JP6804860B2 - キャリアシート及びカット部材の製造方法 - Google Patents
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Description
特許文献1をはじめ、従来のキャリアフィルムでは、上述した加熱圧着時の凹凸形状への追従性について十分に検討されていない。
[1]基材上に接着剤層を有するキャリアシートであって、前記基材は、測定温度0〜150℃、昇温速度10℃/分の条件で、示差走査熱量計により融解ピーク温度を測定した際に、20〜110℃の温度領域に少なくとも2つの融解ピークを有してなり、かつ、下記条件1を満たすキャリアシート。
<条件1>
前記測定で得られた融解曲線に対して、20℃と110℃との間を結ぶベースラインを引き、前記ベースラインと前記融解曲線との間で画定する面積をSとする。最も低温側の融解ピークを第1ピーク、第1ピークよりも高温側に位置する融解ピークのうち最も低温側の融解ピークを第2ピークとする。前記第1ピークと前記第2ピークとの間において、前記融解曲線の傾きが正から負に変化する温度のうちの最も低温側の温度を変曲温度とする。前記ベースラインに対して、前記変曲温度を通り温度軸に垂直な線Lを引き、前記融解曲線、前記ベースライン及び前記線Lで画定される面積のうち低温側の面積をS1とする。S1/Sが0.30以上の条件を満たす。
[2]下記(1)〜(4)の工程を有するカット部材の製造方法。
(1)上記[1]に記載のキャリアシートの接着剤層上に、少なくとも一方の面に凹凸を有する部材の凹凸を有する側の面を配置した積層体を作製する工程。
(2)前記キャリアシートの基材の第1ピークの温度を超え、かつ第2ピーク温度を下回る温度で積層体を加熱圧着する工程。
(3)加熱圧着した積層体を、前記基材が切断されないように、部材側から任意の大きさにカットする工程。
(4)積層体からキャリアシートを除去し、任意の大きさにカットされた部材を得る工程。
本発明のキャリアシートは、基材上に接着剤層を有するキャリアシートであって、前記基材は、測定温度0〜150℃、昇温速度10℃/分の条件で、示差走査熱量計により融解ピーク温度を測定した際に、20〜110℃の温度領域に少なくとも2つの融解ピークを有してなり、かつ、下記条件1を満たすものである。
<条件1>
前記測定で得られた融解曲線に対して、20℃と110℃との間を結ぶベースラインを引き、前記ベースラインと前記融解曲線との間で画定する面積をSとする。最も低温側の融解ピークを第1ピーク、第1ピークよりも高温側に位置する融解ピークのうち最も低温側の融解ピークを第2ピークとする。前記第1ピークと前記第2ピークとの間において、前記融解曲線の傾きが正から負に変化する温度のうちの最も低温側の温度を変曲温度とする。前記ベースラインに対して、前記変曲温度を通り温度軸に垂直な線Lを引き、前記融解曲線、前記ベースライン及び前記線Lで画定される面積のうち低温側の面積をS1とする。S1/Sが0.30以上の条件を満たす。
なお、本明細書において、「キャリアシートの接着剤層上に、少なくとも一方の面に凹凸を有する部材の凹凸を有する側の面を配置した積層体」のことを、単に「積層体」と称する場合がある。
また、本明細書において、「キャリアシートの基材の第1ピークの温度を超え、かつ第2ピークの温度を下回る温度で積層体を加熱圧着する工程」のことを、単に「加熱圧着工程」と称する場合がある。
基材は、測定温度0〜150℃、昇温速度10℃/分の条件で、示差走査熱量計により融解ピーク温度を測定した際に、20〜110℃の温度領域に少なくとも2つの融解ピークを有してなり、かつ、上記条件1を満たすものである。
しかし、接着剤層の厚みは、カールを抑制する等の観点から、通常10〜20μmであり、部材の凹凸形状の段差が大きい場合には対応できない。また、接着剤層を過度に軟化させた場合、加熱圧着工程の際に接着剤層が積層体の周囲にはみ出しやすくなる。
このため、本発明では特定の基材を用いることにより、キャリアシートの凹凸形状への追従性を良好なものとしている。
