JP3725801B2

JP3725801B2 - 粘着テープ基材及び粘着テープ

Info

Publication number: JP3725801B2
Application number: JP2001111591A
Authority: JP
Inventors: 政宏飛鳥
Original assignee: Sekisui Chemical Co Ltd
Current assignee: Sekisui Chemical Co Ltd
Priority date: 2001-01-31
Filing date: 2001-04-10
Publication date: 2005-12-14
Anticipated expiration: 2021-04-10
Also published as: JP2002302658A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、粘着テープ基材及び粘着テープに関する。特に、耐熱性があって柔軟性にも優れ、基材に特定の凹凸面を形成することにより良好な手切れ性を発揮できる粘着テープに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
粘着テープの幅方向に設けられた多数の凹溝を有する、ポリオレフィン系樹脂フィルム基材に粘着剤層を設けることにより、良好な手切れ性を付与した粘着テープが開示されている（特開平３−４７８８５号公報）。
この粘着テープは、一面が平滑面からなり、他面が幅方向に多数の凹溝が設けられた非平滑面からなるポリオレフィン系樹脂フィルム基材の非平滑面に粘着剤層を形成することにより得られ、手切れ性はこの幅方向に形成された凹溝により発現する。
【０００３】
上記公報に開示された粘着テープでは、ポリオレフィン系樹脂としては、ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン又はプロピレンとブテン−１などのα−オレフィンとの共重合体が記載されているが、実施例にはポリエチレン樹脂が記載されているのみであり、樹脂のＭＦＲも０．２〜２０ｇ／１０分に限定されている。
【０００４】
上記粘着テープにおいて、基材のポリオレフィン樹脂として低密度ポリエチレンや線状低密度ポリエチレンを用いると、樹脂の融点が低いため、基材に粘着剤を塗布した後の乾燥温度を高くすることができず、その結果乾燥工程での時間がかかり過ぎるため、生産性が悪くなる。さらに、基材フィルムの幅方向に収縮が起こる恐れがあり、品質上から問題があった。
【０００５】
そこで、融点の比較的高い高密度ポリエチレンやポリプロピレンを使用すると、粘着剤塗布工程での生産性向上は可能であるが、これらの樹脂単独では柔軟性が劣るため、粘着テープとして使用する場合は曲面追従性に問題があった。
さらに、上記公報に記載された樹脂のＭＦＲ範囲では、製膜時にフィルムの流れ方向に配向が起こるため、粘着テープの手切れ性を損なう恐れがあった。
また、この粘着テープは平滑なゴムロールを使用して製膜することが記載されているため、平滑面を有する基材しか得られず、粘着剤塗布後の粘着テープ展開が困難になるという問題点があった。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記の課題を解決するものであり、その目的は、耐熱性に優れて生産性を向上でき、柔軟性が良好で曲面追従性に優れ、基材表面に特定の加工を施すことにより、粘着テープとしての展開性と手切れ性に優れた粘着テープ基材及び粘着テープを提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明の粘着テープ基材は、長鎖分岐を有するポリプロピレン３重量％以上を含有するＭＦＲ２０ｇ／１０分以上のプロピレン系樹脂５０〜９９重量％及びビニル芳香族系エラストマー５０〜１重量％からなるポリオレフィン系樹脂組成物より形成されてなる粘着テープ基材である。
