JP5509528B2 - 熱接着シートおよびキーシート - Google Patents
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Description
前記両面接着シートの一方の表面と剥離フィルムとの間の剥離力と、前記両面接着シートの他方の表面と剥離フィルムとの間の剥離力とが、それぞれ異なる剥離力を有し、剥離力の小さい軽剥離側の剥離力(F1)と、剥離力の大きい重剥離側の剥離力(F2)との比が、(F2/F1)>1で表され、
前記軽剥離側の感熱接着剤層の周波数1Hzでの動的粘弾性スペクトルにおける23℃の弾性率E’が104〜109Paであり、
前記軽剥離側の剥離フィルムが離型処理された樹脂フィルムからなり、前記樹脂フィルムのぬれ張力が35mN/m以下であることを特徴とする熱接着シートを提供するものである。
本発明の熱接着シートの感熱接着剤層は、周波数1Hzでの動的粘弾性スペクトルにおける23℃の弾性率E’が104〜109Paである。好ましくは105〜108Paであり、さらに好ましくは106〜107Paである。上記範囲にあることで、接着性と位置あわせ性を高度に両立できる。23℃の弾性率E’が高すぎると感熱接着剤層の粘性が低下し初期タックが低下する。一方、弾性率が低すぎると感熱接着剤層の弾性が低下し接着強度が低下する。
感熱接着剤層を形成する熱可塑性接着剤組成物の種類としては、例えば、アクリル系樹脂、ウレタン系樹脂、ポリエステル系樹脂、エポキシ系樹脂、ゴム系樹脂、フェノール系樹脂を単独或いは複数混合したものが挙げられる。そのなかでもポリエステル系樹脂が好ましく、ポリエステルとポリエステルウレタンを混合した樹脂が最も好ましい。上記の樹脂の種類とすることで23℃の弾性率E’を目的の範囲に制御しやすい。
−50<[(WPETPE+WPEUTPEU)/(WPE+WPEU)]<0 (1)
また、上記記載の1種または数種のイソシアネートより得られる化合物(2量体、3量体、ヌレート、アダクト、ビューレット、プレポリマー等)も使用することができる。
イソシアネート化合物としては芳香族、脂肪族、脂環族の公知のイソシアネート化合物を利用できるが、安全性、耐黄変性の点から脂肪族及び、又は脂環族イソシアネート化合物が好適に使用できる。
本発明における両面接着シートは、両表面に上記の感熱接着剤層が設けられた構成を有する。当該層は感熱接着剤層の表面が最外層であればよく、各表面は同一の熱可塑性接着剤からなる感熱接着剤層表面であっても、それぞれ異なる熱可塑性接着剤からなる感熱接着剤層表面であってもよい。
基材を有さない構成のものは、熱接着シートの薄型化に適しているため好ましく使用できる。一方、基材を有する構成のものは、熱接着シートのコシや厚みの調整を容易に行うことができ、且つ加工性に優れるため好ましい。
本発明の熱接着シートには、上記の両面接着シートの各表面に設けられる2枚の剥離フィルムを使用する。2枚の剥離フィルムは両面接着シートの有する各感熱接着剤層表面との間で、軽剥離側と重剥離側のそれぞれ異なる剥離力を有するものを使用する。
本発明の熱接着シートは、上記両面接着シートの各感熱接着剤層表面に、それぞれ剥離フィルムが設けられた構成を有する。具体的な構成例としては、単一の感熱接着剤層からなる両面接着シートの各表面に剥離フィルムが設けられた構成(図1)や、基材の各表面に感熱接着剤層が設けられた両面接着シートの各表面に剥離フィルムが設けられた構成(図2)等を例示できる。
本発明の熱接着シートを使用したキーシートの好適な実施態様の一例として、図6の断面図で示すように、ベースシート上にキートップが、本発明の熱接着シートの両面接着シートにより接着された構成を例示できる。
(実施例1)
