(57)【要約】【課題】繊維の破断を抑制して全体の耐久性を向上させることができるふっ素系樹脂複合シート、及びその製造方法、並びに当該シートを用いた粘着テープを提供する。【解決手段】ふっ素系樹脂２を含浸した織布１に、ふっ素系樹脂フィルム３を少なくとも片面に積層一体化したものであり、前記ふっ素系樹脂フィルム３の破断伸び率が１５０℃の環境下で５００％以上であるふっ素系樹脂複合シート。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ふっ素系樹脂を含浸した織布に、ふっ素系樹脂フィルムを少なくとも片面に積層一体化したものであり、前記ふっ素系樹脂フィルムの破断伸び率が１５０℃の環境下で５００％以上であるふっ素系樹脂複合シート。
【請求項２】
前記織布がガラス繊維織布である請求項１記載のふっ素系樹脂複合シート。
【請求項３】
織布にふっ素系樹脂を含浸して含浸織布を得る工程と、破断伸び率が１５０℃の環境下で５００％以上であるふっ素系樹脂フィルムを作製する工程と、前記ふっ素系樹脂フィルムを前記含浸織布の少なくとも片面に積層一体化する工程とを含むふっ素系樹脂複合シートの製造方法。
【請求項４】
請求項１又は２に記載のふっ素系樹脂複合シートを基材とし、前記ふっ素系樹脂フィルムが少なくとも背面に設けられている粘着テープ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ふっ素系樹脂を含浸した織布にふっ素系樹脂フィルムを積層一体化したふっ素系樹脂複合シート、及びその製造方法、並びに当該シートを用いた粘着テープに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、ヒートシール機などの離型材として、ポリテトラフルオロエチレン等のふっ素系樹脂シートやふっ素系樹脂を基材とする粘着テープが数多く上市されている。なかでも耐熱織布にふっ素樹脂を含浸したものは寸法安定性に優れ、熱がかかっても収縮や膨張が少ないためにシワが入りにくく、最も多く用いられている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
耐熱基材にふっ素系樹脂を含浸したシートの製法としては、ガラスクロスやアラミドクロスにふっ素系樹脂のディスパージョンを含浸させ、乾燥後焼成させる方法が一般的である。これを所定の厚みになるまで繰り返し、適当な厚みのシートを得ていた。
【０００４】
また、粘着テープにする場合は、上記のシートからなる基材の片面にコロナ処理、低圧ＵＶ処理、アルカリ金属エッチング処理等の接着処理を施し、処理面に特に耐熱性の高いシリコーン粘着剤に過酸化ベンゾイル等の架橋剤を加えたものを、リバースコート法やバーコート法等の方法により塗布して粘着剤層を得ていた。
【０００５】
【特許文献１】
特開２００２−８６６１６号公報（第２頁、図１）
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
このようにして得られた粘着テープ等は、例えばヒートシール用に使用された場合、その寿命はガラスクロス等の破壊に起因することが多い。ガラスクロスの破壊は、それを構成するガラス繊維が破断するために生じるが、繊維同士の擦れによる摩耗や、局部的な曲げ力又は張力などが繰り返されることに起因すると考えられる。このガラスクロスの破壊によって、ふっ素系樹脂にも亀裂が入り、ヒートシール用途では、離型性の低下によるヒートシール接着不良や欠点などが生じる。そして、このような繊維複合シートの耐久性の問題は、ヒートシール用途に限らず、離型性や摺動性等が要求される用途に共通の課題である。
【０００７】
そこで、本発明の目的は、繊維の破断を抑制して全体の耐久性を向上させることができるふっ素系樹脂複合シート、及びその製造方法、並びに当該シートを用いた粘着テープを提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、上記目的を達成すべく、繊維の破断を抑制するシート構造について鋭意研究したところ、特定の破断伸び率を有するふっ素系樹脂フィルムを積層一体化することにより、繊維の破断を抑制して全体の耐久性を向上させられることを見出し、本発明を完成するに至った。
