JP5362371B2 - フレキシブル印刷回路基板固定用両面粘着シート - Google Patents
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Description
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。
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。
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。さらに詳しくは、該粘着剤層は、アクリル系ポリマーを主成分とするアクリル系粘着剤から形成される。該アクリル系粘着剤は、例えば、上記アクリル系ポリマー及び架橋剤から構成される。該アクリル系粘着剤には、さらに必要に応じて各種の添加剤が含まれていてもよい。上記アクリル系粘着剤中の、主成分であるアクリル系ポリマーの含有量は、アクリル系粘着剤の固形分の総重量に対して、90重量%以上が好ましく、より好ましくは95重量%以上である。
(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。)
本発明の両面粘着シートの粘着剤層表面(粘着面)は、使用時までは剥離ライナー(セパレータ)により保護されていてもよい。なお、両面粘着シートの各粘着面は、2枚の剥離ライナーによりそれぞれ保護されていてもよいし、両面が剥離面となっている剥離ライナー1枚により、ロール状に巻回される形態で保護されていてもよい。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、被着体に貼着する際に剥がされる。なお、剥離ライナーは必ずしも設けられていなくてもよい。
本発明の両面粘着シートは、上述の粘着体を少なくとも含む構成を有する。さらに、粘着体の両側の表面上に上述の剥離ライナーを有する剥離ライナー/粘着体/剥離ライナーの構成を有することが好ましい。
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ロールラミネータで圧着し、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「(4)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。
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%)0.4重量部(固形分換算)を配合して、粘着剤溶液(アクリル系粘着剤溶液)を得た。
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。
表1に示すように、粘着剤溶液における、イソシアネート系架橋剤の配合量を変更し、架橋剤として、さらに多官能エポキシ系架橋剤(三菱ガス化学(株)製、商品名「テトラッドC」)を用いた以外は、実施例1と同様にして、両面粘着シートを得た。
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。
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2と全く同様にして、両面粘着シートを作製した。
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。
比較例1と同様にして、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)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、粘着剤溶液(アクリル系粘着剤溶液)を得た。
表1に示すように、架橋剤の配合量を変更した以外は、実施例1と同様にして、両面粘着シートを得た。
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。
実施例および比較例で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)を貼付した。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、重剥離側の剥離ライナーを剥離して、測定サンプルとした。
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った。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量(単位:μg/cm2)として算出した。
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。
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。
実施例および比較例で得られた両面粘着シート(サイズ:10mm×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、ロール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。
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2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。
加工適性の評価基準
○(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。
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。
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。
これに対して、プラスチックフィルム基材の厚みが13μmを超える両面粘着シート(比較例3)は段差追従性に劣ることがわかった。また、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2)には、加工適性を満足できなかった。
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 (12)
- 厚み13μm以下の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、粘着体の厚さが60μm以下、120℃にて10分間加熱した際のアウトガス量が1μg/cm2以下、下記浮き量が1.5mm以下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。
浮き量:両面粘着シートの一方の粘着面を、厚さ0.5mm、幅10mm、長さ90mmのアルミニウム板に貼り合わせた試験片を、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、両面粘着シートのもう一方の粘着面を、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被着体のポリイミドフィルム側にロールラミネータで圧着し、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。 - 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請求項1に記載のフレキシブル印刷回路基板固定用両面粘着シート。
- 前記粘着剤層のゲル分率が10〜60%である請求項1または2に記載のフレキシブル印刷回路基板固定用両面粘着シート。
- 粘着剤層が、アクリル系ポリマーと架橋剤から構成され、実質的に粘着付与樹脂を含まないアクリル系粘着剤から形成される請求項1〜3のいずれか1項に記載のフレキシブル印刷回路基板固定用両面粘着シート。
- アクリル系粘着剤中に、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を0.15〜1重量部、エポキシ系架橋剤を0〜0.05重量部含有する請求項4に記載のフレキシブル印刷回路基板固定用両面粘着シート。
- 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としてのポリオレフィン系剥離ライナーを有する請求項1〜5のいずれか1項に記載のフレキシブル印刷回路基板固定用両面粘着シート。
- 粘着体の厚さが、40〜60μmである請求項1〜6のいずれか1項に記載のフレキシブル印刷回路基板固定用両面粘着シート。
- 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が異なる請求項2〜7のいずれか1項に記載のフレキシブル印刷回路基板固定用両面粘着シート。
- 軽剥離側の剥離ライナーが、凹凸形状の剥離層を有する請求項8に記載のフレキシブル印刷回路基板固定用両面粘着シート。
- 軽剥離側の剥離ライナーと粘着体との剥離力が、0.01〜0.3N/50mmである請求項8又は9に記載のフレキシブル印刷回路基板固定用両面粘着シート。
- 重剥離側の剥離ライナーと粘着体との剥離力が、0.1〜2N/50mmである請求項8〜10のいずれか1項に記載のフレキシブル印刷回路基板固定用両面粘着シート。
- 軽剥離側の剥離力と重剥離側の剥離力の差が、0.05N/50mm以上である請求項8〜11のいずれか1項に記載のフレキシブル印刷回路基板固定用両面粘着シート。
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