KR102028210B1

KR102028210B1 - 테이프재용 지지 필름 및 테이프재

Info

Publication number: KR102028210B1
Application number: KR1020137002542A
Authority: KR
Inventors: 야스노리 다카다; 다키토 시마; 데츠로우 다테이시; 츠구키 니시하라; 치아키 요시다; 아츠시 마츠시마; 츠요시 다카미야
Original assignee: 히사미쓰 세이야꾸 가부시키가이샤; 도판 인사츠 가부시키가이샤; 마루토 산교 가부시키가이샤
Priority date: 2010-07-29
Filing date: 2011-06-15
Publication date: 2019-10-02
Also published as: TW201210822A; ES2564953T3; US20130183522A1; EP2589492A4; EP2589492A1; WO2012014585A1; CN103097130A; EP2589492B1; JP5770187B2; CN103097130B; KR20130140612A; JPWO2012014585A1; TWI523761B

Abstract

본 발명의 테이프재 (1)에 이용되는 테이프재용 지지 필름 (10)은 폴리우레탄을 포함하는 필름상의 지지체 (11)과, 폴리비닐알코올과 층상 무기 화합물을 포함하고, 지지체 (11)의 한쪽 면에 형성된 배리어층 (12)를 구비하고, 상기 폴리비닐알코올의 비누화도는 70 퍼센트 이상 95.5 퍼센트 이하로 설정되어 있는 것을 특징으로 한다.

Description

테이프재용 지지 필름 및 테이프재{SUPPORTING FILM FOR TAPE MATERIAL AND TAPE MATERIAL}

본 발명은 테이프재용 지지 필름, 보다 상세하게는, 배리어성을 갖는 테이프재용 지지 필름 및 이를 이용한 테이프재에 관한 것이다.

본원은 2010년 7월 29일에 일본에 출원된 일본 특허 출원 제2010-171209호에 기초하여 우선권을 주장하고, 그 내용을 여기에 원용한다.

시트상 또는 필름상의 지지체의 한쪽 면측에 점착층이 형성된 테이프재는 의료용이나 공업용 등의 각종 용도에 널리 사용되고 있다. 이러한 테이프재의 점착층에는 점착재에 더하여 가소제 등이 배합되는 경우가 있다. 지지체의 재질에 따라서는, 가소제가 흡착함에 따른 악영향이 우려되기 때문에, 지지체 중 적어도 점착층과 접촉하는 면에는 배리어성이 부여되어 있는 것이 바람직하다.

배리어성을 갖는 필름재로서, 특허문헌 1에 기재된 가스 배리어 필름이 알려져 있다. 이 가스 배리어 필름은 플라스틱제의 기재 필름의 한쪽 면에, 층상의 무기 화합물인 몬모릴로나이트와 수용성 고분자 화합물을 혼합한 배리어 코팅제를 도포함으로써 배리어 코팅층이 형성된 것이다.

일본 특허 공개 제2003-136645호 공보

테이프재는 대상물에 첩부된 상태에서 액체에 접촉하거나 적셔지는 등의 가혹한 환경에서 사용되는 경우가 있다. 그러나, 특허문헌 1에 기재된 가스 배리어 필름은 본래 그와 같은 환경 하에서의 사용을 상정하고 있지 않기 때문에, 지지체와 배리어 코팅층의 밀착성이 충분하다고는 할 수 없다. 따라서, 특허문헌 1에 기재된 가스 배리어 필름을 그대로 테이프재에 적용하고자 하면, 지지체와 배리어 코팅층의 사이에 박리가 발생하여, 가혹한 사용 환경에 충분히 견딜 수 없는 등의 사태가 발생한다는 문제가 있다.

본 발명은 상기 사정을 감안하여 이루어진 것으로서, 가혹한 환경 하에서도 배리어성을 양호하게 유지하면서 사용할 수 있는 테이프재용 지지 필름 및 테이프재를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 제1 양태는, 테이프재에 이용되는 테이프재용 지지 필름이며, 폴리우레탄을 포함하는 필름상의 지지체와, 폴리비닐알코올과 층상 무기 화합물을 포함하고, 상기 지지체의 한쪽 면에 형성된 배리어층을 구비하고, 상기 폴리비닐알코올의 비누화도는 70 퍼센트 이상 95.5 퍼센트 이하로 설정되어 있는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 테이프재용 지지 필름에 있어서는, 상기 층상 무기 화합물이 몬모릴로나이트인 것이 바람직하다.

