TW202112995A - 黏著片及積層體 - Google Patents
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Abstract
[課題]在進行紫外線清洗的情況下也可提供操作性優異的黏著片。
[解決手段]一種黏著片,其係包括由活性能量射線硬化性黏著劑所構成的黏著劑層之黏著片,其中針對將前述黏著片貼合於樹脂膜的單面上所形成的積層體,在將前述黏著片對前述樹脂膜的黏著力設為F0
,將照射積分光度為1000 mJ/cm2
的紫外線之後前述黏著片對前述樹脂膜的黏著力設為F1000
,且將照射積分光度為2000 mJ/cm2
的紫外線之後前述黏著片對前述樹脂膜的黏著力設為F2000
時,以(F0
-F1000
)/F0
×100所表示之照射1000 mJ/cm2
時的黏著力下降率為0%以上、未滿90%,且以(F0
-F2000
)/F0
×100所表示之照射2000 mJ/cm2
時的黏著力下降率為90%以上、99.9%以下。
Description
本發明係有關於適用於工件(work)的固定及剝離之黏著片(sheet)以及使用了此黏著片之積層體。
作為被加工物(工件)之光學部件和電子部件等的裝置(device),在加工、組裝(積層)、檢查等的製程中,會進行藉由黏著片的黏著劑層將此裝置固定於基板(基座)的步驟。然後,在製程結束之後,會將上述工件從基板剝離。
作為如以上所述之黏著劑層,專利文獻1公開了一種藉由照射預定條件的紫外線來降低黏著力之黏著劑層。 在使用此黏著劑層的情況下,在製程結束之後,藉由以預定條件對黏著劑層照射紫外線,能夠降低對工件的黏著力,藉此可以變得容易將工件從基板剝離。
順道一提,在上述製程中,有時候會為了去除附著於工件的表面之有機物等的異物,在工件藉由黏著劑層固定於基板的狀態下,對工件照射紫外線(以下,有時將這種處理稱為「紫外線清洗」)。
此處,在使用如專利文獻1所述之藉由照射紫外線而使得黏著力降低之黏著劑層的情況下,若進行上述紫外線清洗,則此時會由於照射紫外線而使得黏著劑層對工件的黏著力降低,結果,在製程的途中有可能會發生工件意外地剝離的問題。
然而,專利文獻1公開了並不會由於紫外線清洗而降低黏著力,另一方面,藉由使用由於以預定條件照射紫外線而降低黏著力之黏著劑層,以避免上述問題。
[現有技術文獻]
[專利文獻]
[專利文獻1] 日本專利特開第2000-275624號公報
[發明所欲解決的課題]
然而,專利文獻1並沒有具體地公開具有上述性質的黏著劑,因此,雖然其可以用於包括紫外線清洗的製程,然而不可能實現可表現出在製程結束後藉由照射活性能量射線使得工件容易剝離這種優異的操作性之黏著片。
有鑑於上述情況,本發明的目的在於在進行紫外線清洗的情況下也可提供操作性優異的黏著片、以及使用了此黏著片之積層體。
[用於解決課題的手段]
為了達成上述目的,首先,本發明提供一種黏著片,其係至少包括黏著劑層的黏著片,其中前述黏著劑層由活性能量射線硬化性黏著劑所構成,針對將前述黏著片貼合於樹脂膜的單面上所形成的積層體,在將前述黏著片對前述樹脂膜的黏著力設為F0
,將對前述黏著片照射積分光度為1000 mJ/cm2
的紫外線之後前述黏著片對前述樹脂膜的黏著力設為F1000
,且將對前述黏著片照射積分光度為2000 mJ/cm2
的紫外線之後前述黏著片對前述樹脂膜的黏著力設為F2000
時,以下式(1)所表示之照射1000 mJ/cm2
時的黏著力下降率為0%以上、未滿90%,且以下式(2)所表示之照射2000 mJ/cm2
時的黏著力下降率為90%以上、99.9%以下,
照射1000 mJ/cm2
時的黏著力下降率(%)=(F0
-F1000
)/F0
×100 ...(1)
照射2000 mJ/cm2
時的黏著力下降率(%)=(F0
-F2000
)/F0
×100 ...(2)(發明1)。
根據上述發明(發明1),藉由使得照射1000 mJ/cm2
時的黏著力下降率及照射2000 mJ/cm2
時的黏著力下降率各自介於上述範圍內,即使是在製程中包括例如紫外線清洗這種照射活性能量射線的處理的情況下,也能夠以黏著劑層的黏著力將工件穩固地固定於基板,且上述製程能夠順利進行而不會出問題。另一方面,藉由對上述黏著劑層照射預定條件的活性能量射線,能夠良好地降低此黏著劑層的黏著力,藉此能夠容易地將工件從基板剝離。
在上述發明(發明1)中,前述F1000
以1N/25mm以上、60N/25mm以下為佳(發明2)。
在上述發明(發明1、2)中,在將前述黏著劑層的凝膠分率設為G0
,且將對前述黏著劑層照射積分光度為1000 mJ/cm2
的紫外線之後前述黏著劑層的凝膠分率設為G1000
時,以下式(3)所表示之照射1000 mJ/cm2
時的凝膠分率上升率以0%以上、20%以下為佳,
照射1000 mJ/cm2
時的凝膠分率上升率(%)=(G1000
-G0
)/G0
×100 ...(3)(發明3)。
在上述發明(發明1~3)中,在將前述黏著劑層的凝膠分率設為G0
,且將對前述黏著劑層照射積分光度為2000 mJ/cm2
的紫外線之後前述黏著劑層的凝膠分率設為G2000
時,以下式(4)所表示之照射2000 mJ/cm2
時的凝膠分率上升率為10%以上、60%以下,
照射2000 mJ/cm2
時的凝膠分率上升率(%)=(G2000
-G0
)/G0
×100 ...(4)(發明4)。
在上述發明(發明1~4)中,前述活性能量射線硬化性黏著劑以含有0.01質量%以上、0.8質量%以下的光聚合起始劑為佳(發明5)。
在上述發明(發明1~5)中,以用於在製程中透過前述黏著劑層將工件固定於基板且在製程結束之後將前述工件從前述黏著劑層剝離之用途為佳(發明6)。
在上述發明(發明6)中,前述用途以包括藉由對固定於前述基板的前述工件照射活性能量射線以清洗前述工件為佳(發明7)。
在上述發明(發明6、7)中,前述工件以可撓式裝置為佳(發明8)。
在上述發明(發明1~8)中,前述黏著片以包括2片剝離片且前述黏著劑層夾設於前述剝離片之間並接觸前述2片剝離片的剝離面為佳(發明9)。
其次,本發明提供一種積層體,其將可撓式裝置、前述黏著片(發明1~9)的前述黏著劑層、及基板依此順序積層所形成(發明10)。
[本發明的效果]
根據本發明的黏著片,在進行紫外線清洗的情況下也具有優異的操作性。再者,根據本發明的積層體具有優異的操作性。
以下,對本發明的實施形態進行說明。
根據本發明的一實施形態之黏著片,至少包括黏著劑層,且其以在黏著劑層的單面或雙面上積層剝離片所形成的黏著片為佳。
根據本實施形態的黏著片,適用於在將作為被加工物(工件)之光學部件和電子部件等的裝置加工、組裝(積層)、檢查等的製程中,將此裝置藉由此黏著片的黏著劑層固定於基板。在上述製程結束之後,將工件從基板剝離。另外,上述基板係用於在製程中支撐和固定工件,且也包括基座等的概念。
作為工件,並沒有特別限定,以具有柔軟度的光學部件或電子部件等的可撓式裝置(flexible device)為佳。再者,在上述製程中,進行例如紫外線清洗這種活性能量射線的照射之工件係適合作為上述工件。再者,在上述製程中包括加熱製程(例如,40℃以上、200℃以下的加熱製程)之工件也可以作為上述工件。作為這種加熱製程,例如,可列舉出用於形成透明電極的佈線之金屬氣相沉積製程、和樹脂的硬化製程等。從這些觀點來看,作為工件,例如,以可撓式有機發光二極體(OLED)裝置、可撓式液晶裝置等為佳,且以可撓式OLED裝置為特佳。
工件的厚度並沒有特別限定,以容易表現出可撓性的厚度為佳,具體而言,以5μm以上為佳,以15μm以上為較佳,以30μm以上為特佳,且以40μm以上為更佳。再者,工件的厚度以5000μm以下為佳,以2000μm以下為較佳,以1000μm以下為特佳,且以500μm以下為更佳。
再者,作為工件在平面圖中的形狀,可以是圓形,也可以是多邊形,其中以多邊形為佳。工件在平面圖中的形狀為多邊形的情況下,構成多邊形的邊之總數並沒有特別限定,以3個邊以上為佳,且以4個邊以上為特佳。再者,構成多邊形的邊之總數以10個邊以下為佳,且以6個邊以下為特佳。其中,工件在平面圖中的形狀為多邊形的情況下,此多邊形以由4個邊所構成的四邊形為特佳。
