JP2004067766A

JP2004067766A - 粘着テープ

Info

Publication number: JP2004067766A
Application number: JP2002226185A
Authority: JP
Inventors: Toshiaki Mabuchi; 馬淵　利明; Atsushi Suzuki; 鈴木　淳
Original assignee: Fujikura Ltd
Current assignee: Fujikura Ltd
Priority date: 2002-08-02
Filing date: 2002-08-02
Publication date: 2004-03-04

Abstract

【課題】ポリオレフィン系ポリマーを主体とする樹脂組成物からなる基材を使用した粘着テープにおいて、難燃性、機械強度、耐熱性、柔軟性の何れの特性をも満足する粘着テープを提供する。
【解決手段】基材と粘着剤層とからなる粘着テープであって、基材をなす樹脂組成物が、密度０．８９ｇ／ｃｍ^３以下の超低密度ポリエチレンを７０ｗｔ％以上と、エチルアクリレート含有量３０モル％以上のエチレン−エチルアクリレート共重合体を１〜３０ｗｔ％含むポリオレフィン系ベースポリマー１００重量部に、金属水酸化物８０〜１５０重量部と、窒素化合物１０〜５０重量部と、一種以上の亜鉛化合物を１〜１０重量部配合したものである。
【選択図】　なし

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電線、ケーブル等の配線作業および消磁コイル等に使用される粘着テープに関し、燃焼時にハロゲン含有有毒ガスを発生しないようにしたノンハロゲン粘着テープであって、難燃性、機械強度、耐熱性、柔軟性の何れの特性をも満足するようにしたものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、電線、ケーブル等の配線作業および消磁コイル等に使用される粘着テープとしては、軟質ポリ塩化ビニルからなる厚み０．１〜０．３ｍｍ、幅１５〜３０ｍｍのテープ状の基材の一方の表面にブチルゴム系粘着剤などからなる粘着剤層を形成したもの（以下、「ＰＶＣ製粘着テープ」という。）が広く使用されている。
【０００３】
ところで、現在環境問題が重視され、ダイオキシンの発生源とされている塩化ビニル系プラスチックの使用を取りやめる動きがある。このため、電線、ケーブルなどの被覆材についても脱塩化ビニル化が進んでおり、電線、ケーブルの接続等に使用されている粘着テープにも脱塩化ビニル化が要求されつつある。
【０００４】
この要求を満たすものとして、粘着テープの基材をなす樹脂組成物にポリオレフィン系ポリマーを使用するとともに、例えば、ノンハロゲン系難燃剤として水酸化マグネシウムなどの金属水酸化物を配合することによって難燃性を付与し、燃焼時にダイオキシンやハロゲン含有ガスを発生しないようにしたものが提案されている。
【０００５】
しかしながら、このような基材をなす樹脂組成物にポリオレフィン系ポリマーを使用する粘着テープ（以下、「ポリオレフィン系ポリマー製粘着テープ」という。）にあっては、ＰＶＣ製粘着テープに比べて難燃性が劣るといった問題があった。そして、ポリオレフィン系ポリマーからなる基材に金属水酸化物の難燃剤を配合したものでは、難燃性、機械強度、耐熱性、柔軟性の何れの特性をも満足する組成物の確立は非常に困難であった。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
