JP6059863B2

JP6059863B2 - 両面粘着テープ及び両面粘着テープを用いた接着方法

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Publication number: JP6059863B2
Application number: JP2011048102A
Authority: JP
Inventors: 山田　功作; 功作山田; 博文村上; 藤田　和也; 和也藤田
Original assignee: Hayakawa Rubber Co Ltd
Current assignee: Hayakawa Rubber Co Ltd
Priority date: 2011-03-04
Filing date: 2011-03-04
Publication date: 2017-01-11
Anticipated expiration: 2031-03-04
Also published as: JP2012184322A

Description

本発明は、各種部材の接着を行う際に使用される両面粘着テープ及び両面粘着テープを用いた接着方法に関する。

従来から、例えば、フラットパネルディスプレイや家電製品、工業用電気製品等を構成する部材の接着（以下、仮に接着しておく場合の仮接着も含む）、住宅設備機器を構成する部材の接着、文具製品を構成する部材の接着にあたっては両面粘着テープが用いられることがある。

この種の両面粘着テープは、例えば特許文献１、２に開示されているように、基材の両面に粘着剤組成物が積層されている。これら特許文献の両面粘着テープの基材は発泡体で構成されている。

特開平７−１８２２９号公報特開２０１０−２６０８８０号公報

ところで、被着部材の接着面には、凹凸が存在している場合がある。このような接着面に両面粘着テープを貼り付けたとしても、有効に接着できる部分の面積を十分に確保できず、接着強度が低くなることがあるとともに、高い水密性が必要な場合に水の浸入や水漏れが起こることがある。

また、被着部材の廃棄時や再利用時には分別する必要があるが、特許文献１、２の両面粘着テープのように発泡体からなる基材を用いていると、両面粘着テープを剥がそうとして引っ張った際に基材が破断して両面粘着テープが途中でちぎれてしまい、剥がしにくいという問題もある。

本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、接着面に凹凸が存在していても十分な接着強度を得て必要な水密性を確保できるようにし、さらに、分別が必要な場合に両面粘着テープがちぎれるのを防止して剥がし易くすることにある。

上記目的を達成するために、本発明では、粘着剤組成物からなる粘着層の厚みを厚くして接着面に追従して変形可能にするとともに、力が加わった際に粘着層に発生する応力を低減できるようにし、さらに、基材をソリッドフィルムからなるものとして引張破断強度を向上させた。

第１の発明は、基材の両面に粘着剤組成物からなる粘着層が設けられた両面粘着テープにおいて、上記粘着剤組成物は、熱可塑性エラストマー系粘着剤又はアクリル系粘着剤であり、上記粘着層の厚みは、９０μｍ以上１５０μｍ以下に設定され、上記基材は、厚みが１０μｍ以上５０μｍ以下に設定されたソリッドフィルムであり、上記基材の引張破断強度は、８０ＭＰａ以上に設定され、上記粘着層と上記基材との少なくとも一方にはレーザー吸収剤が混合され、上記粘着層は加熱により軟化又は溶融するように構成されていることを特徴とするものである。

この構成によれば、粘着層の厚みが９０μｍ以上１５０μｍ以下であるので、被着部材の接着面に多少の凹凸が存在していても、その接着面の形状に沿うように粘着層が変形して追従する。これにより、有効に接着できる部分の面積が十分に確保されて、接着強度が向上する。また、高い水密性が必要な場合に水の浸入や水漏れが抑制される。

そして、被着部材を接着した後、両面粘着テープに力が加わった際には、粘着層の厚みが９０μｍ以上１５０μｍ以下あるので、粘着層の厚みが薄い場合に比べて粘着層の内部に発生する応力が分散し易く、緩和されることになる。これにより、高い接着強度が維持される。

さらに、基材の引張強度が８０ＭＰａ以上であるため、被着部材を分別する際に両面粘着テープを引っ張って剥がす際に両面粘着テープが途中でちぎれることはない。

また、粘着層にレーザー吸収剤が混合されている場合に両面粘着テープにレーザー光を照射すると、レーザー光が粘着層のレーザー吸収剤に吸収されて粘着層が加熱されることになる。これにより、粘着層が軟化又は溶融するので、接着面への密着性が高まり、接着強度がより一層向上する。

また、基材にレーザー吸収剤が混合されている場合に両面粘着テープにレーザー光を照射すると、レーザー光が基材のレーザー吸収剤に吸収されて基材が発熱する。基材の熱は粘着層に伝達し、粘着層が加熱されることになる。これにより、接着強度がより一層向上する。

さらに、基材をソリッドフィルムからなるものとしているので、従来の発泡体の場合に比べて基材の熱伝導性が高くなり、レーザー光による発熱が両方の粘着層に伝わりやすくなる。

第２の発明は、基材の両面に粘着剤組成物からなる粘着層が設けられた両面粘着テープを用いて第１部材と第２部材とを接着する接着方法において、上記粘着剤組成物を熱可塑性エラストマー系粘着剤又はアクリル系粘着剤とし、上記粘着層の厚みを９０μｍ以上１５０μｍ以下に設定し、上記基材を、厚みが１０μｍ以上５０μｍ以下に設定されたソリッドフィルムとし、該基材の引張破断強度を８０ＭＰａ以上に設定しておき、上記粘着層と上記基材との少なくとも一方にはレーザー吸収剤を混合し、上記両面粘着テープの一方の粘着層を上記第１部材の接着面に貼り付け、他方の粘着層を上記第２部材の接着面に貼り付け、上記粘着層は加熱により軟化又は溶融するように構成し、上記両面粘着テープに向けてレーザー光を照射して上記粘着層を軟化又は溶融させて上記第１部材と上記第２部材とを接着することを特徴とするものである。

