JP2019182977A - 接着テープ、物品、モーター及び物品の製造方法 - Google Patents

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Abstract

【課題】本発明が解決しようとする課題は、加熱等の刺激によって膨張しうる接着テープであって、常温(23℃)においても優れた初期接着性を有し、膨張後であっても優れた接着強度を保持することのできる接着テープを提供することである。【解決手段】本発明は、熱硬化性樹脂を含有する膨張性接着剤層(A)の片面に、直接又は他の層を介して、厚さが1μm以上100μmであり、常温(23℃)における180度引き剥がし接着力が1N/20mm以上である感圧接着剤層(B)を有する接着テープに関するものである。【選択図】なし

Description

本発明は、加熱等の刺激を与えることによって体積を膨張させる構成を備えた接着テープに関するものに関する。
前記接着テープは、2以上の被着体を固定する際に好適に使用できることから、例えば自動車や電気機器等の様々な製品の製造場面で広く使用されている。
接着テープは、一般に、一方の被着体を、他方の被着体の平面部分や曲面部分等へ固定等する際に、好適に使用でき、自動車用部材や電気機器等をはじめとする、様々な製品の製造場面で広く使用されている。一方、接着テープの使用範囲が、ますます拡大することが期待されるなかで、前記接着テープには、例えば一方の被着体が有する空隙内に、他方の被着体を固定する場面で好適に使用できることが求められている。具体的には、ハイブリッド自動車等に搭載されるモーターとしては、一般に、コア部(ローターコア)の所定の位置(空隙)に磁石が埋め込まれた構成を有するものが知られており、前記コア部が有する空隙内に前記磁石を固定する際に、前記接着テープを使用することが検討されている。前記用途で使用可能な接着テープとしては、加熱によって膨張し接着する熱硬化性熱膨張性接着テープが知られている(特許文献1)。しかし、この接着テープは、加熱膨張により部材同士を固定化させる前に、部材間の隙間に挿入させる必要があるため、常温における接着テープ表面の初期接着性が低い、若しくは無いものであった。そのため、部材間の隙間へ挿入させたとしても、その後直ちに部材へ接着させることが出来ないため、前期接着テープを膨張し接着・固定させる前に、前記接着テープが所定位置からズレてしまい、前記接着テープと前記部材の接着位置ズレを生じる恐れがあった。
特開2013−023559号公報
本発明が解決しようとする課題は、加熱等の刺激によって膨張しうる接着テープであって、常温(23℃)においても優れた初期接着性を有し、膨張後であっても優れた接着強度を保持することのできる接着テープを提供することである。
本発明者等は、膨張性接着剤層(A)の片面に、直接または他の層を介して、感圧接着剤層(B)を有する接着テープであって、前記感圧接着剤層(B)の厚みが1μm以上100μm以下であり、常温(23℃)における180度引き剥がし接着力が1N/20mm以上である接着テープによって、前記課題を解決できることを見出した。
本発明の接着テープは、膨張する前であっても、常温(23℃)における部材への初期接着力(仮固定性)を示すため、隙間に挿入した後、直ちに接着テープを部材へ貼付できるため、接着位置ズレが生じにくくなる。また、膨張した後であっても優れた接着強度を維持できることから、2以上の被着体の固定に使用できることはもとより、一方の被着体が有する空隙内に他方の被着体を固定する用途、被着体が有する空隙内を前記接着テープで充填する用途等で好適に使用することができる。
接着テープのせん断接着力の測定方法を示す概念図である。
本発明の接着テープは、熱硬化性樹脂を含有する膨張性接着剤層(A)の片面に、直接又は他の層を介して、感圧接着剤層(B)を有する接着テープであって、前記感圧接着剤層(B)の厚みが1〜100μmであり、常温(23℃)における180度引き剥がし接着力が1N/20mm以上であることを特徴とする。
前記膨張性接着剤層(A)は、外部からの刺激により膨張する。外部からの刺激としては、熱、光等が挙げられるが、なかでも熱が好ましい。
前記膨張性接着剤層(A)としては、前記膨張性接着剤層(A)の厚さ方向の膨張率〔加熱後の膨張性接着剤層(A’)の厚さ/加熱前の前記膨張性接着剤層(A)の厚さ〕×100が150%以上となるものを使用する。前記膨張率は、175%以上であることが好ましく、200%〜1000%であることがより好ましい。かかる接着テープであれば、被着体(C1)が有する空隙、または、被着体(C1)と被着体(C2)との間の空隙の高さ(厚さ)が大きい場合であっても、前記接着テープを膨張させることで、前記空隙内で他方の被着体を好適に固定したり、前記空隙内を前記接着テープで充填したりすることができる。また、前記接着テープであれば、被着体の表面が粗面の場合であっても、前記粗面に他方の被着体を好適に固定することができる。
なお、前記膨張率は、前記接着テープを50℃〜250℃の温度下で30分間放置した場合において、前記放置前(膨張前)の膨張性接着剤層(A)の厚さに対する、前記放置によって膨張性接着剤層(A)が膨張して形成された膨張性接着剤層(A1)の厚さの割合を指すが、60℃〜230℃の温度下が好ましく、70℃〜200℃の温度下がより好ましい。
前記接着テープを構成する膨張性接着剤層(A)の厚さは、より一層優れた接着強度を得るうえで、1μm以上であることが好ましく、10μm〜250μmの範囲であることがより好ましく、15μm〜150μmの範囲であることがさらに好ましく、20μm〜100μmの範囲であることが特に好ましい。
