TWI638023B - 雙面膠帶及使用該雙面膠帶之黏接方法 - Google Patents
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Abstract
本發明旨在提供一種雙面膠帶及使用該雙面膠帶之黏接方法。雙面膠帶(1)係在基材(2)的両表面上設置有由黏合劑組合物形成的黏合層(3、4)。黏合劑組合物是熱塑性彈性體類黏合劑或者丙烯酸類黏合劑。黏合層(3、4)的厚度設定在70μm以上。基材(2)是固體薄膜,基材(2)的拉伸破斷強度設定在80MPa以上。
Description
本發明係關於進行各種部件的黏接之際所使用的雙面膠帶及使用雙面膠帶進行的黏接方法。
至今,例如於構成平面面板顯示器、家電產品、工業用電氣產品等之部件的黏接(以下包括暫時黏接時使用的暫時黏接)、構成住宅設備機器之部件的黏接、構成文具產品之部件的黏接中,皆會有使用雙面膠帶的狀況。
此種雙面膠帶,例如像專利文献1、2中所公開般,在基材的兩表面層疊有黏合劑組合物。這些專利文献中的雙面膠帶的基材係由發泡體製成。
<專利文献1>
日本特開平7-18229號公報
<專利文献2>
日本特開2010-260880號公報
被黏接部件的黏接面上有時會存在凹凸。即使將雙面膠帶貼於如此之黏接面上,也無法確保能夠有効黏接之部分的面積,而使黏接強度會降低。而且,在需要高水密性之情形下,有時會出現水浸入或水洩漏的現象。
此外,在廢棄或再利用被黏接部件時,需要將被黏接部件加以分離,若如專利文献1、2中雙面膠帶般使用由發泡體形成的基材,則在要揭下雙面膠帶而進行拉拽之際會出現基材斷裂,雙面膠帶中途斷開而難以揭下來的問題。
本發明正是鑑於上述問題而完成者。其目的在於:即使在黏接面存在凹凸,也能夠獲得充分之黏接強度以確保必要的水密性,而且於需要分離之情形,能夠防止雙面膠帶斷開而易於揭下來。
為達成上述目的,本發明係增厚由黏合劑組合物形成的黏合層的厚度,使黏合層能夠隨著黏接面發生變形;且能夠減小施力之際產生於黏合層之應力;並使基材為固體薄膜來提高拉伸破斷強度。
第一樣態之發明,係於在基材的兩表面設置有由黏合劑組合物形成的黏合層的雙面膠帶,該黏合劑組合物是熱塑性彈性體類黏合劑或者丙烯酸類黏合劑,該黏合層的厚度設定在70μm以上,該基材是固體薄膜,該基材的拉伸破斷強度設定在80MPa以上。
依據該構成,因為黏合層的厚度在70μm以上,所以即使在被黏接部件的黏接面存在一些凹凸,黏合層亦會沿著該黏接面的形狀而隨著變形。
是以,能夠有效黏接之部分的面積得以充分確保,使黏接強度提高。而且,在需要高水密性之情形下,能夠抑制水浸入、水洩漏等。
當將被黏接部件黏接上以後,施力於雙面膠帶之際,因為黏合層的厚度在70μm以上,所以與黏合層的厚度比70μm薄之情形相比,此時產生於黏合層內部的應力易於分散而得以減輕。是以,能夠維持較高的黏接強度。
因為基材的拉伸破斷強度在80MPa以上,所以於對被黏接部件加以分離而拉拽雙面膠帶將它揭下來之際,雙面膠帶不會於中途斷開。
第二樣態之發明,係於第一樣態之發明中,構成為:雷射光吸收劑混合在黏合層和基材中至少一方內,該黏合層構成為藉由加熱而軟化或者熔化。
依據該構成,於雷射光吸收劑混合在黏合層中之情形,如果對雙面膠帶照射雷射光,雷射光會被黏合層中的雷射光吸收劑吸收,而使黏合層被加熱。是以,因為黏合層軟化或者熔化,所以黏合層相對於黏接面的密着性提高,使黏接強度進一步提高。
於雷射光吸收劑混合在基材中之情形,如果對雙面膠帶照射雷射光,雷射光會被基材中的雷射光吸收劑吸收而使基材發熱。基材的熱量會傳遞給黏合層,而使黏合層被加熱。是以,黏接強度可進一步提高。
因為使基材由固體薄膜形成,所以與習知基材由發泡體形成之情形相比,基材的導熱性提高,雷射光導致的發熱易於向雙方的黏合層傳遞。
第三樣態之發明,係於使用在基材的兩表面設置有由黏合劑組合物形成的黏合層的雙面膠帶黏接第一部件和第二部件的黏接方法中,事先使該黏合劑組合物為熱塑性彈性體類黏合劑或者丙烯酸類黏合劑,將該黏合層的厚度設定在70μm以上,使該基材為固體薄膜,將該基材的拉伸破斷強度設定在80MPa以上,然後將該雙面膠帶一面之黏合層貼在該第一部件的黏接面上,將另一面之黏合層貼在該第二部件的黏接面上。
