説明

粘着成形体

【課題】低硬度で、粘着性とハンドリング性が良好な粘着成形体を提供する。
【解決手段】フィルム2上に熱可塑性エラストマー3を有し、フィルム2が、未延伸ポリプロピレンおよび低密度ポリエチレンより選ばれる一種以上である。フィルム2の厚みが50μm以下である粘着成形体1であることが好ましく、少なくとも固定側金型11と可動側金型12とを有する金型を使用して作製され、固定側金型11と可動側金型12との間にフィルム2を供給して設置した後に、フィルム2をはさんで型締めし、次いで、熱可塑性エラストマー3を射出して一体成形されたものであることが好ましい。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、粘着成形体に関し、詳しくは、低硬度で、ハンドリング性が良好な、表面に非粘着層を有する粘着成形体に関する。
【背景技術】
【0002】
従来から、ゴムもしくはエラストマーからなる製品、成形体又はペレット等の被防着体表面に防着剤を塗布することにより、これらの被防着体が互いに粘着するのを防止している。このような外部添加防着剤としては、従来、炭酸カルシウム,タルク,炭酸マグネシウム,マイカ等の天然物を含む無機物、及びシリコーンオイル,シリコーンポリマー等のシリコーン類が使用されている。しかしながら、天然物を含む無機物は、吸湿性及び吸油性が大きいため、防着性を付与しようとするゴム又は熱可塑性エラストマーからなる製品等に配合されているオイル等の低分子量成分を吸収してしまい、このため、製品等を長期間使用することができないことが多かった。また、シリコーン類は高価であり、かつ電気的に接点不良を起こす可能性や、揮発する可能性が高いため、シリコーン類を外部添加したゴムやエラストマーで光学部品や精密部品を作製するには問題があることが懸念されていた。
【0003】
そこで、吸湿性、吸油性及び揮発性が小さく、ゴム又は熱可塑性エラストマーからなる製品等の被防着体に安定した防着性能を付与することができる外部添加防着剤を提供することを目的として、特許文献1には、平均粒径が500μm以下の有機系粒状物質からなる、ゴム用又はエラストマー用外部添加防着剤が開示されている。
【0004】
一方、予備成形を行ってもインサートフィルムに破れが生じることがなく、インサートフィルムをキャビティ型へ装着するのが容易なインサート成形品の製造方法を提供することを目的として、キャビティ形状に対して少なくとも一部において非接触な形状に予備成形型で予備成形されたインサートフィルムを射出成形用金型のキャビティ型に配置し、キャビティ型上で真空または圧空成形してインサートフィルムをキャビティ型に密着させた後、成形樹脂を射出し、成形品を成形するのと同時にインサートフィルムを成形品に接着するインサート成形品の製造方法が、特許文献2に開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0005】
【特許文献1】特開2001−64445号公報(特許請求の範囲等)
【特許文献2】特開2000−6186号公報(特許請求の範囲等)
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
しかしながら、特許文献1記載の方法は、防着剤を塗布するために工程が一つ増え、機械のコストおよびランニングコストがかかるという問題がある。また、防着剤としては、固形状、ワックス状、エマルション状等のものがあり、さらに、材料の組成としてはシリコン系、フッ素系、オレフィン系等があるものの、例えば、防着剤の含有により材料物性が変化する場合、あるいはクリーンルーム内で固形の防着剤が飛散するため防着剤を使用できない場合、さらには、成形品に防着剤組成物そのものを含有できない場合等、防着剤を使用できない場合、固形状、エマルション状等の防着剤の含有により成形品から固形分が脱落して製品機能を阻害する場合もある。
【0007】
一方、防着剤を塗布しない場合、成形後の取り扱い性、特にハンドリング性が悪く、成形品同士のブロッキングを生じる問題がある。
【0008】
また、特許文献2には、フィルムの例としてポリエチレンテレフタレートフィルムやアクリルフィルム等が挙げられているが、特許文献2記載のフィルムは高硬度であるため、ゴムもしくはエラストマーの低硬度性を損なうという問題がある。
【0009】
そこで本発明の目的は、低硬度で、ハンドリング性が良好な、表面に非粘着層を有する粘着成形体を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0010】
本発明者は、上記課題を解決すべく鋭意検討した結果、特定のフィルム上に熱可塑性エラストマーを有する粘着成形体とすることで、低硬度で、ハンドリング性を良好にできることを見出して、本発明を完成するに至った。
【0011】
