JP3640998B2

JP3640998B2 - 芯まで透明な外観を有する感圧接着剤テープロールの製造法

Info

Publication number: JP3640998B2
Application number: JP03070295A
Authority: JP
Inventors: ジョセフシンマイケル; ポールスワンソンロナルド
Original assignee: ミネソタマイニングアンドマニュファクチャリングカンパニー
Priority date: 1994-03-02
Filing date: 1995-02-20
Publication date: 2005-04-20
Anticipated expiration: 2020-04-20
Also published as: CA2141924C; DE69512106T2; JPH07268291A; CA2141924A1; US5755905A; EP0670277A2; EP0670277A3; DE69512106D1; EP0670277B1

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は芯まで透明な外観を有する感圧接着剤テープロールを製造する方法に関する。より詳細には、本発明は、比較的高い剪断保持強度値を有する感圧接着剤を含む、このような芯まで透明なテープロールの製造に関する。
【０００２】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】
感圧接着剤テープは、通常、種々の直径の芯を有し、そして、芯の周囲を巻かれた種々のテープ長さを備えたロール形で提供される。一般的な包装及び箱シール用テープは3 インチ(7.62cm)直径の芯上に提供され、そして、100 ヤード(91.4m) まで又はそれ以上の感圧接着剤テープが提供される。
【０００３】
このような包装及び箱シール用テープは、一般に、感圧接着剤層により片面上がコートされ、且つ、テープがロールから巻き出しされるときに容易に分離するように低付着性裏面として当業界で知られるものによりもう片面上がコートされ又は処理されることができる支持層を含む。本発明が関係するこのようなテープのクラスにおいて、支持層、低付着性裏面処理剤及び接着剤の各々は好ましくは透明である。
【０００４】
このような感圧接着剤テープロールの製造において、上記のように接着剤コートされたフィルムを含む大きなロールは、巻き出され、そして、最終製品テープロールの狭いテープ幅に長手方向にスリッティングされ、その後、スリッティングされたテープとほぼ同一幅の芯に巻き返しされる。芯サイズは変化してよいが、包装及び箱シール用テープの工業標準規格は約3 インチ(7.62cm)の芯直径である。
【０００５】
スリッティング後の個々のテープロールの巻き返しおいて、テープは各々の芯の周囲に巻かれ、前の層の支持材料の処理された非付着性表面に対する接着剤層の各々の後の巻き取りを伴う。この巻き返し操作のために、微視的な及び、時々、更により巨視的なエアポケットは、次の支持層の間の接着剤層内に取り込まれることになる。この為、透明な支持体及び接着剤を使用しても、取り込まれたエアポケット、特に、微視的なエアポケットは仕上がりテープロールに、全体として曇った又は不透明な外観を付与する。
【０００６】
巻き取り技術は、一般に、個々のロールが駆動される方法及びテープが適用される方法により分類される。2 つの基本的な技術は、テープにより巻かれる芯がその中心軸の周囲に駆動される中心巻き取り法、又は、芯がその中心軸の周囲でアイドラーとして作用する間に、外側テープロール表面に対して回転する駆動されたロールにより駆動が達成される表面巻き取り法のいずれかである。感圧接着剤テープに関して、中心巻き取り法がこのようなテープの巻き取りの広く使用される基本的な方法である。
【０００７】
表面及び中心巻き取りを組み合わせた複合法も使用されてきている。複合技術は主として張力制御を助け、そして、シワを避けるために使用される。より詳細には、中心巻き取りに加えて、いわゆる「トップライディングロール」又は「パックロール」を使用することが知られている。このようなパックロールは、芯が駆動されている間にテープロールの外側表面に対して推進され、そして、テープを芯に適用する。パックロールはアイドラーであっても、又は、テープの張力を制御し、減じるのを助けるために駆動されていてもよい。更に、テープに対するパックロールの力はシワを除去させ、そして、エアバブル若しくはバルーンが層間に形成することを防ぐ。このような取り込まれた空気は、弛み、めり込み、又は丸くなくなりうるような不安定なロールを作りうる。
【０００８】
