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TW201920558A - 補強膜 - Google Patents

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TW201920558A
TW201920558A TW107134010A TW107134010A TW201920558A TW 201920558 A TW201920558 A TW 201920558A TW 107134010 A TW107134010 A TW 107134010A TW 107134010 A TW107134010 A TW 107134010A TW 201920558 A TW201920558 A TW 201920558A
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adhesive layer
reinforcing film
light
base polymer
adhesive
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TW107134010A
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仲野武史
林圭治
徐創矢
佐佐木翔悟
片岡賢一
Original Assignee
日商日東電工股份有限公司
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Abstract

本發明之補強膜(10)具備固著積層於膜基材(1)之一主面上之黏著劑層(2)。黏著劑層包含光硬化性組合物,該光硬化性組合物含有具有交聯結構之基礎聚合物及光硬化劑。光硬化性組合物之凝膠分率較佳為60%以上。黏著劑層之25℃下之剪切儲存模數較佳為1×104~1.2×105Pa。黏著劑層之光硬化後之25℃下之剪切儲存模數較佳為1.5×105~2×106Pa。

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為低黏著性、可容易地自被黏著體剝離且不產生於被黏著體中之糊劑殘留。
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2013-185007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
[發明所欲解決之問題]
關於與被黏著體之接著力經時性地變化之補強膜,很難說對步驟之準備時間(lead time)之靈活性是充分的。例如,接著力經時性地上升之具備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之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之後進行自一部分區域將補強膜去除等加工之情形時,必須於接著力上升之前之期間進行加工。
鑒於上述情況,本發明之目的在於提供一種剛與被黏著體貼合後容易二次加工、可任意地設定與被黏著體之貼合後、接著力提昇之前之時間、且藉由接著力提昇可與被黏著體牢固地接著的補強膜。
[解決問題之技術手段]
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。黏著劑層包含含有基礎聚合物及光硬化劑之光硬化性組合物。黏著劑層之25℃下之剪切儲存模數較佳為1×104 ~1.2×105 Pa。黏著劑層之光硬化後之25℃下之剪切儲存模數較佳為1.5×105 ~2×106 Pa。黏著劑層之光硬化後之25℃下之剪切儲存模數較佳為光硬化前之25℃下之剪切儲存模數之2倍以上。
於本發明之補強膜中,黏著劑層較佳為藉由摩擦力顯微鏡所測得之頻率5 Hz下之摩擦力為頻率0.1 Hz下之摩擦力之2~5倍,且較佳為藉由摩擦力顯微鏡所測得之頻率5 Hz下之摩擦力為頻率0.1 Hz下之摩擦力之2~5倍。光硬化後之黏著劑層較佳為頻率5 Hz下之摩擦力為頻率0.1 Hz下之摩擦力之5倍以上。
構成黏著劑層之光硬化性組合物之凝膠分率較佳為60%以上,更佳為65%以上,尤佳為70%以上。作為光硬化性組合物之基礎聚合物,較佳為丙烯酸系聚合物,基礎聚合物之分子量較佳為10萬以上。於丙烯酸系基礎聚合物中較佳為導入有交聯結構。丙烯酸系基礎聚合物較佳為包含含羥基單體及/或含羧基單體作為單體單元者。該等單體單元可成為交聯結構之導入點。丙烯酸系基礎聚合物可包含均聚物之玻璃轉移溫度為40℃以上之單體成分5~50重量%左右。
構成黏著劑層之光硬化性組合物較佳為相對於基礎聚合物100重量份包含1~50重量份之光硬化劑。作為光硬化劑,例如可使用多官能(甲基)丙烯酸酯。光硬化劑之官能基當量較佳為100~500 g/eq。
[發明之效果]
本發明之補強膜係藉由使黏著劑層包含光硬化性組合物且於與被黏著體之接著後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,且由於光硬化後會表現出較高之接著力,因此有助於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於步驟之準備時間可靈活地應對。
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固著積層於基材膜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4~500 μm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12 μm以上,更佳為20 μm以上,進而較佳為30 μm以上,尤佳為45 μm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300 μm以下,更佳為200 μm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100~3000 kg/cm2 ,更佳為200~2900 kg/cm2 ,進而較佳為300~2800 kg/cm2 ,尤佳為400~2700 kg/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及光硬化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。黏著劑層2由於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,且接著可靠性優異。
熱硬化性之黏著劑存在於保管狀態下經時性地進行硬化之情況,相對於此,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之硬化之時點、且於步驟之準備時間等可靈活地應對之優勢。