一方、前記膨張性接着剤層(A)が膨張することによって形成された接着剤層(A’)の厚さは、より一層優れた接着強度を得るうえで、20μm〜2500μmの範囲であることが好ましく、40μm〜1500μmの範囲であることがより好ましい。また、前記膨張性接着剤層(A’)は、多孔構造を有するものであることが好ましい。
また、前記接着テープとしては、前記接着テープの総厚さに対して、前記膨張性接着剤層(A)の厚さが10%以上であるものを使用することが好ましく、30%以上であるものを使用することがより好ましい。上記範囲とすることで、例えば一方の被着体が有する空隙内に他方の被着体を固定したり、前記空隙内を前記接着テープで充填したりしやすくなる。
前記膨張性接着剤層(A)としては、前記したとおり熱や光等の刺激を与えることによって膨張しうるものを使用することができ、具体的には各種樹脂及び膨張剤を含有する層を使用することができる。
前記膨張性接着剤層(A)としては、例えば前記樹脂及び膨張剤等を含有する接着剤組成物(a)を離型ライナー等に塗布し乾燥させることによって形成することができる。
前記膨張性接着剤層(A)の形成に使用可能な接着剤組成物(a)としては、前記したとおり樹脂や膨張剤や必要に応じて溶媒等を含有する組成物を使用することができる。
前記膨張性接着剤層(A)としては、後述する熱硬化性樹脂等を含有する接着剤組成物(a)を使用する。
前記熱硬化性樹脂としては、例えばウレタン樹脂、フェノール樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂及びアクリル樹脂等から選ばれる1種又は2種以上の熱硬化性樹種を使用することができる。なかでも、前記熱硬化性樹脂としては、エポキシ樹脂及び/またはアクリル樹脂を使用することが加熱硬化時の被着体への良好な密着性を付与するうえで好ましく、さらにエポキシ樹脂を使用することが良好な加熱硬化性を確保するうえでより好ましい。
前記エポキシ樹脂としては、具体的には、ビスフェノールA型エポキシ樹脂、ビスフェノールF型エポキシ樹脂等のビスフェノール型エポキシ樹脂、ジシクロペンタジエン−フェノール付加反応型エポキシ樹脂等のジシクロペンタジエン型エポキシ樹脂、ビフェニル型エポキシ樹脂、テトラメチルビフェニル型エポキシ樹脂、ポリヒドロキシナフタレン型エポキシ樹脂、イソシアネート変性エポキシ樹脂、10−(2,5−ジヒドロキシフェニル)−9,10−ジヒドロ 9−オキサ−10−フォスファフェナントレン−10−オキサイド変性エポキシ樹脂、フェノールノボラック型エポキシ樹脂、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂、トリフェニルメタン型エポキシ樹脂、テトラフェニルエタン型エポキシ樹脂、フェノールアラルキル型エポキシ樹脂、ナフトールノボラック型エポキシ樹脂、ナフトールアラルキル型エポキシ樹脂、ナフトール−フェノール共縮ノボラック型エポキシ樹脂、ナフトール−クレゾール共縮ノボラック型エポキシ樹脂、芳香族炭化水素ホルムアルデヒド樹脂変性フェノール樹脂型エポキシ樹脂、ビフェニル変性ノボラック型エポキシ樹脂等を使用することができる。
前記エポキシ樹脂等の熱硬化性樹脂は、前記接着剤層(A)全体に対して10質量%〜99質量%含まれることが好ましい。
また、前記膨張性接着剤層(A)としては、前記熱硬化性樹脂と反応しうる硬化剤を含有するものを使用することが好ましい。
前記硬化剤としては、例えば前記熱硬化性樹脂としてエポキシ樹脂を使用する場合であれば、そのエポキシ基と反応しうる官能基を有するものを使用することが好ましい。
前記熱硬化性材料の硬化温度は後述する膨張剤の膨張温度以上であることが好ましく、また、硬化時間は膨張時間以上であることが好ましい。これにより、加熱により軟化した熱硬化性材料中で膨張剤を十分に膨張させ、膨張後のシート厚みを均一にすることができる。
前記硬化剤としては、アミン系化合物、アミド系化合物、酸無水物系化合物、フェノール系化合物などが挙げられる。例えば、アミン系化合物としてはジアミノジフェニルメタン、ジエチレントリアミン、トリエチレンテトラミン、ジアミノジフェニルスルホン、イソホロンジアミン、イミダゾール誘導体、BF3−アミン錯体、グアニジン誘導体等を使用することができる。
前記アミド系化合物としては、例えばジシアンジアミド、リノレン酸の2量体とエチレンジアミンとより合成されるポリアミド樹脂等が挙げられ、前記酸無水物系化合物としては、例えば無水フタル酸、無水トリメリット酸、無水ピロメリット酸、無水マレイン酸、テトラヒドロ無水フタル酸、メチルテトラヒドロ無水フタル酸、無水メチルナジック酸、ヘキサヒドロ無水フタル酸、メチルヘキサヒドロ無水フタル酸等が挙げられ、前記フェノール系化合物としては、例えばフェノールノボラック樹脂、クレゾールノボラック樹脂、芳香族炭化水素ホルムアルデヒド樹脂変性フェノール樹脂、ジシクロペンタジエンフェノール付加型樹脂、フェノールアラルキル樹脂(ザイロック樹脂)、ナフトールアラルキル樹脂、トリメチロールメタン樹脂、テトラフェニロールエタン樹脂、ナフトールノボラック樹脂、ナフトール−フェノール共縮ノボラック樹脂、ナフトール−クレゾール共縮ノボラック樹脂、ビフェニル変性フェノール樹脂(ビスメチレン基でフェノール核が連結された多価フェノール化合物)、ビフェニル変性ナフトール樹脂(ビスメチレン基でフェノール核が連結された多価ナフトール化合物)、アミノトリアジン変性フェノール樹脂(フェノール骨格、トリアジン環及び1級アミノ基を分子構造中に有する化合物)やアルコキシ基含有芳香環変性ノボラック樹脂(ホルムアルデヒドでフェノール核及びアルコキシ基含有芳香環が連結された多価フェノール化合物)等の多価フェノール化合物が挙げられる。
