JP4115811B2

JP4115811B2 - 両面粘着テープおよび固定方法

Info

Publication number: JP4115811B2
Application number: JP2002330572A
Authority: JP
Inventors: 正臣原田; 博和田; 亜紀子野澤
Original assignee: Nitto Denko Corp
Current assignee: Nitto Denko Corp
Priority date: 2002-11-14
Filing date: 2002-11-14
Publication date: 2008-07-09
Anticipated expiration: 2022-11-14
Also published as: JP2004161919A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は両面粘着テープおよび当該両面粘着テープを用いた固定方法に関する。本発明の両面粘着テープは、両面テープが使用される各種分野で使用できる。たとえば、PDAや携帯電話などの携帯用電子機器などの表示部や銘板等の小型で複雑な形状の部品の固定に有用である。
【０００２】
【従来の技術】
両面粘着テープは物品への貼付け前に任意の形状に打ち抜き加工が可能であり、作業性が良好なため、各種産業分野において物品の固定に利用されている。特に、ＰＤＡや携帯電話などの携帯用電子機器などの表示部や銘板は固定される部品が小型で複雑な形状をしているため、これら小型部品の固定には両面粘着テープによる接合が用いられることが多い。
【０００３】
携帯電子機器はその利用形態から机上から落下する場合がある。このような場合にも、携帯電子機器には破損が生じない耐久性が求められる。しかし、従来より、携帯電子機器等の小型物品の固定に用いられる両面粘着テープでは、落下時に小型物品が脱落する恐れがあり耐久性を満足できない。かかる耐久性を改善するために両面粘着テープの接着面積を大きくすることが考えられる。しかし、携帯用電子機器のデザインや機能上の制約のため、大きな接着面積を確保することはできないという問題があった。
【０００４】
更に近年では意匠性や防汚性のため携帯用電子機器に撥水、發油性の塗料がコーティングされる傾向にある。このような塗料がコーティングされた塗装面には、従来の両面粘着テープでは接着しがたいため、当該塗装面にも接着が可能な両面粘着テープが望まれている。
【０００５】
従来、前記両面粘着テープとしては、粘着剤層にスチレン−イソプレン−スチレンブロックポリマーを使用したものが知られている（たとえば、特許文献１参照。）。しかし、特許文献１に記載の両面粘着テープの粘着剤層はゴム系粘着剤層であるため、耐候性が悪い。また、両面粘着テープの粘着剤層にアクリル系粘着剤層を用いたものも知られている（たとえば、特許文献１参照。）。しかし、特許文献１の両面粘着テープは粘着力が十分ではない。
【０００６】
【特許文献１】
特開２００１−３２３２２７号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、耐候性のよい両面粘着テープであって、粘着力が良好であり、両面粘着テープにより小型部品等を撥水、發油性の塗装面を有する物体に固定したものに落下等により衝撃が加わった場合にも、小型部品の脱落を生じない耐衝撃性に優れる両面粘着テープを提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは前記課題を解決すべく鋭意検討した結果、以下に示す両面粘着テープを見出し、本発明を完成するに至った。
【０００９】
すなわち本発明は、基材の両側に、アクリル系重合体および架橋剤を含有する粘着剤組成物により形成されたアクリル系粘着剤層を有する両面粘着テープにおいて、
一方のアクリル系粘着剤層（Ａ）はアクリル系重合体が有機過酸化物により架橋処理されており、
他方のアクリル系粘着剤層（Ｂ）はアクリル系重合体が有機過酸化物以外の架橋剤により架橋処理されていることを特徴とする両面粘着テープ、に関する。
