JP4142806B2

JP4142806B2 - カレンダー成形用樹脂組成物、フィルムおよび粘着テープまたはシート

Info

Publication number: JP4142806B2
Application number: JP13777199A
Authority: JP
Inventors: 正信米田; 和仁後藤; 稚人白井
Original assignee: Nitto Denko Corp
Current assignee: Nitto Denko Corp
Priority date: 1999-05-18
Filing date: 1999-05-18
Publication date: 2008-09-03
Anticipated expiration: 2019-05-18
Also published as: JP2000327855A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、カレンダー成形用樹脂組成物、フィルム（特に、前記組成物から得られるフィルム）、およびこのフィルムの一方面に粘着剤層を有する粘着テープまたはシートに関する。
【０００２】
【従来の技術】
基材に軟質塩化ビニルを使用したテープは、加工性の良さ、コストの低さ、優れた柔軟性に基づく作業性の良さといった種々のメリットを有しており、広く用いられている。
【０００３】
しかし、基材に軟質塩化ビニルを用いた粘着テープは、使用後に廃棄する際、焼却すると塩素ガスが発生するので、そのままでは焼却することができず、焼却炉に塩素ガス除去用の装置を設ける必要があるといった問題がある。
【０００４】
一方、軟質塩化ビニルフィルムを使用した場合の上記問題点を解決するために、軟質塩化ビニル代替材料として、ポリプロピレンからなるハードセグメントとエチレン−プロピレン共重合体からなるソフトセグメントから構成されるポリオレフィン系の樹脂からなるフィルムを基材として使用した表面保護用接着フィルムが提案されている（特開平８−２１８０４３号）。かかるポリオレフィン系樹脂からなるフィルムを基材として使用した表面保護用接着フィルムは、柔軟性に優れ、被着体に貼りつける際の被着体への追従性に優れている。
【０００５】
しかしながら、カレンダー成形法にてポリプロピレンからなるハードセグメントを有するポリオレフィン系樹脂をフィルム成形しようとすると、ロール上で溶融した樹脂をロールから引き剥がす際引き剥がしにくく、ひいてはフィルムの平滑性が劣るという問題点がある。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記従来の事情に鑑み、フィルム成形時においてカレンダー加工時のロール引き剥がし性が改善され、従ってフィルム平滑性の向上されたポリオレフィン系樹脂組成物、フィルム（就中、この組成物からなるフィルム）、およびこのフィルムを基材とした粘着テープまたはシートを提供することを目的としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、上記の問題点を解決するために鋭意研究した結果、特定の軟化点をもつポリエチレン系樹脂にプロピレンと他のモノマーとのコポリマーを特定の割合で配合させることで、カレンダー加工時のロール引き剥がし性、ひいてはフィルム平滑性が向上することを見い出し、本発明を完成した。
すなわち、本発明は以下の通りである。
▲１▼ 以下のＡ成分とＢ成分とを含有し、かつＡ成分１００重量部に対してＢ成分が１〜５０重量部配合されているカレンダー成形用樹脂組成物。
Ａ成分：軟化点が６０℃〜１４０℃であるポリエチレン系樹脂
Ｂ成分：プロピレンと分子内に１以上の二重結合を有する化合物とのコポリマー▲２▼ Ｃ成分としてポリプロピレン樹脂がＡ成分の樹脂１００重量部に対して１〜５０重量部添加されている上記▲１▼記載の樹脂組成物。
▲３▼ カレンダー成形法により上記▲１▼または▲２▼記載の樹脂組成物を成形して得られるフィルム。
▲４▼ １０％モジュラスが０．３〜４．０ｋｇｆ／ｍｍ²であるフィルム。
▲５▼ ▲３▼または▲４▼記載のフィルムの一方面に粘着剤層を有する粘着テープまたはシート。
【０００８】
【発明の実施の形態】