しかし、上記に示したように、透明な支持テープ上の透明な接着剤の接着剤層内に、又は、接着剤及び支持層の間に形成する微視的なエアバブルは、芯まで透明な外観を有するテープロールを製造するために、実質的に排除される必要がある。通常に非常に柔軟であり、そして、変形しやすい、低い剪断保持強度の接着剤では、このような芯まで透明なロールは、柔軟な接着剤を湿潤させ、即ち、実質的に微視的なエアバブルを除去するのに充分な圧力を加える従来のパックロールの使用により得られることができる。実際、非常に柔軟な接着剤は、完全な濡れを提供するためにいかなるパックロール圧力をも必要とせず、このような圧力はウェブの張力のみにより達成されうる。
【０００９】
従来のパックロール型スリッターは、約４ポンド毎線インチ（ＰＬＩ）（７０．０４Ｎ／１００ｍｍ）までであるが通常には２ＰＬＩ（３５．０２Ｎ／１００ｍｍ）未満の圧力を適用し、それは上記に記載のようなシワ及び巨視的なエアバブルを除去するために一般に必要である。更に、このような従来のパックロールは、柔軟な低い剪断保持強度の感圧接着剤テープに対して、芯まで透明な外観を付与するために充分な圧力を適用する。より詳細には、接着剤が柔軟であるから、パックロールに関わる比較的低い圧力は、微視的なエアバブルを除去し、そして、均一な均質な接着剤層をテープ支持体上に形成するためには充分過ぎるほどである。この能力を、以下に、テープ支持体上での接着剤の「濡れ能」と参照する。
【００１０】
低剪断保持強度値は、ＡＳＴＭＤ−３６５４感圧接着剤テープの保持力用標準試験法により規定されて４００分より低い保持力を有するものとして、本発明により規定される。本試験は長時間にわたる剪断力に耐える接着剤の能力を測定する。基本的に、標準サイズのテープ試料は制御された圧力で試験表面に適用される。テープは試料表面に平行に作用する所定の質量の使用による剪断力を受ける。特定の質量を適用した後、破損までの時間を測定する。この適用及び破損の間の時間は分で表された値を決定する。
【００１１】
従来の中心巻き取り又はパックロールスリッティング操作で芯まで透明にさせることが知られている接着剤テープに関連する低剪断保持強度値は、１００分を下回るものであり、その値はアクリレートポリマーベースの感圧接着剤について典型的である。しかし、４００分を下回る値は、一般に、低い保持強度値と考えられ、それは多くのアクリルベースの接着剤テープ及び多くの他の天然及び合成ゴムベースの接着剤に一般的である。
【００１２】
このようなパックロールスリッティング及び巻き取りは、これまで、比較的高い剪断保持強度値を有するテープを含む、芯まで透明なテープロールを製造することができなかった。上記のように、それらは、張力制御を補助することに加えて、シワを減じて、そして、巨視的なエアバブルを除去するために、従来の圧力で使用されてきた。このようなより高い剪断保持強度値は、ＡＳＴＭＤ−３６５４標準試験により規定されて４００分を上回るものと考えられる。より詳細には、１，０００分より高い値は実質的に高い強度と考えられる。通常、このようなより高い剪断強度の接着剤は、全てのタイプの架橋した接着剤及び粘着付与樹とブレンドされた天然若しくはブロックコポリマーゴムから製造されたものである。より高い保持力が特定の用途のために使用者により望まれるときには、高い剪断強度の接着剤の使用は包装のように多くの場合に望まれる。このようなより高い剪断強度の接着剤は、また、通常、上記に議論した低い剪断強度の接着剤よりも固く、そして、変形しにくい。このため、それは微視的な取り込まれたエアバブルを除去することがかなり困難である。
【００１３】
高剪断保持強度の接着剤を含む、芯まで透明なテープロールを製造する１つの方法は特開昭第４５−１１６４０号公報に記載されている。天然及び合成ゴムを含むタイプの感圧接着剤を有するテープロールの処理方法が記載されている。この方法によると、巻き返し後であることができるテープのロールは、増加した温度及び高圧の環境下で、約１時間以下の比較的短い時間、処理される。このような処理は、その中に記載された特定のテープ構造体用に芯まで透明なテープロールを提供することが判明した。この日本の引用文献内には、また、このような芯まで透明なテープロールは、芯への巻き取りの間にテープの外側に圧力を提供する方法によっても提供されうること、及び、３〜４ヵ月後に、層間の微視的な孔に存在する空気はベースフィルム自体の膨張及び収縮により排除されることが記載されている。換言すれば、少量の表面圧力下、恐らく従来の圧力下で巻かれたテープは実質的な期間の老化後に透明になることが記載されている。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
本発明の方法は、より高い剪断強度の感圧接着剤テープが、比較的短い時間で、且つ、ロールが更なる工程を受けることなく、芯まで透明な外観を有するロール形で提供されうるという点で従来技術に纏わる欠点を克服する。更に、本発明は、より強固な高剪断強度の接着剤層内に取り込まれた微視的なエアバブルを除去するように、テープ支持体上に接着剤を充分に濡らすことにより、このような芯まで透明な外観を達成する。