ポリエステルとしてバイロンBX10SS(Mn=21,000、Tg=−18℃、東洋紡績株式会社製)100部と、ポリエステルウレタンとしてバイロンUR1350(Mn=36,000、Tg=43℃、東洋紡績株式会社製)22部と、エポキシ樹脂としてエピクロン1055(Mn=900、大日本インキ化学工業株式会社製)39部と、レベリング剤としてポリフローNo.90(共栄社化学株式会社製)0.1部をメチルエチルケトンとトルエンの質量比が1:1である混合溶剤を用いて、組成物中の固形分量が35%となるように調整した。この組成物にイソシアネート化合物としてバーノックDN980(ヘキサメチレンジイソシアネート型、大日本インキ化学工業株式会社製)5.2部を添加し10分攪拌した後、1時間放置して泡抜けさせた。このように作成した感熱接着剤組成物を棒状の金属アプリケータを用いて、PET剥離フィルムTN100−75(東洋紡績株製非シリコーン系剥離フィルム)の剥離処理面上に乾燥後の厚さが30μmになるように塗工し、100℃の乾燥機に5分間投入し乾燥した。その後、PE剥離フィルムPEW80X1(ニッパ製シリコーン系剥離フィルム)を貼り合せた。その後、40℃で3日間放置し、熱接着シートを得た。
PE剥離フィルムの代わりにOPP剥離フィルム40RL−01(王子特殊紙製シリコーン系剥離フィルム)を用いた以外は実施例1と同様にして熱接着シートを得た。
イソシアネート化合物の配合量を2.6部に変更した以外は実施例1と同様にして熱接着シートを得た。
PE製剥離フィルムの代わりにPET剥離フィルム38E0010NO.23(藤森工業製シリコーン系剥離フィルム)を用いた以外は実施例1と同様にして熱接着シートを得た。
攪拌機、寒流冷却器、温度計、滴下漏斗及び窒素ガス導入口を備えた反応容器に、ブチルアクリレート44.9質量部、2−エチルヘキシルアクリレート50質量部、アクリル酸2質量部、酢酸ビニル3質量部、4−ヒドロキシブチルアクリレート0.1質量部、重合開始剤として2,2'−アゾビスイソブチルニトリル0.1質量部とを、酢酸エチル100質量部に溶解した。これを70℃で10時間重合して、質量平均分子量80万の(メタ)アクリル系共重合体(I)溶液を得た。
ポリエステルとしてバイロンPES−314(Mn=21,000、Tg=25℃、東洋紡績株式会社製)55部とバイロンBX10SS(Mn=21,000、Tg=−18℃、東洋紡績株式会社製)67部と、エポキシ樹脂としてエピクロン1055(Mn=900、大日本インキ化学工業株式会社製)39部と、レベリング剤としてポリフローNo.90(共栄社化学株式会社製)0.1部をメチルエチルケトンとトルエンの質量比が1:1である混合溶剤を用いて、組成物中の固形分量が35%となるように調整した。この組成物にイソシアネート化合物としてバーノックDN980(ヘキサメチレンジイソシアネート型、大日本インキ化学工業株式会社製)5.2部を添加し10分攪拌した後、1時間放置して泡抜けさせた。このように作成した感熱接着剤組成物を棒状の金属アプリケータを用いて、PET剥離フィルムTN100−75(東洋紡績株製非シリコーン系剥離フィルム)の剥離処理面上に乾燥後の厚さが30μmになるように塗工し、100℃の乾燥機に5分間投入し乾燥した。その後、PET剥離フィルム38E0010NO.33(藤森工業製シリコーン系剥離フィルム)を貼り合せた。その後、40℃で3日間放置し、熱接着シートを得た。
剥離フィルムに使用する樹脂フィルム(離型処理前)のぬれ張力はJIS K6768に準じて、和光純薬工業(株)製「濡れ張力試験用混合液」を用いて測定した。得られた結果は表1に示す。
熱接着剤層の動的粘弾性スペクトルは次の方法で測定する。ティー・エイ・インスツルメント製粘弾性測定機「RSA III」を用い、引っ張りモードで、振動数1Hz、昇温速度3℃/min、負荷歪み0.1%の条件で、−50℃〜200℃までの温度領域における、弾性率E’と損失正接を測定する。
厚さ25μmのPETフィルム(ユニチカ株式会社製、S#25)と厚さ2mmのPC板の間に幅25mm熱接着シートを仮固定したのち、熱接着シートに100N/cm2の圧力が均一に掛かるようにして120℃5秒加熱圧着した。
このように作成されたPETフィルム−熱接着シート−PC板の積層体を幅20mmに切断し、PETフィルム側を23℃50%RHの雰囲気で180°方向に引張り速度50mm/minで引っ張った際の接着力を評価した。
10N/10mm以上の接着力が得られた場合が良好と判断した。
熱接着シートを図のようなキートップ形状に打ち抜き、不要なカスを10m/minの速度でカス上げした。
なお、打ち抜き刃はピナクル刃を使用して軽剥離フィルム側から打ち抜いた。
