WO2020241298A1

WO2020241298A1 - 個片化された両面粘着材のシート、およびそれを用いた接着方法

Info

Publication number: WO2020241298A1
Application number: PCT/JP2020/019385
Authority: WO
Inventors: 日野　賢一; 春奈水野
Original assignee: ダウ・東レ株式会社
Priority date: 2019-05-30
Filing date: 2020-05-15
Publication date: 2020-12-03
Also published as: JPWO2020241298A1; TW202104484A

Abstract

本発明は、剥離フィルム上に、均一な厚さの個片化された両面粘着材が積層されているシートであって、前記両面粘着材と隣接するように離間し、前記両面粘着材と同じ厚さを有する両面粘着材の不要部を有する、個片化された両面粘着材のシート、およびこれを用いて、部品を他の部品あるいは基板に接着する方法に関する。本発明の個片化されている両面粘着材のシートは、両面粘着シートの型抜きにより得られ、個片化された両面粘着材の部分的な剥離や変形が少ない。また、本発明の方法によれば、このようなシートを用いて、精度良く部品を接着することができる。

Description

個片化された両面粘着材のシート、およびそれを用いた接着方法

　本発明は、個片化された両面粘着材のシート、およびそれを用いた接着方法に関する。

　両面に剥離フィルムが積層された両面粘着シートを型抜きして、個片化された両面粘着材のシートとすることは周知であり、例えば、特許文献１には、第１の剥離フィルムと第２の剥離フィルムの間に粘着層が積層された両面粘着シートを、第２の剥離フィルムから第１の剥離フィルムにかけて粘着層を切断するように、第１の剥離フィルムをハーフカットした後、第２の剥離フィルムと共に、粘着層のカス部を除去する方法が開示されている。

　このように個片化された両面粘着材のシートは、部品と部品の接着や部品を基材等に接着するために使用されており、近年、部品の小型化に伴い、この個片化された両面粘着材もまた小型化されている。

　しかし、両面粘着シートを型抜きし、不要の両面粘着部分を除去しようとすると、個片化された両面粘着材の一部または全部が剥離したり、変形したりしてしまい、精度が要求される部品の接着において、これが問題となる。

特開２００３－１３６４８７号公報

　本発明の目的は、両面粘着シートの型抜きにより得られ、個片化された両面粘着材の部分的な剥離や変形が少ない、個片化された両面粘着材のシートを提供することにある。また、本発明の他の目的は、このようなシートを用いて、精度良く部品を接着する方法を提供することにある。

　本発明の個片化された両面粘着材のシートは、剥離フィルム上に、均一な厚さの個片化された両面粘着材が積層されているシートであって、前記両面粘着材と隣接するように離間し、前記両面粘着材と同じ厚さを有する両面粘着材の不要部を有することを特徴とする。

　この個片化された両面粘着材の厚さは１０～１００μｍ、あるいは２０～５０μｍであることが好ましい。

　この両面粘着材の不要部と隣接する、個片化された両面粘着材部分の幅は１０～１０００μｍ、あるいは５０～５００μｍであることが好ましい。

　この個片化された両面粘着材と、該両面粘着材と隣接するように離間する両面粘着材の不要部との間隙は５～２０００μｍ、あるいは１０～１０００μｍであることが好ましい。

　この個片化された両面粘着材の片方の粘着面の面積は１００ｍｍ^２以下、あるいは５０ｍｍ^２以下、あるいは２０ｍｍ^２以下、あるいは１０ｍｍ^２以下、あるいは５ｍｍ^２以下であることが好ましい。

　この個片化された両面粘着材および両面粘着材の不要部は、いずれもシリコーン系および／またはアクリル系の粘着材により形成されていることが好ましい。

　本発明の接着方法は、部品を他の部品あるいは基板に接着する方法であって、下記の工程（１）～（３）からなることを特徴とする。
　（１）：剥離フィルム上に、均一な厚さの個片化された両面粘着材が積層され、該両面粘着材と隣接するように離間し、前記両面粘着材と同じ厚さを有する両面粘着材の不要部を有するシートを用いて、前記個片化された両面粘着材に部品を圧着する工程、
　（２）：前記工程（１）で得られる部品を、該部品に粘着した両面粘着材とともに、剥離フィルムから剥離する工程、次いで、
　（３）：前記工程（２）で得られる両面粘着材を有する部品を、前記両面粘着材を介して他の部品あるいは基板に圧着する工程

