JP2001106999A - 紙または不織物を基とするウエブ形態の裏地を用いかつ非熱可塑性の弾性重合体を基に溶媒も素練りも無しに調製して付着させた感圧自己接着性組成物を用いた自己接着性マスキングテープ - Google Patents

紙または不織物を基とするウエブ形態の裏地を用いかつ非熱可塑性の弾性重合体を基に溶媒も素練りも無しに調製して付着させた感圧自己接着性組成物を用いた自己接着性マスキングテープ

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Abstract

(57)【要約】 (修正有) 【課題】 紙または不織物を基とするウエブ形態の裏地
に非熱可塑性の弾性重合体を溶媒も素練りも無しに用い
自己接着性マスキングテープを製造する。 【解決手段】 非熱可塑性の弾性重合体を溶媒を用いず
かつ素練りを行わないで、充填セクションと混合セクシ
ョンが備わっている連続運転装置を用い、a)自己接着
性組成物の固体状成分(弾性重合体及び樹脂など)を充
填セクションに供給し、場合により、充填材、着色剤架
橋剤も供給し、b)固体状成分を充填セクションから混
合セクションに移送させ、c)液状成分、例えば可塑
剤、架橋剤、粘着付与樹脂などを混合セクションに添加
し、d)均一な自己接着性組成物を混合セクション内で
生じさせ、ウエブ形態材料に被覆する、前記ウエブ形態
材料の被覆を、特に20℃から150℃の温度に個別に
設定可能なロールが2本から5本のロールが備わってい
るアプリケーター装置を用いる連続製造方法。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】本発明は、紙または不織物(nonwov
en)を基とするウエブ形態の裏地(web−form
backing)を含みかつ非熱可塑性の弾性重合体
(non−thermoplastic elasto
mers)を基に溶媒も素練り(masticatio
n)も無しに調製して付着させた感圧自己接着性(pr
essure−sensitive self−adh
esive)組成物を含んで成る自己接着性マスキング
テープ(masking tape)に関する。
【0002】紙または不織物を基とするウエブ形態の裏
地を含みかつ少なくとも1つの面に付着している感圧自
己接着性組成物を含んで成る自己接着性マスキングテー
プ(以降、ペーパーマスキングテープと呼ぶ)は、それ
らの構造の意味で文献に広範に記述されている。
【0003】ペーパーマスキングテープの製造では、処
理された紙を基とする片形態の裏地を用いるのが一般的
な実施である。この文脈における処理された紙は、含
浸、被覆(coating)およびプライマー(pri
mer)を用いそして場合によりベースコート(bas
ecoats)および更に機能的コート(coat)を
用いて特別な用途の要求に同時または交互(alter
nately)に適合する特性を持たせた紙である。そ
れらには、伸長性(extension)が異なる紙、
例えば非クレープ(uncreped)紙、フラットク
レープ(flat−creped)紙および高度クレー
プ(highly creped)紙などおよびまた不
織物が含まれる。そのような製品で用いられる成分およ
びそれらが果す機能に加えて必要な工程段階は文献で充
分によく知られてはいるが、以下に簡単に説明する。
【0004】紙に含浸を受けさせるとそれの機械的強度
および伸長性(extensibility)が高くな
りかつそれの耐漏れ性(leakproof qual
ities)および耐水および耐溶媒性が向上するが、
接着性組成物を被覆した面から離れる方に面する片形態
紙面(従って逆面と呼ぶ)に被覆を行うと、またこれも
液体に関する耐漏れ性を更に向上させるに役立つが、特
に、そのような感圧自己接着性組成物と前記逆面の接着
力がそれの反対側に位置する面との接着力より低いこと
が確保され、それによって、通常はロール形態(rol
l form)で供給されるペーパーマスキングテープ
のロールからの取り出しが確保される。最後に、プライ
マーは、感圧自己接着性組成物とこれを被覆する片形態
紙裏地の向かい合う面との接着力をその被覆面からの剥
がれが取り付け過程中に全く起こり得ないような度合に
まで向上させる機能を果す。このことは、前記感圧自己
接着性組成物が示す凝集力(cohesion)に加え
て、ペーパーマスキングテープが基質から残留物なしに
剥がれることにとって非常に重要である。
【0005】さらなる製造段階では、そのような処理を
受けさせた片形態の紙裏地(ここでは単に紙裏地と呼
ぶ)に感圧自己接着性組成物を用いた被覆を受けさせ
る。この操作では、ペーパーマスキングテープの場合、
大部分のケースで、非熱可塑性の弾性重合体、例えば天
然ゴムおよび関連した合成の非熱可塑性弾性重合体およ
びまたブロック共重合体型の熱可塑性弾性重合体および
それらの混合物を基とする感圧自己接着性組成物が用い
られる。
【0006】そのような組成物が紙裏地に欠点なく固定
されるようにするには、今までのところ、プライマーの
使用が絶対的に必要であった。
【0007】熱可塑性の弾性重合体を基とする感圧自己
接着性組成物の場合、従来技術に従い、主に、ポリスチ
レンブロック画分(block fractions)
を有するブロック共重合体が用いられている。この種類
の物質の利点は、100℃を越えると前記重合体に存在
するポリスチレンドメイン(domains)が軟化す
るに伴って接着性組成物の粘度が急激に低下する結果と
して溶媒を用いないで加工を容易に行うことができる点
にある。従って、これを基礎に作られた自己接着性組成
物はホットメルト(hot−melt)感圧接着剤とし
て知られる種類の接着剤に属する。前記ポリスチレンド
メインは、室温に冷えた後再び生成して、熱可塑性の弾
性重合体を基とする感圧接着剤に特定のせん断強度(s
hearstrength)を与える。
【0008】熱可塑性の弾性重合体を用いる利点は、本
質的に、被覆工程が簡単な点にある。可燃性溶媒の使用
を回避することができれば、乾燥装置を用いる必要がな
くなり、溶媒の蒸発および回収で要求される高いエネル
ギーを消費する必要がなくなり、かつ防爆装置を用いる
必要もなくなる。ホットメルトコーティング装置(ho
t−melt coating units)はコンパ
クトであり、これを用いると更により高いコーティング
速度が可能になる。更に、このような技術は、溶媒の放
出がない点で環境に優しい技術である。
【0009】このような熱可塑性の弾性重合体は、接着
強度を助長する炭化水素樹脂を用いると、押出し加工機
方法で過失なしに混合可能である。このようにして、所
望レベルの接着強度を比較的容易に達成することができ
る。しかしながら、その結果として生じる感圧接着剤
は、40℃を越える温度に敏感なままである。それを基
にして作られた感圧接着テープの場合のそのような残存
「クリープ挙動(creep behaviour)」
は、それに制限のない貯蔵安定性を持たせようとする場
合[特に気候が比較的暖かな地帯で輸送している過程で
積み重ねられた状態のロールがブロッキング(bloc
king)を起こす]そしてそれを比較的高い操作温度
で用いようとする場合[例えば自動車の仕上げを行う時
のマスキングテープとして用いる場合、そのようなテー
プは後で架橋させてもそれの機能的能力を失い、感圧接
着剤の場合には軟化が起こり、そしてマスキングペーパ
ーを固定するせん断強度がもはや確保されなくなる]に
重要である。
【0010】その理由で、ブロック共重合体を基とする
公知のホットメルト感圧接着剤が用いられる用途はほと
んど排他的に包装用テープおよび室温で用いられるラベ
ル用であり、そのような接着剤がペーパーマスキングテ
ープ分野を占める度合は僅か(bottom end)
のみである。
【0011】他方、非熱可塑性の弾性重合体、例えば天
然ゴムなどを用いると、要求されるせん断強度を達成す
ることができる。このような弾性重合体の性能は、本質
的に、分子量が極めて高いことと、結果として接着力特
性と凝集力特性の比率の均衡が取れていることと、その
ような組成物に含まれる極めて高い平均分子量を有する
成分(天然ゴム)と比較的低い平均分子量を有する成分
(粘着付与樹脂および可塑剤)のブレンド物が均一で安
定であることによって決定され、これは、そのような組
成物の製造を産業標準の混合および混練り機を用いて行
ったとしても溶媒を用いれば比較的容易に達成される。
従って、非熱可塑性の弾性重合体を基礎にして溶媒を用
いて生じさせた感圧接着性組成物(以後、溶媒組成物と
呼ぶ)が最新技術のペーパーマスキングテープの例であ
る。
【0012】このような溶媒組成物の調製では、通常、
溶解手順に先立って適切な混練り機、例えば内部ミキサ
ーまたはシグマニーダー(sigma kneader
s)などを用いてゴムの素練りを管理して行うことが行
われており、これは溶解性の達成で絶対的に必要であ
る。これは、いろいろな構造の撹拌容器内でそれに粘着
付与樹脂およびさらなる助剤、例えば充填材、可塑剤、
