JP6933305B2 - 積層フィルム、粘着テープおよび接着体 - Google Patents
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Description
具体的には、近年の高性能化にともない各種製品において、部品が高密度に実装されるようになってきている。このような製品において、各部品を筐体や他の部品等(以下、単に筐体と称す)に固定する際、図6に示すように、筐体21と部品20との間に粘着テープ22が設けられる。しかし、上述のようにリサイクル等するため製品を解体する場合には、部品20を取り外すために、当該粘着テープ22の取手部分を引っ張って粘着テープを剥がすことを要するが、従来では粘着テープを剥がせないことがあった。
より具体的には、高密度に部品を実装する機器では、例えばゴム基材を有する粘着テープを用いて貼り付けた部品に近接して、他の部材も筐体に取り付けられている。そして、当該他の部材を避けて粘着テープを剥がすためには、当該粘着テープの取手部分を貼付け面に対して高角度(例えば60°以上)の方向に引っ張って剥がすこととなり、このように高い角度で引っ張ると粘着テープに負荷がかかり、ちぎれることがあった。そして、このように粘着テープを容易に除去できないことにより、作業コストが増大する要因となっていた。
すなわち、本願発明は以下の通りである。
前記積層フィルムの少なくとも一方の表面上に前記粘着剤層が存在しない糊無し部を有し、
前記基材層は、破断伸度が200〜3000%であり、破断強度が1.5〜80MPaであることを特徴とする、積層フィルム。
〔2〕前記粘着剤層の粘着剤がフィラーを含有する、上記〔1〕に記載の積層フィルム。
〔3〕基材層と、当該基材層の両面に粘着剤層とを備える粘着テープであって、
前記粘着テープの1つの端部側の少なくとも一方の表面上に前記粘着剤層が存在しない糊無し部を有し、
前記基材層は、破断伸度が200〜3000%であり、破断強度が1.5〜80MPaであることを特徴とする、粘着テープ。
〔4〕前記粘着テープの長手方向に沿って測った前記糊無し部の長さは、0.5〜100mmである、上記〔3〕に記載の粘着テープ。
〔5〕前記粘着剤層の粘着剤がフィラーを含有する、上記〔3〕または〔4〕に記載の粘着テープ。
〔6〕上記〔3〕〜〔5〕のいずれかに記載の粘着テープと、当該粘着テープの一方の表面上に貼り付けられた第1被着体と、当該粘着テープの他方の表面上に貼り付けられた第2被着体とを備える接着体であって、
前記粘着テープのうち前記糊無し部よりも端部側の部分が、当該粘着テープが貼り付けられた第1被着体の第1貼付け面よりも外側に位置し、
前記糊無し部上に前記第1貼付け面を画定する角が位置することを特徴とする、接着体。
《積層フィルム》
本実施形態の積層フィルム1は、図1に示すように、基材層と、当該基材層の両面に粘着剤層4とを備え、積層フィルム1の少なくとも一方の表面上に粘着剤層4が存在しない糊無し部2を有し、基材層は、破断伸度が200〜3000%であり、破断強度が1.5〜80MPaであることを特徴とする。
本実施形態の積層フィルム1によれば、積層フィルム1から得た粘着テープを貼付け面に対して角度をつけて剥がす際にも、粘着テープへの負荷を低減しちぎれを防止することができる。具体的には、積層フィルム1から、粘着テープの1つの端部側の表面上に糊無し部2を有するように切り抜き、次いで、得られた粘着テープを用いて部品等の被着体を例えば筐体等に固定する際、図5に示すように、部品等の角(粘着テープが貼り付けられる貼付け面を画定する角)が当該糊無し部2上に位置するように貼り付ける。そして、このように固定した後、部品を筐体から取り外すために粘着テープを剥がす際、粘着テープを貼付け面に対して角度をつけて剥がすこととなっても、粘着テープの伸び始めに粘着テープの糊無し部2が滑らかに伸びることとなるので、粘着テープへの負荷を低減しちぎれを防止することができる。
一方、糊無し部2は、任意の形状をとることができるが、一の方向(図1の例では、TD方向)に沿って測った長さが少なくとも0.5mmであり、当該一の方向に直交する方向(図1の例では、MD方向)に沿って測った長さが少なくとも0.5mmであることが好ましい。また、より好ましくは、糊無し部2は、一の方向に沿って測った長さが少なくとも3mmであり、当該一の方向に直交する方向に沿って測った長さが少なくとも3mmである。
糊無し部2をこのような大きさにすることにより、本実施形態の積層フィルム1を用いて、所望の粘着テープを作製することができる。
なお、積層フィルム1は、一の方向の長さが0.5mm以上であり、当該方向に直交する方向の長さが0.5mm以上である糊無し部2に対して、当該一の方向に隣接する、少なくとも30mmの長さの範囲内においては、粘着剤層4が実質的に全面に存在することが好ましい。これにより、積層フィルム1より得られる粘着テープに糊無し部2を設けても、粘着テープの粘着力を確保しやすくすることができる。なお、ここでの「実質的に全面に存在する」とは、糊無し部2に対して一の方向に隣接する、少なくとも30mmの長さの範囲内に、粘着剤層4でない部分がわずかに点在していても、全体として粘着力が同等であると認められる程度である場合には許容されるものとする。また、より好ましくは、当該範囲内において、全面に粘着剤層4が存在することである。
