TW202113018A - 水易解體性黏著劑組成物 - Google Patents
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Abstract
一種水易解體性黏著劑組成物,其包含由式(1)表示的2-氰基丙烯酸酯化合物。式(1)中,L1
分別獨立地表示-CH2
CH2
-、-CH(R1
)CH2
-或-CH2
CH(R1
)-,R1
表示碳數1~3的烷基,R2
表示碳數1~4的直鏈或分枝的烷基,p表示3~6的整數,並且,式(1)中的p個-L1
-O-之中,2個~4個為-CH2
CH2
-O-,0個~2個為-CH(R1
)CH2
-及/或-CH2
CH(R1
)-O-。
Description
本發明是有關一種水易解體性黏著劑組成物。
含有2-氰基丙烯酸酯化合物之黏著劑組成物,因主成分亦即2-氰基丙烯酸酯化合物具有的特異的陰離子聚合性,而能夠藉由附著在被黏著體表面的些許水分等的微弱的陰離子來使聚合開始進行,而在短時間內將各種材料牢固地接合。因此,已作為亦即所謂的瞬間黏著劑,在工業用、醫療用、家庭用等廣泛的領域中使用。
含有2-氰基丙烯酸酯化合物之黏著劑組成物因其硬化物較硬且具有優異的剪切黏著強度,相反地黏著性非常強力,因此當欲在使黏著劑組成物硬化後剝離或去除時,有時會較費時或發生被黏著物破損。
作為將含有2-氰基丙烯酸酯化合物之黏著劑組成物的硬化物剝離的技術,例如專利文獻1中記載有:將一種已改良硬化後的水溶解性的氰基丙烯酸酯黏著劑組成物浸漬於熱水或加壓熱水中來剝離,該氰基丙烯酸酯黏著劑組成物是在氰基丙烯酸酯中調配水溶性聚氧伸烷基二醇系溶劑及水溶性界面活性劑而成。
此外,專利文獻2中記載有一種剝離方法,其特徵在於:以固定劑來將石英玻璃的被加工物固定在平台並進行機械加工後,藉由加熱來從平台將被加工物剝離的方法,並且,固定劑為紫外線硬化樹脂,且在從平台將被加工物剝離前使含鹵素有機溶劑含浸,並且記載有使用氰基丙烯酸系黏著劑來作為固定劑。
[先前技術文獻]
(專利文獻)
專利文獻1:日本特開2000-73015號公報
專利文獻2:日本特開2011-104747號公報
[發明所欲解決的問題]
然而,專利文獻1中所記載的技術中,為了將黏著劑組成物剝離,而必須將硬化物浸漬於熱水或加壓熱水(100℃~130℃)中20分鐘~80分鐘,專利文獻2中所記載的技術中,必須在水中將硬化物加熱直到水沸騰為止,且水沸騰後進一步保持約5分鐘~約20分鐘。
因此,例如:當人的手指彼此黏著時,有灼傷之虞,因此無法採用此等文獻中所記載的方法,並且當用於工業用途的暫時黏著時,為了確保及維持剝離時所需的熱量,有會成為高成本這樣的問題。
於是,本發明所欲解決的問題是提供一種水易解體性黏著劑組成物,其在硬化後能夠藉由水來容易地剝離或去除。
[解決問題的技術手段]
解決前述問題的技術手段包含下述態樣。
<1>一種水易解體性黏著劑組成物,其包含由下述式(1)表示的2-氰基丙烯酸酯化合物。
式(1)中,L1
分別獨立地表示-CH2
CH2
-、-CH(R1
)CH2
-或-CH2
CH(R1
)-,R1
表示碳數1~3的烷基,R2
表示碳數1~4的直鏈或分枝的烷基,p表示3~6的整數,並且,式(1)中的p個-L1
-O-之中,2個~4個為-CH2
CH2
-O-,0個~2個為-CH(R1
)CH2
-及/或-CH2
CH(R1
)-O-。
<2>如<1>所述的水易解體性黏著劑組成物,其中,在前述黏著劑組成物1.0 g中添加N,N-二甲基對甲苯胺1 μL並攪拌後,在23℃60%RH中放置24小時並使其硬化,而獲得直徑25 mm、厚度2 mm的圓盤狀的硬化物1.0 g後,將該硬化物1.0 g加入23℃的純水50 g中並攪拌1小時後,對水的不溶成分的殘留率為90質量%以下。
<3>如<1>或<2>所述的水易解體性黏著劑組成物,其中,使前述黏著劑組成物0.2 g滲入將綿帆布裁切成5 cm×5 cm的大小而成之物的中央部中之後,在23℃60%RH放置24小時,並於23℃的水80 g中浸漬2小時後,黏著劑殘留率為90質量%以下,所述綿帆布是由重量每453.6 g時的長度為7,681 m的紗線編織而成且其密度為510 g/m2
。
<4>如<1>至<3>中任一項所述的水易解體性黏著劑組成物,其中,使前述黏著劑組成物0.2 g滲入將綿帆布裁切成5 cm×5 cm的大小而成之物的中央部中之後,在23℃60%RH放置24小時,並於40℃的水80 g中浸漬0.5小時後,黏著劑殘留率為90質量%以下,所述綿帆布是由重量每453.6 g時的長度為7,681 m的紗線編織而成且其密度為510 g/m2
。
<5>如<1>至<4>中任一項所述的水易解體性黏著劑組成物,其中,將前述黏著劑組成物0.18 g與23℃的水90 g混合而得的懸浮液的總透光率為20%以上。
<6>如<1>至<5>中任一項所述的水易解體性黏著劑組成物,其中,將前述黏著劑組成物0.18 g與23℃的水90 g混合而得的懸浮液的霧度值為90%以下。
<7>如<1>至<6>中任一項所述的水易解體性黏著劑組成物,其中,前述黏著劑組成物對玻璃的接觸角為38.0
