CN117580920A - 粘合带、物品及物品的拆卸方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种能够在短时间内加热剥离、能够防止被粘物的热损伤、加热剥离操作容易的粘合带。本发明为一种粘合带,其具有包含发热体和粘接剂的粘接剂层A,所述发热体的体积电阻率为30μΩ·cm以上,通过电阻加热,所述粘接剂层A熔融或软化,从而能够剥离。优选所述粘接剂为压敏粘接剂和热熔粘接剂中的至少任一种的方式、所述发热体选自由镍铬合金、不锈钢、钛、镍银和碳组成的组的方式。
Description
技术领域
本发明涉及粘合带(“粘合”的日语为“粘着”)、物品及物品的拆卸方法。
背景技术
粘合带作为作业性优异的粘接可靠性高的接合手段,用于OA设备、IT产品、家电产品、汽车等各产业领域中的零件固定用途、零件的临时固定用途、显示产品信息的标签用途等。近年来,从保护地球环境的观点出发,在这些家电、汽车等各种产业领域中,使用完毕的产品的再循环、再利用的要求提高。在对各种产品进行再循环、再利用时,需要剥离用于零件的固定、标签的粘合带的作业,但由于粘合带设于产品中的各处,因此期望通过简易的去除工序来降低作业成本。
为了使被粘物彼此分离,例如提出了通过电磁感应加热在短时间内迅速溶解的热熔粘接剂组合物(例如,参照专利文献1)。作为使被粘物彼此分离的方法,提出了如下建筑物的拆卸方法:利用电磁感应加热装置加热金属制的基底材料,使该基底材料与内饰材料之间的粘接剂加热发泡而剥离,将内饰材料从金属制的基底材料剥离(例如,参照专利文献2)。
另外,提出了一种双面粘合带,上述双面粘合带具有通过与产热源接触、直接加热导热性层而能够简易地拆卸的导热性层(例如,参照专利文献3)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2002-188068号公报
专利文献2:日本特开2006-200279号公报
专利文献3:日本特开2016-108394号公报
发明内容
然而,在以往的通过加热进行剥离拆卸的方法中,需要使用外部装置作为电磁感应加热或产热源等加热单元,存在拆卸作业大型化的问题。另外,在加热方法为电磁感应加热、红外线加热的情况下,由于从外部施加热量,因此在对被零件卷入的粘合带进行加热的情况下,存在粘合带未被充分加热、难以加热调整至粘合带能够剥离的温度的问题。特别是,在从外部完全遮蔽的电子元件中,难以仅对粘合带进行加热,加热耗费时间时,存在被粘物暴露于高温而引起热劣化的问题。
因此,在将刚体等被粘物彼此固定的粘合带中,期望具有能够将作为被粘物的零件拆卸并再利用的功能的粘合带,其中,要求具有通过加热能够简单地拆卸以及剥离的功能的粘合带。
本发明的课题在于解决上述以往的各种问题,实现以下目的。即,本发明的目的在于提供能够在短时间内加热剥离、能够防止被粘物的热损伤、加热剥离操作容易的粘合带、物品及物品的拆卸方法。
用于解决技术问题的技术方案
本发明是基于本发明人等的上述见解而完成的,作为用于解决上述技术问题的手段,如下所述。即,
<1>一种粘合带,其特征在于,上述粘合带具有包含发热体和粘接剂的粘接剂层A,上述发热体的体积电阻率为30μΩ·cm以上,通过电阻加热,上述粘接剂层A熔融或软化,从而能够剥离。
<2>根据上述<1>记载的粘合带,其中,上述粘接剂为压敏粘接剂和热熔粘接剂中的至少任一种。
<3>根据上述<1>~<2>中任一项记载的发热体,其中,上述发热体选自由镍铬合金、不锈钢、钛、镍银和碳组成的组。
<4>根据上述<1>~<3>中任一项记载的粘接剂层,其中,上述粘接剂层A为分别具有面状的上述发热体和上述发热体的各面上的粘接剂层a1及粘接剂层a2的层叠体,上述粘接剂层a1及上述粘接剂层a2中的至少一者通过电阻加热而熔融或软化,从而能够剥离。
<5>根据上述<4>记载的粘合带,其中,在俯视图中,面状的上述发热体具有从上述粘接剂层a1和上述粘接剂层a2的外周伸出的一对伸出部。
<6>根据上述<1>~<3>中任一项记载的粘合带,其中,上述粘接剂层A由包含上述发热体和上述粘接剂的单层构成。
<7>根据上述<1>~<6>中任一项记载的粘合带,其中,通过上述粘接剂形成的粘接剂层的损耗角正切tanδ达到0.45以上的温度位于80℃以上且200℃以下的温度区域。
<8>一种物品,其特征在于,上述物品包含至少2个被粘物以及在2个上述被粘物之间的上述<1>~<7>中任一项记载的粘合带,2个上述被粘物经由上述粘合带粘接。
<9>根据上述<8>记载的物品,其中,在俯视图中,上述粘合带具有从上述被粘物的外周伸出的一对伸出部。
<10>根据上述<8>或<9>中记载的物品的拆卸方法,其中,将上述粘接剂层A与电源电连接,从上述电源向上述发热体通电,通过电阻加热使上述粘接剂层A软化或熔融,从而将两个上述被粘物分离。
<11>根据上述<10>记载的物品的拆卸方法,其中,上述电源为外部电源。
<12>根据上述<10>记载的物品的拆卸方法,上述物品为电子设备或内置于电子设备的零件,上述电源为上述电子设备的驱动电源,将上述粘接剂层A与上述电子设备的上述驱动电源和电路电连接,从上述驱动电源向上述发热体通电,通过电阻加热使上述粘接剂层A熔融或软化,从而将2个上述被粘物分离。
(发明效果)
根据本发明,能够解决以往的上述各问题,实现上述目的,能够提供能够在短时间内加热剥离、能够防止被粘物的热损伤、加热剥离操作容易的粘合带、物品及物品的拆卸方法。
附图说明
图1A是示出本发明的粘合带的一例的示意截面图。
图1B是示出本发明的粘合带的另一例的示意截面图。
图1C是示出本发明的粘合带的另一例的示意俯视图。
图1D是示出本发明的粘合带中的发热体的图案的例子的示意俯视图。
图2是示出本发明的粘合带的另一例的示意截面图。
图3是示出本发明的粘合带的另一例的示意截面图。
图4A是示出本发明的物品的一例的示意俯视图。
图4B是示出本发明的物品的一例的示意截面图。
图5是示出本发明的物品的另一例的示意截面图。
图6是示意性地示出本发明的物品的拆卸方法的图。
图7A是实施例1的粘合带的示意俯视图。
图7B是实施例1的粘合带的示意截面图。
图8A是示出实施例1的物品及评价方法的示意俯视图。
图8B是示出实施例1的物品及评价方法的示意主视图。
图8C是示出实施例1的物品及评价方法的示意侧视图。
具体实施方式
本说明书中,“粘合”是粘接的一种,是指通过加压进行粘接,也称为“压敏粘接”。另外,相应地,“粘接剂”是指兼具液体和固体的性质、具有粘性(tack)、通过加压发挥粘接作用的粘接剂,也称为“压敏粘接剂”。
1.粘合带
本发明的粘合带至少具有包含发热体和粘接剂的粘接剂层A,还可以具有剥离层等其他层。本发明的粘合带为通过电阻加热使上述粘接剂层A熔融或软化而能够剥离的粘合带。
本发明的粘合带能够用作易拆卸性的粘合带,其在向被粘物的粘贴、进行被粘物间的固定之后,经过一定期间后能够容易地拆卸被粘物间的固定。即,将粘接剂层A与电源电连接,对发热体施加电压而接通电源,由此利用电阻加热法对发热体及其周边进行加热。由此,粘接剂层A中的粘接剂或任意的熔融软化层软化或熔融,在粘接剂层A自身或粘接剂层A内的所期望的位置解除粘接状态,粘接剂层A能够剥离,被贴合的被粘物能够拆卸。
本发明的粘合带中,由于在拆卸时直接对发热体通入电流,因此电流量等容易调整,通过使用具有给定的体积电阻率的发热体,能够在短时间内进行加热剥离。
与以往的利用电磁感应加热、红外线加热的加热相比,本发明的粘合带能够仅使粘合带内部发热,因此即使在粘合带被卷入到零件的状态下,加热调整也容易进行,能够防止被粘物的过度加热。另外,在使用电子元件内的驱动电流使粘合带热拆卸的情况下,能够防止零件内的电路的热劣化等。其中,本发明的粘合带通过使用具有给定的体积电阻率的发热体,在使用电子元件内的驱动电流对粘合带通电时,能够防止零件内的电子电路、电路与粘合带的连接部分的过度的温度上升。
在本发明的粘合带中,“通过电阻加热使上述粘接剂层A熔融或软化”是指,可以通过电阻加热使上述粘接剂层A的整体熔融或软化,也可以通过电阻加热使上述粘接剂层A的一部分熔融或软化。上述粘接剂层A的一部分熔融或软化是指,例如在粘接剂层A为后述那样的层叠体的情况下,构成层叠体的一层或两层以上的层可以熔融或软化。
另外,本发明的粘合带“通过电阻加热使上述粘接剂层A熔融或软化而变得能够剥离”是指,可以是通过电阻加热使粘接剂层A的整体熔融或软化,从而粘合带中的粘接剂层A成为一体而变得能够从被粘物剥离的方式,也可以是通过电阻加热使构成粘接剂层A的一层或两层以上的层熔融或软化,从而粘合带中的粘接剂层A成为一体而变得能够从被粘物剥离的方式,还可以是通过电阻加热使构成粘接剂层A的一层或两层以上的层熔融或软化而在粘接剂层A内发生剥离,从而粘合带中的粘接剂层A的一部分变得能够从被粘物剥离的方式。
上述粘接剂层A“包含粘接剂”是指,可以是粘接剂层A为单一层且在单一层整体中包含粘接剂,也可以是粘接剂层A为包含多个层的层叠体且在构成上述层叠体的多个层中的至少一个层中包含粘接剂。例如如后所述,在粘接剂层A具有两个粘接剂层a(例如粘接剂层a1和a2)的情况下,两个粘接剂层a(例如粘接剂层a1和a2)能够分别包含相同或不同的粘接剂。另外,在粘接剂层A具有粘接剂层a、发热体b和熔融软化层c的情况下,粘接剂层a可以包含粘接剂,熔融软化层c还可以包含粘接剂。在具有两个熔融软化层c(例如熔融软化层c1和c2)的情况下,也同样如此。需要说明的是,在粘接剂层A为层叠体的情况下,有时将构成粘接剂层A的粘接剂层a1和a2统称为粘接剂层a来进行说明,有时将熔融软化层c1和c2统称为熔融软化层c来进行说明。关于粘接剂层a、发热体b和熔融软化层c在后面详述。
<粘接剂层A>
上述粘接剂层A至少含有发热体和粘接剂,进而根据需要含有其他成分。上述粘接剂层A是其两面具有粘接性的层,可以是单层,也可以包含多个层。
上述粘接剂层A其两面具有粘接性是指,可以是粘接剂层A的两面具有压敏粘接性,也可以是粘接剂层A的两面具有热粘接性,还可以是粘接剂层A的一面具有压敏粘接性、另一面具有热粘接性。其中,上述粘接剂层A的两面具有压敏粘接性时,能够在常温下容易地与被粘物、构成本发明的粘合带的其他层粘接,能够在被电阻加热之前牢固地粘接,因此优选。
