JP5506026B2 - 感圧転写型粘着テープ - Google Patents

Description

本発明は、紙などを貼り合わせるために用いられる感圧転写型粘着テープに関するものであり、前記感圧転写型粘着テープを構成する粘着層中にボイドを含有した粘着テープである。

紙などを貼り合せるために液体のりや固形のりが用いられているが、これに加えて特開平０５−２３９４１３号公報のような感圧転写型粘着テープが用いられることが多くなってきている。この感圧転写型粘着テープを装填した塗膜転写具の利点として、手持ち式の液体のりや固形のりの利点でもある使用する時に手を汚すことなくのり付けができること以外に、均一な厚さののり（粘着層）をすばやく設けることができることが挙げられる。このため、感圧転写型粘着テープを用いることにより、紙などを貼り合せる部分が凸凹にならずに、きれいに貼り合わせることがすばやくできるようになったものである。

現在販売されている感圧転写型粘着テープを装填した塗膜転写具には、最後までテープを使い終った時にそのまま廃棄するタイプのものや新しいテープへ詰め替えできるタイプのものなどがあり、テープの幅も様々なものが用意されている。これらの塗膜転写具において、装填されている感圧転写型粘着テープの粘着層の切れ性は向上されてきており、特許第３５１８４６９号公報のように感圧転写型粘着テープの中にフィラーを配合させて物理的に切れ性を向上させたものや、特開２００６−２０６６５７号公報のように感圧転写型粘着テープの粘着塗膜自体の形状によって切れ性を向上させたものが考え出されている。

特開平０５−２３９４１３号公報 特許第３５１８４６９号公報 特開２００６−２０６６５７号公報

特許文献１に記載されている塗膜転写具に装填された感圧転写型粘着テープにおいては、紙等の被転写面に粘着層を転写し終わった後で前記塗膜転写具を持ち上げたときに、粘着層が糸状に引き伸ばされて円滑に切断できないという「のり切れ性の悪さ」という問題がある。この「のり切れ性の悪さ」によって伸びて切れた粘着層が被転写面を汚したり、塗膜転写具に粘着層がくっついて基材テープを巻き取らず走行不良が発生するという問題がある。

特許文献２に記載されている感圧転写型粘着テープにおいては、材質を限定したフィラーを粘着層に配合することでのり切れ性の悪さを解消させている。しかし、粘着層に配合されるフィラーは前記粘着層を構成する粘着剤や樹脂等に比べて高価なため多量に使用すると製造コストが上がってしまい、さらに感圧転写型粘着テープの粘着力が大きく低下してしまう。また、粘着層を構成する粘着剤に多量のフィラーを配合させると、粘着剤中にフィラーを均一に分散させるために多大な製造時間を必要とする。

特許文献３に記載されている塗膜転写具に装填された感圧転写型粘着テープにおいては、粘着層を連続状に塗布した場合と比べて粘着層の表面積が数十パーセント小さくなるため感圧転写型粘着テープの粘着力が著しく低下してしまう。さらに、粘着層が基材テープ上に独立して存在しているので、連続状に塗布した粘着層に比べて基材テープから剥離しやすく、粘着層が基材テープの背面に移行するブロッキング現象を引き起こしやすいため、粘着層の厚みが制限されてしまう。

そこで、本発明は低コストでのり切れ性がよく、さらに十分な粘着力を有した感圧転写型粘着テープを提供することを目的とする。

本発明の感圧転写型粘着テープは、剥離性を有する基材に粘着層を形成して、一定のテープ幅に裁断してコアに巻いてテープ状にしたものを塗膜転写具に装填して、圧力で基材から剥離させて粘着層を転写させる感圧転写型粘着テープにおいて、粘着層は、粘着層塗工液を塗工して乾燥させることで形成され、粘着層塗工液は少なくとも、粘着剤と、フィラーと、溶媒からなり、フィラーはアクリル樹脂またはメラミン樹脂からなる球状であり、前記粘着層の厚みとフィラーの平均粒子径の比が１：１〜２：１の範囲にあり、さらにその範囲内にあるフィラーの配合量が粘着剤の不揮発分１００部あたり１〜１０部であり、粘着層中にボイドを含有していることを特徴とするものである。

