CN110003802B - 粘合片 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种粘合片,该粘合片在向被粘物贴附的初期即使施加50℃左右的温度也能够维持再加工性、并且之后能够使粘合力大幅上升。提供一种包含粘合剂层的粘合片。上述粘合剂层包含:聚合物A、和作为具有聚有机硅氧烷骨架的单体与(甲基)丙烯酸类单体的共聚物的聚合物B。上述聚合物B的基于上述(甲基)丙烯酸类单体的组成的玻璃化转变温度Tm1为50℃以上且100℃以下。上述粘合片在贴附后在80℃下加热5分钟后的粘合力N80为在贴附后在50℃下放置30分钟后的粘合力N50的5倍以上。

Description

粘合片
技术领域
本发明涉及粘合片。
本申请基于2017年11月20日申请的日本专利申请2017-222778号主张优先权,该申请的全部内容作为参考被并入本说明书中。
背景技术
粘合片通过牢固地粘接于被粘物而被用于被粘物彼此的粘接、物品向被粘物的固定、被粘物的加强等目的。以往,在这样的目的中使用了自贴附的初期起发挥高粘合力的粘合片。另外,最近,如专利文献1~3那样,提出了能够在向被粘物贴附的初期表现出低的粘合力、之后使粘合力大幅上升的粘合片。利用具有这种特性的粘合片,能够在粘合力上升前发挥对抑制粘合片的贴错、粘贴损坏导致的成品率降低有用的重新粘贴性(再加工性),并且在粘合力上升后发挥适于粘合片本来的使用目的的强粘合性。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本专利申请公开2014-224227号公报
专利文献2:日本特许第5890596号公报
专利文献3:日本特许第5951153号公报
发明内容
发明要解决的问题
然而,根据粘合片的使用方式,在贴附后、进展至后续的工序后,由于贴错、粘贴损坏的确认、后续工序的影响带来的位置偏移的发生等,有可能产生再加工的要求。这样的情况下,在对贴附于被粘物的粘合片要求再加工性的期间内,由于例如伴随制造工艺中使用的装置(输送装置、检查装置、其他各种处理装置等)的工作的发热的影响、来自临近的装置的排热、制造环境的温度上升等偶发的因素,可能要对上述粘合片施加40℃~50℃左右的温度。因此,本发明的目的在于,提供在向被粘物贴附的初期即使施加50℃左右的温度也能够维持再加工性、并且之后能够使粘合力大幅上升的粘合片。
用于解决问题的方案
根据本说明书,提供包含粘合剂层的粘合片。上述粘合剂层包含聚合物A、和作为具有聚有机硅氧烷骨架的单体与(甲基)丙烯酸类单体的共聚物的聚合物B。上述聚合物B基于上述(甲基)丙烯酸类单体的组成的玻璃化转变温度Tm1为50℃以上且100℃以下。上述粘合片在贴合于不锈钢板后在80℃下加热5分钟后的粘合力N80为在贴合于不锈钢板后在50℃保持30分钟后的粘合力N50的5倍以上。
所述构成的粘合片通过包含玻璃化转变温度Tm1为50℃以上且100℃以下聚合物B,从而能够使粘合力N80(以下,也称为“加热后粘合力”。)相对于粘合力N50提高为5倍以上(即,N80/N50≥5)。由此,即使在贴附初期可能施加50℃左右的温度的使用方式中,也表现良好的再加工性,并且能够通过之后的加热等使粘合力大幅上升。
在若干方式的粘合片中,上述粘合力N50与在贴合于不锈钢板后在23℃下放置30分钟后的粘合力N23的关系满足下式:(N50/N23)<10。利用这样的粘合片,由于在贴附的初期维持为室温的情况与暴露于达到50℃左右的温度的情况的粘合力(进而再加工性)的差异小,因此从操作性、工序管理的容易性的观点出发,是优选的。
在若干方式中,上述聚合物A的玻璃化转变温度TA例如可以为-80℃以上且小于0℃。此处公开的粘合片可以使用具有这样的玻璃化转变温度TA的聚合物A来适宜地实施。
在若干方式中,上述聚合物B的玻璃化转变温度TB例如可以为-10℃以上且10℃以下。此处公开的粘合片可以使用具有这样的玻璃化转变温度TB的聚合物B来适宜地实施。
在若干方式中,上述聚合物B中,均聚物的玻璃化转变温度高于170℃的单体的共聚比例可以为30重量%以下。此处公开的粘合片可以使用这样的共聚组成的聚合物B来适宜地实施。
在若干方式中,上述粘合剂层可以相对于上述聚合物A 100重量份包含大于0重量份且10重量份以下的交联剂。通过使用交联剂,从而在直至50℃左右的温度区域中可以有效地调节贴附初期的粘合力。由此,有容易得到适当兼顾贴附初期的再加工性和粘合力上升后的强粘合性的粘合片的倾向。
在若干方式中,作为上述聚合物B,可优选使用重均分子量(Mw)为10000以上且50000以下的聚合物。利用Mw处于上述范围的聚合物B,容易得到贴附初期的粘合力低、并且加热后粘合力高的粘合片。
在若干方式中,上述粘合剂层中的上述聚合物B的含量相对于上述聚合物A 100重量份可以设为0.05重量份以上且20重量份以下的范围。利用上述范围的含量,容易得到贴附初期的粘合力低、并且加热后粘合力高的粘合片。
此处公开的粘合片可以以具备具有第一面及第二面的支撑基材、在该支撑基材的至少上述第一面层叠有上述粘合剂层的形态、即带基材的粘合片的形态来实施。这样的带基材的粘合片的处理性、加工性可以变得良好。作为上述支撑基材,例如可优选采用厚度30μm以上的基材。
需要说明的是,适宜组合上述各要素而成者也包含在通过本专利申请而要求专利保护的发明的范围内。
附图说明
图1为示意性地示出一个实施方式的粘合片的构成的截面图。
图2为示意性地示出另一个实施方式的粘合片的构成的截面图。
图3为示意性地示出另一个实施方式的粘合片的构成的截面图。
附图标记说明
1、2、3 粘合片
10 支撑基材
10A 第一面
10B 第二面
21 粘合剂层(第一粘合剂层)
21A 粘合面(第一粘合面)
21B 粘合面(第二粘合面)
22 粘合剂层(第二粘合剂层)
22A 粘合面(第二粘合面)
31、32 剥离衬垫
100、200、300 带剥离衬垫的粘合片(粘合制品)
具体实施方式
以下,说明本发明的适宜的实施方式。对于除本说明书中特别提及的事项以外的实施本发明所必需的事项,本领域技术人员能够基于本说明书中记载的涉及发明实施的教导和申请时的技术常识来理解。本发明可以基于本说明书中公开的内容和本领域的技术常识来实施。
需要说明的是,以下的附图中有时对发挥相同作用的构件·部位标记相同的符号来说明,有时省略或简化重复说明。另外,附图记载的实施方式为了清楚地说明本发明而进行了示意化,并不一定准确地表示实际提供的制品的尺寸、缩尺。
另外,本说明书中,“丙烯酸类聚合物”是指聚合物结构中包含源自(甲基)丙烯酸类单体的单体单元的聚合物,典型的是指以超过50重量%的比例包含源自(甲基)丙烯酸类单体的单体单元的聚合物。另外,(甲基)丙烯酸类单体是指1分子中具有至少一个(甲基)丙烯酰基的单体。此处,“(甲基)丙烯酰基”是指包括丙烯酰基及甲基丙烯酰基的含义。因此,此处表述的(甲基)丙烯酸类单体的概念中可以包含具有丙烯酰基的单体(丙烯酸类单体)和具有甲基丙烯酰基的单体(甲基丙烯酸类单体)这两者。同样地,本说明书中,“(甲基)丙烯酸”是指包括丙烯酸及甲基丙烯酸的含义,“(甲基)丙烯酸酯”是指包括丙烯酸酯及甲基丙烯酸酯的含义。
<粘合片的结构例>
此处公开的粘合片含有粘合剂层而构成。此处公开的粘合片可以为上述粘合剂层层叠于支撑基材的单面或双面而成的带基材的粘合片的形态,也可以为不具有支撑基材的无基材粘合片的形态。以下,有时也将支撑基材简称为“基材”。
图1中示意性地示出一个实施方式的粘合片的结构。该粘合片1以具备具有第一面10A及第二面10B的片状的支撑基材10、和设置于该第一面10A侧的粘合剂层21的带基材的单面粘合片的形式构成。粘合剂层21固着于支撑基材10的第一面10A侧。粘合片1将粘合剂层21贴附于被粘物来使用。使用前(即,向被粘物贴附前)的粘合片1如图1所示,可以为粘合剂层21的表面(粘合面)21A与至少与粘合剂层21相对的一侧成为剥离性表面(剥离面)的剥离衬垫31抵接的形态的带剥离衬垫的粘合片100这样的构件。作为剥离衬垫31,例如,可优选使用通过在片状的基材(衬垫基材)的单面设置基于剥离处理剂的剥离层以使该单面成为剥离面的方式而构成者。或者也可以为省略剥离衬垫31,使用第二面10B成为剥离面的支撑基材10,卷绕粘合片1,由此使粘合面21A与支撑基材10的第二面10B抵接的形态(卷形态)。将粘合片1贴附于被粘物时,从粘合面21A将剥离衬垫31或支撑基材10的第二面10B剥离,并将露出的粘合面21A压接于被粘物。
图2中示意性地示出另一个实施方式的粘合片的结构。该粘合片2以具备具有第一面10A及第二面10B的片状的支撑基材10、设置于该第一面10A侧的粘合剂层21、和设置于第二面10B侧的粘合剂层22的带基材的双面粘合片的形式构成。粘合剂层(第一粘合剂层)21固着于支撑基材10的第一面10A,粘合剂层(第二粘合剂层)22固着于支撑基材10的第二面10B。对于粘合片2,将粘合剂层21、22贴附于被粘物的不同的部位来使用粘合剂层21、22所要贴付的部位可以为不同的构件的各个部位,也可以为单一构件内的不同的部位。使用前的粘合片2如图2所示,可以为粘合剂层21的表面(第一粘合面)21A及粘合剂层22的表面(第二粘合面)22A与至少与粘合剂层21、22相对的一侧分别成为剥离面的剥离衬垫31、32抵接的形态的带剥离衬垫的粘合片200这样的构件。作为剥离衬垫31、32,例如,可优选使用通过在片状的基材(衬垫基材)的单面设置基于剥离处理剂的剥离层以使该单面成为剥离面而构成者。或者也可以构成省略剥离衬垫32,使用双面成为剥离面的剥离衬垫31,使其与粘合片2重合卷绕成漩涡状,由此第二粘合面22A与剥离衬垫31的背面抵接的形态(卷形态)的带剥离衬垫的粘合片。
图3中示意性地示出又一个实施方式的粘合片的结构。该粘合片3以由粘合剂层21形成的无基材的双面粘合片的形式构成。对于粘合片3,将由粘合剂层21的一个表面(第一面)构成的第一粘合面21A和由粘合剂层21的另一个表面(第二面)构成的第二粘合面21B贴附于被粘物的不同的部位来使用。使用前的粘合片3如图3所示,可以为第一粘合面21A及第二粘合面21B与至少与粘合剂层21相对的侧分别成为剥离面的剥离衬垫31、32抵接的形态的带剥离衬垫的粘合片300这样的构件。或者可以构成省略剥离衬垫32,使用双面成为剥离面的剥离衬垫31,使其与粘合片3重合卷绕成漩涡状,由此第二粘合面21B与剥离衬垫31的背面抵接的形态(卷形态)的带剥离衬垫的粘合片。
需要说明的是,此处所说的粘合片的概念中可包含被称作粘合带、粘合薄膜、粘合标签等的构件。粘合片可以为卷形态,可以为片形态,还可以是根据用途、使用方式而被切断、冲裁加工等成适宜的形状的形态。此处公开的技术中的粘合剂层典型的是连续地形成,但不限定于此,例如也可以形成为点状、条纹状等规则或不规则的图案。
<粘合剂层>
此处公开的粘合片具备包含聚合物A、和作为具有聚有机硅氧烷骨架的单体与(甲基)丙烯酸类单体的共聚物的聚合物B的粘合剂层。这样的粘合剂层可以为由含有聚合物A或其前体、及聚合物B的粘合剂组合物形成的粘合剂层。对粘合剂组合物的形态没有特别限制,例如可以为水分散型、溶剂型、热熔型、活性能量射线固化型(例如光固化型)等各种形态。
(聚合物A)
作为聚合物A,可以使用粘合剂的领域中公知的丙烯酸类聚合物、橡胶系聚合物、聚酯系聚合物、氨基甲酸酯系聚合物、聚醚系聚合物、有机硅系聚合物、聚酰胺系聚合物、氟系聚合物等在室温区域中显示出橡胶弹性的各种的聚合物中的一种或两种以上。
聚合物A的玻璃化转变温度TA没有特别限定,可以以此处公开的粘合片得到优选的特性的方式进行选择。在若干方式中,可优选采用TA小于0℃的聚合物A。包含这样的聚合物A的粘合剂表现出适度的流动性(例如,该粘合剂中所含的聚合物链的运动性),因此,适于兼具初期的低粘合性和加热后的强粘合性的粘合片的实现。此处公开的粘合片可优选使用TA小于-10℃、小于-20℃、小于-30℃或小于-35℃的聚合物A来实施。在若干方式中,TA可以小于-40℃、也可以小于-50℃。TA的下限没有特别限制。从材料的获得容易性、粘合剂层的内聚力提高的观点出发,通常可优选采用TA为-80℃以上、-70℃以上或-65℃以上的聚合物A。从抑制N50的上升的观点出发,在若干方式中,TA例如可以为-63℃以上、可以为-55℃以上、可以为-50℃以上、也可以为-45℃以上。
此处,本说明书中,聚合物的玻璃化转变温度(Tg)是指文献、目录等中记载的公称值、或基于该聚合物的制备中所用的单体成分的组成由Fox式公求出的Tg。Fox公式如以下所示是共聚物的Tg、与构成该共聚物的单体分别均聚而成的均聚物的玻璃化转变温度Tgi的关系式。
1/Tg=Σ(Wi/Tgi)
在上述Fox公式中,Tg表示共聚物的玻璃化转变温度(单位:K),Wi表示该共聚物中的单体i的重量分数(重量基准的共聚比例),Tgi表示单体i的均聚物的玻璃化转变温度(单位:K)。在确定Tg的对象的聚合物为均聚物的情况下,该均聚物的Tg与对象的聚合物的Tg一致。
作为Tg的算出中使用的均聚物的玻璃化转变温度,使用公知资料中记载的值。具体而言,可列举出“Polymer Handbook”(第3版、John Wiley&Sons,Inc.,1989年)中的数值。对于在上述Polymer Handbook中记载有多种值的单体,采用最高的值。
