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JP5243990B2 - 両面粘着シート - Google Patents

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Description

本発明は、フレキシブル印刷回路基板の固定用途又はハードディスクドライブ部品の固定用途に用いる両面粘着シートに関する。
現在、ハードディスクドライブ(磁気記録装置:HDD)等の製造工程において、フレキシブル印刷回路基板(「FPC」と称する場合がある)を筐体に固定する用途等に、両面粘着シート(両面感圧性接着シート)が一般的に用いられている。
かかる両面粘着シートとしては、例えば、剥離ライナーの加工性、低汚染性の改良やアウトガス発生抑止を行ったもの(特許文献1参照)や、両面粘着シートの耐熱性、加工適性を改良したもの(特許文献2参照)が知られている。
特許第3901490号明細書 特開2006−89564号公報
しかし、上記の両面粘着シートにおいても、例えば、支持体を用いない、いわゆる基材レスタイプの両面粘着シートの場合には加工性が低下する問題が生じることがわかった。また、加工性を改良するために、プラスチックフィルムの支持体に粘着剤層を設けた、基材つきの両面粘着シートの場合には、微細なパターン(例えば、回路パターンなど)が施され、表面に微細な段差を有する被着体に対しては、特に両面粘着シートを貼付する際に押圧をかけにくい場合には、パターン間の狭い間隔に粘着剤層が十分に追従して入り込まず、被着体と粘着剤層間に隙間が生じる段差追従性不良の問題が生じる場合があることがわかった。
かかる課題に対して、厚みが50μm程度の薄膜の両面粘着シートにおいては、プラスチック基材の厚みを薄くすることにより、加工性を維持しながら段差追従性を向上させうることがわかったが、このような両面粘着シートも、段差が大きい場合や貼付時の圧着力(押圧)が特に低い場合には、十分な段差追従性を発揮できない場合があった。
従って、本発明の目的は、加工性及び段差追従性に優れた、フレキシブル印刷回路基板固定用途やハードディスクドライブ部品固定用途として有用な両面粘着シートを提供することにある。
本発明者らは、前記目的を達成するために鋭意検討した結果、プラスチックフィルム基材および特定の厚み及び組成の粘着剤層を有する、特定厚みの粘着シートとすることにより、加工性及び段差追従性に優れた両面粘着シートが得られることを見出した。本発明はこれらの知見に基づいて完成されたものである。
すなわち、本発明は、プラスチックフィルム基材の両面側に粘着剤層を有する粘着体と、粘着体の両側の表面上に設けられた非シリコーン系の剥離ライナーとを少なくとも含む両面粘着シートであって、粘着剤層が炭素数が2〜14の直鎖又は分岐鎖状のアルキル基を有する(メタ)アクリル酸アルキルエステルと極性基を含有する単量体を必須の単量体成分とするアクリル系ポリマーから形成されており、粘着体の厚みが60〜160μmであり、プラスチックフィルム基材の片面側の粘着剤層の厚みがそれぞれ20μm以上であることを特徴とするフレキシブル印刷回路基板固定用両面粘着シートを提供する。
また、本発明は、プラスチックフィルム基材の両面側に粘着剤層を有する粘着体と、粘着体の両側の表面上に設けられた非シリコーン系の剥離ライナーとを少なくとも含む両面粘着シートであって、粘着剤層が炭素数が2〜14の直鎖又は分岐鎖状のアルキル基を有する(メタ)アクリル酸アルキルエステルと極性基を含有する単量体を必須の単量体成分とするアクリル系ポリマーから形成されており、粘着体の厚みが60〜160μmであり、プラスチックフィルム基材の片面側の粘着剤層の厚みがそれぞれ20μm以上であることを特徴とするハードディスクドライブ部品固定用両面粘着シートを提供する。
さらに、本発明は、前記のプラスチックフィルム基材の片面側の粘着剤層の厚みがそれぞれ20〜60μmである前記の両面粘着シートを提供する。
さらに、本発明は、前記粘着剤層のゲル分率が10〜60%である前記の両面粘着シートを提供する。
さらに、本発明は、前記非シリコーン系の剥離ライナーが、ポリオレフィン系剥離ライナーである前記の両面粘着シートを提供する。
本発明の両面粘着シートは、アクリル系粘着剤層により接着性に優れ、また、非シリコーン系の剥離ライナーを用いていることによりアウトガス抑止性にも優れている。さらに、これらに加え、特に、プラスチックフィルム基材を用い、粘着体および粘着剤層の厚みを特定の範囲に制御することにより、加工性、段差追従性にも優れている。これらの効果により、該両面粘着シートを用いてフレキシブル印刷回路基板やハードディスクドライブ部品を筐体等に固定して製造した製品の生産性、品質が向上する。
図1は、本発明の両面粘着シートの一例を表す概略断面図である。 図2は、段差追従性評価に用いたFPCの積層構成を表す説明図(概略断面図)である。 図3は、段差追従性評価に用いたFPC及び両面粘着シート(評価サンプル)の貼り付け位置を表す説明図(ベースフィルム層側からみた平面図)である。
以下に、本発明の実施の形態を、必要に応じて図面を参照しつつ詳細に説明する。
本発明の両面粘着シートは、粘着体を少なくとも有する。さらに、粘着体の両側の表面上に非シリコーン系の剥離ライナーを有する。従って、本発明の両面粘着シートは、剥離ライナー/粘着体/剥離ライナーの構成を少なくとも有する。図1は、本発明の両面粘着シートの一例を示す概略断面図である。本発明の両面粘着シート1は、プラスチックフィルム基材21の両面側に粘着剤層22を有する粘着体(剥離ライナー以外の部分)2を有している。さらに、粘着体2の両面側に剥離ライナー3が設けられている。なお、本発明の「両面粘着シート」は、テープ状のもの、即ち、「両面粘着テープ」も含むものとする。また、「粘着体」とは、両面粘着シートを使用する際に被着体側に貼付される部分、即ち、一般的には剥離ライナー以外の部分を表す。
[粘着体]
本発明の両面粘着シートにおける粘着体は、前述のように、プラスチックフィルム基材の両面側に粘着剤層を有する積層構造を有している。即ち、上記粘着体は両側の表面が粘着面(粘着剤層表面)となっている両面粘着体である。なお、本発明の粘着体は、プラスチックフィルム基材及び粘着剤層以外にも、本発明の効果を損なわない範囲で、他の層(例えば、中間層、下塗り層など)を有していてもよい。また、プラスチックフィルム基材と粘着剤層は、直接積層されていてもよいし、中間層などの他の層を介して積層されていてもよい。
上記粘着体の厚みは、60〜160μmであり、好ましくは60μmを超え160μm以下、より好ましくは61〜100μm、さらに好ましくは61〜80μmである。粘着体の厚みが160μmを超えると、加工性が低下する。厚みが60μm未満では、特に圧着力が低い場合に段差などに対する段差追従性が低下する。なお、上記「粘着体の厚み」とは、粘着体の一方の粘着面から他方の粘着面までの厚みを意味する。
(プラスチックフィルム基材)
本発明の両面粘着シートの粘着体におけるプラスチックフィルム基材は、粘着剤層の支持基材であり、両面粘着シートの加工性、取り扱い性(ハンドリング性)を向上させる役割を担う。プラスチックフィルムとしては、粘着シートの支持体として一般的に使用されるものを用いることが可能で、例えば、ポリエステル系樹脂、オレフィン系樹脂、ポリ塩化ビニル系樹脂、アクリル系樹脂、酢酸ビニル系樹脂、アミド系樹脂、ポリイミド系樹脂、ポリエーテルエーテルケトン、ポリフェニレンスルフィドなどからなる樹脂フィルムが挙げられる。中でも、価格、剛性の観点から、ポリエステルフィルム、ポリオレフィンフィルムが好ましく、さらに好ましくは、ポリエチレンテレフタレート(PET)フィルムである。なお、プラスチックフィルム基材は単層の形態を有していてもよく、また、複層の形態を有していてもよい。
また、プラスチックフィルム基材の表面には、必要に応じて、粘着剤層との密着性を高めるため、慣用の表面処理、例えば、クロム酸処理、オゾン暴露、火炎暴露、高圧電撃暴露、イオン化放射線処理等の化学的又は物理的方法による酸化処理等が施されていてもよく、下塗り剤によるコーティング処理等が施されていてもよい。
上記プラスチックフィルム基材の厚みは、特に限定されないが、2〜100μmが好ましく、より好ましくは4〜50μmであり、さらに好ましくは4〜25μmである。基材厚みが2μm未満では、直写法による粘着剤層の形成が困難となったり、両面粘着シートのハンドリング性が低下する場合がある。基材厚みが100μmを超えて厚すぎる場合には、プラスチックフィルム基材の剛性が高くなり、段差追従性が低下する場合がある。
(粘着剤層)
