KR100611342B1 - 열박리형 점착 시이트 - Google Patents

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KR100611342B1
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무라타아키히사
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Abstract

본 발명은 기재의 한쪽 이상의 면에 열팽창성 미소구를 포함하는 열팽창성층과 점착 물질을 포함하는 점착층이 마련된 열박리형 점착 시이트에 관한 것이고, 상기 기재가 내열성 및 신축성을 갖는 열박리형 점착 시이트는 피착체의 절단 가공에 의해 형성된 절단편 사이에서 충분한 간격을 형성하고 확보할 수 있고, 더구나 열팽창성층을 팽창시킬 때의 가열 처리에 견딜수 있기 때문에, 절단편의 박리 및 회수 공정에서의 조작성 및 작업성을 높일 수 있다.

Description

열박리형 점착 시이트{PRESSURE-SENSITIVE ADHESIVE SHEET EXFOLIATIVE WITH HEAT}
본 발명은 가열 처리에 의해 피착체로부터 용이하게 박리될 수 있는 열박리형 점착 시이트에 관한 것이다.
반도체 웨이퍼나 적층 콘덴서 시이트 등의 피절단체를 소정 치수의 절단편으로 절단하는 경우에, 피절단체에 점착하여 절단된 칩 등의 절단편을 용이하게 박리 회수하기 위한 점착 시이트로서, 발포제를 함유하는 감압 점착제층을 플라스틱 등의 고탄성 필름 또는 시이트 기재 상에 마련한 열박리형 점착 시이트가 알려져 있다(일본 특허 공고공보 제 75-13878 호, 일본 특허 공고공보 제 76-24534 호, 일본 특허 공개공보 제 81-61468 호, 일본 특허 공개공보 제 81-61469 호, 일본 특허 공개공보 제 85-252681 호 등). 이러한 열박리형 점착 시이트는 피착체의 절단 가공에 견디는 점착 유지력과, 형성된 절단편의 용이한 박리 회수의 양립을 도모한 것이다. 즉, 이러한 점착 시이트는 피착체와의 점착시에는 높은 점착성을 갖는 한편, 절단편의 회수시에는 가열에 의해 발포성 감압 점착제층이 발포 내지 팽창하여 감압 점착제층의 표면이 요철상으로 변화되어, 피착체와의 점착 면적의 감소에 의해 점착력이 저하 또는 상실되기 때문에 상기 절단편을 용이하게 박리할 수 있다고 하는 특징을 갖는다.
그러나, 상기의 열박리형 점착 시이트에서는 피착체를 절단 가공한 경우 절단편 사이의 간격이 조밀하다. 그 때문에, 예컨대 전자 부품의 제조 공정에서 표면의 IC 회로의 손상을 막기 위해서 반도체 칩의 측면을 잡고 박리 회수하는 픽업(pick-up) 회수 방식이나, 세라믹 분말의 형태 보존을 위한 바인더(binder)를 통한 형성 칩의 재점착을 방지하는 적층 콘덴서 칩의 회수 방식 등, 절단편 사이에 간격을 생기게 할 필요가 있는 절단편 회수 방식에 적용하는 것은 곤란하다.
따라서, 본 발명의 목적은 피착체의 절단 가공에 의해 형성된 절단편 사이에 충분한 간격을 형성하여 확보할 수 있고, 더구나 열팽창성층을 팽창시킬 때의 가열 처리에 견딜 수 있는 열박리형 점착 시이트를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 피착체의 절단 가공에 의해 형성된 절단편의 박리 회수 공정에서의 조작성 및 작업성을 높일 수 있는 열박리형 점착 시이트를 제공하는 것이다.
발명의 요약
본 발명자들은 상기 목적을 달성하기 위해서 열심히 검토한 결과, 기재의 표면에 열팽창성층을 구비한 열박리형 점착 시이트에 있어서, 기재를 특정한 물성을 갖는 필름 또는 시이트로 구성하면 피착체의 절단 가공 후 절단편 사이에 충분한 간격을 형성시킬 수 있음과 동시에, 가열 처리에 의해 변형하지 않음을 발견하고 본 발명을 완성하였다.
즉, 본 발명은 기재의 한쪽 이상의 면에 열팽창성 미소구(微小球)를 포함하는 열팽창성층과 점착 물질을 포함하는 점착층이 마련된 열박리형 점착 시이트로서, 상기 기재가 내열성 및 신축성을 갖는 열박리형 점착 시이트를 제공한다.
도 1은 본 발명의 열박리형 점착 시이트의 일례를 나타내는 개략 단면도이다.
도 2는 본 발명의 열박리형 점착 시이트의 다른 예를 나타내는 개략 단면도이다.
도 3 및 도 4는 도 1의 열박리형 점착 시이트의 사용 상태를 나타내는 설명도이다.
도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명
1: 기재
2: 열팽창성 점착층
3: 분리대(separator)
4: 점착층
5: 피착체
6: 절단선
7: 절단편
이하에, 본 발명의 실시 형태를 필요에 따라 도면을 참조로 하면서 상세히 설명한다. 도 1은 본 발명의 열박리형 점착 시이트의 일례를 나타내는 개략 단면도이다.
그 예로서는, 기재(1)의 한쪽 면에 열팽창성 점착층(2)이 마련되고, 또한 그 위에 분리대(3)가 적층되어 있다.
