WO2022038926A1 - 接合体の分離方法 - Google Patents
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Definitions
- the present invention relates to a method for separating a bonded body.
- a pressure-sensitive adhesive (also referred to as a pressure-sensitive adhesive; the same applies hereinafter) exhibits a soft solid state (viscous elastic body) in a temperature range near room temperature, and has a property of easily adhering to an adherend by pressure.
- the pressure-sensitive adhesive is widely used in various fields in the form of a pressure-sensitive adhesive sheet with a support having a pressure-sensitive adhesive layer on the support or in the form of a support-less pressure-sensitive adhesive sheet having no support. It's being used. Further, after use, the pressure-sensitive adhesive is peeled off from the adherend by an appropriate means, if necessary.
- Patent Document 1 is mentioned as a technical document relating to the pressure-sensitive adhesive sheet.
- Patent Document 2 is mentioned as a technical document for peeling the adhesive from the adherend.
- the display device built into a product having a display function such as a smartphone, a personal computer (desktop type, notebook type, tablet type, etc.), a television, etc.
- a liquid crystal display device such as a smartphone, a personal computer (desktop type, notebook type, tablet type, etc.), a television, etc.
- a liquid crystal display device such as a smartphone, a personal computer (desktop type, notebook type, tablet type, etc.), a television, etc.
- organic EL electroluminescence
- It has a multi-layer structure including multiple and different types of functional members such as PDPs (plasma display panels), and since each member contains different materials, it has a great advantage of being reused by recycling or reuse.
- the pressure-sensitive adhesive adhered to the adherend such as a member is usually peeled off from the adherend by utilizing the re-peelability of the pressure-sensitive adhesive itself.
- adhesives that require high bonding reliability generally have high adhesive strength to the adherend, and tend to have low removability (removability) from the adherend.
- the adherend may include a hard brittle member such as glass or a thin member, and such an adherend may be damaged by the force applied when the adhesive is peeled off.
- Patent Document 1 a technique for achieving both adhesive strength to an adherend and re-peelability, and easily peel off using an aqueous liquid such as water.
- the present invention has been created in view of the above circumstances, and provides a method for separating a bonded body capable of peeling off the pressure-sensitive adhesive even when the pressure-sensitive adhesive containing a water-affinitive agent is firmly adhered to the member.
- the purpose is to provide.
- a method for separating a bonded body including two members bonded by an adhesive is provided.
- the pressure-sensitive adhesive contains a water-affinitive agent.
- the above method includes a step of immersing the bonded body in a solvent to peel off the pressure-sensitive adhesive from the member. According to the above method, even if the adhesive is firmly adhered to the member, the adhesive can be peeled off from the member and the bonded body can be separated. For example, when the water-removable adhesive containing a water-affinitive agent cannot be peeled from the member by water-removal using an aqueous liquid due to long-term bonding or the like (that is, when the water-removable adhesive is deactivated).
- the adhesive can be peeled off. Further, in the peeling by solvent immersion (solvent immersion peeling), since it is not necessary to apply an external force to the member which is the adherend, the member is less likely to be damaged when the adhesive is peeled.
- two members joined by a pressure-sensitive adhesive means that a pressure-sensitive adhesive is used for at least a part of the joining of two members, and only a specific pressure-sensitive adhesive containing a water-affinitive agent is used. It is not limited to joining by.
- a pressure-sensitive adhesive is used for at least a part of the joining of two members, and only a specific pressure-sensitive adhesive containing a water-affinitive agent is used. It is not limited to joining by.
- the two members are joined by a double-sided pressure-sensitive adhesive sheet with a base material, if at least one of the pressure-sensitive adhesives provided on each surface of the double-sided pressure-sensitive adhesive sheet is a water-affinitive-containing pressure-sensitive adhesive, the two.
- the members shall be interpreted as "bonded by an adhesive".
- the HSP (Hansen Solubility Parameters) distance between the pressure-sensitive adhesive and the solvent is 4.0 or less.
- HSP distance By having the above-mentioned relationship (HSP distance) between the pressure-sensitive adhesive to be peeled off and the solvent to be used, peeling by immersion in the solvent proceeds satisfactorily.
- the solvent preferably contains ethyl acetate. Ethyl acetate is not particularly limited, but is suitable for solvent immersion peeling of an acrylic pressure-sensitive adhesive, for example.
- the solvent has a hydrogen bond term ( ⁇ H) of 15.0 or more in HSP (Hansen Solubility Parameters).
- ⁇ H hydrogen bond term
- HSP Hanes Solubility Parameters
- the pressure-sensitive adhesive is a solvent-type pressure-sensitive adhesive or an active energy ray-curable pressure-sensitive adhesive.
- the solvent immersion peeling disclosed herein is suitable for peeling a solvent-type pressure-sensitive adhesive containing a water-affinitive agent and an active energy ray-curable pressure-sensitive adhesive.
- the two members are joined by a double-sided adhesive pressure-sensitive adhesive sheet containing the pressure-sensitive adhesive.
- the width of the adhesive sheet is 20 mm or more. According to the solvent immersion peeling disclosed herein, the peeling can proceed satisfactorily with respect to the bonded body bonded with the adhesive sheet having a width of 20 mm or more, and the bonded body can be separated.
- the method for separating the bonded body is carried out by immersing the bonded body in a solvent for 24 hours or more.
- the solvent immersion time By setting the solvent immersion time to 24 hours or more, the adhesive is satisfactorily peeled off from the member. For example, after 24 hours have passed from the immersion of the bonded body in the solvent, the distance from which the pressure-sensitive adhesive is peeled off from one of the two members can be 20 mm or more.
- the method according to some preferred embodiments includes a step of determining whether the pressure-sensitive adhesive can be water-stripping from at least one of the two members before immersing the bonded body in a solvent.
- the water peeling is a peeling performed in a state where an aqueous liquid is present at a portion where the pressure-sensitive adhesive is peeled from the surface of the member.
- the bonded body is immersed in a solvent.
- the method disclosed here was originally capable of peeling from the adherend by water peeling, but is particularly suitable for peeling a water-peeling deactivating adhesive having impaired water-peeling property.
- the joints separated by the techniques disclosed herein include two members joined by an adhesive.
- the bonded body 100 according to the embodiment shown in FIG. 1 has a structure in which a first member 120 and a second member 140 are bonded by an adhesive 1.
- the bonded body 100 is not particularly limited as long as it includes at least two members to be separated, and may be configured to include two or more members.
- it may be a multi-layer structure in which two or more layered bodies are laminated.
- the first member 120 and the second member 140 may be in the shape of a sheet or a plate.
- the above two members may be continuous at a part other than the portion joined by the adhesive.
- a metal member is used as the first member 120
- a glass member is used as the second member 140
- the joint 100 is not limited to this, and the first member 120 and the first member 120 are used.
- the members 140 of 2 can be in various forms such as a transparent member (for example, at least one of them is a glass member).
- Adhesive 1 is a pressure-sensitive adhesive containing a water-affinitive agent.
- the pressure-sensitive adhesive 1 has a sheet-like (adhesive sheet) form, and specifically has a double-sided adhesive baseless double-sided pressure-sensitive adhesive sheet.
- the pressure-sensitive adhesive 1 can also be said to be layered (that is, a pressure-sensitive adhesive layer).
- first adhesive surface 1A is adhered to the first member 120
- second adhesive surface 1B is adhered to the second member 140.
- the pressure-sensitive adhesive sheet 1 of this embodiment has a width of 20 mm or more and a thickness of 100 ⁇ m or more.
- the pressure-sensitive adhesive 1 contains a water-affinitive agent, and although it was originally a water-penetrating pressure-sensitive adhesive that can be peeled off from an adherend by water peeling, it is made of water because of its usage history. It is a water-removable deactivating adhesive with impaired peelability. Therefore, the pressure-sensitive adhesive 1 firmly adheres to the first member 120 and the second member 140, and the pressure-sensitive adhesive 1 is removed from the first member 120 and the second member 140 not only by normal peeling but also by water peeling. It is difficult to peel off. Further, it is firmly adhered to the first member 120 and the second member 140 until it is difficult to peel off even by using hot water immersion or ultrasonic vibration. Such an event can occur, for example, when the members are bonded together for a long period of time using the adhesive 1 and the adhesive force is excessively increased.
- the water peeling property and the water peeling property refer to the ease of peeling and peeling (water peeling property) using an aqueous liquid such as water (water peeling property), and the water peeling property is, for example, , A state in which an aqueous liquid is present on the peeling front (where peeling (separation) starts from the bonding interface between the two) between the adhesive surface of the adhesive (which may be in the form of an adhesive layer or an adhesive sheet) and the surface of the adherend. It means peeling off the adhesive from the adherend.
- a peeling means by an external force such as manual peeling may be used in combination, or the adhesive may be peeled off only by the solvent dipping peeling.
- the auxiliary peeling may be performed in a state where the bonded body is immersed in a solvent, or may be performed after the bonded body is taken out of the solvent.
- the solvent immersion time an appropriate time for the adhesive 1 to peel off from either the first member 120 or the second member 140 is adopted, and the type of the adhesive or the adherend, the adhesive state, the adhesive area, etc. are adopted. It is not limited to a specific range because it depends on the type.
- the solvent immersion time is, for example, 12 hours or more, preferably 24 hours or more, 48 hours or more, 72 hours or more, 100 hours or more, or 150 hours or more.
- the solvent immersion time is within one week, preferably 120 hours or less, more preferably 90 hours or less, still more preferably 60 hours or less, and particularly preferably 30 hours or less. Is.
- the temperature of the solvent is not particularly limited and is usually in the normal temperature range (for example, about 0 ° C to 40 ° C, typically about 10 ° C to 30 ° C), but the solvent is used by heating it to an appropriate temperature. May be good.
- solvent As the solvent to be used, an appropriate one or two or more kinds of solvents are selected based on the adhesive type, the solvent resistance of the adherend and the like, and the solvent is not limited to a specific kind.
- the solvent means an organic compound (also referred to as an organic solvent) that is liquid at 23 ° C. and can be used as a solvent or a dispersion medium.
- one or more solvents having an HSP (Hansen Solubility Parameters) distance of less than or equal to a predetermined value with respect to the pressure-sensitive adhesive to be peeled off by the solvent are preferably used.
- the HSP distance between the pressure-sensitive adhesive and the solvent is, for example, 20 or less, and may be 15 or less, or 10 or less.
- solvent immersion peeling tends to proceed satisfactorily.
- the HSP distance is preferably 8.0 or less (for example, 5.0 or less), and preferably 4.0 or less (for example, 3.0 or less).
- the lower limit of the HSP distance is usually more than 0, and may be, for example, about 1 or more.
- the unit of HSP distance is MPa 1/2 .
- the HSP distance (Ra) between the pressure-sensitive adhesive and the solvent is determined by the following method. That is, the HSP values (dispersion term ( ⁇ D), polarity term ( ⁇ P), hydrogen bond term ( ⁇ H)) of the pressure-sensitive adhesive and the solvent are obtained, and the HSP values ( ⁇ D PSA , ⁇ P PSA , ⁇ H PSA ) of the pressure-sensitive adhesive and the solvent are obtained. Obtain the inter-vector distance of the HSP value ( ⁇ D SOL , ⁇ P SOL , ⁇ H SOL ). This is the HSP distance.
- Ra [4 ⁇ ( ⁇ D PSA - ⁇ D SOL ) 2 + ( ⁇ P PSA - ⁇ P SOL ) 2 + ( ⁇ H PSA - ⁇ H SOL ) 2 ] 1/2 Is required from.
- ⁇ D PSA , ⁇ P PSA and ⁇ H PSA represent the dispersion term ( ⁇ D), polarity term ( ⁇ P) and hydrogen bond term ( ⁇ H) of the pressure-sensitive adhesive, respectively, and ⁇ D SOL , ⁇ P SOL and ⁇ H SOL are respectively.
- the HSP values of the pressure-sensitive adhesive and the solvent can be determined by using the software “HSPiP, Hansen Solubility Parameters in Practice ver4”. can.
- HSPiP Hansen Solubility Parameters in Practice ver4
- the pressure-sensitive adhesive and the solvent are composed of a plurality of components, they can be obtained from the molecular group contribution method using the above software. Specifically, each constituent unit in the target substance is input in SMILES notation, and the HSP value ( ⁇ d, ⁇ p, ⁇ h) for each unit is calculated.
- the HSP value ( ⁇ d, ⁇ p, ⁇ h) of each component of the pressure-sensitive adhesive is calculated based on the above method, and the HSP value of the entire pressure-sensitive adhesive ( ⁇ D PSA , ⁇ P PSA ) is calculated from the mole fraction of each component. , ⁇ H PSA ).
- ( ⁇ D PSA , ⁇ P PSA , ⁇ H PSA ) [(Mole fraction of ⁇ d a ⁇ a) + (Mole fraction of ⁇ d b ⁇ b) +..., (Mole fraction of ⁇ p a ⁇ a) + ( ⁇ p b ) ⁇ b mole fraction) +..., ( ⁇ h a ⁇ a mole fraction) + ( ⁇ h b ⁇ b mole fraction) +%) Is required from.
- a and b represent each component of the pressure-sensitive adhesive.
- one or more solvents having a hydrogen bond term ( ⁇ H) of a predetermined value or more in HSP are preferably used as the solvent.
- the solvent having a large hydrogen bond term value acts well on the pressure-sensitive adhesive containing a water-affinitive agent, and peeling by immersion in the solvent proceeds well.
- the ⁇ H of the solvent is, for example, 10.0 or more, 12.0 or more is suitable, preferably 15.0 or more, more preferably 17.0 or more, and may be 20.0 or more.
- the solvent satisfying the above ⁇ H may have, for example, an HSP distance of more than 5 or more than 10 or even more than 15 with the pressure-sensitive adhesive.
- the unit of ⁇ H is MPa 1/2 . The above ⁇ H can be obtained from the above-mentioned HSP value calculation method.
- the solvent examples include alcohols such as methanol, ethanol and isopropyl alcohol (for example, monohydric alcohols having 1 to 4 carbon atoms); aliphatic or alicyclic carbonization such as hexane, heptane, cyclohexane and cycloheptane.
- alcohols such as methanol, ethanol and isopropyl alcohol (for example, monohydric alcohols having 1 to 4 carbon atoms); aliphatic or alicyclic carbonization such as hexane, heptane, cyclohexane and cycloheptane.
- Aromatic compounds such as toluene and xylene (specifically, aromatic hydrocarbons); Esters such as methyl acetate, ethyl acetate and butyl acetate; Ketones such as acetone and methyl ethyl ketone; Dimethyl ether, diethyl ether and the like
- Any one solvent selected from ethers such as butyl methyl ether; alkane halides such as 1,2-dichloroethane; or a mixed solvent of two or more can be used.
- alcohols, esters and aromatic hydrocarbons are preferable, methanol, ethanol and ethyl acetate are more preferable, and ethyl acetate is particularly preferable.
- Suitable examples of these solvents are suitable for solvent immersion peeling of, for example, acrylic pressure-sensitive adhesives.
- the adhesive can be peeled off from the member even if the bonded body is firmly adhered to the adhesive as described above and is usually difficult to peel off by peeling or water peeling. , It is possible to separate (disassemble) the bonded body. According to the above method, the adhesive can be peeled off from the member without damaging the adherend. In addition, the adhesive can be peeled off in one step of solvent immersion and by leaving it alone without requiring an additional operation during solvent immersion, so that it is highly practical.
- solvent immersion peeling is applied not only to adhesives that are difficult to peel off by normal peeling or water peeling, but also to the water affinity that joins members in various states. Applicable to agent-containing adhesives. According to the solvent immersion peeling disclosed here, the adhesive can be peeled from the member without the need to confirm whether or not the peeling is possible by normal peeling or the like.
- the above-mentioned solvent immersion peeling peels off the pressure-sensitive adhesive (in other words, the water-peeling deactivating adhesive) that has become difficult to peel off by water peeling as described above from the member. It is effective and suitable for. From this, in the method for separating a bonded body according to a preferred embodiment, before immersing the bonded body in a solvent, water is applied to the pressure-sensitive adhesive from two members (the first member and the second member) bonded by the pressure-sensitive adhesive.
- a method of immersing the bonded body in a solvent after confirming that water peeling is not possible can be adopted, including a step of determining whether or not peeling is possible (a step of determining water peelability). Whether or not the adhesive is water-stripping from the member is usually difficult to determine from the appearance. Therefore, the determination of the possibility of water peeling may be typically a step of actually attempting to peel off the pressure-sensitive adhesive by water peeling. Since water peeling is defined as described above and will be described in detail later, detailed description thereof will be omitted here.
- the bonded body separation method disclosed herein is preferably carried out in an embodiment including a step of determining the possibility of water exfoliation. According to the above method, it is possible to efficiently and effectively exfoliate from a member with respect to a water-removable deactivating adhesive whose water releasability is impaired due to long-term bonding or the like.
- the pressure-sensitive adhesive (typically, a pressure-sensitive adhesive sheet) firmly adhered to the member before the solvent-immersed peeling is usually difficult to peel off from the member by peeling.
- the adhesive has a force gauge fixed to the end of the member to which the adhesive is bonded in an environment of 23 ° C. and 50% RH, the force gauge is held by hand, and the peeling angle is 90 to 150 degrees. It may be adhered to the above member with an adhesive strength such that the normal peeling force when manually peeled at a speed of 10 to 100 mm / min is 10 N / 20 mm or more.
- the normal peeling force may be, for example, 15 N / 20 mm or more, 20 N / 20 mm or more, and further 25 N / 20 mm or more (typically 28 N / 20 mm or more).
- the adhesive that adheres to the member with the above adhesive strength is difficult to peel off from the member that is the adherend by a normal peeling method, or it is difficult to peel off smoothly because the adherend is easily damaged. ..
- the methods disclosed herein are preferably applied to such pressure-sensitive adhesives.
- the force gauge the product name "Digital Force Gauge FG-5100" manufactured by Satotec Co., Ltd. or an equivalent product thereof can be used. The same applies to the following water peeling force.
- the adhesive (typically, an adhesive sheet) firmly adhered to the member before the solvent immersion peeling is difficult to peel off from the member by water peeling.
- the pressure-sensitive adhesive fixes a force gauge to the end of a member to which the pressure-sensitive adhesive is bonded, holds the force gauge by hand, and adheres from the member which is an adherend.
- Adhesive strength at which 20 ⁇ L of distilled water is supplied to the part where the agent begins to separate (peeling front), and the water peeling force is 10 N / 20 mm or more when manually peeled at a peeling angle of 90 to 150 degrees and a peeling speed of 10 to 100 mm / min. It may be adhered to the above member.
- the water peeling force may be, for example, 15 N / 20 mm or more, 20 N / 20 mm or more, and further 25 N / 20 mm or more (typically 28 N / 20 mm or more).
- the adhesive that adheres to the member with the above adhesive strength is difficult to peel off from the member that is the adherend due to water peeling, or it is difficult to peel off smoothly because the adherend is easily damaged.
- the methods disclosed herein are particularly suitable for such pressure-sensitive adhesives.
- Water peeling is defined as described above, and specifically, in the peeling front of the pressure-sensitive adhesive from the member, the water-based liquid is present at the interface between the member and the pressure-sensitive adhesive. A water peeling step of peeling the pressure-sensitive adhesive from the member while advancing the invasion of the aqueous liquid into the interface following the movement.
- aqueous liquid water or a mixed solvent containing water as a main component and containing a small amount of additives as necessary can be used.
- a lower alcohol for example, ethyl alcohol
- a lower ketone for example, acetone
- the additive a known surfactant or the like can be used.
- an aqueous liquid that is substantially free of additives may be used. From the viewpoint of environmental hygiene, water is preferably used as the aqueous liquid.
- the water is not particularly limited, and for example, distilled water, ion-exchanged water, tap water, or the like can be used in consideration of purity, availability, and the like required according to the intended use.
- the temperature of the aqueous liquid is usually in the range of normal temperature (10 ° C. to 35 ° C.), but hot water having a temperature of 35 ° C. or higher and lower than 90 ° C. (for example, 40 ° C. or higher and 60 ° C. or lower) may be used.
- the water peeling supplies an aqueous liquid near the outer edge of the pressure-sensitive adhesive (layer) attached to the member, and the water-based liquid is applied from the outer edge of the pressure-sensitive adhesive to the pressure-sensitive adhesive and the member.
- the peeling of the pressure-sensitive adhesive can proceed without supplying new water (that is, using only the aqueous liquid supplied to the member before the start of peeling). If the water that follows the movement of the peeling front and enters the interface between the adhesive and the member is exhausted in the middle of the water peeling step, it is intermittent or continuous after the start of the water peeling step. Water may be additionally supplied to the water.
- the amount of the aqueous liquid supplied before the start of peeling is not particularly limited as long as the amount of the aqueous liquid can be introduced into the interface between the adhesive and the member from outside the application range of the adhesive (layer).
- the amount of the aqueous liquid may be, for example, 5 ⁇ L or more, 10 ⁇ L or more is appropriate, and 20 ⁇ L or more may be used. Further, there is no particular limitation on the upper limit of the amount of the aqueous liquid.
- the amount of the aqueous liquid may be, for example, 10 mL or less, 5 mL or less, 1 mL or less, 0.5 mL or less, 0.1 mL or less. However, it may be 0.05 mL or less.
- the operation of allowing the aqueous liquid to enter the interface between the adhesive (layer) and the member from the outer edge of the adhesive at the start of peeling is, for example, the tip of a jig such as a cutter knife or a needle at the interface on the outer edge of the adhesive. , Scratching the outer edge of the adhesive with a hook or claw to lift it, or attaching a strong adhesive tape or suction cup to the back surface near the outer edge of the joint to lift the end of the adhesive. It can be carried out.
- the water peeling step can be preferably carried out in an embodiment in which the peeling front is moved at a speed of 10 mm / min or more.
- Moving the peeling front at a speed of 10 mm / min or more corresponds to peeling the pressure-sensitive adhesive (layer) at a tensile speed of 20 mm / min or more, for example, under the condition of a peeling angle of 180 degrees.
- the speed at which the peeling front is moved may be, for example, 50 mm / min or more, 150 mm / min or more, 300 mm / min or more, or 500 mm / min or more.
- the upper limit of the speed at which the peeling front is moved is not particularly limited.
- the speed at which the peel front is moved can be, for example, 1000 mm / min or less.
- the water peeling disclosed herein is, for example, an embodiment in which the peeling area of the pressure-sensitive adhesive (layer) per 10 ⁇ L of the volume of the aqueous liquid (for example, water) used in the method is, for example, 50 cm 2 or more, preferably 100 cm 2 or more. Can be carried out at.
- the bonded body disclosed herein is not particularly limited as long as it includes two members bonded by a pressure-sensitive adhesive (typically, a pressure-sensitive adhesive layer), and may be composed of two or more members.
- a pressure-sensitive adhesive typically, a pressure-sensitive adhesive layer
- it may be a multi-layer structure in which two or more layered bodies are laminated.
- Such a bonded body (typically a multilayer structure) may include a display member, an optical member such as a transparent member, and other functional members.
- the bonded body disclosed here may be a structure used for various uses and products.
- the bonded body can be a structure for various purposes that may need to be recycled or repaired.
- a structure constituting various portable devices (portable devices), automobiles, home appliances, etc. it may include two or more members joined by an adhesive. Such joints may be for molding, decoration, protection, support, etc., as well as fixing and joining.
- the material of the bonded member to be contacted by the pressure-sensitive adhesive and the material constituting at least the surface of the member may be, for example, glass, metal, ceramic material, resin material or the like.
- a preferred example of the member constituting the bonded body is an optical member.
- the optical member has optical characteristics (for example, polarization property, light refraction property, light scattering property, light reflection property, light transmission property, light absorption property, photodiffraction property, rotational property, visibility, etc.).
- optical members include polarizing plates, wavelength plates, retardation plates, optical compensation films, brightness improving films, light guide plates, reflective films, antireflection films, hard coat (HC) films, shock absorbing films, antifouling films, etc.
- Photochromic film, dimming film, transparent conductive film (ITO film), design film, decorative film, surface protection plate, prism, lens, color filter, transparent substrate, and members in which these are laminated (collectively referred to as these). It may be referred to as a "functional film”).
- the above-mentioned “plate” and “film” shall include a plate-like, a film-like, a sheet-like form, respectively, and for example, the "polarizing film” shall include a “polarizing plate", a “polarizing sheet” and the like.
- the optical member may be, for example, a member (typically a display device constituent member) used in a display device (typically an image display device).
- the optical member is not particularly limited, and examples thereof include a member made of glass, acrylic resin, polycarbonate, polyethylene terephthalate, a metal thin film, or the like (for example, a sheet-shaped, film-shaped, or plate-shaped member).
- the "optical member” in this specification also includes a member (design film, decorative film, surface protective film, etc.) that plays a role of decoration and protection while maintaining the visibility of the display device.
- the material constituting at least the surface of the optical member is, for example, glass such as an alkali glass plate or non-alkali glass; a metal material such as stainless steel (SUS) or aluminum; a ceramic material such as alumina or silica; an acrylic resin. It may be a resin material such as ABS resin, polycarbonate resin, polystyrene resin, transparent polyimide resin; or the like.
- Preferable examples of the member include a member containing an inorganic material such as the above-mentioned glass, the above-mentioned ceramic material, and the above-mentioned metal material.
- the member may be an optical member in which at least a part of the surface to which the pressure-sensitive adhesive is attached is made of such a material.
- the members constituting the bonded body are coated surfaces with paints such as acrylic, polyester, alkyd, melamine, urethane, acid-epoxy crosslinked, or composites thereof (for example, acrylic melamine and alkyd melamine). , It may have a plated surface such as a zinc-plated steel plate.
- the member constituting the bonded body is a glass member containing a brittle material such as glass (typically a hard brittle material).
- a brittle material such as glass
- the bonded body separation method disclosed herein is preferably applied to a bonded body in which at least one of two members bonded by an adhesive is made of a brittle material such as a glass material.
- a hard and brittle material such as glass cannot withstand the force of peeling off the adhesive attached to it and may be damaged.
- the adhesive can be peeled off from the member without causing damage to the adherend.
- a typical example of a glass member is a glass plate having a plate shape.
- the size of the glass member is not limited to a specific range, and the thickness of the glass member (for example, a glass plate) can be, for example, 0.1 to 5 mm (for example, 0.5 to 2 mm).
- the length of the glass member is, for example, 5 mm to 1 m (for example, 50 mm or more, further 100 mm or more, and 500 mm or less).
- the method disclosed herein is preferably employed when stripping the pressure-sensitive adhesive from a glass member of such size.
- the length of the glass member means the length of the portion having the maximum length in the surface direction of the glass member.
- the surface of the member may be hydrophilized.