<接著強度>
就使自被黏著體之剝離容易、防止補強膜於剝離後之被黏著體中之糊劑殘留之觀點而言,光硬化前之黏著劑層2與被黏著體之接著力較佳為5 N/25 mm以下,更佳為2 N/25 mm以下,進而較佳為1.3 N/25 mm以下。就防止保管或操作時之補強片材之剝離之觀點而言,光硬化前之黏著劑層2與被黏著體之接著力較佳為0.005 N/25 mm以上,更佳為0.01 N/25 mm以上,進而較佳為0.1 N/25 mm以上,尤佳為0.3 N/25 mm以上。
就裝置之實用時之接著可靠性之觀點而言,光硬化後之黏著劑層2與被黏著體之接著力亦可為5 N/25 mm以上,較佳為6 N/25 mm以上,更佳為10 N/25 mm以上,進而較佳為12 N/25 mm以上,尤佳為14 N/25 mm以上。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4倍以上,更佳為8倍以上,進而較佳為10倍以上。
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之光硬化前容易剝離,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 ~1.2×105 Pa。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1 Hz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,存在如下傾向:黏著劑之凝集力越高,於被黏著體之抓固力變得越大。光硬化前之黏著劑層2之儲存模數只要為1×104 Pa以上,則黏著劑具有充分之硬度及凝集力,因此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1.2×105 Pa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從而抑制二次加工時之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 ~1×105 Pa,進而較佳為4×104 ~9.5×104 Pa。
黏著劑層2較佳為光硬化後之25℃下之儲存模數G'f 為1.5×105 Pa以上。光硬化後之黏著劑層2之儲存模數只要為1.5×105 Pa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,因此存在如下傾向:剝離力容易傳播至接著界面,與被黏著體之接著力降低。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2×106 Pa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 ~1.2×106 Pa,進而較佳為2×105 ~1×106 Pa。
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。
<厚度>
黏著劑層2之厚度例如為1~300 μm左右。存在如下傾向:黏著劑層2之厚度越大,與被黏著體之接著性越會提昇。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5~100 μm,更佳為8~50 μm,進而較佳為10~40 μm,尤佳為13~30 μm。
<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只要為包含基礎聚合物及光硬化劑且藉由光硬化會提昇儲存模數者,則其組成並無特別限定。就提高藉由活性光線之照射之硬化之效率之觀點而言,構成黏著劑層2之黏著劑組合物(光硬化性組合物)較佳為包含光聚合起始劑。就提高光硬化前之黏著劑層之儲存模數之觀點而言,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,且係決定光硬化前之黏著劑層之儲存模數之主要成分。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。尤其是就光學的透明性及接著性優異、且儲存模數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者,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。基礎聚合物可具有含羥基單體及含羧基單體之兩者作為共聚成分,亦可僅具有任一者。基礎聚合物較佳為含有含羥基單體作為共聚成分。基礎聚合物之羥基或羧基成為與後述交聯劑之反應點。藉由於基礎聚合物中導入交聯結構,存在如下傾向:凝集力提昇,黏著劑層2之儲存模數得到提高。
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、(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。
關於丙烯酸系基礎聚合物,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%。尤佳為包含羥基之(甲基)丙烯酸酯之含量為上述範圍。
丙烯酸系基礎聚合物較佳為含有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、乙烯基吡、乙烯基吡咯、乙烯基咪唑、乙烯基㗁唑、乙烯基啉、N-丙烯醯基啉、N-乙烯基羧酸醯胺類、N-乙烯基己內醯胺等含氮單體作為構成單體成分。含有含氮單體成分之丙烯酸系基礎聚合物由於在濕熱環境下表現出適度之吸水性且可抑制黏著劑之局部性吸水,因此有助於防止黏著劑層之局部性變白、局部膨潤、剝離等。
關於丙烯酸系基礎聚合物,含氮單體之含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較佳為於上述範圍內含有N-乙烯基吡咯啶酮作為含氮單體。
於丙烯酸系基礎聚合物包含含羥基單體及含氮單體之兩者作為單體成分之情形時,存在可提高黏著劑之凝集力及透明性之傾向。關於丙烯酸系基礎聚合物,含羥基單體與含氮單體之合計量相對於構成單體成分總量較佳為5~50重量%,更佳為10~40重量%,進而較佳為15~35重量%。
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。
光硬化前之黏著劑層之儲存模數G'i 容易受基礎聚合物之構成成分及分子量影響。有基礎聚合物之分子量越大,則G'i 越大,黏著劑變得越硬之傾向。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,G'i 變得越大之傾向。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℃)、甲基丙烯酸異酯(Tg:173℃)、丙烯酸異酯(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℃)等含有醯胺基之乙烯基單體;N-乙烯基吡咯啶酮(Tg:54℃)等。