依據該構成,因為黏合層的厚度在70μm以上,所以即使在第一部件、第二部件的黏接面上存在一些凹凸,黏合層也會沿著該黏接面的形狀而隨著變形。是以,能夠有效黏接之部分的面積得以充分確保,使黏接強度提高。
而且,在需要高水密性之情形下,能夠抑制水浸入或者洩漏至第一部件與第二部件之間。
當在第一部件與第二部件黏接後,施力於雙面膠帶之際,因為黏合層的厚度在70μm以上,所以產生於黏合層內部的應力易於分散而得以減輕。
是以,能夠維持較高的黏接強度。
因為基材的拉伸破斷強度在80MPa以上,所以於要對第一部件和第二部件加以分離之際,雙面膠帶不會於中途斷開。
第四樣態之發明,係於第三樣態之發明中,事先,將雷射光吸收劑混合在黏合層和基材中至少一方內,使該黏合層構成為藉由加熱而軟化或者熔化,然後,對雙面膠帶照射雷射光而使黏合層軟化或者熔化,將第一部件和第二部件黏接在一起。
依據該構成,能夠藉由雷射光使黏合層軟化或者熔化,以進一步提高黏接強度。而且,因為使基材由固體薄膜形成而使基材的導熱性提高,所以雷射光導致的發熱易於傳遞給雙方的黏合層。
第五樣態之發明,係於第四樣態之發明中,第一部件具有使雷射光透過的雷射光透過性,自第一部件的一側朝著雙面膠帶照射雷射光。
依據該構成,雷射光透過第一部件到達雙面膠帶,被雙面膠帶中之雷射光吸收劑吸收。是以,能夠使黏合層可靠地軟化或者熔化。
第六樣態之發明,係於第三樣態之發明中,第二部件具有不使雷射光透過的雷射光非透過性,自第二部件的一側朝著雙面膠帶照射雷射光。
依據該構成,第二部件係藉由雷射光加熱。因為雙面膠帶貼於第二部件上,所以第二部件之熱量會傳遞給雙面膠帶。之後,雙面膠帶的黏合層被加熱而軟化或者熔化。
<發明之効果>
依據第一樣態之發明,因為使黏合層的厚度在70μm以上,所以即使黏接面上存在凹凸,也能夠獲得足夠的黏接強度,確保所需要的水密性。再者,因為使基材由固體薄膜形成,使基材的拉伸破斷強度在80MPa以上,因此於需要分離之情形,能夠防止雙面膠帶於中途斷開,而易於揭下來。
依據第二樣態之發明,因為將雷射光吸收劑混合在黏合層和基材中至少一方內,使該黏合層藉由加熱而軟化或者熔化,所以能夠進一步提高黏接強度。再者,藉由使基材為固體薄膜,使基材的導熱性增高,而使雷射光導致的發熱易於傳遞給雙方的黏合層。因此,能夠將雷射光之能量有效地用於軟化或者熔化黏合層。
依據第三樣態之發明,與第一樣態之發明一樣,即使黏接面上存在凹凸,也能夠獲得足夠的黏接強度,確保所需要的水密性。再者,於需要分離之情形,能夠防止雙面膠帶於中途斷開,而易於揭下來。
依據第四樣態之發明,與第二樣態之發明一樣,既能夠進一步提高黏接強度,又能夠將雷射光之能量有效地用於軟化或者熔化黏合層。
依據第五樣態之發明,因為作為被黏接部件的第一部件具有雷射光透過性,且自第一部件的一側照射雷射光,所以能夠使雙面膠帶的黏合層可靠地軟化或者熔化,從而能夠使黏接強度進一步提高。
依據第六樣態之發明,因為係自具有雷射光非透過性的第二部件的一側照射雷射光,所以即使不將雷射光吸收劑混合在雙面膠帶中,也能夠使黏合層軟化或者熔化,從而能夠進一步提高黏接強度。
1‧‧‧雙面膠帶
2‧‧‧基材
3‧‧‧第一黏合層
4‧‧‧第二黏合層
10‧‧‧第一部件
10a‧‧‧黏接面
20‧‧‧第二部件
20a‧‧‧黏接面
21‧‧‧通孔
第1圖 係為本發明實施方式之雙面膠帶的放大剖視圖。
第2圖 係為顯示用雙面膠帶黏接兩個部件之前的狀態的分解圖。
第3圖 係為顯示已將兩個部件黏接好後之狀態,相當於第2圖。
第4圖 係為本發明實施例之相當於第2圖的圖。
第5圖 係為第4圖中V-V線之剖視圖。
第6圖 係為本發明實施例之雙面膠帶的俯視圖。
第7圖 係為說明黏接強度試驗方法的圖。
第8圖 係為顯示黏接強度試驗結果的曲線圖。
以下,參照附圖詳細說明本發明的實施方式。此外,以下最佳實施方式之說明,僅為本質性示例而已,並無限制本發明、本發明之適用對象或者本發明之用途的意圖。
第1圖係放大顯示本發明所關係之雙面膠帶1的截面。該雙面膠帶1例如能夠於構成平面面板顯示器、家電產品、工業用電氣產品等之部件的黏接、構成住宅設備機器之部件的黏接、構成文具產品之部件的黏接、構成汽車部件之部件的黏接中使用。於黏接這些部件之情形,能夠僅用雙面膠帶1黏接,還能夠用雙面膠帶1進行暫時的黏接(暫時黏接),於上述兩種情形均能夠使用本雙面膠帶1。
