TWI795574B - 補強膜 - Google Patents

補強膜 Download PDF

Info

Publication number
TWI795574B
TWI795574B TW108121249A TW108121249A TWI795574B TW I795574 B TWI795574 B TW I795574B TW 108121249 A TW108121249 A TW 108121249A TW 108121249 A TW108121249 A TW 108121249A TW I795574 B TWI795574 B TW I795574B
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
adhesive layer
adhesive
film
adherend
base polymer
Prior art date
Application number
TW108121249A
Other languages
English (en)
Other versions
TW202009284A (zh
Inventor
片岡賢一
仲野武史
Original Assignee
日商日東電工股份有限公司
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 日商日東電工股份有限公司 filed Critical 日商日東電工股份有限公司
Publication of TW202009284A publication Critical patent/TW202009284A/zh
Application granted granted Critical
Publication of TWI795574B publication Critical patent/TWI795574B/zh

Links

Images

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09JADHESIVES; NON-MECHANICAL ASPECTS OF ADHESIVE PROCESSES IN GENERAL; ADHESIVE PROCESSES NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE; USE OF MATERIALS AS ADHESIVES
    • C09J7/00Adhesives in the form of films or foils
    • C09J7/20Adhesives in the form of films or foils characterised by their carriers
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09JADHESIVES; NON-MECHANICAL ASPECTS OF ADHESIVE PROCESSES IN GENERAL; ADHESIVE PROCESSES NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE; USE OF MATERIALS AS ADHESIVES
    • C09J11/00Features of adhesives not provided for in group C09J9/00, e.g. additives
    • C09J11/02Non-macromolecular additives
    • C09J11/06Non-macromolecular additives organic
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09JADHESIVES; NON-MECHANICAL ASPECTS OF ADHESIVE PROCESSES IN GENERAL; ADHESIVE PROCESSES NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE; USE OF MATERIALS AS ADHESIVES
    • C09J133/00Adhesives based on homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by only one carboxyl radical, or of salts, anhydrides, esters, amides, imides, or nitriles thereof; Adhesives based on derivatives of such polymers
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09JADHESIVES; NON-MECHANICAL ASPECTS OF ADHESIVE PROCESSES IN GENERAL; ADHESIVE PROCESSES NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE; USE OF MATERIALS AS ADHESIVES
    • C09J7/00Adhesives in the form of films or foils
    • C09J7/30Adhesives in the form of films or foils characterised by the adhesive composition
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09JADHESIVES; NON-MECHANICAL ASPECTS OF ADHESIVE PROCESSES IN GENERAL; ADHESIVE PROCESSES NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE; USE OF MATERIALS AS ADHESIVES
    • C09J2301/00Additional features of adhesives in the form of films or foils
    • C09J2301/30Additional features of adhesives in the form of films or foils characterized by the chemical, physicochemical or physical properties of the adhesive or the carrier
    • C09J2301/312Additional features of adhesives in the form of films or foils characterized by the chemical, physicochemical or physical properties of the adhesive or the carrier parameters being the characterizing feature

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Adhesive Tapes (AREA)
  • Adhesives Or Adhesive Processes (AREA)
  • Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)
  • Materials For Medical Uses (AREA)

Abstract

本發明提供一種補強膜,其剛與被黏著體貼合後容易二次加工,能夠牢固地與被黏著體接著,且可任意地設定與被黏著體之貼合後至接著力提昇前之時間。 補強膜(10)具備固著積層於膜基材(1)之一主面上之黏著劑層(2)。黏著劑層包含含有基礎聚合物、光硬化劑及光聚合起始劑之光硬化性組合物。補強膜對玻璃板之潤濕速度為0.3 cm2 /秒~4 cm2 /秒。

