JP2913528B2 - 背面処理用離型剤 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は医療用、事務用、建築
用、塗装用など広範な分野で使用されている粘着テープ
の背面処理用離型剤に関する。

【０００２】

【従来の技術】粘着テープは使用が便なるために広範な
分野で使用されているが、その製造においてはテープを
巻き取りコイル状とするために粘着剤層が接触する背面
層には離型処理が施されている。即ち、テープの背面に
離型剤を塗布することによりその剥離性を与えている。
この離型処理はそのほとんどがシリコーン樹脂の有機溶
剤溶液を塗布し、その後これを乾燥し、更に熱硬化ある
いは硬化剤添加してシリコーン樹脂を架橋することによ
り行われている。シリコーン樹脂以外ではシエラック類
が用いられているがこれもアルコールなどの有機溶剤溶
液として用いられている。

【０００３】またこれら従来の溶剤系シリコーン樹脂離
型剤ではテープの重ね貼りあわせに必要な剥離抵抗値の
大きい領域のコントロールが難しく、適切な剥離抵抗値
を有する粘着テープを容易に作製できないことである。
即ち、従来のシリコーン樹脂系離型剤はごく少量塗布し
てもその剥離抵抗値は一挙に非常に小さくなるので、同
抵抗値を中位から高い値にまで徐々に変えることは実際
には非常に難しく、そのコントロールはほとんど不可能
に近い程である。

【０００４】その上従来の有機溶剤系シリコーン樹脂離
型剤の場合、シリコーン樹脂は白金等の触媒添加と加熱
で付加あるいは縮合反応による硬化が必要であり、操
作、取り扱いが煩雑で実用性において難があるばかりで
なく、シリコーン樹脂中の未架橋成分の粘着剤層への移
行による粘着力低下のトラブル等の問題が避けられない
ことである。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明は水系の背面処
理用離型剤を提供し、作業環境を清浄に保ち、溶剤の大
気中への揮散に基づく公害を解消せんとするものであ
る。

【０００６】また本発明は従来の有機溶剤系シリコーン
樹脂系離型剤の問題点である剥離抵抗値のコントロール
の困難性の克服、シリコーン樹脂中の付加反応あるいは
縮合反応による硬化反応の不完全さのため、未架橋シリ
コーン樹脂成分の粘着剤層への移行による粘着力の低下
のトラブルの解消した背面処理用離型剤の開発を目的と
する。

【０００７】更に本発明は従来の溶剤系シリコーン樹脂
離型剤の場合に必要なポリエチレンラミネート加工やポ
リビニルアルコール水溶液などにより目止めのためのバ
リヤーコートが不要であり、またシリコーン樹脂架橋処
理が不要な極めて工業的に有利な安価に背面処理用離型
剤を提供することも目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は、一般式（Ｉ）
において、１５０≧ｘ＋ｙ＋ｚ≧１０の化合物（以下シ
リコーンマクロモノマーという。）またはそれとｘ＋ｙ
＋ｚ＜１０の化合物（以下シリコーンモノマーとい
う。）からなり（以下シリコーンマクロモノマーとシリ
コーンモノマーを合わせて全シリコーン化合物とい
う。）、かつシリコーンモノマーを多くとも８０％含む
一般式（Ｉ）で表される化合物

【化２】 ・・・・５〜６０重量％ 及びこれと共重合しうる不飽和化合物 ・・・９５〜４０重量％ を必須成分とする粒子径０．５μｍ以下のＯ／Ｗ型エマ
ルジョンを、全シリーコン化合物の未反応分が５重量％
以下となるようにフリーラジカル重合せしめ、かつ最低
皮膜形成温度（ＭＦＴ）が１５℃以上とした共重合体エ
マルジョンを含む背面処理用離型剤を開発することによ
り上記の課題を解決した。

【０００９】この場合、Ｏ／Ｗエマルジョン中の、一般
式（Ｉ）で表される全シリコーン化合物の含量が５重量
％より少ないときは剥離抵抗性の低下が不十分でたびた
び基材の破損が起こり、また同含量が６０％より大きい
ときには全シリコーン化合物の重合が進み難く、かなり
の未反応成分が残りそれが原因で全シリコーン化合物の
粘着剤層への移行が起こり、粘着性の低下を惹起する。
また共重合体エマルジョンとしても成膜性が劣って好ま
しくない。