<8>如<1>至<7>中任一項所述的水易解體性黏著劑組成物,其進一步包含水溶性化合物。
<9>如<8>所述的水易解體性黏著劑組成物,其中,前述水溶性化合物為從由碳酸伸乙酯、二甲基碸、環丁碸、γ-丁內酯、碳酸伸丙酯、三乙二醇二甲基醚、四乙二醇二甲基醚、聚氧伸烷基癸基醚及脂肪酸聚氧伸乙基甘油硼酸酯所組成之群組中選出的至少1種化合物。
<10>如<1>至<9>中任一項所述的水易解體性黏著劑組成物,其中,在前述黏著劑組成物1.0 g中添加N,N-二甲基對甲苯胺1 μL並攪拌後,在23℃60%RH中放置24小時並使其硬化,而獲得直徑25 mm、厚度2 mm的圓盤狀的硬化物1.0 g後,將該硬化物1.0 g加入23℃的純水50 g中並藉由500 rpm的條件來攪拌1小時後,對水的殘留率為90質量%以下,且從開始前述攪拌後至目視到硬化物的固體物消失為止的時間為24小時以下。
<11>如<1>至<10>中任一項所述的水易解體性黏著劑組成物,其為暫時固定用水易解體性黏著劑組成物。
<12>如<1>至<11>中任一項所述的水易解體性黏著劑組成物,其為教材用水易解體性黏著劑組成物。
[功效]
根據本發明,能夠提供一種水易解體性黏著劑組成物,其在硬化後能夠藉由水來容易地剝離或去除。
以下記載的構成要件的說明有時是依據本發明的具代表性的實施形態來進行,但本發明並不受這樣的實施態樣所限定。再者,本案說明書中,所謂「~」,是以包含於其前後所記載的數值來作為下限值及上限值的意義來使用。
在本說明書中分階段記載的數值範圍中,一個數值範圍中所記載的上限值或下限值可置換為其它分階段記載的數值範圍的上限值或下限值。此外,在本說明書中所記載的數值範圍中,該數值範圍的上限值或下限值可置換為實施例中揭示的值。
此外,本發明中,「質量%」與「重量%」為同義,「質量份」與「重量份」為同義。
此外,本發明中,2個以上的較佳態樣的組合為更佳的態樣。
以下詳細說明本發明的內容。
(水易解體性黏著劑組成物)
本發明的水易解體性黏著劑組成物(以下亦僅稱為「黏著劑組成物」)包含由下述式(1)表示的2-氰基丙烯酸酯化合物。
式(1)中,L1
分別獨立地表示-CH2
CH2
-、-CH(R1
)CH2
-或-CH2
CH(R1
)-,R1
表示碳數1~3的烷基,R2
表示碳數1~4的直鏈或分枝的烷基,p表示3~6的整數,並且,式(1)中的p個-L1
-O-之中,2個~4個為-CH2
CH2
-O-,0個~2個為-CH(R1
)CH2
-及/或-CH2
CH(R1
)-O-。
本發明人等致力進行研究後,結果發現藉由採用前述構成,即能夠提供一種水易解體性黏著劑組成物,其在硬化後能夠藉由水來剝離或去除。
由此所獲得的優異效果的作用機構雖不明確,但推測是如下所述。
我們推測:根據由前述式(1)表示的2-氰基丙烯酸酯化合物具有3個~6個1,2-伸烷氧基結構,而會提高所獲得的硬化物的親水性,並且水對硬化物的滲透性優異,故會因前述硬化物的吸水及膨脹而使硬化物脆化、以及因些許外力而發生解體,並且發生水對黏著界面的滲透、及黏著力降低,而硬化後的藉由水來進行的剝離或去除性(本發明中亦稱為「水易解體性」)優異。
本發明的黏著劑組成物由於水易解體性優異,故當然能夠藉由熱水或加壓熱水來在短時間內容易地剝離或去除,且亦能夠例如浸漬於常溫(15℃~25℃)~溫水左右的溫度(30℃~45℃)範圍的水中等來剝離或去除。
<由式(1)表示的2-氰基丙烯酸酯化合物>
本發明的黏著劑組成物包含前述由式(1)表示的2-氰基丙烯酸酯化合物。
式(1)中,R1
分別獨立地表示可具有取代基的碳數1~3的烷基,並且可為直鏈烷基或分枝烷基。前述取代基可舉例如:芳基、鹵素原子、烷氧基、芳氧基、氰基、烷氧羰基、芳氧羰基、醯基、醯氧基。其中,較佳可舉例如鹵素原子或烷氧基,更佳可舉例如鹵素原子。
式(1)中,R1
可舉例如:甲基、氯甲基、乙基、氯乙基、丙基等。
從水易解體性的觀點來看,其中,R1
分別獨立地以碳數1或2的烷基為佳,以甲基、氯甲基或乙基較佳,以甲基特佳。
此外,式(1)中,全部R1
以相同的基為佳。
式(1)中,R2
表示可具有取代基的碳數1~6的烷基,並且可為直鏈烷基或分枝烷基。前述取代基可舉例如R1
中所述的取代基。
從水易解體性的觀點來看,式(1)中,R2
以碳數1~4的烷基為佳,以甲基、乙基、正丙基、異丙基、正丁基、二級丁基或異丁基較佳,以甲基或乙基特佳。
式(1)中,p以3~5的整數為佳,以3或4較佳,以3特佳。
從水易解體性的觀點來看,式(1)中,L1
以-CH2
CH2
-或-CH2
CH(R1
)-為佳,以-CH2
CH2
-較佳。
從水易解體性的觀點來看,式(1)中,較佳是:p個-L1
-O-之中,2個~4個為-CH2
CH2
-O-且0個~2個為-CH(R1
)CH2
-及/或-CH2
CH(R1
)-O-,更佳是p個-L1
-O-之中,3個~4個為-CH2
CH2
-O-,特佳是p個-L1
-O-之中,3個為-CH2
CH2
-O-。
此外,式(1)中,p個-L1
-O-中的-CH2
CH2
-O-與-CH(R1
)CH2
-及/或-CH2
CH(R1
)-O-的排列可為無規狀或相同結構連續的嵌段狀。例如:可式(1)中的2-氰基丙烯醯氧基與-CH2
