(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
第一の剥離ライナー(A)上に2以上の粘着部(B)を有する粘着テープであって、前記2以上の粘着部(B)の間には粘着部(B)を有しない領域が存在し、前記領域が前記粘着テープの端部に通じたものであり、
前記粘着部(B)から選択される任意の1個の粘着部(b1)とそれと最短距離にある粘着部(b2)との距離が0.01mm〜0.45mmであり、剥離ライナー(A)の剥離力が0.005〜0.05N/50mmであり、前記粘着部(B)の上に更に第二の剥離ライナー(C)を有し、剥離ライナー(C)の剥離力が0.001〜0.04N/50mmであることを特徴とする粘着テープ。
前記任意の1個の粘着部(b1)と、それと最短距離にある粘着部(b2)との間には、粘着成分を有しない領域が存在し、前記領域が前記粘着テープの端部に通じた構成を有する請求項1又は2に記載の粘着テープ。
【発明を実施するための形態】
【0013】
本発明の粘着テープは、第一の剥離ライナー(A)上に2以上の粘着部(B)を有する粘着テープであって、前記2以上の粘着部(B)の間には粘着部(B)を有しない領域が存在し、前記領域が前記粘着テープの端部に通じたものであり、
前記粘着部(B)から選択される任意の1個の粘着部(b1)とそれと最短距離にある粘着部(b2)との距離が0.01mm〜0.45mmであり、剥離ライナー(A)の剥離力が0.005〜0.05N/50mmであることを特徴とするものである。前記粘着テープは、もっぱらグラファイトシートとグラファイトシートとの貼り合わせに好適に使用することができる。
【0014】
前記粘着テープの実施様態としては、剥離ライナーが第一の剥離ライナー(A)のみである場合や、粘着部(B)の第一の剥離ライナーの反対側に第二の剥離ライナー(C)を設けた粘着テープが挙げられる。
【0015】
前記粘着テープとしては、前記2以上の粘着部(B)のうち任意の1個の粘着部(b1)と、それと最短距離に位置する他の粘着部(b2)との間に、粘着成分が存在しない、または、粘着性を奏しない程度に存在するものを使用することができ、前記粘着成分が存在しないものを使用することが、被着体との界面から速やかに気泡が抜け、前記界面に気泡が残存することを防止可能な粘着テープを得るうえで好ましい。そのため、本発明の粘着テープを側面方向から観察した場合には、前記支持体の表面に対して前記粘着部が凸形状を形成していることが観察される。
【0016】
また、本発明の粘着テープとしては、前記2以上の粘着部(B)の間の、前記粘着成分が存在しない、または、粘着性を奏しない程度に存在してもよい領域が、粘着テープの端部(外縁部)の一部に通じた構成を有することが好ましい。前記構成を有する粘着テープを使用することによって、粘着テープを被着体へ貼付する際に、気泡が前記領域を通じて、粘着テープと被着体との界面から外部へ抜けるため、粘着テープの膨れ等に起因した外観不良を防止でき、かつ、優れた熱伝導性や接着力等を保持することができる。
【0017】
また、本発明の粘着テープとしては、特に限定されるものではないが、厚さ0.5μm〜10μmの粘着部(B)を有するものが好ましく、さらに好ましくは厚さ0.5μm〜6μmであり、最も好ましくは厚さ1μm〜4μmである。前記厚さの粘着部(B)を有する粘着テープを使用することによって、グラファイトシートとグラファイトシートを積層したときに薄型化でき、且つグラファイトシート積層作業時の層間破壊やシワの発生を効果的に防止することができる。なお、前記粘着部(B)の厚さは、JIS K6783にしたがい、ダイヤルゲージを用いた方法で、ダイヤルゲージの接触面が平面、その径が5mm及び荷重が1.23Nである条件で測定された粘着テープの厚さを指す。
【0018】
前記粘着テープとしては、前記粘着部(B)のうち1個の任意の粘着部(b1)と、それと最短距離の位置にある他の粘着部(b2)との距離が0.01mm〜0.45mmの範囲にあるものを使用する。これにより、グラファイトシート積層作業時にグラファイトシートの層間破壊を防止でき、かつ、グラファイトシートのシワや気泡混入を効果的に防止することができる。
【0019】
前記任意の1個の粘着部(b1)と、それと最短距離の位置にある粘着部(b2)との距離は、0.04mm〜0.30mmの範囲であることが好ましく、0.05mm〜0.2mmの範囲であることが、グラファイトシート積層作業時にグラファイトシートの層間破壊を防止でき、かつ、グラファイトシートのシワや気泡混入を効果的に防止することができるため、特に好ましい。なお、上記距離は、前記任意の1個の粘着部(b1)と、それと最短距離に位置する他の粘着部(b2)との、それぞれの外縁部の各接線間の直線での最短距離を指す。
【0020】
また、粘着テープとしては、前記粘着部(B)1個あたりの大きさ(面積)は特に限定されるものではないが、0.03mm
2〜1.5mm
2の範囲内にあるものが好ましく、さらに好ましくは0.05mm
2〜0.5mm
2範囲内であり、最も好ましくは0.06mm
2〜0.2mm
2である。上記大きさの粘着部(B)を有する粘着テープは、グラファイトシート積層作業時にグラファイトシートの層間破壊を防止でき、かつ、グラファイトシートのシワや気泡混入を効果的に防止することができるため、特に好ましい。
【0021】
なお、上記大きさ(面積)は、粘着テープの前記粘着部(B)を有する側の表面(面積12mm
2の領域)を、その表面の垂直方向から電子顕微鏡(倍率100倍)を用いて観察し、任意の3個の粘着部(B)の面積をそれぞれ測定し、それらを平均化することによって求められた値である。
【0022】
