JP2007162004A - 感熱性粘着組成物及びその製造方法、並びに感熱性粘着材料 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】熱可塑性樹脂、分散剤、固体可塑剤、及び下記構造式(1)で表される共融化剤を含有する感熱性粘着組成物、及び該感熱性粘着組成物からなる感熱性粘着層を支持体の一方の面上に有する感熱性粘着材料である。
X1及びX2は水素原子、ハロゲン原子、及びアルキル基のいずれかを表す。p及びqは、それぞれ1〜5の整数を表す。
【選択図】なし
Description
また、特許文献10には、熱活性前後に液状の軟化剤を塗布することによって固形可塑剤の再結晶化を遅延化して塗工物の粘着性を延長させることが提案されている。しかし、この提案では、低分子の液状軟化剤を塗布する必要があり、ディレードタック粘着剤としての実用性に問題がある。
<1> 少なくとも熱可塑性樹脂、分散剤、固体可塑剤、及び下記構造式(1)で表される共融化剤を含有することを特徴とする感熱性粘着組成物である。
<2> 構造式(1)で表される共融化剤が、下記構造式(1−1)で表される蓚酸ジベンジルエステルである前記<1>に記載の感熱性粘着組成物である。
<5> 共融化剤の体積平均粒径が、2.0μm以下である前記<1>から<4>のいずれかに記載の感熱性粘着組成物である。
<6> 固体可塑剤が、ベンゾトリアゾール化合物及びトリフェニルホスフィン化合物のいずれかである前記<1>から<5>のいずれかに記載の感熱性粘着組成物である。
<7> 固体可塑剤の体積平均粒径が、2.0μm以下である前記<1>から<6>のいずれかに記載の感熱性粘着組成物である。
<8> 分散剤が、スルホン酸基含有ポリビニルアルコール樹脂を含有する前記<1>から<7>のいずれかに記載の感熱性粘着組成物である。
<9> 粘着付与剤を含有する前記<1>から<8>のいずれかに記載の感熱性粘着組成物である。
<10> 前記<1>から<9>のいずれかに記載の感熱性粘着組成物の製造方法であって、
固体可塑剤及び下記構造式(1)で表される共融化剤を、スルホン酸基含有ポリビニルアルコール樹脂で、それぞれの体積平均粒径が2.0μm以下となるように水中に分散させて固体可塑剤分散液を調製する固体可塑剤分散液調製工程を少なくとも含むことを特徴とする感熱性粘着組成物の製造方法である。
<11> 支持体と、該支持体の一方の面上に前記<1>から<9>のいずれかに記載の感熱性粘着組成物からなる感熱性粘着層とを少なくとも有することを特徴とする感熱性粘着材料である。
<12> 感熱性粘着材料の感熱性粘着層を被着体の貼付面に貼り付けた後2分間経過時における、0〜40℃の環境温度下で測定した粘着力が400gf/40mm以上である前記<11>に記載の感熱性粘着材料である。
<13> 感熱性粘着材料の感熱性粘着層を被着体の貼付面に貼り付けた後2分間経過時における、5〜22℃の環境温度下で測定した粘着力が500gf/40mm以上である前記<11>から<12>のいずれかに記載の感熱性粘着材料である。
<14> 感熱性粘着材料の感熱性粘着層を被着体の貼付面に貼り付けた後1週間経過時における、0〜40℃の環境温度下で測定した粘着力が400gf/40mm以上である前記<11>に記載の感熱性粘着材料である。
<15> 被着体における貼付面の算術平均表面粗さ(Ra)が、0.3μm以上である前記<12>から<14>のいずれかに記載の感熱性粘着材料である。
<16> 被着体における貼付面の算術平均表面粗さ(Ra)が、2μm以上である前記<12>から<15>のいずれかに記載の感熱性粘着材料である。
<17> 支持体と感熱性粘着層との間に中間層を有し、かつ該中間層が、中空粒子及びバインダー樹脂を含有する前記<11>から<16>のいずれかに記載の感熱性粘着材料である。
<18> 支持体における感熱性粘着層を有する面の反対側の面に、記録層を有する前記<11>から<17>のいずれかに記載の感熱性粘着材料である。
<19> 記録層が、感熱記録層、インクジェット記録層、熱転写用インク受容層、及び電子写真記録層のいずれかである前記<18>に記載の感熱性粘着材料である。