作为上述Polymer Handbook中未记载的单体的均聚物的玻璃化转变温度,除了具有聚有机硅氧烷骨架的单体以外,使用通过以下的测定方法得到的值。
具体而言,在具备温度计、搅拌机、氮导入管及回流冷凝管的反应器中,投入单体100重量份、2,2’-偶氮双异丁腈0.2重量份及作为聚合溶剂的乙酸乙酯200重量份,边流通氮气边搅拌1小时。这样去除了聚合体系内的氧后,升温至63℃使其反应10小时。接着,冷却至室温,得到固体成分浓度33重量%的均聚物溶液。接着,将该均聚物溶液流延涂布在剥离衬垫上,进行干燥,制作厚度约2mm的试验样品(片状的均聚物)。将该试验样品冲裁成直径7.9mm的圆盘状,用平行板夹持,使用粘弹性试验机(TA Instruments公司制、机种名“ARES”),边施加频率1Hz的剪切应变,边在温度区域-70℃~150℃、5℃/分钟的升温速度下通过剪切模式测定粘弹性,将与tanδ的峰顶温度相当的温度作为均聚物的Tg。
另外,对于具有聚有机硅氧烷骨架的单体,将通过对该单体进行DSC(差示扫描量热测定)而得到的值、更具体而言基于后述的实施例中记载的方法而得到的值作为该具有聚有机硅氧烷骨架的单体的玻璃化转变温度,应用Fox公式。
虽没有特别限定,但聚合物A的重均分子量(Mw)通常为约5×104以上是适当的。如果利用所述Mw的聚合物A,则可以容易地得到表现出良好的内聚性的粘合剂。在若干方式中,聚合物A的Mw例如可以为10×104以上、可以为20×104以上、也可以为30×104以上。另外,聚合物A的Mw通常为约500×104以下是适当的。由于所述Mw的聚合物A容易形成表现出适度的流动性(聚合物链的运动性)的粘合剂,因此适于贴附初期的粘合力低、并且加热后粘合力高的粘合片的实现。
需要说明的是,本说明书中,聚合物A及聚合物B的Mw可以通过凝胶渗透色谱法(GPC)进行聚苯乙烯换算来求出。更具体而言,可以依据后述的实施例中记载的方法及条件测定Mw。
作为此处公开的粘合片中的聚合物A,可以优选采用丙烯酸类聚合物。若使用丙烯酸类聚合物作为聚合物A,则有容易得到与聚合物B的良好的相容性的倾向。聚合物A与聚合物B的相容性良好时,通过粘合剂层内的聚合物B的移动性提高,可有助于初期粘合力的降低及加热后粘合力的提高,因此是优选的。
丙烯酸类聚合物例如可以为含有50重量%以上的源自(甲基)丙烯酸烷基酯的单体单元的聚合物,即可以是用于制备该丙烯酸类聚合物的单体成分总量中的50重量%以上为(甲基)丙烯酸烷基酯的聚合物。作为(甲基)丙烯酸烷基酯,可以优选使用具有碳数1~20的(即,C1-20的)直链或支链状的烷基的(甲基)丙烯酸烷基酯。从容易获得特性的平衡的方面出发,单体成分总量中的(甲基)丙烯酸C1-20烷基酯的比例例如可以为50重量%以上、可以为60重量%以上、也可以为70重量%以上。基于同样的理由,单体成分总量中的(甲基)丙烯酸C1-20烷基酯的比例例如可以为99.9重量%以下、可以为98重量%以下、也可以为95重量%以下。在若干方式中,单体成分总量中的(甲基)丙烯酸C1-20烷基酯的比例例如可以为90重量%以下、可以为85重量%以下、也可以为80重量%以下。
作为(甲基)丙烯酸C1-20烷基酯的非限定性的具体例,可列举出(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸丙酯、(甲基)丙烯酸异丙酯、(甲基)丙烯酸正丁酯、(甲基)丙烯酸异丁酯、(甲基)丙烯酸仲丁酯、(甲基)丙烯酸叔丁酯、(甲基)丙烯酸戊酯、(甲基)丙烯酸异戊酯、(甲基)丙烯酸己酯、(甲基)丙烯酸庚酯、(甲基)丙烯酸辛酯、(甲基)丙烯酸2-乙基己酯、(甲基)丙烯酸异辛酯、(甲基)丙烯酸壬酯、(甲基)丙烯酸异壬酯、(甲基)丙烯酸癸酯、(甲基)丙烯酸异癸酯、(甲基)丙烯酸十一烷基酯、(甲基)丙烯酸十二烷基酯、(甲基)丙烯酸十三烷基酯、(甲基)丙烯酸十四烷基酯、(甲基)丙烯酸十五烷基酯、(甲基)丙烯酸十六烷基酯、(甲基)丙烯酸十七烷基酯、(甲基)丙烯酸硬脂基酯、(甲基)丙烯酸异硬脂基酯、(甲基)丙烯酸十九烷基酯、(甲基)丙烯酸二十烷基酯等。
这些当中,至少优选使用(甲基)丙烯酸C1-18烷基酯,至少更优选使用(甲基)丙烯酸C1-14烷基酯。在若干方式中,丙烯酸类聚合物可以含有选自(甲基)丙烯酸C4-12烷基酯(优选丙烯酸C4-10烷基酯、例如丙烯酸C6-10烷基酯)中的至少一种作为单体单元。例如,优选包含丙烯酸正丁酯(BA)及丙烯酸2-乙基己酯(2EHA)中的一者或两者的丙烯酸类聚合物,特别优选至少包含2EHA的丙烯酸类聚合物。作为可优选使用的其他(甲基)丙烯酸C1-18烷基酯的例子,可列举出丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸甲酯(MMA)、甲基丙烯酸正丁酯(BMA)、甲基丙烯酸2-乙基己酯(2EHMA)、丙烯酸异硬脂基酯(ISTA)等。
对于构成丙烯酸类聚合物的单体单元,可以根据需要与作为主成分的(甲基)丙烯酸烷基酯一起包含可与(甲基)丙烯酸烷基酯共聚的其他单体(共聚性单体)。作为共聚性单体,可以适当地使用具有极性基团(例如,羧基、羟基、含氮原子的环等)的单体。具有极性基团的单体可有助于向丙烯酸类聚合物中导入交联点、或提高丙烯酸类聚合物的内聚力。共聚性单体可以单独使用一种或组合使用两种以上。
作为共聚性单体的非限定性的具体例,可列举出以下的单体。
含羧基单体:例如,丙烯酸、甲基丙烯酸、羧基乙基丙烯酸酯、羧基戊基丙烯酸酯、衣康酸、马来酸、富马酸、巴豆酸、异巴豆酸等。
含酸酐基单体:例如,马来酸酐、衣康酸酐。
含羟基单体:例如,(甲基)丙烯酸2-羟基乙酯、(甲基)丙烯酸2-羟基丙酯、(甲基)丙烯酸2-羟基丁酯、(甲基)丙烯酸3-羟基丙酯、(甲基)丙烯酸4-羟基丁酯、(甲基)丙烯酸6-羟基己酯、(甲基)丙烯酸8-羟基辛酯、(甲基)丙烯酸10-羟基癸酯、(甲基)丙烯酸12-羟基月桂酯、(4-羟基甲基环己基)甲基(甲基)丙烯酸酯等(甲基)丙烯酸羟基烷基酯等。
含有磺酸基或磷酸基的单体:例如,苯乙烯磺酸、烯丙基磺酸、乙烯基磺酸钠、2-(甲基)丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸、(甲基)丙烯酰胺丙磺酸、磺基丙基(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯酰氧基萘磺酸、2-羟基乙基丙烯酰基磷酸酯等。
含环氧基单体:例如,(甲基)丙烯酸缩水甘油酯、(甲基)丙烯酸-2-乙基缩水甘油醚等含环氧基丙烯酸酯、烯丙基缩水甘油醚、(甲基)丙烯酸缩水甘油醚等。
含氰基单体:例如,丙烯腈、甲基丙烯腈等。
含异氰酸酯基单体:例如,(甲基)丙烯酸2-异氰酸酸根合乙酯等。
含酰胺基单体:例如,(甲基)丙烯酰胺;N,N-二甲基(甲基)丙烯酰胺、N,N-二乙基(甲基)丙烯酰胺、N,N-二丙基(甲基)丙烯酰胺、N,N-二异丙基(甲基)丙烯酰胺、N,N-二(正丁基)(甲基)丙烯酰胺、N,N-二(叔丁基)(甲基)丙烯酰胺等N,N-二烷基(甲基)丙烯酰胺;N-乙基(甲基)丙烯酰胺、N-异丙基(甲基)丙烯酰胺、N-丁基(甲基)丙烯酰胺、N-正丁基(甲基)丙烯酰胺等N-烷基(甲基)丙烯酰胺;N-乙烯基乙酰胺等N-乙烯基羧酸酰胺类;具有羟基和酰胺基的单体,例如N-(2-羟基乙基)(甲基)丙烯酰胺、N-(2-羟基丙基)(甲基)丙烯酰胺、N-(1-羟基丙基)(甲基)丙烯酰胺、N-(3-羟基丙基)(甲基)丙烯酰胺、N-(2-羟基丁基)(甲基)丙烯酰胺、N-(3-羟基丁基)(甲基)丙烯酰胺、N-(4-羟基丁基)(甲基)丙烯酰胺等N-羟基烷基(甲基)丙烯酰胺;具有烷氧基和酰胺基的单体,例如N-甲氧基甲基(甲基)丙烯酰胺、N-甲氧基乙基(甲基)丙烯酰胺、N-丁氧基甲基(甲基)丙烯酰胺等N-烷氧基烷基(甲基)丙烯酰胺;除此之外的N,N-二甲基氨基丙基(甲基)丙烯酰胺、N-(甲基)丙烯酰吗啉等。
具有含氮原子的环的单体:例如N-乙烯基-2-吡咯烷酮、N-甲基乙烯基吡咯烷酮、N-乙烯基吡啶、N-乙烯基哌啶酮、N-乙烯基嘧啶、N-乙烯基哌嗪、N-乙烯基吡嗪、N-乙烯基吡咯、N-乙烯基咪唑、N-乙烯基噁唑、N-(甲基)丙烯酰基-2-吡咯烷酮、N-(甲基)丙烯酰基哌啶、N-(甲基)丙烯酰基吡咯烷、N-乙烯基吗啉、N-乙烯基-3-吗啉酮、N-乙烯基-2-己内酰胺、N-乙烯基-1,3-噁嗪-2-酮、N-乙烯基-3,5-吗啉二酮、N-乙烯基吡唑、N-乙烯基异噁唑、N-乙烯基噻唑、N-乙烯基异噻唑、N-乙烯基哒嗪等(例如,N-乙烯基-2-己内酰胺等内酰胺类)。
具有琥珀酰亚胺骨架的单体:例如N-(甲基)丙烯酰氧基亚甲基琥珀酰亚胺、N-(甲基)丙烯酰基-6-氧六亚甲基琥珀酰亚胺、N-(甲基)丙烯酰基-8-氧六亚甲基琥珀酰亚胺等。
马来酰亚胺类:例如N-环己基马来酰亚胺、N-异丙基马来酰亚胺、N-月桂基马来酰亚胺、N-苯基马来酰亚胺等。
衣康酰亚胺类:例如N-甲基衣康酰亚胺、N-乙基衣康酰亚胺、N-丁基衣康酰亚胺、N-辛基衣康酰亚胺、N-2-乙基己基衣康酰亚胺、N-环己基衣康酰亚胺、N-月桂基衣康酰亚胺等。
(甲基)丙烯酸氨基烷基酯类:例如(甲基)丙烯酸氨基乙酯、(甲基)丙烯酸N,N-二甲基氨基乙酯、(甲基)丙烯酸N,N-二乙基氨基乙酯、(甲基)丙烯酸叔丁基氨基乙酯。
含烷氧基单体:例如,(甲基)丙烯酸2-甲氧基乙酯、(甲基)丙烯酸3-甲氧基丙酯、(甲基)丙烯酸2-乙氧基乙酯、(甲基)丙烯酸丙氧基乙酯、(甲基)丙烯酸丁氧基乙酯、(甲基)丙烯酸乙氧基丙酯等(甲基)丙烯酸烷氧基烷基酯类;(甲基)丙烯酸甲氧基乙二醇酯、(甲基)丙烯酸甲氧基聚丙二醇酯等(甲基)丙烯酸烷氧基亚烷基二醇酯类。
乙烯基酯类:例如乙酸乙烯酯、丙酸乙烯酯等。
乙烯基醚类:例如甲基乙烯基醚、乙基乙烯基醚等乙烯基烷基醚。
芳香族乙烯基化合物:例如苯乙烯、α-甲基苯乙烯、乙烯基甲苯等。
烯烃类:例如乙烯、丁二烯、异戊二烯、异丁烯等。
具有脂环式烃基的(甲基)丙烯酸酯:例如(甲基)丙烯酸环戊酯、(甲基)丙烯酸环己酯、(甲基)丙烯酸异冰片酯、(甲基)丙烯酸二环戊酯等。
具有芳香族烃基的(甲基)丙烯酸酯:例如,(甲基)丙烯酸苯酯、(甲基)丙烯酸苯氧基乙酯、(甲基)丙烯酸苄酯等。
除以之外的、(甲基)丙烯酸四氢糠基酯等含杂环的(甲基)丙烯酸酯、氯乙烯、含氟原子的(甲基)丙烯酸酯等含卤素原子的(甲基)丙烯酸酯、有机硅(甲基)丙烯酸酯等含硅原子的(甲基)丙烯酸酯、由萜烯化合物衍生物醇得到的(甲基)丙烯酸酯等。
使用这样的共聚性单体的情况下,其用量没有特别限定,通常设为单体成分总量的0.01重量%以上是适当的。从更好地发挥共聚性单体的使用带来的效果的观点出发,可以将共聚性单体的用量设为单体成分总量的0.1重量%以上,也可以设为1重量%以上。另外,共聚性单体的用量可以设为单体成分总量的50重量%以下,优选设为40重量%以下。由此,可以防止粘合剂的内聚力变得过高,可提高在常温(25℃)下的胶粘感。
在若干方式中,丙烯酸类聚合物优选含有选自由下述通式(M1)所示的N-乙烯基环状酰胺及含羟基单体(可以为具有羟基和其他官能团的单体、例如含有羟基和酰胺基的单体。)组成的组中的至少一种单体作为单体单元。
Figure BDA0001849566340000141
此处,上述通式(M1)中的R1为2价的有机基团。
通过N-乙烯基环状酰胺的使用,可调整粘合剂的内聚力、极性,提高加热后粘合力。作为N-乙烯基环状酰胺的具体例,可列举出N-乙烯基-2-吡咯烷酮、N-乙烯基-2-哌啶酮、N-乙烯基-3-吗啉酮、N-乙烯基-2-己内酰胺、N-乙烯基-1,3-噁嗪-2-酮、N-乙烯基-3,5-吗啉二酮等。特别优选为N-乙烯基-2-吡咯烷酮、N-乙烯基-2-己内酰胺。
N-乙烯基环状酰胺的用量没有特别限制,通常设置为用于制备丙烯酸类聚合物的单体成分总量的0.01重量%以上(优选0.1重量%以上、例如0.5重量%以上)是适当的。在若干方式中,N-乙烯基环状酰胺的用量可以设为上述单体成分总量的1重量%以上,可以设为5重量%以上,也可以设为10重量%以上。另外,从提高在常温(25℃)下的胶粘感、提高低温下的柔软性的观点出发,N-乙烯基环状酰胺的用量通常设为上述单体成分总量的40重量%以下是适当的,可以设为30重量%以下,也可以设为20重量%以下。
通过含羟基单体的使用,可调整粘合剂的内聚力、极性,提高加热后粘合力。另外,含羟基单体提供与后述的交联剂(例如,异氰酸酯系交联剂)的反应位点,通过交联反应可提高粘合剂的内聚力。
作为含羟基单体,可以适当地使用(甲基)丙烯酸2-羟基乙酯、(甲基)丙烯酸4-羟基丁酯、(甲基)丙烯酸6-羟基己酯、N-(2-羟基乙基)(甲基)丙烯酰胺等。作为其中优选的例子,可列举出丙烯酸2-羟基乙酯(HEA)、丙烯酸4-羟基丁酯(4HBA)、N-(2-羟基乙基)丙烯酰胺(HEAA)。
含羟基单体的用量没有特别限制,通常设为用于制备丙烯酸类聚合物的单体成分总量的0.01重量%以上(优选0.1重量%以上、例如0.5重量%以上)是适当的。在若干方式中,含羟基单体的用量可以设为上述单体成分总量的1重量%以上,可以设为5重量%以上,也可以设为10重量%以上。另外,从提高在常温(25℃)下的胶粘感、提高低温下的柔软性的观点出发,含羟基单体的用量通常设为上述单体成分总量的40重量%以下是适当的,可以设为30重量%以下,可以设为20重量%以下,也可以设为10重量%以下或5重量%以下。
