TWI783008B - 黏著構件及黏著構件的製造方法 - Google Patents

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Abstract

一種黏著構件，其包括：於至少一個面上具有凹凸形狀的基材、以及覆蓋所述基材中的具有所述凹凸形狀的面的至少一部分的表面層。

Description

黏著構件及黏著構件的製造方法
本發明是有關於一種黏著構件及黏著構件的製造方法。
通常，於使基材與被黏體黏著的情況下，在基材面設置黏著層，並藉由氫鍵結、離子鍵結、電子性相互作用等與被黏體的化學性作用而使基材與被黏體黏著。作為黏著劑，例如使用丙烯酸系黏著劑、矽酮系黏著劑等。
但是，於使用黏著劑使基材與被黏體黏著的情況下，存在隨時間經過而黏著劑變得難以剝下、或於加熱時黏著劑變得難以剝下的傾向。另外，於自被黏體剝下黏著劑時，存在黏著劑會殘存於被黏體的問題。
因此，進行有利用範德瓦耳斯(van der Waals)力、氣壓等物理性作用使基材與被黏體黏著的研究。於利用物理性作用使基材與被黏體黏著的情況下，因施加力的方向不同而黏著力大幅發生變化。因此，亦進行有因施加力的方向不同而可牢固地黏著、或可容易地剝離的黏著構件、即黏著力具有方向依存性的黏著構件的研究。關於此種黏著構件，黏著構件並未殘留於被黏體 而再利用亦容易。
已知壁虎的腳的黏著力具有方向依存性，且壁虎有效利用其特長並重覆黏著與剝離而進行行走。因此，報告有若干模仿壁虎的腳表面的微細結構的人工黏著構件的例子。
例如，作為模仿壁虎的腳表面的微細結構的人工黏著構件，揭示有於與被黏體接觸的一側設置有圓柱形狀、蘑菇形狀等的微細的凸部的黏著構件(例如，參照專利文獻1及非專利文獻1)。
[專利文獻1]國際公開第2014/124352號
[非專利文獻1]「包括具有受控3D尖端幾何模擬生物附著裝置的柱狀物的圖案化表面(Patterned Surfaces with Pillars with Controlled 3D Tip Geometry Mimicking Bioattachment Devices)」「先進材料(Adv. Mater.)」 (19, 1973-1977(2007))
除了專利文獻1及非專利文獻1中所記載般的設置有圓柱形狀、蘑菇形狀等的微細的凸部的黏著構件以外，亦要求生產性優異、且與被黏體的黏著性優異的黏著構件。
本發明的一形態的目的在於提供一種與被黏體的黏著性優異的黏著構件及其製造方法。
用以解決所述課題的具體方法如下所述。
<1>一種黏著構件，其包括：於至少一個面上具有凹凸形狀的基材、以及覆蓋所述基材中的具有所述凹凸形狀的面的至少一部分的表面層。
<2>如<1>所述的黏著構件，其中所述表面層是跨域所述基材中的多個凸部的頂端部上而配置，且所述多個凸部中的鄰接的兩個凸部間的底面、與所述表面層中的和所述底面對面的一側的面之間存在空間。
<3>如<1>或<2>所述的黏著構件，其中所述基材中的凸部的高度相對於所述表面層的厚度的比(凸部的高度/表面層的厚度)為0.2~1000。
<4>如<1>至<3>中任一項所述的黏著構件，其中所述表面層的厚度為0.1μm~50μm。
<5>如<1>至<4>中任一項所述的黏著構件，其中所述基材中的凸部的寬度為0.1μm~200μm。
<6>如<1>至<5>中任一項所述的黏著構件，其中所述基材中的凸部間的距離為0.1μm~500μm。
<7>如<1>至<6>中任一項所述的黏著構件，其中所述基材中的凸部的高度為0.1μm~200μm。
<8>如<1>至<7>中任一項所述的黏著構件，其中所述基材與所述表面層包含相同的材料。
<9>如<1>至<8>中任一項所述的黏著構件，其中所述表面層的儲存彈性係數小於所述基材的儲存彈性係數。
<10>如<1>至<9>中任一項所述的黏著構件，其中所述表面層的儲存彈性係數及所述基材的儲存彈性係數為1MPa~1GPa。
<11>如<1>至<10>中任一項所述的黏著構件，其中所述表面層的黏力及所述基材的黏力為25N/cm2以下。
<12>如<1>至<11>中任一項所述的黏著構件，其為帶狀、片狀或膜狀。
<13>一種黏著構件的製造方法，其為如<1>至<12>中任一項所述的黏著構件的製造方法，且包括：準備於至少一個面上具有凹凸形狀的基材的步驟、以及對所述基材貼合表面層的步驟，所述表面層覆蓋所述基材中的具有所述凹凸形狀的面的至少一部分。
根據本發明的一形態，可提供一種與被黏體的黏著性優異的黏著構件及其製造方法。
1:基材
2:凸部