本発明の両面粘着シートの粘着体における粘着剤層は、アクリル系ポリマー(アクリル系重合体)から形成される。即ち、該粘着剤層はアクリル系ポリマーをベースポリマーとしてなる。特に限定されないが、粘着剤層中のアクリル系ポリマー(又は、アクリル系ポリマー成分)の含有量は80重量%以上が好ましく、より好ましくは90〜99重量%である。
上記粘着剤層は、粘着剤層の形成方法によっても異なり、特に限定されないが、アクリル系ポリマーを必須成分とするアクリル系粘着剤組成物、または、アクリル系ポリマーを形成する単量体(モノマー)の混合物(「モノマー混合物」と称する場合がある)又はその部分重合物を必須成分とするアクリル系粘着剤組成物から形成される。特に限定されないが、前者としては、例えば、いわゆる溶剤型の粘着剤組成物などが挙げられ、後者としては、例えば、いわゆる活性エネルギー線硬化型の粘着剤組成物などが挙げられる。該アクリル系粘着剤組成物には、さらに必要に応じて、架橋剤やその他の各種の添加剤が含まれていてもよい。
本明細書において、「粘着剤組成物」には「粘着剤層を形成するための組成物」という意味も含むものとする。また、上記「モノマー混合物」とはアクリル系ポリマーを形成するモノマー成分のみからなる混合物を意味する。また、上記「部分重合物」とは、上記モノマー混合物の構成成分のうち1又は2以上の成分が部分的に重合している組成物を意味する。
上記アクリル系ポリマーは、粘着剤層のベースポリマーとして粘着性を発現する役割を担う。上記アクリル系ポリマーは、炭素数が2〜14の直鎖又は分岐鎖状のアルキル基を有する(メタ)アクリル酸アルキルエステル(以下、「(メタ)アクリル酸C2-14アルキルエステル」と称する場合がある)と極性基を含有する単量体(以下、「極性基含有単量体」と称する場合がある)を必須の単量体(モノマー)成分として形成された共重合体である。アクリル系ポリマーを形成する単量体成分には、上記の(メタ)アクリル酸C2-14アルキルエステル、極性基含有単量体以外のその他の単量体成分が含まれていてもよい。なお、上記(メタ)アクリル酸C2-14アルキルエステル、極性基含有単量体およびその他の単量体成分は、それぞれ単独で又は2種以上組み合わせて使用することができる。また、上記の「(メタ)アクリル」とは、「アクリル」及び/又は「メタクリル」を表し、他も同様である。
上記の(メタ)アクリル酸C2-14アルキルエステルは、炭素数が2〜14の直鎖又は分岐鎖状のアルキル基を有する(メタ)アクリル酸アルキルエステルであり、例えば、(メタ)アクリル酸エチル、(メタ)アクリル酸プロピル、(メタ)アクリル酸イソプロピル、(メタ)アクリル酸ブチル((メタ)アクリル酸n−ブチル)、(メタ)アクリル酸イソブチル、(メタ)アクリル酸s−ブチル、(メタ)アクリル酸t−ブチル、(メタ)アクリル酸ペンチル、(メタ)アクリル酸イソペンチル、(メタ)アクリル酸ヘキシル、(メタ)アクリル酸ヘプチル、(メタ)アクリル酸オクチル、(メタ)アクリル酸2−エチルヘキシル、(メタ)アクリル酸イソオクチル、(メタ)アクリル酸ノニル、(メタ)アクリル酸イソノニル、(メタ)アクリル酸デシル、(メタ)アクリル酸イソデシル、(メタ)アクリル酸ウンデシル、(メタ)アクリル酸ドデシル、(メタ)アクリル酸トリデシル、(メタ)アクリル酸テトラデシルなどが挙げられる。中でも好ましくは炭素数が2〜10の直鎖又は分岐鎖状のアルキル基を有する(メタ)アクリル酸アルキルエステルである。特に好ましくは、アクリル酸2−エチルヘキシル、アクリル酸n−ブチルである。
上記の(メタ)アクリル酸C2-14アルキルエステルの含有量は、アクリル系ポリマーを形成するモノマー成分全量(100重量%)に対して、50〜99重量%であり、好ましくは80〜97重量%、さらに好ましくは90〜95重量%である。(メタ)アクリル酸C2-14アルキルエステルの含有量が、50重量%未満であると、アクリル系ポリマーとしての特性(粘着性など)が発現しにくくなる場合がある。また、99重量%を超えると極性基含有単量体の含有量が少なすぎて接着性が低下する場合がある。
上記の極性基含有単量体は、分子内に極性基を有する単量体(特に、エチレン性不飽和単量体)であり、例えば、(メタ)アクリル酸、イタコン酸、マレイン酸、フマル酸、クロトン酸、イソクロトン酸などのカルボキシル基含有単量体又はその無水物(無水マレイン酸など);(メタ)アクリル酸2−ヒドロキシエチル、(メタ)アクリル酸3−ヒドロキシプロピル、(メタ)アクリル酸4−ヒドロキシブチル、(メタ)アクリル酸6−ヒドロキシヘキシル等の(メタ)アクリル酸ヒドロキシアルキル、ビニルアルコール、アリルアルコールなどのヒドロキシル基(水酸基)含有単量体;(メタ)アクリルアミド、N,N−ジメチル(メタ)アクリルアミド、N−メチロール(メタ)アクリルアミド、N−メトキシメチル(メタ)アクリルアミド、N−ブトキシメチル(メタ)アクリルアミド、N−ヒドロキシエチルアクリルアミドなどのアミド基含有単量体;(メタ)アクリル酸アミノエチル、(メタ)アクリル酸ジメチルアミノエチル、(メタ)アクリル酸t−ブチルアミノエチルなどのアミノ基含有単量体;(メタ)アクリル酸グリシジル、(メタ)アクリル酸メチルグリシジルなどのグリシジル基含有単量体;アクリロニトリルやメタクリロニトリルなどのシアノ基含有単量体;N−ビニル−2−ピロリドン、(メタ)アクリロイルモルホリンの他、N−ビニルピリジン、N−ビニルピペリドン、N−ビニルピリミジン、N−ビニルピペラジン、N−ビニルピロール、N−ビニルイミダゾール、N−ビニルオキサゾール等の複素環含有ビニル系単量体;ビニルスルホン酸ナトリウムなどのスルホン酸基含有単量体;2−ヒドロキシエチルアクリロイルフォスフェートなどのリン酸基含有単量体;シクロヘキシルマレイミド、イソプロピルマレイミドなどのイミド基含有単量体;2−メタクリロイルオキシエチルイソシアネートなどのイソシアネート基含有単量体などが挙げられる。上記極性基含有単量体は単独で又は2種以上組み合わせて使用することができる。極性基含有単量体としては、上記の中でも、カルボキシル基含有単量体又はその酸無水物、ヒドロキシル基含有単量体が好ましく、特に好ましくはアクリル酸(AA)、アクリル酸4−ヒドロキシブチル(4HBA)である。
上記の極性基含有単量体の含有量は、アクリル系ポリマーを形成するモノマー成分全量(100重量%)に対して1〜30重量%であることが好ましく、より好ましくは3〜20重量%である。極性基含有単量体の含有量が30重量%を超えると粘着剤層の凝集力が高くなりすぎ、粘着剤層の粘着性が低下するおそれがある。また、極性基含有単量体の含有量が1重量%未満では粘着剤層の凝集力が低下し、高いせん断接着力が得られなくなる等、接着性が低下する場合がある。上記の中でも、カルボキシル基含有単量体又はその無水物(特に、アクリル酸)の含有量は、接着性の観点から、アクリル系ポリマーを形成するモノマー成分全量(100重量%)に対して1〜20重量%であることが好ましく、より好ましくは3〜10重量%である。また、ヒドロキシル基含有単量体(特に、4HBA)の含有量は、架橋性の観点から、アクリル系ポリマーを形成するモノマー成分全量(100重量%)に対して0.01〜10重量%であることが好ましく、より好ましくは0.05〜5重量%である。
上記のその他の単量体成分は、(メタ)アクリル酸C2-14アルキルエステル、極性基含有単量体以外の単量体(特に、エチレン性不飽和単量体)であり、例えば、(メタ)アクリル酸メチル;(メタ)アクリル酸ペンタデシル、(メタ)アクリル酸ヘキサデシル、(メタ)アクリル酸ヘプタデシル、(メタ)アクリル酸オクタデシル、(メタ)アクリル酸ノナデシル、(メタ)アクリル酸エイコシルなどの炭素数が15以上の直鎖又は分岐鎖状のアルキル基を有する(メタ)アクリル酸アルキルエステル;シクロペンチル(メタ)アクリレート、シクロヘキシル(メタ)アクリレート、イソボルニル(メタ)アクリレート等の脂環式炭化水素基を有する(メタ)アクリル酸エステル;フェニル(メタ)アクリレート等の(メタ)アクリル酸アリールエステル;酢酸ビニル、プロピオン酸ビニルなどのビニルエステル類;スチレン、ビニルトルエンなどの芳香族ビニル化合物;エチレン、ブタジエン、イソプレン、イソブチレンなどのオレフィン又はジエン類;ビニルアルキルエーテルなどのビニルエーテル類;塩化ビニルなどが挙げられる。また、ヘキサンジオールジ(メタ)アクリレート、ブタンジオールジ(メタ)アクリレート、(ポリ)エチレングリコールジ(メタ)アクリレート、(ポリ)プロピレングリコールジ(メタ)アクリレート、ネオペンチルグリコールジ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールジ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールトリ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、テトラメチロールメタントリ(メタ)アクリレート、アリル(メタ)アクリレート、ビニル(メタ)アクリレート、ジビニルベンゼン、エポキシアクリレート、ポリエステルアクリレート、ウレタンアクリレートなどの多官能性単量体が挙げられる。上記のその他の単量体成分は単独で又は2種以上組み合わせて用いることができる。
