JP2003253228A - 再剥離型両面粘着テープ - Google Patents
再剥離型両面粘着テープInfo
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Abstract
に、粘着剤が被着体に残留せず、且つ両面粘着テープが
切れたり、不織布層間で破壊したりしない不織布を支持
体とする再剥離型両面粘着テープを提供する。 【解決手段】 不織布層間の破壊強度を検知する方法と
して、不織布を水に濡らすことにより膨潤させ、繊維の
絡み合いを解いて測定した、湿潤引っ張り強度と従来よ
り標準的に測定されている引っ張り強度との比(湿潤引
張強度)/(引張強度)で表される不織布の層間強度係数γ
により、従来評価が難しかった不織布の厚み方向の破壊
強度を評価する。また層間強度係数γが0.15〜0.6であ
る不織布と特定の動的粘弾性を有する粘着剤を組み合わ
せる。
Description
する再剥離型両面粘着テープに関する。詳しくは金属や
プラスチックから両面粘着テープを剥離するときの剥離
性に優れる不織布を支持体とする再剥離型両面粘着テー
プに関する。
(以下、両面粘着テープ)は作業性が良好なことから各種
産業分野にて利用されている。また近年、地球環境保護
の高まりから省資源等を目的として、製品に使用されて
いる再利用可能な部品については、使用後に分解して再
利用することが多くなってきている。この際、両面粘着
テープを使用している場合には、部品に貼付されたテー
プを剥離する作業が必要になることがあるが、一般的に
剥離作業は困難であることが多い。具体的には、剥離時
に粘着剤が被着体に残留したり、両面粘着テープが切れ
てしまったり、不織布層間で両面粘着テープが破壊した
りするという問題がある。そのなかでも、不織布層間で
破壊した両面粘着テープ片を部品表面から取り除く作業
が、リサイクル工程上最も効率の悪い作業となってい
た。
-303041号公報には、特定の降伏点強度と特定の降伏点
伸度を有する両面粘着テープが提案されている。しかし
ながら、上記粘着テープでも被着体への接着性が高い場
合、必ずしも不織布層間の破壊を解決できなかった。
の層間破壊面積率を有する両面粘着テープが提案されて
いる。しかしながら、上記粘着テープは課題をパラメー
ターとしており、どのようにして層間破壊しにくい両面
テープを提供するかを提案していない。
ころは、金属やプラスチックの被着体より剥離する際
に、粘着剤が被着体に残留せず、且つ両面粘着テープが
切れたり、不織布層間で破壊したりしない不織布を支持
体とする再剥離型両面粘着テープを提供するものであ
る。
た結果、不織布層間の破壊強度を検知する方法として、
不織布を水に濡らすことにより膨潤させ、繊維の絡み合
いを解いて測定した、湿潤引っ張り強度と従来より標準
的に測定されている引っ張り強度との比(湿潤引張強度)
/ (引張強度)で表される不織布の層間強度係数γによ
り、従来評価が難しかった不織布の厚み方向の破壊強度
を評価できることを見出した。また層間強度係数γが0.
15〜0.6である不織布と特定の動的粘弾性を有する粘着
剤を組み合わせることにより、本発明の課題が解決され
ること見出し、本発明を完成するに至った。
あり、2)グレーン比が80%以上であり、3)引張強度が15
〜30N/20mmであり、4)密度が0.15〜0.35g/cm3である麻
を主成分とする不織布を支持体とし、前記不織布の両面
に形成された粘着剤層の少なくとも一方の粘着剤層の70
℃における貯蔵弾性率G'が3.0×104〜1.0×105Paであ
り、130℃での損失正接tanδが1より小さい再剥離型粘
着テープにおいて、前記支持体の(湿潤引張強度) / (引
張強度)で表される層間強度係数γが0.15〜0.6である再
剥離型両面粘着テープを提供する。
とする再剥離型両面粘着テープを、その構成及びラミネ
ート条件に基づいて更に詳しく説明する。
引張強度) / (引張強度)で表される層間強度係数γが0.
15〜0.6である。γが0.15未満の場合は、不織布の層間
強度が弱く、テープを再剥離する際に、テープが不織布
層間で破壊する。一方、γが0.6を超える場合は不織布
の柔軟性が欠け、凹凸面への追従性が低下する。好まし
くは、γは0.2〜0.6である。さらに好ましくは、γは0.
