JP2018053137A - 導電性粘着テープ及び導電性粘着テープの製造方法 - Google Patents
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- C09J2467/00—Presence of polyester
- C09J2467/006—Presence of polyester in the substrate
Abstract
Description
粘着剤層は、導電性粘着テープの粘着面を提供しつつ、導電性(電気伝導性)を備える層となっている。粘着剤層の粘着面が、導体等の被着体に貼り付けられると、被着体と粘着剤層との間の電気的導通が確保される。
粘着樹脂は、粘着剤層の粘着力を確保等するための成分であり、粘着性ポリマーを含有する。粘着性ポリマーとしては、例えば、アクリル系ポリマー、シリコーン系ポリマー、ウレタン系ポリマー、ゴム系ポリマー、ビニルアルキルエーテル系ポリマー、ポリエステル系ポリマー、ポリアミド系ポリマー、フッ素系ポリマー、エポキシ系ポリマー等が挙げられ、ポリマーの設計の容易さ、粘着力の調整のし易さ、導電性粒子の分散性の確保等の観点より、アクリル系ポリマーが好ましく用いられる。なお、粘着性ポリマーは、単独で、又は2種以上を組み合せて用いてもよい。
導電性粒子としては、金属粉等の導電性を有する粒子が利用される。導電性粒子に利用される材質としては、例えば、ニッケル、鉄、クロム、コバルト、アルミニウム、アンチモン、モリブデン、銅、銀、白金、金等の金属、半田、ステンレス等の合金、金属酸化物、カーボンブラック等のカーボン等の導電性材料が挙げられる。導電性粒子としては、前記導電性材料からなる粒子(粉末)であってもよいし、ポリマー粒子、ガラス粒子、セラミック粒子等の粒子の表面を、金属被覆した金属被覆粒子(金属コート粒子)であってもよい。また、金属粒子の表面に、他の金属を被覆したものを導電性粒子として用いてもよい。
真密度=(m1+m2)/(v1+v2)
導電性粘着テープが備える粘着剤層は、例えば、以下に示される付与工程、及び照射工程を経て製造される。
付与工程は、粘着性ポリマーを形成するためのモノマー及び前記モノマーの一部が重合してなる部分重合体とを含み粘度が10〜30Pa・sであるシロップ組成物と、光重合開始剤と、導電性粒子とを混合してなる粘着剤組成物を、層状に付与する工程である。
照射工程は、層状の粘着剤組成物に対して、両面側から活性エネルギー線を照射して前記粘着剤組成物を硬化させて粘着剤層を得る工程である。
粘着剤層の厚み(μm)は、本発明の目的を損なわない限り、特に制限されないが、例えば、好ましくは10μm以上、より好ましくは20μm以上、更に好ましくは50μ以上であり、好ましくは250μm以下、より好ましくは200μm以下、更に好ましくは100μm以下である。粘着剤層の厚み(μm)がこのような範囲であると、十分な粘着力や導電性を確保し易い。
粘着剤層が備える表層(スキン層)の厚みは、0.1μm以上、好ましくは0.2μm以上、より好ましくは0.3μm以上であり、0.9μm以下、好ましくは0.85μm以下、より好ましくは0.8μm以下である。表層の厚みは、粘着剤層中に配合される導電性粒子の体積分率(体積%)、粘着剤層を形成するための粘着剤層組成物に利用されるシロップ組成物の粘度(Pa・s)、粘着剤層の厚み(μm)、粘着剤組成物の硬化時(照射工程時)に照射される活性エネルギー線(例えば、紫外線)の照度(mW/cm2)等をそれぞれ上述した所定の範囲に設定することで、適宜、調節することができる。
基材は、粘着剤層を支持する部材であり、特に制限はなく、目的に応じて公知の物の中から適宜、選択される。基材としては、例えば、導電性を有する導電性基材が挙げられる。
導電性粘着テープは、使用時までは、各粘着剤層の粘着面(表層の表面)を保護するための剥離ライナーを備えていてもよい。このような剥離ライナーとしては、特に限定されるものではなく、公知の剥離ライナーから適宜選択して用いることができる。
導電性粘着テープにおいて、粘着剤層の粘着力(N/25mm)は、好ましくは8N/25mm以上、より好ましくは10N/25mm以上であり、好ましくは25N/25mm以下である。特に、被着体に貼り付けた状態で1日放置(温度23℃、湿度50%RH)した後の粘着剤層の粘着力(N/25mm)は、好ましくは25N/25mm以下である。粘着剤層の粘着力がこのような範囲であると、粘着剤層が被着体に対して密着することが可能であり、しかも粘着剤層のリワーク性が確保され易い。なお、粘着剤層の粘着力(30分後、1日後)は、後述するJIS Z 0237に準拠した180°剥離試験により測定される。