また、本発明の粘着テープ基材は、一方の表面が幅方向に向かう多数の凹溝が設けられた凹凸面となされ、他方の表面がＲａ１．５μｍ以上のエンボス面となされていることを特徴とするものである。
更に、本発明の粘着テープは、本発明の粘着テープ基材に粘着剤層が設けられてなる粘着テープであり、特に、粘着テープ基材の凹凸面に粘着剤層が設けられてなる粘着テープである。
【０００８】
以下、本発明を詳細に説明する。
本発明の粘着テープ基材には、長鎖分岐を有するポリプロピレン３重量％以上を含有するＭＦＲ２０ｇ／１０分以上のプロピレン系樹脂５０〜９９重量％及びビニル芳香族系エラストマー５０〜１重量％を含有するポリオレフィン系樹脂組成物からなるフィルムが用いられる。上記プロピレン系樹脂としては、ホモ又はランダムポリプロピレンが好ましい。
【０００９】
上記プロピレン系樹脂のＭＦＲは、２０ｇ／１０分以上であって、好ましくは２０〜３０ｇ／１０分とされる。ＭＦＲが２０ｇ／１０分より小さくなると、基材フィルムが流れ方向に配向し易くなって手切れ性が悪化する。ＭＦＲが３０ｇ／１０分より大きくなるとドローレゾナンス発生がし易くなり、厚み精度のよい基材フィルムが得られ難くなる。
上記ＭＦＲはＪＩＳＫ６７５８に準拠して測定される値であり、以下についても同様である。
【００１０】
上記プロピレン系樹脂としては、プロピレンから誘導される高分子主鎖を主成分とする汎用の重合体であって、プロピレンの単独重合体、プロピレンと他のα−オレフィンとの共重合体であるランダムポリプロピレンが用いられる。
上記α−オレフィンとしては、炭素数２及び４〜１０の直鎖状あるいは分岐状のα−オレフィンが好ましく、具体的には、エチレン、１−ブテン、イソブテン、１−ペンテン、３−メチル−１−ブテン、１−ヘキセン、４−メチル−１−ペンテン、ネオヘキセン、１−ヘプテン、１−オクテン、１−デセン等が例示される。これらα−オレフィンは１種又は２種以上が併用されてよく、その共重合量は好ましくは４重量％以下である。α−オレフィンの共重合量が多すぎると、高温時における寸法安定性が劣るようになり、粘着剤塗工時の乾燥の際に収縮が発生し易くなる。
上記ポリプロピレン系樹脂は単独で用いられてもよいし、２種以上が併用されてもよい。
【００１１】
上記ビニル芳香族系エラストマーとしては、一般式Ｘ−（Ｙ−Ｘ）m 又は（Ｙ−Ｘ）n 〔式中、Ｘはビニル芳香族化合物重合体ブロック、Ｙは共役ジエン重合体ブロックをそれぞれ表し、ｍ，ｎは１以上の整数を示す〕で表されるブロック共重合体、又はＹ部分に少量のビニル芳香族化合物がランダム共重合されてなるランダム共重合体が用いられる。
【００１２】
上記ビニル芳香族化合物としては、スチレン、ｔ−ブチルスチレン、α−メチルスチレン、ｐ−メチルスチレン、１，１−ジフェニルエチレン等が例示できるが、特にスチレン、α−メチルスチレンが好ましい。
【００１３】
上記共役ジエンとしては、１，３−ブタジエン、イソプレン、２，３−ジメチル−１，３−ブタジエン、１，３−ペンタジエン、２−メチル−１，３−ペンタジエン、１，３−ヘキサジエン、４，５−ジエチル−１，３−オクタジエン等が例示できるが、特に１，３−ブタジエン、イソプレンが好ましく、これらの混合物であってもよい。
【００１４】
上記ビニル芳香族系エラストマーとしては、上記ブロック共重合体もしくはランダム共重合体の水素添加物、又はこの水素添加物と同様の構造を有する重合体であってもよく、特に、水素添加スチレン−ブタジエンブロック共重合体もしくはランダム共重合体、水素添加スチレン−イソプレンブロック共重合体もしくはランダム共重合体が好ましい。上記ブタジエン又はイソプレンをモノマー成分とする共重合体では、１，２結合又は３，４結合の割合が２５％以上のものが好ましく、５０％以上のものが特に好ましい。
