KR20240024217A - 전기 박리성 점착제 조성물, 전기 박리성 점착 제품 및 그 이용 - Google Patents

전기 박리성 점착제 조성물, 전기 박리성 점착 제품 및 그 이용 Download PDF

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KR20240024217A
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타카히로 아오키
타카시 토모다
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빅텍크노스 컴퍼니 엘티디.
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Abstract

고온 조건 하에 장시간 폭로되는 것과 같은 조건에서도 뛰어난 전기 박리성을 가진 전기 박리성 점착 제품을 제공하는 것을 과제로 한다. 아크릴계 폴리머, 이온 액체 및 고흡수성 고분자를 포함하는 전기 박리성 점착제 조성물에 의해 과제를 해결한다.

Description

전기 박리성 점착제 조성물, 전기 박리성 점착 제품 및 그 이용
본 발명은 전기 박리성 점착제 조성물에 관한 것이다. 본 발명은 전기 박리성 점착 제품에 관한 것이다. 본 발명은 전기 박리성 점착 제품의 박리방법에 관한 것이다.
피착체로의 점착성 및 피착체으로의 박리성을 가지는 점착제나 점착 테이프가 여러 용도(예를 들면, 표면 보호 필름, 도장용 마스킹 테이프, 박리 가능한 메모 등)로 사용되고 있다. 피착체로의 점착제의 박리방법으로서는 물리적 방법 이외에, 광, 열, 진동, 또는 통전에 의한 자극으로 박리하는 방법 등이 알려져 있다. 예를 들면, 특허문헌 1에는 점착제에 폴리머와 이온 액체를 사용하는 것에 의해, 전압의 인가에 의해 피착체로부터 박리 가능한 점착제(전기 박리성 점착제)를 제공할 수 있음이 기재되어 있다. 또, 특허문헌 2에는 폴리머나 이온 액체와 함께 사용하는 이동 촉진제 등의 조건을 검토함으로써, 저전압의 인가로도 점착제 잔여물이 없는 전기 박리성 점착제를 제공할 수 있음이 기재되어 있다.
일본 공개특허공보 2010-037354호 미국 특허출원 17/602, 212호
발명자들은 전기 박리성 점착제에 대해서 연구를 진행시키는 가운데서, 특허문헌 2에 기재된 전기 박리성 점착제 조성물은 상온 하에서의 사용에 있어서 뛰어난 전기 박리성을 가지고 있지만, 고온 환경하에 장시간 폭로되면 전기 박리성이 저하된다는 새로운 문제를 찾아냈다. 그 때문에 본 발명은 전기 박리성 점착제를 다양한 제품에 적용하기 위해서, 고온환경 하에 장시간 폭로되어도 뛰어난 전기 박리성을 가진 전기 박리성 점착 제품을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명자들은 아크릴계 폴리머와 이온 액체를 포함하는 종래의 전기 박리성 점착제 조성물에 고흡수성 고분자를 첨가함으로써, 내열성이 우수한 전기 박리성 점착 제품을 제공할 수 있는 것을 찾아내고, 본 발명을 완성했다.
따라서, 본 발명은 아크릴계 폴리머, 이온 액체 및 고흡수성 고분자를 포함하는 전기 박리성 점착제 조성물이 제공된다.
본 발명은 기재와, 기재에 접하도록 형성된 전기 박리성 점착제층을 가지고, 전기 박리성 점착제층이 상기의 전기 박리성 점착제 조성물을 포함하는 전기 박리성 점착 제품이 제공된다.
본 발명에 의하면, 코어재와, 코어재의 양면에 각각 접하도록 형성된 2개의 전기 박리성 점착제층을 가지고, 전기 박리성 점착제층이 상기의 전기 박리성 점착제 조성물을 포함하는 전기 박리성 점착 제품이 제공된다.
본 발명은 상기의 전기 박리성 점착 제품을, 도전성의 물체 위에 점착제층이 접하도록 부착한 후, 도전성의 물체를 통해서 점착제층에 30V 이하의 전압을 인가하는 것에 의해, 점착 제품을 직접 부착한 도전성의 물체로부터 박리시키는 방법으로서, 도전성의 물체가 도전성의 피착체, 도전성 보조재 또는 도전성의 고정 대상물 중 어느 하나인 전기 박리성 점착 제품의 박리방법이 제공된다.
본 발명에 의하면, 고온 조건 하에 폭로되어도 전기 박리성이 우수한 전기 박리성 점착제 조성물이 제공된다.
도 1은 편면 테이프 형태의 전기 박리성 점착 제품의 단면의 일례를 나타내는 도면이다.
도 2는 양면 테이프 형태의 전기 박리성 점착 제품의 단면의 일례를 나타내는 도면이다.
도 3(a)는 도전성의 피착체와 도전성의 기재에 전압을 인가하고, 전기 박리성 점착 제품으로부터 도전성의 기재를 박리하는 회로의 일례를 나타내는 도면이다.
도 3(b)는 전압을 인가해서 도전성의 기재를 박리한 예를 나타내는 도면이다.
도 4(a)는 도전성의 피착체와 도전성의 고정 대상물에 전압을 인가하고, 전기 박리성 점착 제품으로부터 도전성의 고정 대상물을 박리하는 회로의 일례를 나타내는 도면이다.
도 4(b)는 전압을 인가해서 도전성의 고정 대상물을 박리한 예를 나타내는 도면이다.
도 5(a)는 도전성의 피착체와 도전성 보조재에 전압을 인가하고, 전기 박리성 점착 제품으로부터 비도전성의 고정 대상물을 박리하는 회로의 일례를 나타내는 도면이다.
도 5(b)는 전압을 인가해 비도전성의 고정 대상물을 박리한 예를 나타내는 도면이다.
도 6(a)는 도전성 보조재와 도전성의 고정 대상물에 전압을 인가하고, 전기 박리성 점착 제품으로부터 도전성의 고정 대상물을 박리하는 회로의 일례를 나타내는 도면이다.
도 6(b)는 전압을 인가해서 도전성의 고정 대상물을 박리한 예를 나타내는 도면이다.
도 7(a)는 비도전성의 피착체에 점착시킨 도전성 보조재와 비도전성의 고정 대상물에 점착시킨 도전성 보조재에 전압을 인가하고, 전기 박리성 점착 제품으로부터 비도전성의 고정 대상물을 박리하는 회로의 일례를 나타내는 도면이다.
도 7(b)는 전압을 인가해서 비도전성의 고정 대상물을 박리한 예를 나타내는 도면이다.
도 8(a)는 평가 샘플의 단면 간략도이다.
도 8(b)는 끌어올림 시험의 간략도면이다.
도 8(c)는 끌어올림 시험의 간략도이다.
도 9는 가열 촉진시험 후의 비교예 1, 실시예 1∼3의 평가 샘플의 전압인가 후의 끌어올림 시험의 결과를 나타내는 도면이다.
도 10은 가열 촉진시험 후의 비교예 1, 실시예 1또는 2의 평가 샘플의 전압인가 후의 끌어올림 시험의 결과를 나타내는 도면이다.
도 11은 가열 촉진시험 후의 비교예 1, 실시예 4의 평가 샘플의 전압인가 후의 끌어올림 시험의 결과를 나타내는 도면이다.
본 명세서에서, 「x∼y」(x, y는 구체적 값)는 특별하게 언급하지 않는 한, x 이상 y 이하를 의미한다.
본 실시형태의 아크릴계 폴리머는 아크릴계 모노머를 임의의 중합개시제의 존재 하에서 중합시킴으로써 얻을 수 있다. 아크릴계 폴리머는 도전성의 물체에 점착할 수만 있다면, 어떤 폴리머라도 사용할 수 있다. 도전성의 물체란 도전성의 피착체, 도전성 보조재, 도전성의 기재 또는 도전성의 고정 대상물을 가리킨다(이것들의 정의에 대해서는 후술). 아크릴계 폴리머의 중량 평균 분자량은 점착성의 관점으로부터, 10∼500만이 바람직하고, 20∼400만이 더욱 바람직하고, 30∼300만이 더욱 바람직하다. 여기에서, 중량 평균 분자량은 폴리스티렌 환산의 중량 평균 분자량을 가리킨다. 구체적으로는, Shodex사의 GPC(System21)를 사용하고, 이동상을 테트라하이드로퓨란으로서 산출한 폴리스티렌 환산의 중량 평균 분자량일 수도 있다.
아크릴계 폴리머의 유리전이온도(Tg)는 0℃ 이하가 바람직하고, -20℃ 이하가 더욱 바람직하고, -40℃ 이하가 더욱 바람직하다. 상기 Tg는 예를 들면 하기 식의 Fox식에 의거해서 산출할 수 있다.
1/Tg = (W1/Tg1) +(W2/Tg2)+………+(Wn/Tgn)
유리전이온도는 예를 들면, 시차열분석(DTA)에 의해 측정할 수 있다.
아크릴계 폴리머는 가교제를 작용시킴으로써, 가교시킬 수도 있다. 가교제로서는 예를 들면, 톨루엔디이소시아네이트 및 메틸렌비스페닐이소시아네이트 등의 이소시아네이트계 가교제를 들 수 있다. 가교제의 양은 아크릴계 폴리머 100중량부에 대해서, 1∼10중량부인 것이 바람직하고, 3∼10중량부인 것이 더욱 바람직하고, 5∼10중량부인 것이 더욱 바람직하다. 아크릴계 폴리머를 가교시킴으로써, 전기 박리성 점착제 조성물을 기재 위에 층으로서 형성했을 경우, 그 층의 내크리프성 및/또는 내전단성을 개량할 수 있다.
상기 아크릴계 폴리머는 탄소 수 1∼8의 알킬기를 가지는 알킬(메트)아크릴레이트, 카복실기 함유 아크릴계 모노머 및/또는 하이드록실기 함유 아크릴계 모노머와의 공중합체를 포함하는 것이 더 바람직하다. 아크릴계 폴리머가 이것들의 공중합체를 포함함으로써 점착력이 우수한 전기 박리성 점착제 조성물이 된다.
(아크릴계 모노머)
아크릴계 모노머에는 탄소 수 1∼14의 알킬기를 가지는 알킬(메트)아크릴레이트가 주성분(50중량% 이상)로서 포함되어 있는 것이 바람직하다. 또,(메트)아크릴레이트는, 메타크릴레이트 또는 아크릴레이트를 의미한다.
탄소 수 1∼14의 알킬기를 가지는 알킬(메트)아크릴레이트로서는 예를 들면, 메틸(메트)아크릴레이트, 에틸(메트)아크릴레이트, n-프로필(메트)아크릴레이트, 이소프로필(메트)아크릴레이트, n-부틸(메트)아크릴레이트, sec-부틸(메트)아크릴레이트, t-부틸(메트)아크릴레이트, n-옥틸(메트)아크릴레이트, 이소옥틸(메트)아크릴레이트, 2-에틸헥실(메트)아크릴레이트, 이소노닐(메트)아크릴레이트 및 도데실(메트)아크릴레이트 등을 들 수 있다. 이것들의 알킬(메트)아크릴레이트는 1종만 사용할 수도 있고, 2종 이상 조합해서 사용할 수 있다. 이것들의 알킬(메트)아크릴레이트 가운데, 탄소 수 1∼8의 알킬기를 가지는 알킬(메트)아크릴레이트가 바람직하고, 탄소 수 1∼4의 알킬기를 가지는 알킬(메트)아크릴레이트가 더욱 바람직하고, n-부틸(메트)아크릴레이트가 더욱 바람직하고, n-부틸아크릴레이트가 더욱 바람직하다.
다른 아크릴계 모노머로서는 아크릴산, 메타크릴산, 카르복시에틸 아크릴레이트 등의 카복실기 함유 모노머, 2-하이드록시에틸(메트)아크릴레이트, 2-하이드록시프로필(메트)아크릴레이트, 4-하이드록시부틸(메트)아크릴레이트, 6-하이드록시헥실(메트)아크릴레이트 및 (4-하이드록시메틸사이클로헥실)-메틸아크릴레이트 등의 하이드록실기 함유 모노머를 들 수 있다. 이것들의 다른 아크릴계 모노머는 1종만 사용할 수도 있고, 2종이상 조합해서 사용할 수 있다. 다른 아크릴계 모노머로서는 카복실기 함유 모노머 또는 하이드록실기 함유 모노머 중 어느 하나, 혹은 그 양쪽이 포함되어 있는 것이 바람직하다.
