CN116018384A - 接合体的分离方法 - Google Patents
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Abstract
提供即使在包含水亲和剂的粘合剂牢固地粘接于部件的情况下,也能够实现粘合剂的剥离的接合体的分离方法。提供包含通过粘合剂而被接合的2个部件的接合体的分离方法。所述粘合剂包含水亲和剂。另外,上述方法包括将所述接合体浸渍于溶剂,将所述粘合剂从所述部件剥离的工序。
Description
技术领域
本发明涉及将接合体分离的方法。
本申请基于于2020年8月18日提出申请的日本专利申请2020-137978号主张优先权,该申请的全部内容作为参照并入本说明书中。
背景技术
通常,粘合剂(也称为压敏粘接剂。以下相同)具有下述性质: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,在压力作用下容易地粘接于被粘物。活用这样的性质,粘合剂以在支撑体上具有粘合剂层的带支撑体的粘合片的形态、或者以不具有支撑体的无支撑体的粘合片的形态广泛地用于各种领域。另外,上述粘合剂在使用后、需要的情况下可通过适当的手段而从被粘物剥离。作为与粘合片有关的技术文献,可举出专利文献1。作为将粘合剂从被粘物剥离的技术文献,可举出专利文献2。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本专利申请公开2020-23656号公报
专利文献2:日本专利申请公开2005-148638号公报
发明内容
发明所要解决的课题
近年来,从减少环境负荷、节约资源等观点考虑,将使用粘合剂接合的部件在使用后从制品分离、进行再利用(再循环、再使用等)的情况逐渐变多。例如,就内置于智能手机、电脑(台式型、笔记本型、平板型等)、电视机等具有显示功能的制品中的显示装置(displaydevice;显示器)而言,液晶显示装置、有机EL(电致发光)显示装置、PDP(等离子体显示器面板)等具有包含多种且种类不同的功能性部件的多层结构,每个部件包含不同的材料,因此通过再循环、再使用等进行再利用这一点非常有利。
对于粘接于部件等被粘物的粘合剂而言,通常,利用粘合剂自身的再剥离性来从被粘物剥离。但是,对于要求高接合可靠性的粘合剂而言,总体而言其相对被粘物的粘接力高,从被粘物的剥离性(再剥离性)常常降低。另外,有时在被粘物中包括玻璃等硬脆性的部件、薄壁的部件,对于这种被粘物而言,存在根据粘合剂的剥离时所承受的力而发生破损的情况。鉴于这种状况,作为兼顾相对被粘物的粘接力和再剥离性的技术,本申请的发明人在专利文献1中提出了能够利用水等水性液体容易地进行剥离,且接合时的耐水可靠性得到改善的粘合片(水剥离性粘合片)。
然而,即使是这样的再剥离性优异的粘合剂,在经长期使用的情况下,有时也会由于使用环境的历程等而粘接力上升,计划中的再剥离变得困难。该粘合剂牢固地粘接于被粘物,即使利用热水浸渍、超声波振动等,有时也无法剥离,成为再利用的阻碍。谋求即使使用粘合剂经长期将部件接合等该粘合剂牢固地粘接于部件的情况下,也能够将粘合剂从被粘物剥离、能够将通过粘合剂而被接合的部件分离的方法。
本发明是鉴于上述的情况而做出的,其目的在于提供即使包含水亲和剂的粘合剂牢固地粘接于部件的情况下也能实现粘合剂的剥离的、接合体的分离方法。
用于解决课题的手段
根据本说明书,提供包含通过粘合剂而被接合的2个部件的接合体的分离方法。所述粘合剂包含水亲和剂。另外,上述方法包括将所述接合体浸渍于溶剂从而将所述粘合剂从所述部件剥离的工序。根据上述的方法,即使是粘合剂牢固地粘接于部件的接合体,也能够将粘合剂从部件剥离,能够实现接合体的分离。例如,在包含水亲和剂的水剥离性粘合剂因长期接合等而在利用水性液体的水剥离无法将粘合剂从部件剥离的情况(即,水剥离性丧失的情况)下,通过应用上述方法而能够实现粘合剂的剥离。另外,基于溶剂浸渍的剥离(溶剂浸渍剥离)由于无需对作为被粘物的部件施加外力,因此在粘合剂的剥离时不易将该部件破损。
需要说明的是,在本说明书中,所谓“通过粘合剂而被接合的2个部件”,是指在2个部件的接合中的至少一部分使用粘合剂,不限于基于仅包含水亲和剂的特定粘合剂的接合。例如,在用带基材的两面粘合片将2个部件接合的方式中,设于两面粘合片的各面粘合剂中的至少一者为含有水亲和剂的粘合剂时,将该2个部件解释为上述“通过粘合剂而被接合”。
在一些优选方式中,所述粘合剂与所述溶剂的HSP(Hansen溶解度参数)距离为4.0以下。通过使待剥离的粘合剂与所使用的溶剂具有上述的关系(HSP距离),基于该溶剂浸渍的剥离良好地进行。所述溶剂优选包含乙酸乙酯。乙酸乙酯例如适于丙烯酸系粘合剂的溶剂浸渍剥离,但没有特别限定。
在其他优选方式中,所述溶剂的HSP(Hansen溶解度参数)中的氢键项(δH)为15.0以上。具有上述氢键项值的溶剂良好地作用于包含水亲和剂的粘合剂,基于该溶剂浸渍的剥离良好地进行。
在一些方式中,所述粘合剂是溶剂型粘合剂或活性能量线固化型粘合剂。在包含水亲和剂的溶剂型粘合剂、活性能量线固化型粘合剂的剥离中,本文公开的溶剂浸渍剥离是优选的。
在一些方式中,所述2个部件通过包含所述粘合剂的两面粘接性粘合片而被接合。另外,所述粘合片的宽度为20mm以上。根据此处记载的溶剂浸渍剥离,能够针对通过宽度20mm以上的粘合片而被接合的接合体使剥离良好地进行,可将接合体分离。
在一些优选方式中,上述接合体的分离方法以将所述接合体在溶剂中浸渍24小时以上的方式来实施。通过将溶剂浸渍时间设为24小时以上,粘合剂从部件良好地剥离。例如,自所述接合体在所述溶剂中的浸渍起经过24小时后,所述粘合剂从所述2个部件中的一者剥离的距离可成为20mm以上。
一些优选的方式涉及的方法包括在将所述接合体浸渍于溶剂前,对能否将所述粘合剂从所述2个部件中的至少一者水剥离进行判定的工序。此处,所述水剥离为以在所述粘合剂从所述部件表面剥离的部位存在水性液体的状态实施的剥离。在该方法中,在确认到不能进行所述水剥离后,将所述接合体浸渍于溶剂。此处记载的方法尤其适用于本来能够进行基于水剥离的从被粘物的剥离但水剥离性损失了的水剥离性丧失粘合剂的剥离。
附图说明
[图1]是用于说明一个实施方式涉及的接合体的分离方法的示意截面图。
具体实施方式
以下,说明本发明的优选实施方式。需要说明的是,除了本说明书中特别提到的情况之外的实施本发明所必需的事项可以由本领域技术人员基于本说明书中记载的关于发明的实施的教导和申请时的技术常识而理解。本发明可以基于本说明书中公开的内容和该领域中的技术常识来实施。另外,在以下的附图中,有时对发挥相同作用的部件·部位标注相同的标记来进行说明,并且有时省略或简化重复的说明。另外,附图中记载的实施方式是为了清楚地说明本发明而示意出的,而不必然准确地表示所实际提供的尺寸或缩小比例。
<接合体的分离方法>
本文公开的技术涉及从包含通过粘合剂而被接合的2个部件的接合体将该部件分离的方法。以下,边参考图1边对本文公开的方法的实施方式进行说明,但并非意欲将本文公开的方法限定于该方式。
(接合体)
通过本文公开的技术而被分离的接合体包含通过粘合剂而被接合的2个部件。例如,图1所示的一个实施方式涉及的接合体100具有第1部件120与第2部件140通过粘合剂1而被接合的结构。需要说明的是,接合体100只要包含成为分离对象的至少2个部件则没有特别限定,可以是包含2个以上的部件而构成的接合体。例如,如图1所示,可以是2个以上的层状体层叠而成的多层结构体。在接合体100为多层结构体的方式中,第1部件120、第2部件140可以是片状或板状。另外,上述2个部件也可以是在通过粘合剂而被接合的部位以外的一部分处连续的部件。在该实施方式中,可作为第1部件120使用金属部件、作为第2部件140使用玻璃部件,但不限于此,接合体100可以是第1部件120及第2部件140均为透明部件(例如,至少一者为玻璃部件)的方式等各种方式。
粘合剂1为包含水亲和剂的粘合剂。该实施方式中,粘合剂1具有片状(粘合片)的形态,具体而言,具有两面粘接性的无基材的两面粘合片的形态。粘合剂1也可以称为层状(即粘合剂层)。就粘合剂1而言,其一个表面(第1粘合面)1A粘接于第1部件120,另一表面(第2粘合面)1B粘接于第2部件140。如此,第1部件120与第2部件140通过应被称为片状、层状的粘合剂1而被接合。该实施方式的粘合片1的宽度为20mm以上、具有100μm以上的厚度。
粘合剂1如上所述包含水亲和剂,虽然其本来是能基于水剥离从被粘物剥离的水剥离性粘合剂,但是由于其使用历程而成为水剥离性受损的水剥离性丧失粘合剂。因此,粘合剂1牢固地粘接于第1部件120和第2部件140,成为不仅是常态剥离、即使是通过水剥离也难以将粘合剂1从第1部件120和第2部件140剥离的状态。进而,与第1部件120及第2部件140牢固地粘接直至成为即使进一步利用温水浸渍、超声波振动等也难以剥离的状态。例如当使用粘合剂1经长期将部件接合,粘合力过度升高时会发生这样的情况。
需要说明的是,本说明书中所谓水剥离及水剥离性,是指利用了水等水性液体的剥离及剥离(水剥离)的容易性(水剥离性),所谓水剥离,是指例如,以在粘合剂(可以为粘合剂层、粘合片的形态)的粘合面与被粘物表面的剥离前沿(从两者的粘接界面开始剥离(分离)的部位)存在水性液体的状态将粘合剂从被粘物剥离。
(溶剂浸渍剥离)
如上所述,将包含在常态剥离、水剥离的情况下剥离变得困难的粘合剂1的接合体100如图1所示那样浸渍于溶剂200。具体而言,将接合体100投入装有溶剂200的适当的容器250内,浸渍于溶剂200中。由此,能够将粘合剂1从第1部件120和/或第2部件140剥离。具体而言,浸渍在溶剂200中的粘合剂1溶胀,发生自然剥离。需要说明的是,在上述溶剂浸渍剥离时,可以辅助性地并用手剥离等利用外力的剥离手段,也可以仅通过溶剂浸渍剥离来剥离粘合剂。上述辅助性剥离可以在接合体浸渍于溶剂中的状态下进行,也可以在将接合体从溶剂中取出后进行。