Description

補強膜
本發明係關於一種黏貼設置於裝置表面之補強膜。
於顯示器等光學裝置或電子裝置之表面,存在為了表面保護或耐衝擊性賦予等而貼合黏著性膜之情況。此種黏著性膜通常係於膜基材之主面固著積層黏著劑層,且經由該黏著劑層貼合於裝置表面。
於裝置之組裝、加工、輸送等使用前之狀態下,可藉由於裝置或裝置構成零件之表面暫黏黏著性膜而抑制被黏著體之損傷或破損。此種黏著性膜為工程材料,可於裝置之使用前剝離去除。如專利文獻1所記載,要求用作工程材料之黏著性膜容易潤濕擴散至被黏著體,並且為低黏著性且可容易地自被黏著體剝離,不產生於被黏著體之糊劑殘留。
於專利文獻2中揭示有一種黏著性膜,其除裝置之組裝、加工、輸送等以外,於裝置之使用時亦於貼合於裝置表面不變之狀態下使用。此種黏著性膜由於表面保護、以及對裝置之衝擊之分散、對撓性裝置之剛性賦予等而具有對裝置進行補強之功能。
於將黏著性膜貼合於被黏著體時,存在產生氣泡之混入或黏貼位置之偏移等貼合不良之情況。於產生貼合不良之情形時,進行如下作業(二次加工):自被黏著體將黏著性膜剝離並貼合另一黏著性膜。用作工程材料之黏著性膜由於係以自被黏著體之剝離為前提進行設計,因此容易二次加工。另一方面,補強膜一般而言不假定自裝置剝離而是牢固地接著於裝置之表面,因此難以二次加工。
專利文獻3中揭示有一種以剛與被黏著體貼合後為低黏著性且接著力經時性地上升之方式而設計的黏著片(黏著劑層)。於膜基材上固著積層有此種黏著劑層之黏著性膜由於剛與被黏著體貼合後容易自被黏著體剝離且於經過特定時間後牢固地接著於被黏著體,因此可作為具有二次加工性之補強膜而利用。
[先前技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]日本專利特開2013-107998號公報
[專利文獻2]日本專利特開2017-132977號公報
[專利文獻3]WO2015/163115號說明書
對貼合於裝置表面之黏著性膜要求不易產生貼合時之氣泡之混入等,貼合之作業性優異,並且於產生貼合不良之情形時能夠容易地剝離去 除(二次加工)。與被黏著體之接著力經時性地變化之補強膜剛貼合後容易二次加工,但難言對步驟之準備時間(lead time)充分具有靈活性。例如,具備接著力經時性地上升之黏著劑層之補強膜必須於與被黏著體之貼合後至接著力上升前之特定時間內實施貼合狀態之檢查及二次加工。又,於在裝置或裝置零件之整個面貼合補強膜後進行自一部分區域將補強膜去除等加工之情形時,必須於接著力上升前之期間進行加工。
鑒於上述情況,本發明之目的在於提供一種補強膜,其與被黏著體之貼合性優異,並且可任意地設定與被黏著體之貼合後至接著力提昇前之時間,且藉由接著力提昇可與被黏著體牢固地接著。
本發明之補強膜具備固著積層於膜基材之一主面上之黏著劑層。黏著劑層含有包含基礎聚合物、光硬化劑及光聚合起始劑之光硬化性組合物。作為黏著劑層之基礎聚合物,例如使用丙烯酸系聚合物。
於基礎聚合物中較佳為導入有交聯結構。例如,基礎聚合物含有含羥基單體及/或含羧基單體作為單體單元,藉由多官能異氰酸酯化合物或多官能環氧化合物等交聯劑與該等官能基鍵結而被導入交聯結構。
光硬化劑係具有2個以上之聚合性官能基之單體或低聚物,可使用多官能(甲基)丙烯酸酯等。光硬化劑之分子量較佳為1500以下。光硬化劑之官能基當量較佳為100~500g/eq左右。構成黏著劑層之光硬化性組合物 中之光硬化劑之量相對於基礎聚合物100重量份較佳為10~50重量份。
補強膜較佳為對玻璃板之潤濕速度為0.3cm2/秒~4cm2/秒。使黏著劑層光硬化前之補強膜較佳為對玻璃板等被黏著體之接著力為0.03N/25mm以上且未達1N/25mm。使黏著劑層光硬化後之補強膜較佳為對玻璃板等被黏著體之接著力為1N/25mm以上。
本發明之補強膜中,黏著劑層包含光硬化性組合物,於與被黏著體之接著後藉由使黏著劑層進行光硬化而使與被黏著體之接著力上升。由於光硬化前與被黏著體之接著力較小,因此容易二次加工。又,由於對玻璃等被黏著體具有適度之潤濕速度,故而貼合作業性優異。由於光硬化後之黏著劑會表現出較高之接著力,故而藉由貼合補強膜,可期待裝置之補強及可靠性之提昇。由於光硬化性之黏著劑可任意地設定與被黏著體貼合後之硬化之時點,因此本發明之補強膜可靈活地應對步驟之準備時間。
1:膜基材
2:黏著劑層
5:隔離件
10:補強膜
20:裝置(被黏著體)
圖1係表示補強膜之積層構成之剖視圖。
圖2係表示補強膜之積層構成之剖視圖。
圖3係表示黏貼設置有補強膜之裝置之剖視圖。
圖1係表示補強膜之一實施形態之剖視圖。補強膜10於膜基材1之一 主面上具備黏著劑層2。黏著劑層2固著積層於膜基材1之一主面上。黏著劑層2係包含光硬化性組合物之光硬化性黏著劑,且藉由紫外線等活性光線之照射進行硬化,從而與被黏著體之接著強度上升。
圖2係於黏著劑層2之主面上暫黏有隔離件5之補強膜之剖視圖。圖3係表示於裝置20之表面黏貼設置有補強膜10之狀態之剖視圖。
自黏著劑層2之表面將隔離件5剝離去除,將黏著劑層2之露出面貼合於作為被黏著體之裝置20之表面,藉此於裝置20之表面黏貼設置補強膜10。該狀態係黏著劑層2為光硬化前且於裝置20上暫黏有補強膜10(黏著劑層2)之狀態。藉由使黏著劑層2進行光硬化,而使於裝置20與黏著劑層2之界面之接著力上升,使裝置20與補強膜10固著。
所謂「固著」,係指所積層之2層牢固地接著、不可能或難以於兩者之界面剝離之狀態。所謂「暫黏」,係指所積層之2層間之接著力較小、可容易地於兩者之界面剝離之狀態。
圖2所示之補強膜中,膜基材1與黏著劑層2固著,且隔離件5暫黏於黏著劑層2。若將膜基材1與隔離件5進行剝離,則於黏著劑層2與隔離件5之界面產生剝離,維持膜基材1上固著有黏著劑層2之狀態。於剝離後之隔離件5上不會殘存黏著劑。
圖3所示之黏貼設置有補強膜10之裝置於黏著劑層2之光硬化前,裝 置20與黏著劑層2為暫黏狀態。若對膜基材1與裝置20進行剝離,則於黏著劑層2與裝置20之界面產生剝離,維持膜基材1上固著有黏著劑層2之狀態。由於在裝置20上不會殘存黏著劑,故而容易二次加工。於使黏著劑層2光硬化後,由於黏著劑層2與裝置20之接著力上升,故而難以自裝置20剝離膜基材1,若將兩者剝離,則存在產生黏著劑層2之凝集破壞之情況。
[膜基材]
作為膜基材1,使用塑膠膜。為了使膜基材1及黏著劑層2固著,較佳為膜基材1之附設黏著劑層2之面未實施過脫模處理。
膜基材之厚度例如為4~500μm左右。就藉由剛性賦予或衝擊緩和等對裝置進行補強之觀點而言,膜基材1之厚度較佳為12μm以上,更佳為30μm以上,進而較佳為45μm以上。就使補強膜具有可撓性從而提高操作性之觀點而言,膜基材1之厚度較佳為300μm以下,更佳為200μm以下。就兼顧機械強度及可撓性之觀點而言,膜基材1之壓縮強度較佳為100~3000kg/cm2,更佳為200~2900kg/cm2,進而較佳為300~2800kg/cm2,尤佳為400~2700kg/cm2
作為構成膜基材1之塑膠材料,可列舉聚酯系樹脂、聚烯烴系樹脂、環狀聚烯烴系樹脂、聚醯胺系樹脂、聚醯亞胺系樹脂、聚醚醚酮、聚醚碸等。於顯示器等光學裝置用之補強膜中,膜基材1較佳為透明膜。又,於自膜基材1側照射活性光線進行黏著劑層2之光硬化之情形時,膜基材1較佳為具有對黏著劑層2之硬化所使用之活性光線之透明性。就兼備機械強 度及透明性而言,可良好地使用聚對苯二甲酸乙二酯、聚對苯二甲酸丁二酯、聚萘二甲酸乙二酯等聚酯系樹脂。於自被黏著體側照射活性光線之情形時,被黏著體具有對活性光線之透明性即可,膜基材1對活性光線可不透明。
於膜基材1之表面亦可設置易接著層、易滑層、脫模層、抗靜電層、硬塗層、抗反射層等功能性塗層。再者,如上所述,為了使膜基材1及黏著劑層2固著,於膜基材1之附設黏著劑層2之面較佳為未設置脫模層。
[黏著劑層]
固著積層於膜基材1上之黏著劑層2包含含有基礎聚合物、光硬化劑及光聚合起始劑之光硬化性組合物。黏著劑層2由於光硬化前與裝置或裝置零件等被黏著體之接著力較小,因此容易二次加工。由於黏著劑層2與被黏著體之接著力藉由光硬化而提昇,因此於裝置之使用時,補強膜亦不易自裝置表面剝離,接著可靠性優異。
光硬化性之黏著劑於普通之保管環境下幾乎不會進行硬化,而藉由紫外線等活性光線之照射進行硬化。因此,本發明之補強膜具有可任意地設定黏著劑層2之硬化時點,可靈活地應對步驟之準備時間的優勢。
<潤濕速度>
補強膜對玻璃之潤濕速度較佳為0.3cm2/秒以上,更佳為0.35cm2/秒以上,進而較佳為0.4cm2/秒以上,尤佳為0.45cm2/秒以上。潤濕速度越 大,於向被黏著體貼合補強膜時,黏著劑越容易潤濕擴散,從而抑制向貼合界面混入氣泡或夾帶異物,故而貼合作業性提昇。若考慮到向被黏著體貼合時之作業性,則潤濕速度越大越佳。另一方面,潤濕速度較大之黏著劑層(光硬化性組合物)容易產生起因於光硬化劑之滲出等之外觀不良。又,潤濕速度較大之黏著劑層之表面近於液狀,有與玻璃等被黏著體缺乏初期接著性之情況,有由於組合物之相溶性較低,故而即便進行黏著劑層之光硬化,接著性亦未充分地上升之情況。因此,補強膜對玻璃之潤濕速度較佳為4cm2/秒以下,更佳為3.5cm2/秒以下,進而較佳為3cm2/秒以下,尤佳為2.5cm2/秒以下。
<接著強度>
就於二次加工時容易自被黏著體剝離、防止向補強膜剝離後之被黏著體之糊劑殘留之觀點而言,使黏著劑層2光硬化前之補強膜對玻璃板之接著力較佳為未達1N/25mm,更佳為0.8N/25mm以下,進而較佳為0.7N/25mm以下,尤佳為0.6N/25mm以下。就防止保管或操作時補強片材自被黏著體剝離之觀點而言,補強膜對玻璃板之接著力較佳為0.03N/25mm以上,更佳為0.05N/25mm以上,進而較佳為0.1N/25mm以上,尤佳為0.2N/25mm以上。