即ち、本発明の粘着成形体は、フィルム上に熱可塑性エラストマーを有し、前記フィルムが、未延伸ポリプロピレンおよび低密度ポリエチレンより選ばれる一種以上であることを特徴とするものである。
【0012】
また、前記熱可塑性エラストマーがスチレン系ブロック型エラストマーであることが好ましい。さらに、本発明の粘着成形体は、本発明の粘着成形体は、少なくとも固定側金型と可動側金型とを有する金型を使用して作製され、前記固定側金型と前記可動側金型との間に前記フィルムを供給して設置した後に、前記フィルムをはさんで型締めし、次いで、前記熱可塑性エラストマーを射出して一体成形されたものであることが好ましい。
【0013】
さらにまた、前記フィルムの厚みが50μm以下であることが好ましく、前記熱可塑性エラストマーの厚みが、前記フィルムの厚みの10倍以上100倍以下であることが好ましい。
【0014】
また、本発明の粘着成形体は、前記フィルムの流れ方向と垂直方向の破断引張伸度が、それぞれ200%以上1500%以下であることが好ましく、本発明の粘着成形体は、前記フィルムの流れ方向と垂直方向のヤング率が、それぞれ50MPa以上800MPa以下であることが好ましい。
【発明の効果】
【0015】
本発明によれば、上記構成としたことにより、低硬度で、ハンドリング性が良好な、表面に非粘着層を有する粘着成形体を提供することが可能となった。
【図面の簡単な説明】
【0016】
【図1】本発明の粘着成形体の一例を示す断面図である。
【図2】本発明の粘着成形体の他の一例を示す断面図である。
【図3】本発明の粘着成形体の他の一例を示す断面図である。
【図4】本発明の粘着成形体の製造方法を示す断面図である。
【図5】硬度性を測定する装置の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【0017】
以下、本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。
図1は、本発明の粘着成形体の一例を示す断面図である。本発明の粘着成形体1は、フィルム2上に熱可塑性エラストマー3を有し、フィルム2が、未延伸ポリプロピレンおよび低密度ポリエチレンより選ばれる一種以上であることが肝要である。本発明において、かかる構成とすることで、フィルム2を有することによってハンドリング性が良好となり、粘着成形体1のブロッキング性が改善される。また、未延伸ポリプロピレンおよび低密度ポリエチレンより選ばれる一種以上のフィルム2を使用することにより、フィルム2と一体となった粘着成形体1としても低硬度を維持できる。具体的には、10〜50mN/mmの良好な低硬度を維持できる。さらに、熱可塑性エラストマー3、特にスチレン系ブロック型エラストマーとフィルム2は溶着性が高く、フィルム2の剥がれおよび脱落を起こすことを防止できる。
【0018】
ここで、未延伸ポリプロピレン(CPP)とは、ポリプロピレン樹脂を延伸せずに未延伸のまま製造されたものであり、低密度ポリエチレン(LDPE)とは、繰り返し単位のエチレンと若干量のα−オレフィンを共重合させた熱可塑性樹脂であり、密度0.910〜0.925のポリエチレンである。なお、低密度ポリエチレンには、直鎖状ポリエチレンコポリマーと定義される直鎖状低密度ポリエチレン(L−LDPE)が含まれる。
【0019】
また、フィルムとして、ポリプロピレンを縦横の二方向に延伸した二軸延伸ポリプロピレン(OPP)を使用すると粘着成形体は高硬度となるが、未延伸ポリプロピレンおよび低密度ポリエチレンより選ばれる一種以上のフィルム2を使用することにより、フィルム2と一体となった粘着成形体1が軟らかくなり低硬度となるため、粘着成形体1の反りが起こりにくくなり、かつ破断しにくくなる。
【0020】
さらに、本発明において、フィルムの厚みは好ましくは50μm以下、さらに好ましくは5μm以上50μm以下、さらにより好ましくは15μm以上25μm以下である。フィルムの厚みが50μmより大きいと反りが発生しやすく曲げ応力が大きくなるため粘着成形体1が高硬度となるおそれがあり、好ましくない。また、フィルムの厚みが5μmよりも小さいと、テンションコントロールが難しく、フィルム切れの発生のおそれがあり、好ましくない。
【0021】
図2は、本発明の他の粘着成形体の一例を示す断面図である。図2に示すように、本発明において、熱可塑性エラストマー3は凹凸状の形状になっていてもよい。なお、かかる形状において、熱可塑性エラストマー3の厚みとは、凹部の最小の厚みを示す。
【0022】
図3は、本発明の他の粘着成形体の一例を示す断面図である。図3に示すように、本発明において、凹部側にフィルムを設けることもできる。
【0023】