再者,工件在平面圖中的形狀為多邊形的情況下,構成此多邊形的各邊的長度,可以都具有相同的長度,也可以具有不同的長度。工件在平面圖中的形狀為四邊形的情況下,以相反側的邊彼此平行為佳,其中以具有長邊和短邊的長方形為佳。在此情況下,長邊的長度以10mm以上為佳,以40mm以上為特佳,且以80mm以上為更佳。再者,上述長邊的長度以1500mm以下為佳,以800mm以下為特佳,且以500mm以下為更佳。另一方面,短邊的長度以5mm以上為佳,以10mm以上為特佳,且以20mm以上為更佳。再者,上述短邊的長度以1000mm以下為佳,以600mm以下為特佳,且以350mm以下為更佳。
再者,作為基板,只要工件能夠藉由此黏著片的黏著劑層固定於其上即可,並沒有特別限定,但以在上述製程中即使是在進行例如紫外線清洗這種活性能量射線的照射的情況下也不會產生變形或外觀變化的基板為佳。 再者,工件藉由此黏著片的黏著劑層貼合於基板,而在上述製程中及剝離工件的製程中,黏著劑層和基板必須充分地固定。例如,若基板的表面粗糙,則基板與黏著劑層之間的密合性降低,可能會發生在製程中黏著劑層意外從基板剝離的問題。因此,以基板在工件固定側具有光滑的表面為佳。從這些觀點來看,可列舉出以玻璃基板作為基板為特佳。
在根據本實施形態的黏著片中,黏著劑層由活性能量射線硬化性黏著劑所構成。而且,針對將上述黏著片貼合於樹脂膜的單面上所形成的積層體,在將黏著片對此樹脂膜的黏著力設為F0
,且將對上述積層體中的黏著片照射積分光度為1000 mJ/cm2
的紫外線之後黏著片對樹脂膜的黏著力設為F1000
的情況下,以下式(1)所表示之照射1000 mJ/cm2
時的黏著力下降率為0%以上、未滿90%,
照射1000 mJ/cm2
時的黏著力下降率(%)=(F0
-F1000
)/F0
×100 ...(1)照射1000 mJ/cm2
時的黏著力下降率(%)=(F0
-F1000
)/F0
×100 ...(1)。
當上述照射1000 mJ/cm2
時的黏著力下降率變成90%以上時,在進行例如紫外線清洗等對工件照射活性能量射線之處理作為上述製程的一部分的情況下,黏著劑層對工件的黏著力會大幅下降。結果,會發生工件意外從黏著劑層剝離的問題,使得上述製程變得無法順利進行。從可有效地避免這種問題的觀點來看,上述照射1000 mJ/cm2
時的黏著力下降率以80%以下為佳,且以70%以下為特佳。而且,雖然即使上述製程中的紫外線照射量增加到一定程度也能夠防止對工件的黏著力下降,然而從製程最佳化和製程變更的容易度的觀點來看,上述照射1000 mJ/cm2
時的黏著力下降率以50%以下為佳,以35%以下為特佳,且以25%以下為最佳。
另外,上述照射1000 mJ/cm2
時的黏著力下降率的下限值並沒有特別限定,以0%(亦即,沒有發生黏著力下降的問題)為佳,然而在無法避免黏著力下降的情況下,也可以超過0%,例如也可以是5%以上,特別是也可以是15%以上。
再者,在根據本實施形態的黏著片中,針對將此黏著片貼合於樹脂膜的單面上所形成的積層體,在將對黏著片照射積分光度為2000 mJ/cm2
的紫外線之後黏著片對樹脂膜的黏著力設為F2000
的情況下,以下式(2)所表示之照射2000 mJ/cm2
時的黏著力下降率為90%以上,
照射2000 mJ/cm2
時的黏著力下降率(%)=(F0
-F2000
)/F0
×100 ...(2)。
當上述照射2000 mJ/cm2
時的黏著力下降率未滿90%時,即使在完成上述製程之後,對黏著劑層照射活性能量射線照射,黏著劑層對工件的黏著力也無法充分地下降,進而變得難以將工作從黏著劑層分離。從可有效地避免這種問題的觀點來看,上述照射2000 mJ/cm2
時的黏著力下降率以92%以上為佳,以95%以上為特佳,且以98%以上為更佳。
另一方面,上述照射2000 mJ/cm2
時的黏著力下降率的上限值以99.9%以下為佳,以99.8%以下爲特佳,且以99.7%以下為更佳。藉由將照射2000 mJ/cm2
時的黏著力下降率的上限值設為99.9%以下,即使在照射活性能量射線後,黏著劑層也具有一定程度的黏著力。藉此,在直到將工件從黏著劑層分離為止的期間,變得可以有效地抑制工件從黏著劑層的移動或脫落。
如以上所述,在根據本實施形態的黏著片中,即使在製程期間進行例如紫外線清洗這種活性能量射線的照射,也能夠將工件穩固地固定至黏著劑層,所有的製程都能夠順利地完成。另一方面,藉由在製程完成之後以預定條件照射活性能量射線,能夠良好地降低對工件的黏著力,藉此能夠容易地將工件從黏著劑層分離。如此一來,根據本實施形態的黏著片具有優異的操作性。
在根據本實施形態的黏著片中,前述黏著片對樹脂膜的黏著力F0
,以2N/25mm以上為佳,以5N/25mm以上為特佳,且以10N/25mm以上為更佳。再者,黏著力F0
以80N/25mm以下為佳,以60N/25mm以下為較佳,以50N/25mm以下為特佳,以35N/25mm以下為更佳,且以20N/25mm以下為最佳。藉由將黏著力F0
設為介於上述範圍內,照射1000 mJ/cm2
時的黏著力下降率及照射2000 mJ/cm2
時的黏著力下降率各自都變得容易調整至介於前述範圍內。再者,特別是藉由將黏著力F0
設為2N/25mm以上,使得在製程中變得容易良好地將工件保持於黏著劑層上。
在根據本實施形態的黏著片中,前述照射積分光度為1000 mJ/cm2
的紫外線之後黏著片對樹脂膜的黏著力F1000
,以1N/25mm以上為佳,以4N/25mm以上為特佳,且以8N/25mm以上為更佳。再者,黏著力F1000
以60N/25mm以下為佳,以50N/25mm以下為特佳,以30N/25mm以下為更佳,且以18N/25mm以下為最佳。藉由將黏著力F1000
設為介於上述範圍內,照射1000 mJ/cm2
時的黏著力下降率變得容易調整至介於前述範圍內。再者,特別是藉由將黏著力F1000
設為1N/25mm以上,即使在進行了紫外線清洗之後,也變得容易良好地將工件保持於黏著劑層上。
在根據本實施形態的黏著片中,前述照射積分光度為2000 mJ/cm2
的紫外線之後黏著片對樹脂膜的黏著力F2000
,以0.01N/25mm以上為佳,以0.03N/25mm以上為特佳,且以0.05N/25mm以上為更佳。再者,黏著力F2000
以1N/25mm以下為佳,以0.5N/25mm以下為特佳,且以0.3N/25mm以下為更佳。藉由將黏著力F2000
設為介於上述範圍內,照射2000 mJ/cm2
時的黏著力下降率變得容易調整至介於前述範圍內。
此處,上述黏著力F0
、黏著力F1000
、及黏著力F2000
基本上係藉由根據JIS Z0237:2009所規範的180度剝離法所測量出的黏著力,這些黏著力的測量方法的細節分別如後續描述的試驗例中所記載。
在根據本實施形態的黏著片中,從操作性特別是製程中的工件固定的觀點來看,在23℃下對玻璃的黏著力以24N/25mm以上為佳,以28N/25mm以上為特佳,且以32N/25mm以上為更佳。 另一方面,從重工(rework)性的觀點來看,在23℃下對玻璃的黏著力的上限值以100N/25mm以下為佳,以76N/25mm以下為特佳,且以52N/25mm以下為更佳。
此處,上述對玻璃的黏著力基本上係藉由根據JIS Z0237:2009所規範的180度剝離法所測量出的黏著力,且測量樣本的寬度設為25mm、長度設為100mm,將此測量樣本貼附至被黏著物,並在0.5 MPa、50°C下加壓20分鐘後,在常壓、預定的溫度、50%RH的條件下放置24小時,然後以300 mm/min的剝離速度進行測量,以得到上述黏著力。再者,在本說明書中的「對玻璃的黏著力」係意指對鈉鈣玻璃的黏著力。
在根據本實施形態的黏著片中,在將黏著劑層的凝膠分率設為G0
,且將對黏著劑層照射積分光度為1000 mJ/cm2