3、4:表面層
5:表面加工部
6:凹部
圖1是本發明的一實施形態的黏著構件的概略構成圖。
圖2(a)是設置有寬度更小的凸部的黏著構件的概略構成圖及圖2(b)是設置有寬度更大的凸部的黏著構件的概略構成圖。
圖3(a)是凸部的配置中並無各向異性的黏著構件的概略構成圖及圖3(b)是凸部的配置中有各向異性的黏著構件的概略構 成圖。
圖4(a)~圖4(e)是本發明的實施形態的變形例的黏著構件的概略構成圖。
圖5是比較例4、比較例5的比較黏著帶4、比較黏著帶5的概略構成圖。
於本揭示中，使用「~」所表示的數值範圍是指包含「~」的前後所記載的數值作為下限值及上限值的範圍。
於本揭示中階段性記載的數值範圍中，一個數值範圍內記載的上限值或下限值亦可置換為其他階段性記載的數值範圍的上限值或下限值。另外，於本揭示中記載的數值範圍中，該數值範圍的上限值或下限值亦可置換為實施例中所示的值。
以下，對用以實施本發明的形態進行詳細說明。其中，本發明並不限定於以下的實施形態。於以下的實施形態中，其構成要素除了特別明示的情況以外，並非必須。關於數值及其範圍亦相同，並不限制本發明。
[黏著構件]
本發明的一實施形態的黏著構件包括：於至少一個面上具有凹凸形狀的基材、以及覆蓋所述基材中的具有所述凹凸形狀的面的至少一部分的表面層。本實施形態的黏著構件對於被黏體的黏著性優異。表面層可覆蓋具有凹凸形狀的面的整面，亦可覆蓋一部分。根據表面層的被覆比例，可控制黏著性、再剝離性等。
本實施形態的黏著構件可半永久性地維持與被黏體的黏著性，且黏著性具有各向異性，因此若於特定方向上施加力，則可解除與被黏體的黏著，亦可藉由對黏著構件賦予紫外線、熱等刺激而解除與被黏體的黏著。
另外，本實施形態的黏著構件較佳為於解除與被黏體的黏著時黏著構件不會殘存於被黏體，且較佳為於解除與被黏體的黏著後，能夠再次與被黏體黏著。
作為黏著構件的形狀，於使表面層中的與凹凸形狀對面的一側的相反側的面和被黏體接觸的情況下，若為可發揮與被黏體的黏著性的形狀，則並無特別限定，例如可列舉帶狀、片狀及膜狀。
本實施形態的黏著構件例如如圖1所示，包括：於一個面上形成有凹凸形狀(凸部2及凹部6)的基材1、以及覆蓋具有凹凸形狀的面的表面層3。
於本揭示中，「凹凸形狀」包含多個凸部、與多個凸部中的鄰接的兩個凸部間的區域(凹部)。
(基材)
本實施形態的黏著構件包括於至少一個面上具有凹凸形狀的基材。例如，可於至少一個主面(面積最大的面)上形成有凹凸形狀，亦可於兩個主面上形成有凹凸形狀。
基材中的凸部並無特別限定，可具有圓柱狀、圓錐狀、錐狀、倒錐狀、長方體狀、多邊形柱狀、蘑菇形狀、啞鈴形狀等 任意的形狀。另外，基材中的凸部的中心軸可相對於鉛垂方向傾斜。
基材中的凸部的寬度較佳為0.1μm~200μm，更佳為0.5μm~100μm，進而佳為1μm~20μm，特佳為2μm~10μm。
於本揭示中，所謂凸部的寬度，是指於由兩個平行的面夾住凸部的底部周圍時，面間距離成為最大的長度。
於凸部例如為圓柱狀或圓錐狀的情況下，底部的直徑相當於凸部的寬度，於為六面體狀的情況下，底部的對角線的長度相當於凸部的寬度，於為三角柱狀的情況下，底部的某一邊與並不構成該某一邊的頂點的距離的最大值相當於凸部的寬度。
基材中的凸部間的距離較佳為0.1μm~500μm，更佳為1μm~100μm，進而佳為2μm~50μm。
於本揭示中，所謂凸部間的距離是指鄰接的凸部中兩個凸部的側面間的距離成為最短的長度。
基材中的凸部的高度較佳為0.1μm~200μm，更佳為1μm~100μm，進而佳為2μm~50μm。
凸部的高度相對於凸部的寬度的比(凸部的高度/凸部的寬度)較佳為1~15，更佳為1.5~10，進而佳為2~5。藉由凸部的高度相對於凸部的寬度的比為1以上，存在與被黏體的黏著性更優異的傾向，且藉由凸部的高度相對於凸部的寬度的比為15以下，存在凸部的強度優異的傾向。
凸部間的距離相對於凸部的寬度的比(凸部間的距離/ 凸部的寬度)較佳為0.05~10，更佳為0.1~5，進而佳為0.2~2。
就黏著構件的黏著性及黏著構件的形狀保持性的方面而言，凹部的底面的合計面積相對於凸部的底部的合計面積的比(凹部的底面的合計面積/凸部的底部的合計面積)較佳為1~100，更佳為1.5~50，進而佳為2~20。
於黏著構件中的凹凸形狀所佔的區域(凸部所佔的區域與凹部所佔的區域的合計)中，就黏著構件的黏著性及黏著構件的形狀保持性的方面而言，凸部所佔的比例(體積比)較佳為0.0001~0.5，更佳為0.02~0.4，進而佳為0.05~0.33。
