JP2013159743A - 粘着剤積層物の剥離方法およびそれに用いる粘着剤層 - Google Patents

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Abstract

【課題】被着体に影響を与えることなく、短時間で容易に接合部を分離・解体できる粘着剤積層物の剥離方法を提供する。
【解決手段】本発明の粘着剤積層物の剥離方法は、
熱膨張性微粒子を含有する粘着剤層を少なくとも有する粘着体と、被着体とが積層された粘着剤積層物の剥離方法であって、
前記粘着剤積層物が色素成分を含有し、
前記色素成分の吸収波長と一致する波長のレーザー光線を前記色素成分に対して照射し、これにより発生した熱により前記熱膨張性微粒子を膨張させ、前記粘着体と前記被着体とを剥離することを特徴とする。
【選択図】なし

Description

本発明は、粘着剤積層物の剥離方法およびそれに用いる粘着剤層に関する。より詳細には、接合時には高い初期接着力と接着信頼性(特に耐反撥性)を維持しつつ、剥離時には、被着体に影響を与えることなく短時間で容易に剥離させることができ、接合部を分離・解体できる剥離方法およびそれに用いる粘着剤層に関する。
従来から、様々な用途に粘着テープ又はシート(「テープ又はシート」を、単に「テープ」又は「シート」と称する場合がある)が活用されている。粘着シートの代表例としては、アクリル系粘着剤組成物(アクリル系感圧接着剤組成物)を用いて形成された粘着剤層(感圧接着剤層)を備えるアクリル系粘着シート(アクリル系感圧性接着シート)が挙げられる。
また、近年では、環境意識の高まりから、上記粘着シートが用いられる分野において、省資源やリサイクルが求められることが多くなってきている。例えば、アクリル系粘着シートは、自動車、機械、電化製品、建材等の分野において、歩留まり向上、工程でのリワーク、リサイクル、作業性等の点から、金属系被着体に対する優れた接着性と易剥離性との両立が特に求められている。
従来から、基材上に熱膨張性微小球等の発泡剤又は膨張剤を含む感圧粘着剤層を設けた熱剥離性感圧接着シートが知られている(例えば、特許文献1参照)。この加熱剥離型粘着シートは、接着性と使用後の剥離性とを両立させた粘着シートであり、加熱により発泡剤等を発泡又は膨張させることで接着力が低下するため、使用目的が終了した際やリサイクルの際等の被着体からの剥離解体・除去される際に、容易に剥離解体・除去できる。
このような熱剥離性感圧接着シートを加熱する手段として、熱風加熱、加熱板接触(ホットプレート等)、赤外線加熱等が知られている。しかし、熱風加熱や加熱板接触による場合には、加熱体の形状的熱容量差に起因して部分的な加熱時間遅れが生じ、剥離に要する加熱均一時間が長く、効率が悪いという問題がある。また、熱風加熱の場合には、風速分布に起因する熱処理ムラの問題もある。さらに、従来の加熱剥離型粘着シートでは、赤外線で加熱しても、赤外線を効率的に吸収して発熱させる手段が採られていないため、剥離に時間を要する。
さらに液晶パネル、プラズマパネル、有機ELパネルといった高価な電子部品を被着体とする場合、剥離に際して加える熱により、電子部品が損傷を受け再利用ができない場合もあった。このため剥離部分のみを効率よく加熱でき、被着体には熱の影響を受けない剥離方法が求められていた。
特開2010−265375号公報
本発明の目的は、被着体に影響を与えることなく、短時間で容易に接合部を分離・解体できる粘着剤積層物の剥離方法を提供することにある。
さらに、本発明の他の目的は、本剥離方法に用いることのできる粘着剤層を提供することにある。
すなわち、本発明は、
熱膨張性微粒子を含有する粘着剤層を少なくとも有する粘着体と、被着体とが積層された粘着剤積層物の剥離方法であって、
前記粘着剤積層物が色素成分を含有し、
前記色素成分の吸収波長と一致する波長のレーザー光線を前記色素成分に対して照射し、これにより発生した熱により前記熱膨張性微粒子を膨張させ、前記粘着体と前記被着体とを剥離する、粘着剤積層物の剥離方法を提供する。
前記粘着剤積層物の剥離方法において、前記粘着剤層が前記色素成分を含有していても良い。
前記粘着剤積層物の剥離方法において、前記被着体が前記色素成分を含有していても良い。
前記粘着剤積層物の剥離方法において、前記粘着体が粘着剤層と支持体を有し、前記支持体が前記色素成分を含有していても良い。
前記粘着剤積層物の剥離方法において、前記粘着剤層と前記被着体との界面近傍に前記色素成分が存在することが好ましい。この場合、前記粘着体が、前記粘着剤層の前記被着体側の表面に前記色素成分を含有する色素成分含有層を有していても良いし、又は、前記被着体が、前記粘着剤層側の表面に前記色素成分を含有する色素成分含有層を有していても良い。
また、本発明は、
前記粘着剤積層物の剥離方法に用いる粘着剤層であって、
前記粘着剤層がさらにアクリル系ポリマーを含有し、
前記粘着剤層が、前記アクリル系ポリマー100重量部に対して、熱発泡性微粒子を10〜200重量部含有する、粘着剤層を提供する。
前記粘着剤層が前記色素成分を含有する場合、
前記粘着剤層は、さらに、アクリル系ポリマーを含有し、
前記アクリル系ポリマー100重量部に対し、色素成分を0.01〜5重量部含有することが好ましい。
前記アクリル系ポリマーは、下記モノマー混合物(a1)、(a2)及び(a3)を構成成分としていることが好ましい。
(a1):ホモポリマーとした時のガラス転移温度が0℃未満である、炭素数4〜12のアルキル基を有するアルキル(メタ)アクリレートモノマー
(a2):分子内に少なくとも1の窒素原子と1のエチレン性不飽和結合とを有するモノマー
(a3):ホモポリマーとした時のガラス転移温度が0℃以上である、分子内に1のエチレン性不飽和結合を有するモノマー(前記(a2)は除く)
前記モノマー混合物において、(a1)、(a2)及び(a3)の合計量(100重量%)中の(a1)の含有量が50〜80重量%であり、(a2)の含有量が5〜40重量%であり、(a3)の含有量が5〜40重量%であることが好ましい。
本発明の粘着剤積層物の剥離方法は、上記構成を有しているので、接合時には高い初期接着力と接着信頼性(特に耐反撥性)を維持しつつ、被着体から剥がす際には容易に剥離して、容易に接合部を分離・解体することができる。特に、接合部分のみを加熱するため、被着体への影響は少なく、熱による損傷を与えることはないため、高価な電子部品であっても再利用することが可能となる。
また本発明の粘着剤層は、本発明の剥離方法を利用するため、被着体が特別なものでなくとも効率よく剥離することが可能な粘着剤積層物を構成することが可能となる。
図1は、本発明の粘着剤積層物の剥離方法の一例を示す概略断面図である。 図2は、本発明の粘着剤積層物の剥離方法の一例を示す概略断面図である。 図3は、本発明の粘着剤積層物の剥離方法の一例を示す概略断面図である。 図4は、本発明の粘着剤積層物の剥離方法の一例を示す概略断面図である。 図5は、作製例1の第一工程を示す概略断面図である。 図6は、作製例1の第二工程を示す概略断面図である。 図7は、作製例1の第三工程を示す概略断面図である。 図8は、作製例1で得られた粘着シートを示す概略断面図である。
<本発明の粘着剤積層物の剥離方法>
本発明の粘着剤積層物の剥離方法(以下、単に「本発明の剥離方法」と称する場合がある。)は、
熱膨張性微粒子を含有する粘着剤層を少なくとも有する粘着体と、被着体とが積層された粘着剤積層物の剥離方法であって、
前記粘着剤積層物が色素成分を含有し、
前記色素成分の吸収波長と一致する波長のレーザー光線を前記色素成分に対して照射し、これにより発生した熱により前記熱膨張性微粒子を膨張させ、前記粘着体と前記被着体とを剥離する、粘着剤積層物の剥離方法であれば良く、その他の点では、特に制限されない。
本発明の剥離方法では、色素成分に対しレーザー光線を照射することで発熱し、この熱により熱膨張性微粒子が膨張することで剥離すると考えられる。すなわち、色素成分が存在しない部分では熱は発生しないと考えられる。
本発明の粘着剤積層物の剥離方法の具体例としては、例えば、以下の(1)〜(3)等が挙げられる。
(1)前記粘着剤層が前記色素成分を含有する剥離方法
(2)前記被着体が前記色素成分を含有する剥離方法
(3)前記粘着体が粘着剤層と支持体を有し、前記支持体が前記色素成分を含有する剥離方法
以下、順に、(1)〜(3)について詳細を説明する。
(1)前記粘着剤層が前記色素成分を含有する剥離方法
上記(1)の態様としては、例えば、図1に示すようなものが挙げられる。図1において、基材13、前記熱膨張性微粒子及び前記色素成分を含有する粘着剤層11、及び被着体12をこの順に積層して粘着剤積層物1を形成し、粘着剤積層物1に対して、図1中に矢印で示すようにレーザー光線20を照射して熱を発生させることにより、前記熱膨張性微粒子を膨張させ、この場合の粘着体である粘着剤層11と被着体12とを剥離するものである。この場合は、粘着剤層11が前記色素成分を含有することで、粘着剤層11自体が発熱し、前記熱膨張性微粒子が膨張して剥離するものと考えられる。
上記(1)の好ましい態様としては、粘着剤層11と被着体12との界面近傍に前記色素成分が存在している態様が挙げられ、中でも、例えば、図2に示すような態様がより好ましい。図2では、粘着剤積層物1が、基材13、粘着剤層11、及び被着体12がこの順に積層してなり、粘着剤層11が前記熱膨張性微粒子及び前記色素成分を含有する点については、図1の場合と同様である。しかし、図2に示す態様の場合、粘着剤層11が、被着体12側に色素成分含有層111、基材13側に色素成分非含有層112を有してなる点が、図1の場合とは異なる。粘着剤層11が、被着体12との界面近傍に前記色素成分を含有する場合には、前記界面が発熱して発泡するので、効率良く剥離し、且つ、他部分への発熱の影響も抑えられるものと考えられる。
上記の「界面近傍」とは、粘着剤層中、被着体中のいずれであっても良く、これらの界面からの距離が近いことを意味する。具体的には、前記界面から前記粘着剤層又は被着体の長さの50%未満の距離にあることを意味する。また、前記距離は、好ましくは前記界面から前記粘着剤層又は被着体の長さの20%以下であり、より好ましくは10%以下である。
また、上記の「界面近傍に前記色素成分が存在している」とは、具体的には、前記色素成分の30%以上が存在していることを意味する。
図2に示すように、被着体12側に色素成分含有層111、基材13側に色素成分非含有層112を有してなる粘着剤層11を形成する方法としては、特に制限されないが、例えば、粘着剤層の表面に色素を含む層を形成(例えば、後述する手段により塗布する等)する方法や、色素を含有する粘着剤層を積層する方法、粘着剤層中に色素を偏在させる方法等が挙げられる。
(2)前記被着体が前記色素成分を含有する剥離方法
上記(2)の態様としては、例えば、図3に示すようなものが挙げられる。図3において、基材13、粘着剤層11、及び被着体12がこの順に積層して粘着剤積層物1を形成し、被着体12が前記色素成分を含有する粘着剤積層物1に対して、図3中に矢印で示すようにレーザー光線を照射して熱を発生させることにより、前記熱膨張性微粒子を膨張させ、この場合の粘着体である粘着剤層11と被着体12とを剥離するものである。この場合は、被着体12が前記色素成分を含有し、被着体12が発熱することで、粘着剤層11中の熱膨張性微粒子が膨張して剥離するものと考えられる。
上記(2)の好ましい態様としては、粘着剤層11と被着体12との界面近傍に前記色素成分が存在している態様が挙げられ、中でも、例えば、図4に示すような態様がより好ましい。図4では、粘着剤積層物1が、基材13、粘着剤層11、及び被着体12がこの順に積層してなり、被着体12が前記色素成分を含有する点については、図3の場合と同様である。しかし、図4に示す態様の場合、被着体12が、粘着剤層11側に色素成分含有層121、その反対側に色素成分非含有層122を有してなる点が、図3の場合とは異なる。この場合は、被着体12が、粘着剤層11との界面近傍に前記色素成分を含有する場合には、前記界面が発熱して発泡するので、効率良く剥離し、且つ、他部分への発熱の影響も抑えられるものと考えられる。
図4に示すように、粘着剤層11側に色素成分含有層121、その反対側に色素成分非含有層122を有してなる被着体12を形成する方法としては、特に制限されないが、例えば、色素成分非含有層122としてガラス、ポリカーボネート、アクリル等を用い、その表面に色素成分を含有する基材を積層する方法、その表面に色素成分を含有する層を形成(例えば、塗布)する方法等が挙げられる。
(3)前記粘着体が粘着剤層と支持体を有し、前記支持体が前記色素成分を含有する剥離方法
上記態様の具体例としては、例えば、前記粘着体が、被着体の界面から見て、粘着剤層/支持体、又は粘着剤層/支持体/粘着剤層といった構成を有している場合が挙げられる。本態様の場合、前記支持体が前記色素成分を含有することで、前記支持体が発熱し、熱膨張性微粒子が膨張して剥離するものと考えられる。
<レーザー>
