CN111770973B - 热塑性粘接片及其利用 - Google Patents

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Abstract

提供具有临时粘接性及变形恢复性、并且能发挥良好的粘接功能的热塑性粘接片。通过本发明提供的热塑性粘接片具有热塑性粘接剂层。上述热塑性粘接片满足以下的特性:(A)相对于聚酯系氨基甲酸酯泡沫的剥离强度为2N/10mm以上;及(B)在23℃下以300mm/分钟的速度伸长50%并保持3秒钟后、以300mm/分钟的速度收缩时,根据30%伸长长度时的收缩强度FS30%相对于伸长强度FE30%的比[FS30%/FE30%]求出的滞后为35%以上。

Description

热塑性粘接片及其利用
技术领域
本发明涉及热塑性粘接片和由热塑性粘接片接合的布料。本申请主张基于2018年2月27日申请的日本专利申请2018-33435号的优先权,其申请的全部内容作为参照而并入本说明书中。
背景技术
形成为片状的各种粘接剂在从家电制品到汽车、OA设备等各种产业领域中被广泛利用。这种片状粘接剂与其他接合手段进行对比时,具有接合效率、稳定的品质等被熟知的优点,而且在各用途中具有特有的优点。例如,与衣服的缝合相比的情况下,接合后的衣服的穿着舒适度优异。具体而言,贴身衣服等中,缝合部分的缝纫线具有皮肤刺激性,而粘接剂能在保持布料表面平滑的情况下实现布料彼此的接合,因此,不会产生缝制衣服所具有的那样的皮肤刺激。作为公开用于这样的用途的现有技术的文献,可列举出专利文献1。专利文献1中,为了得到临时粘接性,提出了在热熔粘接剂的表面配置有粘合剂层的布帛接合用带。专利文献2及3为涉及具有在室温附近的温度区域内呈现柔软的固体(粘弹性体)的状态且利用压力而容易粘接于被粘物的性质的压敏粘接性的粘接剂(以下也称为“压敏粘接剂”。)的文献,公开了包含苯乙烯系嵌段共聚物的压敏粘接剂。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本专利申请公开2008-81724号公报
专利文献2:日本专利申请公开2015-28130号公报
专利文献3:日本专利申请公开2017-88702号公报
发明内容
发明要解决的问题
作为上述布料的接合中使用的粘接剂,可列举出专利文献1中记载那样的热塑性粘接剂。所述热塑性粘接剂在对准布料的接合部位后通过热压浸渗至布料内,将布料彼此接合。但是,如上所述的热塑性粘接剂通常不具有粘性,对布料等的粗糙面在常温下不粘接。因此,用于位置对准等的临时粘接中需要专利文献1中使用的表面粘合剂层那样的其他手段。另外,例如,通过热压而浸渗至布料等伸缩性材料中的粘接剂因其常温下的硬度而难以追随被粘物材料的伸缩。因此,在基于粘接剂的接合部位可使被粘物材料的伸缩性降低。这样的变化在使用布料的衣服中在穿着舒适度方面会产生违和感。
本发明是鉴于上述的实际情况而做出的,其目的在于,提供具有临时粘接性及变形恢复性、并且能发挥良好的粘接功能的热塑性粘接片。本发明的另一目的在于,提供由热塑性粘接片接合的布料。
用于解决问题的方案
根据本说明书,提供具有热塑性粘接剂(以下,也简称为“粘接剂”。)层的热塑性粘接片(以下,也简称为“粘接片”。)。该热塑性粘接片满足以下的特性:
(A)在23℃、50%RH的环境下使2kg的辊往返1次来将热塑性粘接片贴合于厚度10mm的聚酯系氨基甲酸酯泡沫,在同一环境下放置30分钟后,在拉伸速度300mm/分钟、剥离角度180度的条件下测定的剥离强度为2N/10mm以上;及
(B)准备具有测定长度100mm的热塑性粘接片测定样品,在23℃下以300mm/分钟的速度使该测定样品伸长50%并保持3秒钟后、使其以300mm/分钟的速度收缩时,根据30%伸长长度时的收缩强度FS30%相对于伸长强度FE30%的比[FS30%/FE30%]求出的滞后为35%以上。
根据上述构成,通过满足特性(A),从而粘接片在室温(23℃左右)具有粘性、例如对布料等的粗糙面通过常温下的手动粘贴显示出良好的临时粘接性。通过临时粘接而贴合于被粘物材料的粘接片通过其后的基于热压等的粘接(也称为“正式粘接”。)位置精度良好地与被粘物接合。正式粘接中,通过利用热塑性粘接片的热塑特性来实现良好的粘接固定。特别是被粘物表面为粗糙面、或被粘物为被浸渗性材料的情况下,通过加热,粘接片润湿扩展、或者进入至被粘物内而可发挥良好的粘接性能。此处被浸渗性材料是指具有允许流动体(典型的是液体)的浸渗的性质的材料。另外,通过满足特性(B),在贴附于例如伸缩性材料、橡胶弹性材料等具有变形恢复性的材料而使用的方式中,随着上述材料的变形(例如伸缩),粘接片发生变形后,可与被粘物材料一起恢复到原来的形状。即,粘接片不妨碍被粘物材料的形状恢复(例如伸缩性)。这样的可追随被粘物的变形恢复(例如伸缩性)的变形恢复性不会损害例如衣服(特别贴身衣服)的穿着舒适度。总之,满足上述特性的热塑性粘接片可兼具临时粘接性和变形恢复性、并且发挥良好的粘接功能。
优选的一方式的热塑性粘接片还满足以下的特性:
(C)对具有测定长度100mm的热塑性粘接片测定样品在23℃下以300mm/分钟的速度测定的30%模量为0.6MPa以下。
满足上述特性(C)的粘接片的柔软性优异,因此在用于例如布料等之类的具有柔软性的材料的粘接的情况下,不会损害该材料的柔软性。例如,粘接片以浸渗至被粘物材料的方式使用的情况下,在材料内可确保柔软性是有利的。作为基于该构成的效果的一例,可列举出以往的赋予至布料的粘接剂所具有的硬度(强度)的降低。
优选的一方式的热塑性粘接片还满足以下的特性:
(D)将热塑性粘接片在120℃、0.2MPa、10秒的条件压接于下不锈钢板并在23℃下放置30分钟后在拉伸速度300mm/分钟、剥离角度180度的条件下测定的剥离强度为15N/10mm以上。
满足上述特性(D)的热塑性粘接片通过热压接可牢固地粘接于布料等具有粗糙面的被粘物,因此粘接可靠性优异。
优选的一方式中,前述热塑性粘接剂层为包含橡胶系聚合物作为基础聚合物的橡胶系粘接剂层。另外,前述热塑性粘接剂层更优选含有单乙烯基取代芳香族化合物与共轭二烯化合物的嵌段共聚物作为基础聚合物。通过采用上述的橡胶系粘接剂,能够优选实现此处公开的特性及效果。
优选的一方式中,前述热塑性粘接剂层包含羟值为30mgKOH/g以下的增粘树脂TLOH作为增粘树脂。通过使用羟值为规定值以下的增粘树脂,从而能够优选地抑制粘接片的劣化。
优选的一方式中,前述热塑性粘接剂层为非交联性的粘接剂层。非交联性的粘接剂通过热压接容易得到良好的粘接力。
优选的一方式中,前述热塑性粘接片的厚度为0.03mm~1mm。通过将粘接片的厚度设为规定值以上,从而有临时粘接性及正式粘接性提高的倾向。另外,通过将上述厚度设为规定值以下,从而容易保持被粘物材料的变形恢复性。
优选的一方式的热塑性粘接片构成为仅包含粘接剂层的无基材的粘接片。通过这样来构成,能够优选满足上述各特性,能够优选发挥基于此处公开的技术的效果。另外,能够在不使用基材的情况下仅通过热塑性粘接剂完成被粘物的接合。这在粘接片的生产率、接合效率、轻量化等方面是有意义的。
此处公开的热塑性粘接片具有临时粘接性,并且可发挥良好的粘接功能,因此优选用于要求基于临时粘接的位置对准的布料彼此的接合用途。另外,上述粘接片的变形恢复性也优异。因此,在将具有伸缩性的布料(适宜的为贴身衣服)接合的用途中是优选的。通过将此处公开的技术应用于布料的接合,从而利用其临时粘接性而精度良好地使粘接片对准布料的接合部分后,通过基于加热的正式粘接,粘接片浸渗至布料而发挥良好的粘接力,进而良好地追随上述布料所具有的伸缩性。由此,能够不损害例如上述使用布料而制作的衣服的穿着舒适度。因此,根据此处公开的技术,能够提供由此处公开的任意热塑性粘接片接合的布料。
需要说明的是,本说明书中布料彼此的接合可以为一个布料与另一布料的接合,也可以为一片布料中的一部分与另一部分的接合。
