CN115124942A - 粘合片 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种粘合片。本发明的粘合片包括:基材层,和设置在所述基材层的至少一个表面上的粘合剂层;所述粘合剂层的表面粗糙度为:Ra为0.2~1.5μm,优选为0.4~1.0μm;Rz为2.0~15.0μm,优选为3.0~10.0μm;并且Rz/Ra为3.0~30.0,优选为5.0~20.0。本发明的粘合片具有优异的粘合性、平整性和再使用性(重工性)并且在使用之后可容易剥离。
Description
技术领域
本发明涉及粘合片,尤其涉及具有优异的粘合性、平整性和再使用性(重工性)并且在使用之后可容易剥离的粘合片。
背景技术
通常,粘合剂在室温附近的温度区域内呈柔软的固体(粘弹性体)的状态,具有通过压力而简单地粘接于被粘物的性质。发挥这种性质,粘合剂以例如在基材的一面或两面设有粘合剂层的带基材单面或双面粘合片的方式在各种领域中广泛用于接合、固定等目的。
在粘合片贴合于被粘物前,通常期望粘合片具有良好的粘合性、平整性等以确保与被粘物良好的粘合。在粘合片使用后,又通常期望其易于除去而不产生残胶污染。因此,开发出既能确保优良的粘合性和平整性,同时在剥离后又能确保优良的残胶性的粘合片一直是业内研究的方向和目标。
然而,现有的粘合片并不能很好地解决这样的问题,一些粘合片的粘合性能较差,不能像期望的那样长时间粘接于被粘物,导致使用寿命较短。另一些粘合片虽然具有优良的粘合性能,但并不具有优良的残胶性,在剥离后容易存在残胶污染。这些粘合片都不能再次使用。
发明内容
发明要解决的问题
本发明是为了解决上述现有的问题而作出的,其目的在于,提供一种具有优异的粘合性、平整性和再使用性(重工性)并且在使用之后可容易剥离的粘合片。
用于解决问题的方案
本发明人等为了解决上述课题而进行了深入研究,结果发现,通过将粘合剂层的表面粗糙度Ra、Rz以及它们的比值Rz/Ra控制在特定范围内,能够解决上述课题,从而完成了本发明。
即,本发明如下。
[1]、一种粘合片,其包括基材层和设置在所述基材层的至少一个表面的粘合剂层,所述粘合剂层的表面粗糙度为:Ra为0.2~1.5μm,优选为0.4~1.0μm;Rz为2.0~15.0μm,优选为3.0~10.0μm;并且Rz/Ra为3.0~30.0,优选为5.0~20.0。
[2]、根据[1]所述的粘合片,所述基材层的至少一个表面的表面粗糙度为:Ra为0.2~1.5μm,优选为0.4~1.0μm;Rz为2.0~15.0μm,优选为3.0~10.0μm;并且Rz/Ra为3.0~30.0,优选为5.0~20.0。
[3]、根据[1]或[2]所述的粘合片,所述粘合片还包括离型膜,所述离型膜至少设置在所述粘合剂层的与所述基材层相反的一侧,所述离型膜的表面粗糙度为:Ra为0.2~1.5μm,优选为0.4~1.0μm;Rz为2.0~15.0μm,优选为3.0~10.0μm;并且Rz/Ra为3.0~30.0,优选为5.0~20.0。
[4]、根据[1]或[2]所述的粘合片,所述粘合片贴合于不锈钢板在23℃×50RH%下放置0.5小时,测量的对不锈钢板的180°剥离粘合力为0.1~5N。
[5]、根据[1]或[2]所述的粘合片,所述粘合片贴合于不锈钢板在23℃×50RH%下放置24小时,测量的对不锈钢板的180°剥离粘合力为5~12N。
[6]、根据[1]或[2]所述的粘合片,截取两片所述粘合片的粘合剂层一面进行对齐粘贴,粘贴面积为20mm x 100mm,在其中一片粘合片的一侧悬挂400g砝码在23℃×50RH%下放置24小时,所述对齐粘贴的区域的分离量为80mm以下。
[7]、根据[1]或[2]所述的粘合片,所述粘合剂层的可溶性部分的重均分子量为10万以下,优选为8万以下,更优选为5万以下。
[8]、根据[1]或[2]所述的粘合片,所述粘合剂层的凝胶率为45%~70%。
[9]、根据[1]或[2]所述的粘合片,所述粘合剂层在0℃下,储能模量(G')为80.0~300.0×104Pa,优选为120.0~250.0×104Pa;损耗模量(G")为120.0~450.0×104Pa,优选为200.0~350×104Pa。
[10]、根据[1]或[2]所述的粘合片,所述粘合剂层在23℃下,储能模量(G')为8.5~20×104Pa,优选为9.0~15.0×104Pa;损耗模量(G")为5.0~13.0×104Pa,优选为6.0~11.0×104Pa。
[11]、根据[1]或[2]所述的粘合片,所述粘合剂层由粘合剂组合物形成,所述粘合剂组合物包含:基础聚合物、增粘树脂和交联剂;
优选地,所述增粘树脂的含量相对于所述基础聚合物100重量份为30~50重量份;所述交联剂的含量相对于所述基础聚合物100重量份为1~5重量份。
[12]、根据[11]所述的粘合片,基于所述基础聚合物的全部单体成分100重量份,所述基础聚合物包含:70~95重量份、优选80~90重量份的黏性单体;5~30重量份、优选10~20重量份的极性单体;和1~5重量份、优选2~4重量份的共聚性单体,
优选地,所述黏性单体选自具有碳原子数4~20的烷基的(甲基)丙烯酸烷基酯中的至少一种;所述极性单体选自丙烯腈、甲基丙烯酸甲酯、乙酸乙烯酯和苯乙烯中的至少一种;所述共聚性单体选自含羟基单体、含羧基单体、含磺酸基单体、含磷酸基单体、含环氧基单体、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)丙烯酸氨基烷基酯类、(甲基)丙烯酸烷氧基烷基酯类、乙烯基醚类和烯烃类中的至少一种。
[13]、根据[11]所述的粘合片,所述增粘树脂选自酚系增粘树脂、萜烯系增粘树脂、改性萜烯系增粘树脂、松香系增粘树脂和烃系增粘树脂中的至少一种;
优选地,所述增粘树脂含有羟值为70~110mg KOH/g的增粘树脂;
更优选地,所述增粘树脂为低软化点增粘树脂与选自中软化点增粘树脂和高软化点增粘树脂中的至少一种的组合,所述低软化点增粘树脂的软化点为5~70℃,所述中软化点增粘树脂的软化点为高于70℃至低于130℃,所述高软化点增粘树脂的软化点为130~170℃。
发明的效果
本发明的粘合片具有优异的粘合性、平整性和再使用性(重工性),并且在使用后可轻轻剥离,不会对被粘物造成损伤或产生残胶污染,剥离性和操作性优异,可以适宜地用于各种产品的遮蔽保护等用途中。
附图说明
图1是示意性表示本发明一个实施方式的粘合片的结构的截面图。
图2是示意性表示本发明的另一实施方式的粘合片的结构的截面图。
图3是示意性表示测量本发明实施例中粘合片的对齐粘贴区域的分离量的图。
附图标记说明
1 粘合片
10 基材层
20 粘合剂层
30 离型膜
具体实施方式
