CN112601796B - 增强薄膜 - Google Patents

增强薄膜 Download PDF

Info

Publication number
CN112601796B
CN112601796B CN201980056630.1A CN201980056630A CN112601796B CN 112601796 B CN112601796 B CN 112601796B CN 201980056630 A CN201980056630 A CN 201980056630A CN 112601796 B CN112601796 B CN 112601796B
Authority
CN
China
Prior art keywords
adhesive layer
film
pressure
sensitive adhesive
adherend
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201980056630.1A
Other languages
English (en)
Other versions
CN112601796A (zh
Inventor
片冈贤一
仲野武史
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nitto Denko Corp
Original Assignee
Nitto Denko Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nitto Denko Corp filed Critical Nitto Denko Corp
Publication of CN112601796A publication Critical patent/CN112601796A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN112601796B publication Critical patent/CN112601796B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09JADHESIVES; NON-MECHANICAL ASPECTS OF ADHESIVE PROCESSES IN GENERAL; ADHESIVE PROCESSES NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE; USE OF MATERIALS AS ADHESIVES
    • C09J7/00Adhesives in the form of films or foils
    • C09J7/20Adhesives in the form of films or foils characterised by their carriers
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09JADHESIVES; NON-MECHANICAL ASPECTS OF ADHESIVE PROCESSES IN GENERAL; ADHESIVE PROCESSES NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE; USE OF MATERIALS AS ADHESIVES
    • C09J11/00Features of adhesives not provided for in group C09J9/00, e.g. additives
    • C09J11/02Non-macromolecular additives
    • C09J11/06Non-macromolecular additives organic
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09JADHESIVES; NON-MECHANICAL ASPECTS OF ADHESIVE PROCESSES IN GENERAL; ADHESIVE PROCESSES NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE; USE OF MATERIALS AS ADHESIVES
    • C09J133/00Adhesives based on homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by only one carboxyl radical, or of salts, anhydrides, esters, amides, imides, or nitriles thereof; Adhesives based on derivatives of such polymers
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09JADHESIVES; NON-MECHANICAL ASPECTS OF ADHESIVE PROCESSES IN GENERAL; ADHESIVE PROCESSES NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE; USE OF MATERIALS AS ADHESIVES
    • C09J7/00Adhesives in the form of films or foils
    • C09J7/30Adhesives in the form of films or foils characterised by the adhesive composition
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09JADHESIVES; NON-MECHANICAL ASPECTS OF ADHESIVE PROCESSES IN GENERAL; ADHESIVE PROCESSES NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE; USE OF MATERIALS AS ADHESIVES
    • C09J2301/00Additional features of adhesives in the form of films or foils
    • C09J2301/30Additional features of adhesives in the form of films or foils characterized by the chemical, physicochemical or physical properties of the adhesive or the carrier
    • C09J2301/312Additional features of adhesives in the form of films or foils characterized by the chemical, physicochemical or physical properties of the adhesive or the carrier parameters being the characterizing feature

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Adhesive Tapes (AREA)
  • Adhesives Or Adhesive Processes (AREA)
  • Materials For Medical Uses (AREA)
  • Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)

Abstract

增强薄膜(10)具备固着层叠于薄膜基材(1)的一个主面上的粘合剂层(2)。粘合剂层由含有基础聚合物、光固化剂和光聚合引发剂的光固化性组合物构成。增强薄膜相对于玻璃板的润湿速度为0.3cm2/秒~4cm2/秒。本发明的增强薄膜在刚与被粘物贴合后再加工容易,并能够与被粘物牢固地粘接,而且与被粘物贴合后到粘接力升高之间的时间可任意设定。