安定剤または架橋助剤などを添加することで行われてい
る。しかしながら、このような助剤を用いることができ
るのはそれらが使用する溶媒に可溶な場合のみであり、
或はさもなければ、それは粉末形態である。さもなけれ
ば、接着性組成物に含まれる配合成分の均一または微細
な分散分布を達成するのは不可能である。結果として得
られる溶媒組成物は固体含有量が20から60%の粘性
のある液体である。
【0013】それらを複雑なチャンネル(channe
l)または懸濁被覆装置でウエブ形態紙裏地の全面積ま
たは片状に被覆し、乾燥させた後、最後に巻き取ること
で完成した接着テープを得ることが行われているが、前
記乾燥を厳格に安全な制御下で行う必要がありかつこれ
は多大なエネルギー消費を伴う。
【0014】そのような溶媒組成物を紙裏地に被覆して
いる過程中、技術に関連して、生じる製品の特性に悪影
響を与えるか或は基本的にそれを制限する影響が生じ
る。例えば、ウエブ速度(web speeds)を遅
くした時でも、被覆パターン(coated patt
ern)にしばしば気泡が生じ、それによって接着性組
成物の凝集力が悪化しかつ接着性組成物を取り付けてい
る時に残渣が残る可能性がある。コーティング速度およ
び乾燥温度を高くすればするほど正にそのような望まれ
ない影響が生じる度合が高くなり、このような影響はま
たコーティングの重量を増大させればさせるほど増大す
る。従って、100μmを越える組成物のアドオン(a
dd−ons)をワンパス(one pass)で気泡
なしに達成することができるのはウエブ速度を非常に遅
くしかつ乾燥装置の温度を非常に低くした時のみであ
る。
【0015】そのような溶媒組成物の乾燥を穏やかに行
った時でも、通常、結果として得られる接着性組成物の
表面にむらが生じるが、これは、紙の組織の粗いストロ
ークに従って起こる(following the p
aper texturein coarse str
okes)。その結果として、それを滑らかな基質に付
着させた時でもその基質に有効に接着する接着面積は理
論面積の小部分のみであり、従って接着強度は理論的に
予想される強度よりも低くなってしまう。それを補うに
は、実際、被覆する組成物の量を過剰に多くする必要が
ある。
【0016】乾燥に関するさらなる欠点は、裏地の損傷
を引き起こし得る熱負荷(thermal load)
に関連した問題であり、特に紙は過剰乾燥を容易に受け
る可能性がある。
【0017】用いられる溶媒は、通常、脂肪族炭化水
素、例えばヘプタンまたは特定の石油溜分であるか、或
はさもなければトルエンである。大部分のケースで、溶
媒に凝縮または吸着による再生を受けさせてそれを再び
工程に戻すことが行われているが、これも同様に非常に
エネルギー集約的な工程段階に従う。そのような溶媒組
成物を基とする紙接着テープをエネルギー効率的、従っ
て費用効果的に製造するルートにとって、そのような溶
媒回路を封鎖することが鍵となる進展であった。しかし
ながら、また、それに関連して、一定した工程条件を確
保するには限定した溶媒に制限する必要もあり、従っ
て、接着性組成物を配合する時の原料の選択の意味で制
限影響(restrictive effect)が生
じる。
【0018】本発明に従って生じさせる製品が数多くの
利点を有することに関連した理論的段階は、接着性組成
物を調製および被覆する工程で如何なる溶媒も全く用い
ない点にある。
【0019】ゴムには極めて高い分子質量(Mw≧10
0万)を有する画分が含まれていることから、ホットメ
ルト感圧接着剤技術を用いた自己接着性組成物の加工を
溶媒なしに行うのは今までのところ不可能であったか、
或はさもなければ、用いるゴムを加工する前にそれの分
子量を非常に小さくしておく(分解させておく)必要が
あり、このような分解の結果として、それらを高性能の
自己接着性組成物で用いようとする時の適性が悪化して
いた。
【0020】ゴムの分解をせん断応力と温度と大気の酸
素を組み合わせた作用下で慎重に起こさせる産業的方法
は技術文献で素練り(mastication)と呼ば
れており、これは、一般に、技術文献で素練り剤または
ペプタイザー(peptizer)または希であるが
「化学的可塑助剤(chemical plastic
izing aids)」として知られる化学助剤の存
在下で実施される。
【0021】ゴム技術では、添加剤の一体化をより容易
に行う目的で素練り段階を設ける必要がある。
【0022】Roempp (Roempp Lexikon Chemie - 1.5版,
Stuttgart/New York: Georg Thieme Verlag 1998)に従
い、素練りは、ゴムの可塑性が高くなりそして/または
それの粘度(ムーニー)が低くなるようにゴムの長鎖分
子を破壊するためのゴム技術で用いられる用語である。
素練りは、特に天然ゴムを素練り助剤(素練り補助剤)
の存在下で非常に低い温度の混練り装置またはロール間
で処理することで行われている。この場合に作用する高
い機械力によってゴムの分子が「裂け(tearing
apart)」る結果としてマクロラジカル(mac
roradicals)が生じ、これは大気の酸素と反
応することからそれの再化合は起こらない。素練り助
剤、例えば芳香族または複素環式メルカプタン類および
それらの亜鉛塩またはジスルフィド類などは、第一(p
rimary)ラジカルの生成を助長することで素練り
過程を加速させる。テトラアザポルフィリン類またはフ
タロシアニン類の金属(鉄、銅、コバルト)塩の如き活
性化剤を用いることで素練り温度を低下させることがで
きる。天然ゴムの素練りを行う時、素練り助剤が約0.
1から0.5重量%の量で用いられるが、これはマスタ
ーバッチの形態で用いられ、マスターバッチを用いる
と、そのような少ない量の化学品をゴム組成物内に均一
に分散させることが容易になる。
【0023】このような素練りは、溶媒を用いない標準
的な重合体技術の全部、例えば溶融状態の混合(com
pounding)、移送およびコーティングなどの結
果としてもたらされる減成として知られる分解(bre
akdown)から明らかに区別されるべきである。
【0024】減成は、プラスチックの外観および特性を
変えるいろいろな過程の集合的用語である。減成は、例
えば化学的、熱、酸化、機械的または生物学的影響など
か或はさもなければ放射線[例えば(UV)光]の作用
で引き起こされ得る。その結果として起こる事項には、
例えば、重合体の酸化、鎖開裂、解重合、架橋および/
または重合体が有する側基の脱離が含まれる。添加剤、
例えば抗酸化剤または光安定剤の如き安定剤を添加して
重合体が減成に対して示す安定性を向上させることも可
能である。
【0025】未制御(uncontrolled)の減
成はしばしば望まれない現象を構成する。不活性ガス雰
囲気を与えることでそれを最小限にすることができる。
【0026】ゴムを含有させた感圧接着剤の製造および
加工を溶媒を用いないで行う多様なルートが知られる。
【0027】カナダ特許第698 518号には、ゴム
に可塑剤を高い比率で添加しそして/または同時にゴム
を強力に素練りすることである組成物の製造を達成する
方法が記述されている。このような方法を用いると極め
て高い粘性を示す感圧接着剤を得ることができるが、そ
れに後で架橋を比較的高いレベルで受けさせたとして
も、使用者に適合したせん断強度を達成することができ
るのは、可塑剤の含有量が比較的高いことから限られた
度合のみであるか、或はさもなければ、弾性重合体の分
子構造をひどく分解させて分子量平均Mwが≦100万
になるようにした時のみである。
【0028】非熱可塑性の天然ゴム以外にまたブロック
共重合体も約1:1の比率で用いた重合体ブレンド物の
使用も本質的に満足されるものでない妥協した解決法で
ある、と言うのは、そのような自己接着テープはこれを
比較的高い温度で用いた時に高いせん断強度をもたらさ
ずかつ前記特許に記述されている性能に比較して有意な
向上をもたらさないからである。
【0029】JP 07 324 182 A2には、
両面接着テープにアクリル樹脂接着剤を基とする感圧接
着層を持たせかつイソプレン−スチレンの弾性重合体と
天然ゴムと非反応性炭化水素樹脂(Arkon P 1
00)のブレンド物を含んで成る2番目の層を持たせる
多段階方法が記述されている。このようなテープはカー
ペットレイング(carpet−laying)テープ
として用いられ、この場合も同様に高温におけるせん断
強度に対する厳格な要求は存在しない。
【0030】非熱可塑性の弾性重合体の使用はまたJP
95 331 197にも記述されており、そこで
は、平均分子量が100万未満のイソシアネート反応性
天然ゴム(マレイン酸エステルをグラフト化させたポリ
イソプレン)が非反応性の脂肪族炭化水素樹脂と一緒に
用いられており、そこでは、それにブロック化(blo
cked)イソシアネート(例えばDesmodur
CT)による架橋を受けさせている、即ちその混合物に