기재(1)는 열팽창성 점착층(2) 등의 지지체가 되는 것으로, 신축 기능, 및 열팽창성 점착층(2)의 가열 처리에 의해 기계적 물성이 손상되지 않는 정도의 내열성을 갖는 재료로 구성되어 있다. 이러한 재료로서, 예컨대 열안정제 함유 연질 염화비닐 필름 또는 시이트, 신축성 폴리에스테르 필름 또는 시이트, 연질 폴리올레핀 필름 또는 시이트, 고무계 중합체 시이트, 또는 상기 기재 재료로 이루어지는 다층 필름 또는 시이트 등을 들 수 있다. 또한, 기재(1)는 피착체의 절단시에 이용하는 절단기 등의 절단 수단에 대하여 절단성을 갖고 있는 것이 바람직하다.
상기 열안정제 함유 연질 염화비닐 필름 또는 시이트에서의 열안정제로서는 이염기성 스테아르산 납, 스테아르산 납, 스테아르산 칼슘, 스테아르산 바륨, 스테아르산 아연, 스테아르산 마그네슘 등의 금속 비누염; 디알킬틴 디라우레이트, 디알킬틴 말레이트, 디알킬틴 머캅티드 등의 유기주석 화합물; 삼염기성 황산 납, 산화 납, 이염기성 아인산 납, 오르토규산 납 등의 무기염; 에폭시화 대두유 등의 에 폭시 화합물 등이 예시된다. 그 중에서도, 금속 비누염, 유기주석 화합물이 바람직하다.
이들의 열안정제는 단독으로 또는 2종 이상 혼합하여 사용될 수 있다. 열안정제를 2종 이상 함께 사용하는 경우의 바람직한 혼합물로서는, 예컨대 디알킬틴 디라우레이트와 디알킬틴 말레이트의 혼합물, 스테아르산 아연과 스테아르산 바륨의 혼합물, 스테아르산 칼슘과 스테아르산 아연과 필요에 따라서 에폭시화 대두유의 혼합물 등을 들 수 있다.
열안정제의 첨가량은 염화비닐계 수지 100중량부에 대하여, 예컨대 0.5 내지 10중량부, 바람직하게는 1 내지 5중량부 정도이다. 상기 연질 염화비닐 필름 또는 시이트에는, 열안정제 이외에, 아인산 에스테르(트리페닐 아인산 에스테르 등) 등의 킬레이트를 첨가하는 것이 바람직하다. 킬레이트의 첨가량은 염화비닐계 수지 100중량부에 대하여, 예컨대 0.1 내지 3중량부, 바람직하게는 0.3 내지 1.5중량부 정도이다. 또한, 연질 염화비닐 필름 또는 시이트에는 다른 안정제, 예컨대 알킬페놀류(2,6-디-부틸-p-크레졸 등) 등의 산화 방지제, 벤조트리아졸[2-(2'-히드록시-5-메틸페닐)벤조트리아졸 등] 등의 자외선 흡수제 등이 첨가될 수 있다.
상기 열안정제 함유 연질 염화비닐 필름 또는 시이트를 구성하는 수지에는 염화비닐의 단독 중합체 이외에, 염화비닐-아세트산 비닐 공중합체, 염화비닐-에틸렌 공중합체, 염화비닐-프로필렌 공중합체, 염화비닐-아크릴산 에스테르 공중합체, 염화비닐-염화비닐리덴 공중합체, 염화비닐-아크릴로니트릴 공중합체, 염화비닐-말 레인산 에스테르 공중합체, EVA(에틸렌-아세트산 비닐 공중합체)-염화비닐 그라프트 공중합체, 폴리우레탄-염화비닐 그라프트 공중합체 등의 염화비닐공중합체도 포함된다. 또한, 열안정제를 포함하지 않는 비내열성 연질 염화비닐 필름 또는 시이트를 기재에 이용한 경우에는, 점착 시이트의 가열 처리에 의해 기재가 변형되어 점착 시이트 자체의 표면 평활성이 손상되고, 나아가서는 절단편 회수 등의 작업성이 현저히 저하된다.
상기 신축성 폴리에스테르 필름 또는 시이트로서는, 포화 폴리에스테르(예컨대, 폴리에틸렌 테레프탈레이트, 폴리부틸렌 테레프탈레이트 등)와 변성 폴리올레핀(예컨대, 아크릴산 변성 폴리에틸렌, 아크릴산 변성 폴리프로필렌 등의 산 변성 폴리올레핀 : 에폭시 변성 폴리올레핀 등) 또는 고무계 중합체(예컨대, 에틸렌-프로필렌 고무, 폴리에스테르 엘라스토머, 에틸렌-아크릴 고무 등의 열가소성 엘라스토머 등) 등과의 블렌드; 폴리에틸렌 나프탈레이트 등으로 구성된 필름 또는 시이트가 예시된다. 또한, 신축성을 갖지 않는 보통의 폴리에틸렌 테레프탈레이트 필름 등을 기재로서 이용한 경우에는, 피착체의 절단 후 절단편 사이에 충분한 간격을 형성하고 확보하기 어렵다.
상기 연질 폴리올레핀 필름 또는 시이트로서는, 폴리프로필렌 등으로 이루어지는 하드 세그먼트(hard segment)와 에틸렌-프로필렌 공중합체 등으로 이루어지는 소프트 세그먼트(soft segment)를 갖는 수지로 구성된 필름 또는 시이트; 또는 연질의 폴리에틸렌으로 이루어지는 필름 또는 시이트 등을 들 수 있다.