Description

增强薄膜
技术领域
本发明涉及一种贴设于设备表面的增强薄膜。
背景技术
在显示器等光学设备、电子设备的表面,出于表面保护、赋予耐冲击性等目的,有时会粘贴有粘合性薄膜。这种粘合性薄膜通常在薄膜基材的主面固着层叠有粘合剂层,夹着该粘合剂层贴合于设备表面。
在设备的组装、加工、运输等使用前的状态下,通过在设备或设备构成部件的表面临时粘贴粘合性薄膜,可以抑制被粘物的损伤、破损。这种粘合性薄膜是工程材料,在设备使用前剥离去除。如专利文献1所述,作为工程材料使用的粘合性薄膜要求易于在被粘物上润湿扩展、且为低粘合性、能够容易地从被粘物剥离,在被粘物上不会产生残胶。
专利文献2公开了一种粘合性薄膜,其不仅用于设备的组装、加工、运输等,还在设备使用时也仍以粘贴于设备表面的状态使用。这种粘合性薄膜在保护表面的功能的基础上,还具有通过分散对设备的冲击、对柔性设备赋予刚性等来增强设备的功能。
将粘合性薄膜贴合于被粘物时,有时会发生气泡的混入、粘贴位置的偏离等贴合不良。在产生贴合不良的情况下,会进行从被粘物剥离粘合性薄膜并贴合另一粘合性薄膜的操作(再加工)。作为工程材料使用的粘合性薄膜由于是以要从被粘物剥离为前提而设计的,因此再加工容易。而增强薄膜则一般不会设想从设备上剥离而是牢固地粘接于设备的表面,因此再加工困难。
专利文献3中公开了一种粘合片(粘合剂层),其设计为在刚与被粘物贴合后为低粘性,其粘接力经时而上升。薄膜基材上固着层叠有这种粘合剂层的粘合性薄膜,由于在刚与被粘物贴合后,容易从被粘物剥离,而在经过规定时间后则与被粘物牢固地粘接,因此可作为具有再加工性的增强薄膜来利用。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2013-107998号公报
专利文献2:日本特开2017-132977号公报
专利文献3:WO2015/163115号说明书
发明内容
发明要解决的问题
贴合于设备表面的粘合性薄膜需要在贴合时不易发生气泡混入等、贴合的操作性优异,并且在产生贴合不良的情况下,能够容易地剥离去除(再加工)。与被粘物之间的粘接力经时变化的增强薄膜虽然在刚贴合时再加工容易,但相对于工序的前置时间(leadtime)的灵活性不够充分。例如,具备粘接力经时上升的粘合剂层的增强薄膜在与被粘物贴合后,需要在粘接力上升前的规定时间内实施贴合状态的检查和再加工。另外,在设备或设备部件的整个表面贴合增强薄膜后,进行从一部分区域去除增强薄膜等加工的情况下,需要在粘接力上升前的期间内进行加工。
鉴于上述问题,本发明的目的在于,提供一种增强薄膜,其与被粘物的贴合性优异,并且与被粘物贴合后到粘接力升高为止的时间可任意设定,且可通过粘接力升高而与被粘物牢固地粘接。
用于解决问题的方案
本发明的增强薄膜具备固着层叠于薄膜基材的一个主面上的粘合剂层。粘合剂层由含有基础聚合物、光固化剂和光聚合引发剂的光固化性组合物形成。作为粘合剂层的基础聚合物,可使用例如丙烯酸类聚合物。
优选基础聚合物中导入有交联结构。例如,基础聚合物含有含羟基单体和/或含羧基单体作为单体单元,通过使多官能异氰酸酯化合物、多官能环氧化合物等交联剂与这些官能团键合而导入交联结构。
光固化剂是具有2个以上聚合性官能团的单体或低聚物,可使用多官能(甲基)丙烯酸酯等。光固化剂的分子量优选为1500以下。光固化剂的官能团当量优选为100~500g/eq左右。构成粘合剂层的光固化性组合物中的光固化剂的量优选相对于基础聚合物100重量份为10~50重量份。
增强薄膜相对于玻璃板的润湿速度优选为0.3cm2/秒~4cm2/秒。将粘合剂层光固化前的增强薄膜相对于玻璃板等被粘物的粘接力优选为0.03N/25mm以上且小于1N/25mm。将粘合剂层光固化后的增强薄膜相对于玻璃板等被粘物的粘接力优选为1N/25mm以上。
发明的效果
本发明的增强薄膜的粘合剂层由光固化性组合物形成,通过与被粘物粘接后使粘合剂层光固化,与被粘物的粘接力上升。由于光固化前与被粘物的粘接力小,因此再加工容易。另外,由于对玻璃等被粘物具有适度的润湿速度,因此贴合操作性优异。由于光固化后的粘合剂显示出高粘接力,因此通过贴合增强薄膜,可期待设备的增强和可靠性的提高。由于光固化性的粘合剂与被粘物贴合后的固化的时机可任意设定,因此本发明的增强薄膜可灵活地应对工序的前置时间。
附图说明
图1是示出增强薄膜的层叠结构的截面图。
图2是示出增强薄膜的层叠结构的截面图。
图3是示出贴设有增强薄膜的设备的截面图。
具体实施方式
图1是表示增强薄膜的一个实施方式的截面图。增强薄膜10在薄膜基材1的一个主面上具备粘合剂层2。粘合剂层2固着层叠于薄膜基材1的一个主面上。粘合剂层2是由光固化性组合物形成的光固化性粘合剂,通过紫外线等活性光线的照射而固化,从而与被粘物的粘接强度上升。
图2是粘合剂层2的主面上临时粘贴有隔离膜5的增强薄膜的截面图。图3是示出设备20的表面上贴设有增强薄膜10的状态的截面图。
从粘合剂层2的表面剥离去除隔离膜5,将粘合剂层2的露出面贴合于作为被粘物的设备20的表面,从而在设备20的表面贴设增强薄膜10。该状态下,粘合剂层2为光固化前,处于增强薄膜10(粘合剂层2)临时粘贴于设备20上的状态。通过使粘合剂层2光固化,设备20与粘合剂层2的界面的粘接力上升,设备20与增强薄膜10固着。
“固着”是指被层叠的2个层牢固地粘接、在两者的界面无法或难以进行剥离的状态。“临时粘贴”是指被层叠的2个层间的粘接力小、在两者的界面可容易地进行剥离的状态。
在图2所示的增强薄膜中,薄膜基材1与粘合剂层2固着,隔离膜5临时粘贴于粘合剂层2。如果将薄膜基材1与隔离膜5剥离,则会在粘合剂层2与隔离膜5的界面发生剥离,维持粘合剂层2固着于薄膜基材1上的状态。剥离后的隔离膜5上不会残留粘合剂。
对于图3所示的贴设有增强薄膜10的设备而言,在粘合剂层2光固化前,设备20与粘合剂层2处于临时粘贴状态。如果将薄膜基材1与设备20剥离,则会在粘合剂层2与设备20的界面发生剥离,维持粘合剂层2固着于薄膜基材1上的状态。由于设备20上不会残留粘合剂,因此再加工容易。将粘合剂层2光固化后,由于粘合剂层2与设备20之间的粘接力上升,因此难以将薄膜基材1从设备20剥离,如果将两者剥离,则有时会发生粘合剂层2的内聚破坏。
[薄膜基材]
作为薄膜基材1,可以使用塑料膜。为了使薄膜基材1与粘合剂层2固着,优选薄膜基材1的附设粘合剂层2的面不施加脱模处理。
薄膜基材的厚度为例如4~500μm左右。从通过赋予刚性、缓和冲击等来对设备进行增强的角度出发,薄膜基材1的厚度优选为12μm以上,更优选为30μm,进一步优选为45μm以上。从使增强薄膜具有挠性、提高操作性的角度出发,薄膜基材1的厚度优选为300μm以下,更优选为200μm以下。从兼顾机械强度和挠性的角度出发,薄膜基材1的压缩强度优选为100~3000kg/cm2,更优选为200~2900kg/cm2,进一步优选为300~2800kg/cm2,尤其优选为400~2700kg/cm2
作为构成薄膜基材1的塑料材料,可列举出聚酯类树脂、聚烯烃类树脂、环状聚烯烃类树脂、聚酰胺类树脂、聚酰亚胺类树脂、聚醚醚酮、聚醚砜等。显示器等光学设备用的增强薄膜中,薄膜基材1优选为透明薄膜。另外,在从薄膜基材1侧照射活性光线进行粘合剂层2的光固化的情况下,优选薄膜基材1相对于在粘合剂层2的固化中使用的活性光线具有透明性。从兼具机械强度和透明性的角度考虑,可以适宜地使用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类树脂。在从被粘物侧照射活性光线的情况下,被粘物具有相对于活性光线的透明性即可,薄膜基材1相对于活性光线可以不是透明的。
薄膜基材1的表面可设置易粘接层、易滑层、脱模层、抗静电层、硬涂层、防反射层等功能性涂层。需要说明的是,如上所述,为了使薄膜基材1与粘合剂层2固着,优选薄膜基材1的附设粘合剂层2的面上不设置脱模层。
[粘合剂层]
固着层叠于薄膜基材1上的粘合剂层2由含有基础聚合物、光固化剂和光聚合引发剂的光固化性组合物形成。由于粘合剂层2在光固化前与设备、设备部件等被粘物的粘接力小,因此再加工容易。粘合剂层2会通过光固化使得与被粘物的粘接力升高,因此即使在设备的使用时,增强薄膜也难以从设备表面剥离,粘接可靠性优异。
光固化性的粘合剂在常规保管环境下几乎不发生固化,通过照射紫外线等活性光线而固化。因此,本发明的增强薄膜可任意设定粘合剂层2的固化的时机,具有可灵活应对工序的前置时间等的优点。
<润湿速度>
增强薄膜相对于玻璃的润湿速度优选为0.3cm2/秒以上,更优选为0.35cm2/秒以上,进一步优选为0.4cm2/秒以上,尤其优选为0.45cm2/秒以上。润湿速度是由润湿扩展时间和测定面积根据下式计算出的值,其中,润湿扩展时间为:从使宽度25mm×长度150mm的试验片的长度方向的一端的粘合剂层与玻璃板接触的状态开始,到试验片的粘合剂层与玻璃板接触而从长度方向上的一端向另一端润湿扩展长度100mm的范围为止的时间,测定面积:2.5cm×10cm=25cm2
润湿速度(cm2/秒)=测定面积(25cm2)/润湿扩展时间(秒)
润湿速度越大,增强薄膜贴合于被粘物时,粘合剂越容易润湿扩展,越会抑制贴合界面混入气泡或夹入异物,贴合操作性越会提高。考虑到与被粘物贴合时的操作性,润湿速度越大越优选。另一方面,润湿速度大的粘合剂层(光固化性组合物)容易发生由光固化剂渗出等导致的外观不良。另外,润湿速度大的粘合剂层的表面接近液态,有时会缺乏与玻璃等被粘物的初始粘接性,有时由于组合物的相容性低,即使进行了粘合剂层的光固化,粘接性也不会充分上升。因此,增强薄膜相对于玻璃的润湿速度优选为4cm2/秒以下,更优选为3.5cm2/秒以下,进一步优选为3cm2/秒以下,尤其优选为2.5cm2/秒以下。