　工程（１）において、個片化された両面粘着材に粘着する部分の部品の幅が、前記両面粘着材部分の幅より狭いことが好ましい。

　本発明の個片化された両面粘着材のシートは、両面粘着シートの型抜きにより得られるが、カス部を除去するために一方の剥離フィルムを剥離した際に、他の剥離フィルムから個片化された両面粘着材の部分もしくは全体的な剥離が少なく、また、その際の応力や歪等による個片化した両面粘着材の変形が少ないという特徴がある。

　また、本発明の接着方法は、このようなシートを用いているので、微小な部品に個片化された両面粘着材を位置ずれすることなく精度よく粘着でき、前記部品を他の部品や基板に十分に接着できるという特徴がある。

本発明の個片化された両面粘着材のシートの斜視図である。他の本発明の個片化された両面粘着材のシートの斜視図である。他の本発明の個片化された両面粘着材のシートの斜視図である。他の本発明の個片化された両面粘着材のシートの斜視図である。他の本発明の個片化された両面粘着材のシートの斜視図である。他の本発明の個片化された両面粘着材のシートの斜視図である。本発明のシートにおける、個片化された両面粘着材の斜視図である。本発明のシートにおける、他の個片化された両面粘着材の斜視図である。従来のシートにおける、個片化された両面粘着材の斜視図である。従来のシートにおける、一部変形を有する個片化された両面粘着材の斜視図である。本発明のシートを作製するための、両面に剥離フィルムが積層されている両面粘着シートの斜視図である。本発明のシートを作製するために、一方の剥離フィルムから他方の剥離フィルムにかけてハーフカットするように型抜きされた両面粘着シートの斜視図である。従来のシートを作製するために、一方の剥離フィルムから他方の剥離フィルムにかけてフルカット（貫通）するように型抜きされた両面粘着シートの斜視図である。従来のシートを作製するために、一方の剥離フィルムから他方の剥離フィルムにかけてハーフカットするように型抜きされた両面粘着シートの斜視図である。従来の個片化された両面粘着材のシートの斜視図である。本発明の接着方法において、個片化された両面粘着材に、かくれ線で示す内部形状を有する部品を圧着しようとする状態を示す説明図である。本発明の接着方法において、部品を両面粘着材に圧着した状態を示す説明図である。本発明の接着方法において、部品を両面粘着材に圧着した状態を示す断面図である。本発明の接着方法において、多少位置ずれした部品を両面粘着材に圧着した状態を示す断面図である。本発明の接着方法において、両面粘着材を有する部品を剥離フィルムから剥離した状態を示す説明図である。本発明の接着方法において、両面粘着材を介して部品を他の部品に圧着した状態を示す説明図である。

　以下、本発明の個片化された両面粘着材のシートを、実施の形態を示す図面に基づき、詳細に説明する。

　図１は、本発明の個片化された両面粘着材のシートの斜視図である。また、図２乃至図６は、他の本発明の個片化された両面粘着材のシートの斜視図である。本発明のシートは、剥離フィルム１上に、均一な厚さの個片化された両面粘着材２が１個またはそれ以上の複数個積層されており、該両面粘着材２と少なくもその一辺が隣接するように離間し、前記両面粘着材２と同じ厚さを有する両面粘着材の不要部３を有する。

　剥離フィルム１は限定されず、例えば、ポリエステル、ポリ（メタ）アクリレート、ポリカーボネート、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、ポリアミド、ポリイミド、ポリフェニレンスルフィド、ポリテトラフルオロエチレン、ポリ塩化ビニル、ポリウレタン、トリアセチルセルロース、ポリアセタール、ノルボルネン系樹脂、シクロオレフィン系樹脂、エポキシ樹脂、フェノール樹脂等のプラスチックフィルム、あるいはこれらのフィルムを複数積層してなる複合フィルムが挙げられる。特に、剥離フィルム１としては、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート等のポリエステルフィルム；ポリイミドフィルム、ポリアクリレート、ポリメタクリレート等のポリアクリレートフィルム；あるいはポリカーボネートフィルムが好ましい。

