JP2021167420A - 粘着テープおよび接着体 - Google Patents

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Abstract

【課題】粘着テープを貼付け面に対して角度をつけて剥がす際にも、粘着テープへの負荷を低減しちぎれを防止することができる粘着テープを提供する。【解決手段】基材層と、当該基材層の両面に粘着剤層とを備えるものであって、前記粘着テープの1つの端部側の少なくとも一方の表面上に、厚さが40μm以下である被覆部2を有し、前記基材層は、破断伸度が200〜3000%であり、破断強度が1.5〜80MPaであることを特徴とする。【選択図】図1

Description

本発明は、粘着テープおよび接着体に関する。
粘着テープは、作業性に優れ、且つ、接着信頼性が高いので、接合手段として、OA機器、IT・家電製品、自動車等の各産業分野で、部品固定用途や、部品の仮固定用途、製品情報を表示するラベル用途等に広範に使用されている(例えば特許文献1)。
特開2001−89726号公報
ところで、近年、環境保護の観点から、これら家電や自動車等の各種の産業分野において、使用済み製品のリサイクル、リユースの要請が高まっている。各種製品をリサイクル、リユースする際には、当該使用済み製品を解体し、製品中の各部品を取り外すこととなるが、各部品を取り外すときには、部品の固定やラベルに使用されている粘着テープを剥離する作業が必要となる。しかし、当該粘着テープは製品中の各所に設けられており、より簡易に除去可能となることにより作業コストの低減が要望されている。
具体的には、近年の高性能化にともない各種製品において、部品が高密度に実装されるようになってきている。このような製品において、各部品を筐体や他の部品等(以下、単に筐体と称す)に固定する際、図4に示すように、筐体21と部品20との間に粘着テープ22が設けられる。しかし、上述のようにリサイクル等するため製品を解体する場合には、部品20を取り外すために、当該粘着テープ22の取手部分を引っ張って粘着テープを剥がすことを要するが、従来では粘着テープを剥がせないことがあった。
より具体的には、高密度に部品を実装する機器では、例えばゴム基材を有する粘着テープを用いて貼り付けた部品に近接して、他の部材も筐体に取り付けられている。そして、当該他の部材を避けて粘着テープを剥がすためには、当該粘着テープの取手部分を貼付け面に対して高角度(例えば60°以上)の方向に引っ張って剥がすこととなり、このように高い角度で引っ張ると粘着テープに負荷がかかり、ちぎれることがあった。そして、このように粘着テープを容易に除去できないことにより、作業コストが増大する要因となっていた。
そこで、本発明は、上記の課題に鑑みてなされた発明であり、上記のように当該粘着テープを貼付け面に対して角度をつけて剥がす際にも、粘着テープへの負荷を低減しちぎれを防止することができる、粘着テープおよび接着体を提供することを目的とする。
本発明者らは、上記従来技術の課題を解決するため鋭意検討を行った結果、図4に示すように粘着テープ22を用いて部品20を筐体21等に固定した場合において、粘着テープ22を貼付け面に対して角度をつけて部品20から剥がす際、粘着テープ22の引張を開始したときに、粘着テープ22の中でも部品20の角23付近に貼り付く部分に、その伸び始めに大きな力が加わること、粘着テープ22の外表面のうちの部品20の角23付近に接する部分が、粘着テープの伸び始めに滑らかに伸びると、粘着テープ22への負荷を低減できること、の知見を得、本願発明に至った。
すなわち、本願発明は以下の通りである。
〔1〕基材層と、当該基材層の両面に粘着剤層とを備える粘着テープであって、
前記粘着テープの1つの端部側の少なくとも一方の表面上に、厚さが40μm以下である被覆部を有し、
前記基材層は、破断伸度が200〜3000%であり、破断強度が1.5〜80MPaであることを特徴とする、粘着テープ。
〔2〕前記被覆部の厚さが、0.5〜20μmである、上記〔1〕に記載の粘着テープ。
〔3〕前記粘着テープの長手方向に沿って測った前記被覆部の長さは、0.5〜100mmである、上記〔1〕または〔2〕に記載の粘着テープ。
〔4〕前記粘着剤層の粘着剤がフィラーを含有する、上記〔1〕〜〔3〕のいずれかに記載の粘着テープ。
〔5〕前記被覆部が印刷により形成される、上記〔1〕〜〔4〕のいずれかに記載の粘着テープ。
〔6〕上記〔1〕〜〔5〕のいずれかに記載の粘着テープと、当該粘着テープの一方の表面上に貼り付けられた第1被着体と、当該粘着テープの他方の表面上に貼り付けられた第2被着体とを備える接着体であって、
前記粘着テープのうち前記被覆部よりも端部側の部分が、当該粘着テープが貼り付けられた第1被着体の第1貼付け面よりも外側に位置し、
前記被覆部上に前記第1貼付け面を画定する角が位置することを特徴とする、接着体。
本発明は、粘着テープを貼付け面に対して角度をつけて剥がす際にも、粘着テープへの負荷を低減しちぎれを防止することができる、粘着テープおよび接着体を提供することができる。
本発明の一実施形態に係る粘着テープを示す斜視図である。 図1に示す粘着テープの変形例を示す斜視図である。 被着体を図1の粘着テープを用いて貼り付けた状態を示す、当該粘着テープの断面図である。 従来の粘着テープを用いて部品を筐体に貼り付けた状態を示す図である。
以下、図面を参照しつつ、本発明の実施形態(以下、「本実施形態」という。)を詳細に説明するが、本発明は本実施形態に限定されるものではない。
《粘着テープ》
本実施形態の粘着テープ1は、図1、3に示すように、基材層3と、当該基材層3の両面に粘着剤層4とを備えている。また、粘着テープ1は、粘着テープ1の1つの端部側の少なくとも一方の表面上に、厚さが40μm以下である被覆部2を有し、基材層3は、破断伸度が200〜3000%であり、破断強度が1.5〜80MPaである。本実施形態の粘着テープ1は、このような構成を有することにより、粘着テープ1を貼付け面に対して角度をつけて剥がす際にも、粘着テープ1への負荷を低減しちぎれを防止することができる。
ここで、本実施形態の粘着テープ1において、その形状は、粘着テープ1を貼り付ける対象によって任意にすることができるが、例えば、図1に示すように、端部を2つ以上有する形状とすることが好ましい。具体的には、粘着テープ1が、粘着テープ1中の1つの端部を構成する矩形状部分を、粘着テープ1の端部の数分有し、それぞれの矩形状部分の一方側が粘着テープ1の中央側に向き、それぞれの他方側(端部となる側)が粘着テープ1の外側に向くことで、粘着テープ1は端部を2つ以上有する形状とすることができる。より具体的には、粘着テープ1の端部が2つである場合には、2つの矩形状部分の一方側同士がつながり合うことで2つの矩形部分が一続きになり、図1のように全体として直線状となる(この場合、全体としても矩形となる)。また、端部が3つ以上である場合には、矩形状部分の一方側を粘着テープ1の中央部分に向けてそれぞれつなげ、他方側を中央部分から外側に向けて延びる(広がる)形状とすることで、例えばY字状(図2)などの形状とすることができる。なお、粘着テープ1の上記の矩形状部分は、厳密に矩形である必要はなく、全体として一方の方向に長い形状となっていれば湾曲していてもよい。また、粘着テープ1全体の形状としても湾曲していたり、折れ曲がっていたりしてもよい。さらに、粘着テープ1の幅は長手方向で変化してもよい。
本実施形態において、粘着テープ1は、図1に示すように、粘着テープ1の1つの端部側の少なくとも一方の表面上に被覆部2を有している。具体的には、図示の粘着テープ1は、2つの端部を有しており、そのうち1つの端部付近(端部よりも中央側)の部分に被覆部2が形成されている。なお、具体的な、被覆部2が形成される端部の端からの距離は、粘着テープ1を貼り付ける対象によって任意にすることができる。このように被覆部2を端より離間して形成することにより、端部側を粘着テープ1を剥がす際の取手部分とすることができる。また、図示の例では複数の端部のうち1つの端部付近に被覆部2を設けているが、複数の端部のうち一部の端部付近に、または複数の端部のうちの全ての端部付近に、被覆部2を設けることもできる。
本実施形態の粘着テープ1において、被覆部2は、粘着テープ1の表面上に、幅方向(長手方向に直交する方向)の一方の端(縁)から他方の端(縁)まで横切るように形成されている。また、被覆部2は、図示の例では粘着テープ1の一方の表面上に形成されているが、他方側の表面上にも、同様に端部付近に、好ましくは粘着テープ1の平面視で一方の表面上の被覆部2と他方の表面上の被覆部2が重複するように、より好ましくは同じ範囲に、形成することができる。
ここで、本実施形態の粘着テープ1による作用効果を説明する。
従来、高密度に部品を実装する機器では、粘着テープを用いて貼り付けた部品に近接して、他の部材も筐体に取り付けられていた。そして、当該他の部材を避けて粘着テープを剥がすためには、当該粘着テープの取手部分を貼付け面に対して角度をつけて引っ張って剥がすこととなり、粘着テープに負荷がかかり、ちぎれることがあった。
これに対して、本実施形態の粘着テープ1を用いて部品を筐体等に固定する場合において、当該粘着テープ1の被覆部2(特に、被覆部2のなかでも、粘着テープ1の端部側)が、部品の貼付け面のうち、貼付け面を区画する角に隣接する部分に位置するように貼り付けることで、粘着テープ1を貼付け面に対して角度をつけて部品から剥がす際、粘着テープ1の中でも部品の角付近に貼り付く部分(被覆部2に相当)に加わる、その伸び始めの大きな力を、被覆部2が緩和することができる。したがって、粘着テープ1への負荷を低減しちぎれを防止することができる。
ところで、本実施形態の粘着テープ1では、被覆部2の大きさは、任意にすることができるが、被覆部2は、長手方向に沿って測った長さが0.5〜100mmであることが好ましく、より好ましくは1〜50mmであり、さらに好ましくは10〜30mmである。当該長さを0.5mm以上にすることにより、被覆部2を部品の角に合わせて貼り合わせしやすくなるとともに、粘着テープ1を取り剥がす際、粘着テープ1の取手部分を角度をつけて引っ張っても、粘着テープ1への負荷が低減され、ちぎれを有効に防止することができる。
また、粘着テープ1の取手部分を角度をつけて引っ張る際、粘着テープ1の引張を開始したときに、粘着テープ1の中でも部品の角付近に貼り付く部分に、その伸び始めにより大きな力が加わることから、被覆部2の長さは、粘着テープ1の伸び始めに剥離しやすくするのに足りる長さがあればよい。そして、被覆部2を長手方向に沿って測った長さは100mm以下とすることにより、粘着テープ1の粘着性を維持しやすい。また、当該長さを100mm以下にすることにより、被覆部2が大きくなりすぎず、粘着テープ1の粘着性への影響を抑えることができる。