就裝置之實用時之接著可靠性之觀點而言,使黏著劑層2光硬化後之補強膜對玻璃板之接著力較佳為1N/25mm以上,更佳為2N/25mm以上,進而較佳為3N/25mm以上。使黏著劑層2光硬化後之接著力較佳為使黏著劑層2光硬化前之接著力之2倍以上,更佳為3倍以上,進而較佳為 5倍以上。
<厚度>
黏著劑層2之厚度例如為1~300μm左右。存在黏著劑層2之厚度越大,與被黏著體之接著性越會提昇之傾向。另一方面,於黏著劑層2之厚度過大之情形時,存在光硬化前之流動性較高、操作變得困難之情況。因此,黏著劑層2之厚度較佳為5~100μm,更佳為8~50μm,進而較佳為10~40μm,尤佳為13~30μm。
<透明性>
於補強膜用於顯示器等光學裝置之情形時,黏著劑層2之全光線透過率較佳為80%以上,更佳為85%以上,進而較佳為90%以上。黏著劑層2之霧度較佳為2%以下,更佳為1%以下,進而較佳為0.7%以下,尤佳為0.5%以下。
<組成>
黏著劑層2係包含基礎聚合物、光硬化劑及光聚合起始劑之光硬化性組合物。就將光硬化前之黏著劑層2之接著性或潤濕速度設為適當之範圍之觀點而言,於基礎聚合物中較佳為導入有交聯結構。
(基礎聚合物)
基礎聚合物係黏著劑組合物之主構成成分。基礎聚合物之種類並無特別限定,適當地選擇丙烯酸系聚合物、聚矽氧系聚合物、胺基甲酸酯系 聚合物、橡膠系聚合物等即可。尤其是就光學透明性及接著性優異、且接著性之控制較容易之方面而言,黏著劑組合物較佳為含有丙烯酸系聚合物作為基礎聚合物,較佳為黏著劑組合物之50重量%以上為丙烯酸系聚合物。
作為丙烯酸系聚合物,可良好地使用包含(甲基)丙烯酸烷基酯作為主要單體成分者。再者,於本說明書中,所謂「(甲基)丙烯酸」,意指丙烯酸及/或甲基丙烯酸。
作為(甲基)丙烯酸烷基酯,可良好地使用烷基之碳數為1~20之(甲基)丙烯酸烷基酯。(甲基)丙烯酸烷基酯之烷基可為直鏈亦可具有支鏈。作為(甲基)丙烯酸烷基酯之例,可列舉(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸丁酯、(甲基)丙烯酸異丁酯、(甲基)丙烯酸第二丁酯、(甲基)丙烯酸第三丁酯、(甲基)丙烯酸戊酯、(甲基)丙烯酸異戊酯、(甲基)丙烯酸新戊酯、(甲基)丙烯酸己酯、(甲基)丙烯酸庚酯、(甲基)丙烯酸2-乙基己酯、(甲基)丙烯酸辛酯、(甲基)丙烯酸異辛酯、(甲基)丙烯酸壬酯、(甲基)丙烯酸異壬酯、(甲基)丙烯酸癸酯、(甲基)丙烯酸異癸酯、(甲基)丙烯酸十一烷基酯、(甲基)丙烯酸十二烷基酯、(甲基)丙烯酸異三(十二烷基)酯、(甲基)丙烯酸十四烷基酯、(甲基)丙烯酸異十四烷基酯、(甲基)丙烯酸十五烷基酯、(甲基)丙烯酸十六烷基、(甲基)丙烯酸十七烷基酯、(甲基)丙烯酸十八烷基酯、(甲基)丙烯酸異十八烷基酯、(甲基)丙烯酸十九烷基酯、(甲基)丙烯酸芳烷基酯等。
關於(甲基)丙烯酸烷基酯之含量,相對於構成基礎聚合物之單體成分總量較佳為40重量%以上,更佳為50重量%以上,進而較佳為55重量%以上。
丙烯酸系基礎聚合物較佳為含有具有可交聯之官能基之單體成分作為共聚成分。作為具有可交聯之官能基之單體,可列舉含羥基單體、或含羧基單體。丙烯酸系基礎聚合物可具有含羥基單體及含羧基單體之兩者作為單體成分,亦可僅具有任一者。基礎聚合物之羥基或羧基成為與後述交聯劑之反應點。例如,於使用異氰酸酯系交聯劑之情形時,較佳為含有含羥基單體作為基礎聚合物之共聚成分。於使用環氧系交聯劑之情形時,較佳為含有含羧基單體作為基礎聚合物之共聚成分。藉由於基礎聚合物中導入交聯結構,有凝聚力提昇,黏著劑層2之接著力提昇,並且二次加工時於被黏著體之糊劑殘留減少之傾向。
作為含羥基單體,可列舉(甲基)丙烯酸2-羥基乙酯、(甲基)丙烯酸2-羥基丙酯、(甲基)丙烯酸4-羥基丁酯、(甲基)丙烯酸6-羥基己酯、(甲基)丙烯酸8-羥基辛酯、(甲基)丙烯酸10-羥基癸酯、(甲基)丙烯酸12-羥基月桂酯、(甲基)丙烯酸4-(羥甲基)環己基)甲酯等。作為含羧基單體,可列舉(甲基)丙烯酸、(甲基)丙烯酸2-羧基乙酯、羧基戊基(甲基)丙烯酸羧基戊酯、伊康酸、順丁烯二酸、反丁烯二酸、丁烯酸等。
丙烯酸系基礎聚合物中,含羥基單體與含羧基單體之合計量相對於構成單體成分總量較佳為1~30重量%,更佳為3~25重量%,進而較佳為 5~20重量%。
丙烯酸系基礎聚合物可含有N-乙烯基吡咯啶酮、甲基乙烯基吡咯啶酮、乙烯基吡啶、乙烯基哌啶酮、乙烯基嘧啶、乙烯基哌
Figure 108121249-A0305-02-0013-5
、乙烯基吡
Figure 108121249-A0305-02-0013-6
、乙烯基吡咯、乙烯基咪唑、乙烯基
Figure 108121249-A0305-02-0013-7
唑、乙烯基
Figure 108121249-A0305-02-0013-8
啉、N-丙烯醯基
Figure 108121249-A0305-02-0013-9
啉、N-乙烯基羧醯胺類、N-乙烯基己內醯胺等含氮單體作為構成單體成分。
丙烯酸系基礎聚合物亦可包含除上述以外之單體成分。丙烯酸系基礎聚合物例如亦可包含含氰基單體、乙烯酯單體、芳香族乙烯基單體、含環氧基單體、乙烯醚單體、含磺基單體、含磷酸基單體、含酸酐基單體等作為單體成分。
丙烯酸系基礎聚合物之重量平均分子量較佳為10萬~500萬,更佳為30萬~300萬,進而較佳為50萬~200萬。再者,於基礎聚合物中導入交聯結構之情形時,所謂基礎聚合物之分子量,係指交聯結構導入前之分子量。
有基礎聚合物之構成成分中之高Tg單體成分之含量越多,則黏著劑變得越硬之傾向。再者,所謂高Tg單體,意指均聚物之玻璃轉移溫度(Tg)較高之單體。作為均聚物之Tg為40℃以上之單體,可列舉:甲基丙烯酸雙環戊酯(Tg:175℃)、丙烯酸雙環戊酯(Tg:120℃)、甲基丙烯酸異
Figure 108121249-A0305-02-0013-10
酯(Tg:173℃)、丙烯酸異
Figure 108121249-A0305-02-0013-3
酯(Tg:97℃)、甲基丙烯酸甲酯(Tg:105℃)、 甲基丙烯酸1-金剛烷基酯(Tg:250℃)、丙烯酸1-金剛烷基酯(Tg:153℃)等(甲基)丙烯酸系單體;丙烯醯基
Figure 108121249-A0305-02-0014-4
啉(Tg:145℃)、二甲基丙烯醯胺(Tg:119℃)、二乙基丙烯醯胺(Tg:81℃)、二甲胺基丙基丙烯醯胺(Tg:134℃)、異丙基丙烯醯胺(Tg:134℃)、羥乙基丙烯醯胺(Tg:98℃)等含醯胺基之乙烯基單體;甲基丙烯酸(Tg:228℃)、丙烯酸(Tg:106℃)等酸單體;N-乙烯基吡咯啶酮(Tg:54℃)等。
丙烯酸系基礎聚合物中,均聚物之Tg為40℃以上之單體之含量相對於構成單體成分總量較佳為1~50重量%,更佳為3~40重量%。為了形成具有適度之硬度而二次加工性優異之黏著劑層,作為基礎聚合物之單體成分,較佳為包含均聚物之Tg為80℃以上之單體成分,更佳為包含均聚物之Tg為100℃以上之單體成分。丙烯酸系基礎聚合物中,均聚物之Tg為100℃以上之單體之含量相對於構成單體成分總量較佳為0.1重量%以上,更佳為0.5重量%以上,進而較佳為1重量%以上,尤佳為3重量%以上。
藉由將上述單體成分利用溶液聚合、乳化聚合、塊狀聚合等各種公知之方法進行聚合,可獲得作為基礎聚合物之丙烯酸系聚合物。就黏著劑之接著力、保持力等特性之平衡、或成本等觀點而言,較佳為溶液聚合法。作為溶液聚合之溶劑,使用乙酸乙酯、甲苯等。溶液濃度通常為20~80重量%左右。作為溶液聚合所使用之聚合起始劑,可使用偶氮系、過氧化物系等各種公知者。為了對分子量進行調整,可使用鏈轉移劑。反應溫度通常為50~80℃左右,反應時間通常為1~8小時左右。
(交聯劑)
就使黏著劑保持適度之凝集力之觀點而言,基礎聚合物中較佳為導入交聯結構。例如,藉由於使基礎聚合物進行聚合後之溶液中添加交聯劑並視需要進行加熱,而導入交聯結構。作為交聯劑,可列舉異氰酸酯系交聯劑、環氧系交聯劑、
Figure 108121249-A0305-02-0015-11
唑啉系交聯劑、氮丙啶系交聯劑、碳二醯亞胺系交聯劑、金屬螯合物系交聯劑等。該等交聯劑與導入至基礎聚合物中之羥基或羧基等官能基反應而形成交聯結構。就與基礎聚合物之羥基或羧基之反應性較高、容易導入交聯結構之方面而言,較佳為異氰酸酯系交聯劑及環氧系交聯劑。
作為異氰酸酯系交聯劑,使用1分子中具有2個以上異氰酸酯基之多異氰酸酯。作為異氰酸酯系交聯劑,例如可列舉:伸丁基二異氰酸酯、六亞甲基二異氰酸酯等低級脂肪族多異氰酸酯類;伸環戊基二異氰酸酯、伸環己基二異氰酸酯、異佛酮二異氰酸酯等脂環族異氰酸酯類;2,4-甲苯二異氰酸酯、4,4'-二苯甲烷二異氰酸酯、苯二甲基二異氰酸酯等芳香族異氰酸酯類;三羥甲基丙烷/甲苯二異氰酸酯三聚物加成物(例如,Tosoh製造之「Coronate L」)、三羥甲基丙烷/六亞甲基二異氰酸酯三聚物加成物(例如,Tosoh製造之「Coronate HL」)、苯二甲基二異氰酸酯之三羥甲基丙烷加成物(例如,三井化學製造之「Takenate D110N」、六亞甲基二異氰酸酯之異氰尿酸酯體(例如,Tosoh製造之「Coronate HX」)等異氰酸酯加成物等。
