JP2003135510A - 使い捨てカイロの固定用シート及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 衣類などの被着体に対し、初期のカイロの固
定、使用中の位置変更や使用後の剥がしが容易な使い捨
てカイロの固定用シート及びその製造方法を提案する。 【解決手段】 本発明の使い捨てカイロの固定用シート
は、紫外線硬化型アクリル系ホットメルト粘着剤からな
る粘着層を基材シートの片面に有する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、衣類などの被着体
に対し、初期のカイロの固定、使用中の位置変更や使用
後の剥がしが容易な使い捨てカイロの固定用シート及び
その製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】粘着剤や粘着シートなどにより、衣類や
身体などの所望の位置へ自由に貼り付け可能な使い捨て
カイロが普及している。従来その粘着層としては、溶剤
型アクリル粘着剤からなるものやスチレン系ホットメル
ト型粘着剤からなるものが知られていた。しかしなが
ら、溶剤型アクリル粘着剤からなる粘着層は、溶剤含有
量が５０重量％以上にも達する粘着剤溶液を塗布したの
ち加熱乾燥させて溶剤を除去する必要があるため、生産
効率に乏しく、有機溶剤の使用による火気や毒性に関す
る問題もあり、さらに溶剤が粘着層中に残留する可能性
があるため、皮膚に直接粘着層が接触する恐れがあるの
で、このような用途においては許容されないといった安
全面での難点もあった。一方、スチレン系ホットメルト
型粘着剤からなるものは、無溶剤型であるため上述の問
題は生じないものの、スチレン系ポリマーの特性上、カ
イロの発熱によって粘着剤が著しく軟化し、剥離時に被
着体に粘着剤が残留したり、粘着力が著しく上昇してし
まうため、剥離が困難となり、その結果、衣服などの被
着体では毛羽立ちが生じたり、歪みが残るほど繊維を伸
ばしてしまうといった難点もあった。また、上述の発熱
による粘着力の上昇を考慮して全体的に粘着力を低く設
定すると、貼り付け直後での粘着力が低すぎて被着体か
らの浮きが発生し、貼り付け位置からずれ動いてしまう
といった問題も生ずる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】本発明者は、前記に鑑
みて生産性、安全性に優れたホットメルト型粘着剤での
粘着層の成形を試みたが、従来より周知のスチレン系ホ
ットメルト型粘着剤では使用開始の貼り付け初期（低温
時）の粘着力、使用中の発熱時（高温時）の粘着力、使
用後の剥離力のバランスをとることが困難であった。要
するに従来のスチレン系ホットメルト型粘着剤の場合、
使用するスチレン系ポリマーの感温性を塗工に利用する
ものであるが、その感温性により粘着力の温度依存性も
高くなるため、カイロのように使用中に発熱を生ずるよ
うな用途においては、衣類等に安定して接着保持させる
ことが困難であることが明らかとなった。そこで本発明
は、ホットメルト塗工法の良好な生産性、安全性を活か
しつつ、使用開始の貼り付け初期（低温時）の粘着力、
使用中の発熱時（高温時）の粘着力、使用後の剥離力の
バランスをとることが必要であるとの知見に基づいて低
温域、高温域のいずれにおいても固定、剥離の容易な使
い捨てカイロの固定用シートの開発を課題とする。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記に鑑み提
案されたもので、紫外線硬化型アクリル系ホットメルト
粘着剤からなる粘着層を基材シートの片面に有すること
を特徴とする使い捨てカイロの固定用シート及びその製
造方法に関するものである。上記紫外線硬化型アクリル
系ホットメルト粘着剤は、分子末端または分子内に光反
応性官能基を備えるアクリルポリマーと光反応開始剤
（基）を備えるアクリルポリマーからなり、常温では殆
ど流動性を有しないが、これを加熱溶融（ホットメル
ト）して基材シートの片面に所定厚みに塗工し、紫外線
照射（１〜５０J／cm²、好ましくは３〜３５J／cm²）に
より架橋された粘着層を形成する。