【００１５】
実質的に完全に接着剤が濡れ、そして、このため芯まで透明な外観を有する高剪断強度のテープを含むこのような感圧接着剤テープロールは、本発明による方法により達成されることができ、前記方法は、テープ材料の供給ロールを提供すること、テープ材料の供給ロールからテープ材料を巻き出しすること、及び、実質的にテープロールへのテープの適用点においてテープの非付着性の主要表面に充分な接触圧力を提供しながら、巻き出しされたテープ材料の長さを芯上に巻き返しすること、の工程を含む。テープ材料は、非付着性の主要表面及び透明な感圧接着剤層でコートされた第二の主要表面を有し、且つ、高い剪断保持強度を有する透明な支持層を含む。更に、巻き出しされたテープを芯上に巻き返しする工程は、テープの非付着性の主要表面に充分な接触圧力を提供するために、加圧されたローラーを使用することを更に含む。詳細には、加圧されたローラーにより充分な接触圧力を提供する工程は、少なくとも４ポンド毎線インチテープ（７０．０４Ｎ／１００ｍｍ）の圧力を提供することを含み、そして、テープ材料の高剪断保持強度は感圧接着剤テープ保持力用ＡＳＴＭ標準試験法により決定して４００分を上回る。
【００１６】
１つの態様において、加圧されたローラーにより充分な接触圧力を提供する工程は、１０ポンド毎線インチテープ（１７５．１Ｎ／１００ｍｍ）の圧力を提供することを含み、そして、方法は、巻き返し工程の時に、芯まで透明な外観を有する感圧接着剤テープロールを製造することを更に含む。
【００１７】
別の態様において、方法は、巻き返し工程後に、テープロールが芯まで透明にさせるために、巻き返し工程が完了した後、テープロールを老化させる工程を更に含む。
【００１８】
本発明の方法によると、方法は、テープロールが、透明プラスティックの曇り度及び視感透過率用ＡＳＴＭＤ−１００３標準試験法により決定して、少なくとも４５％の全パーセント透過率値を有するように、芯まで充分に透明なテープロールを製造することを含む。
【００１９】
図面、最初に図１を参照すると、スリッティングし、そして、テープの芯上に感圧接着剤テープを巻き返しするための方法が例示されている。より詳細には、図１及び２を参照すると、芯まで透明な感圧接着剤テープロールを製造するための本発明の方法が図式的に例示されている。
【００２０】
図１に示すように、不定の幅及びロール直径を有するテープ材料の供給ロール１０は提供され、そこから複数のテープロール１２は製造される（供給ロールの寸法は大きなテープロールを製造することができる能力及び一度に製造されるテープロールの数により決定される。）単一の供給ロール１０から複数のテープロールを製造するために、一定幅のテープ材料１４は供給ロール１０から巻き出しされ、そして、スリッティングステーション１６で機械方向に沿って複数のテープ１８にスリッティングされる。テープ材料１４の幅はテープ１８の累積的な幅と等しい。いかなる数のテープ１８も、各テープ１８の所望の幅及びテープ材料１４の幅によって、単一の供給ロールから製造されることができ、ここで、各テープ１８の幅は各テープロールについて異なっていてよい。スリッティングステーション１６は、好ましくは、テープ材料１４をテープ１８に分割する、一連の通常の向かい合った切断要素２０を含む。
【００２１】
複数の駆動された巻き取りシャフト２４は、好ましくは、テープ１８がローラー２２（これはアイドラーであっても又は駆動されたローラーであってもよい）上を一緒に通った後に、テープ１８は、縁が間に挟まらないように異なる巻き取りシャフト２４上に提供されたテープの芯２６上に択一的に巻き返しされることができるように提供される。従来、テープの芯２６は、各テープの芯２６上に所望量のテープが巻き返しされるまで中心巻き取り技術により、同時に複数のテープ１８を巻き取るための駆動された巻き取りシャフト２４により摩擦で駆動される。供給ロール１０からテープ材料１４を巻き出しすることを補助するために、引張ロール２８も提供されるが、巻き取りシャフト２４はテープ１８に張力を加えながらテープロール１２にテープ１８を巻き取る。
【００２２】
本発明の方法は、基本的に、下記に説明するような条件下でテープの芯上に接着剤材料を巻き返しすることを含む。スリッティング操作は本発明の方法の必須部分を形成しないが、大きなテープ供給ロールをより小さな直径の複数のテープロールにスリッティングするために使用される通常のスリッティング／巻き返し系の部分を含むことが理解される。このようなスリッティング／巻き返し機械は、例えば、Ｔｕｒａｔｅ，ＩｔａｌｙのＧｕｚｚｅｔｔｉｓ．ｐ．ａ．から市販されている。単一のテープロールは次のように巻き出しされ、そして、巻き返しされうることが更に理解される。
【００２３】
