(57)【要約】    【課題】薄型で、剥離強度が高く、耐衝撃性のある柔軟な両面粘着シートを提供する。    【解決手段】開口部１４が一面に位置する複数の有底孔１３ｂを有する開口樹脂フィルム１２の開口部１４側の表面に粘着剤層１６を貼付し、裏面側に粘着剤層１５を貼付して、有底孔１３ｂの開口部１４が粘着剤層１６によって閉塞され、複数の空孔１７が設けられた両面粘着シート５を得る。開口樹脂フィルム１２には、空気が充填された空孔１７が密集して配置されており、空孔１７の為に、開口樹脂フィルム１２と粘着剤層１５，１６との間の粘着力が強く、また、両面粘着シート５は耐衝撃性を有する。【選択図】    図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の表面と第２の表面を有し、第１の表面に開口部を有する複数の有底孔が形成された開口樹脂フィルムと、
第１の表面及び第２の表面の夫々に、粘着剤層が積層されてなる両面粘着シートであって、
上記の開口部と有低孔から構成される空孔は、その内部に気体が充満する状態で、第１の表面に積層される粘着剤層により閉塞されていることを特徴とする両面粘着シート。
【請求項２】
開口樹脂フィルムの厚みは、１μｍ〜５μｍであり、粘着剤層の厚みは、５μｍ〜１５μｍの範囲である請求項１記載の両面粘着シート。
【請求項３】
開口樹脂フィルムの開口部は、その形状を円または楕円に見立てた場合に、０．５μｍ〜３μｍの範囲であり、その有底孔の体積は、開口樹脂フィルムの体積に対して、１０〜４０％の範囲で形成されてなる請求項１または請求項２に記載の両面粘着シート。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、両面粘着シートの技術分野に係り、特に、せん断強度及び耐衝撃性が高い両面粘着シートに関する。
【背景技術】
【０００２】
両面粘着シートには、例えば、図４(ａ)に示すような一枚の粘着剤層２１１から成る両面粘着シート２０１があるが、機械的強度が低いため、貼付した部材が剥離しやすいという問題がある。
そこで、部材の組み付けや部材同士の接合手段等の信頼性の高い接合手段や固定手段については、基材フィルムの両面に粘着剤層を形成した基材付き両面粘着シート（以下単に両面粘着シート）が用いられ、各種産業分野で利用されている。
【０００３】
このような両面粘着シートとして、例えば同図(ｂ)に示すように、柔軟性を有するＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）などの樹脂フィルムから成る基材フィルム２１２の両面に、粘着剤層２１５、２１６が積層された両面粘着シート２０２や、同図(ｃ)に示すような、布又は不織布等から成る含浸用基材２２２に粘着剤が含浸され、含浸用基材２２２の両面に粘着剤層２２５、２２６が連通して形成された両面粘着シート２０３がある。
【０００４】
しかし、基材フィルム２１２を有する両面粘着シート２０２に、剪断応力（両面粘着シートの厚み方向と直交する方向の応力）が掛かると、基材フィルム２１２と粘着剤層２１５、２１６との強度が異なることから、粘着剤層の変形が発生し、その結果、基材フィルム２１２と粘着シート２１５、２１６との界面で剥離するという問題がある。
その一方、含浸用基材２２２を有する両面粘着シート２０３では、上記の問題はないものの、含浸用基材２２２を介して粘着剤層２２５、２２６同士が連通しているため、今度は、両面粘着シート２０３に柔軟性に欠けるという問題が生じる。
【０００５】