<<发热体>>
作为上述发热体,没有特别限制,能够根据目的适当选择公知的用于电阻加热的发热体,作为上述发热体的体积电阻率,在常温(20℃)下为30μΩ·cm以上,优选50μΩ·cm以上,更优选70μΩ·cm以上,特别优选100μΩ·cm以上。另外,上述发热体的体积电阻率的上限值没有特别限定,但若体积电阻率过高,则通电时需要高电压,因此上述体积电阻率优选100000μΩ·cm以下,更优选20000μΩ·cm以下,更优选10000μΩ·cm以下,特别优选5000μΩ·cm以下。具体而言,发热体的体积电阻率能够设为30μΩ·cm~100000μΩ·cm的范围内、50μΩ·cm~20000μΩ·cm的范围内、70μΩ·cm~10000μΩ·cm的范围内、100μΩ·cm~5000μΩ·cm的范围内。在此,“电阻加热”是指电加热方法的一种,是给具有电阻的通电体(发热体)通入电流,利用其焦耳热加热上述通电体的方法。若给通电体通入恒定电流,则在一定时间内产生的上述焦耳热的量与电流的大小的平方和导线的电阻成比例(焦耳定律)。通电体具有其物质固有的电阻值(体积电阻率等)。通过使上述发热体的体积电阻率为30μΩ·cm以上,在物品拆卸时,在与电子设备内的布线电路连接而使电子设备的驱动电流对发热体通电的情况下等,能够仅加热粘合带,能够防止布线电路的高温劣化。另外,通过使用具有给定的体积电阻率的发热体,能够在短时间内产生粘接剂层A的熔融或软化,能够缩短拆卸时间。进而,通过使用具有给定的体积电阻率的发热体,特别是在使用电子元件内的驱动电流时,能够防止为了向发热体通电而电子电路、连接部分被过度加热,能够防止电子元件的热劣化。
作为上述发热体,没有特别限制,能够根据目的适当选择公知的发热体,例如可举出金属、非金属等。作为上述金属,例如可举出镍铬合金(108μΩ·cm);SUS 410(62.2μΩ·cm)、SUS 304(72.0μΩ·cm)、SUS 430(60.0μΩ·cm)等不锈钢;钛(55.0μΩ·cm);镍银(作为一例,竹内金属箔粉工业株式会社制造的“洋白C7701”中,为34.0μΩ·cm)等。需要说明的是,括号内的数值表示各物质在20℃的体积电阻率的大概值。作为上述非金属,例如可举出石墨(graphite)、石墨烯、氧化石墨烯、碳纳米管、石墨烯片(graphene platelet)、碳纳米纤维等碳纳米材料等碳(作为一例为3352μΩ·cm)等。这其中,从制成金属箔时难以破碎、容易作为胶带处理、能够在短时间内使粘接剂层熔融或软化而大幅降低粘接力的观点出发,优选镍铬合金、不锈钢等。另外,从除了显示出高体积电阻率以外,容易制成为薄厚度的膜状,难以损害胶带所要求的追随性等物性的方面出发,优选碳。其中,由于为棒状,即使少量也容易表现出导电性,能够在短时间内产生由电阻加热引起的粘接剂层A的熔融或软化,因此优选碳纳米管等碳纳米材料。
上述发热体的体积电阻率能够使用低电阻率计(日东精工Analytech株式会社制造,商品名:“Loresta-AX MCT-T370”)以及四探针探头(日东精工Analytech株式会社制造,商品名:“ASP探头MCP-TP03P”),依据JIS K 7194在20℃环境下进行测定。将测定点数设为1点测定,电阻率修正系数使用4.532。
作为上述发热体的形状,只要是发热体彼此以能够产生电阻加热的方式电接触的形状,就没有特别限制,能够根据目的而适当选择,例如可举出面状、网孔状、颗粒状、纤维状等。其中,从通电前能够与与发热体接触的其他层充分粘接、通电时通过在表面发热,从而在通电拆卸时不易发生发热体自身的破坏、断线的方面出发,优选面状。作为面状的发热体,例如可举出:包含上述金属的金属箔、上述非金属的片材、高密度地分散有包含上述金属或上述非金属的颗粒或纤维的树脂片材、上述金属或上述非金属的涂膜、在无纺布中浸渍有上述金属或上述非金属的片材、上述金属或上述非金属的无纺布等。即使在这些面状的发热体中,从能够通过高体积电阻加热整个面并且不易断线的方面出发,进一步优选金属箔、非金属的片材、金属或非金属的涂膜、或者金属或非金属的无纺布,更优选金属箔。
在粘合带的俯视图中,面状的发热体可以覆盖粘接剂层的整个面,也可以覆盖粘接剂层的一部分。另外,面状的发热体可以成型为图案状,也可以为带状或线状(也参照后述的图1D)。若上述发热体为带状或线状,则发热效率高,与被粘物的接触面积小,因此在剥离容易性方面有利。在此情况下,作为上述发热体的短轴方向的长度(带宽或线宽),优选0.5mm~20mm,更优选1mm~10mm,进一步优选2mm~5mm。
若面状的发热体为图案状(具有图案形状),则能够增加上述发热体具有的端子(用于与电源连接的端子)间的距离,能够增加电阻。因此,上述面状的发热体的发热效率变高,本发明的粘合带能够在短时间内剥离。在面状的发热体为图案状的情况下的图案的线宽没有特别限定,能够与上述带宽或线宽的优选范围同样。
在面状的发热体中,发热体可以配置于基材的单面或双面。在上述发热体配置于基材的单面或双面的情况下,上述发热体可以以覆盖基材的单面或双面的整个区域的方式配置,也可以配置成线状、带状或图案状。在面状的发热体在基材的单面或双面配置发热体的方式的情况下,上述发热体以与上述基材的单面或双面直接接触的方式配置。作为前述基材,只要能够支撑发热体就没有特别限定,从粘合带的追随性、薄膜化等观点出发,优选使用树脂膜。作为上述树脂膜,例如能够使用聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)膜、聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)等聚酯树脂膜、聚酰亚胺(PI)膜等酰亚胺树脂膜、聚丙烯(PP)膜等聚烯烃树脂膜等通用的膜。另外,也可以是用于后述的熔融软化层的树脂膜。
作为网孔状的发热体,例如可举出在面状的上述发热体上具有多个通孔的发热体、网眼状或格子状的发热体等一体成型的发热体。
另外,作为上述发热体的形状,即使发热体没有一体成型,只要上述发热体彼此能够电接触即可,例如也可以是包含上述金属或上述非金属的颗粒或纤维。通过将颗粒状、纤维状的发热体分散于粘接剂中,即使发热体没有一体成型,也可以形成发热体彼此的电接触。在颗粒状或纤维状的发热体分散于粘接剂中的情况下,作为上述颗粒或纤维的含量,只要可形成发热体彼此的电接触,则并无特别限制,能够根据目的而适当选择,相对于上述粘接剂的总量,优选20质量%~95质量%,更优选40质量%~90质量%。在粘接剂层A为由粘接剂形成的单层且上述单层中包含发热体的情况下,颗粒或纤维的含量可以设为相对于粘接剂层A的总量的含量。另外,在粘接剂层A为层叠体、构成层叠体的层之一具有分散有发热体的颗粒或纤维的粘接剂层a的情况下,颗粒或纤维的含量能够设为相对于一个粘接剂层a的总量的含量。
作为面状的上述发热体的平均厚度,没有特别限制,能够根据目的而适当选择,优选1μm~200μm,优选2μm~200μm,优选3μm~150μm,更优选5μm~150μm,优选5μm~100μm,进一步优选10μm~100μm,优选10μm~50μm。面状的发热体的平均厚度是测定任意选择的五处以上的厚度而得到的平均值。面状的上述发热体的平均厚度越大,流过的电流量和发热量越增加,但从粘合带的追随性、粘贴操作性的观点出发,厚度被限制。与此相对,若面状的上述发热体的平均厚度在上述范围内,则可得到充分的电流量以及发热量,能够通过电阻加热有效地加热发热体,可得到优异的粘合带的追随性、粘贴作业性。
需要说明的是,在面状的发热体为在基材的单面或双面配置有发热体的方式的情况下,面状的发热体的平均厚度是指除树脂膜以外的厚度,在树脂膜的两面形成有发热体的情况下,是指每个单面的发热体的厚度。
作为上述发热体,可以使用适当制造的发热体,也可以使用市售品。
作为上述市售品,没有特别限制,能够根据目的而适当选择,例如可举出镍铬合金NCH1-H等镍铬合金箔;不锈钢SUS304-H、不锈钢SUS430-H等不锈钢箔;钛1种TR270C-H等钛箔;洋白C7701等镍银(以上均为竹内金属箔粉工业株式会社制造)等面状的发热体。另外,也能够利用将它们进行图案成型而成的发热体等。
<<粘接剂>>
作为上述粘接剂,没有特别限制,能够根据目的而适当选择,但优选为压敏粘接剂和热熔粘接剂中的至少一种。通过将粘接剂层A中所包含的粘接剂设为包含热熔粘接剂、热塑性树脂的压敏粘接剂,由于树脂能够通过由通电产生的热而熔融或软化,因此,在即使不混合例如加热发泡剂等的在粘接界面产生剥离的起点的成分、用于产生粘接力降低的成分也能够剥离的方面有利。另外,上述粘接剂优选具有软化点,由此,在通过成为比上述软化点高的温度而急剧地变得柔软并表现出高变形性、流动性的方面有利。
上述粘接剂通过加热而树脂熔融或软化,从而加热中的粘接力低于常温下的粘接力。
作为上述粘接剂(由上述粘接剂形成的粘接剂层)的利用在1Hz及在23℃的动态粘弹性谱测定的储能模量G23,从在通常状态下使被粘物彼此良好地固定的观点出发,优选1.0×103Pa~1.0×109Pa,其中,优选1.0×103Pa~5.0×107Pa,更优选5.0×103Pa~5.0×107Pa,进一步优选5.0×103Pa~5.0×106Pa,特别优选5.0×103Pa~1.0×106Pa。
其中,在上述粘接剂为压敏粘接剂(粘合剂)的情况下,作为上述压敏粘接剂(压敏粘接剂层)的利用在1Hz及23℃的动态粘弹性谱测定的储能模量G23,从在通常状态(未被电阻加热的状态)下使被粘物彼此良好地固定的观点出发,在上述储能模量G23的范围中,优选1.0×103Pa~5.0×107Pa,更优选5.0×103Pa~5.0×106Pa,进一步优选5.0×103Pa~1.0×106Pa。
