JP7503624B2 - 粘着テープ - Google Patents
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Description
粘着剤層は天然ゴムと、木質系フィラーと、植物由来の可塑剤と、粘着付与剤と、を含有する。以下、各成分について詳細に説明する。
本発明の粘着剤層に用いられる粘着剤成分は、天然ゴムを含有する。
天然ゴムは、へベア・ブラジリエンスと呼ばれるゴムノキから採取された樹液(ラテックス)を固形化したものである。天然ゴムは、ギ酸等の酸で凝固、乾燥してシート化するシートゴムと、ゴム農園においてラテックス採取用のカップの中で自然に凝固させて得られたカップランプを粉砕、洗浄を繰り返し、乾燥後プレスして製造するブロックゴムに大別される。
なお、本明細書において天然ゴムと記載する場合には、特に言及しない限り、後述する液状天然ゴムは含まない。
本発明の粘着剤層は、充填剤として木質系フィラーを含有する。木質系フィラーとしては、例えば粉末状のセルロース、リグニン化合物等が挙げられる。中でも粉末セルロースは、繊維質の形状から粘着剤を補強する効果を示し、また嵩高いためテープ厚さに占める粘着剤量減による材料コスト削減が可能である。
本発明の粘着剤層には、粘着剤の軟化成分として植物由来の可塑剤を含む。植物由来の可塑剤としては、液状天然ゴム、大豆油、ひまわり油、菜種油、綿実油、亜麻仁油、コーン油、キャノーラ油、パーム油、またはそれらが改質されたもの(例えばエポキシ化大豆油等)等を用いることができる。これらの植物由来の可塑剤は、何れか1つの種類を単独で使用してもよいし、複数の種類を併用してもよい。
本発明の粘着剤層は、粘着付与剤を含む。粘着付与剤として、植物由来の粘着付与剤を用いることで、さらにバイオベース度の向上を図ることができる。植物由来の粘着付与剤としては、テルペン樹脂、テルペンフェノール樹脂、ロジン樹脂、ロジンエステル樹脂等が挙げられる。中でもテルペン樹脂はバイオベース度が高く、二酸化炭素排出量の低減が可能なため好適である。粘着付与剤は、何れか1つの種類を単独で使用してもよいし、複数の種類を併用してもよい。
ロジン誘導体としては、例えば、未変性ロジン又は変性ロジンをアルコール類によりエステル化したロジンエステル類;未変性ロジン又は変性ロジンを不飽和脂肪酸で変性した不飽和脂肪酸変性ロジン類;ロジンエステル類を不飽和脂肪酸で変性した不飽和脂肪酸変性ロジンエステル類;未変性ロジン、変性ロジン、不飽和脂肪酸変性ロジン類、又は不飽和脂肪酸変性ロジンエステル類におけるカルボキシ基を還元処理したロジンアルコール類;未変性ロジン、変性ロジン、各種ロジン誘導体等のロジン類(特に、ロジンエステル類)の金属塩;未変性ロジン、変性ロジン、各種ロジン誘導体等のロジン類にフェノールを酸触媒で付加させ熱重合することにより得られるロジンフェノール樹脂;未変性ロジン又は変性ロジンを、アクリル酸、フマル酸、又はマレイン酸等の酸類で変性した酸変性ロジン類;ロジンエステル類を、アクリル酸、フマル酸、又はマレイン酸等の酸類で変性した酸変性ロジンエステル類等が挙げられる。これらは、何れか1つの種類を単独で使用してもよいし、複数の種類を併用してもよい。
粘着剤層には、上記の成分以外に当該分野において公知の配合成分を含有させることができる。例えば、加硫剤、加硫促進剤、加硫助剤、老化防止剤、導電材、素練り促進剤、着色剤などが挙げられる。
本発明の粘着テープに用いる基材には、植物由来の繊維にポリオレフィンをラミネート加工した積層体を用いる。
植物由来の繊維としては、レーヨン、綿、カポック、亜麻、ラミー、大麻、黄麻、マニラ麻、サイザル麻、しゅろ、ここやし、キュプラ等が挙げられる。植物由来の繊維は何れか1つもしくは複数を併用してもよい。また、これらの混紡に関しては任意であり、特に限定されるものではない。また繊維は、織布、編布、不織布等どの形態でもよく、特に限定されない。