また、本実施形態の粘着テープ1では、上述のように粘着テープ1の端部、具体的には被覆部2よりも端部側を取手部分とすることができ、当該取手部分には、後述するように、粘着テープ1の表面に所定のフィルム5を貼り合わせたり、または、粘着剤層4を形成しないようにしたりすることができる。しかし、取手部分においても、被覆部2と同様な材料、態様(厚さ、形成方法等)で被覆することができる。取手部分において被覆部2と同様な材料、態様で被覆した場合には、上記の好ましい被覆部2の、長手方向に沿って測った長さは、当該取手部分の長さを加えた長さとすることができる。
また、粘着テープ1の幅は、任意にすることができるが、特に粘着テープ1の被覆部2が形成された端部は、幅方向に沿って測った長さが0.5〜100mmであることが好ましく、より好ましくは10〜50mmである。
当該長さが、0.5〜100mmであることにより、粘着テープ1の粘着性を確保しつつ使用しやすい大きさとすることができる。
また、粘着テープ1全体の長さは、その貼り合わせる対象によって任意にすることができる。
本実施形態において、被覆部2の厚さは、40μm以下である。当該厚さが厚い場合には、部品を筐体等に貼り付けた場合であっても、当該被覆部2をきっかけに粘着テープ1による部品の固定が低下する恐れがある。しかし、当該厚さが40μm以下であることより、粘着テープ1の粘着性への影響を十分に低減することができる、さらにテープを引っ張って剥がす際にテープの伸びを妨げずにちぎれずにはがすことができる。
また、当該厚さは、好ましくは20μm以下であり、より好ましくは10μm以下であり、さらに好ましくは5μm以下である。一方、当該厚さは、粘着性の観点から特に限定されないが、その下限値は、被覆部2の十分の強度や耐久性の観点から、0.5μmであることが好ましく、より好ましくは1μmであり、さらに好ましくは3μmである。
当該被覆部2の厚さは、JIS K6783に従い、ダイヤルゲージを用いた方法により測定することができる。
なお、被覆部2は、被覆部2が存在する範囲において全体が粘着剤層4を被覆していることが好ましいが、例えば後述のように被覆部2を印刷によりドット状に形成する等して、被覆部2中に部分的に被覆されていない部分が含まれていてもよい(点在する被覆箇所の全体を被覆部2としてもよい)。この場合、被覆部2の面積に対する、被覆部2中の被覆されていない面積の割合は、70%以下であることが好ましく、より好ましくは50%以下であり、さらに好ましくは30%以下である。
ここで、被覆部2は、粘着テープ1の粘着剤層4を被覆し粘着剤層4の粘着性を低減することができれば特に限定されないが例えば、各種の印刷インキの印刷により形成することができる。印刷インキの種類としては、非粘着性の公知慣用の水性インキ、油性インキ、UVインキ(紫外線硬化性インキ)、ラテックスインキ等が挙げられる。その中でも、短時間で硬化し、被覆部2の周囲の粘着剤層4の粘着剤に影響を及ぼさずに粘着剤層4の表面上に被覆部2を形成しやすいUVインキが好ましい。印刷インキの色としては、無色又は有色のものが用いられるが、粘着テープ1の被覆部2と、粘着テープ1に貼り付ける部品等の被着体の角との位置合わせを容易にする観点から、有色であることが好ましい。
印刷方法としては、凸版印刷方式、グラビア印刷方式、フレキソ印刷方式、オフセット印刷方式など公知の印刷方式により行なうことができる。そのなかでも、粘着剤層4の表面の任意の部分に印刷しやすい凸版印刷方式が好ましい。
UVインキの組成としては、エポキシアクリレート系、ウレタンアクリレート系、ポリエステルアクリレート系のものがあるが、そのなかでもエポキシアクリレートが表面硬化性に優れ、UVインキ下側からの粘着剤の染み出しが少なく、好ましい。
UVインキの粘度としては特に限定されるものではないが、粘着剤面の微小な凹凸に入り込みやすい、粘度の低いものがよい。具体的には23℃の粘度が15000mPa・s以下、より好ましくは11000mPa・s以下のものが好ましい。
またUVインキには剥離剤を添加することが好ましい。剥離剤としてはシリコーン系、長鎖アルキルポリマー、ポリオレフィン、アルキド樹脂、フッ素化合物等が好ましく、特にシリコーン系のものが好ましい。剥離剤を配合したUVインキとしては、DIC(株)製「ダイキュア カルトン低臭ハクリOPニス」があげられる。
被覆部2の滑り角は40°以下が好ましく、より好ましくは35°以下であり、さらに好ましくは20°以下であり、15°以下が最も好ましい。すべり角が小さいほど、解体時のテープを引き伸ばすときにテープに負荷がかからず、テープがちぎれにくい。
なお、滑り角はAN型摩擦測定機(株式会社東洋精機社製)にJIS P8147(紙および板紙−静および動摩擦係数の測定方法)の傾斜法を用いて測定して得られた角度である。
また、被覆部2の破断伸度は5〜2000%であることが好ましく、20〜1000%であることがより好ましく、30〜300%であることがさらに好ましく、50〜600%であることが特に好ましい。被覆部2の破断伸度が前記範囲の下限以上であることで、粘着テープ1が強固に被着体に接着している場合でも粘着テープ1を剥離する際の粘着テープ1を引き伸ばすための応力が大きくなり過ぎず、引き剥がし工程においても粘着テープ1が過剰に伸びすぎることなく容易に引き剥がすことが出来る。また、被覆部2の破断伸度が前記範囲の上限以下であることで粘着テープ1を剥離する際の粘着テープ1の引き伸ばし距離が長くなりすぎず小スペースでの作業が可能となるため好ましい。
また、被覆部2の破断強度は1〜80MPaであることが好ましく、3〜60MPaであることがより好ましく、5〜50MPaであることがさらに好ましく、7〜40MPaであることが特に好ましい。被覆部2の破断強度が前記範囲の下限以上であることで、粘着テープ1を引き伸ばして剥がす際にも粘着テープ1が千切れてしまうことが抑制でき、粘着テープ1を伸長させるための荷重が過剰になり過ぎないため引き剥がしによる剥離作業が容易になる。また、粘着テープ1を引き伸ばして変形させる際に必要な力は粘着テープ1の厚みにも依存することになる。例えば、厚みが厚く破断強度が高い粘着テープ1を引き伸ばして剥離しようとした場合には、十分に引き伸ばすことが出来ず剥離することができない。
続いて、粘着テープ1の被覆部2以外の構成について説明する。
−基材層−
本実施形態の粘着テープ1は、図3に示すように、粘着剤層4の担体としての基材層3を有している。
本実施形態における粘着テープ1の基材層3は、破断伸度が200〜3000%であり、破断強度が1.5〜80MPaである。
本実施形態における基材層3の材料としては、基材層3が上記の破断伸度および破断強度を有すれば特に限定されないが、例えば、ビニル芳香族ブロック共重合体(A)を含有することが好ましい。基材層3の材料に使用できるビニル芳香族ブロック共重合体(A)としては、芳香族ビニル化合物と共役ジエン化合物とのブロック共重合体から選ばれる1種又は2種以上の共重合体が使用でき、前記芳香族ビニル化合物がスチレンであるスチレン系共重合体が好ましい。また、前記共役ジエン化合物としてはイソプレン、ブタジエン、エチレンブチレン、エチレンプロピレンが好ましい。なかでも、前記ブロック共重合体(A)としては、スチレン−イソプレン共重合体、スチレン−ブタジエン共重合体、スチレン−エチレンブチレン共重合体、スチレン−エチレンプロピレン共重合体などのジブロック共重合体、スチレン−イソプレン−スチレン共重合体、スチレン−ブタジエン−スチレン共重合体などのトリブロック共重合体から選ばれる1種又は2種以上の共重合体が好ましく、スチレン−イソプレン共重合体、スチレン−ブタジエン共重合体、スチレン−エチレンブチレン共重合体、スチレン−イソプレン−スチレン共重合体、スチレン−ブタジエン−スチレン共重合体、スチレン−エチレンブチレン共重合体から選ばれる1種又は2種以上の共重合体がより好ましく、スチレン−イソプレン共重合体、スチレン−イソプレン−スチレン共重合体が特に好ましい。
本実施形態における基材層3の材料に含まれるビニル芳香族ブロック共重合体(A)の割合は、当該材料を100質量%とするときに、50〜100質量%であることが好ましく、60〜100質量%であることがより好ましく、65〜100質量%であることが更に好ましく、70〜100質量%であることがより一層好ましい。当該範囲であることで、スチレン系共重合体の持つ優れた破断伸度や破断応力を得ることができる。また、本実施形態における基材層3の材料には、ビニル芳香族ブロック共重合体(A)以外に、ポリオレフィンやポリカーボネートなどの各種熱可塑性樹脂が使用することができ、一種または複数種同時に使用することができる。
スチレン系共重合体としては、前記スチレン−イソプレン共重合体とスチレン−イソプレン−スチレン共重合体の全質量に対して、下記化学式(1)で示される構造単位を13質量%〜60質量%の範囲で有するものを使用することが好ましく、15〜50質量%の範囲で有するものを使用することがより好ましく、16〜45質量%の範囲で有するものを使用することが更に好ましく、17〜35質量%の範囲で有するものを使用することがより一層好ましい。これにより、破断伸度や破断応力が好適な範囲で得られ易くなる。
Figure 2021167420
前記スチレン系共重合体としては、構造の異なる共重合体を2種以上含有するものを使用し、スチレン−イソプレン共重合体とスチレン−イソプレン−スチレン共重合体とを組み合わせ含有するものを使用することができる。
前記スチレン系共重合体は、前記スチレン−イソプレン共重合体とスチレン−イソプレン−スチレン共重合体の合計質量に対して、前記スチレン−イソプレン共重合体を0質量%〜80質量%の範囲で含有するものを使用することが好ましく、0質量%〜70質量%の範囲で含有するものを使用することがより好ましく、0質量%〜50質量%の範囲で含有するものを使用することが更に好ましく、0質量%〜30質量%の範囲で使用することがより一層好ましい。前記範囲とすることで、優れた破断伸度や破断応力を維持しながら熱耐久性との両立が可能となる。
また、前記スチレン−イソプレン共重合体としては、ゲルパーミエーションクロマトグラフ(GPC)を用い標準ポリスチレン換算で測定された重量平均分子量(ゲルパーミエーションクロマトグラフィー、東ソー社製SC−8020、高分子量カラムTSKgelGMHHR−H、溶媒:テトラヒドロフラン)が1万〜80万の範囲であるものを使用することが好ましく、3万〜50万の範囲であるものを使用することがより好ましく、5万〜30万の範囲であるものを使用することがよりいっそう好ましい。前記範囲であることで、加熱流動性や溶剤希釈時の相溶性を確保できるため製造工程における作業性が良好でありながら、熱耐久性を備えた粘着テープ1を得るうえでより好ましい。
