JP2007045861A - 圧着はがき用接着剤 - Google Patents

Abstract

【課題】実用性があり使用法が容易な圧着はがき用接着剤を提供する。
【解決手段】接着剤Ａは軟化温度１１０±４℃の炭化水素系樹脂（シクロオレフィンとエチレンの共重合体）を主成分（含有量９０％以上）とする粉体であり、ＷＡＸを１〜９質量％含有する炭化水素系樹脂９０質量％以上と帯電制御剤０．３〜３質量％とをミキサーにて混合した後、二軸スクリュー混練機にて温度をかけながら混練を行い、この混練物を機械式粉砕機にて２ｍｍ程度にまで粉砕した後、気流式粉砕機にてさらに微粒子にまで粉砕し、適切な粒子径に分級を行い、この混練粉砕物に、シリコンオイル又はアルキルジシラザンにて表面処理済みのシリカ微粒子０．１〜５質量％（対混練粉砕品）及びアルミナを外添して作製される。軟化温度は１０６℃、平均粒径は（体積Ｄ５０）９．０μｍである。
【選択図】 図１

Description

本発明は、圧着はがき用接着剤に関する。

従来、特定の個人のみへ文字情報を伝達するために、一般に、文字記載物を封書の形態にし、開封後に始めて当該個人が文字情報を確認できるようにしていた。
近年、個人情報保護が厳しく問われるようにもなり、各種事業所等では、例えば、個人の各種データ、成績表、給与明細書等の個人情報は、これを文字記載物の内部の印字箇所に記録して、印字箇所の周縁部もしくは文字記載物の全面を接着や圧着により封筒状やカード状にして配布したりしている。

このうち、はがきサイズのカード状のものは圧着はがきと呼ばれており、通常の郵便はがきと同じ料金で利用できることから、情報提供者側の利便性が高い印字（印刷）情報秘匿システムとして、広告宣伝のダイレクトメール等にも汎用されている。

このような圧着はがき等による印字情報秘匿システムを利用するには、従来、専門の製造業者に委託するか、高価な圧着はがき等製造・印刷装置を導入するかして秘匿情報を作成していた。

これらの圧着はがき等製造・印刷装置を用いて秘匿情報を作成するには、接着剤を情報印字の後に塗布する方法や、情報印字の前に塗布する方法等があるが、いずれにしても秘匿情報を大量に作成するという前提が必須であり高価であった。

また、そのような製造業者への委託は、個人情報の流出の問題も潜在的に存在しており好ましい秘匿情報の作成方法とはいえない。
ところで、近年、パソコンやプリンタの発達と相侯って、小規模事業所や個人でも利用できるように、少量単位でも簡易に圧着はがきを作成できるようにしたものも提案されている。

例えば、感圧接着剤を予め塗布した剥離紙付きはがき用紙が販売されている。これは、２つ折り内部の印字面に所定の文字情報等を印字後に、感圧接着剤部分を圧着して投函用の圧着はがきを完成させるものである。

また、例えば、粘着フイルムとはがき用紙を一組にしたものが販売されている。これは、２つ折り内部の印字面に所定の文字情報等を印字後に、２つ折り内部に粘着フイルムを挟むようにして圧着して、投函用の圧着はがきを作成できるようにしたものである。

しかしながら、これでもコスト高は避けられず、取り扱いが煩雑であり、個人的に数枚の圧着はがきを作成するのなら良いが、ある程度の枚数単位で、安価で、迅速に、且つ対需要即応体制で作成できるものではない。

そこで、粘着剤を内包したマイクロカプセルから成るトナー状粘着剤を静電印刷法により基材の表面に転写してフラッシュ定着させ、接着時には圧力によりマイクロカプセルを破壊しカプセル内の粘着剤を浸出させるようにして、圧着はがきを容易に作成できるとする提案がなされている。また、この提案では、粘着剤を溶融、混練、粉砕した粉砕トナーも示唆されている。（例えば、特許文献１参照。）

また、事務用プリンタや複写機の交換用の印字用カートリッジに圧着用物質を入れて、それら事務用プリンタ又は複写機による印字作業と同様の操作で圧着用物質を官製はがきや封筒に塗布し、その後、圧着専用機にかけるようにし、圧着専用機にかけるところまでを１台のプリンタ又は複写機で出来るとする提案がなされている。また、この提案では、二つ折りの片面、三つ折の中央両面に圧着用物質を塗布することが示唆されている。（例えば、特許文献２参照。）