作为溶剂浸渍时间,采用粘合剂1从第1部件120、第2部件140中的任一者剥离的适当的时间,根据粘合剂、被粘物的种类、粘接状态、粘接面积等而不同,因此不限定于特定的范围。溶剂浸渍时间例如为12小时以上是适当的,优选为24小时以上,也可以为48小时以上,也可以为72小时以上,也可以为100小时以上,也可以为150小时以上。通过延长溶剂浸渍时间,粘合剂从上述部件的剥离得以进行。另一方面,从剥离作业效率的观点出发,溶剂浸渍时间设为1周以内是适当的,优选为120小时以下,更优选为90小时以下,进一步优选为60小时以下,特别优选为30小时以下。
溶剂的温度没有特别限定,通常为常温区域(例如0℃~40℃左右,典型地为10℃~30℃左右),也可以将溶剂加热至适当的温度而使用。
(溶剂)
所使用的溶剂可根据粘合剂种类、被粘物的耐溶剂性等选择适当的1种或2种以上的溶剂,不限定于特定种类。需要说明的是,在本说明书中,溶剂是指能够用作溶媒、分散介质的在23℃下为液状的有机化合物(也称为有机溶剂)。
在一些实施方式中,作为溶剂,优选使用相对于通过该溶剂而被剥离的粘合剂的HSP(Hansen溶解度参数)距离为规定值以下的1种或2种以上的溶剂。粘合剂与溶剂的HSP距离例如为20以下,可以为15以下,也可以为10以下。利用相对于上述粘合剂的HSP距离为规定值以下的溶剂,具有溶剂浸渍剥离良好地进行的倾向。上述HSP距离为8.0以下(例如5.0以下)是适当的,优选为4.0以下(例如3.0以下)。上述HSP距离的下限值通常超过0,例如可以为1以上左右。另外,HSP距离的单位为MPa1/2。
本说明书中,粘合剂与溶剂的HSP距离(Ra)由以下的方法求出。即,求出粘合剂及溶剂的HSP值(分散项(δD)、极性项(δP)、氢键项(δH)),求出粘合剂的HSP值(δDPSA、δPPSA、δHPSA)与溶剂的HSP值(δDSOL、δPSOL、δHSOL)的向量间距离。将其作为HSP距离。具体而言,由下式求出:
Ra=[4×(δDPSA-δDSOL)2+(δPPSA-δPSOL)2+(δHPSA-δHSOL)2]1/2
上式中,δDPSA、δPPSA及δHPSA各自表示粘合剂的分散项(δD)、极性项(δP)及氢键项(δH),δDSOL、δPSOL及δHSOL各自表示溶剂的分散项(δD)、极性项(δP)及氢键项(δH)。粘合剂及溶剂的HSP值、更具体而言是分散项(δD)、极性项(δP)及氢键项(δH)可使用软件“HSPiP,Hansen Solubility Parameters in Practice ver4”来求出。在粘合剂及溶剂由多个成分构成的情况下,可使用上述软件由分子基团贡献法求出。具体而言,将成为对象的物质中的各构成单元以SMILES记法进行输入,算出每个单元的HSP值(δd、δp、δh)。针对粘合剂,基于上述方法算出粘合剂的各构成成分的HSP值(δd、δp、δh),由各构成成分的摩尔分率算出粘合剂整体的HSP值(δDPSA、δPPSA、δHPSA)。更具体而言,由下式求出:
(δDPSA、δPPSA、δHPSA)=[(δda×a的摩尔分率)+(δdb×b的摩尔分率)+…,(δpa×a的摩尔分率)+(δpb×b的摩尔分率)+…,(δha×a的摩尔分率)+(δhb×b的摩尔分率)+…)。
此处,上式中,a、b表示粘合剂的各构成成分。
在其他一些方式中,作为溶剂,优选使用HSP中的氢键项(δH)为规定值以上的1种或2种以上的溶剂。上述氢键项值大的溶剂对包含水亲和剂的粘合剂良好地发挥作用,基于该溶剂浸渍的剥离良好地进行。溶剂的δH例如为10.0以上,12.0以上是适当的,优选为15.0以上,更优选为17.0以上,也可以为20.0以上。满足上述δH的溶剂例如与上述粘合剂的HSP距离可以超过5或超过10,乃至可超过15。另外,上述δH的单位为MPa1/2。上述δH可以根据上述的HSP值计算方法求出。
作为溶剂,可举出例如从甲醇、乙醇、异丙醇等醇类(例如碳原子数为1~4的一元醇类);己烷、庚烷、环己烷、环庚烷等脂肪族或脂环式烃类;甲苯,二甲苯等芳香族化合物类(具体而言为芳香族烃类);乙酸甲酯、乙酸乙酯、乙酸丁酯等酯类;丙酮、甲乙酮等酮类;二甲醚、二乙醚等丁基甲基醚等醚类;1,2-二氯乙烷等卤代烷烃类;等中选择的任1种溶剂,或2种以上的混合溶剂。其中,优选醇类、酯类、芳香族烃类,更优选甲醇、乙醇、乙酸乙酯,特别优选乙酸乙酯。这些溶剂的优选例(特别是乙酸乙酯)例如适合于丙烯酸系粘合剂的溶剂浸渍剥离。
通过实施上述溶剂浸渍,即使是如上述那样牢固地粘接于粘合剂、通过常态剥离、水剥离难以剥离的接合体,也可以将粘合剂从部件剥离,可以进行接合体的分离(解体)。根据上述方法,能够在不损坏被粘物的情况下将粘合剂从部件剥离。另外,在溶剂浸渍的一个工序中,并且在溶剂浸渍中不需要追加的操作,仅通过放置就可以剥离粘合剂,因此实用性高。
需要说明的是,在一些方式中,溶剂浸渍剥离不仅适用于常态剥离或水剥离中剥离变得困难的粘合剂,还可以适用于以各种状态接合部件的含水亲和剂的粘合剂。根据在此公开的溶剂浸渍剥离,不需要确认能否通过常态剥离等来剥离就能够从部件剥离粘合剂。
(可水剥离性的判定)
尽管没有特别限制,上述的溶剂浸渍剥离对如上所述将变得通过水剥离难以剥离的粘合剂(换言之,水剥离性丧失粘合剂)从部件剥离而言是有效且适合的。从这一点出发,优选方式涉及的接合体分离方法包括:在将接合体浸渍于溶剂之前,判断能否将粘合剂从通过粘合剂而被接合的2个部件(上述第1部件及第2部件)水剥离的工序(可水剥离性的判定工序),确认为不能进行水剥离之后,可采用将接合体浸渍于溶剂的方法。关于能否将粘合剂从部件水剥离,通常难以从外观辨别。因此,上述可水剥离性的判定典型而言可以为实际尝试基于水剥离的粘合剂的剥离的工序。水剥离与上述的定义相同,详情如后文所述,因此此处省略详细的说明。本文公开的接合体分离方法优选以包括可水剥离性的判定工序的方式而实施。根据上述方法,能够高效且有效地实现将因长期接合等而水剥离性受损的水剥离性丧失粘合剂从部件剥离。
(粘合剂的粘接状态)
需要说明的是,在上述溶剂浸渍剥离之前,牢固地粘接于部件的粘合剂(典型而言为粘合片)通过常态剥离难以从该部件剥离。例如,粘合剂可以是以下述粘接强度与上述部件粘接的粘合剂,该粘接强度为:在23℃、50%RH的环境下,将测力计固定于接合有粘合剂的部件的端部,用手保持测力计,以剥离角度90~150度、剥离速度10~100mm/分钟进行手剥离时的常态剥离力为10N/20mm以上。上述常态剥离力例如为15N/20mm以上,可以为20N/20mm以上,进一步可以为25N/20mm以上(典型而言为28N/20mm以上)。以上述的粘接强度粘接于部件的粘合剂通过通常的剥离方法难以从作为被粘物的部件剥离、或被粘物易破损等难以顺利地剥离。针对这样的粘合剂,优选适用本文公开的方法。需要说明的是,在上述常态剥离力的测定中,作为测力计,能够使用SATOTECH公司制的制品名“数字测力计FG-5100”或其替代品。关于下述的水剥离力也是同样的。
另外,在上述溶剂浸渍剥离之前,牢固地粘接于部件的粘合剂(典型而言为粘合片)凭借水剥离难以从该部件剥离。例如,粘合剂可以是以下述粘接强度与上述部件粘接的粘合剂,该粘接强度为:在23℃、50%RH的环境下,将测力计固定于接合有粘合剂的部件的端部,用手保持测力计,向粘合剂开始从作为被粘物的部件离开的部位(剥离前沿)供给20μL的蒸馏水,以剥离角度90~150度、剥离速度10~100mm/分钟进行手剥离时的水剥离力为10N/20mm以上。上述水剥离力例如为15N/20mm以上,可以为20N/20mm以上,进一步可以为25N/20mm以上(典型而言为28N/20mm以上)。以上述的粘接强度粘接于部件的粘合剂通过水剥离难以从作为被粘物的部件剥离、或者被粘物易破损等难以顺利地剥离。本文公开的方法特别适合于这样的粘合剂。
<水剥离>
水剥离与上述的定义相同,具体而言是指下述水剥离工序,该水剥离工序中,在粘合剂自部件的剥离前沿处,在上述部件与上述粘合剂的界面存在有水性液体的状态下,一边使上述水性液体向上述界面的进入随着上述剥离前沿的移动而进行,一边将上述粘合剂从上述部件剥离。
作为水性液体,可以使用在水或者以水为主成分的混合溶剂中根据需要含有少量添加剂的液体。作为构成上述混合溶剂的除水以外的溶剂,可以使用能够与水均匀地混合的低级醇(例如乙醇)、低级酮(例如丙酮)等。作为上述添加剂,可以使用已知的表面活性剂等。一些方式中,可优选使用实质上不含添加剂的水性液体。从环境卫生的观点考虑,优选使用水作为水性液体。作为水,没有特别限制,考虑根据用途所要求的纯度、获得容易性等,例如可以使用蒸馏水、离子交换水、自来水等。水性液体的温度通常为常温的范围(10℃~35℃),也可以使用35℃以上且低于90℃(例如40℃以上60℃以下)的温水。
一些方式中,上述水剥离可以以下述方式进行:向贴附于部件的粘合剂(层)的外缘附近供给水性液体,该水性液体从上述粘合剂的外缘进入该粘合剂与上述部件的界面后,在不进行新的水的供给(即,仅利用在剥离开始前供给至部件的水性液体)的情况下,进行粘合剂的剥离。需要说明的是,若在水剥离工序的中途,追随剥离前沿的移动而进入粘合剂与部件的界面的水在中途枯竭,则可以在该水剥离工序开始后断续地或连续地追加供给水。
剥离开始前供给的水性液体的量只要为能够将上述水性液体从粘合剂(层)的粘贴范围外导入至该粘合剂与部件的界面的量即可,没有特别限定。上述水性液体的量可以为例如5μL以上,为10μL以上是适当的,可以为20μL以上。另外,上述水性液体的量的上限没有特别限制。在一些方式中,从提高操作性等观点考虑,上述水性液体的量例如可以为10mL以下,可以为5mL以下,可以为1mL以下,可以为0.5mL以下,可以为0.1mL以下,可以为0.05mL以下。
