JP2000169803A - 微細発泡粘着テープ又はシートと、その製造方法 - Google Patents
微細発泡粘着テープ又はシートと、その製造方法Info
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Abstract
る粘着剤層を備えた微細発泡粘着テープ又はシートを得
る。 【解決手段】 粘着剤層を備えた粘着テープ又はシート
に液体状又は超臨界状態の二酸化炭素を含浸させた後、
圧力を減少させて粘着剤層を発泡させる。前記粘着剤層
の主成分は、例えば、アクリル系樹脂又はゴム系樹脂で
ある。前記方法により、平均セル径dが0.01〜10
00μm、平均セル壁厚tが0.01〜2000μmで
あり、且つ平均セル壁厚tと平均セル径dとの比t/d
が0.5〜3.5の範囲にある微細セル構造を有する粘
着剤層を備えた微細発泡粘着テープ又はシートが得られ
る。
Description
泡を形成した微細発泡粘着テープ又はシートと、その製
造方法に関する。
泡あるいは微細な空孔を形成させることにより、接着
力、割裂力、せん断力を向上させたり、形状追従性、ク
ッション性を付与したり、密度の低下により材料費を削
減する試みが行われている。
て、基材又は粘着剤層に化学発泡剤や物理発泡剤(溶
媒、水等)を塗布又は添加し、加熱により発泡剤を分解
又は気化させる方法、粘着剤層に機械的に気泡を混入す
る方法などが知られている。例えば、特開平10−14
0107号公報には、基材に揮発性物質を塗布し、その
上に粘着剤を塗布後、加熱して揮発性物質をガス化させ
ることにより粘着剤層に多数の独立気泡を形成する方法
が開示されている。また、特開平9−221614号公
報には、中空フィラーを粘着剤層中に混入させる方法が
開示されている。さらに、特開平8−67861号公報
には、ホットメルト粘着剤中に熱分解型発泡剤を添加
し、加熱により発泡させる方法が開示されている。
学発泡剤の分解残渣や水分等の粘着剤として使用する際
に好ましくない不純物の混入が避けられない。また、気
泡の大きさや含有率を制御することが難しく、均一なセ
ル径が得られにくい。さらに、気泡径が100μm以下
のものを形成するのが非常に難しい。
して、特開平8−199125号公報には、粘着シート
を高圧力のガス雰囲気中に置いて、粘着剤層に該雰囲気
ガスを溶解させた後、圧力を解放する方法が開示されて
いる。しかし、この方法では、粘着剤層にガスの状態で
導入するため含浸量が十分でなく、微細なセル径及びセ
ル壁厚のセル構造を有する発泡粘着剤層を得ることは困
難である。そのため、耐反撥性に優れた粘着テープが得
られない。
は、従来の化学発泡剤や物理発泡剤では実現できない微
細なセル径及びセル壁厚のセル構造を有する粘着剤層を
備えた微細発泡粘着テープ又はシートとその製造方法を
提供することにある。本発明の他の目的は、高い粘着性
を有し、しかも耐反撥性に優れた微細発泡粘着テープ又
はシートとその製造方法を提供することにある。本発明
のさらに他の目的は、粘着剤層を構成する粘着剤が汚染
されることがなく、材料費を低減できる微細発泡粘着テ
ープ又はシートとその製造方法を提供することにある。
を達成するため鋭意検討した結果、粘着剤層を液体状又
は超臨界状態の二酸化炭素により発泡させると、微細な
セル径及びセル壁厚で構成される微細セル構造を形成で
きることを見いだし、本発明を完成した。
着テープ又はシートに液体状又は超臨界状態の二酸化炭
素を含浸させた後、圧力を減少させて粘着剤層を発泡さ
せることを特徴とする微細発泡粘着テープ又はシートの
製造方法を提供する。前記粘着剤層の主成分は、例えば
アクリル系樹脂又はゴム系樹脂である。
〜1000μm、平均セル壁厚tが0.01〜2000
μmであり、且つ平均セル壁厚tと平均セル径dとの比
t/dが0.5〜3.5の範囲にある微細セル構造を有
する粘着剤層を備えた微細発泡粘着テープ又はシートを
提供する。
1〜15μmで、且つ平均セル壁厚tが0.01〜30
μmである微細セル構造を有する粘着剤層を備えた微細
発泡粘着テープ又はシートを提供する。
る手段として、液体状又は超臨界状態の二酸化炭素を用
いる。二酸化炭素は、不活性ガスの中でも、比較的低温
且つ低圧力で液体及び超臨界状態にすることができると
ともに、粘着剤への影響が小さく、粘着剤を変性したり
分解することがない。そのため、製造設備がさほど複雑
化せず、粘着剤層を構成する粘着剤も汚染されない。ま
た、安価であるため製造コストを低減できる。なお、二
酸化炭素の臨界温度Tcは31℃、臨界圧力pcは75.
