CN110894261A - 机械加工性提高膜、层叠体和机械加工性提高膜的使用方法 - Google Patents
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Abstract
[课题]本发明提供通过介由机械加工性提高层将树脂板和功能性膜等进行粘接而能够得到优异的切削性、耐久性的机械加工性提高膜等。[解决手段]机械加工性提高膜等,其具备贴附于树脂板且层叠于规定基材而成的活性能量射线固化性的机械加工性提高层,关于相对于树脂板进行了贴附的状态下的机械加工性提高层,照射活性能量射线后的储能模量(M2)为0.2MPa以上的值,照射活性能量射线后的粘合力(P2)为10N/25mm以上的值。
Description
技术领域
本发明涉及机械加工性提高膜、层叠体(贴附有机械加工性提高膜的树脂板)和机械加工性提高膜的使用方法。
特别涉及制造触控面板、液晶显示装置等时使用的切削性、耐久性等优异的机械加工性提高膜、层叠体及这种机械加工性提高膜的使用方法。
背景技术
以往,提出了以能够抑制因光的干涉而产生干涉条纹、且容易更换装饰膜作为目的的触控面板(例如参照专利文献1)。
更具体而言,触控面板装置,其特征在于,其为具有接受触控输入的操作区域和不接受触控输入的非操作区域的触控面板,在对应于上述操作区域的上述装饰膜的下表面形成有凹凸。
此外,提出了在触控面板、液晶显示装置等中适合于将具有凹凸的一对光学部件彼此粘接的粘合片(例如参照专利文献2)。
更具体而言,粘合片,其具备:包含通过加热而使粘合组合物进行了半固化的粘合剂的粘合剂层(X),所述粘合组合物含有基础聚合物(A)、具有至少1个聚合性不饱和基团的单体(B)、热交联剂(C)、聚合引发剂(D)和溶剂(E)。
此外,还提出了在冲切加工时难以露出粘合剂、切断面中的粘合剂的露出附着少、处理时不易发生浆糊污染、浆糊缺损的光学部件(例如参照专利文献3)。
更具体而言,光学部件,其在冲切加工时,将其切断面中附着于除了粘合剂之外的部分的粘合剂面积设为粘合层的面积的20%以下。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2018-5698号公报(权利要求书等)
专利文献2:WO2013-61938号公报(权利要求书等)
专利文献3:日本特开2001-235626号公报(权利要求书等)。
发明内容
发明要解决的课题
然而,专利文献1中公开的触控面板装置具备规定的外包装单元(金属板/粘接层/装饰膜),这样的外包装单元通过将金属板和粘接层分别加工成规定形状后进行层叠来制造。因此,为了获得该外包装单元,难点在于制造工序多。
并且,粘接层在制成能够容易更换装饰膜的设计和粘合力方面未作任何考虑,因此,在供于耐久条件(例如85℃、85%RH、500小时等)的情况下,还发现如下问题:在粘接界面处因发生浮起、剥落而导致粘接剂层从装饰膜剥离,缺乏耐久性。
此外,专利文献2中公开的粘合片仅考虑了具有凹凸的一对光学部件彼此的粘接,对于将粘合片夹在光学部件彼此之间并切削加工成规定形状而言未作任何考虑。
因此,针对粘合剂层的储能模量的值未作任何考虑,因此,还发现缺乏粘合片的切削性的问题。
此外,专利文献3中公开的光学部件未具体记载在冲切加工时将其切断面中附着于除了粘合剂之外的部分的粘合剂的面积设为粘合层的面积的20%以下的控制方法,发现缺乏实用性的问题。
因而,本发明人等鉴于如上那样的情况而进行了深入努力,结果发现:通过将具备贴附于树脂板且层叠于规定基材而成的活性能量射线固化性的机械加工性提高层的机械加工性提高膜的照射活性能量射线后的机械加工性提高层的储能模量(M2)设为规定值以上,即使在使用切削装置等以包含树脂板的状态对作为规定基材之一的功能性膜等和机械加工性提高层进行切削的情况下,在切削加工中机械加工性提高层的缺损、延伸的发生也受到抑制,加工后的切削面变得良好,能够得到优异的机械加工处理性(切削性)。
进而还发现:通过将照射活性能量射线后的机械加工性提高层的粘合力(P2)设为规定值以上,即使在包含树脂板的状态下将作为规定基材之一的功能性膜等和机械加工性提高层供于严苛的耐久条件(例如85℃、85%RH、500小时的湿热环境条件)的情况下,浮起、剥离等的发生也受到抑制,发挥出优异的耐久性。
即,本发明人等发现上述切削性的问题和耐久性的问题均能够得到解决,从而完成了本发明。
因此,本发明的目的在于,提供将触控面板、液晶显示装置等的树脂板与规定基材同时进行机械加工处理(切削处理)时能够得到优异的机械加工处理性(切削性)和供于耐久条件时能够得到优异耐久性的机械加工性提高膜、将这种机械加工性提高膜贴附于树脂板而成的层叠体、及这种机械加工性提高膜的有效的使用方法。
用于解决课题的手段
根据本发明,提供机械加工性提高膜,其特征在于,其具备贴附于树脂板且层叠于规定基材而成的活性能量射线固化性的机械加工性提高层,关于相对于树脂板进行了贴附的状态下的机械加工性提高层,照射活性能量射线后的储能模量(M2)为0.2MPa以上的值,照射活性能量射线后的粘合力(P2)为10N/25mm以上的值,由此能够解决上述问题。
即,通过这样地构成机械加工性提高膜,并将贴附于树脂板的状态下的照射活性能量射线后的机械加工性提高层的储能模量(M2)设为规定值以上,即使在包含树脂板的状态下同时切削机械加工性提高膜时,也可抑制在切削加工中发生机械加工性提高层的缺损、延伸,加工后的切削面变得良好,能够得到优异的切削性。
此外,通过将照射活性能量射线后的机械加工性提高层的粘合力(P2)设为规定值以上,即使在相对于树脂板贴附有机械加工性提高层的状态下实施耐久试验(例如85℃、85%RH、500小时等)的情况下,也不会发生气泡、浮起剥离,能够发挥出优异的耐久性。
此外,在构成本发明的机械加工性提高膜时,作为规定基材,优选包含功能性膜或剥离膜。
通过这样地包含功能性膜或剥离膜,机械加工性提高膜的处理变得良好,与树脂板的贴合性提高。
由此,能够抑制因贴合失误而产生层叠体的外观不良,防止因在层叠界面裹入空气而导致的耐久性降低。
需要说明的是,作为规定基材,更优选包含功能性膜和剥离膜这两者。
此外,在构成本发明的机械加工性提高膜时,优选将照射活性能量射线后的机械加工性提高层的凝胶分率(G2)设为60%以上的值。
通过这样地控制机械加工性提高层的凝胶分率(G2),能够得到更良好的切削性等。
并且,照射活性能量射线后的机械加工性提高层的内聚力变得适度,因此也有助于提高耐久性。
此外,在构成本发明的机械加工性提高膜时,优选将照射活性能量射线前的机械加工性提高层的储能模量(M1)设为0.01~1MPa这一范围内的值。
通过这样地控制照射活性能量射线前的机械加工性提高层的储能模量(M1),与树脂板的贴合性变得优异,能够防止在贴合时因裹入空气而导致的耐久性降低。
此外,在构成本发明的机械加工性提高膜时,优选将照射活性能量射线后的机械加工性提高层的储能模量(M2)设为0.2~3MPa这一范围内的值。
通过这样地控制照射活性能量射线后的机械加工性提高层的储能模量(M2),机械加工性提高层具有适度的内聚力,在发挥良好切削性的基础上,还容易兼顾耐久性。
此外,在构成本发明的机械加工性提高膜时,将照射活性能量射线前的机械加工性提高层的储能模量记作M1,将照射活性能量射线后的机械加工性提高层的储能模量记作M2时,优选将用M2/M1×100表示的数值(储能模量的增加率)设为320~30000%这一范围内的值。
通过这样地将储能模量的增加率(%)控制为规定范围内的值,机械加工性提高层容易兼顾固化前的良好贴合性和固化后的适度内聚力,能够得到更良好的切削性和耐久性。
此外,若在固化前良好地进行贴合,则与固化后的贴合界面的密合性也提高,因此,与该效果相辅相成,存在容易抑制切削处理中的机械加工性提高层的缺损、延伸的倾向。
此外,在构成本发明的机械加工性提高膜时,优选将机械加工性提高层的厚度设为3~40μm这一范围内的值。
通过这样地控制机械加工性提高膜的机械加工性提高层的厚度,容易将照射活性能量射线前后的按照JIS Z 0237:2000测定的相对于玻璃的180°剥离粘合力(以下有时简称为粘合力)调整至期望范围内的值,发挥出良好的耐久性。
此外,由于厚度较薄,因此也有助于所得层叠体的轻量化。
此外,本发明的其他方案为层叠体,其特征在于,其是上述任意机械加工性提高膜贴附于树脂板而成的。
如果是这样的层叠体,则树脂板与以往的金属框等相比时,加工性优异,因此,能够在将各种机器中使用的各种功能性膜介由机械加工性提高层贴合于树脂板的状态下,以良好的精度进行切削处理。
此外,树脂板与以往的金属框等相比更为轻量,因此还能够实现应用该层叠体的机器的轻量化。
此外,在构成本发明的层叠体时,树脂板优选为光学用树脂板。
如果是包含这种光学用树脂板的层叠体,则容易应用于光学领域中的机器,例如,在触控面板、液晶显示装置等光学部件中,既具有光学特性又能够实现轻量化。
此外,本发明的另一方案为机械加工性提高膜的使用方法,其特征在于,其为上述任意机械加工性提高膜的使用方法,包括下述工序(1)~(4)。
(1)向作为规定基材的功能性膜的表面涂布包含活性能量射线固化性成分的组合物,并进行加热处理,由此制成具备活性能量射线固化性的机械加工性提高层的机械加工性提高膜的工序
(2)将所得机械加工性提高膜贴附于树脂板的工序
(3)从树脂板或规定基材侧照射活性能量射线,使机械加工性提高层中的活性能量射线固化性成分发生固化,制成固化后的机械加工性提高层的工序
(4)对于包含固化后的机械加工性提高层和树脂板的层叠体,实施规定的机械加工处理的工序
通过这样地使用机械加工性提高膜,能够简便地制造可应用于触控面板、液晶显示装置等光学部件等的介由机械加工性提高层的附带功能性膜的树脂板。即,通过一次切削处理,能够容易地获得具有期望形状的层叠体。进而,在切削处理中不会发生机械加工性提高层的缺损、延伸,因此,加工后的切削面变得良好,所得层叠体具有优异的外观品质。进而,所得层叠体的耐久性优异,因此,也可应用于在严苛环境下使用的光学部件(例如车载用的触控面板、液晶显示装置等)。
附图说明
图1]图1的(a)~(b)是为了分别说明使用机械加工性提高膜而成的层叠体的构成例而提供的图。
图2]图2是为了说明照射活性能量射线后的机械加工性提高层的储能模量(MPa)与切削性(相对值)的关系而提供的图。
图3]图3的(a)~(e)是为了说明包括热交联工序的机械加工性提高膜的制造方法和使用该机械加工性提高膜制造层叠体的方法而提供的图。
