JP2011038045A - ハニカムコア切削加工時固定用粘着テープ - Google Patents
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Abstract
【解決手段】本発明のハニカムコア切削加工時固定用粘着テープは、基材の少なくとも一方の面側に粘着剤層を有する粘着テープであって、該粘着テープのへき開接着力が10〜80N/400mm2であり、せん断接着力が100〜700N/400mm2であり、長手方向(MD)の破断強度及び幅方向(TD)の破断強度がともに30〜200N/10mmであることを特徴としている。
【選択図】なし
Description
へき開接着力試験:粘着テープ(サイズ:20mm×20mm、面積400mm2)の粘着剤層表面を、SUS板(a)(サイズ:幅30mm×長さ80mm、厚さ2.0mm)の長さ方向の端部に貼付し、粘着テープのSUS板(a)に貼付した側と反対の面側をSUS板(b)に固定して、試験サンプルを作成する。SUS板(b)を固定して、SUS板(a)の粘着テープ貼付側とは反対側の長さ方向の端部を、SUS板(b)の表面に対して垂直に、300mm/分の速度で引っ張り、粘着テープの剥離時の荷重を測定する。
本発明の粘着テープにおける粘着剤層を形成するための粘着剤の種類としては、特に制限されず、例えば、アクリル系粘着剤、ゴム系粘着剤、ビニルアルキルエーテル系粘着剤、シリコーン系粘着剤、ポリエステル系粘着剤、ポリアミド系粘着剤、ウレタン系粘着剤、フッ素系粘着剤、エポキシ系粘着剤などの公知の粘着剤を使用することができる。これらの粘着剤は、単独で又は2種以上を組み合わせて用いることができる。なお、粘着剤は、いずれの形態を有している粘着剤であってもよく、例えば、エマルジョン型粘着剤、溶剤型(溶液型)粘着剤、活性エネルギー線硬化型粘着剤、熱溶融型粘着剤(ホットメルト型粘着剤)などが使用できる。中でも、活性エネルギー線硬化型粘着剤が好ましい。
(ゲル分率の測定方法)
本発明の粘着テープから粘着剤層:約0.1gを採取し、平均孔径0.2μmの多孔質テトラフルオロエチレンシート(商品名「NTF1122」、日東電工株式会社製)に包んだ後、凧糸で縛り、その際の重量を測定し、該重量を浸漬前重量とする。なお、該浸漬前重量は、粘着剤層(上記で採取した粘着剤層)と、テトラフルオロエチレンシートと、凧糸との総重量である。また、テトラフルオロエチレンシートと凧糸との合計重量も測定しておき、該重量を包袋重量とする。
次に、上記の粘着剤層をテトラフルオロエチレンシートで包み凧糸で縛ったもの(「サンプル」と称する)を、酢酸エチルで満たした50ml容器に入れ、23℃にて7日間静置する。その後、容器からサンプル(酢酸エチル処理後)を取り出して、アルミニウム製カップに移し、130℃で2時間、乾燥機中で乾燥して酢酸エチルを除去した後、重量を測定し、該重量を浸漬後重量とする。
ゲル分率(重量%)=(A−B)/(C−B)×100 (1)
(式(1)において、Aは浸漬後重量であり、Bは包袋重量であり、Cは浸漬前重量である。)
本発明の粘着テープにおける基材としては、特に制限されず、例えば、紙などの紙系基材;布、不織布、ネットなどの繊維系基材;金属箔、金属板などの金属系基材;各種樹脂(オレフィン系樹脂、ポリエステル系樹脂(例えば、PETフィルムなど)、ポリ塩化ビニル系樹脂、酢酸ビニル系樹脂、アミド系樹脂、ポリイミド系樹脂、ポリエーテルエーテルケトン(PEEK)、ポリフェニレンスルフィド(PPS)など)によるフィルムやシートなどのプラスチック系基材(プラスチックフィルム);ゴムシートなどのゴム系基材;発泡シートなどの発泡体や、これらの積層体(特にプラスチック系基材と他の基材との積層体や、プラスチックフィルム(又はシート)同士の積層体など)等の適宜な薄葉体を用いることができる。中でも、粘着テープの破断強度の観点からは、プラスチック系基材(プラスチックフィルム)を使用することが好ましく、より好ましくはPETフィルムである。
