JPH06507200A - 多層フイルムを用いるテープ構成物 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 多層フィルムを用いるテープ構成物 見所皇胃員 種りの用途のために、布または織布ダクトテープ（ｄｕｃｔ　ｔａｐｅ）を製造 したり、供給したりすることは長い間、知られてきたところである。一般に、使 用される布ダクトテープの仕上げ表面は着色した低密度または中密度ポリエチレ ンである。

ポリエチレンは、直接コーティングによるかまたは予備成形されたフィルムの接 着積層かでテープの強化スクリム（ｒｅｉｎｆｏｒｃｉｎｇ　ｓｃｒｉｍ）に施 用される。このテープは普段は、予備巻取りロールの形で存在し、接着剤上層は 接着剤層を介在させることなくより下層のポリエチレン表面に直接に接触してい る。ポリエチレンの低表面エネルギーにより、テープを離層させるかまたは裂く ような過度の力を加えな（とも使用目的のためにテープを巻戻すことができる。

布ダクトテープは、しばしばテープに色彩を与える色素を含有している。しかし ながら、ポリエチレン層中の色素量が増加するのにつれて、巻戻し抵抗も増加す る。限界量の色素配合量においては、巻戻しに困難を生し、テープの使用または 操作ができなくなる。この問題は、場合によっては所望の効果を達成するために 、必要量より少ない色素量で、より高価な色素を使用しなけらばならないことを 意味する。

テープの巻戻し特性に悪い影響を与えることなく、より多くの色素量が使用でき て、所望の性能特性を持つテープ製品が要望されている。

発ｊμυ」斐 本発明は、多層フィルム、ファブリックおよび接着剤層からなるテープ構成物に 関する。多層フィルムは低エネルギー表面を有するポリマーフィルムからなる第 一の表面層から構成される。表面層は半透明であることが好ましい。

さらに、フィルムは高い曲げ強度、水または湿気に対する高い透過抵抗性および ／または高い撓み温度を特徴とするポリマーフィルムからなる第二層または下部 層を包含する。場合により、多層フィルムは必要により表面層と下部層の間に配 置された追加の層を包含することができる。また、多層フィルムは所望の性能特 性を与えるのに必要な数の層を含有することができる。

第二層または下部層および／または中間層は色素を含有することが好ましい。多 層フィルムの使用は、より高い色素配合量および／またはより低グレードの色素 を使用することを可能にする。

表面の半透明層を色素層の上に重ねるために、使用される色素の量および／タイ プは完成テープのロール巻戻し特性に影響を及ぼさない。

強化用のファブリツタは、フィルムの下部層に隣接して置かれる。ファブリック を、接着剤で下部フィルム層に結合させるかまたは接着剤層中に埋込むことがで きる。一般に、ファブリックは織布またはメリヤス生地または他の材料の薄層で ある。

ファブリツタは、例えば、織られた木綿および／またはポリエステルファブリッ ク、または混合糸から織られた木綿／ポリエステルファブリックであることがで きる。ファブリックは、テープ幅を横切って直線に選択的に裂くことができる織 り目で、特徴ずけることが好ましい。このように、ファブリックはテープに横方 向の引裂き強度および引張り強度を与えている。

さらに、テープは接着剤基層を包含している。接着剤基層に使用できる接着剤は 、感圧性の接着剤である。接着剤層はフィルム下部層および／またはファブリツ タにしっかりと接着するが、ロールが巻戻される時フィルムの表面層から容易に 離れるように選ばれる。樹脂で粘着付与したゴム系接着剤は本発明のテープを製 造するのに特に有用である。

また、本発明のテープ構成物の製造方法は、本発明の主題でもある。一般に、多 層フィルムは所望の物性を有する多層フィルムを形成する少なくとも二つのポリ マー樹脂の共押出しで生成される。従って、多層フィルムはファブリツタと接着 剤基層を結合させて、完成品を製造する０本方法の一つの態様は、荒い目を有す る織物を使用し、接着剤基剤が布を通して透過することができることである。こ の態様では、ファブリツタを多層フィルムの下部層に隣接して配置し、接着剤を ファプリツタ層の上にコートさせる。