图4]图4的(a)~(f)是为了说明使用功能性膜作为规定基材且使用机械加工性提高膜而成的层叠体的制作工序和使用工序而提供的图(其一)。
图5]图5的(a)~(f)是为了说明使用剥离膜作为规定基材且使用机械加工性提高膜而成的其它层叠体的制作工序和使用工序而提供的图(其二)。
具体实施方式
如图1的(a)~(b)所示,本发明的实施方式为贴附于树脂板12的活性能量射线固化性的机械加工性提高层14、以及具备规定基材16(功能性膜等)而成的机械加工性提高膜18、使用这种机械加工性提高膜18而成的层叠体10、以及机械加工性提高膜18的使用方法。
并且,本实施方式的机械加工性提高膜18的特征在于,相对于树脂板12进行了层叠的状态下的机械加工性提高层14的照射活性能量射线后的储能模量(M2)为0.2MPa以上的值,照射活性能量射线后的粘合力(P2)为10N/25mm以上的值。
以下,适当参照附图,将分构成要素地对机械加工性提高膜18进行具体说明。
需要说明的是,图1的(a)例示出由层叠有机械加工性提高膜18的树脂板12构成的层叠体10的方案,图1的(b)是另一层叠体10的一个方案,示出在机械加工性提高层14的一部分具有规定空间14a的触控面板(其中省略电力布线等)的一例。
1. 树脂板
(1)种类
作为图1的(a)等所示的树脂板12的种类,没有特别限定,为了使机械加工性良好,优选使用公知的透明或半透明的树脂板。
作为这样的树脂板,可列举出例如聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚萘二甲酸乙二醇酯等聚酯树脂板;聚乙烯树脂板、聚丙烯树脂板、二乙酰基纤维素树脂板、三乙酰基纤维素树脂板、乙酰基纤维素丁酸酯树脂板、聚氯乙烯树脂板、聚偏二氯乙烯树脂板、聚乙烯醇树脂板、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物树脂板、聚苯乙烯树脂板、聚碳酸酯树脂板、聚甲基戊烯树脂板、聚砜树脂板、聚醚醚酮树脂板、聚醚砜树脂板、聚醚酰亚胺树脂板、聚酰亚胺树脂板、氟树脂板、聚酰胺树脂板、丙烯酸类树脂板、降冰片烯系树脂板、环烯烃树脂板等。
这些之中,从光学特性、耐热性良好且尺寸稳定性也优异的方面出发,优选为聚酯树脂板、聚碳酸酯树脂板、聚甲基戊烯树脂板、聚砜树脂板、丙烯酸类树脂板、聚醚醚酮树脂板、聚酰亚胺树脂板、降冰片烯系树脂板、环烯烃树脂板之中的至少一者。
此外,从透明性、机械强度、柔软性、加工性、耐候性、进而经济性也优异的方面出发,特别是,更优选为丙烯酸类树脂板(MMA树脂板等)、聚碳酸酯树脂板。
(2)厚度
通常优选将图1的(a)等所示的树脂板12的厚度设为200~10000μm这一范围内的值。
其原因在于,若所述树脂板的厚度成为小于200μm的值,则有时树脂板的强度降低或者包含树脂板的触控面板等的配置固定性降低。
另一方面,这是因为:若树脂板的厚度成为超过10000μm的值,则有时难以介由机械加工性提高层对树脂板和作为规定基材的功能性膜等同时进行机械加工处理。
因此,更优选将树脂板的厚度设为500~5000μm这一范围内的值,进一步优选设为700~2000μm这一范围内的值。
(3)光学特性
关于树脂板的光学特性,优选以能够用于触控面板、液晶显示装置等用途的程度具有透明性。
具体而言,若树脂板的可见光透射率变得过低,则有时成品率显著降低或者可使用的构成材料的种类过度受限。
因此,作为树脂板的可见光透射率的下限,优选设为60%以上的值,更优选设为75%以上的值,进一步优选设为85%以上的值。
另一方面,树脂板的可见光透射率的上限通常为100%以下,优选设为99.9%以下的值,更优选设为99%以下的值,进一步优选设为98%以下的值。
(4)添加剂
在树脂板中,为了改良耐久性、物理特性、机械特性等,还优选配合抗氧化剂、抗水解剂、紫外线吸收剂、无机填料、有机填料、无机纤维、有机纤维、导电性材料、电绝缘性材料、金属离子捕捉剂、轻量化剂、填充剂、研磨剂、着色剂、粘度调节剂等之中的至少一种公知添加剂。
并且,将这些公知的添加剂配合至树脂板中时,虽然还因该添加剂的种类而异,但通常优选将该配合量相对于树脂板的总量(100重量%)设为0.1~30重量%这一范围内的值,更优选设为0.5~20重量%这一范围内的值,进一步优选设为1~10重量%这一范围内的值。
2. 机械加工性提高层
本实施方式的机械加工性提高层14可通过将源自用于形成机械加工性提高层的组合物的树脂层13利用加热处理进行热交联来获得,所述组合物以作为主剂(A)的(甲基)丙烯酸酯共聚物、热固化性成分(B)和活性能量射线固化性成分(C)作为必须成分。
即,所述机械加工性提高层14由下述交联结构和未固化的活性能量射线固化性成分(C)构成,所述交联结构由作为主剂(A)的(甲基)丙烯酸酯共聚物和热固化性成分(B)构成。通过照射活性能量射线而使该机械加工性提高层14发生固化,能够得到固化后的机械加工性提高层14´。
需要说明的是,本说明书中,“(甲基)丙烯酸酯”是指丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯这两者,以下包括其它类似术语在内均相同。
以下,针对构成机械加工性提高层14的各成分等,进行具体说明。
(1)主剂(A)
作为构成机械加工性提高层14的主剂(A)的种类,没有特别限定。
然而,例如从容易获取、容易与后述活性能量射线固化性成分(C)均匀混合的方面出发,源自规定的(甲基)丙烯酸酯单体成分的(甲基)丙烯酸酯共聚物优选为主剂(A)。
所述主剂为(甲基)丙烯酸酯共聚物时,作为构成该共聚物的单体单元,优选含有与热固化性成分(B)发生反应且在分子内具有反应性基团的单体(含反应性官能团的单体)和(甲基)丙烯酸烷基酯。
其原因在于,源自含反应性基团的单体的反应性基团与热固化性成分(B)发生反应,形成交联结构(三维网络结构),由此能够得到覆膜强度较高的机械加工性提高层。
(1)-1 单体1(含反应性官能团的单体)
就构成作为主剂(A)的(甲基)丙烯酸酯聚合物的一部分的含反应性基团的单体而言,可列举出在分子内具有羟基的单体(以下有时称为含羟基的单体)、在分子内具有羧基的单体(以下有时称为含羧基的单体)、在分子内具有氨基的单体(以下有时称为含氨基的单体)等。
这些之中,从与热固化性成分(B)的反应性优异、对被粘物造成的不良影响少的观点出发,优选为含羟基的单体,此外,从即使(甲基)丙烯酸酯共聚物的重均分子量较低也发挥期望的内聚力的观点出发,优选为含羧基的单体。
作为含羟基的单体的种类,可列举出例如(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3-羟基丙酯、(甲基)丙烯酸2-羟基丁酯、(甲基)丙烯酸3-羟基丁酯、(甲基)丙烯酸4-羟基丁酯等(甲基)丙烯酸羟基烷基酯等。
这些之中,从所得(甲基)丙烯酸酯共聚物中的羟基与热固化性成分(B)的反应性以及与其它单体的共聚性的观点出发,优选为(甲基)丙烯酸2-羟基乙酯和(甲基)丙烯酸4-羟基丁酯,更优选为甲基丙烯酸2-羟基乙酯、丙烯酸2-羟基乙酯和丙烯酸4-羟基丁酯。它们可以单独使用,也可以组合使用2种以上。
此外,关于作为单体单元的含羟基的单体的配合量,相对于单体总量(100重量%、以下相同),优选含有1重量%以上,更优选含有10重量%以上,进一步优选含有15重量%以上。
进而,关于所述含羟基的单体的配合量,相对于单体总量,优选含有50重量%以下,更优选含有40重量%以下,进一步优选含有30重量%以下。
即,通过使(甲基)丙烯酸酯共聚物以规定范围含有作为单体单元的含羟基的单体,容易适合地与热固化性成分(B)发生反应,形成良好的交联结构。其结果,所得机械加工性提高层的覆膜强度较高,机械加工性提高层的储能模量容易满足期望的值,具有良好的切削性。
作为含羧基的单体,可列举出例如丙烯酸、甲基丙烯酸、巴豆酸、马来酸、衣康酸、柠康酸等烯属不饱和羧酸。
这些之中,从所得(甲基)丙烯酸酯共聚物中的羧基与热固化性成分(B)的反应性以及与其它单体的共聚性的观点出发,优选为丙烯酸。它们可以单独使用,也可以组合使用2种以上。
并且,作为单体单元,在包含含羧基的单体的情况下,(甲基)丙烯酸酯共聚物中,相对于单体总量优选含有1重量%以上、特别优选含有5重量%以上、进一步优选含有8重量%以上的该含羧基的单体。
进而,(甲基)丙烯酸酯共聚物中,作为构成该聚合物的单体单元,优选含有30重量%以下、更优选含有20重量%以下、进一步优选含有15重量%以下的含羧基的单体。
即,通过以规定范围含有含羧基的单体作为单体单元,容易适合地与热固化性成分(B)发生反应,形成良好的交联结构。
其结果,所得机械加工性提高层的覆膜强度较高,机械加工性提高层的储能模量容易满足期望的值,具有良好的切削性。
此外,作为单体单元,还优选包含微量或完全不包含含羧基的单体。
其原因在于,羧基为酸成分,因此,通过不含含羧基的单体,能够抑制粘合剂的贴附对象因酸而产生不良情况,例如,在存在掺杂有锡的氧化铟(ITO)等透明导电膜、金属膜等的情况下,能够抑制由酸导致的这些不良情况(腐蚀、电阻值变化等)。
其中,允许在不发生这种不良情况的程度下含有规定量的含羧基的单体。
具体而言,在(甲基)丙烯酸酯共聚物中,作为单体单元,允许以5重量%以下、优选为1重量%以下、更优选为0.1重量%以下的量含有含羧基的单体。
此外,作为含氨基的单体,可列举出例如(甲基)丙烯酸氨基乙酯、(甲基)丙烯酸正丁基氨基乙酯等。
它们可以单独使用,也可以组合使用2种以上。
(1)-2 单体2((甲基)丙烯酸烷基酯单体)
作为主剂(A)的(甲基)丙烯酸酯共聚物中,作为构成该共聚物的单体单元,优选含有烷基的碳原子数为1~20的(甲基)丙烯酸烷基酯。
由此,机械加工性提高层能够表现出优选的粘合性。
此外,从能够表现出更优选的粘合性的观点出发,烷基的碳原子数为1~20的(甲基)丙烯酸烷基酯优选为直链状或支链状的结构。
作为烷基的碳原子数为1~20的(甲基)丙烯酸烷基酯,作为均聚物的玻璃化转变温度(Tg)优选小于0℃(以下有时称为低Tg丙烯酸烷基酯)。
其原因在于,通过含有所述低Tg丙烯酸烷基酯作为构成单体单元,能够进一步提高所得机械加工性提高层的粘合性。
此处,作为低Tg丙烯酸烷基酯,可优选列举出例如丙烯酸正丁酯(Tg:-55℃)、丙烯酸正辛酯(Tg:-65℃)、丙烯酸异辛酯(Tg:-58℃)、丙烯酸2-乙基己酯(Tg:-70℃)、丙烯酸异壬酯(Tg:-58℃)、丙烯酸异癸酯(Tg:-60℃)、甲基丙烯酸异癸酯(Tg:-41℃)、甲基丙烯酸正月桂酯(Tg:-65℃)、丙烯酸十三烷基酯(Tg:-55℃)、甲基丙烯酸十三烷基酯(Tg:-40℃)等中的至少一者。