【００１０】
上記本発明の両面粘着テープの粘着剤層は、アクリル系粘着剤層であり、ゴム系粘着剤層に比べて耐候性が良好である。また本発明では、片面に有機過酸化物によりアクリル系重合体が架橋処理されたアクリル系粘着剤層（Ａ）を用いている。すなわち本発明は、アクリル系粘着剤層のなかでも、特に前記アクリル系粘着剤層（Ａ）が、接着性の悪い、撥水、發油性の塗装面に対しても良好な粘着力を有し、曲面を有する被着体への接着固定の面でも有効であり、また耐衝撃性に優れることを見出したものである。かかる両面粘着テープにより部品を固定した物体は、落下時の衝撃によっても部品の脱落を生じ難い。
【００１１】
前記両面粘着テープは、前記アクリル系粘着剤層（Ａ）のＵＶ硬化塗装面（シリコーンオイル含有量０．２重量％のアクリル系ＵＶ硬化塗料から得られる）に対する粘着力が、４０Ｎ／２５６ｍｍ² 以上であることが好ましい。前記粘着力は、４５Ｎ／２５６ｍｍ² 以上であるのがより好ましい。本発明の両面粘着テープのアクリル系粘着剤層（Ａ）は、ＵＶ硬化塗装面に対する接着性に優れる。なお、前記粘着力の測定は詳しくは実施例の記載による。
【００１２】
また本発明は、部品とＵＶ硬化塗装面とを両面粘着テープで接着する方法であって、両面粘着テープとして上記両面粘着テープを用い、当該両面粘着テープのアクリル系粘着剤層（Ａ）側をＵＶ硬化塗装面と接着し、アクリル系粘着剤層（Ｂ）側に部品を接着することを特徴とする接着方法、に関する。
【００１３】
【発明の実施の形態】
本発明の両面粘着テープは、基材の両側に、アクリル系重合体および架橋剤を含有する粘着剤組成物により形成されたアクリル系粘着剤層を有する。両面粘着テープの一方のアクリル系粘着剤層（Ａ）を形成する粘着剤組成物は、架橋剤として、有機過酸化物を含む。他方のアクリル系粘着剤層（Ｂ）は、有機過酸化物以外の架橋剤を含む。両面粘着テープはシート状で用いることができる。
【００１４】
前記基材は、特に制限されず、両面粘着テープが用いられる用途に応じて適宜に選択される。基材としては、たとえば、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリエチレン、ポリプロピレンなどのフィルム基材、マニラ麻、レーヨン、ポリエステル、パルプ繊維などを原料とする不織布、および紙、発泡体などがあげられる。これらのなかでも強度、加工性、寸法安定性などの点からフィルム、不織布が好適に用いられる。基材の厚さは特に制限されないが、通常、１０〜１５０μｍ程度である。
【００１５】
アクリル系重合体としては、主成分として炭素数４〜１２のアルキル基を有する（メタ）アクリル酸アルキルエステルの重合体または共重合体があげられる。上記（メタ）アクリル酸アルキルエステルとしては、たとえば、（メタ）アクリル酸ブチルエステル、（メタ）アクリル酸イソブチルエステル、（メタ）アクリル酸へキシルエステル、（メタ）アクリル酸２−エチルヘキシルエステル、（メタ）アクリル酸イソノニルエステル、（メタ）アクリル酸イソデシルエステル等があげられる。
【００１６】
また前記アクリル系重合体には、必要に応じて前記主成分の他に炭素数１〜３のアルキル基を有する（メタ）アクリル酸アルキルエステル；アクリル酸、メタクリル酸、イタコン酸、マレイン酸、フマル酸等のカルボキシル基を有するモノマー；２−（メタ）アクリルアシドプロパンスルホン酸，（メタ）アクリドキシエチルホスホフェート等の不飽和酸；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）アクリレートヒドロキシヘキシル（メタ）アクリレート等の水酸基含有モノマー；（メタ）アクリルアミイド、アクリロイルモルフォリン等の含窒素（メタ）アクリレート；酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、アクリロニトリル、メタクリロニトリル、スチレン等のコモノマー成分を共重合することができる。これら共重合成分は、１種を単独で、または２種以上を組み合わせて適宜に用いられる。
