JP4836571B2

JP4836571B2 - 気密用粘着テープ

Info

Publication number: JP4836571B2
Application number: JP2005373542A
Authority: JP
Inventors: 卓生吉田; 哲男黒瀬; 誠高橋; 勝次生水
Original assignee: Shimizu Corp; Kamoi Kakoshi Co Ltd
Current assignee: Shimizu Corp; Kamoi Kakoshi Co Ltd
Priority date: 2005-12-26
Filing date: 2005-12-26
Publication date: 2011-12-14
Anticipated expiration: 2025-12-26
Also published as: JP2007176963A

Description

本発明は、建設工事で気密を目的に使用する生分解性シートを固定したり連結する際に使用される気密用粘着テープにおいて、固定・連結したシートの反発、収縮・引張、外部からの衝撃に対しても破断や剥離が起こり難い適度な粘着強度、引張強度と伸びを有しており、施工時の柔軟性・接着性など施工性も良好で、さらに、最終的に産業廃棄物を削減することができたり、廃棄のための分別処理作業を省力化することができ、土中に廃棄された場合にも完全に分解し環境への負荷が低減できるといった、環境への配慮と作業効率の改善に役立つ生分解性粘着テープに関するものである。

近年、環境問題への配慮（施工時の環境負荷低減・産業廃棄物の削減・周辺環境への影響低減など）や施工の効率化・省力化を目的に、建設工事の現場では生分解性のフィルムやシートを使用した工法が検討されるようになってきた。
例えば以下のような用途が考えられる。
〇軟弱地中に含まれる水や空気を強制的に脱水し、地盤の密度・強度を増加させる地盤改良工法に用いられる気密シート。
〇含水比が非常に高い建設現場で発生する建設排土や海水・湖水中の浚渫土を減容化・再利用するなどの目的で、土をシートで包み込み脱水する際に使用される気密シート。
〇浚渫土を砂で被覆して海底地盤を改良する際、砂が含水比の高い浚渫土に巻き込まれることを防止することを目的に設置される砂・浚渫土分離シート。
〇仮設テントなどに使用される膜シート（屋根材や減圧型を含む室内空間形成材など）
〇アスベスト除去処理の際に使用される飛散防止用養生シート（減圧下に対応可能なシート）
以上のような生分解性シートの固定・連結を目的に粘着テープが使用される。
このような粘着テープには、施工時に柔軟性、汚れ面・粗面への接着性、施工
後に適度な強度・伸び・耐反発性、耐せん断力、最終的に生分解性などの性能が求められる。しかし、これまでこれらの施工時・施工後の要求を同時に満足した粘着テープはなかった。
例えば合成繊維不織布の片面にアスファルト系や合成ゴム系粘着剤を塗布した防水テープや特許文献１で提案されているような熱可塑性樹脂製フラットヤーンを織製することによって得られた織布層に熱可塑性樹脂フィルムをラミネートして得られる基布をテープ基材として、片面にアクリル系粘着剤を塗布した養生テープがある。
しかし、該防水テープについては、建設関連で使用される透湿防水シートを固定するには十分であるが、例えば、屋外の建設工事などで大規模な地面に敷き詰められた厚手のシートを連結する場合には、地面の凹凸により波打ったシート面に対する追従性が不十分であったり、施工後にシートが収縮してせん断方向に長時間力がかかった場合に、粘着剤の凝集力不足のためテープが剥がれるといった問題があった。さらに、それらの粘着テープは生分解性がないため、使用後に除去する必要があり、産業廃棄物の発生、除去手間、産廃処理費の発生などの問題が生じていた。

