丙烯酸系粘合劑組合物以及粘合帶的製作方法
2023-08-03 03:14:31
專利名稱:丙烯酸系粘合劑組合物以及粘合帶的製作方法
技術領域:
本發明涉及一種粘接固定性能出色且在使用後能夠再剝離的丙烯酸系粘合劑組合物、以及具有由該粘合劑組合物形成的粘合劑層的粘合帶。本發明的丙烯酸系粘合劑組合物以及粘合帶能夠被用於半永久地固定被粘物,且在粘接於被粘物上之後經過規定時間進行再剝離時,也能夠簡單且徹底地從被粘物上剝離下來,所以特別適用於再剝離用途。
背景技術:
粘合帶作為作業性良好、粘接可靠性高的接合機構,被家電產品、汽車、OA機器等各種工業領域所利用。另外,近年來,從節省資源的觀點來看,對於在產品中使用的可以回收的零件,多數情況下是在使用後分解產品而重新利用。此時,例如,在使用雙面粘合帶接合了零件的情況下,有必要進行將安裝在零件上的雙面粘合帶剝離下來的作業。作為要求這種再剝離性的雙面粘合帶,迄今為止有各種提案。
從提出的內容來看,能夠大致分成如下所述的3類。
(1)增大支撐基材的抗拉強度,提供再剝離時能夠在支撐基材不發生斷裂的條件下完成剝離的粘合帶。
(2)通過控制粘合劑的整體(bulk)物性,提供再剝離性優良的粘合帶。
(3)通過在特定的丙烯酸系聚合物中混合特定的增粘樹脂,提供再剝離性優良的粘合帶。
迄今為止提出的技術方案中,大體上是利用上述提議的1個或2個以上的組合,達到具備良好的粘合特性、再剝離時粘合帶不斷裂、並能在不殘留膠的情況下剝離的目的。關於提案(1),非常明確的是支撐基材的強度越大粘合帶越不易斷裂。但是,只通過提案(1)不能解決粘合特性優良且在再剝離時不殘留膠的課題也是明顯的。因此,大多建議在提案(1)上組合提案(2)和提案(3)。
例如,提出了由特定的丙烯酸系共聚物和特定的丙烯酸系增粘樹脂(低聚物)構成的丙烯酸系粘合劑(參考專利文獻1)。為了防止在室外由紫外線導致的劣化,專利文獻1中記載的粘合劑層是通過由活性能量線引起的聚合而形成的,所以將丙烯酸系低聚物用作增粘樹脂。但是,在丙烯酸系低聚物相對於聚烯烴等非極性被粘物的耐回彈性、粘合強度、定負荷剝離性等粘合性能方面仍有問題。其中,一直以來,作為在丙烯酸系粘合劑中混合的增粘樹脂,眾所周知的是松香系樹脂,它可以改善對非極性被粘物的膠粘性。
另外,還提出了將規定了單位面積重量、格令(grain)比、抗拉強度、密度、成分的無紡布作為支撐物且使用了具有特定的儲藏彈性率、被稱為損耗正切的bulk物性的粘合劑的再剝離雙面膠帶(參考專利文獻2)。專利文獻2記載的粘合帶的目的在於,減少膠殘留且抑制支撐基材的斷裂。但是,膠殘留性的課題光是規定bulk物性是不能解決的。即使是類似的bulk物性,丙烯酸系聚合物和增粘樹脂的組合數目非常多。如果選擇的材料不同,則粘合劑和被粘物界面的相互作用必然不同。即,粘合劑和被粘物界面的相互作用的不同是指粘合性能和膠殘留性也隨所選材料的不同而不同。bulk物性不過是單純的參數。因此,不能說專利文獻2公開了經常能夠同時滿足粘合性能和再剝離的條件。
另外,提出了在特定的丙烯酸系共聚物中添加分子中具有酚基或烷基酚基的增粘樹脂,從而形成了凝膠分率為60%以上的粘合劑層的粘合帶(參照專利文獻3)。但是,如專利文獻3所示使粘合劑層的凝膠分率達到60%以上的較大的值,則粘合特性、尤其是定負荷剝離性和耐回彈性等會極端惡化。因此,專利文獻3在粘合特性上仍有未解決的問題。