接着剤は、ファブリックの糸の間のすきまを透過し、フィルムの下部層に結合し 、それでフィルムと接着層を形成し、接着剤層の中にファブリツタ層を埋込むの である。もう一つの態様では、びっしりと織られたファブリックが使用され、そ れはすきまが非常に小さいので、従って接着剤基剤が透過することができない、 この場合、接着剤でフィルムまたはファブリックをコーティングし、フィルムと ファブリツタの間の接着層を形成するに十分な条件下、フィルムをファブリック と接触させることで、ファブリツタはフィルムの下部層に結合するのである。

ファブリツタに結合するフィルムの底面へのコロナ放電処理は、通常、フィルム が接着するのを改良するのに使用される。その後で、接着剤基剤を完成テープを 形成するファブリックの露出面上にコートする。

本発明のテープ構成物は、優れた巻戻し特性を、特に巻戻しの高速度で示す特性 を有する。

本発明は、テープの巻戻し抵抗を、特に高速度で減少させる方法を包含している 。上記構成物の多層フィルムを用いる本発明のテープは、一般に分光たり約３０ ０〜約６５０フイートである操作速度で著しく減少した巻戻し抵抗を示すことが わかった。

これらの速度では、より減少した巻戻し抵抗によって、より速く、より効率的な 製造法を採用することができる。しかしながら低速度では、テープロールの原形 を維持していくだけの、十分な巻戻し抵抗を保持している。

園夏皿車星脱皿 図１は多層フィルムを有する本発明のテープの横断面図を示す。

図２は２層フィルムとファブリックと該フィルムの間に接着剤層を有する本発明 のテープの横断面図を示す。

本発ユ■詳述 本発明のテープは、多層フィルム、ファブリックおよび接着剤層基層からなって いる。もし、必要であれば、ファブリツタをフィルムに結合させるためにフィル ム下部層とファブリツタの間に追加の接着剤層を置くことができる。テープの二 つの異なった具体例の構造を図に示す。

図で説明すると、図１は本発明のテープの一つの観点から見た横断面図を示す。

この具体例では、テープ１０は、層１２．２０および１４で示される多層フィル ム、ファブリック１６および接着剤ｒ＠１８から構成される。多層フィルムは、 低エネルギー表面を形成するポリマー材料からなる第一仕上げ層１２がら構成さ れる共押出しフィルムである。表面層１２は透明がまたは半透明であることが好 ましい。表面層１２に使用するのに適したポリマー材料は、低エネルギー表面を 有するフィルムを形成する熱可塑性ポリマー、コポリマーまたはポリマーブレン ドを包含する。　ａｏｄｙｎｅ／ｃ−未満の表面エネルギーを有するフィルムが 好ましい。

使用にあたり、接着剤層またはフィルム層の離層を惹き起こすような過度の応力 を加えることなしに、テープロールを巻戻すことができるように表面エネルギー は十分に低くなければならない。この基準を満足させるポリマーまたはコポリマ ーとして、例えば、低密度ポリエチレン、中密度ポリエチレン、フロロカーボン ポリマーまたはコポリマーおよびシリコーンポリマーまたはコポリマーを挙げる ことができる。低密度または中密度ポリエチレンが本目的のために好ましい。

低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ）は、特にその利用可能性と価格で好ましい。Ｌ ＤＰＥは約０．９１０〜約０．９４０ｇ／ｃｃの密度を有する分枝型のポリエチ レンである。中密度ポリエチレン（ＭＤＰＥ）は約０．９４０ｇ／ｃｃの密度を 有するポリエチレンポリマーであるといわれている。

