TWI869459B

TWI869459B - 線狀黏著體

Info

Publication number: TWI869459B
Application number: TW109134175A
Authority: TW
Inventors: 高嶋淳; 水原銀次; 森下裕充
Original assignee: 日商日東電工股份有限公司
Priority date: 2019-09-30
Filing date: 2020-09-30
Publication date: 2025-01-11
Also published as: EP4039762A4; CN114450367A; TW202128911A; EP4039762A1; JP7376302B2; JP2021054943A; WO2021065836A1; US20220403210A1

Abstract

本發明係關於一種線狀黏著體，其包含線狀之芯材、及被覆上述芯材之長度方向表面之黏著劑層，且黏著劑層含有來自非生質之成分，芯材含有來自生質之成分，對芯材剛滴加2 μl之水後所測得之該水之接觸角θ₀ 、與從滴加起經過30秒後所測得之該水之接觸角θ₃₀ 的差(θ₀ －θ₃₀ )為20°以下。

Description

線狀黏著體

本發明係關於一種線狀黏著體。

於貼合物品時，考慮到防止滴液等要求，有時會使用具有基材及黏著劑層之黏著體。尤其是，作為能夠應對接著區域之窄幅化或複雜形狀化之黏著體，已知有於線狀芯材之周面形成有黏著劑層之線狀黏著體(例如專利文獻1)。先前技術文獻專利文獻

專利文獻1：日本專利特開平3-231980號公報

[發明所欲解決之問題]

近年來，為了實現可持續性社會，強烈要求降低環境負荷，就線狀黏著體而言則要求提高生質度。此處，作為提高線狀黏著體之生質度之方法，考慮了提高芯材之生質度之方法及提高黏著劑層之生質度之方法。然而，若使黏著劑層之生質度提高，有時會導致黏著力下降或製造成本上升。因此，要提高線狀黏著體之生質度，尤為理想的是提高芯材之生質度。

專利文獻1中，揭示有將作為生質材料之棉線用作芯材。

然而，本發明人等藉由研究瞭解到，使用棉線作為芯材之情形時，為了表現出充分之黏著力，必須使用大量之黏著劑，因此無法充分地提高生質度。

本發明係鑒於上述內容而完成者，其目的在於提供一種環境負荷得以抑制之線狀黏著體。 [解決問題之技術手段]

解決上述問題之本發明之線狀黏著體包含線狀之芯材、及被覆芯材之長度方向表面之黏著劑層，且黏著劑層含有來自非生質之成分，芯材含有來自生質之成分，對芯材剛滴加2 μl之水後所測得之該水之接觸角θ₀ 、與從滴加起經過30秒後所測得之該水之接觸角θ₃₀ 的差(θ₀ －θ₃₀ )為20°以下。於本發明之線狀黏著體之一態樣中，芯材可為複絲線。於本發明之線狀黏著體之一態樣中，複絲線可包含不含來自生質之成分的長絲。於本發明之線狀黏著體之一態樣中，複絲線可被加撚。 [發明之效果]

本發明之線狀黏著體所造成之環境負荷得以抑制。

以下，對本發明之線狀黏著體之實施方式詳細地進行說明。再者，本發明不受以下所說明之實施方式限定。又，於附圖中，有時對發揮相同作用之構件、部位標註相同之符號而進行說明，有時省略或簡化重複之說明。又，附圖所記載之實施方式係為了清楚地說明本發明而模式化者，未必準確地表示實物製品之尺寸或比例尺。

[線狀黏著體] 圖1中示出本發明之一實施方式之線狀黏著體10之與長度方向垂直之截面處之剖視圖。本實施方式之線狀黏著體10係包含線狀之芯材2、及被覆芯材2之長度方向表面之黏著劑層1的線狀黏著體。又，於本實施方式中，黏著劑層含有來自非生質之成分，芯材含有來自生質之成分。又，於本實施方式中，對芯材剛滴加2 μl之水後所測得之該水之接觸角θ₀ 、與從滴加起經過30秒後所測得之該水之接觸角θ₃₀ 的差(θ₀ －θ₃₀ )為20°以下。