- the surface of the above-mentioned optical member may be treated with a corona treatment, a plasma treatment, a hydrophilic coating treatment for providing a hydrophilic coating layer, or the like, which contributes to the improvement of hydrophilicity.
- a member or the like having such a hydrophilized surface has improved hydrophilicity and the water contact angle is limited to a predetermined value or less, and is therefore suitable for peeling a pressure-sensitive adhesive containing a water-affinitive agent.
- the maximum thickness thereof may be about 5 mm or less (for example, 2 mm or less, preferably 1 mm or less).
- a member having such a maximum thickness is usually easily deformed or damaged by an external force, and by applying the method disclosed herein, the member can be adhered to the member without being damaged.
- the agent can be peeled off smoothly.
- the thickness of the member having the plate shape or the sheet shape can usually be, for example, 0.1 to 5 mm (for example, 0.5 to 2 mm).
- the joints according to some aspects are joints for display devices.
- the display device include a liquid crystal display device, an organic EL display device, a PDP, an electronic paper, and the like, and in particular, when an expensive member such as a foldable display device and an in-vehicle display device is included, the display device is described here.
- the disclosed techniques are preferably applied.
- the display device includes a display device capable of input such as a touch panel. There are strong demands for recycling, reuse, etc. of the above display device, and it is particularly meaningful to apply the technology disclosed here.
- the display member joined by the adhesive is a member that bears the display function of the display device, and is not particularly limited except for that, and includes, for example, various materials (optical materials, light emitting elements, and the like. ) Can be included.
- the display member may be, for example, a liquid crystal display panel, an organic EL display panel, a PDP, a touch panel, or the like, or a display unit (display unit) thereof.
- the panel may be paraphrased as a sheet or a film.
- the shape of the display member is not particularly limited, and has, for example, a sheet-like or plate-like shape.
- the display member may have a curved surface shape, or may have deformability or flexibility.
- Such a display member is suitable as a display member of, for example, a foldable display device or a flexible display device.
- one is a glass member and the other is a display member.
- solvent immersion peeling is performed even when the member joined by the adhesive contains a hard and brittle glass member and a display member (for example, a thin member having a thickness of 2 mm or less). By doing so, the two members can be separated without damaging (typically cracking or tearing) the glass member and the display member.
- the thickness of the display member is not limited to a specific range, and may be, for example, 0.1 to 5 mm (for example, 0.5 to 2 mm).
- the technique disclosed here is applied to obtain strength due to its thinness. It is effective to separate the members without damaging the display members.
- the thickness of the display member may be about 50 ⁇ m or less, or may be 30 ⁇ m or less.
- the joined body to which the members are joined by the adhesive may be one in which a certain period or more has passed since the joining by the adhesive. For example, after the product containing the bonded material is used, until it is collected for recycling, etc., and until the product reaches the end of its product life (for example, 6 months or more, further 1 year or more, or 3 years or more). It can be 5 years or more), and the bonding state with the adhesive can be continued. With such an adhesive, the adhesive strength may be excessively increased due to the usage environment and the like, and it may be difficult to re-peel the adhesive as intended.
- Products, devices, and structures including the above-mentioned joints are required to have high adhesive reliability due to the adhesive when joining the members, while smooth removal is required when repairing, replacing, inspecting, recycling, etc. of the constituent members.
- It can be a component of a device (preferably a portable electronic device).
- a device preferably a portable electronic device.
- mobile phones, smartphones, tablet computers, laptop computers, various wearable devices for example, wristwear type that is worn on the wrist like a wristwatch, modular type that is worn on a part of the body with clips or straps, glasses type).
- wearable devices for example, wristwear type that is worn on the wrist like a wristwatch, modular type that is worn on a part of the body with clips or straps, glasses type).
- the display device may be a component of an electronic device such as a desktop personal computer, a display, or a television (liquid crystal, plasma, organic EL, etc.).
- "portable” means that it is not enough to be portable, but to have a level of portability that an individual (standard adult) can carry relatively easily. It shall mean.
- the form of the pressure-sensitive adhesive for joining the members is not particularly limited, and the above-mentioned members may be bonded by a regular or random pattern such as a dot shape or a striped shape, but typically.
- the pressure-sensitive adhesive is configured as a supportless double-sided pressure-sensitive adhesive sheet composed of a pressure-sensitive adhesive layer, or is configured as a double-sided adhesive pressure-sensitive adhesive sheet (double-sided pressure-sensitive adhesive sheet) having an intermediate layer such as a base material layer. May be good.
- This pressure-sensitive adhesive sheet has a structure in which a first pressure-sensitive adhesive layer and a second pressure-sensitive adhesive layer are provided on each surface (both non-peelable) of the intermediate layer.
- the pressure-sensitive adhesive layer of the pressure-sensitive adhesive sheet is not limited to a single-layer structure, and may further include one or more pressure-sensitive adhesive layers having the same or different composition.
- the intermediate layer may be a pressure-sensitive adhesive layer, in which case the pressure-sensitive adhesive sheet is intermediate with the first and second pressure-sensitive adhesive layers constituting the surface of the pressure-sensitive adhesive sheet. It may have at least three pressure-sensitive adhesive layers, including a pressure-sensitive adhesive layer as a layer.
- the pressure-sensitive adhesive (which may be in the form of a pressure-sensitive adhesive layer or a pressure-sensitive adhesive sheet; the same shall apply hereinafter unless otherwise specified) may be, for example, an acrylic pressure-sensitive adhesive or a rubber-based pressure-sensitive adhesive (natural).
- Various known adhesives such as rubber-based, synthetic rubber-based, mixed systems, etc.), silicone-based adhesives, polyester-based adhesives, urethane-based adhesives, polyether-based adhesives, polyamide-based adhesives, fluorine-based adhesives, etc.
- It may be a pressure-sensitive adhesive composed of one type or two or more types of pressure-sensitive adhesives selected from the agents.
- the acrylic pressure-sensitive adhesive refers to a pressure-sensitive adhesive containing an acrylic polymer as a main component (base polymer). The same meaning applies to rubber-based pressure-sensitive adhesives and other pressure-sensitive adhesives.
- the “base polymer” of the pressure-sensitive adhesive refers to the main component of the rubber-like polymer contained in the pressure-sensitive adhesive, and is not interpreted in a limited manner other than this.
- the rubber-like polymer refers to a polymer that exhibits rubber elasticity in a temperature range near room temperature.
- the "main component” means a component contained in the largest proportion among the contained components on a weight basis. Therefore, for example, when the pressure-sensitive adhesive is composed of three or more components, the content of the main component in the pressure-sensitive adhesive may be 34% by weight or more.
- the "acrylic polymer” refers to a polymer derived from a monomer component containing an acrylic monomer in an amount of more than 50% by weight, and is also referred to as an acrylic polymer.
- the acrylic monomer refers to a monomer derived from a monomer having at least one (meth) acryloyl group in one molecule.
- (meth) acryloyl means a comprehensively referring to acryloyl and methacryloyl.
- (meth) acrylate” means acrylate and methacrylate
- “(meth) acrylic” means acrylic and methacrylic, respectively.
- an acrylic pressure-sensitive adhesive may be preferably used as the constituent material of the pressure-sensitive adhesive.
- the pressure-sensitive adhesive disclosed herein may be an acrylic pressure-sensitive adhesive containing an acrylic polymer.
- Acrylic adhesives tend to have excellent transparency, weather resistance, and design freedom. Acrylic adhesives having high transparency are preferably used for optical applications and, by extension, bonding applications for display devices.
- the pressure-sensitive adhesive disclosed herein contains, for example, a (meth) acrylic acid alkyl ester having a linear or branched alkyl group having 1 to 20 carbon atoms at the ester terminal in a proportion of 33% by weight or more.
- a (meth) acrylic acid alkyl ester having an alkyl group having an number of carbon atoms of X or more and Y or less at the ester terminal may be referred to as “(meth) acrylic acid CXY alkyl ester”.
- the proportion of the (meth) acrylic acid C 1-20 alkyl ester in the total monomer components of the acrylic polymer is, for example, 35% by weight or more, and 50% by weight. % Or more is appropriate, and may be 55% by weight or more.
- the proportion of the (meth) acrylic acid C 1-20 alkyl ester in the above-mentioned monomer components may be, for example, 99.9% by weight or less, 99% by weight or less, or 95% by weight or less.
- the ratio of the C 1-20 (meth) acrylic acid alkyl ester to the total monomer component of the acrylic polymer may be, for example, 85% by weight or less from the viewpoint of the cohesiveness of the pressure-sensitive adhesive. , 75% by weight or less, or 65% by weight or less.
- the (meth) acrylic acid C 1-20 alkyl ester can be used alone or in combination of two or more.
- At least (meth) acrylic acid C 4-20 alkyl ester it is preferable to use at least (meth) acrylic acid C 4-18 alkyl ester.
- the (meth) acrylic acid C 4-18 alkyl ester can be used alone or in combination of two or more.
- the monomer component constituting the acrylic polymer contains a (meth) acrylic acid alkyl ester and, if necessary, another monomer (copolymerizable monomer) copolymerizable with the (meth) acrylic acid alkyl ester.
- a monomer having a polar group for example, a carboxy group, a hydroxyl group, a ring containing a nitrogen atom, etc.
- a monomer having a relatively high glass transition temperature of a homopolymer for example, 10 ° C. or higher
- Monomers having polar groups can be useful for introducing cross-linking points in acrylic polymers and enhancing the cohesive force of adhesives.
- the copolymerizable monomer may be used alone or in combination of two or more.
- Non-limiting examples of copolymerizable monomers include carboxy group-containing monomers, acid anhydride group-containing monomers, hydroxyl group-containing monomers, sulfonic acid groups or phosphate group-containing monomers, epoxy group-containing monomers, and cyano group-containing monomers.
- Isocyanate group-containing monomer Isocyanate group-containing monomer, amide group-containing monomer, amino group-containing monomer, nitrogen atom-containing ring-containing monomer, succinimide skeleton-containing monomer, maleimides, (meth) acrylic acid aminoalkyls, alkoxy group-containing monomer, alkoxysilyl group Containing monomers, vinyl esters, vinyl ethers, aromatic vinyl compounds, olefins, (meth) acrylic acid esters having alicyclic hydrocarbon groups, (meth) acrylic acid esters having aromatic hydrocarbon groups, etc.
- Heterocyclic ring-containing (meth) acrylate such as tetrahydrofurfuryl acrylate, halogen atom-containing (meth) acrylate such as vinyl chloride and fluorine atom-containing (meth) acrylate, and silicon atom-containing (meth) such as silicone (meth) acrylate.
- examples thereof include (meth) acrylic acid esters obtained from acrylates and terpene compound derivative alcohols. Of these, a carboxy group-containing monomer, a hydroxyl group-containing monomer, a monomer having a nitrogen atom-containing ring, and a (meth) acrylic acid ester having an alicyclic hydrocarbon group are preferable.
- the copolymerizable monomer examples include acrylic acid, methacrylic acid, carboxyethyl acrylate, carboxypentyl acrylate, itaconic acid, maleic acid, fumaric acid, crotonic acid, isocrotonic acid and the like.
- the hydroxyl group-containing monomer examples include 2-hydroxyethyl (meth) acrylate, 2-hydroxypropyl (meth) acrylate, 2-hydroxybutyl (meth) acrylate, 3-hydroxypropyl (meth) acrylate, and (meth).
- Examples of the monomer having a nitrogen atom-containing ring include N-vinyl-2-pyrrolidone, N-methylvinylpyrrolidone, N-vinylpyridine, N-vinylpiperidone, N-vinylpyrimidine, N-vinylpiperazine, and N-vinylpyrazine.
- N-vinyl-2-caprolactam N-vinyl-1,3-oxadin-2-one, N-vinyl-3,5-morpholindione
- N-vinylpyrazole N-vinylisoxazole
- N -Vinylthiazole N-vinylisothyazole
- N-vinylpyridazine and the like lactams such as N-vinyl-2-caprolactam
- Examples of the (meth) acrylic acid ester having an alicyclic hydrocarbon group include cyclopentyl (meth) acrylate, cyclohexyl (meth) acrylate, isobornyl (meth) acrylate, dicyclopentanyl (meth) acrylate, and adamantyl (meth).
- Examples thereof include alicyclic hydrocarbon group-containing (meth) acrylates such as acrylates.
- the amount used is not particularly limited, and for example, it is appropriate to use 0.01% by weight or more of the total monomer component. From the viewpoint of better exerting the effect of using the copolymerizable monomer, the amount of the copolymerizable monomer used may be 0.1% by weight or more of the entire monomer component, or 0.5% by weight or more. Further, from the viewpoint of facilitating the balance of adhesive properties, it is appropriate that the amount of the copolymerizable monomer used is 60% by weight or less of the entire monomer component, and may be 50% by weight or less, or 40% by weight. It may be less than%.
- the monomer component constituting the acrylic polymer may contain a hydroxyl group-containing monomer.
- the hydroxyl group-containing monomer By using the hydroxyl group-containing monomer, the cohesive force of the pressure-sensitive adhesive and the degree of cross-linking (for example, cross-linking with an isocyanate cross-linking agent) can be suitably adjusted.
- the hydroxyl group-containing monomer those exemplified above can be used, and for example, 2-hydroxyethyl acrylate (HEA) or 4-hydroxybutyl acrylate (4HBA) can be preferably adopted.
- the hydroxyl group-containing monomer may be used alone or in combination of two or more.
- the amount used when the hydroxyl group-containing monomer is used is not particularly limited, and in some preferred embodiments, the amount of the hydroxyl group-containing monomer used is 15% by weight or more of the total monomer component, and 20% by weight or more is appropriate. It is preferably 25% by weight or more. Further, from the viewpoint of suppressing the water absorption of the pressure-sensitive adhesive, it is appropriate that the amount of the hydroxyl group-containing monomer used is, for example, 50% by weight or less (for example, 45% by weight or less) of the entire monomer component in some embodiments. , 40% by weight or less, 30% by weight or less, or 20% by weight or less.
- the monomer component constituting the acrylic polymer may contain an alicyclic hydrocarbon group-containing (meth) acrylate.
- an alicyclic hydrocarbon group-containing (meth) acrylate these exemplified above can be used, and for example, cyclohexyl acrylate (CHA) or isobornyl acrylate can be preferably adopted.
- the alicyclic hydrocarbon group-containing (meth) acrylate may be used alone or in combination of two or more.
- the amount used is not particularly limited, and may be, for example, 1% by weight or more, 5% by weight or more, or even 10% by weight or more of the entire monomer component. good.
- the upper limit of the amount of the alicyclic hydrocarbon group-containing (meth) acrylate used is appropriately about 40% by weight or less, and may be 25% by weight or less (for example, 15% by weight or less).
- the monomer component constituting the acrylic polymer may contain a monomer having a nitrogen atom.
- a monomer having a nitrogen atom those exemplified above can be used.
- the monomer having a nitrogen atom include a monomer having a nitrogen atom-containing ring.
- N-vinyl cyclic amide can be mentioned, and among them, N-vinyl-2-pyrrolidone can be preferably adopted.
- the monomer having a nitrogen atom can be used alone or in combination of two or more.
- the amount of the monomer having a nitrogen atom is not particularly limited, and may be, for example, 1% by weight or more or 5% by weight or more of the entire monomer component. Further, it can be 10% by weight or more. Further, it is appropriate that the amount of the monomer having a nitrogen atom used is, for example, 40% by weight or less of the total monomer component, 30% by weight or less, or 15% by weight or less.
- the proportion of the carboxy group-containing monomer in the monomer component of the acrylic polymer may be, for example, less than 10% by weight, less than 3% by weight, or less than 1% by weight (eg, 0.1% by weight). %) May be used. It is not necessary to substantially use a carboxy group-containing monomer as a monomer component of the acrylic polymer.
- the fact that the carboxy group-containing monomer is not substantially used means that the carboxy group-containing monomer is not used at least intentionally.
- Acrylic polymers having such a composition can have metal corrosion inhibitory properties for adherends containing metals.
- the composition of the monomer component constituting the acrylic polymer can be set so that the glass transition temperature Tg obtained by the Fox formula based on the composition of the monomer component is ⁇ 75 ° C. or higher and 10 ° C. or lower.
- the Tg is preferably 0 ° C. or lower, preferably ⁇ 10 ° C. or lower, and preferably ⁇ 20 ° C. or lower or ⁇ 30 ° C. or lower, from the viewpoint of adhesive strength and the like. May be good.
- the Tg may be, for example, ⁇ 60 ° C. or higher, ⁇ 50 ° C. or higher, ⁇ 45 ° C. or higher, or ⁇ 40 ° C. or higher.
- Tg is the glass transition temperature (unit: K) of the copolymer
- Wi is the weight fraction of the monomer i in the copolymer (copolymerization ratio based on the weight)
- Tgi is the monomer i.
- the glass transition temperature of the homopolymer used for calculating Tg As the glass transition temperature of the homopolymer used for calculating Tg, the numerical values described in publicly known materials, specifically, "Polymer Handbook” (3rd edition, John Wiley & Sons, Inc., 1989) shall be used. .. When multiple types of values are described in this document, the highest value is adopted.
- thermal polymerization initiator In the polymerization, a known or commonly used thermal polymerization initiator or photopolymerization initiator may be used depending on the polymerization method, polymerization mode and the like.
- the thermal polymerization initiator is not particularly limited, but is, for example, an azo-based polymerization initiator, a peroxide-based initiator, a redox-based initiator by a combination of a peroxide and a reducing agent, and a substituted ethane-based initiator. Etc. can be used.
- the photopolymerization initiator is not particularly limited, but is, for example, a ketal-based photopolymerization initiator, an acetophenone-based photopolymerization initiator, a benzoin ether-based photopolymerization initiator, an acylphosphine oxide-based photopolymerization initiator, ⁇ -.
- Ketol-based photopolymerization initiator aromatic sulfonyl chloride-based photopolymerization initiator, photoactive oxime-based photopolymerization initiator, benzoin-based photopolymerization initiator, benzyl-based photopolymerization initiator, benzophenone-based photopolymerization initiator, thioxanthone-based light
- a polymerization initiator or the like can be used.
- the polymerization initiator one type may be used alone or two or more types may be used in combination as appropriate.
- the amount of such a thermal polymerization initiator or photopolymerization initiator used can be a normal amount depending on the polymerization method, polymerization mode, etc., and is not particularly limited.
- polymerization initiator typically about 0.01 to 2 parts by weight, for example, about 0.01 to 1 part by weight
- the polymerization initiator typically about 0.01 to 2 parts by weight, for example, about 0.01 to 1 part by weight
- chain transfer agents which can also be grasped as a molecular weight adjusting agent or a degree of polymerization adjusting agent
- chain transfer agent mercaptans such as n-dodecyl mercaptan, t-dodecyl mercaptan, thioglycolic acid, and ⁇ -thioglycerol
- a chain transfer agent containing no sulfur atom non-sulfur chain transfer agent
- the chain transfer agent may be used alone or in combination of two or more. When a chain transfer agent is used, the amount used may be, for example, about 0.01 to 1 part by weight with respect to 100 parts by weight of the monomer component.
- the techniques disclosed herein may also be preferably practiced in embodiments that do not use chain transfer agents.
- the molecular weight of the acrylic polymer obtained by appropriately adopting the above-mentioned various polymerization methods is not particularly limited, and can be set in an appropriate range according to the required performance.
- the weight average molecular weight (Mw) of the acrylic polymer is, for example, about 10 ⁇ 104 or more, and it is appropriate to make it over 30 ⁇ 10 4 from the viewpoint of achieving both cohesive force and adhesive force in a well-balanced manner.
- the acrylic polymer according to some embodiments preferably has a Mw of approximately 50 ⁇ 104 or more.
- the upper limit of Mw of the acrylic polymer may be approximately 500 ⁇ 10 4 or less (for example, approximately 150 ⁇ 104 or less).
- the above Mw may be approximately 75 ⁇ 104 or less.
- Mw means a value in terms of standard polystyrene obtained by gel permeation chromatography (GPC).
- GPC gel permeation chromatography
- the model name “HLC-8320GPC” column: TSKgelGMH-H (S), manufactured by Tosoh Corporation
- S gel permeation chromatography
- the pressure-sensitive adhesive disclosed herein is a pressure-sensitive adhesive containing a monomer component having the above-mentioned composition in the form of a polymer, an unpolymerized product (that is, a form in which a polymerizable functional group is unreacted), or a mixture thereof. It can be formed using the composition.
- the pressure-sensitive adhesive composition includes a water-dispersed pressure-sensitive adhesive composition in which a pressure-sensitive adhesive (adhesive component) is dispersed in water, a solvent-type pressure-sensitive adhesive composition in which the pressure-sensitive adhesive is contained in an organic solvent, ultraviolet rays, radiation, and the like.
- An active energy ray-curable pressure-sensitive adhesive composition prepared to be cured by active energy rays to form a pressure-sensitive adhesive, a hot-melt type pressure-sensitive adhesive that is applied in a heat-melted state and forms a pressure-sensitive adhesive when cooled to near room temperature. It can be in various forms such as a composition.
- the pressure-sensitive adhesive composition according to some embodiments is a solvent-type pressure-sensitive adhesive composition or a solvent-free type pressure-sensitive adhesive composition.
- the solvent-free pressure-sensitive adhesive composition includes an active energy ray-curable pressure-sensitive adhesive composition and a hot-melt type pressure-sensitive adhesive composition.
- the peeling by solvent immersion disclosed herein is an active energy ray formed from a solvent type pressure-sensitive adhesive formed from a solvent-type pressure-sensitive adhesive composition and an active energy ray (typically ultraviolet hard) curable pressure-sensitive adhesive composition. It is effective against curable adhesives (typically UV curable adhesives).
- the pressure-sensitive adhesive composition may be an active energy ray-curable pressure-sensitive adhesive composition.
- active energy ray refers to an energy ray having energy that can cause a chemical reaction such as a polymerization reaction, a cross-linking reaction, or decomposition of an initiator.
- active energy rays include light such as ultraviolet rays, visible rays and infrared rays, and radiation such as ⁇ rays, ⁇ rays, ⁇ rays, electron beams, neutron rays and X-rays.
- a photocurable pressure-sensitive adhesive composition is mentioned as a preferable example of the active energy ray-curable pressure-sensitive adhesive composition.
- the photocurable pressure-sensitive adhesive composition has an advantage that even a thick pressure-sensitive adhesive layer can be easily formed. Of these, an ultraviolet curable pressure-sensitive adhesive composition is preferable.
- the photocurable pressure-sensitive adhesive composition typically contains at least a portion of the monomer component of the composition (which may be part of the type of monomer or part of the amount). Included in the form of a polymer.
- the polymerization method for forming the above-mentioned polymer is not particularly limited, and various conventionally known polymerization methods can be appropriately adopted. For example, thermal polymerization such as solution polymerization, emulsion polymerization, bulk polymerization (typically performed in the presence of a thermal polymerization initiator); photopolymerization performed by irradiating light such as ultraviolet rays (typically).
- Radiation polymerization carried out by irradiating radiation such as ⁇ -rays and ⁇ -rays; which is carried out in the presence of a photopolymerization initiator; and the like can be appropriately adopted. Of these, photopolymerization is preferable.
- the photocurable pressure-sensitive adhesive composition contains a partial polymer of a monomer component (for example, an acrylic partial polymer).
- a partial polymer is typically a mixture of a polymer derived from a monomer component and an unreacted monomer, and preferably exhibits a syrup-like (viscous liquid) form.
- the partial polymer having such properties may be referred to as "monomer syrup” or simply "syrup".
- the polymerization method for partially polymerizing the monomer component is not particularly limited, and various polymerization methods as described above can be appropriately selected and used. From the viewpoint of efficiency and convenience, the photopolymerization method can be preferably adopted. According to photopolymerization, the polymerization conversion rate (monomer conversion) of the monomer component can be easily controlled by the polymerization conditions such as the irradiation amount of light (light amount).
- the polymerization conversion rate of the monomer mixture in the above partial polymer is not particularly limited.
- the polymerization conversion rate can be, for example, about 70% by weight or less, and from the viewpoint of ease of preparation, coatability, etc. of the pressure-sensitive adhesive composition containing the partial polymer, about 50% by weight or less is appropriate. , Approximately 40% by weight or less is preferable.
- the lower limit of the polymerization conversion rate is not particularly limited, but is typically about 1% by weight or more, and it is appropriate to make it about 5% by weight or more.
- the pressure-sensitive adhesive composition containing the above partial polymer other components (for example, a photopolymerization initiator, a water affinity agent as described later, a cross-linking agent, a polyfunctional monomer, an acrylic oligomer) used as necessary may be used.
- Adhesive-imparting resin, silane coupling agent, etc. can be blended.
- the method of blending such other components is not particularly limited, and may be contained in the monomer mixture in advance or added to the partial polymer, for example.
- the pressure-sensitive adhesive is a pressure-sensitive adhesive formed from a water-dispersible pressure-sensitive adhesive composition.
- a typical example of the water-dispersed pressure-sensitive adhesive composition is an emulsion-type pressure-sensitive adhesive composition.
- Emulsion-type pressure-sensitive adhesive compositions typically contain a polymer of monomeric components and, optionally, additives. Emulsion polymerization of the monomer components is usually carried out in the presence of an emulsifier. According to emulsion polymerization, a polymerization reaction solution in the form of an emulsion in which a polymer of a monomer component is dispersed in water can be obtained.
- the water-dispersed pressure-sensitive adhesive composition used for forming the pressure-sensitive adhesive can be preferably produced by using the above-mentioned polymerization reaction solution.
- the emulsifier for emulsion polymerization is not particularly limited, and known anionic emulsifiers, nonionic emulsifiers and the like can be used.
- the emulsifier may be used alone or in combination of two or more.
- anionic emulsifiers include sodium lauryl sulfate, ammonium lauryl sulfate, sodium dodecylbenzene sulfonate, sodium polyoxyethylene lauryl sulfate, sodium polyoxyethylene alkyl ether sulfate, ammonium polyoxyethylene alkyl phenyl ether sulfate, and polyoxy.
- Non-limiting examples of nonionic emulsifiers include polyoxyethylene alkyl ethers, polyoxyethylene alkyl phenyl ethers, polyoxyethylene fatty acid esters, polyoxyethylene polyoxypropylene block polymers and the like.
- An emulsifier having a reactive functional group may be used.
- the reactive emulsifier examples include a radically polymerizable emulsifier having a structure in which a radically polymerizable functional group such as a propenyl group or an allyl ether group is introduced into the above-mentioned anionic emulsifier or nonionic emulsifier.