这些之中,从更有效地提高粘合性的观点出发,作为低Tg丙烯酸烷基酯,均聚物的Tg更优选为-25℃以下、进一步优选为-50℃以下。
具体而言,特别优选为丙烯酸正丁酯和丙烯酸2-乙基己酯。
此外,(甲基)丙烯酸酯共聚物中,作为构成该聚合物的单体单元,以下限值计优选含有30重量%以上、特别是更优选含有40重量%以上、进一步优选含有50重量%以上的低Tg丙烯酸烷基酯。
其原因在于,若这样地配合所述低Tg丙烯酸烷基酯,则能够良好地提高所得机械加工性提高层的粘合性,能够使对于树脂板的贴合性更优异。
此外,(甲基)丙烯酸酯共聚物中,作为构成该聚合物的单体单元,以上限值计优选含有99重量%以下、特别是更优选含有90重量%以下、进一步优选含有80重量%以下的低Tg丙烯酸烷基酯。
其原因在于,若这样地配合所述低Tg丙烯酸烷基酯,则能够向(甲基)丙烯酸酯聚合物中导入适合量的其它单体成分(特别是含反应性官能团的单体)。
此外,(甲基)丙烯酸酯聚合物中,作为单体单元,还优选组合使用作为均聚物的玻璃化转变温度(Tg)超过0℃的单体(以下有时称为高Tg丙烯酸烷基酯)。
其原因在于,能够对所得机械加工性提高层赋予适度的内聚力,机械加工性提高层的储能模量容易满足期望的值,提高切削性。
其中,此处记载的高Tg丙烯酸烷基酯不包括后述含脂环式结构的单体和含氮单体。
作为这样的高Tg丙烯酸烷基酯,可列举出例如丙烯酸甲酯(Tg:10℃)、甲基丙烯酸甲酯(Tg:105℃)、甲基丙烯酸乙酯(Tg:65℃)、甲基丙烯酸正丁酯(Tg:20℃)、甲基丙烯酸异丁酯(Tg:48℃)、甲基丙烯酸叔丁酯(Tg:107℃)、丙烯酸正硬脂基酯(Tg:30℃)、甲基丙烯酸正硬脂基酯(Tg:38℃)等丙烯酸系单体、乙酸乙烯酯(Tg:32℃)、苯乙烯(Tg:30℃)等中的至少一者。
这些之中,从能够对机械加工性提高层赋予适度的内聚力、能够表现出期望的储能模量的方面出发,作为高Tg丙烯酸烷基酯,特别优选为甲基丙烯酸甲酯。
即,(甲基)丙烯酸酯聚合物中,作为构成该聚合物的单体单元而含有上述高Tg丙烯酸烷基酯时,相对于单体成分的总量,更优选含有1重量%以上、更优选含有3重量%以上的该高Tg丙烯酸烷基酯。
此外,(甲基)丙烯酸酯聚合物中,作为构成该聚合物的单体单元,优选含有20重量%以下、更优选含有12重量%以下、进一步优选含有8重量%以下的该高Tg丙烯酸烷基酯。
其原因在于,通过将高Tg丙烯酸烷基酯和低Tg丙烯酸烷基酯以达到上述量的方式进行组合使用,所得机械加工性提高层表现出适合的粘合性和内聚力,粘合力和储能模量容易满足期望的值,容易发挥出切削性和耐久性。
(1)-3 单体3(含脂环式结构的单体)
作为主剂(A)的(甲基)丙烯酸酯共聚物中,作为构成该共聚物的单体单元,优选含有在分子内具有脂环式结构的单体(含脂环式结构的单体)。
其原因在于,可推测:含脂环式结构的单体在分子结构方面的体积大,因此,通过使共聚物中存在该单体而将聚合物彼此的间隔拓宽。其结果,能够使所得机械加工性提高层的柔软性优异。
因此,通过使(甲基)丙烯酸酯聚合物含有作为单体单元的含脂环式结构的单体,使组合物交联而得到的机械加工性提高层对于树脂板的贴合性变得优异。
此外,含脂环式结构的单体中的脂环式结构的碳环可以为饱和结构,也可以部分具有不饱和键。
此外,这样的脂环式结构可以为单环的脂环式结构,也可以为二环、三环等多环的脂环式结构。
从在所得(甲基)丙烯酸酯共聚物中拓宽聚合物彼此的间隔、有效地发挥机械加工性提高层的柔软性的观点出发,上述脂环式结构优选为多环的脂环式结构(多环结构)。
进而,从(甲基)丙烯酸酯共聚物与其它成分的相容性良好的方面出发,上述多环结构特别优选为二环~四环。
此外,从与上述同样地有效发挥粘合剂的柔软性的观点出发,脂环式结构的碳原子数(是指成环部分的总碳原子数,在多个环独立存在的情况下,是指其总碳原子数)通常优选为5以上、更优选为7以上。
另一方面,脂环式结构的碳原子数的上限没有特别限定,与上述同样地从相容性的观点出发,优选为15以下、更优选为10以下。
因而,作为含脂环式结构的单体所含的脂环式结构,可列举出例如环己基骨架、二环戊二烯骨架、金刚烷骨架、异冰片基骨架、环烷烃骨架(环庚烷骨架、环辛烷骨架、环壬烷骨架、环癸烷骨架、环十一烷骨架、环十二烷骨架等)、环烯烃骨架(环庚烯骨架、环辛烯骨架等)、降冰片烯骨架、降冰片二烯骨架、立方烷骨架、篮烃骨架、房烷骨架、螺骨架等中的至少一者。
并且,这些之中,从获得更优异的耐久性的观点出发,优选包含二环戊二烯骨架(脂环式结构的碳原子数:10)、金刚烷骨架(脂环式结构的碳原子数:10)或异冰片基骨架(脂环式结构的碳原子数:7),更优选包含异冰片基骨架。
因此,作为上述含脂环式结构的单体,优选包含上述骨架的(甲基)丙烯酸酯单体。具体而言,可列举出(甲基)丙烯酸环己酯、(甲基)丙烯酸二环戊酯、(甲基)丙烯酸金刚烷基酯、(甲基)丙烯酸异冰片酯、(甲基)丙烯酸二环戊烯酯、(甲基)丙烯酸二环戊烯氧基乙酯等中的至少一者。
并且,这些之中,从获得更优异的耐久性的观点出发,优选为(甲基)丙烯酸二环戊酯、(甲基)丙烯酸金刚烷基酯或(甲基)丙烯酸异冰片酯,更优选为(甲基)丙烯酸异冰片酯,特别优选为丙烯酸异冰片酯。
此外,(甲基)丙烯酸酯共聚物中,作为构成该共聚物的单体单元,相对于单体的总量,优选含有1重量%以上、更优选含有4重量%以上、进一步优选含有8重量%以上的含脂环式结构的单体。
同样地,(甲基)丙烯酸酯共聚物中,作为构成该共聚物的单体单元,优选含有40重量%以下、更优选含有30重量%以下、进一步优选含有24重量%以下的含脂环式结构的单体,从使耐久性更优异的观点出发,特别优选含有18重量%以下。
这是因为:通过这样地使含脂环式结构的单体的含量在上述范围内,所得机械加工性提高层的柔软性变得良好,对于树脂板的贴合性更优异,因此,更容易满足期望的粘合力的值,容易发挥出良好的耐久性。
(1)-4 单体4(含氮原子的单体)
作为主剂(A)的(甲基)丙烯酸酯共聚物中,作为构成该共聚物的单体单元,优选含有在分子内具有氮原子的单体(含氮原子的单体)。
需要说明的是,作为含反应性基团的单体而例示的含氨基的单体从该含氮原子的单体中刨除。通过使含氮原子的单体作为结构单元而存在于共聚物中,能够促进丙烯酸酯共聚物与热固化性成分(B)的反应,能够对机械加工性提高层赋予极性,提高机械加工性提高层的内聚力。
作为上述含氮原子的单体,可列举出具有叔氨基的单体、具有酰胺基的单体、具有含氮杂环的单体等。这些之中,优选为具有含氮杂环的单体。
作为所述具有含氮杂环的单体,可列举出例如N-(甲基)丙烯酰基吗啉、N-乙烯基-2-吡咯烷酮、N-(甲基)丙烯酰基吡咯烷酮、N-(甲基)丙烯酰基哌啶、N-(甲基)丙烯酰基吡咯烷、N-(甲基)丙烯酰基氮丙啶、(甲基)丙烯酸吖丙啶基乙酯、2-乙烯基吡啶、4-乙烯基吡啶、2-乙烯基吡嗪、1-乙烯基咪唑、N-乙烯基咔唑、N-乙烯基邻苯二甲酰亚胺等中的至少一者。
并且,这些之中,从获得更优异的粘合力的观点出发,可以说优选为N-(甲基)丙烯酰基吗啉,更优选为N-丙烯酰基吗啉。
此外,作为除了上具有含氮杂环的单体之外的含氮原子的单体,可列举出例如(甲基)丙烯酰胺、N-甲基(甲基)丙烯酰胺、N-羟甲基(甲基)丙烯酰胺、N-叔丁基(甲基)丙烯酰胺、N,N-二甲基(甲基)丙烯酰胺、N,N-乙基(甲基)丙烯酰胺、N,N-二甲基氨基丙基(甲基)丙烯酰胺、N-异丙基(甲基)丙烯酰胺、N-苯基(甲基)丙烯酰胺、二甲基氨基丙基(甲基)丙烯酰胺、N-乙烯基己内酰胺、(甲基)丙烯酸二甲基氨基乙酯等中的至少一者。
并且,(甲基)丙烯酸酯共聚物中,相对于单体成分的总量,优选含有1重量%以上、更优选含有2重量%以上、进一步优选含有4重量%以上的含氮原子的单体。
此外,(甲基)丙烯酸酯共聚物中,作为构成该共聚物的单体单元,优选含有40重量%以下、更优选含有30重量%以下、进一步优选含有20重量%以下的含氮原子的单体,从使耐久性更优异的方面出发,特别优选含有10重量%以下。
这是因为:通过这样地使含氮原子的单体的含量在上述范围内,所得机械加工性提高层的内聚力有效地提高,容易满足期望的储能模量的值,耐久性变得优异。
(1)-5 单体5(其它单体)
作为主剂(A)的(甲基)丙烯酸酯共聚物中,根据需要,作为构成该共聚物的单体单元,优选含有与上述单体成分不同的其它单体。
作为这样的其它单体,优选为不含具有反应性的官能团的单体。
即,可列举出例如(甲基)丙烯酸甲氧基乙酯、(甲基)丙烯酸乙氧基乙酯等(甲基)丙烯酸烷氧基烷基酯;乙酸乙烯酯、苯乙烯等。它们可以单独使用,也可以组合使用2种以上。
需要说明的是,(甲基)丙烯酸酯共聚物的聚合方式可以为无规共聚物,也可以为嵌段共聚物。
(1)-6 重均分子量
构成机械加工性提高层14的主剂(A)为(甲基)丙烯酸酯共聚物时,优选将其重均分子量(Mw)设为5万~250万这一范围内的值。
其原因在于,若(甲基)丙烯酸酯共聚物的重均分子量成为小于5万的值,则有时内聚力降低而从树脂板上剥离,或者粘接性显著降低。
另一方面,这是因为:若(甲基)丙烯酸酯共聚物的重均分子量成为超过250万的值,则有时难以处理或者对于树脂板的贴合性降低。
因此,更优选将(甲基)丙烯酸酯共聚物的重均分子量设为10万~180万这一范围的值,特别优选设为20~120万这一范围的值,进一步优选设为30~80万这一范围的值。
需要说明的是,机械加工性提高层的主剂的重均分子量可通过GPC(凝胶渗透色谱),与预先制作的相对于标准聚苯乙烯粒子的标准曲线进行对比来求出。
(1)-7 (甲基)丙烯酸酯共聚物的聚合
作为主剂(A)的(甲基)丙烯酸酯共聚物可通过将构成该聚合物的单体的混合物利用通常的自由基聚合法进行聚合来制造。
所述(甲基)丙烯酸酯共聚物的聚合可根据期望使用聚合引发剂,并利用溶液聚合法等来进行。
作为聚合溶剂,可列举出例如乙酸乙酯、乙酸正丁酯、乙酸异丁酯、甲苯、丙酮、己烷、甲乙酮等,也可以组合使用2种以上。
作为将(甲基)丙烯酸酯共聚物聚合时的聚合引发剂,可列举出偶氮系化合物、有机过氧化物等,也可以组合使用2种以上。
更具体而言,作为偶氮系化合物,可列举出例如2,2'-偶氮双异丁腈、2,2'-偶氮双(2-甲基丁腈)、1,1'-偶氮双(环己烷1-甲腈)、2,2'-偶氮双(2,4-二甲基戊腈)、2,2'-偶氮双(2,4-二甲基-4-甲氧基戊腈)、二甲基2,2'-偶氮双(2-甲基丙酸酯)、4,4'-偶氮双(4-氰基戊酸)、2,2'-偶氮双(2-羟基甲基丙腈)、2,2'-偶氮双[2-(2-咪唑啉-2-基)丙烷]等。