架橋を最初150℃で5分間受けさせそして次にそれを
PETフィルムに被覆した後、それに硬化を180℃で
数分間(例えば15分間)受けさせている。このような
手順は後架橋(postcrosslinking)の
達成が如何に複雑で天然ゴムが製造工程中に過剰な分解
を受けるかを明らかに示している。
【0031】特許出願JP 95 278 509では
自己接着テープを保護しており、そこでは、炭化水素樹
脂とロジン/ロジン誘導樹脂とテルペン樹脂を含んでい
て140℃から200℃の範囲で容易に加工可能でコー
ティング粘度(coating viscosity)
が10から50x103cpsの塗布可能均一混合物を
得る目的で天然ゴムに素練りを平均分子量Mw=10
0,000から500,000になるように受けさせて
いるが、それらの使用で必要なせん断強度を確保するに
は後で極めて高いEBC線量(40Mrad)を用いる
必要がある。
【0032】このような系は、含浸を受けさせそして/
またはサイズ処理を受けさせ(sized)た紙の如き
担体材料およびビスコースステープルを基とする織り担
体などの場合に用いるにはあまり適切でない、と言うの
は、そのような必要とされる多量のビーム線量によって
担体が有意な劣化を起こすからである。
【0033】また、排他的に非熱可塑性のゴムを感圧接
着剤を調合する時の弾性重合体成分として用いることも
特許WO 94 11 175, WO 95 25 774, WO 97 07 963そして
相当して米国特許第5,539,033号および米国特許
第5,550,175号に詳細に挙げられており、そこで
は、例えば天然ゴムの方が標準的な商業的ブロック共重
合体よりも現実にコストが有利であることと天然ゴムお
よび相当する合成ゴムが卓越した特性、特に卓越したせ
ん断強度を有することを利用している。
【0034】前記ケースに感圧接着剤技術に通常の添加
剤、例えば粘着付与樹脂、可塑剤および充填材が記述さ
れている。
【0035】各ケースに開示された製造方法は二軸押出
し加工機を基とする方法であり、このような方法では、
ゴムの素練りに続いて個々の添加剤を適切な温度レジー
ム(regime)で徐々に添加することを伴う選択し
た工程レジームを用いると、混合で均一な感圧接着剤ブ
レンド物を生じさせることができる。ゴムの素練り段階
が詳細に記述されており、そこでは前記素練り段階を実
際の製造段階の前に設けている。そこで選択された技術
を用いる場合には、そのブレンドした組成物に含まれる
他の成分を後で一体化させる必要があることから、それ
の押出し加工を行うには前記素練り段階を設ける必要が
あるが、それがその選択された工程の特徴である。ま
た、R. Brzoskowski, J.L.およびB. KalvaniがKuns
tstoffe 80(8)、(1990)の922頁
以降で推奨しているように、ゴムの素練りを助長する目
的で大気の酸素を送り込むことも記述されている。
【0036】このような手順を用いる場合には、後で電
子ビーム架橋(EBC)段階を実施することが絶対的に
必要であり、かつ有効な架橋収率を達成するには反応性
物質をEBC補助剤として用いることが絶対的に必要で
ある。
【0037】上述した特許に両方の工程段階が記述され
ているが、選択されたEBC補助剤を用いると、また、
高温で望まれない化学架橋反応も起こる傾向があり、そ
れによって、特定の粘着付与樹脂の使用が制限される。
【0038】二軸押出し加工機を用いて混合を行うと、
生成物の温度が不可避的に高くなることから、接着剤組
成物の架橋で用いるに適した熱で活性化し得る物質、例
えば反応性(場合によりハロゲン置換されている)フェ
ノール樹脂、硫黄または硫黄供与体である架橋剤系など
の使用が邪魔される、と言うのは、そのような工程の後
に化学的架橋反応が起こることで結果として粘度が生じ
る感圧接着剤組成物の塗布性が悪化するほど大きく上昇
してしまうからである。
【0039】要約として、公知の方法は全部極めて激し
いゴム分解を起こさせることを特徴とすると述べること
ができる。そのような組成物を更に加工して自己接着テ
ープを生じさせるには、そのことが理由で極端な架橋条
件を用いる必要があり、更に、その結果として、特に結
果として生じる自己接着テープを高温で用いることに関
して、用途プロファイル(applications
profile)がある程度制限されてしまう。
【0040】溶媒を含まない重合体系を連続的に製造お
よび加工しようとする時に用いるに適した公知の装置が
多数種存在する。通常はいろいろな工程長(proce
sslengths)を有していて多様な取り付け具
(fittings)が備わっている単軸および二軸押
出し加工機の如きスクリュー機(screw mach
ines)が用いられる。しかしながら、また、非常に
幅広く多様な構造を有する連続運転の混練り(knea
ding)装置もそのような目的で用いられ、それに
は、例えば混練り機とスクリュー機の組み合わせ、また
はさもなければプラネタリーロール(planetar
y roll)押出し加工機が含まれる。
【0041】プラネタリーロール押出し加工機は比較的
長年に渡って知られており、これは熱可塑性プラスチッ
ク、例えばPVCなどの加工で初めて用いられ、それら
は主に下流の装置、例えばカレンダーまたはロールミル
(roll mills)などへの供給を行う目的で用
いられて来た。材料交換および熱交換に関して表面領域
が大きく刷新されると言った利点(これによって摩擦エ
ネルギーが迅速かつ有効に逸散し得る)を有しまた滞留
時間が短くかつ滞留時間スペクトル(spectru
m)が狭いことから、近年、それらはとりわけ特に温度
制御レジーム(temperature−contro
lled regime)が要求される混合方法にまで
拡張されてきている。
【0042】プラネタリーロール押出し加工機は、製造
業者に応じて、いろいろなデザインおよび大きさで入手
可能である。ロールシリンダー(roll cylin
ders)の直径は、所望処理量に応じて、典型的に7
0mmから400mmの範囲である。
【0043】プラネタリーロール押出し加工機には一般
に充填セクション(fillingsection)と
混合セクション(compounding secti
on)が備わっている。
【0044】前記充填セクションは移送用スクリュー
(conveying screw)を含んで成ってい
て、これに固体状成分の全部を連続的に送り込む。次
に、この移送用スクリューが前記材料を前記混合セクシ
ョンに送る。前記材料が前記スクリューに焼き付く(b
aking−on)ことがないように、好適には、前記
充填セクションに加えて前記スクリュー領域を冷却す
る。別法として、スクリューセクションを伴わないデザ
インが存在し、その場合には、材料をセントラルスピン
ドル(central spindles)とプラネタ
リースピンドルの間に直接送り込む。しかしながら、こ
のことは本発明の方法の有効さにとって重要ではない。
【0045】前記混合セクションは駆動(drive
n)セントラスピンドルと複数のプラネタリースピンド
ル[これらは内部のはすば歯車(helical ge
aring)によってロールシリンダー内で前記セント
ラスピンドルの回りを回転する]を含んで成る。このセ
ントラスピンドルの回転速度、故にプラネタリースピン
ドルの回転速度も可変であり、従って混合過程の制御に
とって重要なパラメーターである。
【0046】前記材料は前記セントラスピンドルとプラ
ネタリースピンドルの間を循環するか或は前記プラネタ
リースピンドルと前記ロールセクションのはすば歯車の
間を循環し、その結果として、この材料はせん断エネル
ギーおよび外部加熱の影響下で分散して均一なコンパウ
ンドを生じる。
【0047】各ロールシリンダー内で回転するプラネタ
リースピンドルの数は工程要求に応じて選択可能であ
り、従って工程要求に適合させることができる。スピン
ドルの数はプラネタリーロール押出し加工機内の自由体
積に影響を与えかつ工程中の材料が滞留する時間に影響
を与え、かつまた、熱交換および材料交換で用いられる
表面積もそれによって決定される。プラネタリースピン
ドルの数は、それが導入するせん断エネルギーによっ
て、混合の結果に影響を与える。ロールシリンダーの直
径が一定であると仮定すると、スピンドルの数を多くす
ればするほど均一化および分散が良好になる、即ちそれ
ぞれによって製品の生産量が多くなる。
【0048】セントラルスピンドルとロールシリンダー
の間に設置可能なプラネタリースピンドルの最大数は、
ロールシリンダーの直径および使用するプラネタリース
ピンドルの直径に依存する。生産規模の処理量を得る必
要に応じて比較的大きなロール直径を用いそして/また
はプラネタリースピンドルの直径を比較的小さくした場
合には、ロールシリンダーにプラネタリースピンドルを
比較的多い数で取り付けてもよい。ロール直径D=70
mmの場合に典型的に用いるプラネタリースピンドルの
数は7以下である一方で、ロール直径D=200mmの