【００１０】全シリコーン化合物と、それと共重合しう
る不飽和化合物を必須成分とするＯ／Ｗ型乳濁液におい
て、その粒子径は０．５μｍ以下でなければならない。
０．５μｍより大きい場合には、全シリコーン化合物を
含まない重合体微粒子が生成し、全シリコーン化合物を
多く含む重合物は粗大粒子、即ち凝集塊となってしまう
といった傾向が強くなり、上記課題解決に有効ではない
し、得られる共重合体のエマルジョンは成膜性等に劣
り、好ましくない。

【００１１】上記不飽和化合物と全シリコーン化合物と
の混合物を必須成分とする粒子径０．５μｍ以下のＯ／
Ｗ型乳濁液の作製は、それら混合物と乳化剤水溶液とを
強力乳化装置により乳化することによって行う。

【００１２】粒子径を所定の０．５μｍ以下にするには
乳化剤及び強力乳化装置や乳化操作条件を適宜選択しな
ければならない。それらの選択が不適当であると、粒子
径が０．５μｍ以下にならず、また一旦均一なエマルジ
ョンとなっても経時で変化し相分離するなどの不都合が
起こる。

【００１３】乳化剤には通常の乳化重合に用いられるあ
らゆる乳化剤が対象となるほか、ラウリルアルコール、
セチルアルコールなどの高級アルコール類なども補助的
乳化剤として考慮される。ラジカル重合性不飽和結合を
持ついわゆる共重合型の乳化剤ももちろんその対象に含
まれ、むしろこれを用いた方が好ましい。

【００１４】強力乳化機にはローターとステーターとか
らなるもの、高速回転部のみよりなるもの、超音波方
式、高圧において細孔通過よりなるものなどが対象とな
りうるが、最後に例示した装置がしばしば適用範囲が広
く便利である。

【００１５】本発明の共重合体エマルジョン中の全シリ
コーン化合物の未反応分は使用量の５重量％以下でなけ
ればならない。好ましくは２重量％以下である。これは
もしそうでないと未反応で残留する全シリコーン化合物
の粘着剤層への移行が起こり、粘着性を低下させるなど
のトラブルを惹起する。

【００１６】全シリコーン化合物の未反応分を使用量の
５重量％以下にコントロールする手段の１つとしては、
全シリコーン化合物中の低分子量のシリコーンモノマー
の含有量を高めることが有効である。即ち、高分子量の
シリコーンマクロモノマーとそれと共重合する不飽和化
合物とは、両者はほとんど相溶性がなく、極端に言えば
水と油のようなものであり、共重合性が非常に劣るた
め、全シリコーン化合物の未反応分を５重量％程度に抑
えることは比較的困難を伴うものである。本発明は更に
最適重合条件を確立することの他に、全シリコーン化合
物と共重合し得る不飽和化合物の間の相溶性を向上する
には、全シリコーン化合物中のシリコーンモノマーの含
有量を増すことにより、未反応の全シリコーン化合物の
未反応分を抑制するに有効であることを見いだした。但
し、シリコーンモノマーの単独使用は生成した共重合体
エマルジョンにシリコーンマクロモノマーの優れた種々
の特徴が出難いことから好ましくない。シリコーンモノ
マー使用量は好ましくは全シリコーン化合物の１〜８０
重量％である。１重量％以下ではシリコーンマクロモノ
マー未反応分の抑制効果が小さくなる。逆に８０重量％
を越えると本来のシリコーンマクロモノマーの特徴が失
われる。

【００１７】シリコーンモノマーは、一般式（Ｉ）にお
いてｘ＋ｙ＋ｚが１０未満のものであり、市販品として
はＫＢＭ−５０３（チッソ（株）製）、サイラエースＳ
７１０（チッソ（株）製）、ＰＭ−０７０５（チッソ
（株）製）等が挙げられる。