前記スチレン系共重合体は、例えば、線状構造や分岐構造または多分岐構造などの単一構造のものを使用することが出来るが、異なる構造のものを混合して使用することも可能である。線状構造が豊富なスチレン系共重合体は本実施形態の粘着テープ1に優れた破断伸度を与える。一方、分岐構造や多分岐構造でありながら分子末端にスチレンブロックを配したものは擬似的架橋構造を取ることができ、優れた凝集力を与えることができる。このため、必要な機械特性にあわせて混合して使用することが好ましい。
前記スチレン−イソプレン−スチレン共重合体の製造方法は特に限定されることは無く、従来既知の製造方法が適用できる。例えば、アニオンリビング重合法によりスチレンブロックおよびイソプレンブロックを逐次重合する方法や、リビング性活性末端を有するブロック共重合体を製造した後にカップリング剤と反応させてカップリングしたブロック共重合体を製造する方法がある。
前記スチレン−イソプレン共重合体の製造方法は特に限定されることは無く、従来既知の製造方法が適用できる。例えば、アニオンリビング重合法によりスチレンブロックおよびイソプレンブロックを逐次重合する方法がある。
前記スチレン−イソプレン共重合体とスチレン−イソプレン−スチレン共重合体の混合物の製造方法は特に限定されることは無く、従来既知の製造方法が適用できる。例えば、上記で製造したスチレン−イソプレン共重合体とスチレン−イソプレン−スチレン共重合体を混合して使用する方法がある。また、ひとつの重合工程で同時に混合物として製造することも可能である。より具体的な一態様としては、アニオンリビング重合法により、まず、第一に、重合溶媒中、アニオン重合開始剤を用いてスチレン単量体を重合して、リビング性の活性末端を有するポリスチレンブロックを形成する。次いで、第二に、ポリスチレンブロックのリビング性の活性末端からイソプレンを重合して、リビング性の活性末端を有するスチレン−イソプレンジブロック共重合体を得る。引き続き、第三に、当該リビング性の活性末端を有するスチレン−イソプレンジブロック共重合体の一部とカップリング剤とを反応し、カップリングしたスチレン−イソプレン−スチレンブロック共重合体を形成する。そして、第四に、前記のリビング性の活性末端を有するスチレン− イソプレ
ンジブロック共重合体の残部を重合停止剤で、そのリビング性の活性末端を失活させてスチレン−イソプレンジブロック共重合体を形成させる。
−−粘着付与樹脂−−
また、本実施形態にいて、前記基材層3には、粘着剤層4との密着性を高めることや耐熱性を高める目的で粘着付与樹脂を使用することができる。中でも、軟化点が80℃以上の粘着付与樹脂が好適に使用でき、軟化点は90℃以上であることがより好ましく、100℃以上であることが更に好ましく、110℃以上であることがよりいっそう好ましい。前記軟化点は、JISK2207に規定の方法(乾球式)で測定された値を指す。
前記粘着付与樹脂としては、例えば常温(23℃)で固体状のものを使用することが好ましく、C5系石油樹脂、C5系/C9系石油樹脂、脂環族系石油樹脂等の石油樹脂を使用することができる。
前記石油樹脂は、スチレン−イソプレンブロック共重合体やスチレン−イソプレンブロック−スチレン共重合体を構成するポリイソプレン構造と相溶しやすく、その結果、粘着テープ1の初期接着力と熱耐久性とをより一層向上させることができる。
前記C5系石油樹脂としては、脂肪族系石油樹脂を使用することができ、例えば、エスコレッツ1202、1304、1401(東燃化学合同会社製)、ウイングタック95(グッドイヤー・タイヤ・アンド・ラバー・カンパニー製)、クイントンK100、R100、F100(日本ゼオン株式会社製)、ピコタック95、ピコペール100(理化ハーキュレス製)等を使用することができる。
前記C5系/C9系石油樹脂としては、前記したC5系石油樹脂と、C9系石油樹脂との共重合体を使用することができ、例えば、エスコレッツ2101(トーネックス製)、クイントンG115(日本ゼオン製)、ハーコタック1149(理化ハーキュレス製)等を使用することができる。
前記脂環族系石油樹脂としては、前記したC9系石油樹脂に水素添加して得られるが、例えば、エスコレッツ5300(トーネックス製)、アルコンP−100(荒川化学工業製)、リガライトR101(理化ファインテク製)等を使用することができる。
前記粘着付与樹脂としては、前記C5系石油樹脂、C5系/C9系石油樹脂、及び脂環族系石油樹脂以外に、例えば、重合ロジン系樹脂、C9系石油樹脂、テルペン系樹脂、ロジン系樹脂、テルペン−フェノール樹脂、スチレン樹脂、クマロン−インデン樹脂、キシレン樹脂、フェノール樹脂等を使用することができる。
なかでも、前記粘着付与樹脂としては、前記C5系石油樹脂と重合ロジン系樹脂とを組み合わせて使用することが、より一層優れた初期接着性と熱耐久性とを両立するうえで好ましい。
前記粘着付与樹脂は、前記スチレン−イソプレン共重合体やスチレン−イソプレン−スチレン共重合体の全量に対して0質量%〜100質量%の範囲で使用することが好ましく、0質量%〜70質量%の範囲で使用することがより好ましく、0質量%〜50質量%の範囲で使用することが更に好ましく、0質量%〜30質量%の範囲で使用することがよりいっそう好ましい。上記範囲で使用することで、粘着剤層4と基材層3の界面密着性を高めながら粘着テープ1の優れた破断伸度や熱耐久性とを両立させ易くなる。
−−その他の成分−−
また、本実施形態において、前記樹脂基材には、特性を損なわない範囲で必要に応じて、その他のポリマー成分、架橋剤、老化防止剤、紫外線吸収剤、充填剤、重合禁止剤、表面調整剤、帯電防止剤、消泡剤、粘度調整剤、耐光安定剤、耐候安定剤、耐熱安定剤、酸化防止剤、レベリング剤、有機顔料、無機顔料、顔料分散剤、シリカビーズ、有機ビーズなどの添加剤;酸化ケイ素、酸化アルミニウム、酸化チタン、ジルコニア、五酸化アンチモンなどの無機系充填剤などを含有するものを使用することができる。
−−基材層の特性−−
前記基材は、その厚さが10〜2490μmであることが好ましく、30〜300μmであることがより好ましく、60〜200μmであることが更に好ましく、70μm〜1150μmであることがよりいっそう好ましい。前記基材の厚さが上記範囲であることで、被着体の歪みに対して粘着テープ1が追従し易く高い接着強度を得易く、粘着テープ1を引き伸ばしながら剥離する際に必要な応力が大きくなりすぎないため好ましい。
また、前記基材層3の破断伸度は200〜3000%であり、650〜2800%であることが好ましく、700〜2700%であることがより好ましく、750〜2600%であることがさらに好ましい。前記基材層3の破断伸度が前記範囲の下限以上であることで、前記粘着テープ1が強固に被着体に接着している場合でも粘着テープ1を剥離する際の粘着テープ1を引き伸ばすための応力が大きくなり過ぎず、引き剥がし工程においても粘着テープ1が過剰に伸びすぎることなく容易に引き剥がすことが出来る。また、前記基材層3の破断伸度が前記範囲の上限以下であることで粘着テープ1を剥離する際の粘着テープ1の引き伸ばし距離が長くなりすぎず小スペースでの作業が可能となるため好ましい。
また、前記基材層3の破断強度は1.5〜80MPaであり、2.0〜60MPaであることが好ましく、2.5〜50MPaであることがより好ましく、3.0〜40MPaであることがさらに好ましい。前記基材層3の破断強度が前記範囲の下限以上であることで、粘着テープ1を引き伸ばして剥がす際にも粘着テープ1が千切れてしまうことが抑制でき、粘着テープ1を伸長させるための荷重が過剰になり過ぎないため引き剥がしによる剥離作業が容易になる。また、粘着テープ1を引き伸ばして変形させる際に必要な力は粘着テープ1の厚みにも依存することになる。例えば、厚みが厚く破断強度が高い粘着テープ1を引き伸ばして剥離しようとした場合には、十分に引き伸ばすことが出来ず剥離することができない。
前記基材層3の25%伸長時応力は0.15〜10.0MPaであることが好ましく、0.25〜7.0MPaであることがより好ましく、0.35〜5.0MPaであることが更に好ましく、0.45〜2.0MPaであることがよりいっそう好ましい。粘着テープ1の25%伸長時応力が前記範囲にあることで、粘着テープ1に好適な接着強度を得ることができ、剥離する工程でも比較的容易に引き剥がすことが可能となる。上記範囲を下回る場合、硬質な被着体同士を固定していながら粘着テープ1のせん断方向への荷重が生じた場合に粘着テープ1が剥がれてしまう懸念が生じる。また、上記範囲を上回る場合には、粘着テープ1の引き剥がし工程において、粘着テープ1を伸長させるために必要な力が過大となってしまう。
前記基材層3の50%伸長時応力は0.15〜10.5MPaであることが好ましく、0.25〜7.5MPaであることがより好ましく、0.35〜5.0MPaであることが更に好ましく、0.5〜2.5MPaであることがよりいっそう好ましい。粘着テープ1の50%伸長時応力が前記範囲にあることで、粘着テープ1に好適な接着強度を得ることができ、剥離する工程でも比較的容易に引き剥がすことが可能となる。上記範囲を下回る場合、硬質な被着体同士を固定していながら粘着テープ1のせん断方向への荷重が生じた場合に粘着テープ1が剥がれてしまう懸念が生じる。また、上記範囲を上回る場合には、粘着テープ1の引き剥がし工程において、粘着テープ1を伸長させるために必要な力が過大となってしまう。
前記基材層3の50%伸長時応力は25%伸長時応力の100〜160%であることが好ましく、103〜150%であることがより好ましく、105〜140%であることが更に好ましく、110〜130%であることがよりいっそう好ましい。
粘着テープ1の50%伸長時応力が粘着テープ1の25%伸長時応力に対して前記範囲にあることで、粘着テープ1の剥離時に引き剥がすために必要な応力を安定させることが可能となる。
前記基材層3の貯蔵弾性率E’(23℃)は1.0×10〜1.0×10Paであることが好ましく、5.0×10〜5.0×10Paであることがより好ましく、1.0×10〜1.0×10Paであることが更に好ましく、3.0×10〜7.0×10Paであることがよりいっそう好ましい。基材層3の破断点応力が前記範囲にあることで、被着体の歪などに対して追従し易く優れた接着強度が得られ易くなり、粘着テープ1の寸法安定性も確保することが出来るため好適な貼付作業性が得られる。