另外,提出了使用在特定的丙烯酸系共聚物100重量份中混合增粘樹脂10~40重量份而成的、具有特定的儲藏彈性率、被稱為損耗正切的bulk物性的粘合劑的再剝離膠帶(參考專利文獻4)。在專利文獻4中,作為上述增粘樹脂,至少含有1種以上的聚合松香酯樹脂。如前所述,膠殘留性在很大程度上受粘合劑和被粘物在其界面的相互作用的影響。另外,由於增粘樹脂是低分子成分,對粘合劑和被粘物在界面的相互作用的影響較大。但是,在專利文獻4中,就增粘樹脂而言,除了聚合松香酯之外沒有其它例示。根據與聚合松香酯合用的樹脂的種類,粘合性能、膠殘留性會發生很大的變化。另外,如果單獨使用聚合松香酯,當混合量少時,粘合性能會變差,而混合量多時,對聚烯烴等非極性被粘物的粘合力變得過強,其結果會發生膠殘留。因此,在專利文獻4中,仍存在如何同時滿足粘合性能和再剝離性的問題。
另外,還公開有相對於特定的丙烯酸共聚物100重量份,總量為5~45重量份的以1∶6~6∶1的比率混合了作為增粘樹脂的熱塑性二甲苯系樹脂和聚合松香酯的粘合劑(參考專利文獻5)。但是,當作為增粘樹脂的熱塑性二甲苯系樹脂的使用量較多時,定負荷剝離性、耐回彈性等在實用上重要的低速領域的粘合性能會變差。另外,在聚合松香酯多的體系中,如前所述,對聚烯烴等非極性被粘物的粘合力變得過強,其結果會發生膠殘留。因此,在專利文獻5中,不能同時滿足粘合性能和再剝離性,依然作為有待解決的問題而存在。
如上所述,用以往的粘合劑無法滿足所謂「粘合特性優良且再剝離時沒有膠殘留」這兩種互相相反的性能,另外,關於上述相反的性能,也沒有在邏輯上對此進行提示。總而言之,上述專利文獻只不過是用某種形式規定了已完成的粘合帶的聚合物組成、增粘樹脂的配合,並且將bulk物性作為參數進行規定。另外,由於並非是邏輯上提出的方案,所以仍然不能解決下述課題,即以高水準滿足「粘合特性優良且再剝離時沒有膠殘留」的相反性能的問題。
專利文獻1特開2003-193006號公報專利文獻2特開2003-253228號公報專利文獻3特開2001-240817號公報專利文獻4特開2000-239632號公報專利文獻5特開平11-269439號公報發明內容本發明是鑑於上述情況而提出的,目的在於提供粘合特性以及再剝離性優良的丙烯酸系粘合劑組合物以及使用了該丙烯酸系粘合劑組合物的粘合帶。
本發明人等為了克服上述課題進行了潛心研究,結果發現通過如下所述的粘合劑組合物以及粘合帶能夠解決上述課題,從而完成了本發明。
即,本發明涉及一種丙烯酸系粘合劑組合物,是含有丙烯酸系聚合物、以及增粘樹脂的丙烯酸系粘合劑組合物,所述丙烯酸系聚合物是至少共聚烷基的碳原子數為2~14的(甲基)丙烯酸烷基酯和可以與上述(甲基)丙烯酸烷基酯共聚的含羧基不飽和單體而得到的聚合物,其特徵在於,增粘樹脂是作為原料含有天然物質的樹脂,且增粘樹脂至少包含4種分子結構各不相同的上述樹脂,相對於丙烯酸系聚合物100重量份,上述各增粘樹脂的含量分別為5重量份以上20重量份以下。
如上所述,本發明的丙烯酸系粘合劑組合物中,在導入有羧基的丙烯酸系聚合物中,以特定的量使用了至少4種作為原料含有天然物質的增粘樹脂。將天然物質作為原料含有的增粘樹脂對各種被粘物的膠粘性優良,通過作為這種增粘樹使用分子結構各不相同的4種以上樹脂,可以獲得優良的針對極性被粘物至非極性被粘物的範圍廣泛的被粘物的膠粘性能。
另外,通過相對於丙烯酸系聚合物100重量份,將所使用的至少4種增粘樹脂的使用量分別設為5重量份以上20重量份以下,可以在滿足粘合特性的同時,也滿足針對各種被粘物的沒有膠殘留的再剝離性。當各增粘樹脂的混合份數少於5重量份時,增粘樹脂的效果變弱,粘合特性惡化。另外,當混合份數超過20重量份時,增粘樹脂在界面的相互作用增大,再剝離時有膠殘留。