【０００９】
即ち、本発明のふっ素系樹脂複合シートは、ふっ素系樹脂を含浸した織布に、ふっ素系樹脂フィルムを少なくとも片面に積層一体化したものであり、前記ふっ素系樹脂フィルムの破断伸び率が１５０℃の環境下で５００％以上であることを特徴とする。本発明における物性値は、具体的には実施例に記載の方法で測定される値である。
【００１０】
本発明のふっ素系樹脂複合シートによると、特定の破断伸び率を有するふっ素系樹脂フィルムを積層一体化することにより、実施例の結果が示すように、繊維の破断を抑制して全体の耐久性を向上させることができる。
【００１１】
また、前述したように織布がガラス繊維織布である場合には、ガラス繊維の破断が生じ易く、これによってふっ素系樹脂にも亀裂が生じ易いため、本発明は、前記織布がガラス繊維織布である場合に特に有効である。
【００１２】
一方、本発明のふっ素系樹脂複合シートの製造方法は、織布にふっ素系樹脂を含浸して含浸織布を得る工程と、破断伸び率が１５０℃の環境下で５００％以上であるふっ素系樹脂フィルムを作製する工程と、前記ふっ素系樹脂フィルムを前記含浸織布の少なくとも片面に積層一体化する工程とを含むことを特徴とする。このように、特定の破断伸び率を有するふっ素系樹脂フィルムを作製して、これを含浸織布に積層一体化することにより、実施例の結果が示すように、繊維の破断を抑制して全体の耐久性を向上させることができる。
【００１３】
他方、本発明の粘着テープは、上記のふっ素系樹脂複合シートを基材とし、前記ふっ素系樹脂フィルムが少なくとも背面に設けられていることを特徴とする。
本発明の粘着テープによると、上記の如き作用効果を有するふっ素系樹脂複合シートを基材とするため、繊維の破断を抑制して全体の耐久性を向上させることができる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。図１は、本発明のふっ素系樹脂複合シートの一例を示す断面図である。
【００１５】
本発明のふっ素系樹脂複合シートは、図１に示すように、ふっ素系樹脂２を含浸した織布１に、ふっ素系樹脂フィルム３を少なくとも片面に積層一体化したものである。
【００１６】
織布１としては、ポリテトラフルオロエチレン樹脂（以下ＰＴＦＥと呼ぶ）を形成させる温度（３５０℃以上）にも耐える耐熱織布が好ましく、その材質としてはガラス繊維、セラミック繊維、金属繊維、炭素繊維、アラミド繊維などの耐熱性樹脂繊維などが挙げられる。織布１の織り方としては、平織り、綾織り、朱子織り等さまざまなものがあるが、使用時の手切れの良さから平織りが望ましい。織布１の厚みは０．０２ｍｍ〜１．００ｍｍが好ましく、作業性や熱伝導の関係から０．０３〜０．５０ｍｍがより好ましく用いられる。
【００１７】
ふっ素系樹脂２は、織布１の表面を被覆するように形成するのが好ましい。ふっ素系樹脂２の含浸は、織布１にふっ素系ディスパージョンをディッピング法、スプレー法、などで等で含浸させ、乾燥後、焼成させればよい。また、これを繰り返すことにより、所定厚みのふっ素系樹脂２の被覆層を形成することができる。ただし、最外層は、ふっ素系樹脂フィルム３との密着性を高めるため、含浸、乾燥後、使用するフッ素系樹脂の融点よりも低い温度で加熱処理するのが好ましい。
【００１８】
ふっ素系樹脂２としては、ＰＴＦＥ、テトラフルオロエチレンとパーフルオロアルキルビニルエーテルの共重合体、テトラフルオロエチレンとへキサフルオロプロピレンの共重合体、ふっ素ゴム、あるいはこれらの混合物等が用いられるが、特に耐熱性の高さからＰＴＦＥが好適に用いられる。ふっ素系樹脂２の被覆層の厚みは１〜２０μｍが好ましく、３〜１０μｍがより好ましい。
【００１９】
本発明におけるふっ素系樹脂フィルム３は、その破断伸び率が１５０℃の環境下で５００％以上であり、好ましくは６００〜１０００％である。５００％未満であると、繊維の破断を抑制する効果が小さく、全体の耐久性を向上させることができない。
【００２０】