- the amount of the emulsifier used in the emulsion polymerization may be, for example, 0.2 parts by weight or more, 0.5 parts by weight or more, or 1.0 part by weight or more with respect to 100 parts by weight of the monomer component. It may be 5 parts by weight or more. Further, from the viewpoint of improving the water adhesion resistance or the transparency of the pressure-sensitive adhesive, it is appropriate that the amount of the emulsifier used is 10 parts by weight or less with respect to 100 parts by weight of the monomer component in some embodiments. It is preferably 5 parts by weight or less, and may be 3 parts by weight or less.
- the emulsifier used here for emulsion polymerization can also function as a water affinity agent described later.
- the pressure-sensitive adhesive composition may be a solvent-type pressure-sensitive adhesive composition.
- the solvent-based pressure-sensitive adhesive composition typically contains a solution polymer of the monomer components and an additive (eg, a water-affinitive) used as needed.
- the solvent (polymerization solvent) used for solution polymerization can be appropriately selected from conventionally known organic solvents (for example, toluene, ethyl acetate, etc.).
- a polymerization reaction solution in which the polymer of the monomer component is dissolved in the polymerization solvent can be obtained.
- the solvent-based pressure-sensitive adhesive composition disclosed herein can be preferably produced using the above-mentioned polymerization reaction solution.
- the pressure-sensitive adhesive contains a water-affinitive agent.
- a water-affinitive agent in the pressure-sensitive adhesive, it is usually possible to effectively reduce the peeling force by utilizing an aqueous liquid such as water, and the water-peeling property is improved.
- the reason is not particularly limited, but in general, the water-affinitive agent tends to be unevenly distributed on the surface of the pressure-sensitive adhesive due to having a hydrophilic region, thereby efficiently enhancing the water affinity of the surface of the pressure-sensitive adhesive. Is exhibited, and it is considered that the peeling force is effectively reduced when the pressure-sensitive adhesive comes into contact with water, and the water peeling property is improved.
- the pressure-sensitive adhesive that joins the members in the above-mentioned bonded body does not exhibit the water peelability originally possessed by the pressure-sensitive adhesive due to circumstances such as being used for a long period of time, and water that is difficult to peel off by water peeling. It may be a peelable deactivating adhesive. Even with such a water-affinitive-containing pressure-sensitive adhesive having deactivated water-removability, the pressure-sensitive adhesive can be peeled off from the member to which the pressure-sensitive adhesive is bonded by applying the technique disclosed herein.
- the hydrophilic agent is typically contained in the pressure-sensitive adhesive composition (and thus the pressure-sensitive adhesive) in free form.
- water-affinitive agent one that is liquid at room temperature (about 25 ° C.) can be preferably used from the viewpoint of ease of preparation of the pressure-sensitive adhesive composition and the like.
- the hydrophilic agent may be used alone or in combination of two or more.
- the HLB of the water-affinitive agent is not particularly limited, for example, 3.0 or more, about 5.0 or more is suitable, preferably 8.0 or more, and more preferably 10 or more. , More preferably 13 or more (for example, 15 or more).
- a water-affinitive having an HLB in the above range in a pressure-sensitive adhesive for example, a pressure-sensitive adhesive containing an acrylic polymer
- the upper limit of the HLB is 20 or less, for example, 18 or less, or 16 or less (for example, 15 or less).
- the HLB in the present specification is Hydrophilic-Lipophile Balance by Griffin, which is a value indicating the degree of affinity of the surfactant with water or oil, and the ratio of hydrophilicity to lipophilicity is between 0 and 20. It is expressed by the numerical value of.
- the definition of HLB is W. C. Griffin: J. Soc. Cosmetic Chemists, 1,311 (1949), Koshimin Takahashi, Yoshiro Namba, Motoo Koike, Masao Kobayashi, "Surfactant Handbook", 3rd edition, published by Engineering Books, November 25, 1972, p179- As described in 182 and the like.
- the hydrophilic agent having the HLB can be selected based on the common general knowledge of those skilled in the art by referring to the above references as necessary.
- the hydrophilic agent at least one compound selected from a surfactant and a compound having a polyoxyalkylene skeleton can be used.
- a surfactant and a compound having a polyoxyalkylene skeleton one or more of known surfactants and compounds having a polyoxyalkylene skeleton can be used without particular limitation. Needless to say, among the above-mentioned surfactants, there are compounds having a polyoxyalkylene skeleton, and vice versa.
- nonionic surfactants As the surfactant that can be used as a water-affinitive agent, known nonionic surfactants, anionic surfactants, cationic surfactants and the like can be used. Of these, nonionic surfactants are preferable.
- the surfactant may be used alone or in combination of two or more.
- nonionic surfactants are polyoxyethylene alkyl ethers such as polyoxyethylene lauryl ether, polyoxyethylene cetyl ether, polyoxyethylene stearyl ether, polyoxyethylene oleyl ether; polyoxyethylene octylphenyl ether, poly.
- Polyoxyethylene alkyl phenyl ethers such as oxyethylene nonylphenyl ether; sorbitan fatty acid esters such as sorbitan monolaurate, sorbitan monopalmitate, sorbitan monostearate, sorbitan monooleate; polyoxyethylene sorbitan monolaurate, polyoxyethylene Polyoxyethylene sorbitan such as sorbitan monopalmitate, polyoxyethylene sorbitan monostearate, polyoxyethylene sorbitan tristearate, polyoxyethylene sorbitan triisostearate, polyoxyethylene sorbitan monooleate, polyoxyethylene sorbitan trioleate Examples thereof include fatty acid esters; polyoxyethylene glyceryl ether fatty acid esters; polyoxyelene-polyoxypropylene block copolymers; and the like. These nonionic surfactants can be used alone or in combination of two or more.
- anionic surfactants include alkyl sulfates such as lauryl sulfate and octadecyl sulfate; fatty acid salts; alkylbenzene sulfonates such as nonylbenzene sulfonate and dodecylbenzene sulfonate; dodecylnaphthalene sulfonate and the like.
- the salt may be, for example, a metal salt such as a sodium salt, a potassium salt, a calcium salt or a magnesium salt (preferably a monovalent metal salt), an ammonium salt, an amine salt or the like. Can be.
- a metal salt such as a sodium salt, a potassium salt, a calcium salt or a magnesium salt (preferably a monovalent metal salt), an ammonium salt, an amine salt or the like.
- a metal salt such as a sodium salt, a potassium salt, a calcium salt or a magnesium salt (preferably a monovalent metal salt), an ammonium salt, an amine salt or the like.
- a metal salt such as a sodium salt, a potassium salt, a calcium salt or a magnesium salt (preferably a monovalent metal salt), an ammonium salt, an amine salt or the like.
- a metal salt such as a sodium salt, a potassium salt, a calcium salt or a magnesium salt (preferably a monovalent metal salt), an ammonium salt, an amine
- Examples of the compound having a polyoxyalkylene skeleton that can be used as a water affinity include polyalkylene glycols such as polyethylene glycol (PEG) and polypropylene glycol (PPG); polyethers containing polyoxyethylene units, and polyoxypropylene units.
- Polyethylene containing, a compound containing oxyethylene units and oxypropylene units (the sequence of these units may be random or block-like); derivatives thereof; etc. can be used.
- compounds having a polyoxyalkylene skeleton can also be used. These can be used alone or in combination of two or more. Among them, it is preferable to use a compound containing a polyoxyethylene skeleton (also referred to as a polyoxyethylene segment), and PEG is more preferable.
- the molecular weight (chemical formula amount) of the compound having a polyoxyalkylene skeleton is not particularly limited, and it is appropriate that the compound has a polyoxyalkylene skeleton, for example, less than 1000, and is about 600 or less (for example, from the viewpoint of preparation of the pressure-sensitive adhesive composition). 500 or less) is preferable.
- the lower limit of the molecular weight of the compound having a polyoxyalkylene skeleton is not particularly limited, and a compound having a molecular weight of about 100 or more (for example, about 200 or more, further about 300 or more) is preferably used.
- the content of the water-affinitive agent in the pressure-sensitive adhesive is not particularly limited, and can be set so that the effect of using the water-affinitive agent is appropriately exhibited.
- the content of the water affinity can be, for example, 0.001 part by weight or more per 100 parts by weight of the polymer (for example, acrylic polymer) contained in the pressure-sensitive adhesive, and is 0.01 weight by weight.
- the amount is preferably 0.05 parts by weight or more, more preferably 0.1 parts by weight or more, and more preferably 0.1 parts by weight or more.
- the content of the hydrophilic agent may be, for example, 1.0 part by weight or more, or 1.5 parts by weight or more, based on 100 parts by weight of the polymer contained in the pressure-sensitive adhesive.
- the amount of the water-affinitive agent used can be approximately 3 parts by weight or less with respect to 100 parts by weight of the polymer, and it is appropriate that the amount is approximately 2 parts by weight or less. It is preferably less than 1 part by weight, more preferably less than 0.5 part by weight.
- the pressure-sensitive adhesive containing the limited amount of the water-affinitive agent can preferably achieve both adhesive strength and solvent immersion peelability. In optical applications, it can further have optical characteristics.
- a polyfunctional monomer can be used in the pressure-sensitive adhesive composition (and thus the pressure-sensitive adhesive), if necessary. Polyfunctional monomers can serve purposes such as adjusting cohesive force.
- the polyfunctional monomer forms a crosslinked structure having appropriate flexibility by reacting the ethylenically unsaturated group with light (for example, ultraviolet rays) irradiation at the time of forming the pressure-sensitive adhesive layer or after being attached to the adherend. Can be. Therefore, in the present specification, the "polyfunctional monomer” can be paraphrased as a cross-linking agent.
- a polyfunctional monomer may be preferably used.
- As the polyfunctional monomer a compound having two or more ethylenically unsaturated groups can be used.
- the polyfunctional monomer may be used alone or in combination of two or more.
- Examples of the ethylenically unsaturated group contained in the polyfunctional monomer include, but are not limited to, an acryloyl group, a methacryloyl group, a vinyl group and an allylic group.
- Preferred ethylenically unsaturated groups from the viewpoint of photoreactivity include acryloyl group and methacryloyl group. Of these, the acryloyl group is preferable.
- polyfunctional monomers examples include ethylene glycol di (meth) acrylate, propylene glycol di (meth) acrylate, polyethylene glycol di (meth) acrylate, polypropylene glycol di (meth) acrylate, and neopentyl glycol di (meth).
- the amount of the polyfunctional monomer used varies depending on its molecular weight, the number of functional groups, etc., but for example, a monomer component (typically, an acrylic polymer or a monomer component of the polymer) that forms a polymer contained in a pressure-sensitive adhesive. ) It is appropriate that the range is about 0.01 parts by weight to 3.0 parts by weight with respect to 100 parts by weight.
- the pressure-sensitive adhesive composition disclosed herein may contain a cross-linking agent, if necessary, mainly for the purpose of cross-linking within the pressure-sensitive adhesive (layer) or cross-linking the pressure-sensitive adhesive and its adjacent surface.
- the type of the cross-linking agent is not particularly limited, and the cross-linking agent is selected from the conventionally known cross-linking agents so as to exhibit an appropriate cross-linking function in the pressure-sensitive adhesive, for example, depending on the composition of the pressure-sensitive adhesive composition. Can be done.
- cross-linking agent examples include an isocyanate-based cross-linking agent, an epoxy-based cross-linking agent, an oxazoline-based cross-linking agent, an aziridine-based cross-linking agent, a carbodiimide-based cross-linking agent, a melamine-based cross-linking agent, a urea-based cross-linking agent, a metal alkoxide-based cross-linking agent, and a metal.
- examples thereof include a chelate-based cross-linking agent, a metal salt-based cross-linking agent, a hydrazine-based cross-linking agent, and an amine-based cross-linking agent. These can be used alone or in combination of two or more.
- the content of the cross-linking agent (when two or more kinds of cross-linking agents are contained, the total amount thereof) is not particularly limited.
- the content of the cross-linking agent is a monomer component (for example, an acrylic polymer or the said) that forms a polymer contained in the pressure-sensitive adhesive. It is appropriate that the amount is about 5 parts by weight or less with respect to 100 parts by weight of the monomer component of the polymer, preferably about 0.001 to 5 parts by weight, and about 0.001 to 4 parts by weight. It is more preferable, and it is more preferable that the amount is about 0.001 to 3 parts by weight.
- the pressure-sensitive adhesive composition may be a pressure-sensitive adhesive composition containing no cross-linking agent as described above.
- the pressure-sensitive adhesive composition may be substantially free of a cross-linking agent such as an isocyanate-based cross-linking agent.
- a cross-linking agent such as an isocyanate-based cross-linking agent
- the fact that the pressure-sensitive adhesive composition does not substantially contain a cross-linking agent means that the amount of the cross-linking agent with respect to 100 parts by weight of the above-mentioned monomer component is less than 0.05 parts by weight (for example, 0. It means that it is less than 01 parts by weight).
- a cross-linking catalyst may be used to allow the cross-linking reaction to proceed more effectively.
- the pressure-sensitive adhesive composition used for forming the pressure-sensitive adhesive may contain a cross-linking retarder (for example, a compound that causes keto-enol tautomerism), if desired.
- the amount of the cross-linking catalyst and the cross-linking retarder used is not limited to a specific range, and an appropriate amount is used depending on the purpose and the like.
- the pressure-sensitive adhesive may contain a tack-imparting resin.
- the tackifier resin include a rosin-based tackifier resin, a rosin derivative tackifier resin, a petroleum-based tackifier resin, a terpene-based tackifier resin, a phenol-based tackifier resin, and a ketone-based tackifier resin. These can be used alone or in combination of two or more. Among them, one or more selected from a rosin-based tackifier resin, a rosin derivative tackifier resin, and a terpene phenol resin can be preferably used.
- a tackifier resin having a softening point of 80 ° C. or higher (for example, 120 ° C. or higher and 180 ° C. or lower) (preferably a rosin derivative tackifier resin) can be preferably used.
- the amount of the tackifier resin used is preferably 1 part by weight or more with respect to 100 parts by weight of the monomer component constituting the polymer contained in the pressure-sensitive adhesive from the viewpoint of appropriately exerting the effect of use. It may be 10 parts by weight or more, 15 parts by weight or more, 20 parts by weight or more, or 25 parts by weight or more. Further, from the viewpoint of achieving both adhesion to the adherend and cohesiveness in a well-balanced manner, the amount of the tackifier resin used for 100 parts by weight of the monomer component may be, for example, 50 parts by weight or less, or 30 parts by weight or less. Alternatively, the content of the tackifier resin in the pressure-sensitive adhesive may be, for example, less than 1 part by weight with respect to 100 parts by weight of the monomer component, and the pressure-sensitive adhesive does not substantially contain the tackifier resin. You may.
- the pressure-sensitive adhesive disclosed herein may contain an acrylic oligomer from the viewpoint of improving cohesive force and adhesiveness.
- an acrylic oligomer it is preferable to use a polymer having a Tg higher than that of the acrylic polymer Tg.
- the acrylic oligomer is suitable in that it does not easily inhibit polymerization.
- the acrylic oligomer include dicyclopentanyl methacrylate (DCPMA), cyclohexyl methacrylate (CHMA), isobornyl methacrylate (IBXMA), isobornyl acrylate (IBXA), and dicyclopentanyl acrylate (DCPA). , 1-adamantyl methacrylate (ADAM), 1-adamantyl acrylate (ADA) homopolymers, DCPMA and methyl methacrylate (MMA) copolymers, DCPMA and IBXMA copolymers, ADA and MMA co-polymers.
- DCPMA dicyclopentanyl methacrylate
- CHMA cyclohexyl methacrylate
- IBXMA isobornyl methacrylate
- IBXA isobornyl acrylate
- DCPA dicyclopentanyl acrylate
- ADAM 1-adamantyl methacrylate
- ADA 1-adamantyl acryl
- Polymer polymer of CHMA and isobutyl methacrylate (IBMA), polymer of CHMA and IBXMA, polymer of CHMA and acryloylmorpholin (ACMO), polymer of CHMA and diethylacrylamide (DEAA) , A polymer of CHMA and AA, and the like.
- the acrylic oligomer may be used alone or in combination of two or more.
- the Mw of the acrylic oligomer is typically about 1000 or more and less than about 30,000, preferably about 1500 or more and less than about 10,000, and more preferably about 2000 or more and less than about 5000. When Mw is within the above range, the effect of improving the cohesiveness and the adhesiveness with the adjacent surface is likely to be suitably exhibited.
- the Mw of the acrylic oligomer can be measured by gel permeation chromatography (GPC) and determined as a standard polystyrene-equivalent value. Specifically, the measurement is carried out using TSKgelGMH-H (20) ⁇ 2 as a column on HPLC8020 manufactured by Tosoh Co., Ltd. under the condition of a flow rate of about 0.5 mL / min in a tetrahydrofuran solvent.
- the content thereof can be, for example, 0.01 part by weight or more with respect to 100 parts by weight of the base polymer (typically, an acrylic polymer). From the viewpoint of obtaining a high effect, it may be 0.05 parts by weight or more, or 0.1 parts by weight or more. Further, from the viewpoint of compatibility with the base polymer and the like, the content of the acrylic oligomer is preferably less than 30 parts by weight, for example, 10 parts by weight or less, or 1 part by weight or less.
- the pressure-sensitive adhesive disclosed herein may include a silane coupling agent.
- the silane coupling agent it is preferable that the silane coupling agent is contained in the pressure-sensitive adhesive composition (and thus the pressure-sensitive adhesive) in a free form.
- the adhesive force of the adhesive to the adherend tends to increase, but in order to improve the adhesive force, the adhesive is peeled off from the adherend at the time of peeling. The sex tends to decrease.
- silane coupling agent examples include silicon compounds having an epoxy structure such as 3-glycidoxypropyltrimethoxysilane, 3-glycidoxypropylmethyldimethoxysilane, and 2- (3,4-epoxycyclohexyl) ethyltrimethoxysilane; Amino group-containing silicon compounds such as 3-aminopropyltrimethoxysilane, N- (2-aminoethyl) 3-aminopropyltrimethoxysilane, N- (2-aminoethyl) 3-aminopropylmethyldimethoxysilane; 3-chloro (Meth) acrylic group-containing silane coupling agents such as propyltrimethoxysilane; acetacetyl group-containing trimethoxysilane; 3-acryloxypropyltrimethoxysilane, 3-methacryloxypropyltriethoxysilane; 3-isocyanoxide propyltriethoxysilane Examples thereof
- the amount of the silane coupling agent used can be set so as to obtain the desired effect of use, and is not particularly limited.
- the amount of the silane coupling agent used may be, for example, 0.001 part by weight or more with respect to 100 parts by weight of the monomer component constituting the polymer contained in the pressure-sensitive adhesive, which has a higher effect. From the viewpoint of obtaining, it may be 0.005 parts by weight or more, 0.01 parts by weight or more, or 0.015 parts by weight or more. Further, in some embodiments, the amount of the silane coupling agent used may be, for example, 3 parts by weight or less, or 1 part by weight or less, based on 100 parts by weight of the monomer component constituting the pressure-sensitive adhesive.
- the technique disclosed herein can be carried out in an embodiment using a pressure-sensitive adhesive which is substantially free of a silane coupling agent. By limiting the amount of the silane coupling agent used or by not using the silane coupling agent, the releasability from the adherend tends to be improved.
- the pressure-sensitive adhesives disclosed herein are, if necessary, viscosity regulators (eg, thickeners), pH regulators, leveling agents, plasticizers, fillers, colorants such as pigments and dyes, stabilizers, preservatives.
- viscosity regulators eg, thickeners
- leveling agents e.g., leveling agents
- plasticizers e.g., leveling agents
- fillers e.g., g., g., g., g., g., g, sorbitol, sorbitol, sorbitol, sorbitol, sorbitol, sorbitol, sorbitol, sorbitol, sorbitol, sorbitol, sorbitol, sorbitol, sorbitol, sorbitol, sorbitol, sorbitol, sorbitol, sorbitol, sorbitol, sorb
- the amount of components other than the base polymer (preferably acrylic polymer) in the pressure-sensitive adhesive may be limited.
- the amount of the component other than the base polymer in the pressure-sensitive adhesive is, for example, about 30% by weight or less, preferably about 15% by weight or less, and preferably about 12% by weight or less ( For example, about 10% by weight or less).
- a pressure-sensitive adhesive having such a composition easily satisfies a predetermined optical property (for example, transparency) and can be preferably used for optical applications.
- the amount of the non-base polymer component in the pressure-sensitive adhesive may be approximately 5% by weight or less, may be approximately 3% by weight or less, and may be approximately 1.5% by weight or less (eg, approximately 1.5% by weight). 1% by weight or less) may be used.
- Such a composition in which the amount of components other than the base polymer (for example, an acrylic polymer) is limited can be preferably adopted for the photocurable pressure-sensitive adhesive composition.
- the pressure-sensitive adhesive layer can be a cured layer of the pressure-sensitive adhesive composition. That is, the pressure-sensitive adhesive layer can be formed by applying (for example, applying) the pressure-sensitive adhesive composition to an appropriate surface and then appropriately applying a curing treatment. When performing two or more types of curing treatments (drying, crosslinking, polymerization, etc.), these can be performed simultaneously or in multiple steps. In a pressure-sensitive adhesive composition using a partial polymer (acrylic polymer syrup) of a monomer component, a final copolymerization reaction is typically performed as the above-mentioned curing treatment.
- a partial polymer acrylic polymer syrup
- the partial polymer is subjected to a further copolymerization reaction to form a complete polymer.
- a further copolymerization reaction for example, in the case of a photocurable pressure-sensitive adhesive composition, light irradiation is performed. If necessary, hardening treatment such as crosslinking and drying may be carried out.
- a photocurable pressure-sensitive adhesive composition for example, in the case of a photo-curable pressure-sensitive adhesive composition in which a partial polymer of a monomer component is dissolved in an organic solvent
- the composition is dried. It is advisable to perform photo-curing after this.
- the pressure-sensitive adhesive layer having a multi-layer structure of two or more layers can be produced by laminating the pressure-sensitive adhesive layers formed in advance.
- the pressure-sensitive adhesive composition may be applied on the first pressure-sensitive adhesive layer formed in advance, and the pressure-sensitive adhesive composition may be cured to form the second pressure-sensitive adhesive layer.
- the pressure-sensitive adhesive composition can be applied using a conventional coater such as a gravure roll coater, a reverse roll coater, a kiss roll coater, a dip roll coater, a bar coater, a knife coater, or a spray coater.
- a conventional coater such as a gravure roll coater, a reverse roll coater, a kiss roll coater, a dip roll coater, a bar coater, a knife coater, or a spray coater.
- the thickness of the pressure-sensitive adhesive layer is not particularly limited and may be, for example, about 3 ⁇ m to 2000 ⁇ m. From the viewpoint of adhesion to the adherend such as step followability, in some embodiments, the thickness of the pressure-sensitive adhesive layer is preferably, for example, 10 ⁇ m or more, preferably 50 ⁇ m or more, 70 ⁇ m or more, and 100 ⁇ m. It may be more than 150 ⁇ m or more.
- a thick adhesive has a high adhesive strength, and the adhesive strength with time tends to increase, so that it tends to be difficult to peel off.
- the thickness of the pressure-sensitive adhesive layer may be, for example, 1000 ⁇ m or less, 500 ⁇ m or less, or 300 ⁇ m or less in some embodiments. Further, it may be 200 ⁇ m or less.
- the pressure-sensitive adhesive is preferably an optical pressure-sensitive adhesive.
- the optical pressure-sensitive adhesive may be one that does not impair the optical properties.
- the haze value of the pressure-sensitive adhesive (layer) and, by extension, the pressure-sensitive adhesive sheet is not particularly limited, but in some embodiments, it is appropriate that the haze value is about 10% or less, and is about 5% or less (for example, about 3% or less). Can be.
- the haze value is preferably 1.0% or less.
- Such a highly transparent pressure-sensitive adhesive is suitable for optical applications that require high light transmission.
- the haze value may be less than 1.0%, less than 0.7%, or 0.5% or less (for example, 0 to 0.5%).
- the haze value can be adjusted by selecting, for example, the composition and thickness of the pressure-sensitive adhesive.
- the "haze value” refers to the ratio of diffuse transmitted light to total transmitted light when the measurement target is irradiated with visible light. Also called cloudy price.
- the haze value is determined by attaching the adhesive surface of the pressure-sensitive adhesive layer or the pressure-sensitive adhesive sheet to one side of an alkaline glass having a haze value of 0.1% to form a laminate of the pressure-sensitive adhesive layer or the pressure-sensitive adhesive sheet and the alkaline glass, and then a haze meter (for example, Murakami). It can be measured using the product name "MR-100") manufactured by Color Technology Research Institute.
- MR-100 haze meter manufactured by Color Technology Research Institute.
- the alkaline glass to which the pressure-sensitive adhesive layer or the pressure-sensitive adhesive sheet is attached is arranged so that the pressure-sensitive adhesive layer or the pressure-sensitive adhesive sheet is on the light source side. Since the haze value of the alkaline glass is 0.1%, the value obtained by subtracting 0.1% from the measured value is defined as the haze value [%] of the pressure-sensitive adhesive layer or the pressure-sensitive adhesive sheet.
- the pressure-sensitive adhesive sheet used to join the members in the bonded body comprises a substrate layer.
- the base material layer is a support (support layer) that supports the pressure-sensitive adhesive layer.
- the substrate layer can be an intermediate layer disposed between the first and second pressure-sensitive adhesive layers constituting the surface of the pressure-sensitive adhesive sheet.
- Examples of the base material layer disclosed herein include various resin films such as polyolefin films, polyester films, and polyvinyl chloride films; foam sheets made of foams such as polyurethane foams, polyethylene foams, and polychloroprene foams; and various types.
- Woven fabrics and non-woven fabrics made of fibrous substances naturally fibers such as linen and cotton, synthetic fibers such as polyester and vinylon, semi-synthetic fibers such as acetate, etc.
- Japanese paper, fine paper, craft Papers such as paper and crepe paper
- metal foils such as aluminum foil, copper foil, and stainless steel (SUS); and the like can be mentioned. It may be a layered body having a structure in which these are combined.
- Examples of such a base material layer having a composite structure include a laminated base material (multilayer structure base material) having a structure in which a metal foil and the above resin film are laminated, a resin sheet reinforced with an inorganic fiber such as glass cloth, and the like. Can be mentioned.
- a material containing a resin film that can independently maintain its shape as a base film
- a resin film means a resin film (of voidless) having a non-porous structure and typically containing substantially no bubbles. Therefore, the resin film is a concept that is distinguished from foam films and non-woven fabrics.
- the resin film may have a single-layer structure or a multi-layer structure having two or more layers (for example, a three-layer structure).
- the resin film can be a transparent film. The transparent resin film is suitable for optical applications.
- the resin material constituting the resin film include polyester resin, polyphenylene sulfide (PPS) resin, polyolefin resin, and polyimide resin.