前記レーザー光としては、半導体レーザー、Nd−YAGレーザー、ファイバーレーザー、ArFエキシマレーザー、KrFエキシマレーザー、XeClエキシマレーザー、YAGレーザー等の第3高調波若しくは第4高調波、YLF若しくはYVO4等の固体レーザーの第3高調波若しくは第4高調波、Ti:Sレーザー、半導体レーザー、ファイバーレーザー又は炭酸ガスレーザー等の種々の発振手段によって得られるものを採用することができ、その発振方法も限定されるものではなく、連続的にレーザー光が照射される、いわゆる、CWレーザー(Continuous Wave Laser)と呼ばれるものや、フェムト秒レーザー等のパルスレーザーを採用することができる。なかでも、半導体レーザー、Nd−YAGレーザー、ファイバーレーザー等の赤外線レーザーが発熱性に優れ好適である。
レーザーの条件としては、特に制限されないが、例えば、レーザー光波長は600〜2500nmであり、好ましくは800〜2000nmである。また、例えば、レーザー光の出力は5〜70Wであり、好ましくは20〜50Wである。また、例えば、レーザー光のスポット径は0.5〜20mmφであり、好ましくは1〜10mmφである。また、例えば、レーザー光の走査速度は5〜40mm/sであり、好ましくは8〜30mm/sである。
粘着剤積層物に対し、レーザー光を用いて加熱剥離処理を行う場合は、積算エネルギー[J/cm2]によって制御される。積算エネルギー量は単位面積当たりに投入するエネルギーであり、パワー密度[W/cm2]に照射時間[sec]を乗じて得られるものであり、通常は10〜200[J/cm2]、好ましくは20〜150[J/cm2]、より好ましくは40〜80[J/cm2]である。パワー密度はレーザー光の出力[W]をレーザー光のスポット面積[cm2]で除して得られるものであり、通常は20〜200[W/cm2]、好ましくは30〜150[W/cm2]、より好ましくは50〜140[W/cm2]である。従って、例えば、所望の加熱をするには、レーザー光の出力、照射面積、又は走査速度のいずれかを変更することにより単位面積当たりに投入するエネルギー量を調整することが出来る。
粘着剤積層物に対し、所定の条件下(即ち、レーザーパワー(W)、走査速度(mm/s)、繰り返し周波数(MHz)、スポット径(μmφ)で行うと所望の加熱が可能な場合に、本発明においては、レーザーパワーを大きくし、走査速度を大きくし、単位長さ当たりの投入エネルギーを同値にする。一方、レーザーパワーを小さくし、及び走査速度を小さくし、単位長さ当たりの投入エネルギーを同値にすることは可能である。
なお、その他のレーザーの加工条件は、粘着剤積層物の種類等に応じて適宜設定され得る。例えば、加熱剥離処理を適用する場合、レーザー光の繰り返し周波数は特に限定されず、通常、1kHz〜100kHzであることが好ましい。当該範囲内とすることにより、剥離性を向上させることができる。
また、剥離方法は、レーザー光を同一領域に対し複数回走査して行ってもよい。この場合、各走査毎に加工条件を種々変更してもよく、同一条件で行ってもよい。
<色素成分>
色素成分は、用いるレーザー光線の波長と吸収波長が一致するものであればよく、特に制限されない。レーザー光線の波長と吸収波長が一致することにより、前記色素成分はレーザー光を吸収し、効率よく発熱する。また、所望の位置に色素成分を含有させることにより、特定の場所のみ加熱することができる。例えば、波長940nmのNd−YAGレーザーを用いる場合、目視で黒色や濃青色に見える色素や染料、顔料(例えば、黒色着色剤、青色乃至緑色着色剤等が挙げられ、好ましくは下記の黒色着色剤、青色乃至緑色着色剤等、また、例えば、黒色着色剤等が挙げられ、好ましくは下記の黒色着色剤等)を含むもの(被着体や支持体であってもよい)は、加熱することが可能である。
前記レーザー光を吸収させ熱を発生させるための色素成分(光吸収剤)としては、特に制限されないが、例えば、黒色着色剤(例えば、カーボンブラック等の顔料;アニリンブラック、サルファーブラック等の染料)、青色乃至緑色着色剤(例えば、コバルトグリーン、コバルトブルー、プルシアンブルー、酸化クロム、ウルトラマリン等の無機顔料、シアニンブルー、フタロシアニンブルー、フタロシアニングリーン、キナクリドンマゼンタ等の有機顔料等の顔料;ナフトールグリーン、マラカイトグリーン、メチレンブルー、インジゴ、インドアニリン等の染料)等が例示される。
また、上記以外に用い得る成分としては、例えば、ポリメチン系吸収剤、ジフェニルメタン系吸収剤、トリフェニルメタン系吸収剤、キノン系吸収剤、アゾ系吸収剤、ジインモニウム塩等が挙げられる。
800〜1200nmの波長を有するレーザー光を用いる場合、例えば、商品名「Clearweld」(米国Gentex社製)等の市販のものを用いることが出来る。
これらの色素成分は、粘着剤層、被着体、又は支持体中に含有させることで効果を発揮するが、その他、粘着剤層、被着体、又は支持体の表面に塗布しても良い。塗布する手段としては、例えば、ディスペンサー、インクジェットプリンター、スクリーン印刷、2流体式、1流体式又は超音波式スプレー、スタンパー等の一般的な手法を用いることが出来る。
例えば、粘着剤層が色素成分を含有する場合、前記粘着剤層100重量部に対する前記色素成分の含有量は、例えば、0.01〜3重量部であり、好ましくは0.02〜2重量部であり、前記粘着剤層がさらにアクリル系ポリマーを含有する場合、アクリル系ポリマー100重量部に対する前記色素成分の含有量は、例えば、0.01〜5重量部であり、好ましくは0.05〜1重量部である。
また、上述のように、前記粘着体は、例えば、前記粘着剤層の前記被着体側の表面に色素を含む色素成分含有層を形成(例えば、後述する手段により塗布する等)していても良く、色素を含有する粘着剤層を積層して色素成分含有層を形成していても良い。前記色素成分含有層における、前記色素成分含有層100重量部に対する前記色素成分の含有量は、例えば、0.01〜10重量部であり、好ましくは0.05〜5重量部である。
その他、前記被着体が前記色素成分を含有し、レーザー光を吸収可能な構成であっても良く、例えば、800〜1000nmの波長の光を吸収できるものであっても良い。
前記被着体が色素成分を含有する場合、前記被着体100重量部に対する前記色素成分の含有量は、例えば、0.01〜10重量部であり、好ましくは0.05〜5重量部である。
また、上述のように、前記被着体は、前記粘着剤層の前記被着体側の表面に色素成分含有層、その反対側に色素成分非含有層を有してなっていても良い。前記色素成分含有層における、前記色素成分含有層100重量部に対する前記色素成分の含有量は、例えば、0.01〜100重量部であり、好ましくは0.05〜50重量部である。
同様に、前記粘着体が粘着剤層と支持体を有する場合、前記支持体が前記色素成分を含有し、レーザー光を吸収可能な構成であっても良く、例えば、800〜1000nmの波長の光を吸収できるものであっても良い。このような支持体の例としては、カーボン(例えば、カーボンブラック(大三紙業社製))を塗装した黒PETを挙げることが出来る。
前記支持体が色素成分を含有する場合、前記支持体100重量部に対する前記色素成分の含有量は、例えば、0.01〜10重量部であり、好ましくは0.05〜5重量部である。
<粘着剤層>
本発明の粘着剤積層物の剥離方法に用いる粘着剤層としては、熱膨張性微粒子を含有していれば良く、特に制限されないが、必要に応じて前記色素成分を含有していても良い。
また、本発明の粘着剤積層物の剥離方法に用いる粘着剤層としては、
前記粘着剤層がさらにアクリル系ポリマーを含有し、
前記粘着剤層が、前記アクリル系ポリマー100重量部に対して、熱発泡性微粒子の含有量が10〜200重量部であることが好ましく、15〜100重量部であることがより好ましく、20〜80重量部であることがさらに好ましい。熱膨張性微粒子の含有量が10重量部未満であると、粘着剤組成物により形成される粘着剤層において、加熱処理による粘着剤層と被着体との接触面積の減少が不十分になりやすい。また、200重量部を超えると、粘着剤組成物により形成される粘着剤層の凝集破壊が生じやすくなる。
また、上述のように、前記粘着体は、例えば、前記粘着剤層の表面に色素を含む色素成分含有層を形成(例えば、後述する手段により塗布する等)していても良く、色素を含有する粘着剤層を積層して色素成分含有層を形成していても良い。前記色素成分含有層の厚みは特に制限されないが、例えば、前記粘着剤層の厚みの0.5〜50%であり、好ましくは1.0〜20%であり、より好ましくは1.2〜10%である。
前記色素成分含有層は、粘着剤をベースポリマーに含んでいても良く、その他の組成等についても、下記に述べる、前記粘着剤層に準じた組成等を有することが好ましい。
前記アクリル系ポリマーは、下記モノマー混合物(a1)、(a2)及び(a3)を構成成分とすることが好ましい。
(a1):ホモポリマーとした時のガラス転移温度が0℃未満である、炭素数4〜12のアルキル基を有するアルキル(メタ)アクリレートモノマー
(a2):分子内に少なくとも1の窒素原子と1のエチレン性不飽和結合とを有するモノマー
(a3):ホモポリマーとした時のガラス転移温度が0℃以上である、分子内に1のエチレン性不飽和結合を有するモノマー(前記(a2)は除く)
前記アクリル系ポリマーは、上記構成を有することにより、接合時には高い初期接着力と接着信頼性(特に耐反撥性)を維持しつつ、被着体から剥がす際には容易に剥離して、接合部を分離・解体できる粘着剤層を形成することがさらに容易になる。特に、金属系被着体に対して、接合時には高い初期接着力と接着信頼性(特に耐反撥性)を有し、且つ、接合部を分離・解体する際には、加熱により接着力が低下して、容易に分離・解体できる粘着剤層を形成することがさらに容易になる。
前記モノマー混合物において、(a1)、(a2)及び(a3)の合計量(100重量%)中の(a1)の含有量が50〜80重量%であり、(a2)の含有量が5〜40重量%であり、(a3)の含有量が5〜40重量%であることが好ましい。
なお、「粘着剤組成物」には、「粘着剤を形成するための組成物」の意味を含むものとする。また、「モノマー混合物」は「モノマー成分のみの混合物」を意味する。さらに、粘着剤組成物は「熱発泡性微粒子含有粘着剤組成物」と称する場合がある。
本願において、「エチレン性不飽和結合」とは、ラジカル重合可能な炭素−炭素二重結合を意味する。また、エチレン性不飽和結合を有する基としては、特に限定されないが、例えば、ビニル基、ビニリデン基、アリル基、(メタ)アクリロイル基等が挙げられる。さらに、本願において、「単官能」とはエチレン性不飽和結合を分子内に1つ有することを意味し、「多官能」とはエチレン性不飽和結合を分子内に2以上有することを意味する。
「ホモポリマーとした時のガラス転移温度(Tg)」とは、「当該モノマーの単独重合体のガラス転移温度(Tg)」を意味し、あるモノマー(「モノマーX」と称する場合がある)のみをモノマー成分として形成される重合体のガラス転移温度(Tg)を意味する。具体的には、「Polymer Handbook」(第3版、John Wiley & Sons,Inc,1989年)に数値が挙げられている。なお、上記文献に記載されていない単独重合体のガラス転移温度(Tg)は、例えば、以下の測定方法により得られる値をいう。すなわち、温度計、撹拌機、窒素導入管及び還流冷却管を備えた反応器に、モノマーX100重量部、2,2’−アゾビスイソブチロニトリル0.2重量部及び重合溶媒として酢酸エチル200重量部を投入し、窒素ガスを導入しながら1時間撹拌する。このようにして重合系内の酸素を除去した後、63℃に昇温し10時間反応させる。次いで、室温まで冷却し、固形分濃度33重量%のホモポリマー溶液を得る。次いで、このホモポリマー溶液を剥離ライナー上に流延塗布し、乾燥して厚み約2mmの試験サンプル(シート状のホモポリマー)を作製する。そして、この試験サンプルをアルミニウム製のオープンセルに約1〜2mg秤量し、温度変調DSC(商品名「Q−2000」、ティー・エイ・インスツルメント社製)を用いて、50ml/minの窒素雰囲気下で昇温速度5℃/minにて、ホモポリマーのReversing Heat Flow(比熱成分)挙動を得る。JIS−K−7121を参考にして、得られたReversing Heat Flowの低温側のベースラインと高温側のベースラインを延長した直線から縦軸方向に等距離にある直線と、ガラス転移の階段状変化部分の曲線とが交わる点の温度をホモポリマーとした時のガラス転移温度(Tg)とする。
上記モノマー混合物の、本発明の粘着剤層における割合は、特に限定されないが、粘着剤組成物の合計量(100重量%)に対して、33重量%以上(例えば、33〜91重量%)であることが好ましく、40重量%以上(例えば、40〜87重量%)であることがより好ましい。
(a1)は、ホモポリマーとした時のガラス転移温度が0℃未満である、炭素数4〜12のアルキル基を有するアルキル(メタ)アクリレートモノマーである。また、(a1)は、分子内に1の(メタ)アクリロイル基を有するモノマーであり、分子内に1のエチレン性不飽和結合を有するモノマーである。(a1)はいわゆる単官能モノマーである。
(a1)としては、例えば、下記表1に示すものが挙げられる。なお、上記モノマー混合物において、(a1)は、単独で含まれていてもよいし、2種以上組み合わせて含まれていてもよい。
Figure 2013159743
