CN117083356A - 表面保护片材及处理方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种表面保护片材,其即使在包括以贴附于保护对象物的状态在液体中对该保护对象物进行处理的工序的工艺中使用的情况下,也不易在该工艺中的振动等外力的作用下产生从端部的剥落,并且在剥离时能实现保护对象物不发生破损或变形的剥离。所提供的表面保护片材在25℃时的弯曲刚度值在1.0×10‑6~1.0×10‑2Pa·m3的范围内。另外,上述表面保护片材的水剥离力FW0为1.0N/20mm以下。
Description
技术领域
本发明涉及表面保护片材及处理方法。
本申请主张基于2021年3月25日提出申请的日本专利申请2021-52064号及2021年9月16日提出申请的日本专利申请2021-151206号的优先权,这些申请的全部内容作为参考并入本说明书中。
背景技术
在对各种物品进行加工或搬运时,出于防止其表面的损伤(伤痕、污染、腐蚀等)的目的,在该表面上粘接保护片材(粘合片材)来进行保护的技术是已知的。例如,在针对玻璃、半导体晶片、金属板等而使用药液(蚀刻液)进行化学处理、或者实施切断、研磨等物理处理等的各种处理中,通过将表面保护片材贴附于保护对象物的非处理面,从而使得该非处理面被保护。作为关于药液处理用的保护片材的现有技术文献,可举出专利文献1。需要说明的是,专利文献2是关于水剥离性粘合片材的现有技术文献。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本专利申请公开2015-193688号公报
专利文献2:日本专利申请公开2020-23656号公报
发明内容
发明所要解决的课题
表面保护片材在达成保护目的后,于适当的时机从被粘物(保护对象物)被除去。因此,对于表面保护片材,要求具有在药液处理时等保护期间内对保护对象物的保护所需的粘接性、和从保护对象物剥离除去时的易剥离性。若相对于保护对象物的剥离力大,则例如在保护对象物的厚度薄的情况下,在将表面保护片材从保护对象物剥离除去时,由于其剥离力而有该保护对象物破损或者变形的担忧。
近年来,智能手机、平板型个人电脑、各种可穿戴设备等电子设备类(例如便携电子设备类)的小型化、薄型化正在发展,与之相伴,这些电子设备中使用的半导体构件、玻璃等光学构件也存在薄型化的倾向。因此,对于用于保护上述构件的表面保护片材而言,也需要具有在将表面保护片材从厚度薄的保护对象物剥离除去时不发生该保护对象物的破损、变形的易剥离性。
例如,用作上述光学构件的玻璃面板可通过使用了氢氟酸等药液的玻璃减薄处理而被薄化。在上述玻璃减薄处理中,表面保护片材可用于玻璃非处理面的保护。该用途中所使用的表面保护片材在该处理后从玻璃面板剥离除去时,由于处理中的剥离力上升、剥离方式等原因而有该经薄化的玻璃破裂的情况,因此,存在成品率降低等问题。尤其是对于可折叠显示器、可卷绕显示器中使用的视窗玻璃、覆盖玻璃而言,为了赋予弯曲性,将其薄化至100μm左右或其以下的薄度。因此,表面保护片材剥离时的破损的风险更大。若将表面保护片材的剥离强度设定在低水平,则在剥离时施加于被粘物的负荷降低,能够减少破损、变形的风险,但与保护对象物的密合性(粘接性)降低,药液渗入至保护区域中,或者在严重的情况下,在保护期间内从被粘物产生翘起、剥落等,有无法达成保护目的的担忧。对于薄玻璃等厚度薄的脆性材料而言,更难以同时实现保护所需的粘接性、和被粘物不破损的易剥离性。
另外,作为使用了上述表面保护片材的表面保护的一个方式,可举出下述方式:在一个或多个处理对象物(例如玻璃板)的一面贴合有一张表面保护片材的状态下,使用例如辊等输送手段,将多个处理对象物(保护对象物)连续地或者分别独立地输送至药液槽内、清洗槽内等水中,实施目标处理。在该输送时、输送后的工艺(包括载置、向装置中的设置等)中,有时不可避免地或者非有意地对处理对象物施加冲击、振动、变形等外力,该外力成为剥离负荷,担心表面保护片材会从处理对象物剥落。另外,在对半导体晶片等处理对象物实施切断、研磨等物理处理的方式中,该物理处理中的外力也成为剥离负荷,担心产生表面保护片材的端部剥落。在产生了这样的端部剥落的情况下,药液等会渗入至保护区域等,有不能达成保护目的的担忧。
本发明是鉴于上述情况而创造出的,其目的在于提供一种表面保护片材,其即使在包括以贴附于保护对象物的状态在例如液体中等的条件下对该保护对象物进行处理的工序的工艺中使用的情况下,也不易在该工艺中的振动、物理处理等外力的作用下产生从端部的剥落,并且在剥离时能实现保护对象物不发生破损或变形的剥离。相关的其他目的在于提供使用了上述表面保护片材的处理方法。
用于解决课题的手段
由本说明书提供的一个方式涉及的表面保护片材在25℃时的弯曲刚度值在1.0×10-6~1.0×10-2Pa·m3的范围内。另外,上述表面保护片材的水剥离力FW0为1.0N/20mm以下,所述水剥离力FW0是在具有水接触角为20度以下的表面的碱性玻璃的该表面上贴合表面保护片材的粘接面,在23℃、50%RH的环境下保持1小时后,向该碱性玻璃与该粘接面之间供给20μL的蒸馏水,使该蒸馏水进入至该碱性玻璃与该粘接面的界面的一端后,在温度23℃、剥离角度180度及速度300mm/分钟的条件下测定的水剥离力。
本申请的发明人进行了能利用水等水性液体而容易地剥离、并且接合时的耐水可靠性得到改善的粘合片材(水剥离性粘合片材)的研究开发。根据该水剥离性粘合片材,通过利用了水等水性液体的水剥离,能够以不对作为剥离对象物的被粘物造成损伤的方式或者物理负荷少的方式将粘合片材从被粘物除去。此处所公开的技术中,利用上述的水剥离。具体而言,上述表面保护片材由于水剥离力FW0为1.0N/20mm以下,因此在剥离时能够实现被粘物(保护对象物)不发生破损或变形的剥离(水剥离)。另外,上述表面保护片材由于在25℃时的弯曲刚度值在1.0×10-6~1.0×10-2Pa·m3的范围内,因此即使在以将上述表面保护片材贴附于保护对象物的状态在药液、水等液体中对该保护对象物进行处理的工艺中施加了振动等外力的情况下,上述表面保护片材也不易在该外力的作用下产生从端部的剥落。
另外,由本说明书提供的另一个方式涉及的表面保护片材的水剥离力FW0为1.0N/20mm以下,所述水剥离力FW0是在具有水接触角为20度以下的表面的碱性玻璃的该表面上贴合表面保护片材的粘接面,在23℃、50%RH的环境下保持1小时后,向该碱性玻璃与该粘接面之间供给20μL的蒸馏水,使该蒸馏水进入至该碱性玻璃与该粘接面的界面的一端后,在温度23℃、剥离角度180度及速度300mm/分钟的条件下测定的水剥离力。另外,上述表面保护片材的起始剥离力为0.5N/10mm以上,所述起始剥离力是在具有水接触角为20度以下的表面的碱性玻璃的该表面上贴合表面保护片材的粘接面,在23℃、50%RH的环境下保持24小时后,向该碱性玻璃与该粘接面之间滴加20μL的蒸馏水,在温度23℃、剥离角度20度及速度1000mm/分钟的条件下测定的起始剥离力。
上述表面保护片材由于水剥离力FW0为1.0N/20mm以下,因此能够通过在水的存在下进行剥离而实现被粘物(保护对象物)不发生破损或变形的剥离除去。另外,上述表面保护片材由于上述起始剥离力为0.5N/10mm以上,因此即使在被施以输送工序中的振动、物理处理工序中的物理负荷等作用于表面保护片材的厚度方向而可能成为表面保护片材的端部剥落的原因的外力(也称为物理负荷、剥离负荷)的情况下,也不易产生从端部的剥落。
在一些优选方式中,表面保护片材的前述水剥离力FW0[N/20mm]为粘接力F0[N/20mm]的50%以下。此处,前述粘接力F0是在具有水接触角为20度以下的表面的碱性玻璃的该表面上贴合表面保护片材的粘接面,在23℃、50%RH的环境下保持1小时后,在温度23℃、剥离角度180度及速度300mm/分钟的条件下测定的剥离强度[N/20mm]。就满足上述特性的表面保护片材而言,在剥离时可通过在水的存在下实施剥离而容易地从保护对象物剥离,另一方面,在保护时能针对保护对象物保持良好的粘接状态。
在一些方式中,表面保护片材是由粘合剂层和支撑该粘合剂层的基材层形成的。通过具有这样的构成,从而表面保护片材能够具有由位于背面侧的基材层带来的保护功能、和由粘合剂层带来的与保护对象物的粘接性。
在一些优选方式中,前述粘合剂层包含水亲和剂。根据包含水亲和剂的粘合剂层,容易得到适宜地同时实现通常状态(常态)的粘接力和水剥离性的粘合剂。
在一些优选方式中,表面保护片材的厚度(总厚度)为20~200μm。通过具有规定值以上的总厚度,从而有工艺中的端部剥落防止性也提高的倾向。另外,具有上述的总厚度的表面保护片材容易发挥良好的保护功能。例如有容易获得对药液渗入的防止等保护性的倾向。
此处所公开的表面保护片材适合作为例如在将玻璃或半导体晶片于液体中进行化学及/或物理处理的工序中使用的表面保护片材。在包括上述处理工序的工艺中,已贴附于作为保护对象物的玻璃或半导体晶片的表面保护片材不易发生从端部的剥落。另外,在上述工艺后的剥离时,能够利用水剥离实现从作为保护对象物的玻璃、半导体晶片的顺畅剥离。就具有上述水剥离力的表面保护片材而言,即使在保护对象物为薄玻璃等厚度薄的脆性材料的情况下,基于其水剥离性,也能实现保护对象物不破损的剥离。例如,在上述处理工序为将玻璃或半导体晶片薄化的工序的方式中,剥离时的保护对象物与贴附时相比厚度变小,破损的风险更大。通过在这样的用途中利用此处所公开的表面保护片材,从而不易产生端部剥落,能实现不使保护对象物破损的易剥离性(易水剥离性)。
另外,根据本说明书,可提供对被粘物进行处理的方法。在该处理方法中包括下述工序:在具有水接触角为20度以下的表面的被粘物的该表面上贴附表面保护片材的工序;针对贴附有前述表面保护片材的前述被粘物而沿该表面保护片材的厚度方向施加物理负荷的工序;以及,在水的存在下将前述表面保护片材剥离而从前述被粘物中除去的工序。而且,前述表面保护片材的水剥离力FW0为1.0N/20mm以下,并且起始剥离力为0.5N/10mm以上。
[水剥离力FW0]
前述水剥离力FW0是在具有水接触角为20度以下的表面的碱性玻璃的该表面上贴合表面保护片材的粘接面,在23℃、50%RH的环境下保持1小时后,向该碱性玻璃与该粘接面之间供给20μL的蒸馏水,使该蒸馏水进入至该碱性玻璃与该粘接面的界面的一端后,在温度23℃、剥离角度180度及速度300mm/分钟的条件下测定的水剥离力[N/20mm]。
[起始剥离力]
前述起始剥离力是在具有水接触角为20度以下的表面的碱性玻璃的该表面上贴合表面保护片材的粘接面,在23℃、50%RH的环境下保持24小时后,向该碱性玻璃与该粘接面之间滴加20μL的蒸馏水,在温度23℃、剥离角度20度及速度1000mm/分钟的条件下测定的剥离初期的最大应力[N/10mm]。
通过在包括针对贴附有表面保护片材的被粘物而沿表面保护片材的厚度方向施加物理负荷的工序的被粘物处理方法中使用上述起始剥离力为0.5N/10mm以上的表面保护片材,从而上述表面保护片材不易在施加于上述表面保护片材的端部的物理负荷的作用下产生从端部的剥落。另外,上述表面保护片材由于水剥离力FW0为1.0N/20mm以下,因此可通过在水的存在下将表面保护片材从被粘物剥离从而在不使被粘物(保护对象物)破损或变形的情况下将表面保护片材除去。
在一些优选方式中,上述表面保护片材的前述水剥离力FW0[N/20mm]为粘接力F0[N/20mm]的50%以下。此处,前述粘接力F0是在具有水接触角为20度以下的表面的碱性玻璃的该表面上贴合表面保护片材的粘接面,在23℃、50%RH的环境下保持1小时后,在温度23℃、剥离角度180度及速度300mm/分钟的条件下测定的剥离强度[N/20mm]。通过使用满足上述特性的表面保护片材,从而被粘物能在表面保护片材良好地密合的状态下被供于目标处理,另一方面,在表面保护片材的除去工序中,能容易地将表面保护片材从被粘物除去。
作为上述表面保护片材,优选使用由粘合剂层和支撑该粘合剂层的基材层形成的表面保护片材。
作为针对贴附有前述表面保护片材的前述被粘物而沿该表面保护片材的厚度方向施加物理负荷的工序的例子,可举出输送工序、物理处理工序。就此处所公开的表面保护片材而言,在包括容易产生振动的输送工艺、针对被粘物的切断等物理处理的处理方法中,不易在沿表面保护片材的厚度方向施加的物理负荷的作用下产生端部剥落,能够达成目标保护。
基于上述内容,根据本说明书,可提供此处所公开的任意被粘物的处理方法中可使用的表面保护片材。在一个方式中,所述表面保护片材的水剥离力FW0为1.0N/20mm以下,并且起始剥离力为0.5N/10mm以上,因此,通过将其应用于此处所公开的处理方法,能同时实现粘接保持(即,不易在沿表面保护片材的厚度方向施加的物理负荷的作用下产生端部剥落)、和顺畅的剥离除去。所述表面保护片材特别适合于此处所公开的被粘物的处理方法。
附图说明
[图1]为示意性地示出表面保护片材的一个形态例的截面图。
[图2]为示意性地示出表面保护片材的另一形态例的截面图。
具体实施方式
以下,对本发明的优选实施方式进行说明。需要说明的是,除了本说明书中特别提到的情况之外的实施本发明所必需的事项可以由本领域技术人员基于本说明书中记载的关于发明的实施的教导和申请时的技术常识而理解。本发明可以基于本说明书中公开的内容和该领域中的技术常识来实施。另外,在以下的附图中,有时对发挥相同作用的构件·部位标注相同的标记来进行说明,并且有时省略或简化重复的说明。另外,附图中记载的实施方式是为了清楚地说明本发明而示意出的,而不必然准确地表示所实际提供的制品的尺寸或缩小比例。
<表面保护片材的构成例>
图1中示出一个形态例涉及的表面保护片材的截面结构。如图1所示,表面保护片材1为下述单面粘接性的粘合片材的形态,即,具有粘接面1A,并且在片状的基材层(支撑基材)10的一面10A设置有粘合剂层20。表面保护片材1以将作为其粘接面1A的粘合剂层20的表面20A贴附于被粘物(保护对象物)的方式使用。基材层10的背面10B(与一面10A相反的一侧的面)亦为表面保护片材1的背面1B,构成了表面保护片材1的外表面。使用前(即,向被粘物贴附前)的表面保护片材1可以为下述带有剥离衬垫的表面保护片材50的形态,即,粘接面1A被至少该粘合剂层20侧成为剥离面的剥离衬垫30保护。或者,也可以为下述形态的表面保护片材,即,基材层10的另一面(背面)10B成为剥离面,表面保护片材1被卷绕成卷状,由此粘合剂层20抵接于该背面,其表面(粘接面1A)被保护。
另外,如图2所示,表面保护片材2的基材层10可以具有多层结构。该实施方式中,表面保护片材2具有在片状的基材层(支撑基材)10的一面10A设置有粘合剂层20的构成,基材层10具有第一层11与第二层12的层叠结构。具体而言,基材层10具备作为基材层10的主层的第一层11、和构成基材层10的一个表面(背面)10B的第二层12。该实施方式中,第二层12为含无机材料的层。粘合剂层20与基材层10的第一层11侧表面10A密合。使用前(即,向被粘物贴附前)的表面保护片材2可以为下述带有剥离衬垫的表面保护片材50的形态,即,粘接面2A被至少该粘合剂层20侧成为剥离面的剥离衬垫30保护。或者,也可以为下述形态的表面保护片材,即,基材层10的另一面(背面)10B成为剥离面,表面保护片材2被卷绕成卷状,由此粘合剂层20抵接于该背面,其表面被保护。
<表面保护片材的特性>
(25℃弯曲刚度值)
在一些方式中,表面保护片材在25℃时的弯曲刚度值(25℃弯曲刚度值)在1.0×10-6~1.0×10-2Pa·m3的范围内。就满足该特性的表面保护片材而言,即使在以将表面保护片材贴附于保护对象物的状态在药液、水等液体中对该保护对象物进行处理的工艺中施加了振动等外力的情况下,也不易在该外力的作用下产生从端部的剥落。具体而言,通过使表面保护片材具备规定范围的刚度(25℃弯曲刚度),提高相对于上述工艺中可能成为表面保护片材的端部剥落的原因的振动等外力的应力(剥离应力),从而即使在上述工艺中施加了振动等外力的情况下,也能够防止端部剥落的产生,或者降低产生端部剥落的风险。需要说明的是,通过使上述25℃弯曲刚度值为规定值(例如10-2Pa·m3)以下,从而表面保护片材具有适合于表面保护用途的刚度,容易获得良好的剥离作业性、操作性。存在保护对象物的表面追随性也提高的倾向。
从端部剥落防止性的观点考虑,上述25℃弯曲刚度值D可以为5.0×10-6Pa·m3以上,优选为1.0×10-5Pa·m3以上,更优选为5.0×10-5Pa·m3以上,进一步优选为1.0×10- 4Pa·m3以上,也可以为3.0×10-4Pa·m3以上。从端部剥落防止性、剥离作业性、操作性等的观点考虑,上述25℃弯曲刚度值D优选为5.0×10-3Pa·m3以下,更优选为1.0×10-3Pa·m3以下,进一步优选为5.0×10-4Pa·m3以下,也可以为1.0×10-5Pa·m3以下。从提高保护对象物的表面追随性的方面考虑,上述25℃弯曲刚度值D在规定范围内较低是有利的。在另一些方式中,上述25℃弯曲刚度值没有特别限定,可以小于1.0×10-6Pa·m3,也可以大于1.0×10- 2Pa·m3。
上述25℃弯曲刚度值D[Pa·m3]是在将基材层的厚度设为h[m]并将该基材的泊松比设为ν、将表面保护片材在温度为25℃时的拉伸弹性模量(25℃拉伸弹性模量)设为E[Pa]的情况下由式:D=Eh3/12(1-ν2)求出的值。需要说明的是,粘合剂层的弯曲刚度值与基材层的弯曲刚度值相比非常小,因此表面保护片材的弯曲刚度可取决于基材层的弯曲刚度。因此,本说明书中,表面保护片材的弯曲刚度值D是指按构成表面保护片材的基材层的单位截面积换算而得到的值。基材层的截面积可基于基材层的厚度算出。基材层的厚度h是从表面保护片材的厚度的实测值减去粘合剂层的厚度而得到的值。泊松比ν是由基材层的材质决定的值(无因次数),在该材质为树脂的情况下,通常,作为ν的值,可以采用0.35。
上述25℃弯曲刚度值D[Pa·m3]可通过将由后述实施例中记载的拉伸试验得到的25℃拉伸弹性模量E[Pa]及基材厚度h[m]代入至上式中而求出。上述25℃弯曲刚度值可以为长边方向(MD:Mach ine Direction)的25℃弯曲刚度值,也可以为宽度方向(TD:Transverse Direction,与MD正交的方向)的25℃弯曲刚度值,因此,可以是MD的25℃弯曲刚度值及TD的25℃弯曲刚度值中的至少一种25℃弯曲刚度值,或者,也可以是不论MD或TD的任意一个方向的25℃弯曲刚度值。
表面保护片材的25℃弯曲刚度值主要可以通过构成表面保护片材的基材层的材料的选择、厚度的设定而获得。
(25℃拉伸弹性模量)
虽无特别限定,但在一些方式中,表面保护片材的25℃拉伸弹性模量可以为100MPa以上,也可以为500MPa以上。在一些优选方式中,上述25℃拉伸弹性模量为1000MPa以上,更优选为3000MP a以上,进一步优选为5000MPa以上,也可以为6000MPa以上。25℃拉伸弹性模量越高,则能够获得越高的25℃弯曲刚度值。上述25℃拉伸弹性模量的上限没有特别限定,例如可以为30GPa以下,也可以为15GPa以下,也可以为10GPa以下,也可以为8000MPa以下,也可以为6000MPa以下,也可以为4500MPa以下。25℃拉伸弹性模量越小,则能够获得越低的25℃弯曲刚度值。另外,具有上述范围的25℃拉伸弹性模量的表面保护片材有剥离作业性、操作性、表面追随性也良好的倾向。
(25℃100%伸长时应力)
虽无特别限定,但在一些方式中,表面保护片材在25℃时的100%伸长时应力可以为10N/mm2以上,30N/mm2以上是适当的,优选为50N/mm2以上,更优选为80N/mm2以上,也可以为120N/mm2以上。上述100%伸长时应力越大,表面保护片材越容易具有规定以上的刚度,存在容易获得端部剥落防止性的倾向。上述100%伸长时应力的上限例如为300N/mm2以下,也可以为200N/mm2以下,也可以为100N/mm2以下。具有上述范围的100%伸长时应力的表面保护片材有容易发挥良好的剥离作业性、操作性、表面追随性的倾向。
(25℃断裂应力)
虽无特别限定,但在一些方式中,表面保护片材在25℃时的断裂应力可以为10N/mm2以上,30N/mm2以上(例如50N/mm2以上)是适当的,优选为100N/mm2以上,更优选为120N/mm2以上,也可以为150N/mm2以上。上述断裂应力越大,表面保护片材越容易具有规定以上的刚度,存在容易获得端部剥落防止性的倾向。上述断裂应力的上限例如为500N/mm2以下,也可以为300N/mm2以下,也可以为200N/mm2以下,也可以为150N/mm2以下。具有上述范围的断裂应力的表面保护片材有容易发挥良好的剥离作业性、操作性、表面追随性的倾向。
(25℃断裂应变)
虽无特别限定,但在一些方式中,表面保护片材在25℃时的断裂应变可以为500%以下,小于300%是适当的,优选为250%以下,也可以为200%以下。上述断裂应变越小,则表面保护片材越容易具有规定以上的刚度,存在容易获得端部剥落防止性的倾向。上述断裂应变的下限例如为120%以上,也可以为150%以上,也可以为200%以上。具有上述范围的断裂应变的表面保护片材有容易发挥良好的剥离作业性、操作性、表面追随性的倾向。
上述25℃拉伸弹性模量可根据由后述实施例中记载的拉伸试验得到的应力-应变曲线的线性回归而求出。另外,上述100%伸长时应力[N/mm2]、断裂应力[N/mm2]及断裂应变[%]也可以通过后述实施例中记载的拉伸试验来测定。需要说明的是,粘合剂层的机械特性值(拉伸弹性模量、100%伸长时应力、断裂应力及断裂应变)与基材层的上述机械特性值相比非常小,表面保护片材的上述机械特性可取决于基材层的机械特性。因此,本说明书中,表面保护片材的拉伸弹性模量、100%伸长时应力及断裂应力是指按构成表面保护片材的基材层的单位截面积换算而得到的值。基材层的截面积可基于基材层的厚度算出。基材层的厚度是从表面保护片材的厚度的实测值减去粘合剂层的厚度而得到的值。上述25℃拉伸弹性模量可以为MD的25℃拉伸弹性模量,也可以为TD的25℃拉伸弹性模量,因此,可以是MD的25℃拉伸弹性模量及TD的25℃拉伸弹性模量中的至少一种25℃拉伸弹性模量,或者,也可以是不论MD或TD的任意一个方向的25℃拉伸弹性模量。同样地,上述100%伸长时应力、断裂应力及断裂应变也各自可以为MD的测定值(100%伸长时应力、断裂应力或断裂应变),也可以为TD的测定值,因此,可以是MD的测定值及TD的测定值中的至少一种测定值,或者,也可以是不论MD或TD的任意一个方向的测定值。
表面保护片材的上述机械特性(25℃拉伸弹性模量、25℃100%伸长时应力、25℃断裂应力、25℃断裂应变)主要可以通过构成表面保护片材的基材层的材料的选择来进行设定、调节。
(常态水剥离力FW0)
此处所公开的表面保护片材的特征之一在于,常态水剥离力FW0为1.0N/20mm以下。如上所述,水剥离力FW0成为1.0N/20mm以下的表面保护片材与被粘物良好地粘接,并且,在剥离时可通过实施使用了水等水性液体的水剥离而容易地从保护对象物剥离。更具体而言,例如通过向保护对象物与粘合剂层之间供给少量的水性液体,并使该水性液体进入保护对象物与粘合剂层的界面中从而制作剥离的起点,由此能够大幅地降低粘合剂层自上述保护对象物的剥离强度。利用该性质,通过利用了水等水性液体的水剥离,能够在不使保护对象物破损或变形的情况下容易地将表面保护片材从保护对象物剥离。根据具有该特性(水剥离特性)的表面保护片材,即使在保护对象物为薄玻璃等厚度薄的脆性材料的情况下,在剥离时也能够实现被粘物不破损的剥离。
