JP2020033441A - 両面粘着テープ - Google Patents

Abstract

【課題】リワーク性を備えた両面粘着テープを提供する。【解決手段】両面粘着テープ１は、離型シート１０と、離型シート１０の一方の面に積層された粘着層２０と、を備え、粘着層２０は、その両面に複数の凹形状２０ａを備えている。凹形状２０ａが吸盤のように作用して吸着作用を発揮することにより、被着体に対する粘着力を生じ、また、個々の凹形状２０ａの吸着力自体は小さいことから、剥がすことも容易に行なうことができ、再貼り付けしても粘着力が低下せず、リワーク性の高い両面粘着テープとすることができる。【選択図】図２

Description

本発明は、両面粘着テープに関するものである。

従来から流通している両面粘着テープは、樹脂シートや不織布の表裏両面に粘着剤層を有した構成から成り、粘着力を利用して被着体同志を貼り付ける為、貼り付け後に乾燥時間や硬化時間が必要なく、貼り付け直後に所定の接合力が発揮される。そのため、従来の両面粘着テープは、使い勝手がよい反面、貼り合わせた後に剥がそうとすると、粘着剤が被着体に残ってしまったり、被着体を破損したりする場合があった。したがって、貼り付け時に位置がずれたことを修正する場合等の張り直し作業は、糊や接着材を用いる場合よりも、遙かに難しかった。両面粘着テープの使い勝手のよさをもちながら、貼り付けを失敗した場合に剥がしてそのまま再度貼り付けを行える、所謂リワーク性を高めることができれば、両面粘着テープの利便性をさらに向上できる。

一方、表面に多数の微小な吸盤群を有する粘着層からなるマイクロ吸盤膜に関する技術が、特許文献１に開示されている。特許文献１のマイクロ吸盤膜は被着体との間で可逆的な貼り付け及び剥離が可能なため、このマイクロ吸盤膜からなる粘着層を備えた両面粘着テープを実現できれば、リワーク性を備えた両面粘着テープとすることが可能と考えられる。しかし、特許文献１に開示されている組成物は、常温程度の温度でもマイクロ吸盤膜を作製可能とされているものの、被着体に対する十分な吸着力と剥離力のバランスを実現し、十分なリワーク性を有する粘着層を安定生産することが困難であり、両面粘着テープとして実現することができなかった。
それ故、斯かる吸着力と剥離力とのバランスとリワーク性の確保の為の工夫として、特許文献２はミクロ吸盤と基材との間の密着力の不足を補強するため、当該部位間に粘着剤を介して積層されており、特許文献３は剥離力と吸着力のバランス及びリワーク性の確保の為、基材フィルムの両面にミクロ吸盤層が積層されている両面粘着シートとされている。

特開２０１７−３６４０４号公報 特許４５５１５９６号公報 登録実用新案３２００５２２号公報

本発明の課題は、リワーク性を備えた両面粘着テープを提供することである。

本願発明者らは、各種試作、評価、検討を行った結果、特許文献１開示の組成物を用いても、微小吸盤群を有する粘着層の製造方法及び製造条件の如何により微小吸盤群における気泡、特にその表面近傍が粘着層表面に開口して構成される凹形状の形態が種々変化することにより、吸着力と剥離力のバランス、さらには、リワーク性が様々に変化する事を見出した。そして、粘着層の表面及び裏面の両方に凹形状からなる微小吸盤群を有する形態において、吸着力と剥離力が適正に均衡（バランス）し、十分なリワーク性が得られることを見出して本発明に至った。
すなわち、本発明は、以下のような解決手段により、前記課題を解決する。なお、理解を容易にするために、本発明の実施形態に対応する符号を付して説明するが、これに限定されるものではない。

第１の発明は、離型シート（１０）と、前記離型シート（１０）の一方の面に積層された粘着層（２０）と、を備え、前記粘着層（２０）は、その両面に複数の凹形状（２０ａ）を備えている両面粘着テープ（１）である。

