CN116829667A - 用于有机硅粘合剂层的剥离衬垫以及包括该剥离衬垫的层合体和卷体 - Google Patents
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Abstract
本公开的目的为提供一种可施用到有机硅粘合剂层的具有优异的可剥离性和剥离强度的耐热稳定性的非氟基剥离衬垫,以及包括该剥离衬垫的层合体和卷体。本公开的技术手段为,根据本公开的一个实施方案的用于有机硅粘合剂层的剥离衬垫包括基底和在该基底的至少一个表面上的剥离层,并且该剥离层包含聚(甲基)丙烯酸酯,该聚(甲基)丙烯酸酯为包含具有含8个或更多个碳原子的支链烷基基团的(甲基)丙烯酸烷基酯单体的可聚合组分的聚合物。
Description
技术领域
本公开涉及用于有机硅粘合剂层的剥离衬垫,以及包括该剥离衬垫的层合体和卷体。
背景技术
近年来,已经开发了可应用于粘合剂层的剥离衬垫。
专利文献1(JP 2015-183041 A)公开了一种用于有机硅粘合剂的剥离膜,其包含聚乙烯醇缩醛树脂和具有衍生自具有氟烷基基团的单体的结构单元的聚合物,其中在一个主表面的表面附近的氟的原子浓度为1.5at%至50at%,并且在一个主表面的表面附近的氟的原子浓度与在另一个主表面的表面附近的氟的原子浓度之间的差值为0.5at%或更大。
专利文献2(JP 2001-240775 A)公开了一种相对于通过聚合用于形成剥离剂的可聚合组合物而获得的剥离剂前体进一步经受辐射照射的剥离剂制品,其包括基底和设置在该基底上的剥离剂,其中该剥离剂包含具有含12至30个碳原子的烷基基团的第一(甲基)丙烯酸烷基酯、具有含1至12个碳原子的烷基基团的第二(甲基)丙烯酸烷基酯以及该第一(甲基)丙烯酸烷基酯和该第二(甲基)丙烯酸烷基酯的聚合引发剂,并且公开了丙烯酸系粘合剂片材附接到作为该剥离剂制品的剥离片材上。
引用文献列表
专利文献
专利文件1:JP 2015-183041 A
专利文件2:JP 2001-240775 A
发明内容
技术问题
有机硅粘合剂通常在耐热性、电绝缘特性、耐化学品性等等方面表现优异,并且可以在宽的温度范围内使用。当将有机硅粘合剂施用到剥离衬垫时,通常使用氟基剥离衬垫,如专利文献1中所公开的。
尽管氟基剥离衬垫对有机硅粘合剂具有优异的可剥离性,但与其它剥离衬垫相比,其价格昂贵。此外,从避免氟组分的污染的观点来看,存在限制或抑制氟基材料的使用的倾向。此外,用于单面带材、双面带材和包含有机硅粘合剂的粘合剂转移带材的剥离衬垫除了可剥离性的耐热稳定性之外还可能需要剥离强度的耐热稳定性。
[问题]本公开提供一种可施用到有机硅粘合剂层的具有优异的可剥离性和剥离强度的耐热稳定性的非氟基和非有机硅基剥离衬垫,以及包括该剥离衬垫的层合体和卷体。
问题的解决方案
根据本公开的一个实施方案,提供一种用于有机硅粘合剂层的剥离衬垫,该剥离衬垫包括基底和在该基底的至少一个表面上的剥离层,并且该剥离层包含聚(甲基)丙烯酸酯,该聚(甲基)丙烯酸酯为包含具有含8个或更多个碳原子的支链烷基基团的(甲基)丙烯酸烷基酯单体的可聚合组分的聚合物。
根据本公开的另一个实施方案,提供一种层合体,该层合体包括剥离衬垫和设置在该剥离衬垫的剥离层上的有机硅粘合剂层。
根据本公开的另一个实施方案,提供一种层合体,该层合体按此顺序包括剥离衬垫、有机硅粘合剂层和第二剥离衬垫。
根据本公开的另一个实施方案,提供一种卷体,该卷体包括剥离衬垫和有机硅粘合剂层,该剥离衬垫包括在两个侧面上的剥离层。
发明的有益效果
根据本公开,可以提供一种可施用到有机硅粘合剂层的具有优异的可剥离性和剥离强度的耐热稳定性的非氟基和非有机硅基剥离衬垫,以及包括该剥离衬垫的层合体和卷体。
以上描述不应理解为意指本发明的所有实施方案和本发明的所有优点均被公开。
附图说明
图1为根据本公开的一个实施方案的包括剥离衬垫和有机硅粘合剂层的层合体的示意性剖视图。
图2为根据本公开的一个实施方案的包括剥离衬垫和有机硅粘合剂层的卷体的示意性剖视图。
具体实施方式
在下文中,出于示出本发明的代表性实施方案的目的,将根据需要参考附图更详细地描述本发明,但本发明不限于这些实施方案。
在本公开中,“非氟基和非有机硅基”是指非氟化的和非有机硅基的。即,所使用的材料不是含氟化合物材料,也不是有机硅基材料。
在本公开中,“耐热稳定性”是指耐热剥离稳定性,例如,即使当将剥离衬垫施用到有机硅粘合剂并且随后加热或在高温下储存时,剥离层对有机硅粘合剂的剥离强度也保持稳定。
在本公开中,“(甲基)丙烯酸”意指丙烯酸或甲基丙烯酸,“(甲基)丙烯酸酯”意指丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯,并且“(甲基)丙烯酰”意指“丙烯酰”或“甲基丙烯酰”。
在本公开中,“可聚合组分”是指能够自由基聚合的组分,诸如具有含8个或更多个碳原子的支链烷基基团的(甲基)丙烯酸酯单体。
如本文所用,“固化”也可包括通常称为“交联”的概念。
在本公开中,例如,“设置在基底上的剥离层”中的“在…上”意指该剥离层直接设置在基底上,或该剥离层利用插置在其间的另一层而间接设置在基底上方。
在本公开中,例如,“按此顺序顺序包括剥离衬垫、有机硅粘合剂层和第二剥离衬垫”的“顺序”是指当关注剥离衬垫、有机硅粘合剂层和第二剥离衬垫这三个组成构件时,层合体按此顺序包括这些组成构件,并且另一层诸如印刷层可以插置在这些组成构件之间,例如,在该有机硅粘合剂层与该第二剥离衬垫之间。
图1是根据本公开的一个实施方案的层合体的示意性剖视图。图1的层合体100按此顺序包括剥离衬垫101、有机硅粘合剂层103和第二剥离衬垫105。这里,剥离衬垫101可以称为“第一剥离衬垫”以将其与第二剥离衬垫区分开。剥离衬垫101与第二剥离衬垫105可彼此相同或不同。尽管图1的实施方案的层合体已将剥离衬垫施用到有机硅粘合剂层的两个侧面上,但在其它实施方案中,可仅将剥离衬垫施用到有机硅粘合剂层的一个侧面上。
本公开的用于有机硅粘合剂层的剥离衬垫包括在基底的至少一个表面上的剥离层,并且该剥离层包括可聚合组分的聚合物,该可聚合组分包括具有含8个或更多个碳原子的支链烷基基团的(甲基)丙烯酸烷基酯单体。
与氟基剥离层相比,此类剥离层(可称为“bNSNF剥离层”)可降低成本。bNSNF剥离层可表现出与氟基剥离层基本相同的相对于有机硅粘合剂层(简称为“粘合剂层”)的剥离性能,并且可表现出与典型的有机硅基剥离层相比的良好剥离性能。此外,与氟基剥离层相比,bNSNF剥离层可表现出更优异的剥离强度的耐热稳定性。
如图1所示,当将剥离衬垫施用到粘合剂层的两个侧面时,两个剥离衬垫中的剥离层可以彼此相同或不同。当将剥离层施用到剥离衬垫的基底的两个侧面时,剥离层可以彼此相同或不同。这里,当提到彼此不同的剥离层时,例如,在图1的构造的情况下,除了包括其中剥离衬垫101的剥离层为bNSNF剥离层并且第二剥离衬垫105的剥离层在剥离层的材料类型方面(诸如氟基剥离层)不同的构造之外,还包括其中剥离衬垫101和第二剥离衬垫105两者的剥离层都是bNSNF剥离层但粘合剂层相对于剥离衬垫101的剥离层的剥离强度与粘合剂层相对于第二剥离衬垫的剥离层的剥离强度彼此不同的构造。如图1所示,在其中剥离层具有两个剥离衬垫的构造中,或者在其中剥离层被施用到剥离衬垫的基底的两个侧面的构造中,如果任一者具有bNSNF剥离层,则与两者均具有氟基剥离层的构造相比,可以降低成本。然而,考虑到避免氟组分的污染和进一步降低成本,优选的是所有剥离层在任何构造中都是bNSNF剥离层。
除了作为如图1所示的粘合剂转移带材的方面之外,本公开的用于有机硅粘合剂层的剥离衬垫还可用作例如单面带材或双面带材。这里,在单面带材的情况下,典型地,将剥离层在剥离衬垫基底的一个侧面上设置,并且将粘合剂施用到没有设置剥离层的一个侧面的表面上。关于单面带材,还存在广泛的模式,其中将背衬设置在压敏粘合剂层的一个侧面上,并且将剥离衬垫设置在粘合剂层的相反侧面上(剥离衬垫的剥离层设置为与粘合剂层接触)。在将单面带材施用到粘附体之前进行机械加工等的情况下,通常使用本方面。关于双面带材,将粘合剂施用到背衬的两个侧面上,并且将剥离衬垫设置在施用到背衬的两个侧面上的粘合剂的表面上(使得剥离衬垫的剥离层与粘合剂层接触)。
本公开的剥离衬垫的剥离层包括可聚合组分的聚合物,该可聚合组分包含具有含8个或更多个碳原子的支链烷基基团的(甲基)丙烯酸烷基酯单体(支链烷基基团)。此类可聚合组分可称为“可聚合前体组合物”,并且包含此类聚合物的剥离剂可称为“(甲基)丙烯酸剥离剂”。
在一个实施方案中,此类聚合物在20℃和1Hz的频率下具有约1.0×102至约3.0×106Pa的储能弹性模量。
储能弹性模量可以为约5.0×102Pa或更大、约1.0×103Pa或更大或约1.5×103Pa或更大,并且可以为约3.0×106Pa或更小、约1.0×105Pa或更小或约1.0×104Pa或更小。
这里,储能弹性模量(G')为使用粘弹性装置(例如,TA仪器日本公司(TAInstruments Japan Inc.),旋转流变仪ARES-G2)在20℃和1Hz频率下以剪切模式测量的值。
支链烷基基团的碳原子数可以为例如10或更多个、14或更多个、18或更多个、20或更多个或24或更多个,并且从有机硅粘合剂层的可剥离性等观点来看可以为36或更小、34或更小、32或更小或30或更小。具有含8个或更多个碳原子的支链烷基基团的(甲基)丙烯酸烷基酯可以单独使用或者以其两种或更多种的组合使用。
含8个或更多个碳原子的支链烷基基团可以为单支链的或多支链的,但从可剥离性的观点来看,优选为单支链的。
从可剥离性的观点来看,含8个或更多个碳原子的支链烷基基团的支化位置优选为2或4。