的紫外線之後此黏著劑層的凝膠分率設為G1000
時,以下式(3)所表示之照射1000 mJ/cm2
時的凝膠分率上升率以0%以上為佳,以0.5%以上為特佳,且以1%以上為更佳,
照射1000 mJ/cm2
時的凝膠分率上升率(%)=(G1000
-G0
)/G0
×100 ...(3)
再者,照射1000 mJ/cm2
時的凝膠分率上升率以20%以下為佳,以15%以下為特佳,且以10%以下為更佳。藉由將照射1000 mJ/cm2
時的凝膠分率上升率設為介於上述範圍內,照射1000 mJ/cm2
時的黏著力下降率變得容易調整至介於前述範圍內。
再者,在根據本實施形態的黏著片中,在將黏著劑層的凝膠分率設為G0
,且將對黏著劑層照射積分光度為2000 mJ/cm2
的紫外線之後此黏著劑層的凝膠分率設為G2000
時,以下式(4)所表示之照射2000 mJ/cm2
時的凝膠分率上升率以10%以上為佳,以15%以上為特佳,且以20%以上為更佳,
照射2000 mJ/cm2
時的凝膠分率上升率(%)=(G0
- G2000
)/G0
×100 ...(4)
再者,照射2000 mJ/cm2
時的凝膠分率上升率以60%以下為佳,以50%以下為較佳,以40%以下為特佳,且以30%以下為更佳。藉由將照射2000 mJ/cm2
時的凝膠分率上升率設為介於上述範圍內,照射2000 mJ/cm2
時的黏著力下降率變得容易調整至介於前述範圍內。
在根據本實施形態的黏著片中,前述黏著劑層的凝膠分率G0
以40%以上為佳,以60%以上為特佳,且以70%以上為更佳。再者,凝膠分率G0
以99%以下為佳,以95%以下為較佳,以90%以下為特佳,且以85%以下為更佳。藉由將凝膠分率G0
設為介於上述範圍內,照射1000 mJ/cm2
時的凝膠分率上升率及照射2000 mJ/cm2
時的凝膠分率上升率各自都變得容易調整至介於前述範圍內。
再者,在根據本實施形態的黏著片中,前述照射積分光度為1000 mJ/cm2
的紫外線之後黏著劑層的凝膠分率G1000
,以55%以上為佳,以65%以上為特佳,且以70%以上為更佳。再者,凝膠分率G1000
以99%以下為佳,以95%以下為特佳,且以90%以下為更佳。藉由將凝膠分率G1000
設為介於上述範圍內,照射1000 mJ/cm2
時的凝膠分率上升率變得容易調整至介於前述範圍內。
再者,在根據本實施形態的黏著片中,前述照射積分光度為2000 mJ/cm2
的紫外線之後黏著劑層的凝膠分率G2000
,以85%以上為佳,以90%以上為特佳,且以95%以上為更佳。再者,凝膠分率G2000
以99.9%以下為佳,以99.8%以下為特佳,且以99.7%以下為更佳。藉由將凝膠分率G2000
設為介於上述範圍內,照射2000 mJ/cm2
時的凝膠分率上升率變得容易調整至介於前述範圍內。
此處,上述凝膠分率G0
、凝膠分率G1000
、及凝膠分率G2000
的測量方法的細節,分別如後續描述的試驗例中所記載。
適用於根據本實施形態的黏著片之工件,與此黏著片的黏著劑層接觸的表面面積適合為10000 cm2
以下,較適合為5000 cm2
以下,特別適合為2500 cm2
以下,更適合為1000 cm2
以下,且最適合為200 cm2
以下。 再者,此面積適合為9 cm2
以上,特別適合為16 cm2
以上,且更適合為25 cm2
以上。 通常,與黏著劑層的接觸面積越小,會越難將工件保持於黏著劑層上,但根據本實施形態的黏著片,即使上述面積為10000 cm2
以下,也能夠將工件良好地保持於黏著劑層上。此外,通常,與黏著劑層的接觸面積越大,在將工件從黏著劑層剝離時,變得需要越大的剝離力,但根據本實施形態的黏著片,即使上述面積為9 cm2
以上,也能夠藉由活性能量射線的照射而容易地將工件從黏著劑層分離。
圖1繪示出作為根據本實施形態的黏著片的一範例之具體構造。
如圖1所示,根據一實施形態的黏著片1由2片剝離片12a和12b、和夾設於這2片剝離片12a、12b之間並接觸這2片剝離片12a、12b的剝離面之黏著劑層11所構成。另外,在本說明書中所謂剝離片的剝離面係意指在剝離片中具有剝離性的表面,而且也包括施加了剝離處理的表面以及不施加剝離處理也可表現出剝離性的表面之任一者。
1.各部件
1-1.黏著劑層
構成根據本實施形態的黏著片1的黏著劑層11之黏著劑,只要是具有活性能量射線硬化性且同時也滿足前述物性的黏著劑即可,並沒有特別限定。作為這種活性能量射線硬化性黏著劑,可以是包括具有活性能量射線硬化性的聚合物(活性能量射線硬化性聚合物)作為主要成分之黏著劑,也可以是包括不具有活性能量射線硬化性的聚合物(活性能量射線非硬化性聚合物)、和具有至少1個以上的活性能量射線硬化性基團的單體及/或低聚物的混合物作為主要成分之黏著劑。
其中,從容易滿足前述物性的觀點來看,構成本實施形態中的黏著劑層11之黏著劑,以包括活性能量射線硬化性聚合物作為主要成分之黏著劑為佳。特別是,構成黏著劑層11之黏著劑,以含有在側鏈導入了具有活性能量射線硬化性的官能基(活性能量射線硬化性基團)之(甲基)丙烯酸酯(共)聚合物(A)(以下有時稱為「活性能量射線硬化性聚合物(A)」)作為上述活性能量射線硬化性聚合物、和交聯劑(B)之黏著性組合物(以下有時稱為「黏著性組合物P」)所形成的黏著劑(使得黏著性組合物P進行交聯所形成的黏著劑)為佳。另外,在本說明書中,所謂(甲基)丙烯酸係意味著丙烯酸及甲基丙烯酸兩者。其他類似的用語也是如此。再者,「聚合物」也包括「共聚物」的概念。
(1)黏著性組合物P的成分
(1-1)活性能量射線硬化性聚合物(A)
活性能量射線硬化性聚合物(A),以使得具有含有官能基的單體單元之丙烯酸類共聚物(a1)、和具有可與上述官能基鍵結的官能基之含有不飽和基的化合物(a2)進行反應所得到的聚合物為佳。
上述丙烯酸類共聚物(a1),以包含衍生自含有官能基的單體之結構單元、和衍生自(甲基)丙烯酸烷基酯單體或其衍生物之結構單元為佳。另外,如以上所述,含有官能基的單體所具有的官能基,不僅用於與含有不飽和基的化合物(a2)的反應,也用於與後續描述的交聯劑(B)的反應。當發生與交聯劑(B)的反應時,會在黏著劑中形成交聯結構(三維網格結構),且得到所期望的內聚力。
作為丙烯酸類共聚物(a1)的結構單元中含有官能基的單體,以在分子內具有聚合性的雙鍵、羥基、羧基、胺基、取代胺基、和環氧基等的官能基之單體為佳。
作為含有羥基的單體,例如,可列舉出(甲基)丙烯酸2-羥乙酯、(甲基)丙烯酸2-羥丙酯、(甲基)丙烯酸3-羥丙酯、(甲基)丙烯酸2-羥丁酯、(甲基)丙烯酸3-羥丁酯、(甲基)丙烯酸4-羥丁酯等,且上述材料可以單獨使用或者也可以組合2種以上使用。上述之中,從與含有不飽和基的化合物(a2)進行良好的反應且容易形成所期望的活性能量射線硬化性聚合物(A)的觀點來看,以使用(甲基)丙烯酸4-羥丁酯為佳。
作為含有羧基的單體,例如,可列舉出丙烯酸、甲基丙烯酸、巴豆酸、馬來酸、衣康酸、檸康酸等的烯鍵式不飽和羧酸。上述材料可以單獨使用,也可以組合2種以上使用。
作為含胺基的單體或含有取代胺基的單體,例如,可列舉出(甲基)丙烯酸胺基乙基酯、(甲基)丙烯酸正丁基胺基乙基酯等。上述材料可以單獨使用,也可以組合2種以上使用。
在丙烯酸類共聚物(a1)中,作為構成此聚合物的單體單元,上述衍生自含有官能基的單體之結構單元以含有5質量%以上為佳,以含有10質量%以上為較佳,以含有20質量%以上為特佳,且以含有26質量%以上為更佳。再者,在丙烯酸類共聚物(a1)中,作為構成此聚合物的單體單元,上述衍生自含有官能基的單體之結構單元以含有50質量%以下為佳,以含有40質量%以下為特佳,且以含有35質量%以下為更佳。由於丙烯酸類共聚物(a1)中構成此聚合物的單體單元的含量介於上述範圍內,因此變得容易形成所期望的活性能量射線硬化性聚合物(A)。
作為丙烯酸類共聚物(a1)的結構單元之(甲基)丙烯酸烷基酯單體,以烷基的碳原子數為1〜20的(甲基)丙烯酸烷基酯為佳。烷基可以是直鏈狀或支鏈狀的,也可以具有環狀結構。