場合にはプラネタリースピンドルを例えば10個用い、
そしてロール直径D=400mmの場合にはプラネタリ
ースピンドルを例えば24個用いることができる。
【0049】これに関連およびそれぞれの使用モデルに
関して下記の特許出願が参考になる:DE 196 31 182 A
1, DE 94 21 955 U1, DE 195 34 813 A1, DE 195 18 25
5 A1およびDE 44 33 487 A1(これらにプラネタリーロ
ール押出し加工機分野の従来技術の概略が与えられてい
る)。
【0050】従って、更に、DE 39 08 415
A1には、プラネタリーロール押出し加工機を用いて
ゴム混合物またはゴム様混合物を加工することが記述さ
れている。下流に位置する装置でさらなる加工を行う目
的で、プレバッチ(pre−batches)または完
成混合物にプラネタリーロール押出し加工機を用いた素
練りおよび可塑化を受けさせている。完成混合物をプラ
ネタリーロール押出し加工機で製造することも同様に記
述されており、この場合には、加硫系(vulcani
zing systems)および他の成分をゴムのプ
レミックス(premixes)に計量して添加してい
る。
【0051】DE 297 10 235 U1には重
合体材料の可塑化で用いるに適した装置が開示されてお
り、前記装置は並列配列した少なくとも2基のプラネタ
リーロール押出し加工機を含んで成る。このプラネタリ
ーロール押出し加工機を用いて通常の放出段階(dis
charge stage)(これは単軸押出し加工
機、二軸押出し加工機またはギアポンプであり得る)へ
の供給を行っている。また、前記プラネタリーロール押
出し加工機と放出段階の間に揮発物除去装置(devo
latilizing unit)[好適には真空負荷
ドロップシャフト(vacuum−loaded dr
op shaft)を含んで成る]を存在させることも
可能である。
【0052】米国特許第3,825,236号にも同様
にプラネタリーロール押出し加工機の使用が示されてお
り、そこでは前記押出し加工機を単軸押出し加工機内に
位置させている。DE 23 03 366 A1では
プラネタリーロールが備わっているスクリュー押出し加
工機を用いて熱可塑性または熱硬化性重合体から押出し
加工可能組成物を生じさせており、そこでは、粒状形態
または粉末として存在する前記重合体を前記プラネタリ
ーロール領域に充填した(stuffed)後、それに
素練り、可塑化および圧縮を押出し加工圧力になるまで
受けさせている。このケースの発明にとって必須である
として請求されている事項は、その充填した重合体に予
備圧縮を固体状素地(solid bodies)が生
成するまで受けさせた後に粉砕をプラネタリーロールの
取り込み(intake)領域内で圧力の低下を伴わせ
て受けさせそしてまた素練り、可塑化および圧縮を押出
し加工圧力になるまで受けさせると言った事である。
【0053】本発明の目的は、紙または不織裏地を持た
せかつ非熱可塑性の弾性重合体を基に無溶媒で生じさせ
た接着性組成物を持たせたマスキングテープを提供する
ことにある。更に、この新規な接着テープはロールから
の取り出し(unroll)が容易であるべきでありか
つ接着性組成物と裏地フィルムの間の接着力が良好であ
るべきである。
【0054】この目的を主請求項に挙げる如きマスキン
グテープを用いて達成する。「本発明の特徴および態様
は以下のとうりである」の副次的項は本発明の主題事項
の有利な進展に関する。本発明は更に本発明の接着テー
プを製造する方法にも関する。
【0055】従って、本発明は、紙または不織物を基と
するウエブ形態の裏地を含みかつこの裏地が有する2つ
の反対側面の一方の面に付着している非熱可塑性の弾性
重合体を基とする感圧自己接着性組成物を含んで成るコ
ーティング(coating)を含むマスキングテープ
を提供するものであり、ここでは、このマスキングテー
プを、溶媒を用いずかつ素練りを行わないで、充填セク
ションと混合セクションが備わっている連続運転装置を
用い、下記の段階: a)前記自己接着性組成物の固体状成分、例えば弾性重
合体および樹脂などを前記装置の充填セクションに供給
し、場合により、充填材、着色剤および/または架橋剤
も供給し、 b)前記自己接着性組成物の前記固体状成分を前記充填
セクションから前記混合セクションに移送させ、 c)前記自己接着性組成物の液状成分、例えば可塑剤、
架橋剤および/またはさらなる粘着付与樹脂などを場合
により溶融させた状態で前記混合セクションに添加し、 d)均一な自己接着性組成物を前記混合セクション内で
生じさせ、 e)前記自己接着性組成物を放出させ、そして f)前記自己接着性組成物をウエブ形態の材料に被覆す
るが、前記ウエブ形態材料の被覆を、前記自己接着性組
成物が1つ以上のロール間隙を通る時に所望の厚みに成
形されるようにマルチロールアプリケーター装置(mu
lti−rollapplicator unit)、
特に20℃から150℃の温度に個別に設定可能なロー
ルが2本から5本備わっているアプリケーター装置、非
常に特別にはロールが4本備わっているアプリケーター
装置を用いて実施する、ことを含んで成る連続製造方法
で得る。
【0056】本発明のマスキングテープで用いるに特に
適したウエブ形態の裏地材料には、1から6%の破壊時
伸びを示す非クリープ紙、7から20%の破壊時伸びを
示すフラットクリープ紙または20から60%の破壊時
伸びを示す高度クリープ紙が含まれる。
【0057】1つの好適な態様のマスキングテープで
は、前記ウエブ形態の裏地に物理的プライマーも化学的
プライマーも塗らないで、このウエブ形態の裏地に本質
的に変化しない状態で前記組成物をつなぎ止める(wi
th essentiallyunchanged a
nchoring of the compositi
on)]が、これは、特に、前記ロール装置に備わって
おりトランスファーロール間隙のロール間隙圧力を高く
することで可能になる。
【0058】混合セクションが好適には少なくとも2
つ、特に好適には3つ連結したロールシリンダーで構成
されているプラネタリーロール押出し加工機を連続運転
装置として用いるのが特に有利であることを見い出し、
ここで、各ロールシリンダーに個別の温度制御回路を1
つ以上持たせることも可能である。
【0059】特に、プラネタリーロール押出し加工機で
は、通常の製造方法とは異なり、非熱可塑性の弾性重合
体にそれの特性を悪化させる素練りを受けさせない、と
言うのは、本ケースではそれらに高せん断エネルギーの
影響を個別に受けさせるのではなくそれらの加工を常に
1種以上の液状成分と一緒に行うからである。そのよう
な液状成分には可塑剤、例えば油などかつまた混合過程
中のせん断エネルギーおよび/または外部加熱の作用下
でのみ溶融する樹脂の両方が含まれ得る。そのような液
状成分を存在させると、ゴムの素練り、即ち弾性重合体
の分子量破壊が回避されかつ結果として生じる高い混合
温度が回避され得るほど摩擦エネルギーが制限される。
【0060】更に、プラネタリーロール押出し加工機は
極めて大きな面積を有し、それによって材料の交換およ
び表面の刷新が起こり、このことを利用して摩擦せん断
エネルギーを迅速に逸散させることができ、従って製品
の温度が望ましくなく高くなることを回避することがで
きる。
【0061】前記ロールシリンダーの充填セクションは
移送用スクリューで構成されており、これに固体状成分
の全部を連続的に送り込む。この移送用スクリューは、
次に、前記材料を混合セクションに送る。前記材料がス
クリューに焼き付くことが起こらないようにする目的
で、好適には、前記充填セクションに加えてスクリュー
領域も冷却する。別法として、スクリューセクションを
伴わないデザインも存在し、その場合には、材料をセン
トラルスピンドルとプラネタリースピンドルの間に直接
送り込む。しかしながら、このことは本発明の方法の有
効さにとって重要ではない。
【0062】既に述べたように、プラネタリースピンド
ルの数はそれが導入するせん断エネルギーによって混合
結果に影響を与え、ロールシリンダーの直径が一定であ
ると仮定すると、スピンドルの数を多くすればするほど
均一化および分散が良好になり得る、即ち製品の生産量
が多くなり得る。混合品質と生産速度の良好な相対比を
得る目的で、好適には、本発明に従って用いるプラネタ
リースピンドルの数を可能な数の少なくとも半分、特に
好適には少なくとも3/4にする。
【0063】少なくとも2つのロールシリンダーを連結
させることで混合セクションを延長したプラネタリーロ
ール押出し加工機を用いるのが有利である。このような
手段を用いると、1番目として、ゴムの素練りが起こら
ないように摩擦を低くする成分を存在させても弾性重合
体成分の完全な消化および所望の均一化および分散を経
済的な処理速度で起こさせることができ、2番目とし
て、好適には個別に温度制御を受けさせるロールシリン
ダーを連結させることによって工程の均衡の取れた温度
レジームを得ることが可能になり、それによって、熱で
