JP2005097501A - 粘着テープ及びシート - Google Patents

Abstract

【課題】 発泡温度が低く、かつ、薄い粘着剤層の場合も効率よく発泡が可能な発泡性粘着テープ及びシートの提供。
【解決手段】 粘着樹脂、発泡性物質及び発泡助剤を含有する発泡性粘着剤層と基材とからなる粘着テープであって、発泡温度が１２０℃以下、発泡後の粘着剤層の厚さが１０〜５０μｍである粘着テープ又はシート。
【選択図】なし

Description

本発明は、粘着テープ及びシートに関するものである。

従来、粘着テープとしては、テープ支持体にエマルジョン系または溶剤系の粘着剤を塗布し乾燥したもの、あるいは熱可塑性ゴムを主成分としたホットメルト系粘着剤を溶融状態で塗布したものなどが一般的に知られている。

粘着テープや粘着シートの粘着剤層を微細な発泡構造とすることにより、見かけの弾性率を低下させて、初期粘着性、粗面接着性、耐反撥性などの特性を向上させたり、粘着剤使用量の低減により材料費を削減することが行われている。

上記のような発泡粘着テープ又はシートとしては、熱分解型化学発泡剤を粘着剤層中に含有させた発泡層と非発泡層とからなる粘着剤層を加熱する方法（特許文献１参照）、粘着剤層中にマイクロカプセルのような微小中空粒子を混合する方法（特許文献２参照）などが知られている。しかし、これらの方法では、発泡温度が高い、粘着剤層が薄くなると発泡しない、微細セルが得られにくい、発泡セル構造の制御が困難である、コスト高となるなどの多くの問題があった。
特開昭６２−２６３２７８号公報 特開平２−２４０１８２号公報

本発明の目的は、発泡温度が低く、かつ、薄い粘着剤層の場合も効率よく発泡が可能な発泡性粘着テープ及びシートを提供することにある。

本発明者らは、前記目的を達成するため鋭意研究を重ねた結果、粘着樹脂、熱分解性発泡剤又は熱膨張性マイクロカプセル、及び発泡助剤からなる粘着剤層を用いることにより、粘着テープ及びシートが低温で、かつ薄い粘着層の場合も効率よく発泡が可能であることを見出し、本発明を完成した。

請求項１記載の発明は、粘着樹脂、発泡性物質及び発泡助剤を含有する発泡性粘着剤層と基材とからなる粘着テープであって、発泡温度が１２０℃以下、発泡後の粘着剤層の厚さが１０〜５０μｍである粘着テープ又はシートである。

請求項２記載の発明は、基材が二軸延伸ポリプロピレンである請求項１記載の粘着テープ又はシートである。

請求項３記載の発明は、発泡性物質が熱分解性発泡剤である請求項１又は２に記載の粘着テープ又はシートである。

請求項４記載の発明は、発泡性物質が熱膨張性マイクロカプセルである請求項１又は２に記載の粘着テープ又はシートである。

請求項５記載の発明は、発泡助剤が無機フィラーである請求項１〜４のいずれかに記載の粘着テープ又はシートである。

請求項６記載の発明は、粘着剤層に架橋剤が添加されてなる請求項１〜５のいずれかに記載の粘着テープ又はシート。

請求項７記載の発明は、請求項１〜６記載の粘着テープ又はシートを発泡させてなる粘着テープ又はシート。

本発明で用いられる基材としては特に限定されることなく、一般的に粘着テープの基材として用いられる基材が用いられ、例えば、紙、不織布、布、ポリエチレン、ポリプロピレン、塩化ビニル等の樹脂フィルム等が挙げられる。これらの内、ＯＰＰ(二軸延伸ポリプロピレンフィルム)等のポリオレフィンフィルム、背面をポリエチレン等でマスクした不織布、織布等が好適に用いられ、特に好ましくは、基材の強度が十分に高く、伸度が比較的低いという点で、ＯＰＰが用いられる。

