JP2013091731A - 粘着テープ、及び粘着テープ巻取体とその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】コブが生じ難い粘着テープ及びその巻取体の提供。
【解決手段】基材と、該基材の一面に形成された粘着剤層と、を含んでなり、前記基材のＭＤ方向の応力緩和率が７０％以上であり、ＴＤ方向に対するＭＤ方向の１％モジュラスの比（ＭＤ／ＴＤ）が０．５５以上である粘着テープを提供する。この粘着テープは、基材に上記の応力緩和率と弾性率比が付与されていることで、紙巻への巻きつけ時に生じた応力集中が巻きつけ後に迅速に緩和されるため、巻取体とされた際にコブを発生し難い。
【選択図】なし

Description

本技術は、粘着テープ、及び粘着テープ巻取体とその製造方法に関する。

従来、紙、あるいはポリ塩化ビニル及びポリオレフィン等の樹脂などからなる基材上に、ゴム及びアクリル樹脂などからなる粘着剤層を形成した粘着テープが、包装、保護、マスキング及び固定・結束などの用途で用いられている（例えば、特許文献１参照）。

これらの粘着テープは、一般に、紙巻に巻き取った巻取体として製造され、保管及び流通されている。巻取体の保管、流通時の問題として、「コブ」と称される巻取体の変形がある。コブは、紙巻に巻き取られた粘着テープの一部が巻取体の外側方向に突出し、巻取体の外周面に凸を生じる現象をいう。コブは、気温が高くなる夏季に頻発し、特に巻取体への粘着テープの巻き取り開始位置で発生し易いことが知られている。

特開２００６−３０７２３７

巻取体にコブが生じると、粘着テープの外観が大きく損なわれ、品質上問題となる。そこで、本発明は、コブが生じ難い粘着テープ及びその巻取体を提供することを主な目的とする。

本発明者らは、紙巻への巻きつけ時あるいは巻きつけ後に粘着テープに生じる応力集中がコブを生じさせる要因となっているものと推定し、このような応力集中を生じ難い粘着テープ巻取体の材料を種々検討した結果、本発明を完成させるに至った。
すなわち、本発明は、基材と、該基材の一面に形成された粘着剤層と、を含んでなり、前記基材のＭＤ方向の応力緩和率が７０％以上であり、ＴＤ方向に対するＭＤ方向の１％モジュラスの比（ＭＤ／ＴＤ）が０．５５以上である粘着テープを提供する。この粘着テープにおいて、前記基材は、ポリオレフィン系フィルムにより形成されたものとできる。
この粘着テープは、基材に上記の応力緩和率と弾性率比が付与されていることで、紙巻への巻きつけ時に生じた応力集中が巻きつけ後に迅速に緩和されるため、巻取体とされた際にコブを発生し難い。

また、本発明は、上記の粘着テープを、緩衝材層を有する紙巻に巻きつけてなる粘着テープ巻取体を提供する。前記緩衝材層は、秤量１００〜１５０ｇ／ｍ^２の発泡体からなるものが好適である。
緩衝材層を有する紙巻に巻きつけを行うことにより、巻きつけ時及び巻きつけ後の粘着テープの応力集中を一層抑制できる。

さらに、本発明は、ＭＤ方向の応力緩和率が７０％以上であり、ＴＤ方向に対するＭＤ方向の１％モジュラスの比（ＭＤ／ＴＤ）が０．５５以上である基材と、該基材の一面に形成された粘着剤層と、を含んでなる粘着テープを、緩衝材層を有する紙巻に巻きつける工程を含む、粘着テープ巻取体の製造方法をも提供する。
この製造方法においては、前記粘着テープを前記紙巻に巻き取り張力１１〜２４ｋｇ／ｍで巻きつけることが好適となる。

本発明において、基材のＭＤ方向（Machine Direction：縦方向）の応力緩和率は、以下のように測定される。まず、温度２５℃、相対湿度５０％の室内にて、縦１００ｍｍ、横２５ｍｍの基材を島津製作所製オートグラフ（ＡＧＳ−５ｋＮＸ、引っ張り速度＊１０ｍｍ／ｍｉｎ．）で引き伸ばし２ｋｇの荷重が掛かった時点で止め、３０秒間維持して、停止から９００秒経過後の残存応力（フリー収縮強度）を測定する。応力２ｋｇを初期応力（初期収縮強度）とし、下記式によって応力緩和率を算出する。
応力緩和率（％）＝残存応力（ＭＰａ）／初期応力（ＭＰａ）×１００

