JP4690677B2 - フッ素樹脂製着色粘着テープ - Google Patents

Description

本発明は、優れた耐熱性、電気的特性、非粘着性等の特性を活かして有用に使用されているフッ素樹脂製着色粘着テープに関する。

フッ素樹脂製粘着テープは、フッ素樹脂の優れた耐熱性、電気的特性、耐薬品性、非粘着性等の特性を活かして電気絶縁材料、プラスチックフィルムのヒートシール機等、種々の用途に欠かせない材料として有用に使用されている。こうした粘着テープは、大部分は着色タイプではない粘着テープで、ＰＴＦＥ等のフッ素樹脂のフィルムは白色あるいは半透明であるので、貼り付けた場合、その粘着テープは基本的に白い色相となる。その場合、貼り付ける相手材が白い色相の場合、粘着テープが貼り付けられているかどうかの判別が困難になる。

しかし、用途上、使用箇所、使用目的等を明確に表示、識別するために該テープを着色することが要求される場合がある。従来、そのような場合、着色したフッ素樹脂テープ基材フィルムに粘着剤を塗布・焼付けすることで着色粘着テープが製造されていた。具体的な用途例は以下のとおりである。

１）大型の袋のケース：
袋の素材を金型で熱溶断（型抜き）する際に金型にテープが貼り付けられる。この場合、着色粘着テープには、耐熱性と離型性が要求される。従来、袋は白色で、ＰＴＦＥスカイブドフィルムにシリコーン系粘着材を塗布した粘着テープを使用していた。しかし、テープが袋に貼り付いていたのに気が付かずに出荷してしまうという問題があった。

２）フィルムラミネートのケース：
例えば、アルミニウムとフィルムの複合材を製造する際、あるいは金属箔のような硬い素材がロールを通過する際に素材のエッジがロールを傷つける。このため、素材のエッジの通過する位置のロールの周面に着色粘着テープを巻いて保護している。図４はその例を示すもので、図中の符番３１はロール、符番３２は素材３３のエッジに対応するロール部分に巻かれた着色粘着テープを示す。ところで、こうしたケースの場合、着色粘着テープは、古いテープを一斉に剥がして新しいテープに貼りかえることにより定期的に交換している。しかし、ロールは一般に白色であるため、ＰＴＦＥスカイブドフィルムにシリコーン系粘着材を塗布した粘着テープでは、全てを剥し終えたのかどうかの判別が困難である。

３）電線結束用テープのケース：
電気メーカーでは、電線がどういう種類のものかを明確に識別するために電線結束用テープを色分けしている。
このようなことから、上記の課題を解消するような着色粘着テープが要求されている。

また、従来、着色粘着テープとしては、隠蔽力が不充分に着色された合成樹脂製テープもしくシートの片面に、ベージュ色に着色された粘着剤層が設けられたことを特徴とする粘着テープが知られている（特許文献１）。
特開平５−４３８４６号公報

しかしながら、フッ素樹脂テープ基材フィルムを着色するには、以下に述べるような問題がある。
１）フッ素樹脂の成形温度が高いことから、着色剤として、有機の顔料、染料が使用できず、種類の少ない金属酸化物等の無機顔料などに限定される。

２）フッ素樹脂に顔料を混合するためには、高度の顔料の分散・混合技術が要求される。

３）フッ素樹脂に顔料を混合する場合は、顔料の分散ムラ発生、異物の混入の可能性も大きく、フッ素樹脂の成形温度が高いことから、前記異物の炭化、あるいは顔料の分散ムラに起因するピンホールの発生がある等の理由で密閉した精密な専用の分散・混合設備が必要である。

４）フッ素樹脂に顔料を混合する場合において、専用の設備で種々の色に対応するには、色替えのための作業も必要であることから、多色少量製品には対応することが困難である。

本発明は、上記課題を解決する方法を鋭意検討した結果、種類の豊富な有機顔料・染料が使用可能で、専用の設備を必要とせず、多色少量製品用途に対応可能なフッ素樹脂製着色粘着テープを提供することを目的とする。

フッ素樹脂粘着テープは、粘着剤を塗布可能にするための表面処理を施したフッ素樹脂基材フィルムの片面にナイフ・コーター、ロールコ一夕ー等の塗工機で粘着剤を塗布、焼付し、所定のテープ幅にスリットすることによって製造される。その際、塗布される粘着剤は、有機溶剤に粘着剤成分及び架橋剤を溶解させた溶液状態にある。

本発明は、この粘着剤溶液に着色剤を混合し、塗布する粘着剤を着色し、フッ素樹脂基材フィルムに該着色粘着剤を塗布、焼付けすることにより、種々の色の粘着テープおよびその方法を提供するものである。

