(57)【要約】【課題】フィルムの表面層と裏面層とを重ね合わせて接着する際に、高い接着強度で接着することが可能なフィルムの接着構造及び接着方法を提供する。【解決手段】被着体に貼付した１以上のフィルムの表面層と粘着層（裏面層）とを接着する際に、表面層と粘着層とが重なり合う重なり部に、表面層と粘着層との双方に対して接着性を有する接着層を形成して、当該接着層を介して、被着体に貼付したフィルムの表面層と粘着層とを接着する。【選択図】図４
2020111633.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも、表面層と、被着体に対して接着性を有する裏面層と、を備えた１以上のフィルムと、
前記１以上のフィルムの表面層と裏面層とが重なり合う重なり部に設けられて、前記表面層と前記裏面層との双方に対して接着性を有する接着層と、を備えた
フィルムの接着構造。
【請求項２】
前記接着層は、前記表面層が含む樹脂材料と、前記裏面層が含む樹脂材料と、をともに含有する、
請求項１に記載のフィルムの接着構造。
【請求項３】
前記表面層は、フッ素樹脂を含む樹脂材料で形成されて、
前記裏面層は、アクリル樹脂を含む樹脂材料で形成される、
請求項１または請求項２に記載のフィルムの接着構造。
【請求項４】
前記フィルムは、前記表面層と前記裏面層との間に、加飾層を備える、
請求項１から請求項３のいずれか１項に記載のフィルムの接着構造。
【請求項５】
少なくとも、表面層と、被着体に対する接着性を有する裏面層と、を備えた１以上のフィルムを、前記１以上のフィルムの表面層と裏面層とを重ね合わせて接着するフィルムの接着方法であって、
前記表面層と前記裏面層とが重なり合う重なり部に、前記表面層と前記裏面層との双方に対して接着性を有する接着層を形成した後で、当該接着層を介して、前記表面層と前記裏面層とを接着する、
フィルムの接着方法。
【請求項６】
前記接着層は、前記表面層又は前記裏面層の前記重なり部に、前記接着層を形成する材料を含む溶液を塗布することによって形成する、
請求項５に記載のフィルムの接着方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、フィルムの接着構造及び接着方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、例えば、塗装が施された金属板（被着体）の表面に、接着層を介して積層されたフッ素樹脂フィルムが知られている（例えば特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平９−１２３３４９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、従来技術においては、フッ素樹脂フィルムが接着層を介して被着体の塗装面に積層される構造のみが言及されており、フッ素樹脂フィルム同士を重ね合わせて積層（貼付）する構造については言及されていなかった。
【０００５】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、フィルムの表面層と裏面層とを高い接着強度で接着することが可能なフィルムの接着構造及び接着方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、少なくとも、表面層と、被着体に対して接着性を有する裏面層と、を備えた１以上のフィルムと、前記１以上のフィルムの表面層と裏面層とが重なり合う重なり部に設けられて、前記表面層と前記裏面層との双方に対して接着性を有する接着層と、を備えたフィルムの接着構造である。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、フィルムの表面層と裏面層とを重ね合わせて接着する際に、高い接着強度で接着することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】図１は、フィルムの概略構造を示す図である。
【図２】図２は、フィルムの重なり部について説明する図である。
【図３】図３は、切断線Ａ−Ａにおけるフィルムの断面図である。
【図４】図４は、本実施の形態のフィルムの接着構造を示す図である。
