JP2003292910A - 粘着シート - Google Patents

粘着シート

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JP2003292910A
JP2003292910A JP2002094086A JP2002094086A JP2003292910A JP 2003292910 A JP2003292910 A JP 2003292910A JP 2002094086 A JP2002094086 A JP 2002094086A JP 2002094086 A JP2002094086 A JP 2002094086A JP 2003292910 A JP2003292910 A JP 2003292910A
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pressure
sensitive adhesive
adhesive
tackifier
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JP2002094086A
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Masahiro Tomikanehara
正裕 冨金原
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Oji Paper Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】有機溶剤の排出や水質汚染などがなく低環境負
荷で生産性に優れるホットメルト型粘着剤を適用し、ポ
リオレフィンの如き非極性被着体への接着性、打ち抜き
加工適性に優れる粘着シートを提供する。 【解決手段】表面基材、粘着剤層、剥離シートが積層さ
れてなる粘着シートにおいて、粘着剤層を形成する粘着
剤が、紫外線照射により架橋反応するアクリル系ホット
メルト型粘着剤であり、かつ粘着剤層中に完全水添型粘
着付与剤を含有せしめることを特徴とする粘着シート。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、粘着シートに関す
るものである。更に詳しくは、有機溶剤の排出や水質汚
染などがなく低環境負荷で生産性に優れ、また、凝集力
およびポリオレフィンの如き非極性被着体への接着性に
優れ、さらにラベル印刷機などでラベル打ち抜き加工
(ハーフカットおよび粕上げ)を行う際にラベル剥がれ
や粕切れが発生しない粘着シートに関する。
【0002】
【従来の技術】粘着シートは、商業用、事務用、工程管
理用、物流管理用、家庭用として、広範囲に渡ってラベ
ル、ステッカー、ワッペン、配送伝票、テープ等の形態
で使用されている。粘着シートの一般的構成は、表面基
材と剥離シートとの間に粘着剤をサンドイッチにした状
態となっている。粘着剤層に使用される粘着剤として
は、有機溶剤に溶解されている溶剤型粘着剤や、乳化剤
などを使用して粘着剤が水に分散されているエマルジョ
ン型粘着剤が主に使用されている。
【0003】しかしながら、これらの溶剤型粘着剤やエ
マルジョン型粘着剤は希釈媒体として有機溶剤や水を使
用しているため、例えば、有機溶剤による火災、爆発、
作業者や付近住民への健康上の悪影響、大気汚染、廃液
による水質汚染などの安全衛生上の問題がある。また、
溶剤型粘着剤やエマルジョン型粘着剤を用いた場合は、
粘着シートの製造において希釈媒体を乾燥することが必
須であるため、これが律速となって加工速度が制限され
たり、長いオーブンが必要であるため加工スペースが大
きくなったり、さらには乾燥に要するコストが大きくな
るなどの製造上の問題も有している。これらの安全衛生
上、あるいは製造上の問題点の解決方法として、固形分
100%で有機溶剤や水といった希釈媒体を全く含まな
いホットメルト型粘着剤が有望視されている。
【0004】ホットメルト型粘着剤は、その組成からス
チレン−イソプレン−スチレン(SIS)やスチレン−
