TW202208580A

TW202208580A - 黏合膠帶及其製造方法

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Publication number: TW202208580A
Application number: TW110129985A
Authority: TW
Inventors: 山本佳明; 楯洋亮; 吉村大輔
Original assignee: 電化股份有限公司
Priority date: 2020-08-20
Filing date: 2021-08-13
Publication date: 2022-03-01
Also published as: JPWO2022039108A1; WO2022039108A1

Abstract

本案提供一種黏合膠帶，其使用了無紡布，對被黏物具有強黏合力和高保持力。根據本發明提供的一種黏合膠帶，其具備基材和設置在上述基材上的黏合劑層，上述基材為無紡布，上述黏合劑層含有黏合劑，上述黏合劑含有苯乙烯-異戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物和增黏劑，上述增黏劑採用JISK22076.4軟化點測試方法（環球法）測得的軟化點為100℃以上，上述苯乙烯-異戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物的苯乙烯含量為14~30質量%，偶聯率為30~90質量%，上述增黏劑相對於上述苯乙烯-異戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物的質量比為0.5~1.5。

Description

黏合膠帶及其製造方法

本發明涉及黏合膠帶及其製造方法。

對基材塗佈含有苯乙烯系嵌段共聚物和增黏劑等的黏合劑而得到的黏合膠帶被應用於各種用途。

另外，作為基材，無紡布為多孔體所以顯示出消音性，以拉伸強度為代表的機械強度優異，並且價格低廉，因此被廣泛用作膠帶基材。 [現有技術文獻] [專利文獻]

專利文獻1：日本特開2015-203032號公報

[發明要解決的課題]

另一方面，由於無紡布為多孔，所以塗佈液會滲透到基材背面，因此一直認為溶劑系黏合劑和水系黏合劑的黏度低，難以直接塗佈。因此考慮使用黏度較高的熱熔黏合劑直接塗覆於基材的方法。但是，若對無紡布等凹凸較大的多孔基材塗佈熱熔黏合劑，雖然黏合劑不會滲透基材，但由於黏合劑塗覆面為凹凸，黏合劑與被黏物的接觸面積減小，所以存在無法充分發揮黏合力和保持力的問題。為了解決該問題，考慮例如增加黏合劑的厚度，但為了獲得所需的黏合特性，需要塗佈兩倍以上的黏合劑，所以效率低下。此外膠帶自身也變重而難以使用。為了解決該問題，需要使黏合劑自身具有強黏合性和高保持力，力求即使黏合劑的接觸面積小也能夠得到所需的黏合特性。雖然黏合力越強與被黏物的黏貼越良好，但若過強，則在捲繞成膠帶卷狀時難以將基材抽出。為了減小開卷力，可以在基材背面塗佈剝離劑，但若要對無紡布這種多孔基材塗佈剝離劑，必需塗佈將剝離劑溶解於例如甲苯等有機溶劑而成的剝離劑溶液，由於溶液的黏度低，所以與塗佈上述黏合劑的情況相同，存在滲透基材的問題。因此需要一種不需要剝離劑，並且能良好地黏貼於被黏物，可表現出強黏合力和高保持力的黏合劑。

本發明是鑒於上述問題而進行的，提供一種黏合膠帶，其使用了無紡布，對被黏物具有強黏合力和高保持力。 [解決課題的手段]

根據本發明，提供一種黏合膠帶，其具備基材和設置在上述基材上的黏合劑層，上述基材為無紡布，上述黏合劑層含有黏合劑，上述黏合劑含有苯乙烯-異戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物和增黏劑，上述增黏劑根據JIS K2207 6.4軟化點測試方法（環球法）測得的軟化點為100℃以上，上述苯乙烯-異戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物的苯乙烯含量為14~30質量%、偶聯率為30~90質量%，上述增黏劑相對於上述苯乙烯-異戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物的質量比為0.5~1.5。

本發明人等經過深入研究，發現即使在基材使用無紡布的情況下，使用以適當的比例含有具有特定組成的苯乙烯-異戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物和具有特定熱特性的增黏劑的黏合劑時，可得到具有強黏合力和高保持力的黏合膠帶，從而完成了本發明。

