JP2017200978A - 粘着テープ - Google Patents
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Abstract
Description
本実施形態に係る粘着テープは、ポリ塩化ビニル系基材と、ポリ塩化系ビニル基材の少なくとも一面に形成されゴム系粘着剤層とを備える。
ポリ塩化ビニル系基材(以下、「PVC系基材」と称する場合がある。)は、ポリ塩化ビニルを主成分として含む基材であり、可塑剤としてベンゼンジカルボン酸エステルを含有する。なお、PVC系基材は、単層構造であってもよいし、積層(多層)構造であってもよい。
測定するポリ塩化ビニルを試料とし、予めデシケーター中で、常温で乾燥した試料200±1mgを量りとり、メスフラスコに移し、これに約40mlのニトロベンゼンを加えて約100℃に加熱する。試料が外見上完全に溶解したときに冷却し、更にニトロベンゼンを加えて30±0.05℃で全量を50mlとし、これを試験液とする。該試験液を用いてウッベローデ形粘度計により相対粘度(ηre1)及び比粘度(ηsp)を測定する。そして、下記式(1)により極限粘度([η])を求め、下記式(2)によって平均重合度(P)を算出する。
[η]=(√2/C)×√(ηsp−logeηre1) ・・・・・ (1)
P=500×{antilog10([η]/0.168)−1} ・・・・・ (2)
C:試験液の濃度(g/l)
PVC系基材は、可塑剤として、下記一般式(1)で示されるベンゼンジカルボン酸エステルを含有する。
ゴム系粘着剤層は、ゴム成分(ゴム系ポリマー)を主成分として含むゴム系粘着剤を層状に形成したものからなリ、PVC系基材の少なくとも一面に形成される。なお、ゴム系粘着剤層は、後述するように、必須成分として、アルキルフェノール類からなる凝集改質剤を含有する。
凝集改質剤は、DOPの代わりに用いた可塑剤がゴム系粘着剤層中において凝集することを抑制する機能を備えている。ゴム系粘着剤層中において可塑剤が凝集すると、可塑剤が固化又は結晶化し、ひいては被着体に汚染物質が付着する原因となる。そこで、ゴム系粘着剤層は、凝集改質剤を含有することで、可塑剤が凝集することを抑制している。
下塗り層は、ポリ塩化ビニル系基材に対する投錨性(アンカー効果)を高める等の目的で、フィルム状のポリ塩化ビニル系基材の片面に形成される。下塗り層は、主として、PVC系基材及びゴム系粘着剤層の双方に対して親和性を有する材料によって構成される。下塗り層は、例えば、PVC系基材に親和性を有する材料(基材親和性材料)と、ゴム系粘着剤層に対して親和性を有する材料(ゴム親和性材料)との混合材料、PVC系基材に親和性を有する材料(基材親和性材料)とゴム系粘着剤層に対して親和性を有する材料(ゴム親和性材料)とを、重合等により一体化した複合材料等からなる。
粘着テープが備えるゴム系粘着剤層の粘着面には、使用前の状態において、ゴム系剥離ライナーが貼り付けられていてもよい。このような剥離ライナーとしては、例えば、シリコーン系、長鎖アルキル系、フッ素系、硫化モリブデン等の剥離剤により表面処理されたプラスチックフィルムや紙等の剥離層を有する基材;ポリテトラフルオロエチレン、ポリクロロトリフルオロエチレン、ポリフッ化ビニル、ポリフッ化ビニリデン、テトラフルオロエチレン・ヘキサフルオロプロピレン共重合体、クロロフルオロエチレン・フッ化ビニリデン共重合体等のフッ素系ポリマーからなる低接着性基材;オレフィン系樹脂(例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン等)等の無極性ポリマーからなる低接着性基材;等が挙げられる。