在若干方式中,作为共聚性单体,可以将N-乙烯基环状酰胺和含羟基单体组合使用。该情况下,N-乙烯基环状酰胺与含羟基单体的合计量例如可以设为用于制备丙烯酸类聚合物的单体成分总量的0.1重量%以上,可以设为1重量%以上,可以设为5重量%以上,可以设为10重量%以上,可以设为15重量%以上,可以设为20重量%以上,也可以设为25重量%以上。另外,N-乙烯基环状酰胺与含羟基单体的合计量例如可以设为单体成分总量的50重量%以下,优选设为40重量%以下。
得到丙烯酸类聚合物的方法没有特别限定,可以适宜采用溶液聚合法、乳液聚合法、本体聚合法、悬浮聚合法、光聚合法等作为丙烯酸类聚合物的合成方法已知的各种聚合方法。在若干方式中,可优选采用溶液聚合法。进行溶液聚合时的聚合温度可以根据使用的单体及溶剂的种类、聚合引发剂的种类等来适宜选择,例如可以设为20℃~170℃左右(典型的是40℃~140℃左右)。
聚合中使用的引发剂可以根据聚合方法从以往公知的热聚合引发剂、光聚合引发剂等中适宜选择。聚合引发剂可以单独使用一种或组合使用两种以上。
作为热聚合引发剂,例如可列举出偶氮系聚合引发剂(例如,2,2’-偶氮双异丁腈、2,2’-偶氮双-2-甲基丁腈、2,2’-偶氮双(2-甲基丙酸)二甲酯、4,4’-偶氮双-4-氰基戊酸、偶氮双异戊腈、2,2’-偶氮双(2-脒基丙烷)二盐酸盐、2,2’-偶氮双[2-(5-甲基-2-咪唑啉-2-基)丙烷]二盐酸盐、2,2’-偶氮双(2-甲基丙脒)二硫酸盐、2,2’-偶氮双(N,N’-二亚甲基异丁基脒)二盐酸盐等);过硫酸钾等过硫酸盐;过氧化物系聚合引发剂(例如,过氧化二苯甲酰、叔丁基过氧化马来酸酯、过氧化月桂酰等);氧化还原系聚合引发剂等。热聚合引发剂的用量没有特别限制,例如,可以设为相对于丙烯酸类聚合物的制备中使用的单体成分100重量份为0.01重量份~5重量份、优选为0.05重量份~3重量份的范围内的量。
作为光聚合引发剂,没有特别限制,例如,可以使用苯偶姻醚系光聚合引发剂、苯乙酮系光聚合引发剂、α-酮醇系光聚合引发剂、芳香族磺酰氯系光聚合引发剂、光活性肟系光聚合引发剂、苯偶姻系光聚合引发剂、苯偶酰系光聚合引发剂、二苯甲酮系光聚合引发剂、缩酮系光聚合引发剂、噻吨酮系光聚合引发剂、酰基氧化膦系光聚合引发剂等。光聚合引发剂的用量没有特别限制,例如,可以设为相对于丙烯酸类聚合物的制备中使用的单体成分100重量份为0.01重量份~5重量份、优选0.05重量份~3重量份的范围内的量。
在若干方式中,丙烯酸类聚合物可以以对在如上所述的单体成分中配混聚合引发剂而成的混合物照射紫外线(UV)而使该单体成分的一部分聚合而成的部分聚合物(丙烯酸类聚合物浆液)的形态包含在用于形成粘合剂层的粘合剂组合物中。可以将包含所述丙烯酸类聚合物浆液的粘合剂组合物涂布于规定的被涂布体,照射紫外线从而完成聚合。即,上述丙烯酸类聚合物浆液可以作为丙烯酸类聚合物的前体来把握。此处公开的粘合剂层例如可以使用包含上述丙烯酸类聚合物浆液和聚合物B的粘合剂组合物来形成。
(聚合物B)
此处公开的技术中的聚合物B为具有聚有机硅氧烷骨架的单体(以下,也称为“单体S1”。)与(甲基)丙烯酸类单体的共聚物。对于聚合物B,利用源自单体S1的聚有机硅氧烷结构的低极性及运动性,可以作为抑制向被粘物贴附的初期的粘合力、并且通过在高于50℃的温度下的加热或经时而使对被粘物的粘合力上升的粘合力上升延迟剂起作用。作为单体S1,没有特别限定,可以使用含有聚有机硅氧烷骨架的任意单体。单体S1由于源自其结构的极性低,会促进在使用前(向被粘物贴附前)的粘合片中聚合物B在粘合剂层表面的不均匀存在,表现出贴合初期的轻剥离性(低粘合性)。作为单体S1,可以优选使用在单末端具有聚合性反应基团的结构。通过这样的单体S1与(甲基)丙烯酸类单体的共聚,形成在侧链具有聚有机硅氧烷骨架的聚合物B。所述结构的聚合物B基于侧链的运动性及移动容易性而容易成为初期粘合力低、并且加热后粘合力高的物质。
作为单体S1,例如,可以使用下述通式(1)或(2)所示的化合物。更具体而言,可列举出作为信越化学工业株式会社制的单末端反应性硅油的X-22-174ASX、X-22-2426、X-22-2475、KF-2012等。单体S1可以单独使用一种或组合使用两种以上。
Figure BDA0001849566340000181
Figure BDA0001849566340000182
此处,上述通式(1)、(2)中的R3为氢或甲基,R4为甲基或1价的有机基团,m及n为0以上的整数。
单体S1的官能团当量例如优选为700g/mol以上且小于15000g/mol、更优选为800g/mol以上且小于10000g/mol、进一步优选为850g/mol以上且小于6000g/mol、特别优选为1500g/mol以上且小于5000g/mol。若单体S1的官能团当量小于700g/mol,则可能不会充分地抑制初期粘合力。若单体S1的官能团当量为15000g/mol以上,则可能粘合力的上升不充分。若单体S1的官能团当量为上述范围内,则容易将粘合剂层内的相容性(例如,与聚合物A的相容性)、移动性调节为适度的范围,容易实现以高水平兼顾初期的低粘合性和粘合力上升后的强粘合性的粘合片。
此处,“官能团当量”是指平均1个官能团上键合的主骨架(例如聚二甲基硅氧烷)的重量。关于标记单位g/mol,换算为官能团1mol。单体S1的官能团当量例如可以由基于核磁共振(NMR)的1H-NMR(质子NMR)的波谱强度算出。基于1H-NMR的波谱强度的单体S1的官能团当量(g/mol)的算出可以根据1H-NMR波谱解析的通常的结构解析方法、根据需要参照日本专利第5951153号公报的记载进行。
需要说明的是,使用官能团当量不同的两种以上的单体作为单体S1的情况下,作为单体S1的官能团当量,可以使用算术平均值。即,包含官能团当量不同的n种单体(单体S11、单体S12……单体S1n)的单体S1的官能团当量可以通过下式来计算。
单体S1的官能团当量(g/mol)=(单体S11的官能团当量×单体S11的配混量+单体S12的官能团当量×单体S12的配混量+……+单体S1n的官能团当量×单体S1n的配混量)/(单体S11的配混量+单体S12的配混量+……+单体S1n的配混量)
单体S1的含量相对于用于制备聚合物B的全部单体成分例如可以为5重量%以上,从更好地发挥作为粘合力上升延迟剂的效果的观点出发,优选设为10重量%以上,可以设为15重量%以上,也可以设为20重量%以上。另外,对于单体S1的含量,从聚合反应性、相容性的观点出发,相对于用于制备聚合物B的全部单体成分设为60重量%以下是适当的,可以设为50重量%以下,可以设为40重量%以下,也可以设为30重量%以下。若单体S1的含量少于5重量%,则可能不会充分地抑制初期粘合力。若单体S1的含量多于60重量%,则可能粘合力的上升不充分。
聚合物B的制备中所使用的单体成分除了单体S1以外,还包含可与单体S1共聚的(甲基)丙烯酸类单体。通过使一种或两种以上的(甲基)丙烯酸类单体与单体S1共聚,从而可适当地调节粘合剂层内的聚合物B的移动性。使单体S1与(甲基)丙烯酸类单体共聚也可有助于改善聚合物B与聚合物A(例如,丙烯酸类聚合物)的相容性。
此处公开的技术中的聚合物B中,上述单体成分中所含的(甲基)丙烯酸类单体的组成优选以基于该(甲基)丙烯酸类单体的组成的玻璃化转变温度Tm1为50℃以上且100℃以下的方式来设定。利用Tm1为50℃以上的聚合物B,在包含该聚合物B的粘合片中,有抑制N50的上升的倾向。认为这是因为:利用Tm1为50℃以上的聚合物B,伴随着室温~50℃左右为止的温度上升的聚有机硅氧烷结构部分的运动性、移动性的提高被聚合物B中所含的源自(甲基)丙烯酸类单体的单体单元有效地抑制,可更好地维持由上述聚有机硅氧烷结构部分的存在带来的低粘合性。若Tm1低于50℃,则抑制N50的上升的效果减少。另外,若Tm1高于100℃,则有加热后粘合力(N80)降低的倾向。若利用Tm1为50℃以上且100℃以下的聚合物B,则能够使N80相对于N50大幅上升。因此,Tm1处于上述范围的组成的聚合物B适于实现满足N80/N50≥5的粘合片。
在若干方式中,玻璃化转变温度Tm1例如可以为53℃以上、可以为56℃以上、可以为59℃以上、可以为62℃以上、可以为65℃以上、也可以为68℃以上或70℃以上。利用Tm1更高的聚合物B时,有抑制N50的上升的效果变得更大的倾向。另外,从使在高于50℃的温度区域中的加热带来的粘合力的上升容易的观点出发,在若干方式中,Tm1例如可以为100℃以下、可以为90℃以下、可以为85℃以下、也可以为80℃以下或小于80℃。
此处,基于上述(甲基)丙烯酸类单体的组成的玻璃化转变温度Tm1是指:仅基于聚合物B的制备中所使用的单体成分中的(甲基)丙烯酸类单体的组成,通过Fox公式求出的Tg。对于Tm1,可以仅将聚合物B的制备中所使用的单体成分中的(甲基)丙烯酸类单体作为对象,应用上述的Fox公式,由各(甲基)丙烯酸类单体的均聚物的玻璃化转变温度、和该(甲基)丙烯酸类单体的合计量中占据的各(甲基)丙烯酸类单体的重量分数来算出。从容易发挥适当设定Tm1所带来的效果的观点出发,在用于制备聚合物B的全部单体成分中占据的单体S1和(甲基)丙烯酸类单体的合计量例如可以为50重量%以上、可以为70重量%以上、可以为85重量%以上、可以为90重量%以上、可以为95重量%以上,也可以实质上为100重量%。
聚合物B的玻璃化转变温度TB没有特别限定,可以以此处公开的粘合片得到优选的特性的方式进行选择。聚合物B的TB例如可以为小于50℃、可以为30℃以下、可以为20℃以下、可以为15℃以下、也可以为10℃以下。若聚合物B的TB变低,则有该聚合物B的移动性提高、通过在高于50℃的温度区域中的加热容易使粘合力上升的倾向。另外,在若干方式中,聚合物B的TB例如可以为-40℃以上、可以为-30℃以上、可以为-20℃以上、也可以为-10℃以上。若聚合物B的TB变高,则有容易抑制N50的倾向。
此处公开的粘合片的若干方式中,聚合物B优选均聚物的玻璃化转变温度高于170℃的单体的共聚比例为30重量%以下。此处,本说明书中单体的共聚比例为X重量%以下在没有特殊说明的情况下是指包含该单体的共聚比例为0重量%的方式、即该单体实质上未共聚的方式。另外,实质上未共聚是指至少想要使上述单体不共聚。若均聚物的玻璃化转变温度高于170℃的单体的共聚比例高,则聚合物B的移动性往往不足,在高于50℃的温度区域中的加热带来的粘合力的上升可能会变困难。通过将均聚物的玻璃化转变温度高于170℃的单体的共聚比例设为小于30重量%,从而可实现N80的提高及N50/N80的提高中的至少一个效果。
在若干方式中,用于制备聚合物B的单体成分的组成可以以使Tm1高于TB的方式、即使Tm1-TB大于0℃的方式来设定。利用这样的组成,容易适当地发挥通过上述单体成分中所含的(甲基)丙烯酸类单体的组成来调节聚合物B的移动性的效果。Tm1-TB例如可以为40℃~100℃左右、可以为50℃~90℃左右、也可以为65℃~85℃左右。
从容易控制粘合剂层内的聚合物B的移动性的观点出发,在若干方式中,用于制备聚合物B的单体成分的组成可以以如下方式来设定:按照与聚合物A的玻璃化转变温度TA的关系计,使Tm1比TA高20℃以上、即Tm1-TA为20℃以上。在若干方式中,Tm1-TA例如可以为50℃~130℃、也可以为60℃~120℃左右或70℃~120℃左右。
作为在用于制备聚合物B的单体成分中可使用的(甲基)丙烯酸类单体,例如,可列举出(甲基)丙烯酸烷基酯。例如,可以使用上述作为聚合物A为丙烯酸类聚合物的情况下可使用的(甲基)丙烯酸烷基酯而例示出的单体的一种或两种以上作为聚合物B的共聚成分。在若干方式中,聚合物B可以含有至少一种(甲基)丙烯酸C4-12烷基酯(优选(甲基)丙烯酸C4-10烷基酯、例如(甲基)丙烯酸C6-10烷基酯)作为单体单元。在另一些方式中,聚合物B可以含有至少一种甲基丙烯酸C1-18烷基酯(优选甲基丙烯酸C1-14烷基酯、例如甲基丙烯酸C1-10烷基酯)作为单体单元。构成聚合物B的单体单元例如可包含选自MMA、BMA及2EHMA中的一种或两种以上。
作为上述(甲基)丙烯酸类单体的其他例,可列举出具有脂环式烃基的(甲基)丙烯酸酯。例如,可以使用(甲基)丙烯酸环戊酯、(甲基)丙烯酸环己酯、(甲基)丙烯酸异冰片酯、(甲基)丙烯酸二环戊酯、1-金刚烷基(甲基)丙烯酸酯等。在若干方式中,聚合物B可以含有选自甲基丙烯酸二环戊酯、甲基丙烯酸异冰片酯及甲基丙烯酸环己酯中的至少一种作为单体单元。
上述(甲基)丙烯酸烷基酯及上述具有脂环式烃基的(甲基)丙烯酸酯的用量相对于用于制备聚合物B的全部单体成分例如可以为10重量%以上且95重量%以下、可以为20重量%以上且95重量%以下、可以为30重量%以上且90重量%以下、可以为40重量%以上且90重量%以下、也可以为50重量%以上且85重量%以下。从在高于50℃的温度下的加热带来的粘合力的上升容易性的观点出发,(甲基)丙烯酸烷基酯的使用是有利的。在若干方式中,具有脂环式烃基的(甲基)丙烯酸酯的用量可以小于用于制备聚合物B的单体成分中所含的(甲基)丙烯酸类单体的合计量的50重量%,可以小于30重量%、可以小于15重量%、可以小于10重量%、也可以小于5重量%。还可以不使用具有脂环式烃基的(甲基)丙烯酸酯。