作為烷基的碳原子數為1〜20之(甲基)丙烯酸烷基酯單體,以含有作為均聚物的玻璃轉移溫度(Tg)為-30℃以下(以下有時稱為「低Tg丙烯酸烷基酯」)為佳。 由於含有這種低Tg丙烯酸烷基酯作為結構單體單元,因此所得到的黏著劑變得容易表現出適當的黏彈性,且不僅在常溫環境下,即使在黏著劑暴露於高溫的情況下,也變得容易得到所期望的黏著力。
作為低Tg丙烯酸烷基酯的較佳範例,例如,可列舉出丙烯酸正丁酯(Tg-55℃)、丙烯酸正辛酯(Tg-65℃)、丙烯酸異辛酯(Tg-58℃)、丙烯酸2-乙基己酯(Tg -70°C)、丙烯酸異壬酯(Tg-58°C)、丙烯酸異癸酯(Tg-60°C)、甲基丙烯酸異癸酯(Tg-41°C)、甲基丙烯酸正十二烷基酯(Tg-65°C)、丙烯酸十三烷基酯(Tg-55℃)、甲基丙烯酸十三烷基酯(Tg-40℃)等。其中,作為低Tg丙烯酸烷基酯,以均聚物的Tg為-45℃以下的丙烯酸烷基酯為較佳,且以Tg為-50℃以下的丙烯酸烷基酯為特佳。具體而言,以丙烯酸正丁酯及丙烯酸2-乙基己酯為特佳。上述材料可以單獨使用,也可以組合2種以上使用。
另外,在將2種以上的低Tg丙烯酸烷基酯組合使用的情況下,可容易將上述照射1000 mJ/cm2
時的黏著力下降率調整至介於所期望的範圍內,而且,從在製程結束之後可容易地將工件從基板剝離的觀點來看,以所使用的低Tg丙烯酸烷基酯之中Tg最低者的含量多為佳。
在丙烯酸類共聚物(a1)中,作為構成此聚合物的單體單元,低Tg丙烯酸烷基酯以含有35質量%以上為佳,以含有45質量%以上為特佳,且以含有55質量%以上為更佳。再者,在丙烯酸類共聚物(a1)中,作為構成此聚合物的單體單元,低Tg丙烯酸烷基酯以含有90質量%以下為佳,以含有80質量%以下為特佳,且以含有70質量%以下為更佳。
再者,在丙烯酸類共聚物(a1)中,也以包含含有氮原子的單體作為構成此聚合物的單體單元為佳。藉由包含含有氮原子的單體,能夠提升與玻璃等的被黏著物(基板)的密合性。作為含有氮原子的單體,可列舉出具有胺基的單體、具有醯胺基的單體、具有含氮雜環的單體等,其中,以具有含氮雜環的單體為佳。再者,從增加在所構成的黏著劑的高級結構中上述含有氮原子的單體衍生部分的自由度的觀點來看,此含有氮原子的單體除了為了形成丙烯酸類共聚物(a1)的聚合所使用的1個聚合性基團以外,以不包含反應性不飽和雙鍵基團為佳。
作為具有含有氮雜環的單體,例如,可列舉出N-(甲基)丙烯醯基嗎啉、N-乙烯基-2-吡咯烷酮、N-(甲基)丙烯醯基吡咯烷酮、N-(甲基)丙烯醯基哌啶、N-(甲基)丙烯醯吡咯烷、N-(甲基)丙烯醯基氮丙啶、(甲基)丙烯酸氮丙啶基乙基酯、2-乙烯基吡啶、4-乙烯基吡啶、2-乙烯基吡嗪、1-乙烯基咪唑、N-乙烯基咔唑、N-乙烯肽醯亞胺等,其中,以可發揮更優異的黏著力的N-(甲基)丙烯醯基嗎啉為佳,且以N-丙烯醯基嗎啉為特佳。
另外,作為含有氮原子的單體,例如,也可以使用(甲基)丙烯醯胺、N-甲基(甲基)丙烯醯胺、N-羥甲基(甲基)丙烯醯胺、N-叔丁基(甲基)丙烯醯胺、N,N-二甲基(甲基)丙烯醯胺、N,N-乙基(甲基)丙烯醯胺、N,N-二甲基胺基丙基(甲基)丙烯醯胺、N-異丙基(甲基)丙烯醯胺、N-苯基(甲基)丙烯醯胺、二甲基胺基丙基(甲基)丙烯醯胺、N-乙烯基己內醯胺、(甲基)丙烯酸單甲基胺基乙基、(甲基)丙烯酸單乙胺基乙基、(甲基)丙烯酸單甲基胺基丙基、(甲基)丙烯酸單乙胺基丙酯、(甲基)丙烯酸二甲胺基乙酯等。
以上含有氮原子的單體,可以單獨使用1種,也可以組合2種以上使用。
從提升與玻璃等的被黏著物的密合性的觀點來看,在丙烯酸類共聚物(a1)中,作為構成此聚合物的單體單元,含有氮原子的單體以含有1質量%以上為佳,以含有5質量%為較佳,且以含有8質量%以上為特佳。再者,從確保其他成分的調配量的觀點來看,含有氮原子單體的含量以20質量%以下為佳,以16質量%以下為較佳,且以12質量%以下為特佳。
可以利用一般的方法使上述含有官能基的單體、與(甲基)丙烯酸酯單體或其衍生物進行共聚合,以得到丙烯酸類共聚物(a1),而除了這些單體以外也可以使甲酸乙烯酯、乙酸乙烯酯、苯乙烯等進行共聚合。
丙烯酸類共聚物(a1)以利用溶液聚合法所得到的溶液聚合物為佳。 由於為溶液聚合物,因此容易得到高分子量的聚合物,且由於在高溫下具有黏著力,因此可得到優異的黏著劑。
丙烯酸類共聚物(a1)的聚合樣態可以是隨機(random)共聚物,也可以是嵌段(block)共聚物。
作為含有不飽和基的化合物(a2),只要是具有能夠與丙烯酸類共聚物(a1)中含有官能基的單體單元之官能基產生反應的官能基即可,並沒有特別限定。含有不飽和基的化合物(a2)所具有的官能基,可以根據丙烯酸類共聚物(a1)所具有的官能基的種類適當地選擇。例如,在丙烯酸類共聚物(a1)所具有的官能基為羥基、胺基或取代胺基的情況下,作為含有不飽和基的化合物(a2)所具有的官能基,以異氰酸酯基或環氧基為佳,而在丙烯酸類共聚物(a1)所具有的官能基為環氧基的情況下,作為含有不飽和基的化合物(a2)所具有的官能基,以胺基、羧基或疊氮基為佳。
再者,在上述含有不飽和基的化合物(a2)中,以在1分子中至少包含1個活性能量射線聚合性的碳-碳雙鍵為佳,以包含1〜6個為特佳,且以包含1~4個為更佳。作為這種含有不飽和基的化合物(a2)的具體範例,例如,可列舉出2-甲基丙烯醯氧基乙基異氰酸酯、間異丙烯基-α,α-二甲基芐基異氰酸酯、甲基丙烯醯基異氰酸酯、異氰酸烯丙酯、1,1-(雙丙烯醯氧基甲基)乙基異氰酸酯;藉由二異氰酸酯化合物或多異氰酸酯化合物、與(甲基)丙烯酸羥乙酯進行反應所得到的丙烯醯基單異氰酸酯化合物;藉由二異氰酸酯化合物或多異氰酸酯化合物、與多元醇化合物、和(甲基)丙烯酸羥乙酯進行反應所得到的丙烯醯基單異氰酸酯化合物;(甲基)丙烯酸縮水甘油酯;(甲基)丙烯酸、(甲基)丙烯酸2-(1-氮丙啶基)乙酯、2-乙烯基-2-噁唑啉、2-異丙烯基-2-噁唑啉等。
相對於上述丙烯酸類共聚物(a1)中含有官能基的單體之莫耳數,上述含有不飽和基的化合物(a2)以使用50莫耳%以上的比例為佳,以使用60莫耳%以上的比例為較佳,以使用70莫耳%以上的比例為特佳,以使用80莫耳%以上的比例為更佳,且以使用88莫耳%以上的比例為最佳。再者,相對於上述丙烯酸類共聚物(a1)中含有官能基的單體之莫耳數,上述含有不飽和基的化合物(a2)以使用99莫耳%以下的比例為佳,以使用95莫耳%以下的比例為特佳,以使用92莫耳%以下的比例為更佳。
藉由這種含有不飽和基的化合物(a2)所具有的官能基與前述丙烯酸類共聚物(a1)所具有的官能基進行反應,能夠得到活性能量射線硬化性聚合物(A)。
在丙烯酸類共聚物(a1)和含有不飽和基的化合物(a2)的反應中,可以根據丙烯酸類共聚物(a1)所具有的官能基和含有不飽和基的化合物(a2)所具有的官能基的組合,適當地選擇反應的溫度、壓力、溶劑、時間、有無催化劑、催化劑的種類。如此一來,存在於丙烯酸類共聚物(a1)中的官能基與含有不飽和基的化合物(a2)中的官能基產生反應,不飽和基導入丙烯酸類共聚物(a1)中的側鏈,進而得到活性能量射線硬化性聚合物(A)。
以上述方式得到的活性能量射線硬化性聚合物(A)的重量平均分子量(Mw)以10萬以上為佳,以20萬以上為較佳,以40萬以上為特佳,且以60萬以上為更佳。再者,此重量平均分子量(Mw)以150萬以下為佳,以120萬以下為特佳,且以90萬以下為更佳。另外,本說明書中的重量平均分子量(Mw)係藉由凝膠滲透色譜法(gel permeation chromatography,GPC)所測量出的標準聚苯乙烯換算的值。
(1-2)交聯劑(B)
交聯劑(B)藉由含有此交聯劑(B)的黏著性組合物P之加熱等觸發(trigger)活性能量射線硬化性聚合物(A)產生交聯,進而形成三維網格結構。如此一來,所得到的黏著劑的內聚力提高,且黏著力變得更高。
