WO2017043173A1 - 粘着剤組成物及びその製造方法並びに粘着フィルム - Google Patents

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sensitive adhesive
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polymer
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まなみ 齊藤
宏嘉 栗原
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三井化学東セロ株式会社
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Definitions

  • the present invention can form an adhesive layer having appropriate adhesiveness to an adherend, and irradiate the adhesive layer bonded to the adherend with radiation or heat the adhesive layer.
  • a typical configuration of the adhesive film includes a resin film layer and an adhesive layer containing a polymer having a urethane bond.
  • a compound having a hydroxyl group and a compound having an isocyanate group are usually reacted.
  • an organic tin compound such as dibutyltin dilaurate is used as a catalyst (for example, , See Patent Document 1).
  • organotin compounds are considered to have an impact on the human body and the environment, and their use is restricted by REACH regulations.
  • catalysts include zirconium tetraacetylacetonate, tetranormal butoxyzirconium, titanium tetraacetylacetonate, titanium tetra-2-ethylhexoside, self-butoxytitanium bisacetylacetonate, aluminum monoacetylacetonate bis (ethylacetoacetate), etc. Complexes are used (see, for example, Patent Document 2).
  • the adhesive film is also used in applications that dislike contamination due to impurities, for example, in the manufacturing process of semiconductor parts, electronic parts and the like.
  • Specific examples thereof include a surface protective adhesive film for protecting the surface of a semiconductor wafer when the back surface of the semiconductor wafer on which an integrated circuit or the like is formed is ground.
  • An object of the present invention is a composition containing a polymer containing a structural unit having a hydroxyl group in a side chain, a compound having two or more isocyanate groups, and a catalyst for urethane bond formation reaction for reacting these,
  • a pressure-sensitive adhesive composition capable of forming a pressure-sensitive adhesive layer having appropriate cohesiveness and pressure-sensitive adhesive properties, a method for producing the same, and a pressure-sensitive adhesive film using a catalyst excluding an organotin compound.
  • Another object of the present invention is a composition further containing a polymerization initiator, which can form an adhesive layer having appropriate cohesiveness and adhesiveness, and is in an adhesive state with an adherend.
  • the adhesive strength can be weakened and the adhesive layer can be peeled off from the adherend, and after peeling, adhesive residue on the surface of the adherend is suppressed. It is providing the adhesive composition which can be manufactured, its manufacturing method, and an adhesive film.
  • the present inventors instead of the organic tin compound that has been used as a catalyst for urethane bond formation reaction, a polymer containing bismuth carboxylate, a structural unit having a hydroxyl group in the side chain, two or more isocyanate groups It was found that a pressure-sensitive adhesive layer having appropriate cohesiveness and pressure-sensitive adhesive properties was formed when a pressure-sensitive adhesive composition containing a compound having a pKa of 6 or more and a tertiary amine was used.
  • a composition comprising this polymer
  • the peelability of the pressure-sensitive adhesive layer obtained by using the pressure-sensitive adhesive composition and the pressure-sensitive adhesive film that reused bismuth carboxylate remaining in the product (reaction mixture) was examined, the above polymer, a compound having two or more isocyanate groups It was found that a bismuth carboxylate, a tertiary amine having a pKa of 6 or more, and a polymerization initiator are suitable.
  • Polymerizable unsaturated bond means an ethylenically unsaturated bond having radical polymerizability.
  • the “structural unit having a hydroxyl group in the side chain” is a structural unit having a side chain branched from the main chain, in which the hydroxyl group contained in the side chain is directly or other atom or carbon atom constituting the main chain. It is a structural unit connected through an atomic group.
  • the “structural unit having a urethane bond in the side chain” is a structural unit having a side chain branched from the main chain, and the urethane bond contained in the side chain is directly or other than the carbon atom constituting the main chain.
  • (Meth) acryl means acryl and methacryl
  • (meth) acrylate means acrylate and methacrylate
  • (meth) acryloyl means acryloyl and methacryloyl.
  • “Radiation” is a general term for light such as ultraviolet rays, laser, or ionizing radiation such as electron beams.
  • the “adhesive film” does not particularly need to be distinguished by size (width, thickness, etc.), and includes an adhesive tape, an adhesive sheet, an adhesive label, and the like.
  • the pressure-sensitive adhesive composition of the present invention comprises (A) a polymer containing a structural unit having a hydroxyl group in the side chain, (B) a compound having two or more isocyanate groups, (C) bismuth carboxylate, and (D) pKa. Contains 6 or more tertiary amines.
  • the polymer (A) preferably further contains a structural unit having a urethane bond and a polymerizable unsaturated bond in the side chain.
  • the bismuth carboxylate (C) is preferably Bi (OOCR 20 ) 3 (wherein R 20 is each independently a hydrocarbon group having 1 to 17 carbon atoms).
  • the pressure-sensitive adhesive composition of the present invention can further contain a polymerization initiator.
  • the method for producing the pressure-sensitive adhesive composition of the present invention comprises a polymer containing a structural unit having a hydroxyl group in a side chain, a compound having two or more isocyanate groups, bismuth carboxylate, and a tertiary amine having a pKa of 6 or more. It is characterized by mixing.
  • the polymer containing a structural unit having a hydroxyl group in the side chain preferably further contains a structural unit having a urethane bond and a polymerizable unsaturated bond in the side chain.
  • the polymer (P1) containing the structural unit (p1) having a hydroxyl group in the side chain is reacted with the monomer (M) having an isocyanate group, leaving a part of the structural unit (p1),
  • the polymer (P2) having the structural unit (p1) and the structural unit (p2) in which the remainder of the structural unit (p1) is modified to the structural unit (p2), the bismuth carboxylate A production method comprising sequentially a first step of obtaining a composition comprising: a second step of mixing the composition, a compound having two or more isocyanate groups, and a tertiary amine having a pKa of 6 or more; To do That.
  • the pressure-sensitive adhesive film of the present invention comprises a substrate and a pressure-sensitive adhesive layer disposed on the surface of the substrate and containing the pressure-sensitive adhesive composition of the present invention.
  • a pressure-sensitive adhesive layer having appropriate cohesiveness and pressure-sensitive adhesiveness can be formed.
  • the pressure-sensitive adhesive layer having appropriate cohesiveness and pressure-sensitive adhesiveness is formed, and the pressure-sensitive adhesive layer in an adhesive state with the adherend is irradiated with radiation.
  • the adhesive layer can be peeled off from the adherend by heating the pressure-sensitive adhesive layer or the like, and adhesive residue on the surface of the adherend can be suppressed after peeling. This effect is remarkable when the adhesive film having the adhesive layer is used in a processing process such as circuit back surface grinding or dicing of a semiconductor wafer.
  • a pressure-sensitive adhesive composition having the above performance can be produced efficiently.
  • an adhesive film comprising an adhesive layer containing bismuth (C), tertiary amine (D) having a pKa of 6 or more, and a polymerization initiator is used, it is suitable for semiconductor manufacturing processes such as semiconductor wafer grinding.
  • an adhesive film is applied to the surface of a semiconductor wafer on which an integrated circuit is formed to protect the integrated circuit, and then the back surface of the semiconductor wafer is ground to infiltrate liquid, grinding debris, etc. into the surface of the semiconductor wafer.
  • the adhesive layer can be cured by irradiation or heating to reduce the adhesiveness as described above, damage to the semiconductor wafer, and further adhesion of the adhesive film.
  • the adhesive residue on the surface can be suppressed and the adhesive film can be easily peeled off.
  • Adhesive composition comprises (A) a polymer containing a structural unit having a hydroxyl group in the side chain, (B) a compound having two or more isocyanate groups (hereinafter, “polyisocyanate (B)”). (C) bismuth carboxylate and (D) tertiary amine having a pKa of 6 or more (hereinafter also referred to as “tertiary amine (D)”).
  • the polymer (A) is a polymer containing a structural unit having a hydroxyl group in the side chain (hereinafter referred to as “structural unit (a1)”), and may be either a homopolymer or a copolymer.
  • the polymer (A) may further be a copolymer containing other structural units (hereinafter referred to as “structural units (a2)”). From the viewpoint of the reactivity between the polymer (A) and the polyisocyanate (B) and the adhesion to the adherend, the content of the hydroxyl group contained in the polymer (A) is 1 g of the polymer (A).
  • the content of the structural unit (a1) contained in the polymer (A) is preferably 1 to 40% by mass when the total of all the structural units constituting the polymer (A) is 100% by mass. More preferably, it is 1 to 20% by mass, and still more preferably 1 to 10% by mass.
  • the structural unit (a1) is a structural unit having a hydroxyl group in the side chain, and is a structural unit derived from a hydroxyl group-containing monomer (described later).
  • the number of side chains contained in one structural unit is not particularly limited, and may be one or two or more. When it has a plurality of side chains, it suffices that at least one side chain contains a hydroxyl group.
  • the number of hydroxyl groups contained in the structural unit (a1) is not particularly limited.
  • the structural unit (a1) includes a structural unit represented by the general formula (1) (hereinafter referred to as “structural unit (a1-1)”) and a structural unit represented by the general formula (2) (hereinafter, “ Structural unit (a1-2) ”.
  • R 1 is a hydrogen atom or a methyl group
  • R 2 is an organic group containing a hydroxyl group.
  • R 3 is a hydrogen atom or a methyl group
  • R 4 is a divalent hydrocarbon group having 1 to 24 carbon atoms
  • R 5 is a group in which at least one hydrogen atom is substituted with a hydroxyl group.
  • a hydroxyl group-containing hydrocarbon group having 1 to 24 carbon atoms or a hydrogen atom and m and n are 0 or 1.
  • R 5 is hydrogen.
  • R 2 is preferably a hydroxyl group-containing hydrocarbon group having 1 to 24 carbon atoms in which at least one hydrogen atom is substituted with a hydroxyl group, and more preferably at least a terminal hydroxyl group. And a hydroxyl group-containing hydrocarbon group having 1 to 8 carbon atoms.
  • the structural unit (a1-1) represented by the general formula (1) includes, for example, 2-hydroxyethyl (meth) acrylate, 3-hydroxypropyl (meth) acrylate, and 4-hydroxybutyl (meth) acrylate. , (Meth) acrylic acid 6-hydroxyhexyl, (meth) acrylic acid 8-hydroxyoctyl, (4-hydroxymethylcyclohexyl) methyl (meth) acrylate, and the like.
  • R 4 may be a linear or branched hydrocarbon group.
  • a structural unit in which R 4 is an aliphatic hydrocarbon group is particularly preferable.
  • Such a structural unit can be formed of, for example, allyl alcohol, allyl glycol, vinyl benzyl alcohol, hydroxy- ⁇ -methylstyrene, hydroxymethyl- ⁇ -methylstyrene, or the like.
  • the structural unit (a1) other than the structural units (a1-1) and (a1-2) is a structural unit having a side chain branched from the main chain, the side chain having a hydroxyl group, A structural unit containing both a urethane bond and a polymerizable unsaturated bond, a structural unit having a side chain branched from the main chain, and a structural unit containing a carbonyl group or an ether bond on the side chain having a hydroxyl group, A structural unit having a side chain branched from a chain, and further a structural unit containing an atom other than a carbon atom or a hydrogen atom, or a structural unit having a side chain branched from a main chain, and having a polyalkylene glycol skeleton Examples include structural units. In these other structural units, the hydroxyl group contained in the side chain may or may not be at the end of the side chain.
  • a structural unit having a functional group other than a hydroxyl group can be used.
  • It can be a structural unit containing at least one selected from a group, an oxazoline group, a carboxyl group, a sulfonic acid group, a phosphoric acid group, an epoxy group, and the like.
  • the structural unit (a2) is preferably a structural unit having a urethane bond and a polymerizable unsaturated bond in the side chain (hereinafter referred to as “structural unit (a2-1)”).
  • the pressure-sensitive adhesive layer can be cured by applying heat or radiation to the pressure-sensitive adhesive layer comprising the composition (A) having the structural unit (a2-1) in combination with a polymerization initiator described later. .
  • the structural unit (a2-1) is a structural unit in which both a urethane bond and a polymerizable unsaturated bond are contained in one side chain (the same side chain).
  • the number of side chains including both a urethane bond and a polymerizable unsaturated bond is not particularly limited.
  • the side chain may contain other functional groups or other bonds.
  • the structural unit (a2-1) may contain a side chain that does not contain both a urethane bond and a polymerizable unsaturated bond.
  • the content of the polymerizable unsaturated bond contained in the structural unit (a2-1) is preferably about 0.1 per gram of the polymer (A) from the viewpoint of peelability of the pressure-sensitive adhesive layer in an adhesive state with the adherend. 05 to 1.2 mmol, more preferably 0.1 to 1.0 mmol, and still more preferably 0.2 to 0.7 mmol.
  • the structure of the side chain including both the urethane bond and the polymerizable unsaturated bond is composed of the urethane bond and the polymerizable unsaturated bond in the order of the main chain.
  • the side chain can contain other functional groups and the like.
  • a specific example of the structural unit (a2-1) is represented by the following general formula (3).
  • R 6 is a hydrogen atom or a methyl group
  • R 7 is an organic group containing a urethane bond and a polymerizable unsaturated bond.
  • R 6 is a hydrogen atom or a methyl group
  • R 7 is a urethane bond and a polymerizable unsaturated bond as viewed from the main chain.
  • R 6 is a hydrogen atom or a methyl group
  • R 8 is a divalent organic group
  • the hydrogen atom may be substituted with another atom or a functional group.
  • R 9 is a divalent or trivalent hydrocarbon group having 1 to 24 carbon atoms or a derivative group thereof, and R 10 is (R 11 is a hydrogen atom or a methyl group), and s is 1 or 2.
  • the structural unit represented by the general formula (4) includes, for example, a hydroxyl group contained in a polymer containing a structural unit derived from a hydroxyl group-containing (meth) acrylate such as 2-hydroxyethyl (meth) acrylate and an isocyanate group. And a compound obtained by reacting an isocyanate group contained in the compound having a polymerizable unsaturated bond (described later).
  • the structural unit (a2-1) include a side unit containing both a urethane bond and a polymerizable unsaturated bond, a structural unit containing a carbonyl group or an ether bond, a urethane bond and a polymerizable unsaturated bond.
  • Examples include a structural unit containing an atom other than a carbon atom or a hydrogen atom in a side chain containing both, a structural unit having a polyalkylene glycol skeleton in a side chain containing both a urethane bond and a polymerizable unsaturated bond.
  • the content of the structural unit (a2-1) is preferably 1 to 30% by mass, more preferably 3 to 20% by mass, based on the entire polymer (A).
  • the structural unit (a2) include a structural unit having only a urethane bond in the side chain, a structural unit having only a polymerizable unsaturated bond in the side chain, an ester bond, an ether bond, and a monovalent hydrocarbon group.
  • These structural units are a monomer having a urethane bond, a monomer having two or more polymerizable unsaturated bonds, a monomer having an ester bond (provided that the structural units (a1-1) and (a1- 2), a monomer having an ether bond, a monomer having a monovalent hydrocarbon group (provided that R 1 in the general formula (1) representing the structural unit (a1-1) is A hydrocarbon group, and a monomer having a cyano group and an amino group, excluding those in the general formula (2) representing the structural unit (a1-2) wherein R 3 is a hydrocarbon group)
  • a polymer (A) in which a structural unit derived from an acid alkyl ester, that is, a structural unit containing an ester bond and a monovalent hydrocarbon group is included together with the structural unit (a2-1) is preferred.
