JP2005179515A - 粘着テープの製造方法とその装置および粘着テープ - Google Patents

Abstract

【課題】 液溜め部に貯留した粘着剤を、上下に対向配備したラミネートロール間に形成された間隙から送り出して各ラミネートロールに巻回されて走行するテープの間に供給してゆくロールコート方式の粘着テープの製造方法において、気泡の混入なく２枚のテープ間に粘着剤を供給することのできるようにする。
【解決手段】 液溜め部７に粘着剤ｓを補給する粘着剤補給手段の補給口１２ａを液溜め部７の液面下に位置させた状態で、ロール間隙ｃからの液面高さを設定値に維持するよう粘着剤ｓを液溜め部７に補給制御する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、基材に粘着剤を供給塗工する粘着テープの製造方法とその装置、および、これらの方法・装置によって製造された粘着テープに関する。

上記粘着テープを製造する手段としては、液溜め部に貯留した粘着剤を、上下に対向配備したラミネートロール間に形成された間隙から送り出して各ラミネートロールに巻回されて走行する基材テープの間に供給してゆくロールコート方式のものが多用されている（特許文献１参照）。
特開平８−１０８４３８号公報

しかしながら、従来手段では、液溜め部に消費量以上の量の粘着剤を常時補給し、オーバーフローによって液溜め部の液面高さを一定に維持することで、２枚のテープ間に均一な厚さで粘着剤を供給するようにしているが、単に液面上から粘着剤を流下補給すると、補給に伴って粘着剤が液面に衝突して液溜め部に気泡を発生させてしまう。この発生した気泡がテープ間に供給（噛み込み）されてしまうといった問題がある。

また、余剰の粘着剤はオーバーフローする際に空気が混入しやすく、オーバーフローした粘着剤を再利用するには抜気処理などを施す必要があり、粘着剤補給に改善すべき問題があった。

本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであって、気泡の混入なく粘着剤を基材に精度よく塗工することのできる粘着テープの製造方法とその装置および粘着テープを提供することを目的としている。

上述の従来手段による問題は、液溜め部での気泡の発生を抑制すればテープ間への気泡の供給を低減でき、気泡により起因する貫通孔などの外観不良を減少させるように思われた。しかしながら、このような改善だけでは外観不良を十分に減少させることができなかった。そこで発明者等は、粘着剤塗工時の粘着層への気泡の噛み込みの原因を究明すべく再現実験により鋭意検討した結果、次のような知見を得ることができた。

液溜め部では、ロールの回転に伴って粘着剤の対流が発生する。この対流は、液溜め部に貯留した粘着剤が上下方向のみに対流するものであるとされていた。しかしながら、図２に示すよう、液溜め部１０の上下方向に発生する大きい対流Ｃ１と、液面近くで、かつ、ロール４０の近傍に発生する小さい対流Ｃ２とが発生することが確認された。この小さい対流Ｃ２に含まれる気泡が、ロール４０,５０間に送り込まれて粘着層に噛み込む原因となるとする知見を得ることができた。

そこで、この発明は、上記目的を達成するために次のような構成をとる。
第１の発明は、液溜め部に貯留した粘着剤を、上下に対向配備したロール間に形成された間隙から送り出して各ロールの少なくともいずれか一方に巻回されて走行する基材に塗工してゆくロールコート方式の粘着テープの製造方法において、
前記液溜め部に粘着剤を補給する粘着剤補給手段の補給口を液溜め部の液面下に位置させた状態で、前記間隙からの液面高さを設定値に維持するように液溜め部への粘着剤の補給制御をすることを特徴とする。

（作用・効果）上記方法によると、粘着剤は外気に晒されることなく、かつ、液面に衝突することなしに直接に液溜め部の液面より下の粘着剤内に補給されるので、この補給によって外気および気泡が液溜め部に混入されることはない。また、上下に対向配備したロールの回転によって上方のロールの近傍であって、液面近くに小さい対流が発生するが、液面高さをロールによって形成された間隙から所定高さに設定維持することにより、この対流発生箇所が間隙にまで及ぶことがなくなる。

したがって、この対流に起因する粘着剤への気泡の噛み込みが抑制され、粘着剤を基材に精度よく塗工することができる。その結果、気泡の混入あるいは気泡により起因する貫通孔などの外観不良をなくした仕上がりの優れた粘着テープを製造することができる。

