JP7355096B2 - 粘着テープ及びその製造方法、並びに該粘着テープを用いた物品及びその解体方法 - Google Patents

粘着テープ及びその製造方法、並びに該粘着テープを用いた物品及びその解体方法 Download PDF

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Description

本発明は、発泡体基材を有する両面粘着テープに関する。
従来より、電子機器等の物品を構成する部品同士を固定する場面において両面粘着テープが広く使用されている。特に電子機器等では、薄型で被着体への追従性及び耐衝撃性に優れる両面粘着テープが求められている。このような両面粘着テープとして、例えば特許文献1では、柔軟な発泡体基材の両面に粘着剤層を有する両面粘着テープが開示されている。
また、近年の電子機器の薄型化や高機能化が伴い、電子機器に使用される部品として、例えば画像表示部を構成する保護パネルや画像表示モジュールやタッチパネル、薄型電池等の、剛体からなる薄型で高価な部品が多く使用される。このような高価な部品は、例えば電子機器に不具合が生じたときや電子機器を廃棄するとき、電子機器の本体(筐体)から容易に分離することができ、電子機器の本体や取り外した上記部品などを再利用等できることが望まれる。そのため、部品の固定に用いられる両面粘着テープは、被着体への追従性や耐衝撃性に加えて、リワーク時に被着体から容易に剥離可能であり、両面粘着テープが千切れる等により被着体に残存しないことが求められる。
このような両面粘着テープとして、例えば特許文献2では、発泡体基材の表面に、樹脂フィルムをラミネートし、上記樹脂フィルムを介して発泡体基材の両面に粘着剤層を有する両面粘着テープが開示されている。特許文献2に開示される両面粘着テープによれば、上記両面粘着テープを介して2以上の被着体が固定されてなる物品を解体する際に、発泡体基材において層間割れ(割裂)を生じさせることにより物品が容易に解体可能であり、また、解体後の各被着体の表面に残存した割裂後の上記両面粘着テープを剥離する際は、上記樹脂フィルムが支持体として機能することで、被着体から剥離して取り除くことができる。
特開2010-155969号公報 国際公開2015/098494号公報
発泡体基材と粘着剤層との間に樹脂フィルムを介在させた両面粘着テープは、通常はロール状に巻き取られ、ロール状体から巻き出して使用されるが、樹脂フィルムの存在により巻き取りにくくなり、巻きシワ等が発生しやすくなる。一方、上記両面粘着テープの巻き取り性(ロール性ともいう。)を高めると、テープを剥離する際、特に上述のように物品の解体後に被着体から割裂したテープを剥離する際に、端部が摘まみ上げにくくなり剥離のきっかけが得られにくい、剥離途中で両面粘着テープが千切れ易くなる、被着体に糊が残る等、の不具合が生じやすく、リワーク性に劣るという問題がある。
さらに、両面粘着テープを用いた物品は、高温環境で使用される場合や、特に電子機器等においては、物品自体が発熱等により高温に達する場合がある。ここで、従来の両面粘着テープにおいては、発泡体基材と樹脂フィルムとが熱ラミネートや接着剤により貼り合わされるところ、高温曝露により発泡体基材と樹脂フィルムとの層間や粘着層と樹脂フィルムとの層間で剥離が生じたり、樹脂フィルムの凝集破壊が生じてしまい、高温でのせん断保持特性に劣るという問題がある。
本発明は、上記実情に鑑みてなされたものであり、2以上の被着体の接着に使用することができ、良好な巻き取り性を有するとともに、リワーク性(特に割裂後のリワーク性)に優れ、さらに高温でのせん断保持特性に優れた両面粘着テープ及びその製造方法、並びに該両面粘着テープを用いた物品及びその解体方法を提供する。
本発明は、発泡体基材と、上記発泡体基材の一方の面に直接接して設けられた樹脂層(A1)と、上記樹脂層(A1)の上記発泡体基材とは反対側に設けられた粘着剤層(B1)と、上記発泡体基材の他方の面に直接接して設けられた樹脂層(A2)と、上記樹脂層(A2)の上記発泡体基材とは反対側に設けられた粘着剤層(B2)と、を有し、上記樹脂層(A1)及び上記樹脂層(A2)はそれぞれ、水酸基を有する樹脂及び上記水酸基と反応する化合物を含む組成物の架橋物により形成され、上記樹脂層(A1)及び上記樹脂層(A2)の引張弾性率がそれぞれ50MPa以上1000MPa以下であることを特徴とする両面粘着テープを提供する。
また本発明は、上述した両面粘着テープの製造方法であって、発泡体基材の一方の面に直接、水酸基を有する樹脂及び上記水酸基と反応する化合物を含有する組成物で形成された前駆体層(a1)を設ける前駆体層(a1)形成工程と、上記発泡体基材の他方の面に直接、水酸基を有する樹脂及び上記水酸基と反応する化合物を含有する組成物で形成された前駆体層(a2)を設ける前駆体層(a2)形成工程と、上記発泡体基材の両面に設けられた上記前駆体層(a1)及び上記前駆体層(a2)をそれぞれ架橋させて樹脂層(A1)及び樹脂層(A2)を形成する反応工程と、を少なくとも含むことを特徴とする両面粘着テープの製造方法を提供する。
また本発明は、上述の両面粘着テープを介して2以上の被着体が接合された物品を提供する。
また本発明は、上述の両面粘着テープを介して2以上の被着体が接合された物品の解体方法であって、上記両面粘着テープの上記発泡体基材において割裂して、上記物品を、上記発泡体基材の一部と上記樹脂層(A1)と上記粘着剤層(B1)とを有する第1の積層体を備えた第1の被着体、及び、上記発泡体基材の一部と上記樹脂層(A2)と上記粘着剤層(B2)とを有する第2の積層体を備えた第2の被着体に分離し、上記第1の被着体から上記第1の積層体を剥離し、上記第2の被着体から上記第2の積層体を剥離することを特徴とする物品の解体方法を提供する。
本発明によれば、良好な巻き取り性を有するとともに、割裂後に被着体から剥離する際には、端部を容易に摘み上げて剥離のきっかけが得られやすく、剥離途中で千切れにくく、剥離後には被着体に糊残りが生じにくいといった、優れたリワーク性を発現でき、さらに高温でのせん断保持特性に優れた両面粘着テープ及びその製造方法、並びに上記両面粘着テープを用いた物品及びその解体方法を提供できる。
本発明の実施形態の両面粘着テープの一例を示す概略断面図である。 本発明の実施形態の物品の解体方法の一例を示す工程図である。 リワーク試験における摘み上げ性の評価に用いる構造体を示す模式図である。
以下、本発明の実施形態(本明細書において「本実施形態」という。)を詳細に説明するが、本発明は本実施形態に限定されるものではない。
I.両面粘着テープ
本実施形態の両面粘着テープは、発泡体基材と、上記発泡体基材の一方の面に直接接して設けられた樹脂層(A1)と、上記樹脂層(A1)の上記発泡体基材とは反対側に設けられた粘着剤層(B1)と、上記発泡体基材の他方の面に直接接して設けられた樹脂層(A2)と、上記樹脂層(A2)の上記発泡体基材とは反対側に設けられた粘着剤層(B2)と、を有し、上記樹脂層(A1)及び上記樹脂層(A2)はそれぞれ、水酸基を有する樹脂及び上記水酸基と反応する化合物を含む組成物の架橋物により形成され、上記樹脂層(A1)及び上記樹脂層(A2)の引張弾性率がそれぞれ50MPa以上1000MPa以下であることを特徴とする。なお、以下の説明において、樹脂層を形成する水酸基を有する樹脂を「樹脂(I)」と表記し、水酸基と反応する化合物を「化合物(I)」と表記する場合がある。
図1は本実施形態の両面粘着テープの一例を示す概略断面図である。図1に例示する本実施形態の両面粘着テープ10は、発泡体基材1の両面に、樹脂層(A1)及び(A2)(図1中の符号2a及び2b)がそれぞれ直接設けられており、樹脂層(A1)及び(A2)の発泡体基材1とは反対側の面に、粘着剤層(B1)及び(B2)(図1中の符号3a及び3b)がそれぞれ設けられている。樹脂層(A1)及び(A2)はそれぞれ、水酸基を有する樹脂及び上記水酸基と反応する化合物を含む組成物の架橋物により形成され且つ所定の範囲に引張弾性率を示す。
本実施形態の両面粘着テープによれば、発泡体基材の両面に設けられる樹脂層(A1)及び(A2)がそれぞれ、水酸基を有する樹脂及び上記水酸基と反応する化合物を含む組成物の架橋物により形成され、且つ、所定の範囲に引張弾性率を有することで、巻き取り性、リワーク性(特にテープが発泡体基材において割裂した後のリワーク性)、及び高温のせん断保持特性に優れる。
詳述すれば、両面粘着テープが良好な巻き取り性を有する為に伸張性が必要であるところ、伸張性が高すぎて靭性が劣ると、被着体から剥離する際に、テープの端部が摘み上げにくくなり剥離のきっかけが得られにくく、剥離作業性が低下する。また、剥離途中でテープが千切れやすくなったり、糊残りが生じやすくなる。一方、強靭性を示す両面粘着テープは、剥離の際にテープの端部が摘み上げやすくなり、剥離途中で千切れたり、被着体に糊残りが生じにくくなるため、良好なリワーク性を有することができる。しかし両面粘着テープは、靭性が高すぎると巻き取りにくく、巻き取りの際にシワが入る等、巻き取り性が低下する。また、両面粘着テープは、靭性が高すぎても、剥離途中で千切れ易くなる場合がある。
これに対し、本実施形態においては、所定の物性を示す樹脂層(A1)及び(A2)をそれぞれ発泡体基材の両面に設けることで、被着体から剥離する際は、テープの端部が摘み上げやすく且つ剥離途中で千切れにくくなる靭性と、巻き取りが良好となる伸張性とを両立することができ、良好なリワーク性及び巻き取り性を達成することができる。特に、2以上の被着体が両面粘着テープを介して接合された物品の解体においては、両面粘着テープの発泡体基材において割裂させて上記物品を解体後、それぞれの被着体に残存する割裂後の両面粘着テープの一部(以下、積層体とする場合がある。)を剥離除去するとき、上記積層体が薄厚となるため、より摘み上げにくく千切れ易くなり、リワーク性が更に低下する。これに対し、本実施形態の両面粘着テープによれば、割裂により両面粘着テープの一部である積層体がそれぞれの被着体に残存しても、上記積層体は、所定の範囲の引張弾性率を示す樹脂層を有することから、上記積層体が薄厚でも上記樹脂層により端部を容易に摘み上げることができ、剥離のきっかけが得られやすく、また、剥離途中で千切れにくくなり、それぞれの被着体から容易に剥離可能となる。このように本実施形態の両面粘着テープは、割裂後において優れたリワーク性を発揮することができる。
また、本実施形態の両面粘着テープは、樹脂層(A1)及び(A2)が、それぞれ発泡体基材の表面に直接接するように設けられている。ここで、樹脂層(A1)及び(A2)は、上記樹脂(I)中の架橋性官能基である水酸基と上記化合物(I)が有すると官能基との反応により形成される架橋結合を有する架橋物で形成されているため、耐熱性の高い層となる。また、樹脂層(A1)及び(A2)中の、上記水酸基や上記官能基の一部が、樹脂層と接する発泡体基材や粘着剤層中に存在する官能基と反応して、樹脂層(A1)及び(A2)と発泡体基材との層間、さらには樹脂層(A1)と粘着剤層(B1)との層間や樹脂層(A2)と粘着剤層(B2)との層間でも結合が形成され、高い層間強度を有することができる。これにより、本実施形態の両面粘着テープは、高温曝露による樹脂層の劣化や、樹脂層と発泡体基材や粘着剤層との層間での剥離の発生を抑制することができ、高温でも優れたせん断保持特性を発揮することができる。
なお、本明細書内の説明において、アクリルとメタクリルを合わせて(メタ)アクリルと称する。また、アクリレートとメタクリレートを合わせて(メタ)アクリレートと称する。
1.樹脂層(A1)及び樹脂層(A2)
本実施形態における樹脂層(A1)及び(A2)は、発泡体基材の一方の面及び他方の面にそれぞれ直接接して設けられ、所定の組成及び物性を有する層である。発泡体基材の一方の面及び他方の面とは、本実施形態の両面粘着テープの厚さ方向において対向する2つの主面をいう。本明細書においては、樹脂層(A1)及び樹脂層(A2)のことを総じて「樹脂層」と称して説明する場合がある。
本実施形態における樹脂層は、本実施形態の両面粘着テープの伸張性を阻害せずに靭性を高める機能を奏する。また、両面粘着テープによって2以上の被着体が接合された物品を解体する際に、上記両面粘着テープの割裂により分離された各被着体の表面に残存する上記両面粘着テープの一部(積層体)を除去する際の支持体として機能を奏する。詳述すれば、両面粘着テープの発泡体基材において割裂を生じさせて上記物品を解体後、被着体に残存する割裂後の両面粘着テープの一部(積層体)をそれぞれの被着体から除去する際に、上記積層体の端部、特に上記樹脂層を摘まみ上げて引っ張ることによって、それぞれの被着体の表面から上記積層体を容易に除去することができる。
(1)組成
上記樹脂層(A1)及び上記樹脂層(A2)は、水酸基を有する樹脂及び上記水酸基と反応する化合物を含む組成物の架橋物により形成されている。上記樹脂層及び上記樹脂層を形成する架橋物は、水酸基を有する樹脂及び上記水酸基と反応する化合物の架橋体を主成分として含んでいればよく、水酸基を有する樹脂及び上記水酸基と反応する化合物との架橋体以外に、任意の未架橋の成分を含んでいてもよい。上記樹脂層を形成する架橋物が、水酸基を有する樹脂及び上記水酸基と反応する化合物の架橋体を主成分として含むとは、上記樹脂層中に、水酸基を有する樹脂及び上記水酸基と反応する化合物の架橋体を最も多く含まれることを言い、具体的には水酸基を有する樹脂及び上記水酸基と反応する化合物の架橋体が、樹脂層中に50%以上含まれることが好ましく、70%以上含まれることがより好ましく、90%以上含まれることがさらに好ましい。
[水酸基を有する樹脂]
水酸基を有する樹脂(以下、樹脂(I)とする場合がある。)は、1分子中に少なくとも1個の水酸基を有するが、中でも1分子中に水酸基を2個以上有することが好ましく、1分子中に水酸基を3個以上有することがより好ましい。また、上記樹脂(I)における水酸基の位置は限定されず、分子鎖の末端であってもよく、分子鎖の内部にあってもよく、分子鎖の末端及び内部の両方にあって良いが、少なくとも分子鎖の末端にあることが好ましい。
水酸基を有する樹脂としては、例えば、ポリエステル樹脂、アクリル樹脂、ポリウレタン樹脂、オレフィン樹脂、エポキシ樹脂、ポリエーテル樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリアミド樹脂、スチレン系樹脂等に由来する樹脂骨格を主骨格として含み、且つ水酸基を有するポリオール樹脂が挙げられる。これらの樹脂は単独で用いても良く、2種以上を併用してもよい。水酸基を有する樹脂は、上記群より選択される樹脂骨格に水酸基が導入された構造を有する。また、水酸基を有する樹脂は、直鎖状であってもよく分岐状であってもよい。
中でも塗工性及び製膜性の観点から、水酸基を有する樹脂が、ポリエステル骨格、アクリル骨格、及びウレタン骨格からなる群より選択される骨格を主骨格に有する樹脂、換言すれば、水酸基を有するポリエステル樹脂、水酸基を有するアクリル樹脂、及び水酸基を有するウレタン樹脂からなる群より選択されるポリオール樹脂であることが好ましく、樹脂層として所定の弾性率を確保しやすく、また、樹脂層を製膜する際に溶剤に対する溶解性に優れ、コーティングによる製膜が容易となることから、水酸基を有するポリエステル樹脂であることがより好ましい。
水酸基を有するポリエステル樹脂は、ポリエステル骨格を主骨格に有し水酸基が導入された樹脂である。中でも、水酸基を有するポリエステル樹脂は、ポリエステル骨格を主骨格に有し末端に水酸基が導入されている樹脂、すなわち末端に水酸基を有するポリエステル樹脂が好ましい。水酸基を有するポリエステル樹脂は、多価カルボン酸等の多塩基酸と多価アルコール(ポリオール)またはその誘導体とを少なくとも共重合反応させて得られ、主鎖中に多塩基酸と多価アルコール類とのエステル化反応により形成されるエステル結合を有する。また、水酸基を有するポリエステル樹脂は、上記多塩基酸に代えて、多塩基酸無水物、多塩基酸低級アルキルエステル等のエステル形成性誘導体を用いて、多価アルコールとの重縮合反応のみならず、付加反応やエステル交換反応にて、ポリエステル樹脂を得ることも出来る。