以下,针对本发明的内容进行详细说明。以下所记载的技术特征的说明基于本发明的代表性的实施方案、具体例子而进行,但本发明不限定于这些实施方案、具体例子。需要说明的是:
本说明书中,使用“数值A~数值B”表示的数值范围是指包含端点数值A、B的范围。本说明书中,使用“以上”或“以下”表示的数值范围是指包含本数的数值范围。本说明书中,使用“可以”表示的含义包括了进行某种处理以及不进行某种处理两方面的含义。本说明书中,使用“任选”、“任选的”或“任选地”表示某些物质、组分、执行步骤、施加条件等因素使用或者不使用。本说明书中,所使用的单位名称均为国际标准单位名称。本说明书中,如没有特别声明,则“多(个/种)”指的是具有两个/种或两个/种以上的情况。
本说明书中,所提及的“一些具体/优选的实施方式”、“另一些具体/优选的实施方式”、“实施方式”等是指所描述的与该实施方式有关的特定要素(例如,特征、结构、性质和/或特性)包括在此处所述的至少一种实施方式中,并且可存在于其它实施方式中或者可不存在于其它实施方式中。另外,应理解,所述要素可以任何合适的方式组合在各种实施方式中。
<粘合片>
本发明的粘合片包括:基材层和设置在所述基材层的至少一个表面的粘合剂层,所述粘合剂层的表面粗糙度为:Ra为0.2~1.5μm,优选为0.4~1.0μm;Rz为2.0~15.0μm,优选为3.0~10.0μm;并且Rz/Ra为3.0~30.0,优选为5.0~20.0。
图1是示意性表示本发明一个实施方式的粘合片的结构的截面图。如图1所示,粘合片1包括基材层10和设置在基材层10的一侧上的粘合剂层20,粘合剂层20优选设置在基材层10的整个面上。
图2是示意性表示本发明的另一实施方式的粘合片的结构的截面图。如图2所示,粘合片1包括:基材层10、设置在基材层10的一侧上的粘合剂层20以及设置在基材层10的与粘合剂层20相反的一侧的离型膜30。
另外,虽然未图示,但本发明的粘合片可以在供于使用之前的期限出于保护粘合面的目的而在粘合剂层的外侧设置有剥离衬垫。
本说明书中所说的粘合片的概念中,可以包括被称为粘合带、粘合标签、粘合薄膜等的物体。需要说明的是,此处公开的粘合片可以是单片状,也可以为被进一步加工成各种形状的形态的粘合片。在一些实施方式中,本发明的粘合片可以以长条状来提供。在本发明中,所述粘合片优选以单片卷状的形式使用。
本发明的粘合片具有如下特征。所述粘合剂层的表面粗糙度为:Ra为0.2~1.5μm,优选为0.4~1.0μm;Rz为2.0~15.0μm,优选为3.0~10.0μm;并且Rz/Ra为3.0~30.0,优选为5.0~20.0。所述表面粗糙度Ra和Rz均参照JIS-B0601-1994测试方法进行测量。
表面粗糙度可以减少粘合剂层与被粘表面的有效接触面积,表现为粘着力降低,本发明发现通过接触时间的延长或压力的提高,粘合剂层的表面粗糙度逐渐降低,有效接触面积提高,表现为粘着力逐渐恢复至原来的水平。
在本发明中,通过使所述粘合剂层的表面粗糙度满足上述特定范围,能够抑制粘合片对被粘物表面平整度的影响,使得粘合片具有良好的再使用性(重工性)并且在使用之后可容易剥离。本发明中,如果粘合剂层的Ra小于0.2μm和/或Rz小于2.0μm和/或Rz/Ra小于3.0,则初期粘着力过高,贴合时不平,无法再剥离,实现不了重工性。另一方面,如果粘合剂层的Ra大于1.5μm和/或Rz大于15.0μm和/或Rz/Ra大于30.0,则经时后粘着力上升不足,容易出现开裂或脱落。
在本发明的一些实施方式中,所述基材层的至少一个表面也具有与粘合剂层相同范围的表面粗糙度,即所述基材层的至少一个表面的表面粗糙度为:Ra为0.2~1.5μm,优选为0.4~1.0μm;Rz为2.0~15.0μm,优选为3.0~10.0μm;并且Rz/Ra为3.0~30.0,优选为5.0~20.0。
在本发明的另一些实施方式中,所述粘合片还包括离型膜,所述离型膜至少设置在所述粘合剂层的与所述基材层相反的一侧,所述离型膜也具有与粘合剂层相同范围的表面粗糙度,即所述离型膜的表面粗糙度为:Ra为0.2~1.5μm,优选为0.4~1.0μm;Rz为2.0~15.0μm,优选为3.0~10.0μm;并且Rz/Ra为3.0~30.0,优选为5.0~20.0。
在本发明中,通过使所述基材层的至少一个表面和/或离型膜的表面粗糙度满足上述特定范围,能够抑制粘合片对被粘物表面平整度的影响,使得粘合片具有良好的再使用性(重工性)并且在使用之后可容易剥离。并且,如果所述基材层的至少一个表面和/或离型膜的表面粗糙度不在本发明的上述范围内,则会产生上述的与所述粘合剂层的表面粗糙度不在本发明范围内的情况下相同的不利效果。
在本发明中,通过选择具有上述表面粗糙度的基材层和/或离型膜,当将所述基材层和粘合剂层以及任选的离型膜组合在一起时,表面粗糙度从基材层和/或离型膜转印到粘合剂层,由此粘合剂层也具有所述表面粗糙度。
在一些优选的实施方式中,本发明的粘合片贴合于不锈钢板在23℃×50RH%下放置0.5小时,测量的对不锈钢板的180°剥离粘合力为0.1~5N,优选为0.3~3N。在另一些优选的实施方式中,本发明的粘合片贴合于不锈钢板在23℃×50RH%下放置24小时,测量的对不锈钢板的180°剥离粘合力为5~12N,优选为6.0~10N。
当本发明的粘合片的上述粘合力落入上述范围内时,能够实现优异的粘合性。如果本发明的粘合片贴合于不锈钢板在23℃×50RH%下放置0.5小时,上述粘合力小于0.1N,和/或本发明的粘合片贴合于不锈钢板在23℃×50RH%下放置24小时,上述粘合力小于5N,则容易由于粘合性不充分而导致粘合片剥落。另一方面,如果本发明的粘合片贴合于不锈钢板在23℃×50RH%下放置0.5小时,上述粘合力大于5N,和/或本发明的粘合片贴合于不锈钢板在23℃×50RH%下放置24小时,上述粘合力大于12N,则难以从被粘物上剥落,剥离操作性差,容易产生残胶污染等不利影响。上述粘合力例如可以以在后述的实施例中记载的方法来测定。
在一些优选的实施方式中,被粘物优选包含SUS430BA、SUS304板、SUS304BA板等。
在一些优选的实施方式中,截取两片本发明的粘合片的粘合剂层一面进行对齐粘贴,粘贴面积为20mm x 100mm,在其中一片粘合片的一侧悬挂400g砝码在23℃×50RH%下放置24小时,所述对齐粘贴的区域的分离量为80mm以下,优选为50mm以下。该分离量的详细测量方法和步骤在实施例中示出。通过使本发明的粘合片具有落入上述范围内的所述分离量,能够实现优异的粘合性。
本发明的粘合片的厚度没有特别限制,在一些优选的实施方式中,粘合片的厚度优选为0.05~0.4mm,更优选为0.07~0.3mm。通过将粘合片的厚度设为上述范围,可以实现良好的粘合性、平整性和再使用性(重工性)。