상기 고무계 중합체 시이트를 구성하는 고무계 중합체로서는, 천연 고무, 이 소프렌 고무, 부타디엔 고무, 1,2-폴리부타디엔, 클로로프렌 고무, 스티렌-부타디엔 고무, 니트릴 고무, 부틸 고무, 에틸렌-프로필렌 고무, 아크릴 고무, 에피클로로히드린 고무, 실리콘 고무, 불소 고무, 우레탄 고무, 클로로설폰화 폴리에틸렌, 다황화 고무, 염소화 폴리에틸렌, 열가소성 엘라스토머(예컨대, 스티렌계, 폴리우레탄계, 폴리에스테르계, 불소 중합체계, 폴리아미드계 열가소성 엘라스토머 등) 등을 들 수 있다. 이들중에서도, 예컨대 아크릴산 알킬 에스테르-2-클로로에틸 비닐 에테르 공중합체, 아크릴산 알킬 에스테르-아크릴로니트릴 공중합체, 에틸렌-아세트산 비닐-아크릴산 에스테르 공중합 엘라스토머, 에틸렌-아크릴산 에스테르 공중합체 등의 아크릴 고무; 디메틸실록산계, 메틸비닐실록산계, 메틸페닐비닐실록산계, 메틸플루오로알킬계 실리콘 고무 등의 실리콘 고무; 헥사플루오로프로펜 불화 비닐리덴 공중합체, 헥사플루오로프로펜 불화 비닐리덴-사불화에틸렌 공중합체, 사불화에틸렌-프로필렌 공중합체, 사불화에틸렌-퍼플루오로메틸비닐 에테르 공중합체 등의 불소 고무 등을 이용하는 경우가 많다. 또한, 상기 기재(1)를 구성하는 중합체는 가교체일 수 있다.
기재(1)는 상기 기재 재료의 단층체일 수 있고, 또한 상기 기재 재료를 적절하게 조합한 다층체일 수도 있다. 적절한 기재 재료를 조합시킨 다층체로 함으로써, 기재로의 기계적 강성의 부여, 기재의 내열성의 향상, 열팽창성 점착층(2)이나 후술하는 점착층(4)과의 밀착성의 향상, 피착체의 절단 공정에서의 작업성의 향상 등을 도모할 수 있다.
기재(1)를 구성하는 필름 또는 시이트의 인장 파단시의 신장률[JIS K 7113( 시이트) 또는 JIS K 7127(필름)에 기준]은 피착체 절단후의 절단편 사이 간격의 확장성 면에서 통상 10% 정도 이상, 바람직하게는 250% 정도 이상이다. 상기 파단 신장률의 상한은, 특히 한정되지는 않지만, 피착체의 자체 중량으로 인해 쳐지지 않도록 하기 위해서 바람직하게는 1000%, 더욱 바람직하게는 800% 정도이다.
기재(1)의 두께는 피착체로의 점착, 피착체의 절단, 절단편의 박리 및 회수 등의 각 공정에서의 조작성이나 작업성을 손상하지 않는 범위로 적절히 선택할 수 있지만, 일반적으로는 1Oμm 내지 1Omm 정도이다. 기재(1)의 표면은 인접하는 층과의 밀착성, 유지성 등을 높이기 위한 통상적인 표면 처리, 예컨대 크롬산 처리, 오존 노출, 화염 노출, 고압 전기 충격 노출, 이온화 방사선 처리 등의 화학적 또는 물리적 처리, 초벌칠제(primer)(예컨대, 후술하는 점착 물질)에 의한 코팅 처리 등이 실시될 수 있다.
열팽창성 점착층(2)은 점착성을 부여하기 위한 점착 물질 및 열팽창성을 부여하기 위한 열팽창성 미소구를 포함하고 있다. 또한, 도 1의 예에서는, 하나의 층(열팽창성 점착층(2))이 점착성 및 열팽창성의 2개의 기능을 구비하고 있지만, 본 발명에서는 이들 2개의 기능을 분리시켜, 점착성을 갖는 점착층과 열팽창성을 나타내는 열팽창성층을 마련할 수 있다. 예컨대, 기재의 한쪽 이상의 면에 열팽창성 미소구를 포함하는 열팽창성층과, 점착 물질을 포함하는 점착층을 이 순서로 형성시킬 수도 있다. 본 명세서에서는 특히 명시하지 않는 한, 열팽창성 점착층을 열팽창성층 및 점착층의 어떠한 개념에도 포함시켜 설명한다.
상기 점착 물질로서는 통상의 점착제(또는 접착제)를 사용할 수 있지만, 일 반적으로는 열 활성 점착제, 물 또는 유기 용매 활성 점착제, 감압 점착제 등이 이용된다.
열 활성 점착제로서는, 고온 용융계 점착제나, 저융점의 열용융성 수지를 함유하여 상온에서는 점착력이 약하지만 가열에 의해 강한 점착력이 발현되는 열 감압 점착제(예컨대, 일본 특허 공개공보 제 81-13040 호, 일본 특허 공고공보 제90-50146 호 등 참조) 등을 들 수 있다.
