JPH0699671B2

JPH0699671B2 - 透気性接着テープの製造法

Info

Publication number: JPH0699671B2
Application number: JP1118276A
Authority: JP
Inventors: 直幸谷; 楠太郎吉田
Original assignee: 三協化学工業株式会社
Priority date: 1989-05-10
Filing date: 1989-05-10
Publication date: 1994-12-07
Anticipated expiration: 2009-12-07
Also published as: JPH02296881A; DE69011192D1; US5198064A; EP0397554B1; DE69011192T2; EP0397554A1

Description

【発明の詳細な説明】（イ）産業上の利用分野この発明は透気性接着テープの製造法に関する。さらに
詳しくは、水または水と吸水性高分子物質とを用いて簡
便に開孔させる、工業的に有利な透気性接着テープの製
造法に関する。

（ロ）従来の技術この発明の対象物は傷その他を保護するために用いる接
着テープに関する。ここにいう接着テープとは例えば、
接着性包帯、ばん創こう、包帯、外科用塗布材等であ
る。このようなテープは皮膚に接着され、長時間保持さ
れると皮膚にかぶれを生ずる。これを避けためには、テ
ープが透気性を有することが望ましい。

先行技術はこの問題を解決するために次に示す多くの方
法でテープに開孔を設けている。

（ｉ）機械的に、例えば製品にパンチして開孔を設け
る。

（ii）化学的に、例えば製品に溶媒によって浸出しう
る物質を導入する。

（iii）物理的に、例えば乾燥中に溶媒を除いて製品
に泡を生じさせることによって、材料に微孔性を与え
る。

（iv）裏材物質と接着剤との物理的作用、例えば接着
剤と繊状裏材とを接触して乾燥させ、接着剤層を多孔性
にする。

このうち、（iii）に分類される先行技術の例として
は、米国の3M社の“マイクロポアー（商標名）”や特開
昭57−182375号公報に開示されるテープなどがある。例
えば特開昭57−182375号公報によれば、有機溶媒中に接
着剤を分散させたものを用いて接着剤層を形成し、接着
剤層に透気性を付与している。

この点に関し、本発明者らは、透気性が優れた接着テー
プを簡便かつ効率よく製造する方法として、天然もしく
は合成ゴム系またはアクリル系の感圧接着剤の有機溶媒
溶液に、水または水と吸水性高分子物質とを均一に分散
させ、この分散液を剥離剤塗布シート上に塗、乾燥し、
ついでこの塗布面に多孔材を積層する方法（以下、水分
散法）を先に提案した（特公昭63−41585号公報）。

（ハ）発明が解決しようとする課題この発明は、上記水分散法をさらに改良すべくなされた
ものであり、ことに対象物に被着した際の密着保持力
（膜強度）がより向上され、さらに多孔材との密着性も
より向上された接着剤層を備えた透気性接着テープを製
造する方法を提供しようとするものである。

一般に、感圧接着剤の密着保持力を向上するためには、
接着剤中にその接着性を阻害しない程度のイソシアネー
ト系架橋剤を混合して架橋させる方法が知られている。

従って、上記水分散法における分散液中、ことに分散媒
となる感圧接着剤の有機溶媒溶液中にイソシアネート系
架橋剤を添加して造膜することが考えられる。

しかしながら、この場合には、混合されたイソシアネー
ト系架橋剤が分散液中に共存する水と反応して短時間で
系をゲル化してしまうため、均一塗布あるいは塗布自体
が不可能となって造膜することが困難であった。

また、このゲル化を避けるべく分散液中へのイソシアネ
ート系架橋剤を塗布直前に添加、混合して直ちに塗布を
行う方法も理論的に考えられる。しかし、この場合にお
いても添加されたイソシアネート系架橋剤が水との反応
により消費されるため、密着保持力や多孔材との密着性
の向上を充分に達成することは困難であった。

かかる状況下、本発明者らは鋭意研究の結果、前記水分
散法における分散液中に、必要量のイソシアネート系架
橋剤を添加すると共に、疎水性無機微粒子を添加するこ
とにより、上記問題点が解消される事実を見出し、この
発明に到着した。

