JP2010144006A - 粘着基材、車両用シール材及び車両用吸音材 - Google Patents

Abstract

【課題】耐熱性に優れ、熱による寸法変化が小さい粘着基材、車両用シール材及び車両用吸音材を提供する。
【解決手段】無機フィラーを含有する樹脂よりなる基材層２と、該基材層２の少なくとも一方の面に設けられた粘着層３とを有する粘着基材１において、該基材層２中の該無機フィラーの含有量が６０〜９０質量％であることを特徴とする粘着基材１。この粘着基材１は、基材層２中の無機フィラーの含有量が６０〜９０質量％と多いため、基材層２が耐熱性に優れると共に熱による寸法変化も小さいものとなる。
【選択図】図１

Description

本発明は粘着基材と、この粘着基材を用いた車両用シール材及び車両用吸音材とに係り、特に、耐熱性に優れ、熱による寸法変化が小さい粘着基材、車両用シール材及び車両用吸音材に関する。

基材層の表面に粘着層を設けてなる粘着テープ等のような粘着基材において、該基材層中にフィラーを含有させることが行われている。

例えば、特開平１１−２４６８３２号には、ポリエチレン等のプラスチック中にフィラーとして炭酸カルシウム粉末を１５〜５５重量％含有させたものをシート状に形成して基材とし、この基材の一面に粘着剤層を形成した粘着テープが記載されている。なお、同号の第００１１段落には、粘着剤層の基材に対する投描性を良くするために、基材の表面にコロナ放電処理した後に粘着剤層を形成することが記載されている。

また、特開２００１−３３５７５９号の第０００３段落には、ポリエチレン等のポリオレフィン系樹脂１００重量部及び炭酸カルシウム等の無機フィラー１００重量部からなる組成物を成形して基材フィルム層とし、その一方の面に粘着層を設けて粘着テープとすることが記載されている。同号の実施例では、エチレン−エチルアクリレート系樹脂１００重量部及び水酸化マグネシウムよりなるフィラー１００重量部を含む組成物を成形したものを基材フィルム層としている。

ところで、近年、揮発性有機化合物による環境規制に対応する観点から、無溶剤タイプの粘着剤へのニーズが高まっている。無溶剤タイプの粘着剤としては、水系エマルジョン型粘着剤やＵＶ硬化粘着剤が有望である。特に水系エマルジョン型粘着剤は、安価であると共に臭気の問題も少なく、環境にやさしい粘着剤として期待されている。
特開平１１−２４６８３２号公報 特開２００１−３３５７５９号公報

特許文献１の粘着テープは基材中のフィラー含有量が１５〜５５重量％であり、また、特許文献２の粘着テープは基材フィルム層中のフィラー含有量が５０重量％であり、いずれも基材ないし基材フィルム中の樹脂の含有量が多い。そのため、基材層の特性が樹脂の物性の影響を大きく受けることになり、基材ないし基材フィルム層は耐熱性に劣ると共に熱による寸法変化が大きいという問題がある。

本発明は、耐熱性に優れ、熱による寸法変化が小さい粘着基材と、この粘着基材を用いた車両用シール材及び車両用吸音材を提供することを目的とする。

また、上記の通り、水系エマルジョン型粘着剤は、安価であると共に臭気の問題も少なく、環境にやさしいため、粘着テープの粘着層に適用することが期待されている。しかし、この水系エマルジョン型粘着剤は、基材層との接着性が弱いという問題がある。

本発明は、水のみを分散媒とする水系エマルジョン型粘着剤よりなる粘着層を有し、かつ、粘着層と基材層との接着性に優れた粘着基材と、この粘着基材を用いた車両用シール材及び車両用吸音材を提供することを別の目的とする。

本発明（請求項１）の粘着基材は、無機フィラーを含有する樹脂よりなる基材層と、該基材層の少なくとも一方の面に設けられた粘着層とを有する粘着基材において、該基材層中の該無機フィラーの含有量が６０〜９０質量％であることを特徴とするものである。

請求項２の粘着基材は、請求項１において、該樹脂はポリオレフィンであることを特徴とする。

請求項３の粘着基材は、請求項１又は２において、該粘着層は、水のみを分散媒とする水系エマルジョン型粘着剤であることを特徴とする。

請求項４の粘着基材は、請求項３において、該水系エマルジョン型粘着剤のポリマーがアクリル系ポリマーであることを特徴とする。

請求項５の粘着基材は、請求項１ないし４のいずれか１項において、該無機フィラーが炭酸カルシウムよりなることを特徴とする。

本発明（請求項６）の車両用シール材は、請求項１ないし５のいずれか１項の粘着基材を有する車両用シール材であって、前記基材層の他方の面に発泡樹脂が設けられていることを特徴とするものである。

