CN114450367A

CN114450367A - 丝状粘合体

Info

Publication number: CN114450367A
Application number: CN202080068033.3A
Authority: CN
Inventors: 高嶋淳; 水原银次; 森下裕充
Original assignee: Nitto Denko Corp
Current assignee: Nitto Denko Corp
Priority date: 2019-09-30
Filing date: 2020-09-28
Publication date: 2022-05-06
Also published as: JP2021054943A; US20220403210A1; EP4039762A4; WO2021065836A1; EP4039762A1; TW202128911A; JP7376302B2

Abstract

本发明涉及丝状粘合体，其包含丝状的芯材、和将上述芯材的长度方向的表面被覆的粘合剂层，其中，粘合剂层包含非来自生物质的成分，芯材包含来自生物质的成分，并且，向芯材刚滴加2μl的水之后测得的该水的接触角θ₀、与从滴加起经过30秒后测得的该水的接触角θ₃₀之差(θ₀‑θ₃₀)为20°以下。

Description

丝状粘合体

技术领域

本发明涉及丝状粘合体。

背景技术

在贴合物品时，从防止滴液等要求出发，有时使用具有基材和粘合剂层的粘合体。尤其是在能够应对粘接区域的窄幅化、复杂形状化的粘合体方面，已知有在丝状的芯材的周面形成有粘合剂层的丝状粘合体(例如专利文献1)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开平3-231980号公报

发明内容

发明要解决的课题

近年来，为了实现可持续社会，强烈要求降低环境负荷，对丝状粘合体也要求生物质度(biomass degree)的提高。

此处，作为使丝状粘合体的生物质度提高的方法，考虑了使芯材的生物质度提高的方法和使粘合剂层的生物质度提高的方法。然而，若提高粘合剂层的生物质度，有时导致粘合力的降低、制造成本的上升。因此，在丝状粘合体的生物质度的提高方面，尤其期望提高芯材的生物质度。

专利文献1中，公开使用作为生物质材料的棉丝作为芯材。

然而，根据本申请的发明人的研究发现，在使用棉丝作为芯材的情况下，为了呈现充分的粘合力而需要使用大量的粘合剂，因此无法充分地提高生物质度。

本发明是鉴于上述课题而做出的，目的在于提供环境负荷被抑制的丝状粘合体。

用于解决课题的手段

解决上述课题的本发明的丝状粘合体为包含丝状的芯材、和将芯材的长度方向的表面被覆的粘合剂层的丝状粘合体，粘合剂层包含非来自生物质的成分，芯材包含来自生物质的成分，向芯材刚滴加2μl的水之后测得的该水的接触角θ₀、与从滴加起经过30秒后测得的该水的接触角θ₃₀之差(θ₀-θ₃₀)为20°以下。

本发明的丝状粘合体的一个方式中，芯材可以为复丝。

本发明的丝状粘合体的一个方式中，复丝可以包含有不含来自生物质的成分的长丝。

本发明的丝状粘合体的一个方式中，可以对复丝实施加捻。

发明的效果

本发明的丝状粘合体可抑制环境负荷。

附图说明

[图1]图1为本发明的一个实施方式涉及的丝状粘合体的与长度方向垂直的截面的截面图。

[图2]图2为用于说明θ₀及θ₃₀的测定方法的概略图。

具体实施方式

以下，对本发明的丝状粘合体的实施方式详细地进行说明。需要说明的是，本发明不限于以下说明的实施方式。另外，附图中，有时对发挥相同作用的部件·部位标注相同的附图标记来说明，有时省略或简化重复的说明。另外，对于附图中记载的实施方式而言，为了清楚地说明本发明而进行了示意化，并不准确地表示实际的制品的尺寸、比例。

[丝状粘合体]