また、本実施形態において、図2に示すように、積層フィルム1の平面視で、積層フィルム1の表面の糊無し部2を海状にし、粘着剤層4を島状にすることにより、糊無し部2と粘着剤層4とを海島状にすることもできる(なお、逆に糊無し部2を島状、粘着剤層4を海状にすることもできる)。積層フィルム1の粘着剤層4を島状にした場合には、例えば図2中の破線3で示す位置で積層フィルム1を切り出すことにより、複数(図示では3つ以上)の端部を有する粘着テープを得ることができる。
なお、図1に示す例では、積層フィルム1から矩形状粘着テープを、図2に示す例では、積層フィルム1から3つ以上の端部を有する粘着テープを製造しているが、積層フィルム1から製造される粘着テープの形状および大きさ等は、任意にすることができる。
また、本実施形態において、糊無し部2とは、積層フィルム1の表面を形成する粘着剤層4が形成されていない部分である。糊無し部2は、積層フィルム1の基材層が露出する部分とすることができるが、粘着剤層の厚さの10%以下の厚さで粘着剤が存在することは許容されるものとする。
−基材層−
本実施形態の積層フィルム1は、図5の積層フィルムより得られる粘着テープ11に示すように、粘着剤層14の担体としての基材層13を有している。
本実施形態における積層フィルム1の基材層は、破断伸度が200〜3000%であり、破断強度が1.5〜80MPaである。
前記スチレン系共重合体は、前記スチレン−イソプレン共重合体とスチレン−イソプレン−スチレン共重合体の合計質量に対して、前記スチレン−イソプレン共重合体を0質量%〜80質量%の範囲で含有するものを使用することが好ましく、0質量%〜70質量%の範囲で含有するものを使用することがより好ましく、0質量%〜50質量%の範囲で含有するものを使用することが更に好ましく、0質量%〜30質量%の範囲で使用することがより一層好ましい。前記範囲とすることで、優れた破断伸度や破断応力を維持しながら熱耐久性との両立が可能となる。
また、本実施形態において、前記基材層には、粘着剤層4との密着性を高めることや耐熱性を高める目的で粘着付与樹脂を使用することができる。中でも、軟化点が80℃以上の粘着付与樹脂が好適に使用でき、軟化点は90℃以上であることがより好ましく、100℃以上であることが更に好ましく、110℃以上であることがよりいっそう好ましい。前記軟化点は、JISK2207に規定の方法(乾球式)で測定された値を指す。
前記石油樹脂は、スチレン−イソプレンブロック共重合体やスチレン−イソプレンブロック−スチレン共重合体を構成するポリイソプレン構造と相溶しやすく、その結果、粘着テープの初期接着力と熱耐久性とをより一層向上させることができる。
前記C5系石油樹脂としては、脂肪族系石油樹脂を使用することができ、例えば、エスコレッツ1202、1304、1401(東燃化学合同会社製)、ウイングタック95(グッドイヤー・タイヤ・アンド・ラバー・カンパニー製)、クイントンK100、R100、F100(日本ゼオン株式会社製)、ピコタック95、ピコペール100(理化ハーキュレス製)等を使用することができる。
前記脂環族系石油樹脂としては、前記したC9系石油樹脂に水素添加して得られるが、例えば、エスコレッツ5300(トーネックス製)、アルコンP−100(荒川化学工業製)、リガライトR101(理化ファインテク製)等を使用することができる。
なかでも、前記粘着付与樹脂としては、前記C5系石油樹脂と重合ロジン系樹脂とを組み合わせて使用することが、より一層優れた初期接着性と熱耐久性とを両立するうえで好ましい。
また、本実施形態において、前記樹脂基材には、特性を損なわない範囲で必要に応じて、その他のポリマー成分、架橋剤、老化防止剤、紫外線吸収剤、充填剤、重合禁止剤、表面調整剤、帯電防止剤、消泡剤、粘度調整剤、耐光安定剤、耐候安定剤、耐熱安定剤、酸化防止剤、レベリング剤、有機顔料、無機顔料、顔料分散剤、シリカビーズ、有機ビーズなどの添加剤;酸化ケイ素、酸化アルミニウム、酸化チタン、ジルコニア、五酸化アンチモンなどの無機系充填剤などを含有するものを使用することができる。
前記基材は、その厚さが10〜2490μmであることが好ましく、30〜300μmであることがより好ましく、60〜200μmであることが更に好ましく、70μm〜150μmであることがよりいっそう好ましい。前記基材の厚さが上記範囲であることで、被着体の歪みに対して粘着テープが追従し易く高い接着強度を得易く、粘着テープを引き伸ばしながら剥離する際に必要な応力が大きくなりすぎないため好ましい。
粘着テープの50%伸長時応力が粘着テープの25%伸長時応力に対して前記範囲にあることで、粘着テープの剥離時に引き剥がすために必要な応力が安定させることが可能となる。
本実施形態において、粘着剤層4の粘着剤は、特に限定されないが、基材層と良好な密着性を有するものを使用でき、例えば、アクリル系粘着剤、ウレタン系粘着剤、ゴム系粘着剤、シリコーン系粘着剤などが挙げられる。また、本実施形態において、粘着剤層4の粘着剤として水分散性のエマルジョン型粘着剤も使用することができる。
本実施形態においては、比較的強い粘着力が得やすいことからアクリル系粘着剤が好ましい。