另外,在上述粘接剂为热熔粘接剂的情况下,作为上述热熔粘接剂(热熔粘接剂层)的利用在1Hz及23℃的动态粘弹性谱测定的储能模量G23,从在通常状态(未被电阻加热的状态)下使被粘物彼此良好地固定的观点出发,优选1.0×103Pa~1.0×109Pa,更优选5.0×103Pa~5.0×108Pa,进一步优选1.0×104Pa~1.0×108Pa。
作为上述粘接剂(由上述粘接剂形成的粘接剂层)的利用在1Hz和100℃的动态粘弹性谱测定的储能模量G100,从通过电阻加热使被粘物彼此容易分离的观点出发,优选1.0×100Pa~5.0×106Pa,优选1.0×103Pa~1.0×106Pa,更优选1.0×103Pa~1.0×106Pa,进一步优选5.0×103Pa~5.0×105Pa。
其中,在上述粘接剂为压敏粘接剂(粘合剂)的情况下,作为上述压敏粘接剂(压敏粘接剂层)的利用在1Hz和100℃的动态粘弹性谱测定的储能模量G100,在上述储能模量G100的范围中,优选1.0×102Pa~5.0×106Pa的范围内,更优选1.0×103Pa~1.0×106Pa的范围内,进一步优选5.0×103Pa~5.0×105Pa的范围内。这是因为,通过使上述压敏粘接剂(由上述压敏粘接剂形成的粘接剂层)的储能模量G100在上述的范围内,即使在使用低电流的情况下,通过电阻加热,压敏粘接剂能够在短时间内熔融或软化,从而剥离。
在粘接剂为压敏粘接剂的情况下,上述储能模量G23和储能模量G100能够通过以下的方法测定。使用粘弹性试验机(ARES-G2、TA Instruments Japan公司制造),在作为相同试验机的测定部的直径8mm的平行圆盘之间夹入试验片,在频率1Hz、温度区域-40℃~200℃以及升温速度2℃/min的条件下测定储能模量G’,作为23℃及100℃时的值。试验片使用下述压敏粘接剂层(粘合剂层):使用涂布器以干燥厚度为约2mm的方式涂布压敏粘接剂并干燥,根据需要进行熟化(日语:養生)而形成。
另外,在粘接剂为热熔粘接剂的情况下,上述储能模量G23和储能模量G100是在作为粘弹性试验机的测定部的拉伸测定用夹具之间夹入试验片,在频率1Hz、温度区域-40℃~200℃以及升温速度2℃/min的条件下测定储能模量G’,作为23℃和100℃时的值。试验片使用下述热熔粘接剂层:使用涂布器以干燥后厚度成为约0.1mm的方式涂布热熔粘接剂并干燥,根据需要进行熟化而形成。
上述粘接剂(由上述粘接剂形成的粘接剂层)的损耗角正切(tanδ)达到0.45以上的温度优选位于80℃以上且200℃以下的温度区域,上述tanδ达到0.8以上的温度更优选位于80℃以上且200℃以下的温度区域,上述tanδ达到1.0以上的温度进一步优选位于80℃以上且200℃以下的温度区域。
通过使上述粘接剂(由上述粘接剂形成的粘接剂层)的tanδ达到规定值以上的温度位于80℃以上且200℃以下的温度区域,粘接剂通过来自发热体的受热而达到该温度时,容易因熔融或软化而产生塑性变形,通过由上述粘接剂形成的层内的内聚破坏,容易在更短时间内剥离拆卸,在这一点上是有利的。如后所述,在粘接剂层A具有粘接剂层a1和粘接剂层a2的情况下,优选粘接剂层a1及a2中的至少一者的损耗角正切(tanδ)达到0.45以上的温度位于80℃以上且200℃以下的温度区域。
需要说明的是,损耗角正切(tanδ)是由基于温度分散的动态粘弹性测定中获得的储能模量(G’)和损耗模量(G”)根据计算公式为tanδ=G”/G’求出的。动态粘弹性测定与上述的储能模量G23及储能模量G100的测定方法相同。
粘接剂(使用上述粘接剂形成的粘接剂层)的储能模量G23、储能模量G100、以及损耗角正切(tanδ)能够通过调整构成成为粘接剂的主成分的树脂(基础聚合物)的单体的种类和组合以及各单体的配合比、根据需要添加的增粘树脂的配合量、根据需要添加的交联剂的添加量(凝胶分率)等来调整。作为粘接剂的主成分的树脂(基础聚合物)可以单独使用,也可以组合使用两种以上。关于成为粘接剂的主成分的树脂,在后述的“-树脂-”一项中进行说明。另外,在粘接剂层含有发热体的情况下,粘接剂层的储能模量G23、储能模量G100、以及损耗角正切(tanδ)设为不包含发热体的粘接剂(粘接剂层)的值。
上述粘接剂的熔点优选为70℃以上且150℃以下,更优选为75℃以上且130℃以下,进一步优选为80℃以上且110℃以下。这是因为,通过将上述粘接剂的熔点设为上述范围内,通电前能够发挥高粘接力,即使通电引起的电阻加热量少,粘接剂也能够容易地熔融或软化。上述粘接剂的熔点能够通过选择作为粘接剂的主成分的树脂的种类、粘接剂中的增粘树脂的含量、凝胶分率等来调整。上述粘接剂的熔点能够设为使用差示扫描量热测定(DSC)测定的伴随熔解的吸热峰的温度。
<<<压敏粘接剂>>>
上述压敏粘接剂是指通过在常温下施加短时间压力而粘接的粘接剂。压敏粘接剂被称为粘合剂。上述压敏粘接剂在常温下具有粘性。作为上述压敏粘接剂,没有特别限制,能够根据目的而适当选择公知的压敏粘接剂,例如可举出:丙烯酸系压敏粘接剂(丙烯酸系粘合剂),氨基甲酸酯系压敏粘接剂(氨基甲酸酯系粘合剂),合成橡胶系压敏粘接剂、天然橡胶系压敏粘接剂等橡胶系压敏粘接剂(橡胶系粘合剂)、硅酮系压敏粘接剂(硅酮系粘合剂)等。
上述压敏粘接剂可以为包含热塑性树脂的方式,也可以为不包含热塑性树脂而包含不具有热塑性的树脂的方式。在上述压敏粘接剂为包含热塑性树脂的方式的情况下,通过电阻加热,上述压敏粘接剂熔融或软化,上述压敏粘接剂的粘接力降低,粘接剂层A能够剥离。在上述压敏粘接剂为不包含热塑性树脂而包含不具有热塑性的树脂的方式的情况下,通过与上述热熔粘接剂和熔融软化层中的至少任一者组合使用,能够利用电阻加热使上述热熔粘接剂或上述熔融软化层熔融而使粘接剂层A剥离。
作为上述丙烯酸系压敏粘接剂,包含丙烯酸树脂,进而根据需要包含增粘树脂、交联剂、抗氧化剂等其他成分。作为上述氨基甲酸酯系压敏粘接剂,包含氨基甲酸酯树脂,进而根据需要包含增粘树脂、交联剂、抗氧化剂等其他成分。作为上述橡胶系压敏粘接剂,包含苯乙烯树脂等橡胶材料,进而根据需要包含增粘树脂、交联剂、抗氧化剂等其他成分。作为上述硅酮系压敏粘接剂,包含硅酮树脂,进而根据需要包含增粘树脂、交联剂、抗氧化剂等其他成分。
<<<热熔粘接剂>>>
上述热熔粘接剂是指在常温下为固体,但通过加热熔融而液态化并涂布于被粘物,通过冷却固化而形成接合的热塑性的粘接剂。上述热熔粘接剂能够使其溶解于溶剂中进行涂布、通过干燥固化而制膜,并通过在与被粘物接合时施加热,由此形成接合状态。上述热熔粘接剂通常在常温下不具有粘性或具有比压敏粘接剂低的粘性。上述热熔粘接剂包含热塑性树脂,进而根据需要包含增粘树脂、交联剂、抗氧化剂等其他成分。
作为上述热熔粘接剂,例如可举出:乙烯-乙酸乙烯酯共聚物(EVA)系热熔粘接剂、聚烯烃系热熔粘接剂、聚酰胺系热熔粘接剂、聚氨酯系热熔粘接剂、丙烯酸系热熔粘接剂、聚酯系热熔粘接剂、苯乙烯系热塑性弹性体等作为基础的橡胶系热熔粘接剂等。
-树脂-
作为能够用作上述压敏粘接剂和上述热熔粘接剂的主成分的树脂(基础聚合物),例如可举出:聚氨酯(PU)、热塑性聚氨酯(TPU)等氨基甲酸酯树脂;聚碳酸酯(PC);聚氯乙烯(PVC)、氯乙烯-乙酸乙烯酯共聚树脂等氯乙烯树脂;聚丙烯酸、聚甲基丙烯酸、聚丙烯酸甲酯、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚甲基丙烯酸乙酯、使一种或两种以上的(甲基)丙烯酸单体聚合而成的丙烯酸系聚合物等丙烯酸树脂;聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚对苯二甲酸丙二醇酯、聚萘二甲酸乙二醇酯、聚萘二甲酸丁二醇酯等聚酯树脂;尼龙(注册商标)等聚酰胺树脂;聚苯乙烯(PS)、酰亚胺改性聚苯乙烯、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)树脂、酰亚胺改性ABS树脂、苯乙烯-丙烯腈共聚(SAN)树脂、丙烯腈-乙烯-丙烯-二烯-苯乙烯(AES)树脂等聚苯乙烯树脂;聚乙烯(PE)树脂、聚丙烯(PP)树脂、环烯烃树脂等烯烃树脂;硝化纤维素、醋酸纤维素等纤维素树脂;硅酮树脂;氟系树脂等热塑性树脂、苯乙烯热塑性弹性体、烯烃热塑性弹性体、氯乙烯热塑性弹性体、丙烯酸系热塑性弹性体、氨基甲酸酯热塑性弹性体、酯热塑性弹性体、酰胺热塑性弹性体等热塑性弹性体等。它们可以单独使用一种,也可以并用两种以上。
这其中,优选热塑性树脂,更优选丙烯酸系树脂、氨基甲酸酯系树脂、聚酯系树脂、苯乙烯热塑性弹性体、烯烃热塑性弹性体、氯乙烯热塑性弹性体、丙烯酸系热塑性弹性体、酯热塑性弹性体、氨基甲酸酯热塑性弹性体、酰胺热塑性弹性体等热塑性弹性体,特别优选苯乙烯热塑性弹性体。
作为上述苯乙烯热塑性弹性体,例如可举出:苯乙烯-乙烯-丁烯共聚物(SEB)等苯乙烯系AB型二嵌段共聚物;苯乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物(SBS)、SBS的氢化物(苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯共聚物(SEBS))、苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯共聚物(SIS)、SIS的氢化物(苯乙烯-乙烯-丙烯-苯乙烯共聚物(SEPS))、苯乙烯-异丁烯-苯乙烯共聚物(SIBS)等苯乙烯系ABA型三嵌段共聚物;苯乙烯-丁二烯-苯乙烯-丁二烯(SBSB)等苯乙烯类ABAB型四嵌段共聚物;苯乙烯-丁二烯-苯乙烯-丁二烯-苯乙烯(SBSBS)等苯乙烯系ABABA型五嵌段共聚物;具有这些以上的AB重复单元的苯乙烯系多嵌段共聚物;苯乙烯-丁二烯橡胶(SBR)等苯乙烯系无规共聚物的乙烯性双键氢化而成的氢化物;等。它们可以单独使用一种,也可以并用两种以上。作为上述苯乙烯系热塑性弹性体,可以使用市售品。
热塑性弹性体的重均分子量优选1万~80万的范围内,更优选3万~50万的范围内,进一步优选5万~30万的范围内。通过设为上述的范围内,容易将粘接剂(粘接剂层)的储能模量和损耗角正切调整为所期望的范围内,通过电阻加热而粘接剂的熔融或软化变得容易。重均分子量的测定方法能够与后述的丙烯酸系聚合物的重均分子量的测定方法同样。