前記硬化剤としては、前記エポキシ樹脂等の熱硬化性樹脂の合計100質量部に対し、0.1質量部〜60質量部の範囲で使用することが好ましく、0.5質量部〜45質量部の範囲で使用することが好ましく、1質量部〜30質量部の範囲で使用することが、前記熱硬化性樹脂を十分に硬化させることができるためより好ましい。
また、前記熱硬化性材料としては、硬化促進剤を含有するものを使用することができる。前記硬化促進剤としては、リン系化合物、アミン化合物、イミダゾール誘導体等を使用することができる。前記硬化促進剤を使用する場合の使用量は、前記エポキシ樹脂等の熱硬化性樹脂の合計100質量部に対し、0.1質量部〜10質量部であることが好ましく、0.5質量部〜5質量部の範囲であることがより好ましい。
前記硬化剤及び硬化促進剤としては、粉体状のものを用いることが好ましい。前記粉体状の硬化促進剤は、液状の硬化促進剤と比較して低温下での熱硬化反応が抑制されるため、熱硬化前の熱硬化性材料の常温下における保存安定性をより一層向上させることができる。
また、前記膨張性接着剤層(A)としては、その熱硬化物によって構成される膨張性接着剤層(A’)が、温度変化の大きい環境下で使用された場合であっても、接合部の固定性を損なわない範囲において、熱可塑性樹脂を含有するものを使用することができる。
前記熱可塑性樹脂としては、例えば、ポリウレタン(PU)、熱可塑性ポリウレタン(TPU)等のウレタン系樹脂;ポリカーボネート(PC);ポリ塩化ビニル(PVC)、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合樹脂等の塩化ビニル系樹脂;ポリアクリル酸、ポリメタクリル酸、ポリアクリル酸メチル、ポリメタクリル酸メチル(PMMA)、ポリメタクリル酸エチル等のアクリル系樹脂;ポリエチレンテレフタレ−ト(PET)、ポリブチレンテレフタレ−ト、ポリトリメチレンテレフタレ−ト、ポリエチレンナフタレ−ト、ポリブチレンナフタレ−ト等のポリエステル系樹脂;ナイロン(登録商標)等のポリアミド系樹脂;ポリスチレン(PS)、イミド変性ポリスチレン、アクリロニトリル・ブタジエン・スチレン(ABS)樹脂、イミド変性ABS樹脂、スチレン・アクリロニトリル共重合(SAN)樹脂、アクリロニトリル・エチレン−プロピレン−ジエン・スチレン(AES)樹脂等のポリスチレン系樹脂、ポリエチレン(PE)樹脂、ポリプロピレン(PP)樹脂、シクロオレフィン樹脂等のオレフィン系樹脂;ニトロセルロース、酢酸セルロース等のセルロース系樹脂;シリコーン系樹脂;フッ素系樹脂等の熱可塑性樹脂、スチレン系熱可塑性エラストマー、オレフィン系熱可塑性エラストマー、塩化ビニル系熱可塑性エラストマー、ウレタン系熱可塑性エラストマー、エステル系熱可塑性エラストマー、アミド系熱可塑性エラストマー等の熱可塑性エラストマーを使用する事ができる。
前記熱可塑性樹脂は、上記理由から、前記熱硬化性樹脂100質量部に対して1質量部〜100質量部の範囲で使用することが好ましい。
また、前記熱硬化性材料としては、前記したものの他に、本発明の効果を損なわない範囲で、例えば充填剤、軟化剤、安定剤、接着促進剤、レベリング剤、消泡剤、可塑剤、粘着付与樹脂、繊維類、酸化防止剤、紫外線吸収剤、加水分解防止剤、増粘剤、顔料等の着色剤、充填剤などの添加剤を含有するものを使用することができる。
なお、前記硬化剤及び硬化促進剤は、熱硬化性材料を熱硬化させる前、または、シート状等に成形する前に、使用することが好ましい。
前記膨張性接着剤層(A)に含まれていてもよい膨張剤としては、前記膨張後の膨張性接着剤層(A’)として多孔構造を形成できるものを使用することが好ましく、例えば炭酸アンモニウム、炭酸水素アンモニウム、亜硝酸アンモニウム、水素化ホウ素アンモニウム、アジド等の無機化合物、トリクロロモノフルオロメタン等のフッ化アルカン、アゾビスイソブチロニトリル等のアゾ化合物、パラトルエンスルホニルヒドラジド等のヒドラジン化合物、p−トルエンスルホニルセミカルバジド等のセミカルバジド化合物、5−モルホリル−1,2,3,4−チアトリアゾール等のトリアゾール化合物、N,N’−ジニトロソテレフタルアミド等のN−ニトロソ化合物を使用することができる。
また、前記膨張剤としては、例えば炭化水素系溶剤をマイクロカプセル化した膨張性カプセル等を使用することができる。前記した膨張剤としては単独または2種以上組み合わせて使用することができる。
前記膨張剤としては、前記したなかでも炭化水素系溶剤をマイクロカプセル化した膨張性カプセルを使用することが、例えば熱等の影響による膨張性接着剤層(A)の劣化等を防止するうえでより好ましい。
また、前記膨張剤としては、前記膨張性接着剤層(A)の軟化点前後の温度で膨張し得るものを使用することが、前記接着テープを十分に膨張させることができため好ましい。
前記膨張性カプセルの市販品としては、例えばエクスパンセル(日本フィライト株式会社製)、マツモトマイクロスフェアー(松本油脂製薬株式会社製)、マイクロスフェアー(株式会社クレハ製)等が挙げられる。前記膨張性カプセルとしては、膨張前の前記カプセルの体積に対し、膨張後の体積(体積膨張率)8倍〜60倍であるものを使用することが好ましい。