在上述丙烯酸系粘合劑組合物中,用作增粘樹脂的作為原料含有天然物質的樹脂中,優選至少4種樹脂相對於異鏈烷烴系烴的濁點互不相同,且各樹脂的濁點的差為20℃以上。
相對異鏈烷烴系烴的濁點可按照如下所述的方法測量。
(1)稱量5g增粘樹脂,放入長6英寸、直徑為1英寸的試管中。
(2)向其中添加異鏈烷烴系烴(OMS)(Shell Sol 71)15g,然後加熱並熔化增粘樹脂。
(3)隨後,用溫度計攪拌並緩慢冷卻。必要時使用水浴或乾冰-丙酮浴。
(4)記錄開始混濁的時間。本發明所說的濁點是該開始混濁的溫度。濁點是溶液混濁(變混濁)的溫度,雖可以考慮開始混濁的溫度、完全混濁的溫度(溫度計接觸試管的後壁而無法看到的溫度)、其中間溫度等,但在本發明中將混濁開始的溫度設為濁點。這是因為開始混濁的溫度容易判斷、偏差非常少,由測量者造成的偏差也幾乎沒有,與此相對,完全混濁的點難以判斷,有可能出現由測量者造成的偏差。
通過增粘樹脂的濁度的測量,可知增粘樹脂相對異鏈烷烴系烴的互溶性的差異。濁點高的增粘樹脂如果沒有被加熱至較高的溫度,則不會與異鏈烷烴系烴互溶,即可以說對於異鏈烷烴系烴的互溶性差。相反,濁點低的增粘樹脂相對異鏈烷烴系烴的互溶性好。異鏈烷烴系烴為非極性,所以相對異鏈烷烴系烴的互溶性差的樹脂反而相對極性物質可以顯示出良好的互溶性。
當考慮粘合劑組合物和被粘物在界面的相互作用時,如果出現增粘樹脂和被粘物大量互溶的現象,這會涉及再剝離時的膠殘留。另外,反過來,如果增粘樹脂和被粘物互溶的量過少,則此時粘合性能會變差。因此,在本發明中選擇上述至少4種增粘樹脂時,從同時獲得粘合性能和膠殘留性的觀點出發,以相對於異鏈烷烴系烴的濁點作為基準進行。即,優選組合與異鏈烷烴系烴的互溶性非常差(=與極性樹脂的互溶性好)的增粘樹脂、與異鏈烷烴系烴的互溶性非常好(=與非極性樹脂的互溶性好)的增粘樹脂、和屬於這兩者之間的至少4種增粘樹脂。
上述至少4種增粘樹脂的選擇優選在相對異鏈烷烴系烴的濁點不同且各樹脂的濁點的差為20℃以上的情況下進行。通過使選擇的增粘樹脂的上述濁點之差分別為20℃以上,能夠高度發揮針對極性被粘物至非極性被粘物的大量被粘物的粘合性能,且即使在長期經時保存下,也能夠防止粘合劑和被粘物的一體化、互溶,從而消除再剝離時的膠殘留。
在上述丙烯酸系粘合劑組合物中,作為原料含有上述天然物質的樹脂優選軟化點在100℃以上的樹脂至少有2種、軟化點不到100℃的樹脂至少有2種。
用作增粘樹脂的增粘樹脂如果有較多的高軟化點樹脂,則粘合劑組合物的玻璃化溫度升高,低溫膠粘性和粗面膠粘性有變差的趨勢。另一方面,如果有較多的低軟化點樹脂,高溫凝集力有變差的趨勢。所以,優選使用至少2種軟化點100℃以上的樹脂、至少2種軟化點不到100℃的樹脂。軟化點的測量是通過JIS K 5601規定的環球法進行的。
在上述丙烯酸系粘合劑組合物中,含有上述天然物質作為原料的樹脂優選至少含有4種含有松香為原料的松香系樹脂。松香系樹脂作為用於改善相對各種被粘物的膠粘性的增粘樹脂是較理想的。
作為上述松香系樹脂,優選使用至少1種松香酚醛樹脂、至少3種松香酯樹脂。松香酚醛樹脂相對極性被粘物的粘合性能優良,松香酯樹脂相對非極性被粘物的粘合性能優良。
上述丙烯酸系粘合劑組合物中還可以含有交聯劑。
在丙烯酸系粘合劑組合物中,優選剪切損失彈性率G」的峰頂溫度為-45℃以上、-25℃以下,且23℃下的剪切儲藏彈性率G』為2×104(Pa)以上、8×105(Pa)以下。
