JP2011038045A - ハニカムコア切削加工時固定用粘着テープ - Google Patents

ハニカムコア切削加工時固定用粘着テープ Download PDF

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Abstract

【課題】本発明の目的は、ハニカムコアの切削加工の際には、ハニカムコアのずれや剥がれが生じることなく固定することができ、切削加工後には、ハニカムコアの割れや糊残りを伴うことなく引き剥がすことが可能な粘着テープを提供することにある。
【解決手段】本発明のハニカムコア切削加工時固定用粘着テープは、基材の少なくとも一方の面側に粘着剤層を有する粘着テープであって、該粘着テープのへき開接着力が10〜80N/400mm2であり、せん断接着力が100〜700N/400mm2であり、長手方向(MD)の破断強度及び幅方向(TD)の破断強度がともに30〜200N/10mmであることを特徴としている。
【選択図】なし

Description

本発明は、粘着テープに関する。詳しくは、ハニカムコアを切削加工する際の固定に用いる粘着テープに関する。
ハニカムコアはサンドイッチパネル用の芯材等として広く利用されており、このようなサンドイッチパネルは、その優れた重量比強度を利用して、航空機の機体等の様々な構造材として使用されている。このようなハニカムコアの加工方法としては、両面粘着テープを用いてハニカムコアを加工機の台座上に固定した後、切削加工する方法が知られていた。さらに、ハニカムコアのセルの内部に微粒子状の非金属小球を充填した後、切削加工する方法等が知られている(特許文献1参照)。
しかしながら、上記の加工方法では、カッター刃が当たる際に発生する応力によって、ハニカムコアが所定の位置からずれたり、剥がれたりすることで、加工不良が発生する問題が生じる場合があった。また、ハニカムコアの切削加工後には、固定の際に使用した粘着テープをハニカムコアから除去する必要があるが、引き剥がす際に粘着テープが破断したり、ハニカムコアの割れや糊残り(粘着テープの一部がハニカムコア側に残ってしまう現象)が発生する等の問題が生じる場合があった。これに対し、このような問題を発生させず、切削加工性の良好なハニカムコア切削加工時固定用粘着テープが求められているのが現状である。
特開平6−179195号公報
従って、本発明の目的は、切削加工時には、ハニカムコアのずれや剥がれが発生することなく固定することができ、切削加工後には、ハニカムコアの割れや糊残りを伴うことなく引き剥がすことができる、切削加工性に優れたハニカムコア切削加工時固定用粘着テープを提供することにある。
本発明者らは、上記課題を解決するために鋭意検討した結果、基材の少なくとも一方の面側に粘着剤層を有する粘着テープの、へき開接着力、せん断接着力、長手方向(MD)の破断強度及び幅方向(TD)の破断強度を特定の範囲に設定することにより、ハニカムコアの切削加工性に優れた粘着テープが得られることを見出した。本発明はこれらの知見に基づいて完成されたものである。
すなわち、本発明は、基材の少なくとも一方の面側に粘着剤層を有する粘着テープであって、該粘着テープの、下記のへき開接着力試験により測定されるへき開接着力が10〜80N/400mm2であり、せん断接着力が100〜700N/400mm2であり、長手方向(MD)の破断強度及び幅方向(TD)の破断強度がともに30〜200N/10mmであることを特徴とするハニカムコア切削加工時固定用粘着テープを提供する。
へき開接着力試験:粘着テープ(サイズ:20mm×20mm、面積400mm2)の粘着剤層表面を、SUS板(a)(サイズ:幅30mm×長さ80mm、厚さ2.0mm)の長さ方向の端部に貼付し、粘着テープのSUS板(a)に貼付した側と反対の面側をSUS板(b)に固定して、試験サンプルを作成する。SUS板(b)を固定して、SUS板(a)の粘着テープ貼付側とは反対側の長さ方向の端部を、SUS板(b)の表面に対して垂直に、300mm/分の速度で引っ張り、粘着テープの剥離時の荷重を測定する。
さらに、本発明は、前記基材がプラスチックフィルムである前記のハニカムコア切削加工時固定用粘着テープを提供する。
さらに、本発明は、前記粘着剤層を形成する粘着剤がアクリル系粘着剤である前記のハニカムコア切削加工時固定用粘着テープを提供する。
さらに、本発明は、前記粘着剤層が、活性エネルギー線照射により形成された粘着剤層である前記のハニカムコア切削加工時固定用粘着テープを提供する。
本発明のハニカムコア切削加工時固定用粘着テープは、へき開接着力、せん断接着力、長手方向(MD)の破断強度及び幅方向(TD)の破断強度が特定の範囲にあるため、切削加工の際には、ハニカムコアのずれや剥がれが発生することなくハニカムコアを固定することができる。また、切削加工後には、ハニカムコアの割れや糊残りを伴うことなく粘着テープを引き剥がすことができる。従って、本発明のハニカムコア切削加工時固定用粘着テープを使用すると、ハニカムコアの切削加工性に優れ、ハニカムコアの生産性が向上する。
図1は、実施例におけるへき開接着力の測定に用いた、試験サンプルを示す 概略図(平面図)である。 図2は、実施例におけるへき開接着力の測定に用いた、S字フックを引っ掛 けた状態の試験サンプルを示す概略図(A−A断面図)である。 図3は、実施例におけるせん断接着力の測定に用いた、試験サンプルを示す 概略図(平面図)である。 図4は、実施例におけるせん断接着力の測定に用いた、試験サンプルを示す 概略図(B−B断面図)である。
以下に、本発明の実施の形態を詳細に説明する。
本発明のハニカムコア切削加工時固定用粘着テープ(以下、「本発明の粘着テープ」と称する場合がある)は、基材の少なくとも一方の面側に粘着剤層を有する粘着テープであり、該粘着テープのへき開接着力が10〜80N/400mm2であり、せん断接着力が100〜700N/400mm2であり、長手方向(MD)の破断強度及び幅方向(TD)の破断強度がともに30〜200N/10mmであることを特徴とする。なお、本発明において、長手方向(MD)とは、製造工程における製造ライン方向(流れ方向)であり、長尺テープの場合にはテープの長さ方向を意味する。また、幅方向(TD)とは、上記MDに対する垂直方向であり、テープの幅方向を意味する。
本発明の粘着テープは、例えば、基材の両面側に粘着剤層を有する構成の両面粘着テープであってもよいし、基材の片面側のみに粘着剤層を有する構成の片面粘着テープであってもよい。なお、本発明において、「粘着テープ」という場合には、シート状のもの、即ち、「粘着シート」も含まれるものとする。また、粘着剤層表面を「粘着面」と称する場合がある。
本発明の粘着テープは、ハニカムコアの切削加工時に、加工機の台座上にハニカムコアを固定する際に使用される。本発明の粘着テープが両面粘着テープである場合には、例えば、一方の粘着面(粘着剤層表面)にはハニカムコアが貼付され、他方の粘着面(粘着剤層表面)には気密性のシート材が貼付され、該シート材が加工機上に真空吸着されることにより、固定される。本発明の粘着テープが両面粘着テープである場合、ハニカムコアに貼付される側の粘着剤層のことを「ハニカムコア側の粘着剤層」、加工機側に位置する粘着剤層のことを「加工機側の粘着剤層」と称する場合がある。また、本発明の粘着テープが片面粘着テープである場合には、例えば、粘着面(粘着剤層表面)にハニカムコアが貼付され、粘着面に対する背面の基材表面が加工機に真空吸着されることにより、ハニカムコアが固定される。
[粘着剤層]
本発明の粘着テープにおける粘着剤層を形成するための粘着剤の種類としては、特に制限されず、例えば、アクリル系粘着剤、ゴム系粘着剤、ビニルアルキルエーテル系粘着剤、シリコーン系粘着剤、ポリエステル系粘着剤、ポリアミド系粘着剤、ウレタン系粘着剤、フッ素系粘着剤、エポキシ系粘着剤などの公知の粘着剤を使用することができる。これらの粘着剤は、単独で又は2種以上を組み合わせて用いることができる。なお、粘着剤は、いずれの形態を有している粘着剤であってもよく、例えば、エマルジョン型粘着剤、溶剤型(溶液型)粘着剤、活性エネルギー線硬化型粘着剤、熱溶融型粘着剤(ホットメルト型粘着剤)などが使用できる。中でも、活性エネルギー線硬化型粘着剤が好ましい。
本発明の粘着テープにおける粘着剤層を形成する粘着剤としては、上記の中でもアクリル系粘着剤が好ましい。即ち、本発明の粘着テープにおける粘着剤層は、アクリル系粘着剤層であることが好ましい。上記アクリル系粘着剤層は、アクリル系モノマーを必須の単量体(モノマー)成分として形成されるアクリル系ポリマーをベースポリマーとして含有する粘着剤層である。特に制限されないが、アクリル系粘着剤層中のアクリル系ポリマー(又はアクリル系ポリマー成分)の含有量は、65重量%以上(例えば、65〜100重量%)が好ましく、より好ましくは70〜99.999重量%である。