上記アクリル系ポリマーは、公知乃至慣用の重合方法により上記の単量体成分を重合(共重合)させることによって調製することができる。アクリル系ポリマーの重合方法としては、例えば、溶液重合方法、乳化重合方法、塊状重合方法や活性エネルギー線(例えば、紫外線照射)による重合方法(活性エネルギー線重合方法)などが挙げられる。中でも、透明性、耐水性、コストなどの点で、溶液重合方法、活性エネルギー線重合方法が好ましい。なお、アクリル系ポリマーの重合に際しては、重合開始剤、連鎖移動剤、乳化剤や溶剤など、それぞれの重合方法に応じた適宜な成分を、公知乃至慣用のものの中から適宜選択して使用することができる。
上記のアクリル系ポリマーの調製に際しては、重合反応の種類に応じて、熱重合開始剤や活性エネルギー線重合開始剤(「光重合開始剤」又は「光開始剤」と称する場合がある)などの重合開始剤を用いることができる。重合開始剤は単独で又は2種以上を組み合わせて使用することができる。
上記光重合開始剤としては、特に制限されず、例えば、ベンゾインエーテル系光重合開始剤、アセトフェノン系光重合開始剤、α−ケトール系光重合開始剤、芳香族スルホニルクロリド系光重合開始剤、光活性オキシム系光重合開始剤、ベンゾイン系光重合開始剤、ベンジル系光重合開始剤、ベンゾフェノン系光重合開始剤、ケタール系光重合開始剤、チオキサントン系光重合開始剤などを用いることができる。光重合開始剤の使用量としては、特に制限されないが、例えば、アクリル系ポリマーを形成するモノマー成分全量100重量部に対して0.01〜0.2重量部が好ましく、より好ましくは0.05〜0.15重量部である。
上記のベンゾインエーテル系光重合開始剤としては、例えば、ベンゾインメチルエーテル、ベンゾインエチルエーテル、ベンゾインプロピルエーテル、ベンゾインイソプロピルエーテル、ベンゾインイソブチルエーテル、2,2−ジメトキシ−1,2−ジフェニルエタン−1−オン、アニソールメチルエーテルなどが挙げられる。アセトフェノン系光重合開始剤としては、例えば、2,2−ジエトキシアセトフェノン、2,2−ジメトキシ−2−フェニルアセトフェノン、1−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、4−フェノキシジクロロアセトフェノン、4−(t−ブチル)ジクロロアセトフェノンなどが挙げられる。α−ケトール系光重合開始剤としては、例えば、2−メチル−2−ヒドロキシプロピオフェノン、1−[4−(2−ヒドロキシエチル)フェニル]−2−メチルプロパン−1−オンなどが挙げられる。芳香族スルホニルクロリド系光重合開始剤としては、例えば、2−ナフタレンスルホニルクロライドなどが挙げられる。光活性オキシム系光重合開始剤としては、例えば、1−フェニル−1,1−プロパンジオン−2−(o−エトキシカルボニル)−オキシムなどが挙げられる。ベンゾイン系光重合開始剤には、例えば、ベンゾインなどが含まれる。ベンジル系光重合開始剤には、例えば、ベンジルなどが含まれる。ベンゾフェノン系光重合開始剤は、例えば、ベンゾフェノン、ベンゾイル安息香酸、3、3′−ジメチル−4−メトキシベンゾフェノン、ポリビニルベンゾフェノン、α−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトンなどが含まれる。ケタール系光重合開始剤には、例えば、ベンジルジメチルケタールなどが含まれる。チオキサントン系光重合開始剤には、例えば、チオキサントン、2−クロロチオキサントン、2−メチルチオキサントン、2,4−ジメチルチオキサントン、イソプロピルチオキサントン、2,4−ジイソプロピルチオキサントン、ドデシルチオキサントンなどが含まれる。
上記熱重合開始剤としては、例えば、アゾ系重合開始剤、過酸化物系重合開始剤(例えば、ジベンゾイルペルオキシド、tert−ブチルペルマレエートなど)、レドックス系重合開始剤などが挙げられる。中でも、特開2002−69411号公報に開示されたアゾ系開始剤が特に好ましい。かかるアゾ系開始剤は開始剤の分解物が加熱発生ガス(アウトガス)の発生原因となる成分としてアクリル系ポリマー中に残留しにくいため好ましい。上記アゾ系開始剤としては、2,2′−アゾビスイソブチロニトリル(以下、AIBNと称する場合がある)、2,2′−アゾビス−2−メチルブチロニトリル(以下、AMBNと称する場合がある)、2,2′−アゾビス(2−メチルプロピオン酸)ジメチル、4,4´−アゾビス−4−シアノバレリアン酸、アゾビスイソバレロニトリル、2,2´−アゾビス(2−アミジノプロパン)ジヒドロクロライド、2,2´−アゾビス[2−(5−メチル−2−イミダゾリン−2−イル)プロパン]ジヒドロクロライド、2,2´−アゾビス(2−メチルプロピオンアミジン)二硫酸塩、2,2´−アゾビス(N,N´−ジメチレンイソブチルアミジン)ジヒドロクロライドなどが挙げられる。上記熱重合開始剤の使用量は、アクリル系ポリマーを形成するモノマー成分全量100重量部に対して、0.05〜0.5重量部が好ましく、より好ましくは0.1〜0.3重量部である。
アクリル系ポリマーを溶液重合により重合させる際に用いられる溶剤としては、公知慣用の有機溶剤などを用いることが可能であり、例えば、酢酸エチル、酢酸メチルなどのエステル系溶剤;アセトン、メチルエチルケトンなどのケトン系溶剤;メタノール、エタノール、ブタノールなどのアルコール系溶剤;シクロヘキサン、ヘキサン、ヘプタンなどの炭化水素系溶剤;トルエン、キシレンなどの芳香族系溶剤などが使用できる。これらの有機溶剤は、単独で使用してもよいし、2種以上を混合使用してもよい。
上記アクリル系ポリマーの重量平均分子量は、30万〜200万が好ましく、より好ましくは60万〜150万、さらに好ましくは70万〜150万である。アクリル系ポリマーの重量平均分子量が30万より小さいと、良好な粘着特性を発揮することができない場合があり、一方、200万より大きいと、塗工性に問題が生じる場合があり、いずれも好ましくない。上記重量平均分子量は、重合開始剤の種類やその使用量、重合の際の温度や時間の他、モノマー濃度、モノマー滴下速度などによりコントロールすることができる。
本発明における粘着剤層を形成する上記アクリル系粘着剤組成物には、粘着剤層のゲル分率(溶剤不溶分の割合)をコントロールする等の目的で、架橋剤が含まれることが好ましい。上記架橋剤としては、イソシアネート系架橋剤、エポキシ系架橋剤、メラミン系架橋剤、過酸化物系架橋剤、尿素系架橋剤、金属アルコキシド系架橋剤、金属キレート系架橋剤、金属塩系架橋剤、カルボジイミド系架橋剤、オキサゾリン系架橋剤、アジリジン系架橋剤、アミン系架橋剤などが挙げられる。中でも、イソシアネート系架橋剤を必須の架橋剤として用いることが好ましく、さらにエポキシ系架橋剤を併用することがより好ましい。これら架橋剤は単独で又は2種以上を組み合わせて用いることができる。
上記イソシアネート系架橋剤としては、例えば、1,2−エチレンジイソシアネート、1,4−ブチレンジイソシアネート、1,6−ヘキサメチレンジイソシアネートなどの低級脂肪族ポリイソシアネート類;シクロペンチレンジイソシアネート、シクロへキシレンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート、水素添加トリレンジイソシアネ−ト、水素添加キシレンジイソシアネ−ト、水素添加キシリレンジイソシアネートなどの脂環族ポリイソシアネート類;2,4−トリレンジイソシアネート、2,6−トリレンジイソシアネート、4,4´−ジフェニルメタンジイソシアネート、キシリレンジイソシアネートなどの芳香族ポリイソシアネート類などが挙げられ、その他、トリメチロールプロパン/トリレンジイソシアネート付加物[日本ポリウレタン工業(株)製、商品名「コロネートL」]、トリメチロールプロパン/ヘキサメチレンジイソシアネート付加物[日本ポリウレタン工業(株)製、商品名「コロネートHL」]なども用いられる。