以下例示本發明的各種實施方式。以下所示的實施方式可相互組合。優選上述增黏劑為選自C5石油樹脂、C9石油樹脂、C5C9石油樹脂、氫化C9石油樹脂、脂環族系石油樹脂、脂環族/芳香族系石油樹脂、萜烯系樹脂、松香系樹脂、松香酯系樹脂、萜酚樹脂、烷基酚樹脂中的至少一者。優選上述黏合劑相對於上述苯乙烯-異戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物100質量份含有增塑劑5~25質量份，上述增塑劑為DINA。優選上述苯乙烯含量為16~20質量%。優選上述偶聯率為40~85質量%。優選根據JISZ0237 10.黏合力測得的黏合力為1.5N/cm以上，根據JISZ0237 13.保持力測得的保持力為10分鐘以上。

根據其它觀點，提供一種上述黏合膠帶的製造方法，其包括採用非接觸塗覆方式將上述黏合劑塗覆在上述基材上的工序。

以下對本發明的實施方式進行說明。以下示出的實施方式中所示的各種特徵事項可相互組合。另外，各特徵事項可獨立構成發明。

1.黏合膠帶本發明的一個實施方式所涉及的黏合膠帶具備基材和設置在基材上的黏合劑層。基材為無紡布，黏合劑層含有黏合劑。在一個方式中，黏合膠帶優選不具有離模劑層。黏合膠帶可以在基材的一面設置黏合劑層，在另一面（基材背面）具有離模劑層，但作為基材的無紡布由於凹凸較大，所以即使不設置離模劑層也能夠將成卷的膠帶剝離。

1-1.基材基材優選藉由縫編或紡黏構成的無紡布。上述無紡布切面不易綻線且兼具黏合膠帶基材所需的強度和柔軟性，因而可優選使用。紡黏無紡布的基材具有手割性，因此用於黏合膠帶基材時不需要使用剪刀等工具，用手即可分割。另外，紡黏無紡布在各種無紡布中網眼較細，所以塗覆黏合劑時不容易發生滲透，因而可優選使用。無紡布的材質可使用現有的公知材料。具體而言為纖維素、玻璃、聚醯胺、聚乙烯、聚酯、聚丙烯、聚氨酯、人造絲等。基材的單位面積重量優選為30~150g/m² ，更優選為50~110g/m² 。若小於該範圍，則基材的強度過小，稍微用力基材即被拉伸或斷裂，不利於使用。另外，若大於該範圍，則基材變硬，優選柔軟性，與被黏物的適應性變差，因而不優選。 1-2.黏合劑＜苯乙烯-異戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物＞黏合劑含有作為苯乙烯系嵌段共聚物的苯乙烯-異戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物（SIS共聚物）和增黏劑。在不損害本發明效果的範圍內，黏合劑可以含有苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物（SBS共聚物或SBBS共聚物）作為苯乙烯系嵌段共聚物，但使用苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物時，黏合劑可能會變硬而使加工性變差。因此黏合劑優選實質上不含有苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物作為苯乙烯系嵌段共聚物，更優選僅含有SIS共聚物作為苯乙烯系嵌段共聚物。

另外，增黏劑相對於SIS共聚物的質量比、即（增黏劑的質量份）/（SIS共聚物的質量份）為0.5~1.5，優選為0.6~1.2。藉由此範圍，可得到強黏合力和高保持力。該質量具體而言例如為0.5、0.6、0.7、0.8、0.9、1.0、1.1、1.2、1.3、1.4、1.5，也可以是所例示的任意2個數值之間的範圍內。

SIS共聚物為具有聚苯乙烯嵌段和聚異戊二烯嵌段的嵌段共聚物。SIS共聚物包含苯乙烯-異戊二烯-苯乙烯三嵌段共聚物和苯乙烯-異戊二烯二嵌段共聚物。SIS共聚物中的偶聯率為30~90質量%，優選為40~85質量%，更優選為40~50質量%。藉由使偶聯率在該些範圍內，與被黏物（基材背面）的易黏貼性以及黏合劑的易塗覆性優異。偶聯率具體而言例如為30、35、40、45、50、55、60、65、70、75、80、85%，也可以是所例示的任意兩個數值之間的範圍內。

