JP2001311061A - 粘着テープおよび粘着テープ基材 - Google Patents

粘着テープおよび粘着テープ基材

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 燃焼による有毒ガスの発生がなく、柔軟性、
耐熱変形性および難燃性に優れ、しかも、適度な伸長性
と強度、並びに、優れた耐表面白化性を備えた粘着テー
プ及び該粘着テープに使用する粘着テープ基材を提供す
る。 【解決手段】 基材の少なくとも片面に粘着剤層を設け
てなる粘着テープにおいて、基材を、分子骨格中にカル
ボニル性の酸素原子を有する熱可塑性樹脂(A成分)、
エチレン成分とプロピレン成分とを含むポリマーアロイ
(B成分)及びシラン系カップリング剤で表面処理され
た無機金属化合物(C成分)を必須成分とし、実質的に
ハロゲン原子を含有しない樹脂組成物で構成する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、燃焼による有毒ガ
スの発生がなく、柔軟性、耐熱変形性および難燃性のい
ずれもが良好で、しかも、適度な伸長性と強度、並び
に、耐表面白化性を備えた粘着テープ及び当該粘着テー
プに使用される粘着テープ基材に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、ポリ塩化ビニル(以下、PVCと
称す)からなるテープ基材(以下、単に基材とも称す)
を使用した粘着テープは、機械的特性(特に柔軟性と伸
長性)、難燃性、耐熱変形性、電気絶縁性、成形加工性
などの点で優れ、さらに、比較的安価なことから、自動
車、電車、バスなどの車両の他、航空機、船舶、家屋、
工場などの各分野における電気機器の絶縁テープに使用
されてきた。特に、自動車などの電気配線に使用される
ワイヤーハーネスや家電製品などのコイル、電線などを
束ねて巻き付ける粘着テープには、高度の難燃性(酸素
指数濃度が25%以上)及び耐熱変形性(100℃、
4.90N荷重に対する加熱変形率が65%以内)が要
求され、また、被粘着物へのテープの巻き付け作業にお
ける作業性の点から、適度な伸長性と強度、すなわち、
テープを容易に引き伸ばしながら被粘着物に巻き付ける
ことができ(この間はテープが破断せず)、かつ、巻き
付け後は手で容易に切断できる性質(以下、手切れ性と
もいう)を有することが要求されるが、PVCを基材と
した粘着テープはこれらの要求を満たすものとして汎用
されてきた。
【0003】ところが、近年の環境意識の高まりの中
で、PVCは焼却処理した場合のダイオキシンや塩素ガ
スなどの有害ガスの発生原因の疑いから、使用を制限
し、環境負荷が少ない材料への転換の動きがある。そこ
で、かかるPVCに替わるものとして、焼却処理をして
もダイオキシンの発生の可能性が少なく、また、塩素ガ
スなどの有害ガスを発生しないポリオレフィン系樹脂を
基材に用いることが検討されている。しかし、ポリオレ
フィン系樹脂はPVCに比べて燃えやすいという欠点が
あるため、難燃剤の添加が必須であり、一般に、難燃剤
としては環境負荷が少ない金属水酸化物(例えば、水酸
化マグネシウムや水酸化アルミニウム等)等の無機金属
化合物からなる無機系難燃剤が使用されている。
【0004】かかるポリオレフィン系樹脂に無機系難燃
剤を添加してテープ基材を得る場合、粘着テープに必要
な柔軟性と伸長性を考慮した場合、ポリオレフィン系樹
脂としては、比較的高融点のポリプロピレンや高密度ポ
リエチレンなどは適切ではなく、低密度ポリエチレン、
直鎖状低密度ポリエチレン、超低密度ポリエチレン、中
密度ポリエチレン、エチレン−酢酸ビニル共重合体、エ
チレン−エチルアクリレート共重合体などの低融点のポ
リオレフィン系樹脂を使用するのが好ましい。しかしな
がら、このような低融点のポリオレフィン系樹脂は熱変
形しやすく、また、柔軟ではあるが伸びすぎるために、
当該ポリオレフィン系樹脂を基材にした粘着テープは耐
熱変形性及び手切れ性の点で良好な結果が得られない。
【0005】樹脂フィルムの耐熱変形性を向上させる方
法として、例えば、フィルムに電離放射線を照射する方
法や、樹脂中に予めジクミルパーオキサイドなどの有機
過酸化物などの架橋剤を添加しておき、成形されたフィ
ルムに蒸気加熱などを施してフィルム中に架橋構造を生
じせしめる方法などが知られている。しかしながら、こ
れらの方法は、生産工程数が増え、製造コストが高くな
るため、実用に供し難い。また、別の方法として、比較
的高融点であるポリプロピレン、エチレン−プロピレン
共重合体、高密度ポリエチレンなどと、エチレン系共重
合体からなるエラストマー〔例えば、EPM(エチレン
−プロピレンゴム)、EBR(エチレン−ブテンゴ
ム)、EPDM(エチレン−プロピレン−ジエン共重合
ゴム)など〕とを機械的にブレンドしたポリマー混合物
を用いることも検討されてきたが、該ポリマー混合物に
無機系難燃剤を添加した場合、その成形品は室温雰囲気
下では非常に硬くて柔軟性に欠けるものとなり、伸長性
が著しく低下し、さらには耐熱変形性も低下してしま
う。
【0006】一方、十分な難燃性を得るためには、無機
系難燃剤をポリオレフィン系樹脂に比較的多量に配合し
なければならず、当該比較的多量の無機系難燃剤の添加
によってテープ基材は伸びにくくなり、機械的強度(特
に、破断強度)も低下してしまう。また、無機系難燃剤
の添加は、テープ基材が物体と接触した場合や伸長した
ときに表面が白化するという問題点も生じる。このテー
プ基材の白化は粘着テープを巻き付けて得られる製品の
外観を損なうだけでなく、粘着テープの絶縁性、機械的
特性の低下につながるおそれがあるため、強く改善が求
められている。なお、難燃剤として、オレイン酸やステ
アリン酸、または、これらのナトリウム塩等で表面処理
した無機金属化合物を使用することにより、無機金属化
合物のポリオレフィン系樹脂中での分散性を向上させ