아크릴계 모노머는 상기의 다른 아크릴계 모노머를 사용하지 않고, 알킬(메트)아크릴레이트만으로 이루어질 수도 있다. 또, 소망 성능의 전기 박리성 점착제 조성물을 용이하게 입수하는 관점에서, 다른 아크릴계 모노머가 1중량% 이상 50중량% 미만 포함되어 있는 것이 바람직하고, 5∼30중량% 포함되어 있는 것이 더 바람직하고, 5∼15중량% 포함되어 있는 것이 더욱 바람직하다.
또, 카복실기 함유 모노머 또는 하이드록실기 함유 모노머 중 어느 하나, 혹은 그 양쪽이 포함되어 있는 경우, 이것들의 양쪽 모노머의 총 함유량은 특별하게 한정되는 것은 아니지만, 전체 모노머량을 100중량부로 했을 경우, 1∼20중량부의 범위인 것이 바람직하다. 이 범위에서 양쪽 모노머를 사용함으로써, 점착 특성을 개선할 수 있다. 또한 양쪽 모노머의 총 함유량은 1∼10중량부의 범위인 것이 더욱 바람직하다.
또한, (메트)아크릴레이트에는 필요에 따라서 비닐계 모노머를 첨가할 수 있다. 비닐계 모노머로서는 예를 들면, 이타콘산, 말레산, 크로톤산, 무수 말레산, 무수 이타콘산, 아세트산 비닐, N-비닐피롤리돈, N-비닐 카복시산 아마이드류, 스티렌 및 N-비닐카프로락탐 등을 들 수 있다. 이것들의 비닐계 모노머는 1종만 사용할 수도 있고, 2종 이상 조합해서 사용할 수 있다.
(중합개시제)
임의로 사용되는 중합개시제로서는 예를 들면, 2,2’-아조비스이소부티로니트릴, 2,2’-아조비스(2-메틸프로피온아미딘)2황화물, 2,2’-아조비스(4-메톡시-2,4-디메틸발레로니트릴), 2,2’-아조비스(2,4-디메틸발레로니트릴), 2,2’-아조비스(2-메틸부티로니트릴), 1,1’-아조비스(사이클로헥세인-1-카르보니트릴), 2,2’-아조비스(2,4,4-트리메틸 펜탄), 디메틸-2,2’-아조비스(2-메틸 프로피오네이트), 2,2’-아조비스[2-메틸-N-(페닐메틸)-프로피온아미딘]디하이드로클로라이드, 2,2’-아조비스[2-(3,4,5,6-테트라하이드로피리미딘-2-일)프로판]디하이드로클로라이드 및 2,2’-아조비스[2-(2-이미다졸린-2-일)프로판] 등의 아조계 중합개시제; 과황산 칼륨 및 과황산 암모늄 등의 과황산염계 중합개시제; 벤조일퍼옥사이드, 과산화 수소, t-부틸하이드로퍼옥사이드, 디-t-부틸퍼옥사이드, t-부틸퍼옥시벤조에이트, 디쿠밀퍼옥사이드, 1,1-비스(t-부틸퍼옥시)-3,3,5-트리메틸사이클로헥산, 1,1-비스(t-부틸퍼옥시)사이클로도데칸, 3,3,5-트리메틸 사이클로헥사노일퍼옥사이드 및 t-부틸퍼옥시피발레이트 등의 과산화물계 중합개시제; 과황산염과 아황산 수소나트륨으로 구성된 산화 환원계 중합개시제 등을 들 수 있다. 이것들의 중합개시제는 1종만 사용할 수도 있고, 2종 이상 조합해서 사용할 수 있다. 또, 자외선 조사, 방사선 조사를 실시할 수도 있다. 중합개시제는 아크릴계 모노머 100중량부에 대해서 0.005∼1중량부의 범위에서 사용하는 것이 바람직하다. 이 범위에서 중합개시제를 사용함으로써, 점착 특성이 우수한 아크릴계 폴리머를 형성할 수 있다.
(이온 액체)
이온 액체는 실온에서 액체인 카티온과 아니온과의 조합으로, 상온 용융염이라고도 불린다. 이온 액체는 불연성, 비휘발성 및 화학적 안정성 등의 특성을 가진다. 이온 액체는 전압을 인가함으로써, 양극 측에 아니온이 이동하고, 음극 측에 카티온이 이동한다. 전극 부근으로의 아니온 및 카티온의 이동, 또는 전극과 전기 박리성 점착제 조성물과의 계면에서 아니온 또는 카티온의 산화 환원반응이 일어남으로써, 전기 박리성 점착제 조성물의 점착력이 약해지고, 그 결과, 박리성이 향상되는 것으로 생각되고 있다.
이온 액체가 가지는 이온 전도율은 특별하게 한정되지 않지만, 10-7 S/cm 이상의 이온 전도율을 가지는 것이 바람직하고, 10-6∼10-1 S/cm의 이온 전도율을 가지는 것이 바람직하고, 10-4∼10-2 S/cm의 이온 전도율을 가지는 것이 더 바람직하고, 10-3∼10-2 S/cm의 이온 전도율을 가지는 것이 더 바람직하다. 이온 전도율의 측정법은 예를 들면, AC 임피던스법에 의해 측정할 수 있다. AC 임피던스법에 의한 이온 액체의 이온 전도율 측정은 예를 들면, 다음과 같이 해서 측정할 수 있다.
상온에서, 2극식(ambipolar) 셀을 사용해서 이온 액체를 스테인리스 위에 두고, 또 다른 스테인리스판을 이온 액체 위에 두는 것으로 이온 액체를 스테인리스판으로 잡고, 스페이서에 의해, 일정한 면적과 두께의 원반 모양으로 제어함으로써 샘플을 얻는다. 이 샘플에 전압을 인가하고, 진폭을 규정하는 주파수를 변화시켰을 때에 수득되는 Cole-Cole 플로팅을, 등가회로를 사용해서 커브 피팅하는 것에 의해 벌크 저항(Ω)을 산출한다. 샘플의 면적(A), 샘플의 두께(L) 및 벌크 저항(Rb)를 하기 식에 대입함으로써, 이온 액체의 이온 전도율(δ)을 산출할 수 있다.
δ = L/(Rb×A)
[δ: 이온 전도율, Rb: 벌크 저항, L: 샘플의 두께(cm), A: 샘플의 면적(㎠)]
이온 액체로서는 예를 들면, 하기 식(1)의 환상 카티온과 아니온과의 조합을 들 수 있다.
상기 식에서, R1은 헤테로 원자를 포함할 수 있는 탄소 수 2∼8의 2가 탄화수소기이고, 상기 식에서의 N+과 함께 환을 구성하고, R2 및 R3은 동일 또는 다르고, 수소원자 또는 탄소 수 1∼6의 알킬기이고(단, 질소원자가 인접하는 탄소원자와 이중결합을 형성하고 있는 경우에는, R3은 존재하지 않는다),
X-는 Cl-, Br-, I-, AlCl4 -, Al2Cl7 -, NO3 -, BF4 -, PF6 -, ClO4 -, CH3COO-, CF3COO-, CF3SO3 -, (CF3SO2)2N-, (FSO2)2N-, (CF3SO2)3C-, AsF6 -, SbF6 -, NbF6 -, F(HF)n -, B(C6H5)4 -, C4F9SO3 -, CF3(CF2)3SO3 -, (CF3CF2SO2)2N- 및 CF3CF2COO-로부터 선택되는 아니온이다.
상기 상기 식에서, R1과 N+로 구성되는 환에는 사이클로프로판, 사이클로부탄, 사이클로펜탄, 사이클로헥세인, 사이클로헵탄 및 사이클로옥탄 등의 포화 지환족 탄화수소, 사이클로프로펜, 사이클로부텐, 사이클로펜텐, 사이클로헥센, 사이클로헵텐, 사이클로옥텐, 사이클로펜타디엔 및 벤젠 등의 불포화 환상 탄화수소 등의 탄화 수소환을 구성하는 적어도 1개의 탄소원자를 질소원자로 바꿔 놓은 환이 포함된다. 헤테로 원자로서는 N, O, S, P 등을 들 수 있고, 바람직하게는 N이다.
탄소 수 1∼6의 알킬기로서는 메틸기, 에틸기, 프로필기, 부틸기, 펜틸기 및 헥실기 등을 들 수 있다. 탄소 수 3∼8의 알킬기는 구조 이성체를 포함한다.
이온 액체의 다른 예 로서는, 예를 들면, 하기 식(2) 또는 (3)의 카티온과 아니온과의 조합을 들 수 있다.
상기 식에서, Y는 N 또는 P이고, R4∼R7은 동일 또는 다르고, 수소원자(단, R4∼R7의 전부가 수소원자는 아니다) 또는 탄소 수 1∼20의, 치환기를 가질 수 있는, 직쇄 혹은 분기 또는 환상의 알킬기이고(단, 질소원자가 인접하는 탄소원자와 이중결합을 형성하고 있는 경우에는, R7은 존재하지 않는다), 치환기는 할로겐 원자, 하이드록시기, 니트로기, 시아노기로 이루어지는 그룹에서 선택되고,
X-는 Cl-, Br-, I-, AlCl4 -, Al2Cl7 -, NO3 -, BF4 -, PF6 -, ClO4 -, CH3COO-, CF3COO-, CF3SO3 -, (CF3SO2)2N-, (FSO2)2N-, (CF3SO2)3C-, AsF6 -, SbF6 -, NbF6 -, F(HF)n -, B(C6H5)4 -, C4F9SO3 -, CF3(CF2)3SO3 -, (CF3CF2SO2)2N- 및 CF3CF2COO-로부터 선택되는 아니온이다.
상기 식에서, R8∼R10은 동일 또는 다르고, 수소원자(단, R8∼R10의 전부가 수소원자는 아니다) 또는 탄소 수 1∼20의 치환기를 가질 수 있는 직쇄 혹은 분기 또는 환상의 알킬기이고, 치환기는 할로겐 원자, 하이드록시기, 니트로기, 시아노기로 이루어지는 그룹에서 선택되고,
X-는 Cl-, Br-, I-, AlCl4 -, Al2Cl7 -, NO3 -, BF4 -, PF6 -, ClO4 -, CH3COO-, CF3COO-, CF3SO3 -, (CF3SO2)2N-, (FSO2)2N-, (CF3SO2)3C-, AsF6 -, SbF6 -, NbF6 -, F(HF)n -, B(C6H5)4 -, C4F9SO3 -, CF3(CF2)3SO3 -, (CF3CF2SO2)2N- 및 CF3CF2COO-로부터 선택되는 아니온이다.
이온 액체에서의 카티온은 700 이하의 중량 평균 분자량을 가지고 있는 것이 바람직하고, 50∼600의 중량 평균 분자량을 가지고 있는 것이 더욱 바람직하고, 50∼500의 중량 평균 분자량을 가지고 있는 것이 더욱 바람직하고, 50∼400의 중량 평균 분자량을 가지고 있는 것이 더욱 바람직하다. 이온 액체에서의 카티온의 중량 평균 분자량 상한은 예를 들면, 700, 650, 600, 550, 500, 450, 400, 350, 300, 250, 200, 150이다. 이온 액체에서의 카티온의 중량 평균 분자량 하한은 예를 들면, 30, 40, 50, 60, 70, 80, 90, 99, 100이다. 여기에서 말하는 중량 평균 분자량은 폴리스티렌 환산의 중량 평균 분자량을 가리킨다.
이온 액체로서는 식(1)의 환상 카티온과 아니온과의 조합인 것이 바람직하고, 피리디늄계 카티온, 환상 지방족계 암모늄 카티온 및 이미다졸륨계 카티온으로부터 선택되는 카티온과, (FSO2)2N-, (CF3SO2)2N- 및 BF4 -로부터 선택되는 아니온과의 조합인 것이 더 바람직하고, 이미다졸륨계 카티온으로부터 선택되는 카티온과, (FSO2)2N-, (CF3SO2)2N- 및 BF4 -로부터 선택되는 아니온과의 조합인 것이 전압의 인가 후의 박리성을 향상시키는 관점에서 더 바람직하다.
