電気剥離性粘着剤組成物、電気剥離性粘着製品及びその剥離方法
【課題】電気剥離性の粘着剤組成物を提供することを課題とする。
【解決手段】アクリル系ポリマーと、１０-4〜１０-2Ｓ／ｃｍのイオン導電率を示すイオン性液体と、ポリエチレングリコールとを含み、前記イオン性液体とポリエチレングリコールとを、前記アクリル系ポリマー１００重量部に対して、それぞれ１〜４０重量部の割合で含有していることを特徴とする電気剥離性粘着剤組成物により上記課題を解決する。
【解決手段】アクリル系ポリマーと、１０-4〜１０-2Ｓ／ｃｍのイオン導電率を示すイオン性液体と、ポリエチレングリコールとを含み、前記イオン性液体とポリエチレングリコールとを、前記アクリル系ポリマー１００重量部に対して、それぞれ１〜４０重量部の割合で含有していることを特徴とする電気剥離性粘着剤組成物により上記課題を解決する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電気剥離性粘着剤組成物、電気剥離性粘着製品及びその剥離方法に関する。更に詳しくは、本発明は、電圧を印加するだけで粘着力が低下し、その結果、被着体から容易に剥離可能な電気剥離性粘着剤組成物、電気剥離性粘着製品及びその剥離方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
再剥離性の粘着テープが種々の用途（例えば、表面保護フィルム、塗装用マスキングテープ、再剥離可能なメモ等）で使用されている。この粘着テープは、一般的に基材と、その上に積層された粘着剤層とからなる。粘着剤層には、粘着性と共に再剥離性が求められる。即ち、被着体の運搬時、貯蔵時、加工時等には、被着体から剥離しない程度の粘着性と、機能を果たした後には、容易に取り除きうる再剥離性が求められている。
【０００３】
上記粘着性と再剥離性との相反する性質を実現する方法として、例えばＷＯ２００７／０１８２３９号公報（特許文献１）等に記載された方法が提案されている。
ＷＯ２００７／０１８２３９号公報では、接着剤として、イオン性液体を使用することで、電圧印加時に剥離可能な接着剤が提供できると記載されている。この公報では、イオン性液体とは、室温で液体である溶融塩であり、蒸気圧がなく、高耐熱性、不燃性、高化学安定性等の性質を有するとされている。
【特許文献１】ＷＯ２００７／０１８２３９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記公報は、電気剥離性接着剤組成物についてであり、貼った瞬間から接合効果の高い電気剥離性粘着剤の開発が望まれていた。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
かくして本発明によれば、アクリル系ポリマーと、１０-4〜１０-2Ｓ／ｃｍのイオン導電率を示すイオン性液体と、ポリエチレングリコールとを含み、前記イオン性液体とポリエチレングリコールとを、前記アクリル系ポリマー１００重量部に対して、それぞれ１〜４０重量部の割合で含有していることを特徴とする電気剥離性粘着剤組成物が提供される。
また、本発明によれば、導電性支持体と、その上に形成された電気剥離性粘着剤層とを有し、前記電気剥離性粘着剤層が、上記電気剥離性粘着剤組成物を含むことを特徴とする電気剥離性粘着製品が提供される。
【０００６】
更に、本発明によれば、上記電気剥離性粘着製品を、被着体上に、前記電気剥離性粘着剤層が面するように貼り付けた後、前記電気剥離性粘着剤層に電圧を印加することで、前記電気剥離性粘着製品を前記被着体から剥離することを特徴とする電気剥離性粘着製品の剥離方法が提供される。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、電圧の印加により、短時間で加温せずとも剥離可能な粘着剤層を形成しうる電気剥離性粘着剤組成物を提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
本発明の電気剥離性粘着剤組成物（以下、単に粘着剤組成物という）は、アクリル系ポリマー、イオン性液体と、ポリエチレングリコールとを含んでいる。
（アクリル系ポリマー）
アクリル系ポリマーは、アクリル系モノマーを、任意に重合開始剤の存在下で重合させることで得ることができる。アクリル系ポリマーは、少なくとも被着体に粘着できさえすれば、どのようなポリマーも使用できる。通常、粘着性の観点から、アクリル系ポリマーとしては、１万〜５００万の範囲の重量平均分子量を有するポリマーが使用される。
重量平均分子量は、Ｓｈｏｄｅｘ社製ＧＰＣ Ｓｙｓｔｅｍ２１を用い、移動相をテトラヒドロフランとして算出した値を意味する。この値は、ポリスチレン換算の重量平均分子量である。
【０００９】
（１）アクリル系モノマー
アクリル系モノマーには、炭素数１〜１０のアルキル基を有するアルキル（メタ）アクリレートが主成分（５０重量％以上）として含まれていることが好ましい。なお、（メタ）アクリレートは、メタクリレート又はアクリレートを意味する。
【００１０】
炭素数１〜１４のアルキル基を有するアルキル（メタ）アクリレートとしては、例えば、メチル（メタ）アクリレート、エチル（メタ）アクリレート、ｎ−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、ｓｅｃ−ブチル（メタ）アクリレート、ｔ−ブチル（メタ）アクリレート、ｎ−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、イソノニル（メタ）アクリレート、ドデシル（メタ）アクリレートなどが挙げられる。これらアルキル（メタ）アクリレートは、１種のみ使用してもよく、２種以上組み合わせて使用してもよい。これらアルキル（メタ）アクリレートの内、炭素数１〜８のアルキル基を有するアルキル（メタ）アクリレートが好ましく、炭素数１〜４のアルキル基を有するアルキル（メタ）アクリレートがより好ましく、ｎ−ブチル（メタ）アクリレートが更に好ましく、ｎ−ブチルアクリレートが特に好ましい。
【００１１】
他のアクリル系モノマーとしては、アクリル酸、メタクリル酸、カルボキシエチルアクリレート等のカルボキシル基含有モノマー、２−ヒドロキシエチル（メタ）アクリレート、２−ヒドロキシプロピル（メタ）アクリレート、４−ヒドロキシブチル（メタ）アクリレート、６−ヒドロキシヘキシル（メタ）アクリレート、（４−ヒドロキシメチルシクロヘキシル）−メチルアクリレート等のヒドロキシル基含有モノマーが挙げられる。これら他の（メタ）アクリレートは、１種のみ使用してもよく、２種以上組み合わせて使用してもよい。（メタ）アクリレートには、カルボキシル基含有モノマー及びヒドロキシル基含有モノマーが両方含まれていることが好ましい。
【００１２】
アクリル系モノマーには、炭素数１〜１０のアルキル基を有するアルキル（メタ）アクリレートが主成分として含有されている。従って、アクリル系モノマーは、他のアクリル系モノマーを使用せず、アルキル（メタ）アクリレートのみからなっていてもよい。また、所望の性能の粘着剤組成物を容易に入手する観点から、他のアクリル系モノマーが５０重量％未満及び１重量％以上含まれていることが好ましく、５〜３０重量％含まれていることがより好ましく、５〜１５重量％含まれていることが更に好ましい。
【００１３】
