CN116568769A - 粘合片 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种在具有良好的保持力的同时对低表面自由能面的胶粘力提高的丙烯酸类粘合片。本发明提供一种包含粘合剂层的粘合片。粘合剂层包含丙烯酸类聚合物和增粘树脂。在丙烯酸类聚合物中,在酯末端具有碳原子数为6以上的烷基的(甲基)丙烯酸烷基酯以15重量%以上的比例聚合。在丙烯酸类聚合物中,未共聚含羧基单体或者含羧基单体的共聚比例小于10重量%。相对于100重量份的丙烯酸类聚合物,粘合剂层中的增粘树脂的含量为40重量份以上且80重量份以下。粘合剂层包含软化点为110℃以下的增粘树脂TL作为增粘树脂。增粘树脂TL占粘合剂层中所含的增粘树脂的总量的60重量%以上。
Description
技术领域
本发明涉及粘合片。本申请要求基于在2020年12月18日提交的日本专利申请2020-209794的优先权,该申请的全部内容以引用的方式并入本说明书中。
背景技术
通常,粘合剂(也称为压敏胶粘剂。以下相同。)在室温附近的温度范围内呈现柔软的固体(粘弹性体)的状态,具有通过压力胶粘于被粘物的性质。利用该性质,粘合剂在家电产品乃至汽车、办公自动化(OA)设备等各种产业领域中,典型地以包含粘合剂层的粘合片的形态出于部件的接合、表面保护等目的而被广泛利用。作为与粘合片相关的技术文献,可以列举专利文献1、2。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:国际公开第2019/167712号
专利文献2:日本专利申请公开2019-189790号公报
发明内容
发明所要解决的问题
粘合片根据用途要求各种性能。例如,对于粘贴在由聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、含氟树脂等表面自由能低的材料构成的表面(低表面自由能面。以下也称为“LSE面”。)上而使用的粘合剂,要求对上述LSE面发挥稳定的胶粘性能。例如,在构成上述家电产品等电子设备的构件中有由PE、PP、含氟树脂等构成的构件,要求上述粘合剂对具有这样的LSE面的被粘物(以下也称为“LSE被粘物”。)具有一定以上的胶粘力。但是,通常粘合剂的胶粘力对LSE面容易降低。另外,已知橡胶类粘合剂对LSE面比较容易胶粘,但容易劣化,难以长期保持稳定的胶粘性能。此外,近年来,由于使用LSE被粘物的电子设备等的小型化、轻量化、精密化的要求,存在粘合剂的胶粘面积变小的倾向。因此,对于各种产品的LSE面获得充分的胶粘可靠性变得更加困难。
本发明是鉴于上述情况而提出的,其目的在于提供一种在具有良好的保持力的同时对低表面自由能面的胶粘力提高的丙烯酸类粘合片。
用于解决问题的手段
根据本说明书,提供包含粘合剂层的粘合片。上述粘合剂层包含丙烯酸类聚合物和增粘树脂。另外,在上述丙烯酸类聚合物中,在酯末端具有碳原子数为6以上的烷基的(甲基)丙烯酸烷基酯以15重量%以上的比例聚合。另外,在上述丙烯酸类聚合物中,未共聚含羧基单体或者该含羧基单体的共聚比例小于10重量%。此外,相对于100重量份的上述丙烯酸类聚合物,上述粘合剂层中的上述增粘树脂的含量为40重量份以上且80重量份以下。上述粘合剂层包含软化点为110℃以下的增粘树脂TL作为上述增粘树脂。而且,上述增粘树脂TL占上述粘合剂层中所含的上述增粘树脂的总量的60重量%以上。如上所述构成的粘合片能够在具有良好的保持力的同时对低表面自由能面(LSE面)发挥提高的胶粘力。
在一些优选方式中,上述粘合剂层包含松香类增粘树脂作为上述增粘树脂。通过使用松香类增粘树脂,对LSE面的胶粘力优选地提高。
在一些优选方式中,上述粘合剂层不包含萜烯酚树脂或者以相对于100重量份的上述丙烯酸类聚合物为小于5重量份的比例包含该萜烯酚树脂。通过限制萜烯酚醛树脂的使用量,容易得到对LSE面的胶粘力改善效果。
在一些优选方式中,用于形成粘合剂层的粘合剂组合物包含环氧类交联剂。通过使用环氧类交联剂作为丙烯酸类粘合剂的交联剂,能够通过含有规定量的以显示出低软化点的上述增粘树脂TL作为主要成分的增粘树脂而在得到对LSE面的胶粘力的同时优选具有良好的保持力。
在一些优选方式中,用于形成上述粘合剂层的粘合剂组合物包含异氰酸酯类交联剂和环氧类交联剂。通过并用异氰酸酯类交联剂和环氧类交联剂作为交联剂,能够适当地实现更优异的性能。
一些方式的粘合片可以以仅包含上述粘合剂层的无基材双面粘合片的形式构成。无基材双面粘合片能够以不具有基材的的程度进行厚度减薄化,能够有助于应用双面粘合片的产品的小型化、省空间化。另外,根据无基材粘合片时,能够最大限度地表现粘合力等粘合剂的作用。上述无基材粘合片对小型化、轻量化的要求强烈,适合于期望厚度薄的粘合片的便携式电子设备用途。
其它一些方式的粘合片可以以具有基材和设置在该基材的至少一个表面上的上述粘合剂层的带基材粘合片的形式构成。例如,具有树脂膜基材等基材的粘合片由于可操作性、加工性优异,因此在各种用途中可以加工成各种形状等来使用。
在此公开的粘合片具有良好的保持力,并且对LSE面的胶粘力提高,因此能够优选地用于具有LSE面作为被粘面且要求长期胶粘可靠性的用途。例如,在此公开的粘合片适合于家电产品、办公自动化设备、包括智能手机等便携式电子设备在内的电子设备中的构件的固定。在构成上述电子设备的构件中有具有由PE或PP、含氟树脂等材料构成的LSE面的构件,通过应用在此公开的粘合片,能够实现对LSE被粘物的胶粘可靠性优异的胶粘固定。如上所述,根据本说明书,提供使用了在此公开的任意一种粘合片的电子设备,换言之,提供包含该粘合片的电子设备。
附图说明
图1为示意性地表示一个实施方式的粘合片的结构的剖视图。
图2为示意性地表示另一个实施方式的粘合片的结构的剖视图。
图3为示意性地表示另一个实施方式的粘合片的结构的剖视图。
具体实施方式
以下,对本发明的优选的实施方式进行说明。需要说明的是,本说明书中特别提及的事项以外的、实施本发明所需的事项可以根据本说明书中记载的针对发明的实施的教导和申请时的技术常识为本领域技术人员所理解。本发明可以根据本说明书中公开的内容和本领域的技术常识来实施。另外,在以下的附图中,有时会对发挥相同作用的构件/部位标记相同的标号进行说明,重复的说明有时会省略或简化。另外,为了清楚地说明本发明,附图中记载的实施方式进行了示意化,并不一定准确表示实际作为产品提供的本发明的粘合片的尺寸、比例尺。
在本说明书中,“粘合剂”是指如上所述在室温附近的温度范围内呈柔软的固体(粘弹性体)的状态,具有通过压力而容易胶粘于被粘物的性质的材料。此处所谓的粘合剂如“C.A.Dahlquist,“Adhesion:Fundamental and Practice”,McLaren&Sons,(1966)P.143”所定义那样,通常可以为具有满足复数拉伸弹性模量E*(1Hz)<107dyne/cm2的性质的材料(典型地为,在25℃下具有上述性质的材料)。
<粘合片的结构>
在此公开的粘合片通过含有粘合剂层而构成。上述粘合片例如可以为具有由粘合剂层的一个表面构成的第一粘合面和由该粘合剂层的另一个表面构成的第二粘合面的无基材双面粘合片的形态。或者,在此公开的粘合片可以为在支撑基材的单面或两个面上层叠上述粘合剂层而得到的带基材粘合片的形态。以下,有时将支撑基材简称为“基材”。需要说明的是,在此所说的粘合片的概念中可以包括被称为粘合带、粘合标签、粘合膜等的物品。在此公开的粘合片可以为卷状,也可以为单片状。或者,可以为进一步加工成了各种形状的形态的粘合片。
将一个实施方式的粘合片的结构示意性地示于图1中。该粘合片1以由粘合剂层21构成的无基材的双面粘合片的形式构成。粘合片1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粘贴在被粘物的不同部位而使用。粘贴胶粘面21A、21B的部位可以为不同构件的各个部位,也可以为单一构件内的不同部位。如图1所示,使用前(即,粘贴到被粘物上之前)的粘合片1可以为第一粘合面21A和第二粘合面21B由至少与粘合剂层21相对的一侧分别成为剥离面的剥离衬垫31、32保护的形态的带剥离衬垫的粘合片100的构成要素。作为剥离衬垫31、32,例如可以优选使用通过在片状的基材(衬垫基材)的单面上设置由剥离处理剂形成的剥离层而以该单面成为剥离面的形式构成的剥离衬垫。或者,也可以省略剥离衬垫32,使用两个面为剥离面的剥离衬垫31,将其与粘合片1重叠并卷绕成螺旋状,由此构成第二粘合面21B与剥离衬垫31的背面接触而被保护的形态(卷筒形态)的带剥离衬垫的粘合片。
将另一个实施方式的粘合片的结构示意性地示于图2中。该粘合片2以带基材的单面粘合片的形式构成,该带基材的单面粘合片具有:具有第一面10A和第二面10B的片状的支撑基材(例如树脂膜)10和设置在该第一面10A侧的粘合剂层21。粘合剂层21固定地设置在支撑基材10的第一面10A侧,即不打算将粘合剂层21从该支撑基材10上分离地设置在支撑基材10的第一面10A侧。如图2所示,使用前的粘合片2可以为粘合剂层21的表面(粘合面)21A由至少与粘合剂层21相对的一侧为剥离面的剥离衬垫31保护的形态的带剥离衬垫的粘合片200的构成要素。或者,也可以为省略剥离衬垫31,使用第二面10B为剥离面的支撑基材10,通过卷绕粘合片2,粘合面21A与支撑基材10的第二面(背面)10B接触而被保护的形态(卷筒形态)。
此外,将另一个实施方式的粘合片的结构示意性地示于图3中。该粘合片3以带基材的双面粘合片的形式构成,该带基材的双面粘合片具有:具有第一面10A和第二面10B的片状的支撑基材(例如树脂膜)10、固定地设置在该第一面10A侧的第一粘合剂层21和固定地设置在第二面10B侧的第二粘合剂层22。如图3所示,使用前的粘合片3可以为第一粘合剂层21的表面(第一粘合面)21A和第二粘合剂层22的表面(第二粘合面)22A由剥离衬垫31、32保护的形态的带剥离衬垫的粘合片300的构成要素。或者,也可以省略剥离衬垫32,使用两个面为剥离面的剥离衬垫31,将其与粘合片3重叠并卷绕成螺旋状,由此构成第二粘合面22A与剥离衬垫31的背面接触而被保护的形态(卷筒形态)的带剥离衬垫的粘合片。
需要说明的是,在上述带基材的双面粘合片中,第一粘合剂层和第二粘合剂层中的至少一个粘合剂层(例如第一粘合剂层)可以为以下说明的粘合剂层,另一个粘合剂层(例如第二粘合剂层)可以为在此公开的粘合剂层,也可以为与在此公开的粘合剂层(具体而言,上述一个粘合剂层。例如第一粘合剂层)具有不同组成的粘合剂层。这样的另一个粘合剂层例如可以由公知或惯用的粘合剂形成。
<粘合剂层>