於本說明書中，線狀係指長度方向之長度相對於寬度方向之長度足夠長，且與長度方向垂直之截面之形狀(以下，亦稱為「截面形狀」)中，長軸(通過截面形狀之重心之軸中最長者)之長度相對於短軸(通過截面形狀之重心之軸中最短者)之長度之比率(長軸/短軸)例如為200以下、較佳為100以下、更佳為50以下、進而較佳為10以下、進而更佳為5以下、尤佳為3以下的形狀，且意指能如線般向多個方向、角度彎曲之狀態。

於本說明書中，來自生質之成分係指來自能夠再生之有機資源之成分。典型而言指來自只要有太陽光、水及二氧化碳便能持續再生產之生物資源之成分。因此，來自會因開採使用而枯竭之化石資源之成分(化石資源系材料)不屬於來自生質之成分。例如，來自植物之成分屬於來自生質之成分。又，來自非生質之成分係指來自生質之成分以外之成分。

線狀黏著體之生質度係指線狀黏著體所含有之來自生質之成分之質量相對於線狀黏著體之總質量之比率，利用以下之式算出。又，關於芯材、及黏著劑之生質度，亦同樣，分別利用以下之式算出。線狀黏著體之生質度[%]＝100×(線狀黏著體所含有之來自生質之成分之質量[g])/(線狀黏著體之總質量[g]) 芯材之生質度[%]＝100×(芯材所含有之來自生質之成分之質量[g])/(芯材之總質量[g]) 黏著劑之生質度[%]＝100×(黏著劑所含有之來自生質之成分之質量[g])/(黏著劑之總質量[g]) 生質度例如亦可依據ASTM D6866-18進行測定。

本發明人等反覆進行研究，結果發現於在線狀黏著體中使用棉線作為芯材之情形時，黏著劑不僅附著於有助於黏著性之芯材外周面，而且亦滲入芯材內部而附著，因此為了表現出充分之黏著力，必須使用大量之黏著劑。根據上述見解，本發明人等發現，藉由使用含有來自生質之成分並且不易使黏著劑滲入內部之芯材形成線狀黏著體，能以較少之黏著劑使用量表現出充分之黏著力，容易獲得較高之生質度。

作為評估黏著劑向芯材之滲入容易程度之指標，可例舉對芯材剛滴加2 μl之水後所測得之該水之接觸角θ₀ 、與從滴加起經過30秒後所測得之該水之接觸角θ₃₀ 的差(θ₀ －θ₃₀ )。該接觸角差越大，則黏著劑越易滲入芯材，因此為了確保充分之黏著力，需要大量之黏著劑，而變得難以提高生質度。因此，將上述接觸角差(θ₀ －θ₃₀ )設為20°以下，較佳為15°以下，更佳為10°以下，進而較佳為5°以下。再者，該接觸角差(θ₀ －θ₃₀ )之下限並無特別限定，亦可為0°。該接觸角差之測定方法之詳細條件記載於實施例之欄中。上述接觸角差(θ₀ －θ₃₀ )例如可藉由適當變更芯材之材料而進行控制。一般而言，於芯材包含較多之短纖維、或原纖維(fibril)較多之情形時、或者包含較多之空氣之情形時，接觸角差(θ₀ －θ₃₀ )容易變大。因此，例如若採用包含較多之長纖維之線或原纖維較少之線作為芯材之材料，或者對芯材加撚，則有變小之傾向。

為了降低環境負荷，線狀黏著體之生質度較佳為10%以上，更佳為25%以上，進而較佳為35%以上，進而較佳為50%以上，進而較佳為70%以上，進而較佳為90%以上，最佳為100%。可藉由調整芯材及/或黏著劑層之生質度，而調整線狀黏著體之生質度。另一方面，若為了提高線狀黏著體之生質度，而使芯材或黏著劑層之生質度過度提高，則有可能導致諸如強度或柔軟性降低、黏著力下降、製造成本上升等問題。因此，線狀黏著體之生質度較佳為95%以下，更佳為90%以下，進而較佳為80%以下。

芯材只要為線狀，含有來自生質之成分，並且上述接觸角差(θ₀ －θ₃₀ )為20°以下，則其形態或材質等並無特別限定，只要根據所要求之強度、質量、硬度等性質而適當調整即可。