て、十分な難燃性を得るに必要な無機金属化合物の添加
量を減じ、それによって、テープ基材の機械的特性を改
善しようとする試みもなされているが、この対策では、
テープ基材の伸長性はある程度改善されるものの、テー
プ基材の機械的強度(破断強度)の低下及び表面白化の
問題は改善されない。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記のよう
な事情に鑑み、燃焼による有毒ガスの発生がなく、柔軟
性、耐熱変形性および難燃性に優れ、しかも、適度な伸
長性と強度、並びに、優れた耐表面白化性を備えた粘着
テープ及び当該粘着テープに使用される粘着テープ基材
を提供することを課題としている。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記課題
を解決すべく、鋭意研究した結果、粘着テープの基材を
構成する成分として、分子骨格中にカルボニル性の酸
素原子を有する熱可塑性樹脂と、エチレン成分とプロ
ピレン成分を含むポリマーアロイと、シラン系カップ
リング剤で表面処理した無機金属化合物とを組み合せ
て、当該基材を実質的にハロゲン原子を含まないものと
することにより、燃焼による有毒ガスの発生がなく、か
つ、優れた柔軟性、耐熱変形性及び難燃性を有しなが
ら、適度な伸長性と強度(粘着テープの良好な巻き付け
作業性及び手切れ性が得られる伸長性と強度)を示し、
しかも、他の物体との接触や伸長時に表面白化が起こら
ない、粘着テープが得られることを見出し、本発明を完
成させた。
【0009】すなわち、本発明は以下の特徴を有してい
る。 (1)基材の少なくとも片面に粘着剤層を有する粘着テ
ープであって、前記基材は以下のA成分、B成分および
C成分を含み、かつ、実質的にハロゲン原子を含まない
ものであることを特徴とする粘着テープ。 A成分:分子骨格中にカルボニル性の酸素原子を有する
熱可塑性樹脂 B成分:エチレン成分とプロピレン成分を含むポリマー
アロイ C成分:シラン系カップリング剤で表面処理された無機
金属化合物 (2)基材を構成するA成分とB成分の配合重量比
(A:B)が1:9〜8:2であり、A成分とB成分の
合計配合量100重量部当たりのC成分の配合量が80
〜200重量部である上記(1)記載の粘着テープ。 (3)80℃における動的貯蔵弾性率(E')が25M
Pa以上であり、かつ、120℃における動的貯蔵弾性
率(E')が10MPa以上である上記(1)または
(2)記載の粘着テープ。 (4)基材がその成形過程および/または成形後におい
て架橋処理されていないものである上記(1)〜(3)
のいずれかに記載の粘着テープ。 (5)以下のA成分、B成分およびC成分を含み、か
つ、実質的にハロゲン原子を含まないことを特徴とする
粘着テープ基材。 A成分:分子骨格中にカルボニル性の酸素原子を有する
熱可塑性樹脂 B成分:エチレン成分とプロピレン成分を含むポリマー
アロイ C成分:シラン系カップリング剤で表面処理された無機
金属化合物 (6)A成分とB成分の配合重量比(A:B)が1:9
〜8:2であり、A成分とB成分の合計配合量100重
量部当たりのC成分の配合量が80〜200重量部であ
る上記(5)記載の粘着テープ基材。 (7)80℃における動的貯蔵弾性率(E')が25M
Pa以上であり、かつ、120℃における動的貯蔵弾性
率(E')が10MPa以上である上記(5)または
(6)記載の粘着テープ基材。 (8)当該基材はその成形過程および/または成形後に
おいて架橋処理されていないものである上記(5)〜
(7)のいずれかに記載の粘着テープ基材。
【0010】
【発明の実施の形態】本発明の粘着テープは、その基材
が、 A成分:分子骨格中に酸素原子を有する熱可塑性樹脂 B成分:エチレン成分とプロピレン成分とを含むポリマ
ーアロイ C成分:シラン系カップリング剤で表面処理された無機
金属化合物 を必須成分として含有し、かつ、実質的にハロゲン原子
を含まない樹脂組成物によって形成されてなるものであ
る。ここで、「実質的にハロゲン原子を含まない樹脂組
成物」とは、基材(樹脂組成物)を構成する材料とし
て、分子中にハロゲン原子を含む物質を使用していない
ことを意味しており、例えば、機器分析手段によって基
材の組成分析をした場合に、極微量レベルで検出される
ハロゲン原子(例えば、化合物(構成材料)の合成時に
触媒として使用したハロゲン含有物質によるハロゲン原
子が化合物(構成材料)中に混入した結果、基材から検
出される極微量のハロゲン原子等)の含有は許容され
る。
【0011】A成分の分子骨格中にカルボニル性の酸素
原子(カルボニル基に帰属される酸素原子)を有する熱
可塑性樹脂は、主として、テープ基材に柔軟性及び伸長
性を付与する成分であり、しかも、分子骨格中のカルボ
ニル性の酸素原子がC成分の無機系難燃剤(シラン系カ
ップリング剤で表面処理された無機金属化合物)による
難燃性付与作用をより活性化させる。さらに、当該A成
分はC成分の無機系難燃剤と共存することにより、当該
A成分と無機系難燃剤との間に強い界面結合力を生じ、
テープ基材の機械的特性が改善されて、適度な伸長性と
強度(粘着テープの良好な巻き付け作業性及び手切れ性
が得られる伸長性と強度)が得られるとともに、表面白
化現象も抑制される。かかる改善効果は、C成分の無機
系難燃剤(シラン系カップリング剤で表面処理された無
機金属化合物)がポリエチレンやポリプロピレンのよう
な分子骨格中にカルボニル性の酸素原子を有していない
熱可塑性樹脂と共存しても得られない。
【0012】当該A成分としては、分子骨格中にカルボ
ニル性の酸素原子を有する軟質ポリオレフィン系樹脂な
どが好適である。当該分子骨格中にカルボニル性の酸素
原子を有する軟質ポリオレフィン系樹脂としては、モノ
マー又はコモノマーとして、ビニルエステル化合物およ
び/またはα,β−不飽和カルボン酸若しくはその誘導
