膠粘片和膠粘片施加方法與流程
2023-05-13 12:03:51 1

本發明涉及膠粘片和膠粘片施加方法。
背景技術:
膠粘片為已預先施加有膠粘劑的片狀物體,因此優點在於在每次將片狀物體施加到被粘物時所述膠粘片沒有施加膠粘劑的問題。這樣的膠粘片被用於各種用途。
然而,普通膠粘片存在下述問題:由於膠粘片各自具有厚度均勻的平坦膠粘層,因此當將所述膠粘片施加到被粘物時,如果在施加時不夠仔細,則會出現捕獲氣泡的情況,並且難以排出已被捕獲的氣泡。
作為用於防止這樣的氣泡捕獲的膠粘片,已知的有例如已將微珠分散配置在膠粘層的表面附近從而在膠粘層的表面上因微珠而形成凹陷和突起的膠粘片。該膠粘片的目的在於,在將該膠粘片施加到被粘物時,在膠粘層與被粘物之間形成基於所述凹陷和突起的用於氣泡排出的通道區域(膠粘層與被粘物之間的間隙)。在該膠粘片中,在向被粘物施加膠粘層時形成的通道區域因膠粘層的流動性而逐漸消失,並且可以隨著通道區域的消失而排出被捕獲的氣泡。此外,與被粘物接觸的面積增加導致高的膠粘強度。
技術實現要素:
只要在將膠粘片施加到被粘物時微珠存在於膠粘層的表面附近,則上述包含微珠的膠粘片顯示有效排出氣泡的作用。然而,存在下述問題:從生產到即將施加之前,隨著時間經過,分散配置在膠粘層表面中的微珠逐漸被掩埋在膠粘層中,結果,當將該膠粘片實際施加到被粘物時,已變得不可能形成基於凹陷和突起並且能夠充分顯示排出氣泡的作用的通道區域。
為了克服所述問題而實現的本發明的目的是提供在被施加到被粘物時可以充分顯示排出氣泡的作用的膠粘片。本發明的另一個目的是提供施加這種膠粘片的方法。
通過將要被施加到被粘物的膠粘片實現本發明的上述目的,其中所述膠粘片包含含有體積變化物質的膠粘層,所述體積變化物質在受到外部刺激時體積膨脹且其後隨時間經過而體積收縮,且所述膠粘片以如下方式構造:因所述體積變化物質的體積膨脹而在所述膠粘層的至少一個表面上形成多個表面凹凸部且基於所述表面凹凸部在所述膠粘層的所述一個表面與所述被粘物之間能夠形成用於氣泡排出的通道區域。
在該膠粘片中,優選所述體積變化物質為包含相變物質的微膠囊。
優選所述包含相變物質的微膠囊為可熱膨脹的微膠囊或可光膨脹的微膠囊。
優選所述膠粘層具有一對相反的側邊緣部,且將所述通道區域構造為在所述一對相反的側邊緣部之間相通。
另外,通過將膠粘片施加到被粘物的膠粘片施加方法實現本發明的上述目的,所述方法包括:表面凹凸部形成步驟,其中對包含含有體積變化物質的膠粘層的膠粘片給予外部刺激,從而導致所述體積變化物質體積膨脹並在所述膠粘層的一個表面上形成多個表面凹凸部,所述體積變化物質在受到外部刺激時體積膨脹且其後隨時間經過而體積收縮;施加步驟,其中在所述膠粘層的所述一個表面與所述被粘物之間形成用於氣泡排出的基於所述表面凹凸部的通道區域的同時將所述膠粘層的所述一個表面施加到被粘物;和膠粘性增強步驟,其中至少隨著已經發生了體積膨脹的體積變化物質隨時間經過而體積收縮,在使基於所述表面凹凸部的所述通道區域縮小的同時將氣泡排出、並且同時所述膠粘層的所述一個表面與被粘物之間的接觸面積增大。
根據本發明,可以提供在被施加到被粘物時可以充分顯示排出氣泡的作用的膠粘片。還可以提供施加這種膠粘片的方法。
附圖說明
圖1為顯示本發明第一實施方式的膠粘片的構造的橫截面示意圖。
圖2為顯示施加本發明第一實施方式的膠粘片的方法的圖。
圖3為顯示施加本發明第一實施方式的膠粘片的方法的圖。
圖4為顯示施加本發明第一實施方式的膠粘片的方法的圖。
圖5為顯示施加本發明第一實施方式的膠粘片的方法的圖。
圖6為圖5的主要部分的放大圖。
圖7為顯示施加本發明第一實施方式的膠粘片的方法的圖。
圖8為顯示本發明第一實施方式的膠粘片的主要部分的構造的放大橫截面示意圖。
圖9為顯示本發明第二實施方式的膠粘片的構造的橫截面示意圖。
圖10為顯示施加本發明第二實施方式的膠粘片的方法的圖。
圖11為顯示施加本發明第二實施方式的膠粘片的方法的圖。
圖12為顯示施加本發明第二實施方式的膠粘片的方法的圖。
圖13為顯示施加本發明第二實施方式的膠粘片的方法的圖。
圖14為圖13的主要部分的放大圖。
圖15為顯示施加本發明第二實施方式的膠粘片的方法的圖。
圖16A~16C為顯示本發明的膠粘片的變體的構造的平面示意圖。
圖17A和17B為顯示本發明的膠粘片的變體的圖。
圖18為顯示本發明的膠粘片的變體的圖。
標號說明
1 膠粘片
2 基材
3 含有體積變化物質的膠粘層
31 體積變化物質
4 剝離襯墊
5 遮光膠粘層
6 表面凹凸部
7 通道區域(間隙)
Z 被粘物
具體實施方式
下面將參照附圖對根據本發明第一實施方式和第二實施方式的膠粘片進行說明。為了易於理解所述構造,對各個圖進行了局部放大或縮小。首先,將對根據本發明第一實施方式的膠粘片進行說明。圖1為顯示根據本發明第一實施方式的膠粘片的構造的橫截面示意圖。根據第一實施方式的膠粘片1為將要被施加到被粘物的膠粘片1,並且如圖1中所示,包含基材2、含有體積變化物質31的膠粘層3和剝離襯墊4。
作為基材2,可以使用通常被用作膠粘片的基材的基材。構成基材2的材料的實例包括樹脂材料(例如片狀或網狀材料、機織物、無紡織物和發泡片材)、紙和金屬。基材2可以由單層構成,或者可以由相同或不同材料構成的多個層組成。用於構成基材2的樹脂的實例包括聚酯、聚烯烴、乙烯/乙酸乙烯酯共聚物、乙烯/(甲基)丙烯酸共聚物、乙烯/(甲基)丙烯酸酯共聚物、乙烯/丁烯共聚物、乙烯/己烯共聚物、聚氨酯、聚醚酮、聚乙烯醇、聚偏二氯乙烯、聚氯乙烯、氯乙烯/乙酸乙烯酯共聚物、聚乙酸乙烯酯、聚醯胺、聚醯亞胺、纖維素樹脂、氟樹脂、聚矽氧烷樹脂、聚醚、聚苯乙烯類樹脂(例如聚苯乙烯)、聚碳酸酯、聚醚碸和這些樹脂的交聯形式。
可以適當地設定基材2的厚度。然而,其厚度優選為0.5μm至1000μm,並且更優選將其厚度設定為在5μm至500μm範圍內的值。根據用途,可以對基材2進行任何適當的表面處理。表面處理的實例包括用鉻酸處理、暴露於臭氧、接觸火焰、受到高壓電擊、用電離輻射處理、消光、電暈放電處理、上底漆和交聯。