또한, 본 발명의 제2 양태인 테이프재는, 본 발명의 테이프재용 지지 필름과, 상기 배리어층상이며 상기 지지체와는 반대측에 형성된 점착층을 구비하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 테이프재용 지지 필름 및 테이프재에 따르면, 가혹한 환경 하에서도 배리어성을 양호하게 유지하면서 사용할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시 형태의 테이프재의 두께 방향에서의 단면도이다.
도 2는 배리어층에서의 몬모릴로나이트 함유율의 바람직한 범위를 검토하는 실험의 일 절차를 나타내는 도면이다.
도 3은 동 실험의 일 절차를 나타내는 도면이다.
도 4는 동 실험의 일 절차를 나타내는 도면이다.
도 5는 동 실험의 일 절차를 나타내는 도면이다.
도 6은 배리어층에서의 몬모릴로나이트 함유율이 10 wt％인 평가편에 대하여 신장률 20％의 신장 조작을 행한 후의 배리어층의 광학 현미경 사진이다.
도 7은 배리어층에서의 몬모릴로나이트 함유율이 18 wt％인 평가편에 대하여 신장률 20％의 신장 조작을 행한 후의 배리어층의 광학 현미경 사진이다.
도 8은 배리어층에서의 몬모릴로나이트 함유율이 25 wt％인 평가편에 대하여 신장률 20％의 신장 조작을 행한 후의 배리어층의 광학 현미경 사진이다.
도 9는 배리어층에서의 몬모릴로나이트 함유율이 30 wt％인 평가편에 대하여 신장률 20％의 신장 조작을 행한 후의 배리어층의 광학 현미경 사진이다.
도 10은 몬모릴로나이트 함유율과 테이프재용 지지 필름의 모듈러스값과의 관계를 나타내는 그래프이다.
도 11은 수용성 고분자 화합물의 비누화도와, 지지체-배리어층 간의 밀착성과의 관계를 검토하는 실험의 일 절차를 나타내는 도면이다.
도 12는 동 실험의 일 절차를 나타내는 도면이다.
도 13은 동 실험의 일 절차를 나타내는 도면이다.
도 14는 동 실험의 일 절차를 나타내는 도면이다.
도 15는 동 실험의 일 절차를 나타내는 도면이다.

이하, 본 발명의 일 실시 형태에 대하여, 도 1 내지 도 15를 참조하여 설명한다. 본 실시 형태에서 설명하는 테이프재는 본 발명의 테이프재용 지지 필름(이하, 단순히 「지지 필름」이라 칭함)을 포함하여 구성되어 있고, 공업용, 포장용, 보호용, 라벨용, 마스킹용, 종이 기저귀 등의 위생 재료용, 반창고나 경피 투여용 등의 의료용, 화장용, 가정용 등의 각종 분야에서 점착 테이프 등으로서 이용 가능한 것이다.

또한, 대표적 구체예로서 다음 것을 들 수 있다. 포장용으로서는, 포장 재료를 걸림 지지하기 위한 점착 테이프가 있고, 신장 가능함으로써, 포장된 상태에서 수송 등에 의해 힘이 가해진 경우이더라도, 파단하거나 포장 재료를 흠집나게 하지 않고, 또한 신장된 상태에서 배리어성을 양호하게 유지할 수 있음으로써, 수송 시 등에 외부를 오염시키지 않는다. 의료용으로서는, 인체나 동물 등에 첩부한 경우에 인체 등의 동작에 따른 신장에 추종할 수 있어, 의도하지 않은 박리가 생기기 어렵다. 또한, 신장된 상태에서 배리어성을 양호하게 유지할 수 있음으로써, 가소제 등 유효 성분이 외부로 누설되는 일이 없어, 의료용으로서 우수한 성능을 얻을 수 있다.

도 1은 본 실시 형태의 테이프재 (1)의 두께 방향에서의 단면도이다. 테이프재 (1)은 지지 필름 (10)과, 지지 필름 (10)의 한쪽 면에 형성된 점착층 (20)과, 점착층을 덮는 박리 부재 (30)을 구비하고 있다.

지지 필름 (10)은 폴리우레탄을 포함하여 필름상으로 형성된 지지체 (11)과, 지지체 (11)의 한쪽 면에 형성된 배리어층 (12)를 구비하고 있다.

지지체 (11)은 유연성을 갖고, 치수로 하여 10 퍼센트(％) 이상 증가하는 소정의 최대 신장률까지 신장 가능하다. 구체적인 최대 신장률의 값은 테이프재 (1)의 용도 등에 기초하여 적절히 설정될 수 있다. 본 실시 형태에 있어서, 지지체 (11)을 형성하는 폴리우레탄은 특별히 한정되지 않고, 종래 폴리우레탄 필름에 사용되고 있는 것을 이용할 수 있고, 용도에 따라 적절히 선택할 수 있다. 예를 들면, 폴리에테르계 폴리우레탄, 폴리에스테르계 폴리우레탄, 폴리카보네이트계 폴리우레탄 등을 들 수 있다. 내수성이 필요한 용도에서는 폴리에테르계 폴리우레탄 또는 폴리카보네이트계 폴리우레탄이 바람직하다.