基材中的具有凹凸形狀的面的至少一部分由後述的表面層覆蓋，且較佳為基材中的具有凹凸形狀的面由後述的表面層覆蓋。即，較佳為於基材中的凸部的頂端部上配置表面層。再者，基材中的具有凹凸形狀的面無需全部由表面層覆蓋，自基材中的凸部的頂端部側觀察，亦可一部分凹凸形狀未由表面層覆蓋。
基材中的具有凹凸形狀的面的至少一部分亦可由分別存在的兩個以上的表面層覆蓋，基材中的具有凹凸形狀的面亦可由分別存在的兩個以上的表面層覆蓋。
具有凹凸形狀的基材中所含的材料並無特別限定，可列舉：烯烴系樹脂、聚酯系樹脂、聚胺基甲酸酯系樹脂、聚醯亞胺樹脂、矽酮系樹脂、苯乙烯系樹脂、丙烯酸系樹脂、醯胺系樹脂、酯系樹脂及碳酸酯系樹脂等樹脂。其中，就凸部的形狀保持的方面而言，較佳為烯烴系樹脂、聚胺基甲酸酯系樹脂、聚醯亞胺樹 脂及矽酮系樹脂。
就凸部的形狀保持及發黏抑制的方面而言，具有凹凸形狀的基材較佳為由彈性係數高、且黏性低的材料形成。
就兼顧壓印(imprint)加工性與黏著性的方面而言，所述基材的25℃下的儲存彈性係數較佳為1MPa~1GPa，更佳為5MPa~1GPa，進而佳為10MPa~50MPa。
基材的儲存彈性係數只要準備包含基材中所含的材料的試驗片並利用後述的實施例中所記載的方法進行測定即可。
所述基材的黏力較佳為25N/cm2以下，更佳為20N/cm2以下，進而佳為10N/cm2以下。所述基材的黏力可為0.1N/cm2以上，亦可為0.3N/cm2以上。
基材的黏力只要準備包含基材中所含的材料的試驗片並利用後述的實施例中所記載的方法進行測定即可。
關於具有凹凸形狀的基材，例如只要利用奈米壓印技術並於基材的面上使凸部圖案化而形成即可。
另外，具有凹凸形狀的基材亦可包含藉由賦予UV(紫外線(Ultraviolet))、熱等刺激而化學結構發生變化的具有刺激響應性的物質。藉此，例如可設為如下構成：藉由對黏著構件中的基材賦予UV、熱等刺激而解除與被黏體的黏著。
(表面層)
本實施形態的黏著構件包括覆蓋基材中的具有凹凸形狀的面的至少一部分的表面層。表面層只要為配置於基材中的凸部的頂 端部上且覆蓋具有凹凸形狀的面的至少一部分的構成即可。
表面層較佳為跨越基材中的多個凸部的頂端部上而配置，例如可跨越基材中的10個以上的凸部的頂端部上而配置。此處，所謂「表面層跨越基材中的多個凸部的頂端部上而配置」，是指至少一個表面層跨越多個凸部的頂端部上而配置。表面層較佳為跨越多個凸部的頂端部上而配置且覆蓋該些多個凸部的連續層。本實施形態的黏著構件亦可具有多個跨越多個凸部的頂端部上而配置的表面層。於包括多個表面層的情況下，多個表面層較佳為分別存在且跨越多個凸部的頂端部上而分別配置。
就黏著性的方面而言，本實施形態的黏著構件較佳為於多個凸部中的鄰接的兩個凸部間的底面、與表面層中的和底面對面的一側的面之間存在空間。於使本實施形態的黏著構件黏著於被黏體時，所述空間的形狀可變形。
基材中的凸部的高度相對於表面層的厚度的比(凸部的高度/表面層的厚度)較佳為0.2~1000，更佳為0.5~500，進而佳為1.0~100。
就進一步提高與被黏體的黏著性的方面而言，表面層的厚度較佳為0.1μm~50μm，更佳為3μm~20μm，進而佳為5μm~15μm。
表面層中所含的材料並無特別限定，可列舉：烯烴系樹脂、聚酯系樹脂、聚胺基甲酸酯系樹脂、聚醯亞胺樹脂、矽酮系樹脂、苯乙烯系樹脂、丙烯酸系樹脂、醯胺系樹脂、酯系樹脂及 碳酸酯系樹脂等樹脂。其中，就與被黏體的黏著性更優異的方面而言，較佳為烯烴系樹脂或矽酮系樹脂。
就凸部的形狀保持及發黏抑制的方面而言，表面層較佳為由彈性係數高、且黏性低的材料形成。
所述表面層的25℃下的儲存彈性係數較佳為1MPa~1GPa，更佳為5MPa~1GPa，進而佳為10MPa~50MPa。另外，表面層的25℃下的儲存彈性係數較佳為小於基材的25℃下的儲存彈性係數。
表面層的儲存彈性係數只要準備包含表面層中所含的材料的試驗片並利用後述的實施例中所記載的方法進行測定即可。
表面層的黏力較佳為25N/cm2以下，更佳為20N/cm2以下，進而佳為10N/cm2以下。所述表面層的黏力可為0.1N/cm2以上，亦可為0.3N/cm2以上。
表面層的黏力只要準備包含表面層中所含的材料的試驗片並利用後述的實施例中所記載的方法進行測定即可。
另外，所述基材與表面層可包含相同的材料，例如可包含矽酮系樹脂。另外，所述基材與表面層可由相同的材料形成，例如可由矽酮系樹脂形成。
