TWI673337B - 導電性黏著薄片 - Google Patents
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Abstract
提供具有含有黏著性樹脂(A)及碳系填料(B)之黏著劑層的導電性黏著薄片,前述黏著劑層中之碳系填料(B)的含量,相對前述黏著劑層之總質量,為0.01~20質量%,在俯視前述黏著劑層的黏附表面時,該黏附表面上任意選擇領域中之碳系填料(B)的占有面積率為17%以上。該導電性黏著薄片具有良好黏著力,且具有優異的防靜電性及導電性。
Description
本發明係關於導電性黏著薄片。
以往在收納電腦、通信機器等之電子機器之容器的電磁遮蔽材、電零件等之接地線、以及防止因摩擦電等之靜電所產生的火花用之防火材等之各種接合,使用具有簡易接著性之導電性黏著薄片。
導電性黏著薄片具有的黏著劑層所使用的黏著性組成物,為了賦予防靜電性及導電性,多使用黏著性樹脂中分散有銅粉、銀粉、鎳粉、鋁粉等之金屬粉等之導電性物質者。
例如專利文獻1中,揭示在丙烯酸系或橡膠系的黏著劑中,將導電性物質之碳奈米管及微米碳螺旋線圈之至少一者使用輥混練機等分散的導電性黏著劑、及使用該導電性黏著劑的導電性黏著薄片。
〔專利文獻1〕特開2001-172582號公報
然而,為了使上述導電性黏著薄片具有的黏著劑層的導電性提高,需要在黏著劑層的形成材料之黏著性組成物中搭配大量導電性物質,使導電性物質粒子之相互接觸變密。
然而,黏著性組成物中搭配多量導電性物質,則有對被黏著體之黏著力或對基材之密著性降低的傾向。又,因一般的導電性物質與黏著性組成物相比,比重大,大量搭配則妨礙電子機器之輕量化。另一方面,為了提高黏著力,而減少導電性物質之含量,則有導電性降低之二律背反的問題。
又,根據本發明者們之檢討,專利文獻1所揭示的導電性黏著薄片有導電性未充分提高之情形、而判定難以安定表現導電性。
又,藉由搭配大量的導電性物質,雖亦可使導電性提高,但產生上述之黏著力降低的問題。
本發明之目的在於提供具有良好黏著力,且防靜電性及導電性優異的導電性黏著薄片。
本發明者們著眼於導電性黏著薄片之黏著劑層中碳系填料的分散狀態,發現藉由將該黏著劑層的黏附
表面之碳系填料的占有面積率調整為特定範圍,可解決上述課題,完成本發明。
即本發明為提供下述〔1〕~〔11〕者。
〔1〕一種導電性黏著薄片,其係具有含有黏著性樹脂(A)及碳系填料(B)之黏著劑層的導電性黏著薄片,其特徵係前述黏著劑層中之碳系填料(B)的含量,相對前述黏著劑層之總質量,為0.01~20質量%,在俯視前述黏著劑層的黏附表面時,該黏附表面上任意選擇領域中之碳系填料(B)的占有面積率為17%以上。
〔2〕如上述〔1〕記載之導電性黏著薄片,其中,前述黏著劑層為由在藉由施以超音波振動而調製的碳系填料(b)之分散液中,搭配黏著性樹脂(A)後,藉由使用攪拌機進行攪拌而調製的黏著性組成物而形成之層。
〔3〕如上述〔1〕或〔2〕記載之導電性黏著薄片,其中,前述黏著劑層中,碳系填料(B)分散成帶狀,在前述黏著劑層中分散為帶狀之碳系填料(B)的粗度平均為0.5~5.0μm,且平均長寬比為3.0以上。
〔4〕如上述〔1〕~〔3〕中任1項記載之導電性黏著薄片,其中,在俯視前述黏著劑層的黏附表面時,相對於該黏附表面上任意選擇領域中之碳系填料(B)所占有之總占有面積,由碳系填料(B)凝集而成之短徑4μm以上
之非帶狀凝集體的含有率為50%以下。
〔5〕如上述〔1〕~〔4〕中任1項記載之導電性黏著薄片,其中,碳系填料(B)為碳奈米材料。
〔6〕如上述〔1〕~〔5〕中任1項記載之導電性黏著薄片,其中,黏著性樹脂(A)含有選自由丙烯酸系樹脂及胺基甲酸乙酯系樹脂所構成的群的1種以上之黏著性樹脂。
〔7〕如上述〔1〕~〔6〕中任1項記載之導電性黏著薄片,其中,前述黏著劑層中之碳系填料(B)的含量,相對前述黏著劑層之總質量,為0.1~7質量%。
〔8〕如上述〔1〕~〔7〕中任1項記載之導電性黏著薄片,其中,表面電阻率為1.0×1010Ω/□以下。
〔9〕如上述〔1〕~〔8〕中任1項記載之導電性黏著薄片,其中,黏著力為5.0N/25mm以上。
〔10〕一種製造上述〔1〕~〔9〕中任1項記載之導電性黏著薄片之方法,其特徵係具有下述步驟(1)~(3),
步驟(1):施以超音波之振動,調製碳系填料(b)之分散液的步驟
步驟(2):在步驟(1)所得到的分散液中,搭配黏著性樹脂(A),藉由使用具有攪拌翼之攪拌機進行攪拌,調製黏著性組成物的步驟
步驟(3):使用步驟(2)所得到的黏著性組成物形成黏著劑層的步驟
〔11〕如上述〔10〕記載之導電性黏著薄片之製造方法,其中,在步驟(2)中,前述攪拌機具有的攪拌翼之旋轉數為500~10000rpm。
本發明之導電性黏著薄片具有良好黏著力,且防靜電性及導電性優異。
1a、1b、1c、1d‧‧‧導電性黏著薄片
11、11’‧‧‧黏著劑層
11a‧‧‧黏附表面
12‧‧‧基材
13、13’‧‧‧剝離薄片
15、151、152‧‧‧碳系填料(B)
15a、15b、15c、15d‧‧‧帶形狀部分
21、22‧‧‧凝集體
〔圖1〕表示本發明之一態樣的導電性黏著薄片之構成的一例的該導電性黏著薄片之截面圖。
〔圖2〕(a)本發明之一態樣的導電性黏著薄片具有的黏著劑層中之碳系填料(B)的分散樣子以模式表示的黏著劑層的斜視圖之一例,(b)為俯視黏著劑層的黏附表面時的該黏附表面之平面圖之一例。
〔圖3〕為本發明之一態樣的導電性黏著薄片具有的黏著劑層中分散的碳系填料(B)的形狀之一例的圖。
〔圖4〕為俯視本發明之一態樣的導電性黏著薄片具有的黏著劑層的黏附表面時的該黏附表面之平面圖之一例。
〔圖5〕為俯視實施例1及比較例6所製作的導電性黏著薄片之黏著劑層的黏附表面時,將該黏附表面之任意選擇的10000μm2(一邊的長度為100μm之正方形)的領
域以倍率2000倍攝影取得的數位影像,(a)為實施例1的數位影像,(b)為比較例6的數位影像。
〔圖6〕為俯視實施例1~4所製作的導電性黏著薄片之黏著劑層的黏附表面時,將該黏附表面之任意選擇的10000μm2(一邊的長度為100μm之正方形)的領域以倍率2000倍攝影取得的數位影像2值化而得到的2值化影像,(a)為實施例1,(b)為實施例2,(c)為實施例3及(d)為實施例4之2值化影像。
〔圖7〕俯視比較例1~8所製作的導電性黏著薄片之黏著劑層的黏附表面時,將該黏附表面之任意選擇的10000μm2(一邊的長度為100μm之正方形)的領域以倍率2000倍攝影取得的數位影像進行2值化而得到的2值化影像,(a)為比較例1、(b)為比較例2、(c)為比較例3、(d)為比較例4、(e)為比較例5、(f)為比較例6、(g)為比較例7、及(h)為比較例8之2值化影像。
本說明書中,「質量平均分子量(Mw)」為以膠體滲透層析(GPC)法測定的標準聚苯乙烯換算值,具體上為依據實施例記載之方法測定的值。
又,例如「(甲基)丙烯酸酯」用來指「丙烯酸酯」及「甲基丙烯酸酯」兩者,其他類似用語亦為相同。
進一步「取代或者無取代」之「無取代」係指未被取代基取代,鍵結有氫原子之意。
又,本說明書的以下記載中之「導電性黏著薄片之表面電阻率」在未特別限定下,係指使導電性黏著薄片具有的黏著劑層的黏附表面露出表面,由該黏附表面側測定的表面電阻率,具體的測定方法如實施例記載。
本發明之導電性黏著薄片為具有含有黏著性樹脂(A)及碳系填料(B)之黏著劑層之構成則不特別限定,亦可具有該黏著劑層以外的其他層。
圖1為表示本發明之一態樣的導電性黏著薄片之構成的一例的該導電性黏著薄片之截面圖。
本發明之一態樣的導電性黏著薄片,可舉例如圖1(a)所示般,於基材12上具有層合黏著劑層11的構成之導電性黏著薄片1a。
又,相對導電性黏著薄片1a之構成,亦可如圖1(b)所示般,在黏著劑層11上具有進而層合有剝離薄片13的構成之導電性黏著薄片1b。
進一步,本發明之另一態樣的導電性黏著薄片,亦可舉例如圖1(c)所示般,具有於基材兩面上各自層合黏著劑層11、11’,再於黏著劑層11、11’上各自層合剝離薄片13、13’的構成之導電性黏著薄片1c。
又,導電性黏著薄片1c具有的黏著劑層11及黏著劑
層11’可為由相同種類之黏著性組成物形成之層、或由互為相異種類之黏著性組成物形成之層。
又,作為本發明之一態樣的導電性黏著薄片,可為無基材導電性黏著薄片。如此之無基材導電性黏著薄片,可舉例如圖1(d)所示般具有使黏著劑層11以2枚剝離薄片13、13’挾持之構成的導電性黏著薄片1d。
又,作為包含於本發明之一態樣的無基材導電性黏著薄片,亦可舉例如具有將於兩面經剝離處理的剝離薄片之單面設置有黏著劑層者捲成輥狀之構成的導電性黏著薄片等。
圖2(a)為本發明之一態樣的導電性黏著薄片具有的黏著劑層中之碳系填料(B)的分散樣子以模式表示的黏著劑層的斜視圖之一例,圖2(b)為在俯視圖2(a)的黏著劑層11之黏附表面11a時的該黏附表面11a之平面圖之一例。
