JP2005194371A - 自己粘着性シート - Google Patents

Abstract

【課題】自己粘着性塩化ビニル系シートにおいて、高い粘着力は発現するが、ワイヤーハーネスや配管保温材などの被着体への初巻き時の巻き付き性が悪いという課題があった。さらに、製造工程において、前記シートのアニールの設定温度を低くするという課題があった。
【解決手段】塩化ビニル系重合体１００部、可塑剤５〜８０部、粘着付与剤３〜２０部及び改質剤１〜１０部を混合した組成物をシートに形成し、前記シートの表面及び裏面をＪＩＳ Ｂ０６０１で規定される算術平均粗さ（Ｒａ）が０．１〜０．８μｍである平滑面にした。さらに該シートに対して前記粘着付与剤の軟化点以上から該軟化点より３０℃高い温度の範囲に設定された温度でアニールをする。

Description

本発明は、自己粘着性シートに係り、特に高い粘着力が要求される分野、例えば包装結束テープ、写真等の仮止め、冷暖房設備の配線結束用シート、配管保温材止め用シート、防食用シート又はワイヤーハーネス用シートといった分野で使用される自己粘着性塩化ビニル系シートに関する。尚、本発明の自己粘着性シートの配合組成を示す「部」等の単位は、特に断らない限り質量標準で表示する。

従来、本出願人は、粘着剤層を設けずにシート状の基材に粘着付与剤を練り込んだ自己粘着性シートとして高い粘着力を発揮させる技術として、アニールの設定温度を高くすることにより従来の自己粘着性シートより高い粘着力（具体的には０．３０Ｎ／１０ｍｍ〜０．５９Ｎ／１０ｍｍ）を得る発明を開示している（例えば特許文献１参照）。

しかし、アニールの設定温度により高い粘着力を得るには限界があり、さらに自己粘着性シートをワイヤーハーネスや配管保温材などの被着体へ巻き付ける際の初巻きにおいて、被着体への巻き付きが悪いという問題があった。また、アニールの設定温度を高くすることは、エネルギーコストが高くなるため、できるだけ該設定温度を低くする必要があった。
特開２００１−００３００８号公報

即ち、本発明は、高い粘着力を発現し、さらにワイヤーハーネスや配管保温材などの被着体への初巻き時の巻き付き性の改善がなされる自己粘着性塩化ビニル系用シートを提供することにある。

即ち、塩化ビニル系重合体１００部、可塑剤５〜８０部、粘着付与剤３〜２０部及び改質剤１〜１０部を混合した組成物をシート状に形成し、アニールをした自己粘着性シートにおいて、該シートの表面及び裏面がＪＩＳ Ｂ０６０１で規定される算術平均粗さ（Ｒａ）が０．１〜０．８μｍである平滑面を有する自己粘着性シートである。

さらに、前記アニールの設定温度を、前記粘着付与剤の軟化点以上から該軟化点より３０℃高い温度の範囲とする自己粘着性シートである。

本発明の自己粘着性シートは、該シートの表面及び裏面がＪＩＳ Ｂ０６０１で規定される算術平均粗さ（Ｒａ）が０．１〜０．８μｍであるので、高い粘着力が要求されるワイヤーハーネスや配管保温材などの被着体への初巻き時の巻き付き性をより向上させることができる。さらに、アニールの設定温度を前記粘着付与剤の軟化点以上から該軟化点より３０℃高い温度の範囲とすることにより、従来より低いアニールの設定温度で製造することができ、エネルギーコストを下げることができる。

本発明は、前記の自己粘着性シートにおいて、従来は、該シートの表面及び裏面の算術平均粗さ（Ｒａ）が１．０〜１．８μｍである平滑性に劣るものが多かった。又、該シートの平滑性と、粘着力や被着体への初巻き時の巻き付き性との関係は特に考慮していなかった。該シートの表面及び裏面を算術平均粗さ（Ｒａ）が０．１〜０．８μｍにすることによって、該シート同士の接触面積が大きくなり、それにより高い粘着力を維持しながら該被着体への初巻き時の巻き付き性をより向上できることを見出したことに基づいている。