此外,作为有机过氧化物,可列举出例如过氧化苯甲酰、过苯甲酸叔丁酯、过氧化氢异丙苯、过氧化二碳酸二异丙酯、过氧化二碳酸二正丙酯、过氧化二碳酸二(2-乙氧基乙基)酯、过氧化新癸酸叔丁酯、过氧化特戊酸叔丁酯、过氧化(3,5,5-三甲基己酰)、过氧化二丙酰、过氧化二乙酰等。
需要说明的是,上述聚合工序中,通过配合2-巯基乙醇等链转移剂,能够将所得聚合物的重均分子量调节至期望的值。
(2)热固化性成分(B)
若将含有热固化性成分(B)的组合物进行加热,则该热固化性成分(B)与作为主剂(A)的(甲基)丙烯酸酯共聚物发生交联反应,形成交联结构(三维网络结构)。由此,能够得到覆膜强度较高的机械加工性提高层。
作为这样的热固化性成分(B)的种类,只要与主剂(A)(例如(甲基)丙烯酸酯共聚物等)发生反应即可,优选为与向组合物的主剂(A)中导入的反应性基团(例如羟基、羧基等)发生反应的成分即可。
因此,作为热固化性成分(B),可列举出例如异氰酸酯系交联剂、环氧系交联剂、胺系交联剂、三聚氰胺系交联剂、氮丙啶系交联剂、肼系交联剂、醛系交联剂、噁唑啉系交联剂、金属醇盐系交联剂、金属螯合物系交联剂、金属盐系交联剂、铵盐系交联剂等中的至少一者。
这些热固化性成分(B)的种类根据主剂(A)所具有的反应性基团的反应性进行选择即可。
例如,在主剂(A)所具有的反应性基团为羟基的情况下,优选配合与羟基的反应性优异的异氰酸酯系交联剂。
此外,在主剂(A)所具有的反应性基团为羧基的情况下,优选使用与羧基的反应性优异的环氧系交联剂。
需要说明的是,热固化性成分(B)可以单独使用1种,或者组合使用2种以上。
此外,异氰酸酯系交联剂优选至少包含多异氰酸酯化合物。
此处,作为多异氰酸酯化合物,可列举出例如甲苯二异氰酸酯、二苯基甲烷二异氰酸酯、苯二亚甲基二异氰酸酯等芳香族多异氰酸酯;六亚甲基二异氰酸酯等脂肪族多异氰酸酯;异佛尔酮二异氰酸酯、氢化二苯基甲烷二异氰酸酯等脂环式多异氰酸酯等;以及它们的缩二脲体、异氰脲酸酯体;以及作为与乙二醇、丙二醇、新戊二醇、三羟甲基丙烷、蓖麻油等低分子含活性氢化合物的反应物的加合物等。这些之中,从与羟基的反应性的观点出发,优选为三羟甲基丙烷改性的芳香族多异氰酸酯,特别优选为三羟甲基丙烷改性甲苯二异氰酸酯和三羟甲基丙烷改性苯二亚甲基二异氰酸酯中的至少一者。
此外,作为环氧系交联剂,可列举出例如1,3-双(N,N-二缩水甘油基氨基甲基)环己烷、N,N,N’,N’-四缩水甘油基间苯二甲胺、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、二缩水甘油胺等中的至少一者。
这些之中,从与羧基的反应性的观点出发,特别优选为1,3-双(N,N-二缩水甘油基氨基甲基)环己烷。
此外,优选将热固化性成分(B)的配合量相对于主剂(A)100重量份设为0.05~10重量份这一范围内的值。
其原因在于,若所述热固化性成分(B)的配合量成为小于0.05重量份的值,则有时与向主剂中导入的羟基、羧基的反应性显著降低,无法获得所得机械加工性提高层的期望的内聚力,无法发挥出规定的粘合性。其结果,有时机械加工性提高层从树脂板上剥离或者粘接性显著降低。
另一方面,若所述热固化性成分(B)的配合量成为超过10重量份的值,则有时与向主剂(A)中导入的羟基、羧基过度反应,所得机械加工性提高层的内聚力变得过高,粘合性显著降低。
因此,相对于主剂(A)100重量份,更优选将热固化性成分(B)的配合量设为0.1~5重量份这一范围内的值,进一步优选设为0.3~1重量份这一范围内的值。
(3)活性能量射线固化性成分(C)
本实施方式中的机械加工性提高层优选含有活性能量射线固化性成分(C)。
若将这样的机械加工性提高层贴附于被粘物(树脂板)后再照射活性能量射线,则以后述光聚合引发剂(D)的开裂作为契机,促进活性能量射线固化性成分(C)的聚合。
可推测:该进行了聚合的活性能量射线固化性成分(C)缠绕于因主剂(A)和热固化性成分(B)的热交联而形成的交联结构(三维网络结构)。
因此,具有这种高阶结构的机械加工性提高层容易满足期望的粘合力的值,在高温高湿条件下的耐久性变得优异,且容易满足期望的储能模量的值,切削性变得优异。
此处,作为活性能量射线固化性成分(C),只要是通过照射活性能量射线而发生固化反应,能够得到上述效果的成分,就没有特别限定。
此外,活性能量射线固化性成分(C)可以为单体、低聚物或聚合物中的任一者,也可以为它们的混合物。
这些之中,优选为与主剂(A)等的相容性优异的重均分子量小于1,000的多官能丙烯酸酯系单体。
更具体而言,作为重均分子量小于1000的多官能丙烯酸酯系单体,优选为具有2~6个反应性官能团的丙烯酸酯系单体。
此处,作为具有2个反应性官能团的丙烯酸酯系单体,可列举出例如1,4-丁二醇二(甲基)丙烯酸酯、1,6-己二醇二(甲基)丙烯酸酯、新戊二醇二(甲基)丙烯酸酯、聚乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、新戊二醇己二酸酯二(甲基)丙烯酸酯、羟基特戊酸新戊二醇二(甲基)丙烯酸酯、二(甲基)丙烯酸二环戊酯、己内酯改性二环戊烯基二(甲基)丙烯酸酯、环氧乙烷改性磷酸二(甲基)丙烯酸酯、二(丙烯酰氧基乙基)异氰脲酸酯、二(甲基)丙烯酸烯丙基化环己酯、乙氧基化双酚A二丙烯酸酯、9,9-双[4-(2-丙烯酰氧基乙氧基)苯基]芴等中的至少一者。
此外,作为具有3个反应性官能团的丙烯酸酯系单体,可列举出三羟甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇三(甲基)丙烯酸酯、丙酸改性二季戊四醇三(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇三(甲基)丙烯酸酯、环氧丙烷改性三羟甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、三(丙烯酰氧基乙基)异氰脲酸酯、ε-己内酯改性三(2-(甲基)丙烯酰氧基乙基)异氰脲酸酯等中的至少一者。
进而,作为具有4个反应性官能团的丙烯酸酯系单体,可列举出二甘油四(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇四(甲基)丙烯酸酯等。
作为具有5个反应性官能团的丙烯酸酯系单体,可列举出丙酸改性二季戊四醇五(甲基)丙烯酸酯等中的至少一者。
作为具有6个反应性官能团的丙烯酸酯系单体,可列举出二季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯、己内酯改性二季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯等中的至少一者。
这些之中,从机械加工性提高层的耐久性的观点出发,特别优选为具有3~6个反应性官能团的丙烯酸酯系单体。
具体而言,特别优选为三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、二季戊四醇六丙烯酸酯、ε-己内酯改性三(2-(甲基)丙烯酰氧基乙基)异氰脲酸酯。
此外,作为活性能量射线固化性成分(C),还优选使用活性能量射线固化型的丙烯酸酯系低聚物。
作为这种丙烯酸酯系低聚物的例子,可列举出聚酯丙烯酸酯系、环氧丙烯酸酯系、氨基甲酸酯丙烯酸酯系、聚醚丙烯酸酯系、聚丁二烯丙烯酸酯系、硅酮丙烯酸酯系等中的至少一者。
并且,这种丙烯酸酯系低聚物的重均分子量优选为50000以下、更优选为500~50000、进一步优选为3000~40000。
此外,作为活性能量射线固化性成分(C),还优选使用向侧链导入了具有(甲基)丙烯酰基的基团的加合丙烯酸酯系聚合物。
这种加合丙烯酸酯系聚合物可通过使用(甲基)丙烯酸酯与分子内具有交联性官能团的单体的共聚物,并使该共聚物的一部分交联性官能团与具有与(甲基)丙烯酰基和交联性官能团发生反应的基团的化合物发生反应来获得。
上述加合丙烯酸酯系聚合物的重均分子量优选为5万~90万左右、更优选为10万~50万左右。
本实施方式中,活性能量射线固化性成分(C)优选使用上述多官能丙烯酸酯系单体,可以从多官能丙烯酸酯系单体、丙烯酸酯系低聚物和加合丙烯酸酯系聚合物中选择1种并使用,也可以组合使用2种以上,还可以将这些成分与其它活性能量射线固化性成分组合使用。
并且,通常优选将活性能量射线固化性成分(C)的配合量相对于主剂(A)100重量份设为1~50重量份这一范围内的值。
其原因在于,若所述活性能量射线固化性成分(C)的配合量成为小于1重量份的值,则有时缺乏反应性,得不到良好的机械加工处理性。
另一方面,这是因为:若所述活性能量射线固化性成分(C)的配合量超过50重量份,则有时反而无法控制反应性,与主剂(A)过度反应,交联结构变得过于致密,粘合力降低而得不到良好的耐久性。
因此,优选将所述活性能量射线固化性成分(C)的配合量的下限相对于主剂(A)100重量份设为3重量份以上,特别优选设为6重量份以上,进一步优选设为10重量份以上。
另一方面,优选将所述活性能量射线固化性成分(C)的配合量的上限设为30重量份以下,特别优选设为20重量份以下,进一步优选设为13重量份以下。
(4)光聚合引发剂(D)
通过照射活性能量射线,能够使活性能量射线固化性成分(C)有效地固化,因此根据期望优选含有光聚合引发剂(D)。
作为这样的光聚合引发剂(D),可列举出苯偶姻、苯偶姻甲醚、苯偶姻乙醚、苯偶姻异丙醚、苯偶姻正丁醚、苯偶姻异丁醚、苯乙酮、二甲基氨基苯乙酮、2,2-二甲氧基-2-苯基苯乙酮、2,2-二乙氧基-2-苯基苯乙酮、2-羟基-2-甲基-1-苯基丙烷-1-酮、1-羟基环己基苯基酮、2-甲基-1-[4-(甲硫基)苯基]-2-吗啉代丙烷-1-酮、4-(2-羟基乙氧基)苯基-2(羟基-2-丙基)酮、二苯甲酮、对苯基二苯甲酮、4,4’-二乙基氨基二苯甲酮、二氯二苯甲酮、2-甲基蒽醌、2-乙基蒽醌、2-叔丁基蒽醌、2-氨基蒽醌、2-甲基噻吨酮、2-乙基噻吨酮、2-氯噻吨酮、2,4-二甲基噻吨酮、2,4-二乙基噻吨酮、苄基二甲基缩酮、苯乙酮二甲基缩酮、对二甲基胺苯甲酸酯、2,4,6-三甲基苯甲酰基-二苯基-氧化膦、双(2,4,6-三甲基苯甲酰基)-苯基氧化膦等中的至少一者。
