JPWO2015068610A1 - タイヤ用粘着シートおよびタイヤ用粘着シートの製造方法 - Google Patents
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Abstract
Description
すなわち、特許文献1には、所定の配合割合で構成されるホットメルトタイプの粘着剤組成物を含むタイヤ用粘着シートであって、特に、粘着付与剤として異なる軟化点を有する2種類以上の粘着付与剤を有するタイヤ用粘着シートが開示されている。
すなわち、特許文献2には、所定の配合割合で構成されるホットメルトタイプの粘着剤組成物を含むタイヤ用粘着シートであって、特に、粘着付与剤として所定の重合ロジンエステルと、他の所定の粘着付与樹脂と、を少なくとも含むタイヤ用粘着シートが開示されている。
しかしながら、ポリエチレンテレフタレート樹脂フィルムは、比較的高価であるため、より安価なポリオレフィン系樹脂フィルムを基材として用いたタイヤ用粘着シートが求められている。
ここで、ポリオレフィン系樹脂フィルムを基材として用いた場合、製造時の加熱により、あるいは保管経時、貼付経時での寸法変化が大きく、経時で粘着シートにシワが発生するという問題が見られた。
すなわち、特許文献3には、(A)ゴム状炭化水素系エラストマーと、所定の数平均分子量を有する(B)液状炭化水素系可塑剤を含む粘着剤組成物が開示されている。
すなわち、いずれもポリエステル系樹脂シートに比較し、基材としてポリオレフィン系樹脂シートを用いた場合には、粘着シートの寸法変化が大きく、保管経時でシワが発生するという問題について具体的に何ら検討されていなかった。
すなわち、本発明は、基材としてポリオレフィン系樹脂シートを用いた場合であっても、粘着シートの寸法変化率が小さく、保管経時等でシワが発生しないとともに、低温から高温にわたって良好な粘着特性が得られるタイヤ用粘着シートおよびタイヤ用粘着シートの製造方法を提供することを目的とするものである。
(A)ブロック共重合体:15〜40重量%
(B)異なる軟化点を有する複数の粘着付与剤:30〜70重量%
(C)液状炭化水素系可塑剤:10〜50重量%
かつ、(C)液状炭化水素系可塑剤の数平均分子量が10,000〜60,000の範囲内の値であることを特徴とするタイヤ用粘着シートが提供され、上述した問題点を解決することができる。
すなわち、タイヤ用粘着シートのMD方向に対する寸法変化率を規定することによって、基材としてポリオレフィン系樹脂フィルムを用いた場合であっても、保管経時等で基材の寸法変化に基づく粘着シートの寸法変化率の影響を効果的に規定することができる。
また、所定の液状炭化水素系可塑剤であれば、基材としてポリオレフィン系樹脂フィルムを用いた場合であっても、可塑剤が基材に移行し難いため、保管経時等で基材の寸法変化を促進させず、結果として、粘着シートにシワが発生することを効果的に防止することができる。
さらに、所定の配合割合でブロック共重合体と、軟化点が異なる複数の粘着付与剤と、所定の可塑剤とを使用することにより、高温から低温にわたって、ホットメルトタイプ粘着剤組成物のタイヤへの粘着力や凝集力の調整をさらに容易とすることができる。
なお、60℃、7日間におけるMD方向に対する寸法変化率を測定するにあたっては、実施例1に記載の方法を採用することができる。
このように構成することによって、基材シートの寸法変化に基づく粘着シートの寸法変化率の影響をより効果的に規定することができる。
すなわち、室温で液体であるテルペン系樹脂を所定の割合で使用することにより、基材にポリオレフィン系樹脂フィルムを用いた場合であっても、基材の寸法変化率に影響することなく、少量で粘着シートとタイヤとの粘着力を向上させることができる。
すなわち、所定の粘着付与剤の組合せとすることにより、脂肪族系石油樹脂等は、ブロック共重合体中の樹脂部分に選択的に相溶し易く、重合ロジンエステルは、ゴム部分に選択的に相溶しやすく、かつ、テルペン系樹脂は、タイヤに対して親和性が高いことから、ホットメルトタイプ粘着剤組成物のタイヤへの粘着力や凝集力の調整をさらに容易とすることができる。
すなわち、液状炭化水素系可塑剤として、イソプレン系可塑剤を用いることにより、ブロック共重合体に対して良好な可塑性を付与することができ、かつ、基材としてポリオレフィン系樹脂フィルムを用いた場合に、保管経時等で基材へ可塑剤が比較的移行し難いため、タイヤ用粘着シートの寸法変化率を抑制することができる。
また、イソプレン系可塑剤のガラス転移点を規定することによって、ブロック共重合体に対する可塑性をより向上させることができる。
すなわち、所定のABA型ブロック共重合体と、AB型ブロック共重合体とを、所定量の割合で配合することにより、夏場や冬場であっても、それぞれ十分な保持力を発揮して、タイヤに貼付後における浮きや剥がれの発生を防止することができる。
すなわち、ブロック共重合体中のポリスチレン領域の含有量を最適化することにより、ホットメルトタイプ粘着剤組成物の粘着力や凝集力の調整をさらに容易とすることができる。
このように構成することにより、タイヤ用粘着シートをより追従性に優れたものとすることができるとともに、より安価に製造することができる。
このように構成することにより、粘着シートの寸法変化率をさらに抑制することができる。