上記エポキシ系架橋剤としては、例えば、N,N,N′,N′−テトラグリシジル−m−キシレンジアミン、ジグリシジルアニリン、1,3−ビス(N,N−ジグリシジルアミノメチル)シクロヘキサン、1,6−ヘキサンジオールジグリシジルエーテル、ネオペンチルグリコールジグリシジルエーテル、エチレングリコールジグリシジルエーテル、プロピレングリコールジグリシジルエーテル、ポリエチレングリコールジグリシジルエーテル、ポリプロピレングリコールジグリシジルエーテル、ソルビトールポリグリシジルエーテル、グリセロールポリグリシジルエーテル、ペンタエリスリトールポリグリシジルエーテル、ポリグリセロールポリグリシジルエーテル、ソルビタンポリグリシジルエーテル、トリメチロールプロパンポリグリシジルエーテル、アジピン酸ジグリシジルエステル、o−フタル酸ジグリシジルエステル、トリグリシジル−トリス(2−ヒドロキシエチル)イソシアヌレート、レゾルシンジグリシジルエーテル、ビスフェノール−S−ジグリシジルエーテルの他、分子内にエポキシ基を2つ以上有するエポキシ系樹脂などが挙げられる。市販品としては、例えば、三菱ガス化学(株)製、商品名「テトラッドC」を用いることができる。
アクリル系ポリマーを必須成分とするアクリル系粘着剤組成物の場合には、アクリル系粘着剤組成物中の架橋剤の含有量は、アクリル系ポリマー100重量部に対して、0.15〜1.05重量部が好ましく、より好ましくは0.2〜1.05重量部、さらに好ましくは0.2〜0.5重量部である。
中でも、イソシアネート系架橋剤の含有量は、アクリル系ポリマー100重量部に対して、0.15〜1重量部が好ましく、より好ましくは0.2〜1重量部、さらに好ましくは0.2〜0.5重量部である。イソシアネート系架橋剤の含有量が0.15重量部未満の場合には、粘着剤層の被着体に対する投錨性が低下して、両面粘着シートを被着体に貼付した後加熱した場合に「浮き」が生じる場合があり、1重量部を超えると粘着剤層のゲル分率が高くなりすぎて、曲げに対する反発力が高くなり、両面粘着シートを被着体に貼付した後加熱した場合に「浮き」が生じる場合がある。
なお、上記イソシアネート系架橋剤は単独で架橋することが多いため、比較的低含有量(例えば、0.5重量部以下)に抑える場合には、ゲル分率を制御しにくくなる場合があり、その場合にはエポキシ系架橋剤を添加することが好ましい。エポキシ系架橋剤の含有量は、アクリル系ポリマー100重量部に対して、0〜0.05重量部が好ましく、より好ましくは0〜0.02重量部である。エポキシ系架橋剤の含有量が0.05重量部を超えると粘着剤層のゲル分率が高くなりすぎて、曲げに対する反発力が高くなり、両面粘着シートを被着体に貼付した後加熱した場合に「浮き」が生じる場合がある。
モノマー混合物又はその部分重合物を必須成分とするアクリル系粘着剤組成物の場合には、アクリル系粘着剤組成物中の架橋剤の含有量の好ましい範囲は、前述の「アクリル系ポリマー100重量部」の基準を「アクリル系ポリマーを形成するモノマー成分全量100重量部」に置き換えることで表される。即ち、アクリル系粘着剤組成物中の架橋剤の含有量は、アクリル系ポリマーを形成するモノマー成分全量100重量部に対して、0.15〜1.05重量部が好ましく、より好ましくは0.2〜1.05重量部、さらに好ましくは0.2〜0.5重量部である。中でも、イソシアネート系架橋剤の含有量は、アクリル系ポリマーを形成するモノマー成分全量100重量部に対して、0.15〜1重量部が好ましく、より好ましくは0.2〜1重量部、さらに好ましくは0.2〜0.5重量部である。さらに、エポキシ系架橋剤の含有量は、アクリル系ポリマーを形成するモノマー成分全量100重量部に対して、0〜0.05重量部が好ましく、より好ましくは0〜0.02重量部である。
上記アクリル系粘着剤組成物には、前記必須成分(アクリル系ポリマー、または、モノマー混合物又はその部分重合物)の他、必要に応じて、重合開始剤、老化防止剤、充填剤、着色剤(顔料や染料など)、紫外線吸収剤、酸化防止剤、可塑剤、軟化剤、界面活性剤、帯電防止剤などの公知の添加剤が、本発明の特性を損なわない範囲で含まれていてもよい。従って、本発明の両面粘着シートにおける粘着剤層にはこれらの添加剤成分が含まれていてもよい。
また、アクリル系粘着剤組成物は、各種の一般的な溶剤を含んだ溶液であってもよい。溶剤の種類としては、特に限定されず、前述のアクリル系ポリマーの溶液重合に際して用いられる溶剤として例示されたものなどを用いることができる。
上記アクリル系粘着剤組成物は、アウトガス抑止性の観点からは、粘着付与樹脂を実質的に含まないことが好ましい。なお、「実質的に含まない」とは、不可避的に混入する場合は除いて能動的に配合はしないことをさす。従って、本発明の両面粘着シートにおける粘着剤層には、粘着付与樹脂が実質的に含まれないことが好ましい。具体的には、粘着剤層中の粘着付与樹脂の含有量は、粘着剤層の総重量に対して、1重量%未満が好ましく、より好ましくは0.1重量%未満である。アクリル系粘着剤組成物及び粘着剤層に粘着付与樹脂が含まれる場合には、粘着剤層が加熱された際に、アウトガスが発生する場合がある。上記粘着付与樹脂としては、具体的には、ロジン誘導体樹脂、ポリテルペン樹脂、石油樹脂、油溶性フェノール樹脂などが例示される。
本発明の両面粘着シートにおける粘着剤層の形成方法は、公知の粘着剤層の形成方法の中から適宜選択することができ、またベースポリマーの重合方法などによっても異なり、特に限定されないが、具体的には、以下の方法等が例示される。
例えば、アクリル系ポリマーを必須成分とするアクリル系粘着剤組成物(アクリル系粘着剤組成物溶液など)の場合には、アクリル系粘着剤組成物を所定の面上(プラスチックフィルム基材面上など)に、乾燥後の厚さが所定の厚さとなるように塗布し、必要に応じて乾燥及び/又は硬化させる方法(直写法)、適当な剥離ライナー上にアクリル系粘着剤組成物を、乾燥後の厚さが所定の厚さとなるように塗布し、必要に応じて乾燥乃至硬化させて粘着剤層を形成した後、該粘着剤層を所定の面上(プラスチックフィルム基材面上など)に転写(移着)させる方法(転写法)などが挙げられる。
また、アクリル系ポリマーを形成する単量体成分の混合物(モノマー混合物)又はその部分重合物を必須成分とするアクリル系粘着剤組成物の場合には、アクリル系粘着剤組成物を所定の面上(プラスチックフィルム基材面上など)に塗布し、活性エネルギー線を照射して、活性エネルギー線硬化により粘着剤層を形成する方法(直写法)、適当な剥離ライナー上にアクリル系粘着剤組成物を塗布し、活性エネルギー線を照射して、活性エネルギー線硬化により粘着剤層を形成した後、該粘着剤層を所定の面上(プラスチックフィルム基材面上など)に転写(移着)させる方法(転写法)などが挙げられる。さらに、必要に応じて、上記粘着剤層を乾燥させてもよい。
なお、上記の粘着剤層の形成方法におけるアクリル系粘着剤組成物の塗布(塗工)には、公知のコーティング法を用いることが可能であり、慣用のコーター、例えば、グラビヤロールコーター、リバースロールコーター、キスロールコーター、ディップロールコーター、バーコーター、ナイフコーター、ロールナイフコーター、スプレーコーター、ダイレクトコーターなどを用いることができる。
上記の粘着剤層の形成方法により、プラスチックフィルム基材の両面側に粘着剤層を形成することにより、本発明の両面粘着シートにおける粘着体を製造できる。
本発明の両面粘着シートの粘着体における粘着剤層の厚み(粘着体の片面側の粘着剤層の厚み)は、それぞれ、20μm以上であり、好ましくは20〜60μm、さらに好ましくは22〜50μmである。即ち、粘着体において、プラスチックフィルム基材の一方の面側に設けられた粘着剤層の厚み、及び、もう一方の面側に設けられた粘着剤層の厚みのいずれもが20μm以上である。粘着剤層の厚みが20μm未満であると、粘着体の厚みが60μm以上の厚い両面粘着シートの場合に、粘着剤層厚みが相対的に薄くなるため、段差追従性が低下する。特に、大きな段差に対する段差追従性や低圧着力の場合の段差追従性が低下する。一方、粘着剤層の厚みが60μmを超えて厚すぎる場合には、加工性が低下する場合がある。なお、粘着剤層は単層、複層の何れの形態を有していてもよい。
本発明の両面粘着シートの粘着体における粘着剤層は、ゲル分率が10〜60%(重量%)であることが好ましく、より好ましくは10〜50%、さらに好ましくは15〜50%である。粘着剤層を上記ゲル分率に制御することにより、両面粘着シートを被着体に貼付した後、加熱工程を経た場合であっても被着体からの「浮き」が生じにくくなる。ゲル分率が10%未満では粘着剤層の凝集力が低下して、粘着剤層が凝集破壊を起こしやすくなる場合があり、接着性、リワーク性(剥離時の糊残り抑止性など)が低下する場合があるため好ましくない。また、60%を超えると、粘着剤層の曲げに対する反発力が大きくなる場合があり、加熱工程を経た場合、段差部分などで「浮き」が生じやすくなる場合があるため好ましくない。上記ゲル分率は、アクリル系ポリマーのモノマー組成、架橋剤の種類や含有量などにより制御することができる。
