JP2010144062A - 粘着積層体 - Google Patents

Abstract

【課題】
押出成形によって製造でき、被着体へ密着性よく貼着できて、剥離したい時には容易に剥離できる粘着積層体１０を提供する。
【解決手段】
多層共押出成形法で製膜され、背面層１１、発泡層１３、１５〜４０質量％の酢酸ビニル成分を含有するエチレン−酢酸ビニル共重合樹脂である粘着層１９からなることを特徴とし、発泡層１３の発泡倍率が１．１〜３．０倍であり、粘着積層体１０の総厚みが２００〜５００μｍであり、粘着層１９の厚さが総厚みの５〜４０％であることも特徴とする。
【選択図】 図１

Description

本発明は、粘着積層体に関し、さらに詳しくは、金属、ガラス、プラスチックなどの成形品、加工品、塗装物等、特に表面粗度の低い被着面に対して粘着させることで、被着面の傷や汚れを防護し、使用時には容易に剥離することができる粘着積層体に関するものである。

本明細書において、配合を示す「比」、「部」、「％」などは特に断わらない限り質量基準であり、「／」印は一体的に積層されていることを示す。また、「ＬＤＰＥ」は「低密度ポリエチレン」、及び「ＭＦＲ」は「メルトフローレート」の略語、機能的表現、通称、又は業界用語である。

（主なる用途）本発明の粘着積層体の主なる用途としては、建材、日用品、ステーショナリー、家電製品、自動車、各種ディスプレーなどの製品の表面に密着させて、包装材、緩衝材、断熱材、防音材などとして使用するものである。しかしながら、製品の表面に密着させて、包装材、緩衝材、断熱材、防音材などとして使用する用途であれば、特に限定されるものではない。

（背景技術）従来、発泡体の用途は、包装材、緩衝材、断熱材、防音材等と多岐にわたる。発泡体の表面への粘着剤を塗工して粘着加工発泡製品としたり、発泡層と粘着層を共押出により積層して粘着積層体としたりして、広範囲にわたり使用されており、プラスチック板、金属板、ガラス板等の表面保護用としても使用されている。しかしながら、粘着積層体の製造にあたっては、従来の有機溶剤に溶解してから塗布する製造法では、火災の危険や環境への負担が大きかった。そこで、溶剤を使用しないで、かつ、製造工程が少なく、成形加工性に優れ、経済性にも優れる押出成形によって製造できることが好ましい。
また、大量に消費され、使用後は剥離されて廃棄されるので安価に製造でき、かつ、使用後に焼却処理しても環境負荷の低いことも要求される。さらに、密着性のよい粘着層を用いると、通常巻取状態で製造し使用するので、製造時には巻きジワが発生したり、使用時には巻取状から巻き戻すので、粘着層と巻き重なり接している背面層との間で剥離しにくく（ブロッキング現象という）、巻き戻しができにくく、甚だしい場合には粘着層が接する背面層側の表面に移行し残存したり、粘着積層体が破断したり、供給が不安定となって、作業性や機械適性が低下するという問題もある。さらにまた、粘着剤や粘着層は表面への密着性はよいものの、耐熱安定性（耐熱老化性）および耐候性等が悪く、密着力が変動する問題点がある。
従って、粘着積層体は、溶剤を使用せず、製造工程が少なく、成形加工性に優れ、経済性にも優れる押出成形によって製造でき、しかも、巻取状態で製造や後加工ができ、保管や流通された後でも容易に巻き戻せて、被着体へ密着性よく貼着できて、使用時の作業性や機械適性に優れ、かつ、粘着力の経時変化が少なく剥離したい時には容易に剥離できることが求められている。