<粘接强度>
从再加工时由被粘物剥离容易、防止增强薄膜剥离后对被粘物的残胶的角度出发,将粘合剂层2光固化前的增强薄膜相对于玻璃板的粘接力优选为小于1N/25mm,更优选为0.8N/25mm以下,进一步优选为0.7N/25mm以下,尤其优选为0.6N/25mm以下。从防止保管、操作时增强片从被粘物剥离的角度出发,增强薄膜相对于玻璃板的粘接力优选为0.03N/25mm以上,更优选为0.05N/25mm以上,进一步优选为0.1N/25mm以上,尤其优选为0.2N/25mm以上。
从设备实用时的粘接可靠性的角度出发,将粘合剂层2光固化后的增强薄膜相对于玻璃板的粘接力优选为1N/25mm以上,更优选为2N/25mm以上,进一步优选为3N/25mm以上。将粘合剂层2光固化后的粘接力优选为将粘合剂层2光固化前的粘接力的2倍以上,更优选为3倍以上,进一步优选为5倍以上。
<厚度>
粘合剂层2的厚度为例如为1~300μm左右。粘合剂层2的厚度越大,与被粘物之间的粘接性越趋于升高。另一方面,粘合剂层2的厚度过大时,有时光固化前的流动性高,操作变得困难。因此,粘合剂层2的厚度优选为5~100μm,更优选为8~50μm,进一步优选为10~40μm,尤其优选为13~30μm。
<透明性>
在增强薄膜用于显示器等光学设备的情况下,粘合剂层2的总透光率优选为80%以上,更优选为85%以上,进一步优选为90%以上。粘合剂层2的雾度优选为2%以下,更优选为1%以下,进一步优选为0.7%以下,尤其优选为0.5%以下。
<组成>
粘合剂层2是含有基础聚合物、光固化剂和光聚合引发剂的光固化性组合物。从将光固化前的粘合剂层2的粘接性、润湿速度控制在合适范围的角度出发,优选基础聚合物中导入有交联结构。
(基础聚合物)
基础聚合物是粘合剂组合物的主要构成成分。基础聚合物的种类并不特别限定,适当选择丙烯酸类聚合物、有机硅类聚合物、甲基甲酸酯类聚合物、橡胶类聚合物等即可。尤其是从光学透明性和粘接性优异且粘接性容易控制的角度考虑,粘合剂组合物优选含有丙烯酸类聚合物作为基础聚合物,优选粘合剂组合物的50重量%以上为丙烯酸类聚合物。
作为丙烯酸类聚合物,优选使用含有(甲基)丙烯酸烷基酯作为主要的单体成分的物质。需要说明的是,本说明书中,“(甲基)丙烯酸”指的是丙烯酸和/或甲基丙烯酸。
作为(甲基)丙烯酸烷基酯,可适宜地使用烷基的碳数为1~20的(甲基)丙烯酸烷基酯。(甲基)丙烯酸烷基酯的烷基可以是直链也可以具有支链。作为(甲基)丙烯酸烷基酯的例子,可列举出(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸丁酯、(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)丙烯酸新戊酯、(甲基)丙烯酸己酯、(甲基)丙烯酸庚酯、(甲基)丙烯酸2-乙基己酯、(甲基)丙烯酸辛酯、(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)丙烯酸异十三烷基酯、(甲基)丙烯酸十四烷基酯、(甲基)丙烯酸异十四烷基酯、(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)丙烯酸十八烷基酯、(甲基)丙烯酸异十八烷基酯、(甲基)丙烯酸十九烷基酯、(甲基)丙烯酸芳烷基酯等。
(甲基)丙烯酸烷基酯的含量优选相对于构成基础聚合物的单体成分总量为40重量%以上,更优选为50重量%以上,进一步优选为55重量%以上。
丙烯酸类基础聚合物优选含有具有可交联的官能团的单体成分作为共聚成分。作为具有可交联的官能团的单体,可列举出含羟基单体、含羧基单体。丙烯酸类基础聚合物中,作为单体成分,可以具有含羟基单体和含羧基单体这两者,也可以仅具有其中任意一者。基础聚合物的羟基、羧基会成为后述的交联剂的反应位点。例如,在使用异氰酸酯类交联剂的情况下,优选含有含羟基单体作为基础聚合物的共聚成分。在使用环氧类交联剂的情况下,优选含有含羧基单体作为基础聚合物的共聚成分。存在如下趋势:通过在基础聚合物中导入交联结构,内聚力提高,粘合剂层2的粘接力提高,并且再加工时对被粘物的残胶降低。
作为含羟基单体,可列举出(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、(甲基)丙烯酸4-(羟基甲基)环己基甲酯等。作为含羧基单体,可列举出(甲基)丙烯酸、(甲基)丙烯酸2-羧基乙酯、(甲基)丙烯酸羧基戊酯、衣康酸、马来酸、富马酸、巴豆酸等。
丙烯酸类基础聚合物中,相对于构成单体成分的总量,含羟基单体和含羧基单体的合计量优选为1~30重量%,更优选为3~25重量%,进一步优选为5~20重量%。
丙烯酸类基础聚合物作为构成单体成分可以含有N-乙烯基吡咯烷酮、甲基乙烯基吡咯烷酮、乙烯基吡啶、乙烯基哌啶酮、乙烯基嘧啶、乙烯基哌嗪、乙烯基吡嗪、乙烯基吡咯、乙烯基咪唑、乙烯基噁唑、乙烯基吗啉、N-丙烯酰基吗啉、N-乙烯基羧酸酰胺类、N-乙烯基己内酰胺等含氮单体。
丙烯酸类基础聚合物可以含有上述以外的单体成分。丙烯酸类基础聚合物作为单体成分可以含有例如含氰基单体、乙烯基酯单体、芳香族乙烯基单体、含环氧基单体、乙烯基醚单体、含磺基单体、含磷酸基单体、含酸酐基单体等。
丙烯酸类基础聚合物的重均分子量优选为10万~500万,更优选为30万~300万,进一步优选为50万~200万。需要说明的是,在基础聚合物中导入交联结构的情况下,基础聚合物的分子量指的是交联结构导入前的分子量。
存在基础聚合物构成成分中的高Tg单体成分的含量越多,粘合剂越硬的趋势。需要说明的是,高Tg单体是指均聚物的玻璃转移温度(Tg)高的单体。作为均聚物的Tg为40℃以上的单体,可列举出:甲基丙烯酸二环戊酯(Tg:175℃)、丙烯酸二环戊酯(Tg:120℃)、甲基丙烯酸异冰片酯(Tg:173℃)、丙烯酸异冰片酯(Tg:97℃)、甲基丙烯酸甲酯(Tg:105℃)、甲基丙烯酸1-金刚烷基酯(Tg:250℃)、丙烯酸1-金刚烷基酯(Tg:153℃)等(甲基)丙烯酸类单体;丙烯酰基吗啉(Tg:145℃)、二甲基丙烯酰胺(Tg:119℃)、二乙基丙烯酰胺(Tg:81℃)、二甲基氨基丙基丙烯酰胺(Tg:134℃)、异丙基丙烯酰胺(Tg:134℃)、羟乙基丙烯酰胺(Tg:98℃)等含酰胺基的乙烯基单体;甲基丙烯酸(Tg:228℃)、丙烯酸(Tg:106℃)等酸单体;N-乙烯基吡咯烷酮(Tg:54℃)等。
丙烯酸类基础聚合物中,相对于构成单体成分总量,均聚物的Tg为40℃以上的单体的含量优选为1~50重量%,更优选为3~40重量%。为了形成具有适度的硬度且再加工性优异的粘合剂层,作为基础聚合物的单体成分,优选含有均聚物的Tg为80℃以上的单体成分,更优选含有均聚物的Tg为100℃以上的单体成分。丙烯酸类基础聚合物中,相对于构成单体成分总量,均聚物的Tg为100℃以上的单体的含量优选为0.1重量%以上,更优选为0.5重量%以上,进一步优选为1重量%以上,尤其优选为3重量%以上。
通过将上述单体成分通过溶液聚合、乳化聚合、本体聚合等各种公知的方法聚合,可得到作为基础聚合物的丙烯酸类聚合物。从粘合剂的粘接力、保持力等特性的平衡、成本等角度出发,优选溶液聚合法。作为溶液聚合的溶剂,可使用乙酸乙酯、甲苯等。溶液浓度通常为20~80重量%左右。作为用于溶液聚合的聚合引发剂,可使用偶氮类、过氧化物类等各种公知的物质。也可以为了调整分子量而使用链转移剂。反应温度通常为50~80℃左右,反应时间通常为1~8小时左右。
(交联剂)
从使粘合剂具有适度的内聚力的角度出发,优选基础聚合物中导入有交联结构。例如,通过在基础聚合物聚合后的溶液中添加交联剂,根据需要进行加热,由此导入交联结构。作为交联剂,可列举出异氰酸酯类交联剂、环氧类交联剂、噁唑啉类交联剂、氮丙啶类交联剂、碳二亚胺类交联剂、金属螯合物类交联剂等。这些交联剂与导入基础聚合物中的羟基、羧基等官能团反应形成交联结构。从与基础聚合物的羟基、羧基的反应性高、容易导入交联结构的角度考虑,优选异氰酸酯类交联剂和环氧类交联剂。
作为异氰酸酯类交联剂,可使用1个分子中具有2个以上异氰酸酯基的多异氰酸酯。作为异氰酸酯类交联剂,可列举出例如:亚丁基二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯等低级脂肪族多异氰酸酯类;亚环戊基二异氰酸酯、亚环己基二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯等脂环族异氰酸酯类;2,4-甲苯二异氰酸酯、4,4’-二苯基甲烷二异氰酸酯、苯二甲基二异氰酸酯等芳香族异氰酸酯类;三羟甲基丙烷/甲苯二异氰酸酯三聚体加成物(例如东曹株式会社制“Coronate L”)、三羟甲基丙烷/六亚甲基二异氰酸酯三聚体加成物(例如东曹株式会社制“Coronate HL”)、苯二甲基二异氰酸酯的三羟甲基丙烷加成物(例如三井化学株式会社制“Takenate D110N”、六亚甲基二异氰酸酯的异氰脲酸酯体(例如东曹株式会社制“Coronate HX”)等异氰酸酯加成物等。