【図５】図５は、接着層を構成する樹脂材料の組成候補について説明する図である。
【図６】図６は、本実施の形態のフィルムの接着構造を適用した際の接着強度の計測結果の一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
（フィルムの概略構造の説明）
以下に添付図面を参照して、実施の形態に係るフィルムの構造について説明する。図１は、フィルム１０の概略構造を示す図である。図１に示すように、フィルム１０は、表面側から順に、表面層（ＴＯＰ層）１２と、加飾層１４と、粘着層１６とを備える。フィルム１０は、例えば、自動車の車体の塗装面等に貼付されて、車体を加飾する目的で使用される。更に、フィルム１０は、飛び石等の飛来物や風雨等から車体を保護する。なお、自動車の車体の塗装面は、被着体の一例である。
【００１０】
車体にこのようなフィルム１０を貼付することによって、実際に塗装を行う場合と比べて、手軽に車体の加飾を行うことができる。なお、このようなフィルム１０は、一般にラッピングフィルムなどと呼ばれている。
【００１１】
フィルム１０の表面層１２は、例えばフッ素樹脂で形成される透明な層である。表面層１２の厚さは、例えば、約５０μｍである。表面層１２は、熱や光に対して高い耐久性を有する。なお、表面層１２は、エンボス加工が施されて、凹凸を有していてもよい。なお、表面層１２の材料は、フッ素樹脂単体に限定されるものではなく、例えばフッ素を含む樹脂で形成されてもよい。
【００１２】
フィルム１０の加飾層１４は、例えば塩化ビニル樹脂で形成される層である。加飾層１４の厚さは、例えば、約１５０μｍである。加飾層１４は、意匠表現のために設けられる層であり、一例としてカーボン柄等の模様を有する層である。また、加飾層１４は、特定の色彩を有する層であってもよい。なお、加飾層１４の材料は、塩化ビニル樹脂に限定されるものではなく、例えばウレタン樹脂で形成されてもよい。
【００１３】
フィルム１０の粘着層１６は、例えばアクリル樹脂で形成される、粘着性を有する層である。粘着層１６の厚さは、例えば、約５０μｍである。粘着層１６は、例えば、自動車の車体等の被着体に対して、高い接着強度を有する。なお、粘着層１６は裏面層の一例である。なお、粘着層１６の材料は、アクリル樹脂に限定されるものではなく、例えばウレタンゴムやシリコーンゴムで形成されてもよい。
【００１４】
フィルム１０は、各層を加熱した後でラミネートすることによって製造される。具体的には、まず、表面層１２と加飾層１４とを、それぞれロール状に成形する。そして、成形された表面層１２及び加飾層１４を、それぞれ加熱した後、ローラ等で加圧することによって、積層した状態で貼り合わせる（ラミネート）。一方、ロール状に成形した離型紙（剥離紙）に粘着剤を塗布することによって、離型紙に積層された粘着層１６を生成する。そして、ラミネートされた表面層１２及び加飾層１４と、離型紙に積層された粘着層１６とをそれぞれ加熱して、再度ラミネートすることによって、フィルム１０が製造される。なお、フィルム１０は、離型紙が剥離された状態、すなわち、図１に示す状態で、被着体に貼付される。
【００１５】
（フィルムの重なり部の説明）
図２は、フィルム１０の重なり部について説明する図である。
【００１６】
被着体にフィルム１０を貼付する際、被着体が曲面である場合には、フィルム１０を被着体に皺なく貼付するのは困難な作業である。特に、曲率が大きい曲面、すなわち曲率半径が小さい曲面（例えば、自動車のドアの端部やトランクリッドの端部等）は、フィルム１０を貼付した際に、皺が出来やすい。このような箇所にフィルム１０を貼付する際には、フィルム１０の一部に切れ目を入れて、フィルム１０の切れ目を挟む領域同士が、互いに重なる状態で貼付するのが一般的である。
【００１７】
曲面へのフィルム１０の貼付方法について、図２（ａ）に示す曲面状の被着体４０にフィルム１０を貼付する場合を例にあげて説明する。
【００１８】
フィルム１０を貼付する作業者は、図２（ｂ）に示すように、被着体４０に上方からフィルム１０を押し当てる。そして、フィルム１０を引き伸ばして、被着体４０とフィルム１０との間の空気を抜きながら、皺が生じないように、フィルム１０を被着体４０に貼付する。
【００１９】