本発明によって、低コストで作製でき、のり切れ性がよく、さらに十分な粘着力を有した感圧転写型粘着テープを提供することが可能となった。

ボイドのない粘着層を示した説明図である。 ロール状のテープにする前の粘着層を示した説明図である。 ロール状のテープにした後の粘着層を示した説明図である。 厚みと粒子径の比が１：１近辺の粘着層を示した説明図である。 厚みと粒子径の比が２：１近辺の粘着層を示した説明図である。

本発明において、粘着層中に発現するボイドとは、粘着層の内部に現れる空隙のことである。ボイドは光学顕微鏡にて観察することができる。光学顕微鏡の観察において、前記空隙が配合するフィラーの平均粒子径より大きなものをボイドとした。

粘着層塗工液にフィラーが配合されて溶液中に分散している場合は、剥離性を有する基材に前記粘着層塗工液を塗工して乾燥させた後で、粘着層にボイドの発現がみられた。粘着層塗工液にフィラーが配合されていない場合は、塗工して乾燥させた後の粘着層にはボイドはなかった。

図１は、ボイドのない粘着層を示した説明図である。粘着層を表面から光学顕微鏡にて観察したものである。黒い大部分が粘着部分１であり、白い点は、ボイドではなく、汚れか何かのその他２のものである。

フィラーを配合した粘着層塗工液を、剥離性を有する基材に塗工した直後で、前記ボイドが発現していない場合でも、塗工して乾燥させた後、一定時間を経過した前記粘着層や、テープ状にした前記粘着層において、ボイドが発現していることを光学顕微鏡にて確認できるものである。

図２は、ロール状のテープにする前の粘着層を示した説明図である。フィラーを配合した粘着層塗工液を、剥離性を有する基材に塗工して乾燥させた後、ロール状のテープにする前に、粘着層を表面から光学顕微鏡にて観察したものである。配合したフィラーの平均粒子径より大きな空隙をボイド３とした。丸い形状が多いことがわかる。

前記粘着層を一定のテープ幅に裁断してコアに巻いてロール状のテープにした場合、粘着層中のボイドが近辺のボイド同士で次々とつながり、より大きな無定形のボイドを形成していった。すなわちフィラーを配合した粘着層塗工液を、剥離性を有する基材に塗工して形成した粘着層中には丸い形状のボイドが形成されるが、これを一定のテープ幅に裁断してコアに巻いてロール状のテープにすることにより、より大きな無定形のボイドが形成されていた。

図３は、ロール状のテープにした後の粘着層を示した説明図である。ロール状のテープにした後に、粘着層を表面から光学顕微鏡にて観察したものである。無定形のボイド４が観察することができる。このような状態であると、のり切れ性が向上する。

また、粘着層中のボイドは、粘着層塗工液を塗工して粘着層形成直後に確認できなくても、テープ状にした際に確認できる場合もある。すなわち、本発明の感圧転写型粘着テープは、塗工して粘着層を形成してテープ状にするとボイドが生じていることが分かった。

なお、本発明の感圧転写型粘着テープの粘着層中にはボイドを含有しているが、前記ボイド発現のメカニズムは粘着層塗工液から粘着層へと状態変化をするときに発現していると考えている。前記粘着層塗工液を塗工して乾燥させることで、粘着層塗工液中の溶媒が揮発し、その際に固体のフィラーの界面で粘着剤の引っ張りが起こり、その部分でボイドが発現する。つまり、本発明の感圧転写型粘着テープは、粘着層塗工液中の溶媒の揮発、粘着層の製膜、製膜過程での粘着剤の引っ張り等によって樹脂等の状態変化がおこり、粘着層内部に応力が発生してボイドが発現したと考えている。

本発明の感圧転写型粘着テープに関して、粘着層ののり切れ性を向上させ、かつ粘着層の粘着力の低下を抑えるためには、前記粘着層中にボイドを発現させればよく、また、前記粘着層に配合されるフィラーについて、粘着層の厚みとフィラーの平均粒子径の比を１：１〜２：１の範囲とすればよいことを見出した。