關於丙烯酸系基礎聚合物,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3重量%以上,更佳為5~50重量%,進而較佳為10~40重量%。為了形成具有適度之硬度且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。關於丙烯酸系基礎聚合物,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。尤佳為甲基丙烯酸甲酯之含量為上述範圍。
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、將G'i 設為上述範圍之觀點而言,基礎聚合物中較佳為導入交聯結構。例如,藉由於將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、㗁唑啉系交聯劑、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、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、交聯結構之導入容易之方面而言,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聚異氰酸酯。作為聚異氰酸酯系交聯劑,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聚異氰酸酯類;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物(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0.1~10重量份左右,較佳為0.3~7重量份,更佳為0.5~5重量份,進而較佳為1~4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普通之丙烯酸系之光學用透明黏著劑,存在凝膠分率上升、黏著劑之G'i 變大、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。關於交聯觸媒之使用量,一般而言,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還含有光硬化劑。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,則儲存模數變大,與被黏著體之接著力提昇。
作為光硬化劑,可使用光硬化性單體、或光硬化性低聚物。作為光硬化劑,較佳為1分子中具有2個以上乙烯性不飽和鍵之化合物。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相溶且於組合物中均勻地分散,能夠確保與被黏著體之接觸面積,且能夠形成透明性較高之黏著劑層2。又,藉由使基礎聚合物與光硬化劑表現出適度之相溶性,可於黏著劑層2內均勻地導入光交聯結構,因此存在光硬化後之儲存模數G'f 適當地上升之傾向。
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,且存在如下傾向: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。
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。存在如下傾向: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。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。
只要黏著劑組合物之基礎聚合物相同,則即便光硬化劑之種類不同,光硬化前之黏著劑層之儲存模數G'i 之變化亦較小。另一方面,若光硬化劑之含量變大,則組合物中之基礎聚合物之含量相對地變小,因此存在G'i 變小之傾向。
光硬化劑之種類或含量主要對光硬化後之黏著劑層之儲存模數G'f 產生影響。存在如下傾向:官能基當量越小(即,每單位分子量之官能基數較大)且光硬化劑之含量越大,則G'f 及G'f /G'i 變得越大。
就提高G'f 及G'f /G'i 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,就抑制G'f 及G'f /G'i 之過度之上升之觀點而言,光硬化劑之官能基當量較佳為100以上,更佳為130以上,較佳為150以上進而,尤佳為180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,存在如下傾向:基礎聚合物與光硬化劑之相互作用較強,初期接著力上升。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。
就將G'f 及G'f /G'i 調整至適當之範圍之觀點而言,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1~50重量份,更佳為5~40重量份,進而較佳為10~35重量份。藉由使光硬化性化合物以未硬化之單體或低聚物之形式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,較佳為於將基礎聚合物進行聚合後之聚合物溶液中添加光硬化劑。
若黏著劑組合物中之光硬化劑之含量變大,則光硬化劑容易滲出至表面。若光硬化劑大量地滲出,則存在導致透明性之降低、或接著力之降低之情況。另一方面,於如下文詳細說明般,少量之光硬化劑滲出至表面之情形時,存在如下傾向:能夠於保持黏著劑層之儲存模數之狀態下使與被黏著體之接著力適度地減小,二次加工性提昇。
(光起始劑)
黏著劑層2較佳為包含光起始劑。光起始劑係藉由活性光線之照射產生活性種,而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作為光硬化劑之情形時,較佳為使用光自由基起始劑。作為光自由基起始劑,較佳為藉由較波長450 nm更短波長側之可見光或紫外線進行裂解而產生自由基之光自由基產生劑,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、含有三氯甲基之三衍生物等。光自由基產生劑可單獨使用,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(光自由基產生劑)較佳為對較400 nm更長波長側之光(可見光)之感度較小,例如可良好地使用波長405 nm下之吸光係數為1×102 [mLg-1 cm-1 ]以下之光聚合起始劑。又,若使用可見光之感度較小之光聚合起始劑,則不易產生保管環境中之外界光所引起之光聚合起始劑之裂解,因此能夠提昇補強膜之保管穩定性。
