JP6727849B2 - 粘着シートおよび光学製品の製造方法 - Google Patents
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Description
〔粘着シート〕
本実施形態に係る粘着シートは、ワークに貼付され、その状態でワークについて所望の作業が行われた後、当該ワークから剥離されるものである。ワークとしては、特に限定されないが、後述する光学部材が好ましい。
本実施形態における粘着剤層は、紫外線硬化性粘着剤からなる。当該紫外線硬化性粘着剤は、第1に、
(a)波長385nmの光線の照射によって開裂する光重合開始剤と、
(b)波長385nmの光線の照射によって開裂せず、かつ、上記光重合開始剤の開裂によってラジカルを発生するラジカル発生剤と
を含有する粘着剤組成物から形成されたものであるか、または第2に、
(a)波長370〜390nmの波長領域における光線の質量吸光係数の最大値が200ml/g・cm以上、10000ml/g・cm以下である光重合開始剤と、
(b)波長370〜390nmの波長領域における光線の質量吸光係数の最大値が200ml/g・cm未満であるラジカル発生剤と
を含有する粘着剤組成物から形成されたものである。
本実施形態における紫外線硬化性粘着剤を形成する粘着剤組成物は、上記光重合開始剤およびラジカル発生剤以外に、紫外線硬化性粘着主剤を含有し、さらに架橋剤を含有してもよい。紫外線硬化性粘着主剤は、波長385nmの光線の照射によって発生したラジカルによって硬化するものであれば、特に限定されない。かかる紫外線硬化性粘着主剤としては、紫外線硬化性のモノマーおよび/またはオリゴマーを含有するものであってもよいし、紫外線非硬化性のポリマーと、紫外線硬化性のモノマーおよび/またはオリゴマーとを含有するものであってもよいし、紫外線硬化性のポリマーを含有するものであってもよいし、紫外線硬化性のポリマーと、紫外線硬化性のモノマーおよび/またはオリゴマーとを含有するものであってもよいし、紫外線硬化性のポリマーと、紫外線非硬化性のポリマーと、紫外線硬化性のモノマーおよび/またはオリゴマーとを含有するものであってもよい。中でも、紫外線硬化前の粘着力を大きくすることが容易で、紫外線硬化後の粘着力との差を大きくすることのできる、紫外線非硬化性のポリマーと、紫外線硬化性のモノマーおよび/またはオリゴマーとを含有する紫外線硬化性粘着主剤が好ましい。なお、上記成分のうち、紫外線硬化性のモノマーおよび/またはオリゴマー、ならびに紫外線硬化性のポリマーが紫外線硬化性成分に該当する。
紫外線硬化性粘着主剤が紫外線非硬化性のポリマーを含有する場合、その紫外線非硬化性のポリマーは、粘着剤層にそのまま含有されていてもよく、また少なくともその一部が架橋剤と架橋反応を行って架橋構造を有していてもよい。紫外線非硬化性のポリマーとしては、例えば、アクリル系重合体、フェノキシ樹脂、ウレタン樹脂、ポリエステル樹脂、ゴム系樹脂、アクリルウレタン樹脂、シリコーン樹脂等が挙げられ、中でも粘着力の制御が容易なアクリル系重合体が好ましい。以下、アクリル系重合体を用いる場合について詳しく説明する。なお、本明細書における「重合体」には「共重合体」の概念も含まれるものとする。
紫外線硬化性のモノマーおよび/またはオリゴマー(以下「紫外線硬化性化合物」という。)は、紫外線硬化性基を有し、紫外線の照射を受けると重合する化合物であって、後述する紫外線硬化性のポリマーよりも低分子量のものである。
紫外線硬化性のポリマーは、紫外線硬化性基が導入された重合体であることが好ましい。この紫外線硬化性基が導入された重合体は、粘着剤層にそのまま含有されていてもよく、また少なくともその一部が架橋剤と架橋反応を行って架橋構造を有していてもよい。
本実施形態における紫外線硬化性粘着剤を形成する粘着剤組成物は、架橋剤を含有してもよい。架橋剤としては、前述したアクリル系重合体や、紫外線硬化性基が導入された重合体が有する官能基との反応性を有する多官能性化合物を用いることができる。このような多官能性化合物の例としては、ポリイソシアネート化合物、エポキシ化合物、アミン化合物、メラミン化合物、アジリジン化合物、ヒドラジン化合物、アルデヒド化合物、オキサゾリン化合物、金属アルコキシド化合物、金属キレート化合物、金属塩、アンモニウム塩、反応性フェノール樹脂等が挙げられる。
