JP6150023B1 - 接着シートセットおよび物品の製造方法 - Google Patents
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Abstract
Description
2液型接着剤としては、例えば、主剤と硬化剤とを混合することで反応が開始する2液混合型接着剤、主剤を含む薬液と硬化剤を含む薬液とをそれぞれ分別塗布し、接触させることで反応が開始する2液分別塗布型接着剤(特許文献2〜5)等がある。2液分別塗布型接着剤は、一般にハネムーン型接着剤、非混合タイプの2液硬化型接着剤等とも呼ばれる。
このように、液状接着剤は、常温硬化が可能であるが、取り扱い等の面から物品の製造を煩雑化させるという問題がある。
例えば、熱硬化型接着剤をシート状にした接着シートは、材質や膨張率の大きく異なる部材を貼り合わせると、接着剤の加熱硬化の際に部材の反りや浮きが生じるという問題があるため、貼合する部材の組合せが材質等により制限されてしまう。特に、金属部材とプラスチック部材とを貼り合せる場合に、上記の問題が顕著化する。
これに対し、2液分別塗布型接着剤から形成した接着シートセットによれば、常温硬化が可能であるため、上述したような不具合の発生を抑えることができる。
なお、本明細書内において、第1接着層および第2接着層のことを、単に接着層と称する場合があり、第1接着シートおよび第2接着シートのことを、単に接着シートと称する場合がある。また、第1部材および第2部材のことを、単に部材と称する場合がある。さらに、第1接着シート付部材および第2接着シート付部材のことを、単に接着シート付部材と称する場合がある。
まず、本発明の一実施形態に係る物品の製造方法について説明する。
本発明の一実施形態に係る物品の製造方法を以下に示す。
物品の製造方法の第1実施形態(以下、第1実施形態の製造方法と略する場合がある。)は、互いに接触することにより硬化して接着することが可能な第1接着層および第2接着層を用い、第1部材および第2部材を貼り合せる物品の製造方法であって、上記第1部材に、上記第1接着層を有する第1接着シートの上記第1接着層の一方の面が貼り合されている、第1接着シート付部材を準備する第1準備工程と、上記第2部材に、上記第2接着層を有する第2接着シートの上記第2接着層の一方の面が貼り合されている、第2接着シート付部材を準備する第2準備工程と、上記第1接着シート付部材の上記第1接着層の他方の面と、上記第2接着シート付部材の上記第2接着層の他方の面とを貼り合せる貼合工程と、を有する。
また、別途、第2接着シート付部材30を準備する(図1(b)、第2準備工程)。第2接着シート付部材30は、第2部材2の一方の面に、第2接着層24を有する第2接着シート12の第2接着層24の一方の面が貼り合されて成る。図1(b)に示すように、第2接着シート12の第2接着層24は、第2セパレータ23の片面上に形成されていてもよい。第1準備工程および第2準備工程は、順不同で行うことができる。
続いて、第1接着シート付部材20の第1接着層22の他方の面と、第2接着シート付部材30の第2接着層24の他方の面とを貼り合せる(図1(c)〜(d)、貼合工程)。第1接着シート付部材20や第2接着シート付部材30が、第1接着層22や第2接着層24の他方の面上に第1セパレータ21や第2セパレータ23を有する場合は、それぞれのセパレータを剥離して貼合する。このとき、第1接着層22および第2接着層24は、互いに接触することにより、常温下で第1接着層22内の成分と第2接着層24中の成分とが拡散して硬化反応が生じ、接着性が向上する。そして硬化反応の完了により、第1接着層22および第2接着層24は、強接着力を発現した硬化接着層3となり(図1(d))、硬化接着層3を介して第1部材1および第2部材を強固に貼り合せることができる。これにより、第1部材1、硬化接着層3、および第2部材2を有する物品10が得られる。
このように、2液分別塗布型接着剤の2種類の薬液をシート化することで、塗布接着法よりも物品の製造を簡便化することができる。
固定された上記第1接着シート付部材に対して、第2接着シート付部材を移動させて所望の位置に貼合するときに、少なくとも上記第2接着層を所定の粘着力(弱粘着性)とすることで、作業者の手に付着しにくく取り扱いが容易となり、作業性を向上することできる。また、第2接着シート付部材が別の被着体等に付着しても容易に剥離可能となり、貼り直しが可能となるため、リワーク性を向上することができる。
このとき、第1接着層の粘着力は、要求される物性や機能に応じて適宜設定することができる。
物品の製造方法の第2実施形態(以下、第2実施形態の製造方法と略する場合がある。)は、互いに接触することにより硬化して接着することが可能な第1接着層および第2接着層を用い、第1部材および第2部材を貼り合せる物品の製造方法であって、上記第1部材に、上記第1接着層を有する第1接着シートの上記第1接着層の一方の面が貼り合されている、第1接着シート付部材を準備する準備工程と、上記第1接着シート付部材の上記第1接着層の他方の面に、上記第2接着層を有する第2接着シートの上記第2接着層の一方の面を貼り合せる第2接着シート貼合工程と、上記第2接着シートの上記第2接着層の他方の面に、上記第2部材を貼り合せる第2部材貼合工程と、を有する。
次に、第1接着シート付部材20の第1接着層22の他方の面に、第2接着層24を有する第2接着シート12の第2接着層24の一方の面を貼り合せる(図2(b)、第2接着シート貼合工程)。第1接着層22の他方の面に第1セパレータ21が配置されている場合は、第1セパレータ21を剥離して行う。図2(b)に示すように、第2接着シート12の第2接着層24は、第2セパレータ23の片面上に形成されていてもよい。第1接着層22および第2接着層24は、互いに接触することにより、常温下で硬化することができる。
次に、第2接着シート12の第2接着層24の他方の面に、第2部材2を貼り合せる(図2(c)、第2部材貼合工程)。第2接着層24の他方の面に第2セパレータ23が配置されている場合は、第2セパレータ23を剥離して行う。第2部材貼合工程において、第1接着層22および第2接着層24は、接触による硬化反応が完了することで強接着力を発現した硬化接着層3となり、硬化接着層3を介して第1部材1および第2部材2を強固に貼り合せることができる。これにより、第1部材1、硬化接着層3および第2部材2を有する物品10が得られる。なお、図2(c)中のPは、第1接着層22および第2接着層24の接触により硬化した領域(硬化領域)を示す。
このように、2液分別塗布型接着剤の2種類の薬液をシート化することで、塗布接着法よりも物品の製造を簡便化することができる。
固定された上記第1接着シート付部材に対して、第2接着シートを移動させて所望の位置に貼合するときに、少なくとも上記第2接着層を所定の粘着力(弱粘着性)とすることで、作業者の手に付着しにくく取り扱いが容易となり、作業性を向上することができる。また、第2接着シートが別の被着体等に付着しても容易に剥離可能となり、さらに、第2部材貼合工程において第2部材を第2接着層に貼り合わせる際も、上記第2接着層の粘着力により第2部材の貼り直しが可能となるため、リワーク性を向上することができる。
このとき、第1接着層の粘着力は、要求される物性や機能に応じて適宜設定することができる。
物品の製造方法の第3実施形態(以下、第3実施形態の製造方法と略する場合がある。)は、互いに接触することにより硬化して接着することが可能な第1接着層および第2接着層を用い、第1部材および第2部材を貼り合せる物品の製造方法であって、上記第1接着層を有する第1接着シートの上記第1接着層の一方の面と、上記第2接着層を有する第2接着シートの上記第2接着層の一方の面と、が貼り合わされて成る多層接着シートを準備する準備工程と、上記多層接着シートの上記第1接着層の他方の面に、上記第1部材を貼り合せる第1貼合工程と、上記多層接着シートの上記第2接着層の他方の面に、上記第2部材を貼り合せる第2貼合工程と、を有する。
図3(a)に示すように、第1接着シート11は、第1接着層22の他方の面(第2接着層24と貼り合わせる面と反対側の面)に第1セパレータ21が配置されていてもよい。また、第2接着シート12は、第2接着層24の他方の面(第1接着層22と貼り合わせる面と反対側の面)に第2セパレータ23が配置されていてもよい。さらに、多層接着シート40は、第1接着層22および第2接着層24の他方の面に、それぞれ第1セパレータ21および第2セパレータ23が配置されていてもよい。
次に、多層接着シート40の第1接着層22の他方の面に、第1部材1を貼り合せる(図3(b)、第1貼合工程)。また、多層接着シート40の第2接着層24の他方の面に、第2部材2を貼り合せる(図3(c)第2貼合工程)。多層接着シート40の第1接着層22の他方の面に第1セパレータ21が配置されている場合、本工程は、第1セパレータ21を剥離して行う。同様に、多層接着シート40の第2接着層24の他方の面に第2セパレータ23が配置されている場合、本工程は、第2セパレータ23を剥離して行う。
多層接着シート40において、第1接着層22および第2接着層24は、互いに接触しており、第1貼合工程および第2貼合工程中に、第1接着層22内の成分と第2接着層24中の成分とが拡散して、常温下で硬化反応が生じて、強接着力を発現することができる。第1接着層22および第2接着層24は、硬化反応の完了により硬化接着層3となり(図3(c))、硬化接着層3を介して第1部材1および第2部材2を強固に貼り合せることができる。これにより、第1部材1、硬化接着層3、および第2部材2を有する物品10が得られる。なお、図3(b)、(c)中のPは、第1接着層22および第2接着層24の接触により硬化した領域(硬化領域)を示す。
このように、2液分別塗布型接着剤の2種類の薬液をシート化することで、塗布接着法よりも物品の製造を簡便化することができる。
固定された第1部材に対して、多層接着シートを移動させて所望の位置に貼合するときに、少なくとも上記第2接着層を所定の粘着力(弱粘着性)とすることで、作業者の手に付着しにくく取り扱いが容易となり、作業性を向上することができる。また、第2貼合工程において第2部材を移動して上記多層接着シートに貼り合わせる際に、上記第2接着層の粘着力により第2部材の貼り直しが可能となるため、リワーク性を向上することができる。
このとき、第1接着層の粘着力は、要求される物性や機能に応じて適宜設定することができる。例えば、上記第1接着層の粘着力も上述した所定の範囲内とすることで、上記第1貼合工程において、固定された上記第1部材に向かって上記多層接着シートを移動させて貼り合せる際の、作業性、リワーク性も向上することができる。
物品の製造方法の第4実施形態(以下、第4実施形態の製造方法と略する場合がある。)は、互いに接触することにより硬化して接着することが可能な第1接着層および第2接着層を用いる物品の製造方法であって、第1部材に、上記第1接着層を有する第1接着シートの上記第1接着層の一方の面が貼り合されている、第1接着シート付部材を準備する準備工程と、上記第1接着シート付部材の上記第1接着層の他方の面に、上記第2接着層を有する第2接着シートの上記第2接着層の一方の面を貼り合せる第2接着シート貼合工程と、を有する。