この構成によれば、粘着層の厚みが９０μｍ以上１５０μｍ以下あるので、第１部材や第２部材の接着面に多少の凹凸が存在していても、その接着面の形状に沿うように粘着層が変形して追従する。これにより、有効に接着できる部分の面積を十分に確保して、接着強度が向上する。また、第１部材と第２部材との間に高い水密性が必要な場合に水の浸入や水漏れが抑制される。

そして、第１部材と第２部材との接着後、両面粘着テープに力が加わった際には、粘着層の厚みが９０μｍ以上あるので、粘着層の内部に発生する応力は分散し、緩和される。これにより、高い接着強度が維持される。

さらに、基材の引張強度が８０ＭＰａ以上であるため、第１部材と第２部材とを分別する際に両面粘着テープが途中でちぎれることはない。

また、レーザー光により粘着層を軟化又は溶融させて接着強度をより一層向上させることが可能になる。さらに、基材をソリッドフィルムからなるものとして基材の熱伝導性を高くしたので、レーザー光による発熱が両方の粘着層に伝わりやすくなる。

第３の発明は、第２の発明において、第１部材はレーザー光を透過するレーザー光透過性を有し、レーザー光を第１部材側から両面粘着テープに向けて照射することを特徴とするものである。

この構成によれば、レーザー光は第１部材を透過して両面粘着テープに達し、両面粘着テープのレーザー吸収剤に吸収される。これにより、粘着層を確実に軟化又は溶融させることが可能になる。

第４の発明は、第２の発明において、第２部材はレーザー光を透過させないレーザー光非透過性を有し、レーザー光を第２部材側から両面粘着テープに向けて照射することを特徴とするものである。

この構成によれば、第２部材がレーザー光により加熱される。第２部材には両面粘着テープが貼り付けられているので、第２部材の熱は両面粘着テープに伝達する。そして、両面粘着テープの粘着層が加熱され、軟化または溶融する。

第１の発明によれば、粘着層の厚みを９０μｍ以上１５０μｍ以下としたので、接着面に凹凸が存在していても十分な接着強度を得て必要な水密性を確保できる。さらに、基材がソリッドフィルムからなり、その引張破断強度を８０ＭＰａ以上としたので、分別が必要な場合に両面粘着テープが途中でちぎれるのを防止して剥がし易くできる。

また、粘着層と基材との少なくとも一方にレーザー吸収剤を混合し、粘着層を加熱により軟化又は溶融させるようにしたので、接着強度をより一層向上できる。また、基材をソリッドフィルムとしていることで基材の熱伝導性が高くなり、レーザー光による発熱が両方の粘着層に伝わりやすくなり、よって、レーザー光のエネルギを粘着層の軟化又は溶融のために効果的に利用できる。

第２の発明によれば、第１の発明と同様に、接着面に凹凸が存在していても十分な接着強度を得て必要な水密性を確保でき、また、分別が必要な場合に両面粘着テープが途中でちぎれるのを防止して剥がし易くできる。

また、接着強度をより一層向上できるとともに、レーザー光のエネルギを粘着層の軟化又は溶融のために効果的に利用できる。

第３の発明によれば、被着部材である第１部材がレーザー光透過性を有するものであり、レーザー光を第１部材側から照射するようにしたので、両面粘着テープの粘着層を確実に軟化又は溶融させることができ、接着強度をより一層向上できる。

第４の発明によれば、レーザー光非透過性を有する第２部材側からレーザー光を照射するようにしたので、両面粘着テープにレーザー吸収剤を混合していなくても、粘着層を軟化又は溶融させることができ、接着強度をより一層向上できる。

実施形態にかかる両面粘着テープの拡大断面図である。２つの部材を両面粘着テープで接着する前の状態を示す分解図である。２つの部材を接着した状態を示す図２相当図である。実施例にかかる図２相当図である。図４のV−V線断面図である。実施例にかかる両面粘着テープの平面図である。接着強度試験の方法を説明する図である。接着強度試験の結果を示すグラフである。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。尚、以下の好ましい実施形態の説明は、本質的に例示に過ぎず、本発明、その適用物或いはその用途を制限することを意図するものではない。

図１は、本発明にかかる両面粘着テープ１の断面を拡大して示すものである。この両面粘着テープ１は、例えば、フラットパネルディスプレイや家電製品、工業用電気製品等を構成する部材の接着、住宅設備機器を構成する部材の接着、文具製品を構成する部材の接着、自動車部品を構成する部材の接着等に用いることができるものである。これら部材を接着する場合、両面粘着テープ１のみで接着することや、両面粘着テープ１で仮に接着しておくこと（仮接着）も可能であり、これら両方の場合に本両面粘着テープ１を用いることができる。

尚、両面粘着テープ１は、上記した部材以外にも、各種部材を接着又は仮接着することができるものであり、その用途は広い。

両面粘着テープ１は、ソリッドフィルムからなる基材２と、基材２の一方側の面に積層された粘着剤組成物からなる第１粘着層３と、基材２の他方側の面に積層された粘着剤組成物からなる第２粘着層４とを備えている。そして、図２及び図３に示すように、両面粘着テープ１は、第１部材１０と第２部材２０とを接着する際に用いられ、詳細は後述するが、接着する際には、レーザー光Ｌを照射して第１粘着層３及び第２粘着層４を軟化又は溶融させる。