构成在此公开的粘合片的粘合剂层包含丙烯酸类聚合物。上述粘合剂层典型地为将丙烯酸类聚合物作为基础聚合物(聚合物成分中的主要成分,即占50重量%以上的成分)的粘合剂层。这样的粘合剂层也被称为丙烯酸类粘合剂层。需要说明的是,基础聚合物是指粘合剂层中所含的橡胶状聚合物(在室温附近的温度范围内显示出橡胶弹性的聚合物)的主要成分。另外,在本说明书中,在没有特别记载的情况下,“主要成分”是指含量大于50重量%的成分。另外,关于在粘合剂和粘合剂层中可以含有的成分的下述说明,只要没有特别说明,则能够适用于用于形成粘合剂(层)的粘合剂组合物。
另外,在本说明书中,“丙烯酸类聚合物”是指含有来自在一分子中具有至少一个(甲基)丙烯酰基的单体的单体单元作为构成该聚合物的单体单元的聚合物。以下,也将在一分子中具有至少一个(甲基)丙烯酰基的单体称为“丙烯酸类单体”。因此,本说明书的丙烯酸类聚合物定义为含有来自丙烯酸类单体的单体单元的聚合物。需要说明的是,在本说明书中,“(甲基)丙烯酰基”总括性地指丙烯酰基和甲基丙烯酰基。同样地,“(甲基)丙烯酸酯”总括性地指丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯,“(甲基)丙烯酸”总括性地指丙烯酸和甲基丙烯酸。
(丙烯酸类聚合物)
作为在此公开的技术中使用的丙烯酸类聚合物,优选含有(甲基)丙烯酸烷基酯作为主单体,可以进一步包含与该主单体具有共聚性的副单体的单体原料的聚合物。在此,主单体是指占上述单体原料的单体组成的大于50重量%的成分。
作为(甲基)丙烯酸烷基酯,可以优选地使用例如由下述式(1)表示的化合物。
CH2=C(R1)COOR2 (1)
其中,上述式(1)中的R1为氢原子或甲基。另外,R2为碳原子数1~20的链状烷基。以下有时将这样的碳原子数的范围表示为“C1-20”。从粘合剂的储能模量等观点考虑,以R2为C1-14(例如为C2-10或C4-8)的链状烷基的(甲基)丙烯酸烷基酯作为主要单体是适当的。从粘合特性的观点考虑,优选以R1为氢原子且R2为C4-8的链状烷基的丙烯酸烷基酯(以下也简称为丙烯酸C4-8烷基酯。)作为主要单体。
作为R2为C1-20的链状烷基的(甲基)丙烯酸烷基酯,例如可以列举:(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2-乙基已酯、(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)丙烯酸月桂酯、(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、(甲基)丙烯酸二十烷基酯等。这些(甲基)丙烯酸烷基酯可以单独使用一种或组合使用两种以上。作为优选的(甲基)丙烯酸烷基酯,可以列举丙烯酸正丁酯(BA)和丙烯酸2-乙基己酯(2EHA)。
另外,在此公开的技术中使用的丙烯酸类聚合物中,在酯末端具有碳原子数为6以上的烷基的(甲基)丙烯酸烷基酯以15重量%以上的比例聚合。由此,能够实现对LSE面的胶粘力提高。虽然不特别限制地进行解释,但是认为通过在酯末端具有碳原子数为6以上的烷基的(甲基)丙烯酸烷基酯的聚合比率为15重量%以上,能够提高与在粘合剂层中所含的增粘树脂的相容性,另外,能够改善对LSE面的润湿性。
作为丙烯酸类聚合物的单体单元使用的在酯末端具有碳原子数为6以上的烷基的(甲基)丙烯酸烷基酯,典型地为在酯末端具有碳原子数为6以上且20以下的烷基的(甲基)丙烯酸烷基酯(即,(甲基)丙烯酸C6-20烷基酯)。从对LSE面的胶粘性的观点考虑,上述(甲基)丙烯酸C6-20烷基酯的烷基的碳原子数优选为7以上,更优选为8以上。从与增粘树脂的相容性、粘弹性特性的观点考虑,上述(甲基)丙烯酸C6-20烷基酯的烷基的碳原子数的上限例如可以为14以下、12以下、10以下、9以下。在一些方式中,作为丙烯酸类聚合物的单体单元,以15重量%以上的比例使用的在酯末端具有碳原子数为6以上的烷基的(甲基)丙烯酸烷基酯优选为(甲基)丙烯酸C6-14烷基酯,更优选为(甲基)丙烯酸C7-14烷基酯,进一步优选为(甲基)丙烯酸C7-10烷基酯。
从对LSE面的胶粘性的观点考虑,丙烯酸类聚合物中的在酯末端具有碳原子数为6以上的烷基的(甲基)丙烯酸烷基酯的聚合比例可以为20重量%以上,优选为30重量%以上,更优选为40重量%以上,进一步优选为50重量%以上,可以为60重量%以上,可以为70重量%以上,可以为80重量%以上,也可以为90重量%以上(例如92重量%以上)。上述在酯末端具有碳原子数为6以上的烷基的(甲基)丙烯酸烷基酯的聚合比例的上限例如为99.9重量%以下,从保持力等观点考虑,99重量%以下是适当的,优选为97重量%以下,例如可以为75重量%以下,也可以小于50重量%。
(甲基)丙烯酸烷基酯在用于合成丙烯酸类聚合物的总单体成分中所占的比例优选为70重量%以上,更优选为85重量%以上,进一步优选为90重量%以上。对(甲基)丙烯酸烷基酯的比例的上限没有特别限制,但是通常为99.5重量%以下(例如99重量%以下)是适当的,从适当地表现出含羧基单体等副单体的作用的观点考虑,优选为约98重量%以下(例如97重量%以下)。
在此公开的技术中的丙烯酸类聚合物中可以共聚有副单体。在丙烯酸类聚合物中引入能够成为交联基点的官能团、或者作为能够有助于提高胶粘力的副单体,可以列举:含羧基单体、含羟基(OH基)的单体、含酸酐基团的单体、含酰胺基的单体((甲基)丙烯酰胺、N,N-二甲基(甲基)丙烯酰胺等)、含氨基的单体((甲基)丙烯酸氨基乙酯、(甲基)丙烯酸N,N-二甲基氨基乙酯等)、含环氧基的单体、含氰基的单体、含酮基的单体、具有含氮原子环的单体(N-乙烯基-2-吡咯烷酮、N-(甲基)丙烯酰基吗啉等)、含烷氧基甲硅烷基的单体、含酰亚胺基的单体类等。上述副单体可以单独使用一种,也可以组合使用两种以上。
在构成丙烯酸类聚合物的单体成分包含上述含有官能团的单体的情况下,对该单体成分中的含有官能团的单体的含量没有特别限制。从适当地发挥使用含有官能团的单体带来的效果的观点考虑,单体成分中的含有官能团的单体的含量例如可以为0.1重量%以上,为0.5重量%以上是适当的,可以为1重量%以上。另外,从在与主单体的关系上容易获得粘合性能的平衡的观点考虑,单体成分中的含有官能团的单体的含量为40重量%以下是适当的,优选为20重量%以下,也可以为10重量%以下(例如5重量%以下)。
在此公开的技术中使用的丙烯酸类聚合物中,实质上未共聚含羧基单体或者含羧基单体的共聚比例小于10重量%。由此,对LSE面的润湿性的降低得到抑制,对LSE面的胶粘性得到更好发挥。需要说明的是,在本说明书中,实质上未共聚含羧基单体是指,没有有意地聚合含羧基单体,或者实质上未共聚含羧基单体,或者含羧基单体的共聚比例小于0.1重量%(例如小于0.03重量%,进而小于0.01重量%)。
在一些优选方式中,使用含羧基单体作为上述副单体。含羧基单体能够基于其极性发挥凝聚性的提高。另外,在使用异氰酸酯类、环氧类交联剂等交联剂的情况下,该羧基成为丙烯酸类聚合物的交联点。通过在将含羧基单体限制在小于10重量%的共聚比例的范围内的同时使用含羧基单体,能够兼顾对LSE面的胶粘力与良好的保持力。
作为在在此公开的技术中可以使用的含羧基单体,可以列举:丙烯酸(AA)、甲基丙烯酸(MAA)、(甲基)丙烯酸羧基乙酯、(甲基)丙烯酸羧基戊酯、衣康酸、马来酸、富马酸、巴豆酸、异巴豆酸等。其中,作为优选的含羧基单体,可以列举AA和MAA。优选AA。含羧基单体可以单独使用一种或组合使用两种以上。
在使用含羧基单体作为丙烯酸类聚合物的共聚成分的情况下,其含量通常为总单体成分的约0.1重量%以上是适当的,优选为约0.5重量%以上,更优选为约1.0重量%以上,进一步优选为约2.0重量%以上(例如大于2.0重量%),特别优选为3.0重量%以上(例如大于3.0重量%),可以为4.0重量%以上(例如4.5重量%以上)。当含羧基单体的含量增多时,粘合剂层的凝聚力一般有提高的倾向。另外,含羧基单体的量为总单体成分的8重量%以下是适当的,优选为约7重量%以下,更优选为约6重量%以下,例如可以为约3重量%以下。通过将含羧基单体的使用量在上述范围内,能够适当地实现对LSE被粘物显示出良好的粘附性的粘合剂层。
在使用含羧基单体作为丙烯酸类聚合物的共聚成分(具体而言为含有官能团的单体)的情况下,所使用的含有官能团的单体的10重量%以上可以为含羧基单体。由此,能够适当地发挥羧基的凝聚力、作为交联点的作用。从更好地发挥使含羧基单体共聚的效果的观点考虑,含羧基单体在上述含有官能团的单体整体中所占的比例为30重量%以上是适当的,优选为50重量%以上,更优选为70重量%以上,进一步优选为90重量%以上,例如可以为97重量%以上,可以为98重量%以上,也可以为99重量%以上(例如99.9重量%以上)。含羧基单体在上述含有官能团的单体整体中所占的比例的上限为100重量%,例如可以为95重量%以下。
作为在此公开的技术中的丙烯酸类聚合物的其它例子,可以列举共聚作为上述副单体的含羟基单体而得到的丙烯酸类聚合物。含羟基单体可以与含羧基单体一起共聚。作为含羟基单体的例子,可以列举:(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4-羟基丁酯等(甲基)丙烯酸羟基烷基酯;聚丙二醇单(甲基)丙烯酸酯;N-羟乙基(甲基)丙烯酰胺等。含羟基单体可以单独使用一种或组合使用两种以上。
另外,在使用含羟基单体作为上述副单体的情况下,其含量通常为总单体成分的约0.001重量%以上是适当的,优选为约0.01重量%以上(典型地为约0.02重量%以上)。另外,含羟基单体的含量在总单体成分中优选为约10重量%以下是适当的,优选为约5重量%以下,更优选为约2重量%以下。另外,在此公开的技术可以使用包含未共聚含羟基单体的丙烯酸类聚合物的粘合剂来实施。
出于提高凝聚力等的目的,构成丙烯酸类聚合物的单体成分可以含有除上述副单体以外的其它共聚成分。作为其它共聚成分的例子,可以列举:乙酸乙烯酯等乙烯酯类单体;苯乙烯等芳香族乙烯基化合物;(甲基)丙烯酸环己酯、(甲基)丙烯酸环戊酯、(甲基)丙烯酸异冰片酯等(甲基)丙烯酸环烷基酯;(甲基)丙烯酸芳基酯(例如(甲基)丙烯酸苯酯)、(甲基)丙烯酸芳氧基烷基酯(例如(甲基)丙烯酸苯氧基乙酯)、(甲基)丙烯酸芳烷酯(例如(甲基)丙烯酸苄酯)等含芳香族性环的(甲基)丙烯酸酯;烯烃类单体;含氯单体;2-(甲基)丙烯酰氧基乙基异氰酸酯等含异氰酸酯基单体;(甲基)丙烯酸甲氧基乙酯、(甲基)丙烯酸乙氧基乙酯等含烷氧基的单体;甲基乙烯基醚、乙基乙烯基醚等乙烯基醚类单体;等。上述其它共聚成分可以单独使用一种,也可以组合使用两种以上。