图1中示出本发明的一个实施方式涉及的丝状粘合体10的与长度方向垂直的截面的截面图。

本实施方式的丝状粘合体10为包含丝状的芯材2、和将芯材2的长度方向的表面被覆的粘合剂层1的丝状粘合体。

另外，本实施方式中，粘合剂层包含非来自生物质的成分，芯材包含来自生物质的成分。

另外，本实施方式中，向芯材刚滴加2μl的水之后测得的该水的接触角θ₀、与从滴加起经过30秒后测得的该水的接触角θ₃₀之差(θ₀-θ₃₀)为20°以下。

本说明书中，所谓丝状，是指：长度方向的长度相对于宽度方向的长度而言充分长、且与长度方向垂直的截面的形状(以下，也称为“截面形状”)中的长轴(从截面形状的重心通过的轴中最长的轴)的长度相对于短轴(从截面形状的重心通过的轴中最短的轴)的长度的比例(长轴/短轴)例如为200以下的形状，上述长度的比例优选为100以下，更优选为50以下，进一步优选为10以下，更进一步优选为5以下，尤其优选为3以下，另外，是指像丝这样的能够向各种方向、角度弯曲的状态。

本说明书中，来自生物质的成分是指来自可再生的有机资源的成分。典型而言，是指来自只要存在太阳光、水和二氧化碳就能够持续地再生的生物资源的成分。因此，来自会因采掘后的使用而枯竭的化石资源的成分(化石资源系材料)不属于来自生物质的成分。例如是来自植物的成分为来自生物质的成分。

另外，非来自生物质的成分是指来自生物质的成分以外的成分。

所谓丝状粘合体的生物质度，是指丝状粘合体中包含的来自生物质的成分的质量相对于丝状粘合体的总质量而言的比例，由下式算出。另外，关于芯材、及粘合剂的生物质度也同样，分别由下式算出。

丝状粘合体的生物质度[％]＝100×(丝状粘合体中包含的来自生物质的成分的质量[g])/(丝状粘合体的总质量[g])

芯材的生物质度[％]＝100×(芯材中包含的来自生物质的成分的质量[g])/(芯材的总质量[g])

粘合剂的生物质度[％]＝100×(粘合剂中包含的来自生物质的成分的质量[g])/(粘合剂的总质量[g])

生物质度例如也可以按照ASTM D6866-18而测定。

本申请的发明人反复进行研究，发现在丝状粘合体中使用棉丝作为芯材的情况下，粘合剂不仅渗入到有助于粘合性的芯材的外周面、而且也渗入到芯材的内部而附着，因此，为了呈现充分的粘合力，需要使用大量的粘合剂。根据上述的见解，本申请的发明人发现，通过使用含有来自生物质的成分、并且粘合剂不易渗入到内部的芯材来形成丝状粘合体，从而能够以少的粘合剂使用量呈现充分的粘合力，容易获得高的生物质度。

作为评价粘合剂向芯材的渗入容易度的指标，可举出向芯材刚滴加2μl的水之后测得的该水的接触角θ₀、与从滴加起经过30秒后测得的该水的接触角θ₃₀之差(θ₀-θ₃₀)。该接触角差越大，则粘合剂越容易渗入芯材，因而，为了确保充分的粘合力，需要大量的粘合剂，难以使生物质度提高。

因此，上述接触角差(θ₀-θ₃₀)为20°以下，优选为15°以下，更优选为10°以下，进一步优选为5°以下。需要说明的是，该接触角差(θ₀-θ₃₀)的下限没有特别限定，可以为0°。关于该接触角差的测定方法的详细条件，记载于实施例栏中。

上述的接触角差(θ₀-θ₃₀)例如可以通过适当变更芯材的材料来控制。通常，在芯材大量包含短纤维、或者原纤多的情况下、大量包含空气的情况下，接触角差(θ₀-θ₃₀)容易变大。因此有下述倾向：例如若采用大量包含长纤维的丝、原纤少的丝作为芯材的材料、或者对芯材实施加捻，则接触角差(θ₀-θ₃₀)变小。

从降低环境负荷的观点考虑，丝状粘合体的生物质度优选为10％以上，更优选为25％以上，进一步优选为35％以上，进一步优选为50％以上，进一步优选为70％以上，进一步优选为90％以上，最优选为100％。丝状粘合体的生物质度可以通过调整芯材及/或粘合剂层的生物质度而调整。

另一方面，若为了提高丝状粘合体的生物质度而使芯材、粘合剂层的生物质度过度提高，则可能导致强度、柔软性的降低、粘合力的降低、制造成本的上升等这样的问题。因此，丝状粘合体的生物质度优选为95％以下，更优选为90％以下，进一步优选为80％以下。