ふっ素系樹脂フィルム３は、ふっ素系樹脂２の含浸物と積層一体化させ易い様に、ふっ素系樹脂２と同じ材質が良好であり、ＰＴＦＥが好適に用いられる。ふっ素系樹脂フィルム３の厚みは、１〜５０μｍが好ましく、特に熱伝導を高めるために薄手のフィルムが良く、１〜３０μｍがより好ましい。
【００２１】
このような薄手のフィルムを作製するには、乳化重合させたディスパージョンをキャリアフィルムにコーティングさせて得るキャスト法が良好である。特に前記の如き高破断伸び率を得るには、ディスパージョンの表面張力を３０ｍＮ／ｍ以下に落として、均一に製膜する必要がある。表面張力を落とすには、３０ｍＮ／ｍ以下の水溶性ふっ素系界面活性剤、シリコーン系界面活性剤、アルキルエーテル系界面活性剤等をふっ素系樹脂ディスパージョンの重量に対し、０．１重量％以上添加するのが好ましい。なお、前記の如き高破断伸び率を得る上で、ディスパージョン中の固形分濃度３０〜６０重量％、樹脂の平均粒子径は０．２〜０．５μｍが好ましい。
【００２２】
上記のディスパージョンを、アルミ箔等の金属箔やポリイミド等の耐熱性の高いフィルムキャリアにディッピング法やスプレーコート法等でコ−ティングし、乾燥後、焼成させる。それを何回か繰り返してフィルムを得るが、ふっ素系樹脂２の層との密着性を高めるために、最外層はコーティング、乾燥後、使用するフッ素系樹脂の融点よりも低い温度で加熱処理するのが好ましい。得られたフィルムをキャリアから剥がし、１５０℃環境下での破断伸び率を測定して５００％以上あることを確認することができる。
【００２３】
ふっ素系樹脂フィルム３と含浸織布との積層一体化は、ふっ素系樹脂フィルム３の半焼成面と、ふっ素系樹脂２の面を、好ましくは圧力５〜５０ＭＰａ、温度６０〜２００℃で貼り合せた後、好ましくは３５０〜４００℃で焼成させればよい。これにより両者を積層一体化することで、本発明のふっ素系樹脂複合シートを得ることが出来る。その際、ふっ素系樹脂フィルム３を両面に貼り合せて、含浸織布の両面にふっ素系樹脂フィルムを積層一体化したふっ素系樹脂複合シートを作製することも可能である。
【００２４】
つまり、本発明の製造方法は、以上で述べたように、織布にふっ素系樹脂を含浸して含浸織布を得る工程と、破断伸び率が１５０℃の環境下で５００％以上であるふっ素系樹脂フィルムを作製する工程と、前記ふっ素系樹脂フィルムを前記含浸織布の少なくとも片面に積層一体化する工程とを含むものである。
【００２５】
一方、本発明の粘着テープは、ふっ素系樹脂複合シートを基材とし、前記ふっ素系樹脂フィルムが少なくとも背面に設けられているものである。その逆面には粘着剤層が設けられる。粘着剤層には、アクリル系、シリコーン系等の粘着剤が用いられるが、耐熱性を考慮するとシリコーン系粘着剤が好ましい。
【００２６】
その際、ふっ素系樹脂複合シートのフィルム貼り合せ面とは逆面に、コロナ処理、低圧ＵＶ処理、スパッタ処理、金属アルカリエッチング処理等の接着処理を施すのが好ましい。その処理面にシリコーン系粘着剤に過酸化ベンゾイル等の架橋剤を加えたもの等をリバースコート法やバーコート法などの方法で塗布し、粘着剤層を形成し、本発明の粘着テープを得ることが出来る。なお、粘着剤層の厚みは５〜７０μｍが好ましい。
【００２７】
以上のようにして得られたふっ素系樹脂複合シートや粘着テープは、従来品より高い耐久性を有するため、製袋及び包装ラインのヒートシール用、離型性を必要とするガイド部、シューター、ホッパー等への被覆用、あるいは耐熱絶縁保護用などに有用である。本発明のふっ素系樹脂複合シートや粘着テープは、特に、ヒートシ−ル用離型材として長時間使用しても、表面にひび割れ等生じることなく、欠陥のないシール面を確保することが出来る。
【００２８】
【実施例】
以下、本発明の構成と効果を具体的に示す実施例等について説明する。
（実施例１〜３）
ガラスクロス（ガラス繊維織布）には厚み５０μｍのＫＳ１０８０（鐘紡社製）を用い、それを比重１．５０に調整したＰＴＦＥディスパージョン（固形分６０％、平均粒径０．３０μｍ、２３℃での表面張力３１．５ｍＮ／ｍ、粘度２５ｍＰａ・Ｓ）をディッピング法により含浸させ、８０℃で３分間乾燥後、２００℃で２分間の条件で処理し、ガラスクロスにＰＴＦＥを含浸・被覆した。