在剥离开始时使水性液体从上述粘合剂的外缘进入该粘合剂(层)与上述部件的界面的操作可以以下述方式进行:例如,在粘合剂的外缘处,将美工刀、针等器具的前端扎进上述界面;用吊钩、钩子等钩住粘合剂的外缘向上提;使强粘合性的粘合胶带、吸盘等附着于接合体的外缘附近的背面将该粘合剂的端部向上提;等等。
另外,水剥离工序可以优选以使上述剥离前沿以10mm/分钟以上的速度移动的方式实施。就使剥离前沿以10mm/分钟以上的速度移动而言,例如在剥离角度为180度的条件下,相当于将粘合剂(层)以20mm/分钟以上的拉伸速度剥离。上述使剥离前沿移动的速度例如可以为50mm/分钟以上,可以为150mm/分钟以上,可以为300mm/分钟以上,可以为500mm/分钟以上。使剥离前沿移动的速度的上限没有特别限制。上述使剥离前沿移动的速度例如可以为1000mm/分钟以下。
对于本文公开的水剥离而言,例如,能够以每10μL体积的该方法中使用的水性液体(例如水)的、粘合剂(层)的剥离面积例如为50cm2以上、优选为100cm2以上的方式实施。
<接合体及构成部件>
本文公开的接合体只要包含通过粘合剂(典型而言为粘合剂层)而被接合的2个部件就没有特别限定,可以由2个以上的部件构成。例如,可以为层叠有2个以上的层状体的多层结构体。这样的接合体(典型而言为多层结构体)可以包含显示部件、透明部件等光学部件、其他的功能性部件。通过对这样的包含多种不同的部件的多层结构的接合体实施本文公开的接合体分离方法,能够有效地对使用后的制品中包含的部件进行再利用。
本文公开的接合体可以是各种用途、制品中使用的结构体。接合体可以是可需要再循环、修复的各种用途的结构体。例如,在构成各种便携设备(portable device)、汽车、家电制品等的结构体中,可以是包含通过粘合剂而被接合的2个以上的部件的结构体。这样的接合不仅可以用于固定、接合,而且可以用于成形、装饰、保护、支撑等。通过粘合剂接合的接合体构成部件的材质、构成该部件的至少表面的材质例如可以是玻璃、金属、陶瓷材料、树脂材料等。
作为构成上述接合体的部件的优选例,可举出光学部件。本说明书中所谓光学部件,是指具有光学特性(例如,偏光性、光折射性、光散射性、光反射性、透光性、光吸收性、光衍射性、旋光性、视觉辨认性等)的部件。作为光学部件的例子,可举出偏光板、波长板、相位差板、光学补偿膜、亮度提高膜、导光板、反射膜、防反射膜、硬涂(HC)膜、冲击吸收膜、防污膜、光致变色膜、调光膜、透明导电膜(ITO膜)、设计膜、装饰膜、表面保护板、棱镜、透镜、滤色器、透明基板、以及层叠有它们的部件(有时将它们总称为“功能性膜”)等。需要说明的是,上述的“板”及“膜”各自包含板状、膜状、片状等形态,例如,“偏光膜”包含“偏光板”、“偏光片”等。上述光学部件例如可以是显示装置(典型而言图像显示装置)中使用的部件(典型而言显示装置构成部件)。
作为上述光学部件,没有特别限定,例如,可举出由玻璃、丙烯酸树脂、聚碳酸酯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、金属薄膜等形成的部件(例如,片状、膜状、板状的部件)等。需要说明的是,本说明书中的“光学部件”可包含在保持显示装置的视觉辨认性的同时承担装饰、保护的作用的部件(设计膜、装饰膜、表面保护膜等)。
另外,构成上述光学部件的至少表面的材质例如可以为碱性玻璃板、无碱玻璃等玻璃;不锈钢(SUS)、铝等金属材料;氧化铝、二氧化硅等陶瓷材料;丙烯酸树脂、ABS树脂、聚碳酸酯树脂、聚苯乙烯树脂、透明聚酰亚胺树脂等树脂材料;等等。作为部件的优选例,可举出包含上述这样的玻璃、上述陶瓷材料、上述金属材料等无机材料的部件。上述部件可以为粘合剂所贴附的表面的至少一部分由这样的材料构成的光学部件。
构成接合体的部件可以为丙烯酸系、聚酯系、醇酸系、三聚氰胺系、聚氨酯系、酸环氧交联系、或它们的复合系(例如丙烯酸三聚氰胺系、醇酸树脂三聚氰胺)等涂料的涂装面、镀锌钢板等的镀覆面。
另外,一些优选方式中,构成接合体的部件是包含玻璃等脆性材料(典型而言为硬脆材料)的玻璃部件。例如,针对通过粘合剂而被接合的2个部件中的至少一者由玻璃材料等脆性材料形成的接合体,优选适用本文公开的接合体分离方法。就玻璃这样的硬且脆的材料而言,有时无法耐受将贴附于其的粘合剂剥下时的力而发生破损,但通过采用本文公开的方法,能够在不使玻璃等被粘物发生破损的情况下将粘合剂从部件剥离。作为玻璃部件的典型例,可举出具有板形状的玻璃板。
玻璃部件的尺寸并不限定于特定的范围,玻璃部件(例如玻璃板)的厚度例如可以为0.1~5mm(例如0.5~2mm)。玻璃部件的长度例如为5mm~1m(例如为50mm以上、进一步100mm以上且500mm以下)。将粘合剂从这样的尺寸的玻璃部件剥离时,可优选采用本文公开的方法。需要说明的是,玻璃部件(例如玻璃板)的长度是指在玻璃部件的面方向中具有最大长度的部分的长度。
另外,部件可以为其表面经亲水化处理的部件。例如,可以为对上述的光学部件的表面实施了电晕处理、等离子处理、设置亲水涂覆层的亲水涂覆处理等有助于提高亲水性的处理而成的部件等。具有这样的亲水化处理面的部件等由于亲水性提高、水接触角被限制在规定值以下,因此适合于包含水亲和剂的粘合剂的剥离。
构成接合体的部件具有板形状或片形状的方式中,其最大厚度可以为5mm以下(例如2mm以下,适宜为1mm以下)左右。具有这样的最大厚度的部件通常在外力作用下会变形或易破损,然而通过适用本文公开的方法,能够在不破损上述部件的情况下将粘合剂从该部件顺利地剥离。具有板形状或片形状的部件的厚度通常例如可以为0.1~5mm(例如0.5~2mm)。
一些方式涉及的接合体是显示装置用的接合体。作为上述显示装置,可举出例如液晶显示装置、有机EL显示装置、PDP、电子纸等,特别是折叠式显示装置、车载用的显示装置那样包含高价部件的情况下,优选适用本文公开的技术。另外,上述显示装置包括触摸面板等能输入的显示装置。上述显示装置的再循环、再使用等的需求强烈,适用本文公开的技术是特别有意义的。
上述显示装置中,通过粘合剂而被接合的显示部件是承担显示装置的显示功能的部件,除此以外没有特别限定,可以包含例如各种材料(包括光学材料、发光元件等)而构成。显示部件例如可以为液晶显示面板、有机EL显示面板、PDP、触摸面板等、它们的显示部(显示单元)等。需要说明的是,面板有时也称为片、膜。显示部件的形状没有特别限定,例如,具有片状或板状的形状。显示部件可以具有曲面形状,也可以具有变形性、柔软性。这样的显示部件例如作为折叠式显示装置、柔性显示装置的显示部件是适合的。
一些优选方式中,构成接合体的2个部件之中,一者是玻璃部件,另一者是显示部件。根据本文公开的方法,即使在通过粘合剂而被接合的部件包含硬脆性的玻璃部件和显示部件(例如厚度为2mm以下的薄壁部件)的情况下,也能够通过实施溶剂浸渍剥离,从而在不将玻璃部件及显示部件破损(典型而言,开裂、裂开)的情况下将上述2部件分离。
显示部件的厚度并不限定于特定的范围,例如可以为0.1~5mm(例如0.5~2mm)。例如,粘合剂从厚度为2mm以下(例如1mm以下,进一步300μm以下,典型而言为100μm以下)的显示部件的剥离中,适用本文公开的技术,对在不破损由于薄壁而强度低的显示部件的情况下分离部件是有效的。显示部件的厚度可以为大约50μm以下,可以为30μm以下。
通过粘合剂而接合有部件的接合体可以为自基于粘合剂的接合起经过一定以上的时间的接合体。例如,包含接合体的制品的基于粘合剂的接合状态可以在使用后直至以再循环等为目的而被回收为止、进一步至上述制品的制品寿命终结为止(例如可以为6个月以上、进一步1年以上、或者3年以上、5年以上)一直持续。这样的粘合剂有时会由于使用环境等而粘接力过度升高、计划中的再剥离变得困难。例如,即使是能实现使用了水性液体的水剥离的、包含水亲和剂的水剥离性粘合剂,经过长时间,有时所期望的水剥离性也会丧失,再剥离变得困难。针对包含处于这样的状态的粘合剂的接合体,通过适用本文公开的技术,可令人满意地实现该接合体的分离。
包含上述接合体的显示装置可以为在部件的接合时要求基于粘合剂的高粘接可靠性、另一方面对构成部件的修理、更换、检查、再循环等时要求顺利地将其除去的电子设备(适宜为便携式电子设备)的构成要素。例如,可以为手机、智能手机、平板电脑、笔记本电脑、各种可穿戴设备(例如,像手表一样戴在手腕上的腕戴型、用夹子、系带等戴在身体的一部分的模块型、包括眼镜型(单眼型、双眼型。也包括头戴型)的眼镜佩戴型、例如以配饰的形态安装于衬衫、袜子、帽子等的衣服型、像耳机那样戴在耳上的耳戴型等)、数码相机、数码摄像机、音响设备(便携式音乐播放器、IC录音机等)、计算器(计算器等)、移动游戏设备、电子词典、电子手账、电子书、车载信息设备、移动收音机、移动电视、移动打印机、移动扫描仪、移动调制解调器等便携式电子设备的构成要素。另外,上述显示装置可以为台式电脑、显示器、电视(液晶、等离子、有机EL等)等电子设备的构成要素。需要说明的是,本说明书中所谓“便携(或移动)”不仅是指能够携带,而且是指具有个人(标准的成年人)能够相对容易地挪动的水平的便携性。
<粘合剂>
上述接合体中,将部件接合的粘合剂的形态没有特别限定,例如可以为通过点状、条状等规则或者随机的样式将上述部件接合的形态,典型而言,为连续地形成的层状的粘合剂层或粘合片的形态。例如,粘合剂可以构成为由粘合剂层形成的无支撑体的两面粘合片、或者也可以构成为具有基材层等中间层的两面粘接性的粘合片(两面粘合片)。该粘合片在中间层的各个面(均为非剥离性)分别具有设有第1粘合剂层及第2粘合剂层的构成。
上述粘合片的粘合剂层并不限于单层结构,可以还具备组成相同或不同的1或2个以上的粘合剂层。例如,在具备中间层的粘合片中,该中间层可以为粘合剂层,该情况下,粘合片可具有至少三层粘合剂层,即:构成该粘合片的表面的第1粘合剂层、第2粘合剂层、作为中间层的粘合剂层。