本発明の粘着剤層を構成する粘着樹脂としては、通常粘着剤に用いられる、ゴム系、アクリル系、シリコーン系、ポリビニルエーテル系等の粘着樹脂であれば特に限定されないが、各種粘着性能の設計のバリエーションの広さ、設計、合成の容易さ等からアクリル系樹脂が好適に用いられる。アクリル系樹脂は、通常、（メタ）アクリル酸アルキルエステルの重合体又は他の共重合性モノマーとの共重合体が用いられる。アクリル系樹脂の主モノマーとしては、そのホモポリマーのガラス転移温度が−５０℃以下の（メタ）アクリル酸アルキルエステルが好ましい。尚、（メタ）アクリル酸アルキルエステルとはアクリル酸アルキルエステルおよび／またはメタクリル酸アルキルエステルを意味する。

上記（メタ）アクリル酸アルキルエステルとしては、たとえば、メチル基、エチル基、ｎ−ブチル基、ｉｓｏ−ブチル基、２−エチルヘキシル基、オクチル基、イソオクチル基、イソノニル基等の炭素数が１−１０のアルキル基の（メタ）アクリル酸エステルが挙げられる。

また、上記他の共重合性モノマーとしては、（メタ）アクリル酸のヒドロキシアルキルエステル（例えば、ヒドロキシエチルエステル、ヒドロキシブチルエステル、ヒドロキシヘキシルエステル等）、（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−ヒドロキシメチルアミド、（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）、酢酸ビニル等のビニルエステル、スチレン、アクリロニトリルなどが挙げられる。

さらに、上記他の共重合性モノマーとして、分子中に炭素−炭素二重結合を２個以上有し、ラジカル重合により架橋可能なトリメチロールプロパントリ（メタ）アクリレート、ペンタエリスリトールトリ（メタ）アクリレ−ト、テトラエチレングリコールジ（メタ）アクリレート、１，６−ヘキサンジオールジ（メタ）アクリレート、ネオペンチルグリコールジ（メタ）アクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサ（メタ）アクリレート等の（メタ）アクリル酸と多価アルコールとのエステル化物等も挙げられる。

上記粘着樹脂の重合方法としては特に限定されず、例えば、溶液重合、懸濁重合、乳化重合（例えば、一次仕込み重合法、モノマー添加重合法、プレエマルジョン添加重合法等）等の公知の重合方法が用いられる。得られた粘着樹脂は、そのまま粘着剤として用いても良いし、粘着樹脂を乾燥単離した後に改めて溶剤に溶解したり、水に分散させて使用しても良い。

本発明において用いられる発泡性物質としては熱分解性発泡剤や熱膨張性マイクロカプセル等が好適に用いられる。
熱分解性発泡剤としては、具体的には、例えば、炭酸アンモニウム、炭酸水素アンモニウム、炭酸水素ナトリウム、亜硝酸アンモニウム、水素化ホウ素ナトリウム、アジド類等
の無機系発泡剤、アゾビスイソブチロニトリルやアゾジカルボンアミド、バリウムアゾジカルボキシレートの如きアゾ系化合物、パラトルエンスルホニルヒドラジドやジフェニルスルホン−３，３’−ジスルホニルヒドラジド、４，４’−オキシビス（ベンゼンスルホニルヒドラジド）、アリルビス（スルホニルヒドラジド）の如きヒドラジン系化合物、ρ−トルイレンスルホニルセミカルバジドや４，４’−オキシビス（ベンゼンスルホニルセミカルバジド）の如きセミカルバジド系化合物、５−モルホリル−１，２，３，４−チアトリアゾールの如きトリアゾール系化合物、Ｎ，Ｎ’−ジニトロソペンタメチレンテトラミンやＮ，Ｎ’−ジメチル−Ｎ，Ｎ’−ジニトロソテレフタルアミドの如きＮ−ニトロソ系化合物等の有機系発泡剤が挙げられる。これらの内、アゾジカルボンアミド、ジニトロソペンタメチルテトラミン、炭酸水素ナトリウム等が好適に用いられる。
熱分解性発泡剤の量は、特に限定されないが、樹脂１００重量部に対して０.１〜５重
量部が好ましく、特に好ましくは０.５〜３重量部である。熱分解性発泡剤の量が多すぎ
ると粘着樹脂中への均一分散が困難になったり、異常発泡が起こってブツが発生したりし易くなり、少なすぎると発泡が不十分となり良好な発泡体が得られ難くなる。