在一些优选方式中,常态水剥离力FW0例如小于1.0N/20mm,也可以为0.9N/20mm以下,也可以为0.8N/20mm以下,也可以为0.7N/20mm以下,也可以为0.6N/20mm以下,也可以为0.5N/20mm以下,也可以为0.3N/20mm以下(例如0.1N/20mm以下)。上述常态水剥离力FW0的下限值以发挥所期望的水剥离性的方式适当地设定,而不限于特定的范围。常态水剥离力FW0的下限值可以为0.0N/20mm,也可以为0.01N/20mm以上(例如0.1N/20mm以上)。
常态水剥离力FW0是在具有水接触角为20度以下的表面的碱性玻璃的该表面上贴合表面保护片材的粘接面,在23℃、50%RH的环境下保持1小时后,向该碱性玻璃与该粘接面之间供给20μL的蒸馏水,使该蒸馏水进入至该碱性玻璃与该粘接面的界面的一端后,在温度23℃、剥离角度180度及速度300mm/分钟的条件下测定的水剥离力[N/20mm]。更具体而言,常态水剥离力FW0可利用后述的实施例中记载的方法来测定。
(常态水剥离力降低度FW0/F0)
另外,在一些方式中,表面保护片材优选上述常态水剥离力FW0[N/20mm]为常态粘接力F0[N/20mm]的50%以下。换言之,就上述表面保护片材而言,由式:FW0/F0×100表示的常态水剥离力降低度[%]优选为50%以下。满足该特性的表面保护片材与被粘物良好地粘接,并且,在剥离时可通过实施使用了水等水性液体的水剥离而容易地将表面保护片材从保护对象物剥离。根据这样的表面保护片材,能够发挥保护所需的粘接性,并且,在剥离时能够实现被粘物不破损的剥离。在一些优选方式中,上述常态水剥离力降低度为30%以下,更优选为20%以下,进一步优选为10%以下,也可以为5%以下(例如3%以下)。根据显示出这样的常态水剥离力降低度的表面保护片材,能成为更好地同时实现保护时的粘接可靠性、和剥离时的易剥离性的表面保护片材。上述常态水剥离力降低度的下限值在理论上为0%,在实用上可以为大约1%以上(例如2%以上)。
(常态粘接力F0)
此处所公开的技术中,表面保护片材的常态粘接力F0优选以高于上述常态水剥离力FW0的方式设计。上述常态粘接力F0例如可以为0.5N/20mm以上,典型而言,大于1.0N/20mm。常态粘接力F0为规定值以上的表面保护片材容易针对保护对象物发挥良好的粘接性。在一些优选方式中,常态粘接力F0为2.0N/20mm以上,更优选为3.0N/20mm以上(例如大于3.0N/20mm),进一步优选为5.0N/20mm以上(例如大于5.0N/20mm),也可以为7.0N/20mm以上,也可以为8.0N/20mm以上,也可以为9.0N/20mm以上,也可以为10.0/20mm以上。常态粘接力F0越大,则越容易获得高的保护功能。根据此处所公开的技术,即使将表面保护片材以高粘接力贴附于保护对象物,在剥离时也能利用水剥离而在不使保护对象物破损或变形的情况下实现表面保护片材的顺畅的剥离除去。因此,与限制粘接力而获得剥离性的现有表面保护片材相比,能将粘接力(常态粘接力F0)设定在更高水平。这意味着即使在更苛刻的环境中使用也能够基于高的粘接可靠性而确保充分的保护性,在实用上有益。常态粘接力F0的上限可根据所要求的粘接性而适当地设定,因此不限于特定的范围,例如可以为大约20N/20mm以下,也可以为大约15N/20mm以下,也可以为大约10N/20mm以下,也可以为大约6N/20mm以下。
常态粘接力F0是在具有水接触角为20度以下的表面的碱性玻璃的该表面上贴合表面保护片材的粘接面,在23℃、50%RH的环境下保持1小时后,在温度23℃、剥离角度180度及速度300mm/分钟的条件下测定的剥离强度[N/20mm]。更具体而言,常态粘接力F0可利用后述的实施例中记载的方法来测定。
(30分钟温水浸渍后粘接力F1)
此处所公开的表面保护片材优选30分钟温水浸渍后粘接力F1为0.5N/20mm以上。就满足上述特性的表面保护片材而言,即使在被用于以贴附于保护对象物的状态在液体中对该保护对象物进行处理的方式中的情况下,也能够保持保护所需的粘接性。例如,即使在药液(典型而言为水溶液的形态)、温水中使用,也不会表现出基于水剥离性的粘接力降低,或者粘接力降低被抑制,能够维持与被粘物的密合状态。这样的表面保护片材能成为保护性优异(例如在上述液中处理中不产生从端部的剥落)的表面保护片材。在一些方式中,30分钟温水浸渍后粘接力F1优选为1.0N/20mm以上,更优选为1.5N/20mm以上,进一步优选为2.0N/20mm以上,也可以为2.5N/20mm以上,也可以为3.0N/20mm以上(例如3.5N/20mm以上)。存在下述倾向:30分钟温水浸渍后粘接力F1越大,即使在实施药液、温水等的液中处理的方式中使用,也越容易保持高的保护功能。30分钟温水浸渍后粘接力F1的上限可根据所要求的粘接性而适当地设定,因此不限于特定的范围,例如可以为大约15N/20mm以下,也可以为大约10N/20mm以下,也可以为大约5N/20mm以下。
30分钟温水浸渍后粘接力F1是在具有水接触角为20度以下的表面的碱性玻璃的该表面上贴合表面保护片材的粘接面,在60℃±2℃的温水中浸渍30分钟,接着从该温水中提起并拭去附着水后,在温度23℃、剥离角度180度及速度300mm/分钟的条件下测定的剥离强度[N/20mm]。更具体而言,30分钟温水浸渍后粘接力F1可利用后述的实施例中记载的方法来测定。
(30分钟温水浸渍后的水剥离力降低度FW1/F1)
在一些方式中,表面保护片材优选30分钟温水浸渍后水剥离力FW1[N/20mm]为上述30分钟温水浸渍后粘接力F1[N/20mm]的50%以下。换言之,就上述表面保护片材而言,由式:FW1/F1×100表示的30分钟温水浸渍后的水剥离力降低度[%]优选为50%以下。就如上所述地30分钟温水浸渍后水剥离力FW1降低至30分钟温水浸渍后粘接力F1的50%以下的表面保护片材而言,在贴附于保护对象物的状态下,即使在例如药液(典型而言为水溶液的形态)、温水中使用后,也如上述那样具有规定值以上的30分钟温水浸渍后粘接力,并且,在剥离时能够实现保护对象物不发生破损或变形的剥离(水剥离)。根据满足上述特性的表面保护片材,能够具有保护所需的粘接性,并且,即使在保护对象物为薄玻璃等厚度薄的脆性材料的情况下,在剥离时也能够理想地实现被粘物不破损的剥离。在一些方式中,上述30分钟温水浸渍后的水剥离力降低度优选为30%以下,更优选为20%以下,进一步优选为10%以下,尤其优选为5%以下(例如3%以下)。根据显示出这样的30分钟温水浸渍后的水剥离力降低度的表面保护片材,能成为更好地同时实现保护时的粘接可靠性、和剥离时的易剥离性的表面保护片材。上述30分钟温水浸渍后的水剥离力降低度的下限值在理论上为0%,在实用上可以为大约1%以上(例如2%以上)。
(30分钟温水浸渍后水剥离力FW1)
此处所公开的技术中,表面保护片材的30分钟温水浸渍后水剥离力FW1优选以低于上述30分钟温水浸渍后剥离力F1的方式设计。上述30分钟温水浸渍后水剥离力FW1例如为1.0N/20mm以下,也可以小于1.0N/20mm,为0.9N/20mm以下或0.8N/20mm以下是适当的,也可以为0.6N/20mm以下。在一些优选方式中,上述30分钟温水浸渍后水剥离力FW1小于0.5N/20mm,更优选小于0.4N/20mm,进一步优选为大约0.3N/20mm以下,也可以为0.2N/20mm以下,也可以为0.15N/20mm以下,也可以为0.10N/20mm以下。显示出上述30分钟温水浸渍后水剥离力FW1的表面保护片材即使在药液、温水等的液中处理中使用后,也能发挥良好的水剥离性。上述30分钟温水浸渍后水剥离力FW1的下限值以发挥所期望的水剥离性的方式适当地设定,而不限于特定的范围。30分钟温水浸渍后水剥离力FW1的下限值可以为0.0N/20mm,也可以为0.01N/20mm以上(例如0.05N/20mm以上)。
30分钟温水浸渍后水剥离力FW1是在具有水接触角为20度以下的表面的碱性玻璃的该表面上贴合表面保护片材的粘接面,在60℃±2℃的温水中浸渍30分钟,接着从该温水中提起并拭去附着水后,向该碱性玻璃与该粘接面之间供给20μL的蒸馏水,使该蒸馏水进入至该碱性玻璃与该粘接面的界面的一端后,在温度23℃、剥离角度180度及速度300mm/分钟的条件下测定的水剥离力[N/20mm]。更具体而言,30分钟温水浸渍后水剥离力FW1可利用后述的实施例中记载的方法来测定。
另外,在一些方式中,对于表面保护片材而言,优选的是,上述30分钟温水浸渍后水剥离力FW1与常态水剥离力FW0相同,或者小于该常态水剥离力FW0。如此构成的表面保护片材即使经30分钟温水浸渍后,也不会发生由老化导致的水剥离力上升。因此,在保护期间内,在例如药液处理等液中处理等中,即使有时被暴露于高于常温的温度(例如约40℃以上),表面保护片材与被粘物的粘接力也不会上升,或者粘接力上升被抑制,在表面保护片材的剥离时,基于所期望的水剥离性,容易实现被粘物不破损的剥离。30分钟温水浸渍后水剥离力FW1可以为常态水剥离力FW0的70%以下,也可以为50%以下,也可以为30%以下,也可以为10%以下。30分钟温水浸渍后水剥离力FW1没有特别限定,为常态水剥离力FW0的0%以上,也可以为1%以上(例如3%以上)。
(水中起始剥离力)
另外,对于此处所公开的表面保护片材而言,在室温(23~25℃)环境下于水中以剥离角度20度、拉伸速度1000mm/分钟的条件测定的水中起始剥离力优选为0.2N/10mm以上。满足该特性的表面保护片材存在端部剥落防止性优异的倾向。在输送等工艺中,可能成为表面保护片材的端部剥落的原因的振动等外力被认为是针对保护对象物以较小角度施加的高速的剥离负荷。以剥离角度20度、剥离速度1000mm/分钟的条件实施的上述水中起始剥离力显示为0.2N/10mm以上的表面保护片材对于上述剥离负荷的应力为规定值以上,因此,即使在以将上述表面保护片材贴附于保护对象物的状态在药液、水等液体中对该保护对象物进行处理的工艺中施加了振动等外力的情况下,也能够针对该外力发挥优异的端部剥落防止性。从提高端部剥落防止性的观点考虑,上述水中起始剥离力更优选为0.3N/10mm以上,进一步优选为0.5N/10mm以上,尤其优选为0.6N/10mm以上(例如0.7N/10mm以上)。上述水中起始剥离力的上限值没有特别限定,例如为3N/10mm以下,也可以为2N/10mm以下(例如1N/10mm以下)。上述水中起始剥离力可以主要通过将表面保护片材的25℃弯曲刚度值设定为规定的范围而理想地实现。更具体而言,上述水中起始剥离力可利用后述的实施例中记载的方法来测定。
(起始剥离力)
在一些优选方式中,表面保护片材的起始剥离力为0.5N/10mm以上,所述起始剥离力是在具有水接触角为20度以下的表面的碱性玻璃的该表面上贴合表面保护片材的粘接面,在23℃、50%RH的环境下保持24小时后,向该碱性玻璃与该粘接面之间滴加20μL的蒸馏水,在温度23℃、剥离角度20度及速度1000mm/分钟的条件下测定的起始剥离力。就满足上述特性的表面保护片材而言,即使在被施以输送工序中的振动、物理处理工序中的物理负荷等作用于表面保护片材的厚度方向而可能成为表面保护片材的端部剥落的原因的外力(也称为物理负荷、剥离负荷)的情况下,也不易产生从端部的剥落。无论是否存在水,所述端部剥落防止性均能针对上述物理负荷得以发挥。从提高端部剥落防止性的观点考虑,上述起始剥离力更优选为0.6N/10mm以上,进一步优选为0.7N/10mm以上,尤其优选为0.8N/10mm以上(例如0.9N/10mm以上)。上述起始剥离力的上限值没有特别限定,例如为3N/10mm以下,也可以为2N/10mm以下(例如1N/10mm以下)。上述起始剥离力能够基于粘合剂组成(赋粘剂的使用、赋粘剂种类的选择、水亲和剂的种类、使用量等)而实现。另外,也可通过将表面保护片材的机械特性(例如25℃弯曲刚度值)设定于规定范围内来调整。更具体而言,上述起始剥离力可利用后述的实施例中记载的方法来测定。
(透湿度)
在一些方式中,表面保护片材的利用杯式法测定的透湿度优选为24g/(m2·天)以下。通过设定为具有如此限制的透湿度的构成,从而表面保护片材即使有时以贴附于被粘物的状态被投入液体中等而与水性液体接触,水性液体也不易渗入与被粘物的粘接界面中,不会表现出基于水剥离性的粘接力降低,或者粘接力降低被抑制。其结果是,与被粘物的粘接力得以维持,表面保护片材能够维持与被粘物的密合状态。这样的表面保护片材能成为在例如药液处理等液中处理中不会产生从端部的剥落的表面保护片材。在一些优选方式中,表面保护片材的上述透湿度为大约20g/(m2·天)以下,更优选为大约16g/(m2·天)以下,进一步优选为大约12g/(m2·天)以下,尤其优选为大约8g/(m2·天)以下,也可以为大约5g/(m2·天)以下,例如也可以为大约3g/(m2·天)以下。另外,在表面保护片材暴露于温水等热的情况下,若上述透湿度过低,则有由于该加热所导致的老化而不能有效地呈现出水剥离性的担忧。从这样的观点考虑,在一些方式中,表面保护片材的透湿度为1g/(m2·天)以上是适当的,优选为大约3g/(m2·天)以上,更优选大于5g/(m2·天),例如也可以大于6g/(m2·天)。
更具体而言,表面保护片材的上述透湿度例如可以为23g/(m2·天)以上或以下、22g/(m2·天)以上或以下、21g/(m2·天)以上或以下、20g/(m2·天)以上或以下、19g/(m2·天)以上或以下、18g/(m2·天)以上或以下、17g/(m2·天)以上或以下、16g/(m2·天)以上或以下、15g/(m2·天)以上或以下、14g/(m2·天)以上或以下、13g/(m2·天)以上或以下、12g/(m2·天)以上或以下、11g/(m2·天)以上或以下、10g/(m2·天)以上或以下、9g/(m2·天)以上或以下、8g/(m2·天)以上或以下、7g/(m2·天)以上或以下、6g/(m2·天)以上或以下、5g/(m2·天)以上或以下、4g/(m2·天)以上或以下、3g/(m2·天)以上或以下、2g/(m2·天)以上或以下、或者1g/(m2·天)以上或以下。
表面保护片材的上述透湿度可以通过选择并使用适当的非透湿性、低透湿性的材料(典型而言为基材)而获得。更具体而言,表面保护片材的透湿度可利用后述的实施例中记载的方法来测定。
<粘合剂层>
典型而言,此处所公开的表面保护片材具备粘合剂层。上述粘合剂层例如可以为包含选自丙烯酸系粘合剂、橡胶系粘合剂(天然橡胶系、合成橡胶系、它们的混合系等)、有机硅系粘合剂、聚酯系粘合剂、氨基甲酸酯系粘合剂、聚醚系粘合剂、聚酰胺系粘合剂、氟系粘合剂等各种粘合剂中的1种或2种以上粘合剂而构成的粘合剂层。此处,所谓丙烯酸系粘合剂,是指以丙烯酸系聚合物为主成分的粘合剂。对于橡胶系粘合剂及其他粘合剂而言也为同样的含义。
需要说明的是,本说明书中,“丙烯酸系聚合物”是指来自包含多于50重量%的丙烯酸系单体的单体成分的聚合物。上述丙烯酸系单体是指在1分子中具有至少1个(甲基)丙烯酰基的单体。另外,本说明书中,“(甲基)丙烯酰基”涵盖性地指丙烯酰基及甲基丙烯酰基。同样,分别地,“(甲基)丙烯酸酯”涵盖性地指丙烯酸酯及甲基丙烯酸酯,“(甲基)丙烯酸-”涵盖性地指丙烯酸-及甲基丙烯酸-。上述丙烯酸系聚合物可以为丙烯酸系聚合体。上述丙烯酸系聚合物例如可以为在水分散型、溶剂型的粘合剂中作为基础聚合体(主构成聚合体)而被含有的丙烯酸系聚合体。在该情况下,本说明书中的“构成丙烯酸系聚合物的单体成分”可以改称为“构成丙烯酸系聚合体的单体成分”。另外,本说明书中,以与“构成聚合物的单体成分”、“构成丙烯酸系聚合物的单体成分”的相对量表示的添加成分的含量可以改称为与“丙烯酸系聚合体”的相对量。
(丙烯酸系粘合剂)
从耐气候性等的观点考虑,在一些方式中,作为粘合剂层的构成材料,可优选采用丙烯酸系粘合剂。
作为丙烯酸系粘合剂,例如,优选为包含下述丙烯酸系聚合物的丙烯酸系粘合剂,所述丙烯酸系聚合物是由包含多于35重量%的在酯末端具有碳原子数1以上20以下的直链或支链状烷基的(甲基)丙烯酸烷基酯的单体成分构成的。以下,有时将在酯末端具有碳原子数为X以上Y以下的烷基的(甲基)丙烯酸烷基酯表述为“(甲基)丙烯酸CX-Y烷基酯”。具有上述链状(以包括直链状、支链状的含义使用)烷基的(甲基)丙烯酸烷基酯可以单独使用1种或者组合使用2种以上。
在一些方式中,从容易取得特性的均衡性的方面考虑,单体成分整体中的(甲基)丙烯酸C1-20烷基酯的比例例如可以为40重量%以上,也可以为45重量%以上,也可以为50重量%以上(例如55重量%以上)。基于同样的原因,单体成分中的(甲基)丙烯酸C1-20烷基酯的比例例如可以为90重量%以下,也可以为70重量%以下,也可以为65重量%以下(例如55重量%以下)。在另一些方式中,从容易取得特性的均衡性的方面考虑,单体成分整体中的(甲基)丙烯酸C1-20烷基酯的比例例如可以为70重量%以上,也可以为80重量%以上,也可以为90重量%以上。基于同样的原因,单体成分中的(甲基)丙烯酸C1-20烷基酯的比例例如可以为99.9重量%以下,也可以为99.5重量%以下,也可以为99重量%以下。
作为(甲基)丙烯酸C1-20烷基酯的非限定具体例,可举出(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸丙酯、(甲基)丙烯酸异丙酯、(甲基)丙烯酸正丁酯、(甲基)丙烯酸异丁酯、(甲基)丙烯酸仲丁酯、(甲基)丙烯酸叔丁酯、(甲基)丙烯酸戊酯、(甲基)丙烯酸异戊酯、(甲基)丙烯酸己酯、(甲基)丙烯酸庚酯、(甲基)丙烯酸辛酯、(甲基)丙烯酸2-乙基己酯、(甲基)丙烯酸异辛酯、(甲基)丙烯酸壬酯、(甲基)丙烯酸异壬酯、(甲基)丙烯酸癸酯、(甲基)丙烯酸异癸酯、(甲基)丙烯酸十一烷基酯、(甲基)丙烯酸十二烷基酯、(甲基)丙烯酸十三烷基酯、(甲基)丙烯酸十四烷基酯、(甲基)丙烯酸十五烷基酯、(甲基)丙烯酸十六烷基酯、(甲基)丙烯酸十七烷基酯、(甲基)丙烯酸硬脂酯、(甲基)丙烯酸异硬脂酯、(甲基)丙烯酸十九烷基酯、(甲基)丙烯酸二十烷基酯等。
它们之中,优选至少使用(甲基)丙烯酸C4-20烷基酯,更优选至少使用(甲基)丙烯酸C4-18烷基酯。例如,优选为包含丙烯酸正丁酯(BA)及丙烯酸2-乙基己酯(2EHA)中的一者或两者作为上述单体成分的丙烯酸系粘合剂,尤其优选为至少包含BA作为上述单体成分的丙烯酸系粘合剂。作为可优选使用的(甲基)丙烯酸C4-20烷基酯的其他例子,可举出丙烯酸异壬酯、甲基丙烯酸正丁酯(BMA)、甲基丙烯酸2-乙基己酯(2EHMA)、丙烯酸异硬脂酯(iSTA)等。
在一些方式中,构成丙烯酸系聚合物的单体成分可以以40重量%以上的比例包含(甲基)丙烯酸C4-18烷基酯。根据这样包含较多的在酯末端具有碳原子数4以上的烷基的(甲基)丙烯酸烷基酯的单体成分,存在形成亲油性高的丙烯酸系聚合物的倾向。根据亲油性高的丙烯酸系聚合物,容易形成即使浸渍于温水等水中粘接力也不易降低的粘合剂层。(甲基)丙烯酸C4-18烷基酯在单体成分中所占的比例例如可以为60重量%以上,也可以为70重量%以上,也可以为75重量%以上,也可以为80重量%以上。可以为以上述的任意下限值以上的比例包含(甲基)丙烯酸C6-18烷基酯的单体成分。
另外,从提高粘合剂层的凝集性而防止凝集破坏的观点考虑,(甲基)丙烯酸C4-18烷基酯在单体成分中所占的比例为99.5重量%以下是适当的,也可以为99重量%以下,也可以为98重量%以下,也可以为97重量%以下。从提高粘合剂层的凝集性的观点考虑,在一些方式中,(甲基)丙烯酸C4-18烷基酯在上述单体成分中所占的比例为95重量%以下,例如90重量%以下是适当的。在另一些方式中,(甲基)丙烯酸C4-18烷基酯在单体成分中所占的比例可以为85重量%以下,也可以为75重量%以下。可以为以上述的任意上限值以下的比例包含(甲基)丙烯酸C6-18烷基酯的单体成分。
在一些方式中,优选使用由(甲基)丙烯酸C1-4烷基酯(优选为BA)在具有上述链状烷基的(甲基)丙烯酸烷基酯中所占的比例大于50重量%的单体成分形成的丙烯酸系聚合物。根据该丙烯酸系聚合物,容易得到具有适合于表面保护用途的粘接力及凝集力的粘合剂。(甲基)丙烯酸C1-4烷基酯可单独使用1种或者组合使用2种以上。具有上述链状烷基的(甲基)丙烯酸烷基酯中的(甲基)丙烯酸C1-4烷基酯的比例优选为70重量%以上,更优选为85重量%以上,例如也可以为90重量%以上。(甲基)丙烯酸C1-4烷基酯在具有上述链状烷基的(甲基)丙烯酸烷基酯中所占的比例的上限为100重量%,也可以为99重量%以下,例如也可以小于97重量%。
在一些方式中,(甲基)丙烯酸C2-4烷基酯在具有上述链状烷基的(甲基)丙烯酸烷基酯中所占的比例大于50重量%(例如为70重量%以上、或85重量%以上、或90重量%以上)。作为(甲基)丙烯酸C2-4烷基酯的具体例,可举出丙烯酸乙酯、丙烯酸丙酯、丙烯酸异丙酯、BA、丙烯酸异丁酯、丙烯酸仲丁酯及丙烯酸叔丁酯。(甲基)丙烯酸C2-4烷基酯可单独使用1种或者组合使用2种以上。若使用这样的单体组成的丙烯酸系聚合物,则容易实现与被粘物的密合性良好的表面保护片材。其中,作为优选的方式,可举出BA在具有上述链状烷基的(甲基)丙烯酸烷基酯中所占的比例多于50重量%(例如为70重量%以上、或85重量%以上、或90重量%以上)的方式。(甲基)丙烯酸C2-4烷基酯在具有上述链状烷基的(甲基)丙烯酸烷基酯中所占的比例为100重量%,也可以为99重量%以下,例如也可以小于97重量%。
在一些优选方式中,优选使用由(甲基)丙烯酸C7-12烷基酯在具有上述链状烷基的(甲基)丙烯酸烷基酯中所占的比例大于50重量%的单体成分形成的丙烯酸系聚合物。根据该丙烯酸系聚合物,容易实现与被粘物的密合性良好的表面保护片材。作为上述(甲基)丙烯酸C7-12烷基酯,优选为(甲基)丙烯酸C8-9烷基酯,更优选为丙烯酸C8-9烷基酯,尤其优选为2EHA。(甲基)丙烯酸C7-12烷基酯可单独使用1种或者组合使用2种以上。具有上述链状烷基的(甲基)丙烯酸烷基酯中的(甲基)丙烯酸C7-12烷基酯(优选为2EHA)的比例优选为70重量%以上,更优选为85重量%以上,例如也可以为90重量%以上,也可以为95重量%以上。(甲基)丙烯酸C7-12烷基酯在具有上述链状烷基的(甲基)丙烯酸烷基酯中所占的比例的上限为100重量%,也可以为99重量%以下,例如也可以小于97重量%。
在一些优选方式中,上述单体成分包含1种或2种以上的甲基丙烯酸烷基酯作为(甲基)丙烯酸烷基酯。通过使用甲基丙烯酸烷基酯,能够理想地设计出适合于表面保护用途的丙烯酸系聚合物。作为上述甲基丙烯酸烷基酯,优选为甲基丙烯酸C1-10烷基酯,更优选为甲基丙烯酸C1-4(进一步优选为C2-4)烷基酯。上述甲基丙烯酸烷基酯可优选与丙烯酸烷基酯并用。在并用甲基丙烯酸烷基酯和丙烯酸烷基酯的情况下,1种或2种以上的甲基丙烯酸烷基酯(例如甲基丙烯酸C2-4烷基酯)的重量CAM、与1种或2种以上的丙烯酸烷基酯的重量CAA之比(CAM:CAA)没有特别限定,在一些方式中,通常为大约1:9~9:1,为大约2:8~8:2是适当的,优选为大约3:7~7:3,更优选为大约4:6~6:4。在另一些方式中,甲基丙烯酸烷基酯(例如甲基丙烯酸C1烷基酯,即甲基丙烯酸甲酯(MMA))在(甲基)丙烯酸烷基酯的总量(CAM+CAA)中所占的重量CAM通常为大约30重量%以下,大约10重量%以下是适当的,也可以为大约5重量%以下,更优选可以为大约3重量%以下。另一方面,其下限通常可以为大约0.1重量%以上、大约0.5重量%以上。
构成丙烯酸系聚合物的单体成分可以包含(甲基)丙烯酸烷基酯,并且根据需要包含能与(甲基)丙烯酸烷基酯共聚的其他单体(共聚性单体)。作为共聚性单体,可优选使用具有极性基团(例如,羧基、羟基、含氮原子的环等)的单体。具有极性基团的单体能够有助于向丙烯酸系聚合物中导入交联点、或者提高粘合剂的凝集力。共聚性单体可以单独使用1种或者组合使用2种以上。
作为共聚性单体的非限定具体例,可举出以下单体。
