TW202243900A - 疊層體、及附保護薄膜之工程塑膠薄膜 - Google Patents
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Abstract
一種疊層體,具備:保護薄膜,具有基材以及黏著劑層;工程塑膠薄膜,設置於黏著劑層上;以及無機基板,設置於工程塑膠薄膜上;其中,無機基板與工程塑膠薄膜接觸疊層、或僅通過矽烷偶合劑層疊層;工程塑膠薄膜與黏著劑層之剪切剝離強度為700MPa以下;黏著劑層之馬氏硬度為30N/mm
2以下;無機基板與工程塑膠薄膜之間之無核的氣泡數為1個/cm
2以下。
Description
本發明係有關於疊層體、及附保護薄膜之工程塑膠薄膜。
近年,正熱烈進行以半導體元件、MEMS元件、顯示器元件等功能元件的輕量化、小型及薄型化、可撓化為目的,而在高分子薄膜上形成該等元件之技術開發。亦即,就資訊通訊設備(廣播設備、行動無線電、可攜式通訊設備等)、雷達、高速資訊處理裝置等類的電子元件的基材之材料而言,以往,使用了具有耐熱性且亦可對應資訊通訊設備之信號帶域的高頻化(達到GHz帶)之陶瓷,但因陶瓷非為可撓的並亦難以薄型化,故有所謂可適用的領域受限的缺陷,所以最近使用高分子薄膜作為基板。
近年,作為用於製造可撓性電子器件之基板材料,正研究聚醯亞胺、芳香族聚醯胺、聚醯胺醯亞胺、聚碳酸酯、聚萘二甲酸乙二酯、聚對苯二甲酸乙二酯等工程塑膠薄膜(以下,亦稱為「工塑薄膜」)之使用。工塑薄膜被製造為連續長尺寸,並捲繞成輥狀,故一般接受在可撓性器件之製造中,由輥對輥方式所進行之製造線為理想的。
另一方面,以往的許多顯示器裝置、感測器陣列、觸控螢幕、印刷配線基板等電子器件,係使用玻璃基板、半導體晶圓、玻璃纖維補強環氧基板等硬質的剛性基板,而針對製造裝置,亦以使用這樣的剛性的基板為前提來構成。此處,為了利用現有基礎結構並將功能元件形成於工塑薄膜上,使用了所謂將工塑薄膜貼合於剛性的支撐體(玻璃板、陶瓷板、矽晶圓、金屬板等無機基板),並在其上形成期望的元件後自無機基板剝離的製程。
順道一提,在貼合工塑薄膜與無機基板而成之疊層體上形成期望的功能元件之製程中,該疊層體大多暴露於高溫。例如,於多晶矽、氧化物半導體等功能元件之形成時,於200℃~600℃左右的溫度區域下之步驟為必要的。又,氫化非晶矽薄膜之製備中,有時會對於薄膜施加200~300℃左右的溫度,並為了進一步將非晶矽加熱、脫氫而使其成為低溫多晶矽,有時450℃~600℃左右的加熱會成為必要。因而,對於構成疊層體之工塑薄膜要求耐熱性。
上述用途所使用之高分子薄膜,為了避免在將其貼合於無機基板時異物等進入到無機基板與高分子薄膜之間,直到要使用之前,於兩面或單面覆有保護薄膜(例如,參照專利文獻1)。
[先前技術文獻]
[專利文獻]
[專利文獻1]國際公開第2016/031746號
[發明所欲解決之課題]
上述之工塑薄膜於在兩面貼附了保護薄膜的狀態下捲繞為輥狀,並以輥狀進行供給。在將此工塑薄膜貼合於無機基板時,首先,將工塑薄膜保持在貼附有保護薄膜的狀態,並使用湯姆森(Thomson)型等刀具,來切割為期望的大小、形狀。其後,剝離保護薄膜,並貼合於無機基板。
在將工塑薄膜向無機基板貼合時,使用沖壓、輥層壓等方法,但考量生產性之提升、由於高生產性所帶來之低成本化的觀點,輥層壓為較佳。
在將兩面已受到保護薄膜保護之工塑薄膜向無機基板貼合時,考量防止對工塑薄膜表面之損傷等的觀點,僅將會與無機基板貼合側之保護薄膜剝離並實施層壓。
然而,有時會在工塑薄膜與無機基板之間產生無成為核的異物之氣泡。
如此的氣泡成為後續步驟的缺陷檢查時之雜訊,而有原本應檢測出之工塑薄膜的損傷、源自附著異物之缺陷變得無法檢測出之疑慮。又,形成功能元件之步驟為200℃~600℃的高溫製程,故有氣泡內的空氣由於加熱膨脹,而使浮起在工塑薄膜與無機基板之間產生之疑慮。
本發明人等針對此氣泡的原因認真進行了研究。其結果發現,令人驚訝的是,藉由將工塑薄膜與構成保護薄膜的黏著劑層之剪切剝離強度、以及黏著劑層之馬氏硬度設為一定的範圍內,可抑制無機基板與工塑薄膜之間之無核的氣泡,乃至完成本發明。
[解決課題之手段]
亦即,本發明之疊層體,其特徵在於,具備:
保護薄膜,具有基材以及黏著劑層;
工程塑膠薄膜,設置於前述黏著劑層上;以及
無機基板,設置於前述工程塑膠薄膜上;其中,
前述無機基板與前述工程塑膠薄膜接觸疊層,或僅介隔矽烷偶合劑層疊層;
前述工程塑膠薄膜與前述黏著劑層之剪切剝離強度為700MPa以下;
前述黏著劑層之馬氏硬度為30N/mm
2以下;且
前述無機基板與前述工程塑膠薄膜之間之無核的氣泡數為1個/cm
2以下。
將工塑薄膜層壓於無機基板時,會對於與層壓輥接觸側之保護薄膜的黏著劑層施加剪切力。
在使用剪切剝離強度高、具有硬黏著劑層之保護薄膜的情況下,將保護薄膜貼合於工塑薄膜時,氣泡在工塑薄膜與保護薄膜之間產生。而且,當使用在工塑薄膜與保護薄膜之間存在有氣泡之附保護薄膜之工程塑膠薄膜,並將此工塑薄膜層壓於無機基板時,在有氣泡處,於層壓步驟中會受壓不均,而使無成為核的異物之氣泡在無機基板與工塑薄膜之間產生。
另一方面,於本發明中,前述工程塑膠薄膜與前述黏著劑層之剪切剝離強度為700MPa以下,並黏著劑層之馬氏硬度為30N/mm
2以下,故能夠抑制工塑薄膜與保護薄膜之間之氣泡。
又,在保護薄膜的黏著劑層不夠柔軟的情況下,無法緩和將工塑薄膜層壓於無機基板時之剪切力,而使無成為核的異物之氣泡在無機基板與工塑薄膜之間產生。
另一方面,於本發明中,黏著劑層之馬氏硬度為30N/mm
2以下,可謂是足夠柔軟。因而,能夠充分緩和層壓時之剪切力,而能夠抑制無成為核的異物之氣泡在無機基板與工塑薄膜之間產生。
進一步,在保護薄膜的黏著劑層不夠柔軟的情況下,即使在工塑薄膜與保護薄膜之介面不存在有氣泡,層壓時黏著劑層也無法變形,無法在無機基板與工塑薄膜之間均勻地傳遞壓力,而使無成為核的異物之氣泡產生。
另一方面,於本發明中,黏著劑層之馬氏硬度為30N/mm
2以下,可謂是足夠柔軟。因而,層壓時黏著劑層能夠充分變形,在無機基板與工塑薄膜之間均勻地傳遞壓力成為可能。其結果,能夠抑制無成為核的異物之氣泡產生。
又,於本發明中,前述工程塑膠薄膜與前述黏著劑層之剪切剝離強度為700MPa以下,故在將保護薄膜自工程塑膠薄膜剝離時,能夠輕易地剝離。
又,於本發明中,前述無機基板與前述工程塑膠薄膜之間之無核的氣泡數為1個/cm
2以下,故能夠抑制成為缺陷檢查時之雜訊。其結果,能夠抑制原本應檢測出之工塑薄膜的損傷、源自附著異物之缺陷變得無法檢測出的情形。又,能夠抑制在形成功能元件之200℃~600℃的高溫製程中,氣泡內的空氣由於加熱膨脹,而使浮起在工塑薄膜與無機基板之間產生的情形。
再者,「無核的氣泡」,係指在氣泡之中不存在異物之僅有氣泡者。
前述構成中,前述工程塑膠薄膜為聚醯亞胺薄膜較佳。
當前述工程塑膠薄膜為聚醯亞胺薄膜時,耐熱性優異。
前述構成中,前述基材為聚酯薄膜、或聚烯烴薄膜較佳。
當前述基材為聚酯薄膜、或聚烯烴薄膜時,操作性優異。
前述構成中,前述基材為聚對苯二甲酸乙二酯薄膜較佳。
當前述基材為聚對苯二甲酸乙二酯薄膜時,操作性更優異。
前述構成中,前述黏著劑層包含胺甲酸酯系樹脂;且
前述黏著劑層之凝膠分率為25%以上且70%以下較佳。
當前述黏著劑層包含胺甲酸酯系樹脂,並前述黏著劑層之凝膠分率為70%以下時,可謂是交聯密度低。藉由使用交聯密度低的胺甲酸酯系樹脂,能夠達成前述黏著劑層之馬氏硬度30N/mm
2以下。
前述構成中,前述黏著劑層包含聚矽氧系樹脂;且
前述黏著劑層之凝膠分率為25%以上且40%以下較佳。
當前述黏著劑層包含聚矽氧系樹脂,並前述黏著劑層之凝膠分率為40%以下時,可謂是交聯密度低。藉由使用交聯密度低的聚矽氧系樹脂,能夠達成前述黏著劑層之馬氏硬度30N/mm
2以下。
前述構成中,前述黏著劑層包含丙烯酸系樹脂;且
前述黏著劑層之凝膠分率為45%以上且65%以下較佳。
當前述黏著劑層包含丙烯酸系樹脂,並前述黏著劑層之凝膠分率為65%以下時,可謂是交聯密度低。藉由使用交聯密度低的丙烯酸系樹脂,能夠達成前述黏著劑層之馬氏硬度30N/mm
2以下。
又,本發明之附保護薄膜之工程塑膠薄膜,其特徵在於,具備:
保護薄膜,具有基材以及黏著劑層;以及
工程塑膠薄膜,設置於前述黏著劑層上;其中,
前述工程塑膠薄膜與前述黏著劑層之剪切剝離強度為700MPa以下;
前述黏著劑層之馬氏硬度為30N/mm
2以下。
前述工程塑膠薄膜與前述黏著劑層之剪切剝離強度為700MPa以下,並黏著劑層之馬氏硬度為30N/mm
2以下,故能夠抑制工塑薄膜與保護薄膜之間之氣泡。因而,將前述附保護薄膜之工程塑膠薄膜層壓於無機基板而得到之疊層體,成為可抑制無機基板與工塑薄膜之間之無核的氣泡之產生。
前述構成中,前述工程塑膠薄膜與前述黏著劑層之間之無核的氣泡數為50個/cm
2以下較佳。
當前述工程塑膠薄膜與前述黏著劑層之間之無核的氣泡數為50個/cm
2以下時,將前述附保護薄膜之工程塑膠薄膜層壓於無機基板而得到之疊層體,成為可更大地抑制無機基板與工塑薄膜之間之無核的氣泡之產生。
[發明之效果]
根據本發明,能夠提供抑制了工程塑膠薄膜與保護薄膜之間之氣泡之疊層體。又,能夠提供可抑制工程塑膠薄膜與保護薄膜之間之氣泡的附保護薄膜之工程塑膠薄膜。
以下,針對本發明的實施型態進行說明。
<疊層體>
本實施型態之疊層體,具備:
保護薄膜,具有基材以及黏著劑層;
工程塑膠薄膜,設置於前述黏著劑層上;以及
無機基板,設置於前述工程塑膠薄膜上;其中,
前述無機基板與前述工程塑膠薄膜接觸疊層,或僅介隔矽烷偶合劑層疊層;
前述工程塑膠薄膜與前述黏著劑層之剪切剝離強度為700MPa以下;
前述黏著劑層之馬氏硬度為30N/mm
2以下;且
前述無機基板與前述工程塑膠薄膜之間之無核的氣泡數為1個/cm
2以下。
<保護薄膜>
前述保護薄膜具有基材以及黏著劑層。前述保護薄膜疊層於工塑薄膜之至少單面,亦即疊層於與無機基板疊層時不與無機基板接觸側之面(層壓時與層壓輥接觸之面)。
<基材>
就前述基材而言,並無特別限制,但考量操作性的觀點,為聚酯薄膜、聚烯烴薄膜較佳。
本說明書中,聚酯薄膜係指將聚酯樹脂作為主要的成分而形成之薄膜。「主要的成分」係指在聚酯薄膜中包含50質量%以上,並指較佳為包含75質量%以上,更佳為包含90質量%以上,特佳為包含100質量%。
就前述聚酯樹脂而言,可列舉聚對苯二甲酸乙二酯、聚對苯二甲酸丁二酯、聚2,6-萘二甲酸乙二酯、聚對苯二甲酸甲二酯(polymethylene terephthalate)等。又,就共聚合成分而言,例如可列舉乙二醇、對苯二甲酸、二乙二醇、新戊二醇、聚烯烴二醇等二醇成分、或己二酸、癸二酸、鄰苯二甲酸、間苯二甲酸、2,6-萘二羧酸等二羧酸成分等。
前述聚酯樹脂之中,聚對苯二甲酸乙二酯較佳。亦即,前述基材為聚對苯二甲酸乙二酯薄膜較佳。當前述基材為聚對苯二甲酸乙二酯薄膜時,則具有用於保護工塑薄膜之適度的硬度以及可撓性,作為保護薄膜的基材為理想的。又,聚對苯二甲酸乙二酯薄膜雖透射(不大量吸收)紫外線,但藉由與含有紫外線吸收劑之黏著劑層組合,並利用適於工塑薄膜的切割之紫外線雷射,包含基材在內亦能夠進行良好的切割。當前述基材為不透射紫外線的材質時,則變為前述基材吸收許多紫外線雷射的能量,會有在切割上需要更多的時間,無法於短時間內經濟地切割保護薄膜和工塑薄膜的情況。為了良好地切割保護薄膜和工塑薄膜,亦能夠使用添加了紫外線吸收劑之聚對苯二甲酸乙二酯薄膜作為保護薄膜的基材。
本說明書中,聚烯烴薄膜具體而言係指將聚乙烯樹脂、及/或聚丙烯樹脂作為主要的成分而形成之薄膜。「主要的成分」係指在聚烯烴薄膜中包含50質量%以上,並指較佳為包含75質量%以上,更佳為包含90質量%以上,特佳為包含100質量%。
前述基材為單層亦可,為疊層組成係相同的多層而成者亦可,為疊層組成係不同的多層而成者亦可。各層為具有抗靜電、防止密接等習知的各種功能之層亦可。
前述基材視需要使各種添加劑含有於樹脂中亦可。就前述添加劑而言,例如可列舉填充材、抗氧化劑、耐光劑、抗凝膠化劑、有機濕潤劑、抗靜電劑、界面活性劑、顏料、染料等。惟,前述基材在紫外線透射率測量中設為符合下述數值範圍的範圍內較佳。前述基材不含有紫外線吸收劑較佳。就紫外線吸收劑而言,可列舉後述者。