具有含8个或更多个碳原子的支链烷基基团的(甲基)丙烯酸烷基酯的示例包括(甲基)丙烯酸2-乙基己酯(8个碳原子)、(甲基)丙烯酸异壬酯(9个碳原子)、(甲基)丙烯酸2-己基十二烷基酯(18个碳原子)、(甲基)丙烯酸2-庚基十一烷基酯(18个碳原子)、(甲基)丙烯酸2-辛基癸基酯(18个碳原子)、(甲基)丙烯酸异硬脂基酯(18个碳原子)、(甲基)丙烯酸2-癸基十四烷基酯(24个碳原子)、(甲基)丙烯酸2-十二烷基十六烷基酯(28个碳原子)和(甲基)丙烯酸2-十四烷基十八烷基酯(32个碳原子)。此类具有支链侧链的(甲基)丙烯酸烷基酯可由于其结晶度的降低而降低储能弹性模量和表面能。其中,(甲基)丙烯酸2-己基十二烷基酯、(甲基)丙烯酸2-辛基癸基酯、(甲基)丙烯酸2-癸基十四烷基酯、(甲基)丙烯酸2-十二烷基十六烷基酯、(甲基)丙烯酸2-十四烷基十八烷基酯、(甲基)丙烯酸异硬脂基酯为优选的。使用这些制备的聚(甲基)丙烯酸酯可以适当地降低剥离层的表面能。
相对于(甲基)丙烯酸烷基酯单体组分的总量,可聚合前体组合物中具有含8个或更多个碳原子的支链烷基基团的(甲基)丙烯酸烷基酯单体的含量可以为约40质量%或更大、约50质量%或更大、约60质量%或更大、约70质量%或更大、约80质量%或更大、约90质量%或更大、约95质量%或更大或约99质量%或更大。此类单体含量的上限可以为约100质量%或更小、约100质量%、约95质量%或更小、约90质量%或更小、约80质量%或更小、约70质量%或更小、约60质量%或更小或约50质量%或更小。
在一个实施方案中,聚合包含具有含24个或更多个碳原子的支链烷基基团的(甲基)丙烯酸烷基酯的可聚合组分。
含24个或更多个碳原子的支链烷基基团的长链烷基部分降低(甲基)丙烯酸剥离剂的固化产物的表面能,并且此外,烷基基团为支链的,使得该固化产物的结晶度降低并且该固化产物的储能弹性模量降低。结果,可以形成在宽的剥离速度下表现出平滑(非跳跃)的可剥离性的剥离层。
含24个或更多个碳原子的支链烷基基团的(甲基)丙烯酸烷基酯单体的示例包括(甲基)丙烯酸2-癸基十四烷基酯(24个碳原子)、(甲基)丙烯酸2-十二烷基十六烷基酯(28个碳原子)和(甲基)丙烯酸2-十四烷基十八烷基酯(32个碳原子)。具有含24个或更多个碳原子的支链烷基基团的(甲基)丙烯酸烷基酯单体可以单独使用或者以其两种或更多种的组合使用。
含24个或更多个碳原子的支链烷基基团优选为单个支链的。结果,可以固定支链烷基基团的长链烷基部分,以形成表现出合适的相对于有机硅粘合剂层的可剥离性的剥离层。
含24个或更多个碳原子的支链烷基基团的分支位置优选为2或4。结果,可以有效地降低固化产物的结晶度,并且可以获得更平滑的可剥离性。
含24个或更多个碳原子的支链烷基基团的支链的碳原子数优选为8或更多个、10或更多个或12或更多个。结果,可以固定多个支链烷基基团的长链烷基部分,以形成表现出合适的相对于有机硅粘合剂层的可剥离性的剥离层。
相对于(甲基)丙烯酸烷基酯单体组分的总量,可聚合前体组合物中具有含24个或更多个碳原子的支链烷基基团的(甲基)丙烯酸烷基酯单体的含量可以为约90质量%或更大、约95质量%或更大或约99质量%或更大。单体含量的上限可以为约100质量%或更小,或小于约100质量%。
在一个实施方案中,从调节剥离强度的观点来看,可聚合前体组合物除了包含具有含8个或更多个碳原子的支链烷基基团的(甲基)丙烯酸烷基酯单体以外,还包含具有直链烷基基团的(甲基)丙烯酸烷基酯单体。具有直链烷基基团的(甲基)丙烯酸烷基酯单体可以单独使用或者以其两种或更多种的组合使用。
直链烷基基团的碳原子数可以为一或更多个、三或更多个、五或更多个、七或更多个、十或更多个或12或更多个,也可以为24或更小、20或更小、18或更小、16或更小、14或更小或12或更小。
具有直链烷基基团的(甲基)丙烯酸烷基酯的示例包括(甲基)丙烯酸丁酯(4个碳原子)、(甲基)丙烯酸己酯(6个碳原子)、(甲基)丙烯酸辛酯(8个碳原子)、(甲基)丙烯酸癸酯(10个碳原子)、(甲基)丙烯酸十二烷基酯((甲基)丙烯酸月桂酯)(12个碳原子)、(甲基)丙烯酸十三烷基酯(13个碳原子)、(甲基)丙烯酸十四烷基酯(14个碳原子)、(甲基)丙烯酸十六烷基酯((甲基)丙烯酸鲸蜡酯)(16个碳原子)、(甲基)丙烯酸十八烷基酯((甲基)丙烯酸硬脂基酯)(18个碳原子)和(甲基)丙烯酸二十二烷基酯(22个碳原子)。
相对于(甲基)丙烯酸烷基酯单体组分的总量,可聚合前体组合物中具有直链烷基基团的(甲基)丙烯酸烷基酯的含量可以为约60质量%或更小、约50质量%或更小、约45质量%或更小、约40质量%或更小、约35质量%或更小、约30质量%或更小、约20质量%或更小、约15质量%或更小或约10质量%或更小。
在一个实施方案中,可聚合前体组合物除了包含具有含8个或更多个碳原子的支链烷基基团的(甲基)丙烯酸烷基酯单体以外,还包含在侧链中具有辐射活性基团的(甲基)丙烯酸酯单体。此类单体可以与上述单体组分一起共混到可聚合前体组合物中,以构成聚合物的一部分。在侧链中具有辐射活性基团的(甲基)丙烯酸酯单体可以单独使用或以其两种或更多种的组合使用。
在侧链中具有辐射活性基团的(甲基)丙烯酸酯单体的示例包括在侧链中具有二苯甲酮结构的(甲基)丙烯酸酯单体和在侧链中具有苯乙酮结构的(甲基)丙烯酸酯单体。辐射活性基团(例如,二苯甲酮结构和苯乙酮结构)通过辐射照射诸如电子束、紫外线等来生成自由基。所生成的自由基促进可聚合前体组合物的聚合产物的交联和通过交联产生的固化产物与基底的结合。结果,(甲基)丙烯酸剥离剂可以用低照射量的辐射有效地固化,并且改善了固化产物的内聚强度和固化产物对基底的粘附性,并且抑制了固化产物向有机硅粘合剂的转移。作为抑制固化产物转移至有机硅粘合剂的结果,可以将有机硅粘合剂的残余粘附性保持在高水平。
在侧链中具有二苯甲酮结构的(甲基)丙烯酸酯单体的示例包括4-(甲基)丙烯酰氧基二苯甲酮、4-(甲基)丙烯酰氧基乙氧基二苯甲酮、4-(甲基)丙烯酰氧基-4'-甲氧基二苯甲酮、4-(甲基)丙烯酰氧基乙氧基-4'-甲氧基二苯甲酮、4-(甲基)丙烯酰氧基-4'-溴二苯甲酮和4-(甲基)丙烯酰氧基乙氧基-4'-溴二苯甲酮。
在侧链中具有苯乙酮结构的(甲基)丙烯酸酯单体的示例包括O-(甲基)丙烯酰基苯乙酮肟。
相对于(甲基)丙烯酸烷基酯单体组分的总量,可聚合前体组合物中的在侧链中具有辐射活性基团的(甲基)丙烯酸酯单体的含量优选为约1质量%或更小、约0.8质量%或更小或约0.5质量%或更小。通过将在侧链中具有二苯甲酮结构的(甲基)丙烯酸酯单体的含量设定为约1质量%或更小,可以抑制剥离力的增加。相对于(甲基)丙烯酸烷基酯单体组分的总量,可聚合前体组合物中的在侧链中具有二苯甲酮结构的(甲基)丙烯酸酯单体的含量优选为约0.01质量%或以上、约0.02质量%或以上或约0.05质量%或以上。当在侧链中具有辐射活性基团的(甲基)丙烯酸酯单体的含量为约0.01质量%或以上时,可以有效地促进聚合物(聚合产物)的交联以及固化产物与基底的结合。
在一个实施方案中,具有含8个或更多个碳原子的支链烷基基团的(甲基)丙烯酸烷基酯单体和具有直链烷基基团的(甲基)丙烯酸烷基酯单体在该烷基基团上不具有极性官能团诸如羧基、羟基、含氮基团(例如,氨基基团和酰胺基团)和含磷基团。在该实施方案中,即使在固化产物已经暴露于高温后,也可以保持合适的可剥离性。
在一个实施方案中,(甲基)丙烯酸剥离剂包含具有含8个或更多个碳原子的支链烷基基团的(甲基)丙烯酸烷基酯单体、具有直链烷基基团的(甲基)丙烯酸烷基酯单体和在侧链中具有辐射活性基团的(甲基)丙烯酸酯单体的共聚物。此外,对于剥离剂,可以将具有含8个或更多个碳原子的支链烷基基团的(甲基)丙烯酸烷基酯单体与具有直链烷基基团的(甲基)丙烯酸烷基酯单体的共聚物和具有含8个或更多个碳原子的支链烷基基团的(甲基)丙烯酸烷基酯单体与在侧链中具有辐射活性基团的(甲基)丙烯酸酯单体的共聚物共混。
包含可聚合前体组分诸如单体的可聚合前体组合物通常在聚合引发剂的存在下进行聚合。聚合方式可以变化,并且通过将可聚合组分溶解在溶剂中进行的溶液聚合为优选的,因为获得了有利于涂层形成的高分子量的聚合物。当使用溶液聚合时,聚合产物的溶液可在聚合完成后用作(甲基)丙烯酸类聚合物剥离剂。
聚合溶剂的示例包括脂族烃诸如正己烷和正庚烷,酯诸如乙酸乙酯和乙酸丁酯,酮诸如甲基乙基酮和甲基异丁基酮,以及它们的混合溶剂。从分子量控制的观点来看,也可以使用链转移剂或增链剂。
链转移剂的示例包括硫醇化合物诸如2-巯基乙醇、3-巯基-2-丁醇、3-巯基-2-丙醇、3-巯基-1-丙醇、十二烷硫醇、硫基乙醇酸异辛酯和2-巯基-乙胺。
增链剂的示例包括双官能(甲基)丙烯酸单体诸如1,6-己二醇二(甲基)丙烯酸酯、1,9-壬二醇二(甲基)丙烯酸酯、聚乙二醇二(甲基)丙烯酸酯和聚丙二醇二(甲基)丙烯酸酯。
可聚合前体组合物的溶液聚合可在惰性气体气氛诸如氮气中进行约2小时至约100小时,通常在约50℃至约100℃的反应温度进行。
作为聚合引发剂,可以使用一般的聚合引发剂。聚合引发剂的示例包括偶氮化合物诸如2,2'-偶氮双异丁腈、2,2'-偶氮双(2-甲基丁腈)、2,2-偶氮双(2,4-二甲基戊腈)和2,2'-偶氮双(2-甲基丙酸)二甲酯(2,2'-偶氮双(2-甲基丙酸甲酯)),以及过氧化物诸如过氧化苯甲酰和过氧化月桂酰。
基于100质量份的(甲基)丙烯酸烷基酯单体组分,所使用的聚合引发剂的量优选为约0.005质量份或以上并且大约0.5质量份或更少。通过将所使用的聚合引发剂的量设定为约0.005质量份或以上,可以确保实用的聚合速度。通过将所使用的聚合引发剂的量设定为约0.5质量份或更小,可以将聚合物的分子量增加至足以形成涂层的程度。
从剥离力和聚合反应的可处理性的观点来看,(甲基)丙烯酸类剥离剂中所含的聚合物优选地具有约100000或更大、约300000或更大或约500000或更大、约5000000或更小、约4000000或更小、约3000000或更小、约2000000或更小、约1500000或更小或约1000000或更小的重均分子量。这里,在本公开中,“重均分子量”为通过凝胶渗透色谱(GPC)法测定的根据聚苯乙烯标准的重均分子量。