第２の発明は、第１の発明に記載の両面粘着テープ（１）において、前記粘着層（２０）は、気泡を含有する液状の樹脂組成物を硬化したものであり、前記気泡に基づく前記凹形状（２０ａ）が両面に複数形成されていること、を特徴とする両面粘着テープ（１）である。

第３の発明は、第１の発明又は第２の発明に記載の両面粘着テープ（１）において、当該両面粘着テープ（１）は、前記粘着層（２０）を内側にしてロール状に巻いた形態に形成され、かつ、前記粘着層（２０）は、内周側で当接する前記離型シート（１０）に積層されており、自背面剥離型の形態に構成されていること、を特徴とする両面粘着テープ（１）である。

第４の発明は、第１の発明から第３の発明までのいずれかに記載の両面粘着テープ（１）において、前記離型シート（１０）は、基材層（１１，１２）と、前記基材層（１１，１２）の両面に積層された離型剤層（１３）と、を有すること、を特徴とする両面粘着テープ（１）である。

第５の発明は、第４の発明に記載の両面粘着テープ（１）において、前記基材層（１１，１２）は、紙層（１１）と、前記紙層（１１）の両面に積層された樹脂層（１２）と、を有すること、を特徴とする両面粘着テープ（１）である。

第６の発明は、第１の発明から第５の発明までのいずれかに記載の両面粘着テープ（１）において、前記粘着層（２０）は、密度が０．１ｇ／ｃｍ^３以上、０．７ｇ／ｃｍ^３以下であること、を特徴とする両面粘着テープ（１）である。

本発明によれば、リワーク性を備えた両面粘着テープを提供することができる。

本発明による両面粘着テープ１の実施形態を示す斜視図である。 両面粘着テープ１を図１中の矢印Ａ−Ａの位置で切断した断面図である。 両面粘着テープ１の使用時の形態を順次示す断面図である。 両面粘着テープ１の製造装置を示す図である。 両面粘着テープ１の製造方法を説明する図である。 実施例の両面粘着テープ１の粘着層２０の露出面を拡大した写真である。 実施例の両面粘着テープ１の粘着層２０の露出面近傍部分についてシート面に直交する方向の断面で拡大した図である。 実施例及び比較例の剥離力を示す図である。

以下、本発明を実施するための最良の形態について図面等を参照して説明する。

（実施形態）
図１は、本発明による両面粘着テープ１の実施形態を示す斜視図である。
なお、実写の図６及び図７を除いて、以下に示す各図は、模式的に示した図であり、各部の大きさ、形状は、理解を容易にするために、適宜誇張して示している。
また、以下の説明では、具体的な数値、形状、材料等を示して説明を行うが、これらは、適宜変更することができる。
本明細書において、板、シート、フィルム等の言葉を使用しているが、これらは、一般的な使い方として、厚さの厚い順に、板、シート、フィルムの順で使用されており、本明細書中でもそれに倣って使用している。しかし、本発明においては、このような使い分けには、技術的な意味は無い為、これらの文言は、適宜置き換えて使用することができるし、適宜置き換えても各請求項及び本願明細書の文言は同様に解釈することができるものとする。

図１に示すように、本実施形態の両面粘着テープ１は、後述する粘着層２０を内側としてロール１Ｒの形態に巻いた自背面剥離型の形態として製造され、流通させることができる。このような形態であれば、必要所定量の両面粘着テープ１を図１に図示の如くロール１Ｒから巻き出した後、必要な大きさ及び形状にカットして用いることができる。また、流通時に折り曲がってしまうことも防止できる。なお、両面粘着テープ１は、ロール１Ｒの形態に巻いた形態に限らず、枚葉の形態としてもよい。
ロール１Ｒは、図１に示すように、通常、紙管等の巻軸１Ｓの周囲に両面粘着テープ１を巻き取るが、巻軸１Ｓ無しで両面粘着テープ１のみを巻き取る形態も可能である。