在前述工塑薄膜為無色透明的情況下,對於保護薄膜的基材藉由顏料或者染料來進行著色較佳。當保護薄膜的基材已被著色時,於進行與無機基板之疊層的步驟中,藉由色差感測器等來進行位置對準變得容易。
前述保護薄膜在基材與黏著劑層之疊層體的紫外線透射率測量(UV透射率測量)中,於波長355nm之透射率為3%以下較佳,為2%以下更較佳,為1.5%以下特佳。當前述保護薄膜之於波長355nm之透射率為3%以下時,能夠藉由紫外線雷射更適當地切割保護薄膜以及工塑薄膜。
為了將基材與黏著劑層之疊層體之紫外線透射率控制在上述較佳的範圍內,前述保護薄膜在基材中含有紫外線吸收劑亦可。
前述保護薄膜,僅黏著層之於波長355nm之透射率為3%以下亦可,僅基材之於波長355nm之透射率為3%以下亦可,基材與黏著層兩者之於波長355nm之透射率為3%以下亦可。
前述基材之厚度並無特別限制,但例如能夠按照於12μm以上且500μm以下的範圍內所使用之規格而任意決定。前述基材之厚度為25μm以上且350μm以下更佳。若前述基材之厚度為500μm以下的話,能夠抑制生產性、操作性的降低。又,若前述基材之厚度為12μm以上的話,能夠降低前述基材的機械強度不足,並能夠防止剝離時斷裂。
前述基材之與無機基板相反側之面之表面粗度Ra為0.02μm以上較佳,更佳為0.025μm以上,又更佳為0.03μm以上。關於上限,為1.2μm以下較佳,更佳為0.6μm以下,又更佳為0.3μm以下的範圍。
就將保護薄膜基材之表面粗度控制在預定範圍內之方法而言,能夠例示:在前述基材的薄膜製造時將無機粒子添加於原料樹脂來控制表面粗度之方法。就無機粒子而言,添加預定量之二氧化矽、氧化鋁、氧化鈣、氧化鎂、碳酸鈣、碳酸鎂、磷酸鈣、磷酸鎂、硫酸鋇、滑石、高嶺土等習知的無機粒子即可。添加量由於基材薄膜製備時的延伸倍率、最終的基材薄膜厚度、添加無機粒子的粒度分佈等而不一樣,但一般相對於基材薄膜樹脂的質量以質量比計為500ppm以上,較佳為1000ppm以上,又更佳為2000ppm以上,關於上限,為10質量%以下,較佳為3質量%以下,又更佳為10000ppm以下的範圍。
就將前述基材之表面粗度控制在預定範圍內之方法而言,能夠例示:研磨或者研削前述基材的表面而使其成為預定的表面粗度之方法。
進一步,就將前述基材之表面粗度控制在預定範圍內之方法而言,能夠例示:預先將薄膜原料澆鑄於以成為預定的表面粗度的方法製備而成之支撐基材而得到前述基材之方法。另外,亦能夠例示:推壓已加工成預定的表面形狀之壓花輥等,來控制前述基材之表面粗度之方法。
就將前述基材之表面粗度控制在預定範圍內之方法而言,能夠例示:藉由利用化學蝕刻所進行的粗糙化處理而得到前述基材之方法。由於該等粗糙化處理,保護薄膜有時會白化,但考量所謂能夠以隔著保護薄膜的狀態進行檢查的觀點,由粗糙化所致之薄膜的白化已受抑制較佳。
前述基材能夠藉由以往習知的製膜方法來製膜。就前述製膜方法而言,例如能夠例示壓延製膜法、於有機溶劑中之澆鑄法、於密閉系統中之吹塑擠出法、T模擠出法、共擠出法、乾式層壓法等。
<黏著劑層>
就前述黏著劑層而言,能夠使用丙烯酸系、聚矽氧系、橡膠系、聚酯系、胺甲酸酯系等之無特別限制並習知的樹脂。以操作性的觀點而言,較佳為丙烯酸系樹脂、聚矽氧系樹脂、胺甲酸酯系樹脂。
前述丙烯酸系樹脂為藉由將(甲基)丙烯酸烷基酯等單體聚合而得到者較佳。就前述單體之具體的例子而言,可列舉(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸丙酯、(甲基)丙烯酸正丁酯、(甲基)丙烯酸異丁酯、(甲基)丙烯酸三級丁酯、(甲基)丙烯酸正己酯、(甲基)丙烯酸2-乙基己酯、(甲基)丙烯酸正辛酯、(甲基)丙烯酸異辛酯、(甲基)丙烯酸月桂酯、(甲基)丙烯酸硬脂酯等(甲基)丙烯酸烷基酯化合物。該等亦能夠視需要共聚合多種。
在前述黏著劑層包含丙烯酸系樹脂的情況下,前述黏著劑層之凝膠分率為45%以上且65%以下較佳。前述黏著劑層之凝膠分率為47%以上更佳,為50%以上又更佳。前述黏著劑層之凝膠分率為63%以下更佳,為60%以下又更佳。當前述黏著劑層之凝膠分率為65%以下時,可謂是交聯密度低。藉由使用交聯密度低的丙烯酸系樹脂,能夠達成前述黏著劑層之馬氏硬度30N/mm
2以下。另一方面,當前述黏著劑層之凝膠分率為45%以上時,則剝離黏著劑層與工塑薄膜時黏著劑層的凝聚破壞難以發生。
在前述黏著劑層包含丙烯酸系樹脂的情況下,前述黏著劑層中的前述丙烯酸系樹脂之含量較佳為10質量%以上,更佳為20質量%以上,又更佳為30質量%以上。
前述胺甲酸酯系樹脂包含胺甲酸酯樹脂和交聯劑較佳。
前述胺甲酸酯樹脂為具有多個羥基之樹脂,並能夠使多元醇與多異氰酸酯進行反應來合成。
前述多元醇係指在1分子中具有多個(2或3個以上)羥基(較佳為醇性羥基及酚性羥基中之至少一者)之有機化合物。又,前述多異氰酸酯係指在1分子中具有多個(2或3個以上)異氰酸酯基(亦稱為異氰氧基)即(-N=C=O)之有機化合物(多官能異氰酸酯)。
本說明書中,聚胺甲酸酯多元醇係指聚胺甲酸酯的預聚物,且具有多個羥基之預聚物。
又,本說明書中,胺甲酸酯預聚物除非另有指明,否則係指藉由具有多個異氰酸酯基(例如,在分子的兩末端),而可變換為進一步使聚合或交聯進行而得的聚胺甲酸酯之聚胺甲酸酯的預聚物。
前述胺甲酸酯樹脂為前述胺甲酸酯預聚物亦可。胺甲酸酯預聚物係指聚合或交聯已進行至中途的狀態、且可進一步聚合或交聯之聚合物。前述聚胺甲酸酯的預聚物、或前述胺甲酸酯預聚物係指聚合或交聯已進行至中途的狀態、且可變換為進一步使聚合或交聯進行而得的聚胺甲酸酯之聚胺甲酸酯。前述聚胺甲酸酯的預聚物例如藉由具有多個羥基或異氰酸酯基,而可變換為進一步使聚合或交聯進行而得的聚胺甲酸酯。
前述多元醇並無特別限制。例如,前述多元醇如前述為2官能(2價,亦即在1分子中具有2個羥基)亦可,為3官能以上(3價以上,亦即分子中具有3個以上的羥基)亦可,但為3官能以上較佳,為3官能特佳。又,前述多元醇僅使用1種亦可,併用多種亦可。前述多元醇並無特別限制,但例如可列舉聚酯多元醇及聚醚多元醇中之一者或兩者。
就前述聚酯多元醇而言,並無特別限制,例如可列舉習知的聚酯多元醇。就前述聚酯多元醇的酸成分而言,例如可列舉對苯二甲酸、己二酸、壬二酸、癸二酸、鄰苯二甲酸酐、間苯二甲酸、偏苯三甲酸等。就前述聚酯多元醇的二醇成分而言,例如可列舉乙二醇、丙二醇、二乙二醇、丁二醇、1,6-己二醇、3-甲基-1,5-戊二醇、3,3’-二羥甲基庚烷、聚氧乙二醇(polyoxyethylene glycol)、聚氧丙二醇(polyoxypropylene glycol)、1,4-丁二醇、新戊二醇、丁基乙基戊二醇等。就前述聚酯多元醇的多元醇成分而言,例如可列舉甘油、三羥甲基丙烷、新戊四醇等。此外,亦可列舉將聚己內酯、聚(β-甲基-γ-戊內酯)、聚戊內酯等內酯類開環聚合而得到之聚酯多元醇等。
前述聚酯多元醇之分子量並無特別限制,可自低分子量到高分子量進行使用。較佳係使用數平均分子量為500~5,000的聚酯多元醇。若數平均分子量為500以上的話,易於防止反應性過高而凝膠化。又,若數平均分子量為5,000以下的話,易於防止反應性的降低、及聚胺甲酸酯多元醇本身之內聚力的降低。前述聚酯多元醇可予以使用,亦可不予以使用,但予以使用時之使用量為例如構成前述聚胺甲酸酯多元醇之多元醇中的10~90莫耳%。
就前述聚醚多元醇而言,並無特別限制,例如可列舉習知的聚醚多元醇。具體而言,前述聚醚多元醇為例如藉由使用水、丙二醇、乙二醇、甘油、三羥甲基丙烷等低分子量多元醇作為起始劑,並使環氧乙烷、環氧丙烷、環氧丁烷、四氫呋喃等環氧乙烷化合物聚合而得到之聚醚多元醇亦可。更具體而言,前述聚醚多元醇為例如聚丙二醇、聚乙二醇、聚四亞甲基二醇等官能基數為2以上者亦可。前述聚醚多元醇之分子量並無特別限制,可自低分子量到高分子量進行使用。較佳係使用數平均分子量為1,000~15,000的聚醚多元醇。若數平均分子量為1,000以上的話,易於防止反應性過高而凝膠化。又,若分子量為15,000以下的話,易於防止反應性的降低、及聚胺甲酸酯多元醇本身之內聚力的降低。前述聚醚多元醇可予以使用,亦可不予以使用,但予以使用時之使用量為例如構成前述聚胺甲酸酯多元醇之多元醇中的20~80莫耳%。
前述聚醚多元醇視需要將其一部分份置換為乙二醇、1,4-丁二醇、新戊二醇、丁基乙基戊二醇、甘油、三羥甲基丙烷、新戊四醇等二醇類、乙二胺、N-胺基乙基乙醇胺、異佛酮二胺、苯二甲胺等多價胺類來併用亦可。
前述多元醇為2官能(在1分子中具有二個羥基)的聚醚多元醇亦可,但為3官能以上(在1分子中具有3個以上的羥基)較佳。尤其,藉由一部分份或者全部使用數平均分子量為1,000~15,000,且3官能以上的多元醇,黏著力與再剝離性的平衡變得更易於取得。若數平均分子量為1,000以上的話,易於防止3官能以上的多元醇的反應性過高而凝膠化。又,若數平均分子量為15,000以下的話,易於防止3官能以上的多元醇的反應性的降低、及聚胺甲酸酯多元醇本身之內聚力的降低。更佳係一部分份或者全部使用數平均分子量2,500~3,500並3官能以上的多元醇。
就前述多異氰酸酯(有機多異氰酸酯化合物)而言,並無特別限制,但例如可列舉習知的芳香族多異氰酸酯、脂肪族多異氰酸酯、芳香脂肪族多異氰酸酯、脂環族多異氰酸酯等。又,多異氰酸酯僅使用一種亦可,併用多種亦可。
就前述芳香族多異氰酸酯而言,例如可列舉1,3-伸苯基二異氰酸酯、4,4’-二苯二異氰酸酯、1,4-伸苯基二異氰酸酯、4,4’-二苯甲烷二異氰酸酯、2,4-甲苯二異氰酸酯、2,6-甲苯二異氰酸酯、4,4’-甲苯胺二異氰酸酯、2,4,6-三異氰酸酯甲苯、1,3,5-三異氰酸酯苯、聯茴香胺二異氰酸酯、4,4’-二苯醚二異氰酸酯、4,4’,4”-三苯甲烷三異氰酸酯等。
就前述脂肪族多異氰酸酯而言,例如可列舉三亞甲基二異氰酸酯、四亞甲基二異氰酸酯、六亞甲基二異氰酸酯、五亞甲基二異氰酸酯、1,2-丙烯二異氰酸酯、2,3-丁烯二異氰酸酯、1,3-丁烯二異氰酸酯、十二亞甲基二異氰酸酯、2,4,4-三甲基六亞甲基二異氰酸酯等。
就前述芳香脂肪族多異氰酸酯而言,例如可列舉ω,ω’-二異氰酸酯-1,3-二甲基苯、ω,ω’-二異氰酸酯-1,4-二甲基苯、ω,ω’-二異氰酸酯-1,4-二乙基苯、1,4-四甲基二甲苯二異氰酸酯、1,3-四甲基二甲苯二異氰酸酯等。
就前述脂環族多異氰酸酯而言,例如可列舉3-異氰酸酯甲基-3,5,5-三甲基環己基異氰酸酯、1,3-環戊烷二異氰酸酯、1,3-環己烷二異氰酸酯、1,4-環己烷二異氰酸酯、2,4-環己烷二異氰酸甲酯、2,6-環己烷二異氰酸甲酯、4,4’-亞甲基雙(環己基異氰酸酯)、1,4-雙(異氰酸酯甲基)環己烷、1,4-雙(異氰酸酯甲基)環己烷等。
又,亦能夠併用一部分上述多異氰酸酯的三羥甲基丙烷加成物、與水反應而得之縮二脲物、具有異氰尿酸酯環之三聚物等。
就前述多異氰酸酯而言,4,4’-二苯甲烷二異氰酸酯、六亞甲基二異氰酸酯、3-異氰酸酯甲基-3,5,5-三甲基環己基異氰酸酯(異佛酮二異氰酸酯)等較佳。
就反應觸媒而言,並無特別限制,例如能夠使用習知的觸媒。就前述觸媒而言,例如可列舉3級胺系化合物、有機金屬系化合物等。
就前述3級胺系化合物而言,例如可列舉三乙胺、三伸乙二胺、1,8-二氮雜雙環(5,4,0)-十一烯-7(DBU)等。
就前述有機金屬系化合物而言,能夠列舉錫系化合物、非錫系化合物。就前述錫系化合物而言,例如可列舉二氯化二丁基錫、氧化二丁基錫、二溴化二丁基錫、二順丁烯二酸二丁基錫、二月桂酸二丁基錫(DBTDL)、二乙酸二丁基錫、硫化二丁基錫、硫化三丁基錫、氧化三丁基錫、乙酸三丁基錫、乙氧化三乙基錫、乙氧化三丁基錫、氧化二辛基錫、氯化三丁基錫、三氯乙酸三丁基錫、2-乙基己酸錫等。就前述非錫系化合物而言,例如可列舉二氯化二丁基鈦、四丁基鈦酸酯、三氯化丁氧基鈦等鈦系、油酸鉛、2-乙基己酸鉛、苯甲酸鉛、環烷酸鉛等鉛系、2-乙基己酸鐵、乙醯丙酮酸鐵等鐵系、苯甲酸鈷、2-乙基己酸鈷等鈷系、環烷酸鋅、2-乙基己酸鋅等鋅系、環烷酸鋯等。
