KR20010006722A - 가열-박리성 감압성 접착제 시이트 - Google Patents

가열-박리성 감압성 접착제 시이트 Download PDF

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KR20010006722A
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기우치가즈유키
오시마토시유키
무라타아키히사
아리미쓰유키오
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가마이 고로
닛토덴코 가부시키가이샤
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Abstract

본 발명은 접착력을 저하시키기 위한 가열 처리시 오염도의 미미한 증가만을 나타내는 가열-박리성 감압성 접착제 시이트에 관한 것이다. 가열-박리성 감압성 접착제 시이트는 가열-팽창성 미세구를 함유하고 가열시 팽창하는 가열-팽창성 층, 및 한 면 이상에 형성된 비가열-팽창성 감압성 접착제 층을 포함한다. 가열-박리성 감압성 접착제 시이트는 가열하기 전에는 바람직한 접착 특성 예를 들어 탁월한 접착력을 성취할 수 있고 또한 가열시 신속한 접착력 저하를 나타낸다. 추가로, 접착력을 저하시키기 위한 처리로 인한 오염도 증가가 미미하게 나타낸다. 상기 특성으로 인해, 본 발명의 가열-박리성 감압성 접착제 시이트는 예를 들어 얇은 반도체 웨이퍼로 제조된 전자 부품의 제조에 실제로 적용될 수 있다.

Description

가열-박리성 감압성 접착제 시이트{HEAT-PEELABLE PRESSURE-SENSITIVE ADHESIVE SHEET}
본 발명은 예를 들어 전자 부품에 적절하게 적용할 수 있도록 가열시 접착력을 저하시킬 수 있고 피착체로부터 오염없이 용이하게 박리시킬 수 있는 가열-박리성 감압성 접착제 시이트에 관한 것이다.
기재, 및 그 위에 형성된 발포제 함유 감압성 접착제 층을 포함하는 감압성 접착제 시이트는 통상적으로 공지되어 있다[참조: JP-B-50-13878, JP-B-51-24534, JP-A-56-61468, JP-A-56-61469 및 JP-A-60-252681; 여기서 "JP-B"는 심사된 일본 특허공보를 의미하고 "JP-A"는 미심사 공개된 일본 특허공보를 의미한다]. 이러한 가열-박리성 감압성 접착제 시이트의 감압성 접착력은 피착제로부터의 박리가 용이하도록 열처리하여 감압성 접착제 층을 발포 또는 팽창시킴으로써 저하될 수 있다. 상기 가열-박리성 감압성 접착제 시이트는 세라믹 콘덴서의 제조 단계에서 임시 고착용으로 사용될 수 있다.
그러나, 종래의 가열-박리성 감압성 접착제 시이트는 다이싱(dicing) 가공 또는 이면(裏面) 연마(back-side polishing) 반도체 웨이퍼에 사용하는 경우 가열하여 테이프를 박리시킨 후 웨이퍼 위에 초미세(육안 관측 불가능) 불순물이 잔류하여 종종 웨이퍼의 실제 사용을 불가능하게 하는 문제를 안고 있다. 이러한 오염 문제는 가열하기 전의 불순물 양과 비교하여 가열 처리로 인해 불순물의 양이 현저히 증가함으로써 야기된다. 4in 규소 웨이퍼 상의 불순물을 레이저 표면 검사 장치로 측정하는 경우, 일반적으로 가열하지 않고 시이트를 박리시킨 후에는 웨이퍼가 1,000개 미만의 불순물을 갖지만 가열시킨 후에는 불순물의 수가 10,000개를 초과하므로 10배 이상의 오염도 증가를 나타내는 것으로 관측된다.
발명의 요약
본 발명은 접착력을 저하시키기 위해 수행되는 가열 처리시 오염도의 미미한 증가만을 나타내는 가열 박리성 접착제 시이트를 제공하고자 하는 것이며, 이로써 피착체에 대한 오염을 단지 미미한 정도로 발생시키는 감압성 접착제를 제공할 수 있고 이러한 접착제는 예를 들어 반도체 웨이퍼로 제조된 전자 부품을 제조하는데 사용될 수 있다.
따라서, 본 발명의 목적은 비가열-팽창성 감압성 접착제 층 및 가열-팽창성 미세구를 함유하여 가열시 팽창하는 가열-팽창성 층을 포함하고, 이러한 층이 한 면 이상에 형성되어 있는 가열-박리성 감압성 접착제 시이트를 제공하는 것이다.
본 발명에 따라, 바람직한 감압성 접착 특성 예를 들어 가열-팽창성 미세구를 사용하는 가열-팽창성 층 및 그 위에 형성된 감압성 접착제 층에 의해 가열하기 전의 탁월한 접착력을 제공하면서 가열함으로써 접착력을 신속하게 저하시킬 수 있고 상기 접착력 저하 처리에 의해 피착제의 오염도의 증가가 미미한 가열-박리성 감압성 접착제를 제공할 수 있다. 이러한 오염도 증가를 방지하는 효과는 가열-팽창성 층 위에서의 감압성 접착제 층의 피복 효과에 기인하는 것으로 판단되지만, 이와 동시에 접착력의 저하가 성취된다는 점을 고려하면 그러한 효과를 나타내는 상세한 메카니즘은 분명하지 않다.
그러나, 감압성 접착제 층이 가열-팽창성 층에 형성된 구조물에 의해 접착력을 저하시키는 동시에 오염도의 증가를 방지하는 것이 실제로 중요하다. 이러한 효과에 의해, 가열 박리 후 낮은 수준의 피착체 오염도를 나타내고 예를 들어 반도체 웨이퍼로 제조된 전자 부품의 제조에 실제 사용될 수 있는 가열-박리성 시이트는 박리 후 오염, 예를 들어 접착제 잔류물이 적은 오염 방지 감압성 접착제 층을 사용함으로써 수득할 수 있다. 결과적으로, 오염 방지 형태의 자외선 경화 감압성 접착제 층과 같이 잔여 접착력에 의해 야기되는 박리 파쇄물 문제로 인해 통상적으로 한정되는 웨이퍼의 두께는 상기 저하된 접착력을 갖는 시이트를 사용함으로써 추가로 감소시킬 수 있다.