また、カルボキシル基含有モノマー及びヒドロキシル基含有モノマーが両方含まれている場合、両者の含有量は、全モノマー量を１００重量部とした場合、１〜２０重量部の範囲であることが好ましい。この範囲で両モノマーを使用することで、粘着特性を改善できる。更に、１〜１０重量部の範囲であることがより好ましい。
【００１４】
更に、（メタ）アクリレートには、必要に応じて、ビニル系モノマーを添加してもよい。ビニル系モノマーとしては、例えば、イタコン酸、マレイン酸、クロトン酸；無水マレイン酸、無水イタコン酸、酢酸ビニル、Ｎ−ビニルピロリドン、Ｎ−ビニルカルボン酸アミド類、スチレン、Ｎ−ビニルカプロラクタム等が挙げられる。これらビニル系モノマーは、１種のみ使用してもよく、２種以上組み合わせて使用してもよい。
【００１５】
（２）重合開始剤
任意に使用される重合開始剤としては、例えば、２，２’−アゾビスイソブチロニトリル、２，２’−アゾビス（２−メチルプロピオンアミジン）二硫化物、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）、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（２，４，４−トリメチルペンタン）、ジメチル−２，２’−アゾビス（２−メチルプロピオネート）、２，２’−アゾビス［２−メチル−Ｎ−（フェニルメチル）−プロピオンアミジン］ジハイドロクロライド、２，２’−アゾビス［２−（３，４，５，６−テトラハイドロピリミジン−２−イル）プロパン］ジハイドロクロライド、２，２’−アゾビス［２−（２−イミダゾリン−２−イル）プロパン］等のアゾ系重合開始剤；過硫酸カリウム、過硫酸アンモニウム等の過硫酸塩系重合開始剤；ベンゾイルパーオキサイド、過酸化水素、ｔ−ブチルハイドロパーオキサイド、ジ−ｔ−ブチルパーオキサイド、ｔ−ブチルパーオキシベンゾエート、ジクミルパーオキサイド、１，１−ビス（ｔ−ブチルパーオキシ）−３，３，５−トリメチルシクロヘキサン、１，１−ビス（ｔ−ブチルパーオキシ）シクロドデカン、３，３，５−トリメチルシクロヘキサノイルパーオキサイド、ｔ−ブチルペルオキシピバレイト等の過酸化物系重合開始剤；過硫酸塩と亜硫酸水素ナトリウムとにより構成されたレドックス系重合開始剤等が挙げられる。これら重合開始剤は、１種のみ使用してもよく、２種以上組み合わせて使用してもよい。
【００１６】
重合開始剤は、アクリル系モノマー１００重量部に対して０．００５〜１重量部の範囲で使用することが好ましい。この範囲で重合開始剤を使用することで、粘着特性が改善されたアクリル系ポリマーを形成できる。
【００１７】
（３）他の成分
他の成分としては、基体上への粘着剤組成物の使用容易性の観点から、有機溶剤が含まれていてもよい。この有機溶剤としては、特に限定されず、粘着剤組成物に使用可能な公知の有機溶剤が挙げられる。例えば、ヘキサン、ヘプタン等の脂肪族炭化水素、酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸プロピル等のエステル類、トルエン、キシレン、エチルベンゼン等の芳香族系炭化水素が挙げられる。これら有機溶剤は、１種のみ使用してもよく、２種以上組み合わせて使用してもよい。
なお、有機溶剤を使用する場合、アクリル系ポリマーからなる固形分含量が１０重量％以上となるように、その使用割合を調整することが好ましい。また、使用割合は、固形分含量が２０〜５０重量％となるように調製されていることが好ましい。
【００１８】
（４）粘度
粘着剤組成物は、固形分含量が４０重量％のとき、１０００ｍＰａ・ｓ以上の粘度を有していることが好ましい。この粘度を有することで、電圧の非印加時の粘着性を確保できる。より好ましい粘度は、２０００〜１００００ｍＰａ・ｓである。
粘度は、粘着剤組成物を２５℃になるように調温し、その後、トキメック社製ＢＨ型粘度計を用い、回転数が１０ｒｐｍの条件により測定した値である。
【００１９】
（イオン性液体）
イオン性液体は、室温（約２５℃）で液体である溶融塩であり、常温溶融塩とも呼ばれる。また、イオン性液体は、蒸気圧がない（不揮発性）、高耐熱性、不燃性、化学的に安定である等の特性を有する。
イオン性液体は、電圧を印加することで、陽極側にアニオンが移動し、陰極側にカチオンが移動する。電極と粘着剤組成物との界面で酸化還元反応が起こることで、粘着剤組成物の接着力が弱くなり、その結果、剥離性が向上すると発明者等は考えている。
【００２０】
イオン性液体は、１０-4〜１０-2Ｓ／ｃｍのイオン導電率を有する。この範囲のイオン導電率を有することで、粘着剤組成物に電圧の印加による十分な剥離性を付与できる。より好ましいイオン導電率は、１０-3〜１０-2Ｓ／ｃｍである。イオン導電率の測定法は、実施例の欄に記載する。
イオン性液体としては、例えば、下記式
【００２１】
【化１】
【００２２】
（式中、Ｒ1は窒素原子と共に環を構成する窒素原子を含んでいてもよい炭素数２〜８の二価の炭化水素基であり、Ｒ2及びＲ3は、同一又は異なって、水素原子又は炭素数１〜６のアルキル基である（但し、窒素原子が隣接する炭素原子と二重結合を形成している場合は、Ｒ3は存在しない））
で表されるカチオンと、
Ｂｒ-、ＡｌＣｌ4-、Ａｌ2Ｃｌ7-、ＮＯ3-、ＢＦ4-、ＰＦ6-、ＣＨ3ＣＯＯ-、ＣＦ3ＣＯＯ-、ＣＦ3ＳＯ3-、（ＣＦ3ＳＯ2）2Ｎ-、（ＣＦ3ＳＯ2）3Ｃ-、ＡｓＦ6-、ＳｂＦ6-、Ｆ（ＨＦ）n-、ＣＦ3（ＣＦ2）3ＳＯ3-、（ＣＦ3ＣＦ2ＳＯ2）2Ｎ-及びＣＦ3ＣＦ2ＣＦ2ＣＯＯ-から選択されるアニオンとの塩が挙げられる。
【００２３】
上記式中、Ｒ1と窒素原子とから構成される環には、シクロプロパン、シクロブタン、シクロペンタン、シクロヘキサン、シクロヘプタン、シクロオクタン等の飽和脂環族炭化水素、シクロプロペン、シクロブテン、シクロペンテン、シクロヘキセン、シクロヘプテン、シクロオクテン、シクロペンタジエン、ベンゼン等の不飽和環状炭化水素等の炭化水素環を構成する少なくとも１つの炭素原子を窒素原子に置き換えた環が含まれる。
【００２４】
炭素数１〜６のアルキル基としては、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基等が挙げられる。炭素数３〜８のアルキル基は、構造異性体を含む。
上記イオン性液体の内、ピリジニウム系カチオン、環状脂肪族系アンモニウムカチオン及びイミダゾリウム系カチオンから選択されるカチオンと、（ＣＦ3ＳＯ2）2Ｎ-及びＢＦ4-から選択されるアニオンとの塩であることが好ましい。
【００２５】
イオン性液体としては、関東化学、広栄化学工業（ＩＬシリーズ）から入手可能である。例えば、関東化学からは１−ヘキシルピリジニウムビス（トリフルオロメタンスルホニル）イミド、Ｎ−ブチル−Ｎ−メチルピロリジニウムビス（トリフルオロメタンスルホニル）イミド、１−エチル−３−メチルイミダゾリウムテトラフルオロボレートが入手可能であり、広栄化学工業からは１−エチル−３−メチルイミダゾリウムヘキサフルオロホスフェート（ＩＬ−Ｃ３）、１−ブチルピリジニウムテトラフルオロボレート（ＩＬ−Ｐ１０）、１−ヘキシルピリジニウムビス（トリフルオロメタンスルホニル）イミド（ＩＬ−Ｐ１４）が入手可能である。
【００２６】
（ポリエチレングリコール）