將含有體積變化物質31的膠粘層3配置在基材2的一個表面上。以在受到外部刺激時在膠粘層3的表面上形成多個細小表面凹凸部6的方式構造該膠粘層3。作為該膠粘層3的主要組分的膠粘劑可以選自通常用作膠粘片的膠粘層的各種膠粘劑如壓敏膠粘劑、熱塑性膠粘劑和熱固性膠粘劑。
膠粘層3可以為由水性壓敏膠粘劑組合物或溶劑類壓敏膠粘劑組合物形成的壓敏膠粘層。術語「水性壓敏膠粘劑組合物」是指由包含水作為主要組分的介質(水性介質)和包含在介質中的壓敏膠粘劑(用於形成壓敏膠粘層的成分)構成的壓敏膠粘劑組合物。水性壓敏膠粘劑組合物的這種概念可以包括被稱為水分散型壓敏膠粘劑組合物(由水和分散在其中的壓敏膠粘劑構成的組合物類型)、水溶液型壓敏膠粘劑組合物(由水和溶解在其中的壓敏膠粘劑構成的組合物類型)等的組合物。同時,術語「溶劑類壓敏膠粘劑組合物」是指由有機溶劑和包含在其中的壓敏膠粘劑構成的壓敏膠粘劑組合物。
在此公開的技術中,對包含在膠粘層3中的壓敏膠粘劑的種類沒有特別限制。例如,壓敏膠粘劑可以為包含選自能夠起到壓敏膠粘劑成分作用的各種聚合物(具有壓敏膠粘性的聚合物)如丙烯酸聚合物類、聚酯類、氨基甲酸酯聚合物類、聚醚類、橡膠類、聚矽氧烷類、聚醯胺類和含氟聚合物類中的一種以上的聚合物作為一種以上的基礎聚合物的壓敏膠粘劑。在優選的實施方式中,膠粘層3的主要組分為丙烯酸類壓敏膠粘劑。在此公開的技術可以以有利地具有各自實質上由丙烯酸類壓敏膠粘劑構成的壓敏膠粘層的雙面壓敏膠粘片的形式實施。壓敏膠粘層典型地為由包含具有壓敏膠粘性的聚合物(優選為丙烯酸類聚合物)的壓敏膠粘劑組合物形成的壓敏膠粘層。
在此,術語「丙烯酸類壓敏膠粘劑」是指包含丙烯酸類聚合物作為基礎聚合物(一種或多種聚合物組分的主要組分;即佔一種或多種聚合物組分的超過50質量%的組分)的壓敏膠粘劑。術語「丙烯酸類聚合物」是指使用各自在其一個分子中具有至少一個(甲基)丙烯醯基的一種以上的單體(下文中通常將這些單體稱為「丙烯酸類單體」)作為主要構成單體組分(所有單體的主要組分;即佔用於構成丙烯酸類聚合物的所有單體的超過50質量%的組分)的聚合物。在本說明書中,術語「(甲基)丙烯醯基」是指包括丙烯醯基和甲基丙烯醯基。同樣地,「(甲基)丙烯酸酯」是指包括丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯。
丙烯酸類聚合物典型地為使用一種以上的(甲基)丙烯酸烷基酯作為主要構成單體組分而製造的聚合物。例如,適合將由下式(1)表示的化合物用作(甲基)丙烯酸烷基酯。
CH2=C(R1)COOR2 (1)
式(1)中的R1為氫原子或甲基。R2為具有1~20個碳原子的烷基。R2為具有2~14個碳原子(下文中通常將該碳原子數範圍稱為C2-14)的烷基的(甲基)丙烯酸烷基酯是優選的,因為用這樣的(甲基)丙烯酸烷基酯易於獲得具有優異的壓敏膠粘性能的壓敏膠粘劑。C2-14烷基的實例包括乙基、丙基、異丙基、正丁基、異丁基、仲丁基、叔丁基、正戊基、異戊基、新戊基、正己基、正庚基、正辛基、異辛基、2-乙基己基、正壬基、異壬基、正癸基、異癸基、正十一烷基、正十二烷基、正十三烷基和正十四烷基。
在優選實施方式中,選自由式(1)表示的其中R2為C2-14烷基的(甲基)丙烯酸烷基酯(更優選為(甲基)丙烯酸C4-10烷基酯,特別優選為丙烯酸丁酯和/或丙烯酸2-乙基己酯)中的一種以上的單體佔用於合成丙烯酸類聚合物的所有單體的約50質量%以上(典型地為50質量%~99.9質量%),更優選為70質量%以上(典型地為70質量%~99.9質量%),例如為約85質量%以上(典型地為85質量%~99.9質量%)。這樣的單體組成是優選的,因為由此獲得的丙烯酸類聚合物易於產生顯示令人滿意的壓敏膠粘性的壓敏膠粘劑。
在此公開的技術中,可以優選使用已將具有羥基(-OH)的丙烯酸類單體進行了共聚的丙烯酸類聚合物。具有羥基的丙烯酸類單體的實例包括(甲基)丙烯酸2-羥基乙酯、(甲基)丙烯酸2-羥基丙酯、(甲基)丙烯酸3-羥基丙酯、(甲基)丙烯酸2-羥基丁酯、(甲基)丙烯酸4-羥基丁酯、(甲基)丙烯酸2-羥基己酯、(甲基)丙烯酸6-羥基己酯、(甲基)丙烯酸8-羥基辛酯、(甲基)丙烯酸10-羥基癸酯、(甲基)丙烯酸12-羥基月桂酯、丙烯酸(4-羥甲基環己基)甲酯、聚丙二醇單(甲基)丙烯酸酯、N-羥乙基(甲基)丙烯醯胺和N-羥丙基(甲基)丙烯醯胺。可以單獨使用這樣的含羥基丙烯酸類單體中的一種,或者可以將它們的兩種以上組合使用。
這樣的含羥基丙烯酸類單體是優選的,因為已將這種單體進行了共聚的丙烯酸類聚合物易於產生在壓敏膠粘力與內聚力之間具有優異的平衡並且還具有優異的再剝離性的壓敏膠粘劑。特別優選的含羥基丙烯酸類單體的實例包括(甲基)丙烯酸羥烷酯如(甲基)丙烯酸2-羥基乙酯、(甲基)丙烯酸2-羥基丙酯、(甲基)丙烯酸3-羥基丙酯、(甲基)丙烯酸2-羥基丁酯和(甲基)丙烯酸4-羥基丁酯。例如,可以優選使用羥烷基中的烷基為具有2~4個碳原子的直鏈基團的(甲基)丙烯酸羥烷酯。
基於用於合成丙烯酸類聚合物的所有單體,優選以約0.001質量%~約10質量%範圍內的量使用這樣的含羥基丙烯酸類單體。含羥基丙烯酸類單體的該使用使得可以產生壓敏膠粘力與內聚力以更高水平平衡的壓敏膠粘片。通過將含羥基丙烯酸類單體的使用量調節到約0.01質量%~約5質量%(例如0.05質量%~2質量%),可以獲得更好的結果。
在此公開的技術中的丙烯酸類聚合物中,可以將上面示出的單體之外的單體(「其它單體」)進行共聚,只要本發明的效果不顯著受損即可。這樣的單體可以為了例如調節丙烯酸類聚合物的Tg、調節其壓敏膠粘性能(例如再剝離性)等目的而使用。能夠提高壓敏膠粘劑的內聚力和耐熱性的單體的實例包括含磺酸基單體、含磷酸基單體、含氰基單體、乙烯基酯和芳香族乙烯基化合物。同時,能夠在丙烯酸類聚合物中引入作為交聯位點的官能團或有助於提高膠粘強度的單體的實例包括含羧基單體、含酸酐基單體、含醯胺基單體、含醯亞胺基單體、含氨基單體、含亞氨基單體、含環氧基單體、(甲基)丙烯醯嗎啉和乙烯基醚。