基材２は、引き裂き強度、即ち引張破断強度の高い材料で構成されている。ソリッドフィルムとは、内部に気泡が無いフィルムのことである。

基材２を構成する材料として、例えば、ＰＶＣ(塩化ビニル)、ＰＣ(ポリカーボネート)、ＰＩ(ポリイミド)、ＰＰ(ポリプロピレン)、ＰＥＴ(ポリエチレンテレフタレート)、ＰＭＭＡ(ポリメチルメタクリレート)、ＰＡ(ポリアミド)、ＴＡＣ(トリアセタール)等が挙げられる。

基材２の厚みは、５μｍ以上１００μｍ以下が好ましく、さらに好ましくは１０μｍ以上５０μｍ以下である。

基材２の厚みを上記のように設定している理由について説明する。本発明者らが、基材２の厚みを様々に変化させて両面粘着テープ１を試作して実験した結果によれば、基材２の厚みが５μｍよりも薄いと、５μｍ以上の場合に比べて基材２の引張破断強度が十分でなくなり、例えば第１部材１０に貼り付けた両面粘着テープ１を剥離しようとした時に基材２が破断して両面粘着テープ１が途中でちぎれてしまい、両面粘着テープ１を剥離し難くなるからである。これは、主に第１部材１０等の廃棄時や再利用時に問題となる。

また、基材２の厚みが１００μｍよりも厚いと、両面粘着テープ１が全体として厚くなり過ぎて実用上使用し難くなるからである。また、基材２の厚みが１００μｍよりも厚いと、１００μｍ以下の場合に比べて、両面粘着テープ１に対し第１粘着層３側（又は第２粘着層４側）からレーザー光Ｌを照射した時に、基材２が断熱効果を持ってしまい、照射側とは反対側の第２粘着層４（又は第１粘着層３）まで熱が伝わり難くなり、溶融や軟化が不十分になるからである。また、基材２が７０μｍよりも厚いと、接着面の形状に追従し難くなる。

基材２における第１粘着層３側の面及び第２粘着層４側の面には、粘着剤組成物との接着性を向上させるための接着性向上処理を施してもよい。接着性向上処理の種類としては、例えば、各種易接着処理、コロナ放電処理、フレーム処理、ＵＶ処理等が挙げられる。

基材２の引張破断強度は、８０ＭＰａ以上に設定されている。基材２の引張破断強度は、好ましくは１００ＭＰａ以上である。

引張破断強度は、ＪＩＳＫ６２５１−１９９３に基づいて行った試験結果から得られた値である。すなわち、基材２をダンベル状３号形に抜き、引張速度５００ｍｍ／分で引っ張ったときの破断強度を基材２の断面積で除した値を引張破断強度としている（次式参照）。

引張破断強度（ＭＰａ）＝破断強度（Ｎ）／基材２の断面積（ｍｍ^２）
ここで、基材２の断面積（ｍｍ^２）＝基材２の厚さ（μｍ×１０^−３）×基材２の幅（５ｍｍ）である。

基材２の引張破断強度が８０ＭＰａよりも低いと、８０ＭＰａ以上の場合に比べて、例えば第１部材１０に貼り付けた両面粘着テープ１を剥離する場合に引張強度が不足して破断し、両面粘着テープ１が途中でちぎれてしまうからである。基材２に８０ＭＰａ以上の引張破断強度があれば、第１粘着層３及び第２粘着層４の粘着力を高めて両面粘着テープ１の用途を広げても、両面粘着テープ１を剥離する場合に基材２の破断を防止できる。

基材２の密度は、０．９ｇ・ｍ³以上が好ましい。基材２の密度としてさらに好ましいのは１．０ｇ・ｍ³以上である。基材２の密度の上限としては、例えば、３．０ｇ・ｍ³以下である。

基材２の密度が０．９ｇ・ｍ³よりも小さいと、０．９ｇ・ｍ³以上の場合に比べて熱伝導率が低くなり、例えば両面粘着テープ１に対し第１粘着層３側からレーザー光を照射した時に、照射側とは反対側の第２粘着層４まで熱が伝わり難くなる。第２粘着層４側からレーザー光Ｌを照射した場合も同様である。

また、基材２の密度が０．９ｇ・ｍ³以上であれば、０．９ｇ・ｍ³よりも小さい場合に比べて耐水性の高い基材２となる。従って、例えば従来のように比重の低い発泡体を基材とした場合や不織布を基材とした場合に比べて、水が浸透し難くなり、十分な水密性が長期間に亘って安定して得られるようになる。

また、基材２の熱伝導率は、１×１０^−２Ｗ／Ｍｋ以上が好ましい。基材２の熱伝導率が１×１０^−２Ｗ／Ｍｋよりも低いと、例えば両面粘着テープ１に対し第１粘着層３側からレーザー光Ｌを照射した時に、照射側とは反対側の第２粘着層４まで熱が伝わり難くなるからである。第２粘着層４側からレーザー光Ｌを照射した場合も同様である。