ポリエチレングリコールは、電圧印加時に、イオン性液体の移動を助ける移動促進剤としての機能を有すると発明者等は考えている。このポリエチレングリコールとしては、２００〜６０００の平均分子量を有するものを使用できる。この範囲の平均分子量を有することで、粘着剤組成物に、電圧の印加による十分な剥離性を付与できる。なお、類似のグリコールとしてポリプロピレングリコールが知られているが、ポリプロピレングリコールでは電圧印加時の粘着剤組成物の粘着性が十分低下せず、剥離困難であることを確認している。つまり、ポリエチレングリコール特有の現象であることを発明者等は意外にも見い出している。
【００２７】
（アクリル系ポリマー、イオン性液体、ポリエチレングリコールの使用割合）
イオン性液体及びポリエチレングリコールは、アクリル系ポリマー１００重量部に対して、１〜４０重量部の範囲で使用される。この範囲で使用することで、電圧の印加時の剥離性の確保と、電圧の非印加時の粘着性の確保を両立実現できる。
【００２８】
（他の成分）
アクリル系ポリマーに架橋剤を作用させることで、架橋させてもよい。架橋剤としては、トルエンジイソシアネート、メチレンビスフェニルイソシアネート等のイソシアネート系架橋剤が挙げられる。架橋剤の使用割合は、アクリル系ポリマー１００重量部に対して、１重量以上であることが好ましい。架橋させることで、粘着剤組成物を支持体上に層として形成した場合、その層の耐クリープ性や耐せん断性を改良できる。より好ましい使用割合は、５〜１０重量部である。
また、粘着剤組成物には、導電性フィラー（黒鉛、カーボンブラック等の炭素粒子；炭素繊維；銀、銅等の金属粒子）、帯電防止剤、着色剤、酸化防止剤、充填材等が含まれていてもよい。
【００２９】
（粘着剤組成物の製造方法）
粘着剤組成物は、アクリル系ポリマー、イオン性液体、ポリエチレングリコール及び任意に架橋剤を公知の方法で攪拌することにより得ることができる。
【００３０】
（粘着剤組成物の用途）
粘着剤組成物の用途としては、リサイクルが必要な金属材（例えば、アルミニウム、貴金属）と他の部材との接着用途が挙げられる。この用途では、電圧の印加により容易に金属材を回収できるので、例えば家電リサイクルに有用である。
また、センサーと被着体との接着用途が挙げられる。この用途では、電圧の印加により容易にセンサーを回収でき、センサーを繰り返し使用できるので、経済的である。
【００３１】
更に、動物のトラッキングマーカーに使用される首輪の接着用途が挙げられる。この用途では、トラッキングの必要がなくなれば、首輪を接合する部分に遠隔操作で電圧を印加することで、動物から首輪を外すことができる。
製造工程中において、部品の仮止めに粘着剤組成物を使用できる。例えば、ＬＳＩチップのダイシング時のウェハの仮止めに使用することが挙げられる。この用途では、電圧を印加することで、仮止め状態を容易に解除できる。
人工衛星をその筐体から切り離す際の両者の接着用途に使用できる。従来、切り離しは、ジェット噴射のような微妙な制御が困難な方法が使用されていた。しかし、粘着剤組成物を使用すれば、電圧を印加することで微妙な制御が可能であり、人工衛星に与える物理的なダメージも軽減できる。
【００３２】
（電気剥離性粘着製品）
電気剥離性粘着製品（以下、単に粘着製品ともいう）は、導電性支持体と、その上に形成された電気剥離性粘着剤層とを有している。電気剥離性粘着剤層は、上記粘着剤組成物を含んでいる。
粘着製品の形状は、特に限定されず、導電性支持体の形状に応じて決定される。例えば、導電性支持体が箔状である場合は、製品は粘着テープとなる。
【００３３】
導電性支持体としては、例えば、アルミニウム、銅、銀、金等の金属、これら金属の合金、導電性金属酸化物（ＩＴＯ等）からなる箔（厚さ１００μｍ未満）や板（厚さ１００μｍ以上）等、これら金属又は合金が混合されるかコーティングされた繊維を含有した布、これら金属又は合金を含有した樹脂シート、これら金属、合金又は導電性金属酸化物からなる層を備えた樹脂板が挙げられる。
【００３４】
（剥離方法）
上記粘着製品は被着体に粘着させることができる。被着体は特に限定されないが、導電性を有していることが好ましい。
粘着製品の被着体からの剥離は、粘着製品を構成する電気剥離性粘着剤層に電圧を印加することにより行うことができる。例えば、導電性支持体と被着体に端子を接続し、端子間に電圧を印加する方法や、導電性支持体と電気剥離性粘着剤層に端子を接触させ、端子間に電圧を印加する方法等が挙げられる。
【００３５】
印加される電圧は、剥離ができさえすれば特に限定されないが、１Ｖ以上であることが好ましい。電圧の上限は剥離の観点からは特に規定されないが、電圧印加装置や被着体への影響を考慮すると、２００Ｖであることが好ましい。印加時間は、例えば、１秒以上であることが好ましい。印加時間の上限は、剥離の観点からは特に規定されないが、被着体への影響を考慮すると、１０分間であることが好ましい。更に、剥離時の温度は、常温（約２５℃）でもよく、常温より低い温度や高い温度でもよい。剥離作業の容易性から、常温で行うことが好ましい。
【実施例】
【００３６】
以下、実施例を用いて本発明を更に説明するが、本発明は、以下の実施例に限定されるものではない。
実施例１
（アクリル系ポリマーの調製）
ｎ−ブチルアクリレート（三菱化学社製）９１重量部、アクリル酸（三菱化学社製）８重量部、２−ヒドロキシエチルメタクリレート（日本触媒社製）１重量部とからなるモノマー混合物と、重合開始剤としてのアゾビスイソブチロニトリル（ＡＩＢＮ、純正化学社製）０．２重量部と、溶剤（酢酸エチル：トルエン（重量比）＝９：１）１８６重量部とを、窒素気流中、８５℃で５時間重合反応させてアクリル系粘着剤を得た。得られたアクリル系粘着剤は、樹脂分（アクリル系ポリマー：重量平均分子量約８０万）を３５重量％含み、７０００ｍＰａ・ｓの粘度を有していた。
【００３７】
（粘着剤組成物の調製）
上記アクリル系粘着剤１００重量部（アクリル系ポリマー３５重量部）に、イソシアネート系架橋剤としてのコロネートＬ−５５Ｅ（日本ポリウレタン社製）２．０重量部と、イオン性液体Ａ（１−ヘキシルピリジニウムビス（トリフルオロメタンスルホニル）イミド（関東化学社製）；イオン導電率１．８×１０-3Ｓ／ｃｍ）３．５重量部と、移動促進剤としてのポリエチレングリコール（ＰＥＧ、平均分子量４００、第一工業製薬社製）３．５重量部とを添加し、常温で１０分間攪拌し、脱泡することで粘着剤組成物を得た。
【００３８】
（イオン導電率の測定）
イオン性液体のイオン導電率を次のようにして測定した。測定は、Ｓｏｌａｒｔｒｏｎ社製１２６０周波数応答アナライザを用い、ＡＣインピーダンス法によって行った。具体的には、二極式セル（東洋システム社製）を用いてイオン性液体をステンレスで挟み、テフロン（商標登録）製のスペーサーによって、一定の面積Ａ（０．０７ｃｍ2）と厚さＬ（０．０９ｃｍ）の円盤状に制御することでサンプルを得た。このサンプルに振幅が１０ｍＶの電圧を印加し、振幅を規定する周波数を１ＭＨｚ〜０．１Ｈｚへと変化させたときに得られるＣｏｌｅ−Ｃｏｌｅプロットを等価回路を用いてカーブフィットすることによりバルク抵抗（Ω）を求めた。サンプルの面積Ａ、サンプルの厚さＬ及びバルク抵抗Ｒｂを下記式に代入することで、イオン性液体のイオン導電率σを算出した。
（式）σ＝Ｌ／（Ｒｂ×Ａ）
（σ：イオン導電率、Ｒｂ：バルク抵抗、Ｌ：サンプルの厚さ（ｃｍ）、Ａ：サンプルの面積（ｃｍ2））
（電気剥離性粘着製品の調製）
上記粘着剤組成物を、シリコーン剥離剤をコーティングしたＰＥＴシート上に塗工し、得られた塗膜を１００℃で２分間乾燥させることで、厚さ４０μｍの電気剥離性粘着剤層を得た後、導電性支持体としてのアルミニウム基材（１００μｍ）に電気剥離性粘着剤層を貼り合わせた。その後、４０℃で３日間養生させることで、粘着テープとしての電気剥離性粘着製品を得た。得られた電気剥離性粘着製品を下記評価に付した。結果を表１に示す。