水酸基を有するポリエステル樹脂としては、多価カルボン酸と多価アルコールとを少なくとも反応させて得られるポリエステル樹脂が挙げられる。上記多価カルボン酸としては、カルボン酸官能基(-COOH)を2以上有する化合物化合物であればよく、例えば、テレフタル酸、イソフタル酸、オルソフタル酸、及びナフタレンジカルボン酸、ジフェニル-4、4’-ジカルボン酸、ジフェノキシエタンジカルボン酸、ジフェニル-3、3’-ジカルボン酸、ジフェニル-4、4’-ジカルボン酸、アントラセンジカルボン酸などの芳香族多価カルボン酸;1,2-シクロヘキサンジカルボン酸、1,3-シクロヘキサンジカルボン酸、1,4-シクロヘキサンジカルボン酸などの脂環式ジカルボン酸;マロン酸、コハク酸、グルタル酸、アジピン酸、ピメリン酸、スベリン酸、フマル酸スベリン酸、アゼライン酸、セバシン酸、1,10-デカメチレンジカルボン酸などの脂肪族多価カルボン酸;及びこれらのエステル形成性誘導体などをあげることができる。上記カルボン酸としてはこれらの1種以上を用いることができる。中でも樹脂層の靭性を高める観点から、芳香族多価カルボン酸を1種以上用いることが好ましく、テレフタル酸、イソフタル酸等の芳香族2価カルボン酸を1種以上用いることがより好ましい。
上記多価アルコールとしては、2個以上のヒドロキシ基(-OH基)を有する化合物であればよく、例えば、エチレングリコール、ジエチレングリコール、トリメチレングリコール、テトラメチレングリコール、ネオペンチルグリコール、ポリエチレングリコール、1,2-プロパンジオール、1,3-プロパンジオール、プロピレングリコール、1,2-ブタンジオール、1,3-ブタンジオール、1,4-ブタンジオール、1,5-ペンタンジオール、1,6-ヘキサンジオール、1,w-ヘプタンジオール、1,7-ヘプタンジオール、1,10-デカンジオール、ネオペンチルグリコール、デカメチレングリコール、3-メチル-1,5-ペンタンジオール、2-メチル-1,3-プロパンジオール、1,2-シクロヘキサンジオール、1,4-シクロヘキサンジオール、1,4-シクロヘキサンジメタノール、2,2,4,4'-テトラメチル-1,3-シクロブタンジオール、グリセリン、及びトリメチロールプロパンなどの脂肪族多価アルコール;キシリレングリコール、4,4'-ジヒドロキシビフェニル、2,2-ビス(4-ヒドロキシフェニル)プロパン、ビス(4-ヒドロキシフェニル)スルホン、ビスフェノールA、ビスフェノールAのアルキレンオキサイド付加物などの芳香族多価アルコール;及びこれらのエステル形成性誘導体などをあげることができる。上記多価アルコールとしてはこれらの1種以上を用いることができる。中でも樹脂層の靭性を高める観点から、脂肪族多価アルコールを1種以上用いることが好ましく、エチレングリコール、ネオペンチルグリコール、プロピレングリコール等のC2またはC3の直鎖を有する脂肪族ジアルコールを1種以上用いることがより好ましい。
ポリエステル樹脂に水酸基を導入する方法としては、例えば、分子末端に水酸基が位置するように合成する方法が好ましく挙げられる。また、水酸基は分子末端に導入されていることが好ましいが、末端樹脂鎖内部に水酸基を導入されていてもよい。末端樹脂鎖内部に水酸基を導入する場合は、ジヒドロキシカルボン酸化合物やモノヒドロキシジカルボン酸化合物等のヒドロキシ基及びカルボキシ基を有し、かつこれらの基を合計3以上有する化合物などを多塩基酸成分又は多価アルコール成分の1成分として用いる方法が挙げられる。また、公知の方法によりポリエステルポリオールを合成し、ポリエステルポリオールの一部のヒドロキシ基に酸無水物を反応させることによりカルボキシ基を導入する方法も挙げられる。上記酸無水物としては、無水フタル酸、テトラヒドロ無水フタル酸、ヘキサヒドロ無水フタル酸、無水マレイン酸、無水トリメリット酸、無水ピロメリット等が挙げられる。更に、ポリヒドロキシカルボン酸化合物にラクトン類を開環付加重合する方法も挙げられる。
水酸基を有するポリエステル樹脂は、結晶性であってもよく、非結晶性であってもよいが、非結晶性であることが好ましい。樹脂層が、非結晶性の水酸基を有するポリエステル樹脂及び上記水酸基と反応する化合物を含む組成物の架橋物により形成されることにより、結晶性のポリエステル樹脂を用いる場合よりも、伸び性及び靭性を更に高めることができるからである。また、また、本実施態様の両面粘着テープを製造する際に、樹脂層の架橋前の態様である前駆体層を形成するために用いる組成物が、非結晶性の水酸基を有するポリエステル樹脂を少なくとも含むことから、上記組成物の塗工性が良好となり、所定の引張弾性率を有する樹脂層を製膜しやすくなるからである。
水酸基を有するポリエステル樹脂は、市販品を用いることができ、市販品として例えば、三菱ケミカル(株)社「ニチゴーポリエスター」シリーズ、東洋紡績(株)製「バイロン」シリーズ、ユニチカ(株)製「エリーテル」シリーズ等が挙げられる。
水酸基を有するアクリル樹脂は、(メタ)アクリル骨格を主骨格に有し水酸基が導入された樹脂、である。中でも(メタ)アクリル骨格を主骨格に有し末端に水酸基が導入されている樹脂、即ち末端に水酸基を有するアクリル樹脂であることが好ましい。このような水酸基を有するアクリル樹脂は、例えば(メタ)アクリル酸エステルと水酸基含有(メタ)アクリルモノマー及び/又はカルボキシル酸基含有アクリルモノマーとを少なくとも必須成分として共重合することで得ることができる。
水酸基を有するアクリル樹脂の調製に用いられる(メタ)アクリル酸エステルとしては、例えば、メチル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレート、プロピル(メタ)アクリレート、イソプロピル(メタ)アクリレート、ブチル(メタ)アクリレート、イソブチル(メタ)アクリレート、tert-ブチル(メタ)アクリレート、ラウリル(メタ)アクリレート、ステアリル(メタ)アクリレート、2-エチルヘキシル(メタ)アクリレート、シクロヘキシル(メタ)アクリレート、メチルシクロヘキシル(メタ)アクリレート、シクロドデシル(メタ)アクリレート、イソボルニル(メタ)アクリレートなどが挙げられる。
水酸基を有するアクリル樹脂の調製に用いられる水酸基含有アクリルモノマーとしては、例えばヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、ヒドロキシブチル(メタ)アクリレート等が挙げられる。また、カルボキシル酸基含有アクリルモノマーとしては、例えば(メタ)アクリル酸エステルを必須成分として、必要に応じて(メタ)アクリル酸、イタコン酸、無水マレイン酸等が挙げられる。
水酸基を有するアクリル樹脂は、上記した単量体の他に、エチレングリコールジ(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、ヘキサ(メタ)アクリレートの様な、2~6個の(メタ)アクリロイル基を含有する重合性単量体を少量併用して重合したアクリル樹脂であっても良い。
水酸基を有するアクリル樹脂としては、例えば、DIC(株)製「アクリディック」シリーズ、大成ファインケミカル(株)製「アクリット」シリーズがある。例えば、アクリル樹脂の市販品としては、DIC(株)製、商品名:アクリディックA-808-T、同57-451を挙げることが出来る。
水酸基を有するポリウレタン樹脂とは、ウレタン骨格を主骨格に有し水酸基が導入された樹脂である。中でも、ウレタン骨格を主骨格に有し末端に水酸基が導入されている樹脂、即ち末端に水酸基を有するウレタン樹脂であることが好ましい。水酸基を有するポリウレタン樹脂としては、例えば、ポリイソシアネート化合物と1分子中に少なくとも2個の水酸基を有する化合物とを、水酸基がイソシアネート基に対して過剰となるような比率で反応させて得られる。
水酸基を有するポリウレタン樹脂の調製に用いられるポリイソシアネート化合物としては、例えばヘキサメチレンジイソシアネート、トルエンジイソシアネート、m-キシリレンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート等が挙げられる。また、1分子中に少なくとも2個の水酸基を有する化合物としては、上記多価アルコール類、ポリエステルジオール、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、ポリカーボネートジオール等が挙げられる。
また水酸基を有するポリオレフィン樹脂も用いることができ、例えばユニストールシリーズを挙げることができる。
水酸基を有する樹脂は、ガラス転移温度が-20℃~50℃の範囲内であることが好ましく、中でもガラス転移温度が-10℃~40℃の範囲内であることが好ましく、0℃~30℃の範囲内であることが更に好ましい。水酸基を有する樹脂が上記の範囲内にガラス転移温度を有することで、リワーク性、巻き取り性、及び層間密着性の両立が図りやすくなる。なお、水酸基を有する樹脂のガラス転移温度が高すぎると、巻き取り性や層間密着性が得られにくく、ガラス転移温度が低すぎるとリワーク性が得られにくくなる。
水酸基を有する樹脂のガラス転移温度は、示差走査熱量計法(DSC法)により測定した値を示す。詳しくは、示差走査熱量測定装置(エスアイアイ・ナノテクノロジー株式会社製DSC-7000、以下DSCとする)を用い、試料5mgを30mL/minの窒素気流下で室温から10℃/minで200℃まで昇温した後、10℃/minで-80℃まで冷却する。再び10℃/minで150℃まで昇温させてDSC曲線を測定し、二度目の昇温工程で観測される測定結果における低温側のベースラインを高温側に延長した直線と、ガラス転移の階段状部分の曲線の勾配が最大になるような点で引いた接線との交点をガラス転移点とし、このときの温度をガラス転移温度とする。
水酸基を有する樹脂は、水酸基価が1mgKOH/g以上30mgKOH/g以下であることが好ましく、中でも1.5mgKOH/g以上20mgKOH/g以下であることが好ましく、2mgKOH/g以上10mgKOH/g以下であることがより好ましい。水酸基価が上記範囲内にあることで、樹脂層の強度及び硬度と可撓性とを両立し、巻き取り性及びリワーク性を良好にすることができ、更に、高温でのせん断保持特性が得られるからである。なお、水酸基価が上記範囲を下回ると、コーティングにより樹脂層を形成する際に、樹脂層形成用組成物の塗料化や塗工性に不具合が生じる場合があり、水酸基価が上記範囲を超えると、巻取り性の不具合や、リワーク時の千切れの不具合が生じる場合がある。水酸基を有する樹脂の水酸基価は、JIS K0070に基づき無水酢酸・ピリジン法による中和滴定から求めた値である。
水酸基を有する樹脂は、数平均分子量が1000~200000の範囲内であることが好ましく、中でも数平均分子量が2000~100000の範囲内であることがより好ましく、数平均分子量が4000~50000の範囲内であることが特に好ましい。水酸基を有する樹脂が上記の範囲内に数平均分子量を有することで、樹脂層の靭性と可撓性とを両立させてリワーク性及び巻き取り性を良好にすることができ、また、樹脂層のガラス転移温度を高くすることができるからである。
水酸基を有する樹脂の数平均分子量は、ゲル・パーミエーション・クロマトグラフィー(GPC)法により下記条件で測定される値である。
<測定条件>
測定装置;東ソー株式会社製 HLC-8320GPC
カラム;東ソー株式会社製 TSKgel 4000HXL、TSKgel 3000HXL、TSKgel 2000HXL、TSKgel 1000HXL
検出器;RI(示差屈折計)
データ処理;東ソー株式会社製 マルチステーションGPC-8020modelII
測定条件;カラム温度 40℃
展開溶媒 テトラヒドロフラン
流速0.35ml/分
標準;単分散ポリスチレン
試料;樹脂固形分換算で0.2質量%のテトラヒドロフラン溶液をマイクロフィルターでろ過したもの(100μl)
[水酸基と反応する化合物]
水酸基と反応する化合物(以下、化合物(I)とする場合がある。)は、上述した樹脂(I)中の架橋性官能基である水酸基と反応する化合物であり、樹脂(I)の水酸基と架橋結合を形成することから、架橋剤として機能する化合物である。
水酸基と反応する化合物は、水酸基と反応する官能基を1分子内に2つ以上有することが好ましく、3つ以上有することが好ましい。このような水酸基と反応する化合物としては、ポリイソシアネート化合物、アミノ化合物、エポキシ化合物、ジアルデヒド等が挙げられる。これらの化合物は、1種、もしくは2種以上を組み合わせて使用することができる。中でも水酸基と反応する化合物は、ポリイソシアネート化合物であることが好ましい。ポリイソシアネート化合物が有するイソシアネート基は、水酸基を有する樹脂と架橋を形成しやすく架橋構造による樹脂層の物性の向上を図ることができ、さらに発泡体基材や粘着剤層中に有する官能基と反応して層間でも架橋を形成することができるため、樹脂層と発泡体基材や粘着剤層との層間強度を高めることができる。
上記ポリイソシアネート化合物は、1分子内に2つ以上のイソシアネート基を有すればよく、中でもイソシアネート基を3つ以上有することが好ましい。すなわち2官能以上のポリイソシアネート化合物であればよく、3官能以上のポリイソシアネート化合物であることが好ましい。樹脂層の架橋前の態様である前駆体層を製膜する過程で、水酸基を有する樹脂との架橋反応が短時間で進行するのを抑制し、発泡体基材や粘着剤層と接した状態で上記前駆体層の架橋反応を進行させることができ、所望の物性を有する樹脂層を形成できると共に、発泡体基材や粘着剤層との層間密着性を高めることができる。なお、ポリイソシアネート化合物が有するイソシアネート基の数(官能数)の上限は特に限定されないが、一般に6以下であることが好ましい。
このようなポリイソシアネート化合物として、例えば、脂肪族鎖状炭化水素、脂環族炭化水素、芳香族炭化水素などの基本構造に、イソシアネート基が複数結合した化合物を使用できる。具体的には、4,4’-ジフェニルメタンジイソシアネート(MDI)、ポリメチレンポリフェニレンポリイソシアネート、ポリトリレンポリイソシアネート、トリレンジイソシアネート(TDI)、キシリレンジイソシアネート(XDI)、メタキシリレンジイソシアネート(MXDI)、ナフタレンジイソシアネート(NDI)等の芳香族ポリイソシアネート;ヘキサメチレンジイソシアネート(HDI)、テトラメチレンジイソシアネート、2-メチル-ペンタン-1,5-ジイソシアネート、3-メチル-ペンタン-1,5-ジイソシアネート、リジンジイソシアネート、トリオキシエチレンジイソシアネート等の脂肪族ポリイソシアネート;イソホロンジイソシアネート(IPDI)、シクロヘキシルジイソシアネート、4,4’-ジシクロヘキシルメタンジイソシアネート、ノルボルナンジイソシアネート、水素添加トリレンジイソシアネート、水素添加キシレンジイソシアネート、水素添加テトラメチルキシレンジイソシアネート等の脂環式ポリイソシアネート;これらのポリイソシアネートのカルボジイミド変性ポリイソシアネート、これらのポリイソシアネートのイソシアヌレート体、これらのポリイソシアネートのアダクト体、これらのポリイソシアネートのビュレット体、これらのポリイソシアネートとポリオールとの付加物;等、ポリイソシアネートの誘導体(変性物)を挙げることができる。ポリイソシアネートの誘導体(変性物)としてより具体的には、トリメチロールプロパン/トリレンジイソシアネート3量体付加物、トリメチロールプロパン/ヘキサメチレンジイソシアネート3量体付加物、ヘキサメチレンジイソシアネートのイソシヌレート体、イソシアネート基を分子末端に有する所謂ウレタンプレポリマー等が挙げられる。中でも、ポリイソシアネートのアダクト体が好ましくトリメチロールプロパン/トリレンジイソシアネート3量体付加物がより好ましい。
水酸基と反応する化合物は、水酸基を有する樹脂100質量部(固形分)に対して、固形分換算で0.4質量部~16質量部の範囲内で含有することが好ましく、2.4質量部~13.6質量部の範囲内で含有することがより好ましく、5.0質量部~12質量部の範囲内で含有することがさらに好ましい。水酸基を有する樹脂100質量部に対する、水酸基と反応する化合物の配合量を上記の範囲内とすることで、水酸基を有する樹脂と十分に反応して架橋構造を形成し樹脂層の引張弾性率や耐熱性を確保しやすくすることができ、また発泡体と樹脂層や粘着剤層との密着性を担保しやすくなる。
[任意の成分]
