JP6594463B2

JP6594463B2 - 粘着テープ及びそれを用いた農業用ビニルハウス補修用粘着テープ

Info

Publication number: JP6594463B2
Application number: JP2018006047A
Authority: JP
Inventors: 佳明山本; 欣之岡; 誠二齋田
Original assignee: Denka Co Ltd; Denki Kagaku Kogyo KK
Current assignee: Denka Co Ltd
Priority date: 2018-01-18
Filing date: 2018-01-18
Publication date: 2019-10-23
Anticipated expiration: 2038-01-18
Also published as: JP2019123817A

Description

本発明は、粘着テープ及びそれを用いた農業用ビニルハウス補修用粘着テープに関する。

農業用ビニルハウスの被覆材として用いられるビニルフィルムは、台風や積雪、昼夜の温・湿度の差によって損傷・劣化するため、損傷・劣化した部分を粘着テープで補修する必要がある。

農業用ビニルハウス補修用の粘着テープは、一般にロール形状で販売されており、粘着テープを所望する長さに切り取って利用するのが一般的である。

粘着テープをロールから切り取る際に、鋏やカッターを使用しない手切れ性の良い粘着テープが求められており、例えば、特許文献１には、粘着テープの基材として、ＰＥ繊維を織ったＰＥクロステープが開示されている。

また、手切れ性のよい粘着テープやフィルムとしては、特許文献２〜３に記載されているように、ＨＤＰＥと、ＬＤＰＥを含む樹脂組成物を６〜１６倍に一軸延伸したフィルムが知られている。

特許文献１〜３の発明に記載された粘着テープは、手切れ性が良好であるが透明でないため日光を遮ってしまい、野菜、花卉及び果樹の栽培や育成に支障をきたす恐れがある。

特開平０５−２４４８３１号公報特開２００７−７０５６１号公報特開２００６−３４８１９７号公報

本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、手切れ性、透明性、粘着性の特性をバランス良く兼ね備えた粘着テープを提供するものである。

本発明は、上記の課題を解決するために、以下の手段を採用する。
（１）基材層と、前記基材層の一方の面に積層された粘着剤層と、前記基材層の他方の面に積層された剥離剤層を有する粘着テープであって、
前記基材層が、厚み１８〜８０μｍで、ＭＤ方向の引張破断強度が１０〜３０Ｎ／ｃｍかつ、ＴＤ方向の延伸倍率２〜１６倍であり、
前記粘着剤層が、厚み２〜１００μｍで、アクリル系共重合体の金属系キレート架橋物を有し、前記アクリル系共重合体の重量平均分子量が、２０万〜７０万であり、
前記剥離剤層が、長鎖アルキル系剥離剤を有する粘着テープ。
（２）前記基材層が、ＰＰフィルム、ＨＤＰＥフィルム及びＨＤＰＥとＬＤＰＥの混合物から選ばれる少なくとも一種のフィルムである請求項１に記載の粘着テープ。
（３）前記基材層が、ＰＰフィルム、ＨＤＰＥフィルム及びＨＤＰＥとＬＤＰＥの混合物のフィルムから選ばれる少なくとも一種のフィルムと、ＯＰＰフィルムとの積層フィルムである請求項１又は２に記載の粘着テープ。
（４）請求項１〜３のいずれか一項に記載の粘着テープを用いた農業用ビニルハウスの補修用粘着テープ。

本発明者らは鋭意研究の結果、特定の基材層と、前記基材層の一方の面に特定の粘着剤層と、前記基材層の他方の面に、特定の剥離剤を備える粘着テープが、手切れ性、透明性、粘着性の特性をバランス良く兼ね備えることを見出し、本発明を完成させた。