【００３９】
（電気剥離性粘着製品の評価）
（１）粘着力の測定
得られた粘着テープを幅２５ｍｍ、長さ２５０ｍｍにカットして試料片を得た。研磨したステンレス板（被着体）に試料片を置き、２ｋｇのゴムローラを用いて３００ｍｍ／分の速度で試料片の長さ方向に１往復させることで、試料片を圧着して評価サンプルを得た。圧着３０分後、ＪＩＳ Ｚ−０２３７に準拠して、島津製作所社製オートグラフＡＧＳ−Ｈを用いて、引張速度３００ｍｍ／分で１８０°の角度に剥がす（１８０°ピールする）のに要した力（粘着力：Ｎ／２５ｍｍ）を測定した。
【００４０】
上記と同様に用意した試料サンプルの圧着３０分後、図１（ａ）及び（ｂ）に示すように評価サンプルの導電性支持体と被着体に電極を取り付け、１００Ｖの電圧を３分間印加した。印加後、上記と同様にして１８０°ピールするのに要した力を測定した。
図１（ａ）及び（ｂ）は電圧印加方法の概略説明図であり、図１（ａ）は平面図、図１（ｂ）は断面図である。図中、１は導電性支持体、２は電気剥離性粘着剤層、３は被着体、４は直流電源を意味する。
【００４１】
（２）剥離形態の評価
剥離後の電気剥離性粘着剤層を観察し、粘着剤層が被着体と導電性支持体の両方に存在する場合を「凝集破壊」とし、被着体側に存在せず、導電性支持体側にのみ存在する場合を「界面剥離」とした。
【００４２】
（３）電気剥離性の評価
電気剥離性は、電圧印加後の粘着力の低下度合いにより評価した。電圧印加前の粘着力に対する電圧印加後の粘着力の割合（％）を粘着力の維持率として算出する。維持率が１０％以下の場合を電圧の印加による剥離が容易であるとして◎とし、１０％より大きく５０％以下の場合を剥離が可能であるとして○とし、５０％より大きい場合を剥離が困難であるとして×とした。
【００４３】
実施例２〜８及び比較例１〜８
イオン性液体の種類及びその使用量、移動促進剤の種類及びその使用量、電気剥離性粘着層の厚さを表１に示すように変更すること以外は、実施例１と同様にして電気剥離性粘着製品を得た（表１中、使用量は、アクリル系ポリマー１００重量部に対する量に換算されている）。得られた電気剥離性粘着製品を実施例１と同様にして評価した。結果を表１に示す。
【００４４】
なお、表１中、イオン性液体Ｂは、Ｎ−ブチル−Ｎ−メチルピロリジニウムビス（トリフルオロメタンスルホニル）イミド（関東化学社製）（イオン導電率２．２×１０-3Ｓ／ｃｍ）を、イオン性液体Ｃは１−エチル−３−メチルイミダゾリウムテトラフルオロボレート（関東化学社製）（イオン導電率１．４×１０-2Ｓ／ｃｍ）を、移動促進剤としてのＰＰＧはポリプロピレングリコール（平均分子量４０００、三洋化成工業社製）を、アジピン酸ジアルキルは炭素数７〜９のアルキル基を有するエステルの混合物（ジェイプラス社製）を、それぞれ意味する。
【００４５】
【表１】
【００４６】
表１から、ＰＥＧを添加しない比較例１〜６及びＰＥＧ以外の移動促進剤使用した比較例７と８は、いずれも電圧印加により粘着力が十分低下しなかった。これに対して、実施例では電圧印加による粘着力の低下が顕著に見られた。
実施例１〜６から、イオン性液体の使用量及びＰＥＧの使用量を変化させても、電圧印加による粘着力の低下が見られた。
実施例７及び８から、イオン性液体の種類を変えても、電圧印加による粘着力の低下が見られた。
【００４７】
実施例９
比較例１、実施例４及び５の電気剥離性粘着製品から評価サンプルを４個採取し、それぞれの評価サンプルに、１００Ｖの電圧を、３秒間、１０秒間、１分間及び３分間印加後の粘着力を測定した。測定法は実施例１と同様とした。得られた結果を表２に示す。
【００４８】
【表２】
【００４９】
表２の結果を図２にプロットした。
表２及び図２から、実施例の電気剥離性粘着製品は、いずれも短時間で粘着力が著しく低下していることがわかる。
【００５０】
実施例１０
比較例１、実施例４及び５の電気剥離性粘着製品から評価サンプルを４個採取し、それぞれの評価サンプルに、５Ｖ、１０Ｖ、５０Ｖ及び１００Ｖの電圧を３分間印加後の粘着力を測定した。測定法は実施例１と同様とした。得られた結果を表３に示す。
【００５１】
【表３】
【００５２】
表３の結果を図３にプロットした。
表３及び図３から、実施例の電気剥離性粘着製品は、いずれも低電圧で粘着力が著しく低下していることがわかる。
【図面の簡単な説明】
【００５３】
【図１】電圧印加方法の概略説明図である。
【図２】粘着力と電圧印加時間との関係を示すグラフである。
【図３】粘着力と印加電圧との関係を示すグラフである。
【符号の説明】
【００５４】
１ 導電性支持体、２ 電気剥離性粘着剤層、３ 被着体、４ 直流電源
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電気剥離性粘着剤組成物、電気剥離性粘着製品及びその剥離方法に関する。更に詳しくは、本発明は、電圧を印加するだけで粘着力が低下し、その結果、被着体から容易に剥離可能な電気剥離性粘着剤組成物、電気剥離性粘着製品及びその剥離方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
再剥離性の粘着テープが種々の用途（例えば、表面保護フィルム、塗装用マスキングテープ、再剥離可能なメモ等）で使用されている。この粘着テープは、一般的に基材と、その上に積層された粘着剤層とからなる。粘着剤層には、粘着性と共に再剥離性が求められる。即ち、被着体の運搬時、貯蔵時、加工時等には、被着体から剥離しない程度の粘着性と、機能を果たした後には、容易に取り除きうる再剥離性が求められている。
【０００３】
上記粘着性と再剥離性との相反する性質を実現する方法として、例えばＷＯ２００７／０１８２３９号公報（特許文献１）等に記載された方法が提案されている。
ＷＯ２００７／０１８２３９号公報では、接着剤として、イオン性液体を使用することで、電圧印加時に剥離可能な接着剤が提供できると記載されている。この公報では、イオン性液体とは、室温で液体である溶融塩であり、蒸気圧がなく、高耐熱性、不燃性、高化学安定性等の性質を有するとされている。
【特許文献１】ＷＯ２００７／０１８２３９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記公報は、電気剥離性接着剤組成物についてであり、貼った瞬間から接合効果の高い電気剥離性粘着剤の開発が望まれていた。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
かくして本発明によれば、アクリル系ポリマーと、１０-4〜１０-2Ｓ／ｃｍのイオン導電率を示すイオン性液体と、ポリエチレングリコールとを含み、前記イオン性液体とポリエチレングリコールとを、前記アクリル系ポリマー１００重量部に対して、それぞれ１〜４０重量部の割合で含有していることを特徴とする電気剥離性粘着剤組成物が提供される。
また、本発明によれば、導電性支持体と、その上に形成された電気剥離性粘着剤層とを有し、前記電気剥離性粘着剤層が、上記電気剥離性粘着剤組成物を含むことを特徴とする電気剥離性粘着製品が提供される。
【０００６】