在若干方式中,用于制备聚合物B的单体成分优选至少包含MMA。使MMA共聚可以成为用于将Tm1调节为此处公开的优选范围的有用手段。另外,利用共聚有MMA的聚合物B,容易得到N80/N50大的粘合片。MMA在用于制备聚合物B的单体成分中所含的(甲基)丙烯酸类单体的合计量中所占的比例例如可以为5重量%以上、可以为10重量%以上、可以为20重量%以上、可以为30重量%以上、也可以为40重量%以上。在若干方式中,MMA在上述(甲基)丙烯酸类单体的合计量中所占的比例例如可以超过50重量%、可以超过55重量%、可以超过60重量%、可以超过65重量%、也可以超过70重量%。另外,对于MMA在上述(甲基)丙烯酸类单体的合计量中所占的比例而言,只要Tm1为100℃以下的范围即可,通常为95重量%以下是适当的,可以为90重量%以下、也可以为85重量%以下。
对于可以作为构成聚合物B的单体单元与单体S1一起包含的单体的其他例子,可列举出上述作为聚合物A为丙烯酸类聚合物的情况下可使用的单体而例示出的含羧基单体、含酸酐基单体、含羟基单体、含环氧基单体、含氰基单体、含异氰酸酯基单体、含酰胺基单体、具有含氮原子的环的单体、具有琥珀酰亚胺骨架的单体、马来酰亚胺类、衣康酰亚胺类、(甲基)丙烯酸氨基烷基类、乙烯基酯类、乙烯基醚类、烯烃类、具有芳香族烃基的(甲基)丙烯酸酯、含杂环的(甲基)丙烯酸酯、含卤素原子的(甲基)丙烯酸酯、由萜烯化合物衍生物醇得到的(甲基)丙烯酸酯等。
对于可以作为构成聚合物B的单体单元与单体S1一起包含的单体的另一例子,可列举出:乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、二乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、三乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、聚乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、丙二醇二(甲基)丙烯酸酯、二丙二醇二(甲基)丙烯酸酯、三丙二醇二(甲基)丙烯酸酯等氧亚烷基二(甲基)丙烯酸酯;具有聚氧亚烷基骨架的单体,例如在聚乙二醇、聚丙二醇等聚氧亚烷基链的一个末端具有(甲基)丙烯酰基、乙烯基、烯丙基等聚合性官能团、在另一末端具有醚结构(烷基醚、芳基醚、芳基烷基醚等)的聚合性聚氧亚烷基醚;(甲基)丙烯酸甲氧基乙酯、(甲基)丙烯酸乙氧基乙酯、(甲基)丙烯酸丙氧基乙酯、(甲基)丙烯酸丁氧基乙酯、(甲基)丙烯酸乙氧基丙酯等(甲基)丙烯酸烷氧基烷基酯;(甲基)丙烯酸碱金属盐等盐;三羟甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯等多元(甲基)丙烯酸酯:偏氯乙烯、(甲基)丙烯酸-2-氯乙基等卤代乙烯基化合物;2-乙烯基-2-噁唑啉、2-乙烯基-5-甲基-2-噁唑啉、2-异丙烯基-2-噁唑啉等含噁唑啉基单体;(甲基)丙烯酰基氮丙啶、(甲基)丙烯酸-2-氮丙啶基乙酯等含氮丙啶基单体;(甲基)丙烯酸-2-羟基乙酯、(甲基)丙烯酸-2-羟基丙酯、内酯类与(甲基)丙烯酸-2-羟基乙酯的加成物等含羟基乙烯基单体;氟取代(甲基)丙烯酸烷基酯等含氟乙烯基单体;2-氯乙基乙烯基醚、单氯乙酸乙烯酯等含反应性卤素的乙烯基单体;乙烯基三甲氧基硅烷、γ-(甲基)丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、烯丙基三甲氧基硅烷、三甲氧基甲硅烷基丙基烯丙基胺、2-甲氧基乙氧基三甲氧基硅烷这样的含有机硅的乙烯基单体;以及,在聚合有乙烯基的单体末端具有自由基聚合性乙烯基的大分子单体类;等。它们可以单独使用一种或组合来与单体S1共聚。
聚合物B的Mw没有特别限定。聚合物B的Mw例如可以为1000以上、也可以为5000以上。若聚合物B的Mw过低,则可能粘合力的上升不充分。在若干优选的方式中,聚合物B的Mw例如可以为10000以上、可以为12000以上、可以为15000以上、可以为17000以上、也可以为20000以上。另外,聚合物B的Mw例如可以为100000以下、也可以为70000以下。若聚合物B的Mw过高,则可能不会充分地抑制初期粘合力。在若干优选的方式中,聚合物B的Mw例如可以为50000以下、可以为小于50000、可以为小于40000、可以为小于35000、可以为30000以下、可以为28000以下、也可以为25000以下。聚合物B的Mw为上述中任一上限值及下限值的范围内时,容易将粘合剂层内的相容性、移动性调节为适度的范围,变得容易实现以高水平兼顾贴附初期的良好的再加工性和粘合力上升后的强粘合性的粘合片。
聚合物B例如可以通过利用溶液聚合法、乳液聚合法、本体聚合法、悬浮聚合法、光聚合法等公知的方法使上述单体聚合来制作。
为了调整聚合物B的分子量,可以使用链转移剂。作为使用的链转移剂的例子,可列举出:辛基硫醇、月桂基硫醇、叔壬基硫醇、叔十二烷基硫醇、巯基乙醇、α-硫代甘油等具有巯基的化合物;巯基乙酸、巯基乙酸甲酯、巯基乙酸乙酯、巯基乙酸丙酯、巯基乙酸丁酯、巯基乙酸叔丁酯、巯基乙酸2-乙基己酯、巯基乙酸辛酯、巯基乙酸异辛酯、巯基乙酸癸酯、巯基乙酸十二烷基酯、乙二醇的巯基乙酸酯、新戊二醇的巯基乙酸酯、季戊四醇的巯基乙酸酯等巯基乙酸酯类;α-甲基苯乙烯二聚体;等。
作为链转移剂的用量,没有特别限制,通常相对于单体100重量份含有链转移剂0.05重量份~20重量份、优选含有0.1重量份~15重量份、进一步优选含有0.2重量份~10重量份。通过这样调整链转移剂的添加量,能够得到适当的分子量的聚合物B。需要说明的是,链转移剂可以单独使用一种或组合使用两种以上。
虽没有特别限定,但聚合物B的用量相对于聚合物A的用量100重量份例如可以设为0.1重量份以上,从获得更高的效果的观点出发,可以设为0.3重量份以上,可以设为0.4重量份以上,也可以设为0.5重量份以上。从再加工性提高等观点出发,在若干方式中,聚合物B的用量相对于聚合物A100重量份可以设为1重量份以上,可以设为2重量份以上,也可以设为3重量份以上。另外,聚合物B的用量相对于聚合物A100重量份例如可以为75重量份以下、可以为60重量份以下、也可以为50重量份以下。从避免粘合剂层的内聚力过度降低的观点出发,在若干方式中,聚合物B的用量相对于聚合物A100重量份例如可以设为40重量份以下,也可以设为35重量份以下、30重量份以下或25重量份以下。从获得更高的加热后粘合力的观点出发,在若干方式中,可以将上述聚合物B的用量设为20重量份以下,可以设为17重量份以下,可以设为15重量份以下,也可以设为10重量份以下。在此处公开的粘合片的若干方式中,聚合物B的用量相对于聚合物A 100重量份例如可以为小于10重量份、可以为8重量份以下、可以为5重量份以下或小于5重量份、可以为4重量份以下、也可以为3重量份以下。
粘合剂层在不大幅损害此处公开的粘合片的性能的范围内根据需要可以含有除聚合物A及聚合物B以外的聚合物(任意聚合物)。这样的任意聚合物的用量通常设为粘合剂层中所含的聚合物成分整体的20重量%以下是适当的,可以为15重量%以下、也可以为10重量%以下。在若干方式中,上述任意聚合物的用量可以为上述聚合物成分整体的5重量%以下、可以为3重量%以下、也可以为1重量%以下。还可以为实质上不含有除聚合物A及聚合物B以外的聚合物的粘合剂层。
(交联剂)
出于内聚力的调整等目的,粘合剂层中根据需要可以使用交联剂。作为交联剂,可以使用粘合剂的领域中公知的交联剂,例如,可列举出环氧系交联剂、异氰酸酯系交联剂、有机硅系交联剂、噁唑啉系交联剂、氮丙啶系交联剂、硅烷系交联剂、烷基醚化三聚氰胺系交联剂、金属螯合剂系交联剂等。特别是可以适当地使用异氰酸酯系交联剂、环氧系交联剂、金属螯合剂系交联剂。交联剂可以单独使用一种或组合使用两种以上。
具体而言,作为异氰酸酯系交联剂的例子,可列举出甲苯二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯、苯二甲基二异氰酸酯、氢化苯二甲基二异氰酸酯、二苯基甲烷二异氰酸酯、氢化二苯基甲烷二异氰酸酯、四甲基苯二甲基二异氰酸酯、萘二异氰酸酯、三苯基甲烷三异氰酸酯、多亚甲基多苯基异氰酸酯、及它们与三羟甲基丙烷等多元醇的加合体。或者也可以使用1分子中具有至少1个以上的异氰酸酯基和1个以上的不饱和键的化合物、具体而言为(甲基)丙烯酸2-异氰酸根合乙酯等作为异氰酸酯系交联剂。它们可以单独使用一种或组合使用两种以上。
作为环氧系交联剂,可列举出双酚A、环氧氯丙烷型的环氧系树脂、乙烯缩水甘油醚、聚乙二醇二缩水甘油醚、甘油二缩水甘油醚、甘油三缩水甘油醚、1,6-己二醇缩水甘油醚、三羟甲基丙烷三缩水甘油醚、二缩水甘油基苯胺、二胺缩水甘油胺、N,N,N’,N’-四缩水甘油基间苯二甲基二胺及1,3-双(N,N-二缩水甘油基氨基甲基)环己烷等。它们可以单独使用一种或组合使用两种以上。
作为金属螯合化合物,作为金属成分,可列举出铝、铁、锡、钛、镍等,作为螯合剂成分,可列举出乙炔、乙酰乙酸甲酯、乳酸乙酯等。它们可以单独使用一种或组合使用两种以上。
使用交联剂时的用量没有特别限定,例如相对于聚合物A100重量份可以设为超过0重量份的量。另外,交联剂的用量相对于聚合物A100重量份例如可以设为0.01重量份以上,优选设为0.05重量份以上。通过增大交联剂的用量,有抑制贴附初期的粘合力、提高再加工性的倾向。在若干方式中,交联剂的用量相对于聚合物A100重量份可以为0.1重量份以上、可以为0.5重量份以上、也可以为1重量份以上。另一方面,从避免过度的内聚力提高带来的胶粘的降低的观点出发,交联剂的用量相对于聚合物A100重量份通常设为15重量份以下是适当的,可以设为10重量份以下,也可以设为5重量份以下。从容易实现N80/N50高的粘合片的观点出发,交联剂的用量不过多也是有利的。
此处公开的技术可以优选以至少使用异氰酸酯系交联剂作为交联剂的方式来实施。从容易实现兼具贴附初期的良好的再加工性和粘合力上升后的强粘合性的粘合片的观点出发,在若干方式中,异氰酸酯系交联剂的用量相对于聚合物A100重量份例如可以设为0.1重量份以上且5重量份以下,可以设为0.3重量份以上且4重量份以下,也可以设为0.5重量份以上且3重量份以下。
虽没有特别限定,但在粘合剂层含有含羟基单体作为单体单元的构成中使用异氰酸酯系交联剂的情况下,含羟基单体的用量WOH相对于异氰酸酯系交联剂的用量WNCO可以设为以重量基准计WOH/WNCO为2以上的量。通过这样使含羟基单体相对于异氰酸酯系交联剂的用量增多,从而可形成适于使加热后粘合力相对于贴附初期的粘合力大幅上升的交联结构。在若干方式中,WOH/WNCO可以为3以上、可以为5以上、可以为10以上、可以为20以上、可以为30以上、也可以为50以上。WOH/WNCO的上限没有特别限制。WOH/WNCO例如可以为500以下、可以为200以下、也可以为100以下。
为了更有效进行上述的任意交联反应,可以使用交联催化剂。作为交联催化剂,例如可以优选使用锡系催化剂(特别是二月桂酸二辛基锡)。交联催化剂的用量没有特别限制,例如,相对于聚合物A100重量份可以设为约0.0001重量份~1重量份。
粘合剂层中根据需要可以使用多官能性单体。多官能性单体通过代替如上所述的交联剂、或与该交联剂组合使用,可有助于内聚力的调整等目的。例如,在由光固化型的粘合剂组合物形成的粘合剂层中可以优选使用多官能性单体。
作为多官能性单体,例如,可列举出乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、丙二醇二(甲基)丙烯酸酯、聚乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、聚丙二醇二(甲基)丙烯酸酯、新戊二醇二(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇二(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇三(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯、乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、1,6-己二醇二(甲基)丙烯酸酯、1,12-十二烷基二醇二(甲基)丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、四羟甲基甲烷三(甲基)丙烯酸酯、烯丙基(甲基)丙烯酸酯、乙烯基(甲基)丙烯酸酯、二乙烯基苯、环氧丙烯酸酯、聚酯丙烯酸酯、氨基甲酸酯丙烯酸酯、丁基二醇(甲基)丙烯酸酯、己基二醇二(甲基)丙烯酸酯等。其中,可以适当地使用三羟甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、1,6-己二醇二(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯。多官能性单体可以单独使用一种或组合使用两种以上。