【０００５】

【発明の実施の形態】本発明の使い捨て用カイロの固定
用シートにおける基材シートとしては、使い捨てカイロ
の内容物を収容するための収容袋を形成するための通気
性基材との接着面がヒートシール性の良好なフィルム、
あるいはラミネートフィルムからなるものである。この
基材シートに用いる素材については特に限定はなく、適
宜なものが用いられる。例えばラミネートフィルムの場
合、ヒートシール面としては低密度ポリエチレン、超低
密度ポリエチレン、メタロセンポリエチレン、エチレン
・酢酸ビニル共重合体やエチレン・メタアクリレート共
重合体などが用いられる。一方、粘着剤塗工面としては
直鎖状ポリエチレン、低密度、中密度、高密度のポリエ
チレンやポリプロピレンなどが用いられる。また、基材
シートには糊残りを防止する目的として、粘着層との密
着力を向上するべくコロナ処理や下塗り処理などを施す
ようにしても良い。

【０００６】前記基材シートの片面に設けられる粘着層
は、カイロを衣類などに接着させ固定を目的とするもの
であり、本発明では紫外線硬化型アクリル系ホットメル
ト粘着剤を用いて形成される。この紫外線硬化型アクリ
ル系ホットメルト粘着剤は、前述のように分子末端また
は分子内に光反応性官能基を備えるアクリルポリマーと
光反応開始剤（基）を備えるアクリルポリマーからなる
が、これらアクリルポリマーを構成するモノマーとして
は、アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸
ブチル、アクリル酸２−エチルヘキシル、アクリル酸イ
ソオクチルなど、或いはこれらのメタアクリレートなど
が挙げられ、さらにはスチレン、酢酸ビニルなどを共重
合することもできる。尚、このような紫外線硬化型アク
リル系ホットメルト粘着剤は、既に市販されており、こ
れを用いても良い。

【０００７】前述のように紫外線硬化型アクリル系ホッ
トメルト粘着剤は、分子末端または分子内に光反応性官
能基を備えるアクリルポリマーと光反応開始剤（基）を
備えるアクリルポリマーからなるが、被着体や発熱温度
の差異に応じてロジン系樹脂、テルペン系樹脂、炭化水
素系樹脂、フェノール系樹脂やキシレン系樹脂などの適
宜な粘着付与剤を配合（好ましくは５０重量部以下）し
たり、液状ポリマーや軟化剤（好ましくは５０重量部以
下）、老化防止剤（好ましくは５０重量部以下）などを
必要に応じて配合して調製することが望ましい。

【０００８】このように調製された粘着剤は、ホットメ
ルト型粘着剤が塗工可能なダイコーターやロールコータ
ー等で１０μmから１００μmの厚さの粘着層としてセパ
レーター上（転写塗工）もしくは基材シート上（直写塗
工）に塗工、形成される。形成された粘着層は、紫外線
照射装置により紫外線照射して架橋反応させた後、セパ
レーターや基材シートと貼合される。尚、紫外線照射量
が不足すると、架橋反応が十分に行われないので、凝集
力が十分に高くならず、感温性が高くなる。逆に紫外線
照射量が過剰になると、硬くなり、所定の粘着力が得ら
れ難くなる。

【０００９】前述のように粘着層は、使用開始の貼り付
け初期（低温時）の粘着力、使用中の発熱時（高温時）
の粘着力、使用後の剥離力のバランスがとれている必要
がある。必要条件は以下の通りである。使用開始時の貼
り付け初期（低温時）には、カイロの発熱前であるが、
貼り付け位置からずれ動かない程度の粘着力が必要であ
る。勿論、貼り直しに際して被着体に粘着剤が残留して
はならない。使用中の発熱時（高温時）には、貼り直し
のための剥離時に被着体に粘着剤が残留してはならない
ことは当然であるが、再貼り付けに際して被着体からの
浮きが発生してはならない。使用後（発熱後）には、剥
離時に被着体に粘着剤が残留してはならない。そこで、
ＪＩＳ標準金巾３号綿布に対する発熱後の粘着力が、貼
り付け初期の粘着力の３倍以下であり、かつ使用中の貼
り付け位置の変更時の粘着力が初期の粘着力の１／５倍
以上、１倍以下である紫外線硬化型アクリル系ホットメ
ルト粘着層が、前記バランスの取れたものであることを
見出した。即ち使用後（発熱後）の剥離時に、貼り付け
初期の粘着力の３倍を越える上昇がある場合、剥離が困
難となり、被着体の毛羽立ちが生ずる。また、使用中の
粘着力が初期の粘着力を越えることは通常あり得ない
が、初期の粘着力の１／５倍に満たないと、再貼り付け
に際して被着体からの浮きが発生してしまう。さらに、
粘着層の硬さ（柔らかさ）等にもよるため、必ずしも直
接的に一致するものではないが、綿布被着体に対して浮
きが生じない粘着力は１N／２５mm以上であり、綿布被
着体の毛羽立ちが発生しない粘着力は１３N／２５mm以
下であるとの知見も得ている。したがって、粘着層とし
ては、前記の相関関係と上記の数値規定とを共に満足す
ることがより望ましい。

