JP3284205B2 - 強化粘着テープ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術】本発明は、繊維により強化され
た、強粘着力、強接着力であって高保持力を有する強化
両面粘着テープに関する。更に言えば、準構造接着用と
して自動車用サイドモール、各種リブ、各種パネルなど
を固定するために用いる両面接着テープに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、両面粘着テープは、レーヨン湿式
不織布や、ポリエステルフィルムのような伸びの少ない
基材を用いたものが一般的であり、ネームプレート、ウ
レタンフォームなどに接着し、断熱材、緩衝材、自動車
内装、建築内装材、封筒等広般な用途に用いられてい
る。一方、ポリエチレン発泡体、ゴム発泡体等といった
発泡体基材を用いた両面テープも、自動車のサイドモー
ルやエンブレム電気配線具の固定、家庭用フックハンガ
ーや、タオル掛けの固定などの高荷重のかかる用途に用
いられている。特に、発泡体を基材としたものは、溶剤
型やエマルジョン型などの液状接着剤を用いる用途にお
いてこれを代替すべく普及してきており、近年建築材料
などに広く用いられてきた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】レーヨン湿式不織布や
ポリエステルフィルムは、それ自体が薄くほとんど伸び
がないため、これを基材に用いたテープは高厚みを得る
ことが困難であって、また当然三次元曲面などに材料を
接着することも困難である。こうしたテープでは自ら接
着力に限界があり接着剤の代替とはなり難い面があっ
た。また、ポリエチレン、クロロプレンゴム、ブチルゴ
ムなどの発泡体を基材に用いたものでは発泡層を有する
ため曲面貼りに対して若干の追従性を有するものの、基
材の層間強度が弱く、高接着力を発揮しうる粘着剤を用
いたとしても基材の破壊強度で接着力が律されてしまう
か、或は基材と粘着剤の界面接着強度に問題があり接着
力の限界が定るといった欠点があった。また発泡体であ
るため薄手のものを製造することが困難であり、一般的
に０．８ｍｍから２ｍｍ程度の厚さに限定されているた
めに、接着層が厚くても差し支えのないような用途に限
られるという欠点も有していた。

【０００４】近年、アクリルフォームを用いた粘着テー
プが普及しており、アクリルフォームは紫外線や電子線
照射による重合法によって製造したものと、エマルジョ
ンのアクリル樹脂をキャスティング・乾燥して製造した
ものがあるが、前者は非常にコストが高く、また、表面
に設ける粘着剤との接着力を極性でコントロールしてい
るため全体がかたくなり、かえって粗面への接着力が低
下するという面を有している。このためこうしたテープ
を用いる際には、被着体へのプライマー塗付が標準作業
となっている。さらに後者は、界面活性剤等を用いてい
るためフォーム表面の接着力が低下し、フォーム上に粘
着層を設けたのちに基材と粘着剤の間での破壊が生じや
すいという欠点を有していた。本発明の目的は、これら
の欠陥を一挙に解決し、低コストであって広く各種の被
着体に対して接着し、高い最終接着強度を示す両面粘着
テープを提供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明者は、前記従来技
術の有する問題点を克服するために鋭意研究した結果、
基材として、一定以上の繊維長、一定以下の見掛密度を
有する不織布を用い、粘着剤の含浸度を与えることによ
り、上記目的を達成できることを見い出し、その知見に
基づいて本発明を完成するに至った。すなわち本発明
は、平均フィラメント長が２０ｍｍ以上である繊維を用
い、見掛密度が０．１５ｇ／ｃｍ^３以下で目付が２０以
上１００ｇ／ｍ^２以下である不織布に、粘着剤を含浸し
てなるテープであって、数式１で表される粘着テープの
見掛密度（ｄ）が、０．９ｇ／ｃｍ^３以上であることを
特徴とする強化両面粘着テープに関する。

【数１】 ｄ＝（ｗ１＋ｗ２）／ｔ２ （ただし、ｗ１は不織布の目付量、ｗ２は粘着剤の塗布
量、ｔ２は粘着テープの厚み）ことを特徴とする粘着テ
ープにより本目的が達成される。