本發明之導電性黏著薄片中,俯視該導電性黏著薄片具有的黏著劑層的黏附表面時,該黏附表面上任意選擇領域中之碳系填料(B)的占有面積率(以下、稱「黏附表面上的碳系填料(B)的占有面積率」)為17%以上。
上述「俯視黏著劑層的黏附表面時」係指圖1(a)及圖2(a)的黏著劑層的黏附表面11a從α方向觀察之情形。
又,如圖1(b)的導電性黏著薄片1b等般,黏著劑層11之黏附表面上層合剝離薄片13之構成的場合,除去該剝離薄片13,俯視露出表面的黏著劑層11之黏附表面時,黏附表面上任意選擇領域中之碳系填料(B)的占有面積率為17%以上即可。
又,如圖1(c)的導電性黏著薄片1c或圖1(d)的導電性黏著薄片1d般,除去剝離薄片的場合之露出表面的黏著劑層的黏附表面存在2個時,各黏附表面上的碳系填料(B)的占有面積率為17%以上即可。
以往如例如專利文獻1般,對黏著劑層的形成材料之黏著性組成物之調製所使用的導電性物質之碳系填料的形狀有各種檢討。
然而,對由該黏著性組成物形成後之黏著劑層中碳系填料的分散狀態,目前未有探討。
例如根據本發明者們之檢討,已知藉由專利文獻1記載之使用輥混練機等的方法,於黏著性樹脂中分散導電性物質,則有導電性物質彼此相互凝集,容易形成稱為所謂「疙瘩」之凝集體的性質。結果,得到的黏著薄片之導電性未充分提高。
又,此時,雖可藉由添加大量的導電性物質使導電性提高,但導電性物質添加量愈多黏著力愈降低。
本發明者們著眼於黏著性組成物所形成之黏著劑層中之碳系填料(B)的分散狀態,發現黏著劑層的黏附表面上的碳系填料(B)的占有面積率與導電性黏著
薄片之表面電阻率的關係有一定的關連性。
本發明者們,發現例如黏著劑層中之碳系填料(B)分散為帶狀狀態,則黏附表面上的碳系填料(B)的占有面積率提升,導電性黏著薄片之表面電阻率大幅提高,基於該發現完成本發明。
又,黏附表面上的碳系填料(B)的占有面積率高的場合,認為黏著劑層中之碳系填料(B)的分散狀態如圖2(a)所示般,不僅於黏著劑層的黏附表面11a附近,亦一樣分散於黏著劑層11之內部,複數碳系填料(B)15相互接觸形成網目狀之網狀物。
如此推測藉由在黏著劑層11之內部碳系填料(B)形成網目狀之網狀物,可使導電性黏著薄片之表面電阻率有效降低,可得到防靜電性及導電性優異的導電性黏著薄片。
俯視黏附表面11a,如圖2(b)般,於黏附表面11a可見到複數碳系填料(B)15。又,由黏附表面11a可辨識的碳系填料(B)15不一定分散於黏附表面11a上或者黏附表面11a之表層部,亦包含分散於黏著劑層的內部者。亦即,關於分散於黏著劑層的內部的碳系填料(B),在俯視黏附表面11a時,不過係於黏附表面11a上可見狀態。
圖5(a)為俯視本實施例1所製作的導電性黏著薄片之黏著劑層的黏附表面時的將該黏附表面上的任意選擇的領域以特定的倍率攝影取得的數位影像。
依據圖5(a)的數位影像,可確認黏著劑層的黏附表面附近的碳系填料(B)的輪廓雖濃,愈遠離黏附表面,碳系填料(B)的輪廓變得愈淡。
本發明中,將該數位影像以特定的閾值進行2值化,特定上述領域中之碳系填料(B)的占有處(以圖6及圖7作為參考。認為該碳系填料(B)的占有處比例(占有面積率)對導電性黏著薄片之表面電阻率或黏著力有影響。
本發明之導電性黏著薄片中,黏附表面上任意選擇領域中之碳系填料(B)的占有面積率為17%以上,較佳為20~99.999%、更佳為25~98%、更佳為35~90%、再佳為45~85%、再佳為50~80%、又再佳為55~75%。
該占有面積率未達17%,則因降低導電性黏著薄片之表面電阻率變困難而不佳。另一方面,藉由使該占有面積率為99.999%以下,可適度維持導電性黏著薄片之黏著力。
又,黏附表面上的碳系填料(B)的占有面積率的值為以實施例記載之方法測定的值。又,該占有面積率的值之調整法之一例如後述。
本發明之一態樣中,如圖2所示般,以黏著劑層中,碳系填料(B)分散為帶狀為佳。
本說明書中,「分散為帶狀的碳系填料」(以下、亦稱「帶狀的碳系填料」)係指如圖3所示之碳系填料
(B)15般,長度方向具有特定的長度(圖3中之x),且截面為多角形或圓形(亦包含橢圓形),長度方向可自由彎曲的狀態的碳系填料。
又,該「截面」係指相對分散為帶狀的碳系填料的任意點之切線方向,垂直切斷時的截面(例如相當圓柱場合之徑方向截面)。
又,本說明書中,黏著劑層中之碳系填料(B)是否分散為帶狀係由使黏著劑層的黏附表面11a上的任意選擇的10000μm2(一邊的長度為100μm之正方形)的領域以倍率2000倍攝影所得之數位影像判斷。具體的判斷方法如實施例記載。
本發明之一態樣中,主要藉由調製黏著性組成物時,適當選擇作為原料搭配的碳系填料(以下、亦稱「碳系填料(b)」)的種類、形狀、及含量;黏著性樹脂(A)的種類、分子量、含量及黏著性組成物之溶液的調製使用的溶劑;碳系填料(b)的搭配方法及碳系填料(b)的分散液之調製使用的溶劑;黏著性組成物之調製方法(攪拌方法),可形成碳系填料(B)分散為帶狀的黏著劑層,但更具體的調製法如後述。
本發明之一態樣中,在黏著劑層中分散為帶狀的碳系填料(B)的粗度(d)的平均,較佳為0.3~5.0μm、更佳為0.4~4.0μm、再佳為0.5~3.0μm、又再佳為0.6~2.0μm。
粗度(d)的平均若在0.3μm以上,則可充分表現使
導電性黏著薄片之表面電阻率降低之效果。另一方面,粗度(d)的平均若在5.0μm以下,則複數的分散為帶狀的碳系填料(B)易相互接觸、變得易形成網目狀網狀物。結果,可使導電性黏著薄片之表面電阻率有效降低。
本說明書中,「分散為帶狀的碳系填料(B)的粗度(d)」係指相對帶狀的碳系填料(B)的任意點中之切線方向垂直切斷時的切截面之中面積成為最大的切截面中,該切截面若為圓或橢圓則係直徑或長徑,該切截面若為多角形,則係指該多角形之邊中最長的邊的長度,具體上為圖3之d的長度。
又,本說明書中,上述「帶狀的碳系填料(B)的粗度(d)的平均」之值為以實施例記載之方法測定的值。
又,認為黏著劑層的形成過程中,藉由作為原料搭配的碳系填料(b)彼此接觸、凝集,在黏著劑層中分散為帶狀的碳系填料(B)的粗度成為上述範圍內。
因此,通常分散為帶狀的碳系填料(B)的粗度(d)的平均值為比黏著性組成物之調製使用的原料之碳系填料的短徑(L)的平均值大的值。
本發明之一態樣中,在黏著劑層中分散為帶狀的碳系填料(B)的平均長寬比,較佳為3.0以上、更佳為5.0以上、再佳為7.0以上、又再佳為15.0以上。
分散為帶狀的碳系填料(B)的平均長寬比為3.0以上,則分散為帶狀的碳系填料(B)彼此易相互接觸、易形成網目狀網狀物、黏附表面上的碳系填料(B)的占有
面積率的值亦增加。結果,可使導電性黏著薄片之表面電阻率有效降低。
又,本發明之一態樣中,帶狀的碳系填料(B)的平均長寬比之上限,雖無特別限制,通常為10000以下、較佳為5000以下。
本說明書中,「分散為帶狀的碳系填料(B)的長寬比」係指相對帶狀的碳系填料(B)的粗度(d)(圖3之d的長度)的帶狀的碳系填料(B)的長度(x)(圖3之x的長度)的比例,亦即由「長度(x)/粗度(d)」算出的值。
又,本說明書中,上述「分散為帶狀的碳系填料(B)的平均長寬比」之值為以實施例記載之方法測定的值。
「帶狀的碳系填料(B)的長度(x)」係指具有對象碳系填料的粗度(d)部分中,最遠的2點間的距離,例如在圖3(a)、(b)、(c)所示之帶狀的碳系填料(B)15、151、152中係指x所示之長度。
又,以實施例記載之方法觀察黏著劑層中分散的碳系填料(B)時,對象碳系填料(B)之一部分與其他的碳系填料(B)接觸而形狀的判斷困難之場合,可僅著眼在碳系填料(B)中,至少可測定粗度(d)的「帶形狀部分」。
亦即,將該帶形狀部分的長度(x’)與「帶狀的碳系填料(B)的長度(x)」同樣進行測定,確認該帶形狀部
分的長寬比〔(x’)/(d)〕為3.0以上(較佳為5.0以上、更佳為7.0以上、再佳為15.0以上),則可判斷對象碳系填料(B)為分散為帶狀的碳系填料(B)。
具有如此之帶形狀部分的碳系填料(B)亦可成為對網目狀網狀物之形成有貢獻、增加黏附表面上的碳系填料(B)的占有面積率的值之因子。
又,本發明之一態樣中,由使導電性黏著薄片之表面電阻率更降低、成為防靜電性及導電性優異的導電性黏著薄片觀點,俯視該導電性黏著薄片之黏著劑層的黏附表面時,相對黏附表面上任意選擇領域中之碳系填料(B)所占有之總占有面積(100%)的碳系填料(B)凝集而成之短徑4μm以上之非帶狀凝集體的含有率較佳為50%以下、更佳為20%以下、更佳為10%以下、再佳為5%以下、又再佳為2%以下。
上述「非帶狀凝集體」係指碳系填料(B)凝集而成之短徑4μm以上之凝集體,如圖4(a)所示般係指不與上述帶狀的碳系填料(B)接觸,獨立存在之凝集體21,更具體上係指以實施例記載之方法可測定粗度(d),且不具有上述長寬比為3.0以上之帶形狀部分的凝集體。
