JP6120884B2 - クリーンリリース、引き伸ばし剥離可能テープ - Google Patents

クリーンリリース、引き伸ばし剥離可能テープ Download PDF

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Description

（関連出願の相互参照）
本願は、２０１２年３月８日出願の米国仮出願第６１／６０８，２８７号の利益を主張するものであり、その開示の全容は、参照により本明細書に組み込まれる。
（発明の分野）
引き伸ばし剥離可能である接着テープ、接着テープを含む物品、及び接着テープを使用して基材の積層体を分離する方法が記載される。
引き伸ばし剥離可能フィルム及びテープは、基材を一緒に接合するために、又は物品を基材に接合するために使用されてきた。物品を基材に接合するための市販の引き伸ばし剥離接着剤は、３Ｍ ＣｏｍｐａｎｙからＣｏｍｍａｎｄ（商標）のブランド名で、及びｔｅｓａ ＳＥからＰｏｗｅｒｓｔｒｉｐ（登録商標）のブランド名で入手可能である。これらの引き伸ばし剥離テープ及びフィルムの多くは、使用者がテープを掴んで引き、それにより取り付けられた表面からそれを剥離することを可能にする、製品構造物の一部として、接着剤を含まないツメ部分を含む。これらの引き伸ばし剥離可能フィルム及びテープが有用である一方で、他の引き伸ばし剥離可能物品が提供される必要性が残る。
本開示は、引き伸ばし剥離可能接着テープ、これらのテープを組み込む物品、及びこれらのテープを接合する方法を提供する。有利に、本開示の接着テープは、ツメ部分に依存することなく、引き伸ばし剥離可能である。加えて、本開示の引き伸ばし剥離可能接着テープは、残留物を残すことなく、かつ基材の表面を損傷することなく、それらが取り付けられた基材からきれいに剥がれる。
一態様では、本開示は、（ａ）対向する第１及び第２の表面を有するエラストマー裏材であって、（ｉ）ポリエーテル−ポリエステル、ポリエーテル−ポリアミド、及びこれらの組み合わせからなる群から選択されるコポリマーと、（ｉｉ）裏材の総重量に基づき、約２０〜６０重量％の粘着付与剤とを含み、かつ５００％を超える破断点伸びを有する、裏材と、（ｂ）裏材の第１及び第２の表面のうちの少なくとも１つの上に配設されるアクリレート感圧接着剤とを含む、又はそれらから本質的になる、接着テープに関し、物品が基材上に配設されたときに、物品は、第１の方向に沿って引き伸ばされて基材から剥離されることが可能である。
別の態様では、本開示は、（ａ）第１の基材と、（ｂ）第１の基材に接着される接着テープとを備える、物品に関し、接着テープは、（１）対向する第１及び第２の表面を有するエラストマー裏材であって、（ｉ）ポリエーテル−ポリエステル、ポリエーテル−ポリアミド、及びこれらの組み合わせからなる群から選択されるコポリマーと、（ｉｉ）裏材の総重量に基づき、約２０〜６０重量％の粘着付与剤とを含み、かつ５００％を超える破断点伸びを有する裏材と、（２）裏材の第１及び第２の表面のうちの少なくとも１つの上に配設されるアクリレート感圧接着剤とを含む。
更に別の態様では、本開示は、基材の積層体を結合及び分離する方法に関し、方法は、（ａ）第１及び第２の基材を提供する工程と、（ｂ）第１の基材と第２の基材との間に接着テープを接着させ、それにより第１及び第２の基材を積層体に結合する工程であって、接着テープは、（１）対向する第１及び第２の表面を有するエラストマー裏材であって、（ｉ）ポリエーテル−ポリエステル、ポリエーテル−ポリアミド、及びこれらの組み合わせからなる群から選択されるコポリマーと、（ｉｉ）裏材の総重量に基づき、約２０〜６０重量％の粘着付与剤とを含み、かつ５００％を超える破断点伸びを有する、裏材と、（２）裏材の第１及び第２の表面上に配設されるアクリレート感圧接着剤とを含む、工程と、（ｃ）積層体をテープ接着剤の軟化温度まで加熱する工程と、（ｄ）積層体から第１の基材を除去し、接着テープを露出させる工程と、（ｅ）接着テープをその長さに沿って引き、第２の基材から接着テープを引き伸ばし剥離する工程とを含む。