본 발명은 가열시 접착력을 저하시킬 수 있고 피착체로부터 오염없이 용이하게 박리시킬 수 있는 가열-박리성 감압성 접착제 시이트를 제공하고자 하는 것이다.
도 1은 본 발명의 한 양태의 단면도를 도시한 것이다.
도 2는 본 발명의 또다른 양태의 단면도를 도시한 것이다.
도면에 기재된 부호의 설명
1: 기재; 2 및 21: 가열-팽창성 층; 3 및 31: 감압성 접착제 층; 4: 분리기; 5: 고무질 유기 탄성층
본 발명에 따른 가열-박리성 감압성 접착제 시이트는 가열-팽창성 미세구를 함유하고 가열시 팽창하는 가열-팽창성 층, 및 한 면 이상에 형성된 비가열-팽창성 접착제 층을 포함한다. 이의 예가 도 1 및 도 2에 도시되어 있다. 이들 도면에서 참조 번호 2 및 21은 각각 가열-팽창성 층을 나타내고, 3 및 31은 각각 감압성 접착제 층을 나타내고, 1, 4 및 5는 각각 기재, 분리기 및 고무질 유기 탄성층을 나타내고 이들은 필요에 따라 제공될 수 있다.
가열-팽창성 층은 가열-팽창성 미세구를 함유하며 가열시 팽창한다. 팽창에 의해 야기되는 균일하지 않은 변형에 의해 가열 팽창성 층의 표면에 제공된 감압성 접착제 층은 또한 불균일한 변형을 일으키며 따라서 피착제에 대한 이의 접착력이 저하된다. 따라서 피착제에 접착된 가열-박리성 감압성 접착제 시이트는 필요한 경우에는 언제나 가열-팽창성 층을 가열함으로써 피착체로부터 용이하게 박리시킬 수 있다.
가열-팽창성 층은 예를 들어 가열-팽창성 미세구를 결합제와 혼합함으로써 형성될 수 있다. 가열시 가열-팽창성 미세구를 발포시키고/시키거나 팽창시키는 중합체 또는 왁스와 같은 적당한 물질이 결합제로서 사용될 수 있다. 실제로는, 가능한한 가열-팽창성 미세구의 발포 및/또는 팽창을 제한하지 않는 물질을 사용하는 것이 바람직하다. 가열-팽창성 미세구의 가열-팽창성 및 감압성 접착 특성을 조절능(예: 감압성 접착제 층을 통한 피착체에 대한 접착력)을 고려하는 경우 결합제로서 감압성 접첵제가 특히 바람직하다.
감압성 접착제는 한정되지 않는다. 사용될 수 있는 감압성 접착제는 고무 중합체, 아크릴계 중합체, 비닐알킬 에테르 중합체, 실리콘 중합체, 폴리에스테르, 폴리아미드, 우레탄 중합체, 플루오로 중합체 또는 스티렌/부타디엔 공중합체와 같은 중합체를 사용하는 감압성 접착제; 예를 들어 크리프 특성을 개선시킬 수 있는 200℃ 이하의 융점을 갖는 고온 용융 수지를 함유하는 감압성 접착제; 및 각종 첨가제 예를 들어 가교결합제, 점착성화제, 가소제, 연화제, 충전제, 안료, 착색 물질, 산화방지제 및 계면활성제를 임의로 함유하는 감압성 접착제[참조: JP-A-56-61468, JP-A-61-174857, JP-A-63-17981 및 JP-A-56-13040]을 포함한다. 이들은 단독으로 또는 둘 이상의 혼합물로서 사용될 수 있다.
가열하기 전 감압성 접착제 층을 통한 피착체에 대한 가열-박리성 감압성 접착제 시이트의 접착력과 가열시 접착력 저하의 조절의 균형의 관점에서 기재 중합체로서 상온 내지 150℃의 온도 영역에서 50,000 내지 10,000,000dyn/cm2의 동적 탄성률을 갖는 중합체를 사용한 감압성 접착제가 바람직하나, 본 발명은 이로써 제한되지 않는다.
일반적으로 사용되는 점착성화제의 예는 기재 중합체로서 고무질 중합체(예: 천연 고무, 폴리이소프렌 고무, 스티렌/부타디엔 고무, 스티렌/이소프렌/스티렌 블록 공중합체, 스티렌/부타디엔/스티렌 블록 공중합체, 재생 고무, 부틸 고무, 폴리이소프렌 고무 또는 NBR)을 사용하는 고무 점착성화제, 및 기재 중합체로서 알킬 아크릴레이트 또는 알킬 메타크릴레이트를 포함하는 아크릴계 중합체를 사용하는 아크릴계 점착성화제를 포함한다.
아크릴계 중합체의 예는 탄소수 1 내지 20, 특히 4 내지 18의 직쇄 또는 분지된 알킬 그룹, 예를 들어 메틸 그룹, 에틸 그룹, 프로필 그룹, 부틸 그룹, 아밀 그룹, 헥실 그룹, 헵틸 그룹, 2-에틸헥실 그룹, 이소옥틸 그룹, 이소노닐 그룹, 이소데실 그룹, 도데실 그룹, 라우릴 그룹, 트리데실 그룹, 테트라데실 그룹, 펜타데실 그룹, 헥사데실 그룹, 헵타데실 그룹, 옥타데실 그룹, 노나데실 그룹 또는 에이코실 그룹을 갖는 아크릴레이트 또는 메타크릴레이트를 포함한다.
아크릴계 중합체는 예를 들어 결합력(cohesive force), 열 안정성 또는 가교결합 특성)을 개선시킬 목적으로 하나 이상의 적당한 단량체를 공중합시킴으로써 수득된 것일 수 있다. 공중합성 단량체는 알킬(메트)아크릴레이트와 공중합될 수 있는 한 제한되지 않는다.