為了抑制保管環境下來自螢光燈之光而引起之光裂解,較佳為使用於較360 nm更長波長側不顯示吸收極大之光聚合起始劑。於較360 nm更長波長側顯示吸收極大之光聚合起始劑會吸收來自螢光燈之紫外線(主要為365 nm及405 nm之水銀明線)而進行光裂解,因此容易經時性地進行黏著劑之光硬化。只要光吸收起始劑之光吸收之極大波長為360 nm以下,則不易產生螢光燈等保管環境下之光所引起之裂解,因此能夠提昇補強膜之保管穩定性。就抑制由紫外線等引起之裂解之觀點而言,光聚合起始劑之光吸收之極大波長較佳為350 nm以下,更佳為345 nm以下。另一方面,為了提高藉由紫外線照射之硬化效率,光聚合起始劑較佳為於較310 nm更長波長側具有光吸收極大。根據以上情況,就兼顧保管穩定性及光硬化效率之觀點而言,光聚合起始劑較佳為於較波長360 nm更長波長側不具有吸收極大且於波長310~350 nm之範圍具有吸收極大者。
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0.001~10重量份,更佳為0.01~5重量份。就抑制將補強膜長期保管時、或與被黏著體貼合之後以光硬化前之狀態保管時之黏著劑層2之經時性之接著力之變化之觀點而言,黏著劑層2中之光聚合起始劑之含量較佳為0.1重量份以下,更佳為0.07重量份以下,進而較佳為0.05重量份以下。另一方面,就藉由紫外線照射等充分地使光硬化進行而提高接著可靠性之觀點而言,黏著劑層2中之光聚合起始劑之含量較佳為0.01重量份以上,更佳為0.02重量份以上。
(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,存在凝膠分率上升、黏著劑層2之儲存模數上升之傾向。存在如下傾向:凝膠分率越高,黏著劑越硬,且於因二次加工等而自被黏著體剝離補強膜時,可抑制於被黏著體中之糊劑殘留。黏著劑層2之光硬化前之凝膠分率(即,構成黏著劑層之光硬化性組合物之凝膠分率)可為30%以上或50%以上。光硬化性組合物之凝膠分率較佳為60%以上,更佳為65%以上,進而較佳為70%以上。凝膠分率亦可為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。凝膠分率可以對乙酸乙酯等溶劑之不溶物之形式而求出,具體而言,以將黏著劑層於乙酸乙酯中於23℃下浸漬7天之後之不溶成分相對於浸漬前之試樣之重量分率(單位:重量%)之方式而求出。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3~200 μm,較佳為10~100 μm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]
本發明之補強膜係貼合於裝置或裝置構成零件而使用。補強膜10係黏著劑層2與膜基材1固著,於與被黏著體貼合後且光硬化前,對被黏著體之接著力較小。因此,光硬化前,補強膜自被黏著體之剝離較容易,且二次加工性優異。又,光硬化前,將補強膜切斷並將被黏著體表面之一部分之區域之補強膜去除等加工亦可容易地進行。
(光硬化前之黏著劑層之特性)
如上所述,光硬化前之黏著劑層2較佳為具有特定之儲存模數。光硬化前之黏著劑層2之75℃下之儲存模數較佳為8×103 ~1×105 Pa,更佳為2×104 ~9.5×105 Pa,進而較佳為3×104 ~9×104 Pa。光硬化前之黏著劑層2之100℃下之儲存模數較佳為7.5×103 ~1×105 Pa,更佳為1.5×104 ~9×105 Pa,進而較佳為3×104 ~8.5×104 Pa。
光硬化前之黏著劑層2較佳為於25~100℃之範圍之儲存模數之變化較小。藉由使加熱時之儲存模數之變化較小,即便於貼合有被黏著體及補強膜之半成品於保管環境等中暴露於高溫之情形時,亦可防止黏著劑自端部之溢出或接著力之降低。再者,一般而言,存在越為高溫,黏著劑之儲存模數越變小之傾向,但有時會因黏著劑組合物中之未交聯之交聯劑之反應、或揮發成分(溶劑、光硬化劑、光聚合起始劑等)之揮發、熵彈性之影響等而使高溫之儲存模數大於低溫之儲存模數。
光硬化前之黏著劑層2之100℃下儲存模數較佳為25℃下之儲存模數之70%以上,更佳為75%以上,進而較佳為78%以上。光硬化前之黏著劑層2之100℃下之儲存模數亦可為25℃下之儲存模數之80%以上或82%以上。
光硬化前之黏著劑層2之750℃下之儲存模數較佳為25℃下之儲存模數之70%以上,更佳為75%以上,進而較佳為78%以上。光硬化前之黏著劑層2之75℃下之儲存模數亦可為25℃下之儲存模數之80%以上或82%以上。
就抑制光硬化前之黏著劑層2之自被黏著體之不希望之剝離且使二次加工等時之剝離容易之觀點而言,黏著劑層2較佳為藉由摩擦力顯微鏡(FFM)之輕敲模式所測得之頻率5 Hz下之摩擦力為頻率0.1 Hz下之摩擦力之2~5倍。又,於光硬化前之黏著劑層2之頻率0.1 Hz與5 Hz之摩擦力之比為2~5之範圍內之情形時,存在光硬化後之對被黏著體之接著力增加從而接著可靠性提昇之傾向。
FFM係將於掃描式探針顯微鏡(SPM)之探針與試樣表面之間起作用之力轉換為懸臂之板彈簧之位移(扭轉量)並電性地檢測出該位移。位移量與差分電壓成比例,摩擦力與懸臂之彈簧常數及位移量成比例。因此,摩擦力與FFM差分電壓成比例。頻率5 Hz下之摩擦力與頻率0.1 Hz下之摩擦力之比與兩者之FFM差分信號之比相同。黏著劑層之摩擦力係於真空下進行測定。但是,於在真空下產生膜之彎曲等而難以準確地測定之情形時,於大氣壓下(常壓)進行測定。真空下之測定值與常壓下之測定值大致相同。
儲存模數反映黏著劑層之整體之特性,相對於此,藉由奈米摩擦學而得之摩擦力存在更顯著地反映黏著劑層之表面之與被黏著體之接著性的傾向,且摩擦力較小意味著黏著劑之表面近於液狀,黏性較小。於黏著劑層之表面具有黏性之情形時,摩擦力變大,並且對藉由FFM所測得之摩擦力表現出頻率依存性。以特定之頻率所測得之摩擦力容易反映黏著劑組合物之構成成分之各物性,相對於此,頻率依存存在更確實地反映表面之特性之傾向。摩擦力之頻率依存越小,表示黏性越小且液狀之特性越強,且存在摩擦力之頻率依存越大,黏性越大且對被黏著體之接著性變得越高之傾向。例如,於黏著劑層之基礎聚合物與光硬化劑並非為完全相溶系之情形時,液狀之光硬化劑滲出至表面,於與被黏著體之接著界面形成接著阻礙層(Weak Boundary Layer;WBL),且液狀之特性變強壯,因此存在頻率依存變小之傾向。
存在藉由對基礎聚合物與光硬化劑之相溶性進行控制使少量之光硬化劑滲出至黏著劑層表面而形成WBL之情況。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。
