WO2024024862A1 - 接合体、接合体の解体方法および接合体に用いられる熱硬化性粘着剤 - Google Patents
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Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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- B32B7/02—Physical, chemical or physicochemical properties
- B32B7/022—Mechanical properties
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09J—ADHESIVES; NON-MECHANICAL ASPECTS OF ADHESIVE PROCESSES IN GENERAL; ADHESIVE PROCESSES NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE; USE OF MATERIALS AS ADHESIVES
- C09J11/00—Features of adhesives not provided for in group C09J9/00, e.g. additives
- C09J11/02—Non-macromolecular additives
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-
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- C09J—ADHESIVES; NON-MECHANICAL ASPECTS OF ADHESIVE PROCESSES IN GENERAL; ADHESIVE PROCESSES NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE; USE OF MATERIALS AS ADHESIVES
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-
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- C09J—ADHESIVES; NON-MECHANICAL ASPECTS OF ADHESIVE PROCESSES IN GENERAL; ADHESIVE PROCESSES NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE; USE OF MATERIALS AS ADHESIVES
- C09J4/00—Adhesives based on organic non-macromolecular compounds having at least one polymerisable carbon-to-carbon unsaturated bond ; adhesives, based on monomers of macromolecular compounds of groups C09J183/00 - C09J183/16
Definitions
- the present invention relates to a bonded body, a method for disassembling the bonded body, and a thermosetting adhesive used in the bonded body.
- adhesives also referred to as pressure-sensitive adhesives, hereinafter the same
- the adhesive can be used in the form of a support-attached adhesive sheet with an adhesive layer on the support, or in the form of a support-less adhesive sheet without a support, for ease of application to adherends. , is widely used in various fields. Some such adhesives are used to adhere to an adherend and are removed from the adherend after serving their adhesive purpose.
- Prior art documents disclosing this type of conventional technology include Patent Documents 1 to 4.
- Adhesives used in applications where they are peeled off and removed from the adherend exhibit good adhesion while adhering to the adherend, and are easily peeled off from the adherend after their adhesive purpose has been completed. It is required to have the performance that can be achieved.
- an adhesive having such performance an adhesive can be used that has a certain adhesive force during adhesive fixation and can reduce the peeling force during peeling and removal. Examples of adhesives that can reduce the peeling force are ultraviolet irradiation release type adhesives that reduce the peeling force by irradiating ultraviolet rays, and electrically peeling type adhesives that reduce the peeling force by applying voltage to the adherend. etc. are known.
- ultraviolet irradiation release adhesives cannot be applied to adherends that do not transmit light
- electrical release adhesives cannot be applied to adherends with low electrical conductivity such as resin materials.
- adherend material such as the inability to apply.
- a technique in which a foaming agent or thermally expandable microspheres is included as an adhesive that can be easily peeled off by heating, and the adhesive is foamed or expanded by heating to a predetermined temperature and then peeled off.
- the above-mentioned heat-peelable adhesives naturally peel off when heated, so depending on how they are placed on the adherend after heating or how they are handled, such as by applying vibrations, they may unintentionally peel off from the adherend. They may separate.
- thermosetting adhesives such as those described in Patent Documents 1 to 4 cannot have stable heat-releasable properties.
- an adherend such as glass or metal
- the adhesive usually adsorbs to the surface of the adherend, resulting in an increase in peeling force (heavy peeling).
- the above-mentioned thermosetting adhesive is difficult to cause the adhesive to harden during high-temperature heating prior to adsorption of the adhesive to the adherend. It is considered that the increase cannot be suppressed.
- Non-Patent Documents 1 and 2 which describe that various polymers have adsorption power when heated.
- thermosetting adhesives based on a design philosophy different from conventional ones, and by applying them to an adherend and heating them at a high temperature of 150°C or higher, the peel strength can be improved.
- the bonded state of adherends with a prescribed heat resistance can be changed without damaging the adherends or by making them easy to peel by heating to a predetermined temperature. It requires less load and can be easily released by hand.
- the present invention utilizes a heat-peelable thermosetting adhesive to dismantle even in cases where the deformation of the adherend cannot be used for peeling, such as a bonded body in which rigid bodies are joined together using an adhesive.
- the purpose is to provide a zygote that is capable of
- Another related object of the present invention is to provide a thermosetting adhesive for use in the above bonded body.
- Yet another related object of the present invention is to provide a method for disassembling the above-mentioned zygote.
- a first member, a second member, and a member disposed between the first member and the second member to join the first member and the second member A joint body comprising a joint part is provided.
- the bonded portion includes a thermosetting adhesive.
- the thermosetting adhesive has a post-heating peel strength of 1.0 N/20 mm or less with respect to a glass plate, which is measured after heating at 180° C. for 30 minutes.
- the joined body having the above structure has an easily peelable heatable part having a peel strength against a glass plate of 1.0 N/20 mm or less after heating at 180° C. for 30 minutes at the joint where the first member and the second member are joined.
- thermosetting adhesive having properties is used, when the first member and the second member are well bonded and the bonded state is to be released, even if the first member and the second member are Even in cases where deformation of the adherends cannot be used for peeling, such as when both adherends are rigid bodies, disassembly is possible by short-term high-temperature heating.
- Thermal peeling using the heat-peelable adhesive described above is useful as a bonded body disassembly method in situations where conventional peeling force reduction means such as ultraviolet irradiation peelable adhesives and electrically peelable adhesives are difficult to apply.
- both the first member and the second member are rigid bodies.
- operations such as deforming the adherend member cannot be used to release the bonded state, and it is difficult to release the bonded state of the entire bonded surface.
- a considerable amount of force is required, by using a heat-peelable adhesive, it can be dismantled by short-term high-temperature heating.
- the materials of the first member and the second member may be the same or different. Examples of rigid materials that can be used as the first member and the second member include materials made of glass, metal material, or ceramic material, respectively.
- the thermosetting adhesive has a post-heating peel strength of 1.0 N/20 mm or less with respect to a glass plate, which is measured after heating at 180° C. for 1 hour.
- An adhesive that satisfies the above characteristics will be cured by short-term high-temperature heating and its peeling force against the adherend will decrease, and even if heating is continued thereafter, the peeling force of the adhesive against the adherend will not increase. and maintained within a predetermined range. Therefore, even if the bonded body is used in a manner in which heating is continued, the bonded body can be disassembled.
- a base material-less adhesive sheet consisting only of an adhesive layer may be used for the joint portion used to join the first member and the second member (in the joined body, an adhesive layer is not used). or a layer consisting of an adhesive (adhesive layer)), a double-sided adhesive sheet with a base material may be used (in the bonded body, a laminated structure of a first adhesive layer, a base material layer, and a second adhesive layer) .
- the joint may be made of the thermosetting adhesive.
- the thermosetting adhesive contains a thermal polymerization initiator.
- a thermal polymerization initiator By including a thermal polymerization initiator in the adhesive, the thermal polymerization initiator reacts during heating and the adhesive is thermally cured. Thereby, easy heat peelability is preferably achieved.
- the thermosetting adhesive includes a polymer and a polyfunctional monomer.
- the technique disclosed herein is preferably implemented in an embodiment using a thermosetting adhesive containing a polymer and a polyfunctional monomer.
- the polymer it is preferable to use, for example, an acrylic polymer.
- thermosetting adhesive for use in any of the bonded bodies disclosed herein.
- This thermosetting adhesive has a post-heating peel strength of 1.0 N/20 mm or less with respect to a glass plate, which is measured after heating at 180° C. for 30 minutes.
- thermosetting adhesive that satisfies the above-mentioned characteristics at the member joining portion of the bonded body, it is possible to achieve good bonding and to dismantle the bonded body by heating at a high temperature for a short time. For example, even if the deformation of the adherends cannot be used for peeling, such as when both adherends are rigid bodies, the bonded body can be dismantled by short-term high-temperature heating.
- a method for disassembling any of the joined bodies disclosed herein includes the step of subjecting the joined body to a heat treatment at a temperature higher than 150° C. to separate the first member and the second member.
- the adhesive used in the technology disclosed herein is a heat-peelable thermosetting adhesive
- the bonded state of the first member and the second member can be changed by heat treatment at over 150°C. Can be easily released. For example, even if deformation of the adherend cannot be used for peeling, such as when both the first member and the second member are rigid bodies, the bonded body can be dismantled by short-term high-temperature heating.
- FIG. 1 is a cross-sectional view schematically showing the configuration of a pressure-sensitive adhesive sheet according to an embodiment.
- FIG. 1 is a cross-sectional view schematically showing the configuration of a joined body according to an embodiment.
- the "base polymer” of an adhesive refers to the main component of the rubbery polymer contained in the adhesive.
- the above-mentioned rubbery polymer refers to a polymer that exhibits rubber elasticity in a temperature range around room temperature.
- the term “main component” refers to a component contained in an amount exceeding 50% by weight, unless otherwise specified.
- acrylic polymer refers to a polymer containing monomer units derived from a monomer having at least one (meth)acryloyl group in one molecule, as monomer units constituting the polymer.
- Acrylic polymers in this specification are defined as polymers containing monomer units derived from acrylic monomers.
- acrylic monomer refers to a monomer having at least one (meth)acryloyl group in one molecule.
- (meth)acryloyl group comprehensively refers to acryloyl groups and methacryloyl groups. Therefore, the concept of acrylic monomer here may include both monomers having an acryloyl group (acrylic monomer) and monomers having a methacryloyl group (methacrylic monomer).
- (meth)acrylic acid comprehensively refers to acrylic acid and methacrylic acid
- (meth)acrylate” comprehensively refers to acrylate and methacrylate, respectively. The same applies to other similar terms.
- weight may be read as “mass”.
- % by weight may be read as “% by mass”
- parts by weight may be read as “parts by mass”.
- thermosetting adhesive has a peel strength F1 against a glass plate measured after heating at 180° C. for 30 minutes (peeling strength against a glass plate after heating for 30 minutes) of 1.0 N/20 mm or less.
- the adhesive exhibiting peel strength F1 against glass plate after heating for 30 minutes has easy-to-peel properties when heated, so by heating at high temperature for a short period of time, it can be easily peeled off by thermosetting and can be easily peeled off from the adherend. It is possible to release the bond with the adherend without deforming the adherend, and in turn, the bonded body can be released.
- the above-mentioned peel strength F1 against the glass plate after heating for 30 minutes is suitably 0.9 N/20 mm or less, preferably 0.8 N/20 mm or less, more preferably 0.6 N from the viewpoint of peelability and disassembly of the bonded body.
- /20mm or less, more preferably 0.5N/20mm or less, may be 0.4N/20mm or less, and may be 0.3N/20mm or less.
- the lower limit value of the peel strength F1 to the glass plate after heating for 30 minutes may be 0.0 N/20 mm, or 0.01 N/20 mm or more (for example, 0.1 N/20 mm or more).
- the above-mentioned peel strength F1 for glass plate after heating for 30 minutes is determined by heat treatment at 180°C for 30 minutes while attached to an adherend, and then at a peeling angle of 180° under an environment of 23°C. Refers to the peel strength against a glass plate measured at a speed of 300 mm/min. More specifically, the peel strength F1 against the glass plate after heating for 30 minutes is measured by the method described in Examples below.
- the thermosetting adhesive has a peel strength F2 against a glass plate measured after heating at 180°C for 1 hour (peeling strength against a glass plate after heating for 1 hour) of 1.0 N/20 mm or less. It is preferable.
- the adhesive exhibiting a peel strength of F2 against the glass plate after heating for 1 hour is cured by short-term high-temperature heating, and its peeling force against the adherend decreases (heat-ready peelability), and then heating is continued. However, the peeling force of the adhesive against the adherend does not increase and is maintained within a predetermined range.
- the peel strength F2 to the glass plate after heating for 1 hour is suitably 0.9 N/20 mm or less, preferably 0.8 N/20 mm or less, more preferably 0.6 N from the viewpoint of peelability and disassembly of the bonded body. /20mm or less, more preferably 0.5N/20mm or less, may be 0.4N/20mm or less, and may be 0.3N/20mm or less.
- the lower limit value of the peel strength F2 to the glass plate after heating for 1 hour may be 0.0 N/20 mm, or 0.01 N/20 mm or more (for example, 0.1 N/20 mm or more).
- the peel strength F2 for the glass plate after heating for 1 hour is determined by applying heat treatment at 180°C for 1 hour while attached to an adherend, and then peeling at a peeling angle of 180° in an environment of 23°C. Refers to the peel strength against a glass plate measured at a speed of 300 mm/min. More specifically, the peel strength F2 to the glass plate after heating for 1 hour is measured by the method described in Examples below.
- the thermosetting adhesive has an initial peel strength (initial peel strength to glass plate) F0 of 0.5 N/20 mm or more, and 0.8 N/20 mm. It may be greater than 1.0 N/20 mm, and is preferably greater than 1.0 N/20 mm.
- the pressure-sensitive adhesive exhibiting the above-mentioned initial peel strength to glass plate F0 can exhibit good adhesion to adherends. From the viewpoint of adhesion, the initial peel strength F0 to the glass plate may be 1.2 N/20 mm or more, 1.5 N/20 mm or more, 1.8 N/20 mm or more, or 2.0 N/20 mm or more. It may be 20 mm or more.
- the upper limit of the initial peel strength F0 to the glass plate is appropriately set depending on the required adhesiveness, so it is not limited to a specific range, and may be, for example, approximately 20 N/20 mm or less, and may be approximately 10 N/20 mm. It may be less than about 5 N/20 mm, or about 3 N/20 mm or less.
- the above-mentioned initial peel strength to a glass plate F0 refers to the peel strength to a glass plate measured in an environment of 23° C. at a peel angle of 180 degrees and a speed of 300 mm/min. More specifically, the initial peel strength F0 to the glass plate is measured by the method described in Examples below.
- the thermosetting adhesive has a peel strength F1 [N/20 mm] after heating for 30 minutes that is less than 100% of the initial peel strength F0.
- the thermosetting adhesive has a ratio (F1/F0) of less than 1.
- the ratio (F1/F0) may be 0.8 or less, suitably 0.5 or less, preferably 0.4 or less, more preferably 0.3 or less, and even more preferably 0. .2 or less, and may be 0.15 or less.
- a thermosetting pressure-sensitive adhesive that satisfies this property can exhibit good heat-releasability when peeled off after a short-time heat treatment while adhering well to an adherend.
- the lower limit value of the ratio (F1/F0) is not particularly limited, but may be approximately 0.01 or more, for example.
- the thermosetting adhesive has a peel strength F2 [N/20 mm] after heating for 1 hour that is less than 100% of the initial peel strength F0.
- the thermosetting adhesive has a ratio (F2/F0) of less than 1.
- the ratio (F2/F0) may be 0.8 or less, suitably 0.5 or less, preferably 0.4 or less, more preferably 0.3 or less, and even more preferably 0. .2 or less, and may be 0.15 or less.
- a thermosetting adhesive that satisfies this property can adhere well to an adherend and exhibit good heat-releasable properties when peeled off, even after continued heating for a certain period of time.
- the lower limit of the ratio (F2/F0) is not particularly limited, but may be approximately 0.01 or more, for example.
- thermosetting adhesive has peel strength against a glass plate measured using a thermosetting adhesive stored at 60°C for 7 days (after storage vs. glass).
- Plate peel strength) FS0 is suitably 0.5 N/20 mm or more, may be 0.8 N/20 mm or more, and is preferably larger than 1.0 N/20 mm.
- the thermosetting adhesive exhibiting the above-mentioned peel strength against glass plate FS0 after storage can exhibit good adhesive properties after storage, regardless of long-term storage, temperature conditions during storage, and the like.
- the peel strength FS0 to the glass plate after storage may be 1.2 N/20 mm or more, 1.5 N/20 mm or more, or 1.8 N/20 mm or more.
- the upper limit of the peel strength FS0 to the glass plate after storage may be, for example, approximately 20 N/20 mm or less, approximately 10 N/20 mm or less, approximately 5 N/20 mm or less, or approximately 3 N/20 mm or less.
- the above-mentioned peel strength against glass plate after storage FS0 is determined by using a thermosetting adhesive that has been stored in an environment of 60°C for 7 days, at a peeling angle of 180 degrees and a speed of 300 mm in an environment of 23°C. Refers to the peel strength against a glass plate measured under conditions of
- the above-mentioned peel strength against glass plate FS0 after storage is measured by the following method.
- the thermosetting adhesive (which may be in the form of an adhesive sheet) is stored in an environment at 60° C. for 7 days.
- an evaluation sample is prepared by the method described in the initial peel strength F0 measurement.
- the peel strength (peeling strength after storage vs. glass plate) FS0 [N/20 mm width] is measured by the same method as described for the initial peel strength F0.
- the adherend, the tensile tester, and other matters are the same as those used for measuring the initial peel strength F0.
- thermosetting adhesive is prepared by applying the thermosetting adhesive stored at 60°C for 7 days to a glass plate as an adherend, It is appropriate that the peel strength against the glass plate (peel strength after storage/heating vs. glass plate) FS1 measured after the heat treatment for hours is less than 3 N/20 mm, and preferably 1.0 N/20 mm or less.
- the above-mentioned thermosetting adhesive exhibiting peel strength FS1 against glass plate after storage/heating has easy-to-heat peelability and storage stability even after long-term storage or when the temperature conditions during storage change. good.
- the peel strength FS1 of the glass plate after storage/heating is preferably 0.8 N/20 mm or less, more preferably 0.6 N/20 mm or less, and even more preferably 0.5 N/2 from the viewpoint of peelability and disassembly of the bonded body. It is 20 mm or less, particularly preferably 0.4 N/20 mm or less, and may be 0.3 N/20 mm or less.
- the lower limit of the peel strength FS1 to the glass plate after storage/heating may be 0.0 N/20 mm, or 0.01 N/20 mm or more (for example, 0.1 N/20 mm or more).
- the peel strength FS1 for the glass plate after storage/heating is determined by applying a thermosetting adhesive that has been stored in an environment of 60°C for 7 days to a glass plate as an adherend, and heating it at 180°C for 1 hour. Refers to the peel strength against a glass plate measured at a peel angle of 180 degrees and a speed of 300 mm/min in an environment of 23° C. after heat treatment.
- the peel strength FS1 of the glass plate after storage/heating is measured by the following method.
- the thermosetting adhesive (which may be in the form of an adhesive sheet) is stored in an environment at 60° C. for 7 days.
- an evaluation sample is prepared by the method described in the initial peel strength F0 measurement.
- the obtained evaluation sample is heat-treated in an oven at 180° C. for 1 hour, and left to stand at room temperature and pressure for 30 minutes.
- the above evaluation sample was set in a tensile tester in an environment of 23°C and 50% RH, and the thermosetting adhesive was peeled off from the adherend at a peeling angle of 180 degrees and a speed of 300 mm/min.
- the peel strength (peeling strength against glass plate after storage/heating) FS1 [N/20 mm width] is measured.
- the adherend, the tensile tester, and other matters are the same as those used for measuring the initial peel strength F0.
- the thermosetting adhesive has a peel strength after storage/heating FS1 [N/20 mm] that is less than 100% of a peel strength after storage FS0.
- the thermosetting adhesive has a ratio (FS1/FS0) of less than 1.
- the above (FS1/FS0) is suitably 0.5 or less, preferably 0.4 or less, more preferably 0.3 or less, even more preferably 0.2 or less, and 0.15 or less. It's okay.
- a thermosetting adhesive that satisfies this property will adhere well to the adherend even after storage, and will exhibit good heat-releasable properties when peeled off after heat treatment, making it stable during storage. Excellent in sex.
- the lower limit value of the ratio (FS1/FS0) is not particularly limited, but may be approximately 0.01 or more, for example.
- the thermosetting adhesive preferably has a total outgas amount of 1000 ⁇ g or less per 1 g of adhesive (also referred to as 1000 ⁇ g/g or less) when held at 180° C. for 1 hour.
- a thermosetting adhesive that satisfies this property has limited outgassing to a predetermined amount or less, and therefore is less likely to suffer from problems caused by outgassing (for example, a decrease in the degree of vacuum).
- the total amount of outgassing of the thermosetting adhesive when held at 180°C for 1 hour is 950 ⁇ g/g or less, more preferably 900 ⁇ g/g or less, and even more preferably 850 ⁇ g/g. g or less, particularly preferably 800 ⁇ g/g or less, may be 750 ⁇ g/g or less, or may be 700 ⁇ g/g or less.
- the lower limit of the total amount of outgas when the thermosetting adhesive is held at 180° C. for 1 hour is preferably as low as possible, and may be about 1 ⁇ g/g or more (for example, 10 ⁇ g/g or more or 100 ⁇ g/g or more).
- the total amount of outgassing when the thermosetting adhesive is held at 180°C for 1 hour is determined by gas chromatography mass spectrometry (GC/ It is measured by performing outgas analysis when held at 180° C. for 1 hour using MS) method.
- GC/ It is measured by performing outgas analysis when held at 180° C. for 1 hour using MS) method.
- MS mass spectrometry
- the specific measurement conditions are as follows.
- thermosetting adhesive (polymer)
- the type of thermosetting adhesive (hereinafter sometimes simply referred to as "adhesive") is not particularly limited.
- the adhesive disclosed herein includes acrylic polymers, rubber polymers (e.g., natural rubber, synthetic rubber, mixtures thereof, etc.), polyester polymers, urethane polymers, and polyether polymers that can be used in the field of adhesives. , silicone-based polymers, polyamide-based polymers, fluorine-based polymers, and the like.
- the above polymers may be used as base polymers in adhesives and function as structural polymers that form the adhesive.
- a pressure-sensitive adhesive containing an acrylic polymer or a rubber-based polymer as a base polymer can be preferably employed.
- pressure-sensitive adhesives (acrylic pressure-sensitive adhesives) whose base polymer is an acrylic polymer having excellent heat resistance are preferred.
- the acrylic polymer used is an acrylic polymer in which more than 50% by weight of the monomer components constituting the polymer is an acrylic monomer.
- the proportion of the acrylic monomer in the monomer components is suitably 60% by weight or more, preferably 70% by weight or more, more preferably 80% by weight or more, still more preferably 85% by weight or more, for example 90% by weight. It may be more than that.
- the upper limit of the proportion of the acrylic monomer in the monomer components constituting the acrylic polymer is 100% by weight, and from the viewpoint of obtaining the effect of using non-acrylic monomers, the proportion of the acrylic monomer is, for example, 98% by weight or less.
- the content may be 95% by weight or less, or may be 92% by weight or less.
- Acrylic monomers can be used alone or in combination of two or more.
- the monomer component includes an alkoxy group-containing (meth)acrylate.
- An acrylic polymer containing an alkoxy group-containing (meth)acrylate as a monomer component tends to be compatible with, for example, other components that may be included in the adhesive (for example, a polyfunctional monomer described below).
- the alkoxy group-containing (meth)acrylates can be used alone or in combination of two or more.
- alkoxy group-containing (meth)acrylates examples include methoxyethyl (meth)acrylate, 3-methoxypropyl (meth)acrylate, 2-ethoxyethyl (meth)acrylate, propoxyethyl (meth)acrylate, butoxyethyl (meth)acrylate.
- alkoxyalkyl (meth)acrylates such as ethoxypropyl (meth)acrylate; methoxydiethylene glycol (meth)acrylate, methoxydipropylene glycol (meth)acrylate, ethoxydiethylene glycol (meth)acrylate, ethoxydipropylene glycol (meth)acrylate, methoxy Alkoxy(poly)alkylene glycol (meth)acrylates such as polyethylene glycol (meth)acrylate, methoxypolypropylene glycol (meth)acrylate, ethoxypolyethylene glycol (meth)acrylate, and ethoxypolypropylene glycol (meth)acrylate; and the like.
- alkoxyalkyl (meth)acrylates are preferred, and among these, alkoxyalkyl (meth)acrylates having an alkoxy group having 1 to 4 carbon atoms (for example, 1, 2, or 3 carbon atoms) are more preferred. , methoxyethyl (meth)acrylate is particularly preferred.
- the content of the alkoxy group-containing (meth)acrylate in the monomer components constituting the acrylic polymer is not particularly limited. From the viewpoint of effectively obtaining the effect of using alkoxy group-containing (meth)acrylate, the content of alkoxy group-containing (meth)acrylate in the above monomer component is usually about 1% by weight or more, for example, 10% by weight or more. The content may be 30% by weight or more, or may be 50% by weight or more. In some embodiments, the content of the alkoxy group-containing (meth)acrylate in the monomer component is, for example, 50% by weight from the viewpoint of adhesive properties such as adhesive strength and compatibility with other components (for example, polyfunctional monomers).
- the upper limit of the content of the alkoxy group-containing (meth)acrylate in the monomer component is 100% by weight or less, and in some embodiments, the above
- the content of the alkoxy group-containing (meth)acrylate is advantageously approximately 99% by weight or less, and may be 95% by weight or less, 93% by weight or less, or 90% by weight or less.
- the monomer component constituting the acrylic polymer contains a chain alkyl (meth)acrylate having a linear or branched alkyl group having 1 to 20 carbon atoms at the ester end. It may be.
- a chain alkyl (meth)acrylate having an alkyl group having a carbon number of X or more and Y or less at an ester end may be referred to as "C XY alkyl (meth)acrylate".
- chain is used to include straight chain and branched chain.
- the above-mentioned chain alkyl (meth)acrylates can be used alone or in combination of two or more.
- C 1-20 alkyl (meth)acrylates include methyl (meth)acrylate, ethyl (meth)acrylate, propyl (meth)acrylate, isopropyl (meth)acrylate, n-butyl (meth)acrylate.
- C 4-20 alkyl (meth)acrylate it is preferable to use at least C 4-20 alkyl (meth)acrylate, and more preferably to use at least C 4-18 alkyl (meth)acrylate.
- C 4-8 alkyl (meth)acrylate it is preferred to use C 4-8 alkyl (meth)acrylate as the C 1-20 alkyl (meth)acrylate.
- C 4-8 alkyl acrylate it is more preferable to use C 4-8 alkyl acrylate.
- the C 4-8 alkyl (meth)acrylates can be used alone or in combination of two or more. The use of C 4-8 alkyl (meth)acrylate tends to provide good adhesive properties (adhesive strength, etc.).
- an acrylic polymer containing one or both of n-butyl acrylate (BA) and 2-ethylhexyl acrylate (2EHA) as the monomer component is preferred, and an acrylic polymer containing at least 2EHA is particularly preferred.
- C 1-20 alkyl (meth)acrylate C 7-12 alkyl (meth)acrylate may be preferably used.
- One type of C 7-12 alkyl (meth)acrylate can be used alone or two or more types can be used in combination.
- C 7-12 alkyl (meth)acrylate C 7-10 alkyl acrylate is preferred, C 7-9 alkyl acrylate is more preferred, and C 8 alkyl acrylate is even more preferred.
- the content of C 1-20 alkyl (meth)acrylate in the monomer components constituting the acrylic polymer is not particularly limited. From the viewpoint of effectively obtaining the effect of using C 1-20 alkyl (meth)acrylate, the content of C 1-20 alkyl (meth)acrylate in the monomer component is usually about 1% by weight or more, for example 10% by weight or more. It may be at least 30% by weight, or at least 50% by weight. In some embodiments, the content of C 1-20 alkyl (meth)acrylate in the monomer component is, for example, more than 50% by weight, preferably 60% by weight or more, more preferably 60% by weight or more, from the viewpoint of adhesive properties such as adhesive strength.
- the content of C 1-20 alkyl (meth)acrylate in the monomer component is 100% by weight or less, and in some embodiments, from the viewpoint of obtaining the effects of other copolymerizable monomers such as functional group-containing monomers, , the content of the C 1-20 alkyl (meth)acrylate is advantageously approximately 99% by weight or less, may be 95% by weight or less, may be 93% by weight or less, and may be 90% by weight or less. But that's fine.
- the content range of the above C 1-20 alkyl (meth)acrylate is the above-mentioned C 4-20 alkyl (meth)acrylate and C 4-18 alkyl included in the C 1-20 alkyl (meth)acrylate.
- the monomer components constituting the acrylic polymer include monomers other than the alkoxyalkyl (meth)acrylate and chain alkyl (meth)acrylate.
- Such other monomers may be monomers copolymerizable with alkoxyalkyl (meth)acrylates and chain alkyl (meth)acrylates (copolymerizable monomers).
- monomers having a polar group for example, a carboxy group, a hydroxyl group, a nitrogen atom-containing ring, etc.
- a monomer having a polar group can be useful for introducing crosslinking points into the acrylic polymer and increasing the cohesive force of the adhesive.
- Other monomers can be used alone or in combination of two or more.
- Non-limiting examples of other monomers include the following.
- Carboxy group-containing monomers for example, acrylic acid, methacrylic acid, carboxyethyl (meth)acrylate, carboxypentyl (meth)acrylate, itaconic acid, maleic acid, fumaric acid, crotonic acid, isocrotonic acid, etc.
- Acid anhydride group-containing monomers for example, maleic anhydride, itaconic anhydride.
- Hydroxyl group-containing monomer For example, 2-hydroxyethyl (meth)acrylate, 2-hydroxypropyl (meth)acrylate, 2-hydroxybutyl (meth)acrylate, 3-hydroxypropyl (meth)acrylate, (meth)acrylate 4-hydroxybutyl acid, 6-hydroxyhexyl (meth)acrylate, 8-hydroxyoctyl (meth)acrylate, 10-hydroxydecyl (meth)acrylate, 12-hydroxylauryl (meth)acrylate, (4-hydroxy) Hydroxyalkyl (meth)acrylates such as methylcyclohexyl)methyl (meth)acrylate, etc.
- Monomers containing sulfonic or phosphoric acid groups for example, styrene sulfonic acid, allyl sulfonic acid, sodium vinyl sulfonate, 2-(meth)acrylamido-2-methylpropanesulfonic acid, (meth)acrylamidopropanesulfonic acid, sulfonate Propyl (meth)acrylate, (meth)acryloyloxynaphthalene sulfonic acid, 2-hydroxyethyl acryloyl phosphate, etc.
- Epoxy group-containing monomers For example, epoxy group-containing acrylates such as glycidyl (meth)acrylate and 2-ethyl glycidyl (meth)acrylate, allyl glycidyl ether, glycidyl (meth)acrylate, and the like. Cyano group-containing monomers: for example, acrylonitrile, methacrylonitrile, etc. Isocyanate group-containing monomer: for example, 2-isocyanatoethyl (meth)acrylate.
- Amide group-containing monomer For example, (meth)acrylamide; N,N-dimethyl(meth)acrylamide, N,N-diethyl(meth)acrylamide, N,N-dipropyl(meth)acrylamide, N,N-diisopropyl(meth) N,N-dialkyl (meth)acrylamide, such as acrylamide, N,N-di(n-butyl)(meth)acrylamide, N,N-di(t-butyl)(meth)acrylamide; N-ethyl(meth) N-monoalkyl (meth)acrylamide such as acrylamide, N-isopropyl (meth)acrylamide, N-butyl (meth)acrylamide, N-n-butyl (meth)acrylamide; N-vinylcarboxylic acid such as N-vinylacetamide Amides: Monomers having a hydroxyl group and an amide group, such as N-(2-hydroxyethyl
- Amino group-containing monomers for example, aminoethyl (meth)acrylate, N,N-dimethylaminoethyl (meth)acrylate, t-butylaminoethyl (meth)acrylate.
- Monomers having epoxy groups for example glycidyl (meth)acrylate, methylglycidyl (meth)acrylate, allyl glycidyl ether.
- N-vinyl-2-pyrrolidone N-methylvinylpyrrolidone, N-vinylpyridine, N-vinylpiperidone, N-vinylpyrimidine, N-vinylpiperazine, N-vinylpyrazine, N- Vinylpyrrole, N-vinylimidazole, N-vinyloxazole, N-(meth)acryloyl-2-pyrrolidone, N-(meth)acryloylpiperidine, N-(meth)acryloylpyrrolidine, N-vinylmorpholine, N-vinyl-3 -Morpholinone, N-vinyl-2-caprolactam, N-vinyl-1,3-oxazin-2-one, N-vinyl-3,5-morpholinedione, N-vinylpyrazole, N-vinylisoxazole, N-vinyl Thiazole,
- Monomers having a succinimide skeleton for example, N-(meth)acryloyloxymethylene succinimide, N-(meth)acryloyl-6-oxyhexamethylene succinimide, N-(meth)acryloyl-8-oxyhexamethylene succinimide, etc.
- Maleimides For example, N-cyclohexylmaleimide, N-isopropylmaleimide, N-laurylmaleimide, N-phenylmaleimide, etc.
- Itaconimides For example, N-methylitaconimide, N-ethylitaconimide, N-butylitaconimide, N-octylitaconimide, N-2-ethylhexylitaconimide, N-cyclohexylitaconimide, N-lauryl Itaconimide etc.
- Aminoalkyl (meth)acrylates For example, aminoethyl (meth)acrylate, N,N-dimethylaminoethyl (meth)acrylate, N,N-diethylaminoethyl (meth)acrylate, (meth)acrylic acid t -Butylaminoethyl.
- Alkoxysilyl group-containing monomers For example, 3-(meth)acryloxypropyltrimethoxysilane, 3-(meth)acryloxypropyltriethoxysilane, 3-(meth)acryloxypropylmethyldimethoxysilane, 3-(meth)acryloxy Propylmethyldiethoxysilane.
- Vinyl esters for example, vinyl acetate, vinyl propionate, etc.
- Vinyl ethers For example, vinyl alkyl ethers such as methyl vinyl ether and ethyl vinyl ether.
- Aromatic vinyl compounds For example, styrene, ⁇ -methylstyrene, vinyltoluene, etc.
- Olefins For example, ethylene, butadiene, isoprene, isobutylene, etc.
- (Meth)acrylic acid ester having an alicyclic hydrocarbon group For example, cyclopentyl (meth)acrylate, cyclohexyl (meth)acrylate, isobornyl (meth)acrylate, dicyclopentanyl (meth)acrylate, adamantyl (meth)acrylate, etc. .
- (Meth)acrylic acid ester having an aromatic hydrocarbon group For example, phenyl (meth)acrylate, phenoxyethyl (meth)acrylate, benzyl (meth)acrylate, etc.
- heterocycle-containing (meth)acrylates such as tetrahydrofurfuryl (meth)acrylate, halogen atom-containing (meth)acrylates such as vinyl chloride and fluorine atom-containing (meth)acrylates, and silicon atom-containing such as silicone (meth)acrylates.
- the amount used is not particularly limited, but it is appropriate that the amount is 0.01% by weight or more based on the total monomer components. From the viewpoint of better exhibiting the effects of using other monomers, the amount of other monomers used may be 0.1% by weight or more, or 0.5% by weight or more of the entire monomer component. Further, from the viewpoint of making it easier to balance the adhesive properties, it is appropriate that the amount of other monomers used is 50% by weight or less, and preferably 40% by weight or less, based on the total monomer components.
- the monomer component constituting the acrylic polymer may include a monomer having a nitrogen atom.
- a monomer having a nitrogen atom By using a monomer having a nitrogen atom, the cohesive force of the pressure-sensitive adhesive can be increased, and the adhesive force can be preferably improved.
- Monomers having a nitrogen atom can be used alone or in combination of two or more.
- a preferred example of the monomer having a nitrogen atom is a monomer having a nitrogen atom-containing ring.
- the monomer having a nitrogen atom and the monomer having a nitrogen atom-containing ring those exemplified above can be used, for example, general formula (1):
- An N-vinyl cyclic amide represented by can be used.
- R 1 is a divalent organic group, specifically -(CH 2 ) n -.
- n is an integer from 2 to 7 (preferably 2, 3 or 4).
- N-vinyl-2-pyrrolidone (NVP) can be preferably employed.
- monomers having a nitrogen atom include (meth)acrylamide, N,N-dialkyl (meth)acrylamide such as N,N-dimethyl (meth)acrylamide; N-dialkyl (meth)acrylamide such as N-isopropyl (meth)acrylamide Monoalkyl (meth)acrylamide; N-hydroxyalkyl (meth)acrylamide such as N-(2-hydroxyethyl)acrylamide (HEAA); N-acryloylmorpholine (ACMO); alkoxy diacetone (meth)acrylamide; vinylformamide, vinyl Examples include acetamide; and the like. Among them, NVP, HEAA, and ACMO are more preferred.
- the amount of the monomer having a nitrogen atom (preferably a monomer having a nitrogen atom-containing ring) used is not particularly limited, and may be, for example, 1% by weight or more, or 3% by weight or more of the total monomer components.
- the amount of the monomer having a nitrogen atom in the monomer component used is preferably 5% by weight or more, more preferably 7% by weight or more, and preferably 9% by weight or more. More preferred.
- the amount of the monomer having a nitrogen atom to be used is preferably, for example, 40% by weight or less of the entire monomer component, may be 35% by weight or less, may be 30% by weight or less, and may be 25% by weight or less. Good too.
- the amount of the nitrogen atom-containing monomer used may be, for example, 20% by weight or less, 15% by weight or less, or 12% by weight or less of the total monomer components.
