帶材用支承膜以及帶材的製作方法

2023-05-29 18:45:36

專利名稱：帶材用支承膜以及帶材的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種帶材用支承膜，更詳細地說，涉及一種具有阻擋性的帶材用支承膜以及使用該支承膜的帶材。本申請基於2010年7月29日在日本提出的特願2010-171209號要求優先權，並將其內容援引到本申請中。
背景技術：
在片狀或膜狀支承體的一個面形成有粘著層的帶材(tape material)被廣泛應用於醫療用途、工業用途等的各種用途中。在這種帶材的粘著層中，除了粘著材料外，有時還配合有增塑劑等。由於根據支承體的材質，有可能存在因吸附增塑劑引起的不良影響，因此，優選在支承體的、至少與粘著層相接觸的一面賦予阻擋性。作為具有阻擋性的薄膜材料， 已知有專利文獻I記載的阻氣膜。該阻氣膜是在塑料制基材膜的單面上塗布阻隔塗劑而形成有阻擋塗層的阻氣膜，其中，上述阻隔塗劑是將作為層狀無機化合物的蒙脫石和水溶性高分子化合物加以混合而成。在先技術文獻專利文獻專利文獻1:日本特開2003-136645號公報

發明內容
發明要解決的課題有時帶材以粘貼在對象物的狀態下，在與液體接觸、或浸潰於液體等的苛刻環境中使用。然而，專利文獻I所記載的阻氣膜，原先就沒有設想到在上述苛刻環境下使用，因此不能說支承體與阻擋塗層之間具有充分的密合性。由此，如果將專利文獻I所記載的阻氣膜不經任何處理而用於帶材，則支承體與阻擋性塗層之間發生剝離而存在無法充分承受苛刻環境下的使用等問題。本發明是鑑於上述問題而完成的，其目的在於，提供一種即使在苛刻環境下也能夠良好地保持阻擋性的帶材用支承膜以及帶材。解決課題的方法本發明的第一實施方式是用於帶材的帶材用支承膜，其特徵在於，包括:支承體，其是由聚氨酯構成的膜狀支承體；以及，阻擋層，其含有聚乙烯醇和層狀無機化合物且形成在所述支承體的一個面上，所述聚乙烯醇的皂化度被設定為709Γ95.5%。本發明的帶材用支承膜中，優選所述層狀無機化合物為蒙脫石(montmoriI1nite)。另外，本發明的第二實施方式是帶材，其特徵在於，包括:本發明的帶材用支承膜；以及，形成於所述阻擋層上的與所述支承體相反一側的面上的粘著層。發明的效果
基於本發明的帶材用支承膜以及帶材，即使在苛刻的環境下使用，也能夠良好地保持阻擋性。


圖1是表示本發明一實施方式的帶材在厚度方向上的剖面圖。圖2是表示用於研究阻擋層中的蒙脫石含量的優選範圍的實驗的一步驟的圖。圖3是表示相同實驗的一步驟的圖。圖4是表示相同實驗的一步驟的圖。圖5是表示相同實驗的一步驟的圖。圖6表示對阻擋層中蒙脫石含量為10wt%的評價片進行伸長率20%的拉伸操作後的阻擋層的光學顯微鏡照片。圖7表示對阻擋層中蒙脫石含量為18wt%的評價片進行伸長率20%的拉伸操作後的阻擋層的光學顯微鏡照片。圖8是表示對阻擋層中蒙脫石含量為25wt%的評價片進行伸長率20%的拉伸操作後的阻擋層的光學顯微鏡照片。圖9是表示對阻擋層中蒙脫石含量為30wt%的評價片進行伸長率20%的拉伸操作後的阻擋層的光學顯微鏡照片。圖10是表示蒙脫石含量與帶材用支承膜的模量值之間關係的圖表。圖11是表示用於研究水溶性高分子化合物的皂化度與支承體一阻擋層間的密合性關係的實驗的一步驟的圖。圖12是表示相同實驗的一步驟的圖。圖13是表示相同實驗的一步驟的圖。圖14是表示相同實驗的一步驟的圖。圖15是表示相同實驗的一步驟的圖。