本実施形態における樹脂層は、上述した樹脂(I)と化合物(I)の架橋反応物を少なくとも含むが、必要に応じて任意の成分を含むことができる。任意の成分としては、例えば、フェノール系粘着付与樹脂、テルペン系粘着付与樹脂、ロジン系粘着付与樹脂、石油樹脂、スチレン樹脂、クマロン・インデン樹脂、ケトン系樹脂等の粘着付与樹脂;架橋反応促進剤;シリカ、アルミナ、アルミニウムフレーク、ガラスフレーク等の無機充填剤;カップリング剤;酸化防止剤;熱安定剤;紫外線吸収剤;加水分解抑制剤;可塑剤;帯電防止剤;滑剤;ブロッキング防止剤;着色剤;有機フィラー;結晶核剤等が例示できる。
また、上記任意の成分として、樹脂層の物性を調整することを目的として、樹脂(I)以外の熱可塑性樹脂を用いることができる。樹脂(I)以外の熱可塑性樹脂としては、アクリル樹脂、ケトン樹脂、エポキシ樹脂、ポリエステル樹脂等が挙げられる。樹脂層が熱可塑性樹脂を含む場合、
(2)性状及び物性
本実施形態における樹脂層(A1)及び(A2)は、23℃での引張弾性率がそれぞれ50MPa以上であればよく、50MPa超であることが好ましく、55MPa以上であることが好ましく、65MPa以上であることがより好ましく、80MPa以上であることがさらに好ましく、90MPa以上であることが特に好ましい。樹脂層(A1)及び(A2)の引張弾性率をそれぞれ上記の好ましい範囲とすることで、両面粘着テープの伸張性を損なわずにより靭性を高めることができる。これにより、被着体からテープを剥離する際に容易に摘み上げることができ、テープ端部からの剥離のきっかけが得られやすくなり、また、剥離途中で千切れにくく被着体にテープ残りが生じるのを防ぐことができ、良好なリワーク性を発現することができる。また、巻き取り性の観点から樹脂層(A1)及び(A2)は、23℃での引張弾性率がそれぞれ1000MPa以下であることが好ましく、中でも800MPa以下であることがより好ましく、500MPa以下であることが更に好ましく、200MPa以下であることが特に好ましい。樹脂層(A1)及び(A2)の引張弾性率がそれぞれ上記範囲内にあることで、両面粘着テープの靭性が高くなりすぎて巻き取り性が損なわれるのを抑制することができる。なお、市販のポリエステルフィルム等の汎用の樹脂フィルムは、一般に23℃での引張弾性率が上記上限よりも更に高い値を示すため、強靭性であるが巻き取り性が劣る。
樹脂層(A1)及び(A2)の引張弾性率は、それぞれ独立して上記の範囲を満たせばよく、樹脂層(A1)の引張弾性率と樹脂層(A2)の引張弾性率とは同一であってもよく、異なってもよい。
樹脂層の引張弾性率は、例えば樹脂層の架橋度(ゲル分率)、水酸基を有する樹脂の水酸基価やガラス転移温度、樹脂層に含有する添加剤の種類及びその配合量等で調整することができる。
また、本実施形態における樹脂層(A1)及び(A2)は、23℃での引張破断伸度がそれぞれ100%以上%2000%以下であることが好ましく、中でも200%以上1300%以下であることが更に好ましく、300%以上1000%以下であることがより好ましく、400%以上700%以下であることが特に好ましい。樹脂層(A1)及び(A2)の引張破断伸度をそれぞれ上記範囲とすることで、本実施形態の両面粘着テープのリワーク性及び巻き取り性をより高めることができ、特に耐千切れ性を高めることができる。樹脂層(A1)及び(A2)の引張破断伸度は、それぞれ独立して上記の範囲を満たせばよく、樹脂層(A1)の引張破断伸度と樹脂層(A2)の引張破断伸度とは同一であってもよく、異なってもよい。
また、本実施形態における樹脂層(A1)及び(A2)は、23℃での引張破断応力がそれぞれ0.1MPa以上1000MPa以下であることが好ましく、中でも1MPa以上600MPa以下であることが更に好ましく、3MPa以上300MPa以下であることがより好ましく、10MPa以上100MPa以下であることが特に好ましい。樹脂層(A)及び(B)の引張破断応力がそれぞれ上記の範囲にあることで、本実施形態の両面粘着テープのリワーク性をより高めることができ、特に耐千切れ性を高めることができる。樹脂層(A1)及び(A2)の引張破断応力は、それぞれ独立して上記の範囲を満たせばよく、樹脂層(A1)の引張破断応力と樹脂層(A2)の引張破断応力とは同一であってもよく、異なってもよい。
本実施形態における樹脂層の引張弾性率、引張破断伸度及び引張破断応力は、樹脂層の応力-ひずみ曲線から算出することができる。樹脂層の応力-ひずみ曲線(いわゆるS-Sカーブ)は、水酸基を有する樹脂及び上記水酸基と反応する化合物を少なくとも含有する樹脂層形成用組成物を、離型ライナーの剥離処理面に乾燥後の厚みが30μmとなるように塗工し、85℃で4分間乾燥させた後、40℃で120時間エージングすることにより樹脂層を形成し、上記樹脂層を標線間隔2cm、幅1cmに裁断したものを試験片として、温度23℃、湿度50%の測定環境下で、引張試験機を用いて引張速度100mm/分で上記試験片の引張測定を行うことで得ることができる。樹脂層の引張破断点伸度は、上記試験片(樹脂層)の破断時の伸びから、下記式(1)にて算出する。
引張破断点伸度[%]={(破断時試験片長さ-初期試験片長さ)/初期試験片長さ}×100 …式(1)
また、樹脂層の引張破断点応力は、得られた応力-ひずみ曲線及び単位面積当たりの破断時の強度とから算出する。また、樹脂層の引張弾性率は、得られた応力-ひずみ曲線において伸度1~3%の引張強度の傾きから引張弾性率を算出する。
また、本実施形態における樹脂層(A1)及び(A2)は、水酸基を有する樹脂及び上記水酸基と反応する化合物の架橋体を主成分とすることで、所望の引張弾性率を発現することに加えて、両面粘着テープの高温でのせん断保持特性を高めることができる。本実施形態における樹脂層(A1)及び(A2)の架橋度を示すゲル分率は、それぞれ30質量%以上とすることができ、中でも40質量%以上が好ましく、45質量%以上がより好ましく、50%以上が更に好ましい。より具体的には、樹脂層(A1)及び(A2)のゲル分率が、それぞれ30質量%以上98質量%以下であることが好ましく、40質量%以上95質量%以下であることが更に好ましく、45質量%以上90質量%以下であることがより好ましい。樹脂層のゲル分率を上記の範囲内とすることで、樹脂層内における架橋密度が高くなり耐熱性を高めることができ、また高い引張弾性率を得やすいという効果を奏する。樹脂層(A1)及び(A2)のゲル分率は、それぞれ独立して上記の範囲を満たせばよく、樹脂層(A1)のゲル分率と樹脂層(A2)のゲル分率とは同一であってもよく、異なっても良い。
本実施形態における樹脂層のゲル分率は、任意の離型ライナーの片面に、乾燥後の厚さが50μmになるように、水酸基を有する樹脂及び上記水酸基と反応する化合物を少なくとも含有する樹脂層形成用組成物を塗工し、85℃で4分間乾燥させた後、40℃120時間エージングすることによって樹脂層を形成し、上記樹脂層を50mm角に切り取ったものを試料として上記試料の質量(G1)を測定した後、上記試料をトルエン溶液中に23℃で24時間浸漬し、上記浸漬後の試料のトルエン不溶解分を300メッシュ金網で濾過することにより分離し、110℃で1時間乾燥した後の残渣の質量(G2)を測定し、以下の式に従って求めることができる。
ゲル分率(質量%)=(G2/G1)×100
本実施形態における樹脂層の厚さは、靭性と伸張性とを両立できる厚さであればよく、例えば、100μm以下が好ましく、中でも50μm以下が好ましく、45μm以下がより好ましく、40μm以下が更に好ましい。具体的には、樹脂層の厚さは5μm以上100μm以下が好ましく、10μm以上50μm以下が更に好ましく、15μm以上45μm以下がより好ましい。樹脂層の厚さを上記範囲とすることで、樹脂層の貯蔵弾性率が高くても、両面粘着テープの巻き取り性を損なわずに、樹脂層の靭性による補強機能を十分に発揮でき、剥離の際に樹脂層を容易に摘み上げてテープ端部から剥離させることができ且つ剥離途中で千切れにくいという、優れたリワーク性を発現できるからである。なお、樹脂層の厚さが大きすぎると、両面粘着テープ全体の厚さが大きくなり巻き取り性が低下する場合や、電子機器等の薄型化の達成を阻害する場合がある。また、後述する方法で厚膜の樹脂層を形成する際に、気泡が入り千切れやすくなる。樹脂層(A1)及び(A2)の厚さは、それぞれ独立して上記の範囲を満たせばよく、樹脂層(A1)の厚さと樹脂層(A2)の厚さとは同一であってもよく、異なっても良い。
本実施形態において樹脂層(A1)及び(A2)は、発泡体基材の一方の表面及び他方の表面にそれぞれ直接接して設けられている。樹脂層が発泡体基材の面に直接接して設けられるとは、発泡体基材と樹脂層とが接しており、発泡体基材と各樹脂層との間に粘着剤層等の他の層を介在しないことをいう。樹脂層(A1)及び(A2)は、後述する「5.製造方法」の項で説明する製造方法により発泡体基材の表面に設けられることで、樹脂層と発泡体基材との層間においても結合が形成されると推量される。これにより、樹脂層と発泡体基材との層間で剥離しにくくなり、せん断保持特性、特に高温でのせん断保持特性に優れる。また、剥離途中で層間剥離等が生じにくくなり、容易に剥離することができる。
2.発泡体基材
本実施形態における発泡体基材は、樹脂層及び粘着剤層を支持する層である。
(1)組成
上記発泡体基材としては、例えばポリオレフィン系発泡体、ポリウレタン系発泡体、アクリル系発泡体、ゴム系発泡体等を使用することができる。なかでも、薄厚にしても扱いやすく屈曲変形に好適に追従でき、且つクッション性(耐衝撃性)を担保しすいことから、ポリオレフィン系発泡体が好ましい。
上記ポリオレフィン系発泡体を構成するポリオレフィン系樹脂としては、ポリエチレン系樹脂、ポリプロピレン系樹脂及びオレフィン系エラストマーからなる群から選ばれる少なくとも1つを含むことが好ましく、これらの中ではポリエチレン系樹脂が好ましい。
上記ポリオレフィン系発泡体を構成するポリエチレン系樹脂としては、例えばエチレン単独重合体、エチレン-α-オレフィン共重合体、エチレンを主成分とするエチレン-酢酸ビニル共重合体、エチレンを主成分とするエチレン-エチルアクリレート(EEA)、エチレンを主成分とするエチレン-ブチルアクリレート共重合体(EBA)等が挙げられる。これらの樹脂を単独で使用または2種以上併用することができる。なお、上記共重合体において「エチレンを主成分とする」とは、共重合体を構成する全モノマーの中でエチレンが最も多く含まれることをいい、中でも全モノマー中50質量%以上がエチレンであることが好ましい。
エチレン単独重合体としては、例えば直鎖状低密度ポリエチレン(LLDPE)、低密度ポリエチレン(LDPE)、中密度ポリエチレン(MDPE)、高密度ポリエチレン(HDPE)等が挙げられる。
エチレン-α-オレフィン共重合体は、主成分であるエチレンとα-オレフィンとの共重合体である。エチレン-α-オレフィン共重合体を構成するα-オレフィンとして、具体的には、プロピレン、1-ブテン、1-ペンテン、4-メチル-1-ペンテン、1-ヘキセン、1-ヘプテン、及び1-オクテン等が挙げられる。
また、上記ポリエチレン系樹脂としては、上記したなかでも重合触媒として四価の遷移金属を含むメタロセン化合物を用いて得られる、分子量分布の狭いポリエチレン系樹脂を使用することが好ましい。また、上記方法で得られるポリエチレン系樹脂は、いずれの分子量を有するポリエチレン系樹脂であっても、その共重合成分の共重合割合をほぼ等しく調整することができ、その結果、ほぼ均一に架橋されたポリオレフィン系発泡体を得ることができる。上記ほぼ均一に架橋されたポリオレフィン系発泡体は、延伸させやすく、また、その厚さを全体的に均一なものとしやすい。
上記ポリエチレン系樹脂としては、四価の遷移金属を含むメタロセン化合物を用いて得られたもの以外の、他の製造方法で得られたポリエチレン系樹脂を使用してもよい。
また、上記ポリオレフィン系発泡体を構成するポリプロピレン系樹脂としては、特には限定されず、例えば、ポリプロピレン、プロピレンを50質量%以上含有するプロピレン-α-オレフィン共重合体が挙げられ、必要に応じてプロピレンモノマーと他の共重合可能なモノマーとの共重合体を用いることもできる。これらは単独で使用されても二種以上が併用されてもよい。プロピレン-α-オレフィン共重合体を構成するα-オレフィンとしては、例えば、エチレン、1-ブテン、1-ペンテン、4-メチル-1-ペンテン、1-ヘキセン、1-ヘプテン、1-オクテンなどが挙げられる。また、プロピレン-α-オレフィン共重合体は、ランダム共重合体であってもよく、ブロック共重合体であってもよい。
中でも上記ポリオレフィン系発泡体基材は、ポリエチレン系樹脂を含む発泡体基材であることが、比較的均一な厚さで、かつ、より一層好適な柔軟性を備えるため好ましく、直鎖状低密度ポリエチレン(LLDPE)、低密度ポリエチレン(LDPE)、中密度ポリエチレン(MDPE)、高密度ポリエチレン(HDPE)から選ばれる1種以上を含む発泡体基材であることが、柔軟かつ引張強度を高めることができるため好ましい。
上記ポリオレフィン系発泡体基材が、ポリエチレン系樹脂を含む発泡体基材であるとき、上記ポリオレフィン系発泡体基材を構成するポリオレフィン系樹脂に含まれる上記ポリエチレン系樹脂の含有量は、40質量%以上であることが好ましく、中でも50質量%以上であることが好ましく、60質量%以上であることが更に好ましく、80質量%以上であることがより好ましく、100質量%であること、即ち、上記ポリオレフィン系発泡体基材を構成するポリオフィレフィン系樹脂がポリエチレン系樹脂のみであるポリエチレン系樹脂発泡体基材であることが特に好ましい。
上記発泡体基材は、発泡体基材を構成する樹脂として、上述した樹脂に加えてエラストマー樹脂を更に含んでいても良い。エラストマー樹脂としては、特に限定されないが、例えば、オレフィン系エラストマー樹脂、スチレン系エラストマー樹脂、塩ビ系エラストマー樹脂、ポリウレタン系エラストマー樹脂、ポリエステル系エラストマー樹脂、ポリアミド系エラストマー樹脂等の熱可塑性エラストマー樹脂が挙げられる。これらを1種単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
上記発泡体基材は、発泡体基材を構成する樹脂の他に、着色剤を含有しても良い。例えば、本実施形態の両面粘着テープに遮光性や隠蔽性や耐光性を付与する場合、上記発泡体基材は、黒色に着色されたものを使用することが好ましい。黒色の発泡体基材は、上記発泡体基材を構成する樹脂に黒色着色剤を含有させることで得ることができる。
上記黒色着色剤としては、例えばカーボンブラック、グラファイト、酸化銅、二酸化マンガン、アニリンブラック、ペリレンブラック、チタンブラック、シアニンブラック、活性炭、フェライト、マグネタイト、酸化クロム、酸化鉄、二硫化モリブデン、クロム錯体、複合酸化物系黒色色素、アントラキノン系有機黒色色素などを用いることができる。なかでも、上記着色剤としては、コスト、入手性、絶縁性、発泡体基材を製造する際に樹脂組成物を押し出す工程や加熱発泡工程の温度に耐えうるレベルの耐熱性の観点から、カーボンブラックを使用することが好ましい。
また、本実施形態の両面粘着テープに意匠性や光反射性などを付与する場合、上記発泡体基材は、白色に着色されたものを使用することが好ましい。白色の発泡体基材は、上記発泡体基材を構成する樹脂に白色着色剤を含有させることで得ることができる。
上記白色着色剤としては、例えば酸化チタン、酸化亜鉛、酸化アルミニウム、酸化ケイ素、酸化マグネシウム、酸化ジルコニウム、酸化カルシウム、酸化スズ、酸化バリウム、酸化セシウム、酸化イットリウム、炭酸マグネシウム、炭酸カルシウム、炭酸バリウム、炭酸亜鉛、水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム、水酸化カルシウム、水酸化亜鉛、ケイ酸アルミニウム、ケイ酸カルシウム、硫酸バリウム、硫酸カルシウム、ステアリン酸バリウム、亜鉛華、タルク、シリカ、アルミナ、クレー、カオリン、リン酸チタン、マイカ、石膏、ホワイトカーボン、珪藻土、ベントナイト、リトポン、ゼオライト、セリサイト、などの無機系白色着色剤やシリコーン系樹脂粒子、アクリル系樹脂粒子、ウレタン系樹脂粒子、メラミン系樹脂粒子などの有機系白色着色剤などを用いることができる。
なかでも、上記着色剤としては、コスト、入手性、色調、発泡体基材を製造する際に樹脂組成物を押し出す工程や加熱発泡工程の温度に耐える耐熱性の観点から、酸化チタンや酸化アルミニウムや酸化亜鉛を使用することが好ましい。