- the monomer component may include a hydroxyl group-containing monomer.
- a hydroxyl group-containing monomer By using a hydroxyl group-containing monomer, the cohesive force and crosslinking density of the adhesive can be adjusted and the adhesive strength can be improved.
- the hydroxyl group-containing monomer those exemplified above can be used, and for example, 2-hydroxyethyl acrylate (HEA) and 4-hydroxybutyl acrylate (4HBA) can be preferably employed.
- the hydroxyl group-containing monomers can be used alone or in combination of two or more.
- the amount used is not particularly limited, and may be, for example, 0.01% by weight or more, 0.1% by weight or more, or 0.5% by weight or more of the entire monomer component.
- the amount of the hydroxyl group-containing monomer used is 1% by weight or more of the total monomer components, more preferably 2% by weight or more, still more preferably 3% by weight or more, for example 5% by weight or more. There may be.
- the amount of the hydroxyl group-containing monomer used is, for example, 40% by weight or less of the entire monomer component, preferably 30% by weight or less, more preferably 20% by weight or less, and even more preferably is 10% by weight or less, and may be 7% by weight or less.
- the monomer component of the acrylic polymer includes a monomer having a nitrogen atom (for example, an amide group-containing monomer such as (meth)acrylamide, NVP, etc.) as a monomer having a polar group (polar group-containing monomer).
- a monomer having a nitrogen atom-containing ring) and a hydroxyl group-containing monomer for example, HEA, 4HBA are used in combination. This makes it possible to achieve both adhesive strength and cohesive strength in a well-balanced manner.
- the weight ratio (A N /A OH ) of the amount A N of the monomer having a nitrogen atom and the amount A OH of the monomer containing a hydroxyl group is not particularly limited, For example, it may be 0.1 or more, 0.5 or more, 1.0 or more, 1.2 or more, 1.5 or more, or 1.8 or more. Further, the weight ratio (A N /A OH ) may be, for example, 10 or less, 5 or less, 3 or less, or 2.5 or less.
- the monomer component includes a carboxy group-containing monomer.
- carboxy group-containing monomers include acrylic acid (AA) and methacrylic acid (MAA).
- Carboxy group-containing monomers can be used singly or in combination of two or more. For example, AA and MAA may be used together.
- the amount of the carboxy group-containing monomer used may be, for example, 0.01% by weight or more of the entire monomer component, 0.05% by weight or more, 0.1% by weight or more, 0.3% by weight or more. It may be 0.5% by weight or more.
- the proportion of the carboxy group-containing monomer may be, for example, 15% by weight or less, 10% by weight or less, 5% by weight or less, 3% by weight or less, 2% by weight or less, 1% by weight or less. It may be less than (for example, less than 1% by weight).
- the other monomer when using an acrylic polymer having an ethylenically unsaturated group as described below as the polymer, the other monomer can react with a functional group (functional group B) of a compound having an ethylenically unsaturated group as described later. It is preferable to use a monomer having a functional group (functional group A).
- the type of other monomers is determined by the type of compound described above.
- monomers having functional group A for example, carboxy group-containing monomers, epoxy group-containing monomers, hydroxyl group-containing monomers, and isocyanate group-containing monomers are preferable, and hydroxyl group-containing monomers are particularly preferable.
- the acrylic polymer has hydroxyl groups.
- an isocyanate group-containing monomer as a compound having an ethylenically unsaturated group
- the hydroxyl group of the acrylic polymer reacts with the isocyanate group of the compound, and the ethylenically unsaturated group derived from the compound is reacted with the isocyanate group. Saturated groups are introduced into the acrylic polymer.
- the amount of the other monomers may vary depending on the thermosetting properties of the adhesive, cohesive strength, etc. From the viewpoint of adhesive properties, it is appropriate to set the amount to about 1 mol% or more in all monomer components, preferably about 5 mol% or more, more preferably about 10 mol% or more, and even more preferably about 15 mol% or more. (For example, about 18 mol% or more).
- the amount of the other monomers mentioned above is approximately 40 mol% or less, preferably approximately 30 mol% or less, and more preferably approximately 30 mol% or less based on the total monomer components. It is preferably about 25 mol% or less, and may be about 22 mol% or less, for example.
- Acrylic polymers are polyfunctional polymers that have at least two polymerizable functional groups (typically radically polymerizable functional groups) having unsaturated double bonds, such as (meth)acryloyl groups and vinyl groups, as other monomer components. It may also contain monomers. By using a polyfunctional monomer as a monomer component, the cohesive force of the adhesive can be increased. Polyfunctional monomers can be used as crosslinking agents.
- the polyfunctional monomer is not particularly limited, and for example, suitable monomers may be used alone or in combination of two or more of those listed as polyfunctional monomers that can be included in the adhesive described below. can.
- the amount of the polyfunctional monomer used is not particularly limited, and can be appropriately set so that the intended use of the polyfunctional monomer is achieved.
- the amount of the polyfunctional monomer used can be about 3% by weight or less of the monomer components, preferably about 2% by weight or less, and more preferably about 1% by weight or less (for example, about 0.5% by weight or less).
- the lower limit of the amount used when using a polyfunctional monomer is not particularly limited, as long as it is greater than 0% by weight.
- the effect of using the polyfunctional monomer can be appropriately exhibited by setting the amount of the polyfunctional monomer to be approximately 0.001% by weight or more (for example, approximately 0.01% by weight or more) of the monomer components.
- the method for obtaining the acrylic polymer is not particularly limited, and various polymerization methods known as methods for synthesizing acrylic polymers, such as solution polymerization, emulsion polymerization, bulk polymerization, suspension polymerization, and photopolymerization, can be used. may be adopted as appropriate.
- a solution polymerization method can be preferably employed.
- a monomer supply method when performing solution polymerization a batch charging method in which all monomer raw materials are supplied at once, a continuous supply (dropping) method, a divided supply (dropping) method, etc. can be appropriately adopted.
- the polymerization temperature can be selected as appropriate depending on the type of monomer and solvent used, the type of polymerization initiator, etc., and is, for example, about 20°C to 170°C (typically about 40°C to 140°C). Can be done.
- the solvent (polymerization solvent) used for solution polymerization can be appropriately selected from conventionally known organic solvents.
- aromatic compounds such as toluene (typically aromatic hydrocarbons); acetate esters such as ethyl acetate; aliphatic or alicyclic hydrocarbons such as hexane and cyclohexane; 1,2-dichloroethane, etc. halogenated alkanes; lower alcohols such as isopropyl alcohol (for example, monohydric alcohols having 1 to 4 carbon atoms); ethers such as tert-butyl methyl ether; ketones such as methyl ethyl ketone; etc. Any one type of solvent or a mixed solvent of two or more types can be used.
- the initiator used for polymerization can be appropriately selected from conventionally known polymerization initiators depending on the type of polymerization method. For example, but not limited to, for example, an azo polymerization initiator, a peroxide polymerization initiator, a redox polymerization initiator based on a combination of a peroxide and a reducing agent, a substituted ethane polymerization initiator, etc. can be used.
- the polymerization initiator for example, one or more of the thermal polymerization initiators that can be added to the adhesive described below can be selected and used.
- the amount of the polymerization initiator used is not particularly limited, and can be a normal amount depending on the polymerization method, polymerization mode, etc. For example, approximately 0.001 to 5 parts by weight (typically approximately 0.01 to 2 parts by weight, for example approximately 0.01 to 1 part by weight) of a polymerization initiator is added to 100 parts by weight of all monomer components to be polymerized. Can be used.
- the molecular weight of the polymer is not particularly limited, and can be set within an appropriate range depending on the required performance and the like.
- the weight average molecular weight (Mw) of the above polymer is suitably about 1 ⁇ 10 4 or more, and may be about 10 ⁇ 10 4 or more, for example.
- Mw weight average molecular weight
- the Mw may be 20 ⁇ 10 4 or more, 30 ⁇ 10 4 or more, or approximately 40 ⁇ 10 4 or more, from the viewpoint of obtaining heat resistance and good adhesiveness. It may be approximately 50 ⁇ 10 4 or more, for example, approximately 55 ⁇ 10 4 or more.
- the upper limit of the Mw of the polymer is not particularly limited, and may be, for example, approximately 1000 ⁇ 10 4 or less, or approximately 100 ⁇ 10 4 or less.
- Mw refers to a standard polystyrene equivalent value obtained by gel permeation chromatography (GPC).
- GPC gel permeation chromatography
- a model name "HLC-8320GPC” columnumn: TSKgelGMH-H(S), manufactured by Tosoh Corporation) may be used.
- a polymer having an ethylenically unsaturated group such as an acryloyl group, a methacryloyl group, a vinyl group, or an allyl group may be used as the polymer.
- the pressure-sensitive adhesive is thermosetted by reacting the ethylenically unsaturated group contained in the polymer during heating, thereby providing easy heat releasability.
- the polymer having an ethylenically unsaturated group for example, a polymer having an ethylenically unsaturated group in a side chain can be used.
- the monomer component of the polymer having an ethylenically unsaturated group one or more of the monomer components exemplified as the monomer component of the above polymer can be used within the above content range.
- the amount of ethylenically unsaturated groups in the polymer having ethylenically unsaturated groups is not particularly limited, and from the viewpoint of thermosetting etc., it is 0.01 mmol per 1 g of polymer (hereinafter also referred to as mmol/g) or more.
- the amount may be 0.1 mmol/g or more, or 0.5 mmol/g or more.
- the amount of ethylenically unsaturated groups in the polymer is suitably 10.0 mmol/g or less, may be 5.0 mmol/g or less, or may be 3.0 mmol/g or less, It may be 2.5 mmol/g or less, or 2.0 mmol/g or less.
- the amount of ethylenically unsaturated groups in the polymer is measured by the following method. First, 0.25 mg of the polymer to be measured is dissolved in 50 mL of THF (tetrahydrofuran), and 15 mL of methanol is further added to obtain a solution. Next, 10 mL of 4N aqueous sodium hydroxide solution is added to the above solution to obtain a mixed solution. Next, the above liquid mixture is stirred at a liquid temperature of 40°C for 2 hours. Furthermore, 10.2 mL of 4N methanesulfonic acid solution is added to the above mixture and stirred.
- THF tetrahydrofuran
- a method for measuring the content of ethylenically unsaturated groups other than (meth)acryloyl groups includes a method of measuring bromine number in accordance with JIS K2605:1996.
- the content of ethylenically unsaturated groups other than (meth)acryloyl groups is calculated from the number of grams of bromine (Br 2 ) added to 100 g of the polymer to be measured . ) to the number of moles.
- the method of introducing the ethylenically unsaturated group into the polymer is not particularly limited.
- a compound that has an ethylenically unsaturated group and a functional group (functional group B) that can react with the functional group (functional group A) introduced into the acrylic polymer by copolymerization is A method in which a reaction (typically a condensation reaction or an addition reaction) is carried out so as to prevent the reaction from occurring can be preferably employed.
- a reaction typically a condensation reaction or an addition reaction
- the combination of functional group A and functional group B include a combination of a carboxy group and an epoxy group, a combination of a carboxyl group and an aziridyl group, a combination of a hydroxyl group and an isocyanate group, and the like.
- a combination of a hydroxyl group and an isocyanate group is preferred from the viewpoint of reaction tracking.
- a combination in which the acrylic polymer has a hydroxyl group and the above compound has an isocyanate group is particularly preferred.
- the compound having an ethylenically unsaturated group may have a functional group B that can react with the functional group A, as described above.
- Suitable examples of such compounds include, for example, isocyanate group-containing monomers (isocyanate group-containing compounds) that are exemplified as other monomers that can be used for polymerization of acrylic polymers. Among these, 2-(meth)acryloyloxyethyl isocyanate is more preferred.
- An acrylic polymer having an ethylenically unsaturated group is obtained by reacting and bonding (specifically, a urethane bond) between the isocyanate group of the isocyanate group-containing compound having an ethylenically unsaturated group and the hydroxyl group of the acrylic polymer. be able to.
- the amount of the compound having an ethylenically unsaturated group (for example, an isocyanate group-containing monomer) added is not particularly limited, but from the viewpoint of reactivity with the functional group A (for example, a hydroxyl group) in the polymer,
- the molar ratio (M A /M B ) of the mole of A (M A ) to the mole of functional group B (isocyanate group) (M B ) is in the range of about 0.5 to 2 (for example, 1 to 1.5). can be set to be
- the content of the polymer having an ethylenically unsaturated group in the adhesive composition is not particularly limited.
- the amount of the polymer having an ethylenically unsaturated group used in the nonvolatile content (solid content) of the adhesive composition may be about 50% by weight or less (for example, less than 50% by weight), It may be less than 30% by weight, it may be less than 10% by weight, it may be less than 1% by weight.
- the techniques disclosed herein can be preferably practiced using an adhesive that is substantially free of polymers having ethylenically unsaturated groups.
- the polymer is a polymer substantially free of ethylenically unsaturated groups such as an acryloyl group, a methacryloyl group, a vinyl group, or an allyl group (the amount of ethylenically unsaturated groups is 0.01 mmol/g). (less than) is used.
- ethylenically unsaturated groups such as an acryloyl group, a methacryloyl group, a vinyl group, or an allyl group (the amount of ethylenically unsaturated groups is 0.01 mmol/g). (less than) is used.
- the adhesive preferably contains a polyfunctional monomer in addition to the above polymer.
- a polyfunctional monomer in addition to the above polymer.
- the polyfunctional monomer reacts when heated at high temperatures, reducing adhesive strength or suppressing an increase in peeling force, making it easy to peel when heated. You can realize your sexuality. More specifically, when an adhesive is heated at a high temperature while attached to an adherend, it usually adsorbs to the surface of the adherend. Therefore, the adhesive force of the adhesive to the adherend becomes stronger, resulting in heavy peeling.
- the reaction of the polyfunctional monomer proceeds rapidly during heating, and the adhesive is cured before the adhesive is adsorbed to the adherend. can be done. Thereby, the adhesive force to the adherend can be reduced. Furthermore, even if heating continues thereafter, the adhesive force of the adhesive to the adherend does not increase and is maintained within a predetermined range, so the adhesive can exhibit excellent heat-releasable properties. . Note that the technology disclosed herein is not limited to the above interpretation. One type of polyfunctional monomer can be used alone or two or more types can be used in combination.
- polyfunctional monomer refers to a polymerizable compound having two or more ethylenically unsaturated groups in one molecule, and also includes what is called an oligomer.
- the ethylenically unsaturated group functions as a polymerizable functional group (typically a radically polymerizable functional group).
- examples of ethylenically unsaturated groups possessed by the polyfunctional monomer include, but are not limited to, acryloyl groups, methacryloyl groups, vinyl groups, and allyl groups.
- Preferred examples of ethylenically unsaturated groups include acryloyl and methacryloyl groups. Among them, an acryloyl group is preferred.
- a compound having two or more acryloyl groups and/or methacryloyl groups may be referred to as a polyfunctional acrylic monomer.
- a compound having two or more vinyl groups is sometimes referred to as a polyfunctional vinyl monomer.
- the number of ethylenically unsaturated groups contained in one molecule of the polyfunctional monomer is preferably 3 or more, more preferably 4 or more, still more preferably 5 or more, and may be 6 or more.
- the larger the number of ethylenically unsaturated groups in the polyfunctional monomer the better the curability upon heating, and the easier it is to obtain heat-releasable properties.
- a polyfunctional monomer having a larger number of ethylenically unsaturated groups (functional groups) easy heat releasability can be obtained with a relatively small amount of use. This is advantageous because it leads to a reduction in the amount of outgas originating from the polyfunctional monomer.
- the upper limit of the number of ethylenically unsaturated groups in one molecule of the polyfunctional monomer is not limited to a specific range, and may be, for example, 50 or less, 40 or less, 30 or less, 20 or less, 15 The following may be used.
- the number of ethylenically unsaturated groups in one molecule of the polyfunctional monomer may be, for example, 10 or less, 8 or less, or 6 or less. According to the polyfunctional monomer having the above-mentioned number of ethylenically unsaturated groups, it is easy to achieve both good adhesiveness and easy heat peelability, and there is also a tendency for excellent storage stability.
- polyfunctional monomer various polyfunctional acrylate monomers having two or more ethylenically unsaturated groups and polyfunctional vinyl monomers can be used. Among them, polyfunctional acrylate monomers can be preferably used. Although not particularly limited, when used in combination with an acrylic polymer, a polyfunctional acrylate monomer tends to be compatible and easily exhibit desired properties.
- the polyfunctional acrylate monomer and the polyfunctional vinyl monomer can be used singly or in combination of two or more.
- polyfunctional monomers examples include 1,6-hexanediol di(meth)acrylate, 1,12-dodecanediol di(meth)acrylate, ethylene glycol di(meth)acrylate, propylene glycol di(meth)acrylate, and diethylene glycol di(meth)acrylate.
- ) acrylate triethylene glycol di(meth)acrylate, polyethylene glycol di(meth)acrylate, dipropylene glycol di(meth)acrylate, tripropylene glycol di(meth)acrylate, polypropylene glycol di(meth)acrylate, neopentyl glycol di(meth)acrylate (meth)acrylate, pentaerythritol di(meth)acrylate, allyl(meth)acrylate, alkylene oxide-modified bisphenol A di(meth)acrylate, alkylene oxide-modified neopentyl glycol di(meth)acrylate, tricyclodecane dimethanol di(meth)acrylate, ) Acrylate, difunctional monomers such as dimethylol dicyclopentadi(meth)acrylate, vinyl(meth)acrylate, divinylbenzene; trimethylolpropane tri(meth)acrylate, trimethylolpropane ethoxytri(meth
- Tetrafunctional monomers Tetrafunctional monomers; pentafunctional monomers such as sorbitol penta(meth)acrylate and dipentaerythritol penta(meth)acrylate; dipentaerythritol hexa(meth)acrylate, sorbitol hexa(meth)acrylate, alkylene oxide-modified hexa(meth)acrylate , hexafunctional monomers such as caprolactone-modified dipentaerythritol hexa(meth)acrylate; other functional monomers such as bifunctional or higher functional epoxy acrylates, polyester acrylates, urethane acrylates, and the like.
- pentafunctional monomers such as sorbitol penta(meth)acrylate and dipentaerythritol penta(meth)acrylate
- preferred examples include 1,6-hexanediol di(meth)acrylate, trimethylolpropane tri(meth)acrylate, and dipentaerythritol hexa(meth)acrylate.
- dipentaerythritol hexa(meth)acrylate is particularly preferred.
- the molecular weight of the polyfunctional monomer may be, for example, 150 or more, 250 or more, 300 or more, 350 or more, 400 or more, 450 or more, 500 or more. But that's fine.
- the molecular weight of the polyfunctional monomer is usually about 100,000 or less, for example, about 10,000 or less (for example, less than 10,000) is suitable, 5,000 or less (for example, less than 5,000) is preferable, and it may be 1,500 or less, 1,000 or less. It may be less than (for example, less than 1000), it may be less than 800, or it may be less than 600.
- a polyfunctional monomer having a molecular weight within the above range may be advantageous, for example, in terms of preparation and coating properties of the pressure-sensitive adhesive composition.
- the above molecular weight is a manufacturer's nominal value or a molecular weight calculated from the molecular structure.
- Mw weight average molecular weight
- the polyfunctional monomer has a weight loss rate of 1% or less (specifically 1.0% or less) when reaching 180°C in TGA at a temperature increase of 10°C/min.
- Use monomers By using a heat-resistant polyfunctional monomer (hereinafter also referred to as a "heat-resistant polyfunctional monomer") with a weight loss rate of 1% or less when heated to 180°C, the adhesive is based on the use of a polyfunctional monomer. While having heat-releasable properties, outgassing generation during heating is suppressed. By using the above-mentioned heat-resistant polyfunctional monomer, it is possible to achieve both easy heat peelability and reduction in outgassing.
- the weight loss rate of the heat-resistant polyfunctional monomer upon heating at 180° C. is 0.9% or less, more preferably 0.8% or less, and even more preferably 0.7%. % or less, particularly preferably 0.6% or less, and may be 0.5% or less.
- the lower limit of the weight loss rate at 180°C of a heat-resistant polyfunctional monomer is theoretically 0%, but in practice it may be 0.1% or more, 0.2% or more, or 0.3% or more. But that's fine.
- the heat-resistant polyfunctional monomers can be used singly or in combination of two or more.
- the weight loss rate of the polyfunctional monomer at 180°C was determined using a differential thermal analyzer (manufactured by TA Instruments, product name "Discovery TGA") at a temperature increase of 10°C/min, under an air atmosphere, and at a flow rate of 25 mL/min. It can be measured under the measurement conditions of minutes.
- a differential thermal analyzer manufactured by TA Instruments, product name "Discovery TGA”
- the content of the heat-resistant polyfunctional monomer in the adhesive is not particularly limited. In some embodiments, the amount is suitably 20 parts by weight or more, and 30 parts by weight or more based on 100 parts by weight of the polymer (specifically, the base polymer, preferably an acrylic polymer) contained in the adhesive. It is preferable that By including a sufficient amount of heat-resistant polyfunctional monomer in the adhesive, the polyfunctional monomer reacts rapidly when heated, and the adhesive is thermosetted, thereby achieving easy heat releasability.
- the appropriate amount of the heat-resistant polyfunctional monomer may vary depending on its molecular weight, number of functional groups, etc., but in some preferred embodiments, the amount of the heat-resistant polyfunctional monomer relative to 100 parts by weight of the polymer is determined from the viewpoint of heat-releasable properties. , 50 parts by weight or more, preferably 60 parts by weight or more, more preferably 70 parts by weight or more, still more preferably 80 parts by weight or more, particularly preferably 90 parts by weight or more, and 100 parts by weight or more. It may be.
- the upper limit of the content of the heat-resistant polyfunctional monomer in the adhesive is not particularly limited, and can be set so as to achieve desired adhesive properties.
- the amount of the heat-resistant polyfunctional monomer relative to 100 parts by weight of the polymer is approximately 200 parts by weight or less.
- the amount is preferably 160 parts by weight or less, more preferably 150 parts by weight or less, still more preferably 140 parts by weight or less, may be 120 parts by weight or less, and may be 90 parts by weight or less.
- the content of the polyfunctional monomer in the adhesive is not particularly limited. In some embodiments, the amount may be 20 parts by weight or more, preferably 30 parts by weight or more, based on 100 parts by weight of the polymer (specifically, a base polymer, preferably an acrylic polymer) contained in the adhesive. The amount is preferably 50 parts by weight or more.
- the polyfunctional monomer reacts rapidly during heating, and the adhesive is thermally cured, thereby achieving easy heat releasability.
- the appropriate amount of the polyfunctional monomer may vary depending on its molecular weight, number of functional groups, etc., but in general, the amount of the polyfunctional monomer relative to 100 parts by weight of the above polymer is preferably 60 parts by weight or more, from the viewpoint of easy heat releasability, and more. The amount is preferably 70 parts by weight or more, more preferably 80 parts by weight or more, particularly preferably 90 parts by weight or more, and may be 100 parts by weight or more.
- the upper limit of the content of the polyfunctional monomer in the adhesive is not particularly limited, and can be set so as to achieve desired adhesive properties. In some embodiments, from the viewpoint of compatibility with the polymer (specifically the base polymer, e.g.
- the amount of the polyfunctional monomer relative to 100 parts by weight of the polymer may be approximately 200 parts by weight or less. It is suitable, preferably 160 parts by weight or less, more preferably 150 parts by weight or less, still more preferably 140 parts by weight or less, may be 120 parts by weight or less, and may be 90 parts by weight or less.
- the adhesive may be substantially free of polyfunctional monomers or may have a limited amount of polyfunctional monomers.
- the polymer having an ethylenically unsaturated group is used as the polymer
- a configuration in which the amount of the polyfunctional monomer is equal to or less than a predetermined amount may be adopted.
- the amount of the polyfunctional monomer relative to 100 parts by weight of the polymer (specifically the base polymer, e.g. acrylic polymer) may be less than 50 parts by weight, may be less than 30 parts by weight, and may be less than 10 parts by weight. It may be less than 3 parts by weight, or less than 1 part by weight.
- the adhesive contains the above-mentioned polymer (specifically a base polymer, such as an acrylic polymer) and a polyfunctional monomer (such as a polyfunctional acrylic monomer).
- the total proportion of the above-mentioned polymer and polyfunctional monomer in the entire pressure-sensitive adhesive is 50% by weight or more (for example, more than 50% by weight and 100% by weight) from the viewpoint of effectively reducing the peeling force due to heating. (below), preferably 70% by weight or more, more preferably 80% by weight or more, still more preferably 90% by weight or more, and may be 95% by weight or more.
- the adhesive may also contain one or more monofunctional monomers containing one ethylenically unsaturated group in one molecule, if desired. Monofunctional monomers are used within the range that does not impair the effects of the technology disclosed herein. As the monofunctional monomer, known monofunctional acrylate monomers and vinyl monomers may be used. Although not particularly limited, the content of the monofunctional monomer in the adhesive is approximately 100 parts by weight or less (0 parts by weight or more and 100 parts by weight or less, for example less than 100 parts by weight) based on 100 parts by weight of the polyfunctional monomer. The amount may be less than 50 parts by weight, less than 30 parts by weight, less than 10 parts by weight, or less than 1 part by weight. The technique disclosed herein can be practiced in an embodiment in which the adhesive does not substantially contain a monofunctional monomer.
- the adhesive preferably contains a thermal polymerization initiator.
- thermal polymerization initiator refers to a polymerization initiator that generates radicals upon heating.
- Thermal polymerization initiators are not particularly limited, and include, for example, peroxide-based polymerization initiators, azo-based polymerization initiators, redox-based polymerization initiators based on a combination of a peroxide and a reducing agent, and substituted ethane-based polymerization initiators. etc. can be used.
- persulfates such as potassium persulfate and ammonium persulfate
- peroxide compounds such as benzoyl peroxide (BPO), t-butyl hydroperoxide, and hydrogen peroxide
- BPO benzoyl peroxide
- t-butyl hydroperoxide t-butyl hydroperoxide
- hydrogen peroxide for example, 2,2'-azobis Azo compounds such as isobutyronitrile (AIBN), 2,2'-azobis(N-butyl-2-methylpropionamide); substituted ethane initiators such as phenyl-substituted ethane; e.g.
- persulfates and sodium bisulfite examples include redox initiators formed by a combination of a peroxide and a reducing agent, such as a combination of a peroxide and a sodium ascorbate; etc. These thermal polymerization initiators can be used alone. Alternatively, two or more types can be used in combination.Although not particularly limited, the technology disclosed herein uses peroxide-based polymerization initiators, azo-based It can be preferably carried out in an embodiment using a polymerization initiator or in an embodiment in which both are used in combination.
- a thermal polymerization initiator having a 10-hour half-life temperature of, for example, 50° C. or higher can be preferably used.
- the 10-hour half-life temperature of a polymerization initiator refers to the temperature at which the concentration of the initiator is halved in 10 hours, and represents the decomposition rate of the polymerization initiator and thermal decomposition (radical generation) at a given temperature. Used as an indicator.
- the 10-hour half-life temperature of the thermal polymerization initiator the nominal value described in the manufacturer's catalog etc. is adopted. For those without manufacturer's nominal values, values measured using an appropriate solvent (for example, toluene) may be used.
- the thermal polymerization initiator with a high 10-hour half-life temperature has excellent heat resistance, They also tend to have excellent storage stability.
- the 10-hour half-life temperature of the thermal polymerization initiator may be 55°C or higher, 60°C or higher, 65°C or higher, or 70°C or higher.
- the 10-hour half-life temperature of the thermal polymerization initiator may be 80°C or higher, 90°C or higher, or 100°C or higher (eg, higher than 100°C).
- the upper limit of the 10-hour half-life temperature of the thermal polymerization initiator is, for example, 150°C or lower, and suitably 120°C or lower. In some embodiments, the 10-hour half-life temperature of the thermal polymerization initiator is suitably about 100°C or lower (for example, lower than 100°C), may be 95°C or lower, or even 90°C or lower. The temperature may be 85°C or lower, or 80°C or lower.
- an azo polymerization initiator it is preferable to use at least an azo polymerization initiator as the thermal polymerization initiator.
- an azo polymerization initiator is used as a thermal polymerization initiator, the amount of outgas from the adhesive tends to be reduced.
- adhesives containing an azo polymerization initiator as a thermal polymerization initiator maintain the desired heat-resistant and easy-to-peel properties after storage, even when stored for a long time or when there are temperature changes during storage. is possible.
- an azo polymerization initiator as a thermal polymerization initiator, an adhesive with good storage stability can be formed.
- azo polymerization initiators have better thermal stability in adhesives than other types of polymerization initiators, but the technology disclosed herein does not meet the above considerations. It is not limited to.
- the azo polymerization initiators can be used alone or in combination of two or more.
- the azo polymerization initiator used in the technology disclosed herein is not particularly limited, and includes azonitrile compounds, azoamide compounds, azo ester compounds, alkylazo compounds, azoamidine compounds, azoimidazoline compounds, and polymers. Any azo compound can be used.
- azo polymerization initiators include AIBN, 1,1'-azobis(cyclohexane-1-carbonitrile), 2,2'-azobis(4-methoxy-2,4-dimethylvaleronitrile), 2 , 2'-azobis(2,4-dimethylvaleronitrile), 2,2'-azobis(2-methylbutyronitrile), 4,4-azobis(4-cyanovaleric acid), 2,2'-azobis( N-Butyl-2-methylpropionamide, dimethyl 2,2'-azobis(2-methylpropionate), dimethyl 1,1'-azobis(1-cyclohexanecarboxylate), 2,2'-azobis(2- methylpropane), 2,2'-azobis(2,4,4-trimethylpentane), 2-tert-butylazo-2-cyanopropane, 4,4'-azobis(3,3,4,4,5,5 , 6,6,7,7,8,8,8-triN,N'-dimethyleneisobutyramidine), 2,2
- the azo polymerization initiator one having a 10-hour half-life temperature of, for example, 50° C. or higher can be preferably used.
- the thermal polymerization initiators having a high 10-hour half-life temperature tend to have excellent heat resistance and storage stability.
- the 10-hour half-life temperature of the azo polymerization initiator is preferably 55°C or higher, more preferably 60°C or higher, even more preferably 65°C or higher, particularly preferably 70°C or higher, and 80°C or higher.
- the temperature may be 90°C or higher, or 100°C or higher (for example, higher than 100°C).
- the upper limit of the 10-hour half-life temperature of the azo polymerization initiator is, for example, 150°C or lower, and suitably 120°C or lower.
- an azo polymerization initiator having a 10-hour half-life temperature of, for example, 100°C or less (eg, less than 100°C, 95°C or less, or 90°C or less) may be used.
- the content of the azo polymerization initiator in the adhesive is not particularly limited, and is, for example, 0.1 parts by weight per 100 parts by weight of the polymer (specifically, the base polymer, e.g., acrylic polymer) contained in the adhesive. part or more (0.10 part by weight or more).
- the adhesive can have good storage stability by containing an azo polymerization initiator.
- the amount of the azo polymerization initiator relative to 100 parts by weight of the polymer is preferably 0.15 parts by weight or more, more preferably 0.20 parts by weight or more, even more preferably 0.25 parts by weight or more, The amount may be 0.30 parts by weight or more, 0.35 parts by weight or more, 0.40 parts by weight or more, 0.45 parts by weight or more, or 0.50 parts by weight or more.
- the upper limit of the content of the azo polymerization initiator in the adhesive is not particularly limited, and can be appropriately set so as not to impair adhesive properties such as adhesive strength and storage stability.
- the amount of azo polymerization initiator relative to 100 parts by weight of the polymer (specifically the base polymer, e.g.
- acrylic polymer is suitable, for example less than 3 parts by weight, preferably 2.5 parts by weight.
- the amount is more preferably 2.0 parts by weight or less, further preferably 1.5 parts by weight or less, particularly preferably less than 1.2 parts by weight (for example, 1.1 parts by weight or less), and 1.0 parts by weight or less (
- the amount may be less than 1.0 part by weight), less than 0.8 part by weight, or less than 0.6 part by weight (for example, less than 0.4 part by weight).
- the amount of the azo polymerization initiator used it is possible to suppress the generation of outgas originating from the azo polymerization initiator.
- the content of the azo polymerization initiator in the adhesive can also be specified by its relative relationship with the polyfunctional monomer.
- the amount of the azo polymerization initiator relative to 100 parts by weight of the polyfunctional monomer is 0.1 part by weight or more (0.10 parts by weight or more) from the viewpoint of the probability of contact with the polyfunctional monomer.
- the amount is preferably 0.15 parts by weight or more, more preferably 0.20 parts by weight or more, still more preferably 0.25 parts by weight or more, and may be 0.30 parts by weight or more.
- the amount may be .35 parts by weight or more, 0.40 parts by weight or more, 0.45 parts by weight or more, or 0.50 parts by weight or more.
- the amount of the azo polymerization initiator relative to 100 parts by weight of the polyfunctional monomer is, for example, approximately 10 parts by weight or less, preferably 5 parts by weight or less, more preferably 3 parts by weight or less, and even more preferably is 1.5 parts by weight or less, particularly preferably less than 1.2 parts by weight (for example, 1.1 parts by weight or less), and may be 1.0 parts by weight or less (for example, less than 1.0 parts by weight), The amount may be 0.8 part by weight or less, or 0.6 part by weight or less (for example, 0.4 part by weight or less).
- the adhesive contains only an azo polymerization initiator as a thermal polymerization initiator, or an azo polymerization initiator and a thermal polymerization initiator different from the azo polymerization initiator (non-azo polymerization initiator). (polymerization initiator).
- an azo polymerization initiator as a thermal polymerization initiator, or an azo polymerization initiator and a thermal polymerization initiator different from the azo polymerization initiator (non-azo polymerization initiator). (polymerization initiator).
- the effect of using an azo polymerization initiator can be maximized, and in an embodiment in which an azo polymerization initiator and a non-azo polymerization initiator are used together, The effects and characteristics based on azo polymerization initiators and non-azo polymerization initiators can be utilized.
- the proportion of the azo polymerization initiator to the total thermal polymerization initiator contained in the adhesive is about 10% by weight or more, so that the effect of the azo polymerization initiator can be effectively enhanced.
- the content is preferably 30% by weight or more, more preferably 40% by weight or more, even more preferably 50% by weight or more (for example, more than 50% by weight), and may be 55% by weight or more, and 60% by weight or more. It may be % or more.
- the proportion of the azo polymerization initiator in the total thermal polymerization initiator is, for example, approximately 65% by weight or more, may be 75% by weight or more, or may be 85% by weight or more.
- the upper limit of the proportion of the azo polymerization initiator in the entire thermal polymerization initiator is 100% by weight, and may be, for example, 90% by weight or less, 80% by weight or less, or 70% by weight or less. , 60% by weight or less.
- the adhesive contains a peroxide-based polymerization initiator as a thermal polymerization initiator.
- a peroxide-based polymerization initiator as a thermal polymerization initiator.
- peroxide-based polymerization initiators specifically, organic peroxide-based polymerization initiators
- the proportion of the peroxide-based polymerization initiator to the total thermal polymerization initiator contained in the adhesive is approximately 10% by weight or more, and the proportion of the peroxide-based polymerization initiator is approximately 10% by weight or more.
- the content is preferably 30% by weight or more, more preferably 40% by weight or more, even more preferably 50% by weight or more (for example, more than 50% by weight), even if it is 55% by weight or more. It may be more than 60% by weight.
- the proportion of the peroxide polymerization initiator in the entire thermal polymerization initiator is, for example, approximately 65% by weight or more, may be 75% by weight or more, and may be 85% by weight or more. It may be 95% by weight or more, or may be 99% by weight or more.
- the upper limit of the proportion of the peroxide-based polymerization initiator in the entire thermal polymerization initiator is 100% by weight, and may be, for example, 90% by weight or less, 80% by weight or less, or 70% by weight or less. It may be 60% by weight or less.
- the total amount of thermal polymerization initiators contained in the adhesive is not particularly limited, and may be set so that easy heat peelability is achieved.
- the total amount of the thermal polymerization initiator is, for example, 0.1 parts by weight or more based on 100 parts by weight of the polymer (specifically, the base polymer, e.g., acrylic polymer) contained in the adhesive. .
- the total amount of the thermal polymerization initiator based on 100 parts by weight of the polymer is preferably 0.2 parts by weight or more, more preferably 0.3 parts by weight or more, and still more preferably 0.4 parts by weight or more. and may be 0.5 parts by weight or more.
- the upper limit of the total amount of thermal polymerization initiator in the adhesive is not particularly limited, and in some embodiments, the total amount of thermal polymerization initiator with respect to 100 parts by weight of the polymer (specifically base polymer, for example, acrylic polymer) is For example, it is about 10 parts by weight or less, may be 5 parts by weight or less, or may be 3 parts by weight or less.