更に、本発明によれば、上記電気剥離性粘着製品を、被着体上に、前記電気剥離性粘着剤層が面するように貼り付けた後、前記電気剥離性粘着剤層に電圧を印加することで、前記電気剥離性粘着製品を前記被着体から剥離することを特徴とする電気剥離性粘着製品の剥離方法が提供される。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、電圧の印加により、短時間で加温せずとも剥離可能な粘着剤層を形成しうる電気剥離性粘着剤組成物を提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
本発明の電気剥離性粘着剤組成物（以下、単に粘着剤組成物という）は、アクリル系ポリマー、イオン性液体と、ポリエチレングリコールとを含んでいる。
（アクリル系ポリマー）
アクリル系ポリマーは、アクリル系モノマーを、任意に重合開始剤の存在下で重合させることで得ることができる。アクリル系ポリマーは、少なくとも被着体に粘着できさえすれば、どのようなポリマーも使用できる。通常、粘着性の観点から、アクリル系ポリマーとしては、１万〜５００万の範囲の重量平均分子量を有するポリマーが使用される。
重量平均分子量は、Ｓｈｏｄｅｘ社製ＧＰＣ Ｓｙｓｔｅｍ２１を用い、移動相をテトラヒドロフランとして算出した値を意味する。この値は、ポリスチレン換算の重量平均分子量である。
【０００９】
（１）アクリル系モノマー
アクリル系モノマーには、炭素数１〜１０のアルキル基を有するアルキル（メタ）アクリレートが主成分（５０重量％以上）として含まれていることが好ましい。なお、（メタ）アクリレートは、メタクリレート又はアクリレートを意味する。
【００１０】
炭素数１〜１４のアルキル基を有するアルキル（メタ）アクリレートとしては、例えば、メチル（メタ）アクリレート、エチル（メタ）アクリレート、ｎ−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、ｓｅｃ−ブチル（メタ）アクリレート、ｔ−ブチル（メタ）アクリレート、ｎ−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、イソノニル（メタ）アクリレート、ドデシル（メタ）アクリレートなどが挙げられる。これらアルキル（メタ）アクリレートは、１種のみ使用してもよく、２種以上組み合わせて使用してもよい。これらアルキル（メタ）アクリレートの内、炭素数１〜８のアルキル基を有するアルキル（メタ）アクリレートが好ましく、炭素数１〜４のアルキル基を有するアルキル（メタ）アクリレートがより好ましく、ｎ−ブチル（メタ）アクリレートが更に好ましく、ｎ−ブチルアクリレートが特に好ましい。
【００１１】
他のアクリル系モノマーとしては、アクリル酸、メタクリル酸、カルボキシエチルアクリレート等のカルボキシル基含有モノマー、２−ヒドロキシエチル（メタ）アクリレート、２−ヒドロキシプロピル（メタ）アクリレート、４−ヒドロキシブチル（メタ）アクリレート、６−ヒドロキシヘキシル（メタ）アクリレート、（４−ヒドロキシメチルシクロヘキシル）−メチルアクリレート等のヒドロキシル基含有モノマーが挙げられる。これら他の（メタ）アクリレートは、１種のみ使用してもよく、２種以上組み合わせて使用してもよい。（メタ）アクリレートには、カルボキシル基含有モノマー及びヒドロキシル基含有モノマーが両方含まれていることが好ましい。
【００１２】
アクリル系モノマーには、炭素数１〜１０のアルキル基を有するアルキル（メタ）アクリレートが主成分として含有されている。従って、アクリル系モノマーは、他のアクリル系モノマーを使用せず、アルキル（メタ）アクリレートのみからなっていてもよい。また、所望の性能の粘着剤組成物を容易に入手する観点から、他のアクリル系モノマーが５０重量％未満及び１重量％以上含まれていることが好ましく、５〜３０重量％含まれていることがより好ましく、５〜１５重量％含まれていることが更に好ましい。
【００１３】
また、カルボキシル基含有モノマー及びヒドロキシル基含有モノマーが両方含まれている場合、両者の含有量は、全モノマー量を１００重量部とした場合、１〜２０重量部の範囲であることが好ましい。この範囲で両モノマーを使用することで、粘着特性を改善できる。更に、１〜１０重量部の範囲であることがより好ましい。
【００１４】
更に、（メタ）アクリレートには、必要に応じて、ビニル系モノマーを添加してもよい。ビニル系モノマーとしては、例えば、イタコン酸、マレイン酸、クロトン酸；無水マレイン酸、無水イタコン酸、酢酸ビニル、Ｎ−ビニルピロリドン、Ｎ−ビニルカルボン酸アミド類、スチレン、Ｎ−ビニルカプロラクタム等が挙げられる。これらビニル系モノマーは、１種のみ使用してもよく、２種以上組み合わせて使用してもよい。
【００１５】
（２）重合開始剤
任意に使用される重合開始剤としては、例えば、２，２’−アゾビスイソブチロニトリル、２，２’−アゾビス（２−メチルプロピオンアミジン）二硫化物、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）、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（２，４，４−トリメチルペンタン）、ジメチル−２，２’−アゾビス（２−メチルプロピオネート）、２，２’−アゾビス［２−メチル−Ｎ−（フェニルメチル）−プロピオンアミジン］ジハイドロクロライド、２，２’−アゾビス［２−（３，４，５，６−テトラハイドロピリミジン−２−イル）プロパン］ジハイドロクロライド、２，２’−アゾビス［２−（２−イミダゾリン−２−イル）プロパン］等のアゾ系重合開始剤；過硫酸カリウム、過硫酸アンモニウム等の過硫酸塩系重合開始剤；ベンゾイルパーオキサイド、過酸化水素、ｔ−ブチルハイドロパーオキサイド、ジ−ｔ−ブチルパーオキサイド、ｔ−ブチルパーオキシベンゾエート、ジクミルパーオキサイド、１，１−ビス（ｔ−ブチルパーオキシ）−３，３，５−トリメチルシクロヘキサン、１，１−ビス（ｔ−ブチルパーオキシ）シクロドデカン、３，３，５−トリメチルシクロヘキサノイルパーオキサイド、ｔ−ブチルペルオキシピバレイト等の過酸化物系重合開始剤；過硫酸塩と亜硫酸水素ナトリウムとにより構成されたレドックス系重合開始剤等が挙げられる。これら重合開始剤は、１種のみ使用してもよく、２種以上組み合わせて使用してもよい。
【００１６】
重合開始剤は、アクリル系モノマー１００重量部に対して０．００５〜１重量部の範囲で使用することが好ましい。この範囲で重合開始剤を使用することで、粘着特性が改善されたアクリル系ポリマーを形成できる。
【００１７】
（３）他の成分
他の成分としては、基体上への粘着剤組成物の使用容易性の観点から、有機溶剤が含まれていてもよい。この有機溶剤としては、特に限定されず、粘着剤組成物に使用可能な公知の有機溶剤が挙げられる。例えば、ヘキサン、ヘプタン等の脂肪族炭化水素、酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸プロピル等のエステル類、トルエン、キシレン、エチルベンゼン等の芳香族系炭化水素が挙げられる。これら有機溶剤は、１種のみ使用してもよく、２種以上組み合わせて使用してもよい。
なお、有機溶剤を使用する場合、アクリル系ポリマーからなる固形分含量が１０重量％以上となるように、その使用割合を調整することが好ましい。また、使用割合は、固形分含量が２０〜５０重量％となるように調製されていることが好ましい。
【００１８】
（４）粘度