含磺酸基單體的實例包括苯乙烯磺酸、烯丙基磺酸、2-(甲基)丙烯醯胺基-2-甲基丙磺酸、(甲基)丙烯醯胺基丙磺酸、(甲基)丙烯酸磺基丙酯、(甲基)丙烯醯氧基萘磺酸和乙烯基磺酸鈉。含磷酸基單體的實例包括丙烯醯磷酸2-羥基乙酯。含氰基單體的實例包括丙烯腈和甲基丙烯腈。乙烯基酯的實例包括乙酸乙烯酯、丙酸乙烯酯和月桂酸乙烯酯。芳香族乙烯基化合物的實例包括苯乙烯、氯苯乙烯、氯甲基苯乙烯、α-甲基苯乙烯和其它取代的苯乙烯。
含羧基單體的實例包括丙烯酸、甲基丙烯酸、(甲基)丙烯酸羧基乙酯、(甲基)丙烯酸羧基戊酯、衣康酸、馬來酸、富馬酸、巴豆酸和異巴豆酸。含酸酐基單體的實例包括馬來酸酐、衣康酸酐和那些含羧基單體的酸酐。含醯胺基單體的實例包括丙烯醯胺、甲基丙烯醯胺、二乙基丙烯醯胺、N-乙烯基吡咯烷酮、N,N-二甲基丙烯醯胺、N,N-二甲基甲基丙烯醯胺、N,N-二乙基丙烯醯胺、N,N-二乙基甲基丙烯醯胺、N,N'-亞甲基雙丙烯醯胺、N,N-二甲基氨基丙基丙烯醯胺、N,N-二甲基氨基丙基甲基丙烯醯胺和雙丙酮丙烯醯胺。含氨基單體的實例包括(甲基)丙烯酸氨基乙酯、(甲基)丙烯酸N,N-二甲基氨基乙酯和(甲基)丙烯酸N,N-二甲基氨基丙酯。含亞氨基單體的實例包括環己基馬來醯亞胺、異丙基馬來醯亞胺、N-環己基馬來醯亞胺和衣康醯亞胺。含環氧基單體的實例包括(甲基)丙烯酸縮水甘油酯、(甲基)丙烯酸甲基縮水甘油酯和烯丙基縮水甘油醚。乙烯基醚的實例包括甲基乙烯基醚、乙基乙烯基醚和異丁基乙烯基醚。
可以單獨使用這樣的「其它單體」中的一種,或者可以將它們的兩種以上組合使用。然而,基於用於合成丙烯酸類聚合物的所有單體,這樣的其它單體的總含量優選為約40質量%以下(典型地為0.001質量%~40質量%),更優選為約30質量%以下(典型地為0.01質量%~30質量%,例如0.1質量%~10質量%)。在使用含羧基單體作為其它單體之一的情況下,基於所有單體,其含量例如可以為0.1質量%~10質量%,並且其適當的範圍通常為0.5質量%~5質量%。同時,在使用乙烯基酯(例如乙酸乙烯酯)作為其它單體之一的情況下,基於所有單體,其含量例如可以為0.1質量%~20質量%,並且其適當的範圍通常為0.5質量%~10質量%。
希望以聚合物具有-15℃以下(典型地為-70℃至-15℃)的玻璃化轉變溫度(Tg)的方式對丙烯酸類聚合物的共聚單體組成進行設計。丙烯酸類聚合物的Tg優選為-25℃以下(例如-60℃至-25℃),更優選為-40℃以下(例如-60℃至-40℃)。在丙烯酸類聚合物的Tg過高的情況下,可能存在含有這種丙烯酸類聚合物作為基礎聚合物的壓敏膠粘劑的壓敏膠粘力(例如低溫環境中的壓敏膠粘力、被施加到粗糙表面時的壓敏膠粘力等)傾向於降低的情況。在丙烯酸類聚合物的Tg過低的情況下,可能存在壓敏膠粘劑對彎曲表面具有降低的膠粘性或具有降低的再剝離性(這引起例如膠粘劑轉移)的情況。
可以通過適當地改變單體組成(即用於合成聚合物的單體的種類和比例)對丙烯酸類聚合物的Tg進行調節。術語「丙烯酸類聚合物的Tg」是指使用Fox方程式由用於構成聚合物的各種單體的均聚物的Tg和單體的質量比例(以質量計的共聚比率)確定的值。作為均聚物的Tg,使用在已知文獻中示出的值。
在此公開的技術中,將如下值具體用作均聚物的Tg。
對於上面作為例子示出的均聚物之外的均聚物的Tg,使用在《聚合物手冊》(第3版,John Wiley&Sons公司,1989)中給出的值。
在某一單體的均聚物的Tg在《聚合物手冊》(第3版,John Wiley&Sons公司,1989)中沒有給出的情況下,使用通過下述測定方法獲得的值(參見日本特開2007-51271號公報)。具體地,將100質量份的單體、0.2質量份的偶氮二異丁腈和200質量份的作為聚合溶劑的乙酸乙酯引入到裝備有溫度計、攪拌器、氮氣導入管和回流冷凝器的反應器中,並在流通氮氣的同時攪拌1小時。由此除去聚合體系中存在的氧氣,然後將內容物加熱到63℃使單體反應10小時。隨後,將反應混合物冷卻至室溫,獲得固體濃度為33質量%的均聚物溶液。然後通過流延法將該均聚物溶液塗布到剝離襯墊並乾燥,以製造厚度為約2mm的試樣(片狀均聚物)。從所述試樣衝裁出直徑為7.9mm的圓盤狀試樣,將其夾在平行板之間,並使用粘彈性計(商品名「ARES」,由Rheometric股份有限公司製造)在以1Hz的頻率向所述試樣施加剪切應變的同時於-70℃至150℃的溫度範圍和5℃/分鐘的加熱速率的條件下以剪切模式對粘彈性進行檢測。將對應於tanδ(損耗角正切)峰頂的溫度作為均聚物的Tg。
優選以關於壓敏膠粘劑的剪切損耗模量G」的峰頂溫度為-10℃以下(典型地為-10℃~-40℃)的方式設計在此公開的技術中的壓敏膠粘劑。例如,優選的壓敏膠粘劑為以峰頂溫度為-15℃至-35℃的方式設計的壓敏膠粘劑。在本說明書中,可以通過如下理解關於剪切損耗模量G」的峰頂溫度:從厚度為1mm的片狀壓敏膠粘劑衝裁出直徑為7.9mm的圓盤狀試樣,將該試樣夾在平行板之間,使用粘彈性計(商品名「ARES」,由Rheometric股份有限公司製造)在以1Hz的頻率向所述試樣施加剪切應變的同時於-70℃至150℃的溫度範圍和5℃/分鐘的加熱速率的條件下以剪切模式對試樣的損耗模量G」的溫度依賴性進行檢測,並確定對應於溫度依賴性的峰頂的溫度(即在G」曲線極大處的溫度)。可以通過適當地改變單體組成(即用於合成聚合物的單體的種類和比例)對與丙烯酸類聚合物的剪切損耗模量G」相關的峰頂溫度進行調節。
用於獲得具有這樣的單體組成的丙烯酸類聚合物的方法沒有特別限制,並且可以適當地使用作為用於合成丙烯酸類聚合物的技術已知的各種聚合方法,諸如溶液聚合、乳液聚合、本體聚合和懸浮聚合。例如,可以優選使用溶液聚合。作為在進行溶液聚合時用於單體進料的方法,可以適當地使用其中將所有起始單體同時進料的全體單體引入法、連續進料(滴加)方法、分批進料(滴加)方法等。可以根據所使用的單體和溶劑的種類、聚合引發劑的種類等適當地選擇聚合溫度。例如,所述溫度可以為約20℃~約170℃(典型地為40℃~140℃)。
