JPH0340071B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

［産業上の利用分野］ 本発明は粘着テープに関するものである。更に
詳しくは、本発明は粘着テープの使用時、特に引
出し角が大きい時の高速衝撃的引出しにおいて
も、テープが破断し難いような粘着テープに関す
るものである。 ［従来技術］ ポリエチレンテレフタレートフイルムの片面又
は両面に粘着層を施した、いわゆるポリエステル
粘着テープは、一般工業用、電気絶縁用として広
範囲に用いられている。その理由は、ポリエステ
ルフイルムは機械的強度、寸法安定性、耐摩耗
性、耐薬品性、耐水性、透明性、電気絶縁性等の
諸性質がポリプロレン、ポリ塩化ビニルなどの他
の合成樹脂系フイルム、セロハンなどよりも非常
に優れていることによる。しかしながら、一見万
能かのように思わせるポリエステルフイルムにも
欠点が存在する。 それはセロハンテープの如く、同心円に捲回さ
れているテープの使用に際し、テープの引き出し
角度を大きくして（極端な場合は180°剥離）高速
の衝撃的引出し（剥離）操作を施すとテープは簡
単に切断する。特に粘着力を高くして剥離時に大
きな力が働くようにしたものでは切断し易い傾向
が顕著になる。この切断現象はポリエステルフイ
ルムが強靭という一般概念からは予想も出来ない
事であるが、この破断面を走査型電子顕微鏡によ
り詳細に観察すると、ポリエステルフイルムの平
面方向又は斜め方向に層状的破壊を起している部
分が見られ、これが切断の原因になつていると推
定される。これはポリエステルフイルムが二軸遠
延伸により、結晶の特定面がある方向に配向する
所謂面配向現象に伴つて厚み方向の強度が低くな
つていることによるものであろう。 更に、粘着テープに対する市場要求の他の特性
として、粘着力の増加があり、上記の改良はこれ
に応えるための必須条件となつている。粘着力の
増大に伴い、テープの引出時におけるベースフイ
ルムへの歪が集中し、ベースフイルムの耐衝撃強
度の要求は一層望まれてきている。 ところで、一般的にポリエステルフイルムには
良好な巻取性、加工性が要求されるが、このため
にはポリエステルフイルムの摩擦係数が低いこと
が必要である。従来、フイルムの摩擦係数を低減
せしめる技術としては、無機粒子を添加したポリ
マーまたはポリマー中に不溶性の触媒残渣粒子と
を生成させたポリマーを延伸フイルムすることに
より、フイルムの表面に突起を附与することが慣
用的となつている。 延伸フイルム中においてこれら粒子の周囲には
通常ボイドが形成されているが、このボイドがテ
ープ引出し時の切断の原因であるところの層状的
破壊発生の誘因の一つとなつている。 すなわち、ポリエステル粘着テープの層状的破
壊による切断はポリエステルフイルムの高い面配
向性とフイルム中に添加又は生成せしめた無機粒
子の周囲のボイドに起因して発生する。この面配
向性はポリエステルフイルム製造時の延伸倍率を
低くすることによつて低下しうるが、この方法は
ポリエステルフイルムの引張強度の低下、厚みむ
らの増大等をもたらす。またフイルム中の無機粒
子を減少することによつて層状的破壊による切断
を改善することも可能であるが、この方法はフイ
ルムの巻取性を低下せしめる。 ［発明の目的］ 本発明の目的は、上述の従来技術の問題点を解
決し、粘着テープ使用に際しテープの引出し角度
が大きい状態で高速の衝撃的引出し操作を行つて
も切断しないようなすぐれた粘着テープを経済的
に提供することである。 ［発明の構成・効果］ 本発明の目的は、本発明によれば、二軸配向ポ
リエステルフイルムの少なくとも片面に粘着剤層
を塗設してなる粘着テープにおいて、該ポリエス
テルフイルムが、ポリエステル中に構造単位の80
重量％以上の組成がCH₃・SiO_3/2で表わされる三
官能性のオルガノシロキサンからなり、体積形状
係数が0.20〜0.52であつて平均粒径が0.1〜4μｍの
シリコン樹脂微粒子を0.03〜1.0重量％含有する
フイルムであることを特徴とする粘着テープによ
つて達成される。 本発明におけるポリエステルとは芳香族ジカル
ボン酸を主たる酸成分とし、脂肪族グリコールを