- the total amount of the thermal polymerization initiator is suitably less than 3 parts by weight, preferably 2.5 parts by weight or less, more preferably 2.0 parts by weight or less, still more preferably 1.0 parts by weight or less. It is 5 parts by weight or less, particularly preferably less than 1.2 parts by weight (for example, 1.1 parts by weight or less), and may be 1.0 parts by weight or less (for example, less than 1.0 parts by weight), and 0.9 parts by weight or less. It may be less than 0.8 parts by weight, it may be less than 0.7 parts by weight, and it may be less than 0.6 parts by weight.
- thermosetting properties By controlling the total amount of the thermal polymerization initiator within a predetermined range, it is possible to preferably achieve efficient thermosetting properties and easy heat peeling properties while obtaining adhesive properties such as adhesive strength and storage stability. Furthermore, by limiting the amount of thermal polymerization initiator used, it is possible to suppress the generation of outgas originating from the thermal polymerization initiator.
- the total amount of the thermal polymerization initiator contained in the adhesive is, for example, 1. 0 parts by weight or more, may be 1.2 parts by weight or more, may be 1.5 parts by weight or more, may be 2.0 parts by weight or more, may be 2.5 parts by weight or more, 3.0 parts by weight
- the amount may be 3.5 parts by weight or more, or 3.5 parts by weight or more.
- the above-mentioned polymer having an ethylenically unsaturated group is used as the polymer, easy heat peelability can be easily obtained by increasing the amount of the above-mentioned thermal polymerization initiator.
- the content of the thermal polymerization initiator in the adhesive can also be specified by its relative relationship with the polyfunctional monomer.
- the amount of the thermal polymerization initiator relative to 100 parts by weight of the polyfunctional monomer is suitably 0.1 parts by weight or more, preferably 0.1 parts by weight or more, from the viewpoint of the probability of contact with the polyfunctional monomer.
- the amount is at least .2 parts by weight, more preferably at least 0.3 parts by weight, even more preferably at least 0.4 parts by weight, and may be at least 0.5 parts by weight.
- the amount of the thermal polymerization initiator relative to 100 parts by weight of the polyfunctional monomer is, for example, approximately 10 parts by weight or less, preferably 5 parts by weight or less, more preferably 3 parts by weight or less, and even more preferably It is 1.5 parts by weight or less, particularly preferably less than 1.2 parts by weight (for example, 1.1 parts by weight or less), and may be 1.0 parts by weight or less (for example, less than 1.0 parts by weight), and 0 The amount may be .9 parts by weight or less, 0.8 parts by weight or less, 0.7 parts by weight or less, or 0.6 parts by weight or less.
- the adhesive composition used to form the adhesive may contain a crosslinking agent as necessary, mainly for the purpose of crosslinking within the adhesive or between the adhesive and its adjacent surface.
- the crosslinking agent is typically contained in the adhesive in the form after a crosslinking reaction. By using a crosslinking agent, the cohesive force of the adhesive can be appropriately adjusted.
- crosslinking agent is not particularly limited, and can be selected from conventionally known crosslinking agents so that the crosslinking agent exhibits an appropriate crosslinking function within the adhesive, depending on the composition of the adhesive, for example.
- crosslinking agents that can be used include isocyanate crosslinking agents, epoxy crosslinking agents, oxazoline crosslinking agents, aziridine crosslinking agents, carbodiimide crosslinking agents, melamine crosslinking agents, urea crosslinking agents, metal alkoxide crosslinking agents, and metals.
- examples include chelate crosslinking agents, metal salt crosslinking agents, hydrazine crosslinking agents, and amine crosslinking agents. These can be used alone or in combination of two or more.
- isocyanate crosslinking agents epoxy crosslinking agents, oxazoline crosslinking agents, aziridine crosslinking agents, and carbodiimide crosslinking agents are preferred, and isocyanate crosslinking agents are particularly preferred.
- a bifunctional or more polyfunctional isocyanate compound can be used.
- aromatic isocyanates such as tolylene diisocyanate, xylene diisocyanate, polymethylene polyphenyl diisocyanate, tris(p-isocyanatophenyl) thiophosphate, diphenylmethane diisocyanate; alicyclic isocyanates such as isophorone diisocyanate; aliphatic such as hexamethylene diisocyanate. Isocyanates; and the like.
- epoxy crosslinking agent those having two or more epoxy groups in one molecule can be used without particular limitation.
- Epoxy crosslinking agents having 3 to 5 epoxy groups in one molecule are preferred.
- Specific examples of epoxy crosslinking agents include N,N,N',N'-tetraglycidyl-m-xylene diamine, 1,3-bis(N,N-diglycidylaminomethyl)cyclohexane, and 1,6-hexane.
- Examples include diol diglycidyl ether, polyethylene glycol diglycidyl ether, and polyglycerol polyglycidyl ether.
- epoxy crosslinking agents include Mitsubishi Gas Chemical's product names “TETRAD-X” and “TETRAD-C,” DIC's product name “Epicron CR-5L,” and Nagase ChemteX's product name. Examples include “Denacol EX-512” under the name “Denacol EX-512” and “TEPIC-G” manufactured by Nissan Chemical Industries, Ltd.
- oxazoline crosslinking agent those having one or more oxazoline groups in one molecule can be used without particular limitation.
- aziridine-based crosslinking agents include trimethylolpropane tris[3-(1-aziridinyl)propionate], trimethylolpropane tris[3-(1-(2-methyl)aziridinylpropionate)], etc. It will be done.
- carbodiimide crosslinking agent a low molecular compound or a high molecular compound having two or more carbodiimide groups can be used.
- the amount used (if two or more types of crosslinking agents are used, the total amount thereof) is not particularly limited. From the perspective of realizing an adhesive that exhibits adhesive properties such as adhesive strength and cohesive force in a well-balanced manner, the amount of crosslinking agent used is approximately 100% by weight of the polymer (specifically, the base polymer, e.g., acrylic polymer) contained in the adhesive. The amount may be more than 0 parts by weight.
- the amount of the crosslinking agent used can be, for example, 0.001 parts by weight or more, 0.01 parts by weight or more, 0.1 parts by weight or more, 0.01 parts by weight or more, based on 100 parts by weight of the polymer. The amount may be .5 parts by weight or more.
- the amount of the crosslinking agent used is, for example, 1 part by weight or more, may be 1.5 parts by weight or more, may be 2 parts by weight or more, 2 parts by weight or more, based on 100 parts by weight of the polymer.
- the amount may be .5 parts by weight or more.
- the upper limit of the amount of the crosslinking agent to be used is not particularly limited, and it is appropriate to use about 20 parts by weight or less per 100 parts by weight of the above polymer (specifically, the base polymer, for example, an acrylic polymer), and some In an embodiment, the amount is preferably 10 parts by weight or less, may be 7 parts by weight or less, or may be 5 parts by weight or less.
- a crosslinking catalyst may be used to advance the crosslinking reaction more effectively.
- the crosslinking catalyst include metal crosslinking catalysts such as tetra-n-butyl titanate, tetraisopropyl titanate, ferric nathem, butyltin oxide, and dioctyltin dilaurate.
- the amount of crosslinking catalyst used is not particularly limited. The amount of the crosslinking catalyst used is, for example, approximately 0.0001 parts by weight or more, approximately 0.001 parts by weight or more, or The amount may be about 0.005 part by weight or more, or about 1 part by weight or less, about 0.1 part by weight or less, or about 0.05 part by weight or less.
- the adhesive composition used to form the adhesive may contain a compound that causes keto-enol tautomerism as a crosslinking retarder.
- a compound that causes keto-enol tautomerism can be preferably used in a pressure-sensitive adhesive composition containing an isocyanate-based crosslinking agent or a pressure-sensitive adhesive composition that can be used in combination with an isocyanate-based crosslinking agent.
- a compound that produces keto-enol tautomerism can be preferably used. Thereby, the effect of extending the pot life of the adhesive composition can be exhibited.
- Various ⁇ -dicarbonyl compounds can be used as the compound that causes keto-enol tautomerism.
- ⁇ -diketones such as acetylacetone and 2,4-hexanedione
- acetoacetates such as methyl acetoacetate and ethyl acetoacetate
- propionyl acetates such as ethyl propionylacetate
- isobutyryl such as ethyl isobutyryl acetate.
- Acetic esters; malonic esters such as methyl malonate and ethyl malonate; and the like.
- suitable compounds include acetylacetone and acetoacetic acid esters.
- Compounds that cause keto-enol tautomerism can be used singly or in combination of two or more.
- the amount of the compound that causes keto-enol tautomerism is, for example, 0.1 part by weight or more and 20 parts by weight based on 100 parts by weight of the polymer (specifically, the base polymer, such as an acrylic polymer) contained in the adhesive.
- the amount may be 0.5 parts by weight or more and 15 parts by weight or less, for example, it may be 1 part by weight or more and 10 parts by weight or less, and it may be 1 part by weight or more and 5 parts by weight or less. .
- the adhesive may contain tackifiers, silane coupling agents, peel force regulators (surfactants, etc.), viscosity regulators (e.g. thickeners), leveling agents, plasticizers, fillers, pigments, etc., as necessary. It may also contain various additives commonly used in the field of adhesive compositions, such as colorants such as dyes, stabilizers, preservatives, and anti-aging agents. Regarding such various additives, conventionally known ones can be used in a conventional manner, and since they do not particularly characterize the present invention, detailed explanations will be omitted. Note that the technology disclosed herein can achieve desired adhesive properties such as adhesive strength without using a tackifier.
- the content of the tackifier in the adhesive is, for example, less than 10 parts by weight based on 100 parts by weight of the polymer (specifically, the base polymer, e.g., acrylic polymer) contained in the adhesive, and can be less than 5 parts by weight.
- the content of the tackifier may be less than 1 part by weight (for example, less than 0.5 parts by weight), or less than 0.1 parts by weight (0 parts by weight or more and less than 0.1 parts by weight). good.
- the adhesive may be tackifier-free.
- the technology disclosed herein can be preferably implemented using a solvent-based adhesive composition.
- the above-mentioned solvent-based adhesive composition is an adhesive composition containing an adhesive-forming component in an organic solvent.
- a solvent-based adhesive composition typically contains a solution polymerized monomer component and optionally other additives (eg, a polyfunctional monomer, a thermal polymerization initiator, etc.).
- the effects of the technology disclosed herein can be effectively exhibited in a form that includes a solvent-based adhesive (layer).
- the solvent contained in the solvent-based adhesive composition can be appropriately selected from conventionally known organic solvents.
- aromatic compounds such as toluene; esters such as ethyl acetate and butyl acetate; aliphatic or alicyclic hydrocarbons such as hexane and cyclohexane; 1,2- Selected from halogenated alkanes such as dichloroethane; lower alcohols such as isopropyl alcohol (for example, monohydric alcohols with 1 to 4 carbon atoms); ethers such as tert-butyl methyl ether; ketones such as methyl ethyl ketone; etc. Any one type of solvent or a mixed solvent of two or more types can be used.
- the adhesive disclosed herein can be formed by a conventionally known method.
- the adhesive can be formed in the form of a layer (adhesive layer) by applying (for example, coating) the adhesive composition to a suitable surface and then appropriately performing a curing treatment. Only one type of curing means (for example, drying, crosslinking, polymerization, cooling, etc.) for the adhesive composition may be applied, or two or more types may be applied simultaneously or in multiple stages.
- the composition can typically be dried (and preferably further crosslinked) to form the adhesive.
- a pressure-sensitive adhesive composition is applied to a surface having releasability (release surface), and then the pressure-sensitive adhesive composition is cured to form a pressure-sensitive adhesive layer on the surface. It is possible to adopt a method of forming a When producing a pressure-sensitive adhesive sheet with a base material, a method (direct method) is adopted in which a pressure-sensitive adhesive composition is directly applied to the base material (typically by coating) and cured to form a pressure-sensitive adhesive layer. Can be done.
- a method in which an adhesive composition is applied to a surface that has releasability (release surface) and cured to form an adhesive layer on the surface, and the adhesive layer is transferred to a base material.
- a release surface the surface of a release liner, the back surface of a release-treated base material, etc. can be used.
- the adhesive layer disclosed herein is typically formed continuously, it is not limited to this form, and may be formed, for example, in a regular or random pattern such as dots or stripes. It may also be a formed adhesive layer.
- the adhesive composition may be applied using a known or commonly used coater, such as a gravure roll coater, reverse roll coater, kiss roll coater, dip roll coater, die coater, bar coater, knife coater, or spray coater. Can be done. Alternatively, the adhesive composition may be applied by impregnation, curtain coating, or the like. From the viewpoint of promoting crosslinking reaction, improving production efficiency, etc., it is preferable to dry the adhesive composition under heating.
- the drying temperature is not particularly limited, but can be, for example, about 40 to 100°C, and usually preferably about 60 to 80°C.
- drying at the above temperature is not possible because the heating temperature is low and the solvent is already evaporating.
- a pressure-sensitive adhesive composition containing a thermal polymerization initiator the reaction of the polyfunctional monomer and the deactivation of the thermal polymerization initiator are negligible.
- aging is further performed for the purpose of adjusting component migration within the adhesive layer, progressing the crosslinking reaction, and alleviating distortion that may exist in the base material and the adhesive layer. It's okay.
- the thermosetting adhesive disclosed herein may be in the form of an adhesive sheet including a layer (adhesive layer) made of the thermosetting adhesive.
- the adhesive sheet is, for example, a base material-less double-sided adhesive sheet comprising a first adhesive surface formed by one surface of an adhesive layer and a second adhesive surface formed by the other surface of the adhesive layer. It can be a form.
- the pressure-sensitive adhesive sheet may be a pressure-sensitive adhesive sheet with a base material having the above-mentioned pressure-sensitive adhesive layer on one or both sides of a non-peelable base material (supporting base material).
- the concept of adhesive sheet here may include what is called an adhesive tape, an adhesive label, an adhesive film, and the like.
- the pressure-sensitive adhesive sheet disclosed herein may be in the form of a roll or a sheet. Alternatively, the adhesive sheet may be further processed into various shapes.
- FIG. 1 The structure of a pressure-sensitive adhesive sheet according to one embodiment is schematically shown in FIG.
- This adhesive sheet 1 is configured as a double-sided adhesive sheet without a base material, which includes an adhesive layer 21.
- the adhesive sheet 1 has a first adhesive surface 21A constituted by one surface (first surface) of the adhesive layer 21 and a second adhesive surface constituted by the other surface (second surface) of the adhesive layer 21. 21B are attached to different parts of the adherend.
- the locations on which the adhesive surfaces 21A and 21B are attached may be on different members, or may be on different locations within a single member. As shown in FIG.
- the adhesive sheet 1 before use (that is, before being attached to an adherend) has the first adhesive surface 21A and the second adhesive surface 21B peeled off at least on the side facing the adhesive layer 21. It may be a component of the adhesive sheet 50 with a release liner that is protected by the release liners 31 and 32 that serve as surfaces.
- the release liners 31 and 32 it is preferable to use, for example, a sheet-like base material (liner base material) that is constructed by providing a release layer made of a release treatment agent on one side so that one side becomes a release surface. obtain.
- the release liner 32 may be omitted and a release liner 31 having release surfaces on both sides may be used, and this and the adhesive sheet 1 may be overlapped and spirally wound so that the second adhesive surface 21B is on the release liner 31.
- the pressure-sensitive adhesive sheet with a release liner may be in a protected form (roll form) in contact with the back surface of the adhesive sheet.
- the thickness of the adhesive layer is not particularly limited.
- the thickness of the adhesive layer is usually 1 ⁇ m or more, may be 2 ⁇ m or more, or may be 3 ⁇ m or more. As the thickness of the adhesive layer increases, the adhesive force to the adherend tends to improve. In some preferred embodiments, the thickness of the adhesive layer is 5 ⁇ m or more, may be 7 ⁇ m or more, or may be 9 ⁇ m or more.
- the upper limit of the thickness of the adhesive layer is suitably, for example, about 200 ⁇ m or less, and may be 100 ⁇ m or less (for example, less than 100 ⁇ m), or may be 50 ⁇ m or less.
- the thickness of the adhesive layer is 40 ⁇ m or less, may be 30 ⁇ m or less (eg, less than 30 ⁇ m), may be 20 ⁇ m or less, or may be 15 ⁇ m or less.
- the adhesive sheet disclosed herein may include a base layer.
- Various sheet-like base materials can be used as the base material (layer) that supports (backs) the adhesive layer.
- resin films include polyolefin films such as polyethylene (PE), polypropylene (PP), and ethylene-propylene copolymers; polyester films such as polyethylene terephthalate (PET) and polyethylene naphthalate (PEN); vinyl chloride resin films. vinyl acetate resin film; polyamide resin film; fluororesin film; cellophane; and the like.
- resin films include one or two of polyphenylene sulfide resins, polysulfone resins, polyether sulfone resins, polyether ether ketone resins, polyarylate resins, polyamideimide resins, polyimide resins, etc.
- resin films formed from the above engineering plastics (which may be super engineering plastics). The use of engineering plastics is preferred from the viewpoint of heat resistance.
- paper include Japanese paper, kraft paper, glassine paper, high quality paper, synthetic paper, top coated paper, and the like.
- the fabric include woven fabrics and nonwoven fabrics made of various fibrous substances alone or in combination.
- Examples of the above-mentioned fibrous materials include cotton, staple fiber, Manila hemp, pulp, rayon, acetate fiber, polyester fiber, polyvinyl alcohol fiber, polyamide fiber, and polyolefin fiber.
- Examples of rubber sheets include natural rubber sheets, butyl rubber sheets, and the like.
- Examples of foam sheets include foamed polyurethane sheets, foamed polychloroprene rubber sheets, and the like.
- Examples of metal foil include aluminum foil, copper foil, and the like.
- a resin film having a predetermined rigidity (strength) and excellent processability and handleability is used as the base material (layer).
- a polyester film is used as the resin film base material.
- the term "resin film” is typically a non-porous film, and typically means a substantially void-free resin film. Therefore, the resin film is a concept that is distinguished from foam films and nonwoven fabrics.
- the density of the resin film that can be used as the base material is approximately 0.85 to 1.50 g/cm 3 (for example, 0.90 g/cm 3 to 1.20 g/cm 3 , typically 0.92 g/cm 3 to 1.05 g/cm 3 ).
- the resin film may have a single-layer structure or a multi-layer structure of two or more layers (for example, a three-layer structure).
- additives such as light stabilizers, antioxidants, antistatic agents, colorants (dyes, pigments, etc.), fillers, slip agents, and anti-blocking agents may be added to the base material layer (for example, a resin film). It can be blended according to the requirements.
- the amount of additives to be blended is not particularly limited, and can be appropriately set depending on the application and the like.
- the method for producing the resin film is not particularly limited.
- conventionally known general resin film forming methods such as extrusion molding, inflation molding, T-die casting molding, and calender roll molding can be appropriately employed.
- the base layer may be substantially composed of a resin film.
- the base layer may include an auxiliary layer in addition to the resin film.
- auxiliary layers include optical property adjustment layers (e.g., colored layers, antireflection layers), printing layers and laminate layers for imparting a desired appearance, antistatic layers, undercoat layers, surface layers such as release layers, etc.
- a processing layer may be mentioned.
- the thickness of the base material layer is not particularly limited and can be appropriately selected depending on the purpose, but generally it may be 1 to 500 ⁇ m. From the viewpoint of processability, handling, workability, etc., the thickness of the base material layer is suitably 2 ⁇ m or more (for example, 3 ⁇ m or more, typically 5 ⁇ m or more), and may be about 7 ⁇ m or more. , 10 ⁇ m or more. Further, the thickness of the base material layer is suitably about 200 ⁇ m or less, and from the viewpoint of weight reduction and thinning, it is preferably about 100 ⁇ m or less, more preferably about 50 ⁇ m or less, and 30 ⁇ m or less. The thickness may be 20 ⁇ m or less, or 15 ⁇ m or less. As the thickness of the base material layer decreases, the flexibility of the adhesive sheet and the ability to follow the surface shape of the adherend tend to improve.
- the adhesive layer side surface of the base layer may be subjected to conventional surface treatments such as corona treatment, plasma treatment, ultraviolet irradiation treatment, acid treatment, alkali treatment, and application of an undercoat (primer), as necessary. may have been applied.
- Such surface treatment may be a treatment for improving the adhesion between the base material layer and the adhesive layer, in other words, the anchoring ability of the adhesive layer to the base material layer.
- the composition of the primer is not particularly limited, and can be appropriately selected from known primers.
- the thickness of the undercoat layer is not particularly limited, but is suitably about 0.01 ⁇ m to 1 ⁇ m, preferably about 0.1 ⁇ m to 1 ⁇ m.
- the back surface of the base material layer may be subjected to surface treatments such as the various surface treatments described above and antistatic treatment.
- the total thickness of the adhesive sheet disclosed herein (which may include an adhesive layer and a base layer, but does not include a release liner) is not particularly limited, and is suitably in the range of approximately 5 to 1000 ⁇ m. .
- the total thickness of the adhesive sheet may be 10 ⁇ m or more, 15 ⁇ m or more, or 20 ⁇ m or more from the viewpoint of adhesive properties, handleability, etc. Further, from the viewpoint of weight reduction and thickness reduction, in some embodiments, the total thickness of the adhesive sheet is 500 ⁇ m or less, and may be 300 ⁇ m or less.
- the total thickness of the adhesive sheet is 100 ⁇ m or less (for example, less than 100 ⁇ m), more preferably 50 ⁇ m or less, and may be 30 ⁇ m or less. Reducing the thickness of the adhesive sheet is also advantageous in terms of thinning, size, weight, resource saving, etc.
- the release liner used in the adhesive sheet disclosed herein is not particularly limited, and includes, for example, a release liner in which the surface of a liner base material such as a resin film or paper has been subjected to release treatment, or a fluorine-based polymer (such as polytetrafluoroethylene). ) or a release liner made of a low adhesive material such as polyolefin resin (polyethylene, polypropylene, etc.) can be used.
- a silicone-based, long-chain alkyl-based, or other release agent may be used for the above-mentioned peeling treatment.
- a release-treated resin film may be preferably employed as the release liner.
- thermosetting adhesive disclosed herein can be used for a bonded body that is placed between two members (adherents) and joins the two members.
- the thermosetting adhesive disclosed herein is used in the joint portion that joins the two members.
- the joined body disclosed herein may have, for example, the cross-sectional structure schematically shown in FIG. 2.
- the joined body 100 includes a first member 71 , a second member 72 , and a joint 80 disposed between the first member 71 and the second member 72 .
- the joined body 100 has a laminate structure including a first member 71, a joint portion 80, and a second member 72 in this order.
- the first member 71 and the second member 72 are sheet-like or plate-like, and the joint portion 80 is a layered body.
- both the first member 71 and the second member 72 are rigid bodies.
- the joint portion 80 includes a thermosetting adhesive 90 and joins the first member 71 and the second member 72.
- the first member 71 and the second member 72 are joined via the joint 80 containing the thermosetting adhesive 90.
- the joint 80 is in the form of a layer of thermosetting adhesive 90 (thermosetting adhesive layer).
- a base material-less adhesive sheet made of a thermosetting adhesive layer is used as the bonding portion 80, and the adhesive sheet (thermosetting One adhesive surface (first adhesive surface) of the adhesive layer) is adhered to the first member 71 as an adherend, and the other surface (opposite surface to the one surface) 80B of the joint portion 80 The other adhesive surface (second adhesive surface, opposite surface to the first adhesive surface) of the adhesive sheet (thermosetting adhesive layer) is adhered to a second member 72 as an adherend.
- the first member, the second member, and the joint portion constituting the joined body are all configured in a layered, sheet-like, or plate-like shape, and the joined body is a laminate structure (a laminate structure). ), but the shapes of the first member, the second member, and the joint portion do not have to be layered, sheet-like, or plate-like, and may have various shapes.
- the first member and the second member may have a surface that comes into contact with the joint, and may have various three-dimensional member shapes such as complex shapes and curved shapes based on the purpose and purpose of use. It may be.
- the joint portion may also have various shapes depending on the surface shapes of the first member and the second member.
- the word "member" in the first member and the second member is used in the sense of a component of a joined body, and is not particularly limited in other than that meaning.
- the first member and the second member may be separate articles or parts, or may be members constituting separate articles.
- a base material-less adhesive sheet consisting only of an adhesive layer may be used as in the above embodiment, or a double-sided adhesive sheet with a base material may be used. good.
- the joint in the bonded body may be an adhesive or a layer made of an adhesive (adhesive layer).
- the bonded part in the bonded body may have a laminated structure including a first adhesive layer, a base material layer, and a second pressure-sensitive adhesive layer in this order.
- the thermosetting adhesive disclosed herein may be included in at least one of the first adhesive layer and the second adhesive layer.
- the joined body may optionally include other members and components.
- the joined body may be composed of a large number of members or elements.
- the disassembly method includes a step of subjecting the joined body to a heat treatment at a temperature higher than 150° C. to separate the first member and the second member.
- the bonded body contains the thermosetting adhesive disclosed herein, and the thermosetting adhesive has a post-heating peel strength of 1.00 with respect to a glass plate measured after heating at 180° C. for 30 minutes. It has easy heat peelability of 0N/20mm or less.
- the above-mentioned thermosetting adhesive is used for the joint, and by performing a heat treatment above 150° C., the joint state between the first member and the second member can be easily released.
- thermosetting adhesive contained in the joint has easy-to-peel properties when heated. Therefore, the bonded body can be disassembled by short-time high-temperature heating.
- the heat treatment for the joined body may be performed by heating at least the joint portion, and the heating may be performed through the first member or the second member.
- the heating means is not particularly limited, and means such as placing it in a high temperature room such as an oven, blowing hot air, etc. can be used.
- the temperature of the heat treatment may be 160°C or higher, or 170°C or higher.
- the upper limit of the heat treatment temperature may vary depending on the purpose of the heat treatment, the heat resistance of the adherend, etc., but is approximately 250°C or lower, and may be 230°C or lower or 200°C or lower.
- the heat treatment time may be 3 minutes or more, 5 minutes or more, 10 minutes or more, or 20 minutes or more.
- the heat treatment time may be within 1 hour or within 30 minutes from the viewpoint of efficiency of the heating process.
- the thermosetting adhesive disclosed herein can be thermally cured by the above-mentioned short-time high-temperature heat treatment, and can exhibit heat-releasable properties.
- the heat treatment time may be 10 minutes or more, 30 minutes or more, 60 minutes or more, more than 1 hour, more than 3 hours, more than 4 hours. However, it may be more than 5 hours.
- the adhesive sheet disclosed herein the adhesive is thermally cured by the above-mentioned high-temperature heat treatment, and the peeling force is reduced or the increase in the peeling force is suppressed, and even if the heating state continues for a long time, the peeling force does not increase ( (heavy exfoliation) does not occur or is suppressed. Therefore, it is possible to maintain easy heat peelability even after long-term heat treatment.
- the heat treatment time There is no particular upper limit to the heat treatment time, but from the viewpoint of the efficiency of the heating process, it may be within 10 hours, within 5 hours, or within 3 hours.
- thermosetting adhesive (which may be in the form of an adhesive sheet containing the thermosetting adhesive) according to some preferred embodiments may be stored for a predetermined period of time before being applied to an adherend. However, it may have the desired adhesive properties.
- the above-mentioned thermosetting adhesive has good storage stability, so for example, when it is exposed to temperatures of 40°C or higher (for example, 40°C or higher and lower than 100°C), or even 50°C or higher and 60°C or higher during storage, Even if there is, it is possible to maintain the desired adhesive properties and heat-resistant easy peelability.
- the adhesive even in an environment of less than 40° C., if the adhesive is stored for a long period of time, for example, 30 days or more, 100 days or more, or even half a year or one year, the initially designed adhesive properties may change.
- the thermal polymerization initiator may decompose during long-term storage, impairing the intended heat-peelability.
- the above-mentioned thermosetting adhesive has heat-resistant and easy-to-peel properties, and has good storage stability, so regardless of long-term storage or temperature conditions during storage, it maintains heat-resistant and easy-to-peel properties even after storage. It can be used effectively and has high utility value.
- first member and the second member constituting the joined body are not particularly limited, and various materials exemplified as adherend materials described below can be used.
- a material containing one or more of glass, metal materials, ceramic materials, and resin materials can be used.
- glass, a metal material, or a ceramic material may be used as the first member and the second member. Since these have a predetermined heat resistance, the easy-to-heat peeling technology disclosed herein can be applied to them.
- the above materials are typical examples of rigid materials.
- both the first member and the second member are rigid bodies, deformation of the members cannot be used to separate the members from the joint, but according to the technology disclosed herein, the heat contained in the joint By applying a predetermined amount of heat to the easily peelable adhesive, the bond between the rigid bodies can be easily released.
- the materials of the first member and the second member may be the same or different.
- a "rigid body” refers to an object that has a rigidity and size that cannot be substantially deformed by human power
- a “rigid body” refers to an object that has a rigidity and a size that cannot be substantially deformed by human power.
- An object that cannot be transformed by human power generally adult male standards.
- the term "rigid body” as used herein refers to a body that satisfies at least one of the following: a tensile modulus of elasticity of 1 ⁇ 10 10 Pa or more; and a bending rigidity of 0.01 Pa ⁇ m 3 or more. It refers to an object that does something.
- the said tensile elastic modulus refers to the tensile elastic modulus measured based on JIS K7161. More specifically, it is measured by the following method.
- [Tensile test] A test piece is prepared by cutting the object to be measured into a strip having a width of 10 mm. This test piece is stretched under the following conditions in accordance with JIS K7161 to obtain a stress-strain curve. (Stretching conditions) Measurement temperature: 25°C Pulling speed: 300mm/min Distance between chucks: 50mm
- a universal tensile compression testing machine device name: "Tensile Compression Testing Machine, TCM-1kNB", manufactured by Minebea
- the tensile modulus is determined from linear regression of the stress-strain curve.
- the thickness of the glass (e.g., glass plate), metal material (e.g., metal plate), or ceramic material (e.g., ceramic plate) that can be used as the first member and/or the second member is not particularly limited. .1 mm or more, and may be approximately 0.5 mm or more. Glass, metal materials, and ceramic materials having a thickness within the above range can have properties as rigid bodies, and therefore, there are great advantages to applying the technology disclosed herein.
- the maximum thickness of the glass, metal material, and ceramic material is not particularly limited, and may be about 30 cm or less, about 10 cm or less, about 1 cm or less, about 5 mm or less, or about 2 mm or less. .
- the resin material typically a plastic material
- the resin material that can be used as the first member and/or the second member has a tensile modulus of 1 ⁇ 10 10 Pa or more; and a bending rigidity of 0.01 Pa. ⁇ A material that satisfies at least one of m 3 or more; and has a heat resistance temperature (continuous heat resistance temperature) of 150°C or more (for example, more than 150°C, 160°C or more, 170°C or more, 180°C or more, or more than 180°C) is used.
- the above-mentioned heat-resistant temperature can be determined based on JIS K7226.
- the resin material examples include polyester resin, acrylic resin, ABS resin, polycarbonate resin, polystyrene resin, polyimide resin, and the like.
- the thickness of the resin material may be, for example, approximately 1 mm or more, approximately 2 mm or more, 3 mm or more, 5 mm or more, and 1 cm or more. Since a resin material having a thickness within the above range can have properties as a rigid body, there are great advantages to applying the technology disclosed herein.
- the maximum thickness of the resin material is not particularly limited, and may be about 30 cm or less, about 10 cm or less, or about 1 cm or less.
- thermosetting adhesive disclosed herein Since the thermosetting adhesive disclosed herein has heat-releasable properties, it can be used in various applications where it is used by adhering to an adherend and is removed from the adherend after the adhesive has completed its purpose. It is. Although not particularly limited, in situations where ultraviolet irradiation release type adhesives or electrical release type adhesives cannot be applied, such as application to adherends that do not transmit light or have low electrical conductivity.
- the thermosetting adhesive disclosed herein can be preferably applied to adherends having a predetermined heat resistance. Further, the thermosetting adhesive disclosed herein can easily release the bond between rigid bodies, so it is particularly suitable for applications where rigid bodies are used as adherends. For example, it can be used as a thermosetting adhesive and adhesive sheet for masking, temporary fixing, or protection.
- thermosetting adhesive and adhesive sheet disclosed herein can also be preferably used as a process material that is fixed to and peeled off from an adherend in the manufacturing process of electronic devices and electronic components, for example.
- preferred applications of the thermosetting adhesive and adhesive sheet disclosed herein include semiconductor device manufacturing applications.
- it can be preferably used as a wafer fixing sheet for fixing the wafer to a fixing plate in semiconductor wafer processing (typically silicon wafer processing).
- the thermosetting adhesive and adhesive sheet disclosed herein can also be preferably used as a protective sheet for protecting the wafer during the wafer processing.
- thermosetting adhesive and adhesive sheet disclosed herein can also be applied to optical applications. More specifically, the adhesive sheet disclosed herein is used, for example, as an optical adhesive sheet used for bonding optical members (for bonding optical members) or for manufacturing products (optical products) using the above-mentioned optical members. A pressure-sensitive adhesive sheet can be used.
- the above-mentioned optical member has optical properties (for example, polarization property, light refraction property, light scattering property, light reflection property, light transmission property, light absorption property, light diffraction property, optical rotation property, visibility, etc.) Refers to parts.
- optical member is not particularly limited as long as it has optical properties, but for example, it may be a member constituting a device (optical device) such as a display device (image display device) or an input device, or a member used in these devices.
- a device optical device
- Examples include members.
- the display device include a liquid crystal display device, an organic EL (electroluminescence) display device, a PDP (plasma display panel), and electronic paper.
- the input device include a touch panel and the like.
- thermosetting adhesive and adhesive sheet disclosed herein have good adhesive properties and can be peeled off and removed by short-term high-temperature heating. It can be preferably used as adhesives and adhesive sheets for electronic devices (preferably portable electronic devices) that require smooth removal during repair, replacement, inspection, recycling, etc.
- mobile phones, smartphones, tablet computers, notebook computers, various wearable devices e.g., wrist-wear type worn on the wrist like a wristwatch, modular type worn on a part of the body with a clip or strap, etc.
- glasses-type Eyewear type, including monocular and binocular types, including head-mounted type; clothing type, which is attached as an accessory to shirts, socks, hats, etc.; earwear type, which is attached to the ears like earphones, etc.
- fixing protective panels that protect display parts in portable electronic devices such as printers, mobile scanners, and mobile modems, for fixing key module components, for fixing antenna modules, for fixing rim sheets, for fixing decoration panels, and for fixing batteries.
- thermosetting adhesive and adhesive sheet disclosed herein are used to fix batteries (including primary batteries and secondary batteries, e.g. polymer batteries) to the main body of electronic devices (typically portable electronic devices). It is suitable for adhesives and adhesive sheets used for the purpose of BACKGROUND BACKGROUND BACKGROUND BACKGROUND BACKGROUND Batteries are often placed in locations that require removal when repairing, replacing, or inspecting components of electronic devices (including batteries). Therefore, the adhesive and adhesive sheet for fixing the battery often need to be removed. By applying the above-mentioned adhesive or adhesive sheet to this application, it will exhibit the function of fixing the battery well, and when removing the battery after its usage period, it will be easy to remove by using high temperature heating. can be done. According to the adhesive and adhesive sheet disclosed herein, by using the above-described disassembly method, the adhesive and adhesive sheet can be removed satisfactorily while suppressing deformation of the battery.
- thermosetting adhesive and adhesive sheet disclosed herein are suitable for use in bonding together brittle materials (typically hard and brittle materials) such as glass.
- the adhesive and adhesive sheet disclosed herein can be preferably used for fixing two adherends, in which at least one of the adherends is made of a brittle material such as a glass material.
- examples include applications for fixing glass materials such as vehicle windshields and window glasses, and applications for bonding glass materials together such as window glasses and antibacterial glass made of multilayered glass plates.
- fixing of glass parts (lenses, etc.) to a housing or panel having a glass plate, and bonding of glass plates to each other are also suitable uses for the adhesive and adhesive sheet disclosed herein.
- thermosetting adhesives and adhesive sheets are used at temperatures above 150°C (approximately above 150°C and below 250°C, for example above 160°C, and even above 170°C) when attached to an adherend.
- the thermosetting adhesives and pressure-sensitive adhesive sheets disclosed herein may also have heat-resistant and easily peelable properties, so they can be preferably used in the above-mentioned applications where they are exposed to heat.
- adhesive sheets that are heat resistant and easily peelable are preferably used because they may be exposed to heat during processing steps and the like.
- thermosetting adhesives and adhesive sheets have reduced outgassing, so they can be preferably used in various applications where outgassing is undesirable.
- adhesive sheets are used in a vacuum or reduced pressure environment in applications where differential pressure is used to temporarily fix materials or apply adhesive sheets, and in other applications where adherends are processed under vacuum. In these applications, if there is a large amount of outgassing from the adhesive or adhesive sheet, the degree of vacuum will decrease, which may cause problems.