这些之中,作为活性能量射线而使用紫外线时,优选含有在紫外线吸收波长区域之外也具有吸收波长的光聚合引发剂(D),其中,更优选含有在比紫外线区域更长的长波长侧(380nm以上)具有吸收波长的光聚合引发剂(D),特别优选含有在380nm~410nm的波长区域具有吸收波长的光聚合引发剂(D),具体而言,优选含有2,4,6-三甲基苯甲酰基-二苯基-氧化膦、双(2,4,6-三甲基苯甲酰基)-苯基氧化膦等。
其原因如下所示。
由于具备触控面板等的移动电子设备等大多在室外使用,因此,存在其构成部件因紫外线的影响而劣化的问题。
为了解决该问题,有时采取通过将具有紫外线吸收性能的部件(紫外线遮蔽部件)组入至电子设备内而抑制因紫外线的影响而导致的劣化的方法。
在这样地将紫外线遮蔽部件组入至电子设备内并从紫外线遮蔽部件侧照射紫外线的情况下,若在机械加工性提高层中使用在紫外线吸收波长区域之外不具有吸收波长的光聚合引发剂(D),则紫外线被紫外线遮蔽部件遮蔽而无法进行机械加工性提高层的固化。
反言之,这是因为:在这种情况下,如果在机械加工性提高层中使用在紫外线吸收波长区域之外也具有吸收波长的光聚合引发剂(D),则能够利用紫外线吸收波长区域外的波长充分地进行固化。
并且,作为光聚合引发剂(D)的配合量,相对于活性能量射线固化性成分(C)100重量份,优选设为0.5~25重量份这一范围内的值,更优选设为2~20重量份这一范围内的值,进一步优选设为5~15重量份这一范围内的值。
(5)硅烷偶联剂(E)
用于形成机械加工性提高层的组合物还优选进一步含有硅烷偶联剂(E)。
这是因为:由此,在被粘物包含玻璃部件、树脂部件的情况下,机械加工性提高层与被粘物的密合性提高。
因此,含有硅烷偶联剂(E)的机械加工性提高层在高温高湿条件下的耐久性更优异。
此处,作为硅烷偶联剂(E)的种类,优选为分子内具有至少1个烷氧基甲硅烷基的有机硅化合物,且其具有光透过性。
作为这样的硅烷偶联剂(E),可列举出例如乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷等含有聚合性不饱和基团的硅化合物;3-环氧丙氧基丙基三甲氧基硅烷、2-(3,4-环氧环己基)乙基三甲氧基硅烷等具有环氧结构的硅化合物;3-巯基丙基三甲氧基硅烷、3-巯基丙基三乙氧基硅烷、3-巯基丙基二甲氧基甲基硅烷等含有巯基的硅化合物;3-氨基丙基三甲氧基硅烷、N-(2-氨基乙基)-3-氨基丙基三甲氧基硅烷、N-(2-氨基乙基)-3-氨基丙基甲基二甲氧基硅烷等含有氨基的硅化合物;3-氯丙基三甲氧基硅烷、3-异氰酸酯根合丙基三乙氧基硅烷;或者这些之中的至少1者与甲基三乙氧基硅烷、乙基三乙氧基硅烷、甲基三甲氧基硅烷、乙基三甲氧基硅烷等含有烷基的硅化合物的缩合物等。它们可以单独使用1种,也可以组合使用2种以上。
此外,通常优选将硅烷偶联剂(E)的配合量相对于主剂(A)100重量份设为0.01~5重量份这一范围内的值。
其原因在于,若所述硅烷偶联剂(E)的配合量成为小于0.01重量份的值,则有时难以得到配合效果。
另一方面,这是因为:若所述硅烷偶联剂(E)的配合量成为超过5重量份的值,则有时因所述硅烷偶联剂(E)而使导入至主剂(A)的羟基、羧基与热固化性成分(B)过度反应,粘合性显著降低。
因此,优选将硅烷偶联剂(E)的配合量相对于主剂(A)100重量份设为0.1~3重量份这一范围内的值,进一步优选设为0.2~1重量份这一范围内的值。
(6)添加剂
为了进一步改良机械加工性提高层的机械加工性提高性、机械特性等,除了上述硅烷偶联剂(E)之外,还优选配合无机填料、有机填料、无机纤维、有机纤维、导电性材料、电绝缘性材料、金属离子捕捉剂、轻量化剂、增稠剂、填充剂、研磨剂、着色剂、抗氧化剂、抗水解剂、紫外线吸收剂等中的至少一种公知添加剂。
并且,在配合这些公知添加剂的情况下,通常优选将其配合量相对于主剂(A)的总量(100重量%)设为0.1~50重量%这一范围内的值,更优选设为0.5~30重量%这一范围内的值。
(7)厚度
优选将机械加工性提高层的厚度设为3~40μm这一范围内的值。
其原因在于,若所述械加工性提高层的厚度成为小于3μm的值,则无法表现出期望的粘合性,存在对树脂板的贴合性、耐久性恶化的倾向。
另一方面,这是因为:若所述机械加工性提高层的厚度成为超过40μm的值,则存在切削性恶化的情况、难以将照射活性能量射线前后的粘合力等调整至期望范围内的值的情况。
因此,更优选将机械加工性提高层的厚度设为8~30μm这一范围内的值,进一步优选设为10~20μm这一范围内的值。
3. 规定基材
规定基材的种类没有特别限定,通常,典型的是功能性膜、剥离膜。
在规定基材为功能性膜的情况下,作为其种类,可列举出触控面板中的装饰膜、液晶显示装置中的偏振膜、相位差膜、光扩散膜、光控制膜、防眩性膜、光催化剂性膜、紫外线遮蔽膜、遮热性膜、抗静电膜、导电性膜、半透镜膜、硬涂膜、装饰膜、全息膜性等中的至少一者。
上述的各种功能性膜在PET膜、PEN膜、丙烯酸类膜、聚碳酸酯膜或TAC膜等的表面、具备用于对表面或内部赋予各种功能(装饰性、光偏振性、光学位相性、光扩散性、光控制性、防眩性、紫外线遮蔽、遮热性、抗静电性、导电性、半透镜性、硬涂性、装饰性、全息性等)的功能层,它们根据目的进行适当选择。
作为规定基材的功能性膜的厚度可考虑用途、光透射率等来规定,通常优选设为10~300μm这一范围的值。
其原因在于,若功能性膜的厚度成为小于10μm的值,则有时机械强度、耐久性显著降低。
另一方面,这是因为:若功能性膜的厚度成为超过300μm的值,则用于触控面板等时,有时灵敏度降低或者活性能量射线的透过性显著降低。
因此,更优选将功能性膜的厚度设为20~250μm这一范围的值,进一步优选设为30~200μm这一范围的值。
在规定基材为剥离膜的情况下,作为其种类,可列举出具有剥离面的聚酯膜(PET膜等)、烯烃膜、丙烯酸类膜、氨基甲酸酯膜、聚碳酸酯膜、TAC膜、氟膜、聚酰亚胺膜等中的至少一者。
需要说明的是,本说明书的剥离面还包含实施了剥离处理的面和即使不实施剥离处理也显示剥离性的面中的任一者。
作为规定基材的剥离膜的厚度可考虑用途、光透射率等来规定,通常优选设为10~300μm这一范围的值。
其原因在于,若剥离膜的厚度成为小于10μm的值,则有时机械强度、耐久性显著降低。
另一方面,这是因为:若剥离膜的厚度成为超过300μm的值,则有时卷绕成卷状或者难以处理。
因此,更优选将剥离膜的厚度设为20~250μm这一范围的值,进一步优选设为30~200μm这一范围的值。
作为规定基材(功能性膜、剥离膜等)的光学特性,优选具有作为触控面板、液晶显示装置等用途而适合的透明性。
即,作为树脂板的可见光透射率的下限,优选设为60%以上的值,更优选设为75%以上的值,进一步优选设为85%以上的值。
此外,树脂板的可见光透射率的上限通常为100%以下,优选设为99.9%以下的值,更优选设为99%以下的值,进一步优选设为98%以下的值。
4. 机械加工性提高层的各物性
(1)照射活性能量射线前的储能模量(M1)
本实施方式所述的机械加工性提高层优选将照射活性能量射线前的储能模量(M1)设为0.01~1MPa这一范围内的值。
其原因在于,通过将所述储能模量(M1)控制至规定范围,照射活性能量射线前的机械加工性提高层的柔软性变得适度,对于树脂板的贴合性变得良好。
因此,更优选将照射活性能量射线前的储能模量(M1)设为0.04~0.20MPa这一范围内的值,进而,从容易兼顾照射活性能量射线后的耐久性和切削性的方面出发,进一步优选设为0.07~0.08MPa这一范围内的值。
需要说明的是,在没有特别记载的情况下,本说明书中,是指温度相当于25℃的储能模量(M1、M2)(以下相同)。
(2)照射活性能量射线后的储能模量(M2)
本实施方式所述的机械加工性提高层的特征在于,将照射活性能量射线后的储能模量(M2)设为0.20MPa以上的值。
其原因在于,通过将所述储能模量(M2)控制至0.20MPa以上的值,在将机械加工性提高膜贴附于树脂板的状态下使用切削装置进行切削的情况下,源自机械加工性提高层的缺损、露出的发生受到抑制,能够得到良好的切削性。
因此,优选将所述储能模量(M2)的下限设为0.22MPa以上的值,更优选设为0.25MPa以上的值,进一步优选设为0.30MPa以上的值。
另一方面,若上述储能模量(M2)的值变得过大,则有时耐久性降低。
因此,优选将所述储能模量(M2)的上限设为5MPa以下的值,更优选设为2MPa以下的值,特别优选设为1MPa以下的值,进一步优选设为0.6MPa以下的值。
此处,参照图2,说明照射活性能量射线后的机械加工性提高层的储能模量(M2)与切削性的关系。
图2基于按照后述实施例和比较例的评价结果,横轴采取照射活性能量射线后的机械加工性提高层的储能模量(M2)(MPa)的值,纵轴采取切削性的评价(相对值)的值。
需要说明的是,切削性的评价(相对值)的值是在后述实施例和比较例的切削性的评价中将◎设为5分、○设为3分、△设为1分、×设为0分而算出的相对数值。
由图2可知:所述储能模量(M2)的值小于0.2MPa时,切削性的评价(相对值)的值为0分,但达到0.20MPa以上时,切削性的评价(相对值)的值存在变大的倾向。
并且可知:若所述储能模量(M2)的值达到0.25~0.3MPa左右,则切削性的评价(相对值)的值变得更大而达到3~5分左右,进而,在0.3MPa以上时,切削性的评价(相对值)的值达到最高的5分。
因此,由图2可理解为:通过将照射活性能量射线后的储能模量(M2)的值至少设为0.2MPa以上,能够得到比较良好的切削性,进而,其值越大,则切削性越良好。
(3)储能模量的增加率(M2/M1×100)
通常优选将本实施方式所述的机械加工性提高层的照射活性能量射线后的储能模量(M2)相对于照射活性能量射线前的储能模量(M1)的增加率(=M2/M1×100)设为320~30000%这一范围内的值。
其原因在于,通过将上述储能模量的增加率(%)控制为规定范围内的值,容易兼顾照射活性能量射线前对于树脂板的贴合性和照射活性能量射线前后的耐久性和切削性。
因此,更优选将储能模量的增加率设为350~10000%这一范围内的值,进一步优选设为380~1000%这一范围内的值。
(4)照射活性能量射线前的凝胶分率(G1)
通常优选将本实施方式所述的机械加工性提高层的照射活性能量射线前的凝胶分率(G1)设为40~78%这一范围内的值。
其原因在于,通过将所述凝胶分率(G1)控制至规定范围内的值,能够使相对于树脂板的贴合性良好。
更具体而言,所述凝胶分率(G1)小于40%时,有时因机械加工性提高层的内聚力不足而导致机械加工性提高膜的处理性变差。