此外,雙面膠帶1除能夠用於黏接或者暫時黏接上述部件以外,該雙面膠帶1還能夠用於黏接或者暫時黏接各種部件,其用途很廣。
雙面膠帶1具備:由固體薄膜形成的基材2、疊層於基材2之一表面且由黏合劑組合物形成的第一黏合層3、以及疊層於基材2之另一表面且由黏合劑組合物形成的第二黏合層4。如第2圖與第3圖所示,雙面膠帶1係於黏接第一部件10和第二部件20之際使用,詳情後述。在黏接之際,照射雷射光L使第一黏合層3與第二黏合層4軟化或者熔化。
基材2係由撕裂強度亦即拉伸破斷強度較高的材料形成。固體薄膜係指內部無氣泡的薄膜。
作為形成基材2之材料,例如:PVC(聚氯乙烯)、PC(聚碳酸酯)、PI(聚醯亞胺)、PP(聚丙烯)、PET(乙烯對苯二甲酸酯)、PMMA(聚甲基丙烯酸甲酯)、PA(聚醯胺)、TAC(Triacetylcellulose:葡萄糖三醋[乙]酸酯)等。
基材2的厚度較佳者係5μm以上100μm以下,更佳者係10μm以上50μm以下。
接著說明將基材2的厚度按以上所述設定的理由。本申請發明人對基材2的厚度作了各種各樣的改變,試製了雙面膠帶1並做了實驗。依據實驗結果可知,若基材2的厚度比5μm薄,則與厚度在5μm以上之情形相比,基材2的拉伸破斷強度不再足夠,例如要將貼在第一部件10上之雙面膠帶1剝離下來時,基材2會破斷,使雙面膠帶1中途斷開,而難以將雙面膠帶1剝離下來。這一點主要在廢棄、再利用第一部件10等時會成為問題。
若基材2的厚度比100μm厚,會使雙面膠帶1整體厚度過厚而難以實際使用。若基材2的厚度比100μm厚,則與厚度在100μm以下之情形相比,自第一黏合層3的一側(或者第二黏合層4的一側)對雙面膠帶1照射雷射光L時,基材2會具有隔熱効果,使熱量難以傳遞至與照射的一側相反之第二黏合層4(或者第一黏合層3),而使熔化、軟化不夠充分。此外,若基材2比70μm厚,則難以隨黏接面的形狀變形。
可以對基材2中第一黏合層3一側的表面與第二黏合層4一側的表面施加用以提高與黏合劑組合物之黏接性的黏接性提高處理。作為黏接性提高處理的種類例如有:各種易黏接處理、電暈放電處理、火焰噴鍍處理、紫外線處理等。
基材2的拉伸破斷強度係設定在80MPa以上。基材2的拉伸破斷強度較佳者係在100MPa以上。
拉伸破斷強度係自基於日本工業標準JIS K6251-1993實施的試驗結果所獲得的值。也就是說,將基材2沖壓成為亞鈴狀3號形(日本),以500mm/分的拉伸速度拉伸時的破斷強度除以基材2的截面積所得的值作為拉伸破斷強度(參照下式)。
拉伸破斷強度(MPa)=破斷強度(N)/基材2的截面積(mm2)
此處,基材2的截面積(mm2)=基材2的厚度(μm×1.0-3)×基材2的寬度(5mm)。
若基材2的拉伸破斷強度比80MPa低,則與80MPa以上之情形相比,例如要將貼在第一部件10上的雙面膠帶1剝離下來時的拉伸破斷強度會不足,使基材2破斷,而使雙面膠帶1於中途斷開。若基材2具有80MPa以上的拉伸破斷強度,則即使提高第一黏合層3與第二黏合層4的黏著力,擴大雙面膠帶1的用途,在剝離雙面膠帶1之情形也能夠防止基材2破斷。
基材2的密度較佳者係0.9g‧m3以上。作為基材2的密度更佳者係1.0g‧m3以上。作為基材2的密度上限例如為3.0g‧m3以下。
若基材2的密度小於0.9g‧m3,則與該密度在0.9g‧m3以上之情形相比,導熱係數會變低,例如當自第一黏合層3的一側對雙面膠帶1照射雷射光時,熱量很難傳遞到與照射的一側相反之一側的第二黏合層4。自第二黏合層4的一側照射雷射光L之情形亦相同。
若基材2的密度在0.9g‧m3以上,則與該密度小於0.9g‧m3之情形相比,基材2的耐水性較高。因此,例如與習知技術中以比重較低的發泡體形成基材之情形、或以不織布形成基材之情形相比,水將難以浸透,而能夠長期且穩定地獲得足夠的水密性。
基材2的導熱係數較佳者係在1×10-2W/Mk以上。若基材2的導熱係數低於1×10-2W/Mk,當自第一黏合層3的一側對雙面膠帶1照射雷射光L時,熱量很難傳遞到與照射的一側相反之一側的第二黏合層4。自第二黏合層4的一側照射雷射光L之情形亦相同。