- the above-mentioned thermosetting adhesive and adhesive sheet can be used with few restrictions in various applications including the above-mentioned applications where outgassing is undesirable.
- the type of material to be pasted (adherent material) disclosed herein is not particularly limited.
- the adhesive sheet disclosed herein can be used for fixing and protecting various members and materials.
- adherend materials include glass such as alkali glass and non-alkali glass; metal materials such as stainless steel (SUS) and aluminum; ceramic materials such as alumina and silica; polyester resins such as PET, acrylic resins, It may be a resin material such as ABS resin, polycarbonate resin, polystyrene resin, transparent polyimide resin, etc.
- Suitable examples of the adherend material include glass materials such as alkali glass, semiconductor wafers, and the like.
- the above-mentioned glass materials are partially made of transparent conductive films (for example, ITO (indium tin oxide) films) and FPCs (flexible circuit boards), such as those used in tablet computers, mobile phones, organic LEDs (light emitting diodes), etc. It may be a glass plate having a surface provided with.
- transparent conductive films for example, ITO (indium tin oxide) films
- FPCs flexible circuit boards
- It may be a glass plate having a surface provided with.
- the thermosetting adhesive is a bonded body having a post-heating peel strength of 1.0 N/20 mm or less with respect to a glass plate, which is measured after heating at 180° C. for 30 minutes.
- the joined body according to [1] above, wherein both the first member and the second member are rigid bodies.
- the material of the first member and the material of the second member are the same or different, and are each made of glass, a metal material, or a ceramic material, as described in [1] or [2] above.
- thermosetting adhesive has a post-heating peel strength of 1.0 N/20 mm or less with respect to a glass plate measured after heating at 180° C. for 1 hour.
- thermosetting adhesive contains a thermal polymerization initiator.
- thermosetting adhesive contains a polymer and a polyfunctional monomer.
- thermosetting adhesive used in the bonded body according to any one of [1] to [7] above A thermosetting adhesive having a post-heating peel strength of 1.0 N/20 mm or less with respect to a glass plate, measured after heating at 180° C. for 30 minutes.
- the method for disassembling the joined body according to any one of [1] to [7] above, A disassembly method comprising the step of subjecting the joined body to a heat treatment at a temperature higher than 150° C. to separate the first member and the second member.
- Example 1 (Preparation of adhesive composition) In a reaction vessel equipped with a cooling tube, a nitrogen inlet tube, a thermometer, and a stirring device, 85 parts of methoxyethyl acrylate (MEA), 10 parts of N-vinyl-2-pyrrolidone (NVP), and 4-hydroxybutyl acrylate ( 4HBA), 0.5 parts of acrylic acid (AA), 300 parts of ethyl acetate as a polymerization solvent, and 0.2 parts of 2,2'-azobisisobutyronitrile (AIBN) as a thermal polymerization initiator.
- MEA methoxyethyl acrylate
- NDP N-vinyl-2-pyrrolidone
- 4HBA 4-hydroxybutyl acrylate
- acrylic acid AA
- ethyl acetate as a polymerization solvent
- AIBN 2,2'-azobisisobutyronitrile
- a solution containing acrylic polymer A was obtained by performing a polymerization reaction (solution polymerization) at 61° C. for 6 hours in a nitrogen atmosphere.
- a polymerization reaction solution polymerization
- 30 parts of dipentaerythritol hexaacrylate (DPHA) as a polyfunctional monomer and an isocyanate crosslinking agent manufactured by Mitsui Chemicals, product name "Takenate D" are added to 100 parts of acrylic polymer A.
- a solvent-based adhesive composition according to this example was prepared.
- Adhesive compositions according to each example were prepared basically in the same manner as in Example 1, except that the amount of the polyfunctional monomer and the type and amount of the thermal polymerization initiator were changed as shown in Table 1. Using the obtained adhesive compositions, substrate-less double-sided adhesive sheets according to each example were produced in the same manner as in Example 1.
- the azo polymerization initiator is "VAm-110"(2,2'-azobis(N-butyl-2-methylpropionamide), a product manufactured by Fujifilm Wako Pure Chemical Industries, Ltd., reduced by half in 10 hours. period temperature: 110°C).
- Example 10 In a reaction vessel equipped with a cooling tube, a nitrogen introduction tube, a thermometer, and a stirring device, 100 parts of monomer components consisting of 80 mol% of 2-ethylhexyl acrylate (2EHA) and 20 mol% of hydroxyethyl acrylate (HEA) and 65 parts of toluene as a polymerization solvent were placed.
- a solution containing acrylic polymer b was prepared by adding 0.2 parts of benzoyl peroxide as a thermal polymerization initiator and carrying out a polymerization reaction (solution polymerization) at 61°C for 6 hours in a nitrogen atmosphere. Obtained.
- Adhesive compositions according to each example were prepared basically in the same manner as in Example 10, except that the type and amount of the thermal polymerization initiator were changed as shown in Table 1.
- a base material-less double-sided pressure-sensitive adhesive sheet according to each example was produced in the same manner as in Example 10 using the following materials.
- the tensile tester it is possible to use the product name "EZ-S 500N" manufactured by Shimadzu or its equivalent. Furthermore, when the evaluation target is a double-sided pressure-sensitive adhesive sheet, the measurement may be performed with the non-measurement surface lined with a PET film.
- a pressure-sensitive adhesive sheet was produced by the method described in the above-mentioned initial peel strength F0 measurement, and samples for evaluation were produced.
- the obtained evaluation sample was heat-treated in an oven at 180° C. for 30 minutes, taken out from the oven, and left to stand in an environment of 23° C. and 50% RH for 30 minutes. Then, under the same environment, the above evaluation sample was set in a tensile tester, and the peel strength (after heating Strength) F1 [N/20mm width] was measured.
- the obtained value is defined as the peel strength F1 of the thermosetting adhesive against glass after heating.
- the adherend, the tensile tester, and other matters are the same as those used for measuring the initial peel strength F0.
- a pressure-sensitive adhesive sheet was produced by the method described in the above-mentioned initial peel strength F0 measurement, and samples for evaluation were produced.
- the obtained evaluation sample was heat-treated in an oven at 180° C. for 1 hour, taken out from the oven, and left to stand in an environment of 23° C. and 50% RH for 30 minutes. Then, under the same environment, the above evaluation sample was set in a tensile tester, and the peel strength (after heating Strength) F2 [N/20mm width] was measured.
- the obtained value is defined as the peel strength F2 of the thermosetting adhesive against glass after heating.
- the adherend, the tensile tester, and other matters are the same as those used for measuring the initial peel strength F0.
- the double-sided adhesive sheet according to each example was cut into a size of 165 mm x 65 mm, the release liner was peeled off, and the exposed first adhesive surface was used as an alkali glass plate A (manufactured by Matsunami Glass Industries Co., Ltd., thickness: The second adhesive surface exposed by peeling off the release liner was attached to an alkali glass plate B (manufactured by Matsunami Glass Industries Co., Ltd., thickness 1.35 mm) as a second member. The material was placed in an autoclave and treated at 50°C and 5 atm for 15 minutes (autoclave treatment).
- alkali glass plate A/adhesive layer/alkali glass plate B was obtained as a sample for evaluation.
- alkali glass plates A and B are joined with an adhesive layer with an adhesive area of 165 mm x 65 mm.
- the alkali glass plates A and B had a tensile modulus of 7 ⁇ 10 10 Pa and a bending rigidity of about 14 Pa ⁇ m 3 (Poisson's ratio 0.23).
- the obtained joined body was heat-treated in an oven at 180°C for 30 minutes, and after being taken out from the oven and left to stand in an environment of 23°C and 50% RH for 30 minutes, the joined body was manually dismantled. (Adult female; all evaluations were conducted by the same person). Specifically, we inserted a ruler (a metal plate could be used) into the interlayer part at the end of the evaluation sample, penetrated it about 10 mm, and then attempted to dismantle it by applying force in the vertical direction (thickness direction of the evaluation sample). Ta. The case where the zygote could be dismantled was evaluated as "possible", and the case where the zygote could not be dismantled was evaluated as "impossible”.
- thermosetting adhesive having a peel strength F1 of 1.0 N/20 mm or less after heat treatment at 180°C for 30 minutes. It can be seen that by using , it is possible to disassemble a joined body made of rigid bodies joined together.
- Adhesive sheet 21 Adhesive layer 21A First adhesive surface 21B Second adhesive surface 31, 32 Release liner 50 Adhesive sheet with release liner 71 First member 72 Second member 80 Joint portion 90 Thermosetting adhesive 100 Joined body
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Abstract
剛体同士を粘着剤で接合した接合体など、被着体の変形を剥離に利用できない場合であっても、解体可能な接合体を提供する。第1の部材と、第2の部材と、該第1の部材および該第2の部材のあいだに配置されて該第1の部材と該第2の部材とを接合する接合部と、を備える接合体が提供される。この接合体において、上記接合部は熱硬化性粘着剤を含む。そして、上記熱硬化性粘着剤は、180℃、30分加熱後対ガラス板剥離強度が1.0N/20mm以下である。
Description
本発明は、接合体、接合体の解体方法および接合体に用いられる熱硬化性粘着剤に関する。
本出願は、2022年7月28日に出願された日本国特許出願2022-120903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、2022年7月28日に出願された日本国特許出願2022-120903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。粘着剤は、被着体への貼り付け作業性の良さ等から、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。そのような粘着剤のなかには、被着体に接着して用いられ、その接着目的を終えた後、被着体から除去されるものがある。この種の従来技術を開示する先行技術文献として、特許文献1~4が挙げられる。特許文献1~4には、熱硬化性の粘着剤が開示されている。
Simone Napolitano, ‘Irreversible adsorption of polymer melts and nanoconfinement effects’, Soft Matter, 2020, 16, pp. 5348-5365
Ben O’Shaughnessy and Dimitrios Vavylonis, ‘Non-Equilibrium in Adsorbed Polymer Layers’, J. Phys.: Condens. Matter, 17, 2005, pp. R63-99
被着体から剥離除去される用途に用いられる粘着剤には、被着体に接着しているあいだは良好な接着性を示し、その接着目的を終えた後には、被着体から容易に剥離できる性能を有することが求められる。そのような性能を有する粘着剤として、接着固定時には一定の接着力を有しつつ剥離除去時に剥離力を低下させることができる粘着剤が用いられ得る。上記剥離力を低下させ得る粘着剤としては、紫外線を照射して剥離力を低下させる紫外線照射剥離型粘着剤や、被着体に電圧を印加することにより剥離力を低下させる電気剥離型粘着剤等が知られている。しかし、例えば、紫外線照射剥離型粘着剤は、光線非透過性の被着体に対しては適用できず、また電気剥離型粘着剤は、樹脂材料など電気伝導性の低い被着体に対しては適用できないなど、被着体材料の制限がある。
また、加熱により易剥離化する粘着剤として、発泡剤や熱膨張性微小球を含ませて、所定温度の加熱により粘着剤を発泡または膨張させて剥離する技術が知られている。しかし、上記の加熱易剥離型粘着剤は、加熱により自然に剥離してしまうため、加熱後の被着体に対する配置や、振動が加わるなどの取り扱い方によっては、非意図的に被着体から分離してしまう場合がある。
また、特許文献1~4に記載されるような熱硬化性粘着剤では、安定した加熱易剥離性を有することができない。例えば、ガラスや金属等の被着体を、粘着剤が貼り付けられた状態で高温で加熱すると、通常、粘着剤が被着体表面に吸着するため剥離力が上昇する(重剥離化)。上記熱硬化性粘着剤は、高温加熱時における粘着剤の硬化を、粘着剤の被着体への吸着よりも先行して発現させ難く、そのため、粘着剤の硬化に基づく剥離力低下や剥離力上昇抑制が得られないと考えられる。この点について、非特許文献1~2に、種々のポリマーが加熱により吸着力を持つことが記載されていることが参照される。
一方、本発明者らは、従来とは異なる設計思想に基づき、熱硬化性粘着剤の研究開発を進めており、被着体に貼り付けて150℃以上の高温で加熱することにより、剥離力が低下し、易剥離性(加熱易剥離性)を有する粘着剤を得ることに成功している。上記加熱易剥離性を利用すれば、所定温度の加熱で易剥離化することにより、所定の耐熱性を有する被着体の接合状態を、被着体にダメージを与えることなく、あるいは物理的な負荷少なく、人の手で容易に解除することができる。特に、剛体同士を接合する粘着剤は、被着体に対する接着力を比較的低く設定しても、剛性の被着体を変形させて粘着剤の剥離に利用するなどの操作ができないため、接着面全体の接着状態を解除するのに相当の力を要し、人の力で被着体の接合を解除することが難しい場合がある。そのような接合体に対して、上記加熱易剥離性を有する粘着剤(加熱易剥離型粘着剤)を適用して、接合体を容易に解体することができれば、従来の剥離力低下手段が適用しにくい場面に利用することができ、有用である。
そこで、本発明は、剛体同士を粘着剤で接合した接合体など、被着体の変形を剥離に利用できない場合であっても、加熱易剥離型の熱硬化性粘着剤を利用して解体することが可能な接合体を提供することを目的とする。本発明の関連する他の目的は、上記接合体に用いられる熱硬化性粘着剤を提供することである。本発明の関連するさらに他の目的は、上記接合体の解体方法を提供することである。
この明細書によると、第1の部材と、第2の部材と、該第1の部材および該第2の部材のあいだに配置されて該第1の部材と該第2の部材とを接合する接合部と、を備える接合体が提供される。この接合体において、上記接合部は熱硬化性粘着剤を含む。そして、上記熱硬化性粘着剤は、180℃で30分加熱した後に測定されるガラス板に対する加熱後剥離強度が1.0N/20mm以下である。上記構成の接合体は、第1の部材と第2の部材とを接合する接合部に、180℃で30分加熱後の加熱後対ガラス板剥離強度が1.0N/20mm以下の加熱易剥離性を有する熱硬化性粘着剤が用いられているので、第1の部材および第2の部材を良好に接合しつつ、当該接合状態を解除したいときには、たとえ第1の部材、第2の部材がともに剛体であるなど被着体の変形を剥離に利用できない場合であっても、短時間の高温加熱により解体が可能である。上記加熱易剥離型粘着剤を利用した加熱剥離は、紫外線照射剥離型粘着剤や電気剥離型粘着剤など、従来の剥離力低下手段が適用しにくい場面における接合体解体手段として有用である。
いくつかの態様において、上記第1の部材および上記第2の部材はいずれも剛体である。第1および第2の部材がともに剛体である接合体は、接合状態の解除に、被着体である部材を変形させるなどの操作を利用できず、接着面全体の接着状態を解除するのに相当の力を要するところ、加熱易剥離型の粘着剤を用いることで、短時間の高温加熱により解体することができる。上記第1の部材、第2の部材の材料は、同じであってもよく、あるいは異なってもよい。第1の部材、第2の部材として用いられ得る剛体の材料としては、それぞれ、ガラス、金属材料またはセラミック材料から構成されている材料が挙げられる。
いくつかの態様において、上記熱硬化性粘着剤は、180℃で1時間加熱した後に測定されるガラス板に対する加熱後剥離強度が1.0N/20mm以下である。上記特性を満足する粘着剤は、短時間の高温加熱により硬化して被着体に対する剥離力が低下し、さらに、その後加熱を継続しても、粘着剤の被着体に対する剥離力は上昇せず、所定の範囲内に維持される。したがって、加熱が継続する態様で用いられても、接合体の解体が可能である。
ここに開示される技術において、第1の部材および第2の部材の接合に用いられる接合部には、粘着剤層のみからなる基材レス粘着シートを用いてもよく(接合体においては、粘着剤または粘着剤からなる層(粘着剤層))、基材付き両面粘着シートを用いてもよい(接合体においては、第1粘着剤層、基材層および第2粘着剤層の積層構造)。いくつかの態様において、上記接合部は、上記熱硬化性粘着剤からなるものであり得る。
いくつかの態様において、上記熱硬化性粘着剤は熱重合開始剤を含む。粘着剤に熱重合開始剤を含ませることにより、加熱時に熱重合開始剤が反応して粘着剤が熱硬化する。これにより、加熱易剥離性が好ましく実現される。
いくつかの態様において、上記熱硬化性粘着剤はポリマーと多官能モノマーとを含む。ここに開示される技術は、ポリマーと多官能モノマーとを含む熱硬化性粘着剤を用いる態様で好ましく実施される。上記ポリマーとしては、例えばアクリル系ポリマーを使用することが好ましい。
また、この明細書によると、ここに開示されるいずれかの接合体に用いられる熱硬化性粘着剤が提供される。この熱硬化性粘着剤は、180℃で30分加熱した後に測定されるガラス板に対する加熱後剥離強度が1.0N/20mm以下である。上記特性を満足する熱硬化性粘着剤を接合体の部材接合部に用いることにより、良好な接合を実現しつつ、短時間の高温加熱で接合体を解体することができる。例えば、被着体がともに剛体であるなど被着体の変形を剥離に利用できない場合であっても、短時間の高温加熱により接合体の解体が可能である。
また、この明細書によると、ここに開示されるいずれかの接合体を解体する方法が提供される。この方法は、上記接合体に対して150℃よりも高い温度で加熱処理を施し、第1の部材と第2の部材とを分離する工程を含む。ここに開示される技術において用いられる粘着剤は、加熱易剥離型熱硬化性粘着剤であるので、150℃超の加熱処理を行うことにより、第1の部材および第2の部材の接合状態を容易に解除することができる。例えば、第1の部材、第2の部材がともに剛体であるなど被着体の変形を剥離に利用できない場合であっても、短時間の高温加熱により接合体を解体することができる。
以下、本発明の好適な実施形態を説明する。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。
なお、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。
なお、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。
この明細書において、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う。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、特記しない場合、50重量%を超えて含まれる成分を指す。
この明細書において「アクリル系ポリマー」とは、該ポリマーを構成するモノマー単位として、一分子中に少なくとも一つの(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単位を含む重合物をいう。この明細書におけるアクリル系ポリマーは、アクリル系モノマーに由来するモノマー単位を含むポリマーとして定義される。
また、この明細書において「アクリル系モノマー」とは、一分子中に少なくとも一つの(メタ)アクリロイル基を有するモノマーをいう。ここで、「(メタ)アクリロイル基」とは、アクリロイル基およびメタクリロイル基を包括的に指す意味である。したがって、ここでいうアクリル系モノマーの概念には、アクリロイル基を有するモノマー(アクリル系モノマー)とメタクリロイル基を有するモノマー(メタクリル系モノマー)との両方が包含され得る。同様に、この明細書において「(メタ)アクリル酸」とはアクリル酸およびメタクリル酸を、「(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、それぞれ包括的に指す意味である。他の類似用語も同様である。
また、この明細書において、「重量」は「質量」と読み替えてもよいものとする。例えば、「重量%」は「質量%」と読み替えてもよく、「重量部」は「質量部」と読み替えてもよいものとする。
<熱硬化性粘着剤の特性>
(加熱後剥離強度F1)
ここに開示される熱硬化性粘着剤は、180℃で30分加熱した後に測定されるガラス板に対する剥離強度(30分加熱後対ガラス板剥離強度)F1が1.0N/20mm以下である。上記30分加熱後対ガラス板剥離強度F1を示す粘着剤は加熱易剥離性を有するので、高温加熱を短時間行うことにより、熱硬化により易剥離化し、被着体から容易に剥離することができ、被着体を変形させることなく被着体との接合の解除、ひいては接合体の解除が可能である。上記30分加熱後対ガラス板剥離強度F1は、剥離性、接合体解体性の観点から、0.9N/20mm以下が適当であり、好ましくは0.8N/20mm以下、より好ましくは0.6N/20mm以下、さらに好ましくは0.5N/20mm以下であり、0.4N/20mm以下であってもよく、0.3N/20mm以下でもよい。30分加熱後対ガラス板剥離強度F1の下限値は、0.0N/20mmであってもよく、0.01N/20mm以上(例えば0.1N/20mm以上)でもよい。上記30分加熱後対ガラス板剥離強度F1は、具体的には、被着体に貼り付けた状態で180℃、30分の加熱処理を行った後、23℃の環境下にて剥離角度180度、速度300mm/分の条件で測定されるガラス板に対する剥離強度のことをいう。上記30分加熱後対ガラス板剥離強度F1は、より具体的には、後述の実施例に記載の方法で測定される。
(加熱後剥離強度F1)
ここに開示される熱硬化性粘着剤は、180℃で30分加熱した後に測定されるガラス板に対する剥離強度(30分加熱後対ガラス板剥離強度)F1が1.0N/20mm以下である。上記30分加熱後対ガラス板剥離強度F1を示す粘着剤は加熱易剥離性を有するので、高温加熱を短時間行うことにより、熱硬化により易剥離化し、被着体から容易に剥離することができ、被着体を変形させることなく被着体との接合の解除、ひいては接合体の解除が可能である。上記30分加熱後対ガラス板剥離強度F1は、剥離性、接合体解体性の観点から、0.9N/20mm以下が適当であり、好ましくは0.8N/20mm以下、より好ましくは0.6N/20mm以下、さらに好ましくは0.5N/20mm以下であり、0.4N/20mm以下であってもよく、0.3N/20mm以下でもよい。30分加熱後対ガラス板剥離強度F1の下限値は、0.0N/20mmであってもよく、0.01N/20mm以上(例えば0.1N/20mm以上)でもよい。上記30分加熱後対ガラス板剥離強度F1は、具体的には、被着体に貼り付けた状態で180℃、30分の加熱処理を行った後、23℃の環境下にて剥離角度180度、速度300mm/分の条件で測定されるガラス板に対する剥離強度のことをいう。上記30分加熱後対ガラス板剥離強度F1は、より具体的には、後述の実施例に記載の方法で測定される。
(加熱後剥離強度F2)
いくつかの態様において、熱硬化性粘着剤は、180℃で1時間加熱した後に測定されるガラス板に対する剥離強度(1時間加熱後対ガラス板剥離強度)F2が1.0N/20mm以下であることが好ましい。上記1時間加熱後対ガラス板剥離強度F2を示す粘着剤は、短時間の高温加熱により硬化して、被着体に対する剥離力が低下し(加熱易剥離性)、さらに、その後加熱を継続しても、粘着剤の被着体に対する剥離力は上昇せず、所定の範囲内に維持される。したがって、加熱が継続する態様で用いられても、被着体からの剥離性がよく、ひいては接合体の解体が可能である。上記1時間加熱後対ガラス板剥離強度F2は、剥離性、接合体解体性の観点から、0.9N/20mm以下が適当であり、好ましくは0.8N/20mm以下、より好ましくは0.6N/20mm以下、さらに好ましくは0.5N/20mm以下であり、0.4N/20mm以下であってもよく、0.3N/20mm以下でもよい。1時間加熱後対ガラス板剥離強度F2の下限値は、0.0N/20mmであってもよく、0.01N/20mm以上(例えば0.1N/20mm以上)でもよい。上記1時間加熱後対ガラス板剥離強度F2は、具体的には、被着体に貼り付けた状態で180℃、1時間の加熱処理を行った後、23℃の環境下にて剥離角度180度、速度300mm/分の条件で測定されるガラス板に対する剥離強度のことをいう。上記1時間加熱後対ガラス板剥離強度F2は、より具体的には、後述の実施例に記載の方法で測定される。
いくつかの態様において、熱硬化性粘着剤は、180℃で1時間加熱した後に測定されるガラス板に対する剥離強度(1時間加熱後対ガラス板剥離強度)F2が1.0N/20mm以下であることが好ましい。上記1時間加熱後対ガラス板剥離強度F2を示す粘着剤は、短時間の高温加熱により硬化して、被着体に対する剥離力が低下し(加熱易剥離性)、さらに、その後加熱を継続しても、粘着剤の被着体に対する剥離力は上昇せず、所定の範囲内に維持される。したがって、加熱が継続する態様で用いられても、被着体からの剥離性がよく、ひいては接合体の解体が可能である。上記1時間加熱後対ガラス板剥離強度F2は、剥離性、接合体解体性の観点から、0.9N/20mm以下が適当であり、好ましくは0.8N/20mm以下、より好ましくは0.6N/20mm以下、さらに好ましくは0.5N/20mm以下であり、0.4N/20mm以下であってもよく、0.3N/20mm以下でもよい。1時間加熱後対ガラス板剥離強度F2の下限値は、0.0N/20mmであってもよく、0.01N/20mm以上(例えば0.1N/20mm以上)でもよい。上記1時間加熱後対ガラス板剥離強度F2は、具体的には、被着体に貼り付けた状態で180℃、1時間の加熱処理を行った後、23℃の環境下にて剥離角度180度、速度300mm/分の条件で測定されるガラス板に対する剥離強度のことをいう。上記1時間加熱後対ガラス板剥離強度F2は、より具体的には、後述の実施例に記載の方法で測定される。
(初期剥離強度F0)
特に限定するものではないが、熱硬化性粘着剤は、ガラス板に対する初期剥離強度(対ガラス板初期剥離強度)F0が0.5N/20mm以上であることが適当であり、0.8N/20mm以上であってもよく、1.0N/20mmよりも大きいことが好ましい。上記対ガラス板初期剥離強度F0を示す粘着剤は、被着体に対して良好な接着性を発揮することができる。上記対ガラス板初期剥離強度F0は、接着性の観点から、1.2N/20mm以上であってもよく、1.5N/20mm以上でもよく、1.8N/20mm以上でもよく、2.0N/20mm以上でもよい。対ガラス板初期剥離強度F0の上限は、要求される接着性に応じて適切に設定されるので、特定の範囲に限定されず、例えば凡そ20N/20mm以下であってもよく、凡そ10N/20mm以下でもよく、凡そ5N/20mm以下でもよく、凡そ3N/20mm以下でもよい。上記対ガラス板初期剥離強度F0は、具体的には、23℃の環境下にて剥離角度180度、速度300mm/分の条件で測定されるガラス板に対する剥離強度のことをいう。上記対ガラス板初期剥離強度F0は、より具体的には、後述の実施例に記載の方法で測定される。
特に限定するものではないが、熱硬化性粘着剤は、ガラス板に対する初期剥離強度(対ガラス板初期剥離強度)F0が0.5N/20mm以上であることが適当であり、0.8N/20mm以上であってもよく、1.0N/20mmよりも大きいことが好ましい。上記対ガラス板初期剥離強度F0を示す粘着剤は、被着体に対して良好な接着性を発揮することができる。上記対ガラス板初期剥離強度F0は、接着性の観点から、1.2N/20mm以上であってもよく、1.5N/20mm以上でもよく、1.8N/20mm以上でもよく、2.0N/20mm以上でもよい。対ガラス板初期剥離強度F0の上限は、要求される接着性に応じて適切に設定されるので、特定の範囲に限定されず、例えば凡そ20N/20mm以下であってもよく、凡そ10N/20mm以下でもよく、凡そ5N/20mm以下でもよく、凡そ3N/20mm以下でもよい。上記対ガラス板初期剥離強度F0は、具体的には、23℃の環境下にて剥離角度180度、速度300mm/分の条件で測定されるガラス板に対する剥離強度のことをいう。上記対ガラス板初期剥離強度F0は、より具体的には、後述の実施例に記載の方法で測定される。