【０００６】以下、本発明について詳細に説明する。本
発明の強化両面粘着テープは、見掛密度が０．１５ｇ／
ｃｍ^３以下の不織布を用いるテープであって、該不織布
基材中に粘着剤が含浸することによって粘着剤と不織布
が相互に補強し合い、繊維の交絡が接着強さに大きく寄
与するために極めてひき剥し抵抗の強い粘着テープを構
成するというものである。

【０００７】基材の不織布は製法を特定する必要はない
がバインダーを用いないか又は用いても目付の２０重量
％以下であることが好ましい。従って、乾式法やスパン
レース法、ニードルパンチ接合あるいはスプレファイバ
法などによる不織布などが好適である。不織布の繊維フ
ィラメント平均長は、２０ｍｍ以上であれば長くても一
向差し支えはない。２０ｍｍより短いと、繊維の絡み合
いが少ないので接合をバインダーや熱融着に頼らなけれ
ばならず、見掛密度の低いものを得ることが困難とな
り、テープ基材として強い引き剥し応力が与えられた
時、絡み合いの強度が低く十分なはく離強度が得られな
い。２０ｍｍ以上の長い繊維を用いた場合には、機械的
交絡や部分的なバインダーによる接合で目的を達するこ
とが可能となる。また、こうした繊維の好適な径は、
０．１デニール以上５０デニール以下、より好ましくは
０．１デニール以上２０デニール以下である。０．１デ
ニールより径の細い繊維では製造が困難であり、２０デ
ニールを超えると繊維の交絡などが得にくくなり、均一
な繊維強化が難しくなる。

【０００８】不織布の見掛密度が０．１５ｇ／ｃｍ^３以
下であることは、粘着剤の含浸性と粘着テープの特性上
極めて重要である。見掛密度は、不織布の目付（ｗ１：
ｇ／ｍ^２）を見掛厚み（ｔ１：ｍｍ）で除した値であ
る。０．１５ｇ／ｃｍ^３より密度の大きな不織布では、
粘着テープを被着体に貼合し、引き剥がし力を与えた時
において粘着層のみが変形し、不織布自体の大変形が得
られず高い接着強度が得られない。粘着剤は、高密度の
不織布では内部に含浸しにくく、粘着剤と基材の積層体
となるため補強し合うという効果が得られない結果とな
る。

【０００９】不織布の目付は、２０以上１００ｇ／ｍ^２
以下である必要がある。２０ｇ／ｍ^２より少ないと、粘
着剤層は繊維で３次元的に補強されないため、せん断方
向の応力において、粘着剤の凝集力にのみ依存するよう
になり、好ましくない。また、１００ｇ／ｍ^２を超える
と、含浸性が極端に悪くなり、粘着剤の充填が十分でな
くなるので、粘着テープとしての性能は著しく低下す
る。不織布の見掛厚み（ｔ１：ｍｍ）と含浸後のテープ
厚み（ｔ２：ｍｍ）の比ｔ１／ｔ２ は０．５以上、２
以下の範囲にあることが好ましい。この比が０．５以下
であった場合、テープ全体に占める基材の分散性が劣
り、粘着剤と基材が積層状態に近くなり、本発明の相互
強化性が損なわれやすくなる。また、この比が２を超え
ると、テープの体積中に占める不織布の割合が多くなり
すぎ、粘着剤が不織布を十分補強・強化できなくなる。

【００１０】数式１で示す粘着剤の見掛密度（ｄ）が
０．９ｇ／ｃｍ^３以上であることは、粘着剤が不織布を
補強する意味で重要である。（ｗ１＋ｗ２）、即ちテー
プの単位面積当たり重量を、テープ厚ｔ２で除したテー
プの見掛密度は、粘着剤の真比重が高分子物質であり１
に近いため、不織布への粘着剤の含浸度合を示す指標と
なる。この値が０．９ｇ／ｃｍ^３に満たない場合、粘着
剤は不織布の繊維を十分濡らし補強する効果が得られ
ず、テープとしての破壊強度が得られないことになる。