[基材层]
构成这里公开的粘合片的基材层的材质没有特别限定,可以根据该粘合片的使用目的或使用方式等而适当选择。作为可使用的基材层的非限定性的例子,可列举出以聚四氟乙烯(PTFE)、全氟烷氧基链烷烃(PFA)、全氟乙烯-丙烯共聚物(FEP)、乙烯-四氟乙烯共聚物(ETFE)、聚偏二氟乙烯(PVdF)等含氟树脂为主要成分的含氟树脂薄膜,以聚丙烯、乙烯-丙烯共聚物等聚烯烃作为主要成分的聚烯烃薄膜,以聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯等聚酯作为主要成分的聚酯薄膜,以聚氯乙烯作为主要成分的聚氯乙烯薄膜,以流延聚丙烯作为主要成分的薄膜,热塑性聚氨酯薄膜等塑料薄膜;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;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、皱纹纸等纸类;铝箔、铜箔等金属箔等。也可以为将它们复合而成的构成的基材。作为这种复合基材的例子,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强化了的塑料基材等。
对于本发明的基材层的表面,为了提高与邻接的层的密合性及保持性等,可以实施任意表面处理。作为上述表面处理,例如,可列举出铬酸处理、臭氧暴露、火焰暴露、高压电击暴露、离子化辐射线处理等化学或物理处理、涂布处理。
对于本发明的基材层的厚度,根据期望的强度或柔软性、以及使用目的等,可以设定为任意适当的厚度。基材层的厚度优选为10~200μm,更优选为20~100μm。
在本发明中,所述基材层的至少一个表面具有与粘合剂层相同范围的表面粗糙度,具体的表面粗糙度范围已经在上面示出。
[粘合剂层]
在本发明中,所述粘合剂层具有上述的表面粗糙度范围。
在一个优选的实施方式中,所述粘合剂层的可溶性部分的重均分子量为10万以下,优选为8万以下,更优选为5万以下。当粘合剂层的可溶性部分的重均分子量大于10万时,因聚合物内聚力不足,导致剥离时有残胶倾向。
重均分子量(Mw)是指通过凝胶渗透色谱法(GPC)得到的标准聚苯乙烯换算的值。GPC装置例如可以使用型号名“HLC-8320GPC”(柱:TSKgelGMH-H(S)、东曹公司制)。
在一个优选的实施方式中,所述粘合剂层的凝胶率为45%~70%,优选为50%~70%,更优选为55%~65%。当凝胶率在上述范围内时,能够获得优异的粘合特性。凝胶率例如可以根据基础聚合物的组成、分子量、交联剂的使用的有无及其种类以及用量的选择等来调节。
在一个优选的实施方式中,所述粘合剂层在0℃下,储能模量(G')为80.0~300.0×104Pa,优选为120.0~250.0×104Pa;损耗模量(G")为120.0~450.0×104Pa,优选为200.0~350×104Pa。
在另一个优选的实施方式中,所述粘合剂层在23℃下,储能模量(G')为8.5~20×104Pa,优选为9.0~15.0×104Pa;损耗模量(G")为5.0~13.0×104Pa,优选为6.0~11.0×104Pa。
当储能模量和损耗模量在上述范围内时,因粘贴于被粘附物导致的该被粘附物表面的污染性充分低,并且能够获得对被粘物的凹凸追随性优异的粘合片。
粘合剂层的储能模量和损耗模量例如可以通过构成粘合剂层的粘合剂组合物中的基础聚合物的种类(如基础聚合物的玻璃化转变温度、分子量等)而进行控制。构成粘合剂层的粘合剂组合物中的基础聚合物的玻璃化转变温度例如可以适当地选择构成该基础聚合物的单体来进行调节。
本发明中,所述粘合剂层由粘合剂组合物形成,所述粘合剂组合物包含:基础聚合物、增粘树脂和交联剂。所述粘合剂组合物可以包含例如丙烯酸系聚合物、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、聚酰胺系聚合物、氟系聚合物等作为基础聚合物(即占聚合物成分的50重量%以上的成分)。这些之中,粘合剂层优选为由包含丙烯酸系聚合物的粘合剂组合物形成的层。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)等各种形态的粘合剂组合物。
以下,对本发明的粘合剂组合物的各成分进行详细说明。
(基础聚合物)
本发明的粘合剂组合物包含基础聚合物。优选地,粘合剂组合物包含丙烯酸系聚合物作为基础聚合物。
对基础聚合物的含量没有特别限制,从得到充分的粘接可靠性的观点来看,相对于粘合剂组合物总量(总重量,100质量%),优选为60质量%以上,更优选为70质量%以上,进一步优选为80质量%以上。通过将粘合剂组合物中的基础聚合物的含量调整为上述范围内,可以提供构成应力缓和性和耐久性更优异且对被粘物的粘附性优异的粘合剂组合物。
此处公开的技术中的基础聚合物优选为下述单体成分的聚合物:所述单体成分包含黏性单体作为主要单体、与上述主要单体具有共聚性的共聚性单体以及极性单体。此处主要单体是指构成基础聚合物的单体成分中的主要成分,即该单体成分中包含超过50重量%的成分。
((黏性单体))
在一个优选的实施方式中,黏性单体包含(甲基)丙烯酸烷基酯。在本说明书中,术语“(甲基)丙烯酸烷基酯”是指丙烯酸烷基酯和/或甲基丙烯酸烷基酯。
优选地,所述黏性单体选自具有碳原子数4~20的烷基的(甲基)丙烯酸烷基酯中的至少一种。作为具有碳原子数4~20的烷基的(甲基)丙烯酸烷基酯的具体例,没有特别限制,可以列举:(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)丙烯酸十八烷基酯、(甲基)丙烯酸十九烷基酯和(甲基)丙烯酸二十烷基酯。这些之中,优选丙烯酸正丁酯(BA)和丙烯酸-2-乙基己酯(2-EHA)。(甲基)丙烯酸烷基酯可以单独使用或者组合两种以上使用。
基于基础聚合物的全部单体成分100重量份,黏性单体的含量为70~95重量份,优选为80~90重量份。当黏性单体的含量在上述范围内时,能够得到优异的粘合性。
((极性单体))
作为极性单体,可以适宜地使用可以形成有较高玻璃化转变点的聚合物的极性单体。极性单体对于提高粘合剂层的内聚强度是有用的。极性单体可以单独使用1种或将2种以上组合使用。
作为极性单体的非限定性的具体实例,例如可列举出:丙烯腈(AN)、甲基丙烯酸甲酯(MMA)、乙酸乙烯酯(VAc)、苯乙烯(St)等。
基于基础聚合物的全部单体成分100重量份,极性单体的含量为5~30重量份,优选为10~20重量份。当极性单体的含量在上述范围内时,能够进一步提高内聚强度和耐热性。
((共聚性单体))
