粘着材、粘着薄膜及其使用方法

文档序号:3776884阅读:713来源:国知局
专利名称:粘着材、粘着薄膜及其使用方法
技术领域
本发明涉及粘着材、粘着薄膜及其使用方法。
背景技术
作为粘着材,在Donatas Satas编著、水町 浩 監譯“粘着技术手册,日刊工业新闻社1997年3月31日初版发行”中,公开了天然橡胶系粘着剂、苯乙烯/丁二烯乳胶系粘着剂、热塑性橡胶、ABA嵌段共聚物、丁基橡胶、丙烯酸系粘着剂、丙烯酸系分散改性、乙烯醚聚合物、硅橡胶系粘着剂、苯乙烯-丁二烯橡胶、丁二烯-丙烯腈橡胶、聚异丁烯、聚丁二烯、聚氯丁二烯橡胶、聚氨酯、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物、无规聚丙烯等。尤其丙烯酸系粘着剂或橡胶系粘着剂,据记载广泛用于多种用途。
作为粘着薄膜,开发了在聚氯乙烯、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚酰亚胺、聚烯烃等基材薄膜上,涂布丙烯酸系粘着剂或橡胶系粘着剂的多种粘着薄膜。作为以往就有的粘着剂,可举例,将丙烯酸系共聚物用异氰酸化合物或羟甲基化合物等反应性材料交联,提高凝聚力的丙烯酸系粘着剂,或在天然橡胶或改性橡胶中混合赋予粘着性的材料等低分子量的材料的橡胶系粘着剂等。但是,在丙烯酸系粘着剂中,因反应性材料或未反应丙烯酸等的影响,在再剥离的时候,存在易发生粘在被粘体上的残糊、变质、变色等问题。此外,在橡胶系粘着剂中,因粘着性赋予材等低分子量材料,存在容易产生残糊的问题。
在松岗著“日立化成技术报告,32,7-14(2002)”中,说明了要求高性能、高功能的显示器关联领域使用的表面保护用粘着薄膜。其中,作为液晶(LCD)所使用的棱镜薄板的表面保护用粘着薄膜,报告了满足不从具有凹凸的棱镜薄板表面剥离,而在用完后容易剥离的要求特性的粘着薄膜产品。此外,岛根外著“日立化成技术报告,41,23-26(2003)”中,报告了在50~100℃的范围,剪切弹性率G′大约稳定在2~3MPa左右的粘着薄膜。此外,介绍了在80℃加热下7天后将粘着力的上升抑制在大约1.3~1.4倍的、光学功能薄板等用的要求高性能、高功能的粘着薄膜的开发事例。
在特开2003-213485号公报中,公开了粘着剂由从含有丙烯、碳数4~12的α-烯烃及乙烯的共聚成分得到的丙烯酸系共聚物构成,在用DSC的测定中,没有1J/g以上的吸热峰值的粘着薄膜。记载了与以往的丙烯酸系粘着剂相比,所述特定的丙烯酸系共聚物具有良好的初始粘着性,耐电镀液的浸入性、防腐蚀性优越。但是,粘着薄膜的评价,通过在粘贴于铜箔上后,在40℃、92%RH下放置3天后剥离,只通过目视观察铜箔上的残糊和变色进行判断,没有进行假设了实际的电镀液处理的温度或药液等使用环境的粘着薄膜的污染性评价。
此外,在特开平11-315175号公报中,公开了间规/无规嵌段聚丙烯酸及其使用方法。但是,没有粘着材、粘着薄膜的记载。
此外,在特开平7-233354号公报中,公开了由结晶度在10%以下的碳原子数2~12的α-烯烃共聚物构成的粘着材的粘着薄膜。具有常温下的初始粘着强度高,粘贴后的粘着强度的经时变化小的优点,适合金属板、树脂板或玻璃板的表面保护用途,记载了在假设搬运或储藏期间的加温加热下,无粘着强度变化。但是,没有记载在对性能或质量要求严格的电子·半导体材料、光学·显示材料等领域中的、除了表面保护用途、输送保管用途以外的其它种种用途所要求的粘着材的性能或质量。
专利文献1特开2003-213485号公报专利文献2特开平11-315175号公报专利文献3特开平11-315175号公报专利文献4特开平7-233354号公报非专利文献1粘着技术手册,日刊工业新闻社1997年3月31日初版发行非专利文献2日立化成技术报告,32,7-14(2002)

发明内容
本发明的目的在于,提供一种对光或热以及各种药品显示优越的稳定性,且再剥离性优越的粘着材和采用其的粘着薄膜及其使用方法。更具体地讲,本发明目的在于,提供一种粘着材和采用其的粘着薄膜及其使用方法,其同时具有在对性能或质量要求严格的电子·半导体材料、光学·显示材料等领域,对表面保护用途、输送保管用途、药液处理用途、加热处理用途、磨削研磨用途、切断加工用途所要求的性能和质量。
本发明为解决上述问题,进行了深入研究,结果发现,具有特定的热特性的烯烃系聚合物,作为粘着材显示优越的特性。另外,发现在基材层上叠层该粘着材的粘着薄膜,同时具有在低温下的粘贴性和耐热特性互异的特性,并且具有对光或热、以及电镀液或蚀刻液等液体药剂具有优越的稳定性。此外,在粘着薄膜的使用方法中,发现,即使用于电子·半导体材料、光学·显示材料等各种用途,基本上也无再剥离后的残糊污染,能够满足被粘体所要求的性能或质量,从而完成本发明。
即,第1发明是,(1)一种粘着材,其特征在于,满足以下(a)及(b)的必要条件(a)含有至少一种烯烃系聚合物(b)在利用示差扫描热量测定中,熔化温度Tm在80~180℃的范围,熔化热ΔH至少为1J/g。
(2)还满足以下的必要条件(c),这在从室温到加热处理下可保持粘着力这点上是优选的方式(c)在20~80℃的温度范围的贮藏弹性率G′在0.1~50MPa范围,在20~80℃的温度范围的损失系数tanδ至少是0.05。
(3)粘着材还满足以下的必要条件(d),这在室温下对被粘体易于良好地润湿密接这点上是优选的方式(d)所述损失系数tanδ的峰值在-20℃~+10℃的范围。
(4)所述烯烃系聚合物包含具有有规立构性的丙烯·烯烃系聚合物(以下称为PX),该丙烯·烯烃系聚合物通过聚合丙烯成分90~60摩尔%、和从乙烯及碳原子数4~12的烯烃选择的1种或2种以上的烯烃成分10~40摩尔%而得到,这在凝聚力高,不污染被粘体,能够剥离这点上和易于形成粘着层这点上,是优选的方式。
(5)作为烯烃系聚合物,还包含具有与所述具有有规立构性的丙烯·烯烃系聚合物(PX)相同的有规立构性的聚丙烯(以下称为PY),该聚合物的比{(PX)/(PY)}按重量比在99/1~40/60的范围,这在粘着力的耐热稳定性优越这点上是优选的方式。
第2发明是,(6)一种粘着薄膜,其在基材层的至少单面叠层有粘着材层,其特征在于,满足以下(a)及(b)的必要条件(a)含有至少一种烯烃系聚合物(b)在示差扫描热量测定中,熔化温度Tm在80~180℃的范围,熔化热ΔH至少为1J/g。
(7)粘着材层还满足以下的必要条件(c),这在从室温到加热处理下可保持粘着力这点上是优选的方式(c)在20~80℃的温度范围的贮藏弹性率G′在0.1~50Mpa的范围,在20~80℃的温度范围的损失系数tanδ至少是0.05。
(8)粘着材层还满足以下的必要条件(d),这在室温下对被粘体易于良好地润湿粘合这点上是优选的方式(d)所述损失系数tanδ的峰值在-20℃~+10℃的范围。
(9)所述粘着材层的烯烃系聚合物包含具有有规立构性的丙烯·烯烃系聚合物(以下称为PX),该丙烯·烯烃系聚合物通过聚合丙烯成分90~60摩尔%、和从乙烯及碳原子数4~12的烯烃选择的1种或2种以上的烯烃成分10~40摩尔%而得到,这在凝聚力高,不污染被粘体,能够剥离这点上和易于形成粘合层这点上,是优选的方式。
(10)作为烯烃系聚合物,还包含具有与所述具有有规立构性的丙烯·烯烃系聚合物(以下称为PX)相同的有规立构性的聚丙烯(以下称为PY),该聚合物的比{(PX)/(PY)}按重量比在99/1~40/60的范围,这在粘着力的耐热稳定性优越这点上是优选的方式。
(11)用纯水萃取所述粘着薄膜的各离子的含有率合计在1ppm以下,这在不使被粘体变质及变色这点上是优选的方式。
(12)所述粘着薄膜的基材层和粘着材层通过共同挤压成形法成薄膜,这在不使用溶剂就可得到粘着薄膜,并且粘着层和基材层的层间密接性优越这点上是优选的方式。
第3发明是,(13)所述粘着薄膜的使用方法,其特征在于,以组合从药液处理、加热处理、磨削、研磨、切断加工及输送保管等中选择的1种或2种以上的用途使用于表面保护。
