JP4751550B2 - 粘着テープ基布 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、粘着テープに関するものであり、さらに詳しくは梱包用資材および一般市販用粘着テープとして使用する際に十分な必要特性を有し、かつ使用後廃棄された場合において、生分解性を有することで環境保護に貢献できる粘着テープ基布に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
粘着テープ用基布素材として、古くからレーヨンスフの紡績糸やビニロン繊維が用いられてきたが膨潤時の強力低下など種々の欠点があり、これら欠点を克服し、かつ、より高性能の粘着テープ用基布とするための、ポリエステル繊維の改良技術が数多く開示されている。
【０００３】
例えば、特開昭６１−７５８４０号公報、特公昭６４−１１７３６号公報には、粘着テープの手切れ性を向上し切口を美麗にするために、基布の経糸に供する繊維の物性値を規定した技術が開示されている。
【０００４】
また、特開昭６３−２１９５０号公報、特開平１−１０４８４９号公報には、特定の物性値を有する捲縮交絡糸や嵩高加工糸を基布の経糸に用いて製織性や粘着テープの手切れ性を向上させる技術が提案されている。
【０００５】
さらに、特開昭６０−２４５６８４号公報、実公昭６１−２００５５号公報には、−ＳＯ₃Ｍ基（ただし、Ｍは水素または金属原子を表す。）含有化合物などの第３成分を共重合したポリマーからなる特定の物性値を有する繊維を基布の経糸に用いた技術も提案されている。
【０００６】
しかしながら、これらポリエステル繊維からなる粘着テープは、使用後廃棄する際、焼却または埋め立て処理されているのが現状である。
焼却処理の場合には、焼却による大気汚染の問題が生じ、埋め立て処理の場合には、埋設するとそれらが半永久的に地中に残留してしまうため、埋め立て場所の問題を生じてしまう。
【０００７】
近年、環境保護の観点から、生分解性高分子材料を種々の素材として用いることが考えられるようになった。
生分解性高分子材料は、廃棄後、土壌などの自然環境下において、速やかにバクテリアなどの微生物により生化学的に分解される。
【０００８】
生分解性高分子材料を梱包用のテープに用いた例としては、特開平１１−２７９３９３号公報が挙げられる。
該公報には、ラクトン樹脂組成物を成形してなる生分解性テープが開示されている。そして、該ラクトン樹脂組成物をＴダイ型押出機などを使用してテープ状に成形したり、フィルム状にしたりして得られたフィルムをテープ状に裁断して、梱包用のテープとして用いている。
だだ、該公報に記載の技術は、ラクトン樹脂組成物を基布とするのではなく樹脂そのものをテープとして用いているため、梱包用のテープとして用いた場合、フィルム状のテープであるため切断に方向性が付けられず、手切れ性が悪いという欠点があり、一般市販用粘着テープとしてははなはだ都合の悪いものとなる。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、梱包用資材および一般市販用粘着テープとして使用する際に十分な必要特性を有し、かつ使用後廃棄された場合において生分解性を有することで環境保護に貢献できる粘着テープ基布を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
すなわち、本発明の粘着テープ基布は、易分解性脂肪族ポリエステル繊維を主体として用いた織物からなる粘着テープ基布であり、かつ該基布から分解した経糸の引張強度が３．６〜４．５ｃＮ／ｄｔｅｘであることを特徴とする粘着テープ基布である。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下本発明について詳細に説明する。
まず、本発明で用いる易分解性脂肪族ポリエステルとしては、例えば、ポリ乳酸、ポリグリコール酸、ポリ−３−ヒドロキシプロピオネート、ポリ−３−ヒドロキシブチレート、ポリ−３−ヒドロキシブチレートバリレート、およびこれらのブレンド物、変性物等を用いることができる。