本開示の接着テープは、接着剤が裏材の片側に配設される片面テープとして、又は接着剤が裏材の両側に配設される両面テープとして提供され得る。接着テープは、家庭用電子機器のコンポーネントの組立（例えば、種々の種類の携帯電話、タブレット等、携帯手持ち式デバイス等）から、任意の２つの基材の接合及び後の一方の基材の他方の基材からの分離に及ぶ、幅広い用途で使用され得る。
別途記載がない限り、本明細書及び特許請求の範囲で使用される形状、量、物理特性を表わす数字は全て、どの場合においても用語「約」によって修飾されるものとして理解されるべきである。それ故に、そうでないことが示されない限り、前述の明細書及び添付の特許請求の範囲で示される数値パラメータは、当業者が本明細書で開示される教示内容を用いて、目標対象とする所望の特性に応じて、変化し得る近似値である。
端点による数値範囲の列挙には、その範囲内の全ての数（例えば１〜５には、１、１．５、２、２．７５、３、３．８０、４、及び５が含まれる）、及びその範囲内の任意の範囲が含まれる。
一態様では、本開示は、引き伸ばし剥離特性を示す接着テープを提供する。接着テープは、対向する第１及び第２の表面を有するエラストマー裏材と、第１及び第２の表面のうちの少なくとも１つの上に配設されるアクリレート感圧接着剤とを含む。
エラストマー裏材
好適なエラストマー裏材は、ポリエーテル−ポリエステル、ポリエーテル−ポリアミド、及びこれらの組み合わせのコポリマーを含む。市販のポリエーテル−ポリエステルコポリマー樹脂としては、ＤｕＰｏｎｔ（Ｄｅｌａｗａｒｅ）からＨｙｔｒｅｌ（登録商標）のブランド名で入手可能なものが挙げられ、特に有用なものは、Ｈｙｔｒｅｌ（登録商標）４０５６樹脂である。市販のポリエーテル−ポリアミドコポリマー樹脂としては、Ａｒｋｅｍａ Ｉｎｃ．（Ｐｅｎｎｓｙｌｖａｎｉａ）からＰｅｂａｘ（商標）のブランド名で入手可能なものが挙げられ、特に有用なものは、Ｐｅｂａｘ（商標）３５３３樹脂である。米国特許第５，６７２，４００号（Ｈａｎｓｅｎ ｅｔ ａｌ．）は、７欄、４０行目〜６５行目にＰｅｂａｘ（商標）樹脂の使用を開示し、その全開示は、参照により全体として本明細書に組み込まれる。
粘着付与剤樹脂もまた、エラストマー樹脂の一部である。好適な粘着付与剤樹脂は、テルペン樹脂、テルペンフェノール樹脂、芳香族変性テルペン樹脂、クマロン−インデン樹脂、天然樹脂ロジン、変性ロジン、グリセロールエステルロジン、ペンタエリスリトールエステルロジン、アリルフェノールホルムアルデヒド樹脂、キシレンホルムアルデヒド樹脂、スチレン樹脂、ジシクロペンタジエン樹脂、及びびこれらの混合物からなる群から選択される。粘着付与剤は、裏材の総重量に基づき、２０〜６０重量％存在する。
エラストマー裏材は、引き伸ばし剥離接着テープで使用するための好適な機械特性を有するように選択される。例えば、エラストマー裏材は、引かれたときに破断せずに第１の方向（例えば、長手方向）に少なくとも５０パーセント引き伸ばされ得る（伸長され得る）ように選択される。すなわち、裏材層を破断せずに、引き伸ばすことによって、長さのような少なくとも１つの寸法を少なくとも５０パーセント増加させることができる。いくつかの実施形態では、エラストマー裏材は、破断せずに少なくとも１００パーセント、少なくとも１５０パーセント、少なくとも２００パーセント、少なくとも３００パーセント、少なくとも４００パーセント、又は少なくとも５００パーセント引き伸ばされ得る。エラストマー裏材はしばしば、最大で８００パーセント引き伸ばされ得る。
