CN112789336A - 被粘物的分离方法及接合方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及被粘物的分离方法,其具有下述工序:第1电压施加工序,在至少包含含有电解质的粘合剂层的粘合片中的上述含有电解质的粘合剂层与被粘物接合的状态下,以在上述含有电解质的粘合剂层的厚度方向上产生电位差的方式,对上述含有电解质的粘合剂层施加电压,使粘合力变化;接合维持工序,在上述第1电压施加工序之后,在上述含有电解质的粘合剂层与上述被粘物接合的状态下经过规定时间,使粘合力恢复;第2电压施加工序,在上述接合维持工序之后,在上述含有电解质的粘合剂层与上述被粘物接合的状态下,以在上述含有电解质的粘合剂层的厚度方向上产生电位差的方式,对上述含有电解质的粘合剂层施加电压,使粘合力变化;以及分离工序,将上述含有电解质的粘合剂层与上述被粘物分离。
Description
技术领域
本发明涉及被粘物的分离方法及接合方法。
背景技术
在电子部件制造工序等中,与用于提高成品率的再加工、使用后将部件分解并回收的再循环等有关的要求增多。为了应对这样的要求,从在电子部件制造工序等中将构件之间接合的方面考虑,有时利用具有一定粘合力并且也兼具一定剥离性的双面粘合片。
作为上述实现粘合力和剥离性的双面粘合片,使用由阳离子和阴离子形成的离子液体作为形成粘合剂组合物的成分、并且通过向粘合剂层施加电压而进行剥离的粘合片(电剥离型粘合片)是已知的(专利文献1~3)。对于专利文献1~3的电剥离型粘合片而言,认为通过电压的施加,从而使得离子液体的阳离子在阴极侧移动而发生还原,离子液体的阴离子在阳极侧移动而发生氧化,粘接界面的粘合力变弱,变得容易剥离。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2010-037354号公报
专利文献2:日本专利第6097112号公报
专利文献3:日本专利第4139851号公报
发明内容
发明要解决的课题
就电剥离型粘合片而言,在不施加电压时与构件牢固地接合,在施加电压时能够以小的力剥离。但是,在错误地施加了电压的情况下、在施加电压后无需剥离的情况下、在仅剥离粘合片的一部分的情况下等,优选的是,在施加电压后,粘合力能够在规定时间内恢复而将构件牢固地接合,再次施加电压时能够以小的力剥离。另外,出于操作上的安全方面考虑,要求下述被粘物的分离方法:停止电压的施加后也能够分离被粘物,经过规定时间后粘合力恢复而能够将构件牢固地接合,通过再次施加电压而能够容易地分离被粘物。
本发明是鉴于上述情况而完成的,目的在于提供下述被粘物的分离方法:在施加电压后,经过规定时间粘合力恢复而将构件牢固地接合,通过再次施加电压而能够容易地分离被粘物。此外,目的在于提供下述接合方法:在施加电压后,经过规定时间粘合力恢复而能够将构件牢固地接合。
用于解决课题的手段
为了解决上述课题,本申请的发明人进行了深入研究,结果发现,通过使用至少包含含有电解质的粘合剂层的粘合片,从而在施加电压后,经过规定时间粘合力恢复而将构件牢固地接合,通过再次施加电压而能够容易地分离被粘物。本发明是基于上述见解而完成的。
即,本发明的上述目的通过以下的手段实现。
〔1〕被粘物的分离方法,其具有下述工序:
第1电压施加工序,在至少包含含有电解质的粘合剂层的粘合片中的上述含有电解质的粘合剂层与被粘物接合的状态下,以在上述含有电解质的粘合剂层的厚度方向上产生电位差的方式,对上述含有电解质的粘合剂层施加电压,使粘合力变化;
接合维持工序,在上述第1电压施加工序之后,在上述含有电解质的粘合剂层与上述被粘物接合的状态下经过规定时间,使粘合力恢复;
第2电压施加工序,在上述接合维持工序之后,在上述含有电解质的粘合剂层与上述被粘物接合的状态下,以在上述含有电解质的粘合剂层的厚度方向上产生电位差的方式,对上述含有电解质的粘合剂层施加电压,使粘合力变化;以及
分离工序,将上述含有电解质的粘合剂层与上述被粘物分离。
〔2〕如〔1〕所述的被粘物的分离方法,其中,同时进行上述第2电压施加工序和上述分离工序。
〔3〕如〔1〕所述的被粘物的分离方法,其中,在上述第2电压施加工序之后,进行上述分离工序。
〔4〕如〔1〕~〔3〕中任一项所述的被粘物的分离方法,其中,上述接合维持工序中,停止施加电压并经过30秒后的含有电解质的粘合剂层的粘合力恢复率为30%以下。
〔5〕如〔1〕~〔4〕中任一项所述的被粘物的分离方法,其中,上述第1电压施加工序及上述第2电压施加工序中施加的电压均为20V以下。
〔6〕如〔1〕~〔5〕中任一项所述的被粘物的分离方法,其中,
上述含有电解质的粘合剂层的一面与第1导电性被粘物接合,并且上述含有电解质的粘合剂层的另一面与第2导电性被粘物接合,
在上述第1电压施加工序及第2电压施加工序中,经由上述第1导电性被粘物和上述第2导电性被粘物对上述含有电解质的粘合剂层施加电压。
〔7〕如〔1〕~〔5〕中任一项所述的被粘物的分离方法,其中,
上述粘合片具有包含上述含有电解质的粘合剂层、第1粘合剂层以及导电层的层叠结构,所述导电层位于上述含有电解质的粘合剂层与上述第1粘合剂层之间,并与上述含有电解质的粘合剂层接合,
上述含有电解质的粘合剂层与导电性被粘物接合,并且上述第1粘合剂层与另一被粘物接合,
在上述第1电压施加工序及第2电压施加工序中,经由上述导电层和上述导电性被粘物对上述含有电解质的粘合剂层施加电压。
〔8〕如〔1〕~〔5〕中任一项所述的被粘物的分离方法,其中,
上述粘合片具有包含第1粘合剂层、含有电解质的粘合剂层、第2粘合剂层、以及第1导电层和第2导电层的层叠结构,所述第1导电层位于上述第1粘合剂层与上述含有电解质的粘合剂层之间,并与上述含有电解质的粘合剂层接合,所述第2导电层位于该第2粘合剂层与上述含有电解质的粘合剂层之间,并与上述含有电解质的粘合剂层接合,
上述第1粘合剂层与第1被粘物接合,并且上述第2粘合剂层与第2被粘物接合,
在上述第1电压施加工序及第2电压施加工序中,经由上述第1导电层及上述第2导电层对上述含有电解质的粘合剂层施加电压。
〔9〕如〔1〕~〔8〕中任一项所述的被粘物的分离方法,其中,上述含有电解质的粘合剂层具有1μm以上、1000μm以下的厚度。
〔10〕如〔1〕~〔9〕中任一项所述的被粘物的分离方法,其中,在上述第1电压施加工序及第2电压施加工序中,上述电压的施加时间均为60秒以下。
〔11〕如〔1〕~〔10〕中任一项所述的被粘物的分离方法,其中,上述电解质为离子液体。
〔12〕如〔1〕~〔11〕中任一项所述的被粘物的分离方法,其中,上述含有电解质的粘合剂层在23℃×50%的环境下保存3天后的含水率为0.4%以上。
〔13〕如〔11〕所述的被粘物的分离方法,其中,上述离子液体的阳离子为选自由咪唑鎓系阳离子、吡啶鎓系阳离子、吡咯烷鎓系阳离子、及铵系阳离子组成的组中的至少一种阳离子。
〔14〕如〔13〕所述的被粘物的分离方法,其中,上述离子液体的阳离子的分子量为300以下。
〔15〕如〔11〕~〔14〕中任一项所述的被粘物的分离方法,其中,作为用于形成上述含有电解质的粘合剂层的粘合剂组合物,包含聚合物,上述电解质的含量相对于上述聚合物100质量份而言为0.5质量份以上、30质量份以下。
〔16〕接合方法,其包括下述工序:
第1电压施加工序,在至少包含含有电解质的粘合剂层的粘合片中的上述含有电解质的粘合剂层与被粘物接合的状态下,以在上述含有电解质的粘合剂层的厚度方向上产生电位差的方式,对上述含有电解质的粘合剂层施加电压,使粘合力变化;以及
接合维持工序,在上述第1电压施加工序之后,在上述含有电解质的粘合剂层与上述被粘物接合的状态下经过规定时间,使粘合力恢复。
发明效果
就本发明的被粘物的分离方法而言,在施加电压后,经过规定时间粘合力恢复而将构件牢固地接合,通过再次施加电压而能够容易地分离被粘物。另外,就本发明的被粘物的接合方法而言,在施加电压后,经过规定时间粘合力恢复而能够将构件牢固地接合。
附图说明
[图1]为示出本发明的被粘物的分离方法及接合方法中使用的粘合片的一例的截面图。
[图2]为示出本发明的被粘物的分离方法及接合方法中使用的粘合片的层叠结构的一例的截面图。
[图3]为示出本发明的被粘物的分离方法及接合方法中使用的粘合片的层叠结构的一例的截面图。
[图4]为示出本发明的被粘物的分离方法及接合方法中使用的粘合片的层叠结构的另一例的截面图。
[图5]为示出本发明的被粘物的分离方法及接合方法中使用的粘合片的层叠结构的另一例的截面图
[图6]为示出本发明的被粘物的分离方法及接合方法中使用的粘合片的层叠结构的另一例的截面图
[图7]为示出实施例中的180°剥离试验的方法的概要的截面图。
具体实施方式
以下,对用于实施本发明的方式详细地进行说明。需要说明的是,本发明不限于以下说明的实施方式。
本发明的实施方式涉及的被粘物的接合方法包括下述工序:
第1电压施加工序,在至少包含含有电解质的粘合剂层的粘合片中的上述含有电解质的粘合剂层与被粘物接合的状态下,以在上述含有电解质的粘合剂层的厚度方向上产生电位差的方式,对上述含有电解质的粘合剂层施加电压,使粘合力变化;以及
接合维持工序,在上述第1电压施加工序之后,在上述含有电解质的粘合剂层与上述被粘物接合的状态下经过规定时间,使粘合力恢复。
本发明的实施方式涉及的被粘物的接合方法包括第1电压施加工序及接合维持工序,除了上述各工序外,可以还包括任选的工序,可以分别以任意次数包括各工序。例如,可举出下述的构成。
第1电压施加工序/接合维持工序
第1电压施加工序/第1电压施加工序/接合维持工序
第1电压施加工序/分离工序/接合工序/接合维持工序
本发明的实施方式涉及的被粘物的分离方法具有下述工序:
第1电压施加工序,在至少包含含有电解质的粘合剂层的粘合片中的上述含有电解质的粘合剂层与被粘物接合的状态下,以在上述含有电解质的粘合剂层的厚度方向上产生电位差的方式,对上述含有电解质的粘合剂层施加电压,使粘合力变化;
接合维持工序,在上述第1电压施加工序之后,在上述含有电解质的粘合剂层与上述被粘物接合的状态下经过规定时间,使粘合力恢复;
第2电压施加工序,在上述接合维持工序之后,在上述含有电解质的粘合剂层与上述被粘物接合的状态下,以在上述含有电解质的粘合剂层的厚度方向上产生电位差的方式,对上述含有电解质的粘合剂层施加电压,使粘合力变化;以及
分离工序,将上述含有电解质的粘合剂层与上述被粘物分离。
