JP6271334B2

JP6271334B2 - 粘着テープ

Info

Publication number: JP6271334B2
Application number: JP2014102647A
Authority: JP
Inventors: 典彰成田
Original assignee: Sekisui Chemical Co Ltd
Current assignee: Sekisui Chemical Co Ltd
Priority date: 2013-05-16
Filing date: 2014-05-16
Publication date: 2018-01-31
Anticipated expiration: 2034-05-16
Also published as: WO2014185526A1; CN105229102A; JP6450307B2; JPWO2014185526A1; JP2014240484A

Description

本発明は、粘着テープに関する。

ＰＥＴフィルム又はＯＰＰフィルム等のプラスチックフィルムを基材とし、その表面にゴム系粘着剤を塗布した構造の粘着テープにおいて、基材と粘着剤の密着性の向上が求められている。そして、基材と粘着剤の間の下塗り剤組成物として、ハロゲン化ブチルゴムに有機ポリイソシアネートを添加した組成物が知られているが（特許文献１）、その性能は未だ十分ではない。

特開昭６１−２９６０８１号公報

本発明は、プラスチックフィルムとゴム系粘着剤の間に使用される下塗り剤としての十分なポットライフ（使用可能時間）を有しながらも、加温、加熱、あるいは長期間の養生等、特別な措置を施さずとも、粘着テープに求められるのに十分な密着力を発現する、下塗り剤（プライマー）組成物を提供することを目的とする。

すなわち、本願発明者は、下塗り剤組成物において、第1成分としてメタクリル酸メチルを重合した天然ゴムからなるゴム成分、第2成分としてイソシアネート化合物、並びに第3成分としてアミノエチル化されたアクリル樹脂を特定範囲で配合することで、上記効果を満たすことを発見することに至った。

本発明は、以下の通りである。
（１）プラスチックフィルムからなる基材と、ゴム系粘着剤層と、前記プラスチックフィルム及び前記ゴム系粘着剤層の間の下塗り剤組成物とを備えた粘着テープであって、
前記下塗り剤組成物が、メタクリル酸メチルを重合した天然ゴムからなるゴム成分１００重量部、イソシアネート化合物１００〜２００重量部、及びアミノエチル化アクリル樹脂１０〜９０重量部を含む、粘着テープ。
（２）ゴム系粘着剤層が主成分としてのエラストマーであって、天然ゴム５０〜８０重量部および分子中に過酸化物を有する液状イソプレンゴム２０〜４５重量部を含むエラストマーと、粘着付与樹脂５０〜１００重量部と、架橋剤０．１〜１５重量部とを含有する、請求項１に記載の粘着テープ。
（３）前記プラスチックフィルムはＰＥＴフィルム又はＯＰＰフィルムである項（１）又は（２）に記載の粘着テープ。
（４）前記粘着テープは物品仮止め用粘着テープである項（１）〜（３）のいずれか一項に記載の粘着テープ。

本発明によれば、下塗り剤は、プラスチックフィルムとゴム系粘着剤の間に使用される下塗り剤として十分なポットライフを有しながらも、粘着テープに求められるのに十分な密着力を発現する。

本発明の粘着テープの実施例を示す断面図。

本発明の実施形態を図１を参照しながら説明する。

本発明の１実施形態の粘着テープ１０は、基材１２と、基材１２の少なくとも片面に積層された粘着剤層１４と、基材１２と粘着剤層１４の間に積層された下塗り層１６とを備える。

粘着テープ１０の支持体としての基材１２は、プラスチックフィルムからなり、例えば、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、延伸ポリプロピレン（ＯＰＰ）、ポリエステル、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、ポリフェニレンスルフィド、エチレン−ビニルアセテート共重合体（ＥＶＡ）等であり、またこれらのブレンド物も含まれる。

基材１２の厚みは特に限定されないが、通常１０〜１００μｍ程度であり、好ましくは３０μｍ〜６０μｍの範囲のものを用いると、家電製品の部品等を確実に仮止めできるので好ましい。厚みが３０μｍ未満のフィルムでは切れ易く、家電製品の部品を確実に仮止めするのに強度が不足し、６０μｍを超えると鋼性が高くて扱い難く、コストが高くなる。