圖4(a)的凝集體21般非帶狀凝集體非以碳系填料(B)形成網目狀網狀物者。又,不僅如此,該非帶狀凝集體之存在亦認為係妨礙分散為帶狀的碳系填料(B)的網目狀網狀物之形成的因子。
因此,該非帶狀凝集體之含量以盡可能少為佳。
另一方面,例如考量具有如圖4(b)所示般4個帶形狀部分15a、15b、15c、15d之凝集體22。若確認凝集體22接觸之4個帶形狀部分15a、15b、15c、15d之中至少1個帶狀部分的長寬比〔(x’)/(d)〕為3.0以上(較佳為5.0以上、更佳為7.0以上、再佳為15.0以上),則該凝集體22非上述「非帶狀凝集體」。
亦即,因為具有長寬比為3.0以上之帶形狀部分的凝集體22,該帶形狀部分對網目狀網狀物之形成有貢獻,可謂能成為使黏附表面上的碳系填料(B)的占有面積率的值增加之因子。
又,「帶形狀部分的粗度(d)」為與上述「分散為帶狀的碳系填料(B)的粗度(d)」同樣的方法所測定的長度。
又,「帶形狀部分的長度(x’)」係指具有可測定的帶形狀部分的粗度(d)之部分中,最遠的2點間的距離,例如在圖4(b)所示之帶形狀部分15a係指x’所示之長度。
本發明之一態樣的導電性黏著薄片之黏著劑層的厚度因應導電性黏著薄片之用途適宜調整,較佳為1~1200μm、更佳為2~600μm、更佳為3~300μm、再佳為5~250μm、再佳為10~200μm、又再佳為15~150μm。
黏著劑層的厚度為1μm以上,則不因被黏著體之種類而可表現良好黏著力。另一方面,黏著劑層的厚度為
1200μm以下,則得到的導電性黏著薄片之導電性變得良好。又,將該導電性黏著薄片作成捲繞體時,可抑制黏著劑層變形造成的捲不平整或從黏著劑層的端部之突出。
本發明之導電性黏著薄片中,黏著劑層中之碳系填料(B)的含量,相對該黏著劑層的總質量(100質量%),為0.01~20質量%、較佳為0.05~10質量%、更佳為0.1~7質量%、再佳為0.2~5質量%、又再佳為0.3~3.5質量%。
碳系填料(B)的含量未達0.01質量%,則難使黏附表面上的碳系填料(B)的占有面積率提高,使得到的導電性黏著薄片之表面電阻率降低變得困難。
另一方面,碳系填料(B)的含量超過20質量%,則難以得到具有充分的黏著力之導電性黏著薄片。又,即使令含量增高,得到的導電性黏著薄片之表面電阻率不太降低。一般為使導電性良好,通常進行使導電性的碳系填料(B)的含量提高。然而僅使含量增大,認為因為形成大量前述非帶狀凝集體,妨礙碳系填料(B)的網目狀網狀物之形成,變得難調整以使占有面積率提高,結果變得難使表面電阻率降低。
又,本發明之一態樣的導電性黏著薄片中,黏著劑層中之黏著性樹脂(A)的含量,相對該黏著劑層的總質量(100質量%),較佳為30~99.9質量%、更佳為35~99質量%、再佳為40~98質量%、又再佳為45~97質量%。
又,本發明中,「相對黏著劑層的總質量的黏著性樹脂(A)或碳系填料(B)的含量」亦可為「相對該黏著劑層的形成材料之黏著性組成物中之有效成分(固形分)的全量(100質量%)的黏著性樹脂(A)或碳系填料(B)的搭配量」。
上述「黏著性組成物中之有效成分」係指除去黏著性組成物中所含有的水或有機溶劑等之溶劑的成分。
本發明之一態樣的導電性黏著薄片具有的黏著劑層以由含有黏著性樹脂(A)及碳系填料(b)之黏著性組成物形成為佳。
又,同上述,「碳系填料(b)」係指形成黏著劑層前的黏著性組成物中分散的碳系填料。
該黏著性組成物因應黏著性樹脂(A)的種類,亦可進而含有黏著賦予劑、交聯劑、觸媒、交聯促進劑等之常用添加劑。
以下說明黏著劑層的形成材料之該黏著性組成物所含有的各成分。
本發明中,黏著性樹脂(A)為該樹脂單獨即具有黏著性且質量平均分子量(Mw)為1萬以上之樹脂。
黏著性樹脂(A)的質量平均分子量(Mw),由成為
易形成黏附表面上的碳系填料(B)的占有面積率高的黏著劑層之黏著性組成物觀點來看,較佳為1萬~200萬、更佳為2萬~150萬、再佳為3萬~100萬。
黏著性組成物中之黏著性樹脂(A)的含量,相對該黏著性組成物中之有效成分(固形分)的全量(100質量%),較佳為30~99.9質量%、更佳為35~99質量%、再佳為40~98質量%、又再佳為45~97質量%。
本發明之一態樣所使用的黏著性樹脂(A),為可成為易形成黏附表面上的碳系填料(B)的占有面積率高的黏著劑層的黏著性組成物之黏著性樹脂,則無特別限制,例如丙烯酸系樹脂、胺基甲酸乙酯系樹脂、聚異丁烯系樹脂、聚酯系樹脂、及聚烯烴系樹脂等。
此等黏著性樹脂可單獨或2種以上併用。
此等中,由成為易形成黏附表面上的碳系填料(B)的占有面積率高的黏著劑層的黏著性組成物之觀點來看,本發明之一態樣所使用的黏著性樹脂(A),以含丙烯酸系樹脂及胺基甲酸乙酯系樹脂所選出的1種以上之黏著性樹脂為佳、含丙烯酸系樹脂及含矽烷基胺基甲酸乙酯系樹脂所選出的1種以上之黏著性樹脂更佳、含矽烷基胺基甲酸乙酯系樹脂再更佳。
本發明之一態樣所使用的丙烯酸系樹脂,可舉例如含有來自具有直鏈、分支鏈之烷基的烷基(甲基)丙烯酸酯
的構成單位之聚合物、含有來自具有環狀構造的(甲基)丙烯酸酯的構成單位之聚合物等。
又,此等聚合物為共聚合物之場合,共聚合的形態未特別限制,該丙烯酸系共聚合物可為嵌段共聚合物、隨機共聚合物、接枝共聚合物之任一。
丙烯酸系樹脂的質量平均分子量(Mw),由成為易形成黏附表面上的碳系填料(B)的占有面積率高的黏著劑層的黏著性組成物之觀點來看,較佳為10萬~150萬、更佳為20萬~130萬、再佳為35萬~110萬、又再佳為50萬~90萬。
此等中,本發明之一態樣所使用的丙烯酸系樹脂,以含有來自具有碳數1~20的烷基的烷基(甲基)丙烯酸酯(a1’)(以下、亦稱「單體(a1’)」)之構成單位(a1)、及來自含官能基單體(a2’)(以下、亦稱「單體(a2’)」)之構成單位(a2)的丙烯酸系共聚合物為佳。
又,該丙烯酸系共聚合物亦可含有來自單體(a1’)(a2’)以外的其他單體(a3’)之構成單位(a3)。
單體(a1’)具有的烷基的碳數,由黏著特性提高之觀點來看,較佳為1~12、更佳為4~8、再佳為4~6。
單體(a1’),可舉例如甲基(甲基)丙烯酸酯、乙基(甲基)丙烯酸酯、丙基(甲基)丙烯酸酯、丁基(甲基)丙烯酸酯、2-乙基己基(甲基)丙烯酸酯、月桂基
(甲基)丙烯酸酯、十三烷基(甲基)丙烯酸酯、硬脂醯基(甲基)丙烯酸酯等。
此等單體(a1’)中,以丁基(甲基)丙烯酸酯及2-乙基己基(甲基)丙烯酸酯為佳、丁基(甲基)丙烯酸酯更佳。
構成單位(a1)的含量,相對上述丙烯酸系共聚合物之全構成單位(100質量%),較佳為50~99.5質量%、更佳為60~99質量%、再佳為70~97質量%、又再佳為80~95質量%。
單體(a2’),可舉例如含羥基單體、含羧基單體、含環氧基單體、含胺基物單體、含氰基單體、含側氧基單體、含烷氧基矽烷基單體等。
此等單體(a2’)中,以含羧基單體為佳。
含羧基單體,可舉例如(甲基)丙烯酸、馬來酸、富馬酸、伊康酸等,以(甲基)丙烯酸為佳。
構成單位(a2)的含量,相對上述丙烯酸系共聚合物之全構成單位(100質量%),較佳為0.5~50質量%、更佳為1~40質量%、再佳為5~30質量%、又再佳為7~20質量%。
單體(a3’),可舉例如環己基(甲基)丙烯酸酯、苄基(甲基)丙烯酸酯、異冰片基(甲基)丙烯酸酯、二環戊烷基(甲基)丙烯酸酯、二環戊烯(甲基)丙烯酸酯、二環戊烯氧基乙基(甲基)丙烯酸酯、醯亞胺(甲基)丙烯酸酯等之具有環狀構造的(甲基)丙烯酸
酯、乙酸乙烯基酯、丙烯腈、苯乙烯等。
構成單位(a3)的含量,相對丙烯酸系共聚合物之全構成單位(100質量%),較佳為0~30質量%、更佳為0~20質量%、再佳為0~10質量%、又再佳為0~5質量%。
又,上述單體(a1’)~(a3’)可單獨或2種以上組合使用。
本發明之一態樣所使用的胺基甲酸乙酯系樹脂,為主鏈及側鏈之至少一者具有1個以上胺基甲酸乙酯鍵結及尿素鍵結之聚合物,則不特別限制。
具體的胺基甲酸乙酯系樹脂,可舉例如多元醇與多價異氰酸酯化合物進行反應而得到的胺基甲酸乙酯系預聚物(U1)或對該胺基甲酸乙酯系預聚物(U1)再進行使用鏈延長劑的鏈延長反應而得到的胺基甲酸乙酯系聚合物(U2)等。
胺基甲酸乙酯系樹脂的質量平均分子量(Mw),由成為易形成黏附表面上的碳系填料(B)的占有面積率高的黏著劑層的黏著性組成物之觀點來看,較佳為1萬~20萬、更佳為1.2萬~15萬、再佳為1.5萬~10萬、又再佳為2萬~7萬。
胺基甲酸乙酯系預聚物(U1)的原料之多元醇,可舉例如烷二醇、聚醚型多元醇、聚酯型多元醇、聚
碳酸酯型多元醇等之多元醇化合物,但為多元醇,則無特別限制,可為2官能之二醇、3官能之三醇。
此等多元醇中,由取得容易性、反應性等之觀點來看,以二醇為佳。
二醇,可舉例如1,3-丙烷二醇、1,4-丁二醇、1,5-戊烷二醇、新戊二醇、1,6-己二醇、1,7-庚烷二醇等之烷烴二醇、乙二醇、丙二醇、二乙二醇、二丙二醇等之烷二醇、聚乙二醇、聚丙二醇、聚丁二醇等之聚烷二醇、聚四伸甲基二醇等之聚氧化烯二醇等。又,此等二醇可單獨或2種以上組合使用。