上記アクリル系粘着剤層は、粘着剤層の形成方法によっても異なり、特に限定されないが、アクリル系ポリマーを必須成分とするアクリル系粘着剤組成物、または、アクリル系ポリマーを形成する単量体(モノマー)の混合物(「モノマー混合物」と称する場合がある)又はその部分重合物を必須成分とするアクリル系粘着剤組成物から形成される。特に限定されないが、前者としては、例えば、いわゆる溶剤型の粘着剤組成物などが挙げられ、後者としては、例えば、いわゆる活性エネルギー線硬化型の粘着剤組成物などが挙げられる。上記粘着剤組成物には、さらに必要に応じて、架橋剤やその他の各種の添加剤が含まれていてもよい。
上記「粘着剤組成物」には「粘着剤層を形成するための組成物」という意味も含むものとする。また、上記「モノマー混合物」とはアクリル系ポリマーを形成するモノマー成分のみからなる混合物を意味する。また、上記「部分重合物」とは、上記モノマー混合物の構成成分のうち1又は2以上の成分が部分的に重合している組成物を意味する。
上記アクリル系ポリマーは、直鎖又は分岐鎖状のアルキル基を有する(メタ)アクリル酸アルキルエステルを必須のモノマー成分(単量体成分)として形成されるアクリル系ポリマーであることが好ましい。なお、上記の「(メタ)アクリル」とは、「アクリル」及び/又は「メタクリル」を表し、他も同様である。
また、上記アクリル系ポリマーを形成するモノマー成分には、さらに、極性基含有単量体、多官能性単量体やその他の共重合性単量体が共重合モノマー成分として含まれていてもよい。共重合モノマー成分を用いることにより、たとえば、被着体への接着力を向上させたり、粘着剤層の凝集力を高めたりすることができる。上記共重合モノマー成分は単独で又は2種以上を組み合わせて使用することができる。
上記の直鎖又は分岐鎖状のアルキル基を有する(メタ)アクリル酸アルキルエステル(以下、単に「(メタ)アクリル酸アルキルエステル」と称する場合がある)としては、例えば、(メタ)アクリル酸メチル、(メタ)アクリル酸エチル、(メタ)アクリル酸プロピル、(メタ)アクリル酸イソプロピル、(メタ)アクリル酸n−ブチル、(メタ)アクリル酸イソブチル、(メタ)アクリル酸s−ブチル、(メタ)アクリル酸t−ブチル、(メタ)アクリル酸ペンチル、(メタ)アクリル酸イソペンチル、(メタ)アクリル酸ヘキシル、(メタ)アクリル酸ヘプチル、(メタ)アクリル酸オクチル、(メタ)アクリル酸2−エチルヘキシル、(メタ)アクリル酸イソオクチル、(メタ)アクリル酸ノニル、(メタ)アクリル酸イソノニル、(メタ)アクリル酸デシル、(メタ)アクリル酸イソデシル、(メタ)アクリル酸ウンデシル、(メタ)アクリル酸ドデシル、(メタ)アクリル酸トリデシル、(メタ)アクリル酸テトラデシル、(メタ)アクリル酸ペンタデシル、(メタ)アクリル酸ヘキサデシル、(メタ)アクリル酸ヘプタデシル、(メタ)アクリル酸オクタデシル、(メタ)アクリル酸ノナデシル、(メタ)アクリル酸エイコシルなどのアルキル基の炭素数が1〜20の(メタ)アクリル酸アルキルエステルが挙げられる。上記の中でも、アルキル基の炭素数が2〜14の(メタ)アクリル酸アルキルエステルが好ましく、より好ましくはアルキル基の炭素鎖が2〜10の(メタ)アクリル酸アルキルエステルであり、特に好ましくは、アクリル酸イソノニル、メタクリル酸イソノニル、アクリル酸イソオクチルである。なお、上記(メタ)アクリル酸アルキルエステルは単独で又は2種以上を組み合わせて使用することができる。
なお、上記の(メタ)アクリル酸アルキルエステルは、アクリル系ポリマーの必須のモノマー成分として用いられており、上記(メタ)アクリル酸アルキルエステルの含有量は、アクリル系ポリマーを形成するモノマー全量(100重量%)に対して50〜100重量%が好ましく、より好ましくは60〜99.9重量%である。
上記の極性基含有単量体としては、例えば、(メタ)アクリル酸、イタコン酸、マレイン酸、フマル酸、クロトン酸、イソクロトン酸などのカルボキシル基含有単量体又はその無水物(無水マレイン酸など);(メタ)アクリル酸2−ヒドロキシエチル、(メタ)アクリル酸3−ヒドロキシプロピル、(メタ)アクリル酸4−ヒドロキシブチル、(メタ)アクリル酸6−ヒドロキシヘキシル等の(メタ)アクリル酸ヒドロキシアルキル、ビニルアルコール、アリルアルコールなどのヒドロキシル基(水酸基)含有単量体;(メタ)アクリルアミド、N,N−ジメチル(メタ)アクリルアミド、N−メチロール(メタ)アクリルアミド、N−メトキシメチル(メタ)アクリルアミド、N−ブトキシメチル(メタ)アクリルアミド、N−ヒドロキシエチルアクリルアミドなどのアミド基含有単量体;(メタ)アクリル酸アミノエチル、(メタ)アクリル酸ジメチルアミノエチル、(メタ)アクリル酸t−ブチルアミノエチルなどのアミノ基含有単量体;(メタ)アクリル酸グリシジル、(メタ)アクリル酸メチルグリシジルなどのグリシジル基含有単量体;アクリロニトリルやメタクリロニトリルなどのシアノ基含有単量体;N−ビニル−2−ピロリドン、(メタ)アクリロイルモルホリンの他、N−ビニルピリジン、N−ビニルピペリドン、N−ビニルピリミジン、N−ビニルピペラジン、N−ビニルピロール、N−ビニルイミダゾール、N−ビニルオキサゾール等の複素環含有ビニル系単量体;(メタ)アクリル酸メトキシエチル、(メタ)アクリル酸エトキシエチルなどの(メタ)アクリル酸アルコキシアルキル系単量体;ビニルスルホン酸ナトリウムなどのスルホン酸基含有単量体;2−ヒドロキシエチルアクリロイルフォスフェートなどのリン酸基含有単量体;シクロヘキシルマレイミド、イソプロピルマレイミドなどのイミド基含有単量体;2−メタクリロイルオキシエチルイソシアネートなどのイソシアネート基含有単量体などが挙げられる。上記の中でも、極性基含有単量体としては、カルボキシル基含有単量体、ヒドロキシル基含有単量体が好ましく、より好ましくは、アクリル酸、アクリル酸4−ヒドロキシブチルである。なお、上記の極性基含有単量体は、単独で又は2種以上を組み合わせて使用することができる。
上記の極性基含有単量体の含有量は、アクリル系ポリマーを形成するモノマー成分全量(100重量%)に対して1〜30重量%が好ましく、より好ましくは3〜20重量%である。極性基含有単量体の含有量が30重量%を超えると、粘着剤層の凝集力が高くなりすぎて粘着剤層の粘着性が低下し、高いへき開接着力が得られなくなって、ハニカムコアの切削加工性が低下する場合がある。また、極性基含有単量体の含有量が1重量%未満では粘着剤層の凝集力が低下し、高いせん断接着力が得られなくなって、ハニカムコアの切削加工性が低下したり、ハニカムコアの引き剥がし時に糊残りが発生する場合がある。
上記の多官能性単量体としては、例えば、ヘキサンジオールジ(メタ)アクリレート、ブタンジオールジ(メタ)アクリレート、(ポリ)エチレングリコールジ(メタ)アクリレート、(ポリ)プロピレングリコールジ(メタ)アクリレート、ネオペンチルグリコールジ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールジ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールトリ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、テトラメチロールメタントリ(メタ)アクリレート、アリル(メタ)アクリレート、ビニル(メタ)アクリレート、ジビニルベンゼン、エポキシアクリレート、ポリエステルアクリレート、ウレタンアクリレートなどが挙げられる。
上記の多官能性単量体の含有量は、アクリル系ポリマーを形成するモノマー成分全量(100重量%)に対して0.5重量%以下(例えば、0〜0.5重量%)が好ましく、より好ましくは、0〜0.3重量%以下である。含有量が0.5重量%を超えると、粘着剤層の凝集力が高くなりすぎて粘着剤層の粘着性が低下し、高いへき開接着力が得られなくなる場合がある。なお、架橋剤を用いる場合には多官能性単量体を用いなくてもよいが、架橋剤を用いない場合には多官能性単量体の含有量は0.001〜0.5重量%が好ましく、より好ましくは0.002〜0.1重量%である。
また、極性基含有単量体や多官能性単量体以外のその他の共重合性単量体としては、例えば、シクロペンチル(メタ)アクリレート、シクロヘキシル(メタ)アクリレート、イソボルニル(メタ)アクリレート等の脂環式炭化水素基を有する(メタ)アクリル酸エステル;フェニル(メタ)アクリレート等の(メタ)アクリル酸アリールエステル;酢酸ビニル、プロピオン酸ビニルなどのビニルエステル類;スチレン、ビニルトルエンなどの芳香族ビニル化合物;エチレン、ブタジエン、イソプレン、イソブチレンなどのオレフィン又はジエン類;ビニルアルキルエーテルなどのビニルエーテル類;塩化ビニルなどが挙げられる。