關於基材中的凸部，藉由在凹凸形狀所佔的區域中減小凸部所佔的比例而可提高對於被黏體的黏著性。例如，藉由減小凸部的寬度、或使凸部的配置稀疏，與使凸部的寬度變大、或使凸部的配置稠密的情況相比較，可提高表面層中的對於被黏體的 黏著性。更具體而言，藉由如圖2(a)所示般進一步減小凸部2的寬度而進一步減小凸部2所佔的比例，與如圖2(b)所示般使凸部2的寬度進一步變大而使凸部2所佔的比例進一步變大的情況相比，可提高表面層3中的對於被黏體的黏著性。
基材中的凸部的配置並無特別限定，如圖3(a)所示，可以鄰接的凸部2成為大致等間隔的方式進行配置。另外，如圖3(a)所示，凸部2的配置可無各向異性，如圖3(b)所示，凸部2的配置(圖中為六邊形形狀的配置)亦可有各向異性。
(變形例1)
以下，對本實施形態的黏著構件的變形例進行說明。例如，關於變形例1的黏著構件，基材中的具有凹凸形狀的一側的相反側的面亦可和表面層中的與凹凸形狀對面的一側的相反側的面一起成為與被黏體的黏著面。即，黏著構件亦可為表面層的面及基材面此兩面與被黏體黏著的構成。此時，亦可對表面層中所含的材料及基材中所含的材料進行調整而使表面層的黏著性及基材的黏著性存在差異。
(變形例2)
另外，於變形例2的黏著構件為表面層的面(主面)及基材面(主面)此兩面與被黏體黏著的構成的情況下，如圖4(a)所示，亦可使表面層3的面的厚度小於基材1的面的厚度而使表面層3的黏著性及基材1的黏著性存在差異。藉由減小面的厚度而存在提高與被黏體的黏著性的傾向，因此如圖4(a)所示般的構 成中，存在表面3的黏著性比基材1的黏著性高的傾向。
(變形例3)
另外，如圖4(b)所示，變形例3的黏著構件亦可為如下構成：於基材1的兩個主面上形成有凹凸形狀且覆蓋凹凸形狀的表面層3、表面層4配置於基材1的兩個主面上。此時，可使基材1的其中一主面中的凹凸形狀的配置與基材1的另一主面中的凹凸形狀的配置分別不同而使兩個表面層3、表面層4的黏著性具有差異。例如，使凸部2的間隔變大而使凸部2稀疏地配置的一側的表面層4與使凸部2的間隔變小而使凸部2稠密地配置的一側的表面層3相比較，存在與被黏體的黏著性提高的傾向。因此，如圖4(b)所示般的結構中，使凸部2稀疏地配置的一側的表面層4與使凸部2稠密地配置的一側的表面層3相比，存在與被黏體的黏著性提高的傾向。
(變形例4)
另外，如圖4(c)所示，變形例4的黏著構件亦可於表面層3中的與被黏體接觸的一側的面上包括經表面加工而成的表面加工部5。作為表面加工部5，較佳為具有進一步提高與被黏體的黏著性的形狀，亦可具有奈米尺度或微米尺度的微細的凹凸形狀等，具體而言，亦可具有「日東電工技報90號，2009年，vol.47，使用碳奈米管的壁虎帶」中所示般的形狀。
(變形例5)
另外，如圖4(d)所示，變形例5的黏著構件亦可為具有凹 凸形狀的基材1中所含的材料(樹脂)及表面層3中所含的材料(樹脂)交聯而成的構成。變形例5的黏著構件存在耐熱性、耐久性、機械強度等優異的傾向。
(變形例6)
另外，如圖4(e)所示，變形例6的黏著構件亦可為基材1中的凸部2的中心軸相對於鉛垂方向傾斜的構成。亦可藉由使黏著構件的凸部具有各向異性而提高相對於特定方向的力的被黏體的黏著性。
[黏著構件的製造方法]
以下，對本發明的一實施形態的黏著構件的製造方法進行說明。本實施形態的黏著構件的製造方法包括：準備於至少一個面上具有凹凸形狀的基材的步驟、以及對所述基材貼合表面層的步驟，所述表面層覆蓋所述基材中的具有所述凹凸形狀的面的至少一部分。
更具體而言，亦可利用公知的方法製作表面具有凹凸形狀的基材(例如，凹凸加工膜)及表面層(例如，表層膜)，並以凹凸形狀與表面層對面的方式貼附基材及表面層而製造黏著構件。基材及表面層的貼附溫度只要根據該些構件中所含的材料(例如，樹脂)的熱特性而適宜設定即可。例如，亦可於比基材中所含的樹脂或表面層中所含的樹脂的玻璃轉移溫度高10℃~100℃的溫度下利用輥、壓片(press sheet)等對基材及表面層進行加壓而製造黏著構件。輥及壓片的材質並無特別限定，可根據貼附條 件而適當選擇使用通常所使用的金屬、橡膠。
再者，所述製造方法中，亦可採用相反的形態。即，亦可於表面層中的與被黏體的黏著面的相反的面上形成凹凸形狀，並以與該凹凸形狀對面的方式將基材貼附於表面層而製造黏著構件。
以下，作為一例，對使用樹脂作為基材中所含的材料及表面層中所含的材料的情況下的黏著構件的製造方法進行說明。
<具有凹凸形狀的基材的製造方法>
首先，於表面具有凹凸形狀的基材可根據所使用的樹脂而由以下的步驟製作。