図２は、両面粘着テープ１を図１中の矢印Ａ−Ａの位置で切断した断面図である。
図２に示すように、本実施形態の両面粘着テープ１は、離型シート１０と、粘着層２０とを備えている。

離型シート１０は、さらに、紙層１１と、樹脂層１２と、離型剤層１３とを備えている。
紙層１１は、離型シート１０のベースとなる層であり、上質紙、クラフト紙、グラシン紙、合成紙、合成繊維等にシリコーン加工したシリコーン加工紙、クラフト紙にポリエチレン等をラミネートしたラミネート加工紙等の紙、ポリエステル樹脂、アクリル樹脂、ポリアミド樹脂、セルロース樹脂等の纖維からなる織布又は不織布を用いることができる。
樹脂層１２は、紙層１１の両面に積層されており、例えば、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリメチルペンテン等のオレフィン樹脂、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート等のポリエステル樹脂、ポリウレタン、ポリ塩化ビニル、ポリスチレン等の熱可塑性樹脂の延伸又は無延伸シート等の無色又は着色したシートを等を用いることができる。
なお、紙層１１と２層の樹脂層１２との組み合わせを適宜基材層と呼ぶこととする。この基材層は、本実施形態のように複数の層により構成してもよいが、例えば、単一の紙層又は樹脂層によって構成してもよい。

離型剤層１３は、後述する粘着層２０に対して剥離性を高めるための層であり、基材層（紙層１１と２層の樹脂層１２）の両面に形成されている。したがって、離型シート１０の外部に露出（粘着層２０が仮粘着している面も含めて）する両面は、いずれも離型剤層１３となっている。
離型剤層１３は、例えば、シリコーン樹脂、フッ素樹脂、蝋（ワックス）等を用いることができる。
また、紙層１１の両面に樹脂層１２が積層された状態や、これにさらに離型剤層１３が両面に積層された状態等で既に製造されている既製品を利用してもよい。
例えば、特に、前記各種紙の両面にシリコーン処理ＰＥＴシート、シリコーン処理ポリプロピレンシート、シリコーン処理ポリエチレンシート、フッ素樹脂被覆ＰＥＴシート、フッ素樹脂被覆ポリプロピレンシート、フッ素樹脂被覆ポリエチレンシート等の離型剤層を積層処理したシートが離型シートとして好ましく用いることができる。
また、これら離型シート１０の紙層１１と樹脂層１２との間に、さらに、アルミニウム箔を積層した構成とすることもできる。

粘着層２０は、離型シート１０の表裏両面のうちの一方の面に積層されており、表面が粘着性を有する層である。粘着層２０は、その表裏両面に開口した複数の凹形状２０ａを備えている。また、粘着層２０は、弾性を備えており、複数の凹形状２０ａがそれぞれ微細な吸盤として作用することから、様々な被着体に対して粘着力（吸着力）を発揮することができる（図３参照）。

粘着層２０は、例えば、特許文献１（特開２０１７−３６４０４号公報）に開示されている液状の樹脂組成物（アクリルエマルジョン）を用いて後述する製造方法により形成される。粘着層２０に用いる樹脂組成物としては、例えば、ポリアクリル酸２−エチルヘキシルを主成分とし、硫黄、ビシン：Ｎ，Ｎ−Ｂｉｓ（２−ｈｙｄｒｏｘｙｅｔｈｙｌ）ｇｌｙｃｉｎｅ、Ｎ．Ｎ．−ジメチルオクタデカアミン等を含有するものを用いることができる。

粘着層２０の層厚は、１μｍ以上、５００μｍ以下であることが望ましく、３０μｍ以上、１００μｍ以下であることがより望ましい。上記層厚範囲の下限値を下回ると、凹形状の形成が困難になったり、凹形状の大きさが小さくなりすぎて、粘着（吸着）特性が低下したりする。また、上記層厚範囲の上限値を越えると、両面粘着テープの柔軟性が低下して、作業性が悪くなる。