含有羧基的单体:例如,丙烯酸、甲基丙烯酸、丙烯酸羧基乙酯、丙烯酸羧基戊酯、衣康酸、马来酸、富马酸、巴豆酸、异巴豆酸等。
含有酸酐基的单体:例如,马来酸酐、衣康酸酐。
含有羟基的单体:例如,(甲基)丙烯酸2-羟基乙酯、(甲基)丙烯酸2-羟基丙酯、(甲基)丙烯酸2-羟基丁酯、(甲基)丙烯酸3-羟基丙酯、(甲基)丙烯酸4-羟基丁酯、(甲基)丙烯酸6-羟基己酯、(甲基)丙烯酸8-羟基辛酯、(甲基)丙烯酸10-羟基癸酯、(甲基)丙烯酸12-羟基月桂酯、(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。
含有磺酸基或磷酸基的单体:例如,苯乙烯磺酸、烯丙基磺酸、乙烯基磺酸钠、2-(甲基)丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸、(甲基)丙烯酰胺丙磺酸、(甲基)丙烯酸磺基丙酯、(甲基)丙烯酰基氧基萘磺酸、2-羟基乙基丙烯酰基磷酸酯等。
含有环氧基的单体:例如,(甲基)丙烯酸缩水甘油酯、(甲基)丙烯酸-2-乙基缩水甘油基醚等含有环氧基的丙烯酸酯、烯丙基缩水甘油基醚、(甲基)丙烯酸缩水甘油基醚等。
含有氰基的单体:例如,丙烯腈、甲基丙烯腈等。
含有异氰酸酯基的单体:例如,(甲基)丙烯酸2-异氰酸酯基乙酯等。
含有酰胺基的单体:例如,(甲基)丙烯酰胺;N,N-二甲基(甲基)丙烯酰胺、N,N-二乙基(甲基)丙烯酰胺、N,N-二丙基(甲基)丙烯酰胺、N,N-二异丙基(甲基)丙烯酰胺、N,N-二(正丁基)(甲基)丙烯酰胺、N,N-二(叔丁基)(甲基)丙烯酰胺等N,N-二烷基(甲基)丙烯酰胺;N-乙基(甲基)丙烯酰胺、N-异丙基(甲基)丙烯酰胺、N-丁基(甲基)丙烯酰胺、N-正丁基(甲基)丙烯酰胺等N-烷基(甲基)丙烯酰胺;N-乙烯基乙酰胺等N-乙烯基羧酸酰胺类;具有羟基和酰胺基的单体,例如N-(2-羟基乙基)(甲基)丙烯酰胺、N-(2-羟基丙基)(甲基)丙烯酰胺、N-(1-羟基丙基)(甲基)丙烯酰胺、N-(3-羟基丙基)(甲基)丙烯酰胺、N-(2-羟基丁基)(甲基)丙烯酰胺、N-(3-羟基丁基)(甲基)丙烯酰胺、N-(4-羟基丁基)(甲基)丙烯酰胺等N-羟基烷基(甲基)丙烯酰胺;具有烷氧基和酰胺基的单体,例如N-甲氧基甲基(甲基)丙烯酰胺、N-甲氧基乙基(甲基)丙烯酰胺、N-丁氧基甲基(甲基)丙烯酰胺等N-烷氧基烷基(甲基)丙烯酰胺;以及,N,N-二甲基氨基丙基(甲基)丙烯酰胺、N-(甲基)丙烯酰基吗啉等。
含有氨基的单体:例如(甲基)丙烯酸氨基乙酯、(甲基)丙烯酸N,N-二甲基氨基乙酯、(甲基)丙烯酸叔丁基氨基乙酯。
具有环氧基的单体:例如(甲基)丙烯酸缩水甘油酯、(甲基)丙烯酸甲基缩水甘油酯、烯丙基缩水甘油基醚。
具有含氮原子的环的单体:例如,N-乙烯基-2-吡咯烷酮、N-甲基乙烯基吡咯烷酮、N-乙烯基吡啶、N-乙烯基哌啶酮、N-乙烯基嘧啶、N-乙烯基哌嗪、N-乙烯基吡嗪、N-乙烯基吡咯、N-乙烯基咪唑、N-乙烯基噁唑、N-(甲基)丙烯酰基-2-吡咯烷酮、N-(甲基)丙烯酰基哌啶、N-(甲基)丙烯酰基吡咯烷、N-乙烯基吗啉、N-乙烯基-3-吗啉酮、N-乙烯基-2-己内酰胺、N-乙烯基-1,3-噁嗪-2-酮、N-乙烯基-3,5-吗啉二酮、N-乙烯基吡唑、N-乙烯基异噁唑、N-乙烯基噻唑、N-乙烯基异噻唑、N-乙烯基哒嗪等(例如,N-乙烯基-2-己内酰胺等内酰胺类)。
具有琥珀酰亚胺骨架的单体:例如,N-(甲基)丙烯酰基氧基亚甲基琥珀酰亚胺、N-(甲基)丙烯酰基-6-氧基六亚甲基琥珀酰亚胺、N-(甲基)丙烯酰基-8-氧基六亚甲基琥珀酰亚胺等。
马来酰亚胺类:例如,N-环己基马来酰亚胺、N-异丙基马来酰亚胺、N-月桂基马来酰亚胺、N-苯基马来酰亚胺等。
衣康酰亚胺类:例如,N-甲基衣康酰亚胺、N-乙基衣康酰亚胺、N-丁基衣康酰亚胺、N-辛基衣康酰亚胺、N-2-乙基己基衣康酰亚胺、N-环己基衣康酰亚胺、N-月桂基衣康酰亚胺等。
(甲基)丙烯酸氨基烷基酯类:例如,(甲基)丙烯酸氨基乙酯、(甲基)丙烯酸N,N-二甲基氨基乙酯、(甲基)丙烯酸N,N-二乙基氨基乙酯、(甲基)丙烯酸叔丁基氨基乙酯。
含有烷氧基的单体:例如,(甲基)丙烯酸2-甲氧基乙酯、(甲基)丙烯酸3-甲氧基丙酯、(甲基)丙烯酸2-乙氧基乙酯、(甲基)丙烯酸丙氧基乙酯、(甲基)丙烯酸丁氧基乙酯、(甲基)丙烯酸乙氧基丙酯等(甲基)丙烯酸烷氧基烷基酯类;(甲基)丙烯酸甲氧基乙二醇、(甲基)丙烯酸甲氧基聚丙二醇等(甲基)丙烯酸烷氧基亚烷基二醇类。
含有烷氧基甲硅烷基的单体:例如3-(甲基)丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、3-(甲基)丙烯酰氧基丙基三乙氧基硅烷、3-(甲基)丙烯酰氧基丙基甲基二甲氧基硅烷、3-(甲基)丙烯酰氧基丙基甲基二乙氧基硅烷。
乙烯基酯类:例如,乙酸乙烯酯、丙酸乙烯酯等。
乙烯基醚类:例如,甲基乙烯基醚、乙基乙烯基醚等乙烯基烷基醚。
芳香族乙烯基化合物:例如,苯乙烯、α-甲基苯乙烯、乙烯基甲苯等。
烯烃类:例如,乙烯、丁二烯、异戊二烯、异丁烯等。
具有脂环式烃基的(甲基)丙烯酸酯:例如,(甲基)丙烯酸环戊酯、(甲基)丙烯酸环己酯、(甲基)丙烯酸异冰片酯、(甲基)丙烯酸二环戊酯、(甲基)丙烯酸金刚烷基酯等。
具有芳香族烃基的(甲基)丙烯酸酯:例如,(甲基)丙烯酸苯酯、(甲基)丙烯酸苯氧基乙酯、(甲基)丙烯酸苄酯等。
以及,(甲基)丙烯酸四氢糠酯等含有杂环的(甲基)丙烯酸酯、氯乙烯、含有氟原子的(甲基)丙烯酸酯等含有卤素原子的(甲基)丙烯酸酯、硅酮(甲基)丙烯酸酯等含有硅原子的(甲基)丙烯酸酯、由萜烯化合物衍生物醇得到的(甲基)丙烯酸酯等。
使用这样的共聚性单体的情况下,其使用量没有特别限定,设定为单体成分整体的0.01重量%以上是适当的。从更好地发挥共聚性单体的使用效果的观点考虑,可以将共聚性单体的使用量设定为单体成分整体的0.1重量%以上,也可以设定为0.5重量%以上。另外,从容易取得粘合特性的均衡性的观点考虑,共聚性单体的使用量设定为单体成分整体的50重量%以下是适当的,优选设定为40重量%以下。
在一些方式中,构成丙烯酸系聚合物的单体成分可包含具有氮原子的单体。通过使用具有氮原子的单体,能够提高粘合剂的凝集力,理想地提高粘接力。具有氮原子的单体可以单独使用1种或者组合使用2种以上。作为具有氮原子的单体的一个优选例,可举出具有含氮原子的环的单体。作为具有含氮原子的环的单体,可以使用上文中例示的单体等,例如,可以使用通式(1)表示的N-乙烯基环状酰胺。
[化学式1]
此处,通式(1)中,R1为2价有机基团,具体而言为-(CH2)n-。n为2~7(优选为2、3或4)的整数。其中,可优选采用N-乙烯基-2-吡咯烷酮。作为具有氮原子的单体的其他优选例,可举出(甲基)丙烯酰胺。
具有氮原子的单体(优选为具有含氮原子的环的单体)的使用量没有特别限制,例如可以为单体成分整体的1重量%以上,也可以为3重量%以上,进而可以设定为5重量%以上或7重量%以上。在一些方式中,从提高粘接力的观点考虑,具有氮原子的单体的使用量可以为单体成分整体的10重量%以上,也可以为12重量%以上,也可以为15重量%以上,也可以为20重量%以上。另外,具有氮原子的单体的使用量设定为单体成分整体的例如40重量%以下是适当的,也可以设定为35重量%以下,也可以设定为30重量%以下,也可以设定为25重量%以下。在另一些方式中,具有氮原子的单体的使用量可以设定为单体成分整体的例如20重量%以下,也可以设定为16重量%以下。在另一些方式中,具有氮原子的单体的使用量可以设定为单体成分整体的例如12重量%以下,也可以为8重量%以下,也可以为4重量%以下。
在一些方式中,单体成分包含含有羧基的单体。作为含有羧基的单体的优选例,可举出丙烯酸(AA)及甲基丙烯酸(MAA)。也可以并用AA和MAA。在并用AA和MAA的情况下,它们的重量比(AA/MAA)没有特别限定,例如可以设定为大约0.1~10的范围。在一些方式中,上述重量比(AA/MAA)例如可以为大约0.3以上,也可以为大约0.5以上。另外,上述重量比(AA/MAA)例如可以为大约4以下,也可以为大约3以下。
通过使用含有羧基的单体,能够使水等水性液体迅速地与粘合剂层的表面融合。这能够有助于水剥离力的降低。含有羧基的单体的使用量例如可以为单体成分整体的0.05重量%以上,也可以为0.1重量%以上,也可以为0.3重量%以上,也可以为0.5重量%以上,也可以为0.8重量%以上,也可以为1.2重量%以上,也可以为1.5重量%以上。通过使用规定量以上的含有羧基的单体,能够提高粘合剂层的凝集力、交联密度。上述含有羧基的单体的比例例如可以为15重量%以下,也可以为10重量%以下,也可以为5重量%以下,也可以为4.5重量%以下,也可以为3.5重量%以下,也可以为3.0重量%以下,也可以为2.5重量%以下。从抑制水向粘合剂层主体中的扩散、抑制温水浸渍等与水性液体接触时的粘接力降低的观点考虑,优选含有羧基的单体的使用量不过多。另外,从防止水剥离力的测定中使用的水被粘合剂层吸收而导致水在剥离中途不足的现象的观点考虑,含有羧基的单体的使用量不过多这一点也会变得有利。另外,此处所公开的技术也可以优选以上述单体成分实质上不包含含有羧基的单体的方式实施。从该观点考虑,上述含有羧基的单体的比例在上述单体成分中可以例如小于1重量%,也可以小于0.3重量%,也可以小于0.1重量%。
在一些方式中,单体成分可包含含有羟基的单体。通过使用含有羟基的单体,能调整粘合剂的凝集力、交联密度,提高粘接力。作为含有羟基的单体,可以使用上文中例示的单体等,例如可优选采用丙烯酸2-羟基乙酯(HEA)、丙烯酸4-羟基丁酯(4HBA)。含有羟基的单体可以单独使用1种或者组合使用2种以上。
使用含有羟基的单体时的使用量没有特别限制,例如可以为单体成分整体的0.01重量%以上,也可以为0.1重量%以上,也可以为0.5重量%以上。在一些优选方式中,含有羟基的单体的使用量为单体成分整体的1重量%以上,更优选为5重量%以上,进一步优选为10重量%以上,例如也可以为12重量%以上。另外,从抑制粘合剂层的吸水性的观点考虑,在一些方式中,含有羟基的单体的使用量设定为单体成分整体的例如40重量%以下是适当的,也可以设定为30重量%以下,也可以设定为20重量%以下,也可以设定为15重量%以下、10重量%以下、5重量%以下或3重量%以下。此处所公开的技术也可以以实质上不使用含有羟基的单体作为粘合剂层的单体成分的方式实施。
在一些优选方式中,就丙烯酸系聚合物的单体成分而言,将作为具有极性基团的单体(含极性基团的单体)的具有氮原子的单体(例如(甲基)丙烯酰胺等含有酰胺基的单体、NVP等具有含氮原子的环的单体)与含有羟基的单体(例如HEA、4HBA)并用。由此,能有效地提高粘接力。在将具有氮原子的单体与含有羟基的单体并用的方式中,具有氮原子的单体的量AN与含有羟基的单体的量AOH的重量比(AN/AOH)没有特别限定,例如可以为0.1以上,也可以为0.5以上,也可以为0.8以上,也可以为1.0以上,也可以为1.2以上。另外,上述重量比(AN/AOH)例如可以为10以下,也可以为5以下,也可以为3以下,也可以为1.5以下。
在一些方式中,单体成分可包含含有烷氧基甲硅烷基的单体。典型而言,含有烷氧基甲硅烷基的单体是在一分子内具有至少1个(优选为2个以上,例如2个或3个)烷氧基甲硅烷基的烯键式不饱和单体,其具体例如上所述。上述含有烷氧基甲硅烷基的单体可以单独使用1种或者组合使用2种以上。通过使用含有烷氧基甲硅烷基的单体,能够向粘合剂层中导入由硅醇基的缩合反应(硅醇缩合)形成的交联结构。需要说明的是,含有烷氧基甲硅烷基的单体也可认为是后述的硅烷偶联剂。
在单体成分包含含有烷氧基甲硅烷基的单体的方式中,含有烷氧基甲硅烷基的单体在该单体成分整体中所占的比例例如可以设定为0.005重量%以上,设定为0.01重量%以上是适当的。另外,从提高与被粘物的密合性的观点考虑,上述含有烷氧基甲硅烷基的单体的比例例如可以为0.5重量%以下,也可以为0.1重量%以下,也可以为0.05重量%以下。
另外,对于一些优选方式涉及的丙烯酸系聚合物的单体成分而言,从抑制凝胶化的观点考虑,(甲基)丙烯酸烷氧基烷基酯及烷氧基聚亚烷基二醇(甲基)丙烯酸酯的合计比例被限制为小于20重量%。上述(甲基)丙烯酸烷氧基烷基酯及烷氧基聚亚烷基二醇(甲基)丙烯酸酯的合计比例更优选小于10重量%,进一步优选小于3重量%,尤其优选小于1重量%,在一些方式中,上述单体成分实质上不包含(甲基)丙烯酸烷氧基烷基酯及烷氧基聚亚烷基二醇(甲基)丙烯酸酯(含量为0~0.3重量%)。
同样地,此处所公开的丙烯酸系聚合物的单体成分可以为以小于20重量%的比例包含含有烷氧基的单体、或者不包含含有烷氧基的单体的单体成分。含有烷氧基的单体在上述单体成分中所的量优选小于10重量%,更优选小于3重量%,进一步优选小于1重量%,在特别优选的方式中,上述单体成分实质上不包含含有烷氧基的单体(含量为0~0.3重量%)。
另外,在一些优选方式中,对于丙烯酸系聚合物的单体成分而言,亲水性单体的比例被设定为适当的范围。由此,可理想地发挥水剥离性。此处,本说明书中的“亲水性单体”是指含有羧基的单体、含有酸酐基的单体、含有羟基的单体、具有氮原子的单体(典型而言为(甲基)丙烯酰胺等含有酰胺基的单体、N-乙烯基-2-吡咯烷酮等具有含氮原子的环的单体)及含有烷氧基的单体(典型而言为(甲基)丙烯酸烷氧基烷基酯及烷氧基聚亚烷基二醇(甲基)丙烯酸酯)。该方式中,丙烯酸系聚合物的单体成分中的上述亲水性单体的比例为40重量%以下(例如35重量%以下)是适当的,优选为32重量%以下,例如也可以为30重量%以下,也可以为28重量%以下。虽无特别限定,但丙烯酸系聚合物的单体成分中的上述亲水性单体的比例可以为1重量%以上,也可以为10重量%以上,也可以为20重量%以上。
在一些方式中,构成丙烯酸系聚合物的单体成分可包含含有脂环式烃基的(甲基)丙烯酸酯。由此,能够提高粘合剂的凝集力,提高粘接力。含有脂环式烃基的(甲基)丙烯酸酯可以单独使用1种或者组合使用2种以上。作为含有脂环式烃基的(甲基)丙烯酸酯,可以使用上文中例示的含有脂环式烃基的(甲基)丙烯酸酯等,例如可优选采用丙烯酸环己酯、丙烯酸异冰片酯。使用含有脂环式烃基的(甲基)丙烯酸酯时的使用量没有特别限制,例如可以设定为单体成分整体的1重量%以上、3重量%以上或5重量%以上。在一些方式中,含有脂环式烃基的(甲基)丙烯酸酯的使用量也可以为单体成分整体的10重量%以上,也可以为15重量%以上。含有脂环式烃基的(甲基)丙烯酸酯的使用量的上限设定为大约40重量%以下是适当的,例如也可以为30重量%以下,也可以为25重量%以下(例如为15重量%以下,进一步为10重量%以下)。
在一些优选方式中,丙烯酸系聚合物包含按每100g该丙烯酸系聚合物计为0.05mol~0.45mol的具有极性基团的单体(含极性基团的单体)作为单体成分。由此,与极性的被粘物的粘接性得以提高,例如温水浸渍后的粘接力也能维持于高水平。认为通过将上述极性基团导入丙烯酸系聚合物中,从而基于针对例如玻璃等极性被粘物的氢键,界面粘接力得以提高。作为含极性基团的单体,可以使用上述的含有羧基的单体(典型而言为AA、MAA等)、含有羟基的单体(典型而言为HEA、4HBA等)、具有氮原子的单体(典型而言为(甲基)丙烯酰胺等含有酰胺基的单体、NVP等具有含氮原子的环的单体)中的1种或2种以上。从有效地发挥含极性基团的单体的作用的观点考虑,丙烯酸系聚合物的单体成分中的含极性基团的单体的比例按每100g丙烯酸系聚合物计为0.10mol以上是适当的,优选为0.15mol以上,更优选为0.20mol以上,例如也可以为0.24mol以上。另外,丙烯酸系聚合物的单体成分中的含极性基团的单体的比例的上限按每100g丙烯酸系聚合物计为0.40mol以下是适当的,优选为0.35mol以下,例如也可以为0.30mol以下。
单体成分的组成可以以基于该单体成分的组成而由Fox式求出的玻璃化转变温度(以下也称为“聚合物的玻璃化转变温度”)成为-75℃以上-10℃以下的方式设定。在一些方式中,上述聚合物(例如丙烯酸系聚合物,典型而言为丙烯酸系聚合体)的玻璃化转变温度(Tg)为-15℃以下是适当的,优选为-20℃以下,更优选为-25℃以下,进一步优选为-30℃以下,也可以为-40℃以下(例如-55℃以下)。若上述聚合物的Tg变低,则存在粘合剂层与基材层的密合性、与被粘物的粘接性大体提高的倾向。根据该粘合剂层,在不期望粘合剂层的剥离的状况下容易抑制水向被粘物与粘合剂层的界面中的渗入。这从抑制温水浸渍等与水性液体接触的情况下的粘接力降低的观点考虑会变得有利。另外,从容易提高粘接力的观点考虑,聚合物的Tg例如可以为-70℃以上,也可以为-65℃以上。在另一些方式中,上述Tg例如可以为-60℃以上,也可以为-50℃以上,也可以为-45℃以上或-40℃以上。
此处,上述Fox式如以下所示,是共聚物的Tg、与使构成该共聚物的各单体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=∑(Wi/Tgi)
需要说明的是,上述Fox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的重量分率(以重量为基准的共聚比例),Tgi表示单体i的均聚物的玻璃化转变温度(单位:K)。
作为Tg的计算中使用的均聚物的玻璃化转变温度,使用已知资料中记载的值。例如,关于以下举出的单体,作为该单体的均聚物的玻璃化转变温度,使用以下的值。
关于除上文中例示以外的单体的均聚物的玻璃化转变温度,使用“PolymerHandbook”(第三版,John Wiley&Sons,Inc.,1989)中记载的数值。该文献中记载有多种值的情况下,采用最高的值。
关于在上述Polymer Handbook中也没有记载均聚物的玻璃化转变温度的单体,使用通过以下的测定方法得到的值(参见日本专利申请公开2007-51271号公报)。具体而言,在具备温度计、搅拌机、氮导入管及回流冷凝管的反应器中,投入单体100重量份、偶氮二异丁腈0.2重量份及作为聚合溶剂的乙酸乙酯200重量份,一边使氮气流通一边搅拌1小时。如上所述地将聚合体系内的氧除去后,升温至63℃,进行10小时反应。接着,冷却至室温,得到固态成分浓度为33重量%的均聚物溶液。接着,将该均聚物溶液流延涂布于剥离衬垫上,进行干燥,制作厚度为约2mm的试验样品(片状的均聚物)。将该试验样品冲裁成直径为7.9mm的圆盘状,用平行板夹住,一边使用粘弹性试验机(ARES,Rheometrics公司制)赋予频率为1Hz的剪切应变,一边于-70~150℃的温度区域以5℃/分钟的升温速度利用剪切模式测定粘弹性,将tanδ的峰顶温度作为均聚物的Tg。
此处所公开的粘合剂层中包含的聚合物(例如丙烯酸系聚合物,典型而言为丙烯酸系聚合体)没有特别限定,SP值优选为23.0(MJ/m3)1/2以下。对于包含具有这样的SP值的聚合物的粘合剂而言,例如通过使其包含后述的水亲和剂,从而能理想地实现具有充分的粘接强度、并且具有优异的水剥离性的粘合剂。上述SP值更优选为21.0(MJ/m3)1/2以下(例如20.0(MJ/m3)1/2以下)。上述SP值的下限没有特别限定,例如为大约10.0(MJ/m3)1/2以上,另外,为大约15.0(MJ/m3)1/2以上是适当的,优选为18.0(MJ/m3)1/2以上。
需要说明的是,上述聚合物的SP值可以按照Fedors计算法[参见“POLYMER ENG.&SCI.(ポリマー·エンジニアリング·アンド·サイエンス)”,第14卷,第2期(1974),第148~154页]、即下式来计算。
SP值δ=(∑Δe/∑Δv)1/2
(上式中,Δe为25℃时的各原子或原子团的蒸发能量Δe,Δv为相同温度时的各原子或原子团的摩尔容积);
具有上述SP值的聚合物可以通过基于本领域技术人员的技术常识来适当地确定单体组成从而得到。
粘合剂层可以使用将如上所述的组成的单体成分以聚合物、未聚合物(即,聚合性官能团未反应的形态)、或它们的混合物的形态包含在内的粘合剂组合物来形成。上述粘合剂组合物可以为粘合剂(粘合成分)分散于水中的形态的水分散型粘合剂组合物,在有机溶剂中包含粘合剂的形态的溶剂型粘合剂组合物,以利用紫外线、放射线等活性能量射线进行固化而形成粘合剂的方式制备的活性能量射线固化型粘合剂组合物(例如光固化型粘合剂组合物),以加热熔融状态被涂敷、冷却至室温附近时形成粘合剂的热熔型粘合剂组合物等各种形态。
在聚合时,可以根据聚合方法、聚合方式等而使用已知或常用的热聚合引发剂、光聚合引发剂。这样的聚合引发剂可以单独使用1种或者适宜地组合使用2种以上。
作为热聚合引发剂,没有特别限定,例如可以使用偶氮系聚合引发剂、过氧化物系引发剂、由过氧化物与还原剂的组合构成的氧化还原系引发剂、取代乙烷系引发剂等。更具体而言,例如可例示2,2’-偶氮二异丁腈、2,2’-偶氮双(2-甲基丙脒)二硫酸盐、2,2’-偶氮双(2-脒基丙烷)二盐酸盐、2,2’-偶氮双[2-(5-甲基-2-咪唑啉-2-基)丙烷]二盐酸盐、2,2’-偶氮双(N,N’-二亚甲基异丁基脒)、2,2’-偶氮双[N-(2-羧基乙基)-2-甲基丙脒]水合物等偶氮系引发剂;例如过硫酸钾、过硫酸铵等过硫酸盐;过氧化苯甲酰、叔丁基过氧化氢、过氧化氢等过氧化物系引发剂;例如苯基取代乙烷等取代乙烷系引发剂;例如过硫酸盐与亚硫酸氢钠的组合、过氧化物与抗坏血酸钠的组合等氧化还原系引发剂;等等,但并不限定于这些。需要说明的是,热聚合可优选于例如20~100℃(典型而言为40~80℃)左右的温度实施。
作为光聚合引发剂,没有特别限定,例如可以使用缩酮系光聚合引发剂、苯乙酮系光聚合引发剂、安息香醚系光聚合引发剂、酰基氧化膦系光聚合引发剂、α-乙酮醇系光聚合引发剂、芳香族磺酰氯系光聚合引发剂、光活性肟系光聚合引发剂、苯偶姻系光聚合引发剂、苯偶酰系光聚合引发剂、二苯甲酮系光聚合引发剂、噻吨酮系光聚合引发剂等。
这样的热聚合引发剂或光聚合引发剂的使用量可以设定为与聚合方法、聚合方式等相适应的通常的使用量,没有特别限定。例如,相对于聚合对象的单体100重量份而言,可以使用大约为0.001~5重量份(典型而言为大约0.01~2重量份,例如为大约0.01~1重量份)的聚合引发剂。
在上述聚合中,可以根据需要而使用以往已知的各种链转移剂(也可认为是分子量调节剂或者聚合度调节剂)。作为链转移剂,可以使用正十二烷基硫醇、叔十二烷基硫醇、巯基乙酸等硫醇类。或者,也可以使用不包含硫原子的链转移剂(非硫系链转移剂)。作为非硫系链转移剂的具体例,可举出N,N-二甲基苯胺、N,N-二乙基苯胺等苯胺类;α-蒎烯、萜品油烯等萜类;α-甲基苯乙烯、α-甲基苯乙烯二聚体等苯乙烯类;二亚苄基丙酮、肉桂醇、肉桂醛等具有亚苄基的化合物;对苯二酚、二羟基萘等氢醌类;苯醌、萘醌等醌类;2,3-二甲基-2-丁烯、1,5-环辛二烯等烯烃类;苯酚、苄醇、烯丙醇等醇类;二苯基苯、三苯基苯等苄基氢类;等等。
链转移剂可以单独使用1种或者组合使用2种以上。使用链转移剂的情况下,可以设定其使用量相对于单体成分100重量份而言例如为大约0.01~1重量份左右。此处所公开的技术也可以优选以不使用链转移剂的方式实施。