また、上記ゲル分率(溶剤不溶分の割合)とは、以下の「ゲル分率の測定方法」により算出される値である。
(ゲル分率の測定方法)
本発明の両面粘着シートから粘着剤層:約0.1gを採取し、平均孔径0.2μmの多孔質テトラフルオロエチレンシート(商品名「NTF1122」、日東電工株式会社製)に包んだ後、凧糸で縛り、その際の重量を測定し、該重量を浸漬前重量とする。なお、該浸漬前重量は、粘着剤層(上記で採取した粘着剤層)と、テトラフルオロエチレンシートと、凧糸との総重量である。また、テトラフルオロエチレンシートと凧糸の合計重量も測定しておき、該重量を包袋重量とする。
次に、粘着剤層をテトラフルオロエチレンシートで包み、凧糸で縛ったもの(「サンプル」と称する)を、酢酸エチルで満たした50ml容器に入れ、23℃にて1週間(7日間)静置する。その後、容器からサンプル(酢酸エチル処理後)を取り出して、アルミニウム製カップに移し、130℃で2時間、乾燥機中で乾燥して酢酸エチルを除去した後、重量を測定し、該重量を浸漬後重量とする。
そして、下記の式からゲル分率を算出する。
ゲル分率(重量%)=(A−B)/(C−B)×100 (1)
(式(1)において、Aは浸漬後重量であり、Bは包袋重量であり、Cは浸漬前重量である。)
[剥離ライナー]
本発明の両面粘着シートにおける粘着体の両側の粘着剤層表面(粘着面)は、剥離ライナー(セパレータ)により保護されている。両面粘着シートの各粘着面は、別々の剥離ライナーによりそれぞれ保護されている。本発明の両面粘着シートにおける剥離ライナーは、シリコーン系剥離処理剤を用いない、非シリコーン系の剥離ライナーである。シリコーン系の剥離ライナーを用いる場合には、粘着面に付着したり粘着剤層に吸収されたシリコーン化合物がシロキサンガスの発生源や被着体の汚染原因となり、本発明の両面粘着シートを用いてFPCやハードディスクドライブ部品を固定して製造した製品(例えば、ハードディスクドライブなど)の電子部品の腐食や接点不良などを引き起こす。本発明においては、非シリコーン系の剥離ライナーにより当該問題を生じないため好ましい。上記剥離ライナーは粘着剤層の保護材として用いられており、両面粘着シートを被着体に貼着する際に剥がされる。
上記非シリコーン系の剥離ライナーとしては、シリコーン系剥離処理剤が用いられていなければ特に限定されず、例えば、剥離処理層を有する基材、フッ素系ポリマーからなる低接着性基材や無極性ポリマーからなる低接着性基材などを用いることができる。上記剥離処理層を有する基材としては、例えば、長鎖アルキル系、フッ素系、硫化モリブデン等の剥離処理剤により表面処理されたプラスチックフィルムや紙等が挙げられる。上記フッ素系ポリマーからなる低接着性基材におけるフッ素系ポリマーとしては、例えば、ポリテトラフルオロエチレン、ポリクロロトリフルオロエチレン、ポリフッ化ビニル、ポリフッ化ビニリデン、テトラフルオロエチレン・ヘキサフルオロプロピレン共重合体、クロロフルオロエチレン・フッ化ビニリデン共重合体等が挙げられる。上記無極性ポリマーからなる低接着性基材における無極性ポリマーとしては、例えば、オレフィン系樹脂(例えば、ポリエチレン、ポリプロピレンなど)等が挙げられる。
上記の中でも、上記非シリコーン系の剥離ライナーとしては、剥離処理面側のフィルム層がオレフィン系樹脂(ポリオレフィン系樹脂)からなる剥離ライナー(ポリオレフィン系剥離ライナー)が好ましく、特に好ましくは、剥離処理面側のフィルム層がポリエチレンからなる剥離ライナー(ポリエチレン系剥離ライナー)である。なお、上記ポリオレフィン系剥離ライナーは、粘着面と接する面(剥離処理面)側を形成する層がオレフィン系樹脂から構成されておればよく、例えば、ポリエステル系樹脂とオレフィン系樹脂の積層フィルムであってもよい。
上記のオレフィン系樹脂としては、特に限定されないが、例えば、ポリエチレン(特に、直鎖状低密度ポリエチレン、低密度ポリエチレン)、ポリプロピレン、ポリブテン、ポリ(4−メチル−1−ペンテン)、エチレン−α−オレフィン共重合体(エチレンと炭素数3〜10のα−オレフィンとの共重合体)が好適であり、中でも、直鎖状低密度ポリエチレン、低密度ポリエチレン、およびエチレン−α−オレフィン共重合体から選択された少なくとも2種のエチレン系ポリマーからなる混合樹脂を好適に用いることができる。中でも、前記エチレン系ポリマーからなる混合樹脂としては、少なくとも直鎖状低密度ポリエチレンを含有していることが好ましく、さらに、低密度ポリエチレン及び/又はエチレン−α−オレフィン共重合体を含有していることが好適である。
上記直鎖状低密度ポリエチレンにおいて、エチレンとともに用いられるコモノマー成分としては、適宜選択することができ、なかでも1−ヘキセンや1−オクテンが好適である。また、上記エチレン−α−オレフィン共重合体としては、例えば、エチレン−プロピレン共重合体、エチレン−(1−ブテン)共重合体などが好適である。
なお、上記の剥離ライナーは公知乃至慣用の方法により形成することができる。また、剥離ライナーの厚み等も特に制限されない。
本発明の両面粘着シートにおいて、粘着体の一方の粘着面に設けられている剥離ライナーと粘着体との剥離力と、もう一方の粘着面に設けられている剥離ライナーと粘着体との剥離力は異なることが好ましい。これによって、作業性(剥離ライナーの剥離作業性など)が向上するため好ましい。剥離力が小さい側(軽剥離側)の剥離ライナーと粘着体の剥離力(「軽剥離側の剥離力」と称する場合がある)は0.01〜0.3N/50mmが好ましく、より好ましくは0.05〜0.3N/50mm、さらに好ましくは0.1〜0.3N/50mmである。一方、剥離力が大きい側(重剥離側)の剥離ライナーと粘着体の剥離力(「重剥離側の剥離力」と称する場合がある)は0.1〜2N/50mmが好ましく、より好ましくは0.5〜1N/50mmである。軽剥離側の剥離力と重剥離側の剥離力の差(剥離力差)[(重剥離側の剥離力)−(軽剥離側の剥離力)]は、0.05N/50mm以上が好ましく、より好ましくは0.1〜1N/50mmである。なお、上記「剥離力」とは、JIS Z0237に準拠して180°剥離試験により測定される、粘着体に対する剥離ライナーの180°ピール引き剥がし強度(180°引き剥がし粘着力)を意味する。
上記剥離力を制御するための因子としては、剥離ライナーの剥離層表面(粘着体の粘着面と接する側の表面)の表面粗さ(算術平均粗さ)、剥離処理剤の種類などが挙げられる。
本発明における軽剥離側の剥離ライナーとしては、例えば、オレフィン系樹脂からなる凹凸形状の剥離層(剥離処理層)を有するポリオレフィン系剥離ライナーなどが好ましく、具体的には、特開2005−350650号公報に挙げられた剥離ライナーなどが好ましく例示される。上記の凹凸形状は、不規則的に異なっている形状の各凹凸部が不規則的な位置関係で配置された形状であることが好ましい。また、上記剥離層表面の表面粗さ(算術平均粗さ)Raは、特に制限されないが、剥離性と粘着剤層との気密性などの観点から、例えば、0.5〜5μmが好ましく、より好ましくは1〜3μm、さらに好ましくは1.5〜2μmである。また、剥離層表面の最大粗さRtとしては、特に制限されないが、例えば、1〜15μmが好ましく、より好ましくは3〜10μm、さらに好ましくは4〜8μmである。
一方、重剥離側の剥離ライナーとしては、上記凹凸形状を設けていない剥離層を有するポリオレフィン系剥離ライナーなどが好ましく、具体的には、特許第3901490号明細書に挙げられた剥離ライナーなどが好ましく例示される。
[両面粘着シートの特性等]
本発明の両面粘着シートは、粘着剤層の厚みが比較的厚く、プラスチックフィルム基材厚みに対する粘着剤層の相対的な厚みも比較的厚いため、良好な「段差追従性」を発揮する。「段差追従性」(「段差吸収性」ともいう)とは、粘着シートを貼付する際に、被着体の有する段差形状に追従しやすい性質をいう。段差追従性が良好であることにより、例えば、微細なパターンが設けられた被着体(例えば、FPC)に対して、両面粘着シートを貼付する際に、弱い押圧(押し圧)で貼り付けた場合でも、パターン間の狭い間隔にまで粘着剤層が追従して入り込みやすく、被着体との接着性が向上する。本発明の両面粘着シートは、粘着剤層の厚みが20μm以上と比較的厚いため、特に低圧着力(低押圧)の場合の段差追従性に優れる。また、大きな段差に対しても追従でき、高い接着信頼性を発揮できるという特徴を有する。粘着剤層の絶対厚みが薄い場合には、プラスチックフィルム基材に対する粘着剤層の相対的な厚みを厚くしても、圧着力(押圧)が非常に小さな場合(例えば、0.1〜0.5MPaの圧着力など)には十分な追従性を得られない場合がある。