- Specific examples of the resin film that can be preferably used as the base material layer include polyethylene terephthalate (PET) film, polyethylene naphthalate (PEN) film, PPS film, polyetheretherketone (PEEK) film, transparent polyimide (CPI) film, and polypropylene.
- PET polyethylene terephthalate
- PEN polyethylene naphthalate
- PPS film polyetheretherketone
- CPI transparent polyimide
- PPI polypropylene.
- Preferred examples from the viewpoint of strength include PET film, PEN film, PPS film, PEEK film, and CPI film.
- Preferred examples include PET film, CPI film, and TAC film from the viewpoint of availability, dimensional stability, optical characteristics, and the like.
- additives such as light stabilizers, antioxidants, antistatic agents, colorants (dye, pigment, etc.), fillers, slip agents, antiblocking agents, etc. shall be added to the resin film, if necessary. Can be done.
- the blending amount of the additive is not particularly limited and can be appropriately set according to the intended use and the like.
- the method for manufacturing the resin film is not particularly limited.
- conventionally known general resin film molding methods such as extrusion molding, inflation molding, T-die casting molding, and calender roll molding can be appropriately adopted.
- the base material layer may be substantially composed of such a resin film.
- the base material layer may include an auxiliary layer in addition to the resin film.
- the auxiliary layer include a surface treatment layer such as an undercoat layer and a release layer.
- corona treatment, plasma treatment, ultraviolet irradiation treatment, acid treatment, alkali treatment, undercoating agent (primer) application, antistatic treatment, and peeling are performed, if necessary.
- Conventionally known surface treatment such as treatment may be applied.
- the thickness of the base material layer is not particularly limited, and may be, for example, about 1000 ⁇ m or less, may be about 500 ⁇ m or less, and from the viewpoint of weight reduction and thinning, about 100 ⁇ m or less is appropriate, and may be 70 ⁇ m or less. Further, from the viewpoint of handleability, processability and the like, the thickness of the base material layer may be, for example, 1 ⁇ m or more, preferably about 20 ⁇ m or more, and preferably about 30 ⁇ m or more.
- the length and width of the pressure-sensitive adhesive sheet are not particularly limited. Since the entire surface of the pressure-sensitive adhesive sheet is usually adhered to the adherend of the pressure-sensitive adhesive sheet, when the adherend is solvent-impermeable, the solvent contacts the pressure-sensitive adhesive only from the end face of the pressure-sensitive adhesive sheet during solvent immersion. Therefore, the larger the size (length and width) of the pressure-sensitive adhesive sheet, the longer it tends to take for solvent immersion peeling.
- the desired effect can also be achieved on relatively large adhesive sheets, such as adhesive sheets having at least one of a length and a width of 20 mm or more (and even 40 mm or more, for example 60 mm or more). It can be realized. Further, the width of the widest portion of the pressure-sensitive adhesive sheet (specifically, the adhesive region of the pressure-sensitive adhesive sheet) to be peeled off by the technique disclosed herein is, for example, 200 mm or less, and 100 mm or less, from the viewpoint of solvent immersion peeling efficiency. May be.
- this monomer syrup 0.1 part of dipentaerythritol hexaacrylate as a polyfunctional monomer, and a nonionic surfactant as a water-affinitive agent (polyoxyethylene sorbitan monolaurate, HLB16.7, trade name " Leodor TW-L120 ", manufactured by Kao Co., Ltd.) 0.3 parts, and the trade name” KBE403 (manufactured by Shinetsu Silicone Co., Ltd.) 0.4 parts as a silane coupling agent are added and mixed uniformly to form an ultraviolet curable pressure-sensitive adhesive. The thing was prepared.
- the pressure-sensitive adhesive composition obtained above is applied to a release film R1 (manufactured by Mitsubishi Resin Co., Ltd., product name "MRF # 38”) having a thickness of 38 ⁇ m in which one side of the polyester film is a release surface, and one side of the polyester film is applied.
- a release film R2 manufactured by Mitsubishi Resin Co., Ltd., product name "MRE # 38" with a thickness of 38 ⁇ m is covered with a release surface to block air, and the film is cured by irradiating it with ultraviolet rays to obtain a thickness of 200 ⁇ m.
- a pressure-sensitive adhesive layer was formed.
- Ultraviolet rays are irradiated for 180 seconds using a black light lamp with an illuminance of 4 mW / cm 2 (measured by an industrial UV checker (manufactured by Topcon, trade name "UVR-T1") with a peak sensitivity wavelength of about 350 nm). I went there. In this way, an adhesive sheet A (an adhesive sheet composed of only an adhesive layer) was obtained. The surface of the adhesive sheet A to be attached to the adherend is protected by the release films R1 and R2.
- the adhesive sheets A and B were evaluated for solvent immersion peelability by the following method. Peel off the peeling liner that covers one surface of the adhesive layer (supportless double-sided adhesive sheet) from the adhesive sheet, and make 11 ⁇ m thick aluminum foil on the exposed adhesive surface (manufactured by Toyo Aluminum Echo Products Co., Ltd., product name “Sunfoil”). was laminated and cut into a size of 80 mm ⁇ 200 mm.
- the peeling liner covering the other surface of the adhesive layer was peeled off, and the exposed adhesive surface was made of an alkaline glass plate (manufactured by Matsunami Glass Industry Co., Ltd., manufactured by the float method, thickness 1.35 mm, blue plate edge polished product, adhesive.
- the sheets were bonded to the entire surface (65 mm ⁇ 165 mm size) of the surface to which the sheets were bonded (contact angle with distilled water: 8 degrees).
- This laminate of aluminum foil / adhesive / alkaline glass plate was crimped by reciprocating a 2 kg rubber roller twice. The aluminum foil and the adhesive that protruded from the alkaline glass plate were cut and removed to prepare a laminate of aluminum foil / adhesive / alkaline glass plate to be evaluated.
- a plurality of the above laminates are prepared, each of which is immersed in each solvent shown in Table 1, and the adhesive sheet (65 mm width) is peeled off from the end (one end) in the width direction 5 hours and 24 hours after the start of immersion.
- the distance [mm] was measured.
- Solvent immersion was carried out under the condition of 23 ° C.
- the results are shown in Table 1.
- “peeling” in the table indicates that the entire adhesive sheet has peeled off from the adherend (specifically, a state in which the adhesive has floated and peeled off from the adherend due to swelling of the adhesive), and peeling from one end thereof. It can be said that the distance is 32.5 mm.
- "-" in the table indicates that the measurement was not performed.
- the contact angle of the alkaline glass plate is measured by the following method. That is, in a measurement atmosphere of 23 ° C. and 50% RH, a contact angle meter (manufactured by Kyowa Interface Science Co., Ltd., trade name “DMo-501 type”, control box “DMC-2", control / analysis software "FAMAS (version)” 5.0.30) ”) is used to measure by the sessile drop method. The amount of distilled water dropped is 2 ⁇ L, and the contact angle is calculated by the ⁇ / 2 method from the image 5 seconds after dropping (implemented at N5).
- HSP value and HSP distance HSP values (dispersion term ( ⁇ D), polarity term ( ⁇ P), hydrogen bond term ( ⁇ H)) are calculated for the pressure-sensitive adhesive and each solvent of the pressure-sensitive adhesive sheet A, and the HSP distance between the pressure-sensitive adhesive and each solvent is calculated. I asked. The results are shown in Table 3.
- the adhesive swelled due to solvent immersion, and spontaneous peeling proceeded.
- the solvent immersion using ethyl acetate was able to peel off the pressure-sensitive adhesive in the shortest immersion time.
- the pressure-sensitive adhesive sheet A containing the water-affinitive agent originally having water-removability lost the water-removability.
- the solvent immersion peelability tends to improve as the hydrogen bond term ( ⁇ H) increases from the above experimental results and the HSP value. Admitted. Since the pressure-sensitive adhesive sheet A contains a water-affinitive agent, it is considered that the hydrogen bond term contributed to the improvement of the peelability. Alcohols such as methanol and ethanol having a ⁇ H of 15.0 or more showed good solvent immersion peelability.
- the pressure-sensitive adhesive can be peeled off from the member by performing solvent immersion peeling on the bonded body containing the two members joined by the pressure-sensitive adhesive containing a water-affinitive agent, and the above-mentioned two members are separated. It turns out that it can be done.
- One surface (first adhesive surface) 1B The other surface (second adhesive surface) 100 Joiner 120 First member 140 Second member 200 Solvent 250 Container
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Abstract
水親和剤を含む粘着剤が部材に強固に接着した場合であっても、粘着剤の剥離が可能な接合体の分離方法を提供すること。粘着剤によって接合された2つの部材を含む接合体の分離方法が提供される。前記粘着剤は水親和剤を含む。また、上記方法は、前記接合体を溶剤に浸漬して、前記部材から前記粘着剤を剥離する工程を含む。
Description
本発明は、接合体を分離する方法に関する。
本出願は、2020年8月18日に出願された日本国特許出願2020-137978号に基づく優先権を主張しており、その出願の全内容は本明細書中に参照として組み入れられている。
本出願は、2020年8月18日に出願された日本国特許出願2020-137978号に基づく優先権を主張しており、その出願の全内容は本明細書中に参照として組み入れられている。
一般に、粘着剤(感圧接着剤ともいう。以下同じ。)は、室温付近の温度域において柔らかい固体(粘弾性体)の状態を呈し、圧力により簡単に被着体に接着する性質を有する。このような性質を活かして、粘着剤は、支持体上に粘着剤層を有する支持体付き粘着シートの形態で、あるいは支持体を有しない支持体レス粘着シートの形態で、様々な分野において広く利用されている。また、上記粘着剤は、使用後、必要な場合には適当な手段によって被着体から剥離される。粘着シートに関する技術文献として、特許文献1が挙げられる。被着体から粘着剤を剥離する技術文献として、特許文献2が挙げられる。
近年、環境負荷低減や省資源等の観点から、粘着剤を用いて接合された部材を、使用後に製品から分離し、再利用(リサイクル、リユース等)することが多くなってきている。例えば、スマートフォン、パソコン(デスクトップ型、ノート型、タブレット型等)、テレビ等の表示機能を有する製品に内蔵された表示装置(ディスプレイデバイス)は、液晶表示装置や有機EL(エレクトロルミネッセンス)表示装置、PDP(プラズマディスプレイパネル)など、複数かつ異種の機能性部材を含む多層構造を有しており、部材ごとに異なる材料を含むため、リサイクルやリユース等によって再利用することの利点が大きい。
部材等の被着体に接着した粘着剤は、通常、粘着剤そのものの再剥離性を利用して被着体から剥離される。しかし、高い接合信頼性を求められる粘着剤は、概して被着体に対する接着力が高く、被着体からの剥離性(再剥離性)が低下しがちである。また、被着体には、ガラス等の硬脆性の部材や薄厚の部材が含まれることがあり、そのような被着体は、粘着剤の剥離時にかかる力によって破損する場合がある。このような事情のもと、本発明者らは、被着体に対する接着力と再剥離性とを両立する技術として、特許文献1において、水等の水性液体を利用して容易に剥離することができ、かつ接合時における耐水信頼性が改善された粘着シート(水剥離性粘着シート)を提案している。
しかし、そのような再剥離性に優れる粘着剤であっても、長期にわたって使用された場合、使用環境の履歴等のため、接着力が上昇し、意図した再剥離が困難になることがある。かかる粘着剤は、被着体に強固に接着しており、温水浸漬や超音波振動等を利用しても、剥離できないことがあり、再利用の障害となっている。粘着剤を用いて長期にわたって部材を接合するなどして当該粘着剤が部材に強固に接着した場合であっても、被着体から粘着剤を剥離することができ、粘着剤によって接合された部材を分離できる方法が求められている。
本発明は、上記の事情に鑑みて創出されたものであり、水親和剤を含む粘着剤が部材に強固に接着した場合であっても、粘着剤の剥離が可能な接合体の分離方法を提供することを目的とする。
この明細書によると、粘着剤によって接合された2つの部材を含む接合体の分離方法が提供される。前記粘着剤は水親和剤を含む。また、上記方法は、前記接合体を溶剤に浸漬して、前記部材から前記粘着剤を剥離する工程を含む。上記の方法によると、粘着剤が部材に強固に接着した接合体であっても、粘着剤を部材から剥離することができ、接合体の分離が可能である。例えば、水親和剤を含む水剥離性粘着剤が、長期接合等のため、水性液体を利用した水剥離では粘着剤を部材から剥離できない場合(すなわち、水剥離性が失活した場合)に、上記方法を適用することで粘着剤の剥離が可能となる。また、溶剤浸漬による剥離(溶剤浸漬剥離)は、被着体である部材に外力を加える必要がないことから、粘着剤の剥離時に当該部材を破損しにくい。
なお、本明細書において「粘着剤によって接合された2つの部材」とは、2つの部材の接合の少なくとも一部に粘着剤が用いられることを意味し、水親和剤を含む特定の粘着剤のみによる接合に限定されない。例えば、基材付き両面粘着シートで2つの部材を接合している態様においては、両面粘着シートの各面に設けられた粘着剤の少なくとも一方が水親和剤含有粘着剤であれば、当該2つの部材は当該「粘着剤によって接合された」と解釈するものとする。
いくつかの好ましい態様において、前記粘着剤と前記溶剤とのHSP(Hansen Solubility Parameters)距離は4.0以下である。剥離される粘着剤と、使用する溶剤とが上記の関係(HSP距離)を有することにより、当該溶剤浸漬による剥離が良好に進行する。前記溶剤は酢酸エチルを含むことが好ましい。酢酸エチルは、特に限定されるものではないが、例えばアクリル系粘着剤の溶剤浸漬剥離に好適である。
他の好ましい態様において、前記溶剤は、HSP(Hansen Solubility Parameters)における水素結合項(δH)が15.0以上である。上記の水素結合項値を有する溶剤は、水親和剤を含む粘着剤に対して良好に作用し、当該溶剤浸漬による剥離が良好に進行する。
いくつかの態様において、前記粘着剤は、溶剤型粘着剤または活性エネルギー線硬化型粘着剤である。水親和剤を含む溶剤型粘着剤、活性エネルギー線硬化型粘着剤の剥離に、ここに開示される溶剤浸漬剥離は好適である。
いくつかの態様において、前記2つの部材は、前記粘着剤を含む両面接着性粘着シートによって接合されている。また、前記粘着シートの幅は20mm以上である。ここに開示される溶剤浸漬剥離によると、幅20mm以上の粘着シートで接合された接合体に対して良好に剥離を進行させ、接合体を分離し得る。
いくつかの好ましい態様において、上記接合体の分離方法は、前記接合体を溶剤に24時間以上浸漬する態様で実施される。溶剤浸漬時間を24時間以上とすることで、粘着剤は部材から良好に剥離する。例えば、前記接合体の前記溶剤への浸漬から24時間経過後、前記2つの部材の一方から前記粘着剤が剥離した距離は20mm以上となり得る。
いくつかの好ましい態様に係る方法は、前記接合体を溶剤に浸漬する前に、前記2つの部材の少なくとも一方から前記粘着剤を水剥離可能であるか判定する工程を含む。ここで、前記水剥離は、前記粘着剤が前記部材表面から剥離する箇所に水性液体が存在する状態で実施される剥離である。この方法において、前記水剥離が可能でないことを確認した後、前記接合体を溶剤に浸漬する。ここに開示される方法は、本来、水剥離による被着体からの剥離が可能であったが、水剥離性が損なわれた水剥離性失活粘着剤の剥離に、特に好適である。
以下、本発明の好適な実施形態を説明する。なお、本明細書において特に言及している事項以外の事柄であって本発明の実施に必要な事柄は、本明細書に記載された発明の実施についての教示と出願時の技術常識とに基づいて当業者に理解され得る。本発明は、本明細書に開示されている内容と当該分野における技術常識とに基づいて実施することができる。また、以下の図面において、同じ作用を奏する部材・部位には同じ符号を付して説明することがあり、重複する説明は省略または簡略化することがある。また、図面に記載の実施形態は、本発明を明瞭に説明するために模式化されており、実際に提供される製品のサイズや縮尺を必ずしも正確に表したものではない。
<接合体の分離方法>
ここに開示される技術は、粘着剤によって接合された2つの部材を含む接合体から、当該部材を分離する方法に関する。以下、ここに開示される方法の実施形態を図1を参照しながら説明するが、ここに開示される方法をかかる態様に限定する意図ではない。