粘着層２０の凹形状２０ａの大きさ（直径）や密度は、後述する製造工程における各種条件を変更することにより、調整可能である。例えば、粘着層２０は、凹形状２０ａが含まれる程度を表す指標として、粘着層２０の密度を用いることができる。この粘着層２０の密度としては、特に限定されないが、例えば、０．１ｇ／ｃｍ^３以上、０．７ｇ／ｃｍ^３以下とすることができる。また、凹形状２０ａの大きさ（直径）は、特に限定されないが、例えば、１μｍ以上、３００μｍ以下とすることができる。尚、凹形状２０ａの大きさは、凹形状２０ａが球と見做し得る場合は、斯かる球の直径を凹形状２０ａの大きさとする。もし、凹形状２０ａが球と見做し得無い場合は、当該凹形状２０ａと同体積の球の直径を斯かる凹形状２０ａの大きさとする。

図３は、両面粘着テープ１の使用時の形態を順次示す断面図である。
上述した両面粘着テープ１は、図１に示したようにロール１Ｒの形態に巻いた形態となっており、使用する場合には、必要な量を引き出すだけで、粘着層２０が露出する。両面粘着テープ１を被着体５１に貼り付けるときには、露出した粘着層２０の表面をそのまま被着体５１に貼り付けて、適度な圧力を加える。これにより、粘着層２０の露出面に多数存在する凹形状２０ａが弾性変形することにより従来のマイクロ吸盤と同様な作用によって被着体５１に対して吸着（粘着）することとなる（図３（ａ））。
すなわち、凹形状２０ａの周囲の弾性変形によって、凹形状２０ａには、変形状態から元の形状に戻ろうとする力が働く。この力により、凹形状２０ａ内の密閉空間が負圧となって、被着体５１への吸着作用が生じる。なお、凹形状２０ａ単体での吸着力は、弱いものであるが、多数の凹形状２０ａが形成されているので、全体としては必要な吸着力を確保できる。また、粘着層２０の作製時に、凹形状２０ａが含まれる量を、例えば、密度をパラメータとして調整すれば、粘着層２０の粘着力（吸着力）を調整可能である。

両面粘着テープ１を被着体５１に貼り付けた後、離型シート１０を粘着層２０から剥がすと、粘着層２０のもう一方の面が露出する（図３（ｂ））。この状態で、さらに別の被着体５２に粘着層２０の露出面を貼り付け、適度な圧力を加えることにより、被着体５１の場合と同様に粘着層２０が被着体５２に対しても吸着（粘着）することとなる（図３（ｃ））。

次に、両面粘着テープ１の製造方法について説明する。
図４は、両面粘着テープ１の製造装置を示す図である。
図５は、両面粘着テープ１の製造方法を説明する図である。

両面粘着テープ１の製造を行うためには、先ず、粘着層２０を形成するための特許文献１に開示されているアクリルエマルジョンの組成物を攪拌機に入れ、この組成物中に窒素ガスを混合しながら攪拌を行い、組成物中に気泡を含め、気泡含有組成物１２０を作製する（図中のＰ１：泡立て工程）。

次に、離型シート１０上に気泡含有組成物１２０を塗工し、気泡含有組成物１２０の液状塗工層１２０ＣＬを形成する（図中のＰ２：塗工工程）。塗工工程では、例えば、コンマコータを用いることができるが、その他の公知の塗工手法を用いてもよい。

