JP6722008B2 - 粘着テープ - Google Patents
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Description
上記PVCフィルムは、典型的には、所定の成分を含むPVC組成物を公知の方法でフィルム化することにより得られる。ここでPVC組成物とは、主成分(最も多く含まれる成分をいい、50重量%を超えて含まれる成分であり得る。)がPVCである組成物をいう。かかるPVC組成物によると、粘着剤層を支持する基材(支持基材)として好適な物性を示すPVCフィルム(典型的には、軟質塩化ビニル樹脂からなるフィルム)が形成され得る。PVCフィルムにおけるPVCの含有量は、典型的には40重量%超であり、通常は50重量%以上とすることが適当である。ここに開示される技術は、上記PVCフィルムにおけるPVCの含有量が50重量%超(典型的には55重量%以上、例えば60重量%以上)である態様で好ましく実施され得る。
上記PVC組成物を構成するPVCは、塩化ビニルを主モノマー(モノマー成分のうちの主成分をいい、モノマー成分の50重量%超を占めるモノマーであり得る。)とする種々のポリマーであり得る。すなわち、ここでいうPVCの概念には、塩化ビニルの単独重合体のほか、塩化ビニルと種々のコモノマーとの共重合体が包含される。上記コモノマーとしては、塩化ビニリデン;エチレン、プロピレン等のオレフィン(好ましくは炭素数2〜4のオレフィン);アクリル酸、メタクリル酸(以下、アクリルおよびメタクリルを「(メタ)アクリル」と総称する。)、マレイン酸、フマル酸等のカルボキシル基含有モノマーまたはその酸無水物(無水マレイン酸等);(メタ)アクリル酸エステル、例えば(メタ)アクリル酸と炭素数1〜10程度のアルキルアルコールまたはシクロアルキルアルコールとのエステル;酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル等のビニルエステル系モノマー;スチレン、置換スチレン(α−メチルスチレン等)、ビニルトルエン等のスチレン系モノマー;アクリロニトリル;等が例示される。上記共重合体としては、塩化ビニルの共重合割合が70重量%以上(より好ましくは90重量%以上)であるものが好ましい。このようなモノマーを適当な方法(典型的には懸濁重合法)で重合させることによりPVCが得られる。
ここに開示される技術におけるPVCフィルムは、典型的には可塑剤を含有する。可塑剤としては、PVCの可塑化効果を示すことが知られている種々の材料を特に限定なく使用することができる。上記可塑剤の例としては、安息香酸エステル(安息香酸グリコールエステル等)、フタル酸エステル、テレフタル酸エステル、トリメリット酸エステル、ピロメリット酸エステル等の芳香族カルボン酸エステル;アジピン酸エステル、セバシン酸エステル、アゼライン酸エステル、マレイン酸エステル、クエン酸エステル(アセチルクエン酸トリブチル等)等の脂肪族カルボン酸エステル;多価カルボン酸と多価アルコールとのポリエステル:その他、ポリエーテル系ポリエステル、エポキシ系ポリエステル(エポキシ化大豆油やエポキシ化亜麻仁油等のエポキシ化植物油、エポキシ化脂肪酸アルキルエステル等)、リン酸エステル(リン酸トリクレシル等)等が挙げられるが、これらに限定されない。可塑剤は、1種を単独でまたは2種以上を適宜組み合わせて用いることができる。
