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CN102421866A - 热剥离性压敏粘接带或片 - Google Patents

热剥离性压敏粘接带或片
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CN102421866A
CN102421866ACN2010800213154ACN201080021315ACN102421866ACN 102421866 ACN102421866 ACN 102421866ACN 2010800213154 ACN2010800213154 ACN 2010800213154ACN 201080021315 ACN201080021315 ACN 201080021315ACN 102421866 ACN102421866 ACN 102421866A
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CN
China
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monomer
sensitive adhesive
pressure
weight
methyl
Prior art date
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Pending
Application number
CN2010800213154A
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English (en)
Inventor
冈本昌之
丹羽理仁
樋口真觉
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nitto Denko Corp
Original Assignee
Nitto Denko Corp
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Abstract

本发明提供压敏粘接带或片,其对于各种被粘物发挥了良好的粘接性且进一步兼具耐回弹特性和易剥离性两种特性。本发明的热剥离性压敏粘接带或片具有以由单体混合物形成的丙烯酸系共聚物为必需成分、且含有热发泡剂的热剥离性压敏粘接剂层,所述单体混合物含有下述单体(m1)和单体(m2),相对于全部单体成分的单体(m1)的含量为40~97.5重量%、单体(m2)的含量为0.5~20重量%。(m1)下述式(1)所示的具有碳数1~12的烷基的(甲基)丙烯酸烷基酯单体:[化学式1]CH2=C(R1)COOR2 (1)式(1)中,R1表示氢原子或甲基,R2表示碳数1~12的烷基。(m2)下述式(2)所示的具有碳数1~4的羟烷基的N-羟烷基(甲基)丙烯酰胺单体:[化学式2]CH2=C(R3)CONHR4 (2)式(2)中,R3表示氢原子或甲基,R4表示碳数1~4的羟烷基。

Description

热剥离性压敏粘接带或片
技术领域
本发明涉及对被粘物的粘接性、耐回弹特性、易剥离性的各种特性的平衡良好的热剥离性压敏粘接带或片。
背景技术
迄今,在陶瓷片、电子部件等的制造·加工工序中,进行各种材料等的暂时固定或金属板等的表面保护等。用于这种用途的粘合部件要求在使用目的完成之后能够容易地从被粘物上剥离除去,满足这种要求的压敏性粘接片是理想的。另外,在近年来,与用于提高成品率的工序再加工有关的需求在增加,要求再加工时能发挥优异的剥离除去性、剥离性的压敏性粘接片。进而,即使在用于住宅设备机器等的强粘接性的压敏粘接片领域中,从设置作业中产生再加工的需要、或使用过程中需要修理·修补等、或长期粘接的使用目的完成之后的再循环的观点考虑,需要有能够从被粘物上容易地剥离的压敏性粘接片、可容易地从每个部件分解的压敏性粘接片。这样,在如上所述的用途中,强烈需要提供兼具应对各种使用目的的高粘接可靠性和使用后的易剥离性且进一步具有各种特性的压敏粘接片。
根据上述需求,迄今公开了在陶瓷片、电子部件的制造方法的制造·加工中可通过加热处理来剥离的压敏粘接片(参照专利文献1)。然而,由于该压敏粘接片为了表现加热剥离性而被限制在适度弹性模量的范围,因此,有时难以兼顾根据各种用途的适度粘合力(例如根据用途控制的所需粘合力)与易剥离性。此外,有时难以获得兼顾长期对部件施加一定的应力且结果在一定的负荷施加于粘合片时不发生剥离的特性(耐回弹特性)与粘合力、易剥离性的关系的粘合片。
另一方面,公开了一种热剥离性压敏粘接片,其使用在高分子骨架中含有许多来源于例如以丙烯酸为代表的含羧基单体的结构单元的粘合剂(参照专利文献2)。在该热剥离性粘接片中,容易获得表现高粘接可靠性、即粘合力与耐回弹特性的压敏粘接片,另一方面,经时的粘接力会大幅上升,有时会在易剥离性的方面出现问题。尤其,在用于金属系的被粘物的情况下等,即使进行加热处理有时也不能表现出足够的易剥离性。因此,还存在所使用的被粘物受限制的问题。
如上所述,理想的是,有对各种被粘物发挥良好的粘接性且进一步兼具耐回弹特性和易剥离性两种特性的压敏粘接片、或者兼具适应用途的粘接可靠性、加热处理后的易剥离性的不选择被粘物的热剥离性压敏粘接片。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开平5-43851号公报
专利文献2:日本特开平6-306337号公报
发明内容
发明要解决的问题
因此,本发明的目的在于提供对各种被粘物发挥良好的粘接性且进一步兼具耐回弹特性和易剥离性两种特性的热剥离性压敏粘接带或片,尤其是提供对各种被粘物具有良好的粘接可靠性且在使用目的完成时、再循环时等从被粘物剥离解体或除去时能容易剥离解体或除去的热剥离性压敏粘接带或片。
用于解决问题的方案
本发明人等为解决上述问题进行了深入研究,结果发现,在压敏粘合剂层的至少一面上具有配合有热发泡剂、由具有特定组成的单体混合物形成的热剥离性压敏粘合剂层的粘合带或片对各种被粘物发挥了良好的粘接性,进一步兼具耐回弹特性和易剥离性两种特性,对各种被粘物具有良好的粘接可靠性,且在使用目的完成时、再循环时等从被粘物剥离解体或除去时能够容易地剥离解体或除去,从而完成了本发明。
即,本发明涉及下述第[1]~[13]项的技术方案。
[1]一种热剥离性压敏粘接带或片,其具有以由单体混合物形成的丙烯酸系共聚物为必需成分、且含有热发泡剂的热剥离性压敏粘接剂层,所述单体混合物含有下述单体(m1)和单体(m2),相对于全部单体成分的单体(m1)的含量为40~97.5重量%,单体(m2)的含量为0.5~20重量%;
(m1)下述式(1)所示的具有碳数1~12的烷基的(甲基)丙烯酸烷基酯单体:
[化学式1]
CH2=C(R1)COOR2            (1)
式(1)中,R1表示氢原子或甲基,R2表示碳数1~12的烷基;
(m2)下述式(2)所示的具有碳数1~4的羟烷基的N-羟烷基(甲基)丙烯酰胺单体:
[化学式2]
CH2=C(R3)CONHR4            (2)
式(2)中,R3表示氢原子或甲基、R4表示碳数1~4的羟烷基。
[2]根据上述第[1]项所述的热剥离性压敏粘接带或片,其在压敏粘接剂层的至少一个面上具有所述热剥离性压敏粘接剂层。
[3]根据上述第[1]或[2]项所述的热剥离性压敏粘接带或片,其中,相对于全部单体成分的所述单体(m1)的含量为45~96重量%,所述单体(m2)的含量为1~15重量%。
[4]根据上述第[1]~[3]项中的任一项所述的热剥离性压敏粘接带或片,其中,相对于全部单体成分的所述单体(m1)的含量为50~94重量%,所述单体(m2)的含量为2~10重量%。
[5]根据上述第[1]~[4]项中的任一项所述的热剥离性压敏粘接带或片,其中,所述单体(m2)为选自N-(2-羟乙基)丙烯酰胺、N-(2-羟乙基)甲基丙烯酰胺和N-羟甲基(甲基)丙烯酰胺中的至少一种物质。
[6]一种热剥离性压敏粘接带或片,其具有以由单体混合物形成的丙烯酸系共聚物为必需成分、且含有热发泡剂的热剥离性压敏粘接剂层,所述单体混合物含有下述单体(m1)、单体(m2)和单体(m3),相对于全部单体成分的单体(m1)的含量为40~97.5重量%,单体(m2)的含量为0.5~20重量%,单体(m3)的含量为2~40重量%;
(m1)下述式(1)所示的具有碳数1~12的烷基的(甲基)丙烯酸烷基酯单体:
[化学式3]
CH2=C(R1)COOR2            (1)
式(1)中,R1表示氢原子或甲基、R2表示碳数1~12的烷基;
(m2)下述式(2)所示的具有碳数1~4的羟烷基的N-羟烷基(甲基)丙烯酰胺单体:
[化学式4]
CH2=C(R3)CONHR4            (2)
式(2)中,R3表示氢原子或甲基、R4表示碳数1~4的羟烷基;
(m3)骨架中具有氮原子的乙烯基系单体(其中排除(m2))。
[7]根据上述第[6]项所述的热剥离性压敏粘接带或片,其在压敏粘接剂层的至少一个面上具有所述热剥离性压敏粘接剂层。
[8]根据上述第[6]或[7]项所述的热剥离性压敏粘接带或片,其中,相对于全部单体成分的所述单体(m1)的含量为45~96重量%,所述单体(m2)的含量为1~15重量%,所述单体(m3)的含量为2.5~35重量%。
[9]根据上述第[6]~[8]项中的任一项所述的热剥离性压敏粘接带或片,其中,相对于全部单体成分的所述单体(m1)的含量为50~94重量%,所述单体(m2)的含量为2~10重量%,所述单体(m3)的含量为3~30重量%。
[10]根据上述第[6]~[9]项中的任一项所述的热剥离性压敏粘接带或片,其中,所述单体(m2)为选自N-(2-羟乙基)丙烯酰胺、N-(2-羟乙基)甲基丙烯酰胺和N-羟甲基(甲基)丙烯酰胺中的至少一种物质。
[11]根据上述第[6]~[10]项中的任一项所述的热剥离性压敏粘接带或片,其中,所述单体(m3)为选自(甲基)丙烯酰胺类、下述式(3)所示的N-乙烯基环状酰胺中的至少一种单体:
[化学式5]
Figure BPA00001463246900061
式(3)中,R5表示二价有机基。
[12]根据上述第[6]~[11]项中的任一项所述的热剥离性压敏粘接带或片,其中,所述单体(m3)为选自N-乙烯基-2-吡咯烷酮和N-乙烯基-2-己内酰胺中的至少一种物质。
[13]根据上述第[1]~[12]项中的任一项所述的热剥离性压敏粘接带或片,其中,所述单体混合物基本上不含作为单体成分的含羧基单体。
发明的效果
根据本发明的热剥离性压敏粘接片,由于具有上述构成,因此对各种被粘物发挥了良好的粘接性且进一步兼具耐回弹特性和易剥离性。另外,对各种被粘物具有良好的粘接可靠性,且在使用目的完成时、再循环时等从被粘物上剥离解体或除去时,可以容易地剥离解体或除去。
附图说明
图1是表示L字剥离试验中的L字型的不锈钢制夹具(jig)的示意图(立体图)。
图2是表示L字剥离试验中的贴合样品(L字型不锈钢制夹具/压敏粘接片/亚克力板的贴合体)和测定时的拉伸方向的说明图(侧视图)。
附图标记说明
11 L字型不锈钢制夹具
12被粘物
13压敏粘接片
14贴合样品(L字形不锈钢制夹具/压敏粘接片/被粘物)
具体实施方式
本发明的热剥离性粘接带或片(以下,除非另有规定,包括带状的“热剥离性压敏粘接带”在内,简称为“热剥离性压敏粘接片”)具有以由单体混合物形成的丙烯酸系共聚物为必需成分、且含有热发泡剂的热剥离性压敏粘接剂层,所述单体混合物含有下述单体(m1)和单体(m2),相对于全部单体成分的单体(m1)的含量为40~97.5重量%、单体(m2)的含量为0.5~20重量%;或者,所述单体混合物含有下述单体(m1)、单体(m2)和单体(m3),相对于全部单体成分的单体(m1)的含量为40~97.5重量%、单体(m2)的含量为0.5~20重量%、单体(m3)的含量为2~40重量%。另外,本发明的热剥离性压敏粘接片可以在压敏粘接剂层的至少一个面上具有以由单体混合物形成的丙烯酸系共聚物为必需成分、且含有热发泡剂的热剥离性压敏粘接剂层,所述单体混合物含有下述单体(m1)和单体(m2),相对于全部单体成分的单体(m1)的含量为40~97.5重量%、单体(m2)的含量为0.5~20重量%;或者,所述单体混合物含有下述单体(m1)、单体(m2)和单体(m3),相对于全部单体成分的单体(m1)的含量为40~97.5重量%、单体(m2)的含量为0.5~20重量%、单体(m3)的含量为2~40重量%。
(m1)下述式(1)所示的具有碳数1~12的烷基的(甲基)丙烯酸烷基酯单体:
[化学式6]
CH2=C(R1)COOR2            (1)
式(1)中,R1表示氢原子或甲基、R2表示碳数1~12的烷基;
(m2)下述式(2)所示的具有碳数1~4的羟烷基的N-羟烷基(甲基)丙烯酰胺单体:
[化学式7]
CH2=C(R3)CONHR4            (2)
式(2)中,R3表示氢原子或甲基、R4表示碳数1~4的羟烷基;
(m3)骨架中具有氮原子的乙烯基系单体(其中排除(m2))。
