JPH10251604A - シャドウマスク保持用粘着フィルム及びこれを用いたシャドウマスクの製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】エッチング加工時には、シャドウマスク基材を
強固に保持し、加工後剥離する際には、シャドウマスク
に変形、破壊等のダメージを与えることなく、簡単に剥
離できるシャドウマスク保持用粘着フィルムとその加工
方法を提供すること。 【解決手段】融点の上下で接着強度が３倍以上異なり、
粘着剤を構成する原料モノマーの５０重量％以上が炭素
数１２以上のエステルを有するアクリル酸エステル、メ
タクリル酸エステル等から構成される粘着フィルムを，
粘着剤の融点以上の温度で貼り付けとエッチング加工を
行い、粘着剤の融点以下で加工後のシャドウマスクを剥
離する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、シャドウマスク保
持用粘着フィルム及びこれを用いたシャドウマスクの加
工方法に関する。特にシャドウマスクの加工時には、シ
ャドウマスク基材とは強固に貼り付き、加工後は容易に
剥離できる粘着フィルム及びこれを用いたシャドウマス
クの加工方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】シャドウマスクは、テレビ、デスクトッ
プ型コンピューター等のＣＲＴの内部前面を覆うように
配置され、３本の電子銃から発せられた赤、緑、青色の
電子ビームの入射角によって色識別を行なうものであ
る。このシャドウマスクは、一般に厚さ０．１５ｍｍ程
度の鉄またはステンレスでできており、幅または直径
０．２０〜０．２５ｍｍ程度の穴あるいはスロットが、
約０．６ｍｍピッチで規則正しく配列されている。近年
のＣＲＴの高解像度化、大型化により、シャドウマスク
にも高精度化、大面積化が求められている。シャドウマ
スクの一般的な加工方法としては、鉄、ステンレス等の
ホイルを洗浄、乾燥後、レジストフィルムまたはインク
を用いてパターン形成を行い、次いで保持用粘着フィル
ムと貼り付け、エッチングによる孔あけ加工をし、その
後粘着フィルムを剥離することにより得られている。

【０００３】前述したように近年、シャドウマスクには
高精細化、大面積化が求められているために、シャドウ
マスク基材のエッチング時に基材を強く保持するため
に、接着力を強くすると、剥離時にシャドウマスク基材
が変形したり、スロットが破壊するという問題が生じ
る。一方、剥離を容易にするために粘着フィルムの接着
力を低くすると、エッチング加工時にシャドウマスク基
材が保持用粘着フィルムから剥離してしまい、所望のパ
ターニングが出来ないという問題が生じる。以上のこと
から、シャドウマスク基材を保持する粘着フィルムに
は、エッチング時にはシャドウマスク基材を強く保持
し、剥離時にはシャドウマスク基材を容易に剥離できる
という相反する特性が求められる。この問題を解決する
手段として、放射線硬化型の粘着剤を用いたシャドウマ
スク保持用粘着フィルムを用い、剥離時にＵＶ等の放射
線を照射して粘着剤を３次元架橋させることによって、
接着力を低下させて容易に剥離させる方法，加熱発泡型
の粘着剤を用いたシャドウマスク保持用粘着フィルムを
用い、剥離時に加熱することにより、粘着剤を発泡させ
シャドウマスク基材との接着面積を低下させて容易に剥
離する方法等が挙げられる。しかし、前者の方法では、
放射線照射装置が必要になること、照射後の接着力にば
らつきが生じ易いこと、基材フィルムを冷蔵したり、自
然光から隔離する等、保管や工程管理に注意をする必要
がある。一方後者の方法では、粘着剤を発泡させるため
に１００℃以上の高温が必要である。また、何れの方法
とも汎用の粘着フィルムに比較すると、非常に高価であ
るという欠点がある。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、これらの欠
点を鑑み、シャドウマスク基材を加工する際は接着力が
強く基材をしっかりと保持し、一方剥離時にはシャドウ
マスク基材にダメージを与えること無く、容易に剥離で
きる粘着フィルムを提供することを目的としている。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明者等は、上記目的
を達成するために鋭意検討した結果、側鎖の炭素数８以
上の櫛形ポリマーを粘着剤として用いると、該粘着剤が
側鎖結晶性を示す融点をもち、この融点を境に顕著な接
着力の温度依存性が発現することを見いだし本発明に至
った。すなわち本発明は、シャドウマスク基材をエッチ
ングする際の固定に用いる粘着フィルムであって、粘着
剤とプラスチックフィルム基材からなり、粘着剤の融点
以上における接着力が、融点以下での３倍以上となる粘
着剤を用いることを特徴とする粘着フィルムおよびこれ
を用いたシャドウマスクの製造方法に関する。