  • the weight average molecular weight of the polymer (A) by gel permeation chromatography is preferably from 50,000 to 1,000,000, more preferably from 100,000 to 700,000, from the viewpoints of adhesion and cohesion. More preferably, it is 150,000 to 500,000.
  • the polyisocyanate (B) is a compound having two or more isocyanate groups, and includes aliphatic polyisocyanates, alicyclic polyisocyanates, aromatic polyisocyanates, heterocyclic polyisocyanates, and modified products thereof (adduct modified products, isocyanates). Any of denatured nurate, denatured biuret, etc.) may be used. Two or more of these may be combined.
  • Aliphatic polyisocyanates include 1,2-ethylene diisocyanate; tetramethylene diisocyanates such as 1,2-tetramethylene diisocyanate, 1,3-tetramethylene diisocyanate, 1,4-tetramethylene diisocyanate; 1,2-hexamethylene Hexamethylene diisocyanates such as diisocyanate, 1,3-hexamethylene diisocyanate, 1,4-hexamethylene diisocyanate, 1,5-hexamethylene diisocyanate, 1,6-hexamethylene diisocyanate, 2,5-hexamethylene diisocyanate; 2- Examples include methyl-1,5-pentanediyl bisisocyanate, 3-methyl-1,5-pentanediyl bisisocyanate, and lysine diisocyanate.
  • alicyclic polyisocyanates include isophorone diisocyanate; 1,2-cyclohexyl diisocyanate, 1,3-cyclohexyl diisocyanate, 1,4-cyclohexyl diisocyanate, bis (4-isocyanatocyclohexyl) methane, 1,3-bis ( Cyclohexyl diisocyanates such as isocyanatomethyl) cyclohexane and 1,4-bis (isocyanatomethyl) cyclohexane; cyclopentyl diisocyanates such as 1,2-cyclopentyl diisocyanate and 1,3-cyclopentyl diisocyanate; hydrogenated xylylene diisocyanate, hydrogenated Tolylene diisocyanate, hydrogenated diphenylmethane diisocyanate, hydrogenated tetramethylxylene diisocyanate, 4,4'-dicyclohexylme Down diisocyanate, and the like
  • Aromatic polyisocyanates include 2,4-tolylene diisocyanate, 2,6-tolylene diisocyanate, 4,4'-diphenylmethane diisocyanate, 2,4'-diphenylmethane diisocyanate, 2,2'-diphenylmethane diisocyanate, 4,4 '-Diphenyl ether diisocyanate, 2-nitrodiphenyl-4,4'-diisocyanate, 2,2'-diphenylpropane-4,4'-diisocyanate, 3,3'-dimethyldiphenylmethane-4,4'-diisocyanate, 4,4 '-Diphenylpropane diisocyanate, m-phenylene diisocyanate, p-phenylene diisocyanate, naphthylene-1,4-diisocyanate, naphthylene-1,5-diisocyanate, 3,3'-dimethoxydiphe Le
  • Heterocyclic polyisocyanates include 2,5-diisocyanatothiophene, 2,5-bis (isocyanatomethyl) thiophene, 2,5-diisocyanatotetrahydrothiophene, 2,5-bis (isocyanatomethyl) Tetrahydrothiophene, 3,4-bis (isocyanatomethyl) tetrahydrothiophene, 2,5-diisocyanato-1,4-dithiane, 2,5-bis (isocyanatomethyl) -1,4-dithiane, 4,5-diisocyanato -1,3-dithiolane, 4,5-bis (isocyanatomethyl) -1,3-dithiolane, and the like.
  • polyisocyanate (B) an aliphatic polyisocyanate, an alicyclic polyisocyanate or an aromatic polyisocyanate, and 1,2,5-hexanetriol, 1,2,6-hexanetriol, Reaction products comprising polyhydric alcohols such as 1,2,3-propanetriol, 1,2,3-benzenetriol, 1,2,4-benzenetriol, trimethylolethane, trimethylolpropane and the like are preferred.
  • the reaction product which consists of aliphatic polyisocyanate, alicyclic polyisocyanate or aromatic polyisocyanate, and water is preferable.
  • the reaction product which consists of diisocyanate and urea is preferable.
  • the content ratio of the polyisocyanate (B) contained in the pressure-sensitive adhesive composition of the present invention is appropriately selected depending on the amount of hydroxyl groups contained in the polymer (A).
  • the polyisocyanate (B) may be contained so that all of the hydroxyl groups contained in the polymer (A) are consumed by the contained isocyanate groups, or may be contained so that some of the hydroxyl groups remain. Good.
  • the content of the polyisocyanate (B) is preferably 0.001 to 10 parts by mass, more preferably 100 parts by mass when the content of the polymer (A) is 100 parts by mass, from the viewpoint of adhesiveness and cohesiveness. Is 0.01 to 5 parts by mass, more preferably 0.1 to 3 parts by mass.
  • the pressure-sensitive adhesive composition of the present invention further contains bismuth carboxylate (C) and tertiary amine (D). These components are catalysts that allow the hydroxyl group contained in the polymer (A) and the isocyanate group contained in the polyisocyanate (B) to react to advance the formation of urethane bonds, and are formed from a pressure-sensitive adhesive composition. It is a catalyst which imparts an appropriate crosslinking point to the adhesive layer thus formed, and imparts cohesiveness and adhesiveness.
  • C bismuth carboxylate
  • D tertiary amine
  • the bismuth carboxylate (C) is usually represented by Bi (OOCR 20 ) 3 (wherein R 20 is a hydrocarbon group).
  • R 20 is a hydrocarbon group.
  • Bi (OOCR 20 ) 3 wherein R 20 represents Independently, a hydrocarbon group having 1 to 17 carbon atoms is preferable.
  • Examples of the tertiary amine (D) include N, N-dimethylethylamine, N, N-diethylmethylamine, N, N-dimethylisopropylamine, N, N, N ′, N′-tetramethylethylenediamine, N, N , N ′, N′-tetramethylpropane-1,3-diamine, N, N, N ′, N′-tetramethylhexamethylenediamine, 1,1,4,7,7-pentamethyldiethylenetriamine, 1,1 , 4,7,7-pentaethyldiethylenetriamine, 1,1,4,7,7-pentamethyldipropylenetriamine, 2,5,8,11-tetramethyl-2,5,8,11-tetraazadodecane, N, N, N′-trimethyl-N ′-[3- (dimethylamino) propyl] -1,2-ethanediamine, N, N, N ′, N′-
  • the molecular weight of the tertiary amine (D) is not particularly limited, but the tertiary amine is not volatilized in the production process of the pressure-sensitive adhesive composition or when producing a pressure-sensitive adhesive film using the pressure-sensitive adhesive composition. From the viewpoint of smoothly proceeding the urethanization reaction, it is preferably 80 to 1000, more preferably 90 to 500.
  • tributylamine trihexylamine, trioctylamine, dimethyloctylamine, dimethyllaurylamine, 1-benzyl-2-methylimidazole, 1,2-dimethylimidazole, Bifonazole, triethylenediamine, dimethylbenzylamine, quinoline, 4-benzylpyridine, quinuclidine, N, N-bis (3-aminopropyl) dodecylamine and the like.
  • the content of the tertiary amine (D) contained in the pressure-sensitive adhesive composition of the present invention is preferably when the content of the polymer (A) is 100 parts by mass because the urethanization reaction is promoted. Is 0.001 to 5 parts by mass, more preferably 0.005 to 2 parts by mass, and still more preferably 0.01 to 0.5 parts by mass.
  • the pressure-sensitive adhesive composition of the present invention may contain other components, and further, a compound having a polymerizable unsaturated bond other than the polymerization initiator and the polymer (A) (hereinafter referred to as “other unit amount”). Body ”), additives, organic solvents, and the like.
  • the reaction is performed by irradiating the adhesive layer in an integrated product with the adherend or heating the adhesive layer.
  • the product can be cured to reduce the adhesiveness to the adherend and facilitate the peeling of the adhesive layer.
  • a photopolymerization initiator or a thermal polymerization initiator is preferably used.
  • the thermal polymerization initiator is not particularly limited as long as it generates radicals when heated and promotes radical polymerization of the reaction product.
  • Examples of the thermal polymerization initiator include organic peroxides and azo compounds. These thermal polymerization initiators may be used alone or in combination of two or more.
  • organic peroxide examples include diacyl peroxides such as lauroyl peroxide and benzoyl peroxide; tert-butylperoxy-3,5,5-trimethylhexanoate, cumylperoxyneodecanoate, hexylperoxy Alkylperoxy such as bivalate, tert-butylperoxyisobutyrate, tert-butylperoxybivalate, tert-butylperoxyacetate, tert-butylperoxybenzoate, tert-butylperoxy-2-ethylhexanate
  • Esters diisopropyl peroxydicarbonate, di-2-ethylhexyl peroxydicarbonate, di-n-propyl peroxydicarbonate, bis (4-tert-butylcyclohexyl) peroxydica Peroxydicarbonates such as bonate, di-2-ethoxyethyl peroxydicarbonate, dime
  • the pressure-sensitive adhesive composition of the present invention preferably contains a polymerization initiator and another monomer.
  • a polymerization initiator a compound having two or more polymerizable unsaturated bonds
  • polyfunctional monomer a compound having two or more polymerizable unsaturated bonds
  • Examples of the polyfunctional (meth) acrylamide include N, N′-methylenebis (meth) acrylamide, N, N′-ethylenebis (meth) acrylamide and the like.
  • Examples of the aromatic polyvinyl compound include divinylbenzene, 1,3,5-trivinylbenzene and the like.
  • Examples of diallyl compounds include diallyl phthalate and diallyl fumarate.
  • allyl methacrylate, dicyclopentenyl (meth) acrylate, and the like can be used.
  • the content of the other monomer is such that the adhesive layer can be easily peeled off from the integrated body with the adherend by irradiation or heating
  • the content of the polymer (A) is 100 parts by mass. In this case, it is preferably 1 to 100 parts by mass, more preferably 2 to 40 parts by mass, and still more preferably 5 to 30 parts by mass.
  • the additive examples include an antioxidant, an ultraviolet absorber, a plasticizer, a flame retardant, an antistatic agent, a colorant, a polymerization inhibitor, and a tackifier.
  • the organic solvent include hydrocarbons, ketones, esters, ethers, aromatic compounds, and the like.
  • the organic solvent is selected from the above-mentioned polymers (A ), Polyisocyanate (B), bismuth carboxylate (C) and tertiary amine (D) are preferably 10 to 90% by weight, more preferably 15 to 50%, based on the entire composition. It is used so that it may become the mass%.
  • the polymer (A), polyisocyanate (B), bismuth carboxylate (C) and tertiary amine (D) are contained in the polymer (A).
  • the hydroxyl group contained and the isocyanate group contained in the polyisocyanate (B) can be reacted efficiently, and an adhesive layer having an appropriate crosslinking density can be formed.
  • the pressure-sensitive adhesive composition of the present invention contains a polymerization initiator or the like in addition to the polymer (A), polyisocyanate (B), bismuth carboxylate (C) and tertiary amine (D).
  • the reaction of the polymer (A) and the polyisocyanate (B) can be achieved without reducing the adhesiveness to the adherend, or by irradiating the adhesive layer with radiation or heating the adhesive layer.
  • the pressure-sensitive adhesive layer made of the product is cured, the pressure-sensitive adhesiveness between the pressure-sensitive adhesive layer and the adherend is lowered, and the pressure-sensitive adhesive layer can be easily peeled while suppressing the adhesive residue on the surface of the adherend.
  • the method for reducing the adhesiveness by irradiation or heating can be appropriately selected depending on the type of polymerization initiator contained in the adhesive layer.
  • ultraviolet rays having a wavelength of 200 to 450 nm, and when heating, 100 ° C. to 200 ° C. is preferable.
  • the pressure-sensitive adhesive composition of the present invention comprises a polymer (hereinafter referred to as “raw material (P)”) containing a structural unit having a hydroxyl group in the side chain (hereinafter also referred to as “structural unit (p1)”). 3) having a pKa of 6 or more, a compound having two or more isocyanate groups (hereinafter also referred to as “raw material (Q)”), bismuth carboxylate (hereinafter also referred to as “raw material (R)”), It is obtained by mixing a secondary amine (hereinafter also referred to as “raw material (S)”).
  • the raw material (P) is a polymer containing the structural unit (p1), and can be a polymer containing the structural unit (a1) in the polymer (A).
  • a polymer (hereinafter referred to as “polymer (P2)”) comprising a structural unit (p1) having a hydroxyl group in the side chain and a structural unit (p2) having a urethane bond and a polymerizable unsaturated bond in the side chain,
  • a polymer (P1) containing a structural unit (p1) having a hydroxyl group in the side chain in the presence of bismuth carboxylate and a monomer (M) having an isocyanate group are part of the structural unit (p1). It can obtain by making it react, leaving.
  • first step a composition containing the polymer (P2) and bismuth carboxylate used as a catalyst is obtained, and thus the obtained composition and the raw material (Q) And a raw material (S) are mixed (hereinafter, referred to as “second step”) to produce a pressure-sensitive adhesive composition.
  • the bismuth carboxylate used in the first step not only has the effect of promoting the reaction in the first step, but also the polymer (P2) and the raw material (Q) in the pressure-sensitive adhesive composition obtained in the second step. It also has the effect of promoting the reaction with.
  • this manufacturing method will be described as “manufacturing method (Z)”.
  • the polymer (P1) containing the structural unit (p1) and the monomer (M) are reacted to form the structural unit (p1) and
  • the polymer (P1) used in the first step is a polymer containing the structural unit (p1), and may be either a homopolymer or a copolymer. Further, the polymer (P1) may be a copolymer containing another structural unit (hereinafter also referred to as “structural unit (p3)”).
  • the content of the hydroxyl group contained in the polymer (P1) is preferably 0.02 to 10 mmol, more preferably 0.02 to 6 mmol, still more preferably 0.02 to 3 mmol per 1 g of the polymer (P1). .
  • the content of the structural unit (p1) contained in the polymer (P1) is preferably 1 to 40% by mass when the total of all the structural units constituting the polymer (P1) is 100% by mass. More preferably, it is 1 to 20% by mass, and still more preferably 1 to 10% by mass.
  • the number of hydroxyl groups contained in the structural unit (p1) constituting the polymer (P1) is not particularly limited.
  • the structural unit (p1) contained in the polymer (P1) corresponds to the structural unit (a1) constituting the polymer (A)
  • the structural unit (a1-1) constituting the polymer (A) ) Or (a1-2) can be applied.
  • Monomers that give these structural units are also as described above.
  • the structural unit is derived from a hydroxyalkyl ester of (meth) acrylic acid such as 2-hydroxyethyl (meth) acrylate, 4-hydroxybutyl (meth) acrylate, or 6-hydroxyhexyl (meth) acrylate. preferable.
  • the said polymer (P1) can contain structural units other than the above as a structural unit (p1) similarly to the said polymer (A), for example, the structure which has the side chain branched from the main chain A unit comprising a hydroxyl group-containing side chain, a structural unit further containing a carbonyl group or an ether bond, and a structural unit having a side chain branched from the main chain, and further containing an atom other than a carbon atom or a hydrogen atom. And a structural unit having a side chain branched from the main chain and having a polyalkylene glycol skeleton.
  • the monomer (M) used in the first step is a compound having an isocyanate group and a polymerizable unsaturated bond.
  • the number of isocyanate groups and polymerizable unsaturated bonds is not particularly limited.