本发明的实施方式涉及的被粘物的分离方法包括第1电压施加工序、接合维持工序、第2电压施加工序,还包括分离工序,除了这些工序外,可以还包括任选的工序,可以分别以任意次数包括各工序。例如,可举出下述的构成。
第1电压施加工序/第1电压施加工序/接合维持工序/第2电压施加工序/分离工序
第1电压施加工序/接合维持工序/第2电压施加工序/分离工序/接合工序/接合维持工序
第1电压施加工序/分离工序/接合工序/接合维持工序/第2电压施加工序/分离工序
本发明中,所谓“接合(接合方法)”,是指将粘合片的含有电解质的粘合剂层(以下,有时称为“含电解质的粘合剂层”)与被粘物接合,所谓“分离(分离方法)”,是指从粘合片的含电解质的粘合剂层将被粘物分离。本发明中,“接合”和“分离”不限于1次,也可以反复进行多次。另外,本发明中,将上述粘合片与至少一个被粘物介由粘合片的含电解质的粘合剂层进行接合所得者称为“粘合片接合体”。
本发明的实施方式中,上述粘合片包含至少一层含电解质的粘合剂层作为粘合剂层即可,也可以进一步具有除此以外的粘合剂层(以下,有时称为“第1粘合剂层”、“第2粘合剂层”)。第1粘合剂层及第2粘合剂层可以为含有电解质的粘合剂层,也可以为不含有电解质的粘合剂层(以下,有时称为“不含电解质的粘合剂层”)。本发明的实施方式中,上述粘合片可以为在两面具有粘合面的双面粘合片,也可以为仅在单面具有粘合面的单面粘合片。另外,粘合片除了具有含电解质的粘合剂层以外,还可以具有不含电解质的粘合剂层、基材、导电层、通电用基材等。本发明的实施方式中,粘合片接合体中的上述被粘物可以是导电的导电性被粘物,也可以是不导电的非导电性被粘物。关于上述粘合片及粘合片接合体的详细情况,如后文所述。
第1电压施加工序是在至少包含含有电解质的粘合剂层的粘合片中的上述含有电解质的粘合剂层与被粘物接合的状态下,以在上述含有电解质的粘合剂层的厚度方向上产生电位差的方式,对上述含有电解质的粘合剂层施加电压而使粘合力变化的工序。
第2电压施加工序是在接合维持工序之后,在上述含有电解质的粘合剂层与上述被粘物接合的状态下,以在上述含有电解质的粘合剂层的厚度方向上产生电位差的方式,对上述粘合剂层施加电压而使粘合力变化的工序。
本发明的实施方式中,含有电解质的粘合剂层的一面与第1导电性被粘物接合,并且上述含有电解质的粘合剂层的另一面与第2导电性被粘物接合,第1电压施加工序及第2电压施加工序中,可以经由第1导电性被粘物和第2导电性被粘物对含有电解质的粘合剂层施加电压。需要说明的是,第1导电性被粘物及第2导电性被粘物可以相同,也可以不同,是后述的导电性被粘物。
作为本实施方式中的分离方法,例如,也可以在第1导电性被粘物和第2导电性被粘物中通电,经由该第1导电性被粘物和该第2导电性被粘物施加电压,由此在上述含有电解质的粘合剂层的厚度方向上产生电位差,从含有电解质的粘合剂层将第1导电性被粘物和第2导电性被粘物中的至少一者分离。
另外,作为本实施方式中的接合方法,例如,可举出将上述含有电解质的粘合剂层与第1导电性被粘物接合的方法、以及/或者将上述含有电解质的粘合剂层与第2被粘物接合的方法。也可以利用上述接合方法将用上述分离方法进行了分离的第1导电性被粘物与第2导电性被粘物接合,并再次利用上述分离方法进行分离,在将2个导电性被粘物彼此接合·分离时可合适地使用。
本实施方式中,如前文所述,以在粘合片的含电解质的粘合剂层的厚度方向上产生电位差的方式施加电压。通过电压的施加,能够使含电解质的粘合剂层的粘合力发生变化,优选通过电压的施加而使得含有电解质的粘合剂层的粘合力下降。由于该电压施加,从而产生含电解质的粘合剂层内的电解质的取向变化、或电解质物质在含电解质的粘合剂层的厚度方向上的移动,使得含电解质的粘合剂层的表面组成发生变化,由此,具有与被粘物的粘合力下降的电剥离性。
因此,电压施加的时间越长,越倾向于含电解质的粘合剂层的粘合力进一步下降,含电解质的粘合剂层的电剥离性提高,经接合的被粘物从含有电解质的粘合剂层分离。本发明中,通过低电压的电压施加,能够容易地将被粘物分离,即使是使用了干电池的简易装置也能够进行接合·分离操作,操作性良好。
本发明的实施方式中,对含电解质的粘合剂层施加的电压优选为1V以上,更优选为3V以上,进一步优选为6V以上。另外,优选为100V以下,更优选为50V以下,进一步优选为30V以下,更进一步优选为20V以下,尤其优选为15V以下。
电压施加时间优选为60秒以下,更优选为40秒以下,进一步优选为20秒以下,尤其优选为10秒以下。这样的情况下,操作性优异。另外,施加时间越短越好,通常为1秒以上。
接合维持工序是在第1电压施加工序之后,在上述含有电解质的粘合剂层与上述被粘物接合的状态下,经过规定时间而使粘合力恢复的工序。
本发明的实施方式中,停止施加电压后,若经过一定时间(例如,30分钟后),则含电解质的粘合剂层中的表面组成恢复原状,因此,能够经过规定时间而使粘合力恢复,维持接合。
为了恢复粘合力,在第1电压施加工序之后,在含有电解质的粘合剂层与上述被粘物接合的状态下经过规定时间即可,优选经过30分钟以上,更优选经过60分钟以上。通过经过规定时间来使粘合力恢复,由此能够在不进行再次按压粘合片而使其贴合的操作的情况下,将被粘物接合,有提高工序的效率等优点。
含电解质的粘合剂层的未施加电压(常态)时的粘合力(初始粘合力)没有特别限制,作为23℃时的180°剥离试验(拉伸速度:300mm/min)中的粘合力,优选为0.1以上、40以下。粘合力的上限更优选为20,进一步优选为10,尤其优选为5,下限更优选为0.3,进一步优选为0.5,尤其优选为0.8。粘合力小于0.1时,存在粘合力不充分而剥离的情况,粘合力超过40时,存在即使施加电压也不剥离的情况。上述粘合力的单位为N/20mm。需要说明的是,上述初始粘合力是将粘合片粘贴于被粘物(SUS304),用2kg的辊推压1个来回,放置30分钟后,利用剥离试验机进行180°剥离的情况中的粘合力。
本实施方式涉及的含电解质的粘合剂层的粘合力的变化优选为粘合力的下降,根据以上述的条件测定的粘合力(下式(A)中,简记为“施加电压期间的粘合力”)和初始粘合力由下式(A)求出的粘合力下降率优选为60%以上,更优选为70%以上,进一步优选为80%以上。
粘合力下降率(%)={1-(施加电压期间的粘合力/初始粘合力)}×100(A)
含电解质的粘合剂层的电压施加后(从停止电压起10秒后)的粘合力(剥离力)没有特别限制,作为180°剥离试验(拉伸速度:300mm/min)中的粘合力,优选为1.0以下,更优选为0.5以下,进一步优选为0.3以下,尤其优选为0.1以下。粘合力超过1.0时,存在不从被粘物剥离的情况。上述粘合力的单位为N/20mm。需要说明的是,上述粘合力是将粘合片粘贴于被粘物(SUS304),用2kg的辊推压1个来回,放置30分钟后,施加10V的电压10秒,然后,从停止电压起10秒后,利用剥离试验机进行180°剥离的情况中的粘合力。
含电解质的粘合剂层的电压施加后的粘合力恢复率[(上述粘合片的电压施加后(从停止电压起30秒后)的粘合力/上述初始粘合力)×100]没有特别限制,优选为30%以下,更优选为20%以下,进一步优选为10%以下,尤其优选为6%以下。上述粘合力恢复率是从停止施加电压起30秒后的粘合力恢复率,粘合力恢复率超过30%时,即使施加电压时或刚刚施加电压后的电剥离性良好,也会在停止施加电压起短时间(例如,3秒)内恢复粘合力,导致无法进行分离操作。因此,优选的是,从停止施加电压起30秒后的粘合力恢复率尽可能小。
本发明的实施方式中,优选的是,通过第1电压施加工序而使得上述含有电解质的粘合剂层的粘合力下降,停止施加电压并经过30秒后的上述粘合力的恢复率为30%以下。
另外,优选的是,通过上述第1电压施加工序而使得上述含有电解质的粘合剂层的粘合力下降,停止电压的施加并经过30分钟后的上述粘合力的恢复率为40%以上。从停止施加电压起经过30分钟后的粘合力恢复率[(上述粘合片的电压施加后(从停止电压施加起经过30分钟后)的粘合力/上述初始粘合力)×100]优选为40%以上,更优选为50%以上,进一步优选为60%以上,尤其优选为80%以上。停止电压的施加并经过30分钟后的粘合力恢复率为60%以上时,从停止施加电压起短时间内粘合力充分地恢复,能够再次与被粘物牢固地接合。
分离工序为将含有电解质的粘合剂层与上述被粘物分离的工序。
分离工序可以与第2电压施加工序同时地进行,也可以在第2电压施加工序之后进行。从安全地进行分离工序的观点考虑,优选在第2电压施加工序之后进行。
本实施方式的粘合片的从被粘物的分离(剥离)可如下进行,即,通过对含电解质的粘合剂层施加电压,使得在含电解质的粘合剂层的厚度方向上产生电位差。例如,图1所示的粘合片X1中,在两面为具有金属被粘面的被粘物的情况下,可以通过在两面的金属被粘面中通电,对含电解质的粘合剂层施加电压,从而进行剥离。图3所示的粘合片X2中,在含电解质的粘合剂层侧为具有金属被粘面的被粘物的情况下,可以通过在该导电性被粘物和导电层4中通电,对含电解质的粘合剂层施加电压,从而进行剥离。图4所示的粘合片X3的情况下,可以通过在两面的导电层4中通电,对含有电解质的粘合剂层施加电压,从而进行剥离。通电优选在粘合片的一端和另一端连接端子来进行,以对含电解质的粘合剂层整体施加电压。需要说明的是,在被粘物具有金属被粘面的情况下,上述的一端和另一端可以为具有金属被粘面的被粘物的一部分。需要说明的是,剥离时,可以在对金属被粘面与含电解质的粘合剂层的界面添加水后施加电压。
就利用本实施方式涉及的被粘物的分离方法而与被粘物进行了分离的含电解质的粘合剂层而言,若停止施加电压后经过一定时间(例如,30分钟后),则含电解质的粘合剂层中的表面组成恢复原状,因此经过规定时间粘合力恢复,能够再次与任意的被粘物接合。
本实施方式涉及的被粘物的分离方法可以还包括任选的工序,作为任选的工序,例如,可举出接合工序等。
接合工序是将含电解质的粘合剂层与导电性被粘物接合的工序、及/或将含电解质的粘合剂层与包含导电层的另一被粘物的导电层接合的工序。
[粘合片]
(粘合片的构成)
本实施方式的粘合片只要具有至少一层由含有电解质的粘合剂组合物形成的粘合剂层(以下,也称为“含电解质的粘合剂层”)即可,没有特别限制。本实施方式的粘合片可以具有除含电解质的粘合剂层以外的、不含有离子液体等电解质的粘合剂层(以下,有时称为“其他粘合剂层”)。除上述以外,本实施方式的粘合片还可具有基材、导电层、通电用基材、中间层、及底涂层等。本实施方式的粘合片可以为例如卷绕成卷状的形态、片状的形态。需要说明的是,“粘合片”也包括“粘合带”的含义。即,本实施方式的粘合片可以为具有带状形态的粘合带。