導電性粘着テープでは、基板や電子部品等の被着体の回収を目的とするリワーク性が必要とされる。リワーク性は実作業を想定した場合、貼り合わせ後1日経過後も、貼り合わせ30分後の粘着力からの上昇率が2倍以下であり、かつ凝集破壊せず被着体に糊残りがないことが求められる。
導電性粘着テープにおいて、粘着剤層は、Z軸方向(厚み方向)の抵抗値が例えば、好ましくは70mΩ以下、より好ましくは60mΩ以下、更に好ましくは50mΩ以下である。粘着剤層のZ軸方向(厚み方向)の抵抗値の測定方法は、後述する。
導電性粘着テープは、例えば、プリント配線基板の接地、電子機器の外装シールドケースの接地、静電気防止用のアース取り等のグランド(アース)用途に用いることができる。また、導電性粘着テープは、電源装置や電子機器等(例えば、携帯型情報端末、液晶表示装置、有機EL(エレクトロルミネッセンス)表示装置、PDP(プラズマディスプレイパネル)、電子ペーパー等の表示装置、太陽電池等)の内部配線等の用途にも用いることができる。また、導電性粘着テープは、離隔した2か所間を電気的に導通させる用途、電気・電子機器やケーブルの電磁波シールド用途等にも用いることができる。
(シロップ組成物a1の作製)
アクリル酸2−エチルヘキシル(2EHA)84質量部及びN−ビニル−2−ピロリドン(NVP)16質量部が混合されてなる液状のモノマー組成物に、光重合開始剤として、商品名「イルガキュア651(2,2−ジメトキシ−1,2−ジフェニルエタン−1−オン)」(BASFジャパン株式会社製)0.05質量部及び商品名「イルガキュア184(1−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン)」(BASFジャパン株式会社製)0.05質量部を配合した後、粘度(粘度計:TOKIMEC社製、VISCOMETER(モデル:BH))が14.7Pa・sになるまで紫外線(照度:2mW/cm2)を照射して、上記モノマー成分の一部が重合してなる部分重合体を含むシロップ組成物a1を得た。
前記シロップ組成物a1に、アクリル酸(AA)3質量部と、1,6−ヘキサンジオールジアクリレート(HDDA)0.05質量部と、導電性粒子(商品名「TP25S12」、ポッターズ・バロティーニ株式会社製、銀コートガラス粉末、粒度分布曲線のピークトップに相当する粒径:26μm、粒径範囲:18μm〜35μm、真密度:2.7g/cm3)150質量部と、導電性粒子(商品名「ES−6000−S7N」、ポッターズ・バロティーニ株式会社製、銀コートガラス粉末、粒度分布曲線のピークトップに相当する粒径:6μm、粒径範囲:2μm〜10μm、真密度3.9g/cm3)50質量部と、光重合開始剤として、商品名「イルガキュア651(2,2−ジメトキシ−1,2−ジフェニルエタン−1−オン)」(BASFジャパン株式会社製)0.05質量部を配合し、前記シロップ組成物a1を十分混合することによって、粘着剤組成物A1を得た。
前記粘着剤組成物A1を、透明な剥離ライナーの剥離処理面上に塗布し、剥離ライナー上に塗布層を形成した。そして、前記塗布層上に剥離処理面が接するように他の透明な剥離ライナーを貼り付け、前記塗布層を挟む形で剥離ライナー同士を貼り合わせた。なお、剥離ライナーとしては、片面が剥離処理されているポリエチレンテレフタレート基材(商品名「MRE」、厚み38μm、三菱ポリエステルフィルム株式会社製;商品名「MRF」、厚み38μm、三菱ポリエステルフィルム株式会社製)を使用した。
粘着剤層の総厚みは、JIS B 7503に規定されたダイヤルゲージを用いて測定した。ダイヤルゲージの接触面は平面とし、径は5mmとした。幅150mmの試験片を用いて、1/1000mm目盛りのダイヤルゲージで幅方向に等間隔で5点の厚みを測定し、その測定結果の平均値を粘着剤層の総厚みとした。以降の実施例、比較例についても同様にして、粘着剤層の総厚みを求めた。
また、粘着剤層の表層(スキン層)の厚みは、以下に示される方法により求めた。以降の実施例、比較例についても同様にして、粘着剤層の表層の厚みを測定した。
粘着剤層中の導電性粒子の体積分率は、以下に示される方法により測定した。以降の実施例、比較例についても同様にして、粘着剤層中の導電性粒子の体積分率を求めた。