在使用該等觸媒的情況下,例如,於存在有聚酯多元醇與聚醚多元醇之2種多元醇之體系中,由於其反應性的不同,而於單獨的觸媒之體系中易產生凝膠化、反應溶液混濁之問題。在那樣的情況下,例如,藉由併用二種以上的觸媒,變得可控制反應速度、觸媒的選擇性等,而能夠解決該等問題。就其組合而言,例如可使用3級胺/有機金屬系、錫系/非錫系、錫系/錫系等,但較佳為錫系/錫系,又更佳為二月桂酸二丁基錫與2-乙基己酸錫的組合。其摻合比並無特別限制,但例如以重量計2-乙基己酸錫/二月桂酸二丁基錫為未達1,較佳為0.2~0.6。若摻合比未達1的話,易於防止由觸媒活性的平衡所致之凝膠化。該等之觸媒使用量並無特別限制,但例如相對於多元醇與有機多異氰酸酯之總量為0.01~1.0重量%。
在使用前述觸媒的情況下,前述聚胺甲酸酯多元醇合成之反應溫度未達100℃較佳,更佳為40℃~60℃。若未達100℃的話,易於控制反應速度及交聯結構,而易於得到具有預定的分子量之聚胺甲酸酯多元醇。
又,在不使用前述觸媒(無觸媒)的情況下,前述聚胺甲酸酯多元醇合成之反應溫度為100℃以上較佳,更佳為110℃以上。又,於無觸媒下,前述聚胺甲酸酯多元醇合成之反應時間為3小時以上較佳。
前述聚胺甲酸酯多元醇合成中所使用之前述溶劑並無特別限制,例如能夠使用習知的溶劑。就前述溶劑而言,例如可列舉甲乙酮、丙酮、甲基異丁酮等酮、乙酸乙酯、乙酸正丁酯、乙酸異丁酯等酯、甲苯、二甲苯等烴等。考量聚胺甲酸酯多元醇的溶解性、溶劑之沸點等的觀點,甲苯特佳。
在前述黏著劑層包含胺甲酸酯系樹脂的情況下,前述黏著劑層之凝膠分率為25%以上且70%以下較佳。前述黏著劑層之凝膠分率為28%以上更佳,為30%以上又更佳。前述黏著劑層之凝膠分率為68%以下更佳,為65%以下又更佳。當前述黏著劑層之凝膠分率為70%以下時,可謂是交聯密度低。藉由使用交聯密度低的胺甲酸酯系樹脂,能夠達成前述黏著劑層之馬氏硬度30N/mm
2以下。另一方面,當前述黏著劑層之凝膠分率為25%以上時,則剝離黏著劑層與工塑薄膜時黏著劑層的凝聚破壞難以發生。
在前述黏著劑層包含胺甲酸酯系樹脂的情況下,前述黏著劑層中的前述胺甲酸酯系樹脂之含量較佳為10質量%以上,更佳為20質量%以上,又更佳為30質量%以上。
在前述黏著劑層包含聚矽氧系樹脂的情況下,前述黏著劑層之凝膠分率為25%以上且40%以下較佳。前述黏著劑層之凝膠分率為25%以上更佳,為28%以上又更佳。前述黏著劑層之凝膠分率為38%以下更佳,為35%以下又更佳。當前述黏著劑層之凝膠分率為40%以下時,可謂是交聯密度低。藉由使用交聯密度低的聚矽氧系樹脂,能夠達成前述黏著劑層之馬氏硬度30N/mm
2以下。另一方面,當前述聚矽氧系樹脂之凝膠分率為25%以上時,則剝離黏著劑層與工塑薄膜時黏著劑層的凝聚破壞難以發生。
在前述黏著劑層包含聚矽氧系樹脂的情況下,前述黏著劑層中的前述聚矽氧系樹脂之含量較佳為10質量%以上,更佳為20質量%以上,又更佳為30質量%以上。
前述黏著劑層適當包含其他成分亦可,不包含亦可。就前述其他成分而言,可列舉溶劑、抗氧化劑、抗交聯劑(交聯延遲劑)、填充劑、著色劑、消泡劑、光穩定劑等。就前述抗氧化劑而言,並無特別限制,但例如可列舉酚系、硫系等抗氧化劑。就前述消泡劑而言,並無特別限制,但例如可列舉聚矽氧系、礦物油系等消泡劑。就前述光穩定劑而言,並無特別限制,但例如可列舉受阻胺系等光穩定劑。又,前述黏著劑層例如包含塑化劑作為前述其他成分亦可,不包含亦可。藉由前述包含塑化劑,可得到例如經時黏接力上昇的抑制效果。前述「經時黏接力上昇」係指在將黏著劑(例如,以黏著片的形態)黏貼於被黏物表面的情況下,隨著黏貼後的時間流逝,對於前述被黏物表面的黏接力上昇之現象。藉由抑制此經時黏接力上昇,例如黏著劑或黏著片的再剝離性更提升,且對於前述被黏物表面的耐汙性亦更提升。
前述黏著劑層含有紫外線吸收劑亦可。就前述紫外線吸收劑而言,能夠使用習知的紫外線吸收劑。就前述紫外線吸收劑而言,可列舉有機系紫外線吸收劑和無機系紫外線吸收劑,但考量透明性的觀點,有機系紫外線吸收劑較佳。
就前述有機系紫外線吸收劑而言,可列舉苯并三唑系、二苯基酮系、環狀亞胺基酯系等、及其組合。其中,考量耐久性的觀點為苯并三唑系、環狀亞胺基酯系特佳。
就前述苯并三唑系紫外線吸收劑而言,可列舉2-[2’-羥基-5’-(甲基丙烯醯氧基甲基)苯基]-2H-苯并三唑、2-[2’-羥基-5’-(甲基丙烯醯氧基乙基)苯基]-2H-苯并三唑、2-[2’-羥基-5’-(甲基丙烯醯氧基丙基)苯基]-2H-苯并三唑、2-[2’-羥基-5’-(甲基丙烯醯氧基己基)苯基]-2H-苯并三唑、2-[2’-羥基-3’-三級丁基-5’-(甲基丙烯醯氧基乙基)苯基]-2H-苯并三唑、2-[2’-羥基-5’-三級丁基-3’-(甲基丙烯醯氧基乙基)苯基]-2H-苯并三唑、2-[2’-羥基-5’-(甲基丙烯醯氧基乙基)苯基]-5-氯-2H-苯并三唑、2-[2’-羥基-5’-(甲基丙烯醯氧基乙基)苯基]-5-甲氧基-2H-苯并三唑、2-[2’-羥基-5’-(甲基丙烯醯氧基乙基)苯基]-5-氰基-2H-苯并三唑、2-[2’-羥基-5’-(甲基丙烯醯氧基乙基)苯基]-5-三級丁基-2H-苯并三唑、2-[2’-羥基-5’-(甲基丙烯醯氧基乙基)苯基]-5-硝基-2H-苯并三唑等。
就前述二苯基酮系紫外線吸收劑而言,可列舉2,2’,4,4’-四羥基二苯基酮、2,2’-二羥基-4,4’-二甲氧基二苯基酮、2,2’-二羥基-4-甲氧基二苯基酮、2,4-二羥基二苯基酮、2-羥基-4-乙醯氧基乙氧基二苯基酮、2-羥基-4-甲氧基二苯基酮、2,2’-二羥基-4-甲氧基二苯基酮、2,2’-二羥基-4,4’-二甲氧基二苯基酮、2-羥基-4-n-辛氧基二苯基酮、2,2’-二羥基-4,4’-二甲氧基-5,5’-二磺基二苯基酮・2鈉鹽等。
就前述環狀亞胺基酯系紫外線吸收劑而言,可列舉2,2’-(1,4-伸苯基)雙(4H-3,1-苯并㗁𠯤-4-酮)、2-甲基-3,1-苯并㗁𠯤-4-酮、2-丁基-3,1-苯并㗁𠯤-4-酮、2-苯基-3,1-苯并㗁𠯤-4-酮、2-(1-或2-萘基)-3,1-苯并㗁𠯤-4-酮、2-(4-聯苯)-3,1-苯并㗁𠯤-4-酮、2-對硝基苯基-3,1-苯并㗁𠯤-4-酮、2-間硝基苯基-3,1-苯并㗁𠯤-4-酮、2-對苯甲醯基苯基-3,1-苯并㗁𠯤-4-酮、2-對甲氧基苯基-3,1-苯并㗁𠯤-4-酮、2-鄰甲氧基苯基-3,1-苯并㗁𠯤-4-酮、2-環己基-3,1-苯并㗁𠯤-4-酮、2-對(或間)鄰苯二甲醯亞胺苯基-3,1-苯并㗁𠯤-4-酮、2,2’-(1,4-伸苯基)雙(4H-3,1-苯并㗁𠯤酮-4-酮)2,2’-雙(3,1-苯并㗁𠯤-4-酮)、2,2’-伸乙基雙(3,1-苯并㗁𠯤-4-酮)、2,2’-四亞甲基雙(3,1-苯并㗁𠯤-4-酮)、2,2’-十亞甲基雙(3,1-苯并㗁𠯤-4-酮)、2,2’-對伸苯基雙(3,1-苯并㗁𠯤-4-酮)、2,2’-間伸苯基雙(3,1-苯并㗁𠯤-4-酮)、2,2’-(4,4’-二伸苯基)雙(3,1-苯并㗁𠯤-4-酮)、2,2’-(2,6-或1,5-萘)雙(3,1-苯并㗁𠯤-4-酮)、2,2’-(2-甲基-對伸苯基)雙(3,1-苯并㗁𠯤-4-酮)、2,2’-(2-硝基-對伸苯基)雙(3,1-苯并㗁𠯤-4-酮)、2,2’-(2-氯-對伸苯基)雙(3,1-苯并㗁𠯤-4-酮)、2,2’-(1,4-伸環己基)雙(3,1-苯并㗁𠯤-4-酮)、1,3,5-三(3,1-苯并㗁𠯤-4-酮-2-基)苯等。
又,1,3,5-三(3,1-苯并㗁𠯤-4-酮-2-基)萘、及2,4,6-三(3,1-苯并㗁𠯤-4-酮-2-基)萘、2,8-二甲基-4H,6H-苯并(1,2-d;5,4-d’)雙-(1,3)-㗁𠯤-4,6-二酮、2,7-二甲基-4H,9H-苯并(1,2-d;5,4-d’)雙-(1,3)-㗁𠯤-4,9-二酮、2,8-二苯基-4H,8H-苯并(1,2-d;5,4-d’)雙-(1,3)-㗁𠯤-4,6-二酮、2,7-二苯基-4H,9H-苯并(1,2-d;5,4-d’)雙-(1,3)-㗁𠯤-4,6-二酮、6,6’-雙(2-甲基-4H,3,1-苯并㗁𠯤-4-酮)、6,6’-雙(2-乙基-4H,3,1-苯并㗁𠯤-4-酮)、6,6’-雙(2-苯基-4H,3,1-苯并㗁𠯤-4-酮)、6,6’-亞甲基雙(2-甲基-4H,3,1-苯并㗁𠯤-4-酮)、6,6’-亞甲基雙(2-苯基-4H,3,1-苯并㗁𠯤-4-酮)、6,6’-伸乙基雙(2-甲基-4H,3,1-苯并㗁𠯤-4-酮)、6,6’-伸乙基雙(2-苯基-4H,3,1-苯并㗁𠯤-4-酮)、6,6’-伸丁基雙(2-甲基-4H,3,1-苯并㗁𠯤-4-酮)、6,6’-伸丁基雙(2-苯基-4H,3,1-苯并㗁𠯤-4-酮)、6,6’-氧基雙(2-甲基-4H,3,1-苯并㗁𠯤-4-酮)、6,6’-氧基雙(2-苯基-4H,3,1-苯并㗁𠯤-4-酮)、6,6’-磺醯基雙(2-甲基-4H,3,1-苯并㗁𠯤-4-酮)、6,6’-磺醯基雙(2-苯基-4H,3,1-苯并㗁𠯤-4-酮)、6,6’-羰基雙(2-甲基-4H,3,1-苯并㗁𠯤-4-酮)、6,6’-羰基雙(2-苯基-4H,3,1-苯并㗁𠯤-4-酮)、7,7’-亞甲基雙(2-甲基-4H,3,1-苯并㗁𠯤-4-酮)、7,7’-亞甲基雙(2-苯基-4H,3,1-苯并㗁𠯤-4-酮)、7,7’-雙(2-甲基-4H,3,1-苯并㗁𠯤-4-酮)、7,7’-伸乙基雙(2-甲基-4H,3,1-苯并㗁𠯤-4-酮)、7,7’-氧基雙(2-甲基-4H,3,1-苯并㗁𠯤-4-酮)、7,7’-磺醯基雙(2-甲基-4H,3,1-苯并㗁𠯤-4-酮)、7,7’-羰基雙(2-甲基-4H,3,1-苯并㗁𠯤-4-酮)、6,7’-雙(2-甲基-4H,3,1-苯并㗁𠯤-4-酮)、6,7’-雙(2-苯基-4H,3,1-苯并㗁𠯤-4-酮)、6,7’-亞甲基雙(2-甲基-4H,3,1-苯并㗁𠯤-4-酮)、6,7’-亞甲基雙(2-苯基-4H,3,1-苯并㗁𠯤-4-酮)等亦可作為環狀亞胺基酯系紫外線吸收劑使用。
前述紫外線吸收劑之含量並無特別限制,但在前述第1保護薄膜的紫外線透射率測量(UV透射率測量)中,測量值成為下述數值範圍內左右較佳。例如,前述紫外線吸收劑之含量在將前述第1黏著劑層整體設為100重量%時,為0.1~10重量%較佳,為0.3~3重量%更佳。
前述黏著劑層之厚度並無特別限制,但通常為3~200μm即可,較佳為5~30μm。
前述黏著劑層係藉由將黏著劑組成物溶液塗佈於前述基材上而形成塗佈膜之後,使該塗佈膜於預定條件下乾燥而得到。就前述塗佈方法而言,並無特別限制,例如可列舉輥塗佈、絲網塗佈、凹版塗佈等。又,就乾燥條件而言,例如於乾燥溫度80~150℃、乾燥時間0.5~5分鐘的範圍內進行。又,將黏著劑組成物塗佈於隔板上而形成塗佈膜之後,以前述乾燥條件使塗佈膜乾燥而形成黏著劑層亦可。其後,將前述黏著劑層與隔板一同貼合於前述基材上。藉由以上,可得到保護薄膜。
前述黏著劑層在塗佈到基材前經過過濾步驟亦可。過濾精度(濾網直徑)為0.2μm~10μm較佳,為0.2μm~5μm又更佳。當過濾精度為0.2μm以上時,為了過濾黏著劑不需要長時間或者高壓。因此,適於工業製程。當過濾精度為10μm以下時,能夠適當去除可成為向工塑薄膜轉印的異物之黏著劑內的異物(凝膠化物等),並能夠使向工塑薄膜轉印的異物數減少。
<工程塑膠薄膜(工塑薄膜)>
前述工塑薄膜為即使長時間,較佳為168小時,被暴露在100℃以上的環境,仍保持49MPa以上的拉伸強度和2.5GPa以上的彎曲模數之高分子化合物的薄膜較佳。
前述工塑薄膜之玻璃轉移溫度為115℃以上較佳,更佳為130℃以上,又更佳為145℃以上。
就前述工塑薄膜而言,可列舉非晶聚芳香酯、聚碸、聚醚碸、聚硫化苯、聚醚醚酮、聚醯亞胺、聚醯胺醯亞胺、聚醚醯亞胺、聚苯并㗁唑、聚萘二甲酸乙二酯、聚矽氧樹脂、氟樹脂、液晶聚合物等薄膜。
就前述工塑薄膜而言,尤其,使用具有醯亞胺鍵之高分子薄膜較佳。就具有醯亞胺鍵之高分子薄膜而言,能夠例示聚醯亞胺、聚醯胺醯亞胺、聚醚醯亞胺、聚醯亞胺苯并㗁唑、雙馬來醯亞胺三𠯤等薄膜。