作为环氧类交联剂,可使用1个分子中具有2个以上环氧基的多官能环氧化合物。环氧类交联剂的环氧基可以是缩水甘油基。作为环氧类交联剂,可列举出例如N,N,N’,N’-四缩水甘油基-间二甲苯二胺、二缩水甘油基苯胺、1,3-双(N,N-二缩水甘油基氨基甲基)环己烷、1,6-己二醇二缩水甘油醚、新戊二醇二缩水甘油醚、乙二醇二缩水甘油醚、丙二醇二缩水甘油醚、聚乙二醇二缩水甘油醚、聚丙二醇二缩水甘油醚、山梨醇聚缩水甘油醚、甘油聚缩水甘油醚、季戊四醇聚缩水甘油醚、聚甘油聚缩水甘油醚、脱水山梨醇聚缩水甘油醚、三羟甲基丙烷聚缩水甘油醚、己二酸二缩水甘油酯、邻苯二甲酸二缩水甘油酯、三缩水甘油基-三(2-羟基乙基)异氰脲酸酯、间苯二酚二缩水甘油醚、双酚-S-二缩水甘油醚等。作为环氧类交联剂,可以使用Nagase ChemteX Corporation制的“Denacol”、三菱瓦斯化学株式会社制的“Tetrad X”“Tetrad C”等市售品。
交联剂的用量根据基础聚合物的组成、分子量等适当调整即可。相对于基础聚合物100重量份,交联剂的用量为0.01~10重量份左右,优选为0.1~7重量份,更优选为0.2~6重量份,进一步优选为0.3~5重量份。另外,相对于基础聚合物100重量份的交联剂的用量(重量份)除以交联剂的官能团当量(g/eq)所得的值优选为0.00015~0.11,更优选为0.001~0.077,进一步优选为0.003~0.055,尤其优选为0.0045~0.044。通过使交联剂的用量大于以永久粘接为目的的常规的丙烯酸类光学用透明粘合剂,使粘合剂具有适度的硬度,存在再加工时对被粘物的残胶降低、再加工性提高的倾向。
为了促进交联结构的形成,可以使用交联催化剂。例如,作为异氰酸酯类交联剂的交联催化剂,可列举出钛酸四正丁酯、钛酸四异丙酯、乙酰丙酮铁、丁基氧化锡、二月桂酸二辛基锡、二月桂酸二丁基锡等金属类交联催化剂(尤其是锡类交联催化剂)等。一般来说,相对于基础聚合物100重量份,交联催化剂的用量为0.05重量份以下。
(光固化剂)
构成粘合剂层2的粘合剂组合物在基础聚合物的基础上含有光固化剂。由光固化性的粘合剂组合物形成的粘合剂层2在与被粘物贴合后进行光固化时,与被粘物之间的粘接力会提高。
作为光固化剂,可使用1个分子中具有2个以上聚合性官能团的光固化性单体、或光固化性低聚物。光固化剂优选为具有乙烯基、(甲基)丙烯酰基等烯属不饱和键作为聚合性官能团的化合物。另外,光固化剂优选为与基础聚合物表现出相容性的化合物。从与基础聚合物显示出适度的相容性的角度考虑,光固化剂优选常温下为液体的物质。通过使光固化剂与基础聚合物适度相容,在组合物中均匀地分散,能够将润湿速度设定为合适的范围。
基础聚合物与光固化剂的相容性主要受化合物结构的影响。化合物的结构和相容性可通过例如汉森溶解度参数进行评价,存在基础聚合物与光固化剂的溶解度参数的差越小,相容性越高的趋势。
从与丙烯酸类基础聚合物的相容性高的角度考虑,作为光固化剂,优选使用多官能(甲基)丙烯酸酯。作为多官能(甲基)丙烯酸酯,可列举出聚乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、聚丙二醇二(甲基)丙烯酸酯、聚四亚甲基二醇二(甲基)丙烯酸酯、双酚A环氧乙烷改性二(甲基)丙烯酸酯、双酚A环氧丙烷改性二(甲基)丙烯酸酯、链烷二醇二(甲基)丙烯酸酯、三环癸烷二甲醇二(甲基)丙烯酸酯、乙氧基化异氰脲酸三(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇三(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇二(甲基)丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、二三羟甲基丙烷四(甲基)丙烯酸酯、乙氧基化季戊四醇四(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇四(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇聚(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯、新戊二醇二(甲基)丙烯酸酯、甘油二(甲基)丙烯酸酯、氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯、环氧(甲基)丙烯酸酯、丁二烯(甲基)丙烯酸酯、异戊二烯(甲基)丙烯酸酯等。
基础聚合物与光固化剂的相容性也取决于化合物的分子量。存在光固化性化合物的分子量越小,与基础聚合物的相容性越高的趋势。从与基础聚合物的相容性的角度出发,光固化剂的分子量优选为1500以下,更优选为1000以下。
光固化剂的种类、含量会对光固化后的粘接力带来影响。存在官能团当量越小(即,每单位分子量的官能团数量越大)、光固化剂的含量越大,光固化后的粘接力越大的趋势。从提高光固化后的粘接力的角度出发,光固化剂的官能团当量(g/eq)优选为500以下,更优选为450以下。另一方面,存在如果光交联密度过度上升,则粘合剂的粘性下降、粘接力下降的情况。因此,光固化剂的官能团当量优选为100以上,更优选为130以上,进一步优选为150以上。
在丙烯酸类基础聚合物和多官能丙烯酸酯光固化剂的组合中,存在如下趋势:光固化剂的官能团当量小时,基础聚合物与光固化剂的相互作用强,光固化前的粘合剂的粘接力(初始粘接力)上升。在本发明的用途中,存在初始粘接力过度上升会导致再加工性下降的情况。从将光固化前的粘合剂层2与被粘物之间的粘接力保持在合适范围的角度出发,也优选光固化剂的官能团当量在上述范围内。
相对于基础聚合物100重量份,粘合剂组合物中的光固化剂的含量优选为10~50重量份,更优选为13~40重量份,进一步优选为15~40重量份。通过使光固化性化合物以未固化的单体或低聚物形式包含在粘合剂组合物中,可得到光固化性的粘合剂层2。为了使光固化剂以未固化的状态包含在组合物中,优选在基础聚合物聚合后的聚合物溶液中添加光固化剂。
在粘合剂层的基础聚合物与光固化剂为不完全相容的体系的情况下,液态的光固化剂会局部存在于粘合剂层的表面附近(与被粘物的粘接界面),容易形成弱边界层(WeakBoundary Layer;WBL)。光固化剂局部存在而形成了WBL时,存在由于粘合剂层表面的液态特性变强,因此润湿速度变大,与被粘物的贴合操作性提高的趋势。
基础聚合物高度交联的凝胶率高的粘合剂一般以弹性行为为主,存在相对于被粘物的润湿性小的趋势。另一方面,形成WBL时,在保持粘合剂层的整体的特性的同时,表面(粘接界面)的特性发生变化。即,存在如下趋势:形成WBL时,由于保持了作为整体特性的粘合剂“硬度”且表面的粘性提高,因此贴合时的润湿速度提高,且再加工时与被粘物的剥离变得容易。
在基础聚合物与光固化剂的相容性过低的情况下,光固化剂容易渗出至粘合剂层的表面,在粘合剂层的表面形成液态特性强的WBL,润湿速度大幅上升。因此,虽然贴合的操作性提高,但渗出的光固化剂有时会成为外观不良、被粘物污染的原因。另外,光固化剂渗出而形成液态的WBL时,存在由于剪切保持困难而初始粘接力不足的情况。在光固化剂与基础聚合物的相容性低的情况下,有时即使进行了粘合剂的光固化,作为整体的粘接特性也难以上升,增强薄膜的粘接可靠性差。
如上所述,对于含有基础聚合物和光固化剂的光固化性粘合剂而言,润湿速度是贴合操作性的指标,并且也是基础聚合物与光固化剂的相容性的指标。润湿速度小时,贴合操作性低,容易产生混入气泡、卷入异物等贴合不良。另一方面,润湿速度过大时,容易产生光固化剂的渗出、粘接不良。因此,如上所述,润湿速度优选为0.3~4cm2/秒,更优选为0.35~3.5cm2/秒,进一步优选为0.4~3cm2/秒,尤其优选为0.45~2.5cm2/秒。
通过调整光固化剂的含量、控制基础聚合物与光固化剂的相容性等,可将润湿速度调整至上述范围。存在光固化性粘合剂组合物中的光固化剂的含量越大,润湿速度越大的趋势。另外,存在基础聚合物与光固化剂的相容性越低,润湿速度越大的趋势。如上所述,基础聚合物与光固化剂的相容性可通过两者化学结构的相似性(溶解度参数)、光固化剂的分子量以及官能团当量等进行调整。
在光固化剂具有相似化学结构的情况下,存在官能团当量越大(连接聚合性官能团之间的分子链的分子量越大),与基础聚合物的相容性越低,润湿速度越小的趋势。例如,在光固化剂为聚乙二醇二丙烯酸酯的情况下,存在环氧乙烷(EO)的重复单元数越多,润湿速度越大的趋势。从将润湿速度调整至上述范围的角度出发,EO的重复单元数优选为2~8左右,更优选为3~7左右。
(光聚合引发剂)
光聚合引发剂通过活性光线的照射而产生活性种,促进光固化剂的固化反应。作为光聚合引发剂,根据光固化剂的种类等,可使用光阳离子引发剂(光产酸剂)、光自由基引发剂、光阴离子引发剂(光产碱剂)等。使用多官能丙烯酸酯等烯属不饱和化合物作为光固化剂的情况下,优选使用光自由基引发剂作为聚合引发剂。
光自由基引发剂通过活性光线的照射而生成自由基,通过自由基从光自由基引发剂移动至光固化剂而促进光固化剂的自由基聚合反应。作为光自由基引发剂(光自由基产生剂),优选通过照射小于波长450nm的短波长可视光或紫外线而生成自由基的物质,可列举出羟基酮类、苄基二甲基缩酮类、氨基酮类、酰基氧化膦类、二苯甲酮类、含三氯甲基的三嗪衍生物等。光自由基引发剂可以单独使用,也可以将2种以上混合使用。
在对粘合剂层2要求透明性的情况下,光聚合引发剂优选相对于大于400nm的长波长光(可视光)的灵敏度小,例如,优选使用波长405nm下的吸光系数为1×102[mLg-1cm-1]以下的光聚合引发剂。
相对于基础聚合物100重量份,粘合剂层2中的光聚合引发剂的含量优选为0.01~5重量份,更优选为0.02~3重量份,进一步优选为0.03~2重量份。相对于光固化剂100重量份,粘合剂层2中的光聚合引发剂的含量优选为0.02~10重量份,更优选为0.05~7重量份,进一步优选为0.1~5重量份。