多官能性单体的用量根据其分子量、官能团数等而不同,通常相对于聚合物A100重量份设为0.01重量份~3.0重量份左右的范围是适当的。在若干方式中,多官能性单体的用量相对于聚合物A100重量份例如可以为0.02重量份以上、也可以为0.03重量份以上。通过增大多官能性单体的用量,有抑制贴附初期的粘合力、提高再加工性的倾向。另一方面,从避免过度的内聚力提高带来的胶粘的降低的观点出发,多官能性单体的用量相对于聚合物A100重量份可以为2.0重量份以下、可以为1.0重量份以下、也可以为0.5重量份以下。从容易实现N80/N50高的粘合片的观点出发,多官能性单体的用量不过多也是有利的。
(增粘树脂)
粘合剂层中根据需要可以包含增粘树脂。作为增粘树脂,没有特别限制,例如,可列举出松香系增粘树脂、萜烯系增粘树脂、酚系增粘树脂、烃系增粘树脂、酮系增粘树脂、聚酰胺系增粘树脂、环氧系增粘树脂、弹性体系增粘树脂等。增粘树脂可以单独使用一种或组合使用两种以上。
作为松香系增粘树脂,例如可列举出:脂松香、木松香、妥尔油松香等未改性松香(生松香);通过聚合、歧化、氢化等对这些未改性松香进行了改性而成的改性松香(聚合松香、稳定化松香、歧化松香、完全氢化松香、部分氢化松香、其他进行了化学修饰的松香等);除此之外的各种松香衍生物等。
作为上述松香衍生物,例如,可列举出:
用酸催化剂使苯酚加成在松香类(未改性松香、改性松香、各种松香衍生物等)上并进行热聚合而得到的松香酚系树脂;
利用醇类对未改性松香进行酯化而成的松香的酯化合物(未改性松香酯);利用醇类对聚合松香、稳定化松香、歧化松香、完全氢化松香、部分氢化松香等改性松香进行酯化而成的改性松香的酯化合物(聚合松香酯、稳定化松香酯、歧化松香酯、完全氢化松香酯、部分氢化松香酯等)等松香酯系树脂;
用不饱和脂肪酸对未改性松香、改性松香(聚合松香、稳定化松香、歧化松香、完全氢化松香、部分氢化松香等)进行改性而成的不饱和脂肪酸改性松香系树脂;
用不饱和脂肪酸对松香酯系树脂进行改性而成的不饱和脂肪酸改性松香酯系树脂;
对未改性松香、改性松香(聚合松香、稳定化松香、歧化松香、完全氢化松香、部分氢化松香等)、不饱和脂肪酸改性松香系树脂、不饱和脂肪酸改性松香酯系树脂中的羧基进行还原处理而成的松香醇系树脂;
未改性松香、改性松香、各种松香衍生物等松香系树脂(特别是松香酯系树脂)的金属盐等。
作为萜烯系增粘树脂,例如,可列举出α-蒎烯聚合物、β-蒎烯聚合物、二戊烯聚合物等萜烯系树脂、对这些萜烯系树脂进行改性(苯酚改性、芳香族改性、氢化改性、烃改性等)而成的改性萜烯系树脂(例如,萜烯酚系树脂、苯乙烯改性萜烯系树脂、芳香族改性萜烯系树脂、氢化萜烯系树脂等)等。
作为酚系增粘树脂,例如,可列举出各种酚类(例如,苯酚、间甲酚、3,5-二甲酚、对烷基苯酚、间苯二酚等)与甲醛的缩合物(例如,烷基酚系树脂、二甲苯甲醛系树脂等)、用碱催化剂使上述酚类和甲醛发生加成反应而得到的甲阶酚醛树脂、用酸催化剂使上述酚类和甲醛发生缩合反应而得到的酚醛清漆等。
作为烃系增粘树脂的例子,可列举出脂肪族系烃树脂、芳香族系烃树脂、脂肪族系环状烃树脂、脂肪族·芳香族系石油树脂(苯乙烯-烯烃系共聚物等)、脂肪族·脂环族系石油树脂、氢化烃树脂、香豆酮系树脂、香豆酮茚系树脂等各种烃系的树脂。
作为可优选使用的聚合松香酯的市售品,可例示出荒川化学工业株式会社制的商品名“Pensel D-125”、“Pensel D-135”、“Pensel D-160”、“Pensel KK”、“Pensel C”等,但不限定于此。
作为可优选使用的萜烯酚系树脂的市售品,可例示出YASUHARA CHEMICAL CO.,LTD.制的商品名“YS POLYSTER S-145”、“YS POLYSTER G-125”、“YS POLYSTER N125”、“YSPOLYSTER U-115”、荒川化学工业株式会社制的商品名“Tamanol 803L”、“Tamanol 901”、Sumitomo Bakelite Co.,Ltd.制的商品名“SUMILITERESIN PR-12603”等,但不限定于此。
增粘树脂的含量没有特别限定,可以根据目的、用途进行设定以使其发挥适当的粘合性能。增粘树脂的含量(包含两种以上的增粘树脂的情况下,为它们的合计量)相对于聚合物A 100重量份例如可以设为5~500重量份左右。
作为增粘树脂,可优选使用软化点(软化温度)为约80℃以上(优选约100℃以上、例如约120℃以上)的增粘树脂。利用具有上述下限值以上的软化点的增粘树脂,容易得到满足N80/N50≥5的粘合片。软化点的上限没有特别限制,例如可以为约200℃以下(典型的是180℃以下)。需要说明的是,增粘树脂的软化点可以基于JIS K2207中规定的软化点试验方法(环球法)进行测定。
另外,此处公开的技术中的粘合剂层可以根据需要在不显著妨碍本发明的效果的范围内含有流平剂、增塑剂、软化剂、着色剂(染料、颜料等)、填充剂、抗静电剂、防老化剂、紫外线吸收剂、抗氧化剂、光稳定剂、防腐剂等粘合剂中可使用的公知的添加剂。
构成此处公开的粘合片的粘合剂层可以为粘合剂组合物的固化层。即,该粘合剂层可以通过对适当的表面赋予(例如涂布)水分散型、溶剂型、光固化型、热熔型等粘合剂组合物后适宜实施固化处理来形成。进行两种以上的固化处理(干燥、交联、聚合、冷却等)的情况下,这些可以同时、或分多阶段进行。对于使用了单体成分的部分聚合物(丙烯酸类聚合物浆液)的粘合剂组合物,典型的是,作为上述固化处理,进行最终的共聚反应。即,将部分聚合物供于进一步的共聚反应来形成完全聚合物。例如,为光固化性的粘合剂组合物时,实施光照射。根据需要,可以实施交联、干燥等固化处理。例如,光固化性粘合剂组合物中需要干燥的情况下,在干燥后进行光固化为宜。对于使用完全聚合物的粘合剂组合物,典型的是,作为上述固化处理,根据需要实施干燥(加热干燥)、交联等处理。
粘合剂组合物的涂布例如可以使用凹版辊涂布机、逆转辊涂机、辊舐涂布机、浸渍辊涂机、棒涂机、刮刀涂布机、喷雾涂布机等惯用的涂布机来实施。
粘合剂层的厚度没有特别限定,例如可以设为1μm以上。在若干方式中,粘合剂层的厚度例如可以为3μm以上、可以为5μm以上、可以为8μm以上、可以为10μm以上、可以为15μm以上、也可以为20μm以上或超过20μm。通过增大粘合剂层的厚度,有加热后粘合力上升的倾向。另外,在若干方式中,粘合剂层的厚度例如可以为300μm以下、可以为200μm以下、可以为150μm以下、可以为100μm以下、可以为70μm以下、可以为50μm以下、也可以为40μm以下。从粘合片的薄型化、粘合剂层的内聚破坏防止等观点出发,粘合剂层的厚度不过大是有利的。需要说明的是,在基材的第一面及第二面具有第一粘合剂层及第二粘合剂层的粘合片的情况下,上述粘合剂层的厚度至少可以应用于第一粘合剂层的厚度。第二粘合剂层的厚度也可以从同样的范围中选择。另外,无基材的粘合片的情况下,该粘合片的厚度与粘合剂层的厚度一致。
虽没有特别限定,但构成粘合剂层的粘合剂的凝胶率通常处于20.0%~99.0%的范围是适当的,理想的是处于30.0%~90.0%的范围。通过将凝胶率设为上述范围,从而变得容易实现以高水平兼顾贴附初期的再加工性和粘合力上升后的强粘合性的粘合片。凝胶率是通过以下的方法测定的。
[凝胶率的测定]
用平均孔径0.2μm的多孔聚四氟乙烯膜(重量Wg2)将约0.1g的粘合剂样品(重量Wg1)包成荷包状,用风筝线(重量Wg3)将口扎上。作为上述多孔聚四氟乙烯膜,使用商品名“NITOFLON(注册商标)NTF1122”(日东电工株式会社、平均孔径0.2μm、气孔率75%、厚度85μm)或其相当品。将该荷包浸渍于乙酸乙酯50mL中,在室温(典型的是23℃)下保持7天,使粘合剂中的溶胶成分(乙酸乙酯可溶成分)溶出至上述膜外。接着,取出上述荷包并擦去附着于外表面的乙酸乙酯后,使该荷包在130℃下干燥2小时,测定该荷包的重量(Wg4)。将各值带入下式,由此可以算出粘合剂的凝胶率GC
凝胶率GC(%)=[(Wg4-Wg2-Wg3)/Wg1]×100
<支撑基材>
若干方式的粘合片可以为在支撑基材的单面或双面具备粘合剂层的带基材的粘合片的形态。支撑基材的材质没有特别限定,可以根据粘合片的使用目的、使用方式等进行适宜选择。作为可使用的基材的非限定性的例子,可列举出以聚丙烯、乙烯-丙烯共聚物等聚烯烃为主成分的聚烯烃薄膜、以聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯等聚酯为主成分的聚酯薄膜、以聚氯乙烯为主成分的聚氯乙烯薄膜等塑料薄膜;由聚氨酯泡沫、聚乙烯泡沫、聚氯丁二烯泡沫等发泡体形成的发泡体片;由各种纤维状物质(可以为麻、棉等天然纤维、聚酯、维尼纶等合成纤维、乙酸酯等半合成纤维等。)单独或通过混纺等得到的织布及无纺布;日本纸、优质纸、牛皮纸、绉纸等纸类;铝箔、铜箔等金属箔;等。也可以为使它们复合的结构的基材。作为这样的复合基材的例子,例如,可列举出金属箔与上述塑料薄膜层叠而成的结构的基材、用玻璃布等无机纤维进行了增强的塑料基材等。
作为此处公开的粘合片的基材,可以优选使用各种薄膜基材。上述薄膜基材可以如发泡体薄膜、无纺布片等那样为多孔的基材,也可以为非多孔的基材,还可以为多孔的层与非多孔的层层叠而成的结构的基材。在若干方式中,作为上述薄膜基材,可以优选使用包含可独立地维持形状的(自立型的、或非依赖性的)树脂薄膜作为基础薄膜的薄膜基材。此处“树脂薄膜”是指非多孔的结构的、典型的是实质上不含气泡的(无空隙的)树脂薄膜。因此,上述树脂薄膜是区别于发泡体薄膜、无纺布的概念。作为上述树脂薄膜,可以优选使用可独立地维持形状的(自立型的、或非依赖性)的树脂薄膜。上述树脂薄膜可以为单层结构,也可以为二层以上的多层结构(例如,三层结构)。
作为构成树脂薄膜的树脂材料,例如,可以使用聚酯、聚烯烃、尼龙6、尼龙66、部分芳香族聚酰胺等聚酰胺(PA)、聚酰亚胺(PI)、聚酰胺酰亚胺(PAI)、聚醚醚酮(PEEK)、聚醚砜(PES)、聚苯硫醚(PPS)、聚碳酸酯(PC)、聚氨酯(PU)、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物(EVA)、聚四氟乙烯(PTFE)等氟树脂、丙烯酸类树脂、聚丙烯酸酯、聚苯乙烯、聚氯乙烯、聚偏氯乙烯等树脂。上述树脂薄膜可以为使用单独包含一种这样的树脂的树脂材料而形成的树脂薄膜,也可以为使用两种以上混合而成的树脂材料来形成的树脂薄膜。上述树脂薄膜可以为未拉伸,也可以为进行了拉伸(例如单向拉伸或双向拉伸)的树脂薄膜。
作为构成树脂薄膜的树脂材料的适宜的例子,可列举出聚酯系树脂、PPS树脂及聚烯烃系树脂。此处,聚酯系树脂是指以超过50重量%的比例含有聚酯的树脂。同样地,PPS树脂是指以超过50重量%的比例含有PPS的树脂,聚烯烃系树脂是指以超过50重量%的比例含有聚烯烃的树脂。
作为聚酯系树脂,典型的可以使用包含使二羧酸和二醇缩聚而得到的聚酯作为主成分的聚酯系树脂。
作为构成上述聚酯的二羧酸,例如,可列举出邻苯二甲酸、间苯二甲酸、对苯二甲酸、2-甲基对苯二甲酸、5-磺基间苯二甲酸、4,4’-二苯基二羧酸、4,4’-二苯基醚二羧酸、4,4’-二苯基酮二羧酸、4,4’-二苯氧基乙烷二羧酸、4,4’-二苯基砜二羧酸、1,4-萘二羧酸、1,5-萘二羧酸、2,6-萘二羧酸、2,7-萘二羧酸等芳香族二羧酸;1,2-环己烷二羧酸、1,3-环己烷二羧酸、1,4-环己烷二羧酸等脂环式二羧酸;丙二酸、琥珀酸、戊二酸、己二酸、庚二酸、辛二酸、壬二酸、癸二酸、十二烷酸等脂肪族二羧酸;马来酸、马来酸酐、富马酸等不饱和二羧酸;它们的衍生物(例如,对苯二甲酸等上述二羧酸的低级烷基酯等);等。它们可以单独使用一种或组合使用两种以上。从强度等观点出发,优选芳香族二羧酸。作为其中优选的二羧酸,可列举出对苯二甲酸及2,6-萘二羧酸。例如,优选构成上述聚酯的二羧酸中的50重量%以上(例如80重量%以上、典型的是95重量%以上)为对苯二甲酸、2,6-萘二羧酸或它们的组合使用。上述二羧酸可以实质上仅由对苯二甲酸构成、实质上仅由2,6-萘二羧酸构成、或实质上仅由对苯二甲酸及2,6-萘二羧酸构成。
作为构成上述聚酯的二醇,例如,可列举出乙二醇、二乙二醇、聚乙二醇、丙二醇、聚丙二醇、1,3-丙二醇、1,5-戊二醇、新戊二醇、1,4-丁二醇、1,6-己二醇、1,8-辛二醇、聚氧四亚甲基二醇等脂肪族二醇;1,2-环己二醇、1,4-环己二醇、1,1-环己烷二羟甲基、1,4-环己烷二羟甲基等脂环式二醇、苯二甲基二醇、4,4’-二羟基联苯、2,2-双(4’-羟基苯基)丙烷、双(4-羟基苯基)砜等芳香族二醇;等。它们可以单独使用一种或组合使用两种以上。其中,从透明性等观点出发,优选脂肪族二醇、特别优选乙二醇。脂肪族二醇(优选乙二醇)在构成上述聚酯的二醇中所占的比例优选为50重量%以上(例如80重量%以上、典型的是95重量%以上)。上述二醇可以实质上仅由乙二醇构成。