粘着テープを製造する方法は、特に限定されないが、例えば、PVC系基材上に、ゴム系粘着剤を形成するための粘着剤溶液を塗布して、その塗布物を乾燥させる方法、PVC系基材上に下塗り層を形成し、その下塗り層上に、ゴム系粘着剤を形成するための粘着剤溶液を塗布して、その塗布物を乾燥させる方法、剥離ライナー上にゴム系粘着剤を形成するための粘着剤溶液を塗布し、その塗布物を乾燥させた後、その塗布物上に、PVC系基材(又は下塗り層付きPVC系基材)を貼り合わせる方法、等が挙げられる。
粘着テープの厚みは、特に限定されないが、取扱性や、延伸等の基材変形に対する追従性等の観点より、下限値としては、好ましくは40μm以上であり、より好ましくは50μm以上である。また、粘着テープの厚みの上限値としては、例えば、好ましくは200μm以下であり、より好ましくは150μm以下である。
粘着テープにおける、ゴム系粘着剤層の厚みtbに対するポリ塩化系ビニル基材の厚みtaの割合(ta/tb)は、好ましくは5以上、より好ましくは9以上であり、好ましくは15以下、より好ましくは11以下である。前記割合(ta/tb)がこのような範囲であると、例えば、表面に凹凸(例えば、10μm程度の凹凸)を有する被着体に粘着テープが貼り付けられた際に、粘着テープの表面平滑性が確保され、粘着テープを貼り付けたままの状態で被着体を積層して保管することが可能となる。また、前記割合(ta/tb)がこのような範囲であると、前記凹凸を有する被着体に対して隙間なく追従(追随)する形で貼り付くことが可能であり、被着体の保管中に被着体と粘着テープの間に水等が浸入することが防止され、ひいては被着体表面の汚れが防止される。
粘着テープ中の可塑剤含有率X(質量%)は、好ましくは10質量%以上、より好ましくは15質量%以上であり、好ましくは50質量%以下、より好ましくは45質量%以下である。粘着テープ中の可塑剤含有率Xがこのような範囲であると、粘着テープの接着面から被着体表面に汚染物質が移行することが抑制される。なお、粘着テープ中の可塑剤含有率X(質量%)の求め方は、後述する。
粘着テープ中の凝集改質剤含有率Y(質量%)は、好ましくは0.05質量%以上、より好ましくは0.1質量%以上であり、好ましくは2質量%以下、より好ましくは1.5質量%以下である。粘着テープ中の凝集改質剤含有率Yがこのような範囲であると、粘着テープの接着面から被着体表面に汚染物質が移行することが抑制される。なお、粘着テープ中の凝集改質剤含有率Y(質量%)の求め方は、後述する。
粘着テープ中に含まれるベンゼンジカルボン酸エステル(可塑剤)に対するアルキルフェノール類(凝集改質剤)の割合(凝集改質剤/可塑剤)Zは、好ましくは0.0005以上、より好ましくは0.001以上であり、好ましくは0.1以下、より好ましくは0.05以下である。粘着テープ中における前記割合(凝集改質剤/可塑剤)Zがこのような範囲であると、粘着テープの接着面から被着体表面に汚染物質が移行することが抑制される。なお、粘着テープ中における前記割合(凝集改質剤/可塑剤)Zの求め方は、後述する。
粘着テープは、ロール状に巻回された形態の粘着テープ巻回体であってもよい。上記巻回体は、粘着テープのみが巻回された形態の粘着テープ巻回体(巻き芯がないゴム系粘着テープ巻回体)、粘着テープが巻芯にロール状に巻回された形態の粘着テープ巻回体等であってもよい。上記巻芯としては、特に限定されないが、例えば、プラスチック材が主構成材として用いられた巻芯(プラスチック製巻芯)、紙材が主構成材として用いられた巻芯(紙製巻芯)、金属材が主構成材として用いられた巻芯(金属製巻芯)等が挙げられる。また、粘着テープは、平面状に広がった形態のものであってもよい。