また、第1部材上で、第1接着シートおよび第2接着シートがそれぞれ貼り合わせて積層されることから、2液型接着剤のような2液を混合する必要がなく、貼り合わせを簡便に行うことが可能である。加えて、接着シートを用いることから、接着層の厚み管理が可能となり、接着剤の塗布ムラや塗布忘れ、被着面からのはみ出し等の不具合の発生を抑制することができる。
さらに、一方の接着層の中に他の部材を包含させ、若しくは第1接着層および第2接着層の接触界面に他の部材を配置することで、硬化した接着層により上記他の部材を保持し、固定することができ、また、上記他の部材により第1部材の補修または補強等することができる。
このように、2液分別塗布型接着剤の2種類の薬液をシート化することで、塗布接着法よりも物品の製造を簡便化することができる。
固定された上記第1接着シート付部材に対して、第2接着シートを移動させて所望の位置に貼合するときに、少なくとも上記第2接着層を所定の粘着力(弱粘着性)とすることで、作業者の手に付着しにくく取り扱いが容易となり、作業性を向上することができる。また、第2接着シートが別の被着体等に付着しても容易に剥離可能となり、リワーク性を向上することができる。
第1接着層および第2接着層は、硬化前に粘着性を有していてもよく、有さなくてもよいが、粘着性を有していることが好ましい。光硬化型や熱硬化型の接着剤は、硬化完了まで養生する必要であるため、上記接着剤を介して部材を貼り合わせてから所望の養生時間、押圧等によりその貼り合せ状態を保持しなければならず、貼合工程の作業が煩雑化してしまう。これに対し、第1接着層および第2接着層が粘着性を有することで、接触硬化が完了するまでの間、双方の接着層が有する粘着力により、部材や接着層同士の貼り合せ状態を保持しながら硬化養生することができる。なお、本明細書内において、「接着層の粘着性」とは、特段の事情が無い限り、接触前(硬化前)の接着層が有する粘着性をいう。
接着層が粘着性を有するとは、接触硬化前の接着層が、部材を仮固定できる程度の接着力(粘着力)を有することを意味する。すなわち、硬化前の接着層は、硬化後よりも弱い接着力を有する。接着層が示す具体的な粘着性については後述する。
また、第1接着層および第2接着層は、接触硬化により硬化接着層となる。硬化接着層については後述する。
上記接着シートがセパレータを有するとは、接着層の片面にセパレータを有していてもよく、両面にセパレータを有していてもよい。詳しくは、上記部材や他方の接着シートの接着層等の被着体に貼り付ける前の接着シートは、接着層の片面にセパレータを有していてもよく、両面にセパレータを有していてもよい。また、上記被着体に貼り付けた後の接着シートにおいては、上記接着層の上記被着体とは反対側の面にセパレータを有することができる。
なお、セパレータの詳細については後述する。また、第1接着シートが有するセパレータを第1セパレータと称し、第2接着シートが有するセパレータを第2セパレータと称する。
本発明の一実施形態に係る物品の製造方法は、様々な分野の物品の製造方法に用いることができ、その用途は限定されないが、中でも、加熱や光照射が困難な物品の製造方法として、好適に用いることができる。具体的には、本発明の一実施形態に係る物品の製造方法は、建築物品、インフラ(インフラストラクチャー)構造物、または自動車の製造方法として好適に用いることができる。
以下、本発明の一実施形態に係る物品の製造方法を用いた建築物品の製造方法、インフラ構造物の製造方法、および自動車の製造方法について説明する。
本発明の一実施形態に係る物品の製造方法は、上述した実施形態の中でも、第1実施形態〜第3実施形態を建築物品の製造方法として好適に用いることができる。
建築物品の製造方法において、第1部材および第2部材は、それぞれ第1建材および第2建材となることから、建築物品の製造方法は、すなわち、2種類の建材を貼り合わせる「建材の施工方法」とすることができる。この項内においては、「物品」を「建築物品」に、「建築物品の製造方法」を「建材の施工方法」に、「部材(第1部材および第2部材)」を「建材(第1建材および第2建材)」に、それぞれ置き替えて説明する場合がある。
中でも近年では、建築構造物のリフォーム需要が高まっており、既存の躯体に新たな建材を貼り合せる施工が増えている。
以下、物品の製造方法の第1〜第3の各実施形態を用いた建築物品の製造方法について、それぞれ説明する。
建築物品の製造方法の第1態様(以下、この項において「本態様の製造方法」と称する場合がある。)は、上述の「A.実施形態」の項で説明した第1実施形態の製造方法を用いる方法である。
また、第1接着層および第2接着層の接触による硬化反応が完了するまでは、各接着層がそれぞれ示す粘着力により、第1建材および第2建材の貼り合せ状態を保持しながら硬化養生することができ、養生中の作業の手間を減らして施工作業を簡便に行うことができる。さらに、接着シートを用いることで、塗布ムラや接着剤のはみ出し等に不具合が起こりにくい。さらにまた、各接着シート付建材は、施工のタイミングに合せて接着層同士を貼り合わせればよく、分別保管が可能である。
本態様の製造方法は、後述する第1準備工程、第2準備工程、および貼合工程を有する方法であり、第1建材および第2建材の種類や、建材同士を貼り合せた際の被着面(接着面)の方向、第1接着層および第2接着層の粘着性の程度に応じた施工が可能である。
以下、本態様の製造方法を用いた施工例について、例を挙げて説明する。
本態様の製造方法を用いた施工例の第1例(以下、この項においては「本施工例」と称する場合がある。)は、第1建材および第2建材の被着面(接着面)が鉛直面または法線面となる施工例である。具体的には、第1建材および第2建材のうち一方が壁装材であり、他方が建築構造物の壁である施工例である。本施工例により、建築構造物の壁と壁装材とが硬化接着層を介して貼り合されてなる建築物品を得ることができる。
本施工例では、第1準備工程(図5(a))において、第1建材が壁装材1Aである第1接着シート付壁装材20Aを準備し、第2準備工程(図5(b))において、第2建材が建築構造物の壁2Aである第2接着シート付壁30Aを準備する。なお、図5(b)では、第2接着シート付壁30Aの準備に際し、建築構造物の壁2Aの表面(鉛直面)に第2接着シート12を貼り合せる第2接着シート貼合工程を含んでいる。本施工例により、建築構造物の壁2Aと壁装材1Aとが硬化接着層3を介して貼り合わされた建築物品10Aを得ることができる。
図5に示す例では、第1建材を壁装材とし、第2建材を建築構造物の壁としたが、その逆であってもよい。中でも建築構造物の壁は通常、固定されていることから、上記第1部材である第1建材が建築構造物の壁であり、上記第2部材である第2建材が壁装材であることが好ましい。
第1接着層および第2接着層の具体的な物性および組合せについては、後述する。
本態様の製造方法を用いた施工例の第2例(以下、この項においては「本施工例」と称する場合がある。)は、第1建材および第2建材の被着面(接着面)が水平面となる施工例である。具体的には、第1建材および第2建材の一方が化粧床材であり、他方が建築構造物の床である施工例である。本施工例により、建築構造物の床と化粧床材とが硬化接着層を介して貼り合されてなる建築物品を得ることができる。
本施工例では、第1準備工程(図6(a))において、第1建材が化粧床材1Bである第1接着シート付化粧床材20Bを準備し、第2準備工程(図6(b))において、第2建材が建築構造物の床2Bである第2接着シート付床30Bを準備する。なお、図6(a)では、第1接着シート付化粧床材20Bの準備に際し、化粧床材1B表面に第1接着シート11を貼り合せる第1接着シート貼合工程を含んでいる。また、図6(b)では、第2接着シート付床30Bの準備に際し、建築構造物の床2Bの表面(水平面)に第2接着シート12を貼り合せる第2接着シート貼合工程を含んでいる。本施工例により、建築構造物の床2Bと化粧床材1Bとが硬化接着層3を介して貼り合わされてなる建築物品10Bを得ることができる。
図6に示す例では、第1建材を化粧床材とし、第2建材を建築構造物の床としたが、その逆であってもよい。中でも建築構造物の床は通常、固定されていることから、上記第1部材である第1建材が建築構造物の床であり、上記第2部材である第2建材が化粧床材であることが好ましい。
第1接着層および第2接着層の具体的な物性および組合せについては、後述する。
本態様の製造方法における第1準備工程は、上記第1建材に、上記第1接着層を有する第1接着シートの上記第1接着層の一方の面が貼り合されている、第1接着シート付建材を準備する工程である。また、第2準備工程は、上記第2建材に、上記第2接着層を有する第2接着シートの上記第2接着層の一方の面が貼り合されている、第2接着シート付建材を準備する工程である。
第1準備工程および第2準備工程は、順不同で行うことができる。
上記第1接着シートは、第1接着層を有する。また、上記第2接着シートは、第2接着層を有する。
接着シートとしては、例えば、セパレータと上記セパレータの一方の面に設けられた接着層とを有する積層体が挙げられ、これを用いた接着シート付建材においては、上記接着層の建材側とは反対側の面に上記セパレータが配置される。
また、第2準備工程で準備される第2接着シート付建材は、上記第2建材に、第2セパレータと上記第2セパレータの一方の面上に形成された上記第2接着層とを有する第2接着シートが、上記第2接着層の上記第2セパレータが配置されていない面で貼合されている。
以下に説明する接着シートセットの詳細は、本態様の製造方法に使用される接着シートセットに限定されず、本発明の一実施形態に係る物品の製造方法に用いられる接着シート、ならびに後述する本発明の一実施形態に係る接着シートセットの詳細に関する。
第1接着層および第2接着層は、互いに接触することにより硬化して接着することができる。このような性質を有する第1接着層および上記第2接着層としては、一方を、硬化性成分を含有する接着層、すなわち硬化性成分含有層とし、他方を、反応付与成分を含有する接着層、すなわち反応付与成分含有層とすることができる。
ここで、反応付与成分とは、硬化性成分と直接反応する成分や、硬化性成分の硬化反応を誘発させ若しくは促進させる成分をいう。硬化性成分を含有する接着層と、反応付与成分を含有する接着層とは、接触により硬化反応が開始し、それぞれの成分が相互に拡散するにつれて硬化反応が進むことで、実質的に均一な硬化が可能となる。
上述した施工例の第1例および第2例においては、第1接着層が硬化性成分含有層であり、第2接着層が反応付与成分含有層であってもよく、その逆であってもよい。
なお、2液分別塗布型接着剤はこれらに限定されず、物品の材質等に応じて適宜選択することが可能である。以下、他の物品の製造方法においても同様である。また、2液分別塗布型接着剤に限らず、ポリマーセメント等の2液硬化型塗料等を用いることも可能である。