これらの易分解性脂肪族ポリエステル類は、生分解性あるいは加水分解性が高いため、自然環境性または堆肥化するためのコンポスト中で容易に分解されるという利点を有している。
【００１２】
さらに、ポリ乳酸としては、Ｌ−乳酸、Ｄ−乳酸の他にエステル形成能を有するその他の成分を共重合した共重合ポリ乳酸であってもよい。
特に好ましいのは、上述の高融点の観点から、Ｌ−乳酸を主成分とするポリエステルであるポリ乳酸、およびグリコール酸を主成分とするポリエステルであるポリグリコール酸を挙げることができる。Ｌ−乳酸を主成分とするとは、構成成分の６０重量％以上がＬ−乳酸よりなっていることを意味する。
【００１３】
ポリ乳酸に共重合可能な他の成分としては、グリコール酸、３−ヒドロキシ酪酸、４−ヒドロキシ酪酸、４−ヒドロキシ吉草酸、６−ヒドロキシカプロン酸などのヒドロキシカルボン酸類の他、エチレングリコール、プロピレングリコール、ブタンジオール、ネオペンチルグリコール、ポリエチレングリコール、グリセリン、ペンタエリスリトール等の分子内に複数の水酸基を含有する化合物類またはそれらの誘導体、アジピン酸、セバシン酸、フマル酸、テレフタル酸、イソフタル酸、２，６−ナフタレンジカルボン酸、５−ナトリウムスルホイソフタル酸、５−テトラブチルホスホニウムイソフタル酸等の分子内に複数のカルボン酸基を含有する化合物類またはそれらの誘導体が挙げられる。
【００１４】
ポリ乳酸の平均分子量は、上述の高融点や強度の点から、３０万を超えない程度に高いほど好ましく、５万以上さらには１０万以上がより好ましい。
平均分子量を５万以上とすることで、実用に供し得るレベルの繊維の強度物性を得ることができ、また、３０万以下とすることでポリマーの粘度の上昇を抑えることができるので紡糸温度も低めに抑えることができ、したがってポリマーの熱分解を防ぎ、安定した紡糸を行うことができる。
【００１５】
また、溶融粘度を低減させて調整するために、ポリカプロラクトン、ポリブチレンサクシネート、およびポリエチレンサクシネートのような脂肪族ポリエステルポリマーを内部可塑剤あるいは外部可塑剤として用いることができる。
さらには、艶消剤、消臭剤、難燃剤、糸摩擦低減剤、抗酸化剤、着色顔料などとして無機微粒子や有機化合物を必要に応じて添加することができる。
【００１６】
本発明における粘着テープ用基布は、前記易分解性脂肪族ポリエステル繊維を主体として用いた織物からなる粘着テープ基布であり、その経糸について説明する。本発明の易分解性脂肪族ポリエステルを主体とする粘着テープ用の経糸は、仮撚加工糸であることが好ましい。すなわち、粘着テープとしたとき、フラットヤーンよりも仮撚加工糸の方が手切れ性がよく、またポリエチレンテレフタレートよりも本発明の易分解性脂肪族ポリエステル使いの方が手切れ性がよく、しかも仮撚加工糸とすることで更に手切れ性が向上する。また、仮撚加工糸の単糸の微細な捲縮が粘着テープ製造工程で基布へ樹脂層をラミネートする際の接着性の向上にも寄与する。
【００１７】
本発明における仮撚加工糸は、以下に述べる特定の物性値を満足することが好ましい。まず、基布から分解した経糸の引張強度は、３．６〜４．５ｃＮ／ｄｔｅｘであることが重要である。ちなみに、この範囲を大きく外れる場合、たとえば、２．０ｃＮ／ｄｔｅｘ未満では、原糸製造時に毛羽や糸切れが発生しやすく、たとえ発生しなくとも整経、製織時に毛羽や糸切れが発生することがあるので好ましくない。また、粘着テープの経方向強力が小さく実用上問題となることがある。４．５ｃＮ／ｄｔｅｘを越えると、粘着テープの手切れ性が悪化し、引き裂き後の切り口にほつれを生じ美しい切り口が得られないことがある。したがって、引張強度は、３．６〜４．５ｃＮ／ｄｔｅｘの範囲が好ましい。
【００１８】