フィルムは高い曲げ強度または曲げ剛性、高い熱撓み温度を示し、低い水蒸気透 過度を示すポリマー材料からなる第二層または下部層１４を有する。少なくとも １２０°Ｆ、そして好ましくは少なくとも１４０”　Ｆの熱撓み温度および約１ ．２５未満、好ましくは１．０未満ｇｍ／＋ｍｉｌ／　１００ｉｎ／２４ｈｏｕ ｒｓの水蒸気透過度を有するポリマーが好ましい。少なくとも１４０　Ｘ　１０ ３ｐｓｉの曲げ弾性率を有するポリマーが好ましい。

下部層１４を、上記特徴の少なくと一つかまたは好ましくはすべてを示すフィル ムを形成する熱可塑性ポリマー、コポリマーまたはポリマーブレンドから構成す ることができる。また、第二層が高い剛性を示すならば、織布中の間隙を繋げる ことによって、改良されたテープ外観を与えることができる。これらの基準を満 たすポリマーまたはコポリマーは高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）とポリスチレ ンブレンドを包含する。

ＨＤＰＥは、特にこの目的のために好ましい。ＨＤＰＥは約０．９４０ｇ／ｃＣ 〜約０．９７０ｇ／ｃｃまたはそれ以上の密度を有する直鎖状ポリエチレン、ま たは非常に分枝の程度の少ないポリエチレンである。

一つまたはそれ以上の所望の特徴を、フィルム中に追加の中間層を包含させてフ ィルムに付与することができる。例えば、下部層１４が高い曲げ強度を持つが、 熱撓み特性を欠くならば、このような特性を有するポリマーフィルムからなる一 つまたはそれ以上の追加の層を、第一および第二の層と共押出しをすれば、所望 の特性全てを有する多層フィルムを得ることができる。

この任意の層は第一層または第二層の間かまたは下部層１４の後に置くことがで き、図１の中で２０で表わされる。フィルムは所望の特性を得るに必要な多くの 中間層を含有することができる。

多層フィルムは合計的１．０〜２．０　ｗｉｔｓの厚さを有する。透明な仕上げ 層は約０．３ｍ１ｌｓの厚さであるのが好ましく、着色した下部層は約１．７ｍ １１ｇ以上の厚さであることができる。多層フィルムは一つ以上の色素を含有し 、テープに色彩を与えるのが好ましい。

適切な色の色素または色素混合物をテープ裏打ち材を形成するポリマー樹脂中で 分散させてテープに色を付与する。しかしながら、樹脂への色素の添加は樹脂か ら生成されるフィルムの表面エネルギーを増加させる。このより高い表面エネル ギーはテープの巻戻し抵抗の増加をさせる。この影響を打消すために、テープ製 造業者は色素をより少な（使用せざるを得なくなり、これは所要の色を出すため に、しばしばより高価な色素を使用しなければならないことを意味する０本発明 のテープ構成物において、色素は下部層および／または中間層中に含有され、そ の上に重ねる低表面エネルギー層の表面層は半透明または透明である。従って、 より多くの色素配合量とより高価でない色素を、テープのロール巻戻しと他の特 性にマイナスの影響を及ぼすことなくテープ中に使用することができる。

ファブリ、り１６は、例えば、織られた木綿またはポリエステルのファブリック または混合糸から織られた木綿／ポリエステルファブリソクを包含する織布また はメリヤス生地であることができる。また、インチ当たり約２２〜２４ストラン ドを有するステンチ結合（ｓｔｉｔｃｈ　ｂｏｎｄｅｄ）材料を使用することが できる。ファブリック１６は、縦軸に沿っての引き裂きまたはスリッティングに 抵抗し、横軸両端を直線に引き裂けるように選択される。

これは、テープの一部分を使用するために、テープを切る必要もなくきちんと引 き裂くことを可能にしている。本発明において、特にファブリックとして有用な 材料は、好ましくはインチ当たり約１０〜６０スレツドの縦糸、横糸の数を有す る木綿、木綿／ポリエステルまたは１００χポリエステルフアブリツタを包含し ており、ここで織り目または他の構造は、それ自体横方向の引き裂きが可能にな るような方法で選択されている。