於使用熱塑性樹脂作為樹脂的情況下，於表面具有凹凸形狀的基材的製造方法包括：將基材加熱至所述基材中所含的熱塑性樹脂的軟化點以上的溫度的步驟(以下，稱為「步驟Ia」)；對經加熱的所述基材按壓具有凹凸形狀的模具後，將所述基材冷卻至所述熱塑性樹脂的軟化點以下的溫度、較佳為小於軟化點的溫度的步驟(以下，稱為「步驟IIa」)；以及自經冷卻的所述熱塑性樹脂的基材剝離所述模具的步驟(以下，稱為「步驟IIIa」)。
另一方面，於使用熱硬化性樹脂作為樹脂的情況下，於表面具有凹凸形狀的基材的製造方法包括：將包含熱硬化性樹脂的硬化前液狀樹脂塗佈於具有凹凸形狀的模具上的步驟(以下，稱為「步驟Ib」)；對塗佈於所述模具上的所述硬化前液狀樹脂進行硬化而獲得具有凹凸形狀的基材的步驟(以下，稱為「步驟IIb」)；以及自所述基材剝離所述模具的步驟(以下，稱為「步驟 IIIb」)。
使用所述熱塑性樹脂及熱硬化性樹脂的一者來獲得於表面具有凹凸形狀的基材的方法利用所謂的被稱為熱壓印法的成形法。於使用熱塑性樹脂作為樹脂的情況下，亦可進而視需要出於改良具有凹凸形狀的基材的耐熱性、耐久性、機械強度等目的而賦予使樹脂交聯硬化的步驟(步驟IVa)。
例如，藉由利用熱壓印法而可精度良好地形成微細的凸部。另外，藉由使液狀的樹脂流入模具的射出成形法亦可縮短凸部的形成所需要的時間。
(步驟Ia)
步驟Ia是將基材加熱至所述基材中所含的熱塑性樹脂的軟化點以上的溫度的步驟。於步驟Ia中，作為對基材進行加熱的方法，例如可列舉：使基材接觸加熱板之類的高溫板面而進行加溫的方法、使基材接觸調溫輥而進行加溫的方法、對連續送出的基材膜施加熱而進行加溫的方法等。
於步驟Ia中經加熱的基材為成為所述具有凹凸形狀的基材的構件。
作為熱塑性樹脂，只要使用所述樹脂中示出熱塑性者即可。
熱塑性樹脂的軟化點是使用熱機械分析裝置(TMA-50，島津製作所(股)製造)來測定的值，且為如下TMA軟化溫度(軟化點)：將熱塑性樹脂的基材切割為寬度5mm×長度15mm的大小，並製成試驗片，以5℃/分鐘的速度自10℃升溫至 250℃，並且根據玻璃轉移溫度前後的TMA曲線的切線的交點求出的TMA軟化溫度(軟化點)。
基材的加熱溫度若為基材中所含的熱塑性樹脂的軟化點以上的溫度，則並無特別限定，若較軟化點的溫度而言過高，則於在步驟IIa中將基材冷卻時，存在熱塑性樹脂的收縮率變高而難以獲得良好的形狀精度的情況。就此種方面而言，基材的加熱溫度較佳為熱塑性樹脂的軟化點+200℃以下，更佳為熱塑性樹脂的軟化點+100℃以下。
(步驟IIa)
步驟IIa是對步驟Ia中經加熱的基材按壓具有凹凸形狀的模具(模型(model))後，冷卻至熱塑性樹脂的軟化點以下的溫度、較佳為小於軟化點的溫度的步驟。
步驟IIa中，例如對包含步驟Ia中經加熱而軟化的熱塑性樹脂的基材按壓具有凹凸形狀的模具，並加壓保持一定時間，藉此將所述模具的形狀(圖案)轉印至基材，從而於基材上形成與所述模具的形狀對應的凹凸形狀。另外，步驟IIa中，亦可藉由使用保持所述模具的調溫輥而同時進行熱塑性樹脂的軟化與圖案的轉印。其後，將基材與所述模具冷卻至軟化點以下的溫度而使經軟化的熱塑性樹脂固化。
對基材按壓具有凹凸形狀的模具時的壓力(壓製壓力)並無特別限定，可根據狀況而適宜設定。
具有凹凸形狀的模具亦可與包含熱塑性樹脂的基材同樣地受 到加熱。
基材的冷卻溫度若為熱塑性樹脂的軟化點以下的溫度，則並無特別限定。就成形性的方面而言，基材的冷卻溫度較佳為比熱塑性樹脂的軟化點低5℃以上的溫度，更佳為比熱塑性樹脂的軟化點低10℃以上的溫度，進而佳為室溫。
具有凹凸形狀的模具的材質並無特別限定，例如可列舉：矽、鎳、樹脂等。就可形成微細的結構的方面而言，具有凹凸形狀的模具較佳為利用微影術製作的模具。
(步驟IIIa)
步驟IIIa是自步驟IIa中經冷卻的熱塑性樹脂的基材剝離具有凹凸形狀的模具的步驟。藉此，可獲得具有凹凸形狀的基材。
步驟IIIa中，自所述模具剝離包括經冷卻而固化的熱塑性樹脂的基材。轉印至包含經軟化的熱塑性樹脂的基材上的所述模具的形狀藉由利用冷卻的熱塑性樹脂的固化而得到保持，因此於經剝離的基材的表面上形成有經轉印的所述模具的形狀、即多個凸部。
若於步驟IIa中並未將基材及所述模具冷卻至熱塑性樹脂的軟化點以下，而於步驟IIIa中欲在接近加熱溫度的溫度下自基材剝離所述模具，則基材與所述模具之間的剝離性並不充分，另外，樹脂容易變形，因此存在所轉印的形狀損壞的擔憂。另一方面，藉由在將基材與所述模具充分冷卻至熱塑性樹脂的軟化點以下後進行剝離，從而準確地轉印所述模具的形狀且容易保持尺寸穩定 性，另外，難以於剝離時產生基材與所述模具的運動的偏移所致的凸部的變形，從而保證優異的成形性。