另一方面,在上述凝胶分率(G1)为超过78%的值时,有时机械加工性提高层变得过硬,对于树脂板的贴合性恶化,耐久性随之恶化。
因此,更优选将所述凝胶分率(G1)设为50~76%这一范围内的值,进一步优选设为60~72%这一范围内的值。
需要说明的是,所述凝胶分率(G1)的测定方法在后述实施例中详细说明。
(5)照射活性能量射线后的凝胶分率(G2)
优选将本实施方式所述的机械加工性提高层的照射活性能量射线后的凝胶分率(G2)设为60%以上的值。
其原因在于,在所述凝胶分率(G2)为小于60%的值的情况下,有时切削性显著降低、发生粘合剂的残留。
因此,更优选将所述凝胶分率(G2)的下限设为70%以上的值,特别优选设为75%以上的值,进一步优选设为77%以上的值。
此外,所述凝胶分率(G2)的上限值没有特别限定,可以为100%,从兼顾切削性和耐久性的观点出发,优选为95%以下、特别优选为90%以下。
需要说明的是,所述凝胶分率(G2)的测定方法在后述实施例中详细说明。
(6)凝胶分率的增加率(G2/G1×100)
通常优选将本实施方式所述的机械加工性提高层的照射活性能量射线后的凝胶分率(G2)相对于照射活性能量射线前的凝胶分率(G1)的增加率(=G2/G1×100)设为110~250%这一范围内的值。
其原因在于,通过将所述凝胶分率的增加率控制为规定范围内的值,照射活性能量射线前对于树脂板的贴合性变得适合,且容易兼顾照射活性能量射线后的耐久性和切削性。
更具体而言,若所述凝胶分率的增加率成为小于110%的值,则有时切削性降低而发生机械加工性提高层的缺损等,或者耐久性降低。
另一方面,若所述凝胶分率的增加率成为超过250%的值,则有时机械加工性提高层变脆而发生破损。
因此,更优选将所述凝胶分率的增加率设为114~200%这一范围内的值,进一步优选设为120~160%这一范围内的值,特别优选设为128~140%这一范围内的值。
(7)照射活性能量射线前的粘合力(P1)
优选将本实施方式所述的机械加工性提高膜的照射活性能量射线前的粘合力(P1)设为1~60N/25mm这一范围内的值。
其原因在于,通过将所述粘合力(P1)控制为规定范围内的值,对于树脂板的密合性变得良好。
若所述粘合力(P1)小于1N/25mm,则有时原本对于树脂板的贴合变得困难,即使能够贴合在工序中也难以发生机械加工性提高层从树脂板上剥离的不良情况。
另一方面,所述粘合力(P1)为超过60N/25mm的值时,有时处理性变差。
因此,更优选将所述粘合力(P1)设为8~40N/25mm这一范围内的值,进一步优选设为15~30N/25mm的值。
需要说明的是,所述粘合力(P1)可以在照射活性能量射线前通过按照JIS Z0237:2009的180°剥离法进行测定,更具体的测定方法如后述实施例所示。
(8)照射活性能量射线后的粘合力(P2)
本实施方式所述的机械加工性提高膜的特征在于,将照射活性能量射线后的粘合力(P2)设为10N/25mm以上的值。
其原因在于,通过将所述粘合力(P2)控制为10N/25mm以上的值,密合性变得良好,发挥出优异的耐久性。
因此,优选将所述粘合力(P2)的下限值设为15N/25mm以上的值,更优选设为20N/25mm以上的值,进一步优选设为24N/25mm以上的值。
另一方面,优选将所述粘合力(P2)的上限值设为200N/25mm以下的值,更优选设为120N/25mm以下的值,进一步优选设为60N/25mm以下的值,特别优选设为40N/25mm以下的值。
需要说明的是,关于所述粘合力(P2),也可在照射活性能量射线后通过基于JISZ0237:2009的180度剥离法进行测定,更具体的测定方法如后述实施例所示。
(9)粘合力的增加率(P2/P1×100)
优选将本实施方式所述的机械加工性提高膜的照射活性能量射线后的粘合力(P2)相对于照射活性能量射线前的粘合力(P1)的增加率(=P2/P1×100)设为80~300%的值。
其原因在于,通过将所述粘合力的增加率控制为规定范围内的值,更容易兼顾照射活性能量射线前对于树脂板的贴合性和照射活性能量射线后的耐久性。
因此,更优选将所述粘合力的增加率设为100~200%这一范围内的值,进一步优选设为120~140%这一范围内的值。
(10)最大应力(S2)
通常优选将本实施方式所述的机械加工性提高膜在测定照射活性能量射线后的拉伸应力时的最大应力(S2)设为1.5N/mm2以上的值。
其原因在于,通过将所述最大应力(S2)设为1.5N/mm2以上的值,在机械加工时存在机械加工性提高层的缺损受到抑制的倾向,切削性变得良好。
因此,更优选将所述最大应力(S2)设为2.0N/mm2以上的值,从兼顾耐久性的观点出发,进一步优选设为2.5N/mm2以上的值。
另一方面,所述最大应力(S2)的上限值没有特别限定,从兼顾耐久性和切削性的观点出发,优选设为20N/mm2以下的值、更优选设为10N/mm2以下的值、特别优选设为4N/mm2以下的值。
(11)100%伸长时应力(E2)
通常优选将本实施方式所述的机械加工性提高膜的照射活性能量射线后的100%伸长时应力(E2)设为10N/mm2以下的值。
其原因在于,通过将所述100%伸长时应力(E2)设为10N/mm2以下的值,在机械加工时存在机械加工性提高层难以延伸的倾向,在切削后能够得到不露出机械加工性提高层的切断面,进而,切削性变得良好。
因此,更优选将所述100%伸长时应力(E2)的上限值设为6N/mm2以下的值,从兼顾耐久性的观点出发,进一步优选设为1N/mm2以下的值。
另一方面,所述100%伸长时应力(E2)的下限值没有特别限定,从兼顾耐久性和切削性的观点出发,优选设为0.1N/mm2以上的值,更优选设为0.4N/mm2以上的值,特别优选设为0.7N/mm2以上的值。
5. 层叠体
使用本实施方式所述的机械加工性提高膜得到的层叠体只要是由层叠有图1(a)等所示的机械加工性提高膜18的树脂板12构成的层叠体,就没有特别限定。
因此,将各种机器中使用的各种功能性膜介由机械加工性提高层而与树脂板一同以良好的精度进行机械加工处理(切削处理),能够容易地制成附带树脂板的功能性膜等的层叠体。
以下,具体说明所述层叠体的方案。
(1)活性能量射线固化前的层叠体
如图1的(a)、图3的(c)、图4的(d)、图5的(d)等所示,活性能量射线固化前的层叠体是依次层叠有作为规定基材16的功能性膜、机械加工性提高膜18和树脂板12的层叠体10。
需要说明的是,关于图3~5的内容,作为后述机械加工性提高膜的使用方法进行具体说明。
(2)活性能量射线固化后的层叠体
活性能量射线固化后的层叠体可通过从上述活性能量射线固化前的层叠体的规定基材16或者树脂板12侧照射活性能量射线,从而将机械加工性提高层14制成固化后的机械加工性提高层14´。
即,如图3的(d)和图3的(e)、图4的(e)和图4的(f)、图5的(e)和图5的(f)所示,是依次层叠有作为规定基材16的功能性膜、固化后的机械加工性提高层14´和树脂板12的层叠体10´。
固化后的机械加工性提高层14´通过对上述机械加工性提高膜18所具有的机械加工性提高层14照射活性能量射线而使其固化。
本实施方式中,该固化后的机械加工性提高层14´包含粘合剂,所述粘合剂具有由作为主剂(A)的(甲基)丙烯酸酯共聚物和热固化性成分(B)构成的交联结构,且含有活性能量射线固化性成分(C)进行聚合并固化而成的结构(聚合结构)。
可推测:该聚合结构缠绕于由作为主剂(A)的(甲基)丙烯酸酯共聚物和热固化性成分(B)构成的交联结构。
通过具有多个三维结构相缠绕的结构,固化后的机械加工性提高层14´具有高内聚力,容易满足期望的粘合力和储能模量的值。
因此,固化后的机械加工性提高层14´发挥出优异的切削性,且耐久性也优异。
需要说明的是,在能够得到本发明效果的范围内,上述固化后的机械加工性提高层14´可以包含即使照射活性能量射线也不开裂的光聚合引发剂(D)。
本实施方式中,在固化后的机械加工性提高层14´中,光聚合引发剂的余量优选为0.1质量%以下、更优选为0.01质量%以下。
6. 使用方法
作为机械加工性提高膜18的使用方法,如图3的(a)~(e)所示,优选包括下述工序(1)~(4)。
(1)通过向作为规定基材16的功能性膜的表面涂布包含活性能量射线固化性成分的组合物(以用于形成机械加工性提高层的组合物作为来源的树脂层13),并进行加热处理,从而制成具备活性能量射线固化性的机械加工性提高层14的机械加工性提高膜18的工序;
(2)将所得机械加工性提高膜18贴附于树脂板12的工序;
(3)从树脂板12或规定基材16侧照射活性能量射线,使机械加工性提高层14中的活性能量射线固化性成分发生固化,从而制成固化后的机械加工性提高层14´的工序;
(4)对于包含固化后的机械加工性提高层14´和树脂板12的层叠体10´,实施规定的机械加工处理的工序。
以下,适当参照附图,具体说明机械加工性提高膜18的使用方法。
6-1:工序(1)-1
工序(1)-1是用于形成机械加工性提高层的组合物的准备工序。
因此,图3的(a)等所示的以用于形成机械加工性提高层的组合物作为来源的树脂层13由包含作为主剂(A)的(甲基)丙烯酸酯共聚物、热固化性成分(B)和活性能量射线固化性成分(C)作为主成分的组合物构成。
该组合物可根据需要而包含光聚合引发剂(D)、硅烷偶联剂(E)和有机溶剂等,通过将它们均匀混合而制成上述树脂层13,因此能够得到涂布液。
6-2:工序(1)-2
工序(1)-2是包含上述规定组合物的涂布液的涂布工序。
因此,如图3的(a)所示,在规定基材16(功能性膜等)的表面涂布上述组合物的涂布液,得到层叠有规定基材16和以用于形成机械加工性提高层的组合物作为来源的树脂层13的层叠物。
作为涂布液的涂布方法,没有特别限定,可以利用公知的方法来进行。
可例示出例如棒涂法、刀涂法、辊涂法、板涂法、模涂法、凹版涂布法等。
并且,如图3的(b)所示,通过实施规定的加热处理(H),使主剂(A)所含的官能团与热固化性成分(B)发生热交联反应,制成活性能量射线固化性的机械加工性提高层14,从而得到机械加工性提高膜18。
该加热处理(H)也可以同时使上述组合物的涂布液所含的溶剂等飞散去除。
此时,具体而言,加热处理(H)的加热温度优选为50~150℃、更优选为70~120℃。
此外,加热时间优选为10秒~10分钟、更优选为50秒~2分钟。
进而,优选在加热处理后设置在常温(例如23℃、50%RH)下养护1~2星期左右的时间。
通过这样的加热处理(和养护),从而介由热固化性成分(B)而使(甲基)丙烯酸酯共聚物良好地交联,形成交联结构。
