JP3308672B2 - 接着シート - Google Patents

接着シート

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Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、接着強度に優れると共
に、任意な時に加熱処理により被着体より簡単に剥離で
きる接着シートに関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、発泡剤含有の感圧性接着剤層の上
に発泡剤を含有しない感圧性接着剤層を設けてなる接着
シートが知られていた（特開昭６３−１８６７９１号公
報）。これはそれまでの基材に単に発泡剤含有感圧性接
着剤層を設けただけの接着シートでは、発泡剤含有によ
る接着力低下で被着体に対する充分な接着強度が発現し
にくいことの克服を目的としたものである（特公昭５０
−１３８７８号公報、同５１−２４５３４号公報、特開
昭５６−６１４６８号公報、同５６−６１４６９号公
報、同６０−２５２６８１号公報等）。
【０００３】しかしながら、発泡剤を含有しない感圧性
接着剤層の付設で被着体に対する接着強度の増大等の制
御性は克服しえたものの、加熱により発泡剤を発泡ない
し膨張処理した場合に接着面積の減少による接着強度の
低下が充分でなく、満足できる剥離効果が発現しない場
合のある問題点があった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、被着体に対
する接着強度と加熱処理による接着強度の低下効果の両
方に優れる接着シートの開発を課題とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】 本発明は、基材の片面
又は両面に、ゴム状有機弾性層と熱膨張性層と接着剤層
を基材側よりその順序で有してなり、前記のゴム状有機
弾性層がＡＳＴＭ Ｄ−２２４０のＤ型ショアーによる
ショアーＤ型硬度に基づいて５０以下の、天然ゴム若し
くは合成ゴム又はゴム弾性を有する合成樹脂からなると
共に、熱膨張性層が発泡剤と結合剤からなることを特徴
とする接着シートを提供するものである。
【０００６】
【作用】熱膨張性層と接着剤層との前記順序の分離構造
により、発泡剤を含有しない接着剤に匹敵する接着特性
を発揮させることができて被着体に対する接着強度を容
易に制御でき、目的とする接着強度を得ることができる
と共に、被着体の近傍に発泡剤を高密度で存在させるこ
とが可能となる。
【０００７】一方、ゴム状有機弾性層を介して熱膨張性
層を配置することにより、熱膨張性層を発泡及び／又は
膨張させるための処理温度において熱膨張性層の発泡及
び／又は膨張する力がゴム状有機弾性層の弾性率による
抗力に勝って熱膨張性層がうねり構造ないし波形構造に
三次元的に変形し、その結果、加熱処理による接着面積
の減少が効率的に達成されて剥離を容易とする接着強度
の低下が確実に実現される。
【０００８】
【発明の構成要素の例示】本発明の接着シートは、基材
の片面又は両面に、ゴム状有機弾性層と熱膨張性層と接
着剤層を基材側よりその順序で有するものである。その
例を図１、図２に示した。１が基材、２がゴム状有機弾
性層、３が熱膨張性層、４が接着剤層である。なお、５
は必要に応じて設けられる中間層である。
【０００９】本発明の接着シートにおいては、基材をゴ
ム状有機弾性層より容易に剥離できる剥離タイプのもの
とすることもできるし、基材とゴム状有機弾性層とが強
接着した固着タイプのものとすることもできる。なお基
材の片面にゴム状有機弾性層と熱膨張性層と接着剤層を
有し、他面に普通の接着剤層を有する接着シートとする