本実施形態における粘着剤組成物が含有する光重合開始剤は、波長385nmの光線の照射によって開裂するか、波長370〜390nmの波長領域における光線の質量吸光係数の最大値が200ml/g・cm以上、10000ml/g・cm以下であるものである。ここで、本明細書における質量吸光係数は、0.01質量%アセトニトリル溶液として測定するものとし、具体的には後述する試験例に示す方法によって測定する。
本実施形態における粘着剤組成物が含有するラジカル発生剤は、波長385nmの光線の照射によって開裂せず、かつ、上記光重合開始剤の開裂によってラジカルを発生するか、波長370〜390nmの波長領域における光線の質量吸光係数の最大値が200ml/g・cm未満であるものである。本実施形態における粘着剤組成物は、かかるラジカル発生剤を含有することにより、蛍光灯下でも紫外線硬化性粘着剤の硬化が進行し難く、粘着シートは蛍光灯下での保管安定性に優れたものとなる。その一方で、波長385nmの光線を照射すると、光重合開始剤が開裂してラジカルが発生し、そのラジカルに誘発されて、ラジカル発生剤もラジカルを発生するため、紫外線硬化性粘着剤を十分に硬化させることができ、粘着剤層の粘着力が十分に低下する。また、ラジカル発生剤の上記作用により、光線の照射時間を短縮することができ、それによって生産効率を上げることができる。
本実施形態における粘着剤層の厚さの下限値は、3μm以上であることが好ましく、特に4μm以上であることが好ましく、さらには5μm以上であることが好ましい。粘着剤層の厚さの下限値が上記以上であることより、所望の粘着力を効果的に得ることができる。また、本実施形態における粘着剤層の厚さは、30μm以下であることが好ましく、特に25μm以下であることが好ましく、さらには20μm以下であることが好ましい。粘着剤層の厚さの上限値が上記以下であると、波長385nmの光線の適度な照射により、上記紫外線硬化性粘着剤が硬化し易くなる。
本実施形態に係る粘着シートの基材は、前述した粘着剤層を支持することができ、かつ当該粘着シートが貼付されたワーク、特に光学部材について所望の作業を行うことができるものであれば、特に限定されない。
剥離フィルムは、粘着シートが使用されるまでの間、粘着剤層を保護するものであり、必ずしもなくてもよい。剥離フィルムの構成は任意であり、フィルム自体が粘着剤層に対し剥離性を有するプラスチックフィルム、およびプラスチックフィルムを剥離剤等により剥離処理したものが例示される。プラスチックフィルムの具体例としては、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、およびポリプロピレンやポリエチレン等のポリオレフィンフィルムが挙げられる。剥離剤としては、シリコーン系、フッ素系、長鎖アルキル系等を用いることができるが、これらの中で、安価で安定した性能が得られるシリコーン系が好ましい。剥離フィルムの厚さについては特に制限はないが、通常20〜250μm程度である。
本実施形態に係る粘着シートを製造するには、好ましくは、剥離フィルムの剥離面(剥離性を有する面;通常は剥離処理が施された面であるが、これに限定されない)に、粘着剤層を形成する。具体的には、前述した粘着剤組成物と、所望によりさらに溶媒とを含有する塗布液を調製し、ロールコーター、ナイフコーター、ロールナイフコーター、エアナイフコーター、ダイコーター、バーコーター、グラビアコーター、カーテンコーター等の塗工機によって剥離フィルムの剥離面に塗布して乾燥させて、粘着剤層を形成する。
波長385nmの光線照射前における、本実施形態に係る粘着シートのシリコンミラーウエハに対する粘着力(本明細書において「照射前粘着力」という場合がある。)は、下限値として8000mN/25mm以上であることが好ましく、特に10000mN/25mm以上であることが好ましく、さらには13000mN/25mm以上であることが好ましい。これにより、粘着シートが貼付されたワークについての作業中に、意図しない剥離が生じることを抑制することができる。また、種々の材料に対しても良好な密着性を発揮することができ、幅広いワークに適用することができる。一方、当該照射前粘着力は、上限値として300000mN/25mm以下であることが好ましく、特に250000mN/25mm以下であることが好ましく、さらには200000mN/25mm以下であることが好ましい。これにより、波長385nmの光線照射後における粘着力を好ましい範囲まで低下させ易くなる。なお、本明細書における粘着力は、シリコンミラーウエハを被着体とし、JIS Z0237:2000に準拠した180°引き剥がし試験によって測定したものとし、具体的な測定方法は、後述する試験例に示す通りである。