이온 액체는 DKS Co. Ltd., KANTOCHEMICAL CO., INC., KOEI CHEMICAL COMPANY, LIMITED 등으로부터 입수 가능하다. 예를 들면, DKS Co. Ltd.로부터 1-에틸-3-메틸이미다졸리움비스(풀루오로설포닐)이미드(EMI-FSI) 및 1-에틸-3-메틸이미다졸리움비스(트리플루오로메탄설포닐)이미드(EMI-TFSI), KANTOCHEMICAL CO., INC.로부터 1-헥실피리디늄비스(트리플루오로메탄 포닐)이미드, N-부틸-N-메틸피롤리디늄비스(트리플루오로메탄설포닐)이미드 및 1-에틸-3-메틸이미다졸리움테트라플루오로보레이트, KOEI CHEMICAL COMPANY, LIMITED로부터 1-에틸-3-메틸이미다졸리움헥사플루오로포스페이트(IL-C3), 1-부틸피리디늄테트라플루오로보레이트(IL-P10) 및 1-헥실피리디늄비스(트리플루오로메탄 설포닐)이미드(IL-P14)를 입수할 수 있다. EMI-FSI에 포함되는 카티온 및 아니온의 조합은 다음과 같다.
전기 박리성 점착제 조성물이 포함하는 이온 액체의 양은 특별하게 한정되지 않지만, 아크릴계 폴리머 100중량부에 대해서, 1∼90중량부인 것이 바람직하고, 5∼80중량부인 것이 더욱 바람직하고, 5∼50중량부인 것이 더욱 바람직하고, 5∼40중량부인 것이 더욱 바람직하고, 5∼30중량부인 것이 더욱 바람직하다. 전기 박리성 점착제 조성물이 포함하는 이온 액체 양의 상한은 예를 들면 아크릴계 폴리머 100중량부에 대해서, 90중량부, 85중량부, 80중량부, 70중량부, 60중량부, 50중량부, 45중량부, 40중량부, 35중량부, 33중량부, 32중량부, 31중량부, 30중량부이다. 전기 박리성 점착제 조성물이 포함하는 이온 액체 양의 하한은 예를 들면 아크릴계 폴리머 100중량부에 대해서, 1중량부, 3중량부, 5중량부, 7중량부, 9중량부, 10중량부, 12중량부, 14중량부, 15중량부, 16중량부, 17중량부, 18중량부, 19중량부, 20중량부이다. 이온 액체는 1개의 카티온 및 1개의 아니온의 조합일 수도 있고, 복수 종류의 카티온, 아니온의 조합일 수도 있다.
(고흡수성 고분자)
본 실시형태의 전기 박리성 점착제 조성물은 고흡수성 고분자를 포함한다. 본 명세서에서, 고흡수성 고분자란 적어도 자체 중량에 10배 이상의 물을 흡수 가능한 폴리머를 가리킨다.
고흡수성 고분자는 자체 중량의 20배 이상의 물을 흡수 가능한 것이 바람직하고, 자체 중량의 30배 이상의 물을 흡수 가능한 것이 더 바람직하고, 자체 중량의 50배 이상의 물을 흡수 가능한 것이 더 바람직하고, 자체 중량의 100배 이상의 물을 흡수 가능한 것이 더 바람직하다.
여기에서 말하는 자체 중량이란 고흡수성 고분자의 건조 중량을 가리킨다. 고흡수성 고분자가 배합되어 있는 것에 의해, 전기 박리성 점착제 조성물이 물을 보유함으로써, 고온에 의한 전기 박리성의 저하가 개선되는 것으로 생각되지만, 본 발명은 특정한 이론에 구속되지 않는다.
고흡수성 고분자로서는 예를 들면, 폴리(메트)아크릴산 나트륨, 폴리(메트)아크릴산 칼륨, 폴리(메트)아크릴산 암모늄, 폴리(메트)아크릴산 칼슘, 폴리(메트)아크릴산 마그네슘, 하이드록시에틸셀룰로오스, 하이드록시프로필셀룰로오스, 폴리(메트)아크릴아미드, 폴리-N-이소프로필아미드, 폴리비닐피롤리돈, 폴리비닐아세테이트, 폴리비닐알코올, 폴리비닐부티랄, 폴리에틸렌글리콜 또는 이것들의 유도체나 가교물을 들 수 있다. 유도체로서는 특별하게 한정되지 않지만, 예를 들면 상기 고분자의 측쇄가 하이드록실기, 카복실기, 아미드기, 알킬기(예를 들면 탄소 수 1∼6), 아릴기(예를 들면 탄소 수 6∼8), 할로겐으로 치환되어 있는 것을 들 수 있다. 이 중, 친수기(하이드록실기, 카복실기, 아미드기 등)로 치환되어 있는 것이 바람직하다. 고흡수성 고분자로서는 폴리(메트)아크릴산 나트륨, 폴리(메트)아크릴산 칼륨, 폴리(메트)아크릴산 암모늄, 폴리(메트)아크릴산 칼슘, 폴리(메트)아크릴산 마그네슘 또는 이것들의 유도체나 가교물이 바람직하고, 폴리아크릴산 나트륨 또는 폴리아크릴산 나트륨의 유도체나 가교물인 것이 더 바람직하다. 이것들의 고흡수성 고분자는 1종류일 수도 있고, 복수 종류를 조합해서 사용할 수도 있다.
전기 박리성 점착제 조성물이 포함하는 고흡수성 고분자의 양은 특별하게 한정되지 않지만, 아크릴계 폴리머 100중량부에 대해서, 1∼90중량부인 것이 바람직하고, 1∼80중량부인 것이 더욱 바람직하고, 1∼70중량부인 것이 더욱 바람직하고, 1∼60중량부인 것이 더욱 바람직하고, 1∼50중량부인 것이 더욱 바람직하고, 1∼40중량부인 것이 더욱 바람직하다. 전기 박리성 점착제 조성물이 포함하는 고흡수성 고분자 양의 상한은 예를 들면 아크릴계 폴리머 100중량부에 대해서, 90중량부, 85중량부, 80중량부, 70중량부, 60중량부, 50중량부, 40중량부, 35중량부, 30중량부이다. 전기 박리성 점착제 조성물이 포함하는 고흡수성 고분자 양의 하한은 예를 들면 아크릴계 폴리머 100중량부에 대해서, 1중량부, 2중량부, 3중량부, 4중량부, 5중량부이다.
고흡수성 고분자를 사용함으로써, 고온에 폭로되어도 전기 박리성이 저하되기 어려운 전기 박리성 점착제 조성물이 된다. 또, 고온이란 40℃ 이상의 온도를 가리킨다. 본 실시형태에서는 「전기 박리성 점착제 조성물이 고온에 폭로된다」란, 전기 박리성 점착제 조성물이 당해 조성물 자체가 고온이 될 수 있는 환경에 존재하는 것을 말한다. 그러한 환경으로서는 예를 들면, 전기 박리성 점착제 조성물이 고온의 물체와 직접 또는 간접적으로 접촉하고 있는 상태, 전기 박리성 점착제 조성물이 고온의 공간 내에 놓인 상태, 및 그 양쪽을 들 수 있다. 전기 박리성 점착 조성물 자체가 고온이 될 수 있는 환경은 항상 고온의 환경일 수도 있고, 소정의 시간에서 고온이 되는 환경일 수도 있다. 본 발명의 전기 박리성 점착제 조성물은 고온에 폭로되어도 뛰어난 전기 박리성을 가지고 있기 때문에, 부착하는 물체 그 자체가 고온이 될 수 있는 것이어, 전기 박리성 점착제 조성물이 놓인 공간이 고온이 되는 것과 같은 조건에서도 사용할 수 있다.
여기에서, 전기 박리성 점착제 조성물이 고온에 폭로되어도 뛰어난 전기 박리성을 가지고 있는 것은 이하의 식(4) 또는 (5)에 의해 산출되는 전기 박리성 점착제 조성물을 40℃의 공간 내에 500시간 정치한 후의 끌어올림 강도의 저하율이 85% 이상인 것에 의해서 판단할 수 있다. 혹은, 이하의 식(6) 또는 (7)에 의해 산출되는 전기 박리성 점착제 조성물을 80℃의 공간 내에 100시간 정치한 후의 끌어올림 강도의 저하율이 20% 이상인 것에 의해서, 전기 박리성 점착제 조성물이 고온에 폭로되어도 뛰어난 전기 박리성을 가지고 있다고 판단할 수 있다. 식(4) 또는 (5)에 의해 산출되는 전기 박리성 점착제 조성물을 40℃의 공간 내에 500시간 정치한 후의 끌어올림 강도의 저하율은 90% 이상인 것이 바람직하다. 식(6) 또는 (7)에 의해 산출되는 전기 박리성 점착제 조성물을 80℃의 공간 내에 100시간 정치한 후의 끌어올림 강도의 저하율은 30% 이상인 것이 바람직하다. 그리고 식(4) 또는 (5)에 의해 산출되는 전기 박리성 점착제 조성물을 40℃의 공간 내에 500시간 정치한 후의 끌어올림 강도의 저하율은 90% 이상인 동시에, 식(6) 또는 (7)에 의해 산출되는 전기 박리성 점착제 조성물을 80℃의 공간 내에 100시간 정치한 후의 끌어올림 강도의 저하율은 30% 이상인 것이 더 바람직하다.
Figure pct00005
상기 식에서, α는 40℃의 공간 내에 500시간 정치한 후의, 미인가의 점착 제품의 끌어올림 강도를 가리키고,
40℃의 공간 내에 500시간 정치한 후의, 미인가의 점착 제품의 끌어올림 강도란, 전기 박리성 점착제 조성물을 점착제층으로 한 양면 테이프 형태인 점착 제품을 형성하고, 상기 점착 제품으로 피착체 및 고정 대상물을 고정하고, 40℃의 공간 내에 500시간 정치한 후, 인장시험기를 사용해서 상기 피착체로부터 상기 고정 대상물을 떼어낼 때의 힘을 가리키고,
β는 40℃의 공간 내에 500시간 정치하고, 전압을 인가한 후의 점착 제품의 끌어올림 강도를 가리키고,
40℃의 공간 내에 500시간 정치하고, 전압을 인가한 후의 점착 제품의 끌어올림 강도란, 상기 점착 제품으로 피착체 및 고정 대상물을 고정하고, 40℃의 공간 내에 500시간 정치한 후, 상기 점착 제품에 30V의 전압을 60초 동안 인가하고 나서 인장시험기를 사용해서 상기 피착체로부터 상기 고정 대상물을 떼어낼 때의 힘을 가리킨다.
Figure pct00006
상기 식에서, α는40℃의 공간 내에 500시간 정치한 후의, 미인가의 점착 제품의 끌어올림 강도를 가리키고,
40℃의 공간 내에 500시간 정치한 후의, 미인가의 점착 제품의 끌어올림 강도란, 전기 박리성 점착제 조성물을 점착제층으로 한 양면 테이프 형태인 점착 제품을 형성하고, 상기 점착 제품에서 수지판 및 스테인리스판을 고정하고, 40℃의 공간 내에 500시간 정치한 후, 인장시험기를 사용해서 300mm/분의 속도로 상기 스테인리스판에서 상기 수지판을 떼어낼 때의 힘(N)을 가리키고,
β는 40℃의 공간 내에 500시간 정치하고, 전압을 인가한 후의 점착 제품의 끌어올림 강도를 가리키고,
Figure pct00007
상기 식에서, α는 80℃의 공간 내에 100시간 정치한 후의, 미인가의 점착 제품의 끌어올림 강도를 가리키고,
80℃의 공간 내에 100시간 정치한 후의, 미인가의 점착 제품의 끌어올림 강도란, 전기 박리성 점착제 조성물을 점착제층으로 한 양면 테이프 형태인 점착 제품을 형성하고, 상기 점착 제품으로 피착체 및 고정 대상물을 고정하고, 80℃의 공간 내에 100시간 정치한 후, 인장시험기를 사용해서 상기 피착체로부터 상기 고정 대상물을 떼어낼 때의 힘을 가리키고,
β는 80℃의 공간 내에 100시간 정치하고, 전압을 인가한 후의 점착 제품의 끌어올림 강도를 가리키고,
80℃의 공간 내에 100시간 정치하고, 전압을 인가한 후의 점착 제품의 끌어올림 강도란, 상기 점착 제품으로 피착체 및 고정 대상물을 고정하고, 80℃의 공간 내에 100시간 정치한 후, 상기 점착 제품에 30V의 전압을 60초 동안 인가하고 나서 인장시험기를 사용해서 상기 피착체로부터 상기 고정 대상물을 떼어낼 때의 힘을 가리킨다.