また、基材２は、上記のように密度が高く強度も十分なので腰が強く形状維持性の高いものとなる。従って、両面粘着テープ１を任意の形状に加工する場合、例えば打ち抜き加工を行った際にきれいに打ち抜くことができる。つまり、打ち抜き加工性に優れる。さらに、所定形状に打ち抜き加工された両面粘着テープ１も腰が強く形状維持性が高いので、第１部材１０や第２部材２０への貼り付けが容易で貼り付け作業性が良好になる。このため、両面粘着テープ１を機械で自動的に貼り付けていく、いわゆる貼り付け作業の機械化も容易である。

第１粘着層３及び第２粘着層４の粘着剤組成物は、互いに同じであっても異なっていてもよく、熱可塑性エラストマー系粘着剤又はアクリル系粘着剤で構成されている。従って、第１粘着層３及び第２粘着層４を加熱すると、粘着剤組成物は軟化し、さらに温度を上げると溶融する。

熱可塑性エラストマーとしては、ＳＩＳ(スチレン・イソプレンブロックポリマー)、ＳＢＳ(スチレン・ブタジェンブロックポリマー)、ＳＥＢＳ(スチレン・エチレン・ブチレンブロックポリマー)等のスチレン系エラストマー、オレフィン系エラストマー、ポリエステル系エラストマー、塩ビ系エラストマー、ポリアミド系エラストマー、ポリブタジエン系エラストマー、イソプレン系エラストマー、フッ素系エラストマー、ウレタン系エラストマー、アクリル系のエラストマーや非晶性PE系エラストマーなどが挙げられる。

また、アクリル系粘着剤としては、（メタ）アクリル酸アルキルエステルを必須の単量体成分（単量体主成分）とし、必要に応じて、これと共重合可能な共重合性単量体（極性基含有単量体や多官能性単量体など）を重合（または共重合）したアクリル系ポリマーをベースポリマー（主剤）とする粘着剤を用いることができる。重合方法としては、特に限定されず、ＵＶ重合法、溶液重合法またはエマルジョン重合法などの当業者にとって公知の手法を用いることができる。

上記アクリル系ポリマーの単量体主成分として用いられる（メタ）アクリル酸アルキルエステル（直鎖又は分岐鎖状のアルキル基を有する（メタ）アクリル酸アルキルエステル）としては、例えば、（メタ）アクリル酸メチル、（メタ）アクリル酸エチル、（メタ）アクリル酸プロピル、（メタ）アクリル酸イソプロピル、（メタ）アクリル酸ブチル、（メタ）アクリル酸イソブチル、（メタ）アクリル酸ｓ−ブチル、（メタ）アクリル酸ｔ−ブチル、（メタ）アクリル酸ペンチル、（メタ）アクリル酸イソペンチル、（メタ）アクリル酸ヘキシル、（メタ）アクリル酸ヘプチル、（メタ）アクリル酸オクチル、（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）アクリル酸ノニル、（メタ）アクリル酸イソノニル、（メタ）アクリル酸デシル、（メタ）アクリル酸イソデシル、（メタ）アクリル酸ウンデシル、（メタ）アクリル酸ドデシル、（メタ）アクリル酸トリデシル、（メタ）アクリル酸テトラデシル、（メタ）アクリル酸ペンタデシル、（メタ）アクリル酸ヘキサデシル、（メタ）アクリル酸ヘプタデシル、（メタ）アクリル酸オクタデシル、（メタ）アクリル酸ノナデシル、（メタ）アクリル酸エイコシルなどの（メタ）アクリル酸Ｃ_1-20アルキルエステル［好ましくは（メタ）アクリル酸Ｃ_2-14アルキルエステル、さらに好ましくは（メタ）アクリル酸Ｃ_2-10アルキルエステルなどが挙げられる。使用する架橋剤としては、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、アジリン系架橋剤、多官能アクリレート系等が挙げられる。その中でも、（メタ）アクリル系共重合体との反応性に富むイソシアネート系架橋剤、または、光照射で架橋可能な多官能アクリレート系架橋剤が好ましい。

粘着剤組成物の分子量を好適な範囲に調整する手段として、各種添加剤を添加する方法が挙げられる。

上記粘着剤組成物に粘着性を付与する粘着付与添加剤としては、水添ロジンエステル、水添テルペンフェノール、極性脂肪族飽和炭化水素樹脂、アクリル共重合体等が挙げられる。これらの中でも、無色透明な極性脂肪族飽和炭化水素樹脂や水添テルペンフェノールが好ましい。

上記粘着剤組成物には、レーザー光Ｌを吸収するレーザー吸収剤が混合されている。レーザー吸収剤としては、例えば、有機染料や有機顔料、市販のレーザー吸収材やカーボンブラック等が挙げられる。レーザー光吸収性（吸収率）は、レーザー吸収剤の種類や配合量によって任意に設定することができる。

上記粘着剤組成物には、必要に応じて性能を阻害しない範囲で酸化防止剤、充填剤、増粘剤等を添加してもよい。

第１粘着層３及び第２粘着層４の厚みは同じであるか、下記に示すように両粘着層３，４とも７０μｍ以上に設定されている。具体的には、７０μｍ以上２００μｍ以下の範囲で設定するのが好ましく、より好ましくは９０μｍ以上１５０μｍ以下の範囲である。

第１粘着層３及び第２粘着層４の厚みが７０μｍよりも薄いと、７０μｍ以上の場合に比べて、レーザー光Ｌを照射して第１粘着層３及び第２粘着層４を溶融又は軟化させても、第１部材１０や第２部材２０の接着面１０ａ，２０ａに存在する凹凸に十分に追従するように変形しにくいためである。第１粘着層３及び第２粘着層４が接着面１０ａ，２０ａに追従しないと、接着強度、水密性とも得られ難くなる。