【００１０】こうして作製される本発明の使い捨てカイ
ロの固定用シートでは、溶剤及びモノマーを含まない紫
外線硬化型アクリル系ホットメルト粘着剤を用いるもの
であって、ホットメルト塗工するので、生産効率が高
く、安全面での問題もなく、しかも粘着層は三次元架橋
させているので、感温性が抑制されると共に凝集力が高
くなり、発熱時に粘着力が過剰に上昇することもなく、
貼り直し時に被着体に粘着剤に一部が残留することもな
い。

【００１１】

【実施例】以下本発明を実施例により説明するが、本発
明はこれら実施例に限定するものではない。セパレータ
ー上に、以下の組成の粘着剤をホットメルト塗工方式に
て厚さ３０μmとなるように塗工し、以下の紫外線（Ｕ
Ｖ）照射条件にて紫外線（ＵＶ）照射した後、コロナ放
電処理された乳白のポリエチレンからなる厚さ８０μm
のラミネートフィルムと貼合してカイロの固定用シート
を作成した。なお、紫外線照射量は、一定長さで一定出
力の紫外線照射ゾーンを通過する速度（塗工速度＝走行
速度）から算出した。また、比較例２は溶剤型コーター
により塗工し、厚さ３０μmの粘着層を作成した。

【００１２】 〔実施例１〕 紫外線硬化型アクリル系ホットメルト粘着剤 １００重量部 （ＢＡＳＦ社製『アクレジン２０３』） 紫外線照射条件：照射量＝４３.２J／cm² （塗工速度＝５m／min、ランプ出力＝３６０W／cm）

【００１３】 〔実施例２〕 紫外線硬化型アクリル系ホットメルト粘着剤 １００重量部 （ＢＡＳＦ社製『アクレジン２０３』） 紫外線照射条件：照射量＝２１.６J／cm² （塗工速度＝１０m／min、ランプ出力＝３６０W／cm）

【００１４】 〔実施例３〕 紫外線硬化型アクリル系ホットメルト粘着剤 １００重量部 （ＢＡＳＦ社製『アクレジン２０３』） 紫外線照射条件：照射量＝１０.８J／cm² （塗工速度＝２０m／min、ランプ出力＝３６０W／cm）

【００１５】 〔実施例４〕 紫外線硬化型アクリル系ホットメルト粘着剤 １００重量部 （ＢＡＳＦ社製『アクレジン２０３』） 紫外線照射条件：照射量＝７.２J／cm² （塗工速度＝３０m／min、ランプ出力＝３６０W／cm）

【００１６】 〔実施例５〕 紫外線硬化型アクリル系ホットメルト粘着剤 １００重量部 （ＢＡＳＦ社製『アクレジン２０３』） 紫外線照射条件：照射量＝４.３J／cm² （塗工速度＝５０m／min、ランプ出力＝３６０W／cm）

【００１７】 〔実施例６〕 紫外線硬化型アクリル系ホットメルト粘着剤 １００重量部 （ＢＡＳＦ社製『アクレジン２０３』） 紫外線照射条件：照射量＝２.９J／cm² （塗工速度＝７５m／min、ランプ出力＝３６０W／cm）

【００１８】 〔実施例７〕 紫外線硬化型アクリル系ホットメルト粘着剤 １００重量部 （ＢＡＳＦ社製『アクレジン２０３』） 紫外線照射条件：照射量＝２.２J／cm² （塗工速度＝１００m／min、ランプ出力＝３６０W／cm）

【００１９】 〔実施例８〕 紫外線硬化型アクリル系ホットメルト粘着剤 １００重量部 （ＢＡＳＦ社製『アクレジン２０３』） 水添ロジン系樹脂（ハーキュレス社製『フォーラル８５』） ３重量部 紫外線照射条件：照射量＝７.２J／cm² （塗工速度＝３０m／min、ランプ出力＝３６０W／cm）

