JP2005002313A - 熱活性粘着剤及び熱活性粘着シート - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 (a)熱可塑性樹脂、(b)粘着付与剤及び(c)室温環境下で固体であり、加熱時に溶融する固体可塑剤を主成分とした熱活性粘着剤において、該(c)固体可塑剤が下記一般式(I)(II)及び(III)で示される化合物から選ばれる少なくとも1種以上含むことを特徴とする熱活性粘着剤。
【化1】
Rは、メチル基、エチル基、メトキシ基又はエトキシ基を示す。
Xは、水素原子又は水酸基を示す。
【化2】
R1は、水素原子、メチル基、エチル基、メトキシ基、エトキシ基又はハロゲン原子を示す。
Yは、水素原子又は水酸基を示す。
【化3】
R2は、水素原子、メチル基、エチル基、メトキシ基、エトキシ基又はハロゲン原子を示す。
【選択図】 なし
Description
従来から、ラベルの情報記録面とは反対面に、粘着剤層と剥離紙を積層した構成の一般的な粘着シートが、貼り合わせ時に剥離紙を剥がし加圧のみで簡便に貼り合わせることのできるため広く使用されている。
しかし、一般的な構成の該粘着シートは、剥離紙を剥離して使用するが、剥離された剥離紙は回収されて再利用され難く、ほとんどの場合廃棄処分されている。
そこで近年では、常温では粘着性を示さず剥離紙を必要としない感熱性粘着シートが注目され、開発が進められている。
熱活性粘着剤を構成する各材料の機能を説明すると、熱可塑性樹脂が、粘着力、接着力を付与するものであり、また固体可塑剤は、常温では固体であるため、樹脂に可塑性は与えないが、加熱により溶融して樹脂を膨潤又は軟化させて粘着性を発現させるものである。また、粘着付与剤は粘着性を向上させる働きも有する。
熱活性粘着剤中の固体可塑剤は、加熱によって溶融した後ゆっくりと結晶化するために、熱源を取り除いた後も粘着性を長時間持続させることができる。しかしながら、従来の熱活性粘着剤は、粘着性発現後の粘着力が経時的に低下するという問題があった。
しかし、この提案では、ステンレス板等に対する粘着力は、比較的良好な結果が得られるものの、塩化ビニルラップやポリオレフィンラップ等に対する粘着力は、未だ実用レベルに達していないものであった。
熱活性粘着剤の用途は特に限定されないが、例えば、基材の片面に熱活性粘着剤からなる層を(熱活性粘着剤層という)設けた熱活性粘着シート、さらに熱活性粘着剤層に加えて基材の他の面に感熱発色層を設けた熱活性粘着シートを挙げることができる。
これらは、各種食料品をラップで包装し、そのラップの上に貼るいわゆる食品POS用として期待が高まっている。
しかし、従来の熱活性粘着剤は、塩化ビニルラップ及びポリオレフィンラップ等に対する粘着力が不充分であるために、熱活性粘着シート自体の実用化の妨げになっている。
また、基材と感熱発色層の間に非発泡中空粒子を含有させたアンダーコート層を設けてなる熱活性粘着シートであって、フタル酸ジシクロヘキシルを固体可塑剤とする熱活性粘着剤を用いたものが提案されている(例えば、特許文献3参照。)。
この熱活性粘着シートは、アンダーコート層が設けられているため、感熱発色層の熱感度向上と熱活性化時生じる感熱発色層の地肌発色防止の点でほぼ満足できるレベルであるが、該粘着シートを重ね合わせる際に発生するブロッキング性に関して、それが40℃程度で発生してしまい、実用化レベルとして期待されている50℃程度には達していないものである。
平成9年に環境庁から、内分泌攪乱作用を持つと疑われる約70種の化学物質について報告がなされ、この化学物質の1つにフタル酸エステルがあり、主として可塑剤として用いられている該フタル酸エステルは、食物連鎖を介して、人体に取り込まれ、体内のホルモンバランスを崩し、生殖機能に悪影響を及ぼすことが懸念されている。
従来、公知の感熱性粘着剤の多くは、固体可塑剤としてフタル酸エステルが使用されており、その代替物質の出現が切望されている。
すなわち、上記課題は、本発明の(1)「(a)熱可塑性樹脂、(b)粘着付与剤及び(c)室温環境下で固体であり、加熱時に溶融する固体可塑剤を主成分とした熱活性粘着剤において、該(c)固体可塑剤が下記一般式(I)(II)及び(III)で示される化合物から選ばれる少なくとも1種以上含むことを特徴とする熱活性粘着剤;
(2)「該熱活性粘着剤中の固体可塑剤の体積平均粒子径が、0.5μm以下の固体微粒子であることを特徴とする前記第(1)項に記載の熱活性粘着剤」、
(3)「該熱活性粘着剤中の固体可塑剤の含有率が、25〜80重量%であることを特徴とする前記第(1)項または第(2)項に記載の熱活性粘着剤」、