공중합성 단량체의 예는 카복실 그룹 함유 단량체 예를 들어 아크릴산, 메타크릴산, 카복시에틸 아크릴레이트, 카복시펜틸 아크릴레이트, 이타콘산, 말레산, 푸마르산 또는 크로톤산, 산 무수물 단량체 예를 들어 말레산 무수물 또는 이타콘산 무수물, 및 하이드록실 그룹 함유 단량체 예를 들어 하이드록시에틸(메트)아크릴레이트, 하이드록시프로필(메트)아크릴레이트, 하이드록시부틸(메트)아크릴레이트, 하이드록시에틸(메트)아크릴레이트, 하이드록시옥틸(메트)아크릴레이트, 하이드록시데실(메트)아크릴레이트, 하이드록시라우릴(메트)아크릴레이트 또는 (4-하이드록시메틸사이클로헥실)메틸(메트)아크릴레이트를 포함한다.
공중합성 단량체의 추가의 예는 폴포네이트 그룹 함유 단량체 예를 들어 스티렌설폰산, 알킬설폰산, 2-(메트)아크릴아미도-2-메틸프로판설폰산, (메트)아크릴아미도프로판설폰산, 설포프로필(메트)아크릴레이트 또는 (메트)아크릴아미도프로판설폰산, 설포프로필(메트)아크릴레이트 또는 (메트)아크릴로일옥시나프탈렌설폰산, 포스페이트 그룹 함유 단량체 예를 들어 2-하이드록시에틸아크릴로일 포스페이트, (N-치환된) 아미드 단량체 예를 들어 (메트)아크릴아미드, N,N-디메틸(메트)아크릴아미드, N-부틸(메트)아크릴아미드, N-메틸롤(메트)아크릴아미드 또는 N-메틸롤프로판(메트)아크릴아미드, 알킬아미노(메트)아크릴레이트 단량체 예를 들어 아미노에틸(메트)아크릴레이트, N,N-디메틸아미노에틸(메트)아크릴레이트 또는 t-부틸아미노에틸(메트)아크릴레이트, 알콕시알킬(메트)아크릴레이트 단량체 예를 들어 메톡시에틸(메트)아크릴레이트 또는 에톡시에틸(메트)아크릴레이트, 말레이미드 단량체 예를 들어 N-사이클로헥실 말레이미드, N-이소프로필 말레이미드, N-라우릴 말레이미드 또는 N-페닐 말레이미드, 이타콘이미드 단량체 예를 들어 N-메틸 이타콘이미드, N-에틸 이타콘이미드, N-부틸 이타콘이미드, N-옥틸 이타콘이미드, N-2-에틸헥실 이타콘이미드, N-사이클로헥실 이타콘이미드 또는 N-라우로일 이타콘이미드, 및 석신이미드 단량체 예를 들어 N-(메트)아크릴로일옥시메틸렌 석신이미드, N-(메트)아크릴로일-6-옥시헥사메틸렌 석신이미드 또는 N-(메트)아크릴로일옥시-8-옥시옥타메틸렌 석신이미드를 포함한다.
공중합성 단량체의 추가의 예는 비닐 단량체 예를 들어 비닐 아세테이트, 비닐 프로피오네이트, N-비닐피롤리돈, 메틸비닐피롤리돈, 비닐피리딘, 비닐피페리돈, 비닐피리미딘, 비닐피페라진, 비닐피롤, 비닐이미다졸, 비닐옥사졸, 비닐모르폴린, N-비닐 카본아미드, 스티렌, α-메틸스티렌 또는 N-비닐카프로락탐, 시아노아크릴레이트 단량체 예를 들어 아크릴로니트릴 또는 메타크릴로니트릴, 에폭시 그룹 함유 아크릴계 단량체 예를 들어 글리시딜(메트)아크릴레이트, 글리콜 아크릴레이트 단량체 예를 들어 폴리에틸렌 글리콜(메트)아크릴레이트, 폴리프로필렌 글리콜(메트)아크릴레이트, 메톡시에틸렌 글리콜(메트)아크릴레이트 또는 메톡시프로필렌 글리콜(메트)아크릴레이트, 아크릴레이트 단량체 예를 들어 테트라하이드로푸르푸릴(메트)아크릴레이트, 불소(메트)아크릴레이트, 실리콘(메트)아크릴레이트 또는 2-메톡시에틸 아크릴레이트, 다작용성 단량체 예를 들어 헥산디올 디(메트)아크릴레이트, 폴리에틸렌 글리콜 디(메트)아크릴레이트, (폴리)프로필렌 글리콜 디(메트)아크릴레이트, 네오펜틸글리콜 디(메트)아크릴레이트, 펜타에리트리톨 디(메트)아크릴레이트, 트리메틸롤프로판 트리(메트)아크릴레이트, 펜타에리트리톨 트리(메트)아크릴레이트, 디펜타에리트리톨 헥사(메트)아크릴레이트, 에폭시 아크릴레이트, 폴리에스테르 아크릴레이트, 우레탄 아크릴레이트, 디비닐벤젠, 부틸 디아크릴레이트 또는 헥실 디아크릴레이트, 이소프렌, 부타디엔, 이소부틸렌 및 비닐 에테르를 포함한다.
다른 한편, 가열-팽창성 층에 사용되는 가열-팽창성 미세구의 예는 용이하게 가스화될 수 있으며 고온 용융 물질 또는 가열 팽창시 파열되는 물질(예: 비닐리덴 클로라이드/아크릴로니트릴 공중합체, 폴리비닐 알콜, 폴리비닐 부티랄, 폴리메틸 메타크릴레이트, 폴리아크릴로니트릴, 폴리비닐리덴 클로라이드 또는 폴리설폰)과 같은 쉘 형성 물질로 제조된 쉘에서 가열 팽창성을 나타내는 적당한 물질(예: 이소부탄, 프로판 또는 헵탄)을 응집 또는 계면 중합과 같은 적절한 방법에 의해 엔캡슐화시킴으로써 수득한 미세 캡슐을 포함한다.
가열-팽창성 미세구를 사용하는 경우 가열로 인한 피착체의 오염도 증가를 안정하게 방지할 수 있다. 마이크로엔캡슐화되지 않는 발포제에서 표면을 형성하는 감압성 접착제 층의 결합 실패로 인해 오염도 증가를 방지하는 효과가 불량해진다. 예를 들어 가열함으로써 접착력을 저하시키는 취급 특성(특히 접착력의 안정적인 저하의 성취)의 견지에서 5배 이상, 바람직하게는 7배 이상, 보다 바람직하게는 10배 이상의 파열로 인한 용적 팽창비를 나타내는 가열 팽창성 미세구를 나타내는 것이 바람직하다.