以下、「測定温度0〜150℃、昇温速度10℃/分の条件で、示差走査熱量計により融解ピーク温度を測定した際の融解曲線」のことを、単に「融解曲線A」と称する場合がある。
20〜110℃の温度領域に融解ピークを有さない場合、キャリアシートの凹凸形状への追従性を良好にすることができない。また、20〜110℃の温度領域の融解ピークが1つのみの場合、加熱圧着工程の際に非融解部分が殆ど残存せず、加熱圧着工程の際に基材が過度に軟化してしまい、寸法精度が著しく低下してしまう。
キャリアシートの凹凸形状への追従性を良好にするためには、第一に、基材が20〜110℃の温度領域に少なくとも2つの融解ピークを有することが重要となる。ただし、基材が20〜110℃の温度領域に少なくとも2つの融解ピークを有していても、上記条件1を満たさなければ、キャリアシートの凹凸形状への追従性を良好にすることはできない。
まず、融解曲線Aに対して、20℃と110℃との間を結ぶベースラインを引き、ベースラインと融解曲線Aとの間で画定する面積をSとする。図2の一点鎖線がベースラインに相当する。
次に、最も低温側の融解ピークを第1ピーク、第1ピークよりも高温側に位置する融解ピークのうち最も低温側の融解ピークを第2ピークとして設定する。図2の「a」が第1ピーク、「b」が第2ピークに該当する。
次に、第1ピークと第2ピークとの間において、融解曲線Aの傾きが正から負に変化する温度のうちの最も低温側の温度を変曲温度とする。図2の「c」が変曲温度に該当する。
次に、ベースラインに対して、変曲温度を通り温度軸に垂直な線Lを引き、融解曲線A、ベースライン及び線Lで画定される面積のうち低温側の面積をS1とする。図2の破線が線Lに相当する。
図2のS1/Sは0.39であり、S1/Sが0.30以上であることを要求する条件1を満たしている。
一方、S1/Sが0.30未満の場合、キャリアシートが凹凸形状に十分追従することができない。
S1/Sの上限は特に限定されないが、加熱圧着工程の際に基材が過度に軟化することを抑制する観点から、0.60以下であることが好ましく、0.50以下であることがより好ましく、0.45以下であることがさらに好ましい。
積層体を加熱圧着する際の温度は、第1ピークの温度を超える温度である。したがって、第1ピークの温度が上記範囲であることにより、加熱圧着工程の作業性を良好にするとともに、加熱に要するコストを低減できる。
第1ピークと第2ピークとの温度差が近い場合、加熱圧着工程において、第2ピークの影響により、基材が必要以上に軟化する場合がある。第1ピークと第2ピークとの温度差を上記範囲とすることにより、加熱圧着工程の際の第2ピークの影響を排除しやすくなり、寸法精度を良好にしやすくできる。
また、第1ピークと第2ピークとの温度差が大きいと、上記条件1を満たしにくくなる傾向がある。このため、第1ピークと第2ピークとの温度差は、45℃以下であることが好ましく、40℃以下であることがより好ましい。
以下、[基材の20℃における貯蔵弾性率/基材の第1ピークの温度より10℃高い温度における貯蔵弾性率]の比のことを、「基材の貯蔵弾性率の比」と称する場合がある。
したがって、基材の貯蔵弾性率の比を上記範囲とすることにより、常温(20℃)でのキャリアシートのハンドリング性を良好にすることができ、ひいては、キャリアシートの接着剤層上に部材を配置した積層体を作製する工程、及び、積層体を任意の大きさにカットした後にキャリアシートを除去する工程の作業性を良好にすることができる。さらに、基材の貯蔵弾性率の比を上記範囲とすることにより、加熱圧着工程時に、キャリアシートが凹凸形状に追従しやすくすることができる。
基材の貯蔵弾性率の比の上限は特に限定されないが、20.0程度である。
以下、[基材の20℃における損失係数/基材の第1ピークの温度より10℃高い温度における損失係数]の比のことを、「基材の損失係数の比」と称する場合がある。
したがって、基材の損失係数の比を上記範囲とすることにより、常温(20℃)でのキャリアシートのハンドリング性を良好にすることができ、ひいては、キャリアシートの接着剤層上に部材を配置した積層体を作製する工程、及び、積層体を任意の大きさにカットした後にキャリアシートを除去する工程の作業性を良好にすることができる。さらに、基材の損失係数の比を上記範囲とすることにより、加熱圧着工程時に、キャリアシートが凹凸形状に追従しやすくすることができる。