損失彈性率和儲藏彈性率是在下述的條件下測量的值。
裝置Rheometrics社制,粘彈性測量裝置溫度-70℃~150℃平行板鋁製7.9φ頻率1.0(Hz)升溫速度5℃/分鐘形變0.2%當上述損失彈性率G」的峰頂溫度超過-25℃時,低溫膠粘性或粗面膠粘性有變差的趨勢。另一方面,當不到-45℃時,高溫的凝集力有變差的趨勢。
當上述剪切儲藏彈性率G』不到2×104(Pa)時,粘合劑的凝集力有變差的趨勢,另一方面,當超過8×105(Pa)時,粗面膠粘性有變差的趨勢。從這一點來看,剪切儲藏彈性率G』優選5×104(Pa)以上、5×105(Pa)以下,更優選8×104(Pa)以上、2×105(Pa)以下。
丙烯酸系粘合劑組合物優選作為用於固定回收產品的粘合劑使用。因為粘合特性以及再剝離性優良,所以即使長時間使用粘合帶也不產生粘接錯位,另外,在拆卸回收裝配產品時能夠滿足再剝離性。
另外,本發明粘合帶的特徵在於,在支撐基材的至少一個面上具有由上述丙烯酸系粘合劑組合物形成的粘合劑層。
在上述粘合帶中,作為上述支撐基材,優選使用無紡布。
上述粘合帶的抗拉強度優選在MD方向(縱向;流動方向)和TD方向(橫向;寬方向)上均在20N/10mm以上。
上述抗拉強度優選在上述兩方向上均為20~30N/10mm左右。如果抗拉強度在MD、TD兩個方向上都是20N/10mm以上,則即使因長時間固定而導致粘合力上升的情況下,也幾乎不會被撕裂,構成零件的拆開性進一步提高。當粘合帶的抗拉強度在MD方向、TD方向中的任何方向上都不到20N/10mm時,當因長時間固定而導致粘合力上升的情況下,在拆開作業中成為中心的人手造成的高速剝離作業條件下,有容易被撕碎的趨勢,有時構成零件的拆開性會降低。
測量上述抗拉強度時,通過拉伸試驗機,在常溫(23℃)、夾頭間距離為50mm、拉伸速度為300mm/分鐘的條件下,拉伸分別在TD方向以及MD方向上切斷的10mm寬的樣品,通過測量此時產生的最大應力而求出抗拉強度。
上述粘合帶適合用作用於固定回收產品的粘合帶,特別適合用作在支撐基材的雙面上具有粘合劑層的雙面粘合帶。
本發明的丙烯酸系粘合劑組合物、粘合帶相對於極性被粘物至非極性被粘物的各種被粘物,可以發揮優良的粘合性能,且在長時間使用後進行再剝離時,能夠在於上述各種被粘物上沒有殘留膠的情況下進行剝離。另外,通過支撐基材的選擇,可以在支撐基材沒有被破壞的情況下容易地剝離。這種粘合帶能夠極其有效地進行剝離作業,會使裝配零件的拆開以及/回收變得容易。另外,即使長時間固定也能夠在不被撕碎的情況下完成剝離,所以能夠改善裝配零件的可回收比例。
圖1是表示曲面膠粘性的評價的示意圖。
圖中1-雙面粘合帶,2-鋁板,3-被粘物,h-脫皮的高度。
具體實施例方式
本發明的丙烯酸系粘合劑組合物中,作為基體聚合物,使用至少使烷基的碳原子數為2~14的(甲基)丙烯酸烷基酯和可以與上述(甲基)丙烯酸烷基酯共聚的含羧基不飽和單體進行共聚而得到的丙烯酸系聚合物。
烷基的碳原子數為2~14的丙烯酸烷基酯的烷基可以是直鏈或者支鏈。作為烷基的碳原子數為2~14的丙烯酸烷基酯,可以列舉出如(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸正丙酯、(甲基)丙烯酸正丁酯、(甲基)丙烯酸叔丁酯、(甲基)丙烯酸2-乙基己酯、(甲基)丙烯酸異辛酯、(甲基)丙烯酸異壬酯等。其中從性能、成本、通用性來看,優選使用丙烯酸正丁酯、丙烯酸2-乙基己酯。