以下、本発明の実施形態の粘着テープについて説明する。

本実施形態の粘着テープは、特定の基材層と、前記基材層の一方の面に特定の粘着剤層と、前記基材層の他方の面に、特定の剥離剤を備える粘着テープである。

＜基材層＞
本発明に用いられる基材層の材料は、半透明あるいは透明の樹脂組成物であれば特に制限されないが、ポリプロピレン（以下「ＰＰ」と略記する）、高密度ポリエチレン（以下「ＨＤＰＥ」と略記する）又は高密度ポリエチレンと直鎖状でない低密度ポリエチレン（以下「ＬＤＰＥ」と略記する）との混合物を含む樹脂組成物を延伸させたフィルム、又は、これらのフィルムに、二軸延伸ポリプロピレン（以下「ＯＰＰ」と略記する）フィルムを積層した積層フィルムを使用できる。ＯＰＰフィルムを単層フィルムに積層する方法としては、従来公知の方法が使用でき、例えば、サンドラミネート法、ドライラミネート、押出ラミネート、ウェットラミネート、熱ラミネート等による方法がある。

ＰＰは、ポリプロピレンホモポリマ、プロピレン−エチレン共重合体であるポリプロピレンランダムポリマがある。

ＨＤＰＥは、融点がＤＳＣ法の測定で１２６〜１３６℃の範囲であって、密度が０．９４〜０．９７ｇ／ｃｍ^３の範囲でメルトフローレート（以下「ＭＦＲ」と略記する）がＪＩＳＫ−６９２２−２に規定される温度１９０℃、荷重２．１６ｋｇの測定条件下において、好ましくは０．０５〜１０．０ｇ／１０分であり、さらに好ましくは０．０５〜５．０ｇ／１０分の熱可塑性樹脂である。

ＬＤＰＥは、融点がＤＳＣ法の測定で１００〜１２５℃の範囲であって、密度が０．９１〜０．９３ｇ／ｃｍ^３の範囲でＭＦＲがＪＩＳＫ−６９２２−２に規定される温度１９０℃、荷重２．１６ｋｇの測定条件下において、好ましくは０．０５〜１０．０ｇ／１０分であり、さらに好ましくは０．０５〜５．０ｇ／１０分の熱可塑性樹脂である。

ＨＤＰＥを単層で使用した粘着テープは、手切れ性が良好であるが、若干、透明性が下がる。そのため、透明性を上げることと、手で切ったときのヒゲと呼ばれる基材の微細な繊維が切断面に発生することを防止することを目的に、ＬＤＰＥを併用することもできる。ＬＤＰＥを併用する場合の配合量は、ＨＤＰＥ１００質量部に対して、ＬＤＰＥ５０質量部以下が好ましい。ＬＤＰＥの配合量が５０質量部を超過すると、得られる粘着テープの手切れ性が悪化する。

基材層を製造する際の樹脂組成物の流れ方向（ＭａｃｈｉｎｅＤｉｒｅｃｔｉｏｎ、以下「ＭＤ方向」と略記する）の引張破断強度は、１０〜３０（Ｎ／ｃｍ）であり、１２〜２５Ｎ／ｃｍがより好ましい。１０Ｎ／ｃｍ未満では、基材層に粘着剤を塗工する際に断裁することがあるため、生産性が悪くなり、３０Ｎ／ｃｍを超過すると、得られる粘着テープの手切れ性が悪くなる。引張破断強度とは、基材層を製造する際の樹脂組成物の幅方向（ＴｒａｎｓｖｅｒｓｅＤｉｒｅｃｔｉｏｎ、以下「ＴＤ方向」と略記する）の長さが２５ｍｍ、ＭＤ方向の長さが１５０ｍｍの短冊状サンプルをＪＩＳＺ０２３７に準じて、チャック間１００ｍｍ、引張速度３００ｍｍ／ｍｉｎの条件で引張試験機測定した破断強度である。

基材層のＴＤ方向の延伸倍率は、２〜１６倍であり、６倍以上が好ましく、９倍以上がさらに好ましい。延伸倍率が２倍未満では得られる粘着テープの手切れ性が悪化する。１６倍を超える延伸を行うのは、製造上、容易でない場合があるので、１６倍以下が好ましく、１５倍以下がさらに好ましい。