アクリル系粘着剤としては、特に限定されないが例えば、(メタ)アクリル酸アルキルエステル単量体を単量体単位として含む少なくとも1種のアクリル系重合体を含む。(メタ)アクリル酸アルキルエステル単量体としては、例えばアルキル基の炭素数が2〜14個である(メタ)アクリル酸アルキルエステルであり、例としては、特に限定されないが、アクリル酸エチル、アクリル酸プロピル、アクリル酸ブチル、アクリル酸イソブチル、アクリル酸イソアミル、アクリル酸ヘキシル、アクリル酸オクチル、アクリル酸2−エチルヘキシル、アクリル酸イソオクチル、アクリル酸イソノリル、アクリル酸イソデシル、メタクリル酸ブチル、メタクリル酸ヘキシル、メタクリル酸イソデシル、メタクリル酸ラウリル等が挙げられる。
なお、本明細書において、「(メタ)アクリル酸アルキルエステル」とは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を意味する。
これによりこれら単量体由来の構成単位がアクリル系重合体中で架橋点となり、粘着成分の硬さを調整し目的の粘着力を発現させることができる。
ゴム系粘着剤としては、天然ゴムやその変性物等の天然ゴム系重合体、合成ゴム系重合体、ビニル芳香族ブロック共重合体(B)等のゴム系ポリマーの1種または2種以上を含む。
また、ゴム系粘着剤としては、ビニル芳香族ブロック共重合体(B)を含有するものが好ましい。なかでも、芳香族ビニル化合物と共役ジエン化合物とのブロック共重合体から選ばれる1種又は2種以上の共重合体が使用でき、前記芳香族ビニル化合物がスチレンであるスチレン系共重合体が好ましい。また、前記共役ジエン化合物としてはイソプレン、ブタジエン、エチレンブチレン、エチレンプロピレンが好ましい。なかでも、前記ブロック共重合体(B)としては、スチレン−イソプレン共重合体、スチレン−ブタジエン共重合体、スチレン−エチレンブチレン共重合体、スチレン−エチレンプロピレン共重合体などのジブロック共重合体、スチレン−イソプレン−スチレン共重合体、スチレン−ブタジエン−スチレン共重合体などのトリブロック共重合体から選ばれる1種又は2種以上の共重合体が好ましく、スチレン−イソプレン共重合体、スチレン−ブタジエン共重合体、スチレン−エチレンブチレン共重合体、スチレン−イソプレン−スチレン共重合体、スチレン−ブタジエン−スチレン共重合体から選ばれる1種又は2種以上の共重合体がより好ましく、スチレン−イソプレン共重合体、スチレン−イソプレン−スチレン共重合体から選ばれる1種又は2種以上の共重合体が特に好ましい。
前記スチレン系樹脂は、前記スチレン−イソプレン共重合体とスチレン−イソプレン−スチレン共重合体の合計質量に対して、前記スチレン−イソプレン共重合体を0質量%〜80質量%の範囲で含有するものを使用することが好ましく、0質量%〜77質量%の範囲で含有するものを使用することが更に好ましく、0質量%〜75質量%の範囲で含有するものを使用することが特に好ましく、0質量%〜70質量%の範囲で使用することがよりいっそう好ましい。前記範囲とすることで、本実施形態の積層フィルム1に優れた接着性能と熱耐久性とを両立させることができる。
さらに本実施形態において、粘着剤層4の粘着力を向上させるため、粘着付与樹脂を添加するのが好ましい。本実施形態の積層フィルム1の粘着剤層4に添加する粘着付与樹脂は、ロジンやロジンのエステル化物等のロジン系樹脂;ジテルペン重合体やα−ピネン−フェノール共重合体等のテルペン系樹脂;脂肪族系(C5系)や芳香族系(C9)等の石油樹脂;その他、スチレン系樹脂、フェノール系樹脂、キシレン樹脂等が挙げられる。また、前記アクリル共重合体以外のアクリル樹脂を粘着付与樹脂として添加してもよい。
前記C5系石油樹脂としては、脂肪族系石油樹脂を使用することができ、例えば、エスコレッツ1202、1304、1401(東燃化学合同会社製)、ウイングタック95(グッドイヤー・タイヤ・アンド・ラバー・カンパニー製)、クイントンK100、R100、F100(日本ゼオン株式会社製)、ピコタック95、ピコペール100(理化ハーキュレス製)等を使用することができる。
前記脂環族系石油樹脂としては、前記したC9系石油樹脂に水素添加して得られるが、例えば、エスコレッツ5300(トーネックス製)、アルコンP−100(荒川化学工業製)、リガライトR101(理化ファインテク製)等を使用することができる。
なかでも、前記軟化点が80℃以上の粘着付与樹脂としては、前記C5系石油樹脂と重合ロジン系樹脂とを組み合わせ使用することが、より一層優れた初期接着性と熱耐久性とを両立するうえで好ましい。
前記軟化点が80℃以上の粘着付与樹脂は、前記スチレン系樹脂の全量に対して3質量%〜100質量%の範囲で使用することが好ましく、5質量%〜80質量%の範囲で使用することがより好ましく、5質量%〜80質量%の範囲で使用することが、より一層優れた接着性と優れた熱耐久性とを両立した粘着剤及び粘着テープを得るうえでより好ましい。
前記軟化点が−5℃以下の粘着付与樹脂としては、室温で液状の粘着付与樹脂を使用することが好ましい。このような室温で液状の粘着付与樹脂は、公知の上記粘着付与樹脂の中から選択することが好ましい。
前記軟化点が−5℃以下の粘着付与樹脂としては、例えば、プロセスオイル、ポリエステル、ポリブテン等の液状ゴム等を使用することができ、なかでもポリブテンを使用することが、より一層優れた初期接着性を発現させるうえで好ましい。