本発明の粘着テープのへき開接着力は、10〜80N/400mm2であり、好ましくは10〜70N/400mm2、より好ましくは15〜60N/400mm2である。上記のへき開接着力が10N/400mm2未満であると、ハニカムコアの切削加工の際、ハニカムコアのずれや剥がれが生じ、切削加工性が低下する。一方、へき開接着力が80N/400mm2を超えると、ハニカムコアの切削加工後、粘着テープを引き剥がす際に大きな力が必要となるため、粘着テープが破断したり、ハニカムコアの割れや糊残りを伴うため、切削加工性が低下する。
[部分重合物(UVシロップ)(A)の作製]
イソノニルアクリレート(アクリル酸イソノニル)90重量部、アクリル酸10重量部が混合された混合物に、光重合開始剤として商品名「イルガキュア651」(チバ・スペシャリティー・ケミカルズ(株)製)0.05重量部、商品名「イルガキュア184」(チバ・スペシャリティー・ケミカルズ(株)製)0.05重量部を配合した後、粘度が20Pa・sになるまで紫外線を照射して、上記モノマー成分の一部が重合した部分重合物(A)を得た。
上記で得られた部分重合物(A)100重量部に、トリメチロールプロパントリアクリレート0.2重量部、イソノニルアクリレート0.2重量部及び酸化防止剤として商品名「イルガノックス1010」(チバ・ジャパン(株)製)1.0重量部を添加した後、これらを均一に混合して、アクリル系粘着剤組成物(B)を得た。
上記アクリル系粘着剤組成物(B)を、厚さ125μmのシリコーン処理紙上に、乾燥後の粘着剤層厚みが50μmになるように塗布し、塗布層を形成した。次いで、上記塗布層上に、片面がシリコーン処理されたポリエチレンテレフタレート(PET)フィルム(剥離フィルム)(厚さ:38μm)を、シリコーン処理面(剥離処理面)が塗布層側となるように設け、塗布層を被覆して酸素を遮断した。その後、この「シリコーン処理紙/塗布層/剥離フィルム」積層体の上面(剥離フィルム側)から、メタルハライドランプにて照度280mW/cm2((株)トプコン製UVチェッカー「UVR−T1」で測定)の紫外線を約2分間照射した。次に、剥離フィルムを引き剥がし、120℃の乾燥機で1分間熱処理を行って残存モノマーを揮発させ、乾燥後の塗布層(粘着剤層)上に、厚さ38μmのPETフィルム基材(PET基材)を貼り合わせることで、1回目塗工品(C)(「シリコーン処理紙/粘着剤層/PET基材」の積層体)を得た。
上記1回目塗工品(C)の上面(PET基材側)に、アクリル系粘着剤組成物(B)を乾燥後の粘着剤層厚みが125μmになるように塗布し、上記と同様に紫外線を照射したあと、同様に乾燥処理を行うことにより、「シリコーン処理紙/粘着剤層/PET基材/粘着剤層」の構成を有する、PETフィルム基材つきのアクリル系両面粘着テープを得た。
乾燥後の粘着剤層厚みが、1回目塗工時に125μm、2回目塗工時に50μmとなるように塗布したこと以外は実施例1と全く同様にして、PETフィルム基材つきのアクリル系両面粘着テープを得た。
[アクリル系片面粘着テープの作製]
上記のアクリル系粘着剤組成物(B)を、厚さ38μmのPETフィルム基材(PET基材)上に、乾燥後の粘着剤層厚みが250μmになるように塗布し、塗布層を形成した。次いで、片面がシリコーン処理されたPETフィルム(剥離フィルム)(厚さ:38μm)を、シリコーン処理面(剥離処理面)が塗布層側となるように設け、塗布層を被覆して酸素を遮断した。その後、この「PET基材/塗布層/剥離フィルム」積層体の両側から、ブラックライトランプにて照度4mW/cm2((株)トプコン製UVチェッカー「UVR−T1」で測定)の紫外線を3分間照射した。次に、剥離フィルムを引き剥がし、厚さ125μmのシリコーン処理紙(セパレータ)を貼り合わせることで、「PET基材/粘着剤層/シリコーン処理紙」の構成を有する、PETフィルム基材つきのアクリル系片面粘着テープを得た。