硬化性成分含有層は、硬化性成分を含有する層である。硬化性成分は、反応付与成分含有層に含有される反応付与成分と硬化反応を生じるものであってもよく、上記反応付与成分の存在により、硬化性成分に含まれる成分同士が硬化反応を生じるものであってもよい。第1接着層および第2接着層に2液分別塗布型接着剤を用いる場合は、上記硬化性成分は、通常、2液分別塗布型接着剤における主剤成分を少なくとも含む。
上記硬化性成分としては、例えば、硬化性樹脂、硬化性無機材料、これらと併用されるその他の材料等が挙げられる。上記硬化性成分は、硬化性樹脂または硬化性無機材料の一方を含んでいてもよく、両方を含んでいてもよい。
上記硬化性樹脂としては、公知の2液分別塗布型接着剤に用いられる樹脂が挙げられ、例えば、エポキシ樹脂、アクリル樹脂、ポリオール化合物、シリコーンオリゴマー等のシリコーン樹脂、メラミン樹脂、フェノール樹脂混合物、シリル化合物等が挙げられる。
これらは、上記硬化性成分含有層と貼り合わせる物品の材質に応じて適宜選択することが可能である。例えば、貼り合わせる物品の材質が、木材、セラミック、コンクリート、金属であれば、硬化性樹脂は、エポキシ樹脂やポリオール化合物であることが好ましい。また、例えば、貼り合わせる物品の材質が、ポリプロピレンやポリエチレンなどの難接着樹脂であれば、硬化性樹脂は、シリコーン樹脂やアクリル樹脂であることが好ましい。
以下、上記硬化性成分に含まれるエポキシ樹脂について更に説明する。
強粘着性、もしくは、低凝集力の硬化性成分含有層とするためには、上記硬化性成分含有層中の液状エポキシ樹脂および固形エポキシ樹脂の合計量(100質量%)に対して、上記液状エポキシ樹脂の含有量が50質量%以上、中でも60質量%以上であることが好まく、また、95質量%以下、中でも90質量%以下であることが好ましい。液状エポキシ樹脂の含有量は、固形エポキシ樹脂の含有量よりも多いことがより好ましい。
一方、弱粘着性、もしくは、高凝集力の硬化性成分含有層とするためには、上記硬化性成分含有層中の液状エポキシ樹脂および固形エポキシ樹脂の合計量(100質量%)に対して、上記液状エポキシ樹脂の含有量が20質量%以上、中でも30質量%以上であることが好ましく、また、70質量%以下中でも60質量%以下であることが好ましい。上記硬化性成分含有層中の液状エポキシ樹脂の含有量は、固形エポキシ樹脂の含有量以下であることがより好ましい。なお、粘着性の強弱および凝集力の高低については後述する。
上記硬化性無機材料としては、例えば、水を触媒として硬化する水硬化性無機材料を用いることができる。上記水硬化性無機材料として具体的には、ポルトランドセメント、アルミナセメント、耐酸セメント、スラグセメント、ローマンセメント、マグネシアセメント等のセメント類、石膏、石灰、炭酸マグネシウム等が挙げられる。
上記硬化性成分は、硬化性樹脂または硬化性無機材料の他に、例えば、硬化剤、触媒、開始剤、硬化促進剤、還元剤等を含むことができる。これらの材料は、通常、対となる反応付与成分含有層に含有される反応付与成分とは異なる材料とすることができ、硬化性樹脂や硬化性無機材料の種類、反応付与成分含有層に含まれる反応付与成分の種類に応じて適宜選択することができる。
なお、上記第1接着層および上記第2接着層の両方が反応付与成分を含む場合、硬化性成分を主成分とする接着層が、硬化性成分含有層となる。硬化性成分を主成分とするとは、接着層中の硬化性成分以外の組成が占める割合(質量%)が、硬化性成分の質量%を超えないことを示す。
また、上記硬化性樹脂がエポキシ樹脂であれば、上記硬化性成分は、エポキシ樹脂の他に、一般にエポキシ樹脂に配合されるフェノール化合物、アミン化合物、チオール化合物等の硬化剤、ジシアンジアミド、マイクロカプセル型アミン類や包接触媒、ヒドラジド類等の潜在性硬化剤、カチオン触媒型硬化剤等の硬化剤を含むことができる。この場合、対となる反応付与成分含有層には、反応付与成分として、例えば脂肪族ジメチルウレア、芳香族ジメチルウレア等の硬化触媒、イミダゾール、リン系触媒、ポリアミン類等を含むことができる。
上記硬化性成分含有層は、少なくとも上記硬化性成分に対して相溶性を有する第1の相溶性ポリマー成分をさらに含むことが好ましい。その理由は以下の通りである。
また、上記2種類の薬液を別々に塗布して形成した各接着層においては、上記薬液の成分は可塑剤として機能するため、各薬液の成分を含む接着層に更に相溶性ポリマー成分を加えることで、接着層全体が可塑化され、相溶性ポリマー成分による粘着性や柔軟性が発揮される。これにより、硬化前の粘着性や被着体への密着性の向上を図ることが可能となり、また、硬化後の接着層の靭性が向上し且つ接着力をより高めることができる。
例えば硬化性成分に含まれる硬化性樹脂がアクリル樹脂の場合、架橋密度が高くなる傾向にあるところ、第1の相溶性ポリマー成分を含むことで、アクリル樹脂の主鎖を長くすること、すなわち架橋密度を低くすることができ、硬化性成分含有層に柔軟性を付与することが可能となる。硬化性成分に含まれる硬化性樹脂がエポキシ樹脂の場合の、上記第1の相溶性ポリマー成分による効果の発現については、後で詳細に説明する。
中でも、上記第1の相溶性ポリマー成分は、アクリルポリマーを含む成分、すなわち相溶性アクリルポリマー含有成分であることが好ましい。
具体的には、上記相溶性アクリルポリマー含有成分は、メタクリレートの重合体とアクリレートの重合体との混合物であってもよく、メタクリレート−アクリレート−メタクリレートで構成されたアクリル酸エステル共重合体であってもよい。中でも上記相溶性アクリルポリマー含有成分が、2種以上のアクリル酸エステルモノマーで構成される共重合体(アクリル酸エステル共重合体)を含むことが好ましい。
このようなアクリル系ブロック共重合体は、製膜性が向上し、被着面に対して十分な接着性を示すことができる。
上記アクリル系ブロック共重合体は、極性基を有していなくてもよく、ブロックの一部に上述した極性基を導入した変性物であってもよい。上記変性物は、エポキシ系樹脂との相溶性がさらに向上するため、接着(粘着)強度がより向上する。
MMA−BA−MMA2元共重合体の変性物と樹脂との相溶性が向上するため、島部分が小さくなり、見かけ上、両者が相溶した状態となる。このような海島構造や見かけ上の相溶状態が発現されることにより、硬化性成分含有層は、界面破壊を避けることができ、優れた接着性(粘着性)を維持できる。
具体的には、上記第1の相溶性ポリマー成分の質量平均分子量は、1万〜90万の範囲内であることが好ましく、中でも3万〜50万の範囲内であることが好ましい。第1の相溶性ポリマー成分の質量平均分子量が小さすぎると、3次元架橋が支配的となり、靱性が低下する場合があり、一方、大きすぎると、相溶性が悪くなるため強度が低下する。
上記第1の相溶性ポリマーの質量平均分子量は、GPC(溶離液:THF、標準物質:PS、試料:20μL、流量:1mL/min、カラム温度:40℃)により測定することができる。
この割合で両者を配合すると、硬化性成分含有層は、接触硬化前の段階で、エポキシ樹脂(海)中に、ナノオーダーレベルの微粒子状にMMA−BA−MMA2元共重合体(島)が分散した海島構造が発現し、見かけ上の相溶状態が発現される。そして、上記硬化性成分含有層は、反応付与成分含有層との接触により、見かけ上の相溶状態を維持しながら硬化することで、優れた接着強度を発揮することができる。また、硬化性成分含有層が上記の海島構造を有することで、被着体との界面からの水の侵入を抑制でき、さらに優れた接着保持特性を有することができる。
上記硬化性成分含有層は他に、シリカ等の無機粒子や難燃剤、増粘剤、放熱剤、絶縁剤、導電剤、強度向上のための繊維(特にチョップド繊維など)、シリコーン樹脂等の粘着付与剤等の任意の成分を含んでいてもよい。
上記硬化性成分含有層は、透明であってもよく不透明であってもよいが、透明であることが好ましい。上記硬化性成分含有層に含まれる成分が十分に相溶し、粘着性等の所望の機能を発揮可能となるからである。
上記硬化性成分含有層の厚みは、反応付与成分含有層の厚みよりも大きいことが好ましい。上記硬化性成分含有層は、厚みが大きいほど強粘着性を示すことができ、反応付与成分含有層よりも粘着力を強くすることができるからである。また、反応付与成分は少量でも触媒的な作用が可能であるが、反応性付与成分自体が硬化するわけではないため、硬化性成分が少量つまり厚みが小さい場合、反応付与成分含有層に対し硬化性成分が十分な量で行き渡らず硬化不良の原因となるからである。
上記硬化性成分含有層の厚みとしては、機能を発揮することが可能であれば特に限定されないが、例えば2μm以上、好ましくは5μm以上、より好ましくは20μm以上とすることができる。また、上記厚みは、200μm以下、好ましくは150μm以下、より好ましくは100μm以下とすることができる。具体的には、上記厚みは2μm以上、200μm以下の範囲内が好ましく、5μm以上、150μm以下の範囲内がより好ましく、20μm以上、100μm以下の範囲内が更に好ましい。
反応付与成分含有層は、反応付与成分を含有する層である。反応付与成分は、通常、硬化性成分含有層に含まれる硬化性成分とは異なる組成を有する。
上記反応付与成分含有層に含有される反応付与成分は、硬化性成分含有層に含まれる硬化性成分と直接反応する、若しくは、硬化性成分含有層に含まれる硬化性成分の硬化反応を誘発または促進させることが可能な材料を用いることができ、硬化性成分の種類に応じて適宜選択することができる。反応付与成分としては、例えば、硬化剤、酸あるいはアルカリ成分、硬化促進剤、酸発生剤、塩基発生剤、触媒、吸水剤等が挙げられる。
上記反応付与成分含有層に含有される反応付与成分は、1種類であってもよく、2種類以上であってもよい。
中でも、上記硬化剤がイミダゾール化合物であることが好ましい。イミダゾール化合物は、室温でのエポキシ樹脂との反応性がよく、また、硬化後のガラス転移温度(Tg)が高く、耐熱性、耐久性に優れるとともに、分子量が小さい化合物が多い。このため、第1接着層と第2接着層とを接触させた際に、エポキシ樹脂を含有する他方の接着層へと浸透しやすくなり、接触による硬化反応が起こり易くなるからである。
また、硬化性成分がシリコーン樹脂を含む場合の反応付与成分としては、例えば白金触媒が挙げられる。
なお、硬化性成分含有層に含有される硬化性樹脂がエポキシ樹脂以外の材料である場合、反応付与成分の含有量は、汎用の2液硬化型接着剤を使用する際の2液硬化時の一般的な配分から大きく外れることがなければ特段の問題はない。
上記反応付与成分含有層は、少なくとも上記反応付与成分に対して相溶性を有する第2の相溶性ポリマー成分をさらに含むことが好ましい。また、上記第2の相溶性ポリマー成分は、さらに硬化性成分含有層に含まれる硬化性成分に対して相溶性を有することが好ましい。
その理由および第2の相溶性ポリマー成分の具体例については、上述の硬化性成分含有層の項で説明した第1の相溶性ポリマー成分と同様であるため、ここでの説明は省略する。
上記硬化性成分含有層が、硬化性成分として、エポキシ樹脂、アクリル樹脂、およびポリオール化合物のいずれかの硬化性樹脂を含む場合、上記第2の相溶性ポリマー成分による効果がより高く発揮され得る。
