CN1495241A - 压敏粘合剂制品 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种几乎不产生由硅氧烷化合物所导致的不利影响、且具有改善的可剥离性的压敏粘合剂制品,上述改善的可剥离性使得可以用较小的剥离力将剥离片从压敏粘合剂层上剥离。这样的一种压敏粘合剂制品1A由压敏粘合剂片2A和剥离片3A构成。压敏粘合剂片2A包括压敏粘合剂片2A的基体材料21以及一个压敏粘合剂层22。剥离片3A包括一个剥离片基体材料31和一个剥离剂层32。剥离剂层32由密度为0.94g/cm3或更小的聚烯烃树脂构成。在面向压敏粘合剂层22的剥离剂层32的表面处,按照JIS K 6768所定义的湿张力测试法所测定的湿张力为33mN/m或更小。
Description
发明背景
发明领域
本发明涉及压敏粘合剂制品,特别是改进的压敏粘合剂制品,如带有剥离片的压敏粘合剂片(包括压敏粘合剂标签)以及压敏胶带等。
现有技术
通常,带有压敏粘合剂片的压敏粘合剂制品具有压敏粘合剂层,并且具有剥离剂层的剥离片可移动地粘接在压敏粘合剂层上,以使得对片的操纵简便(以下,将这种由压敏粘合剂片(标签)和可移动地粘接在其上的剥离片构成的制品称为“带有剥离片的压敏粘合剂片”)。另外,在压敏粘合剂制品如压敏胶带的情形下,剥离剂层形成于基体材料的背表面上,该背表面相对于其上提供有压敏粘合剂层的基体材料的另一表面。
通常,在这些压敏粘合剂制品中,压敏粘合剂层由基于聚(甲基)丙烯酸酯的粘合剂、基于天然橡胶的粘合剂、或者基于合成橡胶的粘合剂等形成。这些压敏粘合剂的多数与剥离片结合使用,其中剥离片具有由硅氧烷树脂(硅氧烷化合物)制得的剥离剂层。
然而,在这些与由硅氧烷树脂制得的剥离剂层结合使用的压敏粘合剂制品中,存在下述问题。
(1)剥离剂层表面上的可书写性
当压敏胶带用于纸版箱的打包时,有这样的情形,即在粘合带的表面上用墨水书写如内容物的地址或名称等信息。然而,由于由硅氧烷树脂制得的粘合带的表面对墨水排斥,因此存在很难进行这种书写的情形。
(2)剥离剂层表面上的滑移
当压敏胶带用于纸版箱的打包时,有这样的情形,即这些打包的纸版箱被堆放在托盘等上。在这种状态下存在这样的情形,即由于粘接在打包的纸版箱上的压敏胶带的剥离剂层的表面上的滑移,堆放的纸版箱会掉落。因此,希望具有剥离剂层的压敏胶带具有更小的滑移。
(3)硅氧烷化合物的转移
人们知道,当剥离片粘接于压敏粘合剂片时,硅氧烷化合物如含在剥离片的剥离剂层中的低分子量硅氧烷树脂、硅氧烷和/或硅油,会转移至压敏粘合剂片的压敏粘合剂层中。而且通常,在剥离片的生产后它处于卷绕形式的缠绕状态,在这种状态下,剥离片的背表面(即剥离片基体材料的表面,与形成剥离剂层处的剥离片基体材料的表面相对)与其剥离剂层相接触。因此含在剥离剂层中的硅氧烷化合物转移至剥离片的背表面。当使用这种剥离片生产带有剥离片的压敏粘合剂片时,带有剥离片的压敏粘合剂片也处于卷绕形式的缠绕状态。与此关联地,人们还知道,当用卷绕形式的剥离片缠绕压敏粘合剂片时,转移至剥离片背表面的硅氧烷化合物会随之转移至压敏粘合剂片的表面。
当一些字母文字等通过印刷或热转移印刷而印在压敏粘合剂片的表面上时,转移至压敏粘合剂片表面的硅氧烷化合物可能对油墨的粘结产生负面影响。而且,转移的硅氧烷化合物还可能使得很难在压敏粘合剂片的表面上书写一些字母文字等。此外,当硅氧烷化合物转移至剥离片的背表面时,还存在这样的情形,即这种硅氧烷化合物会对在剥离片的背表面上印刷字母文字或图案产生不利影响。
(4)当用于电气设备时由硅氧烷化合物产生的污染
人们还知道,当粘接有这种剥离片的压敏粘合剂片用于粘附体如电气设备(例如,硬盘趋动器(HDD)、半导体器件和继电器等)时,转移至压敏粘合剂层或压敏粘合剂片表面的硅氧烷化合物将逐渐气化,然后气化的硅氧烷化合物将沉积在粘附体等的表面上,由此形成硅氧烷树脂的精细层(硅氧烷化合物层)。当这种硅氧烷树脂层形成于不喜欢被这种硅氧烷化合物污染的电气设备,如硬盘趋动器(HDD)、半导体器件和继电器等时,可能硅氧烷化合物会对其正常操作或者集成电路等的精确形成产生不利影响。
特别是近年来,高性能和高密度的硬盘趋动器或半导体器件已在非常短的时间内发展起来,相信对这种高性能和高密度的追求趋势将在今后持续。若硬盘趋动器或半导体器件的高性能和高密度趋势进一步持续下去的话,可能细小的硅氧烷化合物的沉积将会对硬盘趋动器和半导体器件等的功能和性能产生不利影响。
为了克服上述的可能由硅氧烷化合物导致的缺点,需要基本上不含硅氧烷化合物的剥离片,即基本上无硅氧烷的剥离片。然而,当这种基本上无硅氧烷的剥离片与丙烯酸类压敏粘合剂结合使用时,剥离片从压敏粘合剂片上剥离时所需的剥离力,将变大至使用具有由硅氧烷树脂制得的剥离剂层的剥离片时的大约两倍。换句话说,这种无硅氧烷的剥离片存在的问题不仅在于剥离片从压敏粘合剂片上剥离时的可剥离性变低,而且还在于压敏粘合剂片从粘附体上移走的可剥离性也变低。
发明概述
因此本发明的一个目的是提供一种压敏粘合剂制品,该制品几乎没有如上所述的由于硅氧烷化合物而带来的这种不利影响,并且具有改进的可剥离性,使得在剥离片的剥离剂层和压敏粘合剂层之间的界面处,可以以较小的剥离力剥离掉剥离片。
为实现上述目的,本发明提出一种压敏粘合剂制品,该制品包括一个主要由聚氨酯树脂形成的压敏粘合剂层;以及一个粘附在压敏粘合剂层上的、主要由聚烯烃树脂形成的剥离剂层,其中在面向压敏粘合剂层的剥离剂层的表面处、按照JIS K 6768所定义的温张力测试法所测定的湿张力为等于或小于33mN/m。
此外,本发明的另一方面涉及一种压敏粘合剂制品,该制品包括一个主要由聚氨酯树脂形成的压敏粘合剂层;以及一个粘附在压敏粘合剂层上的、主要由密度为等于或小于0.94g/cm3的聚烯烃树脂形成的剥离剂层。
再者,本发明的另一方面涉及一种压敏粘合剂制品,该制品包括一个主要由聚氨酯树脂形成的压敏粘合剂层;以及一个粘附在压敏粘合剂层上的、主要由密度为等于或小于0.94g/cm3的聚烯烃树脂形成的剥离剂层,其中在面向压敏粘合剂层的剥离剂层的表面处、按照JIS K 6768所定义的湿张力测试法所测定的湿张力为等于或小于33mN/m。
在本发明中,压敏粘合剂制品可以是带有剥离片的压敏粘合剂片。带有剥离片的压敏粘合剂片可含有一个压敏粘合剂片和一个剥离片,其中压敏粘合剂片包括其上提供有压敏粘合剂层的基体材料,剥离片包括其上提供有剥离剂层的剥离片基体材料,剥离片通过其剥离剂层而可移动地粘附在压敏粘合剂片的压敏粘合剂层上。
在该情形下,即使具有压敏粘合剂层的压敏粘合剂片含有硅氧烷化合物,也优选其含量为500μg/m2或更小。
而且,同样优选的是,当压敏粘合剂片在其已经从剥离片剥离后而使用时,压敏粘合剂片可在85℃下产生气体30分钟,但是从压敏粘合剂片产生的气体量为等于或小于20mg/m2。
而且,同样优选的是,当压敏粘合剂片在其已经从剥离片剥离后而使用时,压敏粘合剂片含有离子NOx -、Cl-、PO4 3-、F-、K+、Na+和Ca2+,但是这些离子的总量为等于或小于20mg/m2。
而且,同样优选的是,压敏粘合剂片的基体材料由塑料膜或无棉缄的纸形成。
而且,同样优选的是,压敏粘合剂片还含有至少一个、提供于基体材料的一个或两个表面的抗静电层。
在本发明中,压敏粘合剂制品可以是压敏胶带。压敏胶带可含有具有两个表面的基体材料,提供于基体材料一个表面上的压敏粘合剂层,以及提供于基体材料另一表面上的剥离剂层,其中压敏胶带以卷绕的形式缠绕,直至其使用。