사용되는 가열-팽창성 미세구의 평균 크기는 적절히 결정될 수 있다. 일반적으로 평균 입자 크기가 100㎛ 미만, 바람직하게는 80㎛ 미만, 보다 바람직하게는 1 내지 50㎛인 가열-팽창성 미세구가 사용되나, 본 발명은 이에 한정되지 않는다. 시판되는 가열-팽창성 미세구로는 MICROSPHERETM(제조원: Matsumoto Yushi Seiyaku)가 있다.
사용된 가열-팽창성 미세구의 양은 예를 들어 가열-팽창성 층의 팽창비 및 접착력 저하도에 의해 결정된다. 일반적으로 상기 결합제 및 감압성 접착제의 경우 가열-팽창성 미세구는 기재 중합체 100중량부를 기준으로 하여 1 내지 150중량부, 바람직하게는 10 내지 130중량부, 보다 바람직하게는 25 내지 100중량부의 양으로 사용된다.
가열-팽창성 층은 예를 들어 가열-가능한 미세구를 다른 성분 예를 들어 결합제와 혼합하고, 경우에 따라, 용매와 함께 혼합하고, 생성 혼합물을 피복과 같은 적절한 방식으로 스프레딩하여 시이트 유사 층을 형성함으로써 형성될 수 있다. 층의 두께는 예를 들어 접착력 저하도에 따라 적절히 결정될 수 있다.
층의 두께가 너무 얇은 경우 가열-팽창성 미세구에 의해 야기되는 표면의 불균일한 변형이 이 위해 형성된 감압성 접착제 층의 불균일한 변형을 야기함으로써 충분한 접착력의 성취를 불가능하게 한다. 추가로, 가열-팽창성 층에 형성된 감압성 접착제 층은 가열시 결합 실패를 겪을 수 있고, 결과적으로 피착체의 오염도가 증가한다. 추가로, 층 두께가 너무 두꺼운 경우 가열시의 불충분한 변형으로 접착력이 불충분하게 저하된다. 이러한 단점을 방지하기 위해 가열-팽창성 층의 두께는 300㎛ 미만, 바람직하게는 2 내지 200㎛, 보다 바람직하게는 5 내지 150㎛이다.
가열-팽창성 층을 형성하는데 있어서, 요구되거나 필요한 경우 가열-팽창성 층(2)은 도면에서 제시하는 바와 같이 기재(1)에 의해 지지될 수 있다. 이러한 양태는 가열-팽창성 층 및 감압성 접착제 층이 기재에 의해 지지되고 강화되어, 가열-박리성 감압성 접착제 시이트의 취급 특성이 개선되고 가열-박리성 감압성 접착제 시이트가 피착제에 효과적으로 부착되고, 가열한 후 이로부터 박리될 수 있다는 장점을 가진다.
사용할 수 있는 기재의 예로는, 가열-팽창성 층을 지지할 수 있는 적당한 얇은 물질, 예를 들어 다공성 물질, 예를 들어 종이, 직물, 부직물 또는 망상, 가소성 필름, 고무 시이트, 발포형 시이트, 금속 호일 및 이들의 적층물을 들 수 있다. 이들중에서, 가열-팽창성 층의 열 처리에서 용융되지 않은 우수한 열 저항성을 가지는 얇은 물질이, 예를 들어 취급 특성을 기준으로 하면 바람직하다.
기재는, 예를 들어 연신되어 신장과 같은 변형 특성을 조절함에 의해 처리된 물질일 수 있다. 감압성 접착제 층이, 예를 들어 자외선으로 처리되는 경우, 이러한 처리 광선을 투과하는 기재가 사용된다. 기재의 두께는 예를 들어 이들의 강도와 가요성, 및 사용 목적에 따라 적당하게 결정될 수 있다. 두께는 일반적으로 500㎛ 이하, 바람직하게는 3 내지 300㎛, 보다 바람직하게는 5 내지 250㎛이지만 이로써 제한하는 것은 아니다.
전술한 기재-지지 양태의 시이트는, 적당한 방법, 예를 들어 기재상에 가열-팽창성 층을 직접적으로 형성하기 위해 기재 위의 전술한 살포 공정을 수행하는 방법, 또는 전술한 방법에 따라 분리기상에 가열-팽창성 층을 형성하고, 그다음 이러한 가열-팽창성 층을 기재으로 수송하는 방법에 의해 형성될 수 있다.
분리기의 예로는, 적당한 이형제, 예를 들어 실리콘 형, 장쇄 알킬형, 불소형 또는 몰리브덴 설파이드로 표면 처리된 기재; 플루오로중합체(예: 폴리테트라플루오로에틸렌, 폴리클로로트리플루오로에틸렌, 폴리비닐 플루오라이드, 폴리비닐리덴 플루오라이드, 테트라플루오로에틸렌/헥사플루오로프로필렌 공중합체 또는 클로로트리플루오로에틸렌/비닐리덴 플루오라이드 공중합체)를 포함하는 저 접착성 기재 및 비극성 중합체(예: 폴리에틸렌 또는 폴리프로필렌)을 포함하는 저 접착성 기재를 들 수 있다. 또한, 분리기가 가열-팽창성 층을 지지하는 기재으로 사용될 수 있다.
도면에서 제시하는 바와 같이, 가열-팽창성 층은 기재의 한쪽 면 또는 양쪽 면에 제공되고, 또한 기재는 가열-팽창성 층에 묻혀있을 수 있다. 가열-팽창성 층에 대해 우수한 접착력을 가지는 기재은, 예를 들어 매우 극성인 중합체(에: 폴리에스테르)를 포함하는 필름을 사용하거나, 기재를 적당한 처리, 예를 들어 화학적 또는 물리적 공정(예: 크롬산 처리, 오존에 대한 노출, 불꽃에 대한 노출, 고전압 전기 충격 또는 이온화 조산에 대한 노출)에 의한 표면 산화를 적용하여 수득할 수 있다.