また、前記粘着テープとしては、2個以上の粘着部(B)を有するものを使用できるが、貼付の際に被着体との界面から気泡が抜けやすく(エア抜け性)、良好な接着力を保持でき、かつ、グラファイトシート等の被着体がより一層薄型化された場合であっても、粘着部(B)の形状に起因した外観不良を効果的に防止する観点から、粘着テープの所定面積(流れ方向1cm及び幅方向1cmの正方形)の範囲に、50個〜3000個の粘着部(B)を有するものを使用することが好ましく、300個〜1200個の粘着部(B)を有するものを使用することがより好ましく、520個〜1500個の粘着部(B)を有するものを使用することがさらに好ましい。なお、上記粘着部(B)の数は、粘着テープの任意の範囲(流れ方向1cm及び幅方向1cmの正方形)を電子顕微鏡で観察し数えることによって求めることができる。
【0023】
前記粘着部(B)の形状は、本発明の粘着テープを、前記支持体の一方の面側から観察した際に、略円形状、略ひし形状または略六角形状等であることが好ましく、略円形状であることが、グラファイトシート積層時にグラファイトシートが層間破壊しにくく、かつ、グラファイトシート積層時にシワや気泡混入を効果的に防止する観点からより好ましい。
【0024】
ここで、前記略円形状とは、円形状の粘着部(B)の表面に離型ライナー等が貼付された際、または、粘着テープがロールに巻かれた際に、前記粘着部(B)が押圧されることによって、円形状の一部が伸長等されることによって形成されうるだ円形状や部分的に歪んだ円形状、前記離型ライナー等を除去した際に円形状の一部が糸引き等されることによって形成されうる形状等を含むことを示す。前記だ円形状としては、例えばその長径と短径の[長径/短径]が10以下であるものが挙げられる。
【0025】
前記略四角形状としては、略正方形、略長方形、略台形、略ひし形等の形状が挙げられ、略ひし形状であることが、グラファイトシートとの界面から気泡が抜けやすく(エア抜け性)、かつ、良好な接着力を保持できるため好ましい。
なお、前記略四角形状及び略六角形状等の「略」は、例えば粘着部(B)の表面に離型ライナー等が貼付された際、または、粘着テープがロールに巻かれた際に、前記粘着部(B)が押圧されることによって、四角形状及び六角形状の角部が丸みを帯びた形状や、直線部が曲線部となった形状を含むことを示す。
【0026】
前記略四角形状の角部は、粘着テープの流れ方向に向いた角部の角度が90°未満である略ひし形状であることが好ましく、45°〜70°の範囲であることが、グラファイトシート積層作業時にグラファイトシートの層間破壊を防止でき、かつ、グラファイトシートのシワや気泡混入を効果的に防止することができるため、特に好ましい。
【0027】
また、前記2個以上の粘着部(B)は、それぞれ粘着テープの流れ方向及び幅方向に対して、正対していないことが好ましい。より具体的には、
図1等に示すように、前記粘着部(B)の中心部を直線で結んだ際におよそ六角形状を形成しうる位置に配していることが、良好な接着力を保持するうえで好ましい。
【0028】
また、前記粘着テープは、用途等に応じて任意の形状に裁断され使用されることが多い。前記2個以上の粘着部(B)が、前記したように粘着テープの流れ方向及び幅方向に対して正対していない位置に配置されていることによって、粘着テープを任意の位置で裁断した場合であっても、その端部の一部に粘着部が存在することとなるため、粘着テープの端部の剥がれを抑制することが可能となる。
【0029】
本発明の粘着テープとしては、前記支持体の一方の面の面積に占める、前記粘着部(B)が存在する領域の合計面積の割合が、20%〜90%であることが好ましく、30%〜80%であることがより好ましく、40%〜70%であることがさらに好ましく、45%〜60%であることが特に好ましい。上記範囲内の粘着テープを使用することによって、グラファイトシート積層作業時にグラファイトシートの層間破壊を防止でき、かつ、グラファイトシートのシワや気泡混入を効果的に防止することができるため、特に好ましい。なお、上記領域の割合は、粘着テープの任意の領域(流れ方向1cm×幅方向1cmの正方形の領域)の面積と、その領域に存在する粘着部の合計面積とに基づき、式[粘着部の合計面積/1cm
2]によって算出された値を指す。
【0030】
本発明の粘着テープとしては、前記粘着部(B)の、周波数1Hzで測定される動的粘弾性スペクトルに基づく損失正接のピーク温度は、特に限定されるものではないが、−30℃〜20℃である粘着部を有するものを使用することが好ましく、−20℃〜10℃である粘着部を有するものを使用することがより好ましく、−10℃〜5℃である粘着部を有するものを使用することが、貼付の際に被着体との界面から気泡が抜けやすく(エア抜け性)、良好な接着力を保持でき、グラファイトシート等の被着体がより一層薄型化された場合であっても、粘着部の形状に起因した外観不良を効果的に防止でき、かつ、熱伝導性や耐熱性や接着力等の性能低下をより効果的に防止するうえでより好ましい。
【0031】
前記動的粘弾性測定では、粘弾性試験機(レオメトリックス社製、商品名:アレス2KSTD)を用い、同試験機の測定部である平行円盤の間に試験片を挟み込み、周波数1Hzでの貯蔵弾性率(G’)と損失弾性率(G”)とを測定する。前記損失正接は、tanδ=(G”)/(G’)で表される式により算出される。上記ピーク温度は、測定温度領域(−50℃から150℃)に対するtanδのスペクトルで確認されたピーク温度を指す。
【0032】
前記試験片としては、前記粘着部(B)の形成に使用する粘着剤を用いて形成された、厚さ0.5mm〜2.5mmの粘着剤層を使用する。
また、前記試験片としては、本発明の粘着テープを複数積層したもののうち、粘着剤層の合計厚さが0.5mm〜2.5mmであるものを使用することができる。上記異なる構成の試験片を使用した場合、上記tanδの値は変化するものの、前記試験片中に占める前記粘着剤層の合計厚さが同一である場合には、前記ピーク温度は実質変化しない。そのため、上記ピーク温度の測定では、いずれの試験片を使用してもよい。
【0033】