【００１１】不織布の目付量は２０ｇ／ｍ^２以上である
ことが望ましい。両面粘着テープの構造的には上限は必
要ないが、２０ｇ／ｍ^２以下では粘着テープの補強効果
が十分得られず、極端に高目付であると粘着剤を内部に
含浸させるのが困難となる。

【００１２】不織布のバインダーとして、多く用いられ
るのは合成ゴムラテックス、ブタジエン・アクリロニト
リルや、ポリ（メタ）アクリル酸エステルのエマルジョ
ンなどであるが、バインダーは接着剤としての効果の
他、硬化作用を有するので多く用いると不織布のしなや
かさ、風合いを損なうことになる。本発明ではこれら感
覚的な要素は直接関係がないが、バインダーにより見掛
密度が高くなり、含浸性を損なうことは両面粘着テープ
の性能に大きな影響を与えることになる。特にバインダ
ー量が目付量の２０重量％以上となると、こうした面が
顕著になる。かかる不織布は、前述の如く乾式法や直接
法により製造され、ウエブの接合はバインダーのスプレ
ー、ニードルパンチ、ステッチ、あるいは自己融着など
によるが、熱ロールでプレスするなどの工程は避ける
か、極力軽度に止めなければならない。過度な熱融着
は、繊維への粘着剤の含浸を防げ、また応力の分散性を
著しく損なうことになるからである。

【００１３】かかる不織布の製造方法としては乾式法、
スパンレース法が最も適しているが、直接法においてス
プレーファイバ法、スパンボンド法、メルトブロー法な
どが行われており、上記条件を満たす不織布が得られれ
ばいずれの製法であっても何ら支障はないのである。不
織布に用いられる繊維は、ポリエステル、ナイロン、ポ
リエチレン、ポリプロピレン、ビニロン、ポリウレタ
ン、アクリル等が用いられる。これら合成繊維は繊維長
をコントロールし易く、生産が容易であって、多くは単
独で使用し不織布とするが２種以上を混合して不織布と
することも可能である。それ以外の例えばパルプ、麻、
綿といった天然繊維などを用いた場合、繊維が短すぎた
り、長さのコントロールが困難であって本発明の示す低
密度の不織布を得ることが難しい。

【００１４】上記の如くして得た不織布に含浸させるた
めの粘着剤は、、一般式Ａ−Ｂ−Ａで表されるブロック
共重合体（ただし式Ａはスチレン重合体ブロックを示
し、Ｂは、イソプレン重合体ブロック、ブタジェン重合
体ブロック、又はこれの水添重合体ブロックを示す）、
天然ゴム、ブチルゴム、ポリイソブチレン、ポリイソプ
レン、アクリル酸エステルポリマー、ポリエーテル、シ
リコン樹脂、などが使用できるが、、Ａ−Ｂ−Ａブロッ
ク共重合体とアクリル酸エステルポリマーが最も適して
いる。これらは、それ自体の性能的安定性、汎用性の他
に、不織布に含浸させ易いという特徴を有する。これら
の粘着剤ポリマーに対し粘着付与剤、安定剤、可塑剤そ
の他一般的添加物を配合して使用することは何ら差し支
えない。

【００１５】含浸の方法は、粘着剤が溶液の場合、これ
らの粘着剤中に不織布を浸漬して乾燥させるディッピン
グ法、粘着剤を塗布し未乾燥状態で不織布をラミネート
してから乾燥させるウエットラミネート法、粘着剤を乾
燥塗膜にし、熱ロールで強く圧縮含浸させる転写法があ
げられる。ディッピング法やウェットラミネート法を用
いた場合は、粘着剤の含浸・乾燥と共に内部に発泡が発
生しやすく、テープの見掛密度が上がりにくい傾向にあ
るため緩慢な乾燥工程を要する。さらに乾燥面の平滑性
が損なわれるため、転写法によって再度粘着剤層を設け
ることが必要である。この場合、先に含浸した粘着剤
と、表面の粘着剤層は同じ組成物であることが最も好ま
しいが、界面接着力の許容範囲内で異種粘着剤を用いる
事も可能である。後から転写する粘着剤層は定法により
適宜厚みを調整し、塗膜を常温又は加熱してラミネート
して予め設けられた含浸不織布上に層を形成する。この
工程を、両面から行うことにより、両面粘着テープが得
られる。