또한, 감압 점착제로서는, 예컨대 고무계 감압 점착제, 아크릴계 감압 점착제, 스티렌-공액 디엔 블록 공중합체계 감압 점착제, 실리콘계 감압 점착제, 자외선 경화형 감압 점착제, 저융점(특히, 융점 200℃ 이하) 열융해성 수지를 배합한 크립(creap) 특성 개량형 감압 점착제 등을 들 수 있다(예컨대, 일본 특허 공개공보 제 81-61468 호, 일본 특허 공개공보 제 86-174857 호, 일본 특허 공개공보 제 88-17981 호, 일본 특허 공개공보 제 81-13040 호 등 참조).
상기 고무계 감압 점착제로서는, 천연 고무나 각종 합성 고무를 기본 중합체로 한 감압 점착제, 디메틸 폴리실록산으로 대표되는 실리콘 고무를 기본 중합체로 한 감압 점착제 등을 들 수 있다.
아크릴계 감압 점착제로서는, (메트)아크릴산 알킬에스테르(예컨대, 메틸에스테르, 에틸에스테르, 프로필에스테르, 이소프로필에스테르, 부틸에스테르, 이소부틸에스테르, s-부틸에스테르, t-부틸에스테르, 펜틸에스테르, 헥실에스테르, 헵틸에스테르, 옥틸에스테르, 2-에틸헥실에스테르, 이소옥틸에스테르, 이소데실에스테르, 도데실에스테르, 트리데실에스테르, 펜타데실에스테르, 헥사데실에스테르, 헵타데실에스테르, 옥타데실에스테르, 논나데실에스테르, 에이코실에스테르 등의 C1-20 알킬에스테르 등), 및 (메트)아크릴산 시클로알킬에스테르(예컨대, 시클로펜틸에스테르, 시클로헥실에스테르 등의 C3-20 시클로알킬에스테르 등)의 1종 또는 2종 이상을 단량체 성분으로서 이용한 아크릴계 중합체(단독 중합체 또는 공중합체)를 기본 중합체로 하는 감압 점착제 등이 예시될 수 있다.
또한, 아크릴계 감압 점착제로서, 상기 (메트)아크릴산 알킬에스테르(또는, 시클로알킬에스테르)와 점착 특성의 개질 등을 목적으로 하는 다른 단량체의 공중합체를 기본 중합체로 하는 감압 점착제를 사용할 수도 있다. 상기 다른 단량체(공단량체)로서, 예컨대 아크릴산, 메타크릴산, 카복시에틸아크릴레이트, 카복시펜틸아크릴레이트, 이타콘산, 말레인산, 푸마르산, 크로톤산 등의 카복실 기 함유 단량체; 무수 말레인산, 무수 이타콘산 등의 산 무수물 단량체; (메트)아크릴산 2-히드록시에틸, (메트)아크릴산 2-히드록시프로필, (메트)아크릴산 4-히드록시부틸 등의 히드록실 기 함유 단량체; 스티렌설폰산, 알릴설폰산, 2-(메트)아크릴아미드-2-메틸프로판설폰산, (메트)아크릴아미드 프로판설폰산 등의 설폰산 기 함유 단량체; 2-히드록시에틸아크릴로일포스페이트 등의 인산 기 함유 단량체; (메트)아크릴아미드, N-부틸(메트)아크릴아미드, N-메틸올(메트)아크릴아미드, N-메틸올프로판(메트)아크릴아미드 등의 (N-치환)아미드계 단량체; (메트)아크릴산아미노에틸, (메트)아크릴산 N,N-디메틸아미노에틸 등의 (메트)아크릴산알킬아미노알킬계 단량체; (메트)아크릴산메톡시에틸, (메트)아크릴산에톡시에틸 등의 (메트)아크릴산알콕시 알킬계 단량체; N-시클로헥실말레이미드, N-이소프로필말레이미드 등의 말레이미드계 단량체; N-메틸이타콘이미드, N-에틸이타콘이미드 등의 이타콘이미드계 단량체; N-(메트)아크릴로일옥시메틸렌숙신이미드, N-(메트)아크릴로일-6-옥시헥사메틸렌숙신이미드 등의 숙신이미드계 단량체; 아세트산 비닐, 프로피온산 비닐, N-비닐 피롤리돈, 메틸비닐피롤리돈, 스티렌, α-메틸스티렌 등의 비닐계 단량체; 아크릴로니트릴, 메타크릴로니트릴 등의 시아노아크릴레이트계 단량체; (메트)아크릴산 글리시딜 등의 에폭시 기 함유 아크릴계 단량체; (메트)아크릴산 폴리에틸렌 글리콜, (메트)아크릴산 폴리프로필렌 글리콜 등의 글리콜계 아크릴 에스테르 단량체; (메트)아크릴산 테트라하이드로푸르푸릴, 불소(메트)아크릴레이트, 규소(메트)아크릴레이트 등의 복소환, 할로겐 원자, 규소 원자 등을 갖는 아크릴산 에스테르계 단량체; 헥산디올 디(메트)아크릴레이트, (폴리)에틸렌글리콜 디(메트)아크릴레이트, (폴리)프로필렌글리콜 디(메트)아크릴레이트, 네오펜틸글리콜 디(메트)아크릴레이트, 펜타에리쓰리톨 디(메트)아크릴레이트, 트리메틸올프로판 트리(메트)아크릴레이트, 펜타에리쓰리톨 트리(메트)아크릴레이트, 디펜타에리쓰리톨 헥사(메트)아크릴레이트, 에폭시 아크릴레이트, 폴리에스테르 아크릴레이트, 우레탄 아크릴레이트 등의 다작용기 단량체; 이소프렌, 부타디엔, 이소부틸렌 등의 올레핀계 단량체; 비닐 에테르 등의 비닐 에테르계 단량체 등을 들 수 있다. 이들의 단량체는 1종 또는 2종 이상 사용할 수 있다.
