JP2015518514A - 包装用テープ - Google Patents

Abstract

少なくとも０．０２５４ｍｍの厚さを有するポリプロピレン裏材と、少なくとも．０２２９ｍｍの厚さを有する合成ゴム感圧性接着剤とを含むテープであって、感圧性接着剤のポリプロピレン裏材に対する厚さの比が、少なくとも０．７：１であるテープを提供する。

Description

本開示は、ポリプロピレン裏材とその上に合成ゴム感圧性接着剤とを有する包装用又はカートンシールテープに関する。

段ボール箱材料は、商品生産品であり、供給元、場所、及び材料ロットによって特性が広く変動する。特定の種類のカートン材料は、カートンシールテープが接着し、安定的にカートンを閉じるのを困難にする特徴を有する。これらの場合、カートンのシールが破壊されることは珍しいことではない。破壊の典型的な様式は、接着破壊、すなわち、テープがカートンからきれいに弾け飛ぶことである。この弾け飛びは、カートンをシールした時点から数分間、数時間、又は数日間以内に生じ得、カートンシール自体における残留内部応力以外の外部刺激なしで生じる場合もある。

１９９０年代初頭から、段ボール原紙における再生繊維の使用が増える傾向にある。１００％再生繊維を含有するカートンの割合が増え、更にはいわゆる「クラフト」段ボールライナーは、３０％もの再生繊維を含有する。再生繊維の品質は、経時的に変化する。繊維の長さが短くなり微細繊維の割合が高くなることによって例示される、より緩やかな長期にわたる品質の低下傾向に加えて、短期変動が生じる。これらパルプの特徴は、段ボールライナー及び中芯原紙において生じる繊維−繊維結合の量の純減の一因となる。一般的に言えば、パルプに対する需要が増加するにつれて、再生繊維の品質は低下する傾向がある。繊維の品質が低下するにつれて、繊維−繊維結合の量が減少する。

包装廃棄物を減少させる１つの方法は、カートン材料の重量を最小化することである。この及び他の開示されている要因は、時間とともにカートンの特性の変動性を増加させる機能を有する。グレードの低い繊維を使用したり低坪量の紙に変更したりすると、一般的に、より薄く、より柔らかく、より粗く、且つより多孔質の段ボール原紙が生産される。これら特徴は全て、包装用テープをカートン自体に良好に接着させる能力を実質的に損なわせ得る。

感圧性接着（ＰＳＡ）包装用シールテープ製品は、４つの接着剤のファミリーに分類される：ホットメルト合成ゴム、水系アクリル樹脂、溶媒系アクリル、及び溶媒系天然ゴム。ホットメルト合成ゴムは、幾つかの種類のスチレン性ブロックコポリマー（ＳＩＳ、ＳＢＳ、及びこれらのブレンド等）と、幾つかの種類の固体粘着付与樹脂（炭化水素樹脂、ポリテルペン、ロジンエステル、及びこれらのブレンド等）と、任意で幾つかの種類の可塑剤（液体樹脂又は油）とが配合されているＰＳＡを使用する。現在利用可能な解決策では、段ボール箱のシール用途において一貫して確実な接着を提供することができない。

段ボール箱のシール用途において一貫して確実に接着させるために、本明細書で用いられる包装用テープ及び接着剤が必要とされている。

本開示は、段ボール箱のシール用途において確実に接着させるために、本明細書で用いられる包装用テープ及び接着剤を提供する。

したがって、１つの態様では、本開示は、少なくとも０．０２５４ｍｍ（０．００１インチ）の厚さを有するポリプロピレン裏材と、少なくとも０．０２２９ｍｍ（０．０００９インチ）の厚さを有する合成ゴム感圧性接着剤とを含むテープであって、感圧性接着剤のポリプロピレン裏材に対する厚さの比が、少なくとも０．７：１である、テープを提供する。幾つかの実施形態では、ポリプロピレンは、二軸延伸ポリプロピレンである。幾つかの実施形態では、合成ゴム感圧性接着剤は、ホットメルト合成ゴムを含む。

幾つかの実施形態では、合成ゴム感圧性接着剤は、少なくとも３５％であるが、５５％以下の、５０％超のトリブロック含量及び５０％未満のジブロックを含むブロックコポリマーを含む。幾つかの実施形態では、合成ゴム感圧性接着剤は、少なくとも３５重量％であるが、５０重量％以下の、７０℃未満のガラス転移温度を有する固体粘着付与樹脂を含む。幾つかの実施形態では、合成ゴム感圧性接着剤が、０重量％〜２５重量％の、−１０℃未満のガラス転移温度を有する油又は液体樹脂の液体可塑剤を含む。

幾つかの実施形態では、合成ゴム感圧性接着剤が、少なくとも３５重量％であるが、５５重量％以下の、５０重量％超のトリブロック含量及び５０重量％未満のジブロックを含むブロックコポリマーと、少なくとも３５％であるが５０％以下の、７０℃未満のガラス転移温度を有する固体粘着付与樹脂と、０重量％〜２５重量％の、−１０℃未満のガラス転移温度を有する油又は液体樹脂の液体可塑剤と、を含む。幾つかの実施形態では、合成ゴム感圧性接着剤が、少なくとも３７重量％であるが、４７重量％以下の、７５重量％超のトリブロック含量及び２０重量％未満のジブロックを含むブロックコポリマーと、少なくとも３７重量％であるが４７重量％以下の、７０℃未満のガラス転移温度を有する固体粘着付与樹脂と、１３重量％〜２５重量％の、−１０℃未満のガラス転移温度を有する油又は液体樹脂の液体可塑剤と、を含む。

幾つかの実施形態では、ポリプロピレン裏材が、少なくとも０．００１２ｍｍ（０．００１２インチ）の厚さを有する。幾つかの実施形態では、合成ゴム感圧性接着剤が、少なくとも０．０２０３ｍｍ（０．０００８インチ）の厚さを有する。幾つかの実施形態では、感圧性接着剤のポリプロピレン裏材に対する厚さの比が、少なくとも０．７５：１である。