作為環氧系交聯劑,可使用1分子中具有2個以上環氧基之多官能環 氧化合物。環氧系交聯劑之環氧基可為縮水甘油基。作為環氧系交聯劑,例如可列舉:N,N,N',N'-四縮水甘油基-間苯二甲胺、二縮水甘油基苯胺、1,3-雙(N,N-二縮水甘油基胺基甲基)環己烷、1,6-己二醇二縮水甘油醚、新戊二醇二縮水甘油醚、乙二醇二縮水甘油醚、丙二醇二縮水甘油醚、聚乙二醇二縮水甘油醚、聚丙二醇二縮水甘油醚、山梨糖醇聚縮水甘油醚、甘油聚縮水甘油醚、季戊四醇聚縮水甘油醚、聚甘油聚縮水甘油醚、山梨糖醇酐聚縮水甘油醚、三羥甲基丙烷聚縮水甘油醚、己二酸二縮水甘油酯、鄰苯二甲酸二縮水甘油酯、三(2-羥基乙基)異氰尿酸三縮水甘油酯、間苯二酚二縮水甘油醚、雙酚-S-二縮水甘油醚等。作為環氧系交聯劑,亦可使用Nagase chemteX製造之「DENACOL」、Mitsubishi Gas Chemical製造之「Tetrad X」「Tetrad C」等市售品。
交聯劑之使用量根據基礎聚合物之組成或分子量等適當地調整即可。交聯劑之使用量相對於基礎聚合物100重量份為0.01~10重量份左右,較佳為0.1~7重量份,更佳為0.2~6重量,進而較佳為0.3~5重量份。又,交聯劑相對於基礎聚合物100重量份之使用量(重量份)除以交聯劑之官能基當量(g/eq)所得之值較佳為0.00015~0.11,更佳為0.001~0.077,進而較佳為0.003~0.055,尤佳為0.0045~0.044。藉由使交聯劑之使用量大於以永久接著為目的之普通之丙烯酸系之光學用透明黏著劑,使黏著劑具有適度之硬度,存在二次加工時於被黏著體之糊劑殘留減少、二次加工性提昇之傾向。
為了促進交聯結構之形成,亦可使用交聯觸媒。例如,作為異氰酸 酯系交聯劑之交聯觸媒,可列舉鈦酸四正丁酯、鈦酸四異丙酯、乙醯丙酮鐵(III)、氧化丁基錫、二月桂酸二辛基錫、二月桂酸二丁基錫等金屬系交聯觸媒(尤其是錫系交聯觸媒)等。交聯觸媒之使用量一般相對於基礎聚合物100重量份為0.05重量份以下。
(光硬化劑)
構成黏著劑層2之黏著劑組合物除基礎聚合物以外含有光硬化劑。包含光硬化性之黏著劑組合物之黏著劑層2若於與被黏著體貼合後進行光硬化,則與被黏著體之接著力提昇。
作為光硬化劑,可使用1分子中具有2個以上之聚合性官能基之光硬化性單體、或光硬化性低聚物。光硬化劑較佳為具有乙烯基或(甲基)丙烯醯基等乙烯性不飽和鍵作為聚合性官能基之化合物。又,光硬化劑較佳為表現出與基礎聚合物之相溶性之化合物。就表現出與基礎聚合物之適度之相溶性之方面而言,光硬化劑較佳為於常溫下為液體者。藉由使光硬化劑與基礎聚合物適度地相溶,於組合物中均勻地分散,能夠將潤濕速度設為適當之範圍。
基礎聚合物與光硬化劑之相溶性主要受化合物之結構之影響。化合物之結構與相溶性例如可藉由Hansen溶解度參數進行評價,存在基礎聚合物與光硬化劑之溶解度參數之差越小,相溶性變得越高之傾向。
就與丙烯酸系基礎聚合物之相溶性較高之方面而言,較佳為使用多 官能(甲基)丙烯酸酯作為光硬化劑。作為多官能(甲基)丙烯酸酯,可列舉:聚乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、聚丙二醇二(甲基)丙烯酸酯、聚四亞甲基二醇二(甲基)丙烯酸酯、雙酚A環氧乙烷改性二(甲基)丙烯酸酯、雙酚A環氧丙烷改性二(甲基)丙烯酸酯、烷二醇二(甲基)丙烯酸酯、三環癸烷二甲醇二(甲基)丙烯酸酯、乙氧化異三聚氰酸三(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇三(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇二(甲基)丙烯酸酯、三羥甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、二-三羥甲基丙烷四(甲基)丙烯酸酯、乙氧化季戊四醇四(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇四(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇聚(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯、新戊二醇二(甲基)丙烯酸酯、甘油二(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯酸胺基甲酸酯、環氧(甲基)丙烯酸酯、丁二烯(甲基)丙烯酸酯、異戊二烯(甲基)丙烯酸酯等。
基礎聚合物與光硬化劑之相溶性亦受化合物之分子量影響。存在光硬化性化合物之分子量越小,與基礎聚合物之相溶性變得越高之傾向。就與基礎聚合物之相溶性之觀點而言,光硬化劑之分子量較佳為1500以下,更佳為1000以下。
光硬化劑之種類或含量會對光硬化後之接著力產生影響。存在官能基當量越小(即,每單位分子量之官能基數越大)且光硬化劑之含量越大,則光硬化後之接著力變得越大之傾向。就提高光硬化後之接著力之觀點而言,光硬化劑之官能基當量(g/eq)較佳為500以下,更佳為450以下。另一方面,若光交聯密度過度地上升,則存在黏著劑之黏性降低而接著力降低之情況。因此,光硬化劑之官能基當量較佳為100以上,更佳為130以 上,進而較佳為150以上。
於丙烯酸系基礎聚合物與多官能丙烯酸酯光硬化劑之組合中,於光硬化劑之官能基當量較小之情形時,存在基礎聚合物與光硬化劑之相互作用較強,光硬化前之黏著劑之接著力(初期接著力)上升之傾向。於本發明之用途中,存在初期接著力之過度之上升引起二次加工性之降低之情況。就使光硬化前之黏著劑層2與被黏著體之接著力保持為適當之範圍之觀點而言,亦較佳為光硬化劑之官能基當量為上述範圍內。
黏著劑組合物中之光硬化劑之含量相對於基礎聚合物100重量份較佳為10~50重量份,更佳為13~40重量份,進而較佳為15~40重量份。藉由使光硬化性化合物作為未硬化之單體或低聚物包含於黏著劑組合物中,可獲得光硬化性之黏著劑層2。為了使光硬化劑以未硬化之狀態包含於組合物中,較佳為於使基礎聚合物進行聚合後之聚合物溶液中添加光硬化劑。
於黏著劑層之基礎聚合物與光硬化劑並非完全相溶系之情形時,於黏著劑層之表面附近(與被黏著體之接著界面)局部存在液狀之光硬化劑,容易形成弱界面層(Weak Boundary Layer;WBL)。若形成光硬化劑局部存在之WBL,則有黏著劑層之表面之液狀之特性增強,故而潤濕速度變大,向被黏著體之貼合作業性提昇之傾向。
基礎聚合物高度地交聯而凝膠分率較高之黏著劑通常彈性行為占主 導地位,存在對被黏著體之潤濕性較小之傾向。另一方面,若形成WBL,則於保持黏著劑層之主體之特性之狀態下,表面(接著界面)之特性產生變化。即,若形成WBL,則於保持作為主體特性之黏著劑之「硬度」之狀態下,表面之黏性會提高,因此存在提昇貼合時之潤濕速度,並且於二次加工時,與被黏著體之剝離變得容易之傾向。
於基礎聚合物與光硬化劑之相溶性過低之情形時,光硬化劑容易滲出至黏著劑層之表面,於黏著劑層之表面形成液狀特性較強之WBL,潤濕速度大幅上升。因此,存在雖然貼合之作業性提昇,但滲出之光硬化劑成為外觀不良或被黏著體之污染之原因的情況。又,若光硬化劑滲出而形成液狀之WBL,則剪切保持較困難,因此存在初期接著力變得不充分之情況。於光硬化劑與基礎聚合物之相溶性較低之情形時,存在即便進行黏著劑之光硬化,作為主體之接著特性亦難以上升、補強膜之接著可靠性較差之情況。
如上所述,於包含基礎聚合物及光硬化劑之光硬化性黏著劑中,潤濕速度係貼合作業性之指標,並且亦係基礎聚合物與光硬化劑之相溶性之指標。於潤濕速度較小之情形時,貼合作業性較低,容易產生氣泡之混入或異物之夾帶等貼合不良。另一方面,於潤濕速度過大之情形時,容易產生光硬化劑之滲出、或接著不良。因此,如上所述,潤濕速度較佳為0.3~4cm2/秒,更佳為0.35~3.5cm2/秒,進而較佳為0.4~3cm2/秒,尤佳為0.45~2.5cm2/秒。
藉由光硬化劑之含量之調整、或基礎聚合物與光硬化劑之相溶性之控制等,能夠將潤濕速度調整至上述範圍。存在光硬化性黏著劑組合物中之光硬化劑之含量越大則潤濕速度變得越大之傾向。又,存在基礎聚合物與光硬化劑之相溶性越低則潤濕速度變得越大之傾向。如上所述,基礎聚合物與光硬化劑之相溶性可藉由兩者之化學結構之類似性(溶解度參數)、光硬化劑之分子量及官能基當量等進行調整。
於光硬化劑具有類似之化學結構之情形時,存在官能基當量越大(連結聚合性官能基間之分子鏈之分子量越大)則與基礎聚合物之相溶性越低、潤濕速度變得越小之傾向。例如,於光硬化劑為聚乙二醇二丙烯酸酯之情形時,存在環氧乙烷(EO)之重複單元數越大則潤濕速度變得越大之傾向。就將潤濕速度調整至上述範圍之觀點而言,EO之重複單元數較佳為2~8左右,更佳為3~7左右。
(光聚合起始劑)
光聚合起始劑係藉由活性光線之照射而產生活性種,促進光硬化劑之硬化反應。作為光起始劑,可根據光硬化劑之種類等而使用光陽離子起始劑(光酸產生劑)、光自由基起始劑、光陰離子起始劑(光鹼產生劑)等。於使用多官能丙烯酸酯等乙烯性不飽和化合物作為光硬化劑之情形時,較佳為使用光自由基起始劑作為聚合起始劑。
光自由基起始劑係藉由活性光線之照射而生成自由基,並藉由自光自由基起始劑向光硬化劑之自由基轉移而促進光硬化劑之自由基聚合反 應。作為光自由基起始劑(光自由基產生劑),較佳為藉由波長短於450nm之可見光或紫外線之照射而生成自由基者,可列舉羥基酮類、苯偶醯二甲基縮酮類、胺基酮類、醯基氧化膦類、二苯甲酮類、含三氯甲基之三
Figure 108121249-A0305-02-0022-12
衍生物等。光自由基起始劑可單獨使用,亦可將2種以上混合使用。
於對黏著劑層2要求透明性之情形時,光聚合起始劑較佳為對波長長於400nm之光(可見光)之感度較小,例如可良好地使用波長405nm下之吸光係數為1×102[mLg-1cm-1]以下之光聚合起始劑。
黏著劑層2中之光聚合起始劑之含量相對於基礎聚合物100重量份較佳為0.01~5重量份,更佳為0.02~3重量份,進而較佳為0.03~2重量份。黏著劑層2中之光聚合起始劑之含量相對於光硬化劑100重量份較佳為0.02~10重量份,更佳為0.05~7重量份,進而較佳為0.1~5重量份。