しかし、このまま貼付したのでは、曲率が大きい箇所において、どうしてもフィルム１０に皺が生じてしまう。そこで、図２（ｃ）に示すように、適当な箇所に切れ目４２を入れる。切れ目４２を入れる箇所や、切れ目４２の長さ、及び切れ目４２の数は、フィルム１０を貼付する被着体４０の表面形状や面積等に応じて、適宜決めればよい。
【００２０】
その後、図２（ｄ）に示すように、切れ目４２を挟む領域のフィルム１０同士が重なった重なり部１８を形成する。そして、この重なり部１８において、フィルム１０の裏面側である粘着層１６と、フィルム１０の表面側である表面層１２とを接着する。このように、重なり部１８においてフィルム１０の粘着層１６と表面層１２とを接着することによって、被着体４０の表面に、フィルム１０を皺なく貼付することができる。
【００２１】
さらに、図２（ｅ）に示すように、被着体４０からはみ出したフィルム１０を、被着体４０の端部で折り返して、フィルム１０の粘着層１６を被着体４０の底部に接着することによって、貼付後のフィルム１０の見栄えを良くすることができる。
【００２２】
図３は、図２（ｅ）の切断線Ａ−Ａにおけるフィルム１０の断面図である。図３に示すように、フィルム１０は、重なり部１８において、フィルム１０の裏面側である粘着層１６と、フィルム１０の表面側である表面層１２とが接着された状態になっている。なお、図３は誇張して描いているため、重なり部１８の近傍において、被着体４０とフィルム１０との間に隙間が生じているが、実際にはフィルム１０は十分に薄いため、隙間は十分に小さい。したがって、隙間はフィルム１０の接着強度に影響を与えない。
【００２３】
なお、図２に示した例に限らず、板状の部材にフィルム１０を巻き付けて貼付する場合や、筒状や棒状の部材にフィルム１０を巻き付けて貼付する場合についても、フィルム１０が、被着体を隙間なく覆い隠して、貼付後の見栄えが良くなるように、フィルム１０の端部が重なり部１８を形成する状態で貼付するのが望ましい。なお、フィルム１０を被着体に巻き付けて貼付する場合には、皺が生じることがない限り、必ずしも、前記した切れ目４２を設ける必要はない。
【００２４】
ここで、一般に、粘着層１６と表面層１２との接着強度は、粘着層１６と車体等の被着体４０との接着強度と比べて低い傾向がある（図６参照）。そのため、時間の経過や、風雨や熱などに晒されることによる経時劣化によって、重なり部１８の接着強度が低下して、接着が剥がれるおそれがあった。
【００２５】
（本実施の形態におけるフィルムの接着構造の説明）
図４は、本実施の形態のフィルム１０の接着構造３０を示す図である。
【００２６】
図４に示すように、フィルム１０の接着構造３０は、少なくとも、表面層１２と、被着体に対して接着性を有する粘着層１６と、を備えたフィルム１０と、表面層１２と粘着層１６とが重なり合う重なり部１８に設けられて、表面層１２と粘着層１６との双方に対して接着性を有する接着層２０と、を備える。
【００２７】
接着層２０は、重なり部１８において、粘着層１６と表面層１２とを接着する際に、粘着層１６または表面層１２のいずれか一方の側に重畳して形成される。
【００２８】
接着層２０は、表面層１２が含む樹脂材料と、粘着層１６が含む樹脂材料と、をともに含有する。すなわち、図４の例では、接着層２０は、表面層１２が含むフッ素樹脂と、粘着層１６が含むアクリル樹脂をともに含有する。
【００２９】
接着層２０は、フッ素樹脂を含む表面層１２と高い接着強度を有する。更に、接着層２０は、アクリル樹脂を含む粘着層１６とも高い接着強度を有する。
【００３０】
接着層２０は、当該接着層２０を形成する樹脂材料を含んだ揮発性を有する溶液（例えば、芳香族系あるいはケトン系等の有機溶剤を含む溶液）を、粘着層１６または表面層１２のいずれか一方の側に塗布することによって形成する。塗布された溶液は、暫くすると溶媒が揮発するため、粘着層１６または表面層１２に積層した状態で、溶媒に溶けていた樹脂材料が析出する。このようにして、粘着層１６または表面層１２に積層した接着層２０が形成される。
【００３１】
そして、重なり部１８に接着層２０を形成した後で、形成された接着層２０を介して、表面層１２と粘着層１６とが接着されて、接着構造３０が形成される。
【００３２】