幾つかの実施形態では、固体粘着付与樹脂が、炭化水素粘着付与樹脂、ポリテルペン、及びロジンエステルのうちの少なくとも１つから選択される。幾つかの実施形態では、液体樹脂が、炭化水素粘着付与樹脂、ポリテルペン、及びロジンエステルのうちの少なくとも１つから選択される。

別の態様では、本開示は、裏材と、少なくとも３５重量％であるが、５５重量％以下の、５０重量％超のトリブロック含量及び５０重量％未満のジブロックを含むブロックコポリマーと、少なくとも３５重量％であるが５０重量％以下の、７０℃未満のガラス転移温度を有する固体粘着付与樹脂と、０重量％〜２５重量％の、−１０℃未満のガラス転移温度を有する油又は液体樹脂の液体可塑剤を含むホットメルト合成ゴムを含む感圧性接着剤と、を含む、テープであって、低グレードの波形に接着したときに少なくとも０．９ｋｇの力の低角度剥離エネルギーを示すテープを提供する。

幾つかの実施形態では、合成ゴム感圧性接着剤が、少なくとも３７重量％であるが４７重量％以下の、７０重量％超のトリブロック含量及び２０重量％未満のジブロックを含むブロックコポリマーと、少なくとも３７重量％であるが４７重量％以下の、７０℃未満のガラス転移温度を有する固体粘着付与樹脂と、１３重量％〜２５重量％の、−１０℃未満のガラス転移温度を有する油又は液体樹脂の液体可塑剤と、を含む。

幾つかの実施形態では、ポリプロピレン裏材が、少なくとも０．００１２ｍｍ（０．００１２インチ）の厚さを有する。幾つかの実施形態では、合成ゴム感圧性接着剤が、少なくとも０．０２０３ｍｍ（０．０００８インチ）の厚さを有する。幾つかの実施形態では、感圧性接着剤のポリプロピレン裏材に対する厚さの比が、少なくとも１７．０１８ｍｍ０．７：１である。

幾つかの実施形態では、固体粘着付与樹脂が、炭化水素粘着付与樹脂、ポリテルペン、及びロジンエステルのうちの少なくとも１つから選択される。幾つかの実施形態では、液体樹脂が、炭化水素粘着付与樹脂、ポリテルペン、及びロジンエステルのうちの少なくとも１つから選択される。

幾つかの実施形態では、ブロックコポリマーが、ＳＩＳスチレン−イソプレン−スチレン（ＳＩＳ）、スチレン−イソプレン−ブタジエン−スチレン（ＳＩＢＳ）、スチレン−ブタジエン−スチレン（ＳＢＳ）、スチレン−エチレン−ブタジエン−スチレン（ＳＥＢＳ）、スチレン−ブタジエン（ＳＢ）、エチレン−プロピレン−ジエン、これらの水素添加産物、及びこれらの組み合わせのうちの少なくとも１つから選択される。幾つかの実施形態では、ブロックコポリマーが、スチレン−イソプレン−スチレンブロックコポリマーである。

以上が本開示の代表的実施形態の様々な様態及び効果の概要である。前述の課題を解決するための手段は、本開示の例示されたそれぞれの実施形態又は全ての実施を記載するものではない。更なる特徴及び利点は、以下の実施形態で開示される。図面及び以下の詳細な説明は、本明細書に開示される原理を用いて、特定の好ましい実施形態を更に詳しく例証するものである。

本明細書で使用するとき、端点による数値範囲の限定は、その範囲に包含される全ての数を含む（例えば、１〜５には、１、１．５、２、２．７５、３、３．８、４、及び５等が包含される）。

特に指示がない限り、明細書及び実施形態に使用されている成分の量、性質の測定値等を表す全ての数は、全ての例において、用語「約」により修飾されていることを理解されたい。したがって、特に指示がない限り、先行の本明細書及び添付の実施形態の列挙に記載の数値的パラメータは、本開示の教示を利用して当業者により得ることが求められる所望の性質に応じて変化し得る近似値である。少なくとも特許請求の範囲への均等論の適用を制限する試みとしてではなく、各数的パラメータは、少なくとも、報告された有効数字の数を考慮して、通常の四捨五入を適用することによって解釈されなければならない。

以降で定義される用語について、これらの定義は、次の用語集中の使用用語の変更への具体的な言及に基づいて請求項又は明細書中の他の場所に別の定義が提示されている場合を除き、請求項を含む明細書全体に適用されるものとする。

用語
単語「ａ」、「ａｎ」、及び「ｔｈｅ」は、「少なくとも１つの」と同じ意味で用いられ、記載された要素の１以上を意味する。

用語「層」は、基材上の若しくは基材を覆っている任意の材料又は材料の組み合わせを指す。

「（コ）ポリマー」又は「（コ）ポリマーの」という用語には、ホモポリマー及びコポリマー、並びに例えば、同時押出成形によって又は例えば、エステル交換を含む反応によって混和性混合物中で形成され得るホモポリマー又はコポリマーが含まれる。「コポリマー」という用語には、ランダムコポリマー、ブロックコポリマー、グラフトコポリマー、及び星型コポリマーが挙げられる。

本開示は、少なくとも０．０２５４ｍｍ（０．００１インチ）の厚さを有するポリプロピレン裏材と、少なくとも０．０２２９ｍｍ（０．０００９インチ）の厚さを有する合成ゴム感圧性接着剤とを有するテープであって、感圧性接着剤のポリプロピレン裏材に対する厚さの比が、少なくとも０．７：１であるテープを提供する。

本明細書に開示する合成ゴム感圧性接着剤等のホットメルトゴム感圧性接着剤の成分は、熱可塑性ゴム、固体粘着付与剤、及び液体粘着付与樹脂の混合物、又は固体粘着付与剤及び液体可塑剤及び／又は液体粘着付与樹脂のブレンドである。固体粘着付与剤及び液体粘着付与剤又は可塑剤／油は、−５℃未満、好ましくは−３０℃超の複合中間ブロックガラス転移温度を有する接着剤を提供する量で提供される。