前記基材層3としては、粘着剤層4との密着性をより一層向上させることを目的として、プライマー層が設けられたもの、サンドブラスト法や溶剤処理法などによる表面の凹凸化処理、コロナ放電処理、クロム酸処理、火炎処理、熱風処理、オゾン処理、紫外線照射処理、酸化処理などの表面処理が施されたものを使用することができる。
前記基材層3の製造方法としては、押し出し成型によるキヤスト法、一軸延伸法、逐次二次延伸法、同時二軸延伸法、インフレーション法、チューブ法、さらに、カレンダー法、溶液法などがある。中でも押し出し成型によるキヤスト法、一軸延伸法、逐次二次延伸法、同時二軸延伸法、インフレーション法、チューブ法による製造方法が好適に使用でき、本実施形態の粘着テープ1に必要な機械的強度に合わせて選択すればよい。
前記基材層3は、単層構造、2層や3層またはそれ以上の複層構造であっても良い。複層構造の場合、少なくとも1つの層は前記した樹脂組成を有する層であることで必要な機械特性を発揮させ易いため好ましい。また、例えば、ポリプロピレンなどの熱可塑性樹脂と前記スチレン−イソプレン−スチレン共重合体を共押出する方法で3層構造の基材層3を得ることができる。これは、本実施形態の粘着テープ1について、例えば適度な寸法安定性やコシを持たせたい場合には好適な構成として使用できる場合がある。
−粘着剤層−
本実施形態において、粘着剤層4の粘着剤は、特に限定されないが、基材層3と良好な密着性を有するものを使用でき、例えば、アクリル系粘着剤、ウレタン系粘着剤、ゴム系粘着剤、シリコーン系粘着剤などが挙げられる。また、本実施形態において、粘着剤層4の粘着剤として水分散性のエマルジョン型粘着剤も使用することができる。
本実施形態においては、比較的強い粘着力が得やすいことからアクリル系粘着剤が好ましい。
−−アクリル系粘着剤−−
アクリル系粘着剤としては、特に限定されないが例えば、(メタ)アクリル酸アルキルエステル単量体を単量体単位として含む少なくとも1種のアクリル系重合体を含む。(メタ)アクリル酸アルキルエステル単量体としては、例えばアルキル基の炭素数が2〜14個である(メタ)アクリル酸アルキルエステルであり、例としては、特に限定されないが、アクリル酸エチル、アクリル酸プロピル、アクリル酸ブチル、アクリル酸イソブチル、アクリル酸イソアミル、アクリル酸ヘキシル、アクリル酸オクチル、アクリル酸2−エチルヘキシル、アクリル酸イソオクチル、アクリル酸イソノリル、アクリル酸イソデシル、メタクリル酸ブチル、メタクリル酸ヘキシル、メタクリル酸イソデシル、メタクリル酸ラウリル等が挙げられる。
なお、本明細書において、「(メタ)アクリル酸アルキルエステル」とはアクリル酸アルキルエステル又はメタクリル酸アルキルエステルを意味する。
アクリル系重合体には、側鎖に水酸基、カルボキシル基、アミノ基などの極性基を有するアクリル酸エステルやその他のビニル系単量体を0.1〜15質量%の範囲で共重合することが好ましい。また、アクリル酸単位を2〜10質量%の範囲で共重合することが、粘着性に優れ好ましい。
これによりこれら単量体由来の構成単位がアクリル系重合体中で架橋点となり、粘着成分の硬さを調整し目的の粘着力を発現させることができる。
アクリル系重合体は、溶液重合法、塊状重合法、懸濁重合法、乳化重合法、紫外線照射法、電子線照射法によって共重合させることにより得ることができる。アクリル系重合体の重量平均分子量は塗工性と粘着物性を両立するため、40万〜140万が好ましく、更に好ましくは、60万〜120万である。前記重量平均分子量は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)による標準ポリスチレン換算である。測定条件として、カラムはTSKgel GMHXL[東ソー製]を用い、カラム温度40℃、溶離液はテトラヒドロフラン、流量は1.0mL/分とし、標準ポリスチレンはTSK標準ポリスチレンを用いる。
さらに粘着剤の凝集力をあげるために、架橋剤を添加するのが好ましい。架橋剤としては、例えば、イソシアネート系架橋剤、エポキシ系架橋剤、キレート系架橋剤等があげられる。特に粘着剤層4を設ける場合は、イソシアネート系架橋剤またはエポキシ系架橋剤を使用するのが好ましい。架橋剤の添加量としては、粘着剤層4のゲル分率が25〜80%になるよう調整するのが好ましい。さらに好ましいゲル分率は、30〜70%である。そのなかでも35〜60%が最も好ましい。ゲル分率が25%以上であると粘着剤が適度な凝集力をもつため、打鍵試験でズレが生じにくい。一方、ゲル分率が80%以下であると粘着剤が硬くなりすぎず、基板等の被着体への接着力が良好である。ゲル分率は、養生後の粘着剤層4の組成物をトルエン中に浸漬し、24時間放置後に残った不溶分の乾燥後の質量を測定し、元の質量に対する百分率で表す。
−−ゴム系粘着剤−−
ゴム系粘着剤としては、天然ゴムやその変性物等の天然ゴム系重合体、合成ゴム系重合体、ビニル芳香族ブロック共重合体(B)等のゴム系ポリマーの1種または2種以上を含む。
また、ゴム系粘着剤としては、ビニル芳香族ブロック共重合体(B)を含有するものが好ましい。なかでも、芳香族ビニル化合物と共役ジエン化合物とのブロック共重合体から選ばれる1種又は2種以上の共重合体が使用でき、前記芳香族ビニル化合物がスチレンであるスチレン系共重合体が好ましい。また、前記共役ジエン化合物としてはイソプレン、ブタジエン、エチレンブチレン、エチレンプロピレンが好ましい。なかでも、前記ブロック共重合体(B)としては、スチレン−イソプレン共重合体、スチレン−ブタジエン共重合体、スチレン−エチレンブチレン共重合体、スチレン−エチレンプロピレン共重合体などのジブロック共重合体、スチレン−イソプレン−スチレン共重合体、スチレン−ブタジエン−スチレン共重合体などのトリブロック共重合体から選ばれる1種又は2種以上の共重合体が好ましく、スチレン−イソプレン共重合体、スチレン−ブタジエン共重合体、スチレン−エチレンブチレン共重合体、スチレン−イソプレン−スチレン共重合体、スチレン−ブタジエン−スチレン共重合体から選ばれる1種又は2種以上の共重合体がより好ましく、スチレン−イソプレン共重合体、スチレン−イソプレン−スチレン共重合体から選ばれる1種又は2種以上の共重合体が特に好ましい。
前記ビニル芳香族ブロック共重合体としては、前記スチレン−イソプレン共重合体とスチレン−イソプレン−スチレン共重合体の全質量に対して、下記化学式(2)で示される構造単位を10質量%〜80質量%の範囲で有するものを使用することが好ましく、12〜60質量%の範囲で有するものを使用することがより好ましく、15〜40質量%の範囲で有するものを使用することが更に好ましく17〜35質量%の範囲で有するものを使用することがよりいっそう好ましい。これにより、優れた接着性と耐熱性を得ることができる。
Figure 2021167420
前記ビニル芳香族ブロック共重合体としては、構造の異なる共重合体を2種以上含有するものを使用することができ、スチレン−イソプレン共重合体とスチレン−イソプレン−スチレン共重合体とを組み合わせ含有するものを使用することが出来る。
前記スチレン系樹脂は、前記スチレン−イソプレン共重合体とスチレン−イソプレン−スチレン共重合体の合計質量に対して、前記スチレン−イソプレン共重合体を0質量%〜80質量%の範囲で含有するものを使用することが好ましく、0質量%〜77質量%の範囲で含有するものを使用することが更に好ましく、0質量%〜75質量%の範囲で含有するものを使用することが特に好ましく、0質量%〜70質量%の範囲で使用することがよりいっそう好ましい。前記範囲とすることで、本実施形態の粘着テープ1に優れた接着性能と熱耐久性とを両立させることができる。
また、前記スチレン−イソプレン共重合体としては、ゲルパーミエーションクロマトグラフ(GPC)を用い標準ポリスチレン換算で測定された重量平均分子量(ゲルパーミエーションクロマトグラフィー、東ソー社製SC−8020、高分子量カラムTSKgelGMHHR−H、溶媒:テトラヒドロフラン)が1万〜80万の範囲であるものを使用することが好ましく、3万〜50万の範囲であるものを使用することがより好ましく、5万〜30万の範囲であるものを使用することがよりいっそう好ましい。前記範囲であることで、加熱流動性や溶剤希釈時の相溶性を確保できるため製造工程における作業性が良好でありながら、熱耐久性を備えた粘着テープ1を得るうえでより好ましい。
前記スチレン系共重合体は、例えば、線状構造や分岐構造または多分岐構造などの単一構造のものを使用することが出来るが、異なる構造のものを混合して使用することも可能である。線状構造が豊富なスチレン系樹脂を粘着剤層4に使用した際は本実施形態の粘着テープ1に優れた接着性能を与える。一方、分岐構造や多分岐構造でありながら分子末端にスチレンブロックを配したものは擬似的架橋構造を取ることができ、優れた凝集力を与えることができるため、高い保持力を与えることができる。これらは必要な特性にあわせて混合して使用することが好ましい。
前記スチレン−イソプレン−スチレン共重合体の製造方法は特に限定されることは無く、従来既知の製造方法が適用でき、前記基材層3に関する記載と同様の方法で製造することができる。
−−粘着付与樹脂−−
さらに本実施形態において、粘着剤層4の粘着力を向上させるため、粘着付与樹脂を添加するのが好ましい。本実施形態の粘着テープ1の粘着剤層4に添加する粘着付与樹脂は、ロジンやロジンのエステル化物等のロジン系樹脂;ジテルペン重合体やα−ピネン−フェノール共重合体等のテルペン系樹脂;脂肪族系(C5系)や芳香族系(C9)等の石油樹脂;その他、スチレン系樹脂、フェノール系樹脂、キシレン樹脂等が挙げられる。また、前記アクリル共重合体以外のアクリル樹脂を粘着付与樹脂として添加してもよい。
粘着付与樹脂の添加量としては、粘着剤樹脂がアクリル系重合体である場合は、アクリル系重合体100質量部に対して10〜60質量部を添加するのが好ましい。接着性を重視する場合は、20〜50質量部を添加するのが最も好ましい。また、粘着剤樹脂がゴム系の樹脂である場合は、ゴム系の樹脂100質量部に対して、粘着付与樹脂を80〜150質量部添加するのが好ましい。なお、一般的に粘着剤樹脂がシリコーン系の樹脂である場合は、粘着付与樹脂を添加しない。
なお、粘着テープ1の粘着剤がビニル芳香族ブロック共重合体(B)を含む場合において、粘着剤に含有させることが可能な粘着付与樹脂としては、軟化点が80℃以上の粘着付与樹脂を使用することが好ましい。これにより、優れた初期接着性と熱耐久性とを備えた粘着剤及び粘着テープ1を得ることができる。前記軟化点は、JISK2207に規定の方法(乾球式)で測定された値を指す。
