JP2010094613A - 粘着剤塗工用グラビアロールおよび粘着テープの製造方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】グラビアロールを用いて粘着剤を塗工する際に、塗工パターンの再現性のよい粘着テープの製造技術を提供する。
【解決手段】グラビアロール表面に設けられたセル２１，２２の境界に各セル２１，２２同士を仕切る仕切壁２３を設けるとともに、その内表面に塗工パターンの再現性をよくするため微細な凹凸２４をさらに設ける。
【選択図】図４
【解決手段】グラビアロール表面に設けられたセル２１，２２の境界に各セル２１，２２同士を仕切る仕切壁２３を設けるとともに、その内表面に塗工パターンの再現性をよくするため微細な凹凸２４をさらに設ける。
【選択図】図４
Description
本発明は、粘着剤をグラビアロールを用いて塗工する粘着テープの製造技術に関し、さらに詳しく言えば、グラビアロールの粘着剤の塗工効率を向上させる技術に関する。
清掃用の粘着テープは、ゴミ取り面が表側を向くようにロール状に巻回されており、例えば専用の治具を用いてゴミ取り面を床などの被清掃面に沿って転がすことにより、被清掃面上のゴミをゴミ取り面で捕らえることができるようになっている。
例えば特許文献１に示すように、従来、この種の粘着テープは、連続的に走行している基材に向けてノズルから溶融した粘着剤を押し出すようにして粘着剤を基材に塗工していた。これによれば、ノズルから出た粘着剤を直接基材に塗工するため、安定した粘着剤層を形成することができる。
しかしながら、ノズル塗工の場合は、粘着剤層は安定するものの、ノズル先端と基材とが非接触であるが故に、必然的に塗工量が多くなり、結果、材料コストが高くなってしまう。そこで、より粘着剤層を薄く塗工する方法の１つとして、グラビアロールによる塗工方式がある。
グラビア印刷とは、凹版印刷の一種で、グラビアロール（シリンダ）の表面にエッチングなどにより彫り込まれた模様にインクを流し込んで、紙に転写させる印刷技術の１つであり、微細な濃淡が表現ができるため、写真などの印刷に適している。
グラビアロールの表面には、小さい凹型のくぼみから構成されていて、それらのくぼみはセルと呼ばれる。そのセルにインクが付き、印刷される紙などの素材に転写される仕組みである。
しかしながら、このグラビア印刷技術を用いて粘着剤を塗工するには、以下のような問題があった。すなわち、図７に示すように、インクなどに比べて粘着剤３は粘度が高く、各セル２内に粘着剤３を充填して転写させると、粘着剤３の約７０％がセル２内部に残ってしまった。
したがって、例えば基材４に３０μｍの粘着剤層５を形成したい場合、全体の３０％程度の粘着剤３が転写されることを見越して、約１００μｍ程度の深さのセル２を設けるようにしていた。また、転写率は粘着剤の粘度や配合成分で大きく異なり、塗工時の粘着剤温度や塗工速度で変化するため、製造する製品のグレードや粘着剤に合わせてグラビアロールのセル加工寸法を見出し、経験を重ねることが重要であった。
また、図８に示すように、セル２をベタ塗り層用の第１セル２１と、ベタ塗り層の上にドット層を設けるための第２セル２２とを連続したした凹部として２段で設けるような構造の場合、第１セル２１からの粘着剤３の転写率は、理論値に近似して約３０％になるが、第１セル２１よりもさらに一段低い第２セル２２は、粘着剤３が約１０％程度しか転写されず、細かな形状を再現することは困難であった。
また、粘着剤３を用いたグラビアロールは、高速塗工になるほど、転写率はさらに低くなる。そのため、安定した粘着剤層４を形成するには、ある程度速度を遅くしなくてはならず生産性が悪かった。
そこで、本発明は上述した課題を解決するためになされたものであって、その目的は、グラビアロールを用いて粘着剤を塗工する際に、パターン再現性のよい粘着テープの製造技術を提供することにある。