本发明的热剥离性压敏粘接片只要具有热剥离性压敏粘接剂层、且热剥离性压敏粘接剂层具有提供至少一个粘合面(压敏粘接面)的形态,就没有特别限制,可以是粘接片的两面形成粘合面的双面压敏粘接片,也可以是仅仅粘接片的单面形成粘合面的单面压敏粘接片。从将两个部件之间贴合的观点考虑,优选为两面压敏粘接片。另外,在本发明中,提到“压敏粘接片”时,也包含带状的物质、即“压敏粘接带”。
本发明的热剥离性压敏粘接片可以是不具有基材(基材层)的、所谓的“无基材类型”的压敏粘接片(以下有时称为“无基材压敏粘接片”),也可以是具有基材的类型的压敏粘接片(以下有时称为“带基材压敏粘接片”)。作为上述无基材压敏粘接片,例如可列举出仅由热剥离性压敏粘接剂层形成的热剥离性压敏粘接片、构成为在压敏粘接剂层的至少一个面上设置有热剥离性压敏粘接剂层的热剥离性压敏粘接片等。另外,作为带基材的压敏粘接片,例如可列举出至少一个面上具有热剥离性压敏粘接剂层的热剥离性压敏粘接片、在基材的至少一个面上以基材与压敏粘接剂层接触的形式设置有压敏粘接剂层与热剥离性压敏粘接剂层的层叠结构的热剥离性压敏粘接片等。
此外,本发明的热剥离性压敏粘接片可以以卷绕成辊状的形态形成,也可以以薄片层叠的形态形成。即,本发明的热剥离性压敏粘接片可以具有薄片状、带状等形态。
[热剥离性压敏粘接剂层]
热剥离性压敏粘接剂层含有热发泡剂,且以特定的丙烯酸系共聚物为基础聚合物。因此,由热剥离性压敏粘接剂层提供的粘合面会对以树脂[例如,丙烯酸树脂、聚碳酸酯、ABS(丙烯腈-丁二烯-苯乙烯)树脂、聚烯烃树脂(例如聚苯乙烯、聚丙烯、聚乙烯等)等]、金属[例如不锈钢(SUS)、铝等]为原料的各种被粘物发挥良好的粘接性。另外,金属上的经时粘接力上升小,热剥离性也是良好的。另外,耐回弹性也是优异的。而且,由于包含热发泡剂,粘接性容易通过加热处理而降低,发挥剥离性。
其中,在热剥离性压敏粘接剂层中,丙烯酸系共聚物为必需成分,相对于热剥离性压敏粘接剂层总量,含有33重量%以上,优选40重量%以上,进一步优选50重量%以上。
形成丙烯酸系共聚物的单体混合物可以是含有下述单体(m1)和下述单体(m2)作为必需的单体,相对于全部单体成分的单体(m1)的含量为40~97.5重量%、单体(m2)的含量为0.5~20重量%的组合物,另外,也可以是含有下述单体(m1)、下述单体(m2)和下述单体(m3)作为必需的单体,相对于全部单体成分的单体(m1)的含量为40~97.5重量%、单体(m2)的含量为0.5~20重量%、单体(m3)的含量为2~40重量%的组合物。
另外,在本发明中,可以根据需要而使用能够与单体(m1)和单体(m2)共聚的单体,或者能够与单体(m1)、单体(m2)和单体(m3)共聚的单体作为单体(m4)。即,单体混合物可以是由单体(m1)和单体(m2)形成,或由单体(m1)、单体(m2)和单体(m4)形成,相对于全部单体成分的单体(m1)的含量为40~97.5重量%、单体(m2)的含量为0.5~20重量%、单体(m4)的含量为0~30重量%的组合物,另外可以是由单体(m1)、单体(m2)和单体(m3)形成,或由单体(m1)、单体(m2)、单体(m3)和单体(m4)形成,相对于全部单体成分的单体(m1)的含量为40~97.5重量%、单体(m2)的含量为0.5~20重量%、单体(m3)的含量为2~40重量%、单体(m4)的含量为0~30重量%的组合物。
其中,重要的是,含有单体(m1)和单体(m2)作为必需的单体且任选含有单体(m4)时的单体(m1)和单体(m2)的合计含量,或者含有单体(m1)、单体(m2)和单体(m3)作为必需的单体且任选含有单体(m4)时的单体(m1)、单体(m2)和单体(m3)的合计含量,相对于构成单体混合物的全部单体成分,优选为80重量%以上(例如80重量%以上且低于100重量%)、更优选为90重量%以上(例如90重量%以上且低于100重量%)。这是因为,它们的合计量低于80重量%时,有时会在对被粘物的粘接可靠性上发生不良情况。
在本发明中,单体混合物是指仅仅由形成丙烯酸系共聚物的单体成分形成的混合物。在本发明中,热剥离性压敏粘接剂层是首先由单体混合物获得含有热发泡剂的丙烯酸系粘合剂组合物之后使用该丙烯酸系粘合剂组合物形成的。另外,在本说明书中,“粘合剂组合物”中包括“用于形成粘合剂层的组合物”的含义。
丙烯酸系粘合剂组合物如上所述是配合有热发泡剂的、由单体混合物获得的组合物。对这种丙烯酸系粘合剂组合物没有特别限制,例如可列举出含有热发泡剂且以丙烯酸系共聚物为必需成分的丙烯酸系粘合剂组合物、含有发泡剂且以单体混合物或其部分聚合物为必需成分的丙烯酸系粘合剂组合物等。作为以丙烯酸系共聚物为必需成分的丙烯酸系粘合剂组合物,例如可列举出所谓的溶剂型粘合剂组合物。另外,作为以单体混合物或其部分聚合物为必需成分的丙烯酸系粘合剂组合物,例如可列举出所谓的活性能量射线固化型的粘合剂组合物等。另外,丙烯酸系粘合剂组合物根据需要可以包含交联剂、其他各种添加剂。另外,上述“部分聚合物”表示部分聚合有上述单体混合物中的一种或两种以上的成分的组合物。
丙烯酸系粘合剂组合物是以丙烯酸系共聚物为必需成分的丙烯酸系粘合剂组合物时,重要的是,丙烯酸系共聚物相对于该粘合剂组合物的固体成分总量为30重量%以上、优选为40重量%以上。
另外,丙烯酸系粘合剂组合物是以单体混合物或其部分聚合物为必需成分的丙烯酸系粘合剂组合物时,重要的是,该单体混合物或其部分聚合物相对于丙烯酸系粘合剂组合物的总量为30重量%以上,优选为40重量%以上。
(m1)具有碳数1~12的烷基的(甲基)丙烯酸烷基酯单体由式(1)表示:
[化学式8]
CH2=C(R1)COOR2            (1)
式(1)中,R1表示氢原子或甲基、R2表示碳数1~12的烷基。
其中,R2的碳数1~12的烷基是直链或支链状的烷基。
作为属于单体(m1)的式(1)所示的具有碳数1~12的烷基(直链或支链状的烷基)的(甲基)丙烯酸烷基酯单体,例如可列举出(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸正丙酯、(甲基)丙烯酸异丙酯、(甲基)丙烯酸正丁酯、(甲基)丙烯酸异丁酯、(甲基)丙烯酸仲丁酯、(甲基)丙烯酸叔丁酯、(甲基)丙烯酸戊酯、(甲基)丙烯酸异戊酯、(甲基)丙烯酸己酯、(甲基)丙烯酸庚酯、(甲基)丙烯酸正辛酯、(甲基)丙烯酸异辛酯、(甲基)丙烯酸2-乙基己酯、(甲基)丙烯酸壬酯、(甲基)丙烯酸异壬酯、(甲基)丙烯酸癸酯、(甲基)丙烯酸异癸酯、(甲基)丙烯酸十一烷基酯、(甲基)丙烯酸十二烷基酯等。其中,优选具有碳数2~10的烷基的(甲基)丙烯酸烷基酯单体、进一步优选具有碳数4~8的烷基的(甲基)丙烯酸烷基酯单体。这些(甲基)丙烯酸烷基酯可以单独使用或将两种以上组合使用。
单体(m1)的含量相对于构成单体混合物的单体成分总量(全部单体成分)为40~97.5重量%、优选为45~96重量%、更优选为50~94重量%。含量低于40重量%时,有时柔软性、粘性不足,另外,超过97.5重量%时,单体(m2)、单体(m3)不足,有时粘合力、耐回弹性、内聚性等会不足。
(m2)具有碳数1~4的羟烷基的N-羟烷基(甲基)丙烯酰胺单体由式(2)表示:
[化学式9]
CH2=C(R3)CONHR4            (2)
式(2)中,R3表示氢原子或甲基、R4表示碳数1~4的羟烷基。
单体(m2)可以提高热剥离性压敏粘接剂层的内聚性和粘合力,进而可以提高如耐回弹性、耐发泡剥离试验那样的热剥离性压敏粘接剂层对于诸如长时间施加一定的力之类的现象的耐久性。进而,由于具有作为反应性官能团的羟基,因此可以通过与具有异氰酸酯基、环氧基等的交联剂反应来形成交联结构。因此,热剥离性压敏粘接剂层的耐回弹特性、保持力特性、粘合力、保持特性优异。
作为属于(m2)的式(2)所示的具有碳数1~4的羟烷基的N-羟烷基(甲基)丙烯酰胺单体,例如可列举出N-(羟甲基)丙烯酰胺、N-(羟甲基)甲基丙烯酰胺、N-(2-羟乙基)丙烯酰胺、N-(2-羟乙基)甲基丙烯酰胺、N-(2-羟丙基)丙烯酰胺、N-(2-羟丙基)甲基丙烯酰胺、N-(1-羟丙基)丙烯酰胺、N-(1-羟丙基)甲基丙烯酰胺、N-(3-羟丙基)丙烯酰胺、N-(3-羟丙基)甲基丙烯酰胺、N-(2-羟丁基)丙烯酰胺、N-(2-羟丁基)甲基丙烯酰胺、N-(3-羟丁基)丙烯酰胺、N-(3-羟丁基)甲基丙烯酰胺、N-(4-羟丁基)丙烯酰胺、N-(4-羟丁基)甲基丙烯酰胺、N-甲基-N-2-羟乙基(甲基)丙烯酰胺等。其中,从粘合力、耐回弹性、保持特性的平衡的观点考虑,优选N-(2-羟乙基)丙烯酰胺、N-(2-羟乙基)甲基丙烯酰胺、N-(羟甲基)丙烯酰胺、N-(羟甲基)甲基丙烯酰胺、N-(3-羟丙基)丙烯酰胺等;特别优选N-(2-羟乙基)丙烯酰胺、N-(2-羟乙基)甲基丙烯酰胺、N-(羟甲基)丙烯酰胺、N-(羟甲基)甲基丙烯酰胺。
单体(m2)的含量相对于形成单体混合物的单体成分总量(全部单体成分)为0.5~20重量%,优选为1~15重量%,更优选为2~10重量%。含量低于0.5重量%时,热剥离性压敏粘接剂层有时不能表现耐回弹特性,另一方面,含量超过20重量%时,有时在热剥离性压敏粘接剂层的粘性、粘合力方面会出现不良情况。
在本发明的热剥离性压敏粘接片中,作为构成热剥离性压敏粘接剂层的必需成分、即丙烯酸系共聚物的单体成分,可以使用(m3)骨架中具有氮原子的乙烯基系单体。使用(m3)骨架中具有氮原子的乙烯基系单体时,可以提高粘合力、内聚力等。另外,上述单体(m2)与单体(m1)缺乏相容性,但通过添加单体(m3)成分,还具有提高相容性的效果。
(m3)骨架中具有氮原子的乙烯基系单体是分子中(分子骨架中)具有至少一个以上的碳碳双键且具有氮原子的单体。另外,在单体(m3)中不包含(m2)具有碳数1~4的羟烷基的N-羟烷基(甲基)丙烯酰胺单体。在本说明书中,有时将“骨架中具有氮原子的乙烯基系单体”称为“含氮乙烯基系单体”。
作为(m3)含氮乙烯基系单体,更具体而言,例如可列举出选自(甲基)丙烯酰胺类、式(3)所示的N-乙烯基环状酰胺中的一种或两种以上的单体。
[化学式10]
Figure BPA00001463246900141
式(3)中,R5表示二价有机基。
另外,在式(3)中,R5优选为饱和或不饱和的烃基、更优选为饱和烃基(例如碳数3~5的亚烷基等)。
作为式(3)所示的N-乙烯基环状酰胺,例如可列举出N-乙烯基-2-吡咯烷酮、N-乙烯基-2-哌啶酮、N-乙烯基-3-吗啉酮、N-乙烯基-2-己内酰胺、N-乙烯基-1,3-噁嗪-2-酮、N-乙烯基-3,5-吗啉二酮、N-乙烯基吡啶、N-乙烯基嘧啶、N-乙烯基哌嗪、N-乙烯基吡咯等。其中,特别优选N-乙烯基-2-吡咯烷酮、N-乙烯基-2-己内酰胺。
另外,作为(甲基)丙烯酰胺类,例如可列举出(甲基)丙烯酰胺、N-烷基(甲基)丙烯酰胺、N,N-二烷基(甲基)丙烯酰胺等。作为N-烷基(甲基)丙烯酰胺,例如可列举出N-乙基(甲基)丙烯酰胺、N-正丁基(甲基)丙烯酰胺、N-辛基丙烯酰胺等。进而,还可列举出二甲基氨基乙基(甲基)丙烯酰胺、二乙基氨基乙基(甲基)丙烯酰胺之类的含氨基(甲基)丙烯酰胺等。作为N,N-二烷基(甲基)丙烯酰胺,例如可列举出N,N-二甲基(甲基)丙烯酰胺、N,N-二乙基(甲基)丙烯酰胺、N,N-二丙基(甲基)丙烯酰胺、N,N-二异丙基(甲基)丙烯酰胺、N,N-二(正丁基)(甲基)丙烯酰胺、N,N-二(叔丁基)(甲基)丙烯酰胺等。其中,从容易取得粘合片的粘接可靠性与柔软性的平衡的观点考虑,优选使用具有一个或两个碳数1~4,更优选1或2的N-烷基的(甲基)丙烯酰胺(例如N,N-二乙基丙烯酰胺、N,N-二甲基丙烯酰胺等N,N-二烷基丙烯酰胺)。
另外,作为N-乙烯基环状酰胺、(甲基)丙烯酰胺类以外的含氮乙烯基系单体,例如可列举出(甲基)丙烯酰基吗啉、(甲基)丙烯酰基吡咯烷酮、(甲基)丙烯酰基吡咯烷等具有N-丙烯酰基的环状(甲基)丙烯酰胺,(甲基)丙烯酸氨基乙酯、(甲基)丙烯酸N,N-二甲基氨基乙酯、(甲基)丙烯酸N,N-二甲基氨基丙酯等具有氨基的单体,N-环己基马来酰亚胺、N-苯基马来酰亚胺等具有马来酰亚胺骨架的单体,N-甲基衣康酰亚胺、N-乙基衣康酰亚胺、N-丁基衣康酰亚胺、N-2-乙基己基衣康酰亚胺、N-月桂基衣康酰亚胺、N-环己基衣康酰亚胺等衣康酰亚胺系单体,丙烯腈、甲基丙烯腈等氰基丙烯酸酯系单体,N-(甲基)丙烯酰氧基亚甲基丁二酰亚胺、N-(甲基)丙烯酰基-6-氧基六亚甲基丁二酰亚胺、N-(甲基)丙烯酰基-8-氧基八亚甲基丁二酰亚胺等丁二酰亚胺系单体等。
另外,作为(m3)含氮乙烯基系单体,组合使用上述式(3)所示的N-乙烯基环状酰胺与上述(甲基)丙烯酰胺类时,从容易取得粘合力与内聚力、粘合片的柔软性、加工性的特定平衡的观点考虑是有用的。
(m3)含氮乙烯基系单体的含量相对于构成单体混合物的单体成分总量为2~40重量%、优选为2.5~35重量%、更优选为3~30重量%。含量低于2重量%时,有时会发生片材加工性变差、粘接可靠性变得难以发挥等方面的不良情况,另一方面,含量超过40重量%时,有时会发生片材的柔软性降低、粘性降低等方面的不良情况。
单体(m2)与上述单体(m3)在分子骨架中具有碳碳双键且具有氮原子的方面是共同的,但被从上述单体(m3)中排除。另外,单体(m3)可以单独使用或将两种以上组合使用。