(4)「該熱活性粘着剤中の粘着付与剤が、ロジン系エステル樹脂、テルペン樹脂、芳香族変性テルペン樹脂、テルペンフェノール樹脂又は水素添加テルペン樹脂から選ばれる少なくとも1種以上用いることを特徴とする前記第(1)項乃至第(3)項の何れかに記載の熱活性粘着剤」により達成される。
(6)「該熱活性粘着剤中の(c)固体可塑剤の体積平均粒子径が、0.5μm以下の固体微粒子であることを特徴とする前記第(5)項に記載の熱活性粘着シート」、
(7)「該熱活性粘着剤中の(c)固体可塑剤の含有率が、25〜80重量%であることを特徴とする前記第(5)項または第(6)項に記載の熱活性粘着シート」、
(8)「該熱活性粘着剤中の粘着付与剤が、ロジン系エステル樹脂、テルペン樹脂、芳香族変性テルペン樹脂、テルペンフェノール樹脂又は水素添加テルペン樹脂から選ばれる少なくとも1種以上用いることを特徴とする前記第(5)項乃至第(7)項の何れかに記載の熱活性粘着シート」、
(9)「該熱活性粘着剤層の反対面にロイコ染料と顕色剤を主成分とする感熱記録層を設けることを特徴とする前記第(5)項乃至第(8)項の何れかに記載の熱活性粘着シート」、
(10)「該熱活性粘着剤層と基材との間に、微小中空粒子とバインダーを主成分とする中間層が設けることを特徴とする前記第(5)項乃至第(9)項の何れかに記載の熱活性粘着シート」により達成される。
該熱活性粘着剤は、熱可塑性樹脂、粘着付与剤等が存在する中で固体可塑剤を同時に分散することが困難であるため、先ず固体可塑剤分散液を調製後、熱活性粘着剤を作製し、2段階で行うのが一般的であり、また、分散媒として水が用いられる。
本発明の熱活性粘着剤は、熱可塑性樹脂、粘着付与剤及び固体可塑剤からなる熱活性粘着剤において、固体可塑剤として下記一般式の化合物を使用することを特徴とする。これらの固体可塑剤のうち、特に下記一般式(I)〜(III)で表わされる化合物を使用することにより、各被着体、特に塩化ビニルラップやポリオレフィンラップに対する粘着力が強く、かつ耐ブロッキング性も良好となる。
これらの化合物の融点は、好ましくは70℃以上、さらに好ましくは80℃以上のものが用いられる。また、その上限値は200℃程度である。
融点が70℃未満であると、熱活性粘着剤としたときに通常の保存環境下温度で粘着力が発現するなど、保存上の不具合が生じる。また、熱活性粘着剤塗布液を基材に塗布乾燥するときに粘着力が発現するなどの製造上の不具合も生じる場合がある。
また、融点が200℃を超えると、粘着力を発現させるために大量のエネルギーが必要となり、実用上の不具合が生じる。また、感熱紙を基材として用い大量のエネルギーで粘着力を発現させた場合、感熱記録層が発色することが考えられ、印字画像が読み取れなくなるという問題がある。
さらに、固体可塑剤の体積平均粒子径を0.5μm以下にすることにより、動的な熱活性感度が上がり低エネルギーで熱可塑性樹脂及び粘着付与剤と相溶して熱活性粘着剤となる。また、固体可塑剤の体積平均粒子径を0.5μm以下にすることにより、通常の保存環境下温度での保存性が向上(要するに耐ブロッキング性が向上)する。
一般式(I)で示される化合物の場合は、
トルオイン,アニソイン、m−アニソイン、デオキシトルオイン、デオキシアニソイン、4,4‘−ジエチルベンゾイン、4,4‘−ジエトキシベンゾイン等が挙げられる。
なかでもアニソイン、デオキシアニソイン、4,4‘−ジエチルベンゾインが特に好ましい。
一般式(II)で示される化合物の場合は、
1−ヒドロキシ−2−ナフトエ酸フェニル,1−ヒドロキシ−2−ナフトエ酸−p−クロロフェニル,1−ヒドロキシ−2−ナフトエ酸−o−クロロフェニル,1−ヒドロキシ−2−ナフトエ酸−p−メチルフェニル,1−ヒドロキシ−2−ナフトエ酸−o−メチルフェニル,1,4−ジヒドロキシ−2−ナフトエ酸フェニル,1,4−ジヒドロキシ−2−ナフトエ酸−p−クロロフェニル,1,4−ジヒドロキシ−2−ナフトエ酸−o−クロロフェニル等が挙げられる。
なかでも1−ヒドロキシ−2−ナフトエ酸フェニル、1−ヒドロキシ−2−ナフトエ酸−p−クロロフェニル、1−ヒドロキシ−2−ナフトエ酸−p−メチルフェニルが特に好ましい。
一般式(III)で示される化合物の場合は、
安息香酸−3−ヒドロキシフェニル,安息香酸−4−ヒドロキシフェニル,安息香酸−2−ヒドロキシフェニル,o−メチル安息香酸−3−ヒドロキシフェニル,p−クロロ安息香酸−3−ヒドロキシフェニル等が挙げられる。
なかでも安息香酸−3−ヒドロキシフェニル、安息香酸−4−ヒドロキシフェニルが特に好ましい。
熱活性粘着剤中の熱可塑性樹脂の含有率は、好ましくは、10〜60重量%、さらに好ましくは、15〜50重量%である。熱可塑性樹脂の含有率が10重量%未満及び60重量%を超えた場合、いずれも粘着力の低下となるので望ましくない。また、低Tg樹脂の含有率が60重量%を超えた場合には、通常の保存環境下温度で粘着力が発現するなど保存上の不具合が生じる。