上記のアクリル系ポリマーは、上記のモノマー成分を公知乃至慣用の重合方法により重合して調製することができる。アクリル系ポリマーの重合方法としては、例えば、溶液重合方法、乳化重合方法、塊状重合方法や活性エネルギー線照射による重合方法(活性エネルギー線重合方法)などが挙げられる。上記の中でも、粘着剤層を厚手にすることが可能である点で、溶液重合方法、活性エネルギー線重合方法が好ましい。さらに、後述のように、切削加工時にずれや剥がれを生じることなくハニカムコアを固定するためには、粘着剤層の厚さを一定以上とすることが望ましいが、より厚手の粘着剤層の製造が可能であり、かつ、粘着剤層のせん断接着力を効率よく高めることができる点で、活性エネルギー線重合(光重合と称する場合がある)方法がより好ましく、中でも紫外線照射による紫外線重合方法が特に好ましい。
上記の活性エネルギー線重合(光重合)に際して照射される活性エネルギー線としては、例えば、α線、β線、γ線、中性子線、電子線などの電離性放射線や、紫外線などが挙げられ、特に紫外線が好適である。また、活性エネルギー線の照射エネルギー、照射時間、照射方法などは特に制限されず、光重合開始剤を活性化させて、モノマー成分の反応を生じさせることができればよい。
上記の溶液重合に際しては、各種の一般的な溶剤を用いることができる。このような溶剤としては、酢酸エチル、酢酸n−ブチル等のエステル類;トルエン、ベンゼン等の芳香族炭化水素類;n−ヘキサン、n−ヘプタン等の脂肪族炭化水素類;シクロヘキサン、メチルシクロヘキサン等の脂環式炭化水素類;メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン等のケトン類などの有機溶剤が挙げられる。溶剤は単独で又は2種以上を組み合わせて使用することができる。
上記のアクリル系ポリマーの調製に際しては、重合反応の種類に応じて、光重合開始剤(光開始剤)や熱重合開始剤などの重合開始剤を用いることができる。重合開始剤は単独で又は2種以上を組み合わせて使用することができる。
上記光重合開始剤としては、特に制限されず、例えば、ベンゾインエーテル系光重合開始剤、アセトフェノン系光重合開始剤、α−ケトール系光重合開始剤、芳香族スルホニルクロリド系光重合開始剤、光活性オキシム系光重合開始剤、ベンゾイン系光重合開始剤、ベンジル系光重合開始剤、ベンゾフェノン系光重合開始剤、ケタール系光重合開始剤、チオキサントン系光重合開始剤等を用いることができる。光重合開始剤の使用量としては、特に制限はされないが、例えば、アクリル系ポリマーを形成するモノマー成分全量(100重量部)に対して、0.01〜0.2重量部が好ましく、より好ましくは0.05〜0.15重量部である。
上記のベンゾインエーテル系光重合開始剤としては、例えば、ベンゾインメチルエーテル、ベンゾインエチルエーテル、ベンゾインプロピルエーテル、ベンゾインイソプロピルエーテル、ベンゾインイソブチルエーテル、2,2−ジメトキシ−1,2−ジフェニルエタン−1−オン、アニソールメチルエーテルなどが挙げられる。アセトフェノン系光重合開始剤としては、例えば、2,2−ジエトキシアセトフェノン、2,2−ジメトキシ−2−フェニルアセトフェノン、1−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、4−フェノキシジクロロアセトフェノン、4−(t−ブチル)ジクロロアセトフェノンなどが挙げられる。α−ケトール系光重合開始剤としては、例えば、2−メチル−2−ヒドロキシプロピオフェノン、1−[4−(2−ヒドロキシエチル)フェニル]−2−メチルプロパン−1−オンなどが挙げられる。芳香族スルホニルクロリド系光重合開始剤としては、例えば、2−ナフタレンスルホニルクロライドなどが挙げられる。光活性オキシム系光重合開始剤としては、例えば、1−フェニル−1,1−プロパンジオン−2−(o−エトキシカルボニル)−オキシムなどが挙げられる。ベンゾイン系光重合開始剤には、例えば、ベンゾインなどが含まれる。ベンジル系光重合開始剤には、例えば、ベンジルなどが含まれる。ベンゾフェノン系光重合開始剤は、例えば、ベンゾフェノン、ベンゾイル安息香酸、3、3′−ジメチル−4−メトキシベンゾフェノン、ポリビニルベンゾフェノン、α−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトンなどが含まれる。ケタール系光重合開始剤には、例えば、ベンジルジメチルケタールなどが含まれる。チオキサントン系光重合開始剤には、例えば、チオキサントン、2−クロロチオキサントン、2−メチルチオキサントン、2,4−ジメチルチオキサントン、イソプロピルチオキサントン、2,4−ジイソプロピルチオキサントン、ドデシルチオキサントンなどが含まれる。
上記アクリル系ポリマーを溶液重合により重合させる際に用いられる重合開始剤としては、例えばアゾ系開始剤、過酸化物系重合開始剤(例えば、ジベンゾイルペルオキシド、tert−ブチルペルマレエートなど)、レドックス系重合開始剤などが挙げられる。中でも、特開2002−69411号公報に開示されたアゾ系開始剤が特に好ましい。かかるアゾ系開始剤は開始剤の分解物が加熱発生ガス(アウトガス)の発生原因となる部分としてアクリル系ポリマー中に残留しにくいため好ましい。上記アゾ系開始剤としては、2,2’−アゾビスイソブチロニトリル(以下、AIBNと称する場合がある)、2,2’−アゾビス−2−メチルブチロニトリル(以下、AMBNと称する場合がある)、2,2’−アゾビス(2−メチルプロピオン酸)ジメチル、4,4’−アゾビス−4−シアノバレリアン酸などが例示される。上記アゾ系開始剤の使用量は、アクリル系ポリマーを形成するモノマー成分全量100重量部に対して、0.05〜0.5重量部が好ましく、より好ましくは0.1〜0.3重量部である。
上記アクリル系ポリマーの重量平均分子量は、30万〜200万が好ましく、より好ましくは60万〜150万、さらに好ましくは70万〜150万である。アクリル系ポリマーの重量平均分子量が30万より小さいと、良好な粘着特性を発揮することができず、切削加工時にハニカムコアのずれや剥がれが生じる場合があり、一方、200万より大きいと、塗工性に問題が生じる場合がある。上記の重量平均分子量は、重合開始剤の種類やその使用量、重合の際の温度や時間の他、モノマー濃度、モノマー滴下速度などによりコントロールすることができる。
本発明の粘着テープの粘着剤層には、必要に応じて、架橋剤、架橋促進剤、粘着付与剤(例えば、ロジン誘導体樹脂、ポリテルペン樹脂、石油樹脂、油溶性フェノール樹脂など)、老化防止剤、充填剤、着色剤(顔料や染料など)、紫外線吸収剤、酸化防止剤、連鎖移動剤、可塑剤、軟化剤、界面活性剤、帯電防止剤などの公知の添加剤を、本発明の特性を損なわない範囲で用いることができる。また、粘着剤層を形成する際には、各種の一般的な溶剤を用いることもできる。溶剤の種類としては、特に限定されず、前述の溶液重合に際して用いられる溶剤として例示されたものなどを用いることができる。
上記架橋剤は、粘着剤層のベースポリマー(例えば、上記のアクリル系ポリマーなど)を架橋することにより、粘着剤層のゲル分率をコントロールすることができる。架橋剤としては、イソシアネート系架橋剤、エポキシ系架橋剤、メラミン系架橋剤、過酸化物系架橋剤の他、尿素系架橋剤、金属アルコキシド系架橋剤、金属キレート系架橋剤、金属塩系架橋剤、カルボジイミド系架橋剤、オキサゾリン系架橋剤、アジリジン系架橋剤、アミン系架橋剤などが挙げられ、イソシアネート系架橋剤やエポキシ系架橋剤を好適に用いることができる。架橋剤は単独で又は2種以上を組み合わせて用いることができる。
上記イソシアネート系架橋剤としては、例えば、1,2−エチレンジイソシアネート、1,4−ブチレンジイソシアネート、1,6−ヘキサメチレンジイソシアネートなどの低級脂肪族ポリイソシアネート類;シクロペンチレンジイソシアネート、シクロヘキシレンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート、水素添加トリレンジイソシアネート、水素添加キシレンジイソシアネートなどの脂環族ポリイソシアネート類;2,4−トリレンジイソシアネート、2,6−トリレンジイソシアネート、4,4’−ジフェニルメタンジイソシアネート、キシリレンジイソシアネートなどの芳香族ポリイソシアネート類などが挙げられ、その他、トリメチロールプロパン/トリレンジイソシアネート付加物[日本ポリウレタン工業(株)製、商品名「コロネートL」]、トリメチロールプロパン/ヘキサメチレンジイソシアネート付加物[日本ポリウレタン工業(株)製、商品名「コロネートHL」]なども用いられる。