  • the monomer (M) is preferably a compound having an isocyanate group and a (meth) acryloyloxy group.
  • Examples of the monomer (M) include 2- (meth) acryloyloxyethyl isocyanate, (meth) acryloyl isocyanate, 1,1-bis (acryloyloxymethyl) ethyl isocyanate, and 2- (0- [1 ′ methacrylate).
  • 2- (meth) acryloyloxyethyl isocyanate (meth) acryloyl isocyanate, 1,1-bis (acryloyloxymethyl) ethyl isocyanate
  • 2- (0- [1 ′ methacrylate) 2- (meth) acryloyloxyethyl isocyanate
  • 2-0- [1 ′ methacrylate 2- (meth) acryloyloxyethyl isocyanate
  • 2-[(3,5-dimethylpyrazolyl) carbonylamino] ethyl methacrylate 2-[(3,5-dimethylpyrazolyl) carbonylamino] ethy
  • 2 -(Meth) acryloyloxyethyl isocyanate, 1,1- (bisacryloyloxymethyl) ethyl isocyanate, (2- (0- [1'-methylpropylideneamino] carboxyamino) methacrylic acid ethyl and 2-[(3 5-Dimethylpyrazolyl) carbonyl Amino] ethyl methacrylate are preferable, and 2- (meth) acryloyloxyethyl isocyanate is particularly preferable.
  • the monomer (M) for example, commercially available products such as trade names “Karenz MOI”, “Karenz AOI”, “Karenz BEI”, “Karenz MOI-EG” manufactured by Showa Denko KK may be used.
  • the first step is usually performed in an organic solvent containing hydrocarbons, ketones, esters, ethers, aromatic compounds and the like. That is, the polymer (P1), the monomer (M), and bismuth carboxylate which is a catalyst for urethane bond formation reaction are stirred in an organic solvent while bubbling dry air.
  • the reaction temperature is preferably 65 ° C to 90 ° C, more preferably 70 ° C to 85 ° C.
  • the reaction time is usually 4 to 36 hours, more preferably 6 to 15 hours.
  • a polymerization inhibitor is preferably added to the reaction system for the purpose of suppressing the reaction of the carbon-carbon unsaturated double bond of the monomer (M).
  • the bismuth carboxylate is preferably Bi (OOCR 20 ) 3 (wherein R 20 is each independently a hydrocarbon group having 1 to 17 carbon atoms).
  • the amount of bismuth carboxylate used in the first step is preferably 0.001 to 5 parts by mass, more preferably 0.001 with respect to 100 parts by mass of the polymer (P1) from the viewpoint of urethane bond formation. ⁇ 1 part by mass.
  • the resulting polymer (P2) is produced by the above reaction.
  • the structural unit represented by Formula (4) is included.
  • this other structural unit is also contained in a polymer (P2).
  • the second step of the production method (Z) is a step of mixing the composition (first composition) obtained in the first step, the raw material (Q), and the raw material (S).
  • the above-mentioned polymerization initiator, other monomer, additive, organic solvent and the like which can be further contained in the raw material (R) and the pressure-sensitive adhesive composition of the present invention may be used in combination.
  • the usage-amount of the raw material (Q) in the said 2nd process is suitably selected according to the target cohesion and adhesiveness.
  • the raw material (Q) may be used so that all of the hydroxyl groups contained in the polymer (P2) are consumed by the contained isocyanate groups, or may be used so that a part of the hydroxyl groups remain.
  • the amount of the raw material (Q) used is generally preferably 1 to 40 parts by weight, more preferably 1 to 20 parts by weight, and still more preferably 1 to 10 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the polymer (P2). Part.
  • the amount of the raw material (S) used is preferably 0.001 to 10 parts by mass, more preferably 0.01 to 5 parts by mass, and still more preferably 0, relative to 100 parts by mass of the polymer (P2). 1 to 3 parts by mass.
  • the mixing method in the second step is not particularly limited.
  • Adhesive film The adhesive film of this invention is equipped with a base material and the adhesive layer containing the adhesive composition of the said this invention arrange
  • the constituent material of the base material is not particularly limited, and may include any resin (composition).
  • the said constituent material can be suitably selected according to the use of an adhesive film or the composition of an adhesion layer, and can have heat resistance, water resistance, organic solvent resistance, etc.
  • the pressure-sensitive adhesive layer containing a polymerization initiator or the like is cured by applying a polymerization initiator by irradiation or heating to cure the pressure-sensitive adhesive layer and weaken the adhesive strength with the adherend, it has excellent radiation transparency. It is necessary to use a material or a material excellent in heat resistance.
  • constituent material of the base material examples include polyethylene, polypropylene, ethylene / propylene copolymer, polybutene-1, poly-4-methylpentene-1, and ethylene / vinyl acetate copolymer from the viewpoint of flexibility of the adhesive film.
  • Polymers containing structural units derived from ⁇ -olefins such as ethylene / ethyl acrylate copolymers, ethylene / methyl acrylate copolymers, ethylene / acrylic acid copolymers, ionomers; polyethylene terephthalate, polyethylene naphthalate Polyester resins such as: Acrylic resins; Styrene resins; Polyamide resins; Polyurethane resins; Polyvinyl chloride resins; Polyvinylidene chloride resins; Polyimide resins; Polyvinyl alcohol resins; Moreover, the film which gave the electron beam bridge
  • the substrate may be either a single layer type or a laminated type.
  • any combination of resins can be used.
  • a laminate comprising a polyolefin resin layer and a polyester resin layer, a laminate comprising a plurality of polyolefin resin layers, and the like can be used.
  • the surface of the substrate on which the adhesive layer is formed may be subjected to radiation treatment, corona discharge treatment, application of a surface treatment agent, or the like. Further, the smoothness of the surface on which the adhesive layer is formed is not particularly limited, and may have convex portions, concave portions, and the like.
  • the thickness of the substrate is not particularly limited, but is preferably 5 to 800 ⁇ m, more preferably 10 to 600 ⁇ m.
  • the pressure-sensitive adhesive film of the present specification has a pressure-sensitive adhesive film 10 having a pressure-sensitive adhesive layer 13 on one side of the substrate 11 (single-sided pressure-sensitive adhesive film, see FIG. 1) and a base. It can be set as the adhesive film (double-sided adhesive film, not shown) which has the adhesion layer 13 on both surfaces of the material 11.
  • FIG. These aspects are referred to as “the adhesive film of the first aspect”.
  • the adhesive film 10 in order to protect the adhesion layer 13, the adhesive film 10 (refer FIG.
  • the coating film is usually dried under the conditions that do not cause deformation of the film for the substrate, volatilization of the tertiary amine (D) contained in the pressure-sensitive adhesive composition, and the pressure-sensitive adhesive layer is obtained.
  • the pressure-sensitive adhesive film of the first aspect is a single-sided pressure-sensitive adhesive film and is in the form of a roll
  • the surface of the substrate 11 on which the pressure-sensitive adhesive layer 13 is not formed and the surface of the pressure-sensitive adhesive layer 13 are in contact with each other.
  • the surface of the substrate 11 on which the adhesive layer 13 is not formed preferably has a releasing action.
  • action it can be set as the aspect similar to the below-mentioned release film.
  • the pressure-sensitive adhesive film of the second embodiment is formed by, for example, coating the pressure-sensitive adhesive composition of the present invention on a film for a substrate, and then forming a pressure-sensitive adhesive layer on the pressure-sensitive adhesive layer. It can manufacture by bonding. The release film can be bonded while being pressed, and the entire film can be pressed after bonding.
  • the release film has a lower adhesiveness to the surface of the base material 11 than the surface of the release film facing the pressure-sensitive adhesive layer, that is, the pressure-sensitive adhesive composition on the surface having a release action
  • Either a single layer type or a laminated type may be used. That is, the release film may be a film made of a resin (composition) having a release action on the pressure-sensitive adhesive composition, and coating, surface treatment, etc. may be applied to a film with or without a release action. It may be a film having a surface having a releasing action. In the latter case, for example, a release film made of a polyester resin film imparted with a release action using silicone is also provided with solvent resistance and heat resistance. Problems can also be avoided when the composition is applied and dried directly on the silicone-treated surface.
  • the thickness of the release film is usually 10 to 100 ⁇ m from the viewpoint of the flexibility of the adhesive film, the peelability of the release film, and the like.
  • the adhesive layer 13 is pinched
  • the product form can also be made.
  • the release film remaining on the substrate adhesive layer is removed, so that the adherend is Only a pressure-sensitive adhesive layer formed using the pressure-sensitive adhesive composition may be formed.
  • the release film on one side is peeled without damaging the adhesive layer, there may be a difference in the peel strength of the first release film and the second release film with respect to the adhesive layer. preferable.
  • the intermediate layer can be formed on the substrate 11 by the same method as the formation of the adhesive layer 13. Alternatively, the adhesive layer 13 may be formed by coating or the like.
  • the thickness of the intermediate layer can be arbitrarily set according to the type of adherend used and the application. The thickness of the intermediate layer is preferably 10 to 700 ⁇ m from the viewpoint of flexibility and adhesion.
  • the pressure-sensitive adhesive film of the present invention is suitable for processing semiconductor parts such as semiconductor wafers and electronic parts.
  • a method for grinding the back surface of a semiconductor wafer on which a polyimide film or an integrated circuit having a low dielectric constant and excellent heat resistance and chemical resistance is formed will be described.
  • the sticking can be done manually, but for example, it can also be performed by an automatic sticking machine to which a roll-shaped adhesive film is attached.
  • the semiconductor wafer is fixed to the chuck table or the like of the grinding machine through the base material of the adhesive film, and the back surface of the semiconductor wafer is ground.
  • Example 1 In a mixed solvent consisting of toluene and ethyl acetate, 80 parts by mass of n-butyl acrylate, 13 parts by mass of methyl methacrylate, 7 parts by mass of 2-hydroxyethyl acrylate, and 0.25 parts by mass of NOF Tert-Butylperoxy-2-ethylhexanoate “Perbutyl O” (trade name, polymerization initiator) manufactured by the company was supplied, and a polymerization reaction (80 to 85 ° C., 11 hours) was carried out in a nitrogen stream.
  • This polymer (X1) has urethane bonds and polymerizable unsaturated bonds in the side chain. It was found that the polymer comprises a structural unit having a structure unit having a hydroxyl group in the side chain. Moreover, the weight average molecular weight of polystyrene conversion by GPC of this polymer (X1) was 325,000. Then, to 100 parts by mass of the polymer (X1), 12 parts by mass of dipentaerythritol hexaacrylate “Aronix M400” (trade name) manufactured by Toagosei Co., Ltd.
  • the obtained adhesive film was evaluated by the following method. The results are shown in Table 1.
  • An adhesive film (width 25 mm) having an adhesive layer as a lower surface was placed on a flat plate made of SUS304, adhered using a pressure roller having a mass of 2 kg, and left for 1 hour. Thereafter, using an autograph “AGS-G” (model name) manufactured by Shimadzu Corporation, the adhesive film was peeled off at a tensile speed of 300 mm / min in accordance with JIS Z0237, and the peel strength was measured. The unit is N / 25 mm.
  • Adhesive residue after peeling An adhesive film having an adhesive layer as a lower surface was attached on a silicon wafer having a polyimide film on the surface, and was attached using a pressure roller having a mass of 2 kg and left for 1 hour. Thereafter, the substrate surface of the adhesive film in the integrated product was irradiated with an ultraviolet ray having an illuminance of 100 mW / cm using a high-pressure mercury lamp so that the irradiation amount was 1,000 mJ / cm 2 . Subsequently, the adhesive film was peeled off from the silicon wafer, and the adhesive residue on the polyimide film surface was observed visually or with an optical microscope, and judged according to the following criteria. “3”: Adhesive residue (the longer part of the adhesive residue is 5 ⁇ m or more) “2”: Slightly glue residue (long part of glue residue is less than 5 ⁇ m) “1”: No glue residue residue
  • Example 2 In the same manner as in Example 1 except that 1,2-dimethylimidazole (pKa 14.5, boiling point 204 ° C.) was used instead of 1-benzyl-2-methylimidazole, the pressure-sensitive adhesive composition (S2) and the pressure-sensitive adhesive Films were manufactured and evaluated. The results are shown in Table 1.
  • Example 3 A pressure-sensitive adhesive composition (S3) and a pressure-sensitive adhesive film were produced in the same manner as in Example 1 except that bifonazole (pKa 14.5, melting point 149 ° C.) was used instead of 1-benzyl-2-methylimidazole. Evaluation was performed. The results are shown in Table 1.
  • Example 4 A pressure-sensitive adhesive composition (S4) and a pressure-sensitive adhesive film were produced in the same manner as in Example 1 except that triethylenediamine (pKa 8.8, boiling point 174 ° C.) was used instead of 1-benzyl-2-methylimidazole. And evaluated. The results are shown in Table 1.
  • Example 5 A pressure-sensitive adhesive composition (S5) and a pressure-sensitive adhesive film were produced in the same manner as in Example 1 except that dimethylbenzylamine (pKa 8.9, boiling point 184 ° C.) was used instead of 1-benzyl-2-methylimidazole. And evaluated. The results are shown in Table 1.
  • Comparative Example 1 A pressure-sensitive adhesive composition (S6) and a pressure-sensitive adhesive film were produced and evaluated in the same manner as in Example 1 except that 1-benzyl-2-methylimidazole was not used. The results are shown in Table 1.
  • Comparative Example 2 A pressure-sensitive adhesive composition (S7) and a pressure-sensitive adhesive film were produced in the same manner as in Example 1, except that dimethylcyclohexylamine (pKa 4.9, boiling point 160 ° C.) was used instead of 1-benzyl-2-methylimidazole. And evaluated. The results are shown in Table 1.
  • the tertiary amine (D) acts particularly suitably to suppress the progress of adhesion, and the polymer containing a hydroxyl group and the polymerizable unsaturated bond And a compound having an isocyanate group reacting to add a polymerizable unsaturated bond to the polymer, the bismuth carboxylate (C) preferably acts, and a polymer having an appropriately polymerizable unsaturated bond added ( A) is provided, and the reaction product of the polymer (A) and the polyisocyanate (B) is cured while being aggregated through a crosslinking reaction of a polymerizable unsaturated bond added to the polymer (A) at the time of ultraviolet irradiation. , Substrate (Polyimi Adhesive residue on the surface of the resin film) is considered to have been suppressed.
  • the pressure-sensitive adhesive composition of the present invention does not contain an organotin compound that has an adverse effect on the human body and the environment as a catalyst, and not only adheres to the adherend but also integrates a plurality of articles, and the adherend. And the adhesive layer can be smoothly peeled off.
  • a polymerization initiator is included in the pressure-sensitive adhesive composition, particularly when the pressure-sensitive adhesive layer and the adherend can be smoothly peeled off, and the polymerization initiator generates radical species by radiation irradiation.
  • the radiation to be used preferably has a spectral distribution from the ultraviolet region to the near infrared region.
  • a halogen lamp As the radiation source, a halogen lamp, a mercury lamp, a high pressure mercury lamp, an ultrahigh pressure mercury lamp, a xenon lamp, a carbon arc, a metal halide lamp, a gallium lamp, an excimer laser, a semiconductor laser, a fluorescent lamp, and the like are suitable.
  • the constituent material of the adherend may be either an inorganic material or an organic material, or a combination thereof.