ここに開示される技術は、粘着剤によって接合された2つの部材を含む接合体から、当該部材を分離する方法に関する。以下、ここに開示される方法の実施形態を図1を参照しながら説明するが、ここに開示される方法をかかる態様に限定する意図ではない。
(接合体)
ここに開示される技術によって分離される接合体は、粘着剤によって接合された2つの部材を含む。例えば、図1に示す一実施形態に係る接合体100は、第1の部材120と、第2の部材140とが、粘着剤1によって接合された構造を有する。なお、接合体100は、分離対象となる少なくとも2つの部材を含むかぎり特に限定されず、2以上の部材を含んで構成されたものであり得る。例えば、図1に示すように、2以上の層状体が積層された多層構造体であり得る。接合体100が多層構造体である態様では、第1の部材120、第2の部材140はシート状または板状であり得る。また、上記2つの部材は、粘着剤によって接合された箇所以外の一部で連続したものであってもよい。この実施形態では、第1の部材120として金属部材が用いられ、第2の部材140としてガラス部材が用いられているが、これに限定されず、接合体100は、第1の部材120および第2の部材140がともに透明部材(例えば少なくとも一方がガラス部材)である態様等、種々の形態であり得る。
ここに開示される技術によって分離される接合体は、粘着剤によって接合された2つの部材を含む。例えば、図1に示す一実施形態に係る接合体100は、第1の部材120と、第2の部材140とが、粘着剤1によって接合された構造を有する。なお、接合体100は、分離対象となる少なくとも2つの部材を含むかぎり特に限定されず、2以上の部材を含んで構成されたものであり得る。例えば、図1に示すように、2以上の層状体が積層された多層構造体であり得る。接合体100が多層構造体である態様では、第1の部材120、第2の部材140はシート状または板状であり得る。また、上記2つの部材は、粘着剤によって接合された箇所以外の一部で連続したものであってもよい。この実施形態では、第1の部材120として金属部材が用いられ、第2の部材140としてガラス部材が用いられているが、これに限定されず、接合体100は、第1の部材120および第2の部材140がともに透明部材(例えば少なくとも一方がガラス部材)である態様等、種々の形態であり得る。
粘着剤1は、水親和剤を含む粘着剤である。この実施形態では、粘着剤1は、シート状(粘着シート)の形態を有しており、具体的には両面接着性の基材レス両面粘着シートの形態を有する。粘着剤1は、層状(すなわち粘着剤層)ということもできる。粘着剤1は、その一方の表面(第1粘着面)1Aが第1の部材120に接着しており、他方の表面(第2粘着面)1Bが第2の部材140に接着している。このように、第1の部材120と第2の部材140とは、シート状、層状というべき粘着剤1によって接合されている。この実施形態の粘着シート1は、幅が20mm以上であり、100μm以上の厚さを有する。
粘着剤1は、上記のように水親和剤を含み、本来ならば水剥離による被着体からの剥離が可能な水剥離性粘着剤であったにもかかわらず、その使用履歴のため、水剥離性が損なわれた水剥離性失活粘着剤となっている。そのため、粘着剤1は、第1の部材120と第2の部材140に強固に接着し、通常剥離だけでなく、水剥離によっても第1の部材120と第2の部材140から粘着剤1を剥離することが困難な状態になっている。さらに温水浸漬や超音波振動等を利用しても剥離が困難な状態にまで、第1の部材120および第2の部材140と強固に接着してしまっている。このような事象は、例えば、粘着剤1を用いて長期にわたって部材を接合し、粘着力が過度に上昇した場合に起こり得る。
なお、本明細書において水剥離および水剥離性とは、水等の水性液体を利用した剥離および剥離(水剥離)のしやすさ(水剥離性)のことをいい、水剥離とは、例えば、粘着剤(粘着剤層、粘着シートの形態であり得る。)の粘着面と被着体表面との剥離前線(両者の接着界面から剥離(分離)が始まる箇所)に水性液体が存在する状態で、粘着剤を被着体から剥離することをいう。
(溶剤浸漬剥離)
上記のように、通常剥離や水剥離では剥離が困難になった粘着剤1を含む接合体100を、図1に示すように溶剤200に浸漬する。具体的には、接合体100を、溶剤200を入れた適当な容器250内に投入し、溶剤200中に浸漬させる。これにより、粘着剤1を第1の部材120および/または第2の部材140から剥離することができる。具体的には、溶剤200に浸漬された粘着剤1が膨潤し、自然剥離が進行する。なお、上記溶剤浸漬剥離に際して、補助的に手剥離等の外力による剥離手段を併用してもよく、溶剤浸漬剥離のみで粘着剤を剥離してもよい。上記補助的な剥離は、接合体が溶剤浸漬した状態で行ってもよく、接合体を溶剤中から取り出してから行ってもよい。
上記のように、通常剥離や水剥離では剥離が困難になった粘着剤1を含む接合体100を、図1に示すように溶剤200に浸漬する。具体的には、接合体100を、溶剤200を入れた適当な容器250内に投入し、溶剤200中に浸漬させる。これにより、粘着剤1を第1の部材120および/または第2の部材140から剥離することができる。具体的には、溶剤200に浸漬された粘着剤1が膨潤し、自然剥離が進行する。なお、上記溶剤浸漬剥離に際して、補助的に手剥離等の外力による剥離手段を併用してもよく、溶剤浸漬剥離のみで粘着剤を剥離してもよい。上記補助的な剥離は、接合体が溶剤浸漬した状態で行ってもよく、接合体を溶剤中から取り出してから行ってもよい。
溶剤浸漬時間としては、第1の部材120、第2の部材140のいずれか一方から粘着剤1が剥離する適当な時間が採用され、粘着剤や被着体の種類、接着状態、接着面積等によって異なるため、特定の範囲に限定されない。溶剤浸漬時間は、例えば12時間以上が適当であり、好ましくは24時間以上であり、48時間以上であってもよく、72時間以上でもよく、100時間以上でもよく、150時間以上でもよい。溶剤浸漬時間を長くすることで、上記部材からの粘着剤の剥離は進行する。一方、剥離作業効率の観点から、溶剤浸漬時間は1週間以内とすることが適当であり、好ましくは120時間以下、より好ましくは90時間以下、さらに好ましくは60時間以下、特に好ましくは30時間以下である。
溶剤の温度は、特に限定されず、通常は常温域(例えば0℃~40℃程度、典型的には10℃~30℃程度)であるが、溶剤を適当な温度に加温して用いてもよい。
(溶剤)
使用する溶剤は、粘着剤種や被着体の耐溶剤性等に基づき適当な1種または2種以上の溶剤が選択され、特定種に限定されない。なお、本明細書において溶剤とは、溶媒や分散媒として用いられ得る23℃で液状の有機化合物(有機溶剤ともいう。)をいう。
使用する溶剤は、粘着剤種や被着体の耐溶剤性等に基づき適当な1種または2種以上の溶剤が選択され、特定種に限定されない。なお、本明細書において溶剤とは、溶媒や分散媒として用いられ得る23℃で液状の有機化合物(有機溶剤ともいう。)をいう。
いくつかの態様において、溶剤として、当該溶剤によって剥離される粘着剤に対するHSP(Hansen Solubility Parameters)距離が所定値以下である1種または2種以上の溶剤が好ましく用いられる。粘着剤と溶剤とのHSP距離は、例えば20以下であり、15以下でもよく、10以下でもよい。上記粘着剤に対するHSP距離が所定値以下の溶剤によると、溶剤浸漬剥離が良好に進行する傾向がある。上記HSP距離は、8.0以下(例えば5.0以下)が適当であり、4.0以下(例えば3.0以下)が好ましい。上記HSP距離の下限値は、通常0超であり、例えば1以上程度であってもよい。なお、HSP距離の単位はMPa1/2である。
本明細書において、粘着剤と溶剤とのHSP距離(Ra)は以下の方法で求められる。すなわち、粘着剤および溶剤のHSP値(分散項(δD),極性項(δP),水素結合項(δH))を求め、粘着剤のHSP値(δDPSA,δPPSA,δHPSA)と溶剤のHSP値(δDSOL,δPSOL,δHSOL)のベクトル間距離を求める。これをHSP距離とする。具体的には、式:
Ra=[4×(δDPSA-δDSOL)2+(δPPSA-δPSOL)2+(δHPSA-δHSOL)2]1/2
から求められる。上式中、δDPSA、δPPSAおよびδHPSAは、それぞれ粘着剤の分散項(δD)、極性項(δP)および水素結合項(δH)を表し、δDSOL、δPSOLおよびδHSOLは、それぞれ溶剤の分散項(δD)、極性項(δP)および水素結合項(δH)を表す。粘着剤および溶剤のHSP値、より具体的には分散項(δD)、極性項(δP)および水素結合項(δH)は、ソフトウェア「HSPiP,Hansen Solubility Parameters in Practice ver4」を用いて求めることができる。粘着剤および溶剤が、複数の成分から構成されている場合は、上記ソフトウェアを用い、分子グループ寄与法から求めることができる。具体的には、対象となる物質における各構成ユニットをSMILES記法で入力し、ユニットごとのHSP値(δd,δp,δh)を算出する。粘着剤については、上記方法に基づき、粘着剤の各構成成分のHSP値(δd,δp,δh)を算出し、各構成成分のモル分率から粘着剤全体のHSP値(δDPSA,δPPSA,δHPSA)を算出する。より具体的には、式:
(δDPSA,δPPSA,δHPSA)=[(δda×aのモル分率)+(δdb×bのモル分率)+…,(δpa×aのモル分率)+(δpb×bのモル分率)+…,(δha×aのモル分率)+(δhb×bのモル分率)+…)
から求められる。ここで上式中、a,bは粘着剤の各構成成分を表す。
Ra=[4×(δDPSA-δDSOL)2+(δPPSA-δPSOL)2+(δHPSA-δHSOL)2]1/2
から求められる。上式中、δDPSA、δPPSAおよびδHPSAは、それぞれ粘着剤の分散項(δD)、極性項(δP)および水素結合項(δH)を表し、δDSOL、δPSOLおよびδHSOLは、それぞれ溶剤の分散項(δD)、極性項(δP)および水素結合項(δH)を表す。粘着剤および溶剤のHSP値、より具体的には分散項(δD)、極性項(δP)および水素結合項(δH)は、ソフトウェア「HSPiP,Hansen Solubility Parameters in Practice ver4」を用いて求めることができる。粘着剤および溶剤が、複数の成分から構成されている場合は、上記ソフトウェアを用い、分子グループ寄与法から求めることができる。具体的には、対象となる物質における各構成ユニットをSMILES記法で入力し、ユニットごとのHSP値(δd,δp,δh)を算出する。粘着剤については、上記方法に基づき、粘着剤の各構成成分のHSP値(δd,δp,δh)を算出し、各構成成分のモル分率から粘着剤全体のHSP値(δDPSA,δPPSA,δHPSA)を算出する。より具体的には、式:
(δDPSA,δPPSA,δHPSA)=[(δda×aのモル分率)+(δdb×bのモル分率)+…,(δpa×aのモル分率)+(δpb×bのモル分率)+…,(δha×aのモル分率)+(δhb×bのモル分率)+…)
から求められる。ここで上式中、a,bは粘着剤の各構成成分を表す。
他のいくつかの態様において、溶剤として、HSPにおける水素結合項(δH)が所定値以上である1種または2種以上の溶剤が好ましく用いられる。上記水素結合項値が大きい溶剤は、水親和剤を含む粘着剤に対して良好に作用し、当該溶剤浸漬による剥離が良好に進行する。溶剤のδHは、例えば10.0以上であり、12.0以上が適当であり、好ましくは15.0以上、より好ましくは17.0以上であり、20.0以上であってもよい。上記δHを満足する溶剤は、例えば上記粘着剤とのHSP距離が5超または10超であったり、さらには15超であり得る。なお、上記δHの単位はMPa1/2である。上記δHは、上述のHSP値算出方法から求めることができる。
溶剤としては、例えば、メタノール、エタノール、イソプロピルアルコール等のアルコール類(例えば、炭素原子数1~4の一価のアルコール類);ヘキサン、ヘプタン、シクロヘキサン、シクロヘプタン等の脂肪族または脂環式炭化水素類;トルエン、キシレン等の芳香族化合物類(具体的には芳香族炭化水素類);酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸ブチル等のエステル類;アセトン、メチルエチルケトン等のケトン類;ジメチルエーテル、ジエチルエーテル等のブチルメチルエーテル等のエーテル類;1,2-ジクロロエタン等のハロゲン化アルカン類;等から選択されるいずれか1種の溶剤、または2種以上の混合溶剤を用いることができる。なかでも、アルコール類、エステル類、芳香族炭化水素類が好ましく、メタノール、エタノール、酢酸エチルがより好ましく、酢酸エチルが特に好ましい。これら溶剤の好適例(特に酢酸エチル)は、例えばアクリル系粘着剤の溶剤浸漬剥離に好適である。
上記溶剤浸漬を実施することにより、上記のように粘着剤に強固に接着し、通常剥離や水剥離では剥離が困難となった接合体であっても、粘着剤を部材から剥離することができ、接合体の分離(解体)が可能である。上記の方法によると、被着体を破損することなく粘着剤を部材から剥離可能である。また、溶剤浸漬の一工程で、かつ溶剤浸漬中に追加の操作を要することなく放置するだけで粘着剤を剥離することができるので、実用性が高い。
なお、いくつかの態様においては、溶剤浸漬剥離は、通常剥離や水剥離では剥離が困難になった粘着剤に対して適用されるだけでなく、種々の状態で部材を接合している水親和剤含有粘着剤に対して適用可能である。ここに開示される溶剤浸漬剥離によると、通常剥離等で剥離可能か否かの確認を要することなく部材から粘着剤を剥離することができる。
(水剥離可能性の判定)
特に限定されるものではないが、上記の溶剤浸漬剥離は、上述のように水剥離によっては剥離が困難となった粘着剤(換言すれば、水剥離性失活粘着剤)を部材から剥離するのに効果的であり、かつ好適である。このことから、好ましい態様に係る接合体分離方法は、接合体を溶剤に浸漬する前に、粘着剤によって接合された2つの部材(上記第1の部材および第2の部材)から粘着剤を水剥離可能であるか判定する工程(水剥離可能性の判定工程)を含み、水剥離が可能でないことを確認した後、接合体を溶剤に浸漬する方法が採用され得る。粘着剤が部材から水剥離可能であるか否かは、通常、外観からは判別しにくい。したがって、上記水剥離可能性の判定は、典型的には、実際に水剥離による粘着剤の剥離を試みる工程であり得る。水剥離は上述のとおり定義されるものであり、詳しくは後述するとおりであるので、ここでは詳細な説明は省略する。ここに開示される接合体分離方法は、水剥離可能性の判定工程を含む態様で好ましく実施される。上記方法によると、長期接合等のために水剥離性が損なわれた水剥離性失活粘着剤に対し、部材からの剥離を効率的かつ効果的に実現することができる。
特に限定されるものではないが、上記の溶剤浸漬剥離は、上述のように水剥離によっては剥離が困難となった粘着剤(換言すれば、水剥離性失活粘着剤)を部材から剥離するのに効果的であり、かつ好適である。このことから、好ましい態様に係る接合体分離方法は、接合体を溶剤に浸漬する前に、粘着剤によって接合された2つの部材(上記第1の部材および第2の部材)から粘着剤を水剥離可能であるか判定する工程(水剥離可能性の判定工程)を含み、水剥離が可能でないことを確認した後、接合体を溶剤に浸漬する方法が採用され得る。粘着剤が部材から水剥離可能であるか否かは、通常、外観からは判別しにくい。したがって、上記水剥離可能性の判定は、典型的には、実際に水剥離による粘着剤の剥離を試みる工程であり得る。水剥離は上述のとおり定義されるものであり、詳しくは後述するとおりであるので、ここでは詳細な説明は省略する。ここに開示される接合体分離方法は、水剥離可能性の判定工程を含む態様で好ましく実施される。上記方法によると、長期接合等のために水剥離性が損なわれた水剥離性失活粘着剤に対し、部材からの剥離を効率的かつ効果的に実現することができる。
(粘着剤の接着状態)
なお、上記溶剤浸漬剥離の前に、部材に強固に接着した粘着剤(典型的には粘着シート)は、通常剥離によっては当該部材から剥離することが困難である。例えば、粘着剤は、23℃、50%RHの環境下において、粘着剤が接合された部材の端部にフォースゲージを固定し、フォースゲージを手で保持し、剥離角度90~150度、剥離速度10~100mm/分で手剥離したときの通常剥離力が10N/20mm以上となる接着強度で上記部材と接着したものであり得る。上記通常剥離力は、例えば15N/20mm以上であり、20N/20mm以上であってもよく、さらには25N/20mm以上(典型的には28N/20mm以上)であり得る。上記の接着強度で部材に接着した粘着剤は、通常の剥離方法によっては被着体である部材から剥離することが困難であるか、被着体が破損しやすいなど円滑な剥離が困難である。このような粘着剤に対して、ここに開示される方法は好ましく適用される。なお、上記通常剥離力の測定において、フォースゲージとしては、サトテック社製の製品名「デジタルフォースゲージFG-5100」またはその相当品を用いることができる。下記の水剥離力についても同様である。
なお、上記溶剤浸漬剥離の前に、部材に強固に接着した粘着剤(典型的には粘着シート)は、通常剥離によっては当該部材から剥離することが困難である。例えば、粘着剤は、23℃、50%RHの環境下において、粘着剤が接合された部材の端部にフォースゲージを固定し、フォースゲージを手で保持し、剥離角度90~150度、剥離速度10~100mm/分で手剥離したときの通常剥離力が10N/20mm以上となる接着強度で上記部材と接着したものであり得る。上記通常剥離力は、例えば15N/20mm以上であり、20N/20mm以上であってもよく、さらには25N/20mm以上(典型的には28N/20mm以上)であり得る。上記の接着強度で部材に接着した粘着剤は、通常の剥離方法によっては被着体である部材から剥離することが困難であるか、被着体が破損しやすいなど円滑な剥離が困難である。このような粘着剤に対して、ここに開示される方法は好ましく適用される。なお、上記通常剥離力の測定において、フォースゲージとしては、サトテック社製の製品名「デジタルフォースゲージFG-5100」またはその相当品を用いることができる。下記の水剥離力についても同様である。
また、上記溶剤浸漬剥離の前に、部材に強固に接着した粘着剤(典型的には粘着シート)は、水剥離では当該部材から剥離することが難しい。例えば、粘着剤は、23℃、50%RHの環境下において、粘着剤が接合された部材の端部にフォースゲージを固定し、フォースゲージを手で保持し、被着体である部材から粘着剤が離れ始める箇所(剥離前線)に20μLの蒸留水を供給し、剥離角度90~150度、剥離速度10~100mm/分で手剥離したときの水剥離力が10N/20mm以上となる接着強度で上記部材と接着したものであり得る。上記水剥離力は、例えば15N/20mm以上であり、20N/20mm以上であってもよく、さらには25N/20mm以上(典型的には28N/20mm以上)であり得る。上記の接着強度で部材に接着した粘着剤は、水剥離によっては被着体である部材から剥離することが困難であるか、被着体が破損しやすいなど円滑な剥離が困難である。このような粘着剤に対して、ここに開示される方法は特に好適である。
<水剥離>
水剥離は、上記のとおり定義されるものであり、具体的には、部材からの粘着剤の剥離前線において上記部材と上記粘着剤との界面に水性液体が存在する状態で、上記剥離前線の移動に追随して上記水性液体の上記界面への進入を進行させつつ上記部材から上記粘着剤を剥離する水剥離工程をいう。
水剥離は、上記のとおり定義されるものであり、具体的には、部材からの粘着剤の剥離前線において上記部材と上記粘着剤との界面に水性液体が存在する状態で、上記剥離前線の移動に追随して上記水性液体の上記界面への進入を進行させつつ上記部材から上記粘着剤を剥離する水剥離工程をいう。
水性液体としては、水または水を主成分とする混合溶媒に、必要に応じて少量の添加剤を含有させたものを用いることができる。上記混合溶媒を構成する水以外の溶媒としては、水と均一に混合し得る低級アルコール(例えばエチルアルコール)や低級ケトン(例えばアセトン)等を使用し得る。上記添加剤としては、公知の界面活性剤等を用いることができる。いくつかの態様において、添加剤を実質的に含有しない水性液体を好ましく使用し得る。環境衛生の観点から、水性液体として水が好ましく用いられる。水としては、特に制限されず、用途に応じて求められる純度や入手容易性等を考慮して、例えば蒸留水、イオン交換水、水道水等を用いることができる。水性液体の温度は、通常、常温の範囲(10℃~35℃)であるが、35℃以上90℃未満(例えば40℃以上60℃以下)の温水を用いてもよい。
いくつかの態様において、上記水剥離は、部材に貼り付けられた粘着剤(層)の外縁付近に水性液体を供給し、その水性液体を上記粘着剤の外縁から該粘着剤と上記部材との界面に進入させた後、新たな水の供給を行うことなく(すなわち、剥離開始前に部材に供給した水性液体のみを利用して)粘着剤の剥離を進行させる態様で行うことができる。なお、水剥離工程の途中で、剥離前線の移動に追随して粘着剤と部材との界面に進入させる水が途中で枯渇するようであれば、該水剥離工程の開始後に断続的または連続的に水を追加供給してもよい。
剥離開始前に供給する水性液体の量は、粘着剤(層)の貼付け範囲外から該粘着剤と部材との界面に上記水性液体を導入し得る量であればよく、特に限定されない。上記水性液体の量は、例えば5μL以上であってよく、10μL以上が適当であり、20μL以上でもよい。また、上記水性液体の量の上限について特に制限はない。いくつかの態様において、作業性向上等の観点から、上記水性液体の量は、例えば10mL以下であってよく、5mL以下でもよく、1mL以下でもよく、0.5mL以下でもよく、0.1mL以下でもよく、0.05mL以下でもよい。
剥離開始時に上記粘着剤の外縁から該粘着剤(層)と上記部材との界面に水性液体を進入させる操作は、例えば、粘着剤の外縁において上記界面にカッターナイフや針等の治具の先端を差し込む、粘着剤の外縁を鉤や爪等で引掻いて持ち上げる、強粘着性の粘着テープや吸盤等を接合体の外縁付近の背面に付着させて該粘着剤の端を持ち上げるなどの態様で行うことができる。
また、水剥離工程は、上記剥離前線を10mm/分以上の速度で移動させる態様で好ましく実施され得る。剥離前線を10mm/分以上の速度で移動させることは、例えば剥離角度180度の条件においては、粘着剤(層)を20mm/分以上の引張速度で剥離することに相当する。上記剥離前線を移動させる速度は、例えば50mm/分以上でもよく、150mm/分以上でもよく、300mm/分以上でもよく、500mm/分以上でもよい。剥離前線を移動させる速度の上限は特に制限されない。上記剥離前線を移動させる速度は、例えば1000mm/分以下であり得る。
ここに開示される水剥離は、例えば、該方法に使用する水性液体(例えば水)の体積10μL当たりの粘着剤(層)の剥離面積が、例えば50cm2以上、好ましくは100cm2以上となる態様で実施することができる。
<接合体および構成部材>
ここに開示される接合体は、粘着剤(典型的には粘着剤層)によって接合された2つの部材を含むかぎり特に限定されず、2以上の部材から構成されたものであり得る。例えば、2以上の層状体が積層された多層構造体であり得る。そのような接合体(典型的には多層構造体)は、表示部材や、透明部材等の光学部材、その他の機能性部材を含むものであり得る。このような複数種の異なる部材を含む多層構造の接合体に対して、ここに開示される接合体分離方法を実施することにより、使用後の製品に含まれる部材を有効に再利用することができる。
ここに開示される接合体は、粘着剤(典型的には粘着剤層)によって接合された2つの部材を含むかぎり特に限定されず、2以上の部材から構成されたものであり得る。例えば、2以上の層状体が積層された多層構造体であり得る。そのような接合体(典型的には多層構造体)は、表示部材や、透明部材等の光学部材、その他の機能性部材を含むものであり得る。このような複数種の異なる部材を含む多層構造の接合体に対して、ここに開示される接合体分離方法を実施することにより、使用後の製品に含まれる部材を有効に再利用することができる。
ここに開示される接合体は、各種の用途、製品に用いられる構造体であり得る。接合体は、リサイクル、リペアが必要とされ得る各種用途の構造体であり得る。例えば、各種の携帯機器(ポータブル機器)、自動車、家電製品等を構成する構造体において、粘着剤によって接合された2以上の部材を含むものであり得る。そのような接合は、固定や接合だけでなく、成形、装飾、保護、支持等を目的とするものであり得る。粘着剤によって接される接合体構成部材の材質や、当該部材の少なくとも表面を構成する材質は、例えば、ガラスや、金属、セラミック材料、樹脂材料等であり得る。
上記接合体を構成する部材の好適例として、光学部材が挙げられる。本明細書において光学部材とは、光学的特性(例えば、偏光性、光屈折性、光散乱性、光反射性、光透過性、光吸収性、光回折性、旋光性、視認性等)を有する部材をいう。光学部材の例としては、偏光板、波長板、位相差板、光学補償フィルム、輝度向上フィルム、導光板、反射フィルム、反射防止フィルム、ハードコート(HC)フィルム、衝撃吸収フィルム、防汚フィルム、フォトクロミックフィルム、調光フィルム、透明導電フィルム(ITOフィルム)、意匠フィルム、装飾フィルム、表面保護板、プリズム、レンズ、カラーフィルター、透明基板や、さらにはこれらが積層されている部材(これらを総称して「機能性フィルム」と称する場合がある。)等が挙げられる。なお、上記の「板」および「フィルム」は、それぞれ板状、フィルム状、シート状等の形態を含むものとし、例えば「偏光フィルム」は「偏光板」、「偏光シート」等を含むものとする。上記光学部材は、例えば、表示装置(典型的には画像表示装置)に用いられる部材(典型的には表示装置構成部材)であり得る。
上記光学部材としては、特に限定されず、例えばガラス、アクリル樹脂、ポリカーボネート、ポリエチレンテレフタレート、金属薄膜等からなる部材(例えばシート状やフィルム状、板状の部材)等が挙げられる。なお、この明細書における「光学部材」には、表示装置の視認性を保ちながら加飾や保護の役割を担う部材(意匠フィルム、装飾フィルムや表面保護フィルム等)も含むものとする。
また、上記光学部材の少なくとも表面を構成する材質は、例えば、アルカリガラス板や無アルカリガラス等のガラス;ステンレス鋼(SUS)、アルミニウム等の金属材料;アルミナ、シリカ等のセラミック材料;アクリル樹脂、ABS樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリスチレン樹脂、透明ポリイミド樹脂等の樹脂材料;等であり得る。部材の好適例として、上述のようなガラス、上記セラミック材料、上記金属材料等の無機材料を含む部材が挙げられる。上記部材は、粘着剤が貼り付けられる表面の少なくとも一部がこのような材料により構成されている光学部材であり得る。
接合体を構成する部材は、アクリル系、ポリエステル系、アルキド系、メラミン系、ウレタン系、酸エポキシ架橋系、あるいはこれらの複合系(例えばアクリルメラミン系、アルキドメラミン系)等の塗料による塗装面や、亜鉛メッキ鋼板等のメッキ面を有するものであってもよい。
また、いくつかの好ましい態様において、接合体を構成する部材は、ガラス等の脆性材料(典型的には硬脆材料)を含むガラス部材である。例えば、粘着剤によって接合された2つの部材の少なくとも一方がガラス材料等の脆性材料からなる接合体に対して、ここに開示される接合体分離方法は、好ましく適用される。ガラスのような硬くて脆い材料は、そこに貼り付けられた粘着剤を剥がすときの力に耐え切れず、破損する場合があるが、ここに開示される方法を採用することで、ガラス等の被着体の破損を生じることなく、粘着剤を部材から剥離することができる。ガラス部材の典型例としては、板形状を有するガラス板が挙げられる。
ガラス部材のサイズは特定の範囲に限定されず、ガラス部材(例えばガラス板)の厚さは、例えば0.1~5mm(例えば0.5~2mm)であり得る。ガラス部材の長さは、例えば5mm~1m(例えば50mm以上、さらには100mm以上であり、500mm以下)である。このようなサイズのガラス部材から粘着剤を剥離する際に、ここに開示される方法は好ましく採用される。なお、ガラス部材(例えばガラス板)の長さは、ガラス部材の面方向において最大の長さを有する部分の長さをいうものとする。
また、部材は、その表面が親水化処理されたものであってもよい。例えば、上述した光学部材の表面に、コロナ処理、プラズマ処理や、親水コーティング層を設ける親水コーティング処理等の親水性の向上に寄与する処理が施された部材等であり得る。そのような親水化処理面を有する部材等は、親水性が向上し、水接触角が所定値以下に制限されたものとなるので、水親和剤を含む粘着剤の剥離に好適である。