CH2
-O-、-CH(R1
)CH2
-及-CH2
CH(R1
)-O-之中的任一種鍵結在一起,且亦可式(1)中的R2
與-CH2
CH2
-O-、-CH(R1
)CH2
-及-CH2
CH(R1
)-O-之中的任一種鍵結在一起。
作為前述由式(1)表示的2-氰基丙烯酸酯化合物,具體而言,合適地可舉例如2-氰基丙烯酸的下述酯:2-[2-(2-甲氧基乙氧基)乙氧基]乙酯、2-[2-(2-乙氧基乙氧基)乙氧基]乙酯、2-[2-(2-丙氧基乙氧基)乙氧基]乙酯、2-[2-(2-丁氧基乙氧基)乙氧基]乙酯、2-[2-(2-戊氧基乙氧基)乙氧基]乙酯、2-[2-(2-己氧基乙氧基)乙氧基]乙酯、2-[2-(2-甲氧基丙氧基)乙氧基]乙酯、2-[2-(2-甲氧基丁氧基)乙氧基]乙酯、2-[2-(2-甲氧基戊氧基)乙氧基]乙酯、2-[2-(2-甲氧基乙氧基)丙氧基]乙酯、2-[2-(2-甲氧基乙氧基)丁氧基]乙酯、2-[2-(2-甲氧基乙氧基)戊氧基]乙酯、2-[2-(2-甲氧基乙氧基)乙氧基]丙酯、2-[2-(2-甲氧基乙氧基)乙氧基]丁酯、2-[2-(2-甲氧基乙氧基)乙氧基]戊酯、2-{2-[2-(2-甲氧基乙氧基)乙氧基]乙氧基}乙酯、2-{2-[2-(2-甲氧基丙氧基)乙氧基]乙氧基}乙酯、2-{2-[2-(2-甲氧基乙氧基)丙氧基]乙氧基}乙酯、2-{2-[2-(2-甲氧基乙氧基)乙氧基]丙氧基}乙酯、2-{2-[2-(2-甲氧基乙氧基)乙氧基]乙氧基}丙酯、2-{2-[2-(2-甲氧基乙氧基)乙氧基]乙氧基}乙酯等。
從水易解體性的觀點來看,其中,以丙烯酸2-[2-(2-甲氧基乙氧基)乙氧基]乙酯或丙烯酸2-[2-(2-乙氧基乙氧基)乙氧基]乙酯為佳,以丙烯酸2-[2-(2-甲氧基乙氧基)乙氧基]乙酯(由下述式(2)表示的化合物)較佳。
本發明的黏著劑組成物中所使用的前述由式(1)表示的2-氰基丙烯酸酯化合物可僅使用1種,亦可併用2種以上。
從水易解體性、黏著性及硬化性的觀點來看,本發明的黏著劑組成物中,相對於黏著劑組成物的總質量,前述由式(1)表示的2-氰基丙烯酸酯化合物的含量以40質量%以上且100質量%以下為佳,以50質量%以上且99.5質量%以下較佳,以60質量%以上且90質量%以下更佳,以70質量%以上且85質量%以下特佳。
<水溶性化合物>
從水易解體性的觀點來看,本發明的黏著劑組成物較佳是進一步包含水溶性化合物。
從水易解體性、及對前述由式(1)表示的2-氰基丙烯酸酯化合物的相溶性的觀點來看,前述水溶性化合物較佳是能夠溶於本發明的黏著劑組成物中所含的前述由式(1)表示的2-氰基丙烯酸酯化合物中。
本發明中,所謂水溶性化合物能夠溶於前述由式(1)表示的2-氰基丙烯酸酯化合物中,是表示相對於所使用的前述由式(1)表示的2-氰基丙烯酸酯化合物100質量份,在25℃將所使用的水溶性化合物1質量份混合攪拌後,藉由目視無法觀察到相分離,而能夠形成均勻的混合物。
此外,本發明中,所謂「水溶性化合物」,是意指以任意混合比來與水混合後會成為溶液、或對水的溶解度(25℃)為1 g/100 g以上的化合物。
從水易解體性、及對前述由式(1)表示的2-氰基丙烯酸酯化合物的相溶性的觀點來看,前述水溶性化合物的溶解性參數(SP值)以8.0(cal/cm3
)0.5
以上且23.4(cal/cm3
)0.5
以下為佳,以8.3(cal/cm3
)0.5
以上且15.0(cal/cm3
)0.5
以下較佳,以8.3(cal/cm3
)0.5
以上且14.0(cal/cm3
)0.5
以下更佳,以9.0(cal/cm3
)0.5
以上且14.0(cal/cm3
)0.5
以下特佳。
此外,從藉由水來進行的剝離及解體速度的觀點來看,前述水溶性化合物的SP值以較高的值為佳。
再者,本發明中,溶解性參數(SP值)為根據由R.F.Fedors所著作的「Polymer Engineering and Science」14(2),147(1974)中所記載的計算方法來算出的值。具體而言,根據由式(3)表示的計算方法。再者2.0455(cal/cm3
)0.5
=1 MPa0.5
。
δ:SP值((cal/cm3
)1/2
)
ΔEvap:各原子團的mol汽化熱(cal/mol)
V:各原子團的mol體積(cm3
/mol)
此外,當併用2種以上時,是設為藉由下述式來算出。
(混合物的SP值)2
=(成分1的體積分率)×(成分1的SP值)2
+(成分2的體積分率)×(成分2的SP值)2
+・・・
本發明中所使用的水溶性化合物可為低分子化合物、或高分子化合物。前述低分子化合物以分子量未達1,000為佳,前述高分子化合物以重量平均分子量1,000以上為佳,以重量平均分子量1,000以上且1,000,000以下較佳。
再者,本發明中,高分子化合物的數目平均分子量(Mn)及重量平均分子量(Mw)的值是設為藉由凝膠滲透層析法(GPC)來進行測定。
作為水溶性化合物無特別限制,從水易解體性、及對前述由式(1)表示的2-氰基丙烯酸酯化合物的相溶性的觀點來看,以具有從由酯鍵、碳酸酯鍵及磺醯鍵所組成之群組中選出的至少1種鍵結的化合物為佳,以具有從由碳酸酯鍵及磺醯鍵所組成之群組中選出的至少1種鍵結的化合物較佳。