作为聚酯系树脂的具体例,可列举出聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)、聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)、聚萘二甲酸丁二醇酯等。
作为聚烯烃树脂,可以单独使用一种聚烯烃、或组合使用两种以上的聚烯烃。该聚烯烃例如可以为α-烯烃的均聚物、两种以上的α-烯烃的共聚物、一种或两种以上的α-烯烃与其他乙烯基单体的共聚物等。作为具体例,可列举出聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、聚-1-丁烯、聚-4-甲基-1-戊烯、乙烯丙烯橡胶(EPR)等乙烯-丙烯共聚物、乙烯-丙烯-丁烯共聚物、乙烯-丁烯共聚物、乙烯-乙烯基醇共聚物、乙烯-丙烯酸乙酯共聚物等。可以使用低密度(LD)聚烯烃及高密度(HD)聚烯烃中的任意者。作为聚烯烃树脂薄膜的例子,可列举出未拉伸聚丙烯(CPP)薄膜、双向拉伸聚丙烯(OPP)薄膜、低密度聚乙烯(LDPE)薄膜、直链状低密度聚乙烯(LLDPE)薄膜、中密度聚乙烯(MDPE)薄膜、高密度聚乙烯(HDPE)薄膜、将两种以上的聚乙烯(PE)混合而成的聚乙烯(PE)薄膜、将聚丙烯(PP)和聚乙烯(PE)混合而成的PP/PE混合薄膜等。
对于可作为此处公开的粘合片的基础薄膜优选利用的树脂薄膜的具体例,可列举出PET薄膜、PEN薄膜、PPS薄膜、PEEK薄膜、CPP薄膜及OPP薄膜。从强度、尺寸稳定性的观点出发,作为优选的基础薄膜的例子,可列举出PET薄膜、PEN薄膜、PPS薄膜及PEEK薄膜。从基材的获得容易性等观点出发,特别优选PET薄膜及PPS薄膜、尤其优选PET薄膜。
树脂薄膜可以在不显著妨碍本发明效果的范围内根据需要配混光稳定剂、抗氧化剂、抗静电剂、着色剂(染料、颜料等)、填充材料、滑剂、抗粘连剂等公知的添加剂。添加剂的配混量没有特别限定,可以根据粘合片的用途等进行适宜设定。
树脂薄膜的制造方法没有特别限定。例如,可以适宜采用挤出成形、吹塑成形、T模压铸成形、压延辊成形等以往公知的通常的树脂薄膜成形方法。
上述基材可以为实质上由这样的基础薄膜构成的基材。或者上述基材还可以为除了上述基础薄膜以外还包含辅助的层的基材。作为上述辅助的层的例子,可列举出光学特性调整层(例如着色层、防反射层)、用于对基材赋予期望的外观的印刷层、层压层、抗静电层、底涂层、剥离层等表面处理层。
基材的厚度没有特别限定,可以根据粘合片的使用目的、使用方式等进行选择。基材的厚度例如可以为1000μm以下。在若干方式中,从粘合片的处理性、加工性的观点出发,基材的厚度例如可以为500μm以下、可以为300μm以下、可以为250μm以下、也可以为200μm以下。从应用粘合片的制品的小型化、轻量化的观点出发,在若干方式中,基材的厚度例如可以为160μm以下、可以为130μm以下、可以为100μm以下、可以为90μm以下、可以为70μm以下、可以为50μm以下、可以为25μm以下、可以为10μm以下、也可以为5μm以下。若基材的厚度变小,则有粘合片的柔软性、对被粘物的表面形状的追随性提高的倾向。另外,从处理性、加工性等观点出发,基材的厚度例如可以为2μm以上、可以为5μm以上、可以为10μm以上、可以为20μm以上、也可以为25μm以上或超过25μm。在若干方式中,基材的厚度例如可以为30μm以上、可以为35μm以上、可以为55μm以上、可以为75μm以上、也可以为120μm以上。例如,在可用于被粘物的加强、支撑、冲击缓和等目的的粘合片中,可优选采用厚度30μm以上的基材。
可以根据需要对基材的第一面实施电晕放电处理、等离子体处理、紫外线照射处理、酸处理、碱处理、基于底涂剂(底漆)的涂布的底涂层的形成等以往公知的表面处理。这样的表面处理可以为用于提高粘合剂层对基材的锚固性的处理。例如,在具备包含树脂薄膜作为基础薄膜的基材的粘合片中,可优选采用实施了所述锚固性提高处理的基材。上述表面处理可以单独应用或组合应用。底涂层的形成中使用的底漆的组成没有特别限定,可以选自公知的底漆。底涂层的厚度没有特别限制,通常为0.01μm~1μm左右是适当的,优选0.1μm~1μm左右。作为可根据需要对基材的第一面施加的其他处理,可列举出抗静电层形成处理、着色层形成处理、印刷处理等。
在此处公开的粘合片为仅在基材的第一面具有粘合剂层的单面粘合片的形态的情况下,可以根据需要对基材的第二面实施剥离处理、抗静电处理等以往公知的表面处理。例如,通过用剥离处理剂对基材的背面进行表面处理(典型的是通过设置基于剥离处理剂的剥离层),能够减轻卷绕成卷状的形态的粘合片的开卷力。作为剥离处理剂,可以使用有机硅系剥离处理剂、长链烷基系剥离处理剂、烯烃系剥离处理剂、氟系剥离处理剂、脂肪酸酰胺系剥离处理剂、硫化钼、二氧化硅粉等。另外,出于印字性的提高、光反射性的降低、重贴性提高等目的,可以对基材的第二面实施电晕放电处理、等离子体处理、紫外线照射处理、酸处理、碱处理等处理。另外,双面粘合片的情况下,可以根据需要对基材的第二面实施与上述作为可对基材的第一面实施的表面处理而例示出的表面处理同样的表面处理。需要说明的是,对基材的第一面实施的表面处理与对第二面实施的表面处理可以相同,也可以不同。
<粘合片>
(粘合片的特性等)
对于此处公开的粘合片,由于粘合力N80(加热后粘合力)相对于粘合力N50的比、即N80/N50为5以上,因此即使在贴附初期可施加50℃左右的温度的使用方式中,也表现出良好的再加工性,并且能够通过之后的加热等使粘合力大幅上升。从得到更高的效果的观点出发,在若干方式中,N80/N50例如可以为7以上、可以为10以上、可以为15以上、也可以为20以上。N80/N50的上限没有特别限制,从粘合片的制造容易性、经济性的观点出发,例如可以为80以下、可以为60以下、可以为50以下、也可以为40以下。此处公开的粘合片可适当地以N80/N50为例如5以上且60以下、7以上且50以下、或10以上且40以下的方式来实施。
虽没有特别限定,但在此处公开的粘合片的若干方式中,粘合力N50[N/25mm]相对于粘合力N23[N/25mm]的比、即N50/N23例如可以为小于10、优选为小于7、还可以为小于5或小于4。利用N50/N23小的粘合片时,有即使在贴附初期可施加50℃左右的温度的使用方式中,也会发挥良好的再加工性的倾向。N50/N23的下限没有特别限定,通常为1.0以上,典型的是超过1.0,例如可以为1.2以上。
虽没有特别限定,但在此处公开的粘合片的若干方式中,粘合力N80[N/25mm]相对于粘合力N23[N/25mm]的比、即N80/N23例如可以为7以上、可以为10以上、也可以为15以上。利用N80/N23大的粘合片时,可以更高水平发挥贴附初期的低粘合性及粘合力上升后的强粘合性。此处公开的粘合片也可以适当地以N80/N23例如为20以上、30以上或40以上的方式来实施。N80/N23的上限没有特别限制,从粘合片的制造容易性、经济性的观点出发,例如可以为100以下、可以为80以下、可以为60以下、也可以为50以下。
此处,粘合力N23[N/25mm]可以通过压接于作为被粘物的不锈钢(SUS)板、在23℃、50%RH的环境下放置30分钟后、在剥离角度180度、拉伸速度300mm/分钟的条件下测定180°剥离粘合力来把握。粘合力N50[N/25mm]可以通过压接于作为被粘物的不锈钢(SUS)板、在50℃的环境中保持30分钟、接着在23℃、50%RH的环境中放置30分钟后、在剥离角度180度、拉伸速度300mm/分钟的条件下测定180°剥离粘合力来把握。粘合力N80[N/25mm]可以通过压接于作为被粘物的SUS板、在80℃下加热5分钟、接着在23℃、50%RH的环境中放置30分钟后、在剥离角度180度、拉伸速度300mm/分钟的条件下测定180°剥离粘合力来把握。作为被粘物,在粘合力N23、N50、N80任意者的的测定中,均使用SUS304BA板。在测定时,根据需要,可以在测定对象的粘合片上贴附适当的背衬材料(例如,厚度25μm左右的PET薄膜)进行加强。粘合力N23、N50、N80更具体而言可以依据后述的实施例中记载的方法进行测定。
虽没有特别限定,但此处公开的粘合片的在若干方式中,该粘合片的粘合力N23例如可以为2.0N/25mm以下、可以为小于1.5N/25mm、可以为1.2N/25mm以下、可以为1.0N/25mm以下、也可以为0.8N/25mm以下。从再加工性的观点出发,粘合力N23低是优选的。粘合力N23的下限没有特别限制,例如可以为0.01N/25mm以上。从向被粘物贴附的操作性、防止粘合力上升前的位置偏移等观点出发,粘合力N23通常为0.1N/25mm以上是适当的。从加热后粘合力的提高等观点出发,在若干方式中,粘合力N23例如可以为0.2N/25mm以上、可以为0.3N/25mm以上、可以为0.4N/25mm以上、也可以为0.5N/25mm以上。
虽没有特别限定,但在此处公开的粘合片的若干方式中,该粘合片的粘合力N50例如可以为7N/25mm以下、可以为5N/25mm以下、可以为4N/25mm以下、可以为3.5N/25mm以下、也可以为3N/25mm以下、2.5N/25mm以下、或2N/25mm以下。从即使在贴附初期可施加50℃左右的温度的使用方式中也可发挥良好的再加工性的观点出发,粘合力N50低是优选的。粘合力N50的下限没有特别限制,例如可以为0.05N/25mm以上。从防止粘合力上升前的位置偏移等观点出发,粘合力N50通常为0.1N/25mm以上是适当的。从加热后粘合力的提高等观点出发,在若干方式中,粘合力N50例如可以为0.2N/25mm以上、可以为0.5N/25mm以上、也可以为0.7N/25mm以上。
虽没有特别限定,但在此处公开的粘合片的若干方式中,该粘合片的粘合力N80(加热后粘合力)例如可以为5N/25mm以上、可以为7N/25mm以上、可以为10N/25mm以上、可以为13N/25mm以上、可以为15N/25mm以上、也可以为17N/25mm以上。加热后粘合力的上限没有特别限制。从粘合片的制造容易性、经济性的观点出发,在若干方式中,加热后粘合力例如可以为70N/25mm以下、可以为50N/25mm以下、也可以为40N/25mm以下。
虽没有特别限定,但在此处公开的粘合片的若干方式中,粘合力N50[N/25mm]与粘合力N23[N/25mm]之差、即N50-N23通常优选为小于5N/25mm、例如可以为小于4N/25mm、可以为小于3N/25mm、可以为小于2.5N/25mm、可以为小于2N/25mm、也可以为小于1.5N/25mm。利用N50-N23小的粘合片时,有即使在贴附初期可施加50℃左右的温度的使用方式中也会发挥良好的再加工性的倾向。N50-N23的下限没有特别限定,通常为0N/25mm以上、典型的是超过0N/25mm,例如可以为0.2N/25mm以上。
虽没有特别限定,但此处公开的粘合片的粘合力N80[N/25mm]与粘合力N50[N/25mm]的差相对于粘合力N50[N/25mm]与粘合力N23[N/25mm]的差的比、即(N80-N50)/(N50-N23)例如可以为2以上。(N80-N50)/(N50-N23)的值更大是指:相对于可施加50℃左右的温度的使用方式中的贴附初期的粘合力,加热后粘合力的上升的程度更大。在若干方式中,(N80-N50)/(N50-N23)例如可以为3以上、可以为5以上、可以为7以上、可以为10以上、可以为15以上、也可以为20以上。(N80-N50)/(N50-N23)的上限没有特别限定,例如可以为100以下。
需要说明的是,此处公开的粘合片的加热后粘合力表示该粘合片的一种特性,不限定该粘合片的使用方式。换言之,此处公开的粘合片的使用方式不限定于在80℃下进行5分钟的加热的方式,例如也可以以不特别进行加热至室温区域(通常为20℃~30℃、典型的是23℃~25℃)以上的处理的方式使用。即使在该使用方式中,长期的粘合力也会上升、能够实现牢固的接合。另外,此处公开的粘合片可以通过在贴附后的任意时刻在高于50℃的温度下进行加热处理来促进粘合力的上升。所述加热处理中的加热温度没有特别限定,可以考虑操作性、经济性、粘合片的基材或被粘物的耐热性等而进行设定。上述加热温度例如可以为小于150℃、可以为120℃以下、可以为100℃以下、可以为80℃以下、也可以为70℃以下。另外,上述加热温度例如可以设为55℃以上、60℃以上、或70℃以上,可以设为80℃以上、也可以设为100℃以上。利用更高的加热温度时,可以通过更短时间的处理使粘合力上升。对加热时间没有特别限定,例如可以为1小时以下、可以为30分钟以下、可以为10分钟以下、也可以为5分钟以下。或者可以在粘合片、被粘物不会产生显著的热劣化的限度内进行更长期间的加热处理。需要说明的是,加热处理可以一次性进行,也可以分多次进行。
(带基材的粘合片)