体を用いてなるエチレン系共重合体またはその金属塩
(アイオノマー)などが挙げられ、一般に融点が120
℃以下、好ましくは40〜100℃である。ここで融点
は示唆走査熱量計(DSC)による測定値である。
【0013】上記エチレン系共重合体またはその金属塩
(アイオノマー)におけるビニルエステル化合物として
は、例えば、酢酸ビニル等のビニルアルコール低級アル
キルエステルが挙げられる。また、α,β−不飽和カル
ボン酸またはその誘導体としては、例えば、アクリル
酸、メタクリル酸、マレイン酸、フマル酸、無水マレイ
ン酸、無水イタコン酸などの不飽和カルボン酸またはそ
の無水物類;アクリル酸メチル、メタクリル酸メチル、
アクリル酸エチル、メタクリル酸エチル、アクリル酸プ
ロピル、メタクリル酸プロピル、アクリル酸イソプロピ
ル、メタクリル酸イソプロピル、アクリル酸n−ブチ
ル、メタクリル酸n−ブチル、アクリル酸シクロヘキシ
ル、メタクリル酸シクロヘキシル、アクリル酸ステアリ
ル、メタクリル酸ステアリル、アクリル酸ラウリル、メ
タクリル酸ラウリル、マレイン酸モノメチルエステル、
マレイン酸モノエチルエステル、マレイン酸ジエチルエ
ステル、フマル酸モノメチルエステル、アクリル酸グリ
シジル、メタクリル酸グリシジルなどの不飽和カルボン
酸エステル類などが挙げられるが、これらのうち(メ
タ)アクリル酸アルキルエステルが好ましく、特に好ま
しくはアクリル酸エチルである。
【0014】エチレン系共重合体またはその金属塩(ア
イオノマー)の好適な具体例としては、エチレン−アク
リル酸共重合体、エチレン−メタクリル酸共重合体、エ
チレン−アクリル酸エチル共重合体、エチレン−アクリ
ル酸−アクリル酸エチル共重合体、エチレン−酢酸ビニ
ル共重合体、エチレン−酢酸ビニル−アクリル酸エチル
共重合体、エチレン−メタクリル酸グリシジル共重合
体、エチレン−メタクリル酸グリシジル−アクリル酸エ
チル共重合体およびこれらの金属塩(アイオノマー)な
どが挙げられ、これらは1種又は2種以上が使用され
る。
【0015】B成分のエチレン成分とプロピレン成分を
含むポリマーアロイは、主としてテープ基材(粘着テー
プ)の熱変形を抑制するための成分であり、2種以上の
重合体をアロイ化することによって、特にテープ基材
(粘着テープ)の熱変形を抑制するに適した粘弾性を示
すものとしたポリマーアロイである。
【0016】ポリマーアロイの構成(形態)は、特に制
限されず、例えば、2種以上の重合体が物理的に混合
されたポリマーブレンド(物理的混合物)、2種以上
の重合体が共有結合で結合したブロック共重合体やグラ
フト共重合体、2種以上の重合体が互いに共有結合で
結合されることなく絡み合ったIPN(Interpenetrati
ng Polymer Network)構造体等、種々の構成(形態)
のものが許容される。また、ポリマーアロイは組成的に
必ずしも均一でなくてもよく(分布をもっていてもよ
く)、また、2種以上の重合体が相溶したもの(相溶性
ポリマーアロイ)でも、2種以上の重合体が非相溶で相
分離構造を形成しているもの(非相溶性ポリマーアロ
イ)でもよい。また、DSC測定による発熱または吸熱
ピークを複数有するような熱特性を示すものでもよい。
【0017】当該B成分のエチレン成分とプロピレン成
分を含むポリマーアロイとしては、例えば、ポリプロピ
レン(ホモポリプロピレン、ランダムポリプロピレン)
とポリエチレン(エチレンと少量のα−オレフィンとの
共重合体を含む)との物理的混合物、プロピレン/エチ
レン共重合体、プロピレンとエチレンとこれら以外の他
のα−オレフィンとの3元共重合体(他のα−オレフィ
ンとしては、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、1−ブテンが好ましい。)等が挙
げられる。ここで「ホモポリプロピレン」は実質的にポ
リプロピレン100%からなる重合体を意味し、「ラン
ダムポリプロピレン」は数%のエチレン成分がランダム
に共重合したものを意味する。
【0018】ポリマーアロイが共重合体の場合は、2段
以上の多段重合により重合された共重合体が好ましく、
また、プロピレン/エチレン共重合体が好ましい。かか
る2段以上の多段重合によって重合された共重合体は、
具体的には、特開平4−224809号公報に記載され
ているように、例えば、チタン化合物および有機アルミ
ニウム化合物触媒の存在下において、先ずプロピレン若
しくはプロピレンとプロピレン以外のα−オレフィンと
を多段重合の第1段目で予備重合し、次いで、第2段目
以降において、生成したチタン含有ポリオレフィンと有
機アルミニウム化合物の存在下で、プロピレンとエチレ
ンを共重合(必要に応じてプロピレンおよびエチレン以
外の他のα−オレフィンをさらに追加して共重合)させ
ることにより得られる。これにより、第1段目で生成す
るポリマー(例えば、ポリプロピレン(プロピレン単独
重合体)、プロピレン−α−オレフィン共重合体等)
と、第2段目以降にて生成するポリマー(例えば、プロ
ピレン−エチレン共重合体、プロピレン−エチレン−他
のα−オレフィン共重合体等)とが、第2段目以降の重
合過程で分子レベルでブレンドされた共重合体となる。
上記チタン化合物としては、例えば、三塩化チタンと塩
化マグネシウムを共粉砕し、オルトチタン酸n−ブチ
ル、2−エチル−ヘキサノール、p−トルイル酸エチ
ル、四塩化ケイ素、フタル酸ジイソブチル等で処理した
球状で平均粒子径15μmの固体触媒等が使用され、有
機アルミニウム化合物としては、例えば、トリエチルア
ルミニウム等のアルキルアルミニウム等が使用される。
なお、さらに重合層において、電子供与体としてジフェ
ニルジメトキシシラン等のケイ素化合物を添加したり、
ヨウ化エチル等のヨウ素化合物等を添加することもでき
る。
【0019】当該B成分のエチレン成分とプロピレン成
分を含むポリマーアロイは、高温度下で高弾性を示すも