<20> 感熱記録層が、少なくともロイコ染料及び顕色剤を含有する前記<19>に記載の感熱性粘着材料である。
<21> ラベル状、シート状、及びロール状のいずれかである前記<11>から<20>のいずれかに記載の感熱性粘着材料である。
前記固体可塑剤及び上記構造式(1)で表される共融化剤を、スルホン酸基含有ポリビニルアルコール樹脂で、それぞれ体積平均粒径が2.0μm以下となるように水中に分散させて固体可塑剤分散液を調製する固体可塑剤分散液調製工程を少なくとも含む。
本発明の感熱性粘着組成物の製造方法においては、本発明の前記感熱性粘着組成物を効率よく、安価に製造することができる。
該感熱性粘着材料においては、本発明の前記感熱性粘着組成物を用いているので、特にダンボールのような粗面被着体に対する低温(0℃)〜常温(25℃)環境下での十分な粘着力を有し、経時でも剥れてこない粘着力と耐ブロッキング性を兼ね備えている。
本発明の感熱性粘着組成物は、少なくとも熱可塑性樹脂、分散剤、固体可塑剤、及び特定の蓚酸ジベンジルエステル化合物からなる共融化剤を含有してなり、粘着付与剤、更に必要に応じてその他の成分を含有してなる。
前記共融化剤としては、前記固体可塑剤を共融化する効果及び熱可塑性樹脂への相溶性が優れている点から、下記構造式(1)で表される蓚酸ジベンジルエステル化合物が用いられる。
前記ハロゲン原子としては、例えば、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子などが挙げられる。
前記アルキル基としては、炭素数1〜10のものが好ましく、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基などが挙げられる。
前記固体可塑剤は、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乃至軟化させて粘着性を発現し、加熱により溶融した後、ゆっくりと結晶化するため、熱源を取り除いた後も粘着性を長時間持続することができる。
これらの中でも、下記構造式(2)で表されるベンゾトリアゾール化合物、下記構造式(3)で表されるトリフェニルホスフィン化合物で表される化合物が特に好ましい。
前記置換基としては、水酸基、ハロゲン原子、ニトロ基、カルボキシル基、シアノ基、また、特定の置換基を有していてもよい(例えば、ハロゲン原子、又はニトロ基により置換されていてもよい)アルキル基、アリール基、複素環基、などが挙げられる。
前記R3におけるハロゲン原子としては、例えば、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子が挙げられる。
前記Rにおけるアルキル基としては、炭素数1〜8のものが好ましく、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基などが挙げられる。
ここで、前期固体可塑剤の体積平均粒径は、50%体積平均粒径を意味し、例えば、レーザー回折/散乱法により測定することができ、具体的には、レーザー回折/散乱粒度分布測定装置(株式会社堀場製作所製、「LA700」)により測定した、分散液(例えば水)中での累積分布の50%に相当する体積平均粒子径のことである。
前記固体可塑剤及び共融化剤の分散剤としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、ポリビニルアルコール系樹脂が好適に挙げられる。前記ポリビニルアルコール系樹脂は、公知の方法で製造され、ポリ酢酸ビニルの鹸化物以外にも、他のビニルエステルと共重合し得る単量体を含有していてもよく、該単量体としては、例えば、エチレン、プロピレン、イソブチレン等のオレフィン類;アクリル酸、メタクリル酸、クロトン酸、マレイン酸、無水マレイン酸、イタコン酸等の不飽和酸類又はその塩;アクリロニトリル、メタアクリロニトリル等のニトリル類;アクリルアミド、メタクリルアミド等のアミド類;エチレンスルホン酸、アリルスルホン酸、メタアリルスルホン酸等のオレフィンスルホン酸又はその塩、などが挙げられる。