  • the pressure-sensitive adhesive composition of the present invention is particularly suitably used as a pressure-sensitive adhesive layer for a circuit surface protecting pressure-sensitive adhesive film during back grinding or a dicing tape pressure-sensitive adhesive layer used in the production process of semiconductor parts, electronic parts and the like. .

Abstract

本発明の粘着剤組成物は、(A)水酸基を側鎖に有する構造単位を含む重合体、(B)2以上のイソシアネート基を有する化合物、(C)カルボン酸ビスマス、及び、(D)pKaが6以上の3級アミンを含有する。重合体(A)は、更に、ウレタン結合及び重合性不飽和結合を側鎖に有する構造単位を含むことが好ましい。カルボン酸ビスマス(C)は、Bi(OOCR)(式中、Rは、それぞれ、独立に炭素原子数1~17の炭化水素基)で表される化合物であることが好ましい。

Description

粘着剤組成物及びその製造方法並びに粘着フィルム
 本発明は、被着体に対して適切な粘着性を有する粘着層を形成することができ、被着体に貼合された粘着層に放射線を照射したり、粘着層を加熱したりすることにより、粘着層を硬化させて、被着体に対する粘着性を低下させて被着体から剥離した際に、被着体の表面における糊残りを抑制する粘着フィルムを与える粘着剤組成物及びその製造方法に関する。
 従来、粘着テープ、粘着シート、粘着ラベル等の粘着フィルムは、日用品をはじめ、製品の製造等において、広く用いられている。粘着フィルムの代表的な構成としては、樹脂フィルム層と、ウレタン結合を有する重合体を含む粘着層とからなるものが挙げられる。ウレタン結合を有する重合体を得る場合には、通常、水酸基を有する化合物と、イソシアネート基を有する化合物とを反応させ、このとき、触媒として、ジブチルスズジラウレート等の有機スズ化合物が用いられている(例えば、特許文献1参照)。しかしながら、有機スズ化合物は、人体及び環境への影響があるとされ、REACH規制により使用が制限されている。他の触媒としては、ジルコニウムテトラアセチルアセトネート、テトラノルマルブトキシジルコニウム、チタンテトラアセチルアセトネート、チタンテトラ-2-エチルヘキソシド、自ブトキシチタンビスアセチルアセトナート、アルミニウムモノアセチルアセトネートビス(エチルアセトアセテート)等の錯体が用いられている(例えば、特許文献2参照)。
 ところで、粘着フィルムは、不純物等による汚染を嫌う用途、例えば、半導体部品、電子部品等の製造工程においても用いられている。その具体例として、集積回路等が形成された半導体ウエハの裏面を研削加工する際に、半導体ウエハの表面を保護するための表面保護用粘着フィルムを挙げることができる。
特開2002-241732号公報 特開2014-63951号公報
 本発明の目的は、水酸基を側鎖に有する構造単位を含む重合体と、2以上のイソシアネート基を有する化合物と、これらを反応させるためのウレタン結合形成反応用触媒とを含有する組成物において、有機スズ化合物を除く触媒を用い、適切な凝集性及び粘着性を有する粘着層を形成することができる粘着剤組成物及びその製造方法並びに粘着フィルムを提供することである。また、本発明の他の目的は、更に重合開始剤を含有させた組成物であって、適切な凝集性及び粘着性を有する粘着層を形成することができ、被着体と接着状態にある粘着層に放射線を照射したり、粘着層を加熱したりすることにより接着強度を弱めて被着体から粘着層を剥離することができ、剥離後に、被着体の表面における糊残りを抑制することができる粘着剤組成物及びその製造方法並びに粘着フィルムを提供することである。
 本発明者らは、従来、ウレタン結合形成反応用触媒として用いられてきた有機スズ化合物に代えて、カルボン酸ビスマスを、水酸基を側鎖に有する構造単位を含む重合体、2以上のイソシアネート基を有する化合物及びpKaが6以上の3級アミンとともに含む粘着剤組成物を用いたところ、適切な凝集性及び粘着性を有する粘着層を形成することを見出した。また、カルボン酸ビスマスの存在下、ウレタン結合及び重合性不飽和結合を側鎖に有する構造単位と、水酸基を側鎖に有する構造単位とを含む重合体を得た後、この重合体を含む組成物(反応混合物)に残存するカルボン酸ビスマスを再利用した、粘着剤組成物及び粘着フィルムを用いて得られる粘着層の剥離性について検討したところ、上記重合体、2以上のイソシアネート基を有する化合物、カルボン酸ビスマス、pKaが6以上の3級アミン及び重合開始剤の併用が好適であることを見出した。
 以下、本明細書における用語の定義を、簡単に説明する。
 「重合性不飽和結合」は、ラジカル重合性を有するエチレン性不飽和結合を意味する。
 「水酸基を側鎖に有する構造単位」は、主鎖から枝分かれした側鎖を有する構造単位であって、側鎖に含まれる水酸基が、主鎖を構成する炭素原子に、直接又は他の原子若しくは原子団を介して結合している構造単位である。
 「ウレタン結合を側鎖に有する構造単位」は、主鎖から枝分かれした側鎖を有する構造単位であって、側鎖に含まれるウレタン結合が、主鎖を構成する炭素原子に、直接又は他の原子若しくは原子団を介して結合している構造単位である。
 「(メタ)アクリル」は、アクリル及びメタクリルを意味し、「(メタ)アクリレート」は、アクリレート及びメタクリレートを意味し、「(メタ)アクリロイル」は、アクリロイル及びメタクリロイルを意味する。
 「放射線」は、紫外線等の光、レーザー、又は、電子線等の電離性放射線を総称したものである。
 また、「粘着フィルム」は、サイズ(幅、厚さ等)による区別を特に必要とするものではなく、粘着テープ、粘着シート、粘着ラベル等を含むものとする。
 本発明の粘着剤組成物は、(A)水酸基を側鎖に有する構造単位を含む重合体、(B)2以上のイソシアネート基を有する化合物、(C)カルボン酸ビスマス、及び、(D)pKaが6以上の3級アミンを含有することを特徴とする。
 上記重合体(A)は、更に、ウレタン結合及び重合性不飽和結合を側鎖に有する構造単位を含むことが好ましい。
 上記カルボン酸ビスマス(C)は、Bi(OOCR20(式中、R20は、それぞれ、独立に炭素原子数1~17の炭化水素基)であることが好ましい。
 本発明の粘着剤組成物は、更に、重合開始剤を含有することができる。
 本発明の粘着剤組成物の製造方法は、水酸基を側鎖に有する構造単位を含む重合体と、2以上のイソシアネート基を有する化合物と、カルボン酸ビスマスと、pKaが6以上の3級アミンとを混合することを特徴とする。
 本発明においては、水酸基を側鎖に有する構造単位を含む重合体は、更に、ウレタン結合及び重合性不飽和結合を側鎖に有する構造単位を含むことが好ましく、この場合、カルボン酸ビスマスの存在下、水酸基を側鎖に有する構造単位(p1)を含む重合体(P1)と、イソシアネート基を有する単量体(M)とを反応させ、上記構造単位(p1)の一部を残しつつ、且つ、上記構造単位(p1)の残部が、上記構造単位(p2)に変性された、上記構造単位(p1)及び上記構造単位(p2)を有する重合体(P2)と、上記カルボン酸ビスマスとを含む組成物を得る第1工程と、上記組成物と、2以上のイソシアネート基を有する化合物と、pKaが6以上の3級アミンとを混合する第2工程とを、順次、備える製造方法とすることができる。
 本発明の粘着フィルムは、基材と、この基材の表面に配設された、上記本発明の粘着剤組成物を含む粘着層とを備えることを特徴とする。
 本発明の粘着剤組成物における1の実施態様によれば、適切な凝集性及び粘着性を有する粘着層を形成することができる。また、本発明の粘着剤組成物における他の実施態様によれば、適切な凝集性及び粘着性を有する粘着層を形成するとともに、被着体と接着状態にある粘着層に放射線を照射したり、粘着層を加熱したりすることにより粘着性を低下させて被着体から粘着層を剥離することができ、剥離後に、被着体の表面における糊残りを抑制することができる。この効果は、粘着層を有する粘着フィルムを、半導体ウエハの回路裏面研削や、ダイシングといった加工プロセスに用いた場合において顕著である。
 本発明の粘着剤組成物の製造方法によれば、上記性能を有する粘着剤組成物を効率よく製造することができる。
 また、水酸基を側鎖に有する構造単位と、ウレタン結合及び重合性不飽和結合を側鎖に有する構造単位とを含む重合体(A)、2以上のイソシアネート基を有する化合物(B)、カルボン酸ビスマス(C)、pKaが6以上の3級アミン(D)、及び、重合開始剤を含む粘着層を備える粘着フィルムとした場合、半導体ウエハの研削加工等、半導体の製造工程において好適である。例えば、粘着フィルムを、集積回路が形成された半導体ウエハの表面に貼って集積回路を保護した後、半導体ウエハの裏面を研削加工して、半導体ウエハの表面への、液体、研削屑等の侵入、汚染等を抑制し、研削加工の終了後、上記のように、放射線照射又は加熱により粘着層を硬化させて粘着性を低下させることができ、半導体ウエハの破損、更には、粘着フィルムを貼った面における糊残りを抑制し、粘着フィルムを容易に剥離することができる。
本発明における第1態様の粘着フィルムの1例を示す概略断面図である。 本発明における第2態様の粘着フィルムの1例を示す概略断面図である。
1.粘着剤組成物
 本発明の粘着剤組成物は、(A)水酸基を側鎖に有する構造単位を含む重合体、(B)2以上のイソシアネート基を有する化合物(以下、「ポリイソシアネート(B)」ともいう)、(C)カルボン酸ビスマス、及び、(D)pKaが6以上の3級アミン(以下、「3級アミン(D)」ともいう)を含有する。
 上記重合体(A)は、水酸基を側鎖に有する構造単位(以下、「構造単位(a1)」という)を含む重合体であり、単独重合体及び共重合体のいずれでもよい。また、この重合体(A)は、更に、他の構造単位(以下、「構造単位(a2)」という)を含む共重合体であってもよい。
 上記重合体(A)に含まれる水酸基の含有量は、この重合体(A)と、ポリイソシアネート(B)との反応性及び被着体に対する接着性の観点から、重合体(A)1gあたり、好ましくは0.01~5mmol、より好ましくは0.01~3mmol、更に好ましくは0.02~1.6mmolである。
 上記重合体(A)に含まれる構造単位(a1)の含有割合は、上記重合体(A)を構成する全ての構造単位の合計を100質量%とした場合に、好ましくは1~40質量%、より好ましくは1~20質量%、更に好ましくは1~10質量%である。
 上記構造単位(a1)は、水酸基を側鎖に有する構造単位であり、水酸基含有単量体(後述)に由来する構造単位である。1の構造単位に含まれる側鎖の数は、特に限定されず、1つでも、2つ以上でもよい。複数の側鎖を有する場合、少なくとも1つの側鎖に水酸基が含まれていればよい。
 また、上記構造単位(a1)に含まれる水酸基の数は、特に限定されない。
 上記構造単位(a1)としては、一般式(1)で表される構造単位(以下、「構造単位(a1-1)」という)及び一般式(2)で表される構造単位(以下、「構造単位(a1-2)」が挙げられる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000001
(式中、Rは、水素原子又はメチル基であり、Rは、水酸基を含む有機基である。)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000002
(式中、Rは、水素原子又はメチル基であり、Rは、炭素原子数1~24の2価の炭化水素基であり、Rは、水素原子の少なくとも1つが水酸基に置換された、炭素原子数1~24の水酸基含有炭化水素基又は水素原子であり、m及びnは、0又は1である。mが0の場合、nは0又は1であり、Rは、水素原子の少なくとも1つが水酸基に置換された、炭素原子数1~24の水酸基含有炭化水素基である。mが1の場合、nは0又は1であり、Rは、水素原子の少なくとも1つが水酸基に置換された、炭素原子数1~24の水酸基含有炭化水素基又は水素原子である。)
 上記一般式(1)において、Rは、好ましくは、水素原子の少なくとも1つが水酸基に置換された、炭素原子数1~24の水酸基含有炭化水素基であり、より好ましくは、少なくとも末端に水酸基を有する、炭素原子数1~8の水酸基含有炭化水素基である。
 上記一般式(1)で表される構造単位(a1-1)は、例えば、(メタ)アクリル酸2-ヒドロキシエチル、(メタ)アクリル酸3-ヒドロキシプロピル、(メタ)アクリル酸4-ヒドロキシブチル、(メタ)アクリル酸6-ヒドロキシヘキシル、(メタ)アクリル酸8-ヒドロキシオクチル、(4-ヒドロキシメチルシクロヘキシル)メチル(メタ)アクリレート等により形成することができる。
 また、上記構造単位(a1-2)を示す一般式(2)において、Rは、直鎖状又は分枝状の炭化水素基とすることができる。上記一般式(2)で表される構造単位(a1-2)としては、Rが脂肪族炭化水素基である構造単位が特に好ましい。このような構造単位は、例えば、アリルアルコール、アリルグリコール、ビニルベンジルアルコール、ヒドロキシ-α-メチルスチレン、ヒドロキシメチル-α-メチルスチレン等により形成することができる。
 上記構造単位(a1-1)及び(a1-2)以外の他の構造単位(a1)としては、主鎖から枝分かれした側鎖を有する構造単位であって、水酸基を有する側鎖に、更に、ウレタン結合及び重合性不飽和結合の両方を含む構造単位、主鎖から枝分かれした側鎖を有する構造単位であって、水酸基を有する側鎖に、更に、カルボニル基やエーテル結合を含む構造単位、主鎖から枝分かれした側鎖を有する構造単位であって、更に、炭素原子や水素原子以外の原子を含む構造単位、主鎖から枝分かれした側鎖を有する構造単位であって、ポリアルキレングリコール骨格を有する構造単位等が挙げられる。これら他の構造単位において、側鎖に含まれる水酸基は、側鎖の末端であってもそうでなくてもいずれでもよい。
 上記構造単位(a2)としては、水酸基以外の官能基を有する構造単位を用いることができ、重合性不飽和結合、エステル結合、エポキシ結合、ウレタン結合、エーテル結合、炭化水素基、アミノ基、アミド基、オキサゾリン基、カルボキシル基、スルホン酸基、リン酸基、エポキシ基等から選ばれた少なくとも1種を含む構造単位とすることができる。
 本発明において、上記構造単位(a2)としては、ウレタン結合及び重合性不飽和結合を側鎖に有する構造単位(以下、「構造単位(a2-1)」という)が好ましい。この構造単位(a2-1)を有する重合体(A)を、後述する重合開始剤と併用した組成物からなる粘着層に、熱又は放射線による刺激を与えて、粘着層を硬化させることができる。
 上記構造単位(a2-1)は、ウレタン結合及び重合性不飽和結合の両方が1の側鎖(同一の側鎖)に含まれる構造単位である。ウレタン結合及び重合性不飽和結合の両方を含む側鎖の数は、特に限定されない。また、この側鎖には、他の官能基又は他の結合が含まれていてもよい。尚、上記構造単位(a2-1)は、ウレタン結合及び重合性不飽和結合の両方を含まない側鎖を含んでもよい。