前記膨張剤の使用量、好ましくは前記熱膨張性カプセルの使用量は、前記熱膨張性接着剤層(A)の全成分の固形分100質量部に対して、0.3質量部〜30質量部の範囲であることが好ましく、0.5質量部〜25質量部の範囲であることがより好ましく、1質量部〜20質量部の範囲であることがさらに好ましい。上記範囲の使用量とすることで、被着体が有する空隙を充填等するのに十分に膨張することができ、かつより一層優れた接着力を得ることができる。
また、前記接着テープとしては、前記膨張性接着剤層(A)の片面に感圧接着剤層(B)を有するものを使用する。前記感圧接着剤層(B)は、前記膨張性接着剤層(A)の一方の面側に直接積層されていてもよく、いわゆる中芯といわれる基材等の他の層を介して積層されてもよい。
前記感圧接着剤層(B)としては、厚さが1μm以上100μm以下のものを使用するが好ましく、2μm以上80μm以下が好ましく、3μm以上60μm以下であることがより好ましい。厚さを上記範囲とすることで、例えば前記被着体(C1)の表面が粗面であったり、凹凸がある場合であっても、被着体表面に追従し、良好な仮固定性を得られ、前期接着テープに刺激を与えて熱膨張性接着剤層(A)が膨張し、被着体間の隙間を充填して固定したあとであっても、優れた接着力が得られるため好ましい。
前記感圧接着剤層(B)の接着力としては、JIS Z 0237に準じた180度引き剥がし接着力が、常温(23℃)で1N/20mm以上であるが、1.25N/20mm以上が好ましく、1.5N/20mm以上がより好ましく、1.75N/20mm以上がより好ましく、2N/20mm以上であることが更に好ましい。180度引き剥がし接着力を上記範囲とすることで、被着体(C1)に前記接着テープの前記感圧接着剤層(B)面側を貼付後に、例えば前記被着体(C1)と被着体(C2)を組み立てる際に、前記被着体(C1)に貼付した前記接着テープが前記被着体(C2)に引っかかって捲れたり、前記接着テープの貼付位置がズレたりすることを防ぐことができる。
前記感圧接着剤層(B)としては、前記膨張性接着剤層(A)と同様の加熱条件下に置かれた場合に、前記感圧接着剤層(B)の厚さ方向の膨張率〔前記放置後の感圧接着剤層(B)の厚さ/前記放置前の感圧接着剤層(B)の厚さ〕×100が120%以下であることが好ましい。
前記感圧接着剤層(B)の膨張率は、115%以下であることが好ましく、100%〜115%であることがより好ましい。
前記感圧接着剤層(B)の膨張率は、前記膨張性接着剤層(A)と同様の加熱条件下に置かれた場合において、前記放置前の前記感圧接着剤層(B)の厚さに対する、前記放置後の感圧接着剤層(B’)の厚さの割合を指す。具体的には、前記膨張率は、以下の方法で算出した値を指す。
前記膨張性接着剤層(A)と同様の加熱条件下に放置する前(膨張前)の前記接着テープを構成する感圧接着剤層(B)の厚さを、23℃環境下で測定する。前記接着テープを前記膨張性接着剤層(A)と同様の加熱条件下に放置する。前記放置後の接着テープを23℃環境下に取り出し、直ちに前記感圧接着剤層(B)に相当する感圧接着剤層(B’)の厚さを測定する。上記測定結果と下記式に基づいて、前記膨張率を算出する。
[前記放置後の接着テープを構成する感圧接着剤層(B’)の厚さ/前記放置前の接着テープを構成する感圧接着剤層(B)の厚さ]×100
前記感圧接着剤層(B)に使用する接着剤組成物(b)としては、常温(23℃)において優れた接着力を有し、前記接着テープを膨張させた後であっても優れた接着力を発現できるものを使用することが好ましい。
前記接着剤組成物(b)に使用可能な接着樹脂としては、従来知られる樹脂を選択し使用することができる。
前記接着剤組成物(b)としては、例えばアクリル系樹脂、ゴム系樹脂、ポリウレタン系樹脂、ポリエステル系樹脂、シリコーン系樹脂等を使用することができる。
前記アクリル系樹脂としては、例えば、アルキル(メタ)アクリレートを含む単量体を重合して得られるものを使用することができ、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−ブチル(メタ)アクリレート、イソブチル(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、イソノニル(メタ)アクリレート、シクロヘキシル(メタ)アクリレート、2−エチ1ルヘキシル(メタ)アクリレート等の1種または2種以上を組合せ使用することができる。なかでもアルキル(メタ)アクリレートとしては、アルキル基の炭素数が4〜12のアルキル(メタ)アクリレートを使用することが表面凹凸を有する被着体への追従性や密着性に優れ、かつ、貼付作業性にも優れた粘着テープを得るうえでより好ましい。
また、前記単量体としては、前記したもののほかに、アクリルニトリル、(メタ)アクリル酸、無水マレイン酸、アクリルアミド、イタコン酸、スチレン、酢酸ビニル等を使用することができる。
前記ゴム系樹脂としては、例えば、スチレン−エチレン−ブチレン共重合体(SEB)等のスチレン系AB型ジブロック共重合体;スチレン−ブタジエン−スチレン共重合体(SBS)、SBSの水素添加物(スチレン−エチレン−ブチレン−スチレン共重合体(SEBS))、スチレン−イソプレン−スチレン共重合体(SIS)、SISの水素添加物(スチレン−エチレン−プロピレン−スチレン共重合体(SEPS))、スチレン−イソブチレン−スチレン共重合体(SIBS)等のスチレン系ABA型トリブロック共重合体;スチレン−ブタジエン−スチレン−ブタジエン(SBSB)等のスチレン系ABAB型テトラブロック共重合体;スチレン−ブタジエン−スチレン−ブタジエン−スチレン(SBSBS)等のスチレン系ABABA型ペンタブロック共重合体;これら以上のAB繰り返し単位を有するスチレン系マルチブロック共重合体;スチレン−ブタジエンラバー(SBR)等のスチレン系ランダム共重合体のエチレン性二重結合を水素添加した水素添加物;等が挙げられる。スチレン系熱可塑性エラストマーは市販品を用いてもよい。