如上所述,因為基材2密度高、強度也足夠,所以該基材2難以折彎,且形狀維持性高。因此,於將雙面膠帶1加工成任意形狀之情形,例如進行沖壓加工(punching)之際能夠高精度地沖壓。也就是說,沖壓加工性優良。再者,因為已沖壓為規定形狀的雙面膠帶1也是難以折彎,且形狀維持性高,所以容易貼在第一部件10、第二部件20上,使黏貼作業性更良好。因此,很容易利用機械自動貼上雙面膠帶1,即所謂的黏貼作業機械化也更容易。
第一黏合層3與第二黏合層4的黏合劑組合物可以相同,亦可以不同。該第一黏合層3與第二黏合層4係由熱塑性彈性體類黏合劑或者丙烯酸類黏合劑形成。因此,若對第一黏合層3與第二黏合層4加熱,黏合劑組合物會軟化,再使溫度上升則會熔化。
作為熱塑性彈性體例如有:SIS(異戊二烯-苯乙烯嵌段聚合物)、SBS(苯乙烯-丁二烯苯乙烯嵌段聚合物)、SEBS(苯乙烯-乙烯-二烯嵌段聚合物)等苯乙烯類彈性體、烯烴類彈性體、聚酯類彈性體、聚氯乙烯類彈性體、聚醯胺類彈性體、聚丁二烯類彈性體、異戊二烯類彈性體、氟類彈性體、胺甲酸乙酯(urethane)類彈性體、丙烯酸類彈性體、非晶質聚丙烯類彈性體等。
作為丙烯酸類黏合劑,能夠使用以甲基丙烯酸烷基酯(methacrylic acid acrylester)為必需的單體成分(單體主成分),依據需要將與該單體成分共聚合的共聚合性單體(含極性基的單體、含多官能性的單體等)聚合(或者共聚合)的丙烯酸類聚合物為基礎聚合物(主劑)的黏合劑。作為聚合方法並沒有特別的限定,可以利用UV聚合法、溶液聚合法或者乳化液聚合法等本領域技術人員公知的方法。
作為上述丙烯酸類聚合物的單體主成分使用的甲基丙烯酸烷基酯(具有主鏈或者支鏈烷基的甲基丙烯酸烷基酯)例如有:甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸丙酯、甲基丙烯酸異丙酯、甲基丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸異丁酯、甲基丙烯酸仲丁酯、甲基丙烯酸叔丁酯、甲基丙烯酸戊酯、甲基丙烯酸異戊酯、甲基丙烯酸己酯、甲基丙烯酸庚酯、甲基丙烯酸辛酯、甲基丙烯酸2-乙己酯、甲基丙烯酸異辛酯、甲基丙烯酸壬酯、甲基丙烯酸異壬酯、甲基丙烯酸癸酯、甲基丙烯酸異癸酯、甲基丙烯酸十一烷酯、甲基丙烯酸十二烷基酯、甲基丙烯酸十三烷基酯、甲基丙烯酸十四烷基酯、甲基丙烯酸十五烷基酯、甲基丙烯酸十六烷基酯、甲基丙烯酸十七烷基酯、甲基丙烯酸十八烷基酯、甲基丙烯酸十九烷基酯、甲基丙烯酸二十烷基酯等甲基丙烯酸C1-20烷基酯〔較佳者為甲基丙烯酸C2-14烷基酯、更為較佳者為甲基丙烯酸C2-10烷基酯等〕。作為所使用的交聯劑例如有:異氰酸酯類交聯劑、環氧樹脂類交聯劑、螯合物(chelate)類交聯劑、吖吮(azirine)類交聯劑、多官能聚丙烯酸酯類(multifunctional acrylate)交聯劑等。其中,易於與甲基丙烯酸類共聚物起反應的異氰酸酯類交聯劑或者光照射能夠交聯的多官能聚丙烯酸酯類交聯劑係較佳者。
作為將黏合劑組合物的分子量調整在合適範圍內之手段例如有:添加各種添加劑的方法。
作為對上述黏合劑組合物賦予黏著性之黏著賦予添加劑例如有:氫化松香酯(hydrogenated rosin ester)、氫化帖烯(terpene)酚醛、極性脂族飽和烴樹脂、丙烯酸共聚物等。其中較佳者係無色透明的極性脂族飽和烴樹脂、氫化帖烯酚醛。
上述黏合劑組合物中混合有吸收雷射光L的雷射光吸收劑。作為雷射光吸收劑例如有:有機染料、有機顏料、市場上銷售的雷射光吸收材、炭黑等。雷射光吸收性(吸收率)能夠依據雷射光吸收劑之種類或配合量任意設定。
可以依據需要,在不損害上述黏合劑組合物之性能的範圍內,在該黏合劑組合物中添加抗氧化劑、填充劑、增粘劑等。
第一黏合層3與第二黏合層4的厚度相同,或者,如下所述,両黏合層3、4的厚度皆設定在70μm以上,其值卻可以不同。具体而言,較佳者係設定在70μm以上200μm以下之範圍內,更佳者係設定在90μm以上150μm以下之範圍內。