特開平１０−１２１０００号公報

本発明は、建築関連現場で気密を目的に使用される生分解性フィルムやシートの固定・連結に使用する気密用粘着テープであって、当該生分解性フィルムやシートに対して相性がよく、テープ自体の強度・柔軟性のバランスがとれており、粗面・汚れ面・凹凸面への接着性が良いため施工時の作業性が良く、かつ使用期間中は目的とした固定・連結の機能を持続することで気密性を確保し、使用後埋設された場合には土中で分解することで消滅し、環境負荷の少ない粘着テープを提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、鋭意研究した結果、適度な厚みと強度・伸度をもった生分解性フィルムをテープ基材として使用し、適度な厚みの粘着剤層を設けることにより目的を達成することができることが判明した。
本発明は、特定の成分からなる生分解性樹脂を使用し、成膜加工することによって得られる適度な厚み、強度、伸度を持った生分解性フィルムをテープ基材として使用し、該テープ基材の片面もしくは両面に、適度な厚みに粘着剤を塗布した粘着テープを用いることで、上記目的を達成することが判明し、本発明を完成するに至った。
すなわち、本発明は、建設工事現場において、減圧下で気密性を確保する目的で、生分解性シートを連結・固定するために用いる粘着テープであって、フィルム基材の片面もしくは両面に粘着剤層が形成され、フィルム基材が生分解性を有し、澱粉エステル系樹脂、ポリブチレンサクシネート系樹脂、ポリ乳酸系樹脂の１種類もしくは２種類を含んでなり、その含有量が５０質量％以上であって、該基材の厚みが５０〜６００μｍであり、粘着剤層の厚みがフィルム基材厚の２５〜４００％の範囲にあり、該粘着テープの長手方向と幅方向の引張強度がともに１０〜１００Ｎ／１０ｍｍ、伸び率がともに１００〜５００％であり、粘着剤が、ＪＩＳＺ０２３７で定められたＳＵＳ板に対する粘着力が２３℃の条件下で５Ｎ／１０ｍｍ以上あり、−１０℃の条件下で３Ｎ／１０ｍｍ以上であり、貼り付け面積２５ｍｍ×２５ｍｍ、荷重１ｋｇ、温度４０℃の条件下での保持力測定で、６０分以上落下しない凝集力を有することを特徴とした気密用粘着テープである。

また本発明においては、粘着剤層の中間部に不織布を設けることができる。

従って、本発明により強度・柔軟性のバランスがとれており、粗面・汚れ面・凹凸面への接着性が良いため施工時の作業性が良く、かつ使用期間中は目的とした固定、連結の機能を持続することで気密性を確保し、使用後埋設された場合には土中で分解することで消滅する環境負荷の少ない粘着テープを提供することができる。

本発明のテープ基材に使用する樹脂には生分解性を有する樹脂を用いることができる。生分解性樹脂としては、例えば昭和高分子（株）製のビオノーレ（ポリブチレンサクシネート系）、日本コーンスターチ（株）製コーンポール（澱粉エステル系ポリマー）、モンサント（株）製バイオポール（３−ヒドロキシ酪酸、３−ヒドロキシ吉草酸等のポリマー）、ダイセル化学工業（株）製のセルグリーン（酢酸セルロース系ポリマー）、三井化学（株）製レイシア（ポリ乳酸系ポリマー）等が挙げられるが、特にポリブチレンサクシネート系、澱粉エステル系、ポリ乳酸系の生分解性樹脂が好適に用いられ、その含有量は５０質量％以上であることが好ましい。
基材の厚みは５０〜６００μｍの範囲で選択され、好ましくは、１００〜３００μｍの範囲で選択される。基材の厚みが５０μｍより薄いと被着体に対する追従性は良いものの、強度不足や基材のよれなどによる作業性不良となり、６００μｍより厚くなると、被着体への追従性不足や作業性不良となり好ましくない。
本発明の粘着テープに用いる粘着剤の種類には、特に制限はないが、例えば天然ゴム系粘着剤、アクリル系粘着剤、ウレタン系粘着剤、合成ゴム系粘着剤、ポリエステル系粘着剤等を用いることができる。
粘着剤層の厚みは、基材厚みの２５〜４００％の範囲で調整され、好ましくは１００〜３５０％の範囲で調整される。基材厚みの２５％より薄いと被着体に対する追従性や接着性が不良となり、４００％より厚いと、粘着剤を塗布する加工が困難となり好ましくない。
本発明の粘着テープは、長手方向と幅方向の破断強度がともに１０〜１００Ｎ／１０ｍｍ、伸び率がともに１００〜５００％に調整される。

