CN101525524A - 压敏粘合剂组合物和压敏粘合剂片 - Google Patents

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Abstract

本发明提供压敏粘合剂组合物，其包含压敏粘合剂、碳纳米材料和导电聚合物，该碳纳米材料和导电聚合物分散在该压敏粘合剂中，和提供压敏粘合剂片，其包括基片和由本发明的压敏粘合剂组合物组成的压敏粘合剂层，该压敏粘合剂层形成于该基片的一个表面或两个表面上。该压敏粘合剂组合物和压敏粘合剂片在抗静电性能或导电性能方面优异。

Description

压敏粘合剂组合物和压敏粘合剂片
技术领域
本发明涉及压敏粘合剂组合物和压敏粘合剂片。具体来说，本发明涉及具有抗静电性能或导电性能的压敏粘合剂组合物和具有由该压敏粘合剂组合物组成的压敏粘合剂层的可以用于半导体晶片加工及其它情况的压敏粘合剂片。
背景技术
常规上，当已经制备电气部件、电子部件和半导体部件时，为了固定所述部件和在处理工艺例如切片中保护电路等，已经使用了压敏粘合剂带。
此种压敏粘合剂带包括其中可移除丙烯酸系压敏粘合剂层形成于基膜上的压敏粘合剂带，和用光可交联型可移除压敏粘合剂层形成的压敏粘合剂带，该光可交联型可移除压敏粘合剂层在粘贴之后在处理工艺中具有强的剥离阻力，但是当剥离掉该压敏粘合剂带时可以通过小力量剥离掉。
在指定处理工艺之后剥离掉压敏粘合剂带。在剥离时，称作″剥离起静电″的静电在部件和压敏粘合剂带之间产生。为了抑制由起静电所引起的对粘附体的不利影响(例如，电路断裂)，已经使用其中对基膜的背表面提供了抗静电处理的压敏粘合剂带，其中抗静电剂被添加和混合在压敏粘合剂层中的压敏粘合剂带，和其中在基膜和压敏粘合剂层之间形成了抗静电中间层的压敏粘合剂带。
但是，如果部件中的用于形成电路的衬底是绝缘材料例如陶瓷和玻璃，则静电的产生量大，并且它的衰减花费大量时间。在此情况下，即使使用上述压敏粘合剂带，抗静电性能的效果仍不足够，并且仍存在电路断裂的较大可能性。因此，在上述部件的制备方法中，例如，实际上通过进一步使用静电移除器件例如电离器抑制在周围环境中产生静电。
然而，已存在的问题是，即使采用上述对策，仍不能获得足够的抗静电效果，生产率低，并且保护作用也不足够。
此外，已经注意到，为了防止压敏粘合剂带的剥离起静电，在压敏粘合剂的那侧上提供处理是有效的，而不是在基膜的那侧上提供处理。作为常规抗静电压敏粘合剂，一般而言，其中导电材料例如铜粉、银粉、镍粉和铝粉分散在压敏粘合剂中的抗静电压敏粘合剂已经用于许多用途。
然而，如果将大量导电材料包含在此种抗静电压敏粘合剂中以增加导电材料颗粒的相互作用接触而获得优异导电性能，则粘合强度降低。另一方面，如果在此种抗静电压敏粘合剂中降低导电材料的含量以增加粘合强度，则上述接触不足够并且导电性能降低。因此，已经存在对立问题。
为了解决该问题，已经提出了一种压敏粘合剂带，其中通过在压敏粘合剂中混合碳纳米管和碳微线圈中任一种或这两种而获得的导电性压敏粘合剂被施加在通过蒸气沉积而金属化的织物上(参见专利文献JP2001-172582)。
然而，在该专利文献中上述的压敏粘合剂带中，基底材料(载体)层是通过蒸气沉积金属化的织物。因此，该导电性压敏粘合剂不适于在商品压敏粘合剂带中用作基底材料的树脂膜材料。因此，存在通过使用该树脂膜作为基底材料层不足够发挥导电性能的可能性。
发明内容
作为考虑了上述常规技术的情况的结果，提供了本发明。
本发明的目的是提供具有优异抗静电性能或优异导电性能的压敏粘合剂组合物，和具有由该压敏粘合剂组合物组成的压敏粘合剂层的压敏粘合剂片。
本发明的另一个目的是提供当通过辐射能量射线固化压敏粘合剂组合物时，在固化后具有优异抗静电性能或优异导电性能的固化压敏粘合剂组合物，和其压敏粘合剂片。
本发明发明人发现通过将碳纳米材料和导电聚合物分散在压敏粘合剂中可以解决上述问题而完成了本发明。
具体来说，本发明提供压敏粘合剂组合物，其包含压敏粘合剂、碳纳米材料和导电聚合物，该碳纳米材料和导电聚合物分散在该压敏粘合剂中。
此外，本发明提供上述压敏粘合剂组合物，其中该碳纳米材料具有1-1,000nm的平均外围尺寸和10nm-100μm的平均长度。
此外，本发明提供上述压敏粘合剂组合物，其中该压敏粘合剂组合物进一步包含含能量射线可聚合基团的单体和/或低聚物。
此外，本发明提供上述压敏粘合剂组合物，其中该压敏粘合剂组合物还包含光致聚合引发剂。
另外，本发明提供上述压敏粘合剂组合物，其中以占该压敏粘合剂组合物的固体含量的0.1-15质量％的比例包含该碳纳米材料。
此外，本发明提供上述压敏粘合剂组合物，其中以占该压敏粘合剂组合物的固体含量的0.01-20质量％的比例包含该导电聚合物。