中でも、(a1)は、より好ましくはホモポリマーとした時のガラス転移温度が−20℃未満である炭素数4〜12のアルキル基を有するアルキル(メタ)アクリレートモノマーであり、さらにより好ましくはホモポリマーとした時のガラス転移温度が−40℃未満である炭素数4〜12のアルキル基を有するアルキル(メタ)アクリレートモノマーである。
具体的には、(a1)は、好ましくはn−ブチルアクリレート、sec−ブチルアクリレート、2−エチルブチルアクリレート、2−エチルヘキシルアクリレート、n−オクチルアクリレート、n−オクチルメタクリレート、n−ノニルアクリレート、ラウリルアクリレート、ラウリルメタクリレートであり、より好ましくはn−ブチルアクリレート、2−エチルヘキシルアクリレートである。
上記モノマー混合物において、(a1)、(a2)及び(a3)の合計量(100重量%)中の(a1)の含有量は、特に限定されないが、主のモノマー成分であるので、好ましくは50〜80重量%であり、より好ましくは55〜75重量%であり、さらにより好ましくは60〜70重量%である。(a1)の含有量が50重量%未満であると、粘着剤組成物により形成される粘着剤層において、例えば、常温(23±2℃)や低温度(例えば、−40〜−10℃)の環境下での初期の貼り合わせ性(初期接着力)等の接着特性が十分に発揮されない不具合を生じる場合がある。一方、含有量が80重量%を超えると、(a2)及び(a3)の不足により、粘着力、耐反撥性、凝集性等が不足する場合がある。
(a2)は、分子内に少なくとも1の窒素原子と1のエチレン性不飽和結合を有するモノマーである。(a2)は、エチレン性不飽和結合を分子内に1つ有することから、単官能モノマーである。(a2)は(a1)の共重合性成分である。なお、上記モノマー混合物において、(a2)は、単独で含まれていてもよいし、2種以上組み合わせて含まれていてもよい。
(a2)は、特に限定されないが、N−ビニル環状アミド、(メタ)アクリルアミド類からなる群より選択される少なくとも1のモノマーが好ましい。
N−ビニル環状アミドとしては、例えば、下記式(1)で示される化合物が挙げられる(式(1)中、R1は2価の有機基を示す。)。
Figure 2013159743
なお、式(1)において、R1は、好ましくは飽和炭化水素基であり、より好ましくは炭素数3〜5のアルキレン基等である。
上記N−ビニル環状アミドとしては、例えば、N−ビニル−2−ピロリドン、N−ビニル−2−ピペリドン、N−ビニル−3−モルホリノン、N−ビニル−2−カプロラクタム、N−ビニル−1,3−オキサジン−2−オン、N−ビニル−3,5−モルホリンジオン、N−ビニルピリジン、N−ビニルピリミジン、N−ビニルピペラジン、N−ビニルピロール等が挙げられる。
また、(メタ)アクリルアミド類としては、例えば、(メタ)アクリルアミド、N−アルキル(メタ)アクリルアミド、N,N−ジアルキル(メタ)アクリルアミド等が挙げられる。N−アルキル(メタ)アクリルアミドとしては、例えば、N−エチル(メタ)アクリルアミド、N−n−ブチル(メタ)アクリルアミド、N−オクチルアクリルアミド等が挙げられる。さらに、ジメチルアミノエチル(メタ)アクリルアミド、ジエチルアミノエチル(メタ)アクリルアミドのようなアミノ基含有(メタ)アクリルアミド等も挙げられる。次に、N,N−ジアルキル(メタ)アクリルアミドとしては、例えば、N,N−ジメチル(メタ)アクリルアミド、N,N−ジエチル(メタ)アクリルアミド、N,N−ジプロピル(メタ)アクリルアミド、N,N−ジイソプロピル(メタ)アクリルアミド、N,N−ジ(n−ブチル)(メタ)アクリルアミド、N,N−ジ(t−ブチル)(メタ)アクリルアミド等が挙げられる。
さらには、上記(メタ)アクリルアミド類としては、(メタ)アクリルロイルモルフォリン、(メタ)アクリロイルピロリドン、(メタ)アクリロイルピロリジン等のN−アクリロイル基を有する環状(メタ)アクリルアミドも挙げられる。
さらにまた、上記(メタ)アクリルアミド類としては、炭素数1〜4のヒドロキシアルキル基を有するN−ヒドロキシルアルキル(メタ)アクリルアミドモノマーが挙げられる。該炭素数1〜4のヒドロキシアルキル基を有するN−ヒドロキシルアルキル(メタ)アクリルアミドモノマーとしては、例えば、下記式(2)で示される化合物が挙げられる。
Figure 2013159743
(式(2)中、R2は水素原子又はメチル基を示し、R3は炭素数1〜4のヒドロキシアルキル基を示し、R4は水素原子又は炭素数1〜10の飽和炭化水素基を示す。)
なお、式(2)において、R3は、直鎖状の鎖状構造を有していてもよく、分岐鎖状の鎖状構造を有していてもよい。
上記炭素数1〜4のヒドロキシアルキル基を有するN−ヒドロキシルアルキル(メタ)アクリルアミドモノマーとしては、例えば、N−メチロール(メタ)アクリルアミド、N−(2−ヒドロキシエチル)アクリルアミド、N−(2−ヒドロキシエチル)メタクリルアミド、N−(2−ヒドロキシプロピル)アクリルアミド、N−(2−ヒドロキシプロピル)メタクリルアミド、N−(1−ヒドロキシプロピル)アクリルアミド、N−(1−ヒドロキシプロピル)メタクリルアミド、N−(3−ヒドロキシプロピル)アクリルアミド、N−(3−ヒドロキシプロピル)メタクリルアミド、N−(2−ヒドロキシブチル)アクリルアミド、N−(2−ヒドロキシブチル)メタクリルアミド、N−(3−ヒドロキシブチル)アクリルアミド、N−(3−ヒドロキシブチル)メタクリルアミド、N−(4−ヒドロキシブチル)アクリルアミド、N−(4−ヒドロキシブチル)メタクリルアミド、N−メチル−N−2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリルアミド等が挙げられる。
さらに、上記N−ビニル環状アミド及び上記(メタ)アクリルアミド類以外の(a2)としては、例えば、アミノエチル(メタ)アクリレート、N,N−ジメチルアミノエチル(メタ)アクリレート、N,N−ジメチルアミノプロピル(メタ)アクリレート等のアミノ基を有するモノマー;N−シクロヘキシルマレイミド、N−フェニルマレイミド等のマレイミド骨格を有するモノマー;N−メチルイタコンイミド、N−エチルイタコンイミド、N−ブチルイタコンイミド、N−2−エチルヘキシルイタコンイミド、N−ラウリルイタコンイミド、N−シクロヘキシルイタコンイミド等のイタコンイミド系モノマー;アクリロニトリル、メタクリロニトリル等のシアノアクリレート系モノマー;N−(メタ)アクリロイルオキシメチレンスクシンイミド、N−(メタ)アクリロイル−6−オキシヘキサメチレンスクシンイミド、N−(メタ)アクリロイル−8−オキシオクタメチレンスクシンイミド等のスクシンイミド系モノマー等が挙げられる。
(a2)は、前記粘着剤組成物により形成される粘着剤層の接着信頼性と柔軟性とのバランスの取りやすさの点から、N−ビニル−2−ピロリドンやN−ビニル−2−カプロラクタム;炭素数が1〜4(より好ましくは1又は2)のN−アルキル基を一個又は二個有する(メタ)アクリルアミド(例えば、N,N−ジエチルアクリルアミド、N,N−ジメチルアクリルアミド等のN,N−ジアルキルアクリルアミド);N−(2−ヒドロキシエチル)アクリルアミド、N−(2−ヒドロキシエチル)メタクリルアミド、N−メチロール(メタ)アクリルアミド、N−(3−ヒドロキシプロピル)アクリルアミド等が好ましい。特に、(a2)は、N,N−ジメチルアクリルアミド、N−ビニル−2−ピロリドン、N−ビニル−2−カプロラクタムが好ましく、N−ビニル−2−ピロリドン、N−ビニル−2−カプロラクタムが最も好ましい。
上記モノマー混合物において、(a1)、(a2)及び(a3)の合計量(100重量%)中の(a2)の含有量は、特に限定されないが、5〜40重量%が好ましく、より好ましくは7〜35重量%であり、さらにより好ましくは10〜30重量%である。含有量が5重量%未満であると、粘着剤組成物により形成された粘着剤層や該粘着剤層を有する粘着シートにおいて、加工性が悪くなる、接着信頼性が発揮しにくくなる等の不具合を生じる場合がある。一方、含有量が40重量%を超えると、粘着剤組成物により形成された粘着剤層や該粘着剤層を有する粘着シートにおいて、柔軟性が低下する、タックが低下する等の不具合を生じる場合がある。なお、柔軟性の低下は、接着信頼性(特に耐反撥性)の低下をまねくおそれがある。
(a3)は、ホモポリマーとした時のガラス転移温度が0℃以上である、分子内に1のエチレン性不飽和結合を有するモノマーである。(a3)には、上記(a2)は含まれない。(a3)は、エチレン性不飽和結合を分子内に1つ有することから、単官能モノマーである。なお、上記モノマー混合物において、(a3)は、単独で含まれていてもよいし、2種以上組み合わせて含まれていてもよい。
上記モノマー混合物において、(a3)としては、例えば、下記表2に示すものが挙げられる。なお、上記モノマー混合物において、(a3)は、単独で含まれていてもよいし、2種以上組み合わせて含まれていてもよい。
Figure 2013159743
中でも、(a3)は、ホモポリマーとした時のガラス転移温度が10℃以上である、分子内に1のエチレン性不飽和結合を有するモノマー(上記(a2)は除く)がより好ましく、さらにより好ましくはホモポリマーとした時のガラス転移温度が15℃以上である、分子内に1のエチレン性不飽和結合を有するモノマー(上記(a2)は除く)である。
また、(a3)は、分子内に被着体との間で相互作用を生じさせる構造(例えば、酸性基等)を有しないことや粘着剤組成物により形成される粘着剤層の弾性や柔軟性を調整することから、「ホモポリマーとした時のガラス転移温度が0℃以上である、(メタ)アクリロイルオキシ基と第3級炭素原子とが結合している構造を有する(メタ)アクリレートモノマー」や、「ホモポリマーとした時のガラス転移温度が0℃以上である、(メタ)アクリロイルオキシ基と単環又は多環の脂環式炭化水素の環を構成する炭素原子とが結合している構造を有する(メタ)アクリレートモノマー」が好ましい。
具体的には、(a3)は、tert−ブチルアクリレート、tert−ブチルメタクリレート、シクロヘキシルアクリレート、シクロヘキシルメタクリレート、イソボルニルアクリレート、イソボルニルメタクリレート、ジシクロペンタニルアクリレート、フルフリルアクリレート、1,4-シクロヘキサンジメタノールモノアクリレートが好ましく、tert−ブチルアクリレート、シクロヘキシルアクリレート、イソボルニルアクリレート、ジシクロペンタニルアクリレート、1,4-シクロヘキサンジメタノールモノアクリレートが、重合性の点から、より好ましい。さらに、イソボルニルアクリレート、イソボルニルメタクリレート、ジシクロペンタニルアクリレートが、高Tgであり、特に好ましい。
上記モノマー混合物において、(a1)、(a2)及び(a3)の合計量(100重量%)中の(a3)の含有量は、特に限定されないが、5〜40重量%が好ましく、より好ましくは7〜30重量%であり、さらにより好ましくは10〜20重量%である。含有量が5重量%未満であると、粘着剤組成物により形成された粘着剤層や該粘着剤層を有する粘着シートにおいて、被着体に対する接着力が低下する等の不具合を生じる場合がある。一方、含有量が40重量%を超えると、粘着剤組成物により形成された粘着剤層や該粘着剤層を有する粘着シートにおいて、柔軟性が低下する、タックが低下する等の不具合を生じる場合がある。なお、柔軟性の低下は、接着信頼性(特に耐反撥性)に低下をまねくおそれがある。
上記モノマー混合物は、(a1)、(a2)及び(a3)と共に、共重合性モノマー(a4)を含んでいてもよい。(a4)には、上記(a1)、上記(a2)、上記(a3)及び後述の多官能モノマーは含まれない。(a4)は、分子内に1のエチレン性不飽和結合を有する単官能モノマーである。また、上記モノマー混合物において、(a4)は、単独で含まれていてもよいし、2種以上組み合わせて含まれていてもよい。上記モノマー混合物における(a4)の含有量は、特に限定されないが、本発明の効果を損なわない範囲で選択されることが好ましい。
本発明の粘着剤層において、接合時の初期接着力と接着信頼性(特に耐反撥性)、及び、被着体からの剥離時の剥離・解体性を共に高いレベルで発揮できることを可能とする点から、上記モノマー混合物では、(a1)、(a2)及び(a3)の合計量(100重量%)中の(a1)の含有量が50〜80重量%であり、(a2)の含有量が5〜40重量%であり、(a3)の含有量が5〜40重量%であることが好ましい。
上記モノマー混合物の部分重合物は、上記モノマー混合物に含まれるモノマー成分のうち1又は2以上のモノマー成分が部分的に重合している組成物のことをいう。上記モノマー混合物の部分重合物は、その重合率により、粘性を有するシロップ状のことがある。
上記モノマー混合物の部分重合物は、上記モノマー混合物に含まれるモノマー成分の一部を重合させることにより得られる。例えば、モノマー混合物の部分重合物は、酸素との接触を避けて活性エネルギー線(特に紫外線)をモノマー混合物に照射することにより得られる。
上記モノマー混合物の部分重合物の重合率は、特に限定されないが、前記粘着剤組成物を取り扱いや塗工に適した粘度とする点から、2〜40重量%が好ましく、より好ましくは5〜20重量%である。