第２の発明は、第１の発明の粘着テープの製造方法において、
前記ロール間に形成された間隙からの液面高さを、前記ロールの直径の１０〜５０％に設定して粘着剤補給制御を行うことを特徴とする。

（作用・効果）これによると、対流に起因する気泡の噛み込みを効果的に回避することができ、第１の発明方法を好適に実施することができる。

第３の発明は、第１または第２の発明の粘着テープの製造方法において、
前記粘着剤補給手段の補給口を液面より４０ｍｍ以上の深さ位置に設定して粘着剤補給制御を行うことを特徴とする。

（作用・効果）これによると、粘着剤補給による気泡の混入を防止することができ、第１の発明方法を好適に実施することができる。

第４の発明は、第１ないし第３のいずれかの発明の粘着テープの製造方法において、
前記ロール間から送り出されて基材に塗工された粘着剤を光照射によって硬化させることを特徴とする。

（作用・効果）これによると、気泡の混入による貫通孔のない仕上がりの優れた粘着テープを得ることができる。

第５の発明は、液溜め部に貯留された粘着剤を基材に塗工する粘着テープの製造装置において、
前記液溜め部に臨設されるとともに基材を巻回して対向配備された上下一対のロールと、
前記液溜め部の液面下に出口を位置させて配備された粘着剤補給管と、
前記粘着剤補給管に粘着剤を圧送する粘着剤補給手段と、
前記液溜め部の液面を上下一対のロールの間隙から設定した高さに維持するように前記粘着剤補給手段を作動制御する制御手段と、
を備えたことを特徴とする。

（作用・効果）この構成によると、対向配備された上下一対のロールは、基材を巻回するとともに、粘着剤を基材に塗工する。粘着剤補給管は、液溜め部の液面下に位置した出口から粘着剤を補給する。粘着剤補給手段は、粘着剤を粘着剤補給管に圧送する。制御手段は、液溜め部の液面を上下一対のロールの間隙から設定した高さを維持するように粘着剤補給手段の作動を制御する。したがって、第１の発明を好適に実現することができる。

第６の発明の粘着テープは、第４の方法によって製造されことを特徴とする。

（作用・効果）上記のようにして製造された粘着テープは、気泡の混入による貫通孔のない仕上がりの優れたものとなり、商品価値の高いものとなる。

この発明に係る粘着テープの製造方法とその装置および粘着テープによれば、粘着剤は外気に晒されることなく、かつ、液面に衝突することなしに直接に液溜め部の液面下の粘着剤内に補給されるので、この補給によって外気および気泡が液溜め部に混入されるのを回避することがきる。また、上下に対向配備したロールの回転によって上側のロール近傍であって、液面近くに小さい対流が発生するが、液面高さをロールによって形成された間隙から所定高さに設定維持することにより、この対流発生箇所が間隙にまで及ぶことがなくなる。したがって、対流に起因する気泡の噛み込みが抑制され、粘着剤を基材に精度よく塗工することができる。その結果、気泡の混入あるいは気泡により起因する貫通孔などの外観不良をなくした仕上がりの優れた粘着テープを製造することができる。

以下、図面を参照して本発明の一実施例を説明する。

図１に、この発明に係る粘着テープ製造装置の概略構成が示されている。この粘着テープ製造装置は、２枚の基材テープ間に粘着剤を供給塗布して送り出すロールコーター１と、送り出されてきた粘着テープＴに紫外線照射を施して塗布された粘着剤を硬化させる紫外線照射装置２と、完成した粘着テープＴを巻取り回収するテープ回収部３とが備えられている。

ロールコーター１は、所定の間隔をもって配備された上下一対のラミネートロール４，５と、液溜め板６、および、図示されない側板とで囲まれた液溜め部７に粘着剤ｓを貯留し、両ラミネートロール４，５を同調して駆動回転させることで、両ラミネートロール４，５に巻回した基材テープ８，９の間に粘着剤ｓを供給塗工しながら送り出すことで粘着テープＴを形成するよう構成されている。また、粘着剤タンク１０から補給ポンプ１１によって送られてきた粘着剤ｓが補充管１２を介して液溜め部７に補給されるようになっている。なお、ロールコーター１を構成するラミネートロール４，５は、本発明のロールに、補給ポンプ１１が、粘着剤補給手段に相当する。