接着剤
アクリル感圧接着剤は、本開示での使用に好適である。アクリル接着剤は典型的に、本開示の接着テープが、転写テープ等の巻かれた形態で供給されるとき、ライナーによって保護される。
添加剤
特定の特性を付与するために、他の添加剤が裏材、接着剤、又は両方に含まれ得る。かかる添加剤としては、有機充填剤、無機充填剤、化学的又は物理的発泡剤、抗菌剤、ガラス又はポリマー気泡又はビーズ（発泡性又は非発泡性であってもよい）、ファイバ、補強剤、疎水性又は親水性シリカ、強化剤、ナノ粒子、難燃剤、酸化防止剤、ポリエステル、ナイロン、及びポリプロピレン等の細挽きのポリマー粒子、並びに熱又は紫外線安定剤等の安定剤が挙げられる。加えて、色素及び／又は染料が、裏材、接着剤、又は両方の色を変化させるために添加されてもよい。黒色又は白色テープを生成する色素又は染料が時に好ましい。
接着テープ
接着テープの接着剤層及びエラストマー裏材は、典型的に高延伸性である。テープを引くことは、接着テープの伸長又は引き伸ばしを引き起こす。引き伸ばすことは、第１の基材と第２の基材との間の領域における接着テープの体積を減らし、１つ又は両方の基材からの接着テープの剥離を促進する。ツメを引くことは、接着剤層が十分な凝集強さを有する場合、接着剤層が基材に対してよりも裏材層に対して強く接着している場合、及び基材間の接着テープの体積を減らすために十分に接着テープを伸長できる場合に、接着テープが破断することなく、又は元の位置若しくは寸法にはね戻ることなく、両方の基材から接着剤層を剥離することを可能にする。引き伸ばされた接着テープを２つの基材の間から取り外すことができる、２つの基材を分離することができる、又はそれら両方である。接着テープは、典型的に、引き伸ばし剥離条件下で破断すること又は切れることなく、第１の方向に（多くの場合、第１の方向は長手方向であり、長さを少なくとも５０パーセント増加し得る）少なくとも５０パーセント引き伸ばし可能である。
先行技術の引き伸ばし剥離可能テープとは異なり、引き伸ばし剥離を促進又は開始するために、本発明の接着テープ上にツメは必要とされない。使用者は単純に、引き伸ばし剥離のために、接合平面に沿った方向に本開示の接着テープを引っ張る。
本開示の接着テープが主軸に沿って引き伸ばされ、基材から剥離されるとき、接着剤と以前に接触していた基材表面の９０％超が接着剤残留物を含まない。好ましくは、接着テープが主軸に沿って引き伸ばされ、基材から剥離された後、基材上に実質的に接着剤残留物が残らない。
基材
本開示の接着テープは、種々の基材をそれら自体に、又は他の基材に接着するために使用され得る。例示的な基材としては、ステンレス鋼、亜鉛等の金属及び金属合金；ガラス等のセラミックス；並びにポリエーテルスルホン、ポリカーボネート（例えば、「ＬＥＸＡＮ」のブランド名で販売されているもの）、ポリアミド（一般的にナイロンと称される）、アラミド（例えば、「ＫＥＶＬＡＲ」のブランド名で販売されているもの）、ポリカプロラクタム、ポリエチレンテレフタレート（例えば、「ＭＹＬＡＲ」のブランド名で販売されているもの）、ポリエーテルエーテルケトン、アクリロニトリルブタジエンスチレン、ポリメチルメタクリレート、ポリイミド（例えば、「ＫＡＰＴＯＮ」のブランド名で販売されているもの）、ポリフェニレン、ポリウレタン（例えば、「ＥＳＴＡＮＥ」のブランド名で販売されているもの）、ポリオキシメチレン、アセタール（例えば、「ＤＥＬＲＩＮ」のブランド名で販売されているもの）、ポリスチレン、ポリイソブチレン、ポリプロピレン、及びポリエチレン等のポリマーが挙げられる。