評価結果は1000個のシートを打ち抜いて以下の判断基準で評価した。
◎:キートップ形状部の剥離フィルムのハガレが0個であった。
○:キートップ形状部の剥離フィルムのハガレが1〜20個であった。
×:キートップ形状部の剥離フィルムのハガレが21個以上であった。
1000個のキートップ形状に打ち抜いた熱接着シートをPETフィルムに手で貼り合せ、1mの距離を移動したとき、熱接着シート加工品がPETフィルムを位置ズレしないかを評価した。
○:全ての加工品で位置ズレが発生しなかった。
×:1つ以上の加工品で位置ズレが発生した。
3mm×40mmの熱接着シートを厚さ2mmのPC板と0.5mmのPC板を貼り合せ、120℃30秒、100N/cm2の温度と圧力をかけ加圧接着する。次に隙間からスクアレンを注入する。80℃で1kg重りを載せ、3日間放置してシートの幅の変化量を測定した。評価結果は下記の基準で判断した。
◎:シートの幅の変化が0.1mm未満。
○:シートの幅の変化が0.1mm〜0.5mm。
×:シートの幅の変化が0.5mmを越える。
幅20mmの熱接着シートを厚さ25μmのPETフィルム(ユニチカ株式会社製、S#25)で裏打ちする。次に輪郭曲線の算術平均高さ(Ra)が0〜0.1μmのポリカーボネート板に、23℃50%RHで裏打ちした幅20mmの熱接着シートを2kgのローラーで圧着速さ5mm/s、圧着回数1往復で貼り付けた後、5分後に引張り速さ300mm/minで180°方向に引き剥がし、接着力を測定した。
幅25mmの熱接着シートおよび粘着テープを重剥離側の剥離フィルムがついた状態で23℃50%RH下で180°方向に300mm/minの速度で剥がした時の剥離力を測定した。
幅25mmの熱接着シートおよび粘着テープの軽面側剥離フィルムを剥がし、50μmのPETフィルム基材の片面テープ(大日本インキ化学工業製PF−050H)で裏打ちし、23℃50%RH下で180°方向に300mm/minの速度で剥がした時の剥離力を測定した。
2 軽剥離側の剥離フィルム
3 重剥離側の剥離フィルム
4 感熱接着剤層
5 基材
6 はみ出し部
7,8 粘着テープ
10 キートップ
11 キーベース
13 粘着テープ
14 筐体外装
Claims (21)
- 熱可塑性接着剤からなる感熱接着剤層表面を両面に有する両面接着シートの各表面に剥離フィルムが設けられた熱接着シートであって、
前記両面接着シートの一方の表面と剥離フィルムとの間の剥離力と、前記両面接着シートの他方の表面と剥離フィルムとの間の剥離力とが、それぞれ異なる剥離力を有し、剥離力の小さい軽剥離側の剥離力(F1)と、剥離力の大きい重剥離側の剥離力(F2)との比が、(F2/F1)>1で表され、
前記軽剥離側の感熱接着剤層の周波数1Hzでの動的粘弾性スペクトルにおける23℃の弾性率E’が104〜109Paであり、
前記軽剥離側の感熱接着剤層が、ポリエステル及びポリエステルウレタンを含有する熱可塑性接着剤からなり、
前記軽剥離側の剥離フィルムが、シリコーン系離型剤により離型処理された樹脂フィルムからなり、前記離型処理される前の樹脂フィルムのぬれ張力が35mN/m以下であることを特徴とする熱接着シート。 - 前記軽剥離側の感熱接着剤層に使用する熱可塑性接着剤中のポリエステルのガラス転移温度が−50〜10℃であり、前記ポリエステルウレタンのガラス転移温度が−30℃〜80℃である請求項1に記載の熱接着シート。
- 前記軽剥離側の感熱接着剤層に使用する熱可塑性接着剤中のポリエステルの含有量が溶剤を除いた熱可塑性熱接着剤中の35〜80質量%であり、ポリエステルウレタンの含有量が溶剤を除いた熱可塑性接着剤中の5〜40質量%である請求項1又は2に記載の熱接着シート。
- 前記軽剥離側の感熱接着剤層に使用する熱可塑性接着剤が、熱可塑性接着剤中のポリエステルの平均ガラス転移温度がTPE℃、前記ポリエステルウレタンの平均ガラス転移温度がTPEU℃、前記熱可塑性接着剤中のポリエステルの質量和がWPE、ポリエステルウレタンの質量和がWPEUである場合に、下式(1)
−50<[(WPETPE+WPEUTPEU)/(WPE+WPEU)]<0 (1)