(其他添加劑)
除上述例示之各成分以外,黏著劑層中亦可於無損本發明之特性之範圍內含有矽烷偶合劑、黏著性賦予劑、塑化劑、軟化劑、抗劣化劑、填充劑、著色劑、紫外線吸收劑、抗氧化劑、界面活性劑、抗靜電劑等添加劑。
[補強膜之製作]
藉由於膜基材1上積層光硬化性之黏著劑層2,而獲得補強膜。黏著劑層2可於膜基材1上直接形成,亦可將於其他基材上片狀地形成之黏著劑 層轉印至膜基材1上。
藉由將上述黏著劑組合物利用輥式塗佈、接觸輥式塗佈、凹版塗佈、反向塗佈、輥式刷塗、噴塗、浸漬輥塗佈、棒式塗佈、刮塗、氣刀刮塗、淋幕式塗佈、唇板塗佈、模嘴塗佈等塗佈於基材上,並視需要將溶劑進行乾燥去除,而形成黏著劑層。作為乾燥方法,可酌情採用適當之方法。加熱乾燥溫度較佳為40℃~200℃,更佳為50℃~180℃,進而較佳為70℃~170℃。乾燥時間較佳為5秒~20分鐘,更佳為5秒~15分鐘,進而較佳為10秒~10分鐘。
於黏著劑組合物含有交聯劑之情形時,較佳為與溶劑之乾燥同時、或於溶劑之乾燥後藉由加熱或老化使交聯進行。加熱溫度或加熱時間係根據使用之交聯劑之種類適當地設定,通常於20℃~160℃之範圍藉由1分鐘至7天左右之加熱進行交聯。用以將溶劑進行乾燥去除之加熱亦可兼作用於交聯之加熱。
藉由於基礎聚合物中導入交聯結構,凝膠分率上升。存在膠分率越高,黏著劑越硬,於因二次加工等而自被黏著體剝離補強膜時,可抑制向被黏著體之糊劑殘留的傾向。黏著劑層2之光硬化前之凝膠分率較佳為30%以上,更佳為50%以上,進而較佳為60%以上,尤佳為65%以上。黏著劑層2之光硬化前之凝膠分率亦可為70%以上或75%以上。若黏著劑層2之光硬化前之凝膠分率過大,則存在對被黏著體之抓固力降低、初期接著力變得不充分之情況。因此,黏著劑層2之光硬化前之凝膠分率較佳為 95%以下,更佳為90%以下,進而較佳為85%以下,尤佳為80%以下。凝膠分率可作為對乙酸乙酯等溶劑之不溶物求出,具體而言,作為將黏著劑層於乙酸乙酯中於23℃下浸漬7天後之不溶成分相對於浸漬前之試樣之重量分率(單位:重量%)求出。一般而言,聚合物之凝膠分率與交聯度相同,聚合物中之經交聯之部分越多,凝膠分率變得越大。
藉由交聯劑於聚合物中導入交聯結構後,光硬化劑亦維持未反應之狀態。因此,形成包含基礎聚合物及光硬化劑之光硬化性之黏著劑層2。於在膜基材1上形成黏著劑層2之情形時,較佳為以黏著劑層2之保護等為目的於黏著劑層2上附設隔離件5。亦可於黏著劑層2上附設隔離件5後進行交聯。
於在其他基材上形成黏著劑層2之情形時,藉由於使溶劑乾燥後將黏著劑層2轉印至膜基材1上而獲得補強膜。亦可將黏著劑層之形成所使用之基材直接作為隔離件5。
作為隔離件5,可良好地使用聚乙烯、聚丙烯、聚對苯二甲酸乙二酯、聚酯膜等塑膠膜。隔離件之厚度通常為3~200μm,較佳為10~100μm左右。較佳為對隔離件5之與黏著劑層2之接觸面實施藉由聚矽氧系、氟系、長鏈烷基系、或者脂肪醯胺系等脫模劑、或二氧化矽粉等進行之脫模處理。藉由對隔離件5之表面進行脫模處理,於將膜基材1與隔離件5剝離時,可維持於黏著劑層2與隔離件5之界面產生剝離、於膜基材1上固著黏著劑層2之狀態。
[補強膜之使用]
補強膜係貼合於裝置或裝置構成零件等被黏著體而使用。藉由貼合補強膜,可對被黏著體賦予適度之剛性,因此可期待提昇操作性或防止破損之效果。由於本發明之補強膜與以永久接著為目的之普通之黏著片相比,潤濕速度較大,故而於將補強膜向被黏著體貼合時,能夠抑制氣泡或異物之夾帶,貼合之作業性優異。又,補強膜由於具有適度之潤濕速度及初期接著力,故而能夠抑制保管或操作時之自被黏著體之剝離。
於裝置之製造步驟中,於對半成品貼合補強膜之情形時,可對切斷成製品尺寸之前之大的半成品貼合補強膜。亦可將補強膜以卷對卷貼合於藉由卷對卷處理(roll to roll process)而製造之裝置之母輥。
供補強膜貼合之被黏著體並無特別限定,可列舉各種電子裝置、光學裝置及其構成零件等。隨著裝置之高度積體化、小型輕量化及薄型化,存在構成裝置之構件之厚度變小之傾向。由於構成構件之薄型化,容易產生起因於積層界面之應力等之彎曲或捲曲。又,由於薄型化,容易產生由自重引起之撓曲。由於藉由貼合補強膜能夠對被黏著體賦予剛性,因此可抑制由應力或自重等而引起之彎曲、捲曲、撓曲等,操作性提昇。因此,可藉由於裝置之製造步驟中對半成品貼合補強膜而防止藉由自動化之裝置進行搬送或加工時之不良或缺陷。
於自動搬送中,作為搬送對象之半成品與搬送臂或銷等之接觸不可 避免。又,存在為了形狀之調整或去除無用部分而進行半成品之切斷加工之情況。經高度積體化、小型輕量化及薄型化之裝置於與搬送裝置等之接觸或切斷加工時,容易產生因局部之應力之集中而引起之破損。於積層複數個構件而成之裝置之製造步驟中,不僅存在將構件依序積層之情況,而且存在自半成品將構件之一部分或工程材料等剝離去除之情況。於構件進行過薄型化之情形時,存在應力局部地集中於剝離部位及其附近而產生破損或尺寸變化之情況。由於補強膜10具有藉由黏著劑層2而得之應力分散性,因此可藉由對搬送對象物及加工對象物貼合補強膜10而賦予適度之剛性,並且使應力得到緩和、分散從而抑制龜裂、破裂、剝落、尺寸變化等缺陷。
補強膜10可貼合於被黏著體20之整個面,亦可選擇性地僅貼合於需要補強之部分。又,亦可將補強膜貼合於被黏著體之整個面之後,將無需補強之部位之補強膜切斷,並自被黏著體之表面剝離去除。只要為黏著劑層2之接著力上升處理前,則補強膜為暫黏於被黏著體表面之狀態,因此可自被黏著體20之表面將補強膜10容易地剝離去除。
<光硬化前之黏著劑層之特性>
(接著力)
如上所述,就表現出對被黏著體之適度之接著性、且於二次加工時自被黏著體之剝離較容易、防止剝離補強膜後於被黏著體之糊劑殘留之觀點而言,光硬化前之黏著劑層2對玻璃板之接著力較佳為0.03N/25mm以上且未達1N/25mm,更佳為0.05~0.8N/25mm,進而較佳為0.1~0.7 N/25mm,尤佳為0.2~0.6N/25mm。補強膜較佳為於使黏著劑層2光硬化前之狀態下對聚醯亞胺膜之接著力為上述範圍內。於撓性顯示面板、撓性印刷配線板(FPC)、將顯示面板與配線板一體化而成之裝置等中,使用可撓性之基板材料,就耐熱性或尺寸穩定性之觀點而言,一般使用聚醯亞胺膜。黏著劑層2對作為基板之聚醯亞胺膜具有上述接著力之補強膜於黏著劑層2之光硬化前容易自聚醯亞胺被黏著體剝離,光硬化後接著可靠性優異。
(儲存模數)
黏著劑層2較佳為光硬化前之25℃下之剪切儲存模數G'i為1×104~1.2×105Pa。剪切儲存模數(以下,僅記載為「儲存模數」)係藉由讀取依據JIS K7244-1「塑膠-動態機械特性之試驗方法」所記載之方法於頻率1Hz之條件下於-50~150℃之範圍以升溫速度5℃/min進行測定時的特定溫度下之值而求出。
於如黏著劑般表現出黏彈性之物質中,儲存模數G'用作表示硬度之程度之指標。黏著劑層之儲存模數與凝集力具有較高之關聯,存在黏著劑之凝集力越高,於被黏著體之抓固力變得越大之傾向。光硬化前之黏著劑層2之儲存模數只要為1×104Pa以上,則黏著劑具有充分之硬度及凝集力,因此具有適度之潤濕速度,且於自被黏著體將補強膜剝離時不易產生於被黏著體之糊劑殘留。又,於黏著劑層2之儲存模數較大之情形時,可抑制黏著劑自補強膜之端面溢出。光硬化前之黏著劑層2之儲存模數只要為1.2×105Pa以下,則於黏著劑層2與被黏著體之界面之剝離容易,於進 行二次加工之情形時,亦不易產生黏著劑層之凝集破壞或於被黏著體表面之糊劑殘留。就提高補強片材之二次加工性、抑制二次加工時於被黏著體之糊劑殘留之觀點而言,黏著劑層2之光硬化前之25℃下之儲存模數G'i更佳為3×104~1×105Pa,進而較佳為4×104~9.5×104Pa。
<黏著劑層之光硬化>
藉由將補強膜10貼合於被黏著體20並對黏著劑層2照射活性光線,而使黏著劑層2光硬化。作為活性光線,可列舉紫外線、可見光、紅外線、X射線、α射線、β射線、及γ射線等。就能夠抑制保管狀態下之黏著劑層之硬化且容易硬化之方面而言,作為活性光線,較佳為紫外線。活性光線之照射強度或照射時間根據黏著劑層之組成或厚度等適當設定即可。對黏著劑層2之活性光線之照射可自膜基材1側及被黏著體20側之任一面實施,亦可自兩面進行活性光線之照射。
<光硬化後之黏著劑層之特性>
(接著力)
如上所述,就裝置之實用時之接著可靠性之觀點而言,光硬化前之黏著劑層2對玻璃板之接著力較佳為1N/25mm以上,更佳為2N/25mm以上,進而較佳為3N/25mm以上。補強膜較佳為於使黏著劑層2光硬化後之狀態下對聚醯亞胺膜之接著力為上述範圍內。光硬化後之黏著劑層2與被黏著體之接著力較佳為光硬化前之黏著劑層2與被黏著體之接著力之2倍以上,更佳為3倍以上,進而較佳為5倍以上。
黏著劑層2較佳為光硬化後之25℃下之儲存模數G'f為1.5×105Pa以上。光硬化後之黏著劑層2之儲存模數只要為1.5×105Pa以上,則伴隨凝集力之增大,與被黏著體之接著力提昇,可獲得較高之接著可靠性。另一方面,於儲存模數過大之情形時,黏著劑難以潤濕擴展,與被黏著體之接觸面積變小。又,黏著劑之應力分散性降低,因此存在剝離力容易傳播至接著界面,與被黏著體之接著力降低之傾向。因此,黏著劑層2之光硬化後之25℃下之儲存模數G'f較佳為2×106Pa以下。就使黏著劑層提高光硬化後之補強片材之接著可靠性之觀點而言,G'f更佳為1.8×105~1.2×106Pa,進而較佳為2×105~1×106Pa。