상기의 점착 물질중에서도, 피착체와의 점착 조작의 간편성 면에서 감압 점착제가 바람직하다. 또한, 상기한 예와 같이, 점착 물질과 열팽창성 미소구가 동 일한 층에 포함되어 있는 경우에는, 가열시의 열팽창성 미소구의 발포 또는 팽창을 가능한 구속하지 않는 점착 물질을 선택하여 사용하는 것이 바람직하다. 상기 점착 물질은 단독으로 또는 2종 이상을 혼합시켜 사용할 수 있다.
점착층에는 점착성 물질 이외에, 가교제(예컨대, 이소시아네이트계 가교제,에폭시계 가교제 등), 점착 부여제(예컨대, 로진 유도체 수지, 폴리테르펜 수지, 석유 수지, 유용성 페놀 수지 등), 가소제, 충전제, 노화 방지제 등의 적절한 첨가제를 배합할 수도 있다.
열팽창성 미소구로서는, 예컨대 이소부탄, 프로판, 펜탄 등의 가열에 의해 용이하게 기체화되어 팽창하는 물질이, 탄성을 갖는 외피내에 내포된 미소구이면 바람직하다. 상기 외피는 통상적으로 열가소성 물질, 열용융성 물질, 열팽창에 의해 파열하는 물질 등으로 형성된다. 상기 외피를 형성하는 물질로서, 예컨대 염화비닐리덴-아크릴로니트릴 공중합체, 폴리비닐알콜, 폴리비닐부티랄, 폴리메틸메타크릴레이트, 폴리아크릴로니트릴, 폴리염화비닐리덴, 폴리설폰 등을 들 수 있다. 열팽창성 미소구는 통상적인 방법, 예컨대 코아세르베이션(coacervation)법, 계면중합법 등에 의해 제조될 수 있다. 열팽창성 미소구로서, 예컨대 마이크로스피어(Microsphere)[상품명, 마쯔모토유시세이야쿠 가부시키가이샤(Matsumoto Yushi-Seiyaku Co., Ltd.) 제조] 등의 시판품을 이용할 수도 있다.
열팽창성 미소구의 평균 입경은 분산성이나 박층형성성 등의 면에서, 예컨대 1 내지 50μm 정도가 바람직하다. 또한, 열팽창성 미소구로서는, 가열 처리에 의 해 점착 물질을 포함하는 점착층의 점착력을 효율적으로 저하시키기 위해 체적 팽창률이 5배 이상, 특히 10배 이상이 될 때까지 파열하지 않는 적절한 강도를 갖는 것이 바람직하다. 또한, 낮은 팽창률로 파열하는 열팽창성 미소구를 이용한 경우나, 미세캡슐화되어 있지 않은 열팽창제를 이용한 경우에는, 점착층과 피착체의 점착 면적이 충분히 저감되지 않고 양호한 박리성이 얻어지기 어렵다.
열팽창성 미소구의 사용량은 그의 종류에 따라서도 상이하지만, 열팽창성 점착층(2)을 형성하는 기본 중합체 100중량부에 대하여, 예컨대 10 내지 200중량부, 바람직하게는 25 내지 125중량부이다. 또한, 열팽창성층과 점착층을 분리하여 형성하는 경우에는 열팽창성 미소구의 사용량은 열팽창성층 전체에 대하여, 예컨대 10 내지 98중량%, 바람직하게는 15 내지 95중량% 정도이다.
열팽창성 점착층(2)은, 예컨대 점착성 물질, 열팽창성 미소구 및 필요에 따라 용매를 포함하는 코팅액을 기재(1) 상에 도포하는 방식, 또는 적당한 분리대(박리지 등) 상에 상기 코팅액을 도포하여 열팽창성 점착층을 형성하고 이것을 기재(1) 상에 전사(이동 접착)하는 방법 등의 통상적인 방법에 의해 형성될 수 있다.
열팽창성층과 점착층을 분리하여 형성시키는 경우에는, 열팽창성층은, 예컨대 열팽창성 미소구와 결합제를 포함하는 코팅액을 기재(1) 상에 도포함으로써 형성될 수 있다. 상기 결합제로서는, 열팽창성 미소구의 발포 또는 팽창을 허용하는 고무계, 수지계 등의 고분자 화합물이 사용될 수 있다. 또한, 점착층은 점착 물질을 포함하는 코팅액을 이용하여, 상기 열팽창성 점착층(2)에 사용한 방법에 의해 형성될 수 있다.
열팽창성 점착층(2)의 두께는 열팽창성 미소구의 발포 또는 팽창 후의 응집 파괴에 의한 피착체로의 점착제 잔류의 방지 측면에서, 예컨대 300μm 이하(5 내지 300μm 정도), 바람직하게는 10 내지 150μm 정도이다. 또한, 열팽창성층과 점착층을 분리하여 형성하는 경우, 열팽창성층의 두께는, 예컨대 3 내지 300μm, 바람직하게는 5 내지 150μm 정도이며, 점착층의 두께는, 예컨대 0.1 내지 100μm, 바람직하게는 0.5 내지 30μm 정도이다.