Figure pct00008
상기 식에서, α는 80℃의 공간 내에 100시간 정치한 후의, 미인가의 점착 제품의 끌어올림 강도를 가리키고,
80℃의 공간 내에 100시간 정치한 후의, 미인가의 점착 제품의 끌어올림 강도란, 전기 박리성 점착제 조성물을 점착제층으로 한 양면 테이프 형태인 점착 제품을 형성하고, 상기 점착 제품에서 수지판 및 스테인리스판을 고정하고, 80℃의 공간 내에 100시간 정치한 후, 인장시험기를 사용해서 300mm/분의 속도로 상기 스테인리스판에서 상기 수지판을 떼어낼 때의 힘(N)을 가리키고,
β는 80℃의 공간 내에 100시간 정치하고, 전압을 인가한 후의 점착 제품의 끌어올림 강도를 가리키고,
80℃의 공간 내에 100시간 정치하고, 전압을 인가한 후의 점착 제품의 끌어올림 강도란, 상기 점착 제품에서 수지판 및 스테인리스판을 고정하고, 80℃의 공간 내에 100시간 정치한 후, 상기 점착 제품에 30V의 전압을 60초 동안 인가하고 나서 인장시험기를 사용해서 300mm/분의 속도로 상기 스테인리스판으로 상기 수지판을 떼어낼 때의 힘(N)을 가리킨다.
식(4) 또는 (6)에서, 떼어낸다는 것은 피착체와 고정 대상물이 접하지 않는 상태가 되된 것을 가리킨다. 식(5) 또는 (7)에서, 떼어낸다는 것은 수지판과 스테인리스판이 접하지 않는 상태가 된 것을 가리킨다. 인장시험기를 사용하고, 예를 들면 피착체와 고정 대상물을 완전하게 접하지 않는 상태로 하는 것은, 인장시험기를 사용해서 고정 대상물을 잡아당기는 것에 의해서 달성될 수도 있고, 점착 제품을 잡아당기는 것에 의해서 달성될 수도 있고, 피착체나 고정 대상물에 부착한 도전성 보조재를 잡아당기는 것에 의해서 달성될 수도 있다. 피착체나 고정 대상물은 도전성일 수도, 아닐 수도 있다(상기 식에서의 고정, 피착체, 고정 대상물, 도전성 보조재에 대해서는 후술). 인장시험기로서는 예를 들면 Shimadzu Corporation.의 Autograph(등록상표) AGS-H를 들 수 있다.
종래의 전기 박리성 점착제 조성물은 고온에 폭로되면 전기 박리성이 저하되고, 전압을 인가해도 점착력이 박리에 충분한 정도에까지 저하되지 않았다. 본 발명의 전기 박리성 점착제 조성물은 고온에 폭로되어도 전압의 인가에 의해 박리에 충분한 정도에까지 점착력을 저하시킬 수 있으므로, 고온에 폭로되는 조건 하에서의 사용에 적합하다.
(이동 촉진제)
본 실시형태에서는 전기 박리성 점착제 조성물은 전압인가 시에 이온의 이동을 돕는 이동 촉진제를 포함할 수 있다. 이동 촉진제로서는 예를 들면 폴리에틸렌글리콜, 폴리에틸렌글리콜의 알킬에테르 등을 들 수 있고, 폴리에틸렌글리콜의 알킬에테르인 것이 바람직하다.
이동 촉진제의 분자량은 특별하게 한정되지 않지만, 120∼600의 중량 평균 분자량을 가지고 있는 것이 바람직하고, 120∼550의 중량 평균 분자량을 가지고 있는 것이 더욱 바람직하고, 120∼500의 중량 평균 분자량을 가지고 있는 것이 더욱 바람직하고, 120∼360의 중량 평균 분자량을 가지고 있는 것이 더욱 바람직하다. 이동 촉진제의 중량 평균 분자량의 상한은 예를 들면, 600, 590, 580, 570, 560, 550, 540, 530, 520, 510, 500, 490, 480, 470, 460, 450, 440, 430, 420, 410, 400, 390, 380, 370, 360, 355, 350, 340이다. 이동 촉진제의 중량 평균 분자량의 하한은 예를 들면, 120, 125, 130, 135, 140, 145, 150, 155, 160, 170이다. 여기에서 말하는 중량 평균 분자량은 폴리스티렌 환산의 중량 평균 분자량을 가리킨다.
폴리에틸렌글리콜의 알킬에테르로서는 예를 들면, 폴리에틸렌글리콜모노(디)메틸에테르, 폴리에틸렌글리콜모노(디)에틸에테르, 폴리에틸렌글리콜모노(디)프로필에테르, 폴리에틸렌글리콜모노(디)이소프로필에테르, 폴리에틸렌글리콜모노(디)부틸에테르, 폴리에틸렌글리콜모노(디)이소부틸에테르, 폴리에틸렌글리콜모노(디)메틸에테르 및 폴리에틸렌글리콜모노(디)펜틸에테르 등을 들 수 있다. 이 중, 120∼360의 중량 평균 분자량을 가지고 있는 폴리에틸렌글리콜의 알킬에테르가 바람직하고, 120∼360의 중량 평균 분자량을 가지고 있는 폴리에틸렌글리콜모노(디)메틸에테르인 것이 더욱 바람직하고, 테트라에틸렌글리콜 디메틸에테르(디메틸테트라글리콜), 디에틸렌글리콜디부틸에테르, 트리에틸렌글리콜부틸메틸에테르, 디메틸트리글리콜, 트리에틸렌글리콜모노메틸에테르로부터 선택되는 것이 더욱 바람직하고, 테트라에틸렌글리콜디메틸에테르인 것이 더욱 바람직하다. 폴리에틸렌글리콜의 알킬에테르는 Nippon Nyukazai Co., Ltd., TOHOCHEMICAL INDUSTRY Co., Ltd. 등으로부터 입수 가능하다. 사용하는 폴리에틸렌글리콜의 알킬에테르는 단독으로 사용할 수도 있고, 2종 이상을 조합해서 사용할 수도 있다.
전기 박리성 점착제 조성물이 포함하는 이동 촉진제의 양은 특별하게 한정되지 않지만, 예를 들면 아크릴계 폴리머 100중량부에 대해서, 1∼90중량부일 수도 있고, 5∼80중량부일 수도 있고, 5∼50중량부일 수도 있고, 5∼40중량부일 수도 있고, 5∼30중량부일 수도 있다. 전기 박리성 점착제 조성물이 포함하는 이동 촉진제의 상한은 예를 들면, 아크릴계 폴리머 100중량부에 대해서, 90중량부, 80중량부, 70중량부, 60중량부, 50중량부, 40중량부, 30중량부이다. 전기 박리성 점착제 조성물이 포함하는 이동 촉진제의 하한은 예를 들면, 아크릴계 폴리머 100중량부에 대해서, 1중량부, 3중량부, 5중량부, 7중량부, 9중량부, 10중량부, 12중량부, 14중량부, 15중량부, 16중량부, 17중량부, 18중량부, 19중량부, 20중량부이다.
(유기용제)
전기 박리성 점착제 조성물을 용이하게 기재, 박리 필름 또는 박리지 상에 도포하기 위해서, 전기 박리성 점착제 조성물에는 유기용제가 포함될 수 있다. 유기용제는 특별하게 한정되지 않고, 점착제에 사용 가능한 공지의 유기용제를 들 수 있다. 유기용매로서는 친수성의 유기용매와 소수성의 유기용매 어느 것을 사용해도 된다. 친수성의 유기용매로서는 예를 들면, 메탄올, 에탄올, 1-프로판올, 2-프로판올, n-부틸알코올, sec-부틸알코올, 이소부탄올, tert-부틸알코올, 아세토니트릴, 아세톤, 디메틸포름아미드 등을 들 수 있다. 소수성의 유기용매로서는 예를 들면 헥세인, 헵탄 및 이소옥탄 등의 지방족 탄화수소류, 메틸아세테이트, 에틸아세테이트, 프로필아세테이트 등의 에스테르류, 벤젠, 톨루엔, 자일렌 및 에틸벤젠 등의 방향족계 탄화수소류, 디클로로메탄, 1,2-디클로로에탄, 클로로폼, 1-클로로부탄 또는 클로로벤젠 등의 할로겐화 탄화수소류, 디에틸에테르, t-부틸메틸에테르 등의 에테르류, 메틸에틸케톤, 메틸이소부틸케톤 등의 케톤류 등을 들 수 있다. 이것들의 유기용제는 1종만 사용할 수도 있고, 2종 이상을 조합해서 사용할 수도 있다. 또, 유기용제를 사용하는 경우, 아크릴계 폴리머로 이루어지는 고형분 함유량이 10중량% 이상이 되도록, 그 사용 비율을 조정하는 것이 바람직하다. 또, 사용 비율은 고형분 함유량이 20∼50중량%이 되도록 조정되어 있는 것이 더 바람직하다.
(첨가제)
본 실시형태의 전기 박리성 점착제 조성물에는 도전재, 충전재, 가소제, 산화방지제, 난연제, 착색제, 계면활성제 또는 상기 아크릴계 폴리머 이외의 점착제 등의 첨가제가 포함될 수 있다.
도전재로서는 주로 탄소계 도전재와 금속계 도전재가 있다. 탄소계 도전재로서는 예를 들면, 나노 카본 또는 탄소섬유[예를 들면 기상 성장 탄소섬유(VGCF) 또는 카본 나노파이버]를 들 수 있고, 더 구체적으로는 천이온도, 인공 흑연, 아세틸렌 블랙, 케첸블랙, 퍼니스 블랙 등을 들 수 있다. 금속계 도전재로서는 예를 들면, Cu, Ni, Al, Ag, Au, Pt, Zn 또는 Mn 등의 금속 또는 이것들의 합금 등을 들 수 있다. 도전재는 단독으로 사용할 수도 있고, 복수 종류를 조합해서 사용할 수도 있다.
충전제로서는 예를 들면, 실리카, 규조토, 알루미나, 산화 아연, 산화 마그네슘, 탄산 칼슘, 탄산 마그네슘, 황산 칼슘, 황산 바륨, 규산 칼슘, 탈크, 마이카, 벤토나이트, 활성화 점토, 유리섬유, 질화 알루미늄 등을 들 수 있다. 충전제는 단독으로 사용할 수도 있고, 복수 종류를 조합해서 사용할 수도 있다.
가소제로서는 예를 들면, 글리세린, 디글리세린, 트리글리세린, 에틸렌글리콜, 프로필렌글리콜, 폴리에틸렌글리콜 등의 폴리올, 아디프산 에스테르, 시트르산 에스테르, 세바스산 에스테르, 아젤라산 에스테르, 말레산 에스테르 등의 지방족 폴리카르복시산 에스테르, 테레프탈산 에스테르, 이소프탈산 에스테르, 프탈산 에스테르, 트리멜리트산 에스테르, 벤조산 에스테르 등의 방향족 폴리 카복실산 에스테르, 폴리에스테르 등을 들 수 있다. 가소제는 단독으로 사용할 수도 있고, 복수 종류를 조합해서 사용할 수도 있다.
산화방지제로서는 예를 들면, 페놀계 산화방지제, 아민계 산화방지제, 락톤계 산화방지제, 인계 산화방지제, 황계 산화방지제 등을 들 수 있다. 산화방지제는 단독으로 사용할 수도 있고, 복수 종류를 조합해서 사용할 수도 있다.
난연제로서는 예를 들면, 인 및 할로겐 함유 유기 화합물, 브롬 또는 염소 함유 유기 화합물, 폴리포스페이트 암모늄, 수산화 알루미늄, 산화 안티몬 등의 첨가 및 반응형 난연제 등을 들 수 있다. 난연제는 단독으로 사용할 수도 있고, 복수 종류를 조합해서 사용할 수도 있다.