（ニ）課題を解決するための手段かくしてこの発明によれば少なくとも水と疎水性無機微
粒子が分散され、天然ゴム系、合成ゴム系及び／又はア
クリル系の感圧接着剤と多官能性イソシアネート化合物
が含有された有機溶媒系分散液を、直接多孔材に塗布も
しくは含浸させて加熱乾燥するか、又は離型シート上に
塗布して加熱乾燥した後この塗布面に多孔材を積層する
ことにより、透気性接着剤層と多孔材が一体化された透
気性接着テープを得ることを特徴とする透気性接着テー
プの製造法が提供される。

この発明に用いた用語“透気性”とは、気体を透過しか
つ液体の水を透過しうるものである。液体の水は通常、
微小の加圧下において透過しうる。その程度はJIS P81
17の「紙および板紙の透気度試験方法」に準じて測定
し、すなわち645mm^２の面積のテストテープを空気300ml
が通過するのに要する時間の平均秒数で表した。

この発明に用いる接着剤は、天然もしくは合成ゴム系あ
るいはアクリル系感圧接着剤であって、当該分野に使用
しうるものはいずれも用いることができる。

この発明に用いる感圧接着剤は、通常有機溶媒に分散ま
たは溶解されたものが入手可能である。かかる有機溶媒
としては、疎水性有機溶媒、例えば酢酸エチル、ベンゼ
ン、トルエン、キシレン、ヘキサン、鉱油、石油エーテ
ルなどもしくはこれらの混合溶媒が挙げられる。これら
の有機溶媒溶液は、この発明の分散液の媒体となるもの
である。ただし、これ以外にこの発明の効果を阻害しな
い他の溶媒が添加されていてもよい。

また、接着剤に、粘着付与剤、可塑剤、酸化防止剤、医
薬または保存剤の一種もしくはそれ以上を含めておいて
もよい。

この発明において上記媒体中に分散させる水の添加量
は、ゴム系感圧接着剤の有機溶媒溶液に対して５〜60重
量部、またはアクリル系感圧接着剤の有機溶媒溶液に対
して５〜50重量部であり、好ましくはゴム系感圧接着剤
の有機溶媒溶液に対して10〜50重量部またはアクリル系
感圧接着剤の有機溶媒溶液に対して５〜40重量部であ
る。

また、この発明では水に加えて吸水性高分子物質が分散
されていてもよい。ここで、吸水性高分子物質とは、自
重の数百倍から４倍に近い水を吸収して膨潤し、しかも
水に溶解することなくかつ膨潤物に圧力を加えても吸水
した水を離脱しないものを意味する。例えばデンプン系
としては、デンプン−アクリロニトリルグラフト重合
体、デンプン−アクリル酸グラフト重合体、デンプン−
スチレンスルホン酸グラフト重合体またはデンプン−ビ
ニルスルホン酸グラフト重合体などであり、セルロース
系としては、セルロース−アクリロニトリルグラフト重
合体、セルロース−スチレンスルホン酸グラフト重合体
またはカルボキシメチルセルロースの架橋重合体などで
あり、ポリビニルアルコール系としては、ポリビニルア
ルコール架橋重合体またはアクリル−酢酸ビニルケン化
物などであり、アクリル系としては、ポリアクリル酸塩
架橋体またはポリアクリロニトリル系重合体ケン化物な
どであり、ポリエチレンオキシド系はポリエチレングリ
コールジアクリレート架橋重合体などであり、その他に
カルボキシル基、カルボン酸塩、水酸基またはスルホン
酸基などを含む重合体やポリビニルピロリドン系架橋重
合体らどがある。

吸水性高分子物質の添加量は、水に対して1/3000〜1/10
重量部であり、好ましくは水に対して1/600〜1/20重量
部である。さらに吸水性高分子化合物の粒子の大きさは
小さい程、水に対して分散しやすいので、粒径は60μｍ
以下が適当であり、好ましくは40μｍ以下である。