常溫之儲存模數較高之黏著劑層存在與被黏著體之接著性較高導致難以二次加工之情況。另一方面,若形成WBL,則於保持黏著劑層之整體之特性之狀態下,表面(接著界面)之特性產生變化。即,若形成WBL,則於保持作為整體特性之儲存模數之狀態下,存在摩擦力之頻率依存變小之傾向。於光硬化前之黏著劑層之頻率5 Hz下之摩擦力為頻率0.1 Hz下之摩擦力之5倍以下之情形時,存在光硬化前之黏著劑層2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,光硬化劑之滲出較多,於黏著劑層之表面形成大致液狀之WBL,摩擦力大幅地降低,與此相伴,存在摩擦力之頻率依存亦變小之傾向。若摩擦力過度地降低,則剪切保持較困難,因此容易產生接著不良。又,於黏著劑層之摩擦力過小之情形時,存在產生因光硬化劑之滲出而引起之被黏著體之污染、或於黏著劑層與膜基材之界面之剝離之情況。因此,光硬化前之黏著劑層之頻率5 Hz下之摩擦力較佳為頻率0.1 Hz下之摩擦力之2倍以上,更佳為3倍以上,進而較佳為3.5倍以上。
就兼顧對被黏著體之適度之接著性及剝離性之觀點而言,使用彈簧常數40 N/m之懸臂所測得之光硬化前之黏著劑層2之頻率5 Hz下之FFM差分信號較佳為0.01~1 V,更佳為0.05~0.9 V,進而較佳為0.1~0.8 V,尤佳為0.2~0.7 V。
(與被黏著體之貼合及光硬化)
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。補強膜可貼合於被黏著體之整個面,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,並將補強膜剝離去除。若為光硬化前,則補強膜係暫黏於被黏著體表面之狀態,因此能夠自被黏著體之表面容易地將補強膜剝離去除。
藉由將補強膜貼合於被黏著體之後對黏著劑層2照射活性光線,而使黏著劑層光硬化。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側及被黏著體側之任一面實施,亦可自兩面進行活性光線之照射。
如上所述,為了抑制保管狀態下之黏著劑層之硬化,較佳為將光聚合起始劑之種類(吸收波長)或添加量設為適當之範圍。作為抑制保管狀態下之黏著劑層之硬化之方法,除調整光聚合起始劑之種類或添加量以外,還考慮使基材膜1及隔離件5具有紫外線遮蔽性(例如添加紫外線吸收劑)。然而,若使基材膜1具有紫外線遮蔽性,則於將補強膜與被黏著體貼合之後自基材膜1側照射紫外線使黏著劑層2光硬化時,由於基材膜1會遮蔽紫外線,因此光硬化之效率降低。又,若以提高紫外線遮蔽性之目的提高基材膜1之紫外線吸收劑之含量,則存在透明性降低之傾向。因此,作為提昇補強膜之保管穩定性之方法,較佳為藉由光聚合起始劑之種類或添加量之調整而防止因保管環境下之螢光燈等而引起之光聚合起始劑之裂解的方法。
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,因此可於裝置之製造步驟之準備時間靈活地應對。
(光硬化後之黏著劑層之特性)
如上所述,光硬化後之黏著劑層2較佳為具有特定之儲存模數。附設補強膜後之被黏著體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、或為了電路構件接合之熱壓著等加熱處理的情況。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5×104 Pa以上,更佳為8×104 Pa以上,進而較佳為1×105 Pa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。
就提高補強膜之接著可靠性之觀點而言,光硬化後之黏著劑層2較佳為藉由FFM所測得之頻率5 Hz下之摩擦力為頻率0.1 Hz下之摩擦力之5倍以上,更佳為5.5倍以上。使用彈簧常數40 N/m之懸臂所測得之光硬化後之黏著劑層2之頻率5 Hz下之FFM差分信號較佳為0.1 V以上,更佳為0.2 V以上,進而較佳為0.3 V以上。於提高接著可靠性之觀點中,光硬化後之黏著劑層之摩擦力越大越佳。因此,摩擦力之上限並無特別限制,但使用彈簧常數40 N/m之懸臂所測得之5 Hz下之FFM差分信號一般為10 V以下,若考慮到黏著劑之特性之平衡,則較佳為5 V以下。
光硬化後之黏著劑層2之頻率5 Hz下之摩擦力較佳為光硬化前之黏著劑層2之頻率5 Hz下之摩擦力之1.5倍以上,更佳為2倍以上,進而較佳為2.5倍以上,尤佳為3倍以上。存在如下傾向:光硬化前後之摩擦力之比越大,藉由光硬化而得之接著力之增加率變得越高。光硬化後之摩擦力一般為光硬化前之摩擦力之20倍以下,較佳為10倍以下。
[補強膜之使用形態]
本發明之補強膜係貼合於各種裝置之構成構件(半成品)、或完成後之裝置而使用。由於藉由貼合補強膜可賦予適度之剛性,因此可期待操作性提昇或破損防止效果。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。
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而引起之彎曲或捲曲。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,且操作性提昇。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由自動化之裝置而引起之搬送或加工時之不良或不良情況。
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。由於補強膜具有藉由黏著劑層而得之應力分散性,因此可藉由對搬送對象物及加工對象物貼合補強膜,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、尺寸變化等不良情況。
如此,由於藉由貼合本發明之補強膜,可對作為被黏著體之半成品賦予適度之剛性,並且使應力得到緩和、分散,因此能夠抑制於製造步驟中有可能產生之各種不良情況,使生產效率提昇,改善良率。又,補強膜由於在使黏著劑層光硬化之前,自被黏著體之剝離較容易,因此於積層或產生貼合不良之情形時亦容易二次加工。
於完成後之裝置之使用中,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,使黏著劑光硬化後之補強膜由於牢固地接著於裝置,因此於長期使用中,補強膜亦不易剝落,且可靠性優異。
[實施例]
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。
[丙烯酸系聚合物之聚合]
<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,並流入氮氣,一面攪拌一面進行約1小時氮氣置換。其後,加熱至60℃,使之反應7小時,獲得重量平均分子量(Mw)為120萬之丙烯酸系聚合物A之溶液。