또한, 우레탄 결합을 형성하는 이소시아네이트의 종류나, 황변 타입, 무황변 타입 등에 대해서도 특정한 것으로는 한정되지 않고, 용도, 사용 시에 보관하는 기간이나 방법, 사용하는 가소제의 종류 등에 따라 적절히 선택할 수 있다.

지지체 (11)의 두께는 10 마이크로미터(μm) 내지 200 μm이고, 15 μm 이상 100 μm 이하로 되는 것이 바람직하다. 두께가 10 μm 미만이면 너무 얇아 취급이 곤란하고, 200 μm보다 두꺼우면 유연성이 저하되어 본래의 유연성이 충분히 발휘되지 않는다.

지지체 (11)은 이형 필름이라 불리는 박리성이 있는 필름을 구비할 수 있다. 지지체 (11)의 두께가 얇은 경우에는, 배리어층 (12)를 도포하는 공정에서 지지체가 신장되기 때문에, 이형 필름과 지지체(지지체로서, 예를 들면 폴리우레탄)를 적층화한 상태에서 제조하면, 신축을 억제하여 가공하기 쉽게 할 수 있다. 또한, 지지체 (11)을 테이프재로 가공한 후에는 이형 필름에 의해 테이프재의 강성이 보강되기 때문에, 테이프재의 취급성이 향상된다. 이 이형 필름은 테이프재를 대상물에 첩부한 후에 지지체로부터 박리할 수 있고, 박리 후에는 지지체 (11)이 본래의 유연성을 발휘한다.

이형 필름의 재질은 특별히 한정하는 것은 아니지만, 일반적으로 실리콘 처리한 PET 필름이나, 박리성이 좋은 폴리올레핀 필름, 종이와 폴리에틸렌의 적층체 등, 신축하지 않고 나중에 박리 가능한 것을 사용할 수 있다.

배리어층 (12)는 층상의 무기 화합물인 몬모릴로나이트와, 수용성 고분자 화합물인 폴리비닐알코올(PVA)을 포함하여 형성되어 있다.

몬모릴로나이트는 광물학적으로는 이팔면체형 함수 층상 규산염 광물로, 이상적으로는 다음의 화학식으로 표현된다.

단, y=0.2 내지 0.6, M: 교환성 양이온 Na, K, Ca, Mg, H 등, n: 층간수의 양.

몬모릴로나이트의 결정 구조는 2장의 사면체 시트와 1장의 팔면체 시트를 포함하는 3층을 기본으로 한 층상 구조를 형성한다. 사면체 시트의 양이온은 Si만이고, 팔면체 시트의 양이온의 Al이 일부 Mg으로 치환되어 있다. 이 때문에, 단위 결정층은 부의 전하를 띠고 있고, 그 부전하에 걸맞도록 결정층 사이에 Na⁺, K⁺, Ca²⁺, Mg² ⁺, H⁺ 등의 양이온이 들어가 보상되어 있다. 본 발명에서는 이들 양이온의 종류는 특별히 한정되지 않고 사용할 수 있다.

배리어층 (12)는, PVA를 물에 용해시킨 수용액에 몬모릴로나이트를 첨가하여 분산시킨 후, 저급 알코올을 첨가하여 조정한 배리어 코팅제를, 그라비아 코팅법이나 롤 코팅법 등에 의해 도포함으로써 형성할 수 있다. 필요에 따라, 지지체 (11) 상에 앵커 코팅층을 형성하고, 상기 앵커 코팅층을 개재하여 배리어층 (12)를 형성할 수도 있다. 마찬가지로, 지지체 (11) 상에 표면 처리를 하고 나서 배리어층 (12)를 형성할 수도 있다. 표면 처리로서는, 코로나 방전 처리 또는 플라즈마 방전 처리가 바람직하다. 이 중 범용성이나 조작성 면에서, 코로나 방전 처리가 보다 적합하다.

배리어층 (12)에서의 몬모릴로나이트의 함유율은 2 중량 퍼센트(wt％) 이상 22 wt％ 이하의 범위로 설정되어 있다. 상세하게는 후술하지만, 함유율이 2 wt％ 미만이 되면, 충분한 배리어성을 확보하는 것이 곤란해진다. 한편, 함유율이 22 wt％를 초과하면, 몬모릴로나이트가 배리어층 (12)의 물성에 미치는 영향이 너무 커지는 결과, 신장에 의한 지지체의 형상 변화에 충분히 추종할 수 없게 되어, 균열 등이 발생하기 쉬워진다.