在该情形下,即使具有压敏粘合剂层的压敏胶带含有硅氧烷化合物,也优选其含量为500μg/m2或更小。
而且,同样优选的是,当压敏胶带使用时,压敏胶带可在85℃下产生气体30分钟,但是从压敏胶带产生的气体量为等于或小于20mg/m2。
而且,同样优选的是,当压敏胶带使用时,压敏胶带含有离子NOx -、Cl-、PO4 3-、F-、K+、Na+和Ca2+,但是这些离子的总量为等于或小于20mg/m2。
而且,同样优选的是,压敏胶带的基体材料由塑料膜或无棉绒的纸形成。
而且,同样优选的是,压敏胶带还含有至少一个、提供于基体材料的一个或两个表面的抗静电层。
当本发明的下述详细描述与附图结合在一起考虑时,本发明的这些和其它目的、结构以及优点将变得更加清楚。
附图说明
图1为按照本发明的压敏粘合剂制品的第一个实施方案的横截面示意图;
图2为按照本发明的压敏粘合剂制品的第二个实施方案的横截面示意图;和
图3为按照本发明的压敏粘合剂制品的第三个实施方案的横截面示意图。
发明详述
下面将结合按照本发明的压敏粘合剂的优选实施方案,作详细的描述。
图1为显示本发明压敏粘合剂制品的第一个实施方案的横截面示意图。如图1所示,本发明的压敏粘合剂制品1A为带有剥离片的压敏粘合剂片,该压敏粘合剂片包括由基体材料21和压敏粘合剂层22构成的压敏粘合剂片2A,所述压敏粘合剂层22在基体材料21的一个表面上,以及由剥离片基体材料31和剥离剂层32构成的剥离片3A,所述剥离剂层32在剥离片基体材料31的一个表面上,其中压敏粘合剂层22与剥离剂层32接触,使得压敏粘合剂片2A可以从剥离片3A上剥离掉或移走。
在本发明的压敏粘合剂制品中,剥离剂层主要由聚烯烃树脂构成,这将在下述中详细说明。因此,使用本发明的压敏粘合剂制品,可以有效地防止由于硅氧烷化合物所产生的上述不利影响。
本发明的压敏粘合剂制品的实际应用不受特别的限制,但由于上述的优点,它优选用于易受硅氧烷化合物不利影响的粘附体。通过将本发明的压敏粘合剂制品用于这些粘附体中,可使本发明获得的效果更显著。
例如,本发明可应用于适合被粘附在电气设备或电气组件的压敏粘合剂制品等,所述电气设备或电气组件例如为硬盘趋动器(HDD)、半导体器件和继电器等,或者用于各种半导体器件或相关项目的生产过程的半导体生产设备。这是因为在这些应用中,必须防止硅氧烷化合物的污染。
本发明的压敏粘合剂制品可在这样的状态下使用,即它的压敏粘合剂层粘附在用于各种半导体器件或相关项目的生产过程的半导体生产设备上。半导体生产设备的实例包括切割和打磨单晶硅坯料用的设备,步进机,带脱除设备,晶片计数器,晶片控制系统,带压合设备,紫外线辐射设备,运输系统,在生产过程的间隔期间临时存放晶片用的箱或盒等。在这一点上请注意,本发明的压敏粘合剂制品并不受限于要被直接粘附于半导体生产设备的内部或外部这样一种情形。
另外,本发明的压敏粘合剂制品还可用于上述半导体生产设备的相关项目。这些相关项目的实例包括各种对半导体器件的生产线施加某些影响的项目,如用于半导体生产设备的消耗项目和用于消耗项目的包装,半导体生产设备的外壳,检测设备和空调机等。
而且,在本发明的压敏粘合剂制品中,压敏粘合剂层主要由聚氨酯树脂构成,这将在后面详细描述。
本发明的压敏粘合剂制品1A可用于各种粘附体。然而仅为了澄清的目的,下面将对这样的情形给出解释,即使用本发明的压敏粘合剂制品的粘附体为用于各种半导体器件或相关项目的生产过程的半导体生产设备(以下通称为“半导体生产设备等”)。
在压敏粘合剂制品(带有剥离片的压敏粘合剂片)1A中,剥离片3A可从压敏粘合剂片2A上剥离下来,剥离后,将压敏粘合剂片2A粘附到粘附体上,即半导体生产设备等。
下面将对压敏粘合剂片2A进行描述。压敏粘合剂片2A具有这样的结构,其中在压敏粘合剂片2A的基体材料21上形成压敏粘合剂层22。
压敏粘合剂片2A的基体材料21的功能是承载压敏粘合剂层22,并且由下述构成,例如塑料膜,如聚酯膜(例如聚对苯二甲酸乙二醇酯膜、聚对苯二甲酸丁二醇酯膜等)、聚烯烃膜(例如聚丙烯膜、聚甲基戊烯膜等)和聚碳酸酯膜等;由铝或不锈钢制得的金属箔;纸,如玻璃纸、不含木浆的纸、盖料纸、绝缘浸渍纸、合成纸、所谓的无棉绒纸;或者两种或多种这些材料的层压体。
在这些材料中,特别优选压敏粘合剂片2A的基体材料21由塑料膜如聚酯膜(例如聚对苯二甲酸乙二醇酯膜、聚对苯二甲酸丁二醇酯膜等)、或聚烯烃膜;或产生较少粒子的无棉绒纸(例如参见JP-B-H06-11959)构成。当压敏粘合剂片2A的基体材料21由塑料膜或无棉绒纸构成时,在加工或使用时很难产生粒子等。结果,压敏粘合剂片2A的这种基体材料21很难对生产和使用的半导体器件产生不利影响。而且,当压敏粘合剂片2A的基体材料21由塑料膜或无棉缄纸构成时,在压敏粘合剂制品加工过程中的切割或冲压等将变得容易。
再者,在塑料膜用作压敏粘合剂片2A的基体材料21的情形中,更优选这种塑料膜为聚对苯二甲酸乙二醇酯膜或聚丙烯膜。在它们当中,特别优选聚对苯二甲酸乙二醇酯膜,因为它具有产生粒子少并且在加热时产生气体也少的优点。
压敏粘合剂片2A的基体材料21的厚度并不必限定到任何特定值,但优选范围为5~200μm,更优选的范围为20~100μm。
可以在压敏粘合剂片2A的基体材料21的表面上(相对于其上形成压敏粘合剂层22的表面的那一个表面)进行印刷或打字。而且,为改善印刷或打字的粘附性,可对压敏粘合剂片2A的基体材料21进行表面处理(图中未显示出)。而且,压敏粘合剂片2A可用作标签。
压敏粘合剂层22由含有压敏粘合剂作为主要组分的压敏粘合剂组合物构成。
在本发明中,主要使用基于聚氨酯的粘合剂作为构成压敏粘合剂层22的压敏粘合剂。
同时,在通常的压敏粘合剂制品中,如上所述的丙烯酸类粘合剂被通常并广泛地用作压敏粘合剂。然而在这种丙烯酸类粘合剂用作压敏粘合剂的情形下,若剥离剂由非硅氧烷树脂的材料构成,则剥离片不能被流畅地剥离掉(即所需的剥离力较大)。在这一点上,在压敏粘合剂制品为带有剥离片的压敏粘合剂片(即带有剥离片的标签)的情形下,所需的剥离力为200mN/50mm或更小,更优选150mN/50mm或更小。通常,为获得这样相对较小的剥离力,必须需要使用硅氧烷树脂作为剥离剂。
然而如上所述,使用硅氧烷树脂作为剥离剂将导致由硅氧烷化合物产生的污染等问题。而且,在使用较薄的标签基体材料或使用标签机的情形下,希望剥离片能够更容易地被剥离掉。
而且,在使用丙烯酸类粘合剂的情形下,还有一个问题是,当压敏粘合剂片从粘附体上被剥离时,一部分丙烯酸类粘合剂残留在粘附体上。为解决这一问题,曾经尝试通过增加交联剂的量来压敏粘合剂的粘结强度,但这导致粘结力降低。在粘结力的范围为大约8~15N/25mm(这一粘结力为中等水平)的情形下,在多数丙烯酸类粘合剂中会出这一问题。
本发明者进行了深入的研究,结果发观通过使用基于氨基甲酸酯的粘合剂代替丙烯酸类粘合剂可以解决这些问题。也就是说,使用基于氨基甲酸酯的粘合剂作为主要组分形成压敏粘合剂层22。压敏粘合剂层22可具有足够的粘结力和良好的可剥离性。
作为这种基于氨基甲酸酯的粘合剂,可使用聚氨酯树脂、聚氨酯-脲树脂等。
聚氨酯树脂的优选实例包括通过将多醇与多异氰酸酯反应以合成氨基甲酸酯预聚物,然后通过扩链反应向氨基甲酸酯预聚物中加入胺类化合物等得到的树脂。