作为共聚性单体的非限定性的具体实例,例如可列举出含羟基单体(含有羟基的单体)、含羧基单体(含有羧基的单体)、含磺酸基单体、含磷酸基单体、含环氧基单体、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)丙烯酸氨基烷基酯类、(甲基)丙烯酸烷氧基烷基酯类、乙烯基醚类、烯烃类等。这些之中,优选为选自含羟基单体和含羧基单体中的至少1种。
基于基础聚合物的全部单体成分100重量份,共聚性单体的含量为1~5重量份,优选为2~4重量份。当共聚性单体的含量在上述范围内时,可防止粘合剂的内聚力变得过高,能够提高粘合性。
含羟基单体是指分子内具有至少一个羟基的单体。在用于构成基础聚合物的单体成分包含含羟基单体的情况下,即,基础聚合物包含源自含羟基单体的单体单元的情况下,由于形成与被粘物的氢键等次价键,因此基础聚合物(适宜的是丙烯酸系聚合物)的内聚力提高,可以更加有效地抑制粘合力经时变化,并且剥离后对被粘物的残胶更少,具有更高的聚集性。另外,通过使基础聚合物的原料单体含有含羟基单体,在使用交联剂时,能够有效地发生与该交联剂的交联反应,能够充分地显现作为粘合剂的效果。此外,还可以有效地防止剥离操作时的被粘物的破裂。本实施方式的基础聚合物可以使用1种含羟基单体,也可以使用2种以上的含羟基单体。
作为含羟基单体的具体例子,例如可以列举出:(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、(甲基)丙烯酸(4-羟基甲基环己基)甲酯等(甲基)丙烯酸羟基烷基酯等。
对含羟基单体的含量没有特别限定,例如,基于基础聚合物的全部单体成分100重量份,含羟基单体的含量为1~5重量份,优选2~4重量份。当含羟基单体的含量处于上述范围内,由于形成与被粘物的氢键等次价键,因此基础聚合物(适宜的是丙烯酸系聚合物)的内聚力提高,可以更加有效地抑制粘合力经时变化,并且剥离后对被粘物的残胶更少,具有更高的聚集性。含羟基单体的含量小于1重量份时,得不到充分的粘接性。含羟基单体的含量大于5重量份时,粘合力变得过大,存在容易产生粘连的担心。另外,剥离操作时存在容易产生被粘物的破裂的担心。
含羧基单体是指分子内具有至少一个羧基的单体。通过使基础聚合物的原料单体包含含羧基单体,由于形成与被粘物的氢键等次价键,因此基础聚合物(适宜的是丙烯酸系聚合物)的内聚力提高,可以更加有效地抑制粘合力经时变化,并且剥离后对被粘物的残胶更少,具有更高的聚集性。另外,通过使基础聚合物的原料单体含有含羧基单体,在使用交联剂时,能够有效地发生与该交联剂的交联反应,能够充分地显现作为粘合剂的效果,并且还可以有效地防止剥离操作时的被粘物的破裂。
作为含羧基单体的具体例子,例如可列举出:丙烯酸、甲基丙烯酸、(甲基)丙烯酸羧基乙酯、(甲基)丙烯酸羧基戊酯、巴豆酸、异巴豆酸、富马酸、衣康酸、马来酸、柠康酸、马来酸酐和衣康酸酐等。这些之中,优选丙烯酸和甲基丙烯酸。上述含羧基单体可以单独使用任意1种或组合使用2种以上。
对含羧基单体的含量没有特别限定,例如基于基础聚合物的全部单体成分100重量份,含羧基单体的含量优选为1~5重量份,更优选为2~4重量份。当含羧基单体的含量处于上述范围内,由于形成与被粘物的氢键等次价键,因此基础聚合物(适宜的是丙烯酸系聚合物)的内聚力提高,可以更加有效地抑制粘合力经时变化,并且剥离后对被粘物的残胶更少,具有更高的聚集性。含羧基单体的含量大于5重量份时,粘合力变得过大,存在容易产生粘连的担心。另外,剥离操作时存在容易产生被粘物的破裂的担心。含羧基单体的含量小于1重量份时,得不到充分的粘接性。
作为含磺酸基单体,例如可列举出: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、(甲基)丙烯酸磺基丙酯、(甲基)丙烯酰氧基萘磺酸等。
作为含磷酸基单体,例如可列举出:2-羟基乙基丙烯酰基磷酸酯等。
作为含环氧基单体,例如可列举出:(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的丙烯酸酯、烯丙基缩水甘油醚、(甲基)丙烯酸缩水甘油醚等。
作为含异氰酸酯基单体,例如可列举出:(甲基)丙烯酸2-异氰酸根合乙酯等。
作为含酰胺基单体,例如可列举出:(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;N,N-二甲基氨基丙基(甲基)丙烯酰胺、羟基乙基丙烯酰胺、N-羟甲基(甲基)丙烯酰胺、N-羟乙基(甲基)丙烯酰胺、N-羟甲基丙烷(甲基)丙烯酰胺、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、N-(甲基)丙烯酰基吗啉等。
作为具有含氮原子的环的单体,例如可列举出: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。
作为具有琥珀酰亚胺骨架的单体,例如可列举出: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。
作为马来酰亚胺类,例如可列举出: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。
作为衣康酰亚胺类,例如可列举出: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。
作为(甲基)丙烯酸氨基烷基酯类,例如可列举出:(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等。
作为(甲基)丙烯酸烷氧基烷基酯类,例如可列举出:(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。
作为乙烯基醚类,例如可列举出:甲基乙烯基醚、乙基乙烯基醚等乙烯基烷基醚等。
作为烯烃类,例如可列举出:乙烯、丁二烯、异戊二烯、异丁烯等。
得到基础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、光聚合法等各种已知的聚合方法。例如,可以优选采用溶液聚合法。作为进行溶液聚合时的单体供给方法,可以适当采用一次性供给全部单体原料的分批投料方式、连续供给(滴加)方式、分着供给(滴加)方式等。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而适当选择,例如可以设定为20~170℃左右(典型的是40~140℃左右)。
溶液聚合中使用的溶剂(聚合溶剂)可以从现有公知的有机溶剂中适当选择。例如,可以使用选自甲苯等芳香族化合物类(典型地为芳香烃类);乙酸乙酯等乙酸酯类;己烷、环己烷等脂肪族或脂环式烃类;1,2-二氯乙烷等卤代烷烃类;异丙醇等低级醇类(例如碳原子数1~4的一元醇类);叔丁基甲基醚等醚类;甲乙酮等酮类等中的任意一种溶剂或两种以上的混合溶剂。