(其它的添加剂)
除了上述例示的各成分以外,在不损害本发明特性的范围内,粘合剂层中可以含有硅烷偶联剂、赋粘剂、增塑剂、软化剂、抗劣化剂、填充剂、着色剂、紫外线吸收剂、抗氧化剂、表面活性剂、抗静电剂等添加剂。
[增强薄膜的制作]
通过在薄膜基材1上层叠光固化性的粘合剂层2,可得到增强薄膜。粘合剂层2可直接形成在薄膜基材1上,也可以将在其它基材上形成为片状的粘合剂层转印至薄膜基材1上。
将上述粘合剂组合物通过辊涂、辊舔涂布、凹版涂布、反向涂布、辊刷、喷涂、浸渍辊涂、棒涂、刮刀涂布、气刀涂布、帘式涂布、唇板涂布、模涂等涂布于基材上,根据需要将溶剂干燥去除,从而形成粘合剂层。作为干燥方法,可适当采用合适的方法。加热干燥温度优选为40℃~200℃,更优选为50℃~180℃,进一步优选为70℃~170℃。干燥时间优选为5秒~20分钟,更优选为5秒~15分钟,进一步优选为10秒~10分钟。
在粘合剂组合物含有交联剂的情况下,优选与溶剂的干燥同时或在溶剂干燥后,通过加热或熟化来进行交联。加热温度、加热时间可根据使用的交联剂的种类适当设定,通常,通过在20℃~160℃的范围进行1分钟至7天左右的加热来进行交联。用于干燥去除溶剂的加热也可以兼作用于交联的加热。
通过在基础聚合物中导入交联结构,凝胶率会提高。存在如下趋势:凝胶率越高,粘合剂越硬,在因再加工等从被粘物剥离增强薄膜时,会抑制对被粘物的残胶。粘合剂层2的光固化前的凝胶率优选为30%以上,更优选为50%以上,进一步优选为60%以上,尤其优选为65%以上。粘合剂层2的光固化前的凝胶率可以为70%以上或75%以上。粘合剂层2的光固化前的凝胶率过大时,有时对被粘物的锚固力下降,初期粘接力不足。因此,粘合剂层2的光固化前的凝胶率优选为95%以下,更优选为90%以下,进一步优选为85%以下,尤其优选为80%以下。凝胶率可通过相对于乙酸乙酯等溶剂的不溶性成分的形式来求出,具体而言,可通过将粘合剂层在乙酸乙酯中以23℃浸渍7天后的不溶成分相对于浸渍前的试样的重量分数(单位:重量%)的形式求出。一般来说,聚合物的凝胶率等于交联度,聚合物中交联的部分越多,凝胶率越大。
通过交联剂在聚合物中导入交联结构后,光固化剂仍维持未反应的状态。因此,会形成包含基础聚合物和光固化剂的光固化性粘合剂层2。在薄膜基材1上形成有粘合剂层2的情况下,出于保护粘合剂层2等目的,优选在粘合剂层2上附设隔离膜5。也可以在粘合剂层2上附设隔离膜5后进行交联。
在其它基材上形成有粘合剂层2的情况下,在溶剂干燥后,可通过将粘合剂层2转印至薄膜基材1上而得到增强薄膜。在粘合剂层形成中使用的基材也可以直接用作隔离膜5。
作为隔离膜5,可优选使用聚乙烯、聚丙烯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚酯薄膜等塑料薄膜。隔离膜的厚度通常为3~200μm,优选为10~100μm左右。优选在隔离膜5与粘合剂层2的接触面实施基于有机硅类、氟类、长链烷基类或脂肪酸酰胺类等脱模剂或二氧化硅粉等的脱模处理。通过在隔离膜5的表面进行脱模处理,在将薄膜基材1与隔离膜5剥离时,粘合剂层2与隔离膜5的界面发生剥离,会维持粘合剂层2固着于薄膜基材1上的状态。
[增强薄膜的使用]
增强薄膜贴合在设备或设备构成部件等被粘物上使用。通过贴合增强薄膜,可对被粘物赋予适度的刚性,因此可期待可操作性提高、防破损效果。由于本发明的增强薄膜与以永久粘接为目的的常规粘合片相比润湿速度大,因此对被粘物贴合增强薄膜时,可抑制气泡、异物的卷入,贴合的操作性优异。另外,由于增强薄膜具有适度的润湿速度和初期粘接力,因此可抑制在保管、操作时从被粘物剥离。
在设备的制造工序中,在半成品上贴合增强薄膜的情况下,也可以在裁切为产品尺寸前的大幅面的半成品上贴合增强薄膜。可以在基于卷对卷工艺制造的设备的母卷上卷对卷地贴合增强薄膜。
对于要贴合增强薄膜的被粘物没有特别限定,可列举出各种电子设备、光学设备及其构成部件等。随着设备的高度集成化、小型轻量化和薄型化,存在构成设备的部件厚度变小的趋势。构成部件的薄型化会导致容易产生由层叠界面上的应力等造成的弯曲、卷曲。另外,由于薄型化,容易产生自重导致的变形。通过贴合增强薄膜,可对被粘物赋予刚性,因此可抑制应力、自重等导致的弯曲、卷曲、变形等,可操作性提高。因此,通过在设备的制造工序中在半成品上贴合增强薄膜,可防止在基于自动化装置传送、加工时的不良或问题。
在自动传送中,传送对象的半成品不可避免地与传送臂、销等接触。另外,为了调整形状、去除不需要的部分,有时会进行半成品的裁切加工。在高度集成化、小型轻量化和薄型化的设备中,与传送装置等接触、裁切加工时,容易产生局部的应力集中导致的破损。在多个部件层叠而成的设备的制造工序中,有时不仅要依次层叠部件,而且要从半成品剥离去除一部分部件、工艺材料等。在部件薄型化的情况下,有时应力会局部地集中在剥离部位及其附近,产生破损、尺寸变化。由于增强薄膜10具有粘合剂层2带来的应力分散性,因此通过在传送对象和加工对象上贴合增强薄膜10,可赋予适度的刚性,并且应力被缓解/分散,可抑制裂缝、裂纹、剥落、尺寸变化等问题。
增强薄膜10可以贴合于被粘物20的整个面,也可以仅选择性地贴合于需要增强的部分。另外,也可以在被粘物的整个面上贴合增强薄膜后,将不需要增强的部位的增强薄膜裁切,从被粘物的表面剥离去除。只要是在粘合剂层2的粘接力上升处理之前,由于增强薄膜是临时粘贴于被粘物表面的状态,因此可容易地将增强薄膜10从被粘物20的表面剥离去除。
<光固化前的粘合剂层的特性>
(粘接力)
如上所述,从表现出相对于被粘物的适度的粘接性、且再加工时容易从被粘物剥离、防止剥离增强薄膜后对被粘物残胶的角度出发,光固化前的粘合剂层2相对于玻璃板的粘接力优选为0.03N/25mm以上且小于1N/25mm,更优选为0.05~0.8N/25mm,进一步优选为0.1~0.7N/25mm,尤其优选为0.2~0.6N/25mm。在粘合剂层2光固化前的状态下,增强薄膜相对于聚酰亚胺薄膜的粘接力优选在上述范围内。在柔性显示器面板、柔性印刷线路板(FPC)、显示器面板和电路板一体化的设备等中,可使用挠性的基板材料,从耐热性、尺寸稳定性的角度出发,一般可使用聚酰亚胺薄膜。对于粘合剂层2相对于作为基板的聚酰亚胺薄膜具有上述粘接力的增强薄膜而言,其在粘合剂层2光固化前容易从聚酰亚胺被粘物剥离,在光固化后粘接可靠性优异。
(储能模量)
粘合剂层2在光固化前的25℃下的剪切储能模量G’i优选为1×104~1.2×105Pa。剪切储能模量(以下简记为“储能模量”)可通过以下方式求出:根据JIS K7244-1“塑料-动态机械特性的试验方法”中记载的方法,在频率1Hz的条件下,在-50~150℃的范围以5℃/分钟的升温速度进行测定,并读取此时规定温度下的值,由此求出。
在粘合剂这种显示粘弹性的物质中,储能模量G’可用来作为表示硬度程度的指标。粘合剂层的储能模量与内聚力具有高度的相关性,存在粘合剂的内聚力越高,对被粘物的锚固力越大的趋势。光固化前的粘合剂层2的储能模量为1×104Pa以上时,粘合剂具有充分的硬度和内聚力,具有适度的润湿速度,且从被粘物剥离增强薄膜时不容易在被粘物上产生残胶。另外,在粘合剂层2的储能模量大的情况下,可抑制粘合剂从增强薄膜的端面渗出。光固化前的粘合剂层2的储能模量为1.2×105Pa以下时,粘合剂层2与被粘物的界面处容易剥离,即使进行再加工,也不容易发生粘合剂层的内聚破坏、对被粘物表面的残胶。从提高增强片的再加工性、抑制再加工时对被粘物残胶的角度出发,粘合剂层2在光固化前的25℃下的储能模量G’i更优选为3×104~1×105Pa,进一步优选为4×104~9.5×104Pa。
<粘合剂层的光固化>
在被粘物20上贴合增强薄膜10,向粘合剂层2照射活性光线,从而使粘合剂层2光固化。作为活性光线,可列举出紫外线、可见光、红外线、X射线、α射线、β射线以及γ射线等。从可抑制保管状态下的粘合剂层的固化、并且容易固化的角度考虑,作为活性光线,优选紫外线。活性光线的照射强度、照射时间根据粘合剂层的组成、厚度等适当设定即可。向粘合剂层2照射活性光线可从薄膜基材1侧和被粘物20侧的任意一面实施,也可以从两个面进行活性光线的照射。
<光固化后的粘合剂层的特性>
(粘接力)
如上所述,从设备实用时的粘接可靠性的角度出发,光固化前的粘合剂层2相对于玻璃板的粘接力优选为1N/25mm以上,更优选为2N/25mm以上,进一步优选为3N/25mm以上。在使粘合剂层2光固化后的状态下,增强薄膜相对于聚酰亚胺薄膜的粘接力优选在上述范围内。光固化后的粘合剂层2与被粘物的粘接力优选为光固化前的粘合剂层2与被粘物的粘接力的2倍以上,更优选为3倍以上,进一步优选为5倍以上。
粘合剂层2在光固化后的25℃下的储能模量G’f优选为1.5×105Pa以上。光固化后的粘合剂层2的储能模量为1.5×105Pa以上时,与被粘物之间的粘接力随着内聚力增大而提高,可得到高的粘接可靠性。另一方面,储能模量过大时,粘合剂难以润湿扩展,与被粘物的接触面积变小。另外,存在如下趋势:由于粘合剂的应力分散性下降,因此剥离力容易在粘接界面传播,与被粘物的粘接力下降。因此,粘合剂层2在光固化后的25℃下的储能模量G’f优选为2×106Pa以下。从提高将粘合剂层光固化后的增强片的粘接可靠性的角度出发,G’f更优选为1.8×105~1.2×106Pa,进一步优选为2×105~1×106Pa。