また、近年では、携帯電話やスマートフォン等の電子機器の高性能化に伴い、両面粘着シートによって固定される部材の重量が、より重くなってきている。このため、電子機器に使用される両面粘着シートには、このような電子機器に落下等による強い衝撃が加わった場合であっても剥離することなく、部材を固定・保持できる機能（耐衝撃性）が求められており、更に、電子機器の薄型化に伴い、両面粘着シートを含む部材の薄型化が求められている。
【０００６】
上述の問題に対し、最近では、図４(ｄ)に示すような、ポリオレフィン系発泡体又はポリウレタン系発泡体を基材フィルム２３２に用い、その両面に粘着剤層２３５、２３６を設けた両面粘着シート２０４が用いられている。
この両面粘着シート２０４は、上記の発泡体により、両面粘着シート全体の衝撃を緩和する点で優れているものの、発泡させるという製造方法に由来してその厚み自体を薄くすることができない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２０１３−０４０３２９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、上記従来技術の問題を解決するために創作されたものであり、小型化した部品を粘着して固定することができ、落下等の問題についても接着信頼性が高い両面粘着シートを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記のような問題を解決するための本発明は、
第１の表面と第２の表面を有し、第１の表面に開口部を有する複数の有底孔が形成された開口樹脂フィルムと、
第１の表面及び第２の表面の夫々に、粘着剤層が積層されてなる両面粘着シートであって、
上記の開口部と有低孔から構成される空孔は、その内部に気体が充満する状態で、第１の表面に積層される粘着剤層により閉塞されていることを特徴とする両面粘着シートである。
このとき、開口樹脂フィルムの厚みは、１μｍ〜５μｍであり、粘着剤層の厚みは、５μｍ〜１５μｍの範囲である。したがって、両面粘着シートの全体の厚みは、１５μｍ〜３５μｍの範囲である。
また、開口樹脂フィルムの開口部は、その形状を円または楕円に見立てた場合に、０．５μｍ〜３μｍの範囲であり、また、その有底孔の体積は、開口樹脂フィルムの体積に対して１０〜４０％の範囲で形成されている。
また、空孔の深さは、開口樹脂フィルムの厚さに対して３０〜７０％である。
【発明の効果】
【００１０】
発泡原理に基づく空孔を形成した樹脂フィルムでは、その表面に比較的大きな開口を有さないが、本発明の基材フィルムは、少なくとも、第１の表面に開口部を有する空孔を有し、その空孔を粘着剤層で閉塞する構造を採用している。したがって、開口部を粘着剤層で閉塞すると、樹脂フィルム全体としては大きな空孔率を有する樹脂フィルムが両面粘着シートの基材フィルムとして機能することになり、その結果、せん断強度及び耐衝撃性が高くなり、小型部品を確実に固定することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】(ａ)〜(ｄ)：本発明の両面粘着シートの製造工程を説明するための図
【図２】(ａ)：１８０°剥離試験を説明するための図  (ｂ)：せん断試験を説明するための図  (ｃ)：比較例１の両面粘着シート  (ｄ)：比較例２の両面粘着シート
【図３】本発明の基材フィルムの表面を撮影した写真
【図４】(ａ)〜(ｄ)：従来技術の両面粘着シート
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
図１(ａ)の符号１０は、剥離フィルムを示している。
有機溶剤中に、後述する開口樹脂フィルム１２の母材１３ａとなる原料樹脂(例；ポリビニルブチラール樹脂)を溶解させて原料溶液を作成し、原料溶液を剥離フィルム１０上に塗布して、該剥離フィルム１０上に原料溶液層１１(図１(ｂ))を形成する。