【００１８】一方、シリコーンマクロモノマーは一般式
（Ｉ）においてはｘ＋ｙ＋ｚ＝１０〜１５０のものであ
り、市販品としてはＦＭ−０７２５、ＦＭ−０７１１、
ＦＭ−２２３１（以上、チッソ（株）製）等が挙げられ
る。

【００１９】得られる共重合体エマルジョンのＭＦＴは
１５℃以上でなければならない。それより低い場合には
剥離抵抗性が大きくなり粘着テープ基材の破損を起こす
ことになるからである。これには全シリコーン化合物と
共重合しうる不飽和化合物のガラス転移温度（Ｔｇ）調
整によって容易に得られる。

【００２０】全シリコーン化合物と共重合しうる不飽和
化合物としては、例えばアクリル酸エステル、メタクリ
ル酸エステル、スチレン、酢酸ビニル、プロピオン酸ビ
ニル、バーサチック酸ビニルなどのビニルエステル、エ
チレン、ブタジエン、イソプレン、塩化ビニル、塩化ビ
ニリデン等中性のものばかりでなくアクリル酸、メタク
リル酸、イタコン酸、マレイン酸、フマール酸、ビニル
スルホン酸、ヒドロオキシエチルアクリレートまたはメ
タクリレートの燐酸エステルなどの酸性化合物、さらに
はビニルピリジン、ビニルイミダゾール、ジメチルアミ
ノエチルメタクリレート、ヒドロオキシメチルアクリレ
ート、ヒドロキシエチルメタアクリレート、アクリロニ
トリル、メタアクリロニトリル及びその４級化物などが
あげられる。要するにシリコンマクロモノマーと直接ま
たは間接に共重合する不飽和化合物はすべてその対象と
なる。

【００２１】重合触媒はアゾビスイソブチルニトリルな
どのアゾ化合物、ベンゾイルパーオキシドや過硫酸塩な
どの過酸化物などラジカル重合の開始剤として用いられ
るものは何でも良く、油溶性及び水溶性の何れも用いら
れるが、前者の場合にはあらかじめ全シリコーン化合物
とそれと共重合可能な不飽和化合物との混合液の中で溶
解しておくのが便利である。

【００２２】重合反応は上記のようにして得られた全シ
リコーン化合物及びそれと共重合しうる不飽和化合物の
混合物を必須成分とするＯ／Ｗエマルジョンを所定温度
にもたらすことによって行われる。反応温度のコントロ
ールを容易にするために普通にはＯ／Ｗエマルジョンの
一部を重合反応機に仕込み、残部を随時添加する形で行
われる。

【００２３】かくして得られた共重合体エマルジョン含
有離型剤を、粘着剤を塗布せんとする粘着テープ基材の
裏面に塗布し、乾燥することによって同基材の背面は離
型テープ基材処理される。塗布厚みは粘着剤の材質、粘
着剤の性質やその塗布量、さらには共重合体中の全シリ
コーン化合物含量によって異なるが、平均０．５ｇ／ｍ
² 以上で充分である。一般にはある値を越えると塗布厚
を上げても剥離性能は対して変化しない。

【００２４】

【作用】本発明の共重合体エマルジョンは粘着テープ基
材に塗布乾燥されると、全シリコーン化合物に由来する
ポリジメチルシロキサン鎖が空気側に局在化した皮膜を
形成して粘着テープ基材を被覆するものと考えられる。
しかしてポリジメチルシロキサン鎖はラジカル重合反応
により高分子量の共重合体の一部として組み込まれてい
るために、恰も溶剤系の低分子量シリコーン化合物を加
熱架橋せしめて高分子量化し、粘着テープ基材背面に離
型性を与えている従来の離型剤と同じ効果で現出せしめ
ていると考えられる。

【００２５】また本発明の離型剤は、共重合体エマルジ
ョン中の全シリコーン化合物の使用量を変更することに
より容易に剥離抵抗を細かくコントロールできる。これ
は従来法に比べて剥離抵抗が塗布量（即ち全シリコーン
化合物塗布量）に対して緩やかに変化するためである
（図１、図２参照）。