（先行技術）従来、多孔性基材の一面に粘着剤層が設けられ、他面に、特定のポリアルキレン系ラミネート材（ａ）、ラミネート材（ｂ）及び、離型剤が順に積層されている粘着テープが知られている（例えば、特許文献１参照。）。しかしながら、粘着剤塗工では製造時に溶剤を用いるので、環境面で問題があるとともに、製造工程が多いため、コストが高く、また、塗工タイプの粘着製品では、被着体への糊残り等の汚染の問題も生じているという問題点がある。また、発泡体（イ）の少なくとも片面に平滑層（ロ）を有する基材層（ハ）の平滑面に、ビニル結合含量が６５〜８５％の共役ジエン化合物を主体とする重合体の共役ジエン部分の二重結合が８０％以上飽和された水添ジエン系重合体（ニ）からなる粘着剤層（ホ）を積層してなる粘着積層体が知られている（例えば、特許文献２参照。）。しかしながら、発泡層と水添ジエン系共重合体からなる粘着層を共押出技術により積層したものは耐熱安定性、耐候性等に課題があり、粘着強度が経時的に上昇し、剥離が困難になるという欠点がある。

特開昭６３−３３４８５号公報 特開平１１−６１０６６号公報

そこで、本発明は上記のような問題点を解消するために、本発明者らは鋭意研究を進め、本発明の完成に至ったものである。その目的は、溶剤を使用せず、製造工程が少なく、成形加工性に優れ、経済性にも優れる押出成形によって製造でき、しかも、巻取状態で製造や後加工ができ、保管や流通された後でも容易に巻き戻せて、被着体へ密着性よく貼着できて、使用時の作業性や機械適性に優れ、かつ、粘着力の経時変化が少なく剥離したい時には容易に剥離できる粘着積層体を提供することである。

上記の課題を解決するために、請求項１の発明に係わる粘着積層体は、背面層、発泡層及び粘着層が順に積層されてなる粘着積層体において、前記粘着積層体が多層共押出成形法で製膜され、前記粘着層が１５〜４０質量％の酢酸ビニル成分を含有するエチレン−酢酸ビニル共重合樹脂であるように、したものである。
請求項２の発明に係わる粘着積層体は、上記発泡層は熱可塑性樹脂と化学発泡剤とからなる組成物を多層共押出法での製膜と同時に発泡して形成し、かつ、発泡倍率が１．１〜３．０倍であるように、したものである。
請求項３の発明に係わる粘着積層体は、上記粘着積層体の総厚みが２００〜５００μｍであり、上記粘着層の厚さが前記粘着積層体の総厚みの５〜４０％であるように、したものである。

請求項１の本発明によれば、溶剤を使用せず、製造工程が少なく、成形加工性に優れ、経済性にも優れる押出成形によって製造でき、しかも、巻取状態で製造や後加工ができ、保管や流通された後でも容易に巻き戻せて、被着体へ密着性よく貼着できて、使用時の作業性や機械適性に優れ、かつ、粘着力の経時変化が少なく剥離したい時には容易に剥離できる粘着積層体が提供される。
請求項２の本発明によれば、請求項１の効果に加えて、より緩衝性に優れる粘着積層体が提供される。
請求項３の本発明によれば、請求項１〜２の効果に加えて、適度な剛性を有する粘着積層体が提供される。

以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながら、詳細に説明する。
図１は、本願発明の１実施例を示す粘着積層体の断面図である。

（粘着積層体）本願発明の粘着積層体１０は、図１に示すように、背面層１１、発泡層１３及び粘着層１９が順に積層されている。粘着積層体１０は多層共押出成形法で製膜されている。粘着層１９は１５〜４０質量％の酢酸ビニル成分を含有するエチレン−酢酸ビニル共重合樹脂とする。該エチレン−酢酸ビニル共重合樹脂の好ましいメルトフローレート（ＭＦＲ）は１．０〜５．０ｇ／１０分である。

（背面層）背面層１１としては、熱可塑性樹脂、すなわち、高温によって可逆的に軟化する樹脂が適用できる。熱可塑性樹脂としては特に限定されるものではなく、具体例としては、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン等のポリオレフィン樹脂、ポリアミド樹脂、ポリブチレンテレフタラート、ポリエチレンテレフタラート等のポリエステル樹脂、塩化ビニル、ポリフェニレンエーテル、変性ポリフェニレンエーテル等のポリフェニレンエーテル樹脂、ポリスチレン、耐熱ポリスチレン等のスチレン系樹脂、アクリル樹脂、アクリロニトリル・ブタジエン・スチレン樹脂、ポリカーボネートなどがあげられる。これらの樹脂は、単独で用いてもよいし、２種以上組み合わせて用いてもよい。好ましくは、押出し適性、適度な剛度を持つ低密度ポリエチレン、エチレン系共重合体などのポリエチレン系樹脂が好ましい。また、後述するメヤニ防止の点でも好ましい。