作為上述交聯劑(B),只要是可與活性能量射線硬化性聚合物(A)所具有的官能基產生反應即可,例如,可列舉出異氰酸酯類交聯劑、環氧類交聯劑、胺類交聯劑、三聚氰胺類交聯劑、氮丙啶類交聯劑、肼類交聯劑、醛類交聯劑、㗁唑啉類交聯劑、金屬醇鹽類交聯劑、金屬螯合物類交聯劑、金屬鹽類交聯劑、銨鹽類交聯劑等。此處,在活性能量射線硬化性聚合物(A)包括含有羥基的單體作為結構單體單元的情況下,以使用與羥基的反應性優異之異氰酸酯類交聯劑作為交聯劑(B)為佳。另外,交聯劑(B)可以單獨使用1種,也可以組合2種以上使用。
異氰酸酯類交聯劑至少包含多異氰酸酯化合物。作為多異氰酸酯化合物,例如,可列舉出甲苯二異氰酸酯、二苯基甲烷二異氰酸酯、二甲苯二異氰酸酯等的芳族多異氰酸酯、六亞甲基二異氰酸酯等的脂肪族多異氰酸酯、異佛爾酮二異氰酸酯、氫化二苯甲烷二異氰酸酯等的脂環族多異氰酸酯等、及其縮二脲體、異氰脲酸酯體、還有上述與乙二醇、丙二醇、新戊二醇、三羥甲基丙烷、蓖麻油等的低分子量的含氫活性化合物的反應產物之加合物等。其中,從與羥基的反應性的觀點來看,以使用具有六亞甲基二異氰酸酯的脂肪族異氰酸酯、三羥甲基丙烷改性的甲苯二異氰酸酯等為佳。
相對於100質量份的活性能量射線硬化性聚合物(A),黏著性組合物P中的交聯劑(B)的含量以0.01質量份以上為佳,以0.1質量份以上為特佳,且以0.3質量份以上為更佳。再者,此含量以10質量份以下為佳,以5質量份以下為特佳,且以2質量份以下為更佳。由於交聯劑(B)的含量介於上述範圍內,因此所得到的黏著劑的內聚力適度變高,且特別是在高溫下的黏著力變得更高。
(1-3)光聚合起始劑(C)
在使用紫外線作為用於將活性能量射線硬化性黏著劑硬化之活性能量射線的情況下,黏著性組合物P以含有光聚合起始劑(C)為佳。如此一來,能夠減少聚合硬化時間及光照射量。
作為光聚合起始劑(C),具體而言,可列舉出二苯甲酮、苯乙酮、安息香、安息香甲醚、安息香乙醚、安息香異丙醚、安息香異丁醚、安息香苯甲酸、安息香苯甲酸甲酯、安息香二甲基縮酮、2,4-二乙基噻噸酮、1-羥基環己基苯基酮、芐基二苯硫醚、四甲基秋蘭姆單硫化物、偶氮二異丁腈、二苯乙二酮、聯苄、雙乙醯、β-氯蒽醌、(2,4,6-三甲基芐基二苯基)氧化膦、2-苯並噻唑-N,N-二乙基二硫代胺基甲酸酯、低聚{2-羥基-2-甲基-1-[4-(1-丙烯基)苯基]丙酮}、2,2-二甲氧基-1,2-二苯基乙烷-1-酮、2-羥基-1-{4-[4-(4-(2-羥基-2-甲基-丙醯基)-芐基]苯基] -2-甲基-丙-1-酮等。上述材料可以單獨使用,也可以組合2種以上使用。
相對於100質量份的活性能量射線硬化性聚合物(A),黏著性組合物P中的光聚合起始劑(C)的含量以0.01質量份以上為佳,以0.02質量份以上為特佳,且以0.04質量份以上為更佳。藉由將光聚合起始劑(C)的含量設為0.01質量份以上,能夠有效地減少聚合硬化時間及光照射量。另一方面,此含量以0.50質量份以下為佳,以0.30質量份以下為特佳,且以0.20質量份以下為更佳。由於光聚合起始劑(C)的含量為0.50質量份以下,因此根據本實施形態的黏著片1變得容易滿足前述物性。
再者,作為活性能量射線硬化性黏著劑中的光聚合起始劑(C)的含量,以0.01質量%以上為佳,以0.02質量%以上為特佳,且以0.04質量%以上為更佳。 藉由將光聚合起始劑(C)的含量設為0.01質量%以上,能夠有效地減少聚合硬化時間及光照射量。另一方面,此含量以0.8質量%以下為佳,以0.4質量%以下為特佳,且以0.2質量%以下為更佳。由於光聚合起始劑(C)的含量為0.8質量%以下,因此根據本實施形態的黏著片1變得容易滿足前述物性。
(1-4)各種添加劑
在黏著性組合物P中,可以根據所需添加活性能量射線硬化性黏著劑中通常會使用的各種添加劑,例如矽烷偶合劑、紫外線吸收劑、硬化抑制劑、增黏劑、抗氧化劑、光穩定劑、軟化劑、填充劑等。
作為硬化抑制劑,例如,可列舉出乙炔醇、2-丙炔-1-醇、2-甲基-3-丁炔-2-醇、3-三甲基甲矽烷氧基丙炔等的乙炔化合物、N,N,N',N'-四甲基乙二胺、N,N-二甲基乙二胺、N,N-二乙基乙二胺、N,N-二丁基乙二胺、N,N-二丁基-1,3-丙二胺、N,N-二甲基-1,3-丙二胺、N,N,N',N'-四乙基乙二胺、N,N-二丁基-1,4-丁二胺、2,2'-聯吡啶等的胺化合物、蘋果酸二甲酯等的1,2-二酯類化合物等。上述材料可以單獨使用1種,也可以組合2種以上使用。
相對於100質量份的活性能量射線硬化性聚合物(A),黏著性組合物P中的硬化抑制劑的含量以0.1質量份以上為佳,以1質量份以上為特佳,且以3質量份以上為更佳。再者,此含量以18質量份以下為佳,以12質量份以下為特佳,且以6質量份以下為更佳。
作為矽烷偶合劑,以在分子內具有至少1個烷氧基甲矽烷基且與活性能量射線硬化性聚合物(A)的互溶性良好之有機矽化合物為佳。在使用玻璃基板作為用於固定工件的基板的情況下,使用矽烷偶合劑可使得所得到的黏著劑變得容易表現出對此基板的高密合性。隨著對基板的密合性提高,在黏著劑層與基板密合的狀態下,變得容易將工件從黏著劑層剝離。
作為這種矽烷偶合劑,例如,可列舉出乙烯基三甲氧基矽烷、乙烯基三乙氧基矽烷、甲基丙烯醯氧基丙基三甲氧基矽烷等的聚合性含有不飽和基的矽化合物、3-環氧丙氧基丙基三甲氧基矽烷、2-(3,4-環氧環己基)乙基三甲氧基矽烷等的具有環氧結構的矽化合物、3-巰基丙基三甲氧基矽烷、3-巰基丙基三乙氧基矽烷、3-巰基丙基二甲氧基甲基矽烷等的含有巰基的矽化合物、3-胺基丙基三甲氧基矽烷、N-(2-胺基乙基)-3-胺基丙基三甲氧基矽烷、N-(2-胺基乙基)-3-胺基丙基甲基二甲氧基矽烷等的含有胺基的矽化合物、3-氯丙基三甲氧基矽烷、3-異氰酸根合丙基三乙氧基矽烷、 或上述的至少1者與甲基三乙氧基矽烷、乙基三乙氧基矽烷、甲基三甲氧基矽烷、乙基三甲氧基矽烷等的含有烷基的矽化合物之縮合物等。上述材料可以單獨使用1種,也可以組合2種以上使用。
相對於100質量份的活性能量射線硬化性聚合物(A),黏著性組合物P中的矽烷偶合劑的含量以0.01質量份以上為佳,以0.05質量份以上為特佳,且以0.10質量份以上為更佳。再者,此含量以1.0質量份以下為佳,以0.5質量份以下為特佳,且以0.3質量份以下為更佳。
作為紫外線吸收劑,例如,可列舉出苯並三唑類、二苯甲酮類、苯甲酸酯類、苯並惡嗪酮類、三嗪類、水楊酸苯酯類、氰基丙烯酸酯類、鎳複合鹽類等的化合物。上述材料可以單獨使用1種,也可以組合2種以上使用。
相對於100質量份的活性能量射線硬化性聚合物(A),黏著性組合物P中的紫外線吸收劑的含量以1質量份以上為佳,以2質量份以上為特佳,且以3質量份以上為更佳。再者,此含量以15質量份以下為佳,以12質量份以下為特佳,且以8質量份以下為更佳。
(2)黏著性組合物P的製造
可以藉由製造出活性能量射線硬化性聚合物(A),且將所得到的活性能量射線硬化性聚合物(A)、和交聯劑(B)、根據需求的光聚合起始劑(C)及其他添加劑混合,以製造出黏著性組合物P。再者,也可以根據需求在黏著性組合物P中添加稀釋溶劑並充分地混合,以得到利用溶劑稀釋過的黏著性組合物P(塗佈溶液)。
另外,上述各成分的任一者,在以固體形式使用的情況下、或在未被稀釋的狀態下與其他成分混合後會發生沉澱的情況下,也可以先將此成分單獨地溶解或稀釋於稀釋溶劑中之後,才與其他成分混合。
作為上述稀釋溶劑,例如,可列舉出己烷、庚烷、環己烷等的脂肪烴、甲苯、二甲苯等的芳香烴、二氯甲烷、氯乙烷等的鹵化烴、甲醇、乙醇、丙醇、丁醇、1-甲氧基-2-丙醇等的醇、丙酮、甲乙酮、2-戊酮、異佛爾酮(Isophorone)、環己酮等的酮、乙酸乙酯、乙酸丁酯等的酯、乙基溶纖(cellosolve)劑等的溶纖類溶劑等。
以上述方式所製備出的塗佈溶液的濃度/黏度,只要是在可以塗佈(coating)的範圍內即可,並沒有特別限制,且能夠根據情況適當地選擇。例如,可將黏著性組合物P的濃度稀釋成10〜60質量%。另外,在得到塗佈溶液時,稀釋溶劑等的添加並非必要條件,只要黏著性組合物P具有可以塗佈的黏度等即可,也可以不添加稀釋溶劑。
(3)黏著劑層的形成