【００２６】更に本発明では共重合体エマルジョンの全
シリコーン化合物の未反応分を５重量％以下に維持して
おきさえすれば全シリコーン化合物の粘着剤層への移行
によるトラブルを防止することができる。このことは低
分子量のシラン、シリコネート化合物を硬化架橋により
高分子量化させる従来法では未反応分をある値以下にす
るにはかなりの困難が伴うのが現状であったが、本発明
においては前述したようにシリコーンモノマーの含有量
及び重合条件の選択で全シリコーン化合物の未反応分を
使用量に対し５重量％以下にすることは更に容易に達成
される。

【００２７】本発明では全シリコーン化合物中のシリコ
ーンマクロモノマーの分子量、含有率、得られる共重合
体エマルジョンのＭＦＴ、塗布量など多くの因子を変更
することにより従来有機溶剤系のシリコーン化合物と同
じ性能の背面処理用離型剤を水系なるがゆえに安全に環
境に優しい形で提供することになり、その効果は実に大
きいものと考えられる。

【００２８】

【実施例】以下に実施例をもって本発明を例示する。 （実施例１） 全シリコーン化合物としてシリコーンマクロモノマー
（ＦＭ−０７２５，チッソ（株）製）２５重量部及び低
分子量シリコーンモノマー（ＦＭ−０７０５、チッソ
（株）製）５重量部、それと共重合しうる不飽和化合物
としてメチルアクリレート１０重量部、２−エチルヘキ
シルアクリレート１５重量部、スチレン４１重量部、２
−ヒドロキシエチルメタクリレートとメタクリル酸それ
ぞれ２重量部の混合物に重合触媒としてのアゾビスイゾ
ブチロニトリル０．２重量部を加えて溶解せしめ、これ
に水を加えて３８重量％の液を調整した。乳化剤として
アニオン性で共重合性のあるエレミノールＪＳ−２（１
０重量％水溶液、三洋化成（株）製）０．３重量％（対
エマルジョン）及びポリオキシエチレンノニルフェノー
ルエーテル（エマルゲン９２０、花王（株）製）０．６
重量％を上記モノマー水混合液へ加え、高圧ホモジナイ
ザー（マントンゴーリン）によって高速乳化を行い平均
粒子径０．２６μｍのＯ／Ｗ型エマルジョンとした。重
合反応は該エマルジョン滴下方式を用い、次の条件で行
った。 窒素置換 ３０分 プレチャージ モノマー乳化液の５重量％ 反応温度 ８０℃±１℃ モノマーエマルジョン滴下時間 ４時間 熟成時間 ２時間 得られた共重合体エマルジョンの性状は次のとおりであった。 固形分濃度 ３７．８重量％ 粒子径（平均値） ０．１８μｍ ｐＨ ９．０ 粘度（３０℃） １０ｃｐｓ 未反応全シリコーン化合物 ５重量％ 全シリコーン化合物含有率 ３０重量％（対共重合体固形分） ＭＦＴ ４０℃

【００２９】（実施例２〜６） 実施例１における全シリコーン化合物使用量、種類及び
それと共重合しうる不飽和化合物の使用量を表１に示す
ように変更し、実施例２〜６を実施した。得られた結果
もあわせて表１に記載した。

【００３０】（比較例１〜４） 実施例１における全シリコーン化合物使用量、種類及び
それと共重合しうる不飽和化合物の使用量を表１に示す
ように変更し、比較例１〜４を実施し、得られた結果も
あわせて表１に示した。但し、比較例２は高圧ホモジナ
イザー（マントンゴーリン）の代りにホモミキサーを用
い、マクロモノマーを含む不飽和化合物のＯ／Ｗエマル
ジョンの粒子径を３〜４μｍとした。