(步驟IVa)
步驟IVa是使步驟IIIa中所獲得的具有凹凸形狀的基材中所含的熱塑性樹脂交聯硬化的步驟。交聯硬化的方法並無特別限定，可利用UV照射、加熱等公知的方法實施。UV的波長及照射量、加熱硬化的溫度及加熱時間等可根據所使用的起始劑、交聯劑等而適當地設定。
(步驟Ib)
步驟Ib是將包含熱硬化性樹脂的硬化前液狀樹脂塗佈於具有凹凸形狀的模具上的步驟。於步驟Ib中，作為將包含熱硬化性樹脂的硬化前液狀樹脂塗佈於所述模具上的方法，例如可列舉旋轉塗佈、模塗佈、狹縫塗佈、噴墨、浸漬塗佈等公知的塗佈方法，但並不限定於該些。
(步驟IIb)
步驟IIb是對塗佈於具有凹凸形狀的模具(模型)上的所述硬化前液狀樹脂進行硬化而獲得基材的步驟。該步驟中，藉由將硬化前液狀樹脂中所含的熱硬化性樹脂加熱至硬化溫度而獲得具有凹凸形狀的基材。
具有凹凸形狀的模具的材質並無特別限定，例如可列舉：矽、鎳、樹脂等。就可形成微細的結構的方面而言，具有凹凸形狀的模具較佳為使用利用微影術製作的模具。
(步驟IIIb)
步驟IIIb是自所述基材剝離所述模具的步驟。
轉印至包含經硬化的熱硬化性樹脂的基材上的所述模具的形狀得到保持，因此於經剝離的基材的表面上形成有經轉印的所述模具的形狀、即多個凸部。
(其他步驟)
本實施形態的黏著構件的製造方法可於無損本發明的效果的範圍內進而視需要包含所述以外的其他步驟。其他步驟並無特別限定，可根據目的而適宜選擇。
例如，作為其他步驟，於黏著構件為片狀的情況下，可列舉：為了防止黏著構件的卷取時的黏連而對黏著構件貼合脫模膜的步驟、對黏著構件中具有凹凸形狀的面或其相反側的面貼合支撐體等的步驟等。
<表面層的製造方法>
表面層可利用公知的方法製造。作為一例，表面層的製造方法包括：準備液狀樹脂的步驟(以下，稱為「步驟i」)；將所獲得的液狀樹脂塗佈為所需厚度的步驟(以下，稱為「步驟ii」)；以及對所塗佈的液狀樹脂進行乾燥的步驟(以下，稱為「步驟iii」)。
以下，對步驟i、步驟ii及步驟iii進行說明。
(步驟i)
步驟i是準備液狀樹脂的步驟。步驟i中，例如可溶解於對於熱塑性樹脂而言適宜的公知的溶劑中而製備液狀樹脂。於步驟i 中，於使熱塑性樹脂溶解於溶劑中而獲得液狀樹脂的情況下，根據熱塑性樹脂的溶解性可為室溫下亦可為加熱下。
於使用硬化前的液狀熱硬化性樹脂的情況下，可省略本步驟。
再者，作為液狀樹脂，可列舉包含樹脂的樹脂溶液、液狀的樹脂等。
(步驟ii)
步驟ii是將所獲得的液狀樹脂塗佈為所需厚度的步驟。步驟ii中，只要將所獲得的液狀樹脂塗佈於適當的基材上即可。作為塗佈液狀樹脂的方法，例如可列舉旋轉塗佈、模塗佈、狹縫塗佈、噴墨、浸漬塗佈等公知的塗佈方法，但並不限定於該些。
(步驟iii)
步驟iii是對所塗佈的液狀樹脂進行乾燥的步驟。該步驟中，可視需要為了硬化而對液狀樹脂進行加熱，亦可於室溫下放置。 作為加熱方法，可列舉公知的方法，亦可使用送風乾燥機等。步驟iii可於大氣環境、氮氣環境等所需的環境下實施。
[實施例]
以下，藉由實施例來更具體地說明本發明，但本發明只要不超出其主旨，則並不限定於以下的實施例。
[實施例1]
〔凹凸加工膜的製作例1〕
壓片(基材)的製作：使用油壓式熱壓製成形機(迷你試驗壓機(mini test press)-10，東洋精機制作所(股)製造)將熱塑 性樹脂A-1(商品名：塔夫瑪(TAFMER)(註冊商標)A-4085S，α-烯烴共聚物，三井化學(股)製造，拉伸斷裂應力27MPa以上，拉伸斷裂應變1000%以上(美國材料與試驗協會(American Society for Testing and Material，ASTM)D638))成形為片狀。將油壓式熱壓製成形機的熱壓製溫度設定為120℃，且於4MPa的加壓下進行30秒成形後，使熱壓製溫度下降至50℃，並於4MPa的加壓下冷卻5分鐘，藉此製作壓片(厚度：55μm)。
步驟Ia及步驟IIa：對如所述般獲得的壓片使用奈米壓印裝置(奈米壓印機(NANOIMPRINTER)NM-0501，明昌機工(股)製造)進行壓印成形。將壓片加熱至180℃，並將鎳製模型(格子狀的凹凸圖案，凹凸部的高低差：15μm，凸部的形狀：圓柱，凸部的寬度(圓柱的直徑)：5μm，凹部的寬度(圓柱的間隔)：5μm，凸部的縱橫比：3)以壓製壓力1MPa、60秒按壓至壓片後，將壓片冷卻至室溫。
步驟IIIa：自鎳製模型剝下經冷卻的壓片，從而獲得凹凸加工膜。
〔表層膜的製作例1〕