聚合中使用的引发剂可以根据聚合方法的种类从现有公知的聚合引发剂中适当选择。例如,可以优选使用2,2’-偶氮二异丁腈(AIBN)等偶氮类聚合引发剂中的一种或两种以上。作为聚合引发剂的其它示例,可以列举:过硫酸钾等过硫酸盐;过氧化苯甲酰、过氧化氢等过氧化物类引发剂;苯基取代乙烷等取代乙烷类引发剂;芳香族羰基化合物等。作为聚合引发剂的另外的其它示例,可以列举由过氧化物与还原剂的组合得到的氧化还原类引发剂。这样的聚合引发剂可以单独使用一种或组合使用两种以上。聚合引发剂的使用量为通常的使用量即可,例如,相对于全部单体成分100重量份,可以从约0.005重量份~约1重量份(典型地为约0.01重量份~约1重量份)的范围选择。
(增粘树脂)
粘合剂组合物还包含增粘树脂。通过使用增粘树脂,可提高粘接力。
作为增粘树脂,可以使用选自酚系增粘树脂、萜烯系增粘树脂、改性萜烯系增粘树脂、松香系增粘树脂和烃系增粘树脂中的至少一种。这样的增粘树脂可以单独使用1种或组合使用2种以上。
作为酚系增粘树脂,例如可列举出:萜烯酚树脂、氢化萜烯酚树脂、烷基酚醛树脂和松香酚树脂等。
萜烯酚树脂是指含有萜烯残基和酚残基的聚合物,是包括萜烯类与酚化合物的共聚物(萜烯-酚共聚物树脂)以及对萜烯类的均聚物或共聚物进行酚改性而得到的树脂(酚改性萜烯树脂)这两者的概念。作为构成这样的萜烯酚树脂的萜烯类的适宜的例子,可列举出:α-蒎烯、β-蒎烯、苎烯(包括d体、l体和d/l体(双戊烯))等单萜烯类。氢化萜烯酚树脂是指具有对这类萜烯酚树脂进行氢化而得到的结构的氢化萜烯酚树脂。有时也被称为加氢萜烯酚树脂。
烷基酚醛树脂是由烷基酚和甲醛得到的树脂(油性酚醛树脂)。作为烷基酚醛树脂的例子,例如可列举酚醛清漆型和甲阶酚醛型。
作为萜烯系增粘树脂,其实例例如可包含α-蒎烯、β-蒎烯、d-苎烯、l-苎烯、双戊烯等萜烯类(典型来说是单萜烯类)的聚合物。可以为1种萜烯类的均聚物,也可以为2种以上萜烯类的共聚物。作为1种萜烯类的均聚物,可列举出α-蒎烯聚合物、β-蒎烯聚合物、双戊烯聚合物等。
作为改性萜烯系增粘树脂的例子,例如可列举出将上述萜烯系增粘树脂改性而成者。具体而言,可例示出苯乙烯改性萜烯树脂、氢化萜烯树脂等。
松香系增粘树脂的概念中包括松香类及松香衍生物树脂这两者。
松香类的例子包括:脂松香、木松香、妥尔油松香等未改性松香(生松香):通过氢化、歧化、聚合等对这些未改性松香进行了改性而成的改性松香(氢化松香、歧化松香、聚合松香、其他进行了化学修饰的松香等)。
松香衍生物树脂典型的是上述这种松香类的衍生物。此处所谓的松香系增粘树脂的概念中包括未改性松香的衍生物和改性松香(包括氢化松香、歧化松香和聚合松香)的衍生物。
作为松香衍生物树脂,可列举出:例如,作为未改性松香与醇类的酯的未改性松香酯、作为改性松香与醇类的酯的改性松香酯等松香酯类;例如,用不饱和脂肪酸对松香类进行改性而得到的不饱和脂肪酸改性松香类;例如,用不饱和脂肪酸对松香酯类进行改性而得到的不饱和脂肪酸改性松香酯类;例如,对松香类或上述的各种松香衍生物(包括松香酯类、不饱和脂肪酸改性松香类和不饱和脂肪酸改性松香酯类)的羧基进行还原处理而得到的松香醇类;例如,松香类或上述的各种松香衍生物的金属盐;等。
作为松香酯类的具体例,可列举出未改性松香或改性松香(氢化松香、歧化松香、聚合松香等)的甲酯、三乙二醇酯、甘油酯、季戊四醇酯等。
作为烃系增粘树脂的例子,例如可列举出:脂肪族系烃树脂、芳香族系烃树脂、脂肪族系环状烃树脂、脂肪族系石油树脂(例如C8~C10石油树脂)、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。
作为脂肪族系烃树脂,可例示出选自碳原子数4~5左右的烯烃和二烯中的1种或2种以上脂肪族烃的聚合物等。作为上述烯烃的例子,可列举出1-丁烯、异丁烯、1-戊烯等。作为上述二烯的例子,可列举出丁二烯、1,3-戊二烯、异戊二烯等。
作为芳香族系烃树脂的例子,可列举出碳原子数8~10左右的含乙烯基芳香族系烃(苯乙烯、乙烯基甲苯、α-甲基苯乙烯、茚、甲基茚等)的聚合物等。作为脂肪族系环状烃树脂的例子,可列举出将所谓的“C4石油馏分”、“C5石油馏分”环化二聚体化后进行聚合而得到的脂环式烃系树脂;环状二烯化合物(环戊二烯、双环戊二烯、亚乙基降冰片烯、二戊烯等)的聚合物或其氢化物;将芳香族系烃树脂或脂肪族/芳香族系石油树脂的芳香环进行氢化而成的脂环式烃系树脂等。
在一个优选实施方式中,粘合剂组合物优选包含羟值为70~110mgKOH/g的增粘树脂。通过使用这样的高羟值树脂,不会损害粘接力等粘合剂特性、可得到良好的耐高温性。从更好地与基础聚合物的相容性等观点出发,增粘树脂的羟值优选为80~110mgKOH/g。作为上述羟值的值,可以采用通过JIS K0070:1992中规定的电位差滴定法测定的值。
在一个优选实施方式中,从提高内聚力的观点出发,增粘树脂为低软化点增粘树脂与选自中软化点增粘树脂和高软化点增粘树脂中的至少一种的组合,所述低软化点增粘树脂的软化点为5~70℃,所述中软化点增粘树脂的软化点为高于70℃至低于130℃,所述高软化点增粘树脂的软化点为130~170℃。增粘树脂的软化点可以基于JIS K 5902和JISK 2207中规定的软化点试验法(环球法)来测定。
在本发明中,“低软化点增粘树脂与选自中软化点增粘树脂和高软化点增粘树脂中的至少一种的组合”指的是:低软化点增粘树脂与中软化点增粘树脂的组合、低软化点增粘树脂与高软化点增粘树脂的组合,以及低软化点增粘树脂、中软化点增粘树脂和高软化点增粘树脂的组合。
在本发明中,低软化点增粘树脂例举为:松香甲酯,液态萜烯树脂等;中软化点增粘树脂例举为:松香季戊四醇酯(数均分子量1800-2500)、萜烯树脂(数均分子量1800-2500)等;高软化点增粘树脂例举为:松香季戊四醇酯(数均分子量高于2500)、萜烯树酯(数均分子量高于2500)、松香萜烯酚树酯等。
在一个优选实施方式中,所述增粘树脂的含量相对于所述基础聚合物100重量份为30~50重量份,优选地,低软化点增粘树脂为3~15重量份、中软化点增粘树脂为15~35重量份和高软化点增粘树脂为7~20重量份,更优选地,低软化点增粘树脂为3~10重量份、中软化点增粘树脂为20~27重量份和高软化点增粘树脂为7~13重量份。
(交联剂)
在本发明中,为了调节内聚力等,粘合剂组合物包含交联剂。交联剂可以使用通常使用的交联剂,例如可列举环氧系交联剂、异氰酸酯系交联剂、三聚氰胺系交联剂、氮丙啶系交联剂、金属螯合物系交联剂等。通过使用这些交联剂,能够产生适度的交联反应,充分提高凝聚力,保证良好的粘附性,并且能够有效地防止剥离操作时的被粘物的破裂。这些交联剂可以单独使用,也可以混合两种以上使用。