主たるグリコール成分とするポリエステルであ
る。かかるポリエステルは実質的に線状であり、
そしてフイルム形成性特に溶融成形によるフイル
ム形成性を有する。芳香族ジカルボン酸として
は、例えばテレフタル酸、ナフタレンジカルボン
酸、イソフタル酸、ジフエニノキシエタンジカル
ボン酸、ジフエニジカルボン酸、ジフエニルエー
テルジカルボン酸、ジフエニルスルホンジカルボ
ン酸、ジフエニルケトンジカルボン酸、アンスラ
センジカルボン酸等を挙げることができる。脂肪
族グリコールとしては、例えばエチレングリコー
ル、トリメチレングリコール、テトラメチレング
リコール、ペンタメチレングリコール、ヘキサメ
チレングリコール、デカメチレングリコールの如
き炭素数２〜10のポリメチレングルコールあるい
はシクロヘキサンジメタノールの如き脂環族ジオ
ール等を挙げることができる。 本発明において、ポリエステルとしては例えば
アルキレンテレフタレート及／又はアルキレンナ
フタレートを主たる構成成分とするものが好まし
く用いられる。 かかるポリエステルのうちでも、例えばポリエ
チレンテレフタレート、ポリエチレン−２，６−
ナフタレートはもちろんのこと、例えば全ジカル
ボン酸成分の80モル％以上がテレフタル酸及び／
又は２，６−ナフタレンジカルボン酸であり、全
グリコール成分の80モル以上がエチレングリコー
ルである共重合体が好ましい。その際全酸成分の
20モル％以下のジカルボン酸は上記芳香族ジカル
ボン酸であることができ、また例えばアジピン
酸、セバチン酸の如き脂肪族ジジカルボン酸；シ
クロヘキサン−１，４−ジカルボン酸の如き脂環
族ジカルボン酸等であることができる。また、全
グリコール成分の20モル％以下は、エチレングリ
コール以外の上記グリコールであることができ、
あるいは例えばハイドロキノン、レゾルシノー
ル、２，２−ビス（４−ヒドロキシフエニル）プ
ロパンの如き芳香族ジオール；１，４−ジヒドロ
キシメチルベンゼンの如き芳香族を含む脂環族ジ
オール；ポリエチレングリコール、ポリプロピレ
ングリコール、ポリテトラメチレングリコールの
如きポリアルキレングリコール（ポリオキシアル
キレングリコール）等であることもできる。 また、本発明で用いるポリエステルには、例え
ばヒドロキシ安息香酸の如き芳香族オキシ酸；ω
−ヒドロキシカプロン酸の如き脂肪族オキシ酸等
のオキシカルボン酸に由来する成分を、ジカルボ
ン酸成分およびオキシカルボン酸成分の総量に対
し20モル％以上で共重合或は結合するものも包含
される。 さらに本発明におけるポリエステルには実質的
に線状である範囲の量、例えば全酸成分に対し２
モル％以下の量で、３官能以上のポリカルボン酸
又はポリヒドロキシ化合物、例えばトリメリツト
酸、ペンタエリスリトールを共重合したものをも
包含される。 上記ポリエステルは、それ自体公知であり、且
つそれ自体公知の方法で製造することができる。 上記ポリエステルとしてはｏ−クロロフエノー
ル中の溶液として35℃で測定して求めた固有粘度
が0.4〜約0.9のものが好ましい。 本発明の二軸配向ポリエステルフイルムはその
フイルム表面に多数の微細な突起を有している。
それらの多数の微細な突起は本発明によればポリ
エステル中に分散して含有される多数のシリコン
樹脂微粒子に由来する。 シリコン樹脂微粒子を分散含有するポリエステ
ルは、通常ポリエステルを形成するための反応
時、例えばエステル交換法による場合のエステル
交換反応中あるいは重縮合反応中の任意の時期又
は直接重合法による場合の任意の時期に、シリコ
ン樹脂微粒子（好ましくはグリコール中のスリラ
ーとして）を反応系中に添加することにより製造
することができる。好ましくは、重縮合反応の初
期例えば固有粘度が約0.3に至るまでの間に、シ
リコン樹脂微粒子を反応系中に添加するのが好ま
しい。 本発明においてポリエステル中に含有させるシ
リコン樹脂微粒子は、構造単位の80重量％以上の
組成がCH₃・SiO_3/2で表わされる三官能性のオル
ガノポリシロキサンからなり、体積形状係数が
0.20〜0.52であつて平均粒径が0.1〜4μｍのシリコ
ン樹脂微粒子である。上記構造単位組成CH3・
SiO_3/2は単位構造式 で表現されるものであり、また上記オルガノポリ