本発明の両面粘着シートは、プラスチックフィルム基材を有しているため、良好な加工性を有する。「加工性」とは、両面粘着シートを所定の形状に打ち抜き加工又は切断加工する際の作業性のことをいう。例えば、両面粘着シートをハーフカットして(一方の剥離ライナーと粘着体にのみ切れ込みを入れること)長時間保管した場合に、切断面が自着しないことなどが挙げられる。
本発明の両面粘着シートは、アウトガス抑止性(低アウトガス性)にも優れる。特に限定されないが、本発明の両面粘着シートの、120℃において、10分間加熱した際に発生するアウトガス量(トータルアウトガス量:アウトガスの全発生量)は、1μg/cm2以下が好ましく、より好ましくは0.8μg/cm2以下、さらに好ましくは0.4μg/cm2以下である。上記両面粘着シートのアウトガス量は、両面粘着シートから両側の剥離ライナーをともに剥離して、粘着体のいずれか一方の粘着面に裏打ち材としてポリエチレンテレフタレート(PET)フィルムを貼付して、裏打ち材を設けていない粘着面側からのアウトガス量を測定する。上記アウトガス量が1μg/cm2以下であると、両面粘着シートを電子機器(例えば、ハードディスクドライブ)などにおけるFPCやハードディスクドライブ部品の固定用途に用いた場合でも、アウトガス成分に起因して電子機器の腐食や誤作動を起こすおそれがなく、長期信頼性に優れる。一般的にこれらのアウトガスは、剥離ライナーのシリコーン系剥離処理剤や粘着剤層中の未反応モノマー成分などに由来するため、本発明においては、例えば、非シリコーン系の剥離ライナーを用いることによりアウトガスを低減できる。また、粘着剤層に用いるアクリル系ポリマーの重合開始剤の種類、分子量等を上記好ましい範囲に制御することによっても低減させることができる。なお、両面粘着シートのいずれの側の粘着面を測定面とした場合にも、アウトガス量が上記範囲を満たすことが好ましい。
(アウトガス量の具体的測定方法の例)
上記アウトガス量は、例えば、以下の測定方法により測定することができる。
両面粘着シートから一方の剥離ライナーを剥離して粘着面上にPETフィルム(東レ(株)製、商品名「ルミラー S−10」、厚み25μm)を貼付する。その後、上記の片面にPETフィルムを貼付した両面粘着シートを、1cm×7cmのサイズに切断した後、もう一方の剥離ライナーを剥離して、測定サンプルとする。
次いで、パージ&トラップヘッドスペースサンプラーにより、120℃で10分間加熱し、発生したガスをトラップし、このトラップされた成分について、ガスクロマトグラフ/質量分析計による測定を行う。発生ガス量はn−デカン標準により換算し、単位面積当たりの発生ガス(アウトガス)量(単位:μg/cm2)を算出する。
本発明の両面粘着シートは、特にゲル分率を10〜60%に制御することにより、被着体に貼付後、加熱又は加温される場合にも「浮き」(被着体からの両面粘着シートの浮き)が生じにくくなる。一般的にはプラスチックフィルム基材などの基材を有するタイプの両面粘着シートは、曲げに対する反発力が大きくなるため、上記「浮き」が生じやすくなる傾向にあるが、ゲル分率を制御することにより、両面粘着シートの反発力を低減、また耐反発性を向上させ、「浮き」を抑制することができる。具体的には、例えば、下記の測定方法による浮き量が、1.5mm以下であることが好ましく、より好ましくは0.1〜1mmである。上記浮き量は、両面粘着シート(幅10mm、長さ90mm)の一方の粘着面を、厚さ0.5mm、幅10mm、長さ90mmのアルミニウム板の片面側の全面に貼り合わて作製した試験片を、直径50mmの丸棒に沿わせて、試験片の長さ方向に両面粘着シート側が外側となるように弧状に曲げた後、該試験片における両面粘着シートのもう一方の粘着面を、被着体(厚さ2mmのポリプロピレン板にポリイミドフィルムを貼り合わせた平板)のポリイミドフィルム側に圧着し、これを23℃で24時間放置、70℃で2時間加温した後に、被着体表面から浮き上がった試験片端部の高さをいう。さらに具体的には、後述の(評価)の「浮き量(70℃×2時間)」に記載の方法で測定することができる。なお、両面粘着シートのいずれの側の粘着面をアルミニウム板に貼り合わせて測定した場合にも、浮き量が上記範囲を満たすことが好ましい。
本発明の両面粘着シートは、ハードディスクドライブの製造の際に、部品を固定する用途に用いられる両面粘着シート(ハードディスクドライブ部品固定用両面粘着シート)又はフレキシブル印刷回路基板(FPC)を被着体に固定する用途に用いられる両面粘着シート(フレキシブル印刷回路基板固定用両面粘着シート)である。本発明の両面粘着シートは加工性と段差追従性に優れるため、導線部分の段差を有する上記用途に好ましく用いられる。また、非シリコーン系剥離ライナーを用いていることにより、シリコーン系剥離ライナーに由来する被着体(特に電子部品)の汚染がなく、上記用途において信頼性に優れた高品質な製品(ハードディスクドライブ等)を得ることができる。さらに、「浮き」抑止性にも優れる場合は、樹脂硬化のためのベーキング(例えば、加熱温度90℃程度)などの工程を経た後でも導線部分の段差などによるFPC等の被着体からの「浮き」を抑制できる。
上記におけるハードディスクドライブの部品(ハードディスクドライブ部品)としては、例えば、FPC、金属板、樹脂フィルム、金属箔、金属と樹脂フィルムとの積層フィルム、ラベル、モーターなどが挙げられる。
また、本発明の両面粘着シートを介して、FPCを固定する被着体は、特に限定されないが、例えば、携帯電話の筐体、モーター、ベース、基板、カバーなどが挙げられる。また、本発明の両面粘着シートを介して、FPCを上記の被着体に貼付固定することにより、ハードディスクドライブ、携帯電話、モーターなどが製造される。
上記フレキシブル印刷回路基板(FPC)は、特に限定されないが、電気絶縁体層(「ベース絶縁層」と称する場合がある)と、前記ベース絶縁層上に所定の回路パターンとなるように形成された導電体層(「導体層」と称する場合がある)、および、必要に応じて、前記導体層上に設けられた被覆用電気絶縁体層(「カバー絶縁層」と称する場合がある)から構成される。なお、複数の回路基板が積層された構造の多層構造を有していてもよい。
上記ベース絶縁層は、電気絶縁材により形成された電気絶縁体層である。ベース絶縁層を形成するための電気絶縁材としては、特に制限されず、公知のフレキシブル印刷回路基板で用いられている電気絶縁材の中から適宜選択して用いることができる。具体的には、電気絶縁材としては、例えば、ポリイミド系樹脂、アクリル系樹脂、ポリエーテルニトリル系樹脂、ポリエーテルスルホン系樹脂、ポリエステル系樹脂(ポリエチレンテレフタレート系樹脂、ポリエチレンナフタレート系樹脂など)、ポリ塩化ビニル系樹脂、ポリフェニレンスルフィド系樹脂、ポリエーテルエーテルケトン系樹脂、ポリアミド系樹脂(いわゆる「アラミド樹脂」など)、ポリアリレート系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、液晶ポリマー等のプラスチック材などが好ましく挙げられる。なお、電気絶縁材は単独で又は2種以上を組み合わせて用いることができる。中でも、ポリイミド系樹脂が好適である。ベース絶縁層は、単層、積層体のいずれの形態を有していてもよい。ベース絶縁層の表面には、各種の表面処理(例えば、コロナ放電処理、プラズマ処理、粗面化処理、加水分解処理など)が施されていてもよい。ベース絶縁層の厚みとしては、特に制限されないが、3〜100μmが好ましく、より好ましくは5〜50μm、さらに好ましくは10〜30μmである。
上記導体層は、導電材により形成された導電体層である。導体層は、前記ベース絶縁層上に所定の回路パターンとなるように形成されている。このような導体層を形成するための導電材としては、特に制限されず、公知のフレキシブル印刷回路基板で用いられている導電材の中から適宜選択して用いることができる。具体的には、導電材としては、例えば、銅、ニッケル、金、クロムの他、各種の合金(例えば、はんだ)や、白金等の金属材や、導電性プラスチック材などが挙げられる。なお、導電材は単独で又は2種以上を組み合わせて用いることができる。中でも、金属材(特に、銅)が好適である。導体層は、単層、積層体のいずれの形態を有していてもよい。導体層の表面には、各種の表面処理が施されていてもよい。導体層の厚みとしては、特に制限されないが、1〜50μmが好ましく、より好ましくは2〜30μm、さらに好ましくは3〜20μmである
導体層の形成方法としては、特に制限されず、公知の形成方法(例えば、サブトラクティブ法、アディティブ法、セミアディティブ法などの公知のパターニング法)から適宜選択することができる。例えば、導体層がベース絶縁層の表面に直接的に形成されている場合、導体層は、無電解メッキ法、電解メッキ法、真空蒸着法、スパッタリング法などを利用して、所定の回路パターンとなるように、導電材をベース絶縁層上にメッキや蒸着等させることにより、形成することができる。