中でも、上記第1の相溶性ポリマー成分および上記第2の相溶性ポリマー成分が、アクリルポリマーを含む同一の成分であることが好ましい。同一の成分が最も相拡散がしやすいため、反応速度の点で有利だからである。
このとき、上記アクリルポリマーは、アクリル酸エステル共重合体であることが好ましく、アクリル系トリブロック共重合体またはその変性物であることがより好ましく、MMA−BA−MMAトリブロック共重合体またはその変性物であることが特に好ましい。その理由については、上述の硬化性成分含有層の項で説明した理由と同様である。
上記反応付与成分含有層は、上述の硬化性成分含有層の項で説明した任意の材料を含んでいてもよい。また、上記反応付与成分含有層は着色剤を含んでいてもよい。その理由については、上述の硬化性成分含有層の項で説明した理由と同様である。後述するように、各接着層の有する粘着力の強弱が異となるように組合せて用いられるため、接着シートの識別を容易とする観点から、上記反応付与成分含有層に含まれる着色剤は、硬化性成分含有層に含まれる着色剤と色が異なることが好ましい。すなわち、上記第1接着層および上記第2接着層は、それぞれ異なる色を有することが好ましい。
上記反応付与成分含有層は、透明であってもよく不透明であってもよいが、透明であることが好ましい。上記反応付与成分含有層に含まれる成分が十分に相溶し、粘着性等の所望の機能を発揮可能となるからである。
上記反応付与成分含有層は、厚みを大きくすれば粘着力を強くすることができるが、硬化性成分含有層との接触硬化の反応性を高める観点から、上記厚みは小さいことが好ましい。硬化性成分含有層と接触したときに、反応付与成分が硬化性成分含有層へ移行しやすくなるため、硬化反応が進行しやすくなり反応性が向上するからである。
反応付与成分含有層は、上述したように反応付与成分の含有量が少量であっても硬化性成分に対する機能が発揮可能であるため、硬化性成分含有層よりも薄厚とすることができ、また、粘着力を弱くすることができる。上記反応付与成分含有層の厚みは、機能が発揮可能であれば特に限定されないが、例えば2μm以上、好ましくは5μm以上、より好ましくは10μm以上とすることができる。また上記厚みは、200μm以下、好ましくは150μm以下、より好ましくは100μm以下とすることができる。具体的には、上記厚みが2μm以上、200μm以下の範囲内が好ましく、5μm以上、150μm以下の範囲内が更に好ましく、10μm以上、100μm以下の範囲内がより好ましい。
上記第1接着層および上記第2接着層のうち、通常、一方の接着層に硬化性成分が含まれるが、他方の接着層にも硬化性成分が含まれていてもよい。このような例としては、例えば、第1接着層が硬化性成分含有層であり、上記第1接着層は、硬化性樹脂であるアクリルモノマーと重合開始剤とを硬化性成分として含み、第2接着層が反応付与成分含有層であり、上記第2接着層は、還元剤を反応付与成分として含み、さらに、硬化性樹脂であるアクリルモノマーを硬化性成分として含んでいてもよい。上記の場合、第1接着層および第2接着層が接触することで、還元剤と重合開始剤とが反応してラジカル発生することにより硬化反応が進む。このとき、第1接着層および第2接着層に含まれる硬化性樹脂は同じであってもよく、異なってもよい。上記第1接着層および上記第2接着層の両方が硬化性成分を含む場合、反応付与成分を主成分とする接着層が、反応付与成分含有層となる。
中でも、上記硬化性成分がエポキシ樹脂を含み、上記反応付与成分がイミダゾール化合物を含む組合せが好ましく、上記第1の相溶性ポリマー成分および上記第2の相溶性ポリマー成分が、アクリルポリマーを含む同一の成分であることがより好ましい。その理由については、上述の硬化性成分含有層および反応付与成分含有層の各項で説明したため、ここでの説明は省略する。
第1接着層および第2接着層は、接触前において、それぞれ粘着性を有することができる。接触前(硬化前)の第1接着層および上記第2接着層の粘着力は、各接着層の種類、被着体(物品)の種類および配置態様に応じて適宜設定することができる。上記接着層は、被着体に対する粘着力が、少なくとも0.05N/インチ以上、50N/インチ以下の範囲内であることが好ましく、中でも0.1N/インチ以上、40N/インチ以下の範囲内であることが好ましい。
上記硬化性成分含有層の粘着力は、0.05N/インチ以上、中でも0.1N/インチ以上、特に0.5N/インチ以上であることが好ましく、また、上記粘着力は、50N/インチ以下、中でも40N/インチ以下、特に30N/インチ以下であることが好ましい。
一方、上記反応付与成分含有層の粘着力は、0.05N/インチ以上、中でも0.1N/インチ以上、特に0.2N/インチ以上であることが好ましく、また、上記粘着力は、30N/インチ以下、中でも20N/インチ以下、特に10N/インチ以下であることが好ましい。
上記接着層は、強粘着性とすることで、反応性を向上することができ、一方、弱粘着性とすることで、接着層の取り扱い性(作業性)およびリワーク性を向上することができる。また、上記接着層は、中粘着性とすることで、反応性と作業性およびリワーク性との両方の両立を図ることができる。第1接着層および第2接着層は、これらの粘着性の組合せにより所望の機能を発揮することが可能となる。
また、上記接着層は、粘着力が強いほど凝集力が低く柔軟性を有する層となり、一方、粘着力が弱いほど凝集力が高く硬い層となる。
接着層の粘着性は、厚みや、組成等を調整することで調整が可能である。
なお、後述する粘着力についても、この方法により測定することができる。
通常、第1接着層および第2接着層の接触により硬化するまでに要する時間は組成にもよるが、概ね1日程度であることから、少なくとも硬化に要する1日以上、所定の荷重を掛けた状態で保持することができ、且つ、被着体(建材)に対して所望の粘着力を示すことが好ましい。
被着体と接着層との接着面(被着面)が水平面である場合、被着体(建材)に対する接着層の粘着力は、上述した被着体に対する粘着力の範囲内で、建材の種類に応じて適宜調整が可能であるが、中でも0.05N/インチ以上、20N/インチ以下の範囲内であることが好ましく、特に0.1N/インチ以上、20N/インチ以下の範囲内であることが好ましい。
また、その粘着力が、少なくとも被着体(建材)に貼り合せてからすぐ発揮され、第1接着層および第2接着層との接触により硬化反応が完了するまでの間保持されることが好ましく、中でもおおよそ1年間保持されることが好ましい。
接着層同士の接着面が鉛直面または法線面である場合、ならびに、水平面である場合の、第1接着層および第2接着層間の具体的な粘着力、保持特性とその効果については、上述した被着体(建材)に対する上記接着層の粘着力の値および保持特性とその効果の説明と同様とすることができる。
tanδは、例えば、測定装置としてティー・エイ・インスツルメント社製の固体粘弾性アナライザーRSA−IIIを用い、JIS K7244−1:1998(プラスチック−動的機械特性の試験方法−第1部:通則)に準拠した動的粘弾性測定法(アタッチメントモード:圧縮モード、周波数:1Hz、温度:−50℃〜150℃、昇温温度:5℃/分)にて測定した貯蔵弾性率’および損失弾性率”から算出することができる(tanδ=E”/E’)。
上記第1接着層および第2接着層の粘性は、各層に含有される成分の組成や配合比等に応じて適宜調整が可能である。
第1接着層および第2接着層は、作業性、反応性、リワーク性、保持特性等、2つの接着層間に要求される機能、貼合後の物品の用途等に応じて、双方の粘着力を適宜選択して組み合わせることができる。
以下、第1接着層および第2接着層の粘着力の組合せについて、要求される機能ごとに説明する。
上記第1接着層および第2接着層は、双方を貼り合わせる際に、接着層が作業者の手に付着しにくい等の作業性が良好となる粘着力の組合せとすることが好ましい。
このような組合せとしては、上記第1接着層の粘着力および上記第2接着層の粘着力が、それぞれ0.05N/インチ以上、1N/インチ未満の範囲内である組合せとすることができる。すなわち、第1接着層および第2接着層は、一方が弱粘着性の硬化性成分含有層であり、他方が弱粘着性の反応付与成分含有層とすることができる。
第1接着層および第2接着層をそれぞれ弱粘着性とすることで、貼り合わせる際に接着層が手に付着しにくくなり、貼合作業を容易に行うことができ、作業性を向上することができる。
上記第1接着層および第2接着層は、少なくとも一方のリワーク性が良好となる粘着力の組合せとすることが好ましい。
このような組合せとしては、上記第1接着層および第2接着層のうち、一方の粘着力が他方の粘着力よりも強い組合せとすることができる。粘着力の強い接着層は柔らく、粘着力の弱い接着層は硬いため、柔軟さの異なる接着層を組み合わせることで、一度貼り合せても硬化反応が完了する前であれば、第1接着層と第2接着層との接着面での剥離および貼り直しが可能となり、リワーク性の向上を図ることが可能となるからである。
中でも、一方の粘着力が5N/インチ以上、15N/インチ以下の範囲内であり、他方の粘着力が0.1N/インチ以上、3N/インチ以下の範囲内であることが好ましい。
上記第1接着層および第2接着層がそれぞれ一定以上の粘着力を有するとは、具体的には、上記粘着力が0.5N/インチ以上であることが好ましく、中でも1N/インチ以上であることが好ましい。
リワーク性が良好であるとは、上記第1接着層と上記第2接着層とを自重で貼り合せて10秒間保持した後、剥離したときに、剥離前の上記第1接着層の接着面積に対する、剥離後の上記第2接着層側に移行した第1接着層の面積の割合(以下、接着層移行率とする。)が50%以下であることが好ましく、中でも40%以下であることが好ましく、特に30%以下であることが好ましい。上記接着層移行率が上記の範囲であれば、第1接着層と第2接着層とを剥離した後、再度貼り直す際に、第1接着層が所望の機能を発揮することが可能となる。
次に、第1接着シートが上向きとなるように水平面に第1試験片を静置し、上記第1接着シートの他方のセパレータを剥離して第1接着層の面を露出する。また、第2試験片は、上記第2接着シートの他方のセパレータを剥離して第2接着層の面を露出し、上記第1接着層の露出面と上記第2接着層の露出面とを十字に重ねあわせ、接着面積が25mm×25mmとなるように、自重のみで直接重ねて貼り合わせる。10秒間保持した後、第2試験片を剥離し、剥離前の第1接着層の接着面積(すなわち第2接着層との接触面積)100%に対する、剥離後の上記第2接着層側に移行した第1接着層の面積の割合を算出する。
上記第1接着層および第2接着層は、双方の接触により生じる硬化反応の反応性が高くなる粘着力の組合せとすることが好ましい。上記第1接着層および第2接着層の接触硬化により形成される硬化接着層の接着力を強くすることができ、上記硬化接着層を介して部材を強固に貼り合わせることができるからである。このような組合せについて、以下に説明する。