3kgf/cm2(7.38MPa)である。
系粘着剤、及びアクリル系粘着剤が好適に用いられる。
前記ゴム系粘着剤は、エラストマーを主成分とし、これ
に粘着付与剤樹脂、軟化剤、老化防止剤、充てん剤など
を添加して得られるものである。前記エラストマーと
は、ガラス転移点が低く、高い温度までゴム状平坦領域
の広いポリマーであり、例えば、天然ゴム(NR);イ
ソプレンゴム(IR)、スチレン・ブタジエンゴム(S
BR)、スチレン・ブタジエンブロック共重合体(SB
S)、スチレン・イソプレンブロック共重合体(SI
S)、ブチルゴム、ポリイソブチレン、ポリビニルイソ
ブチルエーテル、クロロプレンゴム、ニトリルゴム、グ
ラフトゴムなどの合成ゴム又は熱可塑性エラストマーが
挙げられるが、これらに限定されるものではない。
剤、充てん剤としては、特に限定されず、公知乃至慣用
のものを使用できる。例えば、粘着付与剤樹脂として、
ロジン系樹脂、テルペン系樹脂、石油樹脂(脂肪族系石
油樹脂、芳香族系石油樹脂、水素添加石油樹脂)、クマ
ロン・インデン樹脂、スチレン系樹脂などが例示でき
る。特に好ましいゴム系粘着剤には、スチレン・イソプ
レンブロック共重合体や天然ゴム系エラストマーを主成
分とした粘着剤が含まれる。
ステルを主モノマー成分とする共重合体であり、より具
体的には粘着性を与えるガラス転移温度の低い主モノマ
ーに、接着性、凝集力付与のためのコモノマー、さらに
架橋、粘着性改良のための官能基含有モノマを共重合さ
せたものである。主モノマーとしては、例えば、エチル
アクリレート(EA)、ブチルアクリレート(BA)、
2−エチルヘキシルアクリレート(2−EHA)、イソ
オクチルアクリレート、イソノニルアクリレート等が挙
げられる。前記コモノマーとしては、酢酸ビニル(VA
c)、アクリロニトリル(AN)、アクリルアマイド
(AM)、スチレン(St)、メチルメタクリレート
(MMA)、メチルアクリレート(MA)等が挙げられ
る。また、官能基含有モノマーとしては、メタクリル酸
(MMA)、アクリル酸(AA)、イタコン酸(IA)
などのカルボキシル基含有モノマー;ヒドロキシエチル
メタクリレート(HEMA)、ヒドロキシプロピルメタ
クリレート(HPMA)などのヒドロキシル基含有モノ
マー;ジメチルアミノエチルメタクリレート(DM)な
どのアミノ基含有モノマー;アクリルアマイド(A
M)、メチロールアクリルアマイド(N−MAN)など
のアミド基含有モノマー;グリシジルメタクリレート
(GMA)などのエポキシ基含有モノマー;無水マレイ
ン酸などの酸無水物基含有モノマー等が挙げられる。
を構成するポリマーのガラス転移温度が室温よりも低
く、約−100℃〜数10℃(例えば30℃)の値であ
ることであり、なおかつ室温領域ではゴム状平坦領域に
あり、柔軟性を有することである。
シートの基材は、特に限定されるものではないが、布;
紙;セロハン、ポリ塩化ビニル、ポリプロピレン、ポリ
エチレン、ポリエステル、テフロン、ポリイミドなどの
プラスチックフィルム等、又はこれらの積層体が挙げら
れる。基材としては、粘着剤と比較して二酸化炭素の浸
透に長時間を要し、発泡しにくいものが好ましい。
粘着剤層、基材、その他の層を適宜組み合わせた種々の
ものを採用できる。例えば、基材の片面に背面処理剤層
を設け、基材の反対面に粘着剤層を形成させた構成、基
材の片面に粘着剤層を形成させた構成、基材の両面に粘
着剤層を形成させた構成、基材を有さず粘着剤層の粘着
面に付着防止用として剥離ライナーが貼り合わされた構
造等が挙げられる。
粘着剤を溶剤に溶解させた溶液又は水に分散させた分散
液を塗工機を用いて塗布する方法、樹脂を加熱溶融させ
てホットメルト方式で塗工する方法、カレンダー方式で
塗工する方法、粘着剤を形成するためのモノマー又はオ
リゴマーを基材に塗工後、重合して粘着剤層を形成する
方法などの何れの方法で行うこともできる。
粘着テープ又はシートに液体状又は超臨界状態の二酸化
炭素を含浸させた後、圧力を減少させることにより行
う。
テープ又はシートを耐圧容器内に収納する。投入する粘
着テープはシート状物、ロール状物のいずれであっても
よい。粘着テープ又はシート投入時の耐圧容器の温度は
特に制限されないが、導入する二酸化炭素の温度に近い
ことが好ましい。これは、耐圧容器に二酸化炭素の流体
を入れた後に、例えば昇温すると、流体の密度上昇によ
り内部の圧力が上昇するためである。
素流体を前記耐圧容器内に注入して、粘着テープ又はシ
ートに含浸させる。この際の含浸条件は、二酸化炭素が
液体状又は超臨界状態にあれば特に限定されないが、液
体状二酸化炭素を用いる場合には、含浸圧力は、例えば
40〜300kgf/cm2、好ましくは50〜75.