此外，本发明提供压敏粘合剂片，其包括基片和由上述压敏粘合剂组合物组成的压敏粘合剂层，该压敏粘合剂层形成于该基片的一个表面或两个表面上。
另外，本发明提供上述压敏粘合剂片，其中该压敏粘合剂片是用于半导体晶片加工的压敏粘合剂片。
本发明的效果
本发明的压敏粘合剂组合物具有优异的抗静电性能或优异的导电性能。当通过辐射能量射线固化该压敏粘合剂组合物时，在固化后该固化的压敏粘合剂组合物也具有优异的抗静电性能或优异的导电性能。
此外，如果将本发明的压敏粘合剂片粘到粘附体例如半导体晶片上，该压敏粘合剂片具有优异的抗静电性能或优异的导电性能。当通过辐射能量射线固化压敏粘合剂片，在固化后该固化的压敏粘合剂片也具有优异的抗静电性能或优异的导电性能。因此，可以更有效地进行半导体等的生产。
实施本发明的优选实施方案
本发明的压敏粘合剂组合物包含压敏粘合剂、碳纳米材料和导电聚合物。碳纳米材料和导电聚合物均匀分散在压敏粘合剂中。在本发明中，术语″均匀分散″是指碳纳米材料和导电聚合物分散在压敏粘合剂组合物和使用该压敏粘合剂组合物形成的压敏粘合剂层中而没有可见聚集的状态。碳纳米材料和导电聚合物的均匀分散发挥优异的抗静电性能或优异的导电性能。在本发明中，术语″具有抗静电性能″是指表面电阻率小于1013Ω/□，术语″具有导电性能″是指表面电阻率小于108Ω/□。在压敏粘合剂组合物包含含能量射线可聚合基团的化合物的情形下，如果在压敏粘合剂组合物的固化之前和/或固化之后表面电阻率在上述范围中，则压敏粘合剂组合物意味着具有抗静电性能或具有导电性能。
所述压敏粘合剂可以是水溶性压敏粘合剂，或有机溶剂可溶性压敏粘合剂。
所述压敏粘合剂包括例如，天然橡胶基压敏粘合剂、合成橡胶基压敏粘合剂、丙烯酸系树脂基压敏粘合剂、聚乙烯基醚树脂基压敏粘合剂、氨基甲酸酯树脂基压敏粘合剂和硅酮树脂基压敏粘合剂。合成橡胶基压敏粘合剂的具体实例包括苯乙烯-丁二烯橡胶、异丁烯-异戊二烯橡胶、聚异丁烯橡胶、聚异戊二烯橡胶、苯乙烯-异戊二烯嵌段共聚物、苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物、苯乙烯-乙烯-丁烯嵌段共聚物和乙烯-乙酸乙烯酯热塑性弹性体。
丙烯酸系树脂基压敏粘合剂的具体实例包括含(甲基)丙烯酸酯共聚物作为基础树脂的丙烯酸系树脂基压敏粘合剂。(甲基)丙烯酸酯共聚物包括烷基(甲基)丙烯酸烷基酯例如丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丙酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸2-乙基己基酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸丙酯和甲基丙烯酸丁酯中一种或多种单体，与任选地，一种或多种选自以下可共聚合单体的单体的共聚物：含羟基的(甲基)丙烯酸烷基酯例如丙烯酸2-羟乙酯、丙烯酸2-羟丙酯、丙烯酸3-羟丙酯、丙烯酸3-羟丁酯和丙烯酸4-羟丁酯、甲基丙烯酸2-羟乙酯、甲基丙烯酸2-羟丙酯、甲基丙烯酸3-羟丙酯、甲基丙烯酸3-羟丁酯和甲基丙烯酸4-羟丁酯；(甲基)丙烯酸，例如丙烯酸和甲基丙烯酸；乙烯基酯例如乙酸乙烯酯和丙酸乙烯酯；含氰基的化合物例如丙烯腈和甲基丙烯腈；含酰氨基的化合物例如丙烯酰胺，和芳族化合物例如苯乙烯和乙烯基吡啶。
(甲基)丙烯酸酯共聚物中基于(甲基)丙烯酸酯的单元的含量优选是50-98质量％，更优选60-95质量％，最优选70-93质量％。
(甲基)丙烯酸酯共聚物的重均分子量优选是300,000-2,500,000，更优选400,000-1,500,000，尤其优选450,000-1,000,000。
在本申请说明书中，术语″重均分子量″是指通过凝胶渗透色谱法测量的转换成标准聚苯乙烯的值。
聚乙烯基醚树脂基压敏粘合剂的具体实例包括含聚乙烯基乙基醚或聚乙烯基异丁基醚作为基础树脂的压敏粘合剂。氨基甲酸酯树脂基压敏粘合剂的具体实例包括这样的压敏粘合剂，它们包含多元醇与环状或链异氰酸酯的反应产物作为基础树脂，和添加剂例如增粘剂和增塑剂。硅酮树脂基压敏粘合剂的具体实例包括含二甲基聚硅氧烷作为基础树脂的压敏粘合剂。这些压敏粘合剂可以各自单独地使用或以两种或更多种的组合使用。
这些压敏粘合剂当中优选的是丙烯酸系树脂基压敏粘合剂。尤其优选的是通过用一种或多种交联剂例如多异氰酸酯基交联剂、环氧树脂基交联剂、氮丙啶基交联剂和螯合物基交联剂使丙烯酸系共聚物交联而获得的丙烯酸系树脂基压敏粘合剂。