上述接合体中,部件的接合所使用的粘合剂(可以为粘合剂层、粘合片的形态。除非另有说明,以下相同)可以为选自例如丙烯酸系粘合剂、橡胶系粘合剂(天然橡胶系、合成橡胶系、它们的混合系等)、有机硅系粘合剂、聚酯系粘合剂、聚氨酯系粘合剂、聚醚系粘合剂、聚酰胺系粘合剂、氟系粘合剂等已知的各种粘合剂中的一种或两种以上的粘合剂。此处,所谓丙烯酸系粘合剂,是指以丙烯酸系聚合物为主成分(基础聚合物)的粘合剂。关于橡胶系粘合剂及其他粘合剂,也为同样的含义。
需要说明的是,所谓粘合剂的“基础聚合物”,是指该粘合剂中包含的橡胶状聚合物的主成分,除此以外,不进行任何限定性解释。上述所谓橡胶状聚合物是指在室温附近的温度区域内呈现橡胶弹性的聚合物。另外,本说明书中,所谓“主成分”,是指按重量基准计含有成分之中以最大比例包含的成分。因此,例如粘合剂由三种成分以上构成的情况下,该粘合剂中的主成分的含量可以为34重量%以上。
另外,本说明书中,所谓“丙烯酸系聚合物”,是指来自以多于50重量%的量包含丙烯酸系单体的单体成分的聚合物,也称为丙烯酸系polymer。上述所谓丙烯酸系单体是指来自在1分子中具有至少1个(甲基)丙烯酰基的单体的单体。另外,本说明书中,所谓“(甲基)丙烯酰基”涵盖性地指丙烯酰基及甲基丙烯酰基。同样,分别地,“(甲基)丙烯酸酯”涵盖性地指丙烯酸酯及甲基丙烯酸酯,“(甲基)丙烯酸-”涵盖性地指丙烯酸-及甲基丙烯酸-。
(丙烯酸系粘合剂)
一些方式中,作为粘合剂的构成材料,可优选采用丙烯酸系粘合剂。具体而言,本文公开的粘合剂可以为包含丙烯酸系聚合物的丙烯酸系粘合剂。丙烯酸系粘合剂具有透明性、耐候性、设计的自由度优异的倾向。具有高透明性的丙烯酸系粘合剂可优选用于光学用途、以及显示装置用的接合用途。
作为本文公开的粘合剂,例如,优选含有由下述单体成分构成的丙烯酸系聚合物作为基础聚合物,该单体成分以33重量%以上的比例包含在酯末端具有碳原子数1以上20以下的直链或支链状的烷基的(甲基)丙烯酸烷基酯。以下,有时将在酯末端具有碳原子数为X以上Y以下的烷基的(甲基)丙烯酸烷基酯表述为“(甲基)丙烯酸CX-Y烷基酯”。从容易获得特性的均衡性的方面考虑,在一些方式涉及的丙烯酸系聚合物的单体成分整体中,(甲基)丙烯酸C1-20烷基酯的比例例如为35重量%以上,为50重量%以上是适当的,可以为55重量%以上。上述单体成分之中的(甲基)丙烯酸C1-20烷基酯的比例可以为例如99.9重量%以下,可以为99重量%以下,也可以为95重量%以下。从粘合剂层的内聚性等观点考虑,一些方式涉及的丙烯酸系聚合物(甲基)丙烯酸C1-20烷基酯在单体成分整体中所占的比例例如可以为85重量%以下,可以为75重量%以下,也可以为65重量%以下。(甲基)丙烯酸C1-20烷基酯可以单独使用一种,或者组合使用两种以上。
上述之中,优选至少使用(甲基)丙烯酸C4-20烷基酯,更优选至少使用(甲基)丙烯酸C4-18烷基酯。例如,优选包含丙烯酸正丁酯(BA)及丙烯酸2-乙基己酯(2EHA)中的一者或两者作为上述单体成分,尤其优选至少包含BA的丙烯酸系粘合剂。(甲基)丙烯酸C4-18烷基酯可以单独使用一种,或者组合使用两种以上。
构成上述丙烯酸系聚合物的单体成分可以包含(甲基)丙烯酸烷基酯、以及根据需要添加的能够与(甲基)丙烯酸烷基酯共聚的其他单体(共聚性单体)。作为共聚性单体,可优选使用具有极性基团(例如,羧基、羟基、含有氮原子的环等)的单体、均聚物的玻璃化转变温度较高的(例如10℃以上的)单体。具有极性基团的单体能够有助于向丙烯酸系聚合物导入交联点、或者提高粘合剂的内聚力。共聚性单体可以单独使用一种或者组合使用两种以上。
作为共聚性单体的非限定例,可举出含羧基的单体、含酸酐基的单体、含羟基的单体、含磺酸基或磷酸基的单体、含环氧基的单体、含氰基的单体、含异氰酸酯基的单体、含酰胺基的单体、含氨基的单体、具有含氮原子的环的单体、具有琥珀酰亚胺骨架的单体、马来酰亚胺类、(甲基)丙烯酸氨基烷基酯类、含烷氧基的单体、含烷氧基甲硅烷基的单体、乙烯基酯类、乙烯基醚类、芳香族乙烯基化合物、烯烃类、具有脂环式烃基的(甲基)丙烯酸酯、具有芳香族烃基的(甲基)丙烯酸酯、以及(甲基)丙烯酸四氢糠酯等含杂环的(甲基)丙烯酸酯、含氯乙烯、氟原子的(甲基)丙烯酸酯等含卤素原子的(甲基)丙烯酸酯、硅酮(甲基)丙烯酸酯等含硅原子的(甲基)丙烯酸酯、由萜烯化合物衍生物醇得到的(甲基)丙烯酸酯等。其中,优选含羧基的单体、含羟基的单体、具有含氮原子的环的单体、具有脂环式烃基的(甲基)丙烯酸酯。
作为共聚性单体的优选例的含羧基的单体,可举出例如丙烯酸、甲基丙烯酸、丙烯酸羧基乙酯、丙烯酸羧基戊酯、衣康酸、马来酸、富马酸、巴豆酸、异巴豆酸等。
作为含羟基的单体,可举出例如(甲基)丙烯酸2-羟基乙酯、(甲基)丙烯酸2-羟基丙酯、(甲基)丙烯酸2-羟基丁酯、(甲基)丙烯酸3-羟基丙酯、(甲基)丙烯酸4-羟基丁酯、(甲基)丙烯酸6-羟基己酯、(甲基)丙烯酸8-羟基辛酯、(甲基)丙烯酸10-羟基癸酯、(甲基)丙烯酸12-羟基月桂酯、(甲基)丙烯酸(4-羟基甲基环己基)甲酯等(甲基)丙烯酸羟基烷基酯等。
作为具有含氮原子的环的单体,可举出例如N-乙烯基-2-吡咯烷酮、N-甲基乙烯基吡咯烷酮、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、N-(甲基)丙烯酰基-2-吡咯烷酮、N-(甲基)丙烯酰基哌啶、N-(甲基)丙烯酰基吡咯烷、N-乙烯基吗啉、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-乙烯基吡唑、N-乙烯基异噁唑、N-乙烯基噻唑、N-乙烯基异噻唑、N-乙烯基哒嗪等(例如,N-乙烯基-2-己内酰胺等内酰胺类)。
作为具有脂环式烃基的(甲基)丙烯酸酯,可举出例如(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、(甲基)丙烯酸二环戊酯、(甲基)丙烯酸金刚烷酯等含有脂环式烃基的(甲基)丙烯酸酯。
使用上述这样的共聚性单体的情况下,其使用量没有特别限定,例如设为单体成分整体的0.01重量%以上是适当的。从更良好地发挥共聚性单体的使用效果的观点考虑,可以使共聚性单体的使用量为单体成分整体的0.1重量%以上,可以为0.5重量%以上。另外,从容易获得粘合特性的均衡性的观点考虑,共聚性单体的使用量为单体成分整体的60重量%以下是适当的,可以为50重量%以下,也可以为40重量%以下。
一些方式中,构成丙烯酸系聚合物的单体成分可包含含羟基的单体。通过含羟基的单体的使用,能够适当地调节粘合剂的内聚力、交联(例如,基于异氰酸酯交联剂的交联)的程度。作为含羟基的单体,可以使用上述中示例的含羟基的单体等,例如可优选采用丙烯酸2-羟基乙酯(HEA)、丙烯酸4-羟基丁酯(4HBA)。含羟基的单体可以单独使用一种,或者组合使用两种以上。使用含羟基的单体时的使用量没有特别限制,一些优选方式中,含羟基的单体的使用量为单体成分整体的15重量%以上,为20重量%以上是适当的,优选为25重量%以上。另外,从抑制粘合剂的吸水性的观点考虑,一些方式中,含羟基的单体的使用量设为单体成分整体的例如50重量%以下(例如45重量%以下)是适当的,可以设为40重量%以下,可以设为30重量%以下,可以设为20重量%以下。
一些方式中,构成丙烯酸系聚合物的单体成分可包含含脂环式烃基的(甲基)丙烯酸酯。由此,能够提高粘合剂的内聚力。作为含脂环式烃基的(甲基)丙烯酸酯,可以使用上述中示例的(甲基)丙烯酸酯等,例如可优选采丙烯酸环己酯(CHA)、丙烯酸异冰片酯。含脂环式烃基的(甲基)丙烯酸酯可以单独使用一种,或者组合使用两种以上。使用含脂环式烃基的(甲基)丙烯酸酯时的使用量没有特别限制,例如可以设为单体成分整体的1重量%以上、或5重量%以上,也可以为10重量%以上。含脂环式烃基的(甲基)丙烯酸酯的使用量的上限设为大约40重量%以下是适当的,可以为25重量%以下(例如15重量%以下)。
一些方式中,构成丙烯酸系聚合物的单体成分可包含具有氮原子的单体。由此,能够提高粘合剂的内聚力。作为具有氮原子的单体,可以使用上述中示例的单体等。作为具有氮原子的单体的优选例,可举出具有含氮原子的环的单体。可举出例如N-乙烯基环状酰胺,其中,可优选采用N-乙烯基-2-吡咯烷酮。具有氮原子的单体可以单独使用一种,或者组合使用两种以上。具有氮原子的单体(优选具有含氮原子的环的单体)的使用量没有特别限制,例如可以为单体成分整体的1重量%以上,可以为5重量%以上,进一步可设为10重量%以上。另外,具有氮原子的单体的使用量设为单体成分整体的例如40重量%以下是适当的,可以设为30重量%以下,也可以设为15重量%以下。
一些方式中,含羧基的单体在丙烯酸系聚合物的单体成分中所占的比例例如可以为小于10重量%,可以为小于3重量%,也可以为小于1重量%(例如小于0.1重量%)。也可以实质上不使用含羧基的单体作为丙烯酸系聚合物的单体成分。此处,所谓实质上不使用含羧基的单体,是指至少不有意地使用含羧基的单体。这样的组成的丙烯酸系聚合物可成为对包含金属的被粘物具有防金属腐蚀性的聚合物。
构成上述丙烯酸系聚合物的单体成分的组成可以以下述方式进行设定:基于该单体成分的组成,利用Fox式求出的玻璃化转变温度Tg成为-75℃以上、10℃以下。在一些方式中,从粘接力等观点考虑,上述Tg为0℃以下是适当的,优选为-10℃以下,可以为-20℃以下或-30℃以下。另外,从内聚性等观点考虑,上述Tg例如可以为-60℃以上,可以为-50℃以上,可以为-45℃以上或-40℃以上。
此处,上述所谓Fox式,如以下所示,是指:共聚物的Tg、与将构成该共聚物的各单体进行均聚而得到的均聚物的玻璃化转变温度Tgi的关系式。
1/Tg=Σ(Wi/Tgi)
需要说明的是,上述Fox式中,Tg表示共聚物的玻璃化转变温度(单位:K),Wi表示该共聚物中的单体i的重量分数(重量基准的共聚比例),Tgi表示单体i的均聚物的玻璃化转变温度(单位:K)。作为Tg的计算中使用的均聚物的玻璃化转变温度,使用已知资料、具体而言“Polymer Handbook”(第三版,John Wiley&Sons,Inc.,1989)中记载的数值。该文献中记载有多种值的情况下,采用最高的值。
