JP2015502436A - 再使用可能な複合接着剤 - Google Patents
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Abstract
Description
いくつかの実施形態では、感圧接着材を生成する方法が提供される。いくつかの実施形態では、該方法は、粘弾性層を提供することを含む。いくつかの実施形態では、該方法は、粘弾性層の表面上に弾性層を適用することを含む。いくつかの実施形態では、該方法は、粘弾性層および弾性層を1つずつ硬化させ、それによって感圧接着材を生成することを含む。いくつかの実施形態では、粘弾性層は、両面PSA製品を生成するための2つの弾性層の間に挟まれている。いくつかの実施形態では、硬化は、UV放射線、溶媒蒸発、および/または水分処理を含むことができる。
いくつかの実施形態では、感圧接着材を使用する方法が提供される。いくつかの実施形態では、該方法は、感圧接着材を提供することを含む。いくつかの実施形態では、該方法は、感圧接着材の接着面を標的表面に接着させることを含む。いくつかの実施形態では、該方法は、接着面を標的表面から分離することを含む。いくつかの実施形態では、次に、接着面を標的表面(同じまたは異なる標的表面であってよい)に接着させる。
本明細書では、感圧接着剤の再使用は、表面の汚染を引き起こす接着層の付着不足などの構造的変化によって制限され得ると理解される。また、感圧接着剤を再使用すると、使用ごとに接着剤の接着性が大幅に低下する。従来の感圧接着剤の粘塑性または粘着性は、ピーリング中のエネルギー散逸によって接着剤に強度を付与するものである。しかしそれでは、毛羽立ちの形成、付着不足および汚染などの構造的変化のせいで、接着剤は、やはり再使用不可能になる。それとは対照的に、弾性層は、良好な構造的完全性および付着強度を有しており、きれいなまま引き剥がせるが、接着エネルギーが低い。本明細書に記載の通り(および添付の実施例に示す通り)、これらの特徴を組み合わせることによって、表面が汚染されにくい良好な構造的完全性と、粘塑性の接着剤に類似の接着強度が組み合わさった、理想的な再使用可能なPSAが提供される。
本実施例では、様々な感圧接着剤の様々な態様を試験するためのプロセスを概説する。この実施例のピーリング試験では、付着した可撓性ガラスカバースリップを使用し、それをマイクロマニピュレーターによって管理される変位制御プローブを使用することによってピーリング速度100μm/sで垂直にもち上げた。このことを図4に示す。
本実施例では、複合材の再使用可能性と、純粋な弾性層または粘弾性層の再使用可能性とを比較検討した。再使用可能性は、複数回の接着および剥離サイクルを行った後、接着強度を測定することによって実証することができる。これらの試験結果を図7に示し、その組成を表3に示す。
粘弾性(VE)、複合(C−1)および弾性(E)表面で、抗汚染試験を実施した。第1の未使用のきれいな接着面(「未使用の試料」)を提供し、顕微鏡写真で観測し、記録した。次に、PSA表面上に粉塵を適用することによって表面を汚染し、その表面を、制御された空気スプレーによって清浄化した。表面力と弾性力の引力によって、粉塵粒子が表面に付着した(「汚染試験」)。次に、得られた表面を、顕微鏡写真で再度観測し、記録した。最後に、接着テープを使用して様々な表面を清浄化して、表面清浄化の容易さを評価した(「抗汚染試験」)。次に、得られた表面を、顕微鏡写真で再度観測し、記録した。顕微鏡写真自体から容易に分かる通り(図8)、C−1複合物は、汚染および抗汚染試験の両方でVE材料よりも優れており、汚染および抗汚染試験の両方で弾性表面と同じとは言えないまでも類似の外観を呈した。