前記軟化点が−5℃以下の粘着付与樹脂としては、前記スチレン系樹脂の全量に対して0質量%〜40質量%の範囲で使用することが好ましく、0質量%〜30質量%の範囲で使用することが、初期接着力を向上させ良好に接着することができ、かつ、十分な熱耐久性を得ることができる。
本実施形態において、粘着剤層4の粘着剤は、フィラー粒子を含有することが好ましい。
粘着剤がフィラー粒子を含むことにより、粘着シートを伸長した際にフィラー粒子が粘着剤層4から露出し、これにより粘着剤層4と被着体との接着面積が小さくなるため、粘着シートの伸長方向が貼付対象(以下、「被着体」と称することもある)の貼付面に対して垂直方向(「90°方向」と称することもある)等の高角度であっても容易に伸長剥離することができる。
また、無機フィラーは、粘着剤への分散性向上のため、シランカップリング処理、ステアリン酸処理などの表面処理を施したものであってもよい。
フィラー粒子の粒度分布(D90/D10)は、例えば、レーザー回折散乱法を用いた測定機(マイクロトラック)を使用することにより前記フィラー粒子の粒子径を測定して、粒度分布に換算することで得られる。
フィラー粒子の体積平均粒径は、例えば、レーザー回折散乱法を用いた測定機(マイクロトラック)を使用することにより測定することができる。
粘着剤層4における前記フィラー粒子の含有量は、粘着剤を調製する際に、適宜調製することができる。
い。フィラー粒子の体積比が、4%未満であると、粘着シートの伸長方向が被着体の貼付面に対して90°方向である場合に伸長剥離できず、また粘着シートの千切れが生じ、粘着シートが伸長せず剥離することができない。また、フィラー粒子の体積比が、40%を超えると、粘着シートが伸長せず、被着体に粘着剤が残留し、耐衝撃性が悪くなり、また、せん断接着力や割裂接着力が弱くなることがある。一方、フィラー粒子の体積比が4%〜40%であると、粘着シートの伸長方向が被着体の貼付面に対して90°方向であっても容易に伸長剥離でき、粘着シートの基材の厚みが薄い場合であっても千切れにくく、かつ、耐衝撃性、せん断接着力、及び割裂接着力に優れる。
粘着剤層4に対するフィラー粒子の体積比は、下記式(1)〜(3)より算出することができる。
粘着剤樹脂*1の質量A(g)/粘着剤樹脂*1の密度A(g/cm3)=粘着剤樹脂*1の体積A(cm3) ・・・式(1)
フィラー粒子の質量B(g)/フィラー粒子の密度B(g/cm3)=フィラー粒子の体積B(cm3) ・・・式(2)
フィラー粒子の体積B(cm3)/(粘着剤樹脂*1の体積A(cm3)+フィラー粒子の体積B(cm3))×100=フィラー粒子の体積比(%) ・・・式(3)
なお、上記式(1)及び(3)において、*1で表される粘着剤樹脂は、必要に応じてその他の成分を含んでいてもよい。
前記密度は、JIS Z 8804に準拠して測定した値である。
また、本実施形態において、必要に応じて、他の公知慣用の添加剤を添加することができる。具体的には、粘着剤の添加剤として、特性を損なわない範囲で必要に応じて、その他のポリマー成分、架橋剤、老化防止剤、紫外線吸収剤、充填剤、重合禁止剤、表面調整剤、帯電防止剤、消泡剤、粘度調整剤、耐光安定剤、耐候安定剤、耐熱安定剤、酸化防止剤、レベリング剤、有機顔料、無機顔料、顔料分散剤、可塑剤、軟化剤、難燃剤、金属不活性剤、有機ビーズなどの添加剤;酸化ケイ素、酸化アルミニウム、酸化チタン、ジルコニア、五酸化アンチモンなどの無機系充填剤などを含有するものを使用することができる。
本実施形態において、粘着剤の周波数1Hzでの動的粘弾性スペクトルの損失正接は70℃下で0.5〜0.8であることが好ましい。さらに好ましくは、0.55〜0.75である。0.5以上であれば耐剥がれ性に優れ、0.8以下であれば、高温時における粘着剤の印刷部への染み出しが少なくなりやすい。
本実施形態の積層フィルム1は、特に限定されなく例えば、公知の方法により製造することができる。具体的には、積層フィルム1は、離型フィルム(離型ライナー)の表面に粘着剤を塗布し乾燥等することによって、離型フィルムの両面の粘着剤層(即ち、粘着剤が形成された離型フィルムを2枚作製する)を形成する。この際、少なくとも一方の離型フィルムの表面上に粘着剤層を形成する際には、例えばグラビア印刷法やダイコート法やコンマコート法により、離型フィルム上に粘着剤を塗布しない部分を形成して、粘着剤層中に糊無し部2を形成する。次いで、準備した基材層の両表面に対し、上記の離型フィルムを有する状態の粘着剤層を貼り合わせ、必要に応じて加圧等することで積層フィルム1を得ることができる。
本実施形態の積層フィルム1は、その総厚さが50〜3000μmであることが好ましく、より好ましくは70〜500μmであり、100〜300μmであることがさらに好ましい。
本実施形態の粘着テープ11は、図3、5に示すように、基材層13と、当該基材層13の両面に粘着剤層14とを備えている。また、粘着テープ11は、粘着テープ11の1つの端部側の少なくとも一方の表面上に粘着剤層14が存在しない糊無し部12を有し、基材層13は、破断伸度が200〜3000%であり、破断強度が1.5〜80MPaである。本実施形態の粘着テープ11は、このような構成を有することにより、粘着テープ11を貼付け面に対して角度をつけて剥がす際にも、粘着テープ11への負荷を低減しちぎれを防止することができる。