另外,在本发明中,作为构成丙烯酸系共聚物的单体成分,可以与上述单体(m1)和单体(m2)一道,或者与上述单体(m1)、单体(m2)和单体(m3)一道,使用作为单体(m4)的可与单体(m1)和单体(m2)、或与单体(m1)、单体(m2)和单体(m3)共聚的单体(以下有时简称为“共聚性单体”)。使用共聚性单体时,从容易取得粘合特性的平衡的观点考虑是有用的。另外,单体(m4)可以使用一种或两种以上。
要说明的是,粘合特性的平衡是指粘合力、粘性、耐久性、保持特性、耐回弹特性的各种特性的平衡。
作为这种(m4)共聚性单体,例如可列举出烯属不饱和单羧酸(例如丙烯酸、甲基丙烯酸、巴豆酸、丙烯酸羧基乙酯、丙烯酸羧基戊酯等)、烯属不饱和二羧酸(例如马来酸、衣康酸、柠康酸等)、烯属不饱和二羧酸的酸酐(例如马来酸酐、衣康酸酐等)等含羧基单体;(甲基)丙烯酸2-羟乙酯、(甲基)丙烯酸3-羟丙酯、(甲基)丙烯酸4-羟丁酯、(甲基)丙烯酸6-羟己酯、(甲基)丙烯酸8-羟辛酯、(甲基)丙烯酸10-羟癸酯、(甲基)丙烯酸12-羟基月桂酯、丙烯酸(4-羟甲基环己基)-甲酯等含羟基单体;2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸、丙烯酸磺丙酯等含磺酸基单体;丙烯酰基磷酸羟乙酯等含磷酸基单体;醋酸乙烯酯、N-乙烯基羧酸酰胺类、苯乙烯等乙烯基系单体;(甲基)丙烯酸缩水甘油酯、(甲基)丙烯酸四氢糠酯、(甲基)丙烯酸聚乙二醇酯、(甲基)丙烯酸聚丙二醇酯、含氟(甲基)丙烯酸酯、硅(甲基)丙烯酸酯、丙烯酸2-甲氧基乙酯等丙烯酸酯系单体等。
另外,作为(m4)共聚性单体,还可列举出(甲基)丙烯酸环戊酯、(甲基)丙烯酸环己酯、(甲基)丙烯酸异冰片酯等具有环状烷基的(甲基)丙烯酸烷基酯单体等。
使用单体(m4)作为单体成分时,单体(m4)相对于构成单体混合物的单体成分总量(全部单体成分)优选为30重量%以下(例如0~30重量%)、更优选为20重量%以下(例如0~20重量%)。超过30重量%时,有时会在粘接可靠性与柔软性的平衡上发生不良情况。
在本发明中,作为属于热剥离性压敏粘接剂层的必需成分的丙烯酸系共聚物的构成单体成分,单体(m1)和单体(m2)、或者单体(m1)、单体(m2)和单体(m3)是必需的。因此,即使基本上不含有作为单体(m4)的上述含羧基单体,也可与使用上述含羧基单体(尤其是丙烯酸)作为单体(m4)的情况同样地提高热剥离性压敏粘接剂层的内聚力,发挥对被粘物的粘接可靠性。其中,“基本上不含有”是指完全不含有或其含量为单体成分总量的0.1重量%以下。例如,“基本上不含有”含羧基单体作为单体成分是指完全不含有含羧基单体作为单体成分、或其含量为全部单体成分中的0.1重量%以下。
在本发明中,基本上不含有作为属于热剥离性压敏粘接剂层的必需成分的丙烯酸系共聚物的构成单体成分的含羧基单体时,由于发生在含羧基单体与被粘物之间的相互作用不会发生,因此,可以维持对被粘物的良好粘接可靠性,良好地发挥热剥离性。
例如,在金属制被粘物上使用这种基本上不含有含羧基单体的热剥离性压敏粘接片时,会发挥对金属的粘接可靠性、即对金属会发挥所需的粘接性并发挥耐回弹特性,进而,由于不发生因含有含羧基的单体的热剥离性压敏粘接片中产生的相互作用(例如酸成分与金属之间的氢键等)导致的粘接性经时升高,从而会通过加热处理而表现出易剥离性。
在本发明中,丙烯酸系共聚物使用公知乃至惯用的聚合方法例如溶液聚合法、乳液聚合法、本体聚合法、利用光聚合引发剂的光聚合法等来形成。其中,从获得品质稳定性更为优异的粘合剂层的观点考虑,本发明优选使用溶液聚合法、光聚合法。
使用溶液聚合法时,从能够容易地获得厚度的均一性优异的层的观点考虑是有利的。
在溶液聚合法中,可以使用各种常用的溶剂。作为这种溶剂,可列举出醋酸乙酯、醋酸正丁酯等酯类;甲苯、苯等芳香族烃类;正己烷、正庚烷等脂肪族烃类;环己烷、甲基环己烷等脂环族烃类;甲乙酮、甲基异丁基酮等酮类等有机溶剂。溶剂可以单独使用或将两种以上组合使用。
另外,在溶液聚合法中,优选利用使用热聚合引发剂的热固化反应。作为这种热聚合引发剂,例如可列举出2,2’-偶氮二异丁腈、2,2’-偶氮双-(2-甲基丁腈)、2,2’-偶氮双(2-甲基丙酸)二甲酯、4,4’-偶氮双-4-氰基戊酸、偶氮二异戊腈、2,2’-偶氮双(2-脒基丙烷)二盐酸盐、2,2’-偶氮双[2-(5-甲基-2-咪唑啉-2-基)丙烷]二盐酸盐、2,2’-偶氮双(2-甲基丙脒)二硫酸盐、2,2’-偶氮双(N,N’-二亚甲基异丁脒)二盐酸盐等偶氮系热聚合引发剂;过氧化二苯甲酰、过氧化马来酸叔丁酯等过氧化物系热聚合引发剂;氧化还原系热聚合引发剂等。其中,热聚合引发剂可以单独使用或将两种以上组合使用。
对热聚合引发剂的用量没有特别限制,只要是以往可作为热聚合引发剂利用的范围即可。例如,相对于100重量份构成丙烯酸系共聚物的单体成分,优选为0.01~5重量份,更优选为0.05~3重量份。低于0.01重量份时,聚合时间有可能变为长时间、分子量有可能过高从而粘度变得过高,另一方面,超过5重量份时,分子量会降低,有时粘合剂的粘合特性的平衡变差。
另外,使用光聚合法时,尤其从操作性、厚层涂布性、对环境的负荷少的观点考虑是有利的。
在光聚合法中,优选利用使用光聚合引发剂并通过活性能量射线进行的固化反应。作为这种活性能量射线,例如可列举出α射线、β射线、γ射线、中子射线、电子束等电离性放射线、紫外线等。尤其,适宜使用紫外线。另外,活性能量射线的照射能量、其照射时间等在不妨碍单体成分的反应的范围内就没有特别限制。
对光聚合引发剂没有特别限制,例如,可以使用缩酮系光聚合引发剂、α-羟基酮系光聚合引发剂、α-氨基酮系光聚合引发剂、酰基氧化膦系光聚合引发剂、苯偶姻醚系光聚合引发剂、苯乙酮系光聚合引发剂、α-酮醇系光聚合引发剂、芳香族磺酰氯系光聚合引发剂、光活性肟系光聚合引发剂、苯偶姻系光聚合引发剂、苯偶酰系光聚合引发剂、二苯甲酮系光聚合引发剂、噻吨酮系光聚合引发剂等。其中,光聚合引发剂可以单独使用或将两种以上组合使用。
具体而言,作为缩酮系光聚合引发剂,例如可列举出2,2-二甲氧基-1,2-二苯基乙烷-1-酮(商品名“IRGACURE 651”,CibaJapan K.K.制造])、安息香双甲醚等。作为α-羟基酮系光聚合引发剂,例如可列举出1-羟基环己基苯基酮(商品名“IRGACURE184”,Ciba Japan K.K.制造)、2-羟基-2-甲基-1-苯基丙烷-1-酮(“DAROCUR 1173”,Ciba Japan K.K.制造)、1-[4-(2-羟基乙氧基)苯基]-2-羟基-2-甲基-1-丙烷-1-酮(商品名“IRGACURE2959”,Ciba Japan K.K.制造)等。作为α-氨基酮系光聚合引发剂,例如可列举出2-甲基-1-[4-(甲硫基)苯基]-2-吗啉代丙烷-1-酮(商品名“IRGACURE 907”,Ciba Japan K.K.制造)、2-苄基-2-二甲基氨基-1-(4-吗啉代苯基)-丁酮-1(商品名“IRGACURE 369”,Ciba Japan K.K.制造)等。作为酰基氧化膦系光聚合引发剂,例如可列举出2,4,6-三甲基苯甲酰基二苯基氧化膦(商品名“LUCIRIN TPO”,BASF公司制造)等。作为苯偶姻醚系光聚合引发剂,例如可列举出苯偶姻甲醚、苯偶姻乙醚、苯偶姻丙醚、苯偶姻异丙醚、苯偶姻异丁醚、茴香醚甲醚等。作为苯乙酮系光聚合引发剂,例如可列举出2,2-二乙氧基苯乙酮、2,2-二甲氧基-2-苯基苯乙酮、1-羟基环己基苯基酮、4-苯氧基二氯苯乙酮、4-叔丁基-二氯苯乙酮等。作为α-酮醇系光聚合引发剂,例如可列举出2-甲基-2-羟基丙酰苯、1-[4-(2-羟乙基)-苯基]-2-羟基-甲基丙烷-1-酮等。作为芳香族磺酰氯系光聚合引发剂,例如可列举出2-萘磺酰氯等。作为光活性肟系光聚合引发剂,例如可列举出1-苯基-1,1-丙烷二酮-2-(O-乙氧基羰基)-肟等。作为苯偶姻系光聚合引发剂,例如可列举出苯偶姻等。作为苯偶酰系光聚合引发剂,例如可列举出苯偶酰等。作为二苯甲酮系光聚合引发剂,例如可列举出二苯甲酮、苯甲酰基苯甲酸、3,3’-二甲基-4-甲氧基二苯甲酮、聚乙烯基二苯甲酮、α-羟基环己基苯基酮等。作为噻吨酮系光聚合引发剂,例如可列举出噻吨酮、2-氯噻吨酮、2-甲基噻吨酮、2,4-二甲基噻吨酮、异丙基噻吨酮、2,4-二氯噻吨酮、2,4-二乙基噻吨酮、2,4-二异丙基噻吨酮、十二烷基噻吨酮等。
对光聚合引发剂的用量没有特别限制,例如,相对于100重量份构成丙烯酸系共聚物的单体成分,优选为0.001~5重量份、更优选为0.002~3重量份。低于0.001重量份时,有时聚合反应所需的时间会延长,另一方面,超过5重量份时,聚合物的分子量降低,有时难以取得粘合特性的平衡。
在热剥离性压敏粘接剂层中,由于配合有热发泡剂,因此,由于加热处理导致的热发泡剂的膨胀或发泡,粘接力降低或消失。对这种热发泡剂没有特别限制,例如可以适当选择和使用公知的热发泡剂,其中,适宜使用微胶囊化的发泡剂。作为这种微胶囊化的发泡剂,例如可列举出将异丁烷、丙烷、戊烷等容易通过加热而气化、膨胀的物质包入到具有弹性的壳内而形成的微球(有时称为“热膨胀性微球”)。
热膨胀性微球的壳通常大多由热塑性物质、热熔融性物质、通过热膨胀而破裂的物质等形成。另外,作为形成热膨胀性微球的壳的物质,例如可列举出偏二氯乙烯-丙烯腈共聚物、聚乙烯醇、聚乙烯醇缩丁醛、聚甲基丙烯酸甲酯、聚丙烯腈、聚偏二氯乙烯、聚砜等。热膨胀性微球可以通过惯用的方法例如凝聚法(coacervation)、界面聚合法等制造。
作为热膨胀性微球,还可以利用市售品。对这种热发泡剂的市售品没有特别限制,例如可列举出商品名“MatsumotoMicrosphere F-30”、“Matsumoto Microsphere F-50”、“MatsumotoMicrosphere F-50DFU”、“Matsumoto Microsphere F-80S”、“Matsumoto Microsphere F-85”(均为松本油脂制药株式会社制造);商品名“Expancel Du”(Akzo Nobel Surface Chemistry AB公司制造)等。
从分散性、薄层形成性等观点考虑,热膨胀性微球的平均粒径通常为1~80μm左右、优选为3~50μm左右。
另外,作为热膨胀性微球,为了通过加热处理有效率地降低热剥离性压敏粘接剂层的粘接性,优选具有在体积膨胀率达到5倍以上、尤其10倍以上为止不会破裂的适度强度的物质。另外,使用在低膨胀率下破裂的热膨胀性微球的情况下,或使用非微胶囊化的热发泡剂的情况下,则有时热剥离性压敏粘接剂层与被粘物的粘合面积未充分降低,不能获得良好的剥离性,或者有时通过加热而分离或解体的特性、剥离解体或除去的特性会降低。
发泡剂的用量根据其种类而不同,相对于100重量份构成丙烯酸系共聚物的单体成分,例如为10~200重量份、优选为20~125重量份、进一步优选为25~100重量份左右。低于10重量份时,加热处理后的热剥离性压敏粘接剂层没有充分发生膨胀变形,有不发生因加热导致的分离或解体,例如不在热剥离性压敏粘接剂层与被粘物的界面上发生剥离之虞,另一方面,超过200重量份时,容易发生热剥离性压敏粘接剂层的内聚破坏。
另外,作为其他热发泡剂,例如可列举出各种无机系发泡剂、有机系发泡剂。作为无机系发泡剂的代表例子,可列举出碳酸铵、碳酸氢铵、碳酸氢钠、亚硝酸铵、硼氢化钠、叠氮化物类等。另外,作为有机系发泡剂的代表例子,可列举出水;三氯一氟甲烷、二氯一氟甲烷等氯氟烃类;偶氮二异丁腈、偶氮二甲酰胺、偶氮二羧酸钡等偶氮系化合物;对甲苯磺酰肼、二苯基砜-3,3’-二磺酰肼、4,4’-氧代双(苯磺酰肼)、烯丙基双(磺酰肼)等肼系化合物;对甲苯磺酰氨基脲、4,4’-氧代双(苯磺酰氨基脲)等氨基脲系化合物;5-吗啉代-1,2,3,4-噻三唑等三唑系化合物;N,N’-二亚硝基五亚甲基四胺、N,N’-二甲基-N,N’-二亚硝基对苯二甲酰胺等N-亚硝基系化合物等。其中,热发泡剂可以单独使用或将两种以上组合使用。进而,根据需要,可以含有发泡助剂。
在本发明中,从使热剥离性压敏粘接剂层交联结构化、提高耐久性的观点考虑,优选在丙烯酸系粘合剂组合物中添加交联剂(交联成分)。
对交联剂没有特别限制,例如,优选使用多异氰酸酯系化合物、环氧系化合物、氮丙啶系化合物、金属螯合物系化合物、三聚氰胺系化合物。另外,还可以利用多官能(甲基)丙烯酸酯作为交联剂。其中,从容易取得粘合特性的平衡和操作性的观点考虑,多异氰酸酯系化合物、多官能单体是适宜的。另外,交联剂可以单独使用或将两种以上混合使用。
作为多异氰酸酯系化合物,例如可列举出甲苯二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯、多亚甲基多苯基异氰酸酯、二苯基甲烷二异氰酸酯、二苯基甲烷二异氰酸酯的二聚体、三羟甲基丙烷与甲苯二异氰酸酯的反应产物、三羟甲基丙烷与六亚甲基二异氰酸酯的反应产物、聚醚多异氰酸酯、聚酯多异氰酸酯等。