此外,作為水溶性高分子化合物,較佳可舉例如:聚丙烯酸、聚丙烯酸鹽、乙酸纖維素、纖維素乙酸酯丁酸酯等。
並且,從水易解體性及黏性的觀點來看,作為水溶性化合物,亦較佳是將低分子化合物與高分子化合物併用。
從水易解體性、及對前述由式(1)表示的2-氰基丙烯酸酯化合物的相溶性的觀點來看,其中,作為水溶性化合物,較佳是從由碳酸伸乙酯、二甲基碸、環丁碸、γ-丁內酯、碳酸伸丙酯、三乙二醇二甲基醚、四乙二醇二甲基醚、乙二醇二乙基醚、二乙二醇二乙基醚、乙二醇單甲基醚乙酸酯、聚氧伸烷基烷基醚、聚氧伸烷基二烷基醚、聚氧伸烷基乙酸酯、聚氧伸烷基二乙酸酯、脂肪酸聚氧伸乙基甘油硼酸酯所組成之群組中選出的至少1種化合物,更佳是從由碳酸伸乙酯、二甲基碸、環丁碸、碳酸伸丙酯、三乙二醇二甲基醚、四乙二醇二甲基醚、聚氧伸烷基烷基醚、聚氧伸烷基二烷基醚、聚氧伸烷基乙酸酯、聚氧伸烷基二乙酸酯及脂肪酸聚氧伸乙基甘油硼酸酯所組成之群組中選出的至少1種化合物,
此外,從泛用性的觀點來看,作為水溶性化合物,較佳是從由碳酸伸乙酯、γ-丁內酯、二甲基碸、碳酸伸丙酯、三乙二醇二甲基醚、四乙二醇二甲基醚、乙二醇二乙基醚、二乙二醇二乙基醚、乙二醇單甲基醚乙酸酯、聚氧伸烷基烷基醚、聚氧伸烷基二烷基醚、聚氧伸烷基乙酸酯及聚氧伸烷基二乙酸酯所組成之群組中選出的至少1種化合物,
作為上述聚氧伸烷基烷基醚、聚氧伸烷基二烷基醚、聚氧伸烷基乙酸酯、聚氧伸烷基二乙酸酯,較佳為例如具有由下述式(1)表示的結構的化合物。
式(1)中,R、R’為氫原子或是直鏈或分枝的碳數1~20的烷基或乙酸烷酯基,X為碳數1~10的烷基,n為0~20的整數,m為0~20的整數。
作為上述脂肪酸聚氧伸乙基甘油硼酸酯,較佳可舉例如:東邦化學工業股份有限公司製Emulbon(註冊商標) T-20(聚氧伸乙基甘油硼酸酯月桂酸酯)、Emulbon(註冊商標) T-40(聚氧伸乙基甘油硼酸酯棕櫚酸酯)、Emulbon(註冊商標) T-60(聚氧伸乙基甘油硼酸酯硬脂酸酯)、Emulbon(註冊商標) T-66(聚氧伸乙基甘油硼酸酯硬脂酸酯)、Emulbon(註冊商標) T-80(聚氧伸乙基甘油硼酸酯油酸酯)、Emulbon(註冊商標) T-83(聚氧伸乙基甘油硼酸酯油酸酯)、Emulbon(註冊商標) T-160(聚氧伸乙基甘油硼酸酯異硬脂酸酯)等。
本發明的黏著劑組成物中所使用的水溶性化合物可僅使用1種,亦可併用2種以上。
從水易解體性的觀點來看,本發明的黏著劑組成物中,相對於黏著劑組成物的總質量,水溶性化合物的含量以0.5質量%以上且50質量%以下為佳,以1質量%以上且40質量%以下較佳,以5質量%以上且35質量%以下更佳,以10質量%以上且30質量%以下特佳。
<其它成分>
本發明的黏著劑組成物可含有前述由式(1)表示的2-氰基丙烯酸酯化合物及前述水溶性化合物以外的其它成分。
其它成分能夠因應目的,在不會損害黏著劑組成物的硬化性及黏著強度等的範圍內,調配適量的以往調配來用於含有2-氰基丙烯酸酯化合物之黏著劑組成物中的下述:安定劑、硬化促進劑、塑化劑、增稠劑、粒子、著色劑、香料、溶劑、強度提高劑等。
作為安定劑,可舉例如:(1)二氧化硫及甲磺酸等脂肪族磺酸、對甲苯磺酸等芳香族磺酸、三氟化硼甲醇、三氟化硼二乙基醚等三氟化硼錯合物、HBF4
、硼酸三烷酯等陰離子聚合抑制劑;(2)氫醌、氫醌單甲基醚、三級丁基兒茶酚、兒茶酚及五倍子酚等自由基聚合抑制劑等。此等安定劑可僅使用1種,亦可併用2種以上。
硬化促進劑,只要會促進2-氰基丙烯酸酯化合物系黏著劑組成物的陰離子聚合,則能夠使用任何物。作為硬化促進劑可舉例如:聚醚化合物、環芳烴(calixarene)類、硫雜環芳烴(thiacalixarene)類、五倍子酚芳烴(pyrogallolarene)類、及鎓鹽等。此等硬化促進劑可僅使用1種,亦可併用2種以上。
此外,作為塑化劑可舉例如:乙醯基檸檬酸三乙酯、乙醯基檸檬三丁酯、己二酸二甲酯、己二酸二乙酯、癸二酸二甲酯、鄰苯二甲酸二甲酯、鄰苯二甲酸二乙酯、鄰苯二甲酸二丁酯、鄰苯二甲酸二異癸酯、鄰苯二甲酸二己酯、鄰苯二甲酸二庚酯、鄰苯二甲酸二辛酯、鄰苯二甲酸雙(2-乙基己酯)、鄰苯二甲酸二異壬酯、鄰苯二甲酸二(異十三烷酯)、鄰苯二甲酸二(十五烷酯)、對苯二甲酸二辛酯、間苯二甲酸二異壬酯、甲苯甲酸癸酯、樟腦酸雙(2-乙基己酯)、環己烷甲酸2-乙基己酯、富馬酸二異丁酯、馬來酸二異丁酯、甘油三己酸酯、苯甲酸2-乙基己酯、二丙二醇二苯甲酸酯等。此等之中,從與2-氰基丙烯酸酯化合物之間的相溶性良好且塑化效率高這樣的觀點來看,較佳為從由乙醯基檸檬三丁酯、己二酸二甲酯、鄰苯二甲酸二甲酯、苯甲酸2-乙基己酯及二丙二醇二苯甲酸酯所組成之群組中選出的至少1種化合物。此等塑化劑可僅使用1種,亦可併用2種以上。
作為增稠劑可舉例如:聚甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸甲酯與丙烯酸酯的共聚物、甲基丙烯酸甲酯與其它甲基丙烯酸酯的共聚物、丙烯酸系橡膠、聚乙酸乙烯酯、聚氯乙烯、聚胺酯(urethane)樹脂、聚醯胺樹脂、聚苯乙烯、纖維素酯、聚2-氰基丙烯酸烷酯、及乙烯-乙酸乙烯酯共聚物等。此等增稠劑可僅使用1種,亦可併用2種以上。