粘着層ののり切れ性の向上については、前記範囲を満たす粒子径をもつフィラーによって粘着層中にボイドが発現することで、粘着層の断面積がボイドの分だけ減少するためのり切れ性が向上し、従来のフィラーによってのり切れ性を向上させた場合に比べて、フィラーの配合量を少なくできるのでより安価に実践することができる。本発明により粘着層の厚みとフィラーの平均粒子径の比の範囲であれば、少量のフィラーの添加で粘着層中にボイドが発現し、それによりのり切れ性が向上できた。しかし、従来のように粘着層にボイドがなければ、のり切れ性を向上させるために多量のフィラーが必要となり、感圧転写型粘着テープの製造コストがかかり、さらにフィラーの分散等で粘着塗工液の製造時間がかかってしまう。

また、紙等を貼り付ける際の粘着力の低下を抑えることについては、粘着層中にボイドを含有している粘着層では、被転写体に粘着層を圧着した際に粘着層中のボイドが潰れて粘着層の厚みが低下してしまうが、被転写体に転写される粘着層の接着面積は変わらないため、粘着力の低下を抑えることができる。

粘着層の厚みとフィラーの平均粒子径の比が１：１より小さく（粘着層の厚みが小さくなり、フィラーの平均粒子径が大きく）なるときは、粘着層中に多量のボイドが発現するため、のり切れ性は向上するが、前記フィラーを配合した粘着層の粘着力は著しく低下してしまい、感圧転写型粘着テープとしての性能を満たさなくなる。粘着層の厚みとフィラーの平均粒子径の比が２：１より大きく（粘着層の厚みが大きくなり、フィラーの平均粒子径が小さく）なるときは、粘着層中に発現するボイドの量が少ないため、ボイドによってのり切れ性が向上しない。

図４は、粘着層の厚みとフィラーの平均粒子径の比が１：１近辺の粘着層を示した説明図である。粘着層を表面から光学顕微鏡にて観察したものである。多量のボイドが発現して、近辺のボイド同士で次々とつながり、より大きな無定形のボイド４を形成している。

図５は、粘着層の厚みとフィラーの平均粒子径の比が２：１近辺の粘着層を示した説明図である。粘着層を表面から光学顕微鏡にて観察したものである。比が１：１のときより、発現するボイド３の量が少なく、ボイド同士でつながっている無定形のボイド４も少ない。

本発明では、フィラーを配合してボイドを発現させた粘着層を形成した感圧転写型粘着テープにおいて、粘着層の厚みとフィラーの平均粒子径の比が１：１〜２：１の範囲内になるよう粘着層の厚みとフィラーの平均粒子径の比を変えて、粘着層中のボイドの発現量を任意に調整することで、のり切れ性と粘着力についてともに良好なバランスを有した感圧転写型粘着テープを得ることができる。さらに、前記の比の範囲が、１．２５：１〜１．８０：１の範囲であればより好ましい。

本発明のフィラーの粒子径とは平均粒子径を示す。本発明で使用したフィラーは平均粒子径として１つの値しか示していないが、実施例で使用したフィラーは、実際は粒度分布を有しており、本発明に用いるフィラーは平均粒子径のピーク半値における最小粒子径から最大粒子径まで（半値全幅）のものが５０％以上含まれていることが望ましい。なお、本発明で使用したフィラーの平均粒子径は、レーザ回折散乱法（マスターサイザーを使用）によって測定をおこない平均粒子径を算出し、半値全幅において粒度分布の５０％以上が存在していた。

粘着層中のボイドの発現量は、粘着層を構成する粘着剤へのフィラーの配合量によっても任意に変化する。粘着層中にボイドを発現させるためには、フィラーの配合量は少量でよいことが分かった。使用するフィラー量が少なくてすむことから、粘着層を作製する製造コストがさがり、粘着層を作製するための粘着塗工液の作製時間（フィラーの分散時間等）も短くすることができ、感圧転写型粘着テープのコストを低くできる。