伸度は、１５〜５０％の範囲が好ましい。手切れ性を向上させるためには伸度が小さいことが好ましいのであるが、１５％を下回ると、紡糸−延伸時の単糸切れや、仮撚加工時の毛羽多発、さらには延伸糸や仮撚加工糸として毛羽が発生していると、整経性の不良や製織時のタテ糸開口不良等を引き起こすため採用できず、一方５０％を越えると、引張強度が小さくても手切れ時の引裂応力を伸度が吸収して切れにくくなるばかりでなく、切り口に歪みが残りやすくなるためタワミ、タルミ等が切り口に発生して切り口がきれいにならないため好ましくない傾向が出てくる。
【００１９】
経糸の繊度は、強度との関係によって決まるが、仮撚加工糸を構成する単糸の繊度は、０．９〜５．５ｄｔｅｘの範囲が好ましい。
これは０．９ｄｔｅｘ未満では、原糸の操業性が悪化し、毛羽、糸切れが発生することがあり、さらに仮撚加工に供した場合、毛羽の発生や未解撚の発生が見られるため好ましくなく、一方５．５ｄｔｅｘを越えると、糸の剛性が強くなりすぎて、粘着テープとした時の手切れ性が不良となる傾向があるため好ましくない。こうした観点からは単糸のより好ましい繊度は、１．２〜２．５ｄｔｅｘである。
【００２０】
本発明における基布を構成する経糸の織密度は、緯糸の繊度によって、適宜決定されるが、あまり低密度では、目ずれが発生し、一方、高密度すぎると、経方向の強度が高くなりすぎて、粘着テープとした時の手切れ性が悪化する。
【００２１】
この観点から、経糸の織密度は、次式で表されるカバーファクター（ＣＦ）に換算して２５０〜６００、緯糸の織密度は、同じくカバーファクター（ＣＦ）に換算して３００〜６５０の範囲が好ましい。そしてこの際、経糸のカバーファクターよりも緯糸のカバーファクターの方が小さいことが好ましい。
【００２２】
カバーファクター（ＣＦ）＝ｎ×Ｄ^1/2
ｎ：織密度（本／ｉｎｃｈ）
Ｄ：繊度（ｄｔｅｘ）
本発明における基布を構成する緯糸は、易分解性脂肪族フラットヤーンが好ましく、実撚または交絡処理が施されていてもよい。該緯糸は、粘着テープの緯方向の特性、手切れ性および切り口の美しさなどの影響があり、緯糸の繊度は、経糸の繊度よりも大きく、かつ３倍以内とすることが好ましい。さらに、該緯糸の強力は、経糸の強力より大きくすることが好ましい。
【００２３】
本発明の易分解性脂肪族ポリエステル繊維としては、融点が１３０℃以上であることが好ましい。このようなポリエステル繊維を用いることで、粘着テープの製造工程で、実施される粘着成分のラミネート工程に耐えられる物となる。
本発明で用いられる易分解性脂肪族ポリエステルの融点は、より好ましくは１５０℃であり、さらに好ましくは１６０℃である。
ここでいう融点は、ＤＳＣ測定によって得られた溶融ピークのピーク温度を指す。
【００２４】
粘着テープ基布を構成する糸としては、前述の易分解性脂肪族ポリエステルフィラメントであれば、特に制限されるものではないが、なるべく少量の繊維材料で、実用上問題のない強度を有する必要がある。
【００２５】
本発明の仮撚加工糸の製造方法について説明を加えると、本発明に用いる易分解性脂肪族ポリエステルは、ポリマーの融点が従来の芳香族ポリエステルに比較して低く、加熱時に軟化しやすい特性を有しているために低温仮撚とすることが好ましく、具体的には仮撚温度は、５０℃以上、１５０℃以下の範囲が適正である。仮撚温度を５０℃以上とすることで仮撚加工糸の熱収縮率を適度に抑え、一方、１５０℃以下とすることで加熱によるポリマーの軟化を防ぎ、仮撚加工時の加工張力が低下したり不安定となるのを防ぎ、したがって、異常糸の発生や糸切れを防ぐことができるのである。供給糸としては高配向未延伸糸や延伸糸が使用可能であるが、前述の通り易分解性脂肪族ポリエステル糸は加熱により軟化し易いために仮撚張力が低めであり、加工安定のためには延伸糸の採用がより好ましい。
ここで、施撚方式としては、通常使用されているスピンドルタイプやベルトニップ、３軸フリクションといった摩擦仮撚タイプのいずれも採用できる。
【００２６】
本発明の粘着テープ基布は、薄物用および厚物用の粘着テープの両方に使用可能であるが、薄物用としては仮撚加工糸の繊度は小さい方がよく、また厚物用としては、その繊度は大きい方が好ましい。
【００２７】