附图说明
图1为示出一实施方式的热塑性粘接片(无基材双面粘接片)的构成的截面示意图。
图2为示出又一实施方式的热塑性粘接片(带基材的双面粘接片)的构成的截面示意图。
图3为示出又一实施方式的热塑性粘接片(带基材的单面粘接片)的构成的截面示意图。
具体实施方式
以下,对本发明的优选的实施方式进行说明。需要说明的是,对于除本说明书中特别提及的事项以外的本发明的实施所需的事项,可以作为基于本领域中的现有技术的本领域技术人员的设计事项来把握。本发明可以基于本说明书中公开的内容和本领域中的技术常识来实施。
需要说明的是,以下的附图中,有时对发挥相同作用的构件·部位标记相同的符号来说明,省略或简化重复的说明。另外,附图中记载的实施方式为了清楚地说明本发明而进行示意化,并不一定准确地表示实际作为制品提供的本发明的粘接片的尺寸、缩尺。
该说明书中“热塑性粘接剂”是指通过规定温度以上的加热发生软化并进行塑性变形的粘接剂。另外,热塑性粘接剂为具有如下性质的材料:进行冷却而成为熔融温度以下时再次发生固化、通过热而可逆地反复软化和固化的性质。此处公开的热塑性粘接剂在约80℃以上(例如约100℃以上,典型的是约120℃以上)的温度下可显示出流动性。热塑特性通常通过适当地设定正式粘接时的条件(温度、压力、时间等)来控制。另外,典型的一方式中,热塑性粘接剂在甲苯等有机溶剂中浸渍1周并测定的有机溶剂不溶组分的重量分率(凝胶率)为约3%以下(例如0~1%)。上述凝胶率使用多孔质聚四氟乙烯膜(例如,日东电工株式会社制的商品名“NITOFLON NTF1122”、平均孔径0.2μm、气孔率75%)来测定。
该说明书中“压敏粘接剂”如前所述是指具有在室温附近的温度区域内呈现柔软的固体(粘弹性体)的状态且利用压力而容易粘接于被粘物的性质的材料。此处所说的压敏粘接剂如“C.A.Dahlquist,“Adhesion:Fundamental and Practice”,McLaren&Sons,(1966)P.143”中所定义那样,通常为具有满足复数拉伸模量E*(1Hz)<107dyne/cm2的性质的材料(典型的是在25℃下具有上述性质的材料)。此处公开的技术中的压敏粘接剂也可以作为粘接剂组合物的固体成分或粘接剂层的构成成分来把握。此处公开的技术中,后述的满足特性(A)的粘接剂及粘接剂层为上述压敏粘接剂及压敏粘接剂层的典型例。
需要说明的是,本说明书中“单乙烯基取代芳香族化合物与共轭二烯化合物的嵌段共聚物”是指具有以单乙烯基取代芳香族化合物为主单体(是指超过50重量%的共聚成分。下同。)的链段(以下也称为“A链段”。)和以共轭二烯化合物为主单体的链段(以下也称为“B链段”。)各自至少一个的聚合物。通常,A链段的玻璃化转变温度比B链段的玻璃化转变温度高。作为所述聚合物的代表性的结构,可列举出在B链段(软链段)的两端分别具有A链段(硬链段)的三嵌段结构的共聚物(A-B-A结构的三嵌段体)、包含一个A链段和一个B链段的二嵌段结构的共聚物(A-B结构的二嵌段体)等。
另外,本说明书中“苯乙烯系嵌段共聚物”是指具有至少一个苯乙烯嵌段的聚合物。上述苯乙烯嵌段是指以苯乙烯为主单体的链段。实质上仅包含苯乙烯的链段为此处所说的苯乙烯嵌段的典型例子。另外,“苯乙烯异戊二烯嵌段共聚物”是指具有至少一个苯乙烯嵌段和至少一个异戊二烯嵌段(以异戊二烯为主单体的链段)的聚合物。作为苯乙烯异戊二烯嵌段共聚物的代表例,可列举出在异戊二烯嵌段(软链段)的两端分别具有苯乙烯嵌段(硬链段)的三嵌段结构的共聚物(三嵌段体)、包含一个异戊二烯嵌段和一个苯乙烯嵌段的二嵌段结构的共聚物(二嵌段体)等。“苯乙烯丁二烯嵌段共聚物”是指具有至少一个苯乙烯嵌段和至少一个丁二烯嵌段(以丁二烯为主单体的链段)的聚合物。
另外,本说明书中,苯乙烯系嵌段共聚物的“苯乙烯含量”是指苯乙烯成分在该嵌段共聚物的整体重量中所占的重量比例。上述苯乙烯含量可以通过NMR(核磁共振波谱法)进行测定。
另外,对于二嵌段体在苯乙烯系嵌段共聚物中所占的比例(以下有时称为“二嵌段体比率”或“二嵌段比”。),通过如下的方法来求出。即,将苯乙烯系嵌段共聚物溶解于四氢呋喃(THF),将东曹株式会社制GS5000H及G4000H的液相色谱用柱每个各2段总计4段串联地连接,流动相使用THF,在温度40℃、流量1mL/分钟的条件下进行高效液相色谱。根据得到的图测定与二嵌段体对应的峰面积。然后,算出与前述二嵌段体对应的峰面积相对于整体的峰面积的百分率,由此求出二嵌段体比率。
<热塑性粘接片的结构例>
此处公开的粘接片(可以为带状等条状的形态。)例如可以为如图1所示那样的无基材的(即,不具有基材的)双面粘接片1的形态。该粘接片1为由热塑性粘接剂层11形成的无基材的粘接片。粘接剂层11典型的是具有单层结构。使用前(向被粘物的贴附前)的双面粘接片1可以为粘接剂层11的第一粘接面11A及第二粘接面11B由至少该粘接剂层侧的表面(前面)成为剥离面的剥离衬垫21、22分别保护的形态。或者可以为如下形态:省略剥离衬垫22,使用两面成为剥离面的剥离衬垫21,使其与粘接剂层11重叠并卷绕成螺旋状,由此第二粘接面11B与剥离衬垫21的背面抵接并被保护的形态。
此处公开的技术除了优选应用于图1所示那样的无基材双面粘接片以外,还可以应用于图2所示那样的带基材的双面粘接片2。该双面粘接片2具备:基材(例如聚氨酯薄膜)15、和分别被该基材15的两面支撑的第一粘接剂层11及第二粘接剂层12。更详细而言,在基材15的第一面15A及第二面15B(均为非剥离性)分别设置有第一粘接剂层11及第二粘接剂层12。使用前(向被粘物的贴附前)的双面粘接片2可以为第一粘接剂层11的表面(粘接面)11A及第二粘接剂层12的表面(粘接面)12A由至少该粘接剂层侧的表面(前面)成为剥离面的剥离衬垫分别保护的形态。或者也可以为如下形态:例如如图2所示,使用两面成为剥离面的剥离衬垫21,使其与第一粘接剂层11重叠并卷绕成螺旋状,由此第一粘接剂层11的表面11A与剥离衬垫21的背面抵接并被保护的形态。
另外,此处公开的技术还可以应用于如图3所示具备基材15和由该基材的第一面(非剥离面)15A支撑的粘接剂层11的单面粘接型的带基材的粘接片3。使用前的粘接片3可以为例如如图3所示其粘接剂层11的表面(粘接面)11A由至少该粘接剂层侧的表面(前面)为剥离面的剥离衬垫21保护的形态。或者也可以为如下形态:省略剥离衬垫21,使用第二面15B为剥离面的基材15,将带基材的粘接片3卷绕,由此第一粘接面11A与基材15的第二面15B抵接而被保护的形态。
此处公开的粘接片的总厚度没有特别限定,从薄膜化、小型化、轻量化、节省资源化等观点出发,设为约3mm以下是适当的,优选为约1mm以下,更优选为约0.7mm以下,进一步优选为约0.5mm以下(例如为约0.4mm以下)。限制了厚度的粘接剂层在例如热压接时向布料等被粘物的浸渗量也得以限制,因此有基于该浸渗的对被粘物的变形恢复性(例如伸缩性)的影响也小的倾向。另外,从确保良好的粘接特性等观点出发,上述总厚度设为约0.01mm以上是适当的,优选为约0.03mm以上,更优选为约0.05mm以上,进一步优选为约0.1mm以上。需要说明的是,粘接片的总厚度包含粘接剂层及基材的厚度,但不包含剥离衬垫的厚度。
<热塑性粘接片的特性>
(特性(A))
此处公开的粘接片的特征在于,对泡沫的粘接力(对泡沫粘接力)为约2N/10mm以上。由于泡沫表面为粗糙面,因此满足上述特性的粘接片通过常温下的手动粘贴对例如布料等的粗糙面发挥良好的临时粘接性。由此,能对被粘物表面实现精度良好的位置对准。上述对泡沫粘接力优选为约3N/10mm以上,更优选为约4N/10mm以上。上述对泡沫粘接力可以为约5N/10mm以上,从重贴性等观点出发,设为约10N/10mm以下是适当的,优选为约8N/10mm以下(例如约6N/10mm以下)。