乾燥後の粘着剤層厚みが、125μmとなるように塗布したこと以外は実施例3と全く同様にして、PETフィルム基材つきのアクリル系片面粘着テープを得た。
乾燥後の粘着剤層厚みが、1回目塗工時に250μm、2回目塗工時に250μmとなるように塗布したこと以外は実施例1と全く同様にして、PETフィルム基材つきのアクリル系両面粘着テープを得た。
乾燥後の粘着剤層厚みが、1回目塗工時に300μm、2回目塗工時に300μmとなるように塗布したこと以外は実施例1と全く同様にして、PETフィルム基材つきのアクリル系両面粘着テープを得た。
PETフィルム基材(PET基材)の厚さを25μmに変更したこと以外は、実施例5と全く同様にして、PETフィルム基材つきのアクリル系両面粘着テープを得た。
[アクリル系粘着剤組成物(D)の作製]
ブチルアクリレート(アクリル酸n−ブチル)70重量部、2−エチルヘキシルアクリレート(アクリル酸2−エチルヘキシル)30重量部、アクリル酸3重量部、4−ヒドロキシブチルアクリレート(アクリル酸4−ヒドロキシブチル)0.05重量部が混合されたモノマー混合物に、重合開始剤として2,2’−アゾビスイソブチロニトリル(AIBN)を0.08重量部を添加し、トルエン溶液中で重合反応を行い、アクリル系ポリマーを含む溶液を得た。
上記溶液に、アクリル系ポリマー100重量部に対して、粘着付与剤として商品名「ペンセルD−125」(荒川化学工業(株)製)30重量部、架橋剤として商品名「コロネートL」(日本ポリウレタン工業(株)製)2重量部を添加し、十分に混合してアクリル系粘着剤組成物(D)を得た。
上記アクリル系粘着剤組成物(D)を、PETセパレータ(表面がシリコーン処理されたPETフィルム)上に、乾燥後の粘着剤層厚みが4μmとなるように塗布し、120℃の温度で2分間乾燥した。このようにして作製した「PETセパレータ/粘着剤層」の積層体を、厚さ2μmのPETフィルム基材(PET基材)の両面に貼り合わせることにより、PETフィルム基材つきのアクリル系両面粘着テープを得た。
[アクリル系粘着剤組成物(E)の作製]
ブチルアクリレート(アクリル酸n−ブチル)100重量部、酢酸ビニル5重量部、アクリル酸3重量部及びヒドロキシエチルアクリレート(アクリル酸2−ヒドロキシエチル)0.1重量部が混合されたモノマー混合物に、重合開始剤として2,2’−アゾビスイソブチロニトリル(AIBN)を0.2重量部を添加し、トルエン/酢酸エチル溶液中で重合反応を行い、アクリル系ポリマーを含む溶液を得た。
上記溶液に、アクリル系ポリマー100重量部に対して、商品名「リカタックSE10」((株)理化ファインテク製)10重量部、商品名「リカタックPCJ」((株)理化ファインテク製)10重量部、商品名「ハーコリンD」(Hercules製)5重量部、商品名「スミライト」(住友ベークライト(株)製)15重量部、架橋剤として商品名「コロネートL」(日本ポリウレタン工業(株)製)2重量部を添加し、十分に混合してアクリル系粘着剤組成物(E)を得た。
上記アクリル系粘着剤組成物(E)をシリコーン処理紙上に、乾燥後の粘着剤層厚みが42μmとなるように塗布し、120℃の温度で2分間乾燥した。このようにして作製した「シリコーン処理紙/粘着剤層」の積層体を、厚さ76μmの不織布(不織布基材)(坪量23g/m2)の両面に貼り合わせることにより、不織布基材つきのアクリル系両面粘着テープを得た。
[アクリル系粘着剤組成物(F)の作製]
ブチルアクリレート(アクリル酸n−ブチル)100重量部及びアクリル酸3重量部が混合されたモノマー混合物に、重合開始剤として2,2’−アゾビスイソブチロニトリル(AIBN)0.21重量部を添加し、トルエン溶液中で重合反応を行い、アクリル系ポリマーを含む溶液を得た。