偶聯率（%）可由100×（三嵌段共聚物的質量份）/（二嵌段共聚物的質量份+三嵌段共聚物的質量份）算出。具體而言可採用凝膠滲透色譜（GPC）法測定SIS共聚物的分子量，根據所得圖譜中歸屬於二嵌段共聚物的峰與歸屬於三嵌段共聚物的峰的面積比算出偶聯率。改變偶聯率的方法沒有特別限定，例如可舉出改變聚合時使用的偶聯劑量/引發劑量之比等將偶聯率不同的兩種以上的SIS共聚物混合的方法。

三嵌段共聚物的重均分子量沒有特別限定，例如為12萬~120萬，優選為14萬~100萬，更優選為16萬~80萬。二嵌段共聚物的重均分子量沒有特別限定，例如為6萬~25萬，優選為7萬~23萬，更優選為8萬~22萬。優選二嵌段共聚物的重均分子量比三嵌段共聚物重均分子量小。重均分子量可採用凝膠滲透色譜（GPC）法求出。

另外，SIS共聚物的苯乙烯含量為14~30質量%，優選為16~20質量%。藉由使苯乙烯含量為這樣的範圍，即使在將凹凸較大的無紡布作為基材的情況下，對被黏物（基材背面）的易黏貼性和黏合劑的易塗覆性也優異。苯乙烯含量具體而言例如為14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28、29、30質量%，也可以是所例示的任意兩個數值之間的範圍內。

苯乙烯含量可使用JIS K6383所記載的方法測定。改變苯乙烯含量的方法沒有特別限定，例如可舉出改變單體苯乙烯/異戊二烯比採用活性陰離子聚合得到具有目標苯乙烯含量的SIS共聚物的方法；將兩種以上苯乙烯含量不同的SIS混合得到具有目標苯乙烯含量的SIS共聚物的方法。

另外，SIS共聚物優選為線型，其與星型相比有時保持力等更優異。應予說明，線型SIS共聚物是指直鏈型線狀的SIS共聚物。

＜增黏劑＞增黏劑是採用JIS K2207 6.4軟化點測試方法（環球法）測得的軟化點為100℃以上的增黏劑。軟化點優選為100~133℃，更優選為100~125℃。藉由使用軟化點為100℃以上的增黏劑，黏合劑容易保持凝聚力，保持力優異。軟化點具體而言例如為100、105、110、115、120、125、130、133℃，也可以是所例示的任意兩個數值之間的範圍內。

增黏劑例如為選自C5石油樹脂、C9石油樹脂、C5C9石油樹脂、氫化C9石油樹脂、脂環族系石油樹脂、脂環族/芳香族系石油樹脂、萜烯系樹脂、松香系樹脂、松香酯系樹脂、萜酚樹脂、烷基酚樹脂等中的至少一者。從可獲得強黏合力的觀點考慮，增黏劑優選為將雙環戊二烯聚合得到的C5石油樹脂、或C5C9石油樹脂、氫化C9石油樹脂。

＜增塑劑＞本發明的一個實施方式所涉及的黏合劑優選含有增塑劑。黏合劑相對於苯乙烯-異戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物100質量份優選含有增塑劑5~25質量份，更優選含有5~20質量份。藉由使其屬於該範圍，與被黏物（基材背面）的易黏貼性和黏合劑的易塗覆性優異。黏合劑中的增塑劑相對於苯乙烯-異戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物100質量份具體而言例如為5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25質量份，也可以是所例示的任意兩個數值之間的範圍內。

另外，作為增塑劑，鄰苯二甲酸酯系的增塑劑與苯乙烯-異戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物的相溶性良好，且少量即可得到增塑效果，因而優選。作為鄰苯二甲酸酯系的增塑劑，可舉出DINA（己二酸二異壬酯）、DEHP（鄰苯二甲酸二（2-乙基己基）酯）、DBP（鄰苯二甲酸二丁酯）、BBP（鄰苯二甲酸丁苄酯）、DINP（鄰苯二甲酸二異壬酯）、DIDP（鄰苯二甲酸二異癸酯）、DNOP（鄰苯二甲酸二正辛酯）。但是，DINA以外的鄰苯二甲酸酯由於可能適用REACH（Registration，Evaluation，Authorization，and Restriction of Chemicals）等的規製，因此使用時需要注意，但DINA不適用這些規製，因而優選使用。另外，為DINA時，即使將黏合膠帶黏貼於被黏物而成的試樣放置在高溫氣氛下，增塑劑也不易滲出，不易污染被黏物。