補給ポンプ１１には、制御装置１３に接続されたモータ駆動型あるいは電磁駆動型のものが利用され、その吐出量を任意に調節制御可能となっている。また、制御装置１３には吐出量設定部１４が接続されており、基材テープ送り速度、基材テープ幅、粘着剤厚さなどの稼働条件を入力することで塗工量が演算され、その消費量と同量の粘着剤補給が行われるようになっている。これら設定によって液溜め部７における液面の高さを安定維持することができる。

ここで、液面はロール間隙ｃからの所定の寸法ｔ１だけ高い位置に設定されている。この寸法ｔ１は、ラミネートロール４，５の回転により液面近くで、かつ、ロール４の近傍で発生した粘着剤ｓの小さい対流が間隙ｃに及ばない距離に設定されている。つまり、この小さい対流に含まれる微量な気泡が間隙ｃに引き込まれるのを回避することができる。なお、気泡の引き込み（噛み込み）を回避するためには、寸法ｔ１の距離を長くすることが望ましく、例えば、ラミネートロール４の直径の１０〜５０％の範囲に設定するのが好ましい。ラミネートロール４の直径が２００ｍｍの場合には、寸法ｔ１を２０ｍｍ以上に設定しておくことが好ましい。

また、前記補充管１２は液溜め部７に上方から挿入されて、その下端の補給口１２ａが粘着剤ｓの液面よりも所定寸法ｔ２だけ深く位置するよう設定されており、これによって、補給された粘着剤ｓによる気泡の持込が防止されている。ここで、寸法ｔ２は、４０ｍｍ以上にしておくことが好ましい。

また、粘着剤ｓの粘度が高いほど気泡の噛み込みは発生しにくくなるが、粘度が高いほど塗工性が低下するので、具体的な粘度範囲としては、５〜５０Pa・sが好ましい。

以下、本発明方法によって粘着テープの製造テストを行った結果を例示する。

このテストで使用した粘着剤は、２ＥＨＡ９０重量部、ＡＡ１０重量部に光開始剤として２，２−ジメトキシ−２−フェニルアセトフェノン０．１重量部を窒素雰囲気下で紫外線照射して部分的に重合させて得たシロップ１００重量部に、２，２−ジメトキシ−２フェニルアセトフェノンを０．３重量部、架橋剤として１，６−ヘキサンジオールジアクリレート０．２重量部、フッ素界面活性剤（ダイキン工業株式会社製：ＴＧ−６５６）０．２重量部、ガラスバルーン（東海工業株式会社製：セルスターＺ-２７）１０重量部を混合したものであり、その粘度は、３０Pa・sであった。

そして、この粘着剤を、ロータリポンプで混合機、例えば、振動式攪拌混合機、回転式攪拌混合機などに供給し、窒素を約１５％体積比で混合分散させ、平均直径４００μｍ以下の微細な気泡を含んだ塗工液を形成し、この塗工液を、液面がラミネートロール４,５の間隙ｃよりも高い位置となるまで液溜め部７に供給するとともに、液面から挿入固定した補給管１２から塗工液補給を行いながらラミネートロール４，５に巻回された基材テープ８，９の間への塗工処理を行った。

この場合、直径が６０mmのラミネートロールを用いて、対向する一対のロール間隙ｃは１mmとし、この間隙ｃから液面までの高さ寸法ｔ１をラミネートロールの直径の５０％に相当する３０mmに設定するとともに、液面から補給管下端１２の補給口１２ａまでの寸法ｔ２を６０mmに設定して、その液面高さを維持するよう塗工液補給制御を行った。また、基材テープ８，９は、非粘着性処理を施した５０μｍ厚さのＰＥＴセパレータを使用した。また、塗布工程を経た粘着テープＴを紫外線照射装置２に挿通して、高圧水銀ランプによって最大照度３００mW/cm²、積算光量４０００mj/cm²で照射して硬化処理した。

上記のようにして製造された粘着テープＴには、当初から含まれていた微細な気泡は混入されているが、大きい気泡の噛み込みによる貫通孔はなく、良好な仕上がりが確認された。