なお、重なり部１８は、図２で説明したように、１枚のフィルムが切れ目４２を挟む領域で重なり合うことによって形成されてもよいし、異なるフィルムが重複した部分に形成されるものであってもよい。
【００３３】
（接着層の組成の説明）
図５は、接着層２０を構成する樹脂材料の組成候補について説明する図である。
【００３４】
接着層２０の望ましい材料組成を見出すために、図５に示す５種類の樹脂材料（Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅ）を比較した。樹脂材料Ａはイソシアネートを含む。樹脂材料Ｂはオレフィンを含む。樹脂材料Ｃ，Ｄ，Ｅは、いずれもフッ素樹脂とアクリル樹脂をともに含む。なお、樹脂材料Ｃ，Ｄ，Ｅは、水酸基価が異なる。水酸基価は、試料に含まれる水酸基（ＯＨ基）の量を示す値である。水酸基価は、樹脂材料Ｃが「小」、樹脂材料Ｄが「中」、樹脂材料Ｅが「大」である。
【００３５】
水酸基価は、試料に含まれるヒドロキシル基（‐ＯＨ基）の量である。水酸基価は、一般に、試料１ｇをアセチル化させたとき、水酸基と結合した酢酸を中和するのに必要とする水酸化カリウムのｍｇ数で表される。水酸基価は、樹脂材料の柔軟性や接着性に影響を与える。なお、水酸基価を大きくし過ぎると、材料のガラス転移温度が下がることによって、樹脂材料が脆くなるおそれがあるため、図５に示す樹脂材料Ｃ，Ｄ，Ｅは、いずれも、樹脂材料の柔軟性が許容範囲に収まる範囲で、水酸基価を設定したものである。
【００３６】
これら５種類の樹脂材料Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅによって形成された接着層２０の接着強度を比較した結果、樹脂材料Ｅによって形成された接着層２０を用いた場合、すなわち、水酸基価が大きい樹脂材料を用いた場合に、表面層１２及び粘着層１６に対する接着強度が最も高くなることがわかった。
【００３７】
これは、樹脂材料Ｅでは、接着層２０を構成するフッ素樹脂が含む水酸基と、粘着層１６を構成するアクリル樹脂が含む、例えばカルボニル基との間の水素結合が、より一層強くなることによって、接着層２０と粘着層１６との接着強度が向上したものと推測される。
【００３８】
さらに、樹脂材料Ｅと表面層１２とは、ともにフッ素樹脂を含有しているため、相溶性が高い。これによって、濡れ性が良好になるため、樹脂材料Ｅ（接着層２０）と表面層１２との相互作用が高まることによって、粘着層１６と表面層１２とを接着する場合と比較して、接着強度が向上したものと推測される。
【００３９】
（本実施の形態における接着強度の説明）
図６は、本実施の形態のフィルム１０の接着構造３０を適用した際の接着強度の計測結果の一例を示す図である。特に、図６（ａ）は、フィルム１０の粘着層１６を被着体である車体の塗装面に接着した際の接着強度を示す。図６（ｂ）は、フィルム１０の粘着層１６と表面層１２とを重ね合わせて接着した際の接着強度を示す。図６（ｃ）は、本実施の形態の接着構造３０を適用した際の接着強度を示す。なお、図６（ｃ）において、接着層２０には、前記した樹脂材料Ｅを使用した。
【００４０】
接着強度の測定は、重なり部１８を形成するフィルム１０の端部を、マイナス１８０°方向、すなわち折り返して引き剥がす際に必要な力を測定する、いわゆる１８０°ピール粘着力試験法に基づいて行った。なお、接着強度の測定を行うタイミングは、フィルム１０を接着した後で、所定の時間条件及び温度条件を満たすタイミングとした。すなわち、図６に示す例では、初期５０、常態時５２、熱老化時５４、温水老化時５６の４種類の異なるタイミングとした。
【００４１】
初期５０は、フィルム１０が貼付された被着体を、常温（２５℃）で１時間放置したタイミングである。
【００４２】
常態時５２は、フィルム１０が貼付された被着体を、常温（２５℃）で１週間（１６８時間）放置したタイミングである。
【００４３】
熱老化時５４は、フィルム１０が貼付された被着体を、８０℃の温度雰囲気下で４００時間放置した後、常温（２５℃）の温度雰囲気に戻したタイミング（常温に２４時間放置したタイミング）である。
【００４４】
温水老化時５６は、フィルム１０が貼付された被着体を、４０℃の温水の中に４００時間放置した後、温水から取り出して常温（２５℃）の温度雰囲気に戻したタイミング（常温に２４時間放置したタイミング）である。