また、太繊度では、その強度は必然的に大きくなり粘着テープの手切れ性が低下するので、その強度は低いものが好ましい。逆に、細繊度では、強度が小さく、そのため粘着テープの経方向の強度が小さすぎて実用上問題となるので、その強度はある程度高いものが好ましい。
【００２８】
粘着テープの製造方法は、まず、本発明の経糸および緯糸を用いて製織し生機を得る。
次いで、この得られた生機を基布とし、易分解性ポリマーを、厚さ３０〜７０μｍのフィルムに溶融押し出して、該基布と貼り合わせてラミネート加工する。
次に、ラミネート加工された基布の裏側に接着剤を付与して粘着テープとする。
この際、フイルムとしては、易分解性ポリマーであれば特に制限はないが、基布を構成するポリマーと同種の易分解性脂肪族ポリエステルが、粘着テープ全体の分解速度の点で好ましい。また、接着剤は、生分解性に優れた接着剤、たとえば天然ゴムが好ましく用いられる。
【００２９】
本発明の易分解性脂肪族ポリエステル繊維を主体とする基布は、包装用や梱包用の粘着テープに有効に使用される。
【００３０】
【実施例】
以下に実施例を挙げて本発明を具体的に説明する。
なお、実施例の中で述べられる各特性値は、次の方法に従って測定したものである。
（１）融点
パーキンエルマー社製の示差走査熱量計（ＤＳＣ−７）を用いて、昇温速度１５℃／分の条件で測定し、得られた溶融ピークのピーク温度を融点とした。
（２）織物分解糸強度
作成した基布から経糸を注意深く取り出し、ＪＩＳ Ｌ１０１３「化学繊維フィラメント糸試験方法」に準じて測定した。
実施例１
融点が１７２℃で、屈折率が１．４５であるポリＬ−乳酸のチップを、６０℃に設定した真空乾燥器で４８ｈｒ乾燥し、乾燥したチップを紡糸温度２２０℃、紡糸速度３０００ｍ／ｍｉｎで引き取って４８ｄｔｅｘ−１２フィラメントの未延伸糸を得た。
得られた未延伸糸を延伸温度８０℃、熱セット温度１１５℃、延伸倍率１．４５倍で延伸し、３３ｄｔｅｘ−１２フィラメントの延伸糸とした。延伸糸の伸度は３９．３％であった。また、同じ工程で、８４ｄｔｅｘ−３６フィラメントの延伸糸を得た。延伸糸の伸度は３１．９％であった。
【００３１】
準備した延伸糸のうち３３ｄｔｅｘ−１２フィラメント糸を経糸に、また８４ｄｔｅｘ−３６フィラメント糸を緯糸に使用し、経密度９７本／ｉｎｃｈ、緯密度５０本／ｉｎｃｈの平織物を作成した。
なお、製織は、経糸に１５０Ｔ／ｍの撚糸を施した上で整経ビームに巻き取り、速乾性糊材（糊付温度４０℃）を使用し、乾燥温度６５℃で糊付を実施後ウオータージェットルームを用いて行った。この時に得られた織物の経糸分解糸強度は３．６ｃＮ／ｄｔｅｘであった。
【００３２】
この織物を基布として厚さ４０μｍのポリ乳酸フィルムを溶融押出して基布と貼り合わせてラミネート加工した。次にラミネートされた基布の裏側に天然ゴムを主成分とする接着剤を付与し、粘着テープを得た。得られた粘着テープは、手切れ性が良好で実用性があり、かつ粘着テープを家庭用堆肥化コンポストの中に２ヶ月間埋没しておいたところ、実用的な強度がなくなるレベルに分解変化していた。
【００３３】
【発明の効果】
本発明によれば、梱包用資材および一般市販用粘着テープとして使用する際に十分な必要特性を有し、かつ使用後廃棄された場合において生分解性に優れた粘着性テープ基布を提供することができ、現在問題提起されている環境保護の問題の改善に寄与することができる。

Claims (4)

1. 易分解性脂肪族ポリエステル繊維を主体として用いた織物からなる粘着テープ基布であり、かつ該基布から分解した経糸の引張強度が３．６〜４．５ｃＮ／ｄｔｅｘであることを特徴とする粘着テープ基布。
2. 前記易分解性脂肪族ポリエステル繊維が、融点１３０℃以上の易分解性脂肪族ポリエステルフィラメントである請求項１記載の粘着テープ基布。
3. 前記易分解性脂肪族ポリエステルフィラメントが、仮撚加工糸であることを特徴とする請求項２記載の粘着テープ基布。
4. 前記易分解性脂肪族ポリエステルが、主としてポリ乳酸からなることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の粘着テープ基布。