前記感圧接着剤層(B)としては、常温(23℃)において接着性を有するものを使用する。前記感圧接着剤層(B)としては、1Hz,23℃での動的粘弾性スペクトルで測定されるせん断貯蔵弾性率G23が1.0×10〜5.0×10Paの範囲であるものを使用することが好ましく、5.0×10Pa〜4.0×10Paであるものを使用することがより好ましく、1.0×10Pa〜3.0×10Paの範囲であることが更に好ましい。上記範囲とすることで、被着体から前記接着テープの剥がれや位置ズレを防止でき、特に被着体表面が粗面であったり、凹凸形状であったりしても、前記接着層(B)の表面と被着体との密着性がより一層向上するため、非常に優れた接着強度を発現することができる。なお、前記せん断貯蔵弾性率G23は下記測定方法にて測定した際の、23℃における貯蔵弾性率の値とする。
ティ・エイ・インスツルメントジャパン社製の粘弾性試験機(アレス2kSTD)に、直径7.9mmのパラレルプレートを装着し、2mmの厚みに調整した前記感圧接着剤層(B)を、前記パラレルプレートで圧縮荷重40〜60gで挟み込み、周波数1Hz、温度領域−60〜150℃、及び、昇温速度2℃/minの条件で測定する。
前記接着剤組成物(b)としては、例えば上記した樹脂と、必要に応じて粘着付与樹脂、架橋剤、その他の添加剤等を含有するものを使用することができる。
前記粘着付与樹脂としては、感圧接着剤層(B)の強接着性を調整することを目的として、例えば、ロジン系粘着付与樹脂、重合ロジン系粘着付与樹脂、重合ロジンエステル系粘着付与樹脂、ロジンフェノール系粘着付与樹脂、安定化ロジンエステル系粘着付与樹脂、不均化ロジンエステル系粘着付与樹脂、テルペン系粘着付与樹脂、テルペンフェノール系粘着付与樹脂、石油樹脂系粘着付与樹脂等を使用することができる。
前記架橋剤としては、感圧接着剤層(B)の凝集力を向上させることを目的として、公知のイソシアネート系架橋剤、エポキシ系架橋剤、アジリジン系架橋剤、多価金属塩系架橋剤、金属キレート系架橋剤、ケト・ヒドラジド系架橋剤、オキサゾリン系架橋剤、カルボジイミド系架橋剤、シラン系架橋剤、グリシジル(アルコキシ)エポキシシラン系架橋剤等を使用することができる。
前記添加剤としては、必要に応じて本発明の所望の効果を阻害しない範囲で、pHを調整するための塩基(アンモニア水など)や酸、発泡剤、可塑剤、軟化剤、酸化防止剤、ガラスやプラスチック製の繊維状、バルーン状、ビーズ状、金属粉末状の充填剤、顔料、染料等の着色剤、pH調整剤、皮膜形成補助剤、レベリング剤、増粘剤、撥水剤、消泡剤等の公知のものを使用することができる。
前記接着剤組成物(b)の形態としては、溶剤系、エマルジョン型粘着剤、水溶性粘着剤等の水系、ホットメルト型粘着剤、UV硬化型粘着剤、EB硬化型粘着剤等の無溶剤系等が挙げられる。
前記接着剤組成物(b)としては、良好な塗工作業性等を維持するうえで溶媒を含有するものを使用することができる。前記溶媒としては、例えば、トルエン、キシレン、酢酸エチル、酢酸ブチル、アセトン、メチルエチルケトン、ヘキサン等を使用することができる。また、前記接着剤組成物(b)として水系接着剤組成物を使用する場合には、前記溶媒として水、または、水を主体とする水性溶媒を使用できる。
本発明の接着テープは、例えば前記接着剤組成物(a)を離型ライナーに塗布し乾燥することによって膨張性接着剤層(A)を形成する工程[1]、前記工程[1]とは別に、前記接着剤組成物(b)を離型ライナーに塗布し乾燥等することによって感圧接着剤層(B)を形成する工程[2]、及び、前記膨張性接着剤層(A)の片面に前記感圧接着剤層(B)を転写し、それらを圧着等する工程[3]を経ることによって製造することができる。
前記膨張性接着剤層(A)は、前記接着テープを製造する過程で、その一部分が硬化してもよいが、実質的に膨張または硬化していないことが好ましい。前記感圧接着剤層(B)もまた、前記接着テープを製造する過程で、その一部分が硬化してもよいが、実質的に硬化していないことが好ましい。
また、本発明の接着テープとしては、必要に応じ、前記膨張性接着剤層(A)と感圧接着剤層(B)との間に不織布層または樹脂フィルム層または金属からなる層(Z)を有するものを使用することができる。かかる接着テープは、良好な剛性を有するため、貼付作業性に優れる。
前記層(Z)としては、例えば不織布であれば、材質としては好ましくはパルプ、レーヨン、マニラ麻、アクリロニトリル、ナイロン、ポリエステル等からなり、不織布の引張り強度を満足するために、必要に応じて抄紙工程でポリアミドを添加し、乾燥後にコーティングする1工程含浸処理や、ビスコースや、熱可塑性樹脂をバインダーとした2工程含浸処理等をしてもよい。樹脂フィルムとしては、ポリエステルフィルム、ポリエチレンフィルム、ポリプロピレンフィルム、ポリ塩化ビニルフィルム、ポリイミドフィルム等のプラスチックフィルム等を用いて形成される樹脂フィルム層、金属からなる層としては、アルミニウム、銅等の金属層が挙げられる。