作为多官能(甲基)丙烯酸酯,只要是具有至少2个(甲基)丙烯酰基的化合物,就可以没有特别限制地使用,例如可列举出三羟甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、四羟甲基甲烷四丙烯酸酯、季戊四醇二(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇三(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇四(甲基)丙烯酸酯、1,2-乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、1,4-丁二醇二(甲基)丙烯酸酯、1,6-己二醇二(甲基)丙烯酸酯、1,12-十二烷二醇二(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇单羟基五(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯、聚乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、己二醇二(甲基)丙烯酸酯、(聚)乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、(聚)丙二醇二(甲基)丙烯酸酯、新戊二醇二(甲基)丙烯酸酯、四羟甲基甲烷三(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯酸烯丙酯、(甲基)丙烯酸乙烯酯、环氧丙烯酸酯、聚酯丙烯酸酯、氨基甲酸酯丙烯酸酯、末端具有多个(甲基)丙烯酰基的反应性高度支化聚合物[例如,商品名“CN2300”、“CN2301”、“CN2320”(均由SARTOMER公司制造)等]等。
对交联剂的添加量没有特别限制,但例如,在丙烯酸系粘合剂组合物是以丙烯酸系共聚物为必需成分的丙烯酸系粘合剂组合物的情况下,相对于100重量份丙烯酸系共聚物,优选为0.001~5重量份、更优选为0.002~4重量份、进一步优选为0.002~3重量份。低于0.001重量份时,热剥离性压敏粘合剂层的内聚力有可能降低,另一方面,超过5重量份时,热剥离性压敏粘接剂层的柔软性、粘性有可能降低。
另外,丙烯酸系粘合剂组合物是以单体混合物或其部分聚合物为必需成分的丙烯酸系粘合剂组合物的情况下,交联剂的添加量可通过将上述的“100重量份丙烯酸系共聚物”的基准置换为“100重量份构成丙烯酸系共聚物的单体成分总量”来表示。即,相对于100重量份构成丙烯酸系共聚物的单体成分总量,优选为0.001~5重量份,更优选为0.002~4重量份,进一步优选为0.002~3重量份。
作为其他添加剂,例如可列举出松香衍生物树脂、聚萜烯树脂、石油树脂、油溶性酚醛树脂等赋粘剂;塑化剂;填充剂;抗老化剂;表面活性剂等。另外,还可以使用交联促进剂。此类添加剂可以在不损害本发明的效果的范围内使用。
对形成热剥离性压敏粘接剂层的丙烯酸系粘合剂组合物的形成方法没有特别限制,例如可列举出将由单体混合物获得的丙烯酸系共聚物、热发泡剂和根据需要添加的添加剂均一混合的方法、将热发泡剂和根据需要添加的添加剂在通过将单体混合物的一部分聚合而获得的组合物中均一混合的方法等。
例如,以丙烯酸系共聚物为必需成分的丙烯酸系粘合剂组合物可以如下形成:在丙烯酸系共聚物用溶液聚合法形成时,通过加热包含单体混合物、有机溶剂、根据需要添加的热聚合引发剂等添加剂的组合物来获得含有丙烯酸系共聚物的组合物,在该组合物中添加热发泡剂、根据需要的添加剂,从而形成。另外,以单体混合物或其部分聚合物为必需成分的丙烯酸系粘合剂组合物可以如下形成:在单体混合物中添加光聚合引发剂,照射活性能量射线,获得含有一部分聚合的部分聚合物的组合物,在该组合物中添加热发泡剂、根据需要的添加剂,从而形成。
热剥离性压敏粘接剂层通过将这种丙烯酸系粘合剂组合物涂布于适当的支撑体上,形成涂布层之后,根据需要对该涂布层进行加热、干燥、照射活性能量射线等来形成。
另外,对涂布时使用的涂布方法没有特别限制,可以采用通常的方法。这种涂布方法例如可列举出狭缝式模头涂布法、反向凹版涂布法、微凹版涂布法、浸渍法、旋转涂布法、刷毛涂布法、辊涂法、柔性版印刷法等。另外,作为涂布时使用的涂布器具,可以没有特别限制地使用常用的涂布器具。作为此类涂布器具,例如可列举出反向涂布机、凹版涂布机等辊涂机;幕涂机;模唇涂布机;模头涂布机;刮刀涂布机等。
从耐热性和耐久性的观点考虑,热剥离性压敏粘接剂层中,凝胶率(溶剂不溶成分)优选为20~98重量%、更优选为25~95重量%。低于20重量%时,内聚力不足,有时粘接可靠性、加工性降低,另一方面,超过98重量%时,有粘性不足或粘接可靠性降低之虞。
热剥离性压敏粘接剂层的凝胶率可以如下求出。首先,将多孔聚四氟乙烯膜(商品名“NITOFLON(注册商标)NTF-1122”,日东电工株式会社制造,厚度:85μm)切取为100mm×100mm,另外,将棉纱(粗度:1.5mm)切断为100mm左右,测定它们的重量(将多孔聚四氟乙烯膜和棉纱的重量设为“重量(A)”)。接着,将规定量(约1g左右)的热剥离性压敏粘接剂层包裹在上述多孔聚四氟乙烯膜中,使用棉纱丝绑缚包裹的口,制作包有热剥离性压敏粘合剂层的包裹(有时称为“含有热剥离性压敏粘接剂层的包裹”)。测定该含有热剥离性压敏粘接剂层的包裹的重量,由含有热剥离性压敏粘接剂层的包裹的重量减去多孔聚四氟乙烯膜和棉纱的重量(A),求出热剥离性压敏粘接剂层的重量。其中,设热剥离性压敏粘接剂层的重量为重量(B)。接着,将含有热剥离性压敏粘接剂层的包裹在室温(例如23℃)下在45mL醋酸乙酯中浸渍7天,仅将热剥离性压敏粘接剂层中的溶胶成分溶出到多孔聚四氟乙烯膜外。而且,浸渍后,取出在醋酸乙酯中浸渍7天的含有热剥离性压敏粘接剂层的包裹,擦拭掉多孔聚四氟乙烯膜上带有的醋酸乙酯,用干燥机在130℃下干燥2小时。干燥后,测定含有热剥离性压敏粘接剂层的包裹的重量。设该含有热剥离性压敏粘接剂层的包裹的重量为重量(C)。
接着,通过下式算出压敏粘接剂层的凝胶率(重量%):
凝胶率(重量%)=[(C-A)/B×100]
对热剥离性压敏粘接剂层的厚度没有特别限制,从兼顾对被粘物的粘接可靠性与通过加热处理从被粘物上剥离的剥离性的观点考虑,优选为3~200μm,更优选为4~150μm,进一步优选为5~100μm。其中,热剥离性压敏粘接剂层可以具有单层的形态,也可以具有叠层的形态。
[压敏粘接剂层]
在本发明中,压敏粘接剂层是根据需要而设置的层,是以与热剥离性压敏粘接剂层接触的形态设置的层。在热剥离性压敏粘接剂层的一个面上具有压敏粘接剂层的热剥离性压敏粘接片中,压敏粘接剂层通常提供一侧的粘合面。在热剥离性压敏粘接剂层的至少一个面上具有压敏粘接剂层的热剥离性压敏粘接片中,压敏粘接剂层赋予适度的弹性、柔软性以及片材的保持特性。
形成压敏粘接剂层的组合物(有时称为“压敏粘接剂组合物”)中包含在构成压敏粘接剂层的基础聚合物中根据需要配合有添加剂等的组合物、以及在形成构成压敏粘接剂层的基础聚合物的单体混合物或其部分聚合物中根据需要配合有添加剂等的组合物二者。另外,部分聚合物是指不是完全聚合的组合物,例如通过使一部分单体成分聚合而获得的、具有10重量%左右的聚合率的浆状的组合物等。
对基础聚合物没有特别限制,可以从公知的基础聚合物中适当选择和使用。作为这种基础聚合物,例如可使用丙烯酸系聚合物、橡胶系聚合物、乙烯基烷基醚系聚合物、有机硅系聚合物、聚酯系聚合物、聚酰胺系聚合物、聚氨酯系聚合物、氟系聚合物、环氧系聚合物等。尤其,在本发明中,在这些基础聚合物中,从与热剥离性压敏粘接剂层的粘接性的观点考虑,适宜使用丙烯酸系聚合物。即,在本发明中,压敏粘接剂层优选为丙烯酸系压敏粘接剂层。进而,从与粘性、低温或高温粘接性等广泛特性有关的设计的自由度高的观点考虑,也优选丙烯酸系粘弹性体层。
上述丙烯酸系聚合物是以(甲基)丙烯酸烷基酯为单体主成分的聚合物。作为这种(甲基)丙烯酸烷基酯,例如可列举出具有直链或支链状烷基的(甲基)丙烯酸烷基酯单体。作为这种(甲基)丙烯酸烷基酯单体,例如可列举出(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸正丙酯、(甲基)丙烯酸异丙酯、(甲基)丙烯酸正丁酯、(甲基)丙烯酸异丁酯、(甲基)丙烯酸仲丁酯、(甲基)丙烯酸叔丁酯、(甲基)丙烯酸戊酯、(甲基)丙烯酸异戊酯、(甲基)丙烯酸己酯、(甲基)丙烯酸庚酯、(甲基)丙烯酸正辛酯、(甲基)丙烯酸异辛酯、(甲基)丙烯酸2-乙基己酯、(甲基)丙烯酸壬酯、(甲基)丙烯酸异壬酯、(甲基)丙烯酸癸酯、(甲基)丙烯酸异癸酯、(甲基)丙烯酸十一烷基酯、(甲基)丙烯酸十二烷基酯、(甲基)丙烯酸十三烷基酯、(甲基)丙烯酸十四烷基酯、(甲基)丙烯酸十五烷基酯、(甲基)丙烯酸十六烷基酯、(甲基)丙烯酸十七烷基酯、(甲基)丙烯酸十八烷基酯、(甲基)丙烯酸十九烷基酯、(甲基)丙烯酸二十烷基酯等具有碳数1~20的烷基的(甲基)丙烯酸烷基酯。其中,优选具有碳数2~14的烷基的(甲基)丙烯酸烷基酯,进一步优选具有碳数2~10的烷基的(甲基)丙烯酸烷基酯。另外,这些(甲基)丙烯酸烷基酯可以单独使用或将两种以上组合使用。
另外,作为(甲基)丙烯酸烷基酯,还可列举出(甲基)丙烯酸环戊酯、(甲基)丙烯酸环己酯、(甲基)丙烯酸异冰片酯等具有环状烷基的(甲基)丙烯酸烷基酯单体。
另外,由于(甲基)丙烯酸烷基酯是丙烯酸系聚合物的单体主要成分,因此,重要的是,相对于构成丙烯酸系聚合物的单体成分总量为60重量%以上,优选为80重量%以上。
另外,在压敏粘接剂层的基础聚合物中,作为单体成分,除了主单体成分以外,还可以使用共聚性单体。通过使用共聚性单体作为单体成分,例如,可以改善弹性、柔软性等特性,或者提高压敏粘接剂层的内聚力,进一步提高其与热剥离性压敏粘接剂层的粘接性。另外,共聚性单体可以单独使用,或将两种以上组合使用。
例如,在压敏粘接剂层为丙烯酸系压敏粘接剂层时,在作为基础聚合物的丙烯酸系聚合物中,作为单体成分,可以含有含极性基团单体、多官能性单体等共聚性单体。
作为上述含极性基团单体,例如可列举出含羧基单体或其酸酐、含羟基单体、含磷酸基单体、含酰胺基单体、含氨基单体、含缩水甘油基单体、氰基丙烯酸酯系单体、含杂环乙烯基系单体等。作为含羧基单体或其酸酐,例如可列举出(甲基)丙烯酸、(甲基)丙烯酸羧基乙酯、(甲基)丙烯酸羧基戊酯、衣康酸、马来酸、富马酸、巴豆酸、异巴豆酸、马来酸酐等。作为含羟基单体,例如可列举出(甲基)丙烯酸2-羟乙酯、(甲基)丙烯酸3-羟丙酯、(甲基)丙烯酸4-羟丁酯、(甲基)丙烯酸6-羟己酯、(甲基)丙烯酸8-羟辛酯、(甲基)丙烯酸10-羟癸酯、(甲基)丙烯酸12-羟基月桂酯、丙烯酸(4-羟甲基环己基)甲酯等。作为含磷酸基单体,例如可列举出2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸、丙烯酸磺丙酯等。作为含酰胺基单体,例如可列举出(甲基)丙烯酰胺、N,N-二甲基(甲基)丙烯酰胺、N-羟甲基(甲基)丙烯酰胺、羟乙基丙烯酰胺、N-甲氧基甲基(甲基)丙烯酰胺、N-丁氧基甲基(甲基)丙烯酰胺等。作为含氨基单体,例如可列举出(甲基)丙烯酸氨基乙酯、(甲基)丙烯酸二甲基氨基乙酯、(甲基)丙烯酸叔丁基氨基乙酯等。作为含缩水甘油基单体,例如可列举出(甲基)丙烯酸缩水甘油酯、(甲基)丙烯酸甲基缩水甘油酯等。作为氰基丙烯酸酯系单体,例如可列举出丙烯腈、甲基丙烯腈等。作为含杂环乙烯基系单体,例如可列举出N-乙烯基-2-吡咯烷酮、(甲基)丙烯酰基吗啉,此外还有N-乙烯基吡啶、N-乙烯基哌啶酮、N-乙烯基嘧啶、N-乙烯基哌嗪、N-乙烯基吡嗪、N-乙烯基吡咯、N-乙烯基咪唑、N-乙烯基噁唑等。
作为含极性基团单体,从获得适度的内聚力的观点考虑,优选含酰胺基单体、含杂环乙烯基系单体、含羧基单体、含羟基单体,特别优选羟乙基丙烯酰胺、N-乙烯基-2-吡咯烷酮、丙烯酸、丙烯酸2-羟乙酯等。
作为含极性基团单体的含量,相对于构成丙烯酸系聚合物的单体成分总量,优选为40重量%以下(例如1~40重量%),进一步优选为2~37重量%。含极性基团单体的含量超过40重量%时,有压敏粘接剂层的柔软性受损、对于具有凹凸的被粘物等的粘接性降低之虞。另外,含极性基团单体的含量低于1重量%时,有压敏粘接剂层的内聚力降低,作为压敏粘接片的保持性能降低,或切断或冲切片材等时的加工性降低之虞。
作为上述多官能性单体,只要是具有至少2个以上(甲基)丙烯酰基的化合物即没有特别限制,例如可列举出三羟甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、四羟甲基甲烷四丙烯酸酯、季戊四醇二(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇三(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇四(甲基)丙烯酸酯、1,2-乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、1,4-丁二醇二(甲基)丙烯酸酯、1,6-己二醇二(甲基)丙烯酸酯、1,12-十二烷二醇二(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇单羟基五(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯、聚乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、己二醇二(甲基)丙烯酸酯、(聚)乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、(聚)丙二醇二(甲基)丙烯酸酯、新戊二醇二(甲基)丙烯酸酯、四羟甲基甲烷三(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯酸烯丙酯、(甲基)丙烯酸乙烯酯、环氧丙烯酸酯、聚酯丙烯酸酯、氨基甲酸酯丙烯酸酯、末端具有多个(甲基)丙烯酰基的反应性高度支化聚合物[例如,商品名“CN2300”、“CN2301”、“CN2320”(均由SARTOMER公司制造)等]等。