本発明の粘着テープとしては、前記粘着部(B)として1質量%〜60質量%のゲル分率を有するものを使用することが好ましく、5質量%〜40質量%のゲル分率を有するものを使用することがより好ましく、10質量%〜30質量%のゲル分率を有するものを使用することが、薄型であっても、前記粘着部(B)の表面形状が保持されやすいため、経時的な変化を防止しやすく、被着体と粘着部(B)との界面から気泡を容易に除去することができ、その結果、前記粘着テープの膨れ等に起因した外観不良や、グラファイトシート等の被着体がより一層薄型化された場合であっても、粘着部(B)の形状に起因した外観不良や、熱伝導性や耐熱性や接着力等の性能低下をより効果的に防止できるためより好ましい。なお、前記ゲル分率は、以下の方法で測定した値を指す。
【0034】
剥離ライナーの離型処理面に、乾燥後の厚さが50μmになるように、粘着剤を塗工したものを、100℃の環境下で3分間乾燥した後、40℃の環境下で2日間エージングさせることによって粘着剤層を形成した。
前記粘着剤層を縦50mm及び横50mmの正方形に裁断したものを試験片とした。
上記試験片の質量(G1)を測定した後、23℃の環境下で、上記試験片をトルエンに24時間浸漬させた。
前記浸漬後、前記試験片とトルエンとの混合物を、300メッシュ金網を用いて濾過することによって、トルエンへの不溶成分を抽出した。前記不溶成分を110℃の環境下で1時間乾燥させたものの質量(G2)を測定した。
前記質量(G1)と質量(G2)と下記式に基づいて、そのゲル分率を算出した。
ゲル分率(質量%)=(G2/G1)×100
【0035】
本発明の粘着テープを構成する粘着部(B)は、例えばアクリル系粘着剤、ゴム系粘着剤、シリコーン系粘着剤、ウレタン系粘着剤、ポリエステル系粘着剤、スチレン−ジエンブロック共重合体系粘着剤、ビニルアルキルエーテル系粘着剤、ポリアミド系粘着剤、フッ素系粘着剤、クリ−プ特性改良型粘着剤、放射線硬化型粘着剤などの公知の粘着剤を用い形成されたものが挙げられる。なかでも、前記粘着部(B)としては、アクリル系粘着剤を用いて得られる粘着部を使用することが、接着信頼性に優れるため好ましい。
【0036】
本発明の粘着テープとして前記支持体の両面側に粘着部または粘着層を有するものを使用する場合、前記粘着部または粘着層は同一の組成やゲル分率であっても、異なる組成やゲル分率である粘着部または粘着層を使用してもよい。
前記アクリル系粘着剤としては、アクリル重合体を含有するものを使用することができる。
前記アクリル重合体としては、(メタ)アクリル酸アルキルエステル等の(メタ)アクリル単量体を含む単量体成分を重合させることによって得られるものを使用することができる。
【0037】
前記(メタ)アクリル酸アルキルエステルとしては、例えば、(メタ)アクリル酸メチル、(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、(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等を単独または2種以上組合せすることができる。なかでも、(メタ)アクリル酸アルキルエステルとしては、前記アルキル基の炭素原子数が1〜20の(メタ)アクリル酸アルキルエステルを使用することが好ましく、前記アルキル基の炭素原子数が4〜18の(メタ)アクリル酸アルキルエステルを使用することがより好ましい。前記アルキル基は、直鎖または分岐したアルキル基が挙げられる。
【0038】
前記アクリル基を炭素原子数が4〜18の(メタ)アクリル酸アルキルエステルとしては、(メタ)アクリル酸ブチルを使用することが、前記粘着部の表面形状を保持しやすいため、経時的な変化を防止しやすく、被着体との界面から気泡が抜けやすく(エア抜け性)、かつ、良好な接着力を保持できる粘着テープを得るうえで好ましい。
【0039】
前記(メタ)アクリル単量体としては、前記したもの以外に、(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、イソクロトン酸等のカルボキシル基を有する単量体又はその無水物;ビニルスルホン酸ナトリウムなどのスルホン酸基を有する単量体;アクリロニトリルなどのシアノ基を有する単量体;アクリルアミド、メタアクリルアミド、N−ビニルピロリドン、N,N−ジメチル(メタ)アクリルアミドなどのアミド基を有する単量体;(メタ)アクリル酸ヒドロキシアルキル、グリセリンジメタクリレートなどのヒドロキシル基を有する単量体;(メタ)アクリル酸アミノエチル、(メタ)アクリロイルモルホリン等のアミノ基を有する単量体;シクロヘキシルマレイミド、イソプロピルマレイミド等のイミド基を有する単量体;(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等のエポキシ基を有する単量体;2−メタクリロイルオキシエチルイソシアネート等のイソシアネート基を有する単量体、トリエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、ジエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、エチレングリコールジ(メタ)アクリレート、テトラエチレングリコールジ(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、1,6−ヘキサンジオールジ(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、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、ジビニルベンゼン等の単量体を単独または2種以上組み合わせ使用することができる。
【0040】
また、前記単量体としては、前記(メタ)アクリル単量体の他に、スチレン、置換スチレンなどの芳香族ビニル化合物;エチレン、プロピレン、ブタジエンなどのオレフィン類;酢酸ビニルなどのビニルエステル類;塩化ビニル等を使用することもできる。
【0041】
前記アクリル重合体は、前記単量体を、溶液重合法、塊状重合法、懸濁重合法、乳化重合法等の方法で重合させることによって製造することができ、溶液重合法を採用することが、アクリル重合体の生産効率を向上するうえで好ましい。
