JP7193683B1 - 電気剥離性粘着シート、及び電気剥離性粘着シートの剥離方法 - Google Patents
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Abstract
Description
再剥離性粘着シートは、被着体に貼付された際に、運搬時、貯蔵時、加工時等においては被着体から剥離しない程度の粘着力が求められる一方、機能を果たし終えた後には、容易に除去し得る再剥離性が求められる。
例えば、特許文献1には、導電層と基材層とを備える通電用基材と、導電層側に形成された電気剥離性の第1の粘着剤層と、基材層側に形成された第2の粘着剤層とを有する粘着シートであって、通電用基材が、当該粘着シートの面広がり方向において、第1の粘着剤層及び第2の粘着剤層よりも伸びて延出する延出部を有する、電気剥離性粘着シートが開示されている。
このような状況下、様々な用途で好適に使用でき、電圧印加によって粘着力を容易に低下させることができる新規な電気剥離性粘着シートが求められている。
具体的には、本発明は、下記態様[1]~[6]を提供する。
[1]支持体、中間層、及び導電層をこの順で有する導電性基材と、当該導電性基材の前記導電層側に電気剥離性を有する第1粘着剤層を積層し、前記支持体側に第2粘着剤層を積層した電気剥離性粘着シートであって、
前記導電性基材は、当該導電性基材の面広がり方向において、前記第1粘着剤層及び前記第2粘着剤層よりも伸びて露出する延出部を実質的に有さず、
前記中間層の端部に、少なくとも一つの、端子を挿入可能な端子接続部を有するもしくは形成可能である、
電気剥離性粘着シート。
[2]前記端子接続部が、前記中間層の前記導電層との非接触箇所を含む空間から構成される、上記[1]に記載の電気剥離性粘着シート。
[3]前記中間層の少なくとも一部が、粘着剤組成物又は接着剤組成物から形成された密着層を含む構成である、上記[1]又は[2]に記載の電気剥離性粘着シート。
[4]前記中間層の少なくとも端部の一部が、前記導電層との接触箇所を有する擬似接着剤層を含む構成であり、前記擬似接着剤層の接触箇所の少なくとも一部を前記導電層から剥離することで、前記端子接続部が形成される、上記[1]~[3]のいずれか一項に記載の電気剥離性粘着シート。
[5]第1粘着剤層を導電性被着体に貼付した際に、電圧印加装置と接続した二つの端子のうち、一方の端子を前記端子接続部に挿入して、他方の端子を導電性被着体に電気的に接続し、両端子に電圧を印加することで、前記導電性被着体に対する前記第1粘着剤層の粘着力が低下する、上記[1]~[4]のいずれか一項に記載の電気剥離性粘着シート。
[6]上記[1]~[5]のいずれか一項に記載の電気剥離性粘着シートが有する第1粘着剤層を導電性被着体に貼付した後に、当該導電性被着体から前記粘着シートを剥離する方法であって、
電圧印加装置と接続した二つの端子のうち、一方の端子を前記端子接続部に挿入して、他方の端子を前記導電性被着体に電気的に接続し、両端子に電圧を印加することで、前記導電性被着体に対する前記第1粘着剤層の粘着力を低下させて、前記導電性被着体から前記粘着シートを剥離する、電気剥離性粘着シートの剥離方法。
加えて、本明細書に記載された数値範囲として、例えば「60~100」との記載は、「60以上、100以下」という範囲であることを意味する。
さらに、本明細書に記載された上限値及び下限値の規定において、それぞれの選択肢の中から適宜選択して、任意に組み合わせて、下限値~上限値の数値範囲を規定することができる。
また、本明細書に記載された好ましい態様として記載の各種要件は複数組み合わせることができる。
また、電気剥離性粘着剤組成物の「有効成分」とは、電気剥離性粘着剤組成物に含まれる成分のうち、水や有機溶媒の希釈溶媒を除いた成分を意味する。
(導電性か否かを判断する試験方法)
電圧印加装置及び豆電球を直列につないだ電気回路の途中に、リード線を介して対象物を接続して電気回路を作成する。なお、リード線は、その先端を対象物の表面に接触させて被着体と接続させる。直流電源装置で2.5Vの電圧を印加して、作成した電気回路に流した際の豆電球の点灯の有無を目視で観察する。豆電球の点灯を確認した場合は、対象物を「導電性」と判断する。一方で、豆電球の点灯が確認できなかった場合は、対象物を「非導電性(絶縁性)」と判断する。
(電気剥離性か否かを判断する試験方法)
対象となる粘着剤層の一方の粘着面上にアルミニウム箔(例えば、日本金属箔工業社製、製品名「アルミタンタイSツヤ50フクオカ」、厚さ:50μm)を積層して試験シートを作製する。試験シートが有する粘着剤層の他方の粘着面を、被着体であるステンレス板(SUS304、360番研磨)に貼付し、重さ2kgのローラーを用い、1往復させて、試験シートを被着体に圧着させた後、23℃、50%RH(相対湿度)の環境下で、貼付後30分間静置したものを、測定用サンプルとする。