また、ＭＤ方向及びＴＤ方向（Transverse Direction：横方向）の１％モジュラスは、以下のように測定される。基材を島津製作所製オートグラフ（ＡＧＳ−５ｋＮＸ、引っ張り速度＊１０ｍｍ／ｍｉｎ．）で引き伸ばし、基材が１％伸びた時の引っ張り強度を１％モジュラス値とした。

本発明により、コブが生じ難い粘着テープ及びその巻取体が提供される。

以下、本発明を実施するための好適な形態について図面を参照しながら説明する。なお、以下に説明する実施形態は、本発明の代表的な実施形態の一例を示したものであり、これにより本発明の範囲が狭く解釈されることはない。

１．基材
本発明に係る粘着テープは、基材と、該基材の一面に形成された粘着剤層を含んでなる。基材は、ＭＤ方向の応力緩和率が７０％以上であり、ＴＤ方向に対するＭＤ方向の１％モジュラスの比（ＭＤ／ＴＤ）が０．５５以上である。

ＭＤ方向の応力緩和率は７０％以上が好ましく、７５％以上がさらに好ましい。応力緩和率を７０％以上とすることで、紙巻への巻きつけ時に粘着テープに生じた応力集中が巻きつけ後に迅速に緩和されるため、応力集中による巻取体のコブの発生を抑制できる。また、基材の応力緩和率が７０％以上であることで、紙巻への巻きつけ後の粘着テープの伸びを抑制でき、巻取体のコブを一層生じ難くできる。

また、１％モジュラス比（ＭＤ／ＴＤ）は、０．５５以上が好ましく、０．６０以上がさらに好ましい。基材の１％モジュラス比（ＭＤ／ＴＤ）を０．５５以上とし、ＭＤ方向における弾性率をＴＤ方向における弾性率に比して大きくすることで、ＭＤ方向の応力緩和をより生じ易くできる。１％モジュラス比（ＭＤ／ＴＤ）は、大き過ぎると粘着テープの縦切れが発生する場合がある。

基材の材質は、上記の応力緩和率と弾性率比を付与可能な限りにおいて特に限定されず、紙、不織布及び各種樹脂などとできる。樹脂としては、例えば、低密度ポリエチレン、中密度ポリエチレン、高密度ポリエチレン、直鎖状低密度ポリエチレン、エチレン−α−オレフィン共重合体、ポリプロピレン（単独重合体、ランダム重合体、ブロック重合体を包含する）、プロピレン−α−オレフィン共重合体、エチレン−酢酸ビニル共重合体等から選ばれた少なくとも１種類以上のポリオレフィン樹脂；ポリエチレンテレフタレートやポリブチレンテレフタレートやポリエチレンナフタレート等のポリエステル樹脂；ポリアミド樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、塩化ビニリデン樹脂、ポリスチレン樹脂、メタクリル樹脂、ポリビニルアルコール樹脂、ポリ塩化ビニリデンまたはその共重合体、ポリフッ化ビニリデン樹脂及びポリフッ化ビニリデン樹脂とＰＭＭＡ樹脂の混合物、セロハンなどが挙げられる。これらの樹脂は単独で使用してもよく、また２種以上を混合して使用してもよい。これらの樹脂の中でも、ポリオレフィン樹脂が好ましく、ポリプロピレンが特に好適に用いられる。

基材には、物性を損なわない範囲で、各種添加剤を配合してもよい。添加剤としては、例えば、抗菌剤、着色剤、酸化防止剤、充填剤、アンチブロッキング剤、帯電防止剤、難燃剤、紫外線吸収剤、滑剤、光安定剤、顔料などが挙げられる。

基材の形成方法は、特に限定されず公知の方法を用いることができる。例えば基材の材料に上述の樹脂を用いる場合、Ｔダイから押出した樹脂を延伸してシート状に成形する方法を採用できる。この他、カレンダー法、キャスト法、インフレーション法、溶液流延法などの成形方法も採用できる。

基材は、ポリオレフィン樹脂を縦横二軸延伸してフィルム状に形成したものが好ましく、特に二軸延伸ポリプロプレン（Oriented Polypropylene）フィルムが好ましい。

