JP4643181B2 - エマルジョン型粘着剤及び粘着テープ - Google Patents

Description

本発明は、エマルジョン型粘着剤及びそれを用いた粘着テープ（以下、「テープ」と略称する。）に関する。

粘着剤の形態としては、溶剤型、ホットメルト型、硬化性液状樹脂型、エマルジョン型などが知られている。これらのうち溶剤型粘着剤は、粘着力が強く、種々の配合が容易であるため広く用いられてきた。しかし近年、揮発性有機化合物が世界的に問題となっており、溶剤型粘着剤の使用は好ましいものではない。このような観点から、揮発性有機化合物を含有しない粘着剤が望まれている。

エマルジョン型粘着剤は、揮発性有機化合物を含まない上、塗布に特別の装置を必要とせず、簡単に保存できることから近年注目されている。塩化ビニル樹脂組成物からなるフイルムまたはシートを基材とするテープにおいても、溶剤型粘着剤に代えて、天然ゴムや合成ゴムをエマルジョン化したゴム系エマルジョン型粘着剤が開発されている（例えば特許文献１参照）。しかし、ゴム系エマルジョン型粘着剤の場合、溶剤型粘着剤と同量の塗布量では溶剤型粘着剤と同レベルの粘着力、特に巻戻力が得られないという問題点があった。
特開平１０−２６５７４６号公報

本発明は、溶剤型粘着剤と同量の塗布量で、溶剤型粘着剤と同レベルの巻戻力に優れた粘着特性を有するエマルジョン型粘着剤及び該エマルジョン型粘着剤を用いたテープを提供することにある。

即ち、本発明は、天然ゴムラテックス及び合成ゴムラテックスからなる混合物のゴム成分１００質量部（固形分）に対して、粘着付与樹脂エマルジョン５０〜１５０質量部（固形分）及びアクリロニトリルとブタジエンの共重合体エマルジョンを１〜１０質量部（固形分）を含むエマルジョン型粘着剤である。

さらに、前記天然ゴムラテックスと合成ゴムラテックスとの割合が、固形分質量比で、天然ゴムラテックス／合成ゴムラテックス＝１０／９０〜９０／１０であることが好ましい。

また、前記アクリロニトリルとブタジエンの共重合体エマルジョンが、アクリロニトリル成分の含有量による中高ニトリルタイプ及び高ニトリルタイプから選ばれる少なくとも１種のゴム成分であることが好ましい。

また、前記粘着付与樹脂エマルジョン中の粘着付与樹脂が、環球法による軟化点が２０〜１８０℃の範囲にある脂肪族炭化水素及び／または芳香族炭化水素であることが好ましい。

一方で本発明は、塩化ビニル樹脂組成物からなるフィルム基材上にこれらのエマルジョン型粘着剤を塗布乾燥してなるテープである。

エマルジョン型粘着剤を用いたテープは、巻戻力に優れるテープを得ることができる。

本発明のエマルジョン型粘着剤は、天然ゴムラテックス及び合成ゴムラテックスからなる混合物と粘着付与樹脂エマルジョンに極性の高いアクリロニトリルとブタジエンの共重合体エマルジョン（以下、「ＮＢＲエマルジョン」と略称する。）を配合することで、塩化ビニル樹脂組成物からなるフィルム基材に対する粘着力を高めることができることを見出したことによる。

天然ゴムラテックスと合成ゴムラテックスの両者を配合するのは、エマルジョン型粘着剤の凝集力と粘着力のバランスを得るためである。天然ゴムラテックスと合成ゴムラテックスとの割合は、固形分質量比で、天然ゴムラテックス／合成ゴムラテックス＝１０／９０〜９０／１０の範囲とするのが好ましい。更に好ましくは２０／８０〜８０／２０の範囲がよい。天然ゴムラテックス／合成ゴムラテックスの比が１０／９０より小さいと、十分な粘着力が得られにくくなることがある。一方、９０／１０より大きいと、十分な耐老化性が得られにくくなることがある。

天然ゴムラテックスとしては、例えば、濃縮原料天然ゴムラテックス、メチルメタクリレートグラフト天然ゴムラテックス、合成天然ゴムラテックス、スチレングラフト天然ゴムラテックス、有機過酸化物前加硫天然ゴムラテックスなどがある。工業的には好ましくは濃縮原料天然ゴムラテックスが用いられる。合成ゴムラテックスに用いる合成ゴムは、スチレン・ブタジエンゴム（以下、「ＳＢＲ」と略称する。）、ポリイソプレンゴム、ポリイソブチレンゴム、ブチルゴム、天然ゴムラテックスにメチルメタクリレートをグラフト重合させたＭＭＡグラフト化天然ゴムから選ばれる少なくとも１種の合成ゴムである。