前記ポリビニルアルコール系樹脂としては、スルホン酸基(−SO3X基;ただし、Xは水素原子、アルカリ金属を表す)を側鎖に有するスルホン酸基含有ポリビニルアルコール樹脂が固体可塑剤と熱可塑性樹脂との相溶性が良く、熱溶融時の粘着特性が向上する点から特に好ましい。
前記分散剤の添加量は、前記固体可塑剤100質量部に対し、2〜10質量部が好ましい。前記添加量が2質量部未満であると、固体可塑剤の分散不良となり、生産工程でトラブルとなることがあり、10質量部を超えると、粘着力の低下を引き起こすことがある。
前記熱可塑性樹脂としては、特に制限はなく、公知のものの中から目的応じて適宜選択することができ、例えば、ビニル系モノマーをグラフト共重合した天然ゴムラテックス、アクリル酸エステル共重合体、メタクリル酸エステル共重合体、アクリル酸エステル−メタクリル酸エステル共重合体、アクリル酸エステル−スチレン共重合体、アクリル酸エステル−メタクリル酸エステル−スチレン共重合体、エチレン−酢酸ビニル共重合体などが挙げられる。これらは、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。これらの中でも、(メタ)アクリル酸エステル共重合体が特に好ましい。
前記(メタ)アクリル酸エステル共重合体としては、例えばアクリル酸−2−エチルヘキシル、アクリル酸ブチル、アクリル酸イソオクチル等の炭素数4〜17のアルキル(メタ)アクリレートを含む共重合体などが挙げられる。
前記粘着付与剤は、感熱性粘着層の粘着力を向上させるために添加され、特に制限はなく、公知のものの中から目的に応じて適宜選択することができ、例えば、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、キシレン系樹脂、などが挙げられる。
前記ロジン誘導体としては、例えば、ロジン、重合ロジン、水添ロジン、などが挙げられる。
前記テルペン系樹脂としては、例えば、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、水素添加テルペン樹脂、などが挙げられる。
これら粘着付与剤は、前記熱可塑性樹脂及び前記固体可塑剤と相溶して、感熱性粘着層の粘着力を著しく向上させることができる。
本発明の感熱性粘着組成物の製造方法は、本発明の前記感熱性粘着組成物を製造する方法であって、固体可塑剤分散液調製工程を少なくとも含んでなり、感熱性粘着層塗布液調製工程、更に必要に応じてその他の工程を含んでなる。
前記固体可塑剤分散液調製工程は、前記固体可塑剤及び下記構造式(1)で表される共融化剤を、分散剤としてのスルホン酸基含有ポリビニルアルコール樹脂で、それぞれの体積平均粒径が2.0μm以下となるように水中に分散させて、固体可塑剤分散液を調製する工程である。
前記固体可塑剤分散液の体積平均粒径は、分散条件を適宜選定することにより調整することができるが、2.0μm以下が好ましく、1.0μm以下がより好ましい。この場合、下限値は0.1μm以上が好ましい。前記体積平均粒径が2.0μmを超えると、分散液が不安定になり液が沈降し易くなったり、また、ブロッキングし易くなることがある。
前記感熱性粘着層塗布液調製工程は、前記固体可塑剤分散液調製工程により調製された固体可塑剤分散液と、熱可塑性樹脂と、好ましくは粘着付与剤とを混合し、均一に分散させて、感熱性粘着層塗布液(感熱性粘着組成物)を調製する工程である。
前記分散方法としては、上記固体可塑剤分散液調製工程と同様の方法を用いることができる。
本発明の感熱性粘着材料は、支持体と、該支持体の一方の面上に、本発明の前記感熱性粘着組成物からなる感熱性粘着層と、を少なくとも有してなり、中間層、保護層、更に必要に応じてその他の層を有してなる。なお、支持体における感熱性粘着層を有する面の反対側の面には、少なくとも記録層を有してなる。
また、前記感熱性粘着材料の感熱性粘着層を被着体の貼付面に貼り付けた後2分間経過時における、5〜22℃の環境温度下で測定した粘着力が500gf/40mm以上が好ましく、1000gf/40mm以上がより好ましい。