进行聚合时,可根据聚合方法、聚合方式等使用已知或惯用的热聚合引发剂、光聚合引发剂。作为热聚合引发剂,没有特别限定,例如可以使用偶氮系聚合引发剂、过氧化物系引发剂、基于过氧化物与还原剂的组合的氧化还原系引发剂、取代乙烷系引发剂等。作为光聚合引发剂,没有特别限定,例如可以使用缩酮系光聚合引发剂、苯乙酮系光聚合引发剂、苯偶姻醚系光聚合引发剂、酰基氧化膦系光聚合引发剂、α-乙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。聚合引发剂可以单独使用一种或者适当组合使用两种以上。这样的热聚合引发剂或光聚合引发剂的使用量可以为与聚合方法、聚合方式等相应的通常的使用量,没有特别限定。例如,相对于聚合对象的单体100重量份而言,可以使用大约0.001~5重量份(典型而言为大约0.01~2重量份,例如为大约0.01~1重量份)的聚合引发剂。
在上述聚合中,可根据需要使用以往已知的各种链转移剂(也可认为是分子量调节剂或聚合度调节剂)。作为链转移剂,可以使用正十二烷基硫醇、叔十二烷基硫醇、巯基乙酸、α-硫代甘油等硫醇类。或者,可以使用不含硫原子的链转移剂(非硫系链转移剂)。链转移剂可以单独使用一种或者组合使用两种以上。使用链转移剂的情况下,相对于单体成分100重量份而言,其使用量例如可以为大约0.01~1重量份左右。就本文公开的技术而言,即使在不使用链转移剂的方式下,也能够合适地实施。
适当采用上述的各种聚合法而得到的丙烯酸系聚合物的分子量没有特别限定,可根据要求的性能设定在适当的范围内。丙烯酸系聚合物的重均分子量(Mw)例如为大约10×104以上,从均衡性良好地兼顾内聚力和粘接力的观点考虑,超过30×104是适当的。一些方式的丙烯酸系聚合物优选具有大约50×104以上的Mw。丙烯酸系聚合物的Mw的上限可以为大约500×104以下(例如大约150×104以下)。上述Mw可以为大约75×104以下。此处所谓Mw,是指利用凝胶渗透色谱(GPC)得到的按标准聚苯乙烯换算的值。作为GPC装置,例如使用机型名“HLC-8320GPC”(柱:TSKgel GMH-H(S),东曹公司制)即可。
本文公开的粘合剂可以使用以聚合物、未聚合物(即、聚合性官能团为未反应的形态)、或它们的混合物的形态包含如上所述的组成的单体成分的粘合剂组合物而形成。上述粘合剂组合物可以为下述各种形态:粘合剂(粘合成分)分散于水中的形态的水分散型粘合剂组合物;有机溶剂中包含粘合剂的形态的溶剂型粘合剂组合物、以利用紫外线、放射线等活性能量线进行固化而形成粘合剂的方式制备的活性能量线固化型粘合剂组合物;在加热熔融状态下进行涂布、并冷却至室温附近时形成粘合剂的热熔型粘合剂组合物;等等。一些方式的粘合剂组合物为溶剂型粘合剂组合物或无溶剂型粘合剂组合物。无溶剂型粘合剂组合物中包括活性能量线固化型粘合剂组合物及热熔型粘合剂组合物。本文公开的基于溶剂浸渍的剥离相对由溶剂型粘合剂组合物形成的溶剂型粘合剂、由活性能量线(典型而言紫外线固)固化型粘合剂组合物形成的活性能量线固化型粘合剂(典型而言紫外线固化型粘合剂)是有效的。
一些方式涉及的粘合剂组合物可以为活性能量线固化型粘合剂组合物。本说明书中,所谓“活性能量线”,是指具有可引起聚合反应、交联反应、引发剂的分解等化学反应的能量的能量射线。此处所称的活性能量线的例子中,包括紫外线、可见光线、红外线这样的光线、α射线、β射线、γ射线、电子射线、中子射线、X射线这样的放射线等。作为活性能量线固化型粘合剂组合物的一个优选例,可举出光固化型粘合剂组合物。光固化型粘合剂组合物具有下述优点:即使是厚的粘合剂层,也能够容易地形成。其中优选紫外线固化型粘合剂组合物。
典型而言,光固化型粘合剂组合物以聚合物的形态包含该组合物的单体成分中的至少一部分(可以为单体种类的一部分,也可以为分量的一部分)。形成上述聚合物时的聚合方法没有特别限定,可适当采用以往已知的各种聚合方法。例如,可适当采用:溶液聚合、乳液聚合、本体聚合等热聚合(典型而言,在热聚合引发剂的存在下进行);照射紫外线等光来进行的光聚合(典型而言,在光聚合引发剂的存在下进行);照射β射线、γ射线等放射线来进行的放射线聚合;等等。其中优选光聚合。
一些优选方式涉及的光固化型粘合剂组合物包含单体成分的部分聚合物(例如丙烯酸系部分聚合物)。这样的部分聚合物典型而言为来自单体成分的聚合物与未反应的单体的混合物,且优选呈现浆液状(有粘性的液态)。以下,有时将该性状的部分聚合物称为“单体浆液”或者简称为“浆液”。使单体成分部分聚合时的聚合方法没有特别限定,可以适当选择使用上述这样的各种聚合方法。从效率、简便性的观点考虑,可优选采用光聚合法。根据光聚合,能够通过光的照射量(光量)等聚合条件而容易地控制单体成分的聚合转化率(单体转化)。
上述部分聚合物中的单体混合物的聚合转化率没有特别限定。上述聚合转化率例如可以为大约70重量%以下。从包含上述部分聚合物的粘合剂组合物的制备容易性、涂布性等观点考虑,为大约50重量%以下是适当的,优选为大约40重量%以下。聚合转化率的下限没有特别限定,典型而言,为大约1重量%以上,为大约5重量%以上是适当的。
包含上述部分聚合物的粘合剂组合物中,可配合根据需要使用的其他成分(例如,光聚合引发剂、后述这样的水亲和剂、交联剂、多官能性单体、丙烯酸系低聚物、赋粘树脂、硅烷偶联剂等)。配合这样的其他成分的方法没有特别限定,例如可以预先在上述单体混合物中含有,也可以添加于上述部分聚合物中。
作为乳液聚合用的乳化剂,没有特别限制,可以使用已知的阴离子性乳化剂、非离子性乳化剂等。乳化剂可以单独使用一种或者组合使用两种以上。作为阴离子性乳化剂的非限定性例子,可举出月桂基硫酸钠、月桂基硫酸铵、十二烷基苯磺酸钠、聚氧乙烯月桂基硫酸钠、聚氧乙烯烷基醚硫酸钠、聚氧乙烯烷基苯基醚硫酸铵、聚氧乙烯烷基苯基醚硫酸钠、聚氧乙烯烷基磺基琥珀酸钠等。作为非离子性乳化剂的非限定性例子,可举出聚氧乙烯烷基醚、聚氧乙烯烷基苯基醚、聚氧乙烯脂肪酸酯、聚氧乙烯聚氧丙烯嵌段聚合物等。可以使用具有反应性官能团的乳化剂(反应性乳化剂)。作为反应性乳化剂的例子,可举出在上述的阴离子性乳化剂或非离子性乳化剂中导入丙烯基、烯丙基醚基等自由基聚合性官能团而得到的结构的自由基聚合性乳化剂。
相对于单体成分100重量份而言,乳液聚合中的乳化剂的使用量例如可以为0.2重量份以上,可以为0.5重量份以上,可以为1.0重量份以上,可以为1.5重量份以上。另外,从提高耐水粘合力、或提高粘合剂的透明性的观点考虑,在一些方式中,相对于单体成分100重量份而言,乳化剂的使用量为10重量份以下是适当的,优选为5重量份以下,也可以为3重量份以下。需要说明的是,此处乳液聚合中使用的乳化剂也可作为后述的水亲和剂发挥功能。
一些方式涉及的粘合剂组合物可以为溶剂型粘合剂组合物。溶剂型粘合剂组合物典型而言含有单体成分的溶液聚合物、和根据需要使用的添加剂(例如水亲和剂)。溶液聚合中使用的溶剂(聚合溶剂)可以从以往已知的有机溶剂(例如甲苯、乙酸乙酯等)中适当选择。根据溶液聚合,可得到单体成分的聚合物溶解于聚合溶剂中而成的形态的聚合反应液。本文公开的溶剂型粘合剂组合物可使用上述聚合反应液而合适地制造。
(水亲和剂)
上述粘合剂包含水亲和剂。通过使粘合剂含有水亲和剂,通常能够利用水等水性液体使剥离力有效地降低,水剥离性提高。其原因没有特别限定性解释,认为通常水亲和剂具有亲水性区域从而容易偏在于粘合剂的表面,由此发挥高效地提高该粘合剂表面的水亲和性的作用,该粘合剂与水接触时使剥离力有效地降低,水剥离性提高。然而,上述接合体中将部件接合的粘合剂由于经长期使用等情况,有时该粘合剂未能表现出原本具有的水剥离性,成为通过水剥离难以剥离的水剥离性丧失粘合剂。即使是这样的丧失了水剥离性的含水亲和剂的粘合剂,也能够通过适用本文公开的技术将粘合剂从接合有该粘合剂的部件剥离。上述水亲和剂典型而言以游离的形态包含在粘合剂组合物(进而粘合剂)中。作为水亲和剂,从粘合剂组合物的制备容易性等方面考虑,可优选使用常温(约25℃)下为液状的水亲和剂。水亲和剂可以单独使用一种或者组合使用两种以上。
水亲和剂(典型而言为表面活性剂)的HLB没有特别限定,例如为3.0以上,为大约5.0以上是适当的,优选为8.0以上,更优选为10以上,进一步优选为13以上(例如15以上)。通过使具有上述范围的HLB的水亲和剂包含于粘合剂(例如,包含丙烯酸系聚合物的粘合剂)中,即使是水剥离性受损的情况下,也能够通过溶剂浸渍剥离将其从部件剥离。上述HLB的上限为20以下,例如可以为18以下,可以为16以下(例如15以下)。
需要说明的是,本说明书中的HLB是由Griffin提出的亲水亲油平衡值(Hydrophile-Lipophile Balance),是表示表面活性剂与水、油的亲和性程度的值,以0~20之间的数值表示亲水性与亲油性之比。HLB的定义如W.C.Griffin:J.Soc.CosmeticChemists,1,311(1949);高桥越民、难波义郎、小池基生、小林正雄共著,“表面活性剂手册”,第三版,工学图书公司出版,昭和47年11月25日,p179~182等所记载。具有上述HLB的水亲和剂可根据需要参考上述参考文献等,基于本领域技术人员的技术常识而选定。
一些方式中,作为水亲和剂,可以使用选自表面活性剂及具有聚氧亚烷基骨架的化合物的至少一种化合物。作为表面活性剂及具有聚氧亚烷基骨架的化合物,可以没有特别限制地使用已知的表面活性剂、具有聚氧亚烷基骨架的化合物中的一种或两种以上。需要说明的是,上述表面活性剂中,存在具有聚氧亚烷基骨架的化合物,当然反之亦然。
作为可用作水亲和剂的表面活性剂,可以使用已知的非离子性表面活性剂、阴离子性表面活性剂、阳离子性表面活性剂等。其中,优选非离子性表面活性剂。表面活性剂可以单独使用一种或者组合使用两种以上。