黏著劑組成物中可調配的粒子是用以調整使用黏著劑組成物時的黏著劑層的厚度。
前述粒子的平均粒徑以10 μm~200 μm為佳,以15 μm~200 μm較佳,以15 μm~150 μm更佳。
粒子的材質只要不溶於所使用的2-氰基丙烯酸酯化合物中且不會造成聚合等變質,則無特別限定。例如:聚乙烯、聚丙烯、聚甲基戊烯、丙烯酸系樹脂、聚氯乙烯、聚四氟乙烯、聚對苯二甲酸乙二酯、聚對苯二甲酸丁二酯、聚碸、聚苯醚等熱塑性樹脂;不飽和聚酯、二乙烯基苯聚合物、二乙烯基苯-苯乙烯共聚物、二乙烯基苯-(甲基)丙烯酸酯共聚物、鄰苯二甲酸二烯丙酯聚合物等交聯樹脂;球狀氧化矽、玻璃珠、玻璃纖維等無機化合物;矽氧化合物;包含有機聚合物骨架與聚矽氧骨架而成的有機無機複合粒子等。
此外,粒子的含量無特別限定,當將2-氰基丙烯酸酯化合物的含量設為100質量份時,以0.1質量份~10質量份為佳,以1質量份~5質量份較佳,以1質量份~3質量份更佳。若在前述0.1質量份~10質量份的範圍內,則能夠降低對硬化速度和黏著強度造成的影響。
本發明中,粒子的平均粒徑為藉由雷射繞射式粒度分布測定裝置來測得的體積基準的平均值。
<硬化物的殘留率>
從水易解體性的觀點來看,在本發明的黏著劑組成物1.0 g中添加N,N-二甲基對甲苯胺1 μL並攪拌後,在23℃60%RH中放置24小時並使其硬化,而獲得直徑25 mm、厚度2 mm的圓盤狀的硬化物1.0 g後,將該硬化物1.0 g加入23℃的純水50 g中並攪拌1小時後,對水的不溶成分的殘留率以80質量%以下為佳,以50質量%以下較佳,以10質量%以下更佳,以1質量%以下特佳,以0質量%最佳。
前述殘留率是以下述方式進行測定。
在黏著劑組成物1 g中添加N,N-二甲基對甲苯胺1 μL並攪拌後,在23℃60%RH中放置24小時並使其硬化,而獲得直徑25 mm、厚度2 mm的圓盤狀的硬化物1.0 g後,將該硬化物1.0 g加入23℃的純水50 g中並攪拌1小時後,攪拌後,以JIS P3801所規定的5A的濾紙來將硬化物已分散及/或溶解的溶液過濾分離,並計算不溶成分的殘留率。
殘留率(質量%)=(不溶成分的乾燥質量)/(所使用的硬化物的質量)×100
此外,從水易解體性的觀點來看,在本發明的黏著劑組成物1.0 g中添加N,N-二甲基對甲苯胺1 μL並攪拌後,在23℃60%RH中放置24小時並使其硬化,而獲得直徑25 mm、厚度2 mm的圓盤狀的硬化物1.0 g後,將該硬化物1.0 g加入23℃的純水50 g中並藉由500 rpm的條件來攪拌1小時後,對水的殘留率以90質量%以下為佳,以50質量%以下較佳,以10質量%以下更佳,以0質量%特佳。
並且,從水易解體性的觀點來看,從開始前述攪拌後至目視到硬化物的固體物消失為止的時間,以24小時以下為佳,以18小時以較佳,以12小時以下更佳,以3小時以下特佳,以1小時以下最佳。再者,下限無特別限定,以45分鐘以上為佳。
<滲透至綿帆布中並硬化後,浸漬於水中後的硬化物的殘留率>
從水易解體性的觀點來看,使本發明的黏著劑組成物0.2 g滲入將綿帆布(JIS L3102(1997)所規定的綿帆布9號)裁切成5 cm×5 cm的大小而成之物的中央部中之後,在23℃60%RH放置24小時,並於23℃的水80 g中浸漬2小時後,黏著劑殘留率以80質量%以下為佳,以50質量%以下較佳,以10質量%以下更佳,以1質量%以下特佳,以0質量%最佳,所述綿帆布是由重量每453.6 g(1磅)時的長度為7,681 m(8400碼)的紗線編織而成且其密度為510 g/m2
線的每重453.6 g(1磅)的長度7,681。
此外,從水易解體性的觀點來看,使本發明的黏著劑組成物0.2 g滲入將綿帆布(JIS L3102(1997)所規定的綿帆布9號)裁切成5 cm×5 cm的大小而成之物的中央部中之後,在23℃60%RH放置24小時,並於40℃的水80 g中浸漬0.5小時後,黏著劑殘留率以80質量%以下為佳,以50質量%以下較佳,以20質量%以下更佳,以1質量%以下特佳,所述綿帆布是由重量每453.6 g(1磅)時的長度為7,681 m(8400碼)的紗線編織而成且其密度為510 g/m2
線的每重453.6 g(1磅)的長度7,681。
前述黏著劑殘留率是以下述方式進行測定。
使黏著劑組成物0.2 g滲入5 cm見方的綿帆布(JIS L3102(1997)所規定的綿帆布9號)的中央部中。在23℃60%RH放置24小時而使黏著劑組成物硬化後,於23℃或40℃的水80 mL中浸漬2小時,所述綿帆布是由重量每453.6 g(1磅)時的長度為7,681 m(8400碼)的紗線編織而成且其密度為510 g/m2
。以23℃的水來將布的表面沖洗後,在23℃乾燥24小時後,從乾燥後的重量算出殘留率。
再者,本發明的黏著劑組成物由於包含前述由式(1)表示的2-氰基丙烯酸酯化合物,故在23℃會因空氣中的水分而硬化。
綿帆布中的殘留率(質量%)={(浸漬前的綿帆布(包含黏著劑的硬化物)的質量)-(浸漬後乾燥後的綿帆布(包含殘留的黏著劑的硬化物)的乾燥質量)}/(所使用的黏著劑組成物的質量)×100