本实施方式的粘合片可以为不具有基材而仅由含电解质的粘合剂层构成、即不包含基材层的(无基材)双面粘合片。本实施方式的粘合片也可以是具有基材、且该基材的两面为粘合剂层(含电解质的粘合剂层、或其他粘合剂层)的双面粘合片。另外,本实施方式的粘合片也可以是具有基材、且该基材的仅单面为粘合剂层(含电解质的粘合剂层、或其他粘合剂层)的单面粘合片。需要说明的是,本实施方式的粘合片可以具有用于保护粘合剂层表面的隔离件(剥离内衬),但该隔离件不包含在本实施方式的粘合片中。
作为本实施方式的粘合片的结构,没有特别限制,可优选举出图1及图2所示的粘合片X1、图3及图5所示的具有层叠结构的粘合片X2、图4及图6所示的具有层叠结构的粘合片X3。
粘合片X1是仅由含有电解质的粘合剂层1构成的无基材双面粘合片。粘合片X2为具有粘合剂层2、通电用基材5(基材3及导电层4)、含电解质的粘合剂层1的层构成的带有基材的双面粘合片。粘合片X3为具有粘合剂层2、通电用基材5(基材3及导电层4)、含电解质的粘合剂层1、通电用基材5(基材3及导电层4)、粘合剂层2的层构成的带有基材的双面粘合片。图3~6所示的粘合片X2及X3的通电用基材5中,基材3不是必需的,可以仅为导电层4。另外,图3的粘合片X2中,可以为未设置粘合剂层2的单面粘合片。
图2为示出本发明的实施方式涉及的粘合片接合体的一例的截面构成图。图2所示的粘合片X1为仅由含电解质的粘合剂层11构成的双面粘合片,粘合片接合体具有第1导电性被粘物Y1/含电解质的粘合剂层11/第2导电性被粘物Y2的层叠结构。第1导电性被粘物Y1及第2导电性被粘物Y2可以为基材。
此时的分离方法为下述方法:在图2中的第1导电性被粘物Y1的α部位和第2导电性被粘物Y2的β部位中通电,经由第1导电性被粘物Y1和第2导电性被粘物Y2施加电压(第1电压施加工序),由此在含有电解质的粘合剂层11的厚度方向上产生电位差,在第1电压施加工序之后,在含电解质的粘合剂层11与第1导电性被粘物Y1和第2导电性被粘物Y2中的至少一者接合的状态下经过规定时间,使粘合力恢复而维持接合(接合维持工序),在第1导电性被粘物Y1的α部位和第2导电性被粘物Y2的β部位中通电,经由第1导电性被粘物Y1和第2导电性被粘物Y2施加电压(第2电压施加工序),由此在含有电解质的粘合剂层11的厚度方向上产生电位差,从粘合片X1(含电解质的粘合剂层11)将第1导电性被粘物Y1和第2导电性被粘物Y2中的至少一者分离(分离工序)。
另外,在接合维持工序中,含电解质的粘合剂层11在与第1导电性被粘物Y1和第2导电性被粘物Y2中的至少一者接合的状态下经过规定时间恢复粘合力即可,例如,可以与第1导电性被粘物Y1维持接合,将第2导电性被粘物Y2分离而与另一导电性被粘物接合。在该情况下,在第2电压施加工序中,在第1导电性被粘物Y1和另一导电性被粘物中通电,经由第1导电性被粘物Y1和另一导电性被粘物施加电压(第2电压施加工序)即可。
第1电压施加工序及第2电压施加工序中,可以在第1导电性被粘物Y1的α部位连接负极的电极,在第2导电性被粘物Y2的β部位连接正极的电极,也可以在第1导电性被粘物Y1的α部位连接正极的电极,在第2导电性被粘物Y2的β部位连接负极的电极。
另外,也可以对第1电压施加工序和第2电压施加工序中连接的电极的正负进行变更。例如,可以在第1电压施加工序中,在第1导电性被粘物Y1的α部位连接负极的电极,在第2导电性被粘物Y2的β部位连接正极的电极,在第2电压施加工序中,在第1导电性被粘物Y1的α部位连接正极的电极,在第2导电性被粘物Y2的β部位连接负极的电极。
此外,在第1电压施加工序之后,含电解质的粘合剂层11可以与第1导电性被粘物Y1维持接合,将第2导电性被粘物Y2分离而与另一导电性被粘物接合,切换电极的正负而进行第2电压施加工序,将第1导电性被粘物Y1分离。
本发明的实施方式中,上述粘合片可以具有包含含有电解质的粘合剂层、第1粘合剂层、以及导电层(其位于上述含有电解质的粘合剂层与上述第1粘合剂层之间,并与上述含有电解质的粘合剂层接合)的层叠结构,含有电解质的粘合剂层与导电性被粘物接合,并且上述第1粘合剂层与另一被粘物接合,第1电压施加工序及第2电压施加工序中,经由上述导电层和上述导电性被粘物,对上述含有电解质的粘合剂层施加电压。
例如,可举出下述方法:在上述导电性被粘物和上述导电层中通电,对该导电性被粘物和该导电层施加电压,由此在上述含有电解质的粘合剂层的厚度方向上产生电位差,从含有电解质的粘合剂层将上述导电性被粘物和包含导电层的另一被粘物中的至少一者分离。作为此时的接合方法,例如,可举出将上述含电解质的粘合剂层与导电性被粘物接合的方法、以及/或者将含有电解质的粘合剂层与包含导电层的另一被粘物的导电层接合的方法。需要说明的是,发生包含导电层的另一被粘物与含电解质的粘合剂层的分离时,在含有电解质的粘合剂层与同该含电解质的粘合剂层接触的导电层的界面处发生分离。由此,能够从含有电解质的粘合剂层将包含导电层的另一被粘物分离。也可以利用上述接合方法将用上述分离方法进行了分离的导电性被粘物与包含导电层的另一被粘物接合,并再次利用上述分离方法进行分离。上述另一被粘物可以为不具有导电性的被粘物(非导电性被粘物)。本实施方式可在将导电性被粘物与不具有导电性的被粘物(非导电性被粘物)进行接合·分离时合适地使用。
图5为示出本发明的另一实施方式涉及的粘合片接合体的例子的截面构成图。图5所示的粘合片X2为具有不含电解质的粘合剂层21(第1粘合剂层)/基材31/导电层32/含电解质的粘合剂层12的层构成的双面粘合片,粘合片接合体为在该粘合片的不含电解质的粘合剂层21的一面具有非导电性被粘物Y3且在含电解质的粘合剂层12的一面具有导电性被粘物Y4的、非导电性被粘物Y3/不含有电解质的粘合剂层21/基材31/导电层32/含有电解质的粘合剂层12/导电性被粘物Y4的层叠结构。此时的分离方法为下述方法:在图5中的导电层32的α部位和导电性被粘物Y4的β部位中通电,经由导电层32和导电性被粘物Y4施加电压,由此在含电解质的粘合剂层12的厚度方向上产生电位差,从含有电解质的粘合剂层12将导电性被粘物Y4和包含导电层32的非导电性被粘物Y3中的至少一者分离。另外,此时的接合方法为将含电解质的粘合剂层12与导电性被粘物Y4接合的方法、以及/或者将含电解质的粘合剂层12与非导电性被粘物Y3侧(非导电性被粘物Y3/不含电解质的粘合剂层21/基材31/导电层32)中的导电层32接合的方法。需要说明的是,在非导电性被粘物Y3侧发生分离时,在导电层32与含电解质的粘合剂层12的界面处发生分离。由此,能够将含电解质的粘合剂层12与非导电性被粘物Y3侧分离。需要说明的是,图5中,基材31和导电层32是成为一体的通电用基材30。
本发明的另一实施方式中,可以将具有包含第1粘合剂层、含电解质的粘合剂层、第2粘合剂层、以及第1导电层(其位于该第1粘合剂层与该含电解质的粘合剂层之间,并与该含电解质的粘合剂层接合)和第2导电层(其位于该第2粘合剂层与该含电解质的粘合剂层之间,并与该含电解质的粘合剂层接合)的层叠结构的粘合片中的、该第1粘合剂层与第1被粘物贴合,并且将该第2粘合剂层与第2被粘物贴合,然后经由该第1导电层和该第2导电层对该含电解质的粘合剂层施加电压,由此从该含电解质的粘合剂层将包含第1导电层的该第1被粘物和包含第2导电层的该第2被粘物中的至少一者分离。
需要说明的是,第1粘合剂层及第2粘合剂层可以相同,也可以不同,可以为含有电解质的粘合剂层,也可以为不含有电解质的粘合剂层。另外,第1导电层及第2导电层可以相同,也可以不同,为后述的导电层。另外,第1被粘物及第2被粘物可以相同,也可以不同,为后述的被粘物。
本发明的另一实施方式中,例如,可举出下述方法:在上述第1导电层和上述第2导电层中通电,对该第1导电层和该第2导电层施加电压,由此在上述含有电解质的粘合剂层的厚度方向上产生电位差,从该含有电解质的粘合剂层将包含该第1导电层的第1被粘物和包含该第2导电层的第2被粘物中的至少一者分离。另外,此时的接合方法例如可举出将含电解质的粘合剂层与包含第1导电层的第1被粘物的第1导电层面接合的方法、以及/或者将含电解质的粘合剂层与包含第2导电层的第2被粘物的第2导电层面接合的方法。在第1被粘物与含有电解质的粘合剂层之间发生分离时,在含电解质的粘合剂层与同该含电解质的粘合剂层接触的第1导电层的界面处发生分离。
另外,在第2被粘物与含电解质的粘合剂层之间发生分离时,在含电解质的粘合剂层与同该含电解质的粘合剂层接触的第2导电层的界面处发生分离。由此,能够从含电解质的粘合剂层将包含第1导电层的第1被粘物和包含第2导电层的第2被粘物中的至少一者分离。也可以利用上述接合方法将用上述分离方法进行了分离的包含第1导电层的第1被粘物与包含第2导电层的第2被粘物接合,并再次利用上述分离方法进行分离。第1被粘物及第2被粘物可以均为不具有导电性的被粘物(非导电性被粘物),本实施方式可在将非导电性被粘物彼此进行接合·分离时合适地使用。
图6为示出本发明的实施方式涉及的粘合片接合体的例子的截面构成图。图6所示的粘合片X3为具有不含电解质的粘合剂层23(第2粘合剂层)/基材51/导电层52/含有电解质的粘合剂层13/导电层42/基材41/不含电解质的粘合剂层22(第1粘合剂层)的层构成的双面粘合片。粘合片接合体为在该粘合片的不含电解质的粘合剂层23的一面具有非导电性被粘物Y5且在不含电解质的粘合剂层22的一面具有非导电性被粘物Y6的、非导电性被粘物Y5/不含电解质的粘合剂层23/基材51/导电层52/含有电解质的粘合剂层13/导电层42/基材41/不含电解质的粘合剂层22/非导电性被粘物Y6的层叠结构。
此时的分离方法为下述方法:在图6中的导电层52的α部位和导电层42的β部位中通电,经由导电层52和导电层42施加电压,由此在含电解质的粘合剂层13的厚度方向上产生电位差,从含电解质的粘合剂层13将包含导电层52的非导电性被粘物Y5和包含导电层42的非导电性被粘物Y6中的至少一者分离。另外,此时的接合方法为将含电解质的粘合剂层13与非导电性被粘物Y5侧(非导电性被粘物Y5/不含电解质的粘合剂层23/基材51/导电层52)的导电层52接合的方法、以及/或者将含电解质的粘合剂层13与非导电性被粘物Y6侧(非导电性被粘物Y6/不含电解质的粘合剂层22/基材41/导电层42)的导电层42接合的方法。