上記部分重合物の重合率は、以下のようにして求められる。部分重合物の一部をサンプリングして、試料とする。該試料を精秤しその重量を求めて、「乾燥前の部分重合物の重量」とする。次に、試料を130℃で2時間乾燥して、乾燥後の試料を精秤しその重量を求めて、「乾燥後の部分重合物の重量」とする。そして、「乾燥前の部分重合物の重量」及び「乾燥後の部分重合物の重量」から、130℃で2時間の乾燥により減少した試料の重量を求め、「重量減少量」(揮発分、未反応モノマー重量)とする。
得られた「乾燥前の部分重合物の重量」及び「重量減少量」から、下記式より、部分重合物の重合率(重量%)を求める。
部分重合物の重合率(重量%)=[1−(重量減少量)/(乾燥前の部分重合物の重量)]×100
上述のように、前記粘着体が粘着剤層と支持体を有し、前記支持体が前記色素成分を含有していても良い。上記態様としては、上述のように、例えば、前記粘着剤層が、被着体の界面から見て、粘着剤層/支持体、又は粘着剤層/支持体/粘着剤層といった構成を有している場合等が考えられる。これらの場合、前記支持体が前記色素成分を含有することで、前記支持体が発熱し、熱膨張性微粒子が膨張して剥離するものと考えられる。
前記支持体としては、特に制限されず、後述する基材と同様のものが使用可能であるが、加工性、取り扱い性の観点から、ポリエチレンテレフタレート等であることが好ましい。
本発明の粘着剤層は、熱発泡性微粒子を少なくとも含有する。熱発泡性微粒子は、熱により体積が膨張する微粒子のことをいう。なお、前記粘着剤組成物では、熱発泡性微粒子が、単独で又は2種以上組み合わせて含まれていてもよい。
上記熱発泡性微粒子は、特に限定されないが、マイクロカプセル化されている熱発泡性微粒子が好ましい。このようなマイクロカプセル化されている熱発泡性微粒子としては、例えば、イソブタン、プロパン、ペンタン等の加熱により容易にガス化して膨脹する物質を、弾性を有する殻内に内包させた微小球(「熱膨張性微小球」と称する場合がある)が挙げられる。
上記熱膨張性微小球の殻は、熱可塑性物質、熱溶融性物質、熱膨脹により破裂する物質等で形成されることが好ましい。また、熱膨張性微小球の殻を形成する物質としては、例えば、塩化ビニリデン−アクリロニトリル共重合体、ポリビニルアルコール、ポリビニルブチラール、ポリメチルメタクリレート、ポリアクリロニトリル、ポリ塩化ビニリデン、ポリスルホン等が挙げられる。熱膨張性微小球は、慣用の方法、例えば、コアセルベーション法、界面重合法等により製造される。
また、上記熱膨張性微小球は、市販品が利用されてもよい。上記熱膨張性微小球の市販品としては、特に限定されないが、例えば、商品名「マツモトマイクロスフェアF−30」「マツモトマイクロスフェアF−50」「マツモトマイクロスフェアF−80S」「マツモトマイクロスフェアF−85」(松本油脂製薬社製);商品名「エクスパンセルDu シリーズ」(エクスパンセル社製)等が挙げられる。中でも、商品名「エクスパンセル 051Du40」(エクスパンセル社製)、「マツモトマイクロスフェアF−80SD」(松本油脂製薬社製)がより好ましい。
上記熱発泡性微粒子の平均粒径は、特に限定されないが、分散性や薄層形成性等の点から、1〜80μmが好ましく、より好ましくは3〜50μmである。
さらに、上記熱発泡性微粒子は、前記粘着剤層において、接着力の低下を効率よく生じさせる点から、体積膨張率が5倍以上、特に10倍以上となるまで破裂しない強度を有するものが好ましい。なお、低い体積膨張率で破裂する熱発泡性微粒子(例えば、5倍未満の体積膨張率で破裂する熱発泡性微粒子等)やマイクロカプセル化されていない熱膨張剤(熱発泡剤)を用いた場合には、前記粘着剤層を加熱する処理を行っても、粘着剤層と被着体との接触面積を十分に減少させることができず、良好な剥離性が得られにくい。なお、体積膨張率は下記の式により求められる。
体積膨張率=(加熱後の熱膨張性微小球の体積)/(加熱前の熱膨張性微小球の体積)
さらに、前記粘着剤層には、熱発泡性微粒子及びアクリル系ポリマー、必要に応じて前記色素成分の他に、熱重合開始剤や光重合開始剤等の重合開始剤が含有されていることが好ましい。前記粘着剤層が熱重合開始剤や光重合開始剤等の重合開始剤を含有していると、粘着剤層を形成する際に、熱や活性エネルギー線による硬化反応を利用することができるので、熱発泡性微粒子が混合された形態で粘着剤組成物を硬化させて粘着剤層を得ることができる。つまり、熱発泡性微粒子が安定して含有された構造を有する粘着剤層を容易に得ることができる。特に、前記粘着剤層は、後述のように光重合開始剤を含有することが好ましいので、活性エネルギー線を用いた重合反応(光硬化反応)を利用して、熱発泡性微粒子が安定して含有された構造を有する粘着剤層を得ることができる。なお、前記粘着剤層には、重合開始剤が、単独で又は2種以上組み合わせて含まれていてもよい。
特に、粘着剤層形成時の硬化時間を短くすることができる点から、上記重合開始剤は光重合開始剤が好ましい。また、活性エネルギー線による硬化反応を利用する際に照射される活性エネルギー線としては、例えば、α線、β線、γ線、中性子線、電子線等の電離性放射線、紫外線等が挙げられ、中でも紫外線が好ましい。なお、活性エネルギー線の照射エネルギーやその照射時間等は、特に限定されないが、重合反応を阻害しない範囲で適宜選択される。
上記光重合開始剤としては、特に限定されないが、例えば、ベンゾインエーテル系光重合開始剤、アセトフェノン系光重合開始剤、α−ケトール系光重合開始剤、芳香族スルホニルクロリド系光重合開始剤、光活性オキシム系光重合開始剤、ベンゾイン系光重合開始剤、ベンジル系光重合開始剤、ベンゾフェノン系光重合開始剤、ケタール系光重合開始剤、チオキサントン系光重合開始剤等が挙げられる。
具体的には、ケタール系光重合開始剤としては、例えば、2,2−ジメトキシ−1,2−ジフェニルエタン−1−オン(商品名「イルガキュア651」、BASFジャパン社製)等が挙げられる。α−ヒドロキシケトン系光重合開始剤としては、例えば、1−ヒドロキシ−シクロヘキシル−フェニルケトン(商品名「イルガキュア184」、BASFジャパン社製)、2−ヒドロキシ−2−メチル−1−フェニル−プロパン−1−オン(商品名「ダロキュア1173」、BASFジャパン社製)、1−[4−(2−ヒドロキシエトキシ)−フェニル]−2−ヒドロキシ−2−メチル−1−プロパン−1−オン(商品名「イルガキュア2959」、BASFジャパン社製)等が挙げられる。α−アミノケトン系光重合開始剤としては、例えば、2−メチル−1[4−(メチルチオ)フェニル]−2−モリフォリノプロパン−1−オン(商品名「イルガキュア907」、BASFジャパン社製)、2−ベンジル−2−ジメチルアミノ−1−(4−モルフォリノフェニル)−ブタノン−1(商品名「イルガキュア369」、BASFジャパン社製)等が挙げられる。アシルホスフィンオキサイド系光重合開始剤としては、例えば、2,4,6−トリメチルベンゾイルジフェニルホスフィンオキサイド(商品名「ルシリン TPO」、BASFジャパン社製)等が挙げられる。ベンゾインエーテル系光重合開始剤としては、例えば、ベンゾインメチルエーテル、ベンゾインエチルエーテル、ベンゾインプロピルエーテル、ベンゾインイソプロピルエーテル、ベンゾインイソブチルエーテル、2,2−ジメトキシ−1,2−ジフェニルエタン−1−オン、アニソールメチルエーテル等が挙げられる。アセトフェノン系光重合開始剤としては、例えば、2,2−ジエトキシアセトフェノン、2,2−ジメトキシ−2−フェニルアセトフェノン、1−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、4−フェノキシジクロロアセトフェノン、4−t−ブチル−ジクロロアセトフェノン等が挙げられる。芳香族スルホニルクロリド系光重合開始剤としては、例えば、2−ナフタレンスルホニルクロライド等が挙げられる。光活性オキシム系光重合開始剤としては、例えば、1−フェニル−1,1−プロパンジオン−2−(o−エトキシカルボニル)−オキシム等が挙げられる。ベンゾイン系光重合開始剤としては、例えば、ベンゾイン等が挙げられる。ベンジル系光重合開始剤としては、例えば、ベンジル等が挙げられる。ベンゾフェノン系光重合開始剤としては、例えば、ベンゾフェノン、ベンゾイル安息香酸、3,3´−ジメチル−4−メトキシベンゾフェノン、ポリビニルベンゾフェノン、α−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン等が挙げられる。ケタール系光重合開始剤としては、例えば、ベンジルジメチルケタール等が挙げられる。チオキサントン系光重合開始剤としては、例えば、チオキサントン、2−クロロチオキサントン、2−メチルチオキサントン、2,4−ジメチルチオキサントン、イソプロピルチオキサントン、2,4−ジクロロチオキサントン、2,4−ジエチルチオキサントン、2,4−ジイソプロピルチオキサントン、ドデシルチオキサントン等が挙げられる。
前記粘着剤層において、上記重合開始剤の含有量は、その種類によっても異なり、特に限定されないが、光重合開始剤の場合、上記モノマー混合物100重量部に対して、0.001〜5重量部が好ましく、より好ましく0.01〜5重量部であり、さらにより好ましくは0.05〜3重量部である。前記粘着剤層において、上記光重合開始剤の含有量が0.001重量部未満であると、重合反応に要する時間が長くなる場合があり、一方、5重量部を超えると、ベースポリマーの分子量の低下を生じ、粘着特性のバラツキを生じるおそれがある。
さらにまた、前記粘着剤層は、粘着剤組成物により形成される粘着剤層の弾性や柔軟性を調整したり、前記粘着剤層の凝集力を上げて、接着力を向上させる点から、分子内にエチレン性不飽和結合を2以上有するモノマーを含有することが好ましい。また、粘着剤組成物により形成される粘着剤層の発泡性の点からも分子内にエチレン性不飽和結合を2以上有するモノマーを含有することが好ましい。なお、本願では、「分子内にエチレン性不飽和結合を2以上有するモノマー」を「多官能モノマー」と称する場合がある。
上記多官能モノマーには、上記(a2)及び上記(a3)は含まれない。
また、上記多官能モノマーとしては、分子内にエチレン性不飽和結合を2以上有し、少なくとも1のエチレン性不飽和結合が(メタ)アクリロイル基中のエチレン性不飽和結合であるモノマーが好ましい。本願では、「分子内にエチレン性不飽和結合を2以上有し、少なくとも1のエチレン性不飽和結合が(メタ)アクリロイル基中のエチレン性不飽和結合であるモノマー」を「多官能(メタ)アクリレート」と称する場合がある。なお、該多官能(メタ)アクリレートでは、分子内のエチレン性不飽和結合が全て(メタ)アクリロイル基中のエチレン性不飽和結合であってもよい。
上記多官能(メタ)アクリレートとしては、例えば、トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、テトラメチロールメタンテトラ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールジ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールトリ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールテトラ(メタ)アクリレート、1,2−エチレングリコールジ(メタ)アクリレート、1,4−ブチレングリコールジ(メタ)アクリレート、1,6−ヘキサンジオールジ(メタ)アクリレート、1,12−ドデカンジオールジ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールモノヒドロキシペンタ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレート、ポリエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、ヘキサンジオールジ(メタ)アクリレート、(ポリ)エチレングリコールジ(メタ)アクリレート、(ポリ)プロピレングリコールジ(メタ)アクリレート、ネオペンチルグリコールジ(メタ)アクリレート、テトラメチロールメタントリ(メタ)アクリレート、アリル(メタ)アクリレート、ビニル(メタ)アクリレート、エポキシアクリレート、ポリエステルアクリレート、ウレタンアクリレート、末端に(メタ)アクリロイル基を複数個有する反応性ハイパーブランチポリマー(例えば、商品名「CN2300」「CN2301」「CN2320」、SARTOMER社製等)等が挙げられる。
前記粘着剤層において、上記多官能モノマーの含有量は、特に限定されない。具体的には、前記粘着剤層が上記多官能(メタ)アクリレートを含有する場合、その含有量は、上記モノマー混合物100重量部に対して、5重量部以下(例えば、0.001〜5重量部)が好ましく、より好ましくは3重量部以下(例えば、0.001〜3重量部)であり、さらにより好ましくは1重量部以下(例えば、0.001〜1重量部)である。多官能(メタ)アクリレートの含有量が多すぎると(例えば、5重量部を超えると)、粘着剤層の柔軟性が損なわれ、特に粘着剤層の耐反撥性に悪影響を及ぼすおそれがある。なお、多官能(メタ)アクリレートの含有量が少なすぎると、粘着剤層において十分な凝集力が得られず、粘着剤層の接着信頼性に悪影響を及ぼすおそれがある。
なお、前記粘着剤層では、上記多官能モノマー(特に多官能(メタ)アクリレート)は、前記粘着剤層の溶剤不溶分(ゲル分率)が所望の溶剤不溶分になるように適宜調整して含有されることが好ましい。