粘着テープは、被着体に貼り付けられた後、被着体から剥離された際に、被着体の表面に汚れを付着させない汚染防止性を備えている。粘着テープは、ゴム系粘着剤層に凝集改質剤を含むことによって、汚染防止性を発揮することができる。なお、粘着テープの汚染防止性の評価方法は、後述する。
粘着テープのJIS K 7127に従って測定される最大伸び(%)は、特に限定されないが、例えば100%以上が好ましく、より好ましくは200%以上である。なお、前記最大伸び(%)の上限値は、特に制限はないが、例えば、500%程度が好ましい。粘着テープの最大伸び(%)がこのような範囲であると、例えば、絞り加工時に被着体の変形に追従することが可能となる。また、粘着テープの貼り付け時に、貼り付け応力でテープが伸びすぎて、テープに厚みムラが生じることも抑制される。
粘着テープは、金属板等の被着体に対して、剥離(再剥離)可能な状態で、密着できる粘着力を備えている。例えば、被着体(SUS430BA板)に対して、0.3m/分の剥離速度の際、23℃での粘着力(下限値)は、0.1(N/20mm)以上が好ましく、0.2(N/20mm)以上がより好ましく、0.3(N/20mm)以上が更に好ましい。また、被着体(SUS430BA板)に対して、0.3m/分の剥離速度の際、23℃での粘着力(上限値)は、5(N/20mm)以下が好ましく、2.5(N/20mm)以下がより好ましく、2(N/20mm)以下が更に好ましい。粘着力がこのような範囲であると、粘着テープが加工(例えば、絞り加工)の途中に被着体から自然に剥離することが抑制され、また、被着体から剥離が困難になることも抑制される。なお、粘着テープの粘着力は、後述する方法によって測定される。
粘着テープは、平面のみならず、曲面や凹凸面等の様々な表面形状の被着体に対する追従性(静的な追従性)を備えている。また、粘着テープは、被着体に貼り付けられた状態で、被着体と共に変形されても、被着体に対して密着し続ける機能(動的な追従性)も備えている。また、粘着テープは、延伸性、柔軟性、作業性(取扱性)、保存安定性、加工性、等にも優れている。また、粘着テープが、ロール状に巻回された形態の粘着テープ巻回体である場合に、テープを引き出す作業を行い易い。
粘着テープは、例えば、表面保護用粘着テープとして用いることができる。具体的には、ステンレス、アルミニウム等の各種金属部材(例えば、金属板)の加工時の表面保護用の粘着テープ、ダイシング工程用の粘着テープ、ガラス等の表面保護用の粘着テープ等の用途に用いることができる。また、粘着テープは、金属板の加工用途の中でも特に、金属板の絞り加工用の保護テープとして好ましい。粘着テープは、絞り加工時に、被着体である金属板が大きく変形されても、被着体から剥がれることなくその変形に追従することができ、しかも最終的には、被着体表面を汚染することなく被着体から剥離することができる。
(ポリ塩化ビニル系基材の作製)
ポリ塩化ビニル(重合度P=100)100質量部に対して、DOTP(可塑剤、テレフタル酸ビス(2−エチルヘキシル))、株式会社ADEKA製)30質量部、メチレンビスステアリン酸アミド(商品名「ビスアマイドLA」、日本化成株式会社製)1質量部が添加されてなる軟質ポリ塩化ビニルを、カレンダー法によりフィルム状に成形して、軟質ポリ塩化ビニルフィルム(ポリ塩化ビニル系基材)を得た。得られた軟質ポリ塩化ビニルフィルムの厚みは、110μmであり、JIS−K−7127に従って測定される弾性率(MD:Machine Direction)は、250MPaであり、JIS−K−7127に従って測定される最大伸び(MD)は、400%であった。また、製造直後の軟質ポリ塩化ビニルフィルムの表面粗さ(算術平均表面粗さRa)は、0.1μmであった。なお、算術平均表面粗さRaは、走査型プローブ顕微鏡を用いて測定した(後述するその他の実施例等の算術平均表面粗さRaについても同様)。