ここに開示される技術の好ましい一態様において、PVCフィルムにエラストマーを含有させることができる。PVCフィルムにエラストマーを含有させることにより、室温(例えば25℃程度)における強度等の特性や耐熱性(例えば耐熱劣化性)の低下を抑えつつ、低温下における柔軟性を向上させることができる。したがって、かかるPVCフィルムを用いることにより、低温引張破断伸びの大きいPVC粘着テープが好適に実現され得る。PVCフィルムにエラストマーを含有させることは、該PVCフィルムの強度の向上にも役立ち得る。
ここに開示される技術におけるPVCフィルムは、PVCおよび可塑剤に加えて、脂肪酸金属塩を含有することが好ましい。PVCフィルムは、該PVCフィルムまたはPVC粘着テープの加工時や該粘着テープの使用環境において、上記PVCフィルムに含まれるPVCが、熱、紫外線または剪断力等のような物理的エネルギー等を受け、これを起因とする化学反応等によって変色し、あるいは物理的、機械的または電気的特性を損なうことがある。PVCフィルムに脂肪酸金属塩を含有させることにより、該脂肪酸金属塩が上記化学反応を防止または抑制する安定剤として機能し得る。また、上記化学反応(典型的には、塩化水素の脱離)を防止または抑制することは、PVC粘着テープの耐熱劣化性向上に有利に貢献し得る。
ここに開示される技術におけるPVCフィルムには、PVCおよび可塑剤に加えて、酸化防止剤を含有させることができる。PVCフィルムに酸化防止剤を含有させることにより、PVC粘着テープの耐熱性(典型的には耐熱劣化性)を向上させ得る。
(1)計量:PVC、可塑剤および必要に応じて使用される他の材料を、目標とする組成に応じて計量する。
(2)混合:計量された各材料を撹拌混合して、均一な混合物(典型的には粉末状の混合物、すなわち混合粉末)を調製する。
(3)混練:上記(2)で調製された混合物を加熱して溶融化し、2本ないし3本以上の混練ロール(典型的には金属製のロール)で混練する。混練ロールの温度は、例えば100℃〜250℃(好ましくは150℃〜200℃)に設定することが適当である。
(4)カレンダー成形:上記(3)で得られた混練物をカレンダー成形機に投入して、任意の厚みを有するPVCフィルムを成形する。厚みの制御は、カレンダーロールのギャップおよび/またはロール間の速比を調整することにより行うことができる。ロール間の速比は、好ましくは1.0〜1.5、より好ましくは1.1〜1.4、例えば1.2〜1.3の範囲に調整することができる。
ここに開示される技術における粘着剤層は、典型的には、室温付近の温度域において柔らかい固体(粘弾性体)の状態を呈し、圧力により簡単に被着体に接着する性質を有する材料(粘着剤)から構成された層である。ここでいう粘着剤は、「C. A. Dahlquist, “Adhesion: Fundamental and Practice”, McLaren & Sons, (1966) P. 143」に定義されているとおり、一般的に、複素引張弾性率E*(1Hz)<107dyne/cm2を満たす性質を有する材料(典型的には、25℃において上記性質を有する材料)であり得る。
ここに開示される粘着テープの一構成例を図1に示す。図1に示すPVC粘着テープ1は、第一面11Aおよび第二面11Bを有する支持基材(例えば、単層のPVCフィルム)11と、その第一面11A上に配置された粘着剤層21とを備える片面粘着テープとして構成されている。好ましい一態様において、使用前(すなわち、被着体への貼付け前)の粘着テープ1は、例えば図1に示すように、長手方向に巻回されることにより支持基材の第二面11Bに粘着剤層21が当接してその表面(粘着面)21Aが保護された粘着テープロールの形態であり得る。あるいは、粘着剤層21の表面21Aが、少なくとも粘着剤層21に対向する側が剥離面となっている剥離ライナーによって保護された形態であってもよい。剥離ライナーとしては、公知ないし慣用のものを特に限定なく使用することができる。例えば、プラスチックフィルムや紙等の基材の表面に剥離処理層を有する剥離ライナーや、フッ素系ポリマー(ポリテトラフルオロエチレン等)やポリオレフィン系樹脂(ポリエチレン、ポリプロピレン等)の低接着性材料からなる剥離ライナー等を用いることができる。