【００２９】
次に、前述同様のＰＴＦＥディスパージョンにふっ素系界面活性剤ＣＦ３  （ＣＦ２  ）７  （Ｃ＝０）ＯＨをＰＴＦＥデイスパージョンに対し０．１０重量部（条件Ｂ）、０．５０重量部（条件Ｃ）、１．５０重量部（条件Ｄ）添加し、それぞれ比重１．４３に調整したものを準備した。表面張力は各々表１の如くであった。
【００３０】
【表１】
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準備した３種類の配合ディスパージョンを、アルミ箔にディッピングコートし、８０℃で３分間乾燥後、３９０℃で３分間の条件で焼成させた。それを３回繰り返し行った。またそれぞれ最外層に同様にディッピングコートして乾燥させ、２００℃で３分間の条件で処理した。出来たフィルムそれぞれをキャリア材であるアルミ箔から剥がし、厚みを測定した後、破断伸び率を試験幅５ｍｍ、引張り速度３００ｍｍ／ｍｉｎ、温度１５０℃の条件で測定した結果を表２に示す。
【００３１】
【表２】
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次に３種類のフィルムの最外層（２００℃で３分間処理して形成した層）の半焼成面と、あらかじめ作製した含浸織布とを圧力１０ＭＰａ、時間１分の条件でプレスし、その後３９０℃の乾燥機で３分間加熱して焼成し、ふっ素系樹脂複合シートを得た。出来たシート厚みはそれぞれ０．０８ｍｍであった。
【００３２】
得られた複合シートを離型シートとして用い、市販のヒートシール機（富士インパルス製、ＦＡ−３００−１０）の加熱要素、押圧要素に貼付けし、加熱時間０．５秒、冷却時間１秒の条件で、厚さ５０μｍのポリエチレン袋を連続して封口作業した。なお、加熱要素、押圧要素はいずれも鉄製である。この条件で５００００回の連続使用を行ったが、３種類ともに亀裂も無く、シールは良好であった。
【００３３】
（比較例１）
実施例１において、ＰＴＦＥデイスパージョンに添加するふっ素系界面活性剤の量を０．０５重量部にすること（表面張力および破断伸び率は表１〜２の条件Ａに示す）以外は、実施例１と全く同条件でふっ素樹脂積層体を作製し、離型シートとしてヒートシール試験を行った。その結果、界面活性剤量が０．０５重量部の１５０℃での破断伸び率４２０％のフィルムを積層した離型シートでは、表面に亀裂を生じ、シール不良を起こしてしまった。
【００３４】
（比較例２）
ガラスクロスには厚み５０μｍのＫＳ１０８０（鐘紡社製）を用い、それを比重１．５０に調整したＰＴＦＥディスパージョン３０Ｊ（固形分６０％、平均粒径０．３０μｍ、２３℃での表面張力３１．５ｍＮ／ｍ、粘度２５ｍＰａ・Ｓ）をディッピング法により含浸させ、８０℃で３分問乾燥後、３９０℃で３分間の条件で処理した。
【００３５】
これを４回繰り返し、厚み０．８ｍｍのシートを得た。得られたシートをヒートシ−ル機の離型シートとして用い、実施例１と同条件で連続使用を行ったが、２００００回の時点でシール不良が発生し、シート表面には亀裂が入っていた。
【００３６】
（実施例４〜６）
実施例１〜３で得られた離型シートの含浸織布側の面に、Ａｒガス、圧力０．０２Ｔｏｒｒ、３０Ｗ秒／ｃｍ２  の条件でスパッタエッチング処理を施した。その処理面にシリコーン粘着剤（東レ・ダウコーニングシリコーン製，ＳＨ  ４２８０）を固形分４０重量％となるようにトルエンにて希釈し、リバースコート法にて厚みが４０μｍとなるようにコーティングし、８０℃×２分で乾燥後、２００℃×３分間でキュアーした。得られた粘着テープを用いて、ヒートシール機の離型材として用い、実施例１と同条件で５００００回の連続使用を行ったが、３種類ともに亀裂が無く、シールは良好であった。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のふっ素系樹脂複合シートの一例を示す断面図
【符号の説明】
１        織布
２        ふっ素系樹脂
３        ふっ素系樹脂フィルム
【図１】
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