さらに、熱活性粘着剤の粘着力を向上させるために、上記成分に一般的な粘着剤に用いられる粘着付与剤であるロジン誘導体、テルペン系樹脂、石油系樹脂、フェノール系樹脂及びキシレン系樹脂が用いられる。
これらの粘着付与剤は、熱可塑性樹脂及び固体可塑剤と相溶し、熱活性粘着剤の粘着力を著しく向上させる。
また、熱活性粘着剤中の粘着付与剤の融点又は軟化点は、好ましくは、80℃以上でさらに好ましくは、80〜200℃である。80℃未満になると、通常の保存環境下温度で保存上の不具合(耐ブロッキング性が低下)が生じる。
また、熱活性粘着剤中の粘着付与剤の含有率は、好ましくは、5〜30重量%で、さらに好ましくは、5〜20重量%である。5重量%未満であると、粘着力が低下し、30重量%を超えると、通常の保存環境下温度で保存上の不具合(耐ブロッキング性が低下)が生じる。
基材の片面に感熱記録層を塗布し、他の面に本発明の熱活性粘着剤を塗布することによって、各被着体、特に塩化ビニルラップやポリオレフィンラップに対する粘着力が強く、かつ耐ブロッキング性も良好な感熱記録用の熱活性粘着シートを得ることができる。
本発明の熱活性粘着シートを作製する場合の熱活性粘着剤の塗布量は、乾燥塗工量で通常2〜35g/m2、好ましくは5〜25g/m2の範囲で塗布される。
熱活性粘着剤の塗工量が2g/m2未満であると、加熱による接着を行なう際に充分な接着力が得られない。また、35g/m2を越えると接着機能が飽和し経済上好ましくない。
本発明の感熱記録層に用いられるロイコ染料としては、特に限定されず、一般にこの種のロイコ系感熱記録材料において用いられるものが適用され、例えば、トリフェニルメタン系、フルオラン系、フェノチアジン系、オーラミン系、スピロピラン系、インドリノフタリド系等の染料のロイコ化合物が好ましく用いられる。
このようなロイコ染料の具体例としては、3,3−ビス(p−ジメチルアミノフェニル)フタリド、3,3−ビス(p−ジメチルアミノフェニル)−6−ジメチルアミノフタリド(別名クリスタルバイオレットラクトン)、3,3−ビス(p−ジメチルアミノフェニル)−6−ジエチルアミノフタリド、3,3−ビス(p−ジメチルアミノフェニル)−6−クロルフタリド、3,3−ビス(p−ジブチルアミノフェニル)フタリド、3−シクロヘキシルアミノ−6−クロルフルオラン、3−ジメチルアミノ−5,7−ジメチルフルオラン、3−ジエチルアミノ−7−クロロフルオラン、3−ジエチルアミノ−7−メチルフルオラン、3−ジエチルアミノ−7,8−ベンズフルオラン、3−ジエチルアミノ−6−メチル−7−クロルフルオラン、3−(N−p−トリル−N−エチルアミノ)−6−メチル−7−アニリノフルオラン、3−ピロリジノ−6−メチル−7−アニリノフルオラン、2−{N−(3′−トリフルオルメチルフェニル)アミノ}−6−ジエチルアミノフルオラン、2−{3,6−ビス(ジエチルアミノ)−9−(o−クロルアニリノ)キサンチル安息香酸ラクタム}、3−ジエチルアミノ−6−メチル−7−(m−トリクロロメチルアニリノ)フルオラン、3−ジエチルアミノ−7−(o−クロルアニリノ)フルオラン、3−ジブチルアミノ−7−(o−クロルアニリノ)フルオラン、3−N−メチル−N−アミルアミノ−6−メチル−7−アニリノフルオラン、3−N−メチル−N−シクロヘキシルアミノ−6−メチル−7−アニリノフルオラン、3−ジエチルアミノ−6−メチル−7−アニリノフルオラン、3−(N,N−ジエチルアミノ)−5−メチル−7−(N,N−ジベンジルアミノ)フルオラン、ベンゾイルロイコメチレンブルー、6′−クロロ−8′−メトキシ−ベンゾインドリノ−ピリロスピラン、6′−ブロモ−3′−メトキシ−ベンゾインドリノ−ピリロスピラン、3−(2′−ヒドロキシ−4′−ジメチルアミノフェニル)−3−(2′−メトキシ−5′−クロルフェニル)フタリド、3−(2′−ヒドロキシ−4′−ジメチルアミノフェニル)−3−(2′−メトキシ−5′−ニトロフェニル)フタリド、3−(2′−ヒドロキシ−4′−ジエチルアミノフェニル)−3−(2′−メトキシ−5′−メチルフェニル)フタリド、3−ジエチルアミノ−6−メチル−7−(2′,4′−ジメチルアニリノ)フルオラン、3−(2′−メトキシ−4′−ジメチルアミノフェニル)−3−(2′−ヒドロキシ−4′−クロル−5′−メチルフェニル)フタリド、3−モルホリノ−7−(N−プロピル−トリフルオロメチルアニリノ)フルオラン、3−ピロリジノ−7−トリフルオロメチルアニリノフルオラン、3−ジエチルアミノ−5−クロロ−7−(N−ベンジル−トリフルオロメチルアニリノ)フルオラン、3−ピロリジノ−7−(ジ−p−クロルフェニル)メチルアミノフルオラン、3−ジエチルアミノ−5−クロル−7−(α−フェニルエチルアミノ)フルオラン、3−(N−エチル−p−トルイジノ)−7−(α−