ここに開示される粘着テープは、低温下におけるクラック防止性に優れることから、低温性能が求められる各種の分野に用いられ得る。例えば、電線、配管等の保護や結束、電線等の周りを囲んで保護するコルゲートチューブの被覆、電気絶縁等の用途に好適である。なかでも好ましい用途として、ワイヤーハーネス(例えば、自動車その他の車両のワイヤーハーネス、特に内燃機関を備えた車両のワイヤーハーネス等)において該ワイヤーハーネスを構成する電線(典型的には複数本の電線)の周囲に巻き付けられる用途が挙げられる。ここで、ワイヤーハーネスを構成する電線の周囲にPVC粘着テープが巻き付けられている態様の例には、該電線の周囲にPVC粘着テープが巻き付けられている態様や、上記電線を収容した筒(例えばコルゲートチューブ)の周囲にPVC粘着テープが巻き付けられている態様が含まれる。また、ここに開示される粘着テープは、上記の用途に限定されず、従来からPVC粘着テープが用いられている各種の分野、例えば、電気部品(トランス、コイル等)、電子部品等の層間や外面の絶縁、固定、表示、識別等の分野においても好適に使用され得る。
(1) PVCフィルムと、該PVCフィルムの少なくとも一方の表面に配置された粘着剤層とを含み、
−20℃における引張破断伸びが凡そ80%以上(典型的には、凡そ80%以上かつ凡そ300%以下)である、粘着テープ。
(2) 上記PVCフィルムを構成する樹脂材料の動的粘度が凡そ3000Pa・s以下(典型的には、凡そ3000Pa・s以下かつ凡そ1000Pa・s以上)である、上記(1)に記載の粘着テープ。
(3) 上記PVCフィルムの厚さが凡そ100μm以下である、上記(1)または(2)に記載の粘着テープ。
(4) 坪量が凡そ100g/m2以下である、上記(1)〜(3)のいずれかに記載の粘着テープ。
(5) 上記PVCフィルムは、エラストマーを含む、上記(1)〜(4)のいずれかに記載の粘着テープ。
(6) 上記エラストマーは、
(A)塩素含有量が凡そ25〜50重量%(例えば凡そ35〜45重量%)である塩素化ポリエチレン、
(B)(メタ)アクリル酸エステル−ブタジエン−スチレン共重合体、
(C)アクリロニトリル含有量が凡そ15〜50重量%(例えば凡そ30〜40重量%)であるアクリロニトリル−ブタジエン共重合体、および
(D)酢酸ビニル含有量が凡そ30〜75重量%(例えば凡そ50〜65重量%)であるエチレン−酢酸ビニル共重合体
から選択される1種または2種以上を含む、上記(5)に記載の粘着テープ。
(7) 上記PVCフィルムにおける上記エラストマーの含有量が凡そ1重量%以上かつ凡そ30重量%以下である、上記(5)または(6)に記載の粘着テープ。
(8) 上記PVCフィルムは、凡そ10重量%以上かつ凡そ60重量%以下の可塑剤を含む、上記(1)〜(7)のいずれかに記載の粘着テープ。
(9) 上記可塑剤は、安息香酸エステル、フタル酸エステル、テレフタル酸エステル、トリメリット酸エステル、ピロメリット酸エステル、アジピン酸エステル、セバシン酸エステル、アゼライン酸エステル、マレイン酸エステルおよびクエン酸エステルから選択される1種または2種以上を含む、上記(8)に記載の粘着テープ。
(10) 上記PVCフィルムは、脂肪酸金属塩を含む、上記(1)〜(9)のいずれかに記載の粘着テープ。