基材層の厚みは、１８〜８０μｍであり、４０〜７０μｍがより好ましい。基材層の厚みが１８μｍ未満であると、ＭＤ方向の強度が不足し、基材層が切れやすくなる。また、８０μｍを超過すると、得られる粘着テープの手切れ性が悪くなる。

基材層は、上記樹脂組成物に、必要に応じて、添加剤（熱安定剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、抗ブロッキング剤、滑剤、帯電防止剤、顔料、染料等）を混合し、フィルムダイに通して押し出し未延伸フィルムを成形し、この未延伸フィルムをテンター内でＴＤ方向に２〜１６倍に延伸することにより得られる。このように、使用する樹脂組成物、引張破断強度及び延伸倍率等を規定することより、手切れ性と透明性に優れる基材層が得られる。また、基材層には、市販品を使用することもでき、例えば、東レ社製トレファン（登録商標）ＹＴ、フタムラ社製ＦＯＲ（登録商標）−Ｍ−ＴＣ等がある。

＜粘着剤層＞
本発明に用いられる粘着剤層は、アクリル系共重合体の金属系キレート架橋物を有し、必要に応じて、粘着付与樹脂、可塑剤、乳化剤、軟化剤、充填剤、顔料、染料等の添加剤、ロジン系樹脂等のその他の樹脂等を含有していてもよい。

アクリル系共重合体の具体例としては、（メタ）アクリル酸エステルの単独重合体又は（メタ）アクリル酸エステルと共重合性モノマーとの共重合体がある。ここで、「（メタ）アクリル酸」は、アクリル酸及びメタクリル酸の総称であり、（メタ）アクリル酸エステルの具体例としては、メチルエステル、エチルエステル、ブチルエステル、２−エチルヘキシルエステル、オクチルエステル等の（メタ）アクリル酸アルキルエステル、ジメチルアミノエチルメタクリレート、ｔ−ブチルアミノエチルメタクリレート等の（メタ）アクリル酸アルキルアミノアルキルエステル、（メタ）アクリル酸グリシジルエステルが挙げられる。共重合性モノマーの具体例としては、酢酸ビニル、スチレン、アクリロニトリル等がある。

アクリル系共重合体の重量平均分子量は、２０万〜７０万である。２０万未満では、柔らかくなりすぎ、ベタツキが大きく、生産性が悪く、８０万を超過すると、粘着剤が硬くなりすぎて十分な粘着力が発現しない。

金属キレート架橋剤は、アクリル系共重合体に含まれるカルボキシル基等と結合し、容易に架橋する。金属キレート架橋剤の具体例としては、アルミニウム、鉄、銅、亜鉛、スズ、チタン、ニッケル、アンチモン、マグネシウム、バナジウム、クロム、ジルコニウム等の多価金属にアセチルアセトン、アセト酢酸エチル等が配位した化合物等がある。これらは１種又は２種以上を組み合わせて用いることができる。これらのうち、アルミキレート系架橋剤が粘着力を所望の範囲にできるので好ましい。金属系キレート系架橋剤は、アクリル系共重合体１００質量部に対して１〜２０質量部を用いることが好ましい。
なお、イソシアネート系、エポキシ系、アジリジン系等の非金属キレート系架橋剤を用いると、いずれも粘着剤層の架橋が進み過ぎ、低粘着になるため、好ましくない。

アクリル系共重合体の金属系キレート架橋物を基材層に積層する方法としては、従来公知の方法を用いればよく、具体的には、アクリル系共重合体の金属系キレート架橋物をトルエンや酢酸エチルに溶解してフィルムに塗る公知の塗工方法、例えばダイレクトグラビアコーター、オフセツトグラビアコーター、リバースコーター、コンマコーター、エアナイフコーター、メイアーバーコーター等の方法を用いてコーテイングし、加熱して溶剤を揮発させるのと同時に、樹脂が熱硬化性のものであれば硬化させてもよいし、溶剤を揮発させた後に硬化させてもよい。