【0042】
前記溶液重合法としては、例えば前記単量体と、重合開始剤と、有機溶剤とを、好ましくは40℃〜90℃の温度下で混合、攪拌し、ラジカル重合させる方法が挙げられる。
【0043】
前記重合開始剤としては、例えば過酸化ベンゾイルや過酸化ラウリル等の過酸化物、アゾビスイソブチルニトリル等のアゾ系熱重合開始剤、アセトフェノン系光重合開始剤、ベンゾインエーテル系光重合開始剤、ベンジルケタール系光重合開始剤、アシルフォスフィンオキシド系光重合開始剤、ベンゾイン系光重合開始剤、ベンゾフェノン系の光重合開始剤等を使用することができる。
前記方法で得たアクリル重合体は、例えば溶液重合法で製造した場合であれば、有機溶剤に溶解または分散した状態であってもよい。
【0044】
前記方法で得られたアクリル重合体としては、30万〜120万の重量平均分子量を有するものを使用することが好ましく、40万〜110万の重量平均分子量を有するものを使用することがより好ましく、50万〜100万の重量平均分子量を有するものを使用することが、薄型であってもより一層優れた接着力と、気泡の除去しやすさとを備えた粘着テープを得るうえで好ましい。
【0045】
なお、前記重量平均分子量は、ゲルパーミエーションクロマトグラフ法(GPC法)により測定され、標準ポリスチレン換算して算出された値を指す。具体的には、前記重量平均分子量は、東ソー株式会社製GPC装置(HLC−8329GPC)を用い、以下の条件で測定することができる。
【0046】
サンプル濃度:0.5質量%(テトラヒドロフラン溶液)
サンプル注入量:100μl
溶離液:テトラヒドロフラン
流速:1.0ml/分
測定温度:40℃
本カラム:TSKgel GMHHR−H(20)2本
ガードカラム:TSKgel HXL−H
検出器:示差屈折計
標準ポリスチレンの重量平均分子量:1万〜2000万(東ソー株式会社製)
【0047】
前記粘着部(B)の形成に使用できる粘着剤としては、より一層優れた接着力、引張強度及び引張破断強度を備えた粘着部を形成するうえで、粘着付与樹脂を含有するものを使用することが好ましい。
【0048】
前記粘着付与樹脂としては、例えばロジン系粘着付与樹脂、重合ロジン系粘着付与樹脂、重合ロジンエステル系粘着付与樹脂、ロジンフェノール系粘着付与樹脂、安定化ロジンエステル系粘着付与樹脂、不均化ロジンエステル系粘着付与樹脂、水添ロジンエステル系粘着付与樹脂、テルペン系粘着付与樹脂、テルペンフェノール系粘着付与樹脂、及び、スチレン系粘着付与樹脂等の石油樹脂系粘着付与樹脂等を使用することができる。
【0049】
前記粘着付与樹脂としては、ロジン系粘着付与樹脂及び石油樹脂系粘着付与樹脂を組み合わせ使用することが、薄型であってもより一層優れた接着力と、気泡の除去しやすさとを備えた粘着テープを得るうえで好ましい。前記ロジン系粘着付与樹脂及び石油樹脂系粘着付与樹脂は、とりわけ前記アクリル重合体と組合せ使用することが好ましく、(メタ)アクリル酸ブチルを含有する単量体を重合して得られるアクリル重合体と組み合わせ使用することが、薄型であってもより一層優れた接着力と、気泡の除去しやすさとを備えた粘着テープを得るうえで好ましい。
【0050】
また、前記粘着付与樹脂としては、前記粘着部の初期接着力をより一層向上させるうえで、常温で液状の粘着付与樹脂を使用することが好ましい。常温で液状の粘着付与樹脂としては、例えば、プロセスオイル、ポリエステル系可塑剤、ポリブテン等の低分子量の液状ゴムが挙げられ、テルペンフェノール樹脂を使用することができ、市販品としてはヤスハラケミカル社製YP−90L等が挙げられる。
【0051】
前記粘着付与樹脂は、前記アクリル重合体100質量部に対し、20質量部〜60質量部の範囲で使用することが好ましく、30質量部〜55質量部の範囲で使用することが、より一層優れた接着力を備えた粘着テープを得るうえでより好ましい。
また、前記粘着部(B)を構成する粘着剤としては、前記アクリル重合体等の他に、必要に応じて、軟化剤、可塑剤、充填剤、老化防止剤、着色剤等を含有するものを使用することができる。
【0052】
なかでも、架橋剤を使用することが、前記粘着部(B)のゲル分率を好適な範囲に調整することができ、その結果、前記粘着部(B)の形状を保持しやすいため、経時的な変化を防止しやすく、被着体と粘着部(B)との界面から気泡を容易に除去することができ、かつ、優れた接着力を備えた粘着テープを得ることができるため好ましい。
【0053】
前記架橋剤としては、例えばイソシアネート架橋剤またはエポキシ架橋剤を使用することが好ましい。
前記イソシアネート架橋剤としては、例えばトリレンジイソシアネート、ナフチレン−1,5−ジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート、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、トリメチロールプロパン変性トリレンジイソシアネート等を使用することができ、トリレンジイソシアネート、トリメチロールプロパン変性トリレンジイソシアネート等のトルエンジイソシアネート付加物を使用することが好ましい。前記トルエンジイソシアネート付加物とは、分子中にトルエンジイソシアネートに由来する構造を有するものであり、市販品でいえば、例えば、コロネートL(日本ポリウレタン工業株式会社製)等が挙げられる。
【0054】
前記イソシアネート架橋剤を使用する場合、前記アクリル重合体としては、水酸基を有するアクリル重合体を使用することが好ましい。前記水酸基を有するアクリル重合体は、その製造に使用する単量体として、例えば(メタ)アクリル酸2−ヒドロキシエチル、(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を使用することができ、(メタ)アクリル酸2−ヒドロキシエチル、(メタ)アクリル酸4−ヒドロキシブチルを使用することがより好ましい。
【0055】