분리대(3)로서는, 예컨대 실리콘계 수지, 장쇄 알킬아크릴레이트계 수지, 불소계 수지 등으로 대표되는 박리제에 의해 표면 피복된 기재; 폴리에틸렌이나 폴리프로필렌 등의 무극성 중합체로 이루어지는 점착성이 작은 기재 등을 사용할 수 있다. 분리대(3)는 상기한 바와 같이 기재(1) 상에 열팽창성 점착층(2) 등을 전사(이동 접착)하는 경우의 임시 지지체로서, 또한 실제 사용에 제공될 때까지 열팽창성 점착층(2) 등을 보호하는 보호재로서 이용된다. 분리대(3)는 반드시 마련하지 않을 수도 있다.
또한, 열팽창성 점착층(2)(또는, 열팽창성층 및 점착층)은 기재(1)의 단면 뿐만 아니라 양면에 형성시킬 수도 있다. 또한, 기재(1)의 한쪽 면에 열팽창성 점착층(2)을 마련하고, 다른 쪽 면에 열팽창성 미소구를 포함하지 않는 통상의 점착층을 마련할 수도 있다. 또한, 기재(1)와 열팽창성 점착층(2)의 사이 등에 중간층을 마련할 수 있다.
도 2는 본 발명의 열박리형 점착 시이트의 다른 예를 나타내는 개략 단면도 이다. 이러한 예에서는, 기재(1)의 한쪽 면에 열팽창성 점착층(2)이 마련되고, 그 위에 분리대(3)가 적층되어 있음과 동시에, 기재(1)의 다른 쪽 면에 점착층(4) 및 분리대(3)가 적층되어 있다. 이러한 점착 시이트는 기재(1)의 열팽창성 점착층(2)이 형성되어 있는 면과 반대쪽 면에 점착층(4)과 분리대(3)가 마련되어 있다는 점에서만 도 1의 점착 시이트와 상이하다.
점착층(4)은 점착성 물질을 포함하고 있다. 이러한 점착성 물질로서는 상기 열팽창성 점착층(2)에서의 점착성 물질과 동일한 것을 사용할 수 있다. 점착층(4)의 두께는 피착체로의 점착, 피착체의 절단 및 절단편의 박리 및 회수 등에서의 조작성 등을 손상하지 않는 범위로 적절히 설정할 수 있지만, 일반적으로 5 내지 50μm 정도이다. 점착층(4)의 형성은 상기 열팽창성 점착층(2)에서 사용한 방법에 의해 실행될 수 있다. 분리대(3)로서는 상기 열팽창성 점착층(2) 상의 분리대(3)와 동일한 것을 사용할 수 있다. 이러한 점착 시이트는 점착층(4)을 이용함으로써 받침대 면에 고정하여 사용할 수 있다.
도 3 및 도 4는 도 1의 열박리형 점착 시이트의 사용 상태를 나타내는 설명도이다. 보다 상세하게는, 도 3은 도 1의 열박리형 점착 시이트에 피착체를 점착하고 유지하여, 소정 치수로 절단한 상태를 나타내는 개략 단면도이고, 도 4는 도 3의 상태로부터 추가로 가열 처리 및 신장 처리를 실시한 후의 상태를 나타내는 개략 단면도이다.
도 3에서, 5는 피착체(피절단체)를 나타내고, 6은 피착체(5)의 절단선을 나타낸다. 또한, 도 4에서, 7은 피착체(5)가 절단되어 형성된 절단편을 나타낸다.
열박리형 점착 시이트의 점착층(열팽창성 점착층(2))과 피착체(5)의 점착은, 예컨대 고무 롤러, 적층롤, 프레스 장치 등의 적절한 가압 수단으로 압착 처리하는 방식 등에 의해 실행될 수 있다. 또한, 점착 처리시에, 필요한 경우, 점착성 물질의 유형에 따라서 열팽창성 미소구가 팽창하지 않는 온도 범위로 가열하거나, 물이나 유기 용제를 도포하여 점착성 물질을 활성화시킬 수도 있다.
피착체(5)의 절단은 통상적인 절단 수단에 의해 실행될 수 있다. 가열 처리의 조건은 피착체(5)(또는 절단편(7))의 표면 상태나 내열성, 열팽창성 미소구의 종류, 점착 시이트의 내열성 등에 의해 적절히 설정할 수 있지만, 일반적인 조건은 온도 350℃ 이하, 처리 시간 5분 이하이며, 특히 온도 100 내지 200℃, 처리 시간 1 내지 90초 정도가 바람직하다. 가열 처리는 점착 시이트의 사용 목적에 따라서 적절한 단계에서 실행될 수 있다. 또한, 가열 방식으로서는, 열풍 가열 방식, 열판 접촉 방식, 적외선 가열 방식 등을 들 수 있지만, 열팽창성층이 균일하게 발포 내지 팽창하고, 또한 피착체를 오염하거나 파손하는 것이 아니면 특히 한정되지 않는다.
점착 시이트의 신장 처리는, 예컨대 시이트류를 이차원적으로 신장시키는 경우에 이용하는 통상적인 신장 수단을 사용함으로써 실행될 수 있다.