本開示では、熱可塑性ゴムは、好ましくはＡＢＡ−又はＡＢ−ブロック型（式中、Ａは、硬質熱可塑性ブロックであり、Ｂは、ゴム状エラストマーブロックである）である１つ以上の合成ゴムブロックコポリマーを含むホットメルト塗布可能合成ゴムブロックコポリマーを意味する。ブロックコポリマーは、直鎖状、分枝状、放射状、及びこれらの組み合わせであってもよい。好適なブロックコポリマーの例としては、スチレン−イソプレン−スチレン（ＳＩＳ）、スチレン−ブタジエン−スチレン（ＳＢＳ）、スチレン−イソプレン−ブタジエン−スチレン（ＳＩＢＳ）、スチレン−エチレン−ブタジエン−スチレン（ＳＥＢＳ）、スチレン−ブタジエン（ＳＢ）、エチレン−プロピレン−ジエン、及びこれらの水素添加産物が挙げられる。

好適な市販のブロックコポリマーは、コポリマー中のスチレン含量が約１５重量％〜約３５重量％であり、コポリマー中のＡ−Ｂ型のジブロックコポリマー含量が約０重量％〜約５０重量％である、例えば、Ｋｒａｔｏｎ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏｍｐａｎｙから商品名「ＫＲＡＴＯＮ」、製品番号１１６１、１１６３、１１１７、１１１１、及び１１７１として入手可能なブロックコポリマーである。他の有用な市販のブロックコポリマーとしては、Ｚｅｏｎ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ，Ｔｏｋｙｏ，Ｊａｐａｎから入手可能な商品名「ＱＵＩＮＴＡＣ」シリーズのブロックコポリマーとして入手可能なものが挙げられる。

固体又は液体粘着付与樹脂は、エラストマー相と少なくとも部分的に相溶性である樹脂の群から選択してもよい。このような粘着付与樹脂としては、炭化水素樹脂、ロジンエステル及びロジン酸；混合脂肪族／芳香族粘着付与樹脂；ポリテルペン粘着付与樹脂；テルペン／芳香族粘着付与樹脂；及び水素添加粘着付与樹脂が挙げられる。水素添加樹脂は、ほとんどジシクロペンタジエンからなる原料の重合、次いで水素添加から製造される樹脂；スチレン、アルファメチルスチレン、ビニルトルエン等の純芳香族原料の重合、次いで水素添加から製造される樹脂；原料流中に７〜１０個の炭素原子を有する種を主に含有する不飽和芳香族原料流の重合、次いで水素添加から形成される樹脂；水素添加ポリスチレン樹脂；並びに水素添加脂肪族及び脂肪族／芳香族樹脂及びロジンエステルを含んでもよい。幾つかの実施形態では、好ましい粘着付与樹脂としては、炭化水素樹脂、ポリテルペン樹脂、及びテルペン／芳香族樹脂が挙げられる。幾つかの実施形態では、特に好ましい粘着付与樹脂は、脂肪族Ｃ５石油樹脂又は芳香族Ｃ５／Ｃ９共重合石油樹脂等の炭化水素である。

好ましくは、用いられる固体粘着付与樹脂は、エラストマーブロックと相溶性であり、且つ６５℃〜１０５℃の軟化点（ＡＳＴＭ Ｅ−２８−６７）を有するものであり、例えば、「ＥＳＣＯＲＥＺ ２５１０」（Ｅｘｘｏｍｏｂｉｌ Ｃｈｅｍｉｃａｌ，ＴＸ製）、「ＰＩＣＣＯＴＡＣ ９０９５」（Ｅａｓｔｍａｎ，ＴＮ）、Ｗｉｎｇｔａｃｋ ｐｌｕｓ（Ｃｒａｙ Ｖａｌｌｅｙ，ＰＡ製）等である。用いられる液体粘着付与樹脂は、ー５℃〜３０℃の軟化点（ＡＳＴＭ Ｅ−２８−６７）を有するものであり、例えば、「ＲＥＧＡＬＲＥＺＥ １０１８」（Ｅｘｘｏｍｏｂｉｌ ｃｈｅｍｉｃａｌ，ＴＸ製）、「ＥＳＣＯＲＥＺＥ ２５２０」（Ｅａｓｔｍａｎ，ＴＮ製）、Ｓｙｌｖａｒｅｓ Ａ２５（Ａｒｉｚｏｎａｌ Ｃｈｅｍｉｃａｌ，ＡＺ製）、「ＷＩＮＧＴＡＣＫ １０」（Ｃｒａｙ Ｖａｌｌｅｙ，ＰＡ製）、「ＰＩＣＣＯＬＹＴＥ Ａ２５」（２５２）（Ｐｉｎｏｖａ Ｉｎｃ．，ＧＡ製）等である。本明細書に開示されるゴム感圧性接着剤で用いるのに好適な液体可塑剤としては、ナフテン系油及びパラフィン系油、鉱油が挙げられる。

本明細書に開示される合成ゴム感圧性接着剤は、テープ用の望ましい用途に基づいて特定の厚さを有する裏材にコーティングされる。例えば、幾つかの実施形態では、合成ゴム感圧性接着剤は、０．０２０ｍｍ、０．０２３ｍｍ、０．０２５ｍｍ、０．０２７ｍｍ、０．０２９ｍｍ、及び更には０．０３１ｍｍ以上の厚さを有する。

本明細書に開示するテープに有用な裏材としては、様々な剛性のフィルム及び層が挙げられる。好ましい裏材は、可撓性である。

好適な裏材としては、例えば、高分子フィルム及び層、紙（例えば、表面加工紙）フィルム及び層、不織布の層、並びにこれらの組み合わせが挙げられる。有用な高分子フィルム及び層としては、例えば、ポリオレフィンポリマー、一軸延伸ポリプロピレン（ＭＯＰＰ）、二軸延伸ポリプロピレン（ＢＯＰＰ）、同時二軸延伸ポリプロピレン（ＳＢＯＰＰ）、ポリエチレン、ポリプロピレンとポリエチレンとのコポリマー、ポリエステルポリマー、ポリカーボネートポリマー、ポリメタクリレートポリマー、酢酸セルロース、ポリエステル（例えば、二軸延伸ポリエチレンテレフタレート）、酢酸ビニル、及びこれらの組み合わせが挙げられる。また、有用な裏材としては、例えば、火炎処理、コロナ処理、及び粗面処理によって改質された表面改質裏材が挙げられる。