适宜地采用上述各种聚合法而得到的聚合物(例如丙烯酸系聚合物,典型而言为丙烯酸系聚合体)的分子量没有特别限制,可根据所要求的性能等而在适当的范围内设定。上述聚合物的重均分子量(Mw)为大约10×104以上是适当的,例如也可以为大约15×104以上。通过使用具有规定值以上的Mw的聚合物(例如丙烯酸系聚合物),能均衡性良好地同时实现凝集力和粘接力。在一些方式中,从获得良好的粘接可靠性的观点考虑,上述Mw可以为20×104以上,也可以为30×104以上(例如大于30×104),也可以为大约40×104以上,也可以为大约50×104以上,例如也可以为大约55×104以上。上述聚合物的Mw的上限没有特别限定,例如可以为大约500×104以下(例如大约150×104以下),也可以为大约75×104以下。在一些优选方式中,上述Mw可以小于50×104,也可以小于40×104,也可以小于35×104(例如小于30×104)。根据具有该Mw的聚合物,存在容易将粘合剂的60℃损耗弹性模量调节至规定范围的倾向。此处,所谓Mw,是指利用凝胶渗透色谱法(GPC)得到的按标准聚苯乙烯换算的值。作为GPC装置,例如使用机型名“HLC-8320GPC”(柱:TSKgelGMH-H(S),TOSOH公司制)即可。在后述的实施例中也同样。
一些方式涉及的表面保护片材具有由水分散型粘合剂组合物形成的粘合剂层。作为水分散型粘合剂组合物的代表例,可举出乳液型粘合剂组合物。典型而言,乳液型粘合剂组合物含有单体成分的聚合物、和根据需要使用的添加剂。
单体成分的乳液聚合通常在乳化剂的存在下进行。作为乳液聚合用的乳化剂,没有特别限制,可以使用已知的阴离子性乳化剂、非离子性乳化剂等。乳化剂可以单独使用1种或者组合使用2种以上。
作为阴离子性乳化剂的非限定性例子,可举出月桂基硫酸钠、月桂基硫酸铵、十二烷基苯磺酸钠、聚氧乙烯月桂基硫酸钠、聚氧乙烯烷基醚硫酸钠、聚氧乙烯烷基苯基醚硫酸铵、聚氧乙烯烷基苯基醚硫酸钠、聚氧乙烯烷基磺基琥珀酸钠等。作为非离子性乳化剂的非限定性例子,可举出聚氧乙烯烷基醚、聚氧乙烯烷基苯基醚、聚氧乙烯脂肪酸酯、聚氧乙烯聚氧丙烯嵌段聚合物等。也可以使用具有反应性官能团的乳化剂(反应性乳化剂)。作为反应性乳化剂的例子,可举出在上述的阴离子性乳化剂或非离子性乳化剂中导入丙烯基、烯丙基醚基等自由基聚合性官能团而形成的结构的自由基聚合性乳化剂。
相对于单体成分100重量份而言,乳液聚合中的乳化剂的使用量例如可以为0.2重量份以上,也可以为0.5重量份以上,也可以为1.0重量份以上,也可以为1.5重量份以上。另外,从抑制温水浸渍后的粘接力降低等的观点考虑,在一些方式中,相对于单体成分100重量份而言,乳化剂的使用量设定为10重量份以下是适当的,优选设定为5重量份以下,也可以设定为3重量份以下。需要说明的是,此处用于乳液聚合的乳化剂也可以作为粘合剂层的水亲和剂来发挥功能。
根据乳液聚合,可得到单体成分的聚合物分散于水中的乳液形态的聚合反应液。用于形成粘合剂层的水分散型粘合剂组合物可优选使用上述聚合反应液来制造。
在一些优选方式中,表面保护片材具有由溶剂型粘合剂组合物形成的粘合剂层。典型而言,溶剂型粘合剂组合物含有单体成分的溶液聚合物、和根据需要使用的添加剂。由此处所公开的技术带来的效果以具备溶剂型粘合剂层的形态也能得到有效发挥。用于溶液聚合的溶剂(聚合溶剂)可以从以往已知的有机溶剂中适宜地选择。例如,可以使用选自甲苯等芳香族化合物类(典型而言为芳香族烃类);乙酸乙酯、乙酸丁酯等酯类;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;甲基乙基酮等酮类等中的任意1种溶剂、或2种以上的混合溶剂。根据溶液聚合,可得到单体成分的聚合物溶解于聚合溶剂中的形态的聚合反应液。用于形成粘合剂层的溶剂型粘合剂组合物可优选使用上述聚合反应液来制造。
在其他的优选方式中,表面保护片材具有由活性能量射线固化型粘合剂组合物形成的粘合剂层。此处,本说明书中,所谓“活性能量射线”,是指具备能引起聚合反应、交联反应、引发剂的分解等化学反应的能量的能量射线。此处所谓的活性能量射线的例子,包括紫外线、可见光线、红外线这样的光、α射线、β射线、γ射线、电子射线、中子束、X射线这样的放射线等。作为活性能量射线固化型粘合剂组合物的一个优选例,可举出光固化型粘合剂组合物。光固化型粘合剂组合物具有即使是厚的粘合剂层也能够容易地形成这样的优点。其中,优选紫外线固化型粘合剂组合物。另外,由此处所公开的技术带来的效果以具备光固化型粘合剂层的形态也能得到有效发挥。
典型而言,光固化型粘合剂组合物将该组合物的单体成分中的至少一部分(可以为单体的种类的一部分,也可以为分量的一部分)以聚合物的形态包含在内。形成上述聚合物时的聚合方法没有特别限定,可以适宜地采用以往已知的各种聚合方法。例如,可以适宜地采用:溶液聚合、乳液聚合、本体聚合等热聚合(典型而言,在热聚合引发剂的存在下进行);照射紫外线等光而进行的光聚合(典型而言,在光聚合引发剂的存在下进行);照射β射线、γ射线等放射线而进行的放射线聚合;等等。其中,优选光聚合。
一些优选方式涉及的光固化型粘合剂组合物包含单体成分的部分聚合物。这样的部分聚合物典型而言为来自单体成分的聚合物与未反应的单体的混合物,优选呈现浆液状(具有粘性的液态)。以下,有时将该性状的部分聚合物称为“单体浆液”或者简称为“浆液”。使单体成分部分聚合时的聚合方法没有特别限制,可以适宜地选择使用如上所述的各种聚合方法。从效率、简便性的观点考虑,可优选采用光聚合法。根据光聚合,可以通过光的照射量(光量)等聚合条件来容易地控制单体成分的聚合转化率(单体转化)。
上述部分聚合物中的单体混合物的聚合转化率没有特别限定。上述聚合转化率例如可以设定为大约70重量%以下,优选设定为大约60重量%以下。从包含上述部分聚合物的粘合剂组合物的制备容易性、涂敷性等的观点考虑,上述聚合转化率为大约50重量%以下是适当的,优选为大约40重量%以下(例如大约35重量%以下)。聚合转化率的下限没有特别限制,典型而言为大约1重量%以上,设定为大约5重量%以上是适当的。
包含单体成分的部分聚合物的粘合剂组合物例如可以通过下述方式得到:利用适当的聚合方法(例如光聚合法),使包含用于制备该粘合剂组合物的单体成分的全部量的单体混合物进行部分聚合。另外,包含单体成分的部分聚合物的粘合剂组合物可以为包含用于制备该粘合剂组合物的单体成分中的一部分的单体混合物的部分聚合物或完全聚合物、与剩余的单体成分或其部分聚合物的混合物。需要说明的是,本说明书中,所谓“完全聚合物”,是指聚合转化率大于95重量%。
在包含上述部分聚合物的粘合剂组合物中,可配合根据需要使用的其他成分(例如,光聚合引发剂、多官能单体、交联剂、水亲和剂等)。配合这样的其他成分的方法没有特别限定,例如可以预先包含于上述单体混合物中,也可以添加于上述部分聚合物中。
(水亲和剂)
在粘合剂层中,可以根据期望而含有水亲和剂。通过使粘合剂层中含有水亲和剂,能够利用水等水性液体来有效地降低剥离力。关于其原因,虽然并不特别进行限定性解释,但可考虑如下:水亲和剂通常具有亲水性区域,因而容易偏在于粘合剂层的表面,由此可发挥高效地提高该粘合剂层表面的水亲和性的作用,在该粘合剂层与水接触时有效地降低剥离力。水亲和剂可以单独使用1种或者组合使用2种以上。
在一些方式中,作为水亲和剂,可以使用选自表面活性剂及具有聚氧亚烷基骨架的化合物中的至少1种化合物A。作为表面活性剂及具有聚氧亚烷基骨架的化合物,可以没有特别限制地使用已知的表面活性剂、具有聚氧亚烷基骨架的化合物中的1种或2种以上。需要说明的是,自不必说,在上述表面活性剂中存在具有聚氧亚烷基骨架的化合物,反之亦然。
作为可用作化合物A的表面活性剂,可以使用已知的非离子性表面活性剂、阴离子性表面活性剂、阳离子性表面活性剂等。其中,优选非离子性表面活性剂。表面活性剂可以单独使用1种或者组合使用2种以上。
作为非离子性表面活性剂的例子,可举出聚氧乙烯月桂基醚、聚氧乙烯十六烷基醚、聚氧乙烯硬脂基醚、聚氧乙烯油基醚等聚氧乙烯烷基醚;聚氧乙烯辛基苯基醚、聚氧乙烯壬基苯基醚等聚氧乙烯烷基苯基醚;山梨糖醇酐单月桂酸酯、山梨糖醇酐单棕榈酸酯、山梨糖醇酐单硬脂酸酯、山梨糖醇酐单油酸酯等山梨糖醇酐脂肪酸酯;聚氧乙烯山梨糖醇酐单月桂酸酯、聚氧乙烯山梨糖醇酐单棕榈酸酯、聚氧乙烯山梨糖醇酐单硬脂酸酯、聚氧乙烯山梨糖醇酐三硬脂酸酯、聚氧乙烯山梨糖醇酐三异硬脂酸酯、聚氧乙烯山梨糖醇酐单油酸酯、聚氧乙烯山梨糖醇酐三油酸酯等聚氧乙烯山梨糖醇酐脂肪酸酯;聚氧乙烯甘油醚脂肪酸酯;聚氧乙烯-聚氧丙烯嵌段共聚物;等等。这些非离子性表面活性剂可以单独使用1种或者组合使用2种以上。
作为阴离子性表面活性剂的例子,可举出壬基苯磺酸盐、十二烷基苯磺酸盐(例如十二烷基苯磺酸钠)等烷基苯磺酸盐;月桂基硫酸盐(例如月桂基硫酸钠、月桂基硫酸铵)、十八烷基硫酸盐等烷基硫酸盐;脂肪酸盐;聚氧乙烯十八烷基醚硫酸盐、聚氧乙烯月桂基醚硫酸盐等聚氧乙烯烷基醚硫酸盐(例如,聚氧乙烯烷基醚硫酸钠)、聚氧乙烯月桂基苯基醚硫酸盐等聚氧乙烯烷基苯基醚硫酸盐(例如,聚氧乙烯烷基苯基醚硫酸铵、聚氧乙烯烷基苯基醚硫酸钠等)、聚氧乙烯苯乙烯化苯基醚硫酸盐等聚醚硫酸盐;聚氧乙烯硬脂基醚磷酸酯、聚氧乙烯月桂基醚磷酸酯等聚氧乙烯烷基醚磷酸酯;上述聚氧乙烯烷基醚磷酸酯的钠盐、钾盐等聚氧乙烯烷基醚磷酸酯盐;月桂基磺基琥珀酸盐、聚氧乙烯月桂基磺基琥珀酸盐(例如,聚氧乙烯烷基磺基琥珀酸钠)等磺基琥珀酸盐;聚氧乙烯烷基醚乙酸盐;等等。阴离子性表面活性剂形成了盐的情况下,该盐例如可以为钠盐、钾盐、钙盐、镁盐等金属盐(优选为一价金属的盐)、铵盐、胺盐等。阴离子性表面活性剂可以单独使用1种或者组合使用2种以上。
在一些方式中,例如,可优选使用具有-POH基团、-COH基团及-SOH基团中的至少一者的阴离子性表面活性剂。其中,优选为具有-POH基团的表面活性剂。这样的表面活性剂典型而言包含磷酸酯结构,例如可以为磷酸的单酯(ROP(=O)(OH)2;其中,R为1价有机基团)、二酯((RO)2P(=O)OH;其中,R为相同或不同的1价有机基团)、包含单酯及二酯这两者的混合物等。作为具有-POH基团的表面活性剂的优选例,可举出聚氧乙烯烷基醚磷酸酯。聚氧乙烯烷基醚磷酸酯中的烷基的碳原子数例如可以为6~20,也可以为8~20,也可以为10~20,也可以为12~20,也可以为14~20。
作为阳离子性表面活性剂的例子,可举出聚氧乙烯月桂基胺、聚氧乙烯硬脂基胺等聚醚胺。阳离子性表面活性剂可以单独使用1种或者组合使用2种以上。
作为可用作化合物A的具有聚氧亚烷基骨架的化合物,例如可以使用聚乙二醇(PEG)、聚丙二醇(PPG)等聚亚烷基二醇;包含聚氧乙烯单元的聚醚、包含聚氧丙烯单元的聚醚、包含氧乙烯单元和氧丙烯单元的化合物(这些单元的排列可以是无规的,也可以为嵌段状);它们的衍生物;等等。另外,也可以使用上述的表面活性剂中的具有聚氧亚烷基骨架的化合物。它们可以单独使用1种或者组合使用2种以上。其中,优选使用包含聚氧乙烯骨架(也称为聚氧乙烯链段)的化合物,更优选PEG。
具有聚氧亚烷基骨架的化合物(例如聚乙二醇)的分子量(化学式量)没有特别限定,例如小于1000是适当的,从粘合剂组合物制备性的方面考虑,优选为大约600以下(例如500以下)。具有聚氧亚烷基骨架的化合物(例如聚乙二醇)的分子量的下限没有特别限定,优选使用分子量为大约100以上(例如为大约200以上,进一步为大约300以上)的具有聚氧亚烷基骨架的化合物。
作为水亲和剂的其他例子,可举出聚乙烯醇、聚乙烯吡咯烷酮、聚丙烯酸等水溶性聚合体。水溶性聚合体可以单独使用1种或者组合使用2种以上。此处所公开的技术中,作为水亲和剂,可以使用化合物A中的1种或2种以上,也可以使用水溶性聚合体中的1种或2种以上,还可以将它们组合使用。
水亲和剂的HLB没有特别限定,例如为3以上,大约6以上是适当的,可以为8以上(例如9以上)。在一些优选方式中,水亲和剂的HLB为10以上。由此,存在理想地呈现水剥离性的倾向。上述HLB更优选为11以上,进一步优选为12以上,特别优选为13以上(例如14以上)。通过使粘合剂层中包含具有上述范围的HLB的水亲和剂(典型而言为表面活性剂),能更有效地呈现出水剥离性。上述HLB的上限为20以下,例如也可以为18以下,也可以为16以下,也可以为15以下。
需要说明的是,本说明书中的HLB是由Griffin提出的亲水亲油平衡值(Hydrophile-Lipophile Balance),是表示表面活性剂与水、油的亲和性的程度的值,以0~20间的数值表示亲水性与亲油性之比。HLB的定义如W.C.Griffin:J.Soc.CosmeticChemists,1,311(1949);高桥越民、难波义郎、小池基生、小林正雄共著,“表面活性剂手册”,第三版,工学图书公司出版,1972年11月25日,p179~182等所记载的那样。具有上述HLB的水亲和剂可以根据需要参考上述参考文献等,基于本领域技术人员的技术常识而选定。
这样的水亲和剂优选以游离的形态包含于粘合剂层中。作为水亲和剂,从粘合剂组合物制备性的方面考虑,优选使用于常温(约25℃)为液态的水亲和剂。
典型而言,包含水亲和剂的粘合剂层由包含水亲和剂的粘合剂组合物形成。上述粘合剂组合物可以为上述的水分散型粘合剂组合物、溶剂型粘合剂组合物、活性能量射线固化型粘合剂组合物、热熔型粘合剂组合物等中的任意组合物。在一些优选方式中,包含水亲和剂的粘合剂层可以为由光固化型或溶剂型的粘合剂组合物形成的粘合剂层。在这样的粘合剂层中,可理想地发挥水亲和剂的添加效果。粘合剂层也可以具有光固化性。
粘合剂层中的水亲和剂的含量没有特别限定,可以以能适当地发挥该水亲和剂的使用效果的方式设定。在一些方式中,相对于构成粘合剂层中包含的聚合物(例如,丙烯酸系聚合物)的单体成分100重量份而言,水亲和剂的含量例如可以设定为0.001重量份以上,设定为0.01重量份以上是适当的,也可以为0.03重量份以上,也可以为0.07重量份以上,也可以为0.1重量份以上。在一些优选方式中,相对于单体成分100重量份而言,水亲和剂的含量例如可以为0.2重量份以上,从获得更高的效果的观点考虑,也可以为0.3重量份以上,也可以为0.4重量份以上,也可以为0.5重量份以上,也可以为1.0重量份以上,也可以为1.5重量份以上。另外,从抑制水向粘合剂层主体中的过度扩散的观点考虑,在一些方式中,相对于单体成分100重量份而言,水亲和剂的使用量例如可以为20重量份以下,设定为10重量份以下是适当的,优选设定为5重量份以下,也可以设定为3重量份以下。从抑制温水浸渍等与水性液体接触的情况下的粘接力降低的观点考虑,也优选水亲和剂的含量不过多。例如,在一些方式中,相对于单体成分100重量份而言的水亲和剂的含量可以小于2重量份,也可以小于1重量份,也可以小于0.7重量份,也可以小于0.3重量份,也可以小于0.2重量份。HLB为10以上的水亲和剂有通过少量的使用即发挥良好的水剥离性的倾向。
(交联剂)
在此处所公开的粘合剂组合物中,可以主要以粘合剂层内的交联或粘合剂层与其邻接面的交联为目的而根据需要含有交联剂。典型而言,交联剂以交联反应后的形态包含于粘合剂层中。通过使用交联剂,能够适当地调节粘合剂层的凝集力。
交联剂的种类没有特别限制,可以根据例如粘合剂组合物的组成,从以往已知的交联剂中以该交联剂在粘合剂层内发挥适当的交联功能的方式进行选择。作为可使用的交联剂,可以例示异氰酸酯系交联剂、环氧系交联剂、噁唑啉系交联剂、氮丙啶系交联剂、碳二亚胺系交联剂、三聚氰胺系交联剂、尿素系交联剂、金属醇盐系交联剂、金属螯合物系交联剂、金属盐系交联剂、肼系交联剂、胺系交联剂等。它们可以单独使用1种或者组合使用2种以上。在水分散型粘合剂组合物中,优选使用能在水中溶解或分散的交联剂。
作为异氰酸酯系交联剂,可以使用2官能以上的多官能异氰酸酯化合物。例如,可举出甲苯二异氰酸酯、苯二甲撑二异氰酸酯、聚亚甲基聚苯基二异氰酸酯、三(对异氰酸酯基苯基)硫代磷酸酯、二苯基甲烷二异氰酸酯等芳香族异氰酸酯;异佛尔酮二异氰酸酯等脂环族异氰酸酯;六亚甲基二异氰酸酯等脂肪族异氰酸酯;等等。作为市售品,可以例示三羟甲基丙烷/甲苯二异氰酸酯三聚体加成物(TOSOH公司制,商品名“Coronate L”)、三羟甲基丙烷/六亚甲基二异氰酸酯三聚体加成物(TOSOH公司制,商品名“Coronate HL”)、六亚甲基二异氰酸酯的异氰脲酸酯体(TOSOH公司制,商品名“Coronate HX”)、三羟甲基丙烷/苯二甲撑二异氰酸酯加成物(三井化学公司制,商品名“Takenate D-110N”)等异氰酸酯加成物等。在水分散型粘合剂组合物中,优选使用能在水中溶解或分散的异氰酸酯系交联剂。例如,可优选采用水溶性、水分散性或自乳化型的异氰酸酯系交联剂。可优选使用异氰酸酯基被封端的、所谓封端异氰酸酯型的异氰酸酯系交联剂。
作为环氧系交联剂,可以没有特别限制地使用在1分子中具有2个以上的环氧基的交联剂。优选为在1分子中具有3~5个环氧基的环氧系交联剂。作为环氧系交联剂的具体例,可举出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-己二醇二缩水甘油基醚、聚乙二醇二缩水甘油基醚、聚甘油聚缩水甘油基醚等。作为环氧系交联剂的市售品,可举出三菱气体化学公司制的商品名“TETRAD-X”、“TETRAD-C”、DIC公司制的商品名“EPICLON CR-5L”、Nagase Chemtex公司制的商品名“Denacol EX-512”、日产化学工业公司制的商品名“TEPIC-G”等。
作为噁唑啉系交联剂,可以没有特别限制地使用在1分子内具有1个以上的噁唑啉基的交联剂。在水分散型粘合剂组合物中,优选使用能在水中溶解或分散的噁唑啉系交联剂。
噁唑啉基可以为2-噁唑啉基、3-噁唑啉基、4-噁唑啉基中的任一者。通常可优选使用具有2-噁唑啉基的噁唑啉系交联剂。例如,可以使用使2-乙烯基-2-噁唑啉、2-乙烯基-4-甲基-2-噁唑啉、2-乙烯基-5-甲基-2-噁唑啉、2-异丙烯基-2-噁唑啉、2-异丙烯基-4-甲基-2-噁唑啉、2-异丙烯基-5-乙基-2-噁唑啉等加聚性噁唑啉与其他单体共聚而得到的水溶性共聚物或水分散型共聚物作为噁唑啉系交联剂。
作为噁唑啉系交联剂的市售品,例如可举出日本触媒公司制的商品名“EpocrosWS”系列、“Epocros K”系列等。
作为氮丙啶系交联剂的例子,可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)]等。
作为碳二亚胺系交联剂,可以使用具有2个以上碳二亚胺基的低分子化合物或高分子化合物。
在一些方式中,也可以使用过氧化物作为交联剂。作为过氧化物,可举出过氧化二碳酸二(2-乙基己基)酯、过氧化二碳酸二(4-叔丁基环己基)酯、过氧化二碳酸二仲丁基酯、过氧化新癸酸叔丁酯、过氧化新戊酸叔己酯、过氧化新戊酸叔丁酯、过氧化双月桂酰、过氧化二正辛酰、过氧化异丁酸1,1,3,3-四甲基丁酯、过氧化二苯甲酰等。它们之中,作为交联反应效率特别优异的过氧化物,可举出过氧化二碳酸二(4-叔丁基环己基)酯、过氧化双月桂酰、过氧化二苯甲酰等。需要说明的是,使用过氧化物作为上述聚合引发剂的情况下,也可以将在聚合反应中未被使用而残留的过氧化物用于交联反应中。在该情况下,对过氧化物的残留量进行定量,当过氧化物的比例不满足规定量时,可以根据需要而以成为规定量的方式添加过氧化物。过氧化物的定量可以利用日本专利第4971517号公报中记载的方法来进行。
使用交联剂时的使用量(在使用2种以上的交联剂的情况下为它们的合计量)没有特别限定。从实现均衡性良好地发挥粘接力、凝集力等粘合特性的粘合剂的观点考虑,相对于粘合剂组合物中包含的单体成分(例如丙烯酸系聚合物的单体成分)100重量份而言,交联剂的使用量例如为10重量份以下左右,设定为大约5重量份以下是适当的,也可以设定为3重量份以下,也可以设定为2重量份以下,也可以设定为1重量份以下,也可以设定为小于1重量份。在一些方式中,相对于上述单体成分100重量份而言的交联剂(例如,异氰酸酯系交联剂)的使用量例如可以为0.50重量份以下,也可以为0.40重量份以下,也可以为0.30重量份以下,也可以为0.20重量份以下。交联剂的使用量的下限没有特别限定,相对于上述单体成分100重量份而言,为多于0重量份的量即可。在一些方式中,相对于上述单体成分100重量份而言,交联剂的使用量例如可以设定为0.001重量份以上,也可以设定为0.01重量份以上,也可以设定为0.05重量份以上,也可以设定为0.10重量份以上。在另一些方式中,相对于上述单体成分100重量份而言,交联剂的使用量例如可以为0.5重量份以上,也可以为1重量份以上,也可以为1.5重量份以上。
或者,也可以为不包含如上所述的交联剂的粘合剂组合物。使用光固化型粘合剂组合物作为此处所公开的粘合剂组合物的情况下,该粘合剂组合物可以为实质上不包含异氰酸酯系交联剂等交联剂的粘合剂组合物。此处所谓粘合剂组合物实质上不包含交联剂(典型而言为异氰酸酯系交联剂),是指相对于上述单体成分100重量份而言的交联剂的量小于0.05重量份(例如小于0.01重量份)。
为了使交联反应更有效地进行,可以使用交联催化剂。作为交联催化剂,可例示钛酸四正丁酯、钛酸四异丙酯、乙酰丙酮铁、丁基氧化锡、二月桂酸二辛基锡等金属系交联催化剂等。其中,优选二月桂酸二辛基锡等锡系交联催化剂。交联催化剂的使用量没有特别限制。相对于粘合剂组合物中包含的单体成分(例如丙烯酸系聚合物的单体成分)100重量份而言,交联催化剂的使用量例如可以设定为大约0.0001重量份以上、大约0.001重量份以上、大约0.005重量以上等,另外,可以设定为大约1重量份以下、大约0.1重量份以下、大约0.05重量份以下等。
在用于形成粘合剂层的粘合剂组合物中,可以根据期望而含有产生酮-烯醇互变异构的化合物作为交联阻滞剂。例如,在包含异氰酸酯系交联剂的粘合剂组合物或者可配合异氰酸酯系交联剂而使用的粘合剂组合物中,可优选使用产生酮-烯醇互变异构的化合物。由此,能发挥延长粘合剂组合物的适用期的效果。
作为产生酮-烯醇互变异构的化合物,可以使用各种β-二羰基化合物。作为具体例,可举出乙酰丙酮、2,4-己二酮等β-二酮类;乙酰乙酸甲酯、乙酰乙酸乙酯等乙酰乙酸酯类;丙酰乙酸乙酯等丙酰乙酸酯类;异丁酰乙酸乙酯等异丁酰乙酸酯类;丙二酸甲酯、丙二酸乙酯等丙二酸酯类;等等。其中,作为优选的化合物,可举出乙酰丙酮及乙酰乙酸酯类。产生酮-烯醇互变异构的化合物可以单独使用1种或者组合使用2种以上。
相对于粘合剂组合物中包含的单体成分(例如丙烯酸系聚合物的单体成分)100重量份而言,产生酮-烯醇互变异构的化合物的使用量例如可以为0.1重量份以上20重量份以下,设定为0.5重量份以上15重量份以下是适当的,例如可以设定为1重量份以上10重量份以下,也可以设定为1重量份以上5重量份以下。
(多官能单体)
在粘合剂组合物(进而为粘合剂层)中,可根据需要而使用多官能能单体。多官能单体能够有助于凝集力的调整等目的。对于多官能单体而言,可以在粘合剂层形成时、向被粘物的贴附后通过光(例如紫外线)照射等而使上述烯键式不饱和基团反应,由此形成具有适度的柔软性的交联结构。因此,本说明书中,“多官能单体”可以改称为交联剂。例如,在由光固化型粘合剂组合物形成的粘合剂层中,可优选使用多官能单体。作为多官能单体,可使用具有2个以上的烯键式不饱和基团的化合物。多官能单体可以单独使用1种或者组合使用2种以上。
多官能单体所具有的烯键式不饱和基团的例子包括丙烯酰基、甲基丙烯酰基、乙烯基及烯丙基,但并不限定于这些。从光反应性的观点考虑,作为优选的烯键式不饱和基团,可举出丙烯酰基及甲基丙烯酰基。其中,优选丙烯酰基。
作为多官能单体,优选为在分子内具有2~10个烯键式不饱和基团的化合物,更优选为在分子内具有2~8个烯键式不饱和基团的化合物,进一步优选为在分子内具有2~6个烯键式不饱和基团的化合物。在一些方式中,作为多官能单体,可以使用在分子内具有4个以下(具体而言为2~4个,例如为2个或3个,优选为2个)的烯键式不饱和基团的化合物。通过使用这样的烯键式不饱和基团的数目被限制的多官能单体,容易得到同时实现了伸长性和强度的粘合剂层。