粘合剂层2在光固化前后的25℃下的储能模量的比G’f/G’i优选为2以上。G’f为G’i的2倍以上时,光固化带来的G’的增幅大,可兼顾光固化前的再加工性和光固化后的粘接可靠性。G’f/G’i更优选为4以上,进一步优选为8以上,尤其优选为10以上。G’f/G’i的上限并不特别限定,G’f/G’i过大时,容易引起光固化前的G’小导致的初始粘接不良、或光固化后的G’过大导致的粘接可靠性下降。因此,G’f/G’i优选为100以下,更优选为40以下,进一步优选为30以下,尤其优选为25以下。
对于附设增强薄膜10后的被粘物20,有时会进行以提高多个层叠部件的层叠界面的亲和性等为目的的高压釜处理、用于线路部件接合的热压接等加热处理。优选在进行这种加热处理时,增强薄膜和被粘物之间的粘合剂不自端面流动。
从抑制高温加热时的粘合剂渗出的角度出发,光固化后的粘合剂层2在100℃下的储能模量优选为5×104Pa以上,更优选为8×104Pa以上,进一步优选为1×105Pa以上。从在防止加热时粘合剂渗出的基础上防止加热时粘接力下降的角度出发,光固化后的粘合剂层2在100℃下的储能模量优选为50℃下的储能模量的60%以上,更优选为65%以上,进一步优选为70%以上,尤其优选为75%以上。
本发明的增强薄膜的粘合剂层2为光固化性,可任意设定固化的时机。由于再加工、增强薄膜的加工等处理可在增强薄膜贴设于被粘物之后且粘合剂光固化之前的期间内的任意时机实施,因此能够灵活应对设备制造工序的前置时间。
通过粘合剂层2的光固化,增强薄膜10变为牢固地粘接于被粘物20的状态。即使在由于设备下落、设备上放置重物、设备受到飞来物撞击等导致意外受到外力的情况下,由于贴合有增强薄膜,因此也能够防止设备破损。另外,由于粘合剂层粘接牢固,因此在长期使用过程中增强薄膜也难以剥落,可靠性优异。
实施例
以下列举实施例和比较例进一步进行说明,但本发明不限于这些实施例。
[基础聚合物的聚合]
<聚合物A>
在具备温度计、搅拌机、回流冷凝管以及氮气导入管的反应容器中,投入作为单体的丙烯酸2-乙基己酯(2EHA)63重量份、N-乙烯基吡咯烷酮(NVP)15重量份、甲基丙烯酸甲酯(MMA)9重量份以及丙烯酸羟基乙酯(HEA)13重量份、作为聚合引发剂的偶氮二异丁腈0.2重量份、以及作为溶剂的乙酸乙酯233重量份,通入氮气,一边搅拌一边进行约1小时氮气置换。其后,加热至60℃,使之反应7小时,得到丙烯酸类聚合物A的溶液。
<聚合物B>
将单体的添加量变为丙烯酸丁酯(BA)95重量份和丙烯酸(AA)5重量份。除此以外与聚合物A同样地进行聚合,得到丙烯酸类聚合物B的溶液。
<聚合物C>
配混作为多元醇的具有3个羟基的数均分子量10000的聚醚多元醇(旭硝子株式会社制“S3011”)85重量份、具有3个羟基的聚醚多元醇(三洋化成株式会社制“SANNIXGP3000”)13重量份以及具有3个羟基的数均分子量1000的聚醚多元醇(三洋化成株式会社制“SANNIX GP1000”)2重量份、作为多异氰酸酯化合物的六亚甲基二异氰酸酯的异氰脲酸酯体(东曹株式会社制“Coronate HX”)18重量份、作为催化剂的乙酰丙酮铁(III)0.04重量份、以及作为稀释溶剂的乙酸乙酯210重量份,在常温下搅拌,得到氨基甲酸酯类聚合物C的溶液。
[实施例1]
(粘合剂组合物的制备)
在丙烯酸类聚合物A的溶液300重量份(固体成分100重量份)中,添加作为异氰酸酯类交联剂的苯二甲基二异氰酸酯的三羟甲基丙烷加成物的75%乙酸乙酯溶液(三井化学株式会社制“Takenate D110N”)3.3重量份(固体成分2.5重量份)、作为交联催化剂的乙酰丙酮铁(III)0.005重量份、作为光固化剂(多官能丙烯酸单体)的东亚合成株式会社制“ARONIX M-321”20重量份、作为光聚合引发剂的1-羟基环己基苯基酮(BASF制“Irgacure184”)0.1重量份,进行搅拌,制备光固化性的丙烯酸类粘合剂溶液。
(增强薄膜的制作)
在未进行表面处理的厚度75μm的聚对苯二甲酸乙二醇酯薄膜(东丽株式会社制“LUMIRROR S10”)上,以干燥后的厚度达到25μm的方式,使用供料辊涂布上述粘合剂组合物。以130℃干燥1分钟去除溶剂后,在粘合剂的涂布面贴合隔离膜(表面经有机硅脱模处理的厚度25μm的聚对苯二甲酸乙二醇酯薄膜)的脱模处理面。然后,在25℃的气氛下进行4天的熟化处理,使其进行交联,得到薄膜基材上固着层叠有厚度25μm的光固化性粘合片、其上临时粘贴有隔离膜的增强薄膜。
[实施例2~7和比较例1~4]
除了在粘合剂组合物的制备中将光固化剂的种类如表1所示进行改变以外,与实施例1同样地制作增强薄膜。比较例4中,改变了异氰酸酯类交联剂的添加量,未添加光固化剂。
[实施例8]
在丙烯酸类聚合物B的溶液300重量份(固体成分100重量份)中,添加四官能的环氧类交联剂(三菱瓦斯化学株式会社制“Tetrad C”)0.5重量份、作为多官能丙烯酸单体的新中村化学工业株式会社制“NK Ester A-200”20重量份、以及作为光聚合引发剂的BASF制“Irgacure184”0.1重量份,制备光固化性的丙烯酸类粘合剂溶液。使用该粘合剂溶液,与实施例1同样地得到增强薄膜。
[比较例5]
在未进行表面处理的厚度75μm的聚对苯二甲酸乙二醇酯膜上,以干燥后的厚度达到25μm的方式,用供料辊涂布聚氨酯类聚合物C的溶液,以130℃干燥1分钟并去除溶剂后,贴合隔离膜的脱模处理面,得到增强薄膜。
[评价]
通过下述方法对实施例和比较例的增强薄膜的润湿速度以及相对于玻璃板的粘接力进行评价。下述评价均在级别10000的洁净室(温度23℃,湿度50%RH)的环境下进行。
<润湿速度>
从切成宽度25mm×长度150mm的增强薄膜的表面剥离去除隔离膜得到试验片,在使该试验片长度方向的一端的粘合剂层与玻璃板(松浪硝子工业株式会社制“微型载玻片S”)接触的状态下,用手保持试验片的另一端,使玻璃板和试验片之间的角度成为20~30°。使手离开试验片,用摄像机记录试验片的粘合剂层与玻璃板接触并从长度方向的一端向另一端润湿扩展的情况,求出试验片在长度方向上润湿扩展100mm的范围(面积25cm2)为止的时间,由下式计算出润湿速度。
润湿速度(cm2/秒)=测定面积(25cm2)/润湿扩展时间(秒)
<粘接力>
从切成宽度25mm×长度100mm的增强薄膜的表面剥离去除隔离膜得到试验片,将该试验片用手压辊贴合至玻璃板,制成光固化前的试验样品。将从试验样品的PET膜侧照射紫外线使粘合剂层光固化而得到的样品作为光固化后的试验样品。使用这些试验样品,用夹具保持试验片,以拉伸速度300mm/分钟进行增强薄膜的180°剥离,测定剥离强度。
各加强片的粘合剂的组成以及评价结果如表1所示。表1中的交联剂和光固化剂的添加量为相对于基础聚合物100重量份的添加量(重量份)。表1中的光固化剂详情如下所述。
APG700:新中村化学工业株式会社制“NK Ester APG-700”,聚丙二醇#700(n=12)二丙烯酸酯;官能团当量404g/eq
A200:新中村化学工业株式会社制“NK Ester A-200”,聚乙二醇#200(n=4)二丙烯酸酯;官能团当量154g/eq
A400:新中村化学工业株式会社制“NK Ester A-400”,聚乙二醇#400(n=9)二丙烯酸酯;官能团当量254g/eq
A600:新中村化学工业株式会社制“NK Ester A-600”,聚乙二醇#600(n=14)二丙烯酸酯;官能团当量354g/eq
AM130G:新中村化学工业株式会社制“NK Ester AM-130G”,甲氧基聚乙二醇#550(n=13)单丙烯酸酯
M321:东亚合成株式会社制“ARONIX M-321”,三羟甲基丙烷环氧丙烷(n=2)改性三丙烯酸酯;官能团当量187g/eq
M350:东亚合成株式会社制“ARONIX M-350”,三羟甲基丙烷环氧乙烷(n=1)改性三丙烯酸酯;官能团当量129g/eq
M360:东亚合成株式会社制“ARONIX M-360”,三羟甲基丙烷环氧乙烷(n=2)改性三丙烯酸酯;官能团当量159g/eq
PTG9A:日立化成株式会社制“FANCRYL FA-PTG9A”,聚四亚甲基二醇(n=9)二丙烯酸酯;官能团当量387g/eq
321A:日立化成株式会社制“FANCRYL FA-321A”,环氧乙烷(n=10)改性双酚A二丙烯酸酯;官能团当量388g/eq
[表1]
Figure BDA0002953527400000251
比较例1~3的增强薄膜虽然相对于玻璃板的润湿速度大,表现出了相对于被粘物的高润湿性,但粘合剂层的表面白浊,观察到光固化剂渗出。另外,在这些比较例中,光固化前的粘接力不充分,光固化后的粘接力也不充分。使用了氨基甲酸酯类粘合剂的比较例5的增强薄膜虽然与比较例1~3相比表现出了更高的润湿速度,但与比较例1~3同样地相对于玻璃板的粘接力不充分,不能作为以与被粘物永久粘接为目的的增强薄膜使用。
使用了不含光固化剂的粘合剂的比较例4的增强薄膜虽然使用手压辊压合于玻璃板时表现出了高粘接力,但不施加压力而仅放置于玻璃板上时,粘合剂在玻璃板的表面没有润湿扩展,无法测定润湿速度。
实施例1~8的增强薄膜相对于玻璃板表现出了适度的润湿速度,且光固化前的粘接强度在合适的范围,兼具粘接性和再加工性。另外,光固化后表现出高粘接力,是适合用作对设备粘接可靠性优异的增强薄膜的产品。
实施例4、比较例2和比较例3虽然均使用了聚乙二醇二丙烯酸酯作为光固化剂,但在实施例4中表现出了良好的特性,而在比较例2和比较例3中,润湿速度过大,与玻璃板的粘接性不充分。可认为是随着环氧乙烷的重复单元数的增加,丙烯酸类基础聚合物与光固化剂的相容性下降,从而在比较例2和比较例3中,光固化剂渗出至表面,粘接性下降。
附图标记说明
1 薄膜基材
2 粘合剂层
5 隔离膜
10 增强薄膜
20 设备(被粘物)