착색제로서는 예를 들면, 카본블랙, 산화 타이타늄, 산화 아연, 산화 철, 마이카 등의 무기안료나, 커플링 아조계, 축합 아조계, 안트라퀴논계, 티오인디고계, 디옥사존계, 프탈로시아닌계 등의 유기안료 등을 들 수 있다. 착색제는 단독으로 사용할 수도 있고, 복수 종류를 조합해서 사용할 수도 있다.
계면활성제로서는 예를 들면, 알킬벤젠 술폰산염, α-올레핀 설폰산염, 인산 에스테르 등의 음이온계 면활성제, 아민염(알킬아민염, 이미다졸린 등), 4급 암모늄염(디알킬디메틸암모늄염, 알킬벤질디메틸암모늄염, 피리디늄염, 염화 벤제토늄 등) 등의 양이온 계면활성제, 소르비탄트리스테아레이트, 소르비탄모노팔미테이트, 소르비탄트리올레이트, 스테아르산 모노글리세라이드, 폴리옥시에틸렌노닐페닐에테르, 폴리옥시에틸렌도데실에테르 등의 비이온계 계면활성제 등을 들 수 있다. 계면활성제는 단독으로 사용할 수도 있고, 복수 종류를 조합해서 사용할 수도 있다.
상기 아크릴계 폴리머 이외의 점착제로서는 예를 들면, 실리콘계 점착제, 폴리에스테르계 점착제, 우레탄계 점착제, 고무계 점착제 등을 들 수 있다. 실리콘계 점착제로서는 예를 들면, 디메틸실록산계, 디페닐실록산계의 것 등을 들 수 있다. 폴리에스테르계 점착제로서는 예를 들면, 작용기를 2개 이상 가지는 카복실산 성분 및 디올 성분을 중축합해서 수득되는 폴리에스테르 등을 들 수 있다. 우레탄계 점착제로서는 예를 들면, 폴리올과 폴리이소시아네이트 화합물을 반응시켜서 수득되는 우레탄계 폴리머 등을 들 수 있다. 고무계 점착제로서는 예를 들면, 스티렌 이소프렌 블록 공중합체, 스티렌-부타디엔-스티렌 블록 공중합체, 스티렌-부타디엔 고무, 폴리이소프렌 고무, 폴리이소부틸렌, 부틸 고무 등의 합성 고무나 천연고무 등을 들 수 있다.
이것들의 상기 아크릴계 폴리머 이외의 점착제의 양은 아크릴계 폴리머 100중량부에 대해서, 40중량부 이하며, 35중량부 이하인 것이 바람직하고, 30중량부 이하인 것이 더 바람직하고, 20중량부 이하인 것이 더 바람직하고, 10중량부 이하인 것이 더 바람직하고, 5중량부 이하인 것이 더 바람직하고, 3중량부 이하인 것이 더 바람직하고, 아크릴계 폴리머 이외의 점착제가 포함되지 않는 것이 더 바람직하다.
전기 박리성 점착제 조성물이 포함하는 이것들의 첨가제(상기 아크릴계 폴리머 이외의 점착제를 제외한다)의 양은 특별하게 한정되지 않지만, 예를 들면 아크릴계 폴리머 100중량부에 대해서, 0.1∼200중량부의 범위로 할 수 있고, 1∼100중량부의 범위로 할 수 있다.
(전기 박리성 점착제 조성물의 제조방법)
본 실시형태의 전기 박리성 점착제 조성물은 아크릴계 폴리머, 이온 액체, 고흡수성 고분자 및 임의로 이동 촉진제, 가교제 등을 교반하는 것에 의해 제조할 수 있다. 교반방법으로서는 특별하게 한정되지 않고, 공지의 교반방법을 사용할 수 있다. 구체적으로는, 예를 들면 아크릴계 폴리머, 이온 액체, 고흡수성 고분자 및 임의로 이동 촉진제, 가교제 등을 V형 혼합기나 믹서(디졸버, 호모믹서, 플레네터리 믹서 등)에 의해 교반하는 것을 들 수 있다. 교반 시에, 상기의 첨가제가 추가될 수도 있다.
(전기 박리성 점착제 조성물의 용도)
본 실시형태의 전기 박리성 점착제 조성물은 고온 조건 하에 폭로되어도 뛰어난 전기 박리성을 가지고 있다. 따라서, 전기 박리성이 저하되기 때문에 종래의 전기 박리성 점착제 조성물을 사용할 수 없었던 전기 박리성 점착제 조성물이 고온이 될 수 있는 조건 하에서의 사용에 적합한다. 그러한 조건 하로서는 예를 들면 차의 엔진 주위나, 가전의 구동부 주변, 전자부품이나 금속부품의 제조 시 등을 들 수 있다.
상기한 바와 같이 본 실시형태의 전기 박리성 점착제 조성물은 고온이 될 수 있는 조건 하에서의 사용에 적합하지만, 이것은 상온에 밖에 되지 않는 조건 하에서의 사용을 부정하나 것은 아니고, 그러한 조건 하에서도 종래의 전기 박리성 점착제 조성물과 동일하게 호적하게 사용할 수 있다. 즉, 본 실시형태의 전기 박리성 점착제 조성물은 전압을 인가하는 것에 의해서 UV 조사나 가열처리를 실지하지 않고 전기 박리성 점착제 조성물을 도전성의 물체로부터 용이하게 박리할 수 있기 때문에, 전기 박리성 점착제 조성물을 UV 조사를 실시할 수 없는 비투명성의 부재나 열에 약한 부재 등의 점착 고정에 호적하게 사용할 수 있다. 예를 들면, 가전, PC 등의 제품이 희소 가치가 높은 부품이나 안전하게 회수해서 재이용하고 싶은 부품 등을 포함하는 경우, 당해 부품을 본 발명의 전기 박리성 점착제 조성물로 고정해서 판매하고, 그 후에 사용 후의 가전, PC 등을 회수하고, 고정한 부품에 전압을 인가함으로써 당해 부품을 용이하게 재 회수할 수 있다. 부품 등을 용이하게 재 회수할 수 있다는 것은 리사이클, 재이용의 관점으로부터도 유용하다. 혹은, 높은 가공정도가 요구되는 부재의 고정이나, 얇은 금속판이나 기판 등의 물리적 고정이 어려운 부재의 고정을 위해서 호적하게 사용할 수 있다. 예를 들면, 전자부품 제조공정에서의 부품의 임시 고정(예를 들면, LSI 칩의 다이싱 시의 웨이퍼 임시 고정)에 전기 박리성 점착제 조성물을 사용할 수 있고, 전압을 인가함으로써 용이하게 부품의 임시 고정을 해제할 수 있다. 기타의 용도로서는 센서와 도전성의 물체와의 접합 용도를 들 수 있다. 이 용도에서도 저전압의 인가에 의해 센서를 박리함으로써, 용이하게 센서를 회수할 수 있고, 센서를 반복해서 사용할 수 있으므로, 경제적이다.
본 실시형태의 전기 박리성 점착제 조성물은 전압인가 후, 시간이 경과함으로써 점착성이 회복한다. 그 때문에 전압인가 후의 전기 박리성 점착제 조성물은 재이용 가능이다. 이것은, 전압인가에 의해 각각 역방향으로 이동한 이온 액체 중의 아니온과 카티온이 시간경과와 함께 전기 박리성 점착제 조성물 중으로 다시 균일하게 되도록 이동하기 때문이다. 이 때문에, 본 실시형태의 전기 박리성 점착제 조성물은 점착제로서 반복 사용할 수 있기 때문에, 경제적이며, 리사이클, 재이용의 관점으로부터도 유용하다.
(전기 박리성 점착 제품)
본 실시형태의 전기 박리성 점착 제품(이하, 단순하게 ‘점착 제품’이라고도 한다)은 기재와, 기재에 접하도록 형성된 전기 박리성 점착제층으로 구성된다. 또, 점착 제품이 다른 형태로서는 코어재와, 코어재의 양면에 각각 접하도록 형성된 2개의 전기 박리성 점착제층으로 구성된다.
점착 제품의 전기 박리성 점착제층은 전기 박리성 점착제 조성물을 포함하고 있다. 본 실시형태의 점착 제품은 점착 제품에 의해 피착체에 고정되는 대상이 되는 물질(고정 대상물이라고 부른다)을 피착체에 고정하는 물질로서 기능한다.
점착 제품의 형상은 특별하게 한정되지 않지만, 예를 들면, 점착 테이프나 점착 시트 등, 용도에 따라서 적절한 형태를 취할 수 있다. 전기 박리성 점착제층의 사용면은 박리처리된 폴리에틸렌테레프탈레이트의 필름이나 박리지 등으로 사용하기까지 보호되어 있을 수 있다.
본 실시형태의 피착체란 본 실시형태의 전기 박리성 점착제 조성물, 전기 박리성 점착제층 또는 점착 제품을 통해서 고정 대상물이 고정되는 장소를 제공하는 물체를 가리킨다.
여기에서, 고정이란 직접적인 고정과 간접적인 고정이 있다. 직접적인 고정이란 피착체 및 고정 대상물이 점착 제품과 직접 접하고 있는 상태를 가리키고, 간접적인 고정이란 피착체 및/또는 고정 대상물이 점착 제품과 직접 접촉하지 않고, 도전성 보조재를 통해서 접하고 있는 상태를 가리킨다. 고정 대상물이 피착체에 고정 가능한 것이라면, 고정 방법은 직접적인 고정이더라도, 간접적인 고정이더라도 상관없다.
피착체는 도전성을 가지는 피착체(도전성의 피착체)일 수도, 도전성을 가지지 않는 피착체(비도전성의 피착체)일 수도 있다. 피착체가 도전성의 피착체인 경우에는, 피착체에 점착 제품을 직접 부착해도 좋다. 피착체가 비도전성의 피착체인 경우에는 비도전성의 피착체에 도전성 보조재를 부착하는 것이 필수적이다. 도전성 보조재를 부착할 때는 시판하고 있는 점착ㆍ접착제 등의 임의의 점착ㆍ접착제가 사용된다.
도전성의 피착체로서는 예를 들면, 철, 알루미늄, 구리, 은, 금 등의 금속, 또는 이것들의 금속의 합금으로 이루어지는 금속판, 금속 제품 또는 금속제의 작업대 등을 들 수 있다. 비도전성의 피착체로서는 예를 들면 목제의 합판이나 플라스틱 제품 또는 비금속제의 작업대 등을 들 수 있다.
본 실시형태의 고정 대상물은 특별하게 한정되지 않지만, 고정 대상물이 도전성을 가지고 있으면, 고정 대상물을 점착 제품에 직접 부착해도 좋다. 고정 대상물이 비도전성이었던 경우에는, 비도전성의 피착체의 경우와 마찬가지로, 고정 대상물에 도전성 보조재를 부착하고 나서 점착 제품에 부착하는 것이 필수적이다.
도전성의 고정 대상물로서는 예를 들면, 철, 알루미늄, 구리, 은, 금 등의 금속, 또는 이것들의 금속의 합금으로 이루어지는 박(foil)(두께 100㎛ 미만), 판(두께 100㎛ 이상), 이것들의 금속 또는 합금이 혼합 혹은 코팅된 섬유를 함유한 메쉬 또는 천, 이것들의 금속 또는 합금을 함유한 수지시트, 이것들의 금속, 합금 또는 도전성 금속 산화물을 포함하는 층을 구비한 수지판 등을 들 수 있다. 비도전성의 고정 대상물로서는 수지, 목재 또는 플라스틱판 등을 들 수 있다.
본 실시형태의 기재란 전기 박리성 점착제 조성물을 도포하는 평면 상의 물체를 가리킨다. 기재는 도전성일 수도, 비도전성일 수도 있다.