特性(A)(对泡沫粘接力)具体而言通过下述的方法来测定。即,将热塑性粘接片切割成100mm×10mm的尺寸,制作测定样品。测定对象为双面粘接片的情况下,将单面(非测定粘接面)贴附于厚度25μm的聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)薄膜进行背衬。接着,在23℃、50%RH的环境下、使作为测定对象的热塑性粘接剂层表面露出,使2kg的辊往返1次来将该露出粘接面贴合(压接)于作为被粘物的厚度10mm的聚酯系氨基甲酸酯泡沫的表面。将其在同一环境下放置30分钟后,使用万能拉伸压缩试验机,在拉伸速度300mm/分钟、剥离角度180度的条件下测定剥离强度(对泡沫粘接力)[N/10mm]。作为被粘物,使用聚酯系软质氨基甲酸酯泡沫(Inoac Corporation制的商品名“SC”(灰色)、密度31kg/m3)。另外,作为万能拉伸压缩试验机,可以使用市售的装置(例如,Minebea Co.,Ltd.制的装置名“拉伸压缩试验机、TG-1kN”)。后述的实施例中也通过同样的方法来测定。
(特性(B))
另外,此处公开的粘接片的特征在于,通过下述的方法测定的滞后(50%伸长时30%滞后)为约35%以上。通过满足该特性,从而在例如贴附于伸缩性材料等变形恢复性材料而使用的方式中,随着上述材料的变形(例如伸缩),粘接片发生变形后,可与被粘物材料一起恢复到原来的形状。即,粘接片不妨碍被粘物材料的形状恢复(例如伸缩性)。上述50%伸长时30%滞后优选为约40%以上,更优选为约50%以上(例如55%以上)。上述滞后理想的为100%,从与临时粘接性等其他特性的兼顾的观点出发,可以为约80%以下,例如可以为约70%以下。
特性(B)(50%伸长时30%滞后)具体而言通过下述的方法来测定。即,将热塑性粘接片以具有测定长度100mm的方式切割成宽度50mm,沿宽度方向卷绕而形成圆柱状,制作测定样品。需要说明的是,本测定依赖于测定样品的长度,但不依赖于截面积(即,厚度及宽度),因此在不妨碍测定的范围内可以采用除50mm以外的宽度。基于同样的理由,只要不妨碍测定,则也不需要卷绕或制成圆柱状。将准备的测定样品以卡盘间距离(测定长度)成为100mm的方式安装于拉伸压缩试验机,在23℃下以300mm/分钟的速度使其伸长50%(因此伸长至150mm),在伸长50%的状态下保持3秒钟后,此次以300mm/分钟的速度进行收缩操作,恢复至伸长0%(卡盘间距离100mm)。该测定中,记录30%伸长长度(130mm)时的伸长强度FE30%[N]和30%伸长长度时的收缩强度FS30%[N],根据收缩强度FS30%相对于伸长强度FE30%[N]的比[FS30%/FE30%],通过下式求出滞后值(%)。
滞后值(%)=FS30%/FE30%×100
作为万能拉伸压缩试验机,可以使用市售的装置(例如,Minebea Co.,Ltd.制的装置名“拉伸压缩试验机、TG-1kN”)。后述的实施例中也通过同样的方法进行测定。
(特性(C))
优选的一方式的粘接片的30%模量为0.6MPa以下。粘接片的被粘对象为例如布料等挠性材料的情况下,通过使用满足上述特性的粘接片,从而不妨碍该材料的变形,能实现不损害柔软性的粘接。上述30%模量更优选为约0.5MPa以下,进一步优选为约0.45MPa以下(例如为0.4MPa以下)。对于上述30%模量,从与变形恢复性等其他特性兼顾的观点出发,通常为约0.1MPa以上是适当的,优选可以为约0.2MPa以上,更优选为约0.3MPa以上(例如为0.35MPa以上)。
对于特性(C)(30%模量),对具有测定长度100mm的热塑性粘接片测定样品在23℃下以300mm/分钟的速度来测定。具体而言,上述特性(B)的测定中,用30%伸长长度(130mm)时的伸长强度FE30%[N]除以粘接片的截面积[mm2],由此可以求出30%模量[MPa]。30%模量不依赖于测定样品的长度,因此在测定时可以适宜变更拉伸压缩试验机的卡盘间距离。另外,由于除以截面积,因此对于宽度、厚度,也可以在不妨碍测定的范围内进行变更。基于同样的理由,在不妨碍测定的范围内,也不需要卷绕或制成圆柱状。其他测定条件基本上也与特性(B)的测定同样。在后述的实施例中也通过同样的方法来测定。
(特性(D))
对于优选的一方式的粘接片,在120℃、0.2MPa、10秒的热压接条件下测定的对不锈钢的热压接粘接力(对SUS热压接粘接力)为约15N/10mm以上。对SUS热压接粘接力与对布料等粗糙面的热压接粘接力的绝对值不同,但表现高的相关性。满足该特性的热塑性粘接片有对布料等粗糙面也表现出规定以上的热压接粘接力的倾向,因此在临时固定后的正式粘接中,能够牢固地与上述具有粗糙面的被粘物粘接。上述对SUS热压接粘接力更优选为约18N/10mm以上,进一步优选为约20N/10mm以上,特别优选为约22N/10mm以上,例如可以为约25N/10mm以上,可以为约28N/10mm以上,也可以为约30N/10mm以上。对SUS热压接粘接力的上限没有特别限制,例如可以为约50N/10mm以下。
特性(D)(对SUS热压接粘接力)具体而言通过下述的方法来测定。即,将热塑性粘接片切割成100mm×10mm的尺寸,制作测定样品。测定对象为双面粘接片的情况下,将单面(非测定粘接面)贴附于厚度50μm的PET薄膜进行背衬。接着,在23℃、50%RH的环境下、使作为测定对象的热塑性粘接剂层表面露出,在120℃、0.2MPa、10秒的条件下将该露出粘接面热压接于作为被粘物的不锈钢板(SUS304板)的表面。将其在同一环境下放置30分钟后,使用万能拉伸压缩试验机,在拉伸速度300mm/分钟、剥离角度180度的条件下测定剥离强度(对SUS热压接粘接力)[N/10mm]。作为万能拉伸压缩试验机,可以使用市售的装置(例如,Minebea Co.,Ltd.制的装置名“拉伸压缩试验机、TG-1kN”)。后述的实施例中也通过同样的方法来测定。
<热塑性粘接剂层>
构成此处公开的热塑性粘接剂层的粘接剂的种类没有特别限定。上述粘接剂层例如可以为由包含选自丙烯酸系、聚酯系、氨基甲酸酯系、聚醚系、烯烃系、橡胶系、有机硅系、聚酰胺系、氟系、乙酸乙烯酯系、氯乙烯系、乙烯醇系、乙烯基缩醛系、乙烯基缩丁醛系等各种聚合物(粘接剂聚合物)中的1种或2种以上作为基础聚合物(聚合物成分中的主成分、即占据50重量%以上的成分)的粘接剂组合物形成的粘接剂层。此处公开的技术例如可以优选以具备包含丙烯酸系聚合物、聚酯系聚合物、氨基甲酸酯系聚合物或橡胶系聚合物作为基础聚合物的粘接剂层的粘接片的形态实施。其中,特别优选可以以具备包含橡胶系聚合物作为基础聚合物的橡胶系粘接剂层的粘接片的形态实施。
作为上述橡胶系粘接剂层中包含的基础聚合物的例子,可列举出天然橡胶;苯乙烯丁二烯橡胶;聚异戊二烯;丙烯腈丁二烯橡胶;氯丁橡胶;以丁烯(是指1-丁烯、及顺式-或反式-2-丁烯。)和/或2-甲基丙烯(异丁烯)为主单体的丁烯系聚合物;A-B型、A-B-A型的嵌段共聚物橡胶及其氢化物、例如苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物橡胶(SBS)、苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物橡胶(SIS)、作为SBS的氢化物的苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯嵌段共聚物橡胶、作为SIS的氢化物的苯乙烯-乙烯-丙烯-苯乙烯嵌段共聚物橡胶;等各种橡胶系聚合物。这些橡胶系聚合物可以单独使用1种或组合使用2种以上。
<基础聚合物>