以下,針對作為前述工塑薄膜的一例之聚醯亞胺系樹脂薄膜(亦有稱為聚醯亞胺薄膜的情況)的詳細內容進行說明。一般,聚醯亞胺系樹脂薄膜係藉由將使二胺類與四羧酸類於溶劑中反應而得到之聚醯胺酸(聚醯亞胺前驅物)溶液,塗佈於聚醯亞胺薄膜製備用支撐體並乾燥來製作生膜(green film)(於以下亦稱為「聚醯胺酸薄膜」),且進一步於聚醯亞胺薄膜製備用支撐體上、或者於已自該支撐體剝離的狀態下,將生膜高溫熱處理並使脫水閉環反應進行而得到。
聚醯胺酸(聚醯亞胺前驅物)溶液的塗佈,例如能夠適當使用旋塗、刮刀法、施用器(applicator)、捲筒式塗佈機(comma coater)、網版印刷法、狹縫塗佈、反向塗佈、浸塗、簾狀塗佈、狹縫模塗佈等以往習知的溶液的塗佈方法。
就構成聚醯胺酸之二胺類而言,並無特別限制,能夠使用聚醯亞胺合成中通常使用之芳香族二胺類、脂肪族二胺類、脂環式二胺類等。考量耐熱性的觀點,為芳香族二胺類較佳。二胺類亦可單獨使用,亦可將二種以上併用。
就二胺類而言,並無特別限制,例如可列舉氧基二苯胺(雙(4-胺基苯基)醚)、對苯二胺(1,4-苯二胺)等。
就構成聚醯胺酸之四羧酸類而言,能夠使用聚醯亞胺合成中通常使用之芳香族四羧酸類(包含其酸酐)、脂肪族四羧酸類(包含其酸酐)、脂環族四羧酸類(包含其酸酐)。在該等為酸酐的情況下,分子內的無水物結構為1個亦可,為2個亦可,但較佳為具有2個無水物結構者(二酐)佳。四羧酸類亦可單獨使用,亦可將二種以上併用。
就四羧酸而言,並無特別限制,例如可列舉苯均四酸二酐、3,3’,4,4’-聯苯四羧酸二酐等。
前述聚醯亞胺薄膜亦可為透明聚醯亞胺薄膜。
針對作為前述工塑薄膜的一例之無色透明聚醯亞胺進行說明。以下為了避免煩雜,亦僅記載為透明聚醯亞胺。就透明聚醯亞胺的透明性而言,係全光線透射率為75%以上者較佳。更佳為80%以上,又更佳為85%以上,再又更佳為87%以上,特佳為88%以上。前述透明聚醯亞胺之全光線透射率的上限並無特別限制,但為了作為可撓性電子器件使用,為98%以下較佳,更佳為97%以下。本發明中之無色透明聚醯亞胺係全光線透射率75%以上的聚醯亞胺較佳。
就用於得到無色透明性高的聚醯亞胺之芳香族四羧酸類而言,可列舉4,4’-(2,2-六氟亞異丙基)二鄰苯二甲酸、4,4’-氧基二鄰苯二甲酸、雙(1,3-二側氧基-1,3-二氫-2-苯并呋喃-5-羧酸)1,4-伸苯基、雙(1,3-二側氧基-1,3-二氫-2-苯并呋喃-5-基)苯-1,4-二羧酸酯、4,4’-[4,4’-(3-側氧基-1,3-二氫-2-苯并呋喃-1,1-二基)雙(苯-1,4-二基氧基)]二苯-1、2-二羧酸、3,3’,4,4’-二苯基酮四羧酸、4,4’-[(3-側氧基-1,3-二氫-2-苯并呋喃-1,1-二基)雙(甲苯-2,5-二基氧基)]二苯-1、2-二羧酸、4,4’-[(3-側氧基-1,3-二氫-2-苯并呋喃-1,1-二基)雙(1,4-二甲苯-2,5-二基氧基)]二苯-1、2-二羧酸、4,4’-[4,4’-(3-側氧基-1,3-二氫-2-苯并呋喃-1,1-二基)雙(4-異丙基-甲苯-2,5-二基氧基)]二苯-1、2-二羧酸、4,4’-[4,4’-(3-側氧基-1,3-二氫-2-苯并呋喃-1,1-二基)雙(萘-1,4-二基氧基)]二苯-1、2-二羧酸、4,4’-[4,4’-(3H-2,1-苯并氧硫雜環戊烷-1,1-二氧化物-3,3-二基)雙(苯-1,4-二基氧基)]二苯-1、2-二羧酸、4,4’-二苯基酮四羧酸、4,4’-[(3H-2,1-苯并氧硫雜環戊烷-1,1-二氧化物-3,3-二基)雙(甲苯-2,5-二基氧基)]二苯-1、2-二羧酸、4,4’-[(3H-2,1-苯并氧硫雜環戊烷-1,1-二氧化物-3,3-二基)雙(1,4-二甲苯-2,5-二基氧基)]二苯-1、2-二羧酸、4,4’-[4,4’-(3H-2,1-苯并氧硫雜環戊烷-1,1-二氧化物-3,3-二基)雙(4-異丙基-甲苯-2,5-二基氧基)]二苯-1、2-二羧酸、4,4’-[4,4’-(3H-2,1-苯并氧硫雜環戊烷-1,1-二氧化物-3,3-二基)雙(萘-1,4-二基氧基)]二苯-1、2-二羧酸、3,3’,4,4’-二苯基酮四羧酸、3,3’,4,4’-二苯基碸四羧酸、3,3’,4,4’-聯苯四羧酸、2,3,3’,4’-聯苯四羧酸、苯均四酸、4,4’-[螺(二苯并哌喃-9,9’-茀)-2,6-二基雙(氧基羰基)]二鄰苯二甲酸、4,4’-[螺(二苯并哌喃-9,9’-茀)-3,6-二基雙(氧基羰基)]二鄰苯二甲酸等四羧酸及它們的酸酐。該等之中,具有2個酸酐結構之二酐較理想,尤其,4,4’-(2,2-六氟亞異丙基)二鄰苯二甲酸二酐、4,4’-氧基二鄰苯二甲酸二酐較佳。再者,芳香族四羧酸類亦可單獨使用,亦可將二種以上併用。芳香族四羧酸類之共聚量在重視耐熱性的情況下,例如為全部四羧酸類的50質量%以上較佳,更佳為60質量%以上,又更佳為70質量%以上,再又更佳為80質量%以上,特佳為90質量%以上,為100質量%亦無妨。
就脂環式四羧酸類而言,可列舉1,2,3,4-環丁烷四羧酸、1,2,3,4-環戊烷四羧酸、1,2,3,4-環己烷四羧酸、1,2,4,5-環己烷四羧酸、3,3’,4,4’-雙環己基四羧酸、雙環[2,2、1]庚烷-2,3,5,6-四羧酸、雙環[2,2,2]辛烷-2,3,5,6-四羧酸、雙環[2,2,2]辛-7-烯-2,3,5,6-四羧酸、四氫蒽-2,3,6,7-四羧酸、十四氫-1,4:5,8:9,10-三甲橋蒽-2,3,6,7-四羧酸、十氫萘-2,3,6,7-四羧酸、十氫-1,4:5,8-二甲橋萘-2,3,6,7-四羧酸、十氫-1,4-乙橋-5,8-甲橋萘-2,3,6,7-四羧酸、降莰烷-2-螺-α-環戊酮-α’-螺-2’’-降莰烷-5,5’’,6,6’’-四羧酸(別名「降莰烷-2-螺-2’-環戊酮-5’-螺-2’’-降莰烷-5,5’’,6,6’’-四羧酸」)、甲基降莰烷-2-螺-α-環戊酮-α’-螺-2’’-(甲基降莰烷)-5,5’’,6,6’’-四羧酸、降莰烷-2-螺-α-環己酮-α’-螺-2’’-降莰烷-5,5’’,6,6’’-四羧酸(別名「降莰烷-2-螺-2’-環己酮-6’-螺-2’’-降莰烷-5,5’’,6,6’’-四羧酸」)、甲基降莰烷-2-螺-α-環己酮-α’-螺-2’’-(甲基降莰烷)-5,5’’,6,6’’-四羧酸、降莰烷-2-螺-α-環丙酮-α’-螺-2’’-降莰烷-5,5’’,6,6’’-四羧酸、降莰烷-2-螺-α-環丁酮-α’-螺-2’’-降莰烷-5,5’’,6,6’’-四羧酸、降莰烷-2-螺-α-環庚酮-α’-螺-2’’-降莰烷-5,5’’,6,6’’-四羧酸、降莰烷-2-螺-α-環辛酮-α’-螺-2’’-降莰烷-5,5’’,6,6’’-四羧酸、降莰烷-2-螺-α-環壬酮-α’-螺-2’’-降莰烷-5,5’’,6,6’’-四羧酸、降莰烷-2-螺-α-環癸酮-α’-螺-2’’-降莰烷-5,5’’,6,6’’-四羧酸、降莰烷-2-螺-α-環十一酮-α’-螺-2’’-降莰烷-5,5’’,6,6’’-四羧酸、降莰烷-2-螺-α-環十二酮-α’-螺-2’’-降莰烷-5,5’’,6,6’’-四羧酸、降莰烷-2-螺-α-環十三酮-α’-螺-2’’-降莰烷-5,5’’,6,6’’-四羧酸、降莰烷-2-螺-α-環十四酮-α’-螺-2’’-降莰烷-5,5’’,6,6’’-四羧酸、降莰烷-2-螺-α-環十五酮-α’-螺-2’’-降莰烷-5,5’’,6,6’’-四羧酸、降莰烷-2-螺-α-(甲基環戊酮)-α’-螺-2’’-降莰烷-5,5’’,6,6’’-四羧酸、降莰烷-2-螺-α-(甲基環己酮)-α’-螺-2’’-降莰烷-5,5’’,6,6’’-四羧酸等四羧酸及它們的酸酐。該等之中,具有2個酸酐結構之二酐較理想,尤其,1,2,3,4-環丁烷四羧酸二酐、1,2,3,4-環己烷四羧酸二酐、1,2,4,5-環己烷四羧酸二酐較佳,1,2,3,4-環丁烷四羧酸二酐、1,2,4,5-環己烷四羧酸二酐更佳,1,2,3,4-環丁烷四羧酸二酐又更佳。再者,該等亦可單獨使用,亦可將二種以上併用。脂環式四羧酸類之共聚量在重視透明性的情況下,例如為全部四羧酸類的50質量%以上較佳,更佳為60質量%以上,又更佳為70質量%以上,再又更佳為80質量%以上,特佳為90質量%以上,為100質量%亦無妨。
就三羧酸類而言,可列舉偏苯三甲酸、1,2,5-萘三羧酸、二苯基醚-3,3’,4’-三羧酸、二苯基碸-3,3’,4’-三羧酸等芳香族三羧酸、或者六氫偏苯三甲酸等上述芳香族三羧酸之氫化物、乙二醇雙偏苯三甲酸酯、丙二醇雙偏苯三甲酸酯、1,4-丁二醇雙偏苯三甲酸酯、聚乙二醇雙偏苯三甲酸酯等伸烷基二醇雙偏苯三甲酸酯、及它們的單酐、酯化物。該等之中,具有1個酸酐結構之單酐較理想,尤其,偏苯三甲酸酐、六氫偏苯三甲酸酐較佳。再者,該等亦可單獨使用,亦可將多種組合使用。
就二羧酸類而言,可列舉對苯二甲酸、間苯二甲酸、鄰苯二甲酸、萘二羧酸、4、4’-氧基二苯羧酸等芳香族二羧酸、或者1,6-環己烷二羧酸等上述芳香族二羧酸之氫化物、草酸、琥珀酸、戊二酸、己二酸、庚烷二酸、辛烷二酸、壬二酸、癸二酸、十一烷二酸、十二烷二酸、2-甲基琥珀酸、及它們的酸氯化物或者酯化物等。該等之中,芳香族二羧酸及其氫化物較理想,尤其,對苯二甲酸、1,6-環己烷二羧酸、4、4’-氧基二苯羧酸較佳。再者,二羧酸類亦可單獨使用,亦可將多種組合使用。
就用於得到無色透明性高的聚醯亞胺之二胺類或者異氰酸酯類而言,並無特別限制,能夠使用聚醯亞胺合成、聚醯胺醯亞胺合成、聚醯胺合成中通常使用之芳香族二胺類、脂肪族二胺類、脂環式二胺類、芳香族二異氰酸酯類、脂肪族二異氰酸酯類、脂環式二異氰酸酯類等。考量耐熱性的觀點,為芳香族二胺類較佳,考量透明性的觀點,為脂環式二胺類較佳。又,當使用具有苯并㗁唑結構之芳香族二胺類時,變成可使高彈性模數、低熱收縮性、低線膨脹係數與高耐熱性一同顯現。二胺類及異氰酸酯類亦可單獨使用,亦可將二種以上併用。
就芳香族二胺類而言,例如可列舉2,2’-二甲基-4,4’-二胺基聯苯、1,4-雙[2-(4-胺基苯基)-2-丙基]苯、1,4-雙(4-胺基-2-三氟甲基苯氧基)苯、2,2’-二三氟甲基-4,4’-二胺基聯苯、4,4’-雙(4-胺基苯氧基)聯苯、4,4’-雙(3-胺基苯氧基)聯苯、雙[4-(3-胺基苯氧基)苯基]酮、雙[4-(3-胺基苯氧基)苯基]硫醚、雙[4-(3-胺基苯氧基)苯基]碸、2,2-雙[4-(3-胺基苯氧基)苯基]丙烷、2,2-雙[4-(3-胺基苯氧基)苯基]-1,1,1,3,3,3-六氟丙烷、間苯二胺、鄰苯二胺、對苯二胺、間胺基苄胺、對胺基苄胺、4-胺基-N-(4-胺基苯基)苯甲醯胺、3,3’-二胺基二苯基醚、3,4’-二胺基二苯基醚、4,4’-二胺基二苯基醚、2,2’-三氟甲基-4,4’-二胺基二苯基醚、3,3’-二胺基二苯基硫醚、3,4’-二胺基二苯基硫醚、4,4’-二胺基二苯基硫醚、3,3’-二胺基二苯基亞碸、3,4’-二胺基二苯基亞碸、4,4’-二胺基二苯基亞碸、3,3’-二胺基二苯基碸、3,4’-二胺基二苯基碸、4,4’-二胺基二苯基碸、3,3’-二胺基二苯基酮、3,4’-二胺基二苯基酮、4,4’-二胺基二苯基酮、3,3’-二胺基二苯基甲烷、3,4’-二胺基二苯基甲烷、4,4’-二胺基二苯基甲烷、雙[4-(4-胺基苯氧基)苯基]甲烷、1,1-雙[4-(4-胺基苯氧基)苯基]乙烷、1,2-雙[4-(4-胺基苯氧基)苯基]乙烷、1,1-雙[4-(4-胺基苯氧基)苯基]丙烷、1,2-雙[4-(4-胺基苯氧基)苯基]丙烷、1,3-雙[4-(4-胺基苯氧基)苯基]丙烷、2,2-雙[4-(4-胺基苯氧基)苯基]丙烷、1,1-雙[4-(4-胺基苯氧基)苯基]丁烷、1,3-雙[4-(4-胺基苯氧基)苯基]丁烷、1,4-雙[4-(4-胺基苯氧基)苯基]丁烷、2,2-雙[4-(4-胺基苯氧基)苯基]丁烷、2,3-雙[4-(4-胺基苯氧基)苯基]丁烷、2-[4-(4-胺基苯氧基)苯基]-2-[4-(4-胺基苯氧基)-3-甲基苯基]丙烷、2,2-雙[4-(4-胺基苯氧基)-3-甲基苯基]丙烷、2-[4-(4-胺基苯氧基)苯基]-2-[4-(4-胺基苯氧基)-3,5-二甲基苯基]丙烷、2,2-雙[4-(4-胺基苯氧基)-3,5-二甲基苯基]丙烷、2,2-雙[4-(4-胺基苯氧基)苯基]-1,1,1,3,3,3-六氟丙烷、1,4-雙(3-