また、感熱接着剤を含むトナーを用い、電子写真方式により画像を対需要即応式で作成する方法が提案されている。この提案では、感熱接着剤の軟化温度は電子写真方式用のトナーの結着樹脂の軟化温度よりも高くなるように構成し、また、感熱接着剤の電子写真方式用トナーに占める割合を５〜６０重量％とし、また、感熱接着剤の組成は熱接着性樹脂、ホットメルト及びワックス類からなる群より選ばれる１種類以上を含むようにすることが提案されている。（例えば、特許文献３参照。）
特開平０９−１０４８４９号公報（段落０００５、００１４、図１、図３、図６） 特開２０００−００６５５３号公報（要約、図なし） 特開２００４−１２６２３１号公報（段落００８５〜００８７、図なし）

しかしながら、特許文献１の技術は、マイクロカプセル式のトナーについては構成及び組成について記載されてはいるが、粉砕トナーについては単なる思い付き程度に示唆されているのみであり、具体的な組成、製法、及び用法についての記載がなく、これでは、この分野の当業者といえども有用な粉砕トナーを作成することは勿論、試作することさえ出来ない。

また、特許文献２の技術は、圧着専用機にかける前までの官製はがきや封筒による印字情報秘匿書類を作成するものであり、投函用に完成するには圧着専用機にかけなければならない点で利便性と経済性に欠けるものであり、また対需要即応性には程遠いものと言わざるを得ない。

また、特許文献３の技術では、単に感熱接着剤の軟化温度が電子写真方式用のトナーの結着樹脂の軟化温度よりも高く設定されているというのみで、感熱接着剤を含むトナーの詳細な処方等の説明はない。

ところで、対需要即応性のある圧着はがきの作成方法としては、個人的にも使用できる小型の電子写真式プリンタのトナーカートリッジに収容して使用可能な粉体接着剤を具体的に実現し、その粉体接着剤を現像、転写及び定着によって同プリンタで可変情報を印字（又は印刷、以下同様）した紙面に塗布できればよいと考えられる。

但し、そのように印字後の用紙に対する接着剤の塗布を電子写真式プリンタを用いて行うものとすると、粉体接着剤は通常のトナーとほぼ同様の形態のものでないと、接着剤として塗布（現像、転写、及び定着）は出来ないと考えられる。

しかしながら、トナー状の圧着はがき用粉体接着剤は、従来の提案技術である上記の各特許文献には思い付き程度に示唆されてはいるものの、既に述べたように具体的な材料処方も具体的な用法も開示されていない。

また、そのようなトナー状の圧着はがき用粉体接着剤は今日まで市場に流通もしていない。流通している圧着はがき用粉体接着剤は液状または粘着シート状のものだけである。
そこで、本発明者は、上記従来の提案技術が示唆するところに基づいて、プリンタを用いて塗布できることを前提としたトナー状の接着剤（熱可塑性樹脂粉体）を試作してみることにした。

図５は、プリンタ又は複写機を用いて塗布できることを前提として試作されたトナー状接着剤の材料処方を示す図表である。同図に示すように、トナー状接着剤の材料処方では、結着樹脂として、ポリエステルを約９５％、帯電制御剤として、ＬＲ１４７を約２％、ワックスとして、ｐｐを約２％とした。

尚、上記の材料処方は、圧着はがき用接着剤であること、及びプリンタを用いて塗布できること（つまりトナーと類似した粉体性質を持っていること）の両条件を満たすものとの考えに基づいて処方したものであり、ポリエステルは現在プリンタのトナーとして主に使用されている結着樹脂材料である。

次に、これらの材料を、三井鉱山製へンシェルミキサーＦＭ２０にて混合し、二軸連続混練機により混練した。その後、粗砕、粉砕、分級、を経て、最後にヘンシェルミキサーにて疎水性シリカと混合し、中心粒径９μｍのトナーと類似の粉体を得た。

この粉体を、粉体接着剤として感光体ドラムに現像し、往復はがきの折り合わせ面に転写し、定着させて、用紙を取り出し、圧着専用機にかけて貼り合わせた。このとき、貼り合わせる貼り付けローラの設定温度を、１２０℃、１３０℃、１４０℃、１５０℃の４段階に分けて設定し、それぞれの設定温度において貼り合わせた圧着はがきを作成した。

この圧着はがきの貼り付けに上記のように圧着専用機を用い、貼り付けローラの温度設定に通常のトナーの溶融温度よりも高い温度が含まれているのは、それぞれ従来の提案技術の示唆に応じたものである。