优选的一方式的粘接剂层含有单乙烯基取代芳香族化合物与共轭二烯化合物的嵌段共聚物作为基础聚合物。上述单乙烯基取代芳香族化合物是指在芳香环上键合有一个具有乙烯基的官能团的化合物。作为上述芳香环的代表例,可列举出苯环(可以为被不具有乙烯基的官能团(例如烷基)取代的苯环。)。作为上述单乙烯基取代芳香族化合物的具体例,可列举出苯乙烯、α-甲基苯乙烯、乙烯基甲苯、乙烯基二甲苯等。作为上述共轭二烯化合物的具体例,可列举出1,3-丁二烯、异戊二烯等。这样的嵌段共聚物可以单独使用1种或组合使用2种以上来用于基础聚合物。
上述嵌段共聚物中的A链段(硬链段)优选上述单乙烯基取代芳香族化合物(可组合使用2种以上。)的共聚比例为约70重量%以上(更优选为约90重量%以上,实质上可以为100重量%。)。上述嵌段共聚物中的B链段(软链段)优选上述共轭二烯化合物(可组合使用2种以上。)的共聚比例为约70重量%以上(更优选为约90重量%以上,实质上可以为100重量%。)。利用所述嵌段共聚物,可实现更高性能的粘接片。
上述嵌段共聚物可以为二嵌段体、三嵌段体、放射状(radial)体、它们的混合物等形态。三嵌段体、放射状体中,优选在聚合物链的末端配置有A链段(例如苯乙烯嵌段)。这是因为:配置于聚合物链的末端的A链段容易聚集而形成域(domain),由此形成假交联结构从而粘接剂的聚集性提高。
作为此处公开的技术中的嵌段共聚物,从对被粘物的粘接力(剥离强度)的观点出发,使用二嵌段体比率为约30重量%以上者是适当的,上述二嵌段体比率优选为约40重量%以上,更优选为约50重量%以上,进一步优选为约60重量%以上,特别优选为约65重量%以上。从剥离强度的观点出发,最优选二嵌段体比率为约70重量%以上的嵌段共聚物。另外,从聚集性等观点出发,可以优选使用二嵌段体比率为约90重量%以下(更优选为约85重量%以下,例如为约80重量%以下)的嵌段共聚物。
<苯乙烯系嵌段共聚物>
此处公开的技术的优选的一方式中,上述基础聚合物为苯乙烯系嵌段共聚物。例如,优选上述基础聚合物包含苯乙烯异戊二烯嵌段共聚物及苯乙烯丁二烯嵌段共聚物中的至少一者的方式。优选粘接剂中包含的苯乙烯系嵌段共聚物中苯乙烯异戊二烯嵌段共聚物的比例为约70重量%以上、或苯乙烯丁二烯嵌段共聚物的比例为70重量%以上、或者苯乙烯异戊二烯嵌段共聚物和苯乙烯丁二烯嵌段共聚物的合计比例为约70重量%以上。优选的一方式中,上述苯乙烯系嵌段共聚物的实质上全部(例如约95~100重量%)为苯乙烯异戊二烯嵌段共聚物。
上述苯乙烯系嵌段共聚物的苯乙烯含量例如可以为约5~40重量%。从聚集性的观点出发,通常优选苯乙烯含量为约10重量%以上(更优选超过10重量%、例如12重量%以上)的苯乙烯系嵌段共聚物。另外,从剥离强度的观点出发,苯乙烯含量优选约35重量%以下(典型的是约30重量%以下,更优选约25重量%以下),特别优选约20重量%以下(典型的是不足20重量%、例如为18重量%以下)。从更好地发挥应用此处公开的技术所带来的效果(例如,提高临时粘接性的效果)的观点出发,可以优选采用苯乙烯含量为12重量%以上且不足20重量%的苯乙烯系嵌段共聚物。
此处公开的技术中,使用单乙烯基取代芳香族化合物与共轭二烯化合物的嵌段共聚物(例如苯乙烯系嵌段共聚物)作为基础聚合物的情况下,可以含有1种或2种以上的除上述嵌段共聚物以外的橡胶状聚合物。所述橡胶状聚合物可以为粘接剂的领域中公知的丙烯酸系、聚酯系、氨基甲酸酯系、聚醚系、烯烃系、橡胶系、有机硅系、聚酰胺系、氟系、乙酸乙烯酯系、氯乙烯系、乙烯醇系、乙烯醇缩醛系、乙烯醇缩丁醛系等各种聚合物。作为上述橡胶系的橡胶状聚合物的例子,可列举出天然橡胶、丙烯腈丁二烯橡胶、异戊二烯橡胶、氯丁橡胶、聚异丁烯、丁基橡胶、再生橡胶等。上述粘接剂层包含除上述嵌段共聚物以外的橡胶状聚合物的情况下,该橡胶状聚合物的用量通常设为每100重量份上述嵌段共聚物为约50重量份以下是适当的,优选为约30重量份以下,更优选为约10重量份以下(例如约5重量份以下)。此处公开的技术可以优选以上述粘接剂层实质上不含有除上述嵌段共聚物以外的橡胶状聚合物的方式(例如,每100重量份上述嵌段共聚物的含量为0~1重量份的方式)实施。
<增粘树脂>
此处公开的粘接剂层优选在上述基础聚合物的基础上还包含增粘树脂。作为增粘树脂,可以使用选自石油树脂、苯乙烯系树脂、香豆酮·茚树脂、萜烯树脂、改性萜烯树脂、松香系树脂、松香衍生物树脂、酮系树脂等公知的各种增粘树脂中的1种或2种以上。
作为石油树脂的例子,可列举出脂肪族系(C5系)石油树脂、芳香族系(C9系)石油树脂、脂肪族/芳香族共聚系(C5/C9系)石油树脂、它们的氢化物(例如,对芳香族系石油树脂进行氢化而得到的脂环族系石油树脂)等。
作为苯乙烯系树脂的例子,可列举出:以苯乙烯的均聚物为主成分的苯乙烯系树脂,以α-甲基苯乙烯的均聚物为主成分的苯乙烯系树脂,以乙烯基甲苯的均聚物为主成分的苯乙烯系树脂,将单体组成中包含苯乙烯、α-甲基苯乙烯及乙烯基甲苯中的2种以上物质的共聚物作为主成分的苯乙烯系树脂(例如,以α-甲基苯乙烯/苯乙烯共聚物为主成分的α-甲基苯乙烯/苯乙烯共聚物树脂)等。
作为香豆酮·茚树脂,可以使用包含香豆酮及茚作为构成树脂的骨架(主链)的单体成分的树脂。作为除香豆酮及茚以外的在树脂的骨架中可包含的单体成分,可例示出苯乙烯、α-甲基苯乙烯、甲基茚、乙烯基甲苯等。
作为萜烯树脂的例子,可列举出α-蒎烯聚合物、β-蒎烯聚合物、二戊烯聚合物等。作为改性萜烯树脂的例子,可列举出对上述萜烯树脂进行改性(酚改性、苯乙烯改性、氢化改性、烃改性等)而成者。具体而言,可例示出萜烯酚树脂、苯乙烯改性萜烯树脂、氢化萜烯树脂等。
上述“萜烯酚树脂”是指包含萜烯残基及酚残基的聚合物,为包含萜烯与酚化合物的共聚物(萜烯-酚共聚物树脂)和对萜烯的均聚物或共聚物(萜烯树脂、典型的是未改性萜烯树脂)进行酚改性而成者(酚改性萜烯树脂)这两者的概念。作为构成上述萜烯酚树脂的萜烯的适宜的例子,可列举出α-蒎烯、β-蒎烯、苎烯(包含d体、l体及d/l体(二戊烯)。)等单萜烯。
作为松香系树脂的具体例,可列举出脂松香、木松香、妥尔油松香等未改性松香(生松香);将这些未改性松香通过氢化、歧化、聚合等进行改性而得到的改性松香(氢化松香、歧化松香、聚合松香、进行其他化学修饰而得到的松香等);等。另外,作为松香衍生物树脂的例子,可列举出利用醇类将未改性松香酯化而得到者(即,松香的酯化物)、利用醇类对改性松香(氢化松香、歧化松香、聚合松香等)进行酯化而得到者(即,改性松香的酯化物)等松香酯类;用不饱和脂肪酸对未改性松香、改性松香(氢化松香、歧化松香、聚合松香等)进行改性而得到的不饱和脂肪酸改性松香类;用不饱和脂肪酸对松香酯类进行改性而得到的不饱和脂肪酸改性松香酯类;对未改性松香、改性松香(氢化松香、歧化松香、聚合松香等)、不饱和脂肪酸改性松香类或不饱和脂肪酸改性松香酯类中的羧基进行还原处理而得到的松香醇类;未改性松香、改性松香、各种松香衍生物等松香类(特别是松香酯类)的金属盐;利用酸催化剂使松香类(未改性松香、改性松香、各种松香衍生物等)与酚加成并进行热聚合而得到的松香酚树脂;等。
<增粘树脂TLOH>
此处公开的技术的优选的一方式中,粘接剂层可以含有羟值为约30mgKOH/g以下的增粘树脂TLOH。通过使用羟值为规定值以下的增粘树脂,从而可优选抑制粘接片的劣化。增粘树脂TLOH可以单独使用1种或组合使用2种以上。增粘树脂TLOH的羟值优选约不足20mgKOH/g、更优选约不足15mgKOH/g、进一步优选约不足10mgKOH/g、特别优选约不足5mgKOH/g(例如不足3mgKOH/g)。例如,可优选使用羟值不足1mgKOH/g、或者未检测到羟基的增粘树脂TLOH
此处,作为上述羟值的值,可以采用通过JIS K0070:1992中规定的电位差滴定法测定的值。具体的测定方法如以下所示。
[羟值的测定方法]
1.试剂
(1)作为乙酰基化试剂,使用取乙酸酐约12.5g(约11.8mL)、向其中加入吡啶使总量为50mL并充分搅拌而成者。或者,使用取乙酸酐约25g(约23.5mL)、向其中加入吡啶使总量为100mL并充分搅拌而成者。