また、金属層が、粘着剤層を介して、タイヤの構成成分の移行をブロックして、基材表面における黒色化を有効に防止することができる。
また、タイヤ用粘着シートの意匠性を向上させることができる。
(1)下記(A)〜(C)成分を含むホットメルトタイプ粘着剤組成物を準備する工程
(A)ブロック共重合体:15〜40重量%
(B)異なる軟化点を有する複数の粘着付与剤:30〜70重量%
(C)数平均分子量が10,000〜60,000の範囲内の値である液状炭化水素系可塑剤:10〜50重量%
(2)基材として、ポリオレフィン系樹脂フィルムを準備する工程
(3)基材上にホットメルトタイプ粘着剤組成物を塗工して、JIS K 7133に準拠して測定した60℃、7日間におけるMD方向に対する寸法変化率が、±0.6%未満の値であるタイヤ用粘着シートを形成する工程
本発明の実施形態は、基材と、粘着剤層と、を含むタイヤ用粘着シートであって、当該粘着剤層が、ホットメルトタイプ粘着剤組成物を含むとともに、タイヤ用粘着シートのJIS K 7133に準拠して測定した60℃、7日間におけるMD方向に対する寸法変化率が、±0.6%未満の値であって、基材が、ポリオレフィン系樹脂フィルムであり、ホットメルトタイプ粘着剤組成物が、下記(A)〜(C)成分を含み、
(A)ブロック共重合体:15〜40重量%
(B)異なる軟化点を有する複数の粘着付与剤:30〜70重量%
(C)液状炭化水素系可塑剤:10〜50重量%
かつ、(C)液状炭化水素系可塑剤の数平均分子量が10,000〜60,000の範囲内の値であることを特徴とするタイヤ用粘着シートである。
以下、本発明の第1の実施形態を、図面を参照して、具体的に説明する。
(1)種類
図1(a)〜(d)に例示するタイヤ用粘着シートの一部を構成する基材10の種類は、ポリオレフィン系樹脂フィルムであることを特徴とする。
この理由は、より安価にタイヤ用粘着シートを製造することができるためである。
しかしながら、前述のように、ポリオレフィン系樹脂フィルムを基材として用いた場合、製造時の加熱により、あるいは保管経時、貼付経時等での基材の寸法変化が大きく、経時で粘着シートにシワが発生する場合がある。
そこで、本発明において、粘着剤層として、後述するホットメルトタイプ粘着剤組成物を含むことによって、基材としてポリオレフィン系樹脂フィルムを用いた場合であっても、ホットメルトタイプ粘着剤組成物が基材の寸法変化に与える影響を少なくし、粘着シートの寸法変化率を抑制することができる。
なお、ポリオレフィン系樹脂フィルムの種類は、特に限定されるものではなく、ポリプロピレン、ポリエチレン等が挙げられ、ポリプロピレンフィルムを用いることが、より好ましい。また、無延伸ポリプロピレンフィルムであっても、二軸延伸ポリプロピレンフィルムであってもよい。
例えば、内部に酸化チタンを含む、白色ポリプロピレンフィルムが挙げられる。
また、基材の構成に関して、図1(b)に示すように、金属層13、例えば、アルミニウム蒸着層を備えた基材10であることが好ましい。
この理由は、かかる基材10と、粘着剤層11との間に、金属層13を備えることにより、粘着剤層から基材へ構成成分が移行することを防止することができ、粘着シートの寸法変化率をより低減することができるためである。
また、タイヤの構成成分の移行に起因した、基材表面における黒色化を有効に防止できる。より具体的には、タイヤを構成するゴム材料の構成成分であるアミン系老化防止剤や芳香族系オイル等が、基材まで移行し、それが原因となって、基材表面が黒色化する場合があるが、金属層13によって、それらの移行をブロックするためである。
また、図示しないものの、粘着シートの寸法変化率の低減のために、基材と粘着剤層との間に、易接着層(コート層)を設けることも好ましい。
当該コート層の種類としては、ウレタン系またはポリエステル系コート層が挙げられる。
また、基材の構成に関して、図1(c)に示すような印刷層15や、さらに図1(d)に示すように、印刷層15を形成しやすくするための着色層14や、図示しないものの、熱転写記録やインクジェット記録などの記録を可能にするための記録層や、あるいは磁気記録、バーコード、およびマイクロ半導体素子等の情報領域を基材10の一部に設けることも好ましい。
基材の厚さを10〜150μmの範囲内の値とすることが好ましい。
この理由は、かかる基材の厚さが10μm未満の値になると、取り扱いが困難になったり、貼り付け時にシワになったり、剥離時に基材が破壊されたりする場合があるためである。
一方、かかる基材の厚さが150μmを超えると、柔軟性が低下するのに伴い、被着体としてのタイヤへの追従性が低下し、タイヤ用粘着シートがタイヤから剥がれやすくなる場合があるためである。さらに、基材の厚さを10〜120μmの範囲内の値とすることがより好ましい。
(1)種類
粘着剤層を構成する粘着剤の種類は、ホットメルトタイプ粘着剤組成物であることを特徴とする。
この理由は、ホットメルトタイプ粘着剤組成物であれば、粘着剤層を積層する際に溶剤を使用したり、乾燥させることが不要であって、製造装置を小型化したり、製造時間を短縮することもできるためである。
粘着剤層を構成するホットメルトタイプ粘着剤組成物は、表面に凹凸を有するタイヤに対して粘着力を有するものであって、以下の組成のホットメルトタイプ粘着剤組成物を含むことを特徴とする。