接合体を構成する部材が板形状またはシート形状を有する態様において、その最大厚さは5mm以下(例えば2mm以下、好適には1mm以下)程度であり得る。そのような最大厚さを有する部材は、通常、外力に対して変形したり、破損しやすいところ、ここに開示される方法を適用することで、上記部材を破損することなく、当該部材から粘着剤を円滑に剥離することができる。板形状またはシート形状を有する部材の厚さは、通常、例えば0.1~5mm(例えば0.5~2mm)であり得る。
いくつかの態様に係る接合体は、表示装置用の接合体である。上記表示装置としては、例えば液晶表示装置、有機EL表示装置、PDP、電子ペーパー等が挙げられ、特に、フォルダブル表示装置や車載用の表示装置のように高価な部材を含む場合に、ここに開示される技術は好ましく適用される。また上記表示装置は、タッチパネル等の入力可能な表示装置を包含する。上記表示装置は、リサイクル、リユース等の要請が強く、ここに開示される技術を適用することが特に有意義である。
上記表示装置において、粘着剤によって接合されている表示部材は、表示装置の表示機能を担う部材であり、そのこと以外は特に限定されず、例えば種々の材料(光学材料や発光要素等を含む。)を含んで構成されたものであり得る。表示部材は、例えば、液晶表示パネルや有機EL表示パネル、PDP、タッチパネル等や、それらの表示部(表示ユニット)等であり得る。なお、パネルはシートやフィルムと言い換えられることがある。表示部材の形状は特に限定されず、例えば、シート状または板状の形状を有する。表示部材は曲面形状を有するものであってもよく、変形性や柔軟性を有するものであってもよい。そのような表示部材は、例えばフォルダブル表示装置やフレキシブル表示装置の表示部材として好適である。
いくつかの好ましい態様において、接合体を構成する2つの部材のうち、一方はガラス部材であり、他方は表示部材である。ここに開示される方法によると、粘着剤によって接合されている部材が硬脆性のガラス部材と表示部材(例えば厚さが2mm以下の薄厚部材)とを含む場合であっても、溶剤浸漬剥離を実施することによって、ガラス部材および表示部材を破損(典型的には割れや裂け)することなく、上記2部材を分離することができる。
表示部材の厚さは、特定の範囲に限定されず、例えば0.1~5mm(例えば0.5~2mm)であり得る。例えば、厚さが2mm以下(例えば1mm以下、さらには300μm以下、典型的には100μm以下)である表示部材からの粘着剤の剥離において、ここに開示される技術を適用して、薄厚ゆえ強度が低い表示部材を破損することなく部材を分離することが効果的である。表示部材の厚さは、凡そ50μm以下であってもよく、30μm以下でもよい。
粘着剤によって部材が接合された接合体は、粘着剤による接合から、一定以上の期間が経過したものであり得る。例えば、接合体を含む製品が、使用後、リサイクル等を目的として回収されるまで、さらには上記製品が製品寿命を終えるまで(例えば6か月以上、さらには1年以上、あるいは3年以上、5年以上であり得る。)、粘着剤による接合状態が継続したものであり得る。このような粘着剤は、使用環境等のため、接着力が過度に上昇し、意図した再剥離が困難な場合がある。例えば、水性液体を用いた水剥離が可能な、水親和剤を含む水剥離性粘着剤であっても、長期間経過したものは、所望の水剥離性が失活してしまい、再剥離が困難になる場合がある。このような状態となった粘着剤を含む接合体に対して、ここに開示される技術を適用することで、当該接合体の分離が好ましく実現される。
上記接合体を含む製品や装置、構造体は、部材の接合時には粘着剤による高い接着信頼性が求められる一方、構成部材の修理や交換、検査、リサイクル等の際にスムーズな除去が求められる電子機器(好適には携帯型電子機器)の構成要素であり得る。例えば、携帯電話、スマートフォン、タブレット型パソコン、ノート型パソコン、各種ウェアラブル機器(例えば、腕時計のように手首に装着するリストウェア型、クリップやストラップ等で体の一部に装着するモジュラー型、メガネ型(単眼型や両眼型。ヘッドマウント型も含む。)を包含するアイウェア型、シャツや靴下、帽子等に例えばアクセサリの形態で取り付ける衣服型、イヤホンのように耳に取り付けるイヤウェア型等)、デジタルカメラ、デジタルビデオカメラ、音響機器(携帯音楽プレーヤー、ICレコーダー等)、計算機(電卓等)、携帯ゲーム機器、電子辞書、電子手帳、電子書籍、車載用情報機器、携帯ラジオ、携帯テレビ、携帯プリンター、携帯スキャナ、携帯モデム等の携帯型電子機器の構成要素であり得る。また、上記表示装置は、デスクトップ型パソコンやディスプレイ、テレビ(液晶、プラズマ、有機EL等)等の電子機器の構成要素であり得る。なお、この明細書において「携帯」とは、単に携帯することが可能であるだけでは十分ではなく、個人(標準的な成人)が相対的に容易に持ち運び可能なレベルの携帯性を有することを意味するものとする。
<粘着剤>
上記接合体において、部材を接合する粘着剤の形態は特に限定されず、例えば点状、ストライプ状等の規則的あるいはランダムなパターンによって上記部材を接合するものであってもよいが、典型的には、連続的に形成された層状の粘着剤層または粘着シートの形態である。例えば、粘着剤は、粘着剤層からなる支持体レス両面粘着シートとして構成されているか、あるいは、基材層等の中間層を有する両面接着性の粘着シート(両面粘着シート)として構成されていてもよい。この粘着シートは、中間層の各面(いずれも非剥離性)にそれぞれ第1粘着剤層および第2粘着剤層が設けられた構成を有している。
上記接合体において、部材を接合する粘着剤の形態は特に限定されず、例えば点状、ストライプ状等の規則的あるいはランダムなパターンによって上記部材を接合するものであってもよいが、典型的には、連続的に形成された層状の粘着剤層または粘着シートの形態である。例えば、粘着剤は、粘着剤層からなる支持体レス両面粘着シートとして構成されているか、あるいは、基材層等の中間層を有する両面接着性の粘着シート(両面粘着シート)として構成されていてもよい。この粘着シートは、中間層の各面(いずれも非剥離性)にそれぞれ第1粘着剤層および第2粘着剤層が設けられた構成を有している。
上記粘着シートの粘着剤層は、単層構造に限定されず、同一または異なる組成の1または2以上の粘着剤層をさらに備えるものであってもよい。例えば、中間層を備える粘着シートにおいて、当該中間層は粘着剤層であってもよく、その場合、粘着シートは、当該粘着シートの表面を構成する第1、第2の粘着剤層と、中間層としての粘着剤層とを含む、少なくとも3層の粘着剤層を有するものであり得る。
上記接合体において、部材の接合に用いられる粘着剤(粘着剤層、粘着シートの形態であり得る。特に断りがないかぎり以下同じ。)は、例えば、アクリル系粘着剤、ゴム系粘着剤(天然ゴム系、合成ゴム系、これらの混合系等)、シリコーン系粘着剤、ポリエステル系粘着剤、ウレタン系粘着剤、ポリエーテル系粘着剤、ポリアミド系粘着剤、フッ素系粘着剤等の公知の各種粘着剤から選択される1種または2種以上の粘着剤を含んで構成された粘着剤であり得る。ここで、アクリル系粘着剤とは、アクリル系重合物を主成分(ベースポリマー)とする粘着剤をいう。ゴム系粘着剤その他の粘着剤についても同様の意味である。
なお、粘着剤の「ベースポリマー」とは、該粘着剤に含まれるゴム状ポリマーの主成分をいい、このこと以外、何ら限定的に解釈されるものではない。上記ゴム状ポリマーとは、室温付近の温度域においてゴム弾性を示すポリマーをいう。また、この明細書において「主成分」とは、重量基準で、含有成分のなかで最も多い割合で含まれる成分をいう。したがって、例えば粘着剤が3成分以上から構成されている場合、当該粘着剤中の主成分の含有量は34重量%以上であり得る。
また、この明細書において「アクリル系重合物」とは、アクリル系モノマーを50重量%より多く含むモノマー成分に由来する重合物をいい、アクリル系ポリマーともいう。上記アクリル系モノマーとは、1分子中に少なくとも1つの(メタ)アクリロイル基を有するモノマーに由来するモノマーのことをいう。また、この明細書において「(メタ)アクリロイル」とは、アクリロイルおよびメタクリロイルを包括的に指す意味である。同様に、「(メタ)アクリレート」とはアクリレートおよびメタクリレートを、「(メタ)アクリル」とはアクリルおよびメタクリルを、それぞれ包括的に指す意味である。
(アクリル系粘着剤)
いくつかの態様において、粘着剤の構成材料としてアクリル系粘着剤を好ましく採用し得る。具体的には、ここに開示される粘着剤は、アクリル系重合物を含むアクリル系粘着剤であり得る。アクリル系粘着剤は、透明性や耐候性、設計の自由度に優れる傾向がある。高い透明性を有するアクリル系粘着剤は、光学用途、ひいては表示装置用の接合用途に好ましく利用される。
いくつかの態様において、粘着剤の構成材料としてアクリル系粘着剤を好ましく採用し得る。具体的には、ここに開示される粘着剤は、アクリル系重合物を含むアクリル系粘着剤であり得る。アクリル系粘着剤は、透明性や耐候性、設計の自由度に優れる傾向がある。高い透明性を有するアクリル系粘着剤は、光学用途、ひいては表示装置用の接合用途に好ましく利用される。
ここに開示される粘着剤としては、例えば、エステル末端に炭素原子数1以上20以下の直鎖または分岐鎖状のアルキル基を有する(メタ)アクリル酸アルキルエステルを33重量%以上の割合で含むモノマー成分から構成されたアクリル系重合物をベースポリマーとして含有するものが好ましい。以下、炭素原子数がX以上Y以下のアルキル基をエステル末端に有する(メタ)アクリル酸アルキルエステルを「(メタ)アクリル酸CX-Yアルキルエステル」と表記することがある。特性のバランスをとりやすいことから、いくつかの態様に係るアクリル系重合物のモノマー成分全体のうち(メタ)アクリル酸C1-20アルキルエステルの割合は、例えば35重量%以上であり、50重量%以上が適当であり、55重量%以上であってよい。上記モノマー成分のうち(メタ)アクリル酸C1-20アルキルエステルの割合は、例えば99.9重量%以下であってよく、99重量%以下でもよく、95重量%以下でもよい。いくつかの態様に係るアクリル系重合物のモノマー成分全体に占めるC1-20(メタ)アクリル酸アルキルエステルの割合は、粘着剤の凝集性等の観点から、例えば85重量%以下であってよく、75重量%以下でもよく、65重量%以下でもよい。(メタ)アクリル酸C1-20アルキルエステルは、1種を単独でまたは2種以上を組み合わせて使用することができる。
これらのうち、少なくとも(メタ)アクリル酸C4-20アルキルエステルを用いることが好ましく、少なくとも(メタ)アクリル酸C4-18アルキルエステルを用いることがより好ましい。例えば、上記モノマー成分としてアクリル酸n-ブチル(BA)およびアクリル酸2-エチルヘキシル(2EHA)の一方または両方を含むことが好ましく、少なくともBAを含むアクリル系粘着剤が特に好ましい。(メタ)アクリル酸C4-18アルキルエステルは、1種を単独でまたは2種以上を組み合わせて使用することができる。
上記アクリル系重合物を構成するモノマー成分は、(メタ)アクリル酸アルキルエステルとともに、必要に応じて、(メタ)アクリル酸アルキルエステルと共重合可能な他のモノマー(共重合性モノマー)を含んでいてもよい。共重合性モノマーとしては、極性基(例えば、カルボキシ基、水酸基、窒素原子含有環等)を有するモノマーや、ホモポリマーのガラス転移温度が比較的高い(例えば10℃以上の)モノマーを好適に使用することができる。極性基を有するモノマーは、アクリル系重合物に架橋点を導入したり、粘着剤の凝集力を高めたりするために役立ち得る。共重合性モノマーは、1種を単独でまたは2種以上を組み合わせて用いることができる。
共重合性モノマーの非限定的な例としては、カルボキシ基含有モノマー、酸無水物基含有モノマー、水酸基含有モノマー、スルホン酸基またはリン酸基を含有するモノマー、エポキシ基含有モノマー、シアノ基含有モノマー、イソシアネート基含有モノマー、アミド基含有モノマー、アミノ基含有モノマー、窒素原子含有環を有するモノマー、スクシンイミド骨格を有するモノマー、マレイミド類、(メタ)アクリル酸アミノアルキル類、アルコキシ基含有モノマー、アルコキシシリル基含有モノマー、ビニルエステル類、ビニルエーテル類、芳香族ビニル化合物、オレフィン類、脂環式炭化水素基を有する(メタ)アクリル酸エステル、芳香族炭化水素基を有する(メタ)アクリル酸エステル、その他、(メタ)アクリル酸テトラヒドロフルフリル等の複素環含有(メタ)アクリレート、塩化ビニルやフッ素原子含有(メタ)アクリレート等のハロゲン原子含有(メタ)アクリレート、シリコーン(メタ)アクリレート等のケイ素原子含有(メタ)アクリレート、テルペン化合物誘導体アルコールから得られる(メタ)アクリル酸エステル等が挙げられる。なかでも、カルボキシ基含有モノマー、水酸基含有モノマー、窒素原子含有環を有するモノマー、脂環式炭化水素基を有する(メタ)アクリル酸エステルが好ましい。
共重合性モノマーの好適例であるカルボキシ基含有モノマーとしては、例えば、アクリル酸、メタクリル酸、カルボキシエチルアクリレート、カルボキシペンチルアクリレート、イタコン酸、マレイン酸、フマル酸、クロトン酸、イソクロトン酸等が挙げられる。
水酸基含有モノマーとしては、例えば、(メタ)アクリル酸2-ヒドロキシエチル、(メタ)アクリル酸2-ヒドロキシプロピル、(メタ)アクリル酸2-ヒドロキシブチル、(メタ)アクリル酸3-ヒドロキシプロピル、(メタ)アクリル酸4-ヒドロキシブチル、(メタ)アクリル酸6-ヒドロキシヘキシル、(メタ)アクリル酸8-ヒドロキシオクチル、(メタ)アクリル酸10-ヒドロキシデシル、(メタ)アクリル酸12-ヒドロキシラウリル、(4-ヒドロキシメチルシクロへキシル)メチル(メタ)アクリレート等の(メタ)アクリル酸ヒドロキシアルキル等が挙げられる。
窒素原子含有環を有するモノマーとしては、例えば、N-ビニル-2-ピロリドン、N-メチルビニルピロリドン、N-ビニルピリジン、N-ビニルピペリドン、N-ビニルピリミジン、N-ビニルピペラジン、N-ビニルピラジン、N-ビニルピロール、N-ビニルイミダゾール、N-ビニルオキサゾール、N-(メタ)アクリロイル-2-ピロリドン、N-(メタ)アクリロイルピペリジン、N-(メタ)アクリロイルピロリジン、N-ビニルモルホリン、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-ビニルピラゾール、N-ビニルイソオキサゾール、N-ビニルチアゾール、N-ビニルイソチアゾール、N-ビニルピリダジン等(例えば、N-ビニル-2-カプロラクタム等のラクタム類)が挙げられる。
脂環式炭化水素基を有する(メタ)アクリル酸エステルとしては、例えば、シクロペンチル(メタ)アクリレート、シクロヘキシル(メタ)アクリレート、イソボルニル(メタ)アクリレート、ジシクロペンタニル(メタ)アクリレート、アダマンチル(メタ)アクリレート等の脂環式炭化水素基含有(メタ)アクリレートが挙げられる。
水酸基含有モノマーとしては、例えば、(メタ)アクリル酸2-ヒドロキシエチル、(メタ)アクリル酸2-ヒドロキシプロピル、(メタ)アクリル酸2-ヒドロキシブチル、(メタ)アクリル酸3-ヒドロキシプロピル、(メタ)アクリル酸4-ヒドロキシブチル、(メタ)アクリル酸6-ヒドロキシヘキシル、(メタ)アクリル酸8-ヒドロキシオクチル、(メタ)アクリル酸10-ヒドロキシデシル、(メタ)アクリル酸12-ヒドロキシラウリル、(4-ヒドロキシメチルシクロへキシル)メチル(メタ)アクリレート等の(メタ)アクリル酸ヒドロキシアルキル等が挙げられる。
窒素原子含有環を有するモノマーとしては、例えば、N-ビニル-2-ピロリドン、N-メチルビニルピロリドン、N-ビニルピリジン、N-ビニルピペリドン、N-ビニルピリミジン、N-ビニルピペラジン、N-ビニルピラジン、N-ビニルピロール、N-ビニルイミダゾール、N-ビニルオキサゾール、N-(メタ)アクリロイル-2-ピロリドン、N-(メタ)アクリロイルピペリジン、N-(メタ)アクリロイルピロリジン、N-ビニルモルホリン、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-ビニルピラゾール、N-ビニルイソオキサゾール、N-ビニルチアゾール、N-ビニルイソチアゾール、N-ビニルピリダジン等(例えば、N-ビニル-2-カプロラクタム等のラクタム類)が挙げられる。
脂環式炭化水素基を有する(メタ)アクリル酸エステルとしては、例えば、シクロペンチル(メタ)アクリレート、シクロヘキシル(メタ)アクリレート、イソボルニル(メタ)アクリレート、ジシクロペンタニル(メタ)アクリレート、アダマンチル(メタ)アクリレート等の脂環式炭化水素基含有(メタ)アクリレートが挙げられる。
このような共重合性モノマーを使用する場合、その使用量は特に限定されず、例えばモノマー成分全体の0.01重量%以上とすることが適当である。共重合性モノマーの使用効果をよりよく発揮する観点から、共重合性モノマーの使用量をモノマー成分全体の0.1重量%以上としてもよく、0.5重量%以上としてもよい。また、粘着特性のバランスをとりやすくする観点から、共重合性モノマーの使用量は、モノマー成分全体の60重量%以下とすることが適当であり、50重量%以下であってもよく、40重量%以下でもよい。
いくつかの態様において、アクリル系重合物を構成するモノマー成分は、水酸基含有モノマーを含み得る。水酸基含有モノマーの使用により、粘着剤の凝集力や架橋(例えば、イソシアネート架橋剤による架橋)の程度を好適に調節し得る。水酸基含有モノマーとしては上記で例示したもの等を用いることができ、例えばアクリル酸2-ヒドロキシエチル(HEA)やアクリル酸4-ヒドロキシブチル(4HBA)を好ましく採用し得る。水酸基含有モノマーは、1種を単独でまたは2種以上を組み合わせて使用することができる。水酸基含有モノマーを使用する場合における使用量は特に制限されず、いくつかの好ましい態様において、水酸基含有モノマーの使用量は、モノマー成分全体の15重量%以上であり、20重量%以上が適当であり、好ましくは25重量%以上である。また、粘着剤の吸水性を抑制する観点から、いくつかの態様において、水酸基含有モノマーの使用量は、モノマー成分全体の例えば50重量%以下(例えば45重量%以下)とすることが適当であり、40重量%以下としてもよく、30重量%以下としてもよく、20重量%以下としてもよい。
いくつかの態様において、アクリル系重合物を構成するモノマー成分は、脂環式炭化水素基含有(メタ)アクリレートを含み得る。これにより、粘着剤の凝集力を高めることができる。脂環式炭化水素基含有(メタ)アクリレートとしては上記で例示したもの等を用いることができ、例えばシクロヘキシルアクリレート(CHA)やイソボルニルアクリレートを好ましく採用し得る。脂環式炭化水素基含有(メタ)アクリレートは、1種を単独でまたは2種以上を組み合わせて使用することができる。脂環式炭化水素基含有(メタ)アクリレートを使用する場合における使用量は特に制限されず、例えばモノマー成分全体の1重量%以上、または5重量%以上とすることができ、10重量%以上でもよい。脂環式炭化水素基含有(メタ)アクリレートの使用量の上限は、凡そ40重量%以下とすることが適当であり、25重量%以下(例えば15重量%以下)であってもよい。
いくつかの態様において、アクリル系重合物を構成するモノマー成分は、窒素原子を有するモノマーを含み得る。これにより、粘着剤の凝集力を高めることができる。窒素原子を有するモノマーとしては上記で例示したもの等を用いることができる。窒素原子を有するモノマーの好適例としては、窒素原子含有環を有するモノマーが挙げられる。例えば、N-ビニル環状アミドが挙げられ、なかでも、N-ビニル-2-ピロリドンを好ましく採用し得る。窒素原子を有するモノマーは、1種を単独でまたは2種以上を組み合わせて使用することができる。窒素原子を有するモノマー(好ましくは窒素原子含有環を有するモノマー)の使用量は特に制限されず、例えばモノマー成分全体の1重量%以上であってもよく、5重量%以上であってもよく、さらには10重量%以上とすることができる。また、窒素原子を有するモノマーの使用量は、モノマー成分全体の例えば40重量%以下とすることが適当であり、30重量%以下としてもよく、15重量%以下としてもよい。
いくつかの態様において、アクリル系重合物のモノマー成分に占めるカルボキシ基含有モノマーの割合は、例えば10重量%未満であってよく、3重量%未満でもよく、1重量%未満(例えば0.1重量%未満)でもよい。アクリル系重合物のモノマー成分としてカルボキシ基含有モノマーを実質的に使用しなくてもよい。ここで、カルボキシ基含有モノマーを実質的に使用しないとは、少なくとも意図的にはカルボキシ基含有モノマーを使用しないことをいう。このような組成のアクリル系重合物は、金属を含む被着体に対しては金属腐食防止性を有するものとなり得る。
上記アクリル系重合物を構成するモノマー成分の組成は、該モノマー成分の組成に基づいてFoxの式により求められるガラス転移温度Tgが-75℃以上10℃以下となるように設定され得る。いくつかの態様において、上記Tgは、接着力等の観点から、0℃以下であることが適当であり、-10℃以下であることが好ましく、-20℃以下または-30℃以下であってもよい。また上記Tgは、凝集性等の観点から、例えば-60℃以上であってよく、-50℃以上でもよく、-45℃以上または-40℃以上でもよい。
ここで、上記Foxの式とは、以下に示すように、共重合体のTgと、該共重合体を構成するモノマーのそれぞれを単独重合したホモポリマーのガラス転移温度Tgiとの関係式である。
1/Tg=Σ(Wi/Tgi)
なお、上記Foxの式において、Tgは共重合体のガラス転移温度(単位:K)、Wiは該共重合体におけるモノマーiの重量分率(重量基準の共重合割合)、Tgiはモノマーiのホモポリマーのガラス転移温度(単位:K)を表す。Tgの算出に使用するホモポリマーのガラス転移温度としては、公知資料、具体的には「Polymer Handbook」(第3版、John Wiley & Sons, Inc., 1989)に記載の数値を用いるものとする。本文献に複数種類の値が記載されている場合は、最も高い値を採用する。
1/Tg=Σ(Wi/Tgi)
なお、上記Foxの式において、Tgは共重合体のガラス転移温度(単位:K)、Wiは該共重合体におけるモノマーiの重量分率(重量基準の共重合割合)、Tgiはモノマーiのホモポリマーのガラス転移温度(単位:K)を表す。Tgの算出に使用するホモポリマーのガラス転移温度としては、公知資料、具体的には「Polymer Handbook」(第3版、John Wiley & Sons, Inc., 1989)に記載の数値を用いるものとする。本文献に複数種類の値が記載されている場合は、最も高い値を採用する。
重合にあたっては、重合方法や重合態様等に応じて、公知または慣用の熱重合開始剤や光重合開始剤を使用し得る。熱重合開始剤としては、特に限定されるものではないが、例えばアゾ系重合開始剤、過酸化物系開始剤、過酸化物と還元剤との組合せによるレドックス系開始剤、置換エタン系開始剤等を使用することができる。光重合開始剤としては、特に限定されるものではないが、例えばケタール系光重合開始剤、アセトフェノン系光重合開始剤、ベンゾインエーテル系光重合開始剤、アシルホスフィンオキサイド系光重合開始剤、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、チオキサントン系光重合開始剤等を用いることができる。重合開始剤は、1種を単独でまたは2種以上を適宜組み合わせて用いることができる。このような熱重合開始剤または光重合開始剤の使用量は、重合方法や重合態様等に応じた通常の使用量とすることができ、特に限定されない。例えば、重合対象のモノマー100重量部に対して重合開始剤凡そ0.001~5重量部(典型的には凡そ0.01~2重量部、例えば凡そ0.01~1重量部)を用いることができる。
上記重合には、必要に応じて、従来公知の各種の連鎖移動剤(分子量調節剤あるいは重合度調節剤としても把握され得る。)を使用することができる。連鎖移動剤としては、n-ドデシルメルカプタン、t-ドデシルメルカプタン、チオグリコール酸、α-チオグリセロール等のメルカプタン類を用いることができる。あるいは、硫黄原子を含まない連鎖移動剤(非硫黄系連鎖移動剤)を用いてもよい。連鎖移動剤は、1種を単独でまたは2種以上を組み合わせて用いることができる。連鎖移動剤を使用する場合、その使用量は、モノマー成分100重量部に対して、例えば凡そ0.01~1重量部程度とすることができる。ここに開示される技術は、連鎖移動剤を使用しない態様でも好ましく実施され得る。
上記の各種重合法を適宜採用して得られるアクリル系重合物の分子量は特に制限されず、要求性能に合わせて適当な範囲に設定され得る。アクリル系重合物の重量平均分子量(Mw)は、例えば凡そ10×104以上であり、凝集力と接着力とをバランスよく両立する観点から、30×104超とすることが適当である。いくつかの態様に係るアクリル系重合物は、好ましくは凡そ50×104以上のMwを有する。アクリル系重合物のMwの上限は、凡そ500×104以下(例えば凡そ150×104以下)であり得る。上記Mwは凡そ75×104以下であってもよい。ここでMwとは、ゲルパーミエーションクロマトグラフィ(GPC)により得られた標準ポリスチレン換算の値をいう。GPC装置としては、例えば機種名「HLC-8320GPC」(カラム:TSKgelGMH-H(S)、東ソー社製)を使用すればよい。
ここに開示される粘着剤は、上述のような組成のモノマー成分を、重合物、未重合物(すなわち、重合性官能基が未反応である形態)、あるいはこれらの混合物の形態で含む粘着剤組成物を用いて形成され得る。上記粘着剤組成物は、粘着剤(粘着成分)が水に分散した形態の水分散型粘着剤組成物、有機溶媒中に粘着剤を含む形態の溶剤型粘着剤組成物、紫外線や放射線等の活性エネルギー線により硬化して粘着剤を形成するように調製された活性エネルギー線硬化型粘着剤組成物、加熱溶融状態で塗工され、室温付近まで冷えると粘着剤を形成するホットメルト型粘着剤組成物等の種々の形態であり得る。いくつかの態様に係る粘着剤組成物は、溶剤型粘着剤組成物または無溶剤型粘着剤組成物である。無溶剤型粘着剤組成物には、活性エネルギー線硬化型粘着剤組成物およびホットメルト型粘着剤組成物が包含される。ここに開示される溶剤浸漬による剥離は、溶剤型粘着剤組成物から形成された溶剤型粘着剤、活性エネルギー線(典型的には紫外線硬)硬化型粘着剤組成物から形成された活性エネルギー線硬化型粘着剤(典型的には紫外線硬化型粘着剤)に対して効果的である。
いくつかの態様に係る粘着剤組成物は、活性エネルギー線硬化型粘着剤組成物であり得る。本明細書において「活性エネルギー線」とは、重合反応、架橋反応、開始剤の分解等の化学反応を引き起こし得るエネルギーをもったエネルギー線を指す。ここでいう活性エネルギー線の例には、紫外線、可視光線、赤外線のような光や、α線、β線、γ線、電子線、中性子線、X線のような放射線等が含まれる。活性エネルギー線硬化型粘着剤組成物の一好適例として、光硬化型粘着剤組成物が挙げられる。光硬化型の粘着剤組成物は、厚手の粘着剤層であっても容易に形成し得るという利点を有する。なかでも紫外線硬化型粘着剤組成物が好ましい。
光硬化型粘着剤組成物は、典型的には、該組成物のモノマー成分のうち少なくとも一部(モノマーの種類の一部であってもよく、分量の一部であってもよい。)を重合物の形態で含む。上記重合物を形成する際の重合方法は特に限定されず、従来公知の各種重合方法を適宜採用することができる。例えば、溶液重合、エマルション重合、塊状重合等の熱重合(典型的には、熱重合開始剤の存在下で行われる。);紫外線等の光を照射して行う光重合(典型的には、光重合開始剤の存在下で行われる。);β線、γ線等の放射線を照射して行う放射線重合;等を適宜採用することができる。なかでも光重合が好ましい。
いくつかの好ましい態様に係る光硬化型粘着剤組成物は、モノマー成分の部分重合物(例えばアクリル系部分重合物)を含む。このような部分重合物は、典型的にはモノマー成分に由来する重合物と未反応のモノマーとの混合物であって、好ましくはシロップ状(粘性のある液状)を呈する。以下、かかる性状の部分重合物を「モノマーシロップ」または単に「シロップ」ということがある。モノマー成分を部分重合させる際の重合方法は特に制限されず、上述のような各種重合方法を適宜選択して用いることができる。効率や簡便性の観点から、光重合法を好ましく採用し得る。光重合によると、光の照射量(光量)等の重合条件によって、モノマー成分の重合転化率(モノマーコンバーション)を容易に制御することができる。
上記部分重合物におけるモノマー混合物の重合転化率は、特に限定されない。上記重合転化率は、例えば凡そ70重量%以下とすることができ、上記部分重合物を含む粘着剤組成物の調製容易性や塗工性等の観点から、凡そ50重量%以下が適当であり、凡そ40重量%以下が好ましい。重合転化率の下限は特に制限されないが、典型的には凡そ1重量%以上であり、凡そ5重量%以上とすることが適当である。