フェニルエチルアミノ)フルオラン、3−ジエチルアミノ−7−(o−メトキシカルボニルフェニルアミノ)フルオラン、3−ジエチルアミノ−5−メチル−7−(α−フェニルエチルアミノ)フルオラン、3−ジエチルアミノ−7−ピペリジノフルオラン、2−クロロ−3−(N−メチルトルイジノ)−7−(p−n−ブチルアニリノ)フルオラン、3−(N−ベンジル−N−シクロヘキシルアミノ)−5,6−ベンゾ−7−α−ナフチルアミノ−4′−ブロモフルオラン、3−ジエチルアミノ−6−メチル−7−メシチジノ−4′,5′−ベンゾフルオラン、3−ジエチルアミノ−6−メチル−7−(2′,4′−ジメチルアニリノ)フルオラン、3−(p−ジメチルアミノフェニル)−3−{1,1−ビス(p−ジメチルアミノフェニル)エチレン−2−イル}フタリド、3−(p−ジメチルアミノフェニル)−3−{1,1−ビス(p−ジメチルアミノフェニル)エチレン−2−イル}−6−ジメチルアミノフタリド、3−(p−ジメチルアミノフェニル)−3−(1−p−ジメチルアミノフェニル−1−フェニルエチレン−2−イル)フタリド、3−(p−ジメチルアミノフェニル−3−(1−p−ジメチルアミノフェニル−1−p−クロロフェニルエチレン−2−イル)−6−ジメチルアミノフタリド、3−(4′−ジメチルアミノ−2′−メトキシ)−3−(1″−p−ジメチルアミノフェニル−1″−p−クロロフェニル−1″,3″−ブタジエン−4″−イル)ベンゾフタリド、3−(4′−ジメチルアミノ−2′−ベンジルオキシ)−3−(1″−p−ジメチルアミノフェニル−1″−フェニル−1″,3″−ブタジエン−4″−イル)ベンゾフタリド、3−ジメチルアミノ−6−ジメチルアミノ−フルオレン−9−スピロ−3′−(6′−ジメチルアミノ)フタリド、3,3−ビス{2−(p−ジメチルアミノフェニル)−2−(p−メトキシフェニル)エテニル}−4,5,6,7−テトラクロロフタリド、3−ビス{1,1−ビス(4−ピロリジノフェニル)エチレン−2−イル}−5,6−ジクロロ−4,7−ジブロモフタリド、ビス(p−ジメチルアミノスチリル)−1−ナフタレンスルホニルメタン、3−(N−メチル−N−プロピルアミノ)−6−メチル−7−アニリドフルオラン、3−ジエチルアミノ−6−メチル−7−アニリノフルオラン、3,6−ビス(ジメチルアミノ)フルオランスピロ(9,3′)−6′−ジメチルアミノフタリド、3−ジエチルアミノ−6−クロル−7−アニリノフルオラン、3−N−エチル−N−(2−エトキシプロピル)アミノ−6−メチル−7−アニリノフルオラン、3−N−エチル−N−テトラヒドロフルフリルアミノ−6−メチル−7−アニリノフルオラン、3−ジエチルアミノ−6−メチル−7−メシチジノ−4′,5′−ベンゾフルオラン、3−N−メチル−N−イソブチル−6−メチル−7−アニリノフルオラン、3−N−エチル−N−イソアミル−6−メチル−7−アニリノフルオラン等を挙げることができる。
その顕色剤の具体例としては、4,4′−イソプロピリデンビスフェノール、3,4′−イソプロピリデンビスフェノール、4,4′−イソプロピリデンビス(o−メチルフェノール)、4,4′−セカンダリーブチリデンビスフェノール、4,4′−イソプロピリデンビス(o−ターシャリーブチルフェノール)、4,4′−シクロヘキシリデンジフェノール、4,4′−イソプロピリデンビス(2−クロロフェノール)、2,2′−メチレンビス(4−メチル−6−ターシャリーブチルフェノール)、2,2′−メチレンビス(4−エチル−6−ターシャリーブチルフェノール)、4,4′−ブチリデンビス(6−ターシャリーブチル−2−メチル)フェノール、1,1,3−トリス(2−メチル−4−ヒドロキシ−5−ターシャリーブチルフェニル)ブタン、1,1,3−トリス(2−メチル−4−ヒドロキシ−5−シクロヘキシルフェニル)ブタン、4,4′−チオビス(6−ターシャリーブチル−2−メチル)フェノール、4,4′−ジフェノールスルホン、4,2′−ジフェノールスルホン、4−イソプロポキシ−4′−ヒドロキシジフェニルスルホン、4−ベンジロキシ−4′−ヒドロキシジフェニルスルホン、4,4′−ジフェノールスルホキシド、P−ヒドロキシ安息香酸イソプロピル、P−ヒドロキシ安息香酸ベンジル、プロトカテキュ酸ベンジル、没食子酸ステアリル、没食子酸ラウリル、没食子酸オクチル、1,7−ビス(4−ヒドロキシフェニルチオ)−3,5−ジオキサヘプタン、1,5−ビス(4−ヒドロキシフェニルチオ)−3−オキサヘプタン、1,3−ビス(4−ヒドロキシフェニルチオ)−プロパン、2,2′−メチレンビス(4−エチル−6−ターシャリーブチルフェノール)、1,3−ビス(4−ヒドロキシフェニルチオ)−2−ヒドロキシプロパン、N,N′−ジフェニルチオ尿素、N,N′−ジ(m−クロロフェニル)チオ尿素、サリチルアニリド、5−クロロ−サリチルアニリド、サリチル