【００１５】
上記ポリオレフィン系樹脂組成物におけるプロピレン系樹脂とビニル芳香族系エラストマーの含有比率は、プロピレン系樹脂５０〜９９重量％及びビニル芳香族系エラストマー５０〜１重量％である。
プロピレン系樹脂が上記範囲より多くなると良好な柔軟性が得られず、ビニル芳香族系エラストマーが上記範囲より多くなると手切れ性に悪影響を及ぼすことがある。
【００１６】
本発明において、上記ポリオレフィン系樹脂組成物として、長鎖分岐を有するポリプロピレンを含有し、ＭＦＲが２０ｇ／１０分以上であるポリプロピレン系樹脂と、上記ビニル芳香族系エラストマーを含有してなる樹脂組成物を用いる。
【００１７】
プロピレン系樹脂中における長鎖分岐を有するポリプロピレンの含有量は３重量％以上が好ましい。含有量が３重量％より少なくなると、長鎖分岐を有するポリプロピレン添加の効果が得られ難くなる。
【００１８】
長鎖分岐を有するポリプロピレンは、汎用のプロピレン系樹脂に比べて高い溶融張力（伸長粘性）を持っており、このポリプロピレンを汎用のプロピレン系樹脂に含有させることにより、基材フィルムの耐熱性を損なうことなく、高ＭＦＲのポリプロピレンを製膜する際に、ドローレゾナンスを防止できるとともにネックインを制御できるため、基材フィルムの製膜性を格段に向上させることができ、寸法安定性のより優れた基材フィルムを得ることができる。
【００１９】
即ち、本発明においては、使用できるプロピレン系樹脂のＭＦＲを２０〜５０ｇ／１０分にまで広げることが可能となる。もっとも、長鎖分岐を有するポリプロピレンは多量に配合すると経済的に不利となるので、上限は適宜決定されればよい。
【００２０】
上記長鎖分岐を有するポリプロピレンのＭＦＲは、５〜５０ｇ／１０分が好ましい。使用量にもよるが、ＭＦＲが５ｇ／１０分より小さくなると、基材フィルムの流れ方向に配向を生じて手切れ性が悪くなったり、ＭＦＲが５０ｇ／１０分より大きくなると、目的とする効果が得られ難くなったりする場合がある。
【００２１】
長鎖分岐を有するポリプロピレンの製造方法としては、例えば、特開平２−６９５３３号公報に開示されているように、不活性ガス雰囲気中で直鎖状のプロピレン単独重合体を電離放射線で処理した後に、高温でエージングして製造する方法が挙げられる。このような一連の操作により、ポリプロピレン分子鎖中に生じた遊離基が反応制御された状態で再結合し、ポリプロピレン主鎖に長鎖の分岐を形成する。このような方法で製造された長鎖分岐を有するポリプロピレンの市販品としては、例えば、モンテル・エスディーケイ・サンライズ社製「ＨＭＳ」が挙げられる。
【００２２】
本発明においては、ポリオレフィン系樹脂組成物１００重量部に対して、結晶核剤０．００５〜０．１重量部が好ましく配合される。結晶核剤を配合することにより、乾燥工程における加熱時の基材フィルムの収縮をより効果的に防止できる。
【００２３】
結晶核剤としてはポリプロピレン系樹脂に対して造核作用を有するものであればよく、例えば、安息香酸のＮａ塩やＫ塩、ｐ−ｔ−ブチル安息香酸Ａｌ塩等の有機カルボン酸の金属塩；ジベンジリデンソルビトール、ジベンジリデンキシリドール、ジベンジリデンパセイトール、モノベンジリデンソルビトール、ジベンジリデンマンニトール、１・３，２・４−ジ（アルキルベンジリデン）ソルビトール、１・３，２・４−ジ（アルコキシベンジリデン）ソルビトール、アルキル置換ジベンジリデンソルビトール等のベンズアルデヒド及びその環置換体と多価アルコールとの縮合物；ビニルシクロヘキサン、ビニルシクロペンタン等のビニルシクロアルカン類、３−メチルブテン−１、４，４−ジメチルペンテン−１、４，４−ジメチルヘキセン−１、３，３−ジメチルブテン−１、３−メチルペンテン−１、３−メチルヘキセン−１、３，５，５−トリメチルヘキセン−１、インデン、アルキル置換スチレン等を重合して得られる高分子核剤等を例示することができる。