该其它共聚成分的量可以根据目的和用途适当选择,没有特别限制,但是从适当地发挥通过使用其它共聚成分而带来的效果的观点考虑,0.05重量%以上是适当的,也可以为0.5重量%以上。另外,从容易获得粘合性能的平衡的观点考虑,单体成分中的其它共聚成分的含量为20重量%以下是适当的,从良好地发挥基于主单体的粘合特性的观点考虑,优选为10重量%以下,更优选为8重量%以下,进一步优选小于5重量%,例如可以小于3重量%,也可以小于1重量%。在此公开的技术可以优选以单体成分实质上不含有其它共聚成分的方式实施。在此,单体成分实质上不含有其它共聚成分是指至少不有意地使用其它共聚成分,可以允许非有意地含有例如约0.01重量%以下的其它共聚成分。
丙烯酸类聚合物可以含有具有至少两个(甲基)丙烯酰基、乙烯基等具有不饱和双键的可聚合官能团(典型地为自由基可聚合官能团)的多官能单体作为其它单体成分。通过使用多官能单体作为单体成分,能够提高粘合剂层的凝聚力。多官能单体能够用作交联剂。作为多官能单体,没有特别限制,例如可以列举:1,6-己二醇二(甲基)丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三(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)丙烯酸酯等。多官能单体可以单独使用一种或组合使用两种以上。
对多官能单体的使用量没有特别限制,可以以达到该多官能单体的使用目的的方式适当设定。多官能单体的使用量可以为上述单体成分的约3重量%以下,优选为约2重量%以下,更优选为约1重量%以下(例如约0.5重量%以下)。在使用多官能单体的情况下的使用量的下限大于0重量%即可,没有特别限制。通常,通过多官能单体的使用量为单体成分的约0.001重量%以上(例如约0.01重量%以上),能够适当地发挥该多官能单体的使用效果。
丙烯酸类聚合物的共聚组成以该聚合物的Tg为约-15℃以下(典型地为约-70℃以上且-15℃以下)的方式进行设计是适当的。在此,丙烯酸类聚合物的Tg是指基于该聚合物的合成中使用的单体成分的组成并通过Fox公式求得的Tg。Fox公式如下所示,Fox公式是共聚物的Tg与构成该共聚物的单体分别进行均聚而得到的均聚物的玻璃化转变温度Tgi的关系式。
1/Tg=Σ(Wi/Tgi)
需要说明的是,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)。
作为在Tg的计算中所使用的均聚物的玻璃化转变温度,可以使用公知资料中记载的值。例如,对于以下列举的单体,作为该单体的均聚物的玻璃化转变温度,使用以下值。
对于除上述例示以外的单体的均聚物的玻璃化转变温度,使用“PolymerHandbook”(第3版、John Wiley&Sons,Inc.,1989)中记载的数值。对于本文献中记载了多种值的单体,采用最高的值。在上述Polymer Handbook中未记载的情况下,使用通过日本特开2007-51271号公报中记载的测定方法得到的值。
虽然没有特别限制,但是从对被粘物的粘附性的观点考虑,丙烯酸类聚合物的Tg为约-25℃以下是有利的,优选为约-35℃以下,更优选为约-45℃以下,进一步优选为约-55℃以下,特别优选为-60℃以下,可以为-62℃以下(例如-64℃以下)。丙烯酸类聚合物的Tg低在耐冲击性方面也是有利的。另外,从粘合剂层的凝聚力的观点考虑,丙烯酸类聚合物的Tg为约-70℃以上是有利的,优选为约-68℃以上,也可以为约-65℃以上。丙烯酸类聚合物的Tg可以通过适当变更单体组成(即,在该聚合物的合成中使用的单体的种类、使用量比)来调节。
对得到丙烯酸类聚合物的方法没有特别限制,可以适当地采用溶液聚合法、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。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总单体原料的一次投料方式、连续供给(滴加)方式、分批供给(滴加)方式等。聚合温度可以根据所使用的单体和溶剂的种类、聚合引发剂的种类等适当选择,例如可以为约20℃~约170℃(典型地为约40℃~约140℃)。
用于溶液聚合的溶剂(聚合溶剂)可以从以往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(典型地为芳香族烃类);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);叔丁基甲醚等醚类;甲基乙基酮等酮类;等中的任意一种溶剂或两种以上的混合溶剂。
用于聚合的引发剂可以根据聚合方法的种类从以往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例子,可以列举:过硫酸钾等过硫酸盐;过氧化苯甲酰(BPO)、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例子,可以列举基于过氧化物与还原剂的组合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可以为通常的使用量,例如相对于总单体成分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)的范围内选择。
(增粘树脂)
在此公开的粘合剂层包含增粘树脂。作为增粘树脂,没有特别限制,例如可以使用松香类增粘树脂、萜烯类增粘树脂、烃类增粘树脂、环氧类增粘树脂、聚酰胺类增粘树脂、弹性体类增粘树脂、酚类增粘树脂、酮类增粘树脂等各种增粘树脂。这样的增粘树脂可以单独使用一种或组合使用两种以上。
作为松香类增粘树脂的具体例子,可以列举:脂松香、木松香、浮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得到的改性松香(氢化松香、歧化松香、聚合松香、其它进行了化学修饰的松香等。以下相同。);其它各种松香衍生物;等。作为上述松香衍生物的例子,可以列举:利用醇类对未改性松香进行酯化而得到的松香(即,松香的酯化物)、利用醇类对改性松香进行酯化而得到的松香(即,改性松香的酯化物)等松香酯类;利用不饱和脂肪酸对未改性松香、改性松香进行改性而得到的不饱和脂肪酸改性松香类;利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;对未改性松香、改性松香、不饱和脂肪酸改性松香类或不饱和脂肪酸改性松香酯类中的羧基进行还原处理而得到的松香醇类;未改性松香、改性松香、各种松香衍生物等松香类(特别是松香酯类)的金属盐;通过利用酸催化剂使苯酚与松香类(未改性松香、改性松香、各种松香衍生物等)加成并进行热聚合而得到的松香酚树脂;等。其中,优选松香酯。
虽然没有特别限制,但是作为松香酯类的具体例子,可以列举:未改性松香或改性松香(氢化松香、歧化松香、聚合松香等)的酯,例如甲酯、三乙二醇酯、甘油酯、季戊四醇酯等。
作为萜烯类增粘树脂的例子,可以列举:α-蒎烯聚合物、β-蒎烯聚合物、松油精聚合物等萜烯树脂;对这些萜烯树脂进行改性(酚改性、芳香族改性、氢化改性、烃改性等)而得到的改性萜烯树脂;等。作为上述改性萜烯树脂的一例,可以列举萜烯酚树脂。
萜烯酚树脂是指含有萜烯残基和酚残基的聚合物,是包括萜烯类与酚类化合物的共聚物(萜烯-酚共聚物树脂)和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具体例子,可以列举:α-蒎烯、β-蒎烯、柠檬烯(包含d体、l体和d/l体(松油精)。)等单萜类。氢化萜烯酚树脂是指具有对这样的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。
作为烃类增粘树脂的例子,可以列举:脂肪族类(C5类)石油树脂、芳香族类(C9类)石油树脂、脂肪族/芳香族共聚类(C5/C9类)石油树脂、它们的氢化物(例如,对芳香族类石油树脂进行氢化而得到的脂环族类石油树脂)、它们的各种改性物(例如,马来酸酐改性物)、香豆酮类树脂、香豆酮茚类树脂等各种烃类树脂。
在一些方式中,优选使用松香类增粘树脂作为增粘树脂。通过在粘合剂中含有松香类增粘树脂,能够优选提高对LSE面的胶粘力。其中,优选松香酯。松香类增粘树脂在粘合剂层中所含的增粘树脂整体中所占的比例例如可以为大于约50重量%,可以为约70重量%以上,也可以为约80重量%以上。在此公开的技术能够优选以增粘树脂的实质上全部(例如约97重量%以上或99重量%以上,也可以为100重量%。)为松香类增粘树脂的方式实施。
在使用松香类增粘树脂作为增粘树脂的情况下,相对于100重量份的丙烯酸类聚合物,粘合剂层中的除松香类增粘树脂以外的增粘树脂(非松香类增粘树脂)的含有比例例如为40重量份以下是适当的。由此,适当地发挥含有松香酯的效果。相对于100重量份的丙烯酸类聚合物,非松香类增粘树脂的使用量优选为约20重量份以下(例如小于20重量份),更优选为约10重量份以下,进一步优选为约5重量份以下,可以为约1重量份以下。另外,相对于100重量份的丙烯酸类聚合物,非松香类增粘树脂的使用量例如可以为约1重量份以上,也可以为约5重量份以上,还可以为15重量份以上。
在一些优选方式中,相对于100重量份的丙烯酸类聚合物,粘合剂层中的作为增粘树脂的萜烯酚树脂的含量小于5重量份。通过像这样限制萜烯酚醛树脂的使用量,容易得到对LSE面的胶粘力改善效果。在此,相对于100重量份的丙烯酸类聚合物,萜烯酚树脂的含量小于5重量份以包括粘合剂层不包含萜烯酚树脂和以相对于100重量份的丙烯酸类聚合物为小于5重量份的比例包含萜烯酚树脂这两者的含义使用。相对于100重量份的丙烯酸类聚合物,粘合剂层中的萜烯酚树脂的含量优选小于3重量份,更优选为1重量份以下(例如0重量份~0.1重量份)的范围。
上述增粘树脂包含软化点为110℃以下的增粘树脂TL。通过使用增粘树脂TL,能够得到对LSE面的高粘附性。从对LSE面的粘附性的观点考虑,上述增粘树脂TL的软化点优选小于110℃是适当的,优选为约105℃以下,更优选为约100℃以下,进一步优选为约95℃以下(例如小于95℃),特别优选为约90℃以下(例如约85℃以下)。对增粘树脂TL的软化点的下限没有特别限制。在一些方式中,从发挥适度的凝聚力的观点考虑,增粘树脂TL的软化点例如可以为约50℃以上,可以为约60℃以上,可以为约65℃以上,也可以为约70℃以上。