フィラーの配合量が粘着剤の不揮発分１００部あたり１〜１０部であればのり切れ性を向上させるために十分なボイド量が粘着層中に発現し、のり切れ性と粘着力の良好なバランスのとれた感圧転写型粘着テープを作製することができる。フィラーの配合量が粘着剤の不揮発分１００部あたり１部未満であれば、粘着層ののり切れ性を向上させるために必要なボイドの発現量が粘着層中に得られない。一方、フィラーの配合量が粘着剤の不揮発分１００部あたり１０部を超える場合は、粘着層中のボイドの発現量は多く、また多量のフィラーによっても物理的に粘着層ののり切れ性が向上しているが、粘着層中のフィラーの配合量が多いため粘着層の粘着力が著しく低下してしまう。粘着層ののり切れ性と粘着力の良好なバランスのとれた感圧転写型粘着テープを得るためには、フィラーの配合量が粘着剤の不揮発分１００部あたり１〜１０部であればよく、特に好ましくは、４〜８部であればよい。

フィラーの材質に関しては、アクリル樹脂製とメラミン樹脂製のフィラーが粘着層中にボイドを発現させることに効果があった。なお、粘着層中のボイドの発現には、アクリル樹脂製のなかでも、ポリメチルメタクリレート、ポリメチルアクリレートなどのアクリル樹脂からなる反応性のない架橋アクリル粒子が特に好ましい。また、メラミン樹脂製では、ベンゾグアミンが添加されたものでもよい。なお、本発明では反応性のない架橋アクリル粒子を実施例で使用し、使用した架橋アクリル粒子は電子顕微鏡にて球状であることを確認した。

これらフィラーについては、上述した形状や大きさの条件を満たす範囲内で用いられるのであれば、単独で用いられてもよく、また２種以上が併用されてもよい。

フィラーには球状、針状、板状、燐片状など様々な形状があるが、球状が最も粘着層中にボイドを発現させることができた。

本発明の感圧転写型粘着テープの粘着層の厚さは、８〜４０μｍであれば良く、好ましくは１０〜３０μｍがよい。

本発明の感圧転写型粘着テープにて用いられる基材テープについては、ポリエチレンテレフタレ−ト（ＰＥＴ）、ポリエチレンナフタート、ポリプロピレンなどのプラスチックフィルムや、３０〜６０ｇ／ｍ^２程度のグラシン紙などの薄葉紙を用いることができる。基材の厚さは３〜５０μｍ程度が好ましいが、この限りではない。また、基材テープには剥離処理が施されており、シリコン樹脂やフッ素樹脂などで剥離層が形成されており、前記剥離層には微粒子などの添加剤を混合してもよい。

本発明の感圧転写型粘着テープの粘着層を構成する粘着剤は、アクリル系、ゴム系、ウレタン系、オレフィン系、シリコン系などの一般的な粘着剤を用いることができる。実施例では、汎用性、価格、種類の多さなどから、アクリル系粘着剤を用いた。また、前記粘着層には粘着剤とともに粘着付与剤を配合してもよい。

粘着付与剤には、ロジン、ロジン誘導体、レジン、レジン誘導体、テルペン系樹脂、石油樹脂、クマロン系樹脂などが使用できる。実施例では、アクリル系粘着剤と相溶性がよく、高い粘着力を得られるレジン、テルペンフェノール樹脂を用いた。

硬化剤にはアクリル系モノマー間を架橋させることにより、粘着層の保持力を向上させる効果があり、エポキシ系硬化剤、イソシアネート系硬化剤、メラミン系硬化剤などが使用できる。実施例ではエポキシ系硬化剤を用いた。

着色剤は、一般的な着色剤が使用可能であり、無機顔料や有機顔料などを用いることができる。無機顔料としては、カーボンブラック、アイボリーブラック、コバルトブルー、チタンイエロー、酸化チタン、黄鉛、酸化鉄などがあげられる。有機顔料としては、アゾ顔料系、フタロシアニン顔料系、レーキ顔料系、ジオキサジン顔料系などがあげられる。また、染料、金粉やアルミニウム粉などを用いることもできる。

ここで、粘着剤、粘着付与剤、硬化剤、着色剤を含めた粘着層塗工液としては、粘着層塗工液の重量に対して固形分比が１０〜５０重量％となることが好ましく、特に２５〜４５重量％となることがより好ましい。