<聚合物B>
將單體之添加量變更為2EHA:72重量份、NVP:14重量份、MMA:1重量份、及HEA:13重量份。除此以外,與聚合物A相同地進行聚合,獲得Mw100萬之丙烯酸系聚合物B之溶液。
<聚合物C>
將單體之添加量變更為2EHA:96重量份、及 NVP:4重量份。除此以外,與聚合物A相同地進行聚合,獲得Mw55萬之丙烯酸系聚合物C之溶液。
<聚合物D>
將單體之添加量變更為2EHA:95重量份、及HEA:5重量份。除此以外,與聚合物A相同地進行聚合,獲得Mw44萬之丙烯酸系聚合物D之溶液。
<聚合物E>
將單體之添加量變更為丙烯酸丁酯(BA):75重量份、MMA:20重量份、及HEA:5重量份。除此以外,與聚合物A相同地進行聚合,獲得Mw60萬之丙烯酸系聚合物E之溶液。
<聚合物F>
將單體之添加量變更為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Mw60萬之丙烯酸系聚合物F之溶液。
將丙烯酸系聚合物A~F之添加單體比率及重量平均分子量一覽地示於表1。
[表1]
[補強膜之製作]
<黏著劑組合物之製備>
於丙烯酸系聚合物溶液中添加交聯劑、光硬化劑、及光聚合起始劑並均勻地進行混合,製備表2所示之黏著劑組合物1~21。作為光聚合起始劑,相對於聚合物之固形物成分100重量份添加1-羥基環己基苯基酮(BASF製造之「Irgacure 184」;吸收極大波長:246 nm、280 nm、333 nm)0.1重量份。交聯劑及光硬化劑係以成為表2所示之組成之方式進行添加。表2中之添加量係相對於基礎聚合物100重量份之添加量(固形物成分之重量份)。交聯劑及光硬化劑之詳細情況如下所述。
(交聯劑)
Takenate D110N: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)
Coronate HX:六亞甲基二異氰酸酯之異氰尿酸酯物(Tosoh製造)
Tetrad C:N,N,N',N'-四縮水甘油基間苯二甲胺(4官能之環氧化合物,Mitsubishi Gas Chemical製造)
(光硬化劑)
APG200:聚丙二醇#200(n=3)二丙烯酸酯;官能基當量150 g/eq
APG400:聚丙二醇#400(n=7)二丙烯酸酯;官能基當量268 g/eq
APG700:聚丙二醇#700(n=12)二丙烯酸酯;官能基當量404 g/eq
A200:聚乙二醇#200(n=4)二丙烯酸酯;官能基當量154 g/eq
A400:聚乙二醇#400(n=9)二丙烯酸酯;官能基當量254 g/eq
TMPTA:三羥甲基丙烷三丙烯酸酯;官能基當量99 g/eq
A-DPH:二季戊四醇六丙烯酸酯;官能基當量96 g/eq
A-DCP:三環癸烷二甲醇二丙烯酸酯;官能基當量152 g/eq
A-HD-N:1,6-己二醇二丙烯酸酯;官能基當量113 g/eq
(上述任一者均為新中村化學工業製造)
<黏著劑溶液之塗佈及交聯>
於未經表面處理之厚度75 μm之聚對苯二甲酸乙二酯膜(Toray製造之「Lumirror S10」;以下有時記載為「膜基材A」)上以乾燥後之厚度成為25 μm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25 μm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,使交聯進行,而獲得於膜基材A上固著積層有光硬化性黏著片且於其上暫黏有隔離件之補強膜。
[評價]
<分子量>
基礎聚合物重量平均分子量(聚苯乙烯換算)係使用GPC(Tosoh製造之「HLC-8220GPC」)藉由下述條件進行測定。
樣品濃度:0.2重量%(四氫呋喃溶液)
樣品注入量:10 μl
溶離液:THF
流速:0.6 ml/min
測定溫度:40℃
樣品管柱:TSKguardcolumn SuperHZ-H(1根)+TSKgel SuperHZM-H(2根)
參照管柱:TSKgel SuperH-RC(1根)
檢測器:RI
<凝膠分率>
採取補強膜之黏著劑層進行準確稱量,並利用多孔質聚四氟乙烯膜進行包裹,並將所包裹口利用風箏線系牢。自該試樣之重量減去預先所測得之多孔質聚四氟乙烯膜及風箏線之重量之合計(A),而算出黏著劑試樣之重量(B)。將利用多孔質聚四氟乙烯膜包裹之黏著劑試樣於約50 mL之乙酸乙酯中於23℃下浸漬7天,使黏著劑之溶膠成分向多孔質聚四氟乙烯膜外溶出。浸漬後,取出利用多孔質聚四氟乙烯膜所包裹之黏著劑,於130℃下使之乾燥2小時,並放冷約30分鐘,其後,測定乾燥重量(C)。黏著劑之凝膠分率係藉由下式而算出。
凝膠分率(%)=100×(C-A)/B
<儲存模數>
於隔離件上與上述相同地進行黏著劑組合物之塗佈及交聯,製作黏著片(光硬化前)。於光硬化前之黏著片之黏著劑層之表面附設隔離件遮斷氧氣,使用化學燈照射照度5 mW/cm2 之紫外線360秒進行光硬化。將光硬化前之黏著片及光硬化後之黏著片之各者進行積層,製作厚度約1.5 mm之測定用試樣,並使用Rheometric Scientific公司製造之「Advanced Rheometric Expansion System(ARES)」按照以下條件進行動態黏彈性測定。
(測定條件)
變形模式:扭轉
測定頻率:1 Hz
升溫速度:5℃/min
測定溫度:-50~150℃
形狀:平行板 8.0 mmφ
<摩擦力>
自補強膜剝離隔離件,將所得者作為光硬化前之黏著劑之摩擦力測定用試樣。自補強膜剝離隔離件之後自黏著劑層之露出面照射紫外線使黏著劑層光硬化,將所得者作為光硬化後之黏著劑之摩擦力測定用試樣。以掃描式探針顯微鏡(Hitachi High-Tech Science製造之「AFM5300E」之FFM模式按照下述條件進行測定,以一方向之掃描寬度5 μm(往復10 μm掃描)進行摩擦測定,讀取距測定範圍之左側3 μm之位置上之差分電壓。
(測定條件)
懸臂:BudgetSensors製造之「Tap300E-G」(符合彈簧常數40 N/m之製品)
ADD值:8.44 V、DIF值:0.4 V、FFM值:0 V
環境:真空或大氣壓、室溫
掃描速度:0.1 Hz、1 Hz及5 Hz
針對具備組成1~20之黏著片之補強膜,於真空下進行測定。具備組成21之黏著片之補強膜由於黏著劑光硬化前之試樣於真空下起伏,未能進行準確之測定,因此光硬化前後均於大氣壓下進行測定。
<接著力>
將厚度12.5 μm之聚醯亞胺膜(DU PONT-TORAY製造之「Kapton 50EN」)經由雙面膠帶(日東電工製造之「No.531」)貼附於玻璃板,獲得測定用聚醯亞胺膜基板。自切取為寬度25 mm×長度100 mm之補強膜之表面將隔離件剝離去除,並使用手壓輥貼合於測定用聚醯亞胺膜基板,作為光硬化前之試驗樣品。自光硬化前之試驗樣品之補強膜側(膜基材A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,利用夾頭保持作為補強膜之聚對苯二甲酸乙二酯膜之端部,以拉伸速度300 mm/min進行補強膜之180°剝離,並測定剝離強度。