对多官能性单体的含量没有特别限制,相对于构成丙烯酸系聚合物的单体成分总量,优选为2重量%以下(例如0.01~2重量%),进一步优选为1重量%以下(例如0.02~1重量%)。多官能性单体的含量超过2重量%时,有压敏粘接剂层的柔软性受损、对于具有凹凸的被粘物等的粘接性降低之虞。另外,多官能性单体的含量低于0.01重量%时,压敏粘接剂层内聚力会变得缺乏,有作为压敏粘接片的保持性能降低,切断或冲切片材时等的加工性降低之虞。
作为含极性基团单体、多官能性单体以外的共聚性单体,例如可列举出乙烯基酯类、芳香族乙烯基化合物、烯烃或二烯类、乙烯基醚类、(甲基)丙烯酸烷氧基烷基酯系单体、氯乙烯、(甲基)丙烯酸烷氧基烷基酯系单体、含磺酸基单体、含磷酸基单体、含酰亚胺基单体、含氟原子的(甲基)丙烯酸酯、含硅原子(甲基)丙烯酸酯等。作为乙烯基酯类,例如可列举出醋酸乙烯酯、丙酸乙烯酯等。作为芳香族乙烯基化合物,例如可列举出苯乙烯、乙烯基甲苯等。作为烯烃或二烯类,例如可列举出乙烯、丁二烯、异戊二烯、异丁烯等。作为乙烯基醚类,例如可列举出乙烯基烷基醚等。作为(甲基)丙烯酸烷氧基烷基酯系单体,例如可列举出(甲基)丙烯酸甲氧基乙酯、(甲基)丙烯酸乙氧基乙酯等。作为含磺酸基单体,例如可列举出乙烯基磺酸钠等。作为含磷酸基单体,例如可列举出2-羟乙基丙烯酰基磷酸酯等。作为含酰亚胺基单体,可列举出环己基马来酰亚胺、异丙基马来酰亚胺等。
在本发明中,压敏粘接剂层的基础聚合物(特别是丙烯酸系聚合物)可通过将上述单体成分共聚来获得。作为聚合方法,可以使用以往公知的溶液聚合、乳液聚合、本体聚合等聚合方法。在本发明中,从操作性、对环境的负担、厚的压敏粘接剂层的易获得性的观点考虑,优选利用使用光聚合引发剂(光引发剂)并通过活性能量射线进行的固化反应。另外,聚合引发剂可以单独使用,或将两种以上组合使用。
对光聚合引发剂没有特别限制,例如可列举出缩酮系光聚合引发剂、α-羟基酮系光聚合引发剂、α-氨基酮系光聚合引发剂、酰基氧化膦系光聚合引发剂、苯偶姻醚系光聚合引发剂、苯乙酮系光聚合引发剂、芳香族磺酰氯系光聚合引发剂、光活性肟系光聚合引发剂、苯偶姻系光聚合引发剂、苯偶酰系光聚合引发剂、二苯甲酮系光聚合引发剂、噻吨酮系光聚合引发剂等。
作为缩酮系光聚合引发剂,例如可列举出2,2-二甲氧基-1,2-二苯基乙烷-1-酮(商品名“IRGACURE 651”,Ciba JapanK.K.制造]等。作为α-羟基酮系光聚合引发剂,例如可列举出1-羟基环己基苯基酮(商品名“IRGACURE 184”,Ciba Japan K.K.制造)、2-羟基-2-甲基-1-苯基丙烷-1-酮(商品名“DAROCUR1173”,Ciba Japan K.K.制造)、1-[4-(2-羟基乙氧基)苯基]-2-羟基-甲基-1-丙烷-1-酮(“IRGACURE 2959”,Ciba Japan K.K.制造)等。作为α-氨基酮系光聚合引发剂,例如可列举出2-甲基-1-[4-(甲硫基)苯基]-2-吗啉代丙烷-1-酮(商品名“IRGACURE 907”,Ciba Japan K.K.制造)、2-苄基-2-二甲基氨基-1-(4-吗啉代苯基)-丁酮-1(商品名“IRGACURE 369”,CibaJapan K.K.制造)等。作为酰基氧化膦系光聚合引发剂,例如可列举出2,4,6-三甲基苯甲酰基二苯基氧化膦(商品名“LUCIRIN TPO”,BASF公司制造)等。作为苯偶姻醚系光聚合引发剂,例如可列举出苯偶姻甲醚、苯偶姻乙醚、苯偶姻丙醚、苯偶姻异丙醚、苯偶姻异丁醚、茴香醚甲醚等。作为苯乙酮系光聚合引发剂,例如可列举出2,2-二乙氧基苯乙酮、2,2-二甲氧基-2-苯基苯乙酮、1-羟基环己基苯基酮、4-苯氧基二氯苯乙酮、4-叔丁基-二氯苯乙酮等。作为芳香族磺酰氯系光聚合引发剂,例如可列举出2-萘磺酰氯等。作为光活性肟系光聚合引发剂,例如可列举出1-苯基-1,1-丙烷二酮-2-(O-乙氧基羰基)-肟等。作为苯偶姻系光聚合引发剂,例如可列举出苯偶姻等。作为苯偶酰系光聚合引发剂,例如可列举出苯偶酰等。作为二苯甲酮系光聚合引发剂,例如可列举出二苯甲酮、苯甲酰基苯甲酸、3,3’-二甲基-4-甲氧基二苯甲酮、聚乙烯基二苯甲酮、α-羟基环己基苯基酮等。作为噻吨酮系光聚合引发剂,例如可列举出噻吨酮、2-氯噻吨酮、2-甲基噻吨酮、2,4-二甲基噻吨酮、异丙基噻吨酮、2,4-二异丙基噻吨酮、十二烷基噻吨酮等。
对这些光聚合引发剂的用量没有特别限制,使用丙烯酸系聚合物作为压敏粘接剂层的基础聚合物时,相对于100重量份构成丙烯酸系聚合物的全部单体成分,优选为0.001~5重量份,更优选为0.01~0.1重量份。
关于光聚合引发剂的活化,重要的是照射活性能量射线。作为这种活性能量射线,例如可列举出α射线、β射线、γ射线、中子射线、电子束等电离性放射线、紫外线等。特别适宜使用紫外线。活性能量射线的照射能量、其照射时间等在不妨碍单体成分的反应的范围内则没有特别限制。
另外,在本发明中,通过将上述单体成分共聚来获得压敏粘接剂层的基础聚合物(尤其为丙烯酸系聚合物)时,可以使用利用热聚合性引发剂进行的固化反应。另外,可以组合使用利用上述光聚合引发剂的固化反应。作为热聚合引发剂,例如可列举出偶氮系聚合引发剂[例如,2,2’-偶氮双-(2-甲基丁腈)、2,2’-偶氮双(2-甲基丙酸)二甲酯、4,4’-偶氮双-4-氰基戊酸、偶氮二异戊腈、2,2’-偶氮双(2-脒基丙烷)二盐酸盐、2,2’-偶氮双[2-(5-甲基-2-咪唑啉-2-基)丙烷]二盐酸盐、2,2’-偶氮双(2-甲基丙脒)二硫酸盐、2,2’-偶氮双(N,N’-二亚甲基异丁脒)二盐酸盐等];氧化还原系聚合引发剂等。对热聚合引发剂的用量没有特别限制,只要是可作为聚合引发剂利用的范围即可。
压敏粘接剂组合物从其处理来看可以调整至适于涂布的粘度(通常,在用B型粘度计的粘度测定中,作为在测定温度:25℃的条件下测定的粘度为0.3~40Pa·s)。
使用单体混合物的部分聚合物作为压敏粘接剂组合物时,从获得上述粘度的观点考虑,其聚合率取决于发生该部分聚合的部分的分子量,为2~40重量%左右、优选为5~20重量%左右。其中,部分聚合通常通过避免与氧接触并照射活性能量射线(尤其紫外线)的方式进行。
部分聚合物的聚合率如下算出:精确称量约0.5g部分聚合物,再精确称量其在130℃下干燥2小时之后的重量,求出重量减少量[挥发部分(未反应单体重量)],将所得数值代入下式。
部分聚合物的聚合率(%)=[1-(重量减少量)/(干燥前的部分聚合物的重量)]×100
另外,压敏粘接剂组合物可通过适当配合增粘用聚合物来调整粘度。作为这种增粘用聚合物,例如可列举出丙烯酸、丙烯酰胺、丙烯腈、丙烯酰基吗啉等与上述(甲基)丙烯酸烷基酯共聚而获得的丙烯酸系聚合物;苯乙烯-丁二烯橡胶(SBR);异戊二烯橡胶;苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物(SBS);乙烯-醋酸乙烯酯共聚物;丙烯酸橡胶;聚氨酯;聚酯等。另外,增粘用聚合物可以单独使用或将两种以上组合使用。
在形成压敏粘接剂层的压敏粘接剂组合物中,根据压敏粘接剂层的用途,可以含有适宜的添加剂。作为这种添加剂,例如可列举出交联剂(例如多异氰酸酯系交联剂、有机硅系交联剂、环氧系交联剂、烷基醚化三聚氰胺系交联剂等)、赋粘剂(例如由松香衍生物树脂、聚萜烯树脂、石油树脂、油溶性酚醛树脂等形成的常温下为固体、半固体或液态物质)、塑化剂、填充剂、抗老化剂、着色剂(颜料、染料等)等。例如,在形成基础聚合物时使用光聚合法的情况下,为了着色,可以使用不会妨碍光聚合的程度的颜料(着色颜料)。在压敏粘接剂层为黑色时,例如可以使用炭黑。作为着色颜料的炭黑的用量,从不妨碍着色度、光聚合反应的观点考虑,例如,相对于100重量份构成压敏粘接剂层的基础聚合物的全部单体[尤其是构成以(甲基)丙烯酸烷基酯为单体主成分的丙烯酸系聚合物的全部单体成分],优选为0.15重量份以下(例如0.001~0.15重量份)、更优选为0.02~0.1重量份。
对压敏粘接剂层的形成没有特别限制,例如,可以通过将压敏粘接剂组合物涂布于剥离衬垫、基材等适当的支撑体上,形成涂布层,根据需要使该涂布层固化(例如利用热的固化、利用活性能量射线的固化等)、干燥来形成。其中,在进行利用活性能量射线的固化(光固化)时,由于光聚合反应被空气中的氧阻碍,因此优选通过在该涂布层上贴合剥离衬垫(隔离膜)等、或另外在氮气气氛下进行光固化等来遮断氧。另外,形成压敏粘接剂层时使用的剥离衬垫(隔离膜)等可以在制作本发明的热剥离性压敏粘接片时在适当时期剥离,也可以在利用制作后的热剥离性压敏粘接片时剥离。
在压敏粘接剂层中,从弹性、柔软性或者保持特性的观点考虑,凝胶率(溶剂不溶成分)优选为10~90重量%、更优选为20~85重量%。低于10重量%时,有时不能获得所需的保持特性,另一方面,超过90重量%时,会变得难以取得弹性与柔软性的平衡。
压敏粘接剂层的凝胶率可以如下求出。首先,将多孔聚四氟乙烯膜(商品名“NITOFLON(注册商标)NTF-1122”,日东电工株式会社制造,厚度:85μm)切取为100mm×100mm,另外,将棉纱(粗度:1.5mm)切断为100mm左右,测定它们的重量(设多孔聚四氟乙烯膜和棉纱的重量为“重量(A)”)。接着,将规定量(约1g左右)的压敏粘接剂层包裹在上述多孔聚四氟乙烯膜中,使用棉纱丝绑缚包裹的口,制作包有压敏粘合剂层的包裹(有时称为“含有压敏粘接剂层的包裹”)。测定该含有压敏粘接剂层的包裹的重量,由含有压敏粘接剂层的包裹的重量减去多孔聚四氟乙烯膜和棉纱的重量(A),求出压敏粘接剂层的重量。其中,设压敏粘接剂层的重量为重量(B)。接着,将含有压敏粘接剂层的包裹在室温(例如23℃)下在45mL醋酸乙酯中浸渍7天,仅使压敏粘接剂层中的溶胶成分溶出到多孔聚四氟乙烯膜外。接着,浸渍后,取出在醋酸乙酯中浸渍7天的含有热剥离性压敏粘接剂层的包裹,擦拭掉多孔聚四氟乙烯膜上带有的醋酸乙酯,用干燥机在130℃下干燥2小时。干燥后,测定含有压敏粘接剂层的包裹的重量。设该含有压敏粘接剂层的包裹的重量为重量(C)。
接着,通过下式算出压敏粘接剂层的凝胶率(重量%):
凝胶率(重量%)=[(C-A)/B×100]
对压敏粘接剂层的厚度没有特别限制,例如优选为3~200μm,更优选为4~150μm,进一步优选为5~100μm。压敏粘接剂层的厚度小于3μm时,缓冲性降低、有时对曲面、凹凸面的粘接性会降低;另一方面,大于200μm时,会变得难以获得均一厚度的层或片。另外,压敏粘接剂层可以具有单层或多层中的任何形态。
(剥离衬垫)
本发明的热剥离性压敏粘接片的压敏粘接剂层表面、热剥离性压敏粘接剂层表面直至使用时为止可以用剥离衬垫(隔离膜、剥离薄膜)保护。另外,粘合面可以分别由2个剥离衬垫保护,也可以通过两面成为剥离面的一个剥离衬垫,以卷绕成辊状的形态保护。剥离衬垫作为热剥离性压敏粘接剂层的保护材料使用,在贴附于被粘物上时剥离。
作为这种剥离衬垫,可以使用惯用的剥离纸等,对此没有特别限制,例如,可以使用具有剥离处理层的基材、由氟系聚合物形成的低粘接性基材、由无极性聚合物形成的低粘接性基材等。作为由氟系聚合物形成的低粘接性基材,例如可列举出用有机硅系、长链烷基系、氟系、硫化钼等剥离处理剂进行了表面处理的塑料薄膜、纸等。作为由氟系聚合物形成的低粘接性基材的氟系聚合物,例如可列举出聚四氟乙烯、聚氯三氟乙烯、聚氟乙烯、聚偏二氟乙烯、四氟乙烯-六氟丙烯共聚物、氯氟乙烯-偏二氟乙烯共聚物等。作为由无极性聚合物形成的低粘接性基材的无极性聚合物,例如可列举出烯烃系树脂(例如聚乙烯、聚丙烯等)。另外,剥离衬垫可以通过公知乃至惯用的方法来形成。另外,对剥离衬垫的厚度等没有特别限制。另外,剥离衬垫不包含下述的(基材)。
(基材)
在本发明的热剥离性压敏粘接片具有基材时,对该基材没有特别限制,例如,可以使用纸等纸系基材;布、无纺布、网等纤维系基材;金属箔、金属板等金属系基材;由各种树脂(烯烃系树脂、聚酯系树脂、聚氯乙烯系树脂、醋酸乙烯酯系树脂、酰胺系树脂、聚酰亚胺系树脂、聚醚醚酮(PEEK)、聚苯硫醚(PPS)等)形成的薄膜、薄片等塑料系基材;橡胶片等橡胶系基材;泡沫片等发泡体、它们的层叠体(尤其是塑料系基材与其他基材的层叠体、塑料薄膜(或片)之间的层叠体等)等适当的薄层体。
对上述基材的厚度没有特别限制,例如优选为10~500μm、更优选为12~200μm、进一步优选为15~100μm。另外,基材可以具有单层的形态,另外也可以具有多层的形态。另外,根据需要,可以对基材实施背面处理、防静电处理、底涂处理等各种处理。
(其他层)