<總透光率及霧度值>
將本發明的黏著劑組成物0.18 g與23℃的水90 g混合而得的懸浮液的總透光率以20%以上為佳,以40%以上較佳,以60%以上更佳,以70%以上特佳。
此外,將本發明的黏著劑組成物0.18 g與23℃的水90 g混合而得的懸浮液的霧度值以90%以下為佳,以70%以下較佳,以50%以下更佳,以40%以下特佳。
前述總透光率及霧度值是以下述方式進行測定。
在23℃的水90 g中一面攪拌一面添加黏著劑組成物0.18 g,並直接在室溫(23℃)攪拌15分鐘,而獲得懸浮液。將所獲得的懸浮液加入濁度計用50 mL光析管中,並使用濁度計(日本電色工業股份有限公司製NDH2000),依據JIS K0115來測定總透光率及霧度值。
<與玻璃之間的接觸角>
本發明的黏著劑組成物對玻璃的接觸角以38.039.040.0
前述與玻璃之間的接觸角是以下述方式進行測定。
使用依據JIS R3703的白玻璃(松波硝子工業股份有限公司製S111),依據JIS R3257,使用接觸角測定裝置(英弘精機股份有限公司製OCA20),來測定黏著劑組成物對玻璃的接觸角。再者,測定條件是設為:滴入量8 μL,滴入速度:5 μL/s,直到測定為止的時間3秒。
本發明的水易解體性黏著劑組成物無特別限制,能夠用於各種用途。
其中,本發明的水易解體性黏著劑組成物由於能夠將特定黏著劑組成物藉由水來簡便地剝離或去除,故能夠合適地作為例如下述來使用:暫時固定用水易解體性黏著劑組成物、或教材用水易解體性黏著劑組成物,該特定黏著劑組成物為已黏著處的黏著劑組成物、或附著在多餘處並已硬化的黏著劑組成物。使本發明的水易解體性黏著劑組成物硬化而成的硬化物由於能夠例如浸漬於常溫(15℃~25℃)~溫水左右的溫度(30℃~45℃)範圍的水中等來剝離或去除,故例如:即使本發明的水易解體性黏著劑組成物附著在手指等多餘處並硬化,仍能夠藉由水來容易地剝離或去除。此外,由於能夠藉由常溫~溫水左右的溫度範圍的水來剝離或去除,故當用於工業用途的暫時固定時,能夠減少剝離時所需的熱量,而連帶削減成本。
此處,工業用途的暫時固定可舉例如:半導體晶圓等各種電子材料、光學材料等與研磨用平台等各種治具之間的暫時固定等。
此外,藉由本發明的水易解體性黏著劑組成物來黏著的被黏著材料無特別限制,可為無機化合物、有機化合物、或無機-有機複合物,並且可為相同材質、或不同材質。此外,本發明的水易解體性黏著劑組成物能夠將固體狀的任意形狀之物黏著。
本發明的水易解體性黏著劑組成物亦能夠合適地用於暫時固定方法。
換言之,本發明的暫時固定方法依序具有下述步驟:
準備本發明的黏著劑組成物的步驟(以下稱為「黏著劑組成物準備步驟」);
於複數個構件之間形成由前述黏著劑組成物所構成的黏著層的步驟(以下稱為「黏著層形成步驟」);
使前述複數個構件之間所形成的黏著層硬化而製作成硬化物,並藉由該硬化物來將前述複數個構件彼此暫時黏著的步驟(以下稱為「暫時黏著步驟」);及,
使前述硬化物與水接觸而解體,而將前述複數個構件彼此分離的步驟(以下稱為「分離步驟」)。
再者,本案中,所謂硬化物的「解體」,無須硬化物整體在水等溶劑中溶解或分散,只要能夠將硬化物的至少一部分在溶劑中溶解或分散或是膨脹而將黏著在一起的構件彼此剝離即可。
此外,本發明的暫時固定方法可具有:在前述暫時黏著固定與前述分離步驟之間,將已暫時黏著的前述構件加工成期望的形狀的步驟(以下稱為「加工步驟」)。
以下說明本發明的暫時固定方法具有的各步驟。
黏著劑組成物準備步驟為準備本發明的黏著劑組成物的步驟。
本步驟中能夠使用的前述由式(1)表示的2-氰基丙烯酸酯化合物等的黏著劑組成物的各成分是如前所述。
本步驟中,能夠以下述方式製作黏著劑組成物:將前述由式(1)表示的2-氰基丙烯酸酯化合物與因應需要的水溶性化合物等其它成分混合、攪拌,而獲得均勻液。將前述由式(1)表示的2-氰基丙烯酸酯化合物與水溶性化合物等其它成分混合的方法無特別限定,能夠藉由下述方式來製作:在室溫至60℃以下的溫度將混合液放置、或使用攪拌機等來混合。
黏著層形成步驟為於複數個構件之中的至少1個構件上或複數個構件之間形成由前述黏著劑組成物所構成的黏著層的步驟。
黏著層形成步驟能夠設為例如:將黏著劑組成物塗佈於要固定的其中一個或複數個構件的被黏著面,並將其它構件重疊在該塗佈處、及將其反覆進行。本形態中,為了塗佈,可配合被黏著體的形狀來使用分配器、塗佈器、輥、刷子、抹刀、噴霧器、塗佈治具等。或者,亦可舉例如:將已預先積層的被黏著體浸漬於黏著劑組成物,而使黏著劑組成物浸入被黏著體的間隙中的方法。被黏著體只要在黏著劑組成物及常溫~溫水左右的溫度的水中不會變質,則無特別限定,能夠使用:金屬、陶瓷、塑膠等。
暫時黏著步驟為使前述複數個構件之間所塗佈的前述黏著劑組成物硬化而製作成硬化物,並藉由前述硬化物來將前述複數個構件彼此暫時黏著的步驟。
前述黏著劑組成物由於以些許的濕氣即能夠瞬間硬化,故無須設置特別的裝置和特殊的條件,即能夠獲得硬化物。為了促進硬化反應,可加熱至不會對被黏著體造成影響的範圍、例如40℃~100℃左右來進行硬化。
分離步驟為使硬化物與水接觸而解體,而將前述複數個構件彼此分離的步驟。