接着剤層１日は、いくつかの感圧性の接着剤層であることができる。接着剤層１ ８は、ファブリックおよびフィルムの下部層と密に接着結合を形成するように選 択される。

本発明で有用である感圧性接着剤は、例えば、ポリ（エチルヘキシル）アクリレ ートのようなポリアクリレートおよび樹脂を粘着付与したゴム系接着剤を包含し ている。樹脂で粘着付与したゴム系感圧性接着剤は特に好ましい。

テープの表面部分に使用されるフィルム層は、多層フィルムを形成するようにポ リマー樹脂を共押出しして製造される。共押出しの方法は当該技術分野では良く 知られている。一般に、二つまたはそれ以上の異なったポリマーから構成される フィルムまたはシートは、いくつかの押出機から多軸−マニホールドダイまでの ポリマー樹脂の溶融流れを混合することによって製造される。共押出しは、単一 ポリマーでは得られない特性の組合せが得られるように、材料を結合するのに使 用される。共押出し層は、互いに永久的に結合し、単一の共押出し物を形成する 。

次いで、ファブリツタと接着剤層基層を共押出しフィルムに施用する。密に織ら れたファブリツタを使用するならば、ファブリツタを接着剤でフィルムの下部層 に結合させることができる。接着剤は、フィルムに施用するのによく知られた技 術で適用することができる。

本発明のテープを製造する好ましい方法は、カレンダリングによるものである。

カレンダリングは、コーティングされたウェブの連続製造に用いられる工程であ る。感圧性接着剤を高圧下、高度に研磨した温度−制御されたロール対の間に通 過させる。

カレンダーロールの間の間隔は、所望の厚さの接着剤の均一層がコートされるこ とを確実にする。この方法では、密に織られたファブリツタを用いるならば、フ ァブリツタをカレンダリング操作において接着剤で両面をコートし、−面はこれ と同じ接着剤コーティングで多層フィルムの下部にラミネートする。

もしファブリックが十分に目の荒い織物であるならば、ファブリックとフィルム の両方を、ファブリックを多層フィルムの下部と接触させ一緒にしてカレンダー を通過させる。接着剤をカレンダリング操作の間、ファブリツタのすきまに圧入 し、フィルムに結合させ、ファブリックを接着剤層中に埋込ませる。

本発明の好ましい態様においては、テープ製品をテープ裏打ち材用の１．ｈｉｌ の２一層共押出しフィルムを用いて製造した。仕上げ層は、非着色の低密度ポリ エチレンであり、下部層は着色した高密度ポリエチレンであった。比較のために 、着色した低密度ポリエチレン単一層の２．２５ｍ１ｌ　フィルムを用いるテー プを同一の方法で処理した。両方のフィルムをファブリックと接着剤と共に押出 し、結合し、完成品を形成させた。ファブリックと接着剤を３−ロールカレンダ ーを用いてフィルムに施用した。

ファブリックは織った木綿／ポリエステルファブリツタであり、接着剤は樹脂を 粘着付与したゴム系接着剤であった。

より薄い多層フィルムから製造されたテープは、より良好な外観を有し、より容 易な高速ロール巻戻し特性により、操作するのが一層容易になった。多層テープ 組成物は、高速でより減少した巻き戻し抵抗を示し、テープのロールを作るため の製造工程をより速く、より効果的に進めることができる。クロステープは、例 えば、５０インチの幅とより広い大きなロールとして、一般に、製造される。大 ロールは、消費者による用途に応じてより小さいロール（通常、２インチ幅）に 、スリットされる。