図６は、上記設定温度ごとに作成された圧着はがきを評価した結果を示す図表である。尚、同図表に示す剥離力は、圧着はがきの貼り付け部を剥離する際の力の強さであり、文字オフセットは、圧着はがきの貼り付け部を開封（剥離）したとき、可変情報印字トナーが、もともと印字されていた面から脱離して接着対面へ転移して付着してしまうという現象を示している。また、「×」は評価結果が悪かったことを示している。

同図表から明らかなように、上記のように作成された接着剤では、はがきが貼りつく接着力（＝剥離力）の温度設定領域（１４０℃、１５０℃）においては、文字オフセットが発生するという問題があることが判明した。

つまり、先行技術が示唆する範囲で作成された接着剤（軟化温度がトナーの結着樹脂の軟化温度よりも高い接着剤）では、通常トナーで可変情報を印字後に接着剤単体で印字面に塗布を行った場合、又は感熱接着剤を含むトナーで可変情報の画像を形成した場合、その後の接着剤による接着を実現するための加熱によって、紙面に定着されていたトナーが再溶融してしまい、文字オフセットが発生する。

この文字オフセット現象は、熱圧着で軟化溶融した可変情報印字トナーと接着剤の両者が共に強く結着し、はがきを開封するとき可変情報印字トナーが対向面の接着剤に強く引っ張られ、その力が紙と可変情報印字トナーとの接着力を凌いで、可変情報印字トナーが対向面側に転移することによって起こると考えられる。

従って、十分な接着力と良好な剥離性を持ち且つ文字オフセットのない粉体接着剤の作製に当たっては更なる何らかの工夫が必要である、ということが判明する。
本発明の課題は、上記従来の実情に鑑み、実用性があり使用法が容易な圧着はがき用接着剤を提供することである。

本発明の圧着はがき用接着剤は、炭化水素系樹脂を主成分として含んで構成される。上記炭化水素系樹脂は、例えば、シクロオレフィンとエチレンの共重合体で構成される。
この場合、この圧着はがき用接着剤は、例えば、上記シクロオレフィンとエチレンの共重合体を主成分として９０％以上含んで構成される。

上記シクロオレフィンとエチレンの共重合体は、例えば、軟化温度が１１０±４℃であるのが好ましい。
また、圧着はがき用接着剤は、平均粒径が体積Ｄ５０で９．０μｍであるのが好ましい。

本発明によれば、印字に使用しているトナーとは相溶性の低い成分を主成分として接着剤を構成するので、圧着はがき用の接着剤として用いると非画像移り性が良好な圧着はがきを作製することができる。

以下、本発明の実施の形態を図面を参照しながら説明する。
（実施形態１）
前述したトナー状の熱可塑性樹脂粉体からなる接着剤において、接着力が強すぎて紙破れが発生したり文字移りがするなどの不具合を防ぐためには、可変情報印字トナー（以下、単に印字用トナーという）と接着剤が溶融の際に一体化しないようにすることが必要であると考えられる。

また、そのためには、接着剤の構成を印字トナーの構成と異ならせることが必要であると考えられる。
そして、どのように接着剤の構成を印字トナーの構成と異ならせると良いのかについては、接着剤を印字トナーと相溶性の低い組成にすれば、印字トナーの印字面と印字面の間に印字トナーと相溶性の低い接着剤が存在することになるため、一方の対面側から他方の対面側に印字面のトナー画像が移り難くなると考えた。

この考えのもとに、本発明者は、印字用トナーの組成と異なる組成のトナー状粉体と、これとの比較のために、印字用トナーとほぼ同様の組成からなるトナー状粉体、ただし染料や顔料等の着色材を含まない透明粉体、を作成して、それらの非画像移り性（文字オフセット性）について調査した。ただし、圧着された２枚の印刷物が十分な接着力を持っていることを前提としている。

図１(a) は、一実施の形態として作製された２種類の粉体接着剤の特性を示す図表であり、同図(b) は軟化温度の異なる２種類のトナーを示す図表である。
同図(a) に示す図表には、横欄に左から右へ、２種類の粉体接着剤の内容、軟化温度（℃）、及び平均粒径（体積Ｄ５０、μｍ）を示し、縦欄に上から下へ、接着剤Ａ及び接着剤Ｂを示している。

接着剤Ａは、軟化温度１１０±４℃の炭化水素系樹脂（シクロオレフィンとエチレンの共重合体）を主成分（含有量９０％以上）とする粉体であり、その製造方法は下記の通りである。