　剥離フィルム１は、上記のフィルムに剥離剤を塗工して得ることができる。剥離剤としては、シリコーン系、フルオロシリコーン系、長鎖アルキル（アクリル）系等の剥離剤を用いることができる。

　剥離フィルム１の厚さは限定されず、１０～２００μｍの範囲内、あるいは２０～１００μｍの範囲内であることが好ましい。

　剥離フィルム１上の個片化された両面粘着材２は、該両面粘着材２と少なくもその一辺が隣接するように離間し、前記両面粘着材２と同じ厚さを有する両面粘着材の不要部３を有する。図１では、両面粘着材の不要部３は、個片化された両面粘着材２の内側に位置しているが、図２では、両面粘着材の不要部３は、個片化された両面粘着材２の外側に位置している。また、図３では、両面粘着材の不要部３は、個片化された両面粘着材２の両外側に位置し、図４では、両面粘着材の不要部３は、個片化された両面粘着材２の両側に位置し、かつ他の両側にも断片状に位置している。また、図５では、両面粘着材の不要部３は、個片化された両面粘着材２の内側および外側に位置している。また、図６では、両面粘着材の不要部３は、個片化された両面粘着材２の内側とその両側に位置し、かつ他の両側にも断片状に位置している。このように、両面粘着材の不要部３は、個片化された両面粘着材２の内側および／または外側に位置してもよいが、廃棄物の削減の観点から、両面粘着材の不要部３が最小となるようにすることが好ましい。なお、図７は、本発明のシートにおける、個片化された両面粘着材の斜視図であり、図８は、他の個片化された両面粘着材の斜視図である。両面粘着材２の形状は限定されず、図７で図示されるように四角形でもよく、また、図８で図示されるように円形であってもよく、さらには、菱形等の形状であってもよい。両面粘着材の不要部３の形状は限定されない。また、両面粘着材の不要部３の大きさも限定されないが、両面粘着材の不要部３の合計面積が大きすぎるとロスが多くなるので好ましくない。

　両面粘着材２および両面粘着材の不要部３を形成する粘着材は限定されず、例えば、シリコーン系粘着材、アクリル系粘着材、ウレタン系粘着材、あるいはそれらをブレンドした粘着材や部分反応させた粘着材が挙げられる。耐熱性や耐候性が優れることから、シリコーン系粘着材が好ましい。

　この粘着材の物理的特性は限定されないが、粘着性が優れることから、粘弾性測定（φ８ｍｍパラレルプレート、歪み０.２％、周波数１０Ｈｚ、温度２５℃、試料厚さ１ｍｍ）で測定したせん断貯蔵弾性率が５×１０^６～２×１０^４Ｐａの範囲内、あるいは２×１０^６～５×１０^４Ｐａの範囲内、あるいは１×１０^６～５×１０^４Ｐａの範囲内、あるいは５×１０^５～５×１０^４Ｐａの範囲内であることが好ましい。

　また、靭性が優れることから、この粘着材のＪＩＳ　Ｋ　６２５１に規定の切断時伸び（ＪＩＳ　Ｋ　６２５１に規定の引張特性測定に準じて、試験片の形状：ダンベル状３号型、引張速度：５０ｍｍ／分、温度：２５℃で測定）が１００～１２００％の範囲内、あるいは２００～１０００％の範囲内、あるいは３００～８００％の範囲内であることが好ましい。

　さらに、この粘着材は、粘着材の厚さが４０μｍであり、厚さ５０μｍのＰＥＴフィルムで裏打ちしたとき、その粘着材のＪＩＳ　Ｚ　０２３７に規定による鏡面ステンレス板に対する１８０度引きはがし粘着力（引きはがし速度３００ｍｍ／分、温度２５℃）が１Ｎ／２５ｍｍ～２５Ｎ／２５ｍｍの範囲内、あるいは３Ｎ／２５ｍｍ～２０Ｎ／２５ｍｍの範囲内、あるいは５Ｎ／２５ｍｍ～１５Ｎ／２５ｍｍの範囲内であることが好ましい。