또한, 테이프재 (1)이, 예를 들면 대상물에 첩부된 상태에서 장시간 수중에 유치되는 것과 같은 환경에서 사용되는 경우, 지지체 (11)과 배리어층 (12)의 밀착성이 충분하지 않으면, 지지체 (11)이 배리어층 (12)로부터 박리되어, 점착층 (20)으로부터 유리되는 경우가 있다. PVA는 폴리아세트산비닐의 비누화(알칼리에 의한 가수분해 처리)에 의해 얻어지는, 수산기를 갖는 고분자 화합물이지만, 본 실시 형태의 지지 필름 (10)에서는 배리어층 (12)와 지지체 (11)의 밀착성을 양호하게 하여 상술한 바와 같은 사태를 방지하기 위해, PVA의 비누화도를 70％ 이상 95.5％ 이하의 범위로 설정하고 있다. 이것도 상세한 내용은 후술하지만, 비누화도가 95.5％를 초과하면, 지지체 (11)과의 밀착성이 저하되고, 비누화도가 70％보다 작아지면, 배리어층 (12)가 물에 녹기 쉬워지는 결과, 지지 필름 (10) 및 테이프재 (1)의 내수성이 저하된다. 이 때문에, 공업용, 포장용, 보호용 등에 이용되는 경우에는, 옥외에서의 빗물의 영향을 받는 것이 상정되고, 종이 기저귀 등의 위생 재료용, 반창고나 경피 투여용 등의 의료용, 화장용, 가정용 등에 이용되는 경우에는, 땀의 영향이나 생활 상에서 물을 이용할 때의 영향을 받는 것이 상정된다.

점착층 (20)은 점착성의 기재에 가소제가 혼합되어 구성되어 있고, 배리어층 (12) 상이며, 지지체 (11)과 반대측의 면에 도포 등에 의해 형성되어 있다.

점착층 (20)에 이용되는 점착제에 특별히 제한은 없고, 천연 고무, 합성 이소프렌 고무, 재생 고무, 스티렌·부타디엔 고무(SBR), 스티렌-이소프렌-스티렌 블록 공중합체(SIS), 스티렌-부타디엔-스티렌 블록 공중합체(SBS), 폴리이소부틸렌, SEBS, SEPS 등의 고무계 고분자, (메트)아크릴산 에스테르류를 주 단량체로 하는 (메트)아크릴산 에스테르 공중합체 등의 아크릴계 고분자, 실리콘 고무, 실리콘 수지, 디메틸실록산, 디페닐실록산 등의 실리콘계 고분자, 폴리비닐에테르계, 폴리비닐에스테르계, EVA계, 폴리에스테르계 등의 각종 재료를 사용할 수 있다.

가소제에 대해서도 특별히 제한은 없고, 석유계 오일(파라핀계 프로세스 오일, 나프텐계 프로세스 오일, 방향족계 프로세스 오일 등), 이염기산 에스테르(디부틸프탈레이트, 디옥틸프탈레이트 등), 액상 고무(폴리부텐, 액상 이소프렌, 액상 폴리이소부틸렌 등), 식물성 유계(피마자유, 톨유 등) 액상 지방산 에스테르류(미리스트산이소프로필, 라우르산헥실, 세박산디에틸, 세박산디이소프로필 등), 트리아세틴, 소르비탄 지방산 에스테르류, 자당 지방산 에스테르류, 지방산 글리세린 에스테르류, 계면 활성제류 등의 각종 가소제를 사용할 수 있다.

또한, 점착성을 높이기 위해 각종 점착 부여제를 배합할 수도 있다. 예를 들면, 로진, 변성 로진, 로진 에스테르 등의 로진계 수지, 테르펜 수지, 방향족 변성 테르펜 수지, 수소 첨가 테르펜 수지, 테르펜페놀 수지 등의 테르펜계 수지, 지방족계 석유 수지, 방향족계 석유 수지, 공중합계 석유 수지, 수소 첨가 석유 수지, DCPD계 석유 수지 등의 석유 수지, 스티렌계 수지, 치환 스티렌계 수지, 크실렌 수지, 페놀계 수지, 크로만·인덴 수지 등을 들 수 있다.

또한, 테이프재의 용도에 따라, 항산화제, 충전제, 가교제, 자외선 흡수제, 착색제, 난연제, 도전제, 발포제 등이 가해져도 좋다.

본 실시 형태의 테이프재 (1)에 있어서는, 배리어층 (12)에서의 몬모릴로나이트의 함유율을, 상술한 범위 내에서 가소제의 종류 등을 고려하면서 적절히 설정함으로써, 가소제가 배리어층 (12)를 넘어 지지체 (11)측으로 이행하는 것이 바람직하게 억제된다.