(11) 上記脂肪酸金属塩は、ステアリン酸金属塩、ラウリン酸金属塩、またはステアリン酸金属塩とラウリン酸金属塩との組み合わせである、上記(10)に記載の粘着テープ。
(12) 上記PVCフィルムにおける上記脂肪酸金属塩の含有量が凡そ0.02重量%以上かつ凡そ1重量%以下である、上記(10)または(11)に記載の粘着テープ。
(14) 上記粘着剤層は、ゴム系粘着剤を主成分とするゴム系粘着剤層である、上記(1)〜(13)のいずれかに記載の粘着テープ。
(15) 上記粘着剤層は、天然ゴムと合成ゴム(例えばSBR)とを10:90〜90:10の重量比で含む、上記(1)〜(14)のいずれかに記載の粘着テープ。
(16) 上記粘着剤層は、ロジン系樹脂、石油樹脂、テルペン系樹脂、フェノール系樹脂、クマロンインデン系樹脂およびケトン樹脂から選択される1種または2種以上の粘着付与樹脂を含む、上記(1)〜(15)のいずれかに記載の粘着テープ。
(17) 上記粘着剤層は、ゴム系ポリマーと、粘着付与樹脂としての石油樹脂とを含み、
上記石油樹脂の含有量は、上記ゴム系ポリマー100重量部に対して50〜150重量部である、上記(1)〜(16)のいずれかに記載の粘着テープ。
上記PVCフィルムの厚さは凡そ50μm以上かつ凡そ100μm以下(例えば凡そ50μm以上かつ凡そ80μm以下)であり、
上記PVCフィルムと上記粘着剤層との合計厚さは凡そ60μm以上かつ凡そ120μm以下(好ましくは凡そ60μm以上かつ凡そ100μm未満、例えば凡そ60μm以上かつ凡そ90μm未満)であり、
上記PVCフィルムは、エラストマーと、可塑剤と、脂肪酸金属塩とを含み、
上記エラストマーは、(A)塩素含有量が凡そ25〜50重量%(例えば凡そ35〜45重量%)である塩素化ポリエチレン、(B)(メタ)アクリル酸エステル−ブタジエン−スチレン共重合体、(C)アクリロニトリル含有量が凡そ15〜50重量%(例えば凡そ30〜40重量%)であるアクリロニトリル−ブタジエン共重合体、および(D)酢酸ビニル含有量が凡そ30〜75重量%(例えば凡そ50〜65重量%)であるエチレン−酢酸ビニル共重合体から選択される1種または2種以上を含み、
上記エラストマーの含有量は、上記PVCフィルムの凡そ1重量%以上かつ凡そ30重量%以下であり、
上記粘着剤層はゴム系粘着剤層である、粘着テープ。
(19) 上記可塑剤は、安息香酸エステル、フタル酸エステル、テレフタル酸エステル、トリメリット酸エステル、ピロメリット酸エステル、アジピン酸エステル、セバシン酸エステル、アゼライン酸エステル、マレイン酸エステルおよびクエン酸エステルから選択される1種または2種以上を含む、上記(18)に記載の粘着テープ。
(20) 上記肪酸金属塩は、ステアリン酸金属塩、ラウリン酸金属塩、またはステアリン酸金属塩とラウリン酸金属塩との組み合わせであり、
上記PVCフィルムにおける上記脂肪酸金属塩の含有量が凡そ0.02重量%以上かつ凡そ1重量%以下である、上記(18)または(19)に記載の粘着テープ。
(21) 上記ゴム系粘着剤層は、ゴム系ポリマーと粘着付与樹脂とを含み、
上記ゴム系ポリマーは、天然ゴムと合成ゴム(例えばSBR)とを10:90〜90:10の重量比で含み、
上記粘着付与樹脂として、上記ゴム系ポリマー100重量部に対して50〜150重量部の石油樹脂を含む、上記(18)〜(20)のいずれかに記載の粘着テープ。
(22) −20℃における引張破断伸びが凡そ80%以上(典型的には、凡そ80%以上かつ凡そ300%以下)である、上記(18)〜(21)のいずれかに記載の粘着テープ。
以下の実施例において使用した材料の略号は次のとおりである。
(脂肪酸金属塩)
A1:ステアリン酸カルシウム(キシダ化学株式会社製品)
A2:ラウリン酸カルシウム(キシダ化学株式会社製品)