基材としては、樹脂基材が好ましく、特に、アイオノマーを含む組成物から形成された基材(以下、「アイオノマー基材」と称する場合がある。)が好適である。
アイオノマー基材を加熱すると2つの融解ピークを観察しやすい。アイオノマー基材を加熱した際の第1ピークは、イオン会合体の結合が緩む(イオン結晶が融解する)ことにより生じると考えられ、第2ピークは高分子鎖の結晶融解により生じると考えられる。
上記条件1を満たすためには、後述するように、中和度を高くすることが肝要である。
アイオノマーは高分子鎖に存在する酸基を金属イオンで中和したものといえる。この中和の程度が大きいほど、イオン会合体の結合が緩む(イオン結晶が融解する)際に大きなエネルギーを要して第1ピークが大きくなり、ひいては、S1/Sが大きくなり、条件1を満たしやすくなる。
接着剤層は、部材を保持可能な接着力を有し、かつカット工程終了後に剥離可能なものであれば、特に制限することなく使用できる。
なお、本明細書において、電離放射線とは、電磁波又は荷電粒子線のうち、分子を重合あるいは架橋し得るエネルギー量子を有するものを意味し、通常、紫外線(UV)又は電子線(EB)が用いられるが、その他、X線、γ線などの電磁波、α線、イオン線などの荷電粒子線も使用可能であり、さらには近紫外線(UV−A)も使用可能である。
上記効果を得るためには、接着剤層を形成する段階において電離放射線を全く照射しなくてもよいが、電離放射線硬化性接着剤組成物が完全硬化するためには不十分な電離放射線を照射して、電離放射線硬化性接着剤組成物を部分的に硬化させておき、積層体をカットした後に電離放射線を再照射して、電離放射線硬化性接着剤組成物の硬化を進行させることも好ましい。このように電離放射線硬化性接着剤組成物の硬化を複数段階に分けることで、接着剤層の凝集力を高めた上で、カットする段階での部材の保持力を良好にするとともに、積層体をカットした後のキャリアシートの剥離性を良好にすることができる。
また、本発明のキャリアシートは、凹凸への追従性が良好であるため、キャリアシートと凹凸との間に空気が入り込むことを抑制できる。
本発明のカット部材の製造方法の実施の形態は、下記(1)〜(4)の工程を有するものである。
(1)上述した本発明のキャリアシートの接着剤層上に、少なくとも一方の面に凹凸を有する部材の凹凸を有する側の面を配置した積層体を作製する工程。
(2)キャリアシートの基材の第1ピークの温度を超え、かつ第2ピークの温度を下回る温度で積層体を加熱圧着する工程。
(3)加熱圧着した積層体を、基材が切断されないように、部材側から任意の大きさにカットする工程。
(4)積層体からキャリアシートを除去し、任意の大きさにカットされた部材を得る工程。
工程(1)では、キャリアシート100の接着剤層20上に、少なくとも一方の面に凹凸を有する部材30の凹凸31を有する側の面を配置した積層体200を作製する。接着剤層20上に離型フィルムを有する場合、接着剤層20上に凹凸を有する部材30を配置する前に離型フィルムを剥離する。
凹凸を有する部材30としては、銅張積層板、積層セラミックチップコンデンサ等が挙げられる。
加熱圧着時の温度は、第1ピークの温度(t1)、及び第2ピークの温度(t2)を基準として、t1+0℃〜t2−10℃の範囲とすることが好ましく、t1+5℃〜t2−20℃の範囲とすることがより好ましい。
加熱圧着の時間は、通常は10〜180秒程度である。
なお、工程(2)は、真空チャンバー等を用いて、真空環境下で行うことが好ましい。
工程(3)のカットの手法は、断裁刃によるカット、レーザーによるカット等が挙げられる。レーザーによるカット(レーザーカット)は、生産効率に優れる点で好適である。
なお、工程(3)において、接着剤層20の厚み方向の全部が切断された場合、工程(4)の際に、接着剤層20の一部が部材30側に残存する場合がある。このため、工程(3)では、接着剤層20の厚み方向の少なくとも一部が残存するようにして、部材30を切断することが好ましい。