胺基苯氧基)苯、1,3-雙(3-胺基苯氧基)苯、1,4-雙(4-胺基苯氧基)苯、4,4’-雙(4-胺基苯氧基)聯苯、雙[4-(4-胺基苯氧基)苯基]酮、雙[4-(4-胺基苯氧基)苯基]硫醚、雙[4-(4-胺基苯氧基)苯基]亞碸、雙[4-(4-胺基苯氧基)苯基]碸、雙[4-(3-胺基苯氧基)苯基]醚、雙[4-(4-胺基苯氧基)苯基]醚、1,3-雙[4-(4-胺基苯氧基)苯甲醯基]苯、1,3-雙[4-(3-胺基苯氧基)苯甲醯基]苯、1,4-雙[4-(3-胺基苯氧基)苯甲醯基]苯、4,4’-雙[(3-胺基苯氧基)苯甲醯基]苯、1,1-雙[4-(3-胺基苯氧基)苯基]丙烷、1,3-雙[4-(3-胺基苯氧基)苯基]丙烷、3,4’-二胺基二苯基硫醚、2,2-雙[3-(3-胺基苯氧基)苯基]-1,1,1,3,3,3-六氟丙烷、雙[4-(3-胺基苯氧基)苯基]甲烷、1,1-雙[4-(3-胺基苯氧基)苯基]乙烷、1,2-雙[4-(3-胺基苯氧基)苯基]乙烷、雙[4-(3-胺基苯氧基)苯基]亞碸、4,4’-雙[3-(4-胺基苯氧基)苯甲醯基]二苯基醚、4,4’-雙[3-(3-胺基苯氧基)苯甲醯基]二苯基醚、4,4’-雙[4-(4-胺基-α,α-二甲基苄基)苯氧基]二苯基酮、4,4’-雙[4-(4-胺基-α,α-二甲基苄基)苯氧基]二苯基碸、雙[4-{4-(4-胺基苯氧基)苯氧基}苯基]碸、1,4-雙[4-(4-胺基苯氧基)苯氧基-α,α-二甲基苄基]苯、1,3-雙[4-(4-胺基苯氧基)苯氧基-α,α-二甲基苄基]苯、1,3-雙[4-(4-胺基-6-三氟甲基苯氧基)-α,α-二甲基苄基]苯、1,3-雙[4-(4-胺基-6-氟苯氧基)-α,α-二甲基苄基]苯、1,3-雙[4-(4-胺基-6-甲基苯氧基)-α,α-二甲基苄基]苯、1,3-雙[4-(4-胺基-6-氰基苯氧基)-α,α-二甲基苄基]苯、3,3’-二胺基-4,4’-二苯氧基二苯基酮、4,4’-二胺基-5,5’-二苯氧基二苯基酮、3,4’-二胺基-4,5’-二苯氧基二苯基酮、3,3’-二胺基-4-苯氧基二苯基酮、4,4’-二胺基-5-苯氧基二苯基酮、3,4’-二胺基-4-苯氧基二苯基酮、3,4’-二胺基-5’-苯氧基二苯基酮、3,3’-二胺基-4,4’-二聯苯氧基二苯基酮、4,4’-二胺基-5,5’-二聯苯氧基二苯基酮、3,4’-二胺基-4,5’-二聯苯氧基二苯基酮、3,3’-二胺基-4-聯苯氧基二苯基酮、4,4’-二胺基-5-聯苯氧基二苯基酮、3,4’-二胺基-4-聯苯氧基二苯基酮、3,4’-二胺基-5’-聯苯氧基二苯基酮、1,3-雙(3-胺基-4-苯氧基苯甲醯基)苯、1,4-雙(3-胺基-4-苯氧基苯甲醯基)苯、1,3-雙(4-胺基-5-苯氧基苯甲醯基)苯、1,4-雙(4-胺基-5-苯氧基苯甲醯基)苯、1,3-雙(3-胺基-4-聯苯氧基苯甲醯基)苯、1,4-雙(3-胺基-4-聯苯氧基苯甲醯基)苯、1,3-雙(4-胺基-5-聯苯氧基苯甲醯基)苯、1,4-雙(4-胺基-5-聯苯氧基苯甲醯基)苯、2,6-雙[4-(4-胺基-α,α-二甲基苄基)苯氧基]苄腈、4,4’-[9H-茀-9,9-二基]雙苯胺(別名「9,9-雙(4-胺基苯基)茀」)、螺(二苯并哌喃-9,9’-茀)-2,6-二基雙(氧基羰基)]雙苯胺、4,4’-[螺(二苯并哌喃-9,9’-茀)-2,6-二基雙(氧基羰基)]雙苯胺、4,4’-[螺(二苯并哌喃-9,9’-茀)-3,6-二基雙(氧基羰基)]雙苯胺等。又,上述芳香族二胺之芳香環上的氫原子的一部分或者全部亦可經鹵素原子、碳數1~3之烷基或者烷氧基、或氰基取代,並前述碳數1~3之烷基或者烷氧基的氫原子的一部分或者全部亦可進一步經鹵素原子取代。又,就具有前述苯并㗁唑結構之芳香族二胺類而言,並無特別限制,例如可列舉5-胺基-2-(對胺基苯基)苯并㗁唑、6-胺基-2-(對胺基苯基)苯并㗁唑、5-胺基-2-(間胺基苯基)苯并㗁唑、6-胺基-2-(間胺基苯基)苯并㗁唑、2,2’-對伸苯基雙(5-胺基苯并㗁唑)、2,2’-對伸苯基雙(6-胺基苯并㗁唑)、1-(5-胺基苯并㗁唑)-4-(6-胺基苯并㗁唑)苯、2,6-(4,4’-二胺基二苯基)苯并[1,2-d:5,4-d’]雙㗁唑、2,6-(4,4’-二胺基二苯基)苯并[1,2-d:4,5-d’]雙㗁唑、2,6-(3,4’-二胺基二苯基)苯并[1,2-d:5,4-d’]雙㗁唑、2,6-(3,4’-二胺基二苯基)苯并[1,2-d:4,5-d’]雙㗁唑、2,6-(3,3’-二胺基二苯基)苯并[1,2-d:5,4-d’]雙㗁唑、2,6-(3,3’-二胺基二苯基)苯并[1,2-d:4,5-d’]雙㗁唑等。該等之中,尤其,2,2’-二三氟甲基-4,4’-二胺基聯苯、4-胺基-N-(4-胺基苯基)苯甲醯胺、4,4’-二胺基二苯基碸、3,3’-二胺基二苯基酮較佳。再者,芳香族二胺類亦可單獨使用,亦可將多種組合使用。
就脂環式二胺類而言,例如可列舉1,4-二胺基環己烷、1,4-二胺基-2-甲基環己烷、1,4-二胺基-2-乙基環己烷、1,4-二胺基-2-n-丙基環己烷、1,4-二胺基-2-異丙基環己烷、1,4-二胺基-2-正丁基環己烷、1,4-二胺基-2-異丁基環己烷、1,4-二胺基-2-三級丁基環己烷、1,4-二胺基-2-三級丁基環己烷、4,4’-亞甲基雙(2,6-二甲基環己基胺)等。該等之中,尤其,1,4-二胺基環己烷、1,4-二胺基-2-甲基環己烷較佳,1,4-二胺基環己烷更佳。再者,脂環式二胺類亦可單獨使用,亦可將多種組合使用。
就二異氰酸酯類而言,例如可列舉二苯基甲烷-2,4’-二異氰酸酯、3,2’-或3,3’-或4,2’-或4,3’-或5,2’-或5,3’-或6,2’-或6,3’-二甲基二苯基甲烷-2,4’-二異氰酸酯、3,2’-或3,3’-或4,2’-或4,3’-或5,2’-或5,3’-或6,2’-或6,3’-二乙基二苯基甲烷-2,4’-二異氰酸酯、3,2’-或3,3’-或4,2’-或4,3’-或5,2’-或5,3’-或6,2’-或6,3’-二甲氧基二苯基甲烷-2,4’-二異氰酸酯、二苯基甲烷-4,4’-二異氰酸酯、二苯基甲烷-3,3’-二異氰酸酯、二苯基甲烷-3,4’-二異氰酸酯、二苯基醚-4,4’-二異氰酸酯、二苯基酮-4,4’-二異氰酸酯、二苯基碸-4,4’-二異氰酸酯、伸甲苯基-2,4-二異氰酸酯、伸甲苯基-2,6-二異氰酸酯、間二甲苯二異氰酸酯、對二甲苯二異氰酸酯、萘-2,6-二異氰酸酯、4,4’-(2,2-雙(4-苯氧基苯基)丙烷)二異氰酸酯、3,3’-或2,2’-二甲基聯苯-4,4’-二異氰酸酯、3,3’-或2,2’-二乙基聯苯-4,4’-二異氰酸酯、3,3’-二甲氧基聯苯-4,4’-二異氰酸酯、3,3’-二乙氧基聯苯-4,4’-二異氰酸酯等芳香族二異氰酸酯類、及將該等中之任一者氫化而得之二異氰酸酯(例如,異佛酮二異氰酸酯、1,4-環己烷二異氰酸酯、1,3-環己烷二異氰酸酯、4,4’-二環己基甲烷二異氰酸酯、六亞甲基二異氰酸酯)等。該等之中,考量低吸濕性、尺寸穩定性、價格及聚合性的點,二苯基甲烷-4,4’-二異氰酸酯、伸甲苯基-2,4-二異氰酸酯、伸甲苯基-2,6-二異氰酸酯、3,3’-二甲基聯苯-4,4’-二異氰酸酯、萘-2,6-二異氰酸酯、4,4’-二環己基甲烷二異氰酸酯、1,4-環己烷二異氰酸酯較佳。再者,二異氰酸酯類亦可單獨使用,亦可將多種組合使用。
本實施型態中,前述工塑薄膜為聚醯亞胺薄膜較佳。當前述工塑薄膜為聚醯亞胺薄膜時,耐熱性優異。又,當前述工塑薄膜為聚醯亞胺薄膜時,能夠以紫外線雷射進行適當切割。
前述工塑薄膜之厚度為3μm以上較佳,更佳為7μm以上,又更佳為14μm以上,再又更佳為20μm以上。前述工塑薄膜之厚度的上限並無特別限制,但為了作為可撓性電子器件使用,為250μm以下較佳,更佳為100μm以下,又更佳為50μm以下。
前述工塑薄膜之30℃至250℃之間的平均的線膨脹係數(CTE)為50ppm/K以下較佳。更佳為45ppm/K以下,又更佳為40ppm/K以下,再又更佳為30ppm/K以下,特佳為20ppm/K以下。又,為-5ppm/K以上較佳,更佳為-3ppm/K以上,又更佳為1ppm/K以上。當CTE為前述範圍時,能夠將與一般的支撐體(無機基板)之線膨脹係數的差保持得較小,即使供給予以加熱之製程,亦能夠避免工塑薄膜和無機基板剝離,或者與支撐體一同翹曲。此處,CTE係表示對於溫度可逆的伸縮之因子。再者,前述工塑薄膜之CTE意指聚醯胺酸的塗佈方向(MD方向)之CTE和寬度方向(TD方向)之CTE的平均值。前述工塑薄膜之CTE之測量方法係利用實施例中記載的方法進行。
在前述工塑薄膜為透明聚醯亞胺薄膜的情況下,其黃色度指數(以下,亦稱為「黃色指數」或「YI」。)為10以下較佳,更佳為7以下,又更佳為5以下,再又更佳為3以下。前述透明聚醯亞胺之黃色度指數的下限並無特別限制,但為了作為可撓性電子器件使用,為0.1以上較佳,更佳為0.2以上,又更佳為0.3以上。
在前述工塑薄膜為透明聚醯亞胺薄膜的情況下,霧度為1.0以下較佳,更佳為0.8以下,又更佳為0.5以下,再又更佳為0.3以下。下限並無特別限制,但在工業上,若為0.01以上的話就沒有問題,為0.05以上亦無妨。
前述工塑薄膜之30℃至500℃之間的熱收縮率為±0.9%以下較佳,又更佳為±0.6%以下。熱收縮率係表示對於溫度不可逆的伸縮之因子。
前述工塑薄膜之拉伸斷裂強度為60MPa以上較佳,更佳為80MP以上,又更佳為100MPa以上。拉伸斷裂強度的上限並無特別限制,但實際上為未達1000MPa左右。當前述拉伸斷裂強度為60MPa以上時,能夠防止前述工塑薄膜在自無機基板剝離時斷裂。再者,前述工塑薄膜之拉伸斷裂強度意指工塑薄膜的流動方向(MD方向)之拉伸斷裂強度和寬度方向(TD方向)之拉伸斷裂強度的平均值。前述工塑薄膜之拉伸斷裂強度之測量方法係利用實施例中記載的方法進行。
前述工塑薄膜之拉伸斷裂伸長率為1%以上較佳,更佳為5%以上,又更佳為10%以上。當前述拉伸斷裂伸長率為1%以上時,操作性優異。再者,前述工塑薄膜之拉伸斷裂伸長率意指工塑薄膜的流動方向(MD方向)之拉伸斷裂伸長率和寬度方向(TD方向)之拉伸斷裂伸長率的平均值。前述工塑薄膜之拉伸斷裂伸長率之測量方法係利用實施例中記載的方法進行。
前述工塑薄膜之拉伸彈性模數為2.5GPa以上較佳,更佳為3GPa以上,又更佳為4GPa以上。當前述拉伸彈性模數為2.5GPa以上時,自無機基板剝離時之前述工塑薄膜的伸長變形少,操作性優異。前述拉伸彈性模數為20GPa以下較佳,更佳為15GPa以下,又更佳為12GPa以下。當前述拉伸彈性模數為20GPa以下時,能夠將前述工塑薄膜作為可撓的薄膜使用。再者,前述工塑薄膜之拉伸彈性模數意指工塑薄膜的流動方向(MD方向)之拉伸彈性模數和寬度方向(TD方向)之拉伸彈性模數的平均值。前述工塑薄膜之拉伸彈性模數之測量方法係利用實施例中記載的方法進行。
前述工塑薄膜之厚度變化為20%以下較佳,更佳為12%以下,又更佳為7%以下,特佳為4%以下。當厚度變化超過20%時,有變得難以應用於狹小部的傾向。再者,薄膜之厚度變化例如能夠以接觸式的膜厚計自被測量薄膜隨機抽取10點左右的位置來測量薄膜厚度,並根據下式求得。
薄膜之厚度變化(%)
=100×(最大薄膜厚度-最小薄膜厚度)÷平均薄膜厚度
前述工塑薄膜為於其製造時以製作寬度為300mm以上、長度為10m以上的長尺寸工塑薄膜並捲繞之形態所得到者較佳,為捲繞於捲芯而得之輥狀工塑薄膜的形態者更佳。當前述工塑薄膜捲為輥狀時,以已捲為輥狀之耐熱工塑薄膜之形態之運輸變為容易。
前述工塑薄膜中,為了確保操作性及生產性,在工塑薄膜中使粒徑為10~1000nm左右的潤滑材(粒子)以0.03~3質量%左右予以添加及含有,而在工塑薄膜表面賦予微細的凹凸來確保潤滑性較佳。
<無機基板>