未使用の試料の接着エネルギーを、粘弾性(VE)、複合(C−1)および弾性(E)表面に関して、汚染された試料の接着エネルギー(空気ジェットおよび接着テープで清浄化した後)と比較した。これらの接着エネルギー測定の結果を、図9に示す。粘弾性層(VE)は、汚染後の接着エネルギーが約2600mJ/m2(未使用の層)から約500mJ/m2(汚染された層)まで低下し、未使用のVE層と比較して実質的に低下した。420umの粘弾性層および2umの弾性層を含有する複合接着材(C−1)は、汚染後の接着エネルギーが約2500mJ/m2(未使用の層)から約2400mJ/m2(汚染された層)まで低下したが、未使用の層と比較してもほとんど低下しなかった。弾性層(E)は、汚染後の接着エネルギーが未使用の層では約400mJ/m2であり、汚染された層では約400mJ/m2であり、未使用の層と比較して接着エネルギーが一貫して低かった。
本発明のこの実施例は、複合感圧接着剤を生成する方法を概説する。この方法は、2つのプロセスで行うことができる。
Claims (38)
- 粘弾性層、および
前記粘弾性層上に置かれた弾性層
を含む、感圧接着材。 - 前記弾性層が、前記粘弾性層の表面に隣接し、結合している、請求項1に記載の感圧接着材。
- 前記弾性層が、前記粘弾性層よりも薄い、請求項2に記載の感圧接着材。
- 前記粘弾性層が、シリコーン、ゴムエラストマー、アクリラートコポリマー、モノアクリラートオリゴマー、マルチアクリラートオリゴマー、スチレン−ブタジエン−スチレン、スチレン−エチレン/ブチレン−スチレン、スチレン−エチレン/プロピレン、スチレン−イソプレン−スチレン、またはビニルエーテルの少なくとも1つの、弱くまたは部分的に架橋されたエラストマーを含む、請求項1に記載の感圧接着材。
- 前記粘弾性層のための前記架橋剤が、メチル水素−シロキサン、過酸化ベンゾイル、ビス−アジリジン、多官能性イソシアナート、マルチアクリラート、または共重合可能な芳香族ケトンモノマーの少なくとも1つを含む、請求項4に記載の感圧接着材。
- 前記弾性層が、シリコーン、ゴムエラストマー、アクリラートコポリマー、モノアクリラートオリゴマー、マルチアクリラートオリゴマー、スチレン−ブタジエン−スチレン、スチレン−エチレン/ブチレン−スチレン、スチレン−エチレン/プロピレン、スチレン−イソプレン−スチレン、またはビニルエーテルの少なくとも1つの、架橋百分率が高く、粘着性が低い、より完全に架橋された第2のエラストマーを含む、請求項4に記載の感圧接着材。
- 前記粘弾性層が、約1マイクロメータ〜約1000マイクロメータの厚さを有する、請求項6に記載の感圧接着材。
- 前記弾性層が、約1マイクロメータ〜約200マイクロメータの厚さを有する、請求項7に記載の感圧接着材。
- 前記感圧接着材の接着面が、少なくとも約200mJ/m2の接着強度を有する、請求項5に記載の感圧接着材。
- 前記感圧接着材の前記接着面が、疎水性の可撓性ガラス表面の接着および剥離サイクルを少なくとも15回行った後、少なくとも約200mJ/m2の接着強度を有する、請求項9に記載の感圧接着材。
- 接着および剥離サイクルを15回行った後の前記感圧接着材の前記接着面が、1回目の接着および剥離サイクルを行った後の接着強度の少なくとも50%の接着強度を有する、請求項10に記載の感圧接着材。
- 粘弾性層を提供すること、
前記粘弾性層の表面上に弾性層を適用すること、ならびに
前記粘弾性層および前記弾性層を硬化させ、それによって感圧接着材を生成すること
を含む、感圧接着材を生成する方法。 - 前記粘弾性層を提供することが、
基材を提供すること、
前記基材を粘弾性プレポリマーゲルと接触させること、
前記基材および前記粘弾性プレポリマーゲルをスピンし、それによって粘弾性プレポリマーゲルのスピンコートを形成すること、ならびに
前記粘弾性プレポリマーゲルのスピンコートを硬化させ、それによって粘弾性層を調製すること
を含む、請求項12に記載の方法。 - 前記弾性層を適用することが、
前記粘弾性層を弾性プレポリマーゲルと接触させること、