本発明の粘着テープの粘着剤層には、中間部へ不織布を積層することができる。
不織布を積層することで、粘着剤テープの引張強度が向上し、さらに被着体となるシートの収縮や荷重により、弱い力が長時間かかるような状況でも、粘着剤層が伸び難くなるため、粘着テープの破断や剥がれが起こり難くなる。
不織布の材質としては、例えばレーヨン、パルプ、ポリエステル、ポリプロピレン等の汎用の不織布として使用されているものや、ポリ乳酸系樹脂、ポリブチレンサクシネート系樹脂、澱粉エステル系樹脂等の生分解性樹脂を使用することができる。さらに、不織布の坪量は特に制限はないが、好ましくは５〜５０ｇ／ｍ^２が好ましい。
不織布の坪量が５ｇ／ｍ^２より小さいと、強度が不足し、５０ｇ／ｍ^２より大きくなると、粘着剤層の柔軟性が損なわれ、凹凸面への接着性が良くない。

本発明の粘着テープは、ＪＩＳＺ０２３７で定められたＳＵＳ板に対する粘着力が２３℃で５Ｎ／１０ｍｍ以上であり、−１０℃の条件下で３Ｎ／１０ｍｍ以上であり、貼り付け面積２５ｍｍ×２５ｍｍ、荷重１ｋｇ、温度４０℃の条件下での保持力測定で、６０分以上落下しない凝集力を有することができる。本粘着テープは冬場の屋外での使用も想定しており、２３℃での粘着力が５Ｎ／ｍｍ以上でも、−１０℃の条件下での粘着力が３Ｎ／１０ｍｍより低いと、冬場の貼り付け作業性が不良となる。また、２３℃と−１０℃の条件下での粘着力が十分であっても、保持力が、４０℃で６０分以内に落下する程度の凝集力しかない場合には、夏場使用時などに、本粘着テープで連結・固定したシートがずれたり、剥がれるといった問題が発生する。

本発明の粘着テープに適用できる粘着剤のフィルム基材への塗工方法としては
通常用いられる方法、例えば、グラビアコータ法、ロールコータ法、リバースコー
タ法、ドクターブレード法、バーコータ法、コンマコータ法、ダイコータ法、リッ
プコータ法、ナイフコータ法などが挙げられる。これらのうち好ましいものはダイ
コータ法、コンマコータ法である。塗工後は、熱風または（近）赤外線、高周波な
どのエネルギーにより加熱して溶媒あるいは分散媒の乾燥を行う。
また、本発明の気密用粘着テープは、とくに粘着剤を、天然ゴム系等の生分解
性粘着剤にすれば、粘着剤及び生分解性フィルム基材がすべて生分解性の物質からなる粘着テープとなり、建設工事現場において、気密性を確保する目的で用いる生分解性シートと併せてすべて完全な生分解性材料からなるので、建設工事を終了した現場において、すべてそのまま埋設することができる。