가열-팽창성 층에 대한 기재의 접착성을 개선시키기 위해서, 기재상의 하도막 층을 형성하는 것이 효과적이다. 가열-팽창성 층이 기재에 의해 지지되는 양태에서, 기재와 가열-팽창성 층 사이에 1개 이상의 중간층을 형성하는 것이 가능하다. 중간층은, 적당한 목적을 가지는 층, 예를 들어 전술한 바와 같이 박리성 부여를 위한 이형제로 구성된 피막층 또는 전술한 바와 같이 접착성을 개선시키기 위한 하도막 층일 수 있다.
전술한 바와 같이 박리성 피막 층 및 하도막에 더불어, 중간층의 예로는, 우수한 변형 특성을 부여하는 것을 목적으로 하는 층, 피착제에 대한 접착 면적을 확대하는 것을 목적으로 하는 층, 접착력을 개선시키는 것을 목적으로 하는 층, 피착제의 표면 형태에 따라 우수한 추종 특성을 목적으로 하는 층, 가열시 접착력의 강하를 용이하게 하는 것을 목적으로 하는 층, 및 가열한 후 피착제로부터의 박리성을 개선시키는 것을 목적으로 하는 층을 들 수 있다.
가열한 후 변형 특성을 부여하고 박리성을 개선시키기 위해서, 도 2에서 제시하는 바와 같이 중간층으로서 고무질 유기 탄성층(5)을 제공하는 것이 효과적이다. 이러한 고무질 유기 탄성층을 표면의 감압성 접착제 층을 피착제의 표면 형태에 추종하도록 하여, 가열-박리성 감압성 접착제 시이트가 피착제에 부착하는 경우 넓은 접착 면적을 제공하도록 하는 작용; 가열시 가열-팽창성 층의 팽창 조절능을 증가시키는 작용 및 평면 방향보다 두께 방향쪽으로 가열-팽창성 층을 우선적으로 팽창시켜, 두께의 우수한 균일성을 가지는 팽창된 층을 형성하는 작용을 한다.
전술한 작용을 고려하면, 고무질-유기 탄성층은 바람직하게는, D-스케일 쇼어 경도(ASTM D-2240 D-스케일 쇼어에 따라 측정함)가 50 이하, 바람직하게는 45 이하, 보다 바람직하게는 40 이하인 고무 탄성을 가지는 천연 고무 또는 합성 고무; 또는 고무 탄성을 가지는 합성 수지를 사용하여 형성된다. 전술한 작용을 기준으로 하면, 고무질-유기 탄성층의 두께는 일반적으로 500㎛ 이하, 바람직하게는 3 내지 300㎛, 보다 바람직하게는 5 내지 150㎛이지만, 두께는 이로써 한정하는 것은 아니다.
합성 고무 또는 합성 수지의 예로는 니트릴계, 디엔계 또는 아크릴계 합성 고무, 폴리올레핀계 또는 폴리에스테르계 열가소성 탄성중합체, 및 고무 탄성 에틸렌/비닐 아세테이트 공중합체, 폴리우레탄, 폴리부타디엔 또는 가용성 폴리비닐 클로라이드를 가지는 합성 수지를 들 수 있다. 예를 들어 폴리비닐 클로라이드와 같은 실질적으로 경질인 중합체에서, 고무 탄성을 부여하기 위한 가소제 또는 연화제와 같은 첨가제를 혼합하는 경우, 이러한 것도 본 발명에서 사용할 수 있다.
고무질 유기 탄성층은, 주 성분으로서 전술한 형성 물질을 포함하는 감압성 접착제 물질로 구성될 수 있다. 선택적으로, 이것은 예를 들어 이러한 성분으로 주로 형성된 발포 필름으로 구성될 수 있다. 고무질 유기 탄성층은 적당한 방법, 예를 들어 기재에 물질을 형성하는 용액을 도포하는 방법, 또는 기재에 물질을 형성하는 물질로 구성된 필름을 접착시키는 방법으로 형성될 수 있다. 전술한 작용의 관점에서, 감압성 접착제 층을 형성된 면에 배향하는 가열-팽창성 층의 측면에 고무질 유기 탄성층을 피복시켜 적층물 형태를 형성하는 것이 바람직하다. 감압성 접착제 층이, 예를 들어 자외선으로 처리되는 경우, 사용된 중간층은 처리 광선을 투과하는 층이다.
피착제에 부착하고 가열하여 접착력을 저하시키는데 있어서, 오염물(특히, 미세 오염물)의 증가로부터 피착제를 보호하기 위해서, 감압성 접착제 층을 가열-팽창성 층 상에 형성한다. 감압성 접착제 층은, 목적하는 감압성 접착 특성(예를 들어 피착제에 대한 접착력)에 따라 좌우되는 적당한 감압성 접착제를 사용하여 형성될 수 있고, 사용된 감압성 접착제는 구체적으로 한정되지 않는다. 결과적으로, 가열-팽창성 층에 대해 전술한 바와 같은 감압성 접착제 및 종래의 감압성 접착제가 사용될 수 있다. 가열하는 경우 가열-팽창성 층의 변형을 억제하는 감압성 접착제가 바람직하다. 그러나, 감압성 접착제는 일반적으로 경화 감압성 접착제이고, 바람직하게는 예를 들어 자외선 경화 감압성 접착제, 아크릴계 경화 감압성 접착제 및 자외선 경화 감압성 접착제가 바람직하다.
바람직하게 사용된 감압성 접착제의 예로는, 적당한 가교결합제, 예를 들어 다작용성 가교결합제, 예를 들어 톨릴렌 디이소시아네이트, 트리메틸올프로판 토릴렌 디이소시아네이트 또는 디페닐메탄 트리이소시아네이트, 에폭시 가교결합제, 예를 들어 폴리에틸렌 글리콜 디글리시딜 에테르, 디글리시딜 에테르 또는 트리메틸올프로판 트리글리시딜 에테르, 멜아민 가교결합제, 예를 들어 알킬 에테르 멜아민 화합물, 금속 염 가교결합제, 금속 킬레이트 가교결합제, 아미노 가교결합제, 퍼옥사이드 가교결합제 및 커플링 가교결합제, 예를 들어 실란 커플링제를 들 수 있다.