【００１３】
該剥離フィルム１０と原料溶液層１１とを、温度を室温(３０℃)、相対湿度を９０％にした乾燥室内に配置し、溶剤を蒸発させて原料溶液層１１を乾燥させ、剥離フィルム１０上に、開口樹脂フィルム１２を形成する(図１(ｃ))。
【００１４】
なお、原料溶液層１１に含まれる有機溶媒は、原料溶液層１１を加熱せずとも、自発的に蒸発して、原料溶液層１１の温度が低下する。この状況において、原料溶液層１１を乾燥室内で乾燥させる際、原料溶液層１１の周囲の高湿度の雰囲気中に置くと、水分が原料溶液層１１の表面で結露し、原料溶液層１１表面に微少水滴が形成される。
【００１５】
微少水滴は、原料溶液層１１の内部に取り込まれるが、原料溶液層１１の厚みよりも粒径が小さいため対流によって密集し、いわゆるハニカム状に整列する。
乾燥が進み、原料溶液層１１が固化し始めたときには、微少水滴は原料溶液層１１よりも比重が軽いため、上部が原料溶液層１１の表面よりも上に位置する状態になり、微少水滴の下部は原料溶液層１１の底部には到達しない状態で静止する。
【００１６】
その状態で原料溶液層１１の溶剤が更に蒸発し、原料溶液層１１中に溶解された原料樹脂が固体化して母材１３ａが形成され、微少水滴が蒸発すると、固体化した母材１３ａ中には、微少水滴が蒸発した跡である、有底孔１３ｂが形成され、母材１３と有底孔１３ｂとによって開口樹脂フィルム１２が形成される。
【００１７】
原料溶液層１１に含有される微少水滴の上部は原料溶液層１１の表面上に位置しているから、有底孔１３ｂの上部の開口部１４は、母材１３ａの一面に形成されており、有底孔１３ｂの内部は、開口部１４を介して開口樹脂フィルム１２の表面上の雰囲気に接続されている。
【００１８】
また、乾燥される際に、微少水滴は原料溶液層１１の底部とは離間した状態で位置していたから、有底孔１３ｂの底部は、開口樹脂フィルム１２と剥離フィルム１０の境界から離間され、有底孔１３ｂの底部の下方には母材１３ａが位置している。
【００１９】
なお、有機溶剤の揮発性が低い場合や、乾燥条件のばらつきにより、微小水滴が底部まで到達することがあり、その場合は、母材１３ａに貫通孔が形成されることもあるが、後述するように第１の表面に加え、第２の表面からも粘着剤層を積層するので事実上問題はない。
【００２０】
説明を続けると、開口樹脂フィルム１２を剥離フィルム１０から剥離させ、開口樹脂フィルム１２の剥離フィルム１０から剥離された第２の表面に、粘着性の粘着剤層１５を積層し、その反対側の面であって、開口部１４が位置する第１の表面に、粘着性の粘着剤層１６を積層すると、本発明の両面粘着シート５(図１(ｄ))が得られる。
【００２１】
粘着剤層１５、１６としては、アクリル共重合体、粘着付与剤樹脂及び必要に応じて硬化剤によりアクリル共重合体を架橋した粘着剤層を用いることができる。
ここで、粘着剤層１５、１６の粘性（粘度）が大きい場合には、粘着剤層１６が開口樹脂フィルム１２の開口部１４に接触しても、粘着剤層１６を構成する材料が開口部１４から有底孔１３ｂ内に流入して有底孔１３ｂが粘着剤層１６の材料で充填されるようなことはない。具体的には、０．００１ＭＰａ・ｓ〜０．１ＭＰa・ｓとなるように粘着剤層を処方するか、粘着剤層中の原料に対してアクリル共重合体を７０〜１００質量％の範囲で含有させるか、あるいは上述の通りアクリル共重合体を架橋させておくと、過度の流入を防止することができる。
【００２２】