−o−クロロアニリド、2−ヒドロキシ−3−ナフトエ酸、チオシアン酸亜鉛のアンチピリン錯体、2−アセチルオキシ−3−ナフトエ酸の亜鉛塩、2−ヒドロキシ−1−ナフトエ酸、1−ヒドロキシ−2−ナフトエ酸、ヒドロキシナフトエ酸の亜鉛、アルミニウム、カルシウム等の金属塩、ビス−(4−ヒドロキシフェニル)酢酸メチルエステル、ビス−(4−ヒドロキシフェニル)酢酸ベンジルエステル、4−{β−(p−メトキシフェノキシ)エトキシ}サリチル酸、1,3−ビス(4−ヒドロキシクミル)ベンゼン、1,4−ビス(4−ヒドロキシクミル)ベンゼン、2,4′−ジフェノールスルホン、3,3′−ジアリル−4,4′−ジフェノールスルホン、α,α−ビス(4−ヒドロキシフェニル)−α−メチルトルエンチオシアン酸亜鉛のアンチピリン錯体、テトラブロモビスフェノールA、テトラブロモビスフェノールS、4,4′−チオビス(2−メチルフェノール)、3,4−ヒドロキシ−4′−メチル−ジフェニルスルホン、4,4′−チオビス(2−クロロフェノール)等が挙げられる。
このような結合剤としては、例えば、ポリビニルアルコール、澱粉及びその誘導体、メトキシセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、カルボキシメチルセルロース、メチルセルロース、エチルセルロース等のセルロース誘導体、ポリアクリル酸ソーダ、ポリビニルピロリドン、アクリルアミド/アクリル酸エステル共重合体、アクリルアミド/アクリル酸エステル/メタクリル酸三元共重合体、スチレン/無水マレイン酸共重合体アルカリ塩、イソブチレン/無水マレイン酸共重合体アルカリ塩、ポリアクリルアミド、アルギン酸ソーダ、ゼラチン、カゼイン等の水溶性高分子の他、ポリ酢酸ビニル、ポリウレタン、ポリアクリル酸、ポリアクリル酸エステル、ポリメタクリル酸エステル、ポリブチルメタクリレート、塩化ビニル/酢酸ビニル共重合体、エチレン/酢酸ビニル共重合体等のエマルジョンやスチレン/ブタジエン共重合体、スチレン/ブタジエン/アクリル系共重合体等のラテックス類等を挙げることができる。
その填料の具体例としては、ステアリン酸、ベヘン酸等の脂肪酸類、ステアリン酸アミド、パルミチン酸アミド等の脂肪酸アミド類、ステアリン酸亜鉛、ステアリン酸アルミニウム、ステアリン酸カルシウム、パルミチン酸亜鉛、ベヘン酸亜鉛等の脂肪酸金属塩類、p−ベンジルビフェニル、ターフェニル、トリフェニルメタン、p−ベンジルオキシ安息香酸ベンジル、β−ベンジルオキシナフタレン、β−ナフトエ酸フェニルエステル、1−ヒドロキシ−2−ナフトエ酸フェニルエステル、1−ヒドロキシ−2−ナフトエ酸メチルエステル、ジフェニルカーボネート、テレフタル酸ジベンジルエステル、テレフタル酸ジメチルエステル、1,4−ジメトキシナフタレン、1,4−ジエトキシナフタレン、1,4−ジベンジルオキシナフタレン、1,2−ビス(フェノキシ)エタン、1,2−ビス(3−メチルフェノキシ)エタン、1,2−ビス(4−メチルフェノキシ)エタン、1,4−ビス(フェノキシ)ブタン、1,4−ビス(フェノキシ)−2−ブテン、1,2−ビス(4−メトキシフェニルチオ)エタン、ジベンゾイルメタン、1,4−ビス(フェニルチオ)ブタン、1,4−ビス(フェニルチオ)−2−ブテン、1,2−ビス(4−メトキシフェニルチオ)エタン、1,3−ビス(2−ビニルオキシエトキシ)ベンゼン、1,4−ビス(2−ビニルオキシエトキシ)ベンゼン、p−(2−ビニルオキシエトキシ)ビフェニル、p−アリールオキシビフェニル、p−プロパギルオキシビフェニル、ジベンゾイルオキシメタン、1,3−ジベンゾイルオキシプロパン、ジベンジルジスルフィド、1,1−ジフェニルエタノール、1,1−ジフェニルプロパノール、p−(ベンジルオキシ)ベンジルアルコール、1,3−ジフェノキシ−2−プロパノール、N−オクタデシルカルバモイル−p−メトキシカルボニルベンゼン、N−オクタデシルカルバモイルベンゼン、蓚酸ジベンジルエステル、1,5−ビス(p−メトキシフェニルオキシ)−3−オキサペンタン等が挙げられる。
この場合、これらの層を構成する成分としては、上記の填料、結合剤、熱可融性物質、界面活性剤等を用いることができる。さらに、保護層上及び保護層を設けない場合は直接感熱記録層の上に、印刷画像を形成することができ、印刷インクとしては、例えば、UV硬化性インクが用いられる。
また、インク受容層に用いる耐水化剤の具体例としては、例えば、ホルムアルデヒド、グリオキザール、クロムミョウバン、メラミン、メラミン−ホルムアルデヒド樹脂、ポリアミド樹脂、ポリアミド−エピクロルヒドリン樹脂等が挙げられる。この耐水化剤と水溶性樹脂の割合もブロッキング性に関わり、その含有重量比(固形分)は、水溶性樹脂1に対して、耐水化剤0.3〜0.5が好ましい。