上記溶液に、アクリル系ポリマー100重量部に対して、商品名「スミライト」(住友ベークライト(株)製)20重量部、商品名「ニカノール H−80」(三菱ガス化学(株)製)30重量部、商品名「EDP−300」(旭電化工業(株)製)0.035重量部、架橋剤として商品名「コロネートL」(日本ポリウレタン工業(株)製)2.64重量部添加し、十分に混合してアクリル系粘着剤組成物(F)を得た。
上記アクリル系粘着剤組成物(F)をシリコーン処理紙上に、乾燥後の粘着剤層厚みが66μmとなるように塗布し、120℃の温度で2分間乾燥した。このようにして作製した「シリコーン剥離紙/粘着剤層」の積層体を、38μmの不織布(不織布基材)(坪量14.0g/m2)の両面に貼り合わせることにより、不織布基材つきのアクリル系両面粘着テープを得た。
上記の実施例および比較例で得られた粘着シートについて、以下の評価を行った。評価結果は表1に示した。なお、実施例の両面粘着シートの場合には、2回目の塗工により作製した粘着剤層側を1面側、1回目の塗工により作製した粘着剤層側を2面側として使用した。比較例の両面粘着シートの場合には、製法上粘着剤層の区別がないため、いずれの粘着面を1面側、2面側として使用してもよい。
実施例及び比較例にて得られた粘着テープから、短冊状のテープ片(サイズ:幅20mm×長さ100mm)を切り出した。両面粘着テープの場合には、測定面に対する反対側の粘着面に、厚さ25μmのPETフィルム(東レ(株)製、「ルミラー S−10」)を貼付(裏打ち)した。
次いで、上記短冊状のテープ片の測定面を、SUS板(SUS304)(幅50mm×長さ125mm、厚さ2.0mm)に貼付し、2kgのローラーを1往復させることにより圧着した。その後、23℃、50%RHの雰囲気下で0.5時間エージングして、これを試験サンプルとした。
上記試験サンプルを用いて、粘着テープ(短冊状のテープ片)の180°剥離試験を行い、SUS板に対する粘着テープの180°ピール粘着力(対SUS)(N/20mm)を測定した。測定は、23℃、50%RHの雰囲気下、引張試験機を使用して、剥離角度180°、引張速度300mm/分の条件で行った。なお、両面粘着テープの場合には、どちらの粘着面の180°ピール粘着力(対SUS)についても測定した。
実施例及び比較例にて得られた粘着テープから、短冊状のテープ片(サイズ:幅25mm×長さ100mm)を切り出した。両面粘着テープの場合には、測定面に対する反対側の粘着面に、厚さ25μmのPETフィルム(東レ(株)製、「ルミラー S−10」)を貼付(裏打ち)した。
次いで、上記短冊状のテープ片の測定面を、ノーメックスハニカム(幅50mm×長さ125mm、厚さ10mm)に貼付し、2kgのローラーを1往復させることにより粘着テープを圧着した。その後、23℃、50%RHの雰囲気下で0.5時間エージングして、これを試験サンプルとした。
上記試験サンプルを用いて、粘着テープ(短冊状のテープ片)の180°剥離試験を行い、ハニカムコアに対する粘着テープの180°ピール粘着力(対ハニカムコア)(N/25mm)を測定した。測定は、23℃、50%RHの雰囲気下、引張試験機を使用して、剥離角度180°、引張速度300mm/分の条件で行った。なお、両面粘着テープの場合には、どちらの粘着面の180°ピール粘着力(対ハニカムコア)についても測定した。
実施例および比較例で得られた粘着テープから、短冊状のテープ片(サイズ:幅50mm×長さ150mm)を切り出した。両面粘着テープの場合には、1面側に厚さ25μmのPETフィルム(東レ(株)製、「ルミラー S−10」)を貼付(裏打ち)した。
上記で得た短冊状のテープ片を用いて、セパレータの180°剥離試験を行い、セパレータの剥離力(N/50mm)を測定した。測定は、23℃、50%RHの雰囲気下、引張試験機を使用して、剥離角度180°、引張速度300mm/分の条件で行った。