具體實施例方式以下，參照圖1至圖15，對本發明的一實施方式進行說明。在本實施方式中說明的帶材，具有包括本發明帶材用支承膜(以下簡稱為「支承膜」)的構成，且作為粘接帶等，可應用於工業用途、包裝用途、保護用途、標籤用途、掩蔽用途、紙尿布等的衛生材料用途、橡皮膏或透皮給藥等的醫療用途、化裝用途、家庭用途等各種領域中。而且，作為代表性的具體例可舉出以下例子。作為包裝用途，舉出用於封緊包裝材料的粘接帶，該粘接帶具有可伸長性，因此在被包裝的狀態下因運輸等而施加力量的情況下，也不發生斷裂、損壞包裝材料的情況，且在被伸長的狀態下能夠良好地保持阻擋性，因此進行運輸等時，不存在汙染外部的問題。作為醫療用途而粘貼在人體或動物等時，能夠追隨人體等的動作引起的伸長，因此難以發生意外剝離。另外，在被拉伸的狀態下，能夠良好地保持阻擋性，因此不會發生增塑劑等有效成分漏到外部的現象，作為醫療用途能夠獲得優異的性能。圖1是本實施方式的帶材I在厚度方向上的剖面圖。帶材I包括:支承膜10 ;形成於支承膜10的一個面上的粘著層20 ;以及，覆蓋粘著層的剝離構件30。
支承膜10包括:含聚氨酯且形成為膜狀的支承體11 ;以及，形成在支承體11的一個面上的阻擋層12。支承體11具有柔軟性，根據尺寸可以伸長到增加10百分率(％)以上的規定的最大伸長率。對於具體的最大伸長率值，根據帶材I的用途等進行適宜的設定即可。在本實施方式中，對形成支承體11的聚氨酯沒有特別限定，可以利用以往用於聚氨酯膜的聚氨酯，並根據用途可進行適當選擇。例如，可舉出聚醚系聚氨酯、聚酯系聚氨酯、聚碳酸酯系聚氨酯等。在必須具有耐水性的用途中，優選聚醚系聚氨酯或聚碳酸酯系聚氨酯。另外，對於形成氨基甲酸酯鍵的異氰酸酯種類或黃變型、無黃變型等也沒有特別的限定，可根據用途、使用時的保存期間或方法、所使用的增塑劑的種類等，適當地進行選擇。支承體11的厚度為10 μ m(微米) 200 μ m，優選15 μ πΓ ΟΟ μ m。若厚度小於10 μ m，則支承體太薄而難以操作，若厚度大於200 μ m，則支承體的柔軟性降低而無法充分發揮原有的柔軟性。·支承體11可包括被稱作「脫模膜」的具有剝離性的膜。當支承體11的厚度薄時，在塗覆阻擋層12的工序中支承體會發生拉伸，因此，如果在層疊了脫模膜和支承體(作為支承體，例如使用聚氨酯)的狀態下進行製造，則能夠抑制伸縮且變得易於加工。另外，將支承體11加工成帶材後，帶材的剛性通過脫模膜得到加強，因此帶材的操作性得到提高。該脫模膜可在將帶材粘貼於對象物後從支承體剝離，剝離後支承體11發揮原有的柔軟性。對於脫模膜的材質沒有特別的限定，通常可以使用經過矽酮處理的PET膜、或剝離性良好的聚烯烴膜、紙與聚乙烯的層疊體等不伸縮並在之後能夠剝離的脫模膜。阻擋層12形成為:包含作為層狀化合物的蒙脫石和作為水溶性高分子化合物的聚乙烯醇(PVA)。蒙脫石在礦物學上為二八面體型的層狀含水矽酸鹽礦物，理想的情況下可用以下化學式表不。(Al2_yMgy) Si4O10 (OH) 2.(M+, M1/22+) y.nH20其中，y=0.2、.6 ;M是交換性陽離子Na、K、Ca、Mg、H等；η是層間水的量。