　このような粘着材は、ヒドロシリル化反応硬化型シリコーン粘着剤、有機過酸化物硬化型シリコーン粘着剤、あるいは縮合反応硬化型シリコーン粘着剤により形成することができ、硬化時に副生成物が生じないことから、ヒドロシリル化反応硬化型シリコーン粘着剤により形成することが好ましい。

　また、上記の粘着剤には、本発明の目的を損なわない限り、ヒュームドシリカ、沈降シリカ、焼成シリカ、結晶性シリカ、石英粉末、珪藻土等の補強性シリカを含有してもよい。

　上記の補強性シリカ以外にも、必要に応じて、耐熱性向上剤、難燃性向上剤、接着促進剤、反応制御剤、その他オルガノポリシロキサンを含有してもよい。このような添加剤としては、例えば、カーボン、ＮｉＯ_２、ＦｅＯ、ＦｅＯ_２、Ｆｅ_２Ｏ_３、Ｆｅ_３Ｏ_４、ＣｏＯ_２、ＣｅＯ_２、およびＴｉＯ_２から選ばれる耐熱性及び難燃性向上剤；ベンゾトリアゾール、ベンズイミダゾール等の難燃性向上剤；ビニルトリメトキシシラン、３－メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、３－アクリロキシプロピルトリメトキシシラン、３－グリシドキシプロピルトリメトキシシラン等の接着促進剤が挙げられる。これら添加剤の含有量は、本発明の目的を損わない限り任意とされる。

　さらに、上記の粘着剤には、本発明の目的を損なわない限り、非反応性の分岐鎖状、直鎖状、あるいは環状のオルガノシロキサン；カチオン型帯電防止剤、アニオン型帯電防止剤、両性イオン型帯電防止剤、ノニオン型帯電防止剤、このようなカチオン型、アニオン型、両性イオン型のイオン導電性基を有する単量体を重合もしくは共重合して得られたイオン導電性重合体等の帯電防止剤；その他、可塑剤、老化防止剤、着色剤（顔料や染料など）を含有してもよい。

　本発明のシートにおいて、この個片化された両面粘着材２の厚さは限定されないが、１０～１００μｍの範囲内、あるいは２０～５０μｍの範囲内であることが好ましい。また、両面粘着材の不要部３と隣接する、個片化された両面粘着材部分の幅も限定されないが、両面粘着材の不要部３により、極めて幅の狭い部分を有する両面粘着材であってもよく、具体的に、その幅は１０～１０００μｍの範囲内、あるいは５０～５００μｍの範囲内であることが好ましい。また、この個片化された両面粘着材と、該両面粘着材と隣接するように離間する両面粘着材の不要部との間隙も限定されないが、両面粘着材とその不要部とが接触していると切り離しが困難であり、また、著しく離間すると、両面粘着材の部分的な剥離や変形を生じてしまうので、その間隙は５～２０００μｍの範囲内、あるいは１０～１０００μｍの範囲内であることが好ましい。個片化された両面粘着材と、両面粘着材の不要部との間隙は、例えば、両面粘着材をカットする刃の形状やその厚さ等により調整可能である。このような個片化された両面粘着材２の片方の粘着面の面積も限定されないが、その粘着面の面積が１００ｍｍ^２以下、あるいは５０ｍｍ^２以下、あるいは２０ｍｍ^２以下、あるいは１０ｍｍ^２以下、あるいは５ｍｍ^２以下というような微小な両面粘着材であることが好ましい。

　図９は、従来の個片化された両面粘着材のシートにおける、個片化された両面粘着材の斜視図である。図９で図示されるように、剥離フィルム１上の個片化された両面粘着材２には、本発明のシートにおける両面粘着材の不要部３が無いため、例えば、図１０で図示されるように、個片化された両面粘着材の一部が変形してしまい、精度が要求される部品の接着においてしばしば問題となる。