可以從已知或常用有機溶劑中適當地選擇用於溶液聚合的溶劑。例如,可以使用下述溶劑中的任一種或由兩種以上的下述溶劑組成的混合溶劑:芳香族化合物(典型地為芳香族烴)如甲苯和二甲苯,脂族或脂環族烴如己烷、環己烷和甲基環己烷;滷代烷烴如1,2-二氯乙烷,低級醇類(例如具有1~4個碳原子的一元醇類)如異丙醇、1-丁醇、仲丁醇和叔丁醇;醚類如叔丁基甲基醚;酮類如甲乙酮和乙醯丙酮;等等。優選使用在1個標準大氣壓的總壓力下具有20℃~200℃(更優選為25℃~150℃)的沸點的有機溶劑(可以為混合溶劑)。
可以根據聚合方法的種類從已知或常用聚合引發劑中適當地選擇用於聚合的引發劑。例如,可以優選使用偶氮聚合引發劑。偶氮聚合引發劑的實例包括2,2』-偶氮二異丁腈、2,2』-偶氮雙(2-甲基丙脒)二硫酸鹽、2,2』-偶氮雙(2-脒基丙烷)二鹽酸鹽、2,2』-偶氮雙[2-(5-甲基-2-咪唑啉-2-基)丙烷]二鹽酸鹽、2,2』-偶氮雙(N,N』-二亞甲基異丁基脒)、2,2』-偶氮雙[N-(2-羧基乙基)-2-甲基丙脒]水合物、2,2』-偶氮雙(4-甲氧基-2,4-二甲基戊腈)、2,2』-偶氮雙(2,4-二甲基戊腈)、2,2』-偶氮雙(2-甲基丁腈)、1,1』-偶氮雙(環己烷-1-甲腈)、2,2』-偶氮雙(2,4,4-三甲基戊烷)和2,2』-偶氮雙(2-甲基丙酸)二甲酯。
聚合引發劑的其它實例包括:過硫酸鹽如過硫酸鉀和過硫酸銨;過氧化物引發劑如過氧化苯甲醯、叔丁基過氧化氫、過氧化二叔丁基、過氧化苯甲酸叔丁基酯、過氧化二異丙苯、1,1-雙(叔丁基過氧基)-3,3,5-三甲基環己烷、1,1-雙(叔丁基過氧基)環十二烷和過氧化氫;取代的乙烷引發劑如苯基取代的乙烷;以及芳香族羰基化合物。聚合引發劑的其它實例還包括各自基於過氧化物和還原劑的組合的氧化還原引發劑。氧化還原引發劑的實例包括過氧化物與抗壞血酸的組合(例如過氧化氫和抗壞血酸的組合)、過氧化物與鐵(II)鹽的組合(例如過氧化氫和鐵(II)鹽的組合)以及過硫酸鹽和亞硫酸氫鈉的組合。
可以單獨使用這些聚合引發劑中的一種,或者可以將它們的兩種以上組合使用。可以以常規量使用聚合引發劑。例如,相對於100質量份的所有單體成分,其使用量可以選自約0.005質量份~約1質量份(典型地為0.01質量份~1質量份)的範圍。
根據這種溶液聚合,獲得以丙烯酸類聚合物在有機溶劑中的溶液的形式存在的液體聚合反應混合物。這種液體聚合反應混合物本身或在進行了適當的後處理後,可以優選被用作本文公開的技術中的丙烯酸類聚合物。典型地,對已經進行了後處理的含有丙烯酸類聚合物的溶液進行調節以使其具有適當的粘度(濃度),然後進行使用。或者,可以使用通過用溶液聚合之外的聚合方法(例如乳液聚合、光聚合或本體聚合)合成丙烯酸類聚合物並將所述聚合物溶解在有機溶劑中而獲得的溶液。
當在此公開的技術中的丙烯酸類聚合物具有過低的重均分子量(Mw)時,可能存在壓敏膠粘劑傾向於具有不足的內聚力而導致膠粘劑轉移到被粘物表面或傾向於對彎曲表面具有降低的膠粘性的情況。同時,當其Mw過高時,可能存在壓敏膠粘劑在被施加到被粘物時傾向於具有降低的壓敏膠粘力的情況。從以高水平平衡壓敏膠粘性能與再剝離性的觀點考慮,具有在10×104至500×104範圍內的Mw的丙烯酸類聚合物是優選的。具有20×104至100×104(例如30×104至70×104)的Mw的丙烯酸類聚合物可以實現更好的效果。在本說明書中,Mw的值是通過GPC(凝膠滲透色譜法)並關於聚苯乙烯標準品進行計算而獲得的值。
在本文公開的技術中的壓敏膠粘劑組合物可以為含有增粘樹脂的組合物。對所述增粘樹脂沒有特別限制,並且可以使用各種增粘樹脂,所述增粘樹脂包括例如松香類樹脂、萜烯類樹脂、烴類樹脂、環氧樹脂、聚醯胺類樹脂、彈性體類樹脂、酚類樹脂和酮類樹脂。可以單獨使用這些增粘樹脂中的一種,或者可以將它們的兩種以上組合使用。
松香類增粘樹脂的實例包括:未改性松香(生松香)如脂松香、木松香和浮油松香;通過經由氫化、歧化、聚合等對那些未改性松香進行改性而獲得的改性松香(氫化松香、歧化松香、聚合松香和其它化學改性的松香);以及其它松香衍生物。松香衍生物的實例包括:松香酯,如通過用醇對未改性松香進行酯化而獲得的松香酯(酯化松香)和通過用醇對改性松香(氫化松香、歧化松香、聚合松香等)進行酯化而獲得的松香酯(酯化改性松香);通過用不飽和脂肪酸對未改性松香或改性松香(氫化松香、歧化松香、聚合松香等)進行改性而獲得的不飽和脂肪酸改性的松香;通過用不飽和脂肪酸對松香酯進行改性而獲得的不飽和脂肪酸改性的松香酯;通過對未改性松香、改性松香(氫化松香、歧化松香、聚合松香等)、不飽和脂肪酸改性的松香或不飽和脂肪酸改性的松香酯的至少部分羧基進行還原而獲得的松香醇;諸如未改性松香、改性松香和各種松香衍生物(特別是松香酯)的松香的金屬鹽;以及通過藉助於酸性催化劑使酚加成到松香(未改性松香、改性松香、各種松香衍生物等)並對加成產物進行熱聚合而獲得的松香-酚樹脂。
萜烯類增粘樹脂的實例包括:萜烯類樹脂如α-蒎烯聚合物、β-蒎烯聚合物和雙戊烯聚合物;以及通過對這些萜烯類樹脂進行改性(用酚改性、用芳香族化合物改性、通過氫化改性、用烴改性等)而獲得的改性萜烯類樹脂。改性萜烯類樹脂的實例包括萜烯-酚樹脂、苯乙烯改性的萜烯類樹脂、芳香族化合物改性的萜烯類樹脂和氫化的萜烯類樹脂。
烴類增粘樹脂的實例包括各種烴類樹脂,如脂肪族烴樹脂、芳香族烴樹脂、脂環族烴樹脂、脂肪族/芳香族石油樹脂(例如苯乙烯/烯烴共聚物)、脂肪族/脂環族石油樹脂、氫化的烴樹脂、香豆酮類樹脂和香豆酮-茚樹脂。脂肪族烴樹脂的實例包括選自具有約4個或約5個碳原子的烯烴和二烯烴中的一種以上的脂肪族烴的聚合物。所述烯烴的實例包括1-丁烯、異丁烯和1-戊烯。所述二烯烴的實例包括丁二烯、1,3-戊二烯和異戊二烯。芳香族烴樹脂的實例包括具有約8~約10個碳原子的含有乙烯基的芳香族烴(例如苯乙烯、乙烯基甲苯、α-甲基苯乙烯、茚和甲基茚)的聚合物。脂環族烴樹脂的實例包括:通過對所謂的「C4石油餾分」或「C5石油餾分」進行環化二聚,然後對二聚產物進行聚合而獲得的脂環族烴類樹脂;環二烯化合物(例如環戊二烯、二聚環戊二烯、亞乙基降冰片烯和雙戊烯)的聚合物或這些聚合物的氫化產物;以及通過對芳香族烴樹脂或脂肪族/芳香族石油樹脂的芳香環進行氫化而獲得的脂環族烴類樹脂。