(F1/F0)
いくつかの態様において、熱硬化性粘着剤は、30分加熱後剥離強度F1[N/20mm]が、初期剥離強度F0の100%未満である。換言すると、熱硬化性粘着剤は、比(F1/F0)が1未満である。上記比(F1/F0)は、0.8以下であってもよく、0.5以下であることが適当であり、好ましくは0.4以下、より好ましくは0.3以下、さらに好ましくは0.2以下であり、0.15以下であってもよい。この特性を満足する熱硬化性粘着剤は、被着体に対して良好に接着しつつ、短時間の加熱処理後の剥離時には、良好な加熱易剥離性を発揮し得る。上記比(F1/F0)の下限値は、特に限定するものではないが、例えば凡そ0.01以上であってもよい。
いくつかの態様において、熱硬化性粘着剤は、30分加熱後剥離強度F1[N/20mm]が、初期剥離強度F0の100%未満である。換言すると、熱硬化性粘着剤は、比(F1/F0)が1未満である。上記比(F1/F0)は、0.8以下であってもよく、0.5以下であることが適当であり、好ましくは0.4以下、より好ましくは0.3以下、さらに好ましくは0.2以下であり、0.15以下であってもよい。この特性を満足する熱硬化性粘着剤は、被着体に対して良好に接着しつつ、短時間の加熱処理後の剥離時には、良好な加熱易剥離性を発揮し得る。上記比(F1/F0)の下限値は、特に限定するものではないが、例えば凡そ0.01以上であってもよい。
(F2/F0)
いくつかの態様において、熱硬化性粘着剤は、1時間加熱後剥離強度F2[N/20mm]が、初期剥離強度F0の100%未満である。換言すると、熱硬化性粘着剤は、比(F2/F0)が1未満である。上記比(F2/F0)は、0.8以下であってもよく、0.5以下であることが適当であり、好ましくは0.4以下、より好ましくは0.3以下、さらに好ましくは0.2以下であり、0.15以下であってもよい。この特性を満足する熱硬化性粘着剤は、被着体に対して良好に接着しつつ、一定時間加熱が継続した後も、剥離時には、良好な加熱易剥離性を発揮し得る。上記比(F2/F0)の下限値は、特に限定するものではないが、例えば凡そ0.01以上であってもよい。
いくつかの態様において、熱硬化性粘着剤は、1時間加熱後剥離強度F2[N/20mm]が、初期剥離強度F0の100%未満である。換言すると、熱硬化性粘着剤は、比(F2/F0)が1未満である。上記比(F2/F0)は、0.8以下であってもよく、0.5以下であることが適当であり、好ましくは0.4以下、より好ましくは0.3以下、さらに好ましくは0.2以下であり、0.15以下であってもよい。この特性を満足する熱硬化性粘着剤は、被着体に対して良好に接着しつつ、一定時間加熱が継続した後も、剥離時には、良好な加熱易剥離性を発揮し得る。上記比(F2/F0)の下限値は、特に限定するものではないが、例えば凡そ0.01以上であってもよい。
(保管後剥離強度FS0)
特に限定するものではないが、いくつかの態様において、熱硬化性粘着剤は、60℃にて7日間保管した熱硬化性粘着剤を用いて測定されるガラス板に対する剥離強度(保管後対ガラス板剥離強度)FS0が0.5N/20mm以上であることが適当であり、0.8N/20mm以上であってもよく、1.0N/20mmよりも大きいことが好ましい。上記保管後対ガラス板剥離強度FS0を示す熱硬化性粘着剤は、保管後、長期保管や保管時の温度条件等にかかわらず、良好な接着性を発揮することができる。上記保管後対ガラス板剥離強度FS0は、接着性の観点から、1.2N/20mm以上であってもよく、1.5N/20mm以上でもよく、1.8N/20mm以上でもよい。保管後対ガラス板剥離強度FS0の上限は、例えば凡そ20N/20mm以下であってもよく、凡そ10N/20mm以下でもよく、凡そ5N/20mm以下でもよく、凡そ3N/20mm以下でもよい。上記保管後対ガラス板剥離強度FS0は、具体的には、60℃の環境下に7日間保管した熱硬化性粘着剤を用いて、23℃の環境下にて剥離角度180度、速度300mm/分の条件で測定されるガラス板に対する剥離強度のことをいう。
特に限定するものではないが、いくつかの態様において、熱硬化性粘着剤は、60℃にて7日間保管した熱硬化性粘着剤を用いて測定されるガラス板に対する剥離強度(保管後対ガラス板剥離強度)FS0が0.5N/20mm以上であることが適当であり、0.8N/20mm以上であってもよく、1.0N/20mmよりも大きいことが好ましい。上記保管後対ガラス板剥離強度FS0を示す熱硬化性粘着剤は、保管後、長期保管や保管時の温度条件等にかかわらず、良好な接着性を発揮することができる。上記保管後対ガラス板剥離強度FS0は、接着性の観点から、1.2N/20mm以上であってもよく、1.5N/20mm以上でもよく、1.8N/20mm以上でもよい。保管後対ガラス板剥離強度FS0の上限は、例えば凡そ20N/20mm以下であってもよく、凡そ10N/20mm以下でもよく、凡そ5N/20mm以下でもよく、凡そ3N/20mm以下でもよい。上記保管後対ガラス板剥離強度FS0は、具体的には、60℃の環境下に7日間保管した熱硬化性粘着剤を用いて、23℃の環境下にて剥離角度180度、速度300mm/分の条件で測定されるガラス板に対する剥離強度のことをいう。
上記保管後対ガラス板剥離強度FS0は、より具体的には、下記の方法で測定される。
熱硬化性粘着剤(粘着シートの形態であり得る。)を60℃の環境下に7日間保管する。上記保管後の熱硬化性粘着剤を用いて、初期剥離強度F0測定に記載の方法で評価用サンプルを作製する。そして、初期剥離強度F0に記載の方法と同様の方法で剥離強度(保管後対ガラス板剥離強度)FS0[N/20mm幅]を測定する。被着体、引張試験機、その他の事項については、初期剥離強度F0の測定と同様である。
熱硬化性粘着剤(粘着シートの形態であり得る。)を60℃の環境下に7日間保管する。上記保管後の熱硬化性粘着剤を用いて、初期剥離強度F0測定に記載の方法で評価用サンプルを作製する。そして、初期剥離強度F0に記載の方法と同様の方法で剥離強度(保管後対ガラス板剥離強度)FS0[N/20mm幅]を測定する。被着体、引張試験機、その他の事項については、初期剥離強度F0の測定と同様である。
(保管/加熱後剥離強度FS1)
特に限定するものではないが、いくつかの態様において、熱硬化性粘着剤は、60℃にて7日間保管した熱硬化性粘着剤を被着体としてのガラス板に貼り付け、180℃、1時間の加熱処理後に測定されるガラス板に対する剥離強度(保管/加熱後対ガラス板剥離強度)FS1が3N/20mm未満であることが適当であり、1.0N/20mm以下であることが好ましい。上記保管/加熱後対ガラス板剥離強度FS1を示す熱硬化性粘着剤は、長期保管や、保管時の温度条件が変化した場合であっても、加熱易剥離性を有し、保管安定性がよい。上記保管/加熱後対ガラス板剥離強度FS1は、剥離性、接合体解体性の観点から、好ましくは0.8N/20mm以下、より好ましくは0.6N/20mm以下、さらに好ましくは0.5N/20mm以下、特に好ましくは0.4N/20mm以下であり、0.3N/20mm以下でもよい。保管/加熱後対ガラス板剥離強度FS1の下限値は、0.0N/20mmであってもよく、0.01N/20mm以上(例えば0.1N/20mm以上)でもよい。上記保管/加熱後対ガラス板剥離強度FS1は、具体的には、60℃の環境下に7日間保管した熱硬化性粘着剤を被着体としてのガラス板に貼り付け、180℃、1時間の加熱処理を行った後、23℃の環境下にて剥離角度180度、速度300mm/分の条件で測定されるガラス板に対する剥離強度のことをいう。
特に限定するものではないが、いくつかの態様において、熱硬化性粘着剤は、60℃にて7日間保管した熱硬化性粘着剤を被着体としてのガラス板に貼り付け、180℃、1時間の加熱処理後に測定されるガラス板に対する剥離強度(保管/加熱後対ガラス板剥離強度)FS1が3N/20mm未満であることが適当であり、1.0N/20mm以下であることが好ましい。上記保管/加熱後対ガラス板剥離強度FS1を示す熱硬化性粘着剤は、長期保管や、保管時の温度条件が変化した場合であっても、加熱易剥離性を有し、保管安定性がよい。上記保管/加熱後対ガラス板剥離強度FS1は、剥離性、接合体解体性の観点から、好ましくは0.8N/20mm以下、より好ましくは0.6N/20mm以下、さらに好ましくは0.5N/20mm以下、特に好ましくは0.4N/20mm以下であり、0.3N/20mm以下でもよい。保管/加熱後対ガラス板剥離強度FS1の下限値は、0.0N/20mmであってもよく、0.01N/20mm以上(例えば0.1N/20mm以上)でもよい。上記保管/加熱後対ガラス板剥離強度FS1は、具体的には、60℃の環境下に7日間保管した熱硬化性粘着剤を被着体としてのガラス板に貼り付け、180℃、1時間の加熱処理を行った後、23℃の環境下にて剥離角度180度、速度300mm/分の条件で測定されるガラス板に対する剥離強度のことをいう。
上記保管/加熱後対ガラス板剥離強度FS1は、より具体的には、下記の方法で測定される。
熱硬化性粘着剤(粘着シートの形態であり得る。)を60℃の環境下に7日間保管する。上記保管後の熱硬化性粘着剤を用いて、初期剥離強度F0測定に記載の方法で評価用サンプルを作製する。得られた評価用サンプルを180℃のオーブンにて1時間加熱処理し、30分間常温常圧環境下に静置する。そして、上記評価用サンプルを、23℃、50%RHの環境下において、引張試験機にセットし、剥離角度180度、速度300mm/分の条件で被着体から熱硬化性粘着剤を引き剥がしたときの剥離強度(保管/加熱後対ガラス板剥離強度)FS1[N/20mm幅]を測定する。被着体、引張試験機、その他の事項については、初期剥離強度F0の測定と同様である。
熱硬化性粘着剤(粘着シートの形態であり得る。)を60℃の環境下に7日間保管する。上記保管後の熱硬化性粘着剤を用いて、初期剥離強度F0測定に記載の方法で評価用サンプルを作製する。得られた評価用サンプルを180℃のオーブンにて1時間加熱処理し、30分間常温常圧環境下に静置する。そして、上記評価用サンプルを、23℃、50%RHの環境下において、引張試験機にセットし、剥離角度180度、速度300mm/分の条件で被着体から熱硬化性粘着剤を引き剥がしたときの剥離強度(保管/加熱後対ガラス板剥離強度)FS1[N/20mm幅]を測定する。被着体、引張試験機、その他の事項については、初期剥離強度F0の測定と同様である。
(FS1/FS0)
いくつかの態様において、熱硬化性粘着剤は、保管/加熱後剥離強度FS1[N/20mm]が、保管後剥離強度FS0の100%未満である。換言すると、熱硬化性粘着剤は、比(FS1/FS0)が1未満である。上記(FS1/FS0)は0.5以下であることが適当であり、好ましくは0.4以下、より好ましくは0.3以下、さらに好ましくは0.2以下であり、0.15以下であってもよい。この特性を満足する熱硬化性粘着剤は、保管後においても、被着体に対して良好に接着しつつ、加熱処理後の剥離時には、良好な加熱易剥離性を発揮し得るので、保管安定性に優れる。上記比(FS1/FS0)の下限値は、特に限定するものではないが、例えば凡そ0.01以上であってもよい。
いくつかの態様において、熱硬化性粘着剤は、保管/加熱後剥離強度FS1[N/20mm]が、保管後剥離強度FS0の100%未満である。換言すると、熱硬化性粘着剤は、比(FS1/FS0)が1未満である。上記(FS1/FS0)は0.5以下であることが適当であり、好ましくは0.4以下、より好ましくは0.3以下、さらに好ましくは0.2以下であり、0.15以下であってもよい。この特性を満足する熱硬化性粘着剤は、保管後においても、被着体に対して良好に接着しつつ、加熱処理後の剥離時には、良好な加熱易剥離性を発揮し得るので、保管安定性に優れる。上記比(FS1/FS0)の下限値は、特に限定するものではないが、例えば凡そ0.01以上であってもよい。
(180℃1時間保持時のアウトガス総量)
いくつかの態様において、熱硬化性粘着剤は、180℃1時間保持時のアウトガス総量が粘着剤1g当たり1000μg以下(1000μg/g以下ともいう。)であることが好ましい。この特性を満足する熱硬化性粘着剤は、アウトガスが所定量以下に制限されているので、アウトガスを原因とする不具合(例えば真空度の低下等)が生じにくい。そのような観点から、いくつかの好ましい態様において、熱硬化性粘着剤の180℃1時間保持時のアウトガス総量は、950μg/g以下であり、より好ましくは900μg/g以下、さらに好ましくは850μg/g以下、特に好ましくは800μg/g以下であり、750μg/g以下であってもよく、700μg/g以下でもよい。熱硬化性粘着剤の180℃1時間保持時のアウトガス総量の下限値は、低いほど好ましく、凡そ1μg/g以上(例えば10μg/g以上または100μg/g以上)であり得る。
いくつかの態様において、熱硬化性粘着剤は、180℃1時間保持時のアウトガス総量が粘着剤1g当たり1000μg以下(1000μg/g以下ともいう。)であることが好ましい。この特性を満足する熱硬化性粘着剤は、アウトガスが所定量以下に制限されているので、アウトガスを原因とする不具合(例えば真空度の低下等)が生じにくい。そのような観点から、いくつかの好ましい態様において、熱硬化性粘着剤の180℃1時間保持時のアウトガス総量は、950μg/g以下であり、より好ましくは900μg/g以下、さらに好ましくは850μg/g以下、特に好ましくは800μg/g以下であり、750μg/g以下であってもよく、700μg/g以下でもよい。熱硬化性粘着剤の180℃1時間保持時のアウトガス総量の下限値は、低いほど好ましく、凡そ1μg/g以上(例えば10μg/g以上または100μg/g以上)であり得る。
熱硬化性粘着剤の180℃1時間保持時のアウトガス総量は、測定サンプルとして、熱硬化性粘着剤、または、熱硬化性粘着剤を含む粘着シートを用いて、ガスクロマトグラフィー質量分析(GC/MS)法により180℃1時間保持時のアウトガス分析を行うことにより測定される。測定には、約1cm2または約3mgの測定サンプルを用いるとよい。具体的な測定条件は、下記のとおりである。
(分析装置)
加熱装置:GERSTEL, TDU2
GC/MS:Agilent Technologies, 8890/5977B
(測定条件)
TDU条件(試料):30℃(1min)→720℃/min→180℃(60min)
TDU条件(標品):30℃(1min)→720℃/min→300℃(5min)
CIS条件:-150℃(2.5min)→12℃/sec→300℃(10min)
GC/MS条件
カラム:HP-Ultra1(0.20mmφ×25m,df=0.33μm)
カラム温度:40℃(5min)→10℃/min→100℃→20℃/min→300℃(9min)
カラム圧力:定流量モード(113kPa,Vac)
カラム流量:1mL/min(He)
注入方法:CIS,Split(20:1)
検出器:MS
イオン源温度:230℃
イオン化方法:EI(70eV)
(分析装置)
加熱装置:GERSTEL, TDU2
GC/MS:Agilent Technologies, 8890/5977B
(測定条件)
TDU条件(試料):30℃(1min)→720℃/min→180℃(60min)
TDU条件(標品):30℃(1min)→720℃/min→300℃(5min)
CIS条件:-150℃(2.5min)→12℃/sec→300℃(10min)
GC/MS条件
カラム:HP-Ultra1(0.20mmφ×25m,df=0.33μm)
カラム温度:40℃(5min)→10℃/min→100℃→20℃/min→300℃(9min)
カラム圧力:定流量モード(113kPa,Vac)
カラム流量:1mL/min(He)
注入方法:CIS,Split(20:1)
検出器:MS
イオン源温度:230℃
イオン化方法:EI(70eV)
<熱硬化性粘着剤>
(ポリマー)
ここに開示される技術において、熱硬化性粘着剤(以下、単に「粘着剤」と略す場合がある。)の種類は特に限定されない。ここに開示される粘着剤は、粘着剤の分野において用いられ得るアクリル系ポリマー、ゴム系ポリマー(例えば天然ゴム、合成ゴム、これらの混合物等)、ポリエステル系ポリマー、ウレタン系ポリマー、ポリエーテル系ポリマー、シリコーン系ポリマー、ポリアミド系ポリマー、フッ素系ポリマー等の各種ゴム状ポリマーの1種または2種以上のポリマーとして含むものであり得る。上記ポリマーは、粘着剤においてベースポリマーとして用いられ、粘着剤を形づくる構造ポリマーとして機能するものであり得る。粘着性能やコスト等の観点から、アクリル系ポリマーまたはゴム系ポリマーをベースポリマーとして含む粘着剤を好ましく採用し得る。なかでも、耐熱性に優れるアクリル系ポリマーをベースポリマーとする粘着剤(アクリル系粘着剤)が好ましい。
(ポリマー)
ここに開示される技術において、熱硬化性粘着剤(以下、単に「粘着剤」と略す場合がある。)の種類は特に限定されない。ここに開示される粘着剤は、粘着剤の分野において用いられ得るアクリル系ポリマー、ゴム系ポリマー(例えば天然ゴム、合成ゴム、これらの混合物等)、ポリエステル系ポリマー、ウレタン系ポリマー、ポリエーテル系ポリマー、シリコーン系ポリマー、ポリアミド系ポリマー、フッ素系ポリマー等の各種ゴム状ポリマーの1種または2種以上のポリマーとして含むものであり得る。上記ポリマーは、粘着剤においてベースポリマーとして用いられ、粘着剤を形づくる構造ポリマーとして機能するものであり得る。粘着性能やコスト等の観点から、アクリル系ポリマーまたはゴム系ポリマーをベースポリマーとして含む粘着剤を好ましく採用し得る。なかでも、耐熱性に優れるアクリル系ポリマーをベースポリマーとする粘着剤(アクリル系粘着剤)が好ましい。
以下、アクリル系粘着剤、該粘着剤により構成された粘着剤層、すなわちアクリル系粘着剤層を有する粘着シートについて主に説明するが、ここに開示される粘着剤をアクリル系粘着剤に限定する意図ではない。
(アクリル系ポリマー)
いくつかの態様において、アクリル系ポリマーとして、該ポリマーを構成するモノマー成分のうち50重量%超がアクリル系モノマーであるアクリル系ポリマーが用いられる。上記モノマー成分に占めるアクリル系モノマーの割合は、60重量%以上が適当であり、好ましくは70重量%以上、より好ましくは80重量%以上、さらに好ましくは85重量%以上であり、例えば90重量%以上であってもよい。アクリル系ポリマーを構成するモノマー成分中のアクリル系モノマーの割合の上限は100重量%であり、上記アクリル系モノマーの割合は、非アクリル系モノマー使用の効果を得る観点から、例えば98重量%以下であってもよく、95重量%以下でもよく、92重量%以下でもよい。アクリル系モノマーは、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。
いくつかの態様において、アクリル系ポリマーとして、該ポリマーを構成するモノマー成分のうち50重量%超がアクリル系モノマーであるアクリル系ポリマーが用いられる。上記モノマー成分に占めるアクリル系モノマーの割合は、60重量%以上が適当であり、好ましくは70重量%以上、より好ましくは80重量%以上、さらに好ましくは85重量%以上であり、例えば90重量%以上であってもよい。アクリル系ポリマーを構成するモノマー成分中のアクリル系モノマーの割合の上限は100重量%であり、上記アクリル系モノマーの割合は、非アクリル系モノマー使用の効果を得る観点から、例えば98重量%以下であってもよく、95重量%以下でもよく、92重量%以下でもよい。アクリル系モノマーは、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。
いくつかの態様において、上記モノマー成分は、アルコキシ基含有(メタ)アクリレートを含む。モノマー成分としてアルコキシ基含有(メタ)アクリレートを含むアクリル系ポリマーによると、例えば、粘着剤に含まれ得る他の成分(例えば、後述の多官能モノマー)との相溶性が得られやすい傾向がある。アルコキシ基含有(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用いることができる。
アルコキシ基含有(メタ)アクリレートの例としては、メトキシエチル(メタ)アクリレート、3-メトキシプロピル(メタ)アクリレート、2-エトキシエチル(メタ)アクリレート、プロポキシエチル(メタ)アクリレート、ブトキシエチル(メタ)アクリレート、エトキシプロピル(メタ)アクリレート等のアルコキシアルキル(メタ)アクリレート類;メトキシジエチレングリコール(メタ)アクリレート、メトキシジプロピレングリコール(メタ)アクリレート、エトキシジエチレングリコール(メタ)アクリレート、エトキシジプロピレングリコール(メタ)アクリレート、メトキシポリエチレングリコール(メタ)アクリレート、メトキシポリプロピレングリコール(メタ)アクリレート、エトキシポリエチレングリコール(メタ)アクリレート、エトキシポリプロピレングリコール(メタ)アクリレート等のアルコキシ(ポリ)アルキレングリコール(メタ)アクリレート類;等が挙げられる。なかでも、アルコキシアルキル(メタ)アクリレート類が好ましく、そのなかでも、炭素原子数が1~4(例えば、炭素原子数1、2または3)のアルコキシ基を有するアルコキシアルキル(メタ)アクリレートがより好ましく、メトキシエチル(メタ)アクリレートが特に好ましい。
アクリル系ポリマーを構成するモノマー成分におけるアルコキシ基含有(メタ)アクリレートの含有量は、特に制限されない。アルコキシ基含有(メタ)アクリレート使用による効果を効果的に得る観点から、上記モノマー成分におけるアルコキシ基含有(メタ)アクリレートの含有量は、通常、凡そ1重量%以上であり、例えば10重量%以上であってもよく、30重量%以上でもよく、50重量%以上でもよい。いくつかの態様において、上記モノマー成分におけるアルコキシ基含有(メタ)アクリレートの含有量は、接着力等の粘着特性や、他の成分(例えば多官能モノマー)との相溶性の観点から、例えば50重量%超であり、好ましくは60重量%以上、より好ましくは70重量%以上、さらに好ましくは80重量%以上である。上記モノマー成分におけるアルコキシ基含有(メタ)アクリレートの含有量の上限は100重量%以下であり、例えば官能基含有モノマーなど他の共重合性モノマーの効果を得る観点から、いくつかの態様において、上記アルコキシ基含有(メタ)アクリレートの含有量は、凡そ99重量%以下であることが有利であり、95重量%以下であってもよく、93重量%以下でもよく、90重量%以下でもよい。
他のいくつかの態様において、アクリル系ポリマーを構成するモノマー成分は、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鎖状アルキル(メタ)アクリレートを含むものであってもよい。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鎖状アルキル(メタ)アクリレートを「CX-Yアルキル(メタ)アクリレート」と表記することがある。なお、本明細書において「鎖状」とは、直鎖状、分岐鎖状を包含する意味で用いられる。上記鎖状アルキル(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用いることができる。
C1-20アルキル(メタ)アクリレートの非限定的な具体例としては、メチル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレート、プロピル(メタ)アクリレート、イソプロピル(メタ)アクリレート、n-ブチル(メタ)アクリレート、イソブチル(メタ)アクリレート、s-ブチル(メタ)アクリレート、t-ブチル(メタ)アクリレート、ペンチル(メタ)アクリレート、イソペンチル(メタ)アクリレート、ヘキシル(メタ)アクリレート、ヘプチル(メタ)アクリレート、オクチル(メタ)アクリレート、イソオクチル(メタ)アクリレート、2-エチルヘキシル(メタ)アクリレート、ノニル(メタ)アクリレート、イソノニル(メタ)アクリレート、デシル(メタ)アクリレート、イソデシル(メタ)アクリレート、ウンデシル(メタ)アクリレート、ドデシル(メタ)アクリレート、トリデシル(メタ)アクリレート、テトラデシル(メタ)アクリレート、ペンタデシル(メタ)アクリレート、ヘキサデシル(メタ)アクリレート、ヘプタデシル(メタ)アクリレート、ステアリル(メタ)アクリレート、イソステアリル(メタ)アクリレート、ノナデシル(メタ)アクリレート、エイコシル(メタ)アクリレート等が挙げられる。
これらのうち、少なくともC4-20アルキル(メタ)アクリレートを用いることが好ましく、少なくともC4-18アルキル(メタ)アクリレートを用いることがより好ましい。いくつかの態様において、C1-20アルキル(メタ)アクリレートとして、C4-8アルキル(メタ)アクリレートを用いることが好ましい。なかでも、C4-8アルキルアクリレートの使用がより好ましい。C4-8アルキル(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用いることができる。C4-8アルキル(メタ)アクリレートの使用により、良好な粘着特性(接着力等)が得られやすい傾向がある。例えば、上記モノマー成分としてn-ブチルアクリレート(BA)および2-エチルヘキシルアクリレート(2EHA)の一方または両方を含むアクリル系ポリマーが好ましく、少なくとも2EHAを含むアクリル系ポリマーが特に好ましい。また、C1-20アルキル(メタ)アクリレートを使用する他のいくつかの態様において、C7-12アルキル(メタ)アクリレートが好ましく用いられ得る。C7-12アルキル(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用いることができる。C7-12アルキル(メタ)アクリレートとしては、C7-10アルキルアクリレートが好ましく、C7-9アルキルアクリレートがより好ましく、C8アルキルアクリレートがさらに好ましい。
アクリル系ポリマーを構成するモノマー成分におけるC1-20アルキル(メタ)アクリレートの含有量は、特に制限されない。C1-20アルキル(メタ)アクリレート使用による効果を効果的に得る観点から、上記モノマー成分におけるC1-20アルキル(メタ)アクリレートの含有量は、通常、凡そ1重量%以上であり、例えば10重量%以上であってもよく、30重量%以上でもよく、50重量%以上でもよい。いくつかの態様において、上記モノマー成分におけるC1-20アルキル(メタ)アクリレートの含有量は、接着力等の粘着特性の観点から、例えば50重量%超であり、好ましくは60重量%以上、より好ましくは70重量%以上、さらに好ましくは80重量%以上である。上記モノマー成分におけるC1-20アルキル(メタ)アクリレートの含有量の上限は100重量%以下であり、例えば官能基含有モノマーなど他の共重合性モノマーの効果を得る観点から、いくつかの態様において、上記C1-20アルキル(メタ)アクリレートの含有量は、凡そ99重量%以下であることが有利であり、95重量%以下であってもよく、93重量%以下でもよく、90重量%以下でもよい。なお、上記C1-20アルキル(メタ)アクリレートの含有量の範囲は、当該C1-20アルキル(メタ)アクリレートに包含される上述のC4-20アルキル(メタ)アクリレート、C4-18アルキル(メタ)アクリレート、C4-8アルキル(メタ)アクリレート、C4-8アルキルアクリレート、C7-12アルキル(メタ)アクリレート、C7-10アルキルアクリレート、C7-9アルキルアクリレート、C8アルキルアクリレート、BA、2EHAの各々の含有量の範囲であり得る。
いくつかの態様において、アクリル系ポリマーを構成するモノマー成分は、上記アルコキシアルキル(メタ)アクリレートおよび鎖状アルキル(メタ)アクリレート以外の他のモノマーを含むことが好ましい。そのような他のモノマーは、アルコキシアルキル(メタ)アクリレートや鎖状アルキル(メタ)アクリレートと共重合可能なモノマー(共重合性モノマー)であり得る。上記他のモノマーとしては、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、アクリル系ポリマー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。他のモノマーは、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。
他のモノマーの非限定的な具体例としては、以下のものが挙げられる。
カルボキシ基含有モノマー:例えば、アクリル酸、メタクリル酸、カルボキシエチル(メタ)アクリレート、カルボキシペンチル(メタ)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。
酸無水物基含有モノマー:例えば、無水マレイン酸、無水イタコン酸。
水酸基含有モノマー: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。
スルホン酸基またはリン酸基を含有するモノマー:例えば、スチレンスルホン酸、アリルスルホン酸、ビニルスルホン酸ナトリウム、2-(メタ)アクリルアミド-2-メチルプロパンスルホン酸、(メタ)アクリルアミドプロパンスルホン酸、スルホプロピル(メタ)アクリレート、(メタ)アクリロイルオキシナフタレンスルホン酸、2-ヒドロキシエチルアクリロイルホスフェート等。
エポキシ基含有モノマー:例えば、(メタ)アクリル酸グリシジルや(メタ)アクリル酸-2-エチルグリシジルエーテル等のエポキシ基含有アクリレート、アリルグリシジルエーテル、(メタ)アクリル酸グリシジルエーテル等。
シアノ基含有モノマー:例えば、アクリロニトリル、メタクリロニトリル等。
イソシアネート基含有モノマー:例えば、2-イソシアナートエチル(メタ)アクリレート等。
アミド基含有モノマー:例えば、(メタ)アクリルアミド;N,N-ジメチル(メタ)アクリルアミド、N,N-ジエチル(メタ)アクリルアミド、N,N-ジプロピル(メタ)アクリルアミド、N,N-ジイソプロピル(メタ)アクリルアミド、N,N-ジ(n-ブチル)(メタ)アクリルアミド、N,N-ジ(t-ブチル)(メタ)アクリルアミド等の、N,N-ジアルキル(メタ)アクリルアミド;N-エチル(メタ)アクリルアミド、N-イソプロピル(メタ)アクリルアミド、N-ブチル(メタ)アクリルアミド、N-n-ブチル(メタ)アクリルアミド等の、N-モノアルキル(メタ)アクリルアミド;N-ビニルアセトアミド等のN-ビニルカルボン酸アミド類;水酸基とアミド基とを有するモノマー、例えば、N-(2-ヒドロキシエチル)(メタ)アクリルアミド、N-(2-ヒドロキシプロピル)(メタ)アクリルアミド、N-(1-ヒドロキシプロピル)(メタ)アクリルアミド、N-(3-ヒドロキシプロピル)(メタ)アクリルアミド、N-(2-ヒドロキシブチル)(メタ)アクリルアミド、N-(3-ヒドロキシブチル)(メタ)アクリルアミド、N-(4-ヒドロキシブチル)(メタ)アクリルアミド等の、N-ヒドロキシアルキル(メタ)アクリルアミド;アルコキシ基とアミド基とを有するモノマー、例えば、N-メトキシメチル(メタ)アクリルアミド、N-メトキシエチル(メタ)アクリルアミド、N-ブトキシメチル(メタ)アクリルアミド等の、N-アルコキシアルキル(メタ)アクリルアミド;その他、N,N-ジメチルアミノプロピル(メタ)アクリルアミド、N-(メタ)アクリロイルモルホリン、アルコキシダイアセトン(メタ)アクリルアミド、ビニルホルムアミド、ビニルアセトアミド等。
アミノ基含有モノマー:例えばアミノエチル(メタ)アクリレート、N,N-ジメチルアミノエチル(メタ)アクリレート、t-ブチルアミノエチル(メタ)アクリレート。
エポキシ基を有するモノマー:例えばグリシジル(メタ)アクリレート、メチルグリシジル(メタ)アクリレート、アリルグリシジルエーテル。
窒素原子含有環を有するモノマー: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)。
スクシンイミド骨格を有するモノマー:例えば、N-(メタ)アクリロイルオキシメチレンスクシンイミド、N-(メタ)アクリロイル-6-オキシヘキサメチレンスクシンイミド、N-(メタ)アクリロイル-8-オキシヘキサメチレンスクシンイミド等。
マレイミド類:例えば、N-シクロヘキシルマレイミド、N-イソプロピルマレイミド、N-ラウリルマレイミド、N-フェニルマレイミド等。
イタコンイミド類:例えば、N-メチルイタコンイミド、N-エチルイタコンイミド、N-ブチルイタコンイミド、N-オクチルイタコンイミド、N-2-エチルへキシルイタコンイミド、N-シクロへキシルイタコンイミド、N-ラウリルイタコンイミド等。
(メタ)アクリル酸アミノアルキル類:例えば、(メタ)アクリル酸アミノエチル、(メタ)アクリル酸N,N-ジメチルアミノエチル、(メタ)アクリル酸N,N-ジエチルアミノエチル、(メタ)アクリル酸t-ブチルアミノエチル。
アルコキシシリル基含有モノマー:例えば3-(メタ)アクリロキシプロピルトリメトキシシラン、3-(メタ)アクリロキシプロピルトリエトキシシラン、3-(メタ)アクリロキシプロピルメチルジメトキシシラン、3-(メタ)アクリロキシプロピルメチルジエトキシシラン。
ビニルエステル類:例えば、酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル等。
ビニルエーテル類:例えば、メチルビニルエーテルやエチルビニルエーテル等のビニルアルキルエーテル。
芳香族ビニル化合物:例えば、スチレン、α-メチルスチレン、ビニルトルエン等。
オレフィン類:例えば、エチレン、ブタジエン、イソプレン、イソブチレン等。
脂環式炭化水素基を有する(メタ)アクリル酸エステル: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。
芳香族炭化水素基を有する(メタ)アクリル酸エステル:例えば、フェニル(メタ)アクリレート、フェノキシエチル(メタ)アクリレート、ベンジル(メタ)アクリレート等。
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。
カルボキシ基含有モノマー:例えば、アクリル酸、メタクリル酸、カルボキシエチル(メタ)アクリレート、カルボキシペンチル(メタ)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。
酸無水物基含有モノマー:例えば、無水マレイン酸、無水イタコン酸。
水酸基含有モノマー: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。
スルホン酸基またはリン酸基を含有するモノマー:例えば、スチレンスルホン酸、アリルスルホン酸、ビニルスルホン酸ナトリウム、2-(メタ)アクリルアミド-2-メチルプロパンスルホン酸、(メタ)アクリルアミドプロパンスルホン酸、スルホプロピル(メタ)アクリレート、(メタ)アクリロイルオキシナフタレンスルホン酸、2-ヒドロキシエチルアクリロイルホスフェート等。
エポキシ基含有モノマー:例えば、(メタ)アクリル酸グリシジルや(メタ)アクリル酸-2-エチルグリシジルエーテル等のエポキシ基含有アクリレート、アリルグリシジルエーテル、(メタ)アクリル酸グリシジルエーテル等。
シアノ基含有モノマー:例えば、アクリロニトリル、メタクリロニトリル等。
イソシアネート基含有モノマー:例えば、2-イソシアナートエチル(メタ)アクリレート等。
アミド基含有モノマー:例えば、(メタ)アクリルアミド;N,N-ジメチル(メタ)アクリルアミド、N,N-ジエチル(メタ)アクリルアミド、N,N-ジプロピル(メタ)アクリルアミド、N,N-ジイソプロピル(メタ)アクリルアミド、N,N-ジ(n-ブチル)(メタ)アクリルアミド、N,N-ジ(t-ブチル)(メタ)アクリルアミド等の、N,N-ジアルキル(メタ)アクリルアミド;N-エチル(メタ)アクリルアミド、N-イソプロピル(メタ)アクリルアミド、N-ブチル(メタ)アクリルアミド、N-n-ブチル(メタ)アクリルアミド等の、N-モノアルキル(メタ)アクリルアミド;N-ビニルアセトアミド等のN-ビニルカルボン酸アミド類;水酸基とアミド基とを有するモノマー、例えば、N-(2-ヒドロキシエチル)(メタ)アクリルアミド、N-(2-ヒドロキシプロピル)(メタ)アクリルアミド、N-(1-ヒドロキシプロピル)(メタ)アクリルアミド、N-(3-ヒドロキシプロピル)(メタ)アクリルアミド、N-(2-ヒドロキシブチル)(メタ)アクリルアミド、N-(3-ヒドロキシブチル)(メタ)アクリルアミド、N-(4-ヒドロキシブチル)(メタ)アクリルアミド等の、N-ヒドロキシアルキル(メタ)アクリルアミド;アルコキシ基とアミド基とを有するモノマー、例えば、N-メトキシメチル(メタ)アクリルアミド、N-メトキシエチル(メタ)アクリルアミド、N-ブトキシメチル(メタ)アクリルアミド等の、N-アルコキシアルキル(メタ)アクリルアミド;その他、N,N-ジメチルアミノプロピル(メタ)アクリルアミド、N-(メタ)アクリロイルモルホリン、アルコキシダイアセトン(メタ)アクリルアミド、ビニルホルムアミド、ビニルアセトアミド等。
アミノ基含有モノマー:例えばアミノエチル(メタ)アクリレート、N,N-ジメチルアミノエチル(メタ)アクリレート、t-ブチルアミノエチル(メタ)アクリレート。
エポキシ基を有するモノマー:例えばグリシジル(メタ)アクリレート、メチルグリシジル(メタ)アクリレート、アリルグリシジルエーテル。
窒素原子含有環を有するモノマー: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)。
スクシンイミド骨格を有するモノマー:例えば、N-(メタ)アクリロイルオキシメチレンスクシンイミド、N-(メタ)アクリロイル-6-オキシヘキサメチレンスクシンイミド、N-(メタ)アクリロイル-8-オキシヘキサメチレンスクシンイミド等。
マレイミド類:例えば、N-シクロヘキシルマレイミド、N-イソプロピルマレイミド、N-ラウリルマレイミド、N-フェニルマレイミド等。
イタコンイミド類:例えば、N-メチルイタコンイミド、N-エチルイタコンイミド、N-ブチルイタコンイミド、N-オクチルイタコンイミド、N-2-エチルへキシルイタコンイミド、N-シクロへキシルイタコンイミド、N-ラウリルイタコンイミド等。
(メタ)アクリル酸アミノアルキル類:例えば、(メタ)アクリル酸アミノエチル、(メタ)アクリル酸N,N-ジメチルアミノエチル、(メタ)アクリル酸N,N-ジエチルアミノエチル、(メタ)アクリル酸t-ブチルアミノエチル。
アルコキシシリル基含有モノマー:例えば3-(メタ)アクリロキシプロピルトリメトキシシラン、3-(メタ)アクリロキシプロピルトリエトキシシラン、3-(メタ)アクリロキシプロピルメチルジメトキシシラン、3-(メタ)アクリロキシプロピルメチルジエトキシシラン。
ビニルエステル類:例えば、酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル等。
ビニルエーテル類:例えば、メチルビニルエーテルやエチルビニルエーテル等のビニルアルキルエーテル。
芳香族ビニル化合物:例えば、スチレン、α-メチルスチレン、ビニルトルエン等。
オレフィン類:例えば、エチレン、ブタジエン、イソプレン、イソブチレン等。
脂環式炭化水素基を有する(メタ)アクリル酸エステル: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。
芳香族炭化水素基を有する(メタ)アクリル酸エステル:例えば、フェニル(メタ)アクリレート、フェノキシエチル(メタ)アクリレート、ベンジル(メタ)アクリレート等。
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。
このような他のモノマーを使用する場合、その使用量は特に限定されないが、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。他のモノマーの使用効果をよりよく発揮する観点から、他の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、他のモノマーの使用量は、モノマー成分全体の50重量%以下とすることが適当であり、40重量%以下とすることが好ましい。
いくつかの態様において、アクリル系ポリマー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。窒素原子を有するモノマーの使用により、粘着剤の凝集力を高め、接着力を好ましく向上させ得る。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の一好適例として、窒素原子含有環を有するモノマーが挙げられる。窒素原子を有するモノマー、窒素原子含有環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、例えば、一般式(1):