前記の算術平均粗さ（Ｒａ）の値を制御する方法としては、前記シートを形成する際に、該シートを一定の厚さに連続して圧延するカレンダー工程に配置されている、例えばクロムメッキを施したロールの表面の平滑性を規定することで達成される。

この平滑性としては、前記シートの表面及び裏面がＪＩＳ Ｂ０６０１で規定する算術平均粗さ（Ｒａ）が０．１〜０．８μｍの範囲である。算術平均粗さ（Ｒａ）が０．１μｍより小さいと、該シート同士の接触面積が格段に大きくなりカレンダー工程での該シートの形成速度が遅くなる。一方で算術平均粗さ（Ｒａ）が０．８μｍを超えると、被着体への初巻き時の巻き付き性が悪くなる。

本発明において、算術平均粗さ（Ｒａ）の値は、触針式表面粗さ測定機を用いた測定値より算出した値であり、このような測定ができる評価装置としては特に限定されないが、例えば、株式会社東京精密製の商品名「ＨＡＮＤＹＳＵＲＦ Ｅ―３５Ａ」等が挙げられる。

算術平均粗さ（Ｒａ）においては、ＪＩＳ Ｂ ０６０１で規定された計算式を用いている。算術平均粗さ（Ｒａ）とは、長さ方向８００μｍにおける粗さ曲線の平均線方向にＸ軸を、Ｘ軸と直行する方向にＹ軸をとり、粗さ曲線をｙ＝ｆ（Ｘ）で表したときに、以下の数式１によって求められる値をマイクロメーター（μｍ）で表したものである。

本発明における塩化ビニル系重合体としては、例えば、ポリ塩化ビニル、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体、塩化ビニル−エチレン共重合体、塩化ビニル−プロピレン共重合体、塩素化ポリエチレン等や、これらの混合物を含むものを使用できる。ここで、塩化ビニル系重合体の重合度は７００〜３０００のものを使用できるが、加工性の問題から１７００〜３０００の高重合度の重合体がよく、この場合、低重合度（７００〜１７００）の場合に比べて初期弾性率が高く、風合いのよい前記シートを得ることができる。また、７００〜１７００の低重合度の場合、改質剤を配合すれば加工性を改善できる。

本発明における可塑剤としては、エステル系可塑剤、ポリエステル系可塑剤等を使用でき、好ましくはエステル系高分子量可塑剤が良い。可塑剤の具体例としては、ＤＩＮＰ（フタル酸ジイソノニル）、ＤＨＰ（フタル酸ジヘプチル）、ＤＯＰ（フタル酸ジ−２−エチルヘキシル）、ｎ−ＤＯＰ（フタル酸ジ−ｎ−オクチル）、ＤＩＤＰ（フタル酸ジイソデシル）、ＢＢＰ（ベンジルブチルフタレート）、ＴＯＴＭ（トリメリット酸トリ−２−エチルヘキシル）、ＤＯＡ（アジピン酸ジ−２−エチルヘキシル）、ＴＣＰ（トリクレジルフォスフェート）、ＢＯＡ（ベンジルオクチルアジペート）、ＤＰＣＰ（ジフェニルクレジルフォスフェート）若しくはアジピン酸ジイソデシル等、及びこれらの混合物がある。

前記可塑剤の配合量は、塩化ビニル系重合体１００部に対して５〜８０部の範囲である。該可塑剤が５部未満では、前記シートに柔軟性を付与する可塑剤としての効果が発現しない。一方で該可塑剤が８０部を超えると、該シートの弾性力や引張強度が低下する。