この発明は上記従来の問題点に鑑み、ポリオレフィン系ポリマー製粘着テープにおいて、難燃性、機械強度、耐熱性、柔軟性の何れの特性をも満足させるようにしたものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
そこで、この発明による粘着テープは、基材と粘着剤層とからなる粘着テープであって、基材をなす樹脂組成物が、密度０．８９ｇ／ｃｍ^３以下の超低密度ポリエチレンを７０ｗｔ％以上と、エチルアクリレート含有量３０モル％以上のエチレン−エチルアクリレート共重合体を１〜３０ｗｔ％含むポリオレフィン系ベースポリマー１００重量部に、金属水酸化物８０〜１５０重量部と、窒素化合物１０〜５０重量部と、一種以上の亜鉛化合物を１〜１０重量部配合したものである。
【０００８】
【発明の実施の形態】
この発明による粘着テープは、基材と、この基材の上に形成された粘着剤層とからなる。
この粘着テープの基材を構成する樹脂組成物としては、ポリオレフィン系ポリマーをベースポリマーとするものが用いられ、このポリオレフィン系ポリマーは、密度０．８９ｇ／ｃｍ^３以下の超低密度ポリエチレンを必須成分として全量の７０ｗｔ％以上含むとともに、エチルアクリレート含有量３０モル％以上のエチレン−エチルアクリレート共重合体を１〜３０ｗｔ％含むものが用いられる。
【０００９】
超低密度ポリエチレンとしては、密度が０．８９ｇ／ｃｍ^３以下であるものが用いられ、メルトフローレート（温度１９０℃、荷重２．１６ｋｇ、時間１０分）が０．１〜１０のものが好ましく、具体的には日本ユニカー社製、商品名「ＤＦＤＢ１０８８」、「ＤＦＤＢ１０８５」などが使用できる。
【００１０】
また、エチルアクリレート含有量３０モル％以上のエチレン−エチルアクリレート共重合体としては、好ましくはエチルアクリレート含有量がモル比で３０〜５０％、メルトフローレート０．１〜５０のものが用いられる。
【００１１】
また、粘着テープに高難燃性を付与する（ＵＬ５１０に規定する難燃試験に合格する）ためには、ノンハロゲン系難燃剤として金属水酸化物を配合するとともに、難燃助剤として窒素化合物と亜鉛化合物を配合する。
【００１２】
この金属水酸化物には、水酸化マグネシウム、水酸化アルミニウム、水酸化カルシウムなどが用いられ、なかでも難燃性付与効果が高い水酸化マグネシウムが好ましい。
粘着テープに高難燃性を付与する場合、ポリオレフィン系ポリマー１００重量部に対して、金属水酸化物を８０〜１５０重量部、好ましくは１００〜１３０重量部配合する。８０重量部未満では必要な難燃性が得られず（ＵＬ５１０に規定する難燃試験に合格できず）、１５０重量部を超えると組成物の機械強度、伸び等が大きく低下する。
【００１３】
そして難燃助剤として、メラミンシアヌレート等の窒素化合物と、硼酸亜鉛、錫酸亜鉛等の亜鉛化合物等を適宜配合することが好ましい。
窒素化合物の配合量は、ベースポリマー１００重量部に対して１０〜５０重量部とする。１０重量部未満では添加による難燃性向上の効果が現れず、５０重量部を超えると柔軟性が低下し、溶融粘度が向上することになり、好ましくない。また硼酸亜鉛、錫酸亜鉛等の亜鉛化合物の配合量は、ベースポリマー１００重量部に対して１〜１０重量部とする。１重量部未満では添加による難燃性向上の効果が現れず、５０重量部を超えると柔軟性が低下し、溶融粘度が向上することになり、好ましくない。