芯材之截面形狀典型的是圓形，但除了圓形以外，亦可採用橢圓形、多邊形等各種形狀。芯材之粗細並無特別限定，只要根據用途與黏著劑層之厚度一起適當調整，以使線狀黏著體之粗細合適即可。例如使線狀黏著體之粗細為5～3000 μm。

芯材可為包含單根長絲之單絲，亦可為包含複數根長絲之複絲線，又，亦可為被稱為機紡紗(spun yarn)及實施了捲縮加工或蓬鬆加工等之通常被稱為變形紗(textured yarn)、蓬鬆紗(bulked yarn)、伸縮紗(stretch yarn)之加工線、中空線、或者對其等進行撚合等而組合成之線等。於芯材為複絲線之情形時，可使構成複絲線之所有長絲含有來自生質之成分，但亦可僅使一部分長絲含有來自生質之成分，而使其他長絲不含來自生質之成分。藉由調整含有來自生質之成分的長絲之根數相對於構成複絲線之全部長絲之根數之比率，可容易地調整生質度、黏著劑之滲入難度、強度等各種特性。又，含有來自生質之成分之線有柔軟性較低之傾向，但藉由將芯材設為複絲線，而構成複絲線之每一根長絲之粗細變細，從而柔軟性提高。因此，要想提高柔軟性，亦較佳為複絲線。構成複絲線之長絲之根數並無特別限定，只要根據線狀黏著體之用途或所期望之特性而適當調整即可，例如較佳為4根以上，更佳為10根以上，進而較佳為15根以上，尤佳為20根以上。又，較佳為300根以下。

又，複絲線可為經加撚之撚線，亦可為未經加撚之無撚線。為了進一步抑制黏著劑向芯材之滲入，芯材較佳為經加撚之複絲線。對複絲線加撚之情形時之撚數並無特別限定，只要超過0次/m即可，但較佳為30次/m以上，更佳為60次/m以上，進而較佳為90次/m以上。另一方面，若撚數過多，則有線狀黏著體之柔軟性受損之虞，因此較佳為3000次/m以下，更佳為1500次/m以下，進而較佳為800次/m以下，尤佳為250次/m以下。

只要芯材含有來自生質之成分，且上述接觸角差(θ₀ －θ₃₀ )為20°以下，則構成該芯材之材料並無特別限定，只要根據所期望之生質度、強度、質量、硬度等而適當選擇即可。

作為含有來自生質之成分之材料，例如可例舉天然纖維。作為天然纖維，例如可例舉：麻等植物纖維；絲綢或羊毛等動物纖維。又，作為含有來自生質之成分之材料，例如可例舉生質塑膠。生質塑膠可大致區分為含有來自生質之成分者、與含有來自生質之成分及來自化石資源之成分者。作為含有來自生質之成分之生質塑膠，例如可例舉：聚乳酸、聚乙烯(生物PE)、尼龍11(生物PA11)、尼龍1010(生物PA1010)、聚對苯二甲酸乙二酯(生物PET)等聚酯(生物PEs)等。作為含有來自生質之成分及來自化石資源之成分之生質塑膠，例如可例舉：含有來自生質之成分之聚對苯二甲酸乙二酯(生物PET)、聚丁二酸丁二酯(生物PBS)、聚丁二酸丁二醇酯、聚醯胺610、410、510、1012、10T、11T、MXD10(生物PA610、410、510、1012、10T、11T、MXD10)、聚碳酸酯(生物PC)、聚胺基甲酸酯(生物PU)、芳香族聚酯、不飽和聚酯、酚樹脂、環氧樹脂、聚乳酸摻合物-PBAT、澱粉摻合物-聚酯樹脂等。要想使黏著劑不易滲入芯材，則尤佳為不易含浸水分之聚酯或聚乙烯。

要想降低環境負荷，芯材之生質度較佳為25%以上，更佳為50%以上，進而較佳為70%以上，最佳為100%。另一方面，若過度提高芯材之生質度，則有可能導致諸如強度或柔軟性降低、黏著力下降、製造成本上升等問題。因此，芯材之生質度較佳為95%以下，更佳為80%以下，進而較佳為70%以下。