在此公開的技術中,可以優選使用具有約80℃以上(優選約100℃以上)的軟化點(軟化溫度)的增粘樹脂。利用這種增粘樹脂,可以使得具有更高性能(例如高膠粘性)的膠粘片成為可能。增粘樹脂的軟化點沒有特定的上限,並且其軟化點可以為約200℃以下(典型地為約180℃以下)。在此使用的術語「增粘樹脂的軟化點」被定義為通過JIS K5902:1969或JIS K2207:1996中所規定的軟化點測定方法(環球法)測得的值。
增粘樹脂的使用量沒有特別限制,並且可以根據所需的壓敏膠粘劑性能(膠粘強度等)進行適當地設定。例如,相對於100質量份的丙烯酸類聚合物,優選使用以固體計約10質量份~約100質量份(更優選為15質量份~80質量份、進一步優選為20質量份~60質量份)的量的增粘樹脂。
根據需要,在壓敏膠粘劑組合物中可以使用交聯劑。對交聯劑的種類沒有特別限制,並且可以使用適當地選自已知或常用交聯劑(例如異氰酸酯類交聯劑、環氧類交聯劑、唑啉類交聯劑、氮丙啶類交聯劑、密胺類交聯劑、過氧化物類交聯劑、脲類交聯劑、金屬醇鹽類交聯劑、金屬螯合物類交聯劑、金屬鹽類交聯劑、碳化二亞胺類交聯劑和胺類交聯劑)的交聯劑。可以單獨使用一種交聯劑,或者可以將兩種以上的交聯劑組合使用。交聯劑的使用量沒有特別限制,並且相對於100質量份的丙烯酸類聚合物,所使用的交聯劑的量可以選自例如約10質量份以下(例如為約0.005質量份~約10質量份、優選為約0.01質量份~約5質量份)的範圍。
所述壓敏膠粘劑組合物可以為根據需要含有在壓敏膠粘劑組合物領域中常用的各種添加劑如流平劑、交聯助劑、增塑劑、軟化劑、填充劑、著色劑(顏料、染料等)、抗靜電劑、抗氧化劑、紫外線吸收劑、氧化抑制劑和光穩定劑的壓敏膠粘劑組合物。關於這樣的各種添加劑,可以以普通方式使用常規已知的那些。由於這樣的添加劑不特別地賦予本發明特徵,因此在這裡省略對於它們的詳細說明。
作為包含在膠粘層3中的體積變化物質31,可以使用包含相變物質的微膠囊。在本實施方式中,將可熱膨脹的微膠囊用作包含相變物質的微膠囊。所述可熱膨脹的微膠囊沒有特別限制,只要所述微膠囊在受到作為外部刺激向其提供的熱時發生體積膨脹即可。例如,可以使用通過用由偏二氯乙烯、丙烯腈、丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯等的共聚物構成的熱塑性樹脂對諸如正丁烷、異丁烯、正戊烷、異戊烷、新戊烷、正己烷、異己烷、正庚烷和石油醚的揮發性有機溶劑(膨脹劑)進行包封而得到的微膠囊。在將微膠囊加熱至膜聚合物的軟化點以上時,膜聚合物開始軟化,與此同時,包封的膨脹劑的蒸汽壓升高從而使膜膨脹。結果,微膠囊主體膨脹。另外,將在內部包含可熱膨脹材料的微膠囊主體構造為具有逐漸釋放性使得因加熱而生成的氣體逐漸從微膠囊主體釋放。
已經開發了加熱模式不同的各種可熱膨脹微膠囊。例如,可以使用:其中使用諸如加熱器的外部熱源直接加熱微膠囊以使存在於微膠囊主體中的膨脹劑蒸發從而使微膠囊膨脹的類型的微膠囊;或其中包含吸收遠紅外輻射的物質作為微膠囊主體中的膨脹劑並通過用遠紅外輻射照射而加熱所述膨脹劑並使其蒸發從而使微膠囊膨脹的類型的微膠囊。
還可以使用其中包含具有大介電損耗因子的物質作為微膠囊主體中的膨脹劑並通過用微波或高頻波照射而加熱所述膨脹劑並使其蒸發從而使微膠囊膨脹的類型的可熱膨脹微膠囊。在使用微波的情況下,將吸收微波並具有大的介電損耗係數的物質用作膨脹劑,所述物質例如為水、1-丙醇、1-丁醇、1-戊醇、乙二醇、1-甲基-2-吡咯烷酮、甲醇、乙醇、丙酮或乙腈。在使用高頻波的情況下,將吸收高頻波並具有大的介電損耗因子的物質用作膨脹劑,所述物質例如為水、木材、酚醛樹脂、脲醛樹脂、纖維素或尼龍。
還可以使用如下類型的可熱膨脹微膠囊:使磁性物質或導電物質與膨脹劑一起包含在微膠囊主體中並分別用微波或高頻波感應加熱磁性物質或導電物質從而加熱所述膨脹劑並使其蒸發並且使微膠囊膨脹。作為磁性材料,可以使用燒結稀土磁性材料、燒結鐵氧體磁性材料、粘結磁性材料、鑄造磁性材料等。作為導電物質,可以使用鐵(碳鋼、不鏽鋼等)、鋁、銅、青銅、碳(石墨)等。
此外,可以使用如下類型的可熱膨脹微膠囊:其中使主要由碳原子或含碳分子構成的微型線圈與膨脹劑一起包含在微膠囊主體中並通過用電磁波照射而加熱所述膨脹劑並使其蒸發從而使所述微膠囊膨脹。
在包含這樣的可熱膨脹微膠囊的膠粘層3中,所述可熱膨脹微膠囊在加熱時體積膨脹從而在膠粘層3的表面上形成多個表面凹凸部6。使該膠粘層3與被粘物接觸,導致在膠粘層3與被粘物之間形成基於表面凹凸部6的用於氣泡排出的通道區域7(間隙)。由於已經發生了體積膨脹的可熱膨脹微膠囊具有逐漸釋放性,所以生成的氣體通過微膠囊主體逐漸向外釋放。由此,微膠囊隨時間經過逐漸體積收縮。在將膠粘片1形成為具有例如矩形平面圖形狀的情況下,從使膠粘層3充分發揮排出氣泡的作用的觀點考慮,優選以通道區域7在膠粘層3的一對相反的側邊緣部之間相通的方式構造膠粘層3。
例如通過將可熱膨脹微膠囊分散在作為膠粘層3的主要組分的膠粘劑中以製造塗布液,隨後用吻塗型塗布裝置如微凹版塗布機將塗布液塗布到基材2的一個表面上,然後對塗布的塗布液進行乾燥,可以製造包含這樣的可熱膨脹微膠囊(體積變化物質31)的膠粘層3。代替通過將塗布液直接塗布到基材2上而形成膠粘層3,可以使用例如如下方法:形成包含可熱膨脹微膠囊(體積變化物質31)的片狀膠粘層3並且其後將其疊加在基材2的一個表面上,從而將含有體積變化物質31的膠粘層3配置在基材2的一個表面上。
優選含有體積變化物質31並且處於施加的膠粘劑已經被乾燥的階段的膠粘層3的厚度為1μm~300μm。在其厚度小於1μm的情況下,存在施加到被粘物的膠粘片1可能顯示不充分的膠粘強度的擔憂。
剝離襯墊4為包含襯墊基材和剝離層(剝離塗膜)並且以所述剝離層面向膠粘層3的方式被配置在膠粘層3上的構件。可以由例如聚矽氧烷類剝離劑形成剝離層。聚矽氧烷類剝離劑的實例包括熱固性聚矽氧烷類剝離劑和可用電離輻射固化的聚矽氧烷類剝離劑。可用於形成剝離層的材料不限於聚矽氧烷類剝離劑,並且可以根據構成膠粘層3的膠粘劑的種類選擇適合的材料。