また、上記発泡体基材は、上述した樹脂の他に、必要に応じて、可塑剤、酸化防止剤、酸化亜鉛などの発泡助剤、気泡核調整材、熱安定剤、水酸化アルミニウムや水酸化マグネシウムなどの難燃剤、帯電防止剤、ガラス製やプラスチック製の中空バルーン・ビーズ、金属粉末、金属化合物等の充填材、導電性フィラー、熱伝導性フィラーなどの公知の添加剤を含有してもよい。
(2)性状、物性
本実施形態における発泡体基材は、架橋構造を有していてもよく、架橋構造を有さなくても良く、発泡体基材を構成する樹脂の種類や、本実施形態の両面粘着テープの耐衝撃性、リワーク性、及びせん断接着強度等の各物性に応じて適宜設定することができる。発泡体基材が架橋構造を有するときの架橋度(ゲル分率)は5質量%以上60質量%以下であることが好ましく、10質量%以上55質量%以下であることが更に好ましい。発泡体基材の架橋度が上記の範囲内にあることで、発泡体基材の表面近傍に形成され得る破泡した気泡に起因した表面荒れを防止し、樹脂層に対する良好な密着性と耐衝撃性とをより一層向上することができる。発泡体基材の架橋度は、発泡体基材を製造する際の架橋剤の量等により調整することができる。
発泡体基材の架橋度の測定は以下の方法で行うことができる。まず、40mm×50mm角の発泡体基材5枚一組を試料とし、その合計質量(G1)を測定する。次に、試料をキシレン中に120℃で24時間浸漬した後、キシレン不溶解分を300メッシュ金網で濾過することにより分離し、110℃で1時間乾燥した後の残渣の質量(G2)を測定する。以下の式に従って求めるキシレン不溶分を架橋度とする。
架橋度(質量%)=(G2/G1)×100
本実施形態における発泡体基材は、層間強度が10N/cm以上であることが好ましく、10N/cm以上50N/cm以下であることが更に好ましく、10N/cm以上35N/cm以下であることがより好ましい。発泡体基材の層間強度を上記の範囲内とすることで、両面粘着テープの耐衝撃性をより高めることができ、また一定の力を加えることで発泡体基材において容易に割裂させることができる。
発泡体基材の層間強度は、以下の方法により測定した値を指す。まず発泡体基材の両面に、厚さ50μmの強粘着性の粘着剤層を1枚ずつ貼り合わせた後、40℃で48時間熟成することによって、層間強度測定用の両面粘着テープを作製する。なお、上記強粘着性とは、後述する高速剥離試験によっても被着体及び発泡体基材から剥離しないレベルの粘着力を指す。次に、上記層間強度測定用の両面粘着テープを構成する粘着剤層の一方を、厚さ25μmのポリエステルフィルムで裏打ちし、その発泡体基材の幅方向1cm及びその流れ方向15cmの大きさに裁断して得た粘着テープと、23℃及び50%RH下で、厚さ50μm、幅3cm、長さ20cmのポリエステルフィルムとを、2kgのローラーを1往復させることによって圧着し、60℃で48時間静置した後、23℃で24時間静置する。23℃及び50%RH下で、上記厚さ50μmのポリエステルフィルムと貼り合わせた側を高速剥離試験機の取り付け治具に固定し、厚さ25μmのポリエステルフィルムを引張速度15m/分で90度方向に引っ張り、上記発泡体基材を引き裂いた際の最大強度を測定する。
本実施形態における発泡体基材の密度は、0.8g/cm以下とすることができ、中でも0.6g/cm以下が好ましく、0.55g/cm以下がより好ましい。0.45g/cm以下がさらに好ましく、0.42g/cm以下が特に好ましい。また、本実施形態における発泡体基材の密度は、0.1g/cm以上が好ましく、0.15g/cm以上がさらに好ましい。発泡体基材の密度としてより具体的には、0.1g/cm以上0.55g/cm以下が好ましく、0.1g/cm以上0.45g/cm以下がより好ましく、0.15g/cm以上0.42g/cm以下がさらに好ましい。発泡体基材の密度を上記範囲内とすることで、両面粘着テープの耐衝撃性をより高めることができ、また両面粘着テープに一定の力が加わった際に発泡体基材において割裂させることができる。
本実施形態における発泡体基材は、25%圧縮強度が700kPa以下であることが好ましく、中でも10kPa以上500kPa以下であることが好ましく、10kPa以上350kPa以下であることがより好ましく、30kPa以上200kPa以下であることがさらに好ましく、50kPa以上180kPa以下であることが特に好ましい。発泡体基材の25%圧縮強度が上記範囲内にあることで、好適な耐衝撃性と被着体に対する好適な追従性を備えた両面粘着テープを得ることができ、また、両面粘着テープに一定の力が加わった際に発泡体基材において割裂させることができる。
発泡体基材の25%圧縮強度は、JISK6767に準じて測定した値をさし、具体的には、25mm角に切断した発泡体基材を厚さ約10mmになるまで重ねたものを試験片とする。上記発泡体基材より大きな面積のステンレス板で上記試験片をはさみ、23℃下で10mm/分の速度で上記試験片を約2.5mm(もとの厚さの25%分)に圧縮した時の強度を測定することによって得られた値を指す。
本実施形態における発泡体基材の、流れ方向及び幅方向それぞれの引張強さは特に限定されないが、流れ方向及び幅方向の各方向の引張強さがそれぞれ500N/cm2以上1700N/cm2以下であることが好ましく、600N/cm2以上1500N/cm2以下であることがより好ましい。また、引張試験における切断時の引張伸度は、特に限定されないが、流れ方向の引張伸度が100%以上1200%以下であることが好ましく、100%以上1000%以下であることがより好ましく、200%以上600%以下であることがさらに好ましい。発泡体基材の引張強さ及び引張伸度がそれぞれ上述の範囲内にあることで、両面粘着テープが巻き取りやすく、加工性や貼付作業性の低下を抑制することができ、被着体から両面粘着テープを剥離する際の剥がし易さや千切れにくさを更に高めることができる。
上記発泡体基材の流れ方向及び幅方向の引張強さ、並びに引張伸度は、JISK6767に準じて測定することができ、具体的には、標線長さ2cm、幅1cmの大きさに裁断した上記発泡体基材を、テンシロン引張試験機を用い、23℃及び50%RHの環境下において、引張速度300mm/minの測定条件で測定した最大強度及び最大伸度である。
上記発泡体基材の流れ方向および幅方向の平均気泡径は、特に制限されないが、10μm~500μmの範囲内であることが好ましく、30μm~400μmの範囲内であることがより好ましく、50μm~300μmの範囲内であることがさらに好ましい。発泡体基材の流れ方向および幅方向の平均気泡径がそれぞれ上記範囲内にあることで、接着性や耐衝撃性に優れた両面粘着テープを得ることができる。
上記発泡体基材の流れ方向と幅方向の平均気泡径の比(流れ方向における平均気泡径/幅方向における平均気泡径)は特に限定されないが、0.2~4の範囲内が好ましく、より好ましくは0.3~3の範囲内であり、さらに好ましくは0.4~1の範囲内である。上記発泡体基材の流れ方向と幅方向の平均気泡径の比が上記の範囲内にあることで、発泡体基材の流れ方向及び幅方向の柔軟性や引張強度のばらつきを生じにくくすることができる。
本実施形態における発泡体基材の厚さ方向の平均気泡径は、3μm~100μmの範囲内であることが好ましく、5μm~80μmの範囲内であることがより好ましく、5μm~50μmであることがさらに好ましい。また、当該厚さ方向の平均気泡径は、発泡体基材の厚さの1/2以下であることが好ましく、1/3以下であることがより好ましい。発泡体基材の厚さ方向の平均気泡径及び厚さとの比率を当該範囲とすることで、発泡体基材の密度や強度が確保しやすくなり、両面粘着テープに要求される耐衝撃性巻き取り性、及び被着体に対する密着性を向上させることができる。また、上述した樹脂層との併用により、被着体から両面粘着テープを剥離する際の摘み易さや千切れにくさを更に高めることができる。
本実施形態における発泡体基材は、厚さ方向の平均気泡径に対する流れ方向の平均気泡径の比(流れ方向の平均気泡径/厚さ方向の平均気泡径)、及び、厚さ方向の平均気泡径に対する幅方向の平均気泡径の比(幅方向の平均気泡径/厚さ方向の平均気泡径)が、いずれも1以上であることが好ましく、3以上であることがより好ましく、4~25の範囲内であることがさらに好ましい。上記平均気泡径の比を備えた発泡体基材を使用することによって、厚さ方向の柔軟性に優れ、耐衝撃性や巻き取り性、被着体に対する密着性に優れた両面粘着テープを得ることができる。また、上述した樹脂層との併用により、被着体から両面粘着テープを剥離する際の剥がし易さや千切れにくさを更に高めることができる。
上記発泡体基材の幅方向の平均気泡径、流れ方向の平均気泡径、及び、厚さ方向の平均気泡径は、下記の要領で測定することができる。はじめに、発泡体基材を幅方向1cm及び流れ方向1cmの大きさに切断する。次に、デジタルマイクロスコープ(商品名「KH-7700」、HiROX社製)を倍率200倍に設定し、上記発泡体基材の幅方向または流れ方向の切断面を観察する。その際、上記切断面の流れ方向または幅方向に1.5mmの範囲に存在する気泡の気泡径をすべて測定する。次に、上記1.5mmの範囲を変更し、任意の10か所の範囲に存在する気泡の気泡径をすべて測定し、測定した気泡径の平均値を算出することによって得られた値を、上記平均気泡径とする。
本実施形態における発泡体基材は、独立気泡構造を有することが、発泡体基材の切断面からの浸水または粉じんを効果的に防ぐことができるため好ましい。上記独立気泡構造を形成する気泡の形状としては、その流れ方向または幅方向もしくはその両方向の平均気泡径が、その厚さ方向の平均気泡径よりも大きい形状であることが、被着体に対する適度な追従性とクッション性とを備えた両面粘着テープを得るうえで好ましい。
本実施形態における発泡体基材の厚さは、特に限定されないが、350μm以下であることが好ましく、中でも50μm以上300μm以下であることが好ましく、80μm以上250μm以下であることがより好ましく、100μm以上200μm以下であることがさらに好ましい。発泡体基材の厚さを上記の範囲内とすることで、本実施形態の両面粘着テープが総厚の小さい薄型でも、一層優れた耐衝撃性を発揮でき、また、巻き取り性とリワーク性との両立を達成することができる。
発泡体基材の密度、層間強度、圧縮強度および引張強さなどは、使用する発泡体基材の素材や発泡構造により適宜調整することができる。
本実施形態における発泡体基材は、樹脂層との密着性を向上させるため、コロナ処理、火炎処理、プラズマ処理、熱風処理、オゾン処理、紫外線処理、易接着処理等の表面処理がされていても良い。表面処理がされた発泡体基材の表面は、ぬれ試薬によるぬれ指数が36mN/m以上であることが好ましく、40mN/m以上であることがより好ましく、48mN/m以上であることが、樹脂層との良好な密着性を維持するうえでさらに好ましい。
本実施形態における発泡体基材は、厚み方向の表面にスキン層を有していても良い。発泡体基材がスキン層を有する場合は、樹脂層が直接接する発泡体基材の表面とは、スキン層を意味する。発泡体基材が表面にスキン層を有することで、発泡体基材の表面が平滑になり樹脂層との密着性がより高まるからである。
上記スキン層とは、発泡体基材の表層に存在する層(領域)であって、発泡体基材の内部の気泡がある領域(発泡領域)に隣接して存在する領域をいい、発泡体基材の片面のみに存在していても良く、両面に存在していても良い。スキン層は発泡体基材の発泡領域よりも密度が高く、気泡がないか若しくは極めて少ない領域である。なお、スキン層と樹脂層とは区別される。
(3)製造方法
本実施形態における発泡体基材は、発泡体基材を構成する樹脂に応じて、公知の発泡体の製造方法を用いて製造することができ、その製造方法については特に限定されない。
例えば、実施形態における発泡体基材がポリオレフィン系発泡体である場合、その製造方法は特に限定されないが、製造方法の1つの例としては、重合触媒として四価の遷移金属を含むメタロセン化合物を用いて得られたポリエチレン系樹脂を40重量%以上含有するポリオレフィン系樹脂及び熱分解型発泡剤と発泡助剤、発泡体を黒色や白色などに着色するための着色剤等を含有するポリオレフィン系樹脂組成物を押出機に供給して溶融混練し、押出機からシート状に押出すことによってポリオレフィン系樹脂シートを製造する工程と、上記ポリオレフィン系樹脂シートを架橋させる工程と、上記ポリオレフィン系樹脂シートを発泡させる工程と、得られた発泡シートを溶融又は軟化させ、流れ方向もしくは幅方向の何れか一方又は双方の方向に向かって延伸させて発泡シートを延伸する工程を含有する方法が挙げられる。なお、発泡シートを延伸する工程は必要に応じて行われればよく、複数回行われてもよい。
なお、上記着色剤や熱分解性発泡剤や発泡助剤等は、色の濃淡ムラなどの外観不良や、過剰な発泡や無発泡などの発泡不良を防止するうえで、上記ポリオレフィン系樹脂、または、上記ポリオレフィン系樹脂と相溶しやすい他の熱可塑性樹脂によってマスターバッチ化されていることが好ましい。
上記熱分解型発泡剤としては、従来から発泡体の製造に用いられているものであれば特に限定されず、例えば、アゾジカルボンアミド、N,N‘-ジニトロソペンタメチレンテトラミン、p-トルエンスルホニルセミカルバジドなどが挙げられ、中でもアゾジカルボンアミドが好ましい。なお、熱分解型発泡剤は単独でも二種類以上が併用されていてもよい。
上記熱分解型発泡剤の添加量は、ポリオレフィン系発泡体の発泡倍率に応じて適宜決定してよいが、ポリオレフィン系樹脂100質量部に対して1質量部~40質量部であることが好ましく、1質量部~30質量部であることが、発泡倍率、引張強さ、圧縮回復率などを所望の範囲に調整しやすいためより好ましい。
ポリオレフィン系発泡体基材を架橋させる方法としては、例えば、ポリオレフィン系発泡体基材に電離性放射線を照射する方法、ポリオレフィン系樹脂組成物に予め有機過酸化物を配合しておき、得られたポリオレフィン系発泡体基材を加熱して有機過酸化物を分解させる方法などが挙げられ、これらの方法は併用されてもよい。
電離性放射線としては、電子線、α線、β線、γ線などが挙げられる。電離性放射線の線量は、ポリオレフィン系発泡体基材の架橋度が上記の好ましい範囲になるように適宜調整できるが、5kGy~200kGyの範囲であることが好ましい。また、電離性放射線の照射は、均一な発泡状態を得やすいことから、ポリオレフィン系発泡体基材の両面に照射するのが好ましく、両面に照射する線量を同じにするのがより好ましい。
有機過酸化物としては、例えば、1,1-ビス(t-ブチルパーオキシ)3,3,5-トリメチルシクロヘキサン、1,1-ビス(t-ブチルパーオキシ)シクロヘキサン、2,2-ビス(t-ブチルパーオキシ)オクタン、n-ブチル-4,4-ビス(t-ブチルパーオキシ)バレレート、ジ-t-ブチルパーオキサイド、t-ブチルクミルパーオキサイド、ジクミルパーオキサイド、α,α’-ビス(t-ブチルパーオキシ-m-イソプロピル)ベンゼン、2,5-ジメチル-2,5-ジ(t-ブチルパーオキシ)ヘキサン、2,5-ジメチル-2,5-ジ(t-ブチルパーオキシ)ヘキシン-3、ベンゾイルパーオキサイド、クミルパーオキシネオデカネート、t-ブチルパーオキシベンゾエート、2,5-ジメチル-2,5-ジ(ベンゾイルパーオキシ)ヘキサン、t-ブチルパーオキシイソプロピルカーボネート、t-ブチルパーオキシアリルカーボネートなどが挙げられ、これらは単独で用いられても二種以上が併用されてもよい。
上記有機過酸化物は、上記ポリオレフィン系樹脂100質量部に対し、0.01質量部~5質量部の範囲であることが好ましく、0.1質量部~3質量部の範囲であることが、上記有機過酸化物の分解残渣の残留を抑制するうえでより好ましい。
また、ポリオレフィン系樹脂シートを発泡させる方法としては、特には限定されず、例えば、熱風により加熱する方法、赤外線により加熱する方法、塩浴による方法、オイルバスによる方法などが挙げられ、これらは併用してもよい。なかでも熱風により加熱する方法や赤外線により加熱する方法が、ポリオレフィン系発泡体基材の表裏面の外観の差異が少なくなるため好ましい。
上記発泡体基材は、延伸されていてもよい。上記延伸は、ポリオレフィン系樹脂シートを発泡させて発泡体基材を得た後に行ってもよいし、ポリオレフィン系樹脂シートを発泡させる際に行ってもよい。