上記部分重合物を含む粘着剤組成物には、必要に応じて用いられる他の成分(例えば、光重合開始剤や、後述のような水親和剤、架橋剤、多官能性モノマー、アクリル系オリゴマー、粘着付与樹脂、シランカップリング剤等)が配合され得る。そのような他の成分を配合する方法は特に限定されず、例えば上記モノマー混合物にあらかじめ含有させてもよく、上記部分重合物に添加してもよい。
いくつかの態様に係る粘着剤は、水分散型粘着剤組成物から形成された粘着剤である。水分散型粘着剤組成物の代表例として、エマルション型粘着剤組成物が挙げられる。エマルション型粘着剤組成物は、典型的には、モノマー成分の重合物と、必要に応じて用いられる添加剤とを含有する。モノマー成分のエマルション重合は、通常、乳化剤の存在下で行われる。エマルション重合によると、モノマー成分の重合物が水に分散したエマルション形態の重合反応液が得られる。粘着剤の形成に用いる水分散型粘着剤組成物は、上記重合反応液を用いて好ましく製造され得る。
エマルション重合用の乳化剤としては、特に制限されず、公知のアニオン性乳化剤、ノニオン性乳化剤等を用いることができる。乳化剤は、1種を単独でまたは2種以上を組み合わせて用いることができる。アニオン性乳化剤の非限定的な例としては、ラウリル硫酸ナトリウム、ラウリル硫酸アンモニウム、ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム、ポリオキシエチレンラウリル硫酸ナトリウム、ポリオキシエチレンアルキルエーテル硫酸ナトリウム、ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテル硫酸アンモニウム、ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテル硫酸ナトリウム、ポリオキシエチレンアルキルスルホコハク酸ナトリウム等が挙げられる。ノニオン性乳化剤の非限定的な例としては、ポリオキシエチレンアルキルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテル、ポリオキシエチレン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレンブロックポリマー等が挙げられる。反応性官能基を有する乳化剤(反応性乳化剤)を用いてもよい。反応性乳化剤の例としては、上述したアニオン性乳化剤またはノニオン性乳化剤に、プロペニル基やアリルエーテル基等のラジカル重合性官能基が導入された構造のラジカル重合性乳化剤が挙げられる。
エマルション重合における乳化剤の使用量は、モノマー成分100重量部に対して、例えば0.2重量部以上であってよく、0.5重量部以上でもよく、1.0重量部以上でもよく、1.5重量部以上でもよい。また、耐水粘着力向上や、あるいは粘着剤の透明性向上の観点から、いくつかの態様において、乳化剤の使用量は、モノマー成分100重量部に対して10重量部以下とすることが適当であり、5重量部以下とすることが好ましく、3重量部以下としてもよい。なお、ここでエマルション重合に使用する乳化剤は、後述する水親和剤としても機能し得る。
いくつかの態様に係る粘着剤組成物は、溶剤型粘着剤組成物であり得る。溶剤型粘着剤組成物は、典型的には、モノマー成分の溶液重合物と、必要に応じて用いられる添加剤(例えば水親和剤)とを含有する。溶液重合に用いる溶媒(重合溶媒)は、従来公知の有機溶媒(例えばトルエン、酢酸エチル等)から適宜選択することができる。溶液重合によると、モノマー成分の重合物が重合溶媒に溶解した形態の重合反応液が得られる。ここに開示される溶剤型粘着剤組成物は、上記重合反応液を用いて好ましく製造され得る。
(水親和剤)
上記粘着剤は水親和剤を含む。粘着剤に水親和剤を含有させることにより、通常、水等の水性液体を利用して剥離力を効果的に低下させることができ、水剥離性が向上する。その理由は、特に限定解釈されるものではないが、一般に水親和剤は親水性領域を有することにより粘着剤の表面に偏在しやすく、それによって該粘着剤表面の水親和性を効率よく高める作用が発揮され、該粘着剤が水と接触したときに剥離力を効果的に低下させ、水剥離性が向上するものと考えられる。しかし、上記接合体において部材を接合する粘着剤は、長期にわたって使用されたなどの事情により、当該粘着剤が本来有していた水剥離性が発現せず、水剥離によっては剥離が困難な水剥離性失活粘着剤となっている場合がある。このような水剥離性が失活した水親和剤含有粘着剤であっても、ここに開示される技術を適用することにより、当該粘着剤が接合した部材から粘着剤を剥離することができる。上記水親和剤は、典型的には、遊離の形態で粘着剤組成物(ひいては粘着剤)に含まれている。水親和剤としては、粘着剤組成物の調製容易性等の点から、常温(約25℃)において液状であるものが好ましく用いられ得る。水親和剤は、1種を単独でまたは2種以上を組み合わせて用いることができる。
上記粘着剤は水親和剤を含む。粘着剤に水親和剤を含有させることにより、通常、水等の水性液体を利用して剥離力を効果的に低下させることができ、水剥離性が向上する。その理由は、特に限定解釈されるものではないが、一般に水親和剤は親水性領域を有することにより粘着剤の表面に偏在しやすく、それによって該粘着剤表面の水親和性を効率よく高める作用が発揮され、該粘着剤が水と接触したときに剥離力を効果的に低下させ、水剥離性が向上するものと考えられる。しかし、上記接合体において部材を接合する粘着剤は、長期にわたって使用されたなどの事情により、当該粘着剤が本来有していた水剥離性が発現せず、水剥離によっては剥離が困難な水剥離性失活粘着剤となっている場合がある。このような水剥離性が失活した水親和剤含有粘着剤であっても、ここに開示される技術を適用することにより、当該粘着剤が接合した部材から粘着剤を剥離することができる。上記水親和剤は、典型的には、遊離の形態で粘着剤組成物(ひいては粘着剤)に含まれている。水親和剤としては、粘着剤組成物の調製容易性等の点から、常温(約25℃)において液状であるものが好ましく用いられ得る。水親和剤は、1種を単独でまたは2種以上を組み合わせて用いることができる。
水親和剤(典型的には界面活性剤)のHLBは特に限定されず、例えば3.0以上であり、凡そ5.0以上が適当であり、好ましくは8.0以上、より好ましくは10以上、さらに好ましくは13以上(例えば15以上)である。上記範囲のHLBを有する水親和剤を粘着剤(例えば、アクリル系重合物を含む粘着剤)に含ませることで、水剥離性が損なわれた場合であっても、溶剤浸漬剥離により部材から剥離することができる。上記HLBの上限は20以下であり、例えば18以下であってもよく、16以下(例えば15以下)であってもよい。
なお、本明細書におけるHLBは、GriffinによるHydrophile-Lipophile Balanceであり、界面活性剤の水や油への親和性の程度を表す値であり、親水性と親油性の比を0~20の間の数値で表したものである。HLBの定義は、W.C.Griffin:J.Soc.Cosmetic Chemists,1,311(1949)や、高橋越民、難波義郎、小池基生、小林正雄共著、「界面活性剤ハンドブック」、第3版、工学図書社出版、昭和47年11月25日、p179~182等に記載されるとおりである。上記HLBを有する水親和剤は、上記参考文献を必要に応じて参酌するなどして当業者の技術常識に基づき、選定することができる。
いくつかの態様において、水親和剤としては、界面活性剤およびポリオキシアルキレン骨格を有する化合物から選択される少なくとも1種の化合物を用いることができる。界面活性剤およびポリオキシアルキレン骨格を有する化合物としては、公知の界面活性剤、ポリオキシアルキレン骨格を有する化合物の1種または2種以上を特に制限なく用いることができる。なお、上記界面活性剤のなかには、ポリオキシアルキレン骨格を有する化合物が存在し、逆もまた然りであることは言うまでもない。
水親和剤として用いられ得る界面活性剤としては、公知の非イオン性界面活性剤、アニオン性界面活性剤、カチオン性界面活性剤等を用いることができる。なかでも、非イオン性界面活性剤が好ましい。界面活性剤は1種を単独でまたは2種以上を組み合わせて用いることができる。
非イオン性界面活性剤の例としては、ポリオキシエチレンラウリルエーテル、ポリオキシエチレンセチルエーテル、ポリオキシエチレンステアリルエーテル、ポリオキシエチレンオレイルエーテル等のポリオキシエチレンアルキルエーテル;ポリオキシエチレンオクチルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンノニルフェニルエーテル等のポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテル;ソルビタンモノラウレート、ソルビタンモノパルミテート、ソルビタンモノステアレート、ソルビタンモノオレエート等のソルビタン脂肪酸エステル;ポリオキシエチレンソルビタンモノラウレート、ポリオキシエチレンソルビタンモノパルミテート、ポリオキシエチレンソルビタンモノステアレート、ポリオキシエチレンソルビタントリステアレート、ポリオキシエチレンソルビタントリイソステアレート、ポリオキシエチレンソルビタンモノオレエート、ポリオキシエチレンソルビタントリオレエート等のポリオキシエチレンソルビタン脂肪酸エステル;ポリオキシエチレングリセリルエーテル脂肪酸エステル;ポリオキシエレン-ポリオキシプロピレンブロックコポリマー;等が挙げられる。これらの非イオン性界面活性剤は、1種を単独でまたは2種以上を組み合わせて用いることができる。
アニオン性界面活性剤の例としては、ラウリル硫酸塩、オクタデシル硫酸塩等のアルキル硫酸塩;脂肪酸塩;ノニルベンゼンスルホン酸塩、ドデシルベンゼンスルホン酸塩等のアルキルベンゼンスルホン酸塩;ドデシルナフタレンスルホン酸塩等のナフタレンスルホン酸塩;ドデシルジフェニルエーテルジスルホン酸塩等のアルキルジフェニルエーテルジスルホン酸塩;ポリオキシエチレンオクタデシルエーテル硫酸塩、ポリオキシエチレンラウリルエーテル硫酸塩等のポリオキシエチレンアルキルエーテル硫酸塩;ポリオキシエチレンラウリルフェニルエーテル硫酸塩等のポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテル硫酸塩;ポリオキシエチレンスチレン化フェニルエーテル硫酸塩;ラウリルスルホコハク酸塩、ポリオキシエチレンラウリルスルホコハク酸塩等のスルホコハク酸塩;ポリオキシエチレンアルキルエーテルリン酸塩;ポリオキシエチレンアルキルエーテル酢酸塩;等が挙げられる。アニオン性界面活性剤が塩を形成している場合、該塩は、例えばナトリウム塩、カリウム塩、カルシウム塩、マグネシウム塩等の金属塩(好ましくは一価金属の塩)、アンモニウム塩、アミン塩等であり得る。これらのアニオン性界面活性剤は、1種を単独でまたは2種以上を組み合わせて用いることができる。
水親和剤として用いられ得るポリオキシアルキレン骨格を有する化合物としては、例えば、ポリエチレングリコール(PEG)、ポリプロピレングリコール(PPG)等のポリアルキレングリコール;ポリオキシエチレン単位を含むポリエーテル、ポリオキシプロピレン単位を含むポリエーテル、オキシエチレン単位とオキシプロピレン単位とを含む化合物(これら単位の配列は、ランダムであってもよく、ブロック状であってもよい。);これらの誘導体;等を用いることができる。また、上述の界面活性剤のうちポリオキシアルキレン骨格を有する化合物を用いることもできる。これらは1種を単独でまたは2種以上を組み合わせて用いることができる。なかでも、ポリオキシエチレン骨格(ポリオキシエチレンセグメントともいう。)を含む化合物を用いることが好ましく、PEGがより好ましい。
ポリオキシアルキレン骨格を有する化合物(例えばポリエチレングリコール)の分子量(化学式量)は特に限定されず、例えば1000未満であることが適当であり、粘着剤組成物調製性の点から、凡そ600以下(例えば500以下)であることが好ましい。ポリオキシアルキレン骨格を有する化合物(例えばポリエチレングリコール)の分子量の下限は特に限定されず、分子量が凡そ100以上(例えば凡そ200以上、さらには凡そ300以上)のものが好ましく用いられる。
粘着剤における水親和剤の含有量は特に限定されず、該水親和剤の使用効果が適切に発揮されるように設定することができる。いくつかの態様において、水親和剤の含有量は、粘着剤に含まれる重合物(例えばアクリル系重合物)100重量部あたり、例えば0.001重量部以上とすることができ、0.01重量部以上とすることが適当であり、好ましくは0.05重量部以上であり、より好ましくは0.1重量部以上である。他のいくつかの態様において、水親和剤の含有量は、粘着剤に含まれる重合物100重量部に対して、例えば1.0重量部以上でもよく、1.5重量部以上でもよい。また、いくつかの態様において、水親和剤の使用量は、上記重合物100重量部に対して、凡そ3重量部以下とすることができ、凡そ2重量部以下とすることが適当であり、好ましくは1重量部未満、より好ましくは0.5重量部未満である。水親和剤の使用量を制限することにより、接着力を維持しやすい傾向がある。また、光学用途においては、粘着剤の光学特性が損なわれ難い傾向がある。上記制限された量の水親和剤を含む粘着剤は、接着力と溶剤浸漬剥離性とを好ましく両立し得る。光学用途においては、さらに光学特性を兼ね備えるものとなり得る。
(多官能性モノマー)
粘着剤組成物(ひいては粘着剤)には、必要に応じて多官能性モノマーが用いられ得る。多官能性モノマーは、凝集力の調整等の目的のために役立ち得る。多官能性モノマーは、粘着剤層形成時や、被着体への貼付け後に光(例えば紫外線)照射等により上記エチレン性不飽和基を反応させることで、適度な柔軟性を有する架橋構造を形成し得る。したがって、本明細書において「多官能性モノマー」は、架橋剤と言い換えることができるものとする。例えば、光硬化型の粘着剤組成物から形成される粘着剤において、多官能性モノマーが好ましく用いられ得る。多官能性モノマーとしては、2個以上のエチレン性不飽和基を有する化合物が用いられ得る。多官能性モノマーは、1種を単独でまたは2種以上を組み合わせて用いることができる。
粘着剤組成物(ひいては粘着剤)には、必要に応じて多官能性モノマーが用いられ得る。多官能性モノマーは、凝集力の調整等の目的のために役立ち得る。多官能性モノマーは、粘着剤層形成時や、被着体への貼付け後に光(例えば紫外線)照射等により上記エチレン性不飽和基を反応させることで、適度な柔軟性を有する架橋構造を形成し得る。したがって、本明細書において「多官能性モノマー」は、架橋剤と言い換えることができるものとする。例えば、光硬化型の粘着剤組成物から形成される粘着剤において、多官能性モノマーが好ましく用いられ得る。多官能性モノマーとしては、2個以上のエチレン性不飽和基を有する化合物が用いられ得る。多官能性モノマーは、1種を単独でまたは2種以上を組み合わせて用いることができる。
多官能性モノマーが有するエチレン性不飽和基の例には、アクリロイル基、メタクリロイル基、ビニル基およびアリル基が含まれるが、これらに限定されない。光反応性の観点から好ましいエチレン性不飽和基として、アクリロイル基およびメタクリロイル基が挙げられる。なかでもアクリロイル基が好ましい。
多官能性モノマーの例としては、例えば、エチレングリコールジ(メタ)アクリレート、プロピレングリコールジ(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、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、ジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレート、エ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、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、ジビニルベンゼン、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、ブチルジオール(メタ)アクリレート、ヘキシルジオールジ(メタ)アクリレート等が挙げられる。なかでも、トリメチロールプロパントリ(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、ジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレートが好適である。
多官能性モノマーの使用量は、その分子量や官能基数等により異なるが、例えば、粘着剤に含まれる重合物を形成するモノマー成分(典型的には、アクリル系重合物または当該重合物のモノマー成分)100重量部に対して0.01重量部~3.0重量部程度の範囲とすることが適当である。
(架橋剤)
ここに開示される粘着剤組成物は、主に粘着剤(層)内での架橋または粘着剤とその隣接面との架橋を目的として、必要に応じて架橋剤を含有させることができる。架橋剤の種類は特に制限されず、従来公知の架橋剤のなかから、例えば粘着剤組成物の組成に応じて、該架橋剤が粘着剤内で適切な架橋機能を発揮するように選択することができる。用いられ得る架橋剤としては、イソシアネート系架橋剤、エポキシ系架橋剤、オキサゾリン系架橋剤、アジリジン系架橋剤、カルボジイミド系架橋剤、メラミン系架橋剤、尿素系架橋剤、金属アルコキシド系架橋剤、金属キレート系架橋剤、金属塩系架橋剤、ヒドラジン系架橋剤、アミン系架橋剤等を例示することができる。これらは1種を単独でまたは2種以上を組み合わせて用いることができる。
ここに開示される粘着剤組成物は、主に粘着剤(層)内での架橋または粘着剤とその隣接面との架橋を目的として、必要に応じて架橋剤を含有させることができる。架橋剤の種類は特に制限されず、従来公知の架橋剤のなかから、例えば粘着剤組成物の組成に応じて、該架橋剤が粘着剤内で適切な架橋機能を発揮するように選択することができる。用いられ得る架橋剤としては、イソシアネート系架橋剤、エポキシ系架橋剤、オキサゾリン系架橋剤、アジリジン系架橋剤、カルボジイミド系架橋剤、メラミン系架橋剤、尿素系架橋剤、金属アルコキシド系架橋剤、金属キレート系架橋剤、金属塩系架橋剤、ヒドラジン系架橋剤、アミン系架橋剤等を例示することができる。これらは1種を単独でまたは2種以上を組み合わせて用いることができる。
架橋剤の含有量(2種以上の架橋剤を含む場合にはそれらの合計量)は特に限定されない。接着力や凝集力等の粘着特性をバランスよく発揮する粘着剤を実現する観点から、架橋剤の含有量は、粘着剤に含まれる重合物を形成するモノマー成分(例えば、アクリル系重合物または当該重合物のモノマー成分)100重量部に対して、凡そ5重量部以下とすることが適当であり、凡そ0.001~5重量部とすることが好ましく、凡そ0.001~4重量部とすることがより好ましく、凡そ0.001~3重量部とすることがさらに好ましい。あるいは、上述のような架橋剤を含まない粘着剤組成物であってもよい。ここに開示される粘着剤組成物として光硬化型粘着剤組成物を用いる場合には、当該粘着剤組成物は、イソシアネート系架橋剤等の架橋剤を実質的に含まないものであり得る。ここで粘着剤組成物が架橋剤(典型的にはイソシアネート系架橋剤)を実質的に含まないとは、上記モノマー成分100重量部に対する架橋剤の量が0.05重量部未満(例えば0.01重量部未満)であることをいう。
架橋反応をより効果的に進行させるために、架橋触媒を用いてもよい。また、粘着剤の形成に用いられる粘着剤組成物には、所望により、架橋遅延剤(例えばケト-エノール互変異性を生じる化合物)を含有させてもよい。架橋触媒、架橋遅延剤の使用量は、特定の範囲に限定されず、目的等に応じて適当量用いられる。
(粘着付与樹脂)
粘着剤には粘着付与樹脂を含有させてもよい。粘着付与樹脂としては、例えば、ロジン系粘着付与樹脂、ロジン誘導体粘着付与樹脂、石油系粘着付与樹脂、テルペン系粘着付与樹脂、フェノール系粘着付与樹脂、ケトン系粘着付与樹脂等が挙げられる。これらは、1種を単独でまたは2種以上を組み合わせて使用することができる。なかでも、ロジン系粘着付与樹脂、ロジン誘導体粘着付与樹脂およびテルペンフェノール樹脂から選択される1種または2種以上を好ましく使用し得る。例えば、軟化点が80℃以上(例えば120℃以上180℃以下)の粘着付与樹脂(好適にはロジン誘導体粘着付与樹脂)を好ましく使用し得る。
粘着剤には粘着付与樹脂を含有させてもよい。粘着付与樹脂としては、例えば、ロジン系粘着付与樹脂、ロジン誘導体粘着付与樹脂、石油系粘着付与樹脂、テルペン系粘着付与樹脂、フェノール系粘着付与樹脂、ケトン系粘着付与樹脂等が挙げられる。これらは、1種を単独でまたは2種以上を組み合わせて使用することができる。なかでも、ロジン系粘着付与樹脂、ロジン誘導体粘着付与樹脂およびテルペンフェノール樹脂から選択される1種または2種以上を好ましく使用し得る。例えば、軟化点が80℃以上(例えば120℃以上180℃以下)の粘着付与樹脂(好適にはロジン誘導体粘着付与樹脂)を好ましく使用し得る。
粘着付与樹脂の使用量は、その使用効果を好適に発揮させる観点から、粘着剤に含まれる重合物を構成するモノマー成分100重量部に対して1重量部以上とすることが適当であり、5重量部以上でもよく、10重量部以上でもよく、15重量部以上でもよく、20重量部以上でもよく、25重量部以上でもよい。また、被着体に対する密着性と凝集性とをバランスよく両立する観点から、モノマー成分100重量部に対する粘着付与樹脂の使用量は、例えば50重量部以下でもよく、30重量部以下でもよい。あるいは、粘着剤における上記粘着付与樹脂の含有量は、上記モノマー成分100重量部に対して例えば1重量部未満であってもよく、上記粘着剤は粘着付与樹脂を実質的に含まないものであってもよい。
(アクリル系オリゴマー)
ここに開示される粘着剤には、凝集力の向上や接着性向上等の観点から、アクリル系オリゴマーを含有させることができる。アクリル系オリゴマーとしては、上記アクリル系重合物のTgよりもTgが高い重合体を用いることが好ましい。例えば、粘着剤の作製の際に紫外線照射を利用する態様では、アクリル系オリゴマーは重合阻害を起こしにくい点で好適である。
ここに開示される粘着剤には、凝集力の向上や接着性向上等の観点から、アクリル系オリゴマーを含有させることができる。アクリル系オリゴマーとしては、上記アクリル系重合物のTgよりもTgが高い重合体を用いることが好ましい。例えば、粘着剤の作製の際に紫外線照射を利用する態様では、アクリル系オリゴマーは重合阻害を起こしにくい点で好適である。
アクリル系オリゴマーの好適例としては、例えば、ジシクロペンタニルメタクリレート(DCPMA)、シクロヘキシルメタクリレート(CHMA)、イソボルニルメタクリレート(IBXMA)、イソボルニルアクリレート(IBXA)、ジシクロペンタニルアクリレート(DCPA)、1-アダマンチルメタクリレート(ADMA)、1-アダマンチルアクリレート(ADA)の各単独重合体のほか、DCPMAとメチルメタクリレート(MMA)の共重合体、DCPMAとIBXMAとの共重合体、ADAとMMAの共重合体、CHMAとイソブチルメタクリレート(IBMA)との共重合体、CHMAとIBXMAとの共重合体、CHMAとアクリロイルモルホリン(ACMO)との共重合体、CHMAとジエチルアクリルアミド(DEAA)との共重合体、CHMAとAAとの共重合体等を挙げることができる。アクリル系オリゴマーは、1種を単独でまたは2種以上を組み合わせて使用することができる。
アクリル系オリゴマーのMwは、典型的には約1000以上約30000未満、好ましくは約1500以上約10000未満、さらに好ましくは約2000以上約5000未満であり得る。Mwが上記範囲内にあると、凝集性や隣接する面との接着性を向上させる効果が好適に発揮されやすい。アクリル系オリゴマーのMwは、ゲルパーミエーションクロマトグラフィ(GPC)により測定し、標準ポリスチレン換算の値として求めることができる。具体的には、東ソー社製のHPLC8020に、カラムとしてTSKgelGMH-H(20)×2本を用いて、テトラヒドロフラン溶媒で流速約0.5mL/分の条件にて測定される。
粘着剤にアクリル系オリゴマーを含有させる場合、その含有量は、上記ベースポリマー(典型的にはアクリル系重合物)100重量部に対して、例えば0.01重量部以上とすることができ、より高い効果を得る観点から0.05重量部以上としてもよく、0.1重量部以上としてもよい。また、ベースポリマーとの相溶性等の観点から、上記アクリル系オリゴマーの含有量は、好ましくは30重量部未満であり、例えば10重量部以下であってもよく、1重量部以下としてもよい。
(シランカップリング剤)
ここに開示される粘着剤は、シランカップリング剤を含んでもよい。シランカップリング剤を含む態様において、シランカップリング剤は遊離の形態で粘着剤組成物(ひいては粘着剤)に含まれていることが好ましい。シランカップリング剤を含ませることにより、被着体(例えばガラス部材)に対する粘着剤の接着力は上昇する傾向がある反面、その接着力向上のために、剥離の際に被着体からの剥離性が低下しやすい。そのような粘着剤(部材に強固に接着した粘着剤)であっても、水親和剤を含んでいることにより、水剥離性が損なわれた場合でも、溶剤浸漬剥離を実施することにより、当該部材から剥離することができる。
ここに開示される粘着剤は、シランカップリング剤を含んでもよい。シランカップリング剤を含む態様において、シランカップリング剤は遊離の形態で粘着剤組成物(ひいては粘着剤)に含まれていることが好ましい。シランカップリング剤を含ませることにより、被着体(例えばガラス部材)に対する粘着剤の接着力は上昇する傾向がある反面、その接着力向上のために、剥離の際に被着体からの剥離性が低下しやすい。そのような粘着剤(部材に強固に接着した粘着剤)であっても、水親和剤を含んでいることにより、水剥離性が損なわれた場合でも、溶剤浸漬剥離を実施することにより、当該部材から剥離することができる。
シランカップリング剤としては、3-グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、3-グリシドキシプロピルメチルジメトキシシラン、2-(3,4-エポキシシクロヘキシル)エチルトリメトキシシラン等のエポキシ構造を有するケイ素化合物;3-アミノプロピルトリメトキシシラン、N-(2-アミノエチル)3-アミノプロピルトリメトキシシラン、N-(2-アミノエチル)3-アミノプロピルメチルジメトキシシラン等のアミノ基含有ケイ素化合物;3-クロロプロピルトリメトキシシラン;アセトアセチル基含有トリメトキシシラン;3-アクリロキシプロピルトリメトキシシラン、3-メタクリロキシプロピルトリエトキシシラン等の(メタ)アクリル基含有シランカップリング剤;3-イソシアネートプロピルトリエトキシシラン等のイソシアネート基含有シランカップリング剤等が挙げられる。なかでも好ましい例として、3-グリシドキシプロピルトリメトキシシランおよびアセトアセチル基含有トリメトキシシランが挙げられる。シランカップリング剤は、1種を単独でまたは2種以上を組み合わせて用いることができる。
シランカップリング剤の使用量は、所望の使用効果が得られるように設定することができ、特に限定されない。いくつかの態様において、シランカップリング剤の使用量は、粘着剤に含まれる重合物を構成するモノマー成分100重量部に対して、例えば0.001重量部以上であってよく、より高い効果を得る観点から0.005重量部以上でもよく、0.01重量部以上でもよく、0.015重量部以上でもよい。また、いくつかの態様において、シランカップリング剤の使用量は、粘着剤を構成するモノマー成分100重量部に対して、例えば3重量部以下であってよく、1重量部以下でもよく、0.5重量部以下でもよい。また、ここに開示される技術は、シランカップリング剤を実質的に含まない粘着剤を用いる態様で実施することができる。シランカップリング剤の使用量を制限したり、シランカップリング剤を使用しないことにより、被着体からの剥離性は向上する傾向がある。
(その他の成分)
ここに開示される粘着剤は、必要に応じて、粘度調整剤(例えば増粘剤)、pH調整剤、レベリング剤、可塑剤、充填剤、顔料や染料等の着色剤、安定剤、防腐剤、老化防止剤等の粘着剤の分野において一般的な各種の添加剤をその他の任意成分として含み得る。このような各種添加剤については、従来公知のものを常法により使用することができ、特に本発明を特徴づけるものではないので、詳細な説明は省略する。
ここに開示される粘着剤は、必要に応じて、粘度調整剤(例えば増粘剤)、pH調整剤、レベリング剤、可塑剤、充填剤、顔料や染料等の着色剤、安定剤、防腐剤、老化防止剤等の粘着剤の分野において一般的な各種の添加剤をその他の任意成分として含み得る。このような各種添加剤については、従来公知のものを常法により使用することができ、特に本発明を特徴づけるものではないので、詳細な説明は省略する。