上述した目的を達成するため、本発明は以下に示すいくつかの特徴を備えている。請求項１に記載の発明は、所定の塗工パターンが形成されたセルを有し、走行する基材の一方の面に上記セルが形成された面を押し当てて、上記セル内に充填された上記粘着剤を上記基材に塗工する粘着剤塗工用グラビアロールにおいて、上記セルは、形状の異なる少なくとも２つのセルを有し、隣接する上記セルの境界には、上記セル同士を区画する仕切壁が設けられており、上記仕切壁の先端がロール外表面とほぼ同一平面となるように設けられていることを特徴としている。
請求項２に記載の発明は、上記請求項１において、上記セルは、深さの異なる少なくとも２つのセルであることを特徴としている。
請求項３に記載の発明は、上記請求項１または２において、少なくとも１つの上記セルの内表面にはさらに、微細な凹凸が設けられており、上記凹凸の凸部の先端がロール外表面とほぼ同一平面となるように存在していることを特徴としている。
請求項４に記載の発明は、所定の基材の表面に粘着剤をベタ塗りするための塗工パターンが形成されたセルを有し、走行する基材の一方の面に上記セル内に充填された上記粘着剤を上記基材に塗工する粘着剤塗工用グラビアロールにおいて、上記セルには、微細な凹凸が多数設けられており、上記凹凸の凸部の先端がロール外表面とほぼ同一平面となるように設けられているいることを特徴としている。
本発明には、この粘着剤塗工用グラビアロールを用いた粘着テープの製造方法も含まれる。すなわち、所定の塗工パターンが形成されたセルを有するグラビアロールを用いて基材に粘着剤を塗工する粘着テープの製造方法において、上記セルは、形状の異なる少なくとも２つのセルを有し、隣接する上記セルの境界には、上記セル同士を区画する仕切壁が設けられており、上記仕切壁の先端がロール外表面とほぼ同一平面となるように設けられており、上記セル内に上記粘着剤を充填したのち、走行する基材の一方の面に上記グラビアロールを押し当てて、上記粘着剤を上記基材に塗工することを特徴としている。
請求項１に記載の発明によれば、隣接するセル同士の境界に仕切壁を設けたことにより、各セルが独立した構造となるため、各セル毎の転写率が向上し、その結果、パターン再現性がよくなる。
請求項２に記載の発明によれば、各セルは深さの異なる少なくとも２つのセルであることにより、深さの異なるセル同士であっても各セルが仕切壁によって区画されるため、各セル毎の転写率が向上し、その結果、パターン再現性がよくなる。
請求項３に記載の発明によれば、各セルの内表面にさらに微細な凹凸を設け、凹凸の凸部の先端がロール表面と同一平面となるように形成することによに、セルのパターン再現性をさらに高めることができる。
請求項４に記載の発明によれば、粘着剤をベタ塗りするためのセルの内表面に微細な凹凸を設け、凹凸の凸部の先端をロール表面と同一平面となるようにしたことにより、ベタ塗りのような単一パターン塗工の場合であっても、単位面積当たりの転写率を向上させて、均一な粘着剤層を形成することができる。
次に、本発明の実施形態について図面を参照しながら説明するが、本発明は、この限りではない。図１（ａ）は、本発明の第１実施形態に係る粘着剤塗工用グラビアロールの模式的な斜視図で、（ｂ）は、グラビアロールの部分断面斜視図であり、図２は、第１実施形態のグラビアロールの要部断面図である。
図３（ａ），（ｂ）は、このグラビアロールの転写構造を模式的に説明する説明図であり、図４は、本発明の第２実施形態に係るグラビアロールの断面図および部分拡大図である。図５（ａ），（ｂ）は、第２実施形態のグラビアロールの転写構造を模式的に説明する説明図であり、図６は、第２実施形態のグラビアロールを用いて粘着剤を塗工した塗工パターンの模式図である。
図１および図２に示すように、この第１実施形態の粘着剤塗工用グラビアロール１０ａ（以下、単にグラビアロールと称す）は金属製で、表面には粘着剤３０が充填されるセル２０が形成されている。グラビアロール１０ａの材質やロール径などを仕様に応じて任意であってよい。