ポリオレフィン系樹脂シートを発泡させて発泡体基材を得た後、発泡体基材を延伸する場合、発泡体基材を冷却することなく発泡時の溶融状態を維持したまま続けて発泡体基材を延伸しても、発泡体基材を冷却した後、再度、発泡シートを加熱して溶融又は軟化状態とした上で発泡体基材を延伸してもよい。
上記発泡体基材の溶融状態とは、発泡体基材を、発泡体基材を構成しているポリオレフィン系樹脂の融点以上に加熱した状態をいう。また、発泡体基材の軟化とは、発泡体基材を構成しているポリオレフィン系樹脂の軟化点以上融点未満までの温度に加熱した状態をいう。上記発泡体基材を延伸することによって、発泡体基材の気泡を所定方向に延伸し変形させて、気泡のアスペクト比が所定範囲内となったポリオレフィン系発泡体を製造することができる。
上記発泡体基材の延伸方向は、長尺状のポリオレフィン系樹脂シートの流れ方向若しくは幅方向に向かって、又は、流れ方向および幅方向であることが好ましい。なお、発泡体基材を流れ方向および幅方向に向かって延伸させる場合、発泡体基材を流れ方向および幅方向に向かって同時に延伸してもよいし、一方向ずつ別々に延伸してもよい。
上記発泡体基材を流れ方向に延伸する方法としては、例えば、長尺状のポリオレフィン系樹脂シートを発泡工程に供給する速度(供給速度)よりも、発泡後に長尺状のポリオレフィン系樹脂シートを冷却しながら巻き取る速度(巻取速度)を速くすることによって発泡体基材を流れ方向に延伸する方法、得られた発泡体基材を延伸工程に供給する速度(供給速度)よりも、発泡体基材を巻き取る速度(巻取速度)を速くすることによって発泡体基材を流れ方向に延伸する方法などが挙げられる。
上記ポリオレフィン系樹脂シートは、それ自身の発泡によって流れ方向に膨張しやすいため、上記ポリオレフィン系樹脂シートを用いて得られた発泡体基材を流れ方向に延伸する場合には、ポリオレフィン系樹脂シートの発泡による流れ方向への膨張分を考慮し、その膨張分以上に、ポリオレフィン系樹脂シートが流れ方向に延伸されるように、発泡体基材の供給速度と巻取り速度とを調整することが好ましい。
上記発泡体基材を幅方向に延伸する方法としては、発泡体基材の幅方向の両端部を一対の把持部材によって把持し、この一対の把持部材を互いに離間する方向に徐々に移動させることによって発泡体基材を幅方向に延伸させる方法が好ましい。なお、ポリオレフィン系樹脂シートは、それ自身の発泡によって幅方向に膨張するので、発泡体基材を幅方向に延伸する場合には、ポリオレフィン系樹脂シートの発泡による幅方向への膨張分を考慮した上で、その膨張分以上に発泡体基材が幅方向に延伸されるように調整することが好ましい。
上記発泡体基材の流れ方向における延伸倍率は1.1~5倍が好ましく、1.3~3.5倍がより好ましい。また、その幅方向における延伸倍率は1.2~4.5倍が好ましく、1.5倍~3.5倍であることがより好ましい。上記範囲の延伸倍率を備えた発泡体基材を使用することによって、良好な柔軟性と引張強さとを維持することができる。
3.粘着剤層(B1)及び(B2)
本実施形態における粘着剤層(B1)及び(B2)は、樹脂層(A1)及び(A2)の発泡体基材とは反対側の面に設けられる。
粘着剤層(B1)及び(B2)を、総じて粘着剤層と称して説明する場合がある。
粘着剤層が樹脂層の発泡体基材とは反対側の面に設けられるとは、粘着剤層が樹脂層の発泡体基材とは反対側の面に直接または他の層を介在して設けられることを言う。詳述すれば、粘着剤層(B1)は、樹脂層(A1)の表面(発泡体基材とは反対側の面)に直接接して設けられていても良く、樹脂層(A1)と粘着剤層(B1)との間に他の層を介在して設けられていても良い。同様に、粘着剤層(B2)は樹脂層(A2)の表面(発泡体基材とは反対側の面)に直接接して設けられていても良く、樹脂層(A2)と粘着剤層(B2)との間に他の層を介在して設けられていても良い。中でも粘着剤層(B1)が、樹脂層(A1)の表面(発泡体基材とは反対側の面)に直接接して設けられて、粘着剤層(B2)が樹脂層(A2)の表面(発泡体基材とは反対側の面)に直接接して設けられていていることが好ましい。樹脂層に含まれる水酸基や官能基の残基が粘着剤層に含まれる官能基と反応して層間に架橋を形成し、層間強度を高めることができるからである。
本実施形態における粘着剤層を形成する粘着剤としては、例えばアクリル系粘着剤、ウレタン系粘着剤、合成ゴム系粘着剤、天然ゴム系粘着剤、シリコーン系粘着剤等を使用することができる。中でも、(メタ)アクリル単量体を含む単量体成分を重合して得られるアクリル系重合体を主成分として含有し、必要に応じて粘着付与樹脂や架橋剤等を含有するアクリル系粘着剤を使用することが好ましい。なお、粘着剤における主成分とは溶剤等を除く粘着剤中に最も多く含まれる成分をいう。
上記アクリル系重合体の製造に使用可能な(メタ)アクリル単量体としては、例えばメチル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレート、n-ブチル(メタ)アクリレート、イソブチル(メタ)アクリレート、t-ブチル(メタ)アクリレート、n-ヘキシル(メタ)アクリレート、n-オクチル(メタ)アクリレート、イソオクチル(メタ)アクリレート、イソノニル(メタ)アクリレート、シクロヘキシル(メタ)アクリレート、2-エチルヘキシル(メタ)アクリレート等の炭素原子数が1~12であるアルキル基を有する(メタ)アクリレート等を使用することができる。なお、(メタ)アクリレートとは、アクリレート及びメタクリレートの総称である。
なかでも(メタ)アクリル単量体としては、炭素原子数が4~12であるアルキル基を有する(メタ)アクリレートを使用することが好ましく、炭素原子数が4~8であるアルキル基を有する(メタ)アクリレートを使用することがさらに好ましく、n-ブチルアクリレート、2-エチルヘキシルアクリレートのいずれか一方または両方を使用することが、優れた接着力と優れた追従性とを両立するうえで特に好ましい。
上記炭素原子数1~12のアルキル基を有する(メタ)アクリレートは、上記アクリル系重合体の製造に使用する単量体成分の全量に対し、60質量%以上使用することが好ましく、80質量%~98.5質量%の範囲で使用することがより好ましく、90質量%~98.5質量%の範囲で使用することが、優れた接着力と優れた追従性とを両立するうえでさらに好ましい。
また、上記アクリル系重合体の製造に使用する単量体成分として、(メタ)アクリル単量体の他に高極性ビニル単量体を含むことができる。上記高極性ビニル単量体としては、水酸基を有するビニル単量体、カルボキシル基を有するビニル単量体、アミド基を有するビニル単量体等を1種または2種以上組み合わせ使用することができる。
水酸基を有するビニル単量体としては、例えば2-ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、2-ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、4-ヒドロキシブチル(メタ)アクリレート、6-ヒドロキシヘキシル(メタ)アクリレート等の水酸基を有する(メタ)アクリレートを使用することができる。
カルボキシル基を有するビニル単量体としては、例えばアクリル酸、メタクリル酸、イタコン酸、マレイン酸、(メタ)アクリル酸2量体、クロトン酸、エチレンオキサイド変性琥珀酸アクリレート等を使用することができ、なかでもアクリル酸を使用することが好ましい。
アミド基を有するビニル単量体としては、例えばN-ビニルピロリドン、N-ビニルカプロラクタム、アクリロイルモルホリン、アクリルアミド、N,N-ジメチルアクリルアミド等を使用することができる。
上記高極性ビニル単量体としては、上述した水酸基を有するビニル単量体、カルボキシル基を有するビニル単量体、アミド基を有するビニル単量体の他に、酢酸ビニル、エチレンオキサイド変性琥珀酸アクリレート、2-アクリルアミド-2-メチルプロパンスルフォン酸等を使用することもできる。
粘着剤が後述する架橋剤を含有する場合、上記アクリル系重合体としては、架橋剤が有する官能基と反応する官能基を有するアクリル系重合体を使用することが好ましい。架橋剤が有する官能基と反応する官能基としては、例えば水酸基が挙げられる。水酸基を有するアクリル系重合体は、例えばアクリル系重合体の製造に使用する単量体として上述した水酸基を有するビニル単量体を使用することにより、アクリル系重合体に導入することができる。すなわち、アクリル系重合体の製造に使用する単量体成分は、水酸基を有するアクリル系重合体を含むことが好ましい。
上記高極性ビニル単量体は、上記アクリル系重合体の製造に使用する単量体成分の全量に対して1.5質量%~20質量%の範囲で使用することが好ましく、1.5質量%~10質量%の範囲で使用することがより好ましく、2質量%~8質量%の範囲で使用することが、優れた接着力と優れた追従性とを両立するうえでさらに好ましい。
また、樹脂層中に存在するイソシアネート基等の官能基との反応により、樹脂層と粘着剤層との層間強度の向上を図れる観点から、上記高極性ビニル単量体は、少なくとも水酸基を有するビニル単量体を含むことが好ましく、上記水酸基を有するビニル単量体の量は、アクリル系重合体の製造に使用する単量体成分の全量に対し、0.01質量%~1.0質量%の範囲で使用することが好ましく、0.03質量%~0.3質量%の範囲で使用することがより好ましい。
上記アクリル系重合体は、上記単量体を、溶液重合法、塊状重合法、懸濁重合法、乳化重合法等の方法で重合させることによって製造することができ、溶液重合法を採用することが、アクリル系重合体の生産効率を向上するうえで好ましい。上記溶液重合法としては、例えば(メタ)アクリル単量体を含む単量体成分と、重合開始剤と、有機溶剤とを、好ましくは40℃~90℃の温度下で混合、攪拌し、ラジカル重合させる方法が挙げられる。
上記重合開始剤としては、例えば過酸化ベンゾイルや過酸化ラウリル等の過酸化物、アゾビスイソブチルニトリル等のアゾ系熱重合開始剤、アセトフェノン系光重合開始剤、ベンゾインエーテル系光重合開始剤、ベンジルケタール系光重合開始剤、アシルフォスフィンオキシド系光重合開始剤、ベンゾイン系光重合開始剤、ベンゾフェノン系の光重合開始剤等を使用することができる。
上記方法で得たアクリル系重合体は、例えば溶液重合法で製造した場合であれば、有機溶剤に溶解または分散した状態であってもよい。
上記アクリル系重合体の重量平均分子量は、高い接着力を発現することから40万以上300万以下が好ましく、接着力の更なる向上の観点から70万以上250万以下であることがより好ましい。
アクリル系重合体の重量平均分子量は、ゲルパーミエーションクロマトグラフ法(GPC法)により測定され、標準ポリスチレン換算して算出された値を指す。具体的には、上記重量平均分子量は、東ソー株式会社製GPC装置(HLC-8320GPC)を用い、以下の条件で測定することができる。
(条件)
・サンプル濃度:0.5質量%(テトラヒドロフラン溶液)
・サンプル注入量:100μL
・溶離液:テトラヒドロフラン
・流速:1.0mL/分
・測定温度:40℃
・本カラム:TSKgel GMHHR-H(20)2本
・ガードカラム:TSKgel HXL-H
・検出器:示差屈折計
・標準ポリスチレンの重量平均分子量:1万~2000万(東ソー株式会社製)
本実施形態における粘着剤層を形成する粘着剤は、被着体や樹脂層等の粘着剤層に隣接する他の層に対する優れた接着力と、優れた追従性とを両立するうえで、粘着付与樹脂を含有することが好ましい。上記粘着付与樹脂としては、例えばロジン系粘着付与樹脂、重合ロジン系粘着付与樹脂、重合ロジンエステル系粘着付与樹脂、ロジンフェノール系粘着付与樹脂、安定化ロジンエステル系粘着付与樹脂、不均化ロジンエステル系粘着付与樹脂、水添ロジンエステル系粘着付与樹脂、テルペン系粘着付与樹脂、テルペンフェノール系粘着付与樹脂、石油樹脂系粘着付与樹脂、(メタ)アクリレート樹脂系粘着付与樹脂等を使用することができる。上記粘着剤としてエマルジョン型粘着剤を使用する場合には、上記粘着付与樹脂としてもエマルジョン型粘着付与樹脂を使用することが好ましい。
上記粘着付与樹脂として、なかでも不均化ロジンエステル系粘着付与樹脂、重合ロジンエステル系粘着付与樹脂、ロジンフェノール系粘着付与樹脂、水添ロジンエステル系粘着付与樹脂、(メタ)アクリレート系樹脂、テルペンフェノール系樹脂、石油系樹脂から1種または2種以上を組み合わせ使用することが好ましい。
上記粘着付与樹脂の軟化点は、30℃~180℃の範囲内であることが好ましく、70℃~140℃の範囲内であることが、被着体や樹脂層等の粘着剤層に隣接する他の層に対する優れた接着力と、優れた追従性とを両立するうえでより好ましい。
また、(メタ)アクリレート粘着付与樹脂を使用する場合、(メタ)アクリレート粘着付与樹脂としては、ガラス転移温度30℃~200℃のものを使用することが好ましく、50℃~160℃のものを使用することが、被着体や樹脂層等の粘着剤層に隣接する他の層に対する優れた接着力と、優れた追従性とを両立するうえでより好ましい。
上記粘着付与樹脂は、粘着剤層の主成分となる樹脂(例えばアクリル系粘着剤であればアクリル系重合体)100質量部に対し、5質量部~65質量部の範囲で使用することが好ましく、8質量部~55質量部の範囲で使用することが、被着体や樹脂層に対する優れた接着力と、優れた追従性とを両立するうえでより好ましい。
本実施形態における粘着剤層の形成に用いられる粘着剤は、被着体や樹脂層等の粘着剤層に隣接する他の層に対する優れた接着力を確保するために、架橋剤を使用することが好ましい。上記架橋剤としては、例えばイソシアネート系架橋剤、エポキシ系架橋剤、金属キレート系架橋剤、アジリジン系架橋剤等を使用することができる。なかでも、上記架橋剤としては、アクリル系重合体との反応性に富むイソシアネート系架橋剤及びエポキシ系架橋剤のいずれか一方または両方を使用することが好ましく、イソシアネート系架橋剤を使用することがより好ましい。
上記イソシアネート系架橋剤としては、例えばトリレンジイソシアネート、ナフチレン-1,5-ジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート、ジフェニルメタンジイソシアネート、キシリレンジイソシアネート、トリメチロールプロパン変性トリレンジイソシアネート等を使用することができ、トリレンジイソシアネート、トリメチロールプロパン変性トリレンジイソシアネートを使用することが好ましい。
上記架橋剤の配合量は、粘着剤層のトルエンに対するゲル分率が後述する範囲となる量を適宜選択することができる。
本実施形態における粘着剤層を形成する粘着剤は、例えば可塑剤、軟化剤、酸化防止剤、難燃剤、ガラスやプラスチック製の繊維・バルーン、ビーズ、金属、金属酸化物、金属窒化物等の充填剤、顔料、染料等の着色剤、レベリング剤、増粘剤、撥水剤、消泡剤等の添加剤を含有するものを使用することができる。
なお、粘着剤層(B1)及び(B2)の形成に用いられる粘着剤は、同一の組成であっても良く、異なる組成であっても良い。
(2)性状・物性
本実施形態における粘着剤層は、トルエンに対するゲル分率が40質量%以上80質量%以下であることが好ましく、30質量%以上70質量%以下であることがより好ましく、ゲル分率が35質量%以上65質量%以下であることがさらに好ましい。粘着剤層のゲル分率を上記の範囲内とすることで、被着体や樹脂層等の粘着剤層と隣接する他の層に対する優れた接着力と、優れた追従性とを両立した粘着シートを得ることができる。粘着剤層(B1)及び(B2)のゲル分率は、それぞれ上記の範囲内であれば、同一の値でもよく、異なる値でも良い。
粘着剤層のゲル分率は、下記に示す方法で測定した値を指す。まず、離型ライナーの離型処理面に、乾燥後の厚さが50μmになるように、粘着剤を塗工したものを、100℃の環境下で3分間乾燥した後、40℃の環境下で2日間エージングさせることによって粘着剤層を形成する。次に、上記粘着剤層を縦50mm及び横50mmの正方形に裁断したものを試験片とする。上記試験片の質量(G1)を測定した後、23℃の環境下で、上記試験片をトルエンに24時間浸漬させ、上記浸漬後、上記試験片とトルエンとの混合物を、300メッシュ金網を用いて濾過することによって、トルエンへの不溶成分を抽出する。上記不溶成分を110℃の環境下で1時間乾燥させたものの質量(G2)を測定し、上記質量(G1)と質量(G2)と下記式に基づいて、そのゲル分率を算出した。
ゲル分率(質量%)=(G2/G1)×100