若第一黏合層3與第二黏合層4的厚度比70μm薄,則與厚度在70μm以上之情形相比,即使照射雷射光L而使第一黏合層3與第二黏合層4熔化或者軟化,第一黏合層3與第二黏合層4也很難充分地隨存在於第一部件10、第二部件20的黏接面10a、20a的凹凸變形。若第一黏合層3與第二黏合層4不隨黏接面10a、20a變形,則黏接強度、水密性皆難以獲得。
若第一黏合層3與第二黏合層4的厚度比70μm薄,則如黏接後將第一與第二部件10、20如掉落在地等遭受較大衝擊之際,則容易產生膠合體失效(cohesive failure)。也就是說,若第一與第二部件10、20受到衝擊,則於位於其接合部分的雙面膠帶1的第一黏合層3與第二黏合層4會產生應力。若第一黏合層3與第二黏合層4的厚度比70μm薄,則於第一黏合層3與第二黏合層4產生應力
之際應力難以分散、減輕,而易於產生膠合體失效。另一方面,若厚度在70μm以上,則應力易於在厚度方向上分散、減輕,而難以產生膠合體失效。
若第一黏合層3與第二黏合層4的厚度比200μm厚,則雙面膠帶1會變得過厚,例如當自第一黏合層3的一側對雙面膠帶1照射雷射光時,熱量難以傳遞到與照射一側相反一側的第二黏合層4整體上。而且,若第一黏合層3與第二黏合層4的厚度比200μm厚,則雙面膠帶1會變得過厚,不僅難以實際使用,也難以使其沿著彎曲面貼好。
接著,說明雙面膠帶1的製造方法。事先準備好基材2,將上述黏合劑組合物塗佈在該基材2的兩表面上。作為將黏合劑組合物塗佈於基材2之方法,可以採用利用comma coater(設備名稱)進行的塗佈方法、以及輥塗(roll coating)、壓鑄模塗佈(die coating)、淋塗(flow coating)、熱熔化塗佈(hot melt coating)等方法。於本實施方式中,因為第一黏合層3與第二黏合層4的厚度在70μm以上,所以較佳者係使用上述塗佈方法。但只要是能夠確保該厚度之方法即可,上述方法以外的方法也可以使用。而且,並不限於上述這些方法,例如,還可以先將黏合劑組合物塗佈在脫模薄膜(mould releasing film)上,再將它轉印至基材2上作為第一黏合層3與第二黏合層4。
此外,可以將黏合組合物溶解於溶劑中而形成的組合物或者將紫外線固化性黏合組合物塗佈在基材2上,使其乾燥作為第一黏合層3與第二黏合層4。乾燥方法例如可以使用熱風乾燥炉加以乾燥,在用紫外線照射之情形下,可以使用紫外線照射機加以乾燥。
接著,對第一部件10與第二部件20做說明。對第一部件10與第二部件20的形狀、大小並沒有特別的限制,其材質既可以是樹脂,也可以是金屬。
於用樹脂形成第一部件10與第二部件20之情形,例如透明PMMA、PC、聚氯化乙烯、PET、PS(聚苯乙烯)、結晶性高且白色混濁的PP(聚
丙烯)、POM(聚縮醛)、PA(聚醯胺)、PBT(聚對苯二甲酸丁二酸)、PPS(聚苯硫醚)、ABS(丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物)等。於用樹脂形成第一部件10與第二部件20之情形,既可以塗佈熱固化性墨、紫外線固化性墨,又可以施行各種塗佈。此外,還可以形成金属或金属氧化物的蒸鍍表面或者形成電鍍表面等。
於用金屬形成第一部件10與第二部件20之情形,金屬可以是鋼、鋅、Al(鋁)、Mg(鎂)、SUS(不鏽鋼)等。第一部件10與第二部件20還可以用玻璃、陶瓷等形成。
此外,第一部件10與第二部件20可以用不同材料形成,亦可以用同種材料形成。
接著,說明用雙面膠帶1黏接第一部件10和第二部件20的步驟。
於本實施方式中,使第一部件10由具有雷射光L透過性的雷射光透過性材料形成。具体而言,該材料無色透明,其雷射光透過性係指能夠使作為加熱源的雷射光L幾乎不反射,也不被吸收,而是透過之性質,或者,即使雷射光L有一部分透過及/或反射,卻不熔化,使剩餘雷射光L透過之性質。也包括使雷射光L全部透過之情形。
於本實施方式,使第二部件20具有雷射光非透過性,使第二部件20具有雷射光透過性亦可。雷射光非透過性係指吸收雷射光L的雷射光吸收性。
詳細而言,雷射光非透過性係指即使作為加熱源的雷射光L一部分透過及/或反射,也會吸收剩餘的雷射光L之性質。也包括將雷射光L全部吸收之情形。