（発泡層）発泡層１３は熱可塑性樹脂と発泡剤、好ましくは化学発泡剤とからなる組成物を多層共押出法での製膜と同時に発泡して形成し、かつ、発泡倍率を１．１〜３．０倍とする。

（発泡層のＭＦＲ）本願発明の粘着積層体における発泡層１３は、熱可塑性樹脂からなるベース樹脂に発泡剤を添加することで構成される。ベース樹脂は高溶融強度、溶融弾性を示す低ＭＦＲのものが好ましく、ＭＦＲが０．５〜１０．０ｇ／１０分のものが好適である。ＭＦＲがこの範囲未満では発泡倍率が得られず、また、この範囲を超えると気泡形状が悪くなる。

（発泡剤）化学発泡剤としては、無機系発泡剤が好ましい。有機系発泡剤はアンモニアガス、窒素ガス、一酸化炭素ガス等の分解ガスを発生すること、また、分解残渣や昇華性物質が、加工機、金属製品等の汚染、腐食を引き起こすことから好ましくない。

（添加量）本願発明においては、上記のような発泡剤を０．１〜２．０質量％の範囲で添加する。さらに好ましくは、０．２〜１．０質量％の添加である。０．１質量％以下では分散が悪く、十分な発泡が得られず、２．０質量％を超えると、微細な発泡が実現できず、製造時にメヤニが発生しやすいため好ましくない。上記のベース樹脂に０．１〜２．０質量％の発泡剤を添加することで、発泡倍率が１．１〜３．０倍である発泡層を得ることができる。発泡倍率がこの範囲未満では緩衝性が不十分であり、また、この範囲を超えると独立気泡が得にくく、表面状態が悪くなる。発泡倍率を１．１〜３．０倍とすることで、緩衝機能と、ハンドリング適性、強度を実現できる。

（メヤニ）押出成形法では、ダイスから押出される際に、ダイスの出口（ダイリップ）に押出樹脂組成物やその酸化物などの樹脂状付着物（メヤニ）が発生する欠点があり、その都度清掃しなければならない。背面層１１を設けることで、成型加工時のダイリップの樹脂状付着物（メヤニ）発生を防止することができ、生産性を向上できる。

発泡剤の添加は一般的に高濃度のマスターバッチを用いて、ベース樹脂と混合させて所望の添加濃度とする。マスターバッチの濃度は、発泡層１３中の発泡剤濃度が０．１〜２．０質量％の範囲となるように、適宜定めればよい。また、背面層１１、発泡層１３及び粘着層１９のいずれにも、機能に影響のない範囲で、例えば、滑剤、可塑剤、充填剤、帯電防止剤、アンチブロッキング剤、架橋剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、光安定剤、染料、顔料等の着色剤、その他などの添加剤を加えてもよい。

（粘着層）粘着層１９としては、メルトフローレート（ＭＦＲ）が１．０〜５．０ｇ／１０分である１５〜４０質量％の酢酸ビニル成分を含有するエチレン−酢酸ビニル共重合樹脂を用いる。さらに好ましくは、酢酸ビニル成分の含有量が１５〜３０質量％のエチレン−酢酸ビニル共重合樹脂である。エチレン−酢酸ビニル共重合樹脂のＭＦＲは１．０〜５．０ｇ／１０分とすることが望ましい。ＭＦＲが１．０〜５．０ｇ／１０分であると、インフレーション製膜適性が良いため好ましい。

（酢酸ビニル成分）酢酸ビニル含有量が１５質量％未満であると、被着体との接着性が悪くなるため好ましくない。４０質量％を超えると、製膜安定性が悪くなったり、異臭がしたりするために好ましくない。また、エチレン−酢酸ビニル共重合樹脂が製膜の温度による熱分解によって、酢酸などの酸が発生して、製膜機械やダイスを腐食させたり、また粘着接積層体へ酸臭を与えたり、粘着層の安定性を低下させたりするために好ましくない。