また、第１粘着層３及び第２粘着層４の厚みが７０μｍよりも薄いと、接着後に第１及び第２部材１０，２０を落とした場合のような衝撃を受けた際に凝集破壊が起こりやすくなるからである。すなわち、第１及び第２部材１０，２０が衝撃を受けると、その接合部分に位置する両面粘着テープ１の第１粘着層３及び第２粘着層４に応力が発生する。第１粘着層３及び第２粘着層４の厚みが７０μｍよりも薄いと、第１粘着層３及び第２粘着層４に応力が発生した際に分散、緩和され難く、凝集破壊が起こりやすく、一方、７０μｍ以上であれば、応力が厚み方向に分散されて緩和され易く凝集破壊が起こりにくい。

第１粘着層３及び第２粘着層４の厚みが２００μｍよりも厚いと、両面粘着テープ１が厚くなり過ぎて、例えば両面粘着テープ１に対し第１粘着層３側からレーザー光を照射した時に、照射側とは反対側の第２粘着層４の全体に熱が伝わり難くなる。また、第１粘着層３及び第２粘着層４の厚みが２００μｍよりも厚いと、両面粘着テープ１が厚くなり過ぎて、実用上使用し難くなるとともに、屈曲面に沿わせて貼り付けるのが難しくなる。

次に、両面粘着テープ１の製造要領について説明する。基材２を用意しておき、この基材２の両面に上記粘着剤組成物を塗布する。粘着剤組成物を基材２に塗布する方法としては、コンマコータ、ロールコータ、ダイコータ、フローコータ、ホットメルトコータ等を用いることができる。本実施形態では、第１粘着層３及び第２粘着層４の厚みが７０μｍ以上であるので、上記したコータを用いる方法が好ましいが、この厚みを確保できる方法であれば、上記以外の方法を用いてよい。また、これら方法に限られるものではなく、例えば、離型フィルムの上に粘着剤組成物を塗布し、これを基材２に転写して第１粘着層３及び第２粘着層４とすることもできる。

また、溶剤に粘着組成物を溶解したものや紫外線硬化型粘着組成物を基材２に塗布し、乾燥させて第１粘着層３及び第２粘着層４とすることもできる。乾燥は、例えば、熱風乾燥炉を用いることや、紫外線照射による場合には紫外線照射機を用いることができる。

次に、第１部材１０及び第２部材２０について説明する。第１部材１０及び第２部材２０の形状や大きさは特に限定されるものではなく、材質は、樹脂であってもよいし、金属であってもよい。

第１部材１０及び第２部材２０を樹脂で構成する場合には、透明なＰＭＭＡ、ＰＣ、塩化ビニル、ＰＥＴ、ＰＳ(ポリスチレン)や、結晶性が高く白濁しているＰＰ、ＰＯＭ(ポリアセタール)、ＰＡ、ＰＢＴ(ポリブチレンテレフタレート)、ＰＰＳ(ポリフェニレンスルフィド)、ＡＢＳ(アクリルニトリル・スチレン・ブタジェン共重合)等が挙げられる。第１部材１０及び第２部材２０を樹脂で構成する場合には、熱硬化性インキや紫外線硬化性インキを塗布してもよいし、各種コーティングを施してもよい。また、金属や金属酸化物の蒸着面を形成したり、メッキ面等を形成してもよい。

第１部材１０及び第２部材２０を金属で構成する場合には、スチール、亜鉛、ＡＬ(アルミニウム)、Ｍｇ(マグネシウム)、ＳＵＳ(ステンレス)等がある。第１部材１０及び第２部材２０は、ガラスや、セラミック等で構成してもよい。

また、第１部材１０及び第２部材２０は互いに異なる材料で構成してもよいし、同じ材料で構成してもよい。

次に、両面粘着テープ１を用いて第１部材１０と第２部材２０とを接着する要領について説明する。この実施形態では、第１部材１０を、レーザー光Ｌの透過性を有するレーザー光透過性の材料で構成している。具体的には、無色透明であり、レーザー光透過性とは、加熱源としてのレーザー光Ｌを殆ど反射も吸収もせずに透過させるか、レーザー光Ｌを一部透過及び／又は反射しても溶融することなく、残りのレーザー光Ｌを透過させることのできる性質をいい、レーザー光Ｌの全てを透過させるものも含む。

また、第２部材２０は、この実施形態ではレーザー光非透過性を有するものとするが、レーザー光透過性を有していてもよい。レーザー光非透過性とは、レーザー光Ｌを吸収するレーザー光吸収性のことであり、加熱源としてのレーザー光Ｌを一部透過及び／又は反射しても残りを吸収する性質をいい、レーザー光Ｌの全てを吸収するものも含む。

まず、両面粘着テープ１の第１粘着層３を第１部材１０の接着面１０ａに貼り付けた後、第２粘着層４を第２部材２０の接着面２０ａに貼り付ける。尚、両面粘着テープ１の第１粘着層３を第２部材２０の接着面２０ａに貼り付けた後、第２粘着層４を第１部材１０の接着面１０ａに貼り付けるようにしてもよい。