粘着力維持率(%)=(蛍光灯下での保管後の照射前粘着力/蛍光灯下での保管前の照射前粘着力)×100
粘着力維持率の具体的な算出方法は、後述する試験例に示す通りである。
本実施形態に係る粘着シートを使用するには、最初に当該粘着シートをワークに貼付し、その状態で粘着シートをハンドリングしながら、ワークについて所望の作業を行う。ワークとしては、後述する光学部材が好ましいが、その他、シリコンウエハ、半導体パッケージ、ガラスウエハ等をワークとしてもよい。所望の作業としては、特に限定されることはなく、例えば、ワークをある位置から他の位置に移動させる作業、ワークの剥離フィルムを当該ワークから剥離する作業、ワークを所望の対象物に積層または貼付する作業等が挙げられる。
次に、前述した粘着シートを使用した、本発明の一実施形態に係る光学製品の製造方法について説明する。ここで、光学製品としては、例えば、液晶(LCD)ディスプレイ、発光ダイオード(LED)ディスプレイ、有機エレクトロルミネッセンス(有機EL)ディスプレイ、電子ペーパー等が挙げられ、タッチパネルであってもよい。また、光学製品としては、上記のような製品の一部を構成する部材であってもよい。
(1)粘着剤組成物の調製
2−エチルヘキシルアクリレート40質量部と、メチルアクリレート50質量部と、アクリル酸10質量部とを共重合して、紫外線非硬化性のポリマーとしてのアクリル系重合体(重量平均分子量:50万、ガラス転移温度Tg:−23℃)を得た。
厚さ38μmのポリエチレンテレフタレートフィルムの一方の主面がシリコーン系剥離剤によって剥離処理されてなる剥離フィルム(リンテック社製,SP−PET381031)の剥離処理面上に、上記粘着剤組成物の塗布液を、ダイコーターにて塗布して乾燥させ、厚さ10μmの粘着剤層を形成した。そして、厚さ140μmのエチレン−メタクリル酸共重合体(EMAA)フィルムからなる基材の一方の面を上記積層体の粘着剤層側の面と貼付して、基材と粘着剤層とからなる粘着シートを、粘着剤層の基材と反対側の面に剥離フィルムが積層された状態で得た。
光重合開始剤として、2−ベンジル−2−ジメチルアミノ−1−(4−モルフォリノフェニル)−ブタノン−1(光重合開始剤(a2))を1.5質量部使用し、ラジカル発生剤として、2−ヒロドキシ−1−{4−[4−(2−ヒドロキシ−2−メチル−プロピオニル)−ベンジル]フェニル}−2−メチル−プロパン−1−オン(ラジカル発生剤(b2))を2.3質量部使用する以外、実施例1と同様にして粘着剤組成物の塗布液を調製した。そして、得られた粘着剤組成物の塗布液を使用して、実施例1と同様にして粘着シートを作製した。
光重合開始剤およびラジカル発生剤の配合量を表1に示すように変更する以外、実施例1と同様にして粘着剤組成物の塗布液を調製した。そして、得られた粘着剤組成物の塗布液を使用して、実施例1と同様にして粘着シートを作製した。
実施例および比較例で使用した光重合開始剤およびラジカル発生剤のそれぞれをアセトニトリルに溶解して、0.01質量%アセトニトリル溶液を得た。得られた0.01質量%アセトニトリル溶液のそれぞれについて、紫外光から可視光の範囲(200nm〜800nm)について吸収スペクトルを測定した。測定機器としては、島津製作所社製のUV−3600を用いた。得られた吸収スペクトルから、波長385nmにおける質量吸光係数を求めた(単位:ml/g・cm)。また、波長370〜390nmの波長領域における質量吸光係数の最大値を求めた(単位:ml/g・cm)。結果を表2に示す。
実施例および比較例で作製した粘着シートについて、23℃、相対湿度50%の環境下で7日間静置する養生を行った後、それぞれを切断して長さ200mm、幅25mmの粘着力測定用シートを得た。得られた粘着力測定用シートの粘着剤層側を、2kgのローラーを使用してシリコンミラーウエハに貼付して、シリコンミラーウエハと粘着力測定用シートとからなる積層体を得た。得られた積層体を23℃、相対湿度50%の雰囲気下に20分間放置し、これを評価サンプルとした。
○…粘着力比が3%以下であり、紫外線照射による粘着力の低下性に優れる。
×…粘着力比が3%を超え、紫外線照射による粘着力の低下性に劣る。
実施例および比較例で作製した粘着シートについて、23℃、相対湿度50%の環境下で7日間静置する養生を行った後、それぞれを切断して長さ200mm、幅25mmの粘着力測定用シートを得た。得られた粘着力測定用シートの基材側の表面に対し、当該基材側の表面から30cmの距離の位置に配置した蛍光灯(400lx;UVカットタイプ)の光を1週間照射した。