（粘着付与剤）粘着層１９には、本発明の特性を阻害しない範囲で、ロジン及びロジン誘導体、ポリテルペン樹脂、テルペンフェノール樹脂、石油樹脂、ポリエチレンワックス等の公知の粘着付与剤を添加してもよい。

（製造法）粘着積層体１０の製造方法としては、インフレーション製膜法、Ｔダイ製膜法等がある。多層共押出成形が可能であれば特に限定されない。さらに、３層が同時に製膜できる多層共押出成形法が好ましく、空冷上吹きインフレーション製膜法である。

（厚さ）粘着積層体１０は背面層１１／発泡層１３／粘着層１９の３層構成からなり、総厚みは２００μｍ〜５００μｍが好適である。２００μｍ未満では含有する気泡量が少なく発泡感が不足して緩衝性に劣り、５００μｍを超えると、オーバースペックとなるため好ましくない。
粘着層１９の厚みとしては、粘着積層体１０の総厚みの５〜４０％の範囲内が好ましい。粘着層１９の厚みが全体厚みの５％未満の場合、粘着性が不足し、背面層１１／発泡層１３を支えることができなくなる可能性があり、好ましくない。また、全体の４０％を越えると、粘着積層体の剛性が不足するため好ましくない。

以下、実施例及び比較例により、本発明を更に詳細に説明するが、これに限定されるものではない。なお、溶媒を除き、各層の各組成物は固形分換算の質量部である。

（実施例１）背面層１１、発泡層１３、粘着層１９として、それぞれ下記の組成物を用いて、３層の多層共押出成形で、空冷上吹きインフレーション製膜法で、製膜温度２３０℃にて、背面層１１が２５μｍ／発泡層１３が２２０μｍ／粘着層１９が５５μｍの３層からなる総厚３００μｍの実施例１の粘着積層体１０を製造した。
（背面層１１）として、低密度ポリエチレン樹脂、住友化学(株)製スミカセンＧ２０１Ｆ（密度＝０．９１９ｇ／ｃｍ³、ＭＦＲ＝２．０ｇ／１０分）を１００質量部調整した。
（発泡層１３）として、低密度ポリエチレン樹脂、住友化学(株)製スミカセンＧ２０１Ｆ（密度＝０．９１９ｇ／ｃｍ³、ＭＦＲ＝２．０ｇ／１０分）を９７質量部、日東化工(株)製発泡剤マスターバッチ、ファインブローＳ−２０Ｎ（２０％マスターバッチ）を３質量部調整した。
（粘着層１９）として、エチレン−酢酸ビニル共重合樹脂、三井・デュポンポリケミカル(株)製エバフレックスＥＶ３６０（酢酸ビニル含有量＝２５％、密度＝０．９５０ｇ／ｃｍ³、ＭＦＲ＝２．０ｇ／１０分）を１００質量部調整した。
実施例１の粘着積層体１０の発泡層１３の発泡倍率は２．０倍で、また、メタクリル樹脂面に対する粘着力は０．０２Ｎ／２５ｍｍであり、巻き戻し力は測定不可能であった。

（比較例１）背面層１１、発泡層１３、粘着層１９として、それぞれ下記の組成物を用いて、３層の多層共押出成形で、空冷上吹きインフレーション製膜法で、製膜温度２３０℃にて、発泡層１３が２２０μｍ／粘着層１９が５５μｍの３層からなる総厚２７５μｍの比較例１の粘着積層体１０を製造した。
（背面層１１）はなしとした。
（発泡層１３）として、低密度ポリエチレン樹脂、住友化学(株)製スミカセンＧ２０１Ｆ（密度＝０．９１９ｇ／ｃｍ³、ＭＦＲ＝２．０ｇ／１０分）を９７質量部、日東化工(株)製発泡剤マスターバッチ、ファインブローＳ−２０Ｎ（２０％マスターバッチ）を３質量部調整した。
（粘着層１９）として、エチレン−酢酸ビニル共重合樹脂、三井・デュポンポリケミカル(株)製エバフレックスＥＶ３６０（酢酸ビニル含有量＝２５％、密度＝０．９５０ｇ／ｃｍ³、ＭＦＲ＝２．０ｇ／１０分）を１００質量部調整した。
比較例１の粘着積層体１０は、背面層を設けておらず、発泡層が表面に現れることから、製造時にダイリップにメヤニが大量に発生し、積層体表面を荒らす結果となった。
また、発泡層１３の発泡倍率は２．０倍で、メタクリル樹脂面に対する粘着力は０．０３Ｎ／２５ｍｍであり、巻き戻し力は測定不可能であった。