作为多官能单体,例如,可举出乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、丙二醇二(甲基)丙烯酸酯、聚乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、聚丙二醇二(甲基)丙烯酸酯、新戊二醇二(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇二(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇三(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯、乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、1,6-己二醇二(甲基)丙烯酸酯、1,12-十二烷二醇二(甲基)丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、四羟甲基甲烷三(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯酸烯丙酯、(甲基)丙烯酸乙烯酯、二乙烯基苯、环氧丙烯酸酯、聚酯丙烯酸酯、氨基甲酸酯丙烯酸酯、丁二醇(甲基)丙烯酸酯、己二醇二(甲基)丙烯酸酯等。其中,优选三羟甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、1,6-己二醇二(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯,更优选1,6-己二醇二丙烯酸酯。
多官能单体的使用量根据其分子量、官能团数等的不同而不同,例如,相对于形成粘合剂层中包含的聚合物的单体成分(典型而言为丙烯酸系聚合物或该聚合物的单体成分)100重量份而言,设定为0.01重量份~3.0重量份左右的范围是适当的。在一些方式中,相对于上述单体成分100重量份而言的多官能单体的使用量例如可以为0.02重量份以上,也可以为0.1重量份以上,也可以为0.5重量份以上、1.0重量份以上或2.0重量份以上。通过增大多官能单体的使用量,从而存在可获得更高的凝集力的倾向。另一方面,从避免由于凝集力过度提高而导致粘合剂层与邻接层的粘接性降低的观点考虑,相对于上述单体成分100重量份而言的多官能单体的使用量例如可以为10重量份以下,也可以为5.0重量份以下,也可以为3.0重量份以下。在一些方式中,相对于上述单体成分100重量份而言的多官能单体的使用量例如设定为1.0重量份以下是适当的,优选为0.5重量份以下,更优选为0.3重量份以下,也可以为0.2重量份以下。
(赋粘剂)
在一些优选方式中,粘合剂层包含赋粘剂。通过使粘合剂层中包含赋粘剂,可保持基于水剥离的从被粘物的除去性,并且提高起始剥离力。通过利用此处所公开的水剥离技术,从而可以添加作为粘接力提高成分的赋粘剂而以高水平同时实现保护时的粘接性、端部剥落防止性和水剥离除去性。作为赋粘剂,可以没有特别限制地使用能提高粘接力的各种成分。作为赋粘剂的优选例,可举出赋粘树脂、丙烯酸系低聚物。赋粘剂可以单独使用1种或者组合使用2种以上。
虽无特别限定,但作为赋粘剂,优选使用被赋予了酸值的赋粘剂。通过使用具有规定值以上的酸值的赋粘剂,从而容易获得提高粘接力的效果。例如,与极性被粘物的粘接性得以提高,温水浸渍后的粘接力也能维持于高水平。赋粘剂的酸值例如大于10mgKOH/g,大于15mgKOH/g是适当的,优选大于20mgKOH/g,更优选为23mg KOH/g以上。上述酸值的上限通常为例如200mgKOH/g以下,从水剥离性的观点考虑,也可以为100mgKOH/g以下,也可以为50mgK OH/g以下,也可以为40mgKOH/g以下。赋粘剂的酸值可以利用JI S K 0070:1992中规定的电势差滴定法来测定。
在使用赋粘剂的方式中,赋粘剂的使用量没有特别限定。从提高起始剥离力的观点考虑,相对于构成粘合剂层中包含的聚合物的单体成分100重量份而言,赋粘剂的使用量例如可以设定为0.1重量份以上,也可以为0.3重量份以上,设定为1重量份以上是适当的,也可以为3重量份以上,也可以为5重量份以上,也可以为10重量份以上。在一些优选方式中,相对于上述单体成分100重量份而言的赋粘剂的使用量大于10重量份,也可以为大约11重量份以上,也可以为大约12重量份,更优选为15重量份以上,进一步优选为18重量份以上,尤其优选为20重量份以上(例如22重量份以上),也可以为25重量份以上,也可以为28重量份以上,也可以为32重量份以上,也可以为35重量份以上。另外,相对于上述单体成分100重量份而言的赋粘剂的使用量例如设定为小于100重量份是适当的,也可以为大约80重量份以下,也可以为70重量份以下,也可以为50重量份以下。通过将赋粘剂的使用量限制在适当的范围内,从而赋粘剂与粘合剂良好地相容,容易有效地发挥赋粘剂的添加效果(粘接力等粘合特性)。在一些优选方式中,相对于上述单体成分100重量份而言的赋粘剂的使用量小于50重量份,更优选小于40重量份,进一步优选为35重量份以下,尤其优选为32重量份以下,也可以为30重量份以下,也可以为25重量份以下。在另一些方式中,相对于上述单体成分100重量份而言的赋粘剂的使用量可以为20重量份以下,也可以小于10重量份,也可以小于5重量份。
在使用上述赋粘剂的方式中,通过使用赋粘剂,能够提高端部剥落防止性,因此,可以不限制在与水性液体接触的情况下可能成为粘接力降低的原因的水亲和剂的使用量,进而,也能够增加水亲和剂的量。通过使用赋粘剂和水亲和剂,能够以高水平同时实现与保护对象物的粘接性和剥离除去性。在使用赋粘剂和水亲和剂的方式中,粘合剂层中包含的水亲和剂的量(CA)相对于赋粘剂的量(CB)之比(CA/CB)没有特别限定,例如为0.0001以上,0.001以上是适当的,优选为0.01以上,更优选为0.02以上,进一步优选为0.03以上,也可以为0.05以上,也可以为0.1以上。通过相较于赋粘剂的使用量而将水亲和剂的使用量相对增高,能够将基于赋粘剂的使用的粘接性保持在规定的范围内,并且将水剥离力抑制在低水平,维持或提高水剥离除去性。上述比(CA/CB)的上限没有特别限定,例如为10以下,1以下是适当的,优选为0.5以下,更优选为0.3以下,也可以小于0.15,也可以小于0.1。通过相对于赋粘剂的使用量而将水亲和剂的使用量限制在规定的范围内,能够保持水剥离性,并且维持或提高起始剥离力等粘接力。
(丙烯酸系低聚物)
在此处所公开的粘合剂层中,从提高凝集力、提高与基材层的密合性、提高与被粘物的粘接性等的观点考虑,可以含有丙烯酸系低聚物。根据此处所公开的技术,即使将表面保护片材以高粘接力贴附于保护对象物,在剥离时也能够利用水剥离而在不使保护对象物破损或变形的情况下将表面保护片材剥离除去。因此,可以使粘合剂中包含丙烯酸系低聚物等粘接力提高成分而提高粘接可靠性,提高保护功能。包含丙烯酸系低聚物的粘合剂层可以使用包含该丙烯酸系低聚物的粘合剂组合物形成。作为丙烯酸系低聚物,可优选采用具有比上述丙烯酸系聚合物(例如丙烯酸系聚合体)的Tg更高的Tg的丙烯酸系低聚物。
上述丙烯酸系低聚物的Tg没有特别限定,例如可以为约20℃以上300℃以下。上述Tg例如也可以为约30℃以上,也可以为约40℃以上,也可以为约60℃以上,也可以为约80℃以上或约100℃以上。若丙烯酸系低聚物的Tg变高,则存在提高凝集力的效果大体变好的倾向。另外,从向基材层的锚固性、冲击吸收性等的观点考虑,丙烯酸系低聚物的Tg例如也可以为约250℃以下,也可以为约200℃以下,也可以为约180℃以下或约150℃以下。需要说明的是,丙烯酸系低聚物的Tg与上述丙烯酸系聚合物的Tg同样,为基于Fox式计算的值。
丙烯酸系低聚物的Mw没有特别限定,例如可以为大约1000以上,为大约1500以上是适当的,也可以为大约2000以上,也可以为大约3000以上。另外,丙烯酸系低聚物的Mw例如可以小于大约30000,小于大约10000是适当的,也可以小于大约7000,也可以小于大约5000。若Mw在上述范围内,则容易适宜地发挥粘合剂层的凝集性、粘接性提高效果。丙烯酸系低聚物的Mw可以利用GPC来测定,作为按标准聚苯乙烯换算的值而求出。具体而言,例如,可以在TOSOH公司制的HPLC8020中使用两根TSKgelGMH-H(20)作为柱,在四氢呋喃溶剂中以流速为约0.5mL/分钟的条件进行测定。
作为构成丙烯酸系低聚物的单体成分,可以举出下述(甲基)丙烯酸酯单体:上述的各种(甲基)丙烯酸C1-20烷基酯;上述的各种含有脂环式烃基的(甲基)丙烯酸酯;上述的各种含有芳香族烃基的(甲基)丙烯酸酯;由萜烯化合物衍生物醇得到的(甲基)丙烯酸酯;等等。它们可以单独使用1种或者组合使用2种以上。
从提高粘接性的观点考虑,丙烯酸系低聚物优选包含以(甲基)丙烯酸异丁酯、(甲基)丙烯酸叔丁酯这样的烷基具有支链结构的(甲基)丙烯酸烷基酯;含有脂环式烃基的(甲基)丙烯酸酯、含有芳香族烃基的(甲基)丙烯酸酯等为代表的具有较大体积的结构的丙烯酸系单体作为单体单元。另外,在合成丙烯酸系低聚物时、制作粘合剂层时采用紫外线的情况下,从不易引起阻聚这样的方面考虑,优选为在酯末端具有饱和烃基的单体,例如可优选使用烷基具有支链结构的(甲基)丙烯酸烷基酯、含有饱和脂环式烃基的(甲基)丙烯酸酯。
(甲基)丙烯酸酯单体在构成丙烯酸系低聚物的全部单体成分中所占的比例典型而言大于50重量%,优选为60重量%以上,更优选为70重量%以上(例如为80重量%以上,进一步为90重量%以上)。在一些优选方式中,丙烯酸系低聚物具有实质上仅包含1种或2种以上的(甲基)丙烯酸酯单体的单体组成。单体成分包含含有脂环式烃基的(甲基)丙烯酸酯和(甲基)丙烯酸C1-20烷基酯的情况下,它们的重量比没有特别限定。在一些方式中,含有脂环式烃基的(甲基)丙烯酸酯/(甲基)丙烯酸C1-20烷基酯的重量比例如可以设定为10/90以上、20/80以上或30/70以上,另外,可以设定为90/10以下、80/20以下或70/30以下。
作为丙烯酸系低聚物的构成单体成分,除了上述的(甲基)丙烯酸酯单体以外,还可以根据需要而使用含有官能团的单体。作为含有官能团的单体,可举出N-乙烯基-2-吡咯烷酮、N-丙烯酰基吗啉等具有含氮原子的杂环的单体;(甲基)丙烯酸N,N-二甲基氨基乙酯等含有氨基的单体;N,N-二乙基(甲基)丙烯酰胺等含有酰胺基的单体;AA、MAA等含有羧基的单体;(甲基)丙烯酸2-羟基乙酯等含有羟基的单体。这些含有官能团的单体可以单独使用1种或者组合使用2种以上。使用含有官能团的单体的情况下,含有官能团的单体在构成丙烯酸系低聚物的全部单体成分中所占的比例例如可以设定为1重量%以上、2重量%以上或3重量%以上,另外,例如可以设定为15重量%以下、10重量%以下或7重量%以下。丙烯酸系低聚物也可以为未使用含有官能团的单体的丙烯酸系低聚物。
作为优选的丙烯酸系低聚物,例如可以举出甲基丙烯酸二环戊酯(DCPMA)、甲基丙烯酸环己酯(CHMA)、甲基丙烯酸异冰片酯(IBXMA)、丙烯酸异冰片酯(IBXA)、丙烯酸二环戊酯(DCP A)、甲基丙烯酸1-金刚烷基酯(ADMA)、丙烯酸1-金刚烷基酯(ADA)的各均聚物、以及DCPMA与MMA的共聚物、DCPMA与IBXMA的共聚物、ADA与甲基丙烯酸甲酯(MMA)的共聚物、CHMA与甲基丙烯酸异丁酯(IBMA)的共聚物、CHMA与IBXMA的共聚物、CHMA与丙烯酰基吗啉(ACMO)的共聚物、CHMA与二乙基丙烯酰胺(DEAA)的共聚物、CHMA与AA的共聚物等。
丙烯酸系低聚物可通过将其构成单体成分聚合而形成。聚合方法、聚合方式没有特别限定,可以以适宜的方式采用以往已知的各种聚合方法(例如,溶液聚合、乳液聚合、本体聚合、光聚合、放射线聚合等)。可根据需要使用的聚合引发剂(例如偶氮系聚合引发剂)的种类大体如关于丙烯酸系聚合物的合成所例示的那样,聚合引发剂的量、任选使用的链转移剂(例如硫醇类)的量以成为所期望的分子量的方式基于技术常识而适当地设定,因此省略详细说明。
使粘合剂层或粘合剂组合物中含有丙烯酸系低聚物的情况下,相对于粘合剂层中包含的聚合物(典型而言为丙烯酸系聚合物)的单体成分100重量份而言,其含量例如可以设定为0.01重量份以上,从获得更高的效果的观点考虑,也可以设定为0.05重量份以上,也可以设定为0.1重量份以上或0.2重量份以上。在一些方式中,相对于上述单体成分100重量份而言,丙烯酸系低聚物的含量例如为0.5重量份以上是适当的,优选为1重量份以上,也可以为2重量份以上。另外,从与上述聚合物(典型而言为丙烯酸系聚合物)的相容性等的观点考虑,相对于上述单体成分100重量份而言的丙烯酸系低聚物的含量设定为小于50重量份是适当的,优选小于30重量份,更优选为25重量份以下,例如也可以为10重量份以下,也可以为5重量份以下或1重量份以下。
(赋粘树脂)
可以使粘合剂层中含有赋粘树脂。根据此处所公开的技术,即使将表面保护片材以高粘接力贴附于保护对象物,在剥离时也能够利用水剥离而在不使保护对象物破损或变形的情况下将表面保护片材剥离除去。因此,可以使粘合剂中包含赋粘树脂等粘接力提高成分而提高粘接可靠性,提高保护功能。作为赋粘树脂,例如,可举出松香系赋粘树脂、松香衍生物赋粘树脂、石油系赋粘树脂、萜烯系赋粘树脂、酚系赋粘树脂、酮系赋粘树脂等。它们可以单独使用1种或者组合使用2种以上。
作为上述松香系赋粘树脂,例如,可举出脂松香、木松香、浮油松香等松香、以及稳定化松香(例如,对上述松香进行歧化或氢化处理而得到的稳定化松香)、聚合松香(例如,上述松香的多聚物、典型而言为二聚物)、改性松香(例如,经马来酸、富马酸、(甲基)丙烯酸等不饱和酸改性的不饱和酸改性松香等)等。
作为上述松香衍生物赋粘树脂,例如,可举出上述松香系赋粘树脂的酯化物(例如,稳定化松香酯、聚合松香酯等松香酯类)、上述松香系树脂的酚改性物(酚改性松香)及其酯化物(酚改性松香酯)等。
作为上述石油系赋粘树脂,例如,可举出脂肪族系石油树脂、芳香族系石油树脂、共聚系石油树脂、脂环族系石油树脂、它们的氢化物等。
作为上述萜烯系赋粘树脂,例如,可举出α-蒎烯树脂、β-蒎烯树脂、芳香族改性萜烯系树脂、氢化萜烯树脂等。
上述萜烯酚树脂是指包含萜烯残基及酚残基的聚合体,是包括萜烯类与酚化合物的共聚物(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。萜烯酚树脂包括氢化萜烯酚树脂。
作为上述酚系赋粘树脂,可举出由烷基酚和甲醛得到的烷基酚醛树脂等。作为烷基酚醛树脂的例子,可举出Novolac型及Resol型的烷基酚醛树脂。
作为上述酮系赋粘树脂,例如,可举出由酮类(例如,甲基乙基酮、甲基异丁基酮、苯乙酮等脂肪族酮;环己酮、甲基环己酮等脂环式酮等)与甲醛的缩合而得到的酮系树脂;等等。
在一些方式中,作为赋粘树脂,可优选使用选自松香系赋粘树脂、松香衍生物赋粘树脂及萜烯酚树脂中的1种或2种以上。其中,优选松香衍生物赋粘树脂,作为优选例,可举出稳定化松香酯及聚合松香酯等松香酯类。
水分散型的粘合剂组合物中,优选使用如上所述的赋粘树脂分散于水性溶剂中的形态的水分散型赋粘树脂。例如,通过将丙烯酸系聚合体的水分散液与水分散型赋粘树脂混合,从而能够容易地制备以所期望的比例含有这些成分的粘合剂组合物。在一些方式中,作为水分散型赋粘树脂,从对环境卫生的关注等的观点考虑,可以优选使用至少实质上不含有芳香族烃系溶剂的水分散型赋粘树脂。更优选使用实质上不含有芳香族烃系溶剂及其他有机溶剂的水分散型赋粘树脂。
作为包含松香酯类的水分散型赋粘树脂的市售品,例如,可举出荒川化学工业公司制的商品名“SUPER ESTER E-720”、“SUP ER ESTER E-730-55”、“SUPER ESTER E-865NT”、“SUPER ESTER NS”系列等、HARIMACHEMICALS,INC.制的商品名“HARIESTER SK-90D”、“HARIESTER SK-70D”、“HARIESTER SK-70E”、“NEOTALL 115E”等。另外,作为萜烯酚树脂(可以为水分散型萜烯酚树脂的形态)的市售品,可举出荒川化学工业公司制的商品名“TAMANOL E-100”、“TAMANOL E-200”、“TAMANOL E-200NT”等。
赋粘树脂的软化点没有特别限定。从抑制粘合剂层的凝集力的降低的观点考虑,可优选使用软化点为80℃以上的赋粘树脂。赋粘树脂的软化点可以为90℃以上,也可以为100℃以上,也可以为110℃以上,也可以为120℃以上。也可以使用软化点为130℃以上或140℃以上的赋粘树脂。另外,从与基材层的密合性、与被粘物的粘接性等的观点考虑,可优选使用软化点为200℃以下或180℃以下的赋粘树脂。需要说明的是,作为此处所谓的赋粘树脂的软化点,可以采用文献、目录等中记载的公称值。在没有公称值的情况下,可以基于JIS K5902或JIS K2207中规定的软化点试验方法(环球法)来测定赋粘树脂的软化点。
关于赋粘树脂的使用量,从适宜地发挥其使用效果的观点考虑,相对于构成粘合剂层中包含的聚合物的单体成分100重量份而言,设定为1重量份以上是适当的,也可以为5重量份以上,也可以为10重量份以上。在一些优选方式中,相对于上述单体成分100重量份而言的赋粘树脂的使用量大于10重量份,更优选为15重量份以上,进一步优选为18重量份以上,尤其优选为20重量份以上(例如22重量份以上),也可以为25重量份以上,也可以为28重量份以上,也可以为32重量份以上,也可以为35重量份以上。另外,从均衡性良好地同时实现与基材层、被粘物的密合性和凝集性的观点考虑,相对于单体成分100重量份而言的赋粘树脂的使用量例如设定为小于100重量份是适当的,也可以为70重量份以下,也可以为50重量份以下,也可以为40重量份以下,也可以为30重量份以下,也可以为20重量份以下。通过将赋粘树脂的使用量限制在适当的范围内,从而赋粘树脂与粘合剂良好地相容,能有效地发挥赋粘树脂的添加效果(粘接力等粘合特性)。或者,也可以为实质上不含有赋粘树脂的粘合剂层。
(硅烷偶联剂)
在一些方式中,可以使粘合剂层中含有硅烷偶联剂。根据包含硅烷偶联剂的粘合剂层,能适宜地实现粘接力高的表面保护片材。硅烷偶联剂可以单独使用1种或者组合使用2种以上。
作为硅烷偶联剂,可举出3-环氧丙氧基丙基三甲氧基硅烷、3-环氧丙氧基丙基甲基二甲氧基硅烷、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-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;含有乙酰乙酰基的三甲氧基硅烷、3-丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、3-甲基丙烯酰氧基丙基三乙氧基硅烷等含有(甲基)丙烯酸系基团的硅烷偶联剂;3-异氰酸酯基丙基三乙氧基硅烷等含有异氰酸酯基的硅烷偶联剂等。其中,作为优选的例子,可举出3-环氧丙氧基丙基三甲氧基硅烷及含有乙酰乙酰基的三甲氧基硅烷。
硅烷偶联剂的使用量可以以可获得所期望的使用效果的方式设定,没有特别限定。在一些方式中,相对于构成粘合剂层中包含的聚合物的单体成分100重量份而言,硅烷偶联剂的使用量例如可以为0.001重量份以上,从获得更高的效果的观点考虑,也可以为0.005重量份以上,也可以为0.01重量份以上,也可以为0.015重量份以上。另外,从提高粘接性的观点考虑,在一些方式中,相对于构成粘合剂层的单体成分100重量份而言,硅烷偶联剂的使用量例如可以为3重量份以下,也可以为1重量份以下,也可以为0.5重量份以下。另外,此处所公开的技术可以以使用实质上不包含硅烷偶联剂的粘合剂组合物的方式实施。通过限制硅烷偶联剂的使用、或者不使用硅烷偶联剂,能够抑制经时性的粘合力上升,另外,容易获得良好的水剥离性。
需要说明的是,在单体成分包含含有烷氧基甲硅烷基的单体的方式中,可以利用上述含有烷氧基甲硅烷基的单体作为粘合剂层中包含的硅烷偶联剂的一部分或全部。
(光聚合引发剂)
在此处所公开的粘合剂组合物及光固化性粘合剂层中,以光固化性的赋予等为目的,可以根据需要而含有光聚合引发剂(也称为光反应催化剂)。作为光聚合引发剂,与作为可用于合成丙烯酸系聚合物的光聚合引发剂而例示的光聚合引发剂同样地,可以使用缩酮系光聚合引发剂、苯乙酮系光聚合引发剂、安息香醚系光聚合引发剂、酰基氧化膦系光聚合引发剂、α-乙酮醇系光聚合引发剂、芳香族磺酰氯系光聚合引发剂、光活性肟系光聚合引发剂、苯偶姻系光聚合引发剂、苯偶酰系光聚合引发剂、二苯甲酮系光聚合引发剂、噻吨酮系光聚合引发剂等。光聚合引发剂可以单独使用1种或者适宜地组合使用2种以上。
粘合剂层中的光聚合引发剂的含量没有特别限定,可以以能适当地发挥所期望的效果的方式设定。在一些方式中,相对于粘合剂层中包含的聚合物(典型而言为丙烯酸系聚合物)的单体成分100重量份而言,光聚合引发剂的含量例如可以设定为大约0.005重量份以上,设定为0.01重量份以上是适当的,优选设定为0.05重量份以上,也可以设定为0.10重量份以上,也可以设定为0.15重量份以上,也可以设定为0.20重量份以上。通过增大光聚合引发剂的含量,从而粘合剂层的光固化性得以提高。另外,相对于上述单体成分100重量份而言的光聚合引发剂的含量设定为5重量份以下是适当的,优选设定为2重量份以下,也可以设定为1重量份以下,也可以设定为0.7重量份以下,也可以设定为0.5重量份以下。从提高表面保护片材的保存稳定性(例如,相对于光劣化的稳定性)的观点考虑,光聚合引发剂的含量不过多会变得有利。
典型而言,包含光聚合引发剂的粘合剂层可以使用包含该光聚合引发剂的粘合剂组合物(例如,溶剂型粘合剂组合物)来形成。包含光聚合引发剂的粘合剂组合物例如可以通过将用于该组合物的其他成分与光聚合引发剂混合而制备。另外,使用在光聚合引发剂的存在下合成(光聚合)的聚合物(典型而言为丙烯酸系聚合物)来制备粘合剂组合物的情况下,可以利用在合成上述聚合物时所使用的光聚合引发剂的残留物(未反应物)作为粘合剂层中包含的光聚合引发剂的一部分或全部。在使用在光聚合引发剂的存在下合成的丙烯酸系低聚物作为根据需要使用的丙烯酸系低聚物的情况下也同样。从制造管理的容易性的观点考虑,此处所公开的粘合剂层可优选使用向其他构成成分中新添加上述量的光聚合引发剂而制备的粘合剂组合物来形成。
(其他成分)
用于形成粘合剂层的粘合剂组合物可以是根据需要而含有以pH调节等目的使用的酸或碱(氨水等)的粘合剂组合物。作为该组合物中可含有的其他任选成分,可例示粘度调节剂(例如增稠剂)、流平剂、增塑剂、填充剂、颜料、染料等着色剂、稳定剂、防腐剂、抗老化剂等粘合剂组合物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以往已知的添加剂,由于并不特别地对本发明赋予特征,因此省略详细说明。需要说明的是,虽无特别限定,但此处所公开的技术可优选以具备将上述聚合物(例如丙烯酸系聚合物)作为主成分的粘合剂层的方式实施。在一些方式中,上述聚合物(例如丙烯酸系聚合物)在上述粘合剂层中所占的比例为大约85重量%以上(例如85~100重量%),也可以为90重量%以上,也可以为95重量%以上。
(粘合剂层的形成)
粘合剂层可以为粘合剂组合物的固化层。即,该粘合剂层可通过将粘合剂组合物赋予(例如涂布)至适当的表面后适宜地实施固化处理而形成。在进行2种以上的固化处理(干燥、交联、聚合等)的情况下,它们可以同时进行或者以多个阶段进行。在使用了单体成分的部分聚合物(丙烯酸系聚合体浆液)的粘合剂组合物中,典型而言,作为上述固化处理,进行最终的共聚反应。即,将部分聚合物供于进一步的共聚反应而形成完全聚合物。例如,若为光固化性粘合剂组合物,则实施光照射。根据需要,也可以实施交联、干燥等固化处理。例如,在需要以光固化性粘合剂组合物进行干燥的情况下,可在干燥后进行光固化。在使用了完全聚合物的粘合剂组合物中,典型而言,作为上述固化处理,根据需要实施干燥(加热干燥)、交联等处理。两层以上的多层结构的粘合剂层可以通过贴合预先形成的粘合剂层来制作。或者,也可以在预先形成的第一粘合剂层上涂布粘合剂组合物,使该粘合剂组合物固化而形成第二粘合剂层。