先ず、ＷＡＸを１〜９質量％含有する炭化水素系樹脂９０質量％以上と、帯電制御剤０．３〜３質量％とをミキサーにて混合した後、二軸スクリュー混練機にて温度をかけながら混練を行った。

この混練で得られた混練物を、機械式粉砕機にて２ｍｍ程度にまで粉砕した後、気流式粉砕機にてさらに微粒子にまで粉砕し、適切な粒子径に分級を行った。
その後、この混練粉砕物を、シリコンオイル又はアルキルジシラザンにて表面処理済みのシリカ微粒子０．１〜５質量％（対混練粉砕品）及びアルミナを外添し、表記の接着剤Ａを得た。この得られた接着剤Ａの軟化温度は１０６℃で、平均粒径は（体積Ｄ５０）９．０μｍであった。

また、接着剤Ｂは、軟化温度１１０±４℃のポリエステル樹脂を主成分（含有量９０％以上）とする粉体であり、その製造方法は、樹脂としてポリエステル樹脂を使用した以外は上記の接着剤Ａと同様な製造方法で得ることができた。この得られた接着剤Ｂの軟化温度は１１０℃で、平均粒径は（体積Ｄ５０）９．０μｍであった。

また、同図(b) に示すように、可変情報の印字に用いるトナーは、いずれもマゼンタ、シアン、イエロー、及びブラックの４色を揃えて、トナーａとトナーｂの２種類を用意した。トナーａの軟化温度は１２０±４℃であり、トナーｂの軟化温度は１１０±４℃である。

図２(a),(b),(c) は、上記のトナーａ及びトナーｂを用いてそれぞれについて行った印字手順を示す図である。同図(a) は、上に接着剤無加工の圧着はがき１の表面（外側となる面）２を示し、下にその裏面（内側となる面）３を示している。

この圧着はがき１を、同図(b) に示すように、汎用電子写真式プリンタ４又は圧着装置と接続された専用プリンタ５で、所望の可変情報を印字する。
その結果として、同図(c) の上に示すように、表面２の左側面２−１に宛先の氏名と住所が〒×××−××××、埼玉県・・・、××＿××様、及び差出人の住所が〒×××−××××、埼玉県・・・と印字され、右側面２−２に差出人の名前の○×△株式会社と、その用件（以下破線で示して内容省略）が印字されている。

そして、圧着はがき１の裏面３には、同図(c) の下に示すように、機密とすべき内容として、左側面３−１に挨拶と用件の文章が印字され、右側面３−２に見積り内容が印字されている。

図３(a) 〜(e) は、上記のように裏面に機密の可変情報が印字された圧着はがきを、投函用の圧着はがきとして完成させる手順を示す図である。
図３(a) は、図２(c) の下の図を再掲したものである。

図３(b) はその圧着はがきの裏面に接着剤６（接着剤Ａ又は接着剤Ｂ）が塗布された状態を示す図である
図３(c) は、その接着剤Ａ又はＢが塗布された圧着はがきを、機密可変情報が印字されている裏面を内側にして二つ折りにする状態を示す図である。

図３(d) は、その二つ折りにした圧着はがきを熱圧着する貼り付け工程を模式的に示す図である。
図３(e) は、その貼り付け工程で仕上がった投函可能な状態に完成した圧着はがき１´を示す図である。

尚、同図(b) の印字面への接着剤の塗布では、手作業により粉体の接着剤を印字面に塗布し、これを専用プリンタ５に接続された圧着装置を用い、適宜の温度調整を行って紙面に定着させた。

また、同図(d) に示す貼り付け工程では、汎用電子写真式プリンタ４の定着器又は専用プリンタ５に接続された圧着装置を用いて圧着による貼り付けを行い、圧着熱ローラの温度は１７０℃に設定した。

これにより、圧着はがき１の機密可変情報が印字された裏面を二つ折りにされた貼り付け面は、十分な接着力を持っているということが確認された。
図４は、上記投函可能な状態に完成した圧着はがき１´の機密可変情報の印字面を剥離したときの、対面への印字画像移りの状態（非画像移り性）を判断した結果を示す図表である。

この非画像移り性の評価では、対面への印字画像の移りが全く見られない場合に評価「◎」、対面への印字画像の移りが殆ど見られない場合に評価「○」、対面への印字画像の移りが明らかにある場合に評価「×」とした。

同図表に示すように、印字トナーａ又はｂによる印字と、その印字面に塗布された接着剤Ａ又はＢとの組み合わせは、試験１から試験４まで４通り出来る。
試験１では、接着剤Ａをトナーａの印字面に塗布する組み合わせであり、評価は「◎」であった。