 上記構造単位(a2-1)に含まれる重合性不飽和結合の含有量は、被着体と接着状態にある粘着層の剥離性の観点から、重合体(A)1gあたり、好ましくは0.05~1.2mmol、より好ましくは0.1~1.0mmol、更に好ましくは0.2~0.7mmolである。
 上記構造単位(a2-1)において、ウレタン結合及び重合性不飽和結合の両方を含む側鎖の構造は、主鎖からみて、ウレタン結合及び重合性不飽和結合の順に構成される。また、上記のように、側鎖は、他の官能基等を含むことができる。
 上記構造単位(a2-1)の具体例は、下記一般式(3)で表される。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000003
(式中、Rは、水素原子又はメチル基であり、Rは、ウレタン結合及び重合性不飽和結合を含む有機基である。)
 上記構造単位(a2-1)としては、上記一般式(3)において、Rが、水素原子又はメチル基であり、Rが、主鎖からみて、ウレタン結合及び重合性不飽和結合を、順次、含み、且つ、末端を重合性不飽和結合とした有機基である構造単位、即ち、下記一般式(4)で表される構造単位が特に好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000004
(式中、Rは、水素原子又はメチル基であり、Rは、2価の有機基であって、水素原子が他の原子又は官能基に置換されていてもよい、炭素原子数1~24の炭化水素基であり、Rは、炭素原子数1~24の2価又は3価の炭化水素基若しくはその誘導体基であり、R10は、
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000005
(R11は、水素原子又はメチル基である。)であり、sは、1又は2である。)
 上記一般式(4)で表される構造単位は、例えば、(メタ)アクリル酸2-ヒドロキシエチル等の水酸基含有(メタ)アクリレートに由来する構造単位を含む重合体に含まれる水酸基と、イソシアネート基及び重合性不飽和結合を有する化合物に含まれるイソシアネート基とを反応させて得られた化合物に由来するものとすることができる(後述)。
 上記構造単位(a2-1)の他の例としては、ウレタン結合及び重合性不飽和結合の両方を含む側鎖に、カルボニル基やエーテル結合を含む構造単位、ウレタン結合及び重合性不飽和結合の両方を含む側鎖に、炭素原子や水素原子以外の原子を含む構造単位、ウレタン結合及び重合性不飽和結合の両方を含む側鎖に、ポリアルキレングリコール骨格を有する構造単位等が挙げられる。
 上記構造単位(a2-1)の含有割合は、上記重合体(A)の全体に対して、好ましくは1~30質量%、より好ましくは3~20質量%である。
 上記構造単位(a2)の他の例としては、ウレタン結合のみを側鎖に有する構造単位、重合性不飽和結合のみを側鎖に有する構造単位、エステル結合、エーテル結合、1価の炭化水素基、シアノ基、アミノ基、アミド基、オキサゾリン基、カルボキシル基、スルホン酸基、リン酸基、エポキシ基等から選ばれた少なくとも1種の官能基を含む構造単位等が挙げられる。これらの構造単位は、ウレタン結合を有する単量体、2以上の重合性不飽和結合を有する単量体、エステル結合を有する単量体(但し、上記構造単位(a1-1)及び(a1-2)を与えるものを除く)、エーテル結合を有する単量体、1価の炭化水素基を有する単量体(但し、上記構造単位(a1-1)を表す一般式(1)においてRが炭化水素基であるもの、及び、上記構造単位(a1-2)を表す一般式(2)においてRが炭化水素基であるものを除く)、シアノ基を有する単量体、アミノ基を有する単量体、アミド基を有する単量体、オキサゾリン基を有する単量体、カルボキシル基を有する単量体、スルホン酸基を有する単量体、リン酸基を有する単量体、エポキシ基を有する単量体等に由来するものとすることができる。
 本発明においては、メチル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレート、n-プロピル(メタ)アクリレート、イソプロピル(メタ)アクリレート、n-ブチル(メタ)アクリレート、イソブチル(メタ)アクリレート、tert-ブチル(メタ)アクリレート、n-ヘキシル(メタ)アクリレート、n-オクチル(メタ)アクリレート、2-エチルヘキシル(メタ)アクリレート、シクロヘキシル(メタ)アクリレート、フェニル(メタ)アクリレート、ベンジル(メタ)アクリレート等の(メタ)アクリル酸アルキルエステルに由来する構造単位、即ち、エステル結合及び1価の炭化水素基を含む構造単位が、上記構造単位(a2-1)とともに併含された重合体(A)が好ましい。
 上記重合体(A)のゲルパーミエーションクロマトグラフィーによる重量平均分子量は、粘着性及び凝集力の観点から、好ましくは50,000~1,000,000、より好ましくは100,000~700,000、更に好ましくは150,000~500,000である。
 上記ポリイソシアネート(B)は、2以上のイソシアネート基を有する化合物であり、脂肪族ポリイソシアネート、脂環式ポリイソシアネート、芳香族ポリイソシアネート、複素環ポリイソシアネート及びこれらの変性体(アダクト変性体、イソシアヌレート変性体、ビウレット変性体等)のいずれを用いてもよい。また、これらの中の2種以上を組み合わせてもよい。
 脂肪族ポリイソシアネートとしては、1,2-エチレンジイソシアネート;1,2-テトラメチレンジイソシアネート、1,3-テトラメチレンジイソシアネート、1,4-テトラメチレンジイソシアネート等のテトラメチレンジイソシアネート類;1,2-ヘキサメチレンジイソシアネート、1,3-ヘキサメチレンジイソシアネート、1,4-ヘキサメチレンジイソシアネート、1,5-ヘキサメチレンジイソシアネート、1,6-ヘキサメチレンジイソシアネート、2,5-ヘキサメチレンジイソシアネート等のヘキサメチレンジイソシアネート類;2-メチル-1,5-ペンタンジイルビスイソシアネート、3-メチル-1,5-ペンタンジイルビスイソシアネート、リジンジイソシアネート等が挙げられる。
 脂環族ポリイソシアネートとしては、イソホロンジイソシアネート;1,2-シクロヘキシルジイソシアネート、1,3-シクロヘキシルジイソシアネート、1,4-シクロヘキシルジイソシアネート、ビス(4-イソシアナトシクロへキシル)メタン、1,3-ビス(イソシアナトメチル)シクロヘキサン、1,4-ビス(イソシアナトメチル)シクロヘキサン等のシクロヘキシルジイソシアネート類;1,2-シクロペンチルジイソシアネート、1,3-シクロペンチルジイソシアネート等のシクロペンチルジイソシアネート類;水素添加キシリレンジイソシアネート、水素添加トリレンジイソシアネート、水素添加ジフェニルメタンジイソシアネート、水素添加テトラメチルキシレンジイソシアネート、4,4’-ジシクヘキシルメタンジイソシアネート等が挙げられる。
 芳香族ポリイソシアネートとしては、2,4-トリレンジイソシアネート、2,6-トリレンジイソシアネート、4,4’-ジフェニルメタンジイソシアネート、2,4’-ジフェニルメタンジイソシアネート、2,2’-ジフェニルメタンジイソシアネート、4,4’-ジフェニルエーテルジイソシアネート、2-ニトロジフェニル-4,4’-ジイソシアネート、2,2’-ジフェニルプロパン-4,4’-ジイソシアネート、3,3’-ジメチルジフェニルメタン-4,4’-ジイソシアネート、4,4’-ジフェニルプロパンジイソシアネート、m-フェニレンジイソシアネート、p-フェニレンジイソシアネート、ナフチレン-1,4-ジイソシアネート、ナフチレン-1,5-ジイソシアネート、3,3’-ジメトキシジフェニル-4,4’-ジイソシアネート、キシリレン-1,4-ジイソシアネート、キシリレン-1,3-ジイソシアネート、ジフェニルスルフィド-4,4-ジイソシアネート等が挙げられる。
 また、複素環ポリイソシアネートとしては、2,5-ジイソシアナトチオフェン、2,5-ビス(イソシアナトメチル)チオフェン、2,5-ジイソシアナトテトラヒドロチオフェン、2,5-ビス(イソシアナトメチル)テトラヒドロチオフェン、3,4-ビス(イソシアナトメチル)テトラヒドロチオフェン、2,5-ジイソシアナト-1,4-ジチアン、2,5-ビス(イソシアナトメチル)-1,4-ジチアン、4,5-ジイソシアナト-1,3-ジチオラン、4,5-ビス(イソシアナトメチル)-1,3-ジチオラン等が挙げられる。
 上記ポリイソシアネート(B)として、アダクト変性体を用いる場合、脂肪族ポリイソシアネート、脂環式ポリイソシアネート又は芳香族ポリイソシアネートと、1,2,5-ヘキサントリオール、1,2,6-ヘキサントリオール、1,2,3-プロパントリオール、1,2,3-ベンゼントリオール、1,2,4-ベンゼントリオール、トリメチロールエタン、トリメチロールプロパン等の多価アルコールとからなる反応生成物が好ましい。
 上記ポリイソシアネート(B)として、イソシアヌレート変性体を用いる場合、脂肪族ポリイソシアネート、脂環式ポリイソシアネート又は芳香族ポリイソシアネートと、水とからなる反応生成物が好ましい。
 また、上記ポリイソシアネート(B)として、ビウレット変性体を用いる場合、ジイソシアネートと、尿素とからなる反応生成物が好ましい。
 本発明の粘着剤組成物に含まれるポリイソシアネート(B)の含有割合は、重合体(A)に含まれる水酸基の量により、適宜、選択される。上記ポリイソシアネート(B)は、含まれるイソシアネート基により、重合体(A)に含まれる水酸基の全てが消費されるように含まれてよいし、水酸基の一部が残存するように含まれてもよい。上記ポリイソシアネート(B)の含有割合は、粘着性及び凝集性の観点から、上記重合体(A)の含有量を100質量部とした場合に、好ましくは0.001~10質量部、より好ましくは0.01~5質量部、更に好ましくは0.1~3質量部である。
 本発明の粘着剤組成物は、更に、カルボン酸ビスマス(C)及び3級アミン(D)を含有する。これらの成分は、上記重合体(A)に含まれる水酸基と、上記ポリイソシアネート(B)に含まれるイソシアネート基とを反応させてウレタン結合の形成を進行させる触媒であり、粘着剤組成物により形成された粘着層に適度な架橋点を付与し、凝集性及び粘着性を付与する触媒である。
 上記カルボン酸ビスマス(C)は、通常、Bi(OOCR20(式中、R20は、炭化水素基)で表される。上記カルボン酸ビスマス(C)としては、上記反応が円滑に進行し、被着体に対する適切な凝集性及び粘着性が得られることから、Bi(OOCR20(式中、R20は、それぞれ、独立に炭素原子数1~17の炭化水素基)が好ましい。
 本発明の粘着剤組成物に含まれるカルボン酸ビスマス(C)の含有割合は、ウレタン化反応が促進されることから、上記重合体(A)の含有量を100質量部とした場合に、好ましくは0.001~5質量部、より好ましくは0.001~1質量部、更に好ましくは0.001~0.5質量部である。
 上記3級アミン(D)は、pKaが6以上、好ましくは8以上(但し、上限は、通常、14)の3級アミンである。このような3級アミン(D)は、求核性が高く、反応部位に対して効果的に作用し、ウレタン結合形成反応に対して高い触媒活性を発揮すると考えられる。本発明においては、脂肪族、脂環式又は芳香族のアミン化合物、イミン化合物、アミド化合物、複素環化合物(N-置換イミダゾール類、N-置換モルホリン類等)等を用いることができる。
 上記3級アミン(D)としては、N,N-ジメチルエチルアミン、N,N-ジエチルメチルアミン、N,N-ジメチルイソプロピルアミン、N,N,N’,N’-テトラメチルエチレンジアミン、N,N,N’,N’-テトラメチルプロパン-1,3-ジアミン、N,N,N’,N’-テトラメチルヘキサメチレンジアミン、1,1,4,7,7-ペンタメチルジエチレントリアミン、1,1,4,7,7-ペンタエチルジエチレントリアミン、1,1,4,7,7-ペンタメチルジプロピレントリアミン、2,5,8,11-テトラメチル-2,5,8,11-テトラアザドデカン、N,N,N’-トリメチル-N’-[3-(ジメチルアミノ)プロピル]-1,2-エタンジアミン、N,N,N’,N’-テトラメチル-4-メチル-4-アザヘプタン-1,7-ジアミン、1,1,3,3-テトラメチルグアニジン、1,3,5-トリス[3-(ジメチルアミノ)プロピル]ヘキサヒドロ-s-トリアジン、1,8-ジアザビシクロ[5.4.0]ウンデカ-7-エン、トリエチレンジアミン、2-メチルトリエチレンジアミン、2,5-ジメチルトリエチレンジアミン、1-メチル-4-[2-(ジメチルアミノ)エチル]ピペラジン、1,4-ジメチルピペラジン、N-メチルジシクロヘキシルアミン、N-メチルモルホリン、N-エチルモルホリン、4,4’-(オキシジメチレン)ジモルホリン、4,4’-(オキシジエチレン)ジモルホリン、ビス[2-(ジメチルアミノ)エチル]エーテル、ビス[2-(ジエチルアミノ)エチル]エーテル、ビス[2-(ジエチルアミノ)プロピル]エーテル、イミダゾール、1-メチルイミダゾール、1,2-ジメチルイミダゾール、1-イソブチル-2-メチル-1H-イミダゾール、1-ジメチルアミノプロピルイミダゾール、トリエチルアミン、トリ-n-プロピルアミン、ジメチルイソプロピルアミン、エチルジイソプロピルアミン、N,N-ジメチルオクチルアミン、N,N-ジメチルノニルアミン、N,N-ジメチルデシルアミン、N,N-ジメチルウンデシルアミン、N,N-ジメチルドデシルアミン、N,N-ジメチルトリデシルアミン、N,N-ジメチルテトラデシルアミン、N,N-ジメチルペンタデシルアミン、N,N-ジメチルヘキサデシルアミン、N,N-ジメチルヘプタデシルアミン、N,N-ジメチルオクタデシルアミン、メチルイソプロピルベンジルアミン、メチルシクロペンチルベンジルアミン、イソプロピル-sec-ブチル-トリフルオロエチルアミン、ジエチル-(α-フェニルエチル)アミン、1-アミノ-3-(ジメチルアミノ)プロパン、N-(3-アミノプロピル)-N,N’,N’-トリメチル-[2,2’-オキシビス(エタンアミン)]、N,N,N’,N’,N",N"-ヘキサメチル-(4-アミノメチル)オクタン-1,8-ジアミン、ビス(N,N-ジメチルアミノエチルピペラジニル)エタン、N,N’,N’-トリメチル-N’-(2-メトキシエチル)エチレンジアミン等が挙げられる。これらのアミン化合物は、単独で用いてよいし、2つ以上を組み合わせて用いてもよい。本発明においては、窒素原子を含む複素環構造を有する3級アミンが好ましい。このような3級アミンは、窒素原子の非共有電子対周辺の立体障害が小さいため、反応部位に接近しやすく、高い触媒効果が得られると考えられる。このような3級アミンとしては、トリエチレンジアミン、ヘキサメチレンテトラミン等が挙げられる。本発明において、上記複素環構造が芳香環構造である3級アミンが更に好ましく、このような3級アミンとしては、イミダゾール類、ピロール類、ピリジン類等が挙げられる。
 上記3級アミン(D)の分子量は、特に限定されないが、粘着剤組成物の製造工程や、粘着剤組成物を用いて粘着フィルム等を製造する際において、この3級アミンを揮発させることなくウレタン化反応を円滑に進行させる観点から、好ましくは80~1000、より好ましくは90~500である。