本发明的粘着材和采用该粘着材的粘着薄膜,具有良好的粘着特性和耐热性。即,能够提供一种粘着薄膜,只要短时间,就具有在熔化热Tm附近的高温耐热性,并同时具有在假想长时间的输送·保管或加压下的使用的条件下的耐热稳定性。此外,本发明的粘着材和采用该粘着材的粘着薄膜,还能够同时具有,对酸或碱等的耐药品性优越、可用易于环境的材料构成、节能性优越、光稳定性优越、透明性优越、通过与具有各式各样的特性的其它材料复合化易于赋予功能、基本上不含腐蚀性离子或金属离子等特性,能够提供一种非常适合要求高性能高质量的电子·半导体材料、光学·显示材料等领域的粘着薄膜。


图1是表示由基材层1和叠层在基材层1的表面上的粘着材层2构成的本发明的一例粘着薄膜的剖视图。
图2是表示通过由中间层3和外层4构成的基材层1和叠层在中间层3的单面上的粘着材层2构成的本发明的一例粘着薄膜的剖视图。
图3是表示本发明的粘着薄膜的其它实施方式的剖视图。设置基材层1、和叠层在基材层1的表面上的粘着材层2、和粘着材层2侧的剥离薄膜5。
图4是表示本发明的粘着薄膜的其它实施方式的剖视图。通过由中间层3和外层4构成的基材层1、和叠层在中间层3的表面上的粘着材层2构成,在该粘着材层2侧设置剥离薄膜5。
图5是表示将本发明的粘着薄膜10直接卷在辊6上保管的状态的立体图。
图6是表示在本发明的粘着薄膜10的粘着材层2侧粘贴剥离薄膜5,卷在辊6上保管的状态的立体图。
图7是sPER/sPP=80/20的DSC试验的测定曲线图。
图8是sPER/sPP=90/10的DSC试验的测定曲线图。
图9是iPEBR/iPP=90/10的DSC试验的测定曲线图。
图10是比较例采用的sPER=100的DSC试验的测定曲线图。
图11是sPER/sPP=80/20的TEM观察的照片。
具体实施例方式
以下,具体说明本发明的粘着材。
本发明的粘着材,是含有烯烃系聚合物的粘着材。
烯烃系聚合物,由于通常具有不易混入可成为劣化因素的腐蚀性离子或金属离子等的性质,对环境的负荷低并且价格低,所以具备适合本发明的粘着材的性质。另外,在本发明中,所谓烯烃系聚合物,有包括烯烃均聚物、共聚物、嵌段共聚物、由这些两种成分以上构成的烯烃系聚合物组成物的意思。此外,在本发明中,乙烯可看作α-烯烃的一种。
作为烯烃系聚合物,具体可列举乙烯系聚合物。更具体地,除低密度聚乙烯、直链状低密度聚乙烯、中密度聚乙烯、高密度聚乙烯以外,还可列举,碳数3~20的α-烯烃、苯乙烯、醋酸乙烯、(甲基)丙烯酸、(甲基)丙烯酸酯等各种乙烯化合物作为共聚用单体的乙烯系共聚物等。
此外,还可列举将丙烯均聚物、丙烯和乙烯或碳数4~20的α-烯烃进行共聚的丙烯系共聚物。该丙烯酸系聚合物可以是无规共聚物也可以是嵌段共聚物。此外,还可列举丁烯、4-甲基戊烯等碳数4以上的α-烯烃的聚合物,但本发明的烯烃系聚合物并不限定于上述化合物。上述聚合物可以采用单体,也可以组合2种以上使用。
其中,在发现粘着性这点上,优选作为烯烃系聚合物,包括以从碳数2~12的α-烯烃选择的至少2种α-烯烃作为主要的单位成分的α-烯烃共聚物。所谓粘着性,是从在常温范围内同时具有液体的性质和固体的性质的双方性质的粘弹性显现的性质。即,在粘贴时因低速变形,所以粘性的性质占主要地位,粘性的性质影响密接被粘体的凹凸的密接性,在要剥离的时候,因高速变形,所以弹性的性质占主要地位,弹性的性质影响对被粘体的接合力或再剥离的容易度。
作为碳原子数2~12的α-烯烃,例如,可列举乙烯、丙烯、1-丁烯、1-戊烯、3-甲基-1-丁烯、1-己烯、4-甲基-1-戊烯、3-甲基-1-戊烯、1-戊烯、1-辛烯、1-癸烯、1-十二碳烯等。作为80℃以下的粘贴适用性优越的组合,可列举乙烯·丙烯共聚物、乙烯·1-丁烯共聚物、丙烯·1-丁烯·碳原子数为5~12的α-烯烃的三元共聚物、乙烯·丙烯·碳原子数为4~12的α-烯烃的三元共聚物、丙烯·1-丁烯·碳原子数为5~12的α-烯烃的三成分共聚物。其中,优选以丙烯作为主成分的丙烯系共聚物等。构成丙烯系聚合物的各单体成分的比例不特别限制,但为了得到良好的粘着性,来自丙烯的结构单位和来自其它烯烃的结构单位的摩尔比,优选在1∶2~20∶1的范围,更优选在2∶3~10∶1的范围。
如前所述,本发明的粘着材的烯烃系聚合物,也可以组合2种以上使用,在特别重视耐热性的时候,形成结晶性的烯烃系聚合物、和粘着性优越的组成的烯烃系聚合物的组成物是优选的方式。这样的组成物,当然也可以是烯烃系嵌段共聚物。
作为上述组成物,具体可列举丙烯系聚合物组成物。更具体讲,更优选含有90~60摩尔%的量的显示间规或等规的有规立构性的丙烯成分,且含有10~40摩尔%的量的从乙烯或碳原子数4~12的烯烃中选择的1种或2种以上的成分的具有有规立构性的丙烯·烯烃共聚物(PX)。如果丙烯成分超过90摩尔%,有时所需要的粘着性消失,另外,如果低于60摩尔%,有时所需要的凝聚力消失,容易产生残糊。
另外,优选含有具有有规立构性的丙烯·烯烃聚合物(PX)和具有相同的有规立构性的聚丙烯(PY)。
作为上述的有规立构性聚丙烯(PY),可列举间规聚丙烯和等规聚丙烯,由于它们都显示结晶性,所以能够适当地采用。另外,通过丙烯·烯烃共聚物(PX)中的丙烯链的有规立构性和聚丙烯(PY)的有规立构性具有同一种类的有规立构性(即,间规结构或等规结构),组成物的混合结构容易形成比0.1μ还微细的相溶性结构,由于能够最大地发挥丙烯·烯烃共聚物(PX)具有的粘着特性、和聚丙烯(PY)具有的耐热性的双方的特长,而且还能够显现透明性,所以更优选此结构。
作为确定上述的丙烯·烯烃共聚物(PX)或聚丙烯(PY)的有规立构性的方法,例如,可利用在特开平7-48417号公报、特开2003-48286号公报中记载的13C-NMR测定来确定。间规或等规的有规立构性,是用丙烯链的triad链看的立构规正度,通常在0.6以上,优选在0.7以上,如果在该范围,结晶化速度就会快,成薄膜加工性就会优越。表示这些有规立构性的烯烃系聚合物的聚合法,例如在特开平8-301934号公报、特开平9-12635号公报、特开2003-48286号公报等中有记载,但也能够采用公知的所有方法。
丙烯·烯烃系共聚物(PX)和聚丙烯(PY)的重量比{(PX)/(PY)}的重量比,优选在99/1~40/60的范围,更优选在97/3~50/50的范围,最优选在95/5~60/40的范围。如果重量比{(PX)/(PY)}大于99/1,有时不能发挥聚丙烯的耐热性,另外,如果重量比{(PX)/(PY)}小于40/60,有时所需的粘着性消失。
本发明的粘着材,通常含有40重量%以上的上述烯烃系聚合物,优选含有60重量%以上,更优选含有80重量%以上。
通过示差扫描热量测定求出粘着材的熔化温度Tm和熔化热ΔH。熔化温度Tm是认为基于结晶的熔化的吸热峰的温度。从在80~180℃的范围存在的吸热峰求出熔化热ΔH,至少是1J/g,优选至少是2J/g,更优选至少是4J/g。本发明的粘着材,通过选择能够满足所述吸热峰值的熔化温度Tm(℃)和熔化热ΔH(J/g)的种类,形成具有耐热性的粘着材。
如果熔化温度Tm低于80℃,在80℃以上的加热处理或长时间的运输·保管中,有发生粘着力上升或残糊等问题的顾虑。另外,如果熔化温度Tm高于180℃,需要特殊的超过100℃的加热粘贴装置,在烯烃系聚合物的时候,有得不到作为粘着材的特性的顾虑。
可通过粘弹性试验测定本发明的粘着材的贮藏弹性率G′和损失系数tanδ,20~80℃的温度范围内的贮藏弹性率G′,优选在0.1~50MPa的范围,更优选在0.5~30MPa,进而更优选在1~20MPa。
作为各种用途使用本发明的粘着材的温度范围通常在20℃~80℃,如果在该范围贮藏弹性率G′低于0.1MPa,有时容易在被粘体上发生再剥离后的残糊。此外,如果在20~80℃的温度范围内,贮藏弹性率G′超过50MPa,有时不能充分得到密接于被粘体的密接性。