【００２０】 〔実施例９〕 紫外線硬化型アクリル系ホットメルト粘着剤 １００重量部 （ＢＡＳＦ社製『アクレジン２０３』） 水添ロジン系樹脂（ハーキュレス社製『フォーラル８５』） １０重量部 紫外線照射条件：照射量＝７.２J／cm² （塗工速度＝３０m／min、ランプ出力＝３６０W／cm）

【００２１】 〔実施例１０〕 紫外線硬化型アクリル系ホットメルト粘着剤 １００重量部 （ＢＡＳＦ社製『アクレジン２０３』） 水添ロジン系樹脂（ハーキュレス社製『フォーラル８５』） ２０重量部 紫外線照射条件：照射量＝７.２J／cm² （塗工速度＝３０m／min、ランプ出力＝３６０W／cm）

【００２２】 〔実施例１１〕 紫外線硬化型アクリル系ホットメルト粘着剤 １００重量部 （ＢＡＳＦ社製『アクレジン２０３』） スチレン系樹脂（三井化学社製『ＦＴＲ−１００』） １０重量部 紫外線照射条件：照射量＝７.２J／cm² （塗工速度＝３０m／min、ランプ出力＝３６０W／cm）

【００２３】 〔実施例１２〕 紫外線硬化型アクリル系ホットメルト粘着剤 １００重量部 （ＢＡＳＦ社製『アクレジン２５８』） 紫外線照射条件：照射量＝７.２J／cm² （塗工速度＝３０m／min、ランプ出力＝３６０W／cm）

【００２４】 〔比較例１〕 スチレン−イソプレン−スチレンブロックコポリマー １００重量部 （クレイトンポリマー社製『クレイトンＤ−１１０７』） 脂環族炭化水素系樹脂 （荒川化学工業社製『アルコンＰ−１００』） １００重量部 軟化剤 パラフィン系オイル ４０重量部 老化防止剤（チバガイギー社製『イルガノックス１０１０』） ２重量部

【００２５】 〔比較例２〕 アクリル系溶剤型粘着剤 １００重量部 （日本合成化学社製『コーポニール３４４９Ｌ』） 硬化剤（日本合成化学社製『コロネートＬ５５Ｅ』） ２重量部

【００２６】〔評価〕各実施例および比較例で得られた
カイロの固定用シートの発熱前の粘着力、発熱中の粘着
力および発熱後の粘着力を下記の方法で測定し、その結
果を表１および図１〜６に示した。その際、綿布被着体
としてグンゼ社製肌着『ＹＧ』を使用した。尚、図１〜
３では照射量３０J／cm²の位置に比較例１，２の粘着力
を記載したが、勿論紫外線照射を行っていない。 ・「発熱前の粘着力」・・・貼り付け初期の粘着力 作成した各カイロの固定用シートを綿布に２３℃雰囲気
中で２kgローラーにて圧着貼り付け、５分後の１８０゜
ピール剥離力を測定した。 ・「発熱中の粘着力」・・・使用中の貼り付け位置の変
更時の粘着力 作成した各カイロの固定用シートを綿布に２３℃雰囲気
中で２kgローラーにて圧着貼り付け、６０℃雰囲気中で
３時間保存後、同雰囲気中で１８０゜ピール剥離力を測
定した。 ・「発熱後の粘着力」・・・使用後の剥離時の粘着力 作成した各カイロの固定用シートを綿布に２３℃雰囲気
中で２kgローラーにて圧着貼り付け、６０℃雰囲気中に
て２４時間保存後、２３℃雰囲気中で１８０゜ピール剥
離力を測定した。 ・粘着力（剥離力）の測定 ＪＩＳ Ｚ ０２３７ １０．粘着力に準じた。 ・試験片；幅約２５mmの試験片を３枚採り、結果は、３
枚の試験片から測定した平均値を記録した。 ・試験装置；ＪＩＳ Ｂ ７７２１に規定する引張試験
機を用いた。 ・測定条件；温度２３±２℃、相対湿度（５０±５）％
の雰囲気中で測定した。 引き剥がし速さ：３００±３０mm／min

【００２７】〔結果〕

【表１】

【００２８】表１から明らかなように、本発明のカイロ
の固定用シートは、使用中の貼り付け位置の変更時にも
適度な粘着性を有し、綿布から浮きの発生がなく、毛羽
立ち等の綿布を傷めることもなく容易に貼り直すことが
でき、発熱後の剥離時にも同様、綿布を傷めることなく
剥がせることがわかった。但し、実施例１では紫外線照
射量が過剰であったため、粘着層が硬くなり、その結
果、貼り直し時の粘着力が不足して浮きが発生した。ま
た、実施例７では紫外線照射量が不足したため、感温性
の抑制効果が十分でなく、その結果、使用後の剥離時に
毛羽立ちが発生した。尚、実施例６では発熱後の粘着力
が比較例２よりも大きかったが、毛羽立ちは発生しなか
った。これは粘着層の凝集力が高いためと考えられる。