예를 들어, 반도체상에 형성된 전기회로 패턴을 가지는 반도체 웨이퍼를 후방면 연마하고 이것을 잘라서 반도체 칩을 수득하여 반도체 웨이퍼로 구성된 전자 소재를 제조하는 경우, 오염으로부터 피착제를 보호하는 것이 특히 필요한 경우, 자외선-경화 감압성 접착제 또는 비-자외선 경화 감압성 접착제, 예를 들어 아크릴계 감압성 접착제 또는 방사선-경화 감압성 접착제에 의해 적당한 오염 방지 접착제를 사용하는 것이 바람직하다.
자외선-경화 가압성 접착제는, 가교결합성 작용기를 가지는 단량체(예: 다작용성 단량체)를 공중합하여 수득한 중합체를 함유하는 감압성 접착제, 또는 가교결합성 저 분자량 화합물(예를 들어 다중합성 단량체)을 포함하는 감압성 접착제와 광중합화 개시제를 혼합하여 자외선 조사에 의해 가교결합 및 경화를 수행시켜 형성된다. 따라서, 피착제상의 오염은 가교결합 및 경화에 의해 감소하고, 동시에 필요한 경우 접착력을 낮출 수 있다.
사용된 자외선-경화 감압성 접착제의 예는, 광중합화 개지제로서 4-(2-하이드록시에톡시)페닐(2-하이드록시-2-프로필)케톤, 아세톤페논 개지제, 예를 들어 α-하이드록시-α,α'-디메틸아세톤페논, 메톡시아세토페논, 2,2-디메톡시-2-페닐아세토페논, 2,2-디에톡시아세토페논, 1-하이드록시사이클로헥실-페닐 케톤 또는 2-메틸-1-[4-(메틸티오)-페닐]-2-모폴리노프로판-1, 벤조인 에테르 개지제, 예를 들어 벤조인 에틸 에테르, 벤조인 프로필 에테르 또는 아니소인 메틸 에테르, α-케톨 화합물, 예를 들어 2-메틸-2-하이드록시프로피오페논, 케탈 화합물, 예를 들어 벤질 디메틸 케탈, 방향족 설포닐 클로라이드 화합물, 예를 들어 2-나프탈렌설포닐 클로라이드, 광학적으로 활성인 옥심 화합물, 예를 들어 1-페논-1,1-프로판디온-2-(o-에톡시카보닐)옥심, 벤조페논 화합물, 예를 들어 벤조페논, 벤조일벤조산 또는 3,3-디메틸-4-메톡시벤조페논, 티오크산톤 화합물, 예를 들어 티오크산톤, 2-클로로티오크산톤, 2-메틸티오크산톤, 2,4-디메틸티오크산톤, 이소프로필티오크산톤, 2,4-디클로로티오크산톤, 2,4-디에틸티오크산톤 또는 2,4-디이소프로필티오크산톤, 캄포 퀴논, 할로겐화 케톤, 아실 포스피녹사이드 및 아실 포스포네이트를 함유하는 적당한 자외선-경화 형태일 수 있다.
감압성 접착제 층을 형성하는데 사용된 감압성 접착제는, 적당한 첨가제, 예를 들어 가소제, 충전제, 계면활성제, 산화방지제 또는 전술한 바와 같은 점착제를 들 수 있다. 그러나, 접착제가 없는 조성물을 가지는 감압성 접착제는, 피착제로의 이러한 접착제의 수송이 문제를 발생시키는 용도, 예를 들어 전술한 바와 같은 오염 정도가 낮은 것이 바람직한 경우, 사용될 수 있다.
감압성 접착제 층은 적당한 방법, 예를 들어 가열-팽창성 층에 액체 감압성 접착제를 도포하는 방법, 또는 분리기에 감압성 접착제 층을 형성한 후, 이것을 가열-팽창성 층에 수송하는 방법에 의해 형성될 수 있다. 감압성 접착제 층의 두께는 적당하게는, 예를 들어 감압성 접착제 시이트의 사용 및 가열하는 경우 접착력을 바람직한 정도로 감소시키는 정도에 따라 결정할 수 있다.
일반적으로, 감압성 접착제 층이 너무 얇은 경우, 불충분한 접착력 또는 가열-팽창성 층의 균일하지 않은 변형시 결합력 저하가 발생할 수 있는 경향이 있고, 감압성 접착제 층이 너무 두꺼운 경우, 가열하는 경우 가열-팽창성 층의 바람직하지 않은 변형을 따르기 어렵게 된다. 따라서, 본 발명의 감압성 접착제 층의 두께는, 가열 변형시 결합력 저하를 방지하고, 피착제의 오염의 증가를 억제하고, 가열-팽창성 층으로의 균일하지 않은 변형의 추종 특성을 보장하고, 피착제으로의 접착력을 감소시키거나 상실시키는 관점에서 20㎛ 이상, 바람직하게는 0.1 내지 10㎛, 보다 바람직하게는 1 내지 5㎛이다.
전술한 바와 같이, 본 발명에 따른 가열-박리성 감압성 접착제는 적당한 형태로 형성될 수 있다. 이러한 경우, 감압성 접착제 층은 가열-팽창성 층의 한쪽면 또는 양쪽면에서 형성될 수 있다. 선택적으로, 가열-팽창성 층 및 감압성 접착제 층은 기재의 한쪽 면에 형성하고, 일발적인 감압성 접착제 층은 다른 측면에서 형성될 수 있다. 기재에 의해 가열-팽창성 층이 지지되는 양태에서, 기재가 고무질 유기 탄성층 또는 가열-팽창성 층으로부터 쉽게 박리가능하도록 분리 형태를 형성할 수 있거나, 기재가 고무질 유기 탄성층 또는 가열-팽창성 층에 강하게 접착되도록 고정 형태를 형성할 수 있다.
전술한 바와 같은 분리 형태의 가열-박리성 감압성 접착제 시이트는, 하기 기술하는 분리기 또는 저 접착성 기재를 사용하여 형성할 수 있다. 추가로, 고정 형태의 가열-박리성 감압성 접칙제 시이트는 전술한 바와 같은 고 접착성 기재 또는 표면 산화된 기재를 사용하여 형성할 수 있다. 도 1에서 제시하는 바와 같이, 분리기(4) 등을 임시적으로 접착시킴으로써 실제로 사용하기 전에 오염으로인해 접착력이 감소되는 것으로부터 감압성 접착제 층을 보호하는 것이 바람직하다.