(3.5)前記接着剤層に電離放射線を照射して、前記電離放射線硬化性樹脂組成物の硬化を進行させる工程。
実施例1〜3及び比較例1〜2で用いる基材として、以下の基材1〜5を準備した。
基材1:アイオノマー基材(商品名:ハイミラン1855、三井・デュポン ポリケミカル社製、厚み100μm)
基材2:アイオノマー基材(商品名:ハイミラン1707、三井・デュポン ポリケミカル社製、厚み100μm)
基材3:アイオノマー基材(商品名:RB0086、クラボウ社製、厚み100μm)
基材4:アイオノマー基材(商品名:ハイミラン1652、三井・デュポン ポリケミカル社製、厚み100μm)
基材5:ポリプロピレン/エチレン−酢酸ビニル共重合体/ポリプロピレン、の3層基材(商品名:ポビック、アキレス社製、厚み100μm)
上記基材1〜5について、予備昇温は行わずに、測定温度0〜150℃、昇温速度10℃/分の条件で、示差走査熱量計(商品名:EXSTRA DSC6200、日立ハイテクサイエンス社製)により融解ピーク温度を測定した。基材1〜5の融解ピーク曲線を図2〜図6に示す。また、該測定結果から算出した「第1ピークの温度」、「第1ピークと第2ピークとの温度差」、「S1/S」を表1に示す。
さらに、上記基材1〜5について、動的粘弾性測定装置(商品名:EXSTRA DMS6100、日立ハイテクサイエンス社製)を用いて、18〜90℃における貯蔵弾性率E’及び損失係数tanδを測定し、基材の貯蔵弾性率の比、及び基材の損失係数の比を算出した。測定周波数は1Hzとし、歪みは0.1〜3.0%とした。結果を表1に示す。
[実施例1]
厚み50μmの離型フィルム(三井化学東セロ社製、商品名:SPPET O1-50BU)の離型処理面上に、下記処方の接着剤層用塗布液を乾燥後の厚みが10μmとなるように、塗布し、100℃で60秒乾燥して接着剤層を形成した。次いで、接着層上に上記基材1をラミネートして、キャリアシートを得た。
(電離放射線硬化性接着剤組成物)
・アクリル系粘着剤と紫外線硬化成分との混合物(商品名:N4498、日本合成化学工業社製) 100質量部
・光重合開始剤(商品名:イルガキュア184、BASF社製) 1.4質量部
・硬化剤(商品名:コロネートL、東ソー社製) 4質量部
(希釈溶剤)
・トルエン 50質量部
・メチルエチルケトン 50質量部
基材1を、基材2に変更した以外は、実施例1と同様にしてキャリアシートを得た。
[実施例3]
基材1を、基材3に変更した以外は、実施例1と同様にしてキャリアシートを得た。
[比較例1]
基材1を、基材4に変更した以外は、実施例1と同様にしてキャリアシートを得た。
[比較例2]
基材1を、基材5に変更した以外は、実施例1と同様にしてキャリアシートを得た。
実施例1〜3及び比較例1〜2のキャリアシートの離型フィルムを剥離しながら、キャリアシートの接着剤層と、表面にシボ加工が施された金属性の部材(平均表面粗さが4.0μm)のシボ加工面とを加熱圧着した積層体を得た。加熱圧着作業には、熱ラミネータ(熱ロールの径56mmφ、熱ロールの温度65℃、線圧120N/mm)を用い、搬送速度は0.5m/minとした。
加熱圧着した積層体を基材側から目視で観察し、気泡の多さを評価指標として、凹凸形状に対するキャリアシートの追従性をA〜Dの4段階で評価した。A及びB評価が合格レベルである。結果を表1に示す。
なお、加熱圧着した積層体の基材側から紫外線を照射し、電離放射線硬化性樹脂組成物の硬化を進行させたところ、実施例1〜3のキャリアシートは金属製の部材から容易に剥離することができた。
20:接着剤層
30:凹凸を有する部材
31:凹凸
30a:カット部材
100:キャリアシート
200:積層体
Claims (9)
- 基材上に接着剤層を有するキャリアシートであって、
前記基材の厚みは30μm以上130μm以下であり、