首先,將雙面膠帶1的第一黏合層3貼在第一部件10的黏接面10a上,之後再將第二黏合層4貼在第二部件20的黏接面20a上。此外,在將雙面膠帶1的第一黏合層3貼在第二部件20的黏接面20a上以後,再將第二黏合層4貼在第一部件10的黏接面10a上,也是可以的。
之後,自第一部件10的一側照射雷射光L。雷射光L透過第一部件10到達雙面膠帶1,一部分雷射光L被黏合層3吸收,剩餘雷射光L被基材2或第二黏合層4吸收。
已吸收雷射光L的第一黏合層3會發熱而軟化或者熔化。使第一黏合層3軟化還是熔化能夠依據雷射光L的輸出、掃描速度等加以選擇。已軟化或者熔化的第一黏合層3會沿著第一部件10的黏接面10a變形。此時,因為第一黏合層3的厚度設定在70μm以上,所以即使第一部件10的黏接面10a上存在凹凸,該第一黏合層3也能夠隨其形狀變形,而能夠充分確保黏接面積。
第一黏合層3的熱量傳遞給基材2後,再傳遞給第二黏合層4。此時,因為基材2是固體薄膜且其導熱係數在1×1.0-2W/Mk以上,所以第一黏合層3的熱量易於到達第二黏合層4。是以,第二黏合層4也會軟化或者熔化而沿著第二部件20的黏接面20a變形。此外,設定基材2的熔點時要保證該基材2在第一黏合層3的熔化溫度下不會熔化。
照射雷射光L以後,將雙面膠帶1冷卻至常溫附近,即能夠獲得所期待的黏接強度。
於已將第一部件10和第二部件20黏接好之狀態下,例如即使它掉在地上而遭受衝擊,因為第一黏合層3與第二黏合層4的厚度在70μm以上,應力會在厚度方向上分散、減輕。再者,因為基材2的拉伸破斷強度在80MPa以上,所以能夠抑制基材2破斷。由此而能夠防止第一部件10、第二部件20脫開。
於廢棄時、再利用時需要對第一部件10和第二部件20加以分離之情形下,只要施加較強的力,第一部件10和第二部件20即會分開。然後,拿好附著於第一部件10和第二部件20中之一部件上的雙面膠帶1朝著剝離方向施力,基材2不會破斷,即能夠很容易地將雙面膠帶1揭下來。
如上所述,依據本實施方式,因為已將第一與第二黏合層3、4的厚度設定在70μm以上,所以即使黏接面10a、20a上存在凹凸,也能夠得到足夠的黏接強度,確保所需要的水密性。再者,因為基材2由固體薄膜形成,並使其拉伸破斷強度為80MPa以上,所以於需要分離之情形,能夠防止雙面膠帶1於中途斷開,而易於揭下來。
因為將雷射光吸收劑混合在第一與第二黏合層3、4中,藉由加熱使黏合層3、4軟化或者熔化,所以能夠進一步提高黏接強度。藉由使基材2為固體薄膜,基材2的導熱性增高,使雷射光L導致的發熱易於傳遞給雙方的黏合層3、4。因此,能夠將雷射光L的能量有效地用於軟化或者熔化黏合層。
因為自具有雷射光透過性的第一部件10的一側照射雷射光L,所以能夠使雙面膠帶1的第一與第二黏合層3、4可靠地軟化或者熔化,從而進一步提高黏接強度。
於上述實施方式,使雷射光吸收劑混合於第一與第二黏合層3、4中,除此以外,在第一與第二黏合層3、4中不混合雷射光吸收劑,而在形成基材2的材料中混合雷射光吸收劑亦可。是以,基材2因雷射光L之照射而發熱,該基材2的熱量會傳遞給第一與第二黏合層3、4。
還可以自具有雷射光非透過性的第二部件20一側照射雷射光L。
於該情形,第二部件20因雷射光L之照射而發熱,第二部件20的熱量傳遞給第一與第二黏合層3、4,使第一與第二黏合層3、4軟化或者熔化。是以,即使在雙面膠帶1中不混合雷射光吸收劑,也能夠使第一與第二黏合層3、4軟化或者熔化。再者,藉由使雷射光吸收劑、導熱性較高之物質例如炭黑、金属粉、金属氧化物粉適當分散,能夠進一步提高黏合層3、4自身的導熱性,而能夠使黏合層3、4效率良好地軟化或者熔化。
此外,於上述實施方式,第一黏合層3和第二黏合層4係由同一黏合劑組合物形成,但是第一黏合層3和第二黏合層4可以由不同的材料形成。第一黏合層3和第二黏合層4的厚度不同也是可以的。
[實施例]
以下說明本發明的實施例。
<對雙面膠帶的調整>
基材2是PET薄膜(東洋紡績株式會社製造cosmoshineA4300)。基材2的厚度為38μm。對基材2施加了兩面易黏接處理。作為實施易黏接處理之方法例如有:在用雙螺旋擠壓機延伸前將黏接性較高的熱塑性樹脂塗佈在基材2上,之後再延伸的方法;或者將黏接性較高的熱塑性樹脂直接塗佈在已延伸的基材2上的方法。測量基材2的拉伸破斷強度,得知其為170MPa。