試験方法
ＰＳＡ接着力測定
ＡＳＴＭ Ｄ３３３０に従って、２ミル（０．０５１ｍｍ）厚のアルミニウムシートにラミネート加工された１インチ（２．５ｃｍ）幅のテープ片を使用して、１８０剥離試験を実施した。この構成体を、２インチ（５．１ｃｍ）×５インチ（１２．７ｃｍ）×１／８インチ（０．３２ｃｍ）のステンレス鋼基材にラミネート加工した。底部ジョーがステンレス鋼基材の一端を保持し、頂部ジョーが１８０°環状のラミネート加工されたアルミニウムテープ端部を保持するように、試料を引張試験機に載置した。３つのテープ試料の２つのセットを準備した。ラミネーション後、１５分間の滞留時間後に試料の１セットを剥離試験にかけた。もう一方のセットは、ラミネーションの７２時間後に試験した。ＭＴＳ Ｓｙｓｔｅｍｓ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ（Ｅｄｅｎ Ｐｒａｉｒｉｅ，Ｍｉｎｎｅｓｏｔａ）からのＭＴＳ−Ｉｎｓｉｇｈｔ Ｅｌｅｃｔｒｏｍｅｃｈａｎｉｃａｌ ３０ｋＮ延長引張試験装置を剥離試験のために使用した。接着力の値は、ｏｚ／ｉｎの単位である。
裏材伸長測定
ＡＳＴＭ Ｄ６３８−１０の修正版を使用して、裏材に対して伸長測定を行った。ダンベルの試料寸法は、以下の通りであった：全長（ＬＯ）は４．５インチ（１１．４ｃｍ）であり、全幅は０．７５インチ（１．９ｃｍ）であり、狭い部分の幅（Ｗ）は０．２５インチ（０．６４ｃｍ）であり、狭い部分の長さ（Ｌ）は１．２５インチ（３．１８ｃｍ）であった。ＰＳＡ接着力測定に使用されたものと同一の引張試験装置を、伸長試験にも使用した。ジャー間の距離が２インチ（５．１ｃｍ）になるように、引張試験装置のジャーをダンベルに載置した。伸張速度は２インチ／分（５．１ｃｍ／分）であった。伸長に対して報告された値は、％破断点伸びであった。
引き伸ばし剥離測定
幅０．５インチ（１．３ｃｍ）×長さ約５インチ（１２．７ｃｍ）のテープ試料を、２インチ（５．１ｃｍ）×５インチ（１２．７ｃｍ）×１／８インチ（０．３２ｃｍ）のステンレス鋼基材に、４．５ｌｂ（２．０ｋｇ）のゴムローラを使用して、手でラミネート加工した。テープの一端を基材から持ち上げ、次いで、引き伸ばし剥離機構によってテープが基材から除去されるまで、基材の平面から３０°の角度でテープを引くことによって、基材からテープの除去を手で実施した。次いで、接着剤と以前に接触していた基材の表面を、残留接着剤に関して観察した。試料は、接着剤と以前に接触していた基材表面の９０％超が接着剤残留物を含まない場合、試験に合格した。
Figure 0006120884
裏材１調製
ＤＳＭ Ｘｐｌｏｒｅ（Ｇｅｌｅｅｎ，Ｔｈｅ Ｎｅｔｈｅｒｌａｎｄｓ）から入手可能なＤＳＭ １５ｃｃ Ｍｉｃｒｏ−Ｃｏｍｐｏｕｎｄｅｒを使用して、裏材１を調製した。１５ｇのＰｅｂａｘ ３５３３樹脂を量り分け、次いで、コンパウンダーのホッパーに注入した。コンパウンダーの６つのゾーンを全て１９０℃に設定した。コンパウンダーのｒｐｍを５０ｒｐｍに設定し、コンパウンダーを共回転モードで動作するように構成した。押出物をパンに収集し、そこでそれを冷却及び固化した。フィルム試料を調製するために、１０ミル（０．２５ｍｍ）の間隙を有する加熱された９インチ（２２．９ｃｍ）幅のノッチバーコーターを使用した。収集した押出物を、それぞれが３ミル（０．０７６ｍｍ）厚の２つのシリコーン剥離ライナーの間に配置し、それらをコーターの台上に配置した。材料をコーター上で少なくとも２００℃に加熱した。いったん押出物が融解すると、樹脂及びライナーをノッチバーギャップを通して引き、４ミル（０．１０ｍｍ）厚の１６インチ（４０．６ｃｍ）×９インチ（２２．９ｃｍ）のフィルム試料を生成した。