前記基材、前記粘弾性層および前記弾性プレポリマーゲルをスピンすること、ならびに
前記弾性プレポリマーゲルを硬化させ、それによって前記弾性層を適用すること
を含む、請求項13に記載の方法。 - 前記粘弾性プレポリマーゲルが、約2%のクロスリンカーを含む、請求項14に記載の方法。
- 前記粘弾性プレポリマーゲルが、約40マイクロメータ〜約520マイクロメータの厚さを有する、請求項14に記載の方法。
- 前記弾性プレポリマーゲルが、約10%のクロスリンカーを含む、請求項14に記載の方法。
- 前記弾性プレポリマーゲルが、約2マイクロメータ〜約100マイクロメータの厚さを有する、請求項14に記載の方法。
- 前記粘弾性プレポリマーゲルの硬化が、約85℃で約48時間かけて行われる、請求項13に記載の方法。
- 前記粘弾性プレポリマーゲルの硬化が、約48時間かけて行われる、請求項13に記載の方法。
- 前記粘弾性プレポリマーゲルの硬化が、約85℃で行われる、請求項13に記載の方法。
- 前記弾性プレポリマーゲルの硬化が、約85℃で約48時間かけて行われる、請求項14に記載の方法。
- 前記弾性プレポリマーゲルの硬化が、約48時間かけて行われる、請求項14に記載の方法。
- 前記弾性プレポリマーゲルの硬化が、約85℃で行われる、請求項14に記載の方法。
- 粘弾性層、および前記粘弾性層上に置かれた弾性層を含む感圧接着材を提供すること、
前記感圧材の接着面を、第1の表面に接着させること、
前記接着面を前記第1の表面から分離すること、ならびに
前記接着面を第2の表面に接着させること
を含む、感圧接着材を使用する方法。 - 前記接着面が、少なくとも約2000mJ/m2の接着強度で第1の表面に接着する、請求項25に記載の方法。
- 前記接着面が、少なくとも約1900mJ/m2の接着強度で第2の表面に接着する、請求項26に記載の方法。
- 前記接着面の接着および分離サイクルを追加で少なくとも3回実施することをさらに含む、請求項27に記載の方法。
- 前記少なくとも3回の追加のサイクルの少なくとも1回が、前記第1の表面以外の表面に前記接着面を接着させることを含む、請求項28に記載の方法。
- 前記第2の表面および前記第1の表面が同じ表面である、請求項25に記載の方法。
- 前記接着面を前記第1の表面から分離した後、前記接着面を清浄化することをさらに含む、請求項25に記載の方法。
- 前記接着面を前記第2の表面に接着させる前に、前記接着面を接着テープと接触させ、それによって前記接着面を清浄化する、請求項31に記載の方法。
- 前記清浄化が、前記接着面に吹き付けて清浄化するための空気ジェットを含む、請求項31に記載の方法。
- 前記接着面を前記第2の表面から分離すること、ならびに
前記第2の表面の接着および分離サイクルを追加で少なくとも13回実施して、接着および分離サイクルを合計15回行うことをさらに含み、
前記接着面が、15回目のサイクルで、少なくとも約1400mJ/m2の接着強度で前記第2の表面に接着する、請求項25に記載の方法。 - 前記接着面が、15回目のサイクルで、少なくとも約2400mJ/m2の接着強度で前記第2の表面に接着する、請求項34に記載の方法。
- 前記接着面が、15回目のサイクルで、前記第1の表面が1回目のサイクルで接着した前記接着面の接着強度の、少なくとも約70%の接着強度で前記第2の表面に接着する、請求項34に記載の方法。
- 前記接着面が、15回目のサイクルで、前記第1の表面が1回目のサイクルで接着した前記接着面の接着強度の、少なくとも約90%の接着強度で前記第2の表面に接着する、請求項34に記載の方法。
- 前記接着面が、15回目のサイクルで、前記第1の表面が1回目のサイクルで接着した前記接着面の接着強度の、少なくとも約95%の接着強度で前記第2の表面に接着する、請求項34に記載の方法。
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