ＮＢＲエマルジョンは、アクリロニトリル成分の含有量による低ニトリルタイプ（ニトリル含有量２４質量％以下）、中ニトリルタイプ（ニトリル含有量２５〜３０質量％）、中高ニトリルタイプ（ニトリル含有量３１〜３５質量％）、高ニトリルタイプ（ニトリル含有量３６〜４２質量％）及び極高ニトリルタイプ（ニトリル含有量４３質量％以上）を用いることができる。好ましくはテープの巻戻力向上とテープの剥離作業という観点において、中高ニトリルタイプ及び高ニトリルタイプが用いられる。

ＮＢＲエマルジョンの配合量（固形分）は、天然ゴムラテックス及び合成ゴムラテックスからなる混合物のゴム成分１００質量部（固形分）に対して、１〜１０質量部、好ましくは１〜７質量部の範囲である。ＮＢＲエマルジョンが１質量部未満では、電線にテープを結束した後でテープを剥がした際、巻戻力の向上効果が十分に得られない。一方で、ＮＢＲエマルジョンが１０質量部を超えると、巻戻力の向上効果が高すぎて粘着剤がテープの背面に移行する問題がある。

粘着付与樹脂エマルジョン中の粘着付与樹脂は、軟化点及び各成分との相溶性を考慮して選択することができる。例えば、テルペン樹脂、ロジン樹脂、水添ロジン樹脂、クマロン・インデン樹脂、スチレン系樹脂、脂肪族系及び脂環族系などの石油樹脂、水添した脂肪族系及び脂環族系などの石油樹脂、テルペン−フェノール樹脂、キシレン系樹脂、その他の脂肪族炭化水素樹脂または芳香族炭化水素樹脂などがある。粘着付与樹脂は、環球法により測定された軟化点が２０〜１８０℃のものが好ましい。軟化点が２０℃未満では、粘着特性が低下することがある。一方、軟化点が１８０℃を超えると、粘着付与樹脂をエマルジョン化した時の安定性が低下することがある。初期粘着力の向上には、軟化点６５〜１５０℃の石油樹脂の脂環族飽和炭化水素樹脂、軟化点８０〜１５０℃のポリテルペン樹脂及び軟化点８０〜１５０℃の水添ロジンのグリセリンエステルなどがより好ましい。これらは単独、複合いずれの形態でも使用可能である。

粘着付与樹脂エマルジョンの配合量（固形分）は、前記混合物のゴム成分１００質量部に対して、５０〜１５０質量部、好ましくは７０〜１２０質量部の範囲である。５０質量部未満では、粘着力が発揮されない。一方で、１５０質量部を超えると、エマルジョン型粘着剤の凝集力が低下する問題がある。

エマルジョン型粘着剤には、その他必要に応じて各種添加剤が含有される。このような添加剤としては特に限定されないが、例えば、湿潤剤、増粘剤、老化防止剤などを挙げることができる。湿潤剤を配合するのは、エマルジョン型粘着剤組成物の表面張力を下げることによりフィルム基材への濡れ性を改善できることによる。湿潤剤は、例えば、陰イオン性界面活性剤、陽イオン性界面活性剤、非イオン性界面活性剤及び両性界面活性剤などを使用できる。好ましくは、前記混合物と結合しにくい、陰イオン性界面活性剤、非イオン性界面活性剤及び両性界面活性剤が用いられる。

湿潤剤の配合量（固形分）は、前記混合物のゴム成分１００質量部（固形分）に対して２〜１５質量部が好ましい。湿潤剤が２質量部未満では、フィルム基材への濡れ性改善効果が得られないことがある。一方で、湿潤剤が１５質量部を超えると、エマルジョン型粘着剤のゴム成分と石油樹脂成分との相溶性が阻害され、さらには粘着力の低下を引き起こすことがある。

増粘剤は、高分子型増粘剤としては、例えば、変性ポリアクリル系があり、会合型増粘剤としては、例えば、ポリエーテル系、ウレタン変性ポリエーテル系などがある。好ましくは、ウレタン変性ポリエーテル系が用いられる。

増粘剤の配合量（固形分）は、前記混合物のゴム成分１００質量部（固形分）に対して２〜１５質量部が好ましい。増粘剤が２質量部未満では、エマルジョン型粘着剤の粘度が低くなり、塗布時に液垂れなどの問題点が発生することがある。一方で、増粘剤が１５質量部を超えるとエマルジョン型粘着剤の粘度が高くなり、塗布した後の粘着剤層の厚みの均一性がでないことがある。