図4は、本発明の粘着成形体の製造方法を示す断面図である。本発明の粘着成形体1は、少なくとも固定側金型11と可動側金型12とを有する金型を使用して射出成型により作製されたものである。具体的には、まず、固定側金型11と可動側金型12との間にフィルム2を供給して(図4(A)参照)、フィルム2を設置する(図4(B)参照)。その後、可動側金型12でフィルム2をはさんで型締めし、次いで、熱可塑性エラストマー3を射出して一体成形する(図4(C)参照)。その後、金型から粘着成形体1を取り出し、余分なフィルム2aをトリミングして(図4(D)参照)、表面に非粘着層を有する粘着成形体1を作製する。
【0024】
また、本発明において、熱可塑性エラストマー3の厚みが、フィルム2の厚みの10倍以上100倍以下であることが好ましい。熱可塑性エラストマー3の厚みがフィルム2の厚みの10倍より小さいと十分に低硬度化できないおそれがある。一方、熱可塑性エラストマー3の厚みがフィルム2の厚みの100倍より大きいと粘着成形体1に対するフィルム2の厚みが薄すぎて取扱いが難しくなり、好ましくない。
【0025】
さらに、本発明において、フィルム2の流れ方向(MD方向)と垂直方向(TD方向)の破断引張伸度が、それぞれ200%以上1500%以下であることが好ましい。フィルム2の破断引張伸度が200%未満であると固定側金型11上へのフィルム2の供給時にフィルム2を十分に送り出しできないおそれがある。一方、フィルム2の破断引張伸度が1500%より大きいと伸びすぎるため粘着成形体1の最終寸法を合わせにくく、好ましくない。
【0026】
さらにまた、本発明において、フィルム2の流れ方向(MD方向)と垂直方向(TD方向)のヤング率が、それぞれ50MPa以上800MPa以下であることが好ましい。フィルム2のヤング率が50MPa未満であると取扱いが難しくなる。一方、フィルム2のヤング率が800MPaより大きいと低硬度が維持しにくく、粘着成形体1の変形に対して追従できずに反りが大きくなって破断するおそれがあり、好ましくない。
【0027】
本発明に使用できる熱可塑性エラストマーは、特に制限されず、様々な状況に応じて、適宜選定使用すればよいが、好ましくは、JIS−A 25度以下の高粘着性熱可塑性エラストマーである。
【0028】
また、かかる熱可塑性エラストマーとしては、例えば、スチレン系,オレフィン系,ウレタン系,エステル系等の熱可塑性エラストマーを用いることができ、特にビニル芳香族化合物を主体とする重合体ブロックの少なくとも一つと、共役ジエン化合物を主体とする重合体ブロックの少なくとも一つからなる共重合体の熱可塑性エラストマーを含有するものが好ましく用いられる。より具体的には、例えば、(1)ポリブタジエンとブタジエン−スチレンランダム共重合体とのブロック共重合体を水添して得られる結晶性ポリエチレンとエチレン/ブチレン−スチレンランダム共重合体とのブロック共重合体、(2)ポリブタジエンとポリスチレンとのブロック共重合体、及びポリイソプレンとポリスチレンとのブロック共重合体、あるいは、ポリブタジエン又はエチレン−ブタジエンランダム共重合体とポリスチレンとのブロック共重合体を水添して得られる、例えば、結晶性ポリエチレンとポリスチレンとのジブロック共重合体、スチレン−エチレン/ブチレン−スチレンのトリブロック共重合体(SEBS)、スチレン−エチレン/プロピレン−スチレンのトリブロック共重合(SEPS)など、中でも、スチレン−エチレン/ブチレン−スチレンブロック共重合体又はスチレン−エチレン/プロピレン−スチレンブロック共重合体、などを挙げることができるが、好ましくは、スチレン系ブロック型エラストマーである。
【実施例】
【0029】
以下、本発明を、実施例を用いてより詳細に説明する。
(実施例1、2、比較例1〜4)
図4に示す手順に従って、粘着成形体を作製した。固定側金型と可動側金型との間に下記表1に示すフィルムを供給して(図4(A)参照)、該フィルムを設置した(図4(B)参照)。その後、該フィルムをはさんで型締めし、次いで、下記配合の熱可塑性エラストマーを射出して一体成形した(図4(C)参照)。成形時における金型温度は45℃、成形温度は180〜220℃で行った。その後、金型から粘着成形体を取り出し、余分なフィルムをトリミングして(図4(D)参照)、粘着成形体を作製した。熱可塑性エラストマーの厚みは、400μmであった。
【0030】
(熱可塑性エラストマー配合)
スチレン−エチレン/プロピレン−スチレンブロック共重合体(数平均分子量20万,SP値(溶解度係数)8.5)100質量部と、パラフィン系オイル(出光興産(株)製,商品名:PW380,分子量750,SP値7.8)260質量部と、ポリプロピレン樹脂5質量部とを混練して、熱可塑性エラストマーを調製した。この熱可塑性エラストマーのJIS A硬度は4度であった。
【0031】
得られた粘着成形体について、下記評価を行い、結果を表1に併記した。
【0032】
(反り評価)
得られた粘着成形体の反りを目視にて評価し、反りが良好な場合を○、やや良好な場合を△、かなり反っている場合を×として3段階で評価した。