即ち、透明あるいは半透明なフッ素樹脂基材フィルムを通して着色された粘着剤が見えることにより、結果的に仕上がった製品は、種々の色の粘着テープとなる。この場合、粘着剤に着色剤を分散・混合するのに、粉末状のフッ素樹脂に無機顔料を分散・混合する際に必要な精密な専用の設備ではなく、粘着剤塗布工程で、通常使用される簡易的な攪拌用のプロペラ形状の羽根を備えた粘着剤成分、有機溶剤及び架橋剤を混合する装置が使用可能である。また、攪拌容器を色毎に準備し、変えることにより、攪拌する量に関わらず、少量ロットでも対応可能である。

本発明によれば、種類の豊富な有機顔料・染料が使用可能で、専用の設備を必要とせず、多色少量製品用途に対応可能なフッ素樹脂製着色粘着テープ及びその製造方法を提供することが可能となり、用途上、使用箇所、使用目的等を明確に表示、識別することが必要な場合にフッ素樹脂製着色粘着テープが得られる。

以下、本発明について更に詳しく説明する。
本発明に使用可能なフツ素樹脂製粘着テープ基材フィルムとしては、例えば四フッ化エチレン樹脂（ＰＴＦＥ）フィルム、四フッ化エチレン一六フッ化プロピレン共重合体（ＰＦＥＰ）フィルム、四フッ化エチレンーパーフルオロアルキルピニルェーテル共重合体（ＰＦＡ）フィルム、三フッ化塩化エチレン樹脂（ＰＣＴＦＥ）フィルム、フッ化ビニリデン樹脂（ＰＶＤＦ）フィルム、フッ化ビニル樹脂（ＰＶＦ）フィルムが挙げられる。

また、本発明に使用される粘着剤としては、粘着剤自体が無色透明なものであることが必要条件であり、限定するものではないが、通常フッ素樹脂製粘着テープ製造に使用されるシリコーン系粘着剤、アクリル系粘着剤は無色透明であることから使用可能である。

また、本発明に使用される着色剤としては、基本的には、粘着テープ製造工程中で、粘着剤を架橋させるために加えられるキュア温度に耐えうるものであれば、どのような染料、顔料でも使用可能である。通常、フツ素樹脂製粘着テープ製造に使用されるシリコーン系、アクリル系粘着剤の場合、架橋温度は、それぞれシリコーン系の場合は、１５０〜２００℃、アクリル系の場合は、１００〜１１０℃あり、限定するものではないが、フタロシアニン顔料、アゾ顔料などが使用可能である。シリコーン粘着剤を着色する目的で市販されている東レ・ダウコーニング・シリコーン株式会社製カラーペーストなどもこの目的に好適に使用可能である。

次に、シリコーン系粘着剤の場合を例にとり、本発明に係るフッ素樹脂製着色粘着テープの作り方について図１及び図２を参照して説明する。ここで、図１は、フィルム基材に塗布する塗工液を作る攪拌機の模式図である。また、図２は、フッ素樹脂製着色粘着テープを作るための塗工機の概略的な説明図である。

攪拌機１は、例えば図１に示すように、塗工用希釈液２を収容した攪拌容器３と、この攪拌容器３の塗工用希釈液２中に配置されたプロペラ形状の攪拌羽根４と、この攪拌羽根４を回転させるモータ５とを有している。通常のフッ素樹脂粘着テープを製造する場合、ロールコータ−等の塗工機で粘着剤をフッ素樹脂基材フィルムに塗工する前工程として、図１のように撹枠機１を使用して粘着剤を調合する。

その場合、攪拌容器３に通常、固形分濃度６０重量％程度のトルエン等の有機溶剤に溶解させた市販のシリコーン粘着剤原溶液を所定量計り取る。それに過酸化物などの粘着剤固形分に対して１〜２％程度の粘着剤用架橋剤および希釈用の有機溶剤を加え、攪拌羽根４を備えた攪拌機１等を用いて塗工用希釈液２を調製する。ここで、塗工機に適した塗工用希釈液の粘着剤固形分は、通常３５〜４０重量％である。なお、本発明の場合、塗工用希釈液２の調製に際しては、架橋剤、希釈用の有機溶剤に加えて、着色剤も同時に添加することによって着色された粘着剤溶液を調整する。