さらにまた、前記粘着剤層には、必要に応じて、本発明の効果を損なわない範囲で、添加剤が含有されていてもよい。添加剤は、例えば、イソシアネート系架橋剤、エポキシ系架橋剤等の架橋剤;ロジン誘導体樹脂、ポリテルペン樹脂、石油樹脂、油溶性フェノール樹脂等の粘着付与剤;可塑剤;充填剤;老化防止剤;界面活性剤等が挙げられる。なお、添加剤は2種以上含有されていてもよい。
前記粘着剤層を形成する粘着剤組成物は、その取り扱い上、塗工に適した粘度(通常、B型粘度計における粘度測定において、測定温度:25℃の条件で測定された粘度として、0.3〜40Pa・s)に、調整されてもよい。
前記粘着剤層を形成する粘着剤組成物は、上記粘度を得る点から、上記モノマー混合物の部分重合物を含有することが好ましい。また、増粘用ポリマーが配合されていてもよい。
前記粘着剤層を形成する粘着剤組成物の作製方法としては、特に限定されないが、例えば、上記モノマー混合物又はその部分重合物に、熱発泡性微粒子、色素成分等、必要に応じて添加される成分(例えば、上記光重合開始剤、上記多官能(メタ)アクリレート等の多官能モノマー、添加剤等)を配合することが挙げられる。
前記粘着剤層を形成する粘着剤組成物は、(a2)をモノマー成分として含むモノマー混合物又はその部分重合物を含有するので、接合時には高い初期接着力と接着信頼性(特に耐反撥性)を維持しつつ、被着体から剥がす際には容易に剥離して、容易に接合部を分離・解体できる粘着剤層を形成できる。また、接着特性にすぐれる粘着剤層を形成できる。(a2)は、前記粘着剤層の接着力や凝集力の向上に寄与するために用いられる。
このため、前記粘着剤層を形成する粘着剤組成物は、(a1)の共重合性モノマーとして、酸性基含有モノマー(例えば、アクリル酸等のカルボキシル基含有モノマー;スルホン酸基含有モノマー、リン酸基含有モノマー等のカルボキシル基以外の酸性基(スルホン酸基、リン酸基等)を含有するモノマー等)を実質的に含有しなくても、被着体への良好な接着力を発揮しつつ、加熱によって被着体から易剥離できる粘着剤層を形成できる。なお、上記の「実質的に含有しない」とは、上記モノマー混合物において、全く含有しないか、あるいはその含有量がモノマー成分全量100重量部に対して0.1重量部以下であることをいう。
さらに、前記粘着剤層を形成する粘着剤組成物は、分子内に少なくとも1の窒素原子と1のエチレン性不飽和結合とを有するモノマー(a2)をモノマー成分として含むモノマー混合物又はその部分重合物を含有するので、被着体(特に金属系被着体)に対して経時での接着力上昇が生じにくい粘着剤層を形成できる。さらにまた、被着体(特に金属系被着体)に対しての腐食が生じにくい粘着剤層を形成できる。(a2)は、分子内に被着体との間で相互作用を生じさせる構造(例えば、上記酸性基等)を有しないためである。なお、「金属系被着体」とは、金属を素材として構成される被着体の意味である。
なお、酸性基含有モノマーを実質的に含有する粘着剤組成物により形成される粘着剤層を金属系被着体に貼付すると、被着体との間での相互作用(例えば、酸成分と金属との間の水素結合等)により、経時で接着力が上昇し、被着体からの剥離や接合部の分離・解体が困難となる場合がある。また、金属系被着体において、酸成分による腐食が生じる場合がある。
さらに、前記粘着剤層を形成する粘着剤組成物は、(a2)に加えて、(a3)を含有するモノマー混合物又はその部分重合物を含有することで、より経時での接着力上昇が生じにくい粘着剤層を形成できる。
前記粘着剤層を形成する粘着剤組成物が、接合時には高い初期接着力と接着信頼性(特に耐反撥性)を維持しつつ、被着体から剥がす際には容易に剥離して、容易に接合部を分離・解体できる粘着剤層を形成できるのは、(a2)とともに(a3)をモノマー成分として含むモノマー混合物又はその部分重合物を含有することにもよる。(a3)は、(a2)の効果を高める成分であるためである。
前記粘着剤層を形成する粘着剤組成物は、熱発泡性微粒子を含有するので、前記粘着剤層は、被着体へ貼付後、加熱されると、加熱による熱発泡性微粒子の発泡に伴う粘着剤層と被着体との接触面積の減少が生じて、(i)接着力が容易に低下する特性(剥離性、易剥離性)及び(ii)接合部の解体性(分離性)を発揮する。すなわち、前記粘着剤層を形成する粘着剤組成物は、剥離の際には加熱により容易に剥離・解体できる粘着剤層を形成できる。本願では、(i)及び(ii)の特性をまとめて、「剥離・解体性」と称する場合がある。
なお、前記粘着剤層を形成する粘着剤組成物が、(a1)の代わりに、ホモポリマーとしたときのガラス転移温度が0℃を超える、炭素数4〜12のアルキル基を有するアルキル(メタ)アクリレートモノマーを含有するモノマー混合物又はその部分重合物を含有していると、粘着剤組成物により形成される粘着剤層の初期接着力及び接着信頼性が低下し、剥離・解体性との両立ができなくなる。
また、前記粘着剤層を形成する粘着剤組成物が、(a1)の代わりに、ホモポリマーとしたときのガラス転移温度が0℃を超える、炭素数1〜3のアルキル基を有するアルキル(メタ)アクリレートモノマー又はホモポリマーとしたときのガラス転移温度が0℃を超える、炭素数12を超えるアルキル基を有するアルキル(メタ)アクリレートモノマーを含有するモノマー混合物又はその部分重合物を含有していると、前記粘着剤組成物により形成される粘着剤層の初期接着力及び接着信頼性が低下し、剥離・解体性との両立ができなくなる。
前記粘着剤層の溶剤不溶分(ゲル分率)は、特に限定されないが、50〜99重量%が好ましく、より好ましくは60〜95重量%である。溶剤不溶分が50重量%より低くなると、熱発泡性微粒子の発泡による粘着体の被着体からの剥離が困難となる場合がある。また、溶剤不溶分が99重量%より高くなると、粘着剤層の濡れ性が悪くなり、接着が困難となる場合がある。
粘着剤層の溶剤不溶分は、粘着剤層中の「溶剤不溶成分の割合」を指し、以下の「粘着剤層の溶剤不溶分の測定方法」により算出される値である。なお、粘着剤層の溶剤不溶分には、溶剤に不溶の熱発泡性微粒子も含まれる。
(粘着剤層の溶剤不溶分の測定方法)
粘着剤層を約1g採取し、これを試料とする。該試料を精秤し、その重量を求めて、「浸漬前の粘着剤層の重量」とする。次に、試料を酢酸エチル40gに7日間浸漬した後、酢酸エチルに不溶解な成分(不溶解部分)を全て回収し、回収した全不溶解部分を130℃で2時間乾燥させてから、その重量を求めて、「不溶解部分の乾燥重量」とする。そして、得られた数値を以下の式に代入して算出する。
粘着剤層の溶剤不溶分(重量%)=[(不溶解部分の乾燥重量)/(浸漬前の粘着剤層の重量)]×100
前記粘着剤層の厚みは、使用目的や加熱による粘着力の低減性等に応じて適宜選択されるが、表面の平滑性を保持するため、熱発泡性微粒子(特に熱膨張性微小球)の最大粒径以上とすることが好ましい。また、前記粘着剤層において良好な剥離・解体性を得る点からは、粘着剤層の厚みが大きくなるほど粘着剤層中の熱発泡性微粒子の絶対量が増えるので、本発明の粘着剤層の厚みは大きいほうが好ましい。しかし、本発明の粘着剤層の厚みを大きくすると、粘着剤層中の熱発泡性微粒子の絶対量が増える結果粘着剤層中の接着成分の割合が減少するので、粘着剤層における接着力や接着信頼性が低下するおそれがある。
よって、前記粘着剤層の厚みは、特に限定されないが、粘着剤層における接着信頼性と剥離・解体性との両立を図る点から、1〜300μmが好ましく、より好ましくは10〜250μmであり、さらにより好ましくは30〜200μmである。なお、本発明の粘着剤層は、単層構造であってもよいし、積層構造であってもよい。
前記粘着剤層は、より具体的には、剥離フィルムや基材等の適当な支持体上に、粘着剤組成物を塗布して粘着剤組成物層を得て、次に、該粘着剤組成物層を、必要に応じて乾燥や硬化(例えば、熱や活性エネルギー線による硬化)させることにより形成される。なお、活性エネルギー線による硬化(光硬化)を利用する場合には、光重合反応は空気中の酸素に阻害されるので、例えば、粘着剤組成物層上に剥離フィルム(セパレーター)を貼り合わせること、窒素雰囲気下で光硬化させること等により、酸素を遮断することが好ましい。
特に、前記粘着剤層は、熱発泡性微粒子が安定して含有された構造を得る点からは、重合開始剤(光重合開始剤や熱重合開始剤等の重合開始剤)を含有する粘着剤組成物により、熱や活性エネルギー線による硬化反応を利用して、形成されることが好ましい。また、本発明の粘着剤層は、厚みのある粘着剤層を得る点からは、光重合開始剤を含有する上記粘着剤組成物により、活性エネルギー線(特に制限されないが、紫外線が好ましい。)による硬化反応を利用して、形成されることが好ましい。
前記粘着剤層は、熱発泡性微粒子を含有することにより、加熱による熱発泡性微粒子の発泡によって、接着力が容易に低下する特性(易剥離性)を有する。
前記粘着剤層は、様々な素材の被着体に対して、接合時には高い初期接着力と接着信頼性(特に耐反撥性)を維持しつつ、剥離の際には加熱により良好な剥離・解体性を発揮する。また、接着特性に優れる。
前記粘着剤層は、特に、金属系被着体に対しても、接合時には高い初期接着力と接着信頼性(特に耐反撥性)を維持しつつ、剥離の際には加熱により良好な剥離・解体性を発揮する。また、金属系被着体に対しても、接着特性に優れる。
<粘着シート>
前記粘着剤層を少なくとも有する粘着シート(感圧接着シート)は、前記粘着剤層を有するので、接合時には高い初期接着力と接着信頼性(特に耐反撥性)を維持しつつ、被着体から剥がす際には容易に剥離して、容易に接合部を分離・解体することができ、被着体が特別なものでなくとも効率よく剥離することを可能とする。また、前記粘着剤層が、前記アクリル系ポリマーを含有する場合には、被着体に対する接合時には、高い初期接着力と接着信頼性(特に耐反撥性)を維持しつつ、剥離時には、接着力(接着強度、接着強さ)が低下する特性を有し、また、接着特性に優れるという効果を奏する。
特に、前記粘着剤層が、前記アクリル系ポリマーを含有する場合には、前記粘着シートは、金属系被着体に対しても、高い初期接着力を有し、且つ、剥離時には、加熱による熱発泡性微粒子の発泡によって接着力が容易に低下する特性を有する。また、金属系被着体に対しても、接着特性に優れる。
前記粘着シートは、再剥離を目的とした粘着シートでもあることが好ましい。
前記粘着シートの形態は、特に限定されないが、ロール状に巻回された形態であってもよく、シートが積層された形態であってもよい。すなわち、前記粘着シートは、シート状、テープ状等の形態を有することができる。
なお、ロール状に巻回された形態の粘着シートは、粘着面を後述の剥離フィルムにより保護した状態でロール状に巻回された形態を有していてもよい。また、ロール状に巻回された形態の粘着シートは、後述の基材を有するタイプである場合、基材の片面側に形成された剥離処理層(背面処理層)により粘着面を保護した状態でロール状に巻回された形態を有していてもよい。なお、基材の片面側に剥離処理層を形成させる際に用いられる剥離処理剤(剥離剤)としては、特に限定されないが、例えば、シリコーン系剥離剤、長鎖アルキル系剥離剤等が挙げられる。
また、前記粘着シートは、粘着シートの両面側が粘着面となっている両面粘着シートであってもよいし、粘着シートの片面側のみが粘着面となっている片面粘着シートであってもよい。なお、前記粘着シートは、2つの部材同士を貼り合わせる点からは、両面粘着シートであることが好ましい。
さらに、前記粘着シートは、基材(基材層、土台)を有しない、いわゆる「基材レスタイプ」の粘着シート(以下、「基材レス粘着シート」と称する場合がある)であってもよいし、「基材を有するタイプ」の粘着シート(以下、「基材付き粘着シート」と称する場合がある)であってもよい。基材レス粘着シートとしては、例えば、粘着剤層のみからなる粘着シート等が挙げられる。また、基材付き粘着シートとしては、例えば、基材の少なくとも片面に粘着剤層を有する粘着シート等が挙げられる。
上記基材としては、特に限定されないが、例えば、紙等の紙系基材;布、不織布、ネット等の繊維系基材;金属箔、金属板等の金属系基材;各種樹脂(ポリカーボネート系樹脂、オレフィン系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリ塩化ビニル系樹脂、酢酸ビニル系樹脂、アミド系樹脂、ポリイミド系樹脂、ポリエーテルエーテルケトン(PEEK)、ポリフェニレンスルフィド(PPS)等)によるフィルムやシート等のプラスチック系基材;ゴムシート等のゴム系基材;発泡シート等の発泡体や、これらの積層体(特に、プラスチック系基材と他の基材との積層体や、プラスチックフィルム(又はシート)同士の積層体等)等が挙げられる。上記基材としては、微粒子含有粘弾性基材、熱収縮フィルム等も利用可能である。
上記基材として微粒子含有粘弾性基材を用いた場合には、接合時には高い常態接着カを維持できるという効果が得られる。
微粒子含有粘弾性基材は、微粒子含有重合性組成物を重合して得られる層であるが、基材中に微粒子を含んでおり、且つ基材が粘弾性の性質を有している限り、特に制限されない。また、微粒子含有重合性組成物におけるベースポリマーも、形成される微粒子含有粘弾性基材が基材中に微粒子を含んでおり、且つ基材が粘弾性の性質を有している限り、特に制限されない。