在非导电性被粘物Y5侧发生分离时,在导电层52与含电解质的粘合剂层13的界面处发生分离,在非导电性被粘物Y6侧发生分离时,在导电层42与含电解质的粘合剂层13的界面处发生分离。由此,能够从含有电解质的粘合剂层13将非导电性被粘物Y5侧和非导电性被粘物Y6侧中的至少一者分离。需要说明的是,图6中,基材51和导电层52是成为一体的通电用基材50,基材41和导电层42是成为一体的通电用基材40。
上述粘合片接合体是粘合片和至少一个被粘物介由粘合片的含电解质的粘合剂层进行接合而成的。作为上述粘合片接合体,可优选举出具有下述层叠结构的接合体:第1导电性被粘物/含电解质的粘合剂层/第2导电性被粘物(例如,图2所示的粘合片接合体);非导电性被粘物/不含电解质的粘合剂层/基材/导电层/含电解质的粘合剂层/导电性被粘物(例如,图5所示的粘合片接合体);非导电性被粘物/不含电解质的粘合剂层/基材/导电层/含电解质的粘合剂层/导电层/基材/不含电解质的粘合剂层/非导电性被粘物(例如,图6所示的粘合片接合体)。
上述被粘物例如可举出导电的导电性被粘物、不导电的非导电性被粘物。作为上述导电性被粘物,只要具有导电性即可,没有特别限定,可举出片状的金属(例如,以铝、铜、铁、锡、金、银、铅等为主成分)部件、板等。另外,作为上述非导电性被粘物,只要不具有导电性即可,没有特别限定,可举出纸、布、无纺布等纤维片、各种塑料(聚乙烯、聚丙烯等聚烯烃系树脂、聚对苯二甲酸乙二醇酯等聚酯系树脂、聚甲基丙烯酸甲酯等丙烯酸系树脂等)的膜、片、它们的层叠体等。上述被粘物的厚度没有特别限制,优选为0.1mm以上、100mm以下,厚度的上限更优选为50mm,进一步优选为30mm,厚度的下限更优选为0.3mm,进一步优选为1mm。
本发明中的上述粘合片接合体的厚度没有特别限定,优选为0.1mm以上、300mm以下,厚度的上限更优选为200mm,进一步优选为100mm,尤其优选为50mm,下限更优选为0.2mm,进一步优选为0.3mm,尤其优选为0.5mm。
作为基材3、31、41、51,没有特别限定,可举出纸等纸系基材、布、无纺布等纤维系基材、由各种塑料(聚乙烯、聚丙烯等聚烯烃系树脂、聚对苯二甲酸乙二醇酯等聚酯系树脂、聚甲基丙烯酸甲酯等丙烯酸系树脂等)形成的膜、片等塑料系基材、它们的层叠体等。基材可以具有单层的形态,另外,也可具有多层的形态。需要说明的是,可以根据需要对基材实施背面处理、抗静电处理、底涂处理等各种处理。
作为导电层4、32、42、52,只要为具有导电性的层即可,没有特别限定,可以为金属(例如,铝、镁、铜、铁、锡、金等)箔、金属板(例如,铝、镁、铜、铁、锡、银等)等金属系基材、导电性聚合物等,另外,也可以为设置于基材3、31、41、51上的金属蒸镀膜等。
作为通电用基材5、30、40、50,只要为具有导电层(进行通电)的基材即可,没有特别限定,可举出在基材的表面形成有金属层的结构体等,例如,可举出利用镀覆法、化学蒸镀法、溅射等方法在上文中示例的基材的表面形成金属层而成的结构体。作为金属层,可举出上文中示例的金属、金属板、导电性聚合物等。通电用基材5、30、40、50可以为具有带状形态的粘合带。
图1所示的粘合片X1中,优选两面的被粘物为具有金属被粘面的被粘物。图3所示的粘合片X2中,优选含电解质的粘合剂层1侧的被粘物为具有金属被粘面的被粘物。
作为金属被粘面,可举出具有导电性的、由以例如铝、铜、铁、镁、锡、金、银、及铅等为主成分的金属形成的面,其中,优选由包含铝的金属形成的面。作为具有金属被粘面的被粘物,例如,可举出由以铝、铜、铁、镁、锡、金、银、及铅等为主成分的金属形成的片、部件、及板等。作为具有金属被粘面的被粘物以外的被粘物,没有特别限定,可举出纸、布、及无纺布等纤维片、各种塑料的膜、片等。
从初始粘合力的观点考虑,含电解质的粘合剂层1的厚度优选为1μm以上、1000μm以下。含电解质的粘合剂层1的厚度的上限更优选为500μm,进一步优选为100μm,尤其优选为30μm,下限更优选为3μm,进一步优选为5μm,尤其优选为8μm。需要说明的是,粘合片为仅由1个含电解质的粘合剂层形成的无基材双面粘合片(图1所示的粘合片X1)时,含电解质的粘合剂层的厚度为粘合片的厚度。
从粘合力的观点考虑,粘合剂层2的厚度优选为1μm以上、2000μm以下。粘合剂层2的厚度的上限更优选为1000μm,进一步优选为500μm,尤其优选为100μm,下限更优选为3μm,进一步优选为5μm,尤其优选为8μm。
基材3的厚度优选为10μm以上1000μm以下。厚度的上限更优选为500μm,进一步优选为300μm,尤其优选为100μm,下限更优选为12μm,进一步优选为25μm。
导电层4的厚度优选为0.001μm以上1000μm以下。厚度的上限更优选为500μm,进一步优选为300μm,进一步优选为50μm,进一步优选为10μm,下限更优选为0.01μm,更优选为0.03μm,进一步优选为0.05μm。
通电用基材5的厚度优选为10μm以上1000μm以下。厚度的上限更优选为500μm,进一步优选为300μm,尤其优选为100μm,下限更优选为12μm,进一步优选为25μm。
本实施方式的粘合片的含电解质的粘合剂层、及其他粘合剂层的表面可以被隔离件(剥离内衬)保护。作为隔离件,没有特别限定,可举出:对纸、塑料膜等基材(内衬基材)的表面进行有机硅处理而得到的剥离内衬;通过聚烯烃系树脂对纸、塑料膜等基材(内衬基材)的表面进行层压而得到的剥离内衬;等等。隔离件的厚度没有特别限定,优选为10μm以上、100μm以下。
本实施方式的粘合片的厚度优选为20μm以上、3000μm以下。厚度的上限更优选为1000μm,进一步优选为300μm,尤其优选为200μm,下限更优选为30μm,进一步优选为50μm。
特别地,为图3所示的粘合片X2时,粘合片的厚度优选为50μm以上、2000μm以下。厚度的上限更优选为1000μm,进一步优选为200μm,下限更优选为80μm,进一步优选为100μm。
特别地,为图4所示的粘合片X3时,粘合片的厚度优选为100μm以上、3000μm以下。厚度的上限更优选为1000μm,进一步优选为300μm,下限更优选为150μm,进一步优选为200μm。
(含电解质的粘合剂层)
含电解质的粘合剂层至少含有聚合物及电解质作为用于形成含有电解质的粘合剂层的粘合剂组合物。
含电解质的粘合剂层在23℃50%的环境下保存3天后的含水率优选为0.4%以上。
电剥离中,含电解质的粘合剂层中的离子液体的阳离子及/或阴离子需要向与连接于负极、正极的导电层或导电性被粘物的界面移动。因此,含电解质的粘合剂层的极性高时,离子液体容易移动,电剥离性良好。含电解质的粘合剂层的含水率提高时,极性提高,因此含电解质的粘合剂层的含水率优选为0.4%以上。
就含电解质的粘合剂层的含水率而言,可以在23℃50%RH的环境下放置3天后,例如,利用卡尔·费休水分气化-库仑滴定法(JIS K0113:2005)测定水分量,由下式求出含水率。具体而言,可利用实施例中记载的方法求出。
含水率(%)=(卡尔·费休测定水分量/测定前的试样总质量)×100
(聚合物)
本实施方式的粘合剂组合物含有聚合物。本实施方式中,聚合物只要为通常的有机高分子化合物即可,没有特别限制,例如,为单体的聚合物或部分聚合物。单体可以为1种单体,也可以为2种以上的单体混合物。需要说明的是,所谓部分聚合物,是指单体或单体混合物中的至少一部分局部地聚合的聚合物。
本实施方式中的聚合物没有特别限制,只要是通常作为粘合剂使用、且具有粘合性的聚合物即可,例如可举出丙烯酸系聚合物、橡胶系聚合物、乙烯基烷基醚系聚合物、有机硅系聚合物、聚酯系聚合物、聚酰胺系聚合物、氨基甲酸酯系聚合物、氟系聚合物、及环氧系聚合物等。聚合物可以单独使用或组合两种以上而使用。
本实施方式中的聚合物优选包含选自由聚酯系聚合物、以及具有羧基及/或羟基的丙烯酸系聚合物组成的组中的至少1种。本实施方式的聚合物中的聚酯系聚合物、以及具有羧基及/或羟基的丙烯酸系聚合物的含量合计优选为60质量%以上,更优选为80质量%以上。
另外,特别地,为了降低成本、提高生产率及初始粘合力,本实施方式中的聚合物优选为丙烯酸系聚合物。
即,本实施方式的粘合剂组合物优选为包含丙烯酸系聚合物作为聚合物的丙烯酸系粘合剂组合物。
丙烯酸系聚合物优选包含来自具有碳原子数1~14的烷基的(甲基)丙烯酸烷基酯(下述式(1))的单体单元。这样的单体单元适合用于获得大的初始粘合力。另外,为了提高电剥离性,下述式(1)中的烷基Rb的碳原子数优选小,特别优选为8以下,更优选为4以下。
CH2=C(Ra)COORb (1)
[式(1)中的Ra为氢原子或甲基,Rb为碳原子数1~14的烷基]
作为具有碳原子数为1~14的烷基的(甲基)丙烯酸烷基酯,可举出例如(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸丙酯、(甲基)丙烯酸异丙酯、(甲基)丙烯酸正丁酯、(甲基)丙烯酸仲丁酯、丙烯酸1,3-二甲基丁酯、(甲基)丙烯酸戊酯、(甲基)丙烯酸异戊酯、(甲基)丙烯酸己酯、(甲基)丙烯酸2-乙基丁酯、(甲基)丙烯酸庚酯、(甲基)丙烯酸正辛酯、(甲基)丙烯酸异辛酯、(甲基)丙烯酸2-乙基己酯、(甲基)丙烯酸正壬酯、(甲基)丙烯酸异壬酯、(甲基)丙烯酸正癸酯、(甲基)丙烯酸异癸酯、(甲基)丙烯酸正十二烷基酯、(甲基)丙烯酸正十三烷基酯、及(甲基)丙烯酸正十四烷基酯等。其中,优选丙烯酸正丁酯、丙烯酸2-乙基己酯、丙烯酸异壬酯。具有碳原子数为1~14的烷基的(甲基)丙烯酸烷基酯可以单独使用或组合2种以上而使用。
相对于构成丙烯酸系聚合物的全部单体成分(100质量%)而言,具有碳原子数为1~14的烷基的(甲基)丙烯酸烷基酯的比例没有特别限制,优选为70质量%以上,更优选为80质量%以上,进一步优选为85质量%以上。丙烯酸系聚合物的比例为70质量%以上时,容易获得大的初始粘合力。
作为丙烯酸系聚合物,以针对凝聚力、耐热性、交联性等的改性为目的,优选除了包含来自具有碳原子数为1~14的烷基的(甲基)丙烯酸烷基酯的单体单元之外,还包含来自可与其共聚的含有极性基团的单体的单体单元。单体单元能够赋予交联点,适合用于获得大的初始粘合力。另外,从提高电性这样的观点考虑,也优选包含来自含有极性基团的单体的单体单元。