【００１４】
上述したように、ポリオレフィン系ポリマーにノンハロゲン系難燃剤として金属水酸化物を配合するとともに難燃助剤を配合してなる樹脂組成物において、密度０．８９ｇ／ｃｍ^３以下の超低密度ポリエチレンを７０ｗｔ％以上と、エチルアクリレート含有量３０モル％以上のエチレン−エチルアクリレート共重合体を１〜３０ｗｔ％含むポリオレフィン系ベースポリマー１００重量部に、金属水酸化物８０〜１５０重量部と、窒素化合物１０〜５０重量部と、一種以上の亜鉛化合物を１〜１０重量部配合し、この樹脂組成物からなる基材を使用して粘着テープを作製することによって、ＵＬ５１０に規定された難燃性試験に合格し、かつ引張強度１０．３ＭＰａ以上、伸び６０％以上、加熱変形率５０％以下（加熱変形残率５０％超）、柔軟性を有するといった、難燃性、機械強度、耐熱性、柔軟性の何れの特性をも満足した粘着テープを取得することができる。
【００１５】
なお、粘着テープの基材をなす樹脂組成物には、さらに必要に応じて老化防止剤、着色剤、無機充填剤、紫外線吸収剤、銅害防止剤などを適宜配合してもよい。
【００１６】
さらに、この樹脂組成物について、重金属含有量０．１重量％以下で、かつ塩素、フッ素、臭素などのハロゲン元素を含有しないことが好ましい。重金属含有量０．１重量％以下とすることで、燃焼灰分中に有害とされるカドニウム、鉛などが規制値以下となり、処分が容易となる。
【００１７】
また、上記樹脂組成物からなる基材は、体積抵抗率が１０^１３Ω／ｃｍ^３以上であることが好ましく、これにより得られる粘着テープは充分な電気絶縁性を有し、ＰＶＣ製粘着テープと同様に電気絶縁処理にも使用し得る。
【００１８】
次に、粘着剤層としては、ハロゲンやリン、その他有害な元素が含有されていなければ特に限定されず、ゴム系粘着剤、アクリル系粘着剤などの一般的な粘着剤が使用できる。また粘着剤には必要に応じて粘着付与剤、軟化剤、酸化防止剤、老化防止剤、顔料、充填剤等が添加されてもよい。
【００１９】
粘着剤の具体例としては、次の粘着剤を１種もしくは２種以上組み合わせて用いることができる。
（イ）ＳＢＲ系粘着剤、（ロ）アクリル系粘着剤、（ハ）天然ゴム系粘着剤、（二）イソプレンゴム系粘着剤、（ホ）イソブチレンゴム系粘着剤
【００２０】
ＳＢＲ系粘着剤としては、スチレン−ブタジエンゴムを主成分とし、これにロジン、ロジン誘導体、テルペン樹脂、石油樹脂、コーバル、アルキルフェノールなどの粘着付与剤（タッキファイヤー）や、プロセスオイルなどの軟化剤、カーボンブラック、ケイ酸塩、炭酸カルシウム、クレーなどの充填剤、トルエン、ヘキサン、無鉛ガソリンなどの溶剤、老化防止剤などを配合したものなどが用いられる。
【００２１】
アクリル系粘着剤としては、種々のアクリル酸エステルを２種以上共重合したガラス転移温度が−２０℃以下のアクリル共重合体を主成分とするもので、必要に応じて上述の粘着付与剤、軟化剤、充填剤、溶剤、老化防止剤などを適宜配合したものなどが用いられる。
【００２２】
アクリル系粘着剤は、一般にブチルゴム系粘着剤やＳＢＲ系粘着剤などに比べて、粘着性が高いため、粘着剤層の層厚が薄くても十分強力な粘着力が得られる。粘着剤層の層厚が薄くてすめば、粘着テープ全体の厚みを一定とすると、基材の厚みを厚くすることができ、粘着テープの基材の機械的強度を高めることが可能となる。
【００２３】