【００２４】
結晶核剤の含有量が下限を下回ると、基材フィルムの加熱による一層の収縮防止効果が期待できず、逆に過剰に配合されると、フィルムの剛性が大きくなって柔軟性を損なうことになる。
【００２５】
上記ポリオレフィン系樹脂組成物には、この他に必要に応じて、顔料等の着色剤、酸化防止剤、分散剤、充填剤、帯電防止剤等が添加されてもよい。
【００２６】
本発明の粘着テープ基材は上記ポリオレフィン系樹脂組成物を製膜することによって得られるものであるが、幅方向の手切れ性を付与するため、その一方の面の幅方向（フィルムの流れ方向に直交する方向）に向かう多数の凹溝を有する凹凸面が形成されるのが好ましい。凹溝の形状は手切れ性が発現できるような構造であれば特に限定されないが、例えば、長手方向に略直交する略直線状に形成されたものが好ましく挙げられる。この場合、凹溝はその深さが２０〜５００μｍ、その最薄部の厚みが１０〜１００μｍ、隣接する凹溝同士の間隔が０. ３〜５ｍｍ程度であることが手切れ性に対して効果的である。
【００２７】
凹溝の深さが２０μｍ未満になると手切れ性を確保するために基材フィルムの厚みを薄くする必要があり、基材の引張強度が実用に耐えなくなる。逆に５００μｍを超えると粘着剤塗工後に気泡が残り易くなる。また、凹溝におけるフィルムの最も薄い部分の厚さが１０μｍ未満になるとフィルムの強度が低下して破断し易くなり、１００μｍを超えると手切れ性が悪くなる。更に、凹溝同士の間隔が下限を下回ると凹凸加工が困難となり、逆に上限を超える場合には手切れできる場所が制約を受けることになる。
【００２８】
上記凹凸面には粘着剤との密着性を向上させるために、濡れ表面張力が３０ｄｙｎ／ｃｍ以上となるように表面処理が施されるのが好ましい。表面処理としては、例えば、コロナ放電処理、プラズマ放電処理、フレーム処理、サンドブラスト処理、プライマー処理等が挙げられる。濡れ表面張力が３０ｄｙｎ／ｃｍ未満の場合は、粘着剤との密着力が不足して粘着剤層が剥離しやすくなる。コロナ放電処理の場合は、５０ｄｙｎ／ｃｍを超えるような処理を行うと、エンボス加工面とエンボスロールとの間で放電が発生し、放電がフィルムを貫通（裏抜け）し易くなるので好ましくない。
【００２９】
本発明の粘着テープ基材の他方の面には、Ｒａが１. ５μｍ以上のエンボス加工が施されるのが好ましい。エンボス加工がなされなかったり、Ｒａの値が１. ５μｍ未満の場合は、巻重体となされた粘着テープの展開性が低下しがちである。
ここで、上記ＲａはＪＩＳＢ０６０１に準拠して、カットオフ値０. ８ｍｍ、評価長さ５ｍｍに設定して測定した値である。
【００３０】
上記基材フィルムの製膜方法としては、通常のプラスチック成形法が採用可能であるが、好ましくは押出成形法が採用される。そして、半溶融状態の基材フィルムを、表面に凹凸を有する金属ロールと、表面を粗面化したゴムロールとで挟圧しながら冷却しつつ引き取ることにより、片面に凹凸を付与し、他面をエンボス面とすることができる。
【００３１】
本発明の粘着テープは、上記粘着テープ基材に粘着剤層を形成することにより得られる。特に、基材の凹凸面に粘着剤層を形成することにより優れた手切れ性を有する粘着テープとすることができる。粘着剤としては、例えば、アクリル系粘着剤、ビニルエーテル系粘着剤、シリコーン系粘着剤、ゴム系粘着剤等汎用の粘着テープに使用されているものが挙げられる。また、粘着剤の形態については、溶剤型、エマルジョン型、ホットメルト型等のいずれの形態であっても使用可能である。