前述热塑性弹性体可以为一种或两种以上的三嵌段共聚物,也可以为一种或两种以上的二嵌段共聚物,还可以为三嵌段共聚物和二嵌段共聚物的混合物。其中,由于粘接剂显示出适度的凝聚力、通电前在常温下具有良好的粘接力、通电后通过电阻加热能够容易地熔融或软化,因此优选上述热塑性弹性体至少包含二嵌段共聚物。上述热塑性弹性体中的二嵌段共聚物的含量优选为10质量%~100质量%的范围,其中优选为10质量%~90质量%的范围,更优选为15质量%~80质量%的范围,从在常温下的粘接性与基于电阻加热的熔融或软化性的平衡优异的方面出发,进一步优选20质量%~75质量%的范围。
另外,作为粘接剂的主成分的热塑性树脂优选聚酯树脂。可以是结晶态聚酯树脂,也可以是非结晶性聚酯树脂。
另外,作为粘接剂的主成分的热塑性树脂优选丙烯酸树脂。作为上述丙烯酸树脂,能够使用将包含(甲基)丙烯酸酯单体的单体成分聚合而得到的丙烯酸系聚合物(acrylicpolymer)。丙烯酸系聚合物可以是(甲基)丙烯酸酯单体的均聚物,也可以是与(甲基)丙烯酸酯单体和其它单体的共聚物。其中,优选为共聚物。需要说明的是,(甲基)丙烯酸是指丙烯酸或甲基丙烯酸。(甲基)丙烯酸酯是指丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯。
作为构成丙烯酸系聚合物的(甲基)丙烯酸酯单体,例如可举出:(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)丙烯酸仲丁酯、(甲基)丙烯酸叔丁酯、(甲基)丙烯酸异丁酯、(甲基)丙烯酸正己酯、(甲基)丙烯酸环己酯、(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)丙烯酸异壬酯、(甲基)丙烯酸异癸酯、(甲基)丙烯酸月桂酯等碳原子数1~14的(甲基)丙烯酸酯单体。
其中,优选包含具有碳原子数为1~9的烷基链的(甲基)丙烯酸烷基酯单体,更优选包含具有碳原子数为2~9的烷基链的(甲基)丙烯酸烷基酯单体,从容易将粘接剂(粘接剂层)的储能模量和损耗角正切调整为期望的范围的方面出发,进一步优选包含具有碳原子数为4~9的烷基链的(甲基)丙烯酸烷基酯单体,更优选包含具有碳原子数为4~9的烷基链的丙烯酸烷基酯单体。作为上述具有碳原子数为4~9的烷基链的丙烯酸烷基酯单体,可举出丙烯酸正丁酯、丙烯酸异辛酯、丙烯酸2-乙基己酯、丙烯酸异壬酯等。丙烯酸系聚合物优选在结构单元中包含选自由它们组成的组中的一种或两种以上。
在构成上述丙烯酸系聚合物的单体成分的总量中,上述(甲基)丙烯酸酯单体的含量优选为70质量%~99.9质量%的范围,更优选为80质量%~99质量%的范围内,由于容易将粘接剂(粘接剂层)的储能模量和损耗角正切调整为期望的范围,进一步优选为90质量%~97质量%的范围内。
上述丙烯酸系聚合物中,作为(甲基)丙烯酸单体,除了上述的(甲基)丙烯酸酯单体以外,优选在结构单元中包含具有极性基团的(甲基)丙烯酸单体。作为极性基团,例如可举出羟基、羧基、酰胺基、这些基团以外的极性基团。
作为上述具有羟基的(甲基)丙烯酸单体,例如可举出:(甲基)丙烯酸2-羟基乙酯、(甲基)丙烯酸4-羟基丁酯、(甲基)丙烯酸6-羟基己酯、(甲基)丙烯酸羟基丙酯、己内酯改性(甲基)丙烯酸酯、聚乙二醇单(甲基)丙烯酸酯、聚丙二醇单(甲基)丙烯酸酯等。这其中,优选使用(甲基)丙烯酸2-羟基乙酯、(甲基)丙烯酸4-羟基丁酯、(甲基)丙烯酸6-羟基己酯。
作为上述具有羧基的(甲基)丙烯酸单体,例如可举出丙烯酸、甲基丙烯酸、衣康酸、马来酸、巴豆酸、丙烯酸或甲基丙烯酸的二聚体、环氧乙烷改性琥珀酸丙烯酸酯等。其中,优选使用丙烯酸。
作为上述具有酰胺基的(甲基)丙烯酸单体,例如可举出N-乙烯基-2-吡咯烷酮、N-乙烯基己内酰胺、丙烯酰吗啉、丙烯酰胺、N,N-二甲基丙烯酰胺、丙烯酸2-(全氢化邻苯二甲酰亚胺-N-基)乙酯等。这其中,优选使用N-乙烯基-2-吡咯烷酮、N-乙烯基己内酰胺、丙烯酰吗啉。
作为具有上述其他极性基团的乙烯基系单体,例如可举出乙酸乙烯酯、丙烯腈、马来酸酐、衣康酸酐。
在具有极性基团的(甲基)丙烯酸单体中,优选包含具有羟基的(甲基)丙烯酸单体和具有羧基的(甲基)丙烯酸单体中的至少一者。这是因为,在并用后述的交联剂时,能够在羟基、羧基与交联剂之间形成交联结构,能够调整粘接剂(粘接剂层)的储能模量。
在构成上述丙烯酸系聚合物的单体成分的总量中,具有极性基团的(甲基)丙烯酸单体的含量优选为0.1质量%~20质量%的范围,优选为1质量%~13质量%的范围,为了容易将粘接剂(粘接剂层)的储能模量和损耗角正切调整为期望的范围,更优选为1.5质量%~8质量%的范围。
丙烯酸系聚合物的重均分子量优选为40万~140万,进一步优选为60万~120万,为了容易将粘接剂(粘接剂层)的储能模量和损耗角正切调整为期望的范围,优选为65万~110万。
重均分子量能够通过凝胶渗透色谱(GPC)来测定。更具体而言,作为GPC测定装置,可以使用东曹株式会社制造“SC8020”,通过聚苯乙烯换算值,在以下的GPC测定条件下进行测定而求出。
(GPC的测定条件)
·样品浓度:0.5质量%(四氢呋喃溶液)
·样品注入量:100μL
·洗脱液:四氢呋喃(THF)
·流速:1.0mL/min
·柱温(测定温度):40℃
·柱:东曹株式会社制造“TSKgel GMHHR-H”
·检测器:差示折射
作为上述粘接剂的主成分的树脂的含有比例,在粘接剂的固体成分总量100质量%中优选为50质量%以上,其中优选70质量%以上,进一步优选90质量%以上,更优选98质量%以上,更进一步优选99质量%以上。需要说明的是,粘接剂包含上述发热体的情况是指,除了发热体的含量以外的粘接剂在固体成分总量中的含有比例。
另外,在上述粘接剂除了作为主成分的树脂以外还包含后述的增粘树脂的情况下,作为主成分的树脂与增粘树脂的含有比例的总和在粘接剂的固体成分总量100质量%中优选为50质量%以上,其中优选70质量%以上,进一步优选90质量%以上,更优选98质量%以上,更进一步优选99质量%以上。需要说明的是,在粘接剂包含上述发热体的情况下,是指除了发热体的含量以外的粘接剂在固体成分总量中的含有比例。
-其他成分-
作为能够用于上述压敏粘接剂、以及热熔粘接剂的其他成分,例如可举出:增粘树脂、交联剂、抗氧化剂、热膨胀性填料、溶剂、红外线吸收剂、紫外线吸收剂、填充剂;玻璃、塑料制造的纤维;球(balloon)、珠和金属粉末等填充剂;颜料、增稠剂等。
上述粘接剂和使用上述粘接剂形成的粘接剂层可以为能够通过加热而发泡和/或膨胀的热发泡型,优选为不会通过加热而发泡和/或膨胀的非热发泡型。即使在不包含热膨胀性填料、发泡剂等在粘接剂层内发泡和/或膨胀的成分(膨胀表现成分)的情况下,也能够通过粘接剂中所包含的树脂熔融或软化而剥离。另外,通过粘接剂层为非热发泡型,能够抑制由通过发泡产生的气体导致的物品、零件的故障、由通过膨胀产生的压力按压被粘物导致的物品、零件的损伤等。进而,在粘接剂层为热发泡型的情况下,在物品、零件中长期使用后,可能发生发泡剂等改性、失活、向外部释放等而在拆卸时不发泡的事例,但通过粘接剂层为非热发泡型,在物品、零件中长期使用后也能够可靠地拆卸。粘接剂(粘接剂层)不包含发泡和/或膨胀的成分(膨胀表现成分)是指,相对于粘接剂(粘接剂层)的基础聚合物100质量份的含量小于1质量份。
-增粘树脂-
在上述粘接剂中,为了调整所得到的粘接剂层的强粘接性,可以使用增粘树脂。作为上述增粘树脂,没有特别限制,能够根据目的而适当选择,例如可举出:松香系增粘树脂、聚合松香系增粘树脂、聚合松香酯系增粘树脂、松香酚系增粘树脂、稳定化松香酯系增粘树脂、歧化松香酯系增粘树脂、氢化松香酯系增粘树脂、萜烯系增粘树脂、萜烯酚醛系增粘树脂、脂肪族(石油树脂)系增粘树脂、C5系/C9系石油系增粘树脂、(甲基)丙烯酸酯系增粘树脂等。
另外,作为上述增粘树脂,除了上述增粘树脂以外,还能够使用在室温下为液态的增粘树脂。作为上述液态的增粘树脂,例如可举出操作油、聚酯系增粘树脂、聚丁烯等低分子量的液态橡胶等。
上述粘接剂中的上述增粘树脂的含量从使常温下的粘接剂的粘接性良好、能够发挥热耐久性的方面出发,相对于基础聚合物100质量份,优选在1质量份~150质量份的范围使用,其中优选在10质量份~150质量份的范围使用,更优选在15质量份~100质量份的范围使用,进一步优选在50质量份~100质量份的范围使用。
-交联剂-
在上述粘接剂中,为了提高所得到的粘接剂层的凝聚力,可以使用交联剂。作为上述交联剂,没有特别限制,能够根据目的而适当选择,例如可举出:异氰酸酯系交联剂、环氧系交联剂、氮丙啶系交联剂、多价金属盐系交联剂、金属螯合物系交联剂、酮·酰肼系交联剂、噁唑啉系交联剂、碳二亚胺系交联剂、硅烷系交联剂、缩水甘油基(烷氧基)环氧硅烷系交联剂。
上述粘接剂中所包含的交联剂的含量能够设为使得粘接剂成为后述的凝胶分率的范围的量,能够适当设定。
-抗氧化剂-
作为上述抗氧化剂,没有特别限制,能够根据目的而适当选择,例如可举出苯酚系抗氧化剂、胺系抗氧化剂、碳二亚胺系抗氧化剂等。
-溶剂-
作为上述溶剂,没有特别限制,能够根据目的适当选择粘接剂组合物中通常使用的溶剂,例如可举出:甲苯、二甲苯、乙酸乙酯、乙酸丁酯、丙酮、甲基乙基酮、己烷等有机溶剂;水或以水作为主体的水性溶剂等。需要说明的是,在粘接剂层A中,通常不含有溶剂,但也可以包含残留溶剂。
-粘接剂-
在上述粘接剂包含作为上述主成分的树脂和交联剂的情况下,上述粘接剂的凝胶分率为0质量%~80质量%时,即使对发热体通电的时间为短时间,粘接剂也能够通过由短时间的通电产生的电阻加热而充分地熔融和/或软化,因此优选。在上述范围中,从粘接剂层的初始粘性变得良好、即使在高温环境下也能够表现出良好的保持力的方面出发,上述凝胶分率更优选为10质量%~65质量%,进一步优选为15质量%~55质量%。特别是在上述粘接剂为压敏粘接剂的情况下,优选为上述凝胶分率的范围内。另一方面,在上述范围中,从由加热引起的易拆卸性变得良好的方面出发,上述凝胶分率更优选为0质量%~60质量%,进一步优选为0质量%~40质量%。其中,在上述粘接剂为热熔粘接剂的情况下,优选为上述凝胶分率的范围内。