すなわち、ホットメルトタイプ粘着剤組成物が、
(A)ブロック共重合体:15〜40重量%
(B)異なる軟化点を有する複数の粘着付与剤:30〜70重量%
(C)液状炭化水素系可塑剤:10〜50重量%
を含み、かつ、(C)液状炭化水素系可塑剤の数平均分子量が10,000〜60,000の範囲内の値であることを特徴とする。
この理由は、かかるホットメルトタイプ粘着剤組成物であれば、低温から高温にわたり、タイヤに対する粘着力の調整が容易になるためである。
より具体的には、タイヤ用粘着シートに使用した場合に、外気温の低い冬場であっても、スタッドレスタイヤを被着体とした場合であっても、浮きや剥がれが少なく、精度良く貼り付けることができる。また、外気温の高い夏場であっても、貼付後の浮き剥がれの問題がなく、さらに、粘着剤層を積層する際に、溶剤を使用したり、乾燥させることが不要であって、製造装置を小型化したり、製造時間を短縮することもできる。
また、ブロック共重合体の例としては、スチレン、イソブチレン・スチレンブロック共重合体(SIBS)、スチレン・ブタジエン・スチレンブロック共重合体(SBS)、スチレン・イソプレン・スチレンブロック共重合体(SIS)などのABA型ブロック共重合体が挙げられる。
ここで、ABA型ブロック共重合体とは、A成分とB成分の2種類の単一重合物をブロック化して重合させた共重合物であり、A成分が樹脂成分であり、B成分がゴム成分であるとすると、ゴム成分(B成分)の両端が樹脂成分(A成分)のドメインにより拘束されている構造となる。
かかるABA型ブロック共重合体としては、タック性付与が容易であって、低温時のタイヤ表面に対する粘着力の調整がさらに容易であることから、スチレン・イソプレン・スチレンブロック共重合体(SIS)を使用することがより好ましい。
これら合成ゴム系粘着剤には、粘着付与剤、可塑剤、添加剤などを配合して、粘着力や保持力を調整することができる。
この理由は、かかるブロック共重合体の配合量が15重量%未満の値になると、粘着剤全体の凝集力が低下し、外気温の高い夏場において、特性低下が著しくなったり、粘着シート断面からのしみ出し(以後、ウーズと呼ぶ)が生じたり、さらには、打ち抜き加工時の糊切れが悪化したりする場合があるためである。
一方、かかるブロック共重合体の配合量が40重量%を超えると、タイヤに対する粘着力が低下して、タイヤに貼付けた際に、強固に接着できず、特に低温環境下での貼付けが困難となる場合があるためである。また、かかるブロック共重合体の配合量が40重量%を超えると、粘着剤全体の溶融粘度が上昇し、ホットメルトコーティング適性が低下する問題が発生する場合がある。
したがって、ブロック共重合体の配合量を、ホットメルトタイプ粘着剤組成物の全体量に対して、18〜30重量%の範囲内の値とすることがより好ましい。
この理由は、かかるジブロック共重合体の配合量が30重量%未満の値になると、低温時でのタイヤに対する粘着力の値が不十分となり、タイヤから浮きや剥がれが生じやすくなる場合があるためである。一方、かかるジブロック共重合体の配合量が80重量%を超えると、凝集力が低下して、ウーズやラベル剥離後の糊残りが発生しやすくなる場合があるためである。
なお、ABA型ブロック共重合体がスチレン・イソプレン・スチレンブロック共重合体(SIS)である場合には、AB型ブロック共重合体としては、同種のスチレン・イソプレンブロック共重合体(SI)を含むことが好ましい。
この理由は、ポリスチレン領域の含有量が20重量%を超えると、相対的に粘着性発現に大きく寄与するイソプレンが不足するため、タイヤに対する粘着力が低下して、タイヤに貼付けた際に、強固に接着できず、特に低温環境下での貼付けが困難となる場合があるためである。さらに、粘着剤全体の溶融粘度が上昇し、ホットメルトコーティング適性が低下する問題が発生する場合がある。
ただし、ポリスチレン領域の含有量が過度に低下すると、凝集力が低下して、ウーズやラベル剥離後の糊残りが発生しやすくなる場合がある。したがって、ブロック共重合体100重量%中のポリスチレン領域の含有量を10〜20重量%の範囲内の値とすることがより好ましい。
(i)種類
ホットメルトタイプ粘着剤組成物を構成するにあたり、異なる軟化点を有する複数の粘着付与剤を添加することを特徴とする。
ここで、粘着付与剤の種類は特に限定されるものではなく、重合ロジン、重合ロジンエステル、ロジン誘導体などのロジン系樹脂、ポリテルペン樹脂、芳香族変性テルペン樹脂及びその水素化物、テルペンフェノール樹脂、クマロン・インデン樹脂、脂肪族系石油系樹脂、芳香族系石油樹脂及びその水素化物、脂肪族/芳香族共重合体石油樹脂、スチレン又は置換スチレンの低分子質量合体などの少なくとも一種類が例示される。
また、異なる軟化点を有する複数の粘着付与剤が、室温で液体であるテルペン系樹脂を含み、かつ、当該室温で液体であるテルペン系樹脂の配合量が、複数の粘着付与剤の全体量に対して、0.5〜20重量%の範囲内の値であることが好ましい。
この理由は、室温で液体であるテルペン系樹脂であれば、少量の添加で、低温〜高温にわたる粘着特性を向上させることができ、言い換えれば、基材への影響を抑制しつつ、タイヤへの粘着特性を向上させることができるためである。