作為含羧基不飽和單體,可以列舉出如(甲基)丙烯酸、衣康酸、富馬酸、馬來酸。作為含羧基不飽和單體,從性能、成本、通用性來看,優選使用丙烯酸。
上述烷基的碳原子數為2~14的(甲基)丙烯酸烷基酯和含羧基不飽和單體,通常優選相對於前者95~99重量份而使用後者1~5重量份左右。更優選相對前者97~99重量份而後者為1~3重量份。
另外,在丙烯酸系聚合物中,除了烷基的碳原子數為2~14的丙烯酸烷基酯、含羧基不飽和單體,還能夠共聚其他任意的單體。可以舉出如(甲基)丙烯酸2-羥乙酯、(甲基)丙烯酸2-羥丙酯、(甲基)丙烯酸羥己酯等含羥基單體,(甲基)丙烯醯胺、丙烯醯嗎啉等含氮(甲基)丙烯酸酯,(甲基)丙烯酸甲酯、烷基的碳原子數為15以上的(甲基)丙烯酸烷基酯、醋酸乙烯酯等極性單體。這些極性單體在增加粘合劑的凝集力方面是有效的。另外,也能夠使用(甲基)丙烯腈、苯乙烯、偏氯乙烯、丙酸乙烯酯等賦予玻璃化溫度高的聚合物的單體。上述任意單體相對於烷基的碳原子數為2~14的(甲基)丙烯酸烷基酯100重量份,通常使用0~50重量份。
對丙烯酸系聚合物的平均分子量沒有特別限制,但重均分子量(GPC)優選30萬~250萬左右。上述丙烯酸系聚合物的製造能夠通過各種公知的方法進行,例如能夠適當選擇本體聚合法、溶液聚合法、懸浮聚合法、乳液聚合法等自由基聚合法。
本發明的丙烯酸系粘合劑組合物中,將作為原料含有天然物質的樹脂用作增粘樹脂。作為成為原料的天然物質,可以舉出以蒎烯或萜二烯為代表的萜烯、松香等天然存在的物質。另外,本發明的增粘樹脂以天然物質作為原料即可,包括實施了化學反應的物質。作為化學反應,可以列舉出使作為原料的天然物質發生歧化、氫化、二聚化而使天然物質成為其衍生物,使馬來酸、富馬酸、(甲基)丙烯酸等不飽和化合物發生反應生成改性物,使酚類發生反應生成改性物、使天然物質或其衍生物和多價醇發生反應而生成酯化物等。
作為上述天然物質,優選松香。松香能夠成為歧化松香、氫化松香、聚合松香、馬來化松香、富馬化松香等衍生物。作為增粘樹脂,優選松香酚醛樹脂、松香酯。作為松香酚醛樹脂,可以舉出在上述松香系樹脂(天然松香、松香衍生物)上使酚類發生加成反應而得到的樹脂、使可溶酚醛樹脂和松香樹脂發生反應得到的所謂松香改性酚醛樹脂。松香酚醛樹脂可以作為松香酚醛樹脂的金屬鹽使用。作為松香酯,可以舉出使上述松香系樹脂和多價醇發生反應生成的酯化物。還有,也能夠由松香酚醛樹脂生成酯化物。
作為含有天然物質為原料的增粘樹脂的市售品,作為萜烯酚醛樹脂,可以舉出YS Polystar T145(Yasuhara Chemical社制)。作為松香酚醛樹脂,可以舉出Tamanol 803(荒川化學工業社制)、Tamanol803L(荒川化學工業社制)、スミライトレジンPR12603(住友デユレズ社制)等。作為松香酯的例子,聚合松香季戊四醇酯可以舉出KT-2(Harima化成社制)、Pensel D125(荒川化學工業社制)、ペンタリンCJ(理化フアインテク社制),歧化馬來酸改性松香酯可以舉出超酯A125(荒川化學工業社制)、超酯A100(荒川化學工業社制),作為氫化松香甘油酯可以舉出ステベライト酯10(理化フアインテク社制)、酯膠H(荒川化學工業社制)、氫化松香甲基酯的ハ一コリンD(Hercules日本制)等。
這些本發明的含有天然物質為原料的增粘樹脂,使用至少4種分子結構各不相同的上述樹脂。另外,選擇增粘樹脂時,如前所述,優選使其相對異鏈烷烴系烴的濁點不同,且各樹脂的濁點的差為20℃以上。另外,作為增粘樹脂優選選擇至少2種軟化點在100℃以上的樹脂,至少2種軟化點不到100℃的樹脂。