粘度(Pa・s)が表1に示される各値となるように、モノマー組成物に紫外線(照度:2mW/cm2)を照射したこと以外は、実施例1と同様にして、モノマーの一部が重合してなる部分重合体を含む実施例2〜4及び比較例1〜3のシロップ組成物を得た。そして、実施例2〜4及び比較例1〜3のシロップ組成物を利用して、実施例1と同様の方法で、実施例2〜4及び比較例1〜3の粘着テープを得た。また、実施例2〜4及び比較例1〜3の粘着テープについて、実施例1と同様に、表層の厚みを測定した。測定結果は、表1に示した。
各実施例及び各比較例の粘着テープについて、以下に示される方法で、粘着力(30分後)、粘着力(1日後)及び抵抗値(Z軸)を測定した。
得られた粘着テープから、幅25mm×長さ100mmの測定サンプルを切り出した。サンプルが備える一方の粘着剤層の粘着面を、SUS板(SUS304板)に対して、23℃、50%RHの雰囲気下、重さ2.0kg、幅30mmのローラーを1往復させて貼り合わせた。なお、他方の粘着剤層の粘着面には、剥離ライナーが貼り付けられたままの状態となっている。常温(23℃、50%RH)で30分間放置した後、引張試験機を用いて、JIS Z 0237に準拠して、引張速度300mm/分で、180°剥離試験を行い、引き剥がし粘着力(N/25mm)を測定した。結果は表1に示した。
放置時間を1日(24時間)に変更したこと以外は、上述した粘着力の測定と同様にして、粘着テープの引き剥がし粘着力(N/25mm)を測定した。結果は表1に示した。
得られた粘着テープに銅箔(圧延銅箔、厚み:35μm)を貼り合わせてから、幅30mm×長さ40mmの測定サンプルを切り出した。図6の寸法となるように、ガラス板(ソーダライムガラス)5の上に、銅箔(圧延銅箔、厚み:35μm)6を配置し、その銅箔6上に絶縁テープ7を重ね合わせ、銅箔6と測定サンプル8を、貼り合わせ部分9(図6の破線で囲まれた領域内)の面積が4cm2となるように、常温環境下、ハンドローラー(幅30mm)、圧力5.0N/cmで圧着した。なお、図6の縦方向が測定サンプル8の長さ方向であり、前記粘着テープの粘着剤層の粘着面が銅箔6の表面に接するように貼り合わせた。貼り合わせた後、常温環境下で15分放置した後、銅箔端部(図6の符号T1,T2で示される印の部分)に抵抗計(HIOKI社製RM3544−01)の端子を接続し、粘着テープ(粘着剤層)の厚み方向(Z軸方向)の抵抗値を測定した。結果は、表1に示した。
なお、シロップ組成物の粘度が高すぎる場合(比較例3)、粘着剤層中での導電性粒子の分散性が低下し、表層(スキン層)の厚みは小さくなる。これに対し、シロップ組成物の粘度が低すぎる場合(比較例1,2)、粘着剤層中での導電性粒子の分散性が増加し、表層(スキン層)の厚みは大きくなる。
Claims (7)
- 粘着性ポリマーを含む粘着樹脂と、前記粘着樹脂中に分散される導電性粒子とを含む粘着剤層を備える導電性粘着テープであって、
前記粘着剤層は、前記粘着樹脂からなり、前記粘着剤層の表面を構成する表層を有し、
前記表層の厚みは、グロー放電発光分析における前記導電性粒子に由来するスペクトル強度が最大値の半分となるときの前記粘着剤層の表面からの分析深さであり、0.1μm以上0.9μm以下であることを特徴とする導電性粘着テープ。 - 前記粘着剤層の厚みは、5μm以上250μm以下である請求項1に記載の導電性粘着テープ。
- 前記粘着剤層中における前記導電性粒子の体積分率(体積%)は、10〜50体積%である請求項1又は2に記載の導電性粘着テープ。
- 前記導電性粒子の平均粒径は、1μm以上50μm以下である請求項1〜3の何れか一項に記載の導電性粘着テープ。
- 前記粘着性ポリマーは、アクリル系ポリマーである請求項1〜4の何れか一項に記載の導電性粘着テープ。
- 請求項1〜5の何れか一項に記載の導電性粘着テープの製造方法であって、
前記粘着性ポリマーを形成するためのモノマー及び前記モノマーの一部が重合してなる部分重合体を含み粘度が10〜30Pa・sであるシロップ組成物と、光重合開始剤と、前記導電性粒子とを混合してなる粘着剤組成物を、層状に付与する付与工程と、
前記層状の粘着剤組成物に対して、両面側から活性エネルギー線を照射して前記粘着剤組成物を硬化させて粘着剤層を得る照射工程とを備える導電性粘着テープの製造方法。 - 前記照射工程において、前記活性エネルギー線が紫外線からなり、前記活性エネルギー線の照度が1〜10mW/cm2である請求項6に記載の導電性粘着テープの製造方法。
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