ポリオレフィンとしては、高密度ポリエチレン(HDPE)、低密度ポリエチレン(LDPE)、直鎖状低密度ポリエチレン(LLDPE)、ポリプロピレン(PP)、エチレン-酢酸ビニル共重合体(EVA)、エチレン-アクリル酸エチル共重合体(EEA)、等が挙げられる。バイオベース度を高める観点からはバイオポリオレフィンを使用することが好ましい。ここで、バイオポリオレフィンとは、サトウキビなどの植物由来のバイオエタノールから製造されたポリオレフィンを意味する。バイオポリオレフィンの製造方法は特に限定されず、公知の種々の方法を採用できる。バイオポリオレフィンとしては、例えば市販のバイオポリエチレンを用いることができる。バイオポリオレフィンは、何れか1つの種類を単独で使用してもよいし、複数の種類を併用してもよい。
本発明の粘着テープにおいて、バイオベース度が50%以上となるように各材料を選択することが好ましい。粘着テープのバイオベース度とは、粘着テープ全体の質量に占めるバイオマス由来成分の質量割合をいう。粘着テープのバイオベース度は、ISO16620-4(バイオベース質量含有率の求め方)により求めることができる。具体的には粘着テープ全体の質量(A)とバイオマス由来成分の質量(B)を算出し、以下の式により算出される値である。
バイオベース度(%)={質量(B)/質量(A)}×100
バイオベース度が高いほど、実質的な二酸化炭素排出量を低減することが可能となる。本発明においては、従来にない粘着剤層のバイオベース度を効果的に高めることができることから、粘着テープとして90%以上のバイオベース度の達成も容易である。なお、共重合体や複数種の材料を組み合わせて使用する場合などにおいて、一部にバイオマス由来成分を使用し、残りを石油由来成分等を使用している場合は、各成分のバイオマス由来成分の割合に応じてバイオベース度を計算する。
粘着テープの製造方法は、特に制限されず、従来公知の方法で製造することができる。例えば、基材は植物由来の繊維を所望の織布等に成形し、その両面もしくは片面にオレフィン樹脂をラミネートする。ラミネート方法はオレフィン樹脂のフィルムを織布に重ねて熱圧着したり、オレフィン樹脂を熱溶融して織布に押出成形したりする方法などいずれでもよい。また、ラミネート層を形成する織布等の面に表面処理を施してからラミネート層を形成することができる。
粘着剤層は、例えば、片面当たりの塗布量は30~400g/m2の範囲から目的に合わせて選択することができ、テープの厚みとしては80~900μmの範囲から選択することができる。
製造された粘着テープはロール状に巻き回し、所定の幅に切断する。切断されたテープは側面に包装材、例えばポリエチレンフィルム等で保護し、他のテープの粘着剤同士が接触することを防止して箱詰め等される。
本発明に係る粘着テープは、テープ側面のベタツキが効果的に抑制できる。
経糸および緯糸共に30番手のレーヨン糸を用い、経密度45本/インチ、緯密度35本/インチになるように織布を製織した。この織布の一方の面にバイオマス低密度ポリエチレン(商品名「SBC818」、BRASKEM S.A.製、密度0.918g/cm3)を加工温度300℃のTダイスによる押出ラミネート加工により成膜し、総厚200μmの基材を作製した。粘着剤組成物は、ニーダーにより素練りした天然ゴム100質量部に、充填剤として平均粒子径が32μmの粉末セルロース(1)(商品名「KCフロックW-200」、日本製紙(株)製)100質量部、可塑剤として重量平均分子量(Mw)が40,000である液状天然ゴム(1)(商品名「DPR-40」、DPR INDUSTRIES INC.製)25質量部、粘着付与剤としてテルペン樹脂(商品名「YSレジンPX1000」、ヤスハラケミカル(株)製、軟化点:100±5℃)100質量部を混合し調製した。前記織布の他方の面にこの粘着剤組成物をカレンダー塗工機で100μmの膜厚となるように塗布し、総厚300μmの粘着テープを得た。