25〜0.6である。 (引っ張り強度測定法)引張強度は、不織布を標線長さ
100mm、幅20mmのダンベル状に打ち抜き、テンシロン引
張試験機を用い、引張速度300mm/min、測定雰囲気23℃,
50%RHの条件で、測定した。湿潤引張強度は、イオン交
換水中に24時間浸漬した後、過剰の水を除き、上記条件
で測定した。
しては、麻単独または麻とビンロン、レーヨン、ポリエ
ステル、パルプ等を混抄しても良い。麻としては、強度
の点からマニラ麻が好ましい。マニラ麻の含有率は50質
量%以上のものが好ましい。マニラ麻が50質量%未満で
は、充分な引張強度が得られない。さらに好ましくは70
質量%以上である。
で、不織布製造工程で公知慣用の強化剤を添加すること
が好ましい。強化剤は、内添強化剤或いは外添強化剤
を、単独又は併用しても良い。
アクリルアミド系樹脂、尿素−ホルムアルデヒド系樹
脂、メラミン−ホルムアルデヒド系樹脂、エポキシーポ
リアミド系樹脂等が使用できる。特にエポキシ−ポリア
ミド系樹脂であるポリアミドアミン・エピクロルヒドリ
ン樹脂が著しく不織布層間強度を上げるため好ましい。
内添強化剤の添加量としては、好ましくは不織布に対し
0.2〜1%、さらに好ましくは、0.3〜0.5%である。通常市
販されている不織布の添加量である0.2%未満では、上記
層間強度係数の範囲が得られず、高速で剥離する際に不
織布層間で破壊する。
コース、カルボキシメチルセルロース、ポリビニルアル
コール、ポリアクリルアミド等の熱可塑性樹脂が使用で
きる。
は、不織布の強度が弱く、テープを再剥離する際にテー
プが切れる。また、30g/m2を超える場合は、テープの柔
軟性が低下し、テープを紙管に巻き取る際に、幅方向の
シワが発生し、外観を悪い。さらに好ましくは、13〜25
g/m2以下である。
合は、不織布の強度が弱く、テープを再剥離する際にテ
ープが切れる。また、0.35g/m3を超える場合は、粘着剤
の含浸性が低下し、粘着剤による充分なバインダー効果
が得られず、テープを再剥離する際に、テープが不織布
層間で破壊する。更に好ましい密度は、0.2〜0.3g/m3で
ある。
の引張強度は、MD方向、TD方向ともに15〜30N/20mmであ
るが、MD方向、TD方向のどちらか一方の引張強度が15N/
20mm未満の場合は、テープを再剥離する際に、テープが
切れ易くなる。また、MD方向、TD方向のどちらか一方の
引張強度が30N/20mmを超える場合は、テープの柔軟性が
低下し、凹凸へのテープの追従性が低下する。MD方向、
TD方向に引っ張り強度が共に17〜30N/20mmであることが
好ましく、20〜30N/20mmが更に好ましい。
ましくは90〜100%である。グレーン比が80%未満の場合
は、MD方向とTD方向の強度や伸びの等方性がなくなり、
テープを再剥離する際に、不織布の強度の弱い方向に沿
って、切れやすくなる。尚、グレーン比とは、不織布の
TD方向の引張強度をMD方向の引張強度で除した値として
定義される。
特に限定されるものではないが、公知の湿式法により得
られ、円網抄紙機、短網抄紙機、長網抄紙機、傾斜短網
抄紙機等を使用した各種抄紙法が用いられる。グレーン
比の高い不織布を得るためには、傾斜短網方式が好まし
い。
×104〜1.0×105Paであり、且つ130℃での損失正接tan
δが1未満である。不織布の強度によって若干異なる
が、70℃での貯蔵弾性率G'が3.0×104Pa未満の場合は接
着力が強くなりすぎ、剥離時に不織布層間破壊やテープ
の切れが発生する。また1.0×105Paを越える場合は接着
性が低下する。130℃でのtanδが1以上の場合は再剥離
性が低下する。また、定荷重剥離性など耐剥がれ性を考
慮する場合は、130℃での損失正接tanδは0.5以上が好
ましい。詳しくは、本発明に使用する不織布のなかで、
引張強度および層間強度が強い不織布にあたる不織布の
