JP4752190B2 - 粘着フィルム又はシート - Google Patents
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Description
R a −NH(CONR c ) n CONH−R b (1)
(nは0以上の整数、R a 、R b 、R c は、炭素数12〜30の長鎖アルキル基を示す。)
構成単位として含まれる極性モノマーの割合は、構成単位として含まれる全モノマーに対し5〜50重量%が好ましく、特に好ましくは10〜30重量%である。5%未満では極性モノマーを含んでいることの効果が発現しない場合があり、50%より多いと剥離性高分子中の極性モノマーに由来する構造部分が凝集し、局在化することがあり、効果が得られない場合がある。
オレフィン系モノマー及び極性モノマーから形成される構成単位は、必ずしも、主鎖中に組み込まれた構造でなくてもよく、一部又は全部が主鎖にグラフトされた構造になっていてもよい。
ポリオレフィン樹脂(A)のメルトフローレート(MFR)は、通常0.1〜200g/10min、好ましくは0.1〜100g/10minである。MFRが0.1g/10min未満の場合は、流動性に乏しく溶融成形が困難であり、200g/10minを超える場合は、流動性が高すぎて均一な溶融成形が困難である。ここで、MIは、JIS
K7210に準拠し、190℃、2.16kg荷重条件で測定した値である。
その他、ペンタエリスリトール、ジペンタエリスリトール、トリメチロールプロパン等の多官能ポリオールや、ポリアミン等の活性水素を複数含む化合物と、長鎖アルキルイソシアネートとが反応した化合物、または、多官能ポリオールをカプロラクトン等で高分子量化した後に長鎖アルキルイソシアネートを結合させた化合物等が挙げられる。
特に、一般式(1)で表される化合物、またはそれらの混合物が好ましい。
(nは0以上の整数、Ra、Rb、Rcは、炭素数12〜30の長鎖アルキル基を示す.)
ここで、nの変化に伴ってRcは同一である必要はなく、相互に異なっていてもよい。
特に好ましくは、n=0、炭素数18のN,N'-ジステアリル尿素(日本化成(株)製 ハ
クリーンSS)、n=1、炭素数18のN,N',N"-トリステアリルビュレットである。
長鎖アルキル基の炭素数が12未満の場合は十分な離型性能を得られない場合があり、炭素数が30超過の場合は、剥離性高分子(C)の調製時に反応性が劣ることから所望の構造が得られない場合がある。また、重量平均分子量が100万を超える場合は、前述のポリオレフィン樹脂(A)に分散しにくいため離型性が劣る場合があり、1万未満の場合は、後述の経時変化に対する効果(離型層と粘着層とを貼り合わせてから充分時間が経過した後も軽離型力を維持することができる)が得られない場合がある。
ルキル基の割合は、剥離性高分子(C)1分子中に占める長鎖アルキル基部分の重量百分率を示す。化合物の構造は13C−NMRによる1次構造解析から特定することが出来る。
剥離性高分子(C)としては、なかでも、長鎖アルキルイソシアネート化合物の反応を利用して製造される剥離性高分子が好ましい。長鎖アルキルイソシアネートとしては、例えば、オクチルイソシアネート、デシルイソシアネート、ラウリルイソシアネート、ステアリルイソシアネート等の炭素数8以上のアルキル基とイソシアネート基を有する化合物が挙げられる。また、反応性基を有する高分子としては、活性水酸基含有ポリビニル重合体が好ましく、PVOH又はEVOHが好適に使用される。
は離型性が発現されず、10重量部超過では離型性樹脂組成物の押出成形性および基材との密着性が劣り、押出成形時のロール汚れが顕著となる。
剥離性高分子(C)中に含まれる非シリコーン系ウレタン化合物(B)の含有量は、後
述の方法にて定量され、上記の配合比率に加算される。