ブタジエン−スチレン(SBS)等のスチレン系ブロッ
クコポリマーを主体とした合成ゴム系ホットメルト型粘
着剤と、アクリル酸エステルポリマー/オリゴマー/光
重合開始剤を主体とする紫外線照射により架橋反応する
アクリル系ホットメルト型粘着剤(以下、紫外線架橋型
アクリル系ホットメルト型粘着剤ともいう。)に大別さ
れる。合成ゴム系ホットメルト粘着剤は、比較的安価で
非常に粘着性に富むため、特に梱包テープ用途等に使用
され始めてはいるが、粘着剤自体の自着力が強いため、
粘着シート用途に適用すると印刷機上での打ち抜き加工
適性、即ち、粘着シートを平ダイやロータリーダイなど
によってハーフカット加工した後、ラベル本体以外の不
要な部分(以下、粕ともいう)を剥がして巻き取る加工
適性に劣る問題を有しており、粘着シート用途には未だ
適用されていないのが実状である。一方、紫外線架橋型
アクリル系ホットメルト型粘着剤は、従来から広く使用
されているアクリル系エマルジョン型粘着剤や溶剤型粘
着剤並みの低自着力であり、粘着シートへの適用可能性
を有している。
【0005】しかしながら、紫外線架橋型アクリル系ホ
ットメルト型粘着剤は、合成ゴム系ホットメルト粘着剤
に比べると接着力が劣り、特にポリオレフィンの如き非
極性被着体への接着性が劣るという問題を有している。
この問題を解決する方法として、粘着剤への紫外線照射
量を変化させ架橋度合いをコントロールする方法が提案
されている。確かに紫外線照射量を下げ低積算光量にす
れば、粘着剤は比較的柔らく被着体への濡れに優れる状
態となるため高接着性が得られるが、低積算光量では粘
着剤層内部がほとんど架橋されておらず十分な凝集力を
得ることができない。そのため、例えば粘着シートを巻
き取り保管する際、巻き締まりによる圧力で端面から粘
着剤がはみだしたり、高温下でのせん断応力によりズレ
を生じるといった弊害を有する。
【0006】また、接着力を向上させる別の方法として
粘着剤中に粘着付与剤を添加する方法がある。これはア
クリル系粘着剤の接着性改善手法として一般的に行われ
ている方法であるが、紫外線架橋型粘着剤に粘着付与剤
を添加した場合、低積算光量で紫外線を照射した状態と
同じく架橋不足となり、粘着剤のはみだしや耐熱性不足
といった問題が発生する。従って、粘着シート用途にホ
ットメルト型粘着剤を適用しようとした場合、その打ち
抜き加工適性からアクリル系ホットメルト型粘着剤を使
用せざるを得ないが、凝集力とのバランスを維持できる
程度に紫外線照射すると接着性も低下し、所謂弱粘着か
ら中粘着レベルのものしか得られないのが実状である。
現状では、紫外線架橋型アクリル系ホットメルト型粘着
剤を適用して十分な接着力と凝集力(以下、保持力とも
いう。)を有する粘着シートは提供されていない。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】このような現状に鑑
み、本発明は、有機溶剤の排出や水質汚染などがなく低
環境負荷で生産性に優れるホットメルト型粘着剤を適用
し、ポリオレフィンの如き非極性被着体への接着性、打
ち抜き加工適性に優れる粘着シートを提供することを目
的としている。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明者は、紫外線架橋
型アクリル系ホットメルト型粘着剤で高凝集力を維持し
たまま非極性被着体に対する高接着性を得るために、こ
れまで適用が困難であった粘着付与剤の種類について鋭
意研究を行った。その結果、特定の粘着付与剤を適用す
ることによって高接着力と高凝集力を同時に達成できる
ことを見出し、本発明を完成させるに至った。
【0009】即ち、本発明は以下の発明を包含する。 (1)表面基材、粘着剤層、剥離シートが積層されてな
る粘着シートにおいて、粘着剤層を形成する粘着剤が、
紫外線照射により架橋反応するアクリル系ホットメルト
型粘着剤であり、かつ粘着剤中に完全水添型粘着付与剤
を含有せしめる粘着シート。 (2)前記粘着付与剤の軟化点もしくはガラス転移点が