また、室温で液体であるテルペン系樹脂の配合量が、複数の粘着付与剤の全体量に対して、0.5重量%未満の値となると、タイヤへの粘着性が過度に低下する場合があるためである。また、かかる室温で液体のテルペン系粘着付与剤が20重量%を超えた値となると、テルペン系粘着付与剤は、基材であるポリオレフィン系樹脂フィルムに移行し易くなり、ポリオレフィン系樹脂フィルムの寸法変化が促進され、粘着シートの寸法変化率が大きくなるためである。
したがって、室温で液体であるテルペン系樹脂の配合量を、複数の粘着付与剤の全体量に対して、1〜15重量%の範囲内の値とすることがより好ましく、4〜10重量%の範囲内の値とすることがさらに好ましい。
すなわち、図2(a)の横軸に、室温で液状であるテルペン系樹脂の配合量を採り、縦軸にMD方向の寸法変化率を採った特性曲線が示してあり、図2(b)の横軸に、室温で液状であるテルペン系樹脂の配合量を採り、縦軸に、23℃、50%RHにおけるSBR板に対する粘着力を採った特性曲線が示してある。
図2(a)より、液状テルペン系樹脂の配合量の増加に伴い、MD方向の寸法変化率が増加している。すなわち、液状テルペン系樹脂の配合量が増加すると、テルペン系樹脂が基材側に移行し易くなるため、基材の寸法変化がより大きくなり、結果として粘着シートの寸法変化率が大きくなることが理解される。
一方、図(b)に示すように、液状テルペン系樹脂の配合量の増加に対し、23℃、50%RHにおけるSBR板に対する粘着力は、大きな変化は見られないことが理解される。
すなわち、粘着付与樹脂としての液状テルペン系樹脂の配合は、上述のように、ポリオレフィン系樹脂フィルムの寸法変化率の促進に大きく寄与していることが理解される。
なお、粘着力および寸法変化率の測定方法については、実施例に記載する。
また、異なる軟化点を有する複数の粘着付与剤が、JIS K 2207(環球式)に準拠して測定した軟化点が120℃以上である重合ロジンエステルを含むことが好ましい。
この理由は、比較的高い軟化点を有する重合ロジンエステルを含有することにより、高温時での粘着性を発現するのに有効であって、他の複数の粘着付与剤と組み合わせることにより、幅広い温度領域においてホットメルトタイプ粘着剤組成物のタイヤに対する粘着力、凝集力及び曲面貼付性の調整が容易となるためである。
この理由は、かかる重合ロジンエステルの配合量が、5重量%未満の値になると、高温におけるタイヤに対する粘着力や曲面貼付性の評価が著しく低下する場合があるためである。また、かかる重合ロジンエステルの配合量が、25重量%を超えると、低温におけるタイヤに対する粘着力が著しく低下する場合があるためである。
したがって、複数の粘着付与剤の全体量に対して、重合ロジンエステルの配合量を10〜25重量%の範囲内の値とすることがより好ましい。
また、異なる軟化点を有する複数の粘着付与剤が、さらに、JIS K 2207(環球式)に準拠して測定した軟化点が60〜100℃である脂肪族石油樹脂、芳香族石油樹脂、及びこれらの混合物から選ばれる少なくとも一種を含むことが好ましい。
この理由は、軟化点が60〜100℃の脂肪族石油樹脂、芳香族石油樹脂、及びこれらの混合物から選ばれる少なくとも一種を併用すると、低温領域から常温領域までの粘着性が特異的に向上するためである。
なお、脂肪族石油樹脂、芳香族石油樹脂、及びこれらの混合物から選ばれる少なくとも一種としては、軟化点が120℃以上である粘着付与剤よりも30℃以上低い軟化点を有することが好ましい。この理由は、このような粘着付与剤を使用すると、低温領域から常温領域までの粘着性がさらに向上するためである。
また、異なる軟化点を有する複数の粘着付与剤の合計配合量を、ホットメルトタイプ粘着剤組成物の全体量に対して、30〜70重量%の範囲内の値とすることを特徴とする。
この理由は、かかる粘着付与剤の合計配合量が30重量%未満の値になると、粘着力が不足し、タイヤに貼付けした際に強固に接着できない場合があるためである。一方、かかる粘着付与剤の合計配合量が70重量%を超えると、ウーズやラベル打ち抜き加工時の糊切れが悪化する場合があるためである。
さらに、粘着付与剤の合計配合量を、ホットメルトタイプ粘着剤組成物の全体量に対して、40〜65重量%の範囲内の値とすることがより好ましい。
ホットメルトタイプ粘着剤組成物を構成するにあたり、数平均分子量が10,000〜60,000の範囲内の値である液状炭化水素系可塑剤を添加することを特徴とする。
この理由は数平均分子量が10,000未満の値になると、可塑剤が基材に移行して基材の寸法変化が大きくなり、保管経時等での粘着シートの寸法変化率が大きくなる場合があるためである。また、数平均分子量が60,000を超えた値になると、(A)ブロック共重合体等を十分に可塑化することができない場合があるためである。
また、液状炭化水素系可塑剤の数平均分子量を20,000〜50,000の範囲内の値とすることがより好ましく、25,000〜48,000の範囲内の値とすることがさらに好ましい。
この理由は、液状炭化水素系可塑剤が、液状イソプレン重合体であれば、ブロック共重合体との相溶性が高く、高い可塑化効果が得られるためである。
ここで、液状イソプレン重合体は、例えばイソプレンホモポリマー、イソプレンコポリマー、官能基含有イソプレンコポリマー、光硬化型イソプレンコポリマー、水添イソプレンコポリマー等が挙げられる。