反応性が良好となる粘着力の組合せとしては、上記第1接着層および第2接着層のうち、一方の粘着力が他方の粘着力よりも強い組合せとすることができる。粘着力の強い接着層は柔軟性を有する層であり、粘着力の弱い接着層は硬い層であるため、粘着力の強い接着層が粘着力の弱い接着層に密着しやすくなり、粘着力の弱い接着層に含まれる成分が粘着力の強い接着層に移行しやすくなるため、接触硬化による反応が進みやすくなるからである。また、上述したように、上記組合せは、リワーク性も高くすることができる点でも好ましい。
反応性が良好となる粘着力の他の組合せとしては、上記第1接着層および上記第2接着層は、一方が硬化性成分を含有し、他方が反応付与成分を含有し、上記硬化性成分を含有する接着層の粘着力が、上記反応付与成分を含有する接着層の粘着力よりも強い組合せとすることができる。
また、強粘着性の接着層は柔軟性を有するため、硬化反応が完了する前であれば貼り直しが可能となり、反応性に加えてリワーク性の向上を図ることが可能となる。
上記第1接着層および上記第2接着層は、反応性が高いほど、接触硬化反応後のせん断強度、すなわち、硬化接着層のせん断強度が大きくなる。上記硬化接着層のせん断引張強度は大きいほど好ましく、中でも1MPa以上であることが好ましく、より好ましくは2MPa以上である。また、上記せん断引張強度の上限は特に限定されず、一般的な接着層のせん断引張強度の上限と同様とすることができる。
まず、第1接着シート、第2接着シート、および2枚のSUS板(サイズ:長さ100mm×幅25mm)を準備する。上記第1接着シートは、硬化性成分含有層を第1接着層とし、上記第1接着層の両面にセパレータを設けた層構成とする。また、第2接着シートは、反応付与成分含有層を第2接着層とし、上記第2接着層の両面にセパレータを設けた層構成とする。各接着シートのサイズは、長さ12.5mm×幅25mmとする。次に、第1接着シートの一方のセパレータを剥離し、露出した第1接着層の面を一方のSUS板の片面の先端に貼付する。第2接着シートについても同様の方法で、他方のSUS板の片面の先端に貼付する。
続いて、SUS板上の第1接着シートの他方のセパレータを剥離して露出した第1接着層の面と、SUS板上の第2接着シートの他方のセパレータを剥離して露出した第2接着層の面とを直接重ねて貼り合せて(接着面積:12.5mm×25mm)クリップで固定して、SUS板/第1接着層/第2接着層/SUS板の順で積層されたサンプルを作製した。上記サンプルを23℃、50%RH環境下で24時間または4日間静置して養生した後、各養生時間後のサンプルについて、23℃、50%RH環境下で上記サンプルの両端をテンシロン万能材料試験機(RTF−1350、株式会社エーアンドデイ製)に固定し、接着面に対し平行方向に10mm/minで引っ張り測定する。
養生時間が24時間および4日間のそれぞれの場合において、せん断引張強度が上記の範囲内であることが好ましい。
上記第1接着層および第2接着層は、互いが接触するように貼り合せたときの保持力が高くなる粘着力の組合せとすることが好ましい。上記第1接着層および第2接着層間の保持力を高くすることで、上記第1接着層および第2接着層の接触硬化が完了するまでの間、双方の有する粘着力により貼り合せ状態を保持することができるからである。中でも、上記第1接着層と第2接着層との接着面が鉛直面または法線面となる場合に、接触硬化が完了するまでの間に自重により上記接着面において剥離が生じるのを防ぐことができる。
上記保持力は、粘着力、厚み、および凝集力の少なくとも1以上を調整することで、向上を図ることが可能となる。
保持特性が良好となる組合せとしては、上記第1接着層および上記第2接着層のうち、少なくとも一方の粘着力が5N/インチ以上、50N/インチ以下の範囲内である組合せ、すなわち、第1接着層および第2接着層のうち、少なくとも一方を強粘着性とする組合せとすることができる。このとき他方の粘着力は特に限定されないが、上記一方の粘着力よりも弱いことが好ましく、中でも、上記他方の粘着力が中粘着性または弱粘着性であることが好ましい。
保持特性が良好となる他の組合せとしては、上記第1接着層および上記第2接着層が、一方の厚みおよび他方の厚みの比が0.5:1〜5:1の範囲内であり、上記一方の厚みが2μm以上、200μm以下の範囲内である組合せが好ましい。
一般に、厚みと粘着力の強さとは比例関係にあることから、2つの接着層の間に上記の厚みの大小関係を有することで、厚みの大きい接着層は粘着力が強くなり柔らかい層となるため、全体的に応力を分散しやすくなり、保持力を高くすることが可能となるからである。このとき他方の厚みは、上記の比率を満たすことが可能であれば、特に限定されないが、上記一方の接着層の厚みよりも小さいことが好ましい。
中でも、一方の厚みおよび他方の厚みの比が0.6:1〜3:1の範囲内であることが更に好ましく、0.8:1〜2:1の範囲内であることより好ましい。
また、上記一方の厚みは、5μm以上、150μm以下の範囲内であることがより好ましい。
このとき、上記一方の厚みを有する接着層は、強粘着性であり、上記他方の厚みを有する接着層は、中粘着性または弱粘着性であることが好ましい。その理由は組合せ1で説明したため、省略する。
また、上記の場合において、上記硬化性成分含有層の厚みが2μm以上、200μm以下の範囲内、中でも5μm以上、150μm以下の範囲内であることが好ましい。
2つの接着層の接触硬化により、ある程度の接着強度を得るためには、反応付与成分含有層側に硬化性成分含有層に含まれる硬化性成分が移行する必要がある。このため、上記硬化性成分含有を上記厚みとすることで、成分が移行しやすくなり、また、強粘着性を有することができ、上述した効果を奏しやすくすることができる。
保持特性が良好となる他の組合せとしては、上記第1接着層および第2接着層のうち、少なくとも一方が所定の凝集力を有する組合せとすることができる。
すなわち、上記第1接着層および第2接着層のうち、少なくとも一方の20℃における貯蔵弾性率が1.0×105Pa以上、1.0×106Pa以下の範囲内であることが好ましい。具体的には、上記貯蔵弾性率が1.0×105Pa以上、中でも2.0×105Pa以上であることが好ましい。また、上記貯蔵弾性率が1.0×106Pa以下、中でも5.0×106Pa以下であることが好ましい。
保持特性は、一般に、2つの接着層間の粘着力の関係によると考えられる。すなわち、上記第1接着層および第2接着層のうち、一方が強粘着性の接着層であれば、強粘着性の接着層は、凝集力が低く柔軟性を有するが、強粘着力により全体的に応力が分散されやすくなるため、高い保持特性を有することができる。
上記第1接着層および第2接着層は、少なくとも一方が、所定の粘着力、厚みおよび凝集力の少なくとも1以上を有し、他方が所定の貯蔵弾性率を有することが好ましい。具体的には、上記第1接着層および第2接着層が、一方は硬化性成分含有層であり、他方は反応付与成分含有層であり、上記硬化性成分含有層が上述した所定の粘着力および厚みの少なくとも一方を有し、上記反応付与成分含有層が上述した所定の貯蔵弾性率を有することが好ましい。
上記第1接着層および上記第2接着層間の保持力は、JIS Z0237:2009(粘着テープ・粘着シート試験方法)に準拠した方法で8秒以上であることが好ましく、中でも10秒以上であることが好ましく、特に12秒以上であることが好ましい。
続いて、上記第2接着シートの他方のセパレータを剥離して露出した第2接着層の全面にPETシート(サイズ:長さ150mm×幅12mm)の先端を貼付する。SUS板の長手方向が鉛直方向となるようにSUS板を固定し、23°、50RH%環境下でSUS板から下側に突出した上記PETシートの下端に1kg重の錘を吊るしたときの、錘が落下する時間を測定する。
第1接着層および第2接着層の粘着力の組合せは、2つの接着層間に要求される機能に応じて上述した組合せの中から適宜選択することができる。
中でも、第1接着層および第2接着層は、一方が硬化性成分を含有し、他方が反応付与成分を含有し、上記硬化性成分を含有する接着層が、少なくとも上記硬化性成分に対して相溶する第1の相溶性ポリマー成分をさらに含み、且つ強粘着性であり、上記反応性成分を含有する接着層が、少なくとも上記反応性成分に対して相溶する第2の相溶性ポリマー成分をさらに含み、且つ弱粘着性である組合せが、反応性、リワーク性、保持特性の観点から最も良好である。
上記セパレータは、接着層から剥離可能であれば特に限定されず、接着層を保護することが可能な程度の強度を有することが好ましい。
このようなセパレータとしては、例えば、離型フィルム、セパレート紙、セパレートフィルム、セパ紙、剥離フィルム、剥離紙等の従来公知のものを用いることができる。具体的には、ポリプロピレンやポリエチレン、フッ素フィルムなどが挙げられる。
また、セパレータは、上記に例示した単層で離型性を有していてもよいが、上質紙、コート紙、含浸紙、プラスチックフィルムなどの離型紙用基材の片面または両面に離型層を形成した積層体を用いてもよい。離型層としては、離型性を有する材料であれば、特に限定されないが、例えば、シリコーン樹脂、有機樹脂変性シリコーン樹脂、フッ素樹脂、アミノアルキド樹脂、メラミン樹脂、アクリル樹脂、ポリエステル樹脂、長鎖アルキル樹脂などがある。これらの樹脂は、エマルジョン型、溶剤型または無溶剤型のいずれもが使用できる。
遮光性を有するセパレータとしては、例えば、アルミ箔セパレータ、アルミ蒸着フィルムや紙セパレータ、着色セパレータ、紫外線吸収剤入りのフィルムセパレータ等が挙げられる。
また、上記セパレータは、接着層と接する面に易剥離処理が施されていることが好ましい。
接着層の両面にセパレータを有する場合、各面に配置されるセパレータは同一であってもよく異なってもよいが、一方が軽剥離性を有し他方が重剥離性を有することが好ましい。
第1接着シートおよび第2接着シートは、例えば2液分別塗布型接着剤の2種類の薬液、すなわち、硬化性成分を含む接着剤組成物および反応性成分を含む接着剤組成物を、それぞれ別々のセパレータの一方の面に塗布し、乾燥することで形成することができる。上記接着剤組成物は必要に応じて溶剤を含むことができる。
第1建材および第2建材は、本態様の製造方法により得られる建築物品を構成する建材であり、その種類に応じて適宜選択される。上記建材は被着面を有すれば、その形態は特に限定されない。
また、無機材料で形成された無機建材としては、例えば、スレート板やケイカル板、石膏ボード、レンガ、コンクリート、セメントモルタル、金属材料、セラミック材料等が用いられる。
また、第1建材および第2建材の一方を建築構造物の躯体とし、他方を別の建築構造物の躯体とすることができる。2種類の躯体間を第1接着層および第2接着層を介して貼り合せることで、硬化接着層を溶接やボルト固定の代替とすることができる。
第1準備工程および第2準備工程では、建材に接着シートが予め貼合されている接着シート付建材を準備してもよい。既製の接着シート付建材を用いることで、物品の製造に際し、接着シート付建材を作製する必要がなく、時間の短縮を図ることができるからである。
また、第1準備工程および第2準備工程の少なくとも一方が、セパレータと上記セパレータの一方の面に設けられた上記接着層とを有する接着シートを用い、上記接着層の上記セパレータが配置されていない面を建材に貼合する接着シート貼合工程を有していてもよい。