で表わされるN-ビニル環状アミドを用いることができる。ここで、一般式(1)中、R1は2価の有機基であり、具体的には-(CH2)n-である。nは2~7(好ましくは2,3または4)の整数である。なかでも、N-ビニル-2-ピロリドン(NVP)を好ましく採用し得る。窒素原子を有するモノマーの他の好適例としては、(メタ)アクリルアミド、N,N-ジメチル(メタ)アクリルアミド等のN,N-ジアルキル(メタ)アクリルアミド;N-イソプロピル(メタ)アクリルアミド等のN-モノアルキル(メタ)アクリルアミド;N-(2-ヒドロキシエチル)アクリルアミド(HEAA)等のN-ヒドロキシアルキル(メタ)アクリルアミド;N-アクリロイルモルホリン(ACMO);アルコキシダイアセトン(メタ)アクリルアミド;ビニルホルムアミド、ビニルアセトアミド;等が挙げられる。なかでも、NVP、HEAA、ACMOがより好ましい。
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、3重量%以上でもよい。いくつかの態様において、上記モノマー成分中の窒素原子を有するモノマーの使用量は、5重量%以上であることが好ましく、7重量%以上であることがより好ましく、9重量%以上であることがさらに好ましい。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、35重量%以下としてもよく、30重量%以下としてもよく、25重量%以下としてもよい。いくつかの態様において、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20重量%以下としてもよく、15重量%以下としてもよく、12重量%以下としてもよい。
いくつかの態様において、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密度を調整し、接着力を向上させ得る。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、例えばモノマー成分全体の0.01重量%以上であってよく、0.1重量%以上でもよく、0.5重量%以上でもよい。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1重量%以上であり、より好ましくは2重量%以上、さらに好ましくは3重量%以上であり、例えば5重量%以上であってもよい。また、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40重量%以下とすることが適当であり、好ましくは30重量%以下、より好ましくは20重量%以下、さらに好ましくは10重量%以下であり、7重量%以下であってもよい。
いくつかの好ましい態様において、アクリル系ポリマーのモノマー成分は、極性基を有するモノマー(極性基含有モノマー)として、窒素原子を有するモノマー(例えば、(メタ)アクリルアミド等のアミド基含有モノマー、NVP等の窒素原子含有環を有するモノマー)と、水酸基含有モノマー(例えばHEA、4HBA)とを併用する。これにより、接着力と凝集力とをバランスよく両立することができる。窒素原子を有するモノマーと水酸基含有モノマーとを併用する態様において、窒素原子を有するモノマーの量ANと水酸基含有モノマーの量AOHとの重量比(AN/AOH)は特に限定されず、例えば0.1以上であってもよく、0.5以上でもよく、1.0以上でもよく、1.2以上でもよく、1.5以上でもよく、1.8以上でもよい。また、上記重量比(AN/AOH)は、例えば10以下であってもよく、5以下でもよく、3以下でもよく、2.5以下でもよい。
いくつかの態様において、モノマー成分は、カルボキシ基含有モノマーを含む。カルボキシ基含有モノマーの好適例として、アクリル酸(AA)およびメタクリル酸(MAA)が挙げられる。カルボキシ基含有モノマーは、1種を単独でまたは2種以上を組み合わせて用いることができる。例えば、AAとMAAとを併用してもよい。
カルボキシ基含有モノマーの使用量は、例えば、モノマー成分全体の0.01重量%以上であってよく、0.05重量%以上でもよく、0.1重量%以上でもよく、0.3重量%以上でもよく、0.5重量%以上でもよい。上記カルボキシ基含有モノマーの割合は、例えば15重量%以下であってよく、10重量%以下でもよく、5重量%以下でもよく、3重量%以下でもよく、2重量%以下でもよく、1重量%以下(例えば1重量%未満)でもよい。
また、ポリマーとして、後述するエチレン性不飽和基を有するアクリル系ポリマーを用いる場合には、他のモノマーとして、後述するエチレン性不飽和基を有する化合物の官能基(官能基B)と反応し得る官能基(官能基A)を有するモノマーを用いることが好ましい。この態様において、他のモノマーの種類は上記化合物種によって決定される。官能基Aを有する他のモノマーとしては、例えば、カルボキシ基含有モノマー、エポキシ基含有モノマー、水酸基含有モノマー、イソシアネート基含有モノマーが好ましく、水酸基含有モノマーが特に好ましい。他のモノマーとして水酸基含有モノマーを用いることで、アクリル系ポリマーは水酸基を有する。これに対して、エチレン性不飽和基を有する化合物として、例えばイソシアネート基含有モノマーを用いることで、上記アクリル系ポリマーの水酸基と上記化合物のイソシアネート基とが反応し、上記化合物に由来するエチレン性不飽和基がアクリル系ポリマーに導入される。
また、エチレン性不飽和基を有する化合物との反応を目的として他のモノマーを使用する場合、上記他のモノマー(好ましくは水酸基含有モノマー)の量は、粘着剤の熱硬化性や、凝集力等の粘着特性の観点から、全モノマー成分中の凡そ1モル%以上とすることが適当であり、好ましくは凡そ5モル%以上、より好ましくは凡そ10モル%以上、さらに好ましくは凡そ15モル%以上(例えば凡そ18モル%以上)である。また、接着力等の粘着特性を良好に保つ観点から、上記他のモノマーの量は、全モノマー成分中の凡そ40モル%以下とすることが適当であり、好ましくは凡そ30モル%以下、より好ましくは凡そ25モル%以下であり、例えば凡そ22モル%以下であってもよい。
アクリル系ポリマーは、他のモノマー成分として、(メタ)アクリロイル基やビニル基等の不飽和二重結合を有する重合性官能基(典型的にはラジカル重合性官能基)を少なくとも2つ有する多官能モノマーを含んでもよい。モノマー成分として、多官能モノマーを用いることにより、粘着剤の凝集力を高めることができる。多官能モノマーは、架橋剤として用いることができる。多官能モノマーとしては、特に限定されず、例えば、後述の粘着剤に含まれ得る多官能モノマーとして例示したもののなから、適当なものを1種を単独でまたは2種上を組み合わせて用いることができる。
多官能モノマーの使用量は特に限定されず、該多官能モノマーの使用目的が達成されるように適切に設定することができる。多官能モノマーの使用量は、上記モノマー成分の凡そ3重量%以下とすることができ、凡そ2重量%以下が好ましく、凡そ1重量%以下(例えば凡そ0.5重量%以下)がより好ましい。多官能モノマーを使用する場合における使用量の下限は、0重量%より大きければよく、特に限定されない。通常は、多官能モノマーの使用量をモノマー成分の凡そ0.001重量%以上(例えば凡そ0.01重量%以上)とすることにより、該多官能モノマーの使用効果が適切に発揮され得る。
アクリル系ポリマーを得る方法は特に限定されず、溶液重合法、エマルション重合法、バルク重合法、懸濁重合法、光重合法等の、アクリル系ポリマーの合成手法として知られている各種の重合方法を適宜採用することができる。例えば、溶液重合法を好ましく採用し得る。溶液重合を行う際のモノマー供給方法としては、全モノマー原料を一度に供給する一括仕込み方式、連続供給(滴下)方式、分割供給(滴下)方式等を適宜採用することができる。重合温度は、使用するモノマーおよび溶媒の種類、重合開始剤の種類等に応じて適宜選択することができ、例えば20℃~170℃程度(典型的には40℃~140℃程度)とすることができる。
溶液重合に用いる溶媒(重合溶媒)は、従来公知の有機溶媒から適宜選択することができる。例えば、トルエン等の芳香族化合物類(典型的には芳香族炭化水素類);酢酸エチル等の酢酸エステル類;ヘキサンやシクロヘキサン等の脂肪族または脂環式炭化水素類;1,2-ジクロロエタン等のハロゲン化アルカン類;イソプロピルアルコール等の低級アルコール類(例えば、炭素原子数1~4の一価アルコール類);tert-ブチルメチルエーテル等のエーテル類;メチルエチルケトン等のケトン類;等から選択されるいずれか1種の溶媒、または2種以上の混合溶媒を用いることができる。
重合に用いる開始剤は、重合方法の種類に応じて、従来公知の重合開始剤から適宜選択することができる。例えば、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、過酸化物系重合開始剤、過酸化物と還元剤との組合せによるレドックス系重合開始剤、置換エタン系重合開始剤等を使用することができる。重合開始剤としては、例えば、後述の粘着剤に添加され得る熱重合開始剤として例示したものの1種または2種以上を選定して用いることができる。
上記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、重合対象の全モノマー成分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。
ポリマー(例えばアクリル系ポリマー)の分子量は、特に制限されず、要求性能等に合わせて適当な範囲に設定し得る。上記ポリマーの重量平均分子量(Mw)は、凡そ1×104以上であることが適当であり、例えば凡そ10×104以上であってよい。所定値以上のMwを有するポリマーを用いることで、凝集力と接着力とがバランスよく両立され得る。いくつかの態様において、上記Mwは、耐熱性や良好な接着性を得る観点から、20×104以上であってもよく、30×104以上でもよく、凡そ40×104以上でもよく、凡そ50×104以上でもよく、例えば凡そ55×104以上でもよい。上記ポリマーのMwの上限は、特に限定されず、例えば凡そ1000×104以下であってもよく、凡そ100×104以下でもよい。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。
(エチレン性不飽和基を有するポリマー)
いくつかの態様において、ポリマーとして、アクリロイル基、メタクリロイル基、ビニル基、アリル基等のエチレン性不飽和基を有するポリマーを用いてもよい。エチレン性不飽和基を有するポリマーを含む粘着剤によると、ポリマーが有するエチレン不飽和基を加熱時に反応させることで、粘着剤が熱硬化し、加熱易剥離性が得られる。エチレン性不飽和基を有するポリマーとしては、例えば、エチレン性不飽和基を側鎖に有するポリマーが用いられ得る。エチレン性不飽和基を有するポリマーのモノマー成分としては、上記ポリマーのモノマー成分として例示した1種または2種以上を、上記含有量の範囲で用いることができる。
いくつかの態様において、ポリマーとして、アクリロイル基、メタクリロイル基、ビニル基、アリル基等のエチレン性不飽和基を有するポリマーを用いてもよい。エチレン性不飽和基を有するポリマーを含む粘着剤によると、ポリマーが有するエチレン不飽和基を加熱時に反応させることで、粘着剤が熱硬化し、加熱易剥離性が得られる。エチレン性不飽和基を有するポリマーとしては、例えば、エチレン性不飽和基を側鎖に有するポリマーが用いられ得る。エチレン性不飽和基を有するポリマーのモノマー成分としては、上記ポリマーのモノマー成分として例示した1種または2種以上を、上記含有量の範囲で用いることができる。
エチレン性不飽和基を有するポリマー中のエチレン性不飽和基の量は、特に限定されず、熱硬化性等の観点から、ポリマー1g当たり0.01mmol(以下、mmol/gともいう。)以上とすることが適当であり、0.1mmol/g以上であってもよく、0.5mmol/g以上でもよい。また、上記ポリマー中のエチレン性不飽和基の量は、10.0mmol/g以下とすることが適当であり、5.0mmol/g以下であってもよく、3.0mmol/g以下でもよく、2.5mmol/g以下でもよく、2.0mmol/g以下でもよい。
ポリマー中のエチレン性不飽和基の量は、例えば、エチレン性不飽和基が(メタ)アクリロイル基である場合は、以下の方法により測定する。
まず、測定対象であるポリマー0.25mgをTHF(tetrahydrofuran)50mLに溶解させ、さらにメタノール15mLを添加し、溶液を得る。次いで、上記溶液に、4N水酸化ナトリウム水溶液を10mL加え、混合液を得る。次いで、上記混合液を液温40℃にて2時間攪拌する。さらに、上記混合液に4Nメタンスルホン酸溶液を10.2mL加え、攪拌する。これに、脱塩水を5mL加え、続けてメタノールを2mL加え、測定溶液を調製する。
測定溶液中の(メタ)アクリル酸の含有量を、HPLC(High Performance Liquid Chromatography)法(絶対検量線法)により測定し、エチレン性不飽和基の含有量を計算する。
(HPLC測定条件)
カラム:Phenomenex社製Synergi 4μ Polar-RP 80A(4.6mm×250mm)
カラム温度:40℃
流速:1.0mL/min
検出器波長:210nm
溶離液:THF(HPLC用)55/バッファー水(0.2%リン酸、0.2%トリエチルアミン含有)45
水溶液注入量:5μL
まず、測定対象であるポリマー0.25mgをTHF(tetrahydrofuran)50mLに溶解させ、さらにメタノール15mLを添加し、溶液を得る。次いで、上記溶液に、4N水酸化ナトリウム水溶液を10mL加え、混合液を得る。次いで、上記混合液を液温40℃にて2時間攪拌する。さらに、上記混合液に4Nメタンスルホン酸溶液を10.2mL加え、攪拌する。これに、脱塩水を5mL加え、続けてメタノールを2mL加え、測定溶液を調製する。
測定溶液中の(メタ)アクリル酸の含有量を、HPLC(High Performance Liquid Chromatography)法(絶対検量線法)により測定し、エチレン性不飽和基の含有量を計算する。
(HPLC測定条件)
カラム:Phenomenex社製Synergi 4μ Polar-RP 80A(4.6mm×250mm)
カラム温度:40℃
流速:1.0mL/min
検出器波長:210nm
溶離液:THF(HPLC用)55/バッファー水(0.2%リン酸、0.2%トリエチルアミン含有)45
水溶液注入量:5μL
(メタ)アクリロイル基以外のエチレン性不飽和基の含有量を測定する方法としては、JIS K2605:1996に準拠して臭素価を測定する方法が挙げられる。この測定方法において、(メタ)アクリロイル基以外のエチレン性不飽和基の含有量は、測定対象であるポリマー100gに付加した臭素(Br2)のグラム数から、ポリマー1gに付加した臭素(Br2)のモル数に変換することにより求められる。
ポリマーへのエチレン性不飽和基の導入方法は特に限定されない。例えば、アクリル系ポリマー中に共重合によって導入された官能基(官能基A)と反応し得る官能基(官能基B)とエチレン性不飽和基とを有する化合物を、エチレン性不飽和基が消失しないように反応(典型的には縮合、付加反応)させる方法を好ましく採用することができる。官能基Aと官能基Bとの組合せの例としては、カルボキシ基とエポキシ基との組合せ、カルボキシ基とアジリジル基との組合せ、水酸基とイソシアネート基との組合せ等が挙げられる。なかでも、反応追跡性の観点から、水酸基とイソシアネート基との組合せが好ましい。ポリマー設計等の観点から、アクリル系ポリマーが水酸基を有し、上記化合物がイソシアネート基を有する組合せが特に好ましい。
上記エチレン性不飽和基を有する化合物は、上述のように、官能基Aと反応し得る官能基Bを有し得る。そのような化合物の好適例として、例えば、アクリル系ポリマーの重合に用いられ得る他のモノマーとして例示したイソシアネート基含有モノマー(イソシアネート基含有化合物)が挙げられる。なかでも、2-(メタ)アクリロイルオキシエチルイソシアネートがより好ましい。エチレン性不飽和基を有するイソシアネート基含有化合物のイソシアネート基とアクリル系ポリマーの水酸基とが反応して結合(具体的にはウレタン結合)することにより、エチレン性不飽和基を有するアクリル系ポリマーを得ることができる。
上記エチレン性不飽和基を有する化合物(例えばイソシアネート基含有モノマー)の添加量は、特に限定するものではないが、ポリマー中の官能基A(例えば水酸基)との反応性の観点から、上記官能基Aのモル(MA)と官能基B(イソシアネート基)のモル(MB)とのモル比(MA/MB)が0.5~2(例えば1~1.5)程度の範囲となるよう設定され得る。
ポリマーとして、エチレン性不飽和基を有するポリマーを用いる態様において、粘着剤組成物中のエチレン性不飽和基を有するポリマーの含有量は特に限定されない。いくつかの態様において、粘着剤組成物の不揮発分(固形分)に占めるエチレン性不飽和基を有するポリマーの使用量は、50重量%以下程度(例えば50重量%未満)であってもよく、30重量%未満でもよく、10重量%未満でもよく、1重量%未満でもよい。ここに開示される技術は、エチレン性不飽和基を有するポリマーを実質的に含まない粘着剤を用いて好ましく実施され得る。
また、いくつかの態様において、ポリマーとして、アクリロイル基、メタクリロイル基、ビニル基、アリル基等のエチレン性不飽和基を実質的に有しないポリマー(エチレン性不飽和基の量が0.01mmol/g未満)が用いられる。
(多官能モノマー)
いくつかの態様において、粘着剤は、上記ポリマーに加えて、多官能モノマーを含有することが好ましい。粘着剤に多官能モノマーを反応前(未反応)の状態で含ませることにより、多官能モノマーは、高温加熱時に反応し、接着力を低下させるか、剥離力の上昇を抑制し、加熱易剥離性を実現することができる。より具体的には、通常、粘着剤は、被着体に貼り付けられた状態で高温で加熱されると、被着体表面に吸着する。そのため、被着体に対する粘着剤の接着力が強まり、重剥離化してしまう。いくつかの態様において、粘着剤中に多官能モノマーを含ませることで、加熱時に多官能モノマーの反応が速やかに進行し、粘着剤の被着体への吸着よりも先行して粘着剤を硬化させることができる。これにより、被着体に対する接着力を低下させることができる。さらに、その後加熱が継続しても、粘着剤の被着体に対する接着力は上昇せず、所定の範囲内に維持されるため、粘着剤は、優れた加熱易剥離性を発揮するものとなり得る。なお、ここに開示される技術は、上記の解釈に限定されるものではない。多官能モノマーは、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。
いくつかの態様において、粘着剤は、上記ポリマーに加えて、多官能モノマーを含有することが好ましい。粘着剤に多官能モノマーを反応前(未反応)の状態で含ませることにより、多官能モノマーは、高温加熱時に反応し、接着力を低下させるか、剥離力の上昇を抑制し、加熱易剥離性を実現することができる。より具体的には、通常、粘着剤は、被着体に貼り付けられた状態で高温で加熱されると、被着体表面に吸着する。そのため、被着体に対する粘着剤の接着力が強まり、重剥離化してしまう。いくつかの態様において、粘着剤中に多官能モノマーを含ませることで、加熱時に多官能モノマーの反応が速やかに進行し、粘着剤の被着体への吸着よりも先行して粘着剤を硬化させることができる。これにより、被着体に対する接着力を低下させることができる。さらに、その後加熱が継続しても、粘着剤の被着体に対する接着力は上昇せず、所定の範囲内に維持されるため、粘着剤は、優れた加熱易剥離性を発揮するものとなり得る。なお、ここに開示される技術は、上記の解釈に限定されるものではない。多官能モノマーは、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。
なお、本明細書において、多官能モノマーとは、一分子中に2個以上のエチレン性不飽和基を有する重合性の化合物をいい、オリゴマーと称されるものも包含する。上記エチレン性不飽和基が、重合性官能基(典型的にはラジカル重合性官能基)として機能する。多官能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。エチレン性不飽和基の好適例としては、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。以下、2個以上のアクリロイル基および/またはメタクリロイル基を有する化合物を多官能アクリル系モノマーということがある。また、2個以上のビニル基を有する化合物を多官能ビニル系モノマーということがある。
多官能モノマー一分子に含まれるエチレン性不飽和基の個数は、好ましくは3以上、より好ましくは4以上、さらに好ましくは5以上であり、6以上であってもよい。多官能モノマーのエチレン性不飽和基の個数が多いほど、加熱時の硬化性がよく、加熱易剥離性が得られやすい傾向がある。また、エチレン性不飽和基(官能基)数がより多い多官能モノマーによると、相対的に少量の使用で加熱易剥離性を得ることができる。このことは、多官能モノマーに由来するアウトガス量の低減に通じ、有利である。多官能モノマー一分子中のエチレン性不飽和基の個数の上限は、特定の範囲に限定されず、例えば50以下であってよく、40以下でもよく、30以下でもよく、20以下でもよく、15以下でもよい。いくつかの態様において、多官能モノマー一分子中のエチレン性不飽和基の個数は、例えば10以下であってもよく、8以下でもよく、6以下でもよい。上記のエチレン性不飽和基数を有する多官能モノマーによると、良好な接着性と加熱易剥離性とを両立しやすく、また保管安定性にも優れる傾向がある。
多官能モノマーとしては、エチレン性不飽和基の個数が2以上の各種の多官能アクリレート系モノマーや、多官能ビニル系モノマーを使用することができる。なかでも、多官能アクリレート系モノマーを好ましく使用し得る。特に限定するものではないが、多官能アクリレート系モノマーは、アクリル系ポリマーと組み合わせて用いることにより、相溶性よく所望の特性を発現させやすい傾向がある。多官能アクリレート系モノマー、多官能ビニル系モノマーは、それぞれ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。
多官能モノマーとしては、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、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、ジエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、トリエチレングリコールジ(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、ジプロピレングリコールジ(メタ)アクリレート、トリプロピレングリコールジ(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、アリル(メタ)アクリレート、アルキレンオキサイド変性ビスフェノールAジ(メタ)アクリレート、アルキレンオキサイド変性ネオペンチルグリコールジ(メタ)アクリレート、トリシクロデカンジメタノールジ(メタ)アクリレート、ジメチロールジシクロペンタジ(メタ)アクリレート、ビニル(メタ)アクリレート、ジビニルベンゼン等の2官能モノマー;トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパンエトキシトリ(メタ)アクリレート、グリセリンプロポキシトリアクリレート、テトラメチロールメタントリ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールトリ(メタ)アクリレート等の3官能モノマー;ペンタエリスリトールアルコキシテトラ(メタ)アクリレート、ジトリメチロールプロパンテトラ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールテトラ(メタ)アクリレート等の4官能モノマー;ソルビトールペンタ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールペンタ(メタ)アクリレート等の5官能モノマー;ジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレート、ソルビトールヘキサ(メタ)アクリレート、アルキレンオキサイド変性ヘキサ(メタ)アクリレート、カプロラクトン変性ジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレート等の6官能モノマー;その他、2官能以上の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等;が挙げられる。なかでも好ましい例として、1,6-ヘキサンジオールジ(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、ジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレートが挙げられる。そのなかでも、ジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレートが特に好ましい。
特に限定するものではないが、多官能モノマーとしては、分子量が100以上のものを使用することが適当である。いくつかの好ましい態様において、多官能モノマーの分子量は、例えば150以上であってもよく、250以上でもよく、300以上でもよく、350以上でもよく、400以上でもよく、450以上でもよく、500以上でもよい。また、多官能モノマーの分子量は、通常、凡そ100000以下であり、例えば凡そ10000以下(例えば10000未満)が適当であり、5000以下(例えば5000未満)が好ましく、1500以下であってもよく、1000以下(例えば1000未満)でもよく、800以下でもよく、600以下でもよい。上記範囲の分子量を有する多官能モノマーの使用は、例えば、粘着剤組成物の調製性や塗工性の点で有利となり得る。なお、上記分子量は、メーカー公称値または分子構造から算出される分子量である。所定以上の分子量を有する多官能モノマーについては、GPCにより得られた標準ポリスチレン換算の重量平均分子量(Mw)の値を採用してもよい。
いくつかの好ましい態様において、多官能モノマーとして、10℃/分の昇温条件のTGAにおける180℃到達時の重量減少率が1%以下(具体的には1.0%以下)である多官能モノマーを使用する。上記180℃加熱重量減少率が1%以下となる耐熱性を有する多官能モノマー(以下、「耐熱性多官能モノマー」ともいう。)を使用することにより、粘着剤は、多官能モノマー使用に基づく加熱易剥離性を有しつつ、加熱時のアウトガス発生が抑制される。上記耐熱性多官能モノマーを使用することにより、加熱易剥離性とアウトガス低減とを両立することができる。アウトガス低減の観点から、いくつかの好ましい態様において、耐熱性多官能モノマーの180℃加熱重量減少率は、0.9%以下であり、より好ましくは0.8%以下、さらに好ましくは0.7%以下、特に好ましくは0.6%以下であり、0.5%以下であってもよい。耐熱性多官能モノマーの180℃加熱重量減少率の下限値は、理論上0%であり、実用上0.1%以上であってもよく、0.2%以上でもよく、0.3%以上でもよい。耐熱性多官能モノマーは、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。
多官能モノマーの180℃加熱重量減少率は、具体的には示差熱分析装置(TA Instruments社製、商品名「Discovery TGA」)を用い、昇温10℃/分、空気雰囲気下、流量25mL/分の測定条件にて測定することができる。
粘着剤中の耐熱性多官能モノマーの含有量は、特に限定されない。いくつかの態様において、粘着剤に含まれるポリマー(具体的にはベースポリマー。好適にはアクリル系ポリマー)100重量部に対して、20重量部以上であることが適当であり、30重量部以上であることが好ましい。十分量の耐熱性多官能モノマーを粘着剤に含ませることにより、加熱時に多官能モノマーが速やかに反応し、粘着剤が熱硬化することで、加熱易剥離性を実現することができる。耐熱性多官能モノマーの適当量は、その分子量や官能基数等により異なり得るが、いくつかの好ましい態様において、上記ポリマー100重量部に対する耐熱性多官能モノマーの量は、加熱易剥離性の観点から、50重量部以上とすることが適当であり、好ましくは60重量部以上、より好ましくは70重量部以上、さらに好ましくは80重量部以上、特に好ましくは90重量部以上であり、100重量部以上であってもよい。粘着剤中の耐熱性多官能モノマーの含有量の上限は特に限定されず、所望の粘着特性を実現するよう設定され得る。いくつかの態様において、ポリマー(具体的にはベースポリマー。例えばアクリル系ポリマー)との相溶性の観点から、上記ポリマー100重量部に対する耐熱性多官能モノマーの量は、凡そ200重量部以下とすることが適当であり、好ましくは160重量部以下、より好ましくは150重量部以下、さらに好ましくは140重量部以下であり、120重量部以下であってもよく、90重量部以下でもよい。
粘着剤中の多官能モノマーの含有量は、特に限定されない。いくつかの態様において、粘着剤に含まれるポリマー(具体的にはベースポリマー。好適にはアクリル系ポリマー)100重量部に対して、20重量部以上であってもよく、30重量部以上が適当であり、50重量部以上であることが好ましい。十分量の多官能モノマーを粘着剤に含ませることにより、加熱時に多官能モノマーが速やかに反応し、粘着剤が熱硬化することで、加熱易剥離性を実現することができる。多官能モノマーの適当量は、その分子量や官能基数等により異なり得るが、概ね、上記ポリマー100重量部に対する多官能モノマーの量は、加熱易剥離性の観点から、好ましくは60重量部以上、より好ましくは70重量部以上、さらに好ましくは80重量部以上、特に好ましくは90重量部以上であり、100重量部以上であってもよい。粘着剤中の多官能モノマーの含有量の上限は特に限定されず、所望の粘着特性を実現するよう設定され得る。いくつかの態様において、ポリマー(具体的にはベースポリマー。例えばアクリル系ポリマー)との相溶性の観点から、上記ポリマー100重量部に対する多官能モノマーの量は、凡そ200重量部以下とすることが適当であり、好ましくは160重量部以下、より好ましくは150重量部以下、さらに好ましくは140重量部以下であり、120重量部以下であってもよく、90重量部以下でもよい。
他のいくつかの態様において、粘着剤は、多官能モノマーを実質的に含まないか、あるいは多官能モノマーの使用量が制限されたものであってもよい。例えば、ポリマーとして、上記エチレン不飽和基を有するポリマーを用いる態様において、多官能モノマーが所定量以下の構成が採用され得る。かかる態様において、ポリマー(具体的にはベースポリマー。例えばアクリル系ポリマー)100重量部に対する多官能モノマーの量は、50重量部未満であってもよく、30重量部未満でもよく、10重量部未満でもよく、3重量部未満でもよく、1重量部未満でもよい。
いくつかの態様において、粘着剤は、上述のポリマー(具体的にはベースポリマー。例えばアクリル系ポリマー)および多官能モノマー(例えば多官能アクリル系モノマー)を含有する。いくつかの好ましい態様において、粘着剤全体に占める上記ポリマーおよび多官能モノマーの合計割合は、加熱による剥離力低下を効果的に発揮させる観点から、50重量%以上(例えば50重量%超100重量%以下)であることが適当であり、好ましくは70重量%以上、より好ましくは80重量%以上、さらに好ましくは90重量%以上であり、95重量%以上であってもよい。
(単官能モノマー)
また、粘着剤には、所望により、一分子中にエチレン性不飽和基を1個含む単官能モノマーを1種または2種以上含ませてもよい。単官能モノマーは、ここに開示される技術による効果を損なわない範囲で用いられる。単官能モノマーとしては、公知の単官能アクリレート系モノマーやビニル系モノマーが用いられ得る。特に限定するものではないが、粘着剤中の単官能モノマーの含有量は、多官能モノマー100重量部に対して凡そ100重量部以下(0重量部以上100重量部以下。例えば100重量部未満)とすることが適当であり、50重量部未満であってもよく、30重量部未満でもよく、10重量部未満でもよく、1重量部未満でもよい。ここに開示される技術は、粘着剤が、単官能モノマーを実質的に含まない態様で実施することができる。
また、粘着剤には、所望により、一分子中にエチレン性不飽和基を1個含む単官能モノマーを1種または2種以上含ませてもよい。単官能モノマーは、ここに開示される技術による効果を損なわない範囲で用いられる。単官能モノマーとしては、公知の単官能アクリレート系モノマーやビニル系モノマーが用いられ得る。特に限定するものではないが、粘着剤中の単官能モノマーの含有量は、多官能モノマー100重量部に対して凡そ100重量部以下(0重量部以上100重量部以下。例えば100重量部未満)とすることが適当であり、50重量部未満であってもよく、30重量部未満でもよく、10重量部未満でもよく、1重量部未満でもよい。ここに開示される技術は、粘着剤が、単官能モノマーを実質的に含まない態様で実施することができる。
(熱重合開始剤)
いくつかの態様において、粘着剤は、熱重合開始剤を含有することが好ましい。ここで熱重合開始剤とは、加熱によりラジカルを発生させる重合開始剤をいう。粘着剤に熱重合開始剤を反応前(未反応)の状態で含ませることにより、熱重合開始剤が高温加熱時に反応し、接着力を低下させるか、接着力の上昇を抑制し、加熱易剥離性を好ましく実現することができる。
いくつかの態様において、粘着剤は、熱重合開始剤を含有することが好ましい。ここで熱重合開始剤とは、加熱によりラジカルを発生させる重合開始剤をいう。粘着剤に熱重合開始剤を反応前(未反応)の状態で含ませることにより、熱重合開始剤が高温加熱時に反応し、接着力を低下させるか、接着力の上昇を抑制し、加熱易剥離性を好ましく実現することができる。
熱重合開始剤としては、特に限定されず、例えば、過酸化物系重合開始剤、アゾ系重合開始剤、過酸化物と還元剤との組合せによるレドックス系重合開始剤、置換エタン系重合開始剤等を使用することができる。具体的には、過硫酸カリウム、過硫酸アンモニウム等の過硫酸塩;ベンゾイルパーオキサイド(BPO)、t-ブチルハイドロパーオキサイド、過酸化水素等の過酸化物系化合物;例えば2,2’-アゾビスイソブチロニトリル(AIBN)、2,2’-アゾビス(N-ブチル-2-メチルプロピオンアミド等のアゾ系化合物;例えばフェニル置換エタン等の置換エタン系開始剤;例えば過硫酸塩と亜硫酸水素ナトリウムとの組合せ、過酸化物とアスコルビン酸ナトリウムとの組合せ等の、過酸化物と還元剤との組み合わせによるレドックス系開始剤;等が例示される。これら熱重合開始剤は、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。特に限定するものではないが、ここに開示される技術は、粘着剤に含まれる熱重合開始剤として、過酸化物系重合開始剤、アゾ系重合開始剤を使用する態様、または両者を併用する態様で好ましく実施され得る。
いくつかの態様において、熱重合開始剤として、10時間半減期温度が例えば50℃以上のものを好ましく使用し得る。ここで重合開始剤の10時間半減期温度とは、10時間で開始剤の濃度が半分になる温度をいい、重合開始剤の分解速度や、所定温度における熱分解性(ラジカル発生性)を表す指標として用いられる。本明細書において熱重合開始剤の10時間半減期温度としては、メーカーカタログ等に記載される公称値が採用される。メーカー公称値のないものについては、適当な溶剤(例えばトルエン)を用いて測定された値を採用すればよい。熱重合開始剤の粘着剤中での熱分解性と溶剤中での熱分解性とは同一ではないと考えられるが、上記10時間半減期温度の高い熱重合開始剤は、耐熱性に優れ、保管安定性にも優れる傾向がある。そのような観点から、上記熱重合開始剤の10時間半減期温度は、55℃以上であってもよく、60℃以上でもよく、65℃以上でもよく、70℃以上でもよい。他のいくつかの態様において、上記熱重合開始剤の10時間半減期温度は、80℃以上であってもよく、90℃以上でもよく、100℃以上(例えば100℃超)でもよい。また、熱重合開始剤の10時間半減期温度の上限は、例えば150℃以下であり、120℃以下が適当である。いくつかの態様において、上記熱重合開始剤の10時間半減期温度は、100℃以下程度(例えば100℃未満)であることが適当であり、95℃以下であってもよく、90℃以下でもよく、85℃以下でもよく、80℃以下でもよい。
いくつかの態様において、熱重合開始剤として、少なくともアゾ系重合開始剤を使用することが好ましい。熱重合開始剤としてアゾ系重合開始剤を使用すると、粘着剤からのアウトガス量が低減する傾向がある。また、熱重合開始剤としてアゾ系重合開始剤を含む粘着剤によると、長期保管した場合や、保管時に温度変化等があった場合でも、保管後に、所期の耐熱易剥離性を保持することが可能である。熱重合開始剤としてアゾ系重合開始剤を使用することにより、保管安定性のよい粘着剤を形成することができる。その理由としては、アゾ系重合開始剤は、他種の重合開始剤と比べて、粘着剤内における熱安定性が良好であるためと考えられるが、ここに開示される技術は、上記の考察に限定されるものではない。アゾ系重合開始剤は、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。
ここに開示される技術において使用されるアゾ系重合開始剤としては、特に限定されず、アゾニトリル系化合物、アゾアミド系化合物、アゾエステル系化合物、アルキルアゾ系化合物、アゾアミジン系化合物、アゾイミダゾリン系化合物、高分子アゾ系化合物のいずれも使用可能である。アゾ系重合開始剤の具体例としては、例えばAIBN、1,1’-アゾビス(シクロヘキサン-1-カルボニトリル)、2,2’-アゾビス(4-メトキシ-2,4-ジメチルバレロニトリル)、2,2’-アゾビス(2,4-ジメチルバレロニトリル)、2,2’-アゾビス(2-メチルブチロニトリル)、4,4-アゾビス(4-シアノ吉草酸)、2,2’-アゾビス(N-ブチル-2-メチルプロピオンアミド、ジメチル2,2’-アゾビス(2-メチルプロピオネート)、ジメチル1,1’-アゾビス(1-シクロヘキサンカルボキシレート)、2,2’-アゾビス(2-メチルプロパン)、2,2’-アゾビス(2,4,4-トリメチルペンタン)、2-tert-ブチルアゾ-2-シアノプロパン、4,4’-アゾビス(3,3,4,4,5,5,6,6,7,7,8,8,8-トリN,N’-ジメチレンイソブチルアミジン)、2,2’-アゾビス(2-メチルプロピオンアミジン)二硫酸塩、2,2’-アゾビス(2-アミジノプロパン)ジヒドロクロライド、2,2’-アゾビス(N,N’-ジメチレンイソブチルアミジン)、2,2’-アゾビス[N-(2-カルボキシエチル)-2-メチルプロピオンアミジン]ハイドレート、2,2’-アゾビス[2-(5-メチル-2-イミダゾリン-2-イル)プロパン]ジヒドロクロライド、アゾクメン等が挙げられる。
特に限定するものではないが、上記アゾ系重合開始剤として、10時間半減期温度が例えば50℃以上のものを好ましく使用し得る。上記10時間半減期温度の高い熱重合開始剤は、耐熱性に優れ、保管安定性にも優れる傾向がある。かかる観点から、上記アゾ系重合開始剤の10時間半減期温度は、好ましくは55℃以上、より好ましくは60℃以上、さらに好ましくは65℃以上、特に好ましくは70℃以上であり、80℃以上であってもよく、90℃以上でもよく、100℃以上(例えば100℃超)でもよい。アゾ系重合開始剤の10時間半減期温度の上限は、例えば150℃以下であり、120℃以下が適当である。いくつかの好ましい態様において、10時間半減期温度が例えば100℃以下(例えば100℃未満、95℃以下あるいは90℃以下)のアゾ系重合開始剤が使用され得る。