比較例として、液溜め部７における液面制御を行わずに塗工テストを行った結果では、ロール間隙ｃでの気泡の噛み込みが発生して、塗工処理後の粘着テープＴには目視できる貫通孔がいたる所に発生していた。また、塗工液の粘度を３Pa・sにする以外は先の塗工テストと同条件で比較塗工テストを行った結果では、液溜め部７における塗工液の流動が大きくなり、液面と基材テープ８との間で気泡の噛み込みが発生し、塗工処理後の粘着テープＴには目視できる貫通孔がいたる所に発生していた。

なお、本実施例における基材テープとしては、例えば紙類（和紙、クラフト紙等）、布類（綿、スフ、化繊、不織布等）が主であるが、プラスチック類（セロハン、ポリプロピレン、エチレン・プロピレン共重合体、ポリエステル、ポリエチレン、ポリ塩化ビニル、アセテート、ポリスチレン、ポリアクリロニトリル等）、金属箔、あるいはこれらのプラスチックラミネート体などを用いることができる。

また、粘着剤としては、モノマーまたはその一部重合物と光重合開始剤とを含有してなり、光照射により重合して粘着剤となるものであり、アクリル系、ポリエステル系、エポキシ系などの光重合性組成物が用いられる。これらの中でも、アクリル系の光重合性組成物が特に好ましく用いられる。以下に本実施例で用いられる光重合性組成物の各成分について例示する。

本実施例では、光重合性組成物として、アルキルアクリレート単量体を主成分とする単量体と、極性基含有の共重合性単量体とが用いられる。本実施例で用いられるアルキルアクリレート単量体とは、（メタ）アクリル酸アルキルエステルを主成分とするビニル系モノマーであり、具体例としては、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、イソブチル基、ペンチル基、イソペンチル基、ヘキシル基、プチル基、オクチル基、イソオクチル基、ノニル基、イソノニル基、デシル基、イソデシル基の如きアルキル基を有するアクリル酸またはメタクリル酸のアルキルエステル、あるいはそのアルキル基の一部をヒドロキシル基で置換したものなどアルキル基の炭素数が１〜１４の範囲にあるものを、１種または２種以上を主成分に用いられる。

また、極性基含有の共重合性単量体としては、（メタ）アクリル酸、イタコン酸、２−アクリルアミドプロパンスルホン酸などの不飽和酸、２−ヒドロキシエチル（メタ）アクリレート、２−ヒドロキシプロピル（メタ）アクリレートなどの水酸基含有単量体、カプロラクトン（メタ）アクリレートなどが用いられる。また、単量体に限らず、（メタ）アクリル酸ダイマーなどの２量体を用いても良い。

本実施例で用いられる光重合開始剤としては、ベンゾインメチルエーテル、ベンゾインイソプロピルエーテルなどのベンゾインエーテル類、アニソールメチルエーテルなどの置換ベンゾインエーテル類、２・２−ジエトキシアセトフェノン、２・２−ジメトキシ−２−フェニルアセトフェノンなどの置換アセトフェノン類、２−メチル−２−ヒドロキシプロピオフェノンなどの置換−α−ケトール類、２−ナフタレンスルホニルクロリドなどの芳香族スルホニルクロリド類、１−フェニル−１・１−プロパンジオン−２−（ｏ−エトキシカルボニル）−オキシムなどの光活性オキシム類などが用いられる。このような光重合開始剤の使用量は、前述したアルキルアクリレート単量体を主成分とする単量体と、極性基含有の共重合性単量体との合計１００重量部当たり、通常０．１〜５重量部、より好ましくは０．１〜３重量部が良い。この範囲より光重合開始剤の使用量が少ないと、重合速度が遅くなりモノマーが多く残存しやすくなり工業的に好ましくなく、逆に多いとポリマーの分子量が低下し粘着剤の凝集力の低下をきたしやすく粘着特性上好まし特性が得られない。