作为增粘树脂TL,可以单独使用适当地选自上述例示的增粘树脂中的软化点为110℃以下的增粘树脂中的一种或者组合使用两种以上。在一些方式中,增粘树脂TL优选包含松香类增粘树脂。增粘树脂TL可以单独含有一种松香类增粘树脂,也可以组合含有两种以上的松香类增粘树脂。
虽然没有特别的限制,但是作为可以优选用作增粘树脂TL的松香类增粘树脂的例子,可以列举未改性松香酯和改性松香酯等松香酯类。作为改性松香酯的优选例,可以列举氢化松香酯。例如,可以使用未改性松香或改性松香(例如氢化松香)的酯、例如甲酯、甘油酯等松香酯类作为增粘树脂TL。
一些优选方式的粘合剂层中的增粘树脂TL包含氢化松香酯。另外,增粘树脂TL可以含有非氢化松香酯。在此,非氢化松香酯是总括地指上述松香酯类中的除氢化松香酯以外的松香酯的概念。在非氢化松香酯的例子中包括未改性松香酯、歧化松香酯和聚合松香酯。增粘树脂TL可以组合含有氢化松香酯和非氢化松香酯作为松香酯类,也可以仅含有一种或两种以上的氢化松香酯,还可以仅含有一种或两种以上的非氢化松香酯。作为在一些优选方式的粘合剂层中的增粘树脂TL中所含的松香酯类,仅包含一种或两种以上的氢化松香酯。
增粘树脂TL除了含有松香类增粘树脂以外,还可以含有其它的增粘树脂。作为上述其它的增粘树脂,可以单独使用适当地选自上述例示的增粘树脂中的软化点为110℃以下的增粘树脂中的一种或者组合使用两种以上。
在一些方式中,松香类增粘树脂在增粘树脂TL整体中所占的比例例如可以为大于约50重量%,可以为约65重量%以上,也可以为约75重量%以上。在此公开的技术能够优选以增粘树脂TL的实质上全部(例如约97重量%以上或99重量%以上,也可以为100重量%。)为松香类增粘树脂的方式实施。
另外,作为增粘树脂TL,例如可以包含、也可以不包含软化点小于50℃、更优选为约40℃以下的增粘树脂(典型地为松香类、萜烯类、烃类等的增粘树脂,例如氢化松香甲酯等)。显示出这样的低软化点的增粘树脂可以为在30℃下呈液态的液态增粘树脂。液态增粘树脂可以单独使用一种或者组合使用两种以上。从凝聚力等的观点考虑,液态增粘树脂的含量可以为增粘树脂TL整体的约30重量%以下,为约10重量%以下(例如0重量%~10重量%)是适当的,可以为约2重量%以下(0.5重量%~2重量%),也可以小于1重量%。
相对于100重量份的丙烯酸类聚合物,增粘树脂TL的含量(在包含两种以上的增粘树脂TL的情况下为其合计量)为80重量份以下。通过增粘树脂TL的使用量为上述范围,对LSE面的胶粘力提高,容易保持良好的保持力。从保持力等观点考虑,相对于100重量份的丙烯酸类聚合物,增粘树脂TL的使用量优选为约70重量份以下,更优选为约60重量份以下,进一步优选为约55重量份以下,也可以为约45重量份以下。另外,相对于100重量份的丙烯酸类聚合物,增粘树脂TL的使用量例如可以为约24重量份以上,优选为约30重量份以上(例如大于30重量份),更优选为约35重量份以上,进一步优选为约38重量份以上,还可以为约45重量份以上(例如60重量份以上)。
在一些优选方式中,上述粘合剂层组合含有增粘树脂TL和软化点大于110℃(典型地为大于110℃且小于等于200℃)的增粘树脂TH。通过并用增粘树脂TL和增粘树脂TH,容易实现对LSE面的更高的胶粘力。作为增粘树脂TH,可以单独使用上述例示的增粘树脂中的软化点大于110℃的增粘树脂中一种或者组合使用两种以上。增粘树脂TH优选包含选自松香类增粘树脂中的一种或两种以上。更优选增粘树脂TL和增粘树脂TH均包含松香类增粘树脂。
从提高凝聚力的观点考虑,增粘树脂TH的软化点优选为约115℃以上,更优选为约120℃以上,可以为约130℃以上,也可以为约140℃以上。对增粘树脂TH的软化点的上限没有特别限制,从对被粘物的粘附性的观点考虑,可以优选使用软化点为约200℃以下(更优选为约160℃以下,进一步优选为约145℃以下,例如约130℃以下)的增粘树脂。
需要说明的是,将这里所说的增粘树脂的软化点定义为根据在JIS K5902和JISK2207中规定的软化点试验方法(环球法)测定的值。具体而言,在尽可能低的温度下将试样快速地熔化,将其充满放置在平坦的金属板上的环中,注意不要产生气泡。在冷却后,用稍微加热的小刀从包含环上端的平面切去隆起的部分。接着,在直径为85mm以上且高度为127mm以上的玻璃容器(加热浴)中放入支撑器(环台),注入甘油直到深度达到90mm以上。接着,将钢球(直径9.5mm,重量3.5g)和充满试样的环以相互不接触的方式浸入甘油中,将甘油的温度保持在20℃±5℃下15分钟。接着,在环中的试样表面的中央放置钢球,将其放置在支撑器上的固定位置。接着,将从环的上端到甘油面的距离保持为50mm,放置温度计,使温度计的水银球的中心的位置与环的中心为相同的高度,并对容器进行加热。使用于加热的本生灯的火焰位于容器底部的中心与边缘的中间,使加热均匀。需要说明的是,从加热开始后达到40℃后的浴温上升的比例必须为每分钟5.0±0.5℃。试样逐渐软化,从环上流下来,读取最终与底板接触时的温度,将其作为软化点。软化点的测定同时进行2次以上,采用其平均值。
增粘树脂TL占粘合剂层中所含的增粘树脂的总量的60重量%以上。由此,能够在具有良好的保持力的同时提高对LSE面的胶粘力。在一些优选方式中,增粘树脂包含增粘树脂TL和增粘树脂TH。在该方式中,从更有效地发挥增粘树脂TL的使用效果的观点考虑,增粘树脂TL在粘合剂层中所含的增粘树脂的总量中所占的比例优选为70重量%以上,可以为75重量%以上,也可以为78重量%以上。另外,从更好地表现增粘树脂TH的使用效果的观点考虑,增粘树脂TL在上述增粘树脂的总量中所占的比例优选为95重量%以下,更优选为90重量%以下,进一步优选为85重量%以下,可以为80重量%以下。在其它一些方式中,粘合剂层中所含的增粘树脂实质上仅包含增粘树脂TL。在该方式中,增粘树脂TL在粘合剂层中所含的增粘树脂的总量中所占的比例为99重量%~100重量%的范围。
虽然没有特别限制,但是在一些方式中,增粘树脂可以包含羟值小于70mgKOH/g的增粘树脂。其中,优选羟值小于60mgKOH/g(更优选小于50mgKOH/g,进一步优选小于45mgKOH/g)的增粘树脂。以下,有时将羟值小于70mgKOH/g的增粘树脂称为“低羟值树脂”。根据包含这样的低羟值树脂的增粘树脂,能够优选地实现对LSE被粘物的粘附性优异的粘合剂层。低羟值树脂的羟值的下限为0mgKOH/g以上,可以为约10mgKOH/g以上,也可以为约15mgKOH/g以上。低羟值树脂可以单独使用一种或者组合使用两种以上。作为低羟值树脂,可以单独使用适当地选自上述例示的增粘树脂中的羟值小于70mgKOH/g的树脂中的一种或组合使用两种以上。在一些方式中,低羟值树脂优选包含松香类增粘树脂。低羟值树脂可以单独含有一种松香类增粘树脂,也可以组合含有两种以上的松香类增粘树脂。另外,低羟值树脂可以为上述增粘树脂TL,也可以为增粘树脂TH,增粘树脂TL和增粘树脂TH这两者可以为低羟值树脂。
低羟值树脂优选占粘合剂层中所含的增粘树脂的总量的60重量%以上。由此,能够实现对LSE面的胶粘力提高。在一些优选方式中,从更有效地发挥低羟值树脂的使用效果的观点考虑,低羟值树脂在粘合剂层中所含的增粘树脂的总量中所占的比例优选为70重量%以上,可以为75重量%以上,也可以为78重量%以上。在其它一些方式中,粘合剂层中所含的增粘树脂实质上仅包含低羟值树脂。在该方式中,低羟值树脂在粘合剂层中所含的增粘树脂的总量中所占的比例为99重量%~100重量%的范围。
另外,在在此公开的粘合剂层中,相对于100重量份的丙烯酸类聚合物,作为增粘树脂的羟值为70mgKOH/g以上的增粘树脂(以下,也称为“高羟值树脂”。)的含量优选小于5重量份。通过像这样限制高羟值树脂的使用量,容易得到对LSE面的胶粘力改善效果。在此,相对于100重量份的丙烯酸类聚合物,高羟值树脂的含量小于5重量份以包括粘合剂层不包含高羟值树脂和以相对于100重量份的丙烯酸类聚合物为小于5重量份的比例包含高羟值树脂这两者的含义使用。相对于100重量份的丙烯酸类聚合物,粘合剂层中的高羟值树脂的含量优选小于3重量份,更优选为1重量份以下(例如0重量份~0.1重量份)的范围。
在此,作为上述羟值的值,可以采用通过在JIS K0070:1992中规定的电位滴定法测定的值。具体的测定方法如下所示。
[羟值的测定方法]
1.试剂
(1)作为乙酰化试剂,使用如下得到的乙酰化试剂:取约12.5g(约11.8mL)的乙酸酐,向其中加入吡啶以使总量为50mL并进行充分搅拌。或者,使用如下得到的乙酰化试剂:取约25g(约23.5mL)的乙酸酐、向其中加入吡啶以使总量为100mL并进行充分搅拌。
(2)作为测定试剂,使用0.5摩尔/L氢氧化钾乙醇溶液。
(3)另外,准备甲苯、吡啶、乙醇和蒸馏水。
2.操作
(1)在平底烧瓶中精确称取约2g的试样,加入5mL乙酰化试剂和10mL吡啶,并安装空气冷却管。
(2)将上述烧瓶在100℃的浴中加热70分钟,然后自然冷却,从冷却管的上部加入35mL的作为溶剂的甲苯并进行搅拌,然后加入1mL的蒸馏水并进行搅拌,由此使乙酸酐分解。为了使分解完全,再次在浴中加热10分钟,自然冷却。
(3)用5mL乙醇清洗冷却管,并将其拆下。接着,加入50mL作为溶剂的吡啶并进行搅拌。
(4)使用全量移液管(vollpipette)加入25mL的0.5摩尔/L氢氧化钾乙醇溶液。
(5)用0.5摩尔/L氢氧化钾乙醇溶液进行电位滴定。将所得到的滴定曲线的拐点作为终点。
(6)空白试验在不加入试样的情况下进行上述(1)~(5)。
3.计算
根据下式计算出羟值。
羟值(mgKOH/g)=[(B-C)×f×28.05]/S+D
在此,
B:在空白试验中使用的0.5摩尔/L氢氧化钾乙醇溶液的量(mL),
C:在试样中使用的0.5摩尔/L氢氧化钾乙醇溶液的量(mL),
f:0.5摩尔/L氢氧化钾乙醇溶液的因数,
S:试样的重量(g),
D:酸值,
28.05:氢氧化钾的分子量56.11的1/2。
相对于100重量份的丙烯酸类聚合物,增粘树脂的含量(在包含两种以上的增粘树脂的情况下为其合计量)在40重量份以上且80重量份以下的范围内。通过增粘树脂的使用量在上述范围内,能够提高对LSE面的胶粘力。另外,通过相对于100重量份的丙烯酸类聚合物的增粘树脂的使用量为80重量份以下,容易保持良好的保持力。在一些方式中,相对于100重量份的丙烯酸类聚合物,增粘树脂的使用量例如可以大于40重量份,可以为约42重量份以上,也可以为约45重量份以上,也可以为约48重量份以上,也可以为约50重量份以上(例如60重量份以上)。另外,从保持力等观点考虑,相对于100重量份的丙烯酸类聚合物,增粘树脂的使用量优选为约70重量份以下,更优选为约65重量份以下,进一步优选为约60重量份以下,也可以为约55重量份以下。