この例において、セル２０は、基材４０に沿ってベタ塗り層４１を形成するための第１セル２１と、ベタ塗り層４１の上にさらにドット層４２を形成するための第２セル２２とを備えている。セル２０の数や形状は、仕様に応じて任意に設計されてよい。
第１セル２１は、グラビアロール１０ａの表面に沿って一段低く形成された凹型面からなり、ベタ塗り用として、グラビアロール１０ａの外周面に沿って帯状に連続して形成されている。第１セル２１の深さは、仕様に応じて任意に変更されてよいが、この例では、１００μｍである。
第２セル２２は、第１セル２１の底部からさらに一段低く形成された円柱状の凹型面からなり、所定間隔で規則的に配置されている。この例において、第２セル２２は、ドット状の粘着剤層を形成するため、円柱状に形成されているが、縞模様などであってもよい。
第１セル２１と第２セル２２との境界には、第１セル２１と第２セル２２とを区画する仕切壁２３が設けられている。仕切壁２３は、グラビアロール１０ａの半径方向に沿って垂直に立設されており、その先端がグラビアロール１０ａの外表面とほぼ同一平面となるように突設されている。
第１セル２１と第２セル２２は、グラビアロール１０ａの表面をマスキング処理したのちにエッチング処理することにより形成されるが、仕切壁２３も同時に成形される。
図３（ａ）および（ｂ）に示すように、このグラビアロール１０ａのセル２０に粘着剤３０を充填したのち、グラビアロール１０ａの表面に基材４０を押し当てながら回転させることにより、基材４０の上に高さの異なるベタ塗り粘着剤層４１とドット粘着剤層４２とが形成される。
その際、第１セル２１と第２セル２２とを半径方向に区画する仕切壁２３を設けたことにより、第１セルと２１と第２セル２２が独立したセル構造となり、各セル２１，２２内に充填された粘着剤３０がそれぞれ独立して転写されるため、その結果、転写率が上がり転写パターンが綺麗に転写される。また、形状や深さの異なる少なくとも２パターンの粘着剤層を同時に塗工することができるため、転写率を任意に設計することができる。
また、別の効果として、グラビアロール１０ａに粘着剤３０を充填する際、粘着剤３０をセル２０内に均一に充填するため、グラビアロール１０ａの表面を図示しないスキージでなぞる際に、スキージが仕切壁２３の先端に当たることによって、より粘着剤３０の充填を確実に行うことができる。
次に、図４〜図６を参照して、第２実施形態に係るグラビアロール１０ｂは、第１実施形態と同様の金属製ロールからなり、その表面にはセル２０がエッチング処理やミル加工などにより成形されている。
セル２０は、上記第１実施形態と同様に、ベタ塗り粘着剤層を形成するための第１セル２１と、ドット粘着剤層を形成するための第２セル２２とを備え、第１セル２１と第２セル２２との境界線には、仕切壁２３が設けられている。第１セル２１および第２セル２２の形成方法は上述した第１実施形態と同様である。
この第２実施形態において、第１セル２１の内周面（底面）にはさらに、無数の微細な凹凸２４が設けられている。凹凸２４は、第１セル２１の底面からグラビアロール１０ｂの外周面に至る高さに設けられており、その先端は粘着剤３０が転写されやすいように尖っている。
この例において、凹凸２４は、グラビアロール１０ｂにエッチング加工にてセル２０を形成したのち、表面に無数の凹凸が形成された凹凸形成ローラ（例えば旭ロール株式会社製プレシジョンロールなど）をグラビアロール１０ｂに押し当てて、凹凸２４をグラビアロール１０ｂの第１セル２１に転写するようにして形成されるが、例えばエッチング加工やミル加工、各種切削加工で形成されてもよい。
図５（ａ）および（ｂ）に示すように、このグラビアロール１０ｂのセル２０に粘着剤３０を充填したのち、グラビアロール１０ｂの表面に基材４０を押し当てながら回転させることにより、基材４０の上に高さの異なるベタ塗り粘着剤層４１とドット粘着剤層４２とが形成される。