シロキサンはその構造単位の80重量％以上が
（CH₃・SiO_3/2）ｎで表わされる三次元結合構造
のオルガノポリシロキサンである。ここで、上記
ｎは重合度を表わし、100以上が好ましい。他の
成分としては２官能性のオルガノポリシロキサン
又は別の３官能性のオルガノポリシロキサン誘導
体等があげられる。 上記シリコン樹脂微粒子は、潤滑性に優れ、無
機不活性微粒子よりも比重が小さく、かつ有機系
の微粒子よりも耐熱性が優れているという特徴を
有し、更に有機系の溶剤に不溶であり、かつ非溶
融性であるという特徴を有する。更に、シリコン
樹脂微粒子はポリエステルに対し優れた親和性を
示す。 本発明で用いるシリコン樹脂微粒子は、平均粒
径が0.1〜4μｍであり、好ましくは0.1〜2μｍ、更
に好ましくは0.8〜2μｍである。平均粒径が0.1μ
ｍ未満では滑り性や、加工適正（巻取性等）の向
上効果が不十分であり、一方4μｍを越えると耐
切断性が不充分であり、好ましくない。 なおここに言う平均粒径とは、ストークスの式
に基づいて算出された等価球径粒度分布の積算50
％点における径で表わされる。 所定の平均粒径の粒子を得るためには、市販の
シリコン樹脂微粒子の粉砕処理や分級操作等を採
用してもかまわない。 更に、上記シリコン樹脂微粒子は、体積形状係
数が0.20〜0.52である。この様な特性をそなえる
ことによつて、二軸配向ポリエステルフイルムの
滑り性が極めて優れたものとなり、かつシリコン
樹脂微粒子のポリエステルに対する親和性に起因
して二軸配向ポリエステルフイルムの層状的破壊
が改善される。 一般にポリエステルと無機微粒子とは親和性が
ない。このため溶融製膜したポリエステル未延伸
フイルムを二軸延伸すると、該粒子とポリエステ
ルの境界に剥離が生じ、該微粒子の囲りにボイド
が形成される。このボイドは、微粒子が大きいほ
ど、形状が球形に近いほど、また微粒子が単一粒
子で変形しにくいほど、そしてまた未延伸フイル
ムを延伸する際に延伸面積倍率が大きいほど、ま
た定温で行うほど大きくなる。このボイドは、大
きくなればなる程突起の形状がゆるやかな形とな
り摩擦係数を高くすると共に耐層状破壊性を悪化
させる原因となる。 このように従来の無機不活性滑剤の場合には、
該滑剤周辺のボイド量はかなり大きく、高強力ポ
リエステルフイルムにおいてはこのボイドは更に
大きくなりその結果二軸延伸フイルムの層状破壊
性が顕著となり、かかるポリエステルフイルムを
使用した粘着テープは高速引出しにおいて切断が
多発する。 ところが、本発明におけるシリコン樹脂微粒子
はポリエステルに対して親和性を有するためにボ
イドは形成されないか又は形成されたとしてもご
く小さい。このため本発明の二軸配向ポリエステ
ルフイルムを基材とした粘着テープは高速引出し
時の層状的破壊による切断がおこりにくい。 本発明においてシリコン樹脂微粒子の添加量
は、は、ポリエステルに対して0.03〜1.0重量％
とする必要があり、好ましくは0.1〜0.5重量％で
ある。添加量が0.03重量％未満では、巻取り性や
加工性の向上効果が不十分となり、一方1.0重量
％を越えると耐切断性が低下し、好ましくない。 シリコン樹脂微粒子は、上述の条件を満たせ
ば、その製法、その他に何ら限定されない。 本発明の二軸配向ポリエステルフイルムは、フ
イルム表面をイオンエツチングしてフイルム中の
シリコン樹脂微粒子を暴露させ、走査型電子顕微
鏡にて表面を観察すると、該二軸配向ポリエステ
ルフイルム中の大部分のシリコン樹脂微粒子の周
辺にボイドが認められない。カオリン等の無機微
粒子の場合のボイド発生状況に比較すると、この
ことは驚くべきことである。なお、このことは光
学顕微鏡による透過観察によつても容易に観察し
うる。 この様にボイドが生じていないことによつて、
耐層状破壊性に優れた二軸配向ポリエステルフイ
ルムが得られる。特に、高倍率に延伸され、ヤン
グ率が高められた高強力ポリエステルフイルムに
ついてもボイドが殆んどないし全く生じてない。 本発明の二軸配向ポリエステルフイルムは従来
から蓄積された二軸延伸フイルムの製造法に順じ
て製造できる。例えば、シリコン樹脂微粒子を含
有するポリエステルを溶融製膜して非晶質の未延
伸フイルムとし、次いで該未延伸フイルムを二軸
方向に延伸し、熱固定し、必要であれば弛緩熱処
理することによつて製造される。その際、フイル
ム方面特性は、シリコン樹脂微粒子の形状、粒
径、量等によつて、また延伸条件によつて変化す
るので従来の延伸条件から適宜選択する。またボ
イド、密度、熱収縮率等も延伸、熱処理時の温
度、倍率、速度等によつて変化するので、これら
の特性を同時に満足する条件を定める。例えば、
延伸温度は１段目延伸温度（例えば縦方向延伸温
度：T₁）が（Tg−10）〜（Tg＋45）℃の範囲
（但し、Tg：ポリエステルのガラス転移温度）か
ら、２段目延伸温度（例えば横方向延伸温度：
T₂）が（T₁＋15）〜（T₁＋40）℃の範囲から選
択するとよい。また、延伸倍率は一軸方向の延伸
倍率が2.5以上、特に３倍以上でかつ面積倍率が
８倍以上、特に10倍以上になる範囲から選択する
とよい。更にまた、熱固定温度は180〜250℃、更
には200〜230℃の範囲から選択するとよい。 本発明において、上述の二軸配向ポリエステル
フイルムの少くとも片面に塗設する粘着剤層は、
従来からの粘着テープの作成方法及び粘着剤を用
いて形成することができる。粘着剤としては、例
えばゴム系、ビニルエーテル系、アクリル系ポリ
マー等を用いてもよく、またホツトメルト型粘着
剤を用いてもよい。塗布方法は、有機溶媒或はエ
マルジヨンにして塗布乾燥する等の方法を用いて
もよく、エチレン−酢酸ビニル・コポリマーの如
きものを溶融押出法で塗布し、これを粘着剤とし
てもよい。粘着剤塗布面は片面であつてもよい
が、両面粘着テープを作製する場合は両面に塗布
すればよい。片面に粘着剤を塗布し、他の片面に
はシリコン系の離型剤を塗布してもよい。しか
し、これら粘着剤の種類、塗布方法等のみに限定
されるものではない。 本発明の粘着テープには、所望により着色剤層
等の他の層を設けることができる。 本発明における種々の物性値および特性は以下
の如く測定されたものであり、また定義される。 (1) 粒子の平均粒径 島津作製所CP−50型セントリフユグル パ
ーテイクル サイズ アナライザー
（Centrifugal Particle Size Analyser）を用
いて測定した。得られた延伸沈降曲線を基に算
出した各粒径の粒子とその存在量との累積曲線
から、50マスパーセント（mass percent）に
相当する粒径を読み取り、この値を上記平均粒
径とした（「粒度測定技術」日刊工業新聞社発
行、1975年、貢242〜247参照）。 (2) フイルム表面粗さ（Ra） 中心線平均粗さ：Ra（単位μｍ）としてJIS
−B0601で定義される値である。 本発明では(株)小坂研究所の触針式表面粗さ計
（SURFCORDER SE−30C）を用いて、触針
半径：2μｍ、測定圧：0.03ｇ、カツトオフ値：
0.25mmの条件下にフイルム表面粗さ曲線をかか
せ、該フイルム表面粗さ曲線からその中心線の
方向に測定長さＬの部分を抜き取り、この抜き
取り部分の中心線をＸ軸とし、縦倍率の方向を
Ｙ軸として、粗さ曲線をＹ＝ｆ（ｘ）て表わし
たとき、次の式で与えられる値（Ra：μｍ）
をフイルム表面粗さとして定義する。 Ra＝１／L∫^L ₀｜ｆ（ｘ）｜dx 基準長を2.5mmとして５個測定し、値の大き
い方から１個除いた４個の平均値としてRaを
表わした。 (3) 体積形状係数ｆ 走査型電子顕微鏡によりシリコン樹脂微粒子
の写真を5000倍で10視野撮影し、画像解析処理
装置ルーゼツクス500（日本レギユレーター製）
を用いて最大径の平均値を各視野毎に算出し、
更に10視野の平均値を求め、Ｄとする。 上記(1)項で求めた粒子の平均粒径ｄを用いて
粒子の体積をＶ＝π／６d³によつて算出し、形状 係数ｆを次式により算出する。 ｆ＝Ｖ／D³ 式中Ｖは粒子の体積（μｍ³）、Ｄは粒子の最
大径（μｍ）を表わす。 (4) ボイド フイルム表面をイオンエツチングしフイルム
中の微粒子を暴露させ、そのフイルム表面を
400〜500Å乃至それ以上の厚みにアルミニウム
を均一に真空蒸着し、通常の走査型電子顕微鏡
3500倍乃至は5000倍にて表面を観察し、固体微
粒子の長径とボイドの長径を測定し（ボイド長
径）／（固体微粒子長径）の比をボイド比とし
た。測定個数は40個とし、その平均値で表わし
た。イオンエツチングは、例えば日本電子(株)製
JFC−1100型イオンスパツターリング装置を使
い、500V、12.5ｍＡで15分間表面エツチング
処理した。真空度は10^-3Torrであつた。 (5) ヘーズ（曇り度） JIS−K674の準じ、日本精密光学社製、積分
球式HTRメーターによりフイルムのヘーズを
求めた。 (6) テープの引出し切断性 同心円に捲回された粘着テープを引き出し方
向とは逆の方向（180°剥離となる）へ、手動に
よつて高速の衝撃的剥離を20回行ない、その破
断数により下記の如く評価する。 ０〜２回：○（非常に良好） ３〜６回：△（やや良好） ７回以上：×（不良、現状レベル相当） (7) 捲取り性 二軸配向ポリエステルフイルムの製造工程に
おいて、フイルムを5000mm幅で4000ｍのロール
状に巻き上げ、このロールの外観を詳細に検査
し、瘤状の突起で長径２mm以上のものの個数を
数え、次のように格付ける。 ０〜２：○ ３〜５：△ ６以上：× ［実施例］ 本発明を実施例によつてさらに具体的に説明す
る。 参考例 １，２ ジメチルテレフタレートとエチレングリコール
を、エステル交換触媒として酢酸マンガンを、重
合触媒として三酸化アンチモンを、安定剤として
亜燐酸を、更に滑剤として平均粒径1.2μｍ、体積
形状係数0.06のカオリンを用いて常法により重合
し、固有粘度0.62のポリエチレンテレフタレート
を得た。なおカオリンの添加量は夫々0.1，0.03
重量％とした。 これらのポリエチレンテレフタレート（以下
PETと略称）のペレツトを170℃、３時間乾燥後
押出機ホツパーに供給し、溶融温度280〜300℃で
溶融し、この溶融ポリマー１mmのスリツト状ダイ
を通して表面仕上げ0.3S程度、表面温度20℃の回
転冷却ドラム上に形成押出し、300μｍの未延伸
フイルムを得た。 このようにして得られた未延伸フイルムを75℃
にて予熱し、更に低速、高速のロール間で15mm上
方より900℃の表面温度のIRヒーター１本にて加
熱し、縦方向に3.5倍に延伸後急冷し、続いてス
テンターに供給し105℃にて横方向に3.7倍に延伸
した。得られた二軸延伸フイルムを205℃の温度
で５秒間熱固定し、厚み23μｍの熱固定二軸延伸
フイルムを得た。得られたフイルムはボイド比
1.7であつた。 このフイルムの特性を第１表に示す。 参考例 ３〜10 カオリンの代りに第１表に示す平均粒径及び体
積形状係数に調製されたシリコン樹脂微粒子（東
芝製 品名XC99−301，−501を用いて調製した微
粒子）を用いる以外は比較例１，２と同様に行つ
てポリエチレンテレフタレートのペレツトを得
た。該ペレツトを用いる以外は比較例１，２と同
様に行つて、厚み23μｍの熱固定二軸配向フイル
ムを得た。このフイルムの特性を第１表に示す。
本参考例で得たフイルムはいずれも優れた品質の
ものであつた。 実施例１〜７及び比較例１〜３ 参考例１〜10で得られたフイルムの片面をそれ
ぞれコロナ処理した後、その面に粘着剤として天
然ゴムとポリテルペン樹脂を主成分としたトルエ
ン溶液（粘着剤濃度25重量％）を塗布し（約8μ
ｍ）、90℃の熱風中で乾燥後19mm巾にスリツトし
て、市販されているセロハンテープのような形態
にて、切断性の評価を行つた。その結果を表１に
示す。 この表から明らかなごとく、本発明の条件を満
足しているものはテープの引出し切断数が少なく
かつ巻取り性もすぐれている。

【表】

【表】

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 二軸配向ポリエステルフイルムの少なくとも
   片面に粘着剤層を塗設してなる粘着テープにおい
   て、該ポリエステルフイルムが、ポリテステル中
   に構造単位の80重量％以上の組成がCH₃・SiO_3/2
   で表わされる三官能性のオルガノシロキサンから
   なり、体積形状係数が0.20〜0.52であつて平均粒
   径が0.1〜4μｍのシリコン樹脂微粒子を0.03〜1.0
   重量％含有するフイルムであることを特徴とする
   粘着テープ。