粘着付与樹脂としては、例えば常温(23℃)で固体状のものを使用することが好ましく、C5系石油樹脂、C5系/C9系石油樹脂、脂環族系石油樹脂等の石油樹脂を使用することができる。前記石油樹脂は、スチレン系樹脂を構成するポリイソプレン構造と相溶しやすく、その結果、粘着剤及び粘着テープ1の初期接着力と熱耐久性とをより一層向上させることができる。
前記C5系石油樹脂としては、脂肪族系石油樹脂を使用することができ、例えば、エスコレッツ1202、1304、1401(東燃化学合同会社製)、ウイングタック95(グッドイヤー・タイヤ・アンド・ラバー・カンパニー製)、クイントンK100、R100、F100(日本ゼオン株式会社製)、ピコタック95、ピコペール100(理化ハーキュレス製)等を使用することができる。
前記C5系/C9系石油樹脂としては、前記したC5系石油樹脂と、C9系石油樹脂との共重合体を使用することができ、例えば、エスコレッツ2101(トーネックス製)、クイントンG115(日本ゼオン製)、ハーコタック1149(理化ハーキュレス製)等を使用することができる。
前記脂環族系石油樹脂としては、前記したC9系石油樹脂に水素添加して得られるが、例えば、エスコレッツ5300(トーネックス製)、アルコンP−100(荒川化学工業製)、リガライトR101(理化ファインテク製)等を使用することができる。
前記軟化点が80℃以上の粘着付与樹脂としては、前記C5系石油樹脂、C5系/C9系石油樹脂、及び脂環族系石油樹脂以外に、例えば、重合ロジン系樹脂、C9系石油樹脂、テルペン系樹脂、ロジン系樹脂、テルペン−フェノール樹脂、スチレン樹脂、クマロン−インデン樹脂、キシレン樹脂、フェノール樹脂等を使用することができる。
なかでも、前記軟化点が80℃以上の粘着付与樹脂としては、前記C5系石油樹脂と重合ロジン系樹脂とを組み合わせ使用することが、より一層優れた初期接着性と熱耐久性とを両立するうえで好ましい。
前記軟化点が80℃以上の粘着付与樹脂は、前記スチレン系樹脂の全量に対して3質量%〜100質量%の範囲で使用することが好ましく、5質量%〜80質量%の範囲で使用することがより好ましく、10質量%〜80質量%の範囲で使用することが、より一層優れた接着性と優れた熱耐久性とを両立した粘着剤及び粘着テープ1を得るうえでより好ましい。
また、定温環境での貼付性や初期接着性を得る目的で、前記軟化点が80℃以上の粘着付与樹脂と組み合わせて、軟化点が−5℃以下の粘着付与樹脂を使用することも出来る。前記流動点は、JISK2269に規定される方法に準拠した方法で測定された値を指す。
前記軟化点が−5℃以下の粘着付与樹脂としては、室温で液状の粘着付与樹脂を使用することが好ましい。このような室温で液状の粘着付与樹脂は、公知の上記粘着付与樹脂の中から選択することが好ましい。
前記軟化点が−5℃以下の粘着付与樹脂としては、例えば、プロセスオイル、ポリエステル、ポリブテン等の液状ゴム等を使用することができ、なかでもポリブテンを使用することが、より一層優れた初期接着性を発現させるうえで好ましい。
前記軟化点が−5℃以下の粘着付与樹脂は、前記粘着付与樹脂の全量に対して0質量%〜40質量%の範囲で使用することが好ましく、0質量%〜30質量%の範囲で使用することがより好ましい。
前記軟化点が−5℃以下の粘着付与樹脂としては、前記スチレン系樹脂の全量に対して0質量%〜40質量%の範囲で使用することが好ましく、0質量%〜30質量%の範囲で使用することが、初期接着力を向上させ良好に接着することができ、かつ、十分な熱耐久性を得ることができる。
前記軟化点が80℃以上の粘着付与樹脂及び前記軟化点が−5℃以下の粘着付与樹脂の質量割合は、5〜50の範囲であることが好ましく、10〜30の範囲であることが、優れた初期接着性と優れた保持力とを両立した粘着剤及び粘着テープ1を得るうえでより好ましい。
前記スチレン系樹脂と前記粘着付与樹脂とは、[スチレン系樹脂/粘着付与樹脂]で表される質量比が0.5〜10.0となる範囲で組み合わせ使用することが好ましく、0.6〜9.0となる範囲で使用することが、初期接着力を向上することができ、かつ、優れた熱耐久性を得ることができる。また、前記質量比[スチレン系樹脂/粘着付与樹脂]は、1よりも大きいことが、例えば被着体の曲面部等に貼付した際に粘着テープ1の反発力に起因した剥がれを防止(耐反発性)するうえで好ましい。
−−フィラー粒子−−
本実施形態において、粘着剤層4の粘着剤は、フィラー粒子を含有することが好ましい。
粘着剤がフィラー粒子を含むことにより、粘着シートを伸長した際にフィラー粒子が粘着剤層4から露出し、これにより粘着剤層4と被着体との接着面積が小さくなるため、粘着シートの伸長方向が貼付対象(以下、「被着体」と称することもある)の貼付面に対して垂直方向(「90°方向」と称することもある)等の高角度であっても容易に伸長剥離することができる。
フィラー粒子の種類としては、特に制限はなく、本発明の効果を損なわない範囲で適宜選択することができ、無機フィラー粒子であってもよく、有機フィラー粒子であってもよい。これらは、1種単独で使用してもよく、2種以上を併用してもよい。
無機フィラー粒子の具体例としては、水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム、酸化アルミニウム、酸化ケイ素、酸化マグネシウム、酸化亜鉛、酸化チタン、酸化ジルコニウム、酸化鉄、炭化ケイ素、窒化ホウ素、窒化アルミニウム、窒化チタン、窒化ケイ素、ホウ素化チタン、カーボン、ニッケル、銅、アルミニウム、チタン、金、銀、水酸化ジルコニウム、塩基性炭酸マグネシウム、ドロマイト、ハイドロタルサイト、水酸化カルシウム、水酸化バリウム、酸化スズ、酸化スズの水和物、硼砂、ホウ酸亜鉛、メタホウ酸亜鉛、メタホウ酸バリウム、炭酸亜鉛、炭酸マグネシウム−カルシウム、炭酸カルシウム、炭酸バリウム、酸化モリブデン、酸化アンチモン、赤リン、マイカ、クレイ、カオリン、タルク、ゼオライト、ウォラストナイト、スメクタイト、シリカ(石英、ヒュームドシリカ、沈降性シリカ、無水ケイ酸、溶融シリカ、結晶性シリカ、超微粉無定型シリカ等)、チタン酸カリウム、硫酸マグネシウム、セピオライト、ゾノライト、ホウ酸アルミニウム、硫酸バリウム、チタン酸バリウム、酸化ジルコニア、セリウム、錫、インジウム、炭素、イオウ、テリウム、コバルト、モリブデン、ストロンチウム、クロム、バリウム、鉛、酸化錫、酸化インジウム、ダイヤモンド、マグネシウム、白金、亜鉛、マンガン、ステンレスなどが挙げられる。これらの中でも、水酸化アルミニウム、ニッケルなどが好ましい。
また、無機フィラーは、粘着剤への分散性向上のため、シランカップリング処理、ステアリン酸処理などの表面処理を施したものであってもよい。
有機フィラー粒子の具体例としては、ポリスチレン系フィラー、ベンゾグアナミン系フィラー、ポリエチレン系フィラー、ポリプロピレン系フィラー、シリコーン系フィラー、尿素−ホルマリン系フィラー、スチレン/メタクリル酸共重合体、シリコン系フィラー、フッ素系フィラー、アクリル系フィラー、ポリカーボネート系フィラー、ポリウレタン系フィラー、ポリアミド系フィラー、エポキシ樹脂系フィラー、熱硬化樹脂系中空フィラーなどが挙げられる。
フィラー粒子の形状としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、規則的な形状であってもよく、不規則な形状であってもよい。フィラー粒子の形状の具体例としては、多角形状、立方体状、楕円状、球状、針状、平板状、鱗片状などが挙げられる。これらの形状のフィラー粒子は、1種単独で使用してもよく、2種以上を併用してもよい。また、これらの形状のフィラー粒子が凝集したものであってもよい。これらの中でも、フィラー粒子の形状としては、楕円状、球状、多角形状が好ましい。フィラー粒子形状が、楕円状や球状、多角形状であると、粘着シートを伸長した際に、粘着剤層4の被着体に対する滑りが良好であり、粘着シートの伸長方向が被着体の貼付面に対して90°方向であっても容易に伸長剥離することができる。
フィラー粒子の粒度分布(D90/D10)としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、2.5〜20が好ましく、耐衝撃性の点で、2.5〜15がより好ましく、2.5〜5が更に好ましい。フィラー粒子の粒度分布(D90/D10)が前記好ましい範囲内であると、粘着シートの伸長方向が被着体の貼付面に対して90°方向であっても容易に伸長剥離でき、粘着シートの基材の厚みが薄い場合であっても千切れにくく、かつ、耐衝撃性、せん断接着力、及び割裂接着力に優れる。一方、フィラー粒子の粒度分布(D90/D10)が、2.5未満であると、粘着シートの伸長方向が被着体の貼付面に対して90°方向である場合の伸長剥離性を損なうことがあり、20を超えると、耐衝撃性、せん断接着力、割裂接着力等の接着性能を損なうことがある。
フィラー粒子の粒度分布(D90/D10)は、例えば、レーザー回折散乱法を用いた測定機(マイクロトラック)を使用することにより前記フィラー粒子の粒子径を測定して、粒度分布に換算することで得られる。
前記フィラー粒子の体積平均粒径としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、3μm〜25μmが好ましく、5μm〜20μmがより好ましく、5μm〜14μmが更に好ましい。前記フィラー粒子の体積平均粒径が前記好ましい範囲内であると、前記粘着シートの伸長方向が被着体の貼付面に対して90°方向であっても容易に伸長剥離でき、前記粘着シートの基材の厚みが薄い場合であっても千切れにくく、かつ、耐衝撃性、せん断接着力、及び割裂接着力に優れる。一方、前記フィラー粒子の体積平均粒径が、3μm未満であると、前記粘着シートの伸長方向が被着体の貼付面に対して90°方向である場合に伸長剥離し難くなることがあり、25μmを超えると、耐衝撃性、せん断接着力、割裂接着力等の接着性能を損なうことがある。
フィラー粒子の体積平均粒径は、例えば、レーザー回折散乱法を用いた測定機(マイクロトラック)を使用することにより測定することができる。
フィラー粒子の体積平均粒径と、後述する粘着剤層4の平均厚みとの比率としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、[フィラー粒子の体積平均粒径/粘着剤層の平均厚み]で表される、粘着剤層4の平均厚みに対するフィラー粒子の体積平均粒径との比率が、5/100以上であることが好ましく、5/100〜95/100であることがより好ましく、10/100〜75/100が更に好ましく、20/100〜60/100が特に好ましい。当該比率が好ましい範囲内にあると、粘着シートの伸長方向が被着体の貼付面に対して90°方向であっても容易に伸長剥離でき、粘着シートの基材の厚みが薄い場合であっても千切れにくい。また、当該比率が前記特に好ましい範囲内にあると、粘着シートの伸長方向が被着体の貼付面に対して90°方向であっても容易に伸長剥離でき、粘着シートの基材の厚みが薄い場合であっても千切れにくく、かつ、耐衝撃性、せん断接着力、割裂接着力等の接着性能もより優れる点で有利である。一方、当該比率が5/100未満であると、粘着シートの伸長方向が被着体の貼付面に対して90°方向である場合の伸長剥離性を損なうことがあり、95/100を超えると、耐衝撃性、せん断接着力、割裂接着力等の接着性能を損なうことがある。