本発明の組成物を構成するＡ成分は、軟化点が６０〜１４０℃のポリエチレン系樹脂である。かかるポリエチレン系樹脂としては、軟化点が上記範囲内のものであれば特に制限されず、超低密度ポリエチレン、低密度ポリエチレン、直鎖（線状）低密度ポリエチレン、中密度ポリエチレン、高密度ポリエチレン、エチレン−（メタ）アクリル酸共重合体、エチレン−（メタ）アクリル酸メチル共重合体、エチレン−（メタ）アクリル酸エチル共重合体、エチレン−酢酸ビニル共重合体等のいずれのものも使用できる。
【０００９】
これらのポリエチレン系樹脂の中でも、カレンダー加工でのロールからの引き剥がし性（ロール滑性）、ロール間バンクでの混和物の流動性（バンク廻り）の点から、直鎖（線状）低密度ポリエチレンがＡ成分として好適に用いられる。
【００１０】
軟化点の測定は、ビカット軟化点の測定法（ＪＩＳＫ７２０６、ＡＳＴＭＤ−１５２５）により以下の通りにして行う。加熱浴または加熱空気槽中の試験片（厚さ３〜６ｍｍ、直径１０ｍｍ以上）に垂直に置いた長さ３ｍｍ、断面積１．０ｍｍ²の円柱状の圧子（針）に１ｋｇの荷重を加えながら一定速度で伝熱媒体（シリコーンオイル）を５０℃／時間で昇温させ、圧子が１ｍｍ侵入したときの温度を測定する。
【００１１】
本発明の組成物を構成するＢ成分は、プロピレンと分子内に１以上の二重結合を有する化合物とのコポリマーである。分子内に１以上の二重結合を有する化合物の好ましい二重結合の数は、１または２である。本発明の組成物を構成するＢ成分のコポリマーとしては、具体的には、（１）プロピレンと式ＣＨ₂＝ＣＨＲ（ただし、Ｒは水素、炭素数２〜８の脂肪族炭化水素基または芳香族炭化水素基を示す）で表わされるα−オレフィンとのコポリマーおよび（２）プロピレンとジエン化合物とのコポリマーである。Ｂ成分を形成するコポリマーは、プロピレンと、式ＣＨ₂＝ＣＨＲ（ただし、Ｒは水素、炭素数２〜８の脂肪族炭化水素基または芳香族炭化水素基を示す）で表されるα−オレフィン、およびジエン化合物のいずれかのモノマーとがランダムまたはブロックに共重合したものである。
これらのコポリマーは、一種でも二種以上混合しても使用できる。
【００１２】
上記のコポリマーは、例えばプロピレンと対応するα−オレフィン、ジエン化合物とを公知の方法で付加重合することで製造できる。
【００１３】
Ｂ成分のコポリマーを形成するモノマーの一つは、式ＣＨ₂＝ＣＨＲ（ただし、Ｒは水素、炭素数２〜８の脂肪族炭化水素基または芳香族炭化水素基を示す）で表わされるα−オレフィンである。上記式中、炭素数２〜８の脂肪族炭化水素基としては、例えばエチル基、プロピル基、ブチル基、イソブチル基、ヘキシル基などのアルキル基が、芳香族炭化水素基としては、例えばフェニル基などが挙げられる。該α−オレフィンとしては、具体的にはブテン−１、ペンテン−１、４−メチルペンテン−１、ヘキセン−１、オクテン−１、スチレン等が好適なものとして例示される。
【００１４】
また、Ｂ成分のコポリマーを形成するモノマーの一つは、ジエン化合物である。ジエン化合物は、分子内に２個の二重結合を有する炭化水素をいう。具体的には、１，３−ブタジエン、１，４−ヘキサジエン、１，５−ヘキサジエン、ノルボルナジエン等が好適なものとして例示される。
【００１５】
本発明においては、軟化点が６０〜１４０℃であるポリエチレン系樹脂（Ａ成分）に上記Ｂ成分の樹脂を配合することにより、Ａ成分の樹脂を単独でカレンダー成形あるいは製膜したときと比較して、溶融した樹脂のカレンダーロールからの引き剥がし性が良好となる。
【００１６】
Ｂ成分樹脂の配合量は、Ａ成分の樹脂１００重量部に対して好ましくは１〜５０重量部、より好ましくは３〜４０重量部である。Ａ成分の樹脂１００重量部に対してＢ成分の配合量が１重量部未満であると、溶融した樹脂をカレンダーロールから引き剥がす際に、引き剥がし性が悪くなる傾向にある。一方、Ａ成分の樹脂１００重量部に対してＢ成分の配合量が５０重量部を超えると、ゴム弾性が過大となるという問題が生じることがある。
【００１７】
本発明では、上記Ａ、Ｂ成分の配合に加え、更にＣ成分としてポリプロピレンを添加することもできる。
Ｃ成分としてのポリプロピレンの添加は、フィルムの強度を向上させるのに効果がある。
Ｃ成分であるポリプロピレン樹脂の配合量は、Ａ成分の樹脂１００重量部に対して、１〜１００重量部、好ましくは１０〜５０重量部であることが望ましい。ポリプロピレン樹脂の配合量が１重量部未満であると、フィルム強度を向上させる効果が乏しく、一方、ポリプロピレン樹脂の配合量が１００重量部を超えると、成形品の柔軟性が失われる。
