JP3510718B2 - 粘着テープ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、難接着の被着体に
対しても強力な剥離抵抗力を有する両面粘着テープに関
する。

【０００２】

【従来の技術】両面粘着テープは、２つの被着体を貼り
合わせる用途において、その簡便性のゆえに、広く利用
されており、近年は、車両やドアへのモール等の接着
や、トラック幌用アルミパネルの接合等の分野のよう
に、強力な接合力を必要とする分野にも利用されつつあ
る。

【０００３】しかしながら、被着体がプラスチックや塗
装鋼板のように表面エネルギーの小さなものである場
合、又は、被着体表面が低分子物質で汚染されているよ
うな場合には、従来の両面粘着テープでは充分な接合強
度が得られない。

【０００４】十分な接合強度を得るには、粘着剤層ポリ
マーのガラス転移温度を高くし、粘着剤層を硬くするこ
とにより、剥離抵抗力を高くする方法があるが、被着体
表面が汚染されているときや表面に凸凹があるときに
は、初期の接着性が極端に低下してしまうので、安定的
な接合強度を得るには、被着体表面の汚染物質を除去
し、更に、接合時に被着体を加熱しなくてはならない等
の問題があった。

【０００５】このような問題を解決するための技術とし
て、例えば、特公昭５７−１７０３０号公報には、粘着
剤層のアクリルモノマーに微球体を添加すると同時に、
その粘着剤層の厚みを厚くする方法が開示されている。
この技術は、粘着剤層の内部に破壊中心となるボイド部
分を形成させることにより、剥離力が加わったときに界
面にかかる剥離応力を内部で緩和して、剥離抵抗力を高
めるものである。しかしながら、この場合にも、粘着剤
層と被着体との間の界面接着力自体が低いために、バル
クの凝集破壊が起こるような強い剥離抵抗力を安定的に
得ることは困難であった。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記に鑑
み、被着体表面の状態にかかわらず安定的な破壊モード
を発現し、高い剥離抵抗力を実現可能な、構造用部材等
の接合に適した両面粘着テープを提供することを目的と
する。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明の要旨は、剥離力
を加えたときに割裂する切れ込みを、粘着剤層の側端部
において長手方向に沿って設け、前記切れ込みの深さＸ
ｍｍは、粘着剤層の厚みＬｍｍのときに、式 Ｘ＞０．５×Ｌ を満たす範囲にあるところにある。

【０００８】本発明の両面粘着テープは、その粘着剤層
の側端部において、長手方向に沿って粘着剤層に切れ込
みが形成されている。上記切れ込みは、剥離力が加わっ
たときに、その剥離力を、切れ込みを割裂するへき開力
として作用させ、その結果、粘着剤層の連続的凝集破壊
をもたらす。粘着剤層の破壊は、切れ込みの存在によ
り、粘着剤層側端部のくさび形に開いた構造から開始さ
れ、粘着剤層側端部の変形は、くさび形の切れ込みの根
元から先端に到る全体において生じる。このように、粘
着剤層側端部の変形部分の面積が大きくなるので、粘着
テープ端の粘着剤層と被着体面との界面への応力集中が
起こらず、剥離応力は小さい値となる。その結果、粘着
テープ全体としては、大きな剥離抵抗力を生み出すこと
になる。

【０００９】上記切れ込みは、部材を接合した際に剥離
力が作用する部分に形成されることが望ましい。粘着テ
ープ端部であっても、剥離力の働かない部分には形成す
る必要がないのは当然であるが、剥離力の働かない部分
に切れ込みを入れないことにより、部材の引き剥がしが
必要となったときには、切れ込みのない端部から、粘着
テープを引き剥がすことにより、糊残り無く弱い剥離力
で部材を取り外せるというメリットがある。上記切れ込
みは、粘着テープ端部から内部に向かって、粘着テープ
面と平行に長手方向に沿って形成することが好ましい。

【００１０】上記切れ込みの適当な深さＸは、粘着剤層
の厚みによって異なるが、粘着剤層の厚みＬに対して、
次式を満足する必要がある。 Ｘ＞０．５×Ｌ 切れ込みの深さＸを上記範囲にすることにより、剥離力
を加えたときに、粘着剤層側端部の変形する部分が、く
さび形構造の根元から先端に到る全体となるので、粘着
剤層側端部界面への応力集中が起こらない。そして、剥
離力は、切れ込みに対して、へき開力として作用し、粘
着剤層の連続的凝集破壊をもたらすので、高い剥離抵抗
力を発現することができる。