在多醇中,优选具有两个或多个官能团的聚酯多醇或聚醚多醇等。而且,使用的多醇的分子量范围为1000~5000,更优选1500~3500。若多醇的分子量为1000或更小,则活性太高,以致于所得的氨基甲酸酯预聚物容易凝胶化。另一方面,若多醇的分子量为5000或更大,则活性降低,可以单独或以两种或多种结合的形式使用这种预聚物。
多异氰酸酯的实例包括芳族多异氰酸酯、脂族多异氰酸酯、芳族-脂族多异氰酸酯、环脂族多异氰酸酯等。可以单独或以两种或多种结合的形式使用这种多异氰酸酯。
应当对多异氰酸酯和多醇这样进行配料,使得对于1摩尔当量可与异氰酸酯基反应的多醇的活泼氢原子,多异氰酸酯的异氰酸酯基的摩尔当量为大于1,以使所得的氨基甲酸酯预聚物的端基为异氰酸酯基。根据化合物的活性、三官能或更高官能化合物的存在比率、以及所得树脂的使用目的等,多醇与多异氰酸酯间的适宜配料比可变化很大。当合成两个端基均为异氰酸酯基的氨基甲酸酯预聚物时,异氰酸酯基与含在可与异氰酸酯基反应的羟基或官能团中的活泼氢基团的当量比优选为1.01~4.00,更优选为1.40~3.00。
具体地,对于100重量份多醇,与其配料的多异氰酸酯的量优选为1~30重量份。对于100重量份的多醇,通过将与其配料的多异氰酸酯的量设定至上述范围,可以获得非常良好的粘结强度和粘结力。对于100重量份多醇,若与其配料的多异氰酸酯的量小于1重量份,则可能使粘结强度降低。另一方面,对于100重量份多醇,若与其配料的多异氰酸酯的量大于30重量份,则可能使粘结力降低。进一步,更优选对于100重量份多醇,与其配料的多异氰酸酯的量为10~20重量份。通过将异氰酸酯的量设定为上述范围,上述效果则会变得更明显。
本发明中用于合成氨基甲酸酯预聚物的催化剂并不受限为任何特定的一种,但可提及例如叔胺类化合物、有机金属化合物等。具体地,从活性和卫生的原因考虑,优选使用二丁基二月桂酸锡、2-乙基己酸锡等。可单独或以两种或多种结合的形式使用这些催化剂。
至于在本发明中用于合成氨基甲酸酯预聚物的溶剂,可使用公知的那些溶剂。
至于通过多醇与多异氰酸酯反应获得氨基甲酸酯预聚物的反应,可通过各种方法进行。
然后,通过扩链反应向如此获得的氨基甲酸酯预聚物中加入胺类化合物等,以得到聚氨-脲树脂。
此时,氨基甲酸酯预聚物与胺类化合物(和多胺,若必须的话)的配料比并不受限至任何特定值,并可根据使用目的和目标性能适宜设定。
而且根据需要,还可以向用于本发明的基于氨基甲酸酯的粘合剂中加入不饱和化合物,以导致变性作用。
例如,这种不饱和化合物用于使聚氨酯-脲树脂变性。可根据聚氨酯-脲树脂的变性目的,适当地选择不饱和化合物的种类。
而且,除了聚氨酯树脂以外,根据需要,用于本发明的压敏粘合剂还可以含有丙烯酸类树脂、聚酯树脂、氨基树脂、环氧树脂等。而且根据使用目的,用于本发明的压敏粘合剂还可以含有各种添加剂,如增粘剂、填料(例如滑石、碳酸钙、氧化钛等)、着色剂、紫外线吸收剂、抗氧剂、消泡剂、光稳定剂等。
另一方面,可以用基于氨基甲酸酯-丙烯酸酯的齐聚物代替聚氨酯树脂。基于氨基甲酸酯丙烯酸酯的齐聚物为具有至少两个碳-碳双键的热固性化合物和/或紫外线可固化化合物。这种基于氨基甲酸酯丙烯酸酯的齐聚物可通过端异氰酸酯基的氨基甲酸酯预聚物与带有羟基的丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯(例如丙烯酸2-羟乙酯)反应得到,其中通过使聚酯型或聚醚型多醇化合物与多异氰酸酯化合物(例如2,4-甲苯二异氰酸酯)反应制备端异氰酸酯基的氨基甲酸酯预聚物。
当使用这种基于氨基甲酸酯丙烯酸酯的齐聚物时,其分子量优选为300~30000,更优选1000~8000。当压敏粘合剂层由分子量在上述范围内的基于氨基甲酸酯丙烯酸酯的齐聚物构成时,可以获得具有优异可剥离性的压敏粘合剂片。
压敏粘合剂组合物可或者是已进行了交联处理的交联型,或者是尚未进行交联处理的非交联型。然而更优选交联型。当使用交联型时,可形成具有更优异粘结强度的压敏粘合剂层22。可用于交联型压敏粘合剂组合物的交联剂的实例包括基于环氧的化合物、异氰酸酯化合物、金属螯合物化合物、金属烷氧基化物、金属盐、胺类化合物、肼类化合物、醛类化合物等。
若需要话,用于本发明的压敏粘合剂组合物可含有各种添加剂,如抗静电剂、增塑剂、增粘剂、稳定剂等。
压敏粘合剂层22的厚度并不受限至任何特定值,但优选范围为5~100μm。用这样的厚度可获得良好的粘结力。
在这样的压敏粘合剂片2A中,优选可含在压敏粘合剂片2A中的硅氧烷化合物的含量为500μg/m2或更小。
硅氧烷化合物的实例包括低分子量硅氧烷树脂、硅油、硅氧烷等。
若压敏粘合剂片2A中的硅氧烷化合物含量为500μg/m2或更小,则可从压敏粘合剂片2A中释放出来的硅氧烷化合物的量可以被大大降低。以致于当压敏粘合剂片2A粘附于粘附体时可以忽略它,因此可有效地防止上述由硅氧烷化合物导致的不利影响的出现。也就是说,通过使用本发明的压敏粘合剂制品,可以防止硅氧烷化合物从压敏粘合剂片上释放的现象,使得这种硅氧烷化合物尽可能多地粘附并沉积在要生产的半导体器件等的表面上。
而且,在电气设备或电气组件如硬盘趋动器(HDD)、半导体器件和继电器等的生产和装配过程中,有某些过程中生产线上的环境温度变高。而且,在生产的产品如半导体器件中,有这样的情形,即由于其部件生成的热,它们的温度升高。在这样的条件下使用通常的压敏粘合剂片,该情形时由于这种高温而使得释放出的硅氧烷化合物的量变大。另一方面,在使用本发明的压敏粘合剂制品(即压敏粘合剂制品的压敏粘合剂片)的情形下,由其释放出的硅氧烷化合物的量非常小。因此可以有效地防止硅氧烷化合物沉积在要生产的半导体器件表面上的现象。结果,在生产的半导体器件中将很少出现麻烦,由此提高了半导体器件的稳定性。
当压敏粘合剂片2A中的硅氧烷化合物含量为100μg/m2或更小时,这样的效果将更明显。
而且,当压敏粘合剂片2A在高温下使用时,存在从其中产生气体的情形。然而若产生气体的量小到可忽略的话,则将不会出现问题。例如实践中,优选在85℃下30分钟产生的气体量为20mg/m2或更少,更优选5mg/m2或更少。这种气体通常从压敏粘合剂片2A的任何组分中产生。组分的实例包括在压敏粘合剂树脂组分中的未反应单体或低分子量聚合物,如(甲基)丙烯酸、(甲基)丙烯酸酯或苯乙烯;溶剂如甲苯、乙酸乙酯、甲乙酮;以及增塑剂如邻苯二甲酸酯(邻苯二甲酸二辛酯、邻苯二甲酸二乙基己酯或邻苯二甲酸二正癸酯)。若从压敏粘合剂片2A中产生的气体量降低,则可以减少在要生产的半导体器件的表面上粘附和沉积的物质。在这点上,随着压敏粘合剂片2A的环境温度变高,从压敏粘合剂片2A中产生的气体量增加。在半导体生产设备等中,存在操作过程中设备内部温度升高的情形。然而在这样的情形下,认为压敏粘合剂片2A的环境温度通常为80℃或更低。因此,若在85℃下30分钟产生的气体量为等于或低于上述范围的值,则在半导体生产设备等的通常使用条件下,从压敏粘合剂片2A中产生的气体量会进一步降低,因此从产生气体的角度考虑,压敏粘合剂片2A可以适用于半导体生产设备等。
而且,优选在压敏粘合剂片2A中,离子NOx -、Cl-、PO4 3-、F-、K+、Na+和Ca2+的总量为等于或小于20mg/m2,更优选5mg/m2或更小。若压敏粘合剂片2A含量大量的这种离子,则存在这样的情形,即离子粘附到要生产的半导体器件上,由此对半导体器件产生不利影响。与此相反,当这种离子的量减少到上述值或更小时,可以极大地降低从压敏粘合剂片2A中产生的离子量,结果要生产的半导体器件等就很难受到这种不利影响。