【００１７】
共重合成分の使用割合は、主成分である炭素数４〜１２の（メタ）アクリル酸アルキルエステル１００重量部に対して１０重量部以下が好ましく、さらには７重量部以下、さらには５重量部以下が好適である。前記共重合成分としてはカルボキシル基を有するモノマーが好ましく、特にアクリル酸を用いるのが好ましい。なお、アクリル酸は前記共重合成分の使用範囲で用いられるが、０．１重量部以上、さらには１重量部以上で使用するのが好ましい。
【００１８】
アクリル系重合体の平均分子量は特に制限されないが、重量平均分子量（ＧＰＣ法）は３０万〜２５０万程度であるのが好ましい。アクリル系重合体の製造は各種公知の方法により製造でき、たとえばバルク重合法、溶液重合法、懸濁重合法、乳化重合等のラジカル重合法を適宜選択できる。ラジカル重合開始剤としてはアゾ系、過酸化物系の各種公知のものを使用でき、反応温度は通常５０〜８５℃程度、反応時間は１〜８時間程度とされる。また前記製造法のなかでも溶液重合法が好ましく、アクリル系重合体の溶媒としては一般に酢酸エチル、トルエン等の溶剤が用いられる。溶液濃度は通常２０〜８０重量％程度とされる。
【００１９】
前記アクリル系重合体は、アクリル系粘着剤層（Ａ）、（Ｂ）を形成する粘着剤組成物のベースポリマーとして用いられる。アクリル系粘着剤層（Ａ）、（Ｂ）を形成する粘着剤組成物において、アクリル系重合体の種類は同じであってもよく、異なっていてもよい。
【００２０】
アクリル系粘着剤層（Ａ）を形成する粘着剤組成物には、架橋剤として有機過酸化物を含む。アクリル系粘着剤層（Ａ）は有機過酸化物により架橋処理されている。有機過酸化物としては、たとえば、第三ブチルヒドロペルオキシド、１，１，３，３−テトラメチルブチルヒドロペルオキシド、ｐ−メンタンヒドロペルオキシド、クメンヒドロペルオキシド、ジイソプロピルベンゼンヒドロペルオキシド、２，５−ジメチル−２，５−ジヒドロペルオキシド、ジ−第三ブチルペルオキシド、ジクミルペルオキシド、第三ブチルクミルペルオキシド、１，１−ビス（第三ブチルペルオキシ）シクロドデカン、２，２−ビス（第三ブチルペルオキシ）オクタン、１，１−第三ブチルペルオキシ・シクロへキサン、２，５−ジメチル−２，５−ジ（第三ブチルペルオキシ）へキサン、２，５−ジメチル−２，５（第三ブチルペルオキシ）へキシン−３、１，３−ビス（第三ブチルペルオキシイソプロピル）ベンゼン、２，５−ジメチル−２，５−ジ（ベンゾイルペルオキシ）へキサン、１，１−ビス（第三ブチルベルオキ）３，３，５−トリメチルシクロヘキサン、ｎ−ブチル−４，４−ビス（第三ブチルペルオキシ）バレレート、ベンゾイルペルオキシド、ｍ−トルイルペルオキシド、ｐ−クロロベンゾイルペルオキシド、２，４−ジクロロベンゾイルペルオキシド、第三ブチルペルオキシイソブチレート、第三ブチルペルオキシ２−エチルヘキサノエート、第三ブチルベルオキシベンゾエ−ト、第三ブチルペルオキシイソプロピルカルボネ−ト、第三ブチルペルオキシアリルカルボネ−トなどがあげられる。
【００２１】
有機過酸化物の使用量は、通常、アクリル系粘着剤層（Ａ）に用いるアクリル系重合体１００重量部に対して０．０１〜１０重量部程度、好ましくは０．１〜２重量部である。
【００２２】
一方、アクリル系粘着剤層（Ｂ）を形成する粘着剤組成物には、有機過酸化物以外の架橋剤を含む。アクリル系粘着剤層（Ｂ）は有機過酸化物以外の架橋剤により架橋処理されている。有機過酸化物以外の架橋剤としては、アクリル系粘着剤に用いられる有機過酸化物以外の架橋剤を特に制限なく使用することができる。たとえば、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、メラミン系架橋剤、フェノール系架橋剤等があげられる。これら架橋剤のなかでも接着特性の点からイソシアネート系架橋剤が好適である。これら架橋剤の使用量は、通常、アクリル系粘着剤層（Ｂ）に用いるアクリル系重合体１００重量部に対して０．１〜１０重量部程度、好ましくは１〜５重量部である。
【００２３】