黏著劑層11可以藉由使得塗佈後的黏著性組合物P進行交聯而形成。黏著性組合物P的交聯以藉由熱處理進行為佳。另外,此熱處理也能夠一併作為在塗佈黏著性組合物P之後的乾燥處理。
熱處理的加熱溫度以50〜150℃為佳,且以70〜120℃為特佳。再者,加熱時間以10秒~10分鐘為佳,且以50秒~2分鐘為特佳。再者,也以在加熱處理之後設置在常溫(例如,23℃、50%RH)下大約1~2週的固化期間為佳。
藉由上述的加熱處理(及固化),活性能量射線硬化性聚合物(A)可透過交聯劑(B)良好地交聯。
(4)黏著劑層的厚度
根據本實施形態的黏著片1的黏著劑層11的厚度(根據JIS K7130所測量出的值)的下限值以5μm以上為佳,以10μm以上為特佳,且以15μm以上為更佳。當黏著劑層11的厚度的下限值如以上所述時,黏著力變得更加優異。再者,黏著劑層11的厚度的上限值以50μm以下為佳,以40μm以下為特佳,且以30μm以下為更佳。當黏著劑層11的厚度的上限值如以上所述時,易剝離性變得更加優異。另外,黏著劑層11可以形成為單層,也可以將複數層積層而形成。
1-2.剝離片
剝離片12a和12b係在使用黏著片1之前保護黏著劑層11,且在使用黏著片1(黏著劑層11)時被剝離。在根據本實施形態的黏著片1中,剝離片12a和12b中的一者或兩者並非絕對必要的。
作為剝離片12a和12b,例如,可使用聚乙烯膜、聚丙烯膜、聚丁烯膜、聚丁二烯膜、聚甲基戊烯膜、聚氯乙烯膜、氯乙烯共聚物膜、聚對苯二甲酸乙二酯膜、聚萘二甲酸乙二醇酯膜、聚對苯二甲酸丁二酯膜、聚氨酯膜、乙烯乙酸乙烯酯膜、離聚物樹脂膜、乙烯/(甲基)丙烯酸共聚物膜、乙烯/(甲基)丙烯酸酯共聚物膜、聚苯乙烯膜、聚碳酸酯膜、聚醯亞胺膜、氟樹脂膜等。再者,也可使用上述材料的交聯膜。此外,也可以使用上述材料的積層膜。
上述剝離片12a和12b的剝離面(特別是與黏著劑層11接觸的表面)以對其施加剝離處理為佳。作為剝離處理所使用的剝離劑,例如,可列舉出醇酸類、矽氧烷類、氟類、不飽和聚酯類、聚烯烴類、蠟類的剝離劑。另外,在剝離片12a和12b之中,以其中一片剝離片為剝離力大的重剝離型剝離片而另一片剝離片為剝離力小的輕剝離型剝離片為佳。
剝離片12a和12b的厚度並沒有特別限制,而通常為大約20~150μm。
2.黏著片的製造
作為黏著片1的一製造例,針對使用了前述黏著性組合物P的情況做說明。將黏著性組合物P的塗佈液塗佈在一片剝離片12a(或12b)的剝離面上,並進行加熱處理使得黏著性組合物P熱交聯以形成塗佈層之後,將另一片剝離片12b(或12a)的剝離面疊加於此塗佈層上。在需要固化期間的情況下,藉由將上述塗佈層放置一段固化期間後形成黏著劑層11,而在不需要固化期間的情況下,上述塗佈層直接作為黏著劑層11。藉由上述方式,可得到上述黏著片1。關於加熱處理及固化的條件如前述內容所記載。
作為上述黏著性組合物P的塗佈液的塗佈方法,例如,可以使用棒塗(bar coating)法、刮刀塗佈(knife coating)法、輥塗(roll coating)法、刮刀(blade coating)塗佈法、模具塗佈(die coating)法、凹版塗佈(gravure coating)法等。
3.黏著片的使用
如前述內容所記載,根據本實施形態的黏著片1,適用於在將作為工件之光學部件和電子部件等的裝置(以可撓式裝置為佳)加工、積層、檢查等的製程中固定於基板。另外,在上述的製程結束之後,將工件從基板剝離。
圖2繪示出表現了黏著片1的使用狀態之積層體4的剖面圖。根據本實施形態的積層體4係將作為工件的可撓式裝置2、黏著片1的黏著劑層11、和基板3依此順序積層所形成。在這樣的積層體4中,可撓式裝置2透過黏著劑層11穩固地固定於基板3,因此此製程能夠順利進行而不會出問題。
上述製程適合為包括對工件照射預定的活性能量射線的製程。作為這種照射活性能量射線的製程的範例,可列舉出紫外線清洗、光硬化性的機能層形成製程等。根據本實施形態的黏著片1及積層體4,由於具備滿足前述物性的黏著層11,因此即使進行例如紫外線清洗這種活性能量射線的照射,也能夠對工件保持良好的黏著力。因此,即使在上述照射之後,也能夠良好地進行後續的製程。
上述紫外線清洗中的紫外線照射,例如可以利用高壓汞燈、聚變燈(fusion lamp)、氙氣燈、LED-UV、金屬鹵化物燈等進行。再者,作為上述紫外線清洗中的紫外線的照射條件,照度以50 mW/cm2
以上、1000 mW/cm2
以下為佳。再者,積分光度以100 mJ/cm2
以上為佳,且以200 mJ/cm2
以上為特佳。再者,積層光度以1500 mJ/cm2
以下為佳,且以1200 mJ/cm2
以下為特佳。另外,紫外線清洗中的紫外線照射也可以分成複數次進行。例如,也可以照射光量為10~500 mJ/cm2
的紫外線3~15次,以進行紫外線清洗。
在完成上述製程之後,對黏著劑層11(或可撓式裝置2/基板3)照射活性能量射線,以硬化黏著劑層11,進而降低對工件的黏著力。如此一來,能夠容易地將工件從黏著劑層11剝離。
作為這種用於剝離工件的活性能量射線,通常使用紫外線、電子束等,而以易於操作的紫外線為特佳。在使用紫外線的情況下,可以用高壓汞燈、聚變燈、氙氣燈等進行照射。再者,其照射條件以照度為50 mW/cm2
以上、1000 mW/cm2
以下為佳。再者,紫外線的積分光度以500 mJ/cm2
以上為佳,以1200 mJ/cm2
以上為特佳,且以2000 mJ/cm2
以上為更佳。再者,紫外線的積分光度以5000 mJ/cm2
以下為佳,且以3000 mJ/cm2
以下為特佳。
以上說明的實施形態係為了易於理解本發明所記載,且並非用於限定本發明而記載的。因此,意味著上述實施形態中所公開的各要件也包含屬於本發明的技術範圍內的所有設計變更和均等物。
例如,也可以省略黏著片1中的剝離片12a和12b的其中一者或兩者。
[實施例]
以下,透過實施例等更具體地說明本發明,然而本發明的範圍並不限定於這些實施例等。
[實施例1]
1.黏著性組合物的調配
將50質量份丙烯酸2-乙基己酯、10質量份的丙烯酸正丁酯、10質量份的丙烯醯基嗎福林、和30質量份丙烯酸4-羥基丁酯共聚合所得到的丙烯酸類共聚物、與相對於此丙烯酸類共聚物的丙烯酸4-羥丁酯的莫耳數為90莫耳%之甲基丙烯醯氧乙基異氰酸酯(MOI)進行反應,進而得到活性能量射線硬化性聚合物。此活性能量射線硬化性聚合物的重量平均分子量(Mw)以後續描述的方法測量得知為70萬。
將100質量份所得到的活性能量射線硬化性聚合物(以固體成分換算,以下亦同)、0.75質量份作為交聯劑的具有六亞甲基二異氰酸酯之脂肪族異氰酸酯(由日本聚氨酯工業公司所製造,產品名為「Coronate HX」)、5.00質量份的硬化抑製劑(由東洋化學公司所製造,產品名為「BXX5638」)、0.10質量份作為光聚合起始劑的2-羥基-1-{4-[4-(2-羥基-2-甲基-丙醯基)-芐基]苯基}-2-甲基-丙烷-1-酮(由BASF公司所製造,產品名為「Irgacure 127」)混合於溶劑中,以得到黏著性組合物。
2.黏著片的製造
將所得到的黏著性組合物的塗佈溶液,使用刮刀塗佈機塗佈於使用矽氧烷類剝離劑對聚對苯二甲酸乙二醇酯膜的單面進行了剝離處理而得到的重剝離型剝離片(由琳得科(Lintec)公司所製造,產品名為「SP-PET751130」)之剝離處理面。接著,在90℃下對塗佈層進行1分鐘的加熱處理,以形成塗佈層。
之後,將上述所得到的重剝離型剝離片上的塗佈層、和使用聚矽氧類剝離劑對聚矽對苯二甲酸乙二醇酯膜的單面進行了剝離處理而得到的輕剝離型剝離片(由琳得科公司所製造,產品名為「SP-PET 382120」),以此輕剝離型剝離片的剝離處理面與塗佈層接觸的方式互相貼合,並在23℃和50%RH的條件下固化7天,進而形成厚度為20μm的具有黏著劑層之黏著片,亦即,製作出由重剝離型剝離片/黏著劑層(厚度:20μm)/輕剝離型剝離片之結構所構成的黏著片。另外,黏著劑層的厚度係根據JIS K7130使用恆壓厚度測量器(由TECLOCK公司所製造,產品名為「PG-02」)所測量出的值。