粘着剤層4におけるフィラー粒子の含有量は、粘着剤100質量%に対して、9〜50質量%であることが好ましく、13〜34質量%であることがより好ましく、17〜30質量%であることがさらに好ましい。粘着剤100質量%に対するフィラー粒子の含有量が9質量%未満であると、粘着シートの伸長方向が被着体の貼付面に対して90°方向である場合に伸長剥離できず、また粘着シートの千切れが生じ、粘着シートが伸長せず剥離することができない。また、粘着剤100質量%に対するフィラー粒子の含有量が50質量%を超えると、粘着シートが伸長せず、被着体に粘着剤組成物が残留し、耐衝撃性が悪くなり、また、せん断接着力や割裂接着力が弱くなることがある。一方、粘着剤100質量%に対するフィラー粒子の含有量が9〜50質量%であると、粘着シートの伸長方向が被着体の貼付面に対して90°方向であっても容易に伸長剥離でき、粘着シートの基材の厚みが薄い場合であっても千切れにくく、かつ、耐衝撃性、せん断接着力、及び割裂接着力に優れる。
粘着剤層4における前記フィラー粒子の含有量は、粘着剤を調製する際に、適宜調製することができる。
粘着剤層4全体の体積に対するフィラー粒子の体積比は、4%〜40%であるが、5%〜30%が好ましく、5%〜20%がより好ましく、5%〜15%が更に好ましい。フィラー粒子の体積比が、4%未満であると、粘着シートの伸長方向が被着体の貼付面に対して90°方向である場合に伸長剥離できず、また粘着シートの千切れが生じ、粘着シートが伸長せず剥離することができない。また、フィラー粒子の体積比が、40%を超えると、粘着シートが伸長せず、被着体に粘着剤が残留し、耐衝撃性が悪くなり、また、せん断接着力や割裂接着力が弱くなることがある。一方、フィラー粒子の体積比が4%〜40%であると、粘着シートの伸長方向が被着体の貼付面に対して90°方向であっても容易に伸長剥離でき、粘着シートの基材の厚みが薄い場合であっても千切れにくく、かつ、耐衝撃性、せん断接着力、及び割裂接着力に優れる。
粘着剤層4に対するフィラー粒子の体積比は、下記式(1)〜(3)より算出することができる。
粘着剤樹脂*1の質量A(g)/粘着剤樹脂*1の密度A(g/cm)=粘着剤樹脂*1の体積A(cm) ・・・式(1)
フィラー粒子の質量B(g)/フィラー粒子の密度B(g/cm)=フィラー粒子の体積B(cm) ・・・式(2)
フィラー粒子の体積B(cm)/(粘着剤樹脂*1の体積A(cm)+フィラー粒子の体積B(cm))×100=フィラー粒子の体積比(%) ・・・式(3)
なお、上記式(1)及び(3)において、*1で表される粘着剤樹脂は、必要に応じてその他の成分を含んでいてもよい。
前記密度は、JIS Z 8804に準拠して測定した値である。
−−粘着剤層の粘着剤の特性−−
本実施形態において、粘着剤の周波数1Hzでの動的粘弾性スペクトルの損失正接は70℃下で0.5〜0.8であることが好ましい。さらに好ましくは、0.55〜0.75である。0.5以上であれば耐剥がれ性に優れ、0.8以下であれば、高温時における粘着剤の印刷部への染み出しが少なくなりやすい。
粘着剤層4の厚みは特に限定されるものではないが、5〜100μmが好ましく、より好ましくは5〜75μmであり、さらに好ましくは10〜60μmである。この範囲にあることで接着性とテープの薄型化の両立がしやすい。
本実施形態の粘着テープ1の粘着剤層4は、50%伸長時応力が0.05〜10.5MPaであるが、0.07〜7.5MPaであることがより好ましく、0.1〜5.5MPaであることが更に好ましく、0.15〜3.5MPaであることがよりいっそう好ましい。粘着剤層4の50%伸長時応力が前記範囲にあることで、粘着テープ1の優れた接着性と剥離性を得ることが出来る。即ち、被着体の歪などに対して追従し易く優れた接着強度が得られ易く、粘着テープ1の剥離工程で粘着剤層4が被着体に残留してしまうことが抑制できる。
本実施形態の粘着テープ1の粘着剤層4は、貯蔵弾性率G’(23℃)が1.0×10〜1.0×10Paが好ましく、1.0×10〜8.0×10Paがより好ましく、1.0×10〜5.0×10Paが更に好ましく、1.0×10〜4.0×10Paがより一層好ましく、1.0×10〜3.0×10Paが最も好ましい。粘着剤層4の貯蔵弾性率G’(23℃)が前記範囲にあることで、粘着テープ1の優れた接着性と剥離性を得ることが出来、特に、高温や高湿環境下で使用された後にも粘着テープ1の剥離工程で粘着剤層4が被着体に残留してしまうことが抑制できる。
前記粘着剤層4の厚みは、基材層3の厚みに対して1/2〜1/500であることが好ましく、1/3〜1/300であることがより好ましく、1/5〜1/200であることが更に好ましく、1/10〜1/50であることがよりいっそう好ましい。粘着テープ1の粘着剤層4と基材層3の厚み比率が上記範囲にあることで、粘着テープ1の優れた接着性と剥離性を得ることが出来る。本実施形態の粘着テープ1は粘着剤層4の凝集力は基材層3の凝集力よりも低くなるため、上記範囲よりも粘着剤層4が厚い場合には、粘着テープ1の剥離工程で粘着剤層4のみが被着体に残存してしまう可能性がある。また、上記範囲よりも粘着剤層4が薄い場合には、被着体の表面が凹凸形状などの場合に粘着剤層4が追従できずに顕著に接着強度が低下してしまう懸念がある。
本実施形態の粘着テープ1に使用する粘着剤層4の破断点応力は、0.5〜25.0MPaであることが好ましく、0.8〜20.0MPaであることがより好ましく、1.0〜17.0MPaであることが更に好ましく、1.2〜15.0MPaであることがよりいっそう好ましい。前記粘着剤層4の破断点応力が前記範囲にあることで、優れた粘着性が発揮でき、本実施形態の粘着テープ1を引き伸ばして剥離する際に被着体状に粘着剤成分が残留し難いため好ましい。
−取手部分−
本実施形態において、図1、3に示すように、粘着テープ1の被覆部2よりも端部側の部分を、粘着テープ1をはがす際に使用者が把持する取手部分とすることができる。
取手部分は、粘着テープ1の粘着剤層4の両側の表面にフィルム5(剥離処理をしていない)を貼り付けたり、被覆部2と同様に被覆したり、或いは、粘着テープ1の粘着剤層4がないもの(被覆部2より端部側において基材層3を延長させたもの)とすることができる。
フィルム5の材質としては、セロファン、ポリエチレン、ポリプロピレン、ナイロン、ポリスチレン、ポリイミド、ポリエステル、テトラフルオロエチレン等があげられる。そのなかでも、安価で加工性に優れるポリエステルフィルムや、滑り性に優れるテトラフルオロエチレンが好ましい。
−粘着テープ1の製造方法−
本実施形態の粘着テープ1は、特に限定されなく例えば、公知の方法により製造することができる。具体的には、粘着テープ1は、離型フィルム(離型ライナー)の表面に粘着剤を塗布し乾燥等することによって、粘着テープ1の両面の粘着剤層4を形成する。次いで、準備した基材層3の両表面に対し、上記の離型フィルムを有する状態の粘着剤層4を貼り合わせ、必要に応じて加圧等することで積層体を得る。そして、積層体の一方の表面に貼り付けた離型フィルムを剥ぎ取り、所望の位置に被覆部2を形成し、離型フィルムを貼り付ける。次いで、所望の形状に切り抜くことで粘着テープ1を得ることができる。
なお、粘着テープ1の両面に被覆部2を形成する場合には、一方の表面側に被覆部2を形成した後、他方の表面側にも同様にして被覆部2を形成する。
また、積層体上への被覆部2の形成にあたっては、所望の形状に切り抜いた後に被覆部2を形成してもよい。
本実施形態の粘着テープ1において、上記の製造方法に記載したように、粘着剤層4の保護のため離型フィルムが積層されていてもよい。離型フィルムとしては、特に限定されないが例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエステルフィルムなどの合成樹脂フィルム、紙、不織布、布、発泡シートや金属箔、およびこれらのラミネート体などの基材層3の少なくとも片面または両面に、粘着剤からの剥離性を高めるためのシリコーン系処理、長鎖アルキル系処理、フッ素系処理などの剥離処理が施されたものを使用することができる。
−粘着テープの特性−
本実施形態の粘着テープ1は、その総厚さが50〜3000μmであることが好ましく、より好ましくは70〜500μmであり、100〜300μmであることがさらに好ましい。
本実施形態の粘着テープ1は、後述の実施例に記載の方法により測定した粘着力が1〜50N/20mmであることが好ましく、より好ましくは10〜30N/20mmであり、さらに好ましくは15〜25N/20mmである。上記範囲にすることで、解体時のテープのちぎれにくさと粘着性を両立しやすい。
《接着体》
本実施形態の接着体は、図3に示すように、上記の本発明の実施形態に係る粘着テープ1と、当該粘着テープ1の一方の表面上に貼り付けられた第1被着体6と、当該粘着テープ1の他方の表面上に貼り付けられた第2被着体7とを備える。また、本実施形態の接着体は、粘着テープ1のうち被覆部2よりも端部側の部分が、当該粘着テープ1が貼り付けられた第1被着体6の第1貼付け面よりも外側に位置し、被覆部2上に前記第1貼付け面を画定する角8が位置している。
本実施形態の接着体によれば、第1被着体6を第2被着体7から取り外すために粘着テープ1を貼付け面に対して角度をつけて剥がす際、粘着テープ1への負荷を低減することができるので、粘着テープ1のちぎれを防止することができる。
ここで、第1被着体6および第2被着体7は、特に限定されなく、例えば、OA機器、IT・家電製品、自動車等の各産業分野で用いられるものであり、第2被着体7はそれら製品の筐体であり、第1被着体6はそれら製品に組み込む電池、電子部品、構造部品等の部品である場合が挙げられ、粘着テープ1により第1被着体6および第2被着体7を固定または仮固定することができる。または、例えば、第1被着体6を製品情報等を表示するラベルとし、第2被着体7をラベルを表示するための表示部とすることもできる。