通常,直到使用时才将剥离片3A粘附到压敏粘合剂片2A上。上述压敏粘合剂片2A和压敏粘合剂层22的特性要取决于剥离片3A,特别是要取决于剥离剂层32的组分和性能。为使压敏粘合剂片2A和压敏粘合剂层22具有上述特性,优选按下述形成剥离片3A。
剥离片3A的结构中,剥离剂层32形成于剥离片基体材料31之上。
剥离片基体材料31的材料与如上所述的压敏粘合剂片2A的基体材料21相同。
剥离片基体材料31的厚度并不受限至任何特定值,但优选范围为5~200μm,更优选20~100μm。
剥离剂层32主要由聚烯烃树脂构成。
聚烯烃树脂的实例包括聚乙烯树脂;聚丙烯树脂;基于烯烃的热塑性弹性体,如乙烯-α-烯烃共聚物;以及这些材料的混合物。
当剥离剂层32由聚丙烯树脂构成时,可以通过挤出层压将剥离剂层32制成为层压体结构,其中该层被层压在纸或膜上,或者制成CPP或OPP的膜。在这样的情形下,剥离剂层32的形状或形式并不特别受限,只要它具有所需的剥离力则可以使用这样的剥离剂层。
此外,当剥离剂层32由基于烯烃的热塑性弹性体,如乙烯-α-烯烃共聚物(乙烯-丙烯、乙烯-丁烯等)或乙烯-高级α-烯烃共聚物(乙烯-辛烯等)构成时,可以通过挤出层压将剥离剂层32制成为层压体结构,其中该层被层压在纸或膜上,或者可通过涂覆形成剥离剂层32。在这样的情形下,剥离剂层32的形状或形式并不特别受限,只要它具有所需的剥离力则可以使用这样的剥离剂层。
在这些材料中,优选使用聚乙烯树脂和/或基于烯烃的热塑性弹性体作为构成剥离剂层32的剥离剂。当剥离剂层32由这一剥离剂构成时,则剥离剂层32无需含有任何可能对要生产的半导体器件产生不利影响的硅氧烷化合物。因此可以保护硅氧烷化合物从剥离剂层32转移至压敏粘合剂层22过程中的环境,防止其在压敏粘合剂制品1A中产生。而且,当剥离剂层32由聚乙烯树脂和/或基于烯烃的热塑性弹性体构成时,则在生产压敏粘合剂制品1A时无需使用任何硅氧烷树脂,结果可以尽可能地防止压敏粘合剂制品在生产点被硅氧烷化合物污染,由此可以防止硅氧烷化合物粘附到压敏粘合剂片2A的基体材料或剥离片基体材料31的表面上。
而且,当剥离剂层32由基于烯烃的热塑性弹性体和/或聚乙烯树脂构成时,除上述效果外还可获得良好的可剥离性。
由于这种原因,当剥离剂层32由基于烯烃的热塑性弹性体和/或聚乙烯树脂构成时,即使压敏粘合剂制品1A含有硅氧烷化合物,但含在压敏粘合剂制品1A中的硅氧烷化合物的总量也可被降低至500μg/m2或更小,优选100μg/m2或更小。这使得当压敏粘合剂片2A粘附到半导体生产设备等时,可以防止硅氧烷化合物在要生产的半导体器件上的沉积和粘附。此外,压敏粘合剂片2A可以容易并安全可靠地从剥离片3A上剥离。
而且,当剥离剂层32由基于烯烃的热塑性弹性体和/或聚乙烯树脂构成时,优选基于烯烃的热塑性弹性体满足下述条件。
基于烯烃的热塑性弹性体的实例包括乙烯-丙烯共聚物、乙烯-辛烯共聚物等。在这些当中,特别优选乙烯-丙烯共聚物。通过使用乙烯-丙烯共聚物作为基于烯烃的热塑性弹性体,可以获得具有极佳可剥离性的剥离片3A。至于可商品获得的乙烯-丙烯共聚物,可提及TAFMER系列(Mitsui Chemical Corporation的产品)。
本发明中,剥离剂层32应满足下述条件(1)和(2)的至少一个。这使得剥离片3A可具有足够的可剥离性。
(1)剥离剂层32主要由密度为0.94g/cm3或更小的聚烯烃树脂构成。
特别是,当使用基于烯烃的热塑性弹性体时,其密度的优选范围为0.80~0.90g/m3,更优选0.86~0.88g/cm3。若基于烯烃的热塑性弹性体的密度小于上述下限值,则耐热性降低。另一方面,若基于烯烃的热塑性弹性体的密度超过上述上限值,则剥离力变大。
另一方面,当使用聚乙烯树脂时,其密度的优选范围为0.890~0.925g/cm3,更优选0.900~0.922g/cm3。若聚乙烯的密度小于上述下限值,则耐热性降低。另一方面,若聚乙烯的密度超过上述上限值,则剥离力变大。
优选地,使用过渡金属催化剂如Ziegler Natta催化剂、茂金属催化剂等合成这种聚乙烯树脂。特别是,使用茂金属催化剂合成的聚乙烯树脂具有良好的可剥离性和耐热性。
(2)按照JIS K 6768测定的、在面向压敏粘合剂层22的剥离剂层32的表面处的湿张力为33mN/m或更小。
通过改变剥离剂层32的生产条件,如将剥离剂涂覆在剥离片基体材料31上时的温度,来调节湿张力。
如上所述,本发明应满足条件(1)和(2)的至少一个,但优选这两个条件(1)和(2)本发明都满足。结果,上述效果会变得更明显。
而且,按照GPC法测定的基于聚烯烃的树脂的数均分子量优选为15000~500000。若分子量太小,则存在这样的情形,即其上粘附着压敏粘合剂层的剥离剂层32表面的物理强度降低,并且当剥离片折叠时由于树脂的结晶度提高,因此剥离剂层32会从剥离片基体材料31上脱落。另一方面,若分子量太大,则树脂在低温下的流动性变差,使得在挤出加工过程中的加工性能变差。在这样的情形下,由于背压升高可能损坏挤出模具,并且由于挤出的树脂量减少,不能获得所需的加工速率。而且,有可能在剥离剂层中产生一些缝隙。
此外,剥离剂层32还可含有其它树脂组分或各种添加剂,如增塑剂、稳定剂等。
剥离剂层32的厚度并不受限至任何特定值,但优选范围为5~50μm,更优选10~30μm若剥离剂层32的厚度小于上述的下限值,则可剥离性降低。另一方面,若剥离剂层32的厚度大于上述的上限值,则很难进一步改善可剥离性,是不经济的。
压敏粘合剂制品(带有剥离片的压敏粘合剂片1A)由上述的压敏粘合剂片2A和剥离片3A构成。
如上所述,即使压敏粘合剂制品1A的压敏粘合剂片含有硅氧烷化合物,也优选其含量为500μg/m2或更小。在这种情形下,硅氧烷化合物的实例包括低分子量硅氧烷树脂、硅油、硅氧烷等。
而且,在这一压敏粘合剂制品1A中,产生的直径为0.1μm或更大的粒子数目优选为100个粒子/升或更少,更优选20个粒子/升或更少。当产生的粒子数目等于或小于该值时,可以适当地防止从压敏粘合剂片2A中产生容易给要生产的半导体器件带有不利影响的灰尘或粒子。
下面将要描述本发明的具有上述结构的压敏粘合剂制品1A的生产方法。
例如,制备剥离片基体材料31,然后将剥离剂涂覆在剥离片基体材料31上以形成剥离剂层32,由此得到剥离片3A。将剥离剂涂覆在剥离片基体材料31上的方法实例包括挤出层压法等。
在这种情形下,通过改变涂覆剥离剂时的温度等,可以调节在面向压敏粘合剂层22的剥离剂层32表面处的湿张力。例如,当通过挤出层压将主要由聚烯烃树脂构成的剥离剂涂覆在剥离片基体材料31上时,此时的温度优选为270℃或更低。若在高于270℃的温度下进行挤出层压,可以改善剥离剂与剥离片基体材料间的粘接,但另一方面,由于粘附有压敏粘合剂层22的剥离剂层32表面的氧化,使得朝向压敏粘合剂层22的剥离剂层32表面处的湿张力提高。结果,当压敏粘合剂片从剥离片上剥离时,剥离力增加。
接下来制备压敏粘合剂片2A的基体材料21,然后将压敏粘合剂组合物涂覆到压敏粘合剂片2A的基体材料21上以形成压敏粘合剂层22,由此得到压敏粘合剂片2A。将压敏粘合剂组合物涂覆到压敏粘合剂片2A的基体材料21上的方法实例包括刮涂、辊涂、压铸模涂覆等。用于这些方法中的压敏粘合剂组合物可以是溶剂型、乳液型或热熔型等。