また、エポキシ架橋剤としては、例えば三菱ガス化学株式会社製のテトラッドXやテトラッドC、または、綜研化学株式会社製のE−05X等を使用することができる。
【0056】
前記エポキシ架橋剤を使用する場合、前記アクリル重合体としては、酸基を有するアクリル重合体を使用することが好ましい。前記酸基を有するアクリル重合体は、その製造に使用する単量体として、例えば(メタ)アクリル酸、アクリル酸ダイマー、イタコン酸、クロトン酸、マレイン酸、無水マレイン酸等を使用することが好ましく、(メタ)アクリル酸を使用することがより好ましい。
【0057】
前記粘着部(B)の形成に使用可能な粘着剤としては、必要に応じて溶媒を含有するものを使用することが好ましい。前記粘着剤としては、その粘度が、0.1mPa・s〜1000mPa・sの範囲に調整されたものを使用することが好ましく、1mPa・s〜200mPa・sの範囲に調整されたものを使用することがより好ましく、10mPa・s〜100mPa・sの範囲に調整されたものを使用することが、所定の形状の粘着部を形成しやすいためさらに好ましい。
【0058】
(第一の剥離ライナー(A))
第一の剥離ライナー(A)は少なくとも一方の面に剥離処理されたフィルムや紙であることが好ましい。フィルムの種類としては、ポリエステル、ポリオレフィン等があげられ、その中でもポリエチレンテレフタレートが耐熱性・価格の面から好ましい。剥離処理としては、シリコーン樹脂処理、アルキッド樹脂処理、ポリオレフィン処理等があるが、シリコーン樹脂処理したものが最も好ましい。剥離ライナーの厚みは3μm〜75μmが好ましいが、さらに好ましくは6μm〜25μmである。剥離ライナーの厚みが上記範囲にあると、グラファイトシートにテープを貼り合せ、剥離ライナーを剥がす際にグラファイトシートが層間破壊しにくい。
【0059】
尚、第二の剥離ライナーを用いない場合は第一の剥離ライナー(A)は両面に剥離処理をした剥離ライナーを用いることが好ましい。
【0060】
(第二の剥離ライナー(C))
第二の剥離ライナー(C)は第一の剥離ライナー(A)と同様に、少なくとも一方の面に剥離処理されたフィルムや紙であることが好ましい。フィルムの種類としては、ポリエステル、ポリオレフィン等があげられ、その中でもポリエチレンテレフタレートが耐熱性・価格の面から好ましい。剥離処理としては、シリコーン樹脂処理、アルキッド樹脂処理、ポリオレフィン処理等があるが、シリコーン樹脂処理したものが最も好ましい。剥離ライナーの厚みは3μm〜75μmが好ましいが、さらに好ましくは6μm〜25μmである。剥離ライナーの厚みが上記範囲にあると、グラファイトシートにテープを貼り合せ、剥離ライナーを剥がす際にグラファイトシートが層間破壊しにくい。
【0061】
尚、第二の剥離ライナー(C)の剥離力は第一の剥離ライナー(A)と同等以下であることが好ましい。
【0062】
本発明の粘着テープは、例えば前記支持体の片面または両面側に、前記粘着剤を間欠状に塗布し乾燥等させ粘着部を形成することによって製造することができる。
前記粘着剤は、例えばグラビア塗工方法やスロットダイ塗工方法等の塗工方法で、前記支持体の少なくとも一方の面に、間欠状に塗布することが好ましく、ダイレクトグラビア塗工方法で塗布することが好ましい。
また、前記粘着テープは、例えば剥離ライナーの表面に前記粘着剤を塗布し乾燥等することによって粘着部を形成した後、前記粘着部を支持体の少なくとも一方の面側に転写することによって製造することができる。
【0063】
本発明の粘着テープは、例えば上記したような剥離ライナーを用いて製造された後、必要に応じて前記剥離ライナーが剥離され、その他の剥離ライナーが貼付されたものであってもよい。
【0064】
本発明の粘着テープとしては、0.5N/20mm〜12N/20mmの接着力を有するものを使用することが好ましく、1N/20mm〜10N/20mmの接着力を有するものを使用することがより好ましく、1.3N/20mm〜6N/20mmの接着力を有するものを使用することが、薄型であっても、被着体と粘着テープとの界面から気泡が除去されやすく、かつ、優れた接着力を備えた粘着テープを得るうえで好ましい。
【0065】
なお、前記接着力はJISZ0237に準じて測定される値をさす。具体的には、前記接着力は、厚さ25μmのポリエチレンテレフタレートフィルムで裏打ちされた粘着テープの粘着部を有する面と、清潔で平滑なステンレス板(BA板)とを重ね、その上面を、2kgローラーを用いて1往復させることで加圧したものを、23℃及び50%RHの条件下で1時間または24時間放置した後、前記粘着テープを、前記ステンレス板の貼付面に対して180°方向に0.3m/minの速度で引き剥がすことによって測定された値である。なお、前記裏打ちは、両面粘着テープの粘着力を測定する場合に、本発明の構成要件である粘着部ではない粘着剤層の表面に対して行った。また、前記粘着テープが両面に前記粘着部を有するものである場合には、そのいずれか一方の粘着部を有する面を裏打ちした。
【0066】
本発明の粘着テープとしては、薄型であっても被着体や支持体の反発力等に起因した経時的な剥がれや部品の脱落等を防止でき、とりわけ比較的高温下で使用された場合であっても上記剥がれ等を防止するうえで、保持力が3mm以下であるものを使用することが好ましく、0.5mm以下であるものを使用することがより好ましく、0.1mm以下であるものを使用することがさらに好ましい。
【0067】
なお、前記接着保持力はJISZ0237に準じて測定される値を指す。具体的には、前記接着保持力は、厚さ50μmのアルミニウム箔で裏打ちされた粘着テープの粘着部を有する面と、清潔で平滑なステンレス板(ヘアライン)とを重ね、その上面で2kgローラーを1往復させることで加圧したものを、23℃及び50%RHの条件下で1時間放置したものを試験片とする。次に、100℃の環境下に、前記試験片を構成するステンレス板を垂直方向に固定し、前記試験片を構成する粘着テープの下端部に100gの荷重をかけた状態で24時間放置した後の、前記ステンレス板と粘着テープとのズレ距離をノギスで測定することによって得られた値である。