多异氰酸酯基交联剂的实例包括甲苯二异氰酸酯(TDI)、六亚甲基二异氰酸酯(HMDI)、异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、苯二甲基二异氰酸酯(XDI)、氢化甲苯二异氰酸酯、二苯甲烷二异氰酸酯和其氢化产物、多亚甲基多苯基多异氰酸酯、萘-1，5-二异氰酸酯、多异氰酸酯预聚物和多羟甲基丙烷改性TDI。
环氧树脂基交联剂的实例包括乙二醇二缩水甘油醚、1，6-己二醇二缩水甘油醚、三羟甲基丙烷二缩水甘油醚、二缩水甘油基苯胺和二缩水甘油基胺。氮丙啶基交联剂的实例包括2，2-双羟基甲基丁醇-三[3-(1-氮丙啶基)丙酸酯]、4，4-双(亚乙基亚氨基羧氨基)二苯甲烷、三-2，4，6-(1-氮丙啶基)-1，3，5-三嗪、三[1-(2-甲基)氮丙啶基]氧化膦和六[1-(2-甲基)氮丙啶基]三磷杂三嗪。螯合物基交联剂的实例包括铝螯合物和钛螯合物。
交联剂可以各自单独地使用或以两种或更多种的组合使用。
交联剂的使用量相对于100质量份丙烯酸系共聚物优选为0.01-20质量份。
当通过辐射能量射线固化本发明的压敏粘合剂组合物时，使用能量射线可固化压敏粘合剂，其在该压敏粘合剂组合物中包含含能量射线可聚合基团的化合物。
该含能量射线可聚合基团的化合物包括例如，含能量射线可聚合基团的粘合剂的基础树脂，和含能量射线可聚合基团的单体和低聚物。
含能量射线可聚合基团的粘合剂的基础树脂的实例包括如下获得的基础树脂：使所述(甲基)丙烯酸酯共聚物与在分子中含能量射线可聚合基团和可以与之前描述的(甲基)丙烯酸酯共聚物中的羟基或羧基(例如，丙烯酸等)反应的官能团的化合物发生加成反应。此种化合物的实例包括2-甲基丙烯酰基氧乙基异氰酸酯和甲基丙烯酸缩水甘油酯。
含能量射线可聚合基团的单体和低聚物(其包含在能量射线可固化压敏粘合剂中)的实例包括例如，含两个或更多个官能团的多官能能量射线可固化丙烯酸系化合物例如多官能丙烯酸酯、氨基甲酸酯丙烯酸酯和聚酯丙烯酸酯。它们当中，氨基甲酸酯丙烯酸酯低聚物和聚酯丙烯酸酯低聚物是优选的，氨基甲酸酯丙烯酸酯低聚物是更优选的。
多官能丙烯酸酯的实例包括乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、丙二醇二(甲基)丙烯酸酯、丁二醇二(甲基)丙烯酸酯、新戊二醇二(甲基)丙烯酸酯、己二醇二(甲基)丙烯酸酯、三羟甲基乙烷三(甲基)丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇三(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇四(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇五(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯、甘油三(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯酸三烯丙基酯和双酚A环氧乙烷改性的二(甲基)丙烯酸酯。
氨基甲酸酯丙烯酸酯低聚物例如，通过用聚氨酯低聚物的羟基将(甲基)丙烯酸酯化来获得，该聚氨酯低聚物是通过使聚醚多元醇或聚酯多元醇与多异氰酸酯反应制备的。此外，通过使含羟基的(甲基)丙烯酸酯与含端异氰酸酯基的聚氨酯低聚物反应获得氨基甲酸酯丙烯酸酯低聚物，该聚氨酯低聚物是通过使聚醚多元醇或聚酯多元醇与多异氰酸酯反应制备的。多异氰酸酯的实例包括2，4-甲苯二异氰酸酯、2，6-甲苯二异氰酸酯、1，3-苯二甲基二异氰酸酯、1，4-苯二甲基二异氰酸酯、二苯基甲烷-4，4-二异氰酸酯。此外，含羟基的(甲基)丙烯酸酯的实例包括丙烯酸2-羟乙酯、甲基丙烯酸2-羟乙酯、丙烯酸2-羟丙酯和甲基丙烯酸2-羟丙酯。
聚酯丙烯酸酯低聚物例如通过用两端含羟基的聚酯低聚物的羟基将(甲基)丙烯酸酯化来获得，该两端含羟基的聚酯低聚物是通过使多元羧酸与多元醇缩合制备的；或通过用使多元羧酸与环氧烷烃发生加成反应制备的低聚物的端羟基将(甲基)丙烯酸酯化来获得。
含能量射线可聚合基团的低聚物的分子量(重均分子量)优选是1,000-100,000。特别地，氨基甲酸酯丙烯酸酯低聚物的分子量优选是1,000-50,000，更优选2,000-30,000。
含能量射线可聚合基团的单体和/或低聚物可以各自单独地使用或以两种或更多种的组合使用。
含能量射线可聚合基团的单体和/或低聚物的含量不受特别限制，但是优选占压敏粘合剂组合物的固体含量的5-80质量％，更优选15-60质量％。
术语″固体含量″是指当形成压敏粘合剂层时，除了通过干燥除去的组分之外的组分。具体来说，固体含量是指除此后提及的溶剂和分散介质之外的组分。
