JP6675215B2 - 粘着テープ - Google Patents
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Description
ここで、前記アルカリ可溶性を有する粘着付与剤は、酸変性ロジンまたはマレイン酸レジンから選ばれる少なくとも1種であることを特徴とすることができる。
また、前記粘着付与剤は、アルカリ可溶性を有していない他の粘着付与剤として、脂肪族系粘着付与剤、テルペン系粘着付与剤、ロジン系粘着付与剤から選ばれる少なくとも1種を含むことを特徴とすることができる。
さらに、前記アルカリ可溶性を有する粘着付与剤は、酸価が345mgKOH/g以下であることを特徴とすることができる。
[粘着テープの構成]
図1は、本実施の形態が適用される粘着テープ1の構成の一例を示した図である。図1に示すように、本実施の形態の粘着テープ1は、シート状の基材2と、基材2上に積層された粘着剤層3とを有している。
なお、図示は省略するが、粘着テープ1は、基材2と粘着剤層3との間に必要に応じてアンカーコート層を備えていてもよい。また、基材2の表面(粘着剤層3が積層された面とは反対側の面)に、表面処理が施されていてもよい。さらに、粘着剤層3の表面に、剥離ライナーを備えていてもよい。
したがって、大型ペットボトル20の持ち手として使用される持ち手用シート10に用いられる粘着テープ1には、荷重や衝撃が加わった場合でも剥がれにくいように、大型ペットボトル20の材料であるPET等のプラスチックに対する強固な粘着力が求められる。
大型ペットボトル20を粉砕処理して得られた粗フレーク表面に残存した粘着剤や粘着テープ1を粗フレークから剥離除去する場合、一般的には、粗フレークをアルカリ性の溶液(アルカリ溶液)に浸漬する。そして、粗フレーク表面に残存した粘着剤や粘着テープ1を溶解あるいは膨潤させる。これにより、残存した粘着剤、あるいは粘着テープ1が、大型ペットボトル20の粗フレーク表面から剥離される。
<基材>
本実施の形態の粘着テープ1に用いる基材2の材料は、特に限定されるものではなく、例えば金属やプラスチック等を用いることができる。具体的には、基材2として、例えば、ステンレススチール、軟質アルミニウム等の金属箔や、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリフェニレンサルファイド、二軸延伸ポリプロピレン、ポリイミド、アラミド、ポリシクロオレフィン、フッ素系樹脂等の樹脂フィルムを用いることができる。
これらの中でも、基材2としては、ポリエチレンテレフタレートを主成分とする基材を用いることが好ましい。
プラスチック材料に金属繊維、ガラス繊維、強化樹脂繊維、金属箔等を複合化する方法としては、特に限定されるものではないが、例えばプラスチック材料に対して、金属繊維、ガラス繊維、強化樹脂遷移等のフィラメントや、金属箔等を接着剤や粘着剤を用いて貼り合わせる方法等が挙げられる。
本実施の形態の粘着剤層3は、天然ゴムと、粘着付与剤とを含む。また、粘着剤層3は、必要に応じて、他の合成ゴム、熱可塑性エラストマー、架橋剤、老化防止剤、着色剤等の他の添加剤を含んでいてもよい。
天然ゴムは、ゴムの樹の樹液に含まれるcis−1,4−ポリイソプレンを主成分とする物質であり、生体内での付加重合で生成されたものである。天然ゴムは、分子量30万付近と200万付近にピークを持つ分子量分布を有する。また、天然ゴムにはタンパク質や脂質など3%〜4%の非ゴム成分が含まれる。
天然ゴム分子の構造としては、cis−イソプレン単位の一方の末端がタンパク質末端で構成され、他方の末端にはリン酸脂質が結合し、このリン酸脂質末端に更に長鎖脂肪酸が結合した構造であるといわれている。
粘着付与剤は、粘着剤層3の粘着力を高めるために用いられる。
本実施の形態の粘着剤層3に含まれる粘着付与剤の総量は、粘着剤層3における天然ゴムの含有量を100重量部とした場合に、50重量部以上150重量部以下の範囲である。