ベースポリマーとしては、微粒子含有重合性組成物が微粒子を含有する感圧性接着剤組成物(微粒子含有感圧性接着剤組成物)である場合、例えば、アクリル系感圧性接着剤、ゴム系感圧性接着剤、ビニルアルキルエーテル系感圧性接着剤、シリコーン系感圧性接着剤、ポリエステル系感圧性接着剤、ポリアミド系感圧性接着剤、ウレタン系感圧性接着剤、フッ素系感圧性接着剤、エポキシ系感圧性接着剤などの感圧性接着剤(粘着剤)におけるベースポリマーから適宜選択して用いることができる。
微粒子含有粘弾性基材に含まれる微粒子としては、例えば、鋼、ニッケル、アルミニウム、クロム、鉄、ステンレスなどの金属粒子やその金属酸化物粒子;炭化ケイ素、炭化ホウ素、炭化窒素などの炭化物粒子;窒化アルミニウム、窒化ケイ素、窒化ホウ素などの窒化物粒子;アルミナ、ジルコニウムなどの酸化物に代表されるセラミック粒子;炭化カルシウム、水酸化アルミニウム、ガラス、シリカなどの無機微粒子;火山シラス、砂などの天然原料粒子;ポリスチレン、ポリメチルメタクリレート、フェノール樹脂、ベンゾグアナミン樹脂、尿素樹脂、シリコン樹脂、ナイロン、ポリエステル、ポリウレタン、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリアミド、ポリイミドなどのポリマー粒子等が挙げられる。
また、微粒子含有粘弾性基材に含まれる微粒子として、中空の無機系微小球状体や中空の有機系微小球状体が用いられていてもよい。具体的には、中空の無機系微小球状体としては、例えば、中空ガラスバルーン等のガラス製の中空バルーン;中空アルミナバルーン等の金属化合物製の中空バルーン;中空セラミックバルーン等の磁器製中空バルーン等が挙げられる。中空の有機系微小球状体としては、例えば、中空のアクリルバルーン、中空の塩化ピニリデンバルーン等の樹脂製の中空バルーンなどが挙げられる。
さらに、微粒子含有枯弾性基材に含まれる微粒子として、中実ガラスバルーンが用いられていてもよい。
微粒子含有粘弾性基材には、気泡が含有されていてもよい。気泡が形成される形態は、特に制限されず、例えば、
(1)予め、気泡を形成するガス成分(「気泡形成ガス」と称する場合がある)が混合された微粒子含有粘着剤組成物(「気泡混合微粒子含有重合性組成物」と称する場合がある)を用いて微粒子含有粘弾性器材を形成することにより、気泡が形成された形態、
(2)発泡剤を含有する微粒子含有粘着剤組成物を用いて微粒子含有粘弾性基材を形成することにより、気泡が形成された形態、等が挙げられる。
本発明では、気泡が混合された微粒子含有粘弾性基材(「気泡混合微粒子含有粘弾性基材」と称する場合がある)は、上記(1)の形態で気泡が形成されることが好ましい。
上記基材として熱収縮フィルムを用いた場合には、レーザー光線を照射して剥離する際に基材が収縮し、より容易に剥離することができるという効果が得られる。
熱収縮フィルムは、延伸フィルムの分子配向に基づく内部応力等を利用して、加熱によって少なくとも任意の一軸方向に対し収縮が生じるフィルムである。本発明においては、特に70〜180℃のいずれかの温度において(例えば8O℃、170℃等)、下記測定方法で評価される主収縮方向に対する収縮率が5%以上である熱収縮フィルムを用いることが好ましい。収縮率は8%以上であることがより好ましく、10%以上であることが更に好ましく、20%以上であることが特に好ましい(通常90%以下)。収縮率が5%以上であれば、粘着剤層を被着体から引き剥がす力が働き、さらに効率的に剥離することができる。一方、収縮率が5%未満であると変形量が少なく効率的に剥離することができない場合がある。
(収縮率の測定方法)
任意のサイズ(例えば、20mm×20mm程度)の正方形状に切り取った熱収縮フィルムを熱風乾燥機の中に投入し、所定の温度で4分間加熱処理し、加熱処理前後のフィルムのサイズを測定し、以下に示す式で収縮率を算出する。
[(収縮前の寸法−収縮後の寸法)/収縮前の寸法]×100
なお、本発明の粘着シートにおいて用いうる熱収縮フィルムは、前記の通り、70〜180℃のいずれかの温度において収縮すれば用いることができるが、より効率よく粘着シートを剥離するためには、後述する熱膨張性微粒子の膨張する温度において収縮することが望ましい。すなわち、本発明の粘着シートは、基材である熱収縮フィルムが加熱によって収縮することにより粘着剤層を変形させ、被着体から剥離する作用と、熱膨張性微粒子が膨張及び/又は発泡することにより粘着剤層が膨張変形して、粘着剤層表面が凹凸状の形状に変形し、接着力が低下乃至喪失する作用との相乗効果により剥離するものである。したがって、熱収縮フィルムの収縮と、熱膨張性微小球の膨張は同じタイミングで起こることが好ましく、より具体的には熱膨張性微小球の膨張温度(あるいは発泡温度)において、熱収縮フィルムが5%以上収縮していることが好ましく、10%以上収縮していることがより好ましい。
上記熱収縮フィルムの厚みとしては、特に限定されないが、例えば、10〜500μm、より好ましくは12〜200μm、さらに好ましくは15〜100μmである。なお、熱収縮フィルムは単層の形態を有していてもよく、また、複層の形態を有していてもよい。また、熱収縮フィルムには、必要に応じて、背面処理、帯電防止処理、下塗り処理などの各種処理が施されていてもよい。
本発明の熱収縮フィルムを構成する材料としては、ポリプロピレン、ポリエチレン等のポリオレフィン樹脂、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンテレフタレート等のポリエステル樹脂;ポリノルボルネン樹脂、ポリイミド樹脂、ポリアミド樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、ポリ塩化ビニリデン樹脂、ポリスチレン樹脂等が挙げられる。本発明においては、特にポリエステル樹脂製の熱収縮フィルムを用いることが望ましい。ポリエステル樹脂製の熱収縮フィルムは、粘着剤層との接着力(投錨力)が高く、下塗り処理を必要としないという利点がある。
また、上記熱収縮フィルムは、市販品が利用されてもよい。上記熱収縮フィルムの市販品としては、特に限定されないが、例えば、商品名「スペースクリーン」(東洋紡社製)、商品名「ファンシーラップ」(グンゼ社製)、商品名「トレファン」(東レ社製)、商品名「アートン」(JSR社製)、商品名「ゼオノア」(日本ゼオン社)、商品名「サンテック」(旭化成社製)等を用いることができる。
上記基材の厚みとしては、特に限定されないが、例えば、10〜3000μmが好ましく、より好ましくは15〜2000μm、さらに好ましくは20〜1000μmである。なお、基材は単層の形態を有していてもよく、また、複層の形態を有していてもよい。また、基材には、必要に応じて、背面処理、帯電防止処理、下塗り処理等の各種処理が施されていてもよい。
また、前記粘着シートは、例えば、中間層、下塗り層、上記粘着剤層以外の粘着剤層等の他の層を有していてもよい。
上記粘着剤層以外の粘着剤層としては、例えば、熱発泡性微粒子を含有しない粘着剤層である熱発泡性微粒子非含有粘着剤層が挙げられる。該熱発泡性微粒子非含有粘着剤層は、例えば、公知の粘着剤(例えば、アクリル系粘着剤、ゴム系粘着剤、ビニルアルキルエーテル系粘着剤、シリコーン系粘着剤、ポリエステル系粘着剤、ポリアミド系粘着剤、ウレタン系粘着剤、フッ素系粘着剤、エポキシ系粘着剤等)を用いて、公知の粘着剤の形成方法を利用して形成される。なお、上記熱発泡性微粒子非含有粘着剤層の厚みは、特に限定されず、粘着シートの使用目的や使用方法等に応じて、適宜選択される。
さらに、前記粘着シートは、粘着面を保護する目的で、使用時まで剥離フィルム(セパレーター)により保護されていてもよい。また、前記粘着シートの作製の際に、剥離フィルムが用いられていてもよい。前記粘着シートの作製の際に剥離フィルムは必ずしも用いられなくてもよいが、光重合反応は空気中の酸素等により反応が阻害されるので、剥離フィルムで表面を被覆し、酸素との接触を防止するために、作製の際に剥離フィルムが用いられることが好ましい。なお、前記粘着シートの利用時には、剥離フィルムは剥がされる。
上記剥離フィルムは、特に限定されないが、例えば、剥離処理剤(離型処理剤)により少なくとも一方の面が剥離処理(離型処理)された基材の他、フッ素系ポリマー(例えば、ポリテトラフルオロエチレン、ポリクロロトリフルオロエチレン、ポリフッ化ビニル、ポリフッ化ビニリデン、テトラフルオロエチレン・ヘキサフルオロプロピレン共重合体、クロロフルオロエチレン・フッ化ビニリデン共重合体等)からなる低接着性基材や、無極性ポリマー(例えば、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン等のオレフィン系樹脂)からなる低接着性基材等が挙げられる。なお、低接着性基材では両面が剥離面として利用され、一方、剥離処理された基材では剥離処理された面が剥離面として利用される。剥離フィルムは、公知乃至慣用の方法により形成される。
上記剥離処理剤により少なくとも一方の面が剥離処理された基材における基材としては、例えば、ポリエチレンテレフタレートフィルム等のポリエステルフィルム;ポリエチレンフィルム、ポリプロピレンフィルム等のオレフィン系樹脂フィルム;ポリ塩化ビニルフィルム;ポリイミドフィルム;ナイロンフィルム等のポリアミドフィルム;レーヨンフィルム等のプラスチック系基材フィルム(合成樹脂フィルム)等が挙げられる。また、上質紙、和紙、クラフト紙、グラシン紙、合成紙、トップコート紙等の紙類から構成される紙系基材も挙げられる。中でも、ポリエチレンテレフタレートフィルム等のポリエステルフィルムが好ましい。
上記剥離処理剤により少なくとも一方の面が剥離処理された基材における剥離処理剤としては、特に限定されないが、例えば、シリコーン系剥離処理剤、フッ素系剥離処理剤、長鎖アルキル系剥離処理剤等が挙げられる。剥離処理剤は、単独で又は2種以上組み合わせて用いられる。
上記剥離フィルムの厚みは、特に限定されない。また、上記剥離フィルムは、単層、積層の何れの形態を有していてもよい。
前記粘着シートの作製方法は、特に限定されないが、公知乃至慣用の方法により作製されてもよい。上記粘着剤層のみから構成される基材レスタイプの粘着シートは、例えば、上記剥離フィルムに上記粘着剤組成物を塗布し粘着剤組成物層を得てから、該粘着剤組成物層を硬化して、上記粘着剤層を得ることにより形成される。また、基材及び粘着剤層から少なくとも構成される基材付きタイプの粘着シートは、例えば、上記基材の少なくとも一方の面側に、上記粘着剤組成物を塗布し粘着剤組成物層を得てから、該粘着剤組成物層を硬化して、上記粘着剤層を得ることにより形成される。また、上記基材の少なくとも一方の面側に、別途作製した上記粘着剤層を転写することにより形成されてもよい。
剥離フィルムや基材上に粘着剤組成物を塗布する際に用いられる塗工方法や塗工方法は、特に限定されないが、後述の塗工方法や後述の塗布具を用いてもよい。
前記粘着剤層を形成する粘着剤組成物の硬化方法は、特に限定されないが、作業性、省エネルギー性、比較的厚い粘着剤層を得ることができる点から、活性エネルギー線を用いる光硬化が好ましい。なお、活性エネルギー線としては、上記のように、特に限定されないが、電子線や紫外線等が挙げられ、特に紫外線が好ましい。また、活性エネルギー線の照射方法、活性エネルギー線の照度や光量等は、特に限定されず、適宜選択される。
前記粘着剤層を形成する粘着剤組成物の硬化方法として活性エネルギー線による光硬化を用いる場合、前記粘着シートの初期接着力等の接着特性を調整する点から、活性エネルギー線の照射方法が適宜選択されてもよい。粘着剤組成物の硬化方法として活性エネルギー線による光硬化を用いて、粘着シートの初期接着力等の接着特性を調整する手法の具体例としては、特開2003−13015号公報に開示された方法が挙げられる。特開2003−13015号公報には、活性エネルギー線の照射を複数段階に分割して行い、それにより粘着性能を更に精密に調整する方法が開示されている。より具体的には、(i)活性エネルギー線として紫外線を用いる場合、紫外線の照度を、照度:30mW/cm2以上の光照射を行う第一段階と、第一段階より低い温度の光照射を行い、実質的に重合反応を完了させる第二段階とに分割して行う方法、(ii)紫外線の照射を、照度:30mW/cm2以上の光照射を行う第一段階と、ついで第一段階より低い照度の光照射を行い、重合率を少なくとも70重量%にする第二段階、ついで照度:30mW/cm2以上の光照射を行い実質的に重合反応を完了させる第三段階とに分割して行う方法等が挙げられる。なお、重合率は、上記部分重合物の重合率の場合と同様の方法で算出される。
上記第一段階に用いられる紫外線の照射装置としては、例えば、低圧水銀ランプ、高圧水銀ランプ、超高圧水銀ランプ、メタルハイドランプ等が挙げられる。また、上記第二段階に用いられる紫外線の照射装置としては、例えば、ケミカルランプ、ブラックライトランプ等が挙げられる。
以下に、前記粘着剤層のみから構成される基材レスタイプの粘着シートの好ましい作製例を必要に応じて図面を参照しつつ説明する。なお、粘着シートの作製方法は、この作製例に限定されない。以下、粘着剤層のみから構成される基材レスタイプの粘着シートの好ましい作製例を「作製例1」と称する場合がある。