芯材只要为丝状、包含来自生物质的成分、且上述的接触角差(θ₀-θ₃₀)为20°以下即可，其形态、材质等没有特别限定，可根据要求的强度、质量、硬度等性质而适当调节。

芯材的截面形状典型地为圆形，但除了圆形外，可以还采用椭圆形、多边形等各种形状。

芯材的粗细没有特别限定，只要根据用途与粘合剂层的厚度一起适当调节以使丝状粘合体的粗细变得适当即可。例如使丝状粘合体的粗细为5～3000μm。

芯材可以为由单一的长丝形成的单丝，也可以为由多根长丝形成的复丝，另外，也可以是短纤纱(spun yarn)、实施了卷曲加工、蓬松加工等的通常被称为变形纱、膨体纱、拉伸纱的加工丝、中空丝、或者将它们捻合等而组合的丝等。

芯材为复丝的情况下，可以使构成复丝的全部长丝含有来自生物质的成分，但也可以仅一部分长丝含有来自生物质的成分、而其他长丝不含有来自生物质的成分。通过对含有来自生物质的成分的长丝的根数相对于构成复丝的全部长丝的根数而言的比例进行调整，能够容易地调整生物质度、粘合剂的渗入难度、强度等诸多特性。

另外，含有来自生物质的成分的丝存在柔软性低的倾向，但通过使芯材为复丝，从而构成其的每一根长丝的粗细变细，柔软性提高。因此，从柔软性的提高的观点考虑，也优选复丝。

构成复丝的长丝的根数没有特别限定，根据丝状粘合体的用途、所期望的特性而适当调节即可，例如优选为4根以上，更优选为10根以上，进一步优选为15根以上，特别优选为20根以上。另外，优选为300根以下。

另外，复丝可以为实施了加捻的捻丝，也可以为未加捻的无捻丝。为了更进一步抑制粘合剂向芯材的渗入，芯材优选为实施了加捻的复丝。复丝中实施加捻时的加捻数没有特别限定，超过0次/m即可，优选为30次/m以上，更优选为60次/m以上，进一步优选为90次/m以上。另一方面，若加捻数过多，则丝状粘合体的柔软性可能受损，因此优选为3000次/m以下，更优选为1500次/m以下，进一步优选为800次/m以下，尤其优选为250次/m以下。

芯材只要包含来自生物质的成分、且前述的接触角差(θ₀-θ₃₀)为20°以下即可，构成其的材料没有特别限定，根据所期望的生物质度、强度、质量、硬度等而适当选择即可。

作为含有来自生物质的成分的材料，例如，可举出天然纤维。作为天然纤维，例如可举出麻等植物纤维、丝绸、羊毛等动物纤维。

另外，作为含有来自生物质的成分的材料，例如，可举出生物质塑料。生物质塑料大致分为由来自生物质的成分形成的塑料、和由来自生物质的成分及来自化石资源的成分形成的塑料。

作为由来自生物质的成分形成的生物质塑料，例如可举出聚乳酸、聚乙烯(BioPE)、尼龙11(Bio PA11)、尼龙1010(Bio PA1010)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(Bio PET)等聚酯(Bio PEs)等。

作为由来自生物质的成分及来自化石资源的成分形成的生物质塑料，例如可举出含有来自生物质的成分的聚对苯二甲酸乙二醇酯(Bio PET)、聚丁二酸丁二醇酯(BioPBS)、聚对苯二甲酸丁二醇酯琥珀酸酯、聚酰胺610、410、510、1012、10T、11T、MXD10(BioPA610、410、510、1012、10T、11T、MXD10)、聚碳酸酯(Bio PC)、聚氨酯(Bio PU)、芳香族聚酯、不饱和聚酯、酚醛树脂、环氧树脂、聚乳酸共混物·PBAT、淀粉共混物·聚酯树脂等。