活性化し得る架橋剤系を用いることが可能になる。
【0064】一方、前記プラネタリーロール押出し加工
機の中の前部に位置する混合セクションのロールシリン
ダーを有利には使用する樹脂の融点よりも高い温度に加
熱し、後方の混合セクションを有利には製品の温度が下
がるように冷却する。このような手段を用いると、自己
接着性組成物が比較的高い温度に存在する時間ができる
だけ短く保たれ、それによって、自己接着性組成物に存
在させる熱架橋剤系(thermal crossli
nker systems)の活性化を防止することが
できる。
【0065】勿論、如何なるロールシリンダーもプラネ
タリースピンドルの数および性質の意味で異なる様式で
装備可能であり、このように、個々の配合および加工要
求に適合させることができる。
【0066】2連結ロールシリンダーの間に一般にアプ
ローチリング(approachring)を位置さ
せ、それの自由断面(free cross sect
ion)を横切るようにセントラルスピンドルを導きか
つそれを用いてロールシリンダーのプラネタリースピン
ドルを固定位置に保持する。アプローチリングに持たせ
る自由断面を変えることで製品のホールドアップ(ho
ldup)、従ってせん断エネルギーの充填レベルおよ
び/または度合を変えることができかつ工程の要求に適
合させることができる。加うるに、前記アプローチリン
グに半径方向の穴を与えることも可能であり、前記穴を
通して、流体、例えば可塑剤油などまたはさもなければ
不活性ガス、例えば窒素、アルゴン、二酸化炭素などを
前記プラネタリーロール押出し加工機の混合セクション
に供給することができる。
【0067】熱で活性化し得る架橋系の使用を可能にす
る温度レジームが可能になるように、好適には、セント
ラルスピンドルおよび同様に各ロールシリンダーに個別
の温度制御または冷却用回路を1つ以上持たせるべきで
ある。これが必要でない場合には、また、温度制御装置
の数を最小限にする目的で、連結したロールシリンダー
の温度制御回路を互いに組み合わせることも可能であ
る。
【0068】本発明の目的で、材料が充填用スクリュー
に焼き付くことが起こらないようにしかつ本接着性組成
物との有効な熱交換を確保する目的で、前記プラネタリ
ーロール押出し加工機の充填セクションおよびセントラ
ルスピンドルを好適には加熱しないで冷却すべきであ
る。
【0069】本発明に従う方法では、全ての固体状成
分、例えば弾性重合体、充填材およびアジュバント、樹
脂、老化抑制剤などを一緒に前記プラネタリーロール押
出し加工機の充填領域に計量して添加する。このような
物質は各場合とも個別の成分として添加可能であるか、
或はさもなければ、コンジョイントプレミックス(co
njoint premix)またはパーシャルプレミ
ックス(partialpremixes)として混合
装置に添加可能である。前記成分が類似した供給形態で
あるか或は類似したかさ密度を有する場合には前記成分
をプレミックスの形態で計量するのが特に適切である、
と言うのは、そのようにすると、計量装置の数を最小限
にすることができるからである。プレミックスの調製は
例えば粉末混合装置などを用いた簡単な様式で実施可能
である。個々の固体状成分の計量を適切には通常のデザ
インの体積測定装置または重量測定装置を用いて行う。
さらなる可能性は、プレミックスに流体成分、例えば可
塑剤油などをある程度のみ添加しておくことである。
【0070】計量して添加した材料を充填セクションの
スクリューでプラネタリーロール押出し加工機の1番目
のロールシリンダーに移送する。各ロールシリンダーの
間に流体成分、例えば可塑剤油、柔らかな樹脂または樹
脂溶融物などを前記アプローチリングの穴に通して添加
してもよい。せん断エネルギーの影響を受けさせる前に
添加する液体の量を用いて、弾性重合体が分解する度合
および本感圧接着性組成物の混合温度の両方に影響を与
えることができる。例えば、如何なる摩擦エネルギーの
影響もまだ存在しない時点で液状の可塑剤を添加する、
即ちこの可塑剤を固体プレミックスに添加するか或は前
記可塑剤油を連続的に計量して前記充填スクリューと1
番目のロールシリンダーの間に添加すると、得られる前
記弾性重合体の分子量破壊レベルが特に小さくなる。ま
た、そのような液状成分をいわゆるバレル長全体に渡る
分割供給(split feed)の形態に副次的に分
割することも可能であり、これは、工程を弾性重合体の
破壊および製品の温度の意味で管理する別のパラメータ
ーである。
【0071】この記述した方法を用いると高性能の自己
接着組成物を製造することができ、特に下流にコーティ
ング装置および架橋装置を位置させることと協力させて
用いると、特に費用の利点を伴わせて高性能のマスキン
グテープを製造することが可能になる。
【0072】この方法を本質的にこの上に示した工程段
階で構成させ、これを、重合体の酸化劣化が起こらない
ように場合により不活性ガス雰囲気下で実施してもよ
い。
【0073】第一工程段階で、プラネタリーロール押出
し加工機を用い、自己接着性組成物の製造で要求される
公知アジュバント、例えば充填材、老化抑制剤、可塑剤
および粘着付与樹脂などと前記弾性重合体を含んで成る
組成物の製造を溶媒を用いないで前記組成物の最終温度
が150℃未満、好適には130℃未満、非常に特に好
適には70℃から110℃の範囲になるように行う。前
記組成物が前記プラネタリーロール押出し加工機内に滞
留する時間全体が3分を越えないようにすべきである。
【0074】前記ウエブ形態材料の被覆をマルチロール
アプリケーター装置を用いて無溶媒で行う。これは、前
記自己接着性組成物が前記ウエブ形態の材料の上に移送
される前に1つ以上のロール間隙を通ることでそれが所
望の厚みに成形されるようにロールが2本から5本備わ
っているアプリケーター装置、非常に特別には4本ロー
ルのアプリケーター装置を用いることで特に有効かつ有
利な様式で実施可能である。
【0075】前記アプリケーター装置に備わっているロ
ールを個別に20℃から150℃の温度に設定してもよ
い。
【0076】好適な4本ロールアプリケーター装置を計
量用ロール(metering roll)、コーティ
ング−バーロール(coating−bar rol
l)(これを用いて前記裏地材料上の層厚を決定しそし
てこれを前記計量用ロールに平行に配置する)およびト
ランスファーロール(transfer roll)
(これを前記計量用ロールの下側に位置させる)で構成
させる。レイアップロール(layup roll)
(これは前記トランスファーロールと一緒に2番目のロ
ール間隙を形成する)上で前記組成物と前記ウエブ形態
材料が一緒になる。
【0077】このような被覆方法は、前記自己接着性組
成物が1ラジアン/秒のせん断速度下で示す粘度が50
00Pa*sのレベルを越えている時に特に好適であ
る、と言うのは、この場合、押出し加工ダイス(ext
rusion dies)を用いた被覆では送り込まれ
る組成物の量の意味で必要な正確さがもはや得られない
からである。
【0078】被覆は、被覆すべきウエブ形態の裏地材料
が有する性質に応じて、同方向回転または異方向回転方
法を用いて実施可能である。
【0079】本発明の特に有利な1つの態様では、前記
アプリケーター装置に備わっているロールを個別に70
℃から120℃、特に90℃から100℃の温度に設定
してもよい。
【0080】充分に正確で薄く成形された接着フィルム
が生じるようにする目的で前記ロールの周囲速度に差を
持たせる。
【0081】本発明の概念を制限することを望むもので
ないが、適切な4本ロールアプリケーター装置の場合の
速度差は下記の如くであってもよい:
【0082】
【表1】
【0083】下記の特性を有するロールが備わっている
4本ロールアプリケーター装置を用いると前記被覆方法
を特に有利に実施することができることを更に見い出し
た:計量用ロール、コーティングバーロールおよびトラ
ンスファーロールが曲げ剛性(flexurally
rigid)を示し、コーティングバーロールおよびト
ランスファーロールが鋼製で、クロムメッキされてお
り、孔を含まず、研磨されており、高光沢研磨仕上げ
で、谷の最大ピーク高が0.4μmであり、計量用ロー
ルがショアD硬度=95のPUである。
【0084】弾性重合体およびゴムを試験する時のDI
N 53505(1987−06)に従うショア硬度
は、円錐台(conical frustum)(Aま
たはC)または先を円くした円錐形(rounded−
off cone)(D)の貫入に対する抵抗に相当
し、これを明確なスプリング特性を有するスプリングの
圧縮で測定して、無次元ショアA(C、D)硬度単位で
表す。鋼を試験する場合、ショア跳ね返り硬度(reb
ound hardness)をいわゆるスクレロスコ
ープ(scleroscope)で測定し、これを用い
て、垂直管内で試験領域の上に落下させた落下ハンマー
の跳ね返り高さを測定する(Roempp LexikonChemie - 1.