本実施形態における粘着剤層は、周波数1Hzにおける損失正接(tanδ)のピーク値を示す温度が-40℃~15℃の範囲内であることが好ましい。粘着剤層の損失正接のピーク値を当該範囲とすることで、常温下での被着体や樹脂層等の粘着剤層に接する他の層との良好な密着性を付与しやすくなる。粘着剤層(B1)及び(B2)の損失正接のピーク値は、それぞれ上記の範囲内であれば、同一でも良く、異なっても良い。
粘着剤層の周波数1Hzにおける損失正接(tanδ)は、温度分散による動的粘弾性測定で得られた貯蔵弾性率(G’)、損失弾性率(G”)から、tanδ=G”/G’の式より求められる。動的粘弾性の測定においては、粘弾性試験機(ティ・エイ・インスツルメント・ジャパン社製、商品名:ARES G2)を用いて、厚さ約2mmに形成した粘着剤層を同試験機の測定部である直径8mmの平行円盤の間に試験片を挟み込み、周波数1Hzで-50℃から150℃までの貯蔵弾性率(G’)と損失弾性率(G”)を測定する。
本実施形態における粘着剤層の厚さは、被着体や樹脂層等の粘着剤層と隣接する他の層に対し、優れた接着力と優れた追従性とを両立するうえで、5μm以上100μm以下であることが好ましく、15μm以上80μm以下であることがより好ましく、25μm以上75μm以下であることが特に好ましい。なお、粘着剤層(B1)及び(B2)の厚さは、それぞれ上記の範囲内であれば、同一の厚さを有していても良く、異なる厚さを有していても良い。
(3)製造方法
本実施形態における粘着剤層は、後述する「5.製造方法」の項、及び/又は実施例で説明する製造方法により形成することができ、例えば、樹脂層またはその前駆体層の表面に粘着剤を直接塗布して形成する直接法であってもよく、離型ライナーの表面に粘着剤を塗布して形成してもよい。
4.両面粘着テープ
本実施形態の両面粘着テープは、発泡体基材と樹脂層(A1)及び(A2)と粘着剤層(B1)及び(B2)と、を少なくとも構成に有するが、使用用途によって遮光層、光反射層、導電層、熱伝導層、電磁波シールド層等の任意の機能層を有することができる。
例えば、両面粘着テープに遮光性を付与する場合には、本実施形態の両面粘着テープは遮光層を有しても良い。遮光層としては例えば、顔料などの着色剤を含有するインキから形成されるものが簡便に用いられ、黒インキからなる遮光層が、遮光性に優れるため好ましく用いられる。
また、両面粘着テープの光反射性を確保する場合には、本実施形態の両面粘着テープは光反射層を有しても良い。光反射層としては、例えば白色インキから形成される層を簡便に使用できる。
また、両面粘着テープに電磁波シールド特性や面方向の熱伝導性を付与したい場合には、本実施形態の両面粘着テープは導電層、熱伝導層、電磁波シールド層を有してもよい。導電層、熱伝導層、電磁波シールド層としては、例えば金属箔や金属メッシュ導電性の金属をメッキした不織布を設けても良い。
機能層の厚さは、機能層の種類に応じてその機能を十分に発現可能となる大きさ適宜設定できるが、例えば1μm~20μmの範囲内が好ましく、2μm~6μmの範囲内がより好ましい。
本実施形態の両面粘着テープにおける機能層の位置は、特に限定されないが、例えば樹脂層(A1)と粘着剤層(B1)との間、樹脂層(A2)と粘着剤層(B2)との間等、用途や機能に応じて適宜選択することができる。
本実施形態の両面粘着テープは、粘着剤層(B1)及び(B2)のそれぞれ発泡体基材側とは反対側の面に離型ライナーを有していても良い。上記離型ライナーとしては、特に限定されないが、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエステルフィルムなどの合成樹脂フィルム、紙、不織布、布、発泡シートや金属箔、およびこれらのラミネート体などの基材の少なくとも片面に、粘着剤からの剥離性を高めるためのシリコーン系処理、長鎖アルキル系処理、フッ素系処理などの剥離処理が施されたものを使用することができる。
なかでも、上記離型ライナーとしては、厚さ10~40μmのポリエチレンを両側にラミネートした上質紙、ポリエステルフィルムの基材の片面または両面に、シリコーン系剥離処理を施されたもの等を使用することが好ましい。
本実施形態の両面粘着テープは、総厚みが大きくても良好に巻き取ることができ、一方、総厚みが小さくても、剥離の際、特に物品の解体時に割裂したテープを剥離する際に剥離のきっかけが得られやすくまた千切れにくくすることができる。そのため、本実施形態の両面粘着テープは、使用する態様によって適宜調整することができる。本実施形態の両面粘着テープの総厚みは、例えば1000μm以下とすることができ、中でも750μm以下が好ましく、本実施形態の両面粘着テープを介して接合してなる物品の薄型化に貢献しやすい観点から、600μm以下がより更に好ましく、550μm以下が更に好ましい。また、本実施形態の両面粘着テープの総厚みは70μm以上とすることができ、中でも80μm以上が好ましく、100μm以上とすることがより好ましい。本実施形態の両面粘着テープの総厚みの好ましい範囲としてより具体的には、80μm以上600μm以下であることが好ましく、100μm以上550μm以下であることがより好ましい。なお、両面粘着テープの総厚みには、離型ライナーの厚みは含まないものとする。
本実施形態の両面粘着テープは、荷重2kg、70℃の条件で行われるせん断保持力試験において保持時間が400分以上であることが好ましく、800分以上であることがより好ましく、1200分以上であることが更に好ましい。また、荷重2kgをかけてから1200分後のズレ距離が3.0mm以下であることが好ましく、2.0mm以下であることがより好ましく、1.0mm以下であることがさらに好ましい。上記条件での保持時間が上記時間以上であることで、高温環境下で高いせん断保持特性を示すことができる。
保持時間は、後述する実施例で説明する「高温せん断保持力による耐熱性の評価方法」により測定することができる。
5.製造方法
本実施形態の両面粘着テープの製造方法としては、上述した構成及び物性を有する両目粘着テープを製造できる方法であれば限定されないが、中でも、発泡体基材の一方の面に直接、水酸基を有する樹脂及び上記水酸基と反応する化合物を含有する組成物で形成された前駆体層(a1)を設ける前駆体層(a1)形成工程と、上記発泡体基材の他方の面に直接、水酸基を有する樹脂及び上記水酸基と反応する化合物を含有する組成物で形成された前駆体層(a2)を設ける前駆体層(a2)形成工程と、上記発泡体基材の両面に設けられた上記前駆体層(a1)及び上記前駆体層(a2)をそれぞれ架橋させて樹脂層(A1)及び樹脂層(A2)を形成する反応工程と、を少なくとも含む製造方法を好適に用いることができる。なお、前駆体層(a1)及び前駆体層(a2)のことをまとめて前駆体層として説明する場合がある。
上述の製造方法によれば、発泡体基材の表面に直接、樹脂層の架橋前の層である前駆体層を設け、発泡体基材の表面と接した状態で前駆体層の架橋反応を完了させることで、所望の物性を示す樹脂層を形成できるとともに、発泡体基材と樹脂層との間の層間強度を高くすることができ層間剥離が生じにくい両面粘着テープを得ることができる。これは、前駆体層内で、水酸基を有する樹脂及び上記水酸基と反応する化合物の架橋反応が生じる過程で、発泡体基材と前駆体層との層間でも、発泡体基材に含まれる水酸基や水酸基以外の官能基と、前駆体層に含まれる水酸基や水酸基以外の官能基とが反応して架橋が形成されることで、層間強度が高くなるためと推量される。
本実施形態における製造方法は、発泡体基材の一方の面に直接、水酸基を有する樹脂及び上記水酸基と反応する化合物を含有する組成物で形成された前駆体層(a1)を設ける前駆体層(a1)形成工程と、上記発泡体基材の他方の面に直接、水酸基を有する樹脂及び上記水酸基と反応する化合物を含有する組成物で形成された前駆体層(a2)を設ける前駆体層(a2)形成工程と、を有する。ここで、前駆体層(a1)及び(a2)はそれぞれ樹脂層(A1)及び(A2)の架橋前の層をいう。水酸基を有する樹脂及び上記水酸基と反応する化合物とが未架橋状態の層をいい、層内には反応前の水酸基及び上記水酸基と反応する官能基が存在している。また、上記前駆体層は、通常、未架橋状態の層であり、後述する方法により架橋反応を生じさせるまで架橋反応が進行しないことが好ましいが、架橋反応が完了しなければ層内の一部に架橋結合が形成されていてもよい。
発泡体基材の表面に直接、前駆体層を設ける方法としては、特に限定されず、例えば離型ライナー上に、水酸基を有する樹脂及び上記水酸基と反応する化合物を含有する組成物(以下、樹脂層形成用組成物という場合がある。)を塗工して前駆体層を形成し、発泡体基材の表面に接するように前駆体層を貼合する方法を好ましく用いることができる。
前駆体層は、水酸基を有する樹脂及び上記水酸基と反応する化合物を少なくとも含有することで自己粘着性を有するため、別の接着剤を介さずに発泡体基材に直接貼合して接着させることができる。発泡体基材の表面に前駆体層を設ける際は、常温で前駆体層と発泡体基材とを貼合してもよく、前駆体層を熱ラミネートしても良い。
本実施形態の両面粘着テープが、樹脂層と粘着剤層との間に他の機能層を有する場合は、離型ライナーの代わりに上記機能層の片面に樹脂層形成用組成物を塗工して前駆体層を形成し、発泡体基材の表面に前駆体層が接するように、前駆体層が形成された機能層を貼合しても良い。
また、発泡体基材の表面に直接、樹脂層形成用組成物を塗工して前駆体層を形成しても良い。
前駆体層(a1)形成工程と前駆体層(a2)形成工程とは、同時に行っても良く、それぞれ別々に行っても良い。
上記樹脂層形成用組成物は、少なくとも水酸基を有する樹脂及び上記水酸基と反応する化合物を含有し、必要に応じて熱可塑性樹脂、粘着付与樹脂、その他任意の成分を含んでいても良い。上記組成物に含まれる水酸基を有する樹脂、上記水酸基と反応する化合物、及びその他成分の詳細及び含有量については、既述の「1.樹脂層」の項で説明した、樹脂層に含まれる水酸基を有する樹脂、上記水酸基と反応する化合物、及びその他成分の詳細及び含有量と同様とすることができる。
上記樹脂層形成用組成物は、良好な塗工作業性を付与するうえで、必要に応じて溶媒に溶解又は分散されていてもよい。上記溶媒としては、例えばトルエン、酢酸エチル、酢酸ブチル、メチルエチルケトン、ヘキサン、アセトン、シクロヘキサノン、3-ペンタノン、アセトニトリル、プロピオニトリル、イソブチロニトリル、バレロニトリル、ジメチルスルホキシド、ジメチルホルムアミド等の有機溶剤や水等の水系溶剤を用いることができる。
前駆体層の厚みは、乾燥後厚みが樹脂層の厚みとなるように適宜設定することができる。前駆体層の具体的な厚みの範囲については、既述の「1.樹脂層」の項で説明した樹脂層の厚みの範囲と同様とすることができ、例えば5μm以上100μm以下が好ましく、10μm以上50μm以下が更に好ましく、15μm以上45μm以下がより好ましい。
本実施形態における製造方法は、前駆体層(a1)形成工程及び前駆体層(a2)形成工程の後に、上記発泡体基材の両面に設けられた上記前駆体層(a1)及び上記前駆体層(a2)をそれぞれ架橋させて樹脂層(A1)及び樹脂層(A2)を形成する反応工程を有する。本工程において前駆体層中の水酸基を有する樹脂及び上記水酸基と反応する化合物を十分に架橋させることで、所定の物性を示す樹脂層を形成することができる。
前駆体層を架橋させる方法は、架橋反応を十分に行うことが可能であれば特に限定されず、前駆体層の組成に応じて、エージング処理により架橋させても良く、紫外線等の光照射により架橋させても良く、エージング処理よりも高温で加熱することにより架橋させても良く、これらを併用してもよい。本工程を行う前の前駆体層は、架橋反応が進んでいない(未架橋である)ことが好ましいが、架橋反応の一部が生じていてもよい。
中でも上記反応工程では、エージング処理をすることにより前駆体層を架橋させることが好ましく、中でも20℃~50℃の温度環境下で2日間~7日間、より好ましくは23℃~45℃の温度環境下で2日間~7日間のエージング処理をすることが好ましい。上記の条件でエージング処理を行うことで、前駆体層内で架橋反応が十分に進み、架橋度の高い樹脂層を形成することができ、また、樹脂層と発泡体基材との層間密着性を高めることができるからである。
本実施形態における製造方法は、上述した前駆体層(a1)形成工程及び前駆体層(a2)形成工程、並びに反応工程の他に、通常、上記前駆体層(a1)又は樹脂層(A1)の上記発泡体基材側と反対側の面に、粘着剤層(B1)又は上記粘着剤層(B1)の架橋前の粘着剤層(b1)を設ける工程と、上記前駆体層(a2)又は樹脂層(A2)の上記発泡体基材側と反対側の面に、粘着剤層(B2)又は上記粘着剤層(B2)の架橋前の粘着剤層(b2)を設ける工程と、を有する。
粘着剤層(B1)及び(B2)は、粘着剤の組成に応じて架橋構造を有していてもよく有さなくても良い。また、粘着剤層を形成する粘着剤が架橋剤を含む場合、架橋前の粘着剤層(b1)及び(b2)とは、エージング等により架橋反応が完了する前の粘着剤層のことをいい、エージング等により架橋反応が完了することで粘着剤層(B1)及び(B2)となる。
上記前駆体層(a)又は樹脂層(A)の表面に、粘着剤層(B)又は架橋前の粘着剤層(b)を設ける方法としては、特に限定されず、例えば、前駆体層又は樹脂層の表面に粘着剤を直接塗布して形成する直接法であってもよく、離型ライナーの表面に粘着剤を塗布して形成した粘着剤層又は架橋前の粘着剤層を上記前駆体層又は樹脂層の表面に転写する間接法であってもよい。前駆体層又は樹脂層と粘着剤層との間に他の層が介在する場合は、前駆体層又は樹脂層の表面に他の層を設けた後、上記の方法で粘着剤層(B)又は架橋前の粘着剤層(b)を形成しても良い。
粘着剤層(B)又は架橋前の粘着剤層(b)を形成する工程は、前駆体層(a1)形成工程及び前駆体層(a2)形成工程の前に行っても良く後に行ってもよいが、前駆体層(a1)形成工程及び前駆体層(a2)形成工程の後に行われることが好ましい。また、粘着剤層(B)又は架橋前の粘着剤層(b)層を形成する工程は、反応工程の前に行っても良く、反応工程の後に行っても良い。例えば、粘着剤層(B)であれば、反応工程前の前駆体層の表面に設けても良く、反応工程後の樹脂層の表面に設けてもよい。また、架橋前の粘着剤層(b)であれば、反応工程前の前駆体層の表面に設けてもよく、反応工程後に樹脂層の表面に設けても良い。
粘着剤層(B)又は架橋前の粘着剤層(b)は、前駆体層(a1)の発泡体基材側と反対側の面に設けられても良く、反応工程後の、樹脂層(A1)の発泡体基材側と反対側の面に設けられてもよい。中でも、前記前駆体層(a1)の前記発泡体基材側と反対側の面に、粘着剤層(B1)又は架橋前の粘着剤層(b1)を設ける工程と、前記前駆体層(a2)の前記発泡体基材側と反対側の面に、粘着剤層(B2)又は架橋前の粘着剤層(b2)を設ける工程と、を有することが好ましい。前駆体層に粘着剤層(B)又は架橋前の粘着剤層(b)が設けられた状態で反応工程を行うことができ、樹脂層と粘着剤層との層間密着性を高めることができるからである。
中でも更に、反応工程の前に、上記前駆体層(a1)の上記発泡体基材側と反対側の面に架橋前の粘着剤層(b1)を設ける工程と、上記前駆体層(a2)の上記発泡体基材側と反対側の面に架橋前の粘着剤層(b2)を設ける工程と、をそれぞれ行うことが好ましい。反応工程前に前駆体層の表面に架橋前の粘着剤層を設けることで、反応工程において実施される前駆体層を架橋させる方法により、架橋前の粘着剤層(b1)及び(b2)の層内でも反応が進み、上記反応工程において、上記粘着剤層(b1)及び粘着剤層(b2)が架橋してなる粘着剤層(B1)及び粘着剤層(B2)を形成することができる。また、このとき前駆体層(a1)及び架橋前の粘着剤層(b1)、並びに前駆体層(a2)及び架橋前の粘着剤層(b2)は、それぞれ直接接していることが好ましい。前駆体層(a1)と架橋前の粘着剤層(b1)との層間、及び前駆体層(a2)と架橋前の粘着剤層(b2)との層間においても架橋反応を生じさせることができ、樹脂層と粘着剤層との層間密着性を高め、リワーク性やせん断保持特性を高めることができる。