その後、第１部材１０側からレーザー光Ｌを照射する。レーザー光Ｌは第１部材１０を透過して両面粘着テープ１に達して一部が第１粘着層３に吸収され、残りは基材２や第２粘着層４に吸収される。

レーザー光Ｌを吸収した第１粘着層３は発熱して軟化又は溶融する。第１粘着層３を軟化させるか溶融させるかは、レーザー光Ｌの出力や走査速度等によって選択できる。軟化又は溶融した第１粘着層３は、第１部材１０の接着面１０ａに沿うように変形する。このとき、第１粘着層３の厚みが７０μｍ以上に設定されているので、第１部材１０の接着面１０ａに凹凸が存在していてもその形状に追従するように変形して接着面積が十分に確保される。

また、第１粘着層３の熱は、基材２に伝達した後、第２粘着層４に伝達する。このとき、基材２がソリッドフィルムで、その熱伝導率が１×１０^−２Ｗ／Ｍｋ以上であるので、第１粘着層３の熱は第２粘着層４にまで達しやすくなる。これにより第２粘着層４も軟化又は溶融して、第２部材２０の接着面２０ａに沿うように変形する。尚、基材２は、第１粘着層３が溶融する温度では溶融しないように溶融点が設定されている。

レーザー光Ｌの照射後、両面粘着テープ１を常温近傍まで冷却することで所期の接着強度が得られる。

第１部材１０と第２部材２０とを接着した状態で、例えば落下させて衝撃を受けた場合には、第１粘着層３及び第２粘着層４の厚みが７０μｍ以上であるため、応力が厚み方向に分散されて緩和される。さらに、基材２の引張破断強度が８０ＭＰａ以上であるため、基材２の破断が抑制される。これらのことにより、第１部材１０や第２部材２０の離脱が防止される。

また、廃棄時や再利用のために第１部材１０と第２部材２０と分別する必要がある場合には、強い力を加えることで第１部材１０と第２部材２０とが分離する。そして、第１部材１０と第２部材２０との一方の部材に付着した両面粘着テープ１を持って剥離方向に力を加えていくことで、基材２が破断することなく、両面粘着テープ１を容易に剥がすことができる。

以上説明したように、この実施形態によれば、第１及び第２粘着層３，４の厚みを７０μｍ以上としたので、接着面１０ａ，２０ａに凹凸が存在していても十分な接着強度を得て必要な水密性を確保できる。さらに、基材２がソリッドフィルムからなり、その引張破断強度を８０ＭＰａ以上としたので、分別が必要な場合に両面粘着テープ１が途中でちぎれるのを防止して剥がし易くできる。

また、第１及び第２粘着層３，４にレーザー吸収剤を混合し、粘着層３，４を加熱により軟化又は溶融させるようにしたので、接着強度をより一層向上できる。また、基材２をソリッドフィルムとしていることで基材２の熱伝導性が高くなり、レーザー光Ｌによる発熱が両方の粘着層３，４に伝わりやすくなり、よって、レーザー光Ｌのエネルギを粘着層の軟化又は溶融のために効果的に利用できる。

また、レーザー光Ｌを、レーザー光透過性を有する第１部材１０側から照射するようにしたので、両面粘着テープ１の第１及び第２粘着層３，４を確実に軟化又は溶融させることができ、接着強度をより一層向上できる。

また、上記実施形態では、第１及び第２粘着層３，４にレーザー吸収剤を混合させているが、第１及び第２粘着層３，４にレーザー吸収剤を混合させずに、基材２を構成する材料にレーザー吸収剤を混合させてもよい。これにより、レーザー光Ｌの照射によって基材２が発熱し、この基材２の熱が第１及び第２粘着層３，４に伝達することになる。

また、レーザー光非透過性を有する第２部材２０側からレーザー光Ｌを照射するようにしてもよい。この場合、レーザー光Ｌの照射によって第２部材２０が発熱し、第２部材２０の熱が第１及び第２粘着層３，４に伝達し、第１及び第２粘着層３，４が軟化又は溶融する。これにより、両面粘着テープ１にレーザー吸収剤を混合していなくても、第１及び第２粘着層３，４を軟化又は溶融させることができる。また、レーザー吸収剤や熱伝導性の高い物質、例えばカーボンブラックや金属粉・金属酸化物粉を適宜分散させることにより、粘着層３，４自体の熱伝導性をさらに向上させ、粘着層３，４を効率よく軟化または溶融することが可能になる。

尚、上記実施形態では、第１粘着層３と第２粘着層４とを同じ粘着剤組成物で構成しているが、互いに変えてもよい。また、第１粘着層３と第２粘着層４との厚みを互いに変えてもよい。

以下、本発明の実施例について説明する。

＜両面粘着テープの調整＞
基材２は、ＰＥＴフィルム（東洋紡績株式会社製コスモシャインＡ４３００）である。基材２の厚みは３８μｍである。また、基材２には、両面易接着処理が施されている。易接着処理を施す方法としては、例えば、２軸延伸前に接着性の高い熱可塑性樹脂を基材２にコーティングし、その後、延伸する方法や、延伸した基材２に接着性の高い熱可塑性樹脂を直接コーティングする方法がある。基材２の引張破断強度を測定したところ、１７０ＭＰａであった。