以下、実施例によって本発明をより具体的に示すが、本発明はこれらによって何ら限定されるものではない。

粘着層塗工液１は、粘着剤、粘着付与剤、硬化剤として次のような重量部となるように配合し、溶媒としてトルエンを用いて攪拌機で均一に混合して作製した。粘着剤として、アクリル系粘着剤「ＳＫダイン１６０４Ｎ」（綜研化学株式会社製）を用い、粘着剤の不揮発分１００部あたり、粘着付与剤としてテルペンフェノール樹脂（「ＹＳポリスターＧ１５０」（ヤスハラケミカル株式会社製）を２０部、硬化剤としてエポキシ系硬化剤「Ｅ−ＡＸ」（綜研化学株式会社製）を０．７部となるように調整した。

前記粘着層塗工液１に、アクリル樹脂からなる球状フィラーとして、平均粒子径１６μｍの「ＭＴＲ−１６Ｈ」（綜研化学株式会社製）を４．０部配合させ、基材として剥離処理された厚さ１２μｍのＰＥＴフィルムを用いて、その剥離処理した剥離面にリバースロールコーターで塗工して、加熱乾燥させて、粘着層の厚さが２３μｍになるように実施例１の粘着層を形成した。この粘着層をテープ幅１０ｍｍに裁断してコアに巻いてロール状のテープを作製した。

前記粘着層塗工液１に、アクリル樹脂からなる球状フィラーとして、平均粒子径１６μｍの「ＭＴＲ−１６Ｈ」を１．０部配合させ、その他は実施例１と同様にして、粘着層の厚さが２０μｍになるように実施例２の粘着層を形成した。この粘着層をテープ幅１０ｍｍに裁断してコアに巻いてロール状のテープを作製した。

前記粘着層塗工液１に、アクリル樹脂からなる球状フィラーとして、平均粒子径９μｍの「ＭＲ−１０Ｇ」（綜研化学株式会社製）を６．０部配合させ、その他は実施例１と同様にして、粘着層の厚さが１８μｍになるように実施例３の粘着層を形成した。この粘着層をテープ幅１０ｍｍに裁断してコアに巻いてロール状のテープを作製した。

前記粘着層塗工液１に、アクリル樹脂からなる球状フィラーとして、平均粒子径１６μｍの「ＭＴＲ−１６Ｈ」を９．０部配合させ、その他は実施例１と同様にして、粘着層の厚さが２５μｍになるように実施例４の粘着層を形成した。この粘着層をテープ幅１０ｍｍに裁断してコアに巻いてロール状のテープを作製した。

前記粘着層塗工液１に、メラミン樹脂からなる球状フィラーとして、平均粒子径１２μｍの「エポスターＬ１５」（日本触媒株式会社製）を６．０部配合させ、その他は実施例１と同様にして、粘着層の厚さが２２μｍになるように実施例５の粘着層を形成した。この粘着層をテープ幅１０ｍｍに裁断してコアに巻いてロール状のテープを作製した。

粘着層塗工液２は、粘着剤として、アクリル系粘着剤「ＳＫダイン１７９５」（綜研化学株式会社製）を用い、粘着剤の不揮発分１００部あたり、硬化剤としてイソシアネート系硬化剤「Ｌ−４５」（綜研化学株式会社製）を５．５部となるように調整した。前記粘着層塗工液２に、メラミン樹脂からなる球状フィラーとして、平均粒子径１２μｍの「エポスターＬ１５」（日本触媒株式会社製）を６．０部配合させ、その他は実施例１と同様にして、粘着層の厚さが２２μｍになるように実施例６の粘着層を形成した。この粘着層をテープ幅１０ｍｍに裁断してコアに巻いてロール状のテープを作製した。

前記粘着層塗工液１に、添加するフィラーをともにアクリル樹脂からなる球状フィラーで、平均粒子径９μｍの「ＭＲ−１０Ｇ」を１．０部と平均粒子径１６μｍの「ＭＴＲ−１６Ｈ」を２．０部とを２種類混合して配合させ、その他は実施例１と同様にして、粘着層の厚さが２３μｍになるように実施例７の粘着層を形成した。この粘着層をテープ幅１０ｍｍに裁断してコアに巻いてロール状のテープを作製した。

前記粘着層塗工液１に、添加するフィラーをともにアクリル樹脂からなる球状フィラーで、平均粒子径１６μｍの「ＭＴＲ−１６Ｈ」を０．４部と平均粒子径２０μｍの「ＭＲ−２０Ｇ」を０．７部とを２種類混合して配合させ、その他は実施例１と同様にして、粘着層の厚さが２２μｍになるように実施例８の粘着層を形成した。この粘着層をテープ幅１０ｍｍに裁断してコアに巻いてロール状のテープを作製した。