下面,參照圖2~圖7對膠粘片施加方法進行說明,其中將具有上述構造的膠粘片1施加到被粘物。首先,如圖2中所示,將剝離襯墊4從膠粘片1剝離以露出膠粘層3的一個表面。其後,如圖3和圖4中所示,對膠粘層3的露出表面進行作為外部刺激的加熱,以使包含在膠粘層3中的體積變化物質31(可熱膨脹微膠囊)膨脹,從而基於體積變化物質31的體積膨脹而在膠粘層3的露出表面(一個表面)上形成表面凹凸部6(表面凹凸部形成步驟)。可以在不將剝離襯墊4從膠粘片1剝離的情況下進行作為外部刺激的加熱。此外,代替對膠粘層3的露出表面進行加熱,可以對整個膠粘片1進行加熱。
隨後,如圖5中所示,將膠粘層3的一個表面施加到被粘物Z(施加步驟)。在進行該施加時,在膠粘層3的一個表面與被粘物Z之間形成基於表面凹凸部6的間隙(用於氣泡排出的通道區域7),如圖6的主要部分的放大圖中所示。間隙(通道區域7)起到用於將捕獲在膠粘層3與被粘物Z之間的氣泡排出的通道的作用。
其後,在體積變化物質31(可光膨脹微膠囊)的微膠囊主體中產生的氣體因微膠囊主體的逐漸釋放性而從微膠囊主體中被逐漸釋放,且已經發生了體積膨脹的體積變化物質31隨時間(隨時間經過)體積收縮。表面凹凸部6隨體積變化物質31的該體積收縮而逐漸消失,且基於表面凹凸部6的通道區域7(間隙)也因膠粘層3的流動性而逐漸縮小。隨著通道區域7如此縮小,捕獲的氣泡(包括從微膠囊釋放的氣體)被排出。結果,如圖7中所示膠粘層3的一個表面與被粘物Z之間的接觸面積增大,且膠粘片1變得具有提高的膠粘性能,包括膠粘強度和抗回彈性(膠粘性增強步驟)。
如圖8的主要部分的放大圖中所示,在受到外部刺激時形成的膠粘層3中的表面凹凸部6的高度h(從底部61到頂部62的高度)優選在0.5μm~500μm的範圍內,更優選在1μm~300μm的範圍內。在高度h小於0.5μm的情況下,不能充分確保用於排出在施加到被粘物Z時捕獲的氣泡的通道區域7並且存在可能殘留部分氣泡的擔憂。同時,在高度h大於500μm的情況下,存在的擔憂是,當通道區域7隨體積變化物質31的體積收縮並因膠粘層3的流動而逐漸消失時,可能不理想地殘留部分通道區域7。
包含在膠粘層3中的體積變化物質31(本實施方式中的可熱膨脹微膠囊)的平均粒徑優選在0.5μm~100μm的範圍內,更優選在1μm~30μm的範圍內。在其平均粒徑小於0.5μm的情況下,存在可能難以形成能夠有效排出捕獲的氣泡的通道區域7的擔憂。同時,在其平均粒徑大於100μm的情況下,存在膠粘層3的表面上形成的表面凹凸部6可能具有太大的高度的擔憂。
從形成充分發揮排出氣泡的作用的通道區域7的觀點考慮,在含有體積變化物質31的膠粘層3中,每單位面積(cm2)的體積變化物質31的粒子的平均數目優選在20~4×108的範圍內。更優選其數目在100~1×105的範圍內。在其數目小於20的情況下,不能充分確保用於排出在施加到被粘物Z時捕獲的氣泡的通道區域7並且存在可能殘留部分氣泡的擔憂。同時,在其數目超過4×108的情況下,存在膠粘層3可能變得不發揮充分的膠粘性的擔憂。
基於膠粘層3的平面圖的面積,基於體積變化物質31的體積膨脹而在膠粘層3與被粘物Z之間形成的通道區域7的最大面積優選在3%~60%的範圍內,更優選在10%~40%的範圍內。
以在即將被施加到被粘物Z之前膠粘片1處於能夠在膠粘層3的表面上可靠地形成表面凹凸部6的狀態的方式構造根據本發明第一實施方式的具有上述構造的膠粘片1。由此,在將膠粘片1施加到被粘物Z上時,必定可以在膠粘片1與被粘物Z之間形成用於氣泡排出的通道區域7,且排出捕獲的氣泡的效果極高。
由於膠粘層3的表面上用於氣泡排出的表面凹凸部6的形成,緊接在將膠粘片1施加到被粘物Z之後,膠粘層3處於以小的接觸面積粘貼到被粘物Z的狀態。因此,在例如將膠粘片1施加到了錯誤位置的情況下,可以容易地剝離膠粘片1並再次施加到被粘物Z。
此外,由於以形成的表面凹凸部6隨時間經過而逐漸消失的方式構造膠粘片1,所以在膠粘層3與被粘物Z之間形成的通道區域7(間隙)逐漸消失,因此膠粘層3與被粘物Z之間的接觸面積增大。由此,膠粘片1最終可以發揮高膠粘性。
下面,對根據本發明第二實施方式的膠粘片進行說明。圖9為顯示根據本發明第二實施方式的膠粘片的構造的橫截面示意圖。根據第二實施方式的膠粘片1為將要被施加到被粘物的膠粘片1,並且如圖9中所示,包含基材2、遮光膠粘層5、含有體積變化物質31的膠粘層3以及具有遮光性的剝離襯墊4。
作為基材2,可以使用通常用作膠粘片的基材的基材。具體地,可以使用上面在上述第一實施方式的膠粘片1的說明中作為實例顯示的材料。關於基材2的厚度,可以採用上面在上述第一實施方式的膠粘片1的說明中作為實例顯示的數值範圍。
遮光膠粘層5配置在基材2的一個表面上,並具有防止來自基材2側的光照射在含有體積變化物質31的膠粘層3的作用。用於形成遮光膠粘層5的材料沒有特別限制,只要所述材料具有遮光性即可。例如,可以使用通過在包括壓敏膠粘劑、熱塑性膠粘劑和熱固性膠粘劑的各種膠粘劑的任意一種膠粘劑中含有著色劑而得到的遮光膠粘劑組合物。作為著色劑,優選使用黑色材料如氧化鐵、石墨和炭黑。特別地,更優選炭黑,因為炭黑在耐光性和耐候性方面優異並且對遮光膠粘層5的膠粘性產生的影響小。為了形成遮光膠粘層5,可以利用已知的塗布技術如輥塗、刮塗等。從使遮光膠粘層5發揮足夠的遮光效果的觀點考慮,處於施加的遮光膠粘劑組合物已經被乾燥的階段的遮光膠粘層5的厚度優選為1μm~200μm。在基材2本身具有遮光性的情況下,可以在不配置遮光膠粘層5的情況下構造膠粘片1。
含有體積變化物質31的膠粘層3配置在遮光膠粘層5的一個表面上。以在受到外部刺激時在膠粘層3的表面上形成多個微細表面凹凸部6的方式構造膠粘層3。作為充當該膠粘層3的主要組分的膠粘劑,可以使用在上述第一實施方式的膠粘片1的說明中作為實例顯示的任意一種材料。在第二實施方式中,優選使用透明膠粘劑,因為如下所述將可光膨脹微膠囊用作體積變化物質31。