相對於丙烯酸系聚合物100重量份,各增粘樹脂的混合量分別為5重量份以上20重量份以下。優選5重量份以上15重量份以下。其中,增粘樹脂的各混合量可以相同,也可以不同。
另外,相對於丙烯酸系聚合物100重量份,增粘樹脂的總混合份數為20重量份以上80重量份以下。增粘樹脂的總混合份數優選30重量份以上60重量份以下,更優選30重量份以上50重量份以下。當增粘樹脂的總混合量不到20重量份時,增粘樹脂的效果減少,粘合性能整體惡化。另外,當混合份數超過80重量份時,凝集力、耐熱性有惡化的趨勢。
本發明的丙烯酸系粘合劑組合物除了含有上述丙烯酸系聚合物以及增粘樹脂之外,還能夠含有交聯劑。作為交聯劑,可以舉出如環氧類交聯劑、異氰酸酯類交聯劑、氮丙啶交聯劑等。為了在進一步高的水平上同時滿足再剝離性和粘合性能,優選使用異氰酸酯類交聯劑。交聯劑的添加量隨用途或交聯劑的種類而不同,不過相對於丙烯酸系聚合物100重量份,添加量為5重量份以下,優選0.01~5重量份左右。
另外,本發明的丙烯酸系粘合劑組合物中,在不使膠殘留和粘合特性惡化的情況下可以適當添加顏料、染料、阻燃劑、熱穩定劑等添加劑。
本發明的粘合帶通過在支撐基材的至少一個面上形成上述丙烯酸系粘合劑組合物的粘合劑層而獲得。粘合帶能夠做成在雙面上具有粘合劑層的雙面粘合帶。
對支撐基材沒有特別限制,可以列舉出如聚酯薄膜、聚氯乙烯薄膜、聚乙烯薄膜以及聚丙烯薄膜等塑料薄膜,紙,無紡布,金屬箔,以及它們的層疊體等。對於支撐基材的厚度,能夠在不損壞操作性等的範圍內進行適當選擇,但一般為10~120μm左右,優選20~90μm左右。
作為支撐基材優選無紡布。對無紡布沒有特別限制,作為其代表例,可舉出馬尼拉麻,紙漿(pulp),人造纖維、醋酸纖維、聚酯纖維、聚乙烯醇纖維、聚醯胺纖維、聚烯烴纖維等化學纖維,以及它們的混合物等。其中,優選在馬尼拉麻中混紡有化學纖維(例如,聚乙烯醇纖維等)的無紡布。當將無紡布做成支撐基材時,為了使無紡布纖維彼此結合,可以浸滲粘膠液和其他樹脂(粘合劑)。
無紡布基材的密度隨無紡布的構成材料而不同。例如,能夠在0.1~0.8g/cm3左右的較廣的範圍內選擇,但從粘合劑容易浸滲並能改善無紡布的層間強度的角度來看,特別優選0.25~0.45g/cm3左右。
本發明的粘合帶能夠通過在支撐基材的單面或雙面上形成粘合劑層而製造。粘合劑層的形成能夠採用在粘合帶領域中常用公知的方法。例如,作為粘合劑層的形成方法,可以舉出在支撐基材上直接塗敷粘合劑組合物後使其乾燥的直印法、在剝離襯底上塗敷粘合劑組合物而使其乾燥後與支撐基材貼合的轉印法等。其中,若要在再剝離時不對支撐基材造成層間破壞,特別優選直印法。還有,對粘合劑組合物的塗敷方法沒有特別限制,能夠採用通常使用的方法。例如,能夠使用棒塗機、旋塗機、輥塗機、敷貼機(applicator)等適宜的塗敷機而進行。對粘合劑層的厚度沒有特別限制,通常為25~100μm左右。
還有,支撐基材、粘合帶的抗拉強度優選在MD方向以及TD方向上均為20N/10mm以上,以便在長期使用後也不造成膠殘留或支撐基材的斷裂。當使用無紡布作為支撐基材時,支撐基材、粘合帶的抗拉強度例如能夠通過適當選擇構成無紡布的纖維的種類(材質、長度、粗細等)、無紡布的製造條件(例如,浸滲的粘合劑的種類或量、乾燥溫度、熱處理溫度等)等而進行調節。
實施例下面,通過實施例具體說明本發明,但本發明並不限於這些實施例。