引張強度が20N〜30N/20mmであり、且つ層間強度係数が
0.25〜0.6の場合は、70℃での貯蔵弾性率G'が3.0×104
〜1.0×105Paであり、且つ130℃での損失正接 tanδが1
未満の粘着剤が適している。一方、本発明に使用する不
織布のなかで、引張強度および層間強度が弱い不織布に
あたる不織布の引張強度が15N〜20N/20mmであり、且つ
層間強度係数が0.15〜0.25の場合は、70℃での貯蔵弾性
率G'が5.0×104〜1.0×105Paであり、且つ130℃での損
失正接tanδが0.8未満の粘着剤が適している。 (粘着剤の種類)粘着剤の種類としては、公知のアクリ
ル系やゴム系の粘着剤が使用できる。更に、必要に応じ
粘着付与樹脂や架橋剤を添加してもよい。 (貯蔵弾性率G'と損失正接 tanδ測定法)本発明におけ
る貯蔵弾性率G'と損失正接tanδは、5mm厚にまで重ね合
わせ粘着剤を試験片とし、レオメトリックス社製粘弾性
試験機アレス2kSTDに直径7.9mmのパラレルプレートを装
着し、試験片を挟み込み周波数1Hzで測定した値であ
る。
の厚みは、好ましくは10μm〜100μm、さらに好ましく
は30μm〜80μm以下である。10μm未満では接着性が低
下する。また100μmを超えると、再剥離性が低下する。 (塗布方法)粘着剤の塗布方法としては、ロールコータ
ー等で直接不織布に塗布する方法や、剥離紙上にいった
ん粘着剤層を形成後、不織布に転写する方法が用いられ
る。
粘着剤を不織布に直接塗布または転写し乾燥後、ラミネ
ートする方法が使用される。 (温度)ラミネートの温度としては、好ましくは80℃〜
110℃、さらに好ましくは、90℃〜110℃である。80℃未
満では粘着剤の不織布への含浸が悪くなり、再剥離した
際にテープが不織布層間で破壊する。110℃を超える
と、剥離紙のフクレが起きる。 (圧力)ラミネート圧力としては、好ましくは通常80〜
200N/cm、さらに好ましくは、120〜200N/cmである。80N
/cm未満では充分に粘着剤が不織布の紙層内部まで含浸
せず、200N/cmを超えるとラミネートロールの摩耗が激
しくなる。
発明はこれに限定されるものではない。
ドアミン・エピクロルヒドリン樹脂0.5%含む溶液を、傾
斜短網抄紙機で、坪量17g/m2、密度0.27g/cm3、グレー
ン比96%になるよう抄紙し不織布Aを得た。この不織布A
の引張強度(切断強度)は、流れ方向(MD)24N/20mm、及び
幅方向(TD)23N/20mmであり、層間強度係数は、MD、TDと
も0.28であった。同様に表1に記載の処方で、不織布B〜
Fを作製した。
化学社製SKダイン1717、固形分45%)100部に対し、イソ
シアネート系架橋剤(綜研化学社製L-45、固形分45%)を
1.3部添加し15分攪拌後、剥離処理した厚さ75μmのポリ
エステルフィルム上に乾燥後の厚さが65μmになるよう
に塗工して、80℃で3分間乾燥した。得られた粘着シー
トを、不織布Aの両面に転写し、80℃の熱ロールで150N
/cmの圧力でラミネートし、不織布紙層内部まで粘着剤
を充分含浸させた。その後40℃で2日間熟成し両面粘着
テープを得た。
アネート系架橋剤(綜研化学株式会社製L-45、固形分45
%)を0.9部添加した以外は実施例1と同様に両面粘着テ
ープを作製した。
ス導入口を備えた反応容器にブチルアクリレート93.4質
量部(以下部)、酢酸ビニル3部、アクリル酸2.5部、N-ビ
ニルピロリドリン1部、β-ヒドロキシエチルアクリレー
ト0.1部のモノマー100質量部と重合開始剤として2,2'-
アゾビスイソブチルニトリル0.2部とを酢酸エチル100部
に溶解し、80℃で8時間重合して、重量平均分子量70万
のアクリル共重合体溶液を得た。 (2) 上記のアクリル共重合体固形分100部に対し、ロジ
ンエステル系樹脂A-100(荒川化学社製)を15部、重合ロ
ジンエステル系樹脂D-135(荒川化学社製)を15部添加