일반적으로, 지지체 (11)을 구성하는 폴리우레탄은 가소제를 흡착 등 하기 쉽고, 그 경우, 가소제가 지지체 (11)측으로 이행함에 따른 지지체 (11)의 변질 등이 문제가 되지만, 테이프재 (1)에서는 지지체 (11)의 비신장 시는 물론, 신장률 20％(신장 후의 길이가 20％ 증가하는 것을 가리킴)까지 신장되었을 때에 있어서도 배리어층 (12)의 배리어성이 바람직하게 유지되고, 그 결과, 사용 전의 보존 시뿐만 아니라, 대상물에 첩부되는 사용 시에 있어서도 가소제에 의한 상기 문제를 바람직하게 방지할 수 있다. 또한, 구체적인 몬모릴로나이트 함유율은 사용하는 가소제를 이용한 예비 시험 등에 의해 용이하게 설정할 수 있다. 일부의 가소제에 대한 배리어성과 몬모릴로나이트 함유율의 관계에 대해서는 후술한다.

박리 부재 (30)은 대상물로의 첩부 시까지 점착층 (20)의 점착면을 보호하는 것으로, 공지된 각종 박리지 등을 바람직하게 사용할 수 있다. 또한, 테이프재 (1)이 코어재에 롤상으로 권취되는 등의 경우에는 반드시 박리 부재 (30)을 구비하지 않아도 좋다.

다음으로, 배리어층 (12)에서의 몬모릴로나이트(이하, 「MN」이라 약칭하는 경우가 있음)의 상술한 함유율의 바람직한 범위와, PVA의 상술한 비누화도의 바람직한 범위를 검토하기 위해 행한 실험과 그 결과에 대하여 설명한다.

(실험 1 신장 시의 배리어성과 MN 함유율의 관계의 검토: 지지체의 팽윤을 지표로 하는 평가)

(1-1 샘플의 제조)

지지체로서, 두께 20 μm의 폴리에테르계 폴리우레탄제의 것을 이용하였다. 지지체의 한쪽 면에, MN과 PVA(비누화도 80％)를 혼합한 배리어 코팅제를, 1.0g/m²균일하게 도포함으로써 배리어층을 형성하였다. 이것을 기본 구성으로 하여, 배리어층에서의 MN의 함유율을 1 wt％, 2 wt％, 10 wt％, 18 wt％, 22 wt％, 25 wt％, 30 wt％, 및 37 wt％의 8 단계를 설정하고, 지지 필름의 샘플을 8 종류 제작하였다.

(1-2 실험 절차)

제작한 8 종류의 샘플 (100)을, 도 2에 나타낸 바와 같이 25 밀리미터(mm)×120mm의 크기로 잘라내고, 인장 시험기에서의 조작을 하기 쉽게 하기 위해, 길이 방향 양단부의 양면에 두께 50 μm의 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET)제의 시트 (101)을 양면 테이프로 첩부하여 평가편 (100A)를 제작하였다. 시트(101)의 평가편 (100A)의 길이 방향에서의 치수는 10 mm로 하고, 각 평가편 (100A)에 있어서, 시트 (101)에 덮이지 않는 부분의 길이 방향의 치수는 100 mm로 설정하였다.

인장 시험기의 척 부분에, 시트 (101)로 보강된 평가편 (100A)의 양단부를 고정하고, 도 3에 나타낸 바와 같이, 매분 300 mm(mm/분)의 신장 속도로 시트 (101)에 덮이지 않는 부분을 소정의 신장률까지 신장시켰다. 신장률은 0％, 5％, 10％, 20％, 및 30％의 5 단계로 설정하였다.

신장 조작 종료 후, 평가편 (100A)를 인장 시험기로부터 떼어내고, 도 4에 나타낸 바와 같이, 표면에 실리콘을 도포한 PET 시트 (111)을 첩부한 흑색의 아크릴판 (110) 상에, 각 평가편 (100A)를, 배리어층을 상측으로 하여 고정하였다. 이 때, 평가편 (100A)와 PET 시트(111)의 사이에 가능한 공기가 들어가지 않도록 조작하였다.

아크릴판 (110)으로의 부착 후, 도 5에 나타낸 바와 같이, 각 평가편 (100)에 가소제를 스포이드로 2 방울(약 0.08 그램) 적하하고, 면봉 (112)를 이용하여 50 mm의 길이로 연신하였다. 가소제로서는, 미리스트산이소프로필(IPM), 트리아세틴(TA), 모노이소스테아르산 글리세릴(MGIS), 및 소르비탄 모노올레에이트(SMO)의 4 종류를 사용하였다. 실온에서 30분간 방치 후, 가소제를 닦아내고, 지지체의 팽윤 정도를 육안으로 평가하였다. 지표로서는, 팽윤에 의해 생기는 지지체의 주름 유무를 이용하였다(팽윤에 의한 주름을 확인하지 못함: ○, 팽윤에 의한 주름을 확인함: ×의 2 단계).