こともできる。
【００１０】基材は、接着シートの支持母体となるもの
で、一般にはプラスチックのフィルムやシートが用いら
れるが、例えば紙、布、不織布、金属箔、あるいはそれ
らのプラスチックラミネート体、プラスチック同士の積
層体などの適宜な薄葉体を用いうる。基材の厚さは、５
〜２５０μmが一般的である。
【００１１】前記した剥離タイプの接着シートは、例え
ば低接着性の基材を用いて形成することができる。低接
着性の基材は例えば、シリコーン樹脂やフッ素樹脂等で
代表される剥離剤をコーティングする方式、ポリエチレ
ンやポリプロピレンの如き無極性ポリマーからなる接着
力の弱い基材を用いる方式などの公知の方式により得る
ことができる。
【００１２】固着タイプの接着シートは、例えば強接着
性の基材を用いて形成することができる。強接着性の基
材は例えば、クロム酸処理、オゾン暴露、火炎暴露、高
圧電撃暴露、イオン化放射線処理等により表面を酸化さ
せる化学的又は物理的処理による方式、ポリエステルの
如き極性の高いポリマー等からなる接着力の強い基材を
用いる方式などの公知の方式により得ることができる。
【００１３】本発明においてゴム状有機弾性層と熱膨張
性層と接着剤層は、良好な接着強度と加熱処理による接
着強度の充分な低下を達成するための複合体であり、基
材側より前記の順序で配置された積層構造とすることに
よりかかる目的を達成することができる。
【００１４】 ゴム状有機弾性層は、接着シートを被着
体に接着する際にその表面が被着体の表面形状に良好に
追従して大きい接着面積を提供する働きと、被着体より
剥離するために熱膨張性層を加熱して発泡及び／又は膨
張させる際に接着シートの面方向における発泡及び／又
は膨張の拘束を少なくして熱膨張性層がうねり構造に三
次元的に変形することを助長する働きをするものであ
る。すなわち図３（写真）に例示の如く、前記熱膨張性
層のうねり構造は、その熱膨張性層とゴム状有機弾性層
と接着剤層を含む上記した複合体の状態で波形構造に三
次元的に変形して形成されるものである。そのうねり構
造は、加熱処理による接着強度の低下の点より、波高、
すなわち基材を基準とした当該複合体の断面厚さの最大
／最小比に基づいて、１．２以上、就中１．５以上、特
に２．０以上であることが好ましい。
【００１５】ゴム状有機弾性層は、ＡＳＴＭ Ｄ−２２
４０のＤ型ショアーによるショアーＤ型硬度に基づいて
５０以下、好ましくは４０以下の天然ゴムや合成ゴム、
又はゴム弾性を有する合成樹脂により形成することがで
きる。厚さは、０．１〜１５０μmが一般的である。
【００１６】前記の合成ゴム又は合成樹脂としては、例
えばニトリル系、ジエン系、アクリル系などの合成ゴ
ム、ポリオレフィン系やポリエステル系の如き熱可塑性
エラストマー、エチレン−酢酸ビニル共重合体、ポリウ
レタン、ポリブタジエン、軟質ポリ塩化ビニルなどのゴ
ム弾性を有する合成樹脂があげられる。なお、ポリ塩化
ビニルの如く本質的には硬質系のポリマーであっても可
塑剤や柔軟剤等の配合剤との組合せでゴム弾性をもたせ
たものも本発明においては用いうる。
【００１７】ゴム状有機弾性層の形成は、天然ゴム、合
成ゴム又はゴム弾性を有する合成樹脂からなる成分の溶
液を塗布する方式や、前記成分からなるフィルム等を基
材と接着する方式などの適宜な方式で行ってよい。なお
本発明においてゴム状有機弾性層は、天然ゴムや合成ゴ
ム又はゴム弾性を有する合成樹脂を主成分とする感圧性
接着物質で形成されていてもよく、またかかる成分を主
体とする発泡フィルム等で形成されていてもよい。
【００１８】熱膨張性層は、被着体に接着した接着シー
トを任意な時にその被着体より剥離する際に、加熱によ
る熱膨張性層の発泡及び／又は膨張処理を介し上記した