在不损害本发明的效果的范围内,本发明的热剥离性压敏粘接片可以具有其他层,例如中间层、底涂层等。更具体而言,例如可列举出用于赋予剥离性的剥离剂的涂布层、用于提高密合力的底涂剂的涂布层、用于赋予良好的变形性的层、用于增大与被粘物的粘接面积的层、用于提高与被粘物的粘接力的层、用于良好地追随被粘物上的表面形状的层、用于改进加热导致的粘接力减低的处理性的层、用于改进加热后的剥离性的层等。另外,可以具有除上述压敏粘接剂层或热剥离性压敏粘接剂层以外的公知·惯用的压敏粘接剂层。
(热剥离性压敏粘接片的制造方法)
对热剥离性压敏粘接片的制作方法没有特别限制,例如可列举出经过以下工序制作的方法:使用单体混合物制备形成热剥离性压敏粘接剂层的丙烯酸系粘合剂组合物的工序;通过该工序中制备的丙烯酸系粘合剂组合物,在适当的支撑体(例如基材、剥离衬垫等)、压敏粘接剂层的至少一个面上形成热剥离性压敏粘接剂层的工序。
对使用单体混合物制备形成热剥离性压敏粘接剂层的丙烯酸系粘合剂组合物的工序没有特别限制,例如,通过如下方式由单体混合物制备丙烯酸系粘合剂组合物:由单体混合物获得包含丙烯酸系共聚物的组合物,在该组合物中配合热发泡剂、根据需要的添加剂;或者通过在单体混合物中添加聚合引发剂并使之聚合等而由单体混合物获得含有单体混合物及其部分聚合物的组合物,在该组合物中配合热发泡剂、根据需要的添加剂等。
在适当的支撑体(例如基材、剥离衬垫等)、压敏粘接剂层的至少一个面上形成热剥离性压敏粘接剂层的工序中,例如,通过如下方式形成热剥离性压敏粘接剂层:在适当的支撑体(例如基材、剥离衬垫等)、压敏粘接剂层的至少一个面上涂布丙烯酸系粘合剂组合物而形成涂布层,然后根据需要进行加热、干燥、活性能量射线照射等,形成热剥离性压敏粘接剂层;或者,在适当的支撑体(例如上述剥离衬垫等)的至少一个面上转印(转移)另外制作的热剥离性压敏粘接剂层,形成热剥离性压敏粘接剂层等。
另外,在用光聚合法获得丙烯酸系共聚物时,例如,可以使用经由下述的工序(i)~(ii)形成在压敏粘接剂层的至少一个面上具有热剥离性压敏粘接剂层的热剥离性压敏粘接片的方法。使用这种方法时,可同时制作压敏粘接剂层(例如丙烯酸系压敏粘接剂层等)和热剥离性压敏粘接剂层,从能简化贴合工序的观点考虑是有效的。
工序(i):由单体混合物、相对于100重量份单体混合物中的单体成分为0.01~2重量份的光聚合引发剂和热发泡剂制备丙烯酸系粘合剂组合物的工序,所述单体混合物含有单体(m1)和单体(m2),相对于全部单体成分的单体(m1)的含量为40~97.5重量%,单体(m2)的含量为0.5~20重量%
工序(ii):使用工序(i)中制备的丙烯酸系粘合剂组合物在压敏粘接剂层的至少一个面上形成热剥离性压敏粘接剂层的工序
(热剥离性压敏粘接片)
本发明的热剥离性压敏粘接片至少具有热剥离性压敏粘接剂层。因此,在耐回弹性优异且提供热剥离性压敏粘接剂层的粘合面中,对涂膜、金属、塑料等各种被粘物发挥良好的粘接性并兼具加热处理后的易剥离性。这样,本发明的热剥离性压敏粘接片的耐回弹性、粘接性、热剥离性的各种特性的平衡优异。另外,对各种被粘物具有良好的粘接可靠性、且使用目的完成时、再循环时等从被粘物上剥离解体或除去时,可容易剥离解体和除去。
另外,在本申请中,“可除去”是指可以将在粘合面上固定的部件从粘合面剥离而不会伴有粘合剂残留、部件的破损。
本发明的热剥离性压敏粘接片为在压敏粘接剂层的至少一个面上具有热剥离性压敏粘接剂层的构成时,形成压敏粘接剂层的压敏粘接剂组合物的组成与形成热剥离性压敏粘接剂层的丙烯酸系粘合剂组合物的组成除了含有热发泡剂以外是相同的,或者可以是近似的也可以是不同的。另外,组成相同或近似时,从制作热剥离性压敏粘接片时的操作性的观点考虑是有利的。另外,热剥离时,压敏粘接剂层与热剥离层的密合性优异,更容易从被粘物上除去。
本发明的热剥离性压敏粘接片为在压敏粘接剂层的至少一个面上具有热剥离性压敏粘接剂层的构成时,从对被粘物的粘接可靠性、对被粘物表面的凹凸吸收性、通过加热处理从被粘物上剥离的剥离性的平衡的观点考虑,压敏粘接剂层和热剥离性压敏粘接剂层的总厚度优选为6~400μm,更优选为10~200μm。其中,压敏粘接剂层和热剥离性压敏粘接剂层的总厚度,例如在本发明的热剥离性压敏粘接片为在压敏粘接剂层的一个面上具有热剥离性压敏粘接剂层的粘接片的情况下,相当于从压敏粘接剂层表面到热剥离性压敏粘接剂层表面的厚度,在本发明的热剥离性压敏粘接片为在压敏粘接剂层的两面具有热剥离性压敏粘接剂层的粘接片的情况下,相当于从一侧的热剥离性压敏粘接剂层表面到另一侧的热剥离性压敏粘接剂层表面的厚度。
本发明的热剥离性压敏粘接片为在压敏粘接剂层的至少一个面上具有热剥离性压敏粘接剂层的构成时,将部件(构件)贴附在压敏粘接剂层侧时,通过加热处理,能够在该部件(构件)上残留压敏粘接剂层,另外,在将部件(构件)贴附在热剥离压敏粘接剂层侧时,通过加热处理,可以将粘合剂层本身从该部件(构件)上完全除去。
本发明的热剥离性压敏粘接片可适用于金属制品的制造和加工工艺、陶瓷制品的制造和加工工艺、树脂与金属(例如“聚碳酸酯与不锈钢(SUS)”、“ABS与铝”等)组合的家电制品的制造工艺、回收和再循环后的解体等用途。
尤其,由于本发明的热剥离性压敏粘接片具有优异的耐回弹性,因此,在被粘物具有曲面的情况下是有效的。例如,在呈圆形的SUS、ABS被粘物上贴合热剥离性压敏粘接片等是耐回弹性很重要的用途。
实施例
以下基于实施例来更详细地说明本发明,但本发明不受这些实施例任何限制。
(实施例1)
[部分聚合组合物(单体浆料)的制备]
在100重量份的由70重量份丙烯酸2-乙基己酯(2EHA)、26重量份N-乙烯基-2-吡咯烷酮(NVP)、4重量份N-(2-羟乙基)丙烯酰胺(HEAA)形成的组合物中,配合作为光聚合引发剂的0.05重量份2,2-二甲氧基-1,2-二苯基乙烷-1-酮(商品名“IRGACURE 651”,Ciba Japan K.K.制造)和0.05重量份1-羟基-环己基-苯基酮(商品名“IRGACURE 184”,Ciba Japan K.K.制造),用氮气充分置换,进行紫外线照射,获得聚合率约11重量%的部分聚合组合物(单体浆料)。
[热剥离性压敏粘接剂层的制作]
将在100重量份上述部分聚合组合物中添加30重量份热膨胀性微胶囊(商品名“EXPANCEL-461DU40”,Azko NobelSurface Chemistry AB公司制造)、0.2重量份(固体成分基准)作为内部交联剂的三羟甲基丙烷与甲苯二异氰酸酯的反应产物(商品名“CORONATE L”,日本聚氨酯工业株式会社制造,C/L)、0.1重量份1,6-己二醇二丙烯酸酯(HDDA)、作为光聚合引发剂的0.05重量份2,2-二甲氧基-1,2-二苯基乙烷-1-酮(商品名“IRGACURE 651”,Ciba Japan K.K.制造)和0.05重量份1-羟基-环己基-苯基酮(商品名“IRGACURE 184”,Ciba Japan K.K.制造)而获得的组合物涂布于剥离衬垫(一个面用有机硅系剥离剂剥离处理的聚酯薄膜,商品名“MRF38”,MITSUBISHIPOLYESTER FILM CO.LTD.制造,厚度:38μm)的剥离处理面上,形成涂布层。
接着,在该涂布层上以剥离处理面与涂布层接触的方式贴合剥离衬垫(一个面用有机硅系剥离剂剥离处理的聚酯薄膜,商品名“MRN38”,MITSUBISHI POLYESTER FILM CO.LTD.制造,厚度:38μm),在照度:4mW/cm2、光量:720mJ/cm2的条件下进行紫外线照射,获得剥离衬垫/热剥离性压敏粘接剂层(厚度:75μm)/剥离衬垫的热剥离性压敏粘接剂层片。
该热剥离性压敏粘接剂层的凝胶率为92.3重量%。
[压敏粘接剂层的制作]
将在100重量份上述部分聚合组合物中添加0.1重量份(固体成分基准)作为内部交联剂的三羟甲基丙烷与甲苯二异氰酸酯的反应产物(商品名“CORONATE L”,日本聚氨酯工业株式会社制造,C/L)、0.02重量份1,6-己二醇二丙烯酸酯(HDDA)、作为光聚合引发剂的0.05重量份2,2-二甲氧基-1,2-二苯基乙烷-1-酮(商品名“IRGACURE 651”,Ciba Japan K.K.制造)和0.05重量份1-羟基-环己基-苯基酮(商品名“IRGACURE 184”,CibaJapan K.K.制造)而获得的组合物在剥离衬垫(一个面用有机硅系剥离剂剥离处理的聚酯薄膜,商品名“MRF38”,MITSUBISHI POLYESTER FILM CO.LTD.制造,厚度:38μm)的剥离处理面上涂布,形成涂布层。
接着,在该涂布层上以剥离处理面与涂布层接触的方式贴合剥离衬垫(一个面用有机硅系剥离剂剥离处理的聚酯薄膜,商品名“MRN38”,MITSUBISHI POLYESTER FILM CO.LTD.制造,厚度:38μm),在照度:4mW/cm2、光量:720mJ/cm2的条件下进行紫外线照射,获得剥离衬垫/压敏粘接剂层(厚度:20μm)/剥离衬垫的压敏粘接剂层片。
该压敏粘接剂层的凝胶率为78.1重量%。
[压敏粘接片的制作]
剥离压敏粘接剂层片的一侧的剥离衬垫而使压敏粘接剂层露出,进一步剥离热剥离性压敏粘接剂层片的一侧的剥离衬垫而使热剥离性压敏粘接剂层露出,然后以压敏粘接剂层与热剥离性压敏粘接剂层接触的方式将压敏粘接剂层片与热剥离性压敏粘接剂层片贴合,从而制作压敏粘接片(粘合剂层的总厚度:95μm)。
(实施例2)
[热剥离性压敏粘接剂层的制作]
在100重量份的由70重量份丙烯酸2-乙基己酯(2EHA)、26重量份N-乙烯基-2-吡咯烷酮(NVP)、4重量份N-(2-羟甲基)丙烯酰胺(HMAA)形成的组合物中配合作为光聚合引发剂的0.05重量份2,2-二甲氧基-1,2-二苯基乙烷-1-酮(商品名“IRGACURE 651”,Ciba Japan K.K.制造)和0.05重量份1-羟基-环己基-苯基酮(商品名“IRGACURE 184”,Ciba Japan K.K.制造),用氮气充分置换,进行紫外线照射,获得聚合率约10重量%的部分聚合组合物(单体浆料)。
将在100重量份上述部分聚合组合物中添加30重量份热膨胀性微胶囊(商品名“EXPANCEL-461DU40”,Azko NobelSurface Chemistry AB公司制造)、0.2重量份(固体成分基准)作为内部交联剂的三羟甲基丙烷与甲苯二异氰酸酯的反应产物(商品名“CORONATE L”,日本聚氨酯工业株式会社制造,C/L)、0.1重量份1,6-己二醇二丙烯酸酯(HDDA)、作为光聚合引发剂的0.05重量份2,2-二甲氧基-1,2-二苯基乙烷-1-酮(商品名“IRGACURE 651”,Ciba Japan K.K.制造)和0.05重量份1-羟基-环己基-苯基酮(商品名“IRGACURE 184”,Ciba Japan K.K.制造)而获得的组合物涂布于剥离衬垫(一个面用有机硅系剥离剂剥离处理的聚酯薄膜,商品名“MRF38”,MITSUBISHIPOLYESTER FILM CO.LTD.制造,厚度:38μm)的剥离处理面上,形成涂布层。
接着,在该涂布层上以剥离处理面与涂布层接触的方式贴合剥离衬垫(一个面用有机硅系剥离剂剥离处理的聚酯薄膜,商品名“MRN38”,MITSUBISHI POLYESTER FILM CO.LTD.制造,厚度:38μm),在照度:4mW/cm2、光量:720mJ/cm2的条件下进行紫外线照射,获得剥离衬垫/热剥离性压敏粘接剂层(厚度:75μm)/剥离衬垫的热剥离性压敏粘接剂层片。
该热剥离性压敏粘接剂层的凝胶率为93.5重量%。
[压敏粘接剂层的制作]
在100重量份的由90重量份丙烯酸2-乙基己酯(2EHA)、10重量份丙烯酸(AA)形成的组合物中配合作为光聚合引发剂的0.05重量份2,2-二甲氧基-1,2-二苯基乙烷-1-酮(商品名“IRGACURE 651”,Ciba Japan K.K.制造)和0.05重量份1-羟基-环己基-苯基酮(商品名“IRGACURE 184”,Ciba Japan K.K.制造),用氮气充分置换,进行紫外线照射,获得聚合率约10重量%的部分聚合组合物(单体浆料)。
将在100重量份上述部分聚合组合物中添加0.04重量份1,6-己二醇二丙烯酸酯(HDDA)而获得的组合物在剥离衬垫(一个面用有机硅系剥离剂剥离处理的聚酯薄膜,商品名“MRF 38”,MITSUBISHI POLYESTER FILM CO.LTD.制造,厚度:38μm)的剥离处理面上涂布,形成涂布层。
接着,在该涂布层上以剥离处理面与涂布层接触的方式贴合剥离衬垫(一个面用有机硅系剥离剂剥离处理的聚酯薄膜,商品名“MRN38”,MITSUBISHI POLYESTER FILM CO.LTD.制造,厚度:38μm),在照度:4mW/cm2、光量:720mJ/cm2的条件下进行紫外线照射,获得剥离衬垫/压敏粘接剂层(厚度:20μm)/剥离衬垫的压敏粘接剂层片。
该压敏粘接剂层的凝胶率为60.2重量%。
[压敏粘接片的制作]
剥离压敏粘接剂层片的一侧的剥离衬垫而使压敏粘接剂层露出,进一步剥离热剥离性压敏粘接剂层片的一侧的剥离衬垫而使热剥离性压敏粘接剂层露出,然后以压敏粘接剂层与热剥离性压敏粘接剂层接触的方式将压敏粘接剂层片与热剥离性压敏粘接剂层片贴合,从而制作压敏粘接片(粘合剂层的总厚度:95μm)。
实施例3
[热剥离性压敏粘接剂层的制作]