なお、上記測定用サンプルは2つ用意し、一方の測定用サンプルに対して、23℃、50%RH(相対湿度)の環境下で、引張試験機(例えば、オリエンテック社製、製品名「テンシロン」)を用いて、剥離速度300mm/分、剥離角度180°の条件で、測定用サンプルの試験シートを被着体から剥離した際に測定される値(単位:N/25mm)を電圧印加前の粘着力とする。
次に、他方の粘着力測定用サンプルに対して、電圧印加装置(例えば、株式会社高砂製作所製、製品名「KH-100H」)を用いて、陽極端子を試験シートのアルミニウム箔に接続し、陰極端子を被着体であるステンレス板に接続し、10Vの電圧を60秒間印加する。そして、電圧印加後、1分間放置した後、23℃、50%RH(相対湿度)の環境下で、引張試験機を用いて、剥離速度300mm/分、剥離角度180°の条件で、測定用サンプルの試験シートを剥離した際に測定される値(単位:N/25mm)を電圧印加後の粘着力とする。
電圧印加前後の粘着力の値から、下記式(i)により、粘着力減少率を算出する。
・式(i):〔粘着力減少率(%)〕=100-〔電圧印加後の試験シートの粘着力〕/〔電圧印加前の試験シートの粘着力〕×100
ここで、上記の粘着力減少率が50%以上であれば、測定対象の粘着剤層は「電気剥離性の粘着剤層」と判断する。一方で、粘着力減少率が50%未満であれば、測定対象の粘着剤層を「非電気剥離性の粘着剤層」と判断する。
本発明の電気剥離性粘着シート(以下、単に「粘着シート」ともいう)は、支持体、中間層、及び導電層をこの順で有する導電性基材と、当該導電性基材の前記導電層側に電気剥離性を有する第1粘着剤層を積層し、前記支持体側に第2粘着剤層を積層した構成を有し、下記要件(I)及び(II)を満たす構成を有する。
・要件(I):前記導電性基材は、当該導電性基材の面広がり方向において、前記第1粘着剤層及び前記第2粘着剤層よりも伸びて露出する延出部を実質的に有さない。
・要件(II):前記中間層の端部に、少なくとも一つの、端子を挿入可能な端子接続部を有するもしくは形成可能である。
図1(a)に示す粘着シート1a等のように、本発明の一態様の粘着シートは、鉛直方向z(厚さ方向)にて、支持体11、中間層12、及び導電層13をこの順で有する導電性基材10を備える。
導電性基材10は、支持体11と中間層12との層間、及び、中間層12と導電層13との層間の少なくとも1つの層間に、易接着層等の他の層を設けてもよく、他の層を設けずに、直接積層してもよい。ただし、図1~6の(a)に示されるように、厚さ方向にて、支持体11、中間層12、及び導電層13がこの順で直接積層した構成であることが好ましい。
第1粘着剤層21は、電気剥離性を有しており、電圧印加によって粘着力が低下し得る粘着剤層である。一方で、第2粘着剤層22は、電気剥離性を有する粘着剤層であってもよく、非電気剥離性の粘着剤層であってもよい。
なお、2つの剥離材31、32は、剥離力に差が生じるように調整されていることが好ましい。
要件(I)で規定する「導電性基材の面広がり方向」とは、導電性基材を鉛直方向zから平面視した際の図1(b)のような平面図における、導電性基材の横方向x及び縦方向yの双方を指す。
要件(I)を満たす粘着シートは、図1(a)に示された粘着シート1aの鉛直方向zにおける模式断面図から、導電性基材の横方向xにおける長さが、第1粘着剤層及び第2粘着剤層の横方向xにおける長さ以下(当該長さと同じもしくは当該長さよりも短い)である。また、導電性基材の縦方向yにおける長さも、第1粘着剤層及び第2粘着剤層の横方向yにおける長さ以下(当該長さと同じ、もしくは、当該長さよりも短い)である。そのため、図1(a)の粘着シート1aの模式断面図において、導電性基材が第1粘着剤層及び第2粘着剤層よりも伸びて露出する延出部を実質的に有さない。
しかしながら、延出部が存在する電気剥離型粘着シートを電子部品、建築部材、車両等の仮固定用途に用いた場合、通電用基材の延出部が他の部材と接触してしまうことがあり、電子機器の誤作動及び不具合が生じる要因ともなる。
このような問題を回避するため、本発明の粘着シートでは、要件(I)で規定するとおり、導電性基材が第1粘着剤層及び第2粘着剤層よりも伸びて露出する延出部を実質的に有さない。
要件(I)に記載の「延出部」に該当するか否かの判断は、対象部位に端子を接続可能か否かで判断することができる。例えば、長さ31mm、直径3mmのワニグチクリップ端子を対象部位に接続可能か否かを確認し、接続可能であれば、当該対象部位を「延出部」と判断してもよい。
横方向x又は縦方向yにおいて、はみ出してしまう部位の長さとしては、上記ワニグチクリップ端子が接続できない程度の長さであればよく、好ましくは5mm未満、より好ましくは2mm未満、更に好ましくは1mm未満、より更に好ましくは100μm未満、特に好ましくは10μm未満である。