前記層(Z)としては、1μm以上200μm以下の厚さを有するものを使用することが好ましく、2μm以上150μm以下の厚さを有するものを使用する事がより好ましく、3μm以上100μm以下の厚さを有するものを使用する事が更に好ましい。上記範囲とすることで、前記接着テープの前記感圧接着剤層(B)を被着体に貼付する際、前記被着体表面が粗面であったり、凹凸がある場合でも被着体表面形状に十分に追従し、優れた接着性を得られる。
前記層(Z)を有する接着テープは、例えば前記接着剤組成物(a)を離型ライナーに塗布し乾燥することによって膨張性接着剤層(A)を形成する工程[I]、前記工程[I]とは別に、前記接着剤組成物(b)を離型ライナーに塗布し乾燥等することによって感圧接着剤層(B)を形成する工程[II]、前記膨張性接着剤層(A)の片面に、前記層(Z)を積層する工程[IV]、及び、前記層(Z)からなる面に、前記感圧接着剤層(B)を転写しそれらを圧着する工程[V]を経ることによって製造することができる。
本発明の接着テープは、前記膨張性接着剤層(A)または前記接着テープ全体に刺激を与えることによって膨張させることができる。前記刺激としては、前記したとおり、熱や光等が挙げられる。刺激を与える方法としては、加熱または光照射等の方法が挙げられ、加熱する方法を採用することが好ましい。
前記加熱温度は、例えば前記膨張剤が膨張する温度(膨張開始温度)に対応した温度であることが好ましく、具体的には、50℃〜250℃であることが好ましく、60℃〜230℃であることが好ましく、70℃〜200℃であることがより好ましい。
本発明の接着テープは、前記加熱等の刺激が与えられた後、その厚さ方向に膨張することが好ましい。一方、本発明の接着テープは、前記加熱等の刺激が与えられた後、その流れ方向または幅方向には実質的に膨張しないことが好ましい。
本発明の接着テープを用いて2以上の被着体を固定等する方法としては、例えば、予め、一方の被着体と、前記接着テープを構成する前記感圧接着剤層(B)とを貼付して得たものを、所定の位置に載置し、少なくとも前記膨張性接着剤層(A)に前記刺激を与え膨張させることによって、膨張した前記膨張性接着剤層(A)と、他の被着体とを接触させ接着させる方法が挙げられる。その際、前記刺激は、前記接着テープを構成する前記膨張性接着剤層(A)に与えてもよく、前記接着テープ全体に与えてもよい。
本発明の接着テープは、例えば被着体(C1)を構成する部位(c1−1)と、前記被着体(C1)を構成する他の部位(c1−2)または他の被着体(C2)とが接着された構成を有する物品の製造に、好適に使用することができる。
前記物品は、前記接着テープを構成する前記感圧接着剤層(B)と、被着体(C1)を構成する部位(c1−1)とを予め接着させる工程[1]、及び、少なくとも前記膨張性接着剤層(A)を刺激し膨張させることによって、膨張した前記膨張性接着剤層(A)と、前記被着体(C1)を構成する部位(c1−2)または前記被着体(C2)とを接着させる工程[2]を経ることによって製造することができる。
前記物品としては、例えばハイブリッド自動車等に搭載されるモーターが挙げられる。前記モーターは、具体的には、前記接着テープを構成する感圧接着剤層(B)と、磁石等の部品の一部とを予め接着させたものを、モーターを構成するコア部材が有する空隙に載置した後、少なくとも前記膨張性接着剤層(A)を刺激し膨張させることによって製造することができる。
また、前記接着テープは、被着体が有する空隙内を充填する目的で使用することでき、例えば、被着体が有する空隙に、前記接着テープを載置した後、少なくとも前記膨張性接着剤層(A)を刺激し膨張させることによって、前記空隙内の2以上の箇所が前記接着テープによって接着された構成を形成する際にも使用することができる。
(調製例1)
<接着剤組成物(a−1)の調製>
エポキシ樹脂1(エポキシ当量403g/eq.、液状(25℃)、粘度140万mPa・s(25℃))を7.0質量部、エポキシ樹脂2(エポキシ当量162g/eq.、固形(25℃)、150℃における溶融粘度0.2dPa・s、軟化点25℃を28質量部、エポキシ樹脂3(エポキシ当量8,000g/eq.、固形(25℃)、軟化点200℃以上)のメチルエチルケトン溶液(固形分30質量%)216.7質量部、硬化剤(2,4−ジアミノ−6−[2’−メチルイミダゾリル−(1’)]−エチル−s−トリアジンイソシアヌル酸付加物)2.0質量部を混合することによって熱硬化性接着剤組成物(a−1)を調製した。
(調製例2)
エポキシ樹脂1を7質量部から2質量部に変更し、エポキシ樹脂4(エポキシ当量130g/eq.、液状(25℃)、粘度300mPa・s(25℃))を5質量部使用すること以外は、調製例1と同様の方法で熱硬化性接着剤組成物(a−2)を得た。
(調製例3)
<接着剤組成物(b−1)の調整>
攪拌機、還流冷却器、温度計、滴下漏斗及び窒素ガス導入口を備えた反応容器に、ブチルアクリレート80質量部、アクリル酸15質量部、ヒドロキシエチルアクリレート5質量部、重合開始剤として2,2’−アゾビスイソブチルニトリル0.1質量部とを酢酸エチル100質量部に溶解し、70℃で10時間重合することによって、重量平均分子量100万のアクリル系共重合体(S−1)溶液を得た。
次に、前記アクリル共重合体(S−1)溶液に、アクリル共重合体100質量部に対してエポキシ系架橋剤(綜研化学株式会社製「E−05X」、固形分0.5質量%)を10質量部添加し、酢酸エチルを加えて20分攪拌することによって、不揮発分30質量%の感圧接着剤組成物(b−1)を得た。
(調製例4)
<接着剤組成物(b−2)の調整>