基底没有特别限制,并且可以使用塑料膜诸如聚酯(例如,聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚萘二甲酸乙二醇酯或聚对苯二甲酸丁二醇酯)、聚烯烃(例如,聚乙烯)、聚酰亚胺(例如,可获自杜邦-东丽公司(DU PONT-TORAY CO.,LTD.)的Kapton(商品名));纸(例如,牛皮纸);或涂覆有此类塑料材料的纸基底。着色膜也可用作基底的示例。着色膜可以为染料在塑料中的混合物、着色纸或涂覆有着色油墨的透明膜。例如,后面将描述使用白色膜作为着色膜的示例。通过使用着色膜,使用者更容易识别剥离片材。此外,也可以在膜上印刷关于如何使用的指示等。通过使用着色膜,使用者更容易看到这些印刷的字符等。
基底的厚度没有特别限制,并且可以为例如约10微米或更大、约15微米或更大或约20微米或更大,并且可以为约300微米或更小、约200微米或更小或约150微米或更小。
上述剥离剂的涂覆量可以根据基底而变化。例如,剥离剂通常这样施用以使得干燥厚度为约0.01微米或更大并且约10微米或更小。在其中基底涂覆有塑料膜或塑料材料诸如聚酯和聚烯烃的纸基底的情况下,干燥厚度通常为约0.05微米或更大、约1微米或更小,并且在吸收性较差或平滑性较差的基底的情况下,干燥厚度通常为约0.1微米或更大并且为约5微米或更小。
在一个实施方案中,剥离衬垫通过下述形成:将上述剥离剂涂覆在基底的至少一个表面上并进行干燥过程、通过加热的固化处理、通过辐射(例如,电子束和紫外光)的固化处理等。
剥离衬垫可以例如通过下面的过程制造。(甲基)丙烯酸剥离剂根据需要用脂族烃诸如正己烷或正庚烷、芳族烃诸如甲苯或二甲苯、酯诸如乙酸乙酯或乙酸丁酯、酮诸如甲基乙基酮或甲基异丁基酮、卤代烃诸如二氯甲烷或它们的混合溶剂稀释,然后使用棒涂机、辊涂机、喷雾机等以预定厚度施用到基底上,并且根据需要通过加热干燥以在该基底上形成剥离前体层。稀释溶剂可以与进行溶液聚合时的溶剂相同或不同。
然后,用辐射诸如电子束和紫外线照射剥离前体层,以在基底上形成剥离层。剥离层通过辐射照射粘附到基底上。以这种方式,可以获得剥离衬垫。例如,在电子束照射的情况下,吸收剂量取决于剥离前体层的厚度和组成,但通常为约1kGy至约100kGy。在紫外线照射的情况下,紫外线照射能量取决于剥离前体层的厚度和组成,但通常为约10mJ/cm2至约3000mJ/cm2,优选为约20mJ/cm2至约500mJ/cm2。与电子束照射不同,由于紫外线照射不需要大型装置,因此能够以低成本和高生产率制造剥离衬垫。
本公开的剥离衬垫包括上述剥离层,并且因此可表现出合适的对有机硅粘合剂层的剥离性能。
能够设置在剥离衬垫的剥离层上的有机硅粘合剂层中所含的有机硅粘合剂没有特别限制,并且其示例包括包含聚有机硅氧烷、聚二甲基硅氧烷、聚二苯基硅氧烷、聚二甲基二苯基硅氧烷等为主要组分的粘合剂。这些有机硅粘合剂可以单独使用或以其两种或更多种的组合使用。
有机硅粘合剂可以为可固化类型或不可固化类型。具体地,此类有机硅粘合剂可包括例如过氧化物可固化有机硅、加成反应性有机硅、电子束或γ-可固化有机硅和改性有机硅。
过氧化物可固化有机硅可用于通过作为催化剂的固化(交联)反应来增加内聚强度。加成反应性可固化有机硅可用于通过使用金属催化剂的氢化硅烷化交联反应来增加内聚强度。可商购获得的产品可用于过氧化物可固化的有机硅粘合剂和加成反应性有机硅粘合剂。可商购获得的过氧化物可固化的有机硅粘合剂包括可获自陶氏东丽公司(Dow TorayCo.,Ltd.)的DOWSIL(商品名)SH 4280、可获自信越化学株式会社(Shin-Etsu ChemicalCo.,Ltd.)的KR-12等。可商购获得的加成反应性有机硅粘合剂包括可获自陶氏东丽公司(Dow TorayCo.,Ltd.)的DOWSIL(商品名)SD 4570、可获自信越化学株式会社(Shin-EtsuChemical Co.,Ltd.)的X-40-3004A等。
用作过氧化物可固化的有机硅粘合剂的固化剂(交联剂)的过氧化物的示例包括过氧化苯甲酰、过氧化二异丙苯基、过氧化对氯苯甲酰、过氧化-2,4-二氯苯甲酰和过氧化二叔丁基。过氧化物可单独使用或者以其两种或更多种的组合使用。以每100质量份有机硅粘合剂计,所使用的过氧化物的量可以为约0.5质量份至约2.5质量份。
用作加成反应性有机硅粘合剂的固化剂(交联剂)的金属催化剂的示例包括铂催化剂(例如,氯铂酸催化剂)、其它VIIIB族(即,第8族、第9族和第10族)催化剂和氢化硅烷化催化剂。金属催化剂可单独使用或者可以其两种或更多种的组合使用。以每100质量份有机硅粘合剂计,所使用的金属催化剂的量可以为约0.5质量份至约1.5质量份。
在一个实施方案中,使用电子束或γ-可固化有机硅作为有机硅粘合剂。可用于电子束或γ-可固化有机硅中的有机硅材料可包括例如聚二有机硅氧烷,并且这种材料包括聚硅氧烷主链。
作为此类有机硅材料,可使用非官能化的有机硅材料。非官能化的有机硅材料可以为下式所描述的线性材料,该式描述一种包含脂族和/或芳族取代基的硅氧烷主链:
[化学式1]
在式(1)中,R1、R2、R3和R4独立地选自烷基基团和芳基基团,每个R5为烷基基团,n和m为整数,并且m或n中至少一者不为0。在一些实施方案中,烷基或芳基基团中的一者或多者可包含卤素取代基(例如,氟)。例如,在一些实施方案中,一个或多个烷基基团可以为-CH2CH2C4F9。
在一些实施方案中,R5为甲基基团,即非官能化的聚二有机硅氧烷材料以三甲基硅氧基基团封端。在一些实施方案中,R1和R2为烷基基团,并且n为0,即该材料为聚(二烷基硅氧烷)。在一些实施方案中,烷基基团为甲基基团,即聚(二甲基硅氧烷)(“PDMS”)。在一些实施方案中,R1为烷基基团,R2为芳基基团,并且n为0(即该材料为聚(烷基芳基硅氧烷))。在一些实施方案中,R1为甲基基团并且R2为苯基基团,即该材料为聚(甲基苯基硅氧烷)。在一些实施方案中,R1和R2为烷基基团,R3和R4为芳基基团,即该材料为聚(二烷基二芳基硅氧烷)。在一些实施方案中,R1和R2为甲基基团,R3和R4为苯基基团,即该材料为聚(二甲基二苯基硅氧烷)。
在一些实施方案中,非官能化的聚二有机硅氧烷材料可以为支链的。例如,R1、R2、R3和/或R4基团中的一者或多者可以为包含烷基或芳基(包括烷基卤化物或芳基)取代基和末端R5基团的直链或支链的硅氧烷。
在本公开中,“非官能团”为由碳、氢或(在一些实施方案中)卤素(例如,氟)原子组成的烷基或芳基中的任一者。如本文所用,“非官能化的聚二有机硅氧烷材料”为其中R1、R2、R3、R4和R5基团为非官能团的材料。
通常,官能化的有机硅基材料包含键合到起始材料的聚硅氧烷主链的独特反应性基团(例如氢、羟基、乙烯基、烯丙基或丙烯酸类基团)。如本文所用,“官能化的聚二有机硅氧烷材料”指一种材料,其中下式(2)中的R基团中的至少一个为官能团。
[化学式2]
在一些实施方案中,官能化的聚二有机硅氧烷材料为其中至少两个R基团为官能团的聚二有机硅氧烷材料。一般来讲,式(2)的R基团可独立地选择。在一些实施方案中,至少一个官能团选自由以下项组成的组:氢化物基团、羟基基团、烷氧基基团、乙烯基基团、环氧基基团和丙烯酸酯基团。
除了官能R基团外,R基团也可以为非官能团,例如烷基或芳基基团,包括卤代(例如氟代)烷基和芳基基团。在一些实施方案中,官能化的聚二有机硅氧烷材料可以为支链的。例如,一个或多个R基团可以为带有官能和/或非官能取代基的直链或支链的硅氧烷。
电子束或γ-可固化有机硅粘合剂可如下制备:根据需要将一种或多种聚二有机硅氧烷材料(例如,硅油或流体)与合适的赋予粘合剂的树脂(例如,MQ树脂)组合,涂覆所得混合物,并使用电子束(E-束)或γ照射固化。一般来讲,也可包含任何已知的可用于共混粘合剂的添加剂。
在一个实施方案中,改性有机硅用作有机硅粘合剂。这里,在本公开中,“改性有机硅”是指在有机硅的主链上赋予了官能团(例如具有氨基甲酸酯结构的官能团)的有机硅。改性有机硅粘合剂可单独使用或者以其两种或更多种的组合使用,并且可与如上所述的未改性有机硅粘合剂组合使用。
在一个实施方案中,包含改性有机硅的有机硅粘合剂层在-20℃或更低温度的弹性模量为约2×105Pa或更大、约5×105Pa或更大或约1×106Pa或更大,并且约7×107Pa或更小、约3×107Pa或更小或约2×107Pa或更小。这里,弹性模量为使用粘弹性测量装置Discovery HR2(可以从美国特拉华州的TA仪器公司(TA Instrument,DE,USA)获得)下以下条件下测量的值:平行板升温速度3℃/分钟,测定温度范围-65℃至150℃、频率1Hz(6.28弧度/秒)。
在一个实施方案中,包含在有机硅粘合剂层中的改性有机硅的软链段(有机硅部分)的重均分子量独立地为5000或更大、约10000或更大、约15000或更大,并且为约70000或更小、约60000或更小或约50000或更小。
改性有机硅为其中在有机硅的主链上赋予了官能团(例如具有氨基甲酸酯结构的官能团)的有机硅,并且通常,构成主链的有机硅部分构成软链段,并且官能团部分构成硬链段。在一个实施方案中,包含在有机硅粘合剂层中的改性有机硅中的软链段与硬链段的质量比为软链段:硬链段=约1,000:约1至约50:约1、约900:约1至约100:约1或约600:约1至约200:约1。
改性有机硅没有特别限定并且可包括,例如,选自由以下项组成的组的至少一种类型:有机硅聚脲嵌段共聚物、有机硅聚乙二酰胺嵌段共聚物和有机硅聚乙二酰胺-酰肼嵌段共聚物。
在一个实施方案中,有机硅聚脲嵌段共聚物包含聚二有机硅氧烷二胺(可称为“有机硅二胺”)多异氰酸酯,并且任选地包含与有机多胺的反应产物。有机硅聚脲嵌段共聚物可单独使用或者以其两种或更多种的组合使用。
合适的有机硅聚脲嵌段共聚物由式I的重复单元表示:
[化学式3]