본 발명의 열박리형 점착 시이트는 점착 물질을 포함하는 점착층을 갖기 때문에 피착체(5)의 절단 가공시에 피착체(5)의 엇갈림이나 박리를 일으키지 않고 소정의 치수로 절단할 수 있다. 또한, 열팽창성 미소구를 포함하는 열팽창성층을 갖기 때문에, 가열 처리에 의해 열팽창성 미소구가 빠르게 발포 또는 팽창하고, 상기 열팽창성층이 체적 변화되어 요철 형상의 삼차원 구조가 형성되어 절단된 절단편(7)과의 접착 면적 및 접착 강도가 대폭 저하된다. 이 때, 기재(1)가 내열성을 갖고 있기 때문에, 기재는 상기 가열 처리에 의해 변형되지 않고, 점착 시이트 표면의 평활성을 유지할 수 있다. 더구나, 본 발명의 열박리형 점착 시이트에서는 기재(1)가 신축성을 갖고 있기 때문에, 면 방향으로 신장 처리를 실시함으로써 각 절단편(7) 사이를 용이하게 목적하는 간격에까지 확대할 수 있다. 이렇게 하여, 상기 가열 처리에 의한 접착 강도의 현저한 저하와 신장 처리에 의한 절단편 사이의 간격의 확대에 의해, 절단편(7)의 박리 및 회수 공정에서의 조작성 및 작업성이 대폭 개선되어 생산 효율도 크게 향상시킬 수 있다.
본 발명의 열박리형 점착 시이트는 피착체를 영구적으로 접착시키는 용도에도 사용될 수 있지만, 피착체를 소정 기간 접착시키는 동시에, 접착 목적을 달성한 후에는 그 접착 상태를 해제하는 것이 요구되거나 소망되는 용도에 적합하다. 이러한 용도의 구체적인 예로서는, 반도체 웨이퍼 고정재 외에, 각종 전기 장치, 전자 장치, 디스플레이 장치 등의 조립 공정에서의 부품 반송용, 임시 지지용 등의 캐리어 테이프(carrier tape), 임시 지지재 또는 고정재; 금속판, 플라스틱판, 유리판 등의 오염 손상 방지를 목적으로 한 표면 보호재 또는 마스킹재(masking material) 등을 들 수 있다. 특히, 전자 부품의 제조 공정에서, 반도체 칩 등의 절단편의 측면을 잡고 박리 회수하는 픽업 회수 방식을 채용하는 경우나, 적층 콘덴서 칩의 회수 등에 바람직하게 사용될 수 있다.
이하에, 실시예에 근거하여 본 발명을 보다 상세히 설명하지만, 본 발명은 이들의 실시예에 의해 어떠한 한정이 되는 것은 아니다. 또한, 이하에서 "부"는 "중량부"를 의미한다.
실시예 1
아크릴산 2-에틸헥실 40부, 아크릴산에틸 60부 및 아크릴산히드록시에틸 3부로 이루어지는 아크릴계 공중합체 100부를 포함하는 톨루엔 용액에, 로진 페놀계 점착 부여제 10부와 이소시아네이트계 가교제 2부를 배합하여, 아크릴계 감압 점착제의 톨루엔 용액을 수득하였다. 이어서, 이 용액에 열팽창성 미소구(상품명: 마쯔모토 마이크로스피어 F-30, 마쯔모토유시세이야쿠 가부시키가이샤 제조) 25부를 더하여 도포액을 제조하였다.
폴리프로필렌으로 이루어지는 하드 세그먼트 50부와 에틸렌-프로필렌 공중합체로 이루어지는 소프트 세그먼트 50부를 갖는 수지[상품명: KS-221 P, 하이몬트사(Motell Polyolefins Company) 제조, MFR 2.5, 밀도 0.89g/cm3]를 압출 성형하여 두께 75μm의 폴리올레핀 필름을 제작하여, 이 필름의 한 면에 코로나 처리를 실시하였다.
표면에 실리콘 처리를 실시한 폴리에스테르 필름에 상기 도포액을 도포 건조시켜 두께 40μm의 열팽창성 점착층을 형성하고, 이 열팽창성 점착층을 상기 폴리올레핀 필름의 코로나 처리면에 전사(이동 점착)하여 열박리형 점착 시이트를 수득 하였다.
실시예 2
실리콘 고무 점착제 100부의 톨루엔 용액에 실리콘 경화제 0.9부를 배합하여 실리콘계 감압 점착제의 톨루엔 용액을 수득하였다. 이어서, 이 용액에 열팽창성 미소구(상품명: 마쯔모토 마이크로스피어 F-50, 마쯔모토유시세이야쿠 가부시키가이샤 제조) 30부를 가하여 도포액을 제조하였다.
실리콘 고무 화합물[상품명: KE931-U, 신에츠가가쿠고교 가부시키가이샤(Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.) 제조]를 압출 성형하여 두께 2mm의 실리콘 고무 시이트를 수득하였다.
이 실리콘 고무 시이트에 상기 도포액을 도포 건조시켜 두께 45μm의 열팽창성 점착층을 갖는 열박리형 점착 시이트를 수득하였다.
실시예 3
아크릴산 2-에틸헥실 75부, 아크릴산에틸 25부, 메타크릴산메틸 3부 및 아크릴산히드록시에틸 5부로 이루어지는 아크릴계 공중합체 100부를 포함하는 톨루엔 용액에 테르펜 페놀계 점착 부여제 10부와 이소시아네이트계 가교제 2.5부를 배합하여, 아크릴계 감압 점착제의 톨루엔 용액을 수득하였다. 이어서, 이 용액에 열팽창성 미소구(상품명: 마쯔모토 마이크로스피어 F-30, 마쯔모토유시세이야쿠 가부시키가이샤 제조) 30부를 더하여 도포액을 제조하였다.