粘着剤中のアゾ系重合開始剤の含有量は、特に限定されず、粘着剤に含まれるポリマー(具体的にはベースポリマー。例えばアクリル系ポリマー)100重量部に対して、例えば0.1重量部以上(0.10重量部以上)とすることができる。例えば、所定量以上のアゾ系重合開始剤を粘着剤に含ませることにより、十分量のアゾ系重合開始剤が速やかに反応し得る。これにより、加熱易剥離性を好ましく実現することができる。また、粘着剤は、アゾ系重合開始剤を含むことにより、良好な保管安定性を有することができる。かかる観点から、上記ポリマー100重量部に対するアゾ系重合開始剤の量は、好ましくは0.15重量部以上、より好ましくは0.20重量部以上、さらに好ましくは0.25重量部以上であり、0.30重量部以上であってもよく、0.35重量部以上でもよく、0.40重量部以上でもよく、0.45重量部以上でもよく、0.50重量部以上でもよい。粘着剤中のアゾ系重合開始剤の含有量の上限は特に限定されず、接着力等の粘着特性や保管安定性を損なわないよう適切に設定され得る。いくつかの態様において、ポリマー(具体的にはベースポリマー。例えばアクリル系ポリマー)100重量部に対するアゾ系重合開始剤の量は、例えば3重量部未満が適当であり、好ましくは2.5重量部以下、より好ましくは2.0重量部以下、さらに好ましくは1.5重量部以下、特に好ましくは1.2重量部未満(例えば1.1重量部以下)であり、1.0重量部以下(例えば1.0重量部未満)であってもよく、0.8重量部以下でもよく、0.6重量部以下(例えば0.4重量部以下)でもよい。また、アゾ系重合開始剤の使用量を制限することで、アゾ系重合開始剤に由来するアウトガスの発生を抑制することができる。
粘着剤が多官能モノマーを含む態様においては、粘着剤中のアゾ系重合開始剤の含有量は、多官能モノマーとの相対的関係によっても特定することができる。いくつかの態様において、上記多官能モノマー100重量部に対するアゾ系重合開始剤の量は、多官能モノマーとの接触確率の観点から、0.1重量部以上(0.10重量部以上)とすることが適当であり、好ましくは0.15重量部以上、より好ましくは0.20重量部以上、さらに好ましくは0.25重量部以上であり、0.30重量部以上であってもよく、0.35重量部以上でもよく、0.40重量部以上でもよく、0.45重量部以上でもよく、0.50重量部以上でもよい。いくつかの態様において、多官能モノマー100重量部に対するアゾ系重合開始剤の量は、例えば10重量部以下程度が適当であり、好ましくは5重量部以下、より好ましくは3重量部以下、さらに好ましくは1.5重量部以下、特に好ましくは1.2重量部未満(例えば1.1重量部以下)であり、1.0重量部以下(例えば1.0重量部未満)であってもよく、0.8重量部以下でもよく、0.6重量部以下(例えば0.4重量部以下)でもよい。
いくつかの態様において、粘着剤は、熱重合開始剤としてアゾ系重合開始剤のみを含むか、あるいは、アゾ系重合開始剤と、アゾ系重合開始剤とは異なる熱重合開始剤(非アゾ系重合開始剤)とを含むものであり得る。アゾ系重合開始剤のみを使用する態様においては、アゾ系重合開始剤使用の効果を最大限発揮することができ、アゾ系重合開始剤と非アゾ系重合開始剤とを併用する態様においては、アゾ系重合開始剤と非アゾ系重合開始剤に基づく作用や特性を利用することができる。いくつかの態様において、粘着剤に含まれる熱重合開始剤全体に占めるアゾ系重合開始剤の割合は、凡そ10重量%以上とすることが適当であり、アゾ系重合開始剤の効果を効果的に発揮させる観点から、好ましくは30重量%以上、より好ましくは40重量%以上、さらに好ましくは50重量%以上(例えば50重量%超)であり、55重量%以上であってもよく、60重量%以上でもよい。他のいくつかの態様において、上記熱重合開始剤全体に占めるアゾ系重合開始剤の割合は、例えば凡そ65重量%以上であり、75重量%以上であってもよく、85重量%以上でもよく、95重量%以上でもよく、99重量%以上でもよい。また、上記熱重合開始剤全体に占めるアゾ系重合開始剤の割合の上限は100重量%であり、例えば90重量%以下であってもよく、80重量%以下でもよく、70重量%以下でもよく、60重量%以下でもよい。
また、いくつかの好ましい態様において、粘着剤は、熱重合開始剤として過酸化物系重合開始剤を含む。これにより、過酸化物系重合開始剤(具体的には有機過酸化物系重合開始剤)の高い開始効率を利用して、多官能モノマーの使用量が相対的に少ない場合でも、十分に熱硬化し、加熱易剥離性を実現しやすい傾向がある。いくつかの態様において、粘着剤に含まれる熱重合開始剤全体に占める過酸化物系重合開始剤の割合は、凡そ10重量%以上とすることが適当であり、過酸化物系重合開始剤の効果を効果的に発揮させる観点から、好ましくは30重量%以上、より好ましくは40重量%以上、さらに好ましくは50重量%以上(例えば50重量%超)であり、55重量%以上であってもよく、60重量%以上でもよい。他のいくつかの態様において、上記熱重合開始剤全体に占める過酸化物系重合開始剤の割合は、例えば凡そ65重量%以上であり、75重量%以上であってもよく、85重量%以上でもよく、95重量%以上でもよく、99重量%以上でもよい。また、上記熱重合開始剤全体に占める過酸化物系重合開始剤の割合の上限は100重量%であり、例えば90重量%以下であってもよく、80重量%以下でもよく、70重量%以下でもよく、60重量%以下でもよい。
粘着剤に含まれる熱重合開始剤の総量(2種以上含まれる場合には、2種以上の合計含有量)は、特に限定されず、加熱易剥離性が実現されるよう設定され得る。いくつかの態様において、上記熱重合開始剤の総量は、例えば、粘着剤に含まれるポリマー(具体的にはベースポリマー。例えばアクリル系ポリマー)100重量部に対して0.1重量部以上である。上記量の熱重合開始剤を粘着剤に含ませることにより、十分量の熱重合開始剤が速やかに反応し、加熱易剥離性を有することができる。加熱易剥離性の観点から、上記ポリマー100重量部に対する熱重合開始剤の総量は、好ましくは0.2重量部以上、より好ましくは0.3重量部以上、さらに好ましくは0.4重量部以上であり、0.5重量部以上であってもよい。粘着剤中の熱重合開始剤の総量の上限は特に限定されず、いくつかの態様において、ポリマー(具体的にはベースポリマー。例えばアクリル系ポリマー)100重量部に対する熱重合開始剤の総量は、例えば10重量部以下程度であり、5重量部以下であってもよく、3重量部以下でもよい。いくつかの好ましい態様において、上記熱重合開始剤の総量は、例えば3重量部未満が適当であり、好ましくは2.5重量部以下、より好ましくは2.0重量部以下、さらに好ましくは1.5重量部以下、特に好ましくは1.2重量部未満(例えば1.1重量部以下)であり、1.0重量部以下(例えば1.0重量部未満)であってもよく、0.9重量部以下でもよく、0.8重量部以下でもよく、0.7重量部以下でもよく、0.6重量部以下でもよい。熱重合開始剤の総量を所定の範囲内とすることで、接着力等の粘着特性や保管安定性を得つつ、効率的な熱硬化性、加熱易剥離性を好ましく実現することができる。また、熱重合開始剤の使用量を制限することで、熱重合開始剤に由来するアウトガスの発生を抑制することができる。
他のいくつかの態様において、粘着剤に含まれる熱重合開始剤の総量は、例えば、粘着剤に含まれるポリマー(具体的にはベースポリマー。例えばアクリル系ポリマー)100重量部に対して1.0重量部以上であり、1.2重量部以上であってもよく、1.5重量部以上でもよく、2.0重量部以上でもよく、2.5重量部以上でもよく、3.0重量部以上でもよく、3.5重量部以上でもよい。例えば、ポリマーとして、上記エチレン不飽和基を有するポリマーを用いる態様において、上記熱重合開始剤を増量することにより、加熱易剥離性が得られやすい。
粘着剤が多官能モノマーを含む態様においては、粘着剤中の熱重合開始剤の含有量は、多官能モノマーとの相対的関係によっても特定することができる。いくつかの態様において、上記多官能モノマー100重量部に対する熱重合開始剤の量は、多官能モノマーとの接触確率の観点から、0.1重量部以上とすることが適当であり、好ましくは0.2重量部以上、より好ましくは0.3重量部以上、さらに好ましくは0.4重量部以上であり、0.5重量部以上であってもよい。いくつかの態様において、多官能モノマー100重量部に対する熱重合開始剤の量は、例えば10重量部以下程度が適当であり、好ましくは5重量部以下、より好ましくは3重量部以下、さらに好ましくは1.5重量部以下、特に好ましくは1.2重量部未満(例えば1.1重量部以下)であり、1.0重量部以下(例えば1.0重量部未満)であってもよく、0.9重量部以下でもよく、0.8重量部以下でもよく、0.7重量部以下でもよく、0.6重量部以下でもよい。
(架橋剤)
粘着剤の形成に用いられる粘着剤組成物には、主に粘着剤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。架橋剤は、典型的には架橋反応後の形態で粘着剤に含まれている。架橋剤の使用により、粘着剤の凝集力を適切に調節することができる。
粘着剤の形成に用いられる粘着剤組成物には、主に粘着剤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。架橋剤は、典型的には架橋反応後の形態で粘着剤に含まれている。架橋剤の使用により、粘着剤の凝集力を適切に調節することができる。
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。接着性と凝集力とをバランスよく両立する観点から、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が好ましく、イソシアネート系架橋剤が特に好ましい。
イソシアネート系架橋剤としては、2官能以上の多官能イソシアネート化合物を用いることができる。例えば、トリレンジイソシアネート、キシレンジイソシアネート、ポリメチレンポリフェニルジイソシアネート、トリス(p-イソシアナトフェニル)チオホスフェート、ジフェニルメタンジイソシアネート等の芳香族イソシアネート;イソホロンジイソシアネート等の脂環族イソシアネート;ヘキサメチレンジイソシアネート等の脂肪族イソシアネート;等が挙げられる。市販品としては、トリメチロールプロパン/トリレンジイソシアネート3量体付加物(東ソー社製、商品名「コロネートL」)、トリメチロールプロパン/ヘキサメチレンジイソシアネート3量体付加物(東ソー社製、商品名「コロネートHL」)、ヘキサメチレンジイソシアネートのイソシアヌレート体(東ソー社製、商品名「コロネートHX」)、トリメチロールプロパン/キシリレンジイソシアネート付加物(三井化学社製、商品名「タケネートD-110N」)等のイソシアネート付加物等を例示することができる。
エポキシ系架橋剤としては、1分子中に2個以上のエポキシ基を有するものを特に制限なく用いることができる。1分子中に3~5個のエポキシ基を有するエポキシ系架橋剤が好ましい。エポキシ系架橋剤の具体例としては、N,N,N’,N’-テトラグリシジル-m-キシレンジアミン、1,3-ビス(N,N-ジグリシジルアミノメチル)シクロヘキサン、1,6-ヘキサンジオールジグリシジルエーテル、ポリエチレングリコールジグリシジルエーテル、ポリグリセロールポリグリシジルエーテル等が挙げられる。エポキシ系架橋剤の市販品としては、三菱ガス化学社製の商品名「TETRAD-X」、「TETRAD-C」、DIC社製の商品名「エピクロンCR-5L」、ナガセケムテックス社製の商品名「デナコールEX-512」、日産化学工業社製の商品名「TEPIC-G」等が挙げられる。
オキサゾリン系架橋剤としては、1分子内に1個以上のオキサゾリン基を有するものを特に制限なく使用することができる。
アジリジン系架橋剤の例としては、トリメチロールプロパントリス[3-(1-アジリジニル)プロピオネート]、トリメチロールプロパントリス[3-(1-(2-メチル)アジリジニルプロピオネート)]等が挙げられる。
カルボジイミド系架橋剤としては、カルボジイミド基を2個以上有する低分子化合物または高分子化合物を用いることができる。
アジリジン系架橋剤の例としては、トリメチロールプロパントリス[3-(1-アジリジニル)プロピオネート]、トリメチロールプロパントリス[3-(1-(2-メチル)アジリジニルプロピオネート)]等が挙げられる。
カルボジイミド系架橋剤としては、カルボジイミド基を2個以上有する低分子化合物または高分子化合物を用いることができる。
架橋剤を使用する場合における使用量(2種以上の架橋剤を使用する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、架橋剤の使用量は、粘着剤に含まれるポリマー(具体的にはベースポリマー。例えばアクリル系ポリマー)100重量部に対して、0重量部より多い量であればよい。架橋剤の使用量は、上記ポリマー100重量部に対して、例えば0.001重量部以上とすることができ、0.01重量部以上としてもよく、0.1重量部以上としてもよく、0.5重量部以上としてもよい。いくつかの態様において、架橋剤の使用量は、上記ポリマー100重量部に対して、例えば1重量部以上であり、1.5重量部以上であってもよく、2重量部以上でもよく、2.5重量部以上でもよい。架橋剤の使用量の上限は特に限定されず、上記ポリマー(具体的にはベースポリマー。例えばアクリル系ポリマー)100重量部に対して20重量部以下程度とすることが適当であり、いくつかの態様において、10重量部以下が好ましく、7重量部以下であってもよく、5重量部以下でもよい。
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。架橋触媒としては、テトラ-n-ブチルチタネート、テトライソプロピルチタネート、ナーセム第二鉄、ブチルスズオキシド、ジオクチルスズジラウレート等の金属系架橋触媒等が例示される。架橋触媒の使用量は特に制限されない。架橋触媒の使用量は、粘着剤に含まれるポリマー(具体的にはベースポリマー。例えばアクリル系ポリマー)100重量部に対して、例えば凡そ0.0001重量部以上、凡そ0.001重量部以上または凡そ0.005重量部以上等とすることができ、また、凡そ1重量部以下、凡そ0.1重量部以下または凡そ0.05重量部以下等とすることができる。
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、架橋遅延剤として、ケト-エノール互変異性を生じる化合物を含有させることができる。例えば、イソシアネート系架橋剤を含む粘着剤組成物またはイソシアネート系架橋剤を配合して使用され得る粘着剤組成物において、ケト-エノール互変異性を生じる化合物を好ましく使用し得る。これにより、粘着剤組成物のポットライフを延長する効果が発揮され得る。
ケト-エノール互変異性を生じる化合物としては、各種のβ-ジカルボニル化合物を用いることができる。具体例としては、アセチルアセトン、2,4-ヘキサンジオン等のβ-ジケトン類;アセト酢酸メチル、アセト酢酸エチル等のアセト酢酸エステル類;プロピオニル酢酸エチル等のプロピオニル酢酸エステル類;イソブチリル酢酸エチル等のイソブチリル酢酸エステル類;マロン酸メチル、マロン酸エチル等のマロン酸エステル類;等が挙げられる。なかでも好適な化合物として、アセチルアセトンおよびアセト酢酸エステル類が挙げられる。ケト-エノール互変異性を生じる化合物は、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。
ケト-エノール互変異性を生じる化合物の使用量は、粘着剤に含まれるポリマー(具体的にはベースポリマー。例えばアクリル系ポリマー)100重量部に対して、例えば0.1重量部以上20重量部以下であってよく、0.5重量部以上15重量部以下とすることが適当であり、例えば1重量部以上10重量部以下とすることができ、1重量部以上5重量部以下としてもよい。
ケト-エノール互変異性を生じる化合物としては、各種のβ-ジカルボニル化合物を用いることができる。具体例としては、アセチルアセトン、2,4-ヘキサンジオン等のβ-ジケトン類;アセト酢酸メチル、アセト酢酸エチル等のアセト酢酸エステル類;プロピオニル酢酸エチル等のプロピオニル酢酸エステル類;イソブチリル酢酸エチル等のイソブチリル酢酸エステル類;マロン酸メチル、マロン酸エチル等のマロン酸エステル類;等が挙げられる。なかでも好適な化合物として、アセチルアセトンおよびアセト酢酸エステル類が挙げられる。ケト-エノール互変異性を生じる化合物は、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。
ケト-エノール互変異性を生じる化合物の使用量は、粘着剤に含まれるポリマー(具体的にはベースポリマー。例えばアクリル系ポリマー)100重量部に対して、例えば0.1重量部以上20重量部以下であってよく、0.5重量部以上15重量部以下とすることが適当であり、例えば1重量部以上10重量部以下とすることができ、1重量部以上5重量部以下としてもよい。
(その他の成分)
粘着剤は、必要に応じて、粘着付与剤、シランカップリング剤、剥離力調整剤(界面活性剤等)、粘度調整剤(例えば増粘剤)、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、粘着剤組成物の分野において一般的な各種の添加剤を含んでもよい。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。
なお、ここに開示される技術は、粘着付与剤を用いることなく、接着力など所望の粘着特性を実現することができる。いくつかの態様において、粘着剤における粘着付与剤の含有量は、粘着剤に含まれるポリマー(具体的にはベースポリマー。例えばアクリル系ポリマー)100重量部に対して、例えば10重量部未満、さらには5重量部未満とすることができる。上記粘着付与剤の含有量は、1重量部未満(例えば0.5重量部未満)であってもよく、0.1重量部未満(0重量部以上0.1重量部未満)であってもよい。粘着剤は、粘着付与剤を含まないものであり得る。
粘着剤は、必要に応じて、粘着付与剤、シランカップリング剤、剥離力調整剤(界面活性剤等)、粘度調整剤(例えば増粘剤)、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、粘着剤組成物の分野において一般的な各種の添加剤を含んでもよい。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。
なお、ここに開示される技術は、粘着付与剤を用いることなく、接着力など所望の粘着特性を実現することができる。いくつかの態様において、粘着剤における粘着付与剤の含有量は、粘着剤に含まれるポリマー(具体的にはベースポリマー。例えばアクリル系ポリマー)100重量部に対して、例えば10重量部未満、さらには5重量部未満とすることができる。上記粘着付与剤の含有量は、1重量部未満(例えば0.5重量部未満)であってもよく、0.1重量部未満(0重量部以上0.1重量部未満)であってもよい。粘着剤は、粘着付与剤を含まないものであり得る。
(粘着剤組成物の形態)
特に限定するものではないが、ここに開示される技術は、溶剤型粘着剤組成物を用いて好ましく実施され得る。上記溶剤型粘着剤組成物は、有機溶媒中に粘着剤形成成分を含む形態の粘着剤組成物である。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、任意に他の添加剤(例えば多官能モノマー、熱重合開始剤等)とを含有する。ここに開示される技術による効果は、溶剤型粘着剤(層)を備える形態で効果的に発揮され得る。溶剤型粘着剤組成物に含まれる溶媒は、従来公知の有機溶媒から適宜選択することができる。例えば、トルエン等の芳香族化合物類(典型的には芳香族炭化水素類);酢酸エチルや酢酸ブチル等のエステル類;ヘキサンやシクロヘキサン等の脂肪族または脂環式炭化水素類;1,2-ジクロロエタン等のハロゲン化アルカン類;イソプロピルアルコール等の低級アルコール類(例えば、炭素原子数1~4の一価アルコール類);tert-ブチルメチルエーテル等のエーテル類;メチルエチルケトン等のケトン類;等から選択されるいずれか1種の溶媒、または2種以上の混合溶媒を用いることができる。
特に限定するものではないが、ここに開示される技術は、溶剤型粘着剤組成物を用いて好ましく実施され得る。上記溶剤型粘着剤組成物は、有機溶媒中に粘着剤形成成分を含む形態の粘着剤組成物である。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、任意に他の添加剤(例えば多官能モノマー、熱重合開始剤等)とを含有する。ここに開示される技術による効果は、溶剤型粘着剤(層)を備える形態で効果的に発揮され得る。溶剤型粘着剤組成物に含まれる溶媒は、従来公知の有機溶媒から適宜選択することができる。例えば、トルエン等の芳香族化合物類(典型的には芳香族炭化水素類);酢酸エチルや酢酸ブチル等のエステル類;ヘキサンやシクロヘキサン等の脂肪族または脂環式炭化水素類;1,2-ジクロロエタン等のハロゲン化アルカン類;イソプロピルアルコール等の低級アルコール類(例えば、炭素原子数1~4の一価アルコール類);tert-ブチルメチルエーテル等のエーテル類;メチルエチルケトン等のケトン類;等から選択されるいずれか1種の溶媒、または2種以上の混合溶媒を用いることができる。
(粘着剤の形成)
ここに開示される粘着剤は、従来公知の方法によって形成することができる。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、粘着剤は層状(粘着剤層)の形態で形成され得る。粘着剤組成物の硬化手段(例えば乾燥、架橋、重合、冷却等)は、1種のみを適用してもよく、2種以上を同時に、または多段階にわたって適用してもよい。溶剤型粘着剤組成物では、典型的には該組成物を乾燥(好ましくは、さらに架橋)させて粘着剤を形成することができる。
ここに開示される粘着剤は、従来公知の方法によって形成することができる。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、粘着剤は層状(粘着剤層)の形態で形成され得る。粘着剤組成物の硬化手段(例えば乾燥、架橋、重合、冷却等)は、1種のみを適用してもよく、2種以上を同時に、または多段階にわたって適用してもよい。溶剤型粘着剤組成物では、典型的には該組成物を乾燥(好ましくは、さらに架橋)させて粘着剤を形成することができる。
例えば、基材レスの両面粘着シートの作製においては、剥離性を有する表面(剥離面)に粘着剤組成物を付与した後、該粘着剤組成物を硬化させることにより該表面上に粘着剤層を形成する方法を採用することができる。基材付きの粘着シートの作製においては、該基材に粘着剤組成物を直接付与(典型的には塗布)して硬化させることにより粘着剤層を形成する方法(直接法)を採用することができる。また、剥離性を有する表面(剥離面)に粘着剤組成物を付与して硬化させることにより該表面上に粘着剤層を形成し、その粘着剤層を基材に転写する方法(転写法)を採用してもよい。上記剥離面としては、剥離ライナーの表面や、剥離処理された基材背面等を利用し得る。なお、ここに開示される粘着剤層は典型的には連続的に形成されるが、このような形態に限定されるものではなく、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形成された粘着剤層であってもよい。
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、ダイコーター、バーコーター、ナイフコーター、スプレーコーター等の、公知ないし慣用のコーターを用いて行うことができる。あるいは、含浸やカーテンコート法等により粘着剤組成物を塗布してもよい。
架橋反応の促進、製造効率向上等の観点から、粘着剤組成物の乾燥は加熱下で行うことが好ましい。乾燥温度は、特に限定するものではないが、例えば40~100℃程度とすることができ、通常は60~80℃程度とすることが好ましい。例えば、上記温度の乾燥(例えば1~10分程度、より具体的には3~7分程度の乾燥)は、加熱温度が低く、かつ溶媒の揮発が進行していることもあり、多官能モノマーや熱重合開始剤を含む粘着剤組成物において、多官能モノマーの反応や熱重合開始剤の失活は無視し得る程度である。また、粘着剤組成物を乾燥させた後、さらに、粘着剤層内における成分移行の調整、架橋反応の進行、基材や粘着剤層内に存在し得る歪の緩和等を目的としてエージングを行ってもよい。
架橋反応の促進、製造効率向上等の観点から、粘着剤組成物の乾燥は加熱下で行うことが好ましい。乾燥温度は、特に限定するものではないが、例えば40~100℃程度とすることができ、通常は60~80℃程度とすることが好ましい。例えば、上記温度の乾燥(例えば1~10分程度、より具体的には3~7分程度の乾燥)は、加熱温度が低く、かつ溶媒の揮発が進行していることもあり、多官能モノマーや熱重合開始剤を含む粘着剤組成物において、多官能モノマーの反応や熱重合開始剤の失活は無視し得る程度である。また、粘着剤組成物を乾燥させた後、さらに、粘着剤層内における成分移行の調整、架橋反応の進行、基材や粘着剤層内に存在し得る歪の緩和等を目的としてエージングを行ってもよい。
<粘着シート>
ここに開示される熱硬化性粘着剤は、該熱硬化性粘着剤からなる層(粘着剤層)を含んで構成された粘着シートの形態であり得る。粘着シートは、例えば、粘着剤層の一方の表面により構成された第1粘着面と、該粘着剤層の他方の表面により構成された第2粘着面と、を備える基材レス両面粘着シートの形態であり得る。あるいは、粘着シートは、非剥離性の基材(支持基材)の片面または両面に上記粘着剤層を有する形態の基材付き粘着シートであってもよい。ここでいう粘着シートの概念には、粘着テープ、粘着ラベル、粘着フィルム等と称されるものが包含され得る。ここに開示される粘着シートは、ロール状であってもよく、枚葉状であってもよい。あるいは、さらに種々の形状に加工された形態の粘着シートであってもよい。
ここに開示される熱硬化性粘着剤は、該熱硬化性粘着剤からなる層(粘着剤層)を含んで構成された粘着シートの形態であり得る。粘着シートは、例えば、粘着剤層の一方の表面により構成された第1粘着面と、該粘着剤層の他方の表面により構成された第2粘着面と、を備える基材レス両面粘着シートの形態であり得る。あるいは、粘着シートは、非剥離性の基材(支持基材)の片面または両面に上記粘着剤層を有する形態の基材付き粘着シートであってもよい。ここでいう粘着シートの概念には、粘着テープ、粘着ラベル、粘着フィルム等と称されるものが包含され得る。ここに開示される粘着シートは、ロール状であってもよく、枚葉状であってもよい。あるいは、さらに種々の形状に加工された形態の粘着シートであってもよい。
一実施形態に係る粘着シートの構造を図1に模式的に示す。この粘着シート1は、粘着剤層21からなる基材レスの両面粘着シートとして構成されている。粘着シート1は、粘着剤層21の一方の表面(第1面)により構成された第1粘着面21Aと、粘着剤層21の他方の表面(第2面)により構成された第2粘着面21Bとを、被着体の異なる箇所に貼り付けて用いられる。粘着面21A,21Bが貼り付けられる箇所は、異なる部材のそれぞれの箇所であってもよく、単一の部材内の異なる箇所であってもよい。使用前(すなわち、被着体への貼付け前)の粘着シート1は、図1に示すように、第1粘着面21Aおよび第2粘着面21Bが、少なくとも粘着剤層21に対向する側がそれぞれ剥離面となっている剥離ライナー31,32によって保護された形態の剥離ライナー付き粘着シート50の構成要素であり得る。剥離ライナー31,32としては、例えば、シート状の基材(ライナー基材)の片面に剥離処理剤による剥離層を設けることで該片面が剥離面となるように構成されたものを好ましく使用し得る。あるいは、剥離ライナー32を省略し、両面が剥離面となっている剥離ライナー31を用い、これと粘着シート1とを重ね合わせて渦巻き状に巻回することにより第2粘着面21Bが剥離ライナー31の背面に当接して保護された形態(ロール形態)の剥離ライナー付き粘着シートを構成していてもよい。
(粘着剤層)
粘着剤層の厚さは特に限定されない。粘着剤層の厚さは、通常、1μm以上であり、2μm以上であってもよく、3μm以上でもよい。粘着剤層の厚さが大きくなるほど、被着体に対する接着力は向上する傾向がある。いくつかの好ましい態様において、粘着剤層の厚さは、5μm以上であり、7μm以上であってもよく、9μm以上でもよい。粘着剤層の厚さの上限は、例えば200μm以下程度とすることが適当であり、100μm以下(例えば100μm未満)であってもよく、50μm以下でもよい。粘着剤層の厚さを所定範囲内で制限することにより、凝集破壊による糊残りの発生を防止し、易剥離性が得られやすい傾向がある。また、薄厚の粘着剤層は、粘着シートの薄型化等の点で有利であり、被着体に対する追従性にも優れる傾向がある。また、薄厚の粘着剤層を採用することで、粘着剤層に由来するアウトガス量は低減され得る。いくつかの好ましい態様において、粘着剤層の厚さは、40μm以下であり、30μm以下(例えば30μm未満)であってもよく、20μm以下でもよく、15μm以下でもよい。
粘着剤層の厚さは特に限定されない。粘着剤層の厚さは、通常、1μm以上であり、2μm以上であってもよく、3μm以上でもよい。粘着剤層の厚さが大きくなるほど、被着体に対する接着力は向上する傾向がある。いくつかの好ましい態様において、粘着剤層の厚さは、5μm以上であり、7μm以上であってもよく、9μm以上でもよい。粘着剤層の厚さの上限は、例えば200μm以下程度とすることが適当であり、100μm以下(例えば100μm未満)であってもよく、50μm以下でもよい。粘着剤層の厚さを所定範囲内で制限することにより、凝集破壊による糊残りの発生を防止し、易剥離性が得られやすい傾向がある。また、薄厚の粘着剤層は、粘着シートの薄型化等の点で有利であり、被着体に対する追従性にも優れる傾向がある。また、薄厚の粘着剤層を採用することで、粘着剤層に由来するアウトガス量は低減され得る。いくつかの好ましい態様において、粘着剤層の厚さは、40μm以下であり、30μm以下(例えば30μm未満)であってもよく、20μm以下でもよく、15μm以下でもよい。
(基材層)
ここに開示される粘着シートは基材層を含み得る。粘着剤層を支持(裏打ち)する基材(層)として、各種のシート状基材を用いることができる。上記基材としては、樹脂フィルム、紙、布、ゴムシート、発泡体シート、金属箔、これらの複合体等を用いることができる。樹脂フィルムの例としては、ポリエチレン(PE)、ポリプロピレン(PP)、エチレン・プロピレン共重合体等のポリオレフィン製フィルム;ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリエチレンナフタレート(PEN)等のポリエステルフィルム;塩化ビニル樹脂フィルム;酢酸ビニル樹脂フィルム;ポリアミド樹脂フィルム;フッ素樹脂フィルム;セロハン;等が挙げられる。樹脂フィルムの他の例として、ポリフェニレンスルフィド系樹脂、ポリスルホン系樹脂、ポリエーテルスルホン系樹脂、ポリエーテルエーテルケトン系樹脂、ポリアリレート系樹脂、ポリアミドイミド系樹脂、ポリイミド系樹脂等の1種または2種以上のエンジニアリングプラスチック(スーパーエンジニアリングプラスチックであり得る。)から形成された樹脂フィルムが挙げられる。エンジニアリングプラスチックの使用は耐熱性の観点から好ましい。紙の例としては、和紙、クラフト紙、グラシン紙、上質紙、合成紙、トップコート紙等が挙げられる。布の例としては、各種繊維状物質の単独または混紡等による織布や不織布等が挙げられる。上記繊維状物質としては、綿、スフ、マニラ麻、パルプ、レーヨン、アセテート繊維、ポリエステル繊維、ポリビニルアルコール繊維、ポリアミド繊維、ポリオレフィン繊維等が例示される。ゴムシートの例としては、天然ゴムシート、ブチルゴムシート等が挙げられる。発泡体シートの例としては、発泡ポリウレタンシート、発泡ポリクロロプレンゴムシート等が挙げられる。金属箔の例としては、アルミニウム箔、銅箔等が挙げられる。
ここに開示される粘着シートは基材層を含み得る。粘着剤層を支持(裏打ち)する基材(層)として、各種のシート状基材を用いることができる。上記基材としては、樹脂フィルム、紙、布、ゴムシート、発泡体シート、金属箔、これらの複合体等を用いることができる。樹脂フィルムの例としては、ポリエチレン(PE)、ポリプロピレン(PP)、エチレン・プロピレン共重合体等のポリオレフィン製フィルム;ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリエチレンナフタレート(PEN)等のポリエステルフィルム;塩化ビニル樹脂フィルム;酢酸ビニル樹脂フィルム;ポリアミド樹脂フィルム;フッ素樹脂フィルム;セロハン;等が挙げられる。樹脂フィルムの他の例として、ポリフェニレンスルフィド系樹脂、ポリスルホン系樹脂、ポリエーテルスルホン系樹脂、ポリエーテルエーテルケトン系樹脂、ポリアリレート系樹脂、ポリアミドイミド系樹脂、ポリイミド系樹脂等の1種または2種以上のエンジニアリングプラスチック(スーパーエンジニアリングプラスチックであり得る。)から形成された樹脂フィルムが挙げられる。エンジニアリングプラスチックの使用は耐熱性の観点から好ましい。紙の例としては、和紙、クラフト紙、グラシン紙、上質紙、合成紙、トップコート紙等が挙げられる。布の例としては、各種繊維状物質の単独または混紡等による織布や不織布等が挙げられる。上記繊維状物質としては、綿、スフ、マニラ麻、パルプ、レーヨン、アセテート繊維、ポリエステル繊維、ポリビニルアルコール繊維、ポリアミド繊維、ポリオレフィン繊維等が例示される。ゴムシートの例としては、天然ゴムシート、ブチルゴムシート等が挙げられる。発泡体シートの例としては、発泡ポリウレタンシート、発泡ポリクロロプレンゴムシート等が挙げられる。金属箔の例としては、アルミニウム箔、銅箔等が挙げられる。
いくつかの好ましい態様において、所定の剛性(強度)を有し、加工性、取扱い性に優れる樹脂フィルムを基材(層)として用いる。なかでも、樹脂フィルム基材としてポリエステルフィルムを用いることが好ましい。なお、この明細書において「樹脂フィルム」とは、典型的には非多孔質のフィルムであって、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。基材として用いられ得る樹脂フィルムの密度は、凡そ0.85~1.50g/cm3(例えば0.90g/cm3~1.20g/cm3、典型的には0.92g/cm3~1.05g/cm3)程度であり得る。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。
基材層(例えば樹脂フィルム)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、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、光学特性調整層(例えば着色層、反射防止層)、所望の外観を付与するための印刷層やラミネート層、帯電防止層、下塗り層、剥離層等の表面処理層が挙げられる。
基材層の厚さは特に限定されず、目的に応じて適宜選択できるが、一般的には1~500μmであり得る。加工性や取扱い性、作業性等の観点から、基材層の厚さは2μm以上(例えば3μm以上、典型的には5μm以上)であることが適当であり、凡そ7μm以上であってもよく、10μm以上でもよい。また、基材層の厚さは、凡そ200μm以下であることが適当であり、軽量化や薄厚化の観点から、好ましくは凡そ100μm以下、より好ましくは凡そ50μm以下であり、30μm以下であってもよく、20μm以下でもよく、15μm以下でもよい。基材層の厚さが小さくなると、粘着シートの柔軟性や被着体の表面形状への追従性が向上する傾向にある。
基材層の粘着剤層側表面には、必要に応じて、コロナ処理やプラズマ処理等、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)の塗布等の、従来公知の表面処理が施されていてもよい。このような表面処理は、基材層と粘着剤層との密着性、言い換えると粘着剤層の基材層への投錨性を向上させるための処理であり得る。プライマーの組成は特に限定されず、公知のものから適宜選択することができる。下塗り層の厚さは特に制限されないが、例えば0.01μm~1μm程度が適当であり、0.1μm~1μm程度が好ましい。また、基材層の背面には、上記の各種表面処理や、帯電防止処理等の表面処理が施されていてもよい。
(総厚)
ここに開示される粘着シート(粘着剤層と基材層とを含み得るが、剥離ライナーは含まない。)の総厚は特に限定されず、凡そ5~1000μmの範囲とすることが適当である。粘着シートの総厚は、粘着特性、取扱い性等の観点から10μm以上であってもよく、15μm以上でもよく、20μm以上でもよい。また、軽量化や薄厚化の観点から、いくつかの態様において、粘着シートの総厚は500μm以下であり、300μm以下であってもよい。いくつかの好ましい態様において、粘着シートの総厚は、100μm以下(例えば100μm未満)であり、より好ましくは50μm以下であり、30μm以下であってもよい。粘着シートの厚さを薄くすることは、薄膜化、小型化、軽量化、省資源化等の点でも有利である。
ここに開示される粘着シート(粘着剤層と基材層とを含み得るが、剥離ライナーは含まない。)の総厚は特に限定されず、凡そ5~1000μmの範囲とすることが適当である。粘着シートの総厚は、粘着特性、取扱い性等の観点から10μm以上であってもよく、15μm以上でもよく、20μm以上でもよい。また、軽量化や薄厚化の観点から、いくつかの態様において、粘着シートの総厚は500μm以下であり、300μm以下であってもよい。いくつかの好ましい態様において、粘着シートの総厚は、100μm以下(例えば100μm未満)であり、より好ましくは50μm以下であり、30μm以下であってもよい。粘着シートの厚さを薄くすることは、薄膜化、小型化、軽量化、省資源化等の点でも有利である。
<剥離ライナー>
ここに開示される粘着シートに用いられる剥離ライナーとしては、特に限定されず、例えば樹脂フィルムや紙等のライナー基材の表面が剥離処理された剥離ライナーや、フッ素系ポリマー(ポリテトラフルオロエチレン等)やポリオレフィン系樹脂(ポリエチレン、ポリプロピレン等)の低接着性材料からなる剥離ライナー等を用いることができる。上記剥離処理には、例えば、シリコーン系、長鎖アルキル系等の剥離処理剤が用いられ得る。いくつかの態様において、剥離処理された樹脂フィルムを剥離ライナーとして好ましく採用し得る。
ここに開示される粘着シートに用いられる剥離ライナーとしては、特に限定されず、例えば樹脂フィルムや紙等のライナー基材の表面が剥離処理された剥離ライナーや、フッ素系ポリマー(ポリテトラフルオロエチレン等)やポリオレフィン系樹脂(ポリエチレン、ポリプロピレン等)の低接着性材料からなる剥離ライナー等を用いることができる。上記剥離処理には、例えば、シリコーン系、長鎖アルキル系等の剥離処理剤が用いられ得る。いくつかの態様において、剥離処理された樹脂フィルムを剥離ライナーとして好ましく採用し得る。
<接合体>
ここに開示される熱硬化性粘着剤は、2つの部材(被着体)のあいだに配置されて該2つの部材を接合する接合体に用いられ得る。上記接合体において、ここに開示される熱硬化性粘着剤は、上記2つの部材を接合する接合部に用いられている。
ここに開示される熱硬化性粘着剤は、2つの部材(被着体)のあいだに配置されて該2つの部材を接合する接合体に用いられ得る。上記接合体において、ここに開示される熱硬化性粘着剤は、上記2つの部材を接合する接合部に用いられている。
ここに開示される接合体は、例えば、図2に模式的に示される断面構造を有するものであり得る。接合体100は、第1の部材71と、第2の部材72と、第1の部材71および第2の部材72のあいだに配置された接合部80とを備える。接合体100は、第1の部材71と、接合部80と、第2の部材72とをこの順で含む積層体の構成を有している。図2の実施形態では、第1の部材71および第2の部材72は、シート状または板状であり、接合部80は層状体である。また、この実施形態において、第1の部材71および第2の部材72は、いずれも剛体である。接合部80は、熱硬化性粘着剤90を含んで構成されており、第1の部材71と第2の部材72とを接合している。換言すれば、第1の部材71と第2の部材72とは、熱硬化性粘着剤90を含む接合部80を介して接合されている。図2の実施形態では、接合部80は、熱硬化性粘着剤90からなる層(熱硬化性粘着剤層)の形態である。この実施形態では、接合体100は、接合部80として、熱硬化性粘着剤層からなる基材レス粘着シートが用いられており、接合部80の一方の面80Aとなる粘着シート(熱硬化性粘着剤層)の一方の粘着面(第1粘着面)が、被着体としての第1の部材71に接着しており、接合部80の他方の面(一方の面の反対面)80Bとなる粘着シート(熱硬化性粘着剤層)の他方の粘着面(第2粘着面。第1粘着面の反対面)が、被着体としての第2の部材72に接着している。
なお、上記実施形態では、接合体を構成する第1の部材、第2の部材および接合部は、いずれも層状、シート状または板状に構成されており、接合体は積層構造体(積層体)の形態を有していたが、第1の部材、第2の部材、接合部の形状は、層状、シート状または板状でなくてもよく、様々な形状を有するものであり得る。例えば、第1の部材、第2の部材は、接合部と接する面を有するものであればよく、用途や使用目的に基づき、複雑な形状や曲面形状など様々な立体的な部材形状を有するものであってもよい。接合部も、第1の部材、第2の部材の面形状にあわせて様々な形状を有し得る。