分離步驟中,使硬化物與水接觸的方法可舉例如:將被黏著體浸漬於水中、暴露於流水中、將水噴霧在被黏著體的方法等。處理時間雖亦會因水的接觸方法和加熱溫度而異,但較佳是在例如10秒~3分鐘的範圍內。此外,被黏著體與常溫~溫水左右的溫度的水接觸時,較佳是對被黏著體施加機械性的外力、或照射超音波而促進分離。
加工步驟為在前述暫時黏著固定與前述分離步驟之間,將已暫時黏著的前述構件加工成期望的形狀的步驟。加工步驟中,可實施切割、切削、研磨、蝕刻等加工成期望的形狀。
[實施例]
以下,依據實施例來具體說明本發明。再者本發明並不受此等實施例所限定。此外,以下,「份」及「%」只要未特別說明,即分別是意指「質量份」及「質量%」。
各種物性值是以下述方式進行測定。
<將硬化物浸漬於水中後的殘留率>
將黏著劑組成物的硬化物浸漬於水中後的殘留率是以下述方式進行測定。
在黏著劑組成物1.0 g中添加N,N-二甲基對甲苯胺1 μL並攪拌後,在23℃60%RH中放置24小時並使其硬化,而獲得直徑25 mm、厚度2 mm的圓盤狀的硬化物1.0 g後,將該硬化物1.0 g加入23℃的純水50 g中並攪拌1小時後,攪拌後,以JIS P3801(1995)所規定的5A的濾紙來將硬化物已分散及/或溶解的溶液過濾分離,並計算不溶成分的殘留率。
殘留率(質量%)=(不溶成分的乾燥質量)/(所使用的硬化物的質量)×100
<滲透至綿帆布中並硬化後,將硬化物浸漬於水中後的殘留率>
滲透至綿帆布中並硬化後,將硬化物浸漬於水中後的殘留率是以下述方式進行測定。
使黏著劑組成物0.2 g滲入5 cm見方的綿帆布(JIS L3102(1997)所規定的綿帆布9號)的中央部中,所述綿帆布是由重量每453.6 g(1磅)時的長度為7,681 m的紗線編織(8400碼)而成且其密度為510 g/m2
。在23℃60%RH放置24小時而使黏著劑組成物硬化後,於23℃或40℃的水80 mL中浸漬2小時。以23℃的水來將布的表面沖洗後,在23℃乾燥24小時後,從乾燥後的質量算出殘留率。
綿帆布中的殘留率(質量%)={(浸漬前的綿帆布(包含黏著劑)的質量)-(浸漬後乾燥後的綿帆布(包含殘留的黏著劑的硬化物)的乾燥質量)}/(所使用的黏著劑組成物的質量)×100
<總透光率及霧度值>
總透光率及霧度值是以下述方式進行測定。
在23℃的水90 g中一面攪拌一面添加黏著劑組成物0.18 g,並直接在室溫(23℃)攪拌15分鐘,而獲得懸浮液。將所獲得的懸浮液加入濁度計用50 mL光析管中,並使用濁度計(日本電色工業股份有限公司製NDH2000),依據JIS K0115來測定總透光率及霧度值。
<與玻璃之間的接觸角>
使用依據JIS R3703(1998)的白玻璃(松波硝子工業股份有限公司製S111),依據JIS R3257(1999),使用接觸角測定裝置(英弘精機股份有限公司製OCA20),來測定黏著劑組成物對玻璃的接觸角。再者,測定條件是設為:滴入量8 μL,滴入速度:5 μL/s,直到測定為止的時間3秒。
(實施例1~7、以及比較例1及2)
<製作試驗片>
將下述設為黏著劑組成物:表1中所記載的2-氰基丙烯酸酯化合物;或將表1中所記載的量的表1中所記載的水溶性化合物與表1中所記載的2-氰基丙烯酸酯化合物混合而成的混合物。
使所獲得的黏著劑組成物約1 g流入直徑25 mm的聚乙烯容器中。添加N,N-二甲基對甲苯胺1 μL並攪拌後,在室溫(23℃)60%RH中靜置24小時,並使其完全硬化。製作直徑25 mm、厚度2±0.2 mm的範圍內的厚度的硬化物。硬化後,從容器將硬化物取出,並將其用於試驗及評估。
<黏著、及藉由水來進行的剝離性試驗>
使用人的手指,使用實施例以及比較例的黏著劑組成物,藉由3位評估者來進行黏著及剝離試驗。
將黏著劑組成物1滴置於食指後,輕輕按壓拇指,而將拇指與食指黏著。
黏著劑組成物之中的任一方皆在30秒以內無法將拇指與食指剝離。
然後,將已黏著的手指浸在23℃的水中並輕輕搓揉,並測定直到拇指與食指分離為止的時間。算出由3位評估者所獲得的測定值的平均值的結果是如表1所示。
再者,表1的比較例1及2中,將硬化物浸漬於水中後的殘留率為超過100質量%的值,我們推測其原因為:些許地吸水至硬化物的內部而質量增加。
像表1所示的這樣,相較於比較例1或2的黏著劑組成物,實施例1~7的水易解體性黏著劑組成物在硬化後能夠藉由水來容易地剝離或去除。
此外,實施例1~7的水易解體性黏著劑組成物的將硬化物浸水後的殘留率為較小的值,並且即使硬化物附著在綿帆布,將附著有硬化物的綿帆布浸水後的殘留率為較小的值,而硬化物的去除性優異。
(實施例8)
以表2中所記載的混合比(質量比)來將表2中所記載的2種2-氰基丙烯酸酯化合物混合,並分別設為實施例8的黏著劑組成物。
分別使用實施例1~8的黏著劑組成物以及比較例1及2的黏著劑組成物,來進行下述評估。評估結果是如表2所示。
<將硬化物浸漬於水中後的殘留率(有攪拌)>
在前述黏著劑組成物1.0 g中添加N,N-二甲基對甲苯胺1 μL並攪拌後,在23℃60%RH中放置24小時並使其硬化,而獲得直徑25 mm、厚度2 mm的圓盤狀的硬化物1.0 g後,將該硬化物1.0 g加入23℃的純水50 g中並藉由500 rpm的條件來攪拌1小時後,以JIS P3801(1995)所規定的5A的濾紙來將硬化物已分散及/或溶解的溶液過濾分離,並計算不溶成分的殘留率。