能量射线包括紫外线、电子束、α-射线、β-射线和γ-射线。当使用紫外线时，可固化组合物优选包含光致聚合引发剂。光致聚合引发剂包括常规光致聚合引发剂例如苯乙酮基化合物例如2-甲基-1-[4-(甲基硫基)苯基]-2-吗啉基(morphorino)丙烷-1-酮、甲氧基苯乙酮、2，2-二甲氧基-2-苯基苯乙酮和2，2-二乙氧基苯乙酮；二苯甲酮基化合物，例如二苯甲酮、苯甲酰基苯甲酸和3，3′-二甲基-4-甲氧基二苯甲酮；苯偶姻醚基化合物例如苯偶姻乙基醚、苯偶姻异丙基醚和茴香偶姻甲基醚；缩酮基化合物例如苄基二甲基缩酮；芳族磺酰氯基化合物，例如2-萘磺酰氯；光活性肟(oxyme)基化合物例如1-苯酮-1，1-丙二酮-2-(邻乙氧基羰基)肟。此外，可以使用低聚物型光致聚合引发剂。
光致聚合引发剂可以各自单独地使用或以两种或更多种的组合使用。
相对于100质量份含能量射线可聚合基团的化合物，光致聚合引发剂的配制量优选是0.1-15质量份，更优选0.2-10质量份，最优选0.5-5质量份。
导电聚合物包括例如，导电聚合物例如聚苯胺、聚噻吩、聚吡咯和聚喹喔啉。在它们当中，聚苯胺是特别优选的。
导电聚合物的分子量不受特别限制，但是优选1,500-100,000，更优选5,000-20,000。
导电聚合物的平均颗粒尺寸优选是100nm-1μm，更优选100-500nm。
导电聚合物的含量优选占压敏粘合剂组合物固体含量的0.01-20质量％，更优选0.1-15质量％，最优选0.3-10质量％。
碳纳米材料具有优选1-1,000nm，更优选2-100nm，最优选3-50nm的平均外围尺寸和优选10nm-100μm，更优选10nm-50μm，最优选100nm-30μm的平均长度。
平均外围尺寸是使用电子显微镜测量碳纳米材料的100个随机点获得的测量值的平均值。平均长度是使用电子显微镜测量碳纳米材料的100个随机点获得的测量值的平均值。此外，在沿着碳纳米材料的长度方向的中心段进行平均外围尺寸的测量。
如果碳纳米材料的形状是具有同心圆的横截面形状的圆柱形形状，则外围尺寸是指外圆周直径。
碳纳米材料的平均长度与平均外围尺寸的比值优选是100-5,000，更优选200-3,000。
碳纳米材料的实例包括例如，碳纳米线圈、单层或多层碳纳米管。它们当中，单层或多层碳纳米管是优选的，多层碳纳米管是更优选的。
碳纳米线圈具有优选10-100nm，更优选10-50nm，最优选15-40nm的平均外围尺寸和优选10nm-100μm，更优选10nm-50μm，最优选15nm-30μm的平均长度。碳纳米线圈的平均长度与平均外围尺寸的比值优选是200-5,000，更优选300-3,000。
单层碳纳米管具有优选1-10nm，更优选1-8nm，最优选2-7nm的平均外围尺寸，和优选10nm-100μm，更优选10nm-50μm，优选12nm-30μm的平均长度。单层碳纳米管的平均长度与平均外围尺寸的比值优选是1,000-5,000，更优选1,000-3,000。
多层碳纳米管具有优选10-100nm，更优选10-50nm，最优选10-30nm的平均外围尺寸，和优选10nm-100μm，更优选10nm-50μm，最优选10nm-30μm的平均长度。多层碳纳米管的平均长度与平均外围尺寸的比值优选是200-5,000，更优选300-3,000。
碳纳米线圈的形状可以是圆柱形和中空纤维形状或没有中空部分的纤维形状。碳纳米线圈的末端形状不需要一定是圆柱形形状。例如，碳纳米线圈的末端形状可以是变形例如锥形。此外，碳纳米线圈的末端形状可以是封闭结构或开放结构。此外，碳纳米管的形状通常是圆柱形和中空纤维形状。但是，碳纳米管的末端形状不需要一定是圆柱形形状。例如，碳纳米管的末端形状可以是变形例如锥形。此外，碳纳米管的末端形状可以是封闭结构或开放结构。
碳纳米管的商业产品优选包括由IRDINE NANOTECHNOLOGYCORPORATION制造的商品名″CVD-MWNT CM-95″的产品。
碳纳米材料的含量优选占压敏粘合剂组合物固体含量的0.1-15质量％，更优选0.5-10质量％。
为了将碳纳米材料和导电聚合物均匀地分散在压敏粘合剂中，优选将分散剂混合在该混合物中。
分散剂可以是水溶性分散剂，或有机溶剂可溶性分散剂。当此后提及的分散介质是水分散介质时，水溶性分散剂是优选的。当此后提及的分散介质是有机溶剂时，有机溶剂可溶性分散剂是优选的。
分散剂优选是具有醚骨架结构的聚合物。该聚合物的实例包括阴离子聚醚例如含羧基的聚醚，阳离子聚醚例如含氨基的聚醚和非离子聚醚。聚醚骨架结构包括具有聚氧亚烷基基团的骨架结构，具体来说，聚氧亚烷基均聚物例如聚亚乙基醚，聚亚丙基醚和聚亚丁基醚；和具有两个或更多个氧化亚烷基基团例如氧化亚乙基基团、氧化亚丙基基团和氧化亚丁基基团的聚氧亚烷基共聚物。它们当中，非离子聚醚是优选的。