複合体に体積変化を与えて被着体との接着面積を減少さ
せ、接着シートを被着体より簡単に剥離できるようにす
るものである。熱膨張性層の形成は、一般に発泡剤と結
合剤を用いて行うことができる。
【００１９】前記の発泡剤としては、上記の目的を達成
できる種々のものを用いることができる。その例として
は、炭酸アンモニウム、炭酸水素アンモニウム、炭酸水
素ナトリウム、亜硝酸アンモニウム、水素化ホウ素ナト
リウム、アジド類などの分解型の無機系発泡剤があげら
れる。
【００２０】また有機系発泡剤としては、トリクロロモ
ノフルオロメタンやジクロロモノフルオロメタンの如き
フッ化アルカン、アゾビスイソブチロニトリルやアゾジ
カルボンアミド、バリウムアゾジカルボキシレートの如
きアゾ系化合物、パラトルエンスルホニルヒドラジドや
ジフェニルスルホン−３，３'−ジスルホニルヒドラジ
ド、４，４'−オキシビス（ベンゼンスルホニルヒドラ
ジド）、アリルビス（スルホニルヒドラジド）の如きヒ
ドラジン系化合物、ρ−トルイレンスルホニルセミカル
バジドや４，４'−オキシビス（ベンゼンスルホニルセ
ミカルバジド）の如きセミカルバジド系化合物、５−モ
ルホリル−１，２，３，４−チアトリアゾールの如きト
リアゾール系化合物、Ｎ，Ｎ'−ジニトロソペンタメチ
レンテトラミンやＮ，Ｎ'−ジメチル−Ｎ，Ｎ'−ジニト
ロソテレフタルアミドの如きＮ−ニトロソ系化合物など
があげられる。
【００２１】さらに本発明においては発泡剤として、例
えばイソブタン、プロパン、ペンタンの如く容易にガス
化して熱膨張性を示す適宜な物質をコアセルベーション
法や界面重合法等で殻形成物質内に内包させた熱膨張性
微小球も用いることができる。用いる熱膨張性微小球の
平均粒径は、１〜５０μmが一般的である。
【００２２】なお熱膨脹性微小球を形成する殻形成物質
としては、例えば塩化ビニリデン−アクリロニトリル共
重合体、ポリビニルアルコール、ポリビニルブチラー
ル、ポリメチルメタクリレート、ポリアクリロニトリ
ル、ポリ塩化ビニリデン、ポリスルホンなどが一般的で
あるが、本発明においては熱溶融性物質や熱膨張で破壊
する物質などからなっていてればよい。
【００２３】熱膨張性層を形成する結合剤としては、発
泡剤の発泡及び／又は膨張を許容するゴム系や樹脂系等
の一般に知られるポリマー類、好ましくは発泡剤の発泡
及び／又は膨張を可及的に拘束しないものが用いられ
る。
【００２４】熱膨張性層の形成は、例えば発泡剤と結合
剤を必要に応じ溶媒を用いて混合し、その混合物をゴム
状有機弾性層の上に塗布する方式などにより行うことが
できる。なおゴム状有機弾性層と熱膨張性層の間には、
図２に例示の如く接着性の向上等を目的とした中間層を
設けることもできる。
【００２５】熱膨張性層における発泡剤の含有割合は、
１０重量％以上、就中１５〜９５重量％が一般的であ
る。特に好ましい発泡剤の含有割合は、２０〜８０重量
％である。熱膨張性層の厚さや発泡倍率は、被着体の表
面形状や材質等により適宜に決定されるが、一般には３
〜７０μmの厚さとされる。発泡倍率は、１．５〜１０
０倍程度となるように設計することが好ましい。
【００２６】また発泡剤として熱膨張性微小球を用いる
場合、その熱膨張性層における分布割合は、熱膨張性微
小球の相互の間隔が最大直径を有する該微小球に基づき
その直径の７倍以下、特に３倍以下の距離で密集するよ
うにすることが接着シートの加熱による被着体よりの確
実な剥離を達成する点より好ましい。かかる構成は、特
に熱膨張性層を中間層を設けることなくゴム状有機弾性
層の上に直接設ける場合に有利である。
【００２７】接着剤層は、被着体面に対する接着シート
の目的とする接着強度に応じて適宜な接着剤を選択使用