また、粘着剤層１６を開口樹脂フィルム１２に積層する際には、開口樹脂フィルム１２は空気の雰囲気中に配置されており、有底孔１３ｂの開口部１４が粘着剤層１６によって閉塞されると、粘着剤層１６と有底孔１３ｂとによって、空気が充満している空孔１７が形成される。空孔１７の内部には、積層された粘着剤層１６の開口部１４に対面する部分が露出されている。
【００２３】
開口樹脂フィルム１２は、密集した複数の空孔１７を有しており、この両面粘着シート５を用いて、ガラス基板等の部品を携帯電話の枠体等に固定すれば、落下等によって枠体に衝撃が印加されても、開口樹脂フィルム１２に耐衝撃性があり、開口樹脂フィルム１２と、粘着剤層１５、１６との間の粘着力が強いためにガラス基板は枠体から分離せず、また、衝撃による破壊が少ないようになっている。
【００２４】
なお、本発明の両面粘着シートを携帯電話やモバイル機器に適用する場合には、その具体的な態様を提供することができる。
すなわち、本発明の両面粘着テープにおける開口樹脂フィルムの材質はポリビニルブチラール樹脂、ポリビニルホルマール樹脂などの樹脂材料を使用することができる。
開口樹脂フィルムの厚みは、１μｍ〜５μｍの範囲が好ましい。１μｍ以下であると、材質や空孔率によっては開口樹脂フィルムの強度が十分でなく不具合がある。
また、第１の表面及び第２の表面に積層される粘着剤層の厚みは、５μｍ〜１５μｍの範囲であり、その結果、両面粘着シートの全厚みは、１５μｍ〜３５μｍが好ましい。
上述した通り、粘着剤層の粘性を十分に配慮すれば、粘着剤層を積層することで、開口部１４の有底孔１３ｂからなる空孔１７に気体（空気）が閉塞されることになるが、粘着剤層の厚みが上述の範囲を超えると、気体を追い出し、粘着剤層が充填される不具合が生じる可能性がある。
また、開口樹脂フィルムの開口は、（開口の形状を円形または楕円形と見立てて）０．５μｍ〜３μｍの範囲であり、またその空孔率（開口樹脂フィルムの単位体積あたりの空孔の体積）は、１０〜４０％である。上記の空孔率を越えると粘着剤層の材質にもよるが、両面粘着シートのせん断強度が低下する傾向があり、逆に空孔率が下回ると、耐衝撃性が低下する傾向にある。
【００２５】
＜実験手順＞
（粘着剤層の調整工程）
アクリル樹脂（藤倉化成株式会社製）１００質量部に対して、タッキファイアとしてペンセルＤ−１２５（荒川化学工業株式会社製）を２０質量部、硬化剤としてイソシアネートＰＬ−４５Ｅ（株式会社日本触媒）を０．４質量部投入して、粘着剤溶液を調製した。調製した粘着剤溶液を厚さ３８μｍの剥離ＰＥＴ上へ乾燥後に１０μｍの厚さになるように塗工し、６０℃×２分＋１２０℃×２分で乾燥して、粘着剤層１５、１６を得た。
【００２６】
（原料液層の調整工程）
原料樹脂であるポリビニルブチラール樹脂(エスレックＢＭ−Ｓ：積水化学工業株式会社製)をトルエンで希釈し、固形分が５％となるように原料溶液を作成した。
作成した原料溶液を、厚さ２５μｍの剥離ＰＥＴから成る剥離フィルム１０上へ、乾燥後に２μｍとなるように塗工して、原料溶液層１１を形成した。
【００２７】
(実施例１)
剥離フィルム１０と、剥離フィルム１０上に形成された原料溶液層１１とを、３０℃(常温)、相対湿度９０％の空気雰囲気中に配置して乾燥し、開口樹脂フィルム１２を得た。
【００２８】
この開口樹脂フィルム１２は、固体化した母材１３ａと、母材１３ａ中に一層に配置され、開口部１４が一表面に露出された複数の有底孔１３ｂを有している。
この開口樹脂フィルム１２の表面の写真を、図３に示す。
図３から分かるように、有底孔１３ｂの開口部１４は、開口樹脂フィルム１２の表面上でハニカム状に密集して配置されている。
【００２９】
得られた開口樹脂フィルム１２の厚さは２μｍであり、その有底孔１３ｂの開口径は、０．７μｍ以上１．３μｍ以下の範囲であった。