在在此公开的技术中,将粘合剂层中的丙烯酸类聚合物和增粘树脂的合计含量适当地设定以发挥由在此公开的技术所带来的效果,不限制于特定的范围。从更好地发挥由在此公开的技术带来的效果的观点考虑,一些优选方式的粘合剂层中所含的丙烯酸类聚合物和增粘树脂的合计量(总量)大于50重量%是适当的,优选为约70重量%以上,更优选为约90重量%以上,进一步优选为约95重量%以上(例如95重量%以上且100重量%以下或者大于等于95重量%且小于100重量%),可以为97重量%以上。
(交联剂)
在在此公开的技术中,在粘合剂层的形成中使用的粘合剂组合物可以根据需要包含交联剂。对交联剂的种类没有特别限制,例如可以列举:异氰酸酯类交联剂、环氧类交联剂、唑啉类交联剂、氮丙啶类交联剂、三聚氰胺类交联剂、过氧化物类交联剂、脲类交联剂、金属醇盐类交联剂、金属螯合物类交联剂、金属盐类交联剂、碳二亚胺类交联剂、肼类交联剂、胺类交联剂、硅烷偶联剂等。交联剂可以单独使用一种或组合使用两种以上。其中,优选异氰酸酯类交联剂、环氧类交联剂、/>唑啉类交联剂、氮丙啶类交联剂、三聚氰胺类交联剂,更优选异氰酸酯类交联剂、环氧类交联剂,特别优选环氧类交联剂。通过适当选择使用交联剂,能够得到粘合剂层的凝聚力而改善对LSE面的胶粘力等。需要说明的是,在此公开的技术中的粘合剂层可以以交联反应后的形态、交联反应前的形态、部分进行了交联反应的形态、它们的中间或复合的形态等含有上述交联剂。上述交联剂典型地主要以交联反应后的形态包含在粘合剂层中。
作为环氧类交联剂,可以没有特别限制地使用在一分子中具有两个以上环氧基的化合物。优选在一分子中具有三个~五个环氧基的环氧类交联剂。环氧类交联剂可以单独使用一种或者组合使用两种以上。
虽然没有特别限制,但是作为环氧类交联剂的具体例子,例如可以列举:Ν,Ν,Ν’,Ν’-四缩水甘油基间苯二甲胺、1,3-双(N,N,-二缩水甘油基氨甲基)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。作为环氧类交联剂的市售品,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“EPICRON CR-5L”、Nagase Chemtex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。
对环氧类交联剂的使用量没有特别限制。相对于100重量份的丙烯酸类聚合物,环氧类交联剂的使用量例如可以为大于0重量份且小于等于约1重量份(典型地为约0.001重量份~约1重量份)。从适当地发挥提高凝聚力的效果的观点考虑,相对于100重量份的丙烯酸类聚合物,环氧类交联剂的使用量为约0.005重量份以上是适当的,优选为约0.01重量份以上,更优选为约0.02重量份以上。另外,从提高对被粘物的粘附性的观点考虑,相对于100重量份的丙烯酸类聚合物,环氧类交联剂的使用量为约0.5重量份以下是适当的,优选为约0.2重量份以下,更优选为约0.1重量份以下,可以为0.07重量份以下,也可以为0.04重量份以下。通过减少环氧类交联剂的使用量,具有提高耐冲击性的倾向。
在一些优选方式中,作为交联剂,可以组合使用环氧类交联剂和交联性官能团的种类与该环氧类交联剂不同的至少一种交联剂。根据在此公开的技术,通过组合使用除环氧类交联剂以外的交联剂(即,交联性反应基团的种类与环氧类交联剂不同的交联剂。以下也称为“非环氧类交联剂”。)和环氧类交联剂,能够适当地兼顾对LSE面的胶粘性和高的保持力。
对能够与环氧类交联剂组合使用的非环氧类交联剂的种类没有特别限制,可以从上述交联剂中适当选择使用。非环氧类交联剂可以单独使用一种或者组合使用两种以上。
在一些优选方式中,可以采用异氰酸酯类交联剂作为非环氧类交联剂。例如,通过并用环氧类交联剂和异氰酸酯类交联剂,能够实现更优异的粘合特性。作为异氰酸酯类交联剂,可以优选使用多官能异氰酸酯(是指每个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物质)。异氰酸酯类交联剂可以单独使用一种或者组合使用两种以上。
作为多官能异氰酸酯的例子,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子,可以列举:1,2-亚乙基二异氰酸酯;1,2-亚丁基二异氰酸酯、1,3-亚丁基二异氰酸酯、1,4-四亚甲基二异氰酸酯等亚丁基二异氰酸酯;1,2-亚己基二异氰酸酯、1,3-亚己基二异氰酸酯、1,4-亚己基二异氰酸酯、1,5-亚己基二异氰酸酯、1,6-亚己基二异氰酸酯、2,5-亚己基二异氰酸酯等亚己基二异氰酸酯;2-甲基-1,5-戊烷二异氰酸酯、3-甲基-1,5-戊烷二异氰酸酯、赖氨酸二异氰酸酯等。
作为脂环族多异氰酸酯类的具体例子,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子,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’-二苯基醚二异氰酸酯、2-硝基二苯基-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、亚萘基1,4-二异氰酸酯、亚萘基1,5-二异氰酸酯、3,3’-二甲氧基二苯基-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,可以例示每个分子平均具有三个以上异氰酸酯基的多官能异氰酸酯。该三官能以上的异氰酸酯可以为二官能或三官能以上的异氰酸酯的多聚体(典型地二聚体或三聚体)、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。例如可以列举:二苯基甲烷二异氰酸酯的二聚体或二苯基甲烷二异氰酸酯的三聚体、六亚甲基二异氰酸酯的异氰脲酸酯体(异氰脲酸酯结构的三聚体加成物)、三羟甲基丙烷与甲苯二异氰酸酯的反应产物、三羟甲基丙烷与六亚甲基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。作为该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“DURANATETPA-100”、东曹公司制造的商品名“Coronate L”、东曹公司的“Coronate HL”、东曹公司的“Coronate HK”、东曹公司的“Coronate HX”、东曹公司的“Coronate 2096”等。
对异氰酸酯类交联剂的使用量没有特别限制。例如,相对于100重量份的丙烯酸类聚合物,可以为约0.1重量份以上。从兼顾凝聚力与粘附性、耐冲击性等的观点考虑,相对于100重量份的丙烯酸类聚合物,异氰酸酯类交联剂的使用量例如可以为0.5重量份以上,1.0重量份以上是适当的,优选为1.5重量份以上。另外,相对于100重量份的丙烯酸类,上述异氰酸酯类交联剂的使用量为10重量份以下是适当的,优选小于5重量份,更优选小于4.0重量份,进一步优选小于3.0重量份(例如2.5重量份以下)。
在此公开的技术优选以并用环氧类交联剂和异氰酸酯类交联剂的方式实施。在该方式中,对环氧类交联剂的含量与异氰酸酯类交联剂的含量的关系没有特别限制。环氧类交联剂的含量例如可以为异氰酸酯类交联剂的含量的约1/10以下。从更适当地兼顾对被粘物、基材的粘附性和凝聚力的观点考虑,环氧类交联剂的含量为异氰酸酯类交联剂的含量的约1/30以下是适当的,优选为约1/50以下(例如1/60以下)。另外,从适当地发挥组合使用环氧类交联剂和异氰酸酯类交联剂所带来的效果的观点考虑,通常,环氧类交联剂的含量为异氰酸酯类交联剂的含量的约1/1000以上、例如约1/500以上是适当的,优选为约1/300以上,更优选为约1/120以上,进一步优选为约1/100以上,特别优选为约1/80以上(例如大于1/70)。
对交联剂的总使用量没有特别限制,例如,相对于100重量份的丙烯酸类聚合物,可以从约0.005重量份以上(例如约0.01重量份以上,典型地为约0.1重量份以上)且约10重量份以下(例如约8重量份以下,优选为约5重量份以下)的范围内选择。
(其它添加剂)
在粘合剂组合物中除了含有上述各成分以外,可以根据需要含有流平剂、交联助剂、增塑剂、软化剂、填充剂、着色剂(颜料、染料等)、防静电剂、防老化剂、紫外线吸收剂、抗氧化剂、光稳定剂等在粘合剂的领域中常用的各种添加剂。另外,粘合剂组合物可以在不损害发明效果的范围内任意地含有除丙烯酸类聚合物以外的聚合物(橡胶类聚合物等)。对于这样的各种添加剂,可以利用常规方法使用以往公知的物质,并非本发明的特征所在,因此省略详细说明。
在此公开的粘合剂层(由粘合剂构成层)可以为由水性粘合剂组合物、溶剂型粘合剂组合物、热熔型粘合剂组合物、活性能量射线固化型粘合剂组合物形成的粘合剂层。水性粘合剂组合物是指在以水作为主要成分的溶剂(水性溶剂)中包含粘合剂(粘合剂层形成成分)的形态的粘合剂组合物,典型地为包含被称为水分散型粘合剂组合物(粘合剂的至少一部分分散在水中的形态的组合物)等。另外,溶剂型粘合剂组合物是指在有机溶剂中包含粘合剂的形态的粘合剂组合物。作为溶剂型粘合剂组合物中所含的有机溶剂,可以没有特别限制地使用作为上述溶液聚合中可使用的有机溶剂(甲苯、乙酸乙酯等)所例示的一种或两种以上。在此公开的技术从粘合特性等观点考虑可以优选以具有由溶剂型粘合剂组合物形成的粘合剂层的方式实施。
在此公开的粘合剂层可以通过以往公知的方法形成。例如,可以采用通过在具有剥离性的表面(剥离面)或非剥离性的表面上施加粘合剂组合物并使其干燥而形成粘合剂层的方法。对于具有基材的构成的粘合片而言,例如,可以采用通过在该基材上直接施加(典型地为涂布)粘合剂组合物并使其干燥而形成粘合剂层的方法(直接法)。另外,也可以采用通过在具有剥离性的表面(剥离面)上施加粘合剂组合物并使其干燥而在该表面上形成粘合剂层,将该粘合剂层转印到基材上的方法(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背面等。需要说明的是,在此公开的粘合剂层典型地为连续地形成,但是并不限于这样的方式,例如也可以为形成为点状、条状等规则或不规则的图案的粘合剂层。
粘合剂组合物的涂布可以使用例如凹版辊涂机、模涂机、棒涂机等以往公知的涂布机进行。或者,也可以通过浸渍、幕帘涂布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。干燥温度例如能够为约40℃~约150℃,通常优选为约60℃~约130℃。使粘合剂组合物干燥后,可以出于粘合剂层内的成分转移的调节、交联反应的进行、可能存在于粘合剂层内的应变的松弛等目的而进一步进行熟化。