本发明的损失系数tanδ,在20~80℃的温度范围内,优选至少为0.05,更优选的下限值为0.1。如果损失系数tanδ在0.05以上,克服在反复加热和冷却的情况下,因被粘体和粘接材的膨胀差而产生的应力或意想不到的冲击等压力的能力强。因此,本发明的粘着材,尤其,在对性能或质量要求严格的电子·半导体材料、光学·显示材料等领域的各种用途中,可得到高的可靠性。本发明的损失系数tanδ的最大值一般在0.5~2的范围。
另外,在损失系数tanδ小于0.05的时候,在被粘体是对应力非常敏感的电子元件或有机EL发光元件等的情况下,因被粘体和粘着材的膨胀系数差或变形发生的应力或冲击等,有时产生剥离或对被粘体的不妥善情况等。
本发明的损失系数tanδ的峰值,从在室温附近提高粘贴性或再剥离性这点考虑,优选在-20℃~+10℃的范围。如果损失系数tanδ的峰值达到低于-20℃的低温,当在室温附近再剥离时,有剥离性恶化的顾虑。此外,如果损失系数tanδ的峰值达到高于+10℃的高温,当在室温附近粘贴时,有发生贴紧不良的顾虑。
另外,上述的贮藏弹性率G′和损失系数tanδ,通过基于JIS-K7244“塑料一动态机械特性的试验方法”的粘弹性试验,测定贮藏弹性率G′和损失弹性率G″,损失系数tanδ,可通过将贮藏弹性率G′和损失弹性率G″代入关系式tanδ=G″/G′算出。
本发明的粘着材,在不有损本发明的目的的范围内,还能够含有热塑性弹性体、乙烯和其它α-烯烃的共聚物、合成树脂等成分。通过这些成分,例如能够调整相对于粘贴温度的软化温度、及在使用环境温度(20~80℃附近)下的粘着适应性。
作为热塑性弹性体,可列举聚苯乙烯系弹性体、聚烯烃系弹性体、聚酰胺系弹性体、聚氨酯系弹性体、聚酯系弹性体等。其中,为了保持低的水分含有率、离子含有率,同时改进柔软性或粘着性,优选聚苯乙烯系弹性体及聚烯烃系弹性体。
作为聚苯系弹性体,例如,可列举苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物(SIS)、苯乙烯-乙烯·丁烯-苯乙烯嵌段共聚物(SEBS)、苯乙烯-乙烯·丙烯-苯乙烯嵌段共聚物(SEPS)、其它苯乙烯·二烯系嵌段共聚物或其加氢添加物等。作为该SIS的具体例,可列举JSR株式会社的市售商品JSR SIS(注册商标)、或ジエン化学株式会社的市售商品クレイトン(注册商标)。此外,作为该SEPS的具体例,可列举株式会社クラレ的市售商品セプトン(注册商标)等。
作为聚烯烃系弹性体,例如,可列举成为硬质部的聚丙烯等形成结晶性高的聚合物的聚烯烃嵌段、和成为软质部的显示非结晶的共聚物嵌段的嵌段共聚物,具体能够例示烯烃(结晶性)·乙烯·丁烯·烯烃(结晶性)嵌段共聚物、聚丙烯·聚氧化乙烯·聚丙烯嵌段共聚物、聚丙烯·聚烯烃(非晶形)·聚丙烯嵌段共聚物等。作为具体例,可列举JSR株式会社的市售商品DYNARON(注册商标)。
乙烯和α-烯烃的共聚物,通常在常温下是液体状的。作为α-烯烃,例如,可列举丙烯、1-丁烯、1-戊烯、1-己烯、1-辛烯、1-癸烯、1-十二碳烯、1-十四碳烯、1-十六碳烯、1-十八碳烯、4-甲基-1-戊烯等碳数3~20的α-烯烃。其中,优选碳数3~14的α-烯烃。作为具体例,可列举三井化学株式会社的市售商品ル-カント(注册商标)。
此外,作为合成树脂,优选是非卤素的,作为具体例,可列举聚醚、聚酰胺、聚氨酯、聚酯、聚碳酸酯等。
在本发明的粘着材中,另外在不有损本发明的目的的范围内,也可以含有各种副成分,例如,液态丁基橡胶等可塑材、聚萜烯等粘合剂等。
此外,在本发明的粘着材中,也可以含有一般配合在烯烃系聚合物中的各种添加材料,例如,可列举各种紫外线吸收材料、抗氧化材料、耐热稳定材料等。
作为用于本发明的粘着材的添加材料,优选以在电子·半导体材料、光学·显示材料等领域中的各种用途中不产生不良影响的方式,选择其种类,将其配合量确定在最小限度。
由于通过在由烯烃系聚合物构成的材料中存在副成分或添加材料,能够发挥烯烃系聚合物具有的对热或光、药品等的稳定性,所以优选此方式。作为相对于粘着材的含有率,优选在40重量%以下,更优选在20重量%以下。
关于制造粘着材的方法,不特别限制,例如,可列举在采用丝带式搅拌机、V-搅拌机、亨舍尔搅拌机、超级搅拌机、转鼓(tumbler)式搅拌机等,混合结晶性的烯烃系聚合物和粘着性优越的组成的烯烃系聚合物后,用单轴挤出机、二轴挤出机、捏合机、斑伯里搅拌机等熔化混合、熔融绞漆包,在冷却、切断后,成形成颗粒状的方法,或冷却、粉碎熔化混合了的熔融物的方法等。
接着,参照附图具体说明本发明的粘着薄膜。另外,在所有图中,对于同一部分或相当部分,附加同一符号。
本发明的粘合薄膜10,至少在基材层1的单面叠层了含有所述本发明的粘着材的粘着材层2。
此外,在本发明的粘合薄膜10中,也可以含有一般配合在此种薄膜中的各种添加材,例如,可列举各种紫外线吸收材、抗氧化材、耐热稳定材等。
作为用于本发明的粘着材层2的副成分或添加材,优选以在电子·半导体材料、光学·显示材料等领域中的各种用途中不增加有不良影响的离子含有率的方式,选择其种类,将其配合量确定在最小限度。
关于粘着材层2的厚度,不特别限制,根据使用目的,考虑到所要求的粘着力、对被粘体表面凹凸的密接性等,通常在0.001mm~2mm左右的范围,优选在0.005mm~1mm的范围。
基材层1,不特别限定,可使用各种薄层品,作为其成分,例如,能够单独或复合采用聚烯烃系树脂、聚酯系树脂、聚酰胺系树脂等合成树脂、铜、铝、SUS等金属、天然树脂、纸等。
作为基材层1,从兼顾固定保持被粘体的强度、和遵照被粘体的形状的柔软度的方面,从价格低且节能性优越的方面,从对酸或碱等的药品的稳定性优越的方面,从通过与其它材料复合化容易赋予功能的方面,从对环境的负荷低的方面,从基本上不含腐蚀性离子或金属离子的方面,从容易形成粘着材层和牢固的粘接的方面考虑,作为其构成成分,尤其优选以烯烃系聚合物作为主成分。另外,在本发明中,所谓主成分,指的是构成成分中相对地按最大比例含有的构成成分。
作为烯烃系聚合物,具体可列举低密度聚乙烯、直链状低密度聚乙烯、中密度聚乙烯、高密度聚乙烯、此外从以乙烯作为主成分的碳数3~12的α-烯烃、苯乙烯、醋酸乙烯、(甲基)丙烯酸、(甲基)丙烯酸酯、离聚物等中选择的各种乙烯化合物作为副成分的共聚物即乙烯系聚合物。该乙烯系共聚物可以是无规共聚物,也可以是嵌段共聚物。此外,还可列举丙烯均聚物、以丙烯作为主成分以乙烯或碳数4~12的α-烯烃作为副成分的共聚物即丙烯系共聚物。该丙烯系共聚物,可以是无规共聚物,也可以是嵌段共聚物。另外,还可列举丁烯、4-甲基戊烯等碳数4以上的α-烯烃系聚合物。此外,还可列举作为粘着材中优选的一例表示的间规或等规的,即显示有规立构性的丙烯·α-烯烃共聚物(PX)、显示有规立构性的聚丙烯(PY)。
所述基材层1上的所述烯烃系聚合物的含量,通常在40~100重量%左右,优选在60~100重量%左右。作为提高柔软性或拉伸性的烯烃系聚合物的一种即乙烯和α-烯烃共聚物的具体例,可列举三井化学株式会社的市售商品タフマ-XR、タフマ-S(注册商标)等,另外作为聚乙烯的具体例,可列举三井化学株式会社的市售商品ビユ-ロン(注册商标)。
作为基材层1的构成成分,除烯烃系聚合物以外,为了改进机械性能、耐热特性、柔软性等特性,可以根据需要,从不使粘着薄膜10的性能和质量恶化的种类的合成树脂或热塑性弹性体中选择适宜添加。作为用于改进机械性能或耐热特性的合成树脂,可列举尼龙6、尼龙6,6、尼龙6,10、尼龙6,12等聚酰胺树脂、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯、它们的共聚物、聚萘二甲酸乙二醇酯、脂肪族聚酯等聚酯树脂、聚碳酸酯树脂、聚苯乙烯树脂、聚苯硫醚树脂、聚酰亚胺等。此外,作为用于改进柔软性的热塑性弹性体,例如,可列举聚苯乙烯系弹性体、聚酰胺系弹性体、聚氨酯系弹性体、聚酯系弹性体等。