することができ、従って用いる接着剤については特に限
定はなく公知物のいずれも用いうる。一般には、低温活
性化タイプの熱賦活性接着剤や、水又は有機溶剤賦活性
接着剤、あるいは感圧性接着剤などが用いられる。
【００２８】前記の低温活性化タイプの熱賦活性接着剤
や水又は有機溶剤賦活性接着剤の例としては、ホットメ
ルト系接着剤、シリコーン系接着剤、フッ素系接着剤、
紫外線硬化型接着剤、低融点の熱溶融性樹脂を含有して
常温では低接着力で加熱により強い接着力が発現する熱
時感圧接着剤（特開昭５６−１３０４０号公報、特公平
２−５０１４６号公報）などをあげることができる。
【００２９】また感圧性接着剤の例としては、天然ゴム
や各種の合成ゴムをベースポリマーとするゴム系感圧性
接着剤、アクリル酸やメタクリル酸のアルキルエステル
のポリマーやそれと他の不飽和単量体とのコポリマーを
ベースポリマーとするアクリル系感圧性接着剤、重量平
均分子量が約１万〜３００万のポリマーをベースポリマ
ーとし、これに必要に応じてポリイソシアネート系化合
物やアルキルエーテル化メラミン系化合物の如き架橋剤
を適量配合したもの、その他、スチレン・共役ジエンブ
ロック共重合体系感圧性接着剤、シリコーン系感圧性接
着剤、紫外線硬化型感圧性接着剤、クリープ改良型感圧
性接着剤などがあげられる（特開昭５６−６１４６８号
公報、特開昭６１−１７４８５７号公報、特開昭６３−
１７９８１号公報、特公昭５６−１３０４０号公報）。
なお接着剤は、前記の架橋剤のほか、例えば可塑剤、充
填剤、老化防止剤、粘着性付与剤などの適宜な添加剤を
含有していてもよい。
【００３０】接着剤層の形成は、例えば液状の接着剤を
熱膨張性層の上に塗布する方式や、セパレータ上に形成
した接着剤層を熱膨張性層上に移設する方式などの適宜
な方式で形成してよい。
【００３１】接着剤層の厚さは、被着体面とゴム状有機
弾性層との距離を可及的に近くする点よりは薄いほど好
ましいが、形成作業性や被着体への接着性等を考慮する
と約０．１〜５０μm、好ましくは０．５〜３０μmが一
般的である。
【００３２】本発明の接着シートは、例えばゴム状有機
弾性層と熱膨張性層と接着剤層からなる複合体を別個に
形成してそれと基材とを、そのゴム状有機弾性層側を介
して接着する方式などによっても形成することができる
ものであるが、得られた接着シートは、接着時には被着
体に強固に接着でき、接着状態を解きたいときには加熱
処理で被着体より容易に剥離ないし分離できるものであ
る。
【００３３】従って本発明の接着シートは、適宜な物品
等からなる被着体の２体以上を永久的に接着しておく用
途に用いることも可能であるが、好ましい用途は被着体
を所定期間接着したのち接着目的達成後、その接着状態
を解くことが要求される、あるいは望まれる用途であ
る。
【００３４】前記の用途としては種々のものがある。ち
なみにその例としては、２体以上の物品、例えばポリマ
ーからなる物品と金属、繊維又は紙等からなる物品との
リサイクルを目的とした接着複合物の形成、各種の電気
装置又は電子装置やディスプレイ装置等の組立工程にお
ける部品の搬送用や仮止め用等のキャリヤテープや仮止
め材又は固定材、金属板やプラスチック板、ガラス板等
の汚染損傷防止を目的とした表面保護材やマスキング材
などの用途があげられる。
【００３５】なお接着シートを被着体より容易に剥離で
きるようにするための加熱処理条件は、被着体の表面状
態や発泡剤の種類等による接着面積の減少性、基材や被
着体の耐熱性等の条件により決められるが、一般的な条
件は１００〜２５０℃、１〜９０秒間である。その加熱
処理は、使用目的に応じて適宜な段階で行うことができ
る。
【００３６】
【発明の効果】本発明の接着シートによれば、ゴム状有