また、前記感熱性粘着材料の感熱性粘着層を被着体の貼付面に貼り付けた後1週間経過時における、0〜40℃の環境温度下で測定した粘着力が400gf/40mm以上が好ましく、500gf/40mm以上が好ましい。前記粘着力が400gf/40mm未満であると、貼り付け後長期間放置するとラベルが浮き上がったりすることがある。
まず、感熱記録材料を幅4cm、長さ10cmの大きさにカットして、サーマルヘッド(TEC社製、TH−0976SP)を用い、8dot/mm、抵抗500Ω、全ドット通電で、活性エネルギー27.0mJ/mm2、印字スピード100mm/秒、直径1cmのプラテンロールを圧力6kgf/lineの条件で、感熱粘着層面をサーマルヘッドに接触させて活性化した。次いで、被着体の貼付面に加圧2kgのゴムローラーで長手方向に貼り付けて、2分間経過後と1週間経過後に剥離角度180度、剥離速度300mm/minの条件で剥離させた。その時の粘着力をフォースゲージで測定し、0.1秒間隔でデータを読み取って平均化した数値を求め、これを粘着力とする。
ここで、前記被着体の貼付面は、JISの表面粗さ形状パラメータ(JIS B0601−1994)で定義される輪郭曲線の算術平均表面粗さ(Ra)は、0.3μm以上が好ましく、2μm以上がより好ましく、2.2〜5.0μmが特に好ましい。
前記被着体の貼付面の算術平均表面粗さ(Ra)は、例えば、表面粗さ計(東京精密株式会社製、サーフコム570A)を用いて測定することができる。
前記感熱性粘着材料が貼付される被着体としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択されるが、ダンボール、ポリエチレン製不織布(封筒等)のうち、算術平均表面粗さ(Ra)が2μm以上のものは、従来の感熱粘着材料では貼付することが困難であったが、本発明の感熱性粘着材料を用いると、強い粘着力を発現させることができ、強固に貼付することができる点から最適である。
前記被着体としては、上記以外にも、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン等のポリオレフィン、アクリル、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリスチレン、ナイロン等の樹脂板、ステンレス(SUS)、アルミニウム等の金属板;封筒、ダンボール等の紙製品;ポリオレフィン製のラップ類、ポリ塩化ビニル製のラップ類、ポリエチエレン製不織布(封筒等)、などにも幅広く適用することができる。
前記支持体としては、その形状、構造、大きさ等については、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、前記形状としては、例えば、平板状などが挙げられ、前記構造としては、単層構造であってもいし、積層構造であってもよく、前記大きさとしては、前記感熱性粘着材料の大きさ等に応じて適宜選択することができる。
前記感熱性粘着層は、本発明の前記感熱性粘着組成物を含有してなり、更に必要に応じてその他の成分を含有してなる。
前記記録層は、画像等を記録することができる層であり、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、感熱記録層、インクジェット記録層、熱転写用インク受容層、電子写真記録層、などが好適に挙げられる。
これらの記録層には、目的に応じて適宜選択した画像、文字等の情報が単色(例えば、黒色等)、又は多色(二色、三色、フルカラー等)で記録(形成)することができ、また、単色又は多色の印刷加工を施してもよい。該印刷加工としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、紫外線(UV)硬化樹脂を含むインクを用いた紫外線(UV)加工印刷が、耐ブロッキング特性の向上の観点からは好ましい。
前記感熱記録層は、ロイコ染料と、顕色剤とを主成分とし、バインダー樹脂、増感剤を含有してなり、更に必要に応じてその他の成分を含有してなる。