図1~3には、中間層12の端部に、少なくとも一つの、端子を挿入可能な端子接続部Xが既に形成されており、当該端子接続部を有する粘着シートの構成の一例を示している。
図1に示す粘着シート1a等の第1粘着剤層を導電性被着体に貼付した後に、当該導電性被着体から前記粘着シートを剥離する場合、一方の端子を端子接続部に挿入し、他方の端子を導電性被着体に電気的に接続し、両端子に電圧を印加することで、導電性積層体に対する第1粘着剤層の粘着力が低下させることができる。その結果、導電性被着体から粘着シートを剥離することができる。なお、端子接続部に挿入した端子は、粘着シートの支持体より上の層と導電層より下の層とで挟持された状態となるため、端子を固定することもできる。
そのため、中間層12の少なくとも一部は、後述の粘着剤組成物(x)から形成された粘着剤層から構成されていてもよく、また、後述の接着剤組成物(w)から形成された接着剤層から構成されていてもよく、粘着剤層及び接着剤層の双方から構成されていてもよい。
一方で、中間層12の非接触箇所12bでは密着層121は存在せず、導電層13が表出している。そして、導電層13と接触していない中間層12の非接触箇所12bを含む空間は、端子を挿入可能な端子接続部Xとなり得る。端子接続部Xは、端子を挿入する部位であるため、中間層の端部に少なくとも一つ存在する。
例えば、図1に示す粘着シート1aでは、中間層12の右端部に端子接続部Xを有する。粘着シート1aを被着体から剥離する際には、中間層の右端部に有する端子接続部Xに端子を挿入する。端子接続部Xは、中間層12の非接触箇所12bを含み、導電層13の表面が表出している。そのような端子接続部Xに、端子を挿入することで、中間層12の非接触箇所12bに挿入された端子が表出している導電層13と接触し、端子と導電層13とが電気的に接続される。その上で、電流を流すことで、電気剥離性の第1粘着剤層21に電圧を印加して被着体から粘着シートを剥離することができる。
図2に示す粘着シート1bは、中間層12の端部をすべて含むように、中間層12の外縁に沿って端子接続部Xが設けられた構成となっている。粘着シート1bでは、中間層12のいずれの端部においても、端子接続部Xが設けられているため、任意の位置の端部から端子を挿入することができる。また、粘着シートの内側に密着層121と導電層13との接触箇所12aがあるため、導電性基材10の層間密着性も良好とすることができる。
なお、本明細書でいう「端子接続部を形成可能な構成」とは、外力を加える前は端子接続部を有していないが、導電層13と中間層12との層間を剥離するような外力を加えることで、中間層12に端子接続部が形成され得る構成を意味する。
図4~6は、中間層の少なくとも端部の一部が、端子接続部を形成可能な構成を有する粘着シートの一例を示している。本態様における粘着シートでは、導電層13と中間層12との層間を剥離するような外力を加えることで、中間層の一部に端子接続部を形成可能な構成とすることが好ましい。
このような端子接続部を形成可能な中間層とするために、本発明一態様の粘着シートが有する中間層の少なくとも一部は、導電層と接触箇所を有する擬似接着剤層を含む構成であってもよい。このような構成であれば、導電層と擬似接着剤層との層間の少なくとも一部を剥離するような外力を加えることで、擬似接着剤層の導電層との接触箇所の少なくとも一部が導電層の表面から剥離し、端子接続部が形成されることとなる。
擬似接着剤層がこのような性質を有していれば、中間層の一部が擬似接着剤層を含む構成である粘着シートは、当該粘着シートを被着体に貼付時には当該擬似接着剤層は導電層と弱く接着されており、粘着シートの層間密着性は良好に保たれている。そして、当該粘着シートを被着体から剥離する際には、まず、擬似接着剤層と導電層との層間を剥離することで、導電層との非接触箇所を含む空間が生じて、端子接続部を形成することが可能となる。
端子接続部を形成する際には、外力を加えて、導電層13と擬似接着剤層122との少なくとも一部の界面Lで剥離することで、中間層12に端子接続部を形成することができる。粘着シート2bでは、端子接続部を形成した後においても、密着層121が導電層13に密着しているため、導電性基材10の層間密着性を良好のまま保持することができる。
なお、粘着シート2cは、導電層13と擬似接着剤層122との界面Lの一部で剥離すれば端子接続部を形成可能であり、界面Lのすべてを剥離する必要は無い。そのため、端子接続部を形成した後においても、端子接続部を形成した以外の箇所の擬似接着剤層122では、導電層13と擬似接着されているため、導電性基材10の端部の層間密着性を良好のまま保持することができる。
本発明の一態様の粘着シートが有する支持体は、当該粘着シートに自己支持性及び絶縁性を付与して取扱い易い粘着シートとするための機能を有する。
本発明の一態様で用いる支持体は、例えば、樹脂基材、繊維基材、紙基材、発泡体基材等が挙げられる。
これらの樹脂は、単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