粘着剤層の厚みは２〜１００μｍの範囲が好ましい。得られる粘着テープを強粘着のものにするためには前記範囲より厚くてもよいが、透明性が低下する場合がある。粘着剤の厚みが２μｍ未満であると粘着力が不足する場合がある。
＜剥離剤層＞
本発明に用いられる剥離剤層は、従来一般的に使用されている長鎖アルキル系剥離剤を基材層に積層させたものである。長鎖アルキル系剥離剤としては、一般的に、炭素数１２以上の長鎖アルキルアクリレートの重合物や、長鎖アルキルアクリレートと他のビニルモノマーとの共重合物、あるいはポリビニルアルコールに長鎖アルキルイソシアネート等の長鎖アルキル成分を反応させて得られる長鎖アルキル変性高分子がある。共重合物としては、ステアリルアクリレート、アクリル酸、酢酸ビニル、アクリロニトリル等の共重合物、ステアリルアクリルアミド・アクリロニトリル・アクリル酸等の共重合物、ステアリルビニルエーテル・アクリル酸、無水マレイン酸、アクリロニトリル等の共重合物等がある。また、長鎖アルキル変性高分子としては、セルロース、ポリビニルアルコール等と塩化ステアロイルとの反応物、ポリビニルアルコール、部分アセタール化ポリビニルアルコール、セルロース誘導体やポリエステル等の活性水素を持つポリマーをステアリルイソシアネート等の脂肪族イソシアネートでアルキル変性したもの等がある。これらは、市販されているものも使用することができる。市販されているものとして、例えばアシオレジン（登録商標）ＲＡ−５８５Ｓ（アシオ産業製）やピーロイル（登録商標）１０１０、ピーロイル（登録商標）１０５０（ライオン・スペシャリティ・ケミカルズ製）等がある。

この剥離剤をトルエン等の有機溶剤に溶解して固形分量が０．０５〜０．６ｇ／ｍ^２の量になるように基材層に塗布する。剥離剤の塗布量が０．６ｇ／ｍ^２を超えると得られる粘着テープの透明性が低下するために好ましくない。また、０．０５ｇ／ｍ^２より少ないと粘着テープが重剥離になって基材が途中で切れる場合があるため好ましくない。塗布後の乾燥方法は特に限定されないが熱風乾燥、赤外線乾燥があげられ、乾燥温度は４５〜８０℃が好ましく、５０〜７０℃がより好ましい。

以下に示す方法で、本発明の粘着テープを作製し、評価を行った。本実施例で用いた、基材層の組成、基材の厚み、引張破断強度、延伸倍率等は、表１〜４に示すとおりである。
粘着剤層は、粘着剤と架橋剤を１００：３（質量）の割合で混合した溶液をコンマコーターにて基材層に塗工後、４０℃の温度雰囲気下に３日間放置してエージングすることにより形成した。
剥離剤層は、剥離剤をトルエンに溶解させて濃度２％の溶液を調製し、グラビア方式で前記基材層の他方の面に塗布し、７０℃にて１分間乾燥することで形成した。

基材層、粘着層及び剥離層は、以下の材料を用いた。

＜基材層＞
基材層は、以下の単層フィルムと、それら単層フィルムにＯＰＰフィルムを積層した積層フィルムを用いた。なお、表１〜４において、基材フィルム１のみに記載しているフィルムは単層であり、基材フィルム１、２の両方を記載しているフィルムは、積層フィルムである。また、表１〜４における基材フィルム１のＬＤＰＥ／ＨＤＰＥは、ＬＤＰＥ／ＨＤＰＥのブレンドの比率を示す。
（単層フィルム）
・ＰＰフィルム（東洋紡製、パイレン（登録商標）ＯＴ−Ｐ４７４８、７０μｍ）
・ＨＤＰＥフィルム
：ＨＤＰＥ（日本ポリエチレン製、ノバテック（登録商標）ＨＤＨＦ５６０、Ｔｍ：１２７〜１３４℃）を押出機に供給、溶融し、２００℃のフィルムダイを通して押し出し、ロールで４０℃まで冷却することにより、未延伸シートを成形した。この未延伸シートを１２０℃のテンター内で表１〜４に示す倍率で延伸し、基材層を得た。
・ＨＤＰＥとＬＤＰＥの混合物のフィルム
：ＨＤＰＥ（日本ポリエチレン製、ノバテック（登録商標）ＨＤＨＦ５６０）とＬＤＰＥ（日本ポリエチレン製、ノバテック（登録商標）ＬＤＬＦ１２８、Ｔｍ：１０８〜１２２℃）を表１〜４に示す割合でドライブレンドし、押出機に供給、溶融し、１９０℃のフィルムダイを通して押し出し、ロールで４０℃まで冷却することにより、未延伸シートを成形した。この未延伸シートを１２０℃のテンター内で表１〜４に示す倍率で延伸し、基材を得た。
（積層フィルム）
積層フィルムは、サンドラミネート法により得た。リード基材（ＯＰＰフィルム）に、３２０℃に溶融した接着層（ＬＤＰＥ（日本ポリエチレン株式会社ノバテックＬＤＬＣ６５０Ｙ））を塗工後、ＨＤＰＥフィルムを積層、冷却することにより、積層フィルムを得た。なお、接着層の厚みは１３μｍであった。