実施例および比較例で得られた粘着テープから、短冊状のテープ片(サイズ:幅10mm×長さ100mm)を切り出した。両面粘着テープの場合には、測定面に対する反対側の粘着面に、厚さ25μmのPETフィルム(東レ(株)製、「ルミラー S−10」)を貼付(裏打ち)した。
次いで、上記短冊状のテープ片の測定面(粘着面)を、ベークライト板(サイズ:幅25mm×長さ125mm、厚さ2mm)に、貼付面積が200mm2(サイズ:幅10mm×長さ20mm)となるように貼付した。その後、2kgのローラーを1往復して圧着し、40℃、50%RHの雰囲気下で0.5時間エージングして、これを試験サンプルとした。
上記試験サンプルを用いて、粘着テープの保持力(JIS Z 0237に準拠)を測定した。保持力は、40℃、50%RHの雰囲気下、保持力試験機を用い、ベークライト板を固定した状態で、粘着テープの一端に9.8Nの引張荷重を1時間かけた際に、粘着テープが元の貼付位置からずれた距離(mm)(ずれの距離)を測定することによって評価した。なお、両面粘着テープの場合には、どちらの粘着面(1面側および2面側)のずれの距離についても測定した。
実施例および比較例で得られた粘着テープから、ダンベル状2号形の試験片を切り出し、引張試験を実施した。破断強度(N/10mm)は、23℃、50%RHの雰囲気下、引張試験機を使用し、標線間隔(初期長)を10mm、引張速度を100mm/分として試験片を引っ張り、破断した際の荷重を測定することにより評価した。試験回数(n数)は3回とし、平均値を算出した。なお、破断強度は、粘着テープの長手方向(MD)及び幅方向(TD)の両方について測定した。
図1は、へき開接着力測定に使用した試験サンプルを示す説明図(平面図)である。図2は、へき開接着力測定に使用した、S字フックを引っ掛けた状態の試験サンプルを示す説明図(A−A断面図)である。
実施例および比較例で得られた粘着テープから、テープ片11(サイズ:20mm×20mm、面積:400mm2)を切り出し、測定に用いた。
下記のようにして、上記テープ片11を介して、SUS板(a)12(サイズ:幅30mm×長さ80mm、厚さ2.0mm)とSUS板(b)13(サイズ:幅50mm×長さ125mm、厚さ2.0mm)を貼り合わせ、図1及び図2に示す試験サンプルを作製した。具体的には、両面粘着テープの場合には、テープ片11の1面側を、長さ方向の端部に穴14が空いたSUS板(a)12に貼付し、2面側の粘着面をSUS板(b)13に貼り合わせた。また、片面粘着テープの場合には、テープ片11の基材面を接着剤(DCM Japan(株)製、「瞬間接着剤」)を用いてSUS板(b)13に接着(固定)した後、テープ片11の粘着面をSUS板(a)12に貼付した。その後、5kgローラーを一往復させてテープ片11を圧着し、23℃、50%RHの雰囲気下で0.5時間エージングして、これを試験サンプルとした。
SUS板(b)13の端部を90°ピール試験用冶具で固定し、試験サンプルを水平に固定した。図2のように、SUS板(a)12の端部の穴14にS字フック15を引っ掛けた。次いで、引張試験機を使用し、23℃、50%RHの雰囲気下、S字フック15をSUS板(b)13の表面に対して垂直(図2に示す引張方向)に、300mm/分の速度で引っ張り、粘着テープ(テープ片11)が剥離した時の最大荷重を測定し、これをへき開接着力(N/400mm2)とした。試験回数(n数)は3回とし、最大値を採用した。
図3は、せん断接着力測定に使用した試験サンプルを示す説明図(平面図)である。図4は、せん断接着力測定に使用した試験サンプルを示す説明図(B−B断面図)である。