黏著劑層2之光硬化前後之25℃下之儲存模數之比G'f/G'i較佳為2以上。只要G'f為G'i之2倍以上,則藉由光硬化之G'之增加變大,可兼顧光硬化前之二次加工性及光硬化後之接著可靠性。G'f/G'i更佳為4以上,進而較佳為8以上,尤佳為10以上。G'f/G'i之上限並無特別限定,於G'f/G'i過大之情形時,容易導致因光硬化前之G'較小而引起之初期接著不良、或因光硬化後之G'過大而引起之接著可靠性之降低。因此,G'f/G'i較佳為100以下,更佳為40以下,進而較佳為30以下,尤佳為25以下。
附設補強膜10後之被黏著體20存在進行以複數個積層構件之積層界面之親和性提昇等為目的之高壓釜處理處理、或用以接合電路構件之熱壓接等加熱處理的情況。於進行此種加熱處理時,較佳為補強膜與被黏著體之間之黏著劑不自端面流動。
就抑制高溫加熱時之黏著劑之溢出之觀點而言,光硬化後之黏著劑層2之100℃下之儲存模數較佳為5×104Pa以上,更佳為8×104Pa以上,進而較佳為1×105Pa以上。就防止加熱時之黏著劑之溢出、以及防止加熱時之接著力降低之觀點而言,光硬化後之黏著劑層2之100℃下之儲存模數較佳為50℃下之儲存模數之60%以上,更佳為65%以上,進而較佳為70%以上,尤佳為75%以上。
本發明之補強膜之黏著劑層2為光硬化性,且可任意地設定硬化之時點。二次加工或補強膜之加工等處理由於可於將補強膜黏貼設置於被黏著體之後至使黏著劑光硬化前之間之任意時點實施,因此可靈活地應對裝置之製造步驟之準備時間。
藉由黏著劑層2之光硬化,補強膜10成為牢固地接著於被黏著體20之狀態。於因裝置之掉落、重貨於裝置上之載置、飛來物對裝置之碰撞等而意外地負擔外力之情形時,亦可藉由貼合補強膜而防止裝置之破損。又,由於黏著劑層牢固地接著,因此於長期使用中,補強膜亦不易剝落,可靠性優異。
以下列舉實施例及比較例進一步進行說明,但本發明並不限定於該等實施例。
[基礎聚合物之聚合]
<聚合物A>
於具備溫度計、攪拌機、回流冷凝管及氮氣導入管之反應容器中投入作為單體之丙烯酸2-乙基己酯(2EHA)63重量份、N-乙烯基吡咯啶酮(NVP)15重量份、甲基丙烯酸甲酯(MMA)9重量份、及丙烯酸羥基乙酯(HEA)13重量份、作為聚合起始劑之偶氮雙異丁腈0.2重量份、以及作為溶劑之乙酸乙酯233重量份,並通入氮氣,一面攪拌一面進行約1小時氮氣置換。其後,加熱至60℃,反應7小時,獲得丙烯酸系聚合物A之溶液。
<聚合物B>
將單體之添加量變更為丙烯酸丁酯(BA)95重量份、及丙烯酸(AA)5重量份。除此以外,與聚合物A相同地進行聚合,獲得丙烯酸系聚合物B之溶液。
<聚合物C>
調配作為多元醇之具有3個羥基之數量平均分子量10000之聚醚多元醇(Asahi Glass製造之「S3011」)85重量份、具有3個羥基之聚醚多元醇(三洋化成製造之「SANNIX GP3000」)13重量份、及具有3個羥基之數量平均分子量1000之聚醚多元醇(三洋化成製造之「SANNIX GP1000」)2重量份、作為多異氰酸酯化合物之六亞甲基二異氰酸酯之異氰尿酸酯體(Tosoh製造之「Coronate HX」)18重量份、作為觸媒之乙醯丙酮鐵(III)0.04重量份、以及作為稀釋溶劑之乙酸乙酯210重量份,並於常溫下進行攪拌,獲得胺基甲酸酯系聚合物C之溶液。
[實施例1]
(黏著劑組合物之製備)
於丙烯酸系聚合物A之溶液300重量份(固形物成分100重量份)中添加作為異氰酸酯系交聯劑之苯二甲基二異氰酸酯之三羥甲基丙烷加成物之75%乙酸乙酯溶液(三井化學製造之「Takenate D110N」)3.3重量份(固形物成分2.5重量份)、作為交聯觸媒之乙醯丙酮鐵(III)0.005重量份、作為光硬化劑(多官能丙烯酸系單體)之東亞合成製造之「ARONIX M-321」20重量份、及作為光聚合起始劑之1-羥基環己基苯基酮(BASF製造之「Irgacure 184」)0.1重量份並進行攪拌,製備光硬化性之丙烯酸系黏著劑溶液。
(補強膜之製作)
於未經表面處理之厚度75μm之聚對苯二甲酸乙二酯膜(Toray製造之「Lumirror S10」)上以乾燥後之厚度成為25μm之方式使用槽輥塗佈上述黏著劑組合物。於130℃下乾燥1分鐘將溶劑去除,其後,於黏著劑之塗佈面貼合隔離件(表面進行過聚矽氧脫模處理之厚度25μm之聚對苯二甲酸乙二酯膜)之脫模處理面。其後,於25℃之環境下進行4天之老化處理,進行交聯,而獲得於膜基材上固著積層有厚度25μm之光硬化性黏著片且於其上暫黏有隔離件之補強膜。
[實施例2~7及比較例1~4]
於黏著劑組合物之製備中,如表1所示地變更光硬化劑之種類,除此以外,以與實施例1相同之方式製作補強膜。比較例4中,變更異氰酸酯系 交聯劑之添加量,且未添加光硬化劑。
[實施例8]
於丙烯酸系聚合物B之溶液300重量份(固形物成分100重量份)中添加4官能之環氧系交聯劑(Mitsubishi Gas Chemical製造之「Tetrad C」)0.5重量份、作為多官能丙烯酸系單體之新中村化學工業製造之「NK Ester A-200」20重量份、及作為光聚合起始劑之BASF製造之「Irgacure 184」0.1重量份,製備光硬化性之丙烯酸系黏著劑溶液。使用該黏著劑溶液,以與實施例1相同之方式獲得補強膜。
[比較例5]
於未進行過表面處理之厚度75μm之聚對苯二甲酸乙二酯膜上,以乾燥後之厚度成為25μm之方式使用槽輥塗佈胺基甲酸酯系聚合物C之溶液,於130℃下乾燥1分鐘將溶劑去除,其後,貼合隔離件之脫模處理面,獲得補強膜。
[評價]
藉由下述方法評價實施例及比較例之補強膜之潤濕速度及對玻璃板之接著力。下述評價均於級別10000之無塵室(溫度23℃,濕度50%RH)之環境下進行。
<潤濕速度>
自切取成寬度25mm×長度150mm之補強膜之表面將隔離件剝離去 除,使所得之試片之長度方向之一端之黏著劑層與玻璃板(松浪硝子工業製造之「Micro Slide Glass S」接觸,於該狀態下以玻璃板與試片之角度成為20~30°之方式用手保持試片之另一端。手離開試片,利用攝錄影機記錄試片之黏著劑層與玻璃板接觸並自長度方向之一端向另一端潤濕擴散之情況,求出試片潤濕擴散至長度方向100mm之範圍(面積25cm2)為止之時間,並根據下述式算出潤濕速度。
潤濕速度(cm2/秒)=測定面積(25cm2)/潤濕擴散時間(秒)
<接著力>
自切取成寬度25mm×長度100mm之補強膜之表面將隔離件剝離去除,使用手壓輥將所得之試片貼合於玻璃板作為光硬化前之試驗樣品。自試驗樣品之PET膜側照射紫外線使黏著劑層光硬化,將所得者作為光硬化後之試驗樣品。使用該等試驗樣品,利用夾頭保持試片,以拉伸速度300mm/min進行補強膜之180°剝離,測定剝離強度。
將各補強片材之黏著劑之組成及評價結果示於表1。表1中之交聯劑及光硬化劑之添加量係相對於基礎聚合物100重量份之添加量(重量份)。表1中之光硬化劑之詳情如下。
APG700:新中村化學工業製造之「NK Ester APG-700」,聚丙二醇#700(n=12)二丙烯酸酯;官能基當量404g/eq
A200:新中村化學工業製造之「NK Ester A-200」,聚乙二醇#200(n=4)二丙烯酸酯;官能基當量154g/eq
A400:新中村化學工業製造之「NK Ester A-400」,聚乙二醇#400(n=9)二丙烯酸酯;官能基當量254g/eq
A600:新中村化學工業製造之「NK Ester A-600」,聚乙二醇#600(n=14)二丙烯酸酯;官能基當量354g/eq
AM130G:新中村化學工業製造之「NK Ester AM-130G」,甲氧基聚乙二醇#550(n=13)單丙烯酸酯
M321:東亞合成製造之「ARONIX M-321」,三羥甲基丙烷環氧丙烷(n=2)改性三丙烯酸酯;官能基當量187g/eq
M350:東亞合成製造之「ARONIX M-350」,三羥甲基丙烷環氧乙烷(n=1)改性三丙烯酸酯;官能基當量129g/eq
M360:東亞合成製造之「ARONIX M-360」,三羥甲基丙烷環氧乙烷(n=2)改性三丙烯酸酯;官能基當量159g/eq
PTG9A:日立化成製造之「Fancryl FA-PTG9A」,聚1,4-丁二醇(n=9)二丙烯酸酯;官能基當量387g/eq
321A:日立化成製造之「Fancryl FA-321A」,環氧乙烷(n=10)改性雙酚A二丙烯酸酯;官能基當量388g/eq
Figure 108121249-A0305-02-0035-1
Figure 108121249-A0305-02-0036-2
比較例1~3之補強膜對玻璃板之潤濕速度較大,表現出對被黏著體之較高之潤濕性,但黏著劑層之表面白濁,觀察到光硬化劑之滲出。又,該等比較例中,光硬化前之接著力不充分,光硬化後之接著力亦不充分。使用胺基甲酸酯系黏著劑之比較例5之補強膜較比較例1~3表現出更高之潤濕速度,但與比較例1~3同樣地,對玻璃板之接著力不充分,無法用作以對被黏著體之永久接著為目的之補強膜。
使用不含光硬化劑之黏著劑之比較例4之補強膜若使用手壓輥壓接於玻璃板則表現出較高之接著力,但若不施加壓力而僅載置於玻璃板上則黏著劑不會潤濕擴散至玻璃板之表面,無法測定潤濕速度。
實施例1~8之補強膜對玻璃板表現出適度之潤濕速度且光硬化前之接著強度為適當之範圍,兼備接著性及二次加工性。又,光硬化後表現出較高之接著力,適合作為對裝置之接著可靠性優異之補強膜。
實施例4、比較例2及比較例3中均使用聚乙二醇二丙烯酸酯作為光硬化劑,實施例4中表現出良好之特性,相對於此,比較例2及比較例3中,潤濕速度過大,與玻璃板之接著性不充分。認為隨著環氧乙烷之重複單元 數之增加,丙烯酸系基礎聚合物與光硬化劑之相溶性會降低,由此比較例2及比較例3中,光硬化劑滲出至表面,接著性降低。
1‧‧‧膜基材
2‧‧‧黏著劑層
10‧‧‧補強膜