【００１８】
本発明の樹脂組成物には、必要に応じて酸化チタン、酸化亜鉛、炭酸カルシウム等の無機質充填剤、アミン系、キノリン系、ヒドロキノン系、フェノール系、リン系、亜リン酸エステル系等の老化防止剤や酸化防止剤、サリチル酸誘導体、ベンゾフェノン系、ベンゾトリアゾール系、ヒンダードアミン系等の紫外線吸収剤、滑剤、可塑剤等のうちの一種または二種以上を本発明の趣旨に反しない範囲で配合してもよい。
【００１９】
本発明の樹脂組成物は、カレンダー成形法によりフィルムに製膜され得る。カレンダー成形法は、内部に熱媒体の通路を有するロールを複数用いて、溶融混練された樹脂をカレンダーロール間で圧延して成形する方法である。本発明の樹脂組成物は、必要に応じて充填剤等とともにブレンダー等で混合され、さらにバンバリーミキサー、ロール、押出機等を用いて溶融混練され、カレンダーロール上に供給される。
【００２０】
本発明の樹脂組成物から得られるフィルムは、軟質塩化ビニル製のフィルムに替わる作業性、特に柔軟性に優れたものであるという観点から、２３℃、６５％ＲＨ（相対湿度；ｒｅｌａｔｉｖｅｈｕｍｉｄｉｔｙ）での、１０％モジュラス（引張速度３０ｍｍ／分）が通常０．３〜４ｋｇｆ／ｍｍ²、好ましくは０．５〜２．３ｋｇｆ／ｍｍ²の範囲のものが用いられる。１０％モジュラスが０．３ｋｇｆ／ｍｍ²未満では、柔軟すぎて、結束用途に用いられた際に巻き圧が十分にかけられない、巻き付けの際にテープが切れる、といった問題が生じる。一方、１０％モジュラスが４ｋｇｆ／ｍｍ²を超えると必要な柔軟性が得られず、湾曲部や凹凸部に応じて貼付し難くなる傾向がある。
【００２１】
当該１０％モジュラスは、２３℃、６５％ＲＨでＪＩＳＺ−０２３７の引張強さ、および伸びの試験方法に準じて行い、１０％伸びの時の値を測定したものである。具体的には、製膜したフィルムを２５ｍｍ幅の小片に切り出し、引張試験機にて３００ｍｍ／分の速度で引っ張り、１０％延伸時の応力を測定する。
【００２２】
本発明のフィルムの一方面に粘着剤層を形成することにより、本発明の粘着テープまたはシートが得られる。基材としてのフィルムの厚さは、使用目的によって種々異なるが、通常３０〜５００μｍ程度とすることが適当である。すなわち、基材が加工時に適度な強度を維持するには厚さ約３０μｍ以上であることが適当であり、また残留応力を適度なものとするには厚さ約５００μｍ以下であることが適当である。
【００２３】
上記粘着剤層を構成する粘着剤としては、例えば、アクリル系粘着剤、天然ゴム系粘着剤、ＳＩＳ（スチレン−イソプレン−スチレン系ブロック共重合体）、ＳＢＲ（スチレンブタジエンゴム）、ＩＲ（イソプレンゴム）、ＰＩＢ（ポリイソブチレン）、ＩＩＲ（ブチルゴム）等の合成ゴム系粘着剤、または天然ゴム系と合成ゴム系の混合系等が挙げられる。中でも、高凝集性の性質を有するという点から、アクリル系粘着剤や天然ゴム系粘着剤が好適に使用される。粘着剤層の厚さは通常１〜１００μｍ程度が好ましい。
【００２４】
粘着剤を支持体に付与する方法としては、従来一般に使用されている方法が使用でき、例えば流エン法、ロールコーター法、リバースコーター法、ドクターブレード法などが使用できる。
【００２５】
【実施例】
以下に実施例を挙げて本発明をより具体的に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
【００２６】
実施例１
ポリエチレン樹脂（軟化点約１１０℃、商品名：ウルトゼックス３０２１Ｆ、三井化学（株）製）１００重量部に、プロピレンとエチレンとのコポリマー（商品名：ＥＰ−０１Ｐ、ＪＳＲ社製）５重量部、滑剤、老化防止剤それぞれ１重量部を混合したものをカレンダーロールを用いて厚さ１００μｍにフィルム製膜した。この基材の１０％モジュラスは、フィルムの流れ方向（以下、ＭＤ方向という）で０．９ｋｇｆ／ｍｍ²であった。
【００２７】
次いで、基材としてのフィルムの片面にコロナ放電処理を施し、この処理面に厚さ１５μｍのアクリル粘着剤を塗布して幅１９ｍｍの粘着テープを作成した。
【００２８】
実施例２
実施例１において、プロピレンとエチレンとのコポリマーの添加量を２０重量部に変える以外は、全て実施例１と同様にして粘着テープを作成した。基材の１０％モジュラスはＭＤ方向で０．８ｋｇｆ／ｍｍ²であった。