天然ゴム系粘着剤としては、天然ゴムを主成分とし、これに上述の粘着付与剤、軟化剤、充填剤、溶剤、老化防止剤などを適宜配合したものなどが用いられる。
イソプレンゴム系粘着剤としては、イソプレンゴムを主成分とし、これに上述の粘着付与剤、軟化剤、充填剤、溶剤、老化防止剤などを適宜配合したものなどが用いられる。
イソブチレンゴム系粘着剤としては、イソブチレンゴムを主成分とし、これに上述の粘着付与剤、軟化剤、充填剤、溶剤、老化防止剤などを適宜配合したものなどが用いられる。
【００２４】
また、粘着テープを製造する方法としては、特に限定されないが、前記の樹脂組成物を溶融混練し、押出成形、インフレーション成形、カレンダー成形などによって、厚み０．１〜０．３ｍｍの広幅のフィルムを製造し、粘着テープの基材とする。次いで、この基材の片面に前記の粘着剤をコーティング装置により所定の厚みに塗布した後、スリッターにて幅１５〜３０ｍｍに裁断して巻き取る方法などがある。
【００２５】
この場合、基材の粘着剤を塗布する面に、コロナ処理、プライマー処理等を行うことにより、粘着剤層と基材との接着力を向上させる方法を採ることも可能である。
また粘着剤層の厚みも限定されるものでなく、接着性および難燃性を損なわない程度にすればよく、数μｍ〜５００μｍで使用可能であり、一般には１０μｍ〜２００μｍの範囲が好ましい。
【００２６】
以下に、本発明による粘着テープの実施例を挙げ、本発明を詳細に説明する。なお本発明は、以下の実施例のみに限定されるものではない。
【００２７】
表１または表２（実施例１〜６、比較例１〜８）に示すような配合組成（重量部表示）の樹脂組成物を用意し、これらをインフレーション成形して厚み０．１７ｍｍのフィルム状の基材をそれぞれ取得した。そして、基材の片面に天然ゴム系粘着剤を塗布した後、スリッターで裁断し、幅１９ｍｍの粘着テープとした。
【００２８】
表１及び表２に示す、粘着テープ特性についての物性値の試験方法は、いずれも、ＵＬ５１０に定められた規定に基づいて試験を行った。
なお、柔軟性については、柔軟性試験に合格したものを○で示すとともに、柔軟性試験に合格するが柔軟性にあまり優れないものを△で示し、不合格のものを×で示した。
また、難燃性については、難燃性試験に合格したものを○で示し、不合格のものを×で示した。
【００２９】
そして判定において、引張強度１０．３ＭＰａ以上、伸び６０％以上、加熱変形率が５０％以下、難燃性試験と柔軟性試験に合格し、難燃性、機械強度、耐熱性、柔軟性の何れの特性をも満足するものを○で示すとともに、何れかの特性を満足しないものを×で示した。
【００３０】
表１及び表２において、次の材料を用いた。
ＶＬＤＰＥ（Ｔｙｐｅ１）：超低密度ポリエチレン（密度０．８８４ｇ／ｃｍ^３、日本ユニカー製の商品名「ＤＦＤＢ１０８８」）、
ＶＬＤＰＥ（Ｔｙｐｅ２）：超低密度ポリエチレン（密度０．９０４ｇ／ｃｍ^３、日本ユニカー製の商品名「ＤＦＤＡ１１３７」）、
ＥＥＡ（Ｔｙｐｅ１）：エチレン−エチルアクリレート共重合体（エチルアクリレート含有量３４モル％、三井デュポンポリケミカル社製の商品名「Ａ−７０９」）、
ＥＥＡ（Ｔｙｐｅ２）：エチレン−エチルアクリレート共重合体（エチルアクリレート含有量１５モル％、三井デュポンポリケミカル社製の商品名「Ａ−７１０」）、
水Ｍｇ：ステアリン酸処理水酸化マグネシウム
窒素化合物：メラミンシアヌレート
亜鉛化合物：硼酸亜鉛
老化防止剤：フェノール系酸化防止剤
【００３１】
【表１】