(2)作为测定试剂,使用0.5mol/L氢氧化钾乙醇溶液。
(3)此外,准备甲苯、吡啶、乙醇及蒸馏水。
2.操作
(1)在平底烧瓶中准确采集试样约2g,加入乙酰基化试剂5mL及吡啶10mL,安装空气冷凝管。
(2)将上述烧瓶在100℃的浴中加热70分钟后,自然冷却,从冷凝管的上部加入甲苯35mL作为溶剂,搅拌后,加入蒸馏水1mL并进行搅拌,由此将乙酸酐分解。为了使分解完全,再次在浴中加热10分钟,自然冷却。
(3)用乙醇5mL清洗冷凝管并卸掉。接着,作为溶剂,加入吡啶50mL并进行搅拌。
(4)使用全量移液管(vollpipette)加入0.5mol/L氢氧化钾乙醇溶液25mL。
(5)用0.5mol/L氢氧化钾乙醇溶液进行电位差滴定。将得到的滴定曲线的拐点作为终点。
(6)对于空白试验,不加入试样地进行上述(1)~(5)。
3.计算
根据下式算出羟值。
羟值(mgKOH/g)=[(B-C)×f×28.05]/S+D
此处,
B:空白试验中使用的0.5mol/L氢氧化钾乙醇溶液的量(mL)、
C:试样中使用的0.5mol/L氢氧化钾乙醇溶液的量(mL)、
f:0.5mol/L氢氧化钾乙醇溶液的因子、
S:试样的重量(g)、
D:酸值、
28.05:氢氧化钾的分子量56.11的1/2。
优选的一方式的粘接剂层含有软化点为120℃以上的增粘树脂TLOH1作为上述增粘树脂TLOH。从高温聚集性、粘接可靠性(基于热压等的正式粘接后的粘接可靠性)的观点出发,增粘树脂TLOH1的软化点更优选为约130℃以上,进一步优选为约140℃以上,特别优选为约145℃以上(例如150℃以上)。从对被粘物的剥离强度等观点出发,增粘树脂TLOH1的软化点通常为约200℃以下是适当的,优选为约180℃以下,更优选为约170℃以下(例如160℃以下)。
此处所说的增粘树脂的软化点定义为基于JIS K5902及JIS K2207规定的软化点试验方法(环球法)测定的值。具体而言,将试样在尽可能低温下迅速熔解,注意不起泡地将熔融物充满置于平坦的金属板上的环中。冷却后,使用稍微加热的小刀将从包含环的上端的平面突出的部分切除。接着,将支撑器(环保持器)放入至直径85mm以上、高度127mm以上的玻璃容器(加热浴)中,注入甘油直到深度90mm以上。接着,将钢球(直径9.5mm、重量3.5g)与充满了试样的环以相互不接触的方式浸入甘油中,将甘油的温度在20℃±5℃保持15分钟。接着,将钢球载置到环中的试样的表面的中央,将其置于支撑器上的恒定位置。接着,将从环的上端至甘油面的距离保持为50mm,放置温度计,将温度计的汞球的中心的位置设为与环的中心相同高度,对容器进行加热。加热时使用的本生灯的火焰位于容器的底的中心与边缘的中间,以使加热均匀。需要说明的是,加热开始后达到40℃后的浴温上升的比例必须是每分钟5.0±0.5℃。读取试样逐渐软化而从环中流下、最终接触底板时的温度,将其作为软化点。软化点的测定同时进行2个以上,并采用其平均值。
作为上述增粘树脂TLOH,优选使用具有芳香环者。作为具有芳香环的增粘树脂TLOH的例子,可列举出上述的芳香族系石油树脂、脂肪族/芳香族共聚系石油树脂、苯乙烯系树脂、香豆酮·茚树脂、苯乙烯改性萜烯树脂、酚改性萜烯树脂、松香酚树脂等。其中,作为具有芳香环的增粘树脂TLOH,更优选使用软化点为120℃以上的增粘树脂TLOH1。具有芳香环的增粘树脂TLOH1特别优选用于例如包含将苯乙烯等单乙烯基取代芳香族化合物作为主单体的基础聚合物的粘接剂层。增粘树脂TLOH1通常具有与基础聚合物的相容性有降低倾向的高软化点且羟值限制为30mgKOH/g以下,因此容易与由基础聚合物所具有的单乙烯基取代芳香族化合物单元构成的硬域(hard domain)相容,可以提高基于硬域的假交联的耐热性。
作为可用作羟值为30mgKOH/g以下、软化点为120℃以上、并且具有芳香环的增粘树脂TLOH1的材料的适宜的例子,可列举出芳香族系石油树脂、脂肪族/芳香族共聚系石油树脂、苯乙烯系树脂及香豆酮·茚树脂。作为脂肪族/芳香族共聚系石油树脂,优选C5馏分的共聚比例不足15重量%(更优选不足10重量%、进一步优选不足5重量%、例如不足3重量%)者。另外,优选C9馏分的共聚比例为55重量%以上(更优选60重量%以上,进一步优选65重量%以上)者。其中,作为优选的增粘树脂TLOH1,可列举出芳香族系石油树脂及苯乙烯系树脂(例如,α-甲基苯乙烯/苯乙烯共聚物树脂)。
增粘树脂TLOH1的用量没有特别限制。从劣化抑制、高温聚集性等观点出发,相对于基础聚合物100重量份的增粘树脂TLOH1的用量设为约5重量份以上是适当的,优选为约10重量份以上,更优选为约15重量份以上,进一步优选为约20重量份以上,特别优选为约25重量份以上。另外,从以高水平兼顾正式粘接中的粘接可靠性和临时粘接性的观点出发,相对于基础聚合物100重量份的增粘树脂TLOH1的用量例如可以设为约100重量份以下,通常优选约80重量份以下(例如约60重量份以下)。若考虑低温下的粘合性能(例如临时粘接性),则相对于基础聚合物100重量份的增粘树脂TLOH1的用量优选约40重量份以下,可以为约35重量份以下。
优选的一方式的粘接剂层含有软化点不足120℃的增粘树脂TLOH2作为上述增粘树脂TLOH。通过使用增粘树脂TLOH2,从而可实现临时粘接性更优异的粘接片。增粘树脂TLOH2的软化点的下限没有特别限制。通常可以优选使用软化点为约40℃以上(典型的是约60℃以上)的增粘树脂。从以高水平兼顾正式粘接的粘接可靠性和临时粘接性的观点出发,可以优选采用软化点为约80℃以上(更优选约100℃以上)且不足120℃的增粘树脂TLOH2。其中,优选使用软化点为110℃以上且不足120℃的增粘树脂TLOH2
增粘树脂TLOH2除了羟值为30mgKOH/g以下、软化点不足120℃以外,没有特别限制,其结构(例如,芳香环的有无、异戊二烯单元的有无、萜烯骨架的有无、松香骨架的有无等)没有特别限定。可以从上述的各种增粘树脂(石油树脂、苯乙烯系树脂、香豆酮·茚树脂、萜烯树脂、改性萜烯树脂、松香系树脂、松香衍生物树脂、酮系树脂等)中适宜选择而使用。
此处公开的技术可优选以上述粘接剂层包含石油树脂及萜烯树脂中的至少一者作为上述增粘树脂TLOH2的方式实施。例如,可优选采用增粘树脂TLOH2的主成分(即,占据增粘树脂TLOH2中的超过50重量%的量的成分)为石油树脂的组成、为萜烯树脂的组成、为石油树脂与萜烯树脂的组合的组成等。从粘接力及相容性的观点出发,优选增粘树脂TLOH2的主成分为萜烯树脂(例如,α-蒎烯聚合物、β-蒎烯聚合物)的方式。可以增粘树脂TLOH2的实质上全部(例如95重量%以上)为萜烯树脂。
增粘树脂TLOH2的用量没有特别限制。从劣化抑制、临时粘接性等观点出发,相对于基础聚合物100重量份的增粘树脂TLOH2的用量设为约10重量份以上是适当的,优选为约20重量份以上,更优选为约30重量份以上,进一步优选为约40重量份以上(例如45重量份以上)。另外,从以高水平兼顾正式粘接的粘接可靠性与临时粘接性的观点出发,相对于基础聚合物100重量份的增粘树脂TLOH2的用量例如可以设为约120重量份以下,通常优选约90重量份以下,更优选约70重量份以下(例如约60重量份以下)。
优选的一方式中,作为羟值为30mgKOH/g以下的增粘树脂TLOH,组合使用软化点为120℃以上的增粘树脂TLOH1和软化点不足120℃的增粘树脂TLOH2。其含有比率没有特别限制,从以高水平兼顾正式粘接的粘接可靠性和临时粘接性的观点出发,增粘树脂TLOH2的含量相对于增粘树脂TLOH1的含量的比(TLOH2/TLOH1)为约0.5以上是适当的,优选为约0.8以上,更优选为约1.2以上,进一步优选为约1.5以上。另外,比(TLOH2/TLOH1)为约3以下是适当的,优选为约2.5以下,更优选为约2以下,进一步优选为约1.8以下。