離型シート１０上に気泡含有組成物の液状塗工層１２０ＣＬを塗工したら、該液状塗工層１２０ＣＬを加熱しながら乾燥させて気泡含有組成物の固化塗工層１２０ＣＳとして粘着層２０を形成する（図中のＰ３：乾燥工程）。乾燥工程では、例えば、温度を６０℃〜１４０℃程度の乾燥炉を用いることができる。乾燥時間としては、例えば、３０秒〜１０分程度を例示することができる。また、乾燥工程では、気泡含有組成物１２０に対して送風を行いながら乾燥を促進してもよい。乾燥工程を行うことにより、気泡含有組成物１２０の固化塗工層１２０ＣＳの露出面側（図５においては上側）及び離型シート１０側の両面に平均直径が同一乃至略同一の開口部を有する凹形状２０ａが形成されて、粘着層２０が形成される。この凹形状２０ａは、気泡含有組成物１２０中に含まれていた気泡のうち該露出面側近傍の気泡が破泡して固化塗工層１２０ＣＳの露出面側に気泡の形状の一部が残り、一方、固化塗工層１２０ＣＳと離型シート１０との界面及びその近傍に集まった気泡が気泡含有組成物の固化によって、固化した該組成物中の気泡との界面形状が固定化することにより形成される。ここで、気泡含有組成物１２０の硬化が不十分な状態で気泡が破泡すると凹形状２０ａが残りにくくなる。一方、気泡が破泡する前に気泡含有組成物１２０が硬化してしまうと、凹形状２０ａが形成されないおそれがある。よって、ある程度、気泡含有組成物１２０の硬化が進んだ状態で破泡が行われる条件で乾燥工程が行われることが望ましい。したがって、乾燥工程における温度や送風量が、凹形状２０ａの状態に大きく影響を与える。

乾燥工程により粘着層２０を形成した後、粘着層２０を内側にしてロール状に巻き取ることにより、両面粘着テープ１が完成する。なお、両面粘着テープは、その後、ロール状に巻き取る形態に限らず、必要なサイズに裁断されてもよい。

次に、本実施形態の両面粘着テープ１を実際に作製した例を示し、比較例と比較した結果を説明する。
実施例の両面粘着テープ１では、離型シート１０に、２００μｍのクリアランスを有するコンマコータを用いて泡立て工程済みの気泡含有組成物１２０を塗布した。これを１００℃の乾燥路内で１分間乾燥を行って粘着層２０を形成し、両面粘着テープ１を得た。なお、この場合の粘着層２０の密度は、０．５８ｇ／ｃｍ３であり、厚さ５０μｍであった。
図６は、実施例の両面粘着テープ１の粘着層２０の露出面を拡大した写真である。
図７は、実施例の両面粘着テープ１の粘着層２０の露出面近傍部分についてシート面に直交する方向の断面で拡大した図である。
図６及び図７に示すように、粘着層２０には、多数の凹形状２０ａが形成されていることが確認できる。
なお、本明細書中においてシート面とは、各シートにおいて、そのシート全体として見た場合に、シートの平面方向となる面を示すものであるとする。

比較例１として、アクリル樹脂である綜研化学社製：ＳＫ２０９４を用いて泡立て工程無しで塗工して粘着層を作製した両面粘着テープ（アクリル粘着Ａタイプとする）を用意した。
比較例２として、アクリル樹脂である綜研化学社製：ＳＫ１５０２Ｃを用いて泡立て工程無しで塗工して粘着層を作製した両面粘着テープ（アクリル粘着Ｂタイプとする）を用意した。

以上の４種類の両面粘着テープを用意し、剥離力について比較した。
図８は、実施例及び比較例の剥離力を示す図である。
図８中の剥離力は、引っ張り試験機を用いて、引っ張り速度３００ｍｍ／ｍｉｎで１８０°剥離を行って、そのときの剥離力を測定した結果である。また、剥離力の測定は、貼り付け直後（０．５時間）と、貼り付け後１０００時間経過とについて行った。