본 발명에 따른 가열-박리성 감압성 접착제 시이트는 적당한 형태, 예를 들어 시이트, 테이프 또는 라벨 등으로 성형되고 다양한 용도, 예를 들어 종래의 감압성 접착제 시이트와 유사하게 피착제에 접착하는 용도에서 사용할 수 있다. 시이트는 필요시에는 언제나 가열함으로써 접착력을 감소시킴으로써 피착제으로부터 용이하게 분리시킬 수 있다. 이러한 특성을 고려하면, 가열-박리성 감압성 접착제 시이트는 한정된 시간 동안 피착제에 가열-박리성 접착제 시이트를 접착시킨 후 이로부터 분리시키는 것이 필요하거나 요구되는 경우에 바람직하게 사용된다. 피착제를 구체적으로 한정되지는 않지만, 금속, 시멘트, 플라스틱, 목재 또는 종이와 같이 임의의 물질로 구성될 수 있다. 임의의 형태, 예를 들면 평면, 곡면 또는 섬유 표면 등에 대한 접착력이 작용할 수 있다.
구체적으로, 본 발명의 가열-박리성 감압성 접착제 시이트는, 가열-팽창성 미세구를 포함하고 가열시 팽창하는 가열-팽창성 층 및 적어도 한쪽 면을 형성하는 비가열-팽창성 감압성 접착제 층을 포함하는 가열-박리성 감압성 접착제 시이트에 피착제를 접착시키고; 시이트를 가열시켜 가열-팽창성 층을 팽창시키고/팽창시키거나 발포시켜, 비가열-팽창성 감압성 접착제 층의 감압력을 감소시키고/시키거나 상실시키고, 피착제를 박리시키고 제거함으로써, 피착제를 처리하고/하거나 보호하는데 사용된다.
용도의 예를 들자면, 예를 들어 중합체를 포함하는 제품 및 가루, 섬유 또는 종이를 포함하는 제품의 재활용의 목적을 위한 피착제 혼합물 제품; 예를 들어 다양한 전자 또는 전기 소자 또는 디스플레이 소자의 조합 단계에서 수송 또는 일시적인 부품의 고정을 위한 케리어 테이프, 일시적인 고정 부재 또는 고정 부재; 및 오염 및 파괴로부터 금속 판, 플라스틱 판 또는 유리 판을 보호하기 위한 표면-보호용 물질 또는 차폐 물질을 들 수 있다.
특히, 본 발명은 용도에 따라서 감압성 접착제 층을 통해 접착력과 같은 감압성 접착 특성을 적당하게 보유할 수 있다. 추가로, 가열로 인한 접착력의 감소 처리로 인하여 오염, 특히 미세 오염의 증가가 적기 때문에, 본 발명의 가열-박리성 감압성 접착제 시이트는, 작용시 고 접착력으로 피착제에 부착할 수 있고, 예를 들어 반도체 웨이퍼의 이면-연마 처리 또는 절단 처리와 같은 접착된 상태의 제거 후에 피착제의 오염은 적은 것이 요구되는 용도에서 바람직하게 사용된다.
가열-박리성 감압성 접착제 시이트의 접착력을 감소시키기 위한 열 처리는, 적당한 열기구, 예를 들어 핫 플레이트, 고온 공기의 건조기 또는 근적외선 램프를 사용하여 수행할 수 있다. 열 처리 조건은 적당하게는, 다양한 조건, 예를 들어 피착제의 표면 조건 또는 가열-팽창성 미세구 형태로 인한 접착 면적의 감소, 또는 기재와 피착제의 열저항 및 열용량, 및 가열 기구에 따라 결정할 수 있다.
일반적으로, 열 처리는 5 내지 90 초 동안(예를 들어, 핫 플레이트를 사용하는 경우) 또는 1분 동안 15분 동안(예를 들어 고온 건조기를 사용하는 경우) 100 내지 250℃에서 수행되지만, 본 발명이 이로써 제한되지는 않는다. 이러한 조건하에서의 열 처리로 인하여, 가열-팽창성 미세구는 일반적으로 팽창하고/팽창하거나 발포하여, 가열-팽창성 층은 균일하지 않은 변형이 일어난다. 결과적으로, 감압성 접착제 층은 균일하지 않은 변형이 일어나고 접착력이 감소하거나 상실한다.
본 발명은 하기 실시에를 참고로 하여 보다 자세하기 설명되지만, 본 발명을 이로써 한정하려는 것은 아니다. 다른 언급이 없는 한, 모든 부, 백분율 등은 중량 기준이다.
실시예 1
100부의 아크릴계 공중합체(100부의 부틸 아크릴레이트, 5부의 아크릴로니트릴 및 3부의 하이드록시에틸 아크릴레이트로 구성됨)를 포함하는 용액과 2부의 이소시아네이트 가교결합제를 혼합하여 제조된 아클릴계 감압성 접착제 A를, 35부의 가열-팽창성 미세구(마이크로스피어(microshpere) 에프-50D)와 혼합하였다. 생성된 혼합물을 두께가 50㎛인 PET 필름의 한쪽 측면에 도포하고, 건조시켜 두께가 40㎛인 가열-팽창성 층을 형성하였다. 두께가 3㎛인 오염-방지 감압성 접착제 층을 가열-팽창성 층에 형성하여 가열-박리성 감압성 접착제 시이트를 수득한다.
오염 방지용 감압성 접착제 층은, 100부의 아클릴계 공중합체(50부의 부틸 아크릴레이트, 50부의 에틸 아크릴레이트, 10부의 아크릴로니트릴 및 5부의 아크릴산을 포함함)를 포함하는 톨루엔 용액을 3부의 에폭시 가교결합제와 혼합하여 제조한 아클릴계 감압성 접착제를 분리기에 도포하고, 건조시키고, 건조된 필름을 이동시킴으로써 제조하였다.