蒙脫石的晶體結構是以由兩層四面體片和一層八面體片組成的三層為基礎的層狀結構。四面體片的陽離子僅為Si，八面體片的陽離子Al的一部分被Mg取代。由此單位晶體層帶負電荷，且為了與該負電荷平衡，作為補償，在晶體層間嵌入有Na+、K+、Ca2+、Mg2+、H+等的陽離子。在本發明中，對這些陽離子的種類並沒有特別的限定。阻擋層12可通過下述方式形成:將PVA溶解在水中得到水溶液，向該水溶液中添加蒙脫石並使其分散後，添加低級醇而調整為阻隔塗劑，將該阻隔塗劑採用凹版塗布法或輥塗法等進行塗布，由此形成阻擋層12。根據需要，可在支承體11上形成粘底塗層(anchorcoat)，並通過該粘底塗層形成阻擋層12。同樣，也可以對支承體11上實施表面處理後形成阻擋層12。作為表面處理，優選電暈放電處理或等離子體放電處理。其中，從通用性和操作性考慮，更優選電暈放電處理阻擋層12中蒙脫石的含量被設定為2wt% (重量％) "22wt%範圍。詳細內容將在後面敘述，但是，如果含量低於2wt%，則難以確保充分的阻擋性。另一方面，若超過22wt%，則蒙脫石對阻擋層12物性的影響過大，其結果，無法充分追隨因伸長引起的支承體的形狀變化，容易產生裂紋等。另外，例如，在以被粘貼在對象物的狀態長時間留置在水中的環境下使用帶材I時，如果支承體11和阻擋層12之間的密合性不充分，則支承體11有時從阻擋層12剝離而自粘著層20脫離。PVA是通過聚醋酸乙烯酯的皂化(通過鹼進行的水解處理)而得到的具有羥基的高分子化合物，在本實施方式的支承膜10中，為了使阻擋層12和支承體11之間具有良好的密合性以防止上述情況的發生，將PVA的皂化度設定成709Γ95.5%範圍。詳細情況也在後面敘述，但是如果皂化度超過95.5%，則其與支承體11之間的密合性降低，如果皂化度低於70%，則阻擋層12易溶於水中，其結果支承膜10和帶材I的耐水性降低。因此，當應用於工業用途、包裝用途、保護用途等時，有可能受戸外雨水的影響；當用於紙尿布等的衛生材料用途、橡皮膏或透皮給藥用等的醫療用途、化妝用途、家庭用途等時，有可能受汗的影響或者受生活中使用水時的影響。粘著層20是在粘著性基材中混合增塑劑而成，並通過塗布等方式形成於阻擋層12的、與支承體11相反一側的面上。對用於粘著層20的粘著劑沒有特別的限定，可以使用天然橡膠、異戊二烯合成橡膠、再生橡膠、丁苯橡膠(SBR)、苯乙烯-異戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物(SIS)、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物(SBS)、聚異丁烯、SEBS (苯乙烯-乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物)、SEPS等的橡膠系高分子；以(甲基)丙烯酸酯類作為主要單體的(甲基)丙烯酸酯共聚物等的丙稀酸系聞分子；娃麗橡I父、娃麗樹脂、_■甲基娃氧燒、_■苯基娃氧燒等娃系聞分子；聚乙稀基釀系、聚乙稀基酷系、EVA系、聚酷系等各種材料。