本実施例で用いられる架橋剤としては、多官能アクリレート単量体などが用いられ、例えば、トリメチロールプロパントリアクリレート、ペンタエリスリトールテトラアクリレート、１・２−エチレングリコールジアクリレート、１・６−ヘキサンジオールジアクリレート、１・１２−ドデカンジオールジアクリレートなどの２官能以上のアルキルアクリレート単量体が用いられる。この多官能アクリレート単量体の使用量は、その官能基数などにより異なるが、一般には、前述したアルキルアクリレート単量体を主成分とする単量体と、極性基含有の共重合性単量体との合計１００重量部当たり、０．０１〜５重量部、より好ましくは０．１〜３重量部とするのが良い。このような範囲で多官能アクリレート単量体を用いると、良好な凝集力が保持される。

また、上記多官能アクリレート以外にも、粘着剤の用途に応じて架橋剤を併用することもできる。併用する架橋剤としては、例えば、イソシアネート系架橋剤、エポキシ系架橋剤、アジリジン系架橋剤など、通常用いる架橋剤を使用することができる。なお、本発明では、必要に応じて粘着付着剤などの添加剤を用いることができる。

本発明は上述した実施例のものに限らず、次のように変形実施することもできる。

（１）液溜め部７における液面を設定された高さ、あるいは、設定範囲に安定維持する制御手段としては、液面の高さを超音波センサ、あるいは、フロート式センサなどで検知し、このセンサからの情報に基づいて補給ポンプ１１などの粘着剤補給手段を制御装置１３を介して駆動制御することもできる。

（２）粘着剤タンク１０を液溜め部７よりも高位置に設置し、液溜め部７に流下管路を介して補給することもでき、この場合は、流下管路に介在した電磁式の流量制御弁によって液溜め部７への補給量を制御すればよい。

（３）補給管１２を液溜め板６に連結して、その補給口１２ａを液面下に設置することもできる。

（４）上記実施例では、ラミネートロール４，５のそれぞれに基材テープ８，９を巻回し、その間に粘着剤ｓを供給塗工していたが、ラミネートロール９側だけに基材テープ９を巻回し、粘着剤ｓを塗工する形態であってもよい。

本発明に係る粘着テープ製造装置の概略構成を示す側面図である。 液溜め部に発生する対流の状態を示した図である。

符号の説明

４ … ラミネートロール
５ … ラミネートロール
７ … 液溜め部
８ … 基材テープ
９ … 基材テープ
１２ａ… 補給口
１３ … 制御装置
ｃ … 間隙
ｓ … 粘着剤

Claims (6)

1. 液溜め部に貯留した粘着剤を、上下に対向配備したロール間に形成された間隙から送り出して各ロールの少なくともいずれか一方に巻回されて走行する基材に塗工してゆくロールコート方式の粘着テープの製造方法において、
   前記液溜め部に粘着剤を補給する粘着剤補給手段の補給口を液溜め部の液面下に位置させた状態で、前記間隙からの液面高さを設定値に維持するように液溜め部への粘着剤の補給制御をすることを特徴とする粘着テープの製造方法。
2. 請求項１に記載の粘着テープの製造方法において、
   前記ロール間に形成された間隙からの液面高さを、前記ロールの直径の１０〜５０％に設定して粘着剤補給制御を行うことを特徴とする粘着テープの製造方法。
3. 請求項１または請求項２に記載の粘着テープの製造方法において、
   前記粘着剤補給手段の補給口を液面より４０ｍｍ以上の深さ位置に設定して粘着剤補給制御を行うことを特徴とする粘着テープの製造方法。
4. 請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の粘着テープの製造方法において、
   前記ロール間から送り出されて基材に塗工された粘着剤を光照射によって硬化させることを特徴とする粘着テープの製造方法。
5. 液溜め部に貯留された粘着剤を基材に塗工する粘着テープの製造装置において、
   前記液溜め部に臨設されるとともに基材を巻回して対向配備された上下一対のロールと、
   前記液溜め部の液面下に出口を位置させて配備された粘着剤補給管と、
   前記粘着剤補給管に粘着剤を圧送する粘着剤補給手段と、
   前記液溜め部の液面を上下一対のロールの間隙から設定した高さに維持するように前記粘着剤補給手段を作動制御する制御手段と、
   を備えたことを特徴とする粘着テープの製造装置。
6. 請求項４に記載の粘着テープの製造方法によって製造されたことを特徴とする粘着テープ。
   

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