之后将剥离片3A层压到如此获得的压敏粘合剂片2A上,使得压敏粘合剂层22与剥离剂层32接触,由此可以获得压敏粘合剂制品1A。
按照这一生产方法,可以在生产过程中不使剥离片3A暴露于高温而制得压敏粘合剂制品1A。而且,剥离剂层32很难受到用于形成压敏粘合剂层22的溶剂的影响。
可以通过在剥离片3A的剥离剂层32上形成压敏粘合剂层22,然后在形成压敏粘合剂层22,然后在压敏粘合剂层22上叠合压敏粘合剂片2A的基体材料21,来制得压敏粘合剂制品1A。
图2为显示本发明压敏粘合剂制品1B的第二个实施方案的横截面示意图。下述中,将通过集中说明第一和第二实施方案间的不同之处来说明第二个实施方案的压敏粘合剂制品1B,而忽略了它们重合部分的解释说明。
如图2所示,在该实施方案的压敏粘合剂制品1B中,通过作为中间层的粘合增强层33,在剥离片基体材料31上形成剥离剂层32。也就是说在该实施方案中,剥离片3B具有这样的结构,其中在剥离片基体材料31和剥离剂层32之间提供有粘合增强层33。
按照这一结构,改善了剥离片基体材料31和剥离剂层32之间的粘接。结果,当从压敏粘合剂片2A上剥离剥离片3B时,可以防止在剥离片基体材料31和剥离剂层32间的界面处发生脱层。而且还可以在剥离片3B被剥离后,防止剥离剂层32的一部分粘附在或者残留在压敏粘合剂层22上。
至于构成粘合增强层33的材料,可提及例如聚乙烯树脂。
粘合增强层33的厚度并不特别受限,但其优选范围为5~50μm,更优选10~30μm。
下面,将描述该实施方案的剥离片3B的生产方法。
例如,可以通过制备剥离片基体材料31,在该剥离片基体材料31上涂覆粘合增强层33的构成材料以形成粘合增强层33,然后在粘合增强层33上涂覆剥离剂以形成剥离剂层32,从而制得剥离片3B。至于将粘合增强层33的构成材料涂覆到剥离片基体材料31上的方法,可以提及挤出层压法。在该情形下,可以通过挤出层压法,按照粘合增强层33和剥离剂层32这一顺序,将其层压在剥离片基体材料31上,或者可以通过共挤出层压法,将这些层同时层压在剥离片基体材料31上。
在该实施方案中,中间层是在剥离片基体材料31和剥离剂层32之间提高粘接强度的粘合增强层33,但中间层还可以有其它目的。例如,中间层可以是在剥离剂层和剥离片基体材料之间防止钮分转移的阻隔层。而且,剥离片可以具有两个或多个中间层。
图3为显示本发明压敏粘合剂制品1C的第三个实施方案的横截面示意图。下述中,将通过集中说明与第一和第二实施方案的不同之处来说明第三个实施方案的压敏粘合剂制品1C,而忽略了它们重合部分的解释说明。
如图3所示,在该实施方案的压敏粘合剂制品1C中,压敏粘合剂片2B具有这样的结构,其中在压敏粘合剂片2B的基体材料21和压敏粘合剂层22之间提供有抗静电层23。
按照这一结构,当压敏粘合剂片2B从剥离片3A上被剥离时,可以有效地防止起电。而且,即使在压敏粘合剂片2B的粘附部分的附近产生电压的情形下,也可以被安全地接地。关于这一点,需要指出的是,抗静电层23可以在压敏粘合剂片2B的基体材料21的一个表面上,该表面与其上提供有压敏粘合剂层22的表面相对,或者抗静电层23可以在压敏粘合剂片2B的基体材料21的每一表面上。
而且,优选抗静电层23基本上不含离子(非离子的)。通过使用非离子抗静电剂,可有效地防止离子从抗静电剂中生成。由此可以防止离子转移到要生产的半导体器件上,结果可以更有效地防止发生对要生产的半导体器件的不利影响。这种抗静电剂的优选实例包括炭黑、基于金属的导电填料、基于金属氧化物的导电填料和π电子共轭导电聚合物。
在该实施方案中,由抗静电层23形成的中间层防止了在剥离时产生电压,但是这一中间层还可以有其它目的。例如,中间层可以是在压敏粘合剂片和压敏粘合剂层之间防止组分转移的阻隔层。而且,压敏粘合剂片可以具有两个或多个中间层。例如,压敏粘合剂片可以有上述的抗静电层和阻隔层作为其中间层。
尽管在上述中根据优选实施方案对本发明作了描述,但本发明并不受限于此。
例如,本发明的压敏粘合剂制品可以具有这样的结构,即在压敏粘合剂片的基体材料的两侧形成两个压敏粘合剂层,且剥离片分别粘附在每一压敏粘合剂层上。通过利用这种结构,可以通过压敏粘合剂片连接不同的粘附体。在该情形下,提供在压敏粘合剂片的基体材料的两侧上的压敏粘合剂层可以具有基本上相同的厚度、组成等,或者可以分别具有不同的厚度、组成等。
而且,本发明的压敏粘合剂制品的形式并不限制为片或标签形式,它们也可以制成为带状的形式。
而且,在上述的每一实施方案中,将本发明的压敏粘合剂制品制成为带有剥离片的压敏粘合剂片,它的使用是通过从压敏粘合剂制品上移走剥离片,然后将压敏粘合剂片粘附到粘附体上。然而,本发明的压敏粘合剂制品也可以是将以这样的状态粘附到粘附体上的压敏粘合剂制品,该状态下压敏粘合剂层与剥离剂层是相互接触的。也就是说,本发明的压敏粘合剂制品可以被制成为没有剥离片的辊形式的压敏胶带,其中压敏粘合剂层提供在基体材料的一个表面上,而剥离剂层提供在基体材料的另一个表面上。
而且,在上述的每一实施方案中,尽管用用于半导体器件或其相关项目的各种生产方法的半导体生产设备(即半导体生产设备等)作为粘附体的代表给出解释,但本发明的压敏粘合剂制品的实际应用并不受限于这些。本发明的压敏粘合剂制品可适合用作粘附到电气设备或电气组件如硬盘趋动器(HDD)、半导体器件和继电器等上的压敏粘合剂制品,或者直接粘附到人体上的压敏粘合剂制品,如化妆品片和橡皮膏等。
实施例
下面,将对本发明的压敏粘合剂制品的实际例子作出描述。下面的描述将基于具体的化合物和具体值,但是并不是说本发明就被限定到这些实施例。
实施例1
按照下述合成基于氨基甲酸酯的粘合剂。
准备一个配有搅拌器、回流冷凝器、氮气入口、温度计和滴液漏斗的四颈烧瓶。然后向烧瓶中加入300g异佛尔酮二胺、300g甲苯和0.2g乙酸铜,然后向烧瓶中滴加入360g苯乙炔。滴加完成之后使其在100℃下反应3小时,然后加入360g甲苯,由此得到化合物(a)。
准备一个配有搅拌器、回流冷凝器、氮气入口、温度计和滴液漏斗的四颈烧瓶。然后向烧瓶中加入257g聚醚多醇“PP-2000”(分子量为2000、羟值为56的二官能聚醚多醇,由Sanyo Chemical Industries,Ltd.获得)、43g异佛尔酮二异氰酸酯(HULS JAPAN的产品)、75g甲苯、0.05g作为催化剂的二丁基二月桂酸锡。将其缓慢加热至100℃并反应2小时。在按照滴定法测定了残余异氰酸酯基团的量以后,将反应混合物冷却至40℃,然后加入227g乙酸乙酯。之后在1小时内滴加50g化合物(a),然后使如此获得的混合物静置1小时。然后加入2.2g 2-氨基-2-甲基丙醇(NAGASE&Co.,Ltd.的产品)以终止反应,由此得到Michael加成型氨基甲酸酯-脲树脂的溶液。所得反应溶液为无色透明的,固含量为50重量%,粘度为3000cps,数均分子量(Mn)为27000,重均分子量(Mw)为94000。
将2g含有75%六亚甲基二异氰酸酯三羟甲基丙烷加合物的、作为固化剂的乙酸乙酯溶液,与100g合成的Michael加成型氨基甲酸酯-脲树脂的溶液混合,以制备压敏粘合剂层用的涂覆剂。用刮涂器将压敏粘合剂层用的涂覆剂涂覆到厚度为50μm的聚对苯二甲酸乙二醇酯膜上,使得涂覆剂的干燥重量为25g/m2。用干燥器在110℃下对涂覆在聚对苯二甲酸乙二醇酯膜上的涂覆剂进行干燥1分钟,由此制备压敏粘合剂片。
进而按下述制备剥离片。