また、樹脂基材は、上述の樹脂と共に、紫外線吸収剤、光安定剤、酸化防止剤、帯電防止剤、スリップ剤、アンチブロッキング剤、着色剤等の各種添加剤を含有していてもよい。
また、樹脂基材は、内部に空洞を含む空洞含有層を有する樹脂フィルムであってもよい。なお、当該空洞含有層の少なくとも一方の表面側に、さらに空洞を含まない樹脂層が積層した樹脂基材としてもよい。
複層基材としては、例えば、2種以上の樹脂フィルムを積層してなる積層樹脂フィルムや、紙基材をポリエチレン等の熱可塑性樹脂でラミネートしてなるラミネート基材等が挙げられる。
酸化法としては、特に限定されず、例えば、コロナ放電処理法、プラズマ処理法、クロム酸酸化(湿式)、火炎処理、熱風処理、オゾン・紫外線照射処理等が挙げられる。
凹凸化法としては、特には限定されず、例えば、サンドブラスト法、溶剤処理法等が挙げられる。
本発明の一態様の粘着シートが有する導電層は、外部から挿入する端子からの電流を第1粘着剤層まで流し、第1粘着剤層の粘着力を低下させる機能を担う層である。
本発明の一態様の粘着シートが有する導電層は、導電材料から形成されていればよいが、金属材料から形成される層であることが好ましい。
導電層を形成する金属材料としては、例えば、アルミニウム、銅、タングステン、鉄、モリブデン、ニッケル、チタン、銀、金、白金等の単体金属;ステンレス鋼、炭素鋼等の鋼鉄、真鍮、リン青銅、ジルコニウム銅合金、ベリリウム銅、鉄ニッケル、ニクロム、ニッケルチタン、カンタル、ハステロイ、レニウムタングステン等の合金;スズドープ酸化インジウム等が挙げられる。
また、導電層は、導電性ポリマーから形成される層であってもよい。
本発明の一態様の粘着シートが有する中間層は、粘着剤組成物もしくは接着剤組成物から形成された密着層を含む構成であってもよく、擬似接着剤層を含む構成であってもよく、密着層及び擬似接着剤層の双方を含む構成であってもよい。
以下、粘着剤組成物(x)、接着剤組成物(w)、及び擬似接着剤組成物(z)についいて説明する。
中間層の少なくとも一部が粘着剤層を含む構成である場合、当該粘着剤層は、非電気剥離性の粘着剤組成物(x)から形成することができる。
粘着剤組成物(x)は、少なくとも粘着性樹脂を含み、粘着性樹脂の種類や形成される粘着剤層に要求される特性に応じて、さらに各種添加剤を含有してもよい。
なお、後述の電気剥離性粘着剤組成物(y)は、粘着剤組成物(x)に、イオン性化合物を配合することで調製することができる。
これらの粘着性樹脂は、単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
また、本発明の一態様で用いる粘着性樹脂は、エマルション型ポリマーであってもよく、非エマルション型ポリマーであってもよい。
これらの他の添加剤としては、一般的な粘着剤組成物に使用される添加剤を用いることができる。
また、各添加剤は、単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
ここで、他層の表面上に塗布し易くし、作業性を向上させる観点から、粘着剤組成物(x)は、さらに水や有機溶媒で希釈して、溶液の形態としてもよい。
有機溶媒としては、例えば、メチルエチルケトン、アセトン、酢酸エチル、テトラヒドロフラン、ジオキサン、シクロヘキサン、n-ヘキサン、トルエン、キシレン、n-プロパノール、イソプロパノール等が挙げられる。
なお、これらの有機溶媒は、粘着性樹脂の合成時に使用された有機溶媒をそのまま用いてもよいし、粘着性樹脂の合成時に使用された有機溶媒以外の1種以上の有機溶媒を加えてもよい。
中間層の少なくとも一部が接着剤層を含む構成である場合、当該接着剤層は、重合体成分及び必要に応じて各種添加剤を含有する接着剤組成物(w)から形成することができる。
これらの重合体成分は、単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
無機充填材としては、例えば、シリカ、アルミナ、タルク、炭酸カルシウム、チタンホワイト、ベンガラ、炭化ケイ素、窒化ホウ素等の粉末;これら無機充填材を球形化したビーズ;これら無機充填材の表面改質品;これら無機充填材の単結晶繊維;ガラス繊維等が挙げられる。
中間層の少なくとも一部が擬似接着剤層を含む構成である場合、当該擬似接着剤層は、擬似接着剤組成物(z)から形成することができる。
擬似接着剤組成物(z)は、ブチル(メタ)アクリレート、メチル(メタ)アクリレート、スチレン、ヒドロキシ基含有モノマー、及びカルボキシ基含有モノマーに由来する構成単位を有するアクリル系共重合体と、架橋剤とを含有する組成物であることが好ましい。
・ブチル(メタ)アクリレートに由来する構成単位:好ましくは40~80質量%、より好ましくは40~65質量%。
・メチル(メタ)アクリレートに由来する構成単位:好ましくは1~30質量%、より好ましくは3~15質量%。