IPM, TA, 및 SMO에 대해서는, MN 함유율 1 wt％, 10 wt％, 18 wt％, 22 wt％, 25 wt％, 30 wt％, 및 37 wt％의 평가편 (100A)를 이용하여 검토하였고, MGIS에 대해서는, MN 함유율 2 wt％, 10 wt％, 및 22 wt％의 평가편 (100A)를 이용하여 검토하였다.

(1-3 결과)

결과를 표 1에 나타내었다. IPM, TA, 및 MGIS에 대해서는, MN 함유율이 22 wt％ 이하인 경우, 모든 신장률에 있어서 지지체의 팽윤을 확인하지 못하여, 가소제의 이행이 억제되어 있었다. 한편, SMO에 대해서는, MN 함유율, 신장률에 상관없이 지지체에 팽윤이 확인되어, 본 발명의 필름재에 이용하는 가소제로서는 바람직하지 않은 경우가 있다고 생각되었다. 실험에 이용한 각 가소제의 용해도 매개변수(SP값, 페더즈법에 의함)는 IPM에서 8.5, TA에서 10.2, MGIS에서 10.76, SMO에서 11.76이고, SP값이 낮은 가소제 쪽이 바람직한 경향이 있는 것으로 추측되었다.

도 6 내지 도 9는 각각 MN 함유율 10 wt％, 18 wt％, 25 wt％, 및 30 wt％의 평가편에 대하여 신장률 20％의 신장 조작을 행한 후의 지지 필름의 광학 현미경 사진이다. MN 10wt％ 및 18 wt％에서는 외관에 큰 변화는 보이지 않지만, MN 25wt％ 및 30 wt％에서는 팽윤에 의한 주름이 보인다.

또한, 각 샘플에 있어서, 신장 조작 후의 모듈러스를 폴리우레탄계 열가소성 엘라스토머의 시험 방법(JIS K 7311)에 준하여 평가한 바, 도 10에 나타낸 바와 같이, 어느 샘플에 있어서도 8 메가파스칼(MPa) 이하로서, 양호한 유연성을 나타내었다. 따라서, 배리어층이 지지 필름의 유연성에 악영향을 미치지 않는 것이 확인되었다.

(실험 2 배리어성과 MN 함유율의 관계의 검토: 가소제 함유 점착층을 이용한 평가)

(2-1 샘플의 제조)

지지체로서, 실험 1과 동일한 재료를 이용하여, 지지체의 한쪽 면에, MN과 PVA(비누화도 80％)를 혼합한 배리어 코팅제를 1.0 g/m² 균일하게 도포함으로써 배리어층을 형성하였다. 배리어층에서의 MN의 함유율을 1 wt％, 2 wt％, 4 wt％, 10 wt％, 18 wt％, 22 wt％, 25 wt％, 30 wt％, 및 37 wt％의 9 단계로 설정하고, 지지 필름의 샘플을 9 종류 제작하였다.

또한, 배리어층 상에, 기재와 가소제를 포함하는 점착층(점착층 도포량: 100 g/m²)을 형성하였다. 기재로서는, 고무계 기재 및 아크릴계 기재의 2 종류를 이용하고, 각각 복수 종류의 가소제를 조합하여 총 5 종류의 점착층 재료를 제작하였다. 각 점착층 재료를 이용하여 각 샘플에 점착층을 형성하고, 점착층을 박리 부재로 덮어 테이프재의 샘플을 제작하였다. 각 점착층 재료에서의 기재와 가소제의 조합은 이하와 같다(가소제의 ％는 함유율을 나타냄). 고무계 기재(IPM 20％, MGIS 10％, SMO 10％, SMO 20％), 아크릴계 기재(IPM 20％, TA 10％, MGIS 10％, SMO 10％).

(2-2 실험 절차)

a. 비신장 시에서의 안정성 시험

10 평방센티미터로 잘라낸 테이프재 샘플을, 신장 조작을 행하지 않고 60℃에서 1 주일간 보존하였다.

b. 신장 시에서의 안정성 시험

폭 30 mm, 길이 50 mm로 잘라낸 테이프재 샘플을, 박리 부재를 제거하고 나서 길이 방향으로 신장률 20％의 신장 조작을 1회 행한 후, 60℃에서 3일간 보존하였다.