【００３２】
上記粘着テープ基材に粘着剤層を設ける方法としては、塗布ロール等により粘着テープ基材に直接塗布する方法；一旦剥離紙に塗布乾燥して形成した粘着剤層を粘着テープ基材に転写する方法等、従来公知の方法が採用可能であるが、粘着剤と基材との密着力に優れ、凹溝に気泡が残存しにくい、生産性に優れる等の利点を有する前者の方法が好ましい。
上記粘着剤層は乾燥後の塗布量が２０〜５０ｇ／ｍ² となるように塗布することが好ましい。塗布量が２０ｇ／ｍ² 未満になると、粘着剤が凹溝に埋没してしまい、凸部より低くなる場合があり、粘着力が不安定になり易い。
【００３３】
上記粘着テープのエンボス面には、必要に応じて離型処理が施されてもよい。離型処理には、シリコーン系離型剤、非シリコーン系離型剤等公知の離型剤が用いられる。
【００３４】
【発明の実施の形態】
以下に実施例を掲げて本発明の態様を更に詳しく説明するが、本発明はこれら実施例に限定されるものではない。
（参考例１〜３、比較例１〜４）
表１に示した所定量のプロピレン系樹脂及びビニル芳香族系エラストマーをドライブレンドした樹脂組成物を、シリンダ温度２１０〜２３０℃の押出機に供給して混練した後２３０℃の溶融樹脂をフィルム状に押出し、幅方向に向かう凹溝が形成可能な表面を有する金属ロールにて凹凸加工を施し、一面に深さ８０μｍの凹溝が１ｍｍ間隔で設けられた凹凸面を形成すると同時に、他面には不規則な凹凸が形成されるように、表面を荒らしたゴム製のタッチロールにて、Ｒａが１．６μｍとなるように引き取りながら押圧冷却することによりエンボス面を形成し、最大厚み１２０μｍのフィルムを製膜した。更に、このフィルムの凹凸面に表面濡れ張力が４５ｄｙｎ／ｃｍとなるようコロナ放電処理を施して粘着テープ基材を得た。
次に、この粘着テープ基材の凹凸面に、ブチルアクリレート８０重量部及び２−エチルヘキシルアクリレート２０重量部を主成分とするアクリル系粘着剤を、乾燥後の塗布量が３５ｇ／ｍ² となるように塗工機で塗工し、８０℃で４分間乾燥した後巻き取り、２５ｍｍ幅に切断して粘着テープの巻重体を得た。
【００３５】
（比較例５）
低密度ポリエチレン（ＭＦＲ＝７ｇ／１０分、密度０．９２７ｇ／ｃｍ³ ）７０重量部及び高密度ポリエチレン（ＭＦＲ＝１０ｇ／１０分、密度０．９６０ｇ／ｃｍ³ ）３０重量部をドライブレンドした樹脂組成物を、シリンダ温度１９０〜２２０℃で混練した後、２２０℃で溶融押出して成形したフィルムを用いたこと以外は参考例と同様にして粘着テープの巻重体を得た。
【００３６】
（比較例６）
表面が粗面なゴムロールに代えて、表面が平滑なゴムロールを用い、Ｒａを０．５μｍとしたこと以外は、参考例と同様にして粘着テープの巻重体を得た。
【００３７】
上記参考例及び比較例で得た粘着テープ基材及び粘着テープについて、下記項目の性能評価を行い、その結果を表１に併せて示した。
【００３８】
（１）製膜性
粘着テープ基材の押出成形時において、押出量変動や引取不良がなく良好な粘着テープ基材が得られたものを○、押出量変動や引取不良が発生したものを×で示した。
【００３９】
（２）幅方向の寸法収縮
粘着剤塗工前の１３００ｍｍ幅の粘着テープ基材が、粘着剤塗工後及び乾燥後において収縮した幅方向の長さ（ｍｍ）を示した。
【００４０】
（３）弾性率
ＪＩＳＫ７１１３に準拠して粘着テープ基材の幅方向について測定した。
尚、粘着テープ基材の厚みは幅方向の最大厚みを採用した。
【００４１】
（４）曲面追従性
図１に示した断面形状を有する支持体１（ａ＝８０ｍｍ、ｂ＝８０ｍｍ、ｃ＝１６０ｍｍ、ｈ＝４０ｍｍ）の表面に、図２に示すように粘着テープ６を接着し、コーナー部２、３、４及び５における接着追従性を観察して次の基準で評価した。