作为含有极性基团的单体,可举出例如含有羧基的单体、含有羟基的单体、含有氰基的单体、含有乙烯基的单体、芳香族乙烯基单体、含有酰胺基的单体、含有酰亚胺基的单体、含有氨基的单体、含有环氧基的单体、乙烯基醚单体、N-丙烯酰基吗啉、含有磺基的单体、含有磷酸基的单体、及含有酸酐基的单体等。其中,从凝聚性优异方面考虑,优选含有羧基的单体、含有羟基的单体、含有酰胺基的单体,特别优选含有羧基的单体。含有羧基的单体特别适合用于获得大的初始粘合力。含有极性基团的单体可以单独使用或组合2种以上而使用。
作为含有羧基的单体,可举出例如丙烯酸、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、马来酸、富马酸、巴豆酸、及异巴豆酸等。特别优选丙烯酸。含有羧基的单体可以单独使用或组合2种以上而使用。
作为含有羟基的单体,可举出例如(甲基)丙烯酸2-羟基乙酯、(甲基)丙烯酸2-羟基丙酯、(甲基)丙烯酸4-羟基丁酯、(甲基)丙烯酸6-羟基己酯、(甲基)丙烯酸8-羟基辛酯、(甲基)丙烯酸10-羟基癸酯、(甲基)丙烯酸12-羟基月桂酯、(甲基)丙烯酸(4-羟基甲基环己基)甲酯、N-羟甲基(甲基)丙烯酰胺、乙烯醇、烯丙醇、2-羟基乙基乙烯基醚、4-羟基丁基乙烯基醚、及二乙二醇单乙烯基醚等。特别优选(甲基)丙烯酸2-羟基乙酯、(甲基)丙烯酸4-羟基丁酯。含有羟基的单体可以单独使用或组合2种以上而使用。
作为含有酰胺基的单体,可举出例如丙烯酰胺、甲基丙烯酰胺、N-乙烯基吡咯烷酮、N,N-二甲基丙烯酰胺、N,N-二甲基甲基丙烯酰胺、N,N-二乙基丙烯酰胺、N,N-二乙基甲基丙烯酰胺、N,N’-亚甲基双丙烯酰胺、N,N-二甲基氨基丙基丙烯酰胺、N,N-二甲基氨基丙基甲基丙烯酰胺、及二丙酮丙烯酰胺等。含有酰胺基的单体可以单独使用或组合2种以上而使用。
作为含有氰基的单体,可举出例如丙烯腈、及甲基丙烯腈等。
作为含有乙烯基的单体,可举出例如乙酸乙烯酯、丙酸乙烯酯、及月桂酸乙烯酯等乙烯基酯类等,特别优选乙酸乙烯酯。
作为芳香族乙烯基单体,可举出例如苯乙烯、氯苯乙烯、氯甲基苯乙烯、α-甲基苯乙烯、及其他的取代苯乙烯等。
作为含有酰亚胺基的单体,可举出例如环己基马来酰亚胺、异丙基马来酰亚胺、N-环己基马来酰亚胺、及衣康酰亚胺等。
作为含有氨基的单体,可举出例如(甲基)丙烯酸氨基乙酯、(甲基)丙烯酸N,N-二甲基氨基乙酯、及(甲基)丙烯酸N,N-二甲基氨基丙酯等。
作为含有环氧基的单体,可举出例如(甲基)丙烯酸缩水甘油酯、(甲基)丙烯酸甲基缩水甘油酯、及烯丙基缩水甘油基醚等。
作为乙烯基醚单体,可举出例如甲基乙烯基醚、乙基乙烯基醚、及异丁基乙烯基醚等。
相对于构成丙烯酸系聚合物的全部单体成分(100质量%)而言,含有极性基团的单体的比例优选为0.1质量%以上、35质量%以下。含有极性基团的单体的比例的上限更优选为25质量%,进一步优选为20质量%,下限更优选为0.5质量%,进一步优选为1质量%,尤其优选为2质量%。含有极性基团的单体的比例为0.1质量%以上时,容易获得凝聚力,因此,不易在剥离了粘合剂层后的被粘物表面上产生残胶,并且电剥离性提高。另外,含有极性基团的单体的比例为30质量%以下时,容易防止粘合剂层过度地密合于被粘物而发生重剥离化。尤其是为2质量%以上、20质量%以下时,容易同时实现对被粘物的电剥离性、和粘合剂层与其他层的密合性。
另外,作为构成丙烯酸系聚合物的单体成分,为了向丙烯酸系聚合物导入交联结构而容易获得需要的凝聚力,可以包含多官能单体。
作为多官能单体,可举出例如乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、二乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、四乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、新戊二醇二(甲基)丙烯酸酯、1,6-己二醇二(甲基)丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇三(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯、二乙烯基苯、及N,N’-亚甲基双丙烯酰胺等。多官能单体可以单独使用或组合2种以上而使用。
相对于构成丙烯酸系聚合物的全部单体成分(100质量%)而言,多官能单体的含量优选为0.1质量%以上、15质量%以下。多官能单体的含量的上限更优选为10质量%,下限更优选为3质量%。多官能单体的含量为0.1质量%以上时,粘合剂层的柔软性、粘接性容易提高,是优选的。多官能单体的含量为15质量%以下时,凝聚力不会变得过高,容易得到适度的粘接性。
聚酯系聚合物典型地为具有二羧酸等多元羧酸、其衍生物(以下,也称为“多元羧酸单体”)与二醇等多元醇、其衍生物(以下也称为“多元醇单体”)进行缩合而成的结构的聚合物。
作为多元羧酸单体,没有特别限定,例如,可以使用己二酸、壬二酸、二聚酸、癸二酸、1,4-环己烷二甲酸、1,3-环己烷二甲酸、1,2-环己烷二甲酸、4-甲基-1,2-环己烷二甲酸、十二烯基琥珀酸酐、富马酸、琥珀酸、十二烷二酸、六氢邻苯二甲酸酐、四氢邻苯二甲酸酐等、马来酸、马来酸酐、衣康酸、柠康酸、及它们的衍生物等。
多元羧酸单体可以单独使用或组合两种以上而使用。
作为多元醇单体,没有特别限定,例如,可以使用乙二醇、1,2-丙二醇、1,3-丙二醇、2-甲基-1,3-丙二醇、1,2-丁二醇、1,3-丁二醇、1,4-丁二醇、1,5-戊二醇、1,6-己二醇、3-甲基-1,5-戊二醇、新戊二醇、二乙二醇、二丙二醇、2,2,4-三甲基-1,5-戊二醇、2-乙基-2-丁基丙二醇、1,9-壬二醇、2-甲基辛二醇、1,10-癸二醇、及它们的衍生物等。
多元醇单体可以单独使用或组合两种以上而使用。
另外,本实施方式的聚合物可以包含离子性聚合物。离子性聚合物为具有离子性官能团的聚合物。通过使聚合物包含离子性聚合物,从而电剥离性提高。聚合物包含离子性聚合物的情况下,相对于聚合物100质量份而言,离子性聚合物的含量优选为0.05质量份以上、2质量份以下。
本实施方式中,聚合物可以通过将单体成分(共)聚合而得到。作为聚合方法,没有特别限定,可举出溶液聚合、乳液聚合、本体聚合、悬浮聚合、光聚合(活性能量射线聚合)法等。特别从成本、生产率的观点考虑,优选溶液聚合法。在进行共聚的情况下,聚合物为无规共聚物、嵌段共聚物、交替共聚物、接枝共聚物等均可。
作为溶液聚合法,没有特别限制,可举出将单体成分、聚合引发剂等溶解于溶剂中,进行加热而进行聚合,得到包含聚合物的聚合物溶液的方法等。
作为溶液聚合法中使用的溶剂,可使用各种常规溶剂。作为这样的溶剂(聚合溶剂),可举出例如甲苯、苯、及二甲苯等芳香族烃类;乙酸乙酯、及乙酸正丁酯等酯类;正己烷、及正庚烷等脂肪族烃类;环己烷、及甲基环己烷等脂环式烃类;甲基乙基酮、及甲基异丁基酮等酮类等有机溶剂等。溶剂可以单独使用或组合2种以上而使用。
溶剂的使用量没有特别限制,相对于构成聚合物的全部单体成分(100质量份)而言,优选为10质量份以上、1000质量份以下。溶剂的使用量的上限更优选为500质量份,下限更优选为50质量份。
作为溶液聚合法中使用的聚合引发剂,没有特别限制,可举出过氧化物系聚合引发剂、偶氮系聚合引发剂等。作为过氧化物系聚合引发剂,没有特别限制,可举出过氧碳酸酯、酮过氧化物、过氧缩酮、过氧化氢、二烷基过氧化物、二酰基过氧化物、及过酸酯等,更具体而言,可举出过氧化苯甲酰、叔丁基过氧化氢、二叔丁基过氧化物、过氧苯甲酸叔丁酯、二枯基过氧化物、1,1-双(叔丁基过氧)-3,3,5-三甲基环己烷、及1,1-双(叔丁基过氧)环十二烷等。作为偶氮系聚合引发剂,没有特别限制,可举出2,2’-偶氮二异丁腈、2,2’-偶氮双-2-甲基丁腈、2,2’-偶氮双(2,4-二甲基戊腈)、2,2’-偶氮双(2-甲基丙酸)二甲酯、2,2’-偶氮双(4-甲氧基-2,4-二甲基戊腈)、1,1’-偶氮双(环己烷-1-甲腈)、2,2’-偶氮双(2,4,4-三甲基戊烷)、4,4’-偶氮双-4-氰基戊酸、2,2’-偶氮双(2-脒基丙烷)二盐酸盐、2,2’-偶氮双[2-(5-甲基-2-咪唑啉-2-基)丙烷]二盐酸盐、2,2’-偶氮双(2-甲基丙脒)二硫酸盐、2,2’-偶氮双(N,N’-二亚甲基异丁基脒)盐酸盐、及2,2’-偶氮双[N-(2-羧基乙基)-2-甲基丙脒]水合物等。聚合引发剂可以单独使用或组合2种以上而使用。
聚合引发剂的使用量没有特别限制,相对于构成聚合物的全部单体成分(100质量份)而言,优选为0.01质量份以上、5质量份以下。聚合引发剂的使用量的上限更优选为3质量份,下限更优选为0.05质量份。
溶液聚合法中,进行加热而进行聚合时的加热温度没有特别限制,例如为50℃以上、80℃以下。加热时间没有特别限制,例如为1小时以上、24小时以下。
聚合物的重均分子量没有特别限定,优选为10万以上且500万以下。重均分子量的上限更优选为400万,进一步优选为300万,下限更优选为20万,进一步优选为30万。重均分子量为10万以上时,凝聚力变小,能够有效地抑制在剥离了粘合剂层后的被粘物表面产生残胶这样的不良情况。另外,重均分子量为500万以下时,能够有效地抑制剥离了粘合剂层后的被粘物表面的润湿性变得不充分这样的不良情况。
重均分子量是利用凝胶渗透色谱(GPC)法进行测定而得到的,更具体而言,例如,可使用商品名“HLC-8220GPC”(Tosoh Corporation制)作为GPC测定装置,在下述的条件下进行测定,通过按照标准聚苯乙烯换算的值而算出。
(重均分子量测定条件)
·样品浓度:0.2质量%(四氢呋喃溶液)
·样品进样量:10μL
·样品柱:TSKguardcolumn SuperHZ-H(1根)+TSKgel SuperHZM-H(2根)
·参比柱:TSKgel SuperH-RC(1根)
·洗脱液:四氢呋喃(THF)
·流速:0.6mL/min
·检测器:差示折射计(RI)
·柱温(测定温度):40℃
聚合物的玻璃化转变温度(Tg)没有特别限定,为0℃以下时,能够抑制初始粘合力的下降,因此优选,更优选为-10℃以下,进一步优选为-20℃以下。另外,为-40℃以下时,由电压施加带来的粘合力的降低率尤其增大,因此特别优选,最优选为-50℃以下。