基材の厚さは、上述の応力緩和率と弾性率比を付与可能な限りにおいて特に限定されないが、例えば２０〜１００μｍとされる。

２．粘着剤層
粘着剤層は、一般的に用いられる粘着剤を特に限定されることなく用いて形成できる。粘着剤としては、ゴム系粘着剤、アクリル系粘着剤、シリコーン系粘着剤、ウレタン系粘着剤などを用いることができる。粘着剤には、粘着付与剤、老化防止剤及び硬化剤などの各種添加剤を配合してもよい。

一般に、ホットメルト接着剤を用いて粘着剤層を形成した場合、粘着剤層が柔らかくなるために、粘着テープ巻取体にコブが発生し易くなる傾向がある。これに対して、本発明に係る粘着テープでは、基材に所定の応力緩和率と弾性率比を付与することで、紙巻への巻きつけ時及び巻きつけ後の粘着テープの応力集中を緩和しているため、ホットメルト接着剤を用いて粘着剤層を形成した場合にも、巻取体のコブの発生を効果的に抑制できる。ホットメルト接着剤は、従来公知のものを採用でき、例えばスチレンーイソプレンースチレン共重合体、スチレンーブタジエン共重合体、エチレン−酢酸ビニル共重合体及びエチレン−アクリル酸エチル共重合体などを主成分とするものを用いることができる。

粘着剤層の形成方法は、特に限定されず公知の方法を用いることができる。例えばグラビアロールコーター、リバースロールコーター、キスロールコーター、ディップロールコーター、バーコーター、ナイフコーター、スプレーコーターを用いる方法を採用できる。

粘着剤層の厚さは、１５〜５０μｍが好ましく、２０〜３５μｍがより好ましい。１５μｍ未満では、粘着テープの粘着力が低くなる場合がある。一方、５０μｍを超えると、粘着剤を必要以上に厚塗りすることになりコストがかかる。

本発明に係る粘着テープは、基材と粘着剤層に加えて他の層を含んでいてもよい。例えば、基材と粘着剤層との間には、両者の密着性を高めるための下塗り層（プライマー層）が積層されていてよい。また、基材の粘着剤層と反対側の面には、巻取体とされた粘着テープを展開し易くするための剥離剤層が積層されていてもよい。さらに、粘着剤層の基材と反対側の面には、セパレータを積層してもよい。下塗り層、剥離剤層及びセパレータは従来公知の材料により形成できる。

３．巻取体
本発明に係る粘着テープを紙巻に巻きつけ巻取体とする場合、紙巻には緩衝材層を有するものを用いることが好ましい。緩衝材層を有する紙巻としては、例えば、板紙や厚ろ紙などの紙製あるいはプラスチック製の芯に、木材パルプに熱膨張性マイクロカプセルを配合して抄紙した発泡体シート及びポリエチレン発泡体シートなどを巻装したものを用いることができる。

緩衝材層を有する紙巻に粘着テープの巻きつけを行うことにより、巻きつけ時及び巻きつけ後の粘着テープの応力集中を緩和でき、応力集中による巻取体のコブの発生を抑制できる。特に、緩衝材層を秤量１００〜１５０ｇ／ｍ^２の低密度発泡体から形成することで、応力に対する紙巻の緩衝能を高めることができ、巻取体のコブの発生を効果的に抑制可能である。

紙巻への粘着テープの巻きつけは、巻き取り張力が１１〜２４ｋｇ／ｍ、好ましくは１４〜２４ｋｇ／ｍとなるように行うことが好ましい。巻き取り張力が１１ｋｇ／ｍ未満では、コブが発生し易くなる。また、巻き取り張力が２４ｋｇ／ｍを超えると、巻き取られた粘着テープのずれ（テレスコープ）による外観不良が生じる傾向がある。

＜試験例１：基材の応力緩和率及び弾性率比の検討＞
本試験例では、基材のＭＤ方向の応力緩和率と、ＴＤ方向に対するＭＤ方向の１％モジュラスの比（ＭＤ／ＴＤ）と、がコブの発生に及ぼす影響を検討した。

［試験群１］
厚さ４０μｍの基材Ａに、粘着剤としてＳＩＳ系のホットメルト粘着剤を厚みが２５μｍとなるように塗工して粘着剤層を形成し、粘着テープを得た。粘着テープ１０００ｍｍ＊１００ｍを板紙製の紙巻に巻き取り張力１２ｋｇ／ｍで巻き取り、巻取体を得た。巻取体を５０ｍｍ幅に断裁してテープ２５巻を温度４０℃、相対湿度４０％の雰囲気下に１０日間静置後、コブが発生した巻取体数を評価した。