於甲苯中添加熱塑性樹脂A-3(商品名：塔夫瑪(TAFMER)(註冊商標)PN 3560，α-烯烴系彈性體，三井化學(股)製造)後，於加熱至80℃的狀態進行攪拌溶解，製備熱塑性樹脂A-3的10質量%樹脂溶液。對所獲得的樹脂溶液進行加溫並添加至鐵氟龍(Teflon)(註冊商標)製的淺底盤中，且於加熱至100℃的烘 箱中乾燥30分鐘，分別獲得厚度10μm及厚度50μm的表層膜。
〔黏著帶1的製作〕
於水浴(water bath)中將淺底盤加熱至80℃，並使如所述般獲得的凹凸加工膜的具有凹凸形狀的面與如所述般獲得的厚度10μm的表層膜對面，並將凹凸加工膜貼合於經加熱而軟化的表層膜上。於室溫下放置冷卻並在6小時後自淺底盤剝下而獲得所需的黏著帶1(有中空凹凸形狀)。
[比較例1]
作為比較用途，將所述「壓片(基材)的製作」中所獲得的壓片(厚度：55μm)作為比較黏著帶1。
[比較例2]
於實施例1的「黏著帶1的製作」中，代替凹凸加工膜而將所述「壓片(基材)的製作」中所獲得的壓片(厚度：55μm)貼合於經加熱而軟化的厚度10μm的表層膜上。於室溫下放置冷卻並在6小時後自淺底盤剝下而作為比較黏著帶2。
〔黏力的測定〕
使用將所述「壓片(基材)的製作」中所獲得的熱塑性樹脂A-1製的壓片、及所述「表層膜的製作例1」中所獲得的熱塑性樹脂A-3製的厚度50μm的表層膜切取為寬度2.5cm×長度7cm的長條狀而成者作為試驗片。
測定時使用黏度試驗機(TAC-II，力世科(rhesca)(股)製造)。於室溫(25℃)下，使直徑5mm的不鏽鋼製圓柱狀探針以 120mm/分鐘的速度接觸試驗片的表面，並施加1秒的200N/cm2的負荷，之後於垂直方向上以120mm/分鐘的速度撕下探針。測定此時探針所承受的電阻值(負荷值)，藉此求出熱塑性樹脂A-1及熱塑性樹脂A-3的25℃下的黏力。將結果示於表1中。
〔儲存彈性係數E'的測定〕
使用將所述「壓片(基材)的製作」中所獲得的熱塑性樹脂A-1製的壓片、及所述「表層膜的製作例1」中所獲得的熱塑性樹脂A-3製的厚度50μm的表層膜切取為寬度3mm×長度5cm的長條狀而成者作為試驗片。
測定時使用固體黏彈性測定裝置(RSA-III，日本TA儀器(TA Instruments Japan)(股)製造)。以夾盤間距20mm將試驗片設置於夾具上，並於氮氣環境下，一邊以3℃/分鐘的速度自-50℃升溫至100℃，一邊以測定頻率1Hz且於拉伸模式下測定儲存彈性係數E'，藉此求出熱塑性樹脂A-1及熱塑性樹脂A-3的25℃下的儲存彈性係數E'。將結果示於表1中。
〔軟化點的測定〕
使用將所述「壓片(基材)的製作」中所獲得的熱塑性樹脂A-1製的壓片、及所述「表層膜的製作例1」中所獲得的熱塑性樹脂A-3製的厚度50μm的表層膜切取為寬度5mm×長度15mm的大小而成者作為試驗片。
測定時，使用熱機械分析裝置(TMA-50，島津製作所(股)製造)且以5℃/分鐘的速度自10℃升溫至250℃，並根據玻璃轉 移溫度前後的TMA(Thermo Mechanical Analysis(熱機械分析))曲線的切線的交點求出熱塑性樹脂A-1及熱塑性樹脂A-3的TMA軟化溫度(軟化點)。將結果示於表1中。
〔黏著力的測定〕
．180°剝離
將所述黏著帶於23℃下經由其黏著面而貼附於SUS 304-BA板(日本工業標準(Japanese Industrial Standards，JIS)G-4305(2012)規定，縱：20cm，橫：5cm)上，並放置1小時。其後，夾持黏著帶的一端，並以剝離角度：180度、剝離速度：300mm/分鐘自SUS304-BA板的表面剝離黏著帶。測定該剝離時的應力，並換算為N/25mm，作為黏著力。其他條件完全是依據JIS Z-0237(2009)。
．剪切力(0°剝離)
將所述180°剝離中的剝離角度設為0度，並將剝離速度設為300mm/分鐘而自SUS304-BA板的表面剝離黏著帶。測定該剝離時的應力，求出剪切力。
Figure 107124714-A0305-02-0026-1
[實施例2]
〔凹凸加工膜的製作例2〕
步驟Ib：以10：1的比率秤量矽酮樹脂(SIM240；信越化學工業(股)製造)與硬化劑(CAT-240；信越化學工業(股)製造)並進行攪拌、脫泡，製備樹脂組成物。利用旋轉塗佈將所製備的樹脂組成物塗佈於鎳製模型(格子狀的凹凸圖案，凹凸部的高低差：15μm，凸部的形狀：圓柱，凸部的寬度(圓柱的直徑)：5μm，凹部的寬度(圓柱的間隔)：5μm，凸部的縱橫比：3)上。
步驟IIb：將所述步驟Ib中所獲得的鎳製模型上的硬化前矽酮樹脂塗膜於設定為150℃的烘箱中加熱30分鐘而使其硬化。