【００３２】
【表２】

【００３３】
表１及び表２の結果より、本発明の配合組成の樹脂組成物からなる基材、つまり密度０．８９ｇ／ｃｍ^３以下の超低密度ポリエチレンを７０ｗｔ％以上と、エチルアクリレート含有量３０モル％以上のエチレン−エチルアクリレート共重合体を１〜３０ｗｔ％含むポリオレフィン系ベースポリマー１００重量部に、金属水酸化物８０〜１５０重量部と、窒素化合物１０〜５０重量部と、一種以上の亜鉛化合物を１〜１０重量部配合した樹脂組成物からなる基材を使用した粘着テープについて、ＵＬ５１０に規定する試験方法により粘着テープ特性を判定したところ、難燃性試験に合格し、かつ引張強度１０．３ＭＰａ以上、伸び６０％以上、加熱変形率５０％以下（加熱変形残率が５０％を超える）を示し、柔軟性試験に合格する良好な粘着テープを取得することができた。
すなわち、難燃性、機械強度、耐熱性、柔軟性の何れの特性をも満足した粘着テープを取得することができた。
【００３４】
一方、表１に示すように、密度０．８９ｇ／ｃｍ^３以下の超低密度ポリエチレンを６０ｗｔ％しか含有しない樹脂組成物を基材として使用した場合（比較例１）、引張強度１０．３ＭＰａを満たすことができず機械強度を満足させることができず、またエチレン−エチルアクリレート共重合体を含有しない樹脂組成物を基材として使用した場合（比較例２）、難燃性試験に不合格であった。また密度が０．８９ｇ／ｃｍ^３を超える超低密度ポリエチレンを使用した場合（比較例３）や、エチルアクリレート含有量３０モル％未満のエチレン−エチルアクリレート共重合体を使用した場合（比較例４）は、柔軟性試験に不合格であった。
【００３５】
また、表２に示すように、含窒素化合物（メラミンシアヌレート）の配合量を６０重量部とした場合（比較例５）は、難燃性試験に合格するものの、引張強度１０．３ＭＰａを満たすことができず、また柔軟性試験も不合格であり、さらに金属水酸化物（ステアリン酸処理水酸化マグネシウム）の配合量を７０重量部ししか配合しない場合（比較例６）は、難燃性試験に不合格であった。
そして、含窒素化合物（メラミンシアヌレート）や亜鉛化合物（硼酸亜鉛）等の難燃助剤を配合しなかった場合（比較例７）は、難燃性試験に不合格であり、金属水酸化物（ステアリン酸処理水酸化マグネシウム）の配合量が１５０重量部を超える場合（比較例８）は難燃性試験に合格するものの、引張強度１０．３ＭＰａを満たすことができず、また柔軟性試験も不合格であった。
【００３６】
【発明の効果】
以上説明したように、この発明によれば、燃焼時にダイオキシンやハロゲン含有ガスなどの有害物質を発生することがないポリオレフィン系ポリマー製粘着テープにおいて、密度０．８９ｇ／ｃｍ^３以下の超低密度ポリエチレンを７０ｗｔ％以上と、エチルアクリレート含有量３０モル％以上のエチレン−エチルアクリレート共重合体を１〜３０ｗｔ％含むポリオレフィン系ベースポリマー１００重量部に、金属水酸化物８０〜１５０重量部と、窒素化合物１０〜５０重量部と、一種以上の亜鉛化合物を１〜１０重量部配合した樹脂組成物からなる基材を使用して粘着テープを作製することによって、難燃性、機械強度、耐熱性、柔軟性の何れの特性をも満足した粘着テープを提供することができた。つまり、この発明による粘着テープによれば、従来のＰＶＣ製粘着テープと同等以上の難燃性能を有し、かつテープ特性に優れるとともに、燃焼時にダイオキシンやハロゲン含有ガスなどの有害物質を発生することがなく、発煙量も少量となる。

Claims

基材と粘着剤層とからなる粘着テープであって、
基材をなす樹脂組成物が、密度０．８９ｇ／ｃｍ^３以下の超低密度ポリエチレンを７０ｗｔ％以上と、エチルアクリレート含有量３０モル％以上のエチレン−エチルアクリレート共重合体を１〜３０ｗｔ％含むポリオレフィン系ベースポリマー１００重量部に、金属水酸化物８０〜１５０重量部と、窒素化合物１０〜５０重量部と、一種以上の亜鉛化合物を１〜１０重量部配合したものであることを特徴とする粘着テープ。
ＵＬ５１０に規定する試験方法により難燃性試験に合格し、かつ引張強度１０．３ＭＰａ以上、伸び６０％以上、加熱変形率が５０％以下、柔軟性を有することを特徴とする請求項１に記載の粘着テープ。