粘合剂组合物的涂布例如可以使用凹版辊涂布机、逆转辊涂布机、吻式辊涂机、浸渍辊涂机、棒涂机、刮刀式涂布机、喷涂机等常用的涂布机来实施。例如,作为在基材层上设置粘合剂层的方法,可以采用向该基材层直接赋予粘合剂组合物而形成粘合剂层的直接法,也可以采用将形成于剥离面上的粘合剂层转印至基材层的转印法。
粘合剂层的厚度没有特别限定,例如可以为3μm~1000μm左右。从使粘合剂层与基材层、被粘物密合而提高耐水可靠性的观点考虑,在一些方式中,粘合剂层的厚度优选为5μm以上(例如大于5μm),更优选为10μm以上(例如大于10μm),进一步优选为15μm以上,尤其优选为20μm以上。此处所公开的表面保护片材具有水剥离性,能够利用该水剥离而从被粘物顺畅地剥离除去,因此,可以增大粘合剂层的厚度,提高起始剥离力等粘接力,保持或提高保护性。另外,从防止由粘合剂层的凝集破坏导致发生粉浆残留的观点考虑,在一些方式中,粘合剂层的厚度例如可以为500μm以下,也可以为300μm以下,也可以为200μm以下,也可以为150μm以下。在一些优选方式中,粘合剂层的厚度为100μm以下,更优选为60μm以下,进一步优选为50μm以下,例如也可以为40μm以下,也可以为30μm以下。由于限制了粘合剂层的厚度,因此水从粘合剂层端部的渗入被限制,能抑制浸渍于水性液体、温水中的状态下的粘接力降低。需要说明的是,粘合剂层可以为单层结构,也可以具有两层以上的多层结构。
在一些方式中,粘合剂层在60℃时的损耗弹性模量G″(60℃损耗弹性模量G″)优选在10kPa以上50kPa以下的范围内。根据具备具有上述范围的60℃损耗弹性模量G″的粘合剂层的表面保护片材,基于该粘合剂的粘性项(60℃损耗弹性模量G″)而使得耐温水性提高,例如,即使在药液(典型而言为水溶液的形态)、温水中使用,也容易维持与被粘物的密合状态,不会表现出基于水剥离性的粘接力降低,或者容易抑制粘接力降低。因此,即使在以将上述表面保护片材贴附于保护对象物的状态在液体中对该保护对象物进行处理的情况下,也能够理想地保持保护所需的粘接性。另外认为,在温水中因基材层的膨胀收缩而对表面保护片材端部施加剥离负荷时,在于60℃具有规定的粘性项的粘合剂中,上述剥离负荷能被转化为热能而减少,因此容易维持稳定的粘接状态。这样的表面保护片材能成为保护性优异(例如在上述液中处理中不产生从端部的剥落)的表面保护片材。
在一些优选方式中,从药液、温水浸渍后的粘接性的观点考虑,上述粘合剂层的60℃损耗弹性模量G″为12kPa以上,更优选为15kPa以上,也可以为18kPa以上,也可以为22kPa以上,也可以为25kPa以上,也可以为28kPa以上,也可以为30kPa以上,也可以为32kPa以上。通过将60℃损耗弹性模量G″设定在高水平,能够将30分钟温水浸渍后粘接力F1维持在高水平。在一些方式中,上述60℃损耗弹性模量G″的上限可以为45kPa以下,也可以为40kPa以下,也可以为35kPa以下。通过将粘合剂层的60℃损耗弹性模量G″限制为规定值以下,从而容易得到具有适合于表面保护用途的良好粘合特性的粘合剂。在另一些方式中,上述粘合剂层的60℃损耗弹性模量G″也可以为30kPa以下,也可以为25kPa以下,也可以为20kPa以下。
更具体而言,上述粘合剂层的60℃损耗弹性模量G″可以为11kPa以上或以下、12kPa以上或以下、13kPa以上或以下、14kPa以上或以下、15kPa以上或以下、16kPa以上或以下、17kPa以上或以下、18kPa以上或以下、19kPa以上或以下、20kPa以上或以下、21kPa以上或以下、22kPa以上或以下、23kPa以上或以下、24kPa以上或以下、25kPa以上或以下、26kPa以上或以下、27kPa以上或以下、28kPa以上或以下、29kPa以上或以下、30kPa以上或以下、31kPa以上或以下、32kPa以上或以下、33kPa以上或以下、34kPa以上或以下、35kPa以上或以下、36kPa以上或以下、37kPa以上或以下、38kPa以上或以下、39kPa以上或以下、40kPa以上或以下、41kPa以上或以下、42kPa以上或以下、43kPa以上或以下、44kPa以上或以下、45kPa以上或以下、46kPa以上或以下、47kPa以上或以下、48kPa以上或以下、49kPa以上或以下。
上述60℃损耗弹性模量G″主要可以通过调整粘合剂中包含的聚合物的分子量、分子量分布而获得,除此以外,也可通过粘合剂中的交联密度等来调整。粘合剂层的60℃损耗弹性模量G″可利用后述的实施例中记载的方法来测定。
(耐回弹性)
虽无特别限定,但优选使用在通过后述实施例中记载的方法实施的耐回弹性试验中从向被粘物的压接起1小时后的剥落距离为3.0mm以下的粘合剂作为粘合剂(层)。具有这样的耐回弹性的粘合剂(层)不易在具有该粘合剂(层)的表面保护片材的厚度方向的物理负荷(剥离负荷)的作用下从被粘物发生端部剥落,能发挥优异的端部剥落防止性。上述耐回弹性试验中的上述剥落距离(从压接起1小时后)优选为1.0mm以下,更优选为0.5mm以下,进一步优选为0.3mm以下,尤其优选为0.2mm以下,最优选为0.0mm。上述耐回弹特性能够基于粘合剂组成(赋粘剂的使用、赋粘剂种类的选择、水亲和剂的种类、使用量等)而实现。
<基材层>
此处所公开的表面保护片材可包含基材层。作为基材层的材质的非限定性例子,可举出聚烯烃膜、聚酯膜、聚氯乙烯膜等各种树脂膜;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材;由各种纤维状物质(可以为麻、棉等天然纤维、聚酯、维尼纶等合成纤维、乙酸酯等半合成纤维等)单独或混纺等形成的织物及无纺布;日本纸、优质纸、牛皮纸、皱纹纸等纸类;铝箔、铜箔、不锈钢(SUS)等金属箔;等等,可以从它们中的1种、或将2种以上复合而得的构成的层状体中选定适当的材料来用作基材层材料。作为上述复合结构的基材层的例子,例如,可举出金属箔与上述树脂膜层叠而成的结构的层叠基材(多层结构基材)、用玻璃布等无机纤维增强的树脂片材等。
作为基材层的材料,可以优选使用各种膜(以下也称为基材膜)。上述基材膜可以为发泡体膜、无纺布片材等这样多孔质的膜,也可以为多孔质的层与非多孔质的层层叠而成的结构的膜。在一些方式中,作为上述基材膜,可以优选使用包含能够独立维持形状的(自支撑型的或非依赖性的)树脂膜作为基体膜的膜。此处所谓“树脂膜”,为非多孔质的结构,典型而言,是指实质上不包含气泡(无孔)的树脂膜。因此,上述树脂膜是与发泡体膜、无纺布区分开的概念。上述树脂膜可以为单层结构,也可以为两层以上的多层结构(例如三层结构)。
作为构成树脂膜的树脂材料,例如,可以使用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;聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、乙烯-丙烯共聚物等聚烯烃;来自具有降冰片烯结构等脂肪族环结构的单体的聚环烯烃;尼龙6、尼龙66、部分芳香族聚酰胺等聚酰胺(PA);透明聚酰亚胺(CPI)等聚酰亚胺(PI)、聚酰胺酰亚胺(PAI);聚醚醚酮(PEEK);聚醚砜(PES);聚苯硫醚(PPS);聚碳酸酯(PC);聚氨酯(PU);乙烯-乙酸乙烯酯共聚物(EVA);聚乙烯醇(PVA);聚苯乙烯;ABS树脂;聚氯乙烯;聚偏氯乙烯;聚四氟乙烯(PTFE)等氟树脂;聚甲基丙烯酸甲酯等丙烯酸树脂;二乙酸纤维素、三乙酸纤维素(TAC)等纤维素系聚合体;乙烯醇缩丁醛系聚合体;芳酯系聚合体;聚甲醛系聚合体;环氧系聚合体等树脂。此处所公开的基材层可以为其表面由上述树脂材料构成的基材层。可用作基材层的树脂膜可以从使用单独包含1种上述树脂的树脂材料形成的树脂膜、使用掺混2种以上的上述树脂而得到的树脂材料形成的树脂膜中选定并使用适当的材料。上述树脂膜也可以为包含1种或2种以上的树脂材料的树脂层、与包含与该树脂层同种或异种的1种或2种以上的树脂材料的树脂层层叠而得到的复合树脂膜。上述树脂膜可以未拉伸,也可以经拉伸(例如单轴拉伸或双轴拉伸)。
在一些优选方式中,使用聚烯烃树脂膜作为基材层。通过使用聚烯烃树脂膜,可理想地得到以适当的厚度发挥适宜的特性的表面保护片材。此处,所谓聚烯烃树脂,是指以大于50重量%的比例含有聚烯烃的树脂。作为聚烯烃树脂,可以单独使用1种聚烯烃,或者组合使用2种以上的聚烯烃。该聚烯烃例如可以为α-烯烃的均聚物、2种以上的α-烯烃的共聚物、1种或2种以上的α-烯烃与其他乙烯基单体的共聚物等。作为具体例,可举出PE、PP、聚-1-丁烯、聚-4-甲基-1-戊烯、乙烯丙烯橡胶(EPR)等乙烯-丙烯共聚物、乙烯-丙烯-丁烯共聚物、乙烯-丁烯共聚物、乙烯-乙烯醇共聚物、乙烯-丙烯酸乙酯共聚物等。可使用低密度(LD)聚烯烃及高密度(HD)聚烯烃中的任意聚烯烃。作为聚烯烃树脂膜的例子,可举出未拉伸聚丙烯(CPP)膜、双轴拉伸聚丙烯(OPP)膜、低密度聚乙烯(LDP E)膜、直链状低密度聚乙烯(LLDPE)膜、中密度聚乙烯(MDPE)膜、高密度聚乙烯(HDPE)膜、将2种以上的聚乙烯(PE)共混而得到的聚乙烯(PE)膜、将聚丙烯(PP)与聚乙烯(PE)共混而得到的PP/PE共混膜等。其中,从透湿度的观点考虑,优选OPP膜。
作为构成树脂膜的树脂材料的其他优选例,可举出聚偏氯乙烯树脂、PPS树脂、聚氨酯树脂、EVA树脂、PTFE等氟树脂。此处,所谓聚偏氯乙烯树脂,是指以大于50重量%的比例含有聚偏氯乙烯的树脂。同样地,所谓PPS树脂,是指以大于50重量%的比例含有PPS的树脂。对于聚氨酯树脂、EVA树脂、氟树脂而言也同样。以上例示的聚烯烃树脂(PE、PP)、聚偏氯乙烯树脂、PPS树脂、聚氨酯树脂、EVA树脂、氟树脂可以与其他材料复合使用,也可以将各自单独使用并用作基材层。
在树脂膜中,可以根据需要而配合光稳定剂、抗氧化剂、抗静电剂、着色剂(染料、颜料等)、填充材料、增滑剂、抗粘连剂等已知的添加剂。添加剂的配合量没有特别限定,可以根据用途等而适宜地设定。
树脂膜的制造方法没有特别限定。例如,可以适宜地采用挤出成型、吹胀成型、T模流延成型、压延辊成型等以往已知的通常的树脂膜成型方法。
上述基材层可以实质上由这样的树脂膜构成。或者,上述基材层也可以除了包含上述树脂膜以外还包含辅助层。作为上述辅助层的例子,可举出光学特性调节层(例如着色层、防反射层)、用于赋予所期望外观的印刷层、层压层、抗静电层、底涂层、剥离层等表面处理层。
在另一些方式中,基材层具有含有无机材料的层(含无机材料的层)。通过采用包含含无机材料的层的基材层,也能够实现由此处所公开的技术带来的效果。通过配置含无机材料的层,从而存在阻隔性(透湿防止性)提高的倾向。在一些方式中,作为具有含无机材料的层的基材层,可举出包含上述树脂膜等作为基材主层、并且具有设置于该基材主层的至少一个表面上的含无机材料的层的构成。在另一些方式中,基材层也可以为实质上由含无机材料的层构成的基材层。
作为上述含无机材料的层中使用的无机材料,可以从包含过渡金属元素、准金属元素的单质、合金的各种金属材料、无机氧化物等无机化合物中使用能形成亲水性表面的材料。上述无机材料可以单独使用1种或者组合使用2种以上。作为无机材料的优选例,可举出氧化钛、氧化锌、氧化镁、氧化铝、氧化硅、氧化铈、氧化铬、氧化锆、氧化锰、氧化锌、氧化铁、氧化锡、氧化铌等氧化物(无机氧化物,典型而言为金属氧化物)。其中,作为优选的无机材料,可使用氧化硅等无机氧化物。另外,作为无机材料的其他优选例,可举出铝箔、铜箔、不锈钢(SUS)等金属箔(金属材料)。含无机材料的层中,除了上述无机材料以外,可以包含或不含各种有机材料(包括可作为涂敷剂、粘结剂来利用的有机高分子化合物在内)。
含无机材料的层中的无机材料(例如氧化硅等无机氧化物)的量可以设定为可获得作为目标的亲水性表面的适当量,并不限定于特定的范围。例如,含无机材料的层中的无机材料的含有比例可以设定为大约30重量%以上,大约50重量%以上(例如大于50重量%)是适当的,也可以为大约70重量%以上。在一些优选方式中,含无机材料的层中的无机材料的含有比例为大约90~100重量%(例如大约95重量%以上)。
上述含无机材料的层的形成方法没有特别限定,可根据作为目标的厚度等而利用适当的方法形成。例如,可以使用利用真空蒸镀法、溅射法、或镀覆法等已知的成膜方法以层状形成的无机材料。使用无机化合物作为无机材料的情况下,可以使用各种蒸镀法,例如,可以采用真空蒸镀法、溅射法、离子镀法等物理蒸镀法(PVD)、原子层沉积层等化学蒸镀法(CVD)等。包含聚硅氧烷等无机聚合体的涂覆层的形成可以如下进行:从已知的涂敷剂中适宜地选择可获得显示所期望水接触角的表面的涂敷剂,并利用常规方法进行使用。
含无机材料的层的厚度没有特别限定。在基材层具有基材主层和含无机材料的层的方式中,从不损害基材层主体(基材层的主层)的功能的观点考虑,含无机材料的层的厚度具体而言为大约5μm以下(例如小于5000nm)是适当的,也可以为大约2μm以下(例如小于2000nm)。在一些方式中,含无机材料的层的厚度小于1000nm,更优选小于500nm,进一步优选小于100nm,尤其优选小于50nm,也可以为大约30nm以下,也可以为大约20nm以下,也可以为大约15nm以下(例如小于10nm)。通过制成这样的厚度薄的含无机材料的层,能够在不损害基材层(基材层的主层)的功能的情况下向基材层赋予阻隔性(透湿防止性)等所期望的特性。从轻量性、光学特性的观点考虑,制成厚度薄的含无机材料的层也是有利的。另外,含无机材料的层的厚度为1nm以上(例如3nm以上)是适当的,例如从降低透湿度的观点考虑,也可以为大约5nm以上,也可以为大约10nm以上(例如15nm以上)。
在上述基材层具有基材主层和含无机材料的层的方式中,基材主层的厚度(在除含无机材料的层以外还具有多个层的情况下,为除含无机材料的层以外的层的总厚)设定为基材层的总厚的50%以上是适当的,优选为70%以上,更优选为90%以上,也可以为97%以上(例如99%以上)。
基材层可以为单层结构,也可以具有两层以上的多层结构。作为单层结构的基材层,可举出由树脂膜形成的基材层。由树脂膜构成的基材层适合于蚀刻液等药液处理用途的表面保护片材。存在柔软性、挠性也优异的倾向。作为多层结构的基材层,可举出由多层结构的树脂膜形成的构成、具有基材主层和含无机材料的层的构成。
在一些方式中,基材层(被用作基材层的基材膜)的利用杯式法测定的透湿度优选为24g/(m2·天)以下。通过设定为具有如此限制的透湿度的构成,从而即使以药液处理、温水浸渍等与水性液体接触的方式使用,也由于低透湿基材层的存在而适度地防止了水性液体向粘合剂层中的渗入,不会表现出基于水剥离性的粘接力降低,或者粘接力降低被抑制。其结果是,与被粘物的粘接力得以维持,表面保护片材能够维持与被粘物的密合状态。在一些优选方式中,基材层的上述透湿度为大约18g/(m2·天)以下,更优选为大约14g/(m2·天)以下,进一步优选为大约10g/(m2·天)以下,尤其优选为大约8g/(m2·天)以下,也可以为大约5g/(m2·天)以下(例如大约3g/(m2·天)以下)。另外,在表面保护片材暴露于温水等热的情况下,若上述透湿度过低,则有由于热所导致的老化而不能有效地呈现出水剥离性的担忧。从这样的观点考虑,在一些方式中,基材层的透湿度为1g/(m2·天)以上是适当的,优选为大约3g/(m2·天)以上,例如也可以大于5g/(m2·天)。
更具体而言,基材层的上述透湿度例如可以为23g/(m2·天)以上或以下、22g/(m2·天)以上或以下、21g/(m2·天)以上或以下、20g/(m2·天)以上或以下、19g/(m2·天)以上或以下、18g/(m2·天)以上或以下、17g/(m2·天)以上或以下、16g/(m2·天)以上或以下、15g/(m2·天)以上或以下、14g/(m2·天)以上或以下、13g/(m2·天)以上或以下、12g/(m2·天)以上或以下、11g/(m2·天)以上或以下、10g/(m2·天)以上或以下、9g/(m2·天)以上或以下、8g/(m2·天)以上或以下、7g/(m2·天)以上或以下、6g/(m2·天)以上或以下、5g/(m2·天)以上或以下、4g/(m2·天)以上或以下、3g/(m2·天)以上或以下、2g/(m2·天)以上或以下、或者1g/(m2·天)以上或以下。
基材层的上述透湿度可以通过选择并使用适当的非透湿性、低透湿性的基材材料而获得。更具体而言,基材层的透湿度可利用后述的实施例中记载的方法来测定。
作为基材层(被用作基材层的基材膜)的25℃弯曲刚度值,与上述的表面保护片材可采用的25℃弯曲刚度值的范围相同,因此省略重复说明。同样地,关于基材层可采用的25℃拉伸弹性模量、25℃100%伸长时应力、25℃断裂应力及25℃断裂应变的范围,也与表面保护片材的25℃拉伸弹性模量、25℃100%伸长时应力、25℃断裂应力及25℃断裂应变的范围分别相同,因此省略重复说明。对于基材层的25℃弯曲刚度值、25℃拉伸弹性模量、25℃100%伸长时应力、25℃断裂应力及25℃断裂应变而言,除了使用基材层(被用作基材层的基材膜)作为试验片之外,利用与表面保护片材的25℃弯曲刚度值、25℃拉伸弹性模量、25℃100%伸长时应力、25℃断裂应力及25℃断裂应变分别相同的方法来测定。作为用于算出25℃弯曲刚度值、25℃拉伸弹性模量、25℃100%伸长时应力及25°C断裂应力的试验片的厚度及截面积,可使用基材层的厚度及截面积。需要说明的是,基材层的25℃弯曲刚度值与表面保护片材的25℃弯曲刚度值同样,可以为MD的25℃弯曲刚度值,也可以为TD的25℃弯曲刚度值,因此,可以是MD的25℃弯曲刚度值及TD的25℃弯曲刚度值中的至少一种25℃弯曲刚度值,或者,也可以是不论MD或TD的任意一个方向的25℃弯曲刚度值。同样地,基材层的25℃拉伸弹性模量可以为MD的25℃拉伸弹性模量,也可以为TD的25℃拉伸弹性模量,因此,可以是MD的25℃拉伸弹性模量及TD的25℃拉伸弹性模量中的至少一种25℃拉伸弹性模量,或者,也可以是不论MD或TD的任意一个方向的25℃拉伸弹性模量。同样地,基材层的100%伸长时应力、断裂应力及断裂应变也各自可以为MD的测定值(100%伸长时应力、断裂应力或断裂应变),也可以为TD的测定值,因此,可以是MD的测定值及TD的测定值中的至少一种测定值,或者,也可以是不论MD或TD的任意一个方向的测定值。
基材层的厚度没有特别限定,可根据保护目的、使用方式等而选择。基材层的厚度例如可以为大约1000μm以下,也可以为大约300μm以下,从轻量化、薄厚度化的观点考虑,大约200μm以下是适当的,优选为大约150μm以下,更优选为大约100μm以下,也可以为大约75μm以下(典型而言小于75μm),也可以为大约50μm以下,也可以为40μm以下,也可以为30μm以下。若基材层的厚度变小,则存在表面保护片材的柔软性、被粘物对表面形状的追随性提高的倾向。另外,由于限制了基材层的厚度,故而抑制了由加热导致的基材层的变形(膨胀收缩),因此,例如即使在以温水浸渍等被加热的方式使用的情况下,也存在容易维持向被粘物的粘接状态的倾向。另外,从操作性、加工性等的观点考虑,基材层的厚度例如可以为2μm以上,也可以大于5μm。在一些方式中,基材层的厚度为大约10μm以上是适当的,优选为大约15μm以上,更优选为大约20μm以上,也可以为大约30μm以上,也可以为40μm以上,也可以为50μm以上。基材层的厚度越大,则有越容易获得高弯曲刚度值的倾向,越容易改善端部剥落防止性。另外,有针对药液渗入等而言的被粘物的保护性提高的倾向。在另一些方式中,基材层的厚度可以大于50μm,也可以大于75μm,也可以为90μm以上。
对于基材层的粘合剂层侧的表面,可以根据需要而实施电晕处理、等离子体处理等、紫外线照射处理、酸处理、碱处理、底涂剂(底漆)的涂布等以往已知的表面处理。这样的表面处理可以是用于提高基材层与粘合剂层的密合性、换言之为粘合剂层向基材层的锚固性的处理。底漆的组成没有特别限定,可以从已知的底漆组成中适宜地选择。底涂层的厚度没有特别限制,例如0.01μm~1μm左右是适当的,优选为0.1μm~1μm左右。另外,对于基材主层的表面(典型而言为含无机材料的层侧的表面),也可以实施上述的各种表面处理、抗静电处理等表面处理。
对于基材层中的与粘合剂层侧相反的一侧的面(以下也称为背面),可以根据需要而实施剥离处理、抗静电处理等以往已知的表面处理。例如,通过利用剥离处理剂对基材层的背面进行表面处理,能够减轻卷绕成卷状的形态的表面保护片材的开卷力。作为剥离处理剂,可以使用有机硅系剥离处理剂、长链烷基系剥离处理剂、烯烃系剥离处理剂、氟系剥离处理剂、脂肪酸酰胺系剥离处理剂、硫化钼、二氧化硅粉等。
<总厚度>
此处所公开的表面保护片材(包含粘合剂层及基材层,而不包含剥离衬垫)的厚度没有特别限定,可以设定为3μm以上,也可以为5μm以上,10μm以上是适当的,从阶差追随性等与被粘物的密合性的观点考虑,优选为20μm以上,更优选为30μm以上,进一步优选为40μm以上,也可以为45μm以上。通过使表面保护片材具有规定值以上的厚度,从而存在端部剥落防止性也提高的倾向。另外,存在表面保护片材的厚度越大则针对药液渗入等而言的被粘物的保护性越提高的倾向。在一些方式中,表面保护片材的厚度大于50μm,也可以为60μm以上,也可以为70μm以上,也可以为80μm以上。在另一些方式中,表面保护片材的厚度可以大于50μm,也可以大于75μm,也可以为100μm以上。表面保护片材的厚度的上限例如为5mm以下,也可以为3mm以下,也可以为1mm以下。在一些方式中,表面保护片材的厚度为300μm以下是适当的,优选为200μm以下,更优选为150μm以下,也可以为100μm以下,也可以为75μm以下,也可以为65μm以下,例如也可以为55μm以下。由于表面保护片材的厚度被限制为规定值以下,因此表面保护片材的由加热导致的变形(膨胀收缩)被抑制,存在容易维持向被粘物的粘接状态的倾向。从薄膜化、小型化、轻量化、省资源化等方面考虑,将粘合片材的厚度减薄也是有利的。
<剥离衬垫>
作为此处所公开的表面保护片材中使用的剥离衬垫,没有特别限定,例如可以使用:树脂膜、纸等衬垫基材的表面经剥离处理的剥离衬垫、由氟系聚合体(聚四氟乙烯等)、聚烯烃系树脂(聚乙烯、聚丙烯等)的低粘接性材料形成的剥离衬垫等。上述剥离处理中,例如可使用有机硅系、长链烷基系等的剥离处理剂。在一些方式中,可优选采用经剥离处理的树脂膜作为剥离衬垫。
<剥离方法>
根据本说明书,可提供贴附于被粘物(保护对象物)的表面保护片材的剥离方法。上述剥离方法包括水剥离工序,即,在上述表面保护片材自上述被粘物的剥离前沿处,在上述被粘物与上述表面保护片材的界面存在有水性液体的状态下,一边使上述水性液体向上述界面的进入追随上述剥离前沿的移动而进行,一边从上述被粘物剥离上述表面保护片材。根据上述水剥离工序,能够有效地利用上述水性液体将表面保护片材从被粘物剥离。
作为水性液体,可以使用在水或者以水为主成分的混合溶剂中根据需要含有少量添加剂的液体。作为构成上述混合溶剂的除水以外的溶剂,可使用能与水均匀地混合的低级醇(例如乙醇)、低级酮(例如丙酮)等。作为上述添加剂,可以使用已知的表面活性剂等。从避免被粘物的污染的观点考虑,在一些方式中,可优选使用实质上不含有添加剂的水性液体。从环境卫生的观点考虑,尤其优选使用水作为水性液体。作为水,没有特别限制,考虑到根据用途要求的纯度、获得容易性等,例如可以使用蒸馏水、离子交换水、自来水等。