老化防止剤は、例えば、フェノール系老化防止剤、アミン系老化防止剤、ベンズイミダゾール系老化防止剤、ジチオカルバミン酸塩系老化防止剤及びリン系老化防止剤等の単独物または混合物を挙げることができる。好ましくは、フェノール系老化防止剤が用いられる。

老化防止剤の配合量（固形分）は、前記混合物のゴム成分１００質量部（固形分）に対して１〜１０質量部が好ましい。老化防止剤が１質量部未満では、酸素や光の存在下でテープが劣化することがある。一方で、老化防止剤が１０質量部を超えると粘着力が低下することがある。

フィルム基材の塩化ビニル樹脂組成物は、樹脂成分の主成分としてポリ塩化ビニルを含有していれば特に制限されない。塩化ビニル樹脂組成物の樹脂成分全量に対するポリ塩化ビニルの割合としては、例えば、５０質量％以上、好ましくは８０質量％以上、さらに好ましくは９０〜１００質量％である。なお、塩化ビニル樹脂組成物は、樹脂成分以外に、必要に応じて、公知乃至慣用の添加剤（例えば、安定剤、可塑剤など）を含有していてもよい。ポリ塩化ビニルとしては、軟質のポリ塩化ビニルを好適に用いることができる。軟質のポリ塩化ビニルとしては、重合度が１０００〜１３００のポリ塩化ビニルに、安定剤や可塑剤等を適量加えたものが挙げられる。

フィルム基材の厚みは特に制限されず、例えば、１０〜５００μｍ、好ましくは７０〜２００μｍ、さらに好ましくは８０〜１６０μｍである。なお、フィルム基材は単層の形態を有していてもよく、また、複層の形態を有していてもよい。テープは、例えば、様々な形態をなす電線に巻き付ける作業に対応するために、フィルム基材の厚みが厚くなると巻き付け作業性が低下することがある。

フィルム基材には、必要に応じて、背面処理、帯電防止処理、プライマ処理などの各種処理が施されていてもよい。

プライマ処理に用いるエマルジョン系プライマは、例えば、本出願人が特開２００１年−３０２９６５号公報で開示したＭＭＡ（メチルメタアクリレート）グラフト化天然ゴム１００質量部（固形分）と、ＮＢＲ（アクリロニトリルブタジエンラバー）２５〜４００質量部（固形分）を有するエマルジョン系のものが使用できる。エマルジョン系プライマを塗布する際の濃度は、５〜２０質量％の範囲が好ましい。プライマの塗布乾燥後の厚みは０．５〜２μｍが好ましい。これより薄いと、フィルム基材と粘着剤層との密着性が得られないことがある。一方、これより厚くなると使用するプライマの量が増加して、大幅なコスト増となることがある。

本発明にかかるテープは、例えば、次の工程で製造される。フィルム基材の片面にエマルジョン型プライマを塗布し乾燥させる。このプライマの塗布方法としては従来公知の塗布方式で塗布され、例えば、ダイレクトグラビア方式、リバースダイレクトグラビア方式、オフセットグラビア方式などがある。乾燥させたプライマの上にエマルジョン型粘着剤を塗布し乾燥させてから、所定の長さに巻き取り、巻き取ったテープを所定の幅に切断することによりテープが完成する。エマルジョン型粘着剤の塗布方法としては、例えば、ナイフコーター、ロールコーター、コンマコーター、リップコーター、ダイコーターなどがある。

粘着剤層の厚みは、例えば、５〜１００μｍ、好ましくは１０〜５０μｍである。これより薄いと粘着力及び巻戻力が低下し、電線へのテープの巻き付け作業性が低下することがある。一方これより厚くなると、塗工性能が悪くなることがある。

以下に、実施例に基づいて本発明をより詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例により限定されるものではない。

表１において、「試験板粘着力」とは、ＪＩＳ Ｃ ２１０７，１１．項「粘着力」の１１．４．１項に規定されている「試験板粘着力試験の準備」に準拠して測定した。

表１において、「背面粘着力」とは、ＪＩＳ Ｃ ２１０７，１１．項「粘着力」の１１．４．２項に規定されている「背面粘着力試験の準備」に準拠して測定した。「背面粘着力」の評価は、テープを自動車などの電線に巻き付ける際に、剥がれが生じる１．５Ｎ／１０ｍｍ未満及び巻き戻しが重くて巻き付け時の作業性が悪い５．０Ｎ／１０ｍｍ以上の数値のものを不良（×）とした。作業性のよい１．５〜５．０Ｎ／１０ｍｍの範囲のものを良好（○）とした。