Claims (7)

1.一种增强薄膜,其具备薄膜基材以及固着层叠于所述薄膜基材的一个主面上的粘合剂层,
所述粘合剂层是含有基础聚合物、具有2个以上聚合性官能团的光固化剂以及光聚合引发剂的光固化性组合物,
所述增强薄膜相对于玻璃板的润湿速度为0.3cm2/秒~4cm2/秒:
在此,润湿速度是由润湿扩展时间和测定面积25cm2根据下式计算出的值,其中,润湿扩展时间为:从使宽度25mm×长度150mm的试验片的长度方向的一端的粘合剂层与玻璃板接触的状态开始,到试验片的粘合剂层与玻璃板接触而从长度方向上的一端向另一端润湿扩展长度100mm的范围为止的时间,
润湿速度(cm2/秒)=测定面积(25cm2)/润湿扩展时间(秒),
将所述粘合剂层光固化后的相对于玻璃板的粘接力为将所述粘合剂层光固化前的相对于玻璃板的粘接力的2倍以上。
2.根据权利要求1所述的增强薄膜,其中,使所述粘合剂层光固化之前的、相对于玻璃板的粘接力为0.03N/25mm以上且小于1N/25mm。
3.根据权利要求1或2所述的增强薄膜,其中,使所述粘合剂层光固化之后的、相对于玻璃板的粘接力为1N/25mm以上。
4.根据权利要求1或2所述的增强薄膜,其中,所述基础聚合物中导入有交联结构。
5.根据权利要求1或2所述的增强薄膜,其中,所述光固化性组合物含有丙烯酸类聚合物作为所述基础聚合物。
6.根据权利要求1或2所述的增强薄膜,其中,所述光固化性组合物相对于100重量份所述基础聚合物含有10~50重量份所述光固化剂。
7.根据权利要求1或2所述的增强薄膜,其中,所述光固化剂为多官能(甲基)丙烯酸酯。
CN201980056630.1A 2018-08-27 2019-08-09 增强薄膜 Active CN112601796B (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2018-158773 2018-08-27
JP2018158773A JP6581704B1 (ja) 2018-08-27 2018-08-27 補強フィルム
PCT/JP2019/031726 WO2020045067A1 (ja) 2018-08-27 2019-08-09 補強フィルム