점착 제품에 사용되는 기재로서는 예를 들면, 알루미늄, 구리, 은, 금 등의 금속, 또는 이것들의 금속의 합금으로 이루어지는 박(foil) 또는 판, 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET)나 폴리이미드의 필름, 탄소섬유, 종이, 직포 또는 부직포 등을 들 수 있고, 두께도 특별하게 한정되지 않는다. 단, 점착 제품에 사용되는 비도전성의 기재는 벗겨서 사용한다. 이것들은, 사용하는 전기 박리성 점착 제품의 형상에 의해서 적절하게 되도록 선택할 수 있다. 기재 또는 코어재는 도포한 전기 박리성 점착제 조성물이 그대로 기재 또는 코어재의 표면에 부착되는 것일 수도 있고, 기재 또는 코어재의 섬유 사이의 틈새 등에 스며드는 것일 수도 있다. 그러한 기재로서는 예를 들면 종이나 부직포 등을 들 수 있다.
전기 박리성 점착제층은 기재의 편면뿐만 아니라, 양면에 구성되어 있을 수 있다. 이 경우, 기재는 코어재라고부른다. 코어재는 전압의 인가 시에 양면의 각각의 전기 박리성 점착제층 사이에서 이온 액체를 통과시킬 수 있는 것인 것이 필수적이다. 코어재가 이온 액체를 통과시킬 수 있는 소재인 것으로써, 양면의 전기 박리성 점착제층에 전압을 인가해서 점착력을 저하시킬 수 있다.
기재 또는 코어재를 사용하는 것에 의해서, 점착 제품에 강도를 부여할 수 있고, 사용 시의 작업성을 향상시킬 수 있다.
도전성 보조재로서는 도전성을 가지고 있는 것이라면 특별하게 한정되지 않고, 예를 들면, 알루미늄, 구리, 은, 금 등의 금속, 이것들의 금속의 합금, 또는 도전성 금속 산화물(산화 인듐 주석: ITO 등)을 증착한 필름 등, 이것들의 금속 또는 합금이 혼합되거나 코팅된 섬유를 함유한 천, 이것들의 금속 또는 합금을 함유한 수지시트, 이것들의 금속, 합금 또는 도전성 금속 산화물을 포함하는 층을 구비한 수지판을 들 수 있다.
도 1에 편면 테이프 형태의 점착 제품의 단면의 일례(수평면에 첩부한 테이프를 수직방향으로 절단했을 때의 단면. 이하 같음)를 나타내고, 도 2에 양면 테이프 형태의 점착 제품의 단면의 일례를 나타낸다. 도 3(a)∼도 7(b)에 이것들의 점착 제품의 전기 박리성 점착제층에, 도전성의 물체를 통해서 전압을 인가할 때의 회로예 및 전압인가 후의 박리예를 기재한다. 본 발명의 점착 제품의 사용 형태는 이하의 회로예 및 박리예에 한정되지 않는다. 또, 이하의 박리예에서는 피착체 측에 전기 박리성 점착제층 또는 점착 제품이 남도록 기재하고 있지만, 각각의 예의 직류전원의 양극 음극의 방향을 반대로 배치하는 것에 의해서, 고정 대상물에 점착 제품이 남‰› 박리를 실시할 수 있다. 또, 전원의 어느 쪽에 점착 제품이 남게 되는지는 점착 제품의 조성에 의해 달라질 수 있으며, 특별하게 한정되는 것은 아니다.
도면 중, 1은 전기 박리성 점착제층, 2는 기재 또는 코어재, 3은 도전성의 피착체, 4는 직류전원, 5는 도전성의 고정 대상물, 6은 비도전성의 고정 대상물, 7은 임의의 점착ㆍ접착제, 8은 도전성 보조재, 9는 비도전성의 피착체를 의미한다.
도 3(a)는 편면 테이프 형태의 점착 제품을, 도전성의 피착체(3)에 점착해서 전압을 인가한 단면의 일례를 나타내고 있다. 여기에서의 기재(2)는 도전성을 가지는 소재이다. 도 3(a)와 같이, 기재(2)와 도전성의 피착체(3)에 단자를 잇고, 직류전원(4)과 회로를 형성함으로써 전기 박리성 점착제층(1)에 전압을 인가하고, 도 3(b)와 같이 점착시킨 도전성의 기재(2)를 도전성의 피착체(3)로부터 박리할 수 있다.
도 4(a)는 도전성의 고정 대상물(5)을, 양면 테이프 형태인 점착 제품을 사용해서 도전성의 피착체(3)에 점착해서 전압을 인가한 단면의 일례를 나타내고 있다. 양면 테이프는 코어재(2)의 양면에 전기 박리성 점착제층(1)이 형성되어 있다. 도 4(a)와 같이, 도전성의 고정 대상물(5)과 도전성의 피착체(3)에 단자를 잇고, 직류전원(4)과 회로를 형성함으로써 전기 박리성 점착제층(1)에 전압을 인가하고, 도 4(b)와 같이 점착시킨 도전성의 고정 대상물(5)을 도전성의 피착체(3)로부터 박리할 수 있다.
도 5(a)는 비도전성의 고정 대상물(6)을, 양면 테이프 형태인 점착 제품을 사용해서 도전성의 피착체(3)에 점착해서 전압을 인가한 단면의 일례를 나타내고 있다. 도 5(a)와 같이, 비도전성의 고정 대상물(6)에, 도전성 보조재(8)로서 알루미늄판을 임의의 점착ㆍ접착제(7)를 사용해서 부착, 비도전성의 고정 대상물(6) 및 도전성 보조재(8)와, 도전성의 피착체(3)를 점착 제품을 사용해서 점착한다. 이 도전성 보조재(8)와 도전성의 피착체(3)에 단자를 잇고, 직류전원(4)과 회로를 형성함으로써 전기 박리성 점착제층(1)에 전압을 인가하고, 도 5(b)와 같이 점착시킨 비도전성의 고정 대상물(6)을 도전성의 피착체(3)로부터 박리할 수 있다. 이 경우, 비도전성의 고정 대상물(6)에 부착한 도전성 보조재(8)는 비도전성의 고정 대상물(6)에 남는다.
도 6(a)는 도전성의 고정 대상물(5)을, 양면 테이프 형태인 점착 제품을 사용해서 비도전성의 피착체(9)에 점착해서 전압을 인가한 단면의 일례를 나타내고 있다. 도 6(a)와 같이, 비도전성의 피착체(9)에, 도전성 보조재(8)로서 알루미늄판을 임의의 점착ㆍ접착제(7)를 사용해서 부착, 도전성의 고정 대상물(5)과, 도전성 보조재(8)와 비도전성의 피착체(9)를 점착 제품을 사용해서 점착한다. 이 도전성의 고정 대상물(5)과 도전성 보조재(8)에 단자를 잇고, 직류전원(4)과 회로를 형성함으로써 전기 박리성 점착제층(1)에 전압을 인가하고, 도 6(b)와 같이 점착시킨 도전성의 고정 대상물(5)을 비도전성의 피착체(9)로부터 박리할 수 있다.
도 7(a)는 비도전성의 고정 대상물(6)을, 양면 테이프 형태인 점착 제품을 사용해서 비도전성의 피착체(9)에 점착해서 전압을 인가한 단면의 일례를 나타내고 있다. 도 7(a)와 같이, 비도전성의 고정 대상물(6) 및 비도전성의 피착체(9)의 각각에, 도전성 보조재(8)로서 알루미늄판을 임의의 점착ㆍ접착제(7)를 사용해서 부착, 비도전성의 고정 대상물(6)을 점착시킨 도전성 보조재(8)와, 비도전성의 피착체(9)를 점착시킨 도전성 보조재(8)를 점착 제품을 사용해서 점착한다. 각각의 도전성 보조재(8)에 단자를 잇고, 직류전원(4)과 회로를 형성함으로써 전기 박리성 점착제층(1)에 전압을 인가하고, 도 7(b)와 같이 점착시킨 비도전성의 고정 대상물(6)을 비도전성의 피착체(9)로부터 박리할 수 있다. 이 경우, 비도전성의 고정 대상물(6)에 부착한 도전성 보조재(8)는 비도전성의 고정 대상물(6)에 남는다.
본 실시형태의 점착 제품은 30V 이하와 같은 저전압의 인가에 의해서도 상기 각각의 박리조작을 실시할 수 있다.
전기 박리성 점착제층은 예를 들면, 전기 박리성 점착제 조성물을 기재 또는 코어재에 도포함으로써 형성할 수 있다. 전기 박리성 점착제 조성물의 도포방법은 특별하게 한정되지 않지만, 예를 들면, 스핀 코터, 그라비어 코터, 어플리케이터, 멀티 코터, 다이 코터, 바 코터, 롤 코터, 블레이드 코터, 또는 나이프 코터 등을 사용할 수 있다. 전기 박리성 점착제층의 두께는 특별하게 한정되지 않지만, 1㎛∼200㎛의 범위에 있는 것이 바람직하고, 1㎛∼100㎛의 범위에 있는 것이 더욱 바람직하고, 1㎛∼50㎛의 범위에 있는 것이 더욱 바람직하다. 전기 박리성 점착제 조성물을 도포 후, 전기 박리성 점착제층을 가열해서 전기 박리성 점착제 조성물을 건조시킬 수 있다.
본 실시형태의 점착 제품은 전압인가 후, 시간이 경과함으로써 전기 박리성 점착제 조성물의 점착성이 회복한다. 그 때문에 전압인가 후의 점착 제품은 재이용 가능이다. 본 실시형태의 점착 제품은, 반복 사용할 수 있기 위해서, 경제적이어서, 리사이클, 재이용의 관점으로부터도 유용하다.
(전기 박리성 점착 제품의 제조방법)
본 발명에 1실시형태는 전기 박리성 점착 제품의 제조방법이다. 전기 박리성 점착 제품은 예를 들면 전기 박리성 점착제 조성물을 기재 또는 코어재에 도포해서 전기 박리성 점착제층을 형성함으로써 제조할 수 있다. 전기 박리성 점착제 조성물, 전기 박리성 점착제층, 기재, 전기 박리성 점착 제품 및 도포방법에 대해서는, 전술한 바와 같다.
전기 박리성 점착 제품이 점착 테이프나 점착 시트의 형태인 경우, 점착 제품의 두께는 특별하게 한정되지 않지만, 1∼200㎛의 범위에 있는 것이 바람직하고, 1∼100㎛의 범위에 있는 것이 더 바람직하다. 또, 전기 박리성 점착제층이나 점착 제품의 두께는 공지의 두께 측정기, 예를 들면 피콕 정밀 측정 기기 등을 사용해서 측정한 값을 가리킨다.
(박리방법)
본 실시형태의 전기 박리성 점착제층 및 점착 제품은 도전성의 물체 위에 전기 박리성 점착제층 또는 점착 제품을 부착한 후, 전압을 인가하는 것에 의해, 전기 박리성 점착제층 또는 점착 제품을 직접 부착한 도전성의 물체로부터 박리할 수 있다.
박리방법으로서는 예를 들면, 고정 대상물 및 피착체가 도전성을 가지고 있으면, 고정 대상물 및 피착체에 단자를 잇고, 단자 사이에 전압을 인가하는 것에 의해서, 전기 박리성 점착제층 또는 점착 제품을 고정 대상물 또는 피착체로부터 박리할 수 있다. 고정 대상물 및/또는 피착체가 도전성을 가지지 않고 있으면, 도전성 보조재로서 알루미늄판 등을 점착·접착시킴으로써 비도전성에서도 고정·박리 조작을 실시할 수 있다. 이것들의 고정·박리 조작은 상기 점착 제품의 박리예에 나타나 있다.
인가하는 전압은 전기 박리성 점착제층 또는 점착 제품을 박리할 수 있는 것이라면 특별하게 한정되지 않지만, 전압인가 장치의 규모, 고정 대상물으로의 영향이나 작업 중의 사고에 의한 인체에 대한 리스크를 고려하면, 저전압인 것이 바람직하다. 인가하는 전압의 범위는 예를 들면, 690V, 650V, 600V, 550V, 500V, 480V, 450V, 415V, 400V, 380V, 350V, 347V, 300V, 250V, 240V, 230V, 220V, 210V, 208V, 200V, 180V, 160V, 150V, 130V, 125V, 120V, 115V, 110V, 105V, 100V, 90V, 80V, 70V, 60V, 50V, 40V 및 30V의 전압으로부터 상한을, 0.5V, 1V, 2V, 3V, 4V, 5V, 6V, 7V, 8V, 9V 및 10V의 전압으로부터 하한을 선택해서 조합할 수 있다. 이 중에서도, 특히 1∼30V의 범위의 전압에서 작업하는 것이, 인가 장치를 소형으로 할 수 있고, 안전성이나 고정 대상물에 제공하는 영향의 면으로부터 바람직하다.