【００２９】これらの試験は、厚み３０μmにて実施し
たが、厚みを１０〜１００μm、紫外線照射量を１〜５
０J／cm²として同様な試験を行ったところ、以下のよう
な製品化の指針を得た。 厚み；被着体によっては１０〜１００μmが選択される
が、２０〜５０μmが好ましい。 紫外線照射量；厚み等の他の因子によっては１〜５０J
／cm²でも良いが、前記の好適な厚み条件（２０〜５０
μm）においては３〜３５J／cm²、より好ましくは５〜
２２J／cm²とする。 発熱前の粘着力；前記の好適な厚み及び紫外線照射量の
条件においては、好ましくは２.４５〜１０.７８N／２
５mm程度、より好ましくは３.７２〜８.８２N／２５mm
とする。 発熱中の粘着力；前記の好適な厚み及び紫外線照射量の
条件においては、好ましくは１.００〜５.００N／２５m
m程度、より好ましくは１.４７〜４.９０N／２５mmとす
る。 発熱後の粘着力；前記の好適な厚み及び紫外線照射量の
条件においては、好ましくは３.００〜１２.７４N／２
５mm程度、より好ましくは４.４１〜１１.００N／２５m
mとする。 添加剤（粘着付与剤）の添加量；被着体によっては５０
重量部以下で適宜に添加できるが、前記条件において
は、好ましくは１０重量部以下とする。

【００３０】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、使
用開始時の低温性および発熱時の高温性のいずれにも優
れた粘着性を発揮し、使用直後から発熱終了まで衣類等
に良好な固定性をもち、かつ剥離時の衣類の毛羽立ちや
粘着剤の残留のない使い捨てカイロの固定用シートの効
率的な生産が可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】各実施例及び比較例の発熱前の粘着力を示すグ
ラフである。

【図２】各実施例及び比較例の発熱中の粘着力を示すグ
ラフである。

【図３】各実施例及び比較例の発熱後の粘着力を示すグ
ラフである。

【図４】各実施例及び比較例の各条件での粘着力を示す
グラフである。

【図５】実施例１〜７における紫外線照射量依存性を示
すグラフである。

【図６】実施例８〜１０における添加剤の依存性を示す
グラフである。

フロントページの続き (72)発明者 左巻 敏男 東京都中央区日本橋人形町２−25−13 リ ンレイテープ株式会社開発本部内 (72)発明者 島崎 和泉 東京都中央区日本橋人形町２−25−13 リ ンレイテープ株式会社開発本部内 Ｆターム(参考） 4C099 AA01 CA19 EA08 GA03 LA08 NA05 4J004 AA06 AA09 AA10 AA17 AB01 AB03 AB07 CA03 CA04 CC02 CC03 CD01 CD08 FA08 FA09 GA01 4J040 DF001 JA09 JB01 JB08 JB09 LA06 MA13 MA15 NA02 NA05 PA23

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 紫外線硬化型アクリル系ホットメルト粘
   着剤からなる粘着層を基材シートの片面に有することを
   特徴とする使い捨てカイロの固定用シート。
2. 【請求項２】 ＪＩＳ標準金巾３号綿布に対する粘着力
   が、貼り付け初期の粘着力の３倍以下であり、かつ使用
   中の貼り付け位置の変更時の粘着力が初期の粘着力の１
   ／５倍以上、１倍以下であることを特徴とする請求項１
   に記載の使い捨てカイロの固定用シート。
3. 【請求項３】 粘着剤が、光反応性官能基を備えるアク
   リルポリマーと光反応開始剤を備えるアクリルポリマー
   からなることを特徴とする請求項１又は２に記載の使い
   捨てカイロの固定用シート。
4. 【請求項４】 基材シートの片面に紫外線硬化型ホット
   メルト型粘着剤を塗工した後、紫外線照射装置により粘
   着面に紫外線を照射することにより、架橋反応させた粘
   着層を形成したことを特徴とする使い捨てカイロの固定
   用シートの製造方法。