前記ロイコ染料としては、例えば、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−4’0−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などが挙げられる。これらは、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。
前記熱転写記録用インク受容層は、フィラー、バインダー樹脂、耐水化剤を含有してなり、更に必要に応じてその他の成分を含有してなる。
前記中間層(アンダー層)は、前記感熱性粘着層と前記支持体との間、及び、前記記録層(特に感熱記録層)と前記支持体との間、のいずれかに好適に設けることができる。この場合、前記感熱性粘着層を熱活性化する際に、サーマルヘッドからの熱エネルギーを効率的に利用することができ、少ないエネルギーで前記感熱性粘着層に十分な粘着力を発現させることができる点で有利である。また、前記支持体における前記感熱性粘着層とは反対側に前記記録層、特に感熱記録層が設けられている場合に、前記感熱性粘着層を高エネルギーで加熱すると、そのエネルギーが前記感熱記録層にまで達してしまい、地肌カブリなどの品質阻害が生じ易くなるが、前記中間層の存在により、前記感熱記録層への断熱効果が十分となり、前記感熱記録層における地肌カブリ等の問題が生ずるのを効果的に防止することができる点で有利である。
前記中空粒子としては、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などが挙げられる。
前記水溶性高分子としては、例えば、ポリビニルアルコール;澱粉又はその誘導体;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、カゼインなどが挙げられる。
前記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などが挙げられる。
前記保護層は、前記記録層に、バリア性、ヘッドマッチング性、記録材料への筆記性等の向上を目的として、前記記録層上に設けることができる。
前記保護層は、上述の塗布方法により好適に形成することができる。
これらの中でも、サーマルヘッドによる活性化方法が好ましく、この場合、既存の感熱記録プリンタ装置を用いて前記感熱粘着材料の両面を加熱することにより、前記感熱記録層への記録と、前記感熱性粘着層の熱活性化とを行うことができる点で有利である。
<感熱性粘着材料の作製>
−固体可塑剤分散液〔A1液〕の調製−
下記組成からなる混合物を、体積平均粒径が1.2μmとなるようにサンドミルを用いて分散して、固体可塑剤分散液〔A1液〕を調製した。
・固体可塑剤としての2−(2’−ヒドロキシ−3’−t−ブチル−5’−メチルフェニル)−5−クロロベンゾトリアゾール・・・100質量部
・分散剤としてのポリビニルアルコールスルホン酸ナトリウム共重合体(日本合成化学株式会社製、ゴーセランL−3266、20質量%水溶液、重量平均分子量=15,000、ビニルアルコールとアリルスルホン酸ナトリウムとの共重合物)・・・33質量部
・界面活性剤(日本乳化剤株式会社製、Newcol−290M)・・・0.6質量部
・水・・・300質量部
下記組成からなる混合物を、体積平均粒径が0.5μmとなるようにサンドミルを用いて分散して、共融化剤分散液〔A2液〕を調製した。
・共融化剤としての下記構造式(1−2)で表される蓚酸ジ−p−メチルベンジルエステル・・・100質量部
・界面活性剤(日本乳化剤株式会社製、Newcol−290M)・・・0.6質量部
・水・・・300質量部
上記固体可塑剤分散液〔A1液〕100質量部と、上記共融化剤分散液〔A2液〕33質量部とを混合して、固体可塑剤分散液〔A液〕を調製した。
下記組成を混合し、分散させて、感熱性粘着塗布液〔B液〕を調製した。
・熱可塑性樹脂エマルジョン(アクリル酸−2−エチルヘキシル樹脂主成分、昭和高分子株式会社製、AP5570、固形分55質量%、ガラス転移温度(Tg)=−65℃)・・・10質量部
・固体可塑剤分散液〔A液〕・・・66質量部
・粘着付与剤(テルペンフェノール主成分、荒川化学株式会社製、E−100、固形分50質量%、軟化点145℃)・・・7質量部
−感熱性粘着材料の作製−