【００１１】切れ込みの深さＸが上記式を満たさず、小
さすぎるか、又は、切れ込みがないときは、剥離力を加
えたときに、粘着剤層側端部の変形する面積が狭くなる
ので、粘着剤層側端部界面において応力集中が起き、界
面破壊が発生して、高い剥離抵抗力を発現することがで
きなくなる。Ｘが大きすぎると、連続した粘着剤層の面
積が小さくなるので、せん断力が低くなる。せん断力
は、連続した粘着剤層の面積Ｓにほぼ比例して増加する
ので、接合面の面積Ｓ′に対する比Ｓ／Ｓ′は０．５以
上であることが好ましく、Ｘの値の上限は、この基準に
基づいて定めることができる。上記粘着剤層の厚みとし
ては、５０〜３０００μｍが好ましく、更に好ましくは
１００〜２０００μｍである。

【００１２】本発明の両面粘着テープにおいては、粘着
剤層としては特に限定されず、通常使用される粘着剤に
より形成することができる。上記粘着剤としては、例え
ば、天然ゴム系、合成ゴム系、アクリル系、シリコーン
系等のものが挙げられる。これらのうち、耐久性の点か
らアクリル系、シリコーン系のものが好ましい。更に、
アクリル系の粘着剤としては、溶媒系、エマルジョン
系、紫外線重合系のもの等を利用できるが、構造部材の
接合には、厚みのある粘着シートの方が高い結合強度を
発現できるので、紫外線重合系のアクリル系光重合性組
成物が好ましい。

【００１３】上記紫外線重合系のものを使用する場合
は、アクリル系光重合性組成物を基材に塗布し、紫外線
を照射することにより、両面粘着シートを製造すること
ができる。

【００１４】上記アクリル系光重合性組成物は、アクリ
ル酸アルキルエステル及びメタクリル酸アルキルエステ
ルからなる群から選択された少なくとも１種のアクリル
酸エステル系モノマー６０〜１００重量％、及び、上記
アクリル酸エステル系モノマーと共重合可能なビニル系
モノマー０〜４０重量％を含むものが好ましい。

【００１５】上記アクリル酸エステル系モノマーとして
は、アルキル基の炭素数が１〜１４、好ましくは４〜１
２のアクリル酸アルキルエステル又はメタクリル酸アル
キルエステルが用いられ、例えば、（メタ）アクリル酸
ｎ−ブチル、（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
イソノニル等が挙げられ、これらは、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が、粘着性と
凝集性のバランス等から、通常、ホモポリマーとして、
ガラス転移温度が−５０℃以下のアクリル酸アルキルエ
ステルを主成分とし、コモノマーとして、低級アルキル
基の（メタ）アクリル酸エステル、又は、ビニル系モノ
マーを用いることが好ましい。

【００１６】上記低級アルキル基の（メタ）アクリル酸
エステル、ビニル系モノマーとしては特に限定されず、
例えば、アクリロニトリル、メタクリロニトリル、Ｎ−
ビニルピロリドン、アクリルイミド、イソボルニル（メ
タ）アクリレート、アクリロイルモルフォリン、アルコ
キシアルキルアクリレート等が挙げられる。

【００１７】上記ビニル系モノマーとしては、エポキシ
基との反応性を有しないものが、熱硬化性シートの保存
安定性の点から好ましい。アクリル酸、メタクリル酸等
のビニルモノマーは、重合成形後、経時的に硬化が進行
し、粘着性が低下するので、好ましくない。

【００１８】上記光重合性組成物には、光重合開始剤、
及び、必要に応じて、更に、架橋剤、粘着付与樹脂、増
粘剤、チキソトロープ剤、増量剤、充填材等の通常用い
られる添加剤を配合する。上記光重合開始剤としては特
に限定されず、例えば、イルガキュア６５１（チバガイ
ギー社製）等が挙げられる。上記架橋剤としては特に限
定されず、例えば、多官能ビニル化合物；イソシアネー
ト系、アジリジン系、エポキシ系等の熱反応性の架橋剤
等が挙げられる。上記粘着付与樹脂としては特に限定さ
れず、例えば、ロジン系樹脂、テルペン系樹脂、テルペ
ンフェノール系樹脂、フェノール系樹脂、クマロンイン
デン樹脂、石油樹脂等が挙げられる。