연질 폴리올레핀 수지[상품명: CAP350, 우베 렉센 가부시키가이샤(Ube Industries, Ltd.) 제조]를 중간층 기재로 하여, 폴리에틸렌과의 공압출 성형에 의 해, 총두께 1OOμm의 폴리에틸렌/연질 폴리올레핀 수지(CAP350)/폴리에틸렌의 층 구성으로 이루어지는 3층 필름을 수득하였다.
표면에 실리콘 처리를 실시한 폴리에스테르 필름에 상기 도포액을 도포 건조시켜 두께 35μm의 열팽창성 점착층을 형성하고, 이 열팽창성 점착층을 상기 3층 필름의 표면에 전사(이동 점착)하여 열박리형 점착 시이트를 수득하였다.
비교예 1
기재로서, 폴리올레핀 필름 대신에 두께 25μm의 연질 폴리염화비닐[상품명: KM 필름, 미쓰비시 카제이 비닐(Mitsubishi Kasei Vinyl) 제조]을 이용한 것 이외에는 실시예 1과 동일한 조작을 수행하여 열박리형 점착 시이트를 수득하였다.
비교예 2
기재로서, 실리콘 고무 시이트 대신에 두께 75μm의 폴리에스테르 필름[상품명: 루미러(Lumirror) S-10, 도오레 가부시키가이샤(Toray Industries, Inc.) 제조]을 이용한 것 이외에는 실시예 2와 동일한 조작을 수행하여 열박리형 점착 시이트를 수득하였다.
평가 시험
실시예 및 비교예에서 수득된 각 점착 시이트(20mm 폭)의 열팽창성 점착층의 면을 두께 25μm의 폴리에스테르 테이프(도오레 가부시키가이샤 제조, 루미러 S-10)에 점착시키고, 가열 전 및 가열 후의 180도 필(peel) 접착력(점착력)(N/20mm)(박리 속도 300mm/분, 23℃)을 측정하였다. 또한, 다이싱(dicing) 고리에 붙인 각 점착 시이트를 다이(die) 결합기(CSP-100, NEC 기계)에 장착하여, 1Omm 아래로 당 김으로써 가열 전 및 가열 후의 기재의 신장성의 유무를 조사함과 동시에, 가열 후의 점착 시이트 기재의 변형의 유무를 육안으로 관찰하였다.
또한, 가열 처리는 실시예 2 및 비교예 2의 점착 시이트에 대해서는 130℃의 고온판 상에서 60초간 실행하고, 실시예 1, 3 및 비교예 1의 점착 시이트에 대해서는 100℃의 고온판 상에서 60초간 수행하였다. 결과를 표 1에 나타낸다.
신축성의 유무 가열 후의 기재 변형 점착력(N/20mm)
가열 전 가열 후
실시예 1 유 무 3.5 0.03
실시예 2 유 무 4.4 0.00
실시예 3 유 무 3.2 0.02
비교예 1 유 유 3.8 0.00
비교예 2 무 무 4.2 0.10

실시예 1, 2 및 3의 점착 시이트에서는 가열 처리의 전후를 막론하고, 점착 시이트 자체에 신축성이 확인된 반면, 비교예 1의 점착 시이트에서는 가열 처리에 의해 기재 필름이 연화되어 점착 시이트 자체의 평활성이 손실되었다. 또한, 비교예 2의 점착 시이트에서는 신축성이 확인되지 않았다. 또한, 실시예 및 비교예의 어느 경우에서도 점착력 측정 후의 폴리에스테르 테이프에서 점착제의 잔류는 확인되지 않았다.
본 발명의 열박리형 점착 시이트에 의하면, 피착체의 절단 가공에 의해 형성된 절단편 사이에 충분한 간격을 형성하여 확보할 수 있고, 더구나 열팽창성층을 팽창시킬 때의 가열 처리에 견딜 수 있다. 그 때문에, 피착체의 절단 가공에 의해 형성된 절단편의 박리 및 회수 공정에서의 조작성 및 작업성을 현저히 높일 수 있고, 나아가서는 반도체 칩 등의 절단편의 생산성을 크게 향상시킬 수 있다.

Claims (4)

  1. 내열성 및 신축성을 갖는 기재의 한쪽 이상의 면에 열팽창성 미소구(微小球)를 포함하는 열팽창성층 및 점착 물질을 포함하는 점착층이 마련된 열박리형 점착 시이트.
  2. 제 1 항에 있어서,
    기재가, 열안정제 함유 연질 염화비닐 필름 또는 시이트, 신축성 폴리에스테르 필름 또는 시이트, 연질 폴리올레핀 필름 또는 시이트, 고무계 중합체 시이트, 또는 상기 재료로 이루어지는 다층 필름 또는 시이트로 구성되어 있는 열박리형 점착 시이트.
  3. 제 1 항에 있어서,
    열팽창성층과 점착층이 일체형으로 형성되어 있는 열박리형 점착 시이트.
  4. 제 1 항에 있어서,
    기재의 한쪽 면에 열팽창성층과 점착층이 마련되어 있는 동시에, 기재의 다른 쪽 면에 점착 물질을 포함하는 점착층이 마련되어 있는 열박리형 점착 시이트.
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