分散剂的重均分子量不受特别限制，但是优选1,000-100,000，更优选5,000-70,000。
非离子聚醚的商业产品优选包括由Kyoeisha Chemical Co.，Ltd.制造的商品名″FLOWLEN NC-500″的产品。
分散剂的含量相对于100质量份碳纳米材料优选是50-1,000质量份，更优选60-500质量份。
为了均匀地将碳纳米材料和导电聚合物分散在压敏粘合剂中，优选的方法是包括将压敏粘合剂、碳纳米材料和导电聚合物在分散介质中混合以获得压敏粘合剂的分散液，然后搅拌该压敏粘合剂的分散液的方法。
搅拌可以通过常规的搅拌方法进行。特别是，通过施加超声波振动的搅拌是优选的。搅拌时间不受特别限制，但是通常优选0.5-5小时。
为了将碳纳米材料和导电聚合物更均匀地分散在压敏粘合剂中，以下方法是优选的：包括预先将碳纳米材料、导电聚合物和分散剂分散在分散介质中以制备碳纳米材料和导电聚合物的分散液，然后在压敏粘合剂中混合该碳纳米材料和导电聚合物的分散液的方法，或包括配制通过预先在分散介质中分散碳纳米材料和分散剂而获得的碳纳米材料的分散液，和通过预先在分散介质中分散导电聚合物和分散剂而获得的导电聚合物的分散液，然后同时地或依次地在压敏粘合剂中混合所述每种分散液的方法。后一种方法是更优选的。
分散介质包括含水溶剂和有机溶剂。有机溶剂是优选的。
有机溶剂包括醇例如异丁醇和异丙醇；芳族烃例如苯、甲苯和二甲苯；脂族烃例如己烷、庚烷、辛烷、壬烷和癸烷；酯例如乙酸乙酯和乙酸丁酯；酮例如甲基乙基酮、二乙基酮和二异丙基酮；溶纤剂溶剂例如乙基溶纤剂；和二醇醚溶剂例如丙二醇一甲基醚。它们当中，芳族溶剂是优选的。
在这种情况下，碳纳米材料在碳纳米材料的分散液中的含量优选是0.05-3质量％，更优选0.1-2.5质量％，最优选0.2-2.3质量％。导电聚合物在导电聚合物的分散液中的含量优选是0.01-15质量％，更优选0.5-10质量％，最优选1-8质量％。
为了通过搅拌均匀地分散碳纳米材料，碳纳米材料的分散液是优选的。此外，为了通过搅拌均匀地分散导电聚合物，导电聚合物的分散液是优选的。可以通过常规搅拌方法进行搅拌，但是尤其优选通过施加超声波振动进行搅拌。搅拌时间不受特别限制，但是通常优选0.5-5小时。
当在压敏粘合剂中混合碳纳米材料的分散液，或在压敏粘合剂中混合导电聚合物的分散液时，压敏粘合剂优选呈压敏粘合剂的分散液或溶液状态，其中该压敏粘合剂分散于或溶于溶剂或含能量射线可聚合基团的单体和/或低聚物中。
溶剂包括含水溶剂和有机溶剂。当施加压敏粘合剂组合物并然后将其干燥时，有机溶剂是优选的。
有机溶剂包括与上文所述相同的在分散介质中的溶剂。它们当中，芳族溶剂是优选的。溶剂的配制量可以根据要求的粘度适当地选择。
作为本发明压敏粘合剂片中的基片，可以使用各种塑料的片材和薄膜。
基片的实例包括如下各种合成树脂的片材或薄膜：聚烯烃树脂例如聚乙烯树脂和聚丙烯树脂；聚酯树脂例如聚对苯二甲酸乙二醇酯树脂、聚萘二甲酸乙二醇酯树脂和聚对苯二甲酸丁二醇酯树脂；聚氯乙烯树脂；聚苯乙烯树脂；聚氨酯树脂；聚碳酸酯树酯；聚酰胺树脂；聚酰亚胺树脂；氟树脂等。鉴于高强度和廉价成本，聚酯树脂例如聚对苯二甲酸乙二醇酯树脂的片材或薄膜是优选的。基片可以是单层或具有两个或更多个同样类型或不同类型的层的多层。
当使用能量射线可固化压敏粘合剂作为压敏粘合剂时，能量射线可透射基片是优选的。
对基片的厚度没有特别的限制；然而，通常优选厚度落入10-350μm，更优选25-300μm，尤其优选50-250μm的范围内。
在基片的表面上，可以提供用于改进粘附的处理。用于改进粘附的处理没有特别地限制，但是包括例如，电晕放电处理。
在本发明的压敏粘合剂片中，在该基片的一个表面或两个表面上形成了由上述压敏粘合剂组合物组成的压敏粘合剂层。
对压敏粘合剂层的厚度没有特别的限制；然而，通常优选厚度落入3-150μm，更优选5-100μm，尤其优选10-60μm的范围内。
可以通过在基片的一个表面或两个表面上施加上述压敏粘合剂并任选地干燥而在基片一个表面或两个表面上形成压敏粘合剂层。
在基片上施加上述压敏粘合剂组合物的方法的实例包括常规方法，例如，棒涂法、刀涂法、辊涂法、刮涂法、模涂法、凹版涂法和幕涂法。
优选通常在20-150℃下进行干燥。
本发明的压敏粘合剂片在用途方面不受限制并且可以用于各种领域，只要将压敏粘合剂片粘到其中要求抗静电性能或导电性能的领域中的粘附体上。