＜粘着剤層＞
粘着剤層を構成する粘着剤、架橋剤は以下のものを用いた。
（粘着剤）
・アクリル系粘着剤（日本合成化学工業製、コーポニール（登録商標）Ｎ３４４０、重量平均分子量５５万、固形分濃度５０％）。
・特開２０１６−１２４９３６号公報等に記載の公知の方法により得られる、重量平均子量１０万、２０万、６５万、１００万、１１０万（いずれも固形分濃度５０％のアクリル系粘着剤）。
なお、重量平均分子量は下記のＧＰＣ測定装置、及び条件で測定した。
装置名：ＨＬＣ（登録商標）−８２２０ＧＰＣ（東ソー製）
カラム：Ｓｈｏｄｅｘ（登録商標）ＧＰＣＫＦ−４０４（昭和電工製）を直列に４本接続
温度：４０℃
検出：示差屈折率
溶媒：テトラヒドロフラン
濃度：２重量％
検量線：標準ポリスチレン（ＶＡＲＩＡＮ社製）を用いて作製し、重量平均分子量はポリスチレン換算値で表した。
（架橋剤）
・アルミキレート系（金属系）（日本合成化学工業製、コーポニール（登録商標）Ｎ２１２８、固形分濃度５％）
・チタンキレート系（金属系）（マツモトファインケミカル製、ＴＣ−１００、固形分濃度７５％）
・イソシアネート系（非金属系）（東ソー製、コロネート（登録商標）Ｌ５５、固形分濃度５５％）
・エポキシ系（非金属系）（綜研化学製、Ｅ−ＡＸ、固形分濃度５％）
・アジリジン系（非金属系）（日本触媒製、ケミタイト（登録商標）ＰＺ−３３、固形分濃度５％）

＜剥離剤＞
・長鎖アルキル系（ライオン・スペシャリティ・ケミカルズ製、ピーロイル（登録商標）１０１０）
・シリコーン系（信越シリコーン製、ＫＳ−８４７）

実施例・比較例の粘着テープについて、以下に示す評価を行った。
＜手切れ性評価＞
手切れ性評価は、ＴＤ方向８０ｍｍ、ＭＤ方向１５０ｍｍの粘着テープをＴＤ方向に１０回引き裂き、ストレスなく切れ、かつ切断端が直線であった個数により下記の評価とした。
◎：１０回
○：９回
×：８回以下

＜ＭＤ方向の引張破断強度＞
基材層のＭＤ方向の引張破断強度は、ＴＤ方向の長さ２５ｍｍ、ＭＤ方向の長さ１５０ｍｍの短冊状サンプルをＪＩＳＺ０２３７８．引張強さ及び伸びに準じて、チャック間１００ｍｍ、３００ｍｍ／ｍｉｎで引っ張った時の破断強度である。