第一黏合層3與第二黏合層4係由同一黏合劑組合物形成。黏合劑組合物是熱塑性彈性體類黏合劑,按以下所述的方式獲得。首先,以塗料之形式獲得黏合劑組合物。也就是說,使SIS(JSC株式會社製造TR-5002)100g、作為黏合劑賦予劑的Clearon(Yasuhara Chemical株式會社製造P-105)100g、作為雷射光吸收劑的炭黑0.1g分散、溶解於300g的甲苯中。所得到的塗料固定成分約為40%。
使用塗抹器將該塗料塗佈於已經易脫模處理的PET薄膜(Lintec株式會社製造PET38GS)上。該PET薄膜的厚度為38μm。藉由使塗料乾燥,於PET薄膜上以能夠剝離之狀態形成黏合層。PET薄膜上黏合層的厚度能夠依據塗料的塗佈厚度任意設定。
將形成於PET薄膜上的黏合層轉印到基材2的兩表面,即得到第一黏合層3與第二黏合層4。
如表1所示,準備了第一黏合層3與第二黏合層4的厚度不同的6種雙面膠帶。
比較例1、2中,第一黏合層3與第二黏合層4的厚度比70μm薄;比較例3中,第一黏合層3的厚度比70μm厚,第二黏合層4的厚度卻比70μm薄。
實施例1~3中,第一黏合層3與第二黏合層4的厚度在70μm以上。
<第一部件與第二部件>
第一部件10是第4圖所示的透明丙烯酸板,具有雷射光透過性。如第4圖與第5圖所示,第二部件20是尼龍66製長方體型容器,具有雷射光非透過性。第二部件20的一面開放,第一部件10形成為覆蓋該開放部分。
詳細而言,第一部件10由四條邊長皆為50mm的正方形板形成,厚度為2mm。第二部件20各壁部的厚度為2mm。當自第二部件20的開放的一側觀看該第二部件20時,外圍尺寸為50mm×50mm,與第一部件10的外圍尺寸一致。第二部件20的深度為3mm。而且,在第二部件20的中央部位形成有直徑15mm的通孔21。
雙面膠帶1呈環狀地貼在第一部件10的黏接面10a(第二部件20一側的面)的周緣部。也就是說,繞第二部件20的黏接面20a即周壁部端面一周貼有雙面膠帶1。
<黏接製程>
雙面膠帶1係藉由第6圖所示的沖壓加工形成為環狀。該雙面膠帶1的第一黏合層3貼在第一部件10的黏接面10a上,將第一部件10佈置為覆蓋第二部件20的開放部分,將第二黏合層4貼在第二部件20的黏接面20a上。
之後,使用夾緊裝置(未圖示)沿著黏接方向(第一部件10的厚度方向)將第一部件10與第二部件20夾緊。夾緊壓力為0.4MPa。
之後,自第一部件10一側朝著第一部件10的周緣部繞雙面膠帶1的貼合範圍一周照射雷射光L。雷射光L是輸出波長為940nm的半導体雷射光。
雷射光L的輸出為3W,掃描速度為1.2米/分。雷射光L照射後,將雙面膠帶1放置至其降至常溫。
<黏接強度試驗>
黏接強度試驗,如第7圖所示,事先將第二部件20固定好,將推桿插入第二部件20之通孔21中,朝著使第一部件10脫離第二部件20的方向(第7圖的下側)推去。推桿的直徑為12mm,端面頂在第一部件10的中央部位。使推桿朝著使第一部件10脫離第二部件20的方向以5mm/分的速度移動,測量了使第一部件10脫離第二部件20所需之力。結果示於第8圖。
就比較例1、2而言,因為第一黏合層3與第二黏合層4的厚度比70μm薄,所以黏接強度是不足120N的較小的值。就比較例3而言,因為第一黏合層3的厚度比70μm厚,第二黏合層4的厚度比70μm薄,所以在第二黏合層4的一側產生了膠合體失效,黏接強度成為一個不足130N的較低的值。也就是說,若第一黏合層3與第二黏合層4中之一方比70μm薄,黏接強度便會下降。
另一方面,就實施例1~3而言,因為第一黏合層3與第二黏合層4的厚度在70μm以上,所以三個實施例的黏接強度全部是在150N以上的較高的值。特別是,實施例2中,黏接強度是在170N以上的極高的值。此外,因為實施例2和實施例3的黏接強度之差沒有實施例1和實施例2的黏接強度之差大,所以
即便使第一黏合層3與第二黏合層4的厚度比110μm還厚,黏接強度的提高幅度也較低。因此,較佳者係第一黏合層3與第二黏合層4的厚度以110μm左右為上限。