この理由は、イソプレン重合体のガラス転移点が、−50℃より高い値となると、可塑化効果が過度に低下する場合があるためである。また、ガラス転移点が、−100℃より低い値となると、使用可能なイソプレン重合体の種類が過度に限定される場合があるためである。
したがって、イソプレン重合体のガラス転移点が、−60℃〜−95℃の範囲内であることがより好ましい。
この理由は、かかる可塑剤の配合量が10重量%未満の値になると、十分に可塑化せず、タイヤに対する粘着力が不足し、タイヤに貼付けした際に強固に接着できない場合があるためである。一方、かかる可塑剤の配合量が50重量%を超えると、基材への可塑剤の移行が無視できなくなり、粘着シートの寸法変化率が大きくなる場合があるためである。さらに、ウーズやラベル打ち抜き加工時の糊切れが悪化する場合があるためである。
したがって、液状炭化水素系可塑剤の配合量を、ホットメルトタイプ粘着剤組成物の全体量に対して、15〜40重量%の範囲内の値とすることがより好ましい。
すなわち、図3(a)は、横軸に可塑剤の配合量を採り、縦軸にMD方向に対する寸法変化率を採った特性曲線A〜Cが示してある。また、特性曲線Aは、可塑剤としてLIR−30を用いた場合の特性曲線(◆印)であり、特性曲線Bは、LIR−390を用いた場合の特性曲線(▲印)であり、特性曲線Cは、プロセスオイルP100を用いた場合の特性曲線(×印)である。
また、図3(b)は、横軸に可塑剤の配合量を採り、縦軸に23℃、50%RHにおけるSBR板における粘着特性を採った特性曲線D〜Fが示してある。また特性曲線Dは、可塑剤としてLIR−30を用いた場合の特性曲線(◆印)であり、特性曲線Eは、LIR−390を用いた場合の特性曲線(▲印)であり、特性曲線Fは、プロセスオイルP100を用いた場合の特性曲線(×印)である。
特性曲線A〜Cより、所定の分子量を有する液状炭化水素系可塑剤を用いた場合に比較して、プロセスオイルを用いた場合、可塑剤の配合量の増加に伴って著しく基材の寸法変化率が増加することが理解される。
一方、特性曲線D〜Fより、いずれの可塑剤を用いた場合も、可塑剤の配合量の増加に伴い23℃50%RHにおけるSBR板に対する粘着力は増加していることが理解される。
すなわち、所定の分子量を有する液状炭化水素系可塑剤であれば、基材への移行を抑えつつ、粘着力を増加させることができるが、プロセスオイルでは、粘着力の増加には寄与するものの、基材への移行が著しく、粘着シートの寸法変化率が大きくなることが理解される。
なお、寸法変化率および粘着特性の測定方法については実施例に記載する。
本発明のホットメルトタイプ粘着剤組成物には必要に応じて、各種添加剤、例えば充填剤、無機粒子、有機粒子、軽量化剤、流動化剤、顔料、染料、着色剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、光安定剤など従来公知の添加剤を添加することも好ましい。
また、本発明のタイヤ用粘着シートには、粘着剤層の保護等を目的として、剥離シート12を設けても良い。剥離シート12としては、特に限定されることなく、例えば、ポリエチレンテレフタレート等のポリエステル、ポリプロピレン、ポリエチレン等のポリオレフィンなどの樹脂からなる樹脂フィルム、またはそれらをシリコーン樹脂系、フッ素樹脂系、長鎖アルキル基含有カルバメート等の剥離剤で剥離処理したもの;グラシン紙、クレーコート紙、ラミネート紙等の紙を上記剥離剤で剥離処理した剥離紙を使用することができる。
また、タイヤ用粘着シートのJIS K 7133に準拠して測定した60℃、7日間におけるMD方向に対する寸法変化率が、±0.6%未満の値であることを特徴とする。
この理由は、MD方向に対する寸法変化率が、±0.6%以上の値となると、基材の寸法変化が大きくなるのに伴い、保管経時等において、シワが容易に発生し易くなる場合があるためである。
なお、粘着シートのMD方向およびTD方向を比較した場合、製造過程において、粘着シートがMD方向に比較的強く引っ張られる傾向があることから、MD方向の寸法変化率をより厳しく規定することによって、シワの発生を効果的に防止することができる。
したがって、タイヤ用粘着シートの所定期間におけるMD方向に対する寸法変化率を±0.5%以下の範囲内の値にすることがより好ましい。
また、寸法変化率の測定方法については実施例に記載する。
また、タイヤ用粘着シートのJIS K 7133に準拠して測定した60℃、7日間におけるTD方向に対する寸法変化率が、±1.0%以下の範囲内の値であることが好ましい。
この理由は、TD方向に対する寸法変化率が、±1.0%を超えた値となると、基材の寸法変化が大きくなるのに伴い、保管経時等において、シワがより発生し易くなる場合があるためである。
また、MD方向だけでなく、TD方向の寸法変化率を規定することにより、粘着シートの寸法変化率をより厳格に規定できるため、保管経時等においてシワの発生をより効果的に防止することができる。
したがって、タイヤ用粘着シートの所定期間におけるTD方向に対する寸法変化率を±0.9%以下の範囲内の値であることがより好ましい。
なお、寸法変化率の測定方法については実施例に記載する。