본 실시형태의 전기 박리성 점착제층 및 점착 제품은 인가하는 전압이 수V 정도의 낮은 전압에서도 도전성의 물체로부터 박리할 수 있으므로, 전원이 예를 들면 시판하고 있는 건전지라도 박리조작을 실시할 수 있다. 이것은 본 실시형태에 의해, 작업자의 안전성이 뛰어나고, 운반이 가능한 더욱 간단한 인가 장치에 의해 박리조작을 실시할 수 있다는 것을 나타내고 있다.
전압의 인가 시간은 전기 박리성 점착제층 또는 점착 제품을 박리할 수 있는 것이라면 특별하게 한정되지 않지만, 고정 대상물에 대한 영향을 고려하면, 10분 이내인 것이 바람직하고, 5분 이내인 것이 더 바람직하고, 3분 이내인 것이 더 바람직하다.
박리 시의 온도는 특별하게 한정되지 않지만, 실온에서 실시하는 것이 바람직하다. 본 실시형태의 전기 박리성 점착제층 또는 점착 제품은 상기한 바와 같이 저전압, 동시에 단시간에 도전성의 물체로부터의 박리가 가능하므로, 고정 대상물으로의 열에 의한 영향을 매우 적게해서 실시할 수 있다.
본 발명에 1실시형태는 전기 박리성 점착제 조성물의 제조를 위한 아크릴계 폴리머와, 이온 액체와 고흡수성 고분자의 사용을 포함한다. 아크릴계 폴리머와, 이온 액체와 고흡수성 고분자를 포함하도록 혼합하고, 임의로 가교제나 첨가제 등을 첨가하고, 공지의 방법으로 교반하는 것에 의해, 전기 박리성 점착제 조성물을 제조할 수 있다. 고흡수성 고분자나 전기 박리성 점착제 조성물에 대해서는 전술한 바와 같다.
본 발명에 1실시형태는 전기 박리성 점착 제품의 제조를 위한 전기 박리성 점착제 조성물의 사용을 포함한다. 전기 박리성 점착제 조성물을 사용해서 전기 박리성 점착제층을 기재(또는 코어재) 위에 구성함으로써, 전기 박리성 점착 제품을 제조할 수 있다. 전기 박리성 점착제 조성물, 전기 박리성 점착제층, 기재 및 전기 박리성 점착 제품에 대해서는 전술한 바와 같다.
실시예
이하, 실시예 및 비교예에 의해 본 발명을 더욱 구체적으로 설명하지만, 본 발명은 이것들에 의하여 하등 제한되나 것은 아니다.
(실시예 1)
아크릴계 폴리머, 이온 액체, 이동 촉진제 및 고흡수성 고분자를 사용하고, 아래와 같이 해서 점착 제품을 제작했다.
1. 아크릴계 폴리머의 조제
n-부틸아크릴레이트(Mitsubishi Chemical Corporation.) 91중량부, 아크릴산(Mitsubishi Chemical Corporation.) 8중량부 및 2-하이드록시에틸메타크릴레이트(NIPPON SHOKUBAI CO., LTD.) 1중량부로 이루어지는 모노머 혼합물과, 중합용매(에틸아세테이트:톨루엔(중량비)=9:1) 186중량부를, 글래스제 플라스크에 투입하고, 질소가스로 치환한 후, 중합개시제로서 아조비스이소부티로니트릴(AIBN, JUNSEI CHEMICLA CO., TLD.) 0.2중량부를 첨가하고, 85℃로 승온해서 5시간 중합반응시켜서, 아크릴계 점착제를 얻었다. 수득된 아크릴계 점착제는 아크릴계 폴리머(중량 평균 분자량 약 80만, Tg-46℃)를 35중량% 포함하고, 7, 000mPa·s의 점도를 가지고 있었다.
2. 전기 박리성 점착제 조성물의 조제
상기 아크릴계 점착제 100중량부(아크릴계 폴리머 35중량부)에 이소시아네이트계 가교제로서의 CORONATEL-55E(TOSOH CORPORATION) 5.0중량부와, 이동 촉진제로서 디메틸테트라글리콜(Nippon Nyukazai Co., Ltd.: 분자량 약 220) 7.0중량부를 실온에서 10분간 디졸버에 의해 교반했다. 교반 후, 이온 액체로서 ELEXCEL(등록상표) AS-110(EMI-FSI: DAI-ICHI KOGYOSEIYAKU CO., LTD.) 7.0중량부를 추가로 첨가하고, 실온에서 10분간 디졸버에 의해 교반했다. 2회째의 교반 후, 고흡수성 고분자로서 AQUALIC CS6S(등록상표: NIPPON SHOKUBAI CO., LTD.)을 1.75중량부 첨가하고, 동일하게 실온에서 10분간 디졸버에 의해 교반하고 정치 탈포함으로써 전기 박리성 점착제 조성물을 얻었다.
3. 점착 제품의 제작
2.에서 수득된 전기 박리성 점착제 조성물을, 표면을 실리콘처리한 폴리에틸렌테레프탈레이트의 필름에 도포하고, 100℃에서 5분간 건조시켰다. 건조 후의 필름의 전기 박리성 점착제 조성물의 도포면을 부직포 [Milife(등록상표) TY0503FE(ENEOS Techno Materials Corporation)]에 부착했다. 동일하게, 표면을 실리콘처리한 폴리에틸렌테레프탈레이트의 필름에 전기 박리성 점착제 조성물을 도포·건조시킨 필름을 제작하고, 부직포의 필름을 부착하지 않고 있는 면에 부착했다. 그 후에 40℃에서 3일간 정치함으로써 실시예 1의 점착 제품(양면 테이프, 두께 80㎛)을 얻었다.
(비교예 1)
고흡수성 고분자를 사용하지 않은 것 이외는 실시예 1과 동일하게 하여 비교예 1의 점착 제품을 얻었다.
(실시예 2)
고흡수성 고분자의 량을 아크릴계 점착제 100중량부에 대해서 3.5중량부로 한 것 이외는 실시예 1과 동일하게 하여 실시예 2의 점착 제품을 얻었다.
(실시예 3)
고흡수성 고분자의 량을 아크릴계 점착제 100중량부에 대해서 7.0중량부로 한 것 이외는 실시예 1과 동일하게 하여 실시예 3의 점착 제품을 얻었다.
(실시예 4)
고흡수성 고분자를 SUNFRESH(등록상표) ST-500MPSA(SanyOChemical Industries Co. Ltd.)로 한 것 이외는 실시예 1과 동일하게 하여 실시예 4의 점착 제품을 얻었다.
평가 샘플의 조제
두께 3mm, 길이 50mm, 폭 30mm의 ABS 수지판(고정 대상물)의 편면에, 시판하고 있는 전기 박리성을 가지지 않는 양면 테이프(VIGteQnos Co., Ltd. 의 RD-7020)을 부착했다. 양면 테이프의 ABS 수지를 부착하지 않고 있는 측에, 두께 50㎛의 알루미늄 박(도전성 보조재)을 부착했다. 알루미늄 박을 부착한 후, 알루미늄 박의 ABS 수지와 시판하고 있는 양면 테이프의 양쪽이 부착되어 있는 영역의 알루미늄 박을 사이에 둔 반대측에, 50mm×30mm의 길이가 되도록 잘라낸 실시예 1∼4, 비교예 1의 각 점착 제품의 편면 박리 필름을 떼어내고 부착했다. 점착 제품의 다른 쪽 편면 박리 필름을 떼어내고, 연마한 스테인리스판(도전성의 피착체: 125mm×50mm)에 부착했다. 이에 대하여 2kg의 고무 롤러를 사용해서 300mm/분의 속도로 점착 제품의 장변 방향으로 1왕복시킴으로써 피착체, 점착 제품 및 고정 대상물을 압착해서 평가 샘플로 했다. 평가 샘플의 개략도를 도 8(a)에 나타낸다. 도 8(a)와 같이, 양면 테이프와 알루미늄 박은 ABS 수지나 점착 제품보다도 긴 50mm 이상의 길이를 가지고 있으며, 후술하는 끌어올림 강도 측정시험을 실시할 수도 있도록, AUTOGRAP(등록상표)의 그리퍼가 평가 샘플의 양면 테이프와 알루미늄 박만이 겹친 부분을 잡을 수 있는 만큼의 길이를 가지고 있다. 또, 도 8(a)(및 도 8(b), 도 8(c))의 10은 스테인리스판, 11은 점착 제품, 12는 알루미늄 박, 13은 양면 테이프, 14는 ABS 수지를 각각 의미한다.
점착 제품의 점착력 평가(가열 촉진시험 1)
실시예 1∼3, 비교예 1의 각 평가 샘플을, 평가 샘플 별로 30개 준비하고, 제작한 각 평가 샘플을 항온 항습기에 넣고, 40℃, 습도 50%의 조건 하에서 100시간 정치하고, 각 평가 샘플의 상태가 균일해지도록 조제했다.
정치 후의 각 평가 샘플을, 추가로 40℃의 조건 하에서 가열 촉진시험을 실시했다. 가열 촉진시험은 최대 500시간 실시하고, 0시간, 24시간, 100시간, 200시간 및 500시간으로 각 평가 샘플을 각각 6개씩 회수했다. 회수한 각 평가 샘플에 대하여, 반수는 전압을 인가하고 나서 끌어올림 강도를 측정했다. 나머지의 반수는 전압을 인가하지 않고 끌어올림 강도를 측정했다. 끌어올림 강도 측정시험, 인가 시험은 아래와 같이 실시했다.
(끌어올림 강도 측정시험)
끌어올림 강도 측정시험에는, Shimadzu Corporation.의 AUTOGRAP(등록상표) AGS-H를 사용했다. 평가 샘플의 양면 테이프와 알루미늄 박의 부분만이 겹친 부분의 일부를 그리퍼로 잡고, 300mm/분의 일정한 속도로 위로 끌어올리고, 피착체로부터 점착 제품(및 고정 대상물)을 떼어내는데 필요한 힘을 측정했다(도 8(b) 및 (c)를 참조).
(인가 시험)
인가 시험은, 평가 샘플의 도전성 피착체측 이 양극, 고정 대상물 측이 음극이 되도록 전극을 장착하고 실시했다. 직류전원을 사용하고, 변압기를 사용해서 전압을 조정하고, 평가 샘플에 30V의 전압을 60초 동안 인가했다.
가열 촉진시험 후의 각 평가 샘플의 끌어올림 시험의 결과를 이하의 표 1 및 표 2에 각각 나타낸다. 표 1은 전압의 인가 있음의 결과를, 표 2는 전압의 인가 없음의 결과를 각각 나타낸다. 또, 전압의 인가 있음의 결과에 대해서 도 9에도 나타낸다. 표 및 도면 중의 결과는 끌어올림 강도 측정시험의 결과를 나타내고, 각 수치의 단위는 (N)이다. 각 수치는 3개의 평가 샘플의 측정값 평균값이다.
Figure pct00009
Figure pct00010
표 1 및 도 9에서, 고흡수성 고분자를 포함하지 않은 비교예 1의 점착 제품은, 500시간 경과 시점에서 전압의 인가 후의 끌어올림 강도가 상승하고 있다. 이에 반해서, 고흡수성 고분자를 포함하는 실시예 1∼3의 점착 제품은 500시간경 과 시점에서 전압의 인가 후의 끌어올림 강도가 거의 변화되지 않고 있다. 이것으로, 고흡수성 고분자를 포함함으로써 열에 의한 전기 박리성의 열화를 억제할 수 있었음을 알 수 있다. 또, 표 2에 의해, 제조한 각 점착 제품은 가열 촉진시험 후도 점착성이 열화되지 않고 있음을 알 수 있다.
점착 제품의 점착력 평가(가열 촉진시험 2)
실시예 1, 2 및 비교예 1의 각 평가 샘플을, 평가 샘플 별로 24개 준비하고, 가열 촉진시험의 온도를 80℃로 하는 것 이외는 가열 촉진시험 1과 동일하게 하여 가열 촉진시험을 실시하고, 0시간, 24시간, 48시간 및 100시간의 각 평가 샘플을 회수해서 끌어올림 강도의 측정을 실시했다.