例えば、第1接着シートの第1接着層が所望の粘着力を示せば、第1準備工程は、第1接着シート貼合工程と、第2接着シート付き建材の貼り合せ位置を決める位置決め工程と、の両方を含むことができる。第2準備工程においても同様である。このとき、上記接着層を有する接着シートと貼り合せる建材は、固定建材であることが好ましく、例えば、建築構造物を構成する躯体(壁や床)であることが好ましい。
本態様の製造方法における貼合工程は、上記第1接着シート付建材の上記第1接着層の他方の面と、上記第2接着シート付建材の上記第2接着層の他方の面とを貼り合せる工程である。
本工程において、上記第1接着層および上記第2接着層は、互いに接触することにより常温下で硬化が進み、接触硬化により形成される硬化接着層が強接着力を発現することができ、建材同士を接着することができる。
また、他の貼り合せ方法としては、第1接着層および第2接着層の少なくとも一方が低粘性または高粘性を示す場合、第1接着シート付建材上の第1接着層と、第2接着シート付建材の第2接着層とを向かい合わせて、一方を他方の被着面に対して平行方向にスライド移動させて貼り合せることができる。上記の貼り合せ方法は、例えば、第1建材である建築構造物の床と第2建材である化粧床材とを貼り合せる場合等、第1建材と第2建材との貼り合せ面が水平面となる場合に好適である。
先に説明した図6では、貼合工程(図6(c))において、第2接着シート付建材30Bの第2接着層24上で、第1接着シート付建材20Bをスライド移動させて貼り合せる施工方法の例を示している。
養生時間は、上記第1接着層および第2接着層の組成に応じて適宜設定することができるが、例えば、0.5時間〜72時間の範囲内とすることができる。養生時間が短すぎても、貼り合わせのやり直しがきかず、一方、養生時間が長すぎても、工程時間が伸びるため好ましくない。
上記硬化接着層のせん断引張強度は、上述した「第1接着層および第2接着層の粘着力の組合せ」の中の「反応性が良好となる組合せ」の項で説明したため、ここでの説明は省略する。
建築物品の製造方法の第2態様(以下、この項において「本態様の製造方法」と称する。)は、上述の「A.実施形態」の項で説明した第2実施形態の製造方法を用いる方法である。
本態様の製造方法は、後述する準備工程、第2接着シート貼合工程、および第2部材貼合工程を有する方法であり、第1建材および第2建材の種類や、建材同士を貼り合せた際の被着面(接着面)の方向、第1接着層および第2接着層の粘着力等に応じた施工が可能である。
以下、本態様の製造方法を用いた施工例について、例を挙げて説明する。
本態様の製造方法を用いた施工例の第1例(以下、この項においては「本施工例」と称する場合がある。)は、第1建材および第2建材の被着面(接着面)が鉛直面または法線面となる施工例である。具体的には、第1建材および第2建材のうち一方が建築構造物の壁であり、他方が壁装材である施工例である。本施工例により、建築構造物の壁と壁装材とが硬化接着層を介して貼り合されてなる建築物品を得ることができる。
本態様の製造方法を用いた施工方法の第2例(以下、この項においては「本施工例」と称する場合がある。)は、第1建材および第2建材の被着面(接着面)が水平面となる施工例である。具体的には、第1建材および第2建材のうち一方が建築構造物の床であり、他方が化粧床材である施工例である。本施工例により、建築構造物の床と化粧床材とが硬化接着層を介して貼り合されてなる建築物品を得ることができる。
第1建材が建築構造物の床であることが好ましい。大判の化粧床材を建築構造物の床に貼る際に、上記床上に予め第1接着層および第2接着層を設けておくことで、化粧床材を貼る際の位置合わせを精度よく行うことができるからである。また、化粧床材側に接着層が無いため、貼り合せる際に化粧床材が扱いやすくなるからである。
また、第1建材が化粧床材であることが好ましい。作業者が建築構造物の床上を動き回る際に、床上に粘接着層があると作業を阻害する恐れがある。これに対し、化粧床材側に予め第1接着層および第2接着層を設けておくことで、作業者は建築構造物の床上を自由に動き回ることができ、作業を阻害せずに施工が可能となるからである。
本態様の製造方法における準備工程は、上記第1建材に上記第1接着層を有する第1接着シートの上記第1接着層の一方の面が貼り合されている第1接着シート付建材を準備する工程である。
上記第1接着シートは、第1接着層を有する。第1接着シートは、例えば、第1セパレータと上記第1セパレータの一方の面に設けられた第1接着層とを有することができる。
第1接着層が示す粘着性、凝集力、第2接着層との粘着力の組合せについては、上述の「(1)第1態様」で説明した内容と同様であるため、ここでの説明は省略する。
第1建材は、後述する第2建材との組合せに応じて適宜選択することができる。第1建材については、上述の「(1)第1態様」の項で説明したため、ここでの説明は省略する。
本工程においては、第1建材に第1接着シートが予め貼合されている第1接着シート付建材を準備してもよい。また、本工程は、第1セパレータと上記第1セパレータの一方の面に設けられた第1接着層とを備えた第1接着シートを用い、上記第1接着層の上記第1セパレータが配置されていない面を第1建材に貼合する第1接着シート貼合工程を有していてもよい。
第1接着シート貼合工程については、上述の「(1)第1態様 (b)第1準備工程および第2準備工程 (iii)その他」の項で説明した接着シート貼合工程と同様であるため、ここでの説明は省略する。
本態様の製造方法における第2接着シート貼合工程は、上記第1接着シート付建材の上記第1接着層の他方の面に、上記第2接着層を有する第2接着シートの上記第2接着層の一方の面を貼り合せる工程である。
本工程において用いられる第2接着シートは、第2接着層を有する。第2接着シートは、例えば、第2セパレータと上記第2セパレータの一方の面に設けられた第2接着層とを有することができる。
すなわち、本工程は、上記第1接着シート付建材の上記第1セパレータを剥離し、上記第1セパレータが剥離されて露出した上記第1接着層の表面に、第2セパレータと上記第2セパレータの片面上に形成された上記第2接着層とを有する第2接着シートの上記第2セパレータが配置されていない面を貼合する工程とすることができる。
第2接着層が示す粘着性、凝集力、第1接着層との粘着力の組合せについては、上述の「(1)第1態様」の項で説明した内容と同様であるため、ここでの説明は省略する。
上記第1接着シート付建材の上記第1接着層の他方の面に、上記第2接着層を有する第2接着シートの上記第2接着層の一方の面を貼り合せる方法としては、特に限定されない。例えば、第2接着層の片面に第2セパレータを有し、第2接着層を巻内面としてロール状に巻回され面に第2接着シートロールを用い、上記第2接着シートロールから必要量巻き出して、上記第2接着層と上記第1接着層上に貼合した後切断する方法を用いることができる。また、上記第2接着層の両面に第2セパレータが配置された枚葉の第2接着シートを用い、上記第2接着シートの一方の第2セパレータを剥離して、露出した第2接着層と上記第1接着層とを貼り合せる方法を用いることができる。
本態様の製造方法における第2建材貼合工程は、上記第2接着シートの上記第2接着層の他方の面に、上記第2建材を貼り合せる工程である。
また、第2接着層が低粘性または高粘性を示す場合、第2接着層が配置された第1建材または第2建材のうち、一方の建材を固定し、他方の建材を固定された上記一方の建材の被着面に対して平行方向にスライド移動させて貼り合せることができる。このようなスライド移動による貼り合せ方法は、第1建材と第2建材との貼り合せ面が水平面となる場合、例えば、建築構造物の床と化粧床材とを貼り合せる場合に好適に用いることができる。
中でも、本工程は、第1接着層および第2接着層が接触してから常温下で0.5時間以内に行うことが好ましい。硬化が進むと第2建材に対する接着強度が低下する懸念があるからである。
また、上記第2接着層の他方の面に上記第2建材を貼り合せた後、加熱して硬化反応を促進させてもよい。養生時間および硬化温度については、上述の「(1)第1態様」の項で説明した内容と同様である。
硬化接着層の詳細および本態様の製造方法において説明しない内容については、上述の「(1)第1態様」の項で説明した内容と同様である。
建築物品の製造方法の第3態様(以下、この項において「本態様の製造方法」と称する。)は、上述の「A.実施形態」の項で説明した第3実施形態の製造方法を用いる方法である。
以下、本態様の製造方法の各工程について詳細に説明する。
本態様の製造方法における準備工程は、第1接着層を有する第1接着シートの上記第1接着層の一方の面と、第2接着層を有する第2接着シートの上記第2接着層の一方の面と、が貼り合わされて成る多層接着シートを準備する工程である。
また、本工程においては、第1セパレータおよび上記第1セパレータの一方の面上に形成された第1接着層を有する第1接着シートの上記第1接着層と、第2セパレータおよび上記第2セパレータの一方の面上に形成された第2接着層を有する第2接着シートの上記第2接着層とを貼り合せて多層接着シートを形成する多層接着シート形成工程を有していてもよい。
上記低温環境下とは5℃以下の環境下をいい、多層接着シートは、中でも−20℃の冷蔵庫もしくは冷凍庫に保管することが好ましい。
本態様の製造方法における第1貼合工程は、上記多層接着シートの上記第1接着層の他方の面に、上記第1部材を貼り合せる工程である。
また、本態様の製造方法における第2貼合工程は、上記多層接着シートの上記第2接着層の他方の面に、上記第2部材を貼り合せる工程である。
第1貼合工程および第2貼合工程は順不同に行うことができる。
また、上記多層粘接着シートにおいて、上記第2接着層の他方の面に第2セパレータが配置されている場合は、上記第2セパレータを剥離して露出した上記第2接着層に、上記第2建材を貼合することができる。
第1貼合工程および第2貼合工程の各工程において用いられる第1建材および第2建材については、上述の「(1)第1態様」の項で説明した建材と同様とすることができる。
準備工程において、上記多層接着シートが低温環境下に保管されない場合は、第1接着層および第2接着層が接触してから常温下で0.5時間以内に行うことが好ましい。
また、準備工程において、上記多層接着シートが低温環境下に保管されている場合は、低温環境下から解放されてから養生時間の間に行うことが好ましい。養生時間については、上述の「(1)第1態様」の項で説明した内容と同様とすることができる。
その他、接着層の物性を利用した貼合方法や、上記第1接着層および第2接着層の接触硬化反応により形成される硬化接着層等、本態様の製造方法において説明しない内容については、上述の「(1)第1態様」および「(2)第2態様」の項で説明した内容と同様とすることができる。
物品の製造方法は、上述した第1実施形態から第4実施形態までのいずれかを、インフラ構造物の製造方法として用いることができ、中でも第4実施形態を好適に用いることができる。
したがって、インフラ構造物の製造方法は、すなわち「インフラ構造物の補修または補強方法」とすることができる。