【００１６】転写法は、溶液の粘着剤を離型紙上で乾燥
塗膜にし、あるいはホットメルト接着剤をホットメルト
コーティングにより塗膜にし、該不織布をラミネートし
て、離型紙側と不織布側から熱と圧力をかけることで含
浸させることができる。Ａ−Ｂ−Ａ型ブロック共重合体
系粘着剤は１２０℃以上の熱を与えることにより割合容
易に含浸するが、分子量の大きいアクリル酸エステルポ
リマーや、更に大きい各種ゴム系粘着剤では非常に高い
熱と圧力を必要とする。両面粘着テープは本方法を両側
から行い、片側に両面シリコン処理の離型紙を用い片側
の離型紙をはがして巻取ることでテープが得られる。

【００１７】アクリル酸エステルポリマーのような架橋
型の粘着剤を用いる場合は、架橋反応を遅くするように
することが好ましい。この理由は、粘着剤を含浸させる
にあたり、転写法の加熱含浸では高架橋化した粘着剤塗
膜では含浸しにくく不織布の中心部まで粘着剤が到達せ
ず不織布層間で破壊が生じてしまうためであり、またデ
ィッピング法では粘着剤層上に粘着剤層を重ねるため、
架橋が進行しすぎてしまった場合、同種の粘着剤でも、
粘着剤と粘着剤の界面で破壊しやすくなるためである。

【発明の実施の態様】

【００１８】このようにして得られた強化粘着テープ
は、被着体への貼付け時は厚目の一般的両面テープとし
ての挙動を示すが、経時後に界面接着力の上昇と共にひ
きはがし応力がかかった時、粘着テープの大変形が生
じ、極めて高い接着力を示すものである。以下本発明の
実施の形態について、実施例等により説明する。

【００１９】

【実施例】

（不織布の製造１） 平均繊維長４３ｍｍ、繊維径２デ
ニールのポリエステル繊維を用い、スパンレース法によ
り、無バインダーの目付２０ｇ／ｍ^２、見掛厚み２００
μｍの不織布Ａを製造した。不織布の見掛密度は０．１
ｇ／ｃｍ^３であった。なお見掛厚みは、端子５０ｍｍφ
のダイヤル式厚み計（テクロック社製）を用いて測定し
た。 （不織布の製造２） 平均繊維長５５ｍｍ、繊維径５デ
ニールのポリプロピレン繊維を８と、平均繊維長３８ｍ
ｍ、繊維径１０デニールのナイロン繊維２の割合で混合
し、乾式法により、バインダー量１５％で目付３５ｇ／
ｍ^２、見掛厚み４００μｍの不織布Ｂを製造した。この
不織布の見掛密度は０．０９ｇ／ｃｍ^３であった。

【００２０】（実施例１，２）アクリル酸ブチル・アク
リル酸・酢酸ビニル・アクリル酸−２−ヒドロキシエチ
ルを重量部で９０／３／７／０．０６の割合で酢酸エチ
ル中で重合し、固形分４５％、粘度８０００ｍＰａ・ｓ
ｅｃのアクリル系粘着剤ベースポリマーを得た。このポ
リマー固形分１００重量部に対し、粘着付与剤として重
合ロジンペンタエリスリトールエステル（軟化点１３０
℃）を１０重量部、脂環族系水添石油樹脂（軟化点９０
℃）１０重量部、架橋剤として３官能のポリイソシアネ
ート（コロネートＬ：日本ポリウレタン社製）を１．５
重量部それぞれ添加し、よく混合して粘着剤溶液とし
た。この粘着剤を、片面シリコン離型剤処理したセパレ
ーターにウェット厚３００ｇ／ｍ^２塗布し、乾燥膜厚１
３０μｍとした。不織布ＡおよびＢの両面にこの粘着剤
塗膜を貼合わせ、１２０℃の温度で熱ラミネートを行
い、強化両面粘着テープを得た。不織布Ａでは（実施例
１）、テープ厚は２８０μｍ、不織布と両面粘着テープ
の厚み比は０．７１、テープの見掛密度は０．９６ｇ／
ｃｍ^３であった。不織布Ｂ（実施例２）では、テープ厚
は３１０μｍ、厚み比ｔ１／ｔ２は１．３、テープの見
掛密度は０．９２ｇ／ｃｍ^３であった。