実施例および比較例で得られた粘着テープから、テープ片21(サイズ:20mm×20mm、面積:400mm2)を切り出した。次いで、図3及び図4のように、該テープ片21を介して、試験板22(SUS304板、サイズ:幅30mm×長さ75mm×厚さ0.1mm)と試験板23(SUS304板、サイズ:幅30mm×長さ75mm×厚さ0.1mm)を貼り合わせた。なお、片面粘着テープの場合には、接着剤(DCM Japan(株)製、「瞬間接着剤」)を使用して、基材面(粘着面に対する背面)を一方の試験板に接着(固定)させることにより、試験板22、23を貼り合わせた。その後、5kgローラーを一往復させてテープ片21を圧着し、23℃、50%RHの雰囲気下で0.5時間エージングして、試験サンプルとした。
23℃、50%RHの雰囲気下、引張試験機を使用し、上記試験サンプルの一方の端部を固定し、他方の端部をつかみ、図4に示す方向に引張速度50mm/分の速度で引っ張った。粘着テープ(テープ片21)が剥離した時の荷重を測定して、せん断接着力(N/400mm2)とした。試験回数(n数)は3回とし、最大値を採用した。
実施例および比較例で得られた粘着テープを使用して、ハニカムコアを加工機の台座上に固定し、ハニカムコアの切削加工を実施した。両面粘着テープの場合には、一方の粘着面(両面で粘着剤層の厚みが異なる場合はより厚い方の粘着剤層表面、粘着剤層の厚みが同じ場合は特に区別せずいずれか一方の粘着剤層表面)にハニカムコアを、他方の粘着面には厚さ38μmのPETフィルムを貼付し、該PETフィルム側を加工機の台座上に真空吸着することによって、ハニカムコアを加工機の台座上に固定した。片面粘着テープの場合には、粘着面にハニカムコアを貼付し、基材(PET基材)側を加工機の台座上に真空吸着することによって、ハニカムコアを加工機の台座上に固定した。
上記のように加工機上に固定したハニカムコアの切削加工を30分間実施し、切削加工時の固定性能(切削加工時にハニカムコアのずれや剥がれ等が起こらないこと)、切削加工後の剥離性能(粘着テープ引き剥がしの際にハニカムコアの割れや糊残り等を伴わないこと)を評価した。いずれも問題ない場合を良好(○)、いずれかに問題が生じた場合を不良(×)として、ハニカム切削加工性を評価した。
12 SUS板(a)
13 SUS板(b)
14 穴
15 S字フック
21 粘着テープ(テープ片)
22 試験板(SUS304板)
23 試験板(SUS304板)
Claims (4)
- 基材の少なくとも一方の面側に粘着剤層を有する粘着テープであって、該粘着テープの、下記のへき開接着力試験により測定されるへき開接着力が10〜80N/400mm2であり、せん断接着力が100〜700N/400mm2であり、長手方向(MD)の破断強度及び幅方向(TD)の破断強度がともに30〜200N/10mmであることを特徴とするハニカムコア切削加工時固定用粘着テープ。
へき開接着力試験:粘着テープ(サイズ:20mm×20mm、面積400mm2)の粘着剤層表面を、SUS板(a)(サイズ:幅30mm×長さ80mm、厚さ2.0mm)の長さ方向の端部に貼付し、粘着テープのSUS板(a)に貼付した側と反対の面側をSUS板(b)に固定して、試験サンプルを作成する。SUS板(b)を固定して、SUS板(a)の粘着テープ貼付側とは反対側の長さ方向の端部を、SUS板(b)の表面に対して垂直に、300mm/分の速度で引っ張り、粘着テープの剥離時の荷重を測定する。 - 前記基材がプラスチックフィルムである請求項1に記載のハニカムコア切削加工時固定用粘着テープ。
- 前記粘着剤層を形成する粘着剤がアクリル系粘着剤である請求項1又は2に記載のハニカムコア切削加工時固定用粘着テープ。
- 前記粘着剤層が、活性エネルギー線照射により形成された粘着剤層である請求項1〜3のいずれかの項に記載のハニカムコア切削加工時固定用粘着テープ。
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