就前述無機基板而言,能夠使用玻璃板、半導體晶圓、金屬板、陶瓷板等。就前述玻璃板而言,可包含石英玻璃、高矽酸玻璃(96%二氧化矽)、鈉鈣玻璃、鉛玻璃、鋁硼矽酸玻璃、硼矽酸玻璃(PYREX(註冊商標))、硼矽酸玻璃(無鹼)、硼矽酸玻璃(微片)、鋁矽酸鹽玻璃等。該等之中,理想為線膨脹係數為5ppm/K以下者,若為市售品的話,理想為液晶用玻璃之Corning公司製的「Corning(註冊商標)7059」或「Corning(註冊商標)1737」、「EAGLE」、旭硝子公司製的「AN100」、日本電氣硝子公司製的「OA10」、SCHOTT公司製的「AF32」等。就前述半導體晶圓而言,可列舉矽晶圓、鍺、矽-鍺、鎵-砷、鋁-鎵-銦、氮-磷-砷-銻、SiC、InP(磷化銦)、InGaAs、GaInNAs、LT、LN、ZnO(氧化鋅)、CdTe(碲化鎘)、ZnSe(硒化鋅)等晶圓。就前述金屬板而言,可包含W、Mo、Pt、Fe、Ni、Au之類的單一元素金屬、或英高鎳、蒙乃爾合金(monel)、鎳鉻鈦合金(nimonic)、碳銅、Fe-Ni系恆範合金(invar alloy)、超恆範合金、各種不鏽鋼之類的合金等。又,亦可包含對該等金屬附加其它金屬層、陶瓷層而成之多層金屬板。就前述陶瓷板而言,能夠使用氧化鋁、氧化鎂、氧化鈣、氮化矽、氮化硼、氮化鋁、氧化鈹等單一或複合燒結體。在本發明中使用陶瓷基板的情況下,使用將表面予以玻璃釉處理並平滑化而得之陶瓷基板較佳。
前述無機基板之表面粗度較佳為0.01~2nm的範圍。至少,在將無機基板與工程塑膠薄膜疊層的情況下,與工塑薄膜相反側之面之表面粗度較佳為0.01~2nm的範圍。表面粗度之進一步較佳的範圍為0.01~0.8nm的範圍,又更佳為0.01~0.3nm的範圍。藉由將無機基板之表面粗度控制於該範圍內,與表面平滑的工塑薄膜之密接性提升,亦即與適於功能元件的形成之工塑薄膜之密接性提升,並能夠抑制於步驟中之工塑薄膜的剝離。
前述無機基板之厚度並無特別限制,但考量操作性的觀點,為10mm以下之厚度較佳,為3mm更佳,為1.3mm以下又更佳。針對厚度的下限並無特別限制,但較佳為0.07mm以上,更佳為0.15mm以上,又更佳為0.3mm以上。
前述無機基板與前述工程塑膠薄膜接觸疊層,或僅介隔矽烷偶合劑層疊層。
<矽烷偶合劑層>
本說明書中,矽烷偶合劑係指含有10質量%以上的Si(矽)成分之化合物。前述矽烷偶合劑在結構中更具有烷氧基較佳。又,前述矽烷偶合劑理想為不含甲基。藉由使用前述矽烷偶合劑層,能夠減薄存在於工塑薄膜與無機基板之間之層。其結果,加熱中的脫氣成分少,即使在濕法製程中亦難以溶出,假設即使發生溶出亦有止於微量之效果。為了耐熱性提升,矽烷偶合劑為包含大量氧化矽成分者較佳,具有於400℃左右的溫度下之耐熱性者特佳。
前述矽烷偶合劑層之厚度較佳為未達0.2μm。就作為可撓性電子器件使用的範圍而言,為100nm以下(0.1μm以下)較佳,更佳為50nm以下,又更佳為10nm。通常進行製備時,為0.10μm以下左右。又,於希望矽烷偶合劑盡量少的製程中,即使為5nm以下亦可使用。為1nm以下恐有剝離強度降低、或者出現局部未附著的部分之虞,故理想為1nm以上。
前述矽烷偶合劑並無特別限制,但具有胺基或者環氧基者較佳。就矽烷偶合劑的具體例而言,可列舉N-2-(胺基乙基)-3-胺基丙基甲基二甲氧基矽烷、N-2-(胺基乙基)-3-胺基丙基三甲氧基矽烷、N-2-(胺基乙基)-3-胺基丙基三乙氧基矽烷、3-胺基丙基三甲氧基矽烷、3-胺基丙基三乙氧基矽烷、3-三乙氧基矽基-N-(1,3-二甲基-亞丁基)丙基胺、2-(3,4-環氧環己基)乙基三甲氧基矽烷、3-環氧丙氧基丙基三甲氧基矽烷、3-環氧丙氧基丙基甲基二乙氧基矽烷、3-環氧丙氧基丙基三乙氧基矽烷、乙烯基三氯矽烷、乙烯基三甲氧基矽烷、乙烯基三乙氧基矽烷、2-(3,4-環氧環己基)乙基三甲氧矽烷、3-環氧丙氧基丙基三甲氧基矽烷、3-環氧丙氧基丙基甲基二乙氧基矽烷、3-環氧丙氧基丙基三乙氧基矽烷、p-苯乙烯基三甲氧基矽烷、3-甲基丙烯醯氧基丙基甲基二甲氧基矽烷、3-甲基丙烯醯氧基丙基三甲氧基矽烷、3-甲基丙烯醯氧基丙基甲基二乙氧基矽烷、3-甲基丙烯醯氧基丙基三乙氧基矽烷、3-丙烯醯氧基丙基三甲氧基矽烷、N-苯基-3-胺基丙基三甲氧基矽烷、N-(乙烯基苄基)-2-胺基乙基-3-胺基丙基三甲氧基矽烷鹽酸鹽、3-脲基丙基三乙氧基矽烷、3-氯丙基三甲氧基矽烷、3-巰基丙基甲基二甲氧基矽烷、3-巰基丙基三甲氧基矽烷、雙(三乙氧基矽基丙基)四硫醚、3-異氰酸酯丙基三乙氧基矽烷、參-(3-三甲氧基矽基丙基)異氰尿酸酯、氯甲基苯乙基三甲氧基矽烷、氯甲基三甲氧基矽烷等。就其中較佳者而言,可列舉N-2-(胺基乙基)-3-胺基丙基甲基二甲氧基矽烷、N-2-(胺基乙基)-3-胺基丙基三甲氧基矽烷、N-2-(胺基乙基)-3-胺基丙基三乙氧基矽烷、3-胺基丙基三甲氧基矽烷、3-胺基丙基三乙氧基矽烷、3-三乙氧基矽基-N-(1,3-二甲基-亞丁基)丙基胺、2-(3,4-環氧環己基)乙基三甲氧矽烷、3-環氧丙氧基丙基三甲氧基矽烷、3-環氧丙氧基丙基甲基二乙氧基矽烷、3-環氧丙氧基丙基三乙氧基矽烷、胺基苯基三甲氧基矽烷、胺基苯乙基三甲氧基矽烷、胺基苯基胺基甲基苯乙基三甲氧基矽烷等。在製程中需要耐熱性的情況下,理想為Si與胺基等之間以芳香族連接而成者。
如上述,本實施型態之疊層體的前述工程塑膠薄膜與前述黏著劑層之剪切剝離強度為700MPa以下,較佳為500MPa以下。前述工塑薄膜與前述黏著劑層之剪切剝離強度為700MPa以下,故能夠吸收前述工塑薄膜與前述保護薄膜(前述黏著劑層)之層壓時產生的剪切力,並能夠抑制氣泡在前述工塑薄膜與前述保護薄膜(前述黏著劑層)之間產生。又,前述工塑薄膜與前述黏著劑層之剪切剝離強度為700MPa以下,故將附保護薄膜之工塑薄膜貼合於無機基板時,能夠吸收層壓時產生的剪切力。因而,能夠抑制氣泡在無機基板與工塑薄膜之間產生。前述剪切剝離強度之測量方法係利用實施例中記載的方法進行。
前述剪切剝離強度能夠藉由前述黏著劑層的組成等來控制。
本實施型態之疊層體中,前述黏著劑層之馬氏硬度為30N/mm
2以下,較佳為21N/mm
2以下。前述黏著劑層之馬氏硬度為30N/mm
2以下,故前述工塑薄膜和前述黏著劑層之潤濕性佳。又,前述黏著劑層之馬氏硬度為30N/mm
2以下,故足夠柔軟,並在前述工塑薄膜與前述保護薄膜之層壓時,不均、皺褶、氣泡難以產生,加工容易。又,黏著劑層之馬氏硬度為30N/mm
2以下,故能夠緩和工塑薄膜與無機基板之層壓時產生的剪切力。其結果,能夠抑制無機基板與工塑薄膜之間之氣泡的產生。前述馬氏硬度之測量方法係利用實施例中記載的方法進行。
前述馬氏硬度能夠藉由前述黏著劑層的組成、前述黏著劑層中使用之樹脂的硬度或交聯密度來控制。例如,就構成黏著劑層之樹脂而言,可列舉使用交聯密度低的低硬度的胺甲酸酯系樹脂、使用交聯密度低的低硬度的聚矽氧系樹脂、使用交聯密度低的低硬度的丙烯酸系樹脂等。
本實施型態之疊層體中,前述無機基板與前述工程塑膠薄膜之間之無核的氣泡數為1個/cm
2以下。如上述,前述工程塑膠薄膜與前述黏著劑層之剪切剝離強度為700MPa以下,且前述黏著劑層之馬氏硬度為30N/mm
2以下,故前述無機基板與前述工程塑膠薄膜之間之無核的氣泡數達成1個/cm
2以下成為可能。前述氣泡數的下限值小較佳,而前述氣泡數為例如0個/cm
2以上。
前述無機基板與前述工程塑膠薄膜之間之無核的氣泡數之測量方法係利用實施例中記載的方法進行。
本實施型態之疊層體中,前述工塑薄膜與前述無機基板之剝離強度為0.3N/cm以下較佳。藉此,在工塑薄膜上形成器件之後,該工塑薄膜與無機基板之剝離變得非常容易。因此,能夠製造可大量生產的器件連結體,且可撓性電子器件的製造變得容易。前述剝離強度為0.25N/cm以下較佳,更佳為0.2N/cm以下,又更佳為0.15N/cm以下,特佳為0.12N/cm以下。又,前述剝離強度為0.03N/cm以上較佳。考量在工塑薄膜上形成器件時疊層體變得不剝離,更佳為0.06N/cm以上,又更佳為0.08N/cm以上,特佳為0.1N/cm以上。前述剝離強度係貼合工塑薄膜與前述無機基板之後、於大氣環境下100℃熱處理10分鐘後的疊層體之值(初始剝離強度)。又,將前述初始剝離強度測量時的疊層體進一步於氮氣環境下300℃熱處理1小時後的疊層體之剝離強度亦為前述範圍內較佳(300℃加熱處理後剝離強度)。
本實施型態之疊層體中,前述保護薄膜與前述工塑薄膜之黏接強度較佳為0.001~0.3N/cm的範圍。為了於後續步驟中容易剝離,工塑薄膜與無機基板之黏接強度為0.3N/cm以下較佳,若工塑薄膜與保護薄膜之黏接強度為上述範圍的話,可不使工塑薄膜自無機基板剝離,而將保護薄膜去除。
將前述保護薄膜與前述工塑薄膜剝離時之剝離速度為50mm/min以下較佳,為100mm/min以下更佳。
此處,將前述保護薄膜與前述工塑薄膜剝離時,在使用了有速度相依性之黏著劑層的情況下,當進行高速剝離時,有時保護薄膜/工塑薄膜間之黏接強度(剝離強度)會超過工塑薄膜/無機基板間之剝離強度(黏接強度)。在此情況下,藉由於前述剝離速度的範圍內適當選擇剝離速度,能夠選擇欲剝離之界面。
<附保護薄膜之工程塑膠薄膜>
本實施型態之附保護薄膜之工程塑膠薄膜,具備:
保護薄膜,具有基材以及黏著劑層;以及
工程塑膠薄膜,設置於前述黏著劑層上;其中
前述工程塑膠薄膜與前述黏著劑層之剪切剝離強度為700MPa以下;且
前述黏著劑層之馬氏硬度為30N/mm
2以下。
針對前述保護薄膜、前述工程塑膠薄膜,於疊層體的說明處中業已予以說明,故此處的說明係予以省略。
如上述,本實施型態之附保護薄膜之工程塑膠薄膜的前述工程塑膠薄膜與前述黏著劑層之剪切剝離強度為700MPa以下,較佳為500MPa以下。前述工塑薄膜與前述黏著劑層之剪切剝離強度為700MPa以下,故能夠吸收前述工塑薄膜與前述保護薄膜(前述黏著劑層)之層壓時產生的剪切力,能夠抑制氣泡在前述工塑薄膜與前述保護薄膜(前述黏著劑層)之間產生。又,前述工塑薄膜與前述黏著劑層之剪切剝離強度為700MPa以下,故將附保護薄膜之工塑薄膜貼合於無機基板時,能夠吸收層壓時產生的剪切力。因而,能夠抑制氣泡在無機基板與工塑薄膜之間產生。前述剪切剝離強度之測量方法係利用實施例中記載的方法進行。
前述剪切剝離強度能夠藉由前述黏著劑層的組成等來控制。
本實施型態之附保護薄膜之工程塑膠薄膜中,前述黏著劑層之馬氏硬度為30N/mm
2以下,較佳為21N/mm
2以下。前述黏著劑層之馬氏硬度為30N/mm
2以下,故前述工塑薄膜和前述黏著劑層之潤濕性佳。又,前述黏著劑層之馬氏硬度為30N/mm
2以下,故足夠柔軟,並在前述工塑薄膜與前述保護薄膜之層壓時,不均、皺褶、氣泡難以產生,加工容易。又,黏著劑層之馬氏硬度為30N/mm
2以下,故能夠緩和工塑薄膜與無機基板之層壓時產生的剪切力。其結果,能夠抑制無機基板與工塑薄膜之間之氣泡的產生。前述馬氏硬度之測量方法係利用實施例中記載的方法進行。
前述馬氏硬度能夠藉由前述黏著劑層的組成、前述黏著劑層中使用之樹脂的硬度或交聯密度來控制。例如,就構成黏著劑層之樹脂而言,可列舉使用交聯密度低的低硬度的胺甲酸酯系樹脂、使用交聯密度低的低硬度的聚矽氧系樹脂、使用交聯密度低的低硬度的丙烯酸系樹脂等。
本實施型態之附保護薄膜之工程塑膠薄膜中,前述工程塑膠薄膜與前述黏著劑層之間之無核的氣泡數為50個/cm
2以下較佳,為45個/cm
2以下更佳,為40個/cm
2以下又更佳。前述氣泡數的下限值小較佳,而前述氣泡數為例如0個/cm
2以上,在工業上為1個/cm
2以上亦無妨。
當前述工程塑膠薄膜與前述黏著劑層之間之無核的氣泡數為50個/cm
2以下時,將前述附保護薄膜之工程塑膠薄膜層壓於無機基板而得到之疊層體,變成可更大抑制無機基板與工塑薄膜之間之無核的氣泡的產生。
<附保護薄膜之工程塑膠薄膜之製造方法>
圖1為示意性表示本實施型態之附保護薄膜之工程塑膠薄膜的剖面圖。
如圖1中所示,附保護薄膜之工程塑膠薄膜10,具備:
保護薄膜12,具有基材14以及黏著劑層16;以及
工程塑膠薄膜18,設置於黏著劑層16上。
附保護薄膜之工程塑膠薄膜10之製造方法並無特別限制,能夠採用習知的方法。例如,分開各別製備保護薄膜12、工程塑膠薄膜18,並在工程塑膠薄膜18之一面貼合保護薄膜12,藉此能夠得到附保護薄膜之工程塑膠薄膜10。
附保護薄膜之工程塑膠薄膜係在工程塑膠薄膜之一面貼合有保護薄膜即可,在另一面也貼合有其他保護薄膜亦可。
圖2為示意性表示其他實施型態之附保護薄膜之工程塑膠薄膜的剖面圖。