【０００６】

【発明の実施の形態】本発明に用いるプラスチックフィ
ルム基材は、ポリエチレン、ポリプロピレン等のポリオ
レフィン、またはこれらの共重合体、ポリエステル、ポ
リ塩化ビニル、エチレン−酢酸ビニル共重合体等が挙げ
られ、単一層でも２層以上の積層体でも良い。フィルム
の種類及び構造に特に限定はない。また、その厚みは６
〜１００μｍが好ましい。プラスチックフィルム基材
は、後に塗布される粘着剤との密着力を高める目的か
ら、物理的または化学的処理の何れかまたは両方を行な
うことも可能である。物理的処理について例示すると、
サンドブラスト、研磨処理等があり、化学的処理には、
コロナ処理、プラズマ処理、プライマー処理等が挙げら
れる。

【０００７】粘着剤としては、櫛形ポリマーであって、
該ポリマーの側鎖の炭素数が８以上のものを用いる。櫛
形ポリマーは、１本の主鎖が多数の枝分かれをもつもの
で、ポリマーを構成するモノマーに炭素数４以上の側鎖
をもつものである。本発明では、側鎖の炭素数が８以上
のものを使用する。その例として、ポリ（α−オレフィ
ン）、ポリ（アルキルアクリレート）、ポリ（アルキル
メタアクリレート）、ポリ（ビニルアルキルエーテ
ル）、ポリ（ビニルアルキルエステル）、ポリ（アルキ
ルスチレン）等が挙げられる。これらの中でポリ（アル
キルアクリレート）、ポリ（アルキルメタアクリレー
ト）が特に好ましく、ポリマーを構成するモノマーの５
０重量％以上が、炭素数９以上が好ましい。特に好まし
くは１２以上のアルキルエステルである必要がある。こ
れらの量は６０重量％以上であれば更に好ましい。エス
テル炭素数が９以上で側鎖結晶性を有するようになり、
一次転移点（融点）が観測されるようになるためであ
る。これらモノマーを例示すると、アクリル酸ドデシ
ル、アクリル酸テトラデシル、アクリル酸ペンタデシ
ル、アクリル酸ヘキサデシル、アクリル酸オクタデシ
ル、アクリル酸ドコサン、メタクリル酸ドデシル、メタ
クリル酸テトラデシル、メタクリル酸ペンタデシル、メ
タクリル酸ヘキサデシル、メタクリル酸オクタデシル、
メタクリル酸ドコサン等が挙げられるが、これらに限定
されるものではない。アルキルエステルは直鎖の方が好
ましいが、枝分かれしても構わない。これらの長鎖エス
テルモノマー量が全体モノマーの５０重量％未満になる
と、ポリマーの融点前後での接着力の変化が緩慢になる
ため好ましくない。融点前後での接着力の差が３倍以上
にしたのは、シャドウマスク基材の強固な保持と剥離性
を勘案たものであり、融点より５〜１０℃離れた温度で
の接着力を用いる。長鎖エステルモノマーの種類は、所
望の融点に合わせて選定する。その融点は、０℃以上が
好ましく、１０℃以上であればさらに好ましい。０℃以
下では、エッチング加工後のシャドウマスク基材を剥離
する際に、０℃以下にする必要があり、冷却に特殊な装
置や多大なエネルギーが必要となり、好ましくない。

【０００８】粘着剤ポリマーには、接着力等の制御のた
めに汎用のアクリル酸またはメタクリル酸誘導体を用い
ることもできる。これらモノマーを例示すると、アクリ
ル酸−２−エチルヘキシル、アクリル酸−２−ヒドロキ
シルエチル、アクリル酸アミド、アクリル酸グリシジ
ル、アクリル酸−２−ヒドロキシルプロピル、アクリル
酸−２−シアノエチル、アクリロニトリル、アクリル酸
メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸ブチル等が挙げ
られるが、これらに限定されるものではない。また、メ
タクリル酸誘導体についても同様である。本発明の目的
を損なわない範囲で前述のモノマーを共重合したり、２
種類以上のポリマーをブレンドすることも可能である。
むしろ所望の特性を満足させるために、変性した方が好
ましい。