70℃以上である上記(1)に記載の粘着シート。 (3)前記粘着付与剤が、完全水添石油系樹脂、完全水
添ロジンエステル系樹脂、完全水添テルペンフェノール
樹脂の少なくとも一種から選ばれる上記(1)または
(2)に記載の粘着シート。
【0010】さらに、本発明は以下の発明も包含する。 (4)表面基材、粘着剤層、剥離シートが積層されてな
る粘着シートにおいて、JIS Z 0237の常態接着
力の測定方法に準じて0.3m/分の引張り速度で測定
したポリエチレン板への接着力が80N/m以上であ
り、かつJIS Z0237に準拠する保持力が、8時
間以上である上記(1)〜(3)に記載の粘着シート。
【0011】
【発明の実施の形態】以下、本発明を詳細に説明する
が、まず、本発明の要点である粘着剤層について述べ
る。本発明の粘着剤としては有機溶剤の排出や水質汚染
などがなく、低環境負荷で生産性に優れるホットメルト
型粘着剤を適用するが、その中でもラベル打ち抜き適性
の観点から、紫外線架橋型アクリル系ホットメルト型粘
着剤を選択的に使用する必要がある。紫外線架橋型アク
リル系ホットメルト型粘着剤としては、例えばノーテー
プ工業社製の「アクリメルトUV300」、BASF社
製の「ACRESIN A203UV」などを挙げるこ
とができる。
【0012】本発明では、上記紫外線架橋型アクリル系
ホットメルト型粘着剤に、粘着付与剤を併用する。粘着
付与剤としては、例えば、脂肪族(C5)系石油樹脂、
芳香族(C9)系石油樹脂、共重合(C5/C9)系石
油樹脂、DCPD系石油樹脂、クマロンインデン樹脂、
アクリル系樹脂、スチレン系樹脂、ロジン、ロジンエス
テル樹脂、テルペン系樹脂、芳香族変性テルペン樹脂、
テルペンフェノール樹脂などが挙げられるが、それらの
中でも、粘着付与剤の構造内に存在する不飽和二重結合
を水素化した完全水添型粘着付与剤が、顕著な接着性改
善効果を示し、且つ架橋阻害を起こさず高凝集力も維持
することができるので望ましい。なお、粘着付与剤を含
有した紫外線架橋型アクリル系ホットメルト型粘着剤
は、塗工用粘着剤という。また、紫外線架橋型アクリル
系ホットメルト型粘着剤に粘着付与剤を併用すると、架
橋阻害を起こす理由として、粘着付与剤の構造内に存在
する不飽和二重結合が紫外線を吸収してしまうためと推
定される。従って、水添型粘着付与剤を適用することで
余分な紫外線吸収を抑制し効率よく粘着剤のみを架橋さ
せることができる。この場合、二重結合を有さない完全
水添型粘着付与剤であることが重要であり、例えば水添
してあっても構造中に二重結合を有する、いわゆる部分
水添型粘着付与剤では架橋阻害を起こしてしまい所望の
架橋性、凝集力を得ることができない。因みに、粘着付
与剤に存在する二重結合の量は、JIS K0070に
準拠するヨウ素価によって示され、ヨウ素価が40g/
100g以下であれば完全水添型粘着付与剤として使用
できる。完全水添型粘着付与剤の中でも、完全水添石油
系樹脂、完全水添ロジンエステル系樹脂、完全水添テル
ペンフェノール樹脂が、高凝集力を維持したまま顕著な
接着性改善効果が得られるため、特に好ましい。
【0013】さて、上記完全水添型粘着付与剤であって
も、軟化点もしくはガラス転移点が70℃より低いもの
(特に、室温で液状の粘着付与剤)では、接着力の向上
効果に加え、粘着剤を可塑化する効果も有するため、紫
外線照射により架橋が十分になされたとしても、結果的
に粘着剤層全体としては凝集力に乏しいものとなってし
まうので、軟化点もしくはガラス転移点が70℃以上の
ものが好ましい。
【0014】粘着付与剤の配合部数は、所望の接着力に
より特に限定されないが、一般に添加量が少ないと粘着
性向上効果が乏しく、一方、添加量が多すぎると完全水
添型粘着付与剤であっても架橋阻害をおこすことがある
ため、粘着剤固形分100質量部に対して、5〜30質
量部程度の併用が好ましい。
【0015】また、粘着剤への粘着付与剤の混合方法と
しては、粘着剤がホットメルト型粘着剤であるため、粘
着剤および粘着付与剤を加熱溶融した状態で混練する方
法が好ましい。混練に使用する設備としては、電気ヒー