第2の実施形態は基材と、粘着剤層と、を含むタイヤ用粘着シートの製造方法であって、下記工程(1)〜(3)を含むことを特徴とするタイヤ用粘着シートの製造方法である。
(1)下記(A)〜(C)成分を含むホットメルトタイプ粘着剤組成物を準備する工程
(A)ブロック共重合体:15〜40重量%
(B)異なる軟化点を有する複数の粘着付与剤:30〜70重量%
(C)数平均分子量が10,000〜60,000の範囲内の値である液状炭化水素系可塑剤:10〜50重量%
(2)基材として、ポリオレフィン系樹脂フィルムを準備する工程
(3)基材上にホットメルトタイプ粘着剤組成物を塗工して、JIS K 7133に準拠して測定した60℃、7日間におけるMD方向に対する寸法変化率が、±0.6%未満の値であるタイヤ用粘着シートを形成する工程
以下、使用する基材および粘着剤層については、第1の実施形態と同様の内容とすることができるため、タイヤ用粘着シートの製造方法に関する事項を中心に説明する。
工程(1)は、下記(A)〜(C)成分を含むホットメルトタイプ粘着剤組成物を準備する工程である。
(A)ブロック共重合体:15〜40重量%
(B)異なる軟化点を有する複数の粘着付与剤:30〜70重量%
(C)数平均分子量が10,000〜60,000の範囲内の値である液状炭化水素系可塑剤:10〜50重量%
なお、粘着剤等の構成については、既に記載した通りであるため、省略する。
工程(2)は、基材として、ポリオレフィン系樹脂フィルムを準備する工程である。
なお、所定の基材の構成については、既に記載した通りであるため、省略する。
工程(3)は、粘着剤層を基材に形成してタイヤ用粘着シートとする工程である。
ここで、粘着剤層を基材に形成する方法は、特に制限されるものではないが、例えば、剥離シートへ、ホットメルトタイプ粘着剤組成物を塗布し、必要に応じて冷却して表面基材と貼り合わせる転写塗工法を採ることが好ましい。
また、先に表面基材へホットメルトタイプ粘着剤組成物を直接塗布し、必要に応じて冷却させて、剥離シートと貼り合わせる直接塗工法を採用することも好ましい。
また、ホットメルトタイプ粘着剤組成物の塗布装置としては、特に限定されるものではなく、ロールコーター、ナイフコーター、バーコーター、ダイコーター、エアーナイフコーター、グラビアコーター、バリオグラビアコーター、カーテンコーターなど従来既知の塗工機を使用して塗布することが可能である。
さらに、ホットメルトタイプ粘着剤組成物の塗布量を、30〜80g/m2の範囲内の値とすることがより好ましい。
また、ブロック共重合体を主成分とする粘着剤組成物を用いた場合は、その性質上、そのまま成形し、ホットメルトタイプ粘着剤組成物として使用することが可能である。したがって、所定形状に成形したホットメルトタイプ粘着剤組成物を公知な塗工機を用いて一旦熱溶融させた後、溶融状態で塗布し、それを固化させることにより粘着剤層とすることもできる。
この点、タイヤ用粘着シートは、通常、高塗布量、例えば60g/m2などの厚さで使用されることが多く、溶剤型粘着剤では乾燥工程が生産速度の律速となってしまうおそれがある。これに対し、乾燥工程を必要としないホットメルトタイプ粘着剤組成物を用いて、塗工することにより、塗工速度が飛躍的に向上し、生産面でのコスト削減も可能となる。さらには、ホットメルトタイプ粘着剤組成物を用いることで、溶剤を一切使用せずに、あるいは可及的に少なくすることにより、経済的側面ばかりでなく、環境保護の観点からも大きなメリットがある。
また、ラベラーで貼付するには、剥離シートを残して、基材と粘着剤層のみを打ち抜き、周囲の基材と粘着剤層を除去しておく形態が一般的である。
1.タイヤ用粘着シート作成工程
(1)粘着剤層準備工程
クインタック3520(SISブロック共重合体、ジブロック量:78重量%、スチレン領域の有含量:15重量%、日本ゼオン社製)を18.9重量%と、粘着付与剤としてクイントンN180(軟化点:80℃、脂肪族/芳香族共重合石油樹脂、日本ゼオン社製)を38.7重量%と、ペンセルD−160(軟化点:160℃、重合ロジンエステル、荒川化学工業製、以下D−160と称する場合がある。)を10.8重量%と、YSレジンLP(液状テルペン樹脂、ヤスハラケミカル社製)を3.6重量%と、可塑剤としてLIR−30(液状イソプレン樹脂、クラレ社製、数平均分子量28,000)を27.0重量%と、酸化防止剤としてイルガノックスHP2251(ヒンダードフェノール系酸化防止剤、BASF・ジャパン社製)を0.9重量%と、を配合し、均一に混合して、ホットメルトタイプ粘着剤組成物を調整した。
次いで、厚さ59μmの白色ポリプロピレンフィルム(Innovia Film製)を基材として準備した。
次いで、ダイコーターを用いて、上述のホットメルトタイプ粘着剤組成物を140℃の条件で溶融させ、剥離シート(シリコーン樹脂/ポリエチレンフィルム/上質紙、SP−8EAアイボリー、リンテック製)上へ、塗布量が40g/m2になるように塗工し、上述の基材と貼合わせ、剥離シート付のタイヤ用粘着シートを製造した。
(1)寸法変化率評価(MD方向、TD方向)
得られた粘着シートの寸法変化率は、JIS K 7133に準拠し、MD(機械方向)及びTD(横方向)について、60℃環境下7日間の促進試験前後における寸法(+:伸張、−:収縮)の変化率を測定した。得られた結果を表1に示す。