 本発明においては、上記範囲の分子量を有する3級アミンのうち、1気圧における沸点が150℃以上の化合物、又は、沸点をもたず、分解点を有する化合物であれば、粘着剤組成物の製造工程や、粘着剤組成物を用いて粘着フィルム等を製造する際において、3級アミンの揮発が抑制されるので、特に好ましい。
 高沸点(150℃以上)のアミン化合物は、好ましくは、トリブチルアミン、トリヘキシルアミン、トリオクチルアミン、ジメチルオクチルアミン、ジメチルラウリルアミン、1-ベンジル-2-メチルイミダゾール、1,2-ジメチルイミダゾール、ビフォナゾール、トリエチレンジアミン、ジメチルベンジルアミン、キノリン、4-ベンジルピリジン、キヌクリジン、N,N-ビス(3-アミノプロピル)ドデシルアミン等である。
 本発明の粘着剤組成物に含まれる3級アミン(D)の含有割合は、ウレタン化反応が促進されることから、上記重合体(A)の含有量を100質量部とした場合に、好ましくは0.001~5質量部、より好ましくは0.005~2質量部、更に好ましくは0.01~0.5質量部である。
 本発明の粘着剤組成物は、上記3級アミン(D)以外の3級アミンを含有してもよい。
 本発明の粘着剤組成物は、他の成分を含有することができ、更に、重合開始剤、上記重合体(A)以外の、重合性不飽和結合を有する化合物(以下、「他の単量体」という)、添加剤、有機溶剤等を含有することができる。
 重合開始剤を含有する粘着剤組成物を用いて、粘着層を形成した場合、被着体との一体化物における粘着層に放射線を照射したり、粘着層を加熱したりすることにより、上記反応生成物を硬化させて被着体に対する粘着性を低下させ、粘着層の剥離を容易とすることができる。
 上記重合開始剤としては、光重合開始剤又は熱重合開始剤が好ましく用いられる。
 上記光重合開始剤は、紫外線、可視光線、近赤外線等のエネルギーで励起されてラジカルを発生し、上記反応生成物のラジカル重合を促進するものであれば、特に限定されない。この光重合開始剤としては、ベンゾイン、ベンゾインメチルエーテル、ベンゾインプロピルエーテル、ベンゾインイソブチルエーテル等のベンゾイン類;アセトフェノン、2,2-ジメトキシ-2-フェニルアセトフェノン、2,2-ジエトキシ-2-フェニルアセトフェノン、1,1-ジクロロアセトフェノン、2-ヒドロキシ-2-メチル-1-フェニル-プロパン-1-オン、1-ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、2-メチル-1-[4-(メチルチオ)フェニル]-2-モルフォリノ-プロパン-1-オン、N,N-ジメチルアミノアセトフェノン等のアセトフェノン類;2-メチルアントラキノン、1-クロロアントラキノン、2-アミルアントラキノン等のアントラキノン類;2,4-ジメチルチオキサントン、2,4-ジエチルチオキサントン、2-クロロチオキサントン、2,4-ジイソプロピルチオキサントン等のチオキサントン類;アセトフェノンジメチルケタール、ベンジルメチルケタール等のケタール類;ベンゾフェノン、メチルベンゾフェノン、4,4’-ジクロロベンゾフェノン、4,4’-ビスジエチルアミノベンゾフェノン、ミヒラーズケトン、4-ベンゾイル-4’-メチルジフェニルサルファイド等のベンゾフェノン類;2,4,6-トリメチルベンゾイルジフェニルホスフィンオキサイド、ビス(2,6-ジメトキシベンゾイル)-2,4,4’-トリメチルペンチルホスフィンオキサイド、カンファーキノン等が挙げられる。これらの光重合開始剤は、単独で用いてもよいし、2種以上を併用してもよい。
 上記熱重合開始剤は、加熱されることによりラジカルを発生し、上記反応生成物のラジカル重合を促進するものであれば、特に限定されない。この熱重合開始剤としては、有機過酸化物、アゾ化合物等が挙げられる。これらの熱重合開始剤は、単独で用いてもよいし、2種以上を併用してもよい。
 上記有機過酸化物としては、ラウロイルパーオキサイド、ベンゾイルパーオキサイド等のジアシルパーオキサイド類;tert-ブチルパーオキシ-3,5,5-トリメチルヘキサノエート、クミルパーオキシネオデカノエート、ヘキシルパーオキシビバレート、tert-ブチルパーオキシイソブチレート、tert-ブチルパーオキシビバレート、tert-ブチルパーオキシアセテート、tert-ブチルパーオキシベンゾエート、tert-ブチルパーオキシ-2-エチルヘキサネート等のアルキルパーオキシエステル類;ジイソプロピルパーオキシジカーボネート、ジ-2-エチルヘキシルパーオキシジカーボネート、ジ-n-プロピルパーオキシジカーボネート、ビス(4-tert-ブチルシクロヘキシル)パーオキシジカーボネート、ジ-2-エトキシエチルパーオキシジカーボネート、ジメトキシイソプロピルパーオキシジカーボネート、ジ(3-メチル-3-メトキシブチル)パーオキシジカーボネート、ジアリルパーオキシジカーボネート等のパーオキシジカーボネート類;tert-ブチルパーオキシイソプロピルカーボネート等のパーオキシカーボネート類;ジ-tert-ブチルパーオキシシクロヘキサン、ジ-(tert-ブチルパーオキシ)ブタン等のパーオキシケタール類;ジクミルパーオキサイド、tert-ブチルクミルパーオキサイド、ジ-tert-ブチルパーオキサイド等のジアルキルパーオキサイド類;クメンハイドロパーオキサイド、テトラメチルブチルハイドロパーオキサイド等のハイドロパーオキサイド類;ケトンパーオキサイド、シクロヘキサノンパーオキサイド等のケトンパーオキサイド類等が挙げられる。
 上記アゾ化合物としては、2,2’-アゾビスプロパン、2,2’-ジクロロ-2,2’-アゾビスプロパン、1,1’-アゾ(メチルエチル)ジアセテート、2,2’-アゾビス(2-アミジノプロパン)塩酸塩、2,2’-アゾビス(2-アミノプロパン)硝酸塩、2,2’-アゾビスイソブタン、2,2’-アゾビスイソブチルアミド、2,2’-アゾビスイソブチロニトリル、2,2’-アゾビス-2-メチルプロピオン酸メチル、2,2’-ジクロロ-2,2’-アゾビスブタン、2,2’-アゾビス-2-メチルブチロニトリル、2,2’-アゾビスイソ酪酸ジメチル、1,1’-アゾビス(1-メチルブチロニトリル-3-スルホン酸ナトリウム)、2-(4-メチルフェニルアゾ)-2-メチルマロノジニトリル4,4’-アゾビス-4-シアノ吉草酸、3,5-ジヒドロキシメチルフェニルアゾ-2-アリルマロノジニトリル、2,2’-アゾビス-2-メチルバレロニトリル、4,4’-アゾビス-4-シアノ吉草酸ジメチル、2,2’-アゾビス-2,4-ジメチルバレロニトリル、1,1’-アゾビスシクロヘキサンニトリル、2,2’-アゾビス-2-プロピルブチロニトリル、1,1’-アゾビスシクロヘキサンニトリル、2,2’-アゾビス-2-プロピルブチロニトリル、1,1’-アゾビス-1-クロロフェニルエタン、1,1’-アゾビス-1-シクロヘキサンカルボニトリル、1,1’-アゾビス-1-シクロヘプタンニトリル、1,1’-アゾビス-1-フェニルエタン、1,1’-アゾビスクメン、4-ニトロフェニルアゾベンジルシアノ酢酸エチル、フェニルアゾジフェニルメタン、フェニルアゾトリフェニルメタン、4-ニトロフェニルアゾトリフェニルメタン、1,1’-アゾビス-1,2-ジフェニルエタン、ポリ(ビスフェノールA-4,4’-アゾビス-4-シアノペンタノエート)、ポリ(テトラエチレングリコール-2,2’-アゾビスイソブチレート)等が挙げられる。
 上記重合開始剤を含有する場合のその含有割合は、放射線照射又は加熱によりラジカル種を発生させて、重合性不飽和結合に基づく反応の促進、更には、粘着性の低下を効率よく進めることができることから、重合体(A)の含有量を100質量部とした場合に、好ましくは1~20質量部、より好ましくは1~15質量部、更に好ましくは2~10質量部である。
 被着体との一体化物からの粘着層の剥離を更に容易とするために、本発明の粘着剤組成物は、重合開始剤と他の単量体とを併含することが好ましい。
 上記他の単量体としては、重合性不飽和結合を2つ以上有する化合物(以下、「多官能単量体」という)を用いることができる。本発明においては、他の単量体が多官能単量体を含むことにより、粘着層を効率よく硬化させることができる。
 上記多官能単量体としては、多官能(メタ)アクリレート、多官能(メタ)アクリルアミド、芳香族ポリビニル化合物、ジアリル化合物、ウレタンアクリレート、エポキシアクリレート等が挙げられる。
 多官能(メタ)アクリレート化合物としては、ポリエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、ジエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、エチレングリコールジ(メタ)アクリレート、プロピレングリコールジ(メタ)アクリレート、1,3-ブチレングリコールジ(メタ)アクリレート、1,4-ブチレングリコールジ(メタ)アクリレート、1,6-ヘキシレングリコールジ(メタ)アクリレート、ネオペンチルグリコールジ(メタ)アクリレート、ポリプロピレングリコールジ(メタ)アクリレート、ジプロピレングリコールジ(メタ)アクリレート、2-エチル-2-ブチル-プロパンジオール(メタ)アクリレート、ネオペンチルグリコール変性トリメチロールプロパンジ(メタ)アクリレート、ステアリン酸変性ペンタエリストールジ(メタ)アクリレート、ジシクロペンタニルジ(メタ)アクリレート、2,2’-ビス(4-(メタ)アクリロキシプロピロキシフェニル)プロパン、2,2’-ビス(4-(メタ)アクリロキシジエトキシフェニル)プロパン、トリメチロールエタントリ(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、テトラメチロールメタントリ(メタ)アクリレート、ジメチロールプロパンテトラ(メタ)アクリレート、テトラメチロールメタンテトラ(メタ)アクリレート、ジエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、トリエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールトリ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールテトラ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールペンタ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレート、オリゴエステル(メタ)アクリレート、2-(1,2-シクロヘキサカルボキシイミド)エチル(メタ)アクリレート等が挙げられる。
 多官能(メタ)アクリルアミドとしては、N,N'-メチレンビス(メタ)アクリルアミド、N,N'-エチレンビス(メタ)アクリルアミド等が挙げられる。
 芳香族ポリビニル化合物としては、ジビニルベンゼン、1、3、5-トリビニルベンゼン等が挙げられる。
 ジアリル化合物としては、ジアリルフタレート、ジアリルフマレート等が挙げられる。
 その他、メタクリル酸アリル、(メタ)アクリル酸ジシクロペンテニル等を用いることができる。
 上記他の単量体の含有割合は、放射線照射又は加熱により、被着体との一体化物から粘着層を容易に剥離することができることから、上記重合体(A)の含有量を100質量部とした場合に、好ましくは1~100質量部、より好ましくは2~40質量部、更に好ましくは5~30質量部である。
 上記添加剤としては、酸化防止剤、紫外線吸収剤、可塑剤、難燃剤、帯電防止剤、着色剤、重合禁止剤、粘着付与剤等が挙げられる。
 また、上記有機溶剤としては、炭化水素、ケトン、エステル、エーテル、芳香族化合物等が挙げられる。本発明の粘着剤組成物が有機溶剤を含む場合、有機溶剤は、粘着フィルム等を製造する際の基材等への塗工性、組成物のゲルタイム等の観点から、上記の重合体(A)、ポリイソシアネート(B)、カルボン酸ビスマス(C)及び3級アミン(D)の含有量の合計が、組成物の全体に対して、好ましくは10~90質量%、より好ましくは15~50質量%となるように用いられる。また、本発明の粘着剤組成物が有機溶剤を含む場合、有機溶剤は、上記重合体(A)の含有量が、組成物の全体に対して、好ましくは10~90質量%、より好ましくは15~50質量%となるように用いられる。
 本発明の粘着剤組成物によれば、上記の重合体(A)、ポリイソシアネート(B)、カルボン酸ビスマス(C)及び3級アミン(D)を含有することから、重合体(A)に含まれる水酸基と、ポリイソシアネート(B)に含まれるイソシアネート基とを効率よく反応させることができ、適切な架橋密度を有する粘着層等を形成することができる。
 更に、本発明の粘着剤組成物が、上記の重合体(A)、ポリイソシアネート(B)、カルボン酸ビスマス(C)及び3級アミン(D)に加えて、重合開始剤等を含有する場合には、被着体に対する粘着性を低下させることもなく、また、粘着層に放射線を照射したり、粘着層を加熱したりすることにより、重合体(A)及びポリイソシアネート(B)の反応生成物からなる粘着層を硬化させて、粘着層と被着体との粘着性を低下させ、被着体の表面における糊残りを抑制しつつ粘着層を容易に剥離することができる。放射線照射又は加熱による粘着性の低下方法は、粘着層に含まれる重合開始剤の種類等により、適宜、選択することができる。放射線を照射する場合、200~450nmの波長を有する紫外線を用いることが好ましく、加熱する場合には、100℃~200℃が好ましい。
2.粘着剤組成物の製造方法
 本発明の粘着剤組成物は、水酸基を側鎖に有する構造単位(以下、「構造単位(p1)」ともいう)を含む重合体(以下、「原料(P)」ともいう)と、2以上のイソシアネート基を有する化合物(以下、「原料(Q)」ともいう)と、カルボン酸ビスマス(以下、「原料(R)」ともいう)と、pKaが6以上の3級アミン(以下、「原料(S)」ともいう)とを混合することにより得られる。尚、原料(P)は、上記における重合体(A)に相当し、原料(Q)、(R)及び(S)は、それぞれ、上記におけるポリイソシアネート(B)、カルボン酸ビスマス(C)及び3級アミン(D)に相当し、好ましい化合物は、上記のとおりである。
 本発明の製造方法において、各原料の使用方法は、特に限定されず、それぞれ、単独で用いることができる。また、必要に応じて、予め、複数の原料からなる組成物を調製しておき、この組成物と、残りの他の原料とを混合してもよい。原料の混合は、有機溶剤の存在下で行ってもよい。
 本発明において、上記原料(P)は、構造単位(p1)を含む重合体であり、上記重合体(A)における構造単位(a1)を含む重合体とすることができる。また、上記原料(P)は、重合体(A)と同様、更に、ウレタン結合及び重合性不飽和結合を側鎖に有する構造単位(以下、「構造単位(p2)」ともいう)を含む共重合体とすることができる。
 水酸基を側鎖に有する構造単位(p1)と、ウレタン結合及び重合性不飽和結合を側鎖に有する構造単位(p2)とを含む重合体(以下、「重合体(P2)」という)は、例えば、カルボン酸ビスマスの存在下、水酸基を側鎖に有する構造単位(p1)を含む重合体(P1)と、イソシアネート基を有する単量体(M)とを、構造単位(p1)の一部を残しつつ反応させることにより得ることができる。この反応工程(以下、「第1工程」という)では、重合体(P2)と、触媒として用いたカルボン酸ビスマスとを含む組成物が得られるので、得られた組成物と、原料(Q)と、原料(S)とを混合する工程(以下、「第2工程」という)により、粘着剤組成物を製造することができる。第1工程で用いたカルボン酸ビスマスは、第1工程の反応を促進する効果を有するだけでなく、第2工程で得られた粘着剤組成物における、重合体(P2)と、原料(Q)との反応を促進する効果をも有する。