【０００９】粘着剤に用いるアクリル酸またはメタクリ
ル酸誘導体のポリマーは、従来公知の方法で重合され
る。重合方法、溶媒、重合開始剤等に限定はないが、そ
の重量平均分子量はポリスチレン換算で３００，０００
〜１，５００，０００の範囲が好ましく、５００，００
０〜１，５００，０００であれば更に好ましい。分子量
が３００，００以下になると粘着剤の凝集力が劣るため
好ましくない。また、１，５００，０００を越えても被
着体との接着力が弱くなったり、汎用の溶媒に溶けにく
くなるので好ましくない。粘着剤に、タック付与剤、着
色剤等の添加剤を添加することもできる。粘着剤は、そ
の凝集力を向上させる目的から架橋剤及びその触媒によ
って、架橋することも可能である。これを例示すると、
イソシアネート、エポキシ、アミン、イミド、メラミン
樹脂等が挙げられる。しかし、架橋の密度を高くし過ぎ
ると、接着力が低下する他に接着力温度依存性が低下す
ることになる。

【００１０】前述のプラスチックフィルムに、粘着剤を
均一に塗布乾燥することによって、シャドウマスク保持
用粘着フィルムを得る。塗布、乾燥、搬送方法に特に限
定はない。塗布厚みは、シャドウマスク基材との接着力
を勘案して決定すべきであり、好ましくは１〜１５μｍ
であるが限定はない。

【００１１】このようにして得られたシャドウマスク保
持用粘着フィルムをシャドウマスク基材と貼り付ける。
貼り付け温度は、粘着剤の融点以上が好ましく、融点よ
りも１０℃以上高ければ更に好ましい。貼り付け圧力、
貼り付け方法に限定はない。このシャドウマスク加工用
粘着フィルムで固定されたシャドウマスク基材をエッチ
ングにより加工する。エッチング方法に特に限定はな
い。エッチングを行なう温度は、貼り付け温度と同様粘
着剤の融点以上が好ましく、融点よりも１０℃以上高け
れば更に好ましい。最後に、エッチング加工したシャド
ウマスク基材を粘着フィルムから剥離する。剥離する際
の温度が重要である。すなわち、粘着剤のもつ融点より
も低い温度にする必要があり、融点よりも１０℃以上低
ければ更に好ましい。この温度が高いと接着力が十分に
低下せず、微細な加工をしたシャドウマスク基材に変
形、破壊等のダメージを与えることがあり好ましくな
い。

【００１２】本発明は、接着力が粘着剤の融点近傍以上
で高く、逆に融点以下で接着力が低くなることをシャド
ウマスク保持用粘着フィルムに用いたものである。その
ため、高い接着力を要するシャドウマスク加工時には、
粘着剤の融点以上で操作し、逆に低い接着力が要求され
る剥離時には、粘着剤の融点以下の温度で操作する。操
作性の観点から粘着剤の融点は、１０℃〜５０℃が好ま
しく、そのためには、粘着剤が櫛形ポリマー構造を有
し、該ポリマーの側鎖の炭素数が８以上であればよい。
櫛形ポリマー構造を有する粘着剤を構成するモノマーと
しては、その５０重量％以上が炭素数１２以上のエステ
ルを有するアクリル酸エステルまたは、メタクリル酸エ
ステルもしくはそれらの混合物からなるものが最も好ま
しい。

【００１３】

【実施例】以下、本発明の実施例に基づいて説明する。
なお、本発明はこれらに限定されるものではない。

【００１４】合成例１〜５ アクリル酸ヘキサデシル（以下Ｃ16Ａと略す）、アクリ
ル酸エチル（以下ＥＡと略す）、アクリル酸−２−ヒド
ロキシルエチル（以下ＨＥＡと略す）を、重合開始剤と
してアゾビスイソブチロニトリル（以下ＡＩＢＮと略
す）を用い、窒素気流中、酢酸エチル（以下ＥｔＡｃと
略す）を溶媒として、８０℃で４時間重合しアクリルエ
ラストマーを得た。残留モノマー及び低分子量物を除去
する目的から、このエラストマー溶液の大略１０倍容量
のエチルアルコール中で十分に撹拌、洗浄した。析出し
たアクリル酸エラストマーを単離し真空乾燥機で８０
℃、１２時間乾燥しドライエラストマーを得た。このド
ライエラストマーを固形分濃度が２０重量％になるよう
にトルエンに溶解、希釈しアクリル粘着剤を得た。各材
料の仕込み量、得られたアクリルエラストマーの重量平
均分子量及び融点を表１に示す。