攪拌機、還流冷却器、温度計、滴下漏斗及び窒素ガス導入口を備えた反応容器に、ブチルアクリレート44.9質量部、2−エチルヘキシルアクリレート50質量部、アクリル酸2質量部、酢酸ビニル3質量部、4−ヒドロキシブチルアクリレート0.1質量部、重合開始剤として2,2’−アゾビスイソブチルニトリル0.1質量部とを酢酸エチル100質量部に溶解し、70℃で10時間重合することによって、重量平均分子量80万のアクリル系共重合体(T−1)溶液を得た。
次に、アクリル系共重合体(T−1)100質量部に対して、重合ロジンエステル系粘着付与樹脂D−135(荒川化学工業株式会社製)30質量部を添加し、酢酸エチルを加えて20分攪拌することによって、不揮発分45質量%の感圧接着剤組成物(b−2)を得た。
(実施例1)
調製例1で得た熱硬化性接着剤組成物(a−1)に、膨張剤として膨張開始温度108〜113℃、最大膨張温度142〜151℃、粒径9〜15μmの熱膨張性マイクロカプセルを前記熱硬化性接着剤組成物(a−1)に含まれる熱硬化性樹脂の固形分100質量部に対し15質量部入れ、分散撹拌機を用いて10分間撹拌することによって熱硬化性膨張性接着剤組成物(X−1)を得た。
次に、離型ライナー(厚さ50μmのポリエチレンテレフタレートフィルムの片面がシリコーン化合物によって剥離処理されたもの)の表面に、前記熱硬化性膨張性接着剤組成物(X−1)を、棒状の金属アプリケーターを用いて、乾燥後の厚さが50μmになるように塗工した。
次に、前記塗工物を85℃の乾燥機に5分間投入し乾燥することによって、厚さ50μmのシート状の熱硬化性膨張性接着剤層(A−1)を得た。
次に、離型ライナー(厚さ50μmのポリエチレンテレフタレートフィルムの片面がシリコーン化合物によって剥離処理されたもの)の表面に、前記感圧接着剤組成物(b−1)を、棒状の金属アプリケーターを用いて乾燥後の厚さが10μmになるように塗工し、85℃に設定した乾燥機で5分間乾燥することによって感圧接着剤層(B−1)を作製した。
前記で得た熱硬化性膨張性接着剤層(A−1)に、前記感圧接着剤層(B−1)を貼付し、2kgのハンドローラーを用い、前記貼付物の上面を一往復させることによって、前記熱硬化性膨張性接着剤層(A−1)の片面に前記感圧接着剤層(B−1)が積層した接着テープを得た。
(実施例2)
感圧接着剤層(B−1)の乾燥後の厚さが50μmになるように塗工したこと以外は、実施例1と同様の方法で接着テープを得た。
(実施例3)
実施例1で得た熱硬化性膨張性接着剤層(A−1)を厚さ12μmのポリエチレンテレフタレートフィルムに貼付し、2kgのハンドローラーを用い、前記貼付物の面を一往復させることによって、前記熱硬化性膨張性接着剤層(A−1)の片面にポリエチレンテレフタレートフィルムが積層した接着テープを得た。次に、実施例1と同様の方法で得た感圧接着剤層(B−1)を前記熱硬化性膨張性接着剤層(A−1)の片面にポリエチレンテレフタレートフィルムが積層した接着テープのポリエチレンテレフタレート側に、2kgのハンドローラーを用い、前記貼付物の面を一往復させることによって、ポリエチレンテレフタレートの一方の面に熱硬化性熱膨張性接着剤層(A−1)、もう一方の面側に感圧接着剤層(B−1)が積層した接着テープを得た。
(実施例4)
感圧接着剤層(B−1)の変わりに、調製例4で得た感圧接着剤組成物(b−2)を使用して感圧接着剤層(B−2)を得たこと以外は実施例1と同様の方法で接着テープを得た。
(実施例5)
熱硬化性膨張性接着剤層(A−1)の変わりに、調製例2で得た熱硬化性接着剤組成物(a−2)を使用して熱硬化性膨張性接着剤層(A−2)を得たこと以外は実施例1と同様の方法で接着テープを得た。
(比較例1)
感圧接着剤層(B−1)の乾燥後の厚さが200μmになるように塗工したこと以外は、実施例1と同様の方法で接着テープを得た。
(比較例2)
実施例1と同様の方法で熱硬化性膨張性接着剤層(A−1)からなる接着テープを得た。
[膨張率の測定方法]
実施例1〜3、比較例1、2で作製した接着テープを構成する熱硬化性膨張性接着剤層(A−1)及び感圧接着剤層(B−1)の厚さを、厚み計を用いて測定した。次に、前記接着テープを、130℃の環境下に10分間放置することによって膨張させ、前記膨張後の接着テープの厚さを、厚み計を用いてそれぞれ測定した。
前記膨張率は、前記接着テープを構成する熱硬化性膨張性接着剤層(A−1)及び感圧接着剤層(B−1)を、130℃の環境下に10分間放置する前の前記熱硬化性膨張性接着剤層(A−1)及び感圧接着剤層(B−1)の厚さに対する、前記放置後の接着テープの割合を、以下の式にしたがって算出した。
[前記放置後の熱硬化性膨張性接着剤層(A−1)の厚さ/前記放置前の熱硬化性膨張性接着剤層(A−1)の厚さ]×100
[前記放置後の感圧接着剤層(B−1)の厚さ/前記放置前の感圧接着剤層(B−1)の厚さ]×100
[初期接着力の測定方法]
180度引き剥がし接着力は、JIS Z 0237に従い測定した。実施例1〜3、比較例1,2で作成した接着テープの膨張性接着剤層(A)側の面の離型ライナーを剥がし、厚さ25μmのポリエチレンテレフタレートフィルムで裏打ちした。この時、ポリエチレンテレフタレートから前記接着テープが脱落する事を防ぐため、前記接着テープとポリエチレンテレフタレートを貼り合わせた状態で、60℃で1分間、1kNの荷重をかけて圧着した。