从使得粘合剂不易渗入芯材这样的观点考虑，特别优选水分不易含浸的聚酯、聚乙烯。

从降低环境负荷的观点考虑，芯材的生物质度优选为25％以上，更优选为50％以上，进一步优选为70％以上，最优选为100％。

另一方面，若使芯材的生物质度过度提高，则可能导致强度、柔软性的降低、粘合力的降低、制造成本的上升等这样的问题。因此，芯材的生物质度优选为95％以下，更优选为80％以下，进一步优选为70％以下。

芯材中，可以根据需要配合填充剂(无机填充剂、有机填充剂等)、防老化剂、抗氧化剂、紫外线吸收剂、抗静电剂、润滑剂，增塑剂、着色剂(颜料、染料等)等各种添加剂。可以对芯材的表面实施例如电晕放电处理、等离子体处理、底涂剂的涂布等已知或惯用的表面处理。

需要说明的是，在具备芯材的丝状粘合体中，芯材无需一定由粘合剂层被覆其整个周面，只要可发挥本发明的效果，则可以具有局部地不具备粘合剂层的部分。另外，芯材的端面可以由粘合剂层被覆也可以不由其被覆。例如，粘合体在制造过程、使用时被切断这样的情况下，芯材的端面可以不由粘合剂层被覆。

粘合剂层例如可以通过在芯材的表面利用浸蘸(dipping)、浸渍、涂布等涂敷粘合剂组合物，并根据需要进行加热干燥而得到。粘合剂组合物的涂布例如可以使用凹版辊涂布机、反向辊涂布机、吻式辊涂布机、浸蘸辊涂布机、棒涂机、刮刀涂布机、喷涂机等惯用的涂布机进行。

就粘合剂组合物的种类而言，只要包含非生物质材料即可，没有特别限定。例如，可以使用丙烯酸系粘合剂、橡胶系粘合剂、乙烯基烷基醚系粘合剂、有机硅系粘合剂、聚酯系粘合剂、聚酰胺系粘合剂、氨基甲酸酯系粘合剂、氟系粘合剂、环氧系粘合剂等。其中，从粘合性的方面考虑，优选橡胶系粘合剂、丙烯酸系粘合剂，尤其优选丙烯酸系粘合剂。需要说明的是，粘合剂组合物可以单独使用仅一种，也可以组合两种以上而使用。

丙烯酸系粘合剂是以下述单体的聚合物为主剂的物质，所述单体以丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸2-乙基己酯、丙烯酸异辛酯、丙烯酸异壬酯等(甲基)丙烯酸烷基酯为主成分，并根据需要向其中加入丙烯腈、乙酸乙烯酯、苯乙烯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸、马来酸酐、乙烯吡咯烷酮、甲基丙烯酸缩水甘油酯、甲基丙烯酸二甲基氨基乙酯、丙烯酸羟乙酯、丙烯酰胺等改性用单体而成。

橡胶系粘合剂是以天然橡胶、苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物、苯乙烯-乙烯·丁烯-苯乙烯嵌段共聚物、苯乙烯丁二烯橡胶、聚丁二烯、聚异戊二烯、聚异丁烯、丁基橡胶、氯丁二烯橡胶、有机硅橡胶等橡胶系聚合物为主剂的粘合剂。

另外，可以在这些粘合剂组合物中适当配合松香系、萜烯系、苯乙烯系、脂肪族石油系、芳香族石油系、二甲苯系、酚系、香豆酮茚系、它们的氢化物等增粘树脂、交联剂、粘度调节剂(增粘剂等)、流平剂、剥离调节剂、增塑剂、软化剂、填充剂、着色剂(颜料、染料等)、表面活性剂、抗静电剂、防腐剂、防老化剂、紫外线吸收剂、抗氧化剂、光稳定剂等各种添加剂。

需要说明的是，粘合剂组合物也可以含有来自生物质的成分。然而，若粘合剂组合物的生物质度过高，则有时导致粘合力的降低、制造成本的上升。因此，粘合剂层的生物质度小于芯材的生物质度。

需要说明的是，作为粘合剂，可以使用溶剂型的粘合剂和水分散型的粘合剂中的任意类型。此处，从能够高速涂布、对环境友好、由溶剂对芯材产生的影响(溶胀、溶解)小的方面考虑，优选水分散型的粘合剂。