ター、あるいは蒸気により加熱制御可能なジャケットを
有した混練用ニーダーが挙げられる。また、ブレードの
種類としては、例えばシグマブレード型、シンプレック
ス型、バンバリーブレード型が挙げられる。なお、上記
ニーダーには、加圧蓋や窒素の如き不活性ガスパージ設
備、あるいは混練した粘着剤を容易に取り出すための排
出弁やエクストルーダーを有していてもよい。また、加
熱混練が可能なニーダー以外の設備も使用でき、例え
ば、二軸エクストルーダーやプラネタリーローラーエク
ストルーダーなどを挙げることができる。さらに、混練
中の材料の熱劣化をできるだけ防止するため混練条件は
できるだけ穏やかにする必要があり、材料温度は160
℃以下、時間にして1時間以内が好ましい条件である。
因みに、加熱ニーダーによる固形分100%での混合方
法以外に、一旦粘着剤および粘着付与剤をトルエン、酢
酸エチル、メチルエチルケトンなどの如き有機溶剤で希
釈混合し、その後溶剤を蒸発させ固形分100%に戻す
方法でも可能ではあるが、溶剤による希釈・溶剤の蒸発
といった余計な工程が増えるため、コスト上や環境上な
どの問題を有する。
【0016】粘着剤の塗工方法としては、公知のホット
メルト型粘着剤の塗工方法が使用でき、例えばTダイ、
ファウンテンダイ、ギヤインダイ、スロットダイ、ロー
ルコーター、リップコーター等から任意に選択すること
ができる。また、剥離シート側に粘着剤を塗工した後、
この粘着剤層に表面基材を積層する転写塗工と、表面基
材側に粘着剤を塗工した後、この粘着剤層に剥離シート
を積層する直接塗工のどちらでも問題はなく任意に選択
することができる。
【0017】粘着剤の塗工量としては、用途が粘着ラベ
ルであることから、固形分で10〜40g/m程度が
好ましく、さらに好ましくは、15〜30g/m2であ
る。因みに、塗工量が10g/mより少ないと、粘着
付与剤を併用していても所望の接着力が得られ難く、一
方、40g/mより多いと、紫外線が粘着剤層全体を
透過し難くなるため十分な凝集力が得られず、粘着剤の
はみだしなどの問題が起こりやすくなる。
【0018】上記の如く塗工した粘着剤層を紫外線照射
により架橋反応せしめる。紫外線照射に使用される紫外
線ランプは、例えば水銀ランプやメタルハライドラン
プ、ハイパワーメタルハライドランプなどが挙げられる
特に限定はされない。因みに、紫外線照射を行う際、一
度に高照射量で照射するのではなく低照射量で複数回照
射することが好ましい。例えば、紫外線積算光量で50
0mJ/cm 相当を照射する場合、一度に500mJ
/cmを照射するのではなく、100mJ/cm
5回の照射を行うことが好ましい。上記の例では双方の
積算光量はいずれも500mJ/cmであるが、一度
の紫外線照射では十分な凝集力が得られないのに対し、
複数回に分割して照射した場合には架橋が十分なされ所
望とする凝集力を得ることができるのである。これは、
高エネルギーで一度のみ(即ち、短時間)の照射では、
粘着剤層表面は架橋されるが、粘着剤層内部は紫外線が
十分透過しないため架橋が不十分であるのに対し、低エ
ネルギーで複数回(一度のみの照射よりは長時間)の照
射では、粘着剤層表面のみならず層全体に紫外線が照射
され架橋が十分になされるためと推定される。このよう
な照射方法による架橋度合の差は、粘着付与剤を添加し
ない系ではほとんど見られないが、本発明のように粘着
付与剤を添加した系においては、それがたとえ完全水添
型粘着付与剤であっても、微妙な架橋度合の差を生じ
る。
【0019】次に、表面基材について述べる。本発明に
使用される表面基材としては、従来から粘着シートに使
用されている紙や各種フィルム類が例示でき特に限定さ
れない。紙としては、例えば、上質紙、アート紙、コー
ト紙、キャストコート紙、感熱紙、ノーカーボン紙等
が、また、フィルムとしてはPETフィルム、OPPフ
ィルム、PEフィルム、または、これらの積層フィル
ム、合成紙等が挙げられる。
【0020】最後に、剥離シートについて述べる。剥離
シートとしては、グラシン紙のような高密度原紙、クレ