3kgf/cm2程度であり、含浸温度は、例えば10
〜31℃程度である。また、超臨界状態の二酸化炭素を
用いる場合には、含浸圧力は、例えば75.3〜300
kgf/cm2程度、含浸温度は、例えば31〜130
℃、好ましくは40〜120℃程度である。含浸時間
は、粘着剤の種類や、含浸圧力及び温度に応じて適宜選
択できるが、粘着剤層中の二酸化炭素含浸量が飽和に達
するのに要する時間よりも長くするのが好ましい。粘着
剤層中の二酸化炭素含浸量を飽和にしておくと、発泡さ
せることにより、セル(気泡)が均一に形成された粘着
剤層を得ることができる。含浸時間は、一般には10秒
〜24時間程度である。
力を降下させることで、粘着剤層に溶解した二酸化炭素
が気泡核を形成し、これが膨張して、セルが形成、成長
する。セルの成長は、最終的にセルの内部圧力と粘着剤
の弾性率とがバランスしたところで停止する。圧力降下
は、通常、耐圧容器から二酸化炭素を排出することによ
り行われるが、上記耐圧容器内の圧力が短時間、好まし
くは1分以内で大気圧まで到達するように迅速に実施す
るのが好ましい。圧力降下を迅速に行うことにより、粘
着剤層中に含浸した二酸化炭素が粘着剤層から放出され
ることなく、粘着剤層内部で気体状となり、さらにセル
内の圧力と粘着剤層外の圧力(大気圧)との圧力差を駆
動力としてセルが形成、成長し、粘着剤層が円滑に発泡
する。
ルの、セル径、セル壁厚などの発泡構造は、含浸圧力、
含浸温度、含浸時間を調節することで制御される。本発
明で用いる粘着剤を構成するポリマーは、上記の発泡温
度ではゴム状平坦領域にあり、柔軟性を有するので、セ
ルが容易に成長しうる。そのため、上記含浸条件を適当
に制御することによって、セル径やセル壁厚を非常に広
範囲に変化させることが可能である。例えば、本発明の
方法によれば、平均セル径dが0.01〜1000μ
m、好ましくは0.1〜500μm、平均セル壁厚tが
0.01〜2000μm、好ましくは0.1〜1000
μmの微細セル構造を有する粘着剤層を形成できる。特
に、平均セル径dが0.01〜15μm(より好ましく
は0.1〜10μm)で、且つ平均セル壁厚tが0.0
1〜30μm(より好ましくは0.1〜20μm)程度
の極めて微細なセル構造を有する粘着剤層を容易に形成
できる。このような粘着剤層を有する微細発泡粘着テー
プは、微細なセル構造により見かけの弾性率が低下し、
応力緩和性が向上して、粘着特性の一つである耐反撥性
が大幅に向上する。
厚tと平均セル径dとの比t/dが0.5〜3.5、よ
り好ましくは0.8〜3程度である。このような粘着テ
ープは、セル壁厚がセル径に近似したサイズであるた
め、粘着特性を低下させることなく、応力緩和性が大き
く向上し、極めて優れた耐反撥性が得られる。
剤や物理発泡剤では実現できない微細なセル径及びセル
壁厚のセル構造を有する粘着剤層を形成できる。また、
二酸化炭素を使用するため、粘着剤層を構成する粘着剤
が汚染されることがなく、気泡を形成することで粘着剤
層の相対密度が低下するため、材料費を低減できる。本
発明の微細発泡粘着テープは、高い粘着性を保持しつ
つ、優れた耐反撥性を示す。
に説明するが、本発明はこれらの実施例により何ら限定
されるものではない。なお、耐反撥性試験は次のように
して行った。
mのアルミニウム板の表面を溶剤で十分洗浄した後、粘
着テープの粘着剤層のみを貼り合わせた。しかる後、ア
ルミニウム板を粘着剤層が外側になるように、またアル
ミニウム板の曲率半径が25mmとなるように、アルミ
ニウム板の長辺方向を側面から見て半円状に変形させて
1時間放置した。次いで、このアルミニウム板を上記粘
着剤層によりアクリル板に貼り合わせて、室温で24時