如圖2中所示,附保護薄膜之工程塑膠薄膜11,具備:
保護薄膜12,具有基材14以及黏著劑層16;
工程塑膠薄膜18;以及
保護薄膜20,具有基材22以及黏著劑層24;其中,
保護薄膜12疊層於工程塑膠薄膜18之一面;
保護薄膜20疊層於工程塑膠薄膜18之另一面。
黏著劑層16面對著工程塑膠薄膜18之一面疊層,黏著劑層24面對著工程塑膠薄膜18之另一面疊層。
附保護薄膜之工程塑膠薄膜11之製造方法並無特別限制,能夠採用習知的方法。例如,分開各別製備保護薄膜12、工程塑膠薄膜18、保護薄膜20,並在工程塑膠薄膜18之一面貼合保護薄膜12,在工程塑膠薄膜18之另一面貼合保護薄膜20,藉此能夠得到附保護薄膜之工程塑膠薄膜11。
<疊層體之製造方法>
圖3為示意性表示本實施型態之疊層體的剖面圖。
如圖3中所示,本實施型態之疊層體40,具備:
保護薄膜12,具有基材14以及黏著劑層16;
工程塑膠薄膜18,設置於黏著劑層16上;以及
無機基板42,設置於工程塑膠薄膜18上;其中
無機基板42與工程塑膠薄膜18接觸疊層,或僅介隔矽烷偶合劑層(未圖示)疊層。
疊層體40例如能夠用以下的步驟予以製備。
首先,準備附保護薄膜之工程塑膠薄膜10以及無機基板42。在使用於工程塑膠薄膜18的兩面設置有保護薄膜之附保護薄膜之工程塑膠薄膜11的情況下,將設置於附保護薄膜之工程塑膠薄膜11之另一面之保護薄膜20予以剝離,藉此能夠得到附保護薄膜之工程塑膠薄膜10。在將矽烷偶合劑層設置於疊層體40的情況下,在無機基板42之至少一面預先進行矽烷偶合劑處理。
接著,將無機基板42之一面(在設置有矽烷偶合劑層的情況下,為經矽烷偶合劑處理之面),與附保護薄膜之工程塑膠薄膜10之工塑薄膜18重疊,並將兩者加壓,藉此能夠得到疊層體40。再者,預先將工塑薄膜18之未設置保護薄膜12側之面予以矽烷偶合劑處理,並將此經矽烷偶合劑處理之面與無機基板42重疊,並將兩者加壓,藉此予以疊層亦能夠得到疊層體40。
就矽烷偶合劑處理方法而言,能夠使用旋塗、噴塗、浸塗等已知的方法,處理亦可利用將藉由加熱矽烷偶合劑所產生之矽烷偶合劑蒸氣蒸鍍到無機基板的方式(氣相蒸鍍法)。
圖4為示意性表示於氣相蒸鍍法中所使用之矽烷偶合劑處理裝置的一例之圖。
如圖4中所示,矽烷偶合劑處理裝置具備與氣體導入口32、排氣口38、以及藥液桶槽(矽烷偶合劑槽)33連接而成之處理室(腔室)36。對於藥液桶槽(矽烷偶合劑槽)33填充有矽烷偶合劑,並藉由具備加熱器35之溫水槽(水浴)34調節溫度。對於藥液桶槽(矽烷偶合劑槽)33連接有氣體導入口39,並能夠自外部導入氣體。氣體的流量係藉由已連接於氣體導入口39之流量計31來調整。當自氣體導入口39導入氣體時,藥液桶槽33內之已氣化的矽烷偶合劑被擠壓到處理室36,並附著於已配置於處理室36內之基板37(無機基板、工塑薄膜等)上作為矽烷偶合劑層。
就前述加壓之方法而言,可列舉於大氣中之通常的沖壓或層壓、或者於真空中之沖壓或層壓,但為了得到整面之穩定的剝離強度,對於大尺寸的疊層體(例如,超過200mm)理想為於大氣中之層壓。相對於此,若為200mm以下左右的小尺寸的疊層體的話,於真空中之沖壓較佳。真空度以利用通常的油旋轉泵所致之真空為足夠,若為10Torr以下左右的話為足夠。就較佳的壓力而言,為1MPa至20MPa,又更佳為3MPa至10MPa。當壓力高時,恐有損壞基板之虞,當壓力低時,有未密接之部分出現的情況。就較佳的溫度而言,為90℃至300℃,又更佳為100℃至250℃,當溫度高時,會對薄膜造成損傷,當溫度低時,有密接力弱的情形。
藉由以上,可得到本實施型態之疊層體40。
[實施例]
以下,關於本發明使用實施例進行詳細說明,但本發明只要不超過其主旨,就不限於以下的實施例。
工塑薄膜F1、F2係使用市售之薄膜。
F1:Upilex(註冊商標)25S(宇部興產股份有限公司製聚醯亞胺薄膜,厚度25μm)
F2:XENOMAX(註冊商標)F15LR2(東洋紡股份有限公司製聚醯亞胺薄膜,厚度15μm)
<工塑薄膜F3之製備:聚醯胺酸溶液之合成>
將具備了氮氣導入管、回流管、攪拌棒之反應容器內予以氮氣置換之後,使33.36質量份的2,2’-雙(三氟甲基)聯苯胺(TFMB)、270.37質量份的N-甲基-2-吡咯烷酮(NMP)、以及使膠體二氧化矽分散於二甲基乙醯胺而成之分散體(日產化學工業製「SNOWTEX(註冊商標)DMAC-ST」)溶解。此時,使膠體二氧化矽分散於二甲基乙醯胺而成之分散體(日產化學工業製「SNOWTEX(註冊商標)DMAC-ST」)係以使二氧化矽在聚醯胺酸溶液中的聚合物固體成分中為0.14質量%的方式加入。接著,將9.81質量份的1,2,3,4-環丁烷四羧酸二酐(CBDA)、11.34質量份的3,3’,4,4’-聯苯四羧酸(BPDA)、4.85質量份的(ODPA)直接以固體的狀態分次添加之後,於室溫下攪拌24小時。其後,將165.7質量份的DMAc(N,N-二甲基乙醯胺)加入稀釋,得到固體成分18質量%、還原黏度2.7dl/g的聚醯胺酸溶液1(TFMB//CBDA/BPDA/ODPA之莫耳比=1.00//0.48/0.37/0.15)。
<工塑薄膜F3之製備>
將聚醯胺酸溶液1使用缺角輪塗佈機(comma coater)並以最終膜厚度成為25μm的方式,塗佈於聚對苯二甲酸乙二酯製薄膜A4100(東洋紡股份有限公司製)的無潤滑材面上。將其於110℃下乾燥10分鐘。將乾燥後得到自支撐性之聚醯胺酸薄膜自作為支撐體之A4100薄膜剝離,通過具有配置有銷的銷板之銷拉幅機,藉由將薄膜端部插入到銷予以握持,以薄膜不斷裂的方式,且以不必要的鬆弛不產生的方式調整銷板間隔並輸送,並以於250℃下3分鐘、於300℃下3分鐘、於350℃下6分鐘的條件予以加熱,使醯亞胺化反應進行。其後,於2分鐘冷卻至室溫,並將薄膜的兩端的平整性差的部分以切割機切掉,捲起為輥狀,得到500m之寬度450mm的工塑薄膜F3。
<工塑薄膜之拉伸彈性模數、拉伸斷裂強度、及拉伸斷裂伸長率>
以將工塑薄膜F1~F3沿流動方向(MD方向)及寬度方向(TD方向)分別切出成100mm×10mm的條狀者作為試驗片。試驗片係自寬度方向中央部分切出。使用拉伸試驗機(島津製作所製,Autograph(R),機種名AG-5000A),並以溫度25℃、拉伸速度50mm/分、夾頭間距40mm的條件,分別針對MD方向、TD方向測量拉伸彈性模數、拉伸斷裂強度及拉伸斷裂伸長率。在表1中示出結果。
<工塑薄膜之線膨脹係數(CTE)>
將工塑薄膜F1~F3於流動方向(MD方向)及寬度方向(TD方向)藉由下述條件來測量伸縮率,以如30℃~32℃、32℃~34℃之2℃的間隔來測量伸縮率/溫度,進行該測量直到300℃為止,並計算出全部測量值的平均值作為CTE。在表1中示出結果。
設備名 ; MAC科學公司製TMA4000S
試樣長度 ; 20mm
試樣寬度 ; 2mm
升溫開始溫度 ; 25℃
升溫結束溫度 ; 400℃
升溫速度 ; 5℃/min
環境 ; 氬
[表1]
工塑薄膜 | F1 | F2 | F3 |
厚度(μm) | 25 | 15 | 25 |
工塑薄膜之拉伸彈性模數(Gpa) | 9.1 | 8.5 | 4.5 |
工塑薄膜之拉伸斷裂強度(Mpa) | 518 | 504 | 130 |
工塑薄膜之拉伸斷裂伸長率(%) | 40 | 39 | 5 |
工塑薄膜之CTE(ppm/K) | 12 | 2 | 33 |
<市售之保護薄膜>
保護薄膜P1,2,4係使用市售者。
P1:FUJICOPIAN股份有限公司製工業用FIXFILM(註冊商標)HG2
P2:FUJICOPIAN股份有限公司製工業用FIXFILM(註冊商標)HG3
P4:Sun A. Kaken(股)SUNYTECT(註冊商標)SAT型
<保護薄膜之製備>
準備以下的基材。
PET薄膜:東洋紡股份有限公司製,A4100,25μm、50μm(聚對苯二甲酸乙二酯薄膜)
PET薄膜:東洋紡股份有限公司製,COSMOSHINE SRF(註冊商標),80μm
PP薄膜:TORAY股份有限公司製,TORAYFAN(註冊商標),單面電暈處理,26μm(聚丙烯薄膜)
<黏著劑組成物1之製備>
在可分離式燒瓶中,放入55.3質量份的多元醇(3官能、使環氧丙烷及環氧乙烷加成聚合到甘油而得之多元醇,三洋化成工業股份有限公司製SANNIX(註冊商標)GL3000)、4.7質量份的DURANATE D101(Asahi Kasei股份有限公司製多異氰酸酯)、39.7質量份的甲苯、及0.02質量份的二月桂酸二丁基錫(DBTDL),並邊攪拌邊於45℃~55℃下加熱2小時,使其進行反應。自加熱開始2小時後,冷卻至40℃以下。冷卻後,加入0.28質量份的抗氧化劑,並攪拌直到變得均勻為止,得到含聚胺甲酸酯多元醇組成物1。對於100質量份的含聚胺甲酸酯多元醇組成物1,摻合7.7質量份的DURANATE D101、2質量份的紫外線吸收劑(Cyasorb UV-3638(CYTEC公司製))、及50質量份的乙酸乙酯,並充分攪拌。將所得到之黏著劑組成物以PTFE濾筒(0.45μm)過濾,藉此得到黏著劑組成物1。
<保護薄膜P3之製備>
將黏著劑組成物1以乾燥時的黏著劑膜厚度成為10~15μm的方式塗佈於基材(PP)。其後,於130℃下加熱乾燥2分鐘,進一步在40℃的恆溫槽內靜置3天(老化步驟),使黏著劑硬化(交聯),製備保護薄膜P3。
<黏著劑組成物2之製備>
對於丙烯酸系聚合物(丙烯酸2-乙基己酯與丙烯酸4-羥基丁酯的共聚物(共聚比例100:8)、重量平均分子量:20萬)100重量份,加入作為多官能異氰酸酯之CORONATE HX(TOSHO股份有限公司製,塗料用多異氰酸酯)1.5重量份、和作為改性有機矽氧烷之KP-341(商品名,信越化學工業製,聚醚改性有機矽氧烷)0.3重量份,並攪拌混合,藉此得到黏著劑組成物2。
<保護薄膜P5之製備>
將所得到之黏著劑組成物2塗佈於厚度25μm的PET薄膜之上,於100℃下乾燥並去除溶劑,藉此得到在PET薄膜上形成有黏著劑層之表面保護薄膜P5。
<保護薄膜P6之製備>
邊攪拌胺甲酸酯系的溶劑型黏著劑US-902-50(LION SPECIALTY CHEMICALS製,乙酸乙酯溶劑,固體成分50%)100質量份,邊添加交聯劑N(LION SPECIALTY CHEMICALS製)5.4質量份、紫外線吸收劑(Cyasorb UV-3638(CYTEC公司製))2質量份,使其於40℃下反應20分鐘。將所得到之溶液以PTFE濾筒(0.45μm)過濾之後,以最終膜厚度成為10μm的方式塗佈於預先進行電暈處理而得之PET薄膜之上,並於100℃下加熱2分鐘,藉此得到保護薄膜P6。
<保護薄膜P7之製備>
將丙烯酸2-乙基己酯/甲基丙烯酸甲酯/丙烯酸之各單體藉由以重量計為85/15/3之比予以摻合,並將2,2’-偶氮雙異丁腈作為觸媒,於氮氣流下、乙酸乙酯中進行聚合,得到聚合度Mw=70-80萬、固體成分30%的再剝離型丙烯酸系黏著劑。將前述再剝離型丙烯酸系黏著劑與CORONATE L(TOSHO股份有限公司製,塗料用多異氰酸酯)藉由以重量比計為100:3予以摻合,得到黏著劑組成物3。在厚度25μm的PET薄膜的單面塗佈所得到之黏著劑組成物3,並100℃乾燥3分鐘,得到保護薄膜P7。
<保護薄膜P8之製備>
除了使用作為基材之厚度50μm的PET薄膜以外,與P7之製備同樣地進行,而得到P8。
<黏著劑組成物4之製備>
在具備攪拌機、回流冷卻管、溫度計之可分離式燒瓶中,加入100質量份的甘油PO・EO(商品名:SANNIX GL-3000)、4.5質量份的六亞甲基二異氰酸酯、56.5質量份的甲苯、0.03質量份的二月桂酸二丁基錫,邊攪拌邊緩慢升溫,並於60℃下進行3小時反應。使用紅外分光光度計(IR)測量反應後之內容物的NCO基後,結果,NCO基之殘留係無法確認。藉此,能夠確認具有羥基的胺甲酸酯預聚物之合成已完成。接著,將此內容物冷卻至40℃以下,並加入0.26質量份的抗氧化劑及13.4質量份的乙酸乙酯,製成具有羥基的胺甲酸酯預聚物溶液。對於該胺甲酸酯預聚物溶液100質量份(就固體成分而言為60質量份),添加18質量份的PINECRYSTAL D-6011與18質量份的甲苯之計36質量份的混合溶液、及10質量份的CORONATE L-45E,並充分攪拌,藉此得到黏著劑組成物4。