基材１２の表面には、必要に応じて、下塗り層１６との接着性を高めるため、コロナ放電処理などの慣用の表面処理を施してもよい。

粘着剤層１４は、ゴム系粘着剤から構成されたゴム系粘着剤層である。ゴム系粘着剤は、天然ゴム系粘着剤、合成ゴム系粘着剤（例えば、ポリイソプレン、ＳＩＳ、ＳＢＳ、ポリイソブチレンなどを主体とする粘着剤）、又はそれらの混合物であってよい。

本発明の好ましい実施形態において、粘着剤層１４は、天然ゴム５０〜８０重量部および分子中に過酸化物を有する液状イソプレンゴム２０〜４５重量部を含むエラストマーと、粘着付与樹脂５０〜１００重量部と、架橋剤０．１〜１５重量部とを含有する。当該実施形態においては、前述した特定の下塗り剤を用いる本発明の粘着テープに、上記特定の粘着剤層を組み合わせることによって、強い粘着力を有し、かつテープを剥離した時の被着体への糊残り等の汚染性が有意に抑えられるため好ましい。

天然ゴムの添加量は５０〜８０重量部、好ましくは５５〜８０重量部であり、５０重量部未満または８０重量部を超えると、被着体汚染性が不良となる。

分子中に過酸化物を有する液状イソプレンゴムの添加により、天然ゴムを主成分とする粘着テープにおいて、天然ゴム架橋（加硫）に通常用いる硫黄や過酸化物を使用することなく、また架橋構造を得るために必要とされる高温（120℃以上）での養生も必要とせず、常温常湿の保管環境での架橋が可能となる。

分子中に過酸化物を有する液状イソプレンゴムの添加量は２０〜４５重量部であり、２０重量部未満であるとボールタックが不良であり、４５重量部を超えると落下耐性が不良となる。分子中に過酸化物を有する液状イソプレンゴムの例には株式会社クラレの商品名ＬＩＲ−４０３（１分子あたりの平均としてカルボキシル基を３個有する重量平均分子量３４０００の変性ポリイソプレン）、ＬＩＲ−４１０（１分子あたりの平均としてカルボキシル基を１０個有する重量平均分子量３００００の変性ポリイソプレン）等が挙げられる。

なお、分子中に過酸化物を有するとは、分子中にペルオキシド構造 (−Ｏ−Ｏ−) または過カルボン酸構造(−Ｃ(＝Ｏ) −Ｏ−Ｏ−)を有することを指す。

分子中に過酸化物を有する液状イソプレンゴムは、液状イソプレンゴムを含むゴム組成物を有機過酸化物加硫することにより形成される。加硫剤として使用される有機過酸化物としては、たとえばジクミルペルオキシド、ジ−tert−ブチルペルオキシド、tert−ブチルクミルペルオキシド、１，１−ジ−（tert−ブチルペルオキシ）−３，３，５−トリメチルシクロヘキサン、ベンゾイルペルオキシド、ラウロイルペルオキシドなどが挙げられ、具体的にいかなる有機過酸化物を使用するかは、それぞれの配合処方、加硫時の温度などを考慮して適宜選択される。有機過酸化物の使用量は液状イソプレンゴム１００重量部あたり、通常０．５〜１０重量部、好ましくは２〜５重量部である。
本発明において、過酸化物を有する液状イソプレンゴムは、高い架橋速度を得ながらもクリープ耐性も向上するという観点から、無水マレイン酸変性物及びカルボン酸変性物からなる群より選択される少なくとも一方を含むことが好ましく、これらの両方を含むことが、より好ましい。また、当該実施形態において、過酸化物を有する液状イソプレンゴムに対する無水マレイン酸変性ゴム及びカルボン酸変性ゴムの配合割合が、無水マレイン酸変性ゴム30〜50重量％、カルボン酸変性ゴム50〜70重量％であることが好ましい。