【0068】
本発明の粘着テープは、非常に薄型であっても優れた接着力を有することから、例えば薄型化が求められている携帯電子端末等の電子機器の製造場面で好適に使用することができる。特に、被着体間のクリアランス(粘着テープの貼付部位)が、幅20μm以下の非常に狭小な範囲である場合であっても、前記被着体を強固に接着することができる。
【0069】
また、前記粘着テープは、被着体と接着部との界面から気泡が抜けやすいため、前記気泡の残存に起因した性能の低下が懸念される放熱部材の固定用途で好適に使用することができる。
【0070】
(第一の剥離ライナー(A)の剥離力)
本発明の粘着テープの第一の剥離ライナー(A)の剥離力は0.005〜0.05N/50mmである。好ましくは0.007〜0.03N/50mmであり、さらに好ましくは0.01〜0.02N/50mmである。上記範囲でれば、グラファイトシート積層時にグラファイトシートの層間破壊が生じず、且つ粘着テープ保管時の剥離ライナーのウキが発生しにくく、優れる。尚、剥離力は、粘着部から剥離ライナーを23℃50%RH雰囲気下で300mm/minの速度で180゜方向に剥離した際の剥離力である。
【0071】
(第二の剥離ライナー(C)の剥離力)
第二の剥離ライナーがある場合は、第二の剥離ライナー(C)の剥離力は0.001〜0.04N/50mmである。好ましくは0.005〜0.03N/50mmであり、さらに好ましくは0.07〜0.018N/50mmである。上記範囲でれば、グラファイトシート積層時にグラファイトシートの層間破壊が生じず、且つ粘着テープ保管時の剥離ライナーのウキが発生しにくく、優れる。尚、剥離力は、粘着部から剥離ライナーを23℃50%RH雰囲気下で300mm/minの速度で180゜方向に剥離した際の剥離力である。
【0072】
(放熱部材固定用途での使用)
携帯電子端末等の電子機器には、使用により熱を発する部材が搭載されたものが多い。発熱部材としては、例えば充電池、回路基板等が挙げられる。
前記部材が発する熱によって電子機器の一部が局所的に高温になることは、電子機器の誤作動等を防止するうえで避けることが好ましい。そのため、前記発熱部材またはそれに隣接する部材(例えば電子機器に剛性を付与するために使用されるフレーム材である金属部材等)には、前記熱を拡散させることを目的として、放熱部材が貼付されていることが多い。
【0073】
前記放熱部材としては、例えばグラファイトシートやグラフェンシートや金属基材が好ましく用いられる。
前記グラファイトシートとしては、人工グラファイトシートや天然グラファイトシートの2種類が挙げられる。
前記人工グラファイトシートとしては、例えばポリイミドフィルムのような有機フィルムを高温の不活性ガス雰囲気中で熱分解して得られる熱分解グラファイトシートが挙げられる。
前記天然グラファイトシートは、例えば天然の黒鉛を酸処理した後、加熱膨張させた黒鉛粉末を加圧してシート状にしたものが挙げられる。
前記グラファイトシートとしては、皺が少ないものを使用することが、より一層優れた放熱性を発現するうえで好ましく、皺の少ない人工グラファイトシートを使用することがより好ましい。
【0074】
前記グラファイトシートの厚さは、100μm以下であるものを使用することが好ましく、10μm〜50μmであるものを使用することがより好ましく、15μm〜20μmの厚さであるものを使用することが、携帯電子端末等の電子機器の薄型化に貢献するうえでさらに好ましい。また、本発明の粘着テープであれば、それを前記薄型のグラファイトシートの貼付に使用した場合であっても、前記粘着テープが有する粘着部の形状に起因した外観不良を効果的に抑制することができる。
【0075】
また近年、放熱性を上げるために、グラファイトシートを複数枚貼り合せて使用することが増えている。
図4に示すように、剥離ライナーを剥離した本願の粘着テープを用いてグラファイトシートとグラファイトシートとの貼り合わせた積層されたグラファイトシートを使用することは薄型でありながら、放熱性と加工性に優れる点から好ましい。
【0076】
本発明の粘着テープは、前記グラファイトシート等の放熱部材を積層した放熱シートを製造する際に、好適に使用することができる。
以上のとおり、本発明の粘着テープはグラファイトシートとグラファイトシートの貼り合せする際に、薄型化と放熱性を両立でき、加工性に優れる為、好ましい。剥離ライナーを剥離した本発明の粘着テープを用いてグラファイトシートとグラファイトシートを貼り合せた積層されたグラファイトシートは、薄型で放熱性に優れるため、好ましい。
【実施例】
【0077】
以下、本発明を実施例により具体的に説明する。
【0078】
(調製例1)粘着剤a
n−ブチルアクリレート97.98質量部と、アクリル酸2質量部と、4−ヒドロキシブチルアクリレート0.02質量部とを、重合開始剤であるアゾビスイソブチロニトリル0.2質量部を含む酢酸エチルに供給し、80℃で8時間溶液重合させることによって、重量平均分子量90万のアクリル重合体を得た。
前記アクリル重合体100質量部に対して、「D−135」(荒川化学工業株式会社製、重合ロジンエステル)5質量部と、「KE−100」(荒川化学工業株式会社製、不均化ロジンエステル)20質量部と、「FTR6100」(三井化学株式会社製、石油樹脂)25質量部とを混合し、さらに酢酸エチルを加えることによって固形分40質量%に調整された粘着剤溶液を得た。
【0079】
前記粘着剤溶液と、「NC40」(DIC株式会社製、イソシアネート架橋剤)1.0質量部とを混合し撹拌することによって、粘着剤aを得た。
前記粘着剤aを用いて得られた粘着剤層のtanδのピーク温度は0℃であり、そのゲル分率は20質量%であった。
【0080】
(調製例2)粘着剤b
前記粘着剤溶液と、「NC40」(DIC株式会社製、イソシアネート架橋剤)0.4質量部とを混合し撹拌することによって、粘着剤bを得た。
前記粘着剤bを用いて得られた粘着剤層のtanδのピーク温度は0℃であり、そのゲル分率は5質量%であった。