此等二醇中,進而進行與鏈延長劑之反應的場合,由抑制該反應中膠體化觀點來看,以質量平均分子量1000~3000的二醇為佳。
胺基甲酸乙酯系預聚物(U1)的原料之多價異氰酸酯化合物,可舉例如芳香族聚異氰酸酯、脂肪族聚異氰酸酯、脂環式聚異氰酸酯等。
芳香族聚異氰酸酯,可舉例如1,3-伸苯基二異氰酸酯、1,4-伸苯基二異氰酸酯、4,4’-二苯基甲烷二異氰酸酯(MDI)、2,4-甲苯二異氰酸酯(2,4-TDI)、2,6-甲苯二異氰酸酯(2,6-TDI)、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、二茴香胺二異氰酸酯、4,4’-二苯基醚二異氰酸酯、4,4’,4”-三苯基甲烷三異氰酸酯、1,4-四甲基苯二甲基二異氰酸酯、1,3-四甲基苯二甲基二異氰酸酯等。
脂肪族聚異氰酸酯,可舉例如三伸甲基二異氰酸酯、四伸甲基二異氰酸酯、六伸甲基二異氰酸酯(HMDI)、五伸甲基二異氰酸酯、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、十二伸甲基二異氰酸酯、2,4,4-三甲基六伸甲基二異氰酸酯等。
脂環式聚異氰酸酯,可舉例如3-異氰酸酯甲基-3,5,5-三甲基環己基異氰酸酯(IPDI)、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、甲基-2,4-環己烷二異氰酸酯、甲基-2,6-環己烷二異氰酸酯、4,4’-伸甲基雙(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,此等多價異氰酸酯化合物可為上述聚異氰酸酯之三羥甲基丙烷加成物型改性體、與水反應之縮二脲型改性體、含有異氰尿酸酯環之異氰尿酸酯型改性體。
此等多價異氰酸酯化合物之中,由得到黏著物性優異的胺基甲酸乙酯系聚合物觀點來看,以4,4’-二苯基甲烷二異氰酸酯(MDI)、2,4-甲苯二異氰酸酯(2,4-TDI)、2,6-甲苯二異氰酸酯(2,6-TDI)、六伸甲基二異氰酸酯(HMDI)、3-異氰酸酯甲基-3,5,5-三甲基環己基異氰酸酯(IPDI)及此等改性體所選出的1種以上為佳,由耐候性觀點來看,以HMDI、IPDI及此等改性體所選出的1種以上更佳。
胺基甲酸乙酯系預聚物(U1)中之異氰酸酯基含量(NCO%)依據JIS K 1603所測定的值中,較佳為
0.5~12質量%、更佳為1~4質量%。
鏈延長劑,以具有2個羥基及胺基之至少一者的化合物、或具有3個以上羥基及胺基之至少一者的化合物為佳。
具有2個羥基及胺基之至少一者的化合物方面,以脂肪族二醇、脂肪族二胺、烷醇胺、雙酚、芳香族二胺所構成的群所選出的至少1種化合物為佳。
脂肪族二醇,可舉例如1,3-丙烷二醇、1,4-丁二醇、1,5-戊烷二醇、新戊二醇、1,6-己二醇、1,7-庚烷二醇等之烷烴二醇、乙二醇、丙二醇、二乙二醇、二丙二醇等之烷二醇。
脂肪族二胺,可舉例如乙二胺、1,3-丙烷二胺、1,4-丁烷二胺、1,5-戊烷二胺、1,6-己烷二胺等。
烷醇胺,可舉例如單乙醇胺、單丙醇胺、異丙醇胺等。
雙酚,可舉例如雙酚A等。
芳香族二胺,可舉例如二苯基甲烷二胺、甲伸苯基二胺、苯二甲基二胺等。
具有3個以上羥基及胺基之至少一者的化合物方面,可舉例如三羥甲基丙烷、二三羥甲基丙烷、季戊四醇、二季戊四醇等之多元醇、1-胺基-2,3-丙烷二醇、1-甲基胺基-2,3-丙烷二醇、N-(2-羥基丙基乙醇胺)等之胺基醇、四甲基苯二甲基二胺的環氧乙烷或環氧丙烷加成物等。
在本發明用作為黏著性樹脂(A)的胺基甲酸乙酯型樹脂中,由成為易形成黏附表面上的碳系填料(B)的占有面積率高的黏著劑層的黏著性組成物之觀點來看,以含矽烷基胺基甲酸乙酯系樹脂為佳。
含矽烷基胺基甲酸乙酯系樹脂,以上述胺基甲酸乙酯系樹脂的主鏈及側鏈之至少一者的末端具有下述一般式(1)所表示之水解性矽烷基的聚合物為佳、以上述胺基甲酸乙酯系樹脂的主鏈的兩末端具有下述一般式(1)所表示之水解性矽烷基的聚合物更佳。
上述一般式(1)中,X1、X2各自獨立,為羥基或取代或者無取代的烷氧基,R1為取代或者無取代的碳數1~20的烷基。
上述一般式(1)中之X1、X2為烷氧基之場合的該烷氧基的碳數,由水解脫水縮合反應性觀點來看,較佳為1~12、更佳為1~6、再佳為1~3、又再佳為1~2。
又,一般式(1)中,R1所示之烷基的碳數,由水解脫水縮合反應性觀點來看,較佳為1~12、更佳為1~6、再佳為1~3、又再佳為1~2。
X1、X2、R1具有取代基場合的取代基,可舉例如鹵素原子(氟原子、氯原子、溴原子、碘原子)、羥基、氰
基、硝基及胺基等。
本發明之一態樣所使用的含矽烷基胺基甲酸乙酯系樹脂的主鏈或側鏈的末端部分的具體的構造,以下述一般式(2)~(8)(末端部分-A~G)所表示的構造為佳、以具有下述一般式(2)所表示之構造更佳。
上述一般式(2)~(8)中,X1、X2及R1同上述一般式(1)。
R2及R3各自獨立,為取代或者無取代的碳數1~20的烷基,該烷基的碳數較佳為1~12、更佳為1~8、再佳為1~6、又再佳為1~3。
又,上述一般式(8)中,A為伸烷基,該伸烷基的碳數較佳為1~20、更佳為1~12、再佳為1~6。
另一方面,上述一般式(8)中,B為碳數1~20的有機基。該有機基,可舉例如取代或者取代基的碳數1~20的烷基、取代或者取代基的碳數1~20的烷基胺基、取代或者取代基的碳數6~20的芳基胺基、取代或者取代基的碳數1~20的烷氧基、取代或者取代基的碳數6~20的芳基氧基、取代或者取代基的碳數6~20的芳香族烴基、取代或者取代基的碳數2~20的雜環基、取代或者取代基的碳數2~20的烯基、取代或者取代基的碳數2~20的炔基、取代或者取代基的碳數3~20的環烷基等。
又,上述一般式(2)~(8)中之R2、R3、A、B具有取代基的場合,該取代基,可舉例如鹵素原子(氟原子、氯原子、溴原子、碘原子)、氰基、及硝基等。
含矽烷基胺基甲酸乙酯系樹脂的主鏈及側鏈的骨架雖與上述胺基甲酸乙酯系樹脂相同,但由對得到的黏著性組成物賦予適度柔軟性、於形成的黏著劑層中易使碳系填料(B)均勻分散觀點來看,主鏈以具有聚氧化烯骨架之含矽烷基胺基甲酸乙酯系聚合物為佳。
該聚氧化烯,由上述觀點來看,以聚氧化丙烯、聚氧化乙烯為佳、聚氧化丙烯更佳。
又,含矽烷基胺基甲酸乙酯系樹脂的質量平均分子量(Mw)的適合範圍,與上述胺基甲酸乙酯系樹脂的質量平均分子量(Mw)的適合範圍相同。
本發明之一態樣所使用的聚異丁烯系樹脂(以下、亦稱「PIB系樹脂」)為主鏈及側鏈之至少一者具有聚異丁烯骨架之樹脂,則未特別限制。
PIB系樹脂的質量平均分子量(Mw),由成為易形成黏附表面上的碳系填料(B)的占有面積率高的黏著劑層的黏著性組成物之觀點來看,較佳為2萬以上、更佳為3萬~100萬、再佳為5萬~80萬、又再佳為7萬~60萬。
PIB系樹脂,可舉例如異丁烯的單獨聚合物之聚異丁烯、異丁烯與異戊二烯的共聚合物、異丁烯與n-丁烯的共聚合物、異丁烯與丁二烯的共聚合物、及將此等共聚合物溴化或氯化等的鹵素化丁基橡膠等。
又,PIB系樹脂為共聚合物之場合,由異丁烯所構成的構成單位為全構成單位中含最多者。
由異丁烯所構成的構成單位之含量,相對PIB系樹脂的全構成單位(100質量%),較佳為80~100質量%、更佳為90~100質量%、再佳為95~100質量%。
此等PIB系樹脂可單獨或2種以上併用。
又,使用PIB系樹脂的場合,以併用質量平均分子量高的PIB系樹脂與質量平均分子量低的PIB系樹脂為佳、更具體上以併用質量平均分子量為27萬~60萬之PIB系樹脂(p1)(以下、亦稱「PIB系樹脂(p1)」)與質量平均分子量為5萬~25萬之PIB系樹脂(p2)(以下、亦稱「PIB系樹脂(p2)」)為佳。
藉由使用質量平均分子量高的PIB系樹脂(p1),提高由得到的黏著性組成物形成的黏著劑層的耐久性及耐候性,且亦可提高黏著力。
又,藉由使用質量平均分子量低的PIB系樹脂(p2),與PIB系樹脂(p1)良好地相溶,可適度使PIB系樹脂(p1)可塑化、提高黏著劑層的對被黏著體之潤濕性、提高黏著物性、柔軟性等。
PIB系樹脂(p1)的質量平均分子量(Mw)較佳為27萬~60萬、更佳為29萬~48萬、再佳為31萬~45萬、又再佳為32萬~40萬。
PIB系樹脂(p2)的質量平均分子量(Mw)較佳為5萬~25萬、更佳為8萬~23萬、再佳為14萬~22萬、又再
佳為18萬~21萬。
相對PIB系樹脂(p1)100質量份的PIB系樹脂(p2)的含有比例,較佳為5~55質量份、更佳為6~40質量份、再佳為7~30質量份、又再佳為8~20質量份。
本發明之一態樣所使用的聚酯系樹脂為使酸成分與二醇成分或多元醇成分進行聚縮合反應所得到的共聚合物,亦包含該共聚合物之改性物。
上述聚縮合反應藉由直接酯化法、酯交換法等之一般的聚酯化反應進行。