機弾性層と熱膨張性層と接着剤層の複合層構造としたの
で粗面からなる被着体に対しても強固に接着することが
できると共に、加熱処理により三次元的に変形して接着
面積が効率的に減少し、その接着力の低下性に優れて被
着体より容易に剥離でき、分離を簡単に、かつ確実に行
うことができる。
【００３７】
【実施例】
実施例１ 厚さ５０μmのレーヨン製不織布の片面に、天然ゴムの
（クレープ１級）溶液を塗布しその溶剤を乾燥させて厚
さ１０μmのゴム状有機弾性層を設け、その上に熱膨張
性微小球を含有する混合液を塗布し低温で乾燥させて厚
さ２５μmの熱膨張性層を付設した。用いた混合液は、
天然ゴム１００部（重量部、以下同じ）と、メタクリル
酸メチルを２０重量％グラフトさせた変性天然ゴム１０
０部との混合物１００部に、ガラス転移温度１４０℃の
アルキルフェノール樹脂３０部と平均粒径１５μm、比
重１．０１の熱膨張性微小球３５部を溶剤を介し配合し
たものである。
【００３８】次に前記の熱膨張性層の上に、前記の変性
天然ゴム１００部にガラス転移温度１００℃のアルキル
フェノール樹脂６０部を配合してなるゴム系感圧性接着
剤を塗布し低温で乾燥させて厚さ６μmの感圧性接着剤
層を付設し、本発明の接着シートを得た。
【００３９】実施例２ アクリル酸ブチル５０部、アクリル酸エチル５０部及び
アクリル酸５部からなる共重合体に架橋剤２部を添加し
た配合物を、厚さ２５μmのポリエステルフィルムの片
面に塗布し乾燥させて厚さ１５μmのゴム状有機弾性層
を設け、その上に熱膨張性微小球を含有する混合液を塗
布し低温で乾燥させて厚さ４０μmの熱膨張性層を付設
した。用いた混合液は、アクリル酸ブチル８０部、アク
リル酸エチル１５部及びアクリル酸５部からなる重量平
均分子量２５万の共重合体に実施例１で用いた熱膨張性
微小球６０部とポリイソシアネート系架橋剤２部を配合
したものである。
【００４０】次に前記の熱膨張性層の上に、アクリル酸
ブチル９５部とアクリル酸５部からなる共重合体にポリ
イソシアネート系架橋剤１部を配合してなるアクリル系
感圧性接着剤を塗布し低温で乾燥させて厚さ０．５μm
の感圧性接着剤層を付設し、本発明の接着シートを得
た。
【００４１】実施例３ アクリル酸ブチル９４部、酢酸ビニル３部及びアクリル
酸３部からなる共重合体に架橋剤２部を添加した配合物
を、厚さ５０μmのレーヨン製不織布の片面に塗布し乾
燥させて厚さ３０μmのゴム状有機弾性層を設け、その
上に熱膨張性微小球を含有する混合液を塗布し低温で乾
燥させて厚さ４０μmの熱膨張性層を付設した。用いた
混合液は、アクリル酸ブチル９４部、酢酸ビニル３部及
びアクリル酸３部からなる共重合体に実施例１で用いた
熱膨張性微小球１５０部とポリイソシアネート系架橋剤
３部を配合したものである。
【００４２】次に前記の熱膨張性層の上に、実施例２で
用いたアクリル系感圧性接着剤を塗布し低温で乾燥させ
て厚さ５μmの感圧性接着剤層を付設し、本発明の接着
シートを得た。
【００４３】比較例 ゴム状有機弾性層を設けないで基材に直接、厚さ５０μ
mの熱膨張性層を設けたほかは実施例１に準じて接着シ
ートを得た。
【００４４】評価試験 実施例、比較例で得た幅２０mmの接着シートを、厚さ１
５０μmのポリエステルフィルムに接着し、その１８０
度ピール接着力（剥離速度３００mm／分、２３℃）を測
定する方式で、加熱前（初期）接着力及び１７０℃で４
５秒間加熱処理したのちの接着力を調べた。前記の結果
を表１に示した。
【表１】
【００４５】なお実施例１及び比較例の接着シートの加
熱処理後における断面を含む状態を撮影した拡大写真よ
り、実施例１ではゴム状有機弾性層と発泡及び／又は膨
張状態の熱膨張性層と接着剤層からなる複合体が一体的