○…粘着力維持率が90%以上であり、蛍光灯下での保管安定性に優れる。
×…粘着力維持率が90%未満であり、蛍光灯下での保管安定性に劣る。
Claims (11)
- 基材と、
前記基材の少なくとも一方の面側に積層された、紫外線硬化性粘着剤からなる粘着剤層と
を備え、
前記紫外線硬化性粘着剤が、
(a)波長385nmの光線の照射によって開裂する光重合開始剤と、
(b)波長385nmの光線の照射によって開裂せず、かつ、前記光重合開始剤の開裂によってラジカルを発生するラジカル発生剤と、
紫外線硬化性および/または非硬化性のアクリル系重合体と
を含有する粘着剤組成物から形成されたものであり、
紫外線発光ダイオードを光源とした紫外線の照射により前記紫外線硬化性粘着剤を硬化させる用途に用いられる
ことを特徴とする粘着シート。 - 基材と、
前記基材の少なくとも一方の面側に積層された、紫外線硬化性粘着剤からなる粘着剤層と
を備え、
前記紫外線硬化性粘着剤が、
(a)波長370〜390nmの波長領域における光線の質量吸光係数の最大値が200ml/g・cm以上、10000ml/g・cm以下である光重合開始剤と、
(b)波長370〜390nmの波長領域における光線の質量吸光係数の最大値が200ml/g・cm未満であるラジカル発生剤と、
紫外線硬化性および/または非硬化性のアクリル系重合体と
を含有する粘着剤組成物から形成されたものであり、
紫外線発光ダイオードを光源とした紫外線の照射により前記紫外線硬化性粘着剤を硬化させる用途に用いられる
ことを特徴とする粘着シート。 - 前記粘着剤組成物中における前記光重合開始剤の含有量は、前記紫外線硬化性粘着剤中の紫外線硬化性成分100質量部に対して、0.3質量部以上、5質量部以下であり、
前記粘着剤組成物中における前記ラジカル発生剤の含有量は、前記紫外線硬化性粘着剤中の紫外線硬化性成分100質量部に対して、0.8質量部以上、7.0質量部以下である
ことを特徴とする請求項1または2に記載の粘着シート。 - 前記紫外線硬化性粘着剤は、
紫外線非硬化性のアクリル系重合体と、
紫外線硬化性のモノマーおよび/またはオリゴマーと
を含有することを特徴とする請求項1〜3のいずれか一項に記載の粘着シート。 - 前記紫外線非硬化性のアクリル系重合体は、架橋剤を介した架橋構造を有することを特徴とする請求項4に記載の粘着シート。
- 波長385nmの光線照射前における前記粘着シートのシリコンミラーウエハに対する粘着力は、8000mN/25mm以上、300000mN/25mm以下であることを特徴とする請求項1〜5のいずれか一項に記載の粘着シート。
- 波長385nmの光線照射後における前記粘着シートのシリコンミラーウエハに対する粘着力は、1000mN/25mm以下であることを特徴とする請求項1〜6のいずれか一項に記載の粘着シート。
- 波長385nmの光線照射前における前記粘着シートのシリコンミラーウエハに対する粘着力に対する、波長385nmの光線照射後における前記粘着シートのシリコンミラーウエハに対する粘着力の比は、0.1%以上、15%以下であることを特徴とする請求項1〜7のいずれか一項に記載の粘着シート。
- 光学製品の製造に使用されることを特徴とする請求項1〜8のいずれか一項に記載の粘着シート。
- 請求項1〜9のいずれか一項に記載の粘着シートを、前記粘着剤層を介して光学部材に貼付する工程と、
前記粘着シートが貼付された前記光学部材について所望の作業を行う工程と、
前記光学部材に貼付された前記粘着シートの前記粘着剤層に対して、紫外線発光ダイオードを光源とした波長385nmの光線を照射し、前記粘着剤層の粘着力を低下させる工程と、
前記光学部材から前記粘着シートを剥離する工程と
を含むことを特徴とする光学製品の製造方法。 - 請求項1〜9のいずれか一項に記載の粘着シートを、前記粘着剤層を介してワークに貼付する工程と、
前記粘着シートが貼付された前記ワークについて所望の作業を行う工程と、
前記ワークに貼付された前記粘着シートの前記粘着剤層に対して、紫外線発光ダイオードを光源とした波長385nmの光線を照射し、前記粘着剤層の粘着力を低下させる工程と、
前記ワークから前記粘着シートを剥離する工程と
を含むことを特徴とする粘着シートの使用方法。
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