表１において、「巻戻力」とは、ＪＩＳ Ｚ ０２３７，１２．項「高速巻戻力」に準拠して測定した。「巻戻力」の評価は、テープを自動車などの電線に巻き付ける際に、剥離が軽すぎて作業性が悪い７．０Ｎ／１０ｍｍ未満及び剥離が困難になる７．５Ｎ／１０ｍｍ以上の数値のものを不良（×）とした。剥離がしなくて作業性のよい７．０〜７．５Ｎ／１０ｍｍの範囲のものを良好（○）とした。

表１において、「テープ背面への曇り」とは、電線にテープを結束するためにテープを引き剥がした際、フィルム基材上への粘着剤の移行に伴う、曇り現象の有無を目視で確認したものである。粘着剤がフィルム基材上に移行すると、フィルム基材の光沢が抑えられ曇った様な状態になる。曇りがない場合を「なし」、ある場合を「あり」とした。

（実施例１）本実施例におけるエマルジョン型粘着剤は、固形分質量比で天然ゴムラテックス（ＥＸＣＥＬＴＥＸ−ＨＬＸ ＬＡ−ＴＺ）５０質量部、ＳＢＲラテックス（イーテック社製N５３３−ＦＡ）５０質量部、ＮＢＲエマルジョン（日本ゼオン社製ＮＩＰＯＬ１５７１Ｈ）６質量部、粘着付与樹脂エマルジョン（荒川化学社製Ｅ−１００）１００質量部、湿潤剤としてジアルキルスルフォコハク酸ナトリウム塩（花王社製ペレックスＯＴ−Ｐ）１０質量部、増粘剤（サンノプコ社製ＳＮシックナーＡ−８１２）７質量部、老化防止剤（チバガイギー製イルガノックス１５２０Ｌ）３質量部を含有させたものである。また、フィルム基材は、重合度１３００のポリ塩化ビニル樹脂（大洋塩ビ社製）１００質量部、可塑剤としてのＤＯＰ（ジェイプラス社製）５５質量部、安定剤としてのＣａ−Ｚｎ系安定剤（水澤化学社製）２質量部を混合して塩化ビニル樹脂組成物を調製し、該塩化ビニル樹脂組成物をカレンダー成形機を用いてフィルム状（厚み１６０μｍ）に成形しポリ塩化ビニル製フィルムを作成した。ポリ塩化ビニル製フィルムの一方の面にプライマを積層し、前記エマルジョン型粘着剤を塗布乾燥し粘着剤層の厚みが２０μｍであるテープを作成した。このテープを用いて試験板粘着力、背面粘着力、巻戻力、テープ背面への曇りを評価した。

（実施例２、比較例１，２）天然ゴムラテックス、ＳＢＲラテックス、ＮＢＲエマルジョン及び粘着付与樹脂エマルジョンの配合比を表１に示した比率とした以外は、実施例１と同様にしてテープを作成して評価を行った。評価結果を表１に示す。

（比較例３）ＮＢＲエマルジョンを用いず、天然ゴムラテックス、ＳＢＲラテックス及び粘着付与樹脂エマルジョンの配合比を表１に示した比率とした以外は、実施例１と同様にしてテープを作成して評価を行った。評価結果を表１に示す。

表１から明らかなように、本発明の実施例１と実施例２のテープは、試験板粘着力が高く、背面粘着力及び巻戻力は適正な範囲であり、且つテープ背面への曇りはなかった。

Claims (4)

1. 天然ゴムラテックスとスチレン・ブタジエンゴムラテックスとの割合が、固形分質量比で、天然ゴムラテックス／スチレン・ブタジエンゴムラテックス＝１０／９０〜９０／１０であり、当該天然ゴムラテックス及びスチレン・ブタジエンゴムラテックスからなる混合物のゴム成分１００質量部（固形分）に対して、粘着付与樹脂エマルジョンとして環球法による軟化点２０〜１８０℃のテルペン−フェノール樹脂エマルジョン５０〜１５０質量部（固形分）及びアクリロニトリルとブタジエンの共重合体エマルジョンを１〜１０質量部（固形分）を含む粘着テープ用エマルジョン型粘着剤。
2. 更に、増粘剤としてウレタン変性ポリエーテル系２〜１５質量部を含む請求項１に記載の粘着テープ用エマルジョン型粘着剤。
3. 前記アクリロニトリルとブタジエンの共重合体エマルジョンが、アクリロニトリル成分の含有量による中高ニトリルタイプ及び高ニトリルタイプから選ばれる少なくとも１種のゴム成分からなる請求項１又は請求項２に記載の粘着テープ用エマルジョン型粘着剤。
4. 塩化ビニル樹脂組成物からなるフィルム基材上に請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載のエマルジョン型粘着剤を塗布乾燥してなる粘着テープ。