し、トルエンで希釈混合し固形分40%の粘着剤溶液aを得
た。
使用した以外は、実施例2と同様に両面粘着テープを作
製した。
使用した以外は、実施例2と同様に両面粘着テープを作
製した。
使用した以外は、実施例1と同様に両面粘着テープを作
製した。
使用した以外は、実施例1と同様に両面粘着テープを作
製した。
使用した以外は、実施例1と同様に両面粘着テープを作
製した。
した粘着剤溶液及び両面粘着テープについて、以下に示
す方法により試験し、評価結果を表2、3に示した。
標線長さ100mm、幅20mmのダンベル状に打ち抜き、テン
シロン引張試験機を用い、引張速度300mm/min、測定雰
囲気23℃,50%RHの条件で、不織布が切断する強度を測定
した。
(湿潤引張強度)/(引張強度)である。湿潤引張強度は、
イオン交換水中に24時間浸漬した後、過剰の水を除き、
上記条件で測定した。
m厚にまで重ね合わせ試験片とした。レオメトリックス
社製粘弾性試験機アレス2kSTDに直径7.9mmのパラレルプ
レートを装着し、試験片を挟み込み、周波数1Hzで-50℃
から150℃までの貯蔵弾性率(G')、損失正接(tanδ)を測
定した。
強度及び伸度は、テープを標線長さ100mm、幅20mmのダ
ンベル状に打ち抜き、テンシロン引張試験機を用い、引
張速度300mm/min、測定雰囲気23℃,50%RHの条件で測定
し、降伏点の強度及び降伏点までの伸びをチャートから
読みとった。
た両面接着テープの両面に20mm×100mmに切断したt(厚
み)=0.1mmのアルミ箔を貼合わせ、60℃×24時間保存
後、常温まで徐冷し、アルミ箔の両端を手で持ち10m/分
程度の速度で手によりT剥離を行い、剥離した後の糊面
から不織布内部で破壊している面積割合(層間破壊面積
率)を以下のようにして算出した。より詳しく説明する
と、剥離表面を写真機などで画像として取り込み、印画
紙に印画し、両面テープ印画部分を切り抜いてその重量
(A)を測定するとともに、そのうち層間破壊部分を切り
抜いてその重量(B)を測定し、(B/A)×100の値を層間破
壊面積率(%)とした。
ルムで裏打ちした20mm幅の両面粘着テープ試料をステン
レス板に貼付し、2kgローラー1往復加圧した。23℃下で
1時間静置した後、180°方向に引張速度300mm/minで引
っ張り、接着力を測定した。
ルフィルムで裏打ちした10mm幅×50mm長さの両面粘着テ
ープ試料をステンレス板に貼付し、2kgローラー1往復加
圧し、40℃下で1時間養生した。23℃下で試料に対して9
0°方向に300gの荷重をかけ、1時間後のハガレ距離を測
定した。
ムで裏打ちした20mm幅の両面粘着テープ試料をステンレ
スに貼付し2kgローラー1往復加圧した。貼付後60℃,90%
RH雰囲気下で12日間放置し、23℃下で1日冷却した後、1
35°の方向にテープ試料を手で5m/minの速度で剥がし
た。テープ不織布層間での破壊の有無及び剥離後の被着
体への粘着剤の残留の程度を以下の基準で目視評価し
た。 (不織布層間破壊) ◎ :不織布層間破壊面積=0〜10%未満 ○ :不織布層間破壊面積=10〜20%未満 × :不織布層間破壊面積=20%以上 (粘着剤残留) ◎ :糊残り=0〜10%未満 ○ :糊残り=10〜20%未満 × :糊残り=20%以上
ステンレス板に2.0kgローラーで1往復加圧貼付した。両
面粘着テープのもう一方の剥離紙を剥がし、両面粘着テ
ープ単体の状態にする。23℃下で7日間放置後、両面粘
着テープの一端を持ち、135°方向に1m/minで剥離した
際のテープのキレ具合をN=10で評価した。 ◎:テープキレ0回 ○:テープキレ1〜2回 ×:テープキレ3回以上
基づく不織布と粘着剤層との組み合わせである実施例は
何れも高い接着性及び良好な再剥離性を示している。一
方、表3の結果から明らかなように、比較例は何れも接
着性には優れるものの、層間強度係数γが本発明の構成