 以下、この製造方法を、「製造方法(Z)」として、説明する。
 上記製造方法(Z)の第1工程は、カルボン酸ビスマスの存在下、構造単位(p1)を含む重合体(P1)と、単量体(M)とを反応させ、構造単位(p1)及び(p2)を有する重合体(P2)と、カルボン酸ビスマスとを含む組成物を得る工程である。
 上記第1工程で用いられる重合体(P1)は、構造単位(p1)を含む重合体であり、単独重合体及び共重合体のいずれでもよい。また、この重合体(P1)は、更に、他の構造単位(以下、「構造単位(p3)」ともいう)を含む共重合体であってもよい。
 上記重合体(P1)に含まれる水酸基の含有量は、重合体(P1)1gあたり、好ましくは0.02~10mmol、より好ましくは0.02~6mmol、更に好ましくは0.02~3mmolである。
 上記重合体(P1)に含まれる構造単位(p1)の含有割合は、上記重合体(P1)を構成する全ての構造単位の合計を100質量%とした場合に、好ましくは1~40質量%、より好ましくは1~20質量%、更に好ましくは1~10質量%である。
 上記重合体(P1)を構成する構造単位(p1)に含まれる水酸基の数は、特に限定されない。
 上記重合体(P1)に含まれる構造単位(p1)は、上記重合体(A)を構成する構造単位(a1)に対応するので、上記重合体(A)を構成する構造単位(a1-1)又は(a1-2)を適用することができる。これらの構造単位を与える単量体も、上記の通りである。
 特に、(メタ)アクリル酸2-ヒドロキシエチル、(メタ)アクリル酸4-ヒドロキシブチル、(メタ)アクリル酸6-ヒドロキシヘキシル等の(メタ)アクリル酸ヒドロキシアルキルエステルに由来する構造単位であることが好ましい。
 また、上記重合体(P1)は、上記重合体(A)と同様に、構造単位(p1)として、上記以外の構造単位を含むことができ、例えば、主鎖から枝分かれした側鎖を有する構造単位であって、水酸基を有する側鎖に、更に、カルボニル基やエーテル結合を含む構造単位、主鎖から枝分かれした側鎖を有する構造単位であって、更に、炭素原子や水素原子以外の原子を含む構造単位、主鎖から枝分かれした側鎖を有する構造単位であって、ポリアルキレングリコール骨格を有する構造単位等を含むことができる。
 上記重合体(P1)が他の構造単位(p3)を含む場合、メチル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレート、n-プロピル(メタ)アクリレート、イソプロピル(メタ)アクリレート、n-ブチル(メタ)アクリレート、イソブチル(メタ)アクリレート、tert-ブチル(メタ)アクリレート、n-ヘキシル(メタ)アクリレート、n-オクチル(メタ)アクリレート、2-エチルヘキシル(メタ)アクリレート、シクロヘキシル(メタ)アクリレート、フェニル(メタ)アクリレート、ベンジル(メタ)アクリレート等の(メタ)アクリル酸アルキルエステルに由来する構造単位であることが好ましい。
 上記第1工程で用いられる単量体(M)は、イソシアネート基及び重合性不飽和結合を有する化合物である。イソシアネート基及び重合性不飽和結合の数は、特に限定されない。上記単量体(M)は、好ましくは、イソシアネート基及び(メタ)アクリロイルオキシ基を有する化合物である。
 上記単量体(M)としては、2-(メタ)アクリロイルオキシエチルイソシアネート、(メタ)アクリロイルイソシアネート、1,1-ビス(アクリロイルオキシメチル)エチルイソシアネート、(メタクリル酸2-(0-[1’-メチルプロピリデンアミノ]カルボキシアミノ)エチル、2-[(3,5-ジメチルピラゾリル)カルボニルアミノ]エチルメタクリレート、m-イソプロペニル-α,α-ジメチルベンジルイソシアネート等が挙げられる。これらのうち、2-(メタ)アクリロイルオキシエチルイソシアネート、1,1-(ビスアクリロイルオキシメチル)エチルイソシアネート、(メタクリル酸2-(0-[1’-メチルプロピリデンアミノ]カルボキシアミノ)エチル及び2-[(3,5-ジメチルピラゾリル)カルボニルアミノ]エチルメタクリレートが好ましく、2-(メタ)アクリロイルオキシエチルイソシアネートが特に好ましい。
 上記単量体(M)として、例えば、昭和電工社製の商品名「カレンズMOI」、「カレンズAOI」、「カレンズBEI」、「カレンズMOI-EG」等の市販品を用いてもよい。
 上記第1工程における重合体(P1)及び単量体(M)の使用量は、上記単量体(M)に含まれるイソシアネート基、及び、上記重合体(P1)に含まれる水酸基のモル比(MNCO/POH)が好ましくは0.1~1、より好ましくは0.4~1となるように設定される。これにより、カルボン酸ビスマスの存在下、重合体(P1)と、単量体(M)とを反応させると、構造単位(p1)の一部を残しつつ、且つ、構造単位(p1)の残部が、構造単位(p2)に変性され、構造単位(p1)及び(p2)の両方を有する重合体(P2)を効率よく製造することができる。
 上記第1工程は、通常、炭化水素、ケトン、エステル、エーテル、芳香族化合物等を含む有機溶剤の中で行われる。即ち、重合体(P1)と、単量体(M)と、ウレタン結合形成反応用触媒であるカルボン酸ビスマスとを、有機溶剤中で乾燥空気をバブリングしながら撹拌するというものである。反応温度は、好ましくは65℃~90℃、より好ましくは70℃~85℃である。また、反応時間は、通常、4~36時間、より好ましくは6~15時間である。
 上記第1工程において、単量体(M)の炭素-炭素不飽和二重結合の反応を抑制する目的で、反応系に重合禁止剤を添加することが好ましい。重合禁止剤としては、ハイドロキノン、フェノチアジン等を用いることができる。
 カルボン酸ビスマスは、好ましくはBi(OOCR20(式中、R20は、それぞれ、独立に炭素原子数1~17の炭化水素基)である。上記第1工程におけるカルボン酸ビスマスの使用量は、ウレタン結合形成性の観点から、上記重合体(P1)100質量部に対して、好ましくは0.001~5質量部、より好ましくは0.001~1質量部である。
 上記第1工程において、上記重合体(P1)と、上記単量体(M)とを、上記好ましいモル比で用いた場合、得られる重合体(P2)には、反応により生成した、上記一般式(4)で表される構造単位が含まれる。尚、上記重合体(P1)が、他の構造単位を含んでいた場合には、この他の構造単位は、重合体(P2)にも含まれる。
 上記第1工程により得られた反応液には、通常、重合体(P2)と、カルボン酸ビスマスと、有機溶剤とが含まれ、これをそのまま、あるいは、有機溶剤を除いて得られた混合物(以下、これらを「第1組成物」という)を、第2工程において用いることができる。
 上記製造方法(Z)の第2工程は、第1工程により得られた組成物(第1組成物)と、原料(Q)と、原料(S)とを混合する工程である。必要により、更に、原料(R)や、本発明の粘着剤組成物に含有させることができる上記の重合開始剤、他の単量体、添加剤、有機溶剤等を併用してもよい。
 上記第2工程における原料(Q)の使用量は、目的とする凝集性及び粘着性に応じて、適宜、選択される。上記原料(Q)は、含まれるイソシアネート基により、重合体(P2)に含まれる水酸基の全てが消費されるように用いてよいし、水酸基の一部が残存するように用いてもよい。上記原料(Q)の使用量は、一般には、上記重合体(P2)100質量部に対して、好ましくは1~40質量部、より好ましくは1~20質量部、更に好ましくは1~10質量部である。
 また、上記原料(S)の使用量は、上記重合体(P2)100質量部に対して、好ましくは0.001~10質量部、より好ましくは0.01~5質量部、更に好ましくは0.1~3質量部である。
 上記第2工程における混合方法は、特に限定されない。
3.粘着フィルム
 本発明の粘着フィルムは、基材と、該基材の表面に配設された、上記本発明の粘着剤組成物を含む粘着層とを備えることを特徴とする。
 基材の構成材料は、特に限定されず、任意の樹脂(組成物)を含むものとすることができる。尚、上記構成材料は、粘着フィルムの用途又は粘着層の組成に応じて、適宜、選択することができ、耐熱性、耐水性、耐有機溶剤性等を有するものとすることができる。例えば、重合開始剤等を含む粘着層に、放射線照射又は加熱により重合開始剤を作用させて粘着層を硬化させ、被着体との接着強度を弱める場合には、放射線の透過性に優れた材料、又は、耐熱性に優れた材料を用いる必要がある。
 上記基材の構成材料としては、粘着フィルムの可撓性等の観点から、ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン・プロピレン共重合体、ポリブテン-1、ポリ4-メチルペンテン-1、エチレン・酢酸ビニル共重合体、エチレン・アクリル酸エチル共重合体、エチレン・アクリル酸メチル共重合体、エチレン・アクリル酸共重合体、アイオノマー等の、α-オレフィンに由来する構造単位を含む重合体;ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート等のポリエステル樹脂;アクリル樹脂;スチレン系樹脂;ポリアミド樹脂;ポリウレタン樹脂;ポリ塩化ビニル樹脂;ポリ塩化ビニリデン樹脂;ポリイミド樹脂;ポリビニルアルコール樹脂;セルロース系樹脂等が挙げられる。また、上記樹脂からなる基材フィルムに電子線架橋を施したフィルムも用いることができる。これらの樹脂は、単独で含まれてよいし、2種以上の組み合わせで含まれてもよい。樹脂の種類は、粘着フィルムの用途に応じて、適宜、選択することができる。
 上記基材は、単層タイプ及び積層タイプのいずれでもよい。積層タイプの場合、任意の樹脂の組合せとすることができるが、例えば、ポリオレフィン樹脂層と、ポリエステル樹脂層とからなる積層体、複数のポリオレフィン樹脂層からなる積層体等とすることができる。
 粘着層が形成される基材の表面には、放射線処理、コロナ放電処理、表面処理剤の塗布等がなされていてもよい。また、粘着層が形成される表面の平滑性は、特に限定されず、凸部、凹部等を有してもよい。
 上記基材の厚さは、特に限定されないが、好ましくは5~800μm、より好ましくは10~600μmである。
 上記粘着層は、上記本発明の粘着剤組成物を含む層であり、重合体(A)、ポリイソシアネート(B)、カルボン酸ビスマス(C)及び3級アミン(D)を含有し、有機溶剤をほとんど含有しない混合物、又は、重合体(A)と、ポリイソシアネート(B)との反応生成物、カルボン酸ビスマス(C)及び3級アミン(D)からなる粘着成分を含む層とすることができる。
 上記本発明の粘着剤組成物が有機溶剤を含む場合、上記粘着層は、有機溶剤を粘着層全体に対して2質量%以下含んでいてもよい。
 上記粘着層の厚さは、被着体に対する粘着性が確実に得られることから、好ましくは1~100μm、より好ましくは5~50μmである。
 本明細書における粘着フィルムの定義は、上記のとおりであり、本発明の粘着フィルムは、基材11の片面に粘着層13を有する粘着フィルム10(片面粘着フィルム、図1参照)、及び、基材11の両面に粘着層13を有する粘着フィルム(両面粘着フィルム、図示せず)とすることができる。これらの態様を、「第1態様の粘着フィルム」という。
 また、粘着層13を保護するために、第1態様の粘着フィルムにおける粘着層13の表面に離型フィルム(離型紙)15を備える粘着フィルム10(図2参照)、及び、粘着層13の両面に離型フィルム(離型紙)15を備える粘着フィルム(図示せず)とすることができる。これらの態様を、「第2態様の粘着フィルム」という。
 本発明において、第1態様の粘着フィルムは、例えば、基材用のフィルムに、上記本発明の粘着剤組成物を塗工し、必要に応じて、更に乾燥することにより製造することができる。塗工方法は、粘着剤組成物、接着剤組成物、塗料等を塗工する、従来、公知の、ロールコーター法、リバースロールコーター法、グラビアロール法、バーコート法、コンマコーター法、ダイコーター法等を適用することができる。粘着剤組成物は、有機溶剤を含有する組成物であってよいし、有機溶剤を含有しない組成物であってもよい。前者の場合、通常、基材用のフィルムの変形、粘着剤組成物に含まれる3級アミン(D)の揮発等を引き起こさない条件で塗膜を乾燥し、粘着層を得る。
 第1態様の粘着フィルムが片面粘着フィルムであって、ロール状の場合、基材11の粘着層13が形成されていない面と、粘着層13の表面とが接触することとなるので、粘着層13が剥離できるようにするために、基材11の粘着層13が形成されていない表面は、離型作用を有することが好ましい。離型作用については、後述の離型フィルムにおけると同様の態様とすることができる。
 本発明において、第2態様の粘着フィルムは、例えば、基材用のフィルムに、上記本発明の粘着剤組成物を塗工等することにより粘着層を形成し、その後、粘着層に離型フィルムを貼合することにより製造することができる。離型フィルムは、加圧しながら貼合することができ、貼合後にフィルム全体を加圧することもできる。
 上記離型フィルムは、粘着層に面する離型フィルムの表面、即ち、離型作用を有する表面における粘着剤組成物との接着性が、基材11の表面に対するそれより低いものであれば、単層タイプ及び積層タイプのいずれでもよい。即ち、離型フィルムは、粘着剤組成物に対して離型作用を有する樹脂(組成物)からなるフィルムであってよいし、離型作用の有無を問わないフィルムに、塗布、表面処理等を行って、離型作用を有する表面を形成したフィルムであってもよい。後者の場合、例えば、シリコーンを用いて、離型作用を付与したポリエステル樹脂フィルムからなる離型フィルムであれば、耐溶剤性及び耐熱性をも備えるので、粘着フィルムの製造の際に、粘着剤組成物を、シリコーン処理面に、直接、塗布・乾燥する場合にも、不具合を回避することができる。
 上記離型フィルムの厚さは、粘着フィルムの可撓性、離型フィルムの剥離性等の観点から、通常、10~100μmである。
 第2態様の粘着フィルムを製造する他の方法としては、例えば、離型フィルムに、上記本発明の粘着剤組成物を塗工等することにより粘着層を形成し、その後、粘着層に基材用のフィルムを貼合することにより製造することができる。この場合も、基材フィルムを貼合する際、加圧しながら貼合することができ、また基材フィルム貼合後にフィルム全体を加圧することもできる。
 また、上記のように、図示していない態様として、基材フィルムの代わりに、第2の離型フィルムの離型面を貼合することにより、粘着層13が2つの離型フィルム15に挟まれた製品形態とすることもできる。この場合、2つの離型フィルムのいずれかを剥離し、被着体に粘着フィルムを貼り付けた後、基材粘着層上に残った離型フィルムを除去することで、被着体上には粘着剤組成物を用いて形成された粘着層のみが形成された状態としてもよい。このような製品形態の場合、粘着層を破損させることなく片側の離型フィルムを剥離するため、第1の離型フィルムと第2の離型フィルムの粘着層に対する剥離強度に差異があることが好ましい。