間放置し、24時間後のアルミニウム板の反り量を測定
した。この反り量が小さいほど耐反撥性が優れていると
判断される。
部、テルペン系タッキファイヤー(YSレジンPX11
50)100重量部、3官能性イソシアネート系架橋剤
(コロネートL)3重量部を、固形分ベースが30重量
%になるように添加し、十分攪拌して塗布液を調製し
た。この塗布液を、裏面がシリコーン系樹脂により背面
処理された40μm厚のポリエステルフィルムの表面
に、溶剤乾燥後の粘着剤層厚みが40μmとなるように
塗布し、熱オーブンで溶剤を乾燥させた。これを耐圧容
器内に入れた後、超臨界状態の二酸化炭素を注入し、圧
力250kgf/cm2、温度40℃で10分間保持し
た後、約2秒かけて大気圧まで開放し、発泡粘着テープ
を作成した。この発泡粘着テープの粘着剤層に形成され
たセルの平均セル径及び平均セル壁厚を測定すると共
に、耐反撥性試験を行った。その結果を表1に示す。
性試験を行った。その結果を表1に示す。
95重量部、アクリル酸(AA)5重量部からなる共重
合粘着ポリマーと、3官能性イソシアネート系架橋剤
(コロネートL)3重量部を、固形分ベースが30重量
%となるように添加し、十分攪拌して塗布液を調製し
た。この塗布液を、実施例1と同様のポリエステルフィ
ルムの表面に、溶剤乾燥後の粘着剤層厚みが40μmと
なるように塗布し、熱オーブンで溶剤を乾燥させた。こ
れを耐圧容器内に入れた後、実施例1と同様の条件で超
臨界状態の二酸化炭素を粘着剤層に含浸させ、圧力を開
放し、発泡粘着テープを作成した。この発泡粘着テープ
の粘着剤層に形成されたセルの平均セル径及び平均セル
壁厚を測定するとともに、耐反撥性試験を行った。その
結果を表1に示す。
性試験を行った。その結果を表1に示す。
ク共重合体SIS(クレイトン1107)100重量
部、水素添加石油樹脂系タッキファイヤー(アルコンP
115)100重量部を、固形分ベースが40重量%と
なるように添加し、十分攪拌して塗布液を調製した。こ
の塗布液を、実施例1と同様のポリエステルフィルムの
表面に、乾燥後の粘着剤層厚みが40μmとなるように
塗布し、熱オーブンで溶剤を乾燥させた。これを耐圧容
器内に入れ、実施例1と同様の条件で超臨界状態の二酸
化炭素を粘着剤層に含浸させ、圧力を開放し、発泡粘着
テープを作成した。この発泡粘着テープの粘着剤層に形
成されたセルの平均セル径及び平均セル壁厚を測定する
とともに、耐反撥性試験を行った。その結果を表1に示
す。
性試験を行った。その結果を表1に示す。
Claims (4)
- 【請求項1】 粘着剤層を備えた粘着テープ又はシート
に液体状又は超臨界状態の二酸化炭素を含浸させた後、
圧力を減少させて粘着剤層を発泡させることを特徴とす
る微細発泡粘着テープ又はシートの製造方法。 - 【請求項2】 粘着剤層の主成分がアクリル系樹脂又は
ゴム系樹脂である請求項1記載の微細発泡粘着テープ又
はシートの製造方法。 - 【請求項3】 平均セル径dが0.01〜1000μ
m、平均セル壁厚tが0.01〜2000μmであり、
且つ平均セル壁厚tと平均セル径dとの比t/dが0.
5〜3.5の範囲にある微細セル構造を有する粘着剤層
を備えた微細発泡粘着テープ又はシート。 - 【請求項4】 平均セル径dが0.01〜15μmで、
且つ平均セル壁厚tが0.01〜30μmである微細セ
ル構造を有する粘着剤層を備えた微細発泡粘着テープ又
はシート。
Priority Applications (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
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