實施例1(丙烯酸系聚合物的製作)在甲苯/醋酸乙酯=80/20(重量比)的總計172重量份的混合溶劑中,添加丙烯酸正丁酯100重量份、丙烯酸3重量份、醋酸乙烯酯5重量份、丙烯酸2-羥乙酯0.1重量份以及作為聚合引發劑的AIBN(偶氮二異丁腈)0.2重量份。隨後,在60℃下進行6小時溶液聚合,得到丙烯酸系聚合物。得到的溶液中的丙烯酸系聚合物的重均分子量為60萬。
(丙烯酸系粘合劑組合物的製作)相對上述丙烯酸系聚合物溶液(不揮發的成分)100重量份,添加作為增粘樹脂的Tamanol 803(松香酚醛樹脂荒川化學工業社制)10重量份、ペンタリンCJ(聚合松香季戊四醇酯理化フアインテク社制)10重量份、ステベライト酯10(氫化松香甘油酯理化フアインテク社制)10重量份以及ハ一コリンD(氫化松香甲基酯Hercules日本制)5重量份、作為交聯劑的Colonate L(異氰酸酯類交聯劑日本聚氨酯工業社制)2重量份,製作丙烯酸系粘合劑組合物(溶液)。
實施例2~4、比較例1~4在實施例1中,除了如表1所示地改變增粘樹脂的種類或添加量之外,和實施例1相同地製作丙烯酸系粘合劑組合物(溶液)。
粘合帶的製作
作為支撐基材,使用無紡布。無紡布是在99重量%的馬尼拉麻中混紡了1重量%的維尼綸的材料,厚75μm,密度為0.31g/cm3。在上述無紡布的雙面上,以直印的方式塗敷上述實施例以及比較例中得到的丙烯酸系粘合劑組合物(溶液),並使雙面的重量相同,經乾燥形成粘合劑層,製作總厚度為160μm的雙面膠帶。
評價試驗
(膠帶的抗拉強度)製作在TD方向以及MD方向上分別以10mm的寬度切斷的雙面粘合帶的樣品。當通過拉伸試驗機在夾頭間距離為50mm、拉伸速度為300mm/分鐘的條件下對該樣品進行拉伸時,測量所產生的最大應力,作為TD方向以及MD方向的抗拉強度(N/10mm)。
(再剝離性)在TD方向上以5mm的寬度切斷雙面粘合帶。製作在該雙面粘合帶的一個面上撒粉以使其缺乏粘合性的樣品。將該樣品貼附在厚2mm的ABS板、聚苯乙烯(PS)板、聚丙烯(PP)板上,在60℃、95%RH條件下放置30天。常溫(23℃)下緩慢冷卻24小時之後,使用拉伸試驗機在剝離速度為300mm/分鐘、180°剝離的條件下剝離各雙面粘合帶,按下述標準確認膠帶的撕碎性和膠殘留性。
關於撕碎性,5次實施相同的試驗,在所有的試驗中都沒有撕碎的情況視為「○」,在5次試驗中至多有2次破碎的情況視為「△」。
對於膠殘留性,目視下不能確認膠殘留的狀態視為「○」目視下能夠確認膠殘留但其量為膠帶貼附面積的20%以下的情況視為「△」,目視下能夠確認膠殘留且其量超過膠帶貼附面積的20%的情況視為「×」。
(膠粘強度)裁出20mm×200mm的雙面粘合帶以製作樣品。在作為被粘物的SUS304和PP板上使2kg的軋輥往返一次以貼附該樣品,在23℃、50%RH的環境下放置30分鐘之後,進行膠粘強度的測量。用坦錫倫(Tensilin,島津製作所制),以300mm/min的十字頭速度進行拉伸,測量180°剝離的膠粘力。
(保持力)裁出10mm×100mm的雙面粘合帶以製作樣品。將該樣品貼附在絕緣膠木板上(10mm×20mm),測量在負荷500g、溫度40℃下的錯位。
(曲面膠粘性)裁出20mm×180mm的雙面粘合帶以製作樣品。將其貼合在0.4mm厚的鋁板(20mm×180mm)上而作為試驗片。常溫(23℃)下使用層疊機將該試驗片強壓接在厚2mm的ABS板(30mm×200mm)和PP板(30mm×200mm)上,放置24小時。隨後,如圖1(A)所示,使其彎曲成弦長190mm,在70℃氣氛下投進72小時,測量從各被粘物的脫皮高度。脫皮的高度是圖1(B)的h。