在式I中,R各自独立地优选为具有约1至12个碳原子的烷基部分,例如,可经三氟烷基基团或乙烯基基团取代的部分;或优选为由式R2(CH2)aCH=CH2(该式中,R2为-(CH2)b-或(CH2)cCH=CH-,a为1、2或3,b为0、3或6,c为3、4或5)表示的高级烯基基团,具有约6至12个碳原子的环烷基部分,可经烷基基团、氟烷基基团和乙烯基基团取代的部分;或优选为具有约6至20个碳原子的芳基部分,诸如可经烷基基团、环烷基基团、氟烷基基团和乙烯基基团取代的部分;或者,R为美国专第5,028,679号中公开的全氟烷基基团、美国专利第5,236,997号中公开的含氟基团和美国专利第4,900,474号和第5,118,775号中公开的含全氟聚醚基团;优选地,至少50%的R部分为甲基基团,剩余部分为具有1至20个碳原子的单价烷基或取代的烷基、烯基基团、苯基基团或取代的苯基基团;Z各自为多价基团,优选为具有约6至20个碳原子的亚芳基基团或亚芳烷基基团,优选为具有约6至20个碳原子的亚烷基或亚环烷基基团,优选地,Z为2,6-亚甲苯基、4,4'-亚甲基二亚苯基、3,3'-二甲氧基-4,4'-亚联苯基、四甲基-亚间二甲苯基、4,4'-亚甲基二亚环己基、3,5,5-三甲基-3-亚甲基亚环己基、1,6-六亚甲基、1,4-亚环己基、2,2,4-三甲基亚己基以及它们的混合物;Y各自独立地为具有1至10个碳原子的亚烷基,优选为具有6至20个碳原子的亚芳烷基基团或亚芳基基团的多价基团;D各自独立地选自由以下项组成的组:氢、具有1至10个碳原子的烷基、苯基和与B或Y一起完成环结构以形成杂环的基团;在式I中,B为选自由以下项组成的组的多价基团:亚烷基、亚芳烷基、亚环烷基、聚环氧烷(诸如聚环氧乙烷、聚环氧丙烷、聚环氧丁烷以及它们的共聚物和混合物);m为0至约1,000的数;n为至少1的数;并且p为至少10的数,优选约15至约2,000,并且更优选为30至1500。
有用的有机硅聚脲嵌段共聚物公开于例如美国专利第5,512,650号、第5,214,119号和第5,461,134号、WO 96/17726、96/34028、96/34030和97/40103中。
用于合成有机硅聚脲嵌段共聚物的可用有机硅二胺的示例包括由下式II表示的聚二有机硅氧烷二胺。优选地,聚二有机硅氧烷二胺的数均分子量为约700g/mol或更大:
[化学式4]
在式II中,R、Y、D和p各自如上文限定。
可用的聚二有机硅氧烷二胺可包括式II范围内的任何聚二有机硅氧烷二胺。其中,从施用和对壁纸的剥离潜力以及构件保持性的平衡的观点来看,可以合适地使用数均分子量为约700g/mol或更大、约1000g/mol或更大、约3000g/mol或更大、约5000g/mol或更大、约10000g/mol或更大、约15000g/mol或更大、约20000g/mol或更大或约25000g/mol或更大,并且约150000g/mol或更小、约100000g/mol或更小、约80000g/mol或更小、约60000g/mol或更小、约50000g/mol或更小或约40000g/mol或更小的聚二有机硅氧烷二胺。
用于聚二有机硅氧烷二胺的合适的合成方法和聚二有机硅氧烷二胺在例如美国专利第3,890,269号、第4,661,577号、第5,026,890号、第5,276,122号、WO 95/03354和WO96/35458中公布。
可用的聚二有机硅氧烷二胺的示例包括聚二甲基硅氧烷二胺、聚二苯基硅氧烷二胺、聚三氟丙基甲基硅氧烷二胺、聚苯基甲基硅氧烷二胺、聚二乙基硅氧烷二胺、聚二乙烯基硅氧烷二胺、聚乙烯基甲基硅氧烷二胺、聚(5-己烯基)甲基硅氧烷二胺以及它们的混合物或共聚物。
合适的聚二有机硅氧烷二胺可例如从加利福尼亚的SEH美国公司赫兹美国公司(SEH America Inc,Huls America Inc.,CA)商购获得。聚二有机硅氧烷二胺优选为基本上纯的,并且可以例如以如美国专利第5,214,119号中公布的方式合成。此类高纯度聚二有机硅氧烷二胺可通过使环状有机硅烷与双(氨基烷基)二硅氧烷在使用无水氨基烷基官能硅烷醇化物诸如四甲基铵-3-氨基丙基二甲基硅烷醇化物(基于该环状有机硅烷的总量,该硅烷醇化物的量优选为小于1.15重量%)的两步反应步骤中反应来合成。特别优选地,使用铯和铷催化剂合成聚二有机硅氧烷二胺,并且此类合成方法在例如美国专利第5,512,650中公布。
聚二有机硅氧烷二胺组分可提供用于调节所合成的有机硅聚脲嵌段共聚物的弹性模量的方法。一般来讲,高分子量聚二有机硅氧烷二胺可产生低弹性模量共聚物,而低分子量聚二有机硅氧烷多胺可产生高弹性模量共聚物。
有用的多胺的示例包括聚氧化烯二胺,包括可以下列商品名从德克萨斯州休斯顿的亨斯迈公司(HUNTSMAN(Houston,Texas))获得的聚氧化烯二胺:JEFFAMINE(商品名)D-230(即数均分子量为230g/mol的聚氧丙烯二胺)、JEFFAMIN(商品名)D-400(即数均分子量为400g/mol的聚氧丙烯二胺)、JEFFAMIN(商品名)D-2000(即数均分子量为2,000g/mol的聚氧丙烯二胺)、JEFFAMINE(商品名)D-4000、JEFFAMINE(商品名)ED-2001和JEFFAMINE(商品名)EDR-148(即三甘醇二胺);以及例如,聚氧化烯三胺,包括以商品名T-403、T-3000和T-5000从亨斯迈公司获得的聚氧化烯三胺;和亚烷基二胺,包括以商品名Dytek(商品名)A和Dytek(商品名)EP从特拉华州威明顿的杜邦公司(DuPont(Wilmington,Delaware))获得的乙二胺和聚亚烷基。
任何多胺可提供用于调节共聚物的弹性模量的方法。通过调节有机多胺的浓度、类型和分子量,可以调节有机硅聚脲嵌段共聚物的弹性模量。
在一个实施方案中,有机硅聚脲嵌段共聚物包含优选约3摩尔或更低,并且更优选约0.25摩尔至约2摩尔的多胺。优选地,多胺的数均分子量为约300g/mol或更小。
多异氰酸酯没有特别限制,并且例如可以使用二异氰酸酯和三异氰酸酯。
合适的二异氰酸酯的示例包括芳族二异氰酸酯,诸如2,6-甲苯二异氰酸酯、2,5-甲苯二异氰酸酯、2,4-甲苯二异氰酸酯、间-亚苯基二异氰酸酯、对-亚苯基二异氰酸酯、亚甲基双(邻-氯苯基二异氰酸酯)、亚甲基二亚苯基-4,4'-二异氰酸酯、聚碳酸酯二酰亚胺改性的亚甲基二亚苯基二异氰酸酯、(4,4'-二异氰酸酯-3,3',5,5'-四乙基)二苯基甲烷、4,4'-二异氰酸基-3,3'-二甲氧基联苯(邻-联茴香胺二异氰酸酯)、5-氯-2,4-甲苯二异氰酸酯和1-氯甲基-2,4-二异氰酸基苯;芳族脂族二异氰酸酯,诸如间二甲苯二异氰酸酯和四甲基间二甲苯二异氰酸酯;脂族二异氰酸酯,诸如1,4-二异氰酸基丁烷、1,6-二异氰酸基己烷、1,12-二异氰酸基十二烷、2-甲基-1,5-二异氰酸基戊烷;以及环脂族二异氰酸酯,诸如亚甲基二亚环己基-4,4'-二异氰酸酯、3-异氰酸基甲基-3,5,5-三甲基环己基异氰酸酯(异佛尔酮二异氰酸酯)以及亚环己基-1,4-二异氰酸酯。
能够与多胺(特别是聚二有机硅氧烷二胺)反应的任何三异氰酸酯都是合适的。此类三异氰酸酯的示例包括由缩二脲、异氰脲酸酯和加合物制备的多官能异氰酸酯。可商购获得的多异氰酸酯的示例为以商品名DESMODUR(商品名)和MONDUR(商品名)从拜尔集团(Bayer AG)获得、以商品名DURANATE(商品名)从旭化成株式会社(Asahi KaseiCorporation)获得和以商品名PAPI(商品名)从陶氏塑料公司(Dow Plastics)获得的一系列多异氰酸酯的一部分。
多异氰酸酯优选地以基于聚二有机硅氧烷二胺和任何多胺的量的化学计量的量存在。
可例如通过基于溶剂的反应、无溶剂反应或它们的组合来合成有机硅聚脲嵌段共聚物。有效的基于溶剂的步骤为例如“Tyagi等人”嵌段有机硅氧烷共聚物:2(SegmentedOrganosiloxane copolymer:2)。有效的基于溶剂的步骤例如由以下文献描述:Tyagi等人,“嵌段有机硅氧烷共聚物:2.有机硅-脲共聚物的热性能和机械性能”(SegmentedOrganicosiloxane Copolymers:2.Thermal and Mechanical Properties of Siloxane-Urea Copolymer),聚合物,第25卷,12月(1984);美国专利第5214119号(Leir)。有机硅聚脲嵌段共聚物的可用制造方法也描述于例如美国专利第5,512,650号、第5,214,119号、第5,461,134号、WO 96/35458、WO 98/17726、WO 96/34028和WO 97/40103中。
包含有机硅聚脲嵌段共聚物的粘合剂组合物可例如使用基于溶剂的反应、无溶剂反应或它们的组合来制备。
在基于溶剂的反应中,MQ树脂(如果存在)可在将多胺和多异氰酸酯引入反应混合物之前、期间或之后引入。多胺与多异氰酸酯的反应可以在单一溶剂或混合溶剂中进行。优选地,溶剂不与多胺和多异氰酸酯反应。在聚合反应过程中和聚合反应完成后,起始材料和最终产物优选保持完全混合在溶剂中。这些反应可在室温或至反应溶剂沸点的温度进行。反应优选在最高约50℃的环境温度进行。
当MQ树脂存在时,在基本上无溶剂的反应中,将多胺和多异氰酸酯与MQ树脂在反应容器中混合,并且该多胺和该多异氰酸酯可反应以产生有机硅聚脲嵌段共聚物,并且产物可与MQ树脂反应以产生粘合剂组合物。
当MQ树脂存在时,涉及基于溶剂的反应和无溶剂反应的一种有用的方法为使用该无溶剂反应制备有机硅聚脲嵌段共聚物,随后将有机硅聚脲嵌段共聚物和MQ树脂溶液在溶剂中混合。优选地,有机硅聚脲嵌段共聚物基粘合剂组合物可通过上述组合方法合成,该组合方法产生有机硅聚脲嵌段共聚物与MQ树脂的混合物。
在一个实施方案中,有机硅聚乙二酰胺嵌段共聚物和有机硅聚乙二酰胺-酰肼共聚物具有至少两个式A的重复单元:
[化学式5]
在式A中,R1各自独立地为烷基、卤代烷基、芳烷基、烯基、芳基,或经烷基、烷氧基或卤素取代的芳基;Y各自独立地为亚烷基、亚芳烷基或它们的组合;Gs各自独立地为化学键或对应于通过从式R3HN-G-NHR3的二胺中减去两个-NHR3基团而获得的二价残基,R3各自独立地为氢或烷基,或每个R3与G和与R3和G二者所键合的氮形成杂环基团;n各自独立地为0至1500的整数,p各自独立地为1至10的整数,并且q各自独立地为1或更大的整数。至少50%的q为整数2。