在一些方式中,上述剥离方法可以优选以下述方式进行:与例如常态水剥离力FW0的测定时同样地,向贴附于被粘物的表面保护片材的外缘附近的被粘物上供给水性液体,使该水性液体从上述表面保护片材的外缘进入该表面保护片材与上述被粘物的界面,然后,在不进行新的水的供给的情况下(即,仅利用在剥离开始前供给至被粘物上的水性液体)进行表面保护片材的剥离。需要说明的是,若在水剥离工序的中途,追随剥离前沿的移动而进入表面保护片材与被粘物的界面的水于中途枯竭,则可以在该水剥离工序开始后断续地或连续地追加供给水。例如,在被粘物具有吸水性的情况、在剥离后的被粘物表面或粘接面容易残留水性液体的情况等下,可优选采用在水剥离工序开始后追加供给水的方式。
剥离开始前供给的水性液体的量只要为能从表面保护片材的贴附范围外向该表面保护片材与被粘物的界面中导入上述水性液体的量即可,没有特别限定。上述水性液体的量例如可以为5μL以上,通常为10μL以上是适当的,也可以为20μL以上。另外,上述水性液体的量的上限没有特别限制。在一些方式中,从提高作业性等的观点考虑,上述水性液体的量例如可以为10mL以下,也可以为5mL以下,也可以为1mL以下,也可以为0.5mL以下,也可以为0.1mL以下,也可以为0.05mL以下。通过减少上述水性液体的量,能够将在剥离表面保护片材后通过干燥、拭去等除去上述水性液体的操作省略或简化。
在剥离开始时使水性液体从上述表面保护片材的外缘进入该表面保护片材与上述被粘物的界面的操作例如可以以下述方式进行:在表面保护片材的外缘,将切割刀、针等工具的前端插入上述界面;用钩、爪等抓住表面保护片材的外缘而提起;使强粘合性的粘合胶带、吸盘等附着于表面保护片材的外缘附近的背面,提起该表面保护片材的一端;等等。通过如此使水性液体从表面保护片材的外缘强制性地进入上述界面,能够高效地形成在被粘物与上述表面保护片材的界面存在有水性液体的状态。另外,能够适宜地同时实现:进行使水性液体强制性地进入界面的操作而形成剥离起点后的良好水剥离性;和未进行该操作时的高耐水可靠性。
<用途>
此处所公开的表面保护片材可用作各种用途的表面保护片材。例如,在针对玻璃、半导体晶片、金属板等而使用药液进行化学处理、或者实施切断、研磨等物理处理等的各种处理中,可以将此处所公开的表面保护片材贴附于例如上述保护对象物的非处理面来使用。
保护对象物的种类没有特别限定。此处所公开的表面保护片材可用于各种构件、材料的保护。对于此处所公开的表面保护片材而言,通过利用了水剥离的剥离,在剥离时能实现被粘物不发生破损或变形的剥离,因此,适合于碱性玻璃等玻璃材料、半导体晶片等的保护。这些材料通常厚度受到限制,是容易由于操作时、剥离时的外力而产生破裂、缺口、龟裂等的脆性材料(也称为硬脆材料)。通过针对这样的被粘物应用利用了水剥离的剥离,能够适宜地实现对剥离时的被粘物破损的防止。成为上述保护对象物的玻璃材料可以是例如在平板型个人电脑、移动电话、有机LED(发光二极管)等中使用的那样的、具有局部设置有透明导电膜(例如ITO(氧化铟锡)膜)、FPC的表面的玻璃板。另外,作为保护对象物的优选例,可举出可折叠显示器、可卷绕显示器中所使用的视窗玻璃、覆盖玻璃等玻璃板。这些玻璃板以薄厚度(例如厚度100μm以下)构成,破损的风险更大,但根据此处所公开的技术,即使在保护对象物为如上所述的厚度薄的脆性材料的情况下,在剥离时也能够防止保护对象物的破损。
贴附表面保护片材的保护对象物表面的水接触角没有特别限定。在一些方式中,保护对象物表面可以是显示出水接触角为例如60度以下、优选为50度以下的程度的亲水性的表面。在一些优选方式中,上述表面的水接触角例如可以为45度以下,也可以为40度以下,也可以为35度以下,也可以为30度以下。若上述水接触角变小,则水容易沿着被粘物表面浸润展开,存在容易获得所期望的水剥离性的倾向。此处所公开的表面保护片材可优选用于例如具有由水接触角为20度以下(例如为15度以下,进而为10度以下)左右的材料(例如碱性玻璃板、无碱玻璃等玻璃)形成的表面的构件的保护。上述保护对象物表面的水接触角的下限在原理上为0度。在一些方式中,上述保护对象物表面的水接触角可以大于0度,也可以为1度以上,也可以为3度以上,也可以为5度以上。在另一些方式中,保护对象物表面的水接触角可以大于30度,也可以大于50度,也可以大于60度(例如为70度以上)。此处所公开的表面保护片材可用于水接触角不同的各种材料。保护对象物表面的水接触角可利用与后述的实施例中记载的接触角测定方法同样的方法来测定。
保护对象物(例如玻璃板、半导体晶片)的厚度没有特别限定,例如为大约1mm以下,也可以为大约500μm以下或大约300μm以下。由此处所公开的技术带来的效果(防止剥离时的破损)对于厚度薄的保护对象物能更有效地发挥,因此,上述厚度例如可以为大约150μm以下,也可以为大约100μm以下。上述厚度的下限例如为大约10μm以上(例如30μm以上)。
在一些优选方式中,例如,适合作为在将玻璃或半导体晶片等保护对象物于液体中进行化学及/或物理处理的工序中使用的表面保护片材。就此处所公开的表面保护片材而言,在上述用途中,在上述处理时,能够针对保护对象物具有保护所需的粘接性,在处理后的剥离时,能够利用水剥离实现从保护对象物(被粘物)的顺畅剥离。上述化学处理包括基于氢氟酸水溶液等蚀刻液等包含酸、碱的药液的处理。例如,在为了调节玻璃的厚度、除去玻璃的切断端面上所形成的毛刺、微裂纹而利用药液(蚀刻液)将玻璃溶解的蚀刻处理、防眩加工、利用药液(蚀刻液)部分地腐蚀金属表面的蚀刻处理、利用药液(镀覆液)部分地镀覆电路基板(印刷基板、柔性印刷基板(FPC)等)的连接端子部等的镀覆处理等中,可优选利用此处所公开的表面保护片材。其中,可特别优选应用于使用氢氟酸溶液等酸性药液进行蚀刻处理的用途。另外,物理处理包括保护对象物表面的研磨、切断。
此处所公开的表面保护片材可优选用于玻璃减薄处理。例如用作光学构件的玻璃板可通过使用了氢氟酸水溶液等药液的玻璃减薄处理而被薄化。在该玻璃减薄处理中,表面保护片材可用于玻璃非处理面的保护。虽无特别限定,但在玻璃减薄处理中,玻璃板例如可被薄化至成为大约150μm以下(例如大约100μm以下)。需要说明的是,玻璃减薄处理前的玻璃板的厚度例如为大约0.15mm~5mm左右,可以为大约300μm以上(例如500μm~1000μm左右)。这样的经薄化的玻璃容易由于剥离时的外力而破裂,然而,通过使用此处所公开的表面保护片材,能够消除表面保护片材剥离时的玻璃破损的问题,或者能够大幅降低其风险。
另外,表面保护片材也优选用于制造半导体。上述半导体晶片例如可以为硅晶片、碳化硅(SiC)晶片、氮化物半导体晶片(氮化硅(SiN)、氮化镓(GaN)等)、砷化镓晶片等化合物半导体晶片等。在上述半导体的制造中,在例如将半导体晶片薄化的工序(更具体而言为对半导体晶片的背面进行研磨的背面研磨工序)、将半导体晶片切断的工序(例如切割工序)等半导体晶片加工(典型而言为硅晶片加工)工序中,可优选利用此处所公开的表面保护片材。虽无特别限定,但在背面研磨工序中,半导体晶片例如可被薄化至成为大约150μm以下(例如大约100μm以下)。需要说明的是,背面研磨前的半导体晶片的厚度可以为大约300μm以上(例如500μm~1000μm左右)。上述半导体制造工序可能暴露于比室温区域高的温度(例如为40℃~90℃,优选为40℃~60℃),因此,能相对于该加热而保持良好的特性(粘接力及水剥离性)的表面保护片材的使用是特别有意义的。需要说明的是,该用途中使用的表面保护片材有时简称为背面研磨用片材、切割用片材。
上述的各种表面保护用途中使用的表面保护片材可以以下述方式使用:在一个或多个处理对象物的一面贴合有一张表面保护片材的状态下,使用例如辊等输送手段,将多个处理对象物(其也是保护对象物)连续地或者分别独立地输送至药液槽内、清洗槽内等水中,实施目标处理。在该输送时、输送后的工艺(包括载置、向装置中的设置等)中,有时不可避免地或者非有意地对处理对象物施加冲击、振动、变形等外力。例如,作为在药液处理、清洗处理中使用的输送手段,可使用以规定的间隔配置的多个辊,但在基于所述辊的输送中,由于辊间的高低差、振动等,容易不间断地施加剥离角度小的剥离负荷。此处所公开的表面保护片材针对上述振动等外力的端部剥落防止性优异,因此具有如下优点:即使如上述那样在包括以贴附于处理对象物的状态在例如液体中等的条件下对该处理对象物进行处理的工序的工艺中使用的情况下,也不易在该工艺中的振动等外力的作用下产生从端部的剥落。另外,在对半导体晶片等处理对象物实施切断、研磨等物理处理的方式中,该物理处理中的外力成为剥离负荷,然而,根据此处所公开的表面保护片材,即使在施加了物理处理工序中的物理负荷的情况下,也不易产生从端部的剥落。需要说明的是,典型而言,上述输送工序中的振动、物理处理工序中的物理负荷(也称为剥离负荷)包括沿表面保护片材的厚度方向施加的负荷。
另外,上述保护对象物例如可以为构成液晶显示装置、有机EL(电致发光)显示装置、PDP(等离子体显示器面板)、电子纸等显示装置(图像显示装置)、触摸面板等输入装置等设备(光学设备)、尤其是可折叠显示器、可卷绕显示器等便携电子设备的构件。
上述便携电子设备的例子包括例如移动电话、智能手机、平板型个人电脑、笔记本电脑、各种可穿戴设备(例如,像手表那样佩戴于手腕的腕戴型、利用夹具、带等佩戴于身体的一部分的组件型、包括眼镜型(单眼型、双眼型。也包括头戴型)的眼戴型、例如以饰品的形态安装于衬衫、袜子、帽子等的衣服型、像耳机那样安装于耳朵的耳戴型等)、数码相机、数码摄像机、音响设备(便携式音乐播放器、数码录音笔等)、计算器(台式电子计算器等)、便携式游戏设备、电子词典、电子笔记本、电子书、车载用信息设备、便携式收音机、便携式电视、便携式打印机、便携式扫描仪、便携式调制解调器等。需要说明的是,本说明书中,所谓“便携”,仅仅意指能携带并不充分,而是意指具有个人(标准的成年人)能相对容易地搬运的水平的携带性。
<保护方法>
通过上述内容,根据本说明书,可提供使用了此处所公开的表面保护片材的表面保护方法。该表面保护方法包括下述工序:在保护对象物的至少一部分(保护对象面、保护对象部分)贴附表面保护片材的工序;对贴附有表面保护片材的保护对象物实施处理(例如药液处理、温水浸渍处理、水浸渍处理、切断、研磨等物理处理等)的工序;在上述处理后,将表面保护片材从保护对象物剥离的工序。此处,将表面保护片材从保护对象物剥离的工序优选包括上述的水剥离工序。上述保护方法包括对保护对象物(处理对象物)的处理,因此也称为处理方法。表面保护片材、水剥离工序、保护对象物、处理(玻璃减薄处理、半导体晶片薄化处理等)、其他事项(用途等)的详情如上所述,因此省略重复说明。作为保护对象物的典型例,可举出实施玻璃减薄等处理的玻璃板、半导体晶片等。因此,根据本说明书,可提供包括上述工序的玻璃减薄方法及半导体的制造方法。
<处理方法>
另外,通过上述内容可知,根据本说明书可提供使用了此处所公开的表面保护片材的处理方法。在该处理方法中包括下述工序:在被粘物的表面贴附表面保护片材的工序;针对贴附有表面保护片材的被粘物而沿该表面保护片材的厚度方向施加物理负荷的工序;将表面保护片材从被粘物除去的工序。在上述被粘物中,贴附表面保护片材的表面典型而言是水接触角为20度以下的表面。另外,将表面保护片材从被粘物除去的工序优选为在水的存在下将表面保护片材从上述被粘物剥离而除去的工序。另外,典型而言,上述处理方法可包括对贴附有表面保护片材的被粘物(处理对象物)实施处理的工序。在该处理工序中,处理对象物可与液体(例如水溶液)接触。另外,此处所公开的处理方法可以包括前述保护方法的工序中的至少一者。作为表面保护片材,使用此处所公开的表面保护片材。在一些方式中,可使用满足25℃时的弯曲刚度值在1.0×10-6~1.0×10-2Pa·m3的范围内、并且水剥离力FW0为1.0N/20mm以下的条件的表面保护片材。在另一些方式中,可使用满足水剥离力FW0为1.0N/20mm以下、并且起始剥离力为0.5N/10mm以上的条件的表面保护片材。作为处理的一个例子,可举出玻璃减薄处理、半导体加工,作为处理对象物的典型例,可举出实施玻璃减薄等处理的玻璃板、半导体晶片等。另外,作为针对贴附有表面保护片材的被粘物而沿表面保护片材的厚度方向施加物理负荷的工序的典型例,可举出被粘物的输送工序、针对被粘物的物理处理工序。通过上述内容可知,根据本说明书可提供包括上述工序的玻璃减薄方法及半导体的制造方法。表面保护片材、水剥离、除去工序、被粘物(处理对象物)、处理(玻璃减薄处理、半导体晶片薄化处理等)、其他事项(用途等)的详情如上所述,因此省略重复说明。
实施例
以下,对本发明有关的一些实施例进行说明,但并不意欲将本发明限定于这些实施例所示的内容。需要说明的是,除非另有说明,以下的说明中,“份”及“%”以重量为基准。
<评价方法>
[常态粘接力F0]
将测定对象的表面保护片材切割成宽度为20mm、长度为100mm的尺寸从而制作试验片。在23℃、50%RH的环境下,将覆盖粘接面(粘合剂层表面)的剥离衬垫从上述试验片剥离,使2kg的橡胶辊往返一次而将所露出的粘接面压接于作为被粘物的碱性玻璃板(具有水接触角为20度以下的表面的碱性玻璃的该表面)。针对如上所述地得到的评价用样品,进行高压釜处理(50℃,0.5MPa,15分钟)。将从高压釜取出的评价用样品在23℃、50%RH的环境下保持1小时后,在相同环境下,依照JIS Z0237:2009的10.4.1方法1:针对试验板的180°剥离粘合力,使用拉伸试验机,在拉伸速度300mm/分钟、剥离角度180度的条件下测定试验片自被粘物的剥离强度(其中,关于移行至下述水剥离力测定之前、即向剥离界面供给蒸馏水之前的期间的剥离强度)。测定进行3次,将它们的平均值作为常态粘接力F0[N/20mm]。上述常态粘接力F0的测定以贴附于被粘物的试验片的剥离从下向上进行的方式实施。作为被粘物,可以使用碱性玻璃板(制品名“Micro Slide Glass S200423”,松浪硝子工业公司制)。作为拉伸试验机,可以使用万能拉伸压缩试验机(装置名“拉伸压缩试验机,TCM-1kNB”,Minebea公司制)或与其相当的产品。
在测定时,可以根据需要而在表面保护片材的相反面(粘接面的相反侧的表面)贴附适当的内衬材料来对试验片进行加强。作为内衬材料,例如,可以使用厚度为25μm左右的聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)膜。
[常态水剥离力FW0]
在上述常态粘接力F0的测定中,在试验片自被粘物的剥离强度的测定中,向上述试验片开始从上述被粘物分离的部位(剥离前沿)供给20μL的蒸馏水,测定该蒸馏水供给后的剥离强度。测定在各常态粘接力F0的测定时分别进行(即3次),将它们的平均值作为常态水剥离力FW0[N/20mm]。
蒸馏水供给后的剥离强度的测定条件依照JIS Z0237:2009的10.4.1方法1:针对试验板的180°剥离粘合力。具体而言,于23℃的试验温度,使用拉伸试验机,设定为拉伸速度300mm/分钟、剥离角度180度的条件。
需要说明的是,关于常态水剥离力FW0的测定,可以对每一张试验片连续地进行常态粘接力F0的测定和常态水剥离力FW0的测定,也可以利用不同的试验片进行常态粘接力F0的测定和常态水剥离力FW0的测定。例如,在难以准备足以实施连续测定的长度的试验片的情况等下,可以采用使用不同的试验片进行测定的方式。关于被粘物、拉伸试验机、其他事项,与常态粘接力F0的测定是同样的。
[30分钟温水浸渍后粘接力F1]
对于30分钟温水浸渍后粘接力F1而言,将评价用样品(贴附有试验片(表面保护片材)的碱性玻璃板)在60℃±2℃的温水中浸渍30分钟,接着从该温水中提起并拭去附着水后,测定剥离强度,除此以外,利用与常态粘接力F0同样的方法来测定。
具体而言,与常态粘接力F0的测定同样地,将测定对象的表面保护片材切割成宽度为20mm、长度为100mm的尺寸从而制作试验片。在23℃、50%RH的环境下,将覆盖粘接面(粘合剂层表面)的剥离衬垫从上述试验片剥离,使2kg的橡胶辊往返一次而将所露出的粘接面压接于作为被粘物的碱性玻璃板。针对如上所述地得到的评价用样品,进行高压釜处理(50℃,0.5MPa,15分钟)。将从高压釜取出的评价用样品在装有设定温度为60℃±2℃的温水的水浴内浸渍30分钟。作为温水,使用离子交换水或蒸馏水。在温水中,评价用样品以粘合剂层侧朝上的方式保持水平。评价用样品的上表面至水面的距离(浸渍深度)设定为10mm以上(例如10mm~100mm左右)。接着,将评价用样品从温水中提起,将附着于该评价用样品的水轻轻地拭去后,在23℃、50%RH的环境下,依照JIS Z0237:2009的10.4.1方法1:针对试验板的180°剥离粘合力,使用拉伸试验机,在拉伸速度300mm/分钟、剥离角度180度的条件下测定试验片自被粘物的剥离强度(其中,关于移行至下述水剥离力测定之前、即向剥离界面供给蒸馏水之前的期间的剥离强度)。测定进行3次,将它们的平均值作为30分钟温水浸渍后粘接力F1[N/20mm]。将评价用样品从温水中提起后至测定剥离强度为止的时间设定为10分钟以内。关于被粘物、拉伸试验机、其他事项,与常态粘接力F0的测定是同样的。
[30分钟温水浸渍后水剥离力FW1]
对于30分钟温水浸渍后水剥离力FW1而言,将评价用样品(贴附有试验片(表面保护片材)的碱性玻璃板)在60℃±2℃的温水中浸渍30分钟,接着从该温水中提起并拭去附着水后,测定水剥离力,除此以外,利用与常态水剥离力FW0同样的方法来测定。
具体而言,在上述30分钟温水浸渍后粘接力F1的测定中,在30分钟的温水浸渍后,在试验片自被粘物的剥离强度的测定中,向上述试验片开始从上述被粘物分离的部位(剥离前沿)供给20μL的蒸馏水,测定该蒸馏水供给后的剥离强度。测定在各30分钟温水浸渍后粘接力F1的测定时分别进行(即3次),将它们的平均值作为30分钟温水浸渍后水剥离力FW1[N/20mm]。
蒸馏水供给后的剥离强度的测定条件依照JIS Z0237:2009的10.4.1方法1:针对试验板的180°剥离粘合力。具体而言,于23℃的试验温度,使用拉伸试验机,设定为拉伸速度300mm/分钟、剥离角度180度的条件。
需要说明的是,关于30分钟温水浸渍后水剥离力FW1的测定,可以对每一张试验片连续地进行30分钟温水浸渍后粘接力F1的测定和30分钟温水浸渍后水剥离力FW1的测定,也可以利用不同的试验片进行30分钟温水浸渍后粘接力F1的测定和30分钟温水浸渍后水剥离力FW1的测定。关于被粘物、拉伸试验机、其他事项,与常态粘接力F0的测定是同样的。
在上述的测定(F0、FW0、F1及FW1的测定)中,作为被粘物,使用贴合试验片的面对于蒸馏水的接触角为20度以下(例如5度~10度)的被粘物。具体而言,作为被粘物,可以使用贴合试验片的面对于蒸馏水的接触角为20度以下(例如5度~10度)的、由上浮法制作的碱性玻璃板。作为这样的被粘物,可使用上述松浪硝子工业公司制的碱性玻璃板,但不限于此,也可使用与松浪硝子工业公司制的碱性玻璃板的相当的产品、除此以外的碱性玻璃板。
另外,上述碱性玻璃板的接触角利用以下方法测定。即,在测定气氛为23℃、50%RH的环境下,使用接触角计(协和界面科学公司制,商品名“DMo-501型”,控制箱“DMC-2”,控制·分析软件“FAMAS(版本5.0.30)”),利用液滴法进行测定。蒸馏水的滴加量设定为2μL,根据滴加5秒后的图像,利用Θ/2法算出接触角(以N5实施)。
需要说明的是,本申请的发明人确认到:上述温水浸渍后的粘接力及水剥离力与氢氟酸水溶液浸渍后的粘接力及水剥离力分别显示出一定的高相关性。基于该见解,将上述温水浸渍后的粘接力及水剥离力作为在包含药液浸渍的液中处理用途中的表面保护片材的适用性的评价指标。
[60℃损耗弹性模量G″]
粘合剂层的60℃损耗弹性模量G″[Pa]通过动态粘弹性测定而求出。具体而言,将多张作为测定对象的粘合剂层叠合,由此制作厚度为约2mm的粘合剂层。利用平行板夹住将该粘合剂层冲裁成直径为7.9mm的圆盘状而得到的试样并固定,利用粘弹性试验机(例如,TA Instruments公司制,ARES或与其相当的产品),在以下的条件下进行动态粘弹性测定,求出60℃时的损耗弹性模量G″[Pa]。
·测定模式:剪切模式
·温度范围:-70℃~150℃
·升温速度:5℃/min
·测定频率:1Hz
需要说明的是,作为测定对象的粘合剂层可以通过将对应的粘合剂组合物涂布成层状并进行干燥或固化而形成。
[透湿度]
基材(层)及表面保护片材的透湿度依照JIS Z0208的透湿度试验(杯式法)来测定。基材的透湿度测定方法如下所述。即,将各例涉及的基材切割成7cmΦ的圆形,将其用作评价用样品。然后,向试验用杯(铝制,JIS Z0208中所规定的透湿杯)的内部装入规定量的氯化钙,利用上述评价用样品将杯口密闭。具体而言,以覆盖试验用杯的杯口的方式将评价用样品置于试验用杯上,将与试验用杯的开口部的边缘(内径为6cm、外形为9cm、边缘宽度为1.5cm的圆形)具有相同形状的环状衬垫及盖重叠在其上,利用专用螺丝固定,将试验用杯的内部密闭。接着,将被评价用样品覆盖的杯在40℃、92%RH的条件下保管24小时,对保管前后的总重量的变化(具体而言为基于氯化钙的吸水量的重量变化)进行测定,由此求出透湿度[g/(m2·天)]。对于表面保护片材的透湿度而言,代替基材而将表面保护片材以杯侧成为粘接面的方式配置,将杯口密闭并实施测定,除此以外,利用与基材的透湿度测定方法同样的方法来测定。
[拉伸试验]
将表面保护片材切割成宽度为10mm的长方形从而制作试验片。依照JIS K 7161,在下述条件下对该试验片进行拉伸,由此得到应力-应变曲线。
(拉伸条件)
测定温度:25℃
拉伸速度:300mm/分钟
卡盘间距离:50mm
作为拉伸试验机,可以使用万能拉伸压缩试验机(装置名“拉伸压缩试验机,TCM-1kNB”,Minebea公司制)或与其相当的产品。
25℃拉伸弹性模量[Pa]由上述应力-应变曲线的线性回归求出。需要说明的是,25℃拉伸弹性模量是基于从表面保护片材的厚度的实测值减去粘合剂层的厚度而得到的厚度的值、或测定基材层本身的厚度而得到的值,换算成基材层的单位截面积的值而求出的。
另外,由上述拉伸试验测定25℃时的100%伸长时应力[N/mm2]、断裂应力[N/mm2]及断裂应变[%]。
上述100%伸长时应力是将上述拉伸试验中在试验片伸长了100%时测定的负荷[N]除以试验片的基材层截面积[mm2]而得到的值。上述断裂应力是将上述拉伸试验中的试验片断裂时的负荷[N]除以试验片的基材层截面积[mm2]而得到的值,上述断裂应变[%]为上述试验片的断裂时的伸长率[%]。
需要说明的是,本实施例中的测定值(拉伸弹性模量、100%伸长时应力、断裂应力及断裂应变)是使表面保护片材(更具体而言为基材层)的MD与上述拉伸试验的拉伸方向一致而得到的MD的测定值,但上述拉伸试验除了可在表面保护片材的MD上实施以外,也可以变更试验片的切割方法,由此对表面保护片材的TD实施上述拉伸试验,得到TD的测定值。或者,也可以对不论MD或TD的任意一个方向实施上述拉伸试验,得到测定值。
[25℃弯曲刚度值]
表面保护片材的25℃弯曲刚度值D[Pa·m3]由下式求出。
D=Eh3/12(1-ν2);
上式中,E为表面保护片材的25℃拉伸弹性模量[Pa],h为基材层的厚度[m]。ν为泊松比,上式中,ν=0.35。
需要说明的是,本实施例中的25℃弯曲刚度值是MD的25℃弯曲刚度值,但通过如上述那样变更试验片的切割方法,从而不仅能得到MD的25℃弯曲刚度值,而且能得到TD的25℃弯曲刚度值,或者,也可以得到不论MD或TD的任意一个方向的25℃弯曲刚度值。
[水中起始剥离力]