試験２では、接着剤Ａをトナーｂの印字面に塗布する組み合わせであり、評価は「○」であった。
試験３では、接着剤Ｂをトナーａの印字面に塗布する組み合わせであり、評価は「×」であった。

試験４では、接着剤Ｂをトナーｂの印字面に塗布する組み合わせであり、評価は「×」であった。
以上の結果を考察すると、試験３と試験４では、接着剤とトナーが同じポリエステル同士であり、したがって相溶性が高く、このため対面への印字画像の移りが生じると考えられる。

これに対して、試験１と試験２では、接着剤とトナーが炭化水素系樹脂とポリエステルであり、したがって相溶性が低く、このため対面への印字画像の移りが無く、非画像移り性が良好であったと考えられる。

また、接着剤Ａと接着剤Ｂの軟化温度がほぼ同等であるにも関わらず、非画像移り性が全く異なるのは、接着剤を構成している樹脂自体の組成の違いに拠ると考えられる。
また、試験１と試験２とを比較すると、トナーに対して接着剤の軟化温度がより低い方が非画像移り性の向上への効果が大きいと考えられる。

尚、上記実施の形態で、接着剤として粉体を用いたが、これに限ることなく、接着剤は液体、溶液、懸濁液、溶融体などであってもよい。
また、上記実施の形態では、手作業により粉体の接着剤を印字面に塗布したが、これに限ることなく、様々な塗布方法が適用可能である。例えば、電子写真方式、インクジェット方式、トナージェット方式、ソリッドインク方式、グラビア印刷方式、凸版印刷方式、オフセット印刷方式、スクリーン印刷方式などが考えられる。

また、上記実施の形態では、電子写真方式により印字した圧着はがきを圧着しているが、これに限ることなく、印刷物の大きさは適宜の寸法のものを用いてよく、また印刷方式も電子写真方式以外の例えばインクジェット方式、ソリッドインク方式、グラビア印刷方式、凸版印刷方式、オフセット印刷方式、スクリーン印刷方式などが考えられる。

また、上記実施の形態では、シクロオレフィンエチレンの共重合体を主成分とする接着剤を使用したが、これに限ることなく、他の炭化水素系樹脂を主成分としてもよい。例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリプタジュン、ポリスチレン、ポリシクロオレフィン、ポリフェニレン、および上記樹脂の各種置換樹脂、および上記樹脂のモノマー共重合体などが考えられる。

(a) は一実施の形態として作製された２種類の粉体接着剤の特性を示す図表、(b) は軟化温度の異なる２種類のトナーを示す図表である。 (a),(b),(c) は２種類のトナーａ及びトナーｂを用いてそれぞれについて行った印字手順を示す図である。 (a) 〜(e) はトナーａ及びトナーｂを用いて裏面に機密の可変情報が印字された圧着はがきを投函用の圧着はがきとして完成させる手順を示す図である。 投函可能な状態に完成した圧着はがきの機密可変情報の印字面を剥離したときの対面への印字画像移りの状態を判断した結果を示す図表である。 従来技術の示唆に基づきプリンタを用いて塗布できることを前提として試作されたトナー状接着剤の材料処方を示す図表である。 試作されたトナー状接着剤により設定温度ごとに作成された圧着はがきを評価した結果を示す図表である。

符号の説明

１ 圧着はがき
１´ 投函可能な状態に完成した圧着はがき
２ 表面
２−１ 左側面
２−２ 右側面
３ 裏面
３−１ 左側面
３−２ 右側面
４ 汎用電子写真式プリンタ
５ 圧着装置と接続された専用プリンタ
６ 接着剤Ａ又はＢ

Claims (5)

1. 炭化水素系樹脂を主成分として含むことを特徴とする圧着はがき用接着剤。
2. 前記炭化水素系樹脂は、シクロオレフィンとエチレンの共重合体であることを特徴とする請求項１記載の圧着はがき用接着剤。
3. 前記シクロオレフィンとエチレンの共重合体を主成分として９０％以上含むことを特徴とする請求項２記載の圧着はがき用接着剤。
4. 前記シクロオレフィンとエチレンの共重合体は、軟化温度が１１０±４℃であることを特徴とする請求項１又は２記載の圧着はがき用接着剤。
5. 平均粒径が体積Ｄ５０で９．０μｍであることを特徴とする請求項１記載の圧着はがき用接着剤。
   
   

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