実施例1において、固体可塑剤分散液〔A液〕における共融化剤としての蓚酸ジ−p−メチルベンジルエステルを、下記構造式(1−1)で表される蓚酸ジベンジルエステルに変えた以外は、実施例1と同様にして、感熱性粘着材料を作製した。
−感熱性粘着材料の作製−
実施例1において、固体可塑剤分散液〔A液〕の配合割合を、以下のように変えた以外は、実施例1と同様にして、感熱性粘着材料を作製した。
・上記固体可塑剤分散液〔A1液〕・・・100質量部
・上記共融化剤分散液〔A2液〕・・・41質量部
−感熱性粘着材料の作製−
実施例1において、固体可塑剤分散液〔A液〕の配合割合を以下のように変えた以外は、実施例1と同様にして、感熱性粘着材料を作製した。
・上記固体可塑剤分散液〔A1液〕・・・100質量部
・上記共融化剤分散液〔A2液〕・・・19質量部
−感熱性粘着材料の作製−
実施例1において、サンドミルの分散条件を調整して、共融化剤分散液〔A2液〕の体積平均粒径を1.0μmに変更した以外は、実施例1と同様にして、感熱性粘着材料を作製した。
−感熱性粘着材料の作製−
実施例1において、サンドミルの分散条件を調整して、共融化剤分散液〔A2液〕の体積平均粒径を1.1μmに変えた以外は、実施例1と同様にして、感熱性粘着材料を作製した。
−感熱性粘着材料の作製−
実施例1において、サンドミルの分散条件を調整して、共融化剤分散液〔A2液〕の体積平均粒径を2μmに変えた以外は、実施例1と同様にして、感熱性粘着材料を作製した。
−感熱性粘着材料の作製−
実施例1において、サンドミルの分散条件を調整して、共融化剤分散液〔A2液〕の体積平均粒径を0.3μmに変えた以外は、実施例1と同様にして、感熱性粘着材料を作製した。
−感熱性粘着材料の作製−
実施例1において、サンドミルの分散条件を調整して、共融化剤分散液〔A2液〕の体積平均粒径を2.1μmに変えた以外は、実施例1と同様にして、感熱性粘着材料を作製した。
−感熱性粘着材料の作製−
実施例1において、サンドミルの分散条件を調整して、固体可塑剤分散液〔A1液〕の体積平均粒径を2μmに変えた以外は、実施例1と同様にして、感熱性粘着材料を作製した。
−感熱性粘着材料の作製−
実施例1において、サンドミルの分散条件を調整して、固体可塑剤分散液〔A1液〕の体積平均粒径を0.5μmに変えた以外は、実施例1と同様にして、感熱性粘着材料を作製した。
−感熱性粘着材料の作製−
実施例1において、サンドミルの分散条件を調整して、固体可塑剤分散液〔A1液〕の体積平均粒径を2.1μmに変えた以外は、実施例1と同様にして、感熱性粘着材料を作製した。
−感熱性粘着材料の作製−
実施例1において、固体可塑剤分散液〔A1液〕及び共融化剤分散液〔A2液〕の分散剤を、ポリビニルアルコールスルホン酸ナトリウム共重合体(日本合成化学株式会社製、ゴーセランL−3266)からビニルアルコール−酢酸ビニル−イタコン酸共重合物のナトリウム塩(株式会社クラレ製、Kポリマー KL−318、重量平均分子量=80,000)に変えた以外は、実施例1と同様にして、感熱性粘着材料を作製した。
−感熱性粘着材料の作製−
実施例1において、固体可塑剤分散液〔A1液〕における固体可塑剤としての2−(2’−ヒドロキシ−3’−t−ブチル−5’−メチルフェニル)−5−クロロベンゾトリアゾールを、下記構造式で表されるトリス(p−t−ブトキシフェニル)ホスフィンに変えた以外は、実施例1と同様にして、感熱性粘着材料を作製した。
<感熱性粘着材料の作製及び評価>
−非発泡性中間層形成用塗液[C液]の調製−
下記組成からなる混合物を攪拌し、分散させて、非発泡性中間層形成用塗液[C液]を調製した。
・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、固形分濃度32質量%、平均粒子径3.0μm、中空度92%)・・・30質量部
・スチレン−ブタジエン共重合体ラテックス(ガラス転移温度(Tg)=+4℃)・・・10質量部
・水・・・60質量部
下記組成からなる混合物を、体積平均粒径が1.5μmとなるようにサンドミルを用い、分散させて、発色剤分散液[D液]を調製した。
・3−ジ−n−ブチルアミノ−6−メチル−7−アニリノフルオラン・・・20質量部