本発明（請求項７）の車両用吸音材は、請求項１ないし５のいずれか１項の粘着基材を有する車両用吸音材であって、前記基材層の他方の面に発泡樹脂又は不織布よりなる吸音層が設けられていることを特徴とするものである。

本発明（請求項１）の粘着基材にあっては、基材層中の該無機フィラーの含有量が６０〜９０質量％と多い。そのため、基材層２中の樹脂の物性が基材層２に与える影響が弱くなり、基材層の耐熱性が向上すると共に熱による寸法変化も小さいものとなる。

また、このように基材層中における無機フィラーの含有量が多いため、基材層中の樹脂としてポリオレフィン（特にポリエチレン）のような汎用樹脂を用いても、耐熱性に優れると共に熱による寸法変化の小さい基材層を得ることができる。

この粘着層は、水のみを分散媒とする水系エマルジョン型粘着剤であってもよい。この水系エマルジョン型粘着剤は、安価であり、臭気の問題も少なく、環境にもやさしい。なお、本発明の基材層は、無機フィラーの含有量が６０〜９０質量％と多く、疎水性を示す樹脂の割合が低い。そのため、基材層が水系エマルジョン型粘着剤をはじくことが防止ないし抑制され、基材層と粘着層との接着力が向上する。また、基材層が水系エマルジョン型粘着剤中の水を吸水して膨張することも防止ないし抑制される。

なお、この水系エマルジョン型粘着剤としては、粘着剤中のポリマーがアクリル系ポリマーであるものが好適に用いられる。また、無機フィラーとしては、炭酸カルシウムが好適に用いられる。

上記の粘着基材は、耐熱性、熱による寸法変化特性及び基材層と粘着層との接着性に優れるため、車両用シール材や車両用吸音層の粘着基材として好適に用いられる。即ち、上記粘着基材に発泡樹脂を設けて車両用シール材としてもよく、発泡樹脂又は不織布よりなる吸音層を設けて車両用吸音材としてもよい。

以下、図面を参照して本発明の実施の形態を詳細に説明する。

第１図は実施の形態に係る粘着基材１の断面図、第２図は別の実施の形態に係る粘着基材１Ａの断面図、第３図はさらに別の実施の形態に係る粘着基材１Ｂの断面図である。

第１図の粘着基材１は、基材層２の一方の面に粘着層３を有するものである。

第２図の粘着基材１Ａは、基材層２の両面に粘着層３を有するものである。

第３図の粘着基材１Ｂは、基材層２の両面に粘着層３を有し、さらに一方の粘着層３のうち該基材層２との当接面とは反対側の面に離型紙４を有するものである。

この基材層２は、無機フィラーを含有する樹脂よりなる。

基材層２中の樹脂には特に限定はなく、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、二軸延伸ポリプロピレン（ＯＰＰ）等のポリオレフィン、ポリアミド、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）等が用いられる。

基材層２中の無機フィラーには特に限定はなく、炭酸カルシウム、酸化珪素、酸化チタン、水酸化マグネシウム、水酸化アルミニウム等の水に難溶性の無機粉末の少なくとも１種が例示されるが、中でも炭酸カルシウムが好適に用いられる。

この無機フィラーの基材層２中の含有量は６０〜９０質量％であり、好ましくは７０〜８５質量％である。９０％よりも多いと、無機フィラーが過多となり、基材層２の強度及び引っ張り耐性が低下する。一方、６０％よりも少ないと、基材層２中の樹脂の物性が基材層２に与える影響が強くなり、基材層の耐熱性が低下すると共に熱による寸法変化も大きくなる。また、粘着層３として後述する水系エマルジョン型粘着剤を用いる場合に、基材層２が水系エマルジョン型接着剤をはじき易くなり、基材層２と粘着層３との接着力が弱くなる。

この基材層２に用いられる無機フィラー粉末の顕微鏡法による面積平均径は、０．１〜５００μｍ特に０．５〜５０μｍであるのが好ましい。５００μｍよりも大きいと、基材層２の表面の平滑性が悪くなる。０．１μｍよりも小さいと、製造工程で飛散し易く、取扱性に劣る。

基材層２の厚さは１０〜３００μｍとりわけ５０〜１５０μｍ程度が好適である。この基材層２の厚さが大きすぎると、ハンドリング及び施工性に難がある。この厚さが小さすぎると、強度不足となる。