在100重量份的由71重量份丙烯酸2-乙基己酯(2EHA)、15重量份N-乙烯基-2-吡咯烷酮(NVP)、11重量份N,N-二乙基丙烯酰胺(DEAA)、1.5重量份N-(2-羟乙基)丙烯酰胺(HEAA)、1.5重量份N-(羟甲基)丙烯酰胺(HMAA)形成的组合物中,配合作为光聚合引发剂的0.05重量份2,2-二甲氧基-1,2-二苯基乙烷-1-酮(商品名“IRGACURE 651”,Ciba Japan K.K.制造)和0.05重量份1-羟基-环己基-苯基酮(商品名“IRGACURE 184”,Ciba Japan K.K.制造),用氮气充分置换,进行紫外线照射,获得聚合率约10重量%的部分聚合组合物(单体浆料)。
将在100重量份上述部分聚合组合物中添加30重量份热膨胀性微胶囊(商品名“EXPANCEL-461DU40”,Azko NobelSurface Chemistry AB公司制造)、0.2重量份(固体成分基准)作为内部交联剂的三羟甲基丙烷与甲苯二异氰酸酯的反应产物(商品名“CORONATE L”,日本聚氨酯工业株式会社制造,C/L)、0.1重量份1,6-己二醇二丙烯酸酯(HDDA)、作为光聚合引发剂的0.05重量份2,2-二甲氧基-1,2-二苯基乙烷-1-酮(商品名“IRGACURE 651”,Ciba Japan K.K.制造)和0.05重量份1-羟基-环己基-苯基酮(商品名“IRGACURE 184”,Ciba Japan K.K.制造)而获得的组合物涂布于剥离衬垫(一个面用有机硅系剥离剂剥离处理的聚酯薄膜,商品名“MRF38”,MITSUBISHIPOLYESTER FILM CO.LTD.制造,厚度:38μm)的剥离处理面上,形成涂布层。
接着,在该涂布层上以剥离处理面与涂布层接触的方式贴合剥离衬垫(一个面用有机硅系剥离剂剥离处理的聚酯薄膜,商品名“MRN38”,MITSUBISHI POLYESTER FILM CO.LTD.制造,厚度:38μm),在照度:4mW/cm2、光量:720mJ/cm2的条件下进行紫外线照射,获得剥离衬垫/热剥离性压敏粘接剂层(厚度:75μm)/剥离衬垫的热剥离性压敏粘接剂层片。
该热剥离性压敏粘接剂层的凝胶率为90.8重量%。
[压敏粘接剂层的制作]
在100重量份的由90重量份丙烯酸2-乙基己酯(2EHA)、10重量份丙烯酸(AA)形成的组合物中配合作为光聚合引发剂的0.05重量份2,2-二甲氧基-1,2-二苯基乙烷-1-酮(商品名“IRGACURE 651”,Ciba Japan K.K.制造)和0.05重量份1-羟基-环己基-苯基酮(商品名“IRGACURE 184”,Ciba Japan K.K.制造),用氮气充分置换,进行紫外线照射,获得聚合率约11重量%的部分聚合组合物(单体浆料)。
将在100重量份上述部分聚合组合物中添加0.04重量份1,6-己二醇二丙烯酸酯(HDDA)而获得的组合物在剥离衬垫(一个面用有机硅系剥离剂剥离处理的聚酯薄膜,商品名“MRF38”,MITSUBISHI POLYESTER FILM CO.LTD.制造,厚度:38μm)的剥离处理面上涂布,形成涂布层。
接着,在该涂布层上以剥离处理面与涂布层接触的方式贴合剥离衬垫(一个面用有机硅系剥离剂剥离处理的聚酯薄膜,商品名“MRN38”,MITSUBISHI POLYESTER FILM CO.LTD.制造,厚度:38μm),在照度:4mW/cm2、光量:720mJ/cm2的条件下进行紫外线照射,获得剥离衬垫/压敏粘接剂层(厚度:20μm)/剥离衬垫的压敏粘接剂层片。
该压敏粘接剂层的凝胶率为60.2重量%。
[压敏粘接片的制作]
剥离压敏粘接剂层片的一侧的剥离衬垫而使压敏粘接剂层露出,进一步剥离热剥离性压敏粘接剂层片的一侧的剥离衬垫而使热剥离性压敏粘接剂层露出,然后以压敏粘接剂层与热剥离性压敏粘接剂层接触的方式将压敏粘接剂层片与热剥离性压敏粘接剂层片贴合,从而制作压敏粘接片(粘合剂层的总厚度:95μm)。
(实施例4)
[热剥离性压敏粘接剂层的制作]
在设有冷却管、氮气导入管、温度计、滴液漏斗和搅拌叶片的反应容器中,投入0.1重量份作为聚合引发剂的2,2-偶氮二异丁腈(AIBN)、90重量份作为单体成分的丙烯酸正丁酯(BA)和82重量份作为溶剂的醋酸乙酯,边进行氮气置换边将反应容器的内容物(包含单体成分总量的溶液)升温至60℃。此后,边经3小时滴加0.2重量份作为聚合引发剂的2,2-偶氮二异丁腈(AIBN)、5重量份N-(2-羟乙基)丙烯酰胺(HEAA)、5重量份N-(羟甲基)丙烯酰胺(HMAA)和81重量份作为溶剂的醋酸乙酯边进行聚合。通过所述连续进料方式的溶液聚合,获得丙烯酸系聚合物的溶液。
在所得丙烯酸系聚合物的溶液中,添加30重量份热膨胀性微胶囊(商品名“EXPANCEL-461DU40”,Azko Nobel SurfaceChemistry AB公司制造)、0.07重量份(固体成分换算)异氰酸酯系交联剂(三羟甲基丙烷与甲苯二异氰酸酯的反应产物,商品名“CORONATE L”,日本聚氨酯工业株式会社,C/L),获得组合物。
将该组合物涂布于剥离衬垫(一个面用有机硅系剥离剂剥离处理的聚酯薄膜,商品名“MRF38”,MITSUBISHIPOLYESTER FILM CO.LTD.制造,厚度:38μm)的剥离处理面上,形成涂布层,在70℃下干燥5分钟,获得剥离衬垫/热剥离性压敏粘接剂层(厚度:75μm)的热剥离性压敏粘接剂层片。
该热剥离性压敏粘接剂层的凝胶率为57.5重量%。
[压敏粘接剂层的制作]
将在100重量份[丙烯酸2-乙基己酯(2EHA)/丙烯酸(AA)]共聚物中添加2重量份(固体成分基准)作为内部交联剂的三羟甲基丙烷与甲苯二异氰酸酯的反应产物(商品名“CORONATEL”,日本聚氨酯工业株式会社制造,C/L)而获得的组合物涂布于剥离衬垫(一个面用有机硅系剥离剂剥离处理的聚酯薄膜,商品名“MRF38”,MITSUBISHI POLYESTER FILM CO.LTD.制造,厚度:38μm)的剥离处理面上,形成涂布层,在100℃下干燥2分钟,获得剥离衬垫/压敏粘接剂层(厚度:20μm)的压敏粘接剂层片。
该压敏粘接剂层的凝胶率为50.8重量%。
[压敏粘接片的制作]
通过以压敏粘接剂层与热剥离性压敏粘接剂层接触的形态将压敏粘接剂层片与热剥离性压敏粘接剂层片贴合,制作压敏粘接片(粘合剂层的总厚度:95μm)。
(实施例5)
在100重量份的由71重量份丙烯酸2-乙基己酯(2EHA)、15重量份N-乙烯基-2-吡咯烷酮(NVP)、11重量份N,N-二乙基丙烯酰胺(DEAA)、1.5重量份N-(2-羟乙基)丙烯酰胺(HEAA)、1.5重量份N-(羟甲基)丙烯酰胺(HMAA)形成的组合物中,配合作为光聚合引发剂的0.05重量份2,2-二甲氧基-1,2-二苯基乙烷-1-酮(商品名“IRGACURE 651”,Ciba Japan K.K.制造)和0.05重量份1-羟基-环己基-苯基酮(商品名“IRGACURE 184”,Ciba Japan K.K.制造),用氮气充分置换,进行紫外线照射,获得聚合率约10重量%的部分聚合组合物(单体浆料)。
将在100重量份上述部分聚合组合物中添加20重量份热膨胀性微胶囊(商品名“EXPANCEL-461DU40”,Azko NobelSurface Chemistry AB公司制造)、10重量份热膨胀性微胶囊(商品名“Matsumoto Microsphere F-50DFU”,松本油脂制药公司制造)、0.2重量份(固体成分基准)作为内部交联剂的三羟甲基丙烷与甲苯二异氰酸酯的反应产物(商品名“CORONATE L”,日本聚氨酯工业株式会社制造,C/L)、0.1重量份1,6-己二醇二丙烯酸酯(HDDA)、作为光聚合引发剂的0.05重量份2,2-二甲氧基-1,2-二苯基乙烷-1-酮(商品名“IRGACURE 651”,CibaJapan K.K.制造)和0.05重量份1-羟基-环己基-苯基酮(商品名“IRGACURE 184”,Ciba Japan K.K.制造)而获得的组合物涂布于剥离衬垫(一个面用有机硅系剥离剂剥离处理的聚酯薄膜,商品名“MRF38”,MITSUBISHI POLYESTER FILM CO.LTD.制造,厚度:38μm)的剥离处理面上,形成涂布层。
接着,在该涂布层上以剥离处理面与涂布层接触的方式贴合剥离衬垫(一个面用有机硅系剥离剂剥离处理的聚酯薄膜,商品名“MRN38”,MITSUBISHI POLYESTER FILM CO.LTD.制造,厚度:38μm),在照度:4mW/cm2、光量:720mJ/cm2的条件下进行紫外线照射,获得剥离衬垫/热剥离性压敏粘接剂层(厚度:75μm)/剥离衬垫的压敏粘接片。
该热剥离性压敏粘接剂层的凝胶率为86.9重量%。
(比较例1)
除了使用100重量份由90重量份丙烯酸2-乙基己酯(2EHA)和10重量份丙烯酸(AA)形成的组合物以外,与实施例1同样地进行,获得聚合率约11重量%的部分聚合组合物(单体浆料)。
使用上述部分聚合组合物作为部分聚合组合物,使内部交联剂为0.4重量份(固体成分基准)三羟甲基丙烷与甲苯二异氰酸酯的反应产物(商品名“CORONATE L”,日本聚氨酯工业株式会社制造,C/L)、使1,6-己二醇二丙烯酸酯(HDDA)为0.3重量份,除此以外,与实施例1同样地进行,获得剥离衬垫/热剥离性压敏粘接剂层/剥离衬垫的热剥离性压敏粘接剂层片。其中,该热剥离性压敏粘接剂层的凝胶率为90.3重量%。
使用上述部分聚合组合物作为部分聚合组合物,使内部交联剂为0.3重量份(固体成分基准)三羟甲基丙烷与甲苯二异氰酸酯的反应产物(商品名“CORONATE L”,日本聚氨酯工业株式会社制造,C/L)、使1,6-己二醇二丙烯酸酯(HDDA)为0.08重量份,除此以外,与实施例1同样地进行,获得剥离衬垫/压敏粘接剂层/剥离衬垫的压敏粘接剂层片。其中,该压敏粘接剂层的凝胶率为80重量%。
接着,与实施例1同样地进行,制作压敏粘接片(粘合剂层的总厚度:95μm)。
(比较例2)
[热剥离性压敏粘接剂层的制作]
将在100重量份的由85重量份丙烯酸正丁酯(BA)、15重量份丙烯腈(AN)和1.5重量份丙烯酸(AA)形成的共聚物中添加30重量份热膨胀性微胶囊(商品名“EXPANCEL-461DU40”,Azko Nobel Surface Chemistry AB公司制造)、0.6重量份环氧系交联剂(商品名“TETRAD C”,MITSUBISHI GAS CHEMICALCOMPAN Y,INC.制造,T/C)而获得的组合物涂布于剥离衬垫(一个面用有机硅系剥离剂剥离处理的聚酯薄膜,商品名“MRF38”,MITSUBISHI POLYESTER FILM CO.LTD.制造,厚度:38μm)的剥离处理面上,形成涂布层。
接着,将该涂布层在70℃下干燥5分钟,获得剥离衬垫/热剥离性压敏粘接剂层(厚度:75μm)的热剥离性压敏粘接剂层片。
该热剥离性压敏粘接剂层的凝胶率为92.8重量%。
[压敏粘接剂层的制作]
将在100重量份的由85重量份丙烯酸正丁酯(BA)、15重量份丙烯腈(AN)和1.5重量份丙烯酸(AA)形成的共聚物中添加2重量份(固体成分基准)三羟甲基丙烷与甲苯二异氰酸酯的反应产物(商品名“CORONATE L”,日本聚氨酯工业株式会社制造,C/L)而获得的组合物涂布于剥离衬垫(一个面用有机硅系剥离剂剥离处理的聚酯薄膜,商品名“MRN38”,MITSUBISHI POLYESTER FILM CO.LTD.制造,厚度:38μm)的剥离处理面上,形成涂布层。
接着,将该涂布层在120℃下干燥3分钟,获得剥离衬垫/压敏粘接剂层(厚度:20μm)的压敏粘接剂层片。
该压敏粘接剂层的凝胶率为24.4重量%。
[压敏粘接片的制作]
通过以压敏粘接剂层与热剥离性压敏粘接剂层接触的方式将压敏粘接剂层片与热剥离性压敏粘接剂层片贴合,制作压敏粘接片(粘合剂层的总厚度:95μm)。
(比较例3)
在100重量份的由90重量份丙烯酸2-乙基己酯(2EHA)和10重量份丙烯酸(AA)形成的组合物中,配合作为光聚合引发剂的0.05重量份2,2-二甲氧基-1,2-二苯基乙烷-1-酮(商品名“IRGACURE 651”,Ciba Japan K.K.制造)和0.05重量份1-羟基-环己基-苯基酮(商品名“IRGACURE 184”,Ciba Japan K.K.制造),用氮气充分置换,进行紫外线照射,获得聚合率约10重量%的部分聚合组合物(单体浆料)。
将在100重量份上述部分聚合组合物中添加20重量份热膨胀性微胶囊(商品名“EXPANCEL-461DU40”,Azko NobelSurface Chemistry AB公司制造)、10重量份热膨胀性微胶囊(商品名“Matsumoto Microsphere F-50DFU”,松本油脂制药公司制造)、0.4重量份(固体成分基准)作为内部交联剂的三羟甲基丙烷与甲苯二异氰酸酯的反应产物(商品名“CORONATE L”,日本聚氨酯工业株式会社制造,C/L)、0.3重量份1,6-己二醇二丙烯酸酯(HDDA)、作为光聚合引发剂的0.05重量份2,2-二甲氧基-1,2-二苯基乙烷-1-酮(商品名“IRGACURE 651”,CibaJapan K.K.制造)和0.05重量份1-羟基-环己基-苯基酮(商品名“IRGACURE 184”,Ciba Japan K.K.制造)而获得的组合物涂布于剥离衬垫(一个面用有机硅系剥离剂剥离处理的聚酯薄膜,商品名“MRF38”,MITSUBISHI POLYESTER FILM CO.LTD.制造,厚度:38μm)的剥离处理面上,形成涂布层。