次に実施例によって本発明をさらに詳細に説明するが、本発明はこれらの例によって何ら限定されるものではない。

（基材の調整）
日本コーンスターチ社製コーンポールＦ３Ｆを原料に使用し、Ｔダイ加工で製造した膜厚２００μｍの澱粉エステル系生分解性フィルムを準備した。さらに、準備したフィルムの両面をコロナ処理し、フィルム表面の濡れ指数が４５ｄｙｎ／ｃｍ以上になるように調整し、基材ａを準備した。
（粘着剤の調整）
アクリル酸２−エチルへキシル６０質量部、アクリル酸ブチル３０質量部、アクリル酸エチル８質量部、アクリル酸２質量部、アクリル酸２−ヒドロキシエチル０．０７質量部、アゾビスイソブチロニトリル０．０８質量部、酢酸エチル６０質量部及びトルエン５質量部をコンデンサー、温度計及び攪拌機付きフラスコに仕込み、９０℃に加温して重合させ、重合反応開始から５時間後に、アゾビスイソブチロニトリル０．１質量部をトルエン１０質量部に溶解した溶液を追加し、さらに５時間重合反応を行なった。続いてトルエンで稀釈し、固形分５０％、粘度１８０００ｍＰａ・ｓ／２３℃のアクリル共重合体溶液を得た。得られたアクリル共重合体溶液１００質量部に対し、荒川化学工業製のペンセルＤ１３５を２．５質量部、スーパーエステルＡ−１００を５質量部、スーパーエステルＬを２．５質量部、トルエン１０質量部を添加し、固形分５０％、粘度１２０００ｍＰａ・ｓ／２３℃の粘着剤ａを得た。
（粘着テープの製造）
両面シリコーン剥離処理の離型紙に粘着剤ａを乾燥後の糊厚が１２０μｍになるように塗布し、乾燥後巻き取り直前に、レーヨン不織布（坪量１７ｇ／ｍ^２）を粘着剤面に貼り合わせ巻き取った（加工品Ａ）。次に片面シリコーン剥離処理の離型紙に乾燥後の糊厚が１２０μｍになるように粘着剤ａを塗布し、乾燥後粘着剤面を加工品Ａの不織布面に貼り合わせ、巻き取り直前に片面シリコーン剥離紙を剥がしながら粘着剤を転写し、加工品Ａの粘着剤貼り合わせ品を得た（加工品Ｂ）。続いて加工品Ｂの内側粘着剤面と基材ａを貼り合わせた後巻き取り、粘着剤層の厚みが２５０μｍで中間部に不織布を積層した粘着テープａを得た。
得られた粘着テープの離型紙を剥がしたものについて、引張強度、伸び率、粘着力、保持力、作業性を評価した。
引張強度：粘着テープ幅１０ｍｍ×長さ１５０ｍｍのテストピースを準備し、チャック間距離１００ｍｍ、引張速度３００ｍｍ／ｍｉｎで破断するまでの
最大強度を測定した。
伸び率：引張強度測定時に破断時の伸び率を測定した。
粘着力１：ＪＩＳＺ０２３７に準じて、２３℃の条件下でのＳＵＳ板に対する粘着力を測定した。
粘着力２：粘着力１で測定温度を−１０℃に変更し、粘着力を測定した。
保持力：ＪＩＳＺ０２３７に準じ被着体ＳＵＳ板、１ｋｇ荷重、貼り付け面積
２５ｍｍ×２５ｍｍ、測定温度４０℃での保持力を評価した。
○ １時間以上保持 △０．５〜１時間で落下 ×０．５時間以内に落下
実用試験：日本コーンスターチ（株）製コーンポールＦ３ＦをＴダイで押出し成形して厚み５００μｍ、長さ１０ｍ、幅２ｍのシートを作成し、これを屋外の凹凸のある地面に２枚を一部が重なって繋ぎ合わせるように敷き、その重なりあった繋ぎ部に作成した粘着テープを貼り付け、貼り付け易さを評価した。

実施例１で基材を、日本コーンスターチ（株）製コーンポールＦ３Ｆを原料に使用した膜厚１００μｍの澱粉エステル系フィルムに変更した以外は、実施例−１に準じて粘着剤テープｂを作成し、性能評価を行なった。

実施例−１で粘着剤を綜研化学社製ＳＫダイン１７２０１００質量部に綜研化学社製硬化剤Ｌ−４５を１．０質量部添加した配合品に変更し、糊厚を片面５０μｍに変更し、粘着剤層の総厚が１１０μｍになるように変更した以外は実施例−１に準じて粘着テープｃを作成し、性能評価を行なった。

（基材の調整）
日本コーンスターチ（株）製コーンポールＦ３Ｆを原料に使用し、Ｔダイ加工で製造した膜厚１５０μの澱粉エステル系生分解性フィルムを準備した。さらに、準備したフィルムの両面をコロナ処理し、フィルム表面の濡れ指数が４５ｄｙｎ／ｃｍ以上になるように調整し、基材ｂを準備した。
（粘着剤の調整）
トルエン７０部に素練りによりムーニー粘度を７０に調整した天然ゴム１５部を溶解した後、エステルガムＡＡＧ（荒川化学工業社製）を１８部、老化防止剤アンテージＷ−４００（川口化学工業社製）を０.３部添加し、十分溶解させ固形分３０％、２３℃の粘度が１００００ｍPa・ｓの粘着剤ｂを得た。
（粘着テープの製造）
基材ｂにＫＳ−８４７Ｔ（信越化学工業社製シリコーン剥離剤）を乾燥後の塗布量が０．３ｇ／ｍ^２になるように塗布し、乾燥後巻き取り、基材ｂの剥離処理品を得た（加工品Ｃ）。次に両面シリコーン剥離処理の離型紙に粘着剤ｂを乾燥後の糊厚が１２０μｍになるように塗布し、乾燥後巻き取り直前に、ポリ乳酸系不織布（坪量２０ｇ／ｍ^２）を粘着剤面に貼り合わせ巻き取った（加工品Ｄ）。次に片面シリコーン剥離処理の離型紙に乾燥後の糊厚が１２０μｍになるように粘着剤ａを塗布し、乾燥後粘着剤面を加工品Ｄの不織布面に貼り合わせ、巻き取り直前に片面シリコーン剥離紙を剥がしながら粘着剤を転写し、加工品Ｄの粘着剤貼り合わせ品を得た（加工品Ｅ）。続いて加工品Ｅの内側粘着剤面と加工品Ｃを貼り合わせた後巻き取り、粘着剤層の厚みが２５０μｍで中間部に不織布を積層した粘着テープｄを得た。