准备无棉绒的纸(LINTEC Corporation的产品“CLEAN PAPER”,厚度为38μm)作为剥离片基体材料,并通过挤出层压法在剥离片基体材料的一个表面上形成粘合增强层。进一步,通过挤出层压法在粘合增强层上形成剥离剂层(厚度:15μm),由此制备剥离片。在这一点上,粘合增强层由聚乙烯(Sumitomo ChemicalCo.,Ltd.的产品“L-405H”,其密度为0.924g/cm3)形成,剥离剂层由50重量份基于烯烃的含乙烯-丙烯共聚物的热塑性弹性体(Mitsui ChemicalCorporation的产品“TAFMER P-0280G”,密度为0.87g/cm3)和50重量份聚乙烯(Japan Polyolefins Co.,Ltd.的产品“J-REX807A”,密度为0.916g/cm3)的混合物形成。这里应当指出的是,层压时的温度(即剥离剂层的构成材料的温度)设定为260℃。
通过将如此获得的剥离片粘接到压敏粘合剂片上,便制得压敏粘合剂制品。
实施例2
将基于氨基甲酸酯的粘合剂(TOYO INK MFG.Co.,Ltd.的产品“CyabainST201”)和固化剂(TOYO INK MPG.Co.,Ltd.的产品“T501B”)以100∶1的比例混合,制备压敏粘合剂层用的涂覆剂。用刮涂器将压敏粘合剂层用的涂覆剂涂覆到厚度为50μm的聚对苯二甲酸乙二醇酯膜上,使得涂覆剂的干燥重量为25g/m2。用干燥器在110℃下对涂覆在聚对苯二甲酸乙二醇酯膜上的涂覆剂进行干燥1分钟,由此制备压敏粘合剂片。
以与实施例相同的方式制备剥离片,并将所得的剥离片叠合在压敏粘合剂片上,制得压敏粘合剂制品。
实施例3
以与实施例2相同的方式制备压敏粘合剂制品,所不同的是剥离剂层由密度为0.916g/cm3的聚乙烯(Japan Polyolefins Co.,Ltd.的产品“J-REXJH-807A”)形成。
实施例4
以与实施例2相同的方式制备压敏粘合剂制品,所不同的是剥离剂层由密度为0.912g/cm3的聚乙烯(Sumitomo Chemical Co.,Ltd.的产品“EXCELLEN EXCR8002”)形成。
实施例5
以与实施例2相同的方式制备压敏粘合剂制品,所不同的是剥离剂层由密度为0.936g/cm3的聚乙烯(Japan Polyolefiins Co.,Ltd.的产品“J-REXJH-778K”)形成。
实施例6
以与实施例2相同的方式制备压敏粘合剂制品,所不同的是剥离剂层由密度为0.948g/cm3的聚乙烯(Japan Polyolefins Co.,Ltd.的产品“J-REX KM640A”)形成。
实施例7
以与实施例2相同的方式制备压敏粘合剂制品,所不同的是剥离剂层由密度为0.890g/cm3的聚丙烯(Sun Allomer Ltd.的产品“SUN-ALLOMER PHA-03A”)形成。
实施例8
以与实施例2相同的方式制备压敏粘合剂制品,所不同的是剥离剂层由密度为0.87g/cm3的乙烯-丙烯共聚物(Mitsui Chemical Corporation的产品“TAFMER P-0280G”)形成。
实施例9
以与实施例2相同的方式制备压敏粘合剂制品,所不同的是剥离剂层由密度为0.900g/cm3的基于烯烃的热塑性弹性体(Sumitomo Chemical Co.,Ltd.的产品“EXCELLEN VL100”)形成。
实施例10
以与实施例1相同的方式制备压敏粘合剂片,所不同的是通过刮涂法在聚对苯二甲酸乙二醇酯膜的一个表面上形成抗静电剂层(干燥厚度:0.5μm),然后通过刮涂法在抗静电剂层上形成压敏粘合剂层。以与实施例1相同的方式制备剥离片,然后将剥离片叠合到压敏粘合剂片上,制得压敏粘合剂制品。
在这一点上应当指出的是,抗静电剂层由100重量份基于氧化锡的导电填料(ISHIHARA SANGYO KAISHA,LTD.的产品“SN-100P”)和50重量份聚酯树脂(TOYOBO Co.,Ltd.的产品“VYLON 20SS”)的混合物形成。
实施例11
以与实施例2相同的方式制备压敏粘合剂片。以与实施例1相同的方式制备剥离片,所不同的是挤出层压时的温度变为300℃。
对比例1
以与实施例1相同的方式制备压敏粘合剂片,所不同的是使用丙烯酸类粘合剂(LINTEC Corporation的产品“PL-shin”)作为压敏粘合剂层的构成材料。以与实施例1相同的方式制备剥离片。将如此获得的剥离片叠合到压敏粘合剂片上,制得压敏粘合剂制品。
对比例2
以与对比例1相同的方式制备压敏粘合剂片。至于剥离片,使用具有由基于硅氧烷的剥离剂(LINTEC Corporation的产品“8LK”)形成的剥离剂层的剥离片。将剥离片叠合到压敏粘合剂片上,制得压敏粘合剂制品。
对比例3
以与实施例2相同的方式制备压敏粘合剂片。以与实施例1相同的方式制备剥离片,所不同的是由密度为0.948/cm3的聚乙烯(Japan Polyolefins Co.,Ltd.的产品“J-REX KM640A”)形成剥离剂层并将层压时的温度变为320℃。将如此获得的剥离片叠合到压敏粘合剂片上,制得压敏粘合剂制品。
表1中列出了在实施例1~11和对比例1~3中制得的每一压敏粘合剂制品的压敏粘合剂层所用的树脂种类、剥离剂层所用的树脂种类及其密度、形成剥离剂层时的温度、以及在面向压敏粘合剂层的剥离剂层的表面处的湿张力。
在这一点上应当指出的是,按照JIS K 69221和2所定义的方法测定剥离剂层的构成材料的密度,按照JIS K 6768所定义的方法测定面向压敏粘合剂层的剥离剂层的表面处的湿张力。
对实施例和对比例的压敏粘合剂制品的评价
对按照实施例和对比例制得的每一压敏粘合剂制品(将其每一个制成为带有剥离片的压敏粘合剂片)给出下述评价。
(1)剥离剂层上的可书写性
在每一剥离片的剥离剂层上(也就是已经与压敏粘合剂层接触的剥离片的表面),用持久性触尖笔(“Hi-Mckee”,Zebra Co.,Ltd.的产品名称)书写一些字母文字等,用内眼观察是否有对油墨的排斥性。观察到对油墨无排斥性时记作A,观察到任何对油墨的排斥性时记作B。
(2)在剥离剂层上的滑移
按照JIS P 8147的滑移测试法测定在每一剥离剂层上(也就是已经与压敏粘合剂层接触的剥离片的表面)的滑移。当滑移程度等于或大于1时记作A,当滑移程度小于1时记作B。关于这一点应当指出的是,滑移程度的值较小意味着剥离剂层更易滑移。
(3)剥离力
在下述条件下测定每一压敏粘合剂制品的剥离力,即把剥离片固定在支撑板上,然后朝着相对于剥离片呈180°的方向,以0.3m/min的顶端速度打动压敏粘合剂片,由此将压敏粘合剂片从剥离片上剥离。
(4)硅氧烷化合物的量
在其制备完之后,将每一压敏粘合剂制品放置在平均温度约23℃、平均湿度约65%RH的环境中30天。30天过后将每一压敏粘合剂制品切割成10×10cm的正方形。然后将压敏粘合剂片从剥离片上剥离。23℃下用10ml正己烷对压敏粘合剂片进行30秒钟的萃取。在玛瑙研钵上干燥萃取的正己烷。用所得的干燥产物和0.05g溴化钾制备压片,并用聚光型FT-IR(Perkin-Elmer Co.的产品,商品名为“PARAGON 1000”)测定压片中的硅氧烷化合物的量。根据所得的结果,用校正曲线确定压敏粘合剂片单位面积上的硅氧烷化合物含量(测试极限:50μg/m2)。
低于测试极限的测定值在表中用“ND”表示。
(5)离子的量