將作為含有相變物質的微膠囊的可光膨脹微膠囊用作在第二實施方式的膠粘片1中包含的膠粘層3中含有的體積變化物質31。所述可光膨脹微膠囊沒有特別限制,只要微膠囊在受到光照射時膨脹即可。其實例包括在微膠囊主體中包含選自偶氮化合物、疊氮化合物和四唑化合物中的至少一種可光分解材料的微膠囊。當用光作為外部刺激對這種微膠囊進行照射時,所述可光分解材料因光的作用而分解從而生成氣體且微膠囊主體因此膨脹。另外,將在內部包含可光分解材料的微膠囊主體構造為具有逐漸釋放性,使得因光分解而生成的氣體從微膠囊主體逐漸釋放。
在包含這樣的可光膨脹微膠囊的膠粘層3中,所述可光膨脹微膠囊在受到光照射時體積膨脹從而在膠粘層3的表面上形成多個表面凹凸部6。使該膠粘層3與被粘物接觸導致基於表面凹凸部6而在膠粘層3與被粘物之間形成用於氣泡排出的通道區域7(間隙)。由於已經發生了體積膨脹的可光膨脹微膠囊具有逐漸釋放性,所以生成的氣體通過微膠囊主體逐漸向外釋放。由此隨時間經過微膠囊逐漸體積收縮。在將膠粘片1形成為具有例如矩形平面圖形狀的情況下,從使膠粘層3充分發揮排出氣泡的作用的觀點考慮,優選以通道區域7在膠粘層3的一對相反的側邊緣部之間相通的方式構造膠粘層3。
例如通過將可光膨脹微膠囊分散在作為膠粘層3的主要組分的膠粘劑中以製造塗布液,隨後用吻塗型塗布裝置如微凹版塗布機將塗布液塗布到遮光膠粘層5的一個表面上,然後對塗布的塗布液進行乾燥,可以製造包含這樣的可光膨脹微膠囊(體積變化物質31)的膠粘層3。代替通過將塗布液直接塗布到遮光膠粘層5上而形成膠粘層3,可以使用例如如下方法:形成包含可光膨脹微膠囊(體積變化物質31)的片狀膠粘層3並且其後將其疊加在遮光膠粘層5的一個表面上,從而將含有體積變化物質31的膠粘層3配置在遮光膠粘層5的一個表面上。
包含體積變化物質31並處於施加的膠粘劑已經被乾燥的階段的膠粘層3的厚度優選為1μm~300μm。在其厚度小於1μm的情況下,存在施加到被粘物的膠粘片1可能顯示不充分的膠粘強度的擔憂。
剝離襯墊4為如上所述具有遮光性的襯墊,並且為配置在含有體積變化物質31的膠粘層3的一個表面上的片狀構件。與遮光膠粘層5同樣,為了使含有體積變化物質31的膠粘層3與光隔離而配置該剝離襯墊4。剝離襯墊4沒有特別限制,只要所述剝離襯墊4具有遮光性並具有優異的剝離性即可。例如,剝離襯墊4可以由含著色劑的可固化樹脂的固化片或由含著色劑並具有150℃以上的玻璃化轉變溫度的熱塑性樹脂構成。作為著色劑,與遮光膠粘層5同樣,優選使用黑色材料如氧化鐵、石墨和炭黑。
下面,參照圖10~圖15對膠粘片施加方法進行說明,其中將具有上述構造的第二實施方式的膠粘片1施加到被粘物。首先,如圖10中所示,將剝離襯墊4從膠粘片1剝離以露出膠粘層3的一個表面。其後,如圖11和圖12中所示,用作為外部刺激的光對膠粘層3的露出表面進行照射以使包含在膠粘層3中的體積變化物質31(可光膨脹微膠囊)膨脹,從而基於體積變化物質31的體積膨脹而在膠粘層3的露出表面(一個表面)上形成表面凹凸部6(表面凹凸部形成步驟)。
隨後,如圖13中所示,將膠粘層3的所述一個表面施加到被粘物Z(施加步驟)。如圖14的主要部分的放大圖中所示,在進行該施加時,在膠粘層3的一個表面與被粘物Z之間形成基於表面凹凸部6的間隙(用於氣泡排出的通道區域7)。間隙(通道區域7)起到用於將捕獲在膠粘層3與被粘物Z之間的氣泡排出的通道的作用。
其後,在體積變化物質31(可光膨脹微膠囊)的微膠囊主體中生成的氣體因微膠囊主體的逐漸釋放性而從微膠囊主體中被逐漸釋放,且已經發生了體積膨脹的體積變化物質31隨時間(隨時間經過)體積收縮。表面凹凸部6隨體積變化物質31的該體積收縮而逐漸消失,且基於表面凹凸部6的通道區域7(間隙)也因膠粘層3的流動性而逐漸縮小。隨著通道區域7如此縮小,捕獲的氣泡(包括從微膠囊釋放的氣體)被排出。結果,如圖15中所示膠粘層3的一個表面與被粘物Z之間的接觸面積增大,且膠粘片1變得具有提高的膠粘性能,包括膠粘強度和抗回彈性(膠粘性增強步驟)。
在用作為外部刺激的光照射時形成的膠粘層3中的表面凹凸部6的高度h優選在0.5μm~500μm的範圍內,更優選在1μm~300μm的範圍內,如在第一實施方式的膠粘片1中一樣。此外關於可光膨脹微膠囊(體積變化物質31)的平均粒徑,所述平均粒徑優選在0.5μm~100μm的範圍內,更優選在1μm~30μm的範圍內,如在第一實施方式的膠粘片1中一樣。
從形成充分發揮排出氣泡的作用的通道區域7的觀點考慮,在包含可光膨脹微膠囊的膠粘層3中,每單位面積(cm2)的可光膨脹微膠囊的平均數目優選在20~4×108的範圍內。更優選其數目在100~1×105的範圍內。基於膠粘層3的平面圖的面積,基於可光膨脹微膠囊的體積膨脹而在膠粘層3與被粘物Z之間形成的通道區域7的最大面積優選在3%~60%的範圍內,更優選在10%~40%的範圍內。
以在即將被施加到被粘物Z之前膠粘片1處於能夠在膠粘層3的表面上可靠地形成表面凹凸部6的狀態的方式構造本發明第二實施方式的具有上述構造的膠粘片1,與第一實施方式的膠粘片1同樣。因此,在將膠粘片1施加到被粘物Z上時,必定可以在膠粘片1與被粘物Z之間形成用於氣泡排出的通道區域7,且排出捕獲的氣泡的效果極高。
由於膠粘層3的表面上用於氣泡排出的表面凹凸部6的形成,緊接在將膠粘片1施加到被粘物Z之後,膠粘層3處於以小的接觸面積粘貼到被粘物Z的狀態。因此,在例如將膠粘片1施加到了錯誤位置的情況下,可以容易地剝離膠粘片1並再次施加到被粘物Z。
此外,由於以形成的表面凹凸部6至少隨時間經過而逐漸消失的方式構造膠粘片1,所以在膠粘層3與被粘物Z之間形成的通道區域7(間隙)逐漸消失,因此膠粘層3與被粘物Z之間的接觸面積增大。由此,膠粘片1最終可以發揮高膠粘性。