次に、図２の塗工機１１について説明する。
塗工機１１は、送り出し部１２と、ロールコータ−等の塗工部１３と、乾燥炉１４と、キュア炉１５と、巻取り部１６を備えている。前記送り出し部１２は、塗工部１３側に送るフィルム基材１７が巻かれた送り出し用ロール１８を備えている。前記塗工部１３は、粘着剤を収容した容器１９を備え、前記フィルム基材１７の片面に粘着剤を塗布する機能を有している。通常、４０〜５０μｍの粘着剤がフィルム基材１７の片面に塗布される。前記乾燥炉１４は、通常１００℃以下に制御されていて、有機溶剤を除去する機能を有している。前記キュア炉１５は、通常１５０〜２００℃に制御されていて、基材フィルム上に塗布された粘着剤をキュアする機能を有している。前記巻取り部１６は、上記した一連の工程を経た、片面に着色された粘着剤からなる層が形成されたフィルム基材（即ち、フッ素樹脂製着色粘着テープ）が巻き取られる。

即ち、フッ素樹脂製フィルム基材１７は、送り出し部１２から塗工部１３へ送られてその片面に粘着剤が塗布された後、乾燥炉１４でフィルム基材１７上に塗布された着色剤中の有機溶剤が除去され、更にキュア炉１５で粘着剤がキュアされ、その後フッ素樹脂製着色粘着テープが巻取り部１６で巻き取られる。

次に、実施例により、さらに本発明を詳述する。
（実施例１）
まず、攪拌容器に固形分濃度６０％のシリコーン粘着剤原液（商品名：ＳＨ４２８０、東レダウコーニング・シリコーン社製）を５ｋｇ、希釈剤としてのキシレンを２．５ｋｇ、架橋剤としてのベンゾイル・パーオキサイトを３０ｇ、市販の有機系着色顔料として緑色着色剤（商品名：ＰＶ ＦＡＳＴ ＧＲＥＥＮ ＧＮＸ、クラリアントジャパン（株）社製）３０ｇを投入し、図１に示すような攪拌羽根を備えた攪拌機で均一に混合し、塗工液とした。なお、シリコーン粘着剤原液の固形分は、５０００×０．６＝３０００ｇである。また、キシレンによる希釈後のシリコーン粘着剤の固形分濃度は４０重量％である。更に、緑色着色剤の濃度は、（３０／３０００）×１００＝１％とした。

次に、粘着テープの基材である厚さ０．１ｍｍの四フッ化エチレン樹脂（ＰＴＦＥ）製スカイブドテープに上記塗工液を図２に示すような塗工機を使用し、厚さ５０μｍになるように粘着剤を塗布した。つづいて、乾燥炉で８０℃で乾燥した後、更にキュア炉１５で１８０℃で焼付け架橋を行い、ＰＴＦＥ製スカイプドフィルムを基材とするフッ素樹脂製着色粘着テープを得た。

このようにして得られたフッ素樹脂製着色粘着テープ２１は、図３に示すように、厚さ０．１ｍｍのＰＴＦＥ製スカイブドテープ（フィルム基材）２２の片面に、厚さ５０μｍの緑色に着色された粘着剤からなる層２３を設けた構成になっている。

（実施例２）
実施例１と緑色着色剤が９０ｇである点を除いて、実施例１と同様な方法でＰＴＦＥ製スカイプドフィルムを基材とするフッ素樹脂製着色粘着テープを得た。なお、緑色着色剤の濃度は、（９０／３０００）×１００＝３％とした。

（実施例３）
実施例１と緑色着色剤が１５０ｇである点を除いて、実施例１と同様な方法でＰＴＦＥ製スカイプドフィルムを基材とするフッ素樹脂製着色粘着テープを得た。なお、緑色着色剤の濃度は、（１５０／３０００）×１００＝５％とした。

（比較例１）
厚さ０．１ｍｍのＰＴＦＥ製スカイブドテープを基材とし、それに実施例１で用いた塗工液から着色剤を除いた組成の塗工液を、実施例１と同じ製作条件でロールコーターにて塗布して、無着色の基材に無着色のシリコーン粘着剤が塗布された組成のＰＴＦＥ製スカイプドフィルムを基材とする粘着テープを得た。

（比較例２）
ＰＴＦＥ樹脂（商品名：Ｔ−７ＡＪ、三井デュポンフロロケミカル社製）５ｋｇをビニール袋に計り取り、その中に１５０ｇの緑色顔料（商品名：ＴＦＤ０５５０グリーン、大日精化社製）を添加して手で振って粗攪拌を行う。次いで、これをヘンシェルミキサーに投入し、十分に混合してスカイブドテープ製作用ビレットの成形材料を得た。