<水密性試驗>
水密性試驗的具體情況如下,所使用的第一部件10在上述黏接強度試驗使用過,所使用的第二部件20上沒有形成通孔21,將第一部件10與第二部件20黏接起來,沉浸於水深1m處24小時,對水是否浸入第二部件20的內部做了觀察。
雙面膠帶1係使用實施例2的雙面膠帶。在黏接第一部件10和第二部件20之際照射雷射光L之情形,如上所述,因為第一黏合層3與第二黏合層4隨著第一部件10的黏接面10a與第二部件20的黏接面20a變形,所以觀察10個試樣後之結果,無一個試樣浸水。
<易剝離性>
將雙面膠帶1的第二黏合層4貼在第二部件20的黏接面20a上。將脫模薄膜貼在該雙面膠帶1的第一黏合層3上,將第一部件10朝著脫模薄膜推壓,如在黏接製程中所說明般,夾緊並照射雷射光L。
冷卻至常溫以後,取下第二部件20,將脫模薄膜揭下來,抓住雙面膠帶1的端部,朝著從第二部件20上剝離的方向用力拉扯,雙面膠帶1於中途沒有斷開,就將雙面膠帶1剝離下來了。這是因為將基材2的拉伸破斷強度設定在80MPa以上之故。
<另一實施例>
使黏合劑組合物為與上述不同的丙烯酸類黏合劑,實施了上述各個試驗。
也就是說,將丙烯酸丁酯70g、丙烯酸加酯25g及丙烯酸5g溶解於150g的甲苯中,向該溶液100g中添加三羥甲基丙烷甲苯二異氰酸酯(trimethylol-propane
tolylenediisolyanate)1.2g並混合,得到塗料。將該塗料塗佈於已經過脫模處理的PET薄膜上,得到丙烯酸類黏合劑。
用上述丙烯酸類黏合劑形成了厚度與上述比較例1、2、實施例1~3相同的第一黏合層3與第二黏合層4。於該情形,亦係只要第一黏合層3與第二黏合層4的厚度在70μm以上,黏接強度試驗下的數值即會成為150N以上,並且也能夠確保水密性。
<另一比較例>
使用市場上銷售的雙面膠帶(住友3M株式會社製造VHB丙烯酸薄膜構造用黏著帶Y-4914)實施了上述各試驗。該雙面膠帶的基材是發泡材,拉伸破斷強度為20MPa。黏接時用夾緊裝置進行了夾緊,但是沒有照射雷射光L。
黏接強度試驗結果是80N,於上述實施例1~3相比,是一低很多的值。而且,水密性試驗下,看到10個試樣全部都浸水。這是因為黏合層沒有隨黏接面的凹凸變化之故。
針對易剝離性,抓住雙面膠帶的一端揭下來時,雙面膠帶延伸且於中途破裂,難以用手指揭下來。這是因為使用了拉伸破斷強度較低的發泡材作基材之故。
<產業可利用性>
綜上所述,本發明能夠用於例如構成平面面板顯示器、家電產品、工業用電氣產品等之部件的黏接、構成住宅設備機器之部件的黏接、以及構成文具產品之部件的黏接。
Claims (4)
- 一種雙面膠帶,於在一基材的兩表面設置有由一黏合劑組合物形成的一黏合層的雙面膠帶中,其中:該黏合劑組合物是熱塑性彈性體類黏合劑或者丙烯酸類黏合劑,該黏合層構成為藉由加熱而軟化或者熔化,該黏合層的厚度設定在70μm以上,該基材是固體薄膜,該基材中混合有雷射光吸收劑,該基材的厚度設定在5μm以上100μm以下,該基材的拉伸破斷強度設定在80MPa以上。
- 一種黏接方法,係於使用在一基材的兩表面設置有由一黏合劑組合物形成的一黏合層的一雙面膠帶黏接一第一部件和一第二部件之黏接方法中,其中:事先,使該黏合劑組合物為熱塑性彈性體類黏合劑或者丙烯酸類黏合劑,使該黏合層構成為藉由加熱而軟化或者熔化,將該黏合層的厚度設定在70μm以上,使該基材為固體薄膜,將雷射光吸收劑混合在該基材中,將該基材的拉伸破斷強度設定在80MPa以上,該基材的厚度設定在5μm以上100μm以下,然後,將該雙面膠帶一面之黏合層貼在該第一部件的黏接面上,將另一面之黏合層貼在該第二部件的黏接面上, 對該雙面膠帶照射雷射光而使該黏合層軟化或者熔化,黏接該第一部件和該第二部件。
- 如申請專利範圍第2項所述之雙面膠帶的黏接方法,其中:該第一部件具有使雷射光透過的雷射光透過性,自該第一部件的一側朝著該雙面膠帶照射雷射光。
- 如申請專利範圍第2項所述之雙面膠帶的黏接方法,其中:該第二部件具有不使雷射光透過的雷射光非透過性,自該第二部件的一側朝著該雙面膠帶照射雷射光。
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