适用于式A中的R1的烷基基团通常具有1至10个、1至6个或1至4个碳原子。示例性烷基基团包括但不限于甲基、乙基、异丙基、正丙基、正丁基和异丁基。适用于R1的卤代烷基基团常常仅具有对应烷基基团的经卤素替代的氢原子的一部分。示例性卤代烷基基团包括具有1至3个卤素原子和3至10个碳原子的氯代烷基基团和氟代烷基基团。适用于R1的烯基基团常常具有2至10个碳原子。示例性烯基基团常常包括具有2至8个、2至6个或2至4个碳原子的乙烯基、正丙烯基和正丁烯基。适用于R1的芳基基团具有6至12个碳原子。苯基为示例性芳基基团。该芳基基团可以为未取代的或被烷基(例如,具有1至10个碳原子、1至6个碳原子或1至4个碳原子的烷基)、烷氧基(例如,具有1至10个碳原子、1至6个碳原子或1至4个碳原子的烷氧基)或卤素(例如,氯、溴或氟)取代。适用于R1的芳烷基基团通常具有含1至10个碳原子的亚烷基基团和含6至12个碳原子的芳基基团。在一些示例性芳烷基基团中,芳基基团为苯基,并且亚烷基基团具有1至10个碳原子、1至6个碳原子或1至4个碳原子(即芳烷基的结构为亚烷基-苯基,其中亚烷基键合到苯基基团)。
在一个实施方案中,式A的一些重复单元中至少40%,并且优选至少50%的R1基团为甲基。例如,至少60%、至少70%、至少80%、至少90%、至少95%、至少98%或至少99%的R1基团可以为甲基。剩余的R1基团可选自具有至少两个碳原子的烷基、卤代烷基、芳烷基、烯基、芳基,或经烷基、烷氧基或卤素取代的芳基。
式A中的Y各自独立地为亚烷基、亚芳烷基或它们的组合。合适的亚烷基基团通常具有至多10个碳原子、至多8个碳原子、至多6个碳原子或至多4个碳原子。示例性亚烷基包括亚烷基、乙烯、丙烯、和丁烯。合适的亚芳烷基基团通常具有键合到含1至10个碳原子的亚烷基基团的含6至12个碳原子的亚芳基基团。在一些示例性亚芳烷基基团中,亚芳基部分为亚苯基。即,二价亚芳烷基基团为亚苯基-亚烷基;其中苯亚基键合到具有1至10个、1至8个、1至6个或1至4个碳原子的亚烷基。如本文所用,关于Y基团,“它们的组合”是指选自亚烷基基团和亚芳烷基基团的两个或更多个基团的组合。例如,该组合可以为与单个亚烷基键合的单个亚芳烷基(例如,亚烷基-亚芳基-亚烷基)。在一个示例性烷亚基-芳亚基-烷亚基组合中,芳亚基为苯亚基,并且每个烷亚基具有1至10个、1至6个或1至4个碳原子。
式A中的G独立地为化学键或对应于R3HN-G-NHR3的二胺化合物除掉两个氨基基团(即,-NHR3基团)的残基单元。当G为化学键时,共聚物为有机硅聚乙二酰胺-酰肼。在一个实施方案中,G为化学键,并且每个R3为氢。
当G为残基单元时,共聚物为有机硅聚乙二酰胺。二胺可具有伯或仲氨基基团。R3基团为氢或烷基(例如,具有1至10个、1至6个或1至4个碳原子的烷基),或R3和G与R3和G两者所键合的氮一起形成杂环基团(例如,R3HN-G-NHR3为哌嗪)。在大多数实施方案中,R3为氢或烷基。在很多实施方案中,二胺中的两个氨基基团都是伯氨基基团(即两个R3基团均为氢),并且该二胺具有式H2N-G-NH2。
在一个实施方案中,G为亚烷基、亚杂烷基、亚芳基、亚芳烷基或它们的组合。合适的亚烷基常常具有2至10个、2至6个或2至4个碳原子。示例性亚烷基基团包括亚乙基、亚丙基、亚丁基和与这些基团类似的那些基团。合适的亚杂烷基常常为聚氧化烷亚基,诸如具有至少两个亚乙基单元的聚氧化亚乙基、具有至少两个亚丙基单元的聚氧化亚丙基或它们的共聚物。合适的亚芳烷基基团通常包含键合到具有1至10个碳原子的烷亚基基团的具有6至12个碳原子的芳亚基基团。一些示例性亚芳烷基基团为亚苯基-亚烷基;其中亚苯基键合到可具有1至10个碳原子、1至8个碳原子、1至6个碳原子或1至4个碳原子的亚烷基。如本文所用,关于G基团,“它们的组合”是指选自亚烷基、亚杂烷基、聚二有机硅氧烷、亚芳基和亚芳烷基的两个或更多个基团的组合。例如,该组合可以为键合到亚烷基上的亚芳烷基(例如,亚烷基-亚芳基-亚烷基)。在一个示例性烷亚基-芳亚基-烷亚基组合中,芳亚基为苯亚基,并且每个烷亚基具有1至10个、1至6个或1至4个碳原子。
式A中的每个下标n独立地为0至1,500的整数。例如,下标n可以为至多1,000、至多500、至多400、至多300、至多200、至多100、至多80、至多60、至多40、至多20或至多10的整数。n的值常常为至少1、至少2、至少3、至少5、至少10、至少20或至少40。例如,下标n可以在40至1,500、0至1,000、40至1,000、0至500、1至500、40至500、1至400、1至300、1至200、1至100、1至80、1至40或1至20范围内。
每个下标p独立地为1至10的整数。例如,p的值常常为至多9、至多8、至多7、至多6、至多5、至多4、至多3或至多2的整数。p的值可以在1至8、1至6或1至4范围内。
每个下标q独立地为1或更大的整数,并且至少50%的q为整数2。在一个实施方案中,至少75%、至少90%、至少99%或所有的q为整数2。
在一个实施方案中,有机硅聚乙二酰胺嵌段共聚物和有机硅聚乙二酰胺-酰肼嵌段共聚物倾向于不含具有下式的基团:-Ra-(CO)-NH(其中Ra为亚烷基)。沿共聚物材料的主链的所有羰基氨基基团都是乙二酰基氨基基团(例如,-(CO)-(CO)-NH-基团)的一部分。即,沿共聚物材料的主链的任何羰基基团与另一个羰基基团键合,并且为乙二酰基基团的一部分。更具体地讲,共聚物包含多个氨基乙二酰基氨基基团。
有机硅聚乙二酰胺嵌段共聚物和有机硅聚乙二酰胺-酰肼嵌段共聚物可以为线性嵌段共聚物(即,包括硬嵌段和软嵌段)和弹性体。这些倾向于具有比已知的聚二有机硅氧烷-聚乙二酰胺更优异的耐溶剂性。一些共聚物为不溶性的,例如,不溶于甲苯或甚至四氢呋喃。这里,下面的方法可以确定共聚物在特定溶剂中是否为“不溶性的”。将约1g的样品共聚物置于广口瓶中,加入约100g的所需溶剂,将广口瓶密封并在环境温度下在辊上放置约4小时。如果在干燥至恒重后保留其原始质量的90%或更多,则认为共聚物样品为不溶的。
有机硅聚乙二酰胺嵌段共聚物和有机硅聚乙二酰胺-酰肼嵌段共聚物可例如根据本公开的方法制备。下面的方法可用于制造具有式B的至少两个重复单元的共聚材料:
[化学式6]
在式B中,R1各自独立地为烷基、卤代烷基、芳烷基、烯基、芳基,或经烷基、烷氧基或卤素取代的芳基;Y各自独立地为亚烷基、亚芳烷基或它们的组合;Gs各自独立地为化学键或对应于通过从式R3HN-G-NHR3的二胺中减去两个-NHR3基团而获得的二价残基,R3各自独立地为氢或烷基,或每个R3与G和与R3和G二者所键合的氮形成杂环基团;并且n各自独立地为0至1500的整数。
R1、Y、G和R3的合适示例与上文针对式A描述的那些类似。
本公开方法的第一步骤可包括使用下式C化合物:
[化学式7]
在式C中,p为1至10的整数。
式C化合物包含至少一个聚二有机硅氧烷链段和至少两个乙二酰基氨基基团。R1、Y和下标n与针对式B描述的那些类似,其中p为1至10的整数。R2基团各自独立地为烷基、卤代烷基或芳基,或经烷基、烷氧基、卤素或烷氧基羰基取代的芳基,或经由N键合到下式D:
[化学式8]
在式D中,R4各自独立地为氢、烷基或芳基,或R4一起形成环。
适用于R2的烷基和卤代烷基基团常常具有1至10个、1至6个或1至4个碳原子。尽管可以使用叔烷基(例如,叔丁基)和卤代烷基,但常常存在直接附接(即键合)到相邻氧基团上的伯或仲碳原子。示例性烷基基团包括甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基和异丁基。示例性卤代烷基包括氯烷基基团和氟烷基基团;其中对应的烷基基团上的一些(但不是全部)氢原子经卤原子取代。例如,氯烷基基团或氟烷基基团可以为氯甲基、2-氯乙基、2,2,2-三氯乙基、3-氯丙基、4-氯丁基、氟甲基、2-氟乙基、2,2,2-三氟乙基、3-氟丙基、4-氟丁基等。适用于R2的芳基基团的示例包括具有6至12个碳原子的那些,诸如苯基。芳基基团可以为未取代的,或被烷基(例如,具有1至4个碳原子的烷基,诸如甲基、乙基或正丙基)、烷氧基(例如,具有1至4个碳原子的烷氧基,诸如甲氧基、乙氧基或丙氧基)、卤素(例如,氯、溴或氟)或烷氧羰基(例如,具有2至5个碳原子的烷氧羰基,诸如甲氧基羰基、乙氧基羰基或丙氧基羰基)取代。
式C化合物可包括单一化合物(即所有化合物具有相同的p值和n值),或可包括多种化合物(即化合物具有不同的p值、不同的n值或不同的p值和n值两者)。具有不同的n值的化合物具有不同长度的硅氧烷链。具有至少两个p值的化合物具有延长的链。
在一个实施方案中,存在式C的第一化合物(其中下标p等于1)与式C的第二化合物(其中下标p等于至少2)的混合物。第一化合物可包括多种具有不同的n值的不同化合物。第二化合物可包括具有不同的p值、不同的n值或不同的p值和n值两者的多种化合物。基于混合物中第一和第二化合物的总重量,该混合物可含有至少50质量%的式C的第一化合物(即,p等于1)和50质量%或更少的式C的第二化合物(即,p等于至少2)。在一些混合物中,基于式C化合物的总量,第一化合物以至少55质量%、至少60质量%、至少65质量%、至少70质量%、至少75质量%、至少80质量%、至少85质量%、至少90质量%、至少95质量%或至少98质量%的量存在。混合物常常含有50质量%或更少、45质量%或更少、40质量%或更少、35质量%或更少、30质量%或更少、25质量%或更少、20质量%或更少、15质量%或更少、10质量%或更少、5质量%或更少或2质量%或更少的第二化合物。
在混合物中,不同量的其中链被延长的式C的化合物可影响式B的弹性体材料的最终性质。即,可有利地改变式C的第二化合物(即,p等于至少2)的量以提供具有一系列特性的弹性体材料。例如,增加式C的第二化合物可调节熔体流变学(例如,使弹性体材料在作为熔体存在时更容易流动),调节弹性体材料的柔韧性,降低弹性体材料的弹性模量,或实现它们的组合。
在本公开方法的第一步骤中,在反应条件下,将式C化合物与摩尔过量的下式E的二胺组合。
[化学式9]
式E中的R3基团和G基团与针对式B描述的那些类似。
将式E二胺任选地归类为有机二胺或聚二有机硅氧烷二胺,其中有机二胺选自,例如,亚烷基二胺、亚杂烷基二胺、亚芳基二胺、亚芳烷基二胺或亚烷基-亚芳烷基二胺。二胺可仅具有两个氨基基团,使得所得聚二有机硅氧烷聚乙二酰胺和聚乙二酰胺-酰肼为直链嵌段共聚物,其常常为弹性体,在高温熔化,并且可溶于一些常见有机溶剂中。二胺不具有含多于两个伯或仲氨基基团的多胺。可存在不与式C化合物反应的叔胺。