（評価方法）実施例１〜３及び比較例１の粘着積層体１０を用いて、粘着力、巻き戻し力、発泡倍率から緩衝機能、を評価した。

（測定方法）発泡倍率は、実施例及び比較例の粘着積層体１０を製膜し２３℃に１日間静置した後に、厚さ方向に切断し、該切断面を光学顕微鏡で撮影し、発泡層１３の発泡部と未発泡部の面積比から発泡倍率を算出した。発泡倍率が１．１〜３．０倍を合格とした。

粘着力は、厚み３ｍｍのメタクリル板に、実施例及び比較例の粘着積層体１０の粘着層１９を重ねて、ＪＩＳ−Ｚ−０２３７に規定されたゴムロール（重さ２ｋｇ、幅４５ｍｍ、ロール径９５ｍｍ、ゴム硬度８０±５Ｈｓ）を用いて、１往復圧着し、１時間後に、１８０°剥離の剥離強度を３００ｍｍ／分の引張り速度で測定して粘着力とした。

（巻き戻し力）実施例１〜２の粘着積層体１０から２５ｍｍ幅で２枚ずつ切り出して、該２枚の１枚目の背面層１１と２枚目の粘着層１９とを重ねて、ＪＩＳ−Ｚ−０２３７粘着テープ・粘着シート試験方法に準拠した試験方法にて、１８０°剥離の剥離強度を３００ｍｍ／分の引張り速度で測定して、背面層１１と粘着層１９との巻き戻し力とした。巻き戻し力は使用時の繰り出し性の指標である。容易に繰り出せるには、０．５Ｎ／２５ｍｍ以下、好ましくは０．１Ｎ／２５ｍｍ以下の巻き戻し力とする必要がある。

（評価結果）実施例１の粘着積層体１０では、製造も問題なく、緩衝性を示す発泡倍率も合格で、粘着力は０．０２Ｎ／２５ｍｍあり、巻き戻し力は測定不可能なほど低く、巻取り状での製造、加工、使用にあたって問題がなかった。
比較例１の製造では、背面層がないので発泡層が表面に露出して、ダイリップにメヤニが大量に発生し、連続製膜できず、粘着積層体表面も著しく荒れており、実用にならないものであり、実用製品が得られなかった。部分的な試料で測定した発泡層１３の発泡倍率は２．０倍で、メタクリル樹脂面に対する粘着力は０．０３Ｎ／２５ｍｍであり、巻き戻し力は測定不可能なほど低かった。

本願発明の１実施例を示す粘着積層体の断面図である。

符号の説明

１１：背面層
１３：発泡層
１９：粘着層

Claims (3)

1. 背面層、発泡層及び粘着層が順に積層されてなる粘着積層体において、前記粘着積層体が多層共押出成形法で製膜され、前記粘着層が１５〜４０質量％の酢酸ビニル成分を含有するエチレン−酢酸ビニル共重合樹脂であることを特徴とする粘着積層体。
2. 上記発泡層は熱可塑性樹脂と化学発泡剤とからなる組成物を多層共押出法での製膜と同時に発泡して形成し、かつ、発泡倍率が１．１〜３．０倍であることを特徴とする請求項１に記載の粘着積層体。
3. 上記粘着積層体の総厚みが２００〜５００μｍであり、上記粘着層の厚さが前記粘着積層体の総厚みの５〜４０％であることを特徴とする請求項１〜２のいずれかに記載の粘着積層体。

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