上記エポキシ系架橋剤としては、例えば、N,N,N′,N′−テトラグリシジル−m−キシレンジアミン、ジグリシジルアニリン、1,3−ビス(N,N−ジグリシジルアミノメチル)シクロヘキサン、1,6−ヘキサンジオールジグリシジルエーテル、ネオペンチルグリコールジグリシジルエーテル、エチレングリコールジグリシジルエーテル、プロピレングリコールジグリシジルエーテル、ポリエチレングリコールジグリシジルエーテル、ポリプロピレングリコールジグリシジルエーテル、ソルビトールポリグリシジルエーテル、グリセロールポリグリシジルエーテル、ペンタエリスリトールポリグリシジルエーテル、ポリグリセロールポリグリシジルエーテル、ソルビタンポリグリシジルエーテル、トリメチロールプロパンポリグリシジルエーテル、アジピン酸ジグリシジルエステル、o−フタル酸ジグリシジルエステル、トリグリシジル−トリス(2−ヒドロキシエチル)イソシアヌレート、レゾルシンジグリシジルエーテル、ビスフェノール−S−ジグリシジルエーテルの他、分子内にエポキシ基を2つ以上有するエポキシ系樹脂などが挙げられる。市販品としては、例えば、三菱ガス化学(株)製、商品名「テトラッドC」を用いることができる。
上記架橋剤の使用量は、特に限定はされないが、例えば、アクリル系粘着剤層の場合には、アクリル系ポリマーを形成するモノマー成分全量100重量部に対して0〜5重量部が好ましく、より好ましくは0〜3重量部である。
本発明の粘着テープにおける粘着剤層の形成方法は、公知乃至慣用の粘着剤層の形成方法を用いることが可能であり、またベースポリマーの重合方法などによっても異なり、特に限定されないが、例えば、以下の(1)〜(3)などの方法が挙げられる。(1)ベースポリマー(例えば、アクリル系ポリマーなど)を形成するモノマー成分の混合物(モノマー混合物)又はその部分重合物及び必要に応じて光重合開始剤や架橋剤などの添加剤を含む組成物を、基材又はセパレータ上に塗布(塗工)し、活性エネルギー線(特に、紫外線が好ましい)を照射して、粘着剤層を形成する。(2)ベースポリマー、溶剤、必要に応じて架橋剤などの添加剤を含む組成物(溶液)を、基材又はセパレータ上に塗布(塗工)し、乾燥及び/又は硬化して粘着剤層を形成する。(3)上記(1)で形成した粘着剤層をさらに乾燥させる。上記の中でも、より厚手の粘着剤層の製造が可能であり、粘着剤層のへき開接着力、せん断接着力を効率よく高めることができる点で、上記(1)又は(3)の粘着剤層の形成方法が好ましい。即ち、本発明の粘着テープにおける粘着剤層は、モノマー混合物又はその部分重合物及び必要に応じて光重合開始剤や架橋剤などの添加剤を含む粘着剤組成物に、活性エネルギー線(特に、紫外線)を照射して形成された粘着剤層であることが好ましい。
なお、上記の粘着剤層の形成における塗布(塗工)には、公知のコーティング法を用いることが可能であり、慣用のコーター、例えば、グラビヤロールコーター、リバースロールコーター、キスロールコーター、ディップロールコーター、バーコーター、ナイフコーター、スプレーコーター、コンマコーター、ダイレクトコーターなどを用いることができる。
本発明の粘着テープが片面粘着テープである場合の粘着剤層の厚さは、20〜400μmが好ましく、より好ましくは30〜350μm、特に好ましくは40〜300μmである。上記粘着剤層の厚さが20μmを下回って薄すぎると、粘着テープのへき開接着力、せん断接着力を前述の特定範囲に制御できず、切削加工の際にハニカムコアのずれや剥がれが生じる場合がある。一方、400μmを超えて厚すぎると、粘着テープの加工性が低下する場合がある。
本発明の粘着テープが両面粘着テープである場合、ハニカムコア側の粘着剤層の厚さは、20〜400μmが好ましく、より好ましくは30〜350μm、特に好ましくは40〜300μmである。上記ハニカムコア側の粘着剤層の厚さが20μmを下回って薄すぎると、粘着テープのへき開接着力、せん断接着力を前述の特定範囲に制御できず、切削加工の際にハニカムコアのずれや剥がれが生じる場合がある。ハニカムコア側の粘着剤層の厚さが400μmを超えて厚すぎると、ハニカムコアを引き剥がす際に割れを引き起こし、切削加工性が低下する場合がある。また、加工機側の粘着剤層の厚さについては、特に制限されないが、20〜400μmが好ましく、より好ましくは40〜300μmである。
本発明の粘着テープにおける粘着剤層のゲル分率は、60〜99%が好ましく、より好ましくは65〜95%であり、特に好ましくは70〜95%である。上記ゲル分率は、酢酸エチル不溶分として求めることができ、具体的には、酢酸エチル中に23℃7日間浸漬した後の不溶分の浸漬前の試料に対する重量分率(単位:重量%)として求められる。ゲル分率が60%未満では、粘着テープのせん断接着力が低下する場合がある。一方、99%を超えると、粘着テープのへき開接着力が低下する場合がある。なお、本発明の粘着テープが両面粘着テープである場合には、少なくともハニカムコア側の粘着剤層のゲル分率が上記範囲を満足すればよい。上記ゲル分率(溶剤不溶分の割合)は、具体的には、例えば、以下の「ゲル分率の測定方法」により算出される値である。
(ゲル分率の測定方法)
本発明の粘着テープから粘着剤層:約0.1gを採取し、平均孔径0.2μmの多孔質テトラフルオロエチレンシート(商品名「NTF1122」、日東電工株式会社製)に包んだ後、凧糸で縛り、その際の重量を測定し、該重量を浸漬前重量とする。なお、該浸漬前重量は、粘着剤層(上記で採取した粘着剤層)と、テトラフルオロエチレンシートと、凧糸との総重量である。また、テトラフルオロエチレンシートと凧糸との合計重量も測定しておき、該重量を包袋重量とする。
次に、上記の粘着剤層をテトラフルオロエチレンシートで包み凧糸で縛ったもの(「サンプル」と称する)を、酢酸エチルで満たした50ml容器に入れ、23℃にて7日間静置する。その後、容器からサンプル(酢酸エチル処理後)を取り出して、アルミニウム製カップに移し、130℃で2時間、乾燥機中で乾燥して酢酸エチルを除去した後、重量を測定し、該重量を浸漬後重量とする。
ゲル分率(重量%)=(A−B)/(C−B)×100 (1)
(式(1)において、Aは浸漬後重量であり、Bは包袋重量であり、Cは浸漬前重量である。)
なお、上記のゲル分率は、架橋剤の量、活性エネルギー線の照射量などにより制御することができる。
本発明の粘着テープにおける粘着剤層の、動的粘弾性測定により測定される23℃における貯蔵弾性率(以下、「貯蔵弾性率(23℃)」又は「G’(23℃)」と称する場合がある)は、1.0×105〜3.0×105Paが好ましく、より好ましくは1.2×105〜2.5×105Paである。貯蔵弾性率(23℃)が3.0×105Paを超えると、粘着テープのへき開接着力が低下する場合がある。一方、1.0×105Pa未満では、粘着テープのせん断接着力が低下する場合がある。なお、本発明の粘着テープが両面粘着テープである場合には、少なくともハニカムコア側の粘着剤層の貯蔵弾性率(23℃)が上記範囲を満足すればよい。上記の貯蔵弾性率は動的粘弾性測定により測定される。例えば、粘着剤層を厚さ約1.5mm程度になるように複数層積層させ、Reometric Scientific社製「Advanced Reometric Expansion System(ARES)」にて、せん断モードで、周波数1Hzの条件で、−70〜200℃の範囲で昇温速度5℃/分で測定することができる。
なお、上記の貯蔵弾性率(23℃)は、架橋剤の量、活性エネルギー線の照射量、粘着剤層の組成などにより制御することができる。
[基材]
本発明の粘着テープにおける基材としては、特に制限されず、例えば、紙などの紙系基材;布、不織布、ネットなどの繊維系基材;金属箔、金属板などの金属系基材;各種樹脂(オレフィン系樹脂、ポリエステル系樹脂(例えば、PETフィルムなど)、ポリ塩化ビニル系樹脂、酢酸ビニル系樹脂、アミド系樹脂、ポリイミド系樹脂、ポリエーテルエーテルケトン(PEEK)、ポリフェニレンスルフィド(PPS)など)によるフィルムやシートなどのプラスチック系基材(プラスチックフィルム);ゴムシートなどのゴム系基材;発泡シートなどの発泡体や、これらの積層体(特にプラスチック系基材と他の基材との積層体や、プラスチックフィルム(又はシート)同士の積層体など)等の適宜な薄葉体を用いることができる。中でも、粘着テープの破断強度の観点からは、プラスチック系基材(プラスチックフィルム)を使用することが好ましく、より好ましくはPETフィルムである。
上記基材の厚さとしては、特に制限されず、例えば、2〜200μmが好ましく、より好ましくは2〜100μm、さらに好ましくは12〜75μmである。基材の厚さが2μm未満であると、粘着テープの破断強度が不足する場合がある。一方、基材の厚さが200μmを超えると、粘着テープの剛性が高くなりすぎて、ハニカムコアへの追従性が低下する場合がある。なお、基材は単層の形態を有していてもよく、また、複層の形態を有していてもよい。また、基材には、必要に応じて、背面処理、帯電防止処理、下塗り処理などの各種処理が施されていてもよい。