得られたタイヤ用粘着シートから、ダイカットロールにて、横50mm、縦100mmの小片を切り出して、それをスタッドレスタイヤ(ブリヂストン製、BLIZZAK REV02)に対して、0℃及び40℃の環境でそれぞれ貼り付けた。そのまま、0℃および40℃の環境下に30分放置した後、手で引き剥がして、剥離強度を測定し、以下の基準によって、タイヤ用粘着シートの剥離強度を評価した。
得られた結果を表1に示す。
◎:十分な接着強度を有する。
○:やや接着強度が劣るものの、実用上問題ないレベル。
△:接着強度が弱く、簡単に剥がれる。
×:ほとんど接着強度がない。
得られたタイヤ用粘着シートから、横100mm、縦100mmの小片を切り出して、縦100mm、横20mmの基材が10mm間隔で3本残るように切り目を入れて粘着剤を除去する。次いで、粘着シートをステンレス板で挟み、40℃、3.3MPaの条件で24時間プレスを行った後、粘着剤のはみ出しを測定し、以下の基準によって、タイヤ用粘着シートの耐はみ出し性を評価した。得られた結果を表1に示す。
◎:全く粘着剤がはみ出さない。
○:わずかに粘着剤がはみ出すが、実用上問題ないレベル。
×:容易に粘着剤がはみ出すため、ロール保管時に粘着剤の染み出しが懸念される。
得られたタイヤ用粘着シートを、JIS Z0237(ISO 29862 2007)に準じて、貼付30分後にインストロン型引っ張り試験器にて300mm/minの引っ張り速度で180°の角度で剥離して、その荷重を測定した。23℃、50%RHの環境条件下で得られる引張荷重値を、粘着力(N/25mm)として測定した。
なお、粘着力を測定する際の被着体としては、厚さ2mmのSBR板(入間川ゴム社製)を用いた。得られた結果を表1に示す。
実施例2では、可塑剤として、LIR−30を、19.8重量%用いた以外は、実施例1に準じて評価した。
実施例3では、可塑剤として、LIR−390(液状イソプレン樹脂、クラレ社製、数平均分子量48,000)19.8重量%を用いた以外は、実施例1に準じて評価した。
実施例4では、可塑剤として、LIR−403(液状イソプレン樹脂、クラレ社製、数平均分子量34,000)19.8重量%を用いた以外は、実施例1に準じて評価した。それぞれ得られた結果を表1に示す。
実施例5では、可塑剤として、LIR−30を、33.1重量%用いた以外は、実施例1に準じて評価した。
また、実施例6では、可塑剤として、LIR−310(液状イソプレン樹脂、クラレ社製、数平均分子量32,000)19.8重量%を用いた以外は、実施例1に準じて評価した。
また、実施例7では、可塑剤として、LIR−403を、33.1重量%用いた以外は、実施例1に準じて評価した。得られた結果を表1に示す。
実施例8では、ブロック共重合体としてのクインタック3520および可塑剤としてのLIR−30に替えて、ブロック共重合体としてクレイトンD1113(SIS、ジブロック量:55重量%、スチレン領域の含有量:16重量%、クレイトンポリマージャパン社製、以下D−1113と称する場合がある。)18.9重量%および可塑剤としてLIR−390を27.0重量%用いた以外は、実施例1に準じて評価した。得られた結果を表1に示す。
実施例9では、粘着付与剤としてのクイントンN180に替えて、T−480X(軟化点:80℃、脂肪族/芳香族共重合体石油樹脂、三井化学社製)38.7重量%を用いた以外は、実施例8に準じて評価した。得られた結果を表1に示す。
実施例10では、粘着付与樹脂としてYSレジンLPを配合しなかった以外は、実施例8に準じて評価した。得られた結果を表1に示す。
実施例11では、粘着付与樹脂として、YSレジンLPを、0.5重量%用いた以外は、実施例8と同様に評価した。得られた結果を表1に示す。
実施例12では、粘着付与樹脂として、YSレジンLPを、8.5重量%用いた以外は、実施例8に準じて評価した。得られた結果を表1に示す。
実施例13では、粘着付与樹脂として、YSレジンLPに替えて、YSレジンPX−100(液状テルペン樹脂、ヤスハラケミカル社製)3.6重量%を用いた以外は、実施例3に準じて評価した。得られた結果をそれぞれ表1に示す。
実施例14では、白色ポリプロピレンフィルムに替えて、基材の粘着剤層と接する面にアルミニウム蒸着層を設けた白色ポリプロピレンフィルムを基材として用いた以外は、実施例8に準じて評価した。
また、実施例15では、白色ポリプロピレンフィルムに替えて、基材の粘着剤層と接する面にアクリル樹脂系コート層(厚さ1μm)を設けた白色ポリプロピレンフィルムを基材として用いた以外は、実施例8に準じて評価した。得られた結果をそれぞれ表1に示す。
比較例1では、可塑剤として、フッコールプロセスオイルP−100(富士興産社製、数平均分子量85)を、19.8重量%用いた以外は、実施例1に準じて評価した。
また、比較例2では、可塑剤を用いなかった以外は、実施例1に準じて評価した。得られた結果をそれぞれ表1に示す。
比較例3では、粘着付与樹脂としてクイントンN180のみを50.6重量%用いた以外は、実施例3に準じて評価した。
また、比較例4では、粘着付与樹脂として、クイントンN180を23.0重量%、D−160を6.4重量%、YSレジンLPを2.2重量%用い、液状炭化水素系可塑剤LIR−390を50.7重量%用いた以外は、実施例1に準じて評価した。得られた結果をそれぞれ表1に示す。