<保護薄膜P9之製備>
將黏著劑組成物4塗佈於厚度25μm的PET薄膜,靜置於已設定為100℃之熱風循環式乾燥機內2分鐘並使溶劑蒸發。將此黏著片靜置於40℃環境3天,使黏著劑與多異氰酸酯交聯劑的硬化反應完成,藉此得到保護薄膜P9。
<黏著劑組成物5之製備>
將下述予以混合,得到黏著劑組成物5。
僅在兩末端具有乙烯基之直鏈狀聚有機矽氧烷(無溶劑型,Mw:80,000):68.30份
有機氫聚矽氧烷(無溶劑型,Mw:2,000):0.41份
鉑觸媒(信越化學工業製,PL-56):1.00份
反應控制劑(3-甲基-1-丁炔-3-醇):0.10份
甲苯:30.19份
<保護薄膜P10之製備>
將黏著劑組成物5塗佈於厚度80μm的COSMOSHINE SRF,靜置於已設定為100℃之熱風循環式乾燥機內2分鐘並使溶劑蒸發。將此黏著片靜置於40℃環境3天,使黏著劑與多異氰酸酯交聯劑的硬化反應完成,藉此得到保護薄膜P10。
在表2中示出實施例及比較例中所使用之保護薄膜的基材與黏著劑之組合。
<黏著劑層之凝膠分率之測量>
針對已製備好的保護薄膜,僅將黏著劑層用切割刀予以削取,並測量黏著劑的重量A。接著,將同一試驗片浸漬於25℃的THF(四氫呋喃)中24小時後,取出凝膠物,於100℃下乾燥2小時,測量重量B。
凝膠分率係由下述算式計算出。在表2中示出結果。
凝膠分率(%)=(B/A)×100
[表2]
保護薄膜 | P1 | P2 | P3 | P4 | P5 | P6 | P7 | P8 | P9 | P10 | |
基材 | 材質 | PET | PET | PP | PET | PP | PET | PET | PET | PET | PET |
厚度(μm) | 25 | 50 | 25 | 25 | 25 | 25 | 25 | 50 | 25 | 80 | |
黏著劑層 | 材質 | 聚矽氧系 | 聚矽氧系 | 胺甲酸酯系 | 丙烯酸系 | 丙烯酸系 | 胺甲酸酯系 | 丙烯酸系 | 丙烯酸系 | 胺甲酸酯系 | 聚矽氧系 |
厚度(μm) | 12 | 12 | 12 | 17 | 17 | 15 | 15 | 13 | 15 | 12 | |
凝膠分率(重量%) | 33 | 37 | 33 | 58 | 50 | 60 | 68 | 68 | 75 | 31 |
<黏著劑層之馬氏硬度測量>
使用動態超微小硬度計(島津製作所製,DUH-211S)來實施保護薄膜的黏著劑層之硬度之測量。使用Aron Alpha(註冊商標)將保護薄膜的基材側固定於載玻片,以物鏡50倍、負載速度0.2926mN/s、推進量1μm來實施測量。壓頭係使用Triangular115。在表3中示出測量結果。
<附保護薄膜之工塑薄膜1之製備>
在工塑薄膜F2的單面(會與無機基板貼合之面)貼合P1,並在另一面貼合P1,得到實施例1中之疊層薄膜1。具體而言,貼合係藉由於清潔環境中的層壓來實施。層壓係於金屬輥與橡膠輥之間進行層壓,層壓時的溫度為常溫22℃、52%RH,逐次各1片進行貼合。又,此時的捲出張力,聚醯亞胺薄膜為120N,保護薄膜為160N。捲取側亦為大致相同張力。
<附保護薄膜之工塑薄膜2~12之製備>
除了將所使用之保護薄膜與工塑薄膜的組合變更為表3中示出之組合以外,與附保護薄膜之工塑薄膜1之製備同樣地進行而得到附保護薄膜之工塑薄膜2~12。考量表面之損傷防止、異物附著的點,在工塑薄膜之會貼合於無機基板之面層壓P1。
<剪切剝離試驗>
圖5為用於說明剪切剝離試驗的圖。首先,準備如圖5中所示之將工塑薄膜18與保護薄膜12貼合而成之疊層薄膜。保護薄膜12係由黏著劑層16以及基材14構成。疊層薄膜的寬度為10mm,以黏著劑層16與工塑薄膜18之接觸的面積成為10mm×25mm的方式進行貼合,並進行切割。為了避免基材14或者工塑薄膜18在剪切剝離時斷裂,在基材14及工塑薄膜18之不與黏著劑層16接觸之面以雙面膠帶貼合支撐體薄膜41(聚苯乙烯製,厚度0.8mm)。分別將保護薄膜12及工塑薄膜18以夾頭與支撐體薄膜41一同夾住,使用拉伸試驗機(島津製作所製,Autograph(R),機種名AG-5000A)並以25℃、100mm/min的條件實施剪切剝離試驗。在表3中示出結果。
<工塑薄膜/保護薄膜間之氣泡數>
針對附保護薄膜之工塑薄膜1~12,使用KEYENCE製的數位顯微鏡VH-Z100R並以100倍進行30處的觀察(將可藉由顯微鏡觀察之範圍算為1處),且實施無成為核的異物之氣泡的計數。具體而言,將保護薄膜切出3片為10cm×10cm尺寸,並針對各片測量4個角落、其間、及中央附近2點的10處。亦即,用3片測量合計30處。再者,以數位顯微鏡VH-Z100R於100倍觀察時之1個視野範圍係8.6×10
6μm
2。在表3中示出結果。觀察係自不與無機基板貼合之面之保護薄膜上進行。
[表3]
附保護薄膜之工塑薄膜No. | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 |
保護薄膜 | P1 | P2 | P2 | P3 | P3 | P4 | P5 | P6 | P7 | P8 | P9 | P10 |
工塑薄膜 | F2 | F2 | F1 | F2 | F3 | F2 | F2 | F2 | F2 | F2 | F1 | F2 |
黏著劑層之馬氏硬度(N/mm 2) | 21 | 21 | 17 | 21 | 20 | 27 | 18 | 24 | 33 | 34 | 31 | 22 |
工塑薄膜與黏著劑層之間之氣泡數(×10 2個/cm 2) | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0.4 | 0 | 0.1 | 60 | 64 | 20 | 0 |
保護薄膜與工塑薄膜之剪切剝離強度(Mpa) | 198 | 154 | 161 | 187 | 210 | 600 | 430 | 530 | 1100 | 970 | 890 | 153 |
<與無機基板之疊層體之製備>
(實施例1)
首先,準備玻璃基板。前述玻璃基板為切割成100mm×100mm尺寸之厚度0.7mm的OA10G玻璃(NEG公司製)。前述玻璃基板係使用純水清洗、乾燥後以UV/O
3照射器(LAN TECHNICAL製SKR1102N-03)照射1分鐘並清洗而得者。接著,在前述玻璃基板上,將矽烷偶合劑(SCA)藉由氣相塗佈法予以塗佈而形成矽烷偶合劑層,得到第1疊層體(步驟A)。具體而言,對玻璃基板之矽烷偶合劑的塗佈係使用圖4中示出之矽烷偶合劑處理裝置來進行。在容量1L的藥液桶槽之中,放入130g的3-胺基丙基三甲氧基矽烷(信越化學工業公司製,KBM-903),並將該外側的水浴加溫到42℃。接著,將產生的蒸氣與清潔乾燥空氣一同送到腔室中。氣體流量設為22L/min,基板溫度設為21℃。清潔乾燥空氣的溫度為23℃、1.2%RH。排氣係與負壓的排氣口連接,故藉由差壓計確認腔室成為2Pa左右的負壓。
將附保護薄膜之工塑薄膜切割為70mm×70mm,並剝離會與無機基板貼合之面之保護薄膜。將前述經矽烷偶合劑處理之玻璃的矽烷偶合劑層與附保護薄膜之工塑薄膜貼合,得到按順序疊層玻璃基板、矽烷偶合劑層、工塑薄膜、以及保護薄膜而成之疊層體。貼合時,使用層壓機(MCK公司製MRK-1000),貼合條件係設定為氣源壓力:0.7MPa、溫度:22℃、濕度:55%RH、層壓速度:50mm/秒。
(實施例2~9、比較例1~3)
除了變更所使用之附保護薄膜之工塑薄膜以外,與實施例1同樣地進行來製備疊層體。
<玻璃基板/工塑薄膜間之氣泡數>
針對實施例、比較例之疊層體,於110℃下加熱10分鐘之後,自玻璃面側使用KEYENCE製的數位顯微鏡VH-Z100R並以100倍進行30處的觀察(將可藉由顯微鏡觀察之範圍算為1處),且實施無成為核的異物之氣泡的計數。再者,以數位顯微鏡VH-Z100R於100倍觀察時之1個視野範圍係8.6×10
6μm
2。在表4中示出結果。
[表4]
實施例1 | 實施例2 | 實施例3 | 實施例4 | 實施例5 | 實施例6 | 實施例7 | 實施例8 | 實施例9 | 比較例1 | 比較例2 | 比較例3 | ||
疊層體之製備 | 附保護薄膜之工塑薄膜No. | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 12 | 9 | 10 | 11 |
SCA塗佈法 | 氣相 | 氣相 | 氣相 | 氣相 | 氣相 | 氣相 | 氣相 | 氣相 | 氣相 | 氣相 | 氣相 | 氣相 | |
SCA塗佈基板 | 玻璃 | 玻璃 | 玻璃 | 玻璃 | 玻璃 | 玻璃 | 玻璃 | 玻璃 | 玻璃 | 玻璃 | 玻璃 | 玻璃 | |
評價 | 玻璃/薄膜氣泡數(×10 2個/cm 2) | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0.009 | 0 | 0.01 | 0 | 2.1 | 5.2 | 1.7 |
<結果>
於使用了工塑薄膜與保護薄膜之剪切剝離強度為700MPa以下且黏著劑層之馬氏硬度為30N/mm
2以下之保護薄膜的附保護薄膜之工塑薄膜1~8、12,工塑薄膜/保護薄膜間之無核的氣泡少至40個/cm
2以下,且能夠確認在與無機基板貼合時,玻璃基板/工塑薄膜間之無核的氣泡被抑制為5個/cm
2以下。
10,11:附保護薄膜之工程塑膠薄膜
12:保護薄膜
14:基材
16:黏著劑層
18:工程塑膠薄膜(工塑薄膜)
20:保護薄膜
22:基材
24:黏著劑層
31:流量計
32:氣體導入口
33:藥液桶槽(矽烷偶合劑槽)
34:溫水槽(水浴)
35:加熱器
36:處理室(腔室)
37:基板
38:排氣口
39:氣體導入口
40:疊層體
41:支撐體薄膜
42:無機基板
[圖1]示意性表示本實施型態之附保護薄膜之工程塑膠薄膜的剖面圖。
[圖2]示意性表示其他實施型態之附保護薄膜之工程塑膠薄膜的剖面圖。
[圖3]示意性表示本實施型態之疊層體的剖面圖。
[圖4]示意性表示於氣相蒸鍍法中所使用之矽烷偶合劑處理裝置的一例之圖。
[圖5]用於說明剪切剝離試驗的圖。
12:保護薄膜
14:基材
16:黏著劑層
18:工程塑膠薄膜(工塑薄膜)
40:疊層體
42:無機基板
Claims (9)
- 一種疊層體,其特徵在於,具備: 保護薄膜,具有基材以及黏著劑層; 工程塑膠薄膜,設置於該黏著劑層上;以及 無機基板,設置於該工程塑膠薄膜上;其中 該無機基板與該工程塑膠薄膜接觸疊層,或僅介隔矽烷偶合劑層疊層; 該工程塑膠薄膜與該黏著劑層之剪切剝離強度為700MPa以下; 該黏著劑層之馬氏硬度為30N/mm 2以下;且 該無機基板與該工程塑膠薄膜之間之無核的氣泡數為1個/cm 2以下。
- 如請求項1之疊層體,其中,該工程塑膠薄膜為聚醯亞胺薄膜。
- 如請求項1或2之疊層體,其中,該基材為聚酯薄膜、或聚烯烴薄膜。
- 如請求項1或2之疊層體,其中,該基材為聚對苯二甲酸乙二酯薄膜。
- 如請求項1或2之疊層體,其中, 該黏著劑層包含胺甲酸酯系樹脂;且 該黏著劑層之凝膠分率為25%以上且70%以下。
- 如請求項1或2之疊層體,其中, 該黏著劑層包含聚矽氧系樹脂;且 該黏著劑層之凝膠分率為25%以上且40%以下。
- 如請求項1或2之疊層體,其中, 該黏著劑層包含丙烯酸系樹脂;且 該黏著劑層之凝膠分率為45%以上且65%以下。
- 一種附保護薄膜之工程塑膠薄膜,其特徵在於,具備: 保護薄膜,具有基材以及黏著劑層;以及 工程塑膠薄膜,設置於該黏著劑層上;其中, 該工程塑膠薄膜與該黏著劑層之剪切剝離強度為700MPa以下;且 該黏著劑層之馬氏硬度為30N/mm 2以下。
- 如請求項8之附保護薄膜之工程塑膠薄膜,其中,該工程塑膠薄膜與該黏著劑層之間之無核的氣泡數為50個/cm 2以下。
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