此處,前述重量平均分子量(Mw)係使用凝膠滲透色譜法(GPC)在以下的條件下所測量(GPC測量)的聚苯乙烯換算的重量平均分子量。
<測量條件>
・GPC測量裝置:由東曹(Tosoh)公司所製造,HLC-8320
・GPC管柱(依下列順序通過):由Tosoh公司所製造
TSK gel super H-H
TSK gel super HM-H
TSK gel super H2000
・測量溶劑:四氫呋喃(tetrahydrofuran)
・測量溫度:40℃
[實施例2~4、比較例1~2]
將構成丙烯酸類共聚物的單體的比例、活性能量射線硬化性聚合物的重量平均分子量、交聯劑的種類及調配量、光聚合起始劑的調配量、紫外線吸收劑的調配量、以及矽烷偶合劑的調配量更改為如表1所示以外,其餘以相同於實施例1的方式製作黏著片。
此處,使用了苯並三唑類化合物(由BASF公司所製造,產品名為「Tinuvin 384-2」)作為紫外線吸收劑。再者,使用了信越化學工業公司所製造的產品「X-12-1156」作為矽烷偶合劑。
[試驗例1](凝膠分率及凝膠分率上升率的測量)
將在實施例及比較例中所得到的黏著片切割成80mm×80mm的尺寸,且將此黏著劑層包覆於聚酯網(網眼尺寸為200)之中,用精密天平秤量其質量,並藉由扣除上述聚酯網本身的質量,進而計算出只有黏著劑的質量。此時的質量設為M1。
接著,將包覆於上述聚酯網中的黏著劑,在室溫(23℃)下浸入乙酸乙酯中24小時。之後,取出黏著劑,在溫度為23℃、相對濕度為50%的環境下風乾24小時,並進一步在80℃的烘箱中乾燥12小時。在乾燥之後,用精密天平秤量其質量,並藉由扣除上述聚酯網本身的質量,進而計算出只有黏著劑的質量。此時的質量設為M2。
針對以上述方式得到的質量M1及M2,以(M2/M1)×100的算法,算出在照射活性能量射線之前的狀態下的黏著劑層的凝膠分率G0
(%)。結果如表2所示。
再者,對在實施例及比較例中所得到的黏著片的黏著劑層,在以下的紫外線照射條件1下隔著重剝離型剝離片照射紫外線。針對此經紫外線照射的黏著劑層,以與上述相同的方式測量出凝膠分率,並將照射了積分光度為1000 mJ/cm2
的紫外線之後的黏著劑層的凝膠分率設為G1000
(%)。結果如表2所示。
<紫外線照射條件1>
・使用高壓汞燈
・照度為200 mW/cm2
,積分光度為1000 mJ/cm2
x1次
・UV照度·光量計使用Eye Graphics公司所製造的產品「UVPF-A1」(後續描述的紫外線照射條件2~4亦同)
再者,對在實施例及比較例中所得到的黏著片的黏著劑層,在以下的紫外線照射條件2下隔著重剝離型剝離片照射紫外線。針對此經紫外線照射的黏著劑層,以與上述相同的方式測量出凝膠分率,並將照射了積分光度為2000 mJ/cm2
的紫外線之後的黏著劑層的凝膠分率設為G2000
(%)。結果如表2所示。
<紫外線照射條件2>
・使用高壓汞燈
・照度為200 mW/cm2
,積分光度為2000 mJ/cm2
x1次
接著,使用以上述方式所得到的凝膠分率G0
、凝膠分率G1000
及凝膠分率G2000
的值,並由下式(3)及下式(4)分別算出照射1000 mJ/cm2
時的凝膠分率上升率(%)及照射2000 mJ/cm2
時的凝膠分率上升率(%),
照射1000 mJ/cm2
時的凝膠分率上升率(%)=(G1000
-G0
)/G0
×100 ...(3)
照射2000 mJ/cm2
時的凝膠分率上升率(%)=(G2000
-G0
)/G0
×100 ...(4)
這些結果如表2所示。
[試驗例2](黏著力及黏著力下降率的測量)
將輕剝離型剝離片從在實施例及比較例中所得到的黏著片剝離,並將露出的黏著劑層貼合至具有作為襯底材料的易黏著層之聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)膜(由東洋紡公司所製造,產品名為「PET A4300」),厚度:25μm)的易黏著層,進而得到重剝離型剝離片/黏著劑層/PET膜之積層體。將所得到的積層體切割成寬度為25mm、長度為100mm,並將其作為樣本。
在23℃、50%RH的環境下,將重剝離型剝離片從上述樣本剝離,且在23℃、50%RH的環境下,使用2kg的橡膠輥(rubber roller)對作為樹脂膜的環烯烴聚合物(COP)膜(厚度:40μm)的單面貼附露出的黏著劑層。之後,在剝離速度為300mm/min、剝離角度為180度的條件下,將黏著劑層從樹脂膜剝離,並測量此時的黏著力(N/25mm)。另外,除了此處記載的條件以外,其餘根據JIS Z0237:2009的標準進行測量。將藉此得到的黏著力定義為照射活性能量射線之前的黏著力F0
(N/25mm)。結果如表2所示。
再者,針對以與上述相同的方式所製作出的樣本,在前述紫外線照射條件1下隔著重剝離型剝離片照射紫外線。此經紫外線照射的黏著劑層,以與上述相同的方式測量出黏著力,並將其作為照射了積分光度為1000 mJ/cm2
的紫外線之後的黏著力F1000
(N/25mm)。結果如表2所示。
再者,針對以與上述相同的方式所製作出的樣本,在前述紫外線照射條件2下隔著重剝離型剝離片照射紫外線。此經紫外線照射的黏著劑層,以與上述相同的方式測量出黏著力,並將其作為照射了積分光度為2000 mJ/cm2
的紫外線之後的黏著力F2000
(N/25mm)。結果如表2所示。
接著,使用以上述方式所得到的黏著力F0
、黏著力F1000
及黏著力F2000
的值,並由下式(1)及下式(2)分別算出照射1000 mJ/cm2
時的黏著力下降率(%)及照射2000 mJ/cm2
時的黏著力下降率(%)
照射1000 mJ/cm2
時的黏著力下降率(%)=(F0
-F1000
)/F0
×100 ...(1)
照射2000 mJ/cm2
時的黏著力下降率(%)=(F0
-F2000
)/F0
×100 ...(2)
這些結果如表2所示。
[試驗例3](製程評估)
準備作為工件的環烯烴聚合物(COP)膜(厚度:40μm)。將輕剝離型剝離片從在實施例及比較例中所得到的黏著片剝離,並將露出的黏著劑層貼合至上述工件的單面,進而得到重剝離型剝離片/黏著劑層/COP膜之積層體。將所得到的積層體切割成寬度為2.5cm、長度為10cm(黏著劑層與工件接觸的表面的面積:25 mm2
)。
在23℃、50%RH的環境下,將重剝離型剝離片從上述積層體剝離,且將露出的黏著劑層貼附至鈉鈣玻璃(由日本板玻璃公司所製造),使用栗原製作所公司所製造的高壓滅菌釜(autoclave)在0.5MPa、50℃下加壓20分鐘,並將其作為樣本。作為高溫處理,將所得到的樣本在150℃、50%RH的高溫條件下放置30分鐘。之後,在下列的紫外線照射條件3下,從COP膜之側的表面對上述積層體照射紫外線。
<紫外線照射條件3>
・使用高壓汞燈
・照度為200 mW/cm2
,積分光度為300 mJ/cm2
x4次
之後,確認COP膜與黏著劑層之間的界面的狀態,並根據以下的基準進行製程評估。結果如表2的製程評估A所示。
◎:界面沒有發生浮起/剝離。
○:僅在積層體的邊緣部分發現界面有少許的浮起/剝離。
×:發現整個積層體發生明顯的界面浮起/剝離。
接著,針對在上述製程評估A中得到「◎」或「○」的積層體,在下列的紫外線照射條件4下,從其COP膜之側的表面照射紫外線。
<紫外線照射條件4>
・使用高壓汞燈
・照度為200 mW/cm2
,積分光度為3000 mJ/cm2
x1次
接著,將COP膜從黏著劑層剝離,並針對此時的狀態根據以下的基準進行製程評估。結果如表3的製程評估B所示。
◎:幾乎不需要剝離力就能夠容易地將COP膜剝離。
○:雖然需要剝離力,但能夠將COP膜剝離。
×:無法將COP膜剝離。
[試驗例4](耐酸性及耐鹼性的評估)
將在實施例及比較例中所得到的黏著片的黏著劑層夾設於環烯聚合物(COP)膜(厚度:40μm)、與鈉鈣玻璃(由日本板玻璃公司所製造)之間,以製作出積層體。
將上述積層體浸漬於加熱至50℃的硫酸水溶液(硫酸濃度:0.1N)中30分鐘。之後,將上述積層體從硫酸水溶液中取出,以目視確認黏著劑層是否有氣泡、浮起或剝離,並根據以下基準評估耐酸性。結果如表2所示。