一方、天然ゴム100重量部に対する粘着付与剤の総量が150重量部を超える場合、粘着付与剤において天然ゴムと相溶しない部分が生じやすい。この場合にも、粘着剤層3の粘着力およびタック力が低減し、大型ペットボトル20に対する貼り付き性が低下する。そして、例えば大型ペットボトル20に衝撃が加わった際等に、大型ペットボトル20から粘着テープ1が剥離するおそれがある。また、相溶しない粘着付与剤が粘着剤層3の表面に析出するため、粘着テープ1が大型ペットボトル20からより剥離しやすくなる。
また、本実施の形態の粘着剤層3は、粘着付与剤として、アルカリ可溶性を有する粘着付与剤の他、アルカリ可溶性を有していない他の粘着付与剤も含んでいる。このようなアルカリ可溶性を有していない粘着付与剤は、後述するように、酸価が180mgKOH/g未満である。
アルカリ可溶性を有する粘着付与剤の酸価が180mgKOH/g未満である場合、粘着付与剤においてアルカリ可溶性に関与する官能基が少ないため、粘着剤層3がアルカリ溶液によって剥離しにくくなる。
粘着剤層3に含有される天然ゴムのポリイソプレン分子はcis型骨格を有するため、不規則な形をとりやすく、分子鎖と分子鎖との間に比較的多くの隙間を有しており、その分子鎖の間にアルカリ可溶性を有する粘着付与剤が存在する。そして、アルカリ可溶性を有する粘着付与剤は、酸基の導入によりシクロヘキサン環が形成されているため、嵩高い骨格を有している。
この現象が繰り返されることにより、粘着剤層3がアルカリ溶液に対してミクロ的に徐々に膨潤し、アルカリ可溶性を有する粘着付与剤が次々にアルカリ溶液中に溶出する。そして、粘着剤層3と大型ペットボトル20の粗フレークとの接着界面にもアルカリ溶液が浸透し、接着界面における粘着力が低下し始める。これに加えて、アルカリ溶液攪拌時の応力も相まって、粘着剤層3が粗フレーク表面から剥離するものと推定される。
このような酸変性ロジンとしては、荒川化学工業社製のパインクリスタル(登録商標、以下同様)KE−604(商品名)、パインクリスタルKR−120(商品名)等が挙げられる。
アルカリ可溶性を有していない他の粘着付与剤としては、特に限定されるものではないが、例えば、脂肪族系粘着付与剤、テルペン系粘着付与剤、ロジン系粘着付与剤等を用いることができる。
脂肪族系粘着付与剤としては、例えば、脂肪族系石油樹脂、水添系石油樹脂等が挙げられる。
また、テルペン系粘着付与剤としては、例えば、テルペン樹脂、テルペンフェノール樹脂、芳香族変性テルペン樹脂、水素化テルペン樹脂等が挙げられる。
ロジン系粘着付与剤としては、例えば、不均化ロジン、水添ロジン、重合ロジン、マレイン化ロジン、フマル化ロジン等のロジン誘導体や、フェノール変性ロジン、ロジンエステル等が挙げられる。
上述したように、粘着剤層3は、必要に応じて架橋剤を含んでいてもよい。粘着剤層3において必要に応じて用いる架橋剤としては、特に限定されるものではないが、例えば、イソシアネート系架橋剤、エポキシ系架橋剤、金属キレート系架橋剤、アミン系架橋剤、メラミン系架橋剤等が挙げられる。
老化防止剤は、粘着剤層3の劣化を抑制する目的で、必要に応じて添加される。粘着剤層3に用いる老化防止剤としては、特に限定されるものではないが、例えば、フェノール系、アミン系、ベンズイミダゾール系等の老化防止剤が挙げられる。
本実施の形態の粘着テープ1は、例えば、天然ゴム、アルカリ可溶性を有する粘着付与剤を含む粘着付与剤、その他の添加剤等を混合して粘着剤組成物を作製する。そして、この粘着剤組成物を、必要に応じて表面処理やアンカーコート層の形成を行った基材2の表面に塗布し、乾燥させる。なお、粘着剤組成物の塗布方法については、特に限定されず、公知の方法を採用することができる。具体的には、コンマコーター、グラビアコーター、ロールコーター、ナイフコーター、カーテンコーター、ダイコーター等により、粘着剤組成物を塗布することができる。
以上の工程により、基材2上に粘着剤層3が積層された粘着テープ1が得られる。
粘着剤層3がこのような構成を有することにより、本実施の形態の粘着テープ1は、被着体となるPET等のプラスチックに対する高い粘着力と、アルカリ溶液に対する剥離性(溶解性、膨潤性)とを両立することができる。
1.粘着テープ1の作製
(実施例1)
天然ゴム100重量部、粘着付与剤50重量部を混合し、6時間攪拌し、粘着剤組成物を得た。