この粘着層３に用いられる粘着剤としては、アクリル樹脂、ウレタン樹脂、ゴム、それらの変成体、それらの共重合体などが用いられる。

粘着剤には、一般に用いられる添加剤、例えばロジン、テルペン等の粘着付与樹脂、防腐剤、増粘剤の他、イソシアネート、エポキシ等の硬化剤などを併用してもよい。

粘着剤の種類としては、溶剤系、水系エマルジョン、ホットメルト、ＵＶ硬化等の粘着剤が適用可能である。中でも水のみを分散媒とする水系エマルジョン型粘着剤は、安価であり、臭気の問題も少なく、環境にもやさしいため、好適に用いられる。水系エマルジョン型粘着剤のポリマーとしては、アクリル系ポリマー、ウレタン系ポリマー、ゴム系ポリマー、それらの変成体、それらの共重合体などが好適に用いられる。

粘着剤の塗工量は、乾燥重量として３５〜１００ｇ／ｍ^２、特に４０〜７０ｇ／ｍ^２であるのが好ましい。１００ｇ／ｍ^２よりも大きいと、乾燥効率が悪化することに加え、塗工量を増やしてもあまり接着力が向上しない。３５ｇ／ｍ^２よりも小さいと、接着力が小さいため、用途がマスキング等の仮固定用などに限定されてしまい、永久接着の用途への適用が困難となる。

第１図〜第３図の粘着基材１，１Ａ，１Ｂは、従来の方法によって製造することができる。例えば、乾燥させた粘着剤を基材層に貼り合わせる転写加工、基材層の上に粘着剤液を塗工して加熱乾燥を行うダイレクト塗工などによって製造することができる。第３図の粘着基材１Ｂを製造するには、例えば、離型紙４をロールから巻き出し、その上に粘着剤原液を塗布し、１００℃程度の乾燥炉で乾燥することにより、離型紙４上に粘着層３を形成する。その後、この粘着層３上に基材層２を貼り合わせ、さらにその上に粘着剤原液を塗布した後、１００℃程度で再び乾燥して粘着層３を形成することにより、粘着基材１Ｂが製造される。

なお、離型紙としては、紙基材にポリエチレン樹脂をラミネートし、そのポリエチレン樹脂上に離型剤を塗工するポリエチレンラミネート基材品、抄紙時にポリビニルアルコールなどの目止め剤を含有して抄紙したグラシン紙を基材として用いるもの、紙基材上にポリビニルアルコール系や各種ラテックス、クレー等の塗料をコーティングした紙を用いたアンカーコート基材品など各種のものを用いることができる。離型紙４の厚さは５０〜３００μｍ特に１００〜１５０μｍ程度が好適である。

［粘着基材１，１Ａ，１Ｂの用途例、特徴］
第１図の粘着基材１は、車両の養生用、液晶等のディスプレイ、家具のマスキング用（仮保護目的）の粘着基材などに使用することができる。

第２図の粘着基材１Ａは、一方の粘着層３に、ウレタンフォーム、発泡ポリエチレンフォーム、ゴムシート、ゴム発泡体、不織布、それらの複合物等の部材を粘着して、吸音性、耐熱性、耐油性、水シール性、エアシール性等の機能を付与して用いられる。この粘着基材１Ａは、耐熱性、熱による寸法変化特性及び基材層と粘着層との接着性に優れるため、車輌内装、エンジン周り、電気製品等に好適に適用される。この粘着基材１Ａに発泡樹脂を設けて車両用シール材としてもよく、発泡樹脂又は不織布よりなる吸音層を設けて車両用吸音材としてもよい。

第３図の粘着基材１Ｂにあっては、例えば離型紙４の無い方の粘着層３に上記部材を予め粘着しておく。そして、この部材付きの粘着基材１Ｂを被着物に取り付けるときには、該離型紙４を剥がし、露出した粘着層３が被着物に接着される。この粘着基材１Ｂも、耐熱性、熱による寸法変化特性及び基材層と粘着層との接着性に優れるため、車輌内装、エンジン周り、電気製品等に好適に適用される。この粘着基材１Ｂに発泡樹脂を設けて車両用シール材としてもよく、発泡樹脂又は不織布よりなる吸音層を設けて車両用吸音材としてもよい。

本発明の粘着基材は、基材層と粘着層との接着力が強いため、基材層にコロナ処理等の処理を施す必要が無い。

以下に、実施例及び比較例を挙げて本発明をより具体的に説明する。

実施例１〜４
＜粘着基材の作成＞
表１の配合割合のポリエチレン樹脂と炭酸カルシウム（平均粒径１μｍ）とからなる芯材（厚み１００μｍ）の両面に、イーテック社製エマルジョン粘着剤Ｎ−６１２Ｊを乾燥重量が片面７０ｇ／ｍ^２となるように塗工した。このようにして、芯材の両面に粘着層を形成してなる第２図に示す構成の粘着基材を作成した。