5版, Stuttgart/New York: Georg Thieme Verlag 199
8)。
【0085】自己接着性組成物の粘度に応じて、前記ウ
エブ形態材料の被覆で用いるに適した方法が種々に存在
する。1ラジアン/秒のせん断速度下で5000Pa*
s以下の粘度を示す自己接着性組成物(例えば可塑剤油
を比較的高い比率で用いるか或は熱可塑性の弾性重合体
を非熱可塑性の弾性重合体に添加することで得た如き)
の被覆は、前記プラネタリーロール押出し加工機の下流
に位置させた押出し加工ダイスを用いて実施可能であ
り、用いるに好適な押出し加工ダイスはハンガー型マニ
ホールドダイス(coathanger manifo
ld die)である。
【0086】前記組成物が前記ウエブ形態材料に明確に
面積全体に渡って塗布されるようにするには、前記自己
接着性組成物がコーティングダイス(coating
die)に入る前にそれに揮発物除去を受けさせるのが
有利であり、これは、特に、プラネタリーロール押出し
加工機を用いた混合過程中に不活性ガスを用いた場合に
特に重要である。
【0087】この記述した方法では、好適にはスクリュ
ー機(screw machines)を用いて揮発物
除去を減圧作用下で行うが、前記スクリュー機は、それ
と同時にパイプラインおよびコーティングダイスの圧力
降下に打ち勝つ能力を有するものである。この目的で、
前記ウエブ形態の担体材料の被覆をある量で供給された
組成物を用いて変動の範囲が非常に狭くなるように行う
ことができるように圧力調節装置が追加的に備わってい
る移送用の単軸押出し加工機を下流に位置するマニホー
ルドダイスと一緒に用いるのが特に好適である。
【0088】適切な被覆結果が達成されるようにする目
的で、前記マニホールドダイスを、前記コーティング−
バーロールの断面を基準にして、9から12時の範囲、
好適には10から11時の範囲に位置させるべきであ
る。
【0089】ローラーコーティングアプリケーター装置
またはマルチロールコーティングカレンダーを100℃
未満の温度で用いて被覆を行うことも可能であり、その
結果として、また、熱で活性化し得る架橋剤を含んで成
る自己接着性組成物の被覆を行うことも可能になる。そ
の被覆した接着性組成物が気泡を含有しない度合を高め
る目的で、前記プラネタリーロール押出し加工機とアプ
リケーター装置の間に真空揮発物除去装置、例えば真空
チャンバ、揮発物除去用押出し加工機などを取り付ける
ことも可能である。
【0090】本マスキングテープの1つの有利な態様で
は、前記自己接着性組成物に架橋を受けさせないで、そ
れが100℃で0.1ラジアン/秒において10,00
0から300,000Pa*sの粘度を示すようにす
る。
【0091】望まれるならば、3番目の工程段階で、前
記自己接着性組成物に架橋をこの組成物の調製および被
覆と一体的に受けさせてもよく、これを、前記ウエブ形
態材料の被覆をマルチロールアプリケーター装置で実施
しそして最後に位置するローラー(ウエブを運ばない)
(特にトランスファーロール)上でその成形した接着性
組成物に架橋をイオン化放射線(ionizing r
adiation)、例えば電子ビームなどを用いて受
けさせ、その結果として、例えば結果として生じる自己
接着テープが耐せん断性および温度安定性を示すように
行う。UV光線も同様に架橋で使用可能であり、この場
合には適切なUV補助剤(promoters)、例え
ばUCB社のEbecryl 140などを前記自己接
着性組成物に添加すべきである。
【0092】性能を更に向上させようとする場合または
EBC感受性担体の場合には、また、熱で活性化し得る
架橋剤を温度の影響下で用いて架橋を実施することも可
能である。
【0093】この目的で必要な前記感圧ホットメルト接
着剤組成物の加熱は公知技術を用いて実施可能であり、
特に高温ダクトを用いてか、或はさもなければ赤外ラン
プを用いてか、或は高周波数の磁気交番場(alter
nating field)(この例はHF波、UHF
波またはマイクロ波である)を用いて実施可能である。
【0094】更に、熱で活性化し得る化学架橋剤とイオ
ン化放射線の組み合わせを用いて前記感圧ホットメルト
接着剤組成物の架橋を実施することも可能である。
【0095】その結果として、溶媒方法で製造された同
様な自己接着性組成物の特性に匹敵する特性を有してい
て高い耐せん断性を示す感圧自己接着剤組成物が生じ
る。
【0096】本発明の方法を用いると、実質的に例外な
しに、ゴムを基とする自己接着性組成物に含まれる公知
成分全部(文献に記述されている)の加工を溶媒なしに
実施することができる。
【0097】前記非熱可塑性の弾性重合体を、有利に
は、天然ゴムまたは合成ゴムの群から選択するか、或は
天然ゴムおよび/または合成ゴムの所望任意ブレンド物
で構成させるが、この天然ゴムまたはゴム類は原則とし
て入手可能な全グレードから選択可能であり、例えば要
求される純度および粘度レベルに応じてクレープ、RS
S、ADS、TSRまたはCVグレードなどから選択可
能であり、そして合成ゴムもしくはゴム類は、ランダム
に共重合したスチレン−ブタジエンゴム(SBR)、ブ
タジエンゴム(BR)、合成ポリイソプレン(IR)、
ブチルゴム(IIR)、ハロゲン化ブチルゴム(XII
R)、アクリレートゴム(ACM)、エチレンと酢酸ビ
ニルの共重合体(EVA)およびポリウレタン類および
/またはそれらのブレンド物の群から選択可能である。
【0098】更に好適には、非熱可塑性の弾性重合体の
加工性を向上させる目的で、それに熱可塑性の弾性重合
体を弾性重合体全体の含有量を基準にして10から50
重量%の重量分率で添加してもよい。
【0099】現時点では、特に、高い相溶性を示すスチ
レン−イソプレン−スチレン(SIS)およびスチレン
−ブタジエン−スチレン(SBS)グレードを代表例と
して挙げることができる。
【0100】使用可能な粘着付与樹脂は、例外なく、文
献に記述されていて今日までに知られている全ての粘着
付与樹脂である。挙げることができる代表例には、ロジ
ン、それの不均化品、水添品、重合体およびエステル化
誘導体および塩、脂肪族および芳香族炭化水素樹脂、テ
ルペン樹脂およびテルペン−フェノール樹脂が含まれ
る。前記および他の樹脂の所望任意組み合わせを結果と
して生じる接着性組成物の特性を調整する目的で所望に
応じて用いることも可能である。“Handbook ofPressur
e Sensitive Adhesive Technology" Donatas Satas著(v
an Nostrand, 1989)に示されている情報の叙述が明らか
に参考になり得る。
【0101】使用可能な可塑剤は、接着テープ技術で公
知の全ての可塑化用物質である。それらには、とりわ
け、パラフィン系およびナフテン系油、(官能化)オリ
ゴマー類、例えばオリゴブタジエン類およびオリゴイソ
プレン類など、液状のニトリルゴム、液状のテルペン樹
脂、動物および植物油脂、フタル酸エステルおよび官能
化アクリル酸エステルが含まれる。
【0102】熱誘発化学架橋を起こさせる目的で、熱で
活性化し得る公知の化学架橋剤の全部が使用可能であ
り、例えば促進剤含有(accelerated)硫黄
または硫黄供与体系、イソシアネート系、特にブロッキ
ング剤を含まない(blocking agent−f
ree)で熱で反応し得るイソシアネート類[このブロ
ッキング剤を含まないで熱で反応し得るイソシアネート
類が示す官能性は平均で1を越える]、反応性メラミン
樹脂、ホルムアルデヒド樹脂および(場合によりハロゲ
ン置換を受けていてもよい)フェノール−ホルムアルデ
ヒド樹脂および/または反応性フェノール樹脂、または
相当する活性化剤を伴うジイソシアネート架橋系、エポ
キシ化ポリエステル樹脂およびアクリレート樹脂など、
そしてそれらの組み合わせを用いることができる。
【0103】フェノール樹脂もしくはアルキルフェノー
ル樹脂またはそれのハロゲン置換誘導体の系列の少なく
とも1種の架橋助剤およびまた場合により酸性ロジンま
たは酸性ロジン誘導体および少なくとも1種の二価金属
酸化物を含んで成る熱反応性架橋系が好適であり、特
に、脂肪族および芳香族炭化水素に難溶または不溶なフ
ェノール樹脂もしくはアルキルフェノール樹脂またはそ
れのハロゲン置換誘導体の系列に属する熱で反応し得る
架橋助剤を含んで成る熱反応性架橋系が好適である。
【0104】このような架橋剤に活性化を好適には50
℃を越える温度、特に100℃から160℃の温度、非
常に特に好適には110℃から140℃の温度で受けさ
せる。
【0105】このような架橋剤に熱励起をまたIR光線
または高エネルギーの交番場を用いて受けさせることも
可能である。
【0106】前記ウエブ形態の材料に付着させる前記自
己接着性組成物の厚みは10μmから2000μm、好
適には15μmから150μmの範囲であってもよい。
【0107】1つの形態の本マスキングテープは、紙を
基にしていてイオン化放射線、UV光または熱に敏感な
ウエブ形態裏地およびこの裏地形態が有する2つの反対
側面の一方に架橋形態で付着している感圧接着性組成物
の被膜(coating)を含んで成る。
【0108】この記述した方法を用いると、気泡を全く
示さないマスキングテープを比較的高いコーティング速
度で製造することができることは驚くべきことであり、
本分野の技術者が決して予測することができなかったこ
とである。また、比較的厚い接着性組成物フィルム厚を
実現することも可能である。
【0109】前記裏地は、乾燥による応力を受けていな
いことから比較的高い感受性を示し得る。更に、前記接
着性組成物は染み通し(多孔質または薄い裏地を用いた
時に起こり得る如き)をほとんど起こさない。
【0110】本マスキングテープは滑らかなコーティン
グパターン(coating pattern)を有す
ることから、より高い効果を示す接着面積を有し、従っ
て高い接着強度を示すことで、それで覆う物にしっかり
と固定される(has security again
st underruns)。
【0111】本発明を以下に示す実施例を参照して以下
により詳細に記述するが、それによって本発明を限定す
ることを望むものでない。
【0112】用いた試験方法の特徴を以下に簡単に示
す。
【0113】組成物の接着強度(剥がし強度)をAFE