將各補強片材之黏著劑之組成及儲存模數之測定結果示於表2,將摩擦力及接著力之測定結果示於表3。表3中之光硬化前頻率依存及光硬化後頻率依存分別係光硬化前及光硬化後之黏著劑層之頻率5 Hz下所測得之FFM電壓相對於頻率0.1 Hz下所測得之FFM電壓的比。由於FFM電壓與摩擦力成比例,因此FFM電壓之比與摩擦力之比相等。
[表2]
[表3]
使用組成1~6、組成10、組成12~14、組成16、組成18之黏著劑(丙烯酸系基礎聚合物與異氰酸酯系交聯劑及光硬化劑之組合)之補強膜之光硬化前之接著強度為5 N/25 mm以下,光硬化後之接著強度為6 N/25 mm以上,且光硬化後之接著強度為光硬化前之4倍以上。使用含有丙烯酸系基礎聚合物、環氧系交聯劑及光硬化劑之組成21之黏著劑之補強膜亦相同。根據該等結果可知:藉由使光硬化前後之儲存模數為特定範圍,可獲得光硬化前容易自被黏著體剝離且光硬化後可與被黏著體牢固地接著之補強膜。
組成1~4及組成6~10由於使用的是相同之基礎聚合物且光硬化劑之含量相同(組合物中之基礎聚合物之含量相同),因此於光硬化前之黏著劑層之凝膠分率及儲存模數未見到較大之差。即,可知:即便於光硬化劑之種類不同之情形時,光硬化前之黏著劑層之儲存模數亦不存在較大之差。另一方面,光硬化後之黏著劑層之儲存模數可見到較大之差,且可看出如下傾向:光硬化劑之官能基當量越小(每相同質量之聚合性官能基數越多),光硬化後之黏著劑層之儲存模數變得越大。組成7~9中,由於光硬化劑之官能基當量較小,因此可知:藉由光硬化,黏著劑層之儲存模數過度地上升,光硬化後之接著力較低。又,使用官能基當量較小之光硬化劑之組成7~9中,光硬化後之黏著劑層之G'100 /G'50 之值較小,且可看出儲存模數容易伴隨溫度上升而降低之傾向。於組成14與組成15之比對、組成16與組成17之比對、及組成18與組成19之比對中,起因於光硬化劑之種類之不同,亦於光硬化後之黏著劑層之儲存模數及其溫度依存以及接著力方面可看出差異。
組成3、11~13之基礎聚合物及光硬化劑之種類相同而光硬化劑之添加量不同,可知:隨著光硬化劑之添加量之增加(組合物中之基礎聚合物之比率之降低),光硬化前之黏著劑層之凝膠分率及儲存模數降低。於組成4與組成5之比對中亦可看出相同之傾向。光硬化劑之添加量為10重量份之組成11中,由於初期之儲存模數較高,且光硬化前之接著力(初期接著力)較高,因此二次加工性較差。又,組成11中,由於光硬化劑之含量較小,因此藉由光硬化而得之儲存模數之增加止於1.8倍,藉由光硬化而得之接著力之增加不充分。
使用基礎聚合物C之組成20中,起因於向基礎聚合物中之交聯結構之導入不充分等,於光硬化前後,黏著劑層之儲存模數均較小,且接著性不充分。
若著眼於組成1~10之黏著劑層之光硬化前之特性,則該等組成中,光硬化前之儲存模數不存在較大之差異,組成1、7~10係光硬化前之黏著劑層之摩擦力之頻率依存較大且初期接著力增大,組成6係光硬化前之黏著劑層之摩擦力之頻率依存較小且初期接著力降低。
根據該等結果,可知:光硬化前之黏著劑層之摩擦力之頻率依存與初期接著力具有較高之關聯,且存在如下傾向:頻率依存越大,初期接著力變得越高。認為:與光硬化劑之種類及含量之變化相伴之初期接著力的變化和基礎聚合物與光硬化劑之相溶性或光硬化劑向黏著劑層表面之滲出相關。由於光硬化劑之分子量越大,基礎聚合物與光硬化劑之相溶性越降低,因此認為存在如下傾向:容易產生於黏著劑層表面之光硬化劑之滲出,初期接著力降低。
使用A400(聚乙二醇#400二丙烯酸酯)作為光硬化劑之組成6中,由於光硬化劑之親水性較高,因此與基礎聚合物之親和性較低,由於分子量及官能基當量較大,因此基礎聚合物與光硬化劑之相溶性較低,且由於光硬化劑於黏著劑層表面之滲出,認為初期接著力降低。另一方面,使用APG700(聚丙二醇#700二丙烯酸酯)作為光硬化劑之組成3中,由於較組成6而言,光硬化劑為疏水性,因此認為可抑制光硬化劑之滲出,且維持初期接著力。使用6官能之丙烯酸酯作為光硬化劑之組成8中,分子中之丙烯醯基之密度較高,且光硬化劑之C=C、C-O-C、及C=O等官能基會以提高基礎聚合物與被黏著體之相互作用之方式發揮作用,認為會帶來初期接著力之上升。
於組成3、11~13中,可看出如下傾向:隨著光硬化劑之添加量之增加,光硬化前之黏著劑層之摩擦力之頻率依存變小,初期接著力降低。認為:除因除光硬化劑之添加量之增加而引起之儲存模數之降低以外,於黏著劑層表面之光硬化劑之滲出量增加亦為使初期接著力降低之主要原因。
[補強膜之保管性(接著力之經時穩定性)]
將具備組成3、4、5、12之黏著劑之補強片材於常溫之明室下靜置,於1週後(1 W)、4週後(4 W)、8週後(8 W)及12週後(12 W)對與聚醯亞胺膜之接著力進行測定。針對1週後、4週後及12週後之試樣亦實施使黏著劑光硬化後之接著力之評價。針對將補強片材保管於遮光袋內之試樣,亦評價黏著劑之光硬化前後之接著力。
使用將組成3、4、5、12之黏著劑組合物中之光聚合起始劑(Irgacure 814)之添加量變更為相對於聚合物之固形物成分100重量份為0.3重量份的黏著劑(組成33、組成31、組成31、組成34)製作補強膜,針對於明室下靜置過之試樣及放入遮光袋保管之試樣,對光硬化前後之接著力進行評價。
將各補強膜之黏著劑之組成、及光硬化前後之接著力之測定結果示於表4。
[表4]
於任一組成中,關於光硬化後之接著力,均未見到由保管環境而引起之明確之差。另一方面,若對光硬化前之接著力進行觀察,則可看出於明室中保管之試樣之接著力較遮光保管之試樣變大之傾向。又,根據組成4與組成31之比對、組成5與組成32之比對、組成3與組成33之比對、及組成12與組成34之比對,可知:於光聚合起始劑之添加量較大之情形時,光硬化前之接著力之上升明顯。
根據該等結果,認為:於明室下保管之試樣容易產生由螢光燈等光而引起之光聚合起始劑之裂解,伴隨光聚合起始劑之裂解,黏著劑組合物之光硬化反應進行,接著力上升。
[對光聚合起始劑之保管性之影響之評價]
使用對組成5之黏著劑組合物中之光聚合起始劑之種類及添加量進行各種變更而得之黏著劑(組成32、組成41~51)、及對組成12之黏著劑組合物中之光聚合起始劑之添加量進行變更而得之黏著劑(組成34、61、62)製作補強膜,針對剛製作後之試樣、及於明室下保管1週或4週後之試樣,對光硬化前之接著力進行測定。針對剛製作後之試樣,亦測定光硬化後之接著力。光聚合起始劑之詳細情況如下所述。
IRG184:1-羥基環己基苯基酮(BASF製造之「Irgacure 184」,吸收極大波長:246 nm、280 nm、333 nm)
IRG651:2,2-二甲氧基-1,2-二苯基乙烷-1-酮(BASF製造之「Irgacure 651」,吸收極大波長:250 nm、340 nm)