儘管上面已經對本發明的膠粘片1進行了說明,但其具體構造不限於上述實施方式。在上述各個實施方式中,通過將體積變化物質31分散在作為膠粘層3的主要組分的膠粘劑中以製造塗布液並將該塗布液塗布到例如基材2的一個表面上或遮光膠粘層5的一個表面上,從而形成膠粘層3。因此,將體積變化物質31大致均勻地分散配置在整個膠粘層3中。然而,如例如圖16A~16C的膠粘層3的平面圖中所示,可以以體積變化物質31僅配置在預定區域10中的方式構造膠粘層3。圖16A顯示以通過其中已經配置了體積變化物質31的區域10和其中未配置體積變化物質31的區域11在膠粘層3的一個表面上形成格子圖案的方式構造膠粘層3的例子,而圖16B顯示通過其中已經配置了體積變化物質31的區域10和其中未配置體積變化物質31的區域11形成條紋圖案的例子。同時,圖16C顯示將其中已經配置了體積變化物質31的區域10和其中未配置體積變化物質31的區域11隨機配置的例子。在這些構造中,其中未配置體積變化物質31的區域11主要構成用於氣泡排出的通道區域7。這樣的體積變化物質31僅在預定區域10中的配置和其中已經配置體積變化物質31的區域的這樣的圖案排列,使得可以形成用於氣泡排出的通道區域7,所述通道區域7適合於將要施加膠粘片1的被粘物Z的表面形狀或在排出氣泡的作用方面更有效。
在上述第一和第二實施方式中,將包含相變物質的微膠囊用作體積變化物質31,並將可熱膨脹微膠囊或可光膨脹微膠囊用作含有相變物質的微膠囊。然而,所述含有相變物質的微膠囊不限於那些微膠囊,並且可以使用各種可膨脹微膠囊。例如,可以使用例如:在受到衝擊時體積膨脹的可膨脹微膠囊;在用超聲波照射時體積膨脹的可膨脹微膠囊;或通過化學變化而體積膨脹的可膨脹微膠囊。在使用可光膨脹微膠囊之外的可膨脹微膠囊構造本發明的膠粘片1的情況下,不需要配置圖9中所示的遮光膠粘層5等,且剝離襯墊4不需要具有遮光性。
在受到衝擊時體積膨脹的可膨脹微膠囊為在受到作為外部刺激的衝擊(例如撞擊或摩擦)時體積膨脹的微膠囊。例如,可以由微膠囊主體和包含在其中的疊氮化合物構造這樣的微膠囊。由於疊氮化合物在受到諸如撞擊和摩擦的衝擊時易於分解而放出氮氣,所以微膠囊因該氮氣而體積膨脹。
在用超聲波照射時體積膨脹的可膨脹微膠囊例如為包含作為膨脹劑而包含在微膠囊主體中的氣體飽和水且通過用作為外部刺激的超聲波照射而在其中產生微氣泡以使微膠囊體積膨脹的微膠囊。溶解在水中達到飽和的氣體的實例包括碳氟化合物、六氟化硫、氣泡、氧氣、氮氣、二氧化碳、稀有氣體、氯氣、甲烷、丙烷、丁烷、一氧化氮、一氧化二氮和臭氧。
通過化學變化而體積膨脹的可膨脹微膠囊例如為包含如下的微膠囊主體的微膠囊,所述微膠囊主體各自具有包括內膜和外膜的雙層結構且其中已經將在相互混合時生成氣體的兩種物質分別配置在內膜內部和外膜與內膜之間。將諸如加熱和衝擊的外部刺激施加到微膠囊,從而使內膜破裂以使兩種物質相互發生化學反應,從而生成氣體而使微膠囊體積膨脹。
在上述第一和第二實施方式中,將包含相變物質的微膠囊用作體積變化物質31。然而,例如可以將在吸收水時體積膨脹的微珠形式的吸水性構件用作體積變化物質31。在將這樣的吸水性構件用作體積變化物質31的情況下,例如通過使吸水性構件吸收大氣中的水分或通過用霧化器等向膠粘層3的一個表面供應水,使吸水性構件吸收水作為外部刺激。由此吸水性構件體積膨脹從而在膠粘層3的表面上形成表面凹凸部6,且在將該膠粘片1施加到被粘物Z時可以形成基於表面凹凸部6的用於氣泡排出的通道區域7(間隙)。在將膠粘片1施加到被粘物Z之後,吸水性構件乾燥而體積收縮。由於該收縮和由於膠粘層3的流動,在排出捕獲的氣泡的同時用於氣泡排出的通道區域7逐漸消失。最後,膠粘層3與被粘物Z之間的接觸面積增大從而增強膠粘性。作為吸水性構件的材料,可以使用例如吸水性聚合物,所述吸水性聚合物為交聯的聚(丙烯酸)共聚物或通過將羧甲基纖維素鹽與環氧化合物交聯而得到的吸水性聚合物。
可以將可升華物質的微粒用作體積變化物質31並分散配置在膠粘層3中。可升華物質的優選實例包括碘。在使用這種可升華物質作為體積變化物質31的情況下,施加熱作為外部刺激,從而使可升華物質蒸發以在膠粘層3的一個表面上形成表面凹凸部6。還可以在微膠囊主體中裝入可升華物質以形成具有升華性的可膨脹微膠囊並且將膠粘片1構造為包含分散配置在膠粘層3中的這些微膠囊。
可以將響應作為外部刺激的熱、光或pH(氫離子濃度指數)而膨脹/收縮的刺激響應型凝膠用作體積變化物質31並且包含在膠粘層3中以構造膠粘片1。在這種構造中也是通過即將在將膠粘片1施加到被粘物Z之前對膠粘層3的表面施加諸如熱、光和pH(氫離子濃度指數)的外部刺激,可以在膠粘層3的一個表面上形成表面凹凸部6。結果,在將膠粘片1施加到被粘物Z時可以形成用於有效排出捕獲的氣泡的通道區域7。
此外,上述各實施方式的膠粘片1被構造為單面膠粘型膠粘片,如圖1和圖9中所示其包括形成在基材2的一個表面上的膠粘層3,並且如圖5和圖13中所示將被粘物Z粘貼到膠粘片1的一側表面。然而,膠粘片1中的基材2不是本發明的必不可少的構成要素,並且可以將膠粘片1構造為不包含基材2。即,可以將膠粘片1構造為雙面膠粘型,其中將被粘物分別粘貼到膠粘層3的兩個表面,使得膠粘層3置於被粘物之間。在將膠粘片1形成為這種雙面膠粘型膠粘片的情況下,例如以將剝離襯墊4配置在膠粘層3的一個表面上、並且將第二剝離層44配置在膠粘層3的另一個表面上的方式構造這種膠粘片,如圖17A中所示。在將膠粘片1構造為雙面膠粘型膠粘片的情況下,具體結構不特別地限制於上述無基材型。例如,可以如圖17B中所示通過如下構造膠粘片:在基材2的一個表面上形成膠粘層3,在其另一個表面上形成第二膠粘層33,並將剝離襯墊4和44疊加在膠粘層3和33的露出表面上。在將第二實施方式的膠粘片(其中包含在膠粘層3中的體積變化物質31為可光膨脹微膠囊的膠粘片)構造為雙面膠粘型的情況下,剝離襯墊4和第二剝離襯墊44兩者都具有遮光性。
儘管上述實施方式具有其中能夠形成用於排出氣泡的通道的表面凹凸部6在膠粘層3的一個表面上形成的結構,但本發明的膠粘片不限於具有這種結構的膠粘片。例如,膠粘片1可以被構造為雙面膠粘型膠粘片,其中能夠形成用於排出氣泡的通道的表面凹凸部6在膠粘層3的兩個表面中的每一個表面上形成,如圖18中所示。
本申請基於2015年9月23日提交的日本專利申請號2015-186180,通過引用將其內容併入本文中。