作为环氧系交联剂,可以没有特别限制地使用一分子中具有两个以上环氧基的化合物。优选一分子中具有3~5个环氧基(环氧官能度为3~5)的环氧系交联剂。环氧系交联剂可以单独使用一种或组合使用两种以上。
作为环氧系交联剂的具体例,没有特别限制,可以列举例如:双酚A、表氯醇型的环氧系树脂、亚乙基缩水甘油醚、N,N,N’,N’-四缩水甘油基间苯二甲胺、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、聚乙二醇二缩水甘油醚、聚甘油多缩水甘油醚等。作为环氧系交联剂的市售品,可以列举三菱瓦斯化学公司制造的商品名“TETRAD-C”和商品名“TETRAD-X”、DIC公司制造的商品名“EPICLON CR-5L”、长濑化成公司制造的商品名“DENACOL EX-512”、日产化学工业公司制造的商品名“TEPIC-G”等。
环氧系交联剂的使用量没有特别限制,例如,基于基础聚合物100重量份,优选为1~5重量份,更优选为2~4重量份。
在含有环氧系交联剂的实施方式中,环氧系交联剂的环氧当量优选为80~120g/eq。
作为异氰酸酯系交联剂,可以优选使用多官能异氰酸酯(是指每一分子具有平均两个以上异氰酸酯基的化合物,包括具有异氰脲酸酯结构的化合物)。异氰酸酯系交联剂可以单独使用一种或组合使用两种以上。
作为多官能异氰酸酯的实例,可以列举脂肪族多异氰酸酯类、脂环族多异氰酸酯类、芳香族多异氰酸酯类等。
作为脂肪族多异氰酸酯类的具体例,可以列举:1,2-亚乙基二异氰酸酯;1,2-丁二基异氰酸酯、1,3-丁二基异氰酸酯、1,4-丁二基异氰酸酯等丁二基异氰酸酯;1,2-己二基异氰酸酯、1,3-己二基异氰酸酯、1,4-己二基异氰酸酯、1,5-己二基异氰酸酯、1,6-己二基异氰酸酯、2,5-己二基异氰酸酯等己二基异氰酸酯;2-甲基-1,5-戊二基异氰酸酯、3-甲基-1,5-戊二基异氰酸酯、赖氨酸二异氰酸酯等。
作为脂环族多异氰酸酯类的具体例,可以列举:异佛尔酮二异氰酸酯;1,2-环己基二异氰酸酯、1,3-环己基二异氰酸酯、1,4-环己基二异氰酸酯等环己基二异氰酸酯;1,2-环戊基二异氰酸酯、1,3-环戊基二异氰酸酯等环戊基二异氰酸酯;氢化苯二亚甲基二异氰酸酯、氢化甲苯二异氰酸酯、氢化二苯基甲烷二异氰酸酯、氢化四甲基二甲苯二异氰酸酯、4,4’-二环己基甲烷二异氰酸酯等。
作为芳香族多异氰酸酯类的具体例,可以列举:2,4-甲苯二异氰酸酯、2,6-甲苯二异氰酸酯、4,4’-二苯基甲烷二异氰酸酯、2,4’-二苯基甲烷二异氰酸酯、2,2’-二苯基甲烷二异氰酸酯、4,4’-二苯醚二异氰酸酯、2-硝基联苯-4,4’-二异氰酸酯、2,2’-二苯基丙烷-4,4’-二异氰酸酯、3,3’-二甲基二苯基甲烷-4,4’-二异氰酸酯、4,4’-二苯基丙烷二异氰酸酯、间苯二异氰酸酯、对苯二异氰酸酯、萘-1,4-二异氰酸酯、萘-1,5-二异氰酸酯、3,3’-二甲氧基联苯-4,4’-二异氰酸酯、苯二亚甲基-1,4-二异氰酸酯、苯二亚甲基-1,3-二异氰酸酯等。
作为优选的多官能异氰酸酯,可以例示每一分子平均具有3个以上异氰酸酯基的多官能异氰酸酯。所述三官能以上的异氰酸酯可以是双官能或三官能以上的异氰酸酯的多聚物(典型地为二聚物或三聚物)、衍生物(例如多元醇与两分子以上的多官能异氰酸酯的加成反应产物)、聚合物等。可以列举例如:二苯基甲烷二异氰酸酯的二聚物或三聚物、己二异氰酸酯的异氰脲酸酯形式(异氰脲酸酯结构的三聚物加成物)、三羟甲基丙烷与甲苯二异氰酸酯的反应产物、三羟甲基丙烷与己二异氰酸酯的反应产物、多亚甲基多苯基异氰酸酯、聚醚多异氰酸酯、聚酯多异氰酸酯等多官能异氰酸酯。作为所述多官能异氰酸酯的市售品,可以列举旭化成化学公司制造的商品名“DURANATE TPA-100”、日本聚氨酯工业公司制造的商品名“CORONATE L”、日本聚氨酯工业公司制造的商品名“CORONATE HL”、日本聚氨酯工业公司制造的商品名“CORONATE HK”、日本聚氨酯工业公司制造的商品名“CORONATE HX”、日本聚氨酯工业公司制造的商品名“CORONATE2096”等。
在含有异氰酸酯系交联剂的实施方式中,异氰酸酯系交联剂中异氰酸酯基含量(NCO含量)优选为7~15%,异氰酸酯官能度为3。
异氰酸酯系交联剂的使用量没有特别限制,例如,基于基础聚合物100重量份,优选为1~5重量份,优选为2~4重量份。
作为三聚氰胺系交联剂的实例,可列举出:六羟甲基三聚氰胺、丁基化三聚氰胺树脂(例如,可以从DIC株式会社获得的商品名“SUPER BECKAMINE J-820-60N”)等。
作为氮丙啶系交联剂的实例,例如可列举出:三羟甲基丙烷三[3-(1-氮丙啶基)丙酸酯]、三羟甲基丙烷三[3-(1-(2-甲基)氮丙啶基丙酸酯)]。作为氮丙啶系交联剂,可以使用市售品。例如可使用Chemitite PZ-33、Chemitite DZ-22E等Chemitite系列(NipponShokubai Co.,Ltd.制)等。
作为金属螯合物系交联剂的实例,例如可列举出:铝螯合物系化合物、钛螯合物系化合物、锌螯合物系化合物、锆螯合物系化合物、铁螯合物系化合物、钴螯合物系化合物、镍螯合物系化合物、锡螯合物系化合物、锰螯合物系化合物、铬螯合物系化合物等。
交联剂的含量相对于基础聚合物100重量份为1~5重量份。通过增大交联剂的使用量,存在可得到更高内聚力的倾向。在一些实施方式中,交联剂相对于基础聚合物100重量份的使用量优选为3重量份以上。另一方面,从避免因过度的内聚力提高而引起的粘性降低的观点出发,交联剂相对于基础聚合物100重量份的使用量优选为5重量份以下。
为了更有效地进行上述交联反应,也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(例如二月桂酸二辛基锡)。交联催化剂的使用量没有特别限制,例如相对于基础聚合物100重量份,优选为0.0001~1重量份。
除了上述各成分以外,本发明的粘合剂组合物可以在不损害本发明的效果的范围内根据需要含有增塑剂、软化剂、抗静电剂、防老剂、抗氧化剂等粘合剂领域中通常的各种添加剂。关于这样的各种添加剂,可以通过常规方法使用现有公知的添加剂。
(粘合剂层的形成)
在此公开的粘合剂层可以通过现有公知的方法来形成。例如可以采用通过将粘合剂组合物直接施加(典型地为涂布)到基材层上并使其干燥而形成粘合剂层的方法(直接法)。另外,也可以采用通过将粘合剂组合物施加到具有剥离性的表面(剥离面)上并使其干燥而在该表面上形成粘合剂层、并将该粘合剂层转印到基材层上的方法(转印法)。从生产率的观点考虑,优选转印法。作为上述剥离面,可以利用剥离衬垫的表面、进行了剥离处理的基材层背面等。需要说明的是,在此公开的粘合剂层典型地是连续地形成,但并不限定于这样的形态,也可以为形成为例如点状、条纹状等规则或不规则图案的粘合剂层。