增粘树脂TLOH的用量(组合使用增粘树脂TLOH1和增粘树脂TLOH2的情况下为其合计量)没有特别限制。从优选发挥基于此处公开的技术的效果的观点出发,相对于基础聚合物100重量份的增粘树脂TLOH的用量设为约15重量份以上是适当的,优选为约35重量份以上,更优选为约50重量份以上,进一步优选为约65重量份以上(例如约70重量份以上)。另外,相对于基础聚合物100重量份的增粘树脂TLOH的用量可以设为例如约220重量份以下,通常优选约170重量份以下,更优选约120重量份以下(例如约100重量份以下)。
<增粘树脂THOH>
此处公开的技术的一方式中,可以代替羟值为30mgKOH/g以下的增粘树脂TLOH而使用羟值超过30mgKOH/g的增粘树脂THOH、或者与增粘树脂TLOH组合使用羟值超过30mgKOH/g的增粘树脂THOH。增粘树脂THOH的羟值可以为例如约40mgKOH/g以上,也可以为约50mgKOH/g以上。此处公开的技术也可以以包含羟值为约80mgKOH/g以上(例如90mgKOH/g以上)的增粘树脂作为增粘树脂THOH的方式来实施。增粘树脂TLOH的羟值典型的是约200mgKOH/g以下,优选为约150mgKOH/g以下(例如120mgKOH/g以下)。
作为增粘树脂THOH,没有特别限定,可以使用作为上述的各种增粘树脂的、羟值超过30mgKOH/g的增粘树脂。例如,可以使用萜烯酚树脂、松香酚树脂、聚合松香、聚合松香的酯化物等。作为典型例子,可列举出分子内具有酚结构的酚系树脂(包含萜烯酚树脂、松香酚树脂。)。这样的增粘树脂THOH可以单独使用1种或者组合使用2种以上。
增粘树脂THOH的用量没有特别限制,可以根据粘接剂组合物的目的、用途来适宜设定。从劣化抑制等观点出发,相对于基础聚合物100重量份的增粘树脂THOH的用量可以设为例如约100重量份以下,设为约60重量份以下是适当的,优选为约30重量份以下,更优选为10重量份以下。例如,通过限制作为增粘树脂THOH的酚系树脂的用量,有粘接剂的劣化被良好地抑制的倾向。此处公开的技术也可以以相对于基础聚合物100重量份的增粘树脂THOH的用量为约5重量份以下(例如约1重量份以下)的方式来实施,也可以优选以粘接剂层实质上不含有增粘树脂THOH的方式来实施。需要说明的是,粘接剂层实质上不含有增粘树脂THOH是指相对于基础聚合物100重量份的增粘树脂THOH的量不足0.1重量份。
<交联剂>
此处公开的技术可以优选以具备由上述基础聚合物为非交联的粘接剂(非交联性的粘接剂)形成的粘接剂层的方式实施。此处,“由非交联性的粘接剂形成的粘接剂层”是指在形成该粘接剂层时不进行用于在基础聚合物间形成化学键的刻意的处理(即交联处理、例如交联剂的配混等)的粘接剂层。这样的粘接剂层及用于形成该粘接剂层的粘接剂组合物可以实质上不含有异氰酸酯化合物等交联剂。粘接剂组合物实质上不含有交联剂是指粘接剂组合物中包含的交联剂的含量不足0.1重量%(例如0~0.05重量%)。
<其他成分>
此处公开的粘接剂组合物根据需要可以含有流平剂、交联助剂、增塑剂、软化剂、填充剂(典型的是无机颗粒)、着色剂(颜料、染料等)、抗静电剂、防老剂、紫外线吸收剂、抗氧化剂、光稳定剂等在粘接剂的领域中通常使用的各种添加剂。关于这样的各种添加剂,可以通过常规方法使用以往公知的添加剂。从防止劣化、老化等的观点出发,此处公开的粘接剂组合物优选相对于基础聚合物100重量份含有约0.1~10重量份(优选1~7重量份左右、例如1.5~5重量份左右)的防老剂。另外,可优选以此处公开的粘接剂实质上不含有聚丁烯等液态橡胶(例如,相对于基础聚合物100重量份的含量为1重量份以下、可以为0重量份。)的方式来实施。利用所述粘接剂,可实现正式粘接时的粘接可靠性优异的粘接片。
优选的一方式中,上述粘接剂组合物可以为基础聚合物和增粘树脂的合计量占据该粘接剂的总重量(即,由该粘接剂构成的粘接剂层的重量)的90重量%以上的组成。例如,可优选采用基础聚合物和增粘树脂的合计量为上述粘接剂的总重量的90~99.8重量%(典型的是例如95~99.5重量%)的方式。
优选的另一方式中,上述粘接剂组合物可以为实质上不含螯合物的组成。此处,上述螯合物是指例如碱土金属的氧化物与具有可与该氧化物配位的官能团(羟基、羟甲基等)的树脂(烷基酚树脂等)的螯合物。此处公开的技术可优选以上述粘接剂组合物完全不含这样的螯合物、或者该螯合物的含有比例为1重量%以下的方式实施。根据所述方式,可实现粘接力更优异的粘接片。
此处公开的粘接剂组合物的形态没有特别限定,例如,可以为在有机溶剂中包含如上所述的组成的粘接剂(粘接成分)的形态(溶剂型)的粘接剂组合物、粘接剂分散于水性溶剂的形态(水分散型、典型的是水性乳液型)的粘接剂组合物、热熔型的粘接剂组合物等。从实现更高的粘接性能的观点出发,特别优选溶剂型的粘接剂组合物。所述溶剂型粘接剂组合物典型的是制备成在有机溶剂中包含上述各成分的溶液的形态。上述有机溶剂可以从公知和/或惯用的有机溶剂中适宜选择。例如,可以使用选自甲苯、二甲苯等芳香族化合物类(典型的是芳香族烃类);乙酸乙酯、乙酸丁酯等乙酸酯类;己烷、环己烷、甲基环己烷等脂肪族或脂环式烃类;1,2-二氯乙烷等卤化烷烃类;甲乙酮、乙酰丙酮等酮类;等中的任1种溶剂、或2种以上的混合溶剂。没有特别限定,但通常将上述溶剂型粘接剂组合物调整为固体成分(NV)30~65重量%(例如40~55重量%)是适当的。若NV过低,则制造成本往往变高,若NV过高,则有时涂布性等处理性降低。
作为由粘接剂组合物得到粘接片的方法,可以应用以往公知的各种方法。例如,优选可以采用通过将粘接剂组合物直接赋予(典型的是涂布)至基材并使其干燥来形成粘接剂层的方法(直接法)。另外,通过将上述粘接剂组合物赋予至剥离性良好的表面(例如,剥离衬垫的表面、经脱模处理的支撑基材背面等)并使其干燥从而在该表面上形成粘接剂层的方法优选用于无基材粘接片的制作。可以采用形成粘接剂层后将该粘接剂层转印至基材的方法(转印法)。
粘接剂组合物的涂布例如可以使用凹版辊涂布机、逆转辊涂布机、辊舔式涂布机、浸渍辊涂布机、棒涂机、刀涂机、喷雾涂布机等公知和/或惯用的涂布机来进行。从提高制造效率等的观点出发,粘接剂组合物的干燥优选在加热下进行。通常可以优选采用例如约40℃~150℃(典型的是40℃~120℃、例如50℃~120℃、进而70℃~100℃)左右的干燥温度。干燥时间没有特别限定,可以采用几十秒到几分钟左右(例如约5分钟以内、优选30秒~2分钟左右)。其后,根据需要可以设计追加的干燥工序。粘接剂层典型的是连续地形成,可以根据目的及用途形成为点状、条纹状等规则的或者不规则的图案。
没有特别限定,从薄膜化、小型化、轻量化、节省资源等观点出发,粘接剂层的厚度设为约3mm以下是适当的,优选为约1mm以下,更优选为约0.7mm以下,进一步优选为约0.5mm以下(例如约0.4mm以下)。限制了厚度的粘接剂层例如向布料等被粘物的浸渗量也受到限制,因此也减少了基于该浸渗的对被粘物的变形恢复性(例如伸缩性)的影响。另外,从确保良好的粘接特性等的观点出发,上述厚度设为约0.01mm以上是适当的,优选为约0.03mm以上,更优选为约0.05mm以上,进一步优选为约为0.1mm以上。带基材的双面粘接片的情况下,采用在基材的两面分别设置有上述厚度的粘接剂层的构成为宜。
<基材>
将此处公开的技术应用于带基材的双面粘接片或带基材的单面粘接片的情况下,作为基材,例如,可以根据粘接片的用途适宜选择使用聚丙烯薄膜、乙烯-丙烯共聚物薄膜、聚酯薄膜、聚氨酯薄膜、聚氯乙烯薄膜等塑料薄膜;包含聚氨酯泡沫、聚乙烯泡沫、聚氯丁二烯泡沫等发泡体的发泡体片;各种纤维状物质(可以为麻、棉等天然纤维、聚酯、维尼纶、聚氨酯等合成纤维、乙酸纤维等半合成纤维等。)的单独或基于混纺等的织布及无纺布(为包含日本纸、优质纸等纸类的含义。);铝箔、铜箔等金属箔;等。作为上述塑料薄膜(典型的是指非多孔质的塑料膜,是区别于织布、无纺布的概念。),无拉伸薄膜及拉伸(单轴拉伸或二轴拉伸)薄膜均可以使用。另外,可以对基材中设置有粘接剂层的面实施底涂剂的涂布、电晕放电处理等表面处理。基材的厚度可以根据目的来适宜选择,通常为大致2μm~500μm(典型的是10μm~200μm)左右。