天然ゴム(天然ゴムラテックス、商品名「HYTEX HA」、野村貿易株式会社製、濃度62.0質量%)100質量部(固形分)、メタクリル酸メチル(MMA、三菱瓦斯化学株式会社製)37.47質量部、ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテル(界面活性剤、商品名「ノイゲンEA−190D」、第一工業製薬株式会社製)1.01質量部、クメンハイドロパーオキサイド(重合開始剤、商品名「パークミル H−80」、日油株式会社製)0.48質量部及びテトラエチレンペンタミン(和光純薬工業株式会社製)0.34質量部の混合物からなる水溶液を、40℃で2時間維持して、天然ゴムにメタクリル酸メチルをグラフト重合させて、MMAグラフト天然ゴム(MMA−g−NR)(アクリル成分含有率:27質量%)を含むポリマー水溶液(1)を得た。
先ず、ゴム系粘着剤層に利用するMMAグラフト天然ゴムI(MMA−g−NR−I)を以下の通り、作製した。
実施例1と同様の軟質ポリ塩化ビニルフィルムを用意し、その片面に、実施例1と同様の下塗り層(厚み:1.0μm、算術平均表面粗さRa:0.5μm)を形成した。
実施例1と同様の軟質ポリ塩化ビニルフィルムを用意し、その片面に、実施例1と同様の下塗り層(厚み:1.0μm、算術平均表面粗さRa:0.5μm)を形成した。
実施例1と同様の軟質ポリ塩化ビニルフィルムを用意した。なお、実施例4では、実施例1のような下塗り層は形成しない。
実施例1と同様の軟質ポリ塩化ビニルフィルムを用意した。
実施例1と同様の軟質ポリ塩化ビニルフィルムを用意した。
実施例1と同様の軟質ポリ塩化ビニルフィルムを用意し、その片面に、実施例1と同様の下塗り層(厚み:1.0μm、算術平均表面粗さRa:0.5μm)を形成した。
可塑剤として、DINP(フタル酸ジイソノニル)30質量部を用い、かつ厚みを90μmに変更したこと以外は、実施例1と同様にして、軟質ポリ塩化ビニルフィルム(ポリ塩化ビニル系基材)を得た。得られた軟質ポリ塩化ビニルフィルムのJIS−K−7127に従って測定される弾性率(MD:Machine Direction)は、250MPaであり、JIS−K−7127に従って測定される最大伸び(MD)は、400%であった。また、製造直後の軟質ポリ塩化ビニルフィルムの表面粗さ(算術平均表面粗さRa)は、0.1μmであった。
実施例1と同様の軟質ポリ塩化ビニルフィルムを用意した。
実施例1と同様の軟質ポリ塩化ビニルフィルムを用意し、その片面に、実施例1と同様の下塗り層(厚み:1.0μm、算術平均表面粗さRa:0.5μm)を形成した。
可塑剤(DOTP)の配合量を20質量部に変更したこと以外は、実施例1と同様にして、軟質ポリ塩化ビニルフィルム(ポリ塩化ビニル系基材)を得た。得られた軟質ポリ塩化ビニルフィルムの厚みは、110μmであり、JIS−K−7127に従って測定される弾性率(MD:Machine Direction)は、350MPaであり、JIS−K−7127に従って測定される最大伸び(MD)は、300%であった。また、製造直後の軟質ポリ塩化ビニルフィルムの表面粗さ(算術平均表面粗さRa)は、0.1μmであった。