剥離性高分子(C)の好ましい配合比率(重量)は、ポリオレフィン樹脂(A)100重量部あたり0〜20重量部である。より好ましくは、0.1〜20重量部、特に好ましくは0.5〜15重量部である。剥離性高分子(C)を配合することによって、離型層と粘着層とを貼り合わせてから比較的長い時間が経過した後も軽離型力を維持することが出来るため好ましい。剥離性高分子(C)の配合比率が20重量部を超える場合、ポリオレフィン樹脂(A)の種類によっては分散不良が生じることがある。そのため、離型層として使用した場合、粘着層からの離型の際に、離型層の断裂が生じ、粘着面に離型層の一部が残ってしまう、いわゆる凝集破壊を起こすことがある。また、押出成形性および基材に対する密着性が劣ることがある。さらに、剥離性高分子(C)をこれ以上配合しても、離型性樹脂組成物の離型性能は、配合量に見合って向上することはないためコストに不利となる。
具体的な層構成としては、離型フィルム/基材シート、離型フィルム/粘着シート、離型フィルム/基材シート/粘着シート、離型フィルム/粘着シート/基材シート、基材シート/離型フィルム/粘着シートが挙げられる。また、本発明においては、両面離型フィルム又は両面粘着シートの層構成とすることも出来る。具体的には、離型フィルム/基材シート/離型フィルム、離型フィルム/粘着シート/基材シート/粘着シート/離型フィルム等が挙げられる。これらは、使用目的により適宜選択される。
このように得られた積層フィルム及びシート類は、離型フィルム及びシート、或いは粘着フィルム及びシートとして用いることが出来る。具体的には、粘着テープ、粘着布テープ、クラフトテープ、表面保護フィルム等として用いることが出来、ロール状、シート状のいずれでも保管される。
<評価方法>
(1)常態離型力の測定:
後述の方法で得られた粘着積層体を、カッターナイフで25mm幅に裁断し、室温で1時間放置後、引張試験機を用いて引張速度300mm/分で180°離型を行った。離型試験は、粘着シートの基材をクロスヘッドに取り付けて行った。離型力が安定した領域の平均離型荷重を、積層体幅で除した値を求め、8回の平均値を常態離型力とした。
(2)加熱離型力の測定:
上記(1)の測定法において、カッターナイフで25mm幅に裁断し、20gf/cm2の加重をかけて、50℃で3日間静置した後に離型試験を行う以外は、同様の操作を行
った。
(3)高速離型力の測定:
上記(1)の測定において、引張速度を30m/分とした以外は、同様の操作を行った。
(4)ロール汚れの評価:
単層離型フィルムまたは離型層を有する積層体の成形時、2〜20m/minの走行速度で長さ100mを巻き取った時点で、以下の基準で判定した。
×:目視で汚れが観察出来る
(5)ポリオレフィン樹脂(A)中の極性モノマー含有量の測定:
ポリオレフィン樹脂(A)中の極性モノマー量(重量%)はH−NMRによって求めた。測定試料は、重水素化ジクロルベンゼンに5重量%となる様に極性高分子を溶解し130℃に加熱して均一な溶液として調製した。測定温度は130℃とした。装置は日本電子社製「JSX−400」を使用した。
(6)剥離性高分子(C)の重量平均分子量の測定:
分子量分布の測定はWaters社製のゲルパーミエーションクロマトグラフィ「GPC model−50C」で行なった。カラムは昭和電工社製「AD80MS」3本を使用した。測定試料はトルエンに2mg/mlとなる様に剥離性高分子を溶解して調製した。測定温度は110℃とした。また、重量平均分子量はポリスチレン換算で表した。
(7)剥離性高分子中(C)に含まれる非シリコーン系ウレタン化合物(B)含有量の測定:
剥離性高分子中に含まれる非シリコーン系ウレタン化合物(B)は、上記(6)の剥離性高分子(C)の重量平均分子量測定において、分子量1万未満の成分について定量を行い、算出した。
(8)非シリコーン系ウレタン化合物(B)に含まれる剥離性高分子中(C)含有量の測定:
非シリコーン系ウレタン化合物(B)中に含まれる剥離性高分子含量(C)は、上記(6)の剥離性高分子(C)の重量平均分子量測定と同様の条件で測定を行った。
(9)非シリコーン系ウレタン化合物(B):