RA 4001に従って測定した。
【0114】調査した接着性組成物のせん断強度[ホー
ルディングパワー(holdingpower)]をP
STC 7に従って測定した。示した値は全部10また
は20Nの指定負荷下で20x13mm2の接着面積を
用いて室温で測定した値である。結果をホールディング
時間(分)で報告する。
【0115】本実施例ではENTEX Rust &
Mitschke社のプラネタリーロール押出し加工機
を用いた。ロールシリンダーの直径は70mmでそれの
長さは400mmから1200mmの範囲で多様であっ
た。
【0116】このプラネタリーロール押出し加工機には
充填セクション(2)と混合セクション(5)が備わっ
ており、この混合セクション(5)には直列連結した3
つのロールシリンダー(5a−5c)が含まれていた。
1つのロールシリンダー内のセントラルスピンドル
(6)の回転によって駆動するプラネタリースピンドル
(7)によって、セントラルスピンドル(6)とプラネ
タリースピンドル(7)の間およびプラネタリースピン
ドル(7)とロールシリンダー(5a−5c)の壁の間
で材料の交換が起こる。前記セントラルスピンドル
(6)の回転速度は1分当たり110回転にまで無段調
整可能である。
【0117】前記プラネタリースピンドル(7)を固定
場所に保持するアプローチリング(8)がロールシリン
ダー(5a−5c)各々の末端に存在する。
【0118】溶媒を含まない自己接着性組成物に含める
固体状成分、例えば弾性重合体、樹脂、充填材、抗酸化
剤などの全部を計量して充填口(1)に通して前記プラ
ネタリーロール押出し加工機の充填セクション(2)の
移送用スクリュー(3)に送り込んだ。次に、前記材料
は前記移送用スクリュー(3)によって1番目のロール
シリンダー(5a)のセントラルスピンドル(6)に送
られる。材料がセントラルスピンドル(6)とプラネタ
リースピンドル(7)の間に取り込まれる度合を向上さ
せる目的で、長さが交互に異なる6個のプラネタリース
ピンドル(7)を1番目のロールシリンダー(5a)内
で用いた。
【0119】中空の移送用スクリュー(3)とセントラ
ルスピンドル(6)は互いに非ポジティブ的(non−
positively)に連結していて、通常の温度制
御回路を有する。混合セクション(5)のロールシリン
ダー(5a−5c)は各々2個の個別温度制御回路を有
していた。充填セクション(2)をさらなる温度制御回
路で冷却した。用いた温度制御用媒体は加圧水であり、
15℃から18℃に冷却した水を用いて冷却を行った。
【0120】液体、例えば可塑剤油および/または架橋
剤を個別に計量して1番目のロールシリンダー(5a)
の前部に位置する注入用リング(4)および/またはア
プローチリング(8a、8b)(これらには穴が与えら
れている)または両方の可能性の組み合わせに通して添
加した。
【0121】自己接着性組成物の温度を製品放出地点
(9)の所に位置させた探針で測定した。
【0122】以下に示す意図はさらなる図を用いて本発
明の方法を説明することにあり、それによって本発明を
不必要に制限することを望むものでない。
【0123】図2に従い、上流に位置する装置、好適に
はプラネタリーロール押出し加工機から自己接着性組成
物のストランド(11)が出て移送用押出し加工機(1
2)の中に入る。この押出し加工機(12)内では真空
によって前記自己接着性組成物から空気が間隙部(1
6)を通して除去された後、この自己接着性組成物はハ
ンガー型多岐管を有するコーティングノズル(13)の
中に運ばれ、その結果として、前記自己接着性組成物
は、冷却用ロール(14)の上を移動している担体材料
(15)に塗布される。
【0124】最後に、図3に、特に有利な態様における
工程全体の概略を示す。第一工程段階で自己接着性組成
物(28)をプラネタリーロール押出し加工機(21)
内で混合する。完成した自己接着性組成物(28)をメ
ルトポンプ(melt pump)(22)に移送する
と、前記自己接着性組成物(28)は前記メルトポンプ
(22)によってロールアプリケーター装置に運ばれ
る。
【0125】混合を不活性ガス雰囲気下で行った後、気
泡を含まない自己接着性組成物(28)を得る目的で、
メルトポンプ(22)とロールアプリケーター装置の間
に揮発物除去用押出し加工機(23)を存在させる。
【0126】前記ロールアプリケーター装置は計量用ロ
ール(24)、コーティング−バーロール(25)(こ
れによって担体材料(29)に付着する自己接着層(2
8)の厚みが決定される)およびトランスファーロール
(26)で構成されている。前記自己接着性層(28)
と担体材料(29)は最終的にレイアップロール(2
7)上で一緒になり、それによって積層物(30)が生
じる。
【0127】
【実施例】比較実施例1から3 直列連結した複数のロールシリンダーが用いられている
プラネタリーロール押出し加工機を非熱可塑性の弾性重
合体を基とする自己接着性組成物の無溶媒製造方法で用
いた時の効率を達成可能な生産量の意味で比較実施例1
から3に示す。用いたプラネタリーロール押出し加工機
は原則として図1に記述した如き押出し加工機であっ
た。同じ配合を用い、そして各場合とも各ロールシリン
ダーに6個のプラネタリースピンドルが備わっておりか
つ各ロールシリンダーの間で用いられる自由断面が44
mmのアプローチリングが備わっているロールシリンダ
ーの数が1、2または3である以外は一定の条件下でプ
ラネタリーロール押出し加工機の運転を行った。前記セ
ントラルスピンドルの回転速度を100回転/分に設定
した。均一なコンパウンドが得られる最大生産速度(m
aximum product rate)(Qmax
をプラネタリーロール押出し加工機の各構造配置毎に測
定した。
【0128】実施例1から3では配合Aを用いた。これ
らおよび次に行う全ての実施例で用いた非熱可塑性の弾
性重合体は平均粒子サイズが8mmの粒状形態であっ
た。この粒状物の計量が実施可能なままであるようにす
る目的でそれらをタルクで処理した。Pallmann
のカッティングミル(cutting mill)を用
いて前記粒状物を生じさせた。
【0129】
【表2】
【0130】前記配合成分の全部を用いて50kg粉末
用ミキサーでプレミックス(premix)を生じさ
せ、これを体積計量装置で計量して前記プラネタリーロ
ール押出し加工機の充填セクションに入れた。前記セン
トラルスピンドルおよび充填セクション用の温度制御回
路(TK1およびTK2)を水で冷却し、そして各ロー
ルセクションを100℃に加熱した。下記の表に、得た
最大生産速度をロールシリンダーの数の関数として示
す。
【0131】
【表3】
【0132】実施例4 紙裏地を基とするマスキングテープの製造で用いた配合
は実施例1−3の配合Aであった。この組成物の製造を
実施例3と同様なプラネタリーロール押出し加工機を用
いて行った。この組成物の放出温度(discharg
e temperature)は112℃であった。
【0133】このようにして得た接着性組成物を、製造
工程後直ちに、産業標準方法を用いた含浸を受けさせて
おいた若干クリープ状(slightly crepe
d)の紙裏地(これの基本重量は68g/m2である)
に40μmの層厚で塗布した。
【0134】Farrelの4本ロールカレンダーアプ
リケーター装置を1200mmの操作幅(operat
ing width)で用いて、これに前記接着性組成
物を移送用単軸押出し加工機で供給することで、前記組
成物の被覆を行った。被覆を同調(synchroni
sm)で行った、即ち前記接着剤を前記クレープ紙に3
番目のカレンダーロール[これは、ウエブガイディング
コンタクトロール(web−guiding cont
act roll)(ゴム)の補助によって、塗布され
る接着剤の量を決定する]で移送した。
【0135】移送用押出し加工機から出た接着剤を、コ
ンベヤベルトによって、前記カレンダーの上方のロール
間隙に変化した速度(changed speed)で
移送した。このカレンダーの上方の2つのロールの間に
確立されるロール間隙によって組成物の予備計量が達成
され、それによって、接着フィルムの厚みが約2か3c
mになる。このような予備成形を受けた組成物のフィル
ムを3番目のロールで取り出し、この3番目のロールに
関して確立されるロール間隙によって、前記組成物の望
まれる塗布が起こるようにそれを成形した。この3番目
のロールが基質[これはコンタクトロールによって同調
したウエブ速度(web speed)で導かれる]へ
の移送を行った。
【0136】前記ロール間の速度比が6:1になるよう
に速度差を確立した。全てのロールを113℃に温度調
節した。コーティング速度を150m/分にした。
【0137】このようにして得た接着テープは3.5N
/cmの接着強度および>1000分のせん断ホールド
時間(shear hold times)(10N)
を示し、これは80℃に及ぶ熱安定性を示す短期マスキ
ングテープとして用いるに適切であった。
【0138】被覆後、このようにして得た接着テープに
付着している接着性組成物に電子ビームによる架橋を受
けさせた。照射をPOLYMER PHYSIK(Tu
ebingen)の走査加速装置(scanning
accelerator)を175kVの加速電圧(a
cceleration voltage)および20
kGyの放射線量で用いて行った。
【0139】同じ方法で測定したせん断ホールド時間
(10N)は>5000分にまで高くなったが接着強度
は変化しないままであり、結果として得たテープは、1
20℃に及ぶ温度安定性を示す短期マスキングテープと
して用いるに適切であった。
【0140】実施例5 下記の典型的な配合Bを用いて紙裏地を基礎にした高温
用マスキングテープを製造した。
【0141】
【表4】
【0142】図1に示すようにロールシリンダーが3つ
備わっているプラネタリーロール押出し加工機を用いて
組成物の製造を行った。1番目のロールシリンダーに備
わっているプラネタリースピンドルの数は6であり、2
番目および3番目のロールシリンダーの各々に備わって
いるプラネタリースピンドルの数は7であった。セント
ラルスピンドルで選択した回転速度は110rpmであ
った。
【0143】1から3および7から8の温度制御回路を
18℃の冷却水で操作し、4から6の温度制御回路を9