上記基材の長手方向(MD)の破断強度及び幅方向(TD)の破断強度はともに、30〜200N/10mmであることが好ましく、より好ましくは30〜100N/10mmである。上記の長手方向(MD)の破断強度及び幅方向(TD)の破断強度のうち、少なくとも一方が30N/10mmを下回ると、切削加工後の粘着テープの引き剥がしの際に粘着テープが破断しやすく、切削加工性が低下する場合がある。一方、破断強度が200N/10mmを超えると、粘着テープの剛性が高くなりすぎて、ハニカムコアへの追従性が低下する場合がある。
なお、本発明の粘着テープは、本発明の効果を損なわない範囲で、他の層(例えば、中間層、下塗り層など)を有していてもよい。
本発明の粘着テープの粘着剤層表面(粘着面)には、使用時まではセパレータ(剥離ライナー)が設けられていてもよい。セパレータは粘着剤層の保護材として用いられており、被着体に貼付する際に剥がされる。なお、セパレータは必ずしも設けられていなくてもよい。本発明の粘着テープが両面粘着テープである場合は、例えば、両方の粘着面上にそれぞれセパレータが設けられた形態のいわゆるダブルセパレータタイプの粘着テープであってもよいし、一方の粘着面上にセパレータが設けられ、これを巻回することによって、他方の粘着面も前記セパレータにより保護される形態のシングルセパレータタイプの粘着テープであってもよい。
上記セパレータとしては、慣用の剥離紙などを使用でき、特に限定されないが、例えば、剥離処理層を有する基材、フッ素ポリマーからなる低接着性基材や、無極性ポリマーからなる低接着性基材などを用いることができる。上記剥離処理層を有する基材としては、例えば、シリコーン系、長鎖アルキル系、フッ素系、硫化モリブデン等の剥離処理剤により表面処理されたプラスチックフィルムや紙等が挙げられる。上記フッ素系ポリマーとしては、例えば、ポリテトラフルオロエチレン、ポリクロロトリフルオロエチレン、ポリフッ化ビニル、ポリフッ化ビニリデン、テトラフルオロエチレン−ヘキサフルオロプロピレン共重合体、クロロフルオロエチレン−フッ化ビニリデン共重合体等が挙げられる。また、上記無極性ポリマーとしては、例えば、オレフィン系樹脂(例えば、ポリエチレン、ポリプロピレンなど)等が挙げられる。なお、セパレータは公知乃至慣用の方法により形成することができる。また、セパレータの厚さ等も特に制限されない。
本発明の粘着テープは、公知慣用の粘着テープの製造方法に従って製造することができる。例えば、基材の表面に前述の粘着剤層を直接形成してもよいし(直写法)、セパレータ上に前述の粘着剤層を形成した後、基材と転写する(貼り合わせる)ことにより、基材上に粘着剤層を設けてもよい(転写法)。
本発明の粘着テープの総厚みは、50〜1000μmが好ましく、より好ましくは60〜900μm、さらに好ましくは70〜800μmである。本発明の粘着テープの総厚みが50μm未満であると、ハニカムコア切削時に十分な粘着力が得られない場合があり、1000μmを超えると、ハニカムコアを引き剥がす際に割れを引き起こす場合がある。なお、上記「総厚み」には、粘着剤層表面に設けられるセパレータ(剥離ライナー)の厚さは含めない。
[粘着テープの物性]
本発明の粘着テープのへき開接着力は、10〜80N/400mm2であり、好ましくは10〜70N/400mm2、より好ましくは15〜60N/400mm2である。上記のへき開接着力が10N/400mm2未満であると、ハニカムコアの切削加工の際、ハニカムコアのずれや剥がれが生じ、切削加工性が低下する。一方、へき開接着力が80N/400mm2を超えると、ハニカムコアの切削加工後、粘着テープを引き剥がす際に大きな力が必要となるため、粘着テープが破断したり、ハニカムコアの割れや糊残りを伴うため、切削加工性が低下する。
へき開接着力は、粘着テープと被着体の接着面に対して垂直に力がかかった時の、接着界面における被着体の剥がれに対する抗力を表す。従って、へき開接着力が大きいほど、ハニカムコアの切削加工時に、ハニカムコアの浮き(縦の動き)が発生しにくく、加工機の台座からハニカムコアが剥がれにくい。
上記のへき開接着力は、具体的には、例えば、次の試験(へき開接着力試験)方法で測定することができる。本発明の粘着テープが両面粘着テープである場合には、粘着テープ(サイズ:20mm×20mm、面積:400mm2)の粘着面(粘着剤層表面)を、SUS板(a)(サイズ:幅30mm×長さ80mm、厚さ2.0mm)の長さ方向の端部に貼付し、他方の粘着面を土台側のSUS板(b)(サイズ:幅50mm×長さ125mm、厚さ2.0mm)に貼付し、必要に応じて、圧着及びエージングしたものを試験サンプルとする。本発明の粘着テープが片面粘着テープである場合には、粘着テープ(サイズ:20mm×20mm、面積:400mm2)の基材面(基材表面)を接着剤を使用してSUS板(b)に接着固定した後、粘着面をSUS(a)の長さ方向の端部に貼付し、必要に応じて、圧着及びエージングしたものを試験サンプルとする。23℃、50%RHの雰囲気下、SUS板(b)を固定し、SUS板(a)の粘着テープ貼付側とは反対側の長さ方向の端部を、SUS板(b)の表面に対して垂直に、300mm/分の速度で引っ張り、粘着テープの剥離時の荷重を測定し、これをへき開接着力(N/400mm2)とする。より具体的には、後述の(評価)の「(7)へき開接着力」に記載の試験方法で測定することができる。なお、本発明の粘着テープが両面粘着テープである場合には、どちらの粘着面をSUS板(a)に貼付した場合にも、へき開接着力が上記範囲を満足することが好ましい。
なお、上記のへき開接着力は、粘着剤層の組成、架橋剤の量、活性エネルギー線の照射量などにより制御することができる。
本発明の粘着テープのせん断接着力は、100〜700N/400mm2であり、好ましくは120〜680N/400mm2、より好ましくは150〜650N/400mm2である。せん断接着力が100N/400mm2未満であると、ハニカムコアの切削加工の際、ハニカムコアのずれや剥がれが生じ、切削加工性が低下する。一方、せん断接着力が700N/400mm2を超えると、ハニカムコアを引き剥がす際に割れ等の不具合を生じる。
せん断接着力は、粘着テープと被着体の接着面に対して平行に力がかかった場合に、接着界面で発生する被着体のずれに対する抗力を表す。従って、せん断接着力が大きいほど、ハニカムコアの切削加工時に、ハニカムコアのブレ(横の動き)が生じにくく、加工機上でハニカムコアがずれにくい。
上記のせん断接着力は、以下のようにして測定される。本発明の粘着テープ(サイズ:20mm×20mm、面積:400mm2)を介して2枚の試験板(SUS304板)を貼り合わせ、必要に応じて圧着及びエージングしたものを試験サンプルとする。次に、23℃、50%RHの雰囲気下、引張試験機を使用して、試験板の一方の端部を固定した状態で、他方の端部を試験板表面に対して平行に引っ張り(引張速度:50mm/分)、粘着テープが剥がれた時の荷重を測定することにより、せん断接着力(N/400mm2)とする。本発明の粘着テープが片面粘着テープである場合には、接着剤を使用して基材面を一方の試験板に接着させることによって、上記測定が可能である。なお、より具体的には、後述の(評価)の「(6)せん断接着力」に記載の試験方法で測定することができる。
なお、上記のせん断接着力は、粘着剤層の組成、架橋剤の量、活性エネルギー線の照射量などにより制御することができる。
本発明の粘着テープの長手方向(MD)の破断強度及び幅方向(TD)の破断強度はともに、30〜200N/10mmであり、好ましくは35〜180N/10mm、より好ましくは40〜150N/10mmである。上記の長手方向(MD)の破断強度及び幅方向(TD)の破断強度のうち、少なくとも一方が30N/10mmを下回ると、切削加工後の粘着テープの引き剥がしの際に粘着テープが破断しやすく、切削加工性が低下する。一方、破断強度が200N/10mmを超えると、粘着テープの剛性が高くなりすぎ、ハニカムコアへの追従性が低下し、切削加工性が低下する。
なお、上記の破断強度は、JIS Z 0237に準じて測定される。具体的には、23℃、50%RHの雰囲気下、引張試験機を使用して、本発明の粘着テープ(ダンベル状2号形の試験片)を標線間隔10mmで、100mm/分の速度で引っ張り、粘着テープが破断した時の荷重(引張強さ)を測定することによって、上記破断強度(N/10mm)とすることができる。なお、より具体的には、例えば、後述の(評価)の「(5)破断強度」に記載の試験方法で測定することができる。
なお、上記の破断強度は、基材の種類、基材の厚さなどにより制御することができる。