　このような本発明のシートを作製する方法は限定されないが、例えば、次のような方法が挙げられる。

　図１１は、本発明のシートを作製するための、両面に剥離フィルム４、５が積層されている両面粘着シート６の斜視図である。このような粘着シート６は、剥離フィルム４上に粘着剤を塗工した後、これを硬化した後、形成された両面粘着シート６に剥離フィルム５を貼り合わせることにより作製することができる。なお、剥離フィルム４に粘着剤を塗工する方法は限定されず、例えば、グラビアコート、オフセットコート、オフセットグラビア、ロールコート、リバースロールコート、エアナイフコート、カーテンコート、コンマコートが挙げられる。また、粘着剤を硬化する方法も限定されず、例えば、粘着剤が熱硬化性のものである場合は、例えば、６０～１８０℃で１５秒～２０分加熱する方法や、６０～１００℃、あるいは６０～８０℃に加熱し、その後、８０～１８０℃、あるいは１００～１８０℃に加熱して硬化させる、いわゆるステップキュアにより硬化する方法が挙げられる。

　次に、図１２で図示されるように、剥離フィルム５から、剥離フィルム４にかけてハーフカットするように、両面粘着シート６を型抜きし、個片化された両面粘着材と、この個片化された両面粘着材と隣接するように離間する両面粘着材の不要部を形成する。この際、個片化された両面粘着材と、両面粘着材の不要部との間隙は、例えば、両面粘着材をカットする刃の形状やその厚さ等により調整することができる。なお、図１２においては、両面粘着材の不要部は、個片化された両面粘着材の内側に位置している。

　次いで、この剥離フィルム５と両面粘着シート６のカス部（図１２においては、個片化された両面粘着材の外側）を剥離フィルム４から剥離することにより、剥離フィルム上に、均一な厚さの複数の個片化された両面粘着材が積層され、該両面粘着材と隣接するように離間し、前記両面粘着材と同じ厚さを有する両面粘着材の不要部を有する、図１で図示されるようなシートを作製することができる。

　一方、図１１で図示される両面粘着シートの剥離フィルム５から、剥離フィルム４にかけてフルカット（貫通）するように型抜きし、カス部を除去した後、剥離フィルム５から剥離フィルム４にかけてハーフカットするように両面粘着シート６を型抜きすることもできる。次いで、この剥離フィルム５を剥離することにより、剥離フィルム上に、均一な厚さの複数の個片化された両面粘着材が積層され、該両面粘着材と隣接するように離間し、前記両面粘着材と同じ厚さを有する両面粘着材の不要部を有する、図２で図示されるシートを作製することができる。

　これに対して、従来のシートは、例えば、図１３で図示されるように、剥離フィルム５から、剥離フィルム４にかけてフルカット（貫通）するように、両面粘着シート６を型抜きし、次いで、図１４で図示されるように、剥離フィルム５から、剥離フィルム４にかけてハーフカットするように、両面粘着シート６を型抜きすることにより、個片化された両面粘着材のシートを作製することができるが、剥離フィルムと両面粘着材のカス部を剥離フィルムから引き剥がす際の応力やずれ、さらには移送および保管時の応力等により、得られるシートは、図１５で図示されるように、個片化された両面粘着材の一部分もしくは全体的な剥離や、個片化された両面粘着材の変形等を生じてしまい、精度が要求される部品の接着においてしばしば問題となる。

　具体的には、厚さ５０μｍの両面シリコーン粘着材のシートから、一辺の長さが２.５ｍｍの正方形であり、一辺の長さが２.１ｍｍの正方形の穴を中心に持つ、個片化された両面粘着材（個片化された両面粘着材の幅２００μｍ）を、たて（１０個）×よこ（１０個）の合計１００個の配列で、ダイカットにより繰り返し作製した場合、１００個の個片化された両面粘着材の内、およそ３０～４０個程度の個片化された両面粘着材が位置ずれや変形、さらには剥離を生じていた（図１５参照）。

　これに対して、本発明のシートでは、上記の同様のサイズではあるが、図１で図示されるように、個片化された両面粘着材に隣接するように離間し、その間隙が１０～２０μｍの両面粘着材の不要部を有しているので、シートの作製直後、さらには保管や移送を経た後でも、個片化された両面粘着材の位置ずれや変形を生じていなかった。

　次に、本発明の接着方法を、実施の形態を示す図面に基づき、詳細に説明する。

　本発明の接着方法は、前記工程（１）～（３）からなることを特徴とする。

　工程（１）では、図１６および図１７で図示されるように、本発明の個片化された両面粘着材のシートを用いて、個片化された両面粘着材に部品を圧着する。なお、図１６では、両面粘着材２に圧着する部品７は、両面粘着材２の形状に対応した形状（図１６では、かくれ線で内部形状を図示）を有する。そのため、この部品７は、両面粘着材２と隣接するように離間している両面粘着材の不要部３とは粘着しない。