可塑剤(DOTP)の配合量を40質量部に変更したこと以外は、実施例1と同様にして、軟質ポリ塩化ビニルフィルム(ポリ塩化ビニル系基材)を得た。得られた軟質ポリ塩化ビニルフィルムの厚みは、110μmであり、JIS−K−7127に従って測定される弾性率(MD:Machine Direction)は、150MPaであり、JIS−K−7127に従って測定される最大伸び(MD)は、500%であった。また、製造直後の軟質ポリ塩化ビニルフィルムの表面粗さ(算術平均表面粗さRa)は、0.1μmであった。
実施例1と同様の軟質ポリ塩化ビニルフィルムを用意し、その片面に、実施例1と同様の下塗り層(厚み:1.0μm、算術平均表面粗さRa:0.5μm)を形成した。
実施例1と同様の軟質ポリ塩化ビニルフィルムを用意し、その片面に、実施例1と同様の下塗り層(厚み:1.0μm、算術平均表面粗さRa:0.5μm)を形成した。
実施例1と同様の軟質ポリ塩化ビニルフィルムを用意し、その片面に、実施例1と同様の下塗り層(厚み:1.0μm、算術平均表面粗さRa:0.5μm)を形成した。
可塑剤として、DINP(フタル酸ジイソノニル)30質量部を用いたこと以外は、実施例1と同様にして、軟質ポリ塩化ビニルフィルム(ポリ塩化ビニル系基材)を得た。得られた軟質ポリ塩化ビニルフィルムのJIS−K−7127に従って測定される弾性率(MD:Machine Direction)は、250MPaであり、JIS−K−7127に従って測定される最大伸び(MD)は、400%であった。また、製造直後の軟質ポリ塩化ビニルフィルムの表面粗さ(算術平均表面粗さRa)は、0.1μmであった。
各実施例及び各比較例の粘着テープについて、以下に示される計算式(I)を用いて、粘着テープ中の可塑剤含有率X(質量%)を求めた。
X={(W1×L1×T1×A1)×(B1/(B1+C))}+{(W2×L2×T2×A2)×(B2/E)}/{(W1×L1×T1×A1)+(W2×L2×T2×A2)}
W1:基材幅(cm)、L1:基材長さ、T1:基材厚さ(cm)、B1:基材中の可塑剤部数(質量部)、C:基材中のPVC部数(質量部)、A1:基材の比重(g/cm3)
W2:粘着剤塗布幅(cm)、L2:粘着剤塗布長さ(cm)、T2:粘着剤塗塗布厚さ(cm)、A2:粘着剤の比重(g/cm3)、B2:粘着剤中の可塑剤部数(質量部)、D:粘着剤中の凝集改質剤部数(質量部)、E:粘着剤の配合部数(質量部)
X={(T1×A1)×(B1/(B1+C)+(T2×A2)×(B2/E)}/{(T1×A1)+(T2×A2)}
各実施例及び各比較例の粘着テープについて、以下に示される計算式(2)を用いて、粘着テープ中の凝集改質剤含有率Y(質量%)を求めた。
Y={(W2×L2×T2×A2)×(D/E)}/{(W1×L1×T1×A1)+(W2×L2×T2×A2)}
Y=(A2×D/E)/(A1+A2)
各実施例及び各比較例の粘着テープについて、以下に示される計算式(3)を用いて、粘着テープ中に含まれるベンゼンジカルボン酸エステル(可塑剤)に対するアルキルフェノール類(凝集改質剤)の割合(凝集改質剤/可塑剤)Zを求めた。
Z={(W2×L2×T2×A2)×(D/E)}/{(W1×L1×T1×A1)×(B1/(B1+C))}+{(W2×L2×T2×A2)×(B2/E)}
Z={A2×(D/E)}/{A1×(B1/(B1+C))}+{A2×(B2/E)}
各実施例及び各比較例の粘着テープについて、JIS−K−7127に従って、MD方向の最大伸び(MD)を測定した。測定結果は、表1及び表2に示した。
各実施例及び各比較例で得られた粘着テープから、幅20mm×長さ100mmの試験サンプルを切り出した。試験サンプルの粘着面を、SUS板(SUS304板)に対して、23℃、50%RHの条件下で、重さ2.0kg、幅30mmのローラーを1往復させて貼り合せた。23℃、50%RHの条件下で、30分間放置した後、引張試験機を用いて、JIS Z 0237に準拠して、引張速度0.3m/分で、180°剥離試験を行い、引き剥がし粘着力(N/20mm)を測定した。測定結果は、表1及び表2に示した。