低分子量成分の同定は、分子量1万未満の成分をGPC(日本分析工業(株)製 Model LC-908)によって各ピーク毎に分取し、それぞれについて13C−NMRを用いて行った。測定試料は、重水素化トルエンに5重量%となる様に剥離性高分子を溶解し90℃に加熱して均一な溶液として調製した。測定温度は90℃とした。装置はJEOR社製「JSX−400」を使用した。
(10)剥離性高分子(C)中の長鎖アルキルの分率の測定:
剥離性高分子中の長鎖アルキルの分率は13C−NMRによって求めた。測定用試料の調製、測定条件は非シリコーン系ウレタン化合物(B)の同定と同様に行った。
<配合材料>
(1)基材高分子:LLDPE(日本ポリエチレン(株)製「ノバテックC6 SF8402」)
(2)布基材:厚さ50μmのLDPE(日本ポリエチレン(株)製「ノバテックLD LC607」、密度0.919g/cm3、MFR8.2g/10min)が、アンカー
コート層を介して布基材上に、ランダムラミネート成形によって設けられたPEラミ布基材。
(3)ポリオレフィン樹脂(A)
A−1):HDPE(日本ポリエチレン(株)製「ノバテックHD LY20」、密度0.94)
A−2):PP(日本ポリプロ(株)製「ノバテックPP FB3HAT」)
A−3):エチレン−メチルアクリレート共重合体(EMA)(日本ポリエチレン社製「レクスパール RB5120」、メチルアクリレート含量12重量%)
A−4):エチレン−酢酸ビニル共重合体(EVA)(日本ポリエチレン社製「ノバテックEVA LV540」、酢酸ビニル含量20重量%)
(4)非シリコーン系ウレタン化合物(B)
B−1):N,N'-ジステアリル尿素(日本化成(株)製 ハクリーンSS)。下式(2)
で表される化合物であり、分子量は564である。分子量10000以上の化合物は存在しなかった。
(R1、R2は、炭素数18の長鎖アルキル基を示す)
B−2):N,N',N"-トリステアリルビュレット。下式(3)で表される化合物であり、分子量は859であった。分子量10000以上の化合物は存在しなかった。
(R1 、R2 、R3 は、炭素数18の長鎖アルキル基を示す)
(5)剥離性高分子(C)
C−1)
コンデンサー、窒素導入管、撹拌機および温度計付きのフラスコに、窒素置換した後、EVOH(エチレン含有率44%,重合度750)40g、ジブチルスズジオクトエート2.0gを入れ、系内を140℃で1時間半保ち十分脱水を行った。これにオクタデシルイソシアネート204g、キシレン165gの混合物を10分かけて滴下して反応させ、さらに7時間の加熱を行い、反応を完結した。得られた反応生成物を、3倍量のアセトン中に投入して沈殿させ、これを濾過乾燥し、分子量155,000のEVOHの変性体232gを得た。得られた変性高分子中に含まれる、分子量10000未満の長鎖アルキル基を含む非シリコーン系ウレタン化合物(B)は、検出されなかった。長鎖アルキル基分率は、70重量%であった。これを剥離性高分子(C−1)とする。
C−2)
コンデンサー、窒素導入管、撹拌機および温度計付きのフラスコに、窒素置換した後、EVOH(エチレン含有率44%,重合度750)100g、ジメチルホルムアミド(DMF)850g,ジブチルスズジオクトエート6.9gを入れ、系内を140℃で1時間半保った。これにオクタデシルイソシアネート510g、キシレン75gの混合物を30分かけて滴下して反応させ、さらに6時間の加熱を行い、反応を完結した。得られた反応生成物を、3倍量のアセトン中に投入して沈殿させ、これを濾過乾燥し、分子量148,000のEVOHの変性体572gを得た。得られた変性高分子中に含まれる、分子量10000未満の長鎖アルキル基を含む非シリコーン系ウレタン化合物(B)は上記(B−1)と同一構造であり、その含有量は4.0重量%であった。長鎖アルキル基分率は、72重量%であった。これを剥離性高分子(C−2)とする。
C−3)