このようにインク受容層はフィラー及び水溶性樹脂を、またさらに、水溶性樹脂と耐水化剤を特定の比率で含有させて形成させるが、さらに、インク受容層の表面をキャレンダーなどにより、平滑度500秒以上に処理することにより、上記フィラーによる効果に加えて印字品質を一層向上させることができる。
これらの中間層及び/又はアンダーコート層を設ける場合には、断熱性であることが好ましく、このような層を設けることによって感熱発色層の熱感度が向上し、かつ熱活性化時における感熱発色層の地肌発色が防止でき、熱活性時の熱エネルギーを効率よく活用することができる。上記の中間層及び/又はアンダーコート層が断熱性である場合は、以下、断熱層と言う。
断熱層としては、熱可塑性樹脂を殼としてなる中空度30〜95%程度の微小中空粒子又はポーラスな顔料を用いた非発泡性断熱層及び発泡性フィラーを用いた発泡性断熱層が挙げられる。
この微小中空粒子の平均粒子径は、0.2〜20μmのものが好ましく、より好ましくは0.5〜10μmの微小中空粒子が好ましい。
この平均粒子径(粒子外径)が0.2μmより小さいものは、技術的に中空にするのが難しいことや断熱層の役割が不充分となる。
また、逆に20μmより大きいものは、塗布乾燥後の表面の平滑性が低下するため、熱活性粘着剤層の塗布が不均一になり、さらに均一にするために必要量以上の熱活性粘着剤を塗布しなければならない。
従って、このような微小中空粒子の分布は、粒子径が上記の範囲にあると同時に、バラツキの少ない分布スペクトラムの均一なものが望ましい。
さらに、本発明において、プラスチック球状中空粒子は、中空度が30%以上のものが使用できるが、50%以上のものがより好ましい。
中空度が30%未満のものは、断熱性が不充分なため、熱エネルギーが基材を通じて外へ放出され、粘着剤活性化の熱の効率が悪くなるので望ましくない。
ここでいう中空度とは、中空粒子の外径と内径の比であり、下記式(1)で表示されるものである。
本発明の非発泡性断熱層を形成させるには、上記の微小中空粒子やポーラスな顔料をバインダーと共に水に分散し、これを基材上に塗布し、乾燥することによって得られる。
この場合、微小中空粒子の塗布量は支持体1m2当たり少なくとも1g以上であり、さらに好ましくは2〜15g程度が好ましい。
また、バインダー樹脂の塗布量は、断熱層を基材に強く結合させるに足る量でよく、通常は、該微小中空粒子とバインダー樹脂との合計量に対して、2〜50重量%である。
その具体例としては、水溶性高分子として例えば、ポリビニルアルコール、澱粉及びその誘導体、メトキシセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、カルボキシメチルセルロース、メチルセルロース、エチルセルロース等のセルロース誘導体、ポリアクリル酸ソーダ、ポリビニルピロリドン、アクリルアミド/アクリル酸エステル共重合体、アクリルアミド/アクリル酸エステル/メタクリル酸三元共重合体、スチレン/無水マレイン酸共重合体アルカリ塩、イソブチレン/無水マレイン共重合体アルカリ塩、ポリアクリルアミド、アルギン酸ソーダ、ゼラチン、カゼイン等が挙げられる。また、水性高分子エマルジョンとしては、スチレン/ブタジエン共重合体、スチレン/ブタジエン/アクリル系共重合体等のラテックスや酢酸ビニル樹脂、酢酸ビニル/アクリル酸共重合体、スチレン/アクリル酸エステル共重合体、アクリル酸エステル樹脂、ポリウレタン樹脂等のエマルジョン等が挙げられる。
このプラスチックフィラーの殼となる熱可塑性樹脂としては、ポリスチレン、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリ酢酸ビニル、ポリアクリル酸エステル、ポリアクリロニトリル、ポリブタジエン、又はそれらの共重合体が挙げられる。また、殼内に含まれる発泡剤としては、プロパンやブタンその混合物等が一般的に用いられる。
プラスチックフィラーの塗布量は、支持体1m2に対し未発泡フィラーとして、少なくとも1g以上であり、好ましくは2〜5g程度である。
また、結着剤の使用量は、発泡性断熱層を支持体上に対し強く結着させるような量であればよく、通常は、未発泡フィラーと結着剤の合計量に対し、5〜50重量%である。
また、加熱発泡温度は、フィラーの殼を構成する熱可塑性樹脂を軟化させる温度である。
発泡倍率は、通常、2〜4倍、好ましくは2〜3倍程度であり、上記の発泡が達成されるように適宜、選択される。