第１セル２１と第２セル２２のと間に仕切壁２３を設け、さらに第１セル２１の底部に微細な凹凸２４を設けたことにより、ベタ塗り粘着剤層４１とドット粘着剤層４２とのパターンが明瞭に転写されるばかりでなく、ベタ塗り粘着剤層４１のような平坦な粘着剤層の単位面積当たりの転写率を向上させて、均一な粘着剤層を形成する
その結果、図６に示すように、ベタ塗り粘着剤層４１は、凹凸２４の形状に応じて微細な筋状粘着剤が密に配置されたようになり、その中にドット粘着剤層４２が点在するように配置された転写パターンが綺麗に再現される。また、微細な凹凸は筋状に限られず、点状や格子状などで形成してもよい。
この例において、微細な凹凸２４は第１セル２１の底面にのみ設けられているが、第２セル２２の底面にもさらに設けられていてもよい。また、第２セル２２以外に第３、第４セルなどが成形される場合にいても、これらセルに凹凸２４を形成してもよい。
さらには、基材４０にベタ塗り層４１を単体で形成するような場合、グラビアロールの表面に第１セル２１のみを設けて、第１セル２１の底面に凹凸を設けてもよい。これによれば、筋状の粘着剤層の集合体によってベタ塗り層が形成され、均一な粘着剤層が形成されるばかりでなく、粘着剤の節約もできる。
本発明において、作製された粘着テープは、粘着面を表側にするようにロール状に巻回された、いわゆる清掃用粘着テープとして用いられるが、本発明のグラビアロールを用いて粘着剤が転写された粘着テープであれば、その他の用途であってもよい。
１０ａ，１０ｂ グラビアロール
２０ セル
２１ 第１セル
２２ 第２セル
３０ 粘着剤
４０ 基材
４１ ベタ塗り粘着剤層
４２ ドット粘着剤層
２０ セル
２１ 第１セル
２２ 第２セル
３０ 粘着剤
４０ 基材
４１ ベタ塗り粘着剤層
４２ ドット粘着剤層
Claims (5)
- 所定の塗工パターンが形成されたセルを有し、走行する基材の一方の面に上記セルが形成された面を押し当てて、上記セル内に充填された上記粘着剤を上記基材に塗工する粘着剤塗工用グラビアロールにおいて、
上記セルは、形状の異なる少なくとも２つのセルを有し、隣接する上記セルの境界には、上記セル同士を区画する仕切壁が設けられており、上記仕切壁の先端がロール外表面とほぼ同一平面となるように設けられていることを特徴とする粘着剤塗工用グラビアロール。 - 上記セルは、深さの異なる少なくとも２つのセルであることを特徴としている請求項１に記載の粘着剤塗工用グラビアロール。
- 少なくとも１つの上記セルの内表面にはさらに、微細な凹凸が設けられており、上記凹凸の凸部の先端がロール外表面とほぼ同一平面となるように存在していることを特徴とする請求項１または２に記載の粘着剤塗工用グラビアロール。
- 所定の基材の表面に粘着剤をベタ塗りするための塗工パターンが形成されたセルを有し、走行する基材の一方の面に上記セル内に充填された上記粘着剤を上記基材に塗工する粘着剤塗工用グラビアロールにおいて、
上記セルには、微細な凹凸が多数設けられており、上記凹凸の凸部の先端がロール表面とほぼ同一平面となるように設けられているいることを特徴とする粘着剤塗工用グラビアロール。 - 所定の塗工パターンが形成されたセルを有するグラビアロールを用いて基材に粘着剤を塗工する粘着テープの製造方法において、
上記セルは、形状の異なる少なくとも２つのセルを有し、隣接する上記セルの境界には、上記セル同士を区画する仕切壁が設けられており、上記仕切壁の先端がロール外表面とほぼ同一平面となるように設けられており、上記セル内に上記粘着剤を充填したのち、走行する基材の一方の面に上記グラビアロールを押し当てて、上記粘着剤を上記基材に塗工することを特徴とする粘着テープの製造方法。
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