図5〜8には、作製例1の第一工程、第二工程及び第三工程が、それぞれ、示されている。図8には、作製例1により得られる粘着シートが示されている。図5〜8において、1aは作製例1の第一工程を示し、1bは作製例1の第二工程を示し、1cは作製例1の第三工程を示し、1dは作製例1により得られる粘着シートを示す。また、図5〜8において、10は粘着剤組成物層であり、14は剥離フィルム(セパレーター)であり、11は粘着剤層であり、15は粘着シートであり、20は活性エネルギー線である。
作製例1の第一工程は、剥離フィルム14の剥離処理された面に粘着剤組成物(熱発泡性微粒子含有粘着剤組成物)を塗布し、粘着剤組成物層10を形成させる工程である(図5参照)。この工程により、剥離フィルム14の剥離処理された面上に、粘着剤組成物層10が形成されたシートが得られる。
作製例1の第一工程において、剥離フィルム14の剥離処理された面に粘着剤組成物を塗布する際に用いられる塗工方法は、特に限定されないが、例えば、スロットダイ法、リバースグラビアコート法、マイクログラビア法、ディップ法、スピンコート法、刷毛塗り法、ロールコート法、フレキソ印刷法等が挙げられる。また、剥離フィルム14の剥離処理された面に粘着剤組成物を塗布する際には、一般的に用いられている塗布具が、特に限定なく用いられる。このような塗布具は、例えば、リバースコーター、グラビアコーター等のロールコーター;カーテンコーター;リップコーター;ダイコーター;ナイフコーター等が挙げられる。
作製例1の第二工程は、上記第一工程で作製されたシートの粘着剤組成物層10側に、剥離フィルム14を剥離処理面が接する形態で貼り合わせる工程である(図6参照)。この工程により、粘着剤組成物層10の両面側に剥離フィルム14を有するシート(剥離フィルム14/粘着剤組成物層10/剥離フィルム14の層構成を有するシート)が得られる。
作製例1の第二工程では、粘着剤組成物の光硬化の際には光硬化反応(光重合反応)を阻害する酸素との接触を抑制することが好ましいので、剥離フィルム14を貼り合わせことにより、酸素を遮断している。
なお、作製例1では、酸素との接触を抑制する方法は特に限定されないので、剥離フィルムを用いて酸素を遮断する方法の他に、活性エネルギー線を照射する環境を不活性ガス(例えば、窒素ガス等)雰囲気下とする方法が用いられていてもよい。つまり、作製例1の第二工程では、剥離フィルム14を貼り合わせる代わりに、不活性ガス(例えば、窒素ガス等)を用いて、活性エネルギー線を照射する環境を不活性ガス雰囲気下とすることにより、酸素による光重合反応の阻害を抑制してもよい。なお、窒素ガス等の不活性ガス雰囲気下で活性エネルギー線20を用いて粘着剤組成物層10を光硬化させる場合、粘着剤組成物層10を、剥離フィルム14を用いて被膜しなくてもよい。
上記酸素との接触を防止する方法として活性エネルギー線を照射する環境を不活性ガス雰囲気下とする方法を用いる場合、不活性ガス雰囲気下ではできるだけ酸素が存在しないことが好ましく、例えば、酸素濃度で5000ppm以下であることが好ましい。
なお、粘着剤組成物層10中の溶存酸素が多い場合には、ラジカル発生量が抑制され、重合(光重合)が十分に進行せず、得られるポリマーの重合率、分子量及び分子量分布に悪影響を及ぼすことがある。このため、粘着剤組成物層10を形成する前に、粘着剤組成物に不活性ガスによるバブリング処理を行ってもよい。
作製例1の第三工程は、第二工程で得られたシートに、シートの両面側から、活性エネルギー線20を照射する工程である(図7参照)。この工程では、粘着剤組成物層10に剥離フィルム14を介して活性エネルギー線20が照射されるので、粘着剤組成物層10は光硬化して、粘着剤層11になる。なお、第二工程で得られたシートにおいて、粘着剤組成物層10は、剥離フィルム14により、光硬化反応の阻害要因となる酸素と遮断されている。
活性エネルギー線20としては、例えば、α線、β線、γ線、中性子線、電子線等の電離性放射線や、紫外線等が挙げられ、中でも紫外線が好ましい。また、活性エネルギー線の照射エネルギーやその照射時間は、モノマー成分の反応を生じさせることができればよく、特に限定されない。活性エネルギー線20の照射の好ましい態様としては、例えば、波長300〜400nmにおける照度1〜200mW/cm2である紫外線の光量400〜4000mJ/cm2の照射が挙げられる。
活性エネルギー線20として紫外線を照射する際に用いられる光源は、波長180〜460nm(好ましくは300〜400nm)の領域にスペクトル分布を持つものである限り特に限定されないが、例えば、ケミカルランプ、ブラックライト(例えば、東芝ライテック社製のブラックライト)、水銀アーク、炭素アーク、低圧水銀ランプ、中圧水銀ランプ、高圧水銀ランプ、超高圧水銀ランプ、メタルハライドランプ等の一般の照射装置が挙げられる。また、上記波長より長波長あるいは短波長の電磁放射線を発生させることができる照射装置も挙げられる。
また、活性エネルギー線20として紫外線を照射する際の紫外線の照度は、例えば、光源となる上記照射装置から粘着剤組成物層10までの距離や電圧の調整によって目的の照度に設定される。
作製例1では、粘着剤組成物層10を硬化させる場合、重合率が90重量%以上となるように硬化させることが好ましい。また、未反応モノマーは、乾燥工程を設けることにより除去されてもよい。なお、重合率は、上記部分重合物の重合率の場合と同様の方法で算出される。
1dは、作製例1により得られる粘着シートを示す(図8参照)。粘着シート15は、粘着剤層11の両面側が剥離フィルム14により保護されている基材レスタイプの両面粘着シートである。
図示はしていないが、さらに、粘着剤層11の表面に色素を含む層を形成(例えば、後述する手段により塗布)したり、色素を含有する粘着剤層を積層したりしても良い。
このように、前記粘着シートは、剥離フィルムの剥離処理された面に粘着剤組成物を塗布し、粘着剤組成物層を形成させる第一工程、第一工程で形成された粘着剤組成物層に剥離フィルムを剥離処理面が接する形態で貼り合わせる第二工程、活性エネルギー線を照射する第三工程を経て、作製されることが好ましい態様の一つとして挙げられる。
前記粘着シートにおいて、180°引き剥がし接着強さ(180°引き剥がし粘着力)(対ステンレス鋼板(SUS304BA板)、引張速度:300mm/min、23℃の温度雰囲気下)は、特に限定されないが、12N/25mm以上(例えば、12〜100N/25mm)であることが好ましく、より好ましくは14N/25mm以上(例えば、14〜90N/25mm)であり、さらにより好ましくは15N/25mm以上(例えば、15〜80N/25mm)である。180°引き剥がし接着強さが12N/25mm未満であると、被着体に対して十分な接着性を発揮できない場合がある。なお、該180°引き剥がし接着強さが大きすぎると(例えば、100N/25mmを超えると)、剥離・解体性に悪影響を及ぼすおそれがある。
前記粘着シートの初期接着力等の接着特性は、粘着剤層を形成する上記粘着剤組成の組成、熱発泡性微粒子の種類や使用量、粘着剤層作製時の硬化方法(例えば、活性エネルギー線の照射方法)、粘着剤層の厚み等を適宜選択することにより調整される。
前記粘着シートにおいて、下記耐反撥性試験で求められる「浮き距離」は、特に限定されないが、10mm未満であることが好ましく、より好ましくは8mm未満であり、さらにより好ましくは6mm未満である。浮き距離が10mmを超えると、応力が長期でかかると、粘着シートが被着体から剥がれやすくなり、接着信頼性が低下するおそれがあるからである。
なお、一般的に、粘着シートが被着体に貼付した状態で応力が長期でかかると、粘着シートにおいて被着体からの「ハガレ」、「浮き」、「部分的な剥離」、「ズレ」等の現象が生じることがあるが、本願にいう「耐反撥性」は上記現象の発生を抑制できる特性のことを意味する。
(耐反撥性試験)
最初に、粘着シートの測定面(上記粘着剤層(熱発泡性微粒子含有粘着剤層)により提供される面)と反対側の面をアルミニウム板に貼り合わせて、アルミニウム板及び粘着シートの積層体を得る。なお、粘着シートの測定面と反対側の面をアルミニウム板に貼り合わせる際には、必要に応じて、固定用の強接着性の両面粘着シートを用いてもよい。得られるアルミニウム板及び粘着シートの積層体を耐反撥性試験用サンプルとする。
次に、耐反撥性試験用サンプルについて、測定面側(粘着シート側)を外側にして、R50の曲率で湾曲させる。つまり、半径:20mmの円の円周に沿うように湾曲させる。
湾曲後の耐反撥性試験用サンプルを、アクリル板(商品名「アクリライト」、三菱レイヨン社製)に、測定面が接する形態で、すなわち、粘着シートが接する形態で、浮きのないように圧着して貼り合わせる。
アクリル板に貼り合わせた耐反撥性試験用サンプルを室温(23℃)で7時間放置して、耐反撥性試験用サンプルの両端(長さ方向の両端)におけるアクリル板からの浮き距離(浮き上がった距離)を測定し、その平均値を求める。そして、該平均値を「浮き距離」とする。
前記粘着シートは、下記加熱解体性試験1による評価が良好であることが好ましい。さらに、前記粘着シートは、下記加熱解体性試験1による評価が良好であり、且つ、下記加熱解体性試験2による評価が良好であることがより好ましい。下記加熱解体性試験1の評価が不良であると、粘着シートを被着体から剥がす際に、加熱により、十分な剥離・解体性を発揮できないことがあるからである。また、前記粘着シートが、下記加熱解体性試験1による評価が良好であり、且つ、下記加熱解体性試験2による評価が良好であると、常温(23℃)での長期間(例えば、5〜10年程度)の保管後や使用後であっても、粘着シートを被着体から剥がす際に、加熱により、十分な剥離・解体性を発揮できる。
(加熱解体性試験1)
粘着シートを、測定面(上記粘着剤層(熱発泡性微粒子含有粘着剤層)により提供される面)が接する形態で、清浄なステンレス304BA鋼板(SUS304BA板)に、23℃の雰囲気下、2kgローラー、1往復の条件で圧着し貼り合わせて、23℃で30分間エージングし、評価用サンプル(粘着シート及びステンレス304BA鋼板の積層構成を有する構造体)とする。
次に、粘着シートがステンレス304BA鋼板に貼着した状態を維持しつつ、評価用サンプルを熱風乾燥機に投入し、130℃で10分間加熱処理する。
加熱処理終了後の評価用サンプルの状態を確認し、下記基準により、粘着シートの加熱解体性を評価する。
良好(○):粘着シートがステンレス304BA鋼板から剥離している場合、又は、粘着シートをステンレス304BA鋼板から容易に剥離できる場合
不良(×):粘着シートをステンレス304BA鋼板から容易に剥離できない場合
(加熱解体性試験2)
粘着シートを、測定面(熱発泡性微粒子含有粘着剤層により提供される面)が接する形態で、清浄なステンレス304BA鋼板(SUS304BA板)に、23℃の雰囲気下、2kgローラー、1往復の条件で圧着し貼り合わせて、85℃で1週間エージングし、エージング終了後23℃で24時間放置して、評価用サンプル(粘着シート及びステンレス304BA鋼板の積層構成を有する構造体)とする。
次に、粘着シートがステンレス304BA鋼板に貼着した状態を維持しつつ、評価用サンプルを熱風乾燥機に投入し、130℃で10分間加熱処理する。
加熱処理終了後の評価用サンプルの状態を確認し、下記基準により、粘着シートの加熱解体性を評価する。
良好(○):粘着シートがステンレス304BA鋼板から剥離している場合、又は、粘着シートをステンレス304BA鋼板から容易に剥離できる場合
不良(×):粘着シートをステンレス304BA鋼板から容易に剥離できない場合
前記粘着シートの厚みは、特に限定されないが、10〜300μmが好ましく、より好ましくは30〜150μmである。
<被着体>
前記粘着シートが用いられる被着体としては、特に限定されないが、例えば、プラスチック系被着体、金属系被着体、繊維系被着体、紙系被着体、無機材料系被着体、複合材料系被着体(プラスチック(樹脂)、金属、繊維、紙、無機材料等の様々な素材のうち少なくとも2つの素材から構成される被着体)等が挙げられる。前記被着体が前記色素成分を含有する場合は、前記被着体として、プラスチック系被着体、金属系被着体、プラスチック(樹脂)及び金属から構成される複合材料系被着体等が好ましく挙げられ、前記粘着剤層が前記色素成分を含有しない場合は、前記被着体として、活性エネルギー線の透過性の観点から、内部に金属フィラー等を含まないプラスチック系被着体(例えば、ポリカーボネート、ポリエチレンテレフタレート等)、ガラス等が好ましく挙げられる。
上記プラスチック系被着体を構成する樹脂としては、特に限定されないが、例えば、ポリカーボネート、ポリプロピレン、ポリエステル、ポリスチレン、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、ポリウレタン、ABS、アクリル樹脂、及び、これらの混合樹脂等が挙げられる。また、上記金属系被着体を構成する金属としては、特に限定されないが、例えば、鉄、アルミニウム、銅、ニッケル、クロム、マンガン、マグネシウム、亜鉛、スズ、チタン、及び、これらの合金(例えば、ステンレス等)等が挙げられる。
上述したように、前記被着体が、前記粘着剤層側に色素成分含有層、その反対側に色素成分非含有層を有してなることが好ましく、その具体例としては、例えば、印刷面を有するガラスを用いる場合等が挙げられる。前記色素成分含有層の厚みは特に制限されないが、例えば、前記被着体の厚みの0.5〜99%であり、好ましくは1〜50%であり、より好ましくは2〜30%である。