在其制备完之后,将每一压敏粘合剂制品放置在平均温度约23℃、平均湿度约65%RH的环境中30天。30天过后将每一压敏粘合剂制品切割成3×3cm的正方形。然后将压敏粘合剂片从剥离片上剥离。80℃下用20ml纯水对压敏粘合剂片进行30片钟萃取。用离子色谱分析仪(Yokokawa Electric Co.的产品,商品名“IC500”)分析和测定在所得水中的每一NOx -、Cl-、PO4 3-、F-、K+、Na+和Ca2+离子的浓度,基于所得的测试结果确定含在每单位压敏粘合剂片上的那些离子的总量(测试极限:5μg/m2)。
低于测试极限的测定值在表中用“ND”表示。
(6)产生气体的量
在其制备完之后,将每一压敏粘合剂制品放置在平均温度约23℃、平均湿度约65%RH的环境中30天。30天过后将每一压敏粘合剂制品切割成5×4cm的长方形。然后将压敏粘合剂片从剥离片上剥离。将压敏粘合剂片放置在容积为50ml的顶部空隙瓶中。85℃下在顶部空隙瓶中,氦气以50ml/min的流动速率流动30分钟的同时,用含有冷却至-60℃的Tenax(一种聚苯醚)收集器的放气和收集装置(Nippon Bunseki Kogyo K.K.的产品,商品名“JHS-100A”)收集从顶部空隙瓶中流出的气体。用热解器气化收集的气体并用GC-MS(Hewlett-Packard Co.的产品,商品名“5890-5971A”)分析。基于所得的测试结果确定从每单位面积压敏粘合剂片上产生的气体量(测试极限:20μg/m2)。
低于测试极限的测定值在表中用“ND”表示。
(7)残留粘合剂的程度
在每一压敏粘合剂片的多个样品被粘附到各种粘附体上以后,将它们在70℃下放置一天。然后将这多个样品从粘附体上剥离,在每一粘附体上,用肉眼观察残留粘合剂的程度。按照下述的四个等级给出评价。
A:在粘附体上没有观察到残留粘合剂。
B:在粘附体上观察到一点残留粘合剂。
C:粘合剂转移至粘附体上的某些位置。
D:粘合剂完全转移至粘附体上。
(8)产生的粒径为0.1μm或更大的粒子的数目
在其制备完之后,将每一压敏粘合剂制品放置在平均温度约23℃、平均湿度约65%RH的环境中30天。30天过后,按照由SEMI(国际半导体设备和材料)G67-0996(对应于半导体生产设备和材料国际联合会文件No.2362)确定的“从片材料上测定粒子产生的测试法”,进行下述皱褶、摩擦以及裂纹和皱褶三个项目的测试,以观察粒径为0.1μm或更大的粒子的产生。
皱褶:以15秒钟一次的速率,对A5尺寸的压敏粘合剂制品进行200秒钟的压皱。
摩擦:准备两个A5尺寸的压敏粘合剂制品,将一个压敏粘合剂制品的正面和一个压敏粘合剂制品的背面进行叠合,以10秒钟三次的速率,用手掌对如此获得的压合物进行200秒钟的摩擦。
裂纹和皱褶:每5秒钟一次,对A5尺寸的压敏粘合剂制品的四部分(4cm间隔)进行撕扯,然后以与在皱褶测试中相同的方式进行180秒钟的压皱。
(9)对标签积的适用性
使用标签机MD-1(Liintec Corporation的产品代码),使10片压敏粘合剂片(标签)在1分钟内从机器中连续地送出,此时观察这些片是否被适当地送出。按照下述三个等级评价观察结果。
A:片被适当地送出。
B:为适当地送出这些片,必须阵低送出速度。
C:不能进行片的适当送出。
(10)表面电阻
基于在实施例10和对比例2中制得的具有抗静电剂层的压敏粘合剂制品的压敏粘合剂片,进行表面电阻的测试。把这些片放置在平均温度约23℃、平均湿度为65%RH的环境中24小时。上述时间过后,分别将压敏粘合剂片切割成10×10cm的正方形。
然后用表面电阻测试装置(Advantest Co.的产品:商品名“R-12704”),按照JIS K 6911测定压敏粘合剂片的压敏粘合剂层的表面电阻。
(11)剥离时的起电电压
将实施例10和对比例2中制得的压敏粘合剂制品在其制备完之后放置在平衡温度约23℃、平均湿度约65%RH的环境中30天。30天过后,分别将每一压敏粘合剂制品切割成10×10cm的正方形。然后对于每一压敏粘合剂制品,以500mm/min的速率将压敏粘合剂片从剥离片上剥离。此时,在温度23℃、湿度65%RH的环境条件下,用电流收集电势测定装置(Kasuga Denki K.K.的产品:商品名“KSD-6110”)从50mm远的距离测定带电于每一压敏粘合剂片上的电势(测试下限:0.1kV)。
评价结果列于表2和3中。
如表1和2所示,在本发明(实施例1~11)的每一压敏粘合剂制品中,所需的剥离力均较小,因此获得了令人满意的可剥离性。而且,没有检测出硅氧烷化合物向压敏粘合剂层表面的转移。没有观察到残留粘合剂。特别是,具有由密度为0.94g/cm3的更小的聚烯烃树脂制得的剥离剂层、且在朝向压敏粘合剂层的表面处剥离片的湿张力为33mN/M或更小(实施例1~5和7~10)的压敏粘合剂制品,具有特别优异的性能。
与这些实施例相反,对比例的压敏粘合剂制品则性能较差。
而且,由表3所示可以证实,与对比例2的压敏粘合剂制品相比,实施例10的压敏粘合剂制品具有较小的表面电阻,并且在实施例10的压敏粘合剂制品中,在剥离时几乎不产生起电电压。
从上述的结果可以发现,通过使用聚氨酯树脂作为压敏粘合剂层的构成材料并使用满足预定要求的聚烯烃树脂作为剥离剂层的构成材料,可以提供不易产生由硅氧烷化合物所导致的不利影响、并可用较小的剥离力从剥离片上剥离、由此具有良好可操作性的压敏粘合剂制品。
而且还发现,通过采用上述的构成结构,可以获得具有良好可剥离性却无残留粘合剂的压敏粘合剂制品。而且还证实,这样的压敏粘合剂制品还具有构成剥离剂层的树脂不脱落、以及在剥离时不产生起电电压的优异性能。
而且还证实,由于在本发明的实施例中的压敏粘合剂制品几乎不发生硅氧烷化合物向压敏粘合剂层的转移,因此它们可以优选用于不希望被硅氧烷污染的电气设备和电气组件,如硬盘趋动器、半导体器件和继电器等及其最终产品的生产和装配过程。
而且,在实施例1~11的每一压敏粘合剂制品中,对于评价测试(1)剥离剂层上的可书写性和(2)剥离剂层上的滑移,如表2所示均可获得良好的结果。这意味着,当本发明的压敏粘合剂制品被制成为具有剥离剂层的压敏胶带时,所述剥离剂层与这些实施例中任意一个所得的压敏粘合剂制品的剥离片的相同,对于剥离剂层上的可书写性和剥离剂层上的滑移,这样的压敏胶带也将具有良好的性能。因此这样的压敏胶带也非常适合于实际应用,如与带有剥离片的压敏粘合剂片相同的实际应用情形。
如上所述,按照本发明,可以提供一种几乎不产生由硅氧烷化合物所导致的不利影响、且具有改善的可剥离性的压敏粘合剂制品,上述改善的可剥离性使得可以在剥离片的剥离剂层与压敏粘合剂层之间的边界处,用较小的剥离力剥离掉剥离片。
通过调节含在压敏粘合剂层的聚氨酯树脂和/或含在剥离剂层的聚烯烃树脂的组成、分子量、密度,和/或调节剥离剂层的形成条件,可以更明显地获得上述效果。
最后,应当理解的是,可以在不脱离如下述权利要求所定义的本发明的精神和范围的前提下,对上述实施方案作出很多改进和调整。
表1
压敏粘合剂层 | 剥离剂层 | 形成剥离剂层时的材料温度(℃) | 剥离剂层处的湿张力(mN/m) | |||
构成材料 | 构成材料 | 所用树脂的密度(g/cm3) | 所用树脂的数均分子量 | |||
实施例1 | 氨基甲酸酯-脲 | 乙烯-丙烯共聚物 | 0.870 | 100,000 | 260 | 31 |
聚乙烯 | 0.916 | 150,000 | ||||