粘着付与剤としては、アルカリ可溶性を有する粘着付与剤である酸変性ロジン(パインクリスタルKE−604、酸価240mgKOH/g;荒川化学工業社製)1.25重量部と、アルカリ可溶性を有していない他の粘着付与剤である脂環族飽和炭化水素(アルコンP−115、酸価なし;荒川化学工業社製)48.75重量部とを用いた。なお、粘着付与剤の総量を100重量部とした場合、アルカリ可溶性を有する粘着付与剤の含有量は、2.5重量部である。
天然ゴム100重量部に対して粘着付与剤150重量部を用い、粘着付与剤として、アルカリ可溶性を有する粘着付与剤である酸変性ロジン(パインクリスタルKE−604、酸価240mgKOH/g;荒川化学工業社製)120重量部と、アルカリ可溶性を有していない他の粘着付与剤である脂環族飽和炭化水素(アルコンP−115、酸価なし;荒川化学工業社製)30重量部とを用いた以外は実施例1と同様にして、粘着テープ1を得た。なお、粘着付与剤の総量を100重量部とした場合、アルカリ可溶性を有する粘着付与剤の含有量は、80重量部である。
天然ゴム100重量部に対して粘着付与剤100重量部を用い、粘着付与剤として、アルカリ可溶性を有する粘着付与剤である酸変性ロジン(パインクリスタルKE−604、酸価240mgKOH/g;荒川化学工業社製)40重量部と、アルカリ剥離性を有していない他の粘着付与剤である脂環族飽和炭化水素(アルコンP−115、酸価なし;荒川化学工業社製)60重量部とを用いた以外は実施例1と同様にして、粘着テープ1を得た。なお、粘着付与剤の総量を100重量部とした場合、アルカリ可溶性を有する粘着付与剤の含有量は、40重量部である。
ゴム成分として、天然ゴム100重量部と、スチレン−イソプレン−スチレンブロック共重合体(SIS)20重量部とを用いた以外は実施例3と同様にして、粘着テープ1を得た。なお、粘着付与剤の総量を100重量部とした場合、アルカリ可溶性を有する粘着付与剤の含有量は、40重量部である。
アルカリ可溶性を有する粘着付与剤として、酸変性ロジン(パインクリスタルKE−604、酸価240mgKOH/g;荒川化学工業社製)20重量部と、マレイン酸レジン(マルキードNo.33、酸価300mgKOH/g;荒川化学工業社製)20重量部とを用いた以外は実施例3と同様にして、粘着テープ1を得た。なお、粘着付与剤の総量を100重量部とした場合、アルカリ可溶性を有する粘着付与剤の含有量は、40重量部である。
天然ゴム100重量部に対して粘着付与剤45重量部を用い、粘着付与剤として、アルカリ可溶性を有する粘着付与剤である酸変性ロジン(パインクリスタルKE−604、酸価240mgKOH/g;荒川化学工業社製)18重量部と、アルカリ可溶性を有していない他の粘着付与剤である脂環族飽和炭化水素(アルコンP−115、酸価なし;荒川化学工業社製)27重量部とを用いた以外は実施例1と同様にして、粘着テープ1を得た。なお、粘着付与剤の総量を100重量部とした場合、アルカリ可溶性を有する粘着付与剤の含有量は、40重量部である。
天然ゴム100重量部に対して粘着付与剤155重量部を用い、粘着付与剤として、アルカリ可溶性を有する粘着付与剤である酸変性ロジン(パインクリスタルKE−604、酸価240mgKOH/g;荒川化学工業社製)62重量部と、アルカリ可溶性を有していない他の粘着付与剤である脂環族飽和炭化水素(アルコンP−115、酸価なし;荒川化学工業社製)93重量部とを用いた以外は実施例1と同様にして、粘着テープ1を得た。なお、粘着付与剤の総量を100重量部とした場合、アルカリ可溶性を有する粘着付与剤の含有量は、40重量部である。
粘着付与剤として、アルカリ可溶性を有する粘着付与剤である酸変性ロジン(パインクリスタルKE−604、酸価240mgKOH/g;荒川化学工業社製)2重量部と、アルカリ可溶性を有していない他の粘着付与剤である脂環族飽和炭化水素(アルコンP−115、酸価なし;荒川化学工業社製)98重量部とを用いた以外は実施例3と同様にて、粘着テープ1を得た。なお、粘着付与剤の総量を100重量部とした場合、アルカリ可溶性を有する粘着付与剤の含有量は、2重量部である。