前記裏打ちした接着テープを23℃下で十分に放冷し、幅20mm幅に切断した後、接着テープの感圧接着剤層(B)側の面の離型ライナーを剥がし、感圧接着剤層(B)をSUS板の脱脂処理した平滑な表面に貼り合わせ、2kgローラーで1往復したものを試験片とした。なお、比較例2では膨張性接着剤層(A)の他方の面の離型ライナーを剥がし、SUS板の脱脂処理した平滑な表面に貼り合わせ、2kgローラーで往復したものを試験片とした。前記試験片を、23℃環境下で1時間放置した後、同環境下で、テンシロン引張試験機[株式会社エーアンドデイ製、型式:RTM−100]を用い、前記試験片を構成する接着テープを、SUS板から、180度方向に300mm/分の速度で引き剥がした際の接着力を測定した。
[部材への貼付性]
実施例1〜3、比較例1、2で作成した接着テープを、23℃環境下で短辺25.12mm、長辺30mmの長方形型に裁断した。その後、23℃環境下で前記裁断した接着テープの感圧接着剤層(B)側の面の剥離ライナーを剥がし、直径8mm、長さ30mmのSUS製の脱脂処理した円柱に、長辺が円柱に対して垂直になるように貼付し、その後円柱を1周するように前記接着テープを巻きつけた。比較例2で作成した接着テープに関しては、膨張性接着剤層(A)の一方の面の離型ライナーを剥がし、円柱に巻きつけた。この時、円柱から浮きや剥がれが生じなかったものを[○]、円柱から浮きや剥がれが生じたものを[×]と評価した。
[感圧接着剤層(B)の23℃におけるせん断貯蔵弾性率G23測定方法]
ティ・エイ・インスツルメントジャパン社製の粘弾性試験機(アレス2kSTD)に、直径7.9mmのパラレルプレートを装着し、実施例で作成した感圧接着剤層(B−1)および(B−2)を2mmの厚みに調整し、前記パラレルプレートで圧縮荷重40〜60gで挟み込み、周波数1Hz、温度領域−60〜150℃、及び、昇温速度2℃/minの条件で測定した。
[せん断接着強度の測定方法]
幅15mm×長さ70mm×厚さ0.5mmの2枚の表面平滑なアルミニウム板を脱脂処理し、図1のように、一方のアルミニウム板(C1)の上面(C1−1)の端部に、幅5mmの2本のスペーサーを、12mmの間をあけて平行に並べ、接着した。前記スペーサーは、スペーサーと接着に用いた接着テープの総厚が、接着テープの総厚に対して50μm厚くなるように調製したものを使用した。
次に、前記アルミニウム板(C1)の上面(C1−1)側で、かつ、前記2本のスペーサーの間に、10mm×10mmの大きさに裁断した接着テープを、前記接着テープの感圧接着剤層(B)側の離型フィルムを剥がして貼付し、2kgのハンドローラーを用いて圧着した。
次に、前記接着テープの接着剤層(A)側の離型フィルムを剥がし、前記接着テープの接着剤層(A)の上面に、脱脂処理した平滑な表面を有する他のアルミニウム板(C2)(幅15mm×長さ70mm×厚み0.5mm)を載置し、これらをクリップで固定した。上記固定したものを、130℃で30分間加熱した後、23℃環境下に30分間放置し冷却した。次に、前記クリップを外したものを試験片とし、前記2枚のアルミニウム板の端部をそれぞれチャッキングし、テンシロン引張試験機[株式会社エーアンドデイ製、型式:RTM−100]を用い、180度方向に10mm/分で引張試験した際のせん断方向の接着力を測定した。
Figure 2019182977
Figure 2019182977
1 アルミニウム板(C1)
2 アルミニウム板(C2)
3 スペーサー
4 接着テープ
5 接着テープとアルミニウム板(C2)との間の空隙

Claims (6)

  1. 熱硬化性樹脂を含有する膨張性接着剤層(A)の片面に、直接又は他の層を介して、厚さが1μm以上100μmであり、常温(23℃)における180度引き剥がし接着力が1N/20mm以上である感圧接着剤層(B)を有する接着テープ。
  2. 前記膨張性接着剤層(A)の厚さ方向の膨張率〔加熱後の膨張性接着剤層(A1)の厚さ/加熱前の膨張性接着剤層(A)の厚さ〕×100が150%以上である請求項1記載の接着テープ。
  3. 前記感圧接着剤層(B)の1Hz,23℃での動的粘弾性スペクトルで測定されるせん断貯蔵弾性率G23が1.0×10〜5.0×10Paの範囲である請求項1又は2に記載の接着テープ。
  4. 前記膨張性接着剤層(A)の厚さが1μm以上である請求項1〜3のいずれか1項に記載の接着テープ。
  5. 被着体(C1)を構成する部位(c1−1)と、前記被着体(C1)を構成する他の部位(c1−2)または他の被着体(C2)とを、請求項1〜4のいずれか1項に記載の接着テープで接着する接着方法であって、前記接着テープを構成する前記感圧接着剤層(B)と、被着体(C1)を構成する部位(c1−1)とを予め接着させる工程[1]、及び、少なくとも前記膨張性接着剤層(A)を刺激し膨張させることによって、前記接着テープを構成する前記膨張した膨張性接着剤層(A)と、前記被着体(C1)を構成する部位(c1−2)または前記被着体(C2)とを接着させる工程[2]を有することを特徴とする接着方法。
  6. 被着体(C1)を構成する部位(c1−1)と、前記被着体(C1)を構成する他の部位(c1−2)または他の被着体(C2)とが、請求項1〜4のいずれか1項に記載の接着テープで接着された物品の製造方法であって、前記接着テープを構成する前記感圧接着剤層(B)と、被着体(C1)を構成する部位(c1−1)とを予め接着させる工程[1]、及び、少なくとも前記膨張性接着剤層(A)を刺激し膨張させることによって、前記接着テープを構成する前記膨張した膨張性接着剤層(A)と、前記被着体(C1)を構成する部位(c1−2)または前記被着体(C2)とを接着させる工程[2]を有することを特徴とする物品の製造方法。
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