第１粘着層３及び第２粘着層４は、同じ粘着剤組成物からなる。粘着剤組成物は、熱可塑性エラストマー系粘着剤であり、次のようにして得た。まず、粘着剤組成物を塗料の形で得る。すなわち、ＳＩＳ（ＪＳＣ株式会社製ＴＲ−５００２）１００ｇと、粘着剤付与剤としてのクリアロン（ヤスハラケミカル株式会社製Ｐ−１０５）１００ｇと、レーザー吸収剤としてのカーボンブラック０．１ｇとを、トルエン３００ｇに分散、溶解させる。得られた塗料の固定分は約４０％である。

この塗料を、離型処理したＰＥＴフィルム（リンテック株式会社製ＰＥＴ３８ＧＳ）上にアプリケータを使用して塗布した。このＰＥＴフィルムの厚みは３８μｍである。塗料を乾燥させることで、ＰＥＴフィルム上に剥離可能な状態で粘着層が形成される。ＰＥＴフィルム上の粘着層の厚みは、塗料の塗布厚で任意に設定できる。

ＰＥＴフィルム上に形成された粘着層を基材２の両面に転写して第１粘着層３及び第２粘着層４を得た。

両面粘着テープは、表１に示すように、第１粘着層３及び第２粘着層４の厚みが異なる合計６種類を用意した。

比較例１、２は、第１粘着層３及び第２粘着層４の厚みが７０μｍよりも薄いものであり、比較例３は、第１粘着層３の厚みが７０μｍよりも厚いが、第２粘着層４の厚みが７０μｍよりも薄いものである。

実施例１〜３は、第１粘着層３及び第２粘着層４の厚みが７０μｍ以上のものである。

＜第１部材及び第２部材＞
第１部材１０は、図４に示すように透明なアクリル板であり、レーザー透過性を有している。第２部材２０は、図４及び図５に示すように、ナイロン６６製の直方体型容器であり、レーザー非透過性を有している。第２部材２０の一面は開放されており、この開放部分を覆うように第１部材１０が形成されている。

詳しくは、第１部材１０は５０ｍｍ四方の正方形板で構成されており、厚みは２ｍｍである。第２部材２０の各壁部の厚みは２ｍｍである。第２部材２０をその開放側から見たときに、外寸は５０ｍｍ×５０ｍｍであり、第１部材１０の外寸と一致している。第２部材２０の深さは３ｍｍである。また、第２部材２０の中央部には、直径１５ｍｍの貫通孔２１を形成している。

両面粘着テープ１は、第１部材１０の接着面１０ａ（第２部材２０側の面）の周縁部に環状に貼り付けられる。すなわち、第２部材２０の接着面２０ａである周壁部の先端面に全周に亘って貼り付けられる。

＜接着工程＞
両面粘着テープ１は、図６に示すように打ち抜き加工によって環状に形成しておく。この両面粘着テープ１の第１粘着層３を第１部材１０の接着面１０ａに貼り付け、第１部材１０を第２部材２０の開放部分を覆うように配置し、第２粘着層４を第２部材２０の接着面２０ａに貼り付ける。

その後、第１部材１０及び第２部材２０をクランプ装置（図示せず）を用いて接着方向（第１部材１０の厚み方向）にクランプした。クランプ圧は０．４ＭＰａである。

しかる後、第１部材１０側から第１部材１０の周縁部に、両面粘着テープ１の貼り付け範囲の全周に亘ってレーザー光Ｌを照射した。レーザー光Ｌは、出力波長９４０ｎｍの半導体レーザーである。レーザー光Ｌの出力は３Ｗで、走査速度は１．２ｍ／ｍｉｎである。レーザー光Ｌの照射後、両面粘着テープ１が常温となるまで放置した。

＜接着強度試験＞
接着強度試験は、図７に示すように、第２部材２０を固定しておき、第２部材２０の貫通孔２１に押し棒を挿入して第１部材１０を第２部材２０から離脱させる方向（図７の下側）に押した。押し棒は直径１２ｍｍであり、先端面を第１部材１０の中央部に当てた。押し棒は、第１部材１０を第２部材２０から離脱させる方向に、５ｍｍ／分の速度で移動させ、第１部材１０を第２部材２０から離脱させるのに要する力を測定した。結果を図８に示す。

比較例１、２は、第１粘着層３及び第２粘着層４の厚みが７０μｍよりも薄いので、接着強度が１２０Ｎ未満の小さな値となった。また、比較例３は、第１粘着層３の厚みが７０μｍよりも厚いが、第２粘着層４の厚みが７０μｍよりも薄いので、第２粘着層４側で凝集破壊が起こり、１３０Ｎ未満の低い値となった。つまり、第１粘着層３及び第２粘着層４の一方が７０μｍよりも薄いと、接着強度が低下してしまう。

一方、実施例１〜３は、第１粘着層３及び第２粘着層４の厚みが７０μｍ以上であるため、全てが１５０Ｎ以上の高い値となった。特に、実施例２では、１７０Ｎ以上の極めて高い値となっている。尚、実施例２と実施例３との接着強度の差は、実施例１と実施例２との接着強度の差ほど大きくないので、第１粘着層３及び第２粘着層４の厚みを１１０μｍより厚くしても、接着強度の向上度合いは低い。従って、第１粘着層３及び第２粘着層４の厚みは１１０μｍ程度を上限とするのが好ましい。

＜水密性試験＞
水密性試験は、上記接着強度試験で使用した第１部材１０を用い、第２部材２０としては、貫通孔２１を形成しないものを用い、第１部材１０及び第２部材２０を接着し、水深１ｍに２４時間沈めて水が第２部材２０の内部に浸入するか否かを観察した。