殘留率(質量%)=(不溶成分的乾燥質量)/(所使用的硬化物的質量)×100
<將硬化物浸漬於水中後,至目視到硬化物的固體物消失為止的時間(有攪拌)>
在前述黏著劑組成物1.0 g中添加N,N-二甲基對甲苯胺1 μL並攪拌後,在23℃60%RH中放置24小時並使其硬化,而獲得直徑25 mm、厚度2 mm的圓盤狀的硬化物1.0 g後,將該硬化物1.0 g加入23℃的純水50 g中並藉由500 rpm的條件來持續攪拌,開始前述攪拌後以目視的方式每隔10分鐘進行確認,並測定直到前述硬化物的固體物消失為止的時間。
再者,表2的比較例1及2中,將硬化物浸漬於水中後的殘留率為超過100質量%的值,我們推測其原因為:些許地吸水至硬化物的內部而質量增加。
像表2表示的這樣,實施例1~8的黏著劑組成物的上述將硬化物浸漬於水中後的殘留率為較比較例1或2更小的值。此外,實施例1~8的黏著劑組成物的前述硬化物的固體物在180分鐘以內消失,但比較例1及2的黏著劑組成物的前述硬化物的固體物即使在72小時(4,320分鐘)後仍未消失。
因此,實施例1~8的黏著劑組成物的硬化物的去除性較比較例1或2的黏著劑組成物更優異。
[產業上的可利用性]
本發明的水易解體性黏著劑組成物包含前述由式(1)表示的2-氰基丙烯酸酯化合物,而能夠作為亦即所謂的瞬間黏著劑,除了一般家庭用、教材用、建築材料用、醫療領域等以外,亦在各種產業界等的廣泛的製品、技術領域中利用。特別是,有用於作為暫時黏著用、及教材用。
此外,本發明的水易解體性黏著劑組成物不僅同種被黏著材料之間,且亦能夠合適地用於不同種被黏著材料之間(例如金屬與樹脂之間)的黏著。
藉由參照來將於2019年8月8日所申請的日本國專利申請案第2019-146573號的揭示內容整體援用於本說明書中。
本說明書中所記載的全部文獻、專利申請案及技術規格是藉由參照來將各個文獻、專利申請案及技術規格具體地且與分別記載的情形相同程度地援用於本說明書中。
國內寄存資訊(請依寄存機構、日期、號碼順序註記)
無
國外寄存資訊(請依寄存國家、機構、日期、號碼順序註記)
無
Claims (12)
- 如請求項1所述的水易解體性黏著劑組成物,其中,在前述黏著劑組成物1.0 g中添加N,N-二甲基對甲苯胺1 μL並攪拌後,在23℃60%RH中放置24小時並使其硬化,而獲得直徑25 mm、厚度2 mm的圓盤狀的硬化物1.0 g後,將該硬化物1.0 g加入23℃的純水50 g中並攪拌1小時後,對水的不溶成分的殘留率為90質量%以下。
- 如請求項1所述的水易解體性黏著劑組成物,其中,使前述黏著劑組成物0.2 g滲入將綿帆布裁切成5 cm×5 cm的大小而成之物的中央部中之後,在23℃60%RH放置24小時,並於23℃的水80 g中浸漬2小時後,黏著劑殘留率為90質量%以下,所述綿帆布是由重量每453.6 g時的長度為7,681 m的紗線編織而成且其密度為510 g/m2 。
- 如請求項1所述的水易解體性黏著劑組成物,其中,使前述黏著劑組成物0.2 g滲入將綿帆布裁切成5 cm×5 cm的大小而成之物的中央部中之後,在23℃60%RH放置24小時,並於40℃的水80 g中浸漬0.5小時後,黏著劑殘留率為90質量%以下,所述綿帆布是由重量每453.6 g時的長度為7,681 m的紗線編織而成且其密度為510 g/m2 。
- 如請求項1所述的水易解體性黏著劑組成物,其中,將前述黏著劑組成物0.18 g與23℃的水90 g混合而得的懸浮液的總透光率為20%以上。
- 如請求項1所述的水易解體性黏著劑組成物,其中,將前述黏著劑組成物0.18 g與23℃的水90 g混合而得的懸浮液的霧度值為90%以下。
- 如請求項1所述的水易解體性黏著劑組成物,其中,前述黏著劑組成物對玻璃的接觸角為38.0以上。
- 如請求項1所述的水易解體性黏著劑組成物,其進一步包含水溶性化合物。
- 如請求項8所述的水易解體性黏著劑組成物,其中,前述水溶性化合物為從由碳酸伸乙酯、二甲基碸、環丁碸、γ-丁內酯、碳酸伸丙酯、三乙二醇二甲基醚、四乙二醇二甲基醚、聚氧伸烷基癸基醚及脂肪酸聚氧伸乙基甘油硼酸酯所組成之群組中選出的至少1種化合物。
- 如請求項1所述的水易解體性黏著劑組成物,其中,在前述黏著劑組成物1.0 g中添加N,N-二甲基對甲苯胺1 μL並攪拌後,在23℃60%RH中放置24小時並使其硬化,而獲得直徑25 mm、厚度2 mm的圓盤狀的硬化物1.0 g後,將該硬化物1.0 g加入23℃的純水50 g中並藉由500 rpm的條件來攪拌1小時後,對水的殘留率為90質量%以下,且從開始前述攪拌後至目視到硬化物的固體物消失為止的時間為24小時以下。
- 如請求項1所述的水易解體性黏著劑組成物,其為暫時固定用水易解體性黏著劑組成物。
- 如請求項1至11中任一項所述的水易解體性黏著劑組成物,其為教材用水易解體性黏著劑組成物。
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