玻璃化转变温度(Tg)例如可基于下述式(Y)(Fox式)计算。
1/Tg=W1/Tg1+W2/Tg2+……+Wn/Tgn(Y)
[式(Y)中,Tg表示聚合物的玻璃化转变温度(单位:K),Tgi(i=1、2、……n)表示单体i形成了均聚物时的玻璃化转变温度(单位:K),Wi(i=1、2、……n)表示单体i在全部单体成分中的质量分数]
上述式(Y)为聚合物由单体1、单体2、……、单体n这n种单体成分构成的情况下的计算式。
需要说明的是,形成了均聚物时的玻璃化转变温度是指该单体的均聚物的玻璃化转变温度,是指仅将某一单体(有时称为“单体X”)作为单体成分而形成的聚合物的玻璃化转变温度(Tg)。具体而言,在“Polymer Handbook(聚合物手册)”(第3版,John Wiley&Sons,Inc,1989年)中列举了数值。需要说明的是,未在该文献中记载的均聚物的玻璃化转变温度(Tg)例如是指利用以下的测定方法得到的值。即,向具备温度计、搅拌机、氮气导入管及回流冷凝管的反应器中投入单体X 100质量份、2,2’-偶氮二异丁腈0.2质量份及作为聚合溶剂的乙酸乙酯200质量份,一边导入氮气一边进行1小时搅拌。通过上述方式将聚合体系内的氧气除去,然后升温至63℃,进行10小时反应。接下来,冷却至室温,得到固态成分浓度为33质量%的均聚物溶液。接下来,将该均聚物溶液流延涂布于剥离衬板(liner)上,进行干燥,制作厚度约为2mm的试验样品(片状的均聚物)。而后,称量约1~2mg该试验样品至铝制的敞开式槽中,使用温度调制DSC(商品名“Q-2000”TA Instruments公司制),在50ml/min的氮气气氛下,以5℃/min的升温速度,得到均聚物的可逆热流(Reversing Heat Flow,比热成分)行为。参考JIS-K-7121,将在纵轴方向上距将得到的可逆热流的低温侧的基线和高温侧的基线延长而得到的直线的距离相等的直线、与玻璃转变的阶梯状变化部分的曲线相交的点的温度作为制成了均聚物时的玻璃化转变温度(Tg)。
相对于粘合剂组合物总量(100质量%)而言,本实施方式的粘合剂组合物中的聚合物的含量优选为50质量%以上、99.9质量%以下,上限更优选为99.5质量%,进一步优选为99质量%,下限更优选为60质量%,进一步优选为70质量%。
(电解质)
含电解质的粘合剂层中含有的电解质为能够电离出阴离子和阳离子的物质,作为这样的电解质,可举出离子液体、碱金属盐、碱土金属盐等。从在含电解质的粘合剂层中实现良好的电剥离性这样的方面考虑,作为含电解质的粘合剂层中含有的电解质,优选为离子液体。离子液体为于室温(约25℃)呈液体的盐,包含阴离子和阳离子。
(离子液体)
本实施方式中的离子液体由一对阴离子和阳离子构成,只要是于25℃呈液体的熔融盐(常温熔融盐)即可,没有特别限定。以下举出阴离子及阳离子的例子,将它们进行组合而得到的离子性物质中,于25℃呈液体的是离子液体,于25℃呈固体的并非离子液体,而是后述的离子性固体。
离子液体的阴离子例如可举出(FSO2)2N-、(CF3SO2)2N-、(CF3CF2SO2)2N-、(CF3SO2)3C-、Br-、AlCl4 -、Al2Cl7 -、NO3 -、BF4 -、PF6 -、CH3COO-、CF3COO-、CF3CF2CF2COO-、CF3SO3 -、CF3(CF2)3SO3 -、AsF6 -、SbF6 -、及F(HF)n -等。其中,作为阴离子,(FSO2)2N-[双(氟磺酰基)酰亚胺阴离子]、及(CF3SO2)2N-[双(三氟甲磺酰基)酰亚胺阴离子]等磺酰亚胺系化合物的阴离子的化学性质稳定,适合用于使电剥离性变得良好,因此优选。
关于离子液体中的阳离子,含氮鎓、含硫鎓、及含磷鎓阳离子的化学性质稳定,适合用于使电剥离性变得良好,因此优选,更优选咪唑鎓系阳离子、铵系阳离子、吡咯烷鎓系阳离子、及吡啶鎓系阳离子。
作为咪唑鎓系阳离子,可举出例如1-甲基咪唑鎓阳离子、1-乙基-3-甲基咪唑鎓阳离子、1-丙基-3-甲基咪唑鎓阳离子、1-丁基-3-甲基咪唑鎓阳离子、1-戊基-3-甲基咪唑鎓阳离子、1-己基-3-甲基咪唑鎓阳离子、1-庚基-3-甲基咪唑鎓阳离子、1-辛基-3-甲基咪唑鎓阳离子、1-壬基-3-甲基咪唑鎓阳离子、1-十一烷基-3-甲基咪唑鎓阳离子、1-十二烷基-3-甲基咪唑鎓阳离子、1-十三烷基-3-甲基咪唑鎓阳离子、1-十四烷基-3-甲基咪唑鎓阳离子、1-十五烷基-3-甲基咪唑鎓阳离子、1-十六烷基-3-甲基咪唑鎓阳离子、1-十七烷基-3-甲基咪唑鎓阳离子、1-十八烷基-3-甲基咪唑鎓阳离子、1-十一烷基-3-甲基咪唑鎓阳离子、1-苄基-3-甲基咪唑鎓阳离子、1-丁基-2,3-二甲基咪唑鎓阳离子、及1,3-双(十二烷基)咪唑鎓阳离子等。
作为吡啶鎓系阳离子,可举出例如1-丁基吡啶鎓阳离子、1-己基吡啶鎓阳离子、1-丁基-3-甲基吡啶鎓阳离子、1-丁基-4-甲基吡啶鎓阳离子、及1-辛基-4-甲基吡啶鎓阳离子等。
作为吡咯烷鎓系阳离子,可举出例如1-乙基-1-甲基吡咯烷鎓阳离子及1-丁基-1-甲基吡咯烷鎓阳离子等。
作为铵系阳离子,可举出例如四乙基铵阳离子、四丁基铵阳离子、甲基三辛基铵阳离子、十四烷基三己基铵阳离子、缩水甘油基三甲基铵阳离子及三甲基氨基乙基丙烯酸酯阳离子等。
作为离子液体,从使电压施加时的粘合力的降低率增大这样的观点考虑,作为构成的阳离子,优选选择分子量160以下的阳离子,特别优选包含上述(FSO2)2N-[双(氟磺酰基)酰亚胺阴离子]或(CF3SO2)2N-[双(三氟甲磺酰基)酰亚胺阴离子]和分子量为160以下的阳离子的离子液体。作为分子量为160以下的阳离子,可举出例如1-甲基咪唑鎓阳离子、1-乙基-3-甲基咪唑鎓阳离子、1-丙基-3-甲基咪唑鎓阳离子、1-丁基-3-甲基咪唑鎓阳离子、1-戊基-3-甲基咪唑鎓阳离子、1-丁基吡啶鎓阳离子、1-己基吡啶鎓阳离子、1-丁基-3-甲基吡啶鎓阳离子、1-丁基-4-甲基吡啶鎓阳离子、1-乙基-1-甲基吡咯烷鎓阳离子、1-丁基-1-甲基吡咯烷鎓阳离子、四乙基铵阳离子、缩水甘油基三甲基铵阳离子、及三甲基氨基乙基丙烯酸酯阳离子等。
另外,作为离子液体的阳离子,也优选下述式(2-A)~(2-D)表示的阳离子。
[化学式1]
式(2-A)中的R1表示碳原子数为4~10的烃基(优选碳原子数为4~8的烃基,更优选碳原子数为4~6的烃基),可包含杂原子,R2及R3相同或不同,表示氢原子或碳原子数为1~12的烃基(优选碳原子数为1~8的烃基,更优选碳原子数为2~6的烃基,进一步优选碳原子数为2~4的烃基),可包含杂原子。其中,在氮原子与相邻的碳原子形成双键的情况下,不存在R3。
式(2-B)中的R4表示碳原子数为2~10的烃基(优选碳原子数为2~8的烃基,更优选碳原子数为2~6的烃基),可包含杂原子,R5、R6、及R7相同或不同,表示氢原子或碳原子数为1~12的烃基(优选碳原子数为1~8的烃基,更优选碳原子数为2~6的烃基,进一步优选碳原子数为2~4的烃基),可包含杂原子。
式(2-C)中的R8表示碳原子数为2~10的烃基(优选碳原子数为2~8的烃基,更优选碳原子数为2~6的烃基),可包含杂原子,R9、R10、及R11相同或不同,表示氢原子或碳原子数为1~16的烃基(优选碳原子数为1~10的烃基,更优选碳原子数为1~8的烃基),可包含杂原子。
式(2-D)中的X表示氮、硫、或磷原子,R12、R13、R14、及R15相同或不同,表示碳原子数为1~16的烃基(优选碳原子数为1~14的烃基,更优选碳原子数为1~10的烃基,进一步优选碳原子数为1~8的烃基,特别优选碳原子数为1~6的烃基),可包含杂原子。其中,X为硫原子时,不存在R12。
离子液体中的阳离子的分子量例如为500以下,优选为400以下,更优选为300以下,进一步优选为250以下,尤其优选为200以下,最优选为160以下。另外,通常为50以上。认为离子液体中的阳离子具有下述性质:在含电解质的粘合剂层中,在施加电压时向阴极侧移动,集中存在于含电解质的粘合剂层与被粘物的界面附近。本发明中,因此,相较于初始粘合力,施加电压期间的粘合力下降,产生电剥离性。从含电解质的粘合剂层中的阳离子向阴极侧的移动变得更容易、使施加电压时的粘合力的降低率增大的方面考虑,分子量为500以下这样的分子量小的阳离子是优选的。
作为离子液体的市售品,可举出例如第一工业制药株式会社制的“ELEXCEL AS-110”、“ELEXCEL MP-442”、“ELEXCEL IL-210”、“ELEXCEL MP-471”、“ELEXCEL MP-456”、“ELEXCEL AS-804”、Mitsubishi Materials Corporation制的“HMI-FSI”、Japan CarlitCo.,Ltd.制的“CIL-312”、及“CIL-313”等。
离子液体的离子导电率优选为0.1mS/cm以上、10mS/cm以下。离子导电率的上限更优选为5mS/cm,进一步优选为3mS/cm,下限更优选为0.3mS/cm,进一步优选为0.5mS/cm。通过具有该范围的离子导电率,从而即使为低电压,粘合力也充分下降。需要说明的是,离子导电率例如可使用Solartron公司制1260频率响应分析仪、利用AC阻抗法进行测定。
关于本实施方式的粘合剂组合物中的离子液体的含量(配合量),相对于聚合物100质量份而言,从使施加电压期间的粘合力下降的观点考虑,优选为0.5质量份以上,从提高初始粘合力的观点考虑,优选为30质量份以下。从同样的观点考虑,更优选为20质量份以下,进一步优选为15质量份以下,特别优选为10质量份以下,最优选为5质量份以下。另外,更优选为0.6质量份以上,进一步优选为0.8质量份以上,特别优选为1.0质量份以上,最优选为1.5质量份以上。
(其他成分)
本实施方式的粘合剂组合物可以根据需要在不损害本发明的效果的范围内含有1种或2种以上的除聚合物及离子液体以外的成分(以下,有时称为“其他成分”)。以下,对本实施方式的粘合剂组合物中可含有的其他成分进行说明。
本实施方式的粘合剂组合物可以含有离子性添加剂。作为离子性添加剂,可以使用例如离子性固体。
离子性固体是于25℃呈固体的离子性物质。离子性固体没有特别限定,例如,可以使用将在前述的离子液体的说明一栏中示例的阴离子与阳离子组合而得到的离子性物质中为固体的物质。粘合剂组合物含有离子性固体的情况下,相对于聚合物100质量份而言,离子性固体的含量优选为0.5质量份以上、10质量份以下。