在此处公开的粘合片为带基材的粘合片的形态的情况下,该粘合片的厚度例如可以为1000μm以下、可以为600μm以下、可以为350μm以下、也可以为250μm以下。从应用粘合片的制品的小型化、轻量化、薄型化等观点出发,在若干方式中,粘合片的厚度例如可以为200μm以下、可以为175μm以下、可以为140μm以下、可以为120μm以下、也可以为100μm以下(例如小于100μm)。另外,从处理性等观点出发,粘合片的厚度例如可以为5μm以上、可以为10μm以上、可以为15μm以上、可以为20μm以上、可以为25μm以上、也可以为30μm以上。在若干方式中,粘合片的厚度例如可以为50μm以上、可以为60μm以上、可以为80μm以上、可以为100μm以上、也可以为130μm以上。粘合片的厚度的上限没有特别限定。
需要说明的是,粘合片的厚度是指贴附于被粘物的部分的厚度。例如图1所示的构成的粘合片1中,是指从粘合片1的粘合面21A到基材10的第二面10B的厚度,不包括剥离衬垫31的厚度。
此处公开的粘合片可适当地以例如支撑基材的厚度Ts大于粘合剂层的厚度Ta的方式、即Ts/Ta大于1的方式来实施。虽没有特别限定,但Ts/Ta例如可以为1.1以上、可以为1.2以上、可以为1.5以上、也可以为1.7以上。例如,可在被粘物的加强、支撑、冲击缓和等目的中使用的粘合片中,通过增大Ts/Ta,有即使将粘合片薄型化也容易发挥良好的效果的倾向。在若干方式中,Ts/Ta可以为2以上(例如大于2)、可以为3以上、也可以为4以上。另外,Ts/Ta例如可以设为50以下,也可以设为20以下。从即使将粘合片薄型化也容易发挥高的加热后粘合力的观点出发,Ts/Ta例如可以为10以下、也可以为8以下。
上述粘合剂层优选固着于支撑基材。上述固着是指:在向被粘物贴附后粘合力上升的粘合片中,在该粘合片自被粘物的剥离时不产生粘合剂层与支撑基材的界面的剥离的程度地表现出粘合剂层对支撑基材的充分的锚固性。利用粘合剂层固着于支撑基材的带基材的粘合片时,能够使被粘物与支撑基材牢固地一体化。由此,例如,能够有效地发挥被粘物的加强、支撑、冲击缓和等功能。作为基材上固着有粘合剂层的粘合片的一个适宜的例子,可列举出:向被粘物贴附后,表现出至少5N/25mm、优选10N/25mm以上、更优选15N/25mm以上的粘合力(在剥离角度180度、拉伸速度300mm/分钟的条件下测定的180°剥离粘合力)、并且从上述被粘物剥离时不发生粘合剂层与支撑基材间的剥离(锚固破坏)的粘合片。加热后粘合力(N80)为15N/25mm以上、并且在测定该加热后粘合力时不发生锚固破坏的粘合片是属于在基材上固着有粘合剂层的粘合片的一个适宜的例子。
此处公开的粘合片可以通过例如依次包括如下步骤的方法来更优选地制造:使液状的粘合剂组合物与基材的第一面接触,在该第一面上使上述粘合剂组合物固化而形成粘合剂层。上述粘合剂组合物的固化可以伴随该粘合剂组合物的干燥、交联、聚合、冷却等中的一者或两者以上。利用这样使液状的粘合剂组合物在基材的第一面上固化而形成粘合剂层的方法,与通过使固化后的粘合剂层贴合于基材的第一面而在该第一面上配置粘合剂层的方法相比,能够提高粘合剂层对基材的锚固性。利用此点,能够适宜地制造粘合剂层固着于基材的粘合片。
在若干方式中,作为使液状的粘合剂组合物与基材的第一面接触的方法,可以采用将上述粘合剂组合物直接涂布于基材的第一面的方法。通过使在基材的第一面上固化的粘合剂层的第一面(粘合面)与剥离面抵接,从而能够得到该粘合剂层的第二面固着于基材的第一面、并且该粘合剂层的第一面与剥离面抵接的构成的粘合片。作为上述剥离面,可利用剥离衬垫的表面、进行了剥离处理的基材背面等。
另外,例如,在使用单体成分的部分聚合物(丙烯酸类聚合物浆液)的光固化型的粘合剂组合物的情况下,例如,可以将该粘合剂组合物涂布于剥离面后,在该涂布的粘合剂组合物上覆盖基材的第一面,由此使未固化的上述粘合剂组合物与基材的第一面接触,在该状态下,对夹持于基材的第一面与剥离面之间的粘合剂组合物进行光照射使其固化,由此形成粘合剂层。
需要说明的是,上述例示的方法不限定此处公开的粘合片的制造方法。在制造此处公开的粘合片时,可以单独使用一种或组合使用两种以上使粘合剂层固着于基材的第一面的适宜的方法。这样的方法的例子中可列举出:如上所述使液状的粘合剂组合物在基材的第一面上固化而形成粘合剂层的方法,对基材的第一面实施用于提高粘合剂层的锚固性的表面处理的方法等。例如,通过在基材的第一面设置底涂层等方法充分提高粘合剂层对基材的锚固性的情况下,可以通过使固化后的粘合剂层贴合于基材的第一面的方法来制造粘合片。另外,通过基材的材质的选择、粘合剂的组成的选择,也可以提高粘合剂层对基材的锚固性。另外,通过对在基材的第一面上具有粘合剂层的粘合片应用高于室温的温度,能够提高该粘合剂层对基材的锚固性。为了提高锚固性而应用的温度例如可以为35℃~80℃左右、可以为40℃~70℃以上左右、也可以为45℃~60℃左右。
在此处公开的粘合片为具有设置于基材的第一面的第一粘合剂层和设置于该基材的第二面的第二粘合剂层的粘合片(即,双面粘接性的带基材的粘合片)的形态的情况下,第一粘合剂层与第二粘合剂层可以为相同的构成,也可以为不同的构成。第一粘合剂层与第二粘合剂层的构成不同的情况下,其差异例如可以为组成的差异、结构(厚度、表面粗燥度、形成范围、形成图案等)的差异。例如,第二粘合剂层可以为不含有聚合物B的粘合剂层。另外,第二粘合剂层的表面(第二粘合面)的N80/N50可以小于5、可以为小于2、可以为小于1.5、也可以为小于1。
<带剥离衬垫的粘合片>
此处公开的粘合片可以采用使粘合剂层的表面(粘合面)与剥离衬垫的剥离面抵接的粘合制品的形态。因此,根据本说明书,可提供包含此处公开的任一粘合片、和具有与该粘合片的粘合面抵接的剥离面的剥离衬垫的带剥离衬垫的粘合片(粘合制品)。
剥离衬垫的厚度没有特别限定,通常为5μm~200μm左右是适当的。若剥离衬垫的厚度处于上述范围内,则向粘合剂层的贴合操作性和自粘合剂层的剥离操作性优异,因此优选。在若干方式中,剥离衬垫的厚度例如可以为10μm以上、可以为20μm以上、可以为30μm以上、也可以为40μm以上。另外,从使自粘合剂层的剥离容易化的观点出发,剥离衬垫的厚度例如可以为100μm以下、也可以为80μm以下。根据需要,可以对剥离衬垫实施涂布型、混炼型、蒸镀型等公知的抗静电处理。
作为剥离衬垫,没有特别限定,例如,可以使用在树脂薄膜、纸(可以为层压有聚乙烯等树脂的纸。)等衬垫基材的表面具有剥离层的剥离衬垫、由氟系聚合物(聚四氟乙烯等)、聚烯烃系树脂(聚乙烯、聚丙烯等)那样的低粘接性材料形成的树脂薄膜制成的剥离衬垫等。从表面平滑性优异的方面出发,可优选采用在作为衬垫基材的树脂薄膜的表面具有剥离层的剥离衬垫、由低粘接性材料形成的树脂薄膜制成的剥离衬垫。作为树脂薄膜,只要为可保护粘合剂层的薄膜就没有特别限定,例如,可列举出聚乙烯薄膜、聚丙烯薄膜、聚丁烯薄膜、聚丁二烯薄膜、聚甲基戊烯薄膜、聚氯乙烯薄膜、氯乙烯共聚物薄膜、聚酯薄膜(PET薄膜、PBT薄膜等)、聚氨酯薄膜、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物薄膜等。上述剥离层的形成中可以使用例如有机硅系剥离处理剂、长链烷基系剥离处理剂、烯烃系剥离处理剂、氟系剥离处理剂、脂肪酸酰胺系剥离处理剂、硫化钼、二氧化硅粉等公知的剥离处理剂。特别优选使用有机硅系剥离处理剂。
剥离层的厚度没有特别限制,通常为0.01μm~1μm左右是适当的,优选0.1μm~1μm左右。剥离层的形成方法没有特别限定,可以根据使用的剥离处理剂的种类等适宜采用公知的方法。
<用途>
通过本说明书提供的粘合片例如在贴合于被粘物后,在从室温到50℃左右的温度区域(例如20℃~50℃),会在一段时间内将粘合力抑制为较低,该期间能够发挥良好的再加工性,因此可以有助于抑制成品率的降低、有助于包含该粘合片的制品的高品质化。此外,上述粘合片通过熟化(可以为在高于50℃的温度下的加热、经时、它们的组合等。)能够使粘合力大幅上升。例如,通过在期望的时刻进行加热,能够将粘合片牢固地粘接于被粘物。利用这一的特征,此处公开的粘合片可在各种领域中优选用于各种制品中所含的构件的固定、接合、成形、装饰、保护、加强、支撑、冲击缓和等目的。
此处公开的粘合片可优选以在具有第一面及第二面的薄膜状基材的至少第一面设置有粘合剂层的带基材的粘合片的形态、作为贴附于被粘物而对该被粘物进行加强的加强薄膜使用。所述加强薄膜中,作为上述薄膜基材,可优选使用包含树脂薄膜作为基础薄膜的薄膜基材。另外,从提高加强性能的观点出发,上述粘合剂层优选固着于薄膜状基材的第一面。
例如,在光学制品中使用的光学构件、电子制品中使用的电子构件中,高度的集成化、小型轻量化、薄型化正在进行,可能会层叠线膨胀系数、厚度的不同的多个薄的光学构件/电子构件。通过在这样的构件上贴附如上所述的加强薄膜,能够对上述光学构件/电子构件赋予适度的刚性。由此,在制造工艺和/或制造后的制品中,能够抑制由于上述线膨胀系数、厚度不同的多个构件间可能产生的应力导致的卷曲、弯曲。
另外,光学制品/电子制品的制造工艺中,在对如上所述那样薄的光学构件/电子构件进行切断加工等形状加工处理的方面,通过在该构件上贴附加强薄膜进行处理,能够缓和伴随加工的在光学构件/电子构件上的局部的应力集中、降低裂纹、破裂、层叠构件的剥离等的风险。将加强构件贴附于光学构件/电子构件的处理还可以有助于缓和该构件的输送、层叠、旋转等时的局部应力集中、抑制该构件的自重导致的弯折、弯曲等。
进而,包含上述加强薄膜的光学制品、电子制品等器件在市场中被消费者使用的阶段中,在该器件掉落的情况、放置在重物下的情况、飞来物撞击的情况下等非故意的赋予应力的情况下,也能通过使该器件包含加强薄膜来缓和对器件施加的压力。因此,通过使上述器件包含加强薄膜,可提高该器件的耐久性。
另外,此处公开的粘合片例如可优选以贴附于构成各种便携式设备(portableequipment)的构件的方式使用。此处的“便携式”仅仅解释为可以携带是不充分的,其是指具有个人(标准成人)可以相对容易地搬运水平的便携性。另外,此处所说的便携式设备的例子中包括手机、智能手机、平板型个人电脑、笔记本型个人电脑、各种可穿戴设备、数码照相机、数码摄像机、音响设备(便携音乐播放器、IC录音机等)、计算器(台式计算器)、便携游戏设备、电子辞典、电子记事本、电子书、车载用信息设备、便携收音机、便携电视、便携打印机、便携扫描仪、便携调制解调器等便携式电子设备、以及机械腕表、怀表、手电筒、手镜等。构成上述便携式电子设备的构件的例子中可以包括液晶显示器等薄层显示器、薄膜型显示器等这样的图像显示装置中所使用的光学薄膜、显示面板等。此处公开的粘合片也可以优选以贴附于汽车、家电制品等中的各种构件的方式使用。
本说明书所公开的事项包含以下内容。
(1)一种粘合片,其包含粘合剂层,
上述粘合剂层包含:聚合物A、和作为具有聚有机硅氧烷骨架的单体与(甲基)丙烯酸类单体的共聚物的聚合物B,
上述聚合物B基于上述(甲基)丙烯酸类单体的组成的玻璃化转变温度Tm1为50℃以上且100℃以下,
所述粘合片在贴合于不锈钢板后在80℃下加热5分钟后的粘合力N80为在贴合于不锈钢板后在50℃保持30分钟后的粘合力N50的5倍以上。
(2)根据上述(1)所述的粘合片,其中,上述粘合力N50与在贴合于不锈钢板后在23℃保持30分钟后的粘合力N23的关系满足下式:
(N50/N23)<10。
(3)根据上述(1)或(2)所述的粘合片,其中,上述粘合力N80为在贴合于不锈钢板后在23℃放置30分钟后的粘合力N23的10倍以上。
(4)根据上述(1)~(3)中任一项所述的粘合片,其中,上述粘合力N23[N/25mm]、粘合力N50[N/25mm]及粘合力N80[N/25mm]满足以下的关系式:
(N80-N50)/(N50-N23)≥2。
(5)根据上述(1)~(4)中任一项所述的粘合片,其中,上述粘合力N23为2.0N/25mm以下。
(6)根据上述(1)~(5)中任一项所述的粘合片,其中,上述粘合力N50为4N/25mm以下。
(7)根据上述(1)~(6)中任一项所述的粘合片,其中,上述粘合力N80为15N/25mm以上。
(8)根据上述(1)~(7)中任一项所述的粘合片,其中,上述聚合物A的玻璃化转变温度TA为-63℃以上且小于0℃。
(9)根据上述(1)~(8)中任一项所述的粘合片,其中,上述聚合物B的玻璃化转变温度TB为-10℃以上且10℃以下。
(10)根据上述(1)~(9)中任一项所述的粘合片,其中,上述聚合物B中,均聚物的玻璃化转变温度高于170℃的单体的共聚比例为30重量%以下。
(11)根据上述(1)~(10)中任一项所述的粘合片,其中,上述粘合剂层相对于上述聚合物A100重量份包含大于0重量份且10重量份以下的交联剂。
(12)根据上述(1)~(11)中任一项所述的粘合片,其中,上述聚合物B的重均分子量为10000以上且50000以下。
(13)根据上述(1)~(12)中任一项所述的粘合片,其中,上述粘合剂层中的上述聚合物B的含量相对于上述聚合物A 100重量份为0.05重量份以上且20重量份以下。
(14)根据上述(1)~(13)中任一项所述的粘合片,其中,上述聚合物A为丙烯酸类聚合物。
(15)根据上述(14)所述的粘合片,其中,用于制备上述丙烯酸类聚合物的单体成分含有含羟基单体。
(16)根据上述(14)所述的粘合片,其中,用于制备上述丙烯酸类聚合物的单体成分包含N-乙烯基环状酰胺及含羟基单体。
(17)根据上述(1)~(16)中任一项所述的粘合片,其中,上述粘合剂层包含异氰酸酯系交联剂。