引張速度を、30m/分に変更したこと以外は、評価2の測定方法と同様にして、各実施例及び各比較例で得られた粘着テープ(試験サンプル)の引き剥がし粘着力(N/20mm)を測定した。測定結果は、表1及び表2に示した。
温度条件を、0℃に変更したこと以外は、評価2の測定方法と同様にして、各実施例及び各比較例で得られた粘着テープ(試験サンプル)の引き剥がし粘着力(N/20mm)を測定した。測定結果は、表1及び表2に示した。
各実施例及び各比較例で得られた粘着テープを所定サイズに切り出して、試験サンプルを得た。また、トルエンを用いて超音波洗浄を行ったSUS板(SUS430BA板)を用意した。試験サンプルを、SUS板に、線圧78.5N/cm、速度0.3m/分で貼り付け、そして、試験サンプルが貼り付けられたSUS板を、温度40℃、湿度92%RHの環境下で6日間保存した。その後、試験サンプルを、温度23℃、湿度50%RHの環境下で、剥離角度180°、剥離速度30m/分の条件下でSUS板から剥離した。その後、試験サンプルが貼り付けられていた部分におけるSUS板の表面のグロス値を、マイクロトリグロス計(BYKガードナー社製)を用いてグロス値(測定角度20度)を測定した。そして、グロス値が800以上の場合、汚染防止性があると判定し、グロス値が800未満の場合、汚染防止性が無いと判定した。結果は、表1及び表2に示した。なお、表1及び表2において、汚染防止性がある場合を「○」で示し、汚染防止性が無い場合を「×」で示した。
Claims (10)
- ポリ塩化ビニル系基材と、
前記ポリ塩化ビニル系基材の少なくとも一面に形成されるゴム系粘着剤層とを備え、
前記ポリ塩化ビニル系基材及び前記ゴム系粘着剤層は、可塑剤として下記一般式(1)で表されるベンゼンジカルボン酸エステルを含有し、
前記ゴム系粘着剤層は、アルキルフェノール類からなる凝集改質剤を含有する粘着テープ。
- 前記アルキルフェノール類の酸価が、11〜150である請求項1に記載の粘着テープ。
- 前記ベンゼンジカルボン酸エステルは、粘着テープ中に、10質量%以上50質量%以下含まれている請求項1又は2に記載の粘着テープ。
- 粘着テープ中に含まれる前記ベンゼンジカルボン酸エステルに対するアルキルフェノール類の割合(質量比)が、0.0005以上0.1以下である請求項1〜3の何れか一項に記載の粘着テープ。
- 前記ゴム系粘着剤層の厚みtbに対する前記ポリ塩化系ビニル基材の厚みtaの割合(ta/tb)が5以上15以下である請求項1〜4の何れか一項に記載の粘着テープ。
- 前記ポリ塩化系ビニル基材の厚みtaが、90μm以上110μm以下である請求項1〜5の何れか一項に記載の粘着テープ。
- 前記ポリ塩化系ビニル基材のJIS−K−7127に従って測定される最大伸びが100%以上である請求項1〜6の何れか一項に記載の粘着テープ。
- 前記アルキルフェノール類が有するアルキル部位は、イソプレン、イソプレン水素添加物、イソプレン誘導体からなる群より選ばれる少なくとも1種からなる請求項1〜7の何れか一項に記載の粘着テープ。
- 前記イソプレン誘導体が、テルペン、ロジン酸、テルペン誘導体、ロジン酸誘導体からなる群より選ばれる少なくとも1種からなる請求項8に記載の粘着テープ。
- 金属板加工用である請求項1〜9の何れか一項に記載の粘着テープ。
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