また、本明細書において、第1の部材および第2の部材における「部材」の語は、接合体の構成要素という意味で用いられており、その意味以外特に限定されない。例えば、第1の部材および第2の部材は、それぞれ別個に独立した物品や部品であってもよく、それぞれ別の物品を構成する部材であってもよい。
また、熱硬化性粘着剤を含む接合部としては、上記実施形態のように、粘着剤層のみからなる基材レス粘着シートを用いてもよく、あるいは、基材付き両面粘着シートを用いてもよい。接合部に基材レス粘着シートを用いる場合、接合体における接合部は、粘着剤または粘着剤からなる層(粘着剤層)であり得る。また、接合部に基材付き両面粘着シートを用いる場合、接合体における接合部は、第1粘着剤層、基材層および第2粘着剤層をこの順で有する積層構造を有するものであり得る。この態様にいて、ここに開示される熱硬化性粘着剤は、第1粘着剤層および第2粘着剤層の少なくとも一方に含まれていればよい。
また、接合体は、第1および第2の部材に加えて、任意に他の部材、構成要素を含んでよい。例えば、第1の部材および第2の部材が、電子機器等の製品の一部である場合、接合体は、多数の部材や要素から構成されたものであり得る。
<接合体の解体方法>
この明細書によると、ここに開示される接合体を解体する方法が提供される。上記解体方法は、上記接合体に対して150℃よりも高い温度で加熱処理を施し、第1の部材と第2の部材とを分離する工程を含む。接合体には、ここに開示される熱硬化性粘着剤が含まれており、該熱硬化性粘着剤は、180℃で30分加熱した後に測定されるガラス板に対する加熱後剥離強度が1.0N/20mm以下という加熱易剥離性を有する。上記熱硬化性粘着剤は、接合部に用いられており、150℃超の加熱処理を行うことにより、第1の部材および第2の部材の接合状態を容易に解除することができる。例えば、第1の部材、第2の部材がともに剛体であるなど被着体の変形を剥離に利用できない場合であっても、接合部に含まれる熱硬化性粘着剤は加熱易剥離性を有するので、短時間の高温加熱により、接合体を解体することができる。
この明細書によると、ここに開示される接合体を解体する方法が提供される。上記解体方法は、上記接合体に対して150℃よりも高い温度で加熱処理を施し、第1の部材と第2の部材とを分離する工程を含む。接合体には、ここに開示される熱硬化性粘着剤が含まれており、該熱硬化性粘着剤は、180℃で30分加熱した後に測定されるガラス板に対する加熱後剥離強度が1.0N/20mm以下という加熱易剥離性を有する。上記熱硬化性粘着剤は、接合部に用いられており、150℃超の加熱処理を行うことにより、第1の部材および第2の部材の接合状態を容易に解除することができる。例えば、第1の部材、第2の部材がともに剛体であるなど被着体の変形を剥離に利用できない場合であっても、接合部に含まれる熱硬化性粘着剤は加熱易剥離性を有するので、短時間の高温加熱により、接合体を解体することができる。
接合体に対する加熱処理は、少なくとも接合部に対する加熱であればよく、上記加熱は、第1の部材や第2の部材を通して実施してもよい。加熱手段は特に限定されず、オーブンなどの高温室内への投入や、熱風の送風などの手段を用いることができる。加熱処理の温度は、160℃以上であってもよく、170℃以上でもよい。加熱処理温度の上限は、加熱処理の目的、被着体の耐熱性等によって異なり得るが、概ね250℃以下程度であり、230℃以下または200℃以下であり得る。加熱処理の時間は、3分以上であってもよく、5分以上でもよく、10分以上でもよく、20分以上でもよい。また、加熱処理時間は、加熱プロセスの効率等の観点から、1時間以内であってもよく、30分以内でもよい。ここに開示される熱硬化性粘着剤は、上記短時間の高温加熱処理により、粘着剤が熱硬化し、加熱易剥離性を発現し得る。また、いくつかの態様において、加熱処理の時間は、10分以上であってもよく、30分以上でもよく、60分以上でもよく、1時間超でもよく、3時間超でもよく、4時間超でもよく、5時間超でもよい。ここに開示される粘着シートは、上記高温加熱処理により、粘着剤が熱硬化し、剥離力が低下するか、剥離力の上昇が抑えられ、加熱状態が長時間続いても剥離力の上昇(重剥離化)が生じないか、抑制される。したがって、長時間の加熱処理後も加熱易剥離性を保持することが可能である。加熱処理時間の上限は特にないが、加熱プロセスの効率等の観点から、10時間以内であってもよく、5時間以内でもよく、3時間以内でもよい。
また、いくつかの好ましい態様に係る熱硬化性粘着剤(熱硬化性粘着剤を含んで構成された粘着シートの形態であり得る。)は、被着体に貼り付けられる前に所定期間保管しても、所期の粘着特性を有するものであり得る。上記熱硬化性粘着剤は、保管安定性がよいので、例えば、保管時に、40℃以上(例えば40℃以上100℃未満)、さらには50℃以上、60℃以上の温度に曝された場合であっても、所期の粘着特性、耐熱易剥離性を保持することが可能である。また、40℃未満の環境であっても、例えば30日以上、100日以上、さらには半年、一年以上の長期に亘り保管された場合には、当初設計した粘着特性に変化が生じ得る。特に、加熱易剥離性を有する粘着剤に関しては、熱重合開始剤を含むものについては、長期保管により、熱重合開始剤が分解し、所期の加熱易剥離性が損なわれてしまうことが懸念されるが、上記熱硬化性粘着剤は、加熱易剥離性を有しつつ、保管安定性がよいので、長期保管や保管時の温度条件等にかかわらず、保管後においても耐熱易剥離性を発揮することができ、利用価値が高い。
<第1の部材および第2の部材>
接合体を構成する第1の部材および第2の部材の材料は、特に限定されず、後述の被着体材料として例示した各種の材料を用いることができる。例えば、ガラス、金属材料、セラミック材料および樹脂材料の1種または2種以上を含んで構成されているものを用いることができる。ここに開示される技術において、第1の部材および第2の部材としては、ガラス、金属材料、セラミック材料が用いられ得る。これらは、所定の耐熱性を有するので、ここに開示される加熱易剥離技術を適用することができる。また、上記材料は、剛体材料の典型例である。第1の部材および第2の部材がともに剛体である場合、接合部から部材の分離に、部材の変形を利用することができないが、ここに開示される技術によると、接合部に含まれる加熱易剥離型粘着剤に対して所定の加熱を行うことにより、剛体同士の接合を容易に解除することができる。第1の部材、第2の部材の材料は、同じであってもよく、あるいは異なってもよい。
接合体を構成する第1の部材および第2の部材の材料は、特に限定されず、後述の被着体材料として例示した各種の材料を用いることができる。例えば、ガラス、金属材料、セラミック材料および樹脂材料の1種または2種以上を含んで構成されているものを用いることができる。ここに開示される技術において、第1の部材および第2の部材としては、ガラス、金属材料、セラミック材料が用いられ得る。これらは、所定の耐熱性を有するので、ここに開示される加熱易剥離技術を適用することができる。また、上記材料は、剛体材料の典型例である。第1の部材および第2の部材がともに剛体である場合、接合部から部材の分離に、部材の変形を利用することができないが、ここに開示される技術によると、接合部に含まれる加熱易剥離型粘着剤に対して所定の加熱を行うことにより、剛体同士の接合を容易に解除することができる。第1の部材、第2の部材の材料は、同じであってもよく、あるいは異なってもよい。
なお、「剛体」とは、人力では実質的に変形しない剛性およびサイズを有する物体をいい、本明細書においては、接合体の解体の際に、接合された状態から、解体性が向上するレベルの変形を人力(一般的な成人男性基準)では行うことができない物体をいうものとする。特に限定するものではないが、本明細書における「剛体」とは、引張弾性率が1×1010Pa以上ある;および、曲げ剛性が0.01Pa・m3以上である;の少なくとも一方を満足する物体をいうものとする。
なお、上記引張弾性率とは、JIS K7161に準拠して測定される引張弾性率をいう。より具体的には、下記の方法で測定される。
[引張試験]
測定対象物を幅10mmの短冊状にカットして試験片を作製する。この試験片を、JIS K7161に準拠して、下記条件で延伸することにより応力-ひずみ曲線を得る。
(延伸条件)
測定温度:25℃
引張速度:300mm/分
チャック間距離:50mm
引張試験機としては、万能引張圧縮試験機(装置名「引張圧縮試験機、TCM-1kNB」、ミネベア社製)またはその相当品を用いることができる。
引張弾性率は、上記応力-ひずみ曲線の線形回帰から求められる。
また、上記曲げ剛性値D[Pa・m3]は、材料の厚さをh[m]および該材料のポアソン比をνとし、引張弾性率をE[Pa]とした場合に、式:
D=Eh3/12(1-ν2);
により求められる値である。
[引張試験]
測定対象物を幅10mmの短冊状にカットして試験片を作製する。この試験片を、JIS K7161に準拠して、下記条件で延伸することにより応力-ひずみ曲線を得る。
(延伸条件)
測定温度:25℃
引張速度:300mm/分
チャック間距離:50mm
引張試験機としては、万能引張圧縮試験機(装置名「引張圧縮試験機、TCM-1kNB」、ミネベア社製)またはその相当品を用いることができる。
引張弾性率は、上記応力-ひずみ曲線の線形回帰から求められる。
また、上記曲げ剛性値D[Pa・m3]は、材料の厚さをh[m]および該材料のポアソン比をνとし、引張弾性率をE[Pa]とした場合に、式:
D=Eh3/12(1-ν2);
により求められる値である。
第1の部材および/または第2の部材として用いられ得るガラス(例えばガラス板)や金属材料(例えば金属板)、セラミック材料(例えばセラミック板)の厚さは、特に限定されず、例えば凡そ0.1mm以上であり、凡そ0.5mm以上であり得る。上記範囲の厚さを有するガラス、金属材料、セラミック材料は、剛体としての性質を有し得るため、ここに開示される技術を適用する利点が大きい。上記ガラス、金属材料、セラミック材料の最大厚みは、特に限定されず、30cm以下程度であってもよく、10cm以下程度でもよく、1cm以下程度でもよく、5mm以下程度でもよく、2mm以下程度でもよい。
また、第1の部材および/または第2の部材として用いられ得る樹脂材料(典型的にはプラスチック材料)としては、引張弾性率が1×1010Pa以上ある;および、曲げ剛性が0.01Pa・m3以上である;の少なくとも一方を満足し、耐熱温度(連続耐熱温度)が150℃以上(例えば150℃超、160℃以上、170℃以上、180℃以上または180℃超)である材料が用いられる。上記耐熱温度(連続耐熱温度)は、JIS K7226に基づいて求めることができる。上記樹脂材料の例としては、ポリエステル樹脂、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、ポリイミド樹脂等が挙げられる。特に限定するものではないが、上記樹脂材料の厚さは、例えば凡そ1mm以上であり、凡そ2mm以上でもよく、3mm以上でもよく、5mm以上でもよく、1cm以上であり得る。上記範囲の厚さを有する樹脂材料は、剛体としての性質を有し得るため、ここに開示される技術を適用する利点が大きい。上記樹脂材料の最大厚みは、特に限定されず、30cm以下程度であってもよく、10cm以下程度でもよく、1cm以下程度でもよい。
<用途>
ここに開示される熱硬化性粘着剤は、加熱易剥離性を有するので、被着体に接着して用いられ、その接着目的を終えた後、被着体から除去される各種用途に利用可能である。特に限定するものではないが、光線非透過性の被着体や、低電気伝導性の低い被着体に貼り付ける用途など、紫外線照射剥離型粘着剤や電気剥離型粘着剤を適用できない場面において、所定の耐熱性を有する被着体に対して、ここに開示される熱硬化性粘着剤は好ましく適当され得る。また、ここに開示される熱硬化性粘着剤は、剛体同士の接合を容易に解除することができるので、被着体として剛体を用いる用途に特に好適である。例えば、マスキング用、仮固定用または保護用の熱硬化性粘着剤および粘着シートとして利用することができる。
ここに開示される熱硬化性粘着剤は、加熱易剥離性を有するので、被着体に接着して用いられ、その接着目的を終えた後、被着体から除去される各種用途に利用可能である。特に限定するものではないが、光線非透過性の被着体や、低電気伝導性の低い被着体に貼り付ける用途など、紫外線照射剥離型粘着剤や電気剥離型粘着剤を適用できない場面において、所定の耐熱性を有する被着体に対して、ここに開示される熱硬化性粘着剤は好ましく適当され得る。また、ここに開示される熱硬化性粘着剤は、剛体同士の接合を容易に解除することができるので、被着体として剛体を用いる用途に特に好適である。例えば、マスキング用、仮固定用または保護用の熱硬化性粘着剤および粘着シートとして利用することができる。
また、ここに開示される熱硬化性粘着剤および粘着シートは、例えば、電子機器、電子部品の製造プロセスにおいて被着体に固定され、剥離されるプロセス材としても好ましく用いられ得る。また、ここに開示される熱硬化性粘着剤および粘着シートの好適用途として、半導体素子製造用途が挙げられる。例えば半導体ウエハ加工(典型的にはシリコンウエハ加工)において該ウエハを固定板に固定するウエハ固定用シートとして好ましく用いられ得る。また、ここに開示される熱硬化性粘着剤および粘着シートは、上記ウエハ加工において該ウエハを保護する保護シートとしても好ましく用いられ得る。
また、ここに開示される熱硬化性粘着剤および粘着シートは、光学用途にも適用可能である。より具体的には、例えば、光学部材を貼り合わせる用途(光学部材貼り合わせ用)や上記光学部材が用いられた製品(光学製品)の製造用途等に用いられる光学用粘着シートとして、ここに開示される粘着シートを用いることができる。なお、上記光学部材とは、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。上記光学部材としては、光学的特性を有する部材であれば特に限定されないが、例えば、表示装置(画像表示装置)、入力装置等の機器(光学機器)を構成する部材またはこれらの機器に用いられる部材が挙げられる。上記表示装置としては、例えば液晶表示装置、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)、電子ペーパー等が挙げられる。また上記入力装置としては、タッチパネル等が挙げられる。
ここに開示される熱硬化性粘着剤および粘着シートは、良好な接着性を有し、かつ短時間の高温加熱により剥離除去が可能であるので、使用時には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)用粘着剤および粘着シートとして好ましく利用することができる。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において、表示部を保護する保護パネル(レンズ)固定用、キーモジュール部材固定用、アンテナモジュール固定用、リムシート固定用、デコレーションパネル固定用、バッテリー固定用、その他各種部材(回路基板、各種パネル用部材、ボタン、照明機器部材、内部カメラ部材、放熱材、グラファイトシート)の固定用、ロゴ(意匠文字)や各種デザイン等の表示物(各種標章を含む。)の固定用等の用途に好ましく適用され得る。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。
ここに開示される熱硬化性粘着剤および粘着シートは、電子機器(典型的には携帯型電子機器)においてバッテリー(一次電池および二次電池を包含する。例えばポリマーバッテリー)を電子機器本体に固定する目的で用いられる粘着剤および粘着シートとして好適である。バッテリーは通常、電子機器の構成部材(バッテリーを含む。)の修理や交換、検査等の際に、取外しを要する箇所に配置されていることが多い。そのため、当該バッテリー固定用の粘着剤および粘着シートは、除去を要する頻度が高い。この用途に上記粘着剤または粘着シートを適用することで、バッテリーを良好に固定する機能を発揮しつつ、使用期間を終えたバッテリーを取り外す際には、高温加熱を利用して、その取外しを簡易に行うことができる。ここに開示される粘着剤および粘着シートによると、上述の解体方法を利用して、バッテリーの変形を抑制しつつ、粘着剤および粘着シートを良好に除去することができる。
また、ここに開示される熱硬化性粘着剤および粘着シートは、ガラス等の脆性材料(典型的には硬脆材料)を貼り合わせる用途に好適である。例えば、2つの被着体を固定する用途であって、当該被着体の少なくとも一方がガラス材料等の脆性材料からなる態様に、ここに開示される粘着剤および粘着シートは、好ましく用いられ得る。具体的には、車両のフロントガラスや窓ガラス等のガラス材料の固定用途、多層構造のガラス板から構成される窓ガラスや抗菌ガラス等、ガラス材料同士を貼り合わせる用途が挙げられる。また、ガラス板を有する筐体やパネルへのガラス部品(レンズ等)の固定、ガラス板同士の貼り合わせも、ここに開示される粘着剤および粘着シートの好適な用途である。
上記各用途において、熱硬化性粘着剤および粘着シートは、被着体に貼り付けられた状態で、150℃超(150℃超250℃以下程度、例えば160℃以上、さらには170℃以上)の加熱に曝され得るが、ここに開示される熱硬化性粘着剤および粘着シートは、耐熱易剥離性を有するものでもあり得るので、上記加熱に曝される用途にも好ましく利用され得る。例えば、半導体素子の製造時においては、加工工程等で加熱に曝され得るので、耐熱易剥離性を有する粘着シートが好ましく利用される。
また、いくつかの好ましい態様に係る熱硬化性粘着剤および粘着シートは、アウトガスが低減されているので、アウトガスが望ましくない各種用途に好ましく利用することができる。例えば、差圧を利用して材料の仮固定や粘着シートの貼付けを行う用途、その他、真空下で被着体を処理する用途などでは、粘着シートは真空または減圧環境で用いられる。これらの用途では、粘着剤や粘着シートからのアウトガス量が多いと、真空度が低下し、不具合の原因となり得る。上記熱硬化性粘着剤および粘着シートは、上記のようなアウトガスが望ましくない用途を含む様々な用途に制限少なく利用することができる。
ここに開示される貼り付けられる材料(被着体材料)の種類は特に限定されない。ここに開示される粘着シートは、各種部材や材料の固定や保護等に利用され得る。被着体材料の例としては、例えば、アルカリガラス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;PET等のポリエステル樹脂、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。被着体材料の好適例としては、例えば、アルカリガラス等のガラス材料や半導体ウエハ等が挙げられる。上記ガラス材料は、例えば、タブレット型パソコンや携帯電話、有機LED(発光ダイオード)等に用いられるような、透明導電膜(例えばITO(酸化インジウムスズ)膜)やFPC(フレキシブル回路基板)が部分的に設けられた表面を有するガラス板であり得る。
この明細書により開示される事項には、以下のものが含まれる。
〔1〕 第1の部材と、第2の部材と、該第1の部材および該第2の部材のあいだに配置されて該第1の部材と該第2の部材とを接合する接合部と、を備える接合体であって、
前記接合部は熱硬化性粘着剤を含み、
前記熱硬化性粘着剤は、180℃で30分加熱した後に測定されるガラス板に対する加熱後剥離強度が1.0N/20mm以下である、接合体。
〔2〕 前記第1の部材および前記第2の部材はいずれも剛体である、上記〔1〕に記載の接合体。
〔3〕 前記第1の部材の材料および前記第2の部材の材料は、同じかあるいは異なり、それぞれ、ガラス、金属材料またはセラミック材料から構成されている、上記〔1〕または〔2〕に記載の接合体。
〔4〕 前記熱硬化性粘着剤は、180℃で1時間加熱した後に測定されるガラス板に対する加熱後剥離強度が1.0N/20mm以下である、上記〔1〕~〔3〕のいずれかに記載の接合体。
〔5〕 前記接合部は前記熱硬化性粘着剤からなる、上記〔1〕~〔4〕のいずれかに記載の接合体。
〔6〕 前記熱硬化性粘着剤は熱重合開始剤を含む、上記〔1〕~〔5〕のいずれかに記載の接合体。
〔7〕 前記熱硬化性粘着剤はポリマーと多官能モノマーとを含む、上記〔1〕~〔6〕のいずれかに記載の接合体。
〔8〕 上記〔1〕~〔7〕のいずれかに記載の接合体に用いられる熱硬化性粘着剤であって、
180℃で30分加熱した後に測定されるガラス板に対する加熱後剥離強度が1.0N/20mm以下である、熱硬化性粘着剤。
〔9〕 上記〔1〕~〔7〕のいずれかに記載の接合体の解体方法であって、
前記接合体に対して150℃よりも高い温度で加熱処理を施し、前記第1の部材と前記第2の部材とを分離する工程を含む、解体方法。
〔1〕 第1の部材と、第2の部材と、該第1の部材および該第2の部材のあいだに配置されて該第1の部材と該第2の部材とを接合する接合部と、を備える接合体であって、
前記接合部は熱硬化性粘着剤を含み、
前記熱硬化性粘着剤は、180℃で30分加熱した後に測定されるガラス板に対する加熱後剥離強度が1.0N/20mm以下である、接合体。
〔2〕 前記第1の部材および前記第2の部材はいずれも剛体である、上記〔1〕に記載の接合体。
〔3〕 前記第1の部材の材料および前記第2の部材の材料は、同じかあるいは異なり、それぞれ、ガラス、金属材料またはセラミック材料から構成されている、上記〔1〕または〔2〕に記載の接合体。
〔4〕 前記熱硬化性粘着剤は、180℃で1時間加熱した後に測定されるガラス板に対する加熱後剥離強度が1.0N/20mm以下である、上記〔1〕~〔3〕のいずれかに記載の接合体。
〔5〕 前記接合部は前記熱硬化性粘着剤からなる、上記〔1〕~〔4〕のいずれかに記載の接合体。
〔6〕 前記熱硬化性粘着剤は熱重合開始剤を含む、上記〔1〕~〔5〕のいずれかに記載の接合体。
〔7〕 前記熱硬化性粘着剤はポリマーと多官能モノマーとを含む、上記〔1〕~〔6〕のいずれかに記載の接合体。
〔8〕 上記〔1〕~〔7〕のいずれかに記載の接合体に用いられる熱硬化性粘着剤であって、
180℃で30分加熱した後に測定されるガラス板に対する加熱後剥離強度が1.0N/20mm以下である、熱硬化性粘着剤。
〔9〕 上記〔1〕~〔7〕のいずれかに記載の接合体の解体方法であって、
前記接合体に対して150℃よりも高い温度で加熱処理を施し、前記第1の部材と前記第2の部材とを分離する工程を含む、解体方法。
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。
<実施例1>
(粘着剤組成物の調製)
冷却管、窒素導入管、温度計および撹拌装置を備えた反応容器に、モノマー成分としてメトキシエチルアクリレート(MEA)85部、N-ビニル-2-ピロリドン(NVP)10部、4-ヒドロキシブチルアクリレート(4HBA)5部およびアクリル酸(AA)0.5部、重合溶媒として酢酸エチル300部を仕込み、熱重合開始剤として2,2’-アゾビスイソブチロニトリル(AIBN)0.2部を投入して窒素雰囲気下で61℃にて6時間重合反応(溶液重合)を行うことにより、アクリル系ポリマーAを含有する溶液を得た。
上記アクリル系ポリマーAのトルエン溶液に、アクリル系ポリマーA100部に対して、多官能モノマーとしてジペンタエリスリトールヘキサアクリレート(DPHA)30部と、イソシアネート系架橋剤(三井化学社製、製品名「タケネートD-101E」)3部と、熱重合開始剤として過酸化ベンゾイル(日本油脂社製、製品名「ナイパーBMT 40SV」、10時間半減期温度:73℃)0.5部を加え、均一に混合して本例に係る溶剤型粘着剤組成物を調製した。
<実施例1>
(粘着剤組成物の調製)
冷却管、窒素導入管、温度計および撹拌装置を備えた反応容器に、モノマー成分としてメトキシエチルアクリレート(MEA)85部、N-ビニル-2-ピロリドン(NVP)10部、4-ヒドロキシブチルアクリレート(4HBA)5部およびアクリル酸(AA)0.5部、重合溶媒として酢酸エチル300部を仕込み、熱重合開始剤として2,2’-アゾビスイソブチロニトリル(AIBN)0.2部を投入して窒素雰囲気下で61℃にて6時間重合反応(溶液重合)を行うことにより、アクリル系ポリマーAを含有する溶液を得た。
上記アクリル系ポリマーAのトルエン溶液に、アクリル系ポリマーA100部に対して、多官能モノマーとしてジペンタエリスリトールヘキサアクリレート(DPHA)30部と、イソシアネート系架橋剤(三井化学社製、製品名「タケネートD-101E」)3部と、熱重合開始剤として過酸化ベンゾイル(日本油脂社製、製品名「ナイパーBMT 40SV」、10時間半減期温度:73℃)0.5部を加え、均一に混合して本例に係る溶剤型粘着剤組成物を調製した。
(粘着シートの作製)
市販のPET製剥離ライナーの剥離面に、上記で得た粘着剤組成物を塗布し、80℃で5分間乾燥させて、厚さ40μmの粘着剤層(熱硬化性粘着剤からなる層)を形成した。この粘着剤層に、もう一枚の市販のPET製剥離ライナーの剥離面を貼り合わせた。このようにして、両面が上記2枚のPET製剥離ライナーで保護された厚さ40μmの基材レス両面粘着シートを得た。
市販のPET製剥離ライナーの剥離面に、上記で得た粘着剤組成物を塗布し、80℃で5分間乾燥させて、厚さ40μmの粘着剤層(熱硬化性粘着剤からなる層)を形成した。この粘着剤層に、もう一枚の市販のPET製剥離ライナーの剥離面を貼り合わせた。このようにして、両面が上記2枚のPET製剥離ライナーで保護された厚さ40μmの基材レス両面粘着シートを得た。
<実施例2~9および比較例1~2>
多官能モノマーの量、熱重合開始剤の種類および量を表1に示すように変更した他は基本的に実施例1と同様の方法により、各例に係る粘着剤組成物をそれぞれ調製し、得られた粘着剤組成物を用いて、実施例1と同様にして各例に係る基材レス両面粘着シートを作製した。なお、表2中、アゾ系重合開始剤は、富士フイルム和光純薬社製の製品名「VAm-110」(2,2’-アゾビス(N-ブチル-2-メチルプロピオンアミド)、10時間半減期温度:110℃)を示している。
多官能モノマーの量、熱重合開始剤の種類および量を表1に示すように変更した他は基本的に実施例1と同様の方法により、各例に係る粘着剤組成物をそれぞれ調製し、得られた粘着剤組成物を用いて、実施例1と同様にして各例に係る基材レス両面粘着シートを作製した。なお、表2中、アゾ系重合開始剤は、富士フイルム和光純薬社製の製品名「VAm-110」(2,2’-アゾビス(N-ブチル-2-メチルプロピオンアミド)、10時間半減期温度:110℃)を示している。
<実施例10>
冷却管、窒素導入管、温度計および撹拌装置を備えた反応容器に、2-エチルヘキシルアクリレート(2EHA)80mol%、ヒドロキシエチルアクリレート(HEA)20mol%からなるモノマー成分100部と、重合溶媒としてトルエン65部を仕込み、熱重合開始剤として過酸化ベンゾイル0.2部を投入して窒素雰囲気下で61℃にて6時間重合反応(溶液重合)を行うことにより、アクリル系ポリマーbを含有する溶液を得た。このアクリル系ポリマーbの溶液に、メタクリロイルオキシエチルイソシアネート(MOI)を、HEA20mol%に対し16mol%となる量添加し、空気気流中で50℃48時間の付加反応処理を行うことにより、側鎖末端にメタクリロイル基を有するアクリル系ポリマーBを得た。
上記アクリル系ポリマーBのトルエン溶液に、アクリル系ポリマーB100部に対して、上記イソシアネート系架橋剤1部と、熱重合開始剤として過酸化ベンゾイル(日本油脂社製、製品名「ナイパーBMT 40SV」、10時間半減期温度:73℃)3部を加え、均一に混合して本例に係る溶剤型粘着剤組成物を調製した。
得られた粘着剤組成物を用いて、実施例1と同様にして本例に係る基材レス両面粘着シートを作製した。
冷却管、窒素導入管、温度計および撹拌装置を備えた反応容器に、2-エチルヘキシルアクリレート(2EHA)80mol%、ヒドロキシエチルアクリレート(HEA)20mol%からなるモノマー成分100部と、重合溶媒としてトルエン65部を仕込み、熱重合開始剤として過酸化ベンゾイル0.2部を投入して窒素雰囲気下で61℃にて6時間重合反応(溶液重合)を行うことにより、アクリル系ポリマーbを含有する溶液を得た。このアクリル系ポリマーbの溶液に、メタクリロイルオキシエチルイソシアネート(MOI)を、HEA20mol%に対し16mol%となる量添加し、空気気流中で50℃48時間の付加反応処理を行うことにより、側鎖末端にメタクリロイル基を有するアクリル系ポリマーBを得た。
上記アクリル系ポリマーBのトルエン溶液に、アクリル系ポリマーB100部に対して、上記イソシアネート系架橋剤1部と、熱重合開始剤として過酸化ベンゾイル(日本油脂社製、製品名「ナイパーBMT 40SV」、10時間半減期温度:73℃)3部を加え、均一に混合して本例に係る溶剤型粘着剤組成物を調製した。
得られた粘着剤組成物を用いて、実施例1と同様にして本例に係る基材レス両面粘着シートを作製した。
<実施例11および比較例3~5>
熱重合開始剤の種類および量を表1に示すように変更した他は基本的に実施例10と同様の方法により、各例に係る粘着剤組成物をそれぞれ調製し、得られた粘着剤組成物を用いて、実施例10と同様にして各例に係る基材レス両面粘着シートを作製した。
熱重合開始剤の種類および量を表1に示すように変更した他は基本的に実施例10と同様の方法により、各例に係る粘着剤組成物をそれぞれ調製し、得られた粘着剤組成物を用いて、実施例10と同様にして各例に係る基材レス両面粘着シートを作製した。
<評価>
(初期剥離強度F0)
市販のPET製剥離ライナーの剥離面に、各例に係る粘着剤組成物を塗布し、80℃で5分間乾燥させて、厚さ10μmの粘着剤層を形成した。この粘着剤層に、厚さ12μmのPETフィルムを貼り合わせて、粘着シート(基材付き片面粘着シート)を作製した。上記で得た粘着シートを幅20mm、長さ100mmのサイズにカットし、23℃、50%RHの環境下において、粘着シートの粘着面を被着体としてのアルカリガラス板(松浪硝子工業社製、厚さ1.35mm、青板縁磨品)に、2kgのローラーを1往復させて圧着して貼り合わせた。同環境下にて、上記粘着シートを貼り付けたアルカリガラス板を6時間静置したものを評価用サンプルとして用いた。上記評価用サンプルを、23℃、50%RHの環境下において、引張試験機にセットし、剥離角度180度、速度300mm/分の条件で被着体から粘着シートを引き剥がしたときの剥離強度(初期剥離強度)F0[N/20mm幅]を測定した。得られた値を、熱硬化性粘着剤の対ガラス初期剥離強度F0とする。引張試験機としては、Shimadzu社製の製品名「EZ-S 500N」またはその相当品を用いることができる。また、評価対象物が両面粘着シートの場合は、非測定面をPETフィルムで裏打ちして測定を実施すればよい。
(初期剥離強度F0)
市販のPET製剥離ライナーの剥離面に、各例に係る粘着剤組成物を塗布し、80℃で5分間乾燥させて、厚さ10μmの粘着剤層を形成した。この粘着剤層に、厚さ12μmのPETフィルムを貼り合わせて、粘着シート(基材付き片面粘着シート)を作製した。上記で得た粘着シートを幅20mm、長さ100mmのサイズにカットし、23℃、50%RHの環境下において、粘着シートの粘着面を被着体としてのアルカリガラス板(松浪硝子工業社製、厚さ1.35mm、青板縁磨品)に、2kgのローラーを1往復させて圧着して貼り合わせた。同環境下にて、上記粘着シートを貼り付けたアルカリガラス板を6時間静置したものを評価用サンプルとして用いた。上記評価用サンプルを、23℃、50%RHの環境下において、引張試験機にセットし、剥離角度180度、速度300mm/分の条件で被着体から粘着シートを引き剥がしたときの剥離強度(初期剥離強度)F0[N/20mm幅]を測定した。得られた値を、熱硬化性粘着剤の対ガラス初期剥離強度F0とする。引張試験機としては、Shimadzu社製の製品名「EZ-S 500N」またはその相当品を用いることができる。また、評価対象物が両面粘着シートの場合は、非測定面をPETフィルムで裏打ちして測定を実施すればよい。
(加熱後剥離強度F1)
各例に係る粘着剤組成物を用いて、上記初期剥離強度F0測定に記載の方法で粘着シートを作製し、評価用サンプルを作製した。得られた評価用サンプルを、180℃のオーブンにて30分加熱処理し、オーブンから取り出して30分間23℃、50%RHの環境下に静置した。そして、上記評価用サンプルを、同環境下において、引張試験機にセットし、剥離角度180度、速度300mm/分の条件で被着体から粘着シートを引き剥がしたときの剥離強度(加熱後剥離強度)F1[N/20mm幅]を測定した。得られた値を、熱硬化性粘着剤の加熱後対ガラス剥離強度F1とする。被着体、引張試験機、その他の事項については、初期剥離強度F0の測定と同様である。
各例に係る粘着剤組成物を用いて、上記初期剥離強度F0測定に記載の方法で粘着シートを作製し、評価用サンプルを作製した。得られた評価用サンプルを、180℃のオーブンにて30分加熱処理し、オーブンから取り出して30分間23℃、50%RHの環境下に静置した。そして、上記評価用サンプルを、同環境下において、引張試験機にセットし、剥離角度180度、速度300mm/分の条件で被着体から粘着シートを引き剥がしたときの剥離強度(加熱後剥離強度)F1[N/20mm幅]を測定した。得られた値を、熱硬化性粘着剤の加熱後対ガラス剥離強度F1とする。被着体、引張試験機、その他の事項については、初期剥離強度F0の測定と同様である。
(加熱後剥離強度F2)
各例に係る粘着剤組成物を用いて、上記初期剥離強度F0測定に記載の方法で粘着シートを作製し、評価用サンプルを作製した。得られた評価用サンプルを、180℃のオーブンにて1時間加熱処理し、オーブンから取り出して30分間23℃、50%RHの環境下に静置した。そして、上記評価用サンプルを、同環境下において、引張試験機にセットし、剥離角度180度、速度300mm/分の条件で被着体から粘着シートを引き剥がしたときの剥離強度(加熱後剥離強度)F2[N/20mm幅]を測定した。得られた値を、熱硬化性粘着剤の加熱後対ガラス剥離強度F2とする。被着体、引張試験機、その他の事項については、初期剥離強度F0の測定と同様である。
各例に係る粘着剤組成物を用いて、上記初期剥離強度F0測定に記載の方法で粘着シートを作製し、評価用サンプルを作製した。得られた評価用サンプルを、180℃のオーブンにて1時間加熱処理し、オーブンから取り出して30分間23℃、50%RHの環境下に静置した。そして、上記評価用サンプルを、同環境下において、引張試験機にセットし、剥離角度180度、速度300mm/分の条件で被着体から粘着シートを引き剥がしたときの剥離強度(加熱後剥離強度)F2[N/20mm幅]を測定した。得られた値を、熱硬化性粘着剤の加熱後対ガラス剥離強度F2とする。被着体、引張試験機、その他の事項については、初期剥離強度F0の測定と同様である。
(接合体の解体)
各例に係る両面粘着シートを165mm×65mmのサイズにカットし、剥離ライナーを剥がして露出させた第1粘着面を、第1の部材としてのアルカリガラス板A(松浪硝子工業社製、厚さ1.35mm、青板縁磨品)に貼り合わせ、剥離ライナーを剥がして露出させた第2粘着面を、第2の部材としてのアルカリガラス板B(松浪硝子工業社製、厚さ1.35mm、青板縁磨品)に貼り合わせたものを、オートクレーブに投入し、50℃、5気圧の条件で15分間処理(オートクレーブ処理)し、オートクレーブから取り出した後、30分間常温常圧(23℃1気圧)環境下に静置した。このようにして、アルカリガラス板A/粘着剤層/アルカリガラス板Bからなる積層構造の接合体を評価用サンプルとして得た。この評価用サンプルにおいて、アルカリガラス板AおよびBは、粘着剤層により接着面積165mm×65mmで接合されている。なお、上記アルカリガラス板AおよびBは、引張弾性率が7×1010Paであり、曲げ剛性が約14Pa・m3(ポアソン比0.23)であった。
得られた接合体を、180℃のオーブンにて30分加熱処理し、オーブンから取り出して30分間23℃、50%RHの環境下に静置した後、人の手で接合体の解体操作を試みた(成人女性 評価はすべて同一人物で実施)。具体的には、定規(金属板でもよい)を評価用サンプル端部の層間部分に差し込み、10mmほど進入させた後に、垂直方向(評価用サンプルの厚み方向)に力を加えることで解体を試みた。
接合体の解体が可能であった場合を「可能」、接合体の解体ができなかった場合を「不可」と評価した。
各例に係る両面粘着シートを165mm×65mmのサイズにカットし、剥離ライナーを剥がして露出させた第1粘着面を、第1の部材としてのアルカリガラス板A(松浪硝子工業社製、厚さ1.35mm、青板縁磨品)に貼り合わせ、剥離ライナーを剥がして露出させた第2粘着面を、第2の部材としてのアルカリガラス板B(松浪硝子工業社製、厚さ1.35mm、青板縁磨品)に貼り合わせたものを、オートクレーブに投入し、50℃、5気圧の条件で15分間処理(オートクレーブ処理)し、オートクレーブから取り出した後、30分間常温常圧(23℃1気圧)環境下に静置した。このようにして、アルカリガラス板A/粘着剤層/アルカリガラス板Bからなる積層構造の接合体を評価用サンプルとして得た。この評価用サンプルにおいて、アルカリガラス板AおよびBは、粘着剤層により接着面積165mm×65mmで接合されている。なお、上記アルカリガラス板AおよびBは、引張弾性率が7×1010Paであり、曲げ剛性が約14Pa・m3(ポアソン比0.23)であった。
得られた接合体を、180℃のオーブンにて30分加熱処理し、オーブンから取り出して30分間23℃、50%RHの環境下に静置した後、人の手で接合体の解体操作を試みた(成人女性 評価はすべて同一人物で実施)。具体的には、定規(金属板でもよい)を評価用サンプル端部の層間部分に差し込み、10mmほど進入させた後に、垂直方向(評価用サンプルの厚み方向)に力を加えることで解体を試みた。
接合体の解体が可能であった場合を「可能」、接合体の解体ができなかった場合を「不可」と評価した。
各例の概要および評価結果を表1に示す。
表1に示されるように、実施例1~11と比較例1~5との対比結果から、180℃30分加熱処理後の剥離強度F1が1.0N/20mm以下である熱硬化性粘着剤を使用することにより、剛体同士を接合した接合体の解体が可能であることがわかる。
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 粘着シート
21 粘着剤層
21A 第1粘着面
21B 第2粘着面
31,32 剥離ライナー
50 剥離ライナー付き粘着シート
71 第1の部材
72 第2の部材
80 接合部
90 熱硬化性粘着剤
100 接合体
21 粘着剤層
21A 第1粘着面
21B 第2粘着面
31,32 剥離ライナー
50 剥離ライナー付き粘着シート
71 第1の部材
72 第2の部材
80 接合部
90 熱硬化性粘着剤
100 接合体
Claims (9)
- 第1の部材と、第2の部材と、該第1の部材および該第2の部材のあいだに配置されて該第1の部材と該第2の部材とを接合する接合部と、を備える接合体であって、
前記接合部は熱硬化性粘着剤を含み、
前記熱硬化性粘着剤は、180℃で30分加熱した後に測定されるガラス板に対する加熱後剥離強度が1.0N/20mm以下である、接合体。 - 前記第1の部材および前記第2の部材はいずれも剛体である、請求項1に記載の接合体。
- 前記第1の部材の材料および前記第2の部材の材料は、同じかあるいは異なり、それぞれ、ガラス、金属材料またはセラミック材料から構成されている、請求項2に記載の接合体。
- 前記熱硬化性粘着剤は、180℃で1時間加熱した後に測定されるガラス板に対する加熱後剥離強度が1.0N/20mm以下である、請求項1~3のいずれか一項に記載の接合体。
- 前記接合部は前記熱硬化性粘着剤からなる、請求項1~3のいずれか一項に記載の接合体。
- 前記熱硬化性粘着剤は熱重合開始剤を含む、請求項1~3のいずれか一項に記載の接合体。
- 前記熱硬化性粘着剤はポリマーと多官能モノマーとを含む、請求項1~3のいずれか一項に記載の接合体。
- 請求項1~3のいずれか一項に記載の接合体に用いられる熱硬化性粘着剤であって、
180℃で30分加熱した後に測定されるガラス板に対する加熱後剥離強度が1.0N/20mm以下である、熱硬化性粘着剤。 - 請求項1~3のいずれか一項に記載の接合体の解体方法であって、
前記接合体に対して150℃よりも高い温度で加熱処理を施し、前記第1の部材と前記第2の部材とを分離する工程を含む、解体方法。
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