＜ＴＤ方向の延伸倍率＞
未延伸シートを１２０℃に予熱して、テンター内でＴＤ方向に延伸した倍率である。

＜ヘーズ＞
ＪＩＳＫ７１３６に記載される方法を用いて、粘着テープのヘーズを測定した。ヘーズ値は５０％以下を合格とした。測定装置は日本電色工業株式会社製のヘーズメーターＮＤＨ−７０００を用いた。

＜粘着力＞
「ＪＩＳＺ０２３７１０．粘着力」に準じて粘着テープの粘着力を測定した。
ＳＵＳ板に対する粘着力が５Ｎ／ｃｍ以上を合格レベルとした。

比較例１は、基材層の厚みと破断強度が低いため、粘着テープを手で切る際に基材が伸び、手切れ性が悪かった。また、基材層の断裁したため、粘着力の測定をできなかった。

比較例２は、剥離剤層が長鎖アルキル系でないため、剥離剤が粘着剤面へ移行し、粘着力が低かった。

比較例３は、基材層の厚みと粘着剤の分子量が上限を超えているため、粘着テープの手切れ性が悪く、ヘーズが高かった。

比較例４は、基材層のＴＤ方向の延伸倍率が２倍を下回っているため、粘着テープの手切れ性が悪かった。

比較例５は、基材層のＴＤ方向の延伸倍率が上限の１６倍を超えているため、延伸時にテンター内で切れてしまい、フィルムが得られなかった。

比較例６は、粘着剤層の分子量が下限を下回っているため、粘着剤が柔らかすぎて粘着剤層自体が引き裂かれて、粘着力が低かった。

比較例７は、粘着剤層の分子量が上限を超えるため、粘着剤が硬すぎて粘着剤層とＳＵＳ板との界面剥離が発生し、粘着力が低かった。

比較例８は、使用した架橋剤がイソシアネート系であるために、架橋が進みすぎて、粘着テープの粘着力が低かった。

比較例９は、使用した架橋剤がエポキシ系であるために、架橋が進みすぎて、粘着テープの粘着力が低かった。

比較例１０は、使用した架橋剤がアジリジン系であるため、架橋が進みすぎて、粘着テープの粘着力が低かった。

比較例１１は、粘着剤層の厚みが下限を下回っているため、粘着力が低かった。

比較例１２は、粘着剤層の厚みが上限を上回っているため、粘着力測定の際、基材切れやＳＵＳ板に糊残りが発生したため、測定ができなかった。

（考察）
全ての実施例では、手切れ性、引張強さ、ヘーズ、粘着力が優れた結果を示し、全ての比較例では、何れかの項目について結果が悪かった。

本発明は、延伸した単層又は積層の基材層の一面に、アクリル系共重合体の金属系キレート架橋物を塗布し、他面に長鎖アルキル系剥離剤を塗布することで、手切れ性、透明性、粘着性の特性をバランス良く兼ね備えた粘着テープが得られた。

Claims

基材層と、前記基材層の一方の面に積層された粘着剤層と、前記基材層の他方の面に積層された剥離剤層を有する粘着テープであって、
前記基材層が、厚み１８〜８０μｍで、ＭＤ方向の引張破断強度が１０〜３０Ｎ／ｃｍかつ、ＴＤ方向の延伸倍率２〜１６倍であり、
前記粘着剤層が、厚み２〜１００μｍで、アクリル系共重合体の金属系キレート架橋物を有し、前記アクリル系共重合体の重量平均分子量が、２０万〜７０万であり、
前記剥離剤層が、長鎖アルキル系剥離剤を有する粘着テープ。
前記基材層が、ＰＰフィルム、ＨＤＰＥフィルム及びＨＤＰＥとＬＤＰＥの混合物から選ばれる少なくとも一種のフィルムである請求項１に記載の粘着テープ。
前記基材層が、ＰＰフィルム、ＨＤＰＥフィルム及びＨＤＰＥとＬＤＰＥの混合物のフィルムから選ばれる少なくとも一種のフィルムと、ＯＰＰフィルムとの積層フィルムである請求項１又は２に記載の粘着テープ。
請求項１〜３のいずれか一項に記載の粘着テープを用いた農業用ビニルハウスの補修用粘着テープ。