【００１９】上記増粘剤としては特に限定されず、例え
ば、アクリルゴム、エピクロルヒドリンゴム、イソプレ
ンゴム、ブチルゴム等が挙げられる。上記チキソトロー
プ剤としては特に限定されず、例えば、コロイドシリ
カ、ポリビニルピロリドン等が挙げられる。上記増量剤
としては特に限定されず、例えば、炭酸カルシウム、酸
化チタン、クレー等が挙げられる。上記充填材としては
特に限定されず、例えば、ガラスバルン、アルミナバル
ン、セラミックバルン等の無機中空体；ナイロンビー
ズ、アクリルビーズ、シリコンビーズ、ポリオレフィン
ビーズ等の有機球状体；塩化ビニリデンバルン、アクリ
ルバルン等の有機中空体；ガラス、ポリエステル、レー
ヨン、ナイロン等の単繊維等が挙げられる。

【００２０】

【発明の実施の形態】本発明の両面粘着テープの一態様
を、図１及び図２を用いて説明する。本発明の両面粘着
テープおいては、粘着剤層４の両側端部に切れ込み２が
形成される。粘着剤層４は、接合部材１及び被着体３と
接着している。本発明の両面粘着テープの他の態様にお
いては、芯材５の両面に、芯材５の幅よりも広い幅で粘
着剤層４を形成し、２つの粘着剤層４の間に芯材５を挟
まない部分を片側又は両側の側端部に形成することによ
って、切れ込み２を形成することもできる。

【００２１】本発明の両面粘着テープにおいては、両側
端部に非粘着性部分を設けた芯材の両面に粘着剤層を形
成し、芯材両側端部の非粘着性部分の表面には、粘着剤
層は形成されないため、芯材の非粘着性部分を中心とし
て、切れ込みを形成してもよい 上記芯材としては特に限定されないが、例えば、ポリエ
ステル系、ポリオレフィン系、ナイロン系、セルロース
系の不織布；ポリエステルテレフタレート、ポリオレフ
ィン、ナイロン、ウレタン等の高分子フィルム等が挙げ
られる。厚みのある粘着テープの場合には、粘着テープ
の巻き取りの際にサイドに超音波カッター等により切れ
込みを入れてもよい。

【００２２】

【実施例】以下に実施例を掲げて本発明を更に詳しく説
明するが、本発明はこれら実施例のみに限定されるもの
ではない。

【００２３】実施例１ ２−エチルヘキシルアクリレート９０ｇ、アクリル酸１
０ｇ、ヘキサンジオールジアクリレート０．０２ｇ、光
開始剤であるイルガキュア６５１（チバガイギー社製）
０．０５ｇ、シリカゲル微粒子３ｇの各成分を、均一に
なるまで混合して増粘し、更にポリエチレン微粒子２０
ｇを配合し、光重合性組成物とした。３８μｍ厚みの剥
離性の表面を有するポリエチレンテレフタレート（ＰＥ
Ｔ）基材上に、上記の組成物を１０００μｍの厚みで塗
工し、更に上記組成物の上に剥離性の面が接触するよう
にＰＥＴフィルムをカバーした。ＰＥＴフィルムを介し
て、ケミカルランプを線源とし、その照射面のランプ強
度が１ｍｗ／ｃｍ² （３６５ｎｍに最大感度を有する光
強度測定器ＵＶＲ−１（東京光学機械社製）にて測定し
た強度値）となるようにランプの高さを設定し、５分間
照射し、粘着シートを作製した。得られた粘着シートの
厚みは１．１ｍｍであった。上記粘着シートを幅２０ｍ
ｍのストライプ状に切り取り、粘着剤層の側端部に、深
さが１ｍｍとなるようにカッターで切れ込みを入れテー
プサンプルとした。これを図１に示した。得られたテー
プサンプルについて、常温Ｔ剥離力を下記方法で評価し
た。最大剥離力は、７．２ｋｇ／２０ｍｍ幅であり、破
壊モードは凝集破壊であった。

【００２４】評価方法 テープサンプルを幅２０ｍｍ、長さ４０ｍｍとなるよう
に切り取り、厚み３００μｍ、長さ１００ｍｍ、幅２０
ｍｍのアルミ箔に接着し、更に２ｋｇのローラーで１往
復加圧した。得られたテストピースを、２３℃、湿度６
５％の雰囲気で２４時間放置後、２３℃の雰囲気条件
下、剥離速度２００ｍｍ／分で１８０度の方向に引っ張
り、その最大強度を最大剥離力とした。