熱膨張性マイクロカプセルとしては、例えば、アクリロニトリル-アクリル酸エステル
共重合体、アクリロニトリル-メタクリル酸エステル共重合体等のアクリロニトリル共重
合体等の樹脂からなるマイクロカプセル中にイソブタン、ｎ−ペンタン等の沸点が約４０℃以下の低沸点の炭化水素を封じ込めた熱膨張性マイクロカプセルが好適に用いられる。
マイクロカプセルの粒子径は５〜３５μｍ程度が好ましく、特に好ましくは５〜２０μｍである。
熱膨張性マイクロカプセルの量は特に限定されないが、樹脂１００重量部に対して０.
５〜１０重量部が好ましく、特に好ましくは１〜５重量部である。熱膨張性マイクロカプセルの量が多すぎると粘着樹脂中への均一分散が困難になったり、異常発泡が起こってブツが発生したりし易くなり、少なすぎると発泡が不十分となり良好な発泡体が得られ難くなる。

本発明においては発泡助剤が用いられる。発泡助剤は、発泡性物質から発生する気体を微細化することにより、結果として微細な気泡を粘着剤層中に形成せしめ、いわば気泡核剤としての働きをする。上記の如く、発生する気泡を微細化することにより、薄い粘着層をも均一に発泡させることが可能となる。気泡が大きくなると特に粘着剤層が薄い場合には、泡抜けの現象が発生してしまい、良好な発泡状態が得られない。
上記発泡助剤としては、無機フィラーが用いられ、具体的には、例えば、タルク、炭酸カルシウム、ゼオライト、クレー、シリカ等が挙げられるが、好ましくはゼオライト等の多孔性物質である。多孔性物質は比表面積が大きく、気泡核剤として効果的である。これらの発泡助剤は単独で用いても良く二種以上併用しても良い。

本発明の粘着剤層には架橋剤が添加されてよく、架橋剤が添加され、架橋されることによりポリマーの凝集力が増加し、発泡した後の粘着テープ又はシートの保持力が向上する。かかる架橋剤としては、特に限定されず、例えば、カルボジイミド系化合物、オキサゾリン系化合物、アジリジン系化合物、ヒドラジン系化合物、イソシアネート系化合物、メラミン系化合物、エポキシ系化合物、金属塩や金属錯塩等が挙げられるが、中でも、カルボジイミド系化合物、オキサゾリン系化合物、アジリジン系化合物、ヒドラジン系化合物から選ばれる１種以上の化合物が好適に用いられる。更には、カルボジイミド系化合物、ヒドラジン系化合物が特に好ましい

カルボジイミド系化合物としては、カルボジイミド基を少なくとも２個以上含有する物で有れば良く、例えば、「カルボジライト（日清紡社製）」等が挙げられる。

オキサゾリン系化合物としては、オキサゾリン基を２個以上含有する物で有れば良く、例えば、「エポクロス（日本触媒社製）」等が挙げられる。
アジリジン系化合物としては、アジリジン基を２個以上含有する物で有れば良く、例えば、「ケミタイト（日本触媒社製）」、「ＨＤＵ（相互薬工社製）」等が挙げられる。
ヒドラジン化合物としては、ヒドラジン基を２個以上含有する物で有れば良く、例えば、
蓚酸ジヒドラジド、マロン酸ジヒドラジド、コハク酸ジヒドラジド、グルタル酸ジヒドラジド、アジピン酸ジヒドラジド、セバシン酸ジヒドラジド、マレイン酸ジヒドラジド、フマル酸ジヒドラジド、イタコン酸ジヒドラジド等が挙げられる。