【００２１】（実施例３，４）実施例１の粘着剤を片面
セパレーター上にウェットで３８０ｇ／ｍ^２塗布し、不
織布ＡおよびＢをウェットラミして、８０℃で２０分乾
燥し、さらにこの粘着剤含浸不織布の両面に、実施例１
で得た粘着剤を、ドライ厚６０μｍの塗膜にして貼り合
わせ、常温で高圧力によりラミネートして、強化両面粘
着テープを得た。不織布Ａを用いた場合（実施例３）で
は、得られた両面粘着テープの厚みは３２０μｍであ
り、不織布とテープの厚み比は０．６３、テープの見掛
密度は０．９６ｇ／ｃｍ^３であった。不織布Ｂを用いた
場合（実施例４）では、得られた両面粘着テープの厚み
は３４０μｍであり、不織布とテープの厚み比は１．１
７、テープの見掛密度は０．９４ｇ／ｃｍ^３であった。

【００２２】（実施例５、６）スチレンブロック共重合
体系ホットメルト接着剤ハイボン９７７１（日立化成ポ
リマー製）を熱溶融し、１３０℃下で押出コーティング
により、セパレーター上に１００ｇ／ｍ^２塗布し、不織
布Ａ、Ｂを貼りつけ、不織布の反対面にも同様に粘着剤
層を貼り合わせ、さらにこれを１３０℃でラミネート
し、ホットメルト接着剤を完全に不織布に含浸させた。
不織布Ａを用いた場合（実施例５）は、得られたテープ
の厚みは２３０μｍ、テープの見掛密度は０．９６ｇ／
ｃｍ^３であった。不織布Ｂを用いた場合（実施例６）で
はテープの厚みは２５０μｍで、見掛密度は０．９６ｇ
／ｃｍ^３であった。

【００２３】（比較例１）実施例で得た不織布Ａを用
い、実施例１のアクリル系粘着剤を、片面シリコン離型
剤処理したセパレーターにウェット厚１５０ｇ／ｍ^２塗
布し、乾燥膜厚８０μｍとした。不織布の両面からこの
粘着剤塗膜を貼合わせ、常温でラミネートを行い、両面
粘着テープを得た。得られたテープの厚みは３２０μｍ
で、見掛密度は０．６３ｇ／ｃｍ^３であった。 （比較例２）平均繊維長５ｍｍ、見掛密度０．３０ｇ／
ｃｍ^３、目付１７ｇ／ｍ^２である、レーヨン・パルプ混
紡不織布Ｃを基材に用いた他は、実施例１と同様にし
て、両面粘着テープを作成した。得られたテープの厚み
は２６０μｍで、見掛密度は０．９５ｇ／ｃｍ^３であっ
た。 （比較例３）平均繊維長２３ｍｍ，見掛密度０．２５ｇ
／ｃｍ^３、目付３２ｇ／ｍ^２であるポリエステル不織布
Ｄを基材に用い、実施例３と同様に粘着剤層を作成し
て、８０℃で熱ラミネートすることによって両面粘着テ
ープを作成した。得られたテープの厚みは３００μｍ
で、見掛密度は０．７９ｇ／ｃｍ^３であった。 （比較例４）厚み０．５ｍｍ、見掛密度０．２ｇ／ｃｍ
^３のポリエチレン発泡体シートを基材に用い、比較例１
と同様にドライ厚６０μｍの粘着剤層を作成して、６０
℃でフォームの両面に熱ラミネートして、フォーム基材
両面粘着テープを作成した。