この場合、フィラーとしては、例えば、炭酸カルシウム、シリカ、酸化亜鉛、酸化チタン、水酸化アルミニウム、水酸化亜鉛、硫酸バリウム、クレー、タルク、表面処理されたカルシウムやシリカ等の無機系微粉末の他、尿素−ホルマリン樹脂、スチレン/メタクリル酸共重合体、ポリスチレン樹脂等の有機系の微粉末を挙げることができ、また、熱可融性物質(増感剤)としては、例えば、高級脂肪酸又はそのエステル、アミドもしくは金属塩の他、各種ワックス類、芳香族カルボン酸とアミンとの縮合物、安息香酸フェニルエステル、高級直鎖グリコール、3,4−エポキシ−ヘキサヒドロフタル酸ジアルキル、高級ケトン、p−ベンジルビフェニル他の熱可融性有機化合物等50〜200℃程度の融点を持つものが挙げられる。
なお、以下に示す部及び%は、いずれも重量基準である。
(実施例1)
〔A液〕固体可塑剤分散液
Anisoin(mp105〜108℃) 40.0部
ポリビニルアルコール(30%水溶液) 6.7部
水 53.3部
上記組成からなる混合物を、平均粒径が1.0μmとなるようにサンドミルを用いて分散して分散液〔A液〕を得た。
〔B液〕熱活性粘着剤分散液
メチルメタアクリレート−ブチルアクリレート共重合体エマルジョン
(Tg−60℃,不揮発分50%) 10部
重合ロジンエマルジョン(軟化点145℃,不揮発分50%) 6部
固体可塑剤分散液〔A液〕 37.5部
上記組成からなる熱活性粘着剤分散液〔B液〕を80g/m2の片面コート紙の裏面に乾燥重量16g/m2となるように塗布乾燥し、熱活性粘着シートを得た。
実施例1において〔A液〕の代わりに下記C液を用いた以外は実施例1と同様にして、熱活性粘着シートを得た。
〔C液〕固体可塑剤分散液
Anisoin(mp105〜108℃) 40.0部
ポリビニルアルコール(30%水溶液) 6.7部
水 53.3部
上記組成からなる混合物を、平均粒径が0.4μmとなるようにサンドミルを用いて分散して分散液〔C液〕を得た。
実施例2において〔C液〕のAnisoinの代わりにDeoxyanisoin(mp109.5℃)を用いた以外は実施例2と同様にして、熱活性粘着シートを得た。
実施例2において〔C液〕のAnisoinの代わりに1−ジヒドロキシ−2−ナフトエ酸フェニル(mp94〜96℃)を用いた以外は実施例2と同様にして、熱活性粘着シートを得た。
実施例2において〔C液〕のAnisoinの代わりに安息香酸−3−ヒドロキシフェニル(mp135℃)を用いた以外は実施例2と同様にして、熱活性粘着シートを得た。
[D液]非発泡性断熱層形成用塗液
微小中空粒子分散体(塩化ビニリデン/
アクリロニトリルを主体とする共重合樹脂) 30部
(固形分濃度32%、平均粒子径5μm、中空度92%)
スチレン/ブタジエン共重合体ラテックス 10部
水 60部
上記組成からなる混合物を攪拌分散して非発泡性断熱層形成用塗液[D液]を調製した。
[E液]発色剤分散液
3−ジ−n−ブチルアミノ−6−メチル−7−アニリノフルオラン 20部
ポリビニルアルコール(10%水溶液) 10部
水 70部
[F液]顕色剤分散液
4−イソプロポキシ−4′−ヒドロキシジフェニルスルホン 10部
ポリビニルアルコ−ル(10%水溶液) 25部
炭酸カルシウム 15部
水 50部
上記組成からなる混合物を、それぞれ平均粒径が1.5μm程度となるようにサンドミルを用いて分散して[E液]と[F液]を調製し、次に[E液]:[F液]=1:8となるように混合攪拌して感熱発色層[G液]を得た。上記[D液]を、基材の表面に乾燥後重量が4g/m2となるように塗布乾燥して非発泡性断熱層を設けた。
この上に、上記[F液]を乾燥後重量が5g/m2となるように塗布乾燥して感熱発色層を設けた後に、さらに王研式平滑度が2000秒になるようにスーパーキャレンダー処理して感熱発色層塗布済み紙を得た。
実施例2の片面コ−ト紙の代わりに、上記感熱発色層塗布済み紙を使用した以外は、実施例2と同様にして熱活性粘着シートを得た。
〔A´液〕固体可塑剤分散液
Anisoin(mp105〜108℃) 20.0部
Deoxyanisoin(mp109.5℃) 20.0部
ポリビニルアルコール(30%水溶液) 6.7部
水 53.3部
上記組成からなる混合物を、平均粒径が0.45μmとなるようにサンドミルを用いて分散して分散液〔A´液〕を得た。
〔B´液〕熱活性粘着剤分散液
メチルメタアクリレート−ブチルアクリレート共重合体エマルジョン
(Tg−60℃,不揮発分50%) 10部
重合ロジンエマルジョン(軟化点145℃,不揮発分50%) 6部
固体可塑剤分散液〔A´液〕 37.5部
上記組成からなる熱活性粘着剤分散液〔B´液〕を80g/m2の片面コート紙の裏面に乾燥重量16g/m2となるように塗布乾燥し、熱活性粘着シートを得た。
実施例1において〔A液〕の代わりに下記C´液を用いた以外は実施例1と同様にして、熱活性粘着シートを得た。
〔C´液〕固体可塑剤分散液
Anisoin(mp105〜108℃) 40.0部
ポリビニルアルコール(30%水溶液) 6.7部
水 53.3部
上記組成からなる混合物を、平均粒径が0.6μmとなるようにサンドミルを用いて分散して分散液〔C´液〕を得た。