イソシアネート系化合物としては、例えば、トルイレンジイソシアネート、４４ジフェニルメタンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート、キシリレンジイソシアネート、メタキシリレンジイソシアネート、１５ナフタレンジイソシアネート、水素化ジフェニルメタンジイソシアネート、水素化トルイレンジイソシアネート、水素化キシリレンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート、テトラメチルキシレンジイソシアネート等のイソシアネート化合物、「スミジュールＮ（住友バイエルウレタン社製）」等のビューレットポリイソシアネート化合物、「デスモジュールＩＬ、ＨＬ（バイエルＡＧ社製）」、「コロネートＥＨ（日本ポリウレタン社製）」等のイソシアヌレート環を有するポリイソシアネート化合物、「スミジュールＬ（住友バイエルウレタン社製）」、「コロネートＨＬ（日本ポリウレタン社製）」等のアダクトポリイソシアネート化合物等が挙げられる。又、上記イソシアネート基がブロックされたブロックイソシアネート化合物が用いられても良い。

メラミン系化合物としては、例えば、（ヘキサメトキシ）メチロールメラミン、メトキシメチロールユリア等が挙げられる。
エポキシ化合物としては、例えば、「デコナール（ナガセ化成社製）」、「デナキャスト（ナガセ化成社製）」等が挙げられる。

金属塩、金属錯塩としては、例えば、アルミニウム、鉄、銅、亜鉛、錫、チタン、ニッケル、アンチモン、マグネシウム、バナジウム、クロム、ジルコニウム等の多価金属のエチレンジアミン四酢酸（ＥＤＴＡ）のキレート塩や酢酸−アンモニウム錯塩、アンモニウム−カーボネート錯塩等が挙げられる。

架橋剤の配合量については、その種類によっても異なるが、粘着樹脂１００重量部に対して、通常０.０１〜１０重量部であることが好ましく、より好ましくは０.０３〜５重量部、特に好ましくは０.１〜３重量部である。架橋剤の配合量が０.０１重量部未満では十分な保持力が得られず、１０重量部を超えると接着力やタックが低下し好ましくない。

本発明においては、上記粘着樹脂、発泡性物質及び発泡助剤を溶剤に溶解させたり、水中に微分散させてエマルジョンを調製したりして粘着剤組成物を作製し、これを基材に塗布、乾燥、発泡させて粘着テープ又はシートを作製する。

本発明の粘着層には、発明の効果を阻害しない範囲で、必要に応じて酸化防止剤等の安定剤、無機充填剤、粘度調整剤、粘着付与樹脂等が加えられても良い。

本発明において、粘着剤層を発泡させる方法としては、発泡剤を分解、又は熱膨張性マイクロカプセルを膨張させる方法であれば特に限定されず、例えば、熱風乾燥機中で加熱する方法、基材の下部を加熱ロールに接触させる方法、高周波加熱装置の中を通す方法などが挙げられる。

本発明の粘着テープ及びシートは、その粘着剤層が粘着樹脂、熱分解性発泡剤又は熱膨張性マイクロカプセル、及び無機フィラーから構成されているので、低温で、かつ薄い粘着層の場合も効率の良い発泡が可能である。そのため、初期粘着性などの特性を向上させたり、粘着剤使用量の低減により材料費を削減することが可能となる。