表1
表1中縮寫表示Tamanol 803(松香酚醛樹脂荒川化學工業社制)、ペンタリンCJ(聚合松香季戊四醇酯理化フアインテク社制)、超酯A125(歧化馬來酸改性松香酯荒川化學工業社制)、ステベライト酯10(氫化松香甘油酯理化フアインテク社制)、酯膠H(氫化松香甘油酯荒川化學工業社制)、ハ一コリンD(氫化松香甲基酯Hercules日本制)、Nikanol H-80(二甲苯樹脂三菱瓦斯化學社制)。
由表1可知,實施例的雙面粘合帶的粘合性能都很出色,且即使在長時間保存之後,當再剝離時,膠帶不會被撕碎,且能夠在被粘物上沒有膠殘留的情況下進行剝離,再剝離性良好。另一方面,比較例的雙面粘合帶在粘合性能、膠帶撕碎性、膠殘留方面都不出色。
權利要求
1.一種丙烯酸系粘合劑組合物,是含有丙烯酸系聚合物、以及增粘樹脂的丙烯酸系粘合劑組合物,所述丙烯酸系聚合物是至少共聚烷基的碳原子數為2~14的(甲基)丙烯酸烷基酯和可以與所述(甲基)丙烯酸烷基酯共聚的含羧基不飽和單體而得到的聚合物,其特徵在於,增粘樹脂是作為原料含有天然物質的樹脂,且增粘樹脂至少包含4種分子結構各不相同的所述樹脂,相對於100重量份丙烯酸系聚合物,所述各增粘樹脂的含量分別為5重量份以上20重量份以下。
2.根據權利要求1所述的丙烯酸系粘合劑組合物,其特徵在於,作為原料含有天然物質的所述樹脂中至少4種樹脂的相對於異鏈烷烴系烴的濁點互不相同,且各樹脂的濁點之差在20℃以上。
3.根據權利要求1所述的丙烯酸系粘合劑組合物,其特徵在於,作為原料含有天然物質的所述樹脂中,至少含2種軟化點在100℃以上的樹脂,且至少含2種軟化點低於100℃的樹脂。
4.根據權利要求1所述的丙烯酸系粘合劑組合物,其特徵在於,作為原料含有天然物質的所述樹脂中至少含有4種作為原料含有松香的松香系樹脂。
5.根據權利要求4所述的丙烯酸系粘合劑組合物,其特徵在於,松香系樹脂中,至少含1種松香酚醛樹脂,且至少含3種松香酯樹脂。
6.根據權利要求1所述的丙烯酸系粘合劑組合物,其特徵在於,還含有交聯劑。
7.根據權利要求1~6中任意一項所述的丙烯酸系粘合劑組合物,其特徵在於,用於固定回收零件。
8.一種粘合帶,其特徵在於,在支撐基材的至少一個面上,具有由權利要求1~7中任一項所述的丙烯酸系粘合劑組合物形成的粘合劑層。
9.根據權利要求8所述的粘合帶,其特徵在於,所述支撐基材是無紡布。
10.根據權利要求8所述的粘合帶,其特徵在於,粘合帶的抗拉強度在MD方向(縱向)和TD方向(橫向)上均在20N/10mm以上。
11.根據權利要求8所述的粘合帶,其特徵在於,用於固定回收零件。
全文摘要
一種丙烯酸系粘合劑組合物,是含有丙烯酸系聚合物、以及增粘樹脂的丙烯酸系粘合劑組合物,所述丙烯酸系聚合物是至少共聚烷基的碳原子數為2~14的(甲基)丙烯酸烷基酯和可以與上述(甲基)丙烯酸烷基酯共聚的含羧基不飽和單體而得到的聚合物,增粘樹脂是作為原料含有天然物質的樹脂,且增粘樹脂至少包含4種分子結構各不相同的上述樹脂,相對於100重量份丙烯酸系聚合物,上述各增粘樹脂的含量分別為5重量份以上20重量份以下。根據本發明可以提供一種粘合特性以及再剝離性優良的丙烯酸系粘合劑組合物以及使用了該丙烯酸系粘合劑組合物的粘合帶。
文檔編號C09J201/00GK1670102SQ200510054138
公開日2005年9月21日 申請日期2005年3月9日 優先權日2004年3月17日
發明者和田博, 梅田道夫, 池田功一, 大浦正裕 申請人:日東電工株式會社