又,該聚酯系樹脂的共聚合的形態,不被特別限制,該聚酯系樹脂可為嵌段共聚合物、隨機共聚合物、接枝共聚合物之任一。又,該聚酯系樹脂可單獨或2種以上併用。
上述酸成分,可舉例如對苯二甲酸、間苯二甲酸、無水苯二甲酸、α-萘二羧酸、5-鈉磺基間苯二甲酸、5-鉀磺基間苯二甲酸或此等酯類、庚二酸、辛二酸、杜鵑花酸、癸二酸、十一碳烯酸、十二烷二羧酸或此等酯類等之脂肪族二羧酸;1,4-環六氫無水苯二甲酸等之脂環式二羧酸等。
上述二醇成分或多元醇成分,可舉例如乙二醇、1,2-丙二醇、1,3-丙二醇、1,3-丁二醇、1,4-丁二醇、1,5-戊烷二醇、1,6-己二醇、1,8-辛烷二醇、1,9-壬烷二
醇、新戊二醇、3-甲基戊烷二醇、2,2,3-三甲基戊烷二醇、二乙二醇、三乙二醇、二丙二醇等之脂肪族二醇、1,4-環己二醇、1,4-環己烷二甲醇等之脂環式二醇、雙酚A等之芳香族二醇等。
本發明之一態樣所使用的聚烯烴系樹脂,為具有來自乙烯、丙烯等之烯烴化合物之構成單位的聚合物,則未特別限制。
又,該聚烯烴系樹脂為共聚合物之場合,共聚合的形態,不被特別限制,該聚烯烴系樹脂可為嵌段共聚合物、隨機共聚合物、接枝共聚合物之任一。該聚烯烴系樹脂可單獨或2種以上併用。
具體的聚烯烴系樹脂,可舉例如低密度聚乙烯、中密度聚乙烯、高密度聚乙烯、及線狀低密度聚乙烯等之聚乙烯、聚丙烯、乙烯與丙烯之共聚合物、乙烯與其他α-烯烴之共聚合物、丙烯與其他α-烯烴之共聚合物、乙烯與丙烯與其他α-烯烴之共聚合物、乙烯與其他乙烯性不飽和單聚物之共聚合物(乙烯-乙酸乙烯基酯共聚合物、乙烯-烷基(甲基)丙烯酸酯共聚合物等)等。
上述α-烯烴,可舉例如1-丁烯、1-戊烯、1-己烯、1-庚烯、1-辛烯、4-甲基-1-戊烯、4-甲基-1-己烯等。
上述乙烯性不飽和單聚物,可舉例如乙酸乙烯基酯、
(甲基)丙烯酸、烷基(甲基)丙烯酸酯、乙烯基醇等。
此等聚烯烴系樹脂中,以含有來自聚丙烯、乙烯與丙烯之共聚合物、丙烯與其他α-烯烴之共聚合物等之丙烯的構成單位之聚丙烯系樹脂為佳。
黏著劑層的形成材料之黏著性組成物所含有的碳系填料(b)為分散於形成黏著劑層前的黏著性組成物中的碳系填料,為在黏著劑層的形成過程,該碳系填料(b)彼此凝集可成為碳系填料(B)者。
黏著性組成物中之碳系填料(b)的含量,由使導電性黏著薄片之表面電阻率降低觀點、及使導電性黏著薄片之黏著力變得良好觀點來看,相對黏著性樹脂(A)100質量份,較佳為0.01~20質量份、更佳為0.05~15質量份、更佳為0.1~10質量份、再佳為0.3~7質量份、再佳為0.5~4.5質量份、又再佳為0.7~3.8質量份。
又,相對黏著性組成物之全量(100質量%)的碳系填料(b)的含量,由與上述相同觀點來看,較佳為0.01~20質量%、更佳為0.05~10質量%、更佳為0.1~7質量%、再佳為0.2~5質量%、又再佳為0.3~3.5質量%。
碳系填料(b)的平均長寬比,由黏附表面上的碳系填料(B)的占有面積率變高,形成之黏著劑層中易分散成帶狀的碳系填料(B)觀點來看,較佳為
100~1200、更佳為120~1000、再佳為135~500、又再佳為140~400。
又,本說明書中,「碳系填料(b)的長寬比」係指相對對象碳系填料(b)的短邊長度(L)之長邊長度(H)的比例,亦即由「長邊長度(H)/短邊長度(L)」所算出的值。又,「平均長寬比」係指對象碳系填料(b)10個之算出的該「長寬比」之平均值。
又,碳系填料(b)的長邊長度(H)係指對象碳系填料(b)的高度方向(長度方向)的長度。在實際的測定中,亦將對象碳系填料(b)的最遠的2地點的距離作為「長邊長度(H)」。
另一方面,碳系填料(b)的短邊長度(L)係指在相對對象碳系填料的任意點中之切線方向垂直切斷時的切截面之中面積成為最大的切截面中,該截面為圓或橢圓,係指直徑或長徑,該截面為多角形,係指該多角形之邊中最長邊長度。
碳系填料(b)的長邊長度(H)的平均,較佳為0.01~2000μm、更佳為0.1~1000μm、再佳為0.3~500μm、又再佳為0.5~100μm。
碳系填料(b)的短邊長度(L)的平均,較佳為1~1000nm、更佳為2~750nm、更佳為3~500nm、再佳為5~100nm、又再佳為7~50nm。
碳系填料(b)的形狀,為使黏附表面上的碳系填料(B)的占有面積率變高,碳系填料(B)可均勻
分散於黏著劑層中之形狀,則無特別限制,但以柱狀、筒狀、錘狀、纖維狀、及此等組合形狀為佳、以柱狀、筒狀、纖維狀、及此等組合形狀更佳。
又,碳系填料(b),由上述觀點來看,以具有毛紗般複數的單絲交錯而成的纖維狀物所形成的形狀之碳系填料為佳、複數的單絲交錯而成的纖維狀物所形成的筒狀的碳系填料更佳。
碳系填料(b),可舉例如含碳原子的導電性填料,具體上可舉例如碳奈米材料、碳黑、磨碎的碳纖維、石墨等。
此等中,由使所形成的黏著劑層的表面電阻率降低、且黏著力變良好觀點來看,以碳奈米材料為佳。
碳奈米材料雖為由含有以六員環配列構造為主構造之石墨薄片的物質所構成者,但石墨構造中亦可含有硼原子或氮原子等之碳原子以外之原子,碳奈米材料可為內包有其他物質之形態,進一步,碳奈米材料亦可為被其他導電性物質修飾之形態。
碳奈米材料,可舉例如碳奈米管(CNT)、碳奈米纖維、碳奈米角、碳奈米錐、富勒烯等,以碳奈米管為佳。
碳奈米管為具有以碳6員環構造為主構造的石墨(石墨)薄片封閉成圓筒狀的構造之筒狀的碳多面體。
碳奈米管有具有1層的石墨薄片密閉成圓筒狀的構造之單層碳奈米管、具有2層的石墨薄片密閉成圓筒狀的構
造之二層碳奈米管、具有石墨薄片3層以上密閉成同心筒狀的多層構造之多層碳奈米管,此等之中可任2種以上併用。
黏著劑層的形成材料之黏著性組成物可再含有黏著賦予劑。
尤其,黏著性樹脂(A),在使用上述胺基甲酸乙酯系樹脂及PIB系樹脂的場合,由使所形成的黏著劑層的黏著力提高觀點來看,以含有黏著賦予劑為佳。
又,該黏著賦予劑的質量平均分子量(Mw)通常為未達1萬,且與上述黏著性樹脂(A)有所區別者。
黏著賦予劑的質量平均分子量(Mw)由使所形成的黏著劑層的黏著力提高觀點來看,較佳為400~4000、更佳為800~1500。
黏著賦予劑的軟化點,較佳為110℃以上、更佳為110~180℃、再佳為115~175℃、又再佳為120~170℃。
又,本發明中,黏著賦予劑的「軟化點」係依據JIS K 2531測定之值。
黏著賦予劑,可舉例如松香樹脂、松香酚樹脂、及其酯化合物等之松香系樹脂;將此等松香系樹脂氫化的氫化松香系樹脂;萜烯樹脂、芳香族改性萜烯樹脂、萜烯酚系樹脂等之萜烯系樹脂;將此等萜烯系樹脂氫化的
氫化萜烯樹脂;使石腦油以熱分解生成之戊烯、異戊二烯、胡椒鹼、1.3-戊二烯等之C5餾份共聚合而得到的C5系石油樹脂及該C5系石油樹脂的氫化石油樹脂;使石腦油以熱分解生成的茚、乙烯基甲苯、α-或β-甲基苯乙烯等之C9餾份共聚合而得到的C9系石油樹脂及使該C9系石油樹脂氫化之石油樹脂;等。
又,本發明中,黏著賦予劑可單獨或併用2種以上軟化點或構造不同者。
黏著性組成物中之黏著賦予劑之含量,相對黏著性樹脂(A)100質量份,較佳為1~200質量份、更佳為5~160質量份、再佳為10~120質量份。
又,黏著性樹脂(A)含丙烯酸系樹脂之場合,該黏著賦予劑之含量,相對丙烯酸系樹脂100質量份,較佳為1~100質量份、更佳為5~50質量份、再佳為10~40質量份。
黏著性樹脂(A)含胺基甲酸乙酯系樹脂之場合,該黏著賦予劑之含量,相對胺基甲酸乙酯系樹脂100質量份,較佳為5~200質量份、更佳為40~160質量份、再佳為80~120質量份。
黏著性樹脂(A)含PIB系樹脂之場合,該黏著賦予劑之含量,相對PIB系樹脂100質量份,較佳為5~100質量份、更佳為10~80質量份、再佳為15~40質量份。
黏著性樹脂(A)含聚酯系樹脂之場合,該黏著賦予劑之含量,相對聚酯系樹脂100質量份,較佳為5~100質
量份、更佳為15~80質量份、再佳為25~60質量份。
黏著性樹脂(A)含聚烯烴系樹脂之場合,該黏著賦予劑之含量,相對聚烯烴系樹脂100質量份,較佳為5~100質量份、更佳為15~80質量份、再佳為25~60質量份。
黏著劑層的形成材料之黏著性組成物,可再含有交聯劑。
尤其,黏著性樹脂(A),使用上述丙烯酸系樹脂(尤其,具有上述官能基之丙烯酸系樹脂)的場合,使所形成的黏著劑層的黏著力提高觀點來看,以含交聯劑為佳。
交聯劑,可舉例如異氰酸酯系交聯劑、環氧基系交聯劑、氮丙啶系交聯劑、金屬螯合物系交聯劑、胺系交聯劑、胺基樹脂系交聯劑等。此等交聯劑可單獨或2種以上併用。
此等中,由使導電性黏著薄片之黏著力提高觀點來看,以異氰酸酯系交聯劑為佳。
異氰酸酯系交聯劑,可舉例如2,4-甲苯二異氰酸酯、2,6-甲苯二異氰酸酯、1,3-苯二甲基二異氰酸酯、1,4-苯二甲基二異氰酸酯、二苯基甲烷-4,4’-二異氰酸酯、二苯基甲烷-2,4’-二異氰酸酯、3-甲基二苯基甲烷二異氰酸酯、六伸甲基二異氰酸酯、異佛爾酮二異氰酸酯、
二環己基甲烷-4,4’-二異氰酸酯、二環己基甲烷-2,4’-二異氰酸酯、賴氨酸異氰酸酯等之多價異氰酸酯化合物。