次に、この成形原料を使用し、成形圧力２００ｋｇ／ｃｍ^２、焼成温度３８０℃での条件でビレットを成形し、厚さ０．１ｍｍのＰＴＦＥ製スカイブドフィルムを削りだし、粘着テープの基材とした。

次いで、この着色されたＰＴＦＥ製スカイプドフィルムを基材とし、実施例１で用いた塗工液から着色剤を除いた組成の塗工液を、実施例１と同じ製作条件でロールコータ−にて塗布して、着色された基材に無着色のシリコーン粘着剤が塗布された組成のＰＴＦＥスカイブドフィルムを基材とする粘着テープを得た。

実施例１〜３及び比較例で作製したＰＴＦＥ製スカイブドフィルムを基材とするシリコーン粘着テープの着色度合いを判定するために、スガ試験機（株〉製「ＳＭカラーコンピューターＳＭ−４−２型」を使用して色相測定を実施した。その結果を、下記表１に示す。

本試験方法は、試験機付属の白色標準試料に試験試料テープを貼付け、色相を測定し、標準試料との色相の差をＬ＊値（明度；数値が大きいほど白色側、即ち標準試料に近くなる）で比較するものである。即ち、試験試料のＬ＊値が白色標準試料のＬ＊値から離れるほど着色したことになる。

表１に示した結果より、比較例１の無着色ＰＴＦＥ製スカイプドフィルムに無着色のシリコーン粘着剤を塗布した粘着テープは、当然のことながら白色標準試料のＬ＊値とほとんど差がなく着色がされていないことを示している。また、本発明に係る実施例１、２、３の無着色ＰＴＦＥ製スカイブドフィルムに着色シリコーン粘着剤を塗布した粘着テープは、夫々着色剤をシリコーン粘着剤固形分に対して１％、３％、５％加えたものであり、実施例１の場合は、多少Ｌ＊値が大きいが、それでも白色標準試料のＬ＊値よりかなり小さいＬ＊値を示している。また、実施例１〜３の場合、従来技術に係る試験試料である比較例２と比較した場合でも多少Ｌ＊値は大きいが、十分に着色されていると判断される。つまり、実施例１〜３によれば、比較例２と比べ着色の点で若干劣るが、着色剤等を混合して得られた塗工液をフッ素樹脂製フィルム基材に塗布した後、乾燥、焼付けを行なうのみで着色された粘着剤からなる層を形成できるので、従来と比べ簡便な方法で着色粘着テープを得ることができる。

また、実施例２及び３のＬ＊値はほぼ同等であり、着色剤は粘着剤固形分に対して２％添加すれば十分であるとの結果が示されている。以上のことから、無着色のＰＴＦＥ製スカイブドフィルムを基材とし、着色したシリコーン粘着剤をその基材に塗布した本発明に係る粘着テープが、従来技術に係る着色したＰＴＦＥ製スカイプドフィルムに無着色の粘着剤を塗布して製作される粘着テープに変わりうることが実証された。

本発明によれば、種類の豊富な有機顔料・染料が使用可能で、専用の設備を必要とせず、多色少量製品用途に対応可能なフッ素樹脂製着色粘着テープ及びその製造方法を提供することが可能となり、用途上、使用箇所、使用目的等を明確に表示、識別することが必要な場合に着色フッ素樹脂製粘着テープを提供できる。

なお、この発明は、上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。更に、異なる実施形態に亘る構成要素を適宜組み合わせてもよい。

塗工用溶液を調製するために使用され攪拌器の模式図。 フッ素樹脂製着色粘着テープを作るための塗工機の概略的な説明図。 本発明の実施例１に係る粘着テープの断面図。 従来の着色粘着テープとロールとの関係を示す説明図。

符号の説明

１…撹絆機、２…塗工用希釈溶液、３…攪拌容器、４…攪拌羽根、１１…塗工機、１２…送り出し部、１３…塗工部、１４…乾燥炉、１５…キュア炉、１６…巻取り部、１８…フッ素樹脂製フィルム基材、２１…シリコーン粘着テープ、２２…ＰＴＦＥ製スカイブドフィルム、２３…粘着剤からなる層。

Claims (1)

1. フッ素樹脂製フィルム基材と、この基材の片面に形成された，着色されたシリコーン系粘着剤からなる層とを具備し、
   前記層は、シリコーン粘着剤原液、希釈剤、架橋剤及び着色剤を混合し、かつ前記着色剤のシリコーン粘着剤原液中のシリコーン粘着剤固形分に対する濃度が１％〜５％の塗工液を前記基材に塗布し、乾燥、焼付けを行なって形成されたものであることを特徴とするフッ素樹脂製着色粘着テープ。

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