對於增塑劑也沒有特別的限定，可以使用石油系油(石蠟系加工用油(processoil)、環烷系加工用油、芳香族系加工用油等)、二元酸酯(鄰苯二甲酸二丁酯、領苯二甲酸二辛酯等)、液狀橡膠(聚丁烯、液狀異戊二烯、液狀聚異丁烯等)、植物性油系(蓖麻油、妥爾油等)、液狀脂肪酸酯類(肉豆蘧酸異丙酯、月桂酸己酯、癸二酸二乙酯、癸二酸二異丙酯等)、三醋酸甘油酯、山梨糖醇酐脂肪酸酯類、蔗糖脂肪酸酯類、脂肪酸甘油酯類、表面活性劑類等各種增塑劑。而且，為了提高粘著性，還可以配合各種粘著賦予劑。例如，可舉出松香、改性松香、松香酯等松香系樹脂；萜烯樹脂、芳香族改性萜烯樹脂、氫化萜烯樹脂、萜烯酚醛樹脂等的萜烯系樹脂；脂肪族系石油樹脂、芳香族系石油樹脂、共聚系石油樹脂、氫化石油樹脂、DCPD (雙環戊二烯)系石油樹脂等的石油樹脂；苯乙烯系樹脂、取代苯乙烯系樹脂、二甲苯樹月旨、酹醒系樹脂、香豆酮-卻樹脂(chromane-1ndene resin)等。另外，根據帶材的用途，也可以添加抗氧化劑、填充劑、交聯劑、紫外線吸收劑、著色劑、阻燃劑、導電劑、發泡劑等。在本實施方式的帶材I中，在考慮增塑劑的種類等的基礎上，通過將阻擋層12的蒙脫石含量適當地設定在上述範圍內，能夠有效地抑制增塑劑越過阻擋層12而向支承體11側移動的現象。通常，構成支承體11的聚氨酯容易吸附增塑劑等，在這種情況下，存在增塑劑向支承體11 一側移動而帶來的支承體11發生變質等的問題，然而在帶材I中，無論支承體11處於未拉伸狀態，還是處於拉伸至伸長率20%(指伸長後的長度增加20%的情況)的狀態下，阻擋層12都能夠很好地保持阻擋性，其結果，不管是在使用前的保存時期，還是在粘貼於對象物的使用狀態下，都能夠很好地防止因增塑劑引起的上述問題。另外，對於具體的蒙脫石含量，可根據採用所使用的增塑劑的預備試驗等來容易地設定。關於一部分增塑劑的阻擋性和蒙脫石含量的關係，則在後面敘述。剝離構件30是直至粘貼於對象物為止一直保護粘著層20的粘著面的構件，可優選使用公知的各種剝離紙等。另外，帶材I在芯材上被纏繞成輥狀等情況下，不一定具有剝離構件30。接下來，說明為了研究阻擋層12中蒙脫石(以下，有時簡稱為「麗」)的上述優選的含量範圍和PVA的上述皂化度的優選範圍而進行的實驗及其結果。(實驗I拉伸時的阻擋性與MN含量關係的研究:以支承體膨潤為指標的評價)(1-1試樣的製作)作為支承體，使用厚度20 μ m的聚醚系聚氨酯制的支承體。將混合麗和PVA (皂化度80%)而成的阻隔塗劑，以1.0g/m2的塗布量均勻塗布在支承體的一個面上，從而形成阻擋層。將其作為基本構成，將阻擋層中的MN含量設定為lwt%、2wt%、10wt%、18wt%、22wt%、25wt%、30wt%和37wt%共8個等級，由此製造出8種支承膜試樣。(1-2實驗步驟)將所製造的8種試樣100切割成如圖2所示的25mmX 120mm大小，並為了容易在拉伸試驗機上操作，用雙面膠帶將厚度50μπι的由聚對苯二甲酸乙二酯(PET)製成的薄片101粘貼在長度方向上的兩個端部的兩面，由此製造出評價片100Α。將薄片101在評價片100Α長度方向上的尺寸設為10mm，將各個評價片100A中沒有被薄片101所覆蓋的部分在長度方向上的尺寸設為100mm。將通過薄片101進行加強的評價片100A的兩端部固定在拉伸試驗機的夾頭部分，並如圖3所示，以每分鐘300mm(mm/min)的拉伸速度,將沒有被薄片101覆蓋的部分拉伸至規定伸長率。伸長率設定為0%、5%、10%,20%和30%的5個等級。