この発明の最も特徴とするのは、上記有機溶媒系分散液
中に多官能性イソシアネート化合物（イソシアネート系
架橋剤）を含有させると共にさらに疎水性無機微粒子を
共存分散させる点にある。

ここで多官能性イソシアネート化合物は、それ自体単一
化合物であってもよくいわゆるプレポリマーであっても
よく、少なくとも２以上の架橋用イソシアネート基を有
するものであれば使用可能である。この具体例としては
トリレンジイソシアネート（TDI）、ジフェニルメタン
ジイソシアネート（MDI）、トリジンジイソシアネート
（TODI）、キシレンジイソシアネート（XDI）、ヘキサ
ンメチレンジイソシアネート（HMDI）、トリメチロール
プロパン（TMP）−TDI付加物、多官能芳香族ポリイソシ
アネート（TDI重合体等）、ポリメチレンポリフェニル
イソシアネート等及びこれらの部分変性体が挙げられ
る。これらのうち、通常TDI−TMP付加物又はポリメチレ
ンポリフェニルイソシアネートを用いるのが好ましい。

一方、疎水性無機微粒子としては、無機粒体を核として
少なくともその表面が疎水性である微粒子が使用され、
例えばシリカ、アルミナ、テタニア等の金属酸化物の粒
子の表面に炭化水素基、シリコン化合物残基、フッ素化
合物残基等を結合して表面疎水性を向上させたものが使
用できる。この微粒子の平均粒径は通常10μｍ以下のも
のが適しており、ことに平均粒径約7nm〜３μｍのもの
が適している。平均粒径10μｍを越えるものは造膜され
る接着剤層に厚みムラをもたらしたり、表面円滑性を阻
害するため、この発明においては適さない。かかる疎水
性無機微粒子の好ましい具体例としては酸化ケイ素（シ
リカ）微粒子の表面をメチル基、トリメチルシリル基、
オクチルシリル基、ポリオルガノシロキサン基等の疎水
性付与基を結合させたものやシリコンオイルで表面被覆
したもの等が挙げられ、例えば疎水性シリカやアエロジ
ル等の名称で入手できる微粒子を使用することができ
る。

上記多官能性イソシアネート化合物の含有及び疎水性無
機微粒子の分散は、前記水分散液作製後に行ってもよ
く、前記水分散液作製前に接着剤の有機溶媒溶液中に予
め配合して行ってもよい。またこれらイソシアネート化
合物及び無機微粒子の配合は同時添加でも別添で行って
もよい。ただしいずれにせよ、上記有機溶媒液の溶媒と
同じ又は相溶性を有する疎水性有機溶媒中に予め分散又
は懸濁させた状態でこの溶液及び／又は懸濁液を前記水
分散液や有機溶媒溶液中に添加混合して行うのが適して
いる。

ここで添加する多官能性イソシアネート化合物の量は分
散液の感圧接着剤（固型分）100重量部に対し、多官能
性イソシアネート化合物の量が0.01〜40重量部となるよ
うに調整するのが適しており、0.01〜25重量部が好まし
い。ここで40重量部を越えると架橋が過剰となって膜の
硬化性が上昇し、意図する粘着性が得られないため適さ
ない。また、0.01重量部未満だと、膜の密着保持力向上
効果や裏材との密着性向上効果が不充分となり適さな
い。

一方、添加する疎水性無機微粒子の量は、上記イソシア
ネート化合物のNCO換算量に対し１％〜500％、好ましく
は５〜300％であり、前記分散液中の固型分（重量）に
対し0.01〜100％が適しており、好ましくは0.1〜60％と
される。この微粒子の量が過剰になると分散液の粘度が
高くなって塗工ムラを生じたりまた粘着力の低下を生じ
るため適さない。一方、過少であると、イソシアネート
化合物と水との反応を充分に抑制又は阻止することがで
きず、その結果、前述したゲル化の問題が生じたり密着
保持力向上効果及び裏材との密着性向上効果が不充分と
なるために適さない。