어느 경우도, 보존 후의 각 테이프재 샘플에 있어서, 실험 1과 마찬가지로, 지지체에서의 주름 발생의 유무에 의해 배리어성을 평가하였다. 실험 2에서의 평가는 팽윤에 의한 주름을 확인하지 못함: ◎, 미미하게 팽윤에 의한 주름을 확인하지만, 품질에 문제없는 정도임: ○, 팽윤에 의한 주름이 확인되고, 사용에 견딜 수 없음: ×의 3 단계로 하였다.

(2-3 실험 결과)

결과를 표 2에 나타내었다. MN 함유율이 2 wt％, 10 wt％, 및 18 wt％인 경우, 비신장 시 및 20％ 신장 시의 어느 것에서도 지지체에 주름을 확인하지 못하여 배리어성이 양호하게 유지되고 있는 것이 시사되었다.

또한, 실험 1에서 바람직하지 않은 경우가 있다고 생각된 SMO에 대해서도, 배리어층에서의 MN의 함유율이나 점착층에서의 가소제의 함유율 등을 적절히 설정함으로써, 지지체로의 가소제의 이행을 충분히 억제할 수 있는 것이 확인되었다.

실험 1 및 2의 결과로부터, 배리어층 (12)에서의 MN 함유율이 2 wt％ 이상 22 wt％ 이하의 범위 내로 설정되면, 비신장 시 및 20％ 신장 시의 어느 것에 있어서도 가소제의 지지체로의 이행을 충분히 억제하는 정도의 배리어성을 확보할 수 있는 것으로 나타났다.

(실험 3 PVA 비누화도와 지지체-배리어층 간의 밀착성과의 관계의 검토: 내수밀착성의 평가)

(3-1 샘플의 제작)

지지체는 실험 1과 동일하게 하여, 배리어층에 사용하는 PVA의 비누화도를, 80％, 90％, 95.5％, 및 98.5％(완전 비누화)의 4단계로 설정하였다. 각 비누화도의 PVA와 MN을 혼합하여 배리어 코팅제를 제조하고, 실험 1과 동일한 양 및 방법으로 도포하여 배리어층을 형성하고, 지지 필름의 샘플 (120)을 제작하였다. 배리어층에서의 MN의 함유율은 10 wt％로 하였다.

(3-2 실험 절차)

a. 점착 테이프 (122)를 30 mm×100 mm로 잘라내고, 길이 방향의 한쪽의 단부에 실리콘을 도포한 PET 시트 (121)을 첩부하고 나서, 도 11에 나타낸 바와 같이, 샘플 (120)의 배리어층에 첩부한다.

b. 점착 테이프 (122) 및 PET 시트 (121)을, 샘플 (120)째 도 12에 나타낸 바와 같은 25 mm×90 mm의 크기로 잘라낸다.

c. 도 13에 나타낸 바와 같이, 아크릴판 (130)에 25 mm×90 mm의 양면 테이프 (131)을 2개 배열하여 첩부하고, 잘라낸 점착 테이프 (122)의 지지체측과 양면 테이프 (131)을 2개의 양면 테이프 (131)을 덮도록 접착한다. 점착 테이프 (122)의 폭 방향으로 비어져 나온 양면 테이프 (131)의 일부는 잘라내어 아크릴판 (130)으로부터 제거한다.

d. 50mm×100mm의 보강 테이프 (132)를 준비하고, 도 14에 나타낸 바와 같이, 샘플 (120)에 접착되어 있지 않은 점착 테이프 (122)의 단부에, PET 시트 (121)을 두께 방향으로 사이에 끼우듯이 보강 테이프 (132)를 첩부하여 평가편 (140)을 제작한다.

e. 평가편 (140)을 40℃의 온탕에 담가 30분간 방치한다. 이 때, 점착 테이프 (122) 전체를 온수 중에 위치시킨다.

f. 30분 경과하면 평가편 (140)을 온탕에서 끌어올리고, 수분을 가볍게 닦아내고 나서 인장 시험기에 세팅한다. 이 때, 도 15에 나타낸 바와 같이, 한쪽의 척에 아크릴판 (130)을 고정하고, 다른 쪽 척에 보강 테이프 (132)의 PET 시트에 접착되어 있지 않은 측의 단부를 고정한다.

g. 평가편을 300 mm/분의 인장 속도로 견인하고, 점착 테이프 (122)가 지지체로부터 완전히 박리된 시점에서 측정을 종료한다. 인장량 10 mm 내지 30 mm의 범위에서의 인장 시험기의 장력치 N의 평균치를 내수밀착력으로 하였다. 샘플마다 3개의 평가편을 제작하여 내수밀착력을 평가하였다.