の、すなわち、粘着テープの使用時の温度を考慮して、
その80℃における動的貯蔵弾性率(E')が40MP
a以上、180MPa未満(好ましくは45〜160M
Paの範囲内)を示し、かつ、120℃における動的貯
蔵弾性率(E')が12MPa以上、70MPa未満
(好ましくは15〜65MPaの範囲内)を示すものが
好ましい。かかる動的貯蔵弾性率(E')を示すこと
で、テープ基材(粘着テープ)の熱変形は十分に抑制さ
れる。ここでの動的貯蔵弾性率(E')は、ポリマーア
ロイによる試験片(厚み0.2mm:幅10mm、長さ
20mm)を作成し、当該試験片の温度分散による動的
粘弾性挙動を、測定機器としてDMS6000(セイコ
ーインスツルメンツ製、商品名)を用い、測定法:引っ
張りモード、昇温速度:2℃/min、周波数:1Hz
の測定条件で測定した値である。
【0020】かかる動的貯蔵弾性率(E')を示すポリ
マーアロイの具体例としては、例えば、モンテル・エス
ディーケイ・サンライズ(株)製の商品名キャタロイK
S−353P、キャタロイKS−021P、キャタロイ
C200F等が挙げられる。
【0021】また、当該B成分のポリマーアロイは、室
温付近での粘着テープの作業性(被粘着物への粘着テー
プの追従性)を考慮すると、その23℃における動的貯
蔵弾性率(E')が200MPa以上、400MPa未
満であるのが好ましい。当該B成分のポリマーアロイが
かかる動的貯蔵弾性率(E')を有することで、テープ
基材は良好な柔軟性を有し、被粘着物への追従性が向上
する。ここでの動的貯蔵弾性率(E')は前記の方法で
測定した値であり、また、かかる動的貯蔵弾性率
(E')を示すポリマーアロイの具体例としては、例え
ば、モンテル・エスディーケイ・サンライズ(株)製の
商品名キャタロイKS−353P、キャタロイKS−0
21P、キャタロイC200F等が挙げられる。
【0022】本発明において、A成分とB成分の配合重
量比(A:B)は通常1:9〜8:2、好ましくは2:
8〜6:4である。かかる重量比を外れて、A成分が少
ない場合(B成分が多い場合)は、テープ基材(粘着テ
ープ)の伸長性及び難燃性が低下するおそれがあり、A
成分が多い場合(B成分が少ない場合)は、耐熱変形性
が低下するおそれがある。
【0023】C成分のシラン系カップリング剤で表面処
理された無機金属化合物は、例えば、水酸化アルミニウ
ム、水酸化マグネシウム、水酸化ジルコニウム、水酸化
カルシウム、水酸化バリウム等の金属水酸化物;塩基性
炭酸マグネシウム、ドロマイト等の金属炭酸塩;ハイド
ロタルサイト、硼砂等の金属水和物(金属化合物の水和
物);等、の無機系難燃剤として使用されている公知の
無機金属化合物に、シラン系カップリング剤による表面
処理を施したものである。かかるシラン系カップリング
剤で表面処理された無機金属化合物は1種又は2種以上
を併用して用いてもよく、特に、水酸化マグネシウム、
水酸化アルミニウム、塩基性炭酸マグネシウム、ハイド
ロタルサイトからなる群から選ばれる少なくとも1種を
用いるのが、難燃性の付与効果に優れ、経済的にも有利
である。ここでの無機金属化合物の粒径は一般に0.1
〜50μm程度、好ましくは0.5〜20μm程度であ
る。なお、当該粒径はレーザ回折法で測定した粒径であ
る。
【0024】シラン系カップリング剤は、無機材料に対
して親和性または反応性を有する加水分解性のシリル基
に、有機樹脂に対して親和性或いは反応性を有する有機
官能基を化学的に結合させた構造をもつシラン化合物で
ある。ケイ素に結合した加水分解性基とはアルコキシ
基、アセトキシ基等である。アルコキシ基はメトキシ
基、エトキシ基が一般的である。有機官能基は、アミノ
基、メタクリル基、ビニル基、エポキシ基、メルカプト
基等が一般的である。シラン系カップリング剤の具体例
としては、ビニルトリエトキシシラン、ビニル−トリル
(2−メトキシ−エトキシ)シラン、γ−メタクリロキ
シプロピルトリメトキシシラン、γ−アミノプロピルト
リメトキシシラン、γ−アミノプロピルトリエトキシシ
ラン、N−フェニル−γ−アミノプロピルトリメトキシ
シラン、N−β−(アミノエチル)−γ−アミノプロピ
ルトリメトキシシラン、N−β−(アミノエチル)−γ
−アミノプロピルトリエトキシシラン、N−フェニル−
γ−アミノプロピルトリエトキシシラン、β−(3,4
−エポキシシクロヘキシル)エチルトリメトキシシラ
ン、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、γ
−メルカプトプロピルトリメトキシシラン等が挙げら
れ、これらは1種又は2種以上を併用してもよい。
【0025】シラン系カップリング剤による無機金属化
合物の表面処理の方法は、特に制限されるものではな
く、一般的な方法、例えば、乾式処理法、湿式処理法等
で行われる。シラン系カップリング剤の無機金属化合物
の表面への付着量は、カップリング剤の種類、無機金属
化合物の種類、比表面積によっても異なるが、無機金属
化合物に対して通常0.1〜5.0重量%、好ましくは
0.3〜3.0重量%である。
【0026】当該C成分の配合量は、A成分とB成分の
合計配合量100重量部当たり通常80〜200重量
部、好ましくは100〜170重量部が適当である。か
かる範囲を外れてC成分の配合量が少ない場合は、テー
プ基材(粘着テープ)に十分な難燃性を付与することが
困難となり、多い場合は、テープ基材(粘着テープ)の
柔軟性及び伸長性が低下する傾向を示す。
【0027】また、当該C成分とともに、無機系難燃剤
のチャー(炭化層)形成助剤を併用してもよく、この場
合のチャー形成助剤としては、カーボンブラック、硼酸
塩およびシリコーン化合物(シリコーンオイル、シリコ
ーンゴム、シリコーンレジンなど)から選ばれる少なく
とも1種を用いるのが好ましい。当該チャー形成助剤の
使用量は、A成分とB成分の合計配合量100重量部当