【0081】
(調製例3)粘着剤c
n−ブチルアクリレート97.98質量部と、アクリル酸2質量部と、4−ヒドロキシブチルアクリレート0.02質量部とを、重合開始剤であるアゾビスイソブチロニトリル0.2質量部を含む酢酸エチルに供給し、80℃で8時間溶液重合させることによって、重量平均分子量90万のアクリル重合体を得た。
前記アクリル重合体100質量部に対して、「D−135」(荒川化学工業株式会社製、重合ロジンエステル)5質量部と、「KE−100」(荒川化学工業株式会社製、不均化ロジンエステル)20質量部とを混合し、さらに酢酸エチルを加えることによって固形分40質量%に調整された粘着剤溶液を得た。
【0082】
前記粘着剤溶液と、「NC40」(DIC株式会社製、イソシアネート架橋剤)0.8質量部とを混合し撹拌することによって、粘着剤cを得た。
前記粘着剤cを用いて得られた粘着剤層のtanδのピーク温度は−14℃であり、そのゲル分率は20質量%であった。
【0083】
(実施例1)
「PET25×1J0」(ニッパ株式会社製、表面平滑なPETフィルムの表面にシリコーン系剥離処理面を有する剥離ライナー)に、グラビアコーターを用いて、前記粘着剤aをドット印刷し、100℃で1分間乾燥させることによって、略円形状の厚さ2μmの粘着部を有し、剥離ライナーを除いたテープの厚さが2μmである粘着テープを得た。
【0084】
前記で得た粘着テープの前記粘着部を有する面に、「PET25×1J0L」(ニッパ株式会社製、表面平滑なPETフィルムの表面にシリコーン系剥離処理面を有する剥離ライナー)を重ね、ラミネーターで線圧3N/mmで貼付し、本願発明の粘着テープを得た。
【0085】
(実施例2〜8)
粘着部の形状、面積、2個の粘着部の距離及び粘着部の厚さを、表1〜2に記載のものに変更したこと以外は、実施例1と同様の方法で粘着テープを作製した。
【0086】
(実施例9)
粘着剤aの代わりに粘着剤bを用いたこと以外は、実施例1と同様の方法で粘着テープを得た。
図1は、本粘着テープの粘着部を有する側の面を観察した際の粘着部を示す概念図である。
【0087】
(比較例1)
「PET25×1J0」(ニッパ株式会社製、表面平滑なPETフィルムの表面にシリコーン系剥離処理面を有する剥離ライナー)に、ロールコーターを用いて全面に前記粘着剤aを塗工した後、100℃で1分間乾燥させることによって、厚さ4μmの粘着剤層を作製した。前記で得た粘着テープの前記粘着部を有する面に、「K100−2.0W」(三菱樹脂株式会社製、ポリエステルフィルム、厚さ2μm)の両面に重ね、ラミネーターで線圧3N/mmで貼付し、剥離ライナーを除いたテープの厚さが10μmである粘着テープを得た。
【0088】
(比較例2)
「PET25×1J0」(ニッパ株式会社製、表面平滑なPETフィルムの表面にシリコーン系剥離処理面を有する剥離ライナー)に、ロールコーターを用いて全面に前記粘着剤aを塗工した後、100℃で1分間乾燥させることによって、厚さ2μmの粘着剤層を作製した。前記で得た粘着テープの前記粘着部を有する面に、「PET25×1J0L」(ニッパ株式会社製、表面平滑なPETフィルムの表面にシリコーン系剥離処理面を有する剥離ライナー)を重ね、ラミネーターで線圧3N/mmで貼付し、粘着テープを得た。
【0089】
(比較例3)
「PET25×1K8」(ニッパ株式会社製、表面平滑なPETフィルムの表面にシリコーン系剥離処理面を有する剥離ライナー
)に、グラビアコーターを用いて、前記粘着剤cをドット印刷し、100℃で1分間乾燥させることによって、表3のような略円形状の厚さ10μmの粘着部を有し、剥離ライナーを除いたテープの厚さが10μmの粘着テープを得た。
【0090】
前記で得た粘着テープの前記粘着部を有する面に、「PET25×1J0L」(ニッパ株式会社製、表面平滑なPETフィルムの表面にシリコーン系剥離処理面を有する剥離ライナー)を重ね、ラミネーターで線圧3N/mmで貼付し、粘着テープを得た。
【0091】
(比較例4)
「PET25×1K2」(ニッパ株式会社製、表面平滑なPETフィルムの表面にシリコーン系剥離処理面を有する剥離ライナー
)に、グラビアコーターを用いて、前記粘着剤aをドット印刷し、100℃で1分間乾燥させることによって、表3のような略円形状の厚さ2μmの粘着部を有し、剥離ライナーを除いたテープの厚さが2μmの粘着テープを得た。
【0092】
前記で得た粘着テープの前記粘着部を有する面に、「PET25×1J0L」(ニッパ株式会社製、表面平滑なPETフィルムの表面にシリコーン系剥離処理面を有する剥離ライナー)を重ね、ラミネーターで線圧3N/mmで貼付し、粘着テープを得た。
【0093】
(粘着部1個あたりの面積の測定方法)
粘着テープの前記粘着部を有する側の表面(面積12mm
2の領域)を、その表面の垂直方向から電子顕微鏡(倍率100倍)を用いて観察し、任意の3個の粘着部の面積をそれぞれ測定した。前記測定値の平均値を、式[測定値の合計/3]に基づき算出した。
【0094】
(任意の1個の粘着部(b1)と、それと最短距離にある他の粘着部(b2)との距離の測定方法)
粘着テープを構成する粘着部から、任意の1個の粘着部(b1)を選択し、前記粘着部(b1)から最も近い距離にある粘着部を粘着部(b2)とした。前記粘着部(b1)及び粘着部(b2)の各外縁部に接線を設け、各接線間の距離(各接線に対して垂直方向の直線での最短距離)を測定した。
【0095】
(粘着部を有する領域の割合の測定方法)
粘着テープの任意の領域(流れ方向1cm×幅方向1cmの正方形の領域)の面積と、その領域に存在する粘着部の合計面積とに基づき、式[粘着部の合計面積/1cm
2]によって算出した。前記領域に存在する粘着部の面積は、粘着テープの前記粘着部を有する側の表面を、その表面の垂直方向から電子顕微鏡(倍率100倍)を用いて観察し測定した。
【0096】
(粘着部のゲル分率の測定方法)