粘接剂的凝胶分率是形成粘接剂的涂膜,并将上述涂膜浸渍于甲苯中,测定放置24小时后残留的不溶成分的干燥后的质量,相对于原来的质量以百分率表示的。粘接剂的凝胶分率能够通过交联剂的量等进行调整。
[粘接剂层A的层结构]
上述粘合带中的上述粘接剂层A是其两面具有粘接性的层,可以为单层,也可以包含多个层。粘接剂层A优选两面具有压敏粘接性和/或热粘接性。
[第一方式]
在上述粘接剂层A包含多个层的情况下,例如如图1A及图1B所示,本发明的粘合带10具有面状的发热体b和在上述发热体的各面上的粘接剂层a1和粘接剂层a2,可以为包含按照粘接剂层a1/发热体b/粘接剂层a2的顺序层叠的层叠体即粘接剂层A的方式。即,第一方式的粘接剂层A是具有发热体b、与发热体b的一面接触的粘接剂层a1、以及与发热体b的另一面接触的粘接剂层a2的层叠体。粘接剂层a1和粘接剂层a2可以是彼此相同的组成,也可以是不同的组成。粘接剂层a1及粘接剂层a2中的至少一者能够通过加热而软化或熔融即可,也可以粘接剂层a1及粘接剂层a2两者能够通过加热而软化或熔融。与发热体b接触的粘接剂层a1和粘接剂层a2中的至少一者通过电阻加热而熔融或软化,粘接力降低,从而上述粘接剂层A能够剥离。
其中,优选为粘接剂层a1及a2为彼此不同的组成。通过粘接剂层a1及a2由互不相同的粘接剂形成,能够改变储能模量、损耗角正切(tanδ)的倾向,即使在粘接剂层a1及粘接剂层a2这两者能够通过加热而软化或熔融的情况下,也能够根据粘接剂层a1及a2的物性的差异来调整拆卸时的温度、剥离位置,在这一点上是有利的。
在第一方式的粘接剂层A中,关于形成粘接剂层a的粘接剂的详细情况,可与上述的“<<粘接剂>>”的项目中说明的详细情况相同。
上述粘接剂层a1及a2中的至少一者优选为由压敏粘接剂形成的压敏粘接剂层,更优选为上述粘接剂层a1及a2均为压敏粘接剂层。压敏粘接剂层在常温下具有粘性,因此作为压敏粘接剂层的粘接剂层a1和/或粘接剂层a2能够在常温下容易地与构成粘合带的其他层、被粘物贴合而粘接。
另外,上述粘接剂层a1及a2中的至少一者可以为由热熔粘接剂形成的热熔粘接剂层,上述粘接剂层a1及a2也可以均为热熔粘接剂层。热熔粘接剂通过加温而表现出粘接性,因此作为热熔粘接剂层的粘接剂层a1和/或粘接剂层a2通过加温而能够容易地与构成粘合带的其他层、被粘物贴合而粘接。
另外,也可以为,上述粘接剂层a1及a2中的一者为压敏粘接剂层,另一者为热熔粘接剂层。
第一方式的粘接剂层A优选在俯视图中,面状的发热体b具有从粘接剂层a1及粘接剂层a2的外周伸出而露出的一对伸出部e(参照图1C及D)。伸出部e独立地为两处以上即可,作为发热体中的位置,没有特别限制,能够根据目的而适当选择,两处伸出部e可以位于粘接剂层a1及a2的外周的同一边上(参照图1D(1)~(3)),也可以分别位于不同的两边上(参照图1C、图1D(4)~(6))。
伸出部e优选为分别位于粘接剂层a1及a2的外周的相对的两边上(参照图1D(4)~(6)),优选为分别位于粘接剂层a1及a2的外周的对角线上(参照图1D(2)~(7))。由此,能够给面状的发热体b整个区域通入电流,能够进一步提高发热效率。另外,在伸出部e位于粘接剂层a1及a2的外周中的同一边上的情况下,优选发热体b在俯视图中呈“コ”字形、锯齿形状等(参照图1D(1)~(4)、(8)),只要发热体能够均匀地加热粘接剂层a1及a2的面内,则也可以位于同一边上的接近的部分(参照图1D(3)、(8))。由此,能够给面状的发热体b整个区域通入电流,能够进一步提高发热效率。
另外,伸出部e也可以为三处以上(参照图1D(9)),也可以适当选择期望的一对(两处)而对发热体通电。发热体b的一对伸出部e在后述的物品的拆卸方法中作为用于与电源电连接的一对端子发挥功能,能够容易地向发热体b通电。
作为上述伸出部的长度,从容易与电源接触的观点出发,优选1mm~50mm,更优选2mm~25mm。各伸出部可以向与粘合带的面方向不同的方向弯曲。例如,在处于将被粘物彼此贴合的状态时,也可以将伸出部向与粘合带的表面方向垂直的方向弯折并收纳,在将要解除被粘物彼此的贴合时(拆卸时),将伸出部向表面方向再次弯折,使伸出部与电源接触。
作为上述粘接剂层A为由多个层构成的层叠体的情况下的上述粘接剂层a1及a2各自的平均厚度,没有特别限制,可根据目的适当选择,例如优选5μm~200μm,更优选10μm~150μm,进一步优选20μm~100μm。后述的第二方式中的粘接剂层a1及a2各自的平均厚度也可以设为相同的规定。作为上述粘接剂层A为由多个层构成的层叠体的情况下的上述粘接剂层A的总厚度,没有特别限制,能够根据目的适当选择,优选15μm~500μm,更优选30μm~400μm,进一步优选50μm~300μm。后述的第二方式中的粘接剂层A的总厚度也可以设为相同的规定。
[第二方式]
另外,如图2所示,本发明的粘合带20可以为包含按照粘接剂层al/发热体b/熔融软化层c/粘接剂层a2的顺序层叠的层叠体即粘接剂层A的方式。或者,也可以是如下方式:粘接剂层A为按照粘接剂层a1/熔融软化层c/发热体b/粘接剂层a2的顺序层叠的层叠体;或者按照粘接剂层a1/熔融软化层c1/发热体b/熔融软化层c2/粘接剂层a2的顺序层叠的层叠体。进而,也可以是按照粘接剂层a/发热体b/熔融软化层c的顺序层叠的层叠体的方式。
即,第二方式的粘接剂层A具有发热体、一个或两个以上的粘接剂层a、以及一个或两个以上的熔融软化层c。作为第二方式的粘接剂层A的一例,可举出:具有发热体b、配置于上述发热体b的一个面的粘接剂层a、以及配置于上述发热体b的另一个面的熔融软化层c的层叠体。作为第二方式的粘接剂层A的另一例,可举出:具有发热体b、配置于上述发热体b的一面的粘接剂层a1、配置于上述发热体b的另一面的粘接剂层a2、以及配置于上述发热体b和上述粘接剂层a1之间及上述发热体b和上述粘接剂层a2之间的至少一者的熔融软化层c的层叠体。
上述粘接剂层A中的至少熔融软化层c通过电阻加热而熔融或软化,从而上述粘接剂层A能够剥离。在该情况下,粘接剂层a1及粘接剂层a2的各层可以包含通过电阻加热而熔融或软化的粘接剂,也可以不包含通过电阻加热而熔融或软化的粘接剂。另外,粘接剂层a1及粘接剂层a2可以为彼此相同的组成,也可以为不同的组成。优选在俯视图中,面状的发热体b具有从粘接剂层a1及粘接剂层a2以及熔融软化层c的外周伸出而露出的一对伸出部。关于伸出部的详细情况,与上述第一方式的粘接剂层A中的面状的发热体b所具有的伸出部的详细情况相同。
<<粘接剂层a>>
在第二方式的粘接剂层A中,粘接剂层a优选由压敏粘接剂或热熔粘接剂形成。关于形成粘接剂层a的粘接剂的详细情况,可与上述的“<<粘接剂>>”的项目中说明的详细情况相同。
第二方式的粘接剂层A中,上述熔融软化层为通过加热而熔融或软化的层,因此,上述粘接剂层a可以通过电阻加热而熔融或软化,也可以不熔融或软化,优选熔融或软化。
在第二方式的粘接剂层A中,优选为上述粘接剂层a1和a2中的至少一者为由压敏粘接剂形成的压敏粘接剂层,更优选为上述粘接剂层a1和a2均为压敏粘接剂层。压敏粘接剂层在常温下具有粘性,因此作为压敏粘接剂层的粘接剂层a1和/或粘接剂层a2能够在常温下容易地与构成粘合带的其他层、被粘物贴合而粘接。
另外,上述粘接剂层a1及a2中的至少一者可以为由热熔粘接剂形成的热熔粘接剂层,上述粘接剂层a1及a2也可以均为热熔粘接剂层。热熔粘接剂通过加温而表现出粘接性,因此作为热熔粘接剂层的粘接剂层a1和/或粘接剂层a2通过加温而能够容易地与构成粘合带的其他层、被粘物贴合而粘接。
另外,也可以为,上述粘接剂层a1及a2中的一者为压敏粘接剂层,另一者为热熔粘接剂层。
<<熔融软化层>>
上述熔融软化层是通过加热而熔融或软化的层。作为上述熔融软化层,只要能够得到与上述粘接剂层及上述发热体的密合性、在后述的物品中能够确保被粘物彼此的期望的粘接强度,就没有特别限制,能够根据目的而适当选择通过热而熔融或软化的树脂层,例如可举出:热塑性树脂膜、在母体树脂中分散有软化点低于上述母体树脂的颗粒的树脂层、在不具有软化点的母体树脂中分散有具有软化点的颗粒等的树脂层等。作为上述热塑性树脂膜中使用的热塑性树脂,例如可举出:低密度聚乙烯(LDPE)、中密度聚乙烯(MDPE)、聚丙烯(PP)、直链状低密度聚乙烯(LLDPE)等聚烯烃树脂;乙烯-乙酸乙烯酯共聚物(EVA)、乙烯-丙烯酸共聚物(EAA)、乙烯-甲基丙烯酸共聚物(EMAA)等乙烯共聚物树脂、结晶态聚酯、非晶态聚酯等聚酯树脂、氨基甲酸酯树脂等;另外,能够使用上述粘接剂中说明的热塑性树脂及热塑性弹性体等。
在难以调整构成热塑性膜的树脂单体熔融或软化的温度的情况下,上述热塑性膜可以包含增塑剂、增粘树脂等添加剂。
上述熔融软化层的熔点优选为70℃以上且150℃以下,更优选为75℃以上且130℃以下,进一步优选为80℃以上且110℃以下。这是因为,通过使上述熔融软化层的熔点在上述范围内,即使通电的电阻加热量少,也能够容易地熔融或软化。上述熔融软化层的熔点能够通过选择作为上述熔融软化层的主成分的树脂(特别是热塑性树脂)的种类、组成等来调整。上述熔融软化层的熔点(熔融温度)能够设为使用差示扫描量热测定(DSC)测定的伴随熔解的吸热峰的温度。
作为熔融软化层的利用在1Hz及23℃的动态粘弹性谱测定的储能模量G23,从在通常状态下使与邻接的层良好地固定的观点出发,优选1.0×103Pa~1.0×109Pa,更优选5.0×103Pa~5.0×108Pa,特别优选1.0×104Pa~1.0×108Pa。上述熔融软化层的储能模量G23能够利用与粘接剂(粘接剂层)的储能模量G23的测定方法同样的方法进行测定。