また、本実施形態の接着体では、粘着テープ1のうち被覆部2よりも端部側の部分が、当該粘着テープ1が貼り付けられた第1被着体6の第1貼付け面よりも外側に位置している。粘着テープ1のうち被覆部2よりも端部側の部分は、図3に示すように、第1被着体6の第1貼付け面と、粘着テープ1が貼り付けられた第2被着体7の第2貼付け面とで挟まれていない部分であり、粘着テープ1を取り剥がす際の取手部分とすることができる。
また、本実施形態の接着体では、図3に示すように、被覆部2上に第1貼付け面を画定する角8が位置している。具体的には、図示の例では、被覆部2と粘着テープ1の端部側の部分との境界(被覆部2のうち、粘着テープ1の端部側の端部)上に、第1貼付け面を画定する角8が位置している。
しかし、本実施形態では、図示の例のように、境界と角8とが厳密に一致している必要はなく、角8が境界よりも被覆部2側に位置していてもよい(粘着テープ1の被覆部2が第1被着体6の側面に位置していてもよい)。角8が境界よりも被覆部2側に位置する場合には、被覆部2による粘着テープ1のちぎれ防止の効果を十分に得る観点から、角8と、端部側とは逆側の被覆部2および粘着剤層4の境界との距離(換言すれば、平面視で、第1被着体6の第1貼付け面と被覆部2とが重複する長さ)は、1mm以上であることが好ましい。
ここで、本実施形態の接着体の組み立て方法は、まず、第1被着体6の第1貼付け面に対して粘着テープ1を貼る。この際、第1貼付け面を画定する角8が被覆部2に位置するように貼る。次いで、第1被着体6を第2被着体7へ貼り合わせることにより、組み立てることができる。
或いは、上記の方法に代えて、まず、第2被着体7の第2貼付け面に対して粘着テープ1を貼る。この際、被覆部2が、第1貼付け面を画定する角8が位置することとなる第2貼付け面の位置に位置するように貼る。次いで、第1被着体6の第1貼付け面の角8が粘着テープ1の被覆部2に位置するように、第1被着体6を第2被着体7へ貼り合わせることにより、組み立てることができる。
また、本実施形態の接着体の解体方法は、粘着テープ1のうち被覆部2よりも端部側の部分(図3では、第1被着体6の側面に沿って位置する部分)を、貼付け面に対して60°以上の角度をつけて引っ張ることにより粘着テープ1を剥ぎ取り、第1被着体6を第2被着体7から取り外す。なお、粘着テープ1の端部側の部分を引っ張る角度が、貼付け面に対して75°以上の角度の場合には、本実施形態の粘着テープ1がより好適に用いることができる。
以上、図面を参照して本発明の実施形態を説明したが、本発明の粘着テープおよび接着体は、上記の例に限定されることは無く、適宜変更を加えることができる。
以下、実施例により本発明を更に詳細に説明するが、本発明は下記の実施例になんら限定されるものではない。
<測定及び評価方法>
各実施例および比較例で得られた粘着テープの測定及び評価は、次の方法に基づいて行った。
(1)基材層の破断伸度
粘着テープの破断伸度は、粘着テープを標線長さ20mm、幅10mmのダンベル状に打ち抜き、酢酸エチルやアルコールやトルエン等の溶剤で粘着剤を膨潤させて、スパチラ等でこそぎ落して粘着テープの基材層だけを得、さらにドライヤーで溶剤を乾燥させ、次いで、基材層を測定雰囲気23℃、50%RHの条件で、テンシロン引張試験機を用い、引張速度300mm/minで長さ方向に引っ張ることで測定した。
(2)基材層の破断強度
基材層の破断強度は、粘着テープを標線長さ20mm、幅10mmのダンベル状に打ち抜き、酢酸エチルやアルコールやトルエン等の溶剤で粘着剤を膨潤させて、スパチラ等でこそぎ落して粘着テープの基材層だけを得、さらにドライヤーで溶剤を乾燥させ、次いで、基材層を測定雰囲気23℃、50%RHの条件で、テンシロン引張試験機を用い、引張速度300mm/minで長さ方向に引っ張ることで測定した。
(3)粘着剤層の粘着力
粘着テープについて、一方の粘着面を、ポリエステルフィルム(厚さ25μm)を用いてバッキングし、その大きさを20mm×100mmとしてテープサンプルを得た。当該テープサンプルの他方の粘着面にステンレス板を載せ、2kgローラーを用いて1往復加圧貼付し、ついで、23℃、50%RHの条件下で一時間放置した。その後、剥離速度300mm/minで180°方向に引き剥がし、その際の粘着力(N/20mm)を測定した。
(4)被覆部の厚さ
当該被覆部の厚さは、NIKON社製DIGI MICRO MFC−101を用いて測定した。具体的には、粘着テープの一方の離型フィルムを剥がし、まず、粘着テープの被覆部での厚さを測定し、次いで粘着テープの被覆部でない部分での厚さを測定した。被覆部の厚さはそれぞれの差を計算することで得た。
(5)基材層および粘着剤層の厚さ
粘着テープを液体窒素中に1分間浸漬した後、ピンセットを用いて液体窒素中で、粘着テープの幅方向を折り目として折り曲げて割り、該粘着テープの厚さ方向の割断面観察用の切片を作製した。前記切片をデシケータ内で常温に戻した後、前記割断面に対して電子線が垂直に入射するように試料台に固定し、電子顕微鏡(Miniscope(登録商標) TM3030Plus、日立ハイテクノロジー株式会社製)を用いて、前記割断面の観察を行った。電子顕微鏡のスケールを元に、前記粘着テープにおける基材層および粘着剤層の厚さを10箇所測定し、その算術平均値を各層の厚さとした。なお、基材層および粘着剤層の厚さは、それぞれの層の一方側の表面から他方側の表面までを積層方向に沿って測った長さである。
(6)剥離性
後述の第1被着体を、実施例および比較例により得た長さ120mm×幅20mmの粘着テープを用いて後述の第2被着体に固定させた後、当該粘着テープの剥がしやすさについて評価した。具体的には、長さ120mm×幅20mmの粘着テープを準備し、当該粘着テープを、先端側の長さ20mmの部分を取手部分としてはみ出させた状態で、第2被着体であるステンレス板に貼った。ついで、第1被着体を、粘着テープ上に、粘着テープの長手方向が第1被着体の長手方向になるような向きで、第1被着体の第1貼付け面を形成する角が、当該粘着テープの取手部分と被覆部との境界に位置するように貼り付けた。さらに、5kgの荷重ローラーで1往復圧着した後、23℃に1時間または85℃に500時間放置し、その後、取手部分をつかみ、第1被着体の第1貼付け面に対して90°の方向(テープ面と垂直の方向)に引き出した。実施例、比較例の粘着テープを、固定して23℃に1時間放置した場合、また固定して85℃500時間放置した場合について、10個の試験片を評価してちぎれがなく剥がすことができるかを評価した。なお、被覆部が表面に形成されていない粘着テープの場合(比較例1)も実施例1等と同様な方法でステンレス板に固定した。
◎:10個中10個が剥がすことができた。
〇:10個中7〜9個が剥がすことができた。
△:10個中1〜6個が剥がすことができた。
×:10個中1個も剥がすことができなかった。
(7)接着性
後述の第1被着体(38g)を、実施例および比較例により得た長さ120mm×幅20mmの粘着テープを用いて固定させた後、当該粘着テープの接着性について評価した。具体的には、長さ120mm×幅20mmの粘着テープを準備し、当該粘着テープを、先端側の長さ20mmの部分を取手部分としてはみ出させた状態で、ステンレス板(厚さ1.5mm、長さ150mm、幅50mm、重さ85g)に貼った。そして、1時間後に23℃で1.5mの高さから上記の貼り合わせた試験片をコンクリート板に自由落下させ、第1被着体が第2被着体から外れないかを評価した。
尚、落下のさせ方はステンレスの平面がコンクリート板に落ちるように落下させた。
◎:10個中10個とも剥がれなかった。
〇:10個中8〜9個が剥がれなかった。
×:10個中1〜7個が剥がれた。
続いて、実施例、比較例で用いた各材料等は下記のとおりである。
〔第1被着体〕
第1被着体は下記の方法により得た電池を用いた。
まず、電池を包装する電池用包装フィルムを次の方法により得た。ポリエチレンテレフタレート樹脂とナイロン6をTダイ法により押出して共押出フィルムを作製し、逐次延伸法でMD、TD方向に二軸延伸した後、200℃で熱処理することにより、樹脂フィルムAを製造した。延伸倍率は、流れ方向(MD)3.4倍、幅方向(TD)3.8倍の条件とした。樹脂フィルムAの積層構造は、ポリエチレンテレフタレート(5μm)/ナイロン6(20μm)である。
次に、ガラス転移点0℃、重量平均分子量20×103、水酸基等量1.2個/mol
のポリオール化合物とトルエンジイソシアネート(TDI)のトリメチロールプロパン(TMP)アダクト体を主成分とする芳香族イソシアネートを1:3の比率で混合したウレタン樹脂系接着剤を用いて、樹脂フィルムAと、アルミニウム箔20μm(8021材、引張破断強度100MPa、引張破断伸度10%、0.2%耐力70MPa)を積層した。尚、接着剤の厚みは3μmであった。またポリエチレンテレフタレート樹脂層が基材層のシーラント層とは反対側に位置するようにした。
別途、接着層を構成する酸変性ポリプロピレン樹脂(不飽和カルボン酸でグラフト変性した不飽和カルボン酸グラフト変性ランダムポリプロピレン)と、シーラント層を構成するポリプロピレン(ランダムコポリマー)を共押出しすることにより、接着層とシーラント層からなる2層共押出しフィルムを作製した。次いで、前記で作製した基材層(樹脂フィルムA)/接着層(ウレタン樹脂系接着剤)/金属層(アルミニウム箔)からなる積層体の金属層に、前記で作製した2層共押出しフィルムの接着層が接するように重ねあわせ、金属層が120℃となるように加熱してサーマルラミネーションを行うことにより、基材層/接着層/金属層/接着層/シーラント層が順に積層された積層体を得た。得られた積層体を一旦冷却した後に、180℃になるまで加熱し、1分間その温度を保持して熱処理を施すことにより、電池用包装フィルムを得た。
次いで、得られた電池用包装フィルムを所定の形状に切り出し、正極、負極、電解質等の電池素子を包装した。包装後の電池の形状は、平板状であり、厚さ5mm、長さ100mm、幅50mmであった。また得られた電池の質量は38gであった。
〔第2被着体〕
第2被着体は、厚さ1.5mm、長さ150mm、幅50mm、重さ85gのステンレス板を用いた。
〔基材層〕
・基材層S−1:
基材層の樹脂組成物としては、スチレン−イソプレン共重合体及びスチレン−イソプレン−スチレン共重合体の混合物(以下、「SIS」と称することがある)であり、下記化学式(1)で表されるスチレン由来の構造単位25質量%、及び樹脂組成物(1)の全量に対するスチレン−イソプレン共重合体の割合が17質量%のものを使用した。次に、得られた樹脂組成物にトルエンを添加して均一になる様に攪拌し、アプリケーターにより乾燥後の厚さが50μmになるように離型ライナー(フィルムバイナ75E‐0010GT、藤森工業株式会社製、以下同様)上に塗布し、60℃にて5分間乾燥させることによって基材層S−1を作製した。得られた基剤層の厚さは、50μmであり、破断伸度が1150%であり、破断強度が18.6MPaである。