【００２４】（評価方法）はく離 得られた両面粘着テープの面に、厚さ５０μｍのアルミ
ニウム箔を貼り、１５０ｍｍ×２５ｍｍ巾に裁断した。
ＪＩＳＧ４３０５のステンレス板ＳＵＳ３０４を耐水研
磨紙＃２４０で研磨して洗浄したものに、このテープの
粘着面を貼りつけ、２ｋｇゴムローラーで１往復圧着し
た。２３℃中で１日放置後、９０゜方向にはく離し、接
着強さを測定した。せん断 ＪＩＳＧ４３０５のステンレス板ＳＵＳ３０４の０．５
ｍｍ厚のものを、耐水研磨紙＃２４０で研磨して洗浄
し、２５ｍｍ×２５ｍｍのテープでステンレス板を重ね
合せて貼り合せ、２ｋｇのゴムローラーで１往復圧着し
た。２３℃中で１日放置後、１８０゜方向に引張り、せ
ん断接着強さを測定した。はく離クリープ 得られた両面粘着テープの１面に、厚さ５０μｍのアル
ミニウム箔を貼り、１５０ｍｍ×２５ｍｍ巾に裁断し
た。ＪＩＳＧ４３０５のステンレス板ＳＵＳ３０４を、
耐水研磨紙＃２４０で研磨して洗浄したものに、このテ
ープの粘着面を貼りつけ、２ｋｇゴムローラーで１往復
圧着した。２３℃中で１日放置後、ステンレス板を水平
に裏返してセットし、テープの端部におもりを取りつ
け、９０゜方向に定荷重はく離を行った。実施例１〜
４、比較例１，２，４は、８０℃雰囲気中で、荷重５０
０ｇを掛けた。実施例５，６及び、比較例３は、５０℃
雰囲気中で荷重８００ｇを掛けて試験した。（＊）保持力 ＪＩＳＧ４３０５のステンレス板ＳＵＳ３０４の０．５
ｍｍ厚のものを耐水研磨紙＃２４０で研磨して洗浄し、
２５ｍｍ×２５ｍｍのテープでステンレス板を重ね合せ
て貼り合せ、２ｋｇのゴムローラーで１往復圧着した。
２３℃中で１日放置後、実施例１〜４及び比較例１，
２，４は、７０℃雰囲気で１０００ｇ、実施例５，６及
び比較例３は、５０℃雰囲気中で１０００ｇのせん断方
向への静荷重をかけ、１時間後のズレを測定した。

【００２５】

【発明の効果】本発明による強化粘着テープは、各種の
発泡体を支持体に用いることなく強力な接着性能を得る
ことができ、かつすぐれた耐熱性、クリープ性を得るも
のである。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) C09J 7/00 - 7/04 D04H 1/00 - 18/00

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】平均フィラメント長が２０ｍｍ以上である
   繊維を用い、見掛密度が０．１５ｇ／ｃｍ^３以下で、目
   付が２０以上６０ｇ／ｍ^２以下である不織布に、粘着剤
   を含浸してなるテープであって、数式１で表される粘着
   テープの見掛密度（ｄ）が、０．９ｇ／ｃｍ^３以上であ
   ることを特徴とする強化両面粘着テープ。 【数１】 ｄ＝（ｗ１＋ｗ２）／ｔ２ （ただし、ｗ１は不織布の目付量（ｇ／ｍ^２）、ｗ２は
   粘着剤のドライ塗布量、（ｇ／ｍ^２）ｔ２は粘着テープ
   の厚み（μｍ）である）
2. 【請求項２】不織布の繊維径が０．１デニール以上２０
   デニール以下であることを特徴とする、特許請求項１記
   載の強化両面粘着テープ。
3. 【請求項３】不織布の使用バインダー量が、目付量の２
   ０重量％以下であることを特徴とする特許請求項１記載
   の粘着テープ。