基材层1,也可以含有在此种粘着薄膜10的基材层1中通常所用的各种添加材。例如,也可以在不影响粘着薄膜10的性能或质量的范围内,含有各种充填材、颜料、染料、紫外线吸收材、抗氧化材、耐热稳定材、润滑材料、耐候稳定性、可塑材、结晶造核材等各种添加材。
关于基材层1的厚度,不特别限制,根据使用目的,考虑到要求的切断加工性、机械强度、柔软性等,通常在0.01mm~3mm左右,从裂纹防止性、粘贴作业性及价格方面考虑,优选0.02mm~2mm左右。
关于基材层1的杨氏模量(测定温度23℃)不特别限制,根据使用目的,考虑到要求的机械强度、柔软性等,通常在20~4000Mpa左右,优选在50~1500Mpa左右。
在由2层以上的多层构成基材层1的情况下,能够在各层分担作为粘着薄膜10所要求的各种特性,以使其能担当的方式构成。
图2是表示本发明的粘着薄膜10的另一实施方式的剖视图。如该图所示,本发明的粘着薄膜10,通过由中间层3和外层4构成的基材层1、和叠层在中间层3的单面上的粘着材层2构成。
例如,可列举以下方式,即,对中间层赋予加工时的延伸特性、或耐拉裂性、切断加工性、基于着色的确认性等功能,对外层4赋予耐表面裂纹性、或以易于使上卷的粘着薄膜10开卷的方式赋予与粘着材层2的剥离性。
作为中间层3的构成成分,优选以烯烃系聚合物作为主成分,作为烯烃系聚合物,可列举与上述相同的聚合物。
此外,作为外层4的主成分,在烯烃系聚合物中,优选,低密度聚乙烯、直链状低密度聚乙烯、中密度聚乙烯、高密度聚乙烯、此外,优选与乙烯和碳数3~12的α-烯烃、苯乙烯、醋酸乙烯、(甲基)丙烯酸、(甲基)丙烯酸酯、离聚物等各种乙烯化合物的共聚物等乙烯系聚合物,此外,在以含有α-烯烃的聚合物为主成分的时候,除上述以外,优选按1~10重量%配合少量的聚乙烯醇或乙烯·乙烯醇共聚物和长链烷基异氰酸酯的反应物等剥离材,即使在没有剥离薄膜的时候,也能够得到开卷力在2N/25mm以下的粘着薄膜10。
在基材层1由中间层3和外层4构成的时候,关于中间层3和外层4的厚度,不特别限制,中间层的厚度,优选在0.01mm~3mm左右,更优选在0.02mm~2mm左右,外层4的厚度,优选在0.001mm~1mm左右,更优选在0.005mm~0.5mm左右。
在如图2所示由多层构成基材层的情况下,将多层看作单层的基材层1的杨氏模量,通常在20~4000MPa的范围,优选在50~2000Mpa左右。
本发明的粘着薄膜10,能够得到透明性也优越的薄膜。所谓透明性也优越的粘着薄膜,是可视光线透射率优选在70%以上,更优选在80%以上,最优选在90%以上。作为评价可视光线透射率的方法,可采用JIS R3106标准。
此外,本发明的粘着薄膜10,也能够以调整色调的目的,含有公知的色素,更具体地讲是含有特定波长的可视光线吸收性色素、荧光色素或磷光色素。
另外,在将粘着薄膜用于电子·半导体材料、光学·显示材料等领域时,要求在与该领域的被粘体接触的粘着薄膜中减少阳离子、阴离子、金属离子等离子成分,以离子含有率表示其特性。
在本发明中,所谓离子含有率,是用纯水萃取的各种离子的含有率的合计,优选低于1ppm,更优选在0.5ppm以下。离子含有率的合计在1ppm以下,可以说是基本上不含以离子为代表的反应性材料的粘着薄膜。
另外,离子含有率的合计在1ppm以上时,例如,在半导体元件或有机EL元件等对离子非常敏感的被粘体中,有时容易出现离子的影响,发生不妥善情况。所述离子,是用纯水从粘着薄膜10萃取的离子,具体可列举,钠离子(Na+)、钾离子(K+)等阳离子,氯离子(Cl-)、氟离子(F-)、硝酸离子(NO3-)、亚硝酸离子(NO2-)、磷酸离子(PO43-)、硫酸离子(SO42-)等阴离子,铁离子(Fe2+)、铜离子(Cu2+)、铬离子(Cr3+)、铝离子(Al3+)、锌离子(Zn2+)、镍离子(Ni2+)等金属离子。
通过将本发明的粘着材层2和基材层1规定为烯烃系聚合物,选择水和离子的相互作用小的结构,能够制造离子含有率低的粘着薄膜10。
本发明的可视光线透射率的测定,很容易利用具备2光路式的积分球的分光光度计测定。作为分光光度计,例如,可采用U-3400(株式会社日立制作所制造)或UV-3100(株式会社岛津制作所制造)。
在本发明的粘着薄膜10中,从易于将粘着薄膜10开卷的角度,从提高粘着材层表面的平滑性的角度,从提高冲压加工性的角度考虑,优选在所述粘着材层侧叠层剥离薄膜5。另外,在带有冲压加工的用途或在两面需要粘着材层的用途中,通常,为了保护粘着材层,使用剥离薄膜。
如图3和图4所示,叠层在粘着材层2的单面上的剥离薄膜5,可由以往公知的种种构成成分形成。作为如此的剥离薄膜5的构成成分,无任何限定,但优选采用在焚烧处理时不产生卤化合物等有毒气体的合成树脂或加工纸等。其中,从抑制粘着薄膜10的变形,具有高精度冲裁的刚性的角度,和从具有不妨碍卷绕于辊的厚度和柔软性,且减小废弃处理量的角度考虑,例如,优选聚酯薄膜或在纸的表面涂敷聚乙烯等合成树脂的加工纸等。也可以在用于剥离薄膜5的合成树脂中,例如,在不影响粘着薄膜10的范围内,含有各种添加材、颜料、紫外线吸收材、抗氧化材、耐热稳定材、润滑材等。
也可以在与粘着薄膜10接触的剥离薄膜5的表面上形成脱模层。该脱模层,可采用通常用于此种剥离薄膜5的脱模层的各种脱模材,例如,可列举长链烷基丙烯酸酯共聚物、长链烷基乙烯酯共聚物、长链烷基乙烯醚共聚物等长链烷基系脱模材、硅系脱模材、氟系脱模材。此外,为了在粘着材层的表面复制剥离模的凹凸,可从表面粗度Ra为10~0.1μm左右的范围选择适合用途的粗度。此外剥离薄膜5的厚度为不妨碍卷绕于辊的厚度,从减少废弃处理量的观点考虑,越薄越好,例如在0.005mm~0.3mm左右,优选在0.01mm~0.2mm左右。作为由聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)构成的剥离薄膜的具体例,可列举东セロ株式会社的市售商品ト一セロ剥离薄膜SP(注册商标)等。此外,作为由加工纸构成的剥离薄膜的具体例,可列举王子制纸株式会社的市售商品“セパレ-ト”等。
为了制造粘着薄膜10,不特别限制在所述基材层1的一面叠层粘着材层的方法,例如,能够用以下的方法制造,即,在由电晕处理等处理了预成形的烯烃系聚合物的基材薄膜(基材层)的表面后,涂布·干燥构成粘着材层的方法、和在剥离薄膜上涂布·干燥粘着材料后与预成形的烯烃系聚合物的基材薄膜(基材层)压接的方法、和同时一体成形粘着材层和基材层的共同挤压成形法、或在预成形的基材层上熔融挤出并叠层粘着材层的方法等。这些方法中的共同挤压成形法是,通过分别熔化加热并共同挤压而将构成基材层和粘着材层的材料成形,制造具有规定厚度的多层结构的叠层薄膜的方法,由于该方法效率高而且节能,能够廉价地制造,所以优选此方法。此外,利用采用2层以上的多层模的共同挤压成形法,能够同时成形具有1层以上的基材层和粘着材层的粘着薄膜10。作为采用多层模的共同挤压成形法,例如,可列举以下方法,即,预先将各层的熔化物组合成层状,形成一体,然后将其送入平模内,在模内使其粘接的方法(进料铸造(feed block)法)、将各层的熔化物送入平模内的另外的歧管,在模内的共通的地方(一般在模口入口前),将各层接合成层状,形成一体,然后将其送入平模内,在模内使其粘接的方法(多歧管法)、以及组合进料铸造法和多歧管法的方法等。
叠层如此制造的粘着薄膜10和剥离薄膜5的方法,不特别限制,例如可用通常的薄膜叠层装置叠层。
如图5所示,在芯材6上卷绕本发明的粘着薄膜10,可以以辊状保管,使用时能够只拉出所需量。
此外,如图6所示,在本发明的粘着薄膜10的粘着材层侧粘贴剥离薄膜5,卷绕在芯材6上,可以以辊状保管,能够一边剥离剥离薄膜5,一边只拉出所需量地使用。
此外,本发明的粘着薄膜10,还能够切断加工成最适合使用用途的形状使用。其形状,没有任何限定,圆形、正方形、长方形等都可以,例如,也可以以在剥离薄膜5上按所需的形状部分残留粘着薄膜10的方式,冲裁加工粘着薄膜10。
本发明的粘着薄膜10,能够以最适合使用用途的形状(例如,圆形)冲裁保持在剥离薄膜5上,卷绕在芯材6上,可以以辊状保管,能够一边剥离剥离薄膜5,一边只拉出所需量地使用。