また、本発明における粘着付与剤は、軟化点が２０〜１２０℃のものがよく、好ましくは軟化点が８０〜１１０℃のものがよい。軟化点はあまりに低いと高い粘着力が得られず、あまりに高いと高い粘着力を得るためにアニールの設定温度を高くする必要が生じるためにかかる範囲が望ましい。具体的には、ロジン系樹脂、テルペン系樹脂、脂肪族系石油樹脂、芳香族系石油樹脂、脂環族系石油樹脂、クロマン樹脂、スチレン系樹脂、アルキルフェノール樹脂、キシレン樹脂等を使用できるが、好ましくはテルペン系樹脂や脂肪族系石油樹脂がよく、試験した結果、これらの樹脂に限って高い粘着力を得ることができた。具体例としては、テルペン樹脂であるＹＳレジン（ヤスハラケミカル社製）、脂肪族系石油樹脂であるエスコレッツ（エッソ化学社製）がよい。なお、水添ロジン、水添ロジンエステル、さらには脂肪族系石油樹脂等の樹脂でも水添系の樹脂は、加工性は高いが粘着力が高くならないため、高い粘着力を必要とする場合には粘着付与剤としては好ましくない。

前記粘着付与剤の配合量は、塩化ビニル系重合体１００部に対して３〜２０部の範囲である。該粘着付与剤が３部未満では、高い粘着力を発現することができない。一方で該粘着付与剤が２０部を超えると、粘着力が高くなりすぎてワイヤーハーネスや配管保温材などの被着体へ巻き付けた後、引き剥がす際の巻戻力が強くなり、前記シートが切れやすくなる。

本発明における改質剤は、例えば、ＭＢＳ（メチルメタアクリレートブタジエンスチレングラフト共重合体）、ＥＶＡ（エチレン酢酸ビニル共重合体）、ＭＭＡ（メチルメタアクリレート）、ＳＢＳ（スチレンブタジエンスチレン）、ＮＢＲ（ノルマルブタジエンゴム）、塩素化ポリエチレン等がある。

前記改質剤の配合量は、塩化ビニル系重合体１００部に対して１〜１０部の範囲である。該改質剤が１部未満では、前記シートを柔軟化する改質剤を入れた効果が発現しない。一方で該改質剤が１０部を超えると、高い粘着力が得られない。

本発明にかかる自己粘着性シートの組成物に、必要に応じて安定剤、滑剤、難燃剤、充填剤を添加することができる。安定剤としては金属石鹸（高級脂肪酸の金属塩；例えばバリウム−亜鉛系、カルシウム−亜鉛系等）、鉛系等がある。滑剤としては、炭酸水素Ｃ_１２〜Ｃ_３０系、脂肪酸（ワックス）系、エステル（ワックス）系、脂肪酸エステル系、Ｃ_１２〜Ｃ_３０脂肪酸金属石鹸系、Ｃ_１２〜Ｃ_３０脂肪アルコール（ワックス）系等がある。難燃剤としては三酸化アンチモン等がある。充填剤としては炭酸カルシウム、タルク、シリカ等の無機充填剤等がある。

本発明にかかる自己粘着性シートは、次の工程で製造される。即ち、他の発明としての前記シートの製造方法は、塩化ビニル系重合体１００部、可塑剤５〜８０部、粘着付与剤３〜２０部及び改質剤１〜１０部を混合し、この混合した組成物をシート状に形成し、さらに該シートに対して前記粘着付与剤の軟化点以上から該軟化点より３０℃高い温度の範囲に設定された温度でアニールをすることを特徴とするものである。

この発明において、前記シートのアニールの設定温度を粘着付与剤の軟化点以上から該軟化点より３０℃高い温度の範囲にするのは、アニールの設定温度によって、高い粘着力が維持でき、さらにワイヤーハーネスや配管保温材などの被着体への、初巻き時の巻き付き性が改善できることを見出したためである。

以下、本発明にかかる実施例を、表１を参照しつつ、比較例と対比しながらより詳細に説明する。ここで表１は、各実施例、比較例における算術平均粗さとアニール温度によって製造された自己粘着性シートの特性を測定した結果を示したものある。

表１において、「算術平均粗さ（Ｒａ）」とは、株式会社東京精密製のＨＡＮＤＹＳＵＲＦ Ｅ―３５Ａの触針式表面粗さ測定機にて測定した自己粘着性シートの表面及び裏面の長さ方向８００μｍにおける粗さ曲線より、ＪＩＳ Ｂ ０６０１で規定された計算式にて、算術平均粗さ（Ｒａ）を測定した。これらの値は、前記の測定を同一試料２枚に対してそれぞれ１０点行い、それらの値の最小値〜最大値で表示した。