(18)根据上述(1)~(17)中任一项所述的粘合片,其中,用于制备上述聚合物B的单体成分包含甲基丙烯酸甲酯(MMA)。
(19)根据上述(18)所述的粘合片,其中,MMA在上述单体成分所含的(甲基)丙烯酸类单体的合计量中所占的比例为55重量%以上且95重量%以下。
(20)根据上述(1)~(19)中任一项所述的粘合片,其中,上述粘合剂层的厚度为3μm以上且100μm以下(例如,20μm以上且50μm以下)。
(21)根据上述(1)~(20)中任一项所述的粘合片,其具备具有第一面及第二面的支撑基材,在该支撑基材的至少上述第一面层叠有上述粘合剂层。
(22)根据上述(21)所述的粘合片,其中,上述支撑基材的厚度为30μm以上。
(23)根据上述(21)或(22)所述的粘合片,其中,上述支撑基材的厚度为上述粘合剂层的厚度的1.1倍以上且10倍以下。
(24)根据上述(21)~(23)中任一项所述的粘合片,其中,上述支撑基材包含树脂薄膜作为基础薄膜。
(25)根据上述(24)所述的粘合片,其中,上述基础薄膜为厚度35μm以上(例如,厚度35μm以上且500μm以下)的聚酯薄膜。
(26)根据上述(21)~(25)中任一项所述的粘合片,其中,在上述支撑基材的上述第一面固着有上述粘合剂层。
(27)根据上述(21)~(26)中任一项所述的粘合片,其贴附于被粘物而用于该被粘物的加强。
(28)根据上述(1)~(27)中任一项所述的粘合片,其中,上述粘合剂层的表面(粘合面)与水接触角100度以上的剥离性表面抵接。
(29)一种带剥离衬垫的粘合片,其包含上述(1)~(28)中任一项所述的粘合片、和具有与上述粘合片的粘合面抵接的剥离性表面的剥离衬垫,
上述剥离性表面的水接触角为100度以上。
(30)根据上述(29)所述的带剥离衬垫的粘合片,其中,上述剥离性表面是由有机硅系剥离处理剂形成的剥离层的表面。
[实施例]
以下,对与本发明相关的若干实施例进行说明,但并不旨在将本发明限定于所述具体例所示的内容。需要说明的是,以下的说明中的“份”及“%”只要没有特别说明就是重量基准。
(聚合物A1的制备)
在具备搅拌叶片、温度计、氮气导入管及冷凝器的4口烧瓶中,投入2EHA60份、N-乙烯基-2-吡咯烷酮(NVP)15份、甲基丙烯酸甲酯(MMA)10份、丙烯酸2-羟基乙酯(HEA)15份、及作为聚合溶剂的乙酸乙酯200份,在60℃下在氮气气氛下搅拌2小时后,投入作为热聚合引发剂的AIBN 0.2份,在60℃下进行6小时反应,得到聚合物A1的溶液。该聚合物A1的Mw为110万。
(聚合物B1的制备)
在具备搅拌叶片、温度计、氮气导入管、冷凝器、滴液漏斗的4口烧瓶中投入甲苯100份、MMA 40份、甲基丙烯酸正丁酯(BMA)20份、甲基丙烯酸2-乙基己酯(2EHMA)20份、官能团当量为900g/mol的含聚有机硅氧烷骨架的甲基丙烯酸酯单体(商品名:X-22-174ASX、信越化学工业株式会社制)8.7份、官能团当量为4600g/mol的含聚有机硅氧烷骨架的甲基丙烯酸酯单体(商品名:KF-2012、信越化学工业株式会社制)11.3份及作为链转移剂的巯基乙酸甲酯0.51份。然后,在70℃下在氮气气氛下搅拌1小时后,投入作为热聚合引发剂的AIBN0.2份,在70℃下反应2小时后,投入作为热聚合引发剂的AIBN 0.1重量份,接着在80℃下反应5小时。这样得到聚合物B1的溶液。该聚合物B1的Mw为22000。
(聚合物B2~B7的制备)
将单体成分的组成变更为如表1所示,作为链转移剂,使用硫代甘油0.8份,作为聚合溶剂,使用乙酸乙酯,除此以外,与聚合物B1的制备同样地操作,制备聚合物B2~B7。对于各聚合物的Mw,聚合物B2为19100、聚合物B3为19700、聚合物B4为19600、聚合物B5为20000、聚合物B6为18900、聚合物B7为19500。
将聚合物B1~B7的制备中使用的单体成分的组成、该单体成分中基于(甲基)丙烯酸类单体的组成的玻璃化转变温度Tm1、及聚合物B1~B7的玻璃化转变温度TB一起示于表1。
[表1]
表1
Figure BDA0001849566340000521
需要说明的是,对于上述的各聚合物的重均分子量,使用GPC装置(TOSOHCORPORATION制、HLC-8220GPC)在下述的条件下进行测定,通过聚苯乙烯换算来求出。
[GPC条件]
·样品浓度:0.2wt%(四氢呋喃(THF)溶液)
·样品注入量:10μl
·洗脱液:THF·流速:0.6ml/分钟
·测定温度:40℃
·柱:
样品柱;TSKguardcolumn SuperHZ-H(1根)+TSKgel SuperHZM-H(2根)
参比柱;TSKgel SuperH-RC(1根)
·检测器:示差折光计(RI)
另外,在表1所示的TB的计算中,作为X-22-174ASX的Tg的值,使用-126℃、作为KF-2012的Tg的值,使用-127℃。这些含聚有机硅氧烷骨架的甲基丙烯酸酯单体的Tg是通过将该单体(测定试样)放入铝制简易密闭容器中在以下的条件下进行DSC(差示扫描量热测定)来求出的。
[DSC条件]
装置:TA Instruments,Q-2000
温度程序:-160℃~40℃
升温速度:10℃/分钟
气氛气体:He(50ml/分钟)
<粘合片的制作>
(例1)
在上述聚合物A1的溶液中,相对于该溶液中所含的聚合物A1 100份,添加聚合物B1 2.5份、异氰酸酯系交联剂(商品名:Takenate D110N、三羟甲基丙烷苯二甲基二异氰酸酯、三井化学株式会社制)2.5份,均匀地混合,制备粘合剂组合物C1。
在作为支撑基材的厚度125μm的聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)薄膜(TorayIndustries,Inc.制、商品名“Lumirror”)的第一面直接涂布粘合剂组合物C1,在110℃下进行2分钟加热而使其干燥,由此形成厚度25μm的粘合剂层。在该粘合剂层的表面(粘合面)贴合剥离衬垫R1的剥离面。这样,以粘合面与剥离衬垫的剥离面抵接的带剥离衬垫的粘合片的形态得到例1的粘合片。
需要说明的是,作为剥离衬垫,使用Mitsubishi Chemical Corporation制的MRQ25T100(在聚酯薄膜的单面具有基于有机硅系剥离处理剂的剥离层的剥离衬垫、厚度25μm)。
(例2~例11)
将聚合物B及交联剂的用量变更为如表2所示,除此以外与粘合剂组合物C1的制备同样地操作,制备粘合剂组合物C2~C11。分别使用所述粘合剂组合物C2~C11,除此以外,与例1的粘合片的制作同样地操作,得到例2~例11的粘合片。
<对SUS粘合力的测定>
将各例的粘合片连同剥离衬垫裁切为25mm宽,作为试验片,将用甲苯进行了清洁化的SUS板(SUS304BA板)作为被粘物,按照以下的步骤对粘合力N23、粘合力N50及粘合力N80进行测定。
(粘合力N23的测定)
在23℃、50%RH的标准环境下,将覆盖各试验片的粘合面的剥离衬垫剥离,使2kg的辊往返1次将露出的粘合面压接于被粘物。这样将压接于被粘物的试验片在上述标准环境下放置30分钟后,使用万能拉伸压缩试验机(装置名“拉伸压缩试验机、TCM-1kNB”Minebea公司制),依据JIS Z0237,在剥离角度180度、拉伸速度300mm/分钟的条件下测定180°剥离粘合力(对上述拉伸的抵抗力)。测定进行3次,将它们的平均值作为23℃30分钟后的粘合力(N23)[N/25mm]示于表2。
(粘合力N50的测定)
与上述粘合力N23的测定同样地操作,将压接于被粘物的试验片在50℃的环境下保持30分钟,接着在上述标准环境下放置30分钟后,同样地对180°剥离粘合力进行测定。测定进行3次,将它们的平均值作为50℃30分钟后的粘合力(N50)[N/25mm]示于表2。
(粘合力N80的测定)
与上述粘合力N23的测定同样地操作,将压接于被粘物的试验片在80℃下加热5分钟,接着在上述标准环境下放置30分钟后,同样地对180°剥离粘合力进行测定。测定进行3次,将它们的平均值作为80℃5分钟后的粘合力(N80)[N/25mm]示于表2。需要说明的是,确认了例1~11的粘合片在粘合力N80的测定时均不引起锚固破坏。
基于这些粘合力测定结果,算出N80/N50、N50/N23、N80/N23、N50-N23、及(N80-N50)/(N50-N23)。将所得结果示于表2。[表2]
Figure BDA0001849566340000561
如表2所示,对于使用了玻璃化转变温度Tm1处于50℃~100℃的范围的聚合物B3~B5的例5~9的粘合片,确认到N80/N50为5以上,由此,即使在贴附初期施加50℃左右的温度也可维持适于再加工的低粘合性,并且通过80℃5分钟的加热可使粘合力大幅上升。
另一方面,对于使用了玻璃化转变温度Tm1低于50℃的聚合物B1、B2、B7的例1~4及例11的粘合片,N80/N50小于5,通过在贴附初期施加50℃左右的温度,粘合力容易上升。对于例4的粘合片,虽然N50较低,但不能通过80℃5分钟的加热使粘合力大幅上升。另外,对于使用了玻璃化转变温度Tm1超过100℃的聚合物B6的例10,不能通过80℃5分钟的加热使粘合力上升。
以上,详细地对本发明的具体例进行了说明,但这些仅仅是例示,不对权利要求的保护范围进行限定。权利要求书中记载的技术包括对以上例示的具体例进行各种变形、变更而得到的方案。

Claims (8)

1.一种粘合片,其包含粘合剂层,
所述粘合剂层包含:聚合物A、和作为具有聚有机硅氧烷骨架的单体与(甲基)丙烯酸类单体的共聚物的聚合物B,
所述聚合物A为丙烯酸类聚合物,
所述聚合物A的玻璃化转变温度TA为-55℃以上且小于0℃,
用于制备所述聚合物A的单体成分包含N-乙烯基环状酰胺及含羟基单体,
所述聚合物B基于所述(甲基)丙烯酸类单体的组成的玻璃化转变温度Tm1为50℃以上且100℃以下,
所述聚合物B中,均聚物的玻璃化转变温度高于170℃的单体的共聚比例为30重量%以下,
所述粘合剂层中的所述聚合物B的含量相对于所述聚合物A 100重量份为0.05重量份以上且20重量份以下,
所述粘合片在贴合于不锈钢板后在80℃下加热5分钟后的粘合力N80为在贴合于不锈钢板后在50℃保持30分钟后的粘合力N50的5倍以上,
所述粘合力N50通过如下测定:
将所述粘合片连同剥离衬垫裁切为25mm宽,作为试验片,将用甲苯进行了清洁化的SUS板作为被粘物,在23℃、50%RH的标准环境下,将覆盖试验片的粘合面的剥离衬垫剥离,使2kg的辊往返1次将露出的粘合面压接于被粘物,将压接于被粘物的试验片在50℃的环境下保持30分钟,接着在上述标准环境下放置30分钟后,使用万能拉伸压缩试验机,依据JISZ0237,在剥离角度180度、拉伸速度300mm/分钟的条件下测定180°剥离粘合力,测定进行3次,将它们的平均值作为50℃30分钟后的粘合力N50,该粘合力N50以N/25mm计;
所述粘合力N80通过如下测定:
将所述粘合片连同剥离衬垫裁切为25mm宽,作为试验片,将用甲苯进行了清洁化的SUS板作为被粘物,在23℃、50%RH的标准环境下,将覆盖试验片的粘合面的剥离衬垫剥离,使2kg的辊往返1次将露出的粘合面压接于被粘物,将压接于被粘物的试验片在80℃下加热5分钟,接着在上述标准环境下放置30分钟后,使用万能拉伸压缩试验机,依据JIS Z0237,在剥离角度180度、拉伸速度300mm/分钟的条件下测定180°剥离粘合力,测定进行3次,将它们的平均值作为80℃5分钟后的粘合力N80,该粘合力N80以N/25mm计。
2.根据权利要求1所述的粘合片,其中,所述粘合力N50与在贴合于不锈钢板后在23℃下放置30分钟后的粘合力N23的关系满足下式:
(N50/N23)<10,
所述粘合力N23通过如下测定:
将所述粘合片连同剥离衬垫裁切为25mm宽,作为试验片,将用甲苯进行了清洁化的SUS板作为被粘物,在23℃、50%RH的标准环境下,将覆盖试验片的粘合面的剥离衬垫剥离,使2kg的辊往返1次将露出的粘合面压接于被粘物,这样将压接于被粘物的试验片在上述标准环境下放置30分钟后,使用万能拉伸压缩试验机,依据JIS Z0237,在剥离角度180度、拉伸速度300mm/分钟的条件下测定180°剥离粘合力,测定进行3次,将它们的平均值作为23℃30分钟后的粘合力N23,该粘合力N23以N/25mm计。
3.根据权利要求1或2所述的粘合片,其中,所述聚合物A的玻璃化转变温度TA为-50℃以上且小于-10℃。
4.根据权利要求1或2所述的粘合片,其中,所述聚合物B的玻璃化转变温度TB为-10℃以上且10℃以下。
5.根据权利要求1或2所述的粘合片,其中,所述粘合剂层相对于所述聚合物A 100重量份包含大于0重量份且10重量份以下的交联剂。
6.根据权利要求1或2所述的粘合片,其中,所述聚合物B的重均分子量为10000以上且50000以下。
7.根据权利要求1或2所述的粘合片,其具备具有第一面及第二面的支撑基材,在该支撑基材的至少所述第一面层叠有所述粘合剂层。
8.根据权利要求7所述的粘合片,其中,所述支撑基材的厚度为30μm以上。
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