　工程（１）において、個片化された両面粘着材２に粘着する部分の部品７の幅は、前記粘着材部分の幅より狭くすることにより（図１８参照）、部品７が多少位置ずれしても、部品７が、両面粘着材の不要部３に接触することがないので、接着の精度を向上させることができる（図１９参照）。この両面粘着材２と、該両面粘着材と隣接するように離間する両面粘着材の不要部３との間隙は限定されないが、５～２０００μｍの範囲内、あるいは１０～１０００μｍの範囲内であることが好ましい。

　次に、工程（２）では、図２０で図示されるように、両面粘着材２を粘着した部品７を、両面粘着材２とともに、剥離フィルム１から剥離する。この際、両面粘着材の不要部３は、剥離フィルム１に積層されたままの状態となり、両面粘着材２と分離される。

　最後に、工程（３）では、図２１で図示されるように、両面粘着材２を介して、部品７を他の部品または基板８に圧着することにより、部品７と他の部品または基板８とを精度良く接着することができる。なお、部品７の幅が狭すぎると、工程（２）の後、両面粘着材２が変形し、工程（３）の圧着時の精度に影響を与えるので、例えば、余剰部分の幅は、両面粘着材２の厚みの３倍以下、あるいは２倍以下であることが好ましく、一方、狭すぎると位置ずれを許容できなくなるおそれがあるので、少なくとも５μｍ、あるいは少なくとも１０μｍであることが好ましい。

　一方、従来の接着方法では、部品を両面粘着材に正確に圧着すること自体困難である。また、その結果、両面粘着材２が変形したり、接着面積が減少するという問題がある。

　本発明の個片化された両面粘着材のシートは、両面粘着シートの型抜きにより得られるものの、個片化された両面粘着材の部分的な剥離や変形が少ないことから、電気・電子部品および光学部品同士等の接着、電気・電子部品および光学部品等を基板に搭載するための接着等の精度の要求される接着に好適に使用できる。

　１　剥離フィルム
　２　個片化された両面粘着材
　３　両面粘着材の不要部
　４、５　剥離フィルム
　６　両面粘着シート
　７　部品
　８　他の部品または基板

Claims

　剥離フィルム上に、均一な厚さの個片化された両面粘着材が積層されているシートであって、前記両面粘着材と隣接するように離間し、前記両面粘着材と同じ厚さを有する両面粘着材の不要部を有する、個片化された両面粘着材のシート。
　個片化された両面粘着材の厚さが１０～１００μｍである、請求項１記載のシート。
　両面粘着材の不要部と隣接する、個片化された両面粘着材の部分の幅が１０～１０００μｍである、請求項１記載のシート。
　個片化された両面粘着材と、該両面粘着材と隣接するように離間する両面粘着材の不要部との間隙が１０～２０００μｍである、請求項１記載のシート。
　個片化された両面粘着材の片方の粘着面の面積が１００ｍｍ^２以下である、請求項１記載のシート。
　個片化された両面粘着材および両面粘着材の不要部が、いずれもシリコーン系および／またはアクリル系の粘着材により形成されている、請求項１乃至５のいずれか１項記載のシート。
　部品を他の部品あるいは基板に接着する方法であって、下記の工程（１）～（３）からなることを特徴とする接着方法。
　（１）：剥離フィルム上に、均一な厚さの個片化された両面粘着材が積層され、該両面粘着材と隣接するように離間し、前記両面粘着材と同じ厚さを有する両面粘着材の不要部を有するシートを用いて、前記個片化された両面粘着材に部品を圧着する工程、
　（２）：前記工程（１）で得られる部品を、該部品に粘着した両面粘着材とともに、剥離フィルムから剥離する工程、次いで、
　（３）：前記工程（２）で得られる両面粘着材を有する部品を、前記両面粘着材を介して他の部品あるいは基板に圧着する工程
　工程（１）において、個片化された両面粘着材に粘着する部分の部品の幅が、前記両面粘着材部分の幅より狭いことを特徴とする、請求項７記載の接着方法。