従来、高密度に部品を実装する機器では、粘着テープを用いて貼り付けた部品に近接して、他の部材も筐体に取り付けられていた。そして、当該他の部材を避けて粘着テープを剥がすためには、当該粘着テープの取手部分を貼付け面に対して角度をつけて引っ張って剥がすこととなり、粘着テープに負荷がかかり、ちぎれることがあった。
これに対して、本実施形態の粘着テープ11を用いて部品を筐体等に固定する場合において、当該粘着テープ11の糊無し部12(特に、糊無し部12のなかでも、粘着テープ11の端部側)が、部品の貼付け面のうち、貼付け面を区画する角に隣接する部分に位置するように貼り付けることで、粘着テープ11を貼付け面に対して角度をつけて部品から剥がす際、粘着テープ11の中でも部品の角付近に貼り付く部分(糊無し部12に相当)に加わる、その伸び始めの大きな力を、糊無し部12が緩和することができる。したがって、粘着テープ11への負荷を低減しちぎれを防止することができる。
また、粘着テープ11の取手部分を角度をつけて引っ張る際、粘着テープ11の引張を開始したときに、粘着テープ11の中でも部品の角付近に貼り付く部分に、その伸び始めにより大きな力が加わることから、糊無し部12の長さは、粘着テープ11の伸び始めに剥離しやすくするのに足りる長さがあればよい。そして、糊無し部12を長手方向に沿って測った長さは100mm以下とすることにより、粘着テープ11の粘着性を維持しやすい。また、当該長さを100mm以下にすることにより、糊無し部12が大きくなりすぎず、粘着テープ11の粘着性への影響を抑えることができる。
当該フィルム15の材質としては、セロファン、ポリエチレン、ポリプロピレン、ナイロン、ポリスチレン、ポリイミド、ポリエステル、テトラフルオロエチレン等があげられる。そのなかでも、安価で加工性に優れるポリエステルフィルムや、滑り性に優れるテトラフルオロエチレンが好ましい。
当該長さが、0.5〜100mmであることにより、粘着テープ11の粘着性を確保しつつ使用しやすい大きさとすることができる。
また、粘着テープ11全体の長さは、その貼り合わせる対象によって任意にすることができる。
本実施形態の粘着テープ11は、特に限定されなく例えば、公知の方法により製造することができる。具体的には、粘着テープ11は、まず上述のような積層フィルムを製造する。そして、積層フィルムを所望の形状に切り抜くことで粘着テープ11を得ることができる。
なお、粘着テープの糊無し部の形成は、粘着剤層を全面に有する積層フィルムや粘着テープについて、所望の形状、大きさになるように粘着剤層を取り除いて糊無し部を形成してもよい。
本実施形態の粘着テープ11の総厚さや粘着力は、上述した積層フィルムと同様にすることができる。
本実施形態の接着体は、図5に示すように、上記の本発明の実施形態に係る粘着テープ11と、当該粘着テープ11の一方の表面上に貼り付けられた第1被着体16と、当該粘着テープ11の他方の表面上に貼り付けられた第2被着体17とを備える。また、本実施形態の接着体は、粘着テープ11のうち糊無し部12よりも端部側の部分が、当該粘着テープ11が貼り付けられた第1被着体16の第1貼付け面よりも外側に位置し、糊無し部12上に前記第1貼付け面を画定する角18が位置している。
本実施形態の接着体によれば、第1被着体16を第2被着体17から取り外すために粘着テープ11を貼付け面に対して角度をつけて剥がす際、粘着テープ11への負荷を低減することができるので、粘着テープ11のちぎれを防止することができる。
しかし、本実施形態では、図示の例のように、境界と角18とが厳密に一致している必要はなく、角18が境界よりも糊無し部12側に位置していてもよい(粘着テープ11の糊無し部12が第1被着体16の側面に位置していてもよい)。角18が境界よりも糊無し部12側に位置する場合には、糊無し部12による粘着テープ11のちぎれ防止の効果を十分に得る観点から、角18と、端部側とは逆側の糊無し部12および粘着剤層14の境界との距離(換言すれば、平面視で、第1被着体16の第1貼付け面と糊無し部12とが重複する長さ)は、1mm以上であることが好ましい。
或いは、上記の方法に代えて、まず、第2被着体17の第2貼付け面に対して粘着テープ11を貼る。この際、糊無し部12が、第1貼付け面を画定する角18が位置することとなる第2貼付け面の位置に位置するように貼る。次いで、第1被着体16の第1貼付け面の角18が粘着テープ11の糊無し部12に位置するように、第1被着体16を第2被着体17へ貼り合わせることにより、組み立てることができる。
各実施例および比較例で得られた粘着テープの測定及び評価は、次の方法に基づいて行った。
粘着テープの破断伸度は、粘着テープを標線長さ20mm、幅10mmのダンベル状に打ち抜き、酢酸エチルやアルコールやトルエン等の溶剤で粘着剤を膨潤させて、スパチラ等でこそぎ落して粘着テープの基材層だけを得、さらにドライヤーで溶剤を乾燥させ、次いで、基材層を測定雰囲気23℃、50%RHの条件で、テンシロン引張試験機を用い、引張速度300mm/minで長さ方向に引っ張ることで測定した。
基材層の破断強度は、粘着テープを標線長さ20mm、幅10mmのダンベル状に打ち抜き、酢酸エチルやアルコールやトルエン等の溶剤で粘着剤を膨潤させて、スパチラ等でこそぎ落して粘着テープの基材層だけを得、さらにドライヤーで溶剤を乾燥させ、次いで、基材層を測定雰囲気23℃、50%RHの条件で、テンシロン引張試験機を用い、引張速度300mm/minで長さ方向に引っ張ることで測定した。