幾つかの実施形態では、好ましい裏材としては、ポリオレフィン、ポリエステル、及びこれらの組み合わせからなる群より選択される延伸高分子フィルムが挙げられる。幾つかの実施形態では、好ましい裏材は、２０ｇｍ〜３，０００ｇｍ、好ましくは２０ｇｍ〜１，０００ｇｍ、より好ましくは２５ｕｍ〜１００ｕｍの厚さを有する。

包装用テープ用の典型的な裏材は、ポリプロピレンフィルムである。この種のフィルムの主な供給品は、フィルム裏材が接着剤で均一にコーティングされ得るようにキャリパー又はゲージプロファイルを制御するために、フィルムテンターラインから二軸延伸される裏材である。透明な接着剤を用いる場合、このような成分から得られるテープのロールが審美的に好ましくなるように、フィルム裏材も透明でなければならない。典型的なテープの構造では、フィルム裏材は、片側に接着剤の層を有し、テープを分配するためにロール形態で配置するとき、ロールの残りから１つの層が容易に分離するように他の側には剥離コーティング材料の層を有する。

しかし、典型的に競合する包装、郵送、及び包装用テープのフィルム裏材についての業界標準である０．０５０ｍｍの厚さを用いるテープの場合、典型的に、一般的な包装用テープにおけるテープ方向（テープの長手方向）におけるフィルムの強度は、約１８０Ｎ／ｍｍ２を超えない。テープの引っ張り強度は、主に、テープのフィルム裏材に起因するものである。強度は、より厚いフィルム裏材によって強化され得るが、その場合、フィルムの剛性レベルが上昇し、ある時点で、テープは、適用される包装に対してぴったり一致しなくなる。更に、より厚いフィルム包装を使用すると、このようなテープのコストも比例して高くなる。したがって、本明細書に開示する包装用テープでは、より薄い裏材を使用することが望ましい。例えば、幾つかの実施形態では、裏材は、０．００１０ｍｍ、０．００１２ｍｍ、０．００１６ｍｍ、０．００１８ｍｍ、０．０１０ｍｍ、０．０１２ｍｍ、０．０１４ｍｍ、０．０１６ｍｍ、０．０１８ｍｍ、０．０２０ｍｍ、０．０２５ｍｍ、０．０３０ｍｍ、０．０３５ｍｍ、０．０４０ｍｍ、及び更には０．０４５ｍｍ以上の厚さを有する。

本明細書に開示するテープは、様々な用途において有用である。１つのこのような用途は、包装用テープとしての使用である。幾つかの実施形態では、本明細書に開示するテープは、再生繊維含量の高いもの等、低グレードの段ボール箱材料用の包装用テープとして特に有用である。

過去２０年間に起こった２つの大きなトレンドにより、米国だけでなく世界中で生産される波形段ボール原紙又はカートン材料の割合増加に顕著な変化が生じた。これらトレンドとは、カートンの軽量化と、カートンの回収及び再生である。これらトレンドが進展するにつれて、高分子フィルム系カートンシールテープが粗悪な接着を示す箱に遭遇する機会が増えた。この問題の徴候は、テープがカートンから早期に弾け飛ぶことである。本開示の目的は、このようなカートンに対する性能が改善されたカートン又は箱用のシールテープを提供することである。

エッジクラッシュ試験（ＥＣＴ）は、様々なグレードのカートン強度を特性評価及び認証するためのＭｕｌｌｅｎ破裂強度試験に取って代わった。カートンの大部分は、歴史的に、Ｍｕｌｌｅｎ試験によって認証された。比較的最近では、カートンの大部分が、ＥＣＴによって認証される。Ｍｕｌｌｅｎ認証は、最低限の坪量要件を有するが、ＥＣＴ認証は有しない。カートンの認証がＭｕｌｌｅｎからＥＣＴにシフトしたことにより、箱の製造業者は、カートン中の繊維量を最小化しながら性能等級を維持する方法を追求することができる。

ＥＣＴは、パレットにカートンを積み重ねる能力を評価するので、段ボール原紙のフルートに対して平行な軸に沿った湾曲に対する抵抗性の尺度である。多くのカートン製造業者は、ボードの重量を１０％超減少させながら、エッジクラッシュ等級を維持する方法を見出した。例えば、１９９６年には、一般的に用いられる３２ｌｂ／ｉｎ（３６．９ｋｇ／ｃｍ）のＥＣＴ等級の段ボール原紙では、３６−２６−３６ｌｂ／ＭＳＦ構造が典型的であった。最近では、繊維が１０．２％純減した３１−２６−３１構造で同じＥＣＴ等級が実現されている。

これら坪量低下に加えて、カートン製造業者は、消費者が包装廃棄物及びコストを更に減少させることができるように、過去よりも低いＥＣＴ等級を有するカートンを生産するように要求されることが増えている。低下したＥＣＴ等級の一例は、２９ｌｂ／ｉｎ（３３．４ｋｇ／ｃｍ）で評価される２４−２３−２４ｌｂ／ＭＳＦ構造であり、これは、３２ｌｂ／ｉｎ（３６．９ｋｇ／ｃｍ）ＥＣＴ等級を有する３１−２６−３１構造に比べて更に２１％繊維が減少している。