前記基材は、アイオノマーを含む組成物から形成されてなる樹脂基材であり、測定温度0〜150℃、昇温速度10℃/分の条件で、示差走査熱量計により融解ピーク温度を測定した際に、20〜110℃の温度領域に少なくとも2つの融解ピークを有してなり、かつ、下記条件1を満たすキャリアシート。
<条件1>
前記測定で得られた融解曲線に対して、20℃と110℃との間を結ぶベースラインを引き、前記ベースラインと前記融解曲線との間で画定する面積をSとする。最も低温側の融解ピークを第1ピーク、第1ピークよりも高温側に位置する融解ピークのうち最も低温側の融解ピークを第2ピークとする。前記第1ピークと前記第2ピークとの間において、前記融解曲線の傾きが正から負に変化する温度のうちの最も低温側の温度を変曲温度とする。前記ベースラインに対して、前記変曲温度を通り温度軸に垂直な線Lを引き、前記融解曲線、前記ベースライン及び前記線Lで画定される面積のうち低温側の面積をS1とする。S1/Sが0.30以上の条件を満たす。
さらに、前記第1ピークと前記第2ピークとの温度差が31.9℃以上45℃以下である。 - 前記基材の前記第1ピークの温度が40〜70℃である請求項1に記載のキャリアシート。
- [前記基材の20℃における貯蔵弾性率/前記基材の前記第1ピークの温度より10℃高い温度における貯蔵弾性率]の比が9.0以上である請求項1又は2に記載のキャリアシート。
- 損失弾性率を貯蔵弾性率で除した値を損失係数とした際に、[前記基材の20℃における損失係数/前記基材の前記第1ピークの温度より10℃高い温度における損失係数]の比が0.75以下である請求項1〜3の何れか1項に記載のキャリアシート。
- 前記接着剤層が電離放射線硬化性接着剤組成物を含む請求項1〜4の何れか1項に記載のキャリアシート。
- 下記(1)〜(4)の工程を有するカット部材の製造方法。
(1)下記のキャリアシートの接着剤層上に、少なくとも一方の面に凹凸を有する部材の凹凸を有する側の面を配置した積層体を作製する工程。
(2)前記キャリアシートの基材の第1ピークの温度を超え、かつ第2ピーク温度を下回る温度で積層体を加熱圧着する工程。
(3)加熱圧着した積層体を、前記基材が切断されないように、部材側から任意の大きさにカットする工程。
(4)積層体からキャリアシートを除去し、任意の大きさにカットされた部材を得る工程。
<キャリアシート>
基材上に接着剤層を有するキャリアシートであって、
前記基材は、アイオノマーを含む組成物から形成されてなる樹脂基材であり、測定温度0〜150℃、昇温速度10℃/分の条件で、示差走査熱量計により融解ピーク温度を測定した際に、20〜110℃の温度領域に少なくとも2つの融解ピークを有してなり、かつ、下記条件1を満たすキャリアシート。
<条件1>
前記測定で得られた融解曲線に対して、20℃と110℃との間を結ぶベースラインを引き、前記ベースラインと前記融解曲線との間で画定する面積をSとする。最も低温側の融解ピークを第1ピーク、第1ピークよりも高温側に位置する融解ピークのうち最も低温側の融解ピークを第2ピークとする。前記第1ピークと前記第2ピークとの間において、前記融解曲線の傾きが正から負に変化する温度のうちの最も低温側の温度を変曲温度とする。前記ベースラインに対して、前記変曲温度を通り温度軸に垂直な線Lを引き、前記融解曲線、前記ベースライン及び前記線Lで画定される面積のうち低温側の面積をS1とする。S1/Sが0.30以上の条件を満たす。 - 前記キャリアシートとして、前記接着剤層が電離放射線硬化性接着剤組成物を含むキャリアシートを用い、前記工程(3)と前記工程(4)との間に下記の工程(3.5)を有する、請求項6に記載のカット部材の製造方法。
(3.5)前記接着剤層に電離放射線を照射して、前記電離放射線硬化性接着剤組成物の硬化を進行させる工程。 - 前記基材の前記第1ピークと前記第2ピークとの温度差が31.9℃以上45℃以下である請求項6又は7に記載のカット部材の製造方法。
- 第2ピーク温度をt2と定義した際に、前記工程(2)の加熱圧着の温度をt2−10℃以下とする、請求項6〜8の何れか1項に記載のカット部材の製造方法。
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