この発明においては、水、疎水性無機粒子、感圧接着
剤、多官能性イソシアネート化合物並びに任意に吸水性
高分子物質が含有された上記有機溶媒系分散液を、直接
多孔材に塗布もしくは含浸させて加熱乾燥するか（態様
１）、又は離型シート上に塗布して加熱乾燥した後この
塗布面に多孔材を積層すること（態様２）により、透
気性接着剤層の形成と多孔材との一体化が行われる。

上記多孔材としては、各種接着性テープの多孔性裏材と
して知られているものを用いることができ、例えばセル
ロース系の紙材、織布もしくは不織布、目の荒いポリマ
ーメッシュもしくはポリマーフォームなどの通気性を阻
害しないものが適用できる。

また、離型シートとしては、例えばシリコン塗布紙、シ
リコン塗布フィルム等の剥離剤塗布フィルムが使用でき
る。塗布又は含有量は、厚みによる透気性の劣化は小さ
いので、所望の厚みを形成する量を用いることができ
る。接着剤塗布の方法は通常用いられている方法を用い
てよい。

塗布又は含浸後の乾燥工程の温度は、例えば40〜140℃
で、通常用いられる多段ゾーン乾燥機を用いればよい
が、他の乾燥装置のいずれを用いてもよい。乾燥のため
の滞留時間は３分〜10分が適当である。

前記態様１において、分散液の含浸は、浸漬法によって
簡便に行うことができ、これにより多孔材の両面に接着
剤層が露出したいるゆる両面接着テープを効率良く製造
することができる。ただし、態様１における塗布法で多
孔材の一面に接着剤層を作成した後、他面に同様にして
接着剤層を形成することにより、両面接着テープを製造
することができる。また、態様２においても、多孔材の
一面に接着剤層が、他面に離型シートが配された接着テ
ープを得たのち、離型シートを剥離し、この面に同様に
して接着剤層を形成することにより、両面接着テープを
製造することができる。この発明は、これらのいずれの
態様をも包含するものである。

工業生産上、上記態様２で得られたテープは通常、離型
シートが積層されたままロールに巻くかあるいはシート
に切断される。また、態様１で得られたテープをロール
巻きで貯蔵する場合は、接着剤層が隣接する多孔材に付
着一体化しないように、たとえば多孔材裏面に予め剥離
剤被覆を施したものを用いるか、または接着層の上に保
護材（例えば、前述した離型シートや両面離型シートな
ど）を介在させることが望ましい。なお、最終テープ
は、放射線射あるいは他の方法で滅菌することができ
る。

（ホ）作用感圧接着剤の有機溶媒液に水又は水と吸水性高分子物質
を添加し、分散させ、この分散液を離型シートや多孔材
に塗布又は含浸させると感圧接着剤内に水及び／又は水
膨潤高分子物質の分散した不連続性の塗膜が得られる。
次の加熱乾燥工程、すなわち有機溶媒が除去され接着剤
層が形成される際、水及び／又は水膨潤高分子物質が接
着剤の融着を防止し、水分在部分に開孔が生ずる。

そして、分散液中に含有される多官能性イソシアネート
化合物は主として上記加熱乾燥工程時に接着剤層を構成
するゴム分子又はアクリル系高分子と反応して該接着層
の密着保持力（膜強度を）を向上するよう作用すると共
に、残存する多官能性イソシアネート化合物は多孔材の
有する官能基（例えば、OH基、NH₂基、COOH基など）と
徐々に反応して該多孔材と接着剤層との接着強度を向上
するよう作用する。

一方、疎水性無機微粒子は、分散液中でW/O型に分散し
た水や水膨潤高分子物質の界面に配向して上記イソシア
ネート系化合物と水との接触を阻害又は遅延するよう働
き、その結果イソシアネート系化合物の水との反応を阻
止又は抑制して系ゲル化やイソシアネート系化合物の無
用な消費を防止するよう作用する。