また前記アクリル系粘着剤層（Ａ）、（Ｂ）を形成する粘着剤組成物には、必要に応じて、本発明の目的を損なわない範囲で、各種添加剤を配合できる。たとえば、たとえば、石油樹脂、テルペン樹脂、ロジン樹脂、クマロンインデン樹脂、フェノール樹脂等の粘着付与樹脂；さらには各種安定剤、充填剤、可塑剤、軟化剤、顔料、染料等の各種添加剤を適宜に配合してもよい。これらの添加剤はアクリル系粘着剤組成組成物に適用される通常の使用量で用いることができる。
【００２４】
アクリル系粘着剤層（Ａ）、（Ｂ）の形成方法は、特に制限されず、前記基材に前記粘着剤組成物（溶液）を塗布し加熱、架橋する方法により行うことができる。また剥離ライナーに上記方法でアクリル系粘着剤層を設け、これを基材に転写する方法を採用することができる。加熱温度は、特に制限されず、架橋剤の種類等を考慮して適宜に決定される。アクリル系粘着剤層（Ａ）、（Ｂ）の厚さ（乾燥膜）は特に限定されないが、通常、１０〜１００μｍ程度とするのが好ましい。アクリル系粘着剤層（Ａ）、（Ｂ）の厚さは同じであってもよく、異なっていてもよい。
【００２５】
剥離ライナーとしては、紙、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエチレンテレフタレート等の合成樹脂フィルム、ゴムシート、紙、布、不織布、ネット、発泡シートや金属箔、それらのラミネート体等があげられる。剥離ライナーの表面には、粘着剤層からの剥離性を高めるため、必要に応じてシリコーン処理、長鎖アルキル処理、フッ素系処理などの剥離処理が施されていてもよい。
【００２６】
本発明の両面粘着テープは、各種分野で利用できるが、ＵＶ硬化塗装面への部品の固定に有用である。特に、ＵＶ硬化型樹脂に、撥水、發油性の材料等を添加し、ＵＶ硬化塗装面が表面処理されていているＵＶ硬化塗装面への部品の固定に有用である。ＵＶ硬化塗装面へは両面粘着テープのアクリル系粘着剤層（Ａ）側を接着し、もう一方のアクリル系粘着剤層（Ｂ）側に部品を接着する。ＵＶ硬化塗装面は、各種の物体表面に表面硬度を付与するために、ＵＶ硬化型樹脂を塗布、硬化することにより形成される。ＵＶ硬化型樹脂としては、ポリエステル系、アクリル系、ウレタン系、アミド系、シリコーン系、エポキシ系等の各種のものがあげられ、紫外線硬化型のモノマー、オリゴマー、ポリマー等が含まれる。ＵＶ硬化型樹脂は、例えば紫外線重合性の官能基を有するもの、なかでも当該官能基を２個以上、特に３〜６個有するアクリル系のモノマーやオリゴマーを成分として含むものがあげられる。また、紫外線硬化型樹脂には、紫外線重合開始剤が配合されている。
【００２７】
【実施例】
以下、本発明の実施例および比較例をあげることにより、本発明を明らかにする。なお、各例中の部は特記ない限り重量部である。
【００２８】
参考例１
アクリル酸ｎ−ブチルアクリレート：アクリル酸２−エチルヘキシル：アクリル酸：４−ヒドロキシブチルアクリレート＝７０：３０：３：０. ０７（重量比）の配合物に、重合開始剤として２，２′−アゾビスーイソブチロニトリルを０. ０８部添加して、トルエン中で重合し、重量平均分子量４０万のアクリル系共重合体溶液を得た。この共重合体溶液に共重合体の固形分１００部に対して、ロジン系樹脂（荒川化学工業（株）製，ペンセルＤ１２５）３０部、イソシアネート系架橋剤（日本ポリウレタン工業（株）製，コロネートＬ）２部を添加混合し、アクリル系粘着剤組成物（溶液）を調製した。この粘着剤組成物をシリコーン処理した剥離ライナー上に乾燥厚さ５０μｍとなるように塗布し、１２０℃の温度で３分間乾燥し、アクリル系粘着剤層を有する粘着シートを作製した。
【００２９】
実施例１