即,经由这样的工序,能够得到将以用于形成机械加工性提高层的组合物作为来源的树脂层13进行热交联而成的机械加工性提高层14,形成规定的机械加工性提高膜18。
需要说明的是,用于形成机械加工性提高层的组合物所含的其它成分(活性能量射线固化性成分(C)、光聚合引发剂(D)、偶联剂(E)等)在热交联前后的含量和性质等不发生变化。
6-3:工序(2)
接着,工序(2)是向树脂板层叠机械加工性提高膜的工序。
因此,如图3的(c)所示,将树脂板12与机械加工性提高膜18的机械加工性提高层14进行贴合并层叠。
这样的树脂板12与机械加工性提高膜18的贴合可以使用层压机等公知的贴合方法。
由此,能够得到将活性能量射线固化性的机械加工性提高层14加持于规定基材(功能性膜等)16和树脂板12的层叠体10。
6-4:工序(3)
接着,工序(3)是活性能量射线的照射工序。
因此,如图3的(d)所示,从规定基材16的背面侧照射紫外线等活性能量射线(L)。
由此,机械加工性提高层14中的活性能量射线固化性成分(C)发生固化,形成固化后的机械加工性提高层14´。
即,能够得到固化后的机械加工性提高层14´夹在规定基材16(功能性膜等)与树脂板12之间的层叠体10´。
需要说明的是,在图3的(d)中,从树脂板12的背面侧照射活性能量射线(L),也可以从设置有规定基材16(功能性膜等)一侧、即背面侧的相反侧照射活性能量射线(L),进而,还可以从树脂板12的背面侧与规定基材16(功能性膜等)一侧这两面照射活性能量射线(L)。
此处,活性能量射线是指电磁波或荷电粒子束之中具有能量子的射线,具体而言,可列举出紫外线、电子束等。
作为本实施方式中的活性能量射线,优选为包含具有200~450nm的波长的光的活性能量射线。
为了获得满足上述条件的活性能量射线,使用例如高压汞灯、融合H灯、氙灯等能够照射紫外线的光源即可。
关于活性能量射线的照射量,照度优选为50~1000mW/cm2这一范围内的值。
光量优选为50mJ/cm2以上、更优选为80mJ/cm2以上、进一步优选为200mJ/cm2以上。
此外,光量优选为10000mJ/cm2以下、更优选为5000mJ/cm2以下、进一步优选为2000mJ/cm2以下。
6-5:工序(4)
工序(4)是机械加工处理工序。
因此,如图3的(e)所示,对于一并层叠有规定基材16(功能性膜等)和机械加工性提高层14´的树脂板12,进行规定的机械加工处理(例如沿着箭头A所示方向的切削处理)。
并且,本实施方式的机械加工性提高膜具有优异的切削性,因此,通过一次切削处理能够容易地获得具有期望形状的层叠体。
进而,在切削处理中不会发生机械加工性提高层的缺损、延伸,因此,加工后的切削面变得良好,所得层叠体具有优异的外观品质。
此外,所得层叠体的耐久性优异,因此,也可用于在严苛环境下使用的光学部件(例如车载用的触控面板、液晶显示装置等)。
因而,通过如上所述地使用本实施方式的机械加工性提高膜,能够简便地制造可用于触控面板、液晶显示装置等光学部件等的介由机械加工性提高层的附带功能性膜的树脂板。
7. 其它使用方法
7-1 变形例1
图4的(a)~(f)中例示出的工序是在上述工序(1)中使用规定基材16´(剥离膜等)时的工序例。
因此,例如使用规定基材16´(剥离膜等)时,如图4的(a)~(f)所示,通过包括下述工序(1´)~(4´),能够将机械加工性提高膜18适用于机械加工处理(切削处理)。
(1)工序(1´)
工序(1´)为热处理工序。
因此,如图4的(a)和图4的(b)所示,通过在规定基材16´(剥离膜等)的表面涂布以用于形成机械加工性提高层的组合物作为来源的树脂层13,并实施热处理(H),从而制成包含机械加工性提高层14的机械加工性提高膜18´的工序。
此处,用于形成机械加工性提高层的组合物的准备工序和涂布工序基于上述工序(1)-1和工序(1)-2。
需要说明的是,虽未图示,但在图4的(b)中,可以在机械加工性提高层14的一个面设置规定基材16´(剥离膜等)。
通过制成这样的构成,在至使用为止的期间,机械加工性提高层14被污染的风险降低。
(2)工序(2´)
接着,工序(2´)是向树脂板层叠机械加工性提高膜的工序。
即,如图4的(c)和图4的(d)所示,将机械加工性提高膜18´的机械加工性提高层14的露出面与规定基材16(功能性膜)进行贴合并层叠。
并且,剥掉规定基材16´(剥离膜等),并层叠树脂板12。
由此,能够得到活性能量射线固化性的机械加工性提高层14加持于规定基材16(功能性膜等)和树脂板12的层叠体10。
(3)工序(3´)
接着,工序(3´)是活性能量射线的照射工序。
因此,如图4的(e)所示,照射活性能量射线(L),使机械加工性提高层14所含的活性能量射线固化性成分(C)发生固化,制成机械加工性提高层14´。即,能够得到固化后的机械加工性提高层14´夹在规定基材16(功能性膜等)与树脂板12之间的层叠体10´。
需要说明的是,活性能量射线的照射条件等基于上述工序(3)。
(4)工序(4´)
工序(4´)是机械加工处理工序。
因此,如图4的(f)所示,对于一并层叠有规定基材16(功能性膜等)和机械加工性提高层14´的树脂板12,进行规定的机械加工处理(例如,沿着箭头A所示方向的切削处理)。
并且,在上述工序(1´)~(4´)中,可以与上述工序(1)~(4)同样地适用本实施方式的机械加工性提高膜。
因而,在该变形例1中,能够简便地制造可应用于触控面板、液晶显示装置等光学部件等的介由机械加工性提高层的附带功能性膜的树脂板。
7-2 变形例2
图5的(a)~(f)中例示出的工序是在上述变形例1的工序(2´)中的机械加工性提高膜18´的贴合顺序不同时的工序例。
即,如图5的(c)所示,将图5的(b)所示的机械加工性提高膜18´的机械加工性提高层14的一个面与树脂板12进行贴合并层叠。
并且,如图5的(d)所示,是剥掉规定基材16´(剥离膜等)并层叠规定基材16(功能性膜)的工序。需要说明的是,关于上述工序(2´)之外,基于上述变形例1。
因此,在该变形例2中,也与上述工序(1)~(4)和上述工序(1´)~(4´)同样地,可适合地使用本实施方式的机械加工性提高膜。
因而,在该工序(1´)~(4´)中,可简便地制造能够应用于触控面板、液晶显示装置等光学部件等的介由机械加工性提高层的附带功能性膜的树脂板。
实施例
以下,参照实施例,更详细地说明本实施方式的机械加工性提高膜和机械加工性提高膜的使用方法等。
其中,本实施方式如没有特别理由则不限定于这些实施例的记载。
[实施例1]
1. 机械加工性提高膜的制作和使用
1-(1) 主剂(A)的制备
将作为单体成分的总量设为100重量份,使丙烯酸丁酯30重量份、丙烯酸2-乙基己酯25重量份、丙烯酸异冰片酯10重量份、甲基丙烯酸甲酯5重量份、丙烯酰基吗啉5重量份和丙烯酸2-羟基乙酯25重量份进行溶液聚合,制备作为主剂(A)的(甲基)丙烯酸酯共聚物。
利用以下所示的方法测定所得(甲基)丙烯酸酯共聚物的重均分子量(Mw),结果为50万。
此外,所述重均分子量(Mw)是使用凝胶渗透色谱(GPC),并利用下述条件测定(GPC测定)的聚苯乙烯换算的重均分子量。
(测定条件)
・GPC测定装置:东曹公司制、HLC-8020
・GPC柱(按照以下的顺序通过):东曹公司制
TSK guard column HXL-H
TSK gel GMHXL(×2)
TSK gel G2000HXL
・测定溶剂:四氢呋喃
・测定温度:40℃
需要说明的是,表1中记载的简写等的详情如下所示。
(主剂(A):((甲基)丙烯酸酯共聚物))
BA:丙烯酸丁酯
2EHA:丙烯酸2-乙基己酯
IBXA:丙烯酸异冰片酯
MMA:甲基丙烯酸甲酯
ACMO:N-丙烯酰基吗啉
HEA:丙烯酸2-羟基乙酯
AA:丙烯酸
4HBA:丙烯酸4-羟基丁酯
HEMA:甲基丙烯酸2-羟基乙酯
1-(2) 用于形成机械加工性提高层的组合物的制备
接着,相对于作为主剂(A)的(甲基)丙烯酸酯共聚物(固体成分)100重量份,将作为热固化性成分(B)的三羟甲基丙烷改性甲苯二异氰酸酯以0.3重量份的比例、作为活性能量射线固化性成分(C)的ε-己内酯改性三(2-丙烯酰氧基乙基)异氰脲酸酯以8重量份的比例、作为光聚合引发剂(D)的2,4,6-三甲基苯甲酰基-二苯基-氧化膦以0.8重量份的比例、作为硅烷偶联剂(E)的3-环氧丙氧基丙基三甲氧基硅烷以0.3重量份的比例进行配合,搅拌至达到均匀,并利用甲乙酮进行稀释,由此得到固体成分浓度为30重量%的涂布溶液。
需要说明的是,表2中记载的简写等的详情如下所示。
(热固化性成分(B))
B1:三羟甲基丙烷改性甲苯二异氰酸酯
B2:三羟甲基丙烷改性二甲苯二异氰酸酯
B3:1,3-双(N,N-二缩水甘油基氨基甲基)环己烷
(活性能量射线固化性成分(C))
C1:ε-己内酯改性三(2-丙烯酰氧基乙基)异氰脲酸酯
C2:三羟甲基丙烷三丙烯酸酯
C3:二季戊四醇六丙烯酸酯
1-(3)机械加工性提高层的形成工序
使用棒涂机,将所得涂布溶液以干燥后的厚度达到15μm的方式涂布于对聚对苯二甲酸乙二醇酯膜的单面用硅酮系剥离剂进行了剥离处理的重剥离型剥离膜(林德科公司制、制品名“SP-PET752150”)的剥离处理面。
并且,对于涂布层,以90℃进行1分钟的加热处理而使其进行热交联反应,形成具有由作为主剂(A)的(甲基)丙烯酸酯共聚物和热固化性成分(B)构成的交联结构的机械加工性提高层。
接着,将上述得到的重剥离型剥离膜上的涂布层与对聚对苯二甲酸乙二醇酯膜的单面用硅酮系剥离剂进行了剥离处理的轻剥离型剥离膜(林德科公司制、制品名“SP-PET382120”)以该轻剥离型剥离膜的剥离处理面接触机械加工性提高层的方式进行贴合,在23℃、50%RH的条件下养护7天,由此制作包含重剥离型剥离膜/机械加工性提高层(厚度:15μm)/轻剥离型剥离膜的构成的评价用机械加工性提高膜。
需要说明的是,机械加工性提高层的厚度是按照JIS K7130并使用恒压厚度测定器(日本得乐公司制、制品名“PG-02”)测定得到的值。
2. 机械加工性提高膜的评价
2-(1)照射活性能量射线前的粘合力(P1)的测定
评价用机械加工性提高膜之中,从机械加工性提高层剥离轻剥离型剥离膜,贴合于具有易粘接层的聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)膜(东洋纺公司制、制品名“PET A4300”、厚度:100μm)的易粘接层,得到重剥离型剥离膜/机械加工性提高层(15μm)/PET膜的层叠体。