・スチレンに由来する構成単位:好ましくは1~15質量%、より好ましくは1~10質量%。
・ヒドロキシ基含有モノマーに由来する構成単位:好ましくは1~10質量%、より好ましくは1~5質量%。
・カルボキシ基含有モノマーに由来する構成単位:好ましくは0.1~1質量%、より好ましくは0.1~0.5質量%。
前記アクリル系共重合体の質量平均分子量は、好ましくは10万~200万、より好ましくは20万~170万、更に好ましくは30万~150万、特に好ましくは50万~120万である。
前記アクリル系共重合体は、単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
擬似接着剤組成物(z)における架橋剤の含有量は、擬似接着剤組成物(z)に含まれる前記アクリル系共重合体100質量部に対して、好ましくは0.01~30質量部、より好ましくは0.1~20質量部、更に好ましくは0.5~10質量部である。
本発明の一態様の粘着シートが有する第1粘着剤層は、電気剥離性を有する粘着剤層であればよい。なお、電気剥離性を有する粘着剤層とは、電圧印加によって粘着力が低下する粘着剤層を意味する。
本発明の一態様の粘着シートにおいて、被着体に貼付して、10V、60秒間の電圧を印加した際の、電圧印加前後における下記式(i)
・式(i):〔粘着力減少率(%)〕=100-〔電圧印加後の試験シートの粘着力〕/〔電圧印加前の試験シートの粘着力〕×100
から算出される粘着力減少率は、好ましくは50%以上、より好ましくは70%以上、更に好ましくは80%以上、より更に好ましくは90%以上、特に好ましくは95%以上である。
粘着剤組成物(y)は、上述の粘着剤組成物(x)に、後述するイオン性化合物(B)(以下、「成分(B)」ともいう)を配合することで調整できる。
また、粘着剤組成物(y)は、イオン性化合物(B)と共に、粘着性樹脂として、アクリル系ポリマー(A)(以下、「成分(A)」ともいう)を配合してなる組成物であることが好ましい。
なお、本明細書において、例えば、「成分(A)及び成分(B)を配合してなる組成物」とは、当該組成物の原料として、成分(A)及び成分(B)を用いている旨を意味する。そのため、例えば、成分(B)がアルカリ金属塩である場合には、当該アルカリ金属塩が粘着剤組成物中にてカチオンとアニオンに電離した態様等も含まれる。
また、本発明の一態様で用いる粘着剤組成物(y)は、各種添加剤を配合又は含有してもよく、また、さらに水や有機溶媒で希釈して、溶液の形態としてもよい。
各種添加剤の種類及び含有量(配合量)、並びに、有機溶媒の種類については、上述の粘着剤組成物(x)の記載と同じである。
本発明の一態様で用いるアクリル系ポリマー(A)は、アルキル(メタ)アクリレート(以下、「モノマー(a1’)」ともいう)に由来する構成単位(a1)を有する粘着性樹脂であればよいが、電圧印加前は高粘着性を有すると共に、電圧印加によって容易に粘着性を低下させ得る粘着剤組成物とする観点から、構成単位(a1)と共に、官能基含有モノマー(以下、「モノマー(a2’)」ともいう)に由来する構成単位(a2)を有する共重合体であることが好ましい。
本発明の一態様で用いるアクリル系ポリマー(A)は、単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
モノマー(a1’)が有するアルキル基の炭素数としては、好ましくは1~30、より好ましくは1~20、更に好ましくは1~16、より更に好ましくは1~12、特に好ましくは4~8である。
なお、モノマー(a1’)が有するアルキル基は、直鎖アルキル基であってもよく、分岐鎖アルキル基であってもよい。
これらのモノマー(a1’)は、単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
これらの中でも、モノマー(a1’)としては、ブチル(メタ)アクリレート、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、及び2-エチルヘキシル(メタ)アクリレートから選ばれる少なくとも1種が好ましく、ブチル(メタ)アクリレート又は2-エチルヘキシル(メタ)アクリレートがより好ましく、ブチル(メタ)アクリレートが更に好ましい。
モノマー(a2’)としては、例えば、ヒドロキシ基含有モノマー、カルボキシ基含有モノマー、エポキシ基含有モノマー等が挙げられる。
これらのモノマー(a2’)は、単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
なお、ヒドロキシアルキル(メタ)アクリレート類が有するアルキル基の炭素数としては、好ましくは1~10、より好ましくは1~8、更に好ましくは1~6、より更に好ましくは2~4であり、当該アルキル基は、直鎖アルキル基であってもよく、分岐鎖アルキル基であってもよい。