本发明的压敏粘合剂片可以用于在将压敏粘合剂片粘贴到粘附体上之后不辐射能量射线的用途，此外还可以用于在将压敏粘合剂片粘贴到粘附体上并输入处理工艺之后，通过能量射线辐射该压敏粘合剂片以降低粘合强度，然后从该粘附体上剥离以移除的用途。后面的用途包括例如，用于半导体晶片等的切片片材，它们用来粘在半导体晶片的背表面上以在切片过程中固定晶片，在该切片过程中，在通过粘贴而固定半导体晶片期间切割成型的元件并分成小片，然后通过拾取方法自动地回收该小元件；和用于半导体晶片等的表面保护片材，该保护片材用来在打磨半导体晶片背表面的过程中保护该半导体晶片的表面。
作为辐射的能量射线，可以使用从各种能量射线产生器件产生的能量射线。例如，作为紫外线，通常使用从紫外线灯辐射的紫外线。作为紫外线灯，紫外线灯例如高压汞灯、Fusion H灯和氙灯，它们可以产生光谱分布在300-400nm的波长区内的紫外线。通常，辐射的量优选是50-3,000mJ/cm2。
具体实施方式
实施例
下文中，将参照实施例对本发明进行具体描述。然而，本发明完全不受这些实施例限制。
(实施例1)
(1)碳纳米管的分散液的制备
将多层碳纳米管(由IRDINE NANOTECHNOLOGY CORPORATION制造的商品名″CVD-MWNT CM-95″的产品，圆柱形和中空纤维形状，平均外圆周直径为12nm，平均长度15μm，平均长度与平均外圆周直径的比值为1250)和具有聚氧亚烷基基团的非离子聚醚分散剂(由KyoeishaChemical Co.，Ltd.制造的商品名″FLOWLEN NC-500″的产品)按各自相同的量加入甲苯中，然后利用超声洗涤机(42kHz，125W)施加超声波振动2小时而进行分散以制备分散碳纳米管的甲苯溶液，其中碳纳米管和分散剂在该分散甲苯溶液中的浓度各自是2质量％。通过使用扫描型电子显微镜(由Hitachi High-Technologies Corporation制造的商品名″S-4700″的产品)各自按50,000放大率和15,000放大率观察而测量平均外圆周直径和平均长度的值。
(2)导电聚合物的分散液的制备
将聚苯胺(重均分子量10,000，平均颗粒尺寸200nm)和具有聚氧亚烷基基团的非离子聚醚分散剂(由Kyoeisha Chemical Co.，Ltd.制造的商品名″FLOWLEN NC-500″的产品)按各自相同的量加入甲苯中，然后利用超声洗涤机(42kHz，125W)施加超声波振动2小时而进行分散以制备分散聚苯胺的甲苯溶液，其中聚苯胺和分散剂在该分散甲苯溶液中的浓度各自是4.7质量％。
(3)压敏粘合剂组合物的制备
如下制备混合物液体：将10质量份异氰酸酯基交联剂(商品名″olibain BHS8515″，由TOYO INK MFG，CO.，LTD.制造，固体含量浓度37.5质量％)、70质量份作为含能量射线可聚合基团的低聚物的氨基甲酸酯丙烯酸酯基低聚物(商品名″UV-2250EA″，由The NipponSynthetic Chemical Industry Co.，Ltd.制造，重均分子量10,000，固体含量浓度30质量％)和1.0重量份作为光致聚合引发剂的2-甲基-1-[4-(甲基硫基)苯基]-2-吗啉基(morphorino)丙烷-1-酮(商品名″IRGACURE 907″，由Ciba Speciality Chemicals Inc.制造)添加到100质量份作为压敏粘合剂的基础树脂的丙烯酸酯共聚物树脂(丙烯酸正丁酯/丙烯酸的质量比＝90/10，重均分子量700,000，甲苯溶剂，固体含量浓度40质量％)中。向所获得的混合物液体中配制和混合13.9质量份上述(2)中制备的分散聚苯胺的甲苯溶液，然后配制和混合170质量份上述(1)中制备的分散碳纳米管的甲苯溶液以制备压敏粘合剂组合物。
碳纳米管的含量占压敏粘合剂组合物的固体含量的4.6质量％。聚苯胺的含量占压敏粘合剂组合物的固体含量的0.88质量％。
(4)压敏粘合剂片的制备
将上述(3)中制备的压敏粘合剂组合物施加在由聚对苯二甲酸乙二醇酯树脂组成的并且具有50μm的厚度的基片的一个表面上以形成干燥厚度为15μm的压敏粘合剂层，然后干燥以制备压敏粘合剂片。通过视觉观察制备的压敏粘合剂片。结果，没有观察到碳纳米管和聚苯胺的聚集。
(实施例2)
按与实施例1中描述的相同方法制备压敏粘合剂组合物，不同之处在于配制和混合136质量份分散碳纳米管的甲苯溶液，而不是实施例1中配制量的分散碳纳米管的甲苯溶液。碳纳米管的含量占压敏粘合剂组合物的固体含量的3.8质量％。聚苯胺的含量占压敏粘合剂组合物的固体含量的0.90质量％。
此外，按与实施例1中描述的相同方法制备压敏粘合剂片。通过视觉观察制备的压敏粘合剂片。结果，没有观察到碳纳米管和聚苯胺的聚集。
(实施例3)