對於芯材，亦可視需要調配各種添加劑，即：填充劑(無機填充劑、有機填充劑等)、抗老化劑、抗氧化劑、紫外線吸收劑、抗靜電劑、潤滑劑、塑化劑、著色劑(顏料、染料等)等。對於芯材之表面，亦可實施例如電暈放電處理、電漿處理、底塗劑之塗佈等公知或慣用之表面處理。

再者，具備芯材之線狀黏著體中，芯材並非必須藉由黏著劑層被覆其整個周面，亦可局部地具有不具備黏著劑層之部分，只要發揮本發明之效果即可。又，芯材之端面可由黏著劑層被覆，亦可不藉由黏著劑層被覆。例如，於如黏著體在製造過程或使用時被切斷般之情形時，芯材之端面可不藉由黏著劑層被覆。

黏著劑層例如可藉由將黏著劑組合物以浸塗(dipping)、浸漬、塗佈等方式塗敷於芯材表面，並視需要進行加熱乾燥而獲得。黏著劑組合物之塗佈可使用例如凹版輥式塗佈機、逆輥塗佈機、接觸輥塗佈機、浸漬輥塗佈機、棒式塗佈機、刮刀塗佈機、噴霧塗佈機等慣用之塗佈機進行。

黏著劑組合物之種類並無特別限定，只要含有非生質材料即可。例如可使用：丙烯酸系黏著劑、橡膠系黏著劑、乙烯基烷基醚系黏著劑、矽酮系黏著劑、聚酯系黏著劑、聚醯胺系黏著劑、胺基甲酸酯系黏著劑、氟系黏著劑、環氧系黏著劑等。其中，就黏著性之方面而言，較佳為橡膠系黏著劑或丙烯酸系黏著劑，尤其較佳為丙烯酸系黏著劑。再者，黏著劑組合物可僅單獨使用1種，亦可組合2種以上而使用。

丙烯酸系黏著劑係以如下聚合物為主劑者，該聚合物係以丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸2-乙基己酯、丙烯酸異辛酯、丙烯酸異壬酯等(甲基)丙烯酸烷基酯為主成分，且視需要向其等中加入丙烯腈、乙酸乙烯酯、苯乙烯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸、順丁烯二酸酐、乙烯基吡咯啶酮、甲基丙烯酸縮水甘油酯、甲基丙烯酸二甲胺乙酯、丙烯酸羥乙酯、丙烯醯胺等改質用單體而成之單體的聚合物。

橡膠系黏著劑係以天然橡膠、苯乙烯-異戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物、苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯嵌段共聚物、苯乙烯-丁二烯橡膠、聚丁二烯、聚異戊二烯、聚異丁烯、丁基橡膠、氯丁二烯橡膠、矽酮橡膠等橡膠系聚合物為主劑者。

又，該等黏著劑組合物可適當調配各種添加劑，即：松香系、萜烯系、苯乙烯系、脂肪族石油系、芳香族石油系、二甲苯系、酚系、薰草咔-茚系、其等之氫化物等黏著賦予樹脂；或交聯劑、黏度調整劑(增黏劑等)、調平劑、剝離調整劑、塑化劑、軟化劑、填充劑、著色劑(顏料、染料等)、界面活性劑、抗靜電劑、防腐劑、抗老化劑、紫外線吸收劑、抗氧化劑、光穩定劑等。

再者，黏著劑組合物亦然，可含有來自生質之成分。然而，若黏著劑組合物之生質度過高，則存在導致黏著力下降或製造成本上升之情形。因此，使黏著劑層之生質度小於芯材之生質度。

再者，作為黏著劑，可使用溶劑型黏著劑及水分散型黏著劑中之任一種。此處，要想能夠進行高速塗敷，對環境友好，且溶劑對芯材之影響(膨潤、溶解)較少，較佳為水分散型黏著劑。

就線狀黏著體之黏著力而言，較佳為於芯材附著較多之黏著劑，具體而言黏著劑之附著量(每單位長度之黏著劑層之質量)較佳為2 mg/m以上，更佳為5 mg/m以上，進而較佳為8 mg/m以上。另一方面，若黏著劑之附著量過剩，則於製造步驟中必須分複數次將黏著劑塗佈於芯材、或者要花費更多時間使所塗佈之黏著劑乾燥，因此製造效率較低。又，難以提高生質度。因此，黏著劑之附著量較佳為200 mg/m以下，更佳為180 mg/m以下，進而較佳為160 mg/m以下。