出于通过使聚合物交联从而改善蠕变性、剪切性的目的,本实施方式的粘合剂组合物可以根据需要含有交联剂。作为交联剂,例如可举出上述异氰酸酯系交联剂、环氧系交联剂、三聚氰胺系交联剂、过氧化物系交联剂、脲系交联剂、金属醇盐系交联剂、金属螯合物系交联剂、金属盐系交联剂、噁唑啉系交联剂、氮丙啶系交联剂、及胺系交联剂等。作为异氰酸酯系交联剂,例如可举出聚碳二亚胺、甲苯二异氰酸酯、及亚甲基双苯基异氰酸酯等。作为环氧系交联剂,可举出例如N,N,N’,N’-四缩水甘油基间苯二甲胺、二缩水甘油基苯胺、1,3-双(N,N-二缩水甘油基氨基甲基)环己烷及1,6-己二醇二缩水甘油基醚等。相对于聚合物100质量份而言,含有交联剂时的含量优选为0.1质量份以上、50质量份以下。需要说明的是,交联剂可以单独使用或组合2种以上而使用。
对于本实施方式的粘合剂组合物而言,出于帮助施加电压时的离子液体的移动的目的,可根据需要含有聚乙二醇。作为聚乙二醇,可使用具有200~6000的数均分子量的聚乙二醇。相对于聚合物100质量份而言,含有聚乙二醇时的含量优选为0.1质量份以上、30质量份以下。
对于本实施方式的粘合剂组合物而言,出于向粘合剂组合物赋予导电性的目的,可根据需要含有导电性填料。作为导电性填料,没有特别限制,可使用通常已知或惯用的导电性填料,例如可使用石墨、炭黑、碳纤维、银、铜等金属粉等。相对于聚合物100质量份而言,含有导电性填料时的含量优选为0.1质量份以上、200质量份以下。
对于本实施方式的粘合剂组合物而言,除了上述成分以外,还可以含有填充剂、增塑剂、抗老化剂、抗氧化剂、颜料(染料)、阻燃剂、溶剂、表面活性剂(流平剂)、防锈剂、赋粘剂、赋粘树脂、及抗静电剂等各种添加剂。就这些成分的总含量而言,只要可发挥本发明的效果,没有特别限制,相对于聚合物100质量份而言,优选为0.01质量份以上、20质量份以下,更优选为10质量份以下,进一步优选为5质量份以下。
作为填充剂,可举出例如二氧化硅、氧化铁、氧化锌、氧化铝、氧化钛、氧化钡、氧化镁、碳酸钙、碳酸镁、碳酸锌、寿山石粘土、高岭土、及煅烧粘土等。
关于增塑剂,可使用通常的树脂组合物等中使用的已知惯用的增塑剂,例如,可使用石蜡油、操作油等油、液态聚异戊二烯、液态聚丁二烯、液态乙烯-丙烯橡胶等液态橡胶、四氢邻苯二甲酸、壬二酸、苯甲酸、邻苯二甲酸、偏苯三甲酸、均苯四甲酸、己二酸、癸二酸、富马酸、马来酸、衣康酸、柠檬酸、及它们的衍生物、邻苯二甲酸二辛酯(DOP)、邻苯二甲酸二丁酯(DBP)、己二酸二辛酯、己二酸二异壬酯(DINA)、及琥珀酸异癸酯等。
作为抗老化剂,可举出例如受阻酚系、脂肪族及芳香族的受阻胺系等化合物。
作为抗氧化剂,可举出例如丁基羟基甲苯(BHT)、及丁基羟基苯甲醚(BHA)等。
作为颜料,可举出例如二氧化钛、氧化锌、群青、铁丹、锌钡白、铅、镉、铁、钴、铝、盐酸盐、硫酸盐等无机颜料、偶氮颜料、及铜酞菁颜料等有机颜料等。
作为防锈剂,可举出例如磷酸锌、鞣酸衍生物、磷酸酯、碱性磺酸盐、及各种防锈颜料等。
作为赋粘剂,可举出例如钛偶联剂、及锆偶联剂等。
作为抗静电剂,通常可举出季铵盐、或聚羟基乙酸、环氧乙烷衍生物等亲水性化合物等。
作为赋粘树脂,可举出例如松香系赋粘树脂、萜烯系赋粘树脂、酚系赋粘树脂、烃系赋粘树脂、酮系赋粘树脂、以及聚酰胺系赋粘树脂、环氧系赋粘树脂、及弹性体系赋粘树脂等。需要说明的是,赋粘树脂可以单独使用或组合两种以上而使用。
(粘合片的制造方法)
上述含电解质的粘合剂层的制造方法可以使用已知或惯用的制造方法。例如,就含电解质的粘合剂层而言,可举出将上述粘合剂组合物根据需要溶解于溶剂而得到的溶液涂布于隔离件上,并进行干燥及/或固化的方法等。另外,就上述不含电解质的粘合剂层而言,可举出将不含电解质的粘合剂组合物根据需要溶解于溶剂而得到的溶液涂布于隔离件上,并进行干燥及/或固化的方法等。需要说明的是,溶剂可以使用上述中举出的溶剂。
进行上述涂布时,可使用惯用的涂布机(例如,凹版辊涂布机、逆转辊涂布机、吻合辊涂机、浸渍辊涂机、棒涂机、刮刀涂布机、喷雾辊涂机等)。
利用上述方法,能够制造含电解质的粘合剂层,通过适当地在上述基材、导电层、通电用基材上层叠含电解质的粘合剂层及不含电解质的粘合剂层,从而能够制造上述粘合片。需要说明的是,也可以代替上述隔离件而使用上述基材、导电层、通电用基材,在它们之上涂布粘合剂组合物来制造粘合片。需要说明的是,就未包含电解质的不含电解质的粘合剂层而言,除了粘合剂组合物中未使用电解质以外,可以与上述含电解质的粘合剂层的制造方法同样地制造。
<粘合剂组合物的制造方法>
本发明的粘合剂组合物没有特别限制,可以通过对聚合物、离子液体、添加剂、及根据需要配合的交联剂、聚乙二醇、导电性填料等适当进行搅拌并混合来制造。
(粘合片的用途)
作为以往的再剥离技术,有通过紫外线(UV)照射而使其固化从而进行剥离的粘合剂层、通过热而进行剥离的粘合剂层。使用了这样的粘合剂层的粘合片材在下述情况下无法使用:难以进行紫外线(UV)照射的情况;由于热而使作为被粘物的构件发生损伤的情况;等等。对于具备上述含电解质的粘合剂层的本实施方式的粘合片材而言,由于不使用紫外线、热,因此能够在不对作为被粘物的构件造成损伤的情况下通过施加电压而容易地进行剥离。因此,本实施方式的粘合片材优选用于智能手机、移动电话、笔记本电脑、摄像机、数码相机等移动终端中使用的二次电池(例如,锂离子电池组)在壳体中的固定的用途。
另外,关于作为利用本实施方式的粘合片进行接合的对象的刚性构件,可举出例如半导体晶圆用途的硅基板、LED用的蓝宝石基板、SiC基板及金属基底基板、显示器用的TFT基板及滤色器基板、以及有机EL面板用的基底基板。关于作为利用双面粘合片进行接合的对象的脆弱构件,可举出例如化合物半导体基板等半导体基板、MEMS(Micro ElectroMechanical Systems(微电子机械***))器件用途的硅基板、无源矩阵基板、智能手机用的表面覆盖玻璃、在该覆盖玻璃上附设触摸面板传感器而成的OGS(One Glass Solution,单片式玻璃触控方案)基板、以倍半硅氧烷等为主成分的有机基板及有机无机混合基板、柔性显示器用的柔性玻璃基板、以及石墨烯片。
另外,在施加电压后,经过规定时间粘合力恢复而将构件牢固地接合,通过再次施加电压而能够容易地分离被粘物,因此也可作为构件的搬运输送用的临时吸附构件而有效利用。
[接合体]
本实施方式的接合体具有层叠结构部,所述层叠结构部包含具有金属被粘面的被粘物、和含电解质的粘合剂层接合于金属被粘面的粘合片材。作为具有金属被粘面的被粘物,可举出由以例如铝、铜、铁、镁、锡、金、银、及铅等为主成分的金属形成的被粘物,其中,优选包含铝的金属。
作为本实施方式的接合体,例如可举出:在作为粘合片材X1的含电解质的粘合剂层1的两面具备具有金属被粘面的被粘物的接合体;在粘合片材X2中的含电解质的粘合剂层1侧具备具有金属被粘面的被粘物、在粘合剂层2侧具备被粘物的接合体;在粘合片材X3中的粘合剂层2的两面具备被粘物的接合体;等等。
实施例
以下,利用实施例更具体地说明本发明,但本发明并不受这些实施例限定。下述的重均分子量是利用凝胶渗透色谱(GPC)法、以上述记载的方法测定的。
(丙烯酸系聚合物1溶液的制作)
将作为单体成分的丙烯酸正丁酯(BA)96质量份、丙烯酸(AA)4质量份、以及作为聚合溶剂的乙酸乙酯150质量份投入可分离式烧瓶中,一边导入氮气一边搅拌1小时。如此,将聚合体系内的氧除去,然后,加入作为聚合引发剂的2,2’-偶氮二异丁腈(AIBN)0.2质量份,升温至63℃,反应6小时。然后,加入乙酸乙酯,得到固态成分浓度为40质量%的丙烯酸系聚合物1溶液。丙烯酸系聚合物1的重均分子量(Mw)为60万。
[实施例1及2]
加入上述中得到的丙烯酸系聚合物1溶液、以下所示的聚合物、交联剂、离子液体、添加剂,进行搅拌、混合,得到实施例1及2的粘合剂组合物。表1中示出各成分的配合量。
需要说明的是,表1中的各成分的值是指质量份。另外,聚合物的配合量(质量份)表示聚合物溶液中的固态成分的配合量(质量份)。
关于表1中的聚合物、交联剂、离子液体、及添加剂的简称,如下所示。
(聚合物)
SOMAREX 530:阴离子性聚丙烯酰胺聚合物(离子性聚合物)、商品名“SOMAREX530”,SOMAR株式会社制
(离子液体)
AS-110:阳离子:1-乙基-3-甲基咪唑鎓阳离子,阴离子:双(氟磺酰基)酰亚胺阴离子,商品名“ELEXCEL AS-110”,第一工业制药株式会社制
(交联剂)
V-05:聚碳二亚胺树脂,商品名“CARBODILITE V-05”,Nisshinbo Chemical Inc.制
(添加剂)
EMI-nitrate:1-乙基-3-甲基咪唑鎓硝酸盐,东京化成工业公司制
(初始粘合力)
使用涂敷器,将各例的粘合剂组合物以成为均匀厚度的方式涂布于表面经剥离处理的聚对苯二甲酸乙二醇酯隔离件(商品名“MRF38”,三菱树脂株式会社制)的剥离处理面上。接着,于130℃进行3分钟的加热干燥,得到厚度30μm的含电解质的粘合剂层(粘合片)。
接着,将得到的含电解质的粘合剂层(粘合片)制成20mm×80mm尺寸的片,在没有隔离件的面上,贴合作为基材的带有金属层的膜(商品名“V-bel”,Oike Advanced FilmCo.,Ltd.制,厚度50μm,尺寸20mm×100mm)的金属层面,制成带有基材的单面粘合片。将带有基材的单面粘合片的隔离件剥离。在单面粘合片的经剥离的面上,以该粘合片的一端从被粘物露出2mm左右的方式粘贴作为被粘物的不锈钢板(SUS304BA,尺寸:100mm×100mm),用2kg的辊推压1个来回。放置30分钟,得到由不锈钢板/含电解质的粘合剂层(粘合片)/带有金属层的基材构成的接合体样品。利用剥离试验机,测定180°剥离试验(拉伸速度:300mm/min,剥离温度23℃)中的初始粘合力。将测定结果示于表1。
(施加电压期间的粘合力)
与上述初始粘合力同样地,制作由不锈钢板6/电剥离型粘合剂层(粘合片)1’/带有金属层的膜(通电用基材)5’构成的接合体样品。分别地,在图7中的α和β的部位安装正极,在金属被粘物安装负极,利用直流电流机,以10V的电压施加电压10秒,同时利用剥离试验机沿图7中的箭头方向进行剥离,测定180°剥离试验(拉伸速度:300mm/min,剥离温度23℃)中的粘合力。将[(施加电压期间的粘合力/上述初始粘合力)×100]作为粘合力恢复率(第一次)[%]。将测定结果示于表1及2。