＜其它添加劑＞黏合劑可以根據需要在不阻礙本發明效果的範圍內含有無機填充劑、改質劑、穩定劑、抗氧化劑、紫外線吸收劑等各種添加劑。

1-2.黏合劑層黏合劑層的單位面積量沒有特別限定，例如為10~100g/m² 。若該單位面積量過少則黏合性不充分，若過多則塗覆性能可能變差。

1-3.黏合膠帶的特性黏合膠帶根據JISZ0237 10.黏合力測定的黏合力優選為1.5N/cm以上。另外，黏合膠帶根據JISZ0237 13.保持力測定的保持力優選為10分鐘以上。藉由為這樣的範圍，可具有高保持力，並且容易捲繞成膠帶卷狀。

2.黏合膠帶的製造方法本發明的一個實施方式所涉及的黏合膠帶的製造方法包括將上述黏合劑塗覆在基材上的工序。

塗覆方法沒有特別限制，優選將黏合劑的原料加熱熔融，混煉後採用熱熔方式塗佈，更優選採用非接觸塗覆方式塗覆，其與接觸式相比保持力更優異。

作為熱熔方式的接觸式塗覆的例子，可舉出槽模塗佈、輥塗。

作為非接觸塗覆的例子，可舉出使用交叉塗佈機（ITW Dynatec公司製）。通常，若對無紡布等基材直接塗覆黏合劑，則黏合劑會滲入基材，導致黏合特性大幅下降。若使用交叉塗佈機，對無紡布塗覆黏合劑時可抑制黏合劑的滲入，不易造成黏合特性下降，因而優選。 [實施例]

以下例舉實施例進一步詳細說明本發明。另外，這些實施例僅為例示，並不限定本發明的內容。

＜黏合膠帶的製作＞基於表1~表3中記載的條件製作黏合膠帶。在基材上以60g/m² 的單位面積量採用非接觸塗覆方式塗覆黏合劑，形成黏合劑層，製作評價用黏合膠帶。作為黏合劑，向共聚物100中添加增黏劑、增塑劑（DINA、DIC株式會社製Monocizer W242）、抗氧化劑（BASF製IRGANOX 1726）、紫外線吸收劑（城北化學工業株式會社製JF-77P），在150℃混煉得到熔融狀態的黏合劑，使用交叉塗佈機塗覆，得到黏合劑層。應予說明，縫編無紡布和紡黏無紡布為多孔基材，OPP膜、PE織布+PE覆膜和PET織布+PE覆膜為非多孔基材。

表1~表3中的各成分如下。 SIS：A.日本瑞翁株式會社製Quintac 3433N （苯乙烯含量16質量%、偶聯率44質量%） B.日本瑞翁株式會社製Quintac 3190 （苯乙烯含量30質量%、偶聯率40質量%） C.日本瑞翁株式會社製Quintac 3520 （苯乙烯含量15質量%、偶聯率78質量%） D.日本瑞翁株式會社製Quintac 3270 （苯乙烯含量24質量%、偶聯率33質量%） E.日本瑞翁株式會社製Quintac 3421 （苯乙烯含量14質量%、偶聯率74質量%） F.日本瑞翁株式會社製Quintac 3390 （苯乙烯含量48質量%） G.日本瑞翁株式會社製Quintac 3520 （苯乙烯含量15質量%、偶聯率22質量%） H.JSR株式會社製SIS5002 （苯乙烯含量22質量%、偶聯率85質量%） I.巴陵中國石化製YH1105 （苯乙烯含量15質量%、偶聯率99質量%以上） SBS：Kraton Corporation製Kraton D1152 C5石油樹脂：日本瑞翁株式會社製Quinton R100 C5C9石油樹脂：日本瑞翁株式會社製Quinton S195 氫化C9石油樹脂：荒川化學工業株式會社製Arkon P-100 萜烯：YASUHARA CHEMICAL株式會社製YS RESIN PX1250 萜酚：住友電木株式會社製SUMILITERESIN PR-12603 松香酯：HARIMA CHEMICALS GROUP株式會社製HARITACK FK125