(3-3 실험 결과)

결과를 표 3에 나타내었다. PVA의 비누화도가 95.5％ 이하인 평가편에서는 장력치 N의 평균치가 10 뉴톤(N) 이상으로, 양호한 내수 밀착력을 나타내었지만, 비누화도 98.5％의 평가편에서는 현저히 내수밀착성이 저하되었다. 따라서, 지지체와 배리어층의 양호한 밀착성을 얻기 위해서는, 수용성 고분자 화합물의 비누화도는 95.5％ 이하가 바람직하다고 생각된다.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명의 지지 필름에 있어서는, 배리어층에서의 MN 함유율을 2 wt％ 이상 22 wt％ 이하로 설정함으로써, 신장률 20％까지 신장되더라도 배리어성을 바람직하게 유지할 수 있다. 그 결과, 비신장 시 및 신장률 20％까지 신장되었을 때의 어느 것에 있어서도 배리어성을 바람직하게 유지하여, 점착층의 가소제가 지지체로 이행하는 것이 바람직하게 방지되는 테이프재를 구성할 수 있다.

또한, 배리어층에서의 PVA의 비누화도를 70％ 이상 95.5％ 이하로 함으로써, 지지체와 배리어층의 밀착성이 양호해져, 보다 다양한 사용 조건에 견딜 수 있는 지지 필름 및 테이프재를 구성할 수 있다.

또한, 하기 표 4에 나타낸 바와 같이, 배리어층에서의 MN 함유율을 10 wt％로 고정하고, PVA의 비누화도를 수 패턴 검토한 바, 비누화도 90％ 이상의 범위에서는 배리어성에 크게 영향을 주지 않은 것이 확인되었다.

이상, 본 발명의 일 실시 형태에 대하여 설명해 왔지만, 본 발명의 기술 범위는 상기 실시 형태로 한정되는 것은 아니고, 본 발명의 취지를 일탈하지 않는 범위에서 각 실시 형태의 구성 요소의 조합을 바꾸거나, 각 구성 요소에 다양한 변경을 가하거나 삭제하거나 하는 것이 가능하다.

예를 들면, 본 발명의 지지 필름에 있어서는, 층상 무기 화합물의 함유율을 상술한 범위로 설정하는 것은 필수가 아니다. 따라서, 지지 필름이나 테이프재가 거의 신장되지 않고 사용되는 등의 경우에는, 배리어층에서의 층상 무기 화합물의 함유율이 상술한 범위 외로 설정될 수도 있다.

<산업상 이용 가능성>

본 발명은 의료용이나 공업용 등의 각종 용도의 테이프재에 널리 이용할 수 있다.

1: 테이프재
10: 테이프재용 지지 필름
11: 지지체
12: 배리어층
20: 점착층

Claims

테이프재에 이용되는 테이프재용 지지 필름이며,
폴리우레탄을 포함하는 필름상의 지지체와,
수산기를 갖는 고분자 화합물인 폴리비닐알코올과 함수 층상 규산염 광물인 층상 무기 화합물을 포함하고, 상기 지지체의 한쪽 면에 형성된 배리어층
을 구비하고,
상기 폴리비닐알코올의 비누화도는 70 퍼센트 이상 95.5 퍼센트 이하로 설정되어 있는 것을 특징으로 하는 테이프재용 지지 필름.
제1항에 있어서, 상기 층상 무기 화합물이 몬모릴로나이트인 것을 특징으로 하는 테이프재용 지지 필름.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 지지체의 두께는, 10 μm 내지 200 μm인 테이프재용 지지 필름.
제1항에 있어서, 상기 배리어층에 있어서의 상기 층상 무기 화합물의 함유율은, 2 wt％ 이상 22 wt％ 이하인 테이프재용 지지 필름.
제1항에 있어서, 상기 배리어층은, 상기 지지체 상에 상기 폴리비닐알코올과 상기 층상 무기 화합물을 포함하는 배리어층 코팅제를 도포함으로써 형성되는 테이프재용 지지 필름.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 지지체에 있어서의 상기 배리어층이 설치된 면과는 반대의 면에 이형 필름을 더 구비하는 테이프재용 지지 필름.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 지지체와 상기 배리어층 사이에 앵커 코팅층을 더 구비하는 테이프재용 지지 필름.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 지지체가 치수로서 10 퍼센트(％) 이상 증가하는 소정의 최대 신장률까지 신장 가능한 테이프재용 지지 필름.
제1항 또는 제2항에 있어서,상기 배리어층에, 물을 더 포함하는 테이프재용 지지 필름.
제1항 또는 제2항에 기재된 테이프재용 지지 필름과,
상기 배리어층 상이며 상기 지지체와는 반대측에 형성된 점착층을 구비하는 테이프재.