粘着テープについて、一方の粘着面を、ポリエステルフィルム(厚さ25μm)を用いてバッキングし、その大きさを20mm×100mmとしてテープサンプルを得た。当該テープサンプルの他方の粘着面にステンレス板を載せ、2kgローラーを用いて1往復加圧貼付し、ついで、23℃、50%RHの条件下で一時間放置した。その後、剥離速度300mm/minで180°方向に引き剥がし、その際の粘着力(N/20mm)を測定した。
粘着テープを液体窒素中に1分間浸漬した後、ピンセットを用いて液体窒素中で、粘着テープの幅方向を折り目として折り曲げて割り、該粘着テープの厚さ方向の割断面観察用の切片を作製した。前記切片をデシケータ内で常温に戻した後、前記割断面に対して電子線が垂直に入射するように試料台に固定し、電子顕微鏡(Miniscope(登録商標) TM3030Plus、日立ハイテクノロジー株式会社製)を用いて、前記割断面の観察を行った。電子顕微鏡のスケールを元に、前記粘着テープにおける基材層および粘着剤層の厚さを10箇所測定し、その算術平均値を各層の厚さとした。なお、基材層および粘着剤層の厚さは、それぞれの層の一方側の表面から他方側の表面までを積層方向に沿って測った長さである。
後述の第1被着体を、実施例および比較例により得た長さ120mm×幅20mmの粘着テープを用いて後述の第2被着体に固定させた後、当該粘着テープの剥がしやすさについて評価した。具体的には、長さ120mm×幅20mmの粘着テープを準備し、当該粘着テープを、先端側の長さ20mmの部分を取手部分としてはみ出させた状態で、第2被着体であるステンレス板に貼った。ついで、第1被着体を、粘着テープ上に、粘着テープの長手方向が第1被着体の長手方向になるような向きで、第1被着体の第1貼付け面を形成する角が、当該粘着テープの取手部分と糊無し部との境界に位置するように貼り付けた。さらに、5kgの荷重ローラーで1往復圧着した後、23℃に1時間または85℃に500時間放置し、その後、取手部分をつかみ、第1被着体の第1貼付け面に対して90°の方向(テープ面と垂直の方向)に引き出した。実施例、比較例の粘着テープを、固定して23℃に1時間放置した場合、また固定して85℃500時間放置した場合について、10個の試験片を評価してちぎれがなく剥がすことができるかを評価した。なお、糊無し部が表面に形成されていない粘着テープの場合(比較例1)も実施例1等と同様な方法でステンレス板に固定した。
◎:10個中10個が剥がすことができた。
〇:10個中7〜9個が剥がすことができた。
△:10個中1〜6個が剥がすことができた。
×:10個中1個も剥がすことができなかった。
後述の第1被着体(38g)を、実施例および比較例により得た長さ120mm×幅20mmの粘着テープを用いて固定させた後、当該粘着テープの接着性について評価した。具体的には、長さ120mm×幅20mmの粘着テープを準備し、当該粘着テープを、先端側の長さ20mmの部分を取手部分としてはみ出させた状態で、ステンレス板(厚さ1.5mm、長さ150mm、幅50mm、重さ85g)に貼った。そして、1時間後に23℃で1.5mの高さから上記の貼り合わせた試験片をコンクリート板に自由落下させ、第1被着体が第2被着体から外れないかを評価した。
尚、落下のさせ方はステンレスの平面がコンクリート板に落ちるように落下させた。
◎:10個中10個とも剥がれなかった。
〇:10個中8〜9個が剥がれなかった。
×:10個中1〜7個が剥がれた。
〔第1被着体〕
第1被着体は下記の方法により得た電池を用いた。
まず、電池を包装する電池用包装フィルムを次の方法により得た。ポリエチレンテレフタレート樹脂とナイロン6をTダイ法により押出して共押出フィルムを作製し、逐次延伸法でMD、TD方向に二軸延伸した後、200℃で熱処理することにより、樹脂フィルムAを製造した。延伸倍率は、流れ方向(MD)3.4倍、幅方向(TD)3.8倍の条件とした。樹脂フィルムAの積層構造は、ポリエチレンテレフタレート(5μm)/ナイロン6(20μm)である。
次に、ガラス転移点0℃、重量平均分子量20×103、水酸基等量1.2個/molのポリオール化合物とトルエンジイソシアネート(TDI)のトリメチロールプロパン(TMP)アダクト体を主成分とする芳香族イソシアネートを1:3の比率で混合したウレタン樹脂系接着剤を用いて、樹脂フィルムAと、アルミニウム箔20μm(8021材、引張破断強度100MPa、引張破断伸度10%、0.2%耐力70MPa)を積層した。尚、接着剤の厚みは3μmであった。またポリエチレンテレフタレート樹脂層が基材層のシーラント層とは反対側に位置するようにした。
別途、接着層を構成する酸変性ポリプロピレン樹脂(不飽和カルボン酸でグラフト変性した不飽和カルボン酸グラフト変性ランダムポリプロピレン)と、シーラント層を構成するポリプロピレン(ランダムコポリマー)を共押出しすることにより、接着層とシーラント層からなる2層共押出しフィルムを作製した。次いで、前記で作製した基材層(樹脂フィルムA)/接着層(ウレタン樹脂系接着剤)/金属層(アルミニウム箔)からなる積層体の金属層に、前記で作製した2層共押出しフィルムの接着層が接するように重ねあわせ、金属層が120℃となるように加熱してサーマルラミネーションを行うことにより、基材層/接着層/金属層/接着層/シーラント層が順に積層された積層体を得た。得られた積層体を一旦冷却した後に、180℃になるまで加熱し、1分間その温度を保持して熱処理を施すことにより、電池用包装フィルムを得た。