・ポリビニルアルコ−ル(10質量%水溶液)・・・10質量部
・水・・・70質量部
下記組成からなる混合物を、体積平均粒径が1.5μmとなるようにサンドミルを用いて分散して、顕色剤分散液[E液]を調製した。
・4−イソプロポキシ−4′−ヒドロキシジフェニルスルホン・・・10質量部
・ポリビニルアルコ−ル(10質量%水溶液)・・・25質量部
・炭酸カルシウム・・・15質量部
・水・・・50質量部
次いで、上記非発泡性中間層塗布液[C液]を、支持体(坪量=80g/m2の原紙)のおもて面(記録層を設ける側の面)に乾燥後質量が4g/m2となるように塗布し、乾燥させて非発泡性中間層を形成した。
次に、得られた非発泡性中間層上に、上記感熱記録層塗布液[F液]を乾燥後質量が5g/m2となるように塗布し、乾燥させて、感熱記録層を形成した。
−保護層塗布液の調製−
下記組成の混合物を縦型サンドミルで体積平均粒径が1μm以下になるように粉砕し、分散させて、保護層一次分散液を調製した。
[保護層一次分散液]
・水酸化アルミニウム・・・20質量部
・10質量%ポリビニルアルコール(PVA)水溶液・・・20質量部
・水・・・40質量部
[保護層塗布液の組成]
・保護層一次分散液・・・10質量部
・10質量%ポリビニルアルコール(PVA)水溶液・・・20質量部
・12.5質量%エピクロヒドリン水溶液・・・5質量部
・30質量%ステアリン酸亜鉛分散液・・・2質量部
<感熱性粘着材料の作製>
−中間層塗布液〔G液〕の調製−
下記組成からなる混合物を攪拌分散して、中間層塗布液〔G液〕を調製した。
・プラスチック球状中空粒子(アクリロニトリル−塩化ビニリデン−メタクリル酸メチル共重合体、固形分濃度41質量%、平均粒子径3.6μm、中空率90%)・・・14.6質量部
・熱可塑性樹脂エマルジョン(アクリル酸−2−エチルへキシル樹脂主成分、昭和高分子株式会社製、AP5570、固形分55質量%、ガラス転移温度(Tg)=−65℃)・・・21.7質量部
・界面活性剤(ダプロW−77、エレメンティスジャパン社製)・・・0.1質量部
・水・・・63.6質量部
実施例1において、感熱性粘着塗布液〔B液〕における粘着付与剤(テルペンフェノール主成分、荒川化学株式会社製、E−100、固形分50質量%、軟化点145℃)を除いた以外は、実施例1と同様にして、感熱性粘着材料を作製した。
−感熱性粘着材料の作製−
実施例1において、固体可塑剤分散液〔A液〕における共融化剤としての蓚酸ジ−p−メチルベンジルエステルを、下記構造式で表される1,4−ジアセトキシベンゼン(東京化成株式会社製、D1803)に変えた以外は、実施例1と同様にして、感熱性粘着材料を作製した。
−感熱性粘着材料の作製−
実施例1において、固体可塑剤分散液〔A液〕から、共融化剤としての蓚酸ジ−p−メチルベンジルエステルを除いた以外は、実施例1と同様にして、感熱性粘着材料を作製した。
−感熱性粘着材料の作製−
実施例1において、固体可塑剤分散液〔A液〕から、分散剤としてのポリビニルアルコールスルホン酸ナトリウム共重合体を除いた以外は、実施例1と同様にして、感熱性粘着材料を作製したところ、固体可塑剤と水とのなじみが悪く、固体可塑剤分散液の作製ができず、感熱性粘着材料を作製することができなかった。
得られた各感熱記録材料を幅4cm、長さ10cmの大きさにカットして、サーマルヘッド(TEC社製、TH−0976SP)を用い、8dot/mm、抵抗500Ω、全ドット通電で、活性エネルギー27.0mJ/mm2、印字スピード100mm/秒、直径1cmのプラテンロールを圧力6kgf/lineの条件で、感熱粘着層面をサーマルヘッドに接触させて活性化した。次いで、被着体に加圧2kgのゴムローラーで長手方向に貼り付けて、2分間後と1週間後に剥離角度180度、剥離速度300mm/minの条件で剥離させた。その時の粘着力をフォースゲージで測定し、0.1秒間隔でデータを読み取り平均化した数値を粘着力とし、下記表1に示すランクと共に評価した。なお、単位はgf/40mmである。この試験は、低温環境(0℃で35%RH、5℃で35%RH)、常温環境(23℃で65%RH)、及び高温環境(40℃で65%RH)の3条件下で実施した。