段ボール原紙の構造がますます軽くなる傾向により、たとえより軽量の段ボール構造でＥＣＴ等級を維持したとしても、他の特性は維持されない。具体的には、このようなカートンの壁の曲げ剛性は、坪量のより重いカートンよりも低くなる傾向がある。また、段ボールライナー及び中芯原紙の坪量が減少するにつれて、得られる段ボール原紙は、「損傷」（すなわち、通常の取り扱い中にフルートが永続的に変形）しやすくなり、これは、曲げ剛性を更に低下させる場合がある。曲げ剛性の低いカートンにおいて高品質のカートンシールを得ることは著しく困難であるが、その理由は、カートンに対する感圧性接着剤の良好な濡れを得ることがより困難であるためである。

段ボール原紙の生産における再生繊維の回収及び使用は、１９９０年代初頭から着実に増加している。将来的には、主に再生繊維で生産される波形段ボール原紙が、再生繊維を用いることなく製造される波形段ボール原紙に次第に取って代わると予測される。

一般的に、段ボール古紙（ＯＣＣ）から回収される未精製繊維は、未使用の針葉樹繊維に比べてより短く且つより脆弱であり、微細繊維（すなわち、約０．２ｍｍ未満の長さを有する繊維）の割合が著しく高い。したがって、理論に束縛されるものではないが、主に再生繊維を用いて生産される紙及び段ボール原紙は、未使用のクラフト紙に比べて、剛性が低いことに加えて破断及び損傷に対する抵抗性が低い傾向がある。

また、再生繊維の特性は、未使用のクラフト繊維に比べて時間とともにより広く変動する。需要が多い場合、再生繊維の全体的な品質は、低くなる傾向がある。再生繊維の使用が増加するにつれて、未精製ＯＣＣパルプの平均濾水度は着実に低下し、より不安定になる。濾水度の低下は、平均繊維長さの低下及び／又はパルプ中の微細繊維の割合の増加を示す。少なくともこれら課題のために、本明細書に開示するテープは、驚くべきことに、高体積の再生繊維を用いて製造される段ボール原紙又はカートンに対してより一貫して確実な接着を提供する。

幾つかの実施形態では、包装用テープ用途で用いるために、合成ゴム感圧性接着剤の厚さのポリプロピレン裏材の厚さに対する特定の比を提供することが望ましい。例えば、本明細書に開示するテープでは、合成ゴム感圧性接着剤の厚さのポリプロピレン裏材の厚さに対する有用な比としては、０．７：１、０．７５：１、０．８：１、０．８５：１、０．９：１、０．９５：１、及び更には１：１が挙げられる。

幾つかの実施形態では、本明細書に開示するテープ用の感圧性接着剤は、少なくとも３５重量％であるが、５５重量％以下の、５０重量％超のトリブロック含量及び５０重量％未満のジブロックを含むブロックコポリマーと、少なくとも３５重量％であるが、５０重量％以下の、７０℃未満のガラス転移温度を有する固体粘着付与樹脂と、０重量％〜２５重量％の、−１０℃未満のガラス転移温度を有する油又は液体樹脂の液体可塑剤とを含む。幾つかの実施形態では、本明細書に開示するテープ用の感圧性接着剤は、少なくとも３７重量％であるが、４７重量％以下の、７０重量％超のトリブロック含量及び２０重量％未満のジブロックを含むブロックコポリマーと、少なくとも３７重量％であるが、４７重量％以下の、７０℃未満のガラス転移温度を有する固体粘着付与樹脂と、１３重量％〜２５重量％の、−１０℃未満のガラス転移温度を有する油又は液体樹脂の液体可塑剤とを含む。幾つかの実施形態では、トリブロックの量は、７５重量％超、更には８０重量％超である。

本明細書に開示するテープを生産するために、長さ方向（機械方向、ＭＤ）における延伸比が１：４〜１：９、好ましくは１：４．８〜１：６であり、横方向（横断方向、ＣＤ）における延伸比が１：４〜１：９、好ましくは１：４．８〜１：８．５であるポリプロピレンに基づく二軸延伸フィルムから製造される裏材が特に好ましい。ＡＳＴＭ Ｄ８８２に従って１０％伸長で測定される、機械方向において得られる弾性率は、通常、１，０００〜４，０００Ｎ／ｍｍ２である。横断方向において得られる弾性率も、同様に、１０００〜４０００Ｎ／ｍｍ２である。

幾つかの実施形態では、二軸延伸フィルムの厚さは、特に、１５〜１００μｍ、好ましくは２０〜５０μｍである。二軸延伸フィルムは、通常、まず機械方向において延伸が実施され、次いで、横断方向において実施される標準的なフラットフィルムラインにおいて生産することができる。この操作を用いて、機械方向及び横断方向において異なる特性を設定することができる。機械方向における延伸比は、特に、１：４．５〜１：６（好ましくは、１：４．８〜１：５．６）であり、横断方向における延伸比は、１：７〜１：９である。一例として、Ｒａｄｉｃｉ（イタリア）製の商品名「ＲＡＤＩＬ Ｔ」及びＭｏｂｉｌ製の商品名「ＢＩＣＯＲ ＯＰＰ ＦＩＬＭ ３５ ＭＢ ２５０」の二軸延伸フィルムに言及してもよい。また、原理上、まず機械方向に延伸され、次いで、横断方向に延伸され、最後に機械方向に再度延伸される二軸延伸フィルムも知られている。

二軸延伸フィルムは、単層及び多層形態の両方で生産される。多層フィルムの場合、異なる層の厚さ及び組成が同じであってもよいが、異なる厚さ及び組成も知られている。

本明細書に開示するテープの場合、層間が十分堅固に接着しているポリプロピレンに基づく二軸延伸フィルムが好ましいが、その理由は、接着テープの製造及び使用の過程で層が層間剥離するのは不都合であるためである。

また、標準的なポリプロピレンフィルムと比べて表面が明らかに知覚可能なマット仕上げを有するポリプロピレンに基づく二軸延伸多層ポリオレフィンフィルムを使用することもできる。一例として、Ｒａｄｉｃｉ（イタリア）製の商品名「ＲＡＤＩＬ ＴＭ」及びＰｏｌｉｎａｓ（トルコ）製の商品名「ＰＩＬＥＮ ２２５ Ｄ」及びＨｏｅｃｈｓｔ製の商品名「ＴＲＥＳＰＡＰＨＡＮ ＭＡＴ」及びＢｉｍｏ（イタリア）製の「ＳＴＩＬＡＮ ＨＰ ３２」の二軸延伸フィルムに言及してもよい。このマット仕上げは、押出成形を用いる生産の過程で、特別に適合させた延伸条件を用いて、十分に粗い表面粗さ、ひいてはマットな外観をもたらす、ポリオレフィンに基づく特殊なコポリマー又はポリマーブレンドを用いることによって生産する。