上記カバー絶縁層は、電気絶縁材により形成され且つ導体層を被覆する被覆用電気絶縁体層(保護用電気絶縁体層)である。カバー絶縁層は、必要に応じて設けられており、必ずしも設けられている必要はない。カバー絶縁層を形成するための電気絶縁材としては、特に制限されず、ベース絶縁層の場合と同様に、公知のフレキシブル印刷回路基板で用いられている電気絶縁材の中から適宜選択して用いることができる。具体的には、カバー絶縁層を形成するための電気絶縁材としては、例えば、前記ベース絶縁層を形成するための電気絶縁材として例示の電気絶縁材などが挙げられ、ベース絶縁層の場合と同様に、プラスチック材(特に、ポリイミド系樹脂)が好適である。なお、カバー絶縁層を形成するための電気絶縁材は単独で又は2種以上を組み合わせて用いることができる。カバー絶縁層は、単層、積層体のいずれの形態を有していてもよい。カバー絶縁層の表面には、各種の表面処理(例えば、コロナ放電処理、プラズマ処理、粗面化処理、加水分解処理など)が施されていてもよい。カバー絶縁層の厚みとしては、特に制限されないが、3〜100μmが好ましく、より好ましくは5〜50μm、さらに好ましくは10〜30μmである。
カバー絶縁層の形成方法としては、特に制限されず、公知の形成方法(例えば、電気絶縁材を含む液状物又は溶融物を塗布し乾燥させる方法、導体層の形状に対応し且つ電気絶縁材により形成されたフィルム又はシートを積層させる方法など)から適宜選択することができる。
以下に、実施例に基づいて本発明をより詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例により限定されるものではない。なお、実施例3は参考例として記載するものである。
実施例1
アクリル酸ブチル:93重量部、アクリル酸:7重量部およびアクリル酸4−ヒドロキシブチル0.05重量部を、酢酸エチルを溶媒として、アゾビスイソブチロニトリル0.1重量部を開始剤として、常法により溶液重合させて、重量平均分子量が150万のアクリル系ポリマー(「アクリル系ポリマー1」と称する)の溶液(固形分濃度:25重量%)を得た。この溶液に、アクリル系ポリマー100重量部に対して、イソシアネート系架橋剤(日本ポリウレタン工業(株)製、商品名「コロネート L」;トリメチロールプロパンのトリレンジイソシアネート付加物、固形分濃度75重量%)0.2重量部(固形分換算)、エポキシ系架橋剤(三菱ガス化学(株)製、商品名「テトラッドC」)0.01重量部を配合して、粘着剤組成物溶液(アクリル系粘着剤組成物溶液)を得た。
なお、表1中のイソシアネート系架橋剤(コロネートL)の「配合量(重量部)」は、「アクリル系ポリマー100重量部に対するコロネートLの固形分換算の配合量(重量部)」で表す。エポキシ系架橋剤(テトラッドC)の「配合量(重量部)」は、「アクリル系ポリマー100重量部に対するテトラッドCそのもの(商品自体)の配合量(重量部)」で表す。
上記で得られた粘着剤組成物溶液を、ポリエチレンテレフタレートフィルム(東レ(株)製、「ルミラー S−10」、厚み:12μm)の両側の表面上に塗布し、120℃で3分間乾燥して、粘着剤層を形成し、厚み(一方の粘着剤層表面から他方の粘着剤層表面までの厚み)が60μmの粘着体を得た。なお、両側の粘着剤層の厚みはともに24μmである。また、粘着剤層のゲル分率(両側の粘着剤層のゲル分率は等しい)は表1に示したとおりである。
エステルウレタン系アンカーコート剤(東洋モートン(株)製、商品名「AD−527」)100重量部に、硬化促進剤(東洋モートン(株)製、商品名「CAT HY−91」)7重量部を配合し、その後、固形分濃度が5重量%となるように酢酸エチルを加えて、アンカーコート剤(下塗り剤)溶液を調製した。このアンカーコート剤溶液を、ロールコーターにより、ポリエチレンテレフタレートフィルム(東レ(株)製、「ルミラーS−105−50」、厚み50μm)上に、厚さが1μm程度で塗布し(乾燥後の塗布厚さは0.1μmとなる)、80℃で乾燥させ、アンカーコート層を形成した。このアンカーコート層上に、タンデム方式にて、低密度ポリエチレン(旭化成(株)製、商品名「L−1850A」)を、ダイ下温度:325℃にて、厚さが10μmとなるように、押出積層して、下引き層を形成した。続いて、この下引き層上に、直鎖状低密度ポリエチレンを主成分とする混合樹脂((株)プライムポリマー製、商品名「モアテック0628D」)100重量部に対して、エチレン−プロピレン共重合体(三井化学(株)製、商品名「タフマーP0180」)150重量部を混合した樹脂組成物(剥離層の構成成分)を、ダイ下温度:273℃にて、厚さが10μmとなるように、押出積層して、剥離層を形成し、さらに、冷却ロールとしてエンボス加工を施した冷却マットロールを用いて剥離層の表面に微細凹凸加工を施すことにより、表面が凹凸形状の剥離層(表面凹凸剥離層)を形成して、剥離ライナー(剥離ライナーa:総厚み約70μm)を作製した。
なお、前記表面凹凸剥離層の凹凸形状は、不規則的に異なっている形状の各凹凸部が不規則的な位置関係で配置された形状となっている。この表面凹凸剥離層において、その表面の算術平均粗さ(Ra)は1.5μmであり、また、最大粗さ(Rt)は4μmであった。
エステルウレタン系アンカーコート剤(東洋モートン(株)製、商品名「AD−527」)100重量部に、硬化促進剤(東洋モートン(株)製、商品名「CAT HY−91」)7重量部を配合し、その後、固形分濃度が5重量%となるように酢酸エチルを加えて、アンカーコート剤(下塗り剤)溶液を調製した。このアンカーコート剤溶液を、ロールコーターにより、ポリエチレンテレフタレートフィルム(東レ(株)製、「ルミラーS−105−50」、厚み50μm)上に、厚さが1μm程度で塗布し(乾燥後の塗布厚さは0.1μmとなる)、80℃で乾燥させ、アンカーコート層を形成した。このアンカーコート層上に、タンデム方式にて、低密度ポリエチレン(旭化成(株)製、商品名「L−1850A」)を、ダイ下温度:325℃にて、厚さが10μmとなるように、押出積層して、下引き層を形成した。続いて、この下引き層上に、直鎖状低密度ポリエチレンを主成分とする混合樹脂((株)プライムポリマー製、商品名「モアテック0628D」)100重量部に対して、エチレン−プロピレン共重合体(三井化学(株)製、商品名「タフマーP0180」)10重量部を混合した樹脂組成物(剥離層の構成成分)を、ダイ下温度:273℃にて、厚さが10μmとなるように、押出積層して、剥離層を形成して、剥離ライナー(剥離ライナーb:総厚み約70μm)を作製した。
さらに、上記の粘着体の一方の粘着面側に上記剥離ライナーa(軽剥離側)を、もう一方の粘着面側に上記剥離ライナーb(重剥離側)を、粘着面と剥離処理層(剥離層)が接するように貼り合わせて、両面粘着シートを作製した。
実施例2、比較例2、3
表1に示すように、プラスチックフィルム基材として用いるポリエチレンテレフタレートフィルムの厚み、粘着剤層の厚みを変更した以外は、実施例1と全く同様にして、両面粘着シートを作製した。
実施例3
表1に示すように、架橋剤の配合量、プラスチックフィルム基材として用いるポリエチレンテレフタレートフィルムの厚み、粘着剤層の厚みを変更して、実施例1と同様にして、両面粘着シートを得た。
比較例1
アクリル酸2−エチルヘキシル:90重量部、アクリル酸:10重量部を、酢酸エチルを溶媒として、過酸化ベンゾイル0.5重量部を開始剤として、常法により溶液重合させて、重量平均分子量が100万のアクリル系ポリマー(「アクリル系ポリマー2」と称する)の溶液(固形分濃度:20重量%)を得た。この溶液に、アクリル系ポリマー100重量部に対して、イソシアネート系架橋剤(日本ポリウレタン工業(株)製、商品名「コロネート L」)2重量部(固形分換算)を配合して、粘着剤組成物溶液(アクリル系粘着剤組成物溶液)を得た。
剥離ライナーは、グラシン紙の表面にシリコーン系剥離処理剤からなる剥離処理層を設けた剥離ライナー(剥離ライナーc)を用いた。
表1に示すように、プラスチックフィルム基材を用いずに、基材レスタイプの粘着シート(粘着剤層の両側に上記剥離ライナーcが設けられたもの)を作製した。上記で得られた粘着剤組成物溶液を、上記剥離ライナーcの剥離処理面(剥離処理層表面)上に塗布し、120℃で3分間乾燥して、厚みが50μmの粘着剤層を形成した(なお、上記剥離ライナーが重剥離側である)。その後、上記剥離ライナーcと反対側の粘着面上にも別の剥離ライナーc(軽剥離側)を剥離処理層が粘着面に接するように貼り合わせて、両面粘着シートを得た。
(評価)
実施例および比較例により得られた両面粘着シートについて、下記の測定方法又は評価方法により測定又は評価した。測定又は評価結果は、表1に示した。