对粘合剂层的厚度没有特别限制。从避免粘合片过厚的观点考虑,粘合剂层的厚度通常为约100μm以下是适当的,优选为约70μm以下,更优选为约60μm以下,进一步优选为约50μm以下。粘合剂层的厚度可以为约35μm以下,例如可以为约30μm以下。厚度受到限制的粘合剂层能够很好地满足厚度减薄化、轻量化的要求。另外,通常,当粘合剂层的厚度变小时,存在对被粘物的粘附性容易降低的倾向,但是根据在此公开的技术,通过具有被限制的厚度的粘合剂层的结构,能够实现对LSE面的胶粘力提高。对粘合剂层的厚度的下限没有特别限制,从对被粘物的粘附性的观点考虑,为约3μm以上是有利的,优选为约10μm以上,更优选为约12μm以上(例如大于12μm),进一步优选为约15μm以上,例如可以为约18μm以上。在此公开的粘合片可以为在基材的两个面上具有上述厚度的粘合剂层的粘合片。另外,在基材的各面上分别具有第一粘合剂层和第二粘合剂层的带基材双面粘合片中,第一粘合剂层和第二粘合剂层可以为相同的厚度,也可以为彼此不同的厚度。
<基材>
在此公开的粘合片为单面粘合型或双面粘合型的带基材的粘合片的形态的方式中,作为支撑(背衬)粘合剂层的基材,可以使用树脂膜、纸、布、橡胶片、发泡体片、金属箔、它们的复合体等。作为树脂膜的例子,可以列举:聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、乙烯-丙烯共聚物等聚烯烃制膜;聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)等聚酯膜;氯乙烯树脂膜;乙酸乙烯酯树脂膜;聚酰亚胺树脂膜;聚酰胺树脂膜;含氟树脂膜;玻璃纸(cellophane)等。作为纸的例子,可以列举:日本纸、牛皮纸、玻璃纸、优质纸、合成纸、表面涂层纸等。作为布的例子,可以列举通过各种纤维状物质单独或混纺等而得到的织布、无纺布等。作为上述纤维状物质,可以例示:棉、人造短纤维、马尼拉麻、纸浆、人造丝、乙酸纤维、聚酯纤维、聚乙烯醇纤维、聚酰胺纤维、聚烯烃纤维等。作为橡胶片的例子,可以列举:天然橡胶片、丁基橡胶片等。作为发泡体片的例子,可以列举:发泡聚烯烃片、发泡聚氨酯片、发泡氯丁橡胶片等。作为金属箔的例子,可以列举铝箔、铜箔等。需要说明的是,支撑粘合剂层的基材在粘合片中也被称为基材层。
作为构成带基材的粘合片的基材,可以优选使用含有树脂膜作为基础膜的基材。上述基础膜典型地为可独立地保持形状的(非依赖性的)构件。在此公开的技术中的基材可以实质上由这样的基础膜构成。或者,上述基材可以除了上述基础膜以外还包含辅助性的层。作为上述辅助性的层的例子,可以列举设置在上述基础膜的表面的着色层、反射层、底涂层、防静电层等。
上述树脂膜是以树脂材料作为主要成分(例如,在该树脂膜中含量大于50重量%的成分)的膜。作为树脂膜的例子,可以列举:聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、乙烯-丙烯共聚物等聚烯烃类树脂膜;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)等聚酯类树脂膜;氯乙烯类树脂膜;乙酸乙烯酯类树脂膜;聚酰亚胺类树脂膜;聚酰胺类树脂膜;含氟树脂膜;玻璃纸;等。树脂膜可以为天然橡胶膜、丁基橡胶膜等橡胶类膜。其中,从操作性、加工性的观点考虑,优选聚酯膜,其中特别优选PET膜。
需要说明的是,在本说明书中,“树脂膜”典型地为非多孔的片,是区别于所谓的无纺布、织布的概念(换言之,是排除无纺布、织布的概念)。上述树脂膜可以为无拉伸膜、单轴拉伸膜、双轴拉伸膜中的任一种。另外,这样的树脂膜可以为非发泡。在此,非发泡的树脂膜是指未进行用于形成发泡体的有意的处理的树脂膜。具体而言,非发泡的树脂膜可以为发泡倍率小于1.1倍(例如小于1.05倍,典型地小于1.01倍)的树脂膜。
在上述基材(例如树脂膜)中可以根据需要配合填充剂(无机填充剂、有机填充剂等)、着色剂、分散剂(表面活性剂等)、抗老化剂、抗氧化剂、紫外线吸收剂、防静电剂、润滑剂、增塑剂等各种添加剂。各种添加剂的配合比例可以为约小于30重量%(例如约小于20重量%、典型地约小于10重量%)。
上述基材(例如树脂膜)可以为单层结构,也可以具有二层、三层或三层以上的多层结构。从形状稳定性的观点考虑,基材优选为单层结构。在多层结构的情况下,优选至少一层(优选全部层)为具有上述树脂(例如聚酯类树脂)的连续结构的层。基材(典型地为树脂膜)的制造方法可以适当地采用以往公知的方法,没有特别限制。例如可以适当采用挤出成型、吹胀成型、T模铸造成型、压延辊成型等以往公知的通常的膜成型方法。
对于基材的表面,可以实施电晕放电处理、等离子体处理、紫外线照射处理、酸处理、碱处理、涂布底涂剂等以往公知的表面处理。这样的表面处理可以为用于提高基材与粘合剂层的粘附性、换言之粘合剂层对基材的锚固性的处理。
另外,在此公开的技术以带基材的单面粘合片的形态实施的情况下,可以根据需要对基材的背面实施剥离处理。剥离处理例如可以为将通常的有机硅类、长链烷基类、含氟型等剥离处理剂施加成典型地为约0.01μm~约1μm(例如为0.01μm~0.1μm)的薄膜状的处理。通过实施该剥离处理,可以得到容易进行将粘合片卷绕成卷状的卷绕体的退卷等效果。
在包含基材的方式的粘合片中,对该基材的厚度没有特别限制。从避免粘合片变得过厚的观点考虑,基材的厚度例如可以为约200μm以下,优选为约150μm以下,更优选为约100μm以下。根据粘合片的使用目的、使用方式,基材的厚度可以为约70μm以下,也可以为约50μm以下,也可以为约30μm以下(例如为约25μm以下)。在一些方式中,基材的厚度可以为约20μm以下,也可以为约15μm以下,也可以为约10μm以下(例如为约5μm以下)。通过减小基材的厚度,即使粘合片的总厚度相同,也能够进一步增大粘合剂层的厚度。从提高与被粘物、基材的粘附性的观点考虑是有利的。对基材厚度的下限没有特别限制。从粘合片的可处理性(可操作性)、加工性等的观点考虑,基材的厚度通常为约0.5μm以上(例如为1μm以上),优选为约2μm以上,例如为约6μm以上。在一些方式中,基材的厚度可以为约15μm以上,也可以为约25μm以上。
<剥离衬垫>
在此公开的技术中,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,没有特别限制,例如可以使用在树脂膜、纸等衬垫基材的表面具有剥离处理层的剥离衬垫;包含含氟聚合物(聚四氟乙烯等)的剥离衬垫等。上述剥离处理层例如可以为通过有机硅类、长链烷基类、含氟型、硫化钼等剥离处理剂对上述衬垫基材进行表面处理而形成的。
<粘合片的总厚度>
对在此公开的粘合片(包含粘合剂层,还可以包含基材层,但是不包含剥离衬垫。)的总厚度没有特别限制。粘合片的总厚度例如可以为约300μm以下,从薄型化的观点考虑,约200μm以下是适当的,也可以为约150μm以下(例如为约100μm以下)。在一些优选方式中,粘合片的厚度可以为约50μm以下,例如可以为约35μm以下,也可以小于30μm。对粘合片的厚度的下限没有特别限制,例如为约3μm以上是适当的,优选为约10μm以上,更优选为约15μm以上,可以为约50μm以上,也可以为约100μm以上。具有规定值以上的厚度的粘合片容易得到对被粘物的粘附性、耐冲击性,另外,具有可操作性也优异的倾向。需要说明的是,在无基材的粘合片中,粘合剂层的厚度为粘合片的总厚度。
<粘合片的特性>
在此公开的粘合片的对聚丙烯的180度剥离强度(对PP的粘合力)优选为约12N/20mm以上。显示出这样的对PP的粘合力的粘合片与LSE被粘物良好地胶粘,能够发挥对上述被粘物的高胶粘可靠性。上述对PP的粘合力更优选为约12.5N/20mm以上,进一步优选为约13.5N/20mm以上,特别优选为14.5/20mm以上(例如为约15.0N/20mm以上)。对上述对PP的粘合力的上限没有特别限制,但是从兼顾保持力等其它的粘合特性的观点考虑,对PP的粘合力通常例如为约30N/20mm以下,可以为约25N/20mm以下。使用PP作为被粘物,在23℃、50%RH的测定环境下,在拉伸速度为300mm/分钟、剥离角度为180度的条件下测定上述对PP的粘合力。更具体而言,通过在后述的实施例中记载的方法进行测定。
在此公开的粘合片的对聚乙烯的180度剥离强度(对PE的粘合力)优选为约6N/20mm以上。显示出这样的对PE的粘合力的粘合片与LSE被粘物良好地胶粘,能够发挥对上述被粘物的高胶粘可靠性。上述对PE的粘合力更优选为约7.0N/20mm以上,进一步优选为约8.0N/20mm以上,特别优选为9.0/20mm以上(例如为约10.0N/20mm以上,进一步为12N/20mm以上)。对上述对PE的粘合力的上限没有特别限制,但是从兼顾保持力等其它的粘合特性的观点考虑,通常例如为约30N/20mm以下,也可以为20N/20mm以下。使用PE作为被粘物,在23℃、50%RH的测定环境下,在拉伸速度为300mm/分钟、剥离角度为180度的条件下测定上述对PE的粘合力。更具体而言,通过在后述的实施例中记载的方法进行测定。
如上所述,在此公开的粘合片可以为对PP和PE显示出规定值以上的粘合力的粘合片。显示出上述对PP的粘合力和对PE的粘合力的粘合片由于可以对由各种LSE材料构成的被粘物表面(LSE面)具有稳定且充分的胶粘可靠性,因此其利用范围广,是有用的。
虽然没有特别限制,但是在此公开的粘合片的对不锈钢板的180度剥离强度(对SUS的粘合力)优选为约12N/20mm以上。显示出这样的对SUS的粘合力的粘合片能够对除LSE被粘物以外的各种被粘物(例如金属制构件等被粘物)发挥高的胶粘可靠性。上述对SUS的粘合力更优选为约13.0N/20mm以上,进一步优选为约14.0N/20mm以上,特别优选为15.0N/20mm以上。对上述对SUS的粘合力的上限没有特别限制,但是从兼顾保持力等其它的粘合特性的观点考虑,通常例如为约50N/20mm以下,也可以为30N/20mm以下。使用SUS板作为被粘物,在23℃、50%RH的测定环境下,在拉伸速度为300mm/分钟、剥离角度为180度的条件下测定上述对SUS的粘合力。更具体而言,通过在后述的实施例中记载的方法进行测定。