（比較例１）
前記粘着層塗工液１を、フィラーを配合させずに、その他は実施例１と同様にして、粘着層の厚さが２０μｍになるように比較例１の粘着層を形成した。この粘着層をテープ幅１０ｍｍに裁断してコアに巻いてロール状のテープを作製した。

（比較例２〜６）
前記粘着層塗工液１を、アクリル樹脂からなる球状フィラーとして、平均粒子径１６μｍの「ＭＴＲ−１６Ｈ」を表２に記載の重量部で配合させ、その他は実施例１と同様にして、粘着層の厚さが表２に記載の厚さになるように比較例２〜６の粘着層を形成した。この粘着層をテープ幅１０ｍｍに裁断してコアに巻いてロール状のテープを作製した。

（比較例７〜９）
前記粘着層塗工液１に、アクリル樹脂からなる球状フィラーとして、平均粒子径９μｍの「ＭＲ−１０Ｇ」を表２に記載の重量部で配合させ、その他は実施例１と同様にして、粘着層の厚さが表２に記載の厚さになるように比較例７〜９の粘着層を形成した。この粘着層をテープ幅１０ｍｍに裁断してコアに巻いてロール状のテープを作製した。

上記実施例および比較例にて作製した粘着層において、粘着層中のボイドの発現の有無は光学顕微鏡で観察して調べた。粘着層中にボイドが発現している場合は○、粘着層中にボイドが発現していない場合は×とした。

粘着層ののり切れ性は、上記実施例および比較例にて作製したロール状のテープを塗膜転写具（ユニオンケミカー株式会社製「グルーラＬ」）に装填して、被転写体に粘着層を押圧転写させた後、塗膜転写具を真上に持ち上げた時に、粘着層が被転写体から切断するまでに要した距離を測定して評価した。粘着層が切断した距離が５０ｍｍ以下の場合は○、５０ｍｍより長い場合は×とした。

粘着層の粘着力は、ＪＩＳＺ０２３７に基づいて測定した。

実施例および比較例の実使用における粘着力については、紙破壊によって調べた。紙破壊は、上記実施例および比較例にて作製したロール状のテープを塗膜転写具（ユニオンケミカー株式会社製「グルーラＬ」）に装填して、上質紙に粘着層を転写させ、粘着層の上に上質紙を重ねて上質紙同士を貼り合わせ、２４時間室温で放置後、上質紙同士を引き剥がしたときの上質紙の状態で評価した。上質紙が材破した場合は○、材破しなかった場合は×とした。

以上の内容を表１および表２にまとめて記載した。表の数値は、粘着剤は不揮発分の重量部であり、粘着付与剤、硬化剤、フィラーの配合量は、粘着剤の不揮発分１００部あたりの重量部である。なお、粘着剤Ａは「ＳＫダイン１６０４Ｎ」（綜研化学株式会社製）であり、粘着剤Ｂは「ＳＫダイン１７９５」（綜研化学株式会社製）であり、硬化剤Ａは「Ｅ−ＡＸ」 （綜研化学株式会社製）であり、硬化剤Ｂは「Ｌ−４５」（綜研化学株式会社製）である。フィラーは上記までに記載の通りである。

１ 粘着部分
２ その他
３ ボイド
４ 無定形のボイド

Claims (1)

1. 剥離性を有する基材に粘着層を形成して、一定のテープ幅に裁断してコアに巻いてテープ状にしたものを塗膜転写具に装填して、圧力で基材から剥離させて粘着層を転写させる感圧転写型粘着テープにおいて、
   粘着層は、粘着層塗工液を塗工して乾燥させることで形成され、粘着層塗工液は少なくとも、粘着剤と、フィラーと、溶媒からなり、フィラーはアクリル樹脂またはメラミン樹脂からなる球状であり、
   前記粘着層の厚みとフィラーの平均粒子径の比が１：１〜２：１の範囲にあり、さらにその範囲内にあるフィラーの配合量が粘着剤の不揮発分１００部あたり１〜１０部であり、粘着層中にボイドを含有していることを特徴とする感圧転写型粘着テープ。

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