<剥离衬垫>
作为剥离衬垫,可以使用惯用的剥离纸等,没有特别限定。例如,可以使用在塑料薄膜、纸等基材的表面具有剥离处理层的剥离衬垫、由氟系聚合物(聚四氟乙烯等)、聚烯烃系树脂(聚乙烯、聚丙烯等)的低粘接性材料形成的剥离衬垫等。上述剥离处理层例如可以利用有机硅系、长链烷基系、氟系、硫化钼等剥离处理剂对上述基材进行表面处理来形成。
<用途>
此处公开的粘接片对各种OA设备、家电制品、汽车、衣服、生活用品、住宅用品、休闲用品等中的构件间的接合(例如,所述制品中的各种部件的固定用途)有用。此处公开的粘接片可以用于树脂制部件等硬质构件的接合,利用其临时粘接性、变形恢复性、优选的一方式所具有的柔软性、粘接可靠性,可优选用于布料、皮革、纸类、橡胶片、树脂片等挠性材料的接合用途。其中,作为此处公开的技术的优选的应用对象,可列举出布料。布料包含由天然纤维、合成纤维、半合成纤维、它们的复合纤维形成的织物、编织物,包含全部被称为布帛的物质。皮革包含人工皮革、合成皮革、半合成皮革。
作为包含上述挠性材料的制品的适宜的例子,可列举出外套、夹克、衬衫、裤子、贴身衣服等衣服、鞋、包、毛巾等生活用品、窗帘、地毯、沙发、寝具等住宅用品、潜水服等运动用品等。作为上述用途中的缝制代替接合(无缝接合)手段,优选使用此处公开的粘接片。如贴身衣服等那样具有伸缩性的布料的接合(典型的是无缝接合)为此处公开的技术的特别优选的应用用途。这样的伸缩性材料可以为棉等天然纤维、丙烯酸系、聚酯系、氨基甲酸酯系等各种合成纤维、由所述天然/合成复合纤维等形成的材料。基于粘接片的布料等的接合方式没有特别限定,例如,可以适宜采用使布料等被粘物的端部彼此对接并在该对接部分配置粘接片而进行接合的方式、使布料等被粘物借助粘接片进行部分重叠而接合的方式等。此处公开的技术可优选以借助粘接片使被粘物部分重叠而接合的方式实施。
<由热塑性粘接剂接合的布料>
如上所述,此处公开的粘接片可以优选用于布料的接合(典型的是无缝接合)。因此,根据此处公开的技术,提供由热塑性粘接剂接合的布料(粘接剂接合布料)。这样的粘接剂接合布料例如通过在一个布料与另一个布料之间配置热塑性粘接片而进行临时粘接,接着进行热压来制作。通过采用该方法,从而能够精度良好并且简便地实施布料的接合(典型的是无缝接合)而不需要缝制,能够生产率良好地制造包含由粘接剂接合的布料的衣服等制品。对于这样制造的衣服等制品,基于粘接剂的接合部位会良好地追随该衣服等的柔软性、伸缩性,可提供优异的穿着舒适度。
通过该说明书公开的事项包含以下事项。
(1)一种热塑性粘接片,其具有热塑性粘接剂层,并满足以下的特性:
(A)在23℃、50%RH的环境下使2kg的辊往返1次来将热塑性粘接片贴合于厚度10mm的聚酯系氨基甲酸酯泡沫,在同一环境下放置30分钟后,在拉伸速度300mm/分钟、剥离角度180度的条件下测定的剥离强度为2N/10mm以上;及
(B)准备具有测定长度100mm的热塑性粘接片测定样品,在23℃下以300mm/分钟的速度使该测定样品伸长50%并保持3秒钟后、使其以300mm/分钟的速度收缩时,根据30%伸长长度时的收缩强度FS30%相对于伸长强度FE30%的比[FS30%/FE30%]求出的滞后为35%以上。
(2)根据上述(1)所述的热塑性粘接片,其还满足以下的特性:
(C)对具有测定长度100mm的热塑性粘接片测定样品在23℃下以300mm/分钟的速度测定的30%模量为0.6MPa以下。
(3)根据上述(1)或(2)所述的热塑性粘接片,其还满足以下的特性:
(D)将热塑性粘接片在120℃、0.2MPa、10秒的条件下压接于不锈钢板并在23℃下放置30分钟后在拉伸速度300mm/分钟、剥离角度180度的条件下测定的剥离强度为15N/10mm以上。
(4)根据上述(1)~(3)中任一项所述的热塑性粘接片,其中,前述热塑性粘接剂层为包含橡胶系聚合物作为基础聚合物的橡胶系粘接剂层。
(5)根据上述(4)所述的热塑性粘接片,其中,前述热塑性粘接剂层含有单乙烯基取代芳香族化合物与共轭二烯化合物的嵌段共聚物作为基础聚合物。
(6)根据上述(5)所述的热塑性粘接片,其中,前述基础聚合物为苯乙烯系嵌段共聚物。
(7)根据上述(5)或(6)所述的热塑性粘接片,其中,前述基础聚合物的二嵌段体比率为65%以上。
(8)根据上述(1)~(7)中任一项所述的热塑性粘接片,其中,前述热塑性粘接剂层包含羟值为30mgKOH/g以下的增粘树脂TLOH作为增粘树脂。
(9)根据上述(8)所述的热塑性粘接片,其中,前述增粘树脂TLOH含有软化点为120℃以上的增粘树脂TLOH1
(10)根据上述(9)所述的热塑性粘接片,其中,前述增粘树脂TLOH1包含具有芳香环的增粘树脂。
(11)根据上述(8)~(10)中任一项所述的热塑性粘接片,其中,前述增粘树脂TLOH含有软化点不足120℃的增粘树脂TLOH2
(12)根据上述(8)~(11)中任一项所述的热塑性粘接片,其中,前述热塑性粘接剂层中的前述增粘树脂TLOH的含量相对于该热塑性粘接剂层中包含的基础聚合物100重量份为15~220重量份。
(13)根据上述(1)~(12)中任一项所述的热塑性粘接片,其中,前述热塑性粘接剂层不含羟值超过30mgKOH/g的增粘树脂THOH
(14)根据上述(1)~(13)中任一项所述的热塑性粘接片,其中,前述热塑性粘接剂层为非交联性的粘接剂层。
(15)根据上述(1)~(14)中任一项所述的热塑性粘接片,其中,前述热塑性粘接片的厚度为0.03mm~1mm。
(16)根据上述(1)~(15)中任一项所述的热塑性粘接片,其构成为仅由前述热塑性粘接剂层形成的无基材的粘接片。
(17)根据上述(1)~(16)中任一项所述的热塑性粘接片,其用于将布料彼此接合。
(18)一种带剥离衬垫的热塑性粘接片,其具备:上述(1)~(17)中任一项所述的热塑性粘接片、和保护前述热塑性粘接片的粘接面的剥离衬垫。
(19)一种布料,其由上述(1)~(18)中任一项所述的热塑性粘接片接合。
以下,对本发明涉及的一些实施例进行说明,但不意在将本发明仅限定于所述实施例所示内容。需要说明的是,以下的说明中“份”及“%”在没有特别说明的情况下为重量基准。
<例1>
[热塑性粘接剂组合物的制备]
将作为基础聚合物的苯乙烯异戊二烯嵌段共聚物(Zeon Corporation制、制品名“Quintac 3520”、苯乙烯含量15%、二嵌段体比率78%)100份、萜烯树脂50份(YASUHARACHEMICAL CO.,LTD.制、制品名“YS Resin PX1150N”、软化点115℃、羟值不足1mgKOH/g)、芳香族系石油树脂(JX日矿日石能源株式会社制、制品名“日石Neopolymer150”、软化点155℃、羟值不足1mgKOH/g)30份、防老剂(BASF公司制的制品名“IRGANOX1010”)3份、和作为溶剂的甲苯搅拌混合,制备NV50%的热塑性粘接剂组合物。
[热塑性粘接片的制作]
将上述中制备的热塑性粘接剂组合物涂布于用有机硅系剥离剂进行了剥离处理的剥离衬垫A的剥离处理面,在120℃下进行3分钟干燥处理,形成厚度0.2mm的热塑性粘接剂层。将用有机硅系剥离剂进行了剥离处理的剥离衬垫B贴合于该热塑性粘接剂层。如此操作,制作包含热塑性粘接剂层的无基材的热塑性粘接片。
<例2~3>
将热塑性粘接剂层变更为表1所示的厚度,除此以外,与例1同样地操作,制作各例的热塑性粘接片。
<例4>
使用日东电工株式会社制的制品名“No.501K”作为本例的粘接片。
“No.501K”为在无纺布基材的两面形成有丙烯酸系粘合剂层的厚度0.17mm的带基材的两面粘合带。