5℃に加熱した。確認した組成物放出温度は99℃であ
った。
【0144】前記成分の全部を前以て混合した後、この
プレミックスを前記プラネタリーロール押出し加工機の
充填セクションに66kg/時の充填速度で連続的に計
量して入れた。
【0145】このようにして得た接着性組成物を、製造
工程後直ちに、産業標準方法を用いた含浸を受けさせて
おいた中程度にクリープ状の紙裏地(これの基本重量は
85g/m2である)に55μmの層厚で被覆した。
【0146】この接着性組成物の被覆を500mmの作
業幅(working wideth)を用いて実施例
4の場合と同様に行った。全てのロールを113℃に温
度調節した。コーティング速度を60m/分にした。
【0147】被覆後、このようにして得た接着テープに
付着している接着性組成物に実施例4の場合と同様に電
子ビームによる架橋を受けさせた。放射線量を25kG
yにした。
【0148】このようにして得た接着テープは4.5−
5N/cmの接着強度および10,000分を越えるせ
ん断ホールド時間(10N)を示し、これは140℃に
及ぶ温度安定性を示す短期マスキングテープとして用い
るに適切であった。
【0149】実施例6 実施例5に従って生じさせた接着テープの接着剤に電子
ビームによる架橋を受けさせないで、その代わりに化学
的架橋を温度の作用下で受けさせた。
【0150】架橋を加硫用トンネル内で有効滞留時間を
4分/120℃にして行った。
【0151】このようにして得たテープの温度安定性は
160℃にまで高くなった。
【0152】本発明の特徴および態様は以下のとうりで
ある。
【0153】1. 紙または不織物を基とするウエブ形
態の裏地を含みかつこの裏地が有する2つの反対側面の
一方の面に付着している非熱可塑性の弾性重合体を基と
する感圧自己接着性組成物を含んで成るコーティングを
含むマスキングテープであって、溶媒を用いずかつ素練
りを行わないで、充填セクションと混合セクションが備
わっている連続運転装置を用い、 a)前記自己接着性組成物の固体状成分、例えば弾性重
合体および樹脂などを前記装置の充填セクションに供給
し、場合により、充填材、着色剤および/または架橋剤
も供給し、 b)前記自己接着性組成物の前記固体状成分を前記充填
セクションから前記混合セクションに移送させ、 c)前記自己接着性組成物の液状成分、例えば可塑剤、
架橋剤および/またはさらなる粘着付与樹脂などを前記
混合セクションに添加し、 d)均一な自己接着性組成物を前記混合セクション内で
生じさせ、 e)前記自己接着性組成物を放出させ、 f)前記自己接着性組成物をウエブ形態の材料に被覆す
るが、前記ウエブ形態材料の被覆を、前記自己接着性組
成物が1つ以上のロール間隙を通る時に所望の厚みに成
形されるようにマルチロールアプリケーター装置、特に
20℃から150℃の温度に個別に設定可能なロールが
2本から5本備わっているアプリケーター装置、非常に
特別にはロールが4本備わっているアプリケーター装置
を用いて実施する、ことを含んで成る連続製造方法で得
られたマスキングテープ。
【0154】2. 使用したウエブ形態裏地が1から6
%の破壊時伸びを示す非クリープ紙、7から20%の破
壊時伸びを示すフラットクリープ紙または20から60
%の破壊時伸びを示す高度クリープ紙を含んで成ること
を特徴とする第1項記載のマスキングテープ。
【0155】3. 前記自己接着性組成物が架橋してお
らずかつ110℃で0.1ラジアン/秒において10,
000から300,000Pa*sのコンプレックス粘
度を示すことを特徴とする第1および2項記載のマスキ
ングテープ。
【0156】4. 前記自己接着性組成物が熱で反応し
得る架橋系を含んで成り、前記架橋系が、フェノール樹
脂もしくはアルキルフェノール樹脂またはそれのハロゲ
ン置換誘導体の系列の少なくとも1種の架橋助剤および
また場合により酸性ロジンまたは酸性ロジン誘導体およ
び少なくとも1種の二価金属酸化物を含んで成ることを
特徴とする第1から3項記載のマスキングテープ。
【0157】5. 前記自己接着性組成物が脂肪族およ
び芳香族炭化水素に難溶または不溶なフェノール樹脂も
しくはアルキルフェノール樹脂またはそれのハロゲン置
換誘導体の系列に属する熱で反応し得る架橋助剤を含ん
で成ることを特徴とする第4項記載のマスキングテー
プ。
【0158】6. 前記自己接着性組成物が熱で反応し
得るイソシアネートを架橋助剤として含んで成り、前記
熱で反応し得るイソシアネートがブロッキング剤を含ま
ず、前記ブロッキング剤を含まない熱で反応し得るイソ
シアネートが平均で1を越える官能性を示すことを特徴
とする第1から3項記載のマスキングテープ。
【0159】7. 前記ウエブ形態の裏地が本質的に変
化しない状態で前記組成物をつなぎ止めているが、この
ウエブ形態の裏地が物理的プライマーも化学的プライマ
ーも含まないことを特徴とする前項の1項記載のマスキ
ングテープ。
【0160】8. 前記装置がプラネタリーロール押出
し加工機であり、前記プラネタリーロール押出し加工機
の混合セクションが好適には少なくとも2つ、特に好適
には3つ連結したロールシリンダーを含んで成ることを
特徴とする前項の1項記載のマスキングテープ。
【0161】9. 被覆が下記の特性:計量用ロール、
コーティングバーロールおよびトランスファーロールが
曲げ剛性を示し、計量用ロールおよびトランスファーロ
ールが鋼製で、クロムメッキされており、孔を含まず、
研磨されており、高光沢研磨仕上げで、谷の最大ピーク
高が0.4μmであり、コーティングバーロールがショ
アD硬度=95のPUである、を有するロールが4本備
わっているアプリケーター装置を用いて行われたことを
特徴とする前項の1項記載のマスキングテープ。
【0162】10. 前記非熱可塑性の弾性重合体が天
然ゴム、ランダムに共重合したスチレン−ブタジエンゴ
ム(SBR)、ブタジエンゴム(BR)、合成ポリイソ
プレン(IR)、ブチルゴム(IIR)、ハロゲン化ブ
チルゴム(XIIR)、アクリレートゴム(ACM)、
エチレンと酢酸ビニルの共重合体(EVA)、ポリオレ
フィン類、ポリウレタン類および/またはそれらのブレ
ンド物から成る群から選択されることを特徴とする前項
の1項記載のマスキングテープ。
【0163】11. 熱可塑性の弾性重合体が前記非熱
可塑性の弾性重合体に対して10から50重量%の重量
分率で添加されていることを特徴とする前項の1項記載
のマスキングテープ。
【0164】12. 前記ウエブ形態の材料に付着して
いる前記自己接着性組成物の厚みが10μmから200
0μm、好適には15μmから150μmの範囲である
ことを特徴とする前項の1項記載のマスキングテープ。
【図面の簡単な説明】
【図1】本実施例で用いたプラネタリーロール押出し加
工機構造配置の1つを示す。
【図2】自己接着性組成物が上流の装置、好適にはプラ
ネタリーロール押出し加工機から担体材料への被覆が行
われる地点に至る時に取るルートを示す。
【図3】特に有利な態様における工程全体の概略を示
す。
フロントページの続き (72)発明者 スベン・ハンゼン ドイツ20255ハンブルク・ルツテロトシユ トラーセ23 (72)発明者 ラルフ・ヒルシユ ドイツ25451クイツクボルン・フインケン ベーク2 (72)発明者 ノルベルト・グリツトナー ドイツ22527ハンブルク・シユテーンビツ シユ82 (72)発明者 イエルク・シユペール ドイツ25563リスト・シユテルアウアーシ ユトラーセ6 (72)発明者 カルステン・ザイツ ドイツ21614ブクステフデ・ズデテンベー ク41 (72)発明者 ヨヘン・シユテール ドイツ30179ハノーバー・トレプトウベー ク8 (72)発明者 クリステイアン・デツツアー ドイツ67117リンブルガーホフ・マンハイ マーシユトラーセ35 (72)発明者 ハイコ・ライデツカー ドイツ24730ノイシユタツト/ホルスタイ ン・クライエンレツダー100

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 紙または不織物を基とするウエブ形態の
    裏地を含みかつこの裏地が有する2つの反対側面の一方
    の面に付着している非熱可塑性の弾性重合体を基とする
    感圧自己接着性組成物を含んで成るコーティングを含む
    マスキングテープであって、溶媒を用いずかつ素練りを
    行わないで、充填セクションと混合セクションが備わっ
    ている連続運転装置を用い、 a)前記自己接着性組成物の固体状成分、例えば弾性重
    合体および樹脂などを前記装置の充填セクションに供給
    し、場合により、充填材、着色剤および/または架橋剤
    も供給し、 b)前記自己接着性組成物の前記固体状成分を前記充填
    セクションから前記混合セクションに移送させ、 c)前記自己接着性組成物の液状成分、例えば可塑剤、
    架橋剤および/またはさらなる粘着付与樹脂などを前記
    混合セクションに添加し、 d)均一な自己接着性組成物を前記混合セクション内で
    生じさせ、 e)前記自己接着性組成物を放出させ、 f)前記自己接着性組成物をウエブ形態の材料に被覆す
    るが、前記ウエブ形態材料の被覆を、前記自己接着性組
    成物が1つ以上のロール間隙を通る時に所望の厚みに成
    形されるようにマルチロールアプリケーター装置、特に
    20℃から150℃の温度に個別に設定可能なロールが
    2本から5本備わっているアプリケーター装置、非常に
    特別にはロールが4本備わっているアプリケーター装置
    を用いて実施する、ことを含んで成る連続製造方法で得
    られたマスキングテープ。
JP2000242862A 1999-08-18 2000-08-10 紙または不織物を基とするウエブ形態の裏地を用いかつ非熱可塑性の弾性重合体を基に溶媒も素練りも無しに調製して付着させた感圧自己接着性組成物を用いた自己接着性マスキングテープ Pending JP2001106999A (ja)

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DE19939075.4 1999-08-18

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