両面粘着テープ１は、実施例２のものを用いている。そして、第１部材１０及び第２部材２０を接着する際にレーザー光Ｌを照射した場合には、上述したように第１粘着層３及び第２粘着層４が第１部材１０の接着面１０ａ及び第２部材２０の接着面２０ａに追従するように変形しているので、１０個のサンプルを観察した結果、水が浸入したものは１つもなかった。

＜剥離容易性＞
第２部材２０の接着面２０ａに両面粘着テープ１の第２粘着層４を貼り付ける。この両面粘着テープ１の第１粘着層３には離型フィルムを貼っておき、離型フィルムに第１部材１０を押し付けて接着工程で説明したようにクランプし、レーザー光Ｌを照射した。

常温となるまで冷却した後、第２部材２０を外して離型フィルムを剥がし、両面粘着テープ１の端を摘んで第２部材２０から剥離する方向に強く引っ張ったところ、両面粘着テープ１が途中でちぎれることなく剥離させることができた。これは、基材２の引張破断強度を８０ＭＰａ以上に設定しているからである。

＜別実施例＞
粘着剤組成物の構成を上記とは異なるアクリル系粘着剤として上記各試験を行った。すなわち、ブチルアクリレート７０ｇと、メチルアクリレート２５ｇと、アクリル酸５ｇとをトルエン１５０ｇに溶解し、この溶液１００ｇに対してトリメチロールプロパントリレンジイソシアネート１．２ｇを添加して混合し、塗料を得た。この塗料を離型処理したＰＥＴフィルムに塗布してアクリル系粘着剤を得た。

上記アクリル系粘着剤を用いて上記比較例１、２、実施例１〜３と同様な厚みの第１粘着層３及び第２粘着層４を形成した。この場合も、第１粘着層３及び第２粘着層４の厚みが７０μｍ以上であれば、接着強度試験における数値が１５０Ｎ以上となるとともに、水密性も確保できた。

＜別比較例＞
市販の両面粘着テープ（住友３Ｍ株式会社製ＶＨＢアクリルフォーム構造用粘着テープＹ−４９１４）を使用して上記各試験を行った。この両面粘着テープの基材は発泡材であり、引張破断強度は２０ＭＰａであった。接着時には、クランプ装置によるクランプは行ったが、レーザー光Ｌの照射は行わなかった。

接着強度試験の結果は８０Ｎであり、上記実施例１〜３に比べて大幅に低い値であった。また、水密性試験では、１０個のサンプル全てで水の浸入が見られた。これは、接着面の凹凸に粘着層が追従していないためである。

また、剥離容易性については、両面粘着テープの端を持って剥がそうとしたところ、両面粘着テープが伸びて途中で破れてしまい、指で剥がすことは困難であった。これは、引張破断強度が低い発泡材を基材として使用しているためである。

以上説明したように、本発明は、例えば、フラットパネルディスプレイや家電製品、工業用電気製品等を構成する部材の接着、住宅設備機器を構成する部材の接着、文具製品を構成する部材の接着に適用できる。

１両面粘着テープ
２基材
３第１粘着層
４第２粘着層
１０第１部材
１０ａ接着面
２０第２部材
２０ａ接着面

Claims

基材の両面に粘着剤組成物からなる粘着層が設けられた両面粘着テープにおいて、
上記粘着剤組成物は、熱可塑性エラストマー系粘着剤又はアクリル系粘着剤であり、
上記粘着層の厚みは、９０μｍ以上１５０μｍ以下に設定され、
上記基材は、厚みが１０μｍ以上５０μｍ以下に設定されたソリッドフィルムであり、
上記基材の引張破断強度は、８０ＭＰａ以上に設定され、
上記粘着層と上記基材との少なくとも一方にはレーザー吸収剤が混合され、
上記粘着層は加熱により軟化又は溶融するように構成されていることを特徴とする両面粘着テープ。
基材の両面に粘着剤組成物からなる粘着層が設けられた両面粘着テープを用いて第１部材と第２部材とを接着する接着方法において、
上記粘着剤組成物を熱可塑性エラストマー系粘着剤又はアクリル系粘着剤とし、上記粘着層の厚みを９０μｍ以上１５０μｍ以下に設定し、上記基材を、厚みが１０μｍ以上５０μｍ以下に設定されたソリッドフィルムとし、該基材の引張破断強度を８０ＭＰａ以上に設定しておき、上記粘着層と上記基材との少なくとも一方にはレーザー吸収剤を混合し、
上記両面粘着テープの一方の粘着層を上記第１部材の接着面に貼り付け、他方の粘着層を上記第２部材の接着面に貼り付け、上記粘着層は加熱により軟化又は溶融するように構成し、
上記両面粘着テープに向けてレーザー光を照射して上記粘着層を軟化又は溶融させて上記第１部材と上記第２部材とを接着することを特徴とする両面粘着テープを用いた接着方法。
請求項２に記載の両面粘着テープを用いた接着方法において、
第１部材はレーザー光を透過するレーザー光透過性を有し、
レーザー光を第１部材側から両面粘着テープに向けて照射することを特徴とする両面粘着テープを用いた接着方法。
請求項２に記載の両面粘着テープを用いた接着方法において、
第２部材はレーザー光を透過させないレーザー光非透過性を有し、
レーザー光を第２部材側から両面粘着テープに向けて照射することを特徴とする両面粘着テープを用いた接着方法。