步驟IIIb：將經熱硬化的矽酮樹脂塗膜放置冷卻至室溫後，自鎳製模型剝離而獲得包含矽酮樹脂的凹凸加工膜(厚度：55μm)。
〔表層膜的製作例2〕
利用旋轉塗佈將矽酮樹脂(SIM240；信越化學工業(股)製造)塗佈於矽晶圓上，獲得包含厚度10μm的未硬化的矽酮樹脂的表層膜。
〔黏著帶2的製作〕
使所述包含矽酮樹脂的凹凸加工膜的具有凹凸形狀的面與所述包含矽酮樹脂的表層膜對面，並將凹凸加工膜貼合於表層膜上。於室溫下放置24小時後剝下矽晶圓而獲得所需的黏著帶2(有 中空凹凸形狀)。
[比較例3]
於實施例2的「凹凸加工膜的製作例2」中，代替鎳製模型而使用10cm見方的平滑鎳板，並將矽酮樹脂塗佈於平滑鎳板上，以與所述步驟IIb相同的條件進行加熱而製作矽酮樹脂片(厚度：55μm)，省略「表層膜的製作例2」及「黏著帶2的製作」而獲得表面平滑的比較黏著帶3。
[比較例4]
於實施例2的「凹凸加工膜的製作例2」中，獲得包含矽酮樹脂的凹凸加工膜(厚度：55μm)後，省略「表層膜的製作例2」及「黏著帶2的製作」而獲得表面具有圓柱形狀的比較黏著帶4。
[比較例5]
代替實施例2的「黏著帶2的製作」而進行以下操作，從而獲得表面具有蘑菇形狀的比較黏著帶5。
使包含矽酮樹脂的凹凸加工膜(厚度：55μm)的凸部與包含未硬化的矽酮樹脂的表層膜接觸，並使硬化前的液狀矽酮樹脂附著於凸部。其後，立即使附著有硬化前的液狀矽酮樹脂的凸部與另行準備的表面潔淨的矽晶圓鏡面接觸，並於該狀態下放置24小時。而且，剝下矽晶圓而獲得具有蘑菇形狀的比較黏著帶5。
將比較例4、比較例5的比較黏著帶4、比較黏著帶5的概略構成圖示於圖5中。
另外，使用比較例3中製作的矽酮樹脂片(厚度：55μm)並 與實施例1同樣地測定原料片的特性(黏力及儲存彈性係數E')。
與實施例1及比較例1同樣地測定實施例2的黏著帶2及比較例3~比較例5的比較黏著帶3~比較黏著帶5的黏著力。
將結果示於表2中。
Figure 107124714-A0305-02-0029-2
如表1及表2所示，具有中空凹凸形狀的實施例1、實施例2的黏著帶1、黏著帶2與比較例1~比較例5的比較黏著帶1~比較黏著帶5相比較，對於被黏體(尤其是矽)的黏著性優異。
於2017年7月20日申請的日本專利申請2017-141173的揭示的全部內容藉由參照而併入本說明書中。
關於本說明書中所記載的所有文獻、專利申請及技術規格，與具體且各個地記載有藉由參照而併入各個文獻、專利申請及技術規格的情況同等程度地，藉由參照而併入至本說明書中。
1‧‧‧基材
2‧‧‧凸部
3‧‧‧表面層
6‧‧‧凹部

Claims (9)

  1. 一種黏著構件，其包括：於至少一個面上具有凹凸形狀的基材；以及覆蓋所述基材中的具有所述凹凸形狀的面的至少一部分的表面層，且所述基材中的凸部的高度為2μm~50μm，所述基材中的凸部的寬度為2μm~10μm，所述基材中的凸部間的距離為2μm~50μm，所述凸部的高度相對於所述凸部的寬度的比為1~15，所述表面層是跨越所述基材中的多個凸部的頂端部上而配置，且所述多個凸部中的鄰接的兩個凸部間的底面、與所述表面層中的和所述底面對面的一側的面之間存在空間。
  2. 如申請專利範圍第1項所述的黏著構件，其中所述基材中的凸部的高度相對於所述表面層的厚度的比(凸部的高度/表面層的厚度)為0.2~1000。
  3. 如申請專利範圍第1項或第2項所述的黏著構件，其中所述表面層的厚度為0.1μm~50μm。
  4. 如申請專利範圍第1項或第2項所述的黏著構件，其中所述基材與所述表面層包含相同的材料。
  5. 如申請專利範圍第1項或第2項所述的黏著構件，其中所述表面層的儲存彈性係數小於所述基材的儲存彈性係數。
  6. 如申請專利範圍第1項或第2項所述的黏著構件，其中所述表面層的儲存彈性係數及所述基材的儲存彈性係數為1MPa~1GPa。
  7. 如申請專利範圍第1項或第2項所述的黏著構件，其中所述表面層的黏力及所述基材的黏力為25N/cm2以下。
  8. 如申請專利範圍第1項或第2項所述的黏著構件，其為帶狀、片狀或膜狀。
  9. 一種黏著構件的製造方法，其為如申請專利範圍第1項至第8項中任一項所述的黏著構件的製造方法，且包括：準備於至少一個面上具有凹凸形狀的基材的步驟；以及對所述基材貼合表面層的步驟，所述表面層覆蓋所述基材中的具有所述凹凸形狀的面的至少一部分。
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