窒素置換されたコンデンサー、窒素導入管、撹拌機および温度計付きのフラスコに、ステアリルメタクリレート33.8g(100mmol)、トルエン35gを入れ、15分窒素バブリングした。これにアゾビスイソブチロニトリル164mg(1mmol)を加え、75℃で5時間重合した。得られた共重合体について、ポリスチレン標準で校正したGPCで測定したところ、数平均分子量は78000、分子量分布は3.10であった。重合終了後、アセトン500mlに再沈し、30gの共重合体を得た。得られた共重合体中には、分子量1万未満の長鎖アルキル基を含む非シリコーン系ウレタン化合物(B)は検出されなかった。長鎖アルキル基分率は、75重量%であった。これを剥離性高分子(C−3)とする。
C−4)
エチレンビニルアルコール共重合体のステアリルイソシアネート変性物(一方社油脂工業((株))製 ピーロイル1200)。分子量は259,000で、分子量10000未満の長鎖アルキル基を含む非シリコーン系ウレタン化合物(B)は検出されなかった。長鎖アルキル基分率は、68重量%であった。
<粘着積層体の製造方法>
(1)粘着シート:
還流管付きフラスコに、トルエン80重量部とポリイソブチレン(重量平均分子量75万、密度0.92g/cm<SUP>3</SUP>、MFR2.0g/10min(温度230℃
、荷重2.16kgf))20重量部とを入れ、100℃に加熱して均一に加熱溶解した後、25℃まで冷却し、粘着剤溶液を得た。太佑機材(株)製アプリケーター(100mm用)を使用し、基材として用いるPETフィルム(厚さ38μmの2軸延伸ポリエチレンテレフタレートフィルム)上に、60℃に加温した上記の粘着剤溶液を厚さが100μmで幅が8cmとなる様に塗布した。塗布後、2秒してから、100℃に加熱された佐竹化学機器工業(株)製セーフベンドライヤ「N50−S5」内で2分間乾燥させた後、取り出して室温まで冷却し、粘着剤層の厚さが20μmの粘着シートを得た。
(2)粘着積層体
2−1)
上記(1)に次いで2分後に、後述の実施例および比較例で得られた単層離型フィルムまたは離型層を有する積層体の離型層面と、上記の粘着シートの粘着面とを合わせて置いた。上から2kgのローラーを30cm/minの速度で一往復して圧着し、粘着積層体を得た。
2−2)
後述の実施例5または比較例3で製造した3層積層体ロールを3cm幅に切断し、ロール状の粘着テープを得た。このロール状の粘着テープから、長さ15cmの3層積層体を引き出し、その粘着層側と(1)で基材としたPETフィルムとを貼り合わせた。さらにもう1片、長さ15cmの3層積層体を引き出し、その粘着面と、基材のPETフィルムに貼り付けられた粘着テープの離型面とを張り合わせ、上から2kgのローラーを30cm/minの速度で一往復して粘着積層体を得た。
比較例1:
ポリオレフィン樹脂(A−1)と非シリコーン系ウレタン化合物(B−1)を表1に記載の配合比で秤量し、テクノベル社製2軸混練機「KZW15」を使用し、温度210℃、回転数120rpmで溶融混練して離型剤ペレットを成形した。得られた離型性樹脂組成物ペレットを離型層として布基材に240℃で押出ラミ成形し、離型層を有する積層体を得た。布基材の走行速度は20m/minとした。ダイス直後に設けられる冷却ロールの温度は35℃とした。冷却ロールの表調は鏡面(汚れを評価する上で必要)とした。離型力評価を行う粘着積層体は、2−1)の方法によって製造した。得られた離型層の厚さ、及び性能評価結果を表1に示す。
比較例2、実施例1〜2、4
表1に記載のポリオレフィン樹脂(A)と、非シリコーン系ウレタン化合物(B)と、剥離性高分子(C)とを、同じく表1に記載の配合比で秤量し、比較例1と同様に離型剤ペレットを成形した。得られた離型性樹脂組成物ペレットを使用し、200℃に設定された押出機から押出成形し、単層離型フィルムを作製した。離型力評価を行う粘着積層体は、2−1)の方法によって製造した。得られた離型層の厚さ、及び性能評価結果を表1に示す。