本发明的粘着薄膜10的使用方法,可用于以往公知的种种粘着薄膜用途。作为粘着薄膜用途,没有任何限定,但本发明的粘着薄膜10,尤其在要求高性能或高质量的电子·半导体材料、光学·显示材料等领域,非常适合表面保护用途、药液处理用途、加热处理用途、磨削研磨用途、切断加工用途、输送保管用途,即使是组合从上述用途选择的1种或2种以上的用途,也非常适合。以下说明上述用途。
作为表面保护用途,例如,为了防止在金属板、树脂板、玻璃或陶瓷板等被粘体上发生裂纹或防止在其上附着污物,粘着薄膜被用于粘贴在其表面上。尤其在电子·半导体材料、光学·显示材料等领域,作为对粘着薄膜所要求的性能,要求是,在粘贴在各种表面状态的被粘体上后不发生粘着薄膜的鼓起或剥离,在剥离除去时能够用尽量小的力剥离,在被粘体无残糊。尤其在电子·半导体材料、光学·显示材料等领域,要求在电子部件、半导体晶片、玻璃晶片、陶瓷晶片、光学用的透镜部件等上,将污染降到最低限。
作为药液处理用途,例如,在电子·半导体材料的领域,在进行电镀薄膜处理或蚀刻处理时,粘着薄膜被用于粘贴在其保护的表面上。作为对粘着薄膜所要求的性能,要求是,对电镀液或蚀刻液等药品具有稳定性,在粘贴于被粘体上后不发生粘着薄膜的鼓起或剥离,在药液处理后容易剥离除去,尤其要求不需要清洗被粘体,被粘体不变质。
作为加热处理用途,例如,在光学·显示材料的领域,在制造由丙烯酸树脂构成的具有透镜功能的光学透镜时,粘着薄膜被用于粘贴在其保护的表面上。作为对粘着薄膜所要求的性能,要求是,对于大约80~100℃的加热处理具有稳定性,在粘贴于被粘体上后不发生粘着薄膜的鼓起或剥离,在加热处理后容易剥离除去,尤其要求对被粘体无污染,被粘体不变质。
作为磨削研磨用途,例如,在磨削研磨半导体晶片的背面或眼镜片,使其变薄的时候,粘着薄膜被用于粘贴在被粘体和研磨装置的旋转固定夹具(jig)的之间。在此种情况下,要求粘着薄膜具有使被粘体及旋转固定夹具密接的粘着特性、缓冲性、平滑性等质量。另外,要求剥离时的易剥离性,且在被粘体上基本上无残糊,不需要清洗。
作为切断加工用途,例如,在将半导体、玻璃、陶瓷的晶片切断加工成小片的时候,粘着薄膜被用于粘贴在被粘体即晶片上。在此种情况下,要求粘着薄膜具有不使被粘体发生凹陷或裂纹的特性。另外,要求剥离时的易剥离性,和在被粘体上基本上无残糊,不需要清洗。在进行如此的切断加工的时候,通常采用利用由金属或金刚石构成的旋转刀刃、激光、喷射水柱等的切断加工方法,尤其在进行激光加工时,要求相对于激光基本上是透明的。
作为运输保管用途,通常,在所述表面保护用途、药液处理用途、加热处理用途、磨削研磨用途、切断加工用途中被使用后,以粘贴被粘体和粘着薄膜的状态,用船或卡车等运输粘着薄膜,或长时间保存在仓库使用。在此种情况下,尤其要求粘着薄膜即使在没有特别温度管理或湿度管理的环境下,也不使被粘体的性能或质量变化。
组合从在对性能或质量要求严格的电子·半导体材料、光学·显示材料等领域中的表面保护用途、输送或保管用途、药液处理用途、加热处理用途、磨削或研磨用途、切断加工用途中选择的1种或2种以上的使用方法,由于更能发挥本发明的粘着薄膜10的特长,所以是优选的使用方法。
作为组合表面保护用途、输送或保管用途、加热处理用途和切断加工用途这4种的一例,列举制造加工显示器用的光学透镜部件时的使用方法。在此种情况下,刚形成透镜就立即粘贴粘着薄膜,然后经过透镜的热处理(大约80~120℃)工序、利用CO2激光器的切断加工、检查工序,在叠层保管后,利用汽车或海运集装箱运输,在光学透镜元件组装在显示器上时,粘着薄膜的作用结束,将其剥离。
此外,作为组合磨削或研磨用途、表面保护用途、输送或保管用途这3种的一例,列举加工眼镜片时的使用方法。在此种情况下,在将粘着薄膜粘贴在眼镜片上后,与校正眼镜片的次数等一致,进行磨削或研磨,以此状态运输、保管,到店铺粘着薄膜的作用结束,将其剥离。
另外,作为组合切断加工用途和药液处理用途这2种的一例,列举加工晶片时的使用方法。在此种情况下,在将粘着薄膜粘贴在晶片上后,利用切丁器将晶片切断加工成小片,用氟酸等蚀刻液处理侧面,利用装片机从粘着薄膜剥离小片,至此粘着薄膜的作用结束。
(实施例)以下,通过实施例说明本发明,但本发明并不限定于这些实施例。
另外,在以下的实施例及比较例中,利用下记所示的方法,测定、评价示差扫描热量、粘弹性、离子含有量、粘着力、加热加压下的粘着力稳定性、耐药品性。
(粘着材的成形)用亨舍尔混合机混合构成粘着层的材料后,采用装有线模的双轴螺杆型挤出机混合。熔融挤出混合物(模具温度200℃),在绞合(strand)、冷却后,切断成形成颗粒状。
(示差扫描热量测定)通过按照JIS-K7122“塑料的转变热测定方法”的示差扫描热量测定,测定了粘着材的熔化温度Tm和熔化热ΔH。具体是,采用セイコ-インスツルメンツ公司制造的RDC220,实施粘着材的示差扫描热量测定(DSC)。试验条件为,从30℃降温到-100℃,在-100℃保持10分钟后,以10℃/分钟的升温速度,测定-100~300℃的范围。由通过该测定得到的温度-热量曲线,以峰值(℃)作为熔化温度Tm,测定该熔化热ΔH(mJ/mg=J/g)。
(粘弹性率的测定)通过按照JIS-K7244“塑料—动态机械特性的试验方法”的粘弹性试验法,测定了粘着材的粘弹性率的测定。即,采用レオメトリツク·サイエンテイフイツク公司制造的机械光谱仪RMS-800,使用直径8mm的并行板。板间的间隙规定为1.5mm。试验片采用8mmΦ×1.5mm(厚度)的圆板,按频率ω=100rad/sec、3℃/min的升温速度,测定-50℃~150℃的温度范围的贮藏弹性率G′(Pa)和损失弹性率G″(Pa)。损失系数tanδ,可通过将贮藏弹性率G′和损失弹性率G″代入关系式tanδ=G″/G′算出。
(离子含有率的测定)利用以下的方法,分析从粘着薄膜萃取的各种离子。首先,把将粘着薄膜切成大致2.5cm见方的试验片5g和纯水150g装入200ml的テフロン(注册商标)容器,在采用轻便电炉在100℃下萃取60分钟后,取出试验片,在热板上将萃取液浓缩到25g。采用该浓缩水,通过离子色谱分析,定量分析Na+、K+等阳离子,和Cl-、F-、NO3-、NO2-、PO43-、SO42-等阴离子。另外,利用原子吸光分析,定量分析Fe2+、Cu2+、Cr3+、Al3+、Zn2+、Ni2+等金属离子。将定量分析值(μg)代入下式算出各离子种类的离子含有率(ppm)。
离子含有率(ppm)=定量分析值(μg)÷试验片重量(g)×(25g÷150g)从各离子种类的离子含有率(ppm)算出离子含有率的合计值(ppm)。通过浓缩,离子分析值的检测界限达到0.01ppm。
(粘着力的测定)按照粘着薄膜的试验方法(JIS Z0237-2000),测定粘着薄膜的粘着力。作为试验板,在将50mm宽×150mm长×2mm厚的SUS-BA板和粘着薄膜,在温度23℃、相对湿度50%的环境下放置1小时后,用大约2kg的橡胶辊一边施加压力,一边使其往复通过粘着薄膜2次,将粘着薄膜粘贴在试验板上。粘贴后,在温度23℃、相对湿度50%的固定环境下放置30分钟后,在温度23℃、相对湿度50%下,按300mm/分钟的速度,从SUS-BA板向180°方向拉剥粘着薄膜,测定粘着力。后述的实施例所示的粘着力(23℃),是至少测定2次的平均值,单位规定为N/25mm。
(加热加压下的粘着力稳定性的评价)在23℃下,在SUS-BA板上粘贴试验片,在放置30分钟后,测定初始粘着力(单位N/25mm)。接着,在80℃、0.2MPa的加热加压环境下放置7天后,测定粘着力(单位N/25mm)。
按照JIS Z0237-2000所记载的粘着力测定法,按300mm/分钟的速度,从SUS-BA板向180°方向,一边拉剥粘着薄膜一边测定粘着力,基于以下的标准进行加热加压下的粘着力稳定性的评价。