【００２５】実施例２ 切れ込みの深さを２ｍｍとしたこと以外は、実施例１と
同様にしてテープサンプルを得、評価した。最大剥離力
は７．０ｋｇ／２０ｍｍ幅であり、破壊モードは凝集破
壊であった。

【００２６】比較例１ 切れ込みを入れなかったこと以外は、実施例１と同様に
してテープサンプルを得、評価した。最大剥離力は２．
２ｋｇ／２０ｍｍ幅であり、破壊モードは界面破壊であ
った。

【００２７】実施例３ 実施例１で調製した光重合性組成物を用いて、厚みが５
００μｍの粘着シートを作製した。一方、両面をコロナ
処理したＰＥＴフィルムにプライマー（ポリメントＮＫ
３８０、日本触媒社製）を、厚みが１μｍとなるように
両面に塗布し、芯材フィルムを作製した。幅１８ｍｍの
上記芯材フィルムに、幅２０ｍｍのストライプ状に切り
取った上記粘着シート２枚を、粘着剤層の側端部１ｍｍ
づつが粘着剤同士接着するようにして貼りつけ、両面粘
着シートを作製した。これを図２に示した。得られた両
面粘着シートについて、割裂力を下記方法により評価し
た。最大割裂力は４．５ｋｇ／２０ｍｍ幅であり、破壊
モードは凝集破壊であった。プライマーと粘着剤層との
界面は、１日放置した後では強固に接着しており、剥離
試験をしてもその部分での剥離は起こらなかった。一
方、粘着剤層同士が接着した界面は、粘着剤の架橋度が
高いため、容易に剥がすことができ、一方の粘着剤層が
他方の粘着剤層表面に転着することはなかった。

【００２８】評価方法 両面粘着シートを幅２０ｍｍ、長さ１００ｍｍとなるよ
うに切り取り、その一方の面を、厚み２ｍｍ、幅２２ｍ
ｍ、長さ１００ｍｍのポリプロピレン板（ＰＰ板）に貼
り、２３℃、湿度６５％の雰囲気で２４時間放置した
後、他方の面を、幅５０ｍｍ、長さ１２０ｍｍの塩化ビ
ニールでラミされた鉄板に貼り付け、テストピースとし
た。このテストピースを水平に設置し、ＰＰ板の端の部
分にフックを懸け、垂直に速度５０ｍｍ／分で引っ張り
上げ、テストピースの破壊するときの強度を最大割裂力
とした。

【００２９】比較例２ 芯材フィルムの幅を２０ｍｍにしたこと以外は、実施例
３と同様にして両面粘着シートを得、評価した。最大割
裂力は１．５ｋｇ／２０ｍｍ幅であり、破壊モードは界
面破壊であった。

【００３０】

【発明の効果】本発明の両面粘着テープは、接着界面に
おける粘着剤の高い付着力が期待できないオレフィンや
凸凹を有する表面の被着体に対しても、高い剥離抵抗力
を発現することができるので、剥がれにくい。従来の両
面粘着テープでは、高い架橋度では高温での高いせん断
抵抗力があるが、ずれにくいために高い剥離抵抗力を発
現させることができなかった。しかし、本発明の両面粘
着テープの場合には、このような高い架橋度の粘着剤を
用いても高い剥離抵抗力が発現できる。従って、高温条
件でも剥がれない部材接合を実現することができる。

【００３１】また、強接着を発現するためにポリマーの
ガラス転移温度を高める必要がなく、低ガラス転移温度
の柔らかい粘着剤を用いても高い剥離抵抗力を発現でき
るため、低温でのハイレベルな貼付性と強接着力を実現
することができる。更に、両面粘着テープの剥離力の作
用する端部に切れ込みを入れ、剥離力の作用しない端部
は切れ込みを入れないことによって、剥離には強いが、
剥がすときには簡単に剥がすことができ、接合のリワー
ク性に優れた粘着製品を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例１の両面粘着テープの断面図。

【図２】実施例３の両面粘着テープの断面図。

【符号の説明】

１．接合部材 ２．切れ込み ３．被着体 ４．粘着剤層 ５．芯材

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 剥離力を加えたときに割裂する切れ込み
   を、粘着剤層の側端部において長手方向に沿って設け、
   前記切れ込みの深さＸｍｍは、粘着剤層の厚みＬｍｍの
   ときに、式 Ｘ＞０．５×Ｌ を満たす範囲にあることを特徴とする両面粘着テープ。
2. 【請求項２】 粘着剤層が、アクリル系光重合性組成物
   からなるものである請求項１記載の両面粘着テープ。