フィルムの表面は、公知の技術によって処理される。コロナ処理及び／又は火炎処理による表面処理が好ましい。表面処理の技術の概説は、例えば、論文「Ｓｕｒｆａｃｅ ｐｒｅｔｒｅａｔｍｅｎｔ ｏｆ ｐｌａｓｔｉｃｓ ｆｏｒ ａｄｈｅｓｉｖｅ ｂｏｎｄｉｎｇ」（Ａ．Ｋｒｕｓｅ，Ｇ．Ｋｒｕｇｅｒ，Ａ．Ｂａａｌｍａｎｎ，ａｎｄ Ｏ．−Ｄ．Ｈｅｎｎｅｍａｎｎ，Ｊ．Ａｄｈｅｓｉｏｎ Ｓｃｉ．Ｔｅｃｈｎｏｌ．，Ｖｏｌ．９，Ｎｏ．１２，ｐｐ．１６１１〜１６２１（１９９５）に記載されている。

本明細書に開示するテープの裏材として有用な二軸延伸フィルムは、好ましくは、フィルム上に接着剤を十分に固定するために接着剤に面する側をコロナ前処理及び／又は火炎前処理する。これら操作で得られる表面張力は、特に、３５〜４７ｍＮ／ｍ、好ましくは、３８〜４５ｍＮ／ｍである。

コーティングされていない側を、コーティング前、コーティング直後、又は別の作業工程、例えば、スリッティング及び巻き直し中に表面処理してもよい。コーティングされていない側の表面処理は、好ましくは、コーティング後に行う。標準的な市販の試験インクを用いて測定したとき、３０〜４５ｍＮ／ｍ、より好ましくは３５〜４０ｍＮ／ｍ、特に好ましくは３６〜３８ｍＮ／ｍの表面張力が生じるコロナ前処理が好ましい。同様に、火炎を用いる表面処理も可能である。

以上、本開示の典型的な実施形態について説明してきたが、以下の実施例によって以下に更に例示する。実施例は、本開示の範囲に限定を課すものと決して解釈すべきではない。それとは逆に、本明細書中の説明を読むことによって、本開示の趣旨及び／又は添付の請求項の範囲を逸脱することなく当業者に示唆され得る様々な他の実施形態、修正、及びそれらの等価物が考えられることは明確に理解されるはずである。

以下の実施例は、本開示の範囲内の例示の実施形態を示すことを目的とする。更に、本開示の広範囲で示す数値的範囲及びパラメータは、近似値であるにも関わらず、具体的な実施例に記載される数値は可能な限り正確に報告する。しかしながら、いずれの数値も、それらのそれぞれの試験測定値に見られる標準偏差から必然的に生じる特定の誤差を本来有している。少なくとも特許請求の範囲への均等論の適用を制限する試みとしてではなく、各数値パラメータは、少なくとも、報告された有効数字の数を考慮して、通常の四捨五入を適用することによって解釈されなければならない。

試験方法
低角度剥離エネルギー試験
カートンシールが弾け飛ぶとき、カートンによってテープに印加される応力に応答して生じる段階的な低角度の剥がれを介して破壊が生じる。したがって、低角度剥離エネルギー試験（ＬＡＤＥ）と呼ばれる、低引き剥がし角度において及びある範囲の引き剥がし速度にわたって基材に対するテープの接着の剥離エネルギーを測定する目的の新規試験法が開発された。ＬＡＤＥ試験法は、波形段ボール原紙試験クーポンを用い、以下の工程を含む：
１．３．８１×７．６２センチメートルの段ボール原紙クーポンを、波形フルートが長い寸法に対して平行になるように切断する。段ボールライナーの上側が露出するように両面接着剤転写テープを用いて鋼試験パネルにクーポンを貼付する（例えば、商品名「＃４６０」として市販されている転写テープ（３Ｍ Ｃｏｍｐａｎｙ，Ｓｔ．Ｐａｕｌ，Ｍｉｎｎｅｓｏｔａ）を用いて試験パネルにクーポンを接着することができる）。
２．幅２．５４ｃｍ×長さ１２．７ｃｍのカートンシールテープ片を、〜２．５４ｃｍ／ｓにて２．０ｋｇ（４．５ｌｂ）のローラで１パスして段ボール原紙クーポンに押し付ける。テープの長さをクーポンの長い寸法に対して平行にし、クーポンの中心に配置する。全接着面積は、幅２．５４ｃｍ、長さ７．６２ｃｍである。これは、クーポンの前縁から広がるカートンシールテープの尾部が存在するように行われる。この尾部を幅２．５４ｃｍのフィラメントテープ片で補強する。
３．ロールダウンと引き剥がし試験との間に５分間のラグタイムを設ける。
４．試験サンプルを、引っ張り試験機の下顎部に実装されている付属品に配置する。付属品は、試験サンプルが垂直から一定角度で配向されるように設計されている。通常、２５度の角度が使用される。（引っ張り試験機は、垂直方向に引っ張る。）
５．補強されたテープの尾部は、引っ張り試験機の上顎部に入り込み、把持される。
６．引っ張り試験機は、印加される力が経時的に直線的に増加するようにクーポンからテープを引っ張るようにプログラムされている。０．００４５ｋｇ／ｓ〜１３．６ｋｇ／ｓ（０．０１ｌｂ／ｓ〜３０ｌｂ／ｓ）の範囲の等級が評価され、典型的に、０．９ｋｇ／ｓ（２ｌｂ／ｓ）の等級が予測される。
７．瞬間力、時間、及びたわみについて表データを収集する。力対たわみ曲線下を積分することによって、合計剥離エネルギーを計算する。２．５４×７．６２ｃｍの接着領域について剥離エネルギーの用語としてインチ−ポンドの単位で結果を記載する。