前記粘着剤a〜cを、それぞれ剥離ライナーの離型処理面に、乾燥後の厚さが50μmになるように、前記粘着剤を塗工したものを、100℃の環境下で3分間乾燥した後、40℃の環境下で2日間エージングさせることによって粘着剤層を形成した。前記粘着剤層を縦50mm及び横50mmの正方形に裁断したものを試験片とした。
上記試験片の質量(G1)を測定した後、23℃の環境下で、上記試験片をトルエンに24時間浸漬させた。前記浸漬後、前記試験片とトルエンとの混合物を、300メッシュ金網を用いて濾過することによって、トルエンへの不溶成分を抽出した。前記不溶成分を110℃の環境下で1時間乾燥させたものの質量(G2)を測定した。
前記質量(G1)と質量(G2)と下記式に基づいて、そのゲル分率を算出した。
ゲル分率(質量%)=(G2/G1)×100
【0097】
(動的粘弾性の測定)
前記粘着剤a〜cを、それぞれ剥離ライナーの表面に、乾燥厚さ50μmとなるよう塗工し乾燥させることによって粘着剤層を形成し、40℃の環境下に2日間養生した。前記養生後の粘着剤層を総厚さが2mmとなるまで重ねあわせたものを試験片とした。
【0098】
次に、粘弾性試験機(レオメトリックス社製、商品名:アレス2KSTD)を用い、直径7.9mmの平行円盤形の測定部に前記試験片を挟み込み、周波数1Hz、昇温時間1℃/1分の条件で−50℃から150℃までの貯蔵弾性率(G’)と損失弾性率(G”)を測定した。損失正接tanδは、以下の計算式より算出した。
損失正接tanδ=G”/G’
【0099】
(グラファイトシート積層時の層間破壊の程度の評価)
縦100mm×横100mm×厚さ17μmのグラファイトシートの一方の面に、縦104mm×横104mm×厚さ5μmの片面粘着テープ「IL−05G」(DIC株式会社製)をローラーを用いて貼り合せた。前記グラファイトシートの他方の面に、実施例及び比較例で得た粘着テープの「PET25×1J0L」を剥がし、縦104mm×横104mmの大きさに裁断したものをローラーを用い貼り合わせた。その後、残った剥離ライナー「PET25×1J0」を23℃50%RH雰囲気下で5m/minの速度で180°方向に剥がし、グラファイトシートが層間破壊するかどうかを評価した。
◎:10個のサンプルを評価し、10個とも層間破壊しなかった。
〇:10個のサンプルを評価し、1〜2個が層間破壊した。
△:10個のサンプルを評価し、3〜7個が層間破壊した。
×:10個のサンプルを評価し、8〜10個が層間破壊した。
尚、実施例1の粘着テープを用いて評価した写真を
図5に示す。比較例2の粘着テープを用いて評価した写真を
図6に示す。
図6はグラファイトシートが端部で層間破壊しているのが分かる。
【0100】
(グラファイトシート積層時の気泡・シワ発生の程度の評価)
「PET25×1J0」を剥がした上記サンプルに、縦95mm×横95mm×厚さ17μmのグラファイトシートを置き、5分後にローラーを用いてラミネートした際に気泡及びシワが発生するかを評価した。
◎:10個のサンプルを評価し、10個とも気泡・シワの発生がなかった。
〇:10個のサンプルを評価し、1〜2個が気泡又はシワが発生した。
△:10個のサンプルを評価し、3〜7個が気泡又はシワが発生した。
×:10個のサンプルを評価し、8〜10個が気泡又はシワが発生した。
※気泡についてはグラファイトシート上から目視できる3mm×3mm以上の膨らみのものをカウントした。
【0101】
(グラファイトシート5枚積層品の厚み測定)
縦100mm×横100mm×厚さ17μmのグラファイトシートを、実施例及び比較例で得た粘着テープで5枚重ねた厚みを測定した。
【0102】
(グラファイトシート積層品の抜き加工性の評価)
上記グラファイトシート5枚積層品を平抜き打ち抜き機で打ち抜き、端部の折れの有無を観察し、評価した。
◎:10個のサンプルを評価し、10個とも折れの発生がなかった。
〇:10個のサンプルを評価し、1〜2個で折れが発生した。
△:10個のサンプルを評価し、3〜7個で折れが発生した。
×:10個のサンプルを評価し、8〜10個で折れが発生した。
【0103】
(接着力の評価)
実施例及び比較例で得た粘着テープを20mm幅に切断し、厚さ25μmのポリエチレンテレフタレートフィルムで裏打ちしたものを試験片とした。
前記試験片を、清潔で平滑なステンレス板の表面に貼付し、その上面で2kgローラーを1往復させることで加圧したものを、JISZ−0237に準じ、23℃及び50%RHの条件下で1時間放置した後、23℃及び50%RHの雰囲気下でテンシロン引張試験機を用いて、ピール粘着力(剥離方向:180°、引張速度:0.3m/min)を測定した。
【0104】
(保持力の評価)
実施例及び比較例で得た粘着テープを20mm幅に切断し、厚さ50μmのアルミ箔で裏打ちしたものを試験片とした。
前記試験片を、清潔で平滑なステンレス板の表面に20mm×20mmの貼付面積となるように貼付し、その上面で2kgローラーを用いて1往復させることで加圧したものを、JISZ−0237に準じ、23℃及び50%RHの条件下で1時間放置した後、100℃の雰囲気下でせん断方向に100gの荷重をかけ、24時間後のテープのずれ距離を測定した。
【0105】
(第一の剥離ライナーの剥離力)
ポリエステルフィルム50μmで裏打ちした50mm幅の実施例及び比較例の粘着テープを、23℃50%RHの条件下において、テンシロン万能引張試験機(オリエンテック製、RTA100)を用い、300mm/minの速度で剥離ライナーを引っ張って、180度引き剥がし剥離力を測定した。
【0106】
【表1】
【0107】
【表2】
【0108】
【表3】
【0109】
実施例1〜9では、層間破壊の程度、気泡・シワ発生の程度、抜き加工性の評価において、いずれも良好な結果となった。
一方、比較例1では気泡・シワ発生が確認され、さらに5枚積層品の厚みが厚かった。また、比較例2及び4では層間破壊の発生が確認された。このため、比較例2及び4では気泡・シワ発生の程度及び抜き加工性の評価について行うことができなかった。比較例3では、層間破壊の程度、気泡・シワ発生の程度の評価は良好であったが、抜き加工性の評価において劣るものとなった。