母材１３ａの体積と有底孔１３ｂの体積の合計を、開口樹脂フィルム１２の体積とすると、開口樹脂フィルム１２の体積に対する有底孔１３ｂの体積の割合(有底孔１３ｂの体積率)は、１５〜２５％であった。
得られた開口樹脂フィルム１２の表面に、粘着剤層の調整工程で得た粘着剤層１５、１６を積層して、本発明の実施例１の両面粘着シート５を得た。
【００３０】
(比較例１)
剥離フィルム１０と、剥離フィルム１０上に形成された原料溶液層１１とを、常温常湿雰囲気(相対湿度４５〜８５％)中で乾燥することで有底孔が形成されない基材フィルムを形成し、接着剤の調整工程で得た、粘着剤層１５、１６を積層して、図２(ｃ)に示した比較例１の両面粘着シート１０５ａを得た。同図符号１１２は、有底孔を有さない基材フィルムである。
【００３１】
(比較例２)
接着剤の調整工程で得た粘着剤層１５、１６の片面同士を接触させて積層し、図２(ｄ)に示した比較例２の両面粘着シート１０５ｂを得た。
【００３２】
（比較評価）
それぞれ調製した両面粘着シート５、１０５ａ、１０５ｂの１８０°剥離強度と、せん断強度と、デュポン式耐衝撃性を測定した。
【００３３】
測定結果を下記表１に示す。
【００３４】
【表１】
2015193746.tif 000003
【００３５】
１８０℃剥離強度は、図２(ａ)に示すように、ポリカーボネート板の表面に、実施例１、比較例１、２の両面粘着シート５、１０５ａ、１０５ｂを貼付し、一端を１８０°折り返し、ポリカーボネート板から成る試験板２１の表面と平行に牽引し、剥離させるときの力を測定した。符号７は、剥離させる前の両面粘着シート５、１０５ａ、１０５ｂの位置を示している。
表１には、幅１０ｍｍの両面粘着シート５、１０５ａ、１０５ｂを剥離させるときに必要な力が記載されている。
【００３６】
せん断強度は、図２(ｂ)に示すように、ポリカーボネート板から成る二枚の試験板２２の間に両面粘着シート５、１０５ａ、１０５ｂを貼付し、一方の試験板２２に対して他方の試験板２２に、試験板２２表面と平行な方向に牽引し、剥離させるときの力を測定した。
表１には、 試験板２２と両面粘着シート５、１０５ａ、１０５ｂとが、４ｃｍ2の面積で貼付されているときの剥離に必要な力が示されている。
【００３７】
デュポン式衝撃試験(JIS K5600-5-3:1999)を行う装置を用い、両面粘着テープで接合したＡＢＳ板とアクリル板を試験片にして、２００ｇの重りを、試験片から２０ｃｍの高さの位置から落下させ、試験片のアクリル板が剥がれるかどうかにより、耐衝撃性を評価した。
表１には、剥離しなかった場合を○、剥離した場合を×とする試験を３回行った結果を記載した。(デュポン式衝撃試験は、JIS K 5600-5-3「塗料一般試験方法 塗膜の機械的性質-第3節:耐おもり落下性」を参考に設計された試験機である。)
【００３８】
(試験結果）
実施例１の両面粘着シート５は、開口樹脂フィルム１２が厚さ１０μｍと薄く、剥離に対する強度が高く、高いせん断強度と耐衝撃性に優れていることが分かる。
【００３９】
なお、本発明の両面粘着シート５では、粘着剤層１５と粘着剤層１６のいずれを試験板２１、２２に貼付しても、剥離させる力の大きさは同じであり、また、ＡＢＳとアクリル板の粘着剤層１５と粘着剤層１６のいずれを貼付しても、デュポン式衝撃試験機による耐衝撃性の評価はおなじであった。
【符号の説明】
【００４０】
５……両面粘着シート
１２……開口樹脂フィルム
１５……粘着剤層
１６……粘着剤層
１７……空孔
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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