前記色素成分含有層の組成等についても、上記した、前記被着体に準じた組成等を有することが好ましい。
<用途>
本発明の粘着剤積層物の剥離方法は、自動車、機械部品、電化製品、建材等の各種分野の接合を剥離する用途(例えば、部品と部品との接合を剥離する用途、部品と筐体との接合を剥離する用途等)に好適に用いられる、なかでも、本発明の粘着剤積層物の剥離方法は、リサイクルやリワークが求められる接合を剥離する用途で特に好適に用いられ、高価な電子部品、例えば、液晶パネル、プラズマパネル、又は有機ELパネルとその枠との接合を剥離する用途に特に好適に用いられる。なお、本発明の粘着剤積層物の剥離方法は、用途が上記用途に限定されるわけではない。
本発明の粘着剤積層物の剥離方法に用いる粘着剤層は、上記構成を有するので、粘着体と被着体とを剥離する際には、加熱により容易に接着力を低下させることができ、被着体に加熱の影響を与えずに剥離・解体できる。これは、前記粘着剤層中の熱発泡性微粒子が熱により膨張及び/又は発泡することに伴い、前記粘着剤層が膨張変形して、前記粘着剤層表面が凹凸状の形状に変形し、接着力が低下乃至喪失するためである。したがって、本発明の粘着剤積層物の剥離方法に用いる粘着剤層は、リサイクルやリワークが求められる接合を剥離する用途で特に好適に用いられ、高価な電子部品、例えば、液晶パネル、プラズマパネル、又は有機ELパネルとその枠との接合を剥離する用途に特に好適に用いられる。
以下に、実施例に基づいて本発明をより詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例により限定されるものではない。
[粘着剤組成物の作製方法]
(モノマーシロップAの作製)
2−エチルヘキシルアクリレート(2EHA)、N−ビニルカプロラクタム(NVC)、及びイソボルニルアクリレート(IBXA)よりなるモノマー混合物100重量部、光重合開始剤としての1−ヒドロキシ−シクロヘキシル−フェニル−ケトン(商品名「イルガキュア184」、BASFジャパン社製)、及び、光重合開始剤としての2,2−ジメトキシ−1,2−ジフェニルエタン−1−オン(商品名「イルガキュア651」、BASFジャパン社製)を、以下の割合で4つ口フラスコに投入し、混合した。
モノマー混合物
2−エチルヘキシルアクリレート:70重量部
N−ビニルカプロラクタム:20重量部
イソボルニルアクリレート:10重量部
光重合開始剤
1−ヒドロキシ−シクロヘキシル−フェニル−ケトン:0.05重量部
2,2−ジメトキシ−1,2−ジフェニルエタン−1−オン:0.05重量部
前記混合物を、窒素雰囲気下で粘度(BH粘度系No.5ローター、10rpm、温度30℃)が約15Pa・sになるまで紫外線を照射して、光重合させることにより、部分重合モノマーシロップA(モノマー混合物の部分重合物)を得た。なお、この部分重合モノマーシロップの重合率は7.2重量%であった。
(色素と発泡剤と架橋剤の配合)
部分重合モノマーシロップA100重量部に、下記量の熱膨張性微粒子、及び、多官能(メタ)アクリレートとしての1,6−ヘキサンジオールジアクリレート(HDDA)0.04重量部を添加し、必要に応じ下記量の色素成分を均一に混合して、色素熱膨張性微粒子含有粘着剤組成物を得た。
<実施例1>
熱膨張性微粒子としてEXPANCEL 051DU40(エクスパンセル社製)、色素成分としてフタロシアニン系色素を以下の割合で用いて、色素熱膨張性微粒子含有粘着剤組成物を得た。
EXPANCEL 051DU40: 30重量部
1,6−ヘキサンジオールジアクリレート:0.04重量部
フタロシアニン系色素: 0.1重量部
<実施例2>
熱膨張性微粒子としてF−80SD(松本油脂社製)、色素成分としてカーボンブラック系顔料を以下の割合で用いて、色素熱膨張性微粒子含有粘着剤組成物を得た。
F−80SD: 30重量部
1,6−ヘキサンジオールジアクリレート:0.04重量部
カーボンブラック系顔料: 0.1重量部
<実施例3、4>
熱膨張性微粒子としてF−80SD(松本油脂社製)を以下の割合で用いたが、色素成分は用いずに、熱膨張性微粒子含有粘着剤組成物を得た。
F−80SD: 30重量部
1,6−ヘキサンジオールジアクリレート:0.04重量部
色素成分:無し
<実施例5>
熱膨張性微粒子としてF−36D(松本油脂社製)を以下の割合で用いたが、色素成分は用いずに、熱膨張性微粒子含有粘着剤組成物を得た。
F−36D: 30重量部
1,6−ヘキサンジオールジアクリレート:0.04重量部
色素成分:無し
<実施例6>
熱膨張性微粒子としてF−80SD(松本油脂社製)、色素成分としてカーボンブラック系顔料を以下の割合で用いて、色素熱膨張性微粒子含有粘着剤組成物を得た。
F−80SD: 30重量部
1,6−ヘキサンジオールジアクリレート:0.04重量部
カーボンブラック系顔料: 0.5重量部
[UV塗工]
(色素熱膨張性微粒子含有粘着剤組成物層シートの作製)
前記色素熱膨張性微粒子含有粘着剤組成物又は前記熱膨張性微粒子含有粘着剤組成物を、剥離処理したポリエチレンテレフタラートフィルム(PETフィルム、商品名「ルミラー♯50」、東レ社製)面上に厚みが200μmとなるように塗布して、色素熱膨張性微粒子含有粘着剤組成物層又は熱膨張性微粒子含有粘着剤組成物層を形成し、前記色素熱膨張性微粒子含有粘着剤組成物層又は前記熱膨張性微粒子含有粘着剤組成物層上に剥離フィルム(商品名「ダイヤホイルMRN−38」、三菱化学ポリエステルフィルム社製)の剥離処理された面を被せて、2枚の剥離フィルム間に前記色素熱膨張性微粒子含有粘着剤組成物層又は前記熱膨張性微粒子含有粘着剤組成物層を有するシート(色素熱膨張性微粒子含有粘着剤組成物層シート)を得た。
(UV照射)
該色素熱膨張性微粒子含有粘着剤組成物層シートに、照度:4mW/cm2、光量:1200mJ/cm2の条件にて紫外線照射を行い、色素熱膨張性微粒子含有粘着剤組成物層を光硬化させ、粘着剤層を作製した。
[粘着剤積層物の作製]
<実施例1、2、6>
上記製法により作製した、色素熱膨張性微粒子含有粘着剤組成物層(熱膨張性微粒子および色素成分を含む粘着剤層)を20×20mmのサイズに切断し評価用サンプルを作成した。評価サンプルから剥離フィルムを剥がし、ポリカーボネート板(サイズ:縦40mm×横40mm×厚さ2mm)(品番:PC1600、タキロン社製)(以下、PC板と称することがある。)の中央部分に貼り付け、PETフィルムを剥離した後、ガラス板(サイズ:縦100mm×横100mm×厚さ1.3mm)(松浪硝子社製)で挟み込むようにしてPC板/色素成分含有の粘着剤層/ガラス板の粘着剤積層物を作成した。
<実施例3、4>
上記同様にしてPC板に粘着剤層(色素成分を含んでいない)を貼り付け、黒色印刷ガラス(市販の携帯電話を購入、分解して得た表面ガラス)(実施例3)、又は印刷付きガラス(市販のタブレットPCを分解して得た印刷付きの表面ガラス)(実施例4)で挟み込み、前記黒色印刷ガラス及び前記印刷付きガラスの印刷面が前記粘着剤層に接するようにしてPC板/粘着剤層/色素成分含有のガラス板の粘着剤積層物を作成した。
<実施例5>
上記色素成分を含有しない粘着剤層の表面に、溶剤による希釈し、スプレーという方法で色素成分(品名クリアウェルド(品番;LD120C)、crysta-lyn chemical社製)0.02重量部を塗布した。これを実施例1,2と同様の方法で、色素面がガラス板に接するよう、PC板/粘着剤層/ガラス板の粘着剤積層物を作成した。
<実施例7(積層)>
冷却管、窒素導入管、温度計、滴下ロート、攪拌装置を備えた反応容器に、重合開始剤として2,2´−アゾビスイソブチロニトリル:0.2重量部、溶媒として酢酸エチル:245重量部、下記組成のモノマー混合物101重量部を入れ、窒素環流を室温にて1時間行った。その後、反応容器内の単量体成分を含む組成物の温度を60℃に昇温し、窒素気流中で、5.5時間重合を行い、その後70℃で2時間反応させ、アクリル系ポリマーの溶液を得た。
モノマー混合物
2−エチルヘキシルアクリレート:70重量部
N−ビニルカプロラクタム:20重量部
イソボルニルアクリレート:10重量部
ヒドロキシエチルアクリレート: 1重量部
前記アクリル系ポリマーの溶液にフタロシアン系色素を1重量部配合し、その粘着剤を、実施例3で作製した粘着剤上に、マイヤーバーを用いて塗布し、50℃で乾燥して、厚さが3μmの粘着剤層を形成した。この粘着剤層上に、シリコーン系剥離剤による剥離処理が施されたポリエチレンテレフタレート製フィルム(剥離ライナー;厚さ38μm)を貼り合わせて、粘着シートを得た。これを実施例1,2と同様の方法で、色素面がガラス板に接するよう、PC板/粘着剤層(色素なし)・粘着剤層(色素あり)/ガラス板の粘着剤積層物を作成した。
<比較例1>
色素成分を含まない粘着剤層(実施例3)を用い、実施例1,2と同様の方法で粘着剤積層物を作成した。すなわちPC板/色素成分を含有しない粘着剤層/ガラス板、の粘着剤積層物を作成した。
[評価]
実施例及び比較例について、加熱解体性を以下の評価方法により評価した。
(加熱解体性の評価方法)
レーザー照射装置(Nd−YAGレーザー、連続波のCWレーザー、波長は940nm、出力は24W)に設置し、スポット系が5mmφとなるように集光を調整し、パワー密度122.7W/cm2、積算エネルギー76.7J/cm2が20mm×20mmの貼り付け面積にかかるように、走査速度25mm/secでガラス面から照射し、剥離の状況を確認した。粘着剤積層物が極々軽くはく離出来た場合◎、粘着力の軽減が確認できれば○、剥離出来ない場合には×とし、表3の「加熱解体性(剥離側)」の欄に結果を示す。
Figure 2013159743
実施例では、加熱することで容易に剥離(解体)することが可能であった。このため、リワークやリサイクル用途に用いることができる。これに対して、比較例は、加熱によって剥離することができなかった。
1a 作製例1の第一工程
1b 作製例1の第二工程
1c 作製例1の第三工程
1d 作製例1により得られる粘着シート
1 粘着剤積層物
10 粘着剤組成物層
11 粘着剤層
111 粘着剤層の色素成分含有層111
112 粘着剤層の色素成分非含有層
12 被着体
121 被着体の色素成分含有層
122 被着体の色素成分非含有層
13 基材
14 剥離フィルム
15 粘着シート
20 活性エネルギー線

Claims (10)

  1. 熱膨張性微粒子を含有する粘着剤層を少なくとも有する粘着体と、被着体とが積層された粘着剤積層物の剥離方法であって、
    前記粘着剤積層物が色素成分を含有し、
    前記色素成分の吸収波長と一致する波長のレーザー光線を前記色素成分に対して照射し、これにより発生した熱により前記熱膨張性微粒子を膨張させ、前記粘着体と前記被着体とを剥離する、粘着剤積層物の剥離方法。
  2. 前記粘着剤層が前記色素成分を含有する、請求項1記載の粘着剤積層物の剥離方法。
  3. 前記被着体が前記色素成分を含有する、請求項1又は2に記載の粘着剤積層物の剥離方法。
  4. 前記粘着体が粘着剤層と支持体を有し、
    前記支持体が前記色素成分を含有する、請求項1〜3のいずれか1項に記載の粘着剤積層物の剥離方法。
  5. 前記粘着剤層と前記被着体との界面近傍に前記色素成分が存在している、請求項2又は3に記載の粘着剤積層物の剥離方法。
  6. 前記粘着体が、前記粘着剤層の前記被着体側の表面に前記色素成分を含有する色素成分含有層を有するか、又は、
    前記被着体が、前記粘着剤層側の表面に前記色素成分を含有する色素成分含有層を有する、請求項5に記載の粘着剤積層物の剥離方法。
  7. 請求項1〜6のいずれか一項に記載の粘着剤積層物の剥離方法に用いる粘着剤層であって、
    前記粘着剤層がさらにアクリル系ポリマーを含有し、
    前記粘着剤層が、前記アクリル系ポリマー100重量部に対して、熱発泡性微粒子を10〜200重量部含有する、粘着剤層。
  8. 請求項2に記載の粘着剤積層物の剥離方法に用いる粘着剤層であって、
    さらに、アクリル系ポリマーを含有し、
    前記アクリル系ポリマー100重量部に対し、色素成分を0.01〜5重量部含有する、粘着剤層。
  9. 前記アクリル系ポリマーは、下記モノマー混合物(a1)、(a2)及び(a3)を構成成分とする、請求項7又は8に記載の粘着剤層。
    (a1):ホモポリマーとした時のガラス転移温度が0℃未満である、炭素数4〜12のアルキル基を有するアルキル(メタ)アクリレートモノマー
    (a2):分子内に少なくとも1の窒素原子と1のエチレン性不飽和結合とを有するモノマー
    (a3):ホモポリマーとした時のガラス転移温度が0℃以上である、分子内に1のエチレン性不飽和結合を有するモノマー(前記(a2)は除く)
  10. 前記モノマー混合物において、(a1)、(a2)及び(a3)の合計量(100重量%)中の(a1)の含有量が50〜80重量%であり、(a2)の含有量が5〜40重量%であり、(a3)の含有量が5〜40重量%である請求項9記載の粘着剤層。
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