テープの供給用ロールである、゛°カレンダーされたものとして”の全幅の巻戻 し抵抗を、無視してよいものから、巻戻す際に裏打ち材が裂けるほど抵抗の高い ものまでに変えることができる。商業的に有用なテープロールを製造するために 、全幅の供給用ロールは、最終用途または販売用により短く、より狭い幅に切り 、再び巻戻すスリッターに送られ、巻戻されてより小さいロールに変えられるの である。もし、巻戻し抵抗が余りに小さいと、テープは製造プラントでは容易に 巻戻されるが、その裏打ち材への接着が非常に悪くなり、実際の用途に必要な密 着ロールを製造できなくなる。

また、巻戻し抵抗が余りに大きいと、最終用途への適用において良く接着するで あろうが、スリッティングするためのプラントでの巻戻しが困難になる。巻戻し 抵抗が余りに大きいと、テープを巻戻すスリッティング機械の装置が大きな応力 集中を受け、焼損する。プラントのスリッティング速度は、手動スリフタ−の約 ３００ｆｔ、／ｓｉｎ、の通常運転速度から自動スリッターの約６５０ｆｔ、／ ｓｉｎ、がまたはそれ以上の通常運転速度まで変えることができる。

本発明のテープは、スリッティング操作で使用されるような高速（例えば、３０ ０ｆ　ｔ／ｗｉｎ、より大きい）において小さい巻戻し抵抗を有する製品を造る ことでこれらの問題を回避しているが、利用者が使用するような低速ではより大 きな巻戻し抵抗も持っている。

従って、本発明のテープ構成物は、独特な物性の組合わせを提供する。

裏旅班 本発明のテープの高速特性を説明する実施例として、同じタイプの接着剤とファ ブリツタだが、二つの異なるフィルムを使用するテープを比較した。テープ＃１ は、アルミニウム色素の０．５χを有する３隋ｉ１ｓの厚さの標準低密度ポリエ チレンを含有する。テープ＃２は、表面ＬＤポリエチレン層中に色素を含まない 共押出しされた１、８ｍ１ｌの厚さのＬＤ／ＨＤポリエチレン層を含有している 。両方のテープを上記のカレンダリング法によって製造した。

低速の巻戻し特性を表示している裏打ち材への接着と二つのテープの高速での巻 戻し抵抗を比較した。結果を表に示す。

表 フィルム＃１　フィルム＃２ 裏打ち材への接着　２９．３　３１．２（ｏｚ、／ｉｎ、）　＋ 巻戻し抵抗　４．５　３．７ （１／ｉｎ、）　＋＋ ＋　感圧性テープ会議試験方法　ＰＳＴＣ−１＋＋　６００　ｆｔ、／ｓｉｎ、 、巻戻し速度表中の上記のデータは、標準の着色したＬＤポリエチレン（フィル ム１１）を含有するテープが、共押出したポリエチレンを用いるテープに比べる と、裏打ち材への接着が僅かにより小さいが、６００ｆ　ｔ、／ｓｉｎ、におけ る巻戻し抵抗では２１χより大きかったことを示す。

これらの結果は、製品の用途に必要な裏打ち材への接着特性に悪影響を及ぼすこ となく、テープの高速での巻戻し抵抗が、フィルムの剥離表面における色素の減 少するのにつれて、小さくなる傾向であることを示す。

本発明のテープは、強力で、可撓性で、耐湿性であり、単一層で作られた同じタ イプの従来の利用可能なテープと比べて、改良された外観を与える。本発明のテ ープは、優れた外観とより高いフィルム色素量、より固いフィルム剛性および／ またはフィルムのより大きい耐熱性を有する性能を達成する。より低グレードの 色素とより薄い厚さのフィルムを使用できるために、テープを製造する原材料価 格を低減させる。

本発明のテープは、改良されたロール巻き戻し特性を示し、より高級な製品とよ り安い加工費を結果として生ずる。

Ｈ等 当該技術分野の当業者は、これまで記述された本発明の態様に多くの同等物を確 かめることができる。このような同等物は、次の請求の範囲に包含される。

補正書の写しく翻訳文）提出書（特許法第１８４条の７第１項）平成６年３月１ ７日

Claims (20)