上述熔融软化层的储能模量成为小于1.0×105Pa的温度优选位于80℃~200℃的温度区域,上述熔融软化层的储能模量成为小于1.0×104Pa的温度更优选位于80℃~200℃的温度区域,上述熔融软化层的储能模量成为小于1.0×103Pa的温度进一步优选位于80℃~200℃的温度区域。通过上述熔融软化层的储能模量成为小于1.0x105Pa的温度位于80℃~200℃的温度区域,在熔融软化层通过来自发热体的受热而达到该温度时,熔融或软化而在熔融软化层的层内、或在这些层与相邻的层的界面产生剥离,在这一点上是有利的。上述熔融软化层的储能模量能够与上述粘接剂(粘接剂层)的储能模量的测定方法同样地测定。
在具有上述熔融软化层的情况下,作为上述熔融软化层的平均厚度,没有特别限制,能够根据目的而适当选择,优选5μm~200μm,更优选10μm~150μm,进一步优选20μm~100μm。
[第三方式]
在上述粘接剂层A为单层的情况下,可以为上述粘接剂层A包含粘接剂层a3的单层、在粘接剂层a3中含有发热体b的方式(参照图3)。粘接剂层a3优选包含包含上述热塑性树脂的上述压敏粘接剂及上述热熔粘接剂中的至少任一种作为上述粘接剂,粘接剂层a3通过电阻加热而熔融或软化,从而粘接力降低,上述粘接剂层A能够剥离。
在第三方式的粘接剂层A中,形成粘接剂层a3的粘接剂可以为压敏粘接剂。即,粘接剂层A可以为含有发热体的压敏粘接剂层a3。这是因为在粘接剂层A的两面,能够在常温下具有粘性,能够与被粘物、构成本发明的粘合带的其他层贴合而粘接。
另外,在第三方式的粘接剂层A中,形成粘接剂层a3的粘接剂可以为热熔粘接剂。即,粘接剂层A也可以是含有发热体的热熔粘接剂层a3。热熔粘接剂通过加温而表现出粘接性,因此作为热熔粘接剂层的粘接剂层A通过加温而能够容易地与构成粘合带的其他层、被粘物贴合而粘接。
在第三方式的粘接剂层A中,关于形成粘接剂层a3的粘接剂的详细情况,可以与上述的“<<粘接剂>>”的项目中说明的详细情况相同。关于粘接剂层a3中所包含的发热体b的详细情况,可以与上述的“<<发热体>>”的项目中说明的详细情况相同。
作为上述粘接剂层A为单层的情况下的上述粘接剂层A的总厚度,没有特别限制,能够根据目的适当选择,优选15μm~500μm,更优选30μm~400μm,进一步优选50μm~300μm。
[其他方式]
作为层叠体的粘接剂层A的其他方式,例如可举出以下的层叠结构,但并不限定于此。层叠结构中的“/”表示层叠界面,例如“层A/层B”表示层A与层B直接接触。
·按照熔融软化层c/粘接剂层a1/发热体b/粘接剂层a2的顺序层叠的层叠结构
·按照粘接剂层a1/发热体b/粘接剂层a2/熔融软化层c的顺序层叠的层叠结构
·按照熔融软化层c1/粘接剂层a1/发热体b/粘接剂层a2/熔融软化层c2的顺序层叠的层叠结构
·按照包含发热体b的粘接剂层a1/不包含发热体b的粘接剂层a2的顺序层叠的层叠结构
·按照包含发热体b的粘接剂层a1/包含发热体b的粘接剂层a2的顺序层叠的层叠结构
<剥离层>
上述粘合带除了粘接剂层A以外,还可以具有剥离层D等其他层。
作为上述剥离层,没有特别限制,能够根据目的而适当选择,例如可举出:玻璃纸、牛皮纸、白土涂布纸(clay coated paper)、层压聚乙烯等膜的纸、涂布聚乙烯醇、丙烯酸酯共聚物等树脂的纸、在聚酯、聚丙烯等合成树脂膜等上涂布作为剥离剂的氟树脂、硅酮树脂等的剥离层等。剥离层可以在粘合带的单面具有,也可以在两面具有。
<其他层>
本发明的粘合带只要至少包含粘接剂层A、且在厚度方向上位于相对位置的最外层(不包含剥离层D)具有能够与被粘物贴合的粘接面,则其结构没有限定,除了上述粘接剂层A、作为任意层的剥离层D以外,还可以具有绝缘层、绝热层(例如发泡树脂层、含中空层、以及含中空粒子层等)等具有绝缘性、绝热性或隔热性等功能的功能层E、构成粘合带的粘接面的粘合剂层(压敏粘接剂层)F等其他层。
[粘合带的结构]
本发明的粘合带只要是至少具有粘接剂层A的结构即可,例如能够设为以下例示的结构,但并不限定于此。以下的层叠结构中的“/”表示层叠界面,例如“层A/层B”表示层A与层B直接接触。
·剥离层D/粘接剂层A的结构
·剥离层D/粘接剂层A/剥离层D的结构
·剥离层D/粘合剂层F/功能层E/粘接剂层A的结构
·粘合剂层F/功能层E/粘接剂层A/剥离层D的结构
·剥离层D/粘合剂层F/功能层E/粘接剂层A/剥离层D的结构
·粘合剂层F/功能层E/粘接剂层A/功能层E/粘合剂层F/剥离层D的结构
·剥离层D/粘合剂层F/功能层E/粘接剂层A/功能层E/粘合剂层F/剥离层D的结构
本发明的粘合带中,粘接剂层A的两面可以为与被粘物的粘接面,设置于粘接剂层A的单面或双面的粘合剂层F可以为与被粘物的粘接面。
在粘接剂层A为层叠体、粘合带具有与粘接剂层A的单面或双面接触的剥离层D的情况下,与剥离层D接触的粘接剂层A的最外层可以为压敏粘接剂层,也可以为热熔粘接剂层,从在常温下能够与被粘物贴合的方面出发,优选压敏粘接剂层。另外,在粘接剂层A为单层、粘合带具有与粘接剂层A的单面或双面接触的剥离层D的情况下,粘接剂层A优选为压敏粘接剂层。
在粘接剂层A为层叠体、粘合带在粘接剂层A的单面或双面经由其他层具有剥离层D的情况下,粘接剂层A的最外层只要能够与上述其他层进行常温粘接或热粘接,则可以为压敏粘接剂层,也可以为热熔粘接剂层。其中,优选粘接剂层A的最外层为压敏粘接剂层。在粘接剂层A为单层、粘合带在粘接剂层A的单面或双面经由其他层具有剥离层D的情况下也同样如此。
上述粘合剂层F能够使用公知的粘合剂来形成,例如,能够使用粘接剂层A中说明的压敏粘接剂。
[粘合带的用途]
本发明的粘合带除了剥离衬垫以外的两面作为具有粘接性的面(粘接面)发挥功能,因此可以在上述粘合带的两面分别贴合被粘物,能够适合用于被粘物彼此的接合。本发明的粘合带能够通过电阻加热而剥离,因此可用作电阻加热(通电加热)剥离带。
本发明的粘合带没有特别限制,能够适合用于作为刚体的被粘物与被粘物的粘接、被粘物与被粘物彼此的分离。本发明的粘合带在再利用、再循环时的零件间的分离时,通过电阻加热能够容易地拆卸。因此,能够用于需要剥离粘合带的情况下的用途。例如,可以适合用作进行电子设备、汽车、建材、OA、家电业界等工业用途中的各种制品的零件间固定的粘合带。在进行再利用、再循环时的大量的零件的分离、大量的标签剥离等时,作业效率也良好。
[粘合带的制备方法]
作为上述粘合带的制备方法,在上述粘合带具有面状的发热体或一体成型的网孔状的发热体的情况下,例如可举出在剥离片上涂布包含上述粘接剂的组合物,经过干燥工序后,与上述发热体的各面依次贴合的方法。在上述粘合带具有颗粒状或纤维状的发热体的情况下,例如可举出如下方法:在剥离片上涂布包含颗粒状或纤维状的发热体和粘接剂的组合物,经过干燥工序后,贴合其它剥离片。
2.物品
本发明的物品至少包含至少两个被粘物和位于两个上述被粘物之间的本发明的粘合带,两个上述被粘物经由上述粘合带粘接。作为上述被粘物的粘接方法,可举出在上述粘合带的具有粘接性的各表面分别粘贴被粘物、使两个被粘物贴合的方法。作为上述物品,没有特别限制,能够根据目的而适当选择,优选为电子设备、内置于电子设备的零件等。上述物品优选在俯视图中,上述粘合带具有从上述被粘物的外周伸出的一对伸出部。
<粘合带>
关于本发明的物品中的粘合带的详细情况,如已经说明的上述“1.粘合带”的项目中所述。
<被粘物>
上述被粘物可以具有刚性,也可以如膜等那样具有柔软性。
作为上述被粘物,没有特别限制,能够根据目的而适当选择,例如可举出金属板、金属框体、金属罩、玻璃板、塑料板等;在被粘面具有它们中的任一种的零件等。作为经由上述粘合带粘接的两个上述被粘物,彼此可以相同,也可以不同。
例如,如图4A中的示意俯视图和图4B中的示意截面图所示,本发明的物品100是包含粘合带10、且两个被粘物50经由粘合带10粘接而成的物品,所述粘合带10包含两个被粘物50、以及在两个被粘物50之间按照粘接剂层a1/面状的发热体b/粘接剂层a2的顺序层叠的层叠体即粘接剂层A。在俯视图(图4A)中,粘合带10的长轴方向上的两端从上述被粘物的外周伸出。进而,面状的发热体b的长轴方向上的两端从粘接剂层a1及粘接剂层a2的外周伸出。在后述的物品的拆卸方法中,伸出的粘合带10的两端能够用作用于与电源电连接的一对端子,能够容易地对粘合带10的发热体b通电。
另外,如图5中的示意截面图所示,本发明的物品300也可以是包含粘合带30、以及两个被粘物50经由粘合带30而粘接的物品,所述粘合带30包含两个被粘物50、以及在两个被粘物50之间包含含有发热体b和粘接剂的粘接剂层a3。
在上述物品的俯视图中,可以在作为被粘物的粘合带侧的面即被粘面的整个区域贴合粘合带,也可以在被粘物的被粘面的一部分贴合粘合带。其中,如图4A所示,优选在被粘物50的被粘面的一部分贴合有粘合带10。通过使被粘物与粘合带的接触面积小,在通过电阻加热从被粘物剥离粘合带时,在被粘物与粘合带之间变得容易产生剥离的起点,在容易剥离的方面是有利的。
如图4A所示,在本发明的物品的俯视图中,在被粘物50的被粘面的一部分贴合有粘合带10的情况下,上述物品中的粘合带10的俯视图形状可以为带状或线状,也可以为图案形状。
另外,在本发明的物品的俯视图中,在被粘物的粘合带侧的面即被粘面的整个区域贴合有粘合带的情况下,上述粘合带中的面状的发热体的俯视图形状可以为与粘合带的俯视图形状相同的形状,也可以为带状、线状或图案状。
3.物品的拆卸方法
本发明的物品的拆卸方法是拆卸本发明的物品的方法、或拆卸两个被粘物经由本发明的粘合带粘接而成的物品的方法,其包括分离工序,进而根据需要包含其他工序。
关于本发明的拆卸方法中的物品及用于该物品的粘合带的详细内容与上述“2.物品”及上述“1.粘合带”的项目中说明的详细内容相同。
<分离工序>
上述分离工序是将上述粘接剂层A与电源电连接,从上述电源向上述发热体通电,通过电阻加热使上述粘接剂层A软化或熔融,从而将两个上述被粘物分离的工序。
作为上述电源,没有特别限制,能够根据目的而适当选择,可以为外部电源,也可以为电子设备或作为内置于电子设备的零件的上述物品的驱动电源,但优选为电子设备或内置于电子设备的零件的驱动电源。