たり通常0.5〜10重量%、好ましくは1〜5重量%
用いるのが適当である。
【0028】本発明の粘着テープ基材は、通常、上記A
成分、B成分及びC成分の各材料をドライブレンドし、
該混合物をバンバリーミキサー、ロール、押出機などを
用いて混練し、当該混練物を圧縮成形、カレンダー成
形、射出成形、押出成形などの公知の成形方法によりフ
ィルム状に成形することにより得られる。また、粘着テ
ープ基材(フィルム)の厚みは、粘着テープの用途によ
っても異なるが、一般に0.01〜1mm、好ましくは
0.05〜0.5mmが適当である。
【0029】本発明において、テープ基材には、必要に
応じて、酸化チタン、酸化亜鉛などの無機質充填剤、ア
ミン系、キノリン系、ヒドロキノン系、フェノール系、
リン系、亜リン酸エステル系などの老化防止剤や酸化防
止剤、サリチル酸誘導体、ベンゾフェノン系、ベンゾト
リアゾール系、ヒンダードアミン系などの紫外線吸収
剤、脂肪酸アマイド(例えば脂肪酸モノアマイド、不飽
和脂肪酸アマイドなどのアマイド類、置換アマイド類、
メチロールアマイド類)、脂肪酸エステルアマイド、ポ
リエチレンワックス等の滑剤、可塑剤などを配合しても
よい。これらは上記A成分、B成分及びC成分の必須成
分とともにドライブレンドして、フィルム成形に供され
る。
【0030】なお、本発明の粘着テープ基材には、フィ
ルムの成形後に電子線、β線、γ線等の電離放射線を照
射する架橋処理や、フィルムの成形材料中に有機過酸化
物等の架橋剤や架橋助剤を配合することによる成形過程
での架橋処理は行わないのが好ましい。すなわち、架橋
構造が基材全体に形成されていないものが好ましい。
【0031】本発明の粘着テープは、上記テープ基材の
少なくとも片面に粘着剤層を設けて構成される。粘着剤
としては、ゴム系、ホットメルト系、アクリル系、エマ
ルジョン系等の現存する全ての粘着剤を適用することが
できる。ゴム系、ホットメルト系粘着剤のベースポリマ
ーとしては、天然ゴム、再生ゴム、シリコーンゴム、イ
ソプレンゴム、スチレンブタジエンゴム、ポリイソプレ
ン、NBR、スチレン−イソプレン共重合体、スチレン
−イソプレン−ブタジエン共重合体等が好ましい。
【0032】また、粘着剤に使用されるタッキファイヤ
ーとしては、例えばロジン系粘着付与剤、テルペン系粘
着付与剤、脂肪族石油炭化水素(C5)系粘着付与剤、
脂肪族石油炭化水素(C9)系粘着付与剤および水添化
合物等が挙げられる。また、粘着テープの粘着剤に一般
に添加されるオイル、ワックス、酸化防止剤等の添加剤
を添加してもよい。これらを添加する場合の添加量は常
法に従って決定される。
【0033】前記粘着剤のうち、アクリル系粘着剤が好
ましく、当該アクリル系粘着剤としては、(メタ)アク
リル酸エステルの単独重合体または共重合性モノマーと
の共重合体が挙げられる。(メタ)アクリル酸エステル
または共重合性モノマーとしては、(メタ)アクリル酸
アルキルエステル(例えば、メチルエステル、エチルエ
ステル、ブチルエステル、2−エチルヘキシルエステ
ル、オクチルエステル等)、(メタ)アクリル酸グリシ
ジルエステル、(メタ)アクリル酸、イタコン酸、無水
マレイン酸、(メタ)アクリル酸アミド、(メタ)アク
リル酸N−ヒドロキシアミド、(メタ)アクリル酸アル
キルアミノアルキルエステル(例えば、ジメチルアミノ
エチルメタクリレート、t−ブチルアミノエチルメタク
リレート等)、酢酸ビニル、スチレン、アクリロニトリ
ル等が挙げられる。これらのうち、主モノマーとして
は、通常、そのホモポリマー(単独重合体)のガラス転
移温度が−50℃以下となるアクリル酸アルキルエステ
ルが好ましい。
【0034】粘着剤の塗布方法としては、従来公知の方
法を使用でき、例えば、流延法、ロールコーター法、リ
バースコータ法、ドクターブレード法等が使用できる。
【0035】粘着剤層の厚み(乾燥後の厚み)は、粘着
テープの用途によっても異なるが、一般に10〜50μ
m程度、好ましくは15〜40μm程度である。
【0036】本発明の粘着テープは80℃での動的貯蔵
弾性率(E')が25MPa以上で、120℃での動的
貯蔵弾性率(E')が10MPa以上であるのが好まし
い。かかる動的粘弾性を有することで、熱変形が極めて
起こりにくくなる。なお、粘着テープに好適な柔軟性と
伸長性などの点から、80℃における動的貯蔵弾性率
(E')は200MPa以下であるのが好ましく、12
0℃における動的貯蔵弾性率(E')は150MPa以
下であるのが好ましい。ここでのテープ基材の動的貯蔵
弾性率(E')は厚み0.2mmのテープ基材に粘着剤
層を設けた粘着テープから試験片(幅10mm、長さ2
0mm)を作成し、当該試験片の温度分散による動的粘
弾性挙動を、測定機器としてDMS6000(セイコー
インスツルメンツ製、商品名)を用い、測定法:引っ張
りモード、昇温速度:2℃/min、周波数:1Hzの
測定条件で測定した値である。
【0037】なお、粘着テープの動的貯蔵弾性率
(E’)において、粘着剤層はその値に殆ど影響せず
(すなわち、粘着剤層を有する場合と、テープ基材のみ
の場合とで動的貯蔵弾性率(E’)の値は殆ど変わらな
い)、粘着テープの動的貯蔵弾性率(E’)は実質的に
テープ基材の動的貯蔵弾性率(E’)に等しい。
【0038】
【実施例】以下、本発明を実施例と比較例によって更に
具体的に説明するが、本発明は以下の実施例によって限
定されるものではない。
【0039】〔使用材料〕A成分(分子骨格中にカルボニル性の酸素原子を有する
熱可塑性樹脂) A1:エチレン−酢酸ビニル共重合体(EVA)、融点
84℃[商品名:エバフレックスP−1905、三井デ
ュポンポリケミカル(株)製] A2:エチレン−酢酸ビニル共重合体(EVA)、融点
79℃[商品名:ウルトラセン635、東ソー(株)
製] A3:エチレン−アクリル酸エチル共重合体(EE
A)、融点79℃[商品名:エバフレックスA−71