結束拉伸操作後，從拉伸試驗機取下評價片100A，然後如圖4所示，以阻擋層為上偵牝將各個評價片100A固定在貼有PET薄片111的黑色丙烯酸板110上，其中，上述PET薄片111表面塗布有矽酮。此時，以儘可能空氣不進入評價片100A和PET薄片111之間的方式進行操作。將評價片IOOA固定在丙烯酸板110後，如圖5所示，用玻璃吸管向各評價片100滴2滴(約0.8克)增塑劑，並利用棉棒112拉伸至50mm的長度。作為增塑劑，使用肉豆蘧酸異丙酯(IPM)、三醋酸甘油酯(TA)、單異硬脂酸甘油酯(MGIS)和山梨醇單油酸酯(SMO)的4個種類。在室溫條件下放置30分鐘後，擦掉增塑劑，對支承體的膨潤程度進行目視評價。以支承體上是否出現因膨潤而引起的皺褶為評價指標(分兩個等級，即、沒有發現因膨潤引起的皺褶:〇、發現因膨潤引起的皺褶:χ)。關於IPM、TA 和 SMO 的研究，使用 MN 含量 lwt%、10wt%、18wt%、22wt%、25wt%、30wt%和37wt%的評價片100A ;關於MSIS的研究，使用MN含量2wt%、10wt%和22wt%的評價片IOOA0(1-3 結果)將實驗結果表示在表I中。對於IPM、TA和MGIS而言，當麗含量在22wt%以下時，在所有伸長率下均沒有發現支承體的膨潤，增塑劑的移動得到了抑制。另一方面，對於SMO而言，不管MN含量、伸長率如何，支承體上都出現了膨潤，因此，認為其作為用於本發明膜材料的增塑劑有時是不優選的。用於實驗的各增塑劑的溶解度參數(SP值，通過Fedors方法(7 二 夕'一 7'法)計算)而言，IPM 為 8.5、TA 為 10.2、MGIS 為 10.76、SMO 為 11.76，推測出具有SP值越小的增塑劑越優選的傾向。圖6 圖9是分別對MN含量為10wt%、18wt%、25wt%和30wt%的評價片進行伸長率20%的拉伸操作後的支承膜的光學顯微鏡照片。在麗含量為10wt9aP 18wt%的情況下，夕卜觀上看不出大的變化，但MN含量為25被％和30wt%的情況下，發現由膨潤引起的皺褶。表I
權利要求
1.一種帶材用支承膜，用於帶材，其特徵在於，具有:支承體，其是由聚氨酯構成的膜狀支承體；以及阻擋層，其含有聚乙烯醇和層狀無機化合物且形成於所述支承體的一個面上，所述聚乙烯醇的皂化度被設定為709Γ95.5%。
2.如權利要求1所述的帶材用支承膜，其特徵在於，所述層狀無機化合物為蒙脫石。
3.一種帶材，其特徵在於，具有:權利要求1或2所述的帶 材用支承膜；以及形成於所述阻擋層上的與所述支承體相反一側的面上的粘著層。
全文摘要
本發明提供一種用於帶材(1)的帶材用支承膜(10)，其特徵在於，所述帶材用支承膜(10)包括支承體(11)，其是由聚氨酯構成的膜狀支承體；以及，阻擋層(12)，其含有聚乙烯醇和層狀無機化合物且形成在所述支承體(11)的一個面上，所述聚乙烯醇的皂化度被設定成70%~95.5%。
文檔編號A61F13/02GK103097130SQ201180036478
公開日2013年5月8日 申請日期2011年6月15日 優先權日2010年7月29日
發明者高田恭憲, 島瀧登, 立石哲郎, 西原嗣貴, 吉田千明, 松島農, 高宮剛志 申請人:久光製藥株式會社, 凸版印刷株式會社, 丸東產業株式會社