另外,上述物品为电子设备或内置于电子设备的零件,且上述电源为上述电子设备的驱动电源时,上述分离工序优选为如下工序:将上述粘接剂层A与上述电子设备的上述驱动电源及电路电连接,从上述驱动电源向上述发热体通电,通过电阻加热使上述粘接剂层A熔融或软化从而分离两个上述被粘物的工程。
作为上述电连接的方法,可以使用例如鳄鱼夹等公知的手段将上述粘接剂层A(优选为发热体、或伸出的发热体的两端)与电源电连接。作为上述电路及上述电连接的手段,优选由表现出与粘合带中的发热体的材料不同的体积电阻率的导电材料形成,其中,更优选为由体积电阻率低于上述发热体的导电材料形成。通过上述手段由具有低于发热体的体积电阻率的导电材料形成,在将发热体与电路电连接而从驱动电源向发热体通电时,防止电路、上述电连接的手段被过度加热,并且对粘接剂层A高效地施加电压从而能够在短时间内剥离,在这一点上是有利的。
作为上述通电的方法,能够根据粘合带的尺寸、所使用的发热体的种类等而适当选择,例如可举出在电压为0.1V~200V下施加至粘接剂层A熔融或软化为止(例如0.5秒钟~30分钟)的方法。例如,如图6中示意性地所示那样,能够使用简易的电源,将粘接剂层A与电源电连接,对发热体施加电压而通电,由此通过电阻加热对发热体及其周边进行加热。由此,粘接剂层A中的粘接剂或任意的熔融软化层软化或熔融,在粘接剂层A自身或粘接剂层A内的所期望的位置解除粘接状态,粘接剂层A能够剥离,贴合的被粘物能够拆卸。
通过通电而施加于发热体的电压没有特别限定,优选为0.1V以上且200V以下,更优选为0.5V以上且150V以下,进一步优选为1.0V以上且100V以下。本发明的粘合带即使施加的电压低也会在短时间内发生粘接剂层A的软化或熔融,因此通过将分离工序中施加的电压设为上述范围内,能够在短时间内拆卸物品而不施加过量的电压,能够防止物品的损伤。特别是,通过施加小型电子设备、家庭用电器产品能够应对的电压,能够容易地进行这些物品的拆卸。
流过发热体的电流没有特别限定,优选为0.01A以上且20A以下,优选为0.03A以上且15A以下,优选为0.05A以上且10A以下,进一步优选为0.1A以上且5A以下。本发明的粘合带由于在短时间内发生粘接剂层A的软化或熔融,因此通过将在分离工序中施加的电流设为上述范围内,使在通用的电子设备、家电中流动的电流流过而能够在短时间内拆卸物品,能够防止物品的损伤。特别是,通过施加小型电子设备、家庭用电器产品能够应对的电流,能够容易地进行这些物品的拆卸。
电流的施加时间没有特别限定,优选为0.5秒以上且30分钟以下,其中更优选为0.5秒以上且120秒以下,进一步优选为0.5秒以上且30秒以下。通过将施加时间设为上述范围,施加适当的电压,能够短时间且不损伤物品地进行拆卸。
实施例
以下,基于实施例更具体地说明本发明,然而,本发明并不限定于以下的实施例。另外,只要没有特别说明,“份”是指“质量份”,“%”是指“质量%”。
另外,实施例及参考例所示的粘合带的结构为去除剥离衬垫的结构,粘合带的总厚度不包含剥离衬垫的厚度。
<物性的测定方法>
(储能模量G23和储能模量G100)
由粘接剂组合物(P-1)、(P-2)形成的粘接剂层a的储能模量G23、及储能模量G100通过以下方法测定。使用粘弹性试验机(ARES-G2、TA Instruments Japan公司制造),在作为相同试验机的测定部的直径8mm的平行圆盘之间夹入试验片,在频率1Hz、温度区域-40℃~200℃以及升温速度2℃/min的条件下测定储能模量G’,作为23℃及100℃时的值。对于试验片,使用如下所述粘接剂层(粘合剂层):利用涂布器以干燥厚度为约2mm的方式涂布粘接剂组合物并干燥,在40℃的环境下熟化了48小时。
(发热体的体积电阻率的实测值)
实施例及参考例中使用的发热体的体积电阻率的实测值为使用低电阻率计(日东精工Analytech株式会社制造,商品名:Loresta-AX MCT-T370)及四探针探头(日东精工Analytech株式会社制造,商品名:“ASP探头MCP-TP03P”),依据JIS K 7194在室温20℃进行测定的值。将测定点数设为1点测定,电阻率修正系数使用4.532。
<粘接剂组合物(P-1)的制备>
将苯乙烯-异戊二烯嵌段共聚物组合物a(苯乙烯-异戊二烯二嵌段共聚物及苯乙烯-异戊二烯三嵌段共聚物的混合物,由下述化学式(1)表示的来自苯乙烯的结构单元24质量%,苯乙烯-异戊二烯二嵌段共聚物相对于上述组合物a的总量的比例为67质量%)100质量份、Quintone G115(日本ZEON株式会社制造的C5系/C9系石油树脂,软化点115℃)40质量份、Pensel D-160(荒川化学工业株式会社制造的聚合松香酯树脂,软化点15℃~150℃)30质量份、日石聚丁烯HV-50(JX日矿日石能源株式会社制造的聚丁烯,流动点-12.5℃)5质量份和抗老化剂(四-[亚甲基-3-(3’5’-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸酯]甲烷)1质量份混合,溶解于作为溶剂的甲苯100质量份,由此得到粘接剂组合物(P-1)。
[化学式1]
<粘接剂组合物(P-2)的制备>
向具备搅拌机、回流冷凝器、氮导入管、温度计的反应容器中投入丙烯酸正丁酯79.9质量份、丙烯酸2-乙基己酯6质量份、丙烯酸环己酯10质量份、丙烯酸4质量份、丙烯酸4-羟基丁酯0.1质量份和乙酸乙酯200质量份,在搅拌下、常温下进行1小时氮鼓泡,得到混合物。接着,在上述混合物中添加预先溶解于乙酸乙酯中的2,2′-偶氮双(2-甲基丁腈)溶液2质量份(固体成分1.0质量%),在搅拌下、72℃下保持4小时后,在75℃保持5小时。接着,将所得到的混合物用乙酸乙酯稀释,用200目金属网过滤,由此得到重均分子量1060000、丙烯酸烷基酯单体所具有的饱和烃基的平均碳原子数为4.4的丙烯酸系共聚物(A-1)溶液(固体成分浓度26%)。在上述丙烯酸系共聚物(A-1)溶液100质量份中配合作为交联剂的甲苯二异氰酸酯与三羟甲基丙烷的加合物(DIC株式会社制造的“Burnock D-40”、异氰酸酯系交联剂、固体成分40%、以下简称为“D-40”)1.0质量份,由此得到粘接剂组合物(P-2)。
(实施例1)
<粘合带的制作>
将粘接剂组合物(P-1)以干燥后的厚度成为50μm的方式涂布在剥离衬垫(单面侧进行了剥离处理的厚度为75μm的聚对苯二甲酸乙二醇酯膜)的剥离处理面上,在90℃干燥3分钟,由此制作粘接剂层a1。接着,将粘接剂组合物(P-2)以干燥后的厚度为50μm的方式涂布在剥离衬垫(单面侧进行了剥离处理的厚度为75μm的聚对苯二甲酸乙二醇酯膜)的剥离处理面上,在90℃干燥3分钟,由此制作粘接剂层a2。作为发热体,使用厚度10μm的镍铬合金箔(竹内金属箔粉工业株式会社制造,“镍铬合金NCH1-H”)。
利用手压辊将以长度50mm切割为任意宽度的粘接剂层a1与长度100mm的镍铬合金箔贴合,以镍铬合金箔在长度方向上两端各伸出25mm的方式进行定位。同样地,在与粘接剂层a1贴合的镍铬合金箔的相反面上贴合以长度50mm切割为任意宽度的粘接剂层a2,从上述剥离衬垫的上表面用线压5kg/cm的辊进行层压,以镍铬合金箔的两端从粘接剂层a1及粘接剂层a2的外周沿镍铬合金箔的长度方向各伸出25mm的形状制作总厚度110μm的层叠体后,在40℃的环境下熟化48小时。将其切割成宽度2mm,得到粘接剂层a1和粘接剂层a2为宽2mm×长50mm、镍铬合金箔为2mm×长100mm的尺寸、镍铬合金箔具有从粘接剂层a1和上述粘接剂层a2的外周伸出的一对伸出部的实施例1的粘合带(T-1)。需要说明的是,关于镍铬合金箔的体积电阻率,额定值(日语:カタログ值)为108μΩ·cm,实测值为105μΩ·cm。
由粘接剂组合物(P-1)形成的粘接剂层a的粘弹性参数如下:在23℃的储能模量G23:3.E+05,在23℃的损耗角正切(tanδ):0.33,在100℃的储能模量G100:8.E+04,在100℃的损耗角正切(tanδ):0.48,粘接剂层a1的损耗角正切(tanδ)达到0.45以上的温度:94℃以上。
由粘接剂组合物(P-2)形成的粘接剂层a的粘弹性参数如下:在23℃的储能模量G23:9.E+04,在23℃的损耗角正切(tanδ):0.69,在100℃的储能模量G100:2.E+04,在100℃的损耗角正切(tanδ):0.33,粘接剂层a2的损耗角正切(tanS)达到0.45以上的温度:超过150℃。
<物品的制作>
对于实施例1的粘合带(图8A~C中,用附图标记10表示),剥离粘接剂层a1侧的剥离衬垫,并将其以胶带粘接面(有效部分)的长度50mm沿着被粘物50a的宽度方向横穿被粘物50a的中央的方式粘贴(参照图8A~C)于被粘物50a(玻璃、宽40mm×长50mm×厚度10mm)。接着,剥离粘接剂层a2侧的剥离衬垫,以用被粘物50b(玻璃、宽30mm×长100mm×厚度2.8mm)夹持粘合带10的形状(参照图8A~C)粘贴,以20N/cm2压接10秒,将得到的贴附物在23℃和50%RH的气氛下放置24小时以上,由此得到实施例1的物品。
(实施例2)
使用体积电阻率为额定值72.0μΩ·cm、实测值79.9μΩ·cm的10μm厚的不锈钢箔(竹内金属箔粉工业株式会社制造,商品名:“不锈钢SUS304-H”)代替镍铬合金箔,除此以外,通过与实施例1相同的操作,得到总厚度110μm的实施例2的粘合带(T-2)及物品。
(实施例3)
使用体积电阻率为额定值60.0μΩ·cm、实测值62.0μΩ·cm的10μm厚的不锈钢箔(竹内金属箔粉工业株式会社制造,商品名:“不锈钢SUS430-H”)代替镍铬合金箔,除此以外,通过与实施例1相同的操作,得到总厚度110μm的实施例2的粘合带(T-3)及物品。
(实施例4)
使用体积电阻率为额定值55.0μΩ·cm、实测值51.8μΩ·cm的10μm厚的钛箔(竹内金属箔粉工业株式会社制造,商品名:“钛1种TR270C-H”)代替镍铬合金箔,除此以外,通过与实施例1相同的操作,得到总厚度110μm的实施例2的粘合带(T-4)及物品。