가열 촉진시험 후의 각 평가 샘플의 끌어올림 강도 측정시험의 결과를 이하의 표 3 및 표 4에 각각 나타낸다. 표 3은 전압의 인가 있음의 결과를, 표 4는 전압의 인가 없음의 결과를 각각 나타낸다. 또, 전압의 인가 있음의 결과에 대해서 도 10에도 나타낸다. 표 및 도면 중의 결과는 끌어올림 시험의 결과를 나타내고, 각 수치의 단위는 (N)이다. 각 수치는 3개의 평가 샘플의 측정값 평균값이다.
Figure pct00011
Figure pct00012
표 3, 4 및 도 10에서, 고흡수성 고분자를 포함하지 않은 비교예 1의 점착 제품은, 50시간 경과시점에서 전압의 인가 후의 끌어올림 강도가 크게 상승하고 있다. 고흡수성 고분자를 포함하는 실시예 1또는 2의 점착 제품은, 어느 쪽의 경과 시간에서도 비교예 1의 점착 제품에 비해서 끌어올림 강도의 상승이 억제되고 있다. 이것으로 고흡수성 고분자를 포함함으로써 80℃와 같은 고열에 폭로되어도, 전기 박리성의 열화를 억제할 수 있다는 것을 안다. 또, 표 4에서, 각 점착 제품은 80℃와 같은 가혹한 가열 촉진시험 후라도 점착성이 열화되지 않고 있음을 알 수 있다.
점착 제품의 점착력 평가(가열 촉진시험 3)
실시예 4 및 비교예 1의 각 평가 샘플을, 평가 샘플 별로 24개 준비하고, 가열 촉진시험 1과 동일하게 하여 가열 촉진시험을 실시하고, 0시간, 100시간, 200시간 및 500시간의 각 평가 샘플을 회수해서 끌어올림 강도의 측정을 실시했다.
가열 촉진시험 후의 각 평가 샘플의 끌어올림 시험의 결과를 이하의 표 5 및 표 6에 각각 나타낸다. 표 5는 전압의 인가 있음의 결과를, 표 6은 전압의 인가 없음의 결과를 각각 나타낸다. 또, 전압의 인가 있음의 결과에 대해서 도 11에도 나타낸다. 표 및 도면 중의 결과는 끌어올림 시험의 결과를 나타내고, 각 수치의 단위는 (N)이다. 각 수치는 3개의 평가 샘플의 측정값 평균값이다.
Figure pct00013
Figure pct00014
표 5 및 도 11에서, 고흡수성 고분자를 포함하지 않은 비교예 1의 점착 제품은, 500시간 경과시점에서 전압의 인가 후의 끌어올림 강도가 상승하고 있다. 한편, 고흡수성 고분자를 포함하는 실시예 4의 점착 제품은, 500시간 경과시점에서 전압의 인가 후의 끌어올림 강도가 거의 변화되지 않고 있다. 이것으로, 실시예 1∼3과는 고흡수성 고분자의 종류를 바꾸어도 전기 박리성의 열화를 억제할 수 있다는 것을 안다. 또, 표 6에서, 각 점착 제품은 가열 촉진시험 후도 점착성이 열화되지 않고 있음을 알 수 있다.
이상의 실험결과에 의해, 고흡수성 고분자를 사용해서 전기 박리성 점착제를 제조함으로써, 열에 의한 전기 박리성의 열화를 억제할 수 있음을 알 수 있었다.
1: 전기 박리성 점착제층
2: 기재 또는 코어재
3: 도전성의 피착체
4: 직류전원
5: 도전성의 고정 대상물
6: 비도전성의 고정 대상물
7: 임의의 점착ㆍ접착제
8: 도전성 보조재
9: 비도전성의 피착체
10: 스테인리스판
11: 점착 제품
12: 알루미늄 박
13: 양면 테이프
14: ABS 수지

Claims (20)

  1. 아크릴계 폴리머, 이온 액체 및 고흡수성 고분자를 포함하는 전기 박리성 점착제 조성물.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 고흡수성 고분자가 폴리(메트)아크릴산 나트륨, 폴리(메트)아크릴산 칼륨, 폴리(메트)아크릴산 암모늄, 폴리(메트)아크릴산 칼슘, 폴리(메트)아크릴산 마그네슘, 하이드록시에틸셀룰로오스, 하이드록시프로필셀룰로오스, 폴리(메트)아크릴아미드, 폴리-N-이소프로필아미드, 폴리비닐피롤리돈, 폴리비닐아세테이트, 폴리비닐알코올, 폴리비닐부티랄, 폴리에틸렌글리콜 또는 이것들의 유도체 혹은 가교물로부터 선택되는 조성물.
  3. 제1 항 또는 제2 항에 있어서,
    상기 고흡수성 고분자가 상기 아크릴계 폴리머 100중량부에 대해서 1∼40중량부인 조성물.
  4. 제1 항 내지 제3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    이동 촉진제를 추가로 포함하는 조성물.
  5. 제4 항에 있어서,
    상기 이동 촉진제가 폴리에틸렌글리콜의 알킬에테르인 조성물.
  6. 제5 항에 있어서,
    상기 폴리에틸렌글리콜의 알킬에테르가 120∼360의 중량 평균 분자량을 가지는 폴리에틸렌글리콜모노(디)메틸에테르인 조성물.
  7. 제4 항 내지 제6 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 이동 촉진제의 함유량이 상기 아크릴계 폴리머 100중량부에 대해서 5∼30중량부인 조성물.
  8. 제1 항 내지 제7 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 이온 액체의 이온 전도율이 10-4∼10-2 S/cm인 조성물.
  9. 제1 항 내지 제8 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 이온 액체가 하기의 식(1)으로 나타내는 조성물:

    상기 식에서, R1은 헤테로 원자를 포함할 수 있는 탄소 수 2∼8의 2가 탄화수소기이고, 상기 식에서의 N+와 함께 환을 구성하고,
    R2 및 R3은 동일 또는 다르고, 수소원자 또는 탄소 수 1∼6의 알킬기이고(단, 질소원자가 인접하는 탄소원자와 이중결합을 형성하고 있는 경우에는, R3은 존재하지 않는다),
    X-는 Cl-, Br-, I-, AlCl4 -, Al2Cl7 -, NO3 -, BF4 -, PF6 -, ClO4 -, CH3COO-, CF3COO-, CF3SO3 -, (CF3SO2)2N-, (FSO2)2N-, (CF3SO2)3C-, AsF6 -, SbF6 -, NbF6 -, F(HF)n -, B(C6H5)4 -, C4F9SO3 -, CF3(CF2)3SO3 -,(CF3CF2SO2)2N- 및 CF3CF2COO-로부터 선택되는 아니온이다.
  10. 제1 항 내지 제9 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 이온 액체가 피리디늄계 카티온, 환상 지방족계 암모늄 카티온 및 이미다졸륨계 카티온으로부터 선택되는 카티온과,(FSO2)2N-,(CF3SO2)2N- 및 BF4 -로부터 선택되는 아니온과의 염인 조성물.
  11. 제1 항 내지 제10 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 이온 액체의 함유량이 상기 아크릴계 폴리머 100중량부에 대해서 5∼40 조성물.
  12. 제1 항 내지 제11 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 아크릴계 폴리머가 탄소 수 1∼8의 알킬기를 가지는 알킬(메트)아크릴레이트, 카복실기 함유 아크릴계 모노머 및/또는 하이드록실기 함유 아크릴계 모노머와의 공중합체를 포함하는 조성물.
  13. 제1 항 내지 제12 항 중 어느 한 항에 있어서,
    하기 식(2)에 의해 산출되는 40℃의 공간 내에 500시간 정치하고, 전압을 인가한 후의 끌어올림 강도의 저하율이 85% 이상인 조성물:
    Figure pct00016

    상기 식에서, α는 40℃의 공간 내에 500시간 정치한 후의, 미인가의 점착 제품의 끌어올림 강도를 가리키고,
    40℃의 공간 내에 500시간 정치한 후의, 미인가의 점착 제품의 끌어올림 강도란, 전기 박리성 점착제 조성물을 점착제층으로 한 양면 테이프 형태인 점착 제품을 형성하고, 상기 점착 제품으로 피착체 및 고정 대상물을 고정하고, 40℃의 공간 내에 500시간 정치한 후, 인장시험기를 사용해서 상기 피착체로부터 상기 고정 대상물을 떼어낼 때의 힘을 가리키고,
    β는 40℃의 공간 내에 500시간 정치하고, 전압을 인가한 후의 점착 제품의 끌어올림 강도를 가리키고,
    40℃의 공간 내에 500시간 정치하고, 전압을 인가한 후의 점착 제품의 끌어올림 강도란, 상기 점착 제품으로 피착체 및 고정 대상물을 고정하고, 40℃의 공간 내에 500시간 정치한 후, 상기 점착 제품에 30V의 전압을 60초 동안 인가하고 나서 인장시험기를 사용해서 피착체로부터 상기 고정 대상물을 떼어낼 때의 힘을 가리킨다.
  14. 제1 항 내지 제13 항 중 어느 한 항에 있어서,
    하기 식(3)에 의해 산출되는 80℃의 공간 내에 100시간 정치하고, 전압을 인가한 후의 끌어올림 강도의 저하율이 20% 이상인 조성물:
    Figure pct00017

    상기 식에서, α는 80℃의 공간 내에 100시간 정치한 후의, 미인가의 점착 제품의 끌어올림 강도를 가리키고,
    80℃의 공간 내에 100시간 정치한 후의, 미인가의 점착 제품의 끌어올림 강도란, 전기 박리성 점착제 조성물을 점착제층으로 한 양면 테이프 형태인 점착 제품을 형성하고, 상기 점착 제품으로 피착체 및 고정 대상물을 고정하고, 80℃의 공간 내에 100시간 정치한 후, 인장시험기를 사용해서 상기 피착체로부터 상기 고정 대상물을 떼어낼 때의 힘을 가리키고,
    β는 80℃의 공간 내에 100시간 정치하고, 전압을 인가한 후의 점착 제품의 끌어올림 강도를 가리키고,
    80℃의 공간 내에 100시간 정치하고, 전압을 인가한 후의 점착 제품의 끌어올림 강도란, 상기 점착 제품으로 피착체 및 고정 대상물을 고정하고, 80℃의 공간 내에 100시간 정치한 후, 상기 점착 제품에 30V의 전압을 60초 동안 인가하고 나서 인장시험기를 사용해서 상기 피착체로부터 상기 고정 대상물을 떼어낼 때의 힘을 가리킨다.
  15. 제1 항 내지 제14 항 중 어느 한 항에 있어서,
    재이용 가능인 조성물.
  16. 기재와, 상기 기재에 접하도록 형성된 전기 박리성 점착제층을 가지고, 상기 전기 박리성 점착제층이 제1 항 내지 제15 항 중 어느 한 항에 기재된 전기 박리성 점착제 조성물을 포함하는 전기 박리성 점착 제품.
  17. 코어재와, 상기 코어재의 양면에 각각 접하도록 형성된 2개의 전기 박리성 점착제층을 가지고, 상기 전기 박리성 점착제층이 제1 항 내지 제15 항 중 어느 한 항에 기재된 전기 박리성 점착제 조성물을 포함하는 전기 박리성 점착 제품.
  18. 제17 항에 있어서,
    상기 점착 제품이 점착 테이프 또는 점착 시트인 점착 제품.
  19. 제16 항 내지 제18 항 중 어느 한 항에 있어서,
    재이용 가능인 점착 제품.
  20. 제16 항 내지 제19 항 중 어느 한 항에 기재된 점착 제품을, 도전성의 물체 위에 점착제층이 접하도록 부착한 후, 도전성의 물체를 통해서 상기 점착제층에 30V 이하의 전압을 인가하는 것에 의해, 상기 점착 제품을 직접 부착한 상기 도전성의 물체로부터 박리하는 방법으로서,
    상기 도전성의 물체가 도전성의 피착체, 도전성 보조재 또는 도전성의 고정 대상물 중 어느 하나인 전기 박리성 점착 제품의 박리방법.
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