本発明の粘着テープのSUS板に対する180°ピール粘着力(以下、「180°ピール粘着力(対SUS)」と称する場合がある)は、3〜30N/20mmが好ましく、より好ましくは5〜25N/20mmである。上記180°ピール粘着力(対SUS)が3N/20mm未満であると、切削加工の際、ハニカムコアのずれや剥がれが生じる場合があり、30N/20mmを超えると、切削加工後に粘着テープを引き剥がす際、粘着テープが破断したり、ハニカムコアの割れや糊残りを伴う場合がある。本発明の粘着テープが両面粘着テープである場合には、どちらの粘着面の180°ピール粘着力(対SUS)についても、上記範囲を満足することが好ましい。なお、本発明における180°ピール粘着力(対SUS)は、180°剥離試験(JIS Z 0237に準拠)により測定することができる。具体的には、例えば、被着体(試験板)としてSUS板を用い、本発明の粘着テープを貼り付け、圧着し、エージングしたものを試験サンプルとする。次いで、該試験サンプルを、23℃、50%RHの雰囲気下、引張試験機を使用して引張速度300mm/分の条件で、粘着テープを180°剥離し、剥離時の荷重を180°ピール粘着力(対SUS)とすることができる。本発明の粘着テープが両面粘着テープの場合には、測定面に対して反対側の粘着剤層表面(粘着面)には、裏打ち材(例えば、厚さ25μmのPETフィルム)を貼付することにより、上記測定を行うことが可能である。
本発明の粘着テープのハニカムコアに対する180°ピール粘着力(以下、「180°ピール粘着力(対ハニカムコア)」と称する場合がある)は、0.5〜10N/25mmが好ましく、より好ましくは0.7〜8.0N/25mmである。上記180°ピール粘着力(対ハニカムコア)が0.5N/25mm未満であると、切削加工時にハニカムコアのずれや剥がれが生じる場合があり、10N/25mmを超えると、切削加工後に粘着テープを引き剥がす際、ハニカムコアの割れや糊残りを伴う場合がある。本発明の粘着テープが両面粘着テープである場合には、どちらの粘着面の180°ピール粘着力(対ハニカムコア)についても、上記範囲を満足することが好ましい。なお、上記180°ピール粘着力(対ハニカムコア)は、180°剥離試験(JIS Z 0237に準拠)により測定することができ、被着体としてハニカムコア(例えば、ノーメックスハニカム等)を用いる以外は、前述の180°ピール粘着力(対SUS)と同様にして測定することができる。なお、上記のノーメックスハニカムとは、アラミド(全芳香族系ポリアミド)ポリマーの繊維から形成されたハニカムコアである。
上記の180°ピール粘着力(対SUS)及び180°ピール粘着力(対ハニカムコア)は、粘着剤層の組成、粘着剤層の厚み、架橋剤の量などにより制御することができる。
本発明の粘着テープは保持力(保持性)に優れていることが好ましい。上記の保持力は、JIS Z 0237に準拠した保持力試験により評価することが可能である。具体的には、例えば、本発明の粘着テープをベークライト板に圧着し(圧着面積:200mm2(サイズ:10mm×20mm))、40℃、50%RHの雰囲気下、ベークライト板を固定した状態で、粘着テープに9.8Nの引張荷重を1時間かけた後、元の貼付位置からどれだけの距離ずれたか(ずれの距離)によって評価することができる。なお、両面粘着テープの場合には、測定面に対して反対側の粘着剤層表面(粘着面)には裏打ち材(例えば、厚さ25μmのPETフィルム)を貼付することによって測定が可能である。上記保持力試験におけるずれの距離としては、5.0mm以下が好ましく、より好ましくは3.0mm以下である。上記ずれの距離が5.0mmを超えると、切削加工時にハニカムコアのずれや剥がれが生じる場合がある。上記ずれの距離の下限値については、特に制限されず、0.0mmであることが好ましい。
なお、上記の保持力は、粘着剤層の組成、粘着剤層の厚み、架橋剤の量などにより制御することができる。
本発明の粘着テープにおいて、粘着剤層表面に設けられるセパレータ(剥離ライナー)の該粘着剤層に対する剥離力(以下、「セパレータの剥離力」と称する場合がある)は、0.1〜5.0N/50mmが好ましく、より好ましくは0.1〜4.0N/50mmである。上記剥離力が0.1N/50mm未満であると、保護性に劣る場合がある。剥離力が5.0N/50mmを超えると、剥離性に劣る場合がある。なお、本発明の粘着テープがダブルセパレータタイプの両面粘着テープである場合には、2枚のセパレータのどちらの剥離力についても、上記範囲を満足することが好ましい。上記のセパレータの剥離力は、セパレータの180°剥離試験(JIS Z 0237に準拠)により測定することができる。具体的には、例えば、23℃、50%RHの雰囲気下、引張速度300mm/分の条件で、本発明の粘着テープからセパレータを180°剥離する際の荷重を測定することにより、セパレータの剥離力とすることができる。また、本発明の粘着テープが両面粘着テープの場合には、測定面に対して反対側の粘着剤層表面(粘着面)には裏打ち材(例えば、厚さ25μmのPETフィルム)を貼付して、上記測定を行うことが可能である。
本発明の粘着テープは、ハニカムコアを切削加工する際に、該ハニカムコアを加工機の台座上に固定するための粘着テープ(ハニカムコア切削加工時固定用粘着テープ)として使用される。本発明の粘着テープをハニカムコア切削加工時固定用粘着テープとして使用した場合、切削加工時には、ハニカムコアのずれや剥がれが発生することなくハニカムコアを加工機の台座上に固定することができる。さらに、切削加工後には、ハニカムコアの割れや糊残りを伴うことなく粘着テープを引き剥がすことが可能である。従って、本発明の粘着テープを使用すると、ハニカムコアの切削加工性に優れ、ハニカムコアの生産性が向上する。
本発明の粘着テープを使用したハニカムコアの加工機への固定の様態としては、特に制限されないが、例えば、本発明の粘着テープが両面粘着テープである場合には、一方の粘着面(ハニカムコア側の粘着剤層表面)にはハニカムコアを、他方の粘着面(加工機側の粘着剤層表面)には気密性のシート材(例えば、PETフィルム)を貼付し、該シート材が加工機の台座上に真空吸着されることによって、ハニカムコアが加工機の台座上に固定される様態が挙げられる。粘着テープが片面粘着テープの場合には、テープの粘着面にハニカムコアが貼付され、粘着テープの基材(粘着面に対する背面)側が、加工機の台座上に真空吸着されることによって、ハニカムコアが加工機の台座上に固定される様態が挙げられる。
本発明の粘着テープは、ヘキサゴンハニカム構造、オーバーエキスパンドハニカム構造、フレックスコアハニカム構造、スクエアハニカム構造、アンダーエキスパンドハニカム構造等、どのような構造を有するハニカムコアに対しても使用することができ、ハニカムコアのセルサイズやセルピッチ等も制限されない。また、本発明の粘着テープにより固定されるハニカムコアの材質としては、特に制限されず、紙、繊維又はこれに樹脂を含浸したもの、ゴム、合成樹脂、金属(例えば、アルミニウム、ステンレス、鉛、チタン等)等であってよいが、特にアルミニウムやアラミドからなるハニカムコアが好ましく使用される。また、ハニカムコアの加工前の形状、切削形状、厚さ等も特に限定されない。
以下に、実施例に基づいて本発明をより詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例により限定されるものではない。なお、両面粘着テープにおいて、基材の両側に形成された粘着剤層の厚さがそれぞれ異なる場合、一般的には、より厚い粘着剤層の方が上述の「ハニカムコア側の粘着剤層」として使用される。基材の両側に形成された粘着剤層の厚さが同じ場合は、どちらの粘着剤層を「ハニカムコア側の粘着剤層」として使用してもよい。
実施例1
[部分重合物(UVシロップ)(A)の作製]
イソノニルアクリレート(アクリル酸イソノニル)90重量部、アクリル酸10重量部が混合された混合物に、光重合開始剤として商品名「イルガキュア651」(チバ・スペシャリティー・ケミカルズ(株)製)0.05重量部、商品名「イルガキュア184」(チバ・スペシャリティー・ケミカルズ(株)製)0.05重量部を配合した後、粘度が20Pa・sになるまで紫外線を照射して、上記モノマー成分の一部が重合した部分重合物(A)を得た。
[アクリル系粘着剤組成物(B)の作製]
上記で得られた部分重合物(A)100重量部に、トリメチロールプロパントリアクリレート0.2重量部、イソノニルアクリレート0.2重量部及び酸化防止剤として商品名「イルガノックス1010」(チバ・ジャパン(株)製)1.0重量部を添加した後、これらを均一に混合して、アクリル系粘着剤組成物(B)を得た。
[1回目塗工品(C)の作製]
上記アクリル系粘着剤組成物(B)を、厚さ125μmのシリコーン処理紙上に、乾燥後の粘着剤層厚みが50μmになるように塗布し、塗布層を形成した。次いで、上記塗布層上に、片面がシリコーン処理されたポリエチレンテレフタレート(PET)フィルム(剥離フィルム)(厚さ:38μm)を、シリコーン処理面(剥離処理面)が塗布層側となるように設け、塗布層を被覆して酸素を遮断した。その後、この「シリコーン処理紙/塗布層/剥離フィルム」積層体の上面(剥離フィルム側)から、メタルハライドランプにて照度280mW/cm2((株)トプコン製UVチェッカー「UVR−T1」で測定)の紫外線を約2分間照射した。次に、剥離フィルムを引き剥がし、120℃の乾燥機で1分間熱処理を行って残存モノマーを揮発させ、乾燥後の塗布層(粘着剤層)上に、厚さ38μmのPETフィルム基材(PET基材)を貼り合わせることで、1回目塗工品(C)(「シリコーン処理紙/粘着剤層/PET基材」の積層体)を得た。