粘着剤組成物は、固形分含量が４０重量％のとき、１０００ｍＰａ・ｓ以上の粘度を有していることが好ましい。この粘度を有することで、電圧の非印加時の粘着性を確保できる。より好ましい粘度は、２０００〜１００００ｍＰａ・ｓである。
粘度は、粘着剤組成物を２５℃になるように調温し、その後、トキメック社製ＢＨ型粘度計を用い、回転数が１０ｒｐｍの条件により測定した値である。
【００１９】
（イオン性液体）
イオン性液体は、室温（約２５℃）で液体である溶融塩であり、常温溶融塩とも呼ばれる。また、イオン性液体は、蒸気圧がない（不揮発性）、高耐熱性、不燃性、化学的に安定である等の特性を有する。
イオン性液体は、電圧を印加することで、陽極側にアニオンが移動し、陰極側にカチオンが移動する。電極と粘着剤組成物との界面で酸化還元反応が起こることで、粘着剤組成物の接着力が弱くなり、その結果、剥離性が向上すると発明者等は考えている。
【００２０】
イオン性液体は、１０-4〜１０-2Ｓ／ｃｍのイオン導電率を有する。この範囲のイオン導電率を有することで、粘着剤組成物に電圧の印加による十分な剥離性を付与できる。より好ましいイオン導電率は、１０-3〜１０-2Ｓ／ｃｍである。イオン導電率の測定法は、実施例の欄に記載する。
イオン性液体としては、例えば、下記式
【００２１】
【化１】
【００２２】
（式中、Ｒ1は窒素原子と共に環を構成する窒素原子を含んでいてもよい炭素数２〜８の二価の炭化水素基であり、Ｒ2及びＲ3は、同一又は異なって、水素原子又は炭素数１〜６のアルキル基である（但し、窒素原子が隣接する炭素原子と二重結合を形成している場合は、Ｒ3は存在しない））
で表されるカチオンと、
Ｂｒ-、ＡｌＣｌ4-、Ａｌ2Ｃｌ7-、ＮＯ3-、ＢＦ4-、ＰＦ6-、ＣＨ3ＣＯＯ-、ＣＦ3ＣＯＯ-、ＣＦ3ＳＯ3-、（ＣＦ3ＳＯ2）2Ｎ-、（ＣＦ3ＳＯ2）3Ｃ-、ＡｓＦ6-、ＳｂＦ6-、Ｆ（ＨＦ）n-、ＣＦ3（ＣＦ2）3ＳＯ3-、（ＣＦ3ＣＦ2ＳＯ2）2Ｎ-及びＣＦ3ＣＦ2ＣＦ2ＣＯＯ-から選択されるアニオンとの塩が挙げられる。
【００２３】
上記式中、Ｒ1と窒素原子とから構成される環には、シクロプロパン、シクロブタン、シクロペンタン、シクロヘキサン、シクロヘプタン、シクロオクタン等の飽和脂環族炭化水素、シクロプロペン、シクロブテン、シクロペンテン、シクロヘキセン、シクロヘプテン、シクロオクテン、シクロペンタジエン、ベンゼン等の不飽和環状炭化水素等の炭化水素環を構成する少なくとも１つの炭素原子を窒素原子に置き換えた環が含まれる。
【００２４】
炭素数１〜６のアルキル基としては、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基等が挙げられる。炭素数３〜８のアルキル基は、構造異性体を含む。
上記イオン性液体の内、ピリジニウム系カチオン、環状脂肪族系アンモニウムカチオン及びイミダゾリウム系カチオンから選択されるカチオンと、（ＣＦ3ＳＯ2）2Ｎ-及びＢＦ4-から選択されるアニオンとの塩であることが好ましい。
【００２５】
イオン性液体としては、関東化学、広栄化学工業（ＩＬシリーズ）から入手可能である。例えば、関東化学からは１−ヘキシルピリジニウムビス（トリフルオロメタンスルホニル）イミド、Ｎ−ブチル−Ｎ−メチルピロリジニウムビス（トリフルオロメタンスルホニル）イミド、１−エチル−３−メチルイミダゾリウムテトラフルオロボレートが入手可能であり、広栄化学工業からは１−エチル−３−メチルイミダゾリウムヘキサフルオロホスフェート（ＩＬ−Ｃ３）、１−ブチルピリジニウムテトラフルオロボレート（ＩＬ−Ｐ１０）、１−ヘキシルピリジニウムビス（トリフルオロメタンスルホニル）イミド（ＩＬ−Ｐ１４）が入手可能である。
【００２６】
（ポリエチレングリコール）
ポリエチレングリコールは、電圧印加時に、イオン性液体の移動を助ける移動促進剤としての機能を有すると発明者等は考えている。このポリエチレングリコールとしては、２００〜６０００の平均分子量を有するものを使用できる。この範囲の平均分子量を有することで、粘着剤組成物に、電圧の印加による十分な剥離性を付与できる。なお、類似のグリコールとしてポリプロピレングリコールが知られているが、ポリプロピレングリコールでは電圧印加時の粘着剤組成物の粘着性が十分低下せず、剥離困難であることを確認している。つまり、ポリエチレングリコール特有の現象であることを発明者等は意外にも見い出している。
【００２７】
（アクリル系ポリマー、イオン性液体、ポリエチレングリコールの使用割合）
イオン性液体及びポリエチレングリコールは、アクリル系ポリマー１００重量部に対して、１〜４０重量部の範囲で使用される。この範囲で使用することで、電圧の印加時の剥離性の確保と、電圧の非印加時の粘着性の確保を両立実現できる。
【００２８】
（他の成分）
アクリル系ポリマーに架橋剤を作用させることで、架橋させてもよい。架橋剤としては、トルエンジイソシアネート、メチレンビスフェニルイソシアネート等のイソシアネート系架橋剤が挙げられる。架橋剤の使用割合は、アクリル系ポリマー１００重量部に対して、１重量以上であることが好ましい。架橋させることで、粘着剤組成物を支持体上に層として形成した場合、その層の耐クリープ性や耐せん断性を改良できる。より好ましい使用割合は、５〜１０重量部である。
また、粘着剤組成物には、導電性フィラー（黒鉛、カーボンブラック等の炭素粒子；炭素繊維；銀、銅等の金属粒子）、帯電防止剤、着色剤、酸化防止剤、充填材等が含まれていてもよい。
【００２９】
（粘着剤組成物の製造方法）
粘着剤組成物は、アクリル系ポリマー、イオン性液体、ポリエチレングリコール及び任意に架橋剤を公知の方法で攪拌することにより得ることができる。
【００３０】
（粘着剤組成物の用途）
粘着剤組成物の用途としては、リサイクルが必要な金属材（例えば、アルミニウム、貴金属）と他の部材との接着用途が挙げられる。この用途では、電圧の印加により容易に金属材を回収できるので、例えば家電リサイクルに有用である。
また、センサーと被着体との接着用途が挙げられる。この用途では、電圧の印加により容易にセンサーを回収でき、センサーを繰り返し使用できるので、経済的である。
【００３１】
更に、動物のトラッキングマーカーに使用される首輪の接着用途が挙げられる。この用途では、トラッキングの必要がなくなれば、首輪を接合する部分に遠隔操作で電圧を印加することで、動物から首輪を外すことができる。
製造工程中において、部品の仮止めに粘着剤組成物を使用できる。例えば、ＬＳＩチップのダイシング時のウェハの仮止めに使用することが挙げられる。この用途では、電圧を印加することで、仮止め状態を容易に解除できる。
人工衛星をその筐体から切り離す際の両者の接着用途に使用できる。従来、切り離しは、ジェット噴射のような微妙な制御が困難な方法が使用されていた。しかし、粘着剤組成物を使用すれば、電圧を印加することで微妙な制御が可能であり、人工衛星に与える物理的なダメージも軽減できる。
【００３２】
（電気剥離性粘着製品）
電気剥離性粘着製品（以下、単に粘着製品ともいう）は、導電性支持体と、その上に形成された電気剥離性粘着剤層とを有している。電気剥離性粘着剤層は、上記粘着剤組成物を含んでいる。
粘着製品の形状は、特に限定されず、導電性支持体の形状に応じて決定される。例えば、導電性支持体が箔状である場合は、製品は粘着テープとなる。
【００３３】