しかし、液状接着剤を使用して補修・補強用シートを貼り合わせる場合は、計量作業や塗工作業中の飛散により、接着剤が体に付着するおそれがあり、作業負担が大きく、簡便な施工が困難であるという問題がある。また、シート状の熱硬化性接着剤や光硬化性接着剤を有する補修・補強用シートを使用する場合は、貼合後に熱や紫外線を当てて接着剤を硬化させる作業を要する。このため、作業者は、加熱装置や紫外線照射装置を持ち歩く必要があり、また、インフラ構造物の設置場所によっては、上記作業を行うことが困難であるため、補修または補強作業が制限されてしまうという問題がある。
インフラ構造物の製造方法の第1〜第3態様は、上述の「A.実施形態」の項で説明した第1〜第3実施形態の製造方法をそれぞれ用いる方法である。
これらの態様においては、第1部材および第2部材が後述するインフラ用部材であり、得られる物品が補修または補強後のインフラ構造物であることを除いて、上述の「1.建築物品の製造方法」の項で説明した内容と同様であるため、ここでの説明は省略する。
上記インフラ用部材としては、例えば、補修または補強前のインフラ構造物(以下、対象インフラ構造物)、補修・補強部材、異常検知部材等が挙げられる。
インフラ構造物の製造方法の第1〜第3態様においては、インフラ用部材である第1部材および第2部材のうち、一方は対象インフラ構造物であり、上記対象インフラ構造物は、固定されていてもよい。
異常検知部材としては、貼り付けるインフラ用部材の種類や材質に応じて従来公知の部材を使用することができ、例えばコンクリート製のインフラ用部材であれば、導電性線材、光ファイバー、繊維含浸プラスチックフィルム、市販のひび割れ検知センサ(東京測器研究所社製 KZCA−A)等が挙げられる。
インフラ構造物の製造方法の第4態様(以下、この項において本態様の製造方法と称する。)は、上述の「A.実施形態」の項で説明した第4実施形態の製造方法を用いる方法である。
本態様の製造方法は、第1部材がインフラ用部材であり、第2部材貼合工程を行わないこと以外は、上述の「1.建築物品の製造方法 (2)第2態様」の項で説明した内容と同様とすることができる。
本態様の製造方法における準備工程は、インフラ用部材に上記第1接着層を有する第1接着シートの上記第1接着層の一方の面が貼り合されている第1接着シート付インフラ用部材を準備する工程である。
図7に例示するインフラ構造物10Cは、対象インフラ構造物1C上に硬化接着層3が形成され、硬化接着層3中に補修・補強部材または異常検知部材4が包含されている。
本態様の製造方法における第2接着シート貼合工程は、上記第1接着シート付インフラ用部材の上記第1接着層の他方の面に、上記第2接着層を有する第2接着シートの上記第2接着層の一方の面を貼り合せる工程である。
第2セパレータの第2接着層側表面を賦形面とすることで、図4(b)、(c)で例示するように、第1接着層22および第2接着層24との接触硬化後、第2接着層24上に配置されていた第2セパレータ23を剥離することにより、硬化接着層3表面に第2セパレータ23の賦形面の形状が賦形されたインフラ構造物10Cを得ることができ、インフラ構造物に意匠性を付与することができるからである。
本態様の製造方法においては、上記第1接着シートおよび上記第2接着シートの少なくとも一方が、顔料を含むことが好ましい。補修した箇所がどこであるかを遠くからでも視認しやすくすることができ、また、顔料を含むことで、接着シートを貼付する下地を保護することができるからである。
物品の製造方法は、上述した実施形態の中でも、第1実施形態〜第3実施形態を自動車の製造方法として好適に用いることができる。
しかし、熱硬化性接着剤は自動車用部材同士を強固に接着することができるが、双方の材質や膨張率が異なる場合、接着剤の硬化の際に加わる熱により、反りや浮きが生じてしまうため、材質の組合せが制限されてしまう。特に、自動車の製造においては、金属製の自動車車体に、プラスチック製の自動車部品が取り付けられることが多く、この場合、上記の問題が顕著に生じやすくなる。
また、両面テープは、熱処理が不要なため、材質や膨張率が異なる自動車用部材同士を容易に貼り付けることが可能であるが、長期耐久性に劣る。
なお、上記項中の、「建築物品」を「自動車」に、「建築物品の製造方法」または「建材の施工方法」を「自動車の製造方法」または「自動車用部材の取付方法」に、「部材」、「建材」を「自動車用部材」に、それぞれ置き替えることができる。
ここで自動車用部材とは、自動車車体および上記自動車車体に取り付けられる自動車部品をいい、内装材、外装材の何れであってもよい。自動車部品は、一般に自動車に用いられる部品であれば特に限定されず、例えば、エンブレムなどの装飾部材、ピラー等の構造部材等が挙げられる。
第1部材および第2部材の材質の組合せとしては、例えば、ABSやCFRPなどの樹脂と金属類との組合せ、アルミとチタンとの組合せ等の異種金属の組合せ等が挙げられる。
本発明の一実施形態に係る接着シートセットは、第1接着シートおよび第2接着シートを有する接着シートセットであって、上記第1接着シートは、第1セパレータと上記第1セパレータの一方の面に設けられた第1接着層とを備え、上記第2接着シートは、第2セパレータと上記第2セパレータの一方の面に設けられた第2接着層とを備え、上記第1接着シートおよび上記第2接着シートは、上記第1接着層および上記第2接着層が互いに接触することにより硬化して接着するように構成されている。
接着シートセットにおける接着シートは、図8(a)で示すように、接着層の片面にセパレータを有していてもよく、図8(b)で示すように、接着層の両面にセパレータを有していてもよい。
また、薬液がシート化されていることで、厚みによる管理を行うことができ、接着シートを部材と貼り合わせることで、部材上に接着層を必然的に配置させることができる。このため、物品の製造時の品質管理の面からも優れている。
さらに、上記2種類の薬液は、互いに接触することで硬化反応が進むところ、上記薬液が分別されてシート化されていることで、保管中に硬化反応が進まないため、接着シート単体での長期保管が可能である。このため、接着シートセットは、物品の製造のタイミングに応じて使用することが可能である。加えて接着シートは、被着面の大きさや形状に合せたサイズ調整が可能である。
第1接着剤組成物および第2接着剤組成物において用いた各成分の詳細を表1に示す。
1.第1準備工程
片面にシリコーン系剥離剤による剥離処理が施されてなるポリエステルフィルム(膜厚:38μm、東セロ株式会社製、商品名:SP−PET−03、以下、第1セパレータAとする。)を用い、剥離処理面上に、下記表2に示す組成配合からなる第1接着剤組成物を塗工後の厚さが75μmとなるようにアプリケーターを用いてそれぞれ塗布し、乾燥オーブンにて80℃で2分間乾燥させて、第1接着層を形成した。
第2セパレータBとして、第1セパレータBと同じものを用い、剥離処理面上に下記表2に示す組成配合から成る第2接着剤組成物を塗工後の厚さが25μmとなるようにアプリケーターを用いて塗布し、乾燥オーブンにて80℃で2分間乾燥させて第2接着層を形成した。
次に、第2セパレータAとして、第1セパレータAと同じものを用い、その剥離処理面を第2接着層と対向するように重ね合わせて2kgのローラーを用いて押圧した。
これにより、第2接着層の両面に第2セパレータAおよびBがそれぞれ配置された第2接着シートを得た。
第1接着シートを、長さ25mm、幅12.5mmに裁断し、第1セパレータBを剥離して第1接着層を露出させ、第1部材(溶融亜鉛鍍金鋼板、JIS G3302/SGCC規格品、長さ100mm、幅25mm、厚さ1.5mm)の先端部分に貼り付けて、第1接着シート付部材を作製した。
また、第2接着シートを第1接着シートと同様のサイズに裁断し、第2セパレータBを剥離して第2接着層を露出させ、第2部材(第1部材と同じ)の先端に貼りつけて、第2接着シート付部材を作製した。
各接着シート付き部材の部材同士を仮固定した後、その仮固定部分上に3kgの荷重をかけて23℃、50%雰囲気下で7日間もしくは1ヵ月間養生を行い、物品を得た。
また、各接着シート付き部材の部材同士を仮固定した後、仮固定部分上に3kgの荷重をかけた状態で、150℃下で30分の加熱を行い、熱硬化した際の強度測定用サンプルも別途作製した。
第1部材上にアクリル系両面テープ(スリーエム社製 商品名:Y−4180、アクリル粘着剤含有)を貼り合せ、上記両面テープの片面のセパレータを剥離して、第2部材を貼り合わせた。
(1)接着強度(せん断引張強度)
得られた物品の両端を、23℃、50%RHの環境下でテンシロン万能材料試験機(RTF−1350、株式会社エー・アンド・デイ製)に固定し、10mm/分で引っ張り、せん断引張強度を測定し、その値を接着強度とした(JIS K6850:1999(接着剤−剛性被着材の引張せん断接着強さ試験方法)準拠法)。具体的には、「I.物品の製造方法 B.用途およびその詳細 1.建築物品の製造方法 (1)第1態様」の項の中で説明した方法で測定した。
上記接着強度測定後、破断面を食指にて確認し、タックが残っていなければ○、残っていれば×とした。
第1接着シートを、縦25.4mm、横150mmのサイズに裁断し、第1セパレータBを剥離して、露出させた第1接着層上にPETフィルム(東洋紡社製A4100)を手動ローラーを用いて貼り合わせた。その後、第1セパレータAを剥離して、露出させた第1接着層上にSUS板(304BA、被着面:研磨面、試料:縦25.4mm、横150mm)を手動ローラーを用いて貼り合せた。その後、PETフィルム付きの第1接着層をSUS板から20mm程、手で剥離し、引張試験機(株式会社エー・アンド・デイ社製、型番:RTF−1150H)を用いて、JIS Z0237:2009(粘着テープ・粘着シート試験方法)および粘着力の試験法の方法1(温度23℃湿度50%、テープおよびシートをステンレス試験板に対して180°に引きはがす試験方法)に準拠した条件(引張速度:300mm/分、剥離距離:150mm、剥離角:180°)で、SUS板面に対する第1接着層の粘着力(N/インチ)を測定した。第2接着シートの第2接着層の粘着力についても、上記と同様の方法により測定した。
粘着力が0.05N/25mm以上を○とし、0.05N/25mm未満を×とした。結果を表2に示す。
実施例1〜10と比較例1との結果から、非硬化系の接着剤組成物では凝集力が低いためせん断強度が低くなり、加熱にも耐えられないことが示唆された。また、実施例1〜10の結果から、以下のことが示唆された。すなわち、実施例1および2を比較すると、EA−BA−ANポリマー(組成E)量が多い程、靱性が向上し、強度が上がる傾向にあった。
また、実施例1、3および4の比較から、固形(高分子)のエポキシ樹脂(組成H)量が減少すると、全体的に硬く脆くなるため強度は多少低下する傾向にあるが、逆に液状(低分子)のエポキシ樹脂(組成A)を少なくしたとしても、貼り合わせ後の第1接着層および第2接着層に含まれる成分の拡散がうまくいかず、常温硬化性が低下する傾向にあった。ただし、この場合であっても、加熱すれば拡散が促進され強度は高くなった。