(1)粘着力(180°ピール、対SUS304BA)
実施例および比較例で得られた両面粘着シートから、幅20mm、長さ150mmの短冊状のサンプルを作製した。
引張試験機を用いて、JIS Z0237に準拠して180°剥離試験を行い、試験板(SUS304BA鋼板)に対する180°ピール引き剥がし強度(N/20mm)を測定し、「粘着力」とした。
試験板とサンプルの貼付は、得られた両面粘着シートから軽剥離側の剥離ライナーを剥離して厚さ25μmのPETフィルムを貼付(裏打ち)し、その後に重剥離側の剥離ライナーを剥離して試験板と重ね合わせ、2kgのゴムローラー(幅:約45mm)を1往復させることにより行った。
測定は、23℃、50%RHの雰囲気下、剥離角度180°、引張速度300mm/分の条件で行った。試験回数(n数)は3回とし、平均値を算出した。
(2)剥離ライナーの剥離力
実施例および比較例で得られた両面粘着シートから、幅50mm、長さ150mmの短冊状のシート片を切り出し、軽剥離側の剥離力測定用の測定サンプルとした。重剥離側の剥離力を測定する場合には、軽剥離側の剥離ライナーを剥離して厚さ25μmのPETフィルムを貼付(裏打ち)したものを測定サンプルとした。
引張試験機を用いて、JIS Z0237に準拠して180°剥離試験を行い、剥離ライナーの180°ピール引き剥がし強度(N/50mm)を測定し、「剥離ライナーの剥離力」とした。
測定は、23℃、50%RHの雰囲気下、剥離角度180°、引張速度300mm/分の条件で行った。試験回数(n数)は3回とし、平均値を算出した。
なお、重剥離側の剥離ライナーと軽剥離側の剥離ライナーの両方について試験を行った。重剥離側の剥離ライナーの剥離力を測定する場合には、上記の通り、軽剥離側の剥離ライナーの設けられた側の粘着面をPETフィルムで裏打ちした。
(3)浮き量(70℃×2時間)
実施例および比較例で得られた両面粘着シート(サイズ:幅10mm×長さ90mm)から、軽剥離側の剥離ライナーを剥離して、軽剥離側の粘着面を、厚さ0.5mm、幅10mm、長さ90mmのアルミニウム板に貼り合わせて試験片を作製した。その試験片の長手方向(長さ方向)を直径(φ)50mmの丸棒に沿わせて、粘着シート側が外側となるように弧状に曲げた後、該試験片から重剥離側の剥離ライナーを剥がして粘着面を露出させ、該粘着面側を、ラミネータを用いて、被着体(厚さ2mmのポリプロピレン(PP)板に粘着テープでポリイミドフィルム「カプトン 100H」を貼り合わせたシート)のポリイミドフィルム側に圧着した。これを23℃の環境下に24時間放置し、次いで70℃で2時間加温した後に被着体表面から浮き上がった試験片端部の高さ(mm)を測定し、浮き量(mm)とした。なお、該浮き量は試験片の両端部の浮き上がった高さの平均値である。
なお、両面粘着シートが貼付後加熱されるような部品に用いられる場合には、上記浮き量は1.5mm以下が好ましい。
(4)加工性
実施例および比較例で得られた両面粘着シートの剥離ライナーb側から、プレス機にてハーフカット(剥離ライナーbと粘着体にのみ切れ込みを入れる)して、加工性評価用サンプルを作製した。該加工性評価用サンプルを、温度:60℃、相対湿度:90%RHの雰囲気中に1週間放置した後、切断面の自着の有無を観察し、下記の評価基準により、加工性(加工適性)を評価した。
なお、比較例1においては、重剥離側の剥離ライナー側からハーフカットを行い同様に評価を行った。
加工性の評価基準
○(良好):切断面に自着が見られなかった。
×(不良):切断面に自着が見られた。
(5)段差追従性
下記FPCのベースフィルム層側の表面に、軽剥離側の剥離ライナーを剥離した両面粘着シート(実施例および比較例で得られたもの、サイズ:40mm×40mm)を圧着した(圧着条件:60℃、2MPa、10秒)。圧着後、両面粘着シート側から50倍マイクロスコープで観察した。段差部等に、両面粘着シートとベースフィルム層の「密着不良(浮き)」が少ない場合には段差追従性良好(○)、「密着不良」が多い場合には段差追従性不良(×)と判断した。
また、圧着条件を、60℃、0.5MPa、10秒に変更した場合の評価も実施した。
[FPC(被着体)]
図2は上記で被着体として用いたFPCの積層構成を示す説明図(概略断面図)である。図3は上記FPC及び両面粘着シート(評価サンプル)の貼り付け位置を示す説明図(ベースフィルム層側からみた平面図)である。
上記FPCは、ベース絶縁層(ポリイミドからなるベースフィルム層4とエポキシ系接着剤層5の積層構造)上に銅箔層(導体層)6が設けられ、さらにその上にカバー絶縁層(ポリイミドからなるカバーレイフィルム層8とエポキシ系接着剤層7の積層構造)が設けられた構造である。なお、ベースフィルム層4の厚みは0.025mm、接着剤層5の厚みは0.015mm、銅箔層6の厚みは0.035mm、カバーレイ接着剤層7の厚みは0.025mm、カバーレイフィルム層8の厚みは0.025mmである。
銅箔層は、直線状(4本)の回路パターン(銅箔部分の幅:800μm、銅箔−銅箔間の幅:400μm)となるように形成されている。上記銅箔層の銅箔部分と銅箔のない部分に起因して、FPCのベースフィルム層側の表面には段差が形成されている。
両面粘着シート(評価サンプル)10は、上記FPC(被着体)9のベースフィルム層側の表面に、図3に示すように貼り付けられる。なお、図3において、9aは銅箔が設けられている部分を表し、9bは銅箔が設けられていない部分を表す。
Figure 0005243990
評価結果(表1)より、本発明の両面粘着シート(実施例1〜3)は、加工性、段差追従性がともに優れていることが確認された。また、粘着剤層のゲル分率が10〜60%の範囲にあり、加温下で長時間保存した後も「浮き」が生じにくく、貼付後に加温、加熱工程を経る用途に対しても好適に用いられることがわかった。
一方、プラスチックフィルム基材を用いない、基材レスの粘着シートの場合(比較例1)は、加工性が劣るものであった。また、粘着体厚み、粘着剤層厚みの小さな粘着シートの場合(比較例2、比較例3)は、段差追従性が低下した。
1 両面粘着シート
2 粘着体
21 プラスチックフィルム基材
22 粘着剤層
3 剥離ライナー
4 ベースフィルム層(ポリイミドフィルム)
5 接着剤層(エポキシ系接着剤)
6 銅箔層
7 カバーレイ接着剤層(エポキシ系接着剤)
8 カバーレイフィルム層(ポリイミドフィルム)
9 FPC(被着体)
9a 銅箔が設けられている部分
9b 銅箔が設けられていない部分
10 両面粘着シート(評価サンプル)

Claims (4)

  1. プラスチックフィルム基材の両面側に粘着剤層を有する粘着体と、前記粘着体の両側の表面上に設けられた非シリコーン系の剥離ライナーとを少なくとも含む両面粘着シートであって、
    前記粘着剤層が炭素数が2〜14の直鎖又は分岐鎖状のアルキル基を有する(メタ)アクリル酸アルキルエステルと極性基を含有する単量体を必須の単量体成分とするアクリル系ポリマーから形成されており、
    前記粘着体の厚みが60〜160μmであり、
    前記プラスチックフィルム基材の厚みが4〜25μmであり、
    前記プラスチックフィルム基材の片面側の前記粘着剤層の厚みがそれぞれ20〜60μmであり、
    前記粘着剤層のゲル分率が10〜60%であり、
    極性基を含有する前記単量体として、カルボキシル基含有単量体を含むことを特徴とするフレキシブル印刷回路基板固定用両面粘着シート。
  2. プラスチックフィルム基材の両面側に粘着剤層を有する粘着体と、前記粘着体の両側の表面上に設けられた非シリコーン系の剥離ライナーとを少なくとも含む両面粘着シートであって、
    前記粘着剤層が炭素数が2〜14の直鎖又は分岐鎖状のアルキル基を有する(メタ)アクリル酸アルキルエステルと極性基を含有する単量体を必須の単量体成分とするアクリル系ポリマーから形成されており、
    前記粘着体の厚みが60〜160μmであり、
    前記プラスチックフィルム基材の厚みが4〜25μmであり、
    前記プラスチックフィルム基材の片面側の前記粘着剤層の厚みがそれぞれ20〜60μmであり、
    前記粘着剤層のゲル分率が10〜60%であり、
    極性基を含有する前記単量体として、カルボキシル基含有単量体を含むことを特徴とするハードディスクドライブ部品固定用両面粘着シート。
  3. 前記粘着剤層が、エポキシ系架橋剤を含有する請求項1又は2に記載の粘着シート。
  4. 前記非シリコーン系の剥離ライナーが、ポリオレフィン系剥離ライナーである請求項1〜3の何れか1項に記載の両面粘着シート。
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