次いで、得られた電池用包装フィルムを所定の形状に切り出し、正極、負極、電解質等の電池素子を包装した。包装後の電池の形状は、平板状であり、厚さ5mm、長さ100mm、幅50mmであった。また得られた電池の質量は38gであった。
第2被着体は、厚さ1.5mm、長さ150mm、幅50mm、重さ85gのステンレス板を用いた。
・基材層S−1:
基材層の樹脂組成物としては、スチレン−イソプレン共重合体及びスチレン−イソプレン−スチレン共重合体の混合物(以下、「SIS」と称することがある)であり、下記化学式(1)で表されるスチレン由来の構造単位25質量%、及び樹脂組成物(1)の全量に対するスチレン−イソプレン共重合体の割合が17質量%のものを使用した。次に、得られた樹脂組成物にトルエンを添加して均一になる様に攪拌し、アプリケーターにより乾燥後の厚さが50μmになるように離型ライナー(フィルムバイナ75E‐0010GT、藤森工業株式会社製、以下同様)上に塗布し、60℃にて5分間乾燥させることによって基材層S−1を作製した。得られた基剤層の厚さは、50μmであり、破断伸度が1150%であり、破断強度が18.6MPaである。
基材層の樹脂組成物として、エステル系ポリウレタン化合物(モビロンフィルムMF100T、日清紡テキスタイル株式会社製)を使用し、乾燥後の厚さが100μmになるようにした以外、基材層S−1と同様にして基材層S−2を作製した。当該基材層S−2の厚さが100μmであり、破断伸度が720%であり、破断強度が33.0MPaである。
ポリエチレンテレフタレート製フィルム(東レ社製、ルミラーS10#25)を用いた。厚さが25μmであり、破断伸度が160%であり、破断強度が230MPaである。
・粘着剤層A−1:
粘着剤層の粘着剤は、次のようにして製造した。攪拌機、還流冷却管、窒素導入管、温度計、及び滴下漏斗を備えた反応容器に、n−ブチルアクリレート75.94質量部、2−エチルヘキシルアクリレート5質量部、シクロヘキシルアクリレート15質量部、アクリル酸4質量部、4−ヒドロキシブチルアクリレート0.06質量部、及び酢酸エチル200質量部を仕込み、攪拌下、窒素を吹き込みながら65℃まで昇温させて混合物(1)を得た。次に、得られた混合物(1)に、予め酢酸エチルに溶解した2,2’−アゾビスイソブチロニトリル溶液4質量部(固形分2.5質量%)を添加し、攪拌下、65℃で10時間ホールドして混合物(2)を得た。次に、混合物(2)を酢酸エチル98質量部で希釈し、200メッシュ金網でろ過することによって、質量平均分子量160万(ポリスチレン換算)のアクリル共重合体溶液(1)溶液を得た。次に、アクリル共重合体溶液(1)100質量部に対して、重合ロジンエステル系粘着付与樹脂(D−125、荒川化学工業株式会社)5質量部と石油系粘着付与樹脂(FTR(登録商標)6125、三井化学株式会社製)15質量部とを混合攪拌したのち、酢酸エチルを加えることによって固形分31質量%の粘着剤の樹脂溶液(1)を得た。次に、粘着剤の樹脂溶液(1)100質量部に対し、架橋剤(バーノックD−40、DIC株式会社製;トリレンジイソシアネートのトリメチロールプロパンアダクト体、イソシアネート基含有率7質量%、不揮発分40質量%)1.3質量部を添加し、均一になるよう攪拌混合した後、100メッシュ金網で濾過することによって固形分31.1質量%の粘着剤樹脂(1)を得た。
次に、得られた粘着剤樹脂(1)の固形分100質量部に対して、フィラー1(水酸化アルミニウム、BW153、日本軽金属株式会社製、体積平均粒径:18μm、粒度分布(D90/D10):12.3)を30質量部添加し、粘着剤(1)を得た。
なお、前記フィラー粒子の粒度分布(D90/D10)は、レーザー回折散乱法を用いた測定機(マイクロトラック)を使用することにより前記フィラー粒子の粒子径を測定して、粒度分布に換算することで得られた値である。
続いて、粘着剤(1)を、ダイコーターを用いたストライプ塗工法により、乾燥後の厚さが50μmになるように離型ライナー(フィルムバイナ75E‐0010GT、藤森工業株式会社製、以下同様)上に塗布し、80℃3分間乾燥させることによって粘着剤層A−1を作製した。この際、図1に示すように、粘着剤を塗布しないようにして幅10mmの糊無し部を作製した。
糊無し部の幅を5mmとした以外、粘着剤層A−1と同様にして粘着剤層A−2を作製した。
粘着剤(1)をアプリケーターにより乾燥後の厚さが25μmになるように離型ライナー上に塗布した以外、粘着剤層A−1と同様にして粘着剤層A−3を作製した。
粘着剤1にフィラーを含有させない以外、粘着剤(1)と同様にして粘着剤(2)を得、次いで、粘着剤層A−1と同様にして粘着剤層A−4を作製した。
粘着剤(1)をアプリケーターにより乾燥後の厚さが10μmになるように離型ライナー上に塗布した以外、粘着剤層A−1と同様にして粘着剤層A−3を作製した。
粘着剤(1)をアプリケーターにより乾燥後の厚さが50μmになるように離型ライナー上に塗布し、80℃3分間乾燥させることによって、糊無し部が形成されていない粘着剤層である粘着剤層A−6を作製した。