按与实施例1中描述的相同方法制备压敏粘合剂组合物，不同之处在于配制和混合102质量份分散碳纳米管的甲苯溶液，而不是实施例1中的配制量的分散碳纳米管的甲苯溶液。碳纳米管的含量占压敏粘合剂组合物的固体含量的2.9质量％。聚苯胺的含量占压敏粘合剂组合物的固体含量的0.92质量％。
此外，按与实施例1中描述的相同方法制备压敏粘合剂片。通过视觉观察制备的压敏粘合剂片。结果，没有观察到碳纳米管和聚苯胺的聚集。
(实施例4)
按与实施例1中描述的相同方法制备压敏粘合剂组合物，不同之处在于配制和混合68质量份分散碳纳米管的甲苯溶液，而不是实施例1中的配制量的分散碳纳米管的甲苯溶液。碳纳米管的含量占压敏粘合剂组合物的固体含量的1.9质量％。聚苯胺的含量占压敏粘合剂组合物的固体含量的0.94质量％。
此外，按与实施例1中描述的相同方法制备压敏粘合剂片。通过视觉观察制备的压敏粘合剂片。结果，没有观察到碳纳米管和聚苯胺的聚集。
(实施例5)
按与实施例1中描述的相同方法制备压敏粘合剂组合物，不同之处在于配制和混合34质量份分散碳纳米管的甲苯溶液，而不是实施例1中的配制量的分散碳纳米管的甲苯溶液。碳纳米管的含量占压敏粘合剂组合物的固体含量的0.99质量％。聚苯胺的含量占压敏粘合剂组合物的固体含量的0.95质量％。
此外，按与实施例1中描述的相同方法制备压敏粘合剂片。通过视觉观察制备的压敏粘合剂片。结果，没有观察到碳纳米管和聚苯胺的聚集。
(实施例6)
按与实施例1中描述的相同方法制备压敏粘合剂组合物，不同之处在于配制和混合9质量份分散聚苯胺的甲苯溶液，而不是实施例1中的配制量的分散聚苯胺的甲苯溶液。碳纳米管的含量占压敏粘合剂组合物的固体含量的4.7质量％。聚苯胺的含量占压敏粘合剂组合物的固体含量的0.58质量％。
此外，按与实施例1中描述的相同方法制备压敏粘合剂片。通过视觉观察制备的压敏粘合剂片。结果，没有观察到碳纳米管和聚苯胺的聚集。
(实施例7)
按与实施例1中描述的相同方法制备压敏粘合剂组合物，不同之处在于配制和混合257质量份分散碳纳米管的甲苯溶液，而不是实施例1中的配制量的分散碳纳米管的甲苯溶液。碳纳米管的含量占压敏粘合剂组合物的固体含量的6.6质量％。聚苯胺的含量占压敏粘合剂组合物的固体含量的0.84质量％。
此外，按与实施例1中描述的相同方法制备压敏粘合剂片。通过视觉观察制备的压敏粘合剂片。结果，没有观察到碳纳米管和聚苯胺的聚集。
(实施例8)
按与实施例1中描述的相同方法制备压敏粘合剂组合物，不同之处在于配制和混合368质量份分散碳纳米管的甲苯溶液，而不是配制量的分散碳纳米管的甲苯溶液。碳纳米管的含量占压敏粘合剂组合物的固体含量的9.0质量％。聚苯胺的含量占压敏粘合剂组合物的固体含量的0.80质量％。
此外，按与实施例1中描述的相同方法制备压敏粘合剂片。通过视觉观察制备的压敏粘合剂片。结果，没有观察到碳纳米管和聚苯胺的聚集。
(实施例9)
按与实施例8中描述的相同方法制备压敏粘合剂组合物，不同之处在于配制和混合20质量份分散聚苯胺的甲苯溶液，而不是实施例8中的配制量的分散聚苯胺的甲苯溶液。碳纳米管的含量占压敏粘合剂组合物的固体含量的8.9质量％。聚苯胺的含量占压敏粘合剂组合物的固体含量的1.14质量％。
此外，按与实施例1中描述的相同方法制备压敏粘合剂片。
通过视觉观察制备的压敏粘合剂片。结果，没有观察到碳纳米管和聚苯胺的聚集。
(对比例1)
按与实施例1中描述的相同方法制备压敏粘合剂组合物，不同之处在于没有配制碳纳米管。
此外，按与实施例1中描述的相同方法制备压敏粘合剂片。
本发明实施例和对比例中制备的压敏粘合剂片的表面电阻率和起电电压在表1中示出。本发明实施例和对比例中制备的压敏粘合剂片的粘合强度在表2中示出。
按以下方法测量分散性能、表面电阻率、起电电压和粘合强度并进行评价。
(1)分散性能的评价
通过视觉观察尺寸为300mm和200mm的压敏粘合剂片中碳纳米管和聚苯胺的聚集存在或不存在。
(2)起电电压的测量
将尺寸为40mm和40mm的压敏粘合剂片安置在电衰减测量仪(商品名″STATIC HONESTMER″，由SHISHIDO Company Co.，Ltd.制造)上，并在1,300rpm下旋转。在旋转期间，在该压敏粘合剂的表面上施加10kV的电压。在60秒之后，测量起电电压。将测量值作为在紫外线辐射之前的起电电压。
通过使用皮带传送器型紫外线辐射装置在10m/min的传送器速度的条件下，用紫外线从基片的表面辐射类似的压敏粘合剂片10次(1,000mJ/cm2的总光量)，该紫外线辐射装置装配有一个240W/cm的具有fusion H电子管的灯。在紫外线的辐射之后，按上述相同的方法测量压敏粘合剂片的起电电压。
(3)表面电阻率的测量