又,多價異氰酸酯化合物可為上述化合物之三羥甲基丙烷加成物型改性體、與水反應之縮二脲型改性體、含異氰尿酸酯環之異氰尿酸酯型改性體。
黏著性組成物中之交聯劑之含量,相對黏著性樹脂(A)100質量份,較佳為0.01~15質量份、更佳為0.05~10質量份、再佳為0.1~5質量份。
黏著劑層的形成材料之黏著性組成物,可再含有硬化促進劑。
尤其,黏著性樹脂(A),含有上述含矽烷基胺基甲酸乙酯系樹脂之場合,由促進該含矽烷基胺基甲酸乙酯系樹脂的矽烷基彼此之交聯反應、使交聯後之黏著性組成物之黏著物性更提高觀點來看,以含有硬化促進劑為佳。
又,該硬化促進劑(E)用作為觸媒。
硬化促進劑,以鋁系觸媒、鈦系觸媒、鋯系觸媒、及三氟化硼系觸媒所成群組中選出的1種以上為佳。
鋁系觸媒,以鋁之醇化物、鋁螯合物、氯化鋁(III)為佳。
鈦系觸媒,以鈦之醇化物、鈦螯合物、氯化鈦(IV)為佳。
鋯系觸媒,以鋯之醇化物、鋯螯合物、氯化鋯(IV)為佳。
三氟化硼系觸媒,以三氟化硼單乙基胺錯合物等之三氟化硼之胺錯合物或醇錯合物為佳。
硬化促進劑之含量,相對黏著性樹脂(A)100質量份,較佳為0.001~20質量份、更佳為0.01~10質量份、再佳為0.03~5質量份。
黏著劑層的形成材料之黏著性組成物,可再含有交聯助劑。
尤其,黏著性樹脂(A),含有上述含矽烷基胺基甲酸乙酯系樹脂之場合,以含有上述硬化促進劑,以及交聯助劑為佳。
交聯助劑,以含胺基烷氧基矽烷為佳。
含胺基烷氧基矽烷,可舉例如3-胺基丙基三甲氧基矽烷、3-胺基丙基三乙氧基矽烷、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、N-苯基-3-胺基丙基三甲氧基矽烷等。
交聯助劑之含量,相對黏著性樹脂(A)100質量份,較佳為0.01~10質量份、更佳為0.05~6質量份、再佳為0.1~3質量份。
黏著劑層的形成材料之黏著性組成物,在不損及本發明之效果範圍中,亦可含有一般黏著劑所使用的常用添加劑。
如此之常用添加劑,可舉例如紫外線吸收劑、抗氧化劑、軟化劑(可塑劑)、充填劑、防鏽劑、顏料、染料等。
搭配此等常用添加劑之場合,常用添加劑的各自搭配量,相對黏著性樹脂(A)100質量份,較佳為0.01~6質量份、更佳為0.01~2質量份。
本發明之導電性黏著薄片具有的黏著劑層中,使該黏著劑層的黏附表面上的碳系填料(B)的占有面積率在上述範圍、及使碳系填料(B)分散為帶狀,可藉由適當組合考慮下述〔1〕~〔5〕事項而容易地調整。
又,下述〔1〕~〔5〕事項僅為例示,當然可根據該事項以外之一般的技術常識來調整。
〔1〕黏著劑層係於施以超音波振動所調製的碳系填料(b)的分散液,搭配黏著性樹脂(A)後,藉由使用攪拌機進行攪拌而調製的黏著性組成物而形成之層。
又,使碳系填料(b)的分散液與黏著性樹脂(A)之混合以手動進行攪拌,則黏著性樹脂(A)存在成為難使碳系填料(b)均勻分散之原因,又,碳系填料(b)彼此
過度接近而易形成凝集體傾向之點為應留意事項。
又,詳細關於碳系填料(b)的分散液或黏著性組成物之調製法,同後述關於導電性黏著薄片之製造方法之「步驟(1)」及「步驟(2)」記載之事項。
〔2〕分散前的碳系填料(b),使用具有上述範圍之平均長寬比之碳系填料。
〔3〕因應碳系填料(b)的平均長寬比之值,適當設定調製上述〔1〕的碳系填料(b)之分散液時的超音波之振動條件(振幅大小、振動時間等)或調製黏著性組成物時使用攪拌機之攪拌條件(旋轉數、攪拌時間)。
具體的設定方法,同後述導電性黏著薄片之製造方法的「步驟(1)」及「步驟(2)」記載之事項。
〔3〕黏著性樹脂(A),使用具有上述範圍之質量平均分子量的黏著性樹脂。
〔4〕黏著性樹脂(A),使用由丙烯酸系樹脂及胺基甲酸乙酯系樹脂所構成的群所選出的1種以上之黏著性樹脂。
更詳細的丙烯酸系樹脂及胺基甲酸乙酯系樹脂的態樣同上述。
〔5〕碳系填料(b),以使用具有毛紗般、由複數的單絲交錯而成的纖維狀物所形成的形狀之碳系填料為佳、使用由複數的單絲交錯而成的纖維狀物所形成的筒狀的碳系填料更佳。
藉由使用如此之碳系填料,在黏著劑層的形成過程,易形成網目狀網狀物,且黏附表面上的碳系填料(B)的占有面積率易調整為上述範圍。
本發明之一態樣的導電性黏著薄片使用的基材,雖可因應導電性黏著薄片之使用目的適宜選擇,但可為含絕緣性材料的絕緣性基材、或含金屬等之導電性材料的導電性基材。
本發明中,絕緣性基材係指表面電阻率為1.0×1014Ω/□以上(較佳為1.0×1016Ω/□以上)的基材。
絕緣性基材,可舉例如上質紙、美術紙、塗佈紙、玻璃紙等或於此等紙基材層合聚乙烯等之熱可塑性樹脂的層合紙等之各種紙類;不織布等之多孔質材料;聚乙烯樹脂、聚丙烯樹脂等之聚烯烴樹脂、聚丁烯對苯二甲酸酯樹脂、聚乙烯對苯二甲酸酯樹脂等之聚酯樹脂、乙酸酯樹脂、ABS樹脂、聚苯乙烯樹脂、氯化乙烯基樹脂等所構成的塑膠薄膜或薄片;此等樹脂的混合物所構成的塑膠薄膜或薄片;此等塑膠薄膜或薄片之層合體所構成的塑膠薄膜或薄片等。
又,塑膠薄膜或薄片等之基材可未延伸、或在縱或橫等之一軸方向或者二軸方向延伸。
又,此等絕緣性基材可再含有紫外線吸收劑、光安定劑、抗氧化劑、防靜電劑、滑爽劑、防結塊劑、著色劑
等。
導電性基材,可舉例如金屬箔、使該金屬箔以形成上述絕緣性基材的樹脂等層合之薄膜或薄片、於上述絕緣性基材表面進行金屬蒸鍍處理的薄膜或薄片、於上述絕緣性基材表面進行防靜電處理的薄膜或薄片、將金屬線編成網目狀之薄片等。
又,導電性基材所使用的金屬,可舉例如鋁、銅、銀、金等。
基材厚度雖未特別限制,由操作難易度觀點來看,較佳為10~250μm、更佳為15~200μm、再佳為20~150μm。
基材為塑膠薄膜或薄片之場合,由使基材與黏著劑層之密著性提高觀點來看,以因應必要對基材表面施以氧化法或凹凸化法等之表面處理為佳。
氧化法未特別限制,可舉例如電暈放電處理法、電漿處理法、鉻酸氧化(溼式)、火焰處理、熱風處理、臭氧‧紫外線照射處理等。又,凹凸化法,雖未特別限制,例如噴砂法、溶劑處理法等。此等表面處理雖因應基材種類適宜選定,但由與黏著劑層之密著性提高效果或操作性觀點來看,以電暈放電處理法為佳。又,亦可施以底漆處理。
又,本發明之一態樣的導電性黏著薄片使用的剝離薄
片,可使用經兩面剝離處理的剝離薄片或經單面剝離處理的剝離薄片等,可舉例如於剝離薄片用基材上塗佈有剝離劑者等。
剝離薄片用的基材,可舉例如玻璃紙、塗佈紙、上質紙等之紙基材、於此等紙基材層合上聚乙烯等之熱可塑性樹脂的層合紙、或聚乙烯對苯二甲酸酯樹脂、聚丁烯對苯二甲酸酯樹脂、聚萘二酸乙二醇酯樹脂等之聚酯樹脂薄膜、聚丙烯樹脂、聚乙烯樹脂等之聚烯烴樹脂薄膜等之塑膠薄膜等。
剝離劑,可舉例如矽酮系樹脂、烯烴系樹脂、異戊二烯系樹脂、丁二烯系樹脂等之橡膠系彈性體、長鏈烷基系樹脂、醇酸系樹脂、氟系樹脂等。
剝離薄片之厚度雖無特別限制,較佳為10~200μm、更佳為25~150μm。
製造本發明之導電性黏著薄片的方法,可舉例如搭配上述各成分後調製黏著性組成物,進而添加有機溶劑進行稀釋,作成黏著性組成物之溶液的形態,使該溶液於上述基材或剝離薄片上進行習知的塗佈及乾燥後形成黏著劑層來製造之方法。
但,由易形成使碳系填料(B)的占有面積率更大地分散的黏著劑層的觀點來看,本發明之導電性黏著薄片之製造方法,以具有下述步驟(1)~(3)之製造方法為
佳。
‧步驟(1):施以超音波之振動,調製碳系填料(b)之分散液的步驟。
‧步驟(2):步驟(1)所得到的分散液中,搭配黏著性樹脂(A),藉由使用具有攪拌翼之攪拌機進行攪拌,調製黏著性組成物之步驟。
‧步驟(3):使用步驟(2)所得到的黏著性組成物形成黏著劑層的步驟。
以下說明上述步驟(1)~(3)。
步驟(1)為施以超音波之振動,調製碳系填料(b)之分散液的步驟。
碳系填料(b)除作成分散於溶劑中的分散液的形態外,以與黏著性樹脂(A)等之成分混合為佳。
藉由使碳系填料(b)作成分散液的形態,可在低黏度狀態與黏著性樹脂(A)混合,故碳系填料(b)彼此接近,變得適度(不形成非帶狀凝集體程度)易凝集,於所形成的黏著劑層中,可變得易使碳系填料(B)的占有面積率更高地分散。
碳系填料(b)的分散液之調製使用的溶劑,可舉例如水或有機溶劑,以有機溶劑為佳。
碳系填料(b)的分散液之調製使用的有機溶劑,可舉例如甲基乙基酮、丙酮、乙酸乙基酯、四氫呋喃、二噁
烷、環己烷、n-己烷、甲苯、二甲苯、1-丙醇、異丙基醇、二甲基甲醯胺、N-甲基吡咯啶酮、二甲基亞碸等。
此等有機溶劑可單獨或2種以上併用。
此等中,以由甲基乙基酮、乙酸乙基酯、甲苯、及異丙基醇所選出的1種以上為佳、乙酸乙基酯及異丙基醇所選出的1種以上更佳。
本步驟中,於溶劑中添加碳系填料(b),給予一定時間的超音波(振幅大小較佳為1~50μm、更佳為5~40μm)之振動,調製碳系填料(b)之分散液。