实施例2 | 氨基甲酸酯 | 乙烯-丙烯共聚物 | 0.870 | 100,000 | 260 | 31 |
聚乙烯 | 0.916 | 150,000 | ||||
实施例3 | 氨基甲酸酯 | 聚乙烯 | 0.916 | 150,000 | 260 | 31 |
实施例4 | 氨基甲酸酯 | 聚乙烯 | 0.912 | 34,000 | 260 | 31 |
实施例5 | 氨基甲酸酯 | 聚乙烯 | 0.936 | 120,000 | 260 | 32 |
实施例6 | 氨基甲酸酯 | 聚乙烯 | 0.948 | 89,000 | 260 | 33 |
实施例7 | 氨基甲酸酯 | 聚丙烯 | 0.890 | 41,000 | 260 | 31 |
实施例8 | 氨基甲酸酯 | 乙烯-丙烯共聚物 | 0.870 | 100,000 | 260 | 31 |
实施例9 | 氨基甲酸酯 | 乙烯-α烯烃共聚物 | 0.900 | 25,000 | 260 | 31 |
实施例10 | 氨基甲酸酯 | 乙烯-丙烯共聚物 | 0.870 | 100,000 | 260 | 31 |
氨基甲酸酯 | 聚乙烯 | 0.916 | 150,000 | |||
实施例11 | 氨基甲酸酯 | 乙烯-丙烯共聚物 | 0.870 | 100,000 | 300 | 34 |
氨基甲酸酯 | 聚乙烯 | 0.916 | 150,000 |
表1(续)
压敏粘合剂层 | 剥离剂层 | 形成剥离剂层时的材料温度(℃) | 剥离剂层处的湿张力(mN/M) | |||
构成材料 | 构成材料 | 所用树脂的密度(g/cm3) | 所用树脂的数均分子量 | |||
对比例1 | 丙烯酸树脂 | 乙烯-丙烯共聚物 | 0.870 | 100,000 | 260 | 31 |
聚乙烯 | 0.916 | 150,000 | ||||
对比例2 | 丙烯酸树脂 | 硅氧烷树脂 | - | - | - | 小于31 |
对比例3 | 氨基甲酸酯 | 聚乙烯 | 0.948 | 89,000 | 320 | 36 |
表2
剥离剂层上的可书写性 | 剥离剂层上的滑移 | 在0.3m/min速率下的剥离力(mN/50mm) | 硅氧烷的量(μg/m2) | 离子的量 | 产生气体的量 | 残留粘合剂的程度 | 产生粒子的数目(粒子数/L) | 对标签机的适用性 | |
实施例1 | A | A | 90 | ND | ND | ND | A | 0 | A |
实施例2 | A | A | 90 | ND | ND | ND | A | 0 | A |
实施例3 | A | A | 120 | ND | ND | ND | A | 0 | A |
实施例4 | A | A | 110 | ND | ND | ND | A | 0 | A |
实施例5 | A | A | 130 | ND | ND | ND | A | 0 | A |
实施例6 | A | A | 150 | ND | ND | ND | A | 0 | B |
实施例7 | A | A | 140 | ND | ND | ND | A | 0 | A |
实施例8 | A | A | 110 | ND | ND | ND | A | 0 | A |
实施例9 | A | A | 120 | ND | ND | ND | A | 0 | A |
实施例10 | A | A | 90 | ND | ND | ND | A | 0 | A |
实施例11 | A | A | 190 | ND | ND | ND | A | 0 | B |
对比例1 | A | A | 200 | ND | ND | ND | D | 0 | B |
对比例2 | B | B | 100 | 6,500 | ND | ND | D | 1,200 | A |
对比例3 | A | A | 520 | ND | ND | ND | A | 0 | C |
表3
表面电阻(Ω) | 剥离时的起电电压(kV) | |
实施例10 | 1.0×105 | ND |
对比例2 | 1.0×1014 | 5 |
Claims (15)
1.一种压敏粘合剂制品,该制品包括:
一个主要由聚氨酯树脂形成的压敏粘合剂层;以及
一个粘附在压敏粘合剂层上的、主要由聚烯烃树脂形成的剥离剂层,其中在面向压敏粘合剂层的剥离剂层的表面处,按照JIS K 6768所定义的湿张力测试法所测定的湿张力为等于或小于33mN/m。
2.一种压敏粘合剂制品,该制品包括:
一个主要由聚氨酯树脂形成的压敏粘合剂层;以及
一个粘附在压敏粘合剂层上的、主要由密度为等于或小于0.94g/cm3的聚烯烃树脂形成的剥离剂层。
3.一种压敏粘合剂制品,该制品包括:
一个主要由聚氨酯树脂形成的压敏粘合剂层;以及
一个粘附在压敏粘合剂层上的、主要由密度为等于或小于0.94g/cm3的聚烯烃树脂形成的剥离剂层,其中在面向压敏粘合剂层的剥离剂层的表面处,按照JIS K 6768所定义的湿张力测试法所测定的湿张力为等于或小于33mN/m。
4.权利要求1~3任一项的压敏粘合剂制品,其中压敏粘合剂制品为带有剥离片的压敏粘合剂片,该制品包括:
一个压敏粘合剂片,它包括其上提供有压敏粘合剂层的基体材料,和
一个剥离片,它包括其上提供有剥离剂层的剥离片基体材料,剥离片通过其剥离剂层而可移动地粘附在压敏粘合剂片的压敏粘合剂层上。
5.权利要求4的压敏粘合剂制品,其中即使具有压敏粘合剂层的压敏粘合剂片含有硅氧烷化合物,但其含量为500μg/m2或更少。
6.权利要求4的压敏粘合剂制品,其中当压敏粘合剂片在其从剥离片上剥离后而使用时,压敏粘合剂片可在85℃下产生气体30分钟,但是从压敏粘合剂片产生的气体量为等于或小于20mg/m2。
7.权利要求4的压敏粘合剂制品,其中当压敏粘合剂片在其从剥离片上剥离后而使用时,压敏粘合剂片含有离子NOx -、Cl-、PO4 3-、F-、K+、Na+和Ca2+,但是这些离子的总量为等于或小于20mg/m2。
8.权利要求4的压敏粘合剂制品,其中压敏粘合剂片的基体材料由塑料膜或无棉绒纸形成。
9.权利要求4的压敏粘合剂制品,其中压敏粘合片还包括至少一个在基体材料的一个或两个表面上提供的抗静电剂层。
10.权利要求1~3任一项的压敏粘合剂制品,其中压敏粘合剂制品为压敏胶带,它包括具有两个表面的基体材料,提供于基体材料一个表面上的压敏粘合剂层,以及提供于基体材料另一表面上的剥离剂层,其中压敏胶带以卷绕的形式缠绕,直至其使用。
11.权利要求10的压敏粘合剂制品,其中即使具有压敏粘合剂层的压敏胶带含有硅氧烷化合物,但其含量为500μg/m2或更少。
12.权利要求10的压敏粘合剂制品,其中当压敏胶带使用时,压敏胶带可在85℃下产生气体30分钟,但是从压敏胶带产生的气体量为等于或小于20mg/m2。
13.权利要求10的压敏粘合剂制品,其中当压敏胶带使用时,压敏胶带含有离子NOx -、Cl-、PO4 3-、F-、K+、Na+和Ca2+,但是这些离子的总量为等于或小于20mg/m2。
14.权利要求10的压敏粘合剂制品,其中压敏胶带的基体材料由塑料膜或无棉绒纸形成。
15.权利要求10的压敏粘合剂制品,其中压敏胶带还包括至少一个在基体材料的一个或两个表面上提供的抗静电剂层。
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