ＬＡＤＥ試験は、多数の段ボール原紙材料において多数のカートンシールテープの特性評価を行うために用いられている。

繊維板に対する剪断力
カートンシールテープの性能を特性評価するために用いられる主な試験方法のうちの１つは、「Ｓｈｅａｒ ｔｏ Ｆｉｂｅｒｂｏａｒｄ」、ＡＳＴＭ Ｄ３６５４／Ｄ３６５４Ｍ−０６（２０１１年に再承認）の手順Ｂである。この方法は、時間がたってもカートンを閉じた状態で維持するカートンシールテープの能力の尺度を提供するので、広く受け入れられている。この特性は、剥離エネルギーの改善が求められているので、重要な拮抗勢力である。

手順Ｂには、実際のところ、実際のカートン材料にはそれほど似ていない脆性を有するレファレンス標準繊維板であるＮＩＳＴ ＳＲＭ １８１０Ａ（Ｍｏｓｉｎｅｅ Ｆｉｂｅｒｂｏａｒｄ）の使用が指定されている。本発明の提案において記載されている実験的研究では、繊維板に対する剪断力法は、ＳＲＭ １８１０Ａだけではなく、現時点で利用可能な材料の断面を表す段ボールライナー材料の選択にも用いられていた。

ＬＡＤＥ試験法は、波形段ボール原紙基材を利用するが、一方、剪断力試験は、段ボールライナー基材を利用することに留意されたい。段ボールライナー及び段ボール原紙の対応するセットを用いることによって、単一のカートン材料について剪断力及びＬＡＤＥデータの両方を得ることが可能である。

表３及び４は、後続の実施例に示す性能試験データを収集するために用いた対応する段ボールライナー及び段ボール原紙の基材を列挙する。各段ボールライナー材料のＩＤ番号は、対応する段ボール原紙のＩＤ番号と一致する（すなわち、これらは対応するセットである）。セット＃２０は、実際のところ、対応するセットではないが、そのように処理された。サンプルセット＃１５及び＃２０は、通常、それぞれ「高グレード」及び「低グレード」の材料の基準例として用いた。

注：
１）＃／ＭＳＦ：坪量、ポンド／９２．２平方メートル（１０００ｓｑ．ｆｔ．）
２）％ Ｒｅｃｙ：段ボールライナーで用いられる再生パルプの割合（％）
３）ＰＣＷ：「消費財廃棄物」、低グレードパルプ
４）全ての段ボールライナーは、２０１１年中に入手した。

注：
１）ＥＣＴ（エッジクラッシュ試験）の等級は、キログラム／センチメートル（ポンド／インチ）の単位で示す。
２）Ｍｕｌｌｅｎ（破裂）の等級は、キログラム／平方センチメートル（ポンド／平方インチ）の単位で示す。
３）全ての段ボール原紙は、「Ｃ」フルートを利用していた。
４）全ての段ボール原紙サンプルは、２０１１年中に入手した。

比較例：従来のカートンシールテープ製品（３Ｍ製）

注：３Ｍ製品の提供品は、引っ張られたポリプロピレン裏材を利用する高分子ＰＳＡカートンシールテープについての競合品と実質的に同じである。これら実施例は、フィルム及び接着剤の厚さが常に一緒に増加することを示す。このように、合計テープ厚さが増加すると、テープの耐荷力も増加する。

実施例１〜１２：性能に対するＰＳＡの厚さ、ＢＯＰＰの厚さ、及びＰＳＡの処方の効果：
テープ構造実施例１〜１２で用いたＰＳＡ処方：

以下の実施例の全てのＰＳＡコーティングは、マルチポート二軸押出成形機で溶融ブレンドし、次いで、特殊な配向のポリプロピレンテープ裏材上にドロップダイコーティングした。加工温度は、１４９℃〜１７７℃（３００°Ｆ〜３５０°Ｆ）であった。

処方１は、既存のカートンシールテープ製品で用いられるＰＳＡ処方の典型である。処方２は、若干独特であり、若干柔らかく且つ粘着性の接着剤を提供する。

実施例１〜１２：

２５．３マイクロメートル（１．０ｍｉｌ）の延伸ポリプロピレンフィルムは、Ｉｍｐｅｘ Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ ｇｒｏｕｐから入手し、その「ＰＩＴ」フィルムのうちの１つであった。３０．５マイクロメートル（１．２ｍｉｌ）の延伸ポリプロピレンフィルムは、３Ｍから社内で調達し、Ｉｎｔｅｐｌａｓｔ ＡｍＴｏｐｐ ＴＴ３０と機能的に等価であった。

性能調査、比較例１〜５、２０個の段ボール原紙：

本明細書は、特定の例示的実施形態に関して詳細を述べているが、当業者は、上述の説明を理解した上で、これらの実施形態の代替物、変更物、及び均等物を容易に想起することができるであろう。したがって、本開示は本明細書で前述の例示の実施形態に不当に限定されるべきではないと理解すべきである。更に、本明細書にて参照される全ての出版物、公開特許出願、及び発行された特許は、それぞれの個々の出版物又は特許が参照により援用されることを明確にかつ個別に指示したかのごとく、それらの全体が同じ範囲で、参照により本明細書に援用される。様々な例示的実施形態が上述されている。これらの及び他の実施形態は、開示される実施形態の以下の一覧の範囲に含まれる。

Claims (22)