ーコート紙、クラフト紙や上質紙等にポリエチレン等の
樹脂フィルムをラミネートしたポリラミ紙、あるいはク
ラフト紙や上質紙等にポリビニルアルコールや澱粉等の
水溶性高分子と顔料を主成分とするバリヤー層を設けた
樹脂コーティング紙、およびプラスチックフィルム等の
支持体に、シリコーン化合物やフッ素化合物のごとき剥
離剤を塗布したものが使用でき、支持体と剥離剤の組合
せに、特に限定はない。なお、剥離力調整の目的で必要
に応じて剥離コントロール剤等を配合することも可能で
ある。
【0021】かくして構成される粘着シートを、JIS
Z 0237の常態接着力の測定方法に準じて0.3m
/分の引張り速度で測定したポリエチレン板への接着力
が80N/m以上であり、かつJIS Z 0237に準
拠する保持力が8時間以上となるように調整することに
より、耐熱性、およびポリオレフィンの如き非極性被着
体への接着性に優れ、さらにラベル打ち抜き加工適性を
満足する粘着シートが得られる。
【0022】
【実施例】以下に、実施例を挙げて本発明を具体的に説
明するが、もちろん本発明はこれによって制限されるも
のではない。特に断らない限り、部および%は、質量部
および質量%を示す。
【0023】実施例1 <塗工用粘着剤の調製>アクリル系ポリマーを主体と
し、紫外線架橋が可能な紫外線架橋型アクリル系ホット
メルト粘着剤(商品名:アクリメルトUV300、ノー
テープ工業社製)に、粘着付与剤として完全水添ロジン
エステル樹脂(商品名:パインクリスタルKE656、
軟化点95℃、荒川化学社製)を、粘着剤固形分100
質量部に対して10質量部添加し、加熱型ニーダー(商
品名:TD3−15MDX型ハイブリッドニーダー、ト
ーシン社製)を用い、窒素パージ下で130℃、20分
間混練して塗工用粘着剤を得た。 <粘着シートの作成>市販のポリエチレンラミネート紙
を支持体とした剥離シートの剥離剤層面上に、上記の方
法で混練した塗工用粘着剤を、塗工量が22g/m
なるようにホットメルトスロットダイコーター(商品
名:メルテックスCL−2018S、ノードソン社製)
で塗工した。次いで塗工した粘着剤層に、マイクロウェ
ーブ方式無電極高圧水銀ランプ(商品名:ホトキュアT
FL150INV、東京ホトン社製)にて積算光量10
0mJ/cmで5回(総紫外線積算光量500mJ/
cm相当)の紫外線照射を行ってから、ニップロール
により透明PETフィルム50μm(商品名:ルミラ
ー、東レ社製)と貼り合わせて粘着シートを得た。
【0024】実施例2 実施例1の塗工用粘着剤の調製において、粘着付与剤と
して完全水添ロジンエステル樹脂(商品名:リカタック
F85、軟化点75℃、理化ファインテック社製)を粘
着剤固形分100質量部に対して10質量部添加し、塗
工用粘着剤を得た以外は、実施例1と同様にして粘着シ
ートを得た。
【0025】実施例3 実施例1の塗工用粘着剤の調製において、粘着付与剤と
して完全水添石油樹脂(商品名:KR1841D、軟化
点90℃、荒川化学社製)を粘着剤固形分100質量部
に対して10質量部添加し、塗工用粘着剤を得た以外
は、実施例1と同様にして粘着シートを得た。
【0026】実施例4 実施例1の塗工用粘着剤の調製において、粘着付与剤と
して完全水添テルペンフェノール樹脂(商品名:YSポ
リスターTH130、軟化点130℃、ヤスハラケミカ
ル社製)を粘着剤固形分100質量部に対して10質量
部添加し、塗工用粘着剤を得た以外は、実施例1と同様
にして粘着シートを得た。
【0027】実施例5 実施例1の塗工用粘着剤の調製において、粘着付与剤と
して液状完全水添ロジンメチルエステル樹脂(商品名:
M−HDR、ガラス転移点−34℃、丸善石油化学社
製)を粘着剤固形分100質量部に対して10質量部添
加し、塗工用粘着剤を得た以外は、実施例1と同様にし
て粘着シートを得た。
【0028】比較例1 粘着剤に粘着付与剤を添加せず、そのまま塗工した以外
は、実施例1と同様にして粘着シートを得た。
【0029】比較例2 実施例1の塗工用粘着剤の調製において、粘着付与剤と