[アクリル系両面粘着テープ(2回目塗工品)の作製]
上記1回目塗工品(C)の上面(PET基材側)に、アクリル系粘着剤組成物(B)を乾燥後の粘着剤層厚みが125μmになるように塗布し、上記と同様に紫外線を照射したあと、同様に乾燥処理を行うことにより、「シリコーン処理紙/粘着剤層/PET基材/粘着剤層」の構成を有する、PETフィルム基材つきのアクリル系両面粘着テープを得た。
実施例2
乾燥後の粘着剤層厚みが、1回目塗工時に125μm、2回目塗工時に50μmとなるように塗布したこと以外は実施例1と全く同様にして、PETフィルム基材つきのアクリル系両面粘着テープを得た。
実施例3
[アクリル系片面粘着テープの作製]
上記のアクリル系粘着剤組成物(B)を、厚さ38μmのPETフィルム基材(PET基材)上に、乾燥後の粘着剤層厚みが250μmになるように塗布し、塗布層を形成した。次いで、片面がシリコーン処理されたPETフィルム(剥離フィルム)(厚さ:38μm)を、シリコーン処理面(剥離処理面)が塗布層側となるように設け、塗布層を被覆して酸素を遮断した。その後、この「PET基材/塗布層/剥離フィルム」積層体の両側から、ブラックライトランプにて照度4mW/cm2((株)トプコン製UVチェッカー「UVR−T1」で測定)の紫外線を3分間照射した。次に、剥離フィルムを引き剥がし、厚さ125μmのシリコーン処理紙(セパレータ)を貼り合わせることで、「PET基材/粘着剤層/シリコーン処理紙」の構成を有する、PETフィルム基材つきのアクリル系片面粘着テープを得た。
実施例4
乾燥後の粘着剤層厚みが、125μmとなるように塗布したこと以外は実施例3と全く同様にして、PETフィルム基材つきのアクリル系片面粘着テープを得た。
実施例5
乾燥後の粘着剤層厚みが、1回目塗工時に250μm、2回目塗工時に250μmとなるように塗布したこと以外は実施例1と全く同様にして、PETフィルム基材つきのアクリル系両面粘着テープを得た。
実施例6
乾燥後の粘着剤層厚みが、1回目塗工時に300μm、2回目塗工時に300μmとなるように塗布したこと以外は実施例1と全く同様にして、PETフィルム基材つきのアクリル系両面粘着テープを得た。
実施例7
PETフィルム基材(PET基材)の厚さを25μmに変更したこと以外は、実施例5と全く同様にして、PETフィルム基材つきのアクリル系両面粘着テープを得た。
比較例1
[アクリル系粘着剤組成物(D)の作製]
ブチルアクリレート(アクリル酸n−ブチル)70重量部、2−エチルヘキシルアクリレート(アクリル酸2−エチルヘキシル)30重量部、アクリル酸3重量部、4−ヒドロキシブチルアクリレート(アクリル酸4−ヒドロキシブチル)0.05重量部が混合されたモノマー混合物に、重合開始剤として2,2’−アゾビスイソブチロニトリル(AIBN)を0.08重量部を添加し、トルエン溶液中で重合反応を行い、アクリル系ポリマーを含む溶液を得た。
上記溶液に、アクリル系ポリマー100重量部に対して、粘着付与剤として商品名「ペンセルD−125」(荒川化学工業(株)製)30重量部、架橋剤として商品名「コロネートL」(日本ポリウレタン工業(株)製)2重量部を添加し、十分に混合してアクリル系粘着剤組成物(D)を得た。
[アクリル系両面粘着テープの作製]
上記アクリル系粘着剤組成物(D)を、PETセパレータ(表面がシリコーン処理されたPETフィルム)上に、乾燥後の粘着剤層厚みが4μmとなるように塗布し、120℃の温度で2分間乾燥した。このようにして作製した「PETセパレータ/粘着剤層」の積層体を、厚さ2μmのPETフィルム基材(PET基材)の両面に貼り合わせることにより、PETフィルム基材つきのアクリル系両面粘着テープを得た。
比較例2
[アクリル系粘着剤組成物(E)の作製]
ブチルアクリレート(アクリル酸n−ブチル)100重量部、酢酸ビニル5重量部、アクリル酸3重量部及びヒドロキシエチルアクリレート(アクリル酸2−ヒドロキシエチル)0.1重量部が混合されたモノマー混合物に、重合開始剤として2,2’−アゾビスイソブチロニトリル(AIBN)を0.2重量部を添加し、トルエン/酢酸エチル溶液中で重合反応を行い、アクリル系ポリマーを含む溶液を得た。
上記溶液に、アクリル系ポリマー100重量部に対して、商品名「リカタックSE10」((株)理化ファインテク製)10重量部、商品名「リカタックPCJ」((株)理化ファインテク製)10重量部、商品名「ハーコリンD」(Hercules製)5重量部、商品名「スミライト」(住友ベークライト(株)製)15重量部、架橋剤として商品名「コロネートL」(日本ポリウレタン工業(株)製)2重量部を添加し、十分に混合してアクリル系粘着剤組成物(E)を得た。
[アクリル系両面粘着テープの作製]
上記アクリル系粘着剤組成物(E)をシリコーン処理紙上に、乾燥後の粘着剤層厚みが42μmとなるように塗布し、120℃の温度で2分間乾燥した。このようにして作製した「シリコーン処理紙/粘着剤層」の積層体を、厚さ76μmの不織布(不織布基材)(坪量23g/m2)の両面に貼り合わせることにより、不織布基材つきのアクリル系両面粘着テープを得た。
比較例3
[アクリル系粘着剤組成物(F)の作製]
ブチルアクリレート(アクリル酸n−ブチル)100重量部及びアクリル酸3重量部が混合されたモノマー混合物に、重合開始剤として2,2’−アゾビスイソブチロニトリル(AIBN)0.21重量部を添加し、トルエン溶液中で重合反応を行い、アクリル系ポリマーを含む溶液を得た。
上記溶液に、アクリル系ポリマー100重量部に対して、商品名「スミライト」(住友ベークライト(株)製)20重量部、商品名「ニカノール H−80」(三菱ガス化学(株)製)30重量部、商品名「EDP−300」(旭電化工業(株)製)0.035重量部、架橋剤として商品名「コロネートL」(日本ポリウレタン工業(株)製)2.64重量部添加し、十分に混合してアクリル系粘着剤組成物(F)を得た。
[アクリル系両面粘着テープの作製]
上記アクリル系粘着剤組成物(F)をシリコーン処理紙上に、乾燥後の粘着剤層厚みが66μmとなるように塗布し、120℃の温度で2分間乾燥した。このようにして作製した「シリコーン剥離紙/粘着剤層」の積層体を、38μmの不織布(不織布基材)(坪量14.0g/m2)の両面に貼り合わせることにより、不織布基材つきのアクリル系両面粘着テープを得た。
(評価)
上記の実施例および比較例で得られた粘着シートについて、以下の評価を行った。評価結果は表1に示した。なお、実施例の両面粘着シートの場合には、2回目の塗工により作製した粘着剤層側を1面側、1回目の塗工により作製した粘着剤層側を2面側として使用した。比較例の両面粘着シートの場合には、製法上粘着剤層の区別がないため、いずれの粘着面を1面側、2面側として使用してもよい。
(1)180°ピール粘着力(対SUS)
実施例及び比較例にて得られた粘着テープから、短冊状のテープ片(サイズ:幅20mm×長さ100mm)を切り出した。両面粘着テープの場合には、測定面に対する反対側の粘着面に、厚さ25μmのPETフィルム(東レ(株)製、「ルミラー S−10」)を貼付(裏打ち)した。
次いで、上記短冊状のテープ片の測定面を、SUS板(SUS304)(幅50mm×長さ125mm、厚さ2.0mm)に貼付し、2kgのローラーを1往復させることにより圧着した。その後、23℃、50%RHの雰囲気下で0.5時間エージングして、これを試験サンプルとした。
上記試験サンプルを用いて、粘着テープ(短冊状のテープ片)の180°剥離試験を行い、SUS板に対する粘着テープの180°ピール粘着力(対SUS)(N/20mm)を測定した。測定は、23℃、50%RHの雰囲気下、引張試験機を使用して、剥離角度180°、引張速度300mm/分の条件で行った。なお、両面粘着テープの場合には、どちらの粘着面の180°ピール粘着力(対SUS)についても測定した。
(2)180°ピール粘着力(対ハニカムコア)
実施例及び比較例にて得られた粘着テープから、短冊状のテープ片(サイズ:幅25mm×長さ100mm)を切り出した。両面粘着テープの場合には、測定面に対する反対側の粘着面に、厚さ25μmのPETフィルム(東レ(株)製、「ルミラー S−10」)を貼付(裏打ち)した。
次いで、上記短冊状のテープ片の測定面を、ノーメックスハニカム(幅50mm×長さ125mm、厚さ10mm)に貼付し、2kgのローラーを1往復させることにより粘着テープを圧着した。その後、23℃、50%RHの雰囲気下で0.5時間エージングして、これを試験サンプルとした。