【００２９】
実施例３
実施例２において、さらにポリプロピレン（商品名；Ｅ１０１、グランドポリマー社製）２０重量部を添加する以外は、全て実施例１と同様にして粘着テープを作成した。基材の１０％モジュラスはＭＤ方向で１．１ｋｇｆ／ｍｍ²であった。
【００３０】
実施例４
実施例１において、さらにポリプロピレン（商品名；Ｅ１０１、グランドポリマー社製）５０重量部を添加する以外は、全て実施例１と同様にして粘着テープを作成した。基材の１０％モジュラスはＭＤ方向で１．２ｋｇｆ／ｍｍ²であった。
【００３１】
比較例１
実施例１において、プロピレンとエチレンとのコポリマーを未添加とする以外は、全て実施例１と同様にして粘着テープを作成した。基材の１０％モジュラスはＭＤ方向で０．９ｋｇｆ／ｍｍ²であった。
【００３２】
比較例２
実施例１において、プロピレンとエチレンとのコポリマーの添加量を１００重量部に変える以外は、全て実施例１と同様にして粘着テープを作成した。基材の１０％モジュラスはＭＤ方向で０．７ｋｇｆ／ｍｍ²であった。
【００３３】
比較例３
実施例１においてポリエチレンの代わりにホモポリプロピレン（軟化点約１５５℃）を用いる以外は、全て実施例２と同様にして粘着テープを作成した。基材の１０％モジュラスはＭＤ方向で１．３ｋｇｆ／ｍｍ²であった。
【００３４】
１０％モジュラス測定方法
製膜したフィルムを、２５ｍｍ幅の小片に切り出し、引張試験機にて３００ｍｍ／ｍｉｎ．の速度で引張り、１０％延伸時の応力を測定した。
【００３５】
軟化点測定方法
ＡＳＴＭＤ１５２５に従い、ビカット軟化点を測定した。
【００３６】
〔評価方法〕
▲１▼ カレンダー加工性−ロール引き剥がし性
樹脂配合物をカレンダーロール上で溶融し、ロールから引き剥がす際の引き剥がしやすさを判定した。
○：ロールから容易に引き剥がすことができる
×：引き剥がすことができない
【００３７】
▲２▼ カレンダー加工性−フィルム平滑性
カレンダー製膜したフィルムについて目視でその平滑性を判定した。
○：フィルム表面が全体的に平滑
×：全体的に平滑でない
【００３８】
▲３▼ 粘着テープ外観
製造したテープについて目視でテープの平滑性およびムラの有無を判定した。
○：テープは、平滑で、ムラがない
×：テープは、平滑でなく、ムラがある
【００３９】
▲４▼ 粘着テープ柔軟性−曲面追従性
ステンレス板に直径２００ｍｍの円を描き、粘着テープを円周に沿って貼り付けた。
○：円周に沿って貼り付け可能で、シワ、浮きがない
×：円周に沿って貼り付け不可能で、シワ、浮きがある
【００４０】
実施例１〜４、比較例１〜３の配合割合と評価の結果を表１に示す。
【００４１】
【表１】

【００４２】
実施例は、比較例に比べ、カレンダー成形において、ロール引き剥がし性、ひいてはフィルム平滑性に優れていた。
また、実施例の粘着テープは、比較例の粘着テープに比べ、外観が良いだけでなく、曲面追従性に優れ、軟質塩化ビニルを用いた粘着テープと同様に柔軟性に優れていた。
【００４３】
【発明の効果】
本発明のカレンダー成形用樹脂組成物はカレンダー加工時のロール引き剥がし性を向上させたものであり、生産効率が上昇する。本発明の樹脂組成物から得られたフィルムは柔軟性に優れているのでこのフィルムを基材とした粘着テープまたはシートは被着体に貼り付ける際の被着体の追従性に優れている。また、本発明の樹脂組成物から得られたフィルムは焼却の際に塩素ガスが発生しないので焼却炉に塩素ガス除去用の装置を設ける必要がなく、そのまま焼却することができる。

Claims

以下のＡ成分とＢ成分とを含有し、かつＡ成分１００重量部に対してＢ成分が１〜５０重量部配合されているカレンダー成形用樹脂組成物。
Ａ成分：軟化点が６０℃〜１４０℃であるポリエチレン系樹脂
Ｂ成分：プロピレンと分子内に１以上の二重結合を有する化合物とのコポリマー
Ｃ成分としてポリプロピレン樹脂がＡ成分の樹脂１００重量部に対して１〜５０重量部添加されている請求項１記載の樹脂組成物。
カレンダー成形法により請求項１または２記載の樹脂組成物を成形して得られるフィルム。
１０％モジュラスが０．３〜４．０ｋｇｆ／ｍｍ² である請求項３記載のフィルム。
請求項３または４記載のフィルムの一方面に粘着剤層を有する粘着テープまたはシート。