当該実施形態において、粘着付与樹脂は好ましくは、軟化点１２５℃以上の脂環族石油樹脂４０〜９０重量部と、軟化点１２５℃未満の脂肪族石油樹脂、脂環族石油樹脂、テルペン樹脂、およびロジン樹脂からなる群より選択された少なくとも１種類以上の樹脂５〜１０重量部とを含む。

当該実施形態において、軟化点１２５℃未満の脂肪族石油樹脂、脂環族石油樹脂、テルペン樹脂、およびロジン樹脂からなる群より選択された少なくとも１種類以上の樹脂は５〜１０重量部であることが好ましい。軟化点１２５℃未満の脂肪族石油樹脂、脂環族石油樹脂、テルペン樹脂、およびロジン樹脂からなる群より選択された少なくとも１種類以上の樹脂の配合割合を上記範囲とすることにより、ボールタックが良好であり、かつ粘着力が十分に得られることにより仮止めの際の剥がれが抑制される。したがって、本実施形態においては、ボールタック、保持力、落下特性、６０℃保管後の被着体汚染性が良好になる。
当該実施形態において、架橋剤は０．１〜１５重量部であることが、粘着力、ボールタック、および物品固定性の観点から好ましい。

架橋剤としては、特に限定されないが、エポキシ樹脂およびイソシアネート樹脂等が用いられ、好ましくはエポキシ樹脂である。

液状イソプレンゴムに架橋剤を添加することにより、粘着剤の凝集力が大幅に向上されるので、段差のある部分に跨がって粘着テープを貼り付けた場合などのように、粘着テープが被着体に接する部分に応力が集中しても粘着剤が凝集破壊せず、糊残りの発生が解消する。尚、段差のある部分でなくとも、例えば平坦な塗装鋼板やポリスチレン樹脂板に貼り付けた場合でも糊残りせず剥離することができる。

粘着剤層１４の厚み（乾燥後）は特に限定されないが、通常１０〜５０μｍ程度であり、好ましくは１５〜４０μｍである。

粘着剤層１４には、必要に応じて、粘着付与剤、無機充填材、樹脂等の有機充填材、軟化剤、可塑剤、界面活性剤、カップリング剤、酸化防止剤、着色剤、保存剤、熱安定剤、光安定剤等の１種もしくは２種以上の添加剤が更に添加されても良い。

これらの更なる添加剤の添加量は特に限定されないが、本願課題の達成を妨げない量であり、通常０．１〜５重量部程度である。

下塗り層１６は、メタクリル酸メチル（ＭＭＡ）を重合した天然ゴムからなるゴム成分１００重量部、イソシアネート化合物１００〜２００重量部、及びアミノエチル化アクリル樹脂１０〜９０重量部を含む下塗り剤組成物から構成される。かかる下塗り剤組成物を用いることにより、粘着剤層１４と下塗り層１６の接着性が向上し、ひいては粘着剤層１４と基材１２との密着性が向上する。イソシアネート化合物が１００重量部より少ないと、密着性に劣る。イソシアネート化合物が２００重量部を超えると、アミノエチル化アクリル樹脂との反応性が高くなり、ポットライフが短くなり、塗工液として不適なものとなることがある。

アミノエチル化アクリル樹脂が１０重量部より少ないと、粘着剤層１４と基材１２の密着性に劣る。アミノエチル化アクリル樹脂が９０重量部を超えると下塗り剤組成物が早く白濁化又はゲル化し、塗工液として不適となる。下塗り剤組成物は、公知の溶媒をさらに含有してもよいが、溶媒は下塗り剤組成物のポットライフに影響を及ぼさず、乾燥により最終的には除去されるものとする。また、下塗り剤組成物は、上記の成分以外の成分を本発明の効果に影響を及ぼさない量で含んでもよい。