(80℃加热、0.2MPa加压下放置7天后的粘着力)/(23℃的初始粘着力),在0.7以上~1.5以下的范围,目视观察被粘面无污染的为合格(用○表示),(80℃加热、0.2MPa加压下放置7天后的粘着力)/(23℃的初始粘着力),低于0.7、超过1.5的,或被粘面有污染的为不合格(用×表示)。
(耐药品性的评价)按照JIS K7114-2001“求出液体药品对塑料的侵入效果的试验方法”中记载的方法,试验粘着薄膜的耐药品性。但是,测定在将试验片(60mm见方)在2规定盐酸(23℃及70℃)、2规定硫酸(23℃及70℃)、20重量%氢氧化钠水(20wt%NaOHaq)(23℃及70℃)、10重量%氨水(10wt%NH3aq)(23℃)、异丙醇(23℃)、丙酮(23℃)、乙酸乙酯(23℃)的液体药品中浸渍7天后的尺寸、重量、外观,与浸渍前的尺寸、重量、外观比较,根据以下的标准评价。
将尺寸变化和重量变化都低于1%、外观未发现变化时规定为合格(用○表示),将无论属于尺寸变化在1%以上、重量变化在1%以上、外观有变化中的哪一项时,都规定为不合格(用×表示)。
(实施例1)作为构成粘着薄膜10的各层的材料,采用以下的材料。即,作为构成基材层1的成份,采用,丙烯·乙烯·1-丁烯无规共聚物(rPP乙烯成份5摩尔%、1-丁烯成分5摩尔%、密度0.91g/cm3、MFR(根据JISK7210-1999,在温度230℃下利用负荷2.16kg测定,以下相同)7.2g/10分钟)88重量份,和乙烯·1-丁烯共聚物(EB-A密度0.88g/cm3、MFR(温度190℃、负荷2.16kg)3.6g/10分钟)10重量份,和高密度聚乙烯(HDPE密度0.96g/cm3、MFR(温度190℃,负荷2.16kg)6.0g/10分钟)20重量份,作为构成粘着材层2的成份,采用,间规丙烯·乙烯共聚物(sPER丙烯成分77摩尔%、乙烯成分23摩尔%、MFR(温度230℃、负荷2.16kg)5.0g/10分钟)80重量份,和间规聚丙烯(sPPATOFINA PETROCHE MICALS,INC.制造FINAPLASTM1571,密度0.87g/cm3、MFR(温度230℃、负荷2.16kg)10g/10分钟)20重量份。
图7是构成粘着材层2的粘着材即sPER/sPP=80/20(wt/wt)的DSC试验的测定曲线图。熔化温度Tm在126.3℃具有峰值,其熔化热ΔH为7.97J/g。
接着,利用具备全螺纹型的螺杆的挤出机使各层的材料熔化。成形条件(熔化温度)为粘着材层2220℃、基材层1230℃,在多层模内叠层该2层熔融树脂(共同挤出温度230℃)。冷却挤出的粘着薄膜,带有间隙地卷取在芯材6上。
如此得到的粘着薄膜10,通过叠层由单层构成的基材层1和粘着材层2而成,各层的厚度为粘着材层28μm、基材层142μm,合计厚50μm。图11是利用透射电子显微镜(TEM)观察该粘着材层2的断面的照片。由该TEM照片,在连续的网状的结晶部分中,观察到非晶部分以100nm级微细相熔化了的sPER/sPP=80/20(wt/wt)的混合结构。
表1示出粘着薄膜10的层结构、构成各层的成分及其重量比、各层厚度及粘着材层2的熔化温度、熔化热、贮藏弹性率、损失系数。
表2示出有关粘着薄膜10的离子分析、粘着力、加热加压下的粘着力稳定性、耐药品性的试验结果。将该粘着薄膜10,以加热到大约60℃的状态,粘贴在加工成表面具有凹凸的透镜形状的PET基板(0.8mm厚×300mm×300mm)的表面上,用旋转刀刃切断加工成100mm×100mm,在60℃加热槽保管1周后,在23℃、50%RH下放置1天。在用手剥离粘着薄膜10时,容易剥离,切断面也良好,在加工成透镜形状的表面上未发现残糊,得到良好地保持光学功能的PET基板。即,本实施例的粘着薄膜10,在制造、组装用于光学·显示材料领域的透镜用基板的工序中,可用于透镜功能等的表面保护用途、加热处理用途、切断加工用途和输送或保管用途这4种的用途。
(实施例2)作为构成粘着薄膜10的各层的材料,采用以下的材料。即,作为构成外层4的成份,采用,与实施例1同样的HDPE88重量份,和低密度聚乙烯(LDPE密度0.92g/cm3、MFR(温度190℃、负荷2.16kg)7.2g/10分钟)20重量份;作为构成中间层3的成份,采用与实施例1同样的rPP88重量份,和EB-A 10重量份,和HDPE 2重量份;作为构成粘着材层2的成份,采用,间规丙烯·乙烯共聚物(sPER丙烯成分77摩尔%、乙烯成分23摩尔%、MFR(温度230℃、负荷2.16kg)5.0g/10分钟)90重量份,和与实施例1同样的sPP 10重量份。
图8是构成粘着材层2的粘着材即sPER/sPP=90/10(wt/wt)的DSC试验的测定曲线图。熔化温度Tm为125.0℃,其熔化热ΔH为4.37J/g。
接着,利用具备全螺纹型的螺杆的挤出机使各层的材料熔化。成形条件(熔化温度)为粘着材层2220℃、中间层3230℃、外层4220℃,在多层模内叠层该3层熔融树脂(共同挤出温度230℃)。冷却挤出的粘着薄膜,带有间隙地卷取在芯材6上。
如此得到的粘着薄膜10,通过叠层由中间层3和外层4构成的基材层1和粘着材层2而成,各层的厚度为粘着材层28μm、中间层334μm、外层48μm,合计厚50μm。
表1示出粘着薄膜10的层结构、构成各层的成分及其重量比、各层厚度及粘着材层2的各种测定结果。
表2示出有关粘着薄膜10的离子分析、粘着力、加热加压下的粘着力稳定性、耐药品性的试验结果。
将该粘着薄膜10,以加热到大约60℃的状态,粘贴在曾在光学领域防静电剂处理过的丙烯酸基板(1mm厚×300mm×300mm)的表面上,在温度设定在80℃的干燥箱中放置30分钟后,用碳酸气体(CO2)激光器切断加工成300mm×300mm,在60℃加热槽中保管1周后,在23℃、50%RH下放置1天。在用手剥离粘着薄膜10时,容易剥离,切断加工面未发生丝状的飞边,另外也无切屑的附着等污染,良好,在被粘面上未发现残糊,还保持防静电功能(表面电阻2×1012Ω,并且带电压半衰期15秒)。即,本实施例的粘着薄膜10,在制造、组装用于光学·显示材料领域的透镜用基板的工序中,可用于防静电剂等处理过的表面保护用途、加热处理用途、切断加工用途和输送或保管用途这4种的用途。
(实施例3)作为构成粘着薄膜10的各层的材料,采用以下的材料。即,作为构成外层4的成份,采用与实施例1同样的HDPE 80重量份,与实施例2同样的LDPE20重量份;作为构成中间层3的成份,采用与实施例1同样的rPP88重量份、和EB-A 10重量份、和HDPE 2重量份;作为构成粘着材层2的成份,采用,等规丙烯·乙烯·1-丁烯共聚物(iPEBR丙烯成分78摩尔%、乙烯成分16摩尔%、1-丁烯成分6摩尔%、MFR(温度230℃、负荷2.16kg)6g/10分钟)90重量份,等规聚丙烯(iPP密度0.91g/cm3、MFR(温度230℃、负荷2.16kg)7g/10分钟)10重量份。
图8是构成粘着材层2的粘着材即sPEBR/iPP=90/10(wt/wt)的DSC试验的测定曲线图。熔化温度Tm为159.9℃,其熔化热ΔH为12.3J/g。
接着,利用具备全螺纹型的螺杆的挤出机使各层的材料熔化。成形条件(熔化温度)为粘着材层2230℃、中间层3230℃、外层4220℃,在多层模内叠层该3层熔融树脂(共同挤出温度230℃)。冷却挤出的粘着薄膜,作为剥离薄板5在粘着材层面上设置东セロ(株)ト-セロセパレ-タTMSP(PET-SP、厚31μm)后,带有间隙地卷取在芯材6上。
如此得到的粘着薄膜10,通过叠层由中间层3和外层4构成的基材层1和粘着材层2而成,各层的厚度为粘着材层212μm、中间层360μm、外层48μm,合计厚80μm。
表1示出粘着薄膜10的层结构、构成各层的成分及其重量比、各层厚度及粘着材层2的各种测定结果。
表2示出有关粘着薄膜10的离子分析、粘着力、加热加压下的粘着力稳定性、耐药品性的试验结果。