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN112601796A CN112601796A (zh) 2021-04-02
CN112601796B true CN112601796B (zh) 2022-05-06

Family

ID=68053619

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201980056630.1A Active CN112601796B (zh) 2018-08-27 2019-08-09 增强薄膜

Country Status (5)

Country Link
JP (1) JP6581704B1 (zh)
KR (1) KR102072660B1 (zh)
CN (1) CN112601796B (zh)
TW (1) TWI795574B (zh)
WO (1) WO2020045067A1 (zh)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2023102163A (ja) * 2022-01-11 2023-07-24 日東電工株式会社 樹脂組成物
JP2023102162A (ja) * 2022-01-11 2023-07-24 日東電工株式会社 樹脂組成物

Citations (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH09157603A (ja) * 1995-12-01 1997-06-17 Nitto Denko Corp 金属板接合部の被覆用テ―プ
JP2011231182A (ja) * 2010-04-26 2011-11-17 Nitto Denko Corp 光学部材用粘着剤組成物、光学部材用粘着剤層、粘着型光学部材及び画像表示装置
JP2012131847A (ja) * 2010-12-20 2012-07-12 Toray Advanced Film Co Ltd 活性エネルギー線硬化性粘着剤組成物、粘着剤シート及び表示装置
CN102863922A (zh) * 2011-07-08 2013-01-09 日东电工株式会社 接合体及接合体的制造方法
CN103298898A (zh) * 2010-11-08 2013-09-11 Lg化学株式会社 粘合剂组合物
CN103946328A (zh) * 2011-11-22 2014-07-23 日东电工株式会社 表面保护膜
CN105555895A (zh) * 2014-04-22 2016-05-04 日东电工株式会社 粘合片
WO2016088697A1 (ja) * 2014-12-03 2016-06-09 三菱樹脂株式会社 粘着シート積層体及び画像表示装置構成部材積層体
CN106256864A (zh) * 2015-06-19 2016-12-28 日东电工株式会社 表面保护薄膜
CN106256865A (zh) * 2015-06-19 2016-12-28 日东电工株式会社 表面保护薄膜
CN107250303A (zh) * 2015-02-24 2017-10-13 旭硝子株式会社 粘接膜、带粘接层的透明面材、以及显示装置
KR20170116900A (ko) * 2016-04-12 2017-10-20 주식회사 엘지화학 광학용 점착 조성물, 광학용 점착 조성물의 제조방법 및 광학용 점착 필름

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013107998A (ja) * 2011-11-22 2013-06-06 Nitto Denko Corp 表面保護フィルム
SG11201800572XA (en) 2016-01-27 2018-02-27 Nitto Denko Corp Stress distributing film, optical member, and electronic member

Patent Citations (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH09157603A (ja) * 1995-12-01 1997-06-17 Nitto Denko Corp 金属板接合部の被覆用テ―プ
JP2011231182A (ja) * 2010-04-26 2011-11-17 Nitto Denko Corp 光学部材用粘着剤組成物、光学部材用粘着剤層、粘着型光学部材及び画像表示装置
CN103298898A (zh) * 2010-11-08 2013-09-11 Lg化学株式会社 粘合剂组合物
JP2012131847A (ja) * 2010-12-20 2012-07-12 Toray Advanced Film Co Ltd 活性エネルギー線硬化性粘着剤組成物、粘着剤シート及び表示装置
CN102863922A (zh) * 2011-07-08 2013-01-09 日东电工株式会社 接合体及接合体的制造方法
CN103946328A (zh) * 2011-11-22 2014-07-23 日东电工株式会社 表面保护膜
CN105555895A (zh) * 2014-04-22 2016-05-04 日东电工株式会社 粘合片
WO2016088697A1 (ja) * 2014-12-03 2016-06-09 三菱樹脂株式会社 粘着シート積層体及び画像表示装置構成部材積層体
CN107250303A (zh) * 2015-02-24 2017-10-13 旭硝子株式会社 粘接膜、带粘接层的透明面材、以及显示装置
CN106256864A (zh) * 2015-06-19 2016-12-28 日东电工株式会社 表面保护薄膜
CN106256865A (zh) * 2015-06-19 2016-12-28 日东电工株式会社 表面保护薄膜
KR20170116900A (ko) * 2016-04-12 2017-10-20 주식회사 엘지화학 광학용 점착 조성물, 광학용 점착 조성물의 제조방법 및 광학용 점착 필름

Also Published As

Publication number Publication date
TW202009284A (zh) 2020-03-01
JP2020033401A (ja) 2020-03-05
CN112601796A (zh) 2021-04-02
WO2020045067A1 (ja) 2020-03-05
TWI795574B (zh) 2023-03-11
JP6581704B1 (ja) 2019-09-25
KR102072660B1 (ko) 2020-02-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN111675982B (zh) 增强薄膜
CN110719943B (zh) 增强薄膜
JP7369583B2 (ja) 補強フィルム、デバイスの製造方法および補強方法
CN113423573A (zh) 增强薄膜
CN110862775A (zh) 层叠体
CN112601796B (zh) 增强薄膜
WO2022050009A1 (ja) 補強フィルム、補強フィルム付きデバイスおよびその製造方法
CN111548752B (zh) 增强薄膜及其制造方法、装置的制造方法、以及增强方法
CN110862778B (zh) 层叠体
CN111548751B (zh) 增强薄膜、装置的制造方法以及增强方法
CN116496717A (zh) 光固化性粘合片
CN116410673A (zh) 光固化性粘合组合物及粘合片
CN117304833A (zh) 加强薄膜、器件的制造方法及加强方法
CN117304832A (zh) 加强薄膜、器件的制造方法及加强方法
CN113423575A (zh) 具备增强薄膜的设备及其制造方法、以及增强方法
KR20240001672A (ko) 보강 필름, 디바이스의 제조 방법 및 보강 방법
JP2020132846A (ja) 補強フィルム、デバイスの製造方法および補強方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant