JPH09157601A - 粘着テープ基材 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 臭気がなく柔軟性や機械的強度に優れ、しか
も耐溶剤性に優れた架橋ポリエチレン系樹脂発泡体から
なる粘着テープ基材を提供する。 【解決手段】 この粘着テープ基材は、重合触媒として
４価の遷移金属を含むメタロセン化合物を用いて得られ
たポリエチレン系樹脂を架橋させ発泡させてなり、見掛
け密度が０．０２〜０．３３ｇ／ｃｍ³ 、ゲル分率が１
２〜７０重量％の架橋ポリエチレン系樹脂発泡体からな
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、柔軟で機械的強
度の優れた架橋ポリエチレン系樹脂発泡体からなる粘着
テープ基材に関する。

【０００２】

【従来の技術】架橋ポリエチレン系樹脂発泡体からなる
粘着テープ基材は知られている。このような粘着テープ
基材の柔軟性や機械的強度を改善するために、特公平３
−２１９８号公報には、線状低密度ポリエチレンと、エ
チレン−酢酸ビニル共重合体又はエチレン−エチルアク
リレート共重合体とからなる架橋ポリエチレン系樹脂発
泡体を粘着テープ基材として用いることが提案されてい
る。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところが、上記提案の
架橋ポリエチレン系樹脂発泡体からなる粘着テープ基材
にあっては、柔軟性や機械的強度がある程度改善される
が、未だ充分に満足のいくものではない。すなわち、柔
軟性をより一層改善するためにエチレン−酢酸ビニル共
重合体を増量していくと、特に発泡体の引張強さが低下
し、また酢酸臭が少しのこるという問題がある。

【０００４】さらに、上記提案の架橋ポリエチレン系樹
脂発泡体からなる粘着テープ基材は、トルエン等の有機
溶剤に対してその表面が荒らされるため、このような粘
着テープ基材に塗布される粘着剤溶液が制約を受けると
いう問題もある。

【０００５】この発明は、上記の問題を解決するもの
で、その目的とするところは、臭気がなく柔軟性や機械
的強度に優れ、しかも耐溶剤性に優れた架橋ポリエチレ
ン系樹脂発泡体からなる粘着テープ基材を提供すること
にある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記の目的は、重合触媒
として４価の遷移金属を含むメタロセン化合物を用いて
得られたポリエチレン系樹脂を架橋させ発泡させてな
り、見掛け密度が０．０２〜０．３３ｇ／ｃｍ³ 、ゲル
分率が１２〜７０重量％の架橋ポリエチレン系樹脂発泡
体からなる粘着テープ基材によって、達成することがで
きる。

【０００７】この発明で使用するポリエチレン系樹脂
は、重合触媒として４価の遷移金属を含むメタロセン化
合物を用いて、エチレンを単独重合するか、或いはエチ
レンとα−オレフィンとを共重合して得られたポリエチ
レン系樹脂である。α−オレフィンとしては、プロピレ
ン、１−ブテン、１−ペンテン、１−ヘキセン、４−メ
チル−１−ペンテン、１−ヘプテン、１−オクテン等が
挙げられる。

【０００８】ここで、メタロセン化合物とは、一般に、
遷移金属をπ電子系の不飽和化合物で挟んだ構造の化合
物をいい、ビス（シクロペンタジエニル）金属錯体が代
表的なものである。このようなメタロセン化合物として
は、チタン、ジルコニウム、ニッケル、パラジウム、ハ
フニウム、白金等の４価の遷移金属に、１以上のシクロ
ペンタジエニル環又はその類縁体がリガンド（配位子）
として存在する化合物が挙げられる。

【０００９】リガンドの具体例としては、シクロペンタ
ジエニル環；炭化水素基、置換炭化水素基又は炭化水素
−置換メタロイド基により置換されたシクロペンタジエ
ニル環；シクロペンタジエニルオリゴマー環；インデニ
ル環；炭化水素基、置換炭化水素基又は炭化水素−置換
メタロイド基により置換されたインデニル環等が例示さ
れ、これ等のリガンドが一つ又はそれ以上存在する。

【００１０】これらのリガンド以外にも、塩素、臭素等
の１価のアニオンリガンド、又は２価のアニオンキレー
トリガンド、炭化水素、アルコキシド、アリールアミ
ド、アリールオキシド、アミド、アリールアミド、ホス
フィド、アリールホスフィド等が遷移金属原子に配位結
合していてもよい。

【００１１】シクロペンタジエニル環に置換する炭化水
素基としては、メチル、エチル、プロピル、ブチル、ア
ミル、イソアミル、ヘキシル、イソブチル、ヘプチル、
オクチル、ノニル、デシル、セチル、２−エチルヘキシ
ル、フェニル等が挙げられる。

【００１２】これらリガンドが配位したメタロセン化合
物としては、例えば、シクロペンタジエニルチタニウム
トリス（ジメチルアミド）、メチルシクロペンタジエニ
ルチタニウムトリス（ジメチルアミド）、ビス（シクロ
ペンタジエニル）チタニウムジクロリド、ジメチルシリ
ルテトラメチルシクロペンタジエニル−ｔ−ブチルアミ
ドジルコニウムジクロリド、ジメチルシリルテトラメチ
ルシクロペンタジエニル−ｔ−ブチルアミドハフニウム
ジクロリド、ジメチルシリルテトラメチルシクロペンタ
ジエニル−ｐ−ｎ−ブチルフェニルアミドジルコニウム
クロリド、メチルフェニルシリルテトラメチルシクロペ
ンタジエニル−ｔ−ブチルアミドハフニウムジクロリ
ド、インデニルチタニウムトリス（ジメチルアミド）、
インデニルチタニウムトリス（ジエチルアミド）、イン
デニルチタニウムトリス（ジ−ｎ−プロピルアミド）、
インデニルチタニウムビス（ジ−ｎ−ブチルアミド）
（ジ−ｎ−プロピルアミド）等が例示できる。

【００１３】メタロセン化合物は、金属の種類や配位子
の構造を変え、特定の共触媒（助触媒）と組み合わせる
ことにより、各種オレフィンの重合の際、触媒としての
作用を発揮する。より具体的には、重合は、通常、これ
らメタロセン化合物に共触媒としてメチルアルミノキサ
ン、ホウ素系化合物等を加えた触媒系で行われる。メタ
ロセン化合物に対する共触媒の使用割合は、１０モル倍
〜１００万モル倍、好ましくは５０モル倍〜５千モル倍
である。

【００１４】重合条件については、特に制限は無く、不
活性媒体を用いる溶液重合法、実質的に不活性媒体の存
在しない塊状重合法、気相重合法などが利用できる。重
合温度は−１００℃〜＋３００℃、重合圧力は１〜１０
０ｋｇ／ｃｍ² で行うのが一般的である。

【００１５】メタロセン触媒は、活性点の性質が均一で
あるという特徴を有している。メタロセン触媒は、各活
性点が同じ活性度を備えているため、合成するポリマー
の分子量、分子量分布、組成、組成分布の均一性が高ま
る。したがって、これらのメタロセン触媒にて重合され
たポリオレフィンは、分子量分布が狭く、共重合体の場
合、どの分子量成分にも共重合体成分がほぼ等しい割合
で導入されている。

【００１６】メタロセン化合物を重合触媒として用いて
得られたポリエチレン系樹脂としては、例えば、ダウ・
ケミカル社から商品名「アフィニティー」、「エンゲー
ジ」として市販され、エクソン・ケミカル社から商品名
「ＥＸＡＣＴ」として市販されている。

【００１７】特に、上記ポリエチレン系樹脂は、示差走
査熱量計（ＤＳＣ）を用いて測定した結晶融解ピークが
１つであり、且つ融解ピーク温度より全結晶が融解し終
わるまでの温度幅が２０℃以内のものが好ましい。結晶
融解ピークが１つであるとは、２つ以上のピークに明瞭
に分かれていない場合も含まれる

【００１８】示差走査熱量分析は、次の方法で行われ
る。すなわち、約１０ｍｇのポリエチレン系樹脂のサン
プルを、白金パンに入れ、示差走査熱量計（ＤＳＣ）
（例えば、セイコー電子社製ＳＳＣ５２００型）にて測
定される。サンプルを一度溶融させた後、５℃／分の速
度で−５０℃まで冷却させ、それから５℃／分の速度で
昇温して測定される。

【００１９】結晶融解ピークが複数個存在するというこ
とは、結晶性の異なる成分が複数個存在することを意味
し、その場合、発泡時溶融樹脂の粘度にむらを生じて、
均質な発泡体を得ることが困難となる。融解ピークが１
つであっても、融解ピーク温度から全結晶が融解し終る
までの温度の幅が２０℃を越えると、ポリエチレン分子
間で結晶性の高いものと低いものとの結晶性の差が大き
くなり、やはり、発泡時溶融樹脂の粘度にむらが生じ
て、均質な発泡体を得ることが困難となる。

【００２０】また、上記ポリエチレン系樹脂は、後述の
クロス分別法によって１０重量％溶出したときの温度か
ら１００重量％溶出終了したときの温度の幅が３０℃以
下、特に２８℃以下のものが好ましく、重量平均分子量
／数平均分子量の値が１．５〜３．５、特に１．７〜
３．０のものが好ましい。

【００２１】クロス分別分析は、次の方法で行われる。
先ず、ポリエチレン系樹脂を１４０℃或いはポリエチレ
ン系樹脂が完全に溶解する温度のｏ−ジクロロベンゼン
に溶解し、次いで、一定速度で冷却し、予め用意してお
いた不活性担体の表面に、薄いポリマー層を結晶性の高
い順及び分子量の大きい順に生成させる。

【００２２】次に、温度を連続的または段階的に昇温
し、順次溶出した成分の濃度を検出して、組成分布（結
晶性分布）を測定する。これを温度上昇溶離分別（Ｔｅ
ｍｐｅｒａｔｕｒｅ Ｒｉｓｉｎｇ Ｅｌｕｔｉｏｎ
Ｆｒａｃｔｉｏｎａｔｉｏｎ；ＴＲＥＦ）という。同時
に、順次溶出した成分を高温型ＧＰＣ（Ｓｉｚｅ Ｅｘ
ｃｌｕｓｉｏｎ Ｃｈｒｏｍａｔｏｇｒａｐｈ；ＳＥ
Ｃ）により分析して、分子量と分子量分布測定する。

【００２３】この発明では、上述した温度上昇溶離分別
部分と高温ＧＰＣ部分の両者をシステムとして備えてい
るクロス分別クロマトグラフ装置（例えば、三菱油化社
製ＣＦＣ−Ｔ１５０Ａ型）を使用して測定される。

【００２４】クロス分別法により１０重量％溶出したと
きの温度から１００重量％溶出終了したときの温度の幅
が３０℃超過であると、ポリエチレン系樹脂の中に結晶
性の高い成分と低い成分とが同時に存在することにな
り、発泡時溶融樹脂の粘度にむらが生じて、均質な発泡
体を得ることが困難である。

【００２５】また、クロス分別法により測定された重量
平均分子量／数平均分子量（Ｍｗ／Ｍｎ）の値が１．５
未満であると、樹脂発泡体の強度は向上されるが、樹脂
が溶融時に流れにくくなり、成形が困難となる。逆に、
この値が３．５を越えると、分子量分布のバラツキが大
きくなって、分子量の低い分子と高い分子の存在比率が
高くなり、発泡時溶融樹脂の粘度にむらが生じて、均一
な発泡体を得ることが困難となる。

【００２６】この発明で用いるポリエチレン系樹脂は、
通常、密度が０．８４０〜０．９５０ｇ／ｃｍ³ 、好ま
しくは０．８６０〜０．９１０ｇ／ｃｍ³ の範囲内にあ
るものである。密度が低くなると、ポリエチレン系樹脂
の結晶性が低く、発泡体の耐熱性が低下する。逆に、密
度が高くなると、発泡体の柔軟性及び伸びが低下する。

【００２７】なお、上記ポリエチレン系樹脂には、発泡
体の物性を損なわない範囲で、フェノール系、リン系、
アミン系、イオウ系等の酸化防止剤、難燃剤、帯電防止
剤、光安定剤、気泡核形成剤、顔料など従来のポリエチ
レン系樹脂発泡体に用いられている各種添加剤を配合す
ることができる。

【００２８】この発明の粘着テープ基材に用いる架橋ポ
リエチレン系樹脂発泡体を製造するには、例えば、次の
ような方法が好適に採用される。先ず、上記のポリエチ
レン系樹脂に、熱分解型発泡剤を配合し、発泡剤が分解
しない温度で溶融混練して発泡性シートを成形し、これ
に電離性放射線を照射して樹脂を架橋させた後、加熱し
発泡させる方法により製造される。

【００２９】熱分解型発泡剤としては、一般に、分解温
度が１８０〜２７０℃程度のものが好ましく、例えば、
アゾジカルボンアミド、ベンゼンスルホニルヒドラジ
ド、Ｎ, Ｎ' −ジニトロソペンタメチレンテトラミン、
ｐ−トルエンスルホニルヒドラジド、ｐ，ｐ' −オキシ
ビス（ベンゼンスルホニルヒドラジド）等が用いられ
る。これらは単独で用いてもよく、２種以上を混合して
用いてもよい。なお、必要に応じて、発泡剤の分解促進
剤や気泡核調整剤や架橋助剤が配合される。

【００３０】熱分解型発泡剤の配合量は、上記ポリエチ
レン系樹脂１００重量部に対して、一般に１〜３５重量
部、好ましくは２〜２０重量部程度であり、所望の発泡
倍率に応じて設定される。発泡体の見掛け密度は０．０
２〜０．３３ｇ／ｃｍ³ に限定され、好ましくは０．０
２５〜０．２０ｇ／ｃｍ³ とされる。見掛け密度が０．
０２ｇ／ｃｍ³ よりも低くなると、発泡体の引張強さが
不足し、逆に見掛け密度が０．３３ｇ／ｃｍ³ よりも高
くなると、発泡体の引張強さは高くなるが、柔軟性が不
足する。

【００３１】電離性放射線としては、電子線、α線、β
線、γ線等が使用される。照射線量は、一般に１〜２０
Ｍｒａｄ程度であり、所望の架橋度に応じて線量が設定
される。電離性放射線により樹脂を架橋させる方法に代
えて、有機過酸化物を用いて樹脂を架橋させてもよい。

【００３２】この場合は、上記ポリエチレン系樹脂に、
熱分解型発泡剤を配合する際に、ジクミルパーオキサイ
ド、ジ−ｔ−ブチルパーオキサイド、メチルエチルケト
ンパーオキサイドのような有機過酸化物を配合して発泡
性シートを成形し、これを加熱して有機過酸化物を分解
させ、それにより発泡性シートを構成する樹脂を架橋さ
せる。有機過酸化物の配合量は、上記ポリオレフィン系
樹脂１００重量部に対して、一般に０．３〜５重量部で
ある。

【００３３】ここで、発泡性シートの架橋度は、ゲル分
率で１２〜７０重量％、好ましくは２０〜６０重量％、
さらに好ましくは２０〜４５重量％に調節される。ゲル
分率が１２重量％未満であると、発泡時の樹脂の粘度が
低すぎて発泡性が悪くなり、逆にゲル分率が７０重量％
を超えると、発泡時の樹脂の伸びが不足して発泡性が悪
くなる。ゲル分率の調節は、主に電離性放射線の照射線
量或いは有機過酸化物の配合量の調節によって行われ
る。

【００３４】なお、上記発泡性シートのゲル分率は、こ
の発泡性シートを用いて得られる発泡体においても同じ
値を示す。このような発泡性シート及び発泡体のゲル分
率は、具体的には、発泡性シート又は発泡体（０．２
ｇ）を精密に秤量し、これを１２０℃のキシレン５０ｍ
ｌ中に２４時間浸漬し、その後２００メッシュの金網で
濾過し、金網上の不溶解分を真空乾燥し、この不溶解分
の重量を上記発泡性シート又は発泡体（０．２ｇ）の精
密な秤量に対する重量百分率で表した値で示される。

【００３５】樹脂が架橋された発泡性シートは、例え
ば、熱風、赤外線、メタルバス、オイルバス等により、
熱分解型発泡剤の分解温度以上で且つ樹脂の融点以上の
温度、例えば１９０〜２９０℃に加熱し、発泡剤の分解
ガスによって樹脂を発泡させる。こうして、見掛け密度
が０．０２〜０．３３ｇ／ｃｍ³ 、ゲル分率が１２〜７
０重量％の架橋ポリエチレン系樹脂発泡体が得られる。

【００３６】上記発泡体の厚みは特に限定されないが、
粘着テープ基材として使用されるので、０．１〜１０ｍ
ｍ程度が好ましい。この発明は、この架橋ポリエチレン
系樹脂発泡体を用いて粘着テープ基材とするものであ
る。

【００３７】

【発明の実施の形態】以下、この発明の実施例及び比較
例を示す。実施例１ 重合触媒としてメタロセン化合物を用いて得られたポリ
エチレン系樹脂（エクソン・ケミカル社製のＥＸＡＣＴ
３０２７）（密度が０．９００ｇ／ｃｍ³ 、重量平均分
子量／数平均分子量が２．０）１００重量部に、発泡剤
としてアゾジカルボンアミド５重量部を混合し、これを
押出装置により１７０℃で溶融混練し発泡性のシートに
押出成形した。

【００３８】上記発泡性のシートに２．６Ｍｒａｄの線
量の電子線を照射して、ポリエチレン系樹脂を架橋させ
た。この架橋シートを２５０℃のオーブン中を連続的に
通して加熱発泡させて、厚さ約１ｍｍの架橋ポリエチレ
ン系樹脂発泡シートを得た。得られた発泡シートは柔軟
で均一な独立気泡を有するものであった。

【００３９】この発泡シートについて、ＪＩＳ Ｋ６７
６７により見掛け密度、引張強さ、伸びを測定した。そ
の結果を表１に示す。さらに、ゲル分率、臭気、耐溶剤
性を表１に示す。耐溶剤性は、３０℃のトルエン中に２
４時間浸漬した後の外観を目視で判定した。

【００４０】なお、上記ポリエチレン系樹脂（エクソン
・ケミカル社製のＥＸＡＣＴ３０２７）について、クロ
ス分別クロマトグラフ装置（三菱油化社製ＣＦＣ−Ｔ１
５０Ａ型）を用いて測定したクロス分別分析結果、及び
示差走査熱量計（ＤＳＣ）（セイコー電子社製ＳＳＣ５
２００型）を用いて測定したＤＳＣ分析結果を、表２に
示す。

【００４１】比較例１ 電子線の照射線量を０．８Ｍｒａｄに変更したこと以外
は、実施例１と同様に行ったが、架橋度が低すぎるため
発泡シートを得るのが困難であった。

【００４２】比較例２ 電子線の照射線量を５．５Ｍｒａｄに変更したこと以外
は、実施例１と同様に行ったが、架橋度が高すぎるため
発泡シートを得るのが困難であった。

【００４３】比較例３ アゾジカルボンアミド１重量部に変更したこと以外は、
実施例１と同様に行って、厚さ約０．５ｍｍの架橋ポリ
エチレン系樹脂発泡シートを得たが、見掛け密度が高す
ぎて柔軟性が劣っていた。

【００４４】比較例４ アゾジカルボンアミド３５重量部に変更したこと以外
は、実施例１と同様に行って、厚さ約１．５ｍｍの架橋
ポリエチレン系樹脂発泡シートを得たが、見掛け密度が
低すぎて引張強さが劣っていた。

【００４５】比較例５ 重合触媒としてメタロセン化合物を用いて得られたポリ
エチレン系樹脂（エクソン・ケミカル社製のＥＸＡＣＴ
３０２７）に替えて、エチレン−酢酸ビニル共重合体
（昭和電工社製のショーレックスＥＬ１２−５、酢酸ビ
ニル含有量が１５重量％、密度が０．９３２ｇ／ｃ
ｍ³ 、メルトイッデックスが２．０ｇ／１０分）７０重
量部と、線状低密度ポリエチレン（東ソー社製のニポロ
ン−Ｌ、Ｆ２０、密度が０．９１９ｇ／ｃｍ³ 、メルト
イッデックスが２．０ｇ／１０分）３０重量部ととの混
合物１００重量部を用いた。また、電子線の照射線量を
２．２Ｍｒａｄに変更した。

【００４６】それ以外は実施例１と同様に行って、厚さ
約１ｍｍの架橋ポリエチレン系樹脂発泡シートを得た。
この発泡シートについて、実施例１と同様にして見掛け
密度、引張強さ、伸び、を測定した。その結果を表１に
示す。さらに、ゲル分率、臭気、耐溶剤性を表１に示
す。

【００４７】

【表１】

【００４８】

【表２】

【００４９】

【発明の効果】上述の通り、この発明の粘着テープ基材
は、重合触媒として４価の遷移金属を含むメタロセン化
合物を用いて得られたポリエチレン系樹脂を架橋させ発
泡させてなり、見掛け密度が０．０２〜０．３３ｇ／ｃ
ｍ³ 、ゲル分率が１２〜７０重量％の架橋ポリエチレン
系樹脂発泡体からなり、それにより、均一に発泡し、臭
気がなく柔軟性や機械的強度に優れ、しかも耐溶剤性に
優れた粘着テープ基材が得られる。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 重合触媒として４価の遷移金属を含むメ
   タロセン化合物を用いて得られたポリエチレン系樹脂を
   架橋させ発泡させてなり、見掛け密度が０．０２〜０．
   ３３ｇ／ｃｍ³ 、ゲル分率が１２〜７０重量％の架橋ポ
   リエチレン系樹脂発泡体からなる粘着テープ基材。
2. 【請求項２】 ポリエチレン系樹脂が、示差走査熱量計
   （ＤＳＣ）を用いて測定した結晶融解ピークが１つであ
   り、且つ融解ピーク温度より全結晶が融解し終わるまで
   の温度幅が２０℃以内のものである請求項１記載の粘着
   テープ基材。
3. 【請求項３】 ポリエチレン系樹脂が、クロス分別法に
   よって１０重量％溶出したときの温度から１００重量％
   溶出終了したときの温度の幅が３０℃以下であり、且つ
   重量平均分子量／数平均分子量の値が１．５〜３．５の
   ものである請求項１記載の粘着テープ基材。