在将该粘着薄膜10粘贴在硅晶片(Φ100mm、0.525mm厚)的反射面上,在HF/HNO3/CH3COOH=1/9/3(氟硝醋酸)的药液中处理30分钟后,水洗,在60℃加热槽中干燥处理1小时,在23℃、50%RH下放置7天。在用手剥离粘着薄膜10时,容易剥离,清晰地看见粘着薄膜10保护的硅面和未保护的硅面的边界,得到无残糊的镜片。即,本实施例的粘着薄膜10,能够在半导体领域使用的晶片制造工序中,用于组合药液处理用途、加热处理用途和输送或保管用途这3种的用途。
(实施例4)作为构成粘着薄膜10的各层的材料,采用以下的材料。即,作为构成外层4的成分,采用与实施例1同样的HDPE 80重量份,与实施例2同样的LDPE 20重量份;作为构成中间层3的成份,采用与实施例1同样的rPP88重量份、和EB-A 10重量份、和HDPE 2重量份;作为构成粘着材层2的成份,采用,等规丙烯·乙烯·1-丁烯共聚物(iPEBR丙烯成分78摩尔%、乙烯成分16摩尔%、1-丁烯成分6摩尔%、MFR(温度230℃、负荷2.16kg)6g/10分钟)72重量份,和等规聚丙烯(iPP密度0.91g/cm3、MFR(温度230℃、负荷2.16kg)7g/10分钟)8重量份,和苯乙烯·异戊二烯·苯乙烯嵌段共聚物(SISJSR(株)制造SIS5229N)15重量份,和乙烯和α-烯烃的共低聚物(LEO三井化学(株)制造ル-カントTMHC-20)5重量份。
由构成粘着材层2的粘着材的DSC试验得出,熔化温度TM为159.5℃,其熔化热ΔH为10.2J/g。
接着,利用具备全螺纹型的螺杆的挤出机使各层的材料熔化。成形条件(熔化温度)为粘着材层2230℃、中间层3230℃、外层4220℃,在多层模内叠层该3层熔融树脂(共同挤出温度230℃)。冷却挤出的粘着薄膜,作为剥离薄膜5在粘着材层面上设置与实施例3相同的PET-SP(厚31μm)后,带有间隙地卷取在芯材6上。
如此得到的粘着薄膜10,通过叠层由2层构成的基材层1和粘着材层2而成,各层的厚度为粘着材层212μm、中间层360μm、外层48μm,合计厚80μm。
表1示出粘着薄膜10的层结构、构成各层的成分及其重量比、各层厚度及粘着材层2的各种测定结果。
表2示出有关粘着薄膜10的离子分析、粘着力、加热加压下的粘着力稳定性、耐药品性的试验结果。在常温下将该粘着薄膜10粘贴在玻璃板(300mm×300mm,1mm厚)表面上,在HF/HNO3/CH3COOH=1/9/3(氟硝醋酸)的药液中处理30分钟后,水洗,在23℃、50%RH下放置7天。在用手剥离粘着薄膜10时,容易剥离,清晰地看见粘着薄膜10保护的玻璃面和未保护的玻璃面的边界,得到无残糊的玻璃板。即,本实施例的粘着薄膜10,能够在半导体领域使用的晶片制造工序中,用于组合表面保护用途、药液处理用途和输送或保管用途这3种的用途。
(比较例1)作为构成粘着薄膜10的各层的材料,采用以下的材料。即,作为构成外层4的成份,采用与实施例1同样的HDPE 80重量份,与实施例2同样的LDPE 20重量份;作为构成中间层3的成份,采用与实施例1同样的rPP 88重量份、和EB-A 10重量份、和HDPE 2重量份;作为构成粘着材层2的成分,采用,间规丙烯·乙烯共聚物(sPER丙烯成分77摩尔%、乙烯成分23摩尔%、MFR(温度230℃、负荷2.16kg)5.0g/10分钟)100重量份。
图10是构成粘着材层2的粘着材即sPER=100(wt)的DSC试验的测定曲线图。在80~180℃的范围无吸热峰,无熔化温度Tm,其熔化热ΔH为0。
接着,利用具备全螺纹型的螺杆的挤出机使各层的材料熔化。成形条件(熔化温度)为粘着材层2220℃、中间层3230℃、外层4220℃,在多层模内叠层该3层熔融树脂(共同挤出温度230℃)。冷却挤出的粘着薄膜,带有间隙地卷取在芯材6上。
如此得到的粘着薄膜10,通过叠层由中间层3和外层4构成的基材层1和粘着材层2而成,各层的厚度为粘着材层28μm、中间层334μm、外层48μm,合计厚50μm。
表1示出粘着薄膜10的层结构、构成各层的成分及其重量比、各层厚度及粘着材层2的各种测定结果。
表2示出有关粘着薄膜10的离子分析、粘着力、加热加压下的粘着力稳定性、耐药品性的试验结果。尤其,在加热加压下的粘着力稳定性试验中,在被粘面未发生污染的粘着薄膜的初始粘着力1.8(N/25mm)大约上升到3倍的5.5(N/25mm)。
将该粘着薄膜10,以加热到大约60℃的状态,粘贴在曾在光学领域防静电剂处理过的丙烯酸基板(1mm厚×300mm×300mm)的表面上,在温度设定在80℃的干燥箱中放置30分钟后,用碳酸气体(CO2)激光器切断加工成300mm×300mm,在60℃加热槽保管1周后,在23℃、50%RH下放置1天。在用手剥离粘着薄膜10时,除宽300mm剥离加重,剥离性恶化以外,在切断加工面未发生丝状的飞边,另外也无切屑的附着等污染,良好,在被粘面上未发现残糊,还保持防静电功能(表面电阻2×1012Ω,并且带电压半衰期15秒)。即,本比较例的粘着薄膜10,例如,不优选用于加热处理、切断加工在质量要求严格的光学·显示材料领域所使用的透镜基板的用途。
(比较例2)作为构成粘着薄膜10的各层的材料,采用以下的材料。即,作为构成外层4的成份,采用与实施例1同样的HDPE 80重量份,与实施例2同样的LDPE 20重量份;作为构成中间层3的成份,采用与实施例1同样的rPP88重量份、和EB-A 10重量份、和HDPE 2重量份;作为构成粘着材层2的成分,采用,间规丙烯·乙烯共聚物(sPER丙烯成分77摩尔%、乙烯成分23摩尔%、MFR(温度230℃、负荷2.16kg)5.0g/10分钟)90重量份,和4-甲基戊烯系聚合物(4MP三井化学(株)制造TPXTMMX001、密度0.83g/cm3、MFR(温度260℃、负荷5.00kg)26g/10分钟)10重量份。
由构成粘着材层2的粘着材的DSC试验得出,熔化温度Tm为221.7℃,其熔化热ΔH为3.6J/g。
接着,利用具备全螺纹型的螺杆的挤出机使各层的材料熔化。成形条件(熔化温度)为粘着材层2280℃、中间层3230℃、外层4230℃,在多层模内叠层该3层熔融树脂(共同挤出温度260℃)。冷却挤出的粘着薄膜,带有间隙地卷取在芯材6上。
如此得到的粘着薄膜10,通过叠层由中间层3和外层4构成的基材层1和粘着材层2而成,各层的厚度为粘着材层28μm、中间层334μm、外层48μm,合计厚50μm。
表1示出粘着薄膜10的层结构、构成各层的成分及其重量比、各层厚度及粘着材层2的各种测定结果。
表2示出有关粘着薄膜10的离子分析、粘着力、加热加压下的粘着力稳定性、耐药品性的试验结果。尤其,在加热加压下的粘着力稳定性试验中,在被粘面未发生污染的粘着薄膜的初始粘着力1.7(N/25mm)大约上升到2倍的3.3(N/25mm)。
将该粘着薄膜10,以加热到大约60℃的状态,粘贴在曾在光学领域防静电剂处理过的丙烯酸基板(1mm厚×300mm×300mm)的表面上,在温度设定在80℃的干燥箱中放置30分钟后,用碳酸气体(CO2)激光器切断加工成300mm×300mm,在60℃加热槽保管1周后,在23℃、50%RH下放置1天时,从端部开始发生部分鼓起。在用手剥离粘着薄膜10时,按宽300mm剥离加重,剥离性恶化,在切断加工端部附着有粘着材残渣。即,本比较例的粘着薄膜10,例如,不优选用于加热处理、切断加工在质量要求严格的光学·显示材料领域所使用的透镜基板的用途。
(比较例3)作为构成粘着薄膜10的各层的材料,采用以下的材料。即,作为构成外层4的成份,采用与实施例1同样的HDPE 80重量份,与实施例2同样的LDPE 20重量份;作为构成中间层3的成份,采用与实施例1同样的rPP88重量份、和EB-A 10重量份、和HDPE 2重量份;作为构成粘着材层2的成分,采用,等规丙烯·乙烯·1-丁烯共聚物(iPEBR丙烯成分78摩尔%、乙烯成分16摩尔%、1-丁烯成分6摩尔%、MFR(温度230℃、负荷2.16kg)6g/10分钟)99重量份,和与实施例1同样的rPP 1重量份。