(可塑剤)
B1:フタル酸ジイソノニル(株式会社ジェイ・プラス製品、商品名「DINP」)
B2:テレフタル酸ビス(2−エチルヘキシル)(株式会社ジェイ・プラス製品、商品名「DOTP」)
(エラストマー)
E1:カネカ株式会社製品、(メタ)アクリル酸エステル−ブタジエン−スチレン共重合体、商品名「カネエースB22」
E2:日本ゼオン株式会社製品、アクリロニトリル−ブタジエン共重合体、アクリロニトリル含有量31〜36%、商品名「Nipol 1052J」
E3:JSR株式会社製品、アクリロニトリル−ブタジエン共重合体、アクリロニトリル含有量41.5%、グレード名「PN20HA」
E4:日本合成化学工業株式会社製品、エチレン−酢酸ビニル共重合体、酢酸ビニル含有率55%、商品名「ソアブレンBH」
E5:昭和電工株式会社製品、塩素化ポリエチレン、塩素含有量38.0〜41.0%、商品名「エラスレン401A」
E6:カネカ株式会社製品、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体、酢酸ビニル含有量5%、商品名「カネビニールM1008」
E7:JSR株式会社製品、スチレン−ブタジエンブロック共重合体、リニア構造、スチレン含有量40%、グレード名「TR2000」
(実施例1)
固形分基準で、SBRラテックス(日本ゼオン株式会社製品、商品名「Nipol LX426」)60部、天然ゴムラテックス(GOLDEN HOPE社製品、商品名「HYTEX HA」)40部および石油樹脂エマルション120部を混合して、水分散型ゴム系粘着剤組成物を調製した。上記石油樹脂エマルションとしては、石油樹脂(エクソン社製品、脂肪族系炭化水素樹脂、商品名「エスコレッツ1202」、軟化点100℃)75部をトルエン25部に溶解し、これに界面活性剤(花王株式会社製品、商品名「エマルゲン920」)3.5部および水46.5部を加えてホモミキサーにて攪拌乳化したものを使用した。以下、上記粘着剤組成物を「粘着剤組成物A」と表記する。
PVCフィルム(支持基材)の組成と粘着剤層の厚さを表1に示すとおりとした他は実施例1と同様にして、実施例2〜8および比較例1〜3に係る粘着テープを作製した。
なお、各例に係るPVCフィルムを流れ方向(MD)に約2倍の長さに延伸して外観を目視で観察したところ、実施例1〜5および比較例3のPVCフィルムはいずれも透明であった。実施例6および比較例1,2のPVCフィルムでは若干の白濁が観察された。
(動的粘度測定)
JIS K 7210(2009)に記載された流れ試験方法に準じて測定した。具体的には、株式会社島津製作所製のフローテスタ(キャピラリレオメータ)CFT−500D/100Dを使用し、160℃に設定した容量1cm3のピストン内に測定試料としてのPVCフィルムを充填して溶融させ、40MPaの荷重(P)をかけて孔径(D)1mm、長さ(L)1mmのダイから押し出したときのフローレート(Q)から動的粘度(単位:Pa・s)を求めた。
各例に係る粘着テープを幅10mm、長さ100mmのサイズにカットして測定サンプルを作製し、JIS K 7161に記載の「プラスチック−引張特性」の試験方法に準じて−20℃における引張破断伸びを測定した。使用した測定装置および測定条件は以下の通りである。
装置:引張試験機(株式会社島津製作所製、オートグラフAG−20kNG)
測定条件:チャック間距離50mm、引張速度300mm/min
上記の条件で各測定サンプルを長さ方向に引っ張り、サンプルが破断した時点でのチャック間距離X(mm)から次式:引張破断伸び(%)=(X−50)/50×100;により低温引張破断伸びを求めた。