【００４５】
なお、熱老化時５４と温水老化時５６とは、貼付されたフィルム１０の接着強度が、熱や温度によってどの程度低下するかを評価するために設定した条件である。
【００４６】
図６（ａ）と図６（ｂ）とを比較すると、いずれの状態においても、表面層１２と粘着層１６とを接着させると、接着強度が低下することがわかる。特に、熱老化による接着強度の低下は顕著である。
【００４７】
図６（ａ）と図６（ｃ）とを比較すると、ほぼ同等程度の接着強度が得られることがわかる。また、温水老化の状態のように、被着体に直接接着した状態よりも接着強度が向上する場合もあることがわかる。
【００４８】
以上説明したように、本実施の形態に係るフィルム１０の接着構造３０は、１以上のフィルム１０の表面層１２と被着体４０に対する接着性を有する粘着層１６（裏面層）とが重なり合う重なり部１８に、表面層１２と粘着層１６との双方に対して接着性を有する接着層２０を形成して、当該接着層２０を介して、被着体４０に貼付したフィルム１０の表面層１２と粘着層１６とを接着する構造を備える。したがって、１以上のフィルム１０の表面層１２と粘着層１６とを高い接着強度で接着することができる。
【００４９】
また、本実施の形態に係るフィルム１０の接着構造３０によれば、接着層２０は、表面層１２が含む樹脂材料と、粘着層１６（裏面層）が含む樹脂材料と、をともに含有する。したがって、接着層２０は、表面層１２と粘着層１６との双方に対して、高い接着強度を発揮することができる。
【００５０】
また、本実施の形態に係るフィルム１０の接着構造３０によれば、フィルム１０の表面層１２は、フッ素樹脂を含む樹脂材料で形成されて、フィルム１０の粘着層１６は、アクリル樹脂を含む樹脂材料で形成される。したがって、表面層１２に、熱や光に対する高い耐久性を持たせることができるとともに、粘着層１６に、車体等の被着体４０に対する高い接着強度を持たせることができる。
【００５１】
また、本実施の形態に係るフィルム１０の接着構造３０によれば、フィルム１０は、表面層１２と粘着層１６との間に、加飾層１４を備える。したがって、フィルム１０に、加飾層１４が有する模様や色彩に応じた意匠性を持たせることができる。
【００５２】
また、本実施の形態に係るフィルム１０の接着方法によれば、１以上のフィルム１０の表面層１２と粘着層１６（裏面層）とが重なり合う重なり部１８に、表面層１２と粘着層１６との双方に対して接着性を有する接着層２０を形成した後で、当該接着層２０を介して、表面層１２と粘着層１６とを接着する。したがって、１以上のフィルム１０の表面層１２と粘着層１６とを高い接着強度で容易に接着することができる。
【００５３】
また、本実施の形態に係るフィルムの接着方法によれば、接着層２０は、表面層１２又は粘着層１６（裏面層）の重なり部１８に、接着層２０を形成する材料を含む溶液を塗布することによって形成する。したがって、重なり部１８の形状によらずに、接着層２０を容易に形成することができる。
【００５４】
以上、本発明の実施の形態について説明したが、上述した実施の形態は、例として提示したものであり、本発明の範囲を限定することは意図していない。この新規な実施の形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能である。また、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。また、この実施の形態は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
【符号の説明】
【００５５】
１０      フィルム
１２      表面層
１４      加飾層
１６      粘着層（裏面層）
１８      重なり部
２０      接着層
３０      接着構造
４０      被着体
【図１】
2020111633.tif 000003
【図２】
2020111633.tif 000004
【図３】
2020111633.tif 000005
【図４】
2020111633.tif 000006
【図５】
2020111633.tif 000007
【図６】
2020111633.tif 000008