ポリオレフィン樹脂(A−4)と剥離性高分子(C−2)を表1に記載の配合比で秤量し、比較例1と同様に離型剤ペレットを成形した。得られた離型剤ペレットとSF8402のペレットとを230℃の樹脂温度で共押出成形を行い、積層体の全体厚さが40μmの、離型層を有する積層体を得た。離型力評価を行う粘着積層体は、2−1)の方法によって製造した。得られた離型層の厚さ、及び性能評価結果を表1に示す。
実施例5:
実施例3で得られた離型剤ペレットとSF8402のペレットとポリイソブチレン粘着剤とを230℃の樹脂温度で三層共押出成形し、離型層/基材/粘着剤層の順で積層された三層積層体ロール得た。積層体の全体厚さは60μm(離型層の厚さは5μm、基材層の厚さは35μm、粘着剤層の厚さは20μm)であった。離型力評価を行う粘着積層体は、2−2)の方法によって製造した。性能評価結果を表1に示す。
比較例3
比較例1で得られた積層体の離型層と反対側の面に、天然ゴム系粘着剤を厚さ40μmになるよう80℃でカレンダー成形し、3層からなる粘着ロールを作成した。離型力評価を行う粘着積層体は、2−2)の方法によって製造した。性能評価結果を表1に示す。
表2に記載のポリオレフィン樹脂(A)と、非シリコーン系ウレタン化合物(B)と、剥離性高分子(C)とを、同じく表2に記載の配合比で秤量し、比較例2と同様に単層離型フィルムを作製した。離型力評価を行う粘着積層体は、2−1)の方法によって製造した。得られた離型層の厚さ、及び性能評価結果を表2に示す。
比較例6:
ポリオレフィン樹脂(A−1)と非シリコーン系ウレタン化合物(B−1)を表1に記載の配合比で秤量した以外は、比較例1と同様に押出ラミ成形し、離型層を有する積層体を得た。離型力評価を行う粘着積層体は、2−1)の方法によって製造した。得られた離型層の厚さ、及び性能評価結果を表2に示す。
比較例7:
ポリオレフィン樹脂(A−1)と剥離性高分子(C−4)とを表1に記載の配合比で秤量した以外は、実施例3と同様に共押出成形し、離型層を有する積層体を得た。離型力評価を行う粘着積層体は、2−1)の方法によって製造した。得られた離型層の厚さ、及び性能評価結果を表2に示す。
Claims (4)
- 離型フィルム/基材シート/粘着シート、又は、離型フィルム/粘着シート/基材シートの層構成を有する粘着フィルム又はシートであって、該離型フィルムが、5〜50重量%の極性モノマーを構成単位として含むポリオレフィン樹脂(A)(MFR0.1〜200g/10min(JIS K7210準拠、温度190℃、荷重2.16kgf))と、ポリオレフィン樹脂(A)100重量部あたり、下記一般式(1)で表される、分子内に1つまたはそれ以上の長鎖アルキル基を含む分子量300以上10000未満の非シリコーン系ウレタン化合物(B)0.01〜10重量部を含有する離型性樹脂組成物からなることを特徴とする粘着フィルム又はシート。
R a −NH(CONR c ) n CONH−R b (1)
(nは0以上の整数、R a 、R b 、R c は、炭素数12〜30の長鎖アルキル基を示す。) - 離型性樹脂組成物におけるポリオレフィン樹脂(A)の極性モノマーが酢酸ビニル又はメチル(メタ)アクリレートであって、ポリオレフィン樹脂(A)が、酢酸ビニル及び/またはメチル(メタ)アクリレートとエチレンとの共重合体である請求項1に記載の粘着フィルム又はシート。
- 離型性樹脂組成物が、更に、ポリオレフィン樹脂(A)、非シリコーン系ウレタン化合物(B)以外の、活性水酸基含有ポリビニル重合体と炭素数12〜30の長鎖アルキル基とイソシアネート基を有する化合物との反応生成物であって、重量平均分子量1万以上100万以下の剥離性高分子(C)0.1〜20重量部を含有する請求項1又は2に記載の粘着フィルム又はシート。
- 離型性樹脂組成物における剥離性高分子(C)の活性水酸基含有ポリビニル重合体がポリビニルアルコールまたはエチレン−ビニルアルコール共重合体である請求項3に記載の粘着フィルム又はシート。
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