粘着付与剤として、アルカリ可溶性を有する粘着付与剤である酸変性ロジン(パインクリスタルKE−604、酸価240mgKOH/g;荒川化学工業社製)82重量部と、アルカリ可溶性を有していない他の粘着付与剤である脂環族飽和炭化水素(アルコンP−115、酸価なし;荒川化学工業社製)18重量部とを用いた以外は実施例3と同様にして、粘着テープ1を得た。なお、粘着付与剤の総量を100重量部とした場合、アルカリ可溶性を有する粘着付与剤の含有量は、82重量部である。
続いて、粘着テープ1の評価方法について説明する。
(1)対PET粘着力
粘着テープ1について、JIS Z0237に記載された方法に準拠し、試験板としてPET板を用いて、粘着テープ1のPETに対する粘着力を測定した。
なお、粘着力の評価は、以下の基準で行った。
A:PET板に対する粘着力が4N/10mm以上。
B:PET板に対する粘着力が3N/10mm以上4N/10mm未満。
C:PET板に対する粘着力が3N/10mm未満。
粘着テープ1について、以下の方法により、アルカリ溶液に対する剥離性(溶解性、膨潤性)を評価した。
PETフィルムに粘着テープ1を貼り付けた試料を、85℃に設定した1.5%の水酸化ナトリウム溶液の中に入れ、15分間攪拌後、5分間静置し、粘着テープ1の状態を確認した。
アルカリ溶液に対する剥離性の評価は、以下の基準で行った。
A:粘着テープ1全体がPETフィルムから完全に剥がれている。
B:粘着テープ1における粘着剤層3の周囲のみ剥がれている。
C:粘着テープ1に変化がない。
内部に水を満たした容量500mlのペットボトルに対して、図2に示したようにアーチ状に粘着テープ1を貼り付け、取っ手とした。
続いて、粘着テープ1により形成された取っ手を治具に引っ掛け、400mmの高さから当該ペットボトルを落下させて粘着テープ1が剥がれるか否かを確認した。
耐衝撃性試験の評価は、以下の基準で行った。
A:5回落下させても粘着テープ1が剥がれない。
B:2〜5回目に粘着テープ1が剥がれる。
C:1回目に粘着テープ1が剥がれる。
実施例1〜5および比較例1〜4の粘着テープ1の評価結果を表1に示す。
また、粘着付与剤の総量を100重量部とした場合に、アルカリ可溶性を有する粘着付与剤の含有量が2.5重量部未満である比較例3の粘着テープ1では、アルカリ溶液に対する剥離性が劣ることが確認された。
さらに、粘着付与剤の総量を100重量部とした場合に、アルカリ可溶性を有する粘着付与剤の含有量が80重量部を超える比較例4の粘着テープ1では、耐衝撃性が劣ることが確認された。
Claims (4)
- シート状の基材と、
前記基材上に積層され、天然ゴムと当該天然ゴム100重量部に対して50重量部以上150重量部以下の範囲の粘着付与剤とを含む粘着剤層と、を有し、
前記粘着剤層は、前記粘着付与剤として、酸価が180mgKOH/g以上であるアルカリ可溶性を有する粘着付与剤を含み、さらに、当該アルカリ可溶性を有する粘着付与剤以外に、アルカリ可溶性を有していない他の粘着付与剤として、酸価が180mgKOH/g未満である粘着付与剤を含み、当該粘着付与剤の総量を100重量部とした場合に、当該アルカリ可溶性を有する粘着付与剤の含有量が2.5重量部以上80重量部以下の範囲であり、
ポリエチレンテレフタレートに対する粘着力が4N/10mm以上であることを特徴とする粘着テープ。 - 前記アルカリ可溶性を有する粘着付与剤は、酸変性ロジンまたはマレイン酸レジンから選ばれる少なくとも1種であることを特徴とする請求項1に記載の粘着テープ。
- 前記粘着付与剤は、アルカリ可溶性を有していない他の粘着付与剤として、脂肪族系粘着付与剤、テルペン系粘着付与剤、ロジン系粘着付与剤から選ばれる少なくとも1種を含むことを特徴とする請求項1または2に記載の粘着テープ。
- 前記アルカリ可溶性を有する粘着付与剤は、酸価が345mgKOH/g以下であることを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項に記載の粘着テープ。
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