作为非离子性表面活性剂的例子,可举出:聚氧乙烯月桂基醚、聚氧乙烯十六烷基醚、聚氧乙烯硬脂基醚、聚氧乙烯油基醚等聚氧乙烯烷基醚;聚氧乙烯辛基苯基醚、聚氧乙烯壬基苯基醚等聚氧乙烯烷基苯基醚;山梨糖醇酐单月桂酸酯、山梨糖醇酐单棕榈酸酯、山梨糖醇酐单硬脂酸酯、山梨糖醇酐单油酸酯等山梨糖醇酐脂肪酸酯;聚氧乙烯山梨糖醇酐单月桂酸酯、聚氧乙烯山梨糖醇酐单棕榈酸酯、聚氧乙烯山梨糖醇酐单硬脂酸酯、聚氧乙烯山梨糖醇酐三硬脂酸酯、聚氧乙烯山梨糖醇酐三异硬脂酸酯、聚氧乙烯山梨糖醇酐单油酸酯、聚氧乙烯山梨糖醇酐三油酸酯等聚氧乙烯山梨糖醇酐脂肪酸酯;聚氧乙烯甘油醚脂肪酸酯;聚氧乙烯-聚氧丙烯嵌段共聚物;等等。这些非离子性表面活性剂可以单独使用一种或者组合使用两种以上。
作为阴离子性表面活性剂的例子,可举出:月桂基硫酸盐、十八烷基硫酸盐等烷基硫酸盐;脂肪酸盐;壬基苯磺酸盐、十二烷基苯磺酸盐等烷基苯磺酸盐;十二烷基萘磺酸盐等萘磺酸盐;十二烷基二苯基醚二磺酸盐等烷基二苯基醚二磺酸盐;聚氧乙烯十八烷基醚硫酸盐、聚氧乙烯月桂基醚硫酸盐等聚氧乙烯烷基醚硫酸盐;聚氧乙烯月桂基苯基醚硫酸盐等聚氧乙烯烷基苯基醚硫酸盐;聚氧乙烯苯乙烯化苯基醚硫酸盐;月桂基磺基琥珀酸盐、聚氧乙烯月桂基磺基琥珀酸盐等磺基琥珀酸盐;聚氧乙烯烷基醚磷酸盐;聚氧乙烯烷基醚乙酸盐;等等。阴离子性表面活性剂形成盐的情况下,该盐例如可以为钠盐、钾盐、钙盐、镁盐等金属盐(优选为一价金属的盐)、铵盐、胺盐等。这些阴离子性表面活性剂可以单独使用一种或者组合使用两种以上。
作为可用作水亲和剂的具有聚氧亚烷基骨架的化合物,例如,可以使用:聚乙二醇(PEG)、聚丙二醇(PPG)等聚亚烷基二醇;包含聚氧乙烯单元的聚醚、包含聚氧丙烯单元的聚醚、包含氧乙烯单元和氧丙烯单元的化合物(这些单元的排列可以为无规的,也可以为嵌段状);它们的衍生物;等等。另外,也可以使用上述表面活性剂中的具有聚氧亚烷基骨架的化合物。这些可以单独使用一种或组合两种以上而使用。其中,优选使用包含聚氧乙烯骨架(也称为聚氧乙烯链段)的化合物,更优选为PEG。
具有聚氧亚烷基骨架的化合物(例如聚乙二醇)的分子量(化学式量)没有特别限定,例如小于1000是适当的,从粘合剂组合物制备性的方面考虑,优选为大约600以下(例如500以下)。具有聚氧亚烷基骨架的化合物(例如聚乙二醇)的分子量的下限没有特别限定,可优选使用分子量为大约100以上(例如为大约200以上,进一步为大约300以上)的化合物。
粘合剂中的水亲和剂的含量没有特别限定、可以以适当地发挥该水亲和剂的使用效果的方式进行设定。一些方式中,相对于粘合剂中所含的聚合物(例如丙烯酸系聚合物)100重量份,水亲和剂的含量例如可以设为0.001重量份以上,设为0.01重量份以上是适当的,优选为0.05重量份以上,更优选为0.1重量份以上。其他的一些方式中,相对于粘合剂中所含的聚合物100重量份,水亲和剂的含量例如可以为1.0重量份以上,可以为1.5重量份以上。另外,一些方式中,相对于上述聚合物100重量份,水亲和剂的使用量可以设为大约3重量份以下,设为大约2重量份以下是适当的,优选小于1重量份,更优选小于0.5重量份。通过限制水亲和剂的使用量,具有易于维持粘接力的倾向。另外,在光学用途中,具有不易损失粘合剂的光学特性的倾向。包含经上述限定的量的水亲和剂的粘合剂能够理想地兼顾粘接力和溶剂浸渍剥离性。在光学用途中,可以成为进一步兼具光学特性的粘合剂。
(多官能性单体)
粘合剂组合物(进而粘合剂)中可以根据需要使用多官能性单体。多官能性单体有助于调节内聚力等目的。多官能性单体在形成粘合剂层时、贴附于被粘物后通过光(例如紫外线)照射等与上述烯键式不饱和基团反应,从而可形成具有适宜的柔软性的交联结构。因此,本说明书中,“多官能性单体”可以另称为交联剂。例如,在由光固化型粘合剂组合物形成的粘合剂中,可优选使用多官能性单体。作为多官能性单体,可使用具有2个以上烯键式不饱和基团的化合物。多官能性单体可以单独使用一种或者组合使用两种以上。
多官能性单体所具有的烯键式不饱和基团的例子中,包括丙烯酰基、甲基丙烯酰基、乙烯基及烯丙基,但并不限于此。从光反应性的观点考虑,作为优选的烯键式不饱和基团,可举出丙烯酰基及甲基丙烯酰基。其中优选丙烯酰基。
作为多官能性单体的例子,例如,可举出乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、丙二醇二(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、季戊四醇二(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇三(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯、乙二醇二(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、三羟甲基丙烷三(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、二乙烯基苯、环氧丙烯酸酯、聚酯丙烯酸酯、氨基甲酸酯丙烯酸酯、丁二醇(甲基)丙烯酸酯、己二醇二(甲基)丙烯酸酯等。其中,三羟甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、1,6-己二醇二(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯是适合的。
多官能性单体的使用量根据其分子量、官能团数等的不同而不同,例如,相对于形成粘合剂中所含的聚合物的单体成分(典型而言,丙烯酸系聚合物或该聚合物的单体成分)100重量份而言为0.01重量份~3.0重量份左右的范围是适当的。
(交联剂)
本文公开的粘合剂组合物可以主要以粘合剂(层)内的交联或粘合剂与其相邻面的交联为目的,根据需要含有交联剂。交联剂的种类没有特别限制,可以从以往已知的交联剂中,例如根据粘合剂组合物的组成,以该交联剂在粘合剂内发挥适当的交联功能的方式进行选择。作为可使用的交联剂,可示例异氰酸酯系交联剂、环氧系交联剂、噁唑啉系交联剂、氮丙啶系交联剂、碳二亚胺系交联剂、三聚氰胺系交联剂、尿素系交联剂、金属醇盐系交联剂、金属螯合物系交联剂、金属盐系交联剂、肼系交联剂、胺系交联剂等。这些交联剂可以单独使用一种或者组合使用两种以上。
交联剂的含量(包含两种以上的交联剂的情况下,为它们的总量)没有特别限定。从实现均衡性良好地发挥粘接力、内聚力等粘合特性的粘合剂的观点考虑,相对于形成粘合剂中所含的聚合物的单体成分(例如,丙烯酸系聚合物或该聚合物的单体成分)100重量份而言,交联剂的含量为大约5重量份以下是适当的,优选为大约0.001~5重量份,更优选为大约0.001~4重量份,进一步优选为大约0.001~3重量份。或者,也可以为不包含上述这样的交联剂的粘合剂组合物。在使用光固化型粘合剂组合物作为本文公开的粘合剂组合物的情况下,该粘合剂组合物可以实质上不包含异氰酸酯系交联剂等交联剂。此处,所谓粘合剂组合物实质上不包含交联剂(典型而言为异氰酸酯系交联剂),是指相对于上述单体成分100重量份而言的交联剂的量小于0.05重量份(例如小于0.01重量份)。
为了使交联反应更有效地进行,也可以使用交联催化剂。另外,粘合剂的形成所使用的粘合剂组合物中,可以根据期望含有交联阻滞剂(例如产生酮-烯醇互变异构的化合物)。交联催化剂、交联阻滞剂的使用量并不限定于特定的范围,可根据目的等而使用适当量。
(增粘树脂)
粘合剂中可以含有增粘树脂。作为增粘树脂,例如,可举出松香系增粘树脂、松香衍生物增粘树脂、石油系增粘树脂、萜烯系增粘树脂、酚系增粘树脂、酮系增粘树脂等。这些增粘树脂可以单独使用一种,或者组合使用两种以上。其中,可优选使用选自松香系增粘树脂、松香衍生物增粘树脂及萜烯酚树脂中的一种或两种以上。例如,可优选使用软化点为80℃以上(例如120℃以上180℃以下)的增粘树脂(适宜为松香衍生物增粘树脂)。
从合适地发挥增粘树脂的使用效果的观点考虑,相对于构成粘合剂中所含的聚合物的单体成分100重量份而言,增粘树脂的使用量为1重量份以上是适当的,可以为5重量份以上,可以为10重量份以上,可以为15重量份以上,可以为20重量份以上,可以为25重量份以上。另外,从均衡性良好地兼顾与被粘物的密合性和内聚性的观点考虑,相对于单体成分100重量份而言的增粘树脂的使用量例如可以为50重量份以下,可以为30重量份以下。或者,相对于上述单体成分100重量份而言,粘合剂中的上述增粘树脂的含量例如小于1重量份,上述粘合剂也可以实质上不包含增粘树脂。
(丙烯酸系低聚物)
本文公开的粘合剂中,从提高内聚力、提高粘接性等观点考虑,可以含有丙烯酸系低聚物作为丙烯酸系低聚物,优选使用Tg高于上述丙烯酸系聚合物的Tg的聚合物。例如,制作粘合剂时利用紫外线照射的方式中,出于不易引起阻聚这一点,丙烯酸系低聚物是适宜的。
作为丙烯酸系低聚物的优选例,例如,可举出甲基丙烯酸二环戊酯(DCPMA)、甲基丙烯酸环己酯(CHMA)、甲基丙烯酸异冰片酯(IBXMA)、丙烯酸异冰片酯(IBXA)、丙烯酸二环戊酯(DCPA)、甲基丙烯酸1-金刚烷酯(ADMA)、丙烯酸1-金刚烷酯(ADA)的各均聚物、以及DCPMA与甲基丙烯酸甲酯(MMA)的共聚物、DCPMA与IBXMA的共聚物、ADA与MMA的共聚物、CHMA与甲基丙烯酸异丁酯(IBMA)的共聚物、CHMA与IBXMA的共聚物、CHMA与丙烯酰基吗啉(ACMO)的共聚物、CHMA与二乙基丙烯酰胺(DEAA)的共聚物、CHMA与AA的共聚物等。丙烯酸系低聚物可以单独使用一种,或者组合使用两种以上。
丙烯酸系低聚物的Mw典型而言可以为约1000以上且小于约30000、优选约1500以上且小于约10000、进一步优选约2000以上且小于约5000。Mw在上述范围内时,容易适宜地发挥使内聚性、与相邻的面的粘接性提高的效果。就丙烯酸系低聚物的Mw而言,可以利用凝胶渗透色谱(GPC)进行测定、作为按标准聚苯乙烯换算的值求出。具体而言,在东曹公司制的HPLC8020中,使用2根TSKgel GMH-H(20)作为柱,利用四氢呋喃溶剂,在流速约0.5mL/分钟的条件下进行测定。