線狀黏著體於使用之前在黏著劑層之表面具備隔片以保護黏著面，如此亦可，但於使用線狀黏著體時隔片會被丟棄，因此要想降低環境負荷，以不具備隔片為佳。

就如下方面而言線狀黏著體亦較佳，即於窄幅構件或寬度較窄之區域中，亦能在抑制突出之情況下進行貼附，可容易地應用於曲線或曲面、凹凸等複雜之形狀，且能夠容易地解體(二次加工)。例如，線狀黏著體可適宜地用於電子機器製造中之物品固定，且可應用於行動電話或智慧型手機等移動終端之窄邊框之固定等。

又，例如，若欲將黏著帶貼附於具有曲線或曲面、凹凸等複雜形狀之部分的被黏著體，則黏著帶會於該部分產生皺褶或重疊，從而難以在抑制突出之情況下整齊地貼附，並且產生了皺褶或重疊之部分亦有可能成為黏著力下降之要因。又，為了在防止產生皺褶或重疊之情況下貼附黏著帶，亦考慮了將黏著帶較細地切斷後進行貼附，但作業性大幅下降。另一方面，若為線狀黏著體，則於貼附於曲線或曲面、凹凸等複雜形狀之部分時，可在防止產生皺褶或重疊之情況下牢固地貼附。進而，由於該線狀黏著體能夠一次性、即利用一個步驟貼附至所欲貼附之部分，故而作業性亦優異，亦能應用於自動化生產線。具體而言，線狀黏著體可適宜地用於將電線或光纖等纜線、LED(Light Emitting Diode，發光二極體)光纖燈、FBG(Fiber Bragg Gratings，布拉格光纖光柵)等光纖感測器、線、繩、金屬線等各種線材(線狀構件)、或者窄幅構件以所期望之形態固定之用途。即便於如要將線材或窄幅構件以複雜之形狀固定於另一構件之情形時，利用線狀黏著體便能夠根據線材或窄幅構件所具有之複雜形狀，在抑制突出或皺褶、重疊之情況下，一面以優異之作業性牢固地進行固定。再者，於要將線材或窄幅構件固定於另一構件之情形時，可根據另一構件之表面上應固定線材或窄幅構件之形態預先貼附線狀黏著體，然後根據貼附於另一構件表面之線狀黏著體而貼合固定線材或窄幅構件。或者，亦可將線狀黏著體貼附於線材或窄幅構件之後，將線材或窄幅構件以所期望之形態固定於另一構件。

又，線狀黏著體亦可適宜地用於物品之暫時固定(暫時接合)用途，以將一物品暫時固定(暫時接合)於另一物品表面。更具體而言，線狀黏著體可用於例如製造衣服、鞋、包、帽子等纖維製品或皮革製品等時之暫時固定(暫時接合)用途。但是，其用途並非限定於此，可適當地用於需要暫時固定(暫時接合)之各種用途。例如，於將一物品固定於另一物品表面時，使用線狀黏著體將該一物品預先暫時固定於該另一物品表面而進行定位，然後利用熱壓接合或縫製等固定方法將兩物品固定(正式固定)。於該情形時，若為線狀黏著體，則容易避開設置於兩物品間之固定部而進行暫時固定。例如，於縫製纖維製品或皮革製品之情形時，若利用線狀黏著體進行暫時固定，則容易避開縫製部分進行暫時固定，從而可容易地防止黏著劑附著在針上。又，若為線狀黏著體，則即便如上所述兩物品之形狀為曲線或曲面、凹凸等複雜之形狀，亦可一面抑制突出或皺褶及重疊，一面良好地貼附，而且能夠用一個步驟完成貼附，作業性良好。又，例如，即便為諸如構成纖維製品或皮革製品之胚料、布、皮革等容易變形之構件，亦可藉由利用線狀黏著體進行暫時固定，而抑制或防止因拉伸造成之構件變形，從而使固定(正式固定)後之設計性良好。進而，若為線狀黏著體，則亦容易於固定(正式固定)兩物品之後，視需要從經固定(正式固定)之兩物品間抽除線狀黏著體。以此方式，可防止黏著劑突出，且可良好地防止因殘存之黏著劑之經時性變色而導致設計性劣化。 [實施例]