Figure 2021167420
・基材層S−2:
基材層の樹脂組成物として、エステル系ポリウレタン化合物(モビロンフィルムMF100T、日清紡テキスタイル株式会社製)を使用し、乾燥後の厚さが100μmになるようにした以外、基材層S−1と同様にして基材層S−2を作製した。当該基材層S−2の厚さが100μmであり、破断伸度が720%であり、破断強度が33.0MPaである。
・基材層S−3:
ポリエチレンテレフタレート製フィルム(東レ社製、ルミラーS10#25)を用いた。厚さが25μmであり、破断伸度が160%であり、破断強度が230MPaである。
〔粘着剤層〕
・粘着剤層A−1:
粘着剤層の粘着剤は、次のようにして製造した。攪拌機、還流冷却管、窒素導入管、温度計、及び滴下漏斗を備えた反応容器に、n−ブチルアクリレート75.94質量部、2−エチルヘキシルアクリレート5質量部、シクロヘキシルアクリレート15質量部、アクリル酸4質量部、4−ヒドロキシブチルアクリレート0.06質量部、及び酢酸エチル200質量部を仕込み、攪拌下、窒素を吹き込みながら65℃まで昇温させて混合物(1)を得た。次に、得られた混合物(1)に、予め酢酸エチルに溶解した2,2’−アゾビスイソブチロニトリル溶液4質量部(固形分2.5質量%)を添加し、攪拌下、65℃で10時間ホールドして混合物(2)を得た。次に、混合物(2)を酢酸エチル98質量部で希釈し、200メッシュ金網でろ過することによって、質量平均分子量160万(ポリスチレン換算)のアクリル共重合体溶液(1)溶液を得た。次に、アクリル共重合体溶液(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−125、荒川化学工業株式会社)5質量部と石油系粘着付与樹脂(FTR(登録商標)6125、三井化学株式会社製)15質量部とを混合攪拌したのち、酢酸エチルを加えることによって固形分31質量%の粘着剤の樹脂溶液(1)を得た。次に、粘着剤の樹脂溶液(1)100質量部に対し、架橋剤(バーノックD−40、DIC株式会社製;トリレンジイソシアネートのトリメチロールプロパンアダクト体、イソシアネート基含有率7質量%、不揮発分40質量%)1.3質量部を添加し、均一になるよう攪拌混合した後、100メッシュ金網で濾過することによって固形分31.1質量%の粘着剤樹脂(1)を得た。
次に、得られた粘着剤樹脂(1)の固形分100質量部に対して、フィラー1(水酸化アルミニウム、BW153、日本軽金属株式会社製、体積平均粒径:18μm、粒度分布(D90/D10):12.3)を30質量部添加し、粘着剤(1)を得た。
なお、前記フィラー粒子の粒度分布(D90/D10)は、レーザー回折散乱法を用いた測定機(マイクロトラック)を使用することにより前記フィラー粒子の粒子径を測定して、粒度分布に換算することで得られた値である。
続いて、粘着剤(1)をアプリケーターにより乾燥後の厚みが50μmになるように離型ライナー(フィルムバイナ75E‐0010GT、藤森工業株式会社製、以下同様)上に塗布し、80℃にて3分間乾燥させることによって粘着剤層A−1を作製した。
・粘着剤層A−2:
粘着剤(1)をアプリケーターにより乾燥後の厚みが25μmになるように離型ライナー(フィルムバイナ75E‐0010GT、藤森工業株式会社製、以下同様)上に塗布し、80℃にて3分間乾燥させることによって粘着剤層A−2を作製した。
・粘着剤層A−3:
上記の粘着剤(1)にフィラー粒子を含有させなかった以外、粘着剤(1)と同様にして粘着剤(3)を得て、粘着剤層A−1と同様にして粘着剤層A−3を作製した。
・粘着剤層A−4:
樹脂組成物(スチレン−イソプレン共重合体及びスチレン−イソプレン−スチレン共重合体の混合物、前記化学式(2)で示されるスチレン由来の構造単位24質量%、前記樹脂組成物の全量に対するスチレン−イソプレン共重合体の割合が67質量%)100質量部、クイントンG115(日本ゼオン株式会社製のC5系/C9系石油樹脂、軟化点115℃)40質量部、ペンセルD−160(荒川化学工業株式会社製の重合ロジンエステル樹脂、軟化点150℃〜165℃)30質量部、日石ポリブテンHV−50(JX日鉱日石エネルギー株式会社製のポリブテン、流動点−12.5℃)5質量部及び老化防止剤(テトラキス−[メチレン−3−(3’5’−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオネート]メタン)1質量部を混合し、溶媒としてトルエン100質量部に溶解させることによって粘着剤(4)を得た。前記粘着剤(4)をアプリケーターにより乾燥後の厚さが50μmになるように離型ライナー上に塗布し、80℃3分間乾燥させることによって粘着剤層A−4を作製した。
〔被覆部〕
・被覆部C−1:
紫外線でUV硬化可能な、DIC(株)製「ダイキュア カルトン低臭ハクリOPニス」を用いた。得られた被覆部のすべり角は15°であった。
なお、すべり角の測定はAN型摩擦測定機(株式会社東洋精機社製)にJIS P8147(紙および板紙−静および動摩擦係数の測定方法)の傾斜法を用いて測定して得られた角度を滑り角とした。
・被覆部C−2:
紫外線でUV硬化可能な、DIC(株)製「ダイキュア ニユーZOPニス NW」を用いた。得られた被覆部のすべり角は35°であった。
・被覆部C−3:
厚さ50μmのポリエチレンテレフタレート製フィルム(東レ社製、ルミラーS10#50)を用いた。
続いて、実施例、比較例を説明する。
〔実施例1〕
上記のように作製した粘着剤層、基材層、被覆部について、表1に示す組み合わせで用いて、図1に示すような矩形状の粘着テープを作製した。具体的には、基材層の離型ライナーを剥離後、基材層の両面に離型ライナー上に形成された粘着剤層を貼り合わせ、0.2MPaで加圧しラミネートすることによって、被覆部がない状態の粘着テープを作製した。次いで、一方の離型ライナーを剥ぎ取り、被覆部に形成するためのインキをオフセット印刷の方法で塗布し、印刷した部分への紫外線照射によりUV硬化させて被覆部を形成した。得られた粘着テープは、全体の厚さ(被覆部を含めず)が200μmであり、被覆部の厚さが1μmである。また、粘着テープの長さが120mm、幅が20mmであり、粘着テープの端部の取手部分の長さ(粘着テープの長手方向に沿って測った長さ)が20mmであり、粘着テープの被覆部の長さが10mmである。
得られた粘着テープについて上記の評価を行い、その結果を表1に示す。
〔実施例2〜6〕
被覆部の厚さ、長さを表1に示すように変更した以外、実施例1と同様に製造した。
得られた粘着テープについて上記の評価を行い、その結果を表1に示す。
〔実施例7〕
被覆部のインキの種類を表1に示すように変更した以外、実施例2と同様に製造した。
得られた粘着テープについて上記の評価を行い、その結果を表1に示す。
〔実施例8〜11〕
基材層または粘着剤層を表1に示すように変更した以外、実施例2と同様に製造した。
得られた粘着テープについて上記の評価を行い、その結果を表1に示す。
〔比較例1〕
被覆部を設けない以外、実施例1と同様に製造した。
得られた粘着テープについて上記の評価を行い、その結果を表2に示す。
〔比較例2〕
基材層を表1に示すように変更した以外、実施例2と同様に製造した。
得られた粘着テープについて上記の評価を行い、その結果を表2に示す。
〔比較例3〕
比較例2の被覆部に替えて、比較例2の粘着テープの被覆部と同じ位置に、厚さ25μmのPETフィルムを貼り合わせた以外、比較例2と同様に製造した。得られた粘着テープについて上記の評価を行い、その結果を表2に示す。
Figure 2021167420
Figure 2021167420
表1に示すように、粘着テープの1つの端部側の少なくとも一方の表面上に、厚さ40μm以下の被覆部を有し、基材層の破断伸度が200〜3000%であり、破断強度が1.5〜80MPaである実施例1〜11の粘着テープは、粘着テープを貼付け面に対して角度をつけて剥がす際にも、粘着テープへの負荷を低減しちぎれを防止することができた。また、実施例2、9を対比してわかるように、粘着剤層の粘着剤がフィラーを含有することでより粘着テープを剥がしやすくなることがわかる。
一方、表2に示すように、被覆部を有しない比較例1の粘着テープは、粘着テープを貼付け面に対して角度をつけて剥がす際、粘着テープが伸び始めときの負荷が大きく、粘着テープがちぎれた。また、基材層の破断伸度、破断強度が所定の範囲外である比較例2の粘着テープは、粘着テープを貼付け面に対して角度をつけて剥がす際、粘着テープが伸びず負荷が一部に集中したため、ちぎれた。また被覆部の厚みが所定の範囲外である比較例3の粘着テープは、粘着テープを貼付け面に対して角度をつけて剥がす際、粘着テープが伸びず負荷が一部に集中したため、ちぎれた。
本発明によれば、粘着テープを貼付け面に対して角度をつけて剥がす際にも、粘着テープへの負荷を低減しちぎれを防止することができる、粘着テープを提供することができる。
1:粘着テープ
2:被覆部
3:基材層
4:粘着剤層
5:フィルム
6:第1被着体
7:第2被着体
8:角
20:電池
21:筐体
22:粘着テープ
23:角

Claims (6)

  1. 基材層と、当該基材層の両面に粘着剤層とを備える粘着テープであって、
    前記粘着テープの1つの端部側の少なくとも一方の表面上に、厚さが40μm以下である被覆部を有し、
    前記基材層は、破断伸度が200〜3000%であり、破断強度が1.5〜80MPaであることを特徴とする、粘着テープ。
  2. 前記被覆部の厚さが、0.5〜20μmである、請求項1に記載の粘着テープ。
  3. 前記粘着テープの長手方向に沿って測った前記被覆部の長さは、0.5〜100mmである、請求項1または2に記載の粘着テープ。
  4. 前記粘着剤層の粘着剤がフィラーを含有する、請求項1〜3のいずれかに記載の粘着テープ。
  5. 前記被覆部が印刷により形成される、請求項1〜4のいずれかに記載の粘着テープ。
  6. 請求項1〜5のいずれかに記載の粘着テープと、当該粘着テープの一方の表面上に貼り付けられた第1被着体と、当該粘着テープの他方の表面上に貼り付けられた第2被着体とを備える接着体であって、
    前記粘着テープのうち前記被覆部よりも端部側の部分が、当該粘着テープが貼り付けられた第1被着体の第1貼付け面よりも外側に位置し、
    前記被覆部上に前記第1貼付け面を画定する角が位置することを特徴とする、接着体。
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