4、三井デュポンポリケミカル(株)製]
【0040】B成分(エチレン成分とプロピレン成分を
含むポリマーアロイ) B1:キャタロイKS−353P(商品名)、モンテル
・エスディーケイ・サンライズ(株)製 B2:キャタロイKS−021P(商品名)、モンテル
・エスディーケイ・サンライズ(株)製 B3:キャタロイC200F(商品名)、モンテル・エ
スディーケイ・サンライズ(株)製
【0041】上記B1〜B3の23℃、80℃、120
℃での動的貯蔵弾性率は以下の通りである。 B1(23℃:210MPa、80℃:52MPa、1
20℃:21MPa B2(23℃:294MPa、80℃:125MPa、
120℃:59MPa) B3(23℃:303MPa、80℃:65MPa、1
20℃:20MPa)
【0042】C成分(無機金属化合物) C1:水酸化マグネシウム(Mg(OH)2 :未処理)
[商品名:マグシーズN−0 神島化学工業(株)製] C2:水酸化マグネシウム(Mg(OH)2 :ステアリ
ン酸処理)[商品名:マグシーズN−3 神島化学工業
(株)製] C3:水酸化マグネシウム(Mg(OH)2 :ステアリ
ン酸処理)[商品名:ファインマグSN−T ティーエ
ムジー(株)製] C4:水酸化マグネシウム(Mg(OH)2 :オレイン
酸処理)[商品名:ファインマグSN−L ティーエム
ジー(株)製] C5:水酸化マグネシウム(Mg(OH)2 :シラン系
カップリング剤処理) [商品名:キスマ5NH 協和化学工業(株)製] C6:水酸化マグネシウム(Mg(OH)2 :シラン系
カップリング剤処理) [商品名:キスマ5LH 協和化学工業(株)製] C7:水酸化マグネシウム(Mg(OH)2 :シラン系
カップリング剤処理) [商品名:キスマ5PH 協和化学工業(株)製] C8:カーボンブラック[商品名:シースト3H 東海
カーボン(株)製]
【0043】〔テープ基材及び粘着テープの作成法〕上
記A成分、B成分およびC成分の各材料をドライブレン
ドし、次いで、3L加圧ニーダーにて180℃で混練し
てペレット化した。当該組成物をプレス機により厚さ3
mmのシートに成形し酸素指数を測定した。更に当該組
成物をカレンダー圧延機により0.2mmの厚さのフィ
ルムに成形してテープ基材を作製し、該テープ基材の片
面にコロナ放電処理を施した後、下記の方法で調製した
アクリル系粘着剤を塗布(厚さ30μm)して粘着テー
プを作成した。このテープを用いて引張試験および加熱
変形試験を行った。
【0044】〔アクリル系粘着剤の調製方法〕冷却管、
窒素導入管、温度計および撹拌装置を備えた反応容器に
トルエン溶媒中、アクリル酸2−エチルヘキシル100
重量部、アクリル酸2重量部、重合開始剤としての過酸
化ベンゾイル0.2重量部を入れ、60℃で8時間反応
させて、ポリマーを得た。このポリマー溶液に、ポリマ
ー固形分100重量部に対してポリイソシアネート系架
橋剤(商品名:コロネートL、日本ポリウレタン工業社
製)を3重量部を添加してアクリル系粘着剤を調製し
た。
【0045】(実施例1〜9)A成分、B成分およびC
成分を下記表1に示す材料及び配合量とし、上記作成法
に従ってテープ基材(粘着テープ)を作成した。
【0046】(比較例1)A成分(A1:100重量
部)を使用し、B成分およびC成分は使用せず、他は上
記テープ基材(粘着テープ)の作成法に従ってテープ基
材(粘着テープ)を作成した。
【0047】(比較例2)A成分(A2:100重量
部)を使用し、B成分およびC成分は使用せず、他は上
記テープ基材(粘着テープ)の作成法に従ってテープ基
材(粘着テープ)を作成した。
【0048】(比較例3)A成分(A3:100重量
部)を使用し、B成分およびC成分は使用せず、他は上
記テープ基材(粘着テープ)の作成法に従ってテープ基
材(粘着テープ)を作成した。
【0049】(比較例4)B成分(B1:100重量
部)を使用し、A成分およびC成分は使用せず、他は上
記テープ基材(粘着テープ)の作成法に従ってテープ基
材(粘着テープ)を作成した。
【0050】(比較例5)A成分、B成分およびC成分
は使用せず、ポリプロピレン(PP)[商品名:ノバテ
ックFX3 日本ポリケム(株)製]100重量部を使
用し、他は上記テープ基材(粘着テープ)の作成法に従
ってテープ基材(粘着テープ)を作成した。
【0051】(比較例6)A成分(A1:100重量
部)とC成分(C2:50重量部、C8:2重量部)を
使用し、B成分は使用せず、他は上記テープ基材(粘着
テープ)の作成法に従ってテープ基材(粘着テープ)を
作成した。
【0052】(比較例7)A成分(A1:100重量
部)とC成分(C2:100重量部、C8:2重量部)
を使用し、B成分は使用せず、他は上記テープ基材(粘
着テープ)の作成法に従ってテープ基材(粘着テープ)
を作成した。
【0053】(比較例8)B成分(B1:100重量
部)とC成分(C5:150重量部、C8:4重量部)
を使用し、A成分は使用せず、他は上記テープ基材(粘
着テープ)の作成法に従ってテープ基材(粘着テープ)
を作成した。
【0054】(比較例9)A成分(A1:50重量
部)、C成分(C2:100重量部、C8:2重量部)
ポリプロピレン[商品名:ノバテックFX3 日本ポリ
ケム(株)製]15重量部、エチレン−プロピレンゴム
(EPR)[商品名:SPO VO−141住友化学工
業(株)製]35重量部を使用し、B成分は使用せず、
他は上記テープ基材(粘着テープ)の作成法に従ってテ
ープ基材(粘着テープ)を作成した。
【0055】(比較例10)A成分(A1:30重量
部)とB成分(B1:70重量部)及びC成分(C1:
100重量部、C8:2重量部)を使用し、他は上記テ
ープ基材(粘着テープ)の作成法に従ってテープ基材
(粘着テープ)を作成した。
【0056】(比較例11)A成分(A1:20重量
部)とB成分(B1:80重量部)及びC成分(C1:
150重量部、C8:2重量部)を使用し、他は上記テ
ープ基材(粘着テープ)の作成法に従ってテープ基材
(粘着テープ)を作成した。
【0057】(比較例12)A成分(A1:20重量
部)とB成分(B1:80重量部)及びC成分(C2:
150重量部、C8:4重量部)を使用し、他は上記テ
ープ基材(粘着テープ)の作成法に従ってテープ基材
(粘着テープ)を作成した。
【0058】(比較例13)A成分(A1:20重量
部)とB成分(B1:80重量部)及びC成分(C3:
150重量部、C8:4重量部)を使用し、他は上記テ
ープ基材(粘着テープ)の作成法に従ってテープ基材
(粘着テープ)を作成した。
【0059】(比較例14)A成分(A1:20重量
部)とB成分(B1:80重量部)及びC成分(C4:
150重量部、C8:4重量部)を使用し、他は上記テ
ープ基材(粘着テープ)の作成法に従ってテープ基材
(粘着テープ)を作成した。
【0060】〔評価試験〕実施例1〜9及び比較例1〜
14の各テープ基材(粘着テープ)について以下の評価
試験を行った。また、各粘着テープの80℃、120℃
での動的貯蔵弾性率(E')を前述の方法により測定し
た。
【0061】難燃性の評価 前記テープ基材の作成時のプレス機で厚さ3mmのシー
トに成形した段階で、当該シートから試験片(寸法:長
さ70mm、幅6.5mm)を採取し、この試験片をJ
IS K7201の酸素指数法による高分子材料の燃焼
試験方法に準じて燃焼させ、試験片の燃焼時間が3分以
上継続して燃焼するか、または着炎後の燃焼長さが50
mm以上燃え続けるのに必要な最低の酸素流量とその時
の窒素流量を流量計(装置名「キャンドル燃焼試験機」
東洋精機(株)製)にて測定し、下記式(I)により酸
素指数を求め、当該酸素指数で難燃性を評価した。25
%以上を合格、25%未満を不合格とした。
【0062】 酸素指数(O.I.)={[O2 ]/([O2 ]+[N2 ])}×100 (I)
【0063】(式中、[O2 ]は酸素の流量(l/mi
n)、[N2 ]は窒素の流量(l/min)である。)
【0064】粘着テープの破断強度及び破断伸度の評
価 粘着テープから採取した試験片(幅19mm、長さ10
0mm)を、23℃、60%RHの雰囲気下、当該試験
片の長さ方向の両末端(ここで長さ方向はテープ基材の
成形流れ方向(MD方向)に充当している。)を保持し
て、万能引張圧縮試験機にて、引張速度:300mm/
minで、当該試験片を長さ方向に引っ張って、破断強
度(MPa)、破断伸度(%)を測定した。破断強度は
9MPa以上、25MPa以下の範囲内であれば合格、
破断伸度は100%以上、400%未満の範囲内であれ
ば合格とした。この合格の判断は、実際のテープの被粘
着物への巻き付け作業性と、破断強度及び破断伸度の関
係をみて、破断強度及び破断伸度が上記の範囲内にあれ
ば、容易にテープを引き伸ばしながら(テープの破断を
生じることなく)テープの巻き付け作業を行うことがで
き、しかも、巻き付け後は手で簡単にテープを切断でき
ることを確認して決定した。すなわち、破断強度が9M
Pa未満ではテープの巻き付け作業中にテープが破断
(切断)しやすく、25MPaを超えると、テープの巻
き付け後に手で簡単にテープを切断しにくくなる。一
方、破断伸度が100%未満ではテープが伸びにくいた
めにテープの巻き付け作業の作業性が低下し、400%
以上ではテープが伸び過ぎるために、テープの巻き付け
作業の作業性が低下し、また、テープの巻き付け後に手
で簡単にテープを切断しにくくなる。
【0065】加熱変形率の評価 UL−510に準拠して行う。図1(a)に示すよう
に、導体からなる直径(d)が2mm、長さ30mmの
丸棒1の外周面に粘着テープTを巻き付けた試験体10
を作成する。当該試験体10の常温での外径(D0 )を
JIS B7503に規定のダイヤルゲージ、JIS
B7507に規定のノギス、または、これらと同程度の
測定精度を有する測定器で測定する。次に、当該試験体
10を規定温度(100℃±1.0℃)に加熱した試験
機に入れ、60分間加熱した後、試験体を図1(b)に
示すように、直径9.5±0.2mmの円柱状の凸部2
aを有する加圧板2と平行板3との間に設置し、板平面
に対する垂直方向から加圧(4.9N)し、さらに規定
温度(100℃±1.0℃)で60分間放置した後、そ
のままの状態で試験体の外径(D1 )を測定し、加熱前
のテープの厚さ(t0)、加熱後のテープの厚さ
(t1 )を下記式(II)により計算し、さらに、下記
式(III)により、加熱前のテープの厚さからの加熱
後のテープの厚さの減少率(加熱変形率)(X)を算出
する。減少率(加熱変形率)(X)が65%以内であれ
ば合格、65%を越えると不合格とした。
【0066】t=(D−d)/2 (II) (式中、Dは試験体の外径、dは丸棒の直径)
【0067】 X(%)={(t0 −t1 )/t0 }×100 (III) (式中、t0 は加熱前の厚さ(mm)、t1 は加熱後の
厚さ(mm))
【0068】耐表面白化性の評価 ・延伸(伸長)時の耐表面白化性 粘着テープから採取した試験片(幅19mm)を23
℃、60%RHの雰囲気下で50%延伸して、テープ基
材が白化するかを目視観察し、白化が認められないもの
を合格(○)、白化が認められるものを不合格(×)と
した。なお、延伸後のテープ基材の表面状態を走査型電
子顕微鏡(倍率4000倍)にて観察したところ、白化
したものは図2(a)の写真(比較例12の試験片の写
真)が示すように、樹脂成分と無機金属化合物との界面
結合力が十分でないために、ボイド(写真中の濃色部)
が発生し、その結果、光散乱状態が変化するために目視
により白化が認められるものと推察される。一方、白化
しなかったものは図2(b)の写真(実施例1の試験片
の写真)が示すように、樹脂成分と無機金属化合物との
界面結合力が十分であり、界面にボイドは発生せず、光