藉由使碳系填料(b)的分散液以超音波之振動調製,在該分散液中碳系填料(b)彼此接近,變得易適度(不形成非帶狀凝集體程度)凝集。結果,變得易形成使碳系填料(B)的占有面積率更大地分散的黏著劑層。
碳系填料(b)的分散液的固形分濃度,較佳為0.01~60質量%、更佳為0.05~10質量%、再佳為0.1~3質量%。
步驟(2)為於步驟(1)所得到的碳系填料(b)的分散液,搭配黏著性樹脂(A)或上述其他添加劑,藉由使用具有攪拌翼之攪拌機進行攪拌,調製黏著性組成物之步驟。
本步驟中,於碳系填料(b)的分散液搭配黏著性樹脂(A)或其他添加劑時,可再添加有機溶劑進行稀釋,
作成黏著性組成物之溶液的形態。
黏著性組成物之調製使用的有機溶劑,可舉例如甲基乙基酮、丙酮、乙酸乙基酯、四氫呋喃、二噁烷、環己烷、n-己烷、甲苯、二甲苯、1-丙醇、異丙基醇、二甲基甲醯胺、N-甲基吡咯啶酮、二甲基亞碸等。
此等有機溶劑可單獨或2種以上併用。
此等中,以由甲基乙基酮、乙酸乙基酯、甲苯、及異丙基醇所選出的1種以上為佳、以乙酸乙基酯及異丙基醇所選出的1種以上更佳。
又,此等有機溶劑,可直接使用黏著性樹脂(A)的合成時使用的有機溶劑或將碳系填料(b)調製成分散液的形態時使用的有機溶劑,為了可使得到的黏著性組成物之溶液均勻塗佈,亦可添加黏著性樹脂(A)成分的合成時或碳系填料(b)的分散液使用之有機溶劑以外的1種以上之有機溶劑。
黏著性組成物之溶液的固形分濃度,較佳為1~90質量%、更佳為3~80質量%、再佳為5~70質量%、又再佳為7~60質量%。
本步驟中,於碳系填料(b)的分散液搭配黏著性樹脂(A),藉由使用具有攪拌翼之攪拌機進行攪拌、混合,調製黏著性組成物。
藉由將黏著性組成物使用攪拌機進行調製,在該黏著性組成物中碳系填料(b)彼此均勻接近,變得易適度(不形成非帶狀凝集體程度)凝集。結果,變得易形成使
碳系填料(B)的占有面積率更大地分散的黏著劑層。
另一方面,在手動攪拌之調製法場合,黏著性樹脂(A)的存在成為難以使碳系填料(b)均勻分散的原因。又,碳系填料(b)彼此過度接近有易形成凝集體傾向。因此,在所形成的黏著劑層中碳系填料(B)的分散不均勻且易形成凝集體、碳系填料(B)的占有面積率難變高。
以攪拌機攪拌時,攪拌機具有的攪拌翼之旋轉數,由上述觀點來看,較佳為500~10000rpm、更佳為1000~5000rpm、再佳為1200~3500rpm、又再佳為1500~3000rpm。
又,由容易形成使碳系填料(B)的占有面積率更大地分散之黏著劑層觀點來看,分散前的碳系填料(b),在使用平均長寬比較大的碳系填料(例如平均長寬比為300以上之碳系填料)場合,攪拌翼之旋轉數以較快為佳,具體上以3000rpm以上為佳。
另一方面,在使用平均長寬比較小的碳系填料(例如平均長寬比為150以下的碳系填料)場合,攪拌翼之旋轉數以較慢為佳,具體上以1500rpm以下為佳。
步驟(3)為使用步驟(2)所得到的黏著性組成物形成黏著劑層的步驟。
該黏著劑層,係可在基材或剝離材上塗佈黏著性組成
物形成塗佈膜後,使該塗佈膜乾燥而形成。
在基材或剝離薄片上之黏著性組成物之塗佈方法,可舉例如旋轉塗佈法、噴塗法、棒塗法、刮刀塗佈法、輥刀塗佈法、輥塗法、刀塗佈法、模塗法、凹版塗佈法等。
又,以於基材或剝離薄片上塗佈黏著性組成物之溶液,形成塗佈膜後,進行乾燥處理,將塗佈膜中所含有的溶劑除去為佳。
乾燥處理,以乾燥溫度25~150℃(較佳為50~120℃)、10秒~50分(較佳為30秒~30分)進行乾燥為佳。
進一步,為使黏著劑層的凝集力增高,以該乾燥處理後,在例如23℃、50%RH(相對溼度)的環境下放置7日~30日程度,使由黏著性組成物所構成的黏著劑層(塗佈膜)充分交聯為佳。
藉由於基材或剝離薄片上形成黏著劑層後,因應必要於該黏著劑層上適當貼合基材或剝離薄片,可製造本發明之一態樣的導電性黏著薄片。
本發明之一態樣的導電性黏著薄片之黏著力,較佳為5.0N/25mm以上、更佳為7.0N/25mm以上、再佳為10.0N/25mm以上、又再佳為15.0N/25mm以上。
又,上述黏著力之值為被黏著體係不鏽鋼板場合之黏著力,係指以實施例記載之方法測定之值。
本發明之一態樣的導電性黏著薄片之表面電阻率,較佳為1.0×1012Ω/□以下、更佳為1.0×1010Ω/□以下、更佳為1.0×109Ω/□以下、再佳為3.0×108Ω/□以下、再佳為1.0×107Ω/□以下、又再佳為1.0×105Ω/□以下。
在實施例及比較例使用的各成分的物性值用以下記載之方法測定。
使用膠體浸透層析裝置(東曹股份公司製、製品名「HLC-8020」),在下述條件下測定,使用以標準聚苯乙烯換算測定的值。
‧管柱:依序連接「TSK guard column HXL-H」「TSK gel GMHXL(×2)」「TSK gel G2000HXL」(皆為東曹股份公司製)者
‧管柱溫度:40℃
‧展開溶劑:四氫呋喃
‧流速:1.0mL/min
使用掃描型電子顯微鏡(股份公司Hitachi High-Technologies製、製品名「S-4700」),觀察隨機抽出的
碳系填料的粒子10個,測定各自的長邊長度及短邊長度,以粒子10個之平均值為其填料的「長邊長度(H)」及「短邊長度(L)」。又,長寬比(H/L)為以「長邊長度(H)/短邊長度(L)」算出。
依據JIS K 2531測定。
於反應容器內,加入N-胺基乙基-γ-胺基丙基甲基二甲氧基矽烷100質量份、丙烯酸甲基酯83.5質量份,在氮環境下、在80℃進行10小時攪拌,得到成為矽烷基化劑之矽烷化合物。
於與上述(I)使用者不同的反應容器內,加入聚氧化丙烯二醇(旭硝子股份公司製、製品名「PML S4015」、質量平均分子量:15,000)100質量份、異佛爾酮二異氰酸酯2.46質量份(NCO/OH比=1.7)、二丁基錫二月桂酸酯0.005質量份,在氮環境下、85℃下進行7小時反應,得到胺基甲酸乙酯預聚物。
相對上述(II)所得到的胺基甲酸乙酯預聚物100質量份,添加作為矽烷基化劑之在上述(I)所得到的矽烷
化合物4.21質量份,在氮環境下、80℃進行1小時反應。以IR確認異氰酸酯基的吸收(2265cm-1)的消失後,結束反應,得到聚合物。
得到的該聚合物確認為於主鏈之聚氧化丙烯的兩末端具有下述式(9)所表示之末端部分,且質量平均分子量(Mw)為40,000的含矽烷基胺基甲酸乙酯系樹脂(以下、亦稱「胺基甲酸乙酯系樹脂(1)」)。
又,「胺基甲酸乙酯系樹脂(1)」於合成時,作為矽烷基化劑的原料使用N-胺基乙基-γ-胺基丙基甲基二甲氧基矽烷,故於末端導入了如下述式(9)所表示之2官能之矽烷基。
實施例及比較例所使用的各成分詳細如下。
‧「丙烯酸系樹脂(1)」:n-丁基丙烯酸酯(BA)及丙烯酸(AA)所構成的丙烯酸系樹脂(BA/AA=90.0/10.0(質量份))、Mw=70萬。
‧「丙烯酸系樹脂(2)」:n-丁基丙烯酸酯(BA)
、甲基丙烯酸酯(MA)、N-丙烯醯基嗎啉(ACMO)、及2-羥基乙基丙烯酸酯(HEA)所構成的丙烯酸系樹脂(BA/MA/ACMO/HEA=80.0/2.0/16.0/2.0(質量份))、Mw=60萬。
‧「胺基甲酸乙酯系樹脂(1)」:在製造例1合成的含矽烷基胺基甲酸乙酯系樹脂、Mw=40,000。
‧「胺基甲酸乙酯系樹脂(2)」:商品名「US-902A」、一方社油脂工業股份公司製、Mw=56,000。
‧「PIB系樹脂」:由Mw34萬之PIB系樹脂(BASF公司製、商品名「OPPANOLB50」)100質量份(固形分比)與Mw20萬之PIB系樹脂(BASF公司製、商品名「OPPANOLB30」)10質量份(固形分比)所構成的PIB系混合樹脂。
‧「CNT(1)」:商品名「NC7000」、Nanocyl公司製、複數的單絲交錯而成的纖維狀物所形成的圓筒狀的多層碳奈米管、分散前之平均長寬比(H/L):200(長邊長度(H):2μm、短邊長度(L):10nm)。
‧「CNT(2)」:商品名「PLT-CN22」、股份公司Bra-net製、圓筒狀的多層碳奈米管、分散前之平均長寬比(H/L):100(長邊長度(H):15μm、短邊長度(L):15nm)。
‧「CNT(3)」:商品名「CVD-MWNT CM-95」、
Nanotechnology公司製、圓筒狀的多層碳奈米管、分散前之平均長寬比(H/L):1250(長邊長度(H):15μm、短邊長度(L):12nm)。
‧「CNT(4)」:商品名「VGCF-H」、昭和電工股份公司製、圓筒狀的多層碳奈米管、分散前之平均長寬比(H/L):5.54(長邊長度(H):6μm、短邊長度(L):150nm)。
‧「CNT(5)」:商品名「C-150P」、Bayer公司製、圓筒狀的多層碳奈米管、分散前之平均長寬比(H/L):133(長邊長度(H):2μm、短邊長度(L):15nm)。
‧「CNT(6)」:商品名「K-nanos 100P」、Korea Kumho Petrochemical公司製、複數的單絲交錯而成的纖維狀物所形成的圓筒狀的多層碳奈米管、分散前之平均長寬比(H/L):200(長邊長度(H):2μm、短邊長度(L):10nm)。