メタクリル酸メチルを重合した天然ゴム、イソシアネート化合物、及びアミノエチル化アクリル樹脂はいずれも公知方法で製造してもよいし、市販品を入手してもよい。例えばメタクリル酸メチルを重合した天然ゴムとしてはＭＭＡグラフト天然ゴムＭＧ３０（マレーシアゴム研究所）が含まれる。イソシアネート化合物としては、例えば芳香族イソシアネート化合物、脂肪族イソシアネート化合物、脂環族イソシアネート化合物、及びこれらのポリイソシアネート誘導体などが挙げられる。これらのポリイソシアネート誘導体としては、例えば、上記イソシアネート化合物の多量体、ウレタン変性体、ビウレット変性体、アロファネート変性体、ウレア変性体、オキサジアジントリオンなどを挙げることができ、これらの誘導体のうち、３官能以上のイソシアネート基を形成できる誘導体、例えば、３個以上の活性水素原子を有する成分（例えばトリメチロールプロパンやグリセリンのような低分子量ポリヒドロキシ化合物）と上記イソシアネート化合物とのアダクト体が好ましい。例えばかかるアダクト体としてトリメチロールプロパンとトリレンジイソシアネート３量体付加物であるコロネートＬ（日本ポリウレタン社製）が挙げられる。

アミノエチル化アクリル樹脂は、分子内にカルボキシル基を有するアクリル系重合体にエチレンイミンを反応させて、アミノエチル化する方法により製造してもよいし、市販品としてはポリメントＮＫ−３５０（株式会社日本触媒製）、ポリメントＮＫ−３８０（株式会社日本触媒製）等が挙げられる。

下塗り層１６の厚みは特に限定されないが、通常０．５〜６μｍ程度であり、好ましくは１〜３μｍである。

下塗り剤組成物の塗工液としての性能は、ポットライフ試験により評価可能である。すなわち、下塗り剤組成物を構成する各成分を混合し、調整済み塗工液として保管する。そして、時間経過後の外観をチェックし、白濁化及びゲル化の有無を観察する。常温で６時間以内に白濁化又はゲル化が観察される場合や、４０℃で４時間以内に白濁化又はゲル化が観察される場合、かかる組成物は塗工液として不適と評価される。

好ましくは、粘着テープ１０は、粘着剤層１４が基材１２の一方の面に積層され、粘着剤層１４と反対側の基材１２の面に離型層がさらに積層されてもよい。

本発明の粘着テープは、基材１２の少なくとも片面に粘着剤層１４を形成することにより得られる。下塗り層１６は、基材１２の片面に下塗り剤組成物をロールコータ、ダイコータ、スプレーコーター、バーコータなどを用いて塗布した後、乾燥させることにより形成される。粘着剤層１４は、さらに、下塗り層１６の上に同様に粘着剤溶液を塗布することにより形成する。

本発明の粘着テープは、貼って剥がすことを前提とされる物品仮止め用粘着テープに求められるのに十分な密着力を発現し、家電やOA機器等の製品の梱包等に好適に使用される。

上述の方法により製造された本発明の粘着テープは、加温、加熱、あるいは長期間の養生等、特別な措置を施さずとも、粘着テープに求められるのに十分な密着力を発現する。かかる密着性は、粘着面同士を貼り合わせてから剥がす作業を繰り返して粘着剤の他面への移行を目視確認するアンカー性確認試験により確認できる。

以下、実施例および比較例を挙げて本発明をより具体的に説明するが、本発明が実施例に限定されないことは言うまでもない。なお、ここで部とはすべて重量部を意味する。
（実施例１〜２及び比較例１〜４の下塗り剤組成物の調製）
塗工液としての下塗り剤組成物を、ゴム成分、イソシアネート化合物、及びアミノエチル化アクリル樹脂を以下の組成で混合し、調製した。

１．ポットライフ試験
上記で得られた実施例１〜２及び比較例１〜４の調製済み下塗り剤組成物を常温に保管し、経時的な外観の変化をチェックした。表２に示されるように、比較例１，２は常温で６時間以内、４０℃で４時間以下で白濁又はゲル化が起こり、アミノエチル化アクリル樹脂の量が９０重量部を超えると白濁やゲル化が早く起こり、塗工液として不適であることがわかった。