住友電装株式会社製の自動車用薄肉低圧電線「AVSS0.5」を600mmの長さにカットしたもの10本および同「AVSS0.85」を600mmの長さにカットしたもの4本を用意した。これら14本の電線を寄せ集め、巻付け作業を行いやすいように長手方向の両端を粘着テープでまとめて固定した後、上記電線の外周に各例に係る粘着テープ(幅19mm)をハーフラップにて巻き付けて、評価用のサンプルを作製した。ここでハーフラップとは、粘着テープを巻き付ける際に、該粘着テープの幅の半分が既に巻き付けられた粘着テープの幅の半分に重なり合うようにする巻付け態様をいう。上記評価用サンプルを−20℃に設定したグローブボックス(エスペック株式会社製「WU−200」)に投入して1時間保持した後、同グローブボックス内において直径80mmの鋼棒の外周に沿うように巻き付けた。この状態を維持し、鋼棒外周への巻付け時または巻付けから30分以内に各例に係る粘着テープ(集束した電線の外周にハーフラップにて巻き付けられた粘着テープ)にクラックが生じたか否かを目視により観察した。
観察結果を以下の3水準で表1の「−20℃巻付け試験」の欄に示した。
E:クラックの発生は認められない(低温クラック防止性:優)。
G:軽微なクラックが認められるが、集束した電線の外表面が見えることはない(低温クラック防止性:良)。
P:集束した電線の外表面が見えるレベルのクラックが認められる(低温クラック防止性に乏しい)。
なお、実施例8の粘着テープにおいて、PVCフィルムにおける可塑剤B1の含有量を22重量%に変更し、かつエラストマーE2の含有量を18重量%に変更したところ、この粘着テープの低温引張破断伸びは125%であり、上記低温巻付け試験において優れたクラック防止性を示すことが確認された。
11 支持基材
11A 第一面
11B 第二面
21,22 粘着剤層
21A 表面(粘着面)
Claims (10)
- ポリ塩化ビニルフィルムと、
該ポリ塩化ビニルフィルムの少なくとも一方の表面に配置された粘着剤層と
を含み、
前記ポリ塩化ビニルフィルムは、可塑剤と、エラストマーと、脂肪酸金属塩とを含み、
前記ポリ塩化ビニルフィルムにおける前記脂肪酸金属塩の含有量が0.01重量%以上0.3重量%以下であり、
−20℃における引張破断伸びが80%以上である、粘着テープ。 - 前記ポリ塩化ビニルフィルムを構成する樹脂材料の動的粘度が3000Pa・s以下である、請求項1に記載の粘着テープ。
- 前記ポリ塩化ビニルフィルムの厚さが100μm以下である、請求項1または2に記載の粘着テープ。
- 坪量が100g/m2以下である、請求項1から3のいずれか一項に記載の粘着テープ。
- 総厚が70μm以上90μm未満である、請求項1から4のいずれか一項に記載の粘着テープ。
- 前記ポリ塩化ビニルフィルムにおける前記エラストマーの含有量が1重量%以上30重量%以下である、請求項1から5のいずれか一項に記載の粘着テープ。
- 前記ポリ塩化ビニルフィルムにおける前記可塑剤の含有量は10重量%以上60重量%以下である、請求項1から6のいずれか一項に記載の粘着テープ。
- 前記脂肪酸金属塩を構成する金属は鉛以外の金属であり、前記ポリ塩化ビニルフィルムは鉛を含む安定剤を含有しない、請求項1から7のいずれか一項に記載の粘着テープ。
- 前記ポリ塩化ビニルフィルムにおける前記脂肪酸金属塩の含有量が0.05重量%以上0.3重量%以下である、請求項8に記載の粘着テープ。
- 電線と、該電線の周囲に巻き付けられている請求項1から9のいずれか一項に記載の粘着テープと、を含むワイヤーハーネス。
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