裏材２調製
コンパウンダーのホッパーに注入する前に、７．６５ｇのＰｅｂａｘ ３５３３及び７．３５ｇのＳＰ−５６０を容器中で予めブレンドしたことを除いて、裏材１と同様に裏材２を調製した。
裏材３調製
７．９５ｇのＰｅｂａｘ ３５３３及び７．０５ｇのＳＰ−５６０を容器中で予めブレンドしたことを除いて、裏材２と同様に裏材３を調製した。
裏材４調製
１０．８ｇのＰｅｂａｘ ３５３３及び４．２ｇのＨｙｔｒｅｌ ４０５６を容器中で予めブレンドしたことを除いて、裏材２と同様に裏材４を調製した。
裏材５調製
６．３５ｇのＰｅｂａｘ ３５３３、２．５２ｇのＨｙｔｒｅｌ ４０５６、及び６．１４ｇのＳＰ−５６０を容器中で予めブレンドしたことを除いて、裏材２と同様に裏材５を調製した。
裏材６調製
６．６２ｇのＰｅｂａｘ ３５３３、２．６１ｇのＨｙｔｒｅｌ ４０５６、及び５．７８ｇのＳＰ−５６０を容器中で予めブレンドしたことを除いて、裏材２と同様に裏材６を調製した。
裏材７調製
６．１４ｇのＰｅｂａｘ ３５３３、２．４３ｇのＨｙｔｒｅｌ ４０５６、５．９３ｇのＳＰ−５６０、０．５１ｇのＳＭＡ−３０００Ｐを容器中で予めブレンドしたことを除いて、裏材２と同様に裏材６を調製した。
裏材８調製
６．３８ｇのＰｅｂａｘ ３５３３、２．５２ｇのＨｙｔｒｅｌ ４０５６、５．５８ｇのＳＰ−５６０、０．５３ｇのＳＭＡ−３０００Ｐを容器中で予めブレンドしたことを除いて、裏材２と同様に裏材６を調製した。
裏材９調製
裏材９は、３Ｍ Ｃｏｍｐａｎｙから商品名「３Ｍ Ｔｈｅｒｍａｌ Ｂｏｎｄｉｎｇ Ｆｉｌｍ ６６８」で入手可能な、市販の４ミル（０．１０ｍｍ）のフィルムであった。
裏材にＰＳＡ片を手でラミネート加工することによって、実施例を調製した。接着剤転写テープ片を裏材のサイズと同様のサイズに切断した。４．５ｌｂ（２．０ｋｇ）のゴムローラを使用して、露出したＰＳＡ転写テープ表面を裏材にラミネート加工した。表１は、検査された特定の裏材−ＰＳＡの組み合わせを示す。上記の試験方法を使用して、裏材へのＰＳＡ接着力、裏材の破断点伸び、及び実施例の引き伸ばし剥離挙動を測定した。結果を表１に示す。
Figure 0006120884

Claims (2)

  1. （ａ）対向する第１及び第２の表面を有するエラストマー裏材であって、（ｉ）ポリエーテル−ポリエステル、ポリエーテル−ポリアミド、及びこれらの組み合わせからなる群から選択されるコポリマーと、（ｉｉ）前記裏材の総重量に基づき、２０〜６０重量％の粘着付与剤と、を含み、かつ５００％を超える破断点伸びを有する、エラストマー裏材と、
    （ｂ）前記裏材の前記第１及び第２の表面のうちの少なくとも１つの上に配設されるアクリレート感圧接着剤と、を含み、
    物品が基材上に配設されたときに、前記物品は、第１の方向に沿って引き伸ばされて前記基材から剥離されることが可能である、接着テープ。
  2. （ａ）第１の基材と、
    （ｂ）前記第１の基材に接着される接着テープと、を備え、前記接着テープが、
    （１）対向する第１及び第２の表面を有するエラストマー裏材であって、
    （ｉ）ポリエーテル−ポリエステル、ポリエーテル−ポリアミド、及びこれらの組み合わせからなる群から選択されるコポリマーと、
    （ｉｉ）前記裏材の総重量に基づき、２０〜６０重量％の粘着付与剤と、を含み、かつ５００％を超える破断点伸びを有する、エラストマー裏材と、
    （２）前記裏材の前記第１及び第２の表面のうちの少なくとも１つの上に配設されるアクリレート感圧接着剤と、を含む、物品。
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