粘合剂中含有丙烯酸系低聚物的情况下,相对于上述基础聚合物(典型而言为丙烯酸系聚合物)100重量份而言,其含量例如可以为0.01重量份以上,从获得更高的效果的观点考虑,可以为0.05重量份以上,可以为0.1重量份以上。另外,从与基础聚合物的相容性等观点考虑,上述丙烯酸系低聚物的含量优选小于30重量份,例如可以为10重量份以下,可以为1重量份以下。
(硅烷偶联剂)
本文公开的粘合剂也可以包含硅烷偶联剂。在包含硅烷偶联剂的方式中,硅烷偶联剂优选以游离的形态包含在粘合剂组合物(进而粘合剂)中。通过包含硅烷偶联剂,粘合剂对被粘物(例如玻璃部件)的粘接力有升高的倾向,但另一方面,由于其粘接力提高,剥离时从被粘物的剥离性易降低。即使是这样的粘合剂(牢固地粘接于部件的粘合剂),也能够通过包含水亲和剂而从该部件剥离,即使在水剥离性受损的情况下,也能够通过实施溶剂浸渍剥离而从该部件剥离。
作为硅烷偶联剂,可举出3-缩水甘油基丙基三甲氧基硅烷、3-缩水甘油基丙基甲基二甲氧基硅烷、2-(3,4-环氧环己基)乙基三甲氧基硅烷等具有环氧结构的硅化合物;3-氨基丙基三甲氧基硅烷、N-(2-氨基乙基)3-氨基丙基三甲氧基硅烷、N-(2-氨基乙基)3-氨基丙基甲基二甲氧基硅烷等含氨基的硅化合物;3-氯丙基三甲氧基硅烷;含乙酰乙酰基的三甲氧基硅烷;3-丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、3-甲基丙烯酰氧基丙基三乙氧基硅烷等含(甲基)丙烯酰基的硅烷偶联剂;3-异氰酸酯基丙基三乙氧基硅烷等含异氰酸酯基的硅烷偶联剂等。其中,作为优选例,可举出3-缩水甘油基丙基三甲氧基硅烷及含乙酰乙酰基的三甲氧基硅烷。硅烷偶联剂可以单独使用一种或者组合使用两种以上。
硅烷偶联剂的使用量可以以获得所期望的使用效果的方式进行设定,没有特别限定。一些方式中,相对于构成粘合剂中所含的聚合物的单体成分100重量份,硅烷偶联剂的使用量例如可以为0.001重量份以上,从获得更高的效果的观点考虑,可以为0.005重量份以上,可以为0.01重量份以上,可以为0.015重量份以上。另外,一些方式中,相对于构成粘合剂的单体成分100重量份,硅烷偶联剂的使用量例如可以为3重量份以下,可以为1重量份以下。可以为0.5重量份以下。另外,本文公开的技术可以以使用实质上不包含硅烷偶联剂的粘合剂的方式实施。通过对硅烷偶联剂的使用量进行限制、或者不使用硅烷偶联剂,具有从被粘物的剥离性提高的倾向。
(其他成分)
本文公开的粘合剂可以根据需要包含粘度调节剂(例如增稠剂)、pH调节剂、流平剂、增塑剂、填充剂、颜料、染料等着色剂、稳定剂、防腐剂、抗老化剂等粘合剂的领域中通常的各种添加剂作为其他任选成分。关于这样的各种添加剂,可以利用常规方法使用以往已知的物质,由于没有特别对本发明赋予特征,因此省略详细的说明。
本文公开的技术中,可以对除基础聚合物(适宜为丙烯酸系聚合物)以外的成分在粘合剂中所占的量进行限制。本文公开的技术中,粘合剂中除基础聚合物以外的成分的量例如为大约30重量%以下,为大约15重量%以下是适当的,优选为大约12重量%以下(例如大约10重量%以下)。这样的组成的粘合剂容易满足规定的光学特性(例如透明性),可优选用于光学用途。在一些方式中,粘合剂中除基础聚合物以外的成分的量可以为大约5重量%以下,可以为大约3重量%以下,也可以为大约1.5重量%以下(例如大约1重量%以下)。如此对除基础聚合物(例如丙烯酸系聚合物)以外的成分量进行了限制的组成可优选地用于光固化型粘合剂组合物。
(粘合剂层的形成)
粘合剂具有粘合剂层的形态的情况下,粘合剂层可以为粘合剂组合物的固化层。即,该粘合剂层可通过下述方式形成:将粘合剂组合物赋予(例如涂布)于适当的表面后,适当实施固化处理。进行两种以上的固化处理(干燥、交联、聚合等)的情况下,它们可以同时或分多阶段地进行。使用了单体成分的部分聚合物(丙烯酸系聚合物浆液)的粘合剂组合物中,典型而言,作为上述固化处理,进行最终的共聚反应。即,将部分聚合物供至进一步的共聚反应而形成完全聚合物。例如,若为光固性的粘合剂组合物,则实施光照射。根据需要,可以实施交联、干燥等固化处理。例如,在需要以光固化性粘合剂组合物的形式进行干燥的情况(例如,单体成分的部分聚合物溶解于有机溶剂的形态的光固性粘合剂组合物的情况)下,可以在使该组合物干燥后进行光固化。在使用了完全聚合物的粘合剂组合物中,典型而言,作为上述固化处理,根据需要实施干燥(加热干燥)、交联等处理。两层以上的多层结构的粘合剂层可以通过贴合预先形成的粘合剂层来制作。或者,也可以在预先形成的第一粘合剂层上涂布粘合剂组合物,使该粘合剂组合物固化而形成第二粘合剂层。
粘合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、吻式辊涂机、浸渍辊涂布机、棒涂机、刮刀涂布机、喷雾涂布机等惯用的涂布机来实施。
(粘合剂层的厚度)
粘合剂层的厚度没有特别限定,例如可以为3μm~2000μm左右。从阶差追随性等与被粘物的密合性的观点考虑,在一些方式中,粘合剂层的厚度例如为10μm以上是适当的,优选为50μm以上,可以为70μm以上,可以为100μm以上,可以为150μm以上。厚度大的粘合剂由于粘合力高、经时粘合力易升高,因此剥离常常变得困难。另一方面,在被粘物为溶剂非渗透性的情况下,在溶剂浸渍中,溶剂由于仅在粘合剂层端面与粘合剂接触,因此,粘合剂层的厚度越大,认为溶剂越易于作用于粘合剂。对于这样的粘合剂层,适用本文公开的方法是有效的。另外,从防止由粘合剂层的内聚破坏导致发生糊剂残留的观点考虑,在一些方式中,粘合剂层的厚度例如可以为1000μm以下,可以为500μm以下,可以为300μm以下,可以为200μm以下。
(雾度值)
粘合剂优选为光学用粘合剂。光学用粘合剂可以为不损害光学特性的光学用粘合剂。粘合剂(层)、进而粘合片的雾度值没有特别限定,一些方式中,雾度值为大约10%以下是适当的,可以为大约5%以下(例如大约3%以下)。上述雾度值优选为1.0%以下。如此,透明性高的粘合剂适合于要求高透光性的光学用途。上述雾度值可以小于1.0%。可以小于0.7%,可以为0.5%以下(例如0~0.5%)。雾度值例如可以通过调节粘合剂的组成、厚度等而进行调节。
此处所谓“雾度值”,是指对测定对象照射可见光时的扩散透过光相对于总透过光的比例。也称为雾值。雾度值可以由下式表示。
Th[%]=Td/Tt×100
上述式中,Th为雾度值[%],Td为散射光透过率,Tt为总光透过率。雾度值能够通过将粘合剂层或粘合片的粘合面贴附于雾度值为0.1%的碱性玻璃的单面,制成粘合剂层或粘合片与碱性玻璃的层叠体后,使用雾度计(例如村上色彩技术研究所制的制品名“MR-100”)而测定。进行测定时,将贴附有粘合剂层或粘合片的碱性玻璃以该粘合剂层或粘合片成为光源侧的方式进行配置。由于碱性玻璃的雾度值为0.1%,因此,将从测定值减去0.1%后的值作为粘合剂层或粘合片的雾度值[%]。
(基材层)
一些方式中,接合体中部件的接合所使用的粘合片具备基材层。基材层是对粘合剂层进行支撑的支撑体(支撑层)。基材层可以为配置于构成粘合片的表面的第一粘合剂层及第二粘合剂层之间的中间层。
作为本文公开的基材层,可举出例如聚烯烃膜、聚酯膜、聚氯乙烯膜等各种树脂膜;由聚氨酯泡沫、聚乙烯泡沫、聚氯丁二烯泡沫等发泡体形成的发泡体片;各种纤维状物质(可以为麻、棉等天然纤维、聚酯、维尼纶等合成纤维、乙酸酯等半合成纤维等)单独或通过混纺等得到的织布及无纺布;日本纸、优质纸、牛皮纸、皱纹纸等纸类;铝箔、铜箔、不锈钢(SUS)等金属箔;等等。也可以为将它们复合而成的构成的层状体。作为这样的复合结构的基材层的例子,可举出例如金属箔与上述树脂膜层叠而成的结构的的层叠基材(多层结构基材)、经玻璃布等无机纤维增强的树脂片等。
作为基材层的材料,可优选使用包含能独立地维持形状的(自立型的、或非依赖性)树脂膜作为基础膜的材料。此处所谓“树脂膜”,是指非多孔质的结构、典型而言是实质上不包含气泡的(无空隙的)树脂膜。因此,上述树脂膜是区别于发泡体膜、无纺布的概念。上述树脂膜可以为单层结构,也可以为两层以上的多层结构(例如三层结构)。上述树脂膜可以为透明的膜。透明树脂膜适合于光学用途。
作为构成树脂膜的树脂材料的优选例,可举出聚酯系树脂、聚苯硫醚(PPS)树脂、聚烯烃系树脂、聚酰亚胺树脂。作为可优选用作基材层的树脂膜的具体例,可举出聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)膜、聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)膜、PPS膜、聚醚醚酮(PEEK)膜、透明聚酰亚胺(CPI)膜、聚丙烯(PP)膜、三乙酸纤维素(TAC)膜。作为从强度的方面考虑优选的例子,可举出PET膜、PEN膜、PPS膜、PEEK膜、CPI膜。作为从入手容易性、尺寸安定性、光学特性等观点考虑优选的例子,可举出PET膜、CPI膜、TAC膜。
树脂膜中可以根据需要配合光稳定剂、抗氧化剂、抗静电剂、着色剂(染料、颜料等)、填充材料、滑动剂、防结块剂等已知的添加剂。添加剂的配合量没有特别限定,可根据用途等而适当设定。
树脂膜的制造方法没有特别限定。例如,可适当采用挤出成型、吹胀成型、T模流延成型、压延辊成型等以往已知的通常的树脂膜成型方法。
上述基材层可以为实质由这样的树脂膜构成的层。或者,上述基材层除上述树脂膜之外也可包含辅助的层。作为上述辅助的层的例子,可举出底涂层、剥离层等表面处理层。另外,也可以根据需要对基材层的粘合剂层侧表面实施例如电晕放电处理、等离子处理、紫外线照射处理、酸处理、碱处理、底涂剂(底漆)的涂布、抗静电处理、剥离处理等以往已知的表面处理。