以下、具体的な実施例を挙げて、本発明を詳細に説明する。

（粘着剤の合成）
ポリオキシエチレンラウリルエーテル１重量部をイオン交換水３０重量部に添加して乳化剤水溶液を調製し、次に、アクリル酸ブチル９５重量部とアクリル酸５重量部を混合し、
乳化剤水溶液に添加、撹拌しモノマーエマルジョンを得た。
次に、温度計、冷却管を備えた反応容器に、イオン交換水３０重量部、ポリオキシエチレンラウリルエーテル１重量部、酢酸カリウム０.３重量部、過硫酸ナトリウム０.８重量部を仕込み、撹拌しながら、窒素ガスで反応機内を置換し、窒素ガス雰囲気下で昇温を開始した。液の温度が７５℃に達したところで、上記モノマーエマルジョンの５／１００を添加して３０分重合した後に、残りのモノマーエマルジョンを４時間にわたって滴下し重合を行った。重合中液の温度は７５〜８０℃に保った。モノマーエマルジョンの滴下終了後、液の温度を８０℃に保持して１時間重合し粘着樹脂エマルジョンを得た。

（粘着テープの作製）
上記で得られた粘着樹脂エマルジョン中の粘着樹脂１００重量部に対して、熱分解性発泡剤（セルマイクＣＡＰ；三協化成製）２重量部、ゼオライト（ＳＰ＃２３００；日東粉化製）１重量部をディスパーで混合し、粘着剤混合液を得た。
この粘着剤混合液を厚さ２５μｍのＯＰＰフィルム（ＰＡ２０；サン・トックス社製）上に、ワイヤーバーを用いて塗工した。更にこれを１１０℃のホットプレート上に置き、加熱乾燥と同時に発泡を行い、粘着テープを得た。発泡後の粘着層の厚さは２２μｍであった。

表１のように配合し実施例１と同様にして粘着テープを得た。

表１のように配合し実施例１と同様にして粘着テープを得た。
（比較例１〜３）

表１のように配合し実施例１と同様にして粘着テープを得た。

〔評価〕
上記で得られた粘着テープについて下記の方法で発泡倍率と粘着性能（ボールタック）、糊残りを測定し、結果を表１に示した。
（発泡倍率）
上記の各粘着剤に対して、発泡剤又は熱膨張性マイクロカプセルを含有せず、固形分濃度が同一の粘着剤を調製し、同様な条件で粘着テープを作製し粘着剤層の厚さ（ｔ₀）を
求めた、ｔ₀と発泡後の粘着剤層の厚さ（ｔ₁）から下記の式により発泡倍率を算出した。
発泡倍率＝ｔ₁／ｔ₀
（ボールタック）
ボールタックはＪＩＳ−Ｚ−０２３７に準じて測定した。
（糊残り）
上記で作製した粘着テープを15cm×15cmにカットしたものを二枚用意し、一方の粘着剤面ともう一方の基材面を貼りあわせた後、２３℃、５０％ＲＨで７２時間放置した後に、両者を手で引きはがした際の基材面上の粘着剤の残りを目視で観察し、粘着剤の残りがあ確認された場合は糊残り有りとし、確認されなかった場合は糊残り無しとした。

Claims (7)

1. 粘着樹脂、発泡性物質及び発泡助剤を含有する発泡性粘着剤層と基材とからなる粘着テープ又はシートであって、発泡温度が１２０℃以下、発泡後の粘着剤層の厚さが１０〜５０μｍであることを特徴とする粘着テープ又はシート。
2. 基材が二軸延伸ポリプロピレンであることを特徴とする請求項１記載の粘着テープ又はシート。
3. 発泡性物質が熱分解性発泡剤であることを特徴とする請求項１又は２に記載の粘着テープ又はシート。
4. 発泡性物質が熱膨張性マイクロカプセルであることを特徴とする請求項１又は２に記載の粘着テープ又はシート。
5. 発泡助剤が無機フィラーであることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の粘着テープ又はシート。
6. 粘着剤層に架橋剤が添加されてなることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の粘着テープ又はシート。
7. 請求項１〜６記載の粘着テープ又はシートを発泡させてなることを特徴とする粘着テープ又はシート。