○：コーナー部に追従してしわなく接着可能
△：凹部に少ししわが残る
×：しわが残る
【００４２】
（５）手切れ性
粘着テープを幅方向に手で引き裂き、幅方向の凹溝に沿って手切れするものを合格とし、１００回の手切れ操作の繰り返しで９０回以上が合格であったものを○、７０〜８９回が合格であったものを△、６９回以下が合格であったものを×で示した。
【００４３】
（６）展開力
粘着テープの巻重体を巻きほぐし試験機で展開し、２５ｍｍ幅当たりの展開力を測定した。
【００４４】
【表１】

【００４５】
（実施例１〜４、比較例７〜９）
表２に示した組成としたこと以外は参考例と同様にして粘着テープの巻重体を得、参考例と同様の項目の性能評価を行い、その結果を表２に併せて示した。
【００４６】
【表２】

【００４７】
（実施例５〜９）
表３に示した組成としたこと以外は参考例と同様にして粘着テープの巻重体を得、参考例と同様の項目の性能評価を行い、その結果を表３に併せて示した。
【００４８】
【表３】

【００４９】
【発明の効果】
本発明の粘着テープ基材は叙上の通り、ＭＦＲが２０ｇ／１０分以上のポリプロピレン系樹脂５０〜９９重量％と、ビニル芳香族系エラストマー５０〜１重量％とからなるポリオレフィン系樹脂組成物より形成されるので、柔軟性、耐熱性、製膜性が優れている。
また、ポリプロピレン系樹脂として、長鎖分岐を有するポリプロピレン樹脂を３重量％以上含有し、ＭＦＲが２０ｇ／１０分以上であるポリプロピレン系樹脂を使用することにより、柔軟性、耐熱性、製膜性が一層改善される。
更に、結晶核剤を配合することにより、乾燥工程における加熱時の基材フィルムの収縮をより効果的に防止できる。
また、上記粘着テープ基材の一方の面の幅方向（フィルムの流れ方向に直交する方向）に多数の凹溝を有する凹凸面を形成することにより、フィルム基材の樹脂組成と相まって優れた手切れ性を付与することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】曲面追従性の評価において使用される支持体の形状を示す模式断面図である。
【図２】支持体１に粘着テープ６を接着した状態を示す斜視図である。
【符号の説明】
１：支持体
２，３，４，５：コーナー部
６：粘着テープ

Claims

長鎖分岐を有するポリプロピレン３重量％以上を含有するＭＦＲ（メルトフローレート）が２０ｇ／１０分以上のプロピレン系樹脂５０〜９９重量％と、ビニル芳香族系エラストマー５０〜１重量％とからなるポリオレフィン系樹脂組成物より形成されてなる粘着テープ基材。
ビニル芳香族系エラストマーが、スチレンと共役ジエンとのブロック共重合体もしくはランダム共重合体の水素添加物からなる請求項１記載の粘着テープ基材。
ポリオレフィン系樹脂組成物１００重量部に対して、結晶核剤０．００５〜０．１重量部が含有されてなる請求項１又は２に記載の粘着テープ基材。
一方の表面が幅方向に向かう多数の凹溝が設けられた凹凸面となされ、他方の表面がＲａ（算術平均粗さ）１．５μｍ以上のエンボス面となされていることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の粘着テープ基材。
凹凸面が、長手方向に略直交する略直線状に設けられた多数の凹溝から形成されており、凹溝はその深さが２０〜５００μｍ、その最薄部の厚みが１０〜１００μｍであって、隣接する凹溝同士の間隔が０．３〜５ｍｍであり、表面濡れ張力が３０ｄｙｎ／ｃｍ以上となるように表面処理が施されてなる請求項４に記載の粘着テープ基材。
請求項１〜３のいずれかに記載の粘着テープ基材に粘着剤層が設けられてなる粘着テープ。
請求項４又は５に記載の粘着テープ基材の凹凸面に粘着剤層が設けられてなる粘着テープ。