基材Ａは、ポリプロピレン樹脂を縦・横延伸して得たＯＰＰ（Oriented Polypropylene）フィルムである。基材ＡのＭＤ方向の応力緩和率は７７％であり、１％モジュラス比（ＭＤ／ＴＤ）は０．６０であった。

ＭＤ方向の応力緩和率は、以下のように測定した。まず、温度２５℃、相対湿度５０％の室内にて、縦１００ｍｍ、横２５ｍｍの基材を島津製作所製オートグラフ（ＡＧＳ−５ｋＮＸ、引っ張り速度＊１０ｍｍ／ｍｉｎ．）で引き伸ばし２ｋｇの荷重が掛かった時点で止め、３０秒間維持して、停止から９００秒経過後の残存応力（フリー収縮強度）を測定する。応力２ｋｇを初期応力（初期収縮強度）とし、下記式によって応力緩和率を算出する。
応力緩和率（％）＝残存応力（ＭＰａ）／初期応力（ＭＰａ）×１００

また、１％モジュラス比（ＭＤ／ＴＤ）は、以下のように測定した。基材を島津製作所製オートグラフ（ＡＧＳ−５ｋＮＸ、引っ張り速度＊１０ｍｍ／ｍｉｎ．）で引き伸ばし、基材が１％伸びた時の引っ張り強度を１％モジュラス値とした。

［試験群２］
紙巻への粘着テープの巻き取り張力を１６ｋｇ／ｍとした以外は試験群１と同様にして評価を行った。

［試験群３］
厚さ４０μｍの基材Ｂを用いた以外は試験群１と同様にして評価を行った。

基材Ｂは、ポリプロピレン樹脂を縦・横延伸して得たＯＰＰフィルムである。基材ＢのＭＤ方向の応力緩和率は６６％であり、１％モジュラス比（ＭＤ／ＴＤ）は０．５０であった。

［試験群４］
紙巻への粘着テープの巻き取り張力を１６ｋｇ／ｍとした以外は試験群３と同様にして評価を行った。

［試験群５］
厚さ４０μｍの基材Ｃを用いた以外は試験群１と同様にして評価を行った。

基材Ｃは、ポリプロピレン樹脂を縦・横延伸して得たＯＰＰフィルムである。基材ＣのＭＤ方向の応力緩和率は７６％であり、１％モジュラス比（ＭＤ／ＴＤ）は０．５１であった。

［試験群６］
紙巻への粘着テープの巻き取り張力を１６ｋｇ／ｍとした以外は試験群５と同様にして評価を行った。

［試験群７］
厚さ４０μｍの基材Ｄを用いた以外は試験群１と同様にして評価を行った。

基材Ｄは、ポリプロピレン樹脂を縦・横延伸して得たＯＰＰフィルムである。基材ＣのＭＤ方向の応力緩和率は７１％であり、１％モジュラス比（ＭＤ／ＴＤ）は０．５８であった。

［試験群８］
紙巻への粘着テープの巻き取り張力を１６ｋｇ／ｍとした以外は試験群５と同様にして評価を行った。

［試験群９］
厚さ４０μｍの基材Ｅを用いた以外は試験群１と同様にして評価を行った。

基材Ｅは、ポリプロピレン樹脂を縦・横延伸して得たＯＰＰフィルムである。基材ＣのＭＤ方向の応力緩和率は７２％であり、１％モジュラス比（ＭＤ／ＴＤ）は０．５９であった。

［試験群１０］
紙巻への粘着テープの巻き取り張力を１６ｋｇ／ｍとした以外は試験群５と同様にして評価を行った。

評価結果を表１に示す。

表１に示されるように、試験群１，２，７〜１０ではコブの発生は全くみられなかった。一方、試験群３〜６ではコブの発生が顕著であった。なお、試験群３及び試験群４では小型のコブ（高さ１ｍｍ未満）が多く発生し、試験群５及び試験群６では大型のコブ（高さ２ｍｍ以上）の発生が顕著であった。

＜試験例２：紙巻の検討＞
本試験例では、通常紙巻と緩衝材層を有する紙巻とを用いて、巻取体のコブ発生頻度を検討した。

［試験群１］
厚さ４０μｍの電気化学工業株式会社製多層基材Ｆ（ＰＰ（１２μｍ）／ＰＥ（１３μｍ）／カラリヤンＹフィルム（１８μｍ））に、粘着剤としてＳＩＳ系のホットメルト粘着剤を厚みが２５μｍとなるように塗工して粘着剤層を形成し、粘着テープを得た。粘着テープ１０００ｍｍ＊１００ｍを板紙製の紙巻に巻き取り張力１６ｋｇ／ｍで巻き取り、巻取体を得た。巻取体を５０ｍｍに断裁してテープ２５巻を温度４０℃、相対湿度４０％の雰囲気下に１０日間静置後、コブが発生した巻取体数を評価した。