丝状粘合体中，从粘合力的观点考虑，优选在芯材上附着大量的粘合剂，具体而言，粘合剂的附着量(每单位长度的粘合剂层的质量)优选为2mg/m以上，更优选为5mg/m以上，进一步优选为8mg/m以上。另一方面，若粘合剂的附着量过剩，则在制造工序中需要对芯材多次涂布粘合剂、或者经涂布的粘合剂的干燥耗费时间，因此制造效率低。另外，难以提高生物质度。因此，粘合剂的附着量优选为200mg/m以下，更优选为180mg/m以下，进一步优选为160mg/m以下。

就丝状粘合体而言，可以在其使用时为止，在粘合剂层的表面具备隔膜、保护粘合面，但由于隔膜在丝状粘合体的使用时被废弃，因此从降低环境负荷的观点考虑，优选不具备隔膜。

丝状粘合体在窄幅的构件、宽度窄的区域也能够在抑制溢出的同时进行粘贴，也易于应用于曲线、曲面、凹凸等复杂形状，并且能够容易地拆解(再加工)，从这些方面考虑也是优选的。

例如，丝状粘合体能够合适地用于电子设备制造时的物品的固定，能够应用于移动电话、智能手机等移动终端的窄框缘的固定等。

另外，例如想要将粘合带粘贴于具有曲线、曲面、凹凸等复杂形状的部分的被粘物时，在该部分中粘合带会产生褶皱、重叠，不易抑制溢出而顺利地粘贴，而且，有产生褶皱、重叠的部分也成为粘合力降低的主要原因的担心。另外，为了在不产生褶皱、重叠的情况下粘贴粘合带，也考虑在将粘合带细细地切断的同时进行粘贴，但操作性大幅恶化。另一方面，若为丝状粘合体，即使在粘贴于曲线、曲面、凹凸等复杂形状的部分时，也能够牢固地粘贴而不会产生褶皱、重叠。进而，该丝状粘合体能够一次性地、即、在一个工序中粘贴于想要粘贴的部分，因此操作性也优异，还能够应用于自动生产线。

具体而言，丝状粘合体能够合适地用于例如以期望的形态固定电线、光纤等缆线、LED光纤灯、FBG(光纤布拉格光栅(Fiber Bragg Gratings))等光纤传感器、丝、绳、线等各种线材(线状构件)、窄幅的构件的用途。即使在将线材、窄幅的构件以复杂形状固定于其他构件之类的情况下，若为本实施方式的丝状粘合体，能够与线材、窄幅的构件应具有的复杂形状相配合而抑制溢出、褶皱、重叠，并且以优异的操作性牢固地固定。需要说明的是，在将线材、窄幅的构件固定于其他构件的情况下，能够在按照其他构件表面上的线材、窄幅的构件应被固定的形态来预先粘贴本实施方式的丝状粘合体，之后，与贴附于其他构件表面的丝状粘合体相配合地贴合线材、窄幅的构件并进行固定。或者，可以将丝状粘合体粘贴于线材、窄幅的构件之后，将线材、窄幅的构件以期望的形态固定至其他构件。

另外，丝状粘合体也能够合适地用于将一个物品临时固定(暂时固定)于另一物品的表面的、物品的临时固定(暂时固定)用途。更具体而言，丝状粘合体能够用于例如制造衣服、鞋、包、帽子等纤维制品、皮革制品等时的临时固定(暂时固定)用途。但是，其用途并不限于此，可合适地用于期望临时固定(暂时固定)的各种用途。

例如，在将一个物品固定于另一物品的表面时，在使用丝状粘合体将该一个物品预先临时固定于该另一物品的表面而定位后，通过热压接、缝制等固定方法将两个物品固定(正式固定)。在该情况下，若为丝状粘合体，则容易避开设于两个物品间的固定部来进行临时固定。例如，在缝制纤维制品、皮革制品的情况下，若通过丝状粘合体来进行临时固定，则容易避开缝制部分来进行临时固定，能够容易地防止粘合剂附着于针上。

另外，若为丝状粘合体，则如上所述，即使两个物品的形状为曲线、曲面、凹凸等复杂形状，也能够在抑制溢出、褶皱、重叠的同时良好地进行粘贴，并且能够利用一个工序进行粘贴，操作性良好。