1. 少なくとも０．０２５４ｍｍ（０．００１インチ）の厚さを有するポリプロピレン裏材と、少なくとも０．０２２９ｍｍ（０．０００９インチ）の厚さを有する合成ゴム感圧性接着剤とを含むテープであって、感圧性接着剤のポリプロピレン裏材に対する厚さの比が少なくとも０．７：１である、テープ。
2. 前記ポリプロピレンが、二軸延伸ポリプロピレンである、請求項１に記載のテープ。
3. 前記合成ゴム感圧性接着剤が、ホットメルト合成ゴムを含む、請求項１又は２に記載のテープ。
4. 前記合成ゴム感圧性接着剤が、少なくとも３５％であるが、５５％以下の、５０％超のトリブロック含量及び５０％未満のジブロックを含むブロックコポリマーを含む、請求項１〜３のいずれかに記載のテープ。
5. 前記合成ゴム感圧性接着剤が、少なくとも３５重量％であるが、５０重量％以下の、７０℃未満のガラス転移温度を有する固体粘着付与樹脂を含む、請求項１〜４のいずれかに記載のテープ。
6. 前記合成ゴム感圧性接着剤が、０重量％〜２５重量％の、−１０℃未満のガラス転移温度を有する油又は液体樹脂の液体可塑剤を含む、請求項１〜５のいずれかに記載のテープ。
7. 前記合成ゴム感圧性接着剤が、
   ａ．少なくとも３５重量％であるが、５５重量％以下の、５０重量％超のトリブロック含量及び５０重量％未満のジブロックを含むブロックコポリマーと、
   ｂ．少なくとも３５％であるが５０％以下の、７０℃未満のガラス転移温度を有する固体粘着付与樹脂と、
   ｃ．０重量％〜２５重量％の、−１０℃未満のガラス転移温度を有する油又は液体樹脂の液体可塑剤と、を含む、請求項１〜６のいずれかに記載のテープ。
8. 前記合成ゴム感圧性接着剤が、
   ｄ．少なくとも３７重量％であるが、４７重量％以下の、７５重量％超のトリブロック含量及び２０重量％未満のジブロックを含むブロックコポリマーと、
   ｅ．少なくとも３７重量％であるが４７重量％以下の、７０℃未満のガラス転移温度を有する固体粘着付与樹脂と、
   ｆ．１３重量％〜２５重量％の、−１０℃未満のガラス転移温度を有する油又は液体樹脂の液体可塑剤と、を含む、請求項１に記載のテープ。
9. 前記ポリプロピレン裏材が、少なくとも０．００１２ｍｍ（０．００１２インチ）の厚さを有する、請求項１〜８のいずれかに記載のテープ。
10. 前記合成ゴム感圧性接着剤が、少なくとも０．０２０３ｍｍ（０．０００８インチ）の厚さを有する、請求項１〜９のいずれかに記載のテープ。
11. 前記感圧性接着剤の前記ポリプロピレン裏材に対する厚さの比が、少なくとも０．７５：１である、請求項１〜１０のいずれかに記載のテープ。
12. 前記固体粘着付与樹脂が、炭化水素粘着付与樹脂、ポリテルペン、及びロジンエステルのうちの少なくとも１つから選択される、請求項５〜１１のいずれかに記載のテープ。
13. 前記液体樹脂が、炭化水素粘着付与樹脂、ポリテルペン、及びロジンエステルのうちの少なくとも１つから選択される、請求項５〜１１のいずれかに記載のテープ。
14. 裏材と、
    ｇ．少なくとも３５重量％であるが、５５重量％以下の、５０重量％超のトリブロック含量及び５０重量％未満のジブロックを含むブロックコポリマーと、
    ｈ．少なくとも３５重量％であるが５０重量％以下の、７０℃未満のガラス転移温度を有する固体粘着付与樹脂と、
    ｉ．０重量％〜２５重量％の、−１０℃未満のガラス転移温度を有する油又は液体樹脂の液体可塑剤を含むホットメルト合成ゴムを含む感圧性接着剤と、を含む、テープであって、
    低グレードの波形に接着したときに少なくとも０．９ｋｇの力の低角度剥離エネルギーを示すテープ。
15. 前記合成ゴム感圧性接着剤が、
    ｊ．少なくとも３７重量％であるが、４７重量％以下の、７０重量％超のトリブロック含量及び２０重量％未満のジブロックを含むブロックコポリマーと、
    ｋ．少なくとも３７重量％であるが４７重量％以下の、７０℃未満のガラス転移温度を有する固体粘着付与樹脂と、
    ｌ．１３重量％〜２５重量％の、−１０℃未満のガラス転移温度を有する油又は液体樹脂の液体可塑剤と、を含む、請求項１４に記載のテープ。
16. 前記ポリプロピレン裏材が、少なくとも０．００１２ｍｍ（０．００１２インチ）の厚さを有する、請求項１４又は１５に記載のテープ。
17. 前記合成ゴム感圧性接着剤が、少なくとも０．０２０３ｍｍ（０．０００８インチ）の厚さを有する、請求項１４〜１６のいずれかに記載のテープ。
18. 前記感圧性接着剤の前記ポリプロピレン裏材に対する厚さの比が、少なくとも１７．０１８ｍｍ０．７：１である、請求項１４〜１７のいずれかに記載のテープ。
19. 前記固体粘着付与樹脂が、炭化水素粘着付与樹脂、ポリテルペン、及びロジンエステルのうちの少なくとも１つから選択される、請求項１４〜１８のいずれかに記載のテープ。
20. 液体樹脂が、炭化水素粘着付与樹脂、ポリテルペン、及びロジンエステルのうちの少なくとも１つから選択される、請求項１４〜１９のいずれかに記載のテープ。
21. 前記ブロックコポリマーが、ＳＩＳスチレン−イソプレン−スチレン（ＳＩＳ）、スチレン−イソプレン−ブタジエン−スチレン（ＳＩＢＳ）、スチレン−ブタジエン−スチレン（ＳＢＳ）、スチレン−エチレン−ブタジエン−スチレン（ＳＥＢＳ）、スチレン−ブタジエン（ＳＢ）、エチレン−プロピレン−ジエン、これらの水素添加産物、及びこれらの組み合わせのうちの少なくとも１つから選択される、請求項１４〜２０のいずれかに記載のテープ。
22. 前記ブロックコポリマーが、スチレン−イソプレン−スチレンブロックコポリマーである、請求項１４〜２１のいずれかに記載のテープ。