なお、被着体の貼付面における算術平均表面粗さ(Ra)は、表面粗さ計(東京精密株式会社製、サーフコム570A)を用いて測定した。
得られた各感熱性粘着材料における感熱性粘着層と反対側の面とを接触させて、200g/cm2の圧力を掛け50℃条件下で24時間放置した。その後、室温で放置後両者を剥がし、その時の耐ブロッキング性を表2に示す基準で評価した。なお、本発明においては、ランク7以上が実用可能なレベルである。
Claims (21)
- 少なくとも熱可塑性樹脂、分散剤、固体可塑剤、及び下記構造式(1)で表される共融化剤を含有することを特徴とする感熱性粘着組成物。
- 構造式(1)で表される共融化剤が、下記構造式(1−1)で表される蓚酸ジベンジルエステルである請求項1に記載の感熱性粘着組成物。
- 構造式(1)で表される共融化剤が、下記構造式(1−2)で表される蓚酸ジ−p−メチルベンジルエステルである請求項1から2のいずれかに記載の感熱性粘着組成物。
- 共融化剤の含有量が、固体可塑剤100質量部に対し20〜40質量部である請求項1から3のいずれかに記載の感熱性粘着組成物。
- 共融化剤の体積平均粒径が、2.0μm以下である請求項1から4のいずれかに記載の感熱性粘着組成物。
- 固体可塑剤が、ベンゾトリアゾール化合物及びトリフェニルホスフィン化合物のいずれかである請求項1から5のいずれかに記載の感熱性粘着組成物。
- 固体可塑剤の体積平均粒径が、2.0μm以下である請求項1から6のいずれかに記載の感熱性粘着組成物。
- 分散剤が、スルホン酸基含有ポリビニルアルコール樹脂を含有する請求項1から7のいずれかに記載の感熱性粘着組成物。
- 粘着付与剤を含有する請求項1から8のいずれかに記載の感熱性粘着組成物。
- 請求項1から9のいずれかに記載の感熱性粘着組成物の製造方法であって、
固体可塑剤及び下記構造式(1)で表される共融化剤を、スルホン酸基含有ポリビニルアルコール樹脂で、それぞれの体積平均粒径が2.0μm以下となるように水中に分散させて固体可塑剤分散液を調製する固体可塑剤分散液調製工程を少なくとも含むことを特徴とする感熱性粘着組成物の製造方法。
- 支持体と、該支持体の一方の面上に請求項1から9のいずれかに記載の感熱性粘着組成物からなる感熱性粘着層とを少なくとも有することを特徴とする感熱性粘着材料。
- 感熱性粘着材料の感熱性粘着層を被着体の貼付面に貼り付けた後2分間経過時における、0〜40℃の環境温度下で測定した粘着力が400gf/40mm以上である請求項11に記載の感熱性粘着材料。
- 感熱性粘着材料の感熱性粘着層を被着体の貼付面に貼り付けた後2分間経過時における、5〜22℃の環境温度下で測定した粘着力が500gf/40mm以上である請求項11から12のいずれかに記載の感熱性粘着材料。
- 感熱性粘着材料の感熱性粘着層を被着体の貼付面に貼り付けた後1週間経過時における、0〜40℃の環境温度下で測定した粘着力が400gf/40mm以上である請求項11に記載の感熱性粘着材料。
- 被着体における貼付面の算術平均表面粗さ(Ra)が、0.3μm以上である請求項12から14のいずれかに記載の感熱性粘着材料。
- 被着体における貼付面の算術平均表面粗さ(Ra)が、2μm以上である請求項12から15のいずれかに記載の感熱性粘着材料。
- 支持体と感熱性粘着層との間に中間層を有し、かつ該中間層が、中空粒子及びバインダー樹脂を含有する請求項11から16のいずれかに記載の感熱性粘着材料。
- 支持体における感熱性粘着層を有する面の反対側の面に、記録層を有する請求項11から17のいずれかに記載の感熱性粘着材料。
- 記録層が、感熱記録層、インクジェット記録層、熱転写用インク受容層、及び電子写真記録層のいずれかである請求項18に記載の感熱性粘着材料。
- 感熱記録層が、少なくともロイコ染料及び顕色剤を含有する請求項19に記載の感熱性粘着材料。
- ラベル状、シート状、及びロール状のいずれかである請求項11から20のいずれかに記載の感熱性粘着材料。
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