 本発明の粘着フィルムは、基材11と粘着層13との間に、中間層を備えてもよい(図示せず)。中間層は、衝撃吸収、反り防止、凹凸吸収性付与、水・有機溶剤・薬液及び異物の侵入防止等の目的で設けることができる。中間層は、好ましくは樹脂層であり、これに含まれる樹脂としては、基材11及び粘着層13と接着するものであれば、任意の樹脂を使用可能である。例えば、アクリル樹脂、ポリオレフィン類、ポリエステル類、ポリエーテル類、ポリウレタン類等が挙げられる。これらの樹脂は、単独で含まれてもよいし、2種以上の組み合わせで含まれてもよい。また、基材11と中間層との層間及び中間層と粘着層13の層間に任意の接着層を備えたり、中間層表面に、コロナ処理、プラズマ処理等の易接着処理を施したりすることで、各層の接着性を向上させることもできる。中間層は、基材11上に粘着層13形成と同様の方法で形成することができる。また、粘着層13の上に塗工等で形成してもよい。
 中間層の厚さは、使用する被着体種類及び用途に応じて、任意に設定できる。中間層の厚さは、可撓性や密着性の観点から、好ましくは10~700μmである。
 本発明の粘着フィルムは、半導体ウエハ等の半導体部品、電子部品等の加工において好適である。以下、低誘電率で、耐熱性及び耐薬品性に優れたポリイミド膜又は集積回路が形成された半導体ウエハの裏面を研削加工する方法について、説明する。
 粘着フィルムの粘着層表面を露出させた後、ポリイミド膜又は集積回路が形成された面(表面)に貼着する。貼着は、人手によることができるが、例えば、ロール状の粘着フィルムを取り付けた自動貼り機等により行うこともできる。
 次いで、研削機のチャックテーブル等に、粘着フィルムの基材を介して半導体ウエハを固定し、半導体ウエハの裏面を研削する。研削方法は、スルーフィード方式、インフィード方式等とすることができる。これらの方法では、水を半導体ウエハと砥石にかけて冷却しながら行われる。裏面を研削した後、ケミカルエッチングを行うことができる。
 その後、半導体ウエハから粘着フィルムは剥離される。剥離は、人手による方法、自動剥がし機等の装置による方法とすることができる。また、粘着フィルムに放射線を照射したり、半導体ウエハを加熱することにより粘着層を硬化させて接着性を低下させた後、剥離してもよい。露出した半導体ウエハ表面には、粘着フィルムの粘着層に由来する糊残りが抑制されている。
 また、裏面が研削された後の半導体ウエハは、ダイシングテープ上に固定され、チップサイズに個片化される。ダイシングテープ上に固定する方法は、回路表面保護用の粘着フィルムが貼合された状態の半導体ウエハの裏面(研削面)にリングフレームと共にダイシングテープの粘着面を貼合して固定する方法、回路表面保護用の粘着フィルムを剥離した後にリングフレームと共にダンシングテープの粘着面を貼合して固定する方法が挙げられる。次いで、ダイシングテープ上に固定された半導体ウエハはブレードを用いた切断方法又はレーザー用いた切断方法によりチップサイズに個片化される。個片化後の半導体チップはダイシングテープからピックアップされるが、個片化後にダイシングテープの基材面から放射線を照射することによりダイシングテープの粘着層を硬化させて粘着性を低下させた後、個片化された半導体チップをピックアップすることが好ましい。この方法により半導体チップ裏面にダイシングテープの粘着層由来の残渣を抑制することができ、ピックアップ時に半導体チップかかる応力を抑えることができ、ピックアップ時の半導体チップの破損、欠けを抑制することができる。
 以下、例を挙げて、本発明を具体的に説明する。
  実施例1
 トルエン及び酢酸エチルからなる混合溶媒に、80質量部のアクリル酸n-ブチルと、13質量部のメタクリル酸メチルと、7質量部のアクリル酸2-ヒドロキシエチルと、0.25質量部の日油社製tert-ブチルペルオキシ-2-エチルヘキサノエート「パーブチルO」(商品名、重合開始剤)とを供給し、窒素気流中、重合反応(80~85℃、11時間)を行って、水酸基を有する重合体(k1)を得た。この重合体(k1)の、GPCによるポリスチレン換算の重量平均分子量は320,000であった。
 次いで、上記重合体(k1)の反応液に、100質量部の重合体(k1)に対して、7質量部の2-メタクリロイルオキシエチルイソシアネート、0.05質量部の2-エチルヘキサン酸ビスマス(触媒)、及び、0.05部のフェノチアジン(重合禁止剤)を添加し、ウレタン化反応(75±5℃、12時間)を行って、重合体(X1)を得た。そして、反応液に残存する2-メタクリロイルオキシエチルイソシアネートの量を、GC-MSにより分析したところ、22質量%であり、この重合体(X1)は、ウレタン結合及び重合性不飽和結合を側鎖に有する構造単位と、水酸基を側鎖に有する構造単位とを含む重合体であることが分かった。また、この重合体(X1)の、GPCによるポリスチレン換算の重量平均分子量は325,000であった。
 その後、上記重合体(X1)の反応液に、100質量部の重合体(X1)に対して、12質量部の東亞合成社製ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート「アロニックスM400」(商品名)と、7質量部のBASF社製2,2-ジメトキシ-1,2-ジフェニルエタン-1-オン「イルガキュア651」(商品名)と、1質量部の三井化学社製ポリイソシアネート「オレスターP49-75S」(商品名、トリメチロールプロパンとトリレンジイソシアネートとからなるアダクト体)と、0.3質量部の1-ベンジル-2-メチルイミダゾール(pKa14.5、沸点175℃、触媒)とを配合し、これらを混合することにより、粘着剤組成物(S1)を得た。
 この粘着剤組成物(S1)の構成を表1に示す。
 次に、粘着剤組成物(S1)を、離型フィルムとして、帝人デュポンフィルム社製加工フィルム「ピューレックスA31」(商品名、厚さ38μm)の表面に塗布し、130℃で乾燥することにより、厚さ40μmの粘着層を形成した。そして、この粘着層に、酢酸ビニル単位量が10質量%のエチレン・酢酸ビニル共重合体フィルム(厚さ10μm)を貼り合わせることにより、粘着フィルムを得た。
 得られた粘着フィルムを、下記の方法により評価した。その結果を表1に示す。
(1)粘着性
 粘着層を下面とした粘着フィルム(幅25mm)を、SUS304製の平板に載置し、質量2kgの圧着ローラを用いて貼り付け、1時間放置した。その後、島津製作所社製オートグラフ「AGS-G」(型式名)を用い、JIS Z0237に準拠して、引張速度300mm/分にて粘着フィルムを剥離し、剥離強度を測定した。単位は、N/25mmである。
(2)剥離後の糊残り
 粘着層を下面とした粘着フィルムを、表面にポリイミド膜が施されたシリコンウエハ上に貼り付け、質量2kgの圧着ローラを用いて貼り付け、1時間放置した。その後、一体化物における粘着フィルムの基材表面に、高圧水銀ランプを用いて照度100mW/cmの紫外線を照射量1,000mJ/cmとなるように照射した。次いで、シリコンウエハから粘着フィルムを剥離し、目視又は光学顕微鏡によりポリイミド膜表面における糊残りを観察し、下記基準で判定した。
「3」:糊残り(糊残り部分の長い箇所が5μm以上)
「2」:わずかに糊残り(糊残り部分の長い箇所が5μm未満)
「1」:糊残りなし
  実施例2
 1-ベンジル-2-メチルイミダゾールに代えて、1,2-ジメチルイミダゾール(pKa14.5、沸点204℃)を用いた以外は、実施例1と同様にして、粘着剤組成物(S2)及び粘着フィルムを製造し、評価を行った。その結果を表1に示す。
  実施例3
 1-ベンジル-2-メチルイミダゾールに代えて、ビフォナゾール(pKa14.5、融点149℃)を用いた以外は、実施例1と同様にして、粘着剤組成物(S3)及び粘着フィルムを製造し、評価を行った。その結果を表1に示す。
  実施例4
 1-ベンジル-2-メチルイミダゾールに代えて、トリエチレンジアミン(pKa8.8、沸点174℃)を用いた以外は、実施例1と同様にして、粘着剤組成物(S4)及び粘着フィルムを製造し、評価を行った。その結果を表1に示す。
  実施例5
 1-ベンジル-2-メチルイミダゾールに代えて、ジメチルベンジルアミン(pKa8.9、沸点184℃)を用いた以外は、実施例1と同様にして、粘着剤組成物(S5)及び粘着フィルムを製造し、評価を行った。その結果を表1に示す。
  比較例1
 1-ベンジル-2-メチルイミダゾールを不使用とした以外は、実施例1と同様にして、粘着剤組成物(S6)及び粘着フィルムを製造し、評価を行った。その結果を表1に示す。
  比較例2
 1-ベンジル-2-メチルイミダゾールに代えて、ジメチルシクロヘキシルアミン(pKa4.9、沸点160℃)を用いた以外は、実施例1と同様にして、粘着剤組成物(S7)及び粘着フィルムを製造し、評価を行った。その結果を表1に示す。
  比較例3
 2-エチルヘキサン酸ビスマスに代えて、ネオデカン酸ジルコニウムを用いた以外は、実施例1と同様にして、粘着剤組成物(S8)及び粘着フィルムを製造し、評価を行った。その結果を表1に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000006
 表1より明らかなように、比較例1及び2では、被着体に対して粘着昂進が見られ、糊残りが顕著であった。また、比較例3においては、粘着昂進は抑制されたものの、重合性不飽和結合の付加反応が不十分であり、糊残りが発生した。対して、本発明の実施形態である実施例1~5は、粘着昂進が抑えられ適度な粘着性が得られ、また、紫外線照射後に剥離した際の糊残りが抑制された。このように、本発明の粘着剤組成物は、カルボン酸ビスマス(C)と、3級アミン(D)とを含有するため、水酸基を含有する重合体と2つ以上のイソシアネート基を有する化合物を反応させ、重合体間でウレタン結合による架橋構造を構築する際には3級アミン(D)が特に好適に作用して粘着昂進を抑制し、水酸基を含有する重合体と、重合性不飽和結合及びイソシアネート基を有する化合物を反応させて重合体に重合性不飽和結合を付加する際にはカルボン酸ビスマス(C)が好適に作用し、適切に重合性不飽和結合が付加された重合体(A)を与え、紫外線照射時に重合体(A)及びポリイソシアネート(B)の反応生成物が重合体(A)に付加された重合性不飽和結合の架橋反応を介して凝集しつつ硬化されて、被着体(ポリイミド樹脂膜)の表面における糊残りが抑制されたものと考えられる。
 本発明の粘着剤組成物は、人体及び環境に悪影響がある有機スズ化合物を触媒として含有せず、また、被着体への接着だけでなく、複数の物品の一体化、及び、被着体と粘着層との剥離を円滑に行うことができる。粘着剤組成物に重合開始剤を含有させた場合には、特に粘着層と被着体との剥離を円滑に行うことができ、重合開始剤が放射線照射によりラジカル種を発生させるものである場合、使用する放射線は、紫外線領域から近赤外線領域に分光分布を有するものが好適である。その線源としては、ハロゲンランプ、水銀ランプ、高圧水銀ランプ、超高圧水銀ランプ、キセノンランプ、カーボンアーク、メタルハライドランプ、ガリウムランプ、エキシマーレーザー、半導体レーザー、蛍光灯等が好適である。尚、被着体の構成材料は、無機材料及び有機材料のいずれでもよく、これらの組み合わせでもよい。
 本発明の粘着剤組成物は、半導体部品、電子部品等の製造工程で使用される、裏面研削時の回路表面保護用粘着フィルムの粘着層や、ダイシングテープの粘着層として特に好適に使用される。
10:粘着フィルム、11:基材、13:粘着層、15:離型フィルム

Claims (16)

  1.  (A)水酸基を側鎖に有する構造単位を含む重合体、
     (B)2以上のイソシアネート基を有する化合物、
     (C)カルボン酸ビスマス、
    及び、
     (D)pKaが6以上の3級アミン
    を含有することを特徴とする粘着剤組成物。
  2.  前記重合体(A)が、更に、ウレタン結合及び重合性不飽和結合を側鎖に有する構造単位を含む請求項1に記載の粘着剤組成物。
  3.  前記カルボン酸ビスマス(C)が、Bi(OOCR20(式中、R20は、それぞれ、独立に炭素原子数1~17の炭化水素基)で表される請求項1又は2に記載の粘着剤組成物。
  4.  前記カルボン酸ビスマス(C)の含有量が、前記重合体(A)100質量部に対して、0.001~5質量部である請求項1乃至3のいずれか一項に記載の粘着剤組成物。
  5.  前記3級アミン(D)の含有量が、前記重合体(A)100質量部に対して、0.001~5質量部である請求項1乃至4のいずれか一項に記載の粘着剤組成物。
  6.  更に、重合開始剤を含有する請求項1乃至5のいずれか一項に記載の粘着剤組成物。
  7.  請求項1乃至5のいずれか一項に記載の粘着剤組成物を製造する方法であって、
     水酸基を側鎖に有する構造単位(p1)を含む重合体と、2以上のイソシアネート基を有する化合物と、カルボン酸ビスマスと、pKaが6以上の3級アミンとを混合することを特徴とする粘着剤組成物の製造方法。
  8.  前記重合体が、更に、ウレタン結合及び重合性不飽和結合を側鎖に有する構造単位(p2)を含む請求項7に記載の製造方法。
  9.  カルボン酸ビスマスの存在下、水酸基を側鎖に有する構造単位(p1)を含む重合体(P1)と、イソシアネート基を有する単量体(M)とを反応させ、前記構造単位(p1)の一部を残しつつ、且つ、前記構造単位(p1)の残部が、前記構造単位(p2)に変性された、前記構造単位(p1)及び前記構造単位(p2)を有する重合体(P2)と、前記カルボン酸ビスマスとを含む組成物を得る第1工程と、
     前記組成物と、2以上のイソシアネート基を有する化合物と、pKaが6以上の3級アミンとを混合する第2工程と、
    を、順次、備える請求項8に記載の製造方法。
  10.  前記イソシアネート基を有する単量体(M)が、(メタ)アクリロイルオキシ基を有する化合物である請求項9に記載の製造方法。
  11.  前記(メタ)アクリロイルオキシ基を有する化合物が、2-メタクリロイルオキシエチルイソシアネート、2-アクリロイルオキシエチルイソシアネート、1,1-(ビスアクリロイルオキシメチル)エチルイソシアネート、(メタクリル酸2-(0-[1’-メチルプロピリデンアミノ]カルボキシアミノ)エチル及び2-[(3,5-ジメチルピラゾリル)カルボニルアミノ]エチルメタクリレートからなる群より選ばれた少なくとも1種である請求項10に記載の製造方法。
  12.  前記カルボン酸ビスマスが、Bi(OOCR20(式中、R20は、それぞれ、独立に炭素原子数1~17の炭化水素基)で表される請求項9乃至11のいずれか一項に記載の製造方法。
  13.  前記第1工程における前記カルボン酸ビスマスの使用量が、前記重合体(P1)100質量部に対して、0.001~5質量部である請求項9乃至12のいずれか一項に記載の製造方法。
  14.  前記3級アミンの使用量が、前記カルボン酸ビスマス1質量部に対して、0.5~80質量部である請求項7乃至13のいずれか一項に記載の製造方法。
  15.  基材と、該基材の表面に配設された、請求項1乃至6のいずれか一項に記載の粘着剤組成物を含む粘着層とを備えることを特徴とする粘着フィルム。
  16.  前記基材と、前記粘着層と、離型フィルムとを、順次、備える請求項15に記載の粘着フィルム。
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