導電性支持体としては、例えば、アルミニウム、銅、銀、金等の金属、これら金属の合金、導電性金属酸化物（ＩＴＯ等）からなる箔（厚さ１００μｍ未満）や板（厚さ１００μｍ以上）等、これら金属又は合金が混合されるかコーティングされた繊維を含有した布、これら金属又は合金を含有した樹脂シート、これら金属、合金又は導電性金属酸化物からなる層を備えた樹脂板が挙げられる。
【００３４】
（剥離方法）
上記粘着製品は被着体に粘着させることができる。被着体は特に限定されないが、導電性を有していることが好ましい。
粘着製品の被着体からの剥離は、粘着製品を構成する電気剥離性粘着剤層に電圧を印加することにより行うことができる。例えば、導電性支持体と被着体に端子を接続し、端子間に電圧を印加する方法や、導電性支持体と電気剥離性粘着剤層に端子を接触させ、端子間に電圧を印加する方法等が挙げられる。
【００３５】
印加される電圧は、剥離ができさえすれば特に限定されないが、１Ｖ以上であることが好ましい。電圧の上限は剥離の観点からは特に規定されないが、電圧印加装置や被着体への影響を考慮すると、２００Ｖであることが好ましい。印加時間は、例えば、１秒以上であることが好ましい。印加時間の上限は、剥離の観点からは特に規定されないが、被着体への影響を考慮すると、１０分間であることが好ましい。更に、剥離時の温度は、常温（約２５℃）でもよく、常温より低い温度や高い温度でもよい。剥離作業の容易性から、常温で行うことが好ましい。
【実施例】
【００３６】
以下、実施例を用いて本発明を更に説明するが、本発明は、以下の実施例に限定されるものではない。
実施例１
（アクリル系ポリマーの調製）
ｎ−ブチルアクリレート（三菱化学社製）９１重量部、アクリル酸（三菱化学社製）８重量部、２−ヒドロキシエチルメタクリレート（日本触媒社製）１重量部とからなるモノマー混合物と、重合開始剤としてのアゾビスイソブチロニトリル（ＡＩＢＮ、純正化学社製）０．２重量部と、溶剤（酢酸エチル：トルエン（重量比）＝９：１）１８６重量部とを、窒素気流中、８５℃で５時間重合反応させてアクリル系粘着剤を得た。得られたアクリル系粘着剤は、樹脂分（アクリル系ポリマー：重量平均分子量約８０万）を３５重量％含み、７０００ｍＰａ・ｓの粘度を有していた。
【００３７】
（粘着剤組成物の調製）
上記アクリル系粘着剤１００重量部（アクリル系ポリマー３５重量部）に、イソシアネート系架橋剤としてのコロネートＬ−５５Ｅ（日本ポリウレタン社製）２．０重量部と、イオン性液体Ａ（１−ヘキシルピリジニウムビス（トリフルオロメタンスルホニル）イミド（関東化学社製）；イオン導電率１．８×１０-3Ｓ／ｃｍ）３．５重量部と、移動促進剤としてのポリエチレングリコール（ＰＥＧ、平均分子量４００、第一工業製薬社製）３．５重量部とを添加し、常温で１０分間攪拌し、脱泡することで粘着剤組成物を得た。
【００３８】
（イオン導電率の測定）
イオン性液体のイオン導電率を次のようにして測定した。測定は、Ｓｏｌａｒｔｒｏｎ社製１２６０周波数応答アナライザを用い、ＡＣインピーダンス法によって行った。具体的には、二極式セル（東洋システム社製）を用いてイオン性液体をステンレスで挟み、テフロン（商標登録）製のスペーサーによって、一定の面積Ａ（０．０７ｃｍ2）と厚さＬ（０．０９ｃｍ）の円盤状に制御することでサンプルを得た。このサンプルに振幅が１０ｍＶの電圧を印加し、振幅を規定する周波数を１ＭＨｚ〜０．１Ｈｚへと変化させたときに得られるＣｏｌｅ−Ｃｏｌｅプロットを等価回路を用いてカーブフィットすることによりバルク抵抗（Ω）を求めた。サンプルの面積Ａ、サンプルの厚さＬ及びバルク抵抗Ｒｂを下記式に代入することで、イオン性液体のイオン導電率σを算出した。
（式）σ＝Ｌ／（Ｒｂ×Ａ）
（σ：イオン導電率、Ｒｂ：バルク抵抗、Ｌ：サンプルの厚さ（ｃｍ）、Ａ：サンプルの面積（ｃｍ2））
（電気剥離性粘着製品の調製）
上記粘着剤組成物を、シリコーン剥離剤をコーティングしたＰＥＴシート上に塗工し、得られた塗膜を１００℃で２分間乾燥させることで、厚さ４０μｍの電気剥離性粘着剤層を得た後、導電性支持体としてのアルミニウム基材（１００μｍ）に電気剥離性粘着剤層を貼り合わせた。その後、４０℃で３日間養生させることで、粘着テープとしての電気剥離性粘着製品を得た。得られた電気剥離性粘着製品を下記評価に付した。結果を表１に示す。
【００３９】
（電気剥離性粘着製品の評価）
（１）粘着力の測定
得られた粘着テープを幅２５ｍｍ、長さ２５０ｍｍにカットして試料片を得た。研磨したステンレス板（被着体）に試料片を置き、２ｋｇのゴムローラを用いて３００ｍｍ／分の速度で試料片の長さ方向に１往復させることで、試料片を圧着して評価サンプルを得た。圧着３０分後、ＪＩＳ Ｚ−０２３７に準拠して、島津製作所社製オートグラフＡＧＳ−Ｈを用いて、引張速度３００ｍｍ／分で１８０°の角度に剥がす（１８０°ピールする）のに要した力（粘着力：Ｎ／２５ｍｍ）を測定した。
【００４０】
上記と同様に用意した試料サンプルの圧着３０分後、図１（ａ）及び（ｂ）に示すように評価サンプルの導電性支持体と被着体に電極を取り付け、１００Ｖの電圧を３分間印加した。印加後、上記と同様にして１８０°ピールするのに要した力を測定した。
図１（ａ）及び（ｂ）は電圧印加方法の概略説明図であり、図１（ａ）は平面図、図１（ｂ）は断面図である。図中、１は導電性支持体、２は電気剥離性粘着剤層、３は被着体、４は直流電源を意味する。
【００４１】
（２）剥離形態の評価
剥離後の電気剥離性粘着剤層を観察し、粘着剤層が被着体と導電性支持体の両方に存在する場合を「凝集破壊」とし、被着体側に存在せず、導電性支持体側にのみ存在する場合を「界面剥離」とした。
【００４２】
（３）電気剥離性の評価
電気剥離性は、電圧印加後の粘着力の低下度合いにより評価した。電圧印加前の粘着力に対する電圧印加後の粘着力の割合（％）を粘着力の維持率として算出する。維持率が１０％以下の場合を電圧の印加による剥離が容易であるとして◎とし、１０％より大きく５０％以下の場合を剥離が可能であるとして○とし、５０％より大きい場合を剥離が困難であるとして×とした。
【００４３】
実施例２〜８及び比較例１〜８
イオン性液体の種類及びその使用量、移動促進剤の種類及びその使用量、電気剥離性粘着層の厚さを表１に示すように変更すること以外は、実施例１と同様にして電気剥離性粘着製品を得た（表１中、使用量は、アクリル系ポリマー１００重量部に対する量に換算されている）。得られた電気剥離性粘着製品を実施例１と同様にして評価した。結果を表１に示す。
【００４４】
なお、表１中、イオン性液体Ｂは、Ｎ−ブチル−Ｎ−メチルピロリジニウムビス（トリフルオロメタンスルホニル）イミド（関東化学社製）（イオン導電率２．２×１０-3Ｓ／ｃｍ）を、イオン性液体Ｃは１−エチル−３−メチルイミダゾリウムテトラフルオロボレート（関東化学社製）（イオン導電率１．４×１０-2Ｓ／ｃｍ）を、移動促進剤としてのＰＰＧはポリプロピレングリコール（平均分子量４０００、三洋化成工業社製）を、アジピン酸ジアルキルは炭素数７〜９のアルキル基を有するエステルの混合物（ジェイプラス社製）を、それぞれ意味する。
【００４５】
【表１】
【００４６】
表１から、ＰＥＧを添加しない比較例１〜６及びＰＥＧ以外の移動促進剤使用した比較例７と８は、いずれも電圧印加により粘着力が十分低下しなかった。これに対して、実施例では電圧印加による粘着力の低下が顕著に見られた。
実施例１〜６から、イオン性液体の使用量及びＰＥＧの使用量を変化させても、電圧印加による粘着力の低下が見られた。
実施例７及び８から、イオン性液体の種類を変えても、電圧印加による粘着力の低下が見られた。
【００４７】