【特許請求の範囲】
1. １．ａ．表面層が巻き戻しリリースのために低エネルギー表面を有するポリマー またはコポリマーで、下部層が高い熱撓み温度と低い水蒸気透過度を有するポリ マーまたはコポリマーからなる多層フイルム； ｂ．下部層に隣接したファブリック；およびｃ．感圧性接着層 からなるテープ構成物。
2. ２．表面層が低密度ポリエチレン、中密度ポリエチレン、フロロカーボンポリマ ー、フロロカーボンコポリマー、シリコーンポリマーおよびシリコーンコポリマ ーから構成される群から選択されたポリマーからなる請求項１の構成物。
3. ３．下部層が高密度ポリエチレンポリマー、ポリスチレンポリマー、高密度ポリ エチレン−ポリスチレンコポリマーおよび高密度ポリエチレン−ポリスチレンブ レンドから構成される群から選択されたポリマーからなる請求項１の構成物。
4. ４．ファブリックが木綿、ポリエステルおよび木綿−ポリエステルブレンドから なる群から選択されたものである請求項１の構成物。
5. ５．接着剤が樹脂で粘着付与したゴム系接着剤である請求項１の構成物。
6. ６．ファブリックが第二の接着剤層と共に下部層に接着している請求項１の構成 物。
7. ７．接着剤が第二層に結合し、ファブリックが接着剤層に一体に組込まれる請求 項１の構成物。
8. ８．下部層が色素を含有する請求項１の構成物。
9. ９．表面層と下部層の間に配置される熱可塑性ポリマー、コポリマーまたはポリ マーブレンドからなる少なくとも一つの中間フイルム層をさらに含む、請求項１ の構成物。
10. １０．ａ．半透明の低密度ポリエチレンからなる仕上げ層および着色した高密度 ポリエチレンから構成される下部層からなる多層フイルム； ｂ．下部層に隣接したファブリック；およびｃ．感圧性接着剤層 からなるテープ構成物。
11. １１．ファブリックが木綿、ポリエステルおよび木綿−ポリエステルブレンドか ら構成される群から選択された織布または不織布である請求項１０のテープ構成 物。
12. １２．接線剤が樹脂で粘着付与したゴム系接着剤からなる請求項１０のテープ構 成物。
13. １３．ファブリックが第二の接着剤層と共に下部層に接着している請求項１０の テープ構成物。
14. １４．フイルムの表面層と下部層の間に配置される熱可塑性ポリマー、コポリマ ーまたはポリマーブレンドから構成される少なくとも一つの中間フイルム層を含 む請求項１０のテープ構成物。
15. １５．裏打ち材、ファブリックおよび接着層からなるテープ構成物において、表 面層が低エネルギー表面を有するポリマーまたはコポリマーで、下部層が高い熱 撓み温度と低い水蒸気透過度を有するポリマーまたはコポリマーからなる多層共 押し出しフイルムを利用することからなる、テープ構成物の高速の巻き戻し抵抗 を減少させる方法。
16. １６．表面層が、低密度ポリエチレン、中密度ポリエチレン、フロロカーボンポ リマー、フロロカーボンコポリマー、シリコーンポリマーおよびシリコーンコポ リマーから構成される群から選択されたポリマーからなる請求項１５の方法。
17. １７．表面層が、低密度ポリエチレンからなる請求項１６の方法。
18. １８．下部層が、高密度ポリエチレン、ポリスチレンポリマー、高密度ポリエチ レン−ポリスチレンコポリマーおよび高密度ポリエチレン−ポリスチレンブレン ドから構成される群から選択されたポリマーからなる請求項１６の方法。
19. １９．下部層が、高密度ポリエチレンからなる請求項の方法。
20. ２０．下部層が、色素を含有する請求項１９の方法。