を充足する請求項1〜3のいずれかに記載の熱接着シート。 - 前記軽剥離側の感熱接着剤層に使用する熱可塑性接着剤中のポリエステルの数平均分子量が8000〜30000であり、ポリエステルウレタンの数平均分子量が15000〜100000である請求項1〜4のいずれかに記載の熱接着シート。
- 前記軽剥離側の感熱接着剤層に使用する熱可塑性接着剤が、エポキシ樹脂を含有する請求項1〜5のいずれかに記載の熱接着シート。
- 前記軽剥離側の感熱接着剤層に使用する熱可塑性接着剤中のエポキシ樹脂の含有量が、溶剤を除いた熱可塑性接着剤中の5〜60質量%である請求項6に記載の熱接着シート。
- 前記エポキシ樹脂の数平均分子量が500〜2000である請求項6又は7に記載の熱接着シート。
- 軽剥離側の剥離フィルムに使用する樹脂フィルムが、ポリエチレンフィルム、ポリプロピレンフィルム、ポリエチレンテレフタレートフィルム又はポリスチレンフィルムである請求項1〜8のいずれかに記載の熱接着シート。
- 前記両面接着シートの両面の接着力が、両面接着シートを厚さ25μmのPETフィルムで裏打ちし、輪郭曲線の算術平均高さ(Ra)が0〜0.1μmのポリカーボネート板に、23℃50%RHの雰囲気下で2kgのローラーで圧着速さ5mm/s、圧着回数1往復で貼り付けた後、5分間放置した後に引張り速さ300mm/minで180°方向に引き剥がして測定される初期粘着力(Fa)が0.1〜10N/10mmである請求項1〜9のいずれかに記載の熱接着シート。
- ベースシート上に複数のキートップが狭間配置されたキーシートにおいて、前記キートップのベースシート上への固定に用いられる請求項1〜10のいずれかに記載の熱接着シート。
- 打ち抜き加工により、固定するキートップ形状に準じて狭間配置された請求項11に記載の熱接着シート。
- 前記感熱接着剤層の周波数1Hzでの動的粘弾性スペクトルの損失正接のピークを示す温度が25℃以下である請求項1〜12のいずれかに記載の熱接着シート。
- 前記両面接着シートの両面の接着力が、両面接着シートを厚さ25μmのPETフィルムで裏打ちし、輪郭曲線の算術平均高さ(Ra)が0〜0.1μmのポリカーボネート板に、120℃5秒、100N/cm2の条件で熱プレスし、23℃50%RH雰囲気下で50mm/minの速度で180°方向に引き剥がした時の2mm厚のポリカーボネート板に対する接着力が10N/10mm以上である請求項1〜13のいずれかに記載の熱接着シート。
- 前記熱接着シートを重剥離側の剥離フィルムがついた状態で23℃50%RH下で180°方向に300mm/minの速度で剥がした時の前記軽剥離側の剥離力(F1)が1〜200mN/25mmであり、前記熱接着シートの軽剥離側の剥離フィルムを剥がし、感熱接着剤層表面を厚さ50μmのPETフィルム基材の片面粘着テープで裏打ちし、23℃50%RH下で180°方向に300mm/minの速度で剥がした時の重剥離側の剥離力(F2)が30〜1000mN/25mmである請求項1〜14のいずれかに記載の熱接着シート。
- 前記軽剥離側の剥離フィルムが、ポリオレフィン系樹脂フィルムに離型処理を行った剥離フィルムである請求項1〜15のいずれかに記載の熱接着シート。
- 前記軽剥離側の剥離フィルムがシリコーン系樹脂からなる離型剤により離型処理された剥離フィルムであり、前記重剥離側の剥離フィルムが長鎖アルキル樹脂からなる離型剤により離型処理された剥離フィルムである請求項1〜16のいずれかに記載の熱接着シート。
- 前記軽剥離側の剥離フィルム及び重剥離側の剥離フィルムの少なくとも一方が着色された剥離フィルムである請求項1〜17のいずれかに記載の熱接着シート。
- 前記感熱接着剤層が、着色剤を含有する請求項1〜18のいずれかに記載の熱接着シート。
- 前記両面接着シートの光透過率が70〜95%であり、ヘイズが5〜50%である請求項1〜19のいずれかに記載の熱接着シート。
- ベースシート上に複数のキートップが狭間配置されたキーシートであって、前記キートップが請求項1〜20のいずれかに記載の熱接着シートの両面接着シートによりベースシート上に固定されていることを特徴とするキーシート。
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