２．アンカー性確認試験
（粘着テープの準備）
１．上記の実施例１〜２及び比較例１〜４の下塗り剤組成物を、実質濃度５％となるようにトルエンで稀釈し、塗工液を作成した。
２．上記塗工液をメイヤーバーコーターにて、乾燥後の厚みが約1μmとなるように厚さ38μmのＰＥＴフィルム（東洋紡製「エステルフィルムE5100」）又は厚さ60μmのＯＰＰフィルム（フタムラ化学製「二軸延伸ポリプロピレンフィルムFOS-BT」）に塗工し、110℃のオーブンで2分間乾燥させ、プライマー処理済フィルムを得た。
３．２で得たフィルムのプライマー処理面に、天然ゴムを主成分とする粘着剤（天然ゴム（「リブドスモークドシート３号」）をオープンロールで素練りし可塑度を70ML1+4(100℃)に調整したゴム成分１００重量部、Ｃ５系脂肪族炭化水素樹脂（日本ゼオン社製「クイントンＲ１００）７０重量部及びフェノール系老化防止剤（ＢＡＳＦ社製「イルガノックス１０１０」）２重量部をトルエンに溶解し、濃度２０％になるように調整したゴム系粘着剤組成物）を、乾燥後の厚みが約25μmとなるようにアプリケーターで塗工し、110℃のオーブンで3分間乾燥させ、粘着テープを得た。
４．作成した粘着テープを常温（JIS標準温度23±1℃、湿度50±5％RH）で保管し、一定期間経過毎に、下記方法にてアンカーの発現を確認した。
（アンカー確認方法）
１．幅約20mm、長さ約50mmの短冊状に切断した粘着テープを２片用意する。
２．粘着テープを両手の人差し指先端に巻きつけ、できるだけ垂直となるようにして、粘着面同士をくっつけた直後に垂直方向に引き剥がし、粘着剤が基材フィルムから脱落するまでの回数にて評価した。その結果、表３に示されるように、実施例１及び２の下塗り剤組成物を用いた粘着テープでは、加温等の特別な措置を施さずとも、養生等１日後からアンカー性が発現し始める一方、比較例１〜４ではアンカー性の発現に少なくとも３日の期間を要することが確認された。

（実施例３〜６）
厚み５０μｍの支持体１２（ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）フィルム）の片面に、乾燥後の厚みが１μｍとなるよう下塗り剤１６（ＭＧ−３０、コロネートＬ及び／またはＮＫ３５０）を塗布し、次に、表４に示すエラストマーを主成分とする粘着剤組成物の溶剤溶液を乾燥後の厚みが２５μｍとなるよう下塗り剤１６の上に塗布して粘着剤層１４を形成し、物品固定用粘着テープ１を作製した。

実施例３〜６の粘着テープ１の各層の成分を表４に示した通りである。
実施例３〜６で得られた粘着シートを用いて、Ｉ．テープ物性、ＩＩ．物品固定性、ＩＩＩ. 被着体汚染性、およびＩＶ．オートディスペンサー適正を測定および評価した。それぞれの測定方法および評価方法は以下の通りであり、結果を表４に示す。

Ｉ．テープ物性
１）粘着力
粘着力は、JIS Z 0237に準拠した試験方法を用いて測定した。

粘着力が２N/10ｍｍ以上５N/10ｍｍ以下を○とし、２．０N/10ｍｍ未満または５．０N/10ｍｍを超える場合を×と判定した。

２）ボールタック
ボールタックはJIS Z 0237に準拠した試験方法を用いて測定した。

ボール番号で６以上１０以下を○とし、５以下または１１以上を×と判定した。

３）保持力
保持力はJIS Z 0237に準拠し、測定温度４０℃において、試験片の長さ方向の端部に１ｋｇの荷重を垂直方向に付加し、試験片に荷重を付加してから１時間後の剥離長さをルーペを用いて測定した。