(实施例5)
使用体积电阻率为额定值34.0μΩ·cm、实测值33.1μΩ·cm的10μm厚的镍银箔(竹内金属箔粉工业株式会社制造,商品名:“洋白C7701”)代替镍铬合金箔,除此以外,通过与实施例1相同的操作,得到总厚度110μm的实施例2的粘合带(T-5)及物品。
(实施例6)
将两性表面活性剂(东邦化学工业株式会社制造,商品名:“Obazoline CAB-30”)7.5g和碳纳米管(Nanocyl公司制造、商品名:“NC 7000”)7.6g在水500ml中混合而制成水溶液后,放入球磨机机体(容量=900ml、球磨机的直径=130mm、滚珠量的填充量=1600g)中,进行搅拌而制成糊状物,将球磨机机体载置于旋转架台上搅拌两小时。将得到的分散液状物的全部量从球磨机机体中取出,追加上述两性表面活性剂的15%水溶液250ml,填充到珠磨机(WAB公司制造,商品名:填充“DYNO-MILL ECM-AP2”、内容积=1900ml、直径0.6mm的氧化锆珠1800g)中后,在转速为300次/分钟的条件下搅拌60分钟,制备含有两性表面活性剂的碳纳米管的水性分散液(碳纳米管的浓度=0.99w%)。
在厚度25μm的聚酰亚胺膜(东丽杜邦株式会社制造,商品名:“Kapton100H”)的单面,使用棒涂机以干燥后的膜厚成为3μm的方式涂布上述碳纳米管的水性分散液。将涂膜在100℃干燥10分钟,在聚酰亚胺膜的单面上形成碳纳米管层,得到碳纳米管涂布膜。碳纳米管层的体积电阻率的实测值为19270μΩ·cm。
使用上述碳纳米管涂布膜代替实施例1的镍铬合金箔,除此以外,通过与实施例1相同的操作,得到总厚度128μm的实施例6的粘合带(T-6)及物品。需要说明的是,所述碳纳米管涂布膜使碳纳米管层与粘接剂层a1邻接而贴合。
(实施例7)
使用金属无纺布(材质:SUS 316L、厚度25μm、密度1.6g/cm3、纤维直径7μm、体积电阻率的实测值783μΩ·cm)代替镍铬合金箔,除此以外,通过与实施例1相同的操作,得到总厚度125μm的实施例7的粘合带(T-7)及物品。
(实施例8)
将结晶态聚酯系树脂涂料(三菱化学株式会社制造,商品名:将“NichigoPolyester MSP-640”、熔点100℃、分子量10000、无粘性)(P-3)以干燥后的厚度为50μm的方式涂布于剥离衬垫(单面侧进行了剥离处理的厚度75μm的聚对苯二甲酸乙二醇酯膜)的剥离处理面,在90℃干燥3分钟,制作熔融软化层c。利用手压辊将以长度50mm切割成任意宽度的熔融软化层c与长度100mm的镍铬合金箔的单面贴合,以镍铬合金箔在长度方向上两端各伸出25mm的方式进行定位,在120℃用线压5kg/cm的辊进行层压,制成多层体。接着,与实施例1进行相同的操作,准备两个在剥离衬垫上涂布粘接剂组合物(P-2)并干燥而形成的厚度50μm的粘接剂层,将上述粘接剂层以长度50mm切割成任意的宽度后,在上述多层体的剥离了剥离衬垫的两面分别贴合上述粘接剂层,用线压5kg/cm的辊进行层压,制成粘接剂层a1和粘接剂层a2。由此,得到总厚度160μm的实施例8的粘合带(T-8)及物品。
(参考例1)
使用体积电阻率为额定值8.5μΩ·cm、实测值8.2μΩ·cm的10μm厚的镍箔(竹内金属箔粉工业株式会社制造,商品名:“镍Ni-H”)代替镍铬合金箔,除此以外,通过与实施例1相同的操作,得到总厚度110μm的参考例1的粘合带(T-9)及物品。
(参考例2)
使用体积电阻率为额定值1.7μΩ·cm、实测值1.9μΩ·cm的10μm厚的铜箔(竹内金属箔粉工业株式会社制造,商品名:“铜C1020R-H”)代替镍铬合金箔,除此以外,通过与实施例1相同的操作,得到总厚度110μm的参考例2的粘合带(T-10)及物品。
(参考例3)
使用12μm厚的PET膜(尤尼吉可株式会社制造,商品名:“PETB”)代替镍铬合金箔,除此以外,通过与实施例1相同的操作,得到总厚度112μm的参考例3的粘合带(T-11)及物品。需要说明的是,PET膜未通电,其体积电阻率为>1023μΩ·cm(文献值)。
<评价>
<<剥离强度>>
[加热前的推压强度]
使用实施例1~7及参考例1~3的物品作为试验片,在23℃环境下,在图8A的按压位置,利用图8B~C所示的探头70在箭头方向以10mm/min的速度按压玻璃板,测定粘合带剥离的强度(G1)。
[加热10秒后的推压强度]
接着,将试验片的粘合带10中的金属箔(发热体)的伸出部e用鳄鱼夹60夹持,使用干电池和电阻(uxcell公司制造,商品名:“メタルクラツド抵抗”)流过3.7A的电流,在通电开始后的10秒后以10mm/min的速度按压玻璃板,测定此时的粘接强度(G2)。需要说明的是,在实施例6中得到的物品(粘合带(T-6))的评价中,使用直流稳定化电源(菊水电子工业株式会社制造,商品名:“PAS160-1”)代替干电池流过0.06A的电流,同样地测定粘接强度(G2)。
[推压强度降低率]
使用上述加热前测定的推压强度(G1)和上述加热10秒后测定的推压强度(G2),利用下述式算出推压强度降低率。
推压强度降低率(%)=1-(G2/G1)×100
将结果示于表1。需要说明的是,实施例1~6及参考例1~3均在粘接剂层a1的层内产生了剥离。实施例7在金属无纺布与粘接剂层a1的界面产生了剥离。实施例8在熔融软化层c的层内产生了破坏。
<<被粘物的温度>>
在上述剥离时间的测定中,经时地测定被粘物的温度,测定拆卸时的被粘物的最高到达温度。在被粘物的温度测定中,使用薄型温度传感器(装置名:ST-50(K热电偶)、理化工业株式会社制造)和记录仪(装置名:midi LOGGER GL200A、GraphTec株式会社制造),在被粘物50b(玻璃、宽30mm×长100mm×厚度2.8mm)的表面(与粘合带相反侧)设置热电偶,进行测定。将结果示于表1。
<<加热操作的容易性>>
对于加热操作的容易性,基于以下的评价基准进行评价。将结果示于表1。
[评价基准]
◎:电源或外部装置简易,也非常容易与电源电连接。
○:电源或外部装置简易,也容易与电源电连接。
△:电源或外部装置简易,但不容易与电源电连接。
×:电源或外部装置并不简易,也不容易与电源电连接。
-:无法剥离。
[表1]
根据实施例1的结果,通过电阻加热加热10秒后的粘接强度与加热前相比显著降低,强度降低率达到71%。另一方面,在使用体积电阻率小于30μΩ·cm的发热体的参考例1和2中,强度降低率仅为3%和1%。因此可知,在实施例1中,与参考例1~2相比,能够在短时间内进行剥离。根据实施例1~8的结果,观察到强度降低率依存于发热体的体积电阻率而变化,可知若体积电阻率为30μΩ·cm以上,则能够在实用范围内在短时间内进行剥离。另外,不使用电磁感应加热、产热源等其他加热方法那样的大规模的装置等,通过与电源(干电池)连接就能够容易地进行加热剥离。在作为参考而示出的参考例3中,PET膜未通电,因此未产生电阻加热,无法剥离。
工业上的可利用性
本发明可以在移动电话、智能手机、平板PC、便携式音乐播放器和PDA等可携带的便携式电子(电气)设备、智能手表、VR护目镜等可穿戴设备、数码照相机、录像机、汽车导航、个人计算机、显示器、监视器、电视机、游戏机、空调、复印机等的各种电子设备中,能够作为用于部件固定的粘合带使用。
本申请主张基于2021年7月9日申请的日本申请即日本特愿2021-114334号的优先权,援引该日本申请中记载的全部记载内容。
附图标记说明
a1、a2、a3:粘接剂层
b:发热体
c:熔融软化层
e:(发热体的)伸出部
10、20、30:粘合带
50:被粘物
100、300:物品
60:鳄鱼夹
70:探头
P:按下位置
Claims (12)
1.一种粘合带,其特征在于,所述粘合带具有包含发热体和粘接剂的粘接剂层A,
所述发热体的体积电阻率为30μΩ·cm以上,
通过电阻加热,所述粘接剂层A熔融或软化,从而能够剥离。
2.根据权利要求1所述的粘合带,其中,所述粘接剂为压敏粘接剂以及热熔粘接剂中的至少任一种。
3.根据权利要求1或2所述的粘合带,其中,所述发热体选自由镍铬合金、不锈钢、钛、镍银和碳组成的组。
4.根据权利要求1~3中任一项所述的粘合带,其中,所述粘接剂层A为分别具有面状的所述发热体和所述发热体的各面上的粘接剂层a1及粘接剂层a2的层叠体,
所述粘接剂层a1和所述粘接剂层a2中的至少一者通过电阻加热而熔融或软化,从而能够剥离。
5.根据权利要求4所述的粘合带,其中,在俯视图中,面状的所述发热体具有从所述粘接剂层a1及所述粘接剂层a2的外周伸出的一对伸出部。
6.根据权利要求1~3中任一项所述的粘合带,其中,所述粘接剂层A由包含所述发热体和所述粘接剂的单层构成。
7.根据权利要求1~6中任一项所述的粘合带,其中,由所述粘接剂形成的粘接剂层的损耗角正切tanδ达到0.45以上的温度位于80℃以上且200℃以下的温度区域。
8.一种物品,其特征在于,所述物品包含:
至少2个被粘物;以及
在2个所述被粘物之间的权利要求1~7中任一项所述的粘合带,
2个所述被粘物经由所述粘合带粘接。
9.根据权利要求8所述的物品,其中,在俯视图中,所述粘合带具有从所述被粘物的外周伸出的一对伸出部。
10.根据权利要求8或9所述的物品的拆卸方法,其中,
将所述粘接剂层A与电源电连接,从所述电源向所述发热体通电,通过电阻加热使所述粘接剂层A软化或熔融,从而将两个所述被粘物分离。
11.根据权利要求10所述的物品的拆卸方法,其中,所述电源为外部电源。
12.根据权利要求10所述的物品的拆卸方法,其中,所述物品为电子设备或内置于电子设备的零件,
所述电源为所述电子设备的驱动电源,
将所述粘接剂层A与所述电子设备的所述驱动电源及电路电连接,从所述驱动电源向所述发热体通电,通过电阻加热使所述粘接剂层A熔融或软化,从而将2个所述被粘物分离。
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