<例5>
将作为基础聚合物的苯乙烯丁二烯嵌段共聚物(旭化成化学株式会社制制品名“Asaprene T-432”、苯乙烯含量30%)100份、脂环族烃树脂120份(荒川化学工业株式会社制、制品名“ARKON M-115”、软化点115℃)、和作为溶剂的甲苯搅拌混合,制备NV50%的热塑性粘接剂组合物。
将上述中制备的热塑性粘接剂组合物涂布于用有机硅系剥离剂进行了剥离处理的剥离衬垫A的剥离处理面,在120℃下进行3分钟干燥处理,形成厚度0.05mm的热塑性粘接剂层。将用有机硅系剥离剂进行了剥离处理的剥离衬垫B贴合于该热塑性粘接剂层。如此操作,制作包含热塑性粘接剂层的无基材的热塑性粘接片。
[对布料的临时粘接力]
将各例的粘接片切割成宽度10mm的条状。准备2片切割成宽度20mm的带状的市售的贴身衣服用布料,在23℃、50%RH的环境下使2kg的辊往返1次来将2片布料分别压接于上述粘接片材的各粘接面,由此制作测定样品。将得到的测定样品在同一环境下放置30分钟后,使用万能拉伸压缩试验机,将测定样品以T型剥离。具体而言,用上述试验机的2个卡盘分别把持住测定样品中由粘接片材接合的2片布料的长度方向的一端,以一个卡盘为上方、另一卡盘为下方,各自以速度100mm/分钟进行拉伸,由此,将由上述粘接片材接合的2片布料以T型进行剥离。该T型剥离为如下的剥离:按照将测定样品的平面(由粘接片接合的布料的平面)设为0度时、一个布料以+90度、另一布料以-90度形成T字的方式进行剥离。用上述试验机测定该T模剥离所需的力,将其作为对布料的临时粘接力(对布料临时粘接力)[N/10mm]。
作为万能拉伸压缩试验机,使用Minebea Co.,Ltd.制的装置名“拉伸压缩试验机、TG-1kN”,但也可以使用其相当品、市售的装置。
[对布料的正式粘接力]
将各例的粘接片对布料的压接条件设为150℃、0.5MPa、15秒钟,压接后在常温(23℃)放置1小时后,进行T型剥离,除此以外,通过与上述临时粘接性的评价同样的方法,测定对布料的正式粘接力(对布料正式粘接力)[N/10mm]。
[30%伸长强度及50%伸长残留应变]
将各例的粘接片以具有测定长度100mm的方式切割成宽度10mm的条状。另外,准备2片以具有测定长度100mm的方式切割成宽度20mm的带状的市售的贴身衣服用布料,在23℃、50%RH的环境下将2片布料分别在150℃、0.5MPa、15秒钟的压接条件下压接于上述粘接片材的各粘接面,由此制作测定样品。将得到的测定样品在常温(23℃)下放置1小时后,以卡盘间距离(测定长度)成为100mm(L0)的方式安装于拉伸压缩试验机上,在23℃下以100mm/分钟的速度使其伸长50%(因此伸长至150mm),在伸长50%的状态下保持3秒钟后,释放并放置30分钟,记录测定长度L1[mm]。根据上述的操作,求出将测定样品伸长30%时的强度(30%伸长强度)[N]和放置30分钟后的残留应变(50%伸长残留应变)[%]。上述残留应变[%]由下式来求出。
残留应变[%]=(L1-L0)/L0×100
将各例的粘接片的概略构成、30%模量[MPa]、50%伸长时30%滞后[%]、对泡沫粘接力[N/10mm]、对SUS热压接粘接力[N/10mm]、对布料临时粘接力[N/10mm]、对布料正式粘接力[N/10mm]、粘接剂接合布料的30%伸长强度[N]及50%伸长残留应变[%]的评价结果示于表1。
[表1]
表1
Figure BDA0002650706170000331
如表1所示,对泡沫粘接力(特性(A))为2N/10mm以上、并且50%伸长时30%滞后(特性(B))为35%以上的例1~3的热塑性粘接片对布料表现出0.1N/10mm以上(具体为0.4~0.6N/10mm)的临时粘接力,由该粘接片接合的布料的残留应变为5%以下。与此相对,上述滞后因断裂二不能测定的例4的带无纺布基材的两面粘合片的残留应变超过了5%。另外,对泡沫粘接力不足2N/10mm的例5的粘接片对布料的临时粘接力显著小、且不具有充分的临时粘接性。另外,根据上述评价结果,对泡沫粘接力与对布料临时粘接力的测定值的绝对值不同,但二者的被粘物表面为粗糙面,因此显示一定的相关。另外,30%模量为0.6MPa以下的例1~3中,由厚度为0.06mm的例1的粘接片接合的布料与例5的粘接剂接合布料(粘接片的30%模量超过0.6MPa、厚度0.05mm)相比,30%伸长强度被抑制为较低,保持了布料本来的柔软性。进而,对SUS热压接粘接力相对高的例1~3中,观察到了对布料正式粘接力也变高的倾向,虽然被粘物材料不同,但在规定条件的热压接粘接中,两者之间观察到较高的相关。
根据上述结果可知,利用对泡沫粘接力为2N/10mm以上、并且50%伸长时30%滞后为35%以上的热塑性粘接片、即满足特性(A)及(B)的热塑性粘接片时,具有临时粘接性及变形恢复性,并且能发挥良好的粘接功能。另外可知,30%模量为0.6MPa以下的、即满足特性(C)的热塑性粘接片不损害被粘物材料的柔软性。进而可知,对SUS热压接粘接力为15N/10mm以上的、即满足特性(D)的热塑性粘接片基于其牢固的粘接力,粘接可靠性优异。
以上,详细地对本发明的具体例进行了说明,但这些不过是例示,不限定权利要求书。权利要求书中记载的技术中包含对以上例示的具体例进行各种变形、变更而得者。
附图标记说明
1、2、3 热塑性粘接片
11 粘接剂层(第一粘接剂层)
12 第二粘接剂层
15 基材
21、22 剥离衬垫

Claims (7)

1.一种热塑性粘接片,其为仅由热塑性粘接剂层形成的无基材的热塑性粘接片,并满足以下的特性:
(A)在23℃、50%RH的环境下使2kg的辊往返1次来将热塑性粘接片贴合于厚度10mm的聚酯系氨基甲酸酯泡沫,在同一环境下放置30分钟后,在拉伸速度300mm/分钟、剥离角度180度的条件下测定的剥离强度为2N/10mm以上;及
(B)准备具有100mm测定长度的热塑性粘接片测定样品,在23℃下以300mm/分钟的速度使该测定样品伸长50%并保持3秒钟后、使其以300mm/分钟的速度收缩时,根据30%伸长长度时的收缩强度FS30%相对于伸长强度FE30%的比即FS30%/FE30%求出的滞后为35%以上,
所述热塑性粘接剂层包含增粘树脂,所述热塑性粘接剂层中包含的所述增粘树脂为羟值为30mgKOH/g以下的增粘树脂TLOH
所述增粘树脂TLOH含有软化点为120℃以上的增粘树脂TLOH1
所述增粘树脂TLOH1为选自芳香族系石油树脂、脂肪族/芳香族共聚系石油树脂、苯乙烯系树脂及香豆酮·茚树脂中的至少1种,
所述热塑性粘接剂层为非交联性的粘接剂层,该热塑性粘接剂层中,交联剂的含量为0重量%,
所述热塑性粘接剂层含有苯乙烯系嵌段共聚物作为基础聚合物,相对于所述基础聚合物100重量份的所述增粘树脂TLOH的用量为15重量份以上且220重量份以下。
2.根据权利要求1所述的热塑性粘接片,其还满足以下的特性:
(C)对具有100mm测定长度的热塑性粘接片测定样品在23℃下以300mm/分钟的速度测定的30%模量为0.6MPa以下。
3.根据权利要求1或2所述的热塑性粘接片,其还满足以下的特性:
(D)将热塑性粘接片在120℃、0.2MPa、10秒的条件下压接于不锈钢板并在23℃下放置30分钟后在拉伸速度300mm/分钟、剥离角度180度的条件下测定的剥离强度为15N/10mm以上。
4.根据权利要求1或2所述的热塑性粘接片,其中,所述热塑性粘接剂层为包含橡胶系聚合物作为基础聚合物的橡胶系粘接剂层。
5.根据权利要求1或2所述的热塑性粘接片,其中,所述热塑性粘接片的厚度为0.03mm~1mm。
6.根据权利要求1或2所述的热塑性粘接片,其用于将布料彼此接合。
7.一种布料,其由权利要求1~6中任一项所述的热塑性粘接片接合。
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