実施例では、貼り付け直後及び１０００時間経過後の双方において、比較的小さな剥離力で剥離できることがわかる。この程度の剥離力であれば、自然に剥がれてしまうことはなく、かつ、剥がそうとして力を加えれば簡単に剥がすことが可能である。しかも、凹形状２０ａによる吸着であることから、剥離後に試験用被着体の表面に粘着層２０の残留が無く、また、粘着層２０自体の粘着力（剥離力）も実質上の変化は無く、再貼り付け可能であった。
比較例１は、貼り付け直後であれば、剥がすことは容易であるが、１０００時間経過後では、剥離力が大幅に上昇してしまっており、手作業では剥離が困難であったり、無理に剥がすと被着体が破損したりするおそれがある状態になっていた。
比較例２は、貼り付け直後から剥離力が大きすぎて、手作業では剥離が困難であったり、無理に剥がすと被着体が破損したりするおそれがある状態になっていた。
また、比較例２及び比較例３のいずれも、剥離後は、試験用被着体に粘着材が一部残ってしまったり、粘着力の低下があったりして、再貼り付けには適していなかった。

以上説明したように、本実施形態の両面粘着テープ１は、粘着層２０の両面に気泡に基づく凹形状が複数形成されている。そして、粘着層２０の粘着力は、凹形状２０ａの吸着力によるものであるから、リワーク性が高く、貼り付けを失敗したとしても張り直しが容易であり、使い勝手がよい。
さらに、凹形状２０ａは、微細なサイズであって多数設けられていることから、被着体の表面に多少の凹凸が有ったとしても、粘着力（吸着力）を発揮することができる。
さらにまた、両面粘着テープ１を剥がした後の被着体の表面には、糊残りのような現象は発生しないことから、清掃の必要がなく、そのまま再貼り付けを行うことができ、作業性が良好である。

（変形形態）
以上説明した実施形態に限定されることなく、種々の変形や変更が可能であって、それらも本発明の範囲内である。

（１）実施形態において、離型シート１０は、複数の層を積層した構成を例示した。これに限らず、離型シート１０は、単一の層で構成してもよいし、実施形態に例示した以外の複数の層を備える構成としてもよい。

なお、各実施形態及び変形形態は、適宜組み合わせて用いることもできるが、詳細な説明は省略する。また、本発明は以上説明した各実施形態によって限定されることはない。

１ 両面粘着テープ
１０ 離型シート
１１ 紙層
１２ 樹脂層
１３ 離型剤層
２０ 粘着層
２０ａ 凹形状
５１ 被着体
５２ 被着体
１２０ 気泡含有組成物
１２０ＣＬ 液状塗工層
１２０ＣＳ 固化塗工層

Claims (6)

1. 離型シートと、
   前記離型シートの一方の面に積層された粘着層と、
   を備え、
   前記粘着層は、その両面に複数の凹形状を備えている両面粘着テープ。
2. 請求項１に記載の両面粘着テープにおいて、
   前記粘着層は、気泡を含有する液状の樹脂組成物を硬化したものであり、
   前記気泡に基づく前記凹形状が両面に複数形成されていること、
   を特徴とする両面粘着テープ。
3. 請求項１又は請求項２に記載の両面粘着テープにおいて、
   当該両面粘着テープは、前記粘着層を内側にしてロール状に巻いた形態に形成され、かつ、前記粘着層は、内周側で当接する前記離型シートに積層されており、自背面剥離型の形態に構成されていること、
   を特徴とする両面粘着テープ。
4. 請求項１から請求項３までのいずれかに記載の両面粘着テープにおいて、
   前記離型シートは、基材層と、前記基材層の両面に積層された離型剤層と、を有すること、
   を特徴とする両面粘着テープ。
5. 請求項４に記載の両面粘着テープにおいて、
   前記基材層は、紙層と、前記紙層の両面に積層された樹脂層と、を有すること、
   を特徴とする両面粘着テープ。
6. 請求項１から請求項５までのいずれかに記載の両面粘着テープにおいて、
   前記粘着層は、密度が０．１ｇ／ｃｍ^３以上、０．７ｇ／ｃｍ^３以下であること、
   を特徴とする両面粘着テープ。