ここに開示される技術では、粘着剤に占めるベースポリマー(好適にはアクリル系重合物)以外の成分の量が制限されたものであり得る。ここに開示される技術において、粘着剤におけるベースポリマー以外の成分の量は、例えば凡そ30重量%以下であり、凡そ15重量%以下であることが適当であり、好ましくは凡そ12重量%以下(例えば凡そ10重量%以下)である。このような組成の粘着剤は、所定の光学特性(例えば透明性)を満足しやすく、光学用途に好ましく用いられ得る。いくつかの態様において、粘着剤におけるベースポリマー以外の成分の量は、凡そ5重量%以下であってもよく、凡そ3重量%以下であってもよく、凡そ1.5重量%以下(例えば凡そ1重量%以下)であってもよい。このようにベースポリマー(例えばアクリル系重合物)以外の成分量が制限された組成は、光硬化型粘着剤組成物に対して好ましく採用され得る。
(粘着剤層の形成)
粘着剤が粘着剤層の形態を有する場合、粘着剤層は、粘着剤組成物の硬化層であり得る。すなわち、該粘着剤層は、粘着剤組成物を適当な表面に付与(例えば塗布)した後、硬化処理を適宜施すことにより形成され得る。2種以上の硬化処理(乾燥、架橋、重合等)を行う場合、これらは、同時に、または多段階にわたって行うことができる。モノマー成分の部分重合物(アクリル系ポリマーシロップ)を用いた粘着剤組成物では、典型的には、上記硬化処理として、最終的な共重合反応が行われる。すなわち、部分重合物をさらなる共重合反応に供して完全重合物を形成する。例えば、光硬化性の粘着剤組成物であれば、光照射が実施される。必要に応じて、架橋、乾燥等の硬化処理が実施されてもよい。例えば、光硬化性粘着剤組成物で乾燥させる必要がある場合(例えば、モノマー成分の部分重合物が有機溶剤に溶解した形態の光硬化性粘着剤組成物の場合)は、該組成物を乾燥させた後に光硬化を行うとよい。完全重合物を用いた粘着剤組成物では、典型的には、上記硬化処理として、必要に応じて乾燥(加熱乾燥)、架橋等の処理が実施される。二層以上の多層構造の粘着剤層は、あらかじめ形成した粘着剤層を貼り合わせることによって作製することができる。あるいは、あらかじめ形成した第一の粘着剤層の上に粘着剤組成物を塗布し、該粘着剤組成物を硬化させて第二の粘着剤層を形成してもよい。
粘着剤が粘着剤層の形態を有する場合、粘着剤層は、粘着剤組成物の硬化層であり得る。すなわち、該粘着剤層は、粘着剤組成物を適当な表面に付与(例えば塗布)した後、硬化処理を適宜施すことにより形成され得る。2種以上の硬化処理(乾燥、架橋、重合等)を行う場合、これらは、同時に、または多段階にわたって行うことができる。モノマー成分の部分重合物(アクリル系ポリマーシロップ)を用いた粘着剤組成物では、典型的には、上記硬化処理として、最終的な共重合反応が行われる。すなわち、部分重合物をさらなる共重合反応に供して完全重合物を形成する。例えば、光硬化性の粘着剤組成物であれば、光照射が実施される。必要に応じて、架橋、乾燥等の硬化処理が実施されてもよい。例えば、光硬化性粘着剤組成物で乾燥させる必要がある場合(例えば、モノマー成分の部分重合物が有機溶剤に溶解した形態の光硬化性粘着剤組成物の場合)は、該組成物を乾燥させた後に光硬化を行うとよい。完全重合物を用いた粘着剤組成物では、典型的には、上記硬化処理として、必要に応じて乾燥(加熱乾燥)、架橋等の処理が実施される。二層以上の多層構造の粘着剤層は、あらかじめ形成した粘着剤層を貼り合わせることによって作製することができる。あるいは、あらかじめ形成した第一の粘着剤層の上に粘着剤組成物を塗布し、該粘着剤組成物を硬化させて第二の粘着剤層を形成してもよい。
粘着剤組成物の塗布は、例えば、グラビアロールコーター、リバースロールコーター、キスロールコーター、ディップロールコーター、バーコーター、ナイフコーター、スプレーコーター等の慣用のコーターを用いて実施することができる。
(粘着剤層の厚さ)
粘着剤層の厚さは特に限定されず、例えば3μm~2000μm程度であり得る。段差追従性など被着体との密着性の観点から、いくつかの態様において、粘着剤層の厚さは、例えば10μm以上が適当であり、好ましくは50μm以上であり、70μm以上でもよく、100μm以上でもよく、150μm以上でもよい。厚みの大きい粘着剤は、粘着力が高く、経時粘着力が上昇しやすいため、剥離が困難になりがちである。その一方で、被着体が溶剤非浸透性の場合、溶剤浸漬において溶剤は粘着剤層端面でのみ粘着剤と接触するため、粘着剤層の厚さが大きいほど、溶剤は粘着剤に作用しやすいと考えられる。そのような粘着剤層に対し、ここに開示される方法を適用することが効果的である。また、粘着剤層の凝集破壊による糊残りの発生を防止する観点から、いくつかの態様において、粘着剤層の厚さは、例えば1000μm以下であってよく、500μm以下でもよく、300μm以下でもよく、さらには200μm以下でもよい。
粘着剤層の厚さは特に限定されず、例えば3μm~2000μm程度であり得る。段差追従性など被着体との密着性の観点から、いくつかの態様において、粘着剤層の厚さは、例えば10μm以上が適当であり、好ましくは50μm以上であり、70μm以上でもよく、100μm以上でもよく、150μm以上でもよい。厚みの大きい粘着剤は、粘着力が高く、経時粘着力が上昇しやすいため、剥離が困難になりがちである。その一方で、被着体が溶剤非浸透性の場合、溶剤浸漬において溶剤は粘着剤層端面でのみ粘着剤と接触するため、粘着剤層の厚さが大きいほど、溶剤は粘着剤に作用しやすいと考えられる。そのような粘着剤層に対し、ここに開示される方法を適用することが効果的である。また、粘着剤層の凝集破壊による糊残りの発生を防止する観点から、いくつかの態様において、粘着剤層の厚さは、例えば1000μm以下であってよく、500μm以下でもよく、300μm以下でもよく、さらには200μm以下でもよい。
(ヘイズ値)
粘着剤は、好ましくは光学用粘着剤である。光学用粘着剤は、光学特性を損なわないものであり得る。粘着剤(層)、ひいては粘着シートのヘイズ値は特に限定されないが、いくつかの態様において、ヘイズ値は凡そ10%以下であることが適当であり、凡そ5%以下(例えば凡そ3%以下)であり得る。上記ヘイズ値は1.0%以下であることが好ましい。このように透明性の高い粘着剤は、高い光透過性が求められる光学用途に好適である。上記ヘイズ値は、1.0%未満であってよく、0.7%未満であってもよく、0.5%以下(例えば0~0.5%)であってもよい。ヘイズ値は、例えば、粘着剤の組成や厚さ等の選択によって調節することができる。
粘着剤は、好ましくは光学用粘着剤である。光学用粘着剤は、光学特性を損なわないものであり得る。粘着剤(層)、ひいては粘着シートのヘイズ値は特に限定されないが、いくつかの態様において、ヘイズ値は凡そ10%以下であることが適当であり、凡そ5%以下(例えば凡そ3%以下)であり得る。上記ヘイズ値は1.0%以下であることが好ましい。このように透明性の高い粘着剤は、高い光透過性が求められる光学用途に好適である。上記ヘイズ値は、1.0%未満であってよく、0.7%未満であってもよく、0.5%以下(例えば0~0.5%)であってもよい。ヘイズ値は、例えば、粘着剤の組成や厚さ等の選択によって調節することができる。
ここで「ヘイズ値」とは、測定対象に可視光を照射したときの全透過光に対する拡散透過光の割合をいう。くもり価ともいう。ヘイズ値は、以下の式で表すことができる。
Th[%]=Td/Tt×100
上記式において、Thはヘイズ値[%]であり、Tdは散乱光透過率、Ttは全光透過率である。ヘイズ値は、粘着剤層または粘着シートの粘着面をヘイズ値0.1%のアルカリガラスの片面に貼り付け、粘着剤層または粘着シートとアルカリガラスの積層体とした後、ヘイズメーター(例えば村上色彩技術研究所製の製品名「MR-100」)を用いて測定することができる。測定にあたっては、粘着剤層または粘着シートの貼り付けられたアルカリガラスを、該粘着剤層または粘着シートが光源側になるように配置する。アルカリガラスのヘイズ値が0.1%であるため、測定値から0.1%を引いた値を粘着剤層または粘着シートのヘイズ値[%]とする。
Th[%]=Td/Tt×100
上記式において、Thはヘイズ値[%]であり、Tdは散乱光透過率、Ttは全光透過率である。ヘイズ値は、粘着剤層または粘着シートの粘着面をヘイズ値0.1%のアルカリガラスの片面に貼り付け、粘着剤層または粘着シートとアルカリガラスの積層体とした後、ヘイズメーター(例えば村上色彩技術研究所製の製品名「MR-100」)を用いて測定することができる。測定にあたっては、粘着剤層または粘着シートの貼り付けられたアルカリガラスを、該粘着剤層または粘着シートが光源側になるように配置する。アルカリガラスのヘイズ値が0.1%であるため、測定値から0.1%を引いた値を粘着剤層または粘着シートのヘイズ値[%]とする。
(基材層)
いくつかの態様において、接合体において部材の接合に用いられる粘着シートは、基材層を備える。基材層は、粘着剤層を支持する支持体(支持層)である。基材層は、粘着シートの表面を構成する第1および第2の粘着剤層の間に配置された中間層であり得る。
いくつかの態様において、接合体において部材の接合に用いられる粘着シートは、基材層を備える。基材層は、粘着剤層を支持する支持体(支持層)である。基材層は、粘着シートの表面を構成する第1および第2の粘着剤層の間に配置された中間層であり得る。
ここに開示される基材層としては、例えば、ポリオレフィンフィルム、ポリエステルフィルム、ポリ塩化ビニルフィルム等の各種樹脂フィルム;ポリウレタンフォーム、ポリエチレンフォーム、ポリクロロプレンフォーム等の発泡体からなる発泡体シート;各種の繊維状物質(麻、綿等の天然繊維、ポリエステル、ビニロン等の合成繊維、アセテート等の半合成繊維、等であり得る。)の単独または混紡等による織布および不織布;和紙、上質紙、クラフト紙、クレープ紙等の紙類;アルミニウム箔、銅箔、ステンレス鋼(SUS)等の金属箔;等が挙げられる。これらを複合した構成の層状体であってもよい。このような複合構造の基材層の例として、例えば、金属箔と上記樹脂フィルムとが積層した構造の積層基材(多層構造基材)、ガラスクロス等の無機繊維で強化された樹脂シート等が挙げられる。
基材層の材料としては、独立して形状維持可能な(自立型の、あるいは非依存性の)樹脂フィルムをベースフィルムとして含むものを好ましく用いることができる。ここで「樹脂フィルム」とは、非多孔質の構造であって、典型的には実質的に気泡を含まない(ボイドレスの)樹脂フィルムを意味する。したがって、上記樹脂フィルムは、発泡体フィルムや不織布とは区別される概念である。上記樹脂フィルムは、単層構造であってもよく、二層以上の多層構造(例えば三層構造)であってもよい。上記樹脂フィルムは透明なフィルムであり得る。透明樹脂フィルムは、光学用途に好適である。
樹脂フィルムを構成する樹脂材料の好適例として、ポリエステル系樹脂、ポリフェニレンサルファイド(PPS)樹脂、ポリオレフィン系樹脂、ポリイミド樹脂が挙げられる。基材層として好ましく利用し得る樹脂フィルムの具体例として、ポリエチレンテレフタレート(PET)フィルム、ポリエチレンナフタレート(PEN)フィルム、PPSフィルム、ポリエーテルエーテルケトン(PEEK)フィルム、透明ポリイミド(CPI)フィルム、ポリプロピレン(PP)フィルム、トリアセチルセルロース(TAC)フィルムが挙げられる。強度の点から好ましい例として、PETフィルム、PENフィルム、PPSフィルム、PEEKフィルム、CPIフィルムが挙げられる。入手容易性、寸法安定性、光学特性等の観点から好ましい例としてPETフィルム、CPIフィルム、TACフィルムが挙げられる。
樹脂フィルムには、光安定剤、酸化防止剤、帯電防止剤、着色剤(染料、顔料等)、充填材、スリップ剤、アンチブロッキング剤等の公知の添加剤を、必要に応じて配合することができる。添加剤の配合量は特に限定されず、用途等に応じて適宜設定することができる。
樹脂フィルムの製造方法は特に限定されない。例えば、押出成形、インフレーション成形、Tダイキャスト成形、カレンダーロール成形等の、従来公知の一般的な樹脂フィルム成形方法を適宜採用することができる。
上記基材層は、このような樹脂フィルムから実質的に構成されたものであり得る。あるいは、上記基材層は、上記樹脂フィルムの他に、補助的な層を含むものであってもよい。上記補助的な層の例としては、下塗り層、剥離層等の表面処理層が挙げられる。また、基材層の粘着剤層側表面には、必要に応じて、例えば、コロナ処理やプラズマ処理、紫外線照射処理、酸処理、アルカリ処理、下塗り剤(プライマー)の塗布、帯電防止処理、剥離処理等の、従来公知の表面処理が施されていてもよい。
基材層の厚さは、特に限定されず、例えば凡そ1000μm以下であってよく、凡そ500μm以下でもよく、軽量化や薄厚化の観点から、凡そ100μm以下が適当であり、70μm以下でもよい。また、取扱い性や加工性等の観点から、基材層の厚さは、例えば1μm以上であってよく、凡そ20μm以上が適当であり、好ましくは凡そ30μm以上である。
(粘着シートのサイズ)
粘着シートによって2つの部材が接合されている態様において、当該粘着シートの長さおよび幅(例えば帯形状の粘着シートの長さおよび幅)は、特に限定されない。粘着シートは、通常、粘着シート面全体が被着体に接着しているため、被着体が溶剤非浸透性の場合、溶剤浸漬において溶剤は粘着シート端面からしか粘着剤に接触しない。したがって、粘着シートのサイズ(長さおよび幅)が大きくなるほど、溶剤浸漬剥離に時間を要する傾向がある。ここに開示される技術によると、比較的サイズの大きい粘着シート、例えば長さおよび幅の少なくとも一方が20mm以上(さらには40mm以上、例えば60mm以上)の粘着シートに対しても、所望の効果を実現することができる。また、ここに開示される技術によって剥離される粘着シート(具体的には粘着シートの接着領域)の最も幅広の部分の幅は、溶剤浸漬剥離効率の観点から、例えば200mm以下であり、100mm以下であってもよい。
粘着シートによって2つの部材が接合されている態様において、当該粘着シートの長さおよび幅(例えば帯形状の粘着シートの長さおよび幅)は、特に限定されない。粘着シートは、通常、粘着シート面全体が被着体に接着しているため、被着体が溶剤非浸透性の場合、溶剤浸漬において溶剤は粘着シート端面からしか粘着剤に接触しない。したがって、粘着シートのサイズ(長さおよび幅)が大きくなるほど、溶剤浸漬剥離に時間を要する傾向がある。ここに開示される技術によると、比較的サイズの大きい粘着シート、例えば長さおよび幅の少なくとも一方が20mm以上(さらには40mm以上、例えば60mm以上)の粘着シートに対しても、所望の効果を実現することができる。また、ここに開示される技術によって剥離される粘着シート(具体的には粘着シートの接着領域)の最も幅広の部分の幅は、溶剤浸漬剥離効率の観点から、例えば200mm以下であり、100mm以下であってもよい。
以下、本発明に関するいくつかの実施例を説明するが、本発明をかかる実施例に示すものに限定することを意図したものではない。なお、以下の説明において「部」および「%」は、特に断りがない限り重量基準である。
<粘着シートの作製>
(作製例A)
n-ブチルアクリレート/シクロヘキシルアクリレート/4-ヒドロキシブチルアクリレート/ヒドロキシエチルアクリレートを57/12/23/8の重量比で含むモノマー混合物100部を、光重合開始剤として商品名「イルガキュア651」(チバスペシャルティケミカルズ社製)0.1部および商品名「イルガキュア184」(チバスペシャルティケミカルズ社製)0.1部とともに4つ口フラスコに投入し、窒素雰囲気下で粘度(BH粘度計、No.5ローター、10rpm、測定温度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、上記モノマー混合物の部分重合物を含むモノマーシロップを調製した。このモノマーシロップ100部に、多官能性モノマーとしてのジペンタエリスリトールヘキサアクリレート0.1部、水親和剤としての非イオン性界面活性剤(ポリオキシエチレンソルビタンモノラウレート、HLB16.7、商品名「レオドールTW-L120」、花王社製)0.3部、シランカップリング剤としての商品名「KBE403(信越シリコーン社製)0.4部を添加し、均一に混合して紫外線硬化型粘着剤組成物を調製した。
(作製例A)
n-ブチルアクリレート/シクロヘキシルアクリレート/4-ヒドロキシブチルアクリレート/ヒドロキシエチルアクリレートを57/12/23/8の重量比で含むモノマー混合物100部を、光重合開始剤として商品名「イルガキュア651」(チバスペシャルティケミカルズ社製)0.1部および商品名「イルガキュア184」(チバスペシャルティケミカルズ社製)0.1部とともに4つ口フラスコに投入し、窒素雰囲気下で粘度(BH粘度計、No.5ローター、10rpm、測定温度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、上記モノマー混合物の部分重合物を含むモノマーシロップを調製した。このモノマーシロップ100部に、多官能性モノマーとしてのジペンタエリスリトールヘキサアクリレート0.1部、水親和剤としての非イオン性界面活性剤(ポリオキシエチレンソルビタンモノラウレート、HLB16.7、商品名「レオドールTW-L120」、花王社製)0.3部、シランカップリング剤としての商品名「KBE403(信越シリコーン社製)0.4部を添加し、均一に混合して紫外線硬化型粘着剤組成物を調製した。
ポリエステルフィルムの片面が剥離面となっている厚さ38μmの剥離フィルムR1(三菱樹脂社製、製品名「MRF#38」)に、上記で得た粘着剤組成物を塗布し、ポリエステルフィルムの片面が剥離面となっている厚さ38μmの剥離フィルムR2(三菱樹脂社製、製品名「MRE#38」)を被せて空気を遮断し、紫外線を照射して硬化させることにより、厚さ200μmの粘着剤層を形成した。紫外線の照射は、ブラックライトランプを用いて、照度4mW/cm2(ピーク感度波長約350nmの工業用UVチェッカー(トプコン社製、商品名「UVR-T1」)により測定)で180秒照射する条件で行った。このようにして、粘着シートA(粘着剤層のみからなる粘着シート)を得た。粘着シートAの被着体への貼付面は剥離フィルムR1、R2により保護されている。
(作製例B>
水親和剤を用いなかった他は作製例Aと同様にして粘着シートBを得た。
水親和剤を用いなかった他は作製例Aと同様にして粘着シートBを得た。
<貼合せ直後の溶剤浸漬剥離性評価>
粘着シートA,Bにつき、下記の方法で溶剤浸漬剥離性を評価した。粘着シートから粘着剤層(支持体レス両面粘着シート)の一方の表面を覆う剥離ライナーを剥がし、露出した粘着面に厚さ11μmのアルミホイル(東洋アルミエコープロダクツ社製、製品名「サンホイル」)を貼り合わせ、80mm×200mmのサイズにカットした。次いで、上記粘着剤層の他方の表面を覆う剥離ライナーを剥がし、露出した粘着面をアルカリガラス板(松波硝子工業社製、フロート法で作製、厚さ1.35mm、青板縁磨品、粘着シートを貼り合わせる面の蒸留水に対する接触角:8度)の全面(65mm×165mmサイズ)に貼り合わせた。このアルミホイル/粘着剤/アルカリガラス板の積層物を、2kgのゴムローラーを二往復させて圧着した。アルカリガラス板からはみ出たアルミホイルおよび粘着剤をカットして除去し、評価対象となるアルミホイル/粘着剤/アルカリガラス板の積層体を作製した。上記積層体を複数用意し、その各々を表1に示す各溶剤に浸漬し、浸漬開始から5時間後および24時間後における粘着シート(65mm幅)の幅方向における端部(一端)からの剥離距離[mm]を測定した。溶剤浸漬は23℃の条件で実施した。結果を表1に示す。なお、表中の「剥離」は、粘着シート全体が被着体から剥離したこと(具体的には、粘着剤の膨潤によって被着体から浮いて剥がれた状態)を表し、上記一端からの剥離距離32.5mmということができる。また、表中の「-」は測定しなかったことを表す。
粘着シートA,Bにつき、下記の方法で溶剤浸漬剥離性を評価した。粘着シートから粘着剤層(支持体レス両面粘着シート)の一方の表面を覆う剥離ライナーを剥がし、露出した粘着面に厚さ11μmのアルミホイル(東洋アルミエコープロダクツ社製、製品名「サンホイル」)を貼り合わせ、80mm×200mmのサイズにカットした。次いで、上記粘着剤層の他方の表面を覆う剥離ライナーを剥がし、露出した粘着面をアルカリガラス板(松波硝子工業社製、フロート法で作製、厚さ1.35mm、青板縁磨品、粘着シートを貼り合わせる面の蒸留水に対する接触角:8度)の全面(65mm×165mmサイズ)に貼り合わせた。このアルミホイル/粘着剤/アルカリガラス板の積層物を、2kgのゴムローラーを二往復させて圧着した。アルカリガラス板からはみ出たアルミホイルおよび粘着剤をカットして除去し、評価対象となるアルミホイル/粘着剤/アルカリガラス板の積層体を作製した。上記積層体を複数用意し、その各々を表1に示す各溶剤に浸漬し、浸漬開始から5時間後および24時間後における粘着シート(65mm幅)の幅方向における端部(一端)からの剥離距離[mm]を測定した。溶剤浸漬は23℃の条件で実施した。結果を表1に示す。なお、表中の「剥離」は、粘着シート全体が被着体から剥離したこと(具体的には、粘着剤の膨潤によって被着体から浮いて剥がれた状態)を表し、上記一端からの剥離距離32.5mmということができる。また、表中の「-」は測定しなかったことを表す。
なお、上記アルカリガラス板の接触角は、以下の方法で測定される。すなわち、測定雰囲気23℃、50%RHの環境下において、接触角計(協和界面科学社製、商品名「DMo-501型」、コントロールボックス「DMC-2」、制御・解析ソフト「FAMAS(バージョン5.0.30)」)を用いて液滴法により測定を行う。蒸留水の滴下量は2μLとし、滴下5秒後の画像からΘ/2法により接触角を算出する(N5で実施)。
<加速試験後の剥離性評価>
(溶剤浸漬剥離)
粘着シートA,Bにつき、上記貼合せ直後の溶剤浸漬剥離性評価の場合と同様にして、評価対象となるアルミホイル/粘着剤/アルカリガラス板の積層体を作製した。上記積層体を複数用意し、60℃で4日間加熱保存した(アレニウス式にて25℃×200日に相当する加速試験)。次いで、上記積層体を、表1に示す各溶剤に浸漬し、浸漬開始から24時間後、72時間後、84時間後および1週間後における粘着シート(65mm幅)の幅方向の剥離距離[mm]を測定した。溶剤浸漬は23℃の条件で実施した。結果を表2に示す。
(溶剤浸漬剥離)
粘着シートA,Bにつき、上記貼合せ直後の溶剤浸漬剥離性評価の場合と同様にして、評価対象となるアルミホイル/粘着剤/アルカリガラス板の積層体を作製した。上記積層体を複数用意し、60℃で4日間加熱保存した(アレニウス式にて25℃×200日に相当する加速試験)。次いで、上記積層体を、表1に示す各溶剤に浸漬し、浸漬開始から24時間後、72時間後、84時間後および1週間後における粘着シート(65mm幅)の幅方向の剥離距離[mm]を測定した。溶剤浸漬は23℃の条件で実施した。結果を表2に示す。
(水剥離)
粘着シートA,Bにつき、上記加速試験後の溶剤浸漬剥離性評価の場合と同様にして、評価対象となるアルミホイル/粘着剤/アルカリガラス板の積層体を作製し、加速試験(60℃4日間保存)を実施した。次いで、23℃、50%RHの環境下において、端部にカッターまたはプラスチック製のヘラで剥離のきっかけをつくり、上記アルカリガラス板から上記粘着剤が離れ始める箇所(剥離前線)に20μLの蒸留水を供給し、上記アルカリガラス板から、アルミホイル/粘着剤の積層体を、千切れや割れが生じないよう注意しながら3分以内に剥がれる速度で手剥離した。しかし、粘着シートA,Bともに、剥離時にアルミホイルが裂けてしまい、被着体を破損することなく粘着剤を円滑に剥離することができなかった。
粘着シートA,Bにつき、上記加速試験後の溶剤浸漬剥離性評価の場合と同様にして、評価対象となるアルミホイル/粘着剤/アルカリガラス板の積層体を作製し、加速試験(60℃4日間保存)を実施した。次いで、23℃、50%RHの環境下において、端部にカッターまたはプラスチック製のヘラで剥離のきっかけをつくり、上記アルカリガラス板から上記粘着剤が離れ始める箇所(剥離前線)に20μLの蒸留水を供給し、上記アルカリガラス板から、アルミホイル/粘着剤の積層体を、千切れや割れが生じないよう注意しながら3分以内に剥がれる速度で手剥離した。しかし、粘着シートA,Bともに、剥離時にアルミホイルが裂けてしまい、被着体を破損することなく粘着剤を円滑に剥離することができなかった。
(HSP値およびHSP距離)
また、粘着シートAの粘着剤および各溶剤につき、HSP値(分散項(δD)、極性項(δP)、水素結合項(δH))を算出し、上記粘着剤と各溶剤とのHSP距離を求めた。結果を表3に示す。
また、粘着シートAの粘着剤および各溶剤につき、HSP値(分散項(δD)、極性項(δP)、水素結合項(δH))を算出し、上記粘着剤と各溶剤とのHSP距離を求めた。結果を表3に示す。
表1に示されるように、粘着シートを被着体に貼り合わせた後、溶剤浸漬による剥離性を評価したところ、水親和剤を含む粘着シートAと、水親和剤を含まない粘着シートBとのあいだで剥離性に顕著な違いは認められなかった。ところが、60℃で4日間の加速試験後においては、水親和剤を含まない粘着シートBは、被着体からまったく剥離しなかったのに対し、水親和剤を含む粘着シートAは、浸漬時間が長くなるほど被着体からの剥離が進行した。具体的には、溶剤浸漬によって粘着剤が膨潤し、自然剥離が進行した。なかでも、酢酸エチルを用いた溶剤浸漬によると、最も短い浸漬時間で粘着剤を剥離することができた。なお、60℃で4日間の加速試験後においては、本来水剥離性を有する水親和剤を含む粘着シートAは水剥離性を失ったことが確認された。
粘着剤と溶剤のHSPに基づき、粘着剤と溶剤との溶剤浸漬剥離性について検討したところ、いくつかの試験例(具体的には非アルコール系溶剤使用例)においては、表3に示されるように、粘着剤と溶剤とのHSP距離が表2に示す溶剤浸漬剥離性と相関していることが確認された。具体的には、溶剤中、粘着剤に対するHSP距離が9.3であったヘキサンは溶剤浸漬では粘着剤を剥離できなかったが、上記HSP距離が4.2であったトルエンを用いた場合、溶剤浸漬剥離性が認められた。そして、上記HSP距離が4.0以下であった酢酸エチルは、評価対象粘着剤に対して最も優れた溶剤浸漬剥離性を示した。また、他のいくつかの試験例(具体的にはアルコール系溶剤使用例)においては、上記実験結果とHSP値から、水素結合項(δH)が大きくなるほど、溶剤浸漬剥離性は改善する傾向が認められた。粘着シートAが水親和剤を含むため、水素結合項が剥離性改善に寄与したと考えられる。上記δHが15.0以上であるメタノール、エタノール等のアルコールは、良好な溶剤浸漬剥離性を示した。
上記の結果から、水親和剤を含む粘着剤によって接合された2つの部材を含む接合体に対して、溶剤浸漬剥離を実施することにより、部材から粘着剤を剥離でき、上記2つの部材を分離し得ることがわかる。
以上、本発明の具体例を詳細に説明したが、これらは例示にすぎず、請求の範囲を限定するものではない。請求の範囲に記載の技術には、以上に例示した具体例を様々に変形、変更したものが含まれる。
1 粘着剤(粘着シート)
1A 一方の表面(第1粘着面)
1B 他方の表面(第2粘着面)
100 接合体
120 第1の部材
140 第2の部材
200 溶剤
250 容器
1A 一方の表面(第1粘着面)
1B 他方の表面(第2粘着面)
100 接合体
120 第1の部材
140 第2の部材
200 溶剤
250 容器
Claims (9)
- 粘着剤によって接合された2つの部材を含む接合体の分離方法であって、
前記粘着剤は水親和剤を含み、
前記接合体を溶剤に浸漬して、前記部材から前記粘着剤を剥離する工程を含む、方法。 - 前記粘着剤と前記溶剤とのHSP(Hansen Solubility Parameters)距離が4.0以下である、請求項1に記載の方法。
- 前記溶剤は、HSP(Hansen Solubility Parameters)における水素結合項(δH)が15.0以上である、請求項1に記載の方法。
- 前記溶剤は酢酸エチルを含む、請求項1または2に記載の方法。
- 前記粘着剤は、溶剤型粘着剤または活性エネルギー線硬化型粘着剤である、請求項1~4のいずれか一項に記載の方法。
- 前記2つの部材は、前記粘着剤を含む両面接着性粘着シートによって接合されており、前記粘着シートの幅は20mm以上である、請求項1~5のいずれか一項に記載の方法。
- 前記接合体を前記溶剤に24時間以上浸漬する、請求項1~6のいずれか一項に記載の方法。
- 前記接合体の前記溶剤への浸漬から24時間経過後、前記2つの部材の一方から前記粘着剤が剥離した距離が20mm以上である、請求項7に記載の方法。
- 前記接合体を溶剤に浸漬する前に、前記2つの部材の少なくとも一方から前記粘着剤を水剥離可能であるか判定する工程を含み、
ここで前記水剥離は、前記粘着剤が前記部材表面から剥離する箇所に水性液体が存在する状態で実施される剥離であり、
前記水剥離が可能でないことを確認した後、前記接合体を溶剤に浸漬する、請求項1~8のいずれか一項に記載の方法。
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