散乱状態の変化が生じないために目視により白化が認め
られないものと推察される。 ・引掻き時(物体との接触時)の耐表面白化性 テープ基材の作製段階における各材料を混練して得たペ
レットを熱プレス機で厚さ1mm、縦150mm、横1
80mmのシートに成形し、これから幅20mmm、長
さ100mmの試験片を打ち抜いた。この試験片の表面
をニードル磨耗試験機で荷重500gでMIL規格W−
22759Dに準拠して、引掻き試験を行った。この試
験片の表面を目視観察し、白化が認められないものを合
格(○)、白化が認められるものを不合格(×)とし
た。
【0069】以上の評価結果と各粘着テープの80℃と
120℃での動的貯蔵弾性率(E')を下記表1に示
す。
【0070】
【表1】
【0071】表中、A成分、B成分、C成分の配合量は
重量部である。また、*は粘着テープ(基材)が溶融し
て動的貯蔵弾性率(E')を測定できなかったことを意
味している。加熱変形率100%は粘着テープが溶融し
て丸棒から流れ落ちてテープとしての形態が保持し得な
かったことを意味している。比較例5、9で使用したポ
リプロピレン(PP)、エチレン−プロピレンゴム(E
PR)は便宜上、B成分の欄に記載している。
【0072】
【発明の効果】以上の説明により明らかなように、本発
明の粘着テープ基材に粘着剤層を設けて得られる粘着テ
ープは、柔軟性、耐熱変形性および難燃性のいずれもが
良好で、しかも、適度な伸長性と強度を有することか
ら、被粘着物への巻き付け作業性及び巻き付け後の手切
れ性が良好であり、テープ伸長時に表面白化も生じな
い。また、焼却処理時にはダイオキシンやハロゲン系ガ
スなどの有毒ガスの発生がない。よって、例えば、従
来、自動車、電車、バスなどの車両、航空機、船舶、家
屋、工場などの各分野における電気機器の絶縁テープと
して用いられてきたPVC基材を用いた粘着テープの代
替えとして十分に使用できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】粘着テープ(基材)の加熱変形率の評価試験方
法の説明図であり、(a)は試験体の側面図、(b)は
試験装置の側面図である。
【図2】延伸(伸長)後の粘着テープ基材の表面状態を
写した走査型電子顕微鏡写真であり、(a)は比較例1
2(白化したもの)、(b)は実施例1(白化しないも
の)である。
【符号の説明】 1 丸棒 2 加圧板 2a 凸部 3 平行板 10 試験体 T 粘着テープ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 夏目 雅好 大阪府茨木市下穂積1丁目1番2号 日東 電工株式会社内 (72)発明者 高田 信一 大阪府茨木市下穂積1丁目1番2号 日東 電工株式会社内 (72)発明者 大山 高輝 大阪府茨木市下穂積1丁目1番2号 日東 電工株式会社内 Fターム(参考) 4J002 BB03Y BB06W BB07W BB08W BB12X BB15X BB23W BN03X BP02X BP03X CD19W DE076 DE086 DE096 DE146 DE216 DE266 DE286 DK006 FB096 FB106 FB136 FB146 FB156 FD010 FD030 FD050 FD180 GJ01 4J004 CA03 CA04 CA08

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 基材の少なくとも片面に粘着剤層を有す
    る粘着テープであって、前記基材は以下のA成分、B成
    分およびC成分を含み、かつ、実質的にハロゲン原子を
    含まないものであることを特徴とする粘着テープ。 A成分:分子骨格中にカルボニル性の酸素原子を有する
    熱可塑性樹脂 B成分:エチレン成分とプロピレン成分を含むポリマー
    アロイ C成分:シラン系カップリング剤で表面処理された無機
    金属化合物
  2. 【請求項2】 基材を構成するA成分とB成分の配合重
    量比(A:B)が1:9〜8:2であり、A成分とB成
    分の合計配合量100重量部当たりのC成分の配合量が
    80〜200重量部である請求項1記載の粘着テープ。
  3. 【請求項3】 80℃における動的貯蔵弾性率(E')
    が25MPa以上であり、かつ、120℃における動的
    貯蔵弾性率(E')が10MPa以上である請求項1ま
    たは2記載の粘着テープ。
  4. 【請求項4】 基材がその成形過程および/または成形
    後において架橋処理されていないものである請求項1〜
    3のいずれかに記載の粘着テープ。
  5. 【請求項5】 以下のA成分、B成分およびC成分を含
    み、かつ、実質的にハロゲン原子を含まないことを特徴
    とする粘着テープ基材。 A成分:分子骨格中にカルボニル性の酸素原子を有する
    熱可塑性樹脂 B成分:エチレン成分とプロピレン成分を含むポリマー
    アロイ C成分:シラン系カップリング剤で表面処理された無機
    金属化合物
  6. 【請求項6】 A成分とB成分の配合重量比(A:B)
    が1:9〜8:2であり、A成分とB成分の合計配合量
    100重量部当たりのC成分の配合量が80〜200重
    量部である請求項5記載の粘着テープ基材。
  7. 【請求項7】 80℃における動的貯蔵弾性率(E')
    が25MPa以上であり、かつ、120℃における動的
    貯蔵弾性率(E')が10MPa以上である請求項5ま
    たは6記載の粘着テープ基材。
  8. 【請求項8】 当該基材はその成形過程および/または
    成形後において架橋処理されていないものである請求項
    5〜7のいずれかに記載の粘着テープ基材。
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