(停止施加电压起规定时间后的粘合力)
制作与上述初始粘合力同样的接合体样品。分别地,在基材上安装正极,在金属被粘物上安装负极,利用直流电流机,以10V的电压,施加电压10秒。然后,将电极取下,经过规定时间(10秒、30秒、1分钟、2分钟、5分钟、30分钟、1小时)后,利用剥离试验机,测定180°剥离试验(拉伸速度:300mm/min,剥离温度23℃)中的粘合力。将[(停止施加电压起规定时间后的粘合力/上述初始粘合力)×100]作为规定时间后的粘合力恢复率[%]。将测定结果示于表1。
将30秒后的恢复率为6%以下的情况评价为“◎”,将超过6%且为30%以下的情况评价为“〇”,将超过30%的情况评价为“×”。
(含电解质的粘合剂层的含水率的测定)
将使用各例的粘合剂组合物并与上述同样地操作而得到的含电解质的粘合剂层在23℃50%RH的环境下放置3天,然后,利用卡尔·费休水分气化-库仑滴定法(JIS K0113:2005),测定该粘合剂层的含水率。具体而言,使用平沼产业株式会社制的平沼微量水分测定装置AQ-2100,对通过130℃、30分钟的加热气化而产生的水分量进行测定,将相对于加热前的试样质量而言的比例作为含水率。即,利用下式求出含水率。
含水率(%)=(卡尔·费休测定水分量/测定前的试样总质量)×100
[表1]
表1
(接合维持工序后的粘合力)
制作与上述初始粘合力同样的接合体样品。分别地,在基材上安装正极,在金属被粘物上安装负极,利用直流电流机,以10V的电压,施加电压10秒。然后,将电极取下,放置规定时间(1分钟、30分钟、1小时)。再次,分别地在基材上安装正极,在金属被粘物上安装负极,利用直流电流机,以10V的电压施加电压10秒,一边施加一边利用剥离试验机测定180°剥离试验(拉伸速度:300mm/min,剥离温度23℃)中的粘合力(再次施加电压期间的粘合力)。将[(再次施加电压期间的粘合力/初始粘合力)×100]作为接合维持工序后的粘合力恢复率[%]。测定将结果示于表2。
[表2]
表2
[比较例1]
将热剥离胶带:NO.3195MS(日东电工(株)公司制)制成20mm×80mm尺寸的片,在热剥离胶带的剥离了隔离件的面上,以该热剥离胶带的一端从被粘物露出2mm左右的方式粘贴作为被粘物的不锈钢板(SUS304BA,尺寸:100mm×100mm),用2kg的辊推压1个来回。放置30分钟,得到由不锈钢板/粘合剂层(热剥离胶带)/带有金属层的基材形成的接合体样品。利用剥离试验机,测定180°剥离试验(拉伸速度:300mm/min,剥离温度为23℃)中的初始粘合力。将测定结果示于表3。
在通过于120℃的烘箱中静置1分钟的操作进行加热后,测定刚冷却至23℃后的粘合力(加热后的粘合力)。
进而,对将上述加热后的样品于23℃放置30分钟后的粘合力进行测定(加热后放置30分钟后的粘合力)。
进而,将上述加热后放置30分钟后的样品在120℃的烘箱中静置1分钟,通过该操作而再次进行加热,然后测定再次加热后的粘合力(再次加热后的粘合力)。
进而,将上述再次加热后的样品从被粘物剥离,然后,用2kg的辊对新的第二被粘物推压1个来回而使其贴合。放置30分钟,测定贴合后的粘合力(贴合第二被粘物后的粘合力)。
将测定结果示于表3。
[表3]
热剥离胶带:NO.3195MS | 粘合力/N/20mm |
初始粘合力 | 4.56 |
加热后的粘合力 | 0.00 |
加热后放置30分钟后的粘合力 | 0.00 |
再次加热 | 0.00 |
贴合第二被粘物后的粘合力 | 0.00 |
[比较例2]
将热剥离胶带:NO.3195MS变更为UV剥离胶带:ELP-DU-300(日东电工(株)公司制),除此以外,与比较例1同样地操作,测定初始粘合力。
对用3mW的黑光以距离60cm的间隔从粘合带侧实施UV照射1分钟后的粘合力进行测定(UV照射后的粘合力)。
进而,对将上述UV照射后的样品于23℃放置30分钟后的粘合力进行测定(UV照射后放置30min后的粘合力)。
进而,测定了对上述放置30分钟后的样品进行与上述相同条件的UV照射后的粘合力(再次UV照射后的粘合力)。
进而,将上述再次UV照射后的粘合带从被粘物剥离,然后,用2kg的辊对新的第二被粘物推压1个来回而使其贴合。放置30分钟,测定贴合后的粘合力(第二被粘物贴合后的粘合力)。
将测定结果示于表4。
[表4]
表4
UV剥离胶带:ELP-DU-300 | 粘合力/N/20mm |
初始粘合力 | 13.80 |
UV照射后的粘合力 | 1.29 |
UV照射后放置30分钟后的粘合力 | 1.30 |
再次UV照射后的粘合力 | 1.13 |
贴合第二被粘物后的粘合力 | 0.00 |
产业上的可利用性
就本发明的被粘物的分离方法而言,在施加电压后,经过规定时间粘合力恢复而将构件牢固地接合,通过再次施加电压而能够容易地分离被粘物。另外,就本发明的被粘物的接合方法而言,在施加电压后,经过规定时间粘合力恢复而能够将构件牢固地接合。
参照特定的实施方式详细地说明了本发明,但本领域技术人员知晓可在不超出本发明的主旨和范围的情况下进行各种变更及修正。
本申请基于2018年9月28日提出申请的日本专利申请(日本特愿2018-184565),其内容作为参照并入本文中。
附图标记说明
X1、X2、X3 粘合片
Y1、Y2、Y4 导电性被粘物
Y3、Y5、Y6 非导电性被粘物
1、1’、11、12、13 含电解质的粘合剂层
2、21、22、23 不含电解质的粘合剂层
5、5’、30、40、50 通电用基材
3、31、41、51 基材
4、32、42、52 导电层
6 被粘物(SUS304)
Claims (16)
1.被粘物的分离方法,其具有下述工序:
第1电压施加工序,在至少包含含有电解质的粘合剂层的粘合片中的所述含有电解质的粘合剂层与被粘物接合的状态下,以在所述含有电解质的粘合剂层的厚度方向上产生电位差的方式,对所述含有电解质的粘合剂层施加电压,使粘合力变化;
接合维持工序,在所述第1电压施加工序之后,在所述含有电解质的粘合剂层与所述被粘物接合的状态下经过规定时间,使粘合力恢复;
第2电压施加工序,在所述接合维持工序之后,在所述含有电解质的粘合剂层与所述被粘物接合的状态下,以在所述含有电解质的粘合剂层的厚度方向上产生电位差的方式,对所述含有电解质的粘合剂层施加电压,使粘合力变化;以及
分离工序,将所述含有电解质的粘合剂层与所述被粘物分离。
2.如权利要求1所述的被粘物的分离方法,其中,同时进行所述第2电压施加工序和所述分离工序。
3.如权利要求1所述的被粘物的分离方法,其中,在所述第2电压施加工序之后,进行所述分离工序。
4.如权利要求1~3中任一项所述的被粘物的分离方法,其中,所述接合维持工序中,停止施加电压并经过30秒后的所述含有电解质的粘合剂层的粘合力恢复率为30%以下。
5.如权利要求1~4中任一项所述的被粘物的分离方法,其中,所述第1电压施加工序及所述第2电压施加工序中施加的电压均为20V以下。
6.如权利要求1~5中任一项所述的被粘物的分离方法,其中,
所述含有电解质的粘合剂层的一面与第1导电性被粘物接合,并且所述含有电解质的粘合剂层的另一面与第2导电性被粘物接合,
在所述第1电压施加工序及所述第2电压施加工序中,经由所述第1导电性被粘物和所述第2导电性被粘物对所述含有电解质的粘合剂层施加电压。
7.如权利要求1~5中任一项所述的被粘物的分离方法,其中,
所述粘合片具有包含所述含有电解质的粘合剂层、第1粘合剂层以及导电层的层叠结构,所述导电层位于所述含有电解质的粘合剂层与所述第1粘合剂层之间,并与所述含有电解质的粘合剂层接合,
所述含有电解质的粘合剂层与导电性被粘物接合,并且所述第1粘合剂层与另一被粘物接合,
在所述第1电压施加工序及所述第2电压施加工序中,经由所述导电层和所述导电性被粘物对所述含有电解质的粘合剂层施加电压。
8.如权利要求1~5中任一项所述的被粘物的分离方法,其中,
所述粘合片具有包含第1粘合剂层、含有电解质的粘合剂层、第2粘合剂层、以及第1导电层和第2导电层的层叠结构,所述第1导电层位于所述第1粘合剂层与所述含有电解质的粘合剂层之间,并与所述含有电解质的粘合剂层接合,所述第2导电层位于该第2粘合剂层与所述含有电解质的粘合剂层之间,并与所述含有电解质的粘合剂层接合,
所述第1粘合剂层与第1被粘物接合,并且所述第2粘合剂层与第2被粘物接合,
在所述第1电压施加工序及所述第2电压施加工序中,经由所述第1导电层及所述第2导电层对所述含有电解质的粘合剂层施加电压。
9.如权利要求1~8中任一项所述的被粘物的分离方法,其中,所述含有电解质的粘合剂层具有1μm以上且1000μm以下的厚度。
10.如权利要求1~9中任一项所述的被粘物的分离方法,其中,所述第1电压施加工序及所述第2电压施加工序中,所述电压的施加时间均为60秒以下。
11.如权利要求1~10中任一项所述的被粘物的分离方法,其中,所述电解质为离子液体。
12.如权利要求1~11中任一项所述的被粘物的分离方法,其中,所述含有电解质的粘合剂层在23℃×50%的环境下保存3天后的含水率为0.4%以上。
13.如权利要求11所述的被粘物的分离方法,其中,所述离子液体的阳离子为选自由咪唑鎓系阳离子、吡啶鎓系阳离子、吡咯烷鎓系阳离子、及铵系阳离子组成的组中的至少一种阳离子。
14.如权利要求13所述的被粘物的分离方法,其中,所述离子液体的阳离子的分子量为300以下。
15.如权利要求11~14中任一项所述的被粘物的分离方法,其中,作为用于形成所述含有电解质的粘合剂层的粘合剂组合物,包含聚合物,所述电解质的含量相对于所述聚合物100质量份而言为0.5质量份以上且30质量份以下。
16.接合方法,其包括下述工序:
第1电压施加工序,在至少包含含有电解质的粘合剂层的粘合片中的所述含有电解质的粘合剂层与被粘物接合的状态下,以在所述含有电解质的粘合剂层的厚度方向上产生电位差的方式,对所述含有电解质的粘合剂层施加电压,使粘合力变化;以及
接合维持工序,在所述第1电压施加工序之后,在所述含有电解质的粘合剂层与所述被粘物接合的状态下经过规定时间,使粘合力恢复。
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