基材ＦのＭＤ方向の応力緩和率は６８％であり、１％モジュラス比（ＭＤ／ＴＤ）は０．５２である。

［試験群２］
紙巻を、緩衝材層を有する紙巻（立山製紙株式会社、フワットライト紙巻１００、秤量１００ｇ／ｍ^２）とした以外は、試験群１と同様にして評価を行った。

［試験群３］
紙巻を、緩衝材層を有する紙巻（立山製紙株式会社、フワットライト紙巻１５０、秤量１５０ｇ／ｍ^２）とした以外は、試験群１と同様にして評価を行った。

［試験群４］
紙巻への粘着テープの巻き取り張力を１９ｋｇ／ｍとしたとした以外は、試験群１と同様にして評価を行った。

［試験群５］
紙巻への粘着テープの巻き取り張力を１９ｋｇ／ｍとしたとした以外は、試験群２と同様にして評価を行った。

［試験群６］
紙巻への粘着テープの巻き取り張力を１９ｋｇ／ｍとしたとした以外は、試験群３と同様にして評価を行った。

評価結果を表２に示す。

表２に示されるように、緩衝材層を有する紙巻を用いた巻取体（試験群２，３，５，６）では、通常紙巻を用いた巻取体（試験群１，４）に比して、顕著にコブの発生を抑制できた。

＜試験例３：巻き取り張力の検討＞
本試験例では、紙巻への粘着テープの巻き取り張力が、コブの発生に及ぼす影響を検討した。

［試験群１］
厚さ４０μｍの基材Ａに、粘着剤としてＳＩＳ系のホットメルト粘着剤を厚みが２５μｍとなるように塗工して粘着剤層を形成し、粘着テープを得た。粘着テープ１０００ｍ*５０ｍを巻き取り張力７．５ｋｇ／ｍで紙巻に巻き取り、巻取体を得た。巻取体５０ｍｍ幅に断裁してテープ２５巻を温度５０℃、相対湿度４０％の雰囲気下に１０日間静置後、コブが発生した巻取体数を評価した。

紙巻には、緩衝材層を有する紙巻（立山製紙株式会社、フワットライト紙巻１００、秤量１００ｇ／ｍ^２）を用いた。

［試験群２〜６］
紙巻への粘着テープの巻き取り張力をそれぞれ１０，１４，１６，２０，２４ｋｇ／ｍとしたとした以外は、試験群１と同様にして評価を行った。

評価結果を表３に示す。

表３に示されるように、巻き取り張力が１０ｋｇ／ｍ以下（試験群１及び試験群２）ではコブが発生したが、巻き取り張力を１４ｋｇ／ｍ以上とした場合にはコブの発生はみられなかった。

本発明に係る粘着テープは、保管時の変形による外観不良を生じず安定した品質の粘着テープとして、包装、保護、マスキング及び固定・結束などの種々用途に用いられ得る。

Claims (6)

1. 基材と、該基材の一面に形成された粘着剤層と、を含んでなり、
   前記基材のＭＤ方向の応力緩和率が７０％以上であり、ＴＤ方向に対するＭＤ方向の１％モジュラスの比（ＭＤ／ＴＤ）が０．５５以上である粘着テープ。
2. 前記基材が、ポリオレフィン系フィルムにより形成された請求項１記載の粘着テープ。
3. 請求項１又は２記載の粘着テープを、緩衝材層を有する紙巻に巻きつけてなる粘着テープ巻取体。
4. 前記緩衝材層が、秤量１００〜１５０ｇ／ｍ^２の発泡体からなる請求項３記載の粘着テープ巻取体。
5. ＭＤ方向の応力緩和率が７０％以上であり、ＴＤ方向に対するＭＤ方向の１％モジュラスの比（ＭＤ／ＴＤ）が０．５５以上である基材と、該基材の一面に形成された粘着剤層と、を含んでなる粘着テープを、緩衝材層を有する紙巻に巻きつける工程を含む、粘着テープ巻取体の製造方法。
6. 前記粘着テープを前記紙巻に巻き取り張力１１〜２４ｋｇ／ｍで巻きつける請求項５記載の製造方法。