上記試験サンプルを用いて、粘着テープ(短冊状のテープ片)の180°剥離試験を行い、ハニカムコアに対する粘着テープの180°ピール粘着力(対ハニカムコア)(N/25mm)を測定した。測定は、23℃、50%RHの雰囲気下、引張試験機を使用して、剥離角度180°、引張速度300mm/分の条件で行った。なお、両面粘着テープの場合には、どちらの粘着面の180°ピール粘着力(対ハニカムコア)についても測定した。
(3)セパレータ剥離力
実施例および比較例で得られた粘着テープから、短冊状のテープ片(サイズ:幅50mm×長さ150mm)を切り出した。両面粘着テープの場合には、1面側に厚さ25μmのPETフィルム(東レ(株)製、「ルミラー S−10」)を貼付(裏打ち)した。
上記で得た短冊状のテープ片を用いて、セパレータの180°剥離試験を行い、セパレータの剥離力(N/50mm)を測定した。測定は、23℃、50%RHの雰囲気下、引張試験機を使用して、剥離角度180°、引張速度300mm/分の条件で行った。
(4)保持力
実施例および比較例で得られた粘着テープから、短冊状のテープ片(サイズ:幅10mm×長さ100mm)を切り出した。両面粘着テープの場合には、測定面に対する反対側の粘着面に、厚さ25μmのPETフィルム(東レ(株)製、「ルミラー S−10」)を貼付(裏打ち)した。
次いで、上記短冊状のテープ片の測定面(粘着面)を、ベークライト板(サイズ:幅25mm×長さ125mm、厚さ2mm)に、貼付面積が200mm2(サイズ:幅10mm×長さ20mm)となるように貼付した。その後、2kgのローラーを1往復して圧着し、40℃、50%RHの雰囲気下で0.5時間エージングして、これを試験サンプルとした。
上記試験サンプルを用いて、粘着テープの保持力(JIS Z 0237に準拠)を測定した。保持力は、40℃、50%RHの雰囲気下、保持力試験機を用い、ベークライト板を固定した状態で、粘着テープの一端に9.8Nの引張荷重を1時間かけた際に、粘着テープが元の貼付位置からずれた距離(mm)(ずれの距離)を測定することによって評価した。なお、両面粘着テープの場合には、どちらの粘着面(1面側および2面側)のずれの距離についても測定した。
(5)破断強度
実施例および比較例で得られた粘着テープから、ダンベル状2号形の試験片を切り出し、引張試験を実施した。破断強度(N/10mm)は、23℃、50%RHの雰囲気下、引張試験機を使用し、標線間隔(初期長)を10mm、引張速度を100mm/分として試験片を引っ張り、破断した際の荷重を測定することにより評価した。試験回数(n数)は3回とし、平均値を算出した。なお、破断強度は、粘着テープの長手方向(MD)及び幅方向(TD)の両方について測定した。
(6)へき開接着力
図1は、へき開接着力測定に使用した試験サンプルを示す説明図(平面図)である。図2は、へき開接着力測定に使用した、S字フックを引っ掛けた状態の試験サンプルを示す説明図(A−A断面図)である。
実施例および比較例で得られた粘着テープから、テープ片11(サイズ:20mm×20mm、面積:400mm2)を切り出し、測定に用いた。
下記のようにして、上記テープ片11を介して、SUS板(a)12(サイズ:幅30mm×長さ80mm、厚さ2.0mm)とSUS板(b)13(サイズ:幅50mm×長さ125mm、厚さ2.0mm)を貼り合わせ、図1及び図2に示す試験サンプルを作製した。具体的には、両面粘着テープの場合には、テープ片11の1面側を、長さ方向の端部に穴14が空いたSUS板(a)12に貼付し、2面側の粘着面をSUS板(b)13に貼り合わせた。また、片面粘着テープの場合には、テープ片11の基材面を接着剤(DCM Japan(株)製、「瞬間接着剤」)を用いてSUS板(b)13に接着(固定)した後、テープ片11の粘着面をSUS板(a)12に貼付した。その後、5kgローラーを一往復させてテープ片11を圧着し、23℃、50%RHの雰囲気下で0.5時間エージングして、これを試験サンプルとした。
SUS板(b)13の端部を90°ピール試験用冶具で固定し、試験サンプルを水平に固定した。図2のように、SUS板(a)12の端部の穴14にS字フック15を引っ掛けた。次いで、引張試験機を使用し、23℃、50%RHの雰囲気下、S字フック15をSUS板(b)13の表面に対して垂直(図2に示す引張方向)に、300mm/分の速度で引っ張り、粘着テープ(テープ片11)が剥離した時の最大荷重を測定し、これをへき開接着力(N/400mm2)とした。試験回数(n数)は3回とし、最大値を採用した。
(7)せん断接着力
図3は、せん断接着力測定に使用した試験サンプルを示す説明図(平面図)である。図4は、せん断接着力測定に使用した試験サンプルを示す説明図(B−B断面図)である。
実施例および比較例で得られた粘着テープから、テープ片21(サイズ:20mm×20mm、面積:400mm2)を切り出した。次いで、図3及び図4のように、該テープ片21を介して、試験板22(SUS304板、サイズ:幅30mm×長さ75mm×厚さ0.1mm)と試験板23(SUS304板、サイズ:幅30mm×長さ75mm×厚さ0.1mm)を貼り合わせた。なお、片面粘着テープの場合には、接着剤(DCM Japan(株)製、「瞬間接着剤」)を使用して、基材面(粘着面に対する背面)を一方の試験板に接着(固定)させることにより、試験板22、23を貼り合わせた。その後、5kgローラーを一往復させてテープ片21を圧着し、23℃、50%RHの雰囲気下で0.5時間エージングして、試験サンプルとした。
23℃、50%RHの雰囲気下、引張試験機を使用し、上記試験サンプルの一方の端部を固定し、他方の端部をつかみ、図4に示す方向に引張速度50mm/分の速度で引っ張った。粘着テープ(テープ片21)が剥離した時の荷重を測定して、せん断接着力(N/400mm2)とした。試験回数(n数)は3回とし、最大値を採用した。
(8)ハニカム切削加工性
実施例および比較例で得られた粘着テープを使用して、ハニカムコアを加工機の台座上に固定し、ハニカムコアの切削加工を実施した。両面粘着テープの場合には、一方の粘着面(両面で粘着剤層の厚みが異なる場合はより厚い方の粘着剤層表面、粘着剤層の厚みが同じ場合は特に区別せずいずれか一方の粘着剤層表面)にハニカムコアを、他方の粘着面には厚さ38μmのPETフィルムを貼付し、該PETフィルム側を加工機の台座上に真空吸着することによって、ハニカムコアを加工機の台座上に固定した。片面粘着テープの場合には、粘着面にハニカムコアを貼付し、基材(PET基材)側を加工機の台座上に真空吸着することによって、ハニカムコアを加工機の台座上に固定した。
上記のように加工機上に固定したハニカムコアの切削加工を30分間実施し、切削加工時の固定性能(切削加工時にハニカムコアのずれや剥がれ等が起こらないこと)、切削加工後の剥離性能(粘着テープ引き剥がしの際にハニカムコアの割れや糊残り等を伴わないこと)を評価した。いずれも問題ない場合を良好(○)、いずれかに問題が生じた場合を不良(×)として、ハニカム切削加工性を評価した。
Figure 2011038045
表1の結果から明らかなように、本発明の粘着テープ(実施例)は、優れたハニカム切削加工性を有していた(ハニカム切削加工性良好)。一方、破断強度が低すぎる場合(比較例)には、ハニカム切削加工性が不良であった。
11 粘着テープ(テープ片)
12 SUS板(a)
13 SUS板(b)
14 穴
15 S字フック
21 粘着テープ(テープ片)
22 試験板(SUS304板)
23 試験板(SUS304板)

Claims (4)

  1. 基材の少なくとも一方の面側に粘着剤層を有する粘着テープであって、該粘着テープの、下記のへき開接着力試験により測定されるへき開接着力が10〜80N/400mm2であり、せん断接着力が100〜700N/400mm2であり、長手方向(MD)の破断強度及び幅方向(TD)の破断強度がともに30〜200N/10mmであることを特徴とするハニカムコア切削加工時固定用粘着テープ。
    へき開接着力試験:粘着テープ(サイズ:20mm×20mm、面積400mm2)の粘着剤層表面を、SUS板(a)(サイズ:幅30mm×長さ80mm、厚さ2.0mm)の長さ方向の端部に貼付し、粘着テープのSUS板(a)に貼付した側と反対の面側をSUS板(b)に固定して、試験サンプルを作成する。SUS板(b)を固定して、SUS板(a)の粘着テープ貼付側とは反対側の長さ方向の端部を、SUS板(b)の表面に対して垂直に、300mm/分の速度で引っ張り、粘着テープの剥離時の荷重を測定する。
  2. 前記基材がプラスチックフィルムである請求項1に記載のハニカムコア切削加工時固定用粘着テープ。
  3. 前記粘着剤層を形成する粘着剤がアクリル系粘着剤である請求項1又は2に記載のハニカムコア切削加工時固定用粘着テープ。
  4. 前記粘着剤層が、活性エネルギー線照射により形成された粘着剤層である請求項1〜3のいずれかの項に記載のハニカムコア切削加工時固定用粘着テープ。
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