接着,在该涂布层上以剥离处理面与涂布层接触的方式贴合剥离衬垫(一个面用有机硅系剥离剂剥离处理的聚酯薄膜,商品名“MRN38”,MITSUBISHI POLYESTER FILM CO.LTD.制造,厚度:38μm),在照度:4mW/cm2、光量:720mJ/cm2的条件下进行紫外线照射,获得剥离衬垫/热剥离性压敏粘接剂层(厚度:75μm)/剥离衬垫的热剥离性压敏粘接剂层片。
该热剥离性压敏粘接剂层的凝胶率为90.8重量%。
(评价)
对实施例1~4和比较例1~2的加热处理前的90°剥离粘合力、加热处理后的90°剥离粘合力、耐回弹性进行了测定或评价。其结果示于表1中。另外,对实施例5和比较例3进行加热处理前的L字粘接力试验、加热处理后的L字粘接力试验,其结果示于表2中。
(初始(加热处理前)的90°剥离粘合力)
将实施例、比较例中获得的压敏粘接片的压敏粘合剂层侧的剥离衬垫剥离,贴合压敏粘合剂层面没有剥离处理的厚度50μm的聚对苯二甲酸乙二醇酯薄膜,进行切割,使得测定宽度为25mm,从而获得测定样品。将热剥离性压敏粘接剂层面带有的剥离衬垫剥离,用2kg的辊将该热剥离性压敏粘接剂层面单程压接到用渗入了异丙醇的清洁布片往复擦洗10次的清洁被粘物上。将其在常温(23℃左右)下放置30分钟后,使用拉伸试验机(装置名“TCM-1kNB”,Minebea Co.,Ltd.制造),在拉伸速度300mm/分钟、拉伸角度90°的条件下测定90°剥离粘合力[N/25mm]。
作为被粘物,使用亚克力板(商品名“ACRYLITE”,Mitsubishi Rayon Co.,Ltd.制造)、SUS(430BA)板。
(粘接性的评价)
评价基准
非常好(◎):初始的90°剥离粘合力为10[N/25mm]以上
良好(○):初始的90°剥离粘合力为2[N/25mm]以上且小于10[N/25mm]
不良(×):初始的90°剥离粘合力小于2[N/25mm]
其中,初始的90°剥离粘合力的值小于2[N/25mm]时,有时会产生粘接性方面的问题(例如加工时剥离、浮起等问题)。
(加热处理后的90°剥离粘合力)
将实施例、比较例中获得的压敏粘接片的压敏粘接剂层侧的剥离衬垫剥离,贴合压敏粘合剂层面没有剥离处理的厚度50μm的聚对苯二甲酸乙二醇酯薄膜,进行切割,使得测定宽度为25mm,从而获得测定样品。将热剥离性压敏粘接剂层面带有的剥离衬垫剥离,用2kg的辊将该热剥离性压敏粘接剂层面单程压接到用渗入了异丙醇的清洁布片往复擦洗10次的清洁被粘物上。将其在常温(23℃左右)下放置30分钟后,在120℃的环境下静置5分钟,然后进一步在常温下放置10分钟,使用拉伸试验机(装置名“TCN-1kNB”,Minebea Co.,Ltd.制造),在拉伸速度300mm/分钟、拉伸角度90°的条件下测定90°剥离粘合力[N/25mm]。
作为被粘物,使用亚克力板(商品名“ACRYLITE”,Mitsubishi Rayon Co.,Ltd.制造)、SUS(430BA)板。
(热剥离性的评价)
评价基准
良好(○):加热处理后的90°剥离粘合力为2[N/25mm]以下或通过加热处理发生自然剥离的情况
不良(×):加热处理后的90°剥离粘合力超过2[N/25mm]
其中,加热处理后的90°剥离粘合力的值超过2[N/25mm]时,有时会产生热剥离性方面的问题(例如粘合剂残留、加工品难以从胶带面上顺利回收的问题,进而发生回收失败等不良情况等)。
(耐回弹性)
将实施例、比较例中获得的压敏粘接片切割成宽10mm、长90mm的尺寸,剥离压敏粘接剂层侧的剥离衬垫,在压敏粘接剂层面贴合相同尺寸的铝板(厚度0.5mm),制作试验片。以热剥离性压敏粘接剂层侧为外侧,铝板侧为内侧,将该试验片弯曲,使得纵向达到R50的曲率。接着,将热剥离性压敏粘接剂层侧的剥离衬垫剥离,使用层压机,以没有浮起的方式将热剥离性压敏粘接剂层面压接到用渗入了异丙醇的清洁布片往复擦洗10次的清洁亚克力板(商品名“ACRYLITE”,Mitsubi shi Rayon Co.,Ltd.制造)上。将其在室温下放置1小时,然后测定试验片的纵向的端部从亚克力板表面浮起的高度(浮起高度),用下述的评价基准进行评价。
测定对试验的两端进行,将该两端的浮起高度的平均值作为耐回弹性的值。
评价基准
非常好(◎):耐回弹性的值(两端的浮起高度的平均值)小于1mm
良好(○):耐回弹性的值(两端的浮起高度的平均值)为1mm以上且小于7mm
不良(×):耐回弹性的值(两端的浮起高度的平均值)为7mm以上
其中,上述耐回弹性的值为7mm以上时,压敏粘接片不能发挥耐回弹性。
表1
在表1中,“自然剥离”表示通过加热处理而自然发生剥离。
(加热处理前的L字粘接力试验)(参照图1、图2)
将实施例5和比较例3的压敏粘接片切割成长10mm×宽10mm并使用(压敏粘接片13)。
作为夹具,使用图1所示的L字型的不锈钢制夹具11[L字截面的长边的长度(高度):70mm,L字截面的短边的长度:30mm,宽度:30mm,板厚:1mm]。另外,在L字型的不锈钢制夹具11中,贴附压敏粘接片13的面用渗入异丙醇的清洁布片往复擦洗10次而变清洁。
另外,作为与上述夹具贴合的被粘物12,使用亚克力板(商品名“ACRYLITE”,Mitsubishi Rayon Co.,Ltd.制造)和SUS(304)板。另外,被粘物12用渗入异丙醇的清洁布片往复擦洗10次而变清洁。
用5kg辊、以1次往复的条件将压敏粘接片13贴合在上述L字型不锈钢制夹具11的下表面(30mm×30mm的面)的中央部分上,获得贴附有压敏粘接片13的L字型不锈钢制夹具11。接着,使用压敏粘接片13的另一个粘合面,用5kg的辊、以1次往复的条件将贴附有该压敏粘接片13的L字型不锈钢制夹具11压接到被粘物12上。由此,获得图2所示的贴合样品14(L字型不锈钢制夹具11/压敏粘接片13/被粘物12的贴合体)。
获得贴合样品14后在常温(23℃左右)下放置30分钟,然后使用拉伸试验机(装置名“TCN-1kNB”,Minebea Co.,Ltd.制造),在200mm/分钟的拉伸速度下,从被粘物12的垂直方向(图2的拉伸方向)剥离,读取所获得的图的峰值,作为加热处理前的L字型粘接力试验的初始粘接力(表2的加热前的初始L字粘接力)。
另外,获得贴合样品14之后在常温(23℃左右)下放置1天后,使用拉伸试验机(装置名“TCN-1kNB”,Minebea Co.,Ltd.制造),在200mm/分钟的拉伸速度下,沿被粘物12的垂直方向(图2的拉伸方向)剥离,读取所获得的图的峰值,作为加热处理前的L字型粘接力试验的经时后粘接力(表2的加热前的经时后L字粘接力)。
(加热处理后的L字粘接力试验)
与加热处理前的L字粘接力试验同样地进行,获得图2所示的贴合样品14(L字型不锈钢制夹具11/压敏粘接片13/被粘物12的贴合体)。
获得贴合样品14之后在常温(23℃左右)下放置30分钟后,在130℃下进行10分钟加热处理,然后使用拉伸试验机(装置名“TCN-1kNB”,Minebea Co.,Ltd.制造),在200mm/分钟的拉伸速度下,沿被粘物12的垂直方向(图2的拉伸方向)剥离,读取所获得的图的峰值,作为加热后的L字型粘接力试验的初始粘接力(表2的加热后的初始L字粘接力)。
另外,获得贴合样品14之后在常温(23℃左右)下放置1天,然后在130℃下进行10分钟加热处理,接着,使用拉伸试验机(装置名“TCN-1kNB”,Minebea Co.,Ltd.制造),在200mm/分钟的拉伸速度下,沿被粘物12的垂直方向(图2的拉伸方向)剥离,读取所获得的图的峰值,作为加热处理后的L字型粘接力试验的经时后粘接力(表2的加热后的经时后L字粘接力)。
而且,将“加热后的初始L字粘接力”、“加热后的经时后L字粘接力”为5[N/25mm]以下的情况或通过加热处理而从被粘物上自然剥离的情况评价为热剥离性良好(○),另一方面,将“加热后的初始L字粘接力”、“加热后的经时后L字粘接力”超过5[N/25mm]的情况评价为热剥离性不良(×)。其中,这些评价分别示于表2的“加热后的初始L字粘接力”、“加热后的经时后L字粘接力”栏中。
表2
Figure BPA00001463246900601
实施例5在进行加热处理之前具有高粘接力(具有粘接可靠性),在进行加热处理之后,还可以从被粘物(例如SUS板、亚克力板)上剥离。另外,即使自压接起经过长时间,也能兼顾粘接可靠性与加热处理所获得的解体性。
本申请是以2009年5月14日提交的日本专利申请(日本特愿2009-117364)为基础的申请,其内容作为参照并入到此处。
产业上的可利用性
本发明的热剥离性压敏粘接带或片对于各种被粘物发挥了良好的粘接性并进一步兼具耐回弹特性和易剥离性两种特性,因此可适用于金属制品的制造·加工工艺、陶瓷制品的制造·加工工艺、树脂与金属(例如“聚碳酸酯与不锈钢(SUS)”、“ABS与铝”等)组合的家电制品的制造工艺、回收·再循环后的解体等用途。

Claims (13)

1.一种热剥离性压敏粘接带或片,其具有以由单体混合物形成的丙烯酸系共聚物为必需成分、且含有热发泡剂的热剥离性压敏粘接剂层,所述单体混合物含有下述单体(m1)和单体(m2),相对于全部单体成分的单体(m1)的含量为40~97.5重量%、单体(m2)的含量为0.5~20重量%;
(m1)下述式(1)所示的具有碳数1~12的烷基的(甲基)丙烯酸烷基酯单体:
[化学式1]
CH2=C(R1)COOR2            (1)
式(1)中,R1表示氢原子或甲基、R2表示碳数1~12的烷基;
(m2)下述式(2)所示的具有碳数1~4的羟烷基的N-羟烷基(甲基)丙烯酰胺单体:
[化学式2]
CH2=C(R3)CONHR4            (2)
式(2)中,R3表示氢原子或甲基、R4表示碳数1~4的羟烷基。
2.根据权利要求1所述的热剥离性压敏粘接带或片,其在压敏粘接剂层的至少一个面上具有所述热剥离性压敏粘接剂层。
3.根据权利要求1或2所述的热剥离性压敏粘接带或片,其中,相对于全部单体成分的所述单体(m1)的含量为45~96重量%、所述单体(m2)的含量为1~15重量%。
4.根据权利要求1~3中的任一项所述的热剥离性压敏粘接带或片,其中,相对于全部单体成分的所述单体(m1)的含量为50~94重量%、所述单体(m2)的含量为2~10重量%。
5.根据权利要求1~4中的任一项所述的热剥离性压敏粘接带或片,其中,所述单体(m2)为选自N-(2-羟乙基)丙烯酰胺、N-(2-羟乙基)甲基丙烯酰胺和N-羟甲基(甲基)丙烯酰胺中的至少一种物质。
6.一种热剥离性压敏粘接带或片,其具有以由单体混合物形成的丙烯酸系共聚物为必需成分、且含有热发泡剂的热剥离性压敏粘接剂层,所述单体混合物含有下述单体(m1)、单体(m2)和单体(m3),相对于全部单体成分的单体(m1)的含量为40~97.5重量%、单体(m2)的含量为0.5~20重量%、单体(m3)的含量为2~40重量%;
(m1)下述式(1)所示的具有碳数1~12的烷基的(甲基)丙烯酸烷基酯单体:
[化学式3]
CH2=C(R1)COOR2            (1)
式(1)中,R1表示氢原子或甲基、R2表示碳数1~12的烷基;
(m2)下述式(2)所示的具有碳数1~4的羟烷基的N-羟烷基(甲基)丙烯酰胺单体:
[化学式4]
CH2=C(R3)CONHR4            (2)
式(2)中,R3表示氢原子或甲基、R4表示碳数1~4的羟烷基;
(m3)骨架中具有氮原子的乙烯基系单体(其中排除(m2))。
7.根据权利要求6所述的热剥离性压敏粘接带或片,其在压敏粘接剂层的至少一个面上具有所述热剥离性压敏粘接剂层。
8.根据权利要求6或7所述的热剥离性压敏粘接带或片,其中,相对于全部单体成分的所述单体(m1)的含量为45~96重量%、所述单体(m2)的含量为1~15重量%、所述单体(m3)的含量为2.5~35重量%。
9.根据权利要求6~8中的任一项所述的热剥离性压敏粘接带或片,其中,相对于全部单体成分的所述单体(m1)的含量为50~94重量%、所述单体(m2)的含量为2~10重量%、所述单体(m3)的含量为3~30重量%。
10.根据权利要求6~9中的任一项所述的热剥离性压敏粘接带或片,其中,所述单体(m2)为选自N-(2-羟乙基)丙烯酰胺、N-(2-羟乙基)甲基丙烯酰胺和N-羟甲基(甲基)丙烯酰胺中的至少一种物质。
11.根据权利要求6~10中的任一项所述的热剥离性压敏粘接带或片,其中,所述单体(m3)为选自(甲基)丙烯酰胺类、下述式(3)所示的N-乙烯基环状酰胺中的至少一种单体:
[化学式5]
Figure FPA00001463246800031
式(3)中,R5表示二价有机基。
12.根据权利要求6~11中的任一项所述的热剥离性压敏粘接带或片,其中,所述单体(m3)为选自N-乙烯基-2-吡咯烷酮和N-乙烯基-2-己内酰胺中的至少一种物质。
13.根据权利要求1~12中的任一项所述的热剥离性压敏粘接带或片,其中,所述单体混合物基本上不含作为单体成分的含羧基单体。
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