以下この発明を実施例によって詳述するが、これにより
この発明は限定されるものではない。

（ヘ）実施例実施例１２−エチルヘキシルアクリレート29.0重量部、ブチルア
クリレート8.1重量部、２−ヒドロキシルエチルアクリ
レート2.5重量部、アクリル酸0.5重量部、ベンゾイルパ
ーオキサイド0.06重量部および酢酸エチル58.0重量部と
からなる調製物を窒素気流中で通常の重合法を用いて重
合し、アクリル系感圧接着剤を得た。

得られたアクリル系感圧接着剤の酢酸エチル溶液（40wt
％）100重量部に水20重量部を添加混合して水が分散し
た分散液Ａを得た。

一方、多官能性イソシアネート化合物供給源として、コ
ロネートＬ−55E（日本ポリウレタン社製;TMP−TDI付加
体55重量％（NCO換算で9.5重量％）の酢酸エチル溶液）
を用い、これに疎水性無機微粒子としてのアエロジルＲ
−972（日本アエロジル社製；平均粒径約16nm、比表面
積110±20m^２/gの表面をH₃で疎水化したシリカ微粒子）
を添加して、下記イソシアネート／無機微粒子供給液１
〜４を調製した。

次いで、上記供給液１〜４を各々前記分散液A100重量部
に1.5重量部添加混合し各々対応する４種の塗布用原料
液１〜４を調製した。

この原料液について40℃下でその粘度の経時変化を調べ
た。この結果を次表に示す。なお単位はCPSである。

このように、疎水性無機微粒子を含有した原料液（２〜
３）は、含有しないものに比してゲル化が著しく遅延さ
れ、ことに原料液４については、４時間後においても塗
工に好適な低粘度状態が保たれていることが判る。

実施例２有機溶剤型アクリル系接着剤［リキダインAR−2010（三
協化学工業社製）；固型分40重量％；溶媒トルエン／酢
酸エチル］100重量部を用い、これに前記コロネートL55
−Ｅ（多官能性イソシアネート）にアエロジルＲ−972
（疎水性無機微粒子）を添加したイソシアネート／無機
微粒子供給液Ｂを所定量添加混合し、次いで、吸水性高
分子物質水溶液［サンウエットIM−1000MPS（三洋化成
工業（株））0.5重量部と水30重量部］を所定量混合分
散して下記組成のスラリー状塗工液を調製した。

このスラリーを各々コンマコーターにてシリコン塗布剥
離紙に塗工し、湿潤厚さ110〜120μｍとし多段ゾーン式
乾燥機に、乾燥温度約90℃下滞留時間３分〜10分通し、
乾燥接着剤層の残留溶剤を１％以下とし、乾燥接着剤層
の厚みを約35μｍとし、乾燥接着剤が乾燥機より出てく
ると、すぐにこれに不織布［ソンタラ8010;東レデュポ
ン（株））製］を積層し、接着剤を不織布と均密に接着
させ製品を得た。

この製品を一週間放置した後透気性（通気度）及び接着
剤層の各種物性を測定した。

なお、測定法はJIS−Z0237、JIS P8117に準じて測定し
た。

また、比較例として上記イソシアネート／無機微粒子供
給液の代わりに、アルミニウム系架橋剤オルガノチック
スAL−80［（株）マツモト交商］を用いたものについて
も同様の測定を行った。この結果を次表に示す。

実施例３下記組成からなるゴム系接着剤を用いた。

天然ゴム 15.0 ブロックポリマー（スチレン−イソプレン−スチレン）
4.0 テルペン樹脂（mp.115℃） 4.0 石油系樹脂（mp.80℃） 16.0 ポリブテン 1.0 2,6−ジターシャリーブチルパラクレゾール（考化防止
剤） 0.1 トルエン 60 （重量部）得られたゴム系接着剤（40wt％）100重量部に吸水性高
分子水分散液［サンウェット1M−1000MPS1.0重量部と水
30重量部］31重量部を添加混合した分散液を得た。