モノマー(a1’)及び(a2’)以外のモノマー(a3’)としては、特に制限は無いが、例えば、エチレン、プロピレン、イソブチレン等のオレフィン類、塩化ビニル、ビニリデンクロリド等のハロゲン化オレフィン類、ブタジエン、イソプレン、クロロプレン等のジエン系モノマー類、スチレン、α-メチルスチレン、ビニルトルエン、ギ酸ビニル、酢酸ビニル、アクリロニトリル、(メタ)アクリルアミド、(メタ)アクリロニトリル、(メタ)アクリロイルモルホリン、N-ビニルピロリドン等が挙げられる。
これらのモノマー(a3’)は、単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
本発明の一態様で用いるイオン性化合物(B)としては、例えば、アルカリ金属塩(B1)、有機第四級アンモニウム塩(B2)、及びイオン液体(B3)から選ばれる1種以上が挙げられる。
また、本発明の一態様で用いる成分(B)は、主成分としてアルカリ金属塩(B1)又はイオン液体(B3)を用いることが好ましい。
なお、本明細書において、上記「主成分」とは、成分(B)を構成する成分のうち、最も含有量が多い成分を意味する。
本発明の一態様で用いるアルカリ金属塩(B1)としては、常温(25℃)では固体であるが、液体中でカチオン(アルカリ金属イオン)とアニオンとに電離する化合物であればよい。
具体的なアルカリ金属塩(B1)としては、例えば、MCl、MBr、MI、MAlCl4、MAl2Cl7、MBF4、MPF6、MSCN、MClO4、MNO3、CH3COOM、C9H19COOM、CF3COOM、C3F7COOM、MCH3SO3、MCF3SO3、MC4F9SO3、MC2H5OSO3、MC6H13OSO3、MC8H17OSO3、M(CF3SO2)2N、M(C2F5SO2)2N、M(C3F7SO2)2N、M(C4F9SO2)2N、M(CF3SO2)3C、MAsF6、MSbF6、MNbF6、MTaF6、M(CN)2N、M(CF3SO2)(CF3CO)N、M(CH3)2PO4、M(C2H5)2PO4、MCH3(OC2H4)2OSO3、MC6H4(CH3)SO3、M(C2F5)3PF3、CH3CH(OH)COOM、M(FSO2)2N等(ただし、Mは、アルカリ金属原子である)が挙げられる。Mは、Li、Na、又はKが好ましく、Na又はKがより好ましく、Naが更に好ましい。
これらのアルカリ金属塩(B1)は、単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
フッ素化アルキル基の中でも、アルキル基が有するすべての水素原子がフッ素原子に置換された、パーフルオロアルキル基が好ましい。パーフルオロアルキル基の炭素数の好適な範囲は、上記のフッ素化アルキル基の炭素数の好適範囲と同じである。
本発明の一態様においては、RFは、フッ素原子、又はパーフルオロアルキル基であることが好ましく、フッ素原子、-CF3、-C2F5、-C3F7、又は-C4F9であることがより好ましく、フッ素原子又は-CF3であることが更に好ましい。
本発明の一態様で用いる有機第四級アンモニウム塩(B2)としては、常温(25℃)では固体であり、下記一般式(b-2)で表される化合物であればよい。
なお、有機第四級アンモニウム塩(B2)は、単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
本発明の一態様で用いるイオン液体(B3)としては、常温(25℃)で液体である溶融塩であって、有機カチオンとその対イオンであるアニオンとから構成される化合物であればよい。
イオン液体(B3)を構成する有機カチオンとしては、例えば、下記一般式(b-3-i)~(b-3-viii)のいずれかで表されるカチオンが挙げられる。これらの中でも、イオン液体(B3)を構成する有機カチオンは、下記一般式(b-3-ii)で表されるカチオンが好ましい。
また、上記式(b-3-v)~(b-3-viii)中、Rbは、それぞれ独立して、水素原子、炭素数1~20のアルキル基、-(C2H4O)n-Rcで表される基(nは1~20の整数、Rcは炭素数1~20のアルキル基)、又はアミノ基である。
当該アルキル基は、直鎖アルキル基であってもよく、分岐鎖アルキル基であってもよい。
当該アルケニル基は、直鎖アルケニル基であってもよく、分岐鎖アルケニル基であってもよい。
これらの中でも、本発明の一態様で用いるイオン液体(B3)を構成するアニオンとしては、(CF3SO2)2N-又は(FSO2)2N-が好ましい。
本発明の一態様で用いる粘着剤組成物は、さらに架橋剤(C)を配合してなるものであることが好ましい。架橋剤(C)を配合することで、電圧印加前は高粘着性を有すると共に、電圧印加によって容易に粘着性を低下させ得る粘着剤組成物により調製し易くなる。
なお、架橋剤(C)は、単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