表１において、「粘着力」とは、ＪＩＳ Ｚ ０２３７に準拠して測定した。温度２３±２℃、湿度６５±５％ＲＨに設定された評価試験室中に被着体であるＳＵＳ板に２５mm幅の自己粘着性シートを試験片として貼着した。貼着は、試験片の上を重さ２ｋｇのゴムローラーで１往復させることによって行った。貼着してから２０分経過後に、試験片の一端を１８０度方向に速度３００mm／分でＳＵＳ板から剥離させたときの強度を測定した。０．５〜０．６Ｎ／１０ｍｍのものを良好（○）とし、０．５Ｎ／１０ｍｍ以下のものを不良（×）とした。

表１において、「作業性」とは、温度２３±２℃、湿度６５±５％ＲＨに設定された評価試験室内で、自己粘着性シートを冷暖房配管保温材へ巻き付ける際の、初巻き時の巻き付き加減の状態を評価した。該シートが前記保温材へしっかりと巻き付き、巻きずれが起きないものを良好（○）とし、該シートの巻き付きが軽く、巻きずれが起きるものを不良（×）とした。

（実施例１）本実施例における自己粘着性シートは、重合度１３００のポリ塩化ビニル樹脂（大洋塩ビ社製）１００部、可塑剤としてのＤＯＰ（ジェイプラス社製）５５部、粘着付与剤としてのＣ₅Ｃ₉系石油樹脂（エッソ化学社製、軟化点９４℃）１０部、改質剤としてのＭＢＳ（日本合成ゴム社製）２部、安定剤としてのＣａ−Ｚｎ系安定剤（水澤化学社製）２部、Ｓｔ酸（日本油脂社製）０．２部、ＭＭＡ（鐘淵化学社製）２部が配合されたもので、これらをヘンシェルミキサーやバンバリーミキサーなどで混合し、カレンダー工程（１４５〜１８０℃）によって厚さ１２０μのシートを形成した。カレンダー工程のロールにて平滑面化し、前記シートの表面と裏面の算術平均粗さは、表１に示した範囲である。該シートを規定の長さ（２０ｍ）で巻き取ったものを１２０℃（軟化点とアニール温度の差は、２６℃）の条件で８時間アニールをして自己粘着性シートを得た。

（実施例２、３及び比較例１〜３）前記シートの表面と裏面の算術平均粗さとアニール温度を表１に示した値とした以外は、実施例１と同様にして自己粘着性シートを得た。

各実施例及び比較例の評価結果を、表１に纏めて示した。各実施例のアニール温度は、軟化点とアニール温度の差が＋３０℃以内で、高い粘着力が得られ、作業性は巻きずれが起きない良好であった。それに対して比較例１は、粘着力が低く、作業性は巻きずれが起きる不良であった。比較例２は、高い粘着力が得られ良好であったが、作業性は巻きずれが起きる不良であった。比較例３も比較例１と同様に比較例が低く、作業性は巻きずれが起きる不良であった。

本発明の自己粘着性塩化ビニル系シートは、高い粘着力が要求される包装結束テープ、写真等の仮止め、冷暖房設備の配線結束用シート、配管保温材止め用シート、防食用シート又はワイヤーハーネス用シートに用いることができる。

Claims (2)

1. 塩化ビニル系重合体１００部、可塑剤５〜８０部、粘着付与剤３〜２０部及び改質剤１〜１０部を混合した組成物をシート状に形成し、アニールをした自己粘着性シートにおいて、該シートの表面及び裏面がＪＩＳ Ｂ０６０１で規定される算術平均粗さ（Ｒａ）が０．１〜０．８μｍである平滑面を有する自己粘着性シート。
2. 前記アニールの設定温度を、前記粘着付与剤の軟化点以上から該軟化点より３０℃高い温度の範囲とする請求項１記載の自己粘着性シート。