由构成粘着材层2的粘着材的DSC试验得出,熔化温度Tm为135.2℃,其熔化热ΔH为0.8J/g。
接着,利用具备全螺纹型的螺杆的挤出机使各层的材料熔化。成形条件(熔化温度)为粘着材层2220℃、中间层3230℃、外层4220℃,在多层模内叠层该3层熔融树脂(共同挤出温度230℃)。冷却挤出的粘着薄膜,带有间隙地卷取在芯材6上。
如此得到的粘着薄膜10,通过叠层由中间层3和外层4构成的基材层1和粘着材层2而成,各层的厚度为粘着材层212μm、中间层360μm、外层48μm,合计厚80μm。
表1示出粘着薄膜10的层结构、构成各层的成分及其重量比、各层厚度及粘着材层2的各种测定结果。
表2示出有关粘着薄膜10的离子分析、粘着力、加热加压下的粘着力稳定性、耐药品性的试验结果。尤其,在加热加压下的粘着力稳定性试验中,在被粘面未发生污染的粘着薄膜的初始粘着力5.3(N/25mm)大约上升到1.6倍的8.5(N/25mm)。
在常温下,将该粘着薄膜10粘贴在硅晶片(Φ100mm、0.525mm厚)的反射面上,在HF/HNO3/CH3COOH=1/9/3(氟硝醋酸)的药液中处理30分钟后,水洗,在60℃加热槽干燥处理1小时,在23℃、50%RH下放置7天。在用手剥离粘着薄膜10时,由于剥离加重,所以硅晶片发生裂纹。发生上述药液从粘贴边界面浸入的不良。即,本比较例的粘着薄膜10,例如,在半导体领域使用的晶片制造工序中,不优选用于药液处理用途。
(比较例4)作为构成粘着薄膜10的各层的材料,采用以下的材料。即,作为构成外层4的成份,采用与实施例1同样的HDPE 80重量份,与实施例2同样的LDPE 20重量份;作为构成中间层3的成份,采用与实施例1同样的rPP88重量份、和EB-A 10重量份、和HDPE 2重量份;作为构成粘着材层2的成分,采用丙烯·1-丁烯·4-甲基-1-戊烯共聚物(PE(4MP)丙烯成分50摩尔%、1-丁烯成分23摩尔%、4-甲基-1-戊烯成分27摩尔%、MFR(温度230℃、负荷2.16kg)8.0g/10分钟)100重量份。
由构成粘着材层2的粘着材的DSC试验得出,熔化温度Tm为64℃,其熔化热ΔH为0.3J/g。
接着,利用具备全螺纹型的螺杆的挤出机使各层的材料熔化。成形条件(熔化温度)为粘着材层2220℃、中间层3230℃、外层4220℃,在多层模内叠层该3层熔融树脂(共同挤出温度230℃)。冷却挤出的粘着薄膜,带有间隙地卷取在芯材6上。
如此得到的粘着薄膜10,通过叠层由中间层3和外层4构成的基材层1和粘着材层2而成,各层的厚度为粘着材层212μm、中间层360μm、外层48μm,合计厚80μm。
表1示出粘着薄膜10的层结构、构成各层的成分及其重量比、各层厚度及粘着材层2的各种测定结果。
表2示出有关粘着薄膜10的离子分析、粘着力、加热加压下的粘着力稳定性、耐药品性的试验结果。
在常温下,将该粘着薄膜10粘贴在硅晶片(Φ100mm、0.525mm厚)的反射面上,在HF/HNO3/CH3COOH=1/9/3(氟硝醋酸)的药液中处理30分钟后,水洗,在60℃加热槽干燥处理1小时,在23℃、50%RH下放置7天。在用手剥离粘着薄膜10时,发生上述药液从粘贴边界面浸入的不良情况。即,本比较例的粘着薄膜10,例如,在半导体领域使用的晶片制造工序中,不优选用于药液处理用途。


表1中各层的厚度是用光学显微镜观察粘着薄膜断面,测定的值。


表2中各层的厚度是用光学显微镜观察粘着薄膜断面,测定的值。


由表3看出,在实施例的粘着薄膜中,显示优越的粘着力,另外加热加温下的粘着力不上升,在经时后也具有易剥离性,在被粘面也未发生污染。另外,得知对加温下的酸或碱、以及有机溶剂的耐药品性优越。


本发明提供一种可用于对性能或质量要求严格的电路材料、半导体材料、光学材料等领域的粘着材和采用该粘着材的粘着薄膜。尤其,本发明提供一种粘着薄膜,其在表面保护用途、输送或保管用途、药液处理用途、加热处理用途、磨削或研磨加工用途中,尤其具有高的耐热性、无残糊的粘着特性、以及耐药品稳定性。
此外,本发明的粘着薄膜,是由烯烃系材料构成的粘着材,能够解决环境问题。
权利要求
1.一种粘着材,其特征在于,满足以下(a)及(b)的必要条件(a)含有至少一种烯烃系聚合物(b)在利用示差扫描热量测定中,熔化温度Tm存在于80~180℃的范围,熔化热ΔH至少为1J/g。
2.如权利要求1所述的粘着材,其特征在于,还满足以下的必要条件(c)(c)在20~80℃的温度范围的贮藏弹性率G′在0.1~50MPa的范围,在20~80℃的温度范围的损失系数tanδ至少是0.05。
3.如权利要求2所述的粘着材,其特征在于,还满足以下的必要条件(d)(d)所述损失系数tanδ的峰值在-20℃~+10℃的范围。
4.如权利要求1项所述的粘着材,其特征在于,所述烯烃系聚合物包含具有有规立构性的丙烯·烯烃系共聚物(以下称为PX),该丙烯·烯烃系共聚物通过聚合丙烯成分90~60摩尔%、和从乙烯及碳原子数4~12的烯烃选择的1种或2种以上的烯烃成分10~40摩尔%而得到。
5.如权利要求4所述的粘着材,其特征在于,作为烯烃系聚合物,还包含具有与所述具有有规立构性的丙烯·烯烃系聚合物(PX)相同的有规立构性的聚丙烯(以下称为PY),该聚合物的比{(PX)/(PY)}按重量比在99/1~40/60的范围。
6.一种粘着薄膜,其在基材层的至少单面叠层有粘着材层,其特征在于,该粘着材层满足以下(a)及(b)的必要条件(a)含有至少一种烯烃系聚合物(b)在示差扫描热量测定中,熔化温度Tm在80~180℃的范围,熔化热ΔH至少为1J/g。
7.如权利要求6所述的粘着薄膜,其特征在于,粘着材层还满足以下的必要条件(c)(c)在20~80℃的温度范围的贮藏弹性率G′在0.1~50MPa的范围,在20~80℃的温度范围的损失系数tanδ至少是0.05。
8.如权利要求6所述的粘着薄膜,其特征在于,粘着材层还满足以下的必要条件(d)(d)所述损失系数tanδ的峰值存在于-20℃~+10℃的范围。
9.如权利要求6所述的粘着薄膜,其特征在于,所述烯烃系聚合物包含具有有规立构性的丙烯·烯烃系聚合物(PX),该丙烯·烯烃系聚合物通过聚合丙烯成分90~60摩尔%、和从乙烯及碳原子数4~12的烯烃选择的1种或2种以上的烯烃成分10~40摩尔%而得到。
10.如权利要求9所述的粘着薄膜,其特征在于,作为烯烃系聚合物,还包含具有与所述具有有规立构性的丙烯·烯烃系聚合物(PX)相同的有规立构性的聚丙烯(PY),该聚合物的比{(PX)/(PY)}按重量比在99/1~40/60的范围。
11.如权利要求6所述的粘着薄膜,其特征在于,用纯水萃取的各离子的含有率合计在1ppm以下。
12.如权利要求6所述的粘着薄膜,其特征在于,基材层和粘着材层通过共同挤压成形法成薄膜。
13.如权利要求6所述的粘着薄膜的使用方法,其特征在于,以组合从药液处理、加热处理、磨削、研磨、切断加工及输送保管等中选择的1种或2种以上的用途使用于表面保护。
全文摘要
本发明提供一种粘着材和含有该粘着材的粘着薄膜,其特征在于满足以下的必要条件(a)及(b)。本发明的粘着材和粘着薄膜对光或热以及各种药品显示优越的稳定性,在对性能或质量要求严格的电子·半导体材料、光学·显示材料等领域,适合表面保护用途、输送保管用途、加热处理用途、磨削研磨用途、切断加工用途、输送保管用途。(a)含有烯烃系聚合物,(b)在利用示差扫描热量分析试验的测定中,熔化温度Tm在80~180℃的范围,熔化热ΔH至少为1J/g。
文档编号C09J123/00GK1961053SQ20058000891
公开日2007年5月9日 申请日期2005年3月18日 优先权日2004年3月19日
发明者相原伸, 尾崎胜敏, 森亮二, 猿渡益巳, 横山孝 申请人:三井化学株式会社
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