実施例９
比較例１、実施例４及び５の電気剥離性粘着製品から評価サンプルを４個採取し、それぞれの評価サンプルに、１００Ｖの電圧を、３秒間、１０秒間、１分間及び３分間印加後の粘着力を測定した。測定法は実施例１と同様とした。得られた結果を表２に示す。
【００４８】
【表２】
【００４９】
表２の結果を図２にプロットした。
表２及び図２から、実施例の電気剥離性粘着製品は、いずれも短時間で粘着力が著しく低下していることがわかる。
【００５０】
実施例１０
比較例１、実施例４及び５の電気剥離性粘着製品から評価サンプルを４個採取し、それぞれの評価サンプルに、５Ｖ、１０Ｖ、５０Ｖ及び１００Ｖの電圧を３分間印加後の粘着力を測定した。測定法は実施例１と同様とした。得られた結果を表３に示す。
【００５１】
【表３】
【００５２】
表３の結果を図３にプロットした。
表３及び図３から、実施例の電気剥離性粘着製品は、いずれも低電圧で粘着力が著しく低下していることがわかる。
【図面の簡単な説明】
【００５３】
【図１】電圧印加方法の概略説明図である。
【図２】粘着力と電圧印加時間との関係を示すグラフである。
【図３】粘着力と印加電圧との関係を示すグラフである。
【符号の説明】
【００５４】
１ 導電性支持体、２ 電気剥離性粘着剤層、３ 被着体、４ 直流電源
【特許請求の範囲】
【請求項１】
アクリル系ポリマーと、１０-4〜１０-2Ｓ／ｃｍのイオン導電率を示すイオン性液体と、ポリエチレングリコールとを含み、前記イオン性液体とポリエチレングリコールとを、前記アクリル系ポリマー１００重量部に対して、それぞれ１〜４０重量部の割合で含有していることを特徴とする電気剥離性粘着剤組成物。
【請求項２】
前記ポリエチレングリコールが、２００〜６０００の平均分子量を有する請求項１に記載の電気剥離性粘着剤組成物。
【請求項３】
前記アクリル系ポリマーが、炭素数１〜８のアルキル基を有するアルキル（メタ）アクリレートと、カルボキシル基含有アクリル系モノマーと、ヒドロキシル基含有アクリル系モノマーとの共重合体からなる請求項１又は２に記載の電気剥離性粘着剤組成物。
【請求項４】
前記イオン性液体が、下記式
【化１】
（式中、Ｒ1は窒素原子と共に環を構成する窒素原子を含んでいてもよい炭素数２〜８の二価の炭化水素基であり、Ｒ2及びＲ3は、同一又は異なって、水素原子又は炭素数１〜６のアルキル基である（但し、窒素原子が隣接する炭素原子と二重結合を形成している場合は、Ｒ3は存在しない））
で表されるカチオンと、
Ｂｒ-、ＡｌＣｌ4-、Ａｌ2Ｃｌ7-、ＮＯ3-、ＢＦ4-、ＰＦ6-、ＣＨ3ＣＯＯ-、ＣＦ3ＣＯＯ-、ＣＦ3ＳＯ3-、（ＣＦ3ＳＯ2）2Ｎ-、（ＣＦ3ＳＯ2）3Ｃ-、ＡｓＦ6-、ＳｂＦ6-、Ｆ（ＨＦ）n-、ＣＦ3（ＣＦ2）3ＳＯ3-、（ＣＦ3ＣＦ2ＳＯ2）2Ｎ-及びＣＦ3ＣＦ2ＣＦ2ＣＯＯ-から選択されるアニオンとの塩である請求項１〜３のいずれか１つに記載の電気剥離性粘着剤組成物。
【請求項５】
前記イオン性液体が、ピリジニウム系カチオン、環状脂肪族系アンモニウムカチオン及びイミダゾリウム系カチオンから選択されるカチオンと、（ＣＦ3ＳＯ2）2Ｎ-及びＢＦ4-から選択されるアニオンとの塩である請求項１〜４のいずれか１つに記載の電気剥離性粘着剤組成物。
【請求項６】
導電性支持体と、その上に形成された電気剥離性粘着剤層とを有し、前記電気剥離性粘着剤層が、請求項１〜５のいずれか１つに記載の電気剥離性粘着剤組成物を含むことを特徴とする電気剥離性粘着製品。
【請求項７】
請求項６に記載の電気剥離性粘着製品を、被着体上に、前記電気剥離性粘着剤層が面するように貼り付けた後、前記電気剥離性粘着剤層に電圧を印加することで、前記電気剥離性粘着製品を前記被着体から剥離することを特徴とする電気剥離性粘着製品の剥離方法。
【請求項１】
アクリル系ポリマーと、１０-4〜１０-2Ｓ／ｃｍのイオン導電率を示すイオン性液体と、ポリエチレングリコールとを含み、前記イオン性液体とポリエチレングリコールとを、前記アクリル系ポリマー１００重量部に対して、それぞれ１〜４０重量部の割合で含有していることを特徴とする電気剥離性粘着剤組成物。
【請求項２】
前記ポリエチレングリコールが、２００〜６０００の平均分子量を有する請求項１に記載の電気剥離性粘着剤組成物。
【請求項３】
前記アクリル系ポリマーが、炭素数１〜８のアルキル基を有するアルキル（メタ）アクリレートと、カルボキシル基含有アクリル系モノマーと、ヒドロキシル基含有アクリル系モノマーとの共重合体からなる請求項１又は２に記載の電気剥離性粘着剤組成物。
【請求項４】
前記イオン性液体が、下記式
【化１】
（式中、Ｒ1は窒素原子と共に環を構成する窒素原子を含んでいてもよい炭素数２〜８の二価の炭化水素基であり、Ｒ2及びＲ3は、同一又は異なって、水素原子又は炭素数１〜６のアルキル基である（但し、窒素原子が隣接する炭素原子と二重結合を形成している場合は、Ｒ3は存在しない））
で表されるカチオンと、
Ｂｒ-、ＡｌＣｌ4-、Ａｌ2Ｃｌ7-、ＮＯ3-、ＢＦ4-、ＰＦ6-、ＣＨ3ＣＯＯ-、ＣＦ3ＣＯＯ-、ＣＦ3ＳＯ3-、（ＣＦ3ＳＯ2）2Ｎ-、（ＣＦ3ＳＯ2）3Ｃ-、ＡｓＦ6-、ＳｂＦ6-、Ｆ（ＨＦ）n-、ＣＦ3（ＣＦ2）3ＳＯ3-、（ＣＦ3ＣＦ2ＳＯ2）2Ｎ-及びＣＦ3ＣＦ2ＣＦ2ＣＯＯ-から選択されるアニオンとの塩である請求項１〜３のいずれか１つに記載の電気剥離性粘着剤組成物。
【請求項５】
前記イオン性液体が、ピリジニウム系カチオン、環状脂肪族系アンモニウムカチオン及びイミダゾリウム系カチオンから選択されるカチオンと、（ＣＦ3ＳＯ2）2Ｎ-及びＢＦ4-から選択されるアニオンとの塩である請求項１〜４のいずれか１つに記載の電気剥離性粘着剤組成物。
【請求項６】
導電性支持体と、その上に形成された電気剥離性粘着剤層とを有し、前記電気剥離性粘着剤層が、請求項１〜５のいずれか１つに記載の電気剥離性粘着剤組成物を含むことを特徴とする電気剥離性粘着製品。
【請求項７】
請求項６に記載の電気剥離性粘着製品を、被着体上に、前記電気剥離性粘着剤層が面するように貼り付けた後、前記電気剥離性粘着剤層に電圧を印加することで、前記電気剥離性粘着製品を前記被着体から剥離することを特徴とする電気剥離性粘着製品の剥離方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図２】
【図３】
【公開番号】特開２０１０−３７３５５（Ｐ２０１０−３７３５５Ａ）
【公開日】平成２２年２月１８日（２０１０．２．１８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−１９８０６３（Ｐ２００８−１９８０６３）
【出願日】平成２０年７月３１日（２００８．７．３１）
【出願人】（５９２１０３４４２）ビッグテクノス株式会社 (9)
【出願人】（０００００６７１４）横浜ゴム株式会社 (4,905)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年２月１８日（２０１０．２．１８）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年７月３１日（２００８．７．３１）
【出願人】（５９２１０３４４２）ビッグテクノス株式会社 (9)
【出願人】（０００００６７１４）横浜ゴム株式会社 (4,905)
【Ｆターム（参考）】
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