【００１５】合成例６〜１０ Ｃ16Ａの代わりに、アクリル酸オクタデシル（以下Ｃ18
Ａと略す）を用いた他は、合成例１〜５と同様にしてア
クリル粘着剤を得た。各材料の仕込み量、得られたアク
リルエラストマーの重量平均分子量及び融点を表１に示
す。

【００１６】

【表１】 ＊１：ＧＰＣ（ケ゛ルハ゜ーミェションクロマトク゛ラフィー）によるポリスチレン換算重量平均分子 量 ＊２：ＤＳＣ（示差走査熱量計）による測定値（１０℃／分）

【００１７】実施例１〜８ 合成例１〜４及び６〜９で得られた粘着剤にアクリルエ
ラストマー中の水酸基に対し、０．２等量のイソシアネ
ート（コロネートＬ、日本ポリウレタン工業株式会社
製）を添加混合した。これらの粘着剤を乾燥後の厚みが
１０μｍになるように、６０μｍ厚みのポリエチレンフ
ィルムに均一に塗布し、８０℃で２０分間乾燥し粘着フ
ィルムを得た。得られた粘着フィルムを１００μｍのス
テンレス（ＳＵＳ４３０ＢＡ）箔に、表２に示すように
融点よりも１０℃以上高い温度で６ｋｇ／ｃｍ・２ｍ／
ｍｉｎの条件で貼り付け，パターニングのあと塩化第二
鉄系のエッチャントをシャワーリングしてエッチング加
工した。何れの粘着フィルムもエッチング加工により、
ステンレス箔からの剥離等の不都合は観察されなかっ
た。最後に加工後のステンレス箔を粘着フィルムの融点
以下の水中で剥離した。その剥離温度とその温度での接
着強度（空気中）を表２に示す。

【００１８】比較例１〜２ 合成例５及び１０で合成した粘着剤を、実施例１〜８と
同様にして粘着フィルムを得た。融点以上及び融点以下
でのステンレス箔との接着力を表２に示す。

【００１９】比較例３ 汎用の粘着フィルム（Ｌ２２１０ 日立化成工業株式会
社製）を用いて、実施例１〜８と同様の検討を行なっ
た。エッチング加工時に不都合は生じ無かったが、剥離
時に接着力が大きくステンレス箔は変形してしまった。

【００２０】

【表２】 ＊：ＳＵＳ４３０ＢＡに対する１８０°剥離接着力、 剥離速度２００ｍｍ／ｍｉｎ

【００２１】

【発明の効果】本発明によれば、加工時はシャドウマス
ク基材を強固に保持し、加工後の剥離時には特殊な装
置、多大なエネルギーを要すること無く容易に剥離する
ことができ、安価にシャドウマスク基材を加工すること
が可能となる。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 上原 寿茂 茨城県下館市大字小川1500番地 日立化成 工業株式会社下館研究所内 (72)発明者 登坂 実 茨城県下館市大字小川1500番地 日立化成 工業株式会社下館研究所内

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】シャドウマスク基材をエッチングする際の
   固定に用いる粘着フィルムであって、粘着剤とプラスチ
   ックフィルム基材からなり、前記粘着剤の融点以上にお
   ける接着力が融点以下の３倍以上となる粘着剤を用いた
   ことを特徴とするシャドウマスク保持用粘着フィルム。
2. 【請求項２】粘着剤が１０℃以上の融点を有するもので
   ある請求項１記載のシャドウマスク保持用粘着フィル
   ム。
3. 【請求項３】粘着剤が炭素数が８以上の側鎖を有する櫛
   形ポリマーである請求項１または２記載のシャドウマス
   ク保持用粘着フィルム。
4. 【請求項４】粘着剤を構成するモノマーの５０重量％以
   上が、炭素数９以上のエステル基を有するアクリル酸エ
   ステルまたはメタクリル酸エステルからなる請求項１又
   は２又は３に記載のシャドウマスク保持用粘着フィル
   ム。
5. 【請求項５】粘着剤の融点よりも１０℃以上高い温度で
   シャドウマスク基材とシャドウマスク保持用粘着フィル
   ムの貼り付けを行い、粘着剤の融点以上でエッチング加
   工を行ったあと、融点よりも１０℃以上低い温度で粘着
   フィルムを剥離することを特徴とするシャドウマスクの
   製造方法。