に三次元的に変形してうねり構造を形成していることが
確認できた。なおそのうねり構造は、波形の山部が処々
にランダムに形成されたもので、断面においてはゴム状
有機弾性層がうねり構造の内部を形成し、その上に発泡
及び／又は膨張状態の熱膨張性層と接着剤層とからなる
ほぼ同じ厚さの層が形成されたものであった。
【００４６】一方、比較例の場合には、発泡及び／又は
膨張状態の熱膨張性層と接着剤層とからなるほぼ同じ厚
さの層が形成され、実施例１と同様に発泡及び／又は膨
張状態の大小に基づく小さい凹凸は形成されていたが、
発泡及び／又は膨張状態の熱膨張性層と接着剤層とから
なる層にうねり構造の形成は認められなかった。なお図
３に実施例１、図４に比較例の場合の前記写真を示し
た。写真における拡大倍率は、１２０倍である。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施例の断面図。
【図２】他の実施例の断面図。
【図３】実施例１の場合の加熱後の部分断面図（写真撮
影）。
【図４】比較例の場合の加熱後の部分断面図（写真撮
影）。
【符号説明】
１：基材 ２：ゴム状有機弾性層 ３：熱膨張性層 ４：接着剤層 ５：中間層
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 大河内 直樹 大阪府茨木市下穂積１丁目１番２号 日 東電工株式会社内 (56)参考文献 特開 平２−305878（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−186791（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) C09J 7/02 B32B 25/04

Claims (9)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 基材の片面又は両面に、ゴム状有機弾性
    層と熱膨張性層と接着剤層を基材側よりその順序で有し
    てなり、前記のゴム状有機弾性層がＡＳＴＭ Ｄ−２２
    ４０のＤ型ショアーによるショアーＤ型硬度に基づいて
    ５０以下の、天然ゴム若しくは合成ゴム又はゴム弾性を
    有する合成樹脂からなると共に、熱膨張性層が発泡剤と
    結合剤からなることを特徴とする接着シート。
  2. 【請求項２】 熱膨張性層がその加熱による発泡及び／
    又は膨張処理により、それとゴム状有機弾性層と接着剤
    層を含む複合体の状態で波形構造に三次元的に変形し
    て、その波高の最大／最小比が１．２以上のうねり構造
    を形成するものである請求項１に記載の接着シート。
  3. 【請求項３】 基材をゴム状有機弾性層より剥離できる
    ようにしたものである請求項１に記載の接着シート。
  4. 【請求項４】 基材とゴム状有機弾性層とが固着したも
    のである請求項１に記載の接着シート。
  5. 【請求項５】 ゴム状有機弾性層が感圧性接着物質から
    なる請求項１に記載の接着シート。
  6. 【請求項６】 発泡剤が熱膨張性微小球からなる請求項
    １に記載の接着シート。
  7. 【請求項７】 熱膨張性層における熱膨張性微小球の相
    互の間隔が最大直径を有する該微小球に基づきその直径
    の７倍以下である請求項６に記載の接着シート。
  8. 【請求項８】 接着剤層の厚さが０．５〜３０μmであ
    る請求項１に記載の接着シート。
  9. 【請求項９】 接着剤層が感圧性接着剤からなる請求項
    ８に記載の接着シート。
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