실시예 2
100부의 아크릴계 공중합체 B(70부의 에틸 아크릴레이트, 30부의 부틸 아크릴레이트 및 5부의 하이드록시에틸 아크릴레이트로 구성됨)를 포함하는 톨루엔 용액과, 3부의 이소시아네이트 가교결합제를 혼합하여 제조한 아크릴계 접착제를 30부의 가열-팽창성 미세구(마이크로스피어 에프-30)와 혼합하였다. 생성된 혼합물을 두께가 25㎛인 PET 필름의 한쪽 측면에 도포하고, 건조시켜, 두께가 30㎛인 가열-팽창성 층을 형성하였다. 두께가 2㎛인 오염-방지 및 자외선 경화 접착제 층을 가열-팽창성 층에 형성하여 가열-박리성 감압성 접착제 시이트를 수득한다.
오염 방지 및 자외선 경화 감압성 접착제 층은, 100부의 아클릴계 공중합체 B를 3부의 광중합 개시제 및 100부의 우레탄 아크릴레이트와 혼합하여 제조한 아클릴계 접착제를 분리기에 도포하고, 건조시키고, 건조된 필름을 이동시킴으로써 제조하였다.
대조예 1
감압성 접착제 층이 가열-팽창성 층에 형성되지 않는 점을 제외하면, 가열-박리성 감압성 접착제 시이트는 실시예 1과 동일한 방법으로 제조하였다.
대조예 2
감압성 접착제 층이 가열-팽창성 층에 형성되지 않는다는 점을 제외하면, 가열-박리성 감압성 접착제 시이트는 실시예 2와 동일한 방법으로 제조하였다.
대조예 3
감압성 접착제가 임의의 가열-팽창성 미세구와 혼합되지 않고 아크릴계 감압성 접착제 A 단독을 사용하고 감압성 접착제 층이 그 위에 형성되지 않는 점을 제외하면, 가열-박리성 감압성 접착제 시이트가 실시예 1과 동일한 방법으로 제조하였다.
평가 시험
접착력
실시예 및 대조예에서 수득된 가열-박리성 감압성 접착제 시이트는 샘플(폭: 20mm)를 두께가 25㎛인 폴리에스테르 필름(토레이에서 제조된 루미날(Luminar, 등록상표) S-10)에 부착시키고; 180°의 박리 접착력(박리 속도: 300mm/분, 23℃)에서 시험하였다. 샘플 1 및 대조예 1, 2 및 3의 샘플은, 가열하기 전에, 및 3분 동안 130℃에서 고온 공기 건조키로 가열시킨 후에 측정하고, 실시예 2의 샘플은 자외선 조사 전 및 가열 전, 공기-냉각 고압 수은 램프(46mJ/분)로 10초(이후에서 동일함) 동안의 자외선 조사 후 및 또한 가열 전, 자외선 조사 전 및 3분 동안 100℃에서의 고온 공기 건조기에서 가열시킨 후(이후 동일), 및 자외선 조사 후 및 가열 후에서 시험하였다.
입자 측정
실시예 및 비교예에서 수득된 각각의 가열-박리성 감압성 접착제 시이트를 각각 거울-마무리 처리된 실리콘 웨이퍼(4 인치)에 부착시키고 1시간 동안 정치시켰다. 시이트를 접착력을 평가하기 위한 시험에서와 동일한 방법으로 박리시켰다. 웨이퍼상에 존재하는 입자를 레이저 표면 평가 기구를 사용하여 측정하였다.
실시예 1 및 대조예 1, 2 및 3에서 수득된 결과를 하기 표 1에 제시하고, 실시예 2에서 수득된 결과를 하기 표 2에 제시하였다.
접착력(gf/20mm) 입자 수
가열 전 가열 후 가열전 가열 후
실시예 1 300 2 650 760
대조예 1 350 0 800 10000 이상
대조예 2 280 0 720 10000 이상
대조예 3 310 420 800 830
UV 조사 전/가열 전 UV 조사 후/가열 전 UV 조사 전/가열 후 UV 조사 후/가열 후
접착력(gf/20mm) 150 30 90 0
입자 수 800 20 4700 47
본 발명에 따른 가열-박리성 감압성 접착제 시이트는 지정된 시간 또는 공정이 완료된 후 접착력을 저하시켜 피착체로부터 오염없이 제거할 수 있는 수단을 제공한다.

Claims (6)

  1. 가열-팽창성 미세구를 함유하고 가열시 팽창하는 가열-팽창성 층, 및 한 면 이상에 형성된 비가열-팽창성 감압성 접착제 층을 포함하는 가열-박리성 감압성 접착제 시이트.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 가열-팽창성 층이 접착성을 나타내고 기재에 의해 지지되며 상기 감압성 접착제 층이 경화 감압성 접착제인 가열-박리성 감압성 접착제 시이트.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 경화 감압성 접착제가 자외선 경화 감압성 접착제, 아크릴계 경화 감압성 접착제 및 자외선 경화 감압성 접착제로 구성된 그룹으로부터 선택된 하나의 부재인 가열-박리성 감압성 접착제 시이트.
  4. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    고무질 유기 탄성층이 상기 가열-팽창성 층에 적층되어 있는 가열-박리성 감압성 접착제 시이트.
  5. 피착체에 가열-팽창성 미세구를 함유하고 가열시 팽창하는 가열-팽창성 층, 및 한 면 이상에 형성된 비가열-팽창성 감압성 접착제 층을 포함하는 가열-박리성 감압성 접착제 시이트를 접착시키고;
    상기 시이트를 가열시켜 가열-팽창성 층을 팽창시키거나/시키고 발포시키고;
    상기 비가열-팽창성 감압성 접착제 층의 감압성 접착력을 저하시키거나/제거시키고;
    피착체를 박리시켜 회수하는 것을 포함하는 피착체의 처리 또는 보호 방법.
  6. 피착체에 가열-팽창성 미세구를 함유하고 가열시 팽창하는 가열-팽창성 층, 및 한 면 이상에 형성된 비가열-팽창성 감압성 접착제 층을 포함하는 가열-박리성 감압성 접착제 시이트를 접착시키고;
    상기 시이트를 가열시켜 가열-팽창성 층을 팽창시키거나/시키고 발포시키고;
    상기 비가열-팽창성 감압성 접착제 층의 감압성 접착력을 저하시키거나/제거시키고;
    피착체를 박리시켜 회수함으로써 피착체를 보호하기 위한 가열-박리성 감압성 접착제 시이트의 용도.
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