将所得层叠体裁成25mm宽、150mm长,将其作为样品。
在23℃、50%RH的环境下,从如上得到的样品上剥离重剥离型剥离片,将露出的机械加工性提高层贴附于玻璃板后,使2kg的辊往返1次,由此进行压接。
其后,在23℃、50%RH的条件下放置24小时后,使用拉伸试验机(Orientech公司制、Tensilon),利用剥离速度为300mm/min、剥离角度为180度的条件测定粘合力(P1、N/25mm)。
需要说明的是,此处记载的条件之外的条件按照JIS Z 0237:2000进行测定。将结果示于表2。
2-(2)照射活性能量射线后的粘合力(P2)的测定
在23℃、50%RH的环境下,从如上得到的样品上剥离重剥离型剥离片,将露出的机械加工性提高层贴附于玻璃板后,使2kg的辊往返1次,由此进行压接,利用下述条件从PET膜侧照射作为活性能量射线的紫外线。
其后,在23℃、50%RH的条件下放置24小时后,使用拉伸试验机(Orientech公司制、Tensilon),在剥离速度为300mm/min、剥离角度为180度的条件下测定照射活性能量射线后的粘合力(P2、N/25mm)。
需要说明的是,此处记载的条件之外的条件基于JIS Z 0237:2000进行测定。将结果示于表2。
<紫外线照射条件>
・使用高压汞灯
・照度为200mW/cm2、光量为2000mJ/cm2
・UV照度・光量计使用EYE岩崎(EYEGRAPHICS )公司制的“UVPF-A1”
2-(3)粘合力的增加率的计算
算出上述测定的照射活性能量射线后的粘合力(P2)相对于照射活性能量射线前的粘合力(P1)的增加率(=P2/P1×100、%)。将结果示于表2。
2-(4)照射活性能量射线前的凝胶分率(G1)的测定
所得评价用机械加工性提高膜之中,仅将机械加工性提高层包裹于聚酯制网状物(网孔尺寸为200),利用精密天平称量其质量,并减去上述网状物自身的质量,仅算出机械加工性提高层的质量。将此时的质量记作m1。
接着,使通过上述方法制作的被聚酯制网状物包裹的状态下的机械加工性提高层在室温下以(23℃)在乙酸乙酯中浸渍72小时。
其后,将被聚酯制网状物包裹的状态下的机械加工性提高层取出,在温度23℃、相对湿度50%的环境下风干24小时,进而在80℃的烘箱中干燥12小时。
干燥后,利用精密天平称量其质量,减去上述网状物自身的质量,由此仅算出机械加工性提高层的质量。将此时的质量记作m2。
基于上述算出的质量,导出照射活性能量射线前的机械加工性提高层的凝胶分率(G1)(=(m2/m1)×100、%)。将结果示于表2。
2-(5)照射活性能量射线后的凝胶分率(G2)的测定
从所得评价用机械加工性提高膜上剥离轻剥离型剥离膜,对于露出的机械加工性提高层,利用上述条件直接照射活性能量射线,使机械加工性提高层进行固化。
关于该固化后的机械加工性提高层,与上述同样地导出照射活性能量射线后的机械加工性提高层的凝胶分率(G2)。将结果示于表2。
2-(6)凝胶分率的增加率的计算
算出上述导出的照射活性能量射线后的凝胶分率(G2)相对于照射活性能量射线前的凝胶分率(G1)的增加率(=G2/G1×100、%)。将结果示于表2。
2-(7)最大应力(S2)和100%伸长时应力(E2)的测定
从所得评价用机械加工性提高膜上剥离轻剥离型剥离膜,对于露出的机械加工性提高层,利用上述条件直接照射活性能量射线,使机械加工性提高层进行固化。
仅针对该固化后的机械加工性提高层,使用拉伸试验机(Orientech公司制、Tensilon、剥离速度为200mm/min),测定最大应力(S2、N/mm2)和100%伸长时应力(E2、N/mm2)。
需要说明的是,此次记载的条件之外的条件基于JIS K 7162-2:2014进行测定。将结果示于表2。
2-(8)照射活性能量射线前的储能模量(M1)的测定
所得评价用机械加工性提高膜之中,仅针对机械加工性提高层,基于JIS K7244-4:1999,使用粘弹性测定装置(美国TA仪器公司制、ARES、频率1Hz),测定照射活性能量射线前的机械加工性提高层的储能模量(M1、MPa(25℃))。将结果示于表2。
2-(9)照射活性能量射线后的储能模量(M2)的测定
从所得评价用机械加工性提高膜上剥离轻剥离型剥离膜,对于露出的机械加工性提高层,利用上述条件直接照射活性能量射线,使机械加工性提高层进行固化。
仅针对该固化后的机械加工性提高层,利用与上述相同的条件,测定照射活性能量射线后的机械加工性提高层的储能模量(M2、MPa(25℃))。将结果示于表2。
2-(10)储能模量的增加率的计算
算出上述测定的照射活性能量射线后的储能模量(M2)相对于照射活性能量射线前的储能模量(M1)的增加率(=M2/M1×100、%)。将结果示于表2。
2-(11)切削性的评价
剥离所得评价用机械加工性提高膜的轻剥离型剥离片,将露出的机械加工性提高层贴附于PET膜(100μm)。
进而,剥离重剥离型剥离片,将露出的机械加工性提高层贴附于PET膜(100μm),由此得到试验片。
利用上述条件照射活性能量射线,使机械加工性提高层固化后,使用切割机,相对于试验片的一个PET膜面沿着铅直方向进行切割。
并且,对切断面进行显微镜观察,并按照下述基准评价切削性。
◎:未观察到机械加工性提高层的缺损、延伸,是良好的切削面。
○:略微观察到机械加工性提高层的缺损、延伸,但是实用上没有问题的切削面。
△:看到机械加工性提高层的缺损、延伸,是实用上不优选的切削面。
×:观察到机械加工性提高层的缺损、延伸,是实用上无法使用的切削面。
2-(12)耐久性的评价
剥离所得评价用机械加工性提高膜的轻剥离型剥离片,将露出的机械加工性提高层贴附于层叠有聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)和聚碳酸酯(PC)的树脂板(厚度:1mm、含有紫外线吸收剂)的聚碳酸酯侧的面。
进而,从评价用机械加工性提高膜上剥离重剥离型剥离片,将露出的机械加工性提高层贴附于作为功能性膜的TAC膜(厚度100μm),由此得到试验片。将所得试验片在50℃、0.5MPa的条件下进行30分钟的高压釜处理后,在常压、23℃、50%RH下放置24小时。
接着,利用上述条件从树脂板侧照射活性能量射线,使机械加工性提高层发生固化后,在85℃、85%RH的高温高湿条件下保管500小时。
其后,通过目视来确认机械加工性提高层与被粘物的界面处的浮起剥离,并利用下述基准评价耐久性。将结果示于表2。
◎:确认不到气泡和浮起剥离。
○:略微发生微小的气泡,但确认不到大的气泡、剥离。
△:发生中等程度的气泡,略微确认到大的气泡、剥离。
×:能够显著确认到大的气泡或浮起剥离。
[实施例2~9、比较例1~4]
除了如表1所示那样地变更作为主剂(A)的(甲基)丙烯酸酯共聚物的组成和分子量、热固化性成分(B)的种类和配合量、活性能量射线固化性成分(C)的种类和配合量、光聚合引发剂(D)的配合量、硅烷偶联剂(E)的配合量之外,与实施例1同样地得到机械加工性提高膜,进行机械加工性提高膜的评价。将所得结果示于表2。
[表1]
[表2]
产业实用性
如上所述,根据本发明的机械加工性提高膜,通过贴附于规定的树脂板,进而将照射活性能量射线后的机械加工性提高层的储能模量(M2)设为规定值,即使使用机械处理装置在包含树脂板的状态下将机械加工性提高层同时进行切削等那样的情况下,也能够得到良好的切削性。
此外,根据本发明的机械加工性提高膜,通过将照射活性能量射线后的机械加工性提高层的粘合力(P2)设为规定值,能够得到良好的耐久性。
并且,能够提供具备这种机械加工性提高层的机械加工性提高膜、包含这种机械加工性提高层的层叠体(贴附有机械加工性提高膜的树脂板)和这种机械加工性提高膜的有效的使用方法。
因此,可期待本发明的机械加工性提高膜有助于触控面板、液晶显示装置等的生产效率化、高品质化等。
附图标记说明
10、10´:层叠体
12:树脂板
13:以用于形成机械加工性提高层的组合物作为来源的树脂层
14:机械加工性提高层
14´:固化后的机械加工性提高层
16:规定基材(功能性膜等)
16´:规定基材(剥离膜等)
18、18´:机械加工性提高膜
Claims (10)
1.机械加工性提高膜,其具备贴附于树脂板且层叠于规定基材而成的活性能量射线固化性的机械加工性提高层,其特征在于,
关于相对于所述树脂板进行了贴附的状态下的所述机械加工性提高层,照射活性能量射线后的储能模量为0.2MPa以上的值,
将照射活性能量射线后的粘合力设为10N/25mm以上的值。
2.根据权利要求1所述的机械加工性提高膜,其特征在于,作为所述规定基材,包含功能性膜或剥离膜。
3.根据权利要求1所述的机械加工性提高膜,其特征在于,将照射活性能量射线后的所述机械加工性提高层的凝胶分率设为60%以上的值。
4.根据权利要求1所述的机械加工性提高膜,其特征在于,将照射活性能量射线前的所述机械加工性提高层的储能模量设为0.01~1MPa这一范围内的值。
5.根据权利要求1所述的机械加工性提高膜,其特征在于,将照射活性能量射线后的所述机械加工性提高层的储能模量设为0.2~5MPa这一范围内的值。
6.根据权利要求1所述的机械加工性提高膜,其特征在于,将照射活性能量射线前的所述机械加工性提高层的储能模量记作M1,将照射活性能量射线后的所述机械加工性提高层的储能模量记作M2时,将用M2/M1×100表示的数值设为320~30000%这一范围内的值。
7.根据权利要求1所述的机械加工性提高膜,其特征在于,将所述机械加工性提高层的厚度设为3~40μm这一范围内的值。
8.层叠体,其特征在于,其是权利要求1的机械加工性提高膜贴附于树脂板而成的。
9.根据权利要求8所述的层叠体,其特征在于,所述树脂板为光学用树脂板。
10.机械加工性提高膜的使用方法,其特征在于,其为权利要求1所述的机械加工性提高膜的使用方法,包括下述工序(1)~(4):
(1)向作为规定基材的功能性膜的表面涂布包含活性能量射线固化性成分的组合物,并进行加热处理,由此制成具备活性能量射线固化性的机械加工性提高层的机械加工性提高膜的工序;
(2)将所述机械加工性提高膜贴附于树脂板的工序;
(3)从树脂板或规定基材侧照射活性能量射线,使所述机械加工性提高层中的活性能量射线固化性成分发生固化,制成固化后的机械加工性提高层的工序;
(4)对于包含固化后的机械加工性提高层和树脂板的层叠体,实施规定的机械加工处理的工序。
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