粘合剂组合物的涂布例如可以使用凹版辊涂布机、模涂布机、棒涂布机等现有公知的涂布机来进行。或者,也可以通过浸渗或帘涂法等涂布粘合剂组合物。
从促进交联反应、提高制造效率等观点考虑,粘合剂组合物的干燥优选在加热下进行。干燥温度例如可以设定为40~150℃左右,通常优选设定为60~130℃左右。在使粘合剂组合物干燥后,出于粘合剂层内的成分迁移的调节、交联反应的进行、可能存在于基材膜或粘合剂层内的应变的松弛等目的,可以进一步进行老化。
粘合剂层的厚度没有特别限制,考虑对被粘物的粘接性与内聚性的平衡,粘合剂层的厚度优选为5~30μm,更优选为8~20μm。通过将粘合剂层的厚度设为上述范围,可以实现良好的粘接性。
[离型膜]
本发明的粘合片根据需要可以进一步包括离型膜。离型膜的至少一侧的面成为剥离面,可以为了保护本发明的粘合剂层而设置。如图2所示,本发明的粘合片包括离型膜,该离型膜设置于粘合剂层的与基材层相反的一侧。
离型膜包括以单层结构或多层结构并采用本技术领域内通常使用的材料形成。例如,离型膜为包括基材膜和形成于其一侧上的离型剂层的片,并且是为了在使用本发明的粘合片之前露出粘合剂层的各个面而剥离的片。
离型膜的基材膜可以由任意适当的材料构成,例如,可以选自聚醚醚酮膜、聚醚酰亚胺膜、多芳基化合物膜、聚萘二甲酸乙二酯膜、聚乙烯膜、聚丙烯膜、聚丁烯膜、聚丁二烯膜、聚甲基戊烯膜、聚氯乙烯膜、聚氯乙烯共聚物膜、聚对苯二甲酸乙二酯膜、聚对苯二甲酸丁二酯膜、聚氨酯膜、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物膜、离子键树脂膜、乙烯-(甲基)丙烯酸共聚物膜、乙烯-(甲基)丙烯酸酯共聚物膜、聚苯乙烯膜和聚碳酸酯膜。
离型剂层可以是根据粘合剂层的基础聚合物从常规离型剂如氟化有机硅树脂类离型剂、氟树脂类离型剂、有机硅树脂类离型剂、聚乙烯醇树脂、聚丙烯树脂和长链烷基化合物中选择适当的离型剂,并在该基础聚合物中包含选择的离型剂而获得的层。
[剥离衬垫]
本发明中,在粘合剂层的形成、粘合片的制作、使用前的粘合片的保存、流通、形状加工等时可以使用剥离衬垫。作为剥离衬垫,没有特别限定,例如可以使用:在树脂薄膜、纸等衬垫基材的表面具有剥离处理层的剥离衬垫;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)这样的低粘接性材料形成的剥离衬垫等。上述剥离衬垫例如可以是通过有机硅系、长链烷基系、氟系、硫化钼等的剥离处理剂对上述衬垫基材进行表面处理而形成的。
<粘合片的制造方法>
本发明的粘合片可以通过任意适当的方法来制造。例如可列举出如下方法:在基材层上涂布粘合剂组合物的方法、或将在任意适当的基体上涂覆粘合剂组合物而形成的涂覆层转印到基材层上的方法等。
<粘合片的用途>
这里公开的粘合片例如可以以贴附于各种构件或设备上,用于遮蔽保护等用途。例如,这里公开的粘合片可以用于汽车、轮船、火车、驾驶室、家具等产品喷漆时遮蔽挡油漆、遮挡涂料及室内装潢用。
实施例
以下,通过实施例具体地对本发明进行说明,但本发明不受这些实施例的限定。实施例中的评价方法如下。另外,实施例中,只要没有特别说明,则“份”及“%”为重量基准。实施例中未注明具体条件者,按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用材料或仪器除非特别说明,均为可以使用通过市购获得的常规产品。
(基础聚合物A1的制备)
向具备搅拌器、温度计、氮气导入管和回流冷凝器的反应容器中,投入丙烯酸正丁酯(BA)(浙江卫星制造)90.0份、乙酸乙烯酯(VAc)7.0份、丙烯酸(AA)2.9份、丙烯酸-2-羟基乙酯(HEA)0.1份及作为聚合溶剂的乙酸乙酯120份,在65℃下在氮气气氛下搅拌1.5小时后,作为热聚合引发剂投入2,2’-偶氮二异丁腈(AIBN)0.1份,在65℃下进行6~8小时反应,得到基础聚合物A1的溶液。
(基础聚合物A2~A5的制备)
除了如表1所示地改变单体成分的种类和用量以外,以与基础聚合物A1相同的方式制备基础聚合物A2~A5。
表1(单位:份)
(粘合片的制作)
实施例1
向上述基础聚合物A1的溶液中,相对于该溶液中所含的基础聚合物A1 100份,添加10.0份低软化点增粘树脂(MGDR,软化点10℃)、20.0份中软化点增粘树脂(PEDR-105,软化点105℃;PEDR-120,软化点120℃,各自为10.0份)、10.0份高软化点增粘树脂(PR12603N,软化点135℃)、2.0份异氰酸酯交联剂(商品号:CORONATE L,日本聚氨酯工业公司制造)和0.1份环氧系交联剂(商品号:TETRAD C,三菱瓦斯化学制造),均匀地混合而制备粘合剂组合物C1。
在作为基材层的厚度为50μm的PTFE薄膜的一面涂布粘合剂组合物C1,然后在130℃下加热2分钟形成厚度为10μm的粘合剂层。由此,得到粘合片。评价结果示于表2中。
实施例2~4和比较例1~3
除了如表2所示地改变基础聚合物的种类、增粘树脂的种类和用量、交联剂的用量以外,以与实施例1相同的方式获得粘合片。评价结果示于表2中。
表2(单位:份)
<评价试验>
(1)Ra和Rz
Ra和Rz均参照JIS-B0601-1994测试方法进行测量。
(2)凝胶率
将约0.1g的由粘合剂组合物形成的粘合剂样品(重量Wg1)用平均孔径0.2μm的多孔聚四氟乙烯膜(重量Wg2)包成束口袋状,口部用风筝线(重量Wg3)绑紧。将该小包浸渍于醋酸乙酯50mL,在室温(典型的是23℃)下保持7天后,将上述小包取出拭去附着于外表面的醋酸乙酯,将该小包在130℃下干燥2小时,测定该小包的重量(Wg4)。凝胶率通过将各值代入下式而求出。
凝胶率(%)=[(Wg4-Wg2-Wg3)/Wg1]×100
(3)粘合力
将由各实施例及各比较例中制作的粘合片切取宽度20mm×长度150mm作为试验片。将用甲苯清洁化了的SUS板(SUS430BA板)作为被粘物。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落,使2kg的辊往返1次而将露出的粘合面压接于被粘物。将像这样操作而压接于被粘物的试验片在上述标准环境下分别放置0.5小时和24小时后,根据JIS Z 0237,使用万能材料试验机(岛津制作所制造、产品名“AG-X plus电子万能试验机”),以拉伸速度:300mm/分钟、剥离角度:180°进行剥离,测定该剥离所需要的力(180°剥离粘合力)(N)。
(4)对齐粘贴的区域的分离量