【0033】
(伸縮耐久性)
JIS K7127−1989に準拠して、破断引張伸度を測定し、反り伸縮耐久性が良好な場合を○、やや良好な場合を△、破断した場合を×として3段階で評価した。
【0034】
(溶着性)
フィルムと熱可塑性エラストマーの溶着性を、手で軽く引張っても簡単には剥離されない状態を○、やや剥離する場合を△、全く接着されず簡単に剥げる状態を×として3段階で評価した。
【0035】
(表面タック性(粘着性))
得られた粘着成形体の表面を触診して、ベタツキがない場合を○、ややベタツキがある場合を△、ベタツキがある場合を×とした。
【0036】
(低硬度性)
図5は、硬度性を測定する装置の断面図である。得られた粘着成形体に対し、圧縮治具21を押込み速度1mm/minで押込み(矢印b)、その時の反力(矢印a)を測定し、バネ定数(mN/mm)を求め、表1に示す。なお、10〜50mN/mmの場合を○、50mN/mmより大きい場合および10mN/mm未満の場合を×として評価した。
【0037】
(総合評価)
反り評価、伸縮耐久性、溶着性、表面タック性および低硬度性の評価結果において、○を2点、△を1点、×を0点で評価して合計点を求めて、総合評価をした。
【0038】
【表1】

※1:T.U.X MCS(東セロ(株)製、LLDPE、厚み25μm、破断引張伸度MD方向740%、破断引張伸度TD方向820%、ヤング率MD方向140MPa、ヤング率TD方向160MPa)
※2:W−X(東セロ(株)製、CPP、厚み20μm)
※3:OP U−1(東セロ(株)製、OPP、厚み20μm、破断引張伸度MD方向45%、破断引張伸度TD方向160%、ヤング率MD方向2000MPa、ヤング率TD方向3700MPa)
※4:テトロン(帝人デュポンフィルム(株)、PET、厚み16μm、破断引張伸度MD方向150%、破断引張伸度TD方向100%)
※5:テトロン(帝人デュポンフィルム(株)、PET、厚み50μm、破断引張伸度MD方向130%、破断引張伸度TD方向110%)
【0039】
実施例1および2の粘着成形体は、反り評価、伸縮耐久性、溶着性、表面タック性および低硬度性のいずれも良好で、総合評価も10点と良好であり、低硬度で、粘着性とハンドリング性が良好な粘着成形体であった。これに対し、比較例1の粘着成形体はフィルムを有していないため、反り評価、伸縮耐久性、表面タック性およびハンドリング性が悪く、比較例2の粘着成形体では低硬度性が悪く、比較例3および4の粘着成形体では反り評価、伸縮耐久性、溶着性および低硬度性が良好でなく、比較例1〜4の粘着成形体では総合評価も2〜5点と低かった。なお、比較例3および4では、熱可塑性エラストマーとフィルムが接着せず、低硬度性の測定ができなかった。
【符号の説明】
【0040】
1 粘着成形体
2 フィルム
2a 余分なフィルム
3 熱可塑性エラストマー
11 固定側金型
12 可動側金型
21 圧縮治具

【特許請求の範囲】
【請求項1】
フィルム上に熱可塑性エラストマーを有し、
前記フィルムが、未延伸ポリプロピレンおよび低密度ポリエチレンより選ばれる一種以上であることを特徴とする粘着成形体。
【請求項2】
前記熱可塑性エラストマーがスチレン系ブロック型エラストマーである請求項1記載の粘着成形体。
【請求項3】
前記フィルムの厚みが50μm以下である請求項1または2記載の粘着成形体。
【請求項4】
少なくとも固定側金型と可動側金型とを有する金型を使用して作製され、
前記固定側金型と前記可動側金型との間に前記フィルムを供給して設置した後に、前記フィルムをはさんで型締めし、次いで、前記熱可塑性エラストマーを射出して一体成形されたものである請求項1〜3のうちいずれか一項記載の粘着成形体。
【請求項5】
前記熱可塑性エラストマーの厚みが、前記フィルムの厚みの10倍以上100倍以下である請求項1〜4のうちいずれか一項記載の粘着成形体。
【請求項6】
前記フィルムの流れ方向と垂直方向の破断引張伸度が、それぞれ200%以上1500%以下である請求項1〜5のうちいずれか一項記載の粘着成形体。
【請求項7】
前記フィルムの流れ方向と垂直方向のヤング率が、それぞれ50MPa以上800MPa以下である請求項1〜6のうちいずれか一項記載の粘着成形体。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【公開番号】特開2011−46180(P2011−46180A)
【公開日】平成23年3月10日(2011.3.10)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2009−199001(P2009−199001)
【出願日】平成21年8月28日(2009.8.28)
【出願人】(000005278)株式会社ブリヂストン (11,469)
【Fターム(参考)】