アクリル酸２−エチルヘキシル：アクリル酸＝１００：５（重量比）の配合物に、重合開始剤として２，２′−アゾビスーイソブチロニトリルを０. ２部添加して、酢酸エチル中で重合し、重量平均分子量７５万のアクリル系共重合体溶液を得た。この共重合体溶液に共重合体の固形分１００部に対して、有機過酸化物架橋剤としてベンゾイルペルオキサイド（日本油脂油脂（株）製，ナイパーＢＯ）を0 ．６部添加してアクリル系粘着剤組成物（溶液）を調製した。このアクリル系粘着剤組成物を厚さ３８μｍのポリエチレンテレフタレートフィルム（東レ（株）製，ルミラーＳ−１０）に乾燥厚さ４０μｍとなるように塗布し、１３０℃の温度で５分間乾燥し、アクリル系粘着剤層を形成した。この粘着剤層にシリコーン処理した剥離ライナーを貼り合せ、片面粘着シートを得た。この片面粘着シートのポリエチレンテレフタレートフィルム側に、参考例１の粘着シートを貼り合せ、両面粘着テープを得た。
【００３０】
比較例１
実施例１で調製したアクリル系共重合体溶液に、共重合体の固形分１００部に対して、イソシアネート系架橋剤（日本ポリウレタン工業（株）製，コロネートＬ）を４部添加してアクリル系粘着剤組成物（溶液）を調製した。この粘着剤組成物を厚さ３８μｍのポリエチレンテレフタレートフィルム（東レ（株）製，ルミラーＳ−１０）に乾燥厚さ４０μｍとなるように塗布し、１３０℃の温度で３分間乾燥し、粘着剤層を形成した。この粘着剤層にシリコーン処理した剥離ライナーを貼り合せ、片面粘着シートを得た。この片面粘着シートのポリエチレンテレフタレートフィルム側に、参考例１の粘着シートを貼り合せ、両面粘着テープを得た。
【００３１】
上記実施例１および比較例１の各両面粘着テープについて、以下の要領で、粘着力、耐衝撃性を評価した。結果を表１に示す。
【００３２】
［粘着力］
アクリル系ＵＶ硬化塗装（シリコーンオイル添加量0 ．2 ％）を施したＡＢＳ板のＵＶ硬化塗装面に、２ｍｍ×４０ｍｍ×３０ｍｍのアクリル板を、アクリル板の大きさに合わせて同じ幅で額縁（窓枠）状に打ち抜き加工した、面積が２５６ｍｍ² の両面粘着テープで貼り合せて、試験サンプルを作製した。前記両面粘着テープは、参考例１で得られたアクリル系粘着剤層がアクリル板側になるように貼り合せた。上記ＡＢＳ板の中央部には、プランジャー挿入用の穴を予め設けておいた。
【００３３】
次いで、試験サンプルに、ＡＢＳ板に形成したプランジャー挿入用の穴からプランジャーを圧縮速度５ｍｍ／ｍｉｎの条件でアクリル板に押し付け（垂直圧縮）、アクリル板とＡＢＳ板が剥れるまでのピークトップを粘着力とした。粘着力の測定は、雰囲気温２３℃で、万能引張試験機を用いて測定した。
【００３４】
［耐衝撃性］
アクリル系ＵＶ硬化塗装（シリコーンオイル添加量0 ．2 ％）を施したＡＢＳ板のＵＶ硬化塗装面に、２ｍｍ×４０ｍｍ×３０ｍｍのアクリル板を、アクリル板の大きさに合わせて同じ幅で額縁（窓枠）状に打ち抜き加工した、面積が２５６ｍｍ² の両面粘着テープで貼り合せて、試験サンプルを作製した。前記両面粘着テープは、参考例１で得られたアクリル系粘着剤層がアクリル板側になるように貼り合せた。
【００３５】
室温（２３℃）でこのサンプルを高さ１. ５ｍからコンクリート上に落下させ、アクリル板が脱落するまでの回数を測定した。
【００３６】
【表１】

上記の表１の結果から明らかなように、本発明の実施例の両面粘着テープは、いずれも、良好な粘着力、耐衝撃性を有していることが分かる。

Claims

部品とＵＶ硬化塗装面（シリコーンオイルを含有するアクリル系ＵＶ硬化塗料から得られる）とを両面粘着テープで固定する方法であって、
前記両面粘着テープとして、基材を挟んでアクリル系粘着剤層（Ａ）とアクリル系粘着剤層（Ｂ）とを有し、一方のアクリル系粘着剤層（Ａ）はアクリル系重合体が有機過酸化物により架橋処理されており、他方のアクリル系粘着剤層（Ｂ）はアクリル系重合体が有機過酸化物以外の架橋剤により架橋処理されている、両面粘着テープを用い、
該両面粘着テープのアクリル系粘着剤層（Ａ）側をＵＶ硬化塗装面と接着し、その粘着力が、４０Ｎ／２５６ｍｍ ² 以上であり、もう一方の粘着剤層（Ｂ）側に部品を接着することを特徴とする固定方法。
前記アクリル系粘着剤層（Ａ）が、アクリル酸２−エチルヘキシルとアクリル酸との１００：５の共重合体であることを特徴とする、請求項１に記載の固定方法。
前記基材が、ポリエチレンテレフタレートであることを特徴とする、請求項１または２に記載の固定方法。
請求項１〜３のいずれかに記載の固定方法に用いられる両面粘着テープ。