一方多官能性イソシアネート化合物供給源として、ミリ
オネートMR−100［ポリメチレンポリフェニルイソシア
ネート（NCO31wt％含有）日本ポリウレタン製］を用い
疎水性無機微粒子アエロジルＲ−972を添加して、下記
イソシアネートと無機微粒子供給液７〜９を調製した。

次いで上記供給液７〜９を各々前記分散液131重量部に
2.0重量部混合し、各々対応する３種の塗布用原料液７
〜９を調製した。

この原料液については25℃下でその粘度を経時変化を調
べた。単位はCPSである。

このように疎水性無機微粒子を含有した原料液（８〜1
0）は含有しないものに比してゲル化が著しく遅延され
た。

また実施例２と同様にして接着性テープ作製及び評価を
行った。各件及び結果を下表に示した。

なお、表中、供給液ＣはコロネートＬ−55E100重量部、
アエロジルＲ−972 1.5重量部、酢酸エチル250重量部
の組成からなり、供給液Ｄは、ミリオネート一Ｒ−100
［ポリメチレンポリフェニルイソシアネート（NCO31wt
％）］25重量部、アエロジルＲ−972 15重量部、トル
エン60重量部の組成からなるイソシアネート／無機微粒
子供給液である。また、裏材としては“ENDURA"（WR.GR
ACE社）を用いた。

このように、この発明の製造後においては、密着保持力
に優れ、粘着力が良好でかつ通気度の高い、接着テープ
を効率良く得られることが判る。

実施例４実施例２で用いた原料液６及び原料液（ハ）を用いて直
接塗工を行った。

和紙（坪量14g/m^２）に湿潤厚さ110〜120μｍになる様
にして直接塗工を行い、乾燥温度約80℃にて３分乾燥を
行い、乾燥後の総厚を約45μｍとした。以下それぞれの
通気度を測定した。

原料液６ 26秒/300ml 原料液（ハ） 1764秒/300ml 以上の結果から水分散法においては転写方式、直接塗工
方式のいかんにかかわらず、通気性の効果は認められ
た。

（ト）発明の効果この発明によれば、通気度や粘着力を阻害することな
く、水分散法によって密着保持力が大きく多孔材の密着
性もよい接着テープを効率良く得ることができる。

そして、実際製造過程においてもイソシアネートによる
系のゲル化も著しく抑制されるため、実用上極めて有用
である。

そして、さらに得られた接着テープについて以下のごと
き効果を得ることができる。

1.皮膚に貼付した時は、通気性を有してカブレや炎症を
起こす事が少ない。

2.経皮吸収治療システム用粘着剤として使用が可能であ
る（絆創膏の様なテープに薬を含ませて皮膚より薬を吸
収させ治療する方法） 3.透気性フィルムとの組み合わせにより水の侵入を防
ぎ、内部からの気体の透過が可能である。

4.貼り合時又は貼り合せ後、気体の発生する表面に貼り
合わせ可能である。（プラスチックなどの成型後ガスが
発生し、その上に貼ると浮きが生じるが透気性のあるフ
ィルムと組み合わせるとガスが逃げて浮きを防ぐ） 5.一般の通気性を必要とする工業的用途（例両面テープ
など）に使用可能である。

フロントページの続き (51)Int.Cl.⁵ 識別記号庁内整理番号ＦＩ技術表示箇所Ｃ０９Ｊ 7/02 ＪＫＫＪＫＺ 7/04 ＪＨＷ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】少なくとも水と疎水性無機微粒子が分散さ
れ、天然ゴム系、合成ゴム系及び／又はアクリル系の感
圧接着剤と多官能性イソシアネート化合物が含有された
有機溶媒系分散液を、直接多孔材に塗布もしくは含浸さ
せて加熱乾燥するか、又は離型シート上に塗布して加熱
乾燥した後この塗布面に多孔材を積層することにより、
透気性接着剤層と多孔材が一体化された透気性接着テー
プを得ることを特徴とする透気性接着テープの製造法。
【請求項２】水及び疎水性無機微粒子に加え、有機溶媒
系分散液中に吸水性高分子物質が分散されてなる請求項
１記載の製造方法。