充填剤として平均粒子径が37μmの粉末セルロース(2)(商品名「KCフロックW-100」、日本製紙(株)製)80質量部に変更した以外は実施例1と同様にして粘着剤組成物を調製した。この粘着剤組成物を実施例1と同様の基材上に塗布し、総厚300μmの粘着テープを得た。
充填剤として平均粒子径が45μmの粉末セルロース(3)(商品名「KCフロックW-50」、日本製紙(株)製)40質量部に変更した以外は実施例1と同様にして粘着剤組成物を調製した。この粘着剤組成物を実施例1と同様の基材上に塗布し、総厚300μmの粘着テープを得た。
充填剤として平均粒子径が24μmの粉末セルロース(4)(商品名「KCフロックW-400」、日本製紙(株)製)120質量部に変更した以外は実施例1と同様にして粘着剤組成物を調製した。この粘着剤組成物を実施例1と同様の基材上に塗布し、総厚300μmの粘着テープを得た。
可塑剤として重量平均分子量(Mw)が80,000である液状天然ゴム(2)(商品名「DPR-400」、DPR INDUSTRIES INC.製)25質量部に変更した以外は実施例1と同様にして粘着剤組成物を調製した。この粘着剤組成物を実施例1と同様の基材上に塗布し、総厚300μmの粘着テープを得た。
可塑剤として大豆油(商品名「ニッカ大豆白絞油」、日華油脂(株)製)25質量部に変更した以外は実施例1と同様にして粘着剤組成物を調製した。この粘着剤組成物を実施例1と同様の基材上に塗布し、総厚300μmの粘着テープを得た。
可塑剤としてエポキシ化大豆油(商品名「アデカサイザーO-130P」、(株)ADEKA製)25質量部に変更した以外は実施例1と同様にして粘着剤組成物を調製した。この粘着剤組成物を実施例1と同様の基材上に塗布し、総厚300μmの粘着テープを得た。
経糸および緯糸共に30番手のレーヨン糸を用い、経密度45本/インチ、緯密度35本/インチになるように織布を製織した。この織布の片側に低密度ポリエチレン(商品名「NUC8008」、密度0.918g/cm3、日本ユニカー製)を加工温度300℃のTダイスによる押出ラミネート加工により成膜し、総厚200μmの基材を作製した。粘着剤組成物は、ニーダーにより素練りした天然ゴム100質量部に、充填剤として平均粒子径が12μmの重質炭酸カルシウム(丸尾カルシウム(株)製)200質量部、可塑剤としてプロセスオイル(商品名「モービルサーム610」、EMGルブリカンツ合同会社製)25質量部、粘着付与剤としてC5樹脂(商品名「T-REZ RC100」、JXTGエネルギー製、軟化点:95~105℃)100質量部を混合し作製した。この粘着剤組成物をカレンダー塗工機で上記基材上に100μmの膜厚になるように塗布し、総厚300μmの粘着テープを得た。
ニーダーにより素練りした天然ゴム100質量部に、充填剤として平均粒子径が10μmのでんぷん粉(林純薬工業(株)製、第1級でんぷん)180質量部、可塑剤としてプロセスオイル(商品名「モービルサーム610」、EMGルブリカンツ合同会社製)25質量部、粘着付与剤としてC5樹脂(商品名「T-REZ RC100」、JXTGエネルギー製、軟化点:95~105℃)100質量部を混合し粘着剤組成物を調製した。この粘着剤組成物を比較例1と同様の基材上に塗布し、総厚300μmの粘着テープを得た。
以上、各実施例及び比較例として得られたテープサンプルの諸特性を以下の方法で試験し、評価を行った。その結果を表1、表2に記載した。
JIS Z 0237(粘着テープ・粘着シートの試験方法)の10(粘着力)に準じて、粘着力を測定した。但し、試験条件は以下の通りとした。[粘着テープの幅:10mm、引きはがし角度:180度、試験温度:23℃]
JIS Z 0237(粘着テープ・粘着シートの試験方法)の13(保持力)に準じて、保持力を測定した。但し、試験条件は以下の通りとした。[粘着テープの面積:幅25mm×長さ25m、錘:1000g、試験温度:40℃]