Claims (6)

  1. 一種補強膜,其具備膜基材、及固著積層於上述膜基材之一主面上之黏著劑層;上述黏著劑層係包含基礎聚合物、具有2個以上之聚合性官能基之光硬化劑及光聚合起始劑之光硬化性組合物;使上述黏著劑層光硬化前之對玻璃板之接著力為0.03N/25mm以上且未達1N/25mm;且該補強膜對玻璃板之潤濕速度為0.3cm2/秒~4cm2/秒;此處,潤濕速度係指基於下述式,由寬度25mm×長度150mm之試片之長度方向之一端之黏著劑層與玻璃板接觸之狀態下、至試片之黏著劑層與玻璃板接觸且於長度方向之一端向他端以100mm之範圍潤濕擴散為止的時間,及測定面積25cm2下所算出之值:潤濕速度(cm2/秒)=測定面積(25cm2)/潤濕擴散時間(秒)。
  2. 如請求項1之補強膜,其中使上述黏著劑層光硬化後之對玻璃板之接著力為1N/25mm以上。
  3. 如請求項1或2之補強膜,其中於上述基礎聚合物中導入有交聯結構。
  4. 如請求項1或2之補強膜,其中上述光硬化性組合物含有丙烯酸系聚合物作為上述基礎聚合物。
  5. 如請求項1或2之補強膜,其中上述光硬化性組合物相對於上述基礎聚合物100重量份含有上述光硬化劑10~50重量份。
  6. 如請求項1或2之補強膜,其中上述光硬化劑為多官能(甲基)丙烯酸酯。
TW108121249A 2018-08-27 2019-06-19 補強膜 TWI795574B (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2018158773A JP6581704B1 (ja) 2018-08-27 2018-08-27 補強フィルム
JP2018-158773 2018-08-27