基材层的厚度没有特别限定,例如可以为大约1000μm以下,可以为大约500μm以下,从轻质、薄壁化的观点考虑,为大约100μm以下是适当的,可以为70μm以下。另外,从操作性、加工性等的观点考虑,基材层的厚度例如可以为1μm以上,为大约20μm以上是适当的,优选为大约30μm以上。
(粘合片的尺寸)
在2个部件通过粘合片而被接合的方式中,该粘合片的长度及宽度(例如带状的粘合片的长度及宽度)没有特别限定。对于粘合片而言,通常,粘合片表面整体粘接于被粘物,因此在被粘物为溶剂非渗透性的情况下,在溶剂浸渍中,溶剂仅在粘合片端面与粘合剂接触。因此,粘合片的尺寸(长度及宽度)变得越大,具有溶剂浸渍剥离越需要时间的倾向。根据本文公开的技术,即使相对尺寸相对较大的粘合片、例如长度及宽度中的至少一者为20mm以上(乃至40mm以上,例如60mm以上)的粘合片,也能够实现所期望的效果。另外,对于通过本文公开的技术而被剥离的粘合片(具体而言粘合片的粘接区域)的最宽的部分的宽度而言,从溶剂浸渍剥离效率的观点考虑,例如为200mm以下、也可以为100mm以下。
实施例
以下,对与本发明有关的一些实施例进行说明,但并非旨在将本发明限定于这些实施例所示的内容。需要说明的是,除非另有说明,以下的说明中,“份”及“%”以重量为基准。
<粘合片的制作>
(制作例A)
将以57/12/23/8的重量比包含丙烯酸正丁酯/丙烯酸环己酯/丙烯酸4-羟基丁酯/丙烯酸羟基乙酯的单体混合物100份、与作为光聚合引发剂的商品名“IRGACURE 651”(CibaSpecialty Chemicals Inc.制)0.1份及商品名“IRGACURE 184”(Ciba SpecialtyChemicals Inc.制)0.1份一同投入四口烧瓶,在氮气氛下照射紫外线进行光聚合直至粘度(BH粘度计,No.5转子,10rpm,测定温度30℃)成为约15Pa·s,由此制备包含上述单体混合物的部分聚合物的单体浆液。向该单体浆液100份中,添加作为多官能性单体的二季戊四醇六丙烯酸酯0.1份、作为水亲和剂的非离子性表面活性剂(聚氧乙烯山梨糖醇酐单月桂酸酯,HLB16.7,商品名“RHEODOL TW-L120”,花王公司制)0.3份、作为硅烷偶联剂的商品名“KBE403(Shin-Etsu Chemical Co.,Ltd.制作)0.4份,均匀地混合,制备紫外线固化型粘合剂组合物。
将上述中得到的粘合剂组合物涂布于聚酯膜的单面成为剥离面的厚度为38μm的剥离膜R1(三菱树脂公司制,制品名“MRF#38”),用聚酯膜的单面成为剥离面的厚度为38μm的剥离膜R2(三菱树脂公司制,制品名“MRE#38”)覆盖来阻隔空气,照射紫外线使其固化,由此形成厚度为200μm的粘合剂层。紫外线的照射使用黑光灯在照度为4mW/cm2(利用峰值灵敏度波长约为350nm的工业用UV检查器(TOPCON公司制、商品名“UVR-T1”)测定)、照射180秒的条件下进行。以此方式得到粘合片A(仅由粘合剂层形成的粘合片)。利用剥离膜R1、R2保护粘合片A的与被粘物的贴附面。
(制作例B>
除了不使用水亲和剂以外,以与制作例A同样的方式得到粘合片B。
<刚贴合后的溶剂浸渍剥离性评价>
针对粘合片A、B,利用下述的方法评价溶剂浸渍剥离性。将覆盖粘合剂层(无支撑体的两面粘合片)的一个表面的剥离衬垫从粘合片剥下,在所露出的粘合面上贴合厚度11μm的铝箔(TOYO ALUMINIUM EKCO PRODUCTS CO.,LTD制,制品名“sun foil”),切成80mm×200mm的尺寸。接着,将覆盖上述粘合剂层的另一表面的剥离衬垫剥下,将所露出的粘合面贴合于碱性玻璃板(松波硝子工业公司制,利用浮法制作,厚度1.35mm,青板缘磨品,要贴合粘合片的面与蒸馏水的接触角:8度)的整个面(65mm×165mm尺寸)。使2kg的橡胶辊往返2次从而对该铝箔/粘合剂/碱性玻璃板的层叠物进行压接。将从碱性玻璃板伸出的铝箔及粘合剂切掉而除去,制作作为评价对象的铝箔/粘合剂/碱性玻璃板的层叠体。将上述层叠体准备多个,将它们的各自浸渍于表1所示的各溶剂,对自浸渍开始起5小时后、及24小时后的粘合片(65mm宽度)的宽度方向上的、自端部(一端)起的剥离距离[mm]进行测定。溶剂浸渍在23℃的条件下实施。将结果示于表1。需要说明的是,表中的“剥离”表示粘合片整体从被粘物剥离(具体而言,为通过粘合剂的溶胀而从被粘物上浮并剥离的状态)、可以说是上述自一端起的剥离距离为32.5mm。另外,表中的“-”表示未测定。
需要说明的是,上述碱性玻璃板的接触角用以下的方法而测定。即,在测定气氛23℃、50%RH的环境下,使用接触角计(协和界面科学株式会社制,商品名“DMo-501型”,控制箱“DMC-2”,控制·分析软件“FAMAS(版本5.0.30)”),利用液滴法进行测定。蒸馏水的滴加量为2μL,根据滴加5秒后的图像,利用Θ/2法算出接触角(以N5实施)。
<加速试验后的剥离性评价>
(溶剂浸渍剥离)
针对粘合片A、B,与上述刚贴合后的溶剂浸渍剥离性评价的情况同样地,制作作为评价对象的铝箔/粘合剂/碱性玻璃板的层叠体。将上述层叠体准备多个,于60℃加热4天并进行保存(基于阿伦尼乌斯公式与25℃×200天相当的加速试验)。接下来,将上述层叠体浸渍于表1所示的各溶剂,对自浸渍开始起24小时后、72小时后、84小时后及1周后的粘合片(65mm宽度)的宽度方向的剥离距离[mm]进行测定。溶剂浸渍在23℃的条件实施。将结果示于表2。
(水剥离)
针对粘合片A、B,以与上述加速试验后的溶剂浸渍剥离性评价的情况同样的方式,制作作为评价对象的铝箔/粘合剂/碱性玻璃板的层叠体,实施加速试验(于60℃保管4天)。接着,在23℃、50%RH的环境下,用刀具或塑料制的刮铲在端部制作剥离的起点,向上述粘合剂开始从上述碱性玻璃板离开的部位(剥离前沿)供给20μL的蒸馏水,以不产生碎片或开裂的方式小心地以在3分钟以内将铝箔/粘合剂的层叠体从上述碱性玻璃板剥下的速度进行手剥离。但是,对于粘合片A、B而言,铝箔均在剥离时裂开,未能在不将被粘物破损的情况下将粘合剂顺利地剥离。
(HSP值及HSP距离)
另外,针对粘合片A的粘合剂及各溶剂,算出HSP值(分散项(δD)、极性项(δP)、氢键项(δH)),求出上述粘合剂与各溶剂的HSP距离。将结果示于表3。
[表1]
表1:刚贴合后的溶剂浸渍剥离性评价(剥离距离[mm]
[表2]
[表3]
表3
如表1所示,在将粘合片贴合于被粘物后,对基于溶剂浸渍的剥离性进行评价的结果,在包含水亲和剂的粘合片A、与不含水亲和剂的粘合片B之间在剥离性方面没有观察到显著的差异。然而,在于60℃条件下4天的加速试验后,不含水亲和剂的粘合片B完全未从被粘物剥离,与此相对,对于包含水亲和剂的粘合片A而言,浸渍时间变得越长,自被粘物的剥离越是得以进行。具体而言,通过溶剂浸渍而使得粘合剂溶胀,自然剥离得以进行。其中,根据使用乙酸乙酯的溶剂浸渍,能够以最短的浸渍时间将粘合剂剥离。需要说明的是,在于60℃条件下4天的加速试验后,确认到本来具有水剥离性的包含水亲和剂的粘合片A丧失了水剥离性。
基于粘合剂与溶剂的HSP,针对粘合剂与溶剂的溶剂浸渍剥离性进行了研究,结果,在一些试验例(具体而言使用非醇系溶剂的例)中,如表3所示,确认到粘合剂与溶剂的HSP距离与表2所示的溶剂浸渍剥离性相关。具体而言,溶剂中,相对粘合剂的HSP距离为9.3的己烷在溶剂浸渍中未能将粘合剂剥离,但使用上述HSP距离为4.2的甲苯的情况下,确认到溶剂浸渍剥离性。另外,上述HSP距离为4.0以下的乙酸乙酯相对评价对象粘合剂显示出最优异的溶剂浸渍剥离性。另外,在其他的试验例(具体而言,使用了醇系溶剂的例)中,从上述实验结果与HSP值确认到,具有氢键项(δH)变得越大,溶剂浸渍剥离性越是改善的倾向。由于粘合片A包含水亲和剂,因此,认为氢键项促进了剥离性改善。上述δH为15.0以上的甲醇、乙醇等醇显示出良好的溶剂浸渍剥离性。
由上述结果可见,通过对通过包括包含水亲和剂的粘合剂而被接合的2个部件的接合体实施溶剂浸渍剥离,能够将粘合剂从部件剥离,可将上述2个部件分离。
以上,详细地说明了本发明的具体例,但上述说明仅为例示,并不限定权利要求书。权利要求书中记载的技术中包含将以上所例示的具体例进行各种变形、变更而得的方案。
附图标记说明
1粘合剂(粘合片)
1A一者的表面(第1粘合面)
1B另一者的表面(第2粘合面)
100接合体
120第1部件
140第2部件
200溶剂
250容器
Claims (9)
1.一种方法,其为包含通过粘合剂而被接合的2个部件的接合体的分离方法,其中,
所述粘合剂包含水亲和剂,
所述方法包括将所述接合体浸渍于溶剂从而将所述粘合剂从所述部件剥离的工序。
2.如权利要求1所述的方法,其中,所述粘合剂与所述溶剂的HSP(Hansen溶解度参数)距离为4.0以下。
3.如权利要求1所述的方法,其中,所述溶剂的HSP(Hansen溶解度参数)中的氢键项(δH)为15.0以上。
4.如权利要求1或2所述的方法,其中,所述溶剂包含乙酸乙酯。
5.如权利要求1~4中任一项所述的方法,其中,所述粘合剂是溶剂型粘合剂或活性能量线固化型粘合剂。
6.如权利要求1~5中任一项所述的方法,其中,
所述2个部件通过包含所述粘合剂的两面粘接性粘合片而被接合,所述粘合片的宽度为20mm以上。
7.如权利要求1~6中任一项所述的方法,其中,将所述接合体在所述溶剂中浸渍24小时以上。
8.如权利要求7所述的方法,其中,从所述接合体在所述溶剂中的浸渍起经过24小时后,所述粘合剂从所述2个部件中的一者剥离的距离为20mm以上。
9.如权利要求1~8中任一项所述的方法,其包括在将所述接合体浸渍于溶剂前,对能否将所述粘合剂从所述2个部件中的至少一者水剥离进行判定的工序,
此处,所述水剥离为以在所述粘合剂从所述部件表面剥离的部位存在水性液体的状态实施的剥离,
确认到不能进行所述水剥离后,将所述接合体浸渍于溶剂。
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