本発明の一態様で用いる架橋剤(C)としては、例えば、イソシアネート系架橋剤、エポキシ系架橋剤、イミン系架橋剤、金属キレート系架橋剤等が挙げられる。
本発明の一態様の粘着シートが有する第2粘着剤層は、非電気剥離性の粘着剤層とする場合には、上述の粘着剤組成物(x)から形成することができ、電気剥離性の粘着剤層とする場合には、上述の粘着剤組成物(y)から形成することができる。
本発明の一態様の粘着シートが有する剥離材は、剥離材用基材の片面又は両面に剥離剤を塗布して得ることができる。
剥離材用基材としては、例えば、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート等のポリエステル、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリブテン、ポリブタジエン、ポリメチルペンテン、ポリ塩化ビニル、塩化ビニル共重合体、ポリウレタン、エチレン-酢酸ビニル共重合体、アイオノマー樹脂、エチレン(メタ)アクリル酸共重合体、ポリスチレン、ポリカーボネート、フッ素樹脂、低密度ポリエチレン、直鎖低密度ポリエチレン、トリアセチルセルロース等の樹脂フィルムや、上質紙、コート紙、グラシン紙等の紙基材、これらの紙基材にポリエチレン等の熱可塑性樹脂をラミネートしたラミネート紙等が挙げられる。
本発明の一態様の粘着シートは、導電性材料から構成された被着体に貼付して用いられることが好ましい。
当該被着体を構成する導電性材料としては、例えば、アルミニウム、スズドープ酸化インジウム、銅、鉄、銀、白金、金等の金属やそれら金属の合金等が挙げられる。これらの導電性材料は、単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
本発明の一態様の粘着シートがこのような特性を有していることから、本発明は、下記〔I〕の粘着シートの剥離方法も提供する。
〔I〕本発明の一態様の電気剥離性粘着シートが有する第1粘着剤層を導電性被着体に貼付した後に、当該導電性被着体から前記粘着シートを剥離する方法であって、
電圧印加装置と接続した二つの端子のうち、一方の端子を前記端子接続部に挿入して、他方の端子を導電性被着体に電気的に接続し、両端子に電圧を印加することで、導電性被着体に対する第1粘着剤層の粘着力を低下させて、導電性被着体から粘着シートを剥離する、粘着シートの剥離方法。
図7(a)では、図1の粘着シート1aの剥離材31、32を除去し、第1粘着剤層21の粘着表面を導電性被着体200に貼付し、第2粘着剤層22の粘着表面を被着体300に貼付した状態を示している。図7(a)において、粘着シート1aを導電性被着体200から剥離する方法について説明する。
まず、電圧印加装置110と接続した二つの端子のうち、一方の端子101を中間層12の端部に有する端子接続部に挿入する。なお、端子接続部が複数存在する場合には、任意の端子接続部に挿入すればよい。一方、他方の端子102を導電性被着体200に電気的に接続する。
そして、両端子に電圧を印加することで、導電層13を介して導電性被着体200と貼付している第1粘着剤層に電圧が印加され、第1粘着剤層の粘着力が低下する。電圧印加後に、図7(b)に示すように、第1粘着剤層の粘着力が低下しているため、容易に導電性被着体から粘着シートを剥離することができる。
<質量平均分子量(Mw)>
ゲル浸透クロマトグラフ装置(東ソー株式会社製、製品名「HLC-8020」)を用いて、下記の条件下で測定し、標準ポリスチレン換算にて測定した値を用いた。
(測定条件)
・カラム:「TSK guard column HXL-H」「TSK gel GMHXL(×2)」「TSK gel G2000HXL」(いずれも東ソー株式会社製)を順次連結したもの
・カラム温度:40℃
・展開溶媒:テトラヒドロフラン
・流速:1.0mL/min
[粘着シートの作製]
以下の手順で、図1に示された粘着シート1aと同様の構成を有する粘着シート(横50mm×縦50mm)を作製した。
(1)粘着剤組成物(x)の調製
表1に示す種類及び配合量(有効成分比)にて、各成分を添加し、希釈溶媒である酢酸エチルで希釈して粘着剤組成物(x)を調製した。
剥離紙(リンテック株式会社製、商品名「SP-8Eアイボリー」、厚さ:116μm)の剥離処理面に、乾燥後の厚さが20μmとなるように、上記(1)で調製した粘着剤組成物(x)を塗布し、100℃で1分間乾燥させて、剥離紙上に、第2粘着剤層を形成し、横50mm×縦50mmの大きさに切断し、積層体(i)を作製した。
横50mm×縦50mmの大きさに調整したポリエチレンテレフタレート(PET)フィルム(東レ株式会社製、厚さ25μmのPETフィルム)の一方の表面上に、左側から横45mm×縦50mmの領域に、乾燥後の厚さが20μmとなるように、上記(1)で調製した粘着剤組成物(x)を塗布し、100℃で1分間乾燥させて、粘着剤層を形成した。なお、PETフィルムの右側から横5mm×縦50mmの領域には粘着剤層は形成されていない。