Publications (2)

Publication Number Publication Date
TW202009284A TW202009284A (zh) 2020-03-01
TWI795574B true TWI795574B (zh) 2023-03-11

Family

ID=68053619

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW108121249A TWI795574B (zh) 2018-08-27 2019-06-19 補強膜

Country Status (5)

Country Link
JP (1) JP6581704B1 (zh)
KR (1) KR102072660B1 (zh)
CN (1) CN112601796B (zh)
TW (1) TWI795574B (zh)
WO (1) WO2020045067A1 (zh)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2023102163A (ja) * 2022-01-11 2023-07-24 日東電工株式会社 樹脂組成物
JP2023102162A (ja) * 2022-01-11 2023-07-24 日東電工株式会社 樹脂組成物

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011231182A (ja) * 2010-04-26 2011-11-17 Nitto Denko Corp 光学部材用粘着剤組成物、光学部材用粘着剤層、粘着型光学部材及び画像表示装置
JP2012131847A (ja) * 2010-12-20 2012-07-12 Toray Advanced Film Co Ltd 活性エネルギー線硬化性粘着剤組成物、粘着剤シート及び表示装置
CN102863922A (zh) * 2011-07-08 2013-01-09 日东电工株式会社 接合体及接合体的制造方法
TW201326350A (zh) * 2011-11-22 2013-07-01 Nitto Denko Corp 表面保護膜
CN105555895A (zh) * 2014-04-22 2016-05-04 日东电工株式会社 粘合片

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH09157603A (ja) * 1995-12-01 1997-06-17 Nitto Denko Corp 金属板接合部の被覆用テ―プ
TWI546356B (zh) * 2010-11-08 2016-08-21 Lg化學公司 壓敏式黏著劑組成物
JP2013107998A (ja) * 2011-11-22 2013-06-06 Nitto Denko Corp 表面保護フィルム
JP6772837B2 (ja) * 2014-12-03 2020-10-21 三菱ケミカル株式会社 粘着シート積層体及び画像表示装置構成部材積層体
WO2016136436A1 (ja) * 2015-02-24 2016-09-01 旭硝子株式会社 粘着フィルム、粘着層付き透明面材、および表示装置
JP2017008173A (ja) * 2015-06-19 2017-01-12 日東電工株式会社 表面保護フィルム
JP6534564B2 (ja) * 2015-06-19 2019-06-26 日東電工株式会社 表面保護フィルム
KR101888811B1 (ko) 2016-01-27 2018-08-14 닛토덴코 가부시키가이샤 응력 분산 필름, 광학 부재 및 전자 부재
KR102171975B1 (ko) * 2016-04-12 2020-10-30 주식회사 엘지화학 광학용 점착 조성물, 광학용 점착 조성물의 제조방법 및 광학용 점착 필름

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011231182A (ja) * 2010-04-26 2011-11-17 Nitto Denko Corp 光学部材用粘着剤組成物、光学部材用粘着剤層、粘着型光学部材及び画像表示装置
JP2012131847A (ja) * 2010-12-20 2012-07-12 Toray Advanced Film Co Ltd 活性エネルギー線硬化性粘着剤組成物、粘着剤シート及び表示装置
CN102863922A (zh) * 2011-07-08 2013-01-09 日东电工株式会社 接合体及接合体的制造方法
TW201326350A (zh) * 2011-11-22 2013-07-01 Nitto Denko Corp 表面保護膜
CN105555895A (zh) * 2014-04-22 2016-05-04 日东电工株式会社 粘合片

Also Published As

Publication number Publication date
WO2020045067A1 (ja) 2020-03-05
CN112601796B (zh) 2022-05-06
JP6581704B1 (ja) 2019-09-25
TW202009284A (zh) 2020-03-01
KR102072660B1 (ko) 2020-02-03
CN112601796A (zh) 2021-04-02
JP2020033401A (ja) 2020-03-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TWI761604B (zh) 補強膜
TWI779211B (zh) 補強膜、裝置之製造方法與補強方法
KR102052495B1 (ko) 보강 필름
TW202019706A (zh) 積層體
TWI795574B (zh) 補強膜
TWI796513B (zh) 積層體
TWI789537B (zh) 補強膜及其製造方法、裝置之製造方法與補強方法
TW202323040A (zh) 補強膜、裝置之製造方法及補強方法
TW202039721A (zh) 補強膜
CN116496717A (zh) 光固化性粘合片
JP2020132846A (ja) 補強フィルム、デバイスの製造方法および補強方法
CN111548751A (zh) 增强薄膜、装置的制造方法以及增强方法
JP2020134540A (ja) 補強フィルムを備えるデバイスおよびその製造方法、ならびに補強方法
JP2020132845A (ja) 補強フィルムおよびその製造方法、デバイスの製造方法、ならびに補強方法