本実施形態における製造方法の好ましい一例としては、発泡体基材の一方の面に直接、水酸基を有する樹脂及び上記水酸基と反応する化合物を含有する組成物で形成された前駆体層(a1)を設ける前駆体層(a1)形成工程と、発泡体基材の他方の面に直接、水酸基を有する樹脂及び上記水酸基と反応する化合物を含有する組成物で形成された前駆体層(a2)を設ける前駆体層(a2)形成工程と、上記前駆体層(a1)形成工程の後に上記前駆体層(a1)の上記発泡体基材側とは反対側の面に直接または他の層を介して架橋前の粘着剤層(b1)を設ける粘着剤層(b1)形成工程と、上記前駆体層(a2)形成工程の後に上記前駆体層(a2)の上記発泡体基材側とは反対側の面に直接または他の層を介して架橋前の粘着剤層(b2)を設ける粘着剤層(b2)形成工程と、上記発泡体基材の一方の面及び他方の面にそれぞれ直接配置された前駆体層(a1)及び(a2)と、前駆体層(a1)及び(a2)の発泡体基材側とは反対側の面にそれぞれ直接設けられた架橋前の粘着剤層(b1)及び(b2)と、を少なくとも有する中間積層体に対してエージング処理を行い、前駆体層(a1)及び(a2)が架橋してなる樹脂層(A1)及び(A2)、並びに、架橋前の粘着剤層(b1)及び(b2)が架橋してなる粘着剤層(B1)及び(B2)を形成する反応工程と、を少なくとも有する製造方法が挙げられる。上記の製造方法によれば、前駆体層及び粘着剤層の架橋反応を一括で進行させることができ、また、層間密着性やせん断保持特性に優れた両面粘着テープとすることができるからである。
本実施形態の両面粘着テープが、樹脂層と粘着剤層との間に他の機能層を有する場合は、発泡体基材の表面に前駆体層を設けた後、上記前駆体層の表面に直接または粘着剤層を介して機能層を設け、機能層の表面に架橋前又は架橋後の粘着剤層を設けても良い。
6.用途
本実施形態の両面粘着テープは、発泡体基材による耐衝撃性を発揮しつつ、高温での良好なせん断保持特性を有することから、常温環境だけでなく高温環境で使用される物品や高温になりやすい物品の製造に好適に用いることができる。また、本実施形態の両面粘着テープは、被着体から剥離する際は、端部が摘み上げやすく容易に剥離のきっかけを得ることができ、剥離途中で千切れにくく被着体にテープ残渣が生じにくいことから、リユースやリサイクルが要求される部品の接着や該部品を使った物品の製造に好適に用いることができる。
本実施形態の両面粘着テープは、例えば自動車、建材、OA、家電業界などの工業用途における各種製品の部品間固定を行う両面粘着テープとして好適に使用できる。また、リユースやリサイクル時の多量の部品の分離や、多量のラベル剥離等を行う際にも作業効率が良好である。中でも、高温に達しやすく、リユースやリサイクルの要求が高い、電子機器を構成する2以上の部品の固定に使用することが好ましい。より具体的には、小型電子機器の部品、小型電子機器の情報表示部の保護パネルや画像表示モジュールやタッチパネル、薄型電池、スピーカー、レシーバー、圧電素子、プリント基板、フレキシブルプリント基板(FPC)、デジタルカメラモジュール、センサー類、その他のモジュールや、ポリウレタンやポリオレフィン系などのクッション材ゴム製部材、加飾用部品や各種部材の固定などに好適に適用できる。特に小型電子機器の情報表示部の保護パネルや画像表示モジュールやタッチパネル、薄型電池などの薄型の剛体部品の固定用途に好適に適用できる。
II.物品
本実施形態の物品は、上述した「I.両面粘着テープ」の項で説明した両面粘着テープを介して2以上の被着体が接合された物品である。上記物品を構成する被着体は特に限定されず、物品の種類に応じて適宜選択することができる。上記被着体としては、例えば、上述した「I.両面粘着テープ 6.用途」の項で説明した各種部品を用いることができる。中でも電子機器を構成する部品であることが好ましい。
III.物品の解体方法
本実施形態の物品の解体方法は、上述した「I.両面粘着テープ」の項で説明した両面粘着テープを介して2以上の被着体が接合された物品の解体方法であって、上記両面粘着テープの上記発泡体基材において割裂して、上記物品を、上記発泡体基材の一部と上記樹脂層(A1)と上記粘着剤層(B1)とを有する第1の積層体を備えた第1の被着体、及び、上記発泡体基材の一部と上記樹脂層(A2)と上記粘着剤層(B2)とを有する第2の積層体を備えた第2の被着体に分離し、上記第1の被着体から上記第1の積層体を剥離し、上記第2の被着体から上記第2の積層体を剥離することを特徴とする。
図2は本実施形態の物品の解体方法の一例を示す模式図である。まず図2(1)に示すように、両面粘着テープ10を介して2以上の被着体(第1の被着体21、第2の被着体22)が接合されてなる物品20を、両面粘着テープ10の発泡体基材1において面方向S-S’に沿って割裂し、図2(2)に示すように、第1の積層体11を備えた第1の被着体21と、第2の積層体12を備えた第2の被着体22と、に分離する。第1の積層体11は、発泡体基材の一部(図2中の符号1a)と、樹脂層(A1)(図2中の符号2a)と粘着剤層(B1)(図2中の符号3a)とをこの順に有し、上記第1の積層体11の粘着剤層(B1)側表面が第1の被着体21に貼合されている。また、第2の積層体12は、発泡体基材の一部(図2中の符号1b)と、樹脂層(A2)(図2中の符号2b)と、粘着剤層(B2)(図2中の符号3b)とをこの順に有し、上記第2の積層体12の粘着剤層(B2)側表面が第2の被着体22に貼合されている。
次に、図2(3)に示すように、第1の被着体21から第1の積層体11を剥離し、第2の被着体22から第2の積層体12を剥離する。被着体からの積層体の剥離方法として具体的には、上記第1の積層体11の端部、中でも上記第1の積層体11の少なくとも上記樹脂層(A1)の端部を摘み上げて引っ張ることで、上記第1の被着体21から上記第1の積層体11を剥離する。また、上記第2の積層体12の端部、中でも上記第2の積層体12の少なくとも上記樹脂層(A2)の端部を摘み上げて引っ張ることで、上記第2の被着体22から上記積層体12を剥離する。これにより、物品は、両面粘着テープ10が除去された第1の被着体21と第2の被着体22とに容易に解体することができる。
本実施形態の物品の解体方法によれば、発泡体基材の両面に所定の樹脂層が設けられた両面粘着テープを用いるため、両面粘着テープの発泡体基材において割裂して、上記物品を、両面粘着テープの一部である第1の積層体が残存する第1の被着体及び第2の積層体が残存する第2の被着体の2つに分離した後、各被着体から積層体を剥離する際に、発泡体基材と樹脂層との層間や樹脂層と粘着剤層との層間で剥離しにくく、積層体ごと被着体から容易に剥離可能となる。また、樹脂層が所定の範囲の引張弾性率を示すことから、靭性と伸び性とがバランスよく発現されるため、被着体から積層体を剥離する際に積層体の端部を摘み上げやすくなり容易に剥離でき、また剥離途中で千切れにくく、さらに上記積層体の層間で剥離が生じることに因る被着体へのテープ残りを防ぐことができる。このように、両面粘着テープがリワーク性に優れるため、物品の解体性及び部品の再利用性をより高めることができる。
本実施形態の物品の解体方法において用いられる、2以上の被着体を接合する両面粘着テープの詳細については、上記「I.両面粘着テープ」の項で既に説明した内容と同じため、ここでの説明は省略する。
また、本実施形態の物品の解体方法における、両面粘着テープを介して接合される2以上の被着体(第1の被着体及び第2の被着体)は、特に限定されず、物品を構成する部材を適宜選択することができる。例えば剛体の被着体としては、金属板、金属きょう体、金属カバー等の金属製被着体、ガラス板、プラスチック板等を挙げることができる。中でもリユース又はリサイクルが要求される部材であることが好ましい。第1の被着体及び第2の被着体は、同種類の被着体であっても良く、異なる種類の被着体であってもよい。
本実施形態の物品の解体方法は、第1に、本実施形態の両面粘着テープを介して2以上の被着体が接合された物品を、上記両面粘着テープの発泡体基材において割裂して、上記物品を、上記発泡体基材の一部と上記樹脂層(A1)と上記粘着剤層(B1)とを有する第1の積層体を備えた第1の被着体、及び、上記発泡体基材の一部と、上記樹脂層(A2)と上記粘着剤層(B2)とを有する第2の積層体を備えた第2の被着体に分離する。これらの操作を、本実施形態の物品の解体方法における解体工程1とする。
上記解体工程1における割裂方法は、発泡体基材を面方向に割裂して物品を2つに分離可能な方法であれば特に限定されず、例えば、物品の厚さ方向の一方を固定し発泡体基材の厚さ方向の所望の位置で面方向にスライスする方法が挙げられる。本工程により、被着体に残存する積層体は、それぞれ樹脂層(A1)又は(A2)を含むことができる。発泡体基材の割裂は、一般的なスライス機を使用することができる。
発泡体基材の厚さ方向における割裂位置は、特に限定されず、例えば発泡体基材の厚さ方向の中央であってもよく、一方の樹脂層の近傍であってもよい。第1の積層体及び第2の積層体における割裂後の発泡体基材の厚さは、割裂位置に応じて適宜設定することができる。
上記解体工程1において、上記物品は、第1の積層体を備えた第1の被着体、及び、第2の積層体を備えた第2の被着体に分離される。上記第1の積層体は、上記発泡体基材の一部と上記樹脂層(A1)と上記粘着剤層(B1)とをこの順に有し、上記第1の積層体の粘着剤層(B1)側表面が第1の被着体に貼合されている。また、上記第2の積層体は、上記発泡体基材の一部と、上記樹脂層(A2)と上記粘着剤層(B2)とをこの順に有し、上記第2の積層体の粘着剤層(B2)側表面が第2の被着体に貼合されている。
本実施形態の物品の解体方法は、第2に、上記第1の被着体から上記第1の積層体を剥離し、上記第2の被着体から上記第2の積層体を剥離する。これらの操作を、本実施形態の物品の解体方法における解体工程2とする。
解体工程2における第1の被着体から第1の積層体を剥離する方法としては、第1の積層体の端部、より具体的には、上記第1の積層体の少なくとも上記樹脂層(A1)の端部を摘み上げて引っ張ることにより、上記第1の被着体から上記第1の積層体を剥離する方法を取ることができる。同様に、第2の被着体から第2の積層体を剥離する方法としては、第2の積層体の端部、より具体的には、上記第2の積層体の少なくとも上記樹脂層(A2)の端部を摘み上げて引っ張ることにより、上記第2の被着体から上記第1の積層体を剥離する方法を取ることができる。本実施形態の物品の解体方法においては、分離後の各被着体に残存する積層体が薄厚であっても、上記積層体はそれぞれ所定の樹脂層を含むため、剥離の際に積層体の端部を容易に摘み上げることができ、剥離のきっかけが得られやすく、また、剥離途中で千切れ難く糊残りの発生も生じにくいことから、容易且つ簡便に剥離することができる。積層体の端部を摘み上げる方法としては、特に限定されず、例えば爪で掻きあげる等、汎用の方法を用いることができる。
本開示は、上記実施形態に限定されるものではない。上記実施形態は、例示であり、本開示の特許請求の範囲に記載された技術的思想と実質的に同一な構成を有し、同様な作用効果を奏するものは、いかなるものであっても本開示の技術的範囲に包含される。
以下、本発明の内容を実施例及び比較例を用いてより詳細に説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。
[調製例]
以下の方法により、実施例及び比較例で用いた樹脂層形成用組成物及び粘着剤を調製した。
1.樹脂層形成用組成物の調製
<樹脂層形成用組成物(P-1)の調製>
末端に水酸基を有するポリエステル樹脂(三菱ケミカル株式会社製、ニチゴーポリエスターLP-035S50TO、固形分50%、数平均分子量:16000、ガラス転移温度:20℃、水酸基価:2~8)を100質量部、架橋反応促進剤としてオルガチックス ZC-700(マツモトファインケミカル株式会社製、有機ジルコニウム化合物)を0.1質量部、架橋剤としてトリレンジイソシアネートとトリメチロールプロパンとのアダクト体(DIC株式会社製「バーノックD-40」、イソシアネート系架橋剤、イソシアネート基含有率7質量%、固形分40質量%、以下「D-40」と表記する。)を10.3質量部配合することによって樹脂層形成用組成物(P-1)を得た。
<樹脂層形成用組成物(P-3)の調製>
D-40の添加量を7質量部に変更したこと以外は、樹脂層形成用組成物(P-1)の調製と同様にして、樹脂層形成用組成物(P-3)を得た。
<樹脂層形成用組成物(P-4)の調製>
D-40の添加量を5質量部に変更したこと以外は、樹脂層形成用組成物(P-1)の調製と同様にして、樹脂層形成用組成物(P-4)を得た。
<樹脂層形成用組成物(P-5)の調製>
熱可塑性エラストマー樹脂(日本ゼオン株式会社製、クインタック3280)100質量部と、トルエン186質量部とを攪拌することで、樹脂層形成用組成物(P-5)を得た。
<樹脂層形成用組成物(P-6)の調製>
熱可塑性エラストマー樹脂をクインタック3270(日本ゼオン株式会社製)に変更する以外は、樹脂層形成用組成物(P-5)の調整と同様にして、樹脂層形成用組成物(P-6)を得た。
<樹脂層形成用組成物(P-7)の調製>
アクリル系ブロック共重合体(株式会社クラレ製、クラリティLA3320)100質量部と、酢酸エチル186質量部とを攪拌することで、樹脂層形成用組成物(P-7)を得た。
<樹脂層形成用組成物(P-8)の調製>
スチレン系熱可塑性樹脂(株式会社クラレ製、セプトン4033)100質量部と、トルエン355質量部とを攪拌することで、樹脂層形成用組成物(P-8)を得た。
2.粘着剤の調製
<粘着剤(P-2)の調製>
攪拌機、還流冷却器、窒素導入管、温度計を備えた反応容器に、n-ブチルアクリレート79.9質量部、2-エチルヘキシルアクリレート6質量部、シクロヘキシルアクリレート10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0.1質量部、及び酢酸エチル200質量部を仕込み、攪拌下、常温で1時間窒素バブリングして混合物を得た。次に、上記混合物に、予め酢酸エチルに溶解した2,2’-アゾビス(2-メチルブチロニトリル)溶液2質量部(固形分1.0質量%)を添加し、攪拌下、72℃で4時間ホールドした後、75℃で5時間ホールドした。次に、得られた混合物を酢酸エチルで希釈し、200メッシュ金網でろ過することによって、重量平均分子量1,060,000、アルキルアクリレートモノマーが有する飽和炭化水素基の平均炭素原子数が4.4のアクリル共重合体(A-1)溶液(固形分濃度26%)を得た。上記アクリル共重合体(A-1)溶液100質量部に、架橋剤としてD-40を1.0質量部配合することによって粘着剤(P-2)を得た。
[実施例1]
以下の手順で両面粘着テープを作成した。
<前駆体層(a1)及び(a2)の作製>
樹脂層形成用組成物(P-1)を、離型ライナー(片面側が剥離処理された厚み75μmのポリエチレンテレフタレートフィルム)の剥離処理面に、乾燥後の厚みが30μmとなるように塗工し、85℃で4分間乾燥させて、架橋前の樹脂層である前駆体層(a1)及び(a2)をそれぞれ作製した。なお前駆体層の厚みは、上記前駆体層を架橋して得られる樹脂層の厚みと同じである。
<架橋前の粘着剤層(b1)及び(b2)の作製>
粘着剤(P-2)を、離型ライナー(片面側が剥離処理された厚み75μmのポリエチレンテレフタレートフィルム)の剥離処理面に、乾燥後の厚みが25μmとなるように塗工し、85℃で3分間乾燥させて、架橋前の粘着剤層(b1)及び(b2)をそれぞれ作製した。
<両面粘着テープの作製>
厚さ300μmの黒色ポリオレフィン系発泡体(h-1)(層間強度15N/cm、見かけ密度0.20g/cm3、25%圧縮強度90kPa、積水化学工業株式会社製、表面をコロナ処理することでぬれ指数54mN/mに調整したもの)の表面に上記前駆体層a1、裏面に前駆体層a2をそれぞれ貼合し、90℃下、線圧5kg/cmのロールでラミネートして、前駆体層(a1)/発泡体(h-1)/前駆体層(a2)の積層構成を有する中間層(N-1)を得た。
次に、上記中間層(N-1)の、前駆体層(a1)の表面に上記粘着剤層(b1)、前駆体層(a2)の表面に上記粘着剤層(b2)をそれぞれ貼合し、90℃下、線圧5kg/cmのロールでラミネートして、粘着剤層(b1)/前駆体層(a1)/発泡体(h-1)/前駆体層(a2)/粘着剤層(b2)の積層構成を有する中間積層体を得た。その後、この中間積層体を40℃の環境下で120時間エージングすることによって前駆体層(a1)及び(a2)並びに粘着剤層(b1)及び(b2)を架橋させて、粘着剤層(B1)/樹脂層(A1)/発泡体(h-1)/樹脂層(A2)/粘着剤層(B2)の積層構成を有する、厚さ410μmの両面粘着テープ(T-1)を得た。