以下，利用實施例對本發明具體地進行說明，但本發明不受該等實施例任何限定。

＜例1～4之芯材之製造＞ (例1) 將48根由來自非生質之PET構成之長絲不加撚地彙集成複絲線(粗細280 dtex)，從而獲得例1之芯材。 (例2) 將48根由來自非生質之PET構成之長絲以150次/m加撚地彙集成複絲線(粗細280 dtex)，從而獲得例2之芯材。 (例3) 將80根由來自生質之尼龍(尼龍610，生質度約60%)構成之長絲不加撚地彙集成複絲線(粗細264dtex)，從而獲得例3之芯材。 (例4) 將40支雙線之棉線設為例4之芯材。

＜芯材之評估＞如圖2所示，將2張厚度2 cm之壓克力板3隔開3 cm之間隙而排列，將各例之芯材2伸直以橫跨該間隙之方式藉由帶4而貼附於該等壓克力板之上表面。繼而，於橫跨間隙之芯材之上滴加2 μl之水，使用接觸角計(協和界面科學股份有限公司製造之名為「DropMaster」之製品)測定剛滴加後之水之接觸角θ₀ [°]、及經過30秒後之水之接觸角θ₃₀ [°]，從而算出接觸角θ₀ 與接觸角θ₃₀ 的差(θ₀ －θ₃₀ )。將測定結果示於表1。

[表1]

表1
	材質	粗細	長絲數	撚數	θ₀ [°]	θ₃₀ [°]	θ₀ －θ₃₀ [°]
例1	PET	280 dtex	48	0	67	57	10
例2	PET	280 dtex	48	150次/m	65	64	1
例3	尼龍	264 dtex	80	0	83	81	2
例4	棉	40支	雙線	未測定	80	57	23

關於例1及2之芯材，θ₀ －θ₃₀ 較小，認為黏著劑難以滲入，但由於不含來自生質之成分，故而認為即便使用該等芯材，亦無法獲得生質度較高而環境負荷得以抑制之線狀黏著體。再者，例2之芯材係將例1之芯材設為撚線者，比較其等後確認出，藉由設為撚線，而θ₀ －θ₃₀ 變小。例4之芯材係作為天然纖維之棉線，芯材之生質度較高，但θ₀ －θ₃₀ 較大，認為黏著劑容易滲入，因此認為即便使用該芯材，亦無法獲得生質度較高且環境負荷得以抑制之線狀黏著體。例3之芯材係由來自生質之尼龍構成，因此生質度較高且θ₀ －θ₃₀ 較小，認為黏著劑難以滲入。因此，認為若使用例3之芯材，則可獲得生質度較高且環境負荷得以抑制之線狀黏著體。 [產業上之可利用性]

根據本發明，可提供一種環境負荷得以降低之線狀黏著體。

參照特定之實施態樣並且詳細地對本發明進行了說明，但本技術領域之業者知曉可不脫離本發明之精神及範圍地加以各種變更或修正。本申請案係基於2019年9月30日提出申請之日本專利申請案(特願2019-179184)，其內容係以參照之形式被引入本文中。

1:黏著劑層 2:芯材 3:壓克力板 4:膠帶 10:線狀黏著體

圖1係本發明之一實施方式之線狀黏著體之與長度方向垂直之截面處之剖視圖。圖2係用以對θ₀ 及θ₃₀ 之測定方法進行說明之概略圖。

1:黏著劑層

2:芯材

10:線狀黏著體

Claims

一種線狀黏著體，其包含線狀之芯材、及被覆上述芯材之長度方向表面之黏著劑層，且上述黏著劑層含有來自非生質之成分，上述芯材含有來自生質之成分，上述芯材為複絲線，上述複絲線以30次/m~3000次/m加撚，對上述芯材剛滴加2μl之水後所測得之該水之接觸角θ₀、與從滴加起經過30秒後所測得之該水之接觸角θ₃₀的差(θ₀-θ₃₀)為20°以下。
如請求項1之線狀黏著體，其中上述複絲線包含不含來自生質之成分的長絲。