IRG819:雙(2,4,6-三甲基苯甲醯基)-苯基氧化膦(BASF製造之「Irgacure 819」,吸收極大波長:295 nm、370 nm)
IRG2959:1-[4-(2-羥基乙氧基)-苯基]-2-羥基-2-甲基-1-丙烷-1-酮(BASF製造之「Irgacure 2959」,吸收極大波長:276 nm)
將各補強膜之黏著劑之組成、及光硬化前後之接著力之測定結果示於表5。
[表5]
就將光聚合起始劑之添加量設為組成5之一半之組成41而言,於在明室中保管4週後之試樣中,亦未見到如組成32及組成5之光硬化前接著力之顯著之上升,且保管穩定性優異。將光聚合起始劑之添加劑進一步減少之組成42亦與組成41相同地可抑制光硬化前接著力之上升,且保管性優異。於組成34、12、61、62之比對中,亦於光聚合起始劑之添加量較少之情形時,可抑制光硬化前接著力之上升。
根據組成43~45之比對、組成46~48之比對、及組成49~51之比對,可知:於對光聚合起始劑之種類進行過變更之情形時,藉由減少光聚合起始劑之添加量亦可獲得光硬化前接著力之上升得到抑制且保管性優異之補強膜。
另一方面,組成51及組成62中,光硬化後之接著力之上升不充分。認為其原因在於:由於光聚合起始劑之含量較少,因此紫外線照射時之光自由基之生成量較小,聚合之反應效率降低。
根據以上結果,可知:藉由視黏著劑之組成等對光聚合起始劑之添加量進行調整,可獲得光硬化後可與被黏著體牢固地接著且保管穩定性優異之補強膜。
[使用不同之膜基材之補強膜之接著力之評價]
<補強膜之製作>
使用下述膜基材代替厚度75 μm之聚對苯二甲酸乙二酯膜,於膜基材上塗佈組成12之黏著劑組合物,並於乾燥後貼合隔離件,其後,進行老化處理,獲得補強膜。
膜基材B:於單面(與黏著劑組合物之塗佈面相反之側之面)設置有抗靜電層之厚度75 μm之聚對苯二甲酸乙二酯膜
膜基材C:厚度50 μm之聚對苯二甲酸乙二酯膜(Toray製造之「Lumirror S10」)
膜基材D:厚度100 μm之環狀烯烴膜(日本ZEON製造之「ZeonorFilm ZF14」
膜基材E:厚度50 μm之紫外線透過性透明聚醯亞胺膜(Mitsubishi Gas Chemical製造之「Neopulim S-100」)
膜基材F:厚度50 μm之聚醯亞胺膜(DU PONT-TORAY製造之「Kapton 200H」
膜基材G」厚度50 μm之聚醯亞胺膜(宇部興產製造之「Upilex 50S」)
膜基材B之抗靜電層係按照以下順序形成。
於水與乙醇之混合溶劑中加入下述(A)~(D)之成分,並攪拌混合約20分鐘,製備固形物成分約0.3%之抗靜電處理液。
(A)包含作為導電性聚合物之聚(3,4-乙二氧基噻吩)0.5%及聚苯乙烯磺酸鹽(數量平均分子量15萬)0.8%之水溶液(Heraeus製造之「Clevios P」):以固形物成分計50重量份
(B)飽和共聚聚酯樹脂之25%水分散液(Toyobo製造之「VYLONAL MD-1480」):以固形物成分計100重量份
(C)巴西棕櫚蠟之水分散液:以固形物成分計40重量份(作為滑劑)
三聚氰胺系交聯劑:10重量份
於膜基材A(厚度75 μm之PET膜)之單面利用棒式塗佈機塗佈上述處理液,並於130℃下加熱30秒鐘使之乾燥,形成厚度40 nm之抗靜電層。
<接著力之評價>
針對使用膜基材B~E之補強膜,以與使用膜基材A之補強膜相同之方式對光硬化前後之接著力進行評價。關於使用膜基材F、G之補強膜,自表面將隔離件剝離去除,使用手壓輥貼合於玻璃基板作為光硬化前之試驗樣品,並自玻璃基板側照射紫外線使黏著劑層光硬化,將所獲得者作為光硬化後之試驗樣品,對接著力進行評價。將各補強膜之基材之種類、紫外線照射面、及光硬化前後之接著力之測定結果示於表6。
[表6]
如表6所示,若對膜基材之種類、被黏著體之種類、光照射面進行變更,則接著力產生變化,但於任一例中,接著力均藉由黏著劑之光硬化而上升。膜基材F、G不具有紫外線透過性,但可知:藉由使用紫外線透過性之玻璃作為被黏著體並自玻璃面側照射紫外線,能夠進行黏著劑之光硬化。根據該等結果,可知:不論膜基材之種類、或被黏著體之種類如何,藉由使儲存模數藉由光硬化而上升之黏著劑層固著於膜基材上,可獲得光硬化前容易自被黏著體剝離且光硬化後能夠與被黏著體牢固地接著之補強膜。
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。

Claims (13)

  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; 上述黏著劑層包含含有丙烯酸系基礎聚合物及光硬化劑之光硬化性組合物,且25℃下之剪切儲存模數為1×104 ~1.2×105 Pa; 上述丙烯酸系基礎聚合物含有選自由含羥基單體及含羧基單體所組成之群中之1種以上作為單體單元,且上述丙烯酸系基礎聚合物中導入有交聯結構; 上述光硬化性組合物之凝膠分率為60%以上;且 上述黏著劑層之光硬化後之25℃下之剪切儲存模數為1.5×105 ~2×106 Pa。
  2. 如請求項1之補強膜,其中上述黏著劑層之光硬化後之25℃下之剪切儲存模數為光硬化前之25℃下之剪切儲存模數之2倍以上。
  3. 如請求項1或2之補強膜,其中上述黏著劑層之藉由摩擦力顯微鏡所測得之頻率5 Hz下之摩擦力為頻率0.1 Hz下之摩擦力之2~5倍。
  4. 如請求項1或2之補強膜,其中上述黏著劑層之光硬化後之藉由摩擦力顯微鏡所測得之頻率5 Hz下之摩擦力為頻率0.1 Hz下之摩擦力之5倍以上。
  5. 如請求項1或2之補強膜,其中上述黏著劑之光硬化後之100℃下之剪切儲存模數為50℃下之剪切儲存模數之60%以上。
  6. 如請求項1或2之補強膜,其中上述丙烯酸系基礎聚合物之重量平均分子量為10萬以上。
  7. 如請求項1或2之補強膜,其中上述丙烯酸系基礎聚合物含有含羥基單體及含氮單體作為單體單元。
  8. 如請求項1或2之補強膜,其中上述丙烯酸系基礎聚合物含有均聚物之玻璃轉移溫度為40℃以上之單體成分5~50重量%。
  9. 如請求項1或2之補強膜,其中上述光硬化性組合物之凝膠分率為70%以上。
  10. 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丙烯酸系基礎聚合物100重量份含有上述光硬化劑1~50重量份。
  11. 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。
  12. 如請求項1或2之補強膜,其中上述光硬化劑之官能基當量為100~500 g/eq。
  13. 如請求項1或2之補強膜,其中上述黏著劑層相對於上述丙烯酸系基礎聚合物100重量份含有光聚合起始劑0.01~0.1重量份。
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