そして、形成した粘着剤層の粘着表面、及び、粘着剤層が形成されておらず表出しているPETフィルムの表面に、横50mm×縦50mmの大きさに調整した導電層であるアルミニウム箔(株式会社UACJ製、製品名「1N30」、厚さ:50μm)を積層し、導電性基材を作製した。
剥離フィルム(リンテック株式会社製、商品名「SP-PET381031」、厚さ:38μm)の剥離処理面上に、乾燥後の厚さが50μmとなるように、上記(4)で調製した電気剥離性粘着剤組成物(y)を塗布し、100℃で2分間乾燥させて、剥離フィルム上に、第1粘着剤層を形成し、横50mm×縦50mmの大きさに切断し、積層体(ii)を作製した。
上記(2)で作製した積層体(i)の第2粘着剤層の粘着表面を、上記(3)で作製した導電性基材のPETフィルム側に貼付し、また、上記(5)で作製した積層体(ii)の第1粘着剤層の粘着表面を、前記導電性基材の導電層のアルミニウム箔側に貼付して、図1に示された粘着シート1aと同じ構成を有する粘着シートを作製した。
作製した粘着シートを用いて、以下の方法に基づいて、電圧印加によって被着体に貼付した粘着シートが剥離できるか否かの電気剥離性試験を行った。
まず、図7(a)に示すように、粘着シートが有する第1粘着剤層を導電性被着体に貼付し、電圧印加装置の端子を接続した。具体的には、上記(6)で作製した粘着シートの剥離フィルムを除去して表出した第1粘着剤層21の粘着表面を、導電性被着体200であるステンレス板に貼付した。そして、電圧印加装置110(株式会社高砂製作所社製、製品名「直流電源装置(KX-100H)」の陽極側の端子101を粘着シートの右端の端子接続部の任意の位置から挿入して、当該端子と導電層13であるアルミニウム箔とを電気的に接続した。一方で、電圧印加装置110の陰極側の端子102は、導電性被着体200と電気的に接続した。なお、図7(a)では、第2粘着剤層の粘着表面は被着体300と貼付した構成が示されているが、本試験においては、被着体300とは貼付せずに、剥離紙をそのまま積層した状態で試験を行った。
そして、10Vの電圧を60秒間印加し、電圧印加後に1分間静置した。
静置後、23℃、50%RH(相対湿度)の環境下で、図7(b)に示すように、導電性被着体200から粘着シートを手で剥離したところ、極めて容易に剥離できることが確認された。
10 導電性基材
11 支持体
12 中間層
121 密着層
122 擬似接着剤層
12a 接触箇所
12b 非接触箇所
13 導電層
21 第1粘着剤層
22 第2粘着剤層
31、32 剥離材
X 端子接続部
101、102 端子
110 電圧印加装置
200 導電性被着体
300 被着体
Claims (6)
- 支持体、中間層、及び導電層をこの順で有する導電性基材と、当該導電性基材の前記導電層側に電気剥離性を有する第1粘着剤層を積層し、前記支持体側に第2粘着剤層を積層した電気剥離性粘着シートであって、
前記導電性基材は、当該導電性基材の面広がり方向において、前記第1粘着剤層及び前記第2粘着剤層よりも伸びて露出する延出部を実質的に有さず、
前記中間層の端部に、少なくとも一つの、端子を挿入可能な端子接続部を有するもしくは形成可能である、
電気剥離性粘着シート。 - 前記端子接続部が、前記中間層の前記導電層との非接触箇所を含む空間から構成される、請求項1に記載の電気剥離性粘着シート。
- 前記中間層の少なくとも一部が、粘着剤組成物又は接着剤組成物から形成された密着層を含む構成である、請求項1又は2に記載の電気剥離性粘着シート。
- 前記中間層の少なくとも端部の一部が、前記導電層との接触箇所を有する擬似接着剤層を含む構成であり、前記擬似接着剤層の接触箇所の少なくとも一部を前記導電層から剥離することで、前記端子接続部が形成される、請求項1~3のいずれか一項に記載の電気剥離性粘着シート。
- 第1粘着剤層を導電性被着体に貼付した際に、電圧印加装置と接続した二つの端子のうち、一方の端子を前記端子接続部に挿入して、他方の端子を導電性被着体に電気的に接続し、両端子に電圧を印加することで、前記導電性被着体に対する前記第1粘着剤層の粘着力が低下する、請求項1~4のいずれか一項に記載の電気剥離性粘着シート。
- 請求項1~5のいずれか一項に記載の電気剥離性粘着シートが有する第1粘着剤層を導電性被着体に貼付した後に、当該導電性被着体から前記粘着シートを剥離する方法であって、
電圧印加装置と接続した二つの端子のうち、一方の端子を前記端子接続部に挿入して、他方の端子を前記導電性被着体に電気的に接続し、両端子に電圧を印加することで、前記導電性被着体に対する前記第1粘着剤層の粘着力を低下させて、前記導電性被着体から前記粘着シートを剥離する、電気剥離性粘着シートの剥離方法。
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