〔G液〕固体可塑剤分散液
安息香酸−3−ヒドロキシフェニル(mp135℃) 25.0部
1−ジヒドロキシ−2−ナフトエ酸フェニル(mp94〜96℃)
20.0部
ポリビニルアルコール(30%水溶液) 6.7部
水 53.3部
上記組成からなる混合物を、平均粒径が0.42μmとなるようにサンドミルを用いて分散して分散液〔A´液〕を得た。
〔H液〕熱活性粘着剤分散液
メチルメタアクリレート−ブチルアクリレート共重合体エマルジョン
(Tg−60℃,不揮発分50%) 10部
重合ロジンエマルジョン(軟化点145℃,不揮発分50%) 6部
固体可塑剤分散液〔G液〕 37.5部
上記組成からなる熱活性粘着剤分散液〔H液〕を80g/m2の片面コート紙の裏面に乾燥重量16g/m2となるように塗布乾燥し、熱活性粘着シートを得た。
実施例1において、〔A液〕のAnisoinをフタル酸ジシクロヘキシルに代えたものを用いた以外は実施例1と同様にして、熱活性粘着シートを得た。
実施例1において、〔A液〕のAnisoinをフタル酸ジフェニルに代えたものを用いた以外は実施例1と同様にして、熱活性粘着シートを得た。
比較例1の片面コート紙の代わりに、上記感熱発色層塗布済み紙を使用した以外は、比較例1と同様にして、熱活性粘着シートを得た。
〔I液〕固体可塑剤分散液
安息香酸−3−ヒドロキシフェニル(mp135℃) 50.0部
ポリビニルアルコール(30%水溶液) 8.3部
水 66.7部
上記組成からなる混合物を、平均粒径が0.40μmとなるようにサンドミルを用いて分散して分散液〔G液〕を得た。
〔J液〕熱活性粘着剤分散液
メチルメタアクリレート−ブチルアクリレート共重合体エマルジョン
(Tg−60℃,不揮発分50%) 10部
重合ロジンエマルジョン(軟化点145℃,不揮発分50%) 3部
固体可塑剤分散液〔I液〕 70.0部
上記組成からなる熱活性粘着剤分散液〔J液〕を80g/m2の片面コート紙の裏面に乾燥重量16g/m2となるように塗布乾燥し、熱活性粘着シートを得た。
本発明の熱活性粘着シートを4.0cm×9.0cmの長方形にカットし、大倉電気製感熱印字装置TH−PMDを用いて、ヘッド条件0.54mJ/dot、印字スピード4ms/line、プラテン圧6kgf/lineの条件にて熱活性粘着層を熱活性化させる。
次いで、被着体(ポリオレフィンラップ)に加圧2kgのゴムローラーで長手方向に貼り付けて、1分後に剥離角度180度、剥離速度300mm/minの条件で剥離させる。そのときの粘着力の抵抗値を数値で示した。
なお単位はgf/25mmである。この試験を低温環境(0℃、15%)、常温環境(22℃、65%)、高温環境(40℃,Dry)の各環境で実施した。
同一サンプルの感熱記録層の保護層面と熱活性粘着剤層面とを接触させ、200g/cm2の圧力で50℃、Dry条件下で24時間試験した後、室温で放置後サンプルを剥し、そのときのブロッキング性を表1のようなランクで評価した。表2にその結果を表わす。
Claims (11)
- 該熱活性粘着剤中の固体可塑剤の体積平均粒子径が、0.5μm以下の固体微粒子であることを特徴とする請求項1に記載の熱活性粘着剤。
- 該熱活性粘着剤中の固体可塑剤の含有率が、25〜80重量%であることを特徴とする請求項1または2に記載の熱活性粘着剤。
- 該熱活性粘着剤中の粘着付与剤が、ロジン系エステル樹脂、テルペン樹脂、芳香族変性テルペン樹脂、テルペンフェノール樹脂又は水素添加テルペン樹脂から選ばれる少なくとも1種以上用いることを特徴とする請求項1乃至3の何れかに記載の熱活性粘着剤。
- 請求項1乃至4の何れかに記載の熱活性粘着剤からなる層を基材の片面に設けてなることを特徴とする熱活性粘着シート。
- 該熱活性粘着剤中の(c)固体可塑剤の体積平均粒子径が、0.5μm以下の固体微粒子であることを特徴とする請求項5に記載の熱活性粘着シート。
- 該熱活性粘着剤中の(c)固体可塑剤の含有率が、25〜80重量%であることを特徴とする請求項5または6に記載の熱活性粘着シート。
- 該熱活性粘着剤中の粘着付与剤が、ロジン系エステル樹脂、テルペン樹脂、芳香族変性テルペン樹脂、テルペンフェノール樹脂又は水素添加テルペン樹脂から選ばれる少なくとも1種以上用いることを特徴とする請求項5乃至7の何れかに記載の熱活性粘着シート。
- 該熱活性粘着剤層の反対面にロイコ染料と顕色剤を主成分とする感熱記録層を設けることを特徴とする請求項5乃至8の何れかに記載の熱活性粘着シート。
- 該熱活性粘着剤層と基材との間に、微小中空粒子とバインダーを主成分とする中間層が設けることを特徴とする請求項5乃至9の何れかに記載の熱活性粘着シート。
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