＜黏合膠帶的開卷＞黏合膠帶的開卷採用如下方式評價。將塗佈有黏合劑的基材捲繞於直徑3英寸的紙管，其後切割成20mm寬度，得到黏合膠帶卷疊體。根據JISZ0237 11.對上述黏合膠帶卷疊體測定低速開卷力，由此判定能否用手取出膠帶基材。將其結果示於表1~表3。 ○：開卷力為3.0N/cm以下，因此能夠取出膠帶基材。 ×：開卷力超過3.0N/cm，因此難以取出膠帶基材。

＜對被黏物（基材背面）的易黏貼性＞對被黏物（基材背面）的易黏貼性採用如下方式評價。將塗覆有黏合劑的基材按寬度20mm×長度140mm的大小切取2張，將1張黏貼於SUS板。將1張從其上方黏貼於基材背面，用質量2kg的輥往返一次進行壓合。經過1分鐘後，以180°的角度剝離黏貼於上述被黏物的基材，根據此時的剝離力來判定對被黏物的易黏貼性。測定在室溫23℃±2℃的環境下實施，牽拉速度為500mm/分鐘。將其結果示於表1~表3。 ○：剝離力為1.5N/cm以上。 △：剝離力為1.0N/cm以上且小於1.5N/cm。 ×：剝離力小於1.0N/cm。

＜黏合劑的易塗覆性＞黏合劑的易塗覆性採用如下方式評價。從塗覆設備的塗佈頭擠出黏合劑塗佈於基材，判定是否可觀察到黏合劑的條紋。所觀察的試樣使用寬度300mm、長度1m且已塗覆好黏合劑的基材。將其結果示於表1~表3。 ○：黏合劑塗覆面的膠紋面積小於5%。 △：黏合劑塗覆面的膠紋面積為5~30%。 ×：黏合劑塗覆面的膠紋面積大於30%。

＜SUS黏合力＞根據JISZ0237“10.黏合力”測定針對SUS板的180°剝離黏合力。將其結果示於表1~表3。

＜保持力＞根據JISZ0237“13.保持力”測定。被黏物使用SUS板，黏合膠帶的黏貼面積為20mm×20mm。測定溫度為60℃，載荷為1kg，測定直到重物落下為止的時間。將其結果示於表1~表3。

[表1]

[表2]

[表3]

Claims

一種黏合膠帶，其具備基材和設置在所述基材上的黏合劑層，所述基材為無紡布，所述黏合劑層含有黏合劑，所述黏合劑含有苯乙烯-異戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物和增黏劑，所述增黏劑採用JIS K2207 6.4軟化點測試方法（環球法）測得的軟化點為100℃以上，所述苯乙烯-異戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物中，苯乙烯含量為14~30質量%，偶聯率為30~90質量%，所述增黏劑相對於所述苯乙烯-異戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物的質量比為0.5~1.5。
根據請求項1所述的黏合膠帶，其中，所述增黏劑為選自C5石油樹脂、C9石油樹脂、C5C9石油樹脂、氫化C9石油樹脂、脂環族系石油樹脂、脂環族/芳香族系石油樹脂、萜烯系樹脂、松香系樹脂、松香酯系樹脂、萜酚樹脂、烷基酚樹脂中的至少一者。
根據請求項1或2所述的黏合膠帶，其中，所述黏合劑相對於所述苯乙烯-異戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物100質量份含有增塑劑5~25質量份，所述增塑劑為DINA。
根據請求項1或2所述的黏合膠帶，其中，所述苯乙烯含量為16~20質量%。
根據請求項1或2所述的黏合膠帶，其中，所述偶聯率為40~85質量%。
根據請求項1或2所述的黏合膠帶，其中，根據JISZ0237 10.黏合力測得的黏合力為1.5N/cm以上，根據JISZ0237 13.保持力測得的保持力為10分鐘以上。
請求項1至6中任一項所述的黏合膠帶的製造方法，其包括：採用非接觸塗覆方式將所述黏合劑塗覆於所述基材上的工序。