（比較例１）
ポリエステル不織布の片面にブチルゴム系粘着剤を塗布した粘着テープ（カモ井加工紙社製防水気密用テープ商品名：「強力ブチル君Ｎｏ．５００Ｓ」）を使用した。

（比較例２）
ポリエチレンクロス基材へ粘着加工した粘着テープ（ダイヤテックス社製商品名：パイオランテープＹ０９ＧＲ）を使用した。

（比較例３）
（基材の調整）
日本コーンスターチ社製コーンポールＦ３Ｆを原料に使用し、Ｔダイ加工で製造した膜厚５００μｍの澱粉エステル系生分解性フィルムを準備した。さらに、準備したフィルムの両面をコロナ処理し、フィルム表面の濡れ指数が４５ｄｙｎ／ｃｍ以上になるように調整し、基材ｃを準備した。
（粘着剤の調整）
綜研化学社製ＳＫダイン１７２０を１００質量部に対し、綜研化学社製硬化剤Ｌ−４５を１．０質量部添加し粘着剤ｃを得た。
（粘着テープの製造）
基材ｃにＫＳ−８４７Ｔ（信越化学工業社製シリコーン剥離剤）を乾燥後の塗布量が０．３ｇ／ｍ^２になるように塗布し、乾燥後巻き取り、基材ｂの剥離処理品を得た（加工品Ｆ）。次に基材ｃの剥離処理した面とは反対の面に、粘着剤ｃを乾燥後の糊厚が５０μｍになるように塗布し、乾燥後巻き取り、粘着テープｅを得た。

本発明の生分解性シートの固定・連結に使用して気密を保持する気密用粘着テープは、施工時の作業性が良く、かつ使用期間中は目的とする固定・連結による気密保持の機能を持続し、使用後埋設された場合には土中で分解することで消滅し、従来の粘着テープに比して環境に優しく、産業上の利用可能性が高いものである。

Claims

建設工事現場において、減圧下で気密性を確保する目的で、生分解性シートを連結・固定するために用いる粘着テープであって、フィルム基材の片面もしくは両面に粘着剤層が形成され、フィルム基材が生分解性を有し、澱粉エステル系樹脂、ポリブチレンサクシネート系樹脂、ポリ乳酸系樹脂の１種類もしくは２種類を含んでなり、その含有量が５０質量％以上であって、該基材の厚みが５０〜６００μｍであり、粘着剤層の厚みがフィルム基材厚の２５〜４００％の範囲にあり、該粘着テープの長手方向と幅方向の引張強度がともに１０〜１００Ｎ／１０ｍｍ、伸び率がともに１００〜５００％であり、粘着剤が、ＪＩＳＺ０２３７で定められたＳＵＳ板に対する粘着力が２３℃の条件下で５Ｎ／１０ｍｍ以上あり、−１０℃の条件下で３Ｎ／１０ｍｍ以上であり、貼り付け面積２５ｍｍ×２５ｍｍ、荷重１ｋｇ、温度４０℃の条件下での保持力測定で、６０分以上落下しない凝集力を有することを特徴とした気密用粘着テープ。
粘着剤層の中間部に不織布層が設けられたことを特徴とする請求項１記載の粘着テープ。