在通过在后述的实施例记载的方法实施的保持力试验中,在此公开的粘合片的从保持力试验开始起1小时后的从被粘物的偏移距离可以为1.0mm以下。这样的粘合片具有高的凝聚力且具有良好的保持力。上述保持力试验中的上述偏移距离优选为0.5mm以下,更优选为0.3mm以下,进一步优选为0.2mm以下,特别优选为0.1mm以下(0mm~0.1mm)。
<用途>
在此公开的粘合片具有良好的保持力,并且对LSE面显示出改善的胶粘性,因此适合于具有LSE面的构件等的胶粘固定。例如,适合于胶粘对象的构成构件具有LSE面且要求长期胶粘可靠性的用途。作为这样的构成LSE面的材料,一般可以列举作为表面自由能低的材料已知的聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)等聚烯烃树脂;含氟型聚合物(聚四氟乙烯等)、聚苯乙烯、聚甲醛、聚乙酸乙烯酯等。其中,在具有由包含PE、PP等聚烯烃、含氟型聚合物的材料构成的表面的被粘物的胶粘固定中优选使用在此公开的粘合片。在在此公开的粘合片以双面粘合片的形态使用的情况下,优选粘贴粘合片的各胶粘面的被粘物中的至少一者(例如两者)的被粘物的表面由上述材料构成。在此公开的粘合片不仅能够对LSE材料具有充分的胶粘力,而且能够对各种材料具有充分的胶粘力,因此例如能够优选地用于将上述具有LSE面的构件(LSE被粘物)粘贴在金属构件、PET等聚酯树脂制构件上的用途。
作为在此公开的粘合片的优选的应用对象,适合于家电产品、办公自动化设备、便携式电子设备等电子设备中的构件的固定。构成上述电子设备的构件可以使用PE或PP、含氟树脂等表面自由能低的材料,因此应用在此公开的粘合片,实现对LSE面的胶粘可靠性优异的胶粘固定是有意义的。作为上述电子设备的例子,可以列举各种家电产品、个人电脑(台式、笔记本式、平板式等)等。上述便携式电子设备的非限制性的例子包含: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(例如手表那样的戴在手腕上的手腕穿戴型、用夹子、带子等戴在身体的一部分上的模块化型、包括眼镜型(单眼型、双眼型。也包括头盔型。)的眼睛佩戴(eyewear)型、以例如饰品的形态佩戴在衬衫、袜子、帽子等上的衣服型、耳机那样的佩戴在耳朵上的耳朵穿戴型等)、数码照像机、数码摄像机、音响设备(便携音乐播放器、录音笔等)、计算器(台式计算器等)、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。需要说明的是,在本说明书中“便携”解释为仅仅可以携带是不充分的,其实质具有个人(标准成人)可相对容易地搬动的水平的便携性。
在本说明书中公开的事项包括以下内容。
[1]一种电子设备,其中,
在构成所述电子设备的构件上与粘合片接合,
所述粘合片具有粘合剂层,
所述粘合剂层包含丙烯酸类聚合物和增粘树脂,
在所述丙烯酸类聚合物中,在酯末端具有碳原子数为6以上的烷基的(甲基)丙烯酸烷基酯以15重量%以上的比例聚合,
在所述丙烯酸类聚合物中,未共聚含羧基单体,或者该含羧基单体的共聚比例小于10重量%,
相对于100重量份的所述丙烯酸类聚合物,所述粘合剂层中的所述增粘树脂的含量为40重量份以上且80重量份以下。
所述粘合剂层包含软化点为110℃以下的增粘树脂TL作为所述增粘树脂,
所述增粘树脂TL占所述粘合剂层中所含的所述增粘树脂的总量的60重量%以上。
[2]如上述[1]所述的电子设备,其中,所述构件的表面由聚烯烃树脂或含氟树脂构成。
[3]如上述[1]或[2]所述的电子设备,其中,所述电子设备为家电产品。
[4]如上述[1]或[2]所述的电子设备,其中,所述电子设备为便携式电子设备。
[5]如上述[1]~[4]中任一项所述的电子设备,其中,所述粘合剂层包含松香类增粘树脂作为所述增粘树脂。
[6]如上述[1]~[5]中任一项所述的电子设备,其中,所述粘合剂层不包含萜烯酚树脂,或者以相对于100重量份的所述丙烯酸类聚合物为小于5重量份的比例包含该萜烯酚树脂。
[7]如上述[1]~[6]中任一项所述的电子设备,其中,用于形成所述粘合剂层的粘合剂组合物包含环氧类交联剂。
[8]如上述[1]~[7]中任一项所述的电子设备,其中,用于形成所述粘合剂层的粘合剂组合物包含异氰酸酯类交联剂和环氧类交联剂。
[9]如上述[1]~[8]中任一项所述的电子设备,其中,所述粘合片为仅包含所述粘合剂层的无基材双面粘合片。
[10]如上述[1]~[8]中任一项所述的电子设备,其中,所述粘合片具有基材和设置在该基材的至少一个表面上的所述粘合剂层。
[11]一种粘合片,所述粘合片具有粘合剂层,
所述粘合剂层包含丙烯酸类聚合物和增粘树脂,
在所述丙烯酸类聚合物中,在酯末端具有碳原子数为6以上的烷基的(甲基)丙烯酸烷基酯以15重量%以上的比例聚合,
在所述丙烯酸类聚合物中,未共聚含羧基单体,或者该含羧基单体的共聚比例小于10重量%,
相对于100重量份的所述丙烯酸类聚合物,所述粘合剂层中的所述增粘树脂的含量为40重量份以上且80重量份以下,
所述粘合剂层包含软化点为110℃以下的增粘树脂TL作为所述增粘树脂,
所述增粘树脂TL占所述粘合剂层中所含的所述增粘树脂的总量的60重量%以上。
[12]如上述[11]所述的粘合片,其中,所述粘合剂层包含松香类增粘树脂作为所述增粘树脂。
[13]如上述[11]或[12]所述的粘合片,其中,所述粘合剂层不包含萜烯酚树脂或者以相对于100重量份的所述丙烯酸类聚合物为小于5重量份的比例包含该萜烯酚树脂。
[14]如上述[11]~[13]中任一项所述的粘合片,其中,用于形成所述粘合剂层的粘合剂组合物包含环氧类交联剂。
[15]如上述[11]~[14]中任一项所述的粘合片,其中,用于形成所述粘合剂层的粘合剂组合物包含异氰酸酯类交联剂和环氧类交联剂。
[16]如上述[11]~[15]中任一项所述的粘合片,其中,所述粘合片为仅包含所述粘合剂层的无基材双面粘合片。
[17]如上述[11]~[15]中任一项所述的粘合片,其中,所述粘合片具有基材和设置在该基材的至少一个表面上的所述粘合剂层。
[18]如上述[11]~[17]中任一项所述的粘合片,其中,所述粘合片用于电子设备中的构件的固定。
[19]一种电子设备,其中,所述电子设备包含上述[11]~[17]中任一项所述的粘合片。
实施例
以下,对本发明的一些实施例进行说明,但并不旨在将本发明限制为这些实施例所示的内容。需要说明的是,只要没有特别说明,在以下说明中,“份”和“%”为重量基准。
<评价方法>
[对SUS的粘合力]
在23℃、50%RH的测定环境下,在粘合片(双面粘合片)的一个粘合面上粘贴厚度为50μm的PET膜并进行背衬,切割成宽度为20mm、长度为100mm的尺寸,由此制作测定样品。在23℃、50%RH的环境下,使2kg的辊往复2.5次,使上述测定样品的另一个粘合面压接于利用乙酸乙酯清洗而得到的不锈钢板(SUS304BA板)的表面上。将其在相同环境下放置30分钟,然后使用万能拉伸压缩试验机,根据JIS Z 0237:2000,在拉伸速度为300mm/分钟、剥离角度为180度的条件下,测定剥离强度(对SUS的粘合力)[N/20mm]。
[对PP的粘合力]
在23℃、50%RH的测定环境下,在粘合片(双面粘合片)的一个粘合面上粘贴厚度50μm的PET膜并进行背衬,切割成宽度20mm、长度100mm的尺寸,由此制作测定样品。在23℃、50%RH的环境下,使2kg的辊往复2.5次,使上述测定样品的另一个粘合面压接于利用乙醇清洗而得到的聚丙烯板(PP板)的表面上。将其在相同环境下放置30分钟,然后使用万能拉伸压缩试验机,根据JIS Z 0237:2000,在拉伸速度为300mm/分钟、剥离角度为180度的条件下,测定剥离强度(对PP的粘合力)[N/20mm]。作为PP板,例如可以使用昭和电工材料公司制造的产品名称“Kobe Poly Sheet PP-N-AN”(厚度2mm)。
[对PE的粘合力]
在23℃、50%RH的测定环境下,在粘合片(双面粘合片)的一个粘合面上粘贴厚度50μm的PET膜并进行背衬,切割成宽度20mm、长度100mm的尺寸,由此制作测定样品。在23℃、50%RH的环境下,使2kg的辊往复2.5次,将上述测定样品的另一个粘合面压接于利用乙醇清洗而得到的聚乙烯板(PE板)的表面上。将其在相同环境下放置30分钟,然后使用万能拉伸压缩试验机,根据JIS Z 0237:2000,在拉伸速度为300mm/分钟、剥离角度为180度的条件下,测定剥离强度(对PE的粘合力)[N/20mm]。作为PE板,例如可以使用昭和电工材料公司制造的产品名称“Kobe Poly Sheet EL-N-AN”(厚度2mm)。
在上述各剥离强度的测定中,作为万能拉伸压缩试验机,可以使用Minebea公司制造的“拉伸压缩试验机,TG-1kN”或其等价品。需要说明的是,在对单面粘合片实施上述剥离强度测定的情况下,不需要PET膜的背衬。在基材厚度薄的情况下(例如在基材厚度为25μm以下的情况下),可以进行PET膜的背衬。
如果对PP的粘合力为12N/20mm以上,对PE的粘合力为6N/20mm以上,则判断为对LSE面具有高胶粘力。
[保持力]
在23℃、50%RH的环境下,在粘合片(双面粘合片)的一个粘合面上粘贴厚度50μm的PET膜并进行背衬,切割成宽度为10mm长,由此制作测定样品。以宽度为10mm、长度为20mm的粘贴面积,使2kg的辊往复1次,使该测定样品的另一个粘合面压接于作为被粘物的电木板(酚醛树脂板)上。将以这样的方式粘贴在被粘物上的样品在相同环境下放置30分钟,然后以样品的长度方向为铅垂方向的方式使被粘物下垂,对该样品的自由端施加500g的载荷,根据JIS Z 0237,在施加了该载荷的状态下,在60℃的环境下放置1小时。在经过1小时后,测定各样品的上端从最初的粘贴位置的偏移距离[mm](1小时后的偏移距离)。对于测定,对各粘合片使用3个样品进行(即N=3),求出它们的算术平均值。如果上述偏移距离为1.0mm以下,则判定为具有良好的保持力。
<实施例1>
(丙烯酸类聚合物的合成)
在具有搅拌器、温度计、氮气导入管、回流冷凝器和滴液漏斗的反应容器中装入95份的作为单体成分的丙烯酸2-乙基己酯(2EHA)和5份的丙烯酸(AA)和作为聚合溶剂的乙酸乙酯,在引入氮气的同时搅拌2小时。以这样的方式除去聚合体系内的氧气,然后加入0.3份的作为聚合引发剂的过氧化苯甲酰(BPO),在60℃~70℃下进行8小时溶液聚合,从而得到了丙烯酸类聚合物A1的溶液。
(粘合剂组合物的制备)