要件であるγ=0.15〜0.6を満たしていないため、不織
布層間で破壊が起こり、再剥離性に劣る結果となった。
従来は層間破壊強度を評価するにあたり、テープを作製
した後に、層間破壊面積率(%)を測定することにより、
層間破壊強度の評価を行っていた。また、従来の技術の
項で、特開平2000-303041号公報を例に挙げて説明した
ように、相関破壊強度が高いテープを得るために、層間
破壊面積(%)が小さいテープを使うといったような、課
題をテープ作製のための手段として規定することしか提
案されていなかった。つまりどのような不織布と、どの
ような粘着剤層の組み合わせにより、本発明の課題であ
る、テープが切れたり、不織布層間での破壊したりする
ことなく良好な粘着性を有する粘着テープが得られるか
については明確にされておらず、テープを作製し、テー
プの層間破壊面積(%)を測定して初めて、不織布と粘着
剤層の組み合わせが良好であったかどうかがわかるのが
現状であった。表2、表3の結果から明らかなように、本
発明で導入した支持体の(湿潤引張強度)/(引張強度)で
表される層間強度係数γにより、層間破壊強度が的確に
評価されている。すなわち、テープを作製することな
く、部品としての不織布を層間強度係数γで特定し、特
定の粘着剤層と組み合わせることにより、本発明の課題
が解決されることが明確になった。
両面粘着テープは、不織布が特定範囲の層間強度係数と
引張強度を有し、粘着剤が特定範囲の粘弾性特性を有す
るため、金属やプラスチック等の再利用が可能な部品か
らテープを剥離するリサイクル行程で、不織布の層間破
壊、テープのキレ及び粘着剤の残留が生じない。さら
に、本発明の粘着テープは従来に比べ高い接着性と再剥
離性の両立が可能である。
Claims (6)
- 【請求項1】 1)坪量が10〜30g/m2であり、2)グレーン
比が80%以上であり、3)引張強度が15〜30N/20mmであ
り、4)密度が0.15〜0.35g/cm3である麻を主成分とする
不織布を支持体とし、前記不織布の両面に形成された粘
着剤層の少なくとも一方の粘着剤層の70℃における貯蔵
弾性率G'が3.0×104〜1.0×105Paであり、130℃での損
失正接tanδが1より小さい再剥離型粘着テープにおい
て、前記支持体の(湿潤引張強度)/(引張強度)で表され
る層間強度係数γが0.15〜0.6であることを特徴とする
再剥離型両面粘着テープ。 - 【請求項2】 前記不織布が、ポリアクリルアミド系樹
脂、尿素−ホルムアルデヒド系樹脂、メラミン−ホルム
アルデヒド系樹脂及びエポキシ−ポリアミド系樹脂から
なる群から少なくとも1種選ばれる内添強化剤を含有す
る請求項1記載の再剥離型両面粘着テープ。 - 【請求項3】 前記内添強化剤が前記エポキシ−ポリア
ミド系樹脂のうち、ポリアミドアミン・エピクロルヒド
リン樹脂である請求項2記載の再剥離型両面粘着テー
プ。 - 【請求項4】 前記内添強化剤の添加量が、0.2〜1%で
ある請求項2又は3記載の再剥離型両面粘着テープ。 - 【請求項5】 前記不織布がビスコース、ポリビニルア
ルコール、ポリアクリルアミド、カルキシメチルセルロ
ースからなる群から少なくとも1種選ばれる外添強化剤
を含有する請求項1〜4記載の再剥離型両面粘着テープ。 - 【請求項6】 前記粘着剤層を支持体へラミネートする
ときのラミネート温度が80℃〜110℃であり、ラミネー
ト圧力が80〜200N/cmである請求項1〜5のいずれかに記
載の再剥離型両面粘着テープ。
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JP2002053589A JP4240891B2 (ja) | 2002-02-28 | 2002-02-28 | 再剥離型両面粘着テープ |
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