‧「黏著賦予劑(1)」:商品名「YSPOLYSTAR N125」、Yasuhara Chemical股份公司製、萜烯酚系樹脂、軟化點=125℃、Mw=820。
‧「黏著賦予劑(2)」:商品名「ARKON P-125」、荒川化學工業股份公司製、氫化石油樹脂、軟化點=125℃。
‧「交聯劑」:商品名「CORONATE L」、東曹股份公司製、異氰酸酯系交聯劑、固形分濃度:75質量%。
‧「硬化促進劑」:三氟化硼單乙基胺錯合物。
‧「交聯助劑」:3-胺基丙基三甲氧基矽烷。
將表1所示之種類及固形分量(相對黏著性樹脂100質量份(固形分)的固形分比)的碳系填料添加於乙酸乙酯中,使用超音波分散機(股份公司Sonic-tech製、商品名「試驗用超音波分散機GSD600AT」),給予振幅30μm之超音波振動15分鐘,調製固形分濃度0.3質量%的碳系填料的分散液。
對表1所示之種類的黏著性樹脂100質量份(固形分),加入上述(1)所調製的碳系填料的分散液(該分散液含表1記載之固形分量的碳系填料),進而因應必要添加表1所示之種類及搭配量(固形分比)的添加劑。進一步使用「超高速多攪拌系統LABOLUTION」(商品名、Primix股份公司製),以旋轉數2000rpm進行10分鐘攪拌,調製固形分濃度10質量%的黏著性組成物之溶液。
使上述(2)所調製的黏著性組成物之溶液於剝離薄
片(琳得科股份公司製、製品名「SP-PET381031」、厚度:38μm、表面經矽酮剝離處理的聚乙烯對苯二甲酸酯薄膜)的剝離處理面上,以乾燥後厚度成為20μm之方式塗佈,形成塗佈膜,使該塗膜在90℃進行1分鐘乾燥,形成黏著劑層。
接著,於該黏著劑層上貼合厚度50μm之聚乙烯對苯二甲酸酯薄膜(東麗股份公司製、商品名「Lumirror」),製作附基材的導電性黏著薄片。
將表1所示之種類及固形分量(相對黏著性樹脂100質量份(固形分)的固形分比)的碳系填料添加於乙酸乙酯中,以手動進行15分鐘攪拌,調製固形分濃度0.3質量%的碳系填料的分散液。
對上述「丙烯酸系樹脂(2)」100質量份(固形分),添加上述(1)所調製的碳系填料的分散液2.86質量份(固形分比)及上述「交聯劑」2.1質量份(固形分比),以手動進行10分鐘攪拌,調製固形分濃度10質量%的黏著性組成物之溶液。
與上述實施例1同樣地製作附基材的導電性黏著薄片。
同上述,實施例及比較例所製作的導電性黏著薄片,「黏著劑層中之碳系填料的分散狀態」及「導電性黏著薄片之物性值」用以下記載之方法測定。此等結果如表1。
將製作的導電性黏著薄片之基材側載置於反射濃度計(Macbeth公司製、商品名「Macbeth RD918」)的白色板(OD值:0.05)上後,除去該導電性黏著薄片之剝離薄片,使黏著劑層的黏附表面露出。
接著,使用數位顯微鏡(股份公司基恩斯製、商品名「數位顯微鏡VHX-1000」),俯視露出表面的黏著劑層的黏附表面,將任意選擇的10000μm2(一邊的長度為100μm之正方形)的領域以倍率2000倍進行攝影,取得數位影像。
例如圖5(a)為實施例1之該數位影像,圖5(b)為比較例6之該數位影像。
又,關於黏著劑層中之碳系填料的分散形狀,若由該數位影像確認為帶狀物則判斷為「帶狀」,無法確認為帶狀物而僅為凝集物則判斷為「凝集體」。
接著,對取得之上述數位影像,使用影像解析軟體「GIMP 2」(可在http://www.gimp.org/取得),以上述領域內之RGB皆為255之白色處為基準,以閾值90進行
2值化,算出全領域所佔之該黑色處之比例。圖6及圖7為實施例1~4及比較例1~8將取得的上述數位影像2值化之2值化影像。
又,亦同時算出相對上述黑色處(碳系填料占有處)占有的全面積之短徑4μm以上之非帶狀凝集體之含有率。
使用掃描型電子顯微鏡(股份公司Hitachi High-Technologies製、製品名「S-4700」),將製作的導電性黏著薄片之剝離薄片除去,俯視露出表面的黏著劑層的黏附表面,隨機抽出10支充填於任意選擇的10000μm2(一邊的長度為100μm之正方形)的領域中之碳系填料。接著,測定該隨機抽出之10支的碳系填料的粗度及長度,以其平均值作為黏著劑層中分散的碳系填料的「粗度(d)的平均」及「長度(x)的平均」。
又,黏著劑層中分散的碳系填料的「平均長寬比」以「長度(x)的平均/粗度(d)的平均」算出。
以製作的導電性黏著薄片切斷為5mm×300mm大小者作為試驗片,在23℃、50%RH(相對溼度)的環境下除去該試驗片之剝離薄片,將露出表面的黏著劑層黏貼於不
鏽鋼板(SUS304、360號研磨),同環境下靜置24小時。
靜置後依據JIS Z0237:2000,測定以180°剝撕法,以拉伸速度300mm/分將試驗片從不鏽鋼板剝離時的黏著力。
依據JIS K 7194測定。
具體上以製作的導電性黏著薄片切斷為20mm×40mm大小,在23℃、50%RH(相對溼度)的環境下靜置24小時者作為試驗片,將該試驗片之剝離薄片除去後,對露出表面的黏著劑層,使用低電阻率計(股份公司Mitsubishi Chemical Analytech製、製品名「LORESTA GP MCP-T610型」),測定表面電阻率。
上述表面電阻率的測定進行3次,在表1記載該3次之平均值。
可知實施例1~4所製作的導電性黏著薄片,俯視黏著劑層的黏附表面時,俯視的特定領域內之碳系填料的占有面積率在特定的範圍內,且與比較例1~8之導電性黏著薄片相比,表面電阻率低。
根據圖5(a)的實施例1的數位影像,可知黏著劑層中,碳系填料分散為帶狀。又,實施例2~4的導電性黏著薄片具有的黏著劑層中,亦與圖5(a)所示之數位影像相同,確認碳系填料分散為帶狀。
另一方面,根據圖5(b)的比較例6的數位影像,黏著劑層中,碳系填料凝集、形成不具有帶狀物之非帶狀凝集體而分散。結果,俯視黏著劑層的黏附表面時的碳系填料的占有面積率值變小。
本發明之導電性黏著薄片具有良好黏著力,且表面電阻率低,故防靜電性及導電性優異。
因此,本發明之導電性黏著薄片,可適用於例如收納電腦、通信機器等之電子機器的容器的電磁遮蔽材、電零件等之接地線、進而防止摩擦電等之靜電所產生的火花之防火材等之構件所使用的接合構件。
Claims (11)
- 一種導電性黏著薄片,其係具有含有黏著性樹脂(A)及碳系填料(B)之黏著劑層的導電性黏著薄片,其特徵係前述黏著劑層中之碳系填料(B)的含量,相對前述黏著劑層之總質量,為0.01~20質量%,在俯視前述黏著劑層的黏附表面時,該黏附表面上任意選擇領域中之碳系填料(B)的占有面積率為17%以上且為98%以下。
- 如請求項1記載之導電性黏著薄片,其中,前述黏著劑層為由在藉由施以超音波振動而調製的碳系填料(b)之分散液中,搭配黏著性樹脂(A)後,藉由使用攪拌機進行攪拌而調製的黏著性組成物而形成之層。
- 如請求項1或2記載之導電性黏著薄片,其中,前述黏著劑層中,碳系填料(B)分散成帶狀,在前述黏著劑層中分散為帶狀之碳系填料(B)的厚度平均為0.5~5.0μm,且平均長寬比為3.0以上。
- 如請求項1或2記載之導電性黏著薄片,其中,在俯視前述黏著劑層的黏附表面時,相對於該黏附表面上任意選擇領域中之碳系填料(B)所占有之總占有面積,由碳系填料(B)凝集而成之短徑4μm以上之非帶狀凝集體的含有率為50%以下。
- 如請求項1或2記載之導電性黏著薄片,其中,碳系填料(B)為碳奈米材料。
- 如請求項1或2記載之導電性黏著薄片,其中,黏著性樹脂(A)含有選自由丙烯酸系樹脂及胺基甲酸乙酯系樹脂所構成的群的1種以上之黏著性樹脂。
- 如請求項1或2記載之導電性黏著薄片,其中,前述黏著劑層中之碳系填料(B)的含量,相對前述黏著劑層之總質量,為0.1~7質量%。
- 如請求項1或2記載之導電性黏著薄片,其中,表面電阻率為1.0×1010Ω/□以下。
- 如請求項1或2記載之導電性黏著薄片,其中,黏著力為5.0N/25mm以上。
- 一種製造請求項1~9中任1項記載之導電性黏著薄片之方法,其特徵係具有下述步驟(1)~(3),步驟(1):施以超音波之振動,調製碳系填料(b)之分散液的步驟步驟(2):在步驟(1)所得到的分散液中,搭配黏著性樹脂(A),藉由使用具有攪拌翼之攪拌機進行攪拌,調製黏著性組成物的步驟步驟(3):使用步驟(2)所得到的黏著性組成物形成黏著劑層的步驟。
- 如請求項10記載之導電性黏著薄片之製造方法,其中,在步驟(2)中,前述攪拌機具有的攪拌翼之旋轉數為500~10000rpm。
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CN103890115A (zh) * | 2011-08-10 | 2014-06-25 | 德莎欧洲公司 | 导电热活化粘合剂化合物 |
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