另外，例如即使是构成纤维制品或皮革制品的织物、布、皮革等之类的容易变形的构件，通过利用丝状粘合体进行临时固定，也能够抑制或防止因拉伸导致的构件变形，固定(正式固定)后的外观设计性良好。

进而，若为丝状粘合体，则在两个物品固定(正式固定)后，根据需要也容易从经固定(正式固定)的两个物品间抽出并除去丝状粘合体。如此地，能够防止粘合剂的溢出，能够良好地防止由残留的粘合剂的经时变色引起的外观设计性的劣化。

实施例

以下，利用实施例来具体地说明本发明，但本发明不受这些实施例的任何限定。

＜例1～4的芯材的制造＞

(例1)

将48根由非来自生物质的PET形成的长丝未实施加捻地汇集成复丝(粗细280dtex)，得到例1的芯材。

(例2)

对48根由非来自生物质的PET形成的长丝实施150次/m的加捻，汇集成复丝(粗细280dtex)，得到例2的芯材。

(例3)

将80根由来自生物质的尼龙(尼龙610，生物质度约60％)形成的长丝未实施加捻地汇集成复丝(粗细264dtex)，得到例3的芯材。

(例4)

将40支双丝的棉丝作为例4的芯材。

＜芯材的评价＞

如图2所示，将2张厚度为2cm的亚克力板3隔开3cm的间隙而排列，在这些亚克力板的上表面，以横跨该间隙的方式将各例的芯材2笔直地拉伸且用胶带4粘贴。接着，在横跨间隙的芯材上滴加2μl的水。使用接触角计(协和界面科学株式会社制，制品名“DropMaster”)，对刚滴加之后的水的接触角θ₀[°]、及30秒经过后的水的接触角θ₃₀[°]进行测定，算出接触角θ₀与接触角θ₃₀之差(θ₀-θ₃₀)。将测定结果示于表1。

[表1]

表1

就例1及例2的芯材而言，θ₀-θ₃₀小，认为粘合剂不易渗入，但由于不包含来自生物质的成分，因此认为，即使使用这些芯材，也无法得到生物质度高、环境负荷被抑制的丝状粘合体。需要说明的是，例2的芯材是使例1的芯材为捻丝而得到的，将它们进行对比，确认了通过为捻丝而使θ₀-θ₃₀变小。

例4的芯材是作为天然纤维的棉丝，芯材的生物质度高，但θ₀-θ₃₀大，认为粘合剂容易渗入，因此认为，即使使用该芯材，也无法得到生物质度高、环境负荷被抑制的丝状粘合体。

例3的芯材由来自生物质的尼龙形成，因此生物质度高，并且，θ₀-θ₃₀小，认为粘合剂不易渗入。因此认为，若使用例3的芯材，则可得到生物质度高、环境负荷被抑制的丝状粘合体。

产业上的可利用性

根据本发明，能够提供环境负荷降低了的丝状粘合体。

详细地参照特定的实施方式对本发明进行了说明，但本领域技术人员知晓，可以在不超出本发明的精神和范围的情况下进行各种变更、修改。

本申请基于2019年9月30日提出申请的日本专利申请(日本特愿2019-179184)，其内容作为参照并入本文。

附图标记说明

10 丝状粘合体

1 粘合剂层

2 芯材

3 亚克力板

4 胶带。

Claims

1.丝状粘合体，其包含丝状的芯材、和将所述芯材的长度方向的表面被覆的粘合剂层，其中，

所述粘合剂层包含非来自生物质的成分，

所述芯材包含来自生物质的成分，

并且，向所述芯材刚滴加2μl的水之后测得的该水的接触角θ₀、与从滴加起经过30秒后测得的该水的接触角θ₃₀之差(θ₀-θ₃₀)为20°以下。

2.如权利要求1所述的丝状粘合体，其中，所述芯材为复丝。

3.如权利要求2所述的丝状粘合体，其中，所述复丝包含不含来自生物质的成分的长丝。

4.如权利要求2或3所述的丝状粘合体，其中，所述复丝被实施了加捻。