０．５ｍｍ以下を○とし、０．６以上または落下した場合を×と判定した。

４）ゲル分率
粘着剤組成物を、過剰量のトルエン中に浸漬した後、不溶解分の乾燥重量と、浸漬前の粘着剤組成物の乾燥重量との比を測定することにより求めた。

２０％以上を○とし、２０％未満を×と判定した。

ＩＩ．物品固定性
物品固定性はJIS Z 0202に準拠した。規定高さ（３００ｍｍおよび６００ｍｍ）で被着体としての市販のインクジェットプリンター（キヤノン製PIXUS pi4500）の可動部にテープを貼付し、該規定高さから被着体が落下するか否かを確認した。評価は１度又は２度行った。テープの剥離または切断がなかったものを○とし、テープの剥離または切断があったものを×と判定した。

ＩＩＩ．被着体汚染性
被着体としてポリスチレン（ＰＳ）樹脂板、ＡＢＳ樹脂板、ポリカーボネート（ＰＣ）樹脂板、ポリメタクリル酸（ＰＭＭＡ）樹脂板、ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）樹脂板、及びアクリル塗料鋼板を用意し、粘着テープを貼付け、規定温度（６０℃）で１０日間保管後、室温に戻し、粘着テープを手で被着体から剥ぎ取り、被着体における糊残り現象の有無を調べた。

また別に、被着体に粘着テープを貼付け、−２０℃に１日以上放置した後、−２０℃下にて粘着テープを手で被着体から剥ぎ取り、被着体における糊残り現象の有無を調べた。

糊残りやストップマーク（剥離により発生する痕跡）が残っていない場合を○、糊残りやストップマークが残っている場合を×と判定した。
剥離終端部汚染は、手による高速剥離により調べた。具体的には、テープを被着体に長さ150mmで貼り、60℃のオーブンで1日間養生させた後、室温に戻した。室温に戻したテープの末端部分を手に持ち、凡そ90°の方向に衝撃的に剥離した。剥離する長さは100mmとし、手に持つ長さを50mmとした。そして、剥離終端部汚染の評価は下記の基準にて判定した：
◎：剥離終端部分における糊残りや支持体の千切れが一切認められないもの
△：剥離終端部分において、糊残りや支持体の千切れが極僅かに認められるもの
×：剥離終端部分において、テープの幅全体で糊残りや支持体の千切れが認められるもの。

ＩＶ．オートディスペンサー適正
規定長さ（２００ｍｍおよび９００ｍｍ）で繰り出した際にトラブル発生率が１％未満の場合を○、トラブル発生率が１％以上１０％以下の場合を△、トラブル発生率が１０％を超える場合を×と判定した。
実施例３−６の粘着テープは、テープ物性、物品固定性、被着体汚染性、およびオートディスペンサー適正ともに優れていた。

１０粘着テープ
１２基材
１４粘着剤層
１６下塗り層

Claims

プラスチックフィルムからなる基材と、ゴム系粘着剤層と、前記プラスチックフィルム及び前記ゴム系粘着剤層の間の下塗り剤組成物とを備えた粘着テープであって、
前記下塗り剤組成物が、メタクリル酸メチルを重合した天然ゴムからなるゴム成分１００重量部、イソシアネート化合物１００〜２００重量部、及びアミノエチル化アクリル樹脂１０〜９０重量部を含む、粘着テープ。
ゴム系粘着剤層が主成分としてのエラストマーであって、天然ゴム５０〜８０重量部および分子中に過酸化物を有する液状イソプレンゴム２０〜４５重量部を含むエラストマーと、粘着付与樹脂５０〜１００重量部と、架橋剤０．１〜１５重量部とを含有する、請求項１に記載の粘着テープ。
前記プラスチックフィルムはＰＥＴフィルム又はＯＰＰフィルムである請求項１又は２に記載の粘着テープ。
前記粘着テープは物品仮止め用粘着テープである請求項１〜３のいずれか一項に記載の粘着テープ。