【００３１】（実施例７） 上質ゼロックス紙（６０ｇ／ｍ² ）及び和紙（カモ井加
工紙（株）製）に前記実施例１〜６、比較例１〜４で得
た共重合体エマルジョンを２ｍｉｌのアプリケーターで
塗布し、６０℃で３分間で乾燥し、テスト試料とした。
ＪＩＳ Ｚ−０２３７に基づき、上記テスト試料を和紙
テープ（カモ井加工紙（株）製）及びセロハンテープ
（ニチバン（株）製）に圧着した場合の剥離抵抗値を測
定し、結果を表１最下段及び図１、図２に示した。な
お、アプリケーターを２ｍｉｌから１ｍｉｌ、３ｍｉ
ｌ、４ｍｉｌ、８ｍｉｌに変えて塗布を行い剥離抵抗値
を測定したところ図３及び図４に示すようにほとんど変
化がなかった。

【００３２】

【表１】 ＭＭＡ ；メチルメタクリレート ２ＥＨＡ ；２−エチルヘキシルアクリレート Ｓｔ ；スチレン ２ＨＥＭＡ；２−ヒドロキシエチルメタクリレート ＭＡＡ ；メタクリル酸 ＦＭ−０７２５；ｘ＋ｙ＋ｚ＝１３１ ＦＭ−０７１１；ｘ＋ｙ＋ｚ＝１３ ＦＭ−２２３１；ｘ＋ｙ＋ｚ＝１３ 1) ＦＭ−０７０５（チッソ（株）製）：ｘ＋ｙ＋ｚ＝
７ 2)対共重合体固形分 3) 和紙テープ自身の剥離抵抗値（有機溶剤系シリコー
ン化合物溶液により背面処理されたもの） 4) セロテープ自身の剥離抵抗値（有機溶剤系シエラッ
ク溶液により背面処理されたもの） ＊ テープ曇り

【００３３】

【発明の効果】表１に見られるように全シリコーン化合
物を含む成分を用いて得られた本発明の共重合体エマル
ジョンは、水系品でありながら従来の有機溶剤溶液タイ
プの背面処理用離型剤を用いて得られた場合と同等以上
の背面処理離型効果を与えることが実証された。

【００３４】従来の有機溶剤溶液タイプでは図１に横の
破線で示されたように現和紙テープについての剥離抵抗
値は過小に過ぎ、少し大きくすることが望まれながら技
術的にそれに答えるのが難しいのが実状とのことであ
る。本発明品を用いれば、そのあたりのコントロールが
容易に行いうることは図１から明らかである。即ち、本
発明は従来技術のなしえなかった領域までカバーできる
利点を有する。水系品であるところから溶剤揮散に伴う
環境汚染、作業者の健康障害、火災の危険などの心配が
なく、更に省資源の点からも、更にまた取り扱いが極め
て容易という点からも本発明品は大いにその使用が期待
される。

【図面の簡単な説明】

【図１】 実施例７においてゼロックス紙を用いたテス
ト試料にカモイテープを圧着し、その剥離抵抗を測定し
たときの全シリコーン化合物含量と接着強度の関係。

【図２】 図１におけるカモイテープをセロハンテープ
に変えたときの全シリコーン化合物含量と接着強度の関
係。

【図３】 共重合体エマルジョン塗布量を変えたときの
ゼロックス紙を用いたときの接着強度の変化。

【図４】 図３における基材をゼロックス紙に代え和紙
としたときの接着強度の変化。

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 一般式（Ｉ）において、１５０≧ｘ＋ｙ
   ＋ｚ≧１０の化合物（以下シリコーンマクロモノマーと
   いう。）またはそれとｘ＋ｙ＋ｚ＜１０の化合物（以下
   シリコーンモノマーという。）からなり（以下シリコー
   ンマクロモノマーとシリコーンモノマーを合わせて全シ
   リコーン化合物という。）、かつシリコーンモノマーを
   多くとも８０％含む一般式（Ｉ）で表される化合物 【化１】 ・・・・５〜６０重量％ 及びこれと共重合しうる不飽和化合物 ・・・９５〜４０重量％ を必須成分とする粒子径０．５μｍ以下のＯ／Ｗ型エマ
   ルジョンを、全シリーコン化合物の未反応分が５重量％
   以下となるようにフリーラジカル重合せしめ、かつ最低
   皮膜形成温度（ＭＦＴ）が１５℃以上とした共重合体エ
   マルジョンを含む背面処理用離型剤。