＜再剥離性試験＞
上記粘着基材の芯材と粘着層との接着性を確認するために、以下の試験を実施した。

上記粘着基材と、被着物であるステンレス板（ＪＩＳで定めるＳＵＳ３０４、厚み２ｍｍ）とを、常温下に１日放置した。

次いで、常温下で、粘着基材を２５ｍｍ×１００ｍｍに裁断したものをステンレス板に貼り合わせ、その上から２ｋｇロールを１往復（ロール移動速度：３００ｍｍ／ｍｉｎ）させて圧着した後、１週間放置した。

その後、常温下で、速度３００ｍｍ／ｍｉｎにて粘着基材を長手方向にステンレス板から剥がし、そのときに粘着層が芯材から剥れ落ちてステンレス板に転写してしまった面積を測定した。この測定値を上記裁断後の粘着基材の面積（２５ｍｍ×１００ｍｍ）で除した値を転写量とし、以下の基準によって、粘着層の芯材との接着性を評価した。その結果を表１に示す。

転写量が５％以下 ：良好
転写量が５％超１０％未満：普通
転写量が１０％以上 ：不良

＜芯材の水による寸法変化率＞
常温下で、上記芯材を１００ｍｍ×１００ｍｍのサイズに裁断したサンプルについて、縦方向及び横方向の長さをＪＩＳ１級ステンレス定規で正確に測定した。

次いで、サンプルを常温のイオン交換水に１時間浸漬させた後、常温で完全に乾燥させた。

その後、常温下で、サンプルの縦方向及び横方向の長さを、ＪＩＳ１級ステンレス定規で再度測定した。縦方向長さ及び横方向長さのそれぞれについて、第２回測定値を第１回測定値で除して縦方向及び横方向の寸法変化率を算出し、以下の基準に従って評価した。その結果を表１に示す。

縦方向及び横方向の寸法変化率のいずれも３％以下 ：良好
縦方向及び横方向の寸法変化率の少なくとも一方が３％超：不良

＜芯材の熱による寸法変化率＞
常温下で、上記芯材を１００ｍｍ×１００ｍｍのサイズに裁断したサンプルについて、縦方向及び横方向の長さをＪＩＳ１級ステンレス定規で正確に測定した。

次いで、サンプルを１００℃の熱風循環オーブン内に１５分間保持した後、常温で冷却した。

その後、常温下で、サンプルの縦方向及び横方向の長さを、ＪＩＳ１級ステンレス定規で再度測定した。縦方向長さ及び横方向長さのそれぞれについて、第２回測定値を第１回測定値で除して縦方向及び横方向の寸法変化率を算出し、以下の基準に従って評価した。その結果を表１に示す。

縦方向及び横方向の寸法変化率のいずれも３％以下 ：良好
縦方向及び横方向の寸法変化率の少なくとも一方が３％超：不良

比較例１〜４
＜粘着基材の作成＞
表１の配合割合のポリエチレン樹脂又はポリエチレン樹脂と炭酸カルシウムとからなる芯材（厚み１００μｍ）を用いたこと以外は実施例１と同様にして粘着基材を作成した。この粘着基材及び芯材について、実施例１と同様の試験を行った。その結果を表１に示す。

表１から明らかな通り、炭酸カルシウム配合量を６０〜９０％とした粘着基材は、再剥離性に優れると共に、熱による寸法変化が小さく、中でも炭酸カルシウム配合量を７０〜８５％とした実施例２〜４は特に良好な特性を有する。

実施の形態に係る粘着基材１の断面図、 別の実施の形態に係る粘着基材１Ａの断面図、 さらに別の実施の形態に係る粘着基材１Ｂの断面図である。

符号の説明

１，１Ａ，１Ｂ 粘着基材
２ 基材層
３ 粘着層
４ 離型紙

Claims (7)

1. 無機フィラーを含有する樹脂よりなる基材層と、該基材層の少なくとも一方の面に設けられた粘着層とを有する粘着基材において、
   該基材層中の該無機フィラーの含有量が６０〜９０質量％であることを特徴とする粘着基材。
2. 請求項１において、該樹脂はポリオレフィンであることを特徴とする粘着基材。
3. 請求項１又は２において、該粘着層は、水のみを分散媒とする水系エマルジョン型粘着剤であることを特徴とする粘着基材。
4. 請求項３において、該水系エマルジョン型粘着剤のポリマーがアクリル系ポリマーであることを特徴とする粘着基材。
5. 請求項１ないし４のいずれか１項において、該無機フィラーが炭酸カルシウムよりなることを特徴とする粘着基材。
6. 請求項１ないし５のいずれか１項の粘着基材を有する車両用シール材であって、
   前記基材層の他方の面に発泡樹脂が設けられていることを特徴とする車両用シール材。
7. 請求項１ないし５のいずれか１項の粘着基材を有する車両用吸音材であって、
   前記基材層の他方の面に発泡樹脂又は不織布よりなる吸音層が設けられていることを特徴とする車両用吸音材。

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