示例性聚氧化烯二胺(即,G为亚杂烷基,其中杂原子为氧)包括但不限于以下列商品名从德克萨斯州伍德兰的亨斯迈公司(HUNTSMAN(Woodlands,TX))可商购获得的那些:上文列出的JEFFAMINE(商品名)D-230、JEFFAMINE(商品名)D-400、JEFFAMINE(商品名)D-2000和JEFFAMINE(商品名)EDR-148,以及JEFFAMINE(商品名)HK-511(即,包含氧乙烯基团和氧丙烯基团两者并且具有220g/mol的数均分子量的聚醚二胺)和JEFFAMINE ED-2003(即,用聚环氧丙烷进行末端保护并且具有2000g/mol的数均分子量的聚乙二醇)。
示例性亚烷基二胺(即,G为亚烷基)包括但不限于乙二胺、丙二胺、丁二胺、己二胺、2-甲基五亚甲基-1,5-二胺(即,可从特拉华州威明顿的杜邦公司(DuPont,(Wilmington,DE))以商品名DYTEK(商品名)A商购获得)、1,3-戊二胺(可从杜邦公司(DuPont)以商品名DYTEK(商品名)EP商购获得)、1,4-环己二胺、1,2-环己二胺(可从杜邦公司以商品名DHC-99商购获得)、4,4'-二(氨基环己基)甲烷和3-氨基甲基-3,5,5-三甲基环己胺。
示例性亚芳基二胺(即,G为亚芳基,诸如亚苯基)包括但不限于间苯二胺、邻苯二胺和对苯二胺。示例性亚芳烷基二胺(即,G为亚芳烷基,诸如亚烷基-苯基)包括但不限于4-氨基甲基苯胺、3-氨基甲基苯基胺和2-氨基甲基苯基胺。示例性亚烷基-亚芳烷基二胺(即,G为亚烷基-亚芳烷基,诸如亚烷基-亚苯基-亚烷基)包括但不限于4-氨基甲基-苄胺、3-氨基甲基-苄胺和2-氨基甲基-苄胺。
示例性肼(即,G为化学键)包括但不限于肼和N,N'-二氨基哌啶。
在一些优选的实施方案中,式E二胺选自由以下项组成的组:肼、1,2-二氨基乙烷、1,3-二氨基丙烷、1,4-二氨基丁烷、1,5-二氨基戊烷、2-甲基-5-戊二胺、1,6-二氨基己烷和间苯二甲二胺。
式C化合物与摩尔过量的式E二胺的反应产生式F的胺封端的聚合物:
[化学式10]
反应可使用多种式C化合物、多种二胺或它们的组合来进行。具有不同数均分子量的式C的多种化合物可以在反应条件下与一种二胺或多种二胺组合。例如,式C化合物可包括具有不同的n值、不同的p值或不同的n值和p值两者的材料的混合物。该多种二胺可包括例如第一种二胺,其为有机二胺,和第二种二胺,其为聚二有机硅氧烷二胺。类似地,式C的单一化合物也可与多种二胺在反应条件下组合。
式C化合物与二胺的缩合反应常常在室温或在高温(如最高250℃的温度)进行。例如,该反应常常可在室温或至多约100℃的温度进行。在其它示例中,反应可在至少约100℃、至少约120℃或至少约150℃的温度进行。例如,该反应温度常常在约100℃至220℃的范围内、120℃至220℃的范围内或150℃至200℃的范围内。该缩合反应常常在少于约1小时、少于约2小时、少于约4小时、少于约8小时或少于约12小时内完成。
反应可在存在或不存在溶剂的情况下发生。合适的溶剂通常不与反应所涉及的反应物或产物反应。另外,合适的溶剂通常能够在整个过程中将所有反应物和所有产物保持在溶液中。示例性溶剂包括但不限于甲苯、四氢呋喃、二氯甲烷、脂族烃(例如,烷烃,诸如己烷)或它们的混合物。
反应完成后,去除过量的二胺和溶剂(如果存在)。可以(例如)通过真空蒸馏去除过量的二胺。
然后将获得的式F的胺封端的聚合物用草酸酯处理,以利用胺封端的基团形成式F的重复单元。有用的草酸酯具有下式G:
[化学式11]
式G草酸酯可例如通过使式R5-OH的醇与草酰二氯反应来制备。可商购的式G草酸酯(例如,来自威斯康辛州密尔沃基的西格玛-阿德瑞希公司(Sigma-Aldrich(Milwaukee,WI))和康涅狄格州布里斯托尔的VWR公司(VWR International(Bristol,CT))包括但不限于草酸二甲酯、草酸二乙酯、草酸二正丁酯、草酸二叔丁酯、草酸二苯酯、草酸二(五氟苯酯)、草酸1-(2,6-二氟苯酯)-2-(2,3,4,5,6-五氯苯酯)和草酸二(2,4,6-三氯苯酯)。
特别可用的式G草酸酯包括,例如,酚、乙醇、丁醇、甲基乙基酮肟、丙酮肟和三氟乙醇的草酸酯。
任何合适的反应器(例如,配备有搅拌器的玻璃容器或普通容器)或工艺可用于根据本公开的方法制备有机硅聚乙二酰胺嵌段共聚物和有机硅聚乙二酰胺-酰肼嵌段共聚物。可使用间歇工艺、半间歇工艺或连续工艺来进行反应。
在反应结束时,可以将任何存在的溶剂从所获得的聚二有机硅氧烷-聚乙二酰胺或聚乙二酰胺-酰肼中去除。该去除过程常常在至少约100℃、至少约125℃或至少约150℃的温度进行。该去除过程通常在低于约300℃、低于约250℃或低于约225℃的温度进行。
可能希望在不存在溶剂的情况下进行反应。在与反应物和产物两者均不相容的溶剂中,反应变得不完全并且聚合度低。
相对于粘合剂层的总量,有机硅粘合剂层中的过氧化物可固化的有机硅、加成反应性有机硅、电子束或γ-可固化的有机硅和改性有机硅中每一者的共混量可独立地为例如约30质量%或更大、约35质量%或更大、约40质量%或更大、约45质量%或更大或约50质量%或更大,并且可以为约90质量%或更小、约85质量%或更小、约80质量%或更小、约75质量%或更小、约70质量%或更小、约65质量%或更小、约60质量%或更小或约55质量%或更小。
只要不损害本公开的效果,有机硅粘合剂层可包含,作为任选的组分,粘合剂赋予剂(例如,MQ树脂)、抗氧化剂、紫外线吸收剂、光稳定剂、热稳定剂、分散剂、增塑剂、流动改进剂、表面活性剂、流平剂、硅烷偶联剂、催化剂、填料、颜料、染料等。这些任选的组分可以单独使用或者以其两种或更多种的组合使用。
在一个实施方案中,有机硅粘合剂层包含MQ树脂(可称为“MQ增粘树脂”)。
有用的MQ树脂的示例包括选自由以下项组成的组中的至少一者:MQ有机硅树脂、MQD有机硅树脂和MQT有机硅树脂。这些MQ树脂可具有约100或更大或约500或更大、约50,000或更小或约20,000或更小的数均分子量,并且可具有甲基取代基。这里,在本公开中,“数均分子量”为通过凝胶渗透色谱(GPC)方法测定的根据聚苯乙烯标准的数均分子量。
MQ有机硅树脂包括非官能树脂和官能树脂。官能有机硅树脂具有一个或多个官能团,包括例如硅键合的氢、硅键合的烯基和硅醇基团。
MQ有机硅树脂为具有R'3SiO1/2单元(M单元)和SiO4/2单元(Q单元)的可共聚有机硅树脂。此类树脂在以下文献中公开:例如,聚合物科学与工程百科全书(Encyclopedia ofPolymer Science and Engineering),第15卷,纽约约翰威立(1989),第265-270页;以及美国专利第2,676,182号(Daudi等人)、第3,627,851号(Brady)、第3,772,247号(Flannigan)和第5,248,739号(Schmidt等人)。例如,具有官能团的MQ有机硅树脂在以下文献中公开:美国专利第4,774,310号(Butler),其公开了甲硅烷基氢化物基团;美国专利第5,262,558号(Kobayashi等人),其公开了乙烯基和三氟丙基基团;和美国专利第4,707,531号(Shirahata),其公开了甲硅烷基氰化物和乙烯基基团。上述树脂通常在溶剂中制备。干燥或无溶剂的MQ有机硅树脂可按照美国专利第5,319,040号(Wengrovius等人)、第5,302,685号(Tsumura等人)和第4,935,484号(Wolfgruber等人)中所公开的方法制备。
MQD有机硅树脂为具有R'3SiO1/2单元(M单元)、SiO4/2单元(Q单元)和R'2SiO2/2单元(D单元)的三元共聚物,如例如美国专利第5,110,890号(Butler)中所述。
MQT有机硅树脂为具有R'3SiO1/2单元(M单元)、SiO4/2单元(Q单元)和R'SiO3/2单元(T单元)的三元共聚物(MQT树脂)。
MQ有机硅树脂通常在有机溶剂中供应。可商购获得的MQ有机硅树脂的示例包括购自迈图高新材料日本有限公司(Momentive Performance Materials Japan GK)的SilGrip(商品名)SR-545MQ树脂的甲苯溶液和购自佛罗里达州盖恩斯维尔的PCR公司(PCR,Inc.(Gainesville,Fla.))的MQOH树脂的甲苯溶液。MQ有机硅树脂的这些有机溶液可如供应商所提供的那样使用,或可通过本领域已知的许多技术干燥以提供100%的非挥发性含量的MQ有机硅树脂。合适的干燥方法的示例包括但不限于喷雾干燥、烘箱干燥和蒸汽分离干燥。
相对于粘合剂层的总量,粘合剂层中MQ树脂的共混量可以为例如约30质量%或更大、约35质量%或更大、约40质量%或更大、约45质量%或更大或约50质量%或更大,并且可以为约70质量%或更小、约65质量%或更小、约60质量%或更小、约55质量%或更小或约50质量%或更小。
有机硅粘合剂层可以具有或可以不具有载体,诸如纸、塑料膜、非织造物、泡沫层等。
有机硅粘合剂层的厚度设定可以为约1μm或更大、约5μm或更大或约10μm或更大,并且约100μm或更小、约80μm或更小或约50μm或更小。这里,粘合剂层的厚度为通过使用扫描电镜对层合体的厚度方向的横截面进行测量而获得的层压体的粘合剂层的至少五个任选位置的厚度的平均值。此类厚度测量方法也可以类似地用于构成层合体的各层的厚度。
在一个实施方案中,有机硅粘合剂层相对于剥离衬垫的剥离层的剥离强度为约10N/25mm或更小、约7.5N/25mm或更小、约5.0N/25mm或更小、约3.0N/25mm或更小或约1.5N/25mm或更小,并且约0.01N/25mm或更大、约0.02N/25mm或更大、约0.05N/25mm或更大、约0.10N/25mm或更大或约0.20N/25mm或更大。这里,剥离强度为基于JIS Z 0237以300mm/min在180度方向上剥离剥离衬垫时的剥离强度。