如图3所示,使用商购获得的双面胶,将其一面粘贴于作为被粘物的用甲苯清洁化了的SUS板(SUS430BA板)。将其中一片粘合片粘贴于所述双面胶的与SUS板相反的一面。截取另一片粘合片,将上述两片粘合片的粘合剂层一面进行对齐粘贴,粘贴面积为20mm x100mm,粘贴面在图3中表示为胶面。在所述另一片粘合片的一侧悬挂400g砝码在23℃×50RH%下放置24小时,测量所述对齐粘贴的区域的分离量。
(5)储能模量和损耗模量
利用实施例、比较例的各粘合剂组合物,分别制作测定用的粘合剂层(厚度:50μm)。然后,将粘合剂层冲裁成直径7.9mm,以用平行板夹持其的形式进行固定,将由此得到的样品作为测定试样。对于上述测定试样,使用动态粘弹性测定装置(Rheometric公司制造、产品名“ARES”),在下述条件下进行动态粘弹性测定,测定0℃和23℃下的储能模量和损耗模量。
测定模式:剪切模式
温度范围:-70℃~150℃
升温速度:5℃/分钟
测定频率:1Hz
(6)定荷重(RT x 400g)
按照上述(4)对齐粘贴的区域的分离量进行评价,所述对齐粘贴的区域的分离量在小于40mm为◎,40-80mm为○,80mm以上为×。
(7)残胶性
将上述实施例和比较例中得到的粘合片贴在不锈钢板(SUS430BA板)上,贴覆面积200mm x 200mm,140℃放置2min冷却至常温后,手动撕离粘合片,按照下述基准进行评价。
○:无残胶
×:有残胶
(8)平整性
将上述实施例和比较例中得到的粘合片使用2Kg辊轮贴在不锈钢板(SUS430BA板)上,贴覆面积50mm x 100mm,贴合无褶皱,无气泡,为○;有气泡或褶皱为×。
(9)重工性
将上述实施例和比较例中得到的粘合片使用2Kg辊轮贴在不锈钢板(SUS430BA板)上,贴覆面积50mm x 100mm。贴合后2h内可顺利揭下,胶带和被粘物外观无明显变化,可再次贴合为◎;贴合后1h内可顺利揭下,胶带和被粘物外观无明显变化,可再次贴合为○;不能顺利揭下或外观有明显变化或不能再次贴合为×。
由表2可见,实施例1~4的粘合片具有优异的粘合性、平整性和再使用性(重工性)并且在使用之后可容易剥离。然而在比较例1~3中,如果粘合剂层的表面粗糙度不在本发明的范围内,或者不能满足本发明要求的其他条件,则不能具有良好的粘合性、平整性和再使用性(重工性)并且在使用之后不能容易地剥离。
Claims (13)
1.一种粘合片,其包括基材层和设置在所述基材层的至少一个表面的粘合剂层,其特征在于,所述粘合剂层的表面粗糙度为:Ra为0.2~1.5μm,优选为0.4~1.0μm;Rz为2.0~15.0μm,优选为3.0~10.0μm;并且Rz/Ra为3.0~30.0,优选为5.0~20.0。
2.根据权利要求1所述的粘合片,其特征在于,所述基材层的至少一个表面的表面粗糙度为:Ra为0.2~1.5μm,优选为0.4~1.0μm;Rz为2.0~15.0μm,优选为3.0~10.0μm;并且Rz/Ra为3.0~30.0,优选为5.0~20.0。
3.根据权利要求1或2所述的粘合片,其特征在于,所述粘合片还包括离型膜,所述离型膜至少设置在所述粘合剂层的与所述基材层相反的一侧,所述离型膜的表面粗糙度为:Ra为0.2~1.5μm,优选为0.4~1.0μm;Rz为2.0~15.0μm,优选为3.0~10.0μm;并且Rz/Ra为3.0~30.0,优选为5.0~20.0。
4.根据权利要求1或2所述的粘合片,其特征在于,所述粘合片贴合于不锈钢板在23℃×50RH%下放置0.5小时,测量的对不锈钢板的180°剥离粘合力为0.1~5N。
5.根据权利要求1或2所述的粘合片,其特征在于,所述粘合片贴合于不锈钢板在23℃×50RH%下放置24小时,测量的对不锈钢板的180°剥离粘合力为5~12N。
6.根据权利要求1或2所述的粘合片,其特征在于,截取两片所述粘合片的粘合剂层一面进行对齐粘贴,粘贴面积为20mm x 100mm,在其中一片粘合片的一侧悬挂400g砝码在23℃×50RH%下放置24小时,所述对齐粘贴的区域的分离量为80mm以下。
7.根据权利要求1或2所述的粘合片,其特征在于,所述粘合剂层的可溶性部分的重均分子量为10万以下,优选为8万以下,更优选为5万以下。
8.根据权利要求1或2所述的粘合片,其特征在于,所述粘合剂层的凝胶率为45%~70%。
9.根据权利要求1或2所述的粘合片,其特征在于,所述粘合剂层在0℃下,储能模量(G')为80.0~300.0×104Pa,优选为120.0~250.0×104Pa;损耗模量(G")为120.0~450.0×104Pa,优选为200.0~350×104Pa。
10.根据权利要求1或2所述的粘合片,其特征在于,所述粘合剂层在23℃下,储能模量(G')为8.5~20×104Pa,优选为9.0~15.0×104Pa;损耗模量(G")为5.0~13.0×104Pa,优选为6.0~11.0×104Pa。
11.根据权利要求1或2所述的粘合片,其特征在于,所述粘合剂层由粘合剂组合物形成,所述粘合剂组合物包含:基础聚合物、增粘树脂和交联剂;
优选地,所述增粘树脂的含量相对于所述基础聚合物100重量份为30~50重量份;所述交联剂的含量相对于所述基础聚合物100重量份为1~5重量份。
12.根据权利要求11所述的粘合片,其特征在于,基于所述基础聚合物的全部单体成分100重量份,所述基础聚合物包含:70~95重量份、优选80~90重量份的黏性单体;5~30重量份、优选10~20重量份的极性单体;和1~5重量份、优选2~4重量份的共聚性单体,
优选地,所述黏性单体选自具有碳原子数4~20的烷基的(甲基)丙烯酸烷基酯中的至少一种;所述极性单体选自丙烯腈、甲基丙烯酸甲酯、乙酸乙烯酯和苯乙烯中的至少一种;所述共聚性单体选自含羟基单体、含羧基单体、含磺酸基单体、含磷酸基单体、含环氧基单体、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)丙烯酸氨基烷基酯类、(甲基)丙烯酸烷氧基烷基酯类、乙烯基醚类和烯烃类中的至少一种。
13.根据权利要求11所述的粘合片,其特征在于,所述增粘树脂选自酚系增粘树脂、萜烯系增粘树脂、改性萜烯系增粘树脂、松香系增粘树脂和烃系增粘树脂中的至少一种;
优选地,所述增粘树脂含有羟值为70~110mg KOH/g的增粘树脂;
更优选地,所述增粘树脂为低软化点增粘树脂与选自中软化点增粘树脂和高软化点增粘树脂中的至少一种的组合,所述低软化点增粘树脂的软化点为5~70℃,所述中软化点增粘树脂的软化点为高于70℃至低于130℃,所述高软化点增粘树脂的软化点为130~170℃。
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