して部分水添ロジンエステル樹脂(商品名:KE31
1、軟化点97℃、荒川化学社製)を粘着剤固形分10
0質量部に対して10質量部添加し、塗工用粘着剤を得
た以外は、実施例1と同様にして粘着シートを得た。
【0030】比較例3 実施例1の塗工用粘着剤の調製において、粘着付与剤と
して液状アクリル系高分子樹脂(商品名:ARUFON
UP1040、ガラス転移点−13℃、東亜合成社
製)を粘着剤固形分100質量部に対して10質量部添
加し、塗工用粘着剤を得た以外は、実施例1と同様にし
て粘着シートを得た。
【0031】比較例4 実施例1の塗工用粘着剤の調製において、粘着付与剤と
してスチレン系樹脂(商品名:YSレジンSX100、
軟化点100℃、ヤスハラケミカル社製)を粘着剤固形
分100質量部に対して10質量部添加し、塗工用粘着
剤を得た以外は、実施例1と同様にして粘着シートを得
た。
【0032】以上の実施例および比較例で得た9種類の
粘着シートについて、下記に示す評価を実施した。結果
を表1に示す。
【0033】<接着力>巾25mmの粘着シートサンプ
ルを、研磨したSUS304鋼板、およびポリエチレン
(PE)板に圧着(2kgロールで1往復)し、室温で
30分間放置した後に、JIS Z 0237の常態接着
力の測定方法に準拠し、引張り試験機(商品名:RTC
−1210、オリエンテック社製)にて、0.3m/分
の剥離速度で180度剥離した際の剥離抵抗を測定し
た。
【0034】<保持力(凝集力)>粘着シートサンプル
を25mm×25mmの面積で研磨したSUS304鋼
板に圧着(2kgロールで1往復)し、室温で1日放置
後、1kg荷重下60℃環境で保持し、サンプルがSU
S鋼板から落下するまでの時間を測定した。
【0035】<加圧時の粘着剤はみだし>粘着シートサ
ンプルをラベル印刷機(商品名:OPM−W150−3
S、恩田製作所社製)で打ち抜き加工後、粕上げしたも
のを透明PETフィルム100μmで挟み、10tラボ
プレス(東洋精機社製)で室温下50kg/cm2の荷
重を30分かけた後の粘着剤のはみだしを目視で判定し
た。 ○:粘着剤のはみだしは見られない。 △:粘着剤のはみだしが若干ある。 ×:粘着剤のはみだしが顕著である。
【0036】<ラベル打ち抜き加工時の粕切れとラベル
剥がれ>粘着シートサンプル巻き取りにつき、シール印
刷機(商品名:OPM−W150−3S、恩田製作所社
製)を用いて平ダイでラベル打ち抜き加工を行った。打
ち抜き条件は、加工速度200ショット/分で、粕切れ
評価用には粕巾が5mmとなるような刃型を、ラベル剥
がれ評価用にはラベル寸法が直径15mmΦの円形の刃
型を使用した。5000ショット加工する際の粕切れの
回数、ラベル剥がれ率を調べた。
【0037】
【表1】
【0038】
【発明の効果】本発明の粘着シートは、粘着剤として紫
外線架橋型アクリル系ホットメルト型粘着剤を適用して
いるため、粘着シート製造およびその前後で、火災、爆
発、健康上への影響、大気汚染、廃液による水質汚染な
どといった安全衛生上の問題がなく、非極性被着体への
接着性が良好で、打ち抜き加工適性に優れた実用性の高
いものが得られた。

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】表面基材、粘着剤層、剥離シートが積層さ
    れてなる粘着シートにおいて、粘着剤層を形成する粘着
    剤が、紫外線照射により架橋反応するアクリル系ホット
    メルト型粘着剤であり、かつ粘着剤層中に完全水添型粘
    着付与剤を含有せしめることを特徴とする粘着シート。
  2. 【請求項2】前記粘着付与剤の軟化点もしくはガラス転
    移点が70℃以上である請求項1に記載の粘着シート。
  3. 【請求項3】前記粘着付与剤が、完全水添石油系樹脂、
    完全水添ロジンエステル系樹脂、完全水添テルペンフェ
    ノール樹脂の少なくとも一種から選ばれる請求項1また
    は2に記載の粘着シート。
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