将100份的丙烯酸类聚合物A1、40份的增粘树脂B1(产品名称“Haritak SE10”,哈利玛化成公司制造,氢化松香甘油酯,软化点75℃~85℃,羟值25mgKOH/g~40mgKOH/g)、2份的异氰酸酯类交联剂(商品名“Coronate L”,三羟甲基丙烷/甲苯二异氰酸酯三聚体加成物的75%乙酸乙酯溶液,东曹公司制造)和0.01份的环氧类交联剂(商品名“TETRAD-C”,三菱瓦斯化学公司制造,1,3-双(N,N,-二缩水甘油基氨基甲基)环己烷并进行搅拌混合,从而制备了本例的粘合剂组合物。
(粘合片的制作)
将所得到的粘合剂组合物涂布在厚度为38μm的聚酯制剥离膜(商品名“DiafoilMRF”,三菱聚酯公司制造)的剥离面上,在120℃下干燥2分钟,从而形成了厚度为20μm的粘合剂层。将厚度为25μm的聚酯制剥离膜(商品名“Diafoil MRF”,三菱聚酯公司制造)的剥离面贴合在该粘合剂层上,然后在50℃下进行24小时的熟化。以这样的方式,得到了两个面由上述2片聚酯制剥离膜保护的厚度为20μm的无基材双面粘合片。
<实施例2~3>
相对于100份的丙烯酸类聚合物,将环氧类交联剂的使用量变更为0.03份(实施例2)或0.05份(实施例3)。此外,与实施例1同样地制备了各例的粘合剂组合物,使用该粘合剂组合物制作了各例的无基材双面粘合片。
<实施例4>
作为增粘树脂,相对于100份的丙烯酸类聚合物,使用30份的增粘树脂B1和10份的增粘树脂B2(荒川化学工业公司制造的聚合松香酯,商品名“Pensel D-125”,软化点120℃~130℃)。除此之外,与实施例2同样地制备了本例的粘合剂组合物,使用该粘合剂组合物制作了本例的无基材双面粘合片。
<实施例5>
将增粘树脂B1相对于100份的丙烯酸类聚合物的使用量变更为50份。除此之外,与实施例2同样地制备了本例的粘合剂组合物,使用该粘合剂组合物制作了本例的无基材双面粘合片。
<实施例6>
作为增粘树脂,相对于100份的丙烯酸类聚合物,使用40份的增粘树脂B1和10份的增粘树脂B2。除此之外,与实施例4同样地制备了本例的粘合剂组合物,使用该粘合剂组合物制作了本例的无基材双面粘合片。
<实施例7>
将增粘树脂B1相对于100份的丙烯酸类聚合物的使用量变更为75份。除此之外,与实施例2同样地制备了本例的粘合剂组合物,使用该粘合剂组合物制作了本例的无基材双面粘合片。
<实施例8>
将单体组成变更为25份的2EHA、70份的丙烯酸正丁酯(BA)和5份的AA,除此之外,与实施例1同样地得到了丙烯酸类聚合物A2的溶液。另外,搅拌混合100份的丙烯酸类聚合物A2、40份的增粘树脂B1、10份的增粘树脂B2、2份的异氰酸酯类交联剂(商品名“CoronateL”,东曹公司制造)、0.05份的环氧类交联剂(商品名“TETRAD-C”,三菱瓦斯化学公司制造),从而制备了本例的粘合剂组合物。除了使用所得到的粘合剂组合物以外,与实施例1同样地制作了本例的无基材双面粘合片。
<实施例9>
将单体组成变更为42份的2EHA、43份的BA和5份的AA,除此之外,与实施例1同样地得到了丙烯酸类聚合物A3的溶液。除了使用所得到的丙烯酸类聚合物A3以外,与实施例8同样地制备了本例的粘合剂组合物,并使用该粘合剂组合物制作了本例的无基材双面粘合片。
<实施例10>
作为增粘树脂,相对于100份的丙烯酸类聚合物,使用40份的增粘树脂B3(产品名称“Super Ester A-100”,荒川化学工业公司制造的松香酯,软化点95℃~105℃)。除此之外,与实施例2同样地制备了本例的粘合剂组合物,并使用该粘合剂组合物制作了本例的无基材双面粘合片。
<比较例1~3>
如表2所示变更增粘树脂B1的使用量。除此之外,与实施例2同样地制备了各例的粘合剂组合物,并使用该粘合剂组合物制作了各例的无基材双面粘合片。
<比较例4~8>
如表2所示变更增粘树脂的种类和使用量,除此之外,与实施例2同样地制备了各例的粘合剂组合物,使用该粘合剂组合物制作了各例的无基材双面粘合片。在表2中,增粘树脂B4为产品名称“Super Ester A-125”(荒川化学工业公司制造的松香酯,软化点120℃~130℃)。
<比较例9>
在具有搅拌器、温度计、氮气导入管、回流冷凝器和滴液漏斗的反应容器中装入90份的作为单体成分的2EHA、10份的AA和作为聚合溶剂的乙酸乙酯,在导入氮气的同时搅拌2小时。在以这样的方式除去聚合体系内的氧气后,加入0.6份的作为聚合引发剂的过氧化苯甲酰(BPO),在50℃下进行6小时溶液聚合,接着在70℃下进行3小时溶液聚合,从而得到了丙烯酸类聚合物A4的溶液。除了使用所得到的丙烯酸类聚合物A4以外,与实施例6同样地制备了本例的粘合剂组合物,并使用该粘合剂组合物制作了本例的无基材双面粘合片。
<比较例10>
在具有搅拌器、温度计、氮气导入管、回流冷凝器和滴液漏斗的反应容器中装入95份的作为单体成分的BA、5份的AA和作为聚合溶剂的乙酸乙酯,在导入氮气的同时搅拌2小时。在以这样的方式除去聚合体系内的氧气后,加入0.2份作为聚合引发剂的2,2’-偶氮二异丁腈(AIBN),在60℃下进行8小时溶液聚合,从而得到了丙烯酸类聚合物A5的溶液。除了使用所得到的丙烯酸类聚合物A5以外,与实施例6同样地制备了本例的粘合剂组合物,并使用该粘合剂组合物制作了本例的无基材双面粘合片。
<比较例11>
如表2所示变更单体组成,除此之外,与比较例10同样地得到丙烯酸类聚合物A6的溶液。除了使用所得到的丙烯酸类聚合物A6以外,与实施例6同样地制备了本例的粘合剂组合物,并使用该粘合剂组合物制作了本例的无基材双面粘合片。
对各例的粘合片实施对SUS的粘合力[N/20mm]、对PP的粘合力[N/20mm]、对PE的粘合力[N/20mm]和保持力[mm]的评价。将所得到的结果与粘合片的概略一起示于表1和表2中。
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如表1所示,实施例1~10的粘合剂的对PP的粘合力为12N/20mm以上,对PE的粘合力为6N/20mm以上,保持力试验的偏移距离为1.0mm以下,对LSE面显示出高胶粘力,并且具有良好的保持力。另一方面,与增粘树脂的使用量为40份、50份、75份的实施例1~3(特别是实施例2)、实施例5、7相比,相对于100份的丙烯酸类聚合物,增粘树脂的使用量小于40重量份的比较例1、2中的对PP的粘合力的值低,对PE的粘合力也具有降低的倾向。增粘树脂的使用量为100份的比较例3、4的对PP的粘合力的降低显著,保持力也差。由这些结果可知,为了得到对各种LSE面的高胶粘力,相对于100份的丙烯酸类聚合物,使用40份~80份的增粘树脂是重要的。
另外,软化点为110℃以下的增粘树脂TL的使用比例小于60%的比较例5~7与上述增粘树脂TL的使用比例为60%以上的实施例4、6相比为对PP的粘合力低的结果。认为通过使用足够量的显示出低软化点的增粘树脂TL,能够得到对各种LSE面(特别是PP)的高粘附性。在变更了增粘树脂种类的比较例8中,由与实施例10的对比可知,当软化点为110℃以下的增粘树脂TL的使用量少时,难以得到对PP的粘合力。
另外,在使用共聚了10重量%的丙烯酸的丙烯酸类聚合物的比较例9中,结果为对PP的粘合力、对PE的粘合力均低。认为这是由于存在相当量的丙烯酸等的羧基,因此对LSE面的润湿性降低,未发挥由增粘树脂带来的粘附性。
另外,在使用了在酯末端具有碳原子数为6以上的烷基的(甲基)丙烯酸烷基酯的使用比率小于15%的丙烯酸类聚合物的比较例10、11中,与实施例8、9相比,具有对全部被粘物的粘合力均降低的倾向。由实施例8、9、比较例10、11的结果可以认为,通过在酯末端具有碳原子数为6以上的烷基的(甲基)丙烯酸烷基酯的聚合比率为15%以上,改善了与增粘树脂的相容性,有效地发挥了含有增粘树脂的效果,提高了胶粘力。另外,与比较例10、11相比,实施例8、9的对LSE面的胶粘性改善效果大,因此认为通过使用在酯末端具有碳原子数为6以上的烷基的(甲基)丙烯酸烷基酯的聚合比率为15%以上的丙烯酸类聚合物,对LSE面的润湿性也得到改善。
由上述可知,根据包含如下粘合剂的粘合片,能够在具有良好的保持力的同时提高对低表面自由能面的胶粘力,所述粘合剂使用在酯末端具有碳原子数为6以上的烷基的(甲基)丙烯酸烷基酯以15重量%以上的比例聚合并且未共聚含羧基单体或者该含羧基单体的共聚比例小于10重量%的丙烯酸类聚合物,以相对于100份的丙烯酸类聚合物为40份~80份的比例使用增粘树脂,包含软化点为110℃以下的增粘树脂TL,所述增粘树脂TL的含有比例为增粘树脂的总量的60重量%以上。
以上,对本发明的具体例子进行了详细说明,但它们仅仅是例示,不限制权利要求书。权利要求书记载的技术包括对以上例示的具体例子进行各种变形、变更而得到的内容。
标号说明
1、2、3 粘合片
10 支撑基材
10A 第一面
10B 第二面(背面)
21 粘合剂层(第一粘合剂层)
21A 粘合面(第一粘合面)
21B 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
Claims (9)
1.一种粘合片,所述粘合片具有粘合剂层,其中,
所述粘合剂层包含丙烯酸类聚合物和增粘树脂,
在所述丙烯酸类聚合物中,在酯末端具有碳原子数为6以上的烷基的(甲基)丙烯酸烷基酯以15重量%以上的比例聚合,
在所述丙烯酸类聚合物中,未共聚含羧基单体,或者该含羧基单体的共聚比例小于10重量%,
相对于100重量份的所述丙烯酸类聚合物,所述粘合剂层中的所述增粘树脂的含量为40重量份以上且80重量份以下,
所述粘合剂层包含软化点为110℃以下的增粘树脂TL作为所述增粘树脂,
所述增粘树脂TL占所述粘合剂层中所含的所述增粘树脂的总量的60重量%以上。
2.如权利要求1所述的粘合片,其中,所述粘合剂层包含松香类增粘树脂作为所述增粘树脂。
3.如权利要求1或2所述的粘合片,其中,所述粘合剂层不包含萜烯酚树脂或者以相对于100重量份的所述丙烯酸类聚合物为小于5重量份的比例包含该萜烯酚树脂。
4.如权利要求1~3中任一项所述的粘合片,其中,用于形成所述粘合剂层的粘合剂组合物包含环氧类交联剂。
5.如权利要求1~4中任一项所述的粘合片,其中,用于形成所述粘合剂层的粘合剂组合物包含异氰酸酯类交联剂和环氧类交联剂。
6.如权利要求1~5中任一项所述的粘合片,其中,所述粘合片为仅包含所述粘合剂层的无基材双面粘合片。
7.如权利要求1~5中任一项所述的粘合片,其中,所述粘合片具有基材和设置在该基材的至少一个表面上的所述粘合剂层。
8.如权利要求1~7中任一项所述的粘合片,其中,所述粘合片用于电子设备中的构件的固定。
9.一种电子设备,其中,所述电子设备包含权利要求1~7中任一项所述的粘合片。
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