なお、表1に、各成分の配合比率を重量%で示した。
一方、比較例1では、低分子量のプロセスオイルを可塑剤として用いたため、粘着特性は好適であったものの、可塑剤の基材への移行が著しく、特にTD方向での寸法変化率が顕著であった。
また、可塑剤を配合しなかった比較例2では、基材への移行は少なかったため、寸法変化率は低減されたものの、可塑化効果が得られず、粘着特性が著しく低くなった。
また、粘着付与樹脂として、石油系粘着付与剤のみを用いた比較例3では、40℃における剥離強度が得られなかった。
また、(C)液状炭化水素系可塑剤を過剰に配合した比較例4では、縦方向および横方向ともに加熱寸法変化率が大きく、さらに、粘着剤がシートから容易にはみ出した。
また、本発明のタイヤ用粘着シートであれば、低温〜高温にわたり、表面凹凸を有する難接着性のスタッドレスタイヤに対しても強固に貼り付けることができる。さらには、スタッドレスタイヤだけでなく、自動車用、航空機用、自転車用、台車用、その他各種タイヤに好適に適用することができる。
また、本発明のタイヤ用粘着シートは、タイヤ以外の各種ゴム製品に対しても好適に適用することができ、本発明の効果と同様の効果を発揮することが期待される。
10:基材
11:粘着剤層
12:剥離シート
13:金属層(アルミニウム蒸着層)
14:着色層
15:印刷層
20:粘着シート
30:シワ
40:粘着シートの寸法変化
Claims (10)
- 基材と、粘着剤層と、を含むタイヤ用粘着シートであって、当該粘着剤層が、ホットメルトタイプ粘着剤組成物を含むとともに、
前記タイヤ用粘着シートのJIS K 7133に準拠して測定した60℃、7日間におけるMD方向に対する寸法変化率が、±0.6%未満の値であって、
前記基材が、ポリオレフィン系樹脂フィルムであり、
前記ホットメルトタイプ粘着剤組成物が、下記(A)〜(C)成分を含み、
(A)ブロック共重合体:15〜40重量%
(B)異なる軟化点を有する複数の粘着付与剤:30〜70重量%
(C)液状炭化水素系可塑剤:10〜50重量%
かつ、前記(C)液状炭化水素系可塑剤の数平均分子量が10,000〜60,000の範囲内の値であることを特徴とするタイヤ用粘着シート。 - 前記タイヤ用粘着シートのJIS K 7133に準拠して測定した60℃、7日間におけるTD方向に対する寸法変化率が、±1.0%以下の範囲内の値であることを特徴とする請求項1に記載のタイヤ用粘着シート。
- 前記(B)異なる軟化点を有する複数の粘着付与剤が、室温で液体であるテルペン系樹脂を含み、かつ、当該室温で液体である粘着付与剤の配合量が、複数の粘着付与剤の全体量に対して、0.5〜20重量%の範囲内の値であることを特徴とする請求項1または2に記載のタイヤ用粘着シート。
- 前記(B)異なる軟化点を有する複数の粘着付与剤が、脂肪族石油樹脂、芳香族石油樹脂、及びこれらの混合物から選ばれる少なくとも一種と、重合ロジンエステルと、室温で液体である前記テルペン系樹脂との組み合わせであることを特徴とする請求項1〜3のいずれか一項に記載のタイヤ用粘着シート。
- 前記(C)液状炭化水素系可塑剤が、イソプレン系可塑剤であって、かつ、当該イソプレン系可塑剤のガラス転移点が−50℃〜−100℃の範囲内の値であることを特徴とする請求項1〜4のいずれか一項に記載のタイヤ用粘着シート
- 前記(A)ブロック共重合体が、ABA型ブロック共重合体としてのスチレン・イソプレン・スチレンブロック共重合体(SIS)と、AB型ブロック共重合体としてのスチレン・イソプレンブロック共重合体(SI)と、の混合物であって、当該AB型ブロック共重合体の配合量を、ブロック共重合体の全体量に対して、30〜80重量%の値とすることを特徴とする請求項1〜5のいずれか一項に記載のタイヤ用粘着シート。
- 前記ブロック共重合体100重量%中のポリスチレン領域の含有量を20重量%以下の値とすることを特徴とする請求項6に記載のタイヤ用粘着シート。
- 前記基材が、酸化チタンを含有する白色ポリプロピレンフィルムであることを特徴とする請求項1〜7のいずれか一項に記載のタイヤ用粘着シート。
- 前記基材と前記粘着層との間に金属層を備えることを特徴とする請求項1〜8のいずれか一項に記載のタイヤ用粘着シート。
- 基材と、粘着剤層と、を含むタイヤ用粘着シートの製造方法であって、下記工程(1)〜(3)を含むことを特徴とするタイヤ用粘着シートの製造方法。
(1)下記(A)〜(C)成分を含むホットメルトタイプ粘着剤組成物を準備する工程
(A)ブロック共重合体:15〜40重量%
(B)異なる軟化点を有する複数の粘着付与剤:30〜70重量%
(C)数平均分子量が10,000〜60,000の範囲内の値である液状炭化水素系可塑剤:10〜50重量%
(2)前記基材として、ポリオレフィン系樹脂フィルムを準備する工程
(3)前記基材上に前記ホットメルトタイプ粘着剤組成物を塗工して、JIS K 7133に準拠して測定した60℃、7日間におけるMD方向に対する寸法変化率が、±0.6%未満の値であるタイヤ用粘着シートを形成する工程
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