将尺寸为100mm和100mm的压敏粘合剂片安置在电阻测量计(商品名″R8252 ELECTROMETER″，由ADVANTEST CORPORATION制造)上，并测量该压敏粘合剂片的压敏粘合剂表面上的表面电阻率。将测量值作为在紫外线辐射之前的表面电阻率。
通过使用皮带传送器型紫外线辐射装置在10m/min的传送器速度的条件下，用紫外线从基片的表面辐射类似的压敏粘合剂片10次(1,000mJ/cm2的总光量)，该紫外线辐射装置装配有一个240W/cm的具有fusion H电子管的灯。在紫外线的辐射之后，按上述相同的方法测量压敏粘合剂片的表面电阻率。
表1
Figure A20091011859500211
(4)粘合强度的测量
将上述实施例和对比例中制备的压敏粘合剂片粘在直径8英寸和厚度600μm的硅晶片的表面(镜面)上。并且根据JIS Z0237测量180度剥离的粘合强度(在UV辐射之前的粘合强度)。通过类似的方法，将压敏粘合剂片粘在硅晶片上。然后，通过使用皮带传送器型紫外线辐射装置在10m/min的传送器速度的条件下，用紫外线从基片的表面辐射该压敏粘合剂片(1,000mJ/cm2的总光量)，该紫外线辐射装置装配有一个240W/cm的具有fusion H电子管的灯。在紫外线的辐射之后，让该压敏粘合剂片静置30分钟。然后，根据JIS Z0237测量180度剥离的粘合强度(在UV辐射之后的粘合强度)。
(5)晶片切片试验
将上述实施例1-9中制备的压敏粘合剂片粘在直径8英寸和厚度350μm的硅晶片的背表面上，然后，按以下条件进行晶片的切片。在切片之后，通过使用皮带传送器型紫外线辐射装置在10m/min的传送器速度的条件下，用紫外线从基片的表面辐射该压敏粘合剂片(1,000mJ/cm2的总光量)，该紫外线辐射装置装配有一个240W/cm的具有fusion H电子管的灯。在紫外线的辐射之后，拾取通过切片获得的芯片。所有压敏粘合剂片不导致芯片在切片过程中飞起并且能保持和固定晶片和芯片。此外，在紫外线辐射之后，能容易地拾取芯片。
切片条件
装置：商品名″AWD-4008B″，由TOKYO SEIMISTU CO.，LTD.制造。
切片刀片：商品名″NBC-ZH2050 2HECC″，由DISCO Corporation制造
刀片的旋转数：30,000rpm
切片速度：100mm/sec
切片尺寸(芯片尺寸)：10mm和10mm
切割模式：下切
表2
Figure A20091011859500221
本发明的压敏粘合剂组合物在抗静电性能或导电性能方面优异并因此可以用于其中要求抗静电性能或导电性能的各种用途。此外，本发明的压敏粘合剂片可以用于其中要求抗静电性能或导电性能的各种用途，并且尤其可以优选用作半导体晶片等的切片片材和半导体晶片等的表面保护片材。

Claims (8)

1.压敏粘合剂组合物，其包含压敏粘合剂、碳纳米材料和导电聚合物，该碳纳米材料和导电聚合物分散在该压敏粘合剂中。
2.根据权利要求1的压敏粘合剂组合物，其中该碳纳米材料具有1-1,000nm的平均外围尺寸和10nm-100μm的平均长度。
3.根据权利要求1或2的压敏粘合剂组合物，其中该压敏粘合剂组合物进一步包含含能量射线可聚合基团的单体和/或低聚物。
4.根据权利要求3的压敏粘合剂组合物，其中该压敏粘合剂组合物还包含光致聚合引发剂。
5.根据权利要求1-4中任一项的压敏粘合剂组合物，其中该碳纳米材料占该压敏粘合剂组合物的固体含量的0.1-15质量％。
6.根据权利要求1-5中任一项的压敏粘合剂组合物，其中该导电聚合物占该压敏粘合剂组合物的固体含量的0.01-20质量％。
7.压敏粘合剂片，其包括基片和由根据权利要求1-6中任一项的压敏粘合剂组合物组成的压敏粘合剂层，该压敏粘合剂层形成于该基片的一个表面或两个表面上。
8.根据权利要求7的压敏粘合剂片，其中该压敏粘合剂片是用于半导体晶片加工的压敏粘合剂片。
CN200910118595A 2008-03-04 2009-03-04 压敏粘合剂组合物和压敏粘合剂片 Pending CN101525524A (zh)

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PB01 Publication
C02 Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001)
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

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