将测定对象的表面保护片材切割成宽度为10mm、长度为100mm的尺寸从而制作试验片。在23℃、50%RH的环境下,将覆盖粘接面(粘合剂层表面)的剥离衬垫从上述试验片剥离,使2kg的橡胶辊往返一次而将所露出的粘接面压接于作为被粘物的碱性玻璃板(具有水接触角为20度以下的表面的碱性玻璃的该表面)。此时,以使上述试验片的长边方向的一端从上述被粘物突出的方式贴合。针对如上所述地得到的评价用样品,进行高压釜处理(50℃,0.5MP a,15分钟)。将从高压釜取出的评价用样品在23℃、50%RH的环境下保持1小时后,在室温(23℃~25℃)的水中浸渍。作为水,使用离子交换水或蒸馏水。在水中,评价用样品以贴附有试验片的面朝上的方式保持水平。评价用样品的上表面至水面的距离(浸渍深度)设定为10mm以上(例如10mm~100mm左右)。如上所述地,在评价用样品配置于水中的状态下,在自上述水中浸渍开始起1分钟以内,在23℃、50%RH的环境下,使用拉伸试验机,从上述试验片的长边方向的一端(从被粘物突出的一端)起,在拉伸速度1000mm/分钟、剥离角度20度的条件下进行剥离试验,记录剥离初期所施加的最大应力。测定进行3次,将上述最大应力的平均值作为水中起始剥离力[N/10mm]。
若水中起始剥离力为0.2N/10mm以上,则判定针对输送工艺中的振动等外力的端部剥落防止性优异。在输送等工艺中,可能成为表面保护片材的端部剥落的原因的振动等外力被认为是针对保护对象物以较小的角度施加的高速的剥离负荷。就以剥离角度20度、剥离速度1000mm/分钟的条件实施的上述水中起始剥离力显示为0.2N/10mm以上的表面保护片材而言,直到因上述剥离负荷而剥落为止的应力大,判断其针对振动等外力具有优异的端部剥落防止性。
在上述试验中,作为被粘物,使用碱性玻璃板(制品名“Micro Slide GlassS200423”,松浪硝子工业公司制)。作为拉伸试验机,使用万能拉伸压缩试验机(装置名“拉伸压缩试验机,TCM-1kNB”,Minebea公司制)或与其相当的产品。
在测定时,可以根据需要而在表面保护片材的相反面(粘接面的相反侧的表面)贴附适当的内衬材料来对试验片进行加强。作为内衬材料,例如,可以使用厚度为25μm左右的PET膜。
[20度起始剥离力]
将测定对象的表面保护片材切割成宽度为10mm、长度为100mm的尺寸从而制作试验片。在23℃、50%RH的环境下,将覆盖粘接面(粘合剂层表面)的剥离衬垫从上述试验片剥离,使2kg的橡胶辊往返一次而将所露出的粘接面压接于作为被粘物的碱性玻璃板(具有水接触角为20度以下的表面的碱性玻璃的该表面)。此时,以使上述试验片的长边方向的一端从上述被粘物突出的方式贴合。将如上所述地得到的评价用样品在23℃、50%RH的环境下保持24小时后,向从上述被粘物突出的试验片的粘接面与上述被粘物之间(上述被粘物的端部)滴加20μL的蒸馏水,在23℃、50%RH的环境下,使用拉伸试验机,从上述试验片的长边方向的一端(从被粘物突出的一端)起,在温度23℃、剥离角度20度、拉伸速度1000mm/分钟的条件下进行剥离试验,记录剥离初期所施加的最大应力。测定进行3次,将上述最大应力的平均值作为20度起始剥离力[N/10mm]。
需要说明的是,上述20度起始剥离力是向剥离起始部位滴加水而测定的,但开始剥落时的水的有无的影响为可忽略的程度。如上述的那样,起始剥离力是剥离初期所施加的最大应力,另外,此处所公开的技术中的水剥离性(由于水的存在而导致的剥离力降低)是在剥离开始后(起始剥离力检测后)呈现的特性,这是因为水剥离力是在剥离开始后测定的剥离强度。根据上述20度起始剥离力为规定值以上的表面保护片材,无论是否存在水,均可在表面保护片材端部防止或抑制在沿该表面保护片材的厚度方向施加的物理负荷的作用下产生从端部的剥落。
在上述试验中,作为被粘物,使用碱性玻璃板(制品名“Micro Slide GlassS200423”,松浪硝子工业公司制)。作为拉伸试验机,使用万能拉伸压缩试验机(装置名“拉伸压缩试验机,TCM-1kNB”,Minebea公司制)或与其相当的产品。
在测定时,可以根据需要而在表面保护片材的相反面(粘接面的相反侧的表面)贴附适当的内衬材料来对试验片进行加强。作为内衬材料,例如可以使用厚度为25μm左右的PET膜。
[耐回弹性(铝耐回弹性)]
将由剥离膜保护的粘合剂层切割成宽度为10mm、长度为110mm的尺寸。利用甲苯对宽度为10mm、长度为110mm、厚度为0.03mm的铝板的表面进行清洗,将覆盖上述粘合剂层的一个粘接面的剥离衬垫剥离,使所露出的粘接面贴合于上述铝板的表面,制作用铝板对粘合剂层进行加衬而得到的测定用样品(铝板与粘合剂层的层叠体)。于23℃将该测定用样品静置1天后,以使上述测定用样品的铝板侧为内侧的方式,在半径为17mm的圆柱状玻璃管的外周使测定用样品的长边方向弯曲10秒钟。接着,将覆盖测定用样品的粘合剂层的另一个剥离衬垫剥离,使用层压机,以贴附压力0.25MPa、贴附速度0.3m/分钟的条件压接至作为被粘物的碱性玻璃板的表面,在23℃、50%RH的条件下进行过程观察。在后述的实验2中,测定在从向被粘物的压接起1小时后测定用样品从被粘物剥落的距离(自一端的剥落长度)[mm],记录为耐回弹性的评价结果。
上述耐回弹性试验是评价表面保护片材端部的相对于该表面保护片材的与面方向正交的方向(表面保护片材的厚度方向)的物理负荷(剥离负荷)而言的粘合剂的剥落难度的试验。在上述耐回弹性试验中,不存在端部剥落或者剥落少的粘合剂被评价为相对于沿上述厚度方向施加的物理负荷具有优异的端部剥落防止性。
需要说明的是,本申请的发明人确认了上述耐回弹性试验的剥落长度与上述20度起始剥离力相关。具体而言,确认了耐回弹性试验中端部剥落长度越短则20度起始剥离力越高的倾向。认为这是因为,在剥离角度为20度的剥离中,粘合剂的剥离应力中的沿垂直方向(90度)起作用的分量的比例高。另外,在耐回弹性试验中未赋予水的原因是为了在耐回弹性的经时评价中排除由水导致的粘合剂的溶胀等的影响。
《实验1》
<粘合剂的制作>
(粘合剂S1)
在具备冷凝管、氮导入管、温度计及搅拌装置的反应容器中,装入作为单体成分的丙烯酸2-乙基己酯(2EHA)72份、N-乙烯基-2-吡咯烷酮(NVP)14份、丙烯酸2-羟基乙酯(HEA)13份及甲基丙烯酸甲酯(MMA)1份、作为链转移剂的α-硫代甘油0.12份、作为聚合溶剂的乙酸乙酯,投入作为热聚合引发剂的AIBN 0.2份,在氮气氛下进行溶液聚合,由此得到含有Mw为30万的丙烯酸系聚合体s1的溶液。
在上文中得到的溶液中,相对于该溶液的制备中所使用的单体成分100份而言,加入异氰酸酯系交联剂(三羟甲基丙烷/苯二甲撑二异氰酸酯加成物,三井化学公司制,商品名:Takenate D-110N,固态成分浓度为75%)0.75份(以固态成分为基准计)、作为交联促进剂的二月桂酸二辛基锡(Tokyo Fine Chemical公司制,商品名:EMBILIZER OL-1)0.01份、作为交联阻滞剂的乙酰丙酮3份及作为水亲和剂的非离子性表面活性剂(聚氧乙烯山梨糖醇酐单月桂酸酯,HLB16.7,商品名:RHEODOL TW-L120,花王公司制)0.3份,均匀地混合,制备溶剂型粘合剂组合物S1。
准备聚酯膜的一面成为剥离面且厚度为38μm的剥离膜(三菱树脂公司制,MRF#38)、和聚酯膜的一面成为剥离面且厚度为38μm的剥离膜(三菱树脂公司制,MRE#38)。在一张剥离膜(MRF#38)的剥离面上涂布上文中制备的溶剂型粘合剂组合物S1,于60℃进行3分钟干燥,接着于120℃进行3分钟干燥,形成厚度为25μm的粘合剂层。在该粘合剂层上贴合另一张剥离膜(MRE#38)的剥离面而进行保护。如上所述地得到表面由2张剥离膜保护的粘合剂层S1。
(粘合剂E1)
将2EHA 85份、丙烯酸甲酯(MA)13份、丙烯酸(AA)1.2份、甲基丙烯酸(MAA)0.75份、3-环氧丙氧基丙基三甲氧基硅烷(信越化学工业公司制,KBM-403)0.01份、作为链转移剂的叔十二烷基硫醇0.05份及乳化剂(花王公司制,LATEMUL E-118B)1.9份在离子交换水100份中混合而进行乳化,由此制备单体混合物的水性乳液(单体乳液)。
在具备冷凝管、氮导入管、温度计及搅拌装置的反应容器中放入上述单体乳液,一边导入氮气一边于室温搅拌1小时以上。接着,将体系升温至60℃,投入作为聚合引发剂的2,2’-偶氮双[N-(2-羧基乙基)-2-甲基丙脒]水合物(和光纯药工业公司制,VA-057)0.1份,于60℃进行6小时反应,得到丙烯酸系聚合体e1的水分散液。将体系冷却至常温后,相对于上述丙烯酸系聚合体e1的水分散液的固态成分100份而言,添加以固态成分计为10份的赋粘树脂乳液(荒川化学工业公司制,SUPER ESTER E-865NT,软化点为160℃的聚合松香酯的水分散液)。进一步,使用作为pH调节剂的10%氨水及作为增稠剂的聚丙烯酸(不挥发成分为36%的水溶液),将pH调节为约7.5,将粘度调节为约9Pa·s,由此制备乳液型粘合剂组合物E1。
准备聚酯膜的一面成为剥离面且厚度为38μm的剥离膜(三菱树脂公司制,MRF#38)、和聚酯膜的一面成为剥离面且厚度为38μm的剥离膜(三菱树脂公司制,MRE#38)。在一张剥离膜(MRF#38)的剥离面上涂布粘合剂组合物E1,于120℃进行3分钟干燥,形成厚度为25μm的粘合剂层E1。在该粘合剂层上贴合另一张剥离膜(MRE#38)的剥离面而进行保护。如上所述地得到表面被2张剥离膜保护的粘合剂层E1。粘合剂层E1的60℃损耗弹性模量G″为12.3kPa。
<实施例1>
作为基材层材料,准备厚度为60μm的拉伸聚丙烯(OPP)膜(制品名“Torayfan#60-2500”,Toray公司制,双轴拉伸PP膜,透湿度为2.1g/(m2·天))。将覆盖上文中得到的带有剥离衬垫的粘合剂层S1的一个表面的剥离衬垫剥离,使2kg的橡胶辊往返两次而将所露出的表面(粘接面)压接于上述OPP膜的表面。如上所述地得到用剥离衬垫保护了粘接面的表面保护片材(带有基材层的单面粘合片材)。本例的表面保护片材的25℃弯曲刚度值为1.2×10-4Pa·m3,25℃拉伸弹性模量为5.8×109Pa,25℃100%伸长时应力为83N/mm2,25℃断裂应力为131N/mm2,25℃断裂应变为232%。
<实施例2>
作为基材层材料,使用厚度为25μm的OPP膜(制品名“Toray fan#25A-KW37”,Toray公司制,双轴拉伸PP膜,透湿度为6.4g/(m2·天))。除此以外,与实施例1同样地操作,得到本例涉及的表面保护片材。本例的表面保护片材的25℃弯曲刚度值为9.3×10-6Pa·m3,25℃拉伸弹性模量为6.3×109Pa,25℃100%伸长时应力为85N/mm2,25℃断裂应力为146N/mm2,25℃断裂应变为239%。
<实施例3>
作为基材层材料,使用厚度为100μm的PET膜(制品名“Lumi rror S10”,Toray公司制)。除此以外,与实施例1同样地操作,得到本例涉及的表面保护片材。本例的表面保护片材的25℃弯曲刚度值为3.6×10-4Pa·m3,25℃拉伸弹性模量为3.8×109Pa,25℃100%伸长时应力为157N/mm2,25℃断裂应力为189N/mm2,25℃断裂应变为175%。
<实施例4~6>
使用粘合剂层E1来代替粘合剂层S1,除此以外,与实施例1~3分别同样地操作,得到各例涉及的表面保护片材。
<比较例1>
作为基材层材料,使用厚度为12μm的OPP膜(制品名“Toray fan#12D-KW37”,Toray公司制,双轴拉伸PP膜)。除此以外,与实施例1同样地操作,得到本例涉及的表面保护片材。本例的表面保护片材的25℃弯曲刚度值为5.9×10-7Pa·m3,25℃拉伸弹性模量为3.6×109Pa,25℃100%伸长时应力为105N/mm2,25℃断裂应力为156N/mm2,25℃断裂应变为183%。
<性能评价>
针对各例涉及的表面保护片材,测定粘接力F0[N/20mm]、水剥离力FW0[N/20mm]及水中起始剥离力[N/10mm]。将结果示于表1。在表1中也一并示出各例的概要。需要说明的是,各例涉及的表面保护片材的透湿度在基材(层)的透湿度的±1.5g/(m2·天)的范围内。
[表1]
表1
如表1所示,25℃弯曲刚度值在1.0×10-6~1.0×10-2Pa·m3的范围内的实施例1~6涉及的表面保护片材的水中起始剥离力均为0.2N/10mm以上,与25℃弯曲刚度值低于1.0×10-6Pa·m3的比较例1相比,端部剥落防止性优异。另外,实施例1~6涉及的表面保护片材的水剥离力降低至1.0N/20mm以下,因此可知,在剥离时能实现被粘物不发生破损或变形的剥离。
由上述的结果可知,根据25℃弯曲刚度值在1.0×10-6~1.0×10-2Pa·m3的范围内、并且水剥离力FW0为1.0N/20mm以下的表面保护片材,即使在包括以贴附于保护对象物的状态在液体中对该保护对象物进行处理的工序的工艺中使用的情况下,也不易在该工艺中的振动等外力的作用下产生从端部的剥落,并且在剥离时能实现保护对象物不发生破损或变形的剥离。
需要说明的是,虽然表中未示出,但实施例5涉及的表面保护片材的30分钟温水浸渍后粘接力F1为1.4N/20mm,30分钟温水浸渍后水剥离力FW1为0.0N/20mm。
《实验2》
<粘合剂的制作>
(粘合剂E2)
将相对于丙烯酸系聚合体e1的水分散液的固态成分100份而言的赋粘树脂乳液(荒川化学工业公司制,SUPER ESTER E-865NT,软化点为160℃的聚合松香酯的水分散液,以下有时表述为“赋粘树脂A”)的添加量变更为20份(固态成分)。除此以外,与上述粘合剂层E1的制作同样地操作,得到厚度为25μm的粘合剂层E2。
(粘合剂E3)
将相对于丙烯酸系聚合体e1的水分散液的固态成分100份而言的赋粘树脂A的添加量变更为30份(固态成分),除此以外,与上述粘合剂层E2的制作同样地操作,得到厚度为25μm的粘合剂层E3。
(粘合剂E4)
将丙烯酸系聚合体的单体组成变更为2EHA 49份、甲基丙烯酸正丁酯(BMA)49份、AA 2份,使用相对于上述单体成分100份而言为2份的作为乳化剂的阴离子性反应性乳化剂(第一工业制药公司制,Aqualon BC2020)。除此以外,利用与粘合剂E1中的丙烯酸系聚合体e1的制备同样的方法,制备单体混合物的水性乳液(单体乳液),进行聚合反应,由此得到丙烯酸系聚合体e2的水分散液。将体系冷却至常温后,相对于上述丙烯酸系聚合体e2的水分散液的固态成分100份而言,混合赋粘树脂A 20份(以固态成分计)、噁唑啉系交联剂(日本触媒公司制,Epocros WS-500)2份。进一步,使用作为pH调节剂的10%氨水及作为增稠剂的聚丙烯酸(不挥发成分为36%的水溶液),将pH调节为约7.5,将粘度调节为约9Pa·s,由此制备乳液型粘合剂组合物E4。使用上述乳液型粘合剂组合物E4,除此以外,与上述粘合剂层E2的制作同样地操作,得到厚度为25μm的粘合剂层E4。
(粘合剂E5)
使用以固态成分计为20份的赋粘树脂B(荒川化学工业公司制,SUPER ESTER NS-121,软化点为120℃的松香系树脂(赋予酸值)的水分散液)来代替赋粘树脂A 20份。除此以外,与粘合剂层E4的制作同样地操作,得到厚度为25μm的粘合剂层E5。
(粘合剂E6)
不使用赋粘树脂,除此以外,与粘合剂层E2的制作同样地操作,得到厚度为25μm的粘合剂层E6。
(粘合剂E7)
不使用赋粘树脂,除此以外,与粘合剂层E4的制作同样地操作,得到厚度为25μm的粘合剂层E7。
(粘合剂S2)
利用粘合剂S1中记载的方法得到含有丙烯酸系聚合体s1的溶液。
在上文中得到的溶液中,相对于该溶液的制备中所使用的单体成分100份而言,加入作为赋粘剂的顺丁烯二酸化松香酯(HARIM A CHEMICALS,INC.制,HARITACK 4740,软化点为115~125℃,以下有时表述为“赋粘树脂C”)20份(以固态成分为基准计)、异氰酸酯系交联剂(三羟甲基丙烷/苯二甲撑二异氰酸酯加成物,三井化学公司制,商品名:TakenateD-110N,固态成分浓度为75%)0.75份(以固态成分为基准计)、作为交联促进剂的二月桂酸二辛基锡(Tokyo Fine Chemical公司制,商品名:EMBILIZER OL-1)0.01份、作为交联阻滞剂的乙酰丙酮3份及作为水亲和剂的非离子性表面活性剂(聚氧乙烯山梨糖醇酐单月桂酸酯,HLB16.7,商品名:RHEODOL TW-L120,花王公司制)0.5份,均匀地混合,制备溶剂型粘合剂组合物S2。
使用所得到的溶剂型粘合剂组合物S2,除此以外,与粘合剂层S1的制作同样地操作,得到厚度为25μm的粘合剂层S2。
(粘合剂S3~S4)
将水亲和剂的使用量相对于单体成分100份而言从0.3份变更成0.1份(粘合剂S3)或0.5份(粘合剂S4),除此以外,与粘合剂层S1的制作同样地操作,得到厚度为25μm的粘合剂层S3、S4。
<实施例7~15>
作为基材层材料,准备厚度为60μm的OPP膜(制品名“Toray fan#60-2500”,Toray公司制,双轴拉伸PP膜)。将覆盖上文中得到的带有剥离衬垫的粘合剂层E2~E7、S2~4的一个表面的剥离衬垫剥离,使2kg的橡胶辊往返两次而将所露出的表面(粘接面)压接于上述OPP膜的表面。如上所述地得到用剥离衬垫保护了粘接面的各例涉及的表面保护片材(带有基材层的单面粘合片材)。各例的表面保护片材的25℃弯曲刚度值为1.2×10-4Pa·m3,25℃100%伸长时应力为83N/mm2,25℃断裂应力为131N/mm2,25℃断裂应变为232%。
<性能评价>
针对各例涉及的表面保护片材,测定粘接力F0[N/20mm]、水剥离力FW0[N/20mm]、20度起始剥离力[N/10mm]及耐回弹性(从压接起1小时后的剥落长度[mm])。将结果示于表2~3。在表2~3中也一并示出各例的概要。
[表2]
表2
*相对于丙烯酸系聚合体100份而言的份数
[表3]
表3
*相对于丙烯酸系聚合体100份而言的份数
如表2~3所示,实施例7~15涉及的表面保护片材的20度起始剥离力均为0.2N/10mm以上,耐回弹性试验的结果是1小时后的端部剥落长度均为1.0mm以下,具有良好的端部剥落防止性。其中,在使用了水分散型粘合剂的实施例7~12中,添加了赋粘剂的实施例7~10的20度起始剥离力高达0.5N/10mm以上,与不使用赋粘剂的实施例11~12相比,耐回弹性优异。同样地,在使用了溶剂型粘合剂的实施例13~15中,添加了赋粘剂的实施例13及降低了水亲和剂的使用量的实施例14的20度起始剥离力高达0.5N/10mm以上,与不使用赋粘剂并且使用0.5份水亲和剂的实施例15相比,耐回弹性优异。在实施例7~10、实施例13~14中,基于粘合剂而实现了0.5N/10mm以上的20度起始剥离力,发挥出更优异的耐回弹性。另外,根据实施例14与实施例15的对比可知,若增多水亲和剂的使用量,则水剥离性得以提高,但有粘接力F0、20度起始剥离力降低的倾向,端部剥落防止性也降低,然而,由实施例13的结果可知,通过使用赋粘剂,从而即便使用充分量的水亲和剂,也能够提高粘接力F0、20度起始剥离力,能够以更高的水平同时实现保护时的粘接性、端部剥落防止性和水剥离除去性。
以上对本发明的具体例详细地进行了说明,但这些不过是示例,并不对权利要求书进行限定。权利要求书记载的技术中包括对上文中例示的具体例进行各种变形、变更而得到的例子。
附图标记说明
1、2 表面保护片材
1A、2A 粘接面
1B、2B 背面
10 基材层
10A 一面
10B 另一面
11 第一层
12 第二层(含无机材料的层)
20 粘合剂层
20A 粘接面
30 剥离衬垫
50 带有剥离衬垫的表面保护片材
Claims (12)
1.表面保护片材,其在25℃时的弯曲刚度值在1.0×10-6~1.0×10-2Pa·m3的范围内,
所述表面保护片材的水剥离力FW0为1.0N/20mm以下,所述水剥离力FW0是在具有水接触角为20度以下的表面的碱性玻璃的该表面上贴合表面保护片材的粘接面,在23℃、50%RH的环境下保持1小时后,向该碱性玻璃与该粘接面之间供给20μL的蒸馏水,使该蒸馏水进入至该碱性玻璃与该粘接面的界面的一端后,在温度23℃、剥离角度180度及速度300mm/分钟的条件下测定的水剥离力。
2.表面保护片材,其水剥离力FW0为1.0N/20mm以下,所述水剥离力FW0是在具有水接触角为20度以下的表面的碱性玻璃的该表面上贴合表面保护片材的粘接面,在23℃、50%RH的环境下保持1小时后,向该碱性玻璃与该粘接面之间供给20μL的蒸馏水,使该蒸馏水进入至该碱性玻璃与该粘接面的界面的一端后,在温度23℃、剥离角度180度及速度300mm/分钟的条件下测定的水剥离力,
所述表面保护片材的起始剥离力为0.5N/10mm以上,所述起始剥离力是在具有水接触角为20度以下的表面的碱性玻璃的该表面上贴合表面保护片材的粘接面,在23℃、50%RH的环境下保持24小时后,向该碱性玻璃与该粘接面之间滴加20μL的蒸馏水,在温度23℃、剥离角度20度及速度1000mm/分钟的条件下测定的起始剥离力。
3.如权利要求1或2所述的表面保护片材,其中,所述水剥离力FW0[N/20mm]为粘接力F0[N/20mm]的50%以下,其中,所述粘接力F0是在具有水接触角为20度以下的表面的碱性玻璃的该表面上贴合表面保护片材的粘接面,在23℃、50%RH的环境下保持1小时后,在温度23℃、剥离角度180度及速度300mm/分钟的条件下测定的剥离强度[N/20mm]。
4.如权利要求1~3中任一项所述的表面保护片材,其是由粘合剂层和支撑该粘合剂层的基材层形成的。
5.如权利要求4所述的表面保护片材,其中,所述粘合剂层包含水亲和剂。
6.如权利要求1~5中任一项所述的表面保护片材,其厚度为20~200μm。
7.如权利要求1~6中任一项所述的表面保护片材,其被用于在液体中以化学方式及/或物理方式对玻璃或半导体晶片进行薄化处理的工序中。
8.处理方法,其中,在对被粘物进行处理的方法中包括下述工序:
在具有水接触角为20度以下的表面的被粘物的该表面上贴附表面保护片材的工序;
针对贴附有所述表面保护片材的所述被粘物而沿该表面保护片材的厚度方向施加物理负荷的工序;以及
在水的存在下将所述表面保护片材从所述被粘物剥离而除去的工序,
所述表面保护片材的水剥离力FW0为1.0N/20mm以下,并且起始剥离力为0.5N/10mm以上,
[水剥离力FW0]
所述水剥离力FW0是在具有水接触角为20度以下的表面的碱性玻璃的该表面上贴合表面保护片材的粘接面,在23℃、50%RH的环境下保持1小时后,向该碱性玻璃与该粘接面之间供给20μL的蒸馏水,使该蒸馏水进入至该碱性玻璃与该粘接面的界面的一端后,在温度23℃、剥离角度180度及速度300mm/分钟的条件下测定的水剥离力[N/20mm],
[起始剥离力]
所述起始剥离力是在具有水接触角为20度以下的表面的碱性玻璃的该表面上贴合表面保护片材的粘接面,在23℃、50%RH的环境下保持24小时后,向该碱性玻璃与该粘接面之间滴加20μL的蒸馏水,在温度23℃、剥离角度20度及速度1000mm/分钟的条件下测定的剥离初期的最大应力[N/10mm]。
9.如权利要求8所述的处理方法,其中,所述表面保护片材的所述水剥离力FW0[N/20mm]为粘接力F0[N/20mm]的50%以下,
[粘接力F0]
所述粘接力F0是在具有水接触角为20度以下的表面的碱性玻璃的该表面上贴合表面保护片材的粘接面,在23℃、50%RH的环境下保持1小时后,在温度23℃、剥离角度180度及速度300mm/分钟的条件下测定的剥离强度[N/20mm]。
10.如权利要求8或9所述的处理方法,其中,所述表面保护片材是由粘合剂层和支撑该粘合剂层的基材层形成的。
11.如权利要求8~10中任一项所述的处理方法,其中,针对贴附有所述表面保护片材的所述被粘物而沿该表面保护片材的厚度方向施加物理负荷的工序为输送工序或物理处理工序。
12.表面保护片材,其被用于权利要求8~11中任一项所述的处理方法中。
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