幅10mmのテープを23℃50%RHの環境下でステンレス鋼(SUS304BA)板に貼り、2kgのゴムローラを1往復させて圧着した。同環境下で30分放置後、これをテープ端部に100gの錘を吊した状態で90度方向に荷重を掛け、常温(23℃)で落下するまでの時間を測定した。
50mm幅で25mのテープを、23℃50%RHの環境下でテープの側面のみが接触する平行な2枚の板で挟み、圧縮試験機で荷重を加えて破壊するまでの応力を測定し、降伏点荷重値を求めた。
50mm幅で25mのテープを、テープの側面が下になるように置き、テープとテープの間にPEパッキンを挟み、5巻重ねて40℃の乾燥機に28日間放置し、常温に戻したのち、最下段のテープ側面のベタツキ状態を下記の基準で評価した。
〇:PEパッキンを容易に剥がすことができる。
×:PEパッキンを容易に剥がすことができない。
Claims (20)
- 植物由来の繊維の織布、編布又は不織布の両面もしくは片面にオレフィン樹脂をラミネートした基材と、該基材の少なくとも一方の面に設けられた粘着剤層とを含む粘着テープであって、該粘着剤層が粘着剤成分としての天然ゴムと、木質系フィラーと、植物由来の可塑剤と、粘着付与剤と、を含有する粘着テープ。
- バイオベース度が50質量%以上である請求項1に記載の粘着テープ。
- 前記粘着剤層は、前記天然ゴム100質量部に対し、前記木質系フィラーを10~250質量部、前記植物由来の可塑剤を5~50質量部、前記粘着付与剤を30~150質量部含有する請求項1または2に記載の粘着テープ。
- 前記木質系フィラーが、粉末セルロースである請求項1~3のいずれか1項に記載の粘着テープ。
- 前記粉末セルロースの平均粒子径が1~50μmである請求項4に記載の粘着テープ。
- 前記植物由来の可塑剤が、液状天然ゴム、大豆油又はエポキシ化大豆油である、請求項1~5のいずれか1項に記載の粘着テープ。
- 前記植物由来の可塑剤が、液状天然ゴムである請求項1~6のいずれか1項に記載の粘着テープ。
- 前記液状天然ゴムの重量平均分子量(Mw)が100,000以下である請求項7に記載の粘着テープ。
- 前記粘着付与剤が、植物由来の粘着付与剤である請求項1~8のいずれか1項に記載の粘着テープ。
- 前記植物由来の粘着付与剤がテルペン樹脂である請求項9に記載の粘着テープ。
- 前記粘着付与剤が、70℃~150℃の範囲の軟化点を有する粘着付与剤の1つもしくは複数の組み合わせからなる請求項1~10のいずれか1項に記載の粘着テープ。
- 前記植物由来の繊維が、レーヨンである請求項1~11のいずれか1項に記載の粘着テープ。
- 前記オレフィン樹脂が、バイオポリオレフィンである請求項1~12のいずれか1項に記載の粘着テープ。
- 前記バイオポリオレフィンが、バイオポリエチレンである請求項13に記載の粘着テープ。
- 前記オレフィン樹脂が前記織布、編布又は不織布の片面に設けられ、前記粘着剤層が前記基材の片面に設けられている、請求項1~14のいずれか1項に記載の粘着テープ。
- 前記オレフィン樹脂と前記粘着剤層とは、前記織布、編布又は不織布の異なる面に設けられている、請求項15に記載の粘着テープ。
- 前記基材が織布を用いた基材である、請求項1~16のいずれか1項に記載の粘着テープ。
- 前記基材が織布の片面にオレフィン樹脂をラミネートした基材であり、
前記織布の他面に粘着剤層が設けられている、請求項1~14のいずれか1項に粘着テープ。 - 植物由来の繊維を織布に形成し、該織布の片面又は両面にオレフィン樹脂をラミネートした基材と、該基材の片面又は両面に設けられた粘着剤層とを含む粘着テープであって、該粘着剤層が天然ゴムと、木質系フィラーと、植物由来の可塑剤と、粘着付与剤と、を含有する粘着テープ。
- 前記織布の片面にオレフィン樹脂が積層され、前記織布の他面に粘着剤層が設けられている、請求項19に記載の粘着テープ。
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