[実施例2]
前駆体層(a1)及び(a2)の厚みを45μmに変更したこと以外は、実施例1と同様の方法で、厚さ440μmの両面粘着テープ(T-2)を得た。
[実施例3]
前駆体層(a1)及び(a2)の厚みを15μmに変更したこと以外は、実施例1と同様の方法で、厚さ380μmの両面粘着テープ(T-3)を得た。
[実施例4]
前駆体層の作製において樹脂層形成用組成物(P-1)に代えて樹脂層形成用組成物(P-3)を用いたこと以外は、実施例1と同様の方法で、厚さ410μmの両面粘着テープ(T-4)を得た。
[実施例5]
前駆体層の作製において樹脂層形成用組成物(P-1)に代えて樹脂層形成用組成物(P-3)を用いたこと以外は、実施例3と同様の方法で、厚さ380μmの両面粘着テープ(T-5)を得た。
[比較例1]
前駆体層の作製において樹脂層形成用組成物(P-1)に代えて樹脂層形成用組成物(P-4)を用いたこと以外は、実施例1と同様の方法で、厚さ410μmの両面粘着テープ(T-6)を得た。
[比較例2]
前駆体層の作製において樹脂層形成用組成物(P-1)に代えて樹脂層形成用組成物(P-4)を用いたこと以外は、実施例3と同様の方法で、厚さ380μmの両面粘着テープ(T-7)を得た。
[比較例3]
前駆体層の作製において樹脂層形成用組成物(P-1)に代えて樹脂層形成用組成物(P-5)を用いたこと以外は、実施例1と同様の方法で、厚さ410μmの両面粘着テープ(T-8)を得た。
[比較例4]
前駆体層の作製において樹脂層形成用組成物(P-5)に代えて樹脂層形成用組成物(P-6)を用いたこと以外は、比較例3と同様の方法で、厚さ410μmの両面粘着テープ(T-9)を得た。
[比較例5]
前駆体層の作製におい、樹脂層形成用組成物(P-5)に代えて樹脂層形成用組成物(P-7)を用いたこと以外は、比較例3と同様の方法で、厚さ410μmの両面粘着テープ(T-10)を得た。
[比較例6]
前駆体層の作製において樹脂層形成用組成物(P-5)に代えて樹脂層形成用組成物(P-8)を用いたこと以外は、比較例3と同様の方法で、厚さ410μmの両面粘着テープ(T-11)を得た。
[比較例7]
上記黒色ポリオレフィン系発泡体(h-1)の両面に、後述するウレタン系接着剤を塗布し乾燥させた後、その両面に樹脂層としてポリエチレンテレフタレートからなる樹脂フィルム(厚さ6μm、東レ株式会社製、ルミラー6CF53)を貼付することによって、上記発泡体の両面に厚さ4μmのウレタン系接着剤層を介して上記樹脂フィルムが接着された中間層(N-2)を作製した。上記ウレタン系接着剤は、水酸基を有するポリエーテル系ウレタン樹脂とイソシアネート系硬化剤とを含有する2液型溶剤系ウレタン接着剤を使用した。
次に、中間層(N-2)の表面及び裏面にそれぞれ、実施例1の「<架橋前の粘着剤層(b1)及び(b2)の作製>」において作成した上記粘着剤層(b1)及び上記粘着剤層(b2)を貼合し、90℃下、線圧5kg/cmのロールでラミネートした後、40℃の環境下で120時間エージングすることによって、粘着剤層(B1)/PET樹脂フィルム/ウレタン系接着剤層/発泡体(h-1)/ウレタン系接着剤層/PET樹脂フィルム/粘着剤層(B2)の積層構成を有する、厚さ370μmの両面粘着テープ(T-12)を得た。
[評価]
実施例及び比較例で得た両面粘着テープ、並びに各実施例及び比較例における樹脂層について、以下の評価を行った。各評価の結果を後述の表に示す。
<樹脂層のゲル分率>
実施例及び比較例で調製した樹脂層形成用組成物(P-1、P-3~8)を離型ライナー(片面側が剥離処理された厚み75μmのポリエチレンテレフタレートフィルム)の剥離処理面に、乾燥後の厚さが50μmになるように、塗工して前駆体層を形成し、85℃で4分間乾燥させ、40℃120時間エージングすることによって樹脂層を形成した。
次に、上記樹脂層形成用組成物(P-1、P-3~8)を用いて形成した上記樹脂層及び比較例7において用いた樹脂フィルムを、それぞれ50mm角に切り取ったものを試料とし、上記試料の質量(G1)を測定した後、上記試料をトルエン溶液中に23℃で24時間浸漬し、上記浸漬後の試料のトルエン不溶解分を300メッシュ金網で濾過することにより分離し、110℃で1時間乾燥した後の残渣の質量(G2)を測定し、以下の式に従って樹脂層のゲル分率を求めた。
ゲル分率(質量%)=(G2/G1)×100
<樹脂層の引張弾性率、引張破断点伸度、引張破断点応力の測定方法>
上記実施例及び比較例で作製した樹脂層形成用組成物(P-1、P-3~8)を、離型ライナー(片面側が剥離処理された厚み75μmのポリエチレンテレフタレートフィルム)の剥離処理面に、乾燥後の厚みが30μmとなるように塗工して前駆体層を形成し、85℃で4分間乾燥させ、40℃で120時間エージングすることによって樹脂層を形成した。次に、上記樹脂層形成用組成物(P-1、P-3~8)を用いて形成した上記樹脂層及び比較例7において用いた樹脂フィルムを、それぞれ標線間隔2cm、幅1cmの試験片に裁断し試験片を作成した。上記試験片を、温度23℃、湿度50%の測定環境下で、引張試験機を用い、引張速度100mm/分で引張測定を行い、上記試験片(樹脂層)の応力-ひずみ曲線(いわゆる、S-Sカーブ)を得た。樹脂層の引張破断点伸度は、上記試験片の破断時の伸びから、下記式(1)により算出した。
引張破断点伸度[%]={(破断時試験片長さ-初期試験片長さ)/初期試験片長さ}×100 …式(1)
また、樹脂層の引張破断点応力は、得られた応力-ひずみ曲線と単位面積当たりの破断時の強度から算出した。また、樹脂層の引張弾性率は、伸度1~3%の引張強度の傾きから引張弾性率を算出した。
<ロール性の評価方法>
得られた両面粘着テープの一方の離型ライナーを剥がし、直径3インチのコアに露出した粘着剤層側の面が内側になるよう巻き付けた。目視でシワの有無を確認し、以下の判定基準により評価した。
○:シワが発生していなかった。
×:シワが発生していた。
<密着性の評価方法>
得られた両面粘着テープの一方の離型ライナーを剥がし、25μmポリエチレンテレフタレートフィルム(以下、裏打ち材という場合がある。)で裏打ちし、幅10mm、長さ100mmに裁断した。次に、もう一方の側の離型ライナーを剥がし、露出した粘着剤層側の面をステンレス板に貼付し、2kgのローラーを用い上記両面粘着シートの上面(ポリエチレンテレフテレートフィルムで裏打ちされた面)を1往復させ、更にそれらを温度23℃及び相対湿度50%RHの環境に24時間放置させることによって、上記両面粘着テープとステンレス板とが接着された試験片1を作製した。続いて裏打ち材を掴み、1m/sの速度で90度方向に引っ張り上げ、破壊した場所を確認し、以下の判定基準により評価した。
○:発泡体の層間で破壊していた。
×:発泡体と樹脂層(A1)又は樹脂層(A2)との間で破壊していた。
<リワーク試験における摘み上げ性の評価方法>
得られた両面粘着テープを幅2mm、長さ150mmに裁断し、一方の離型ライナーを剥がし、図3(1)に示す様に、幅25mm、長さ200mmのポリカーボネート板30Aの平面視において2カ所、裁断した両面粘着テープ10を貼付した。2つの両面粘着テープ10の貼付位置は、ポリカーボネート板30Aの平面視において長辺から2mm離れた位置とし、両面粘着テープの長さ方向がポリカーボネート板30Aの長辺と並行するようして貼付した。続いて、ポリカーボネート板30Aに貼付した両面粘着テープ10の他方の離型ライナーを剥がし、両面粘着テープ10を挟み込む様にして、幅25mm、長さ200mmのポリカーボネート板30Bを露出した粘着剤層に貼付して、図3(2)に示すように、2枚のポリカーボネート板30A及び30Bが2箇所の両面粘着テープ10を介して接合されてなる構造体を得た。その後、上記構造体に対し、プレス機を用い、20N/cmの圧力で10秒加圧し、60℃で6時間放置した後、温度23℃及び相対湿度50%RHの環境で1時間放置した。
次に、上記構造体のポリカーボネート板A及びBの間の隙間からカッターを差し込み、両面粘着テープの発泡体基材の部分において面方向に切断して割裂させ、上記構造体を分離解体することにより、粘着層/樹脂層/発泡体基材の一部からなる積層体(以下、テープ残渣ともいう。)がそれぞれ、ポリカーボネート板30A及び30Bに貼合された試験片2を作製した。続いて、ポリカーボネート板に残存する積層体を引き剥がす起点を作製するために、積層体の端部を爪でかき上げ、以下の判定基準により、剥離開始時のテープ残渣の摘み上げ性を評価した。
○:起点を作製するのに必要な、爪でかき上げる回数が、0~2回であった。
△:起点を作製するのに必要な、爪でかき上げる回数が、3~10回であった。
×:起点を作製するのに必要な、爪でかき上げる回数が、10回以上であった。
<リワーク試験における対ちぎれ性の評価方法>
テープ残渣を引き剥がす起点を作製済みの試験片2について、ポリカーボネート板に残っているテープ残渣1本の起点を指で掴み、90度の角度方向に速度300mm/分で引っ張り、ポリカーボネート板からテープ残渣を剥離した。以下の判定基準により、対ちぎれ性を評価した。
○:1本の残渣を剥がし終えるまでにちぎれた回数が、0~2回であった。
△:1本の残渣を剥がし終えるまでにちぎれた回数が、3~5回であった。
×:1本の残渣を剥がし終えるまでにちぎれた回数が、6回以上であった。
<リワーク試験における糊残り性の評価方法>
対ちぎれ性の評価後のポリカーボネート板において、テープ残渣を剥がし終えた部分に粘着剤が残っている割合を「(粘着剤が残っている面積/元のテープ貼付面積)×100」にて算出した。以下の判定基準により、糊残り性を評価した。
○:剥がした後に残っている粘着剤の面積割合が10%未満であった。
△:剥がした後に残っている粘着剤の面積割合が10%以上、30%未満であった
×:剥がした後に残っている粘着剤の面積割合が30%以上であった。
<高温せん断保持力による耐熱性の評価方法>
両面粘着テープの片側の離型ライナーを剥がし、露出した粘着剤層側の面を厚さ100μmのアルミ箔で裏打ちして幅20mm長さ100mmの試験片とした。上記試験片の他方の離型ライナーを剥がし、280番のサンドペーパーでヘアライン処理したステンレス板に貼付面積が幅20mm、長さ20mmになるように貼付し、2.0kgローラーで一往復加圧した。温度23℃及び相対湿度50%RHの環境で1時間放置した後、70℃下でせん断方向に2kgの荷重をかけ、落下までの時間を測定した。落下までの時間が1200分を超える試験片については、荷重開始から1200分後のずれ距離を測定した。
Figure 0007355096000001

Figure 0007355096000002

実施例の両面粘着テープは、巻き取り性(ロール性及び基材密着性)、構造体の解体後に被着体から剥離する際のリワーク性(摘み上げ性、耐ちぎれ性及び糊残り性)及び耐熱性(高温せん断保持力)のいずれの物性も優れ、両立を達成することができた。一方、樹脂層(A1)及び(A2)が、水酸基を有する樹脂及び上記水酸基と反応する化合物を含む組成物の架橋物により形成されているが所定の貯蔵弾性率の範囲内にない比較例1~2、樹脂層(A1)及び(A2)がいずれも水酸基を有する樹脂及び上記水酸基と反応する化合物を含む組成物の架橋物により形成されていない比較例3~7の両面粘着テープは、巻き取り性、リワーク性及び耐熱性の両立が達成できなかった。
中でも樹脂層の引張弾性率が小さすぎると、特に摘み上げ性や耐ちぎれ性、高温せん断保持力に劣ることが示された。なお、表に示していないが、樹脂層形成用組成物(P-1)の調製におけるD-40の添加量を2質量部に変更して調製した樹脂層形成用組成物(P-9)を用いて、実施例1と同様の方法で作成した両面粘着テープ(比較例8、樹脂層の厚み:30μm、樹脂層の引張貯蔵弾性率:23.5MPa)について上述の評価を行ったところ、耐ちぎれ性が×であり、耐熱性評価も落下までの時間が100分を下回った。また、樹脂層の貯蔵弾性率が所定の範囲内にあっても、樹脂層が所定の架橋物により形成されたものでないと、基材密着性及び/又は耐熱性に劣ることが示された。更に、比較例7の結果から、樹脂層の厚さが小さくても引張弾性率が大きすぎるとロール性(巻き取り性)が得られないことが示された。なお、比較例7の基材密着性は、PETフィルムを接着剤を介して発泡体基材に接着させたことによるものであり、PETフィルム単体では発泡体基材と接着不能のため基材密着性は×であった。
1…発泡体基材、2a…樹脂層(A1)、2b…樹脂層(A2)、3a…粘着剤層(B1),3b…粘着剤層(B2)、10…両面粘着テープ

Claims (11)

  1. 発泡体基材と、
    前記発泡体基材の一方の面に直接接して設けられた樹脂層(A1)と、前記樹脂層(A1)の前記発泡体基材とは反対側に設けられた粘着剤層(B1)と、
    前記発泡体基材の他方の面に直接接して設けられた樹脂層(A2)と、前記樹脂層(A2)の前記発泡体基材とは反対側に設けられた粘着剤層(B2)と、
    を有し、
    前記樹脂層(A1)及び前記樹脂層(A2)はそれぞれ、水酸基を有する樹脂及び前記水酸基と反応する化合物を含む組成物の架橋物により形成され、
    前記樹脂層(A1)及び前記樹脂層(A2)の引張弾性率がそれぞれ50MPa以上1000MPa以下であることを特徴とする両面粘着テープ。
  2. 前記樹脂層(A1)及び前記樹脂層(A2)の厚みがそれぞれ100μm以下である、請求項1に記載の両面粘着テープ。
  3. 前記水酸基を有する樹脂が、水酸基を有するポリエステル樹脂、水酸基を有するアクリル樹脂、および水酸基を有するウレタン樹脂からなる群より選ばれる少なくとも1種のポリオール樹脂である、請求項1又は2に記載の両面粘着テープ。
  4. 前記前記水酸基と反応する化合物が、イソシアネート化合物である、請求項1~3のいずれか1項に記載の両面粘着テープ。
  5. 前記発泡体基材が、ポリオレフィン系発泡体である、請求項1~4のいずれか1項に記載の両面粘着テープ。
  6. 総厚みが1000μm以下である、請求項1~5のいずれか1項に記載の両面粘着テープ。
  7. 電子機器を構成する2以上の部品の固定に使用する請求項1~6のいずれか1項に記載の両面粘着テープ。
  8. 請求項1~7のいずれか1項に記載の両面粘着テープの製造方法であって、
    発泡体基材の一方の面に直接、水酸基を有する樹脂及び前記水酸基と反応する化合物を含有する組成物で形成された前駆体層(a1)を設ける前駆体層(a1)形成工程と、
    前記発泡体基材の他方の面に直接、水酸基を有する樹脂及び前記水酸基と反応する化合物を含有する組成物で形成された前駆体層(a2)を設ける前駆体層(a2)形成工程と、
    前記発泡体基材の両面に設けられた前記前駆体層(a1)及び前記前駆体層(a2)をそれぞれ架橋させて樹脂層(A1)及び樹脂層(A2)を形成する反応工程と、を少なくとも含むことを特徴とする両面粘着テープの製造方法。
  9. 前記前駆体層(a1)の前記発泡体基材側と反対側の面に、粘着剤層(B1)又は架橋前の粘着剤層(b1)を設ける工程と、
    前記前駆体層(a2)の前記発泡体基材側と反対側の面に、粘着剤層(B2)又は架橋前の粘着剤層(b2)を設ける工程と、を有することを特徴とする請求項8に記載の両面粘着テープの製造方法。
  10. 請求項1~7のいずれか1項に記載の両面粘着テープを介して2以上の被着体が接合された物品。
  11. 請求項1~7のいずれか1項に記載の両面粘着テープを介して2以上の被着体が接合された物品の解体方法であって、
    前記両面粘着テープの前記発泡体基材において割裂して、前記物品を、前記発泡体基材の一部と前記樹脂層(A1)と前記粘着剤層(B1)とを有する第1の積層体を備えた第1の被着体、及び、前記発泡体基材の一部と前記樹脂層(A2)と前記粘着剤層(B2)とを有する第2の積層体を備えた第2の被着体に分離し、
    前記第1の被着体から前記第1の積層体を剥離し、
    前記第2の被着体から前記第2の積層体を剥離することを特徴とする物品の解体方法。
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