実施例5〜10を比較すると、アクリル系トリブロック共重合体(組成C)を添加することにより、相溶性と靱性が上がり、常温硬化性(特に7日後硬化のせん断強度の結果を参照。)に優れる。このとき、アクリル系トリブロック共重合体の添加量を増やすにつれ、第1接着層および第2接着層に含まれる成分の拡散性は低下するため、室温硬化性は低下する傾向にあるが、靱性が向上し加熱後の強度が特に向上する。
1.第1準備工程
実施例1と同じ第1セパレータAを用い、剥離処理面上に、下記表3に示す組成配合の第1接着剤組成物を塗工後の厚さが75μmとなるようにアプリケーターを用いて塗布し、乾燥オーブンにて80℃で2分間乾燥させて第1接着層を形成し、第1接着シートを得た。
実施例1と同じ第2セパレータAを用い、剥離処理面上に、下記表3に示す組成配合の第2接着剤組成物を塗工後の厚さが25μmとなるようにアプリケーターを用いて塗布し、乾燥オーブンにて80℃で2分間乾燥させて第2接着層を形成した。
次に、同じく第2セパレータAを用い、剥離処理面を第2接着層と対向するように重ね合わせて2kgのローラーを用いて押圧して、第2接着層の両面に第2セパレータAが配置された第2接着シートを得た。
第1接着シート付き建材および第2接着シート付き建材の第1セパレータAおよび第2セパレータBを剥離して、第1接着層および第2接着層をそれぞれ露出させて貼り合せ、建築物品を得た。実施例11の方法によれば、MDFおよび鉄板を簡便に貼合することが可能であることを確認した。
主剤として、シリコーンエラストマー(信越化学社製 商品名:KE−66)と、硬化剤CAT−RC(信越化学社製)とを重量比で主剤:硬化剤=100:2となる割合で混合し、1液の液状型湿気硬化接着剤(以下、単に1液硬化型接着剤と称する場合がある。)を調製した。
実施例11で使用したMDFの片面上に1液硬化型接着剤を塗布し、その塗布面に実施例1で使用した鉄板を貼り合せて建築物品を得た。比較例3では、1液硬化型接着剤の混合調製が煩雑であり、また、1液硬化型接着剤を塗布する際に、MDFからの液のはみだしが確認された。
実施例11と同じ鉄板上に比較例1で用いた両面テープを貼り合せ、上記両面テープの片面のセパレータを剥離して、実施例11と同じMDFを貼り合わせて建築物品を得た。比較例4では両面テープを介してそれぞれの建材を貼り合わせるだけのため、簡易に施工は可能であった。
1.せん断引張強度
以下の方法で評価サンプルを作製し、各評価サンプルについてせん断引張強度を測定した。評価サンプルの作製に使用したMDFは、全て実施例11で用いたものと同様とした。せん断引張強度は、評価1と同様の条件で行った。
実施例11で作製した第2接着シートの一方の第2セパレータAを剥離し、露出した第2接着層をMDFに手指にて貼り合わせ、他方の第2セパレータAを剥離した。その上に、実施例1で作製した第1接着シートの第1セパレータAを剥離して第1接着層を露出させ、第1接着層および第2接着層同士が接着するように貼り合わせ、接着面積が12.5mm×25mmとなるように、上記第1接着層上に別のMDFを貼り合わせた。その後、23℃、50%RH環境下にて24時間養生を行い、評価サンプル1を得た。評価サンプル1のせん断引張強度は3.4MPaであった。
比較例2で用いた接着剤を液状のまま、MDFの表面に塗布し、同じく接着面積12.5mm×25mmとなるように接着剤層上に別のMDFを貼り合わせた。上記接着剤が液状のため固定ができないため、カプトンテープにて剥がれないように固定し、23℃、50%RH環境下にて24時間養生を行い、評価サンプル2を得た。評価サンプル2のせん断引張強度は1.2MPaであった。
MDF上に比較例3で用いた両面テープを貼り合せ、上記両面テープの片面のセパレータを剥離して、上記両面テープ上に接着面積が12.5mm×25mmとなるように別のMDFを貼り合わせた。その後、23℃、50%RH環境下にて24時間養生を行い、評価サンプル3を得た。評価サンプル3のせん断引張強度は0.2MPaであった。
比較例2では接着剤に含まれる樹脂がシリコーン樹脂のため、硬化後も柔らかく、せん断引張強度が1.2MPaと低強度となった。また、比較例3では粘着剤のため、せん断引張強度試験時にほぼ応力を示さず、ひたすら伸び続けるような結果となり、せん断引張強度は非常に低強度となった。
一方、実施例11は、比較例2および3と比較して高いせん断引張強度を示した。
1.第1接着シートの作成
片面にシリコーン系剥離剤による剥離処理が施されてなるポリエステルフィルム(第1セパレータA)を用い、剥離処理面上に、下記表4に示す組成配合からなる第1接着剤組成物を塗工後の厚さが75μmとなるようにアプリケーターを用いてそれぞれ塗布し、乾燥オーブンにて80℃で2分間乾燥させて、第1接着層を形成した。
これにより、第1接着層の両面に第1セパレータAおよびBがそれぞれ配置された第1接着シートを得た。
第2セパレータBとして、第1セパレータBと同じものを用い、剥離処理面上に下記表4に示す組成配合から成る第2接着剤組成物を塗工後の厚さが25μmとなるようにアプリケーターを用いて塗布し、乾燥オーブンにて80℃で2分間乾燥させて第2接着層を形成した。
次に、第2セパレータAとして、第1セパレータAと同じものを用い、その剥離処理面を第2接着層と対向するように重ね合わせて2kgのローラーを用いて押圧した。
これにより、第2接着層の両面に第2セパレータAおよびBがそれぞれ配置された第2接着シートを得た。
第1接着シートおよび第2接着シートを表4で示す組合せとすることで、接着シートセットとした。
(1)粘着性
実施例12〜15の接着シートセットについて、第1接着シートの第1接着層および第2接着シートの第2接着層の各粘着力を測定した。粘着力の測定は、上記評価1の項で説明した方法と同様の方法により行った。結果を表4に示す。
実施例12〜15の接着シートセットについて、せん断引張強度を測定した。せん断引張強度は、「I.物品の製造方法 B.用途およびその詳細 1.建築物品の製造方法 (1)第1態様」の項の中の「第1接着層および第2接着層の粘着力の組合せ」の項の中で説明した方法により行った。結果を表4に記す。
実施例12〜15の接着シートセットについて、第1接着層および第2接着層の貯蔵弾性率を測定した。貯蔵弾性率は、「I.物品の製造方法 B.用途およびその詳細 1.建築物品の製造方法 (1)第1態様」の項の中の「第1接着層および第2接着層の粘着力の組合せ」の項の中で説明した方法により行った。結果を表4に記す。
実施例12〜15の接着シートセットについて、保持力を測定した。保持力の測定は、「I.物品の製造方法 B.用途およびその詳細 1.建築物品の製造方法 (1)第1態様」の項の中の「第1接着層および第2接着層の粘着力の組合せ」の項の中で説明した方法により行った。結果を表4に記す。
実施例12〜15の接着シートセットについて、リワーク性を測定した。リワーク性の測定は、「I.物品の製造方法 B.用途およびその詳細 1.建築物品の製造方法 (1)第1態様」の項の中の「第1接着層および第2接着層の粘着力の組合せ」の項の中で説明した方法により行った。結果を表4に記す。
実施例12〜15の結果より、硬化性付与成分を含む第1接着層の粘着力を、反応付与成分を含む第2接着層の粘着力よりも強くする、中でも上記一方の接着層の粘着力を強粘着性とすることで、反応付与成分を含む第2接着層の粘着性の強弱によらず、せん断強度が高い傾向を示した。また、リワーク性も良好である傾向を示した。このとき、上記第1接着層の厚みは上記第2接着層の厚みよりも大きかった。これらの結果から、一方の接着層の粘着力を他方の接着層よりも強くすることで、反応性およびリワーク性が向上することが示唆された。また、硬化性付与成分を含む接着層の厚みを大きくすることで、同様の効果が得られることが示唆された。
さらに、第1接着層および第2接着層が共に弱粘着性である場合も、保持力が高くなることが示唆された(実施例15)。これは、第1接着層および第2接着層は弱粘着性であり、共に凝集力が高く硬い層となるため、どちらか一方に応力が集中せず全体で力を受け止め、せん断方向の耐力が高くなったと推量される。
2 … 第2部材
10 … 物品
11 … 第1接着シート
12 … 第2接着シート
20 … 第1接着シート付部材
21 … 第1セパレータ
23 … 第2セパレータ
22 … 第1接着層
24 … 第2接着層
30 … 第2接着シート付部材
50 … 接着シートセット
Claims (10)
- 第1接着シートおよび第2接着シートを有する接着シートセットであって、
前記第1接着シートは、第1セパレータと前記第1セパレータの一方の面に設けられた第1接着層とを備え、
前記第2接着シートは、第2セパレータと前記第2セパレータの一方の面に設けられた第2接着層とを備え、
前記第1接着シートおよび前記第2接着シートは、前記第1接着層および前記第2接着層が互いに接触することにより硬化して接着するように構成されており、
前記第1接着層および前記第2接着層は、一方が硬化性成分を含有し、他方が反応付与成分を含有し、
前記硬化性成分を含有する接着層が、少なくとも前記硬化性成分に対して相溶する第1の相溶性ポリマー成分をさらに含み、
前記反応性成分を含有する接着層が、少なくとも前記反応性成分に対して相溶する第2の相溶性ポリマー成分をさらに含む、接着シートセット。 - 前記硬化性成分を含有する接着層の粘着力が、前記反応付与成分を含有する接着層の粘着力よりも強い、請求項1に記載の接着シートセット。
- 前記硬化性成分を含有する接着層の粘着力が、5N/インチ以上、50N/インチ以下の範囲内である、請求項2に記載の接着シートセット。
- 前記硬化性成分を含有する接着層の厚みが、前記反応付与成分を含有する接着層の厚みよりも大きい、請求項1から請求項3までのいずれかの請求項に記載の接着シートセット。
- 前記硬化性成分がエポキシ樹脂を含み、前記反応付与成分がイミダゾール化合物を含む、請求項1から請求項4までのいずれかの請求項に記載の接着シートセット。
- 前記第1の相溶性ポリマー成分および前記第2の相溶性ポリマー成分が、アクリルポリマーを含む同一の成分である、請求項1から請求項5までのいずれかの請求項に記載の接着シートセット。
- 前記第1相溶性ポリマー成分の質量平均分子量は、前記硬化性成分の質量平均分子量よりも大きく、
前記第2相溶性ポリマー成分の質量平均分子量は、前記反応付与成分の質量平均分子量よりも大きい、請求項1から請求項6までのいずれかの請求項に記載の接着シートセット。 - 前記第1の相溶性ポリマー成分が、前記反応性成分に対して相溶し、第2の相溶性ポリマー成分が、前記前記硬化性成分に対して相溶する、請求項1から請求項7までのいずれかの請求項に記載の接着シートセット。
- 前記第1接着層および前記第2接着層は、それぞれ異なる色を有する、請求項1から請求項8までのいずれかの請求項に記載の接着シートセット。
- 前記第1セパレータおよび前記第2セパレータは、それぞれ異なる色を有する請求項1から請求項8までのいずれかの請求項に記載の接着シートセット。
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