用于将有机硅粘合剂施用到剥离衬垫而获得层合体的方法没有特别限定,并且为例如溶剂涂覆方法、水性涂覆方法或热熔涂覆方法诸如切口棒涂覆、刮刀涂覆、辊涂覆、逆辊涂覆、凹版涂覆、绕线棒涂覆、狭缝孔涂覆、狭缝模涂覆或挤出涂覆。若必要,可在将粘合剂施用到剥离衬垫后实施任何步骤诸如干燥或固化。如上所述,其中将有机硅粘合剂施用到剥离衬垫的层合体可用于带材诸如单面带材、双面带材、粘合剂转移带材等中。
一个实施方案的带材包括其上设置有剥离层的剥离衬垫和层叠在剥离衬垫的剥离层上的有机硅粘合剂层。当用于其中粘合剂层与剥离片隔离并附接到粘附体的方面时,粘合剂层也被称为粘合剂转移带材。
该实施方案的带材还可包括层叠在粘合剂层的与剥离衬垫相反一侧的表面上的载体基底,诸如纸、塑料膜、(甲基)丙烯酸类树脂、泡沫材料诸如聚氨酯树脂、非织造织物等。在该实施方案中,在其中载体基底的与朝向粘合剂层的表面相反侧的表面具有第二粘合剂层的情况下,其为所谓的双面带材的形式。当支撑基底的与朝向粘合剂层的表面相反侧的表面不具有粘合剂层时,其为所谓的单面带材的形式。
如图1所示,具有其中将剥离衬垫施用到有机硅粘合剂层的两个侧面的构造的层合体100可以例如通过下述制造:将粘合剂涂覆到剥离衬垫101(第一剥离衬垫)的剥离层上以形成有机硅粘合剂层103,并且随后用插置在其间的剥离层来粘结隔开的第二剥离衬垫105。具有此类构造的层合体可用作例如粘合剂转移带材。
这里,包括在具有此类构造的层合体中的两个剥离衬垫(即第一剥离衬垫和第二剥离衬垫)可以为相同类型的剥离衬垫或不同类型的剥离衬垫。在一个实施方案中,第一剥离衬垫和第二剥离衬垫两者都是具有bNSNF剥离层的剥离衬垫,并且第一剥离衬垫和第二剥离衬垫也可以分别为具有氟基剥离层的剥离衬垫和具有bNSNF剥离层的剥离衬垫,或具有bNSNF剥离层的剥离衬垫和具有氟基剥离层的剥离衬垫。也可以在第一剥离衬垫和第二剥离衬垫中分别使用具有不同bNSNF剥离层的剥离衬垫。从成本和避免氟组分污染的观点来看,两个剥离衬垫为各自具有bNSNF剥离层的剥离衬垫是有利的。
从具有此类构造的层合体的可用性的观点来看,优选的是,有机硅粘合剂层对第一剥离衬垫的剥离层的剥离强度与该有机硅粘合剂层对第二剥离衬垫的剥离层的剥离强度彼此相差约2.0倍或以上、约2.5倍或以上或约3.0倍或以上,约20倍或更小、约10倍或更小、约5.0倍或更小、约4.5倍或更小或约4.0倍或更小。对于两者的剥离强度,第一粘合剂层对第一剥离衬垫的剥离层的剥离强度可以较高,或者第二粘合剂层对第二剥离衬垫的剥离层的剥离强度可以较高。
图2所示的卷体200可以例如通过下述来制造:用粘合剂涂覆在两个侧面上具有剥离层的剥离衬垫201的一个剥离层,以及在形成有机硅粘合剂层203的同时将该剥离衬垫卷绕成卷状。具有此类结构的卷体可以例如用作粘合剂转移带材等。
这里,包括在具有此类构造的卷体中的两个剥离层可以为相同种类的剥离层或不同种类的剥离层。在一个实施方案中,两个剥离层都是bNSNF剥离层,并且两个剥离层可以分别为氟基剥离层和bNSNF剥离层或者bNSNF剥离层和氟基剥离层。需要说明的是,也可以在两个剥离层中使用不同的bNSNF剥离层。从成本、环境问题和避免氟组分污染的观点来看,两个剥离层均为bNSNF剥离层是有利的。
从具有此类构造的卷体的可用性的观点来看,优选的是,有机硅粘合剂层对剥离衬垫的两个剥离层中的剥离层(第一剥离层)的剥离强度与该有机硅粘合剂层对另一剥离层(第二剥离层)的剥离强度彼此相差约2.0倍或以上、约2.5倍或以上或约3.0倍或以上,约20倍或更小、约10倍或更小、约5.0倍或更小、约4.5倍或更小或约4.0倍或更小。关于两者的剥离强度,从使用性的观点来看,粘合剂层对设置在卷体的外周侧面上的剥离层(即,图2中的符号201侧面上的剥离层)的剥离强度优选地低于该粘合剂层对设置在该卷体的内周侧面行的剥离层(即,图2中的符号201的相反侧面上的剥离层)的剥离强度。
在本公开的剥离衬垫、层合体和卷体中,在不抑制本公开的效果的范围内,可任选地设置其它层诸如印刷层、装饰层和隐蔽层。可以将其它层施用到所有侧面或部分侧面上。
实施例
本公开的具体实施方案将在下面的实施例中举例说明;然而,本发明不限于这些实施方案。除非另外指明,否则所有份数和百分数均基于质量。数值实质上包括由于测量原理和测量设备引起的误差。数值由经过正常四舍五入处理的有效数字表示。
测试实施例1
检查使用所产生的剥离衬垫制备的粘合带。
表1示出所使用的各种材料。这里,表中的“Mw”是指重均分子量。“直链型”、“支链型”和“碳原子数”涉及(甲基)丙烯酸烷基酯单体的烷基基团。此外,关于HCA-32,使用美国专利第8,137,807号说明书的第8页至第9页(第14栏第63行至第15栏第8行)的方法2中记载的反应条件和纯化方法,由2-十四烷基-1-十八烷醇(异-C32醇)与丙烯酰氯的酯化反应合成HCA-32(丙烯酸2-十四烷基十八烷基酯)。
表1
前体聚合物1
将这些单体混合,使得STA、ISA和AEBP的共混比例为50.0质量份、50.0质量份和0.2质量份。用乙酸乙酯/正庚烷(50质量%/50质量%)混合溶剂稀释该单体混合物,使得单体浓度为50质量%。此外,相对于(甲基)丙烯酸烷基酯组分以0.20质量份的比例添加作为引发剂的V-601,并且该体系用氮气吹扫2分钟。然后,在65℃的恒温槽中使反应进行48小时,以获得粘稠溶液的前体聚合物1。
前体聚合物2至前体聚合物12
前体聚合物2至前体聚合物12以与上述前体聚合物1相同的方式获得,不同的是如表2所示改变配方。需要说明的是,在前体聚合物10中,用乙酸乙酯溶剂将单体混合物稀释至单体浓度为40质量%。
剥离衬垫1
用甲苯/MEK(50质量%/50质量%)的混合溶剂将前体聚合物1稀释至1质量%。使用棒涂机(#04)将该稀释液涂覆在聚酯膜(EMBLET(商品名)S-50)上。然后蒸发溶剂以形成厚度为约0.1微米的剥离前体层。
在氮气气氛下,使用紫外线照射装置(F300,中压汞灯(H灯泡),德国黑森州哈瑙的贺利氏集团(Heraeus(Hanau,Hessen,Germany)))以20m/min的线速度对具有剥离前体层的聚酯膜进行一次紫外线照射,以使得该剥离前体层固化,从而制造剥离衬垫1。在照射时,用购自EIT的辐射计UV POWER PUCK(商品名)II测量的每次通过的紫外线的量为350mJ/cm2(UVA 168mJ/cm2,UVB 158mJ/cm2,并且UVC 24mJ/cm2)。
剥离衬垫2至剥离衬垫12
剥离衬垫2至剥离衬垫12以与上述剥离衬垫1中相同的方式获得,不同的是表2中的前体聚合物2至前体聚合物12分别用于剥离衬垫2至剥离衬垫12。这里,对于前体聚合物8和前体聚合物9,用甲苯/MEK/正庚烷(34质量%/33质量%/33质量%)的混合溶剂将这些前体聚合物稀释至1.06质量%。此外,对于前体聚合物12,用正庚烷的单一溶剂将该前体聚合物稀释至1.22质量%。
剥离衬垫13和剥离衬垫14(PCK基底的剥离衬垫)
对于剥离衬垫13和剥离衬垫14,剥离衬垫13和剥离衬垫14以与上述剥离衬垫1中相同的方式获得,不同的是将上述前体聚合物1和前体聚合物9分别涂覆在PCK上而不是聚酯膜(EMBLET(商品名)S-50)上。
剥离衬垫15至剥离衬垫21(具有白色膜的剥离衬垫)
对于剥离衬垫15,剥离衬垫15以与上述剥离衬垫1中相同的方式获得,不同的是将前体聚合物9涂覆在白色聚酯膜Crisper(商品名)K1212-100上而不是聚酯膜(EMBLET(商品名)S-50)上。对于剥离衬垫16和剥离衬垫17,剥离衬垫16和剥离衬垫17以与剥离衬垫15中相同的方式获得,不同的是将前体聚合物9分别稀释至1.5质量%和2.0质量%而不是1.06质量%。对于剥离衬垫18,剥离衬垫18以与剥离衬垫17中相同的方式获得,不同的是将2.0质量%的前体聚合物1而不是前体聚合物9涂覆在白色聚酯膜(Crisper(商品名)K1212-100)上。对于剥离衬垫19和剥离衬垫20,剥离衬垫19和剥离衬垫20以与剥离衬垫18中相同的方式获得,不同的是将2.0质量%的前体聚合物1分别涂覆在白色聚酯膜DIAFOIL(商品名)W400-75和Lumirror(商品名)#75-E20上而不是Cripper(商品名)K1212-100上。对于剥离衬垫21,剥离衬垫21以与剥离衬垫18相同的方式获得,不同的是将1.0质量%的前体聚合物1而不是2.0质量%的前体聚合物1涂覆在白色聚酯膜DIAFOIL(商品名)W100-75上而不是Crisper(商品名)K1212-100上。
使用所制造的剥离衬垫与有机硅聚脲嵌段共聚物基粘合剂来制备粘合带
实施例和比较例中使用的待评价的带材的样品通过下面的两种方法制备。
(1)将粘合剂溶液施用到所制造的剥离衬垫上(直接施用)
首先,将60质量份的SPU 33K、100质量份的XR37-B1795、180份的甲苯和60份的异丙醇混合以制备粘合剂溶液。这里,SPU 33K以与美国专利第6,569,521号的实施例28中所述相同的方式制备。将粘合剂溶液涂覆在所制造的剥离衬垫上,并且在105℃干燥10分钟。干燥粘合剂层的厚度为约50微米。通过将FD-75的剥离衬垫施用到粘合剂层上,获得粘合带。
(2)将所制造的剥离衬垫施用到粘合剂层上(干式层合)
将上述粘合剂溶液涂覆在FD-75的剥离衬垫上,并且在105℃干燥10分钟。干燥粘合剂层的厚度为约50微米。将所制造的剥离衬垫施用到粘合剂层上,以获得粘合带。
如下评价所制造的粘合带,并且结果在表3至表6中示出。这里,在表中,关于剥离衬垫,例如,将剥离衬垫1缩写为“衬垫1”。此外,表中的“NSNF基”是指使用具有直链烷基基团的(甲基)丙烯酸烷基酯单体而不使用具有支链烷基基团的(甲基)丙烯酸烷基酯单体制备的非氟基和非有机硅基剥离衬垫,而“bNSNF基”是指使用具有支链烷基基团的(甲基)丙烯酸烷基酯单体制备的非氟基和非有机硅基剥离衬垫。
剥离强度测试:所制造的剥离衬垫的粘合剂层对剥离层的剥离强度