上記のように作製した粘着剤層、基材層について、表1に示す組み合わせで用いて、図3に示すような矩形状の粘着テープを作製した。具体的には、基材層の離型ライナーを剥離後、基材層の両面に離型ライナー上に形成された粘着剤層を貼り合わせ、0.2MPaで加圧しラミネートすることによって、粘着テープを作製した。得られた粘着テープは、全体の厚さが200μm、長さが120mm、幅が20mm、粘着テープの端部の取手部分の長さ(粘着テープの長手方向に沿って測った長さ)が20mmであった。
得られた各粘着テープについて上記の評価を行い、その結果を表1に示す。
一方、表1に示すように、糊無し部を有しない比較例1の粘着テープは、粘着テープを貼付け面に対して角度をつけて剥がす際、粘着テープが伸び始めときの負荷が大きく、粘着テープがちぎれた。また、基材層の破断伸度、破断強度が所定の範囲外である比較例2の粘着テープは、粘着テープを貼付け面に対して角度をつけて剥がす際、粘着テープが伸びず負荷が一部に集中したため、ちぎれた。
2:糊無し部
3:破線
4:粘着剤層
11:粘着テープ
12:糊無し部
13:基材層
14:粘着剤層
15:フィルム
16:第1被着体
17:第2被着体
18:角
20:電池
21:筐体
22:粘着テープ
23:角
Claims (13)
- 基材層と、当該基材層の両面に粘着剤層とを備え、全体として一方向に長い形状を有する粘着テープであって、
前記粘着テープの少なくとも一方の表面上であって1つの端部側の当該端部から離間した位置に、前記粘着剤層が存在しない糊無し部を有し、
前記表面上の前記糊無し部に隣接する前記1つの端部側の領域及び当該領域とは反対側の端部側の領域に、前記粘着剤層が実質的に存在し、
前記基材層は、破断伸度が200〜3000%であり、破断強度が1.5〜80MPaであることを特徴とする、粘着テープ。 - 前記粘着テープの長手方向に沿って測った前記糊無し部の長さは、0.5〜100mmである、請求項1に記載の粘着テープ。
- 前記糊無し部の前記1つの端部側であって前記糊無し部から少なくとも30mmの長さの範囲内の領域に、前記粘着剤層が実質的に存在する請求項2に記載の粘着テープ。
- 前記粘着剤層の粘着剤がフィラーを含有する、請求項1〜3のいずれか1項に記載の粘着テープ。
- 前記糊無し部は、前記基材層が露出する部分若しくは前記粘着剤層の厚さの10%以下の厚さで粘着剤が存在する部分である、請求項1〜4のいずれか1項に記載の記載の粘着テープ。
- 粘着テープと、当該粘着テープの一方の表面上に貼り付けられた第1被着体と、当該粘着テープの他方の表面上に貼り付けられた第2被着体とを備える接着体であって、
前記粘着テープは、基材層と、当該基材層の両面に粘着剤層とを備え、前記粘着テープの1つの端部側の少なくとも一方の表面上に前記粘着剤層が存在しない糊無し部を有し、
前記基材層は、破断伸度が200〜3000%であり、破断強度が1.5〜80MPaであり、
前記粘着テープのうち前記糊無し部よりも端部側の部分が、当該粘着テープが貼り付けられた第1被着体の第1貼付け面よりも外側に位置し、
前記糊無し部上に前記第1貼付け面を画定する角が位置することを特徴とする、接着体。 - 前記粘着テープの長手方向に沿って測った前記糊無し部の長さは、0.5〜100mmである、請求項6に記載の接着体。
- 前記糊無し部の前記1つの端部側であって前記糊無し部から少なくとも30mmの長さの範囲内の領域に、前記粘着剤層が実質的に存在する請求項7に記載の接着体。
- 前記粘着剤層の粘着剤がフィラーを含有する、請求項6〜8のいずれか1項に記載の接着体。
- 前記糊無し部は、前記基材層が露出する部分若しくは前記粘着剤層の厚さの10%以下の厚さで粘着剤が存在する部分である、請求項6〜9のいずれか1項に記載の接着体。
- 請求項1〜5に記載の粘着テープを切り出すのに用いられ、
破断伸度が200〜3000%であり、破断強度が1.5〜80MPaである基材層と、当該基材層の両面に粘着剤層とを備え、
前記積層フィルムの少なくとも一方の表面上に前記粘着剤層が存在しない糊無し部を有し、
1つまたは複数の前記糊無し部が一の方向に直交する方向に延在し、
前記糊無し部の周囲であって前記糊無し部に隣接する領域に、前記粘着剤層が実質的に存在する、積層フィルム。 - 請求項1〜5に記載の粘着テープを切り出すのに用いられ、
破断伸度が200〜3000%であり、破断強度が1.5〜80MPaである基材層と、当該基材層の両面に粘着剤層とを備え、
前記積層フィルムの少なくとも一方の表面上に前記粘着剤層が存在しない糊無し部を有し、
前記積層フィルムの平面視で、前記糊無し部と当該糊無し部に隣接する前記粘着剤層とが海島状に配置され、
前記糊無し部が海状であって前記粘着剤層が複数の島状であるか、又は、前記糊無し部が複数の島状であって前記粘着剤層が海状である、積層フィルム。 - 請求項11又は12に記載の積層フィルムから、基材層と当該基材層の両面に粘着剤層とを備え、全体として一方向に長い形状を有する粘着テープを切り出すときに、一方の表面上であって1つの端部側の当該端部から離間した位置に、粘着剤層が存在しない糊無し部が存在するように前記粘着テープを切り出すことを特徴とする、粘着テープの製造方法。
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