○:完全沒有氣泡、浮起及剝離。
×:經確認有氣泡、浮起或剝離。
再者,將以與上述相同的方式製造的積層體浸漬於加熱至50℃的氫氧化鈉水溶液(氫氧化鈉濃度:0.1N)中30分鐘。之後,將上述積層體從氫氧化鈉水溶液中取出,以目視確認黏著劑層是否有氣泡、浮起或剝離,並根據與上述相同的基準評估耐鹼性。結果如表2所示。
[試驗例5](耐起泡(blister)性的評估)
將在實施例及比較例中所得到的黏著片的黏著劑層夾設於單面設置了由氧化銦錫(ITO)所構成的透明導電膜之聚對苯二甲酸乙二醇酯膜(由尾池工業公司所製造,ITO-PET膜,厚度:125μm)的透明導電膜、與鈉鈣玻璃(由日本板玻璃公司所製造)之間,以得到積層體。
將所得到的積層體在50℃、0.5MPa的條件下進行30分鐘的高壓滅菌處理之後,在常壓、23℃、50%RH的條件下放置15小時。接著,將其在85℃、85%RH的耐久條件下保存72小時。然後,以目視確認黏著劑層是否有氣泡、浮起或剝離,並根據以下基準評估耐起泡性。結果如表2所示。
◎:完全沒有氣泡、浮起及剝離。
○:僅在積層體的邊緣部分發現少許的氣泡、浮起或剝離。
△:整個積層體出現5處以下的氣泡、浮起或剝離。
×:整個積層體出現6處以上的氣泡、浮起或剝離。
將在實施例及比較例中所得到的黏著片的黏著劑層夾設於環烯烴聚合物(COP)膜(厚度:40μm)、與鈉鈣玻璃(由日本板玻璃公司所製造)之間,以製作出積層體,並針對此積層體,以與上述相同的方式評估耐起泡性。結果如表2所示。
此處,表1中所記載的縮寫等的詳細內容如下。
[活性能量射線硬化性聚合物]
2EHA:丙烯酸2-乙基己酯
BA:丙烯酸正丁酯
ACMO:N-丙烯醯基嗎啉
4HBA:丙烯酸4-羥基丁酯
MOI:甲基丙烯醯氧基乙基異氰酸酯
[交聯劑]
Coronate HX:具有六亞甲基二異氰酸酯之脂肪族異氰酸酯(由日本聚氨酯工業公司所製造,產品名為「Coronate HX」)
BHS8515:三羥甲基丙烷改性的甲苯二異氰酸酯(由東洋化學公司所製造,產品名為「BHS8515」)
[表2]
凝膠分率 (%) | 凝膠分率 上升率(%) | 黏著力 (N/25mm) | 黏著力 低下率(%) | 製程 評估 | 耐 酸性 評估 | 耐 鹼性 評估 | 耐起泡性 評估 | |||||||||
G0 | G1000 | G2000 | 1000 mJ/cm2 照射時 | 2000 mJ/cm2 照射時 | F0 | F1000 | F2000 | 1000 mJ/cm2 照射時 | 2000 mJ/cm2 照射時 | A | B | ITO -PET | COP | |||
實施例1 | 81 | 86 | 99 | 6 | 22 | 14.5 | 11.5 | 0.1 | 20.7 | 99.5 | ○ | ◎ | ○ | ○ | ◎ | ○ |
實施例2 | 80 | 86 | 98 | 8 | 23 | 15.0 | 12.0 | 0.1 | 20.0 | 99.7 | ◎ | ◎ | ○ | ○ | ◎ | ◎ |
實施例3 | 80 | 84 | 98 | 5 | 23 | 14.5 | 11.5 | 0.1 | 20.7 | 99.7 | ◎ | ◎ | ○ | ○ | ◎ | ○ |
實施例4 | 81 | 88 | 99 | 9 | 22 | 12.2 | 4.5 | 0.1 | 63.1 | 99.2 | ◎ | ○ | ○ | ○ | ◎ | ◎ |
比較例1 | 80 | 98 | 99 | 23 | 24 | 15.0 | 0.1 | 0.1 | 99.7 | 99.7 | × | - | × | × | ○ | × |
比較例2 | 79 | 99 | 99 | 25 | 25 | 15.0 | 0.1 | 0.1 | 99.7 | 99.7 | × | - | ○ | ○ | ○ | △ |
由表2可清楚得知,在實施例中所製造的黏著片,在照射紫外線之前的狀態下,能夠對工件表現出優異的黏著力,且同時在照射1000 mJ/cm2
的紫外線之後也維持同樣優異的黏著力。由製程評估A的結果可清楚得知,表現出這種特性之根據實施例的黏著片,即使在照射預定的紫外線之後也能夠良好地固定住工件。
另一方面,在實施例中所製造的黏著片,由於照射2000 mJ/cm2
的紫外線而對工件的黏著力顯著地下降。由製程評估B的結果可清楚得知,表現出這種特性之根據實施例的黏著片,藉由照射預定的紫外線,能夠容易地將工件剝離。
[產業利用性]
根據本發明的黏著片,適合用於在可撓式裝置的加工、積層、檢查等的製程中所使用的製程用黏著片,特別是適合用於包括例如紫外線清洗這種照射活性能量射線的製程中所使用的製程用黏著片。
1:黏著片
11:黏著劑層
12a,12b:剝離片
2:工件(可撓式裝置)
3:基板
4:積層體
[圖1]係根據本發明的一實施形態之黏著片的剖面圖。
[圖2]係根據本發明的一實施形態之積層體的剖面圖。
1:黏著片
11:黏著劑層
12a,12b:剝離片
Claims (10)
- 一種黏著片,其係至少包括黏著劑層的黏著片,且前述黏著劑層由活性能量射線硬化性黏著劑所構成,對於將前述黏著片貼合於樹脂膜的單面上所形成的積層體,在將前述黏著片對前述樹脂膜的黏著力設為F0 ,將對前述黏著片照射積分光度為1000 mJ/cm2 的紫外線之後前述黏著片對前述樹脂膜的黏著力設為F1000 ,且將對前述黏著片照射積分光度為2000 mJ/cm2 的紫外線之後前述黏著片對前述樹脂膜的黏著力設為F2000 時, 以下式(1) 照射1000 mJ/cm2 時的黏著力下降率(%)=(F0 -F1000 )/F0 ×100 ...(1) 所表示之照射1000 mJ/cm2 時的黏著力下降率為0%以上、未滿90%,且 以下式(2) 照射2000 mJ/cm2 時的黏著力下降率(%)=(F0 -F2000 )/F0 ×100 ...(2) 所表示之照射2000 mJ/cm2 時的黏著力下降率為90%以上、99.9%以下。
- 如請求項1所述之黏著片,其中前述F1000 為1N/25mm以上、60N/25mm以下。
- 如請求項1所述之黏著片,其中在將前述黏著劑層的凝膠分率設為G0 ,且將對前述黏著劑層照射積分光度為1000 mJ/cm2 的紫外線之後前述黏著劑層的凝膠分率設為G1000 時, 以下式(3) 照射1000 mJ/cm2 時的凝膠分率上升率(%)=(G1000 -G0 )/G0 ×100 ...(3) 所表示之照射1000 mJ/cm2 時的凝膠分率上升率為0%以上、20%以下。
- 如請求項1所述之黏著片,其中在將前述黏著劑層的凝膠分率設為G0 ,且將對前述黏著劑層照射積分光度為2000 mJ/cm2 的紫外線之後前述黏著劑層的凝膠分率設為G2000 時, 以下式(4) 照射2000 mJ/cm2 時的凝膠分率上升率(%)=(G2000 -G0 )/G0 ×100 ...(4) 所表示之照射2000 mJ/cm2 時的凝膠分率上升率為10%以上、60%以下。
- 如請求項1所述之黏著片,其中前述活性能量射線硬化性黏著劑含有0.01質量%以上、0.8質量%以下的光聚合起始劑。
- 如請求項1所述之黏著片,係用於在製程中透過前述黏著劑層將工件固定於基板且在製程結束之後將前述工件從前述黏著劑層剝離之用途。
- 如請求項6所述之黏著片,其中前述用途包括藉由對固定於前述基板的前述工件照射活性能量射線以清洗前述工件。
- 如請求項1所述之黏著片,其中前述工件係可撓式裝置。
- 如請求項1所述之黏著片,其中前述黏著片包括2片剝離片,且前述黏著劑層夾設於前述剝離片之間並接觸前述2片剝離片的剝離面。
- 一種積層體,其係將可撓式裝置、如請求項1~9中任一項所述之黏著片的前述黏著劑層、及基板依此順序積層所形成。
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