将FD-75的剥离衬垫从粘合带上剥离,并且将聚酯膜(COSMOSHINE(商品名)A4100)附接到该粘合带的粘合剂层上。然后,将聚酯膜与SUS面板用插置在其间的双面带材彼此粘结。使用精密万能试验机Autograph AG-X(日本京都府京都市的岛津制作所(Shimadzu Corporation(Kyoto-shi,Kyoto,Japan))),测定以300mm/min的剥离速度沿180度方向剥离所制造的剥离衬垫时的剥离强度。这里,当剥离强度超过10N/25mm时,在表中描述为“>10”。表3示出了通过直接涂覆制备的粘合带的测试结果,表4示出了当通过直接涂覆制备的粘合带在50℃和80% RH的环境下老化达数周时间时的测试结果,表5示出了通过直接涂覆制备的粘合带和通过干式层合制备的粘合带的测试结果。
残余粘附性测试
在剥离强度测试之后,将具有残余在SUS面板上的粘合剂层的聚酯膜从双面带材剥离,并且将在聚酯膜上暴露的粘合剂层附接到SUS 304(BA)面板。使用精密万能试验机Autograph AG-X(日本京都府京都市的岛津制作所(Shimadzu Corporation(Kyoto-shi,Kyoto,Japan))),测量在将聚酯膜在室温静置30分钟,并且随后在180度方向以300mm/min的剥离速度剥离时的粘附性作为残余粘附性。需要说明的是,作为参考例1,表6还示出了使用两种氟基剥离衬垫(FD-75)通过上述直接施用方法(1)制备的粘合带的残余粘附性。
从表3中的结果可以发现,本公开的非氟基和非有机硅基bNSNF剥离衬垫的剥离层相对于有机硅粘合剂层表现出良好的剥离性能。此外,例如,还确认,通过调节聚合物组分,能够分别制造具有低剥离的剥离衬垫和具有高剥离的剥离衬垫。
表4:直接施用(在50℃、80% RH下老化)
从表4的结果可以确认,本公开的非氟基和非有机硅基的bNSNF剥离衬垫即使进行老化处理也不会对物理特性(剥离强度)造成影响,并且在剥离强度的耐湿热稳定性方面表现优异。
表5
从表5的结果可以确认,本公开的非氟基和非有机硅基的bNSNF剥离衬垫通过直接施用方法或干式层合方法均具有同等的物理特性(剥离强度)。
从表6的结果可以确认,从本公开的非氟基和非有机硅基bNSNF剥离衬垫剥离的粘合剂层的残余粘附性与参考例1的氟基剥离衬垫的残余粘附性相同。
使用所制造的剥离衬垫与有机硅聚乙二酰胺嵌段共聚物基粘合剂来制备粘合带
对于剥离强度测试和残余粘附性测试,使用有机硅聚乙二酰胺嵌段共聚物基粘合剂而不是有机硅聚脲嵌段共聚物基粘合剂。首先,将60质量份的SPO 20K、100质量份的XR37-B1795和140质量份的乙酸乙酯混合,以制备粘合剂溶液。这里,SPO 20K以与美国专利第8,765,881号的实施例12中所述相同的方式制备。然后,将该粘合剂溶液涂覆在FD-75的剥离衬垫上,并在105℃干燥10分钟。干燥粘合剂层的厚度为约50微米。最后,将所制造的剥离衬垫(衬垫1、衬垫18至衬垫21)施用到粘合剂层上,以获得粘合带,如干式层合方法那样。
以与用有机硅聚脲嵌段共聚物基粘合剂制备的粘合带相同的方式评价用有机硅聚乙二酰胺嵌段共聚物基粘合剂制备的粘合带的剥离强度测试和残余粘合测试。表7示出了剥离强度测试和残余粘附性测试的测试结果。
表7
测试实施例2
评价剥离衬垫针对几种有机硅粘合带的剥离强度的耐热稳定性。
表8示出所使用的各种材料。如下制备使用所制造的剥离衬垫的粘合带,并评价该剥离衬垫的耐热稳定性。
实施例38和实施例39以及比较例4至比较例6
将100质量份的DOWSIL(商品名)BY-24-740、50质量份的甲苯、1质量份的DOWSIL(商品名)BY-24-741和0.9质量份的DOWSIL(商品名)SRX-212混合以制备粘合剂溶液。将该粘合剂溶液涂覆在基底(COSMOSHINE(商品名)A 4100)上,并且在65℃干燥5分钟,然后在120℃干燥3分钟。干燥的粘合剂层的厚度为约30微米。通过将表9所示的各剥离衬垫施用到粘合剂层上,获得实施例38和实施例39以及比较例4至比较例6的粘合带。
实施例40和实施例41以及比较例7至比较例9
将100质量份的DOWSIL(商品名)SH 4280、50质量份的甲苯和3质量份的Niper(商品名)BMT-K40混合,以制备粘合剂溶液。将该粘合剂溶液涂覆在基底(COSMOSHINE(商品名)A 4100)上,并且在65℃干燥5分钟,然后在130℃干燥10分钟。干燥的粘合剂层的厚度为约30微米。通过将表9所示的各剥离衬垫施用到粘合剂层上,获得实施例40和实施例41以及比较例7至比较例9的粘合带。
剥离强度测试
通过双面带材将如上所述制造的各粘合带的聚酯膜基底(COSMOSHINE(商品名)A4100)表面粘结到SUS面板上。使用精密万能试验机Autograph AG-X(日本京都府京都市的岛津制作所(Shimadzu Corporation(Kyoto-shi,Kyoto,Japan))),测定以300mm/min的剥离速度沿180度方向剥离剥离衬垫时的剥离强度。测量结果在表9中示出。这里,使用在室温(23℃±1℃,相对湿度50%±5%)静置24小时后的粘合带和在70℃静置3天后的粘合带来测量剥离强度。
由表9的结果可见,在实施例38、实施例39以及实施例40和实施例41的粘合带中,在室温静置后及在70℃静置后,剥离衬垫的剥离强度均稳定,并且没有大的变化。
实施例42和实施例49以及比较例10至比较例21
使用四种可商购获得的有机硅粘合带,即3M(商品名)聚酰亚胺基底有机硅双面粘合带4390、3M(商品名)聚酯带8403、3M(商品名)耐热聚酰亚胺带5413和Nitoflon(商品名)903UL来评价剥离衬垫的耐热稳定性。
对于3M(商品名)聚酰亚胺基底有机硅双面粘合带4390,首先,剥离掉一个衬垫,并将基底(COSMOSHINE(商品名)A 4100)施用到粘合剂层上以获得单面粘合带。接着,分别将该单面粘合带以及也为有机硅单面粘合带的3M(商品名)聚酯带8403、3M(商品名)耐热性聚酰亚胺带5413和Nitoflon(商品名)903UL施用到表10至表13中所示的剥离衬垫上,以获得实施例42至实施例49以及比较例10至比较例21的粘合带。这里,将有机硅粘合剂施用到剥离衬垫上通过下述进行:在用具有5kg自重的橡胶辊按压该有机硅粘合剂表面的同时往复运动而将有机硅粘合剂表面附接到剥离衬垫上,并将层合体在室温(23℃±2℃,相对湿度50%±5%)下放置24小时。
在该粘合带上类似地进行在实施例38中进行的上述剥离强度测试,并且测量结果在表10至表13中示出。这里,使用在室温静置24小时的粘合带、在100℃静置12小时的粘合带和在120℃静置1小时的粘合带来测量剥离强度。
表10
表11
表12
表13
由表10至表13的结果可知,实施例42至实施例49的粘合带具有非常高的耐热稳定性。另一方面,作为比较例示出的所有可商购获得的剥离衬垫均导致取决于环境的强剥离力。
实施例50至实施例57
如实施例42至实施例49中那样,使用四种可商购获得的有机硅粘合带来评价剥离衬垫13和14的耐热稳定性。以与实施例42至实施例49中相同的方式,将剥离衬垫13和14施用到表13至表16中所示的可商购获得的有机硅粘合带中的每种有机硅粘合带的有机硅粘合剂表面上,以获得实施例50至实施例57的粘合带。
在该粘合带上类似地进行在实施例38中进行的上述剥离强度测试,并且测量结果在表14至表17中示出。这里,使用在室温静置24小时的粘合带和在70℃静置3天的粘合带测量剥离强度。
表14
表15
表16
表17
根据表14至表17的结果,实施例50至实施例57的粘合带即使在PCK基底的情况下也具有稳定的剥离力,并且即使在高温下也具有稳定的剥离力。
对本领域的技术人员来说显而易见的为,在不脱离本发明的基本原理的情况下,可对上述实施方案和实施例进行各种修改。此外,对于本领域的技术人员而言将显而易见的是,在不脱离本发明的实质和范围的情况下,可对本发明进行各种改进和修改。
附图标记列表
100 层合体
101 剥离衬垫(第一剥离衬垫)
103 有机硅粘合剂层
105 第二剥离衬垫
200 卷体
201 剥离衬垫
203 有机硅粘合剂层
Claims (11)
1.一种用于有机硅粘合剂层的剥离衬垫,所述剥离衬垫包括:
基底;以及
在所述基底的至少一个表面上的剥离层,
其中所述剥离层包含聚(甲基)丙烯酸酯,并且所述聚(甲基)丙烯酸酯为包含(甲基)丙烯酸烷基酯单体的可聚合组分的聚合物,所述(甲基)丙烯酸烷基酯单体具有含8个或更多个碳原子的支链烷基基团。
2.根据权利要求1所述的剥离衬垫,
其中相对于(甲基)丙烯酸烷基酯单体组分的总量,所述可聚合组分包含40质量%或更多的具有含8个或更多个碳原子的支链烷基基团的(甲基)丙烯酸烷基酯单体。
3.根据权利要求1或2所述的剥离衬垫,
其中所述可聚合组分包含具有直链烷基基团的(甲基)丙烯酸烷基酯单体。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的剥离衬垫,
其中所述可聚合组分包含在侧链中具有辐射活性基团的(甲基)丙烯酸酯单体。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的剥离衬垫,
其中所述基底包含纸。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的剥离衬垫,
其中所述基底包含白色膜。
7.一种层合体,所述层合体包括:
根据权利要求1至6中任一项所述的剥离衬垫和设置在所述剥离衬垫的所述剥离层上的有机硅粘合剂层。
8.根据权利要求7所述的层合体,
其中所述有机硅粘合剂层相对于所述剥离衬垫的所述剥离层的剥离强度为10N/25mm或更小。
9.一种层合体,所述层合体按此顺序包括:
根据权利要求1至6中任一项所述的剥离衬垫;
有机硅粘合剂层;以及
第二剥离衬垫。
10.一种卷体,所述卷体包括:
根据权利要求1至6中任一项所述的剥离衬垫,所述剥离衬垫包括在两个侧面上的剥离层;以及
有机硅粘合剂层。
11.根据权利要求7至9中任一项所述的层合体或根据权利要求10所述的卷体,所述层合体或所述卷体用作单面带材、双面带材或粘合剂转移带材。
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