本発明の方法の特定の目的は、下記により明確に定義されるであろう通り、芯まで透明なテープロール１２を製造することである。しかし、テープロールに芯まで透明な外観を付与するために、巻き返し方法を制御することに加えて、支持層、接着剤及び、提供されるならばいずれかの低付着性裏面コーティングを含む充分に透明なテープ構造材料を用いて開始することも必要である。
【００２４】
テープロール１２を製造する供給ロール１０を製造するときに、適切な支持層は感圧接着剤がその片面にコートされて提供される。適切な支持層は、フィルムロールから提供されても又は接着剤塗布の前にフィルム層として直接的に製造されてもよい。更に、支持層は、上記に述べたように、充分に透明であることが必要であり、そして、そのことは、フィルム材料が、透明プラスティックの曇り度及び視感透過率用のＡＳＴＭＤ−１００３標準試験法により規定して、低い曇り度％を有するべきである。この試験法の変更法を下記に記載する。好ましくは、曇り度％は本ケースで充分に透明と考えられるためには３％を下回るべきである。ロール形のように、材料が材料自体の上に包まれるときには、このような材料の累積的効果があり、そして、「芯まで透明な」ロールを規定するのはこの累積的曇り度であり、下記の実施例５に記載のように、接着剤層及びあらゆる他のコーティングが寄与している。
【００２５】
支持層を形成する方法は本発明の一部を構成しないが、フィルムはその全体の幅にわたって実質的に均一な厚さであることが好ましい。下記に記載した、芯まで透明なテープロールを製造する方法によると、支持層の厚さ変動はテープロールの透明性を得るときのファクターであることができ、その透明性のために他のファクターの補償がなされなければならないであろう。支持層フィルムは当業界でよく知られている種々の押出法であって、且つ、フィルムの延伸を含むことができる方法により適切に製造されることができる。
【００２６】
従来の高分子支持層フィルムの非排他的なリストは、テープ支持層としての使用に他の状況で適切であり、且つ、上記のように充分に透明であることが、芯まで透明なテープロールを製造するために適切であることを理解して、次の通りである：ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエステル（例えば、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ））、二軸延伸ポリプロピレン（ＢＯＰＰ）、ポリビニルクロリド（ＰＶＣ）、エチレンとプロピレンとのコポリマー及びエチレンと４個以上の炭素原子を有するオレフィンとのコポリマー。
【００２７】
支持層と同様に、支持層上にコートされる感圧接着剤も充分に透明であるべきである。実際、最も重要なことは、支持層及び接着剤層自体が透明であることでなく、支持層及び接着剤層の組み合わせが充分に透明であることである（それらが組み合わされた後に実際には透明性が向上しうる。）。
【００２８】
更に、本発明は、感圧テープの保持力用ＡＳＴＭ法Ｄ−３６５４標準法により規定して比較的に高い剪断保持強度の接着剤を有するテープについての芯まで透明な外観を有するテープロールの製造に関する。本件の「従来の技術」のセクションで示したように、高い剪断保持強度の接着剤は４００分を上回る保持力の値を有するものである。４００分を下回る保持力の接着剤、例えば、殆どのアクリレートベースの接着剤は、通常、柔軟であり、容易に変形しうるが、上記の接着剤は、保持力が増加するとともに、強固になり、そして、実質的に変形されえなくなる。
【００２９】
本発明の方法での使用に適切な高い剪断保持強度の接着剤は、４００分を上回る、より好ましくは１０００分を上回る剪断保持強度を有するものであり、そしてそれは、一般に、ポリアクリレート；ポリビニルエーテル；ジエンを含むゴム、例えば、天然ゴム、ポリイソプレン及びポリブタジエン；スチレン−ブタジエンゴム；ポリクロロプレン；ブチルゴム；ブタジエン−アクリロニトリルポリマー；熱可塑性エラストマーブロックコポリマー、例えば、スチレン−イソプレン（ＳＩ）及びスチレン−イソプレン−スチレン（ＳＩＳ）ブロックコポリマー、スチレン−ブタジエン（ＳＢ）及びスチレン−ブタジエン−スチレン（ＳＢＳ）ポリマー、及び、エチレン／プロピレン及びエチレン−ブチレン−ジエンポリマー、例えば、スチレン−エチレン／プロピレン−スチレン（ＳＥＰＳ）及びスチレン−エチレン／ブチレン−スチレン（ＳＥＢＳ）；ポリ−α−オレフィン；非晶質ポリオレフィン；シリコーン；エチレン含有コポリマー、例えば、エチレンビニルアセテート、エチルエチルアクリレート及びメチルメタクリレート；ポリウレタン；ポリアミド；エポキシ；ポリビニルピロリドン及びビニルピロリドンコポリマー；ポリエステル；並びに上記の混合物の一般的な組成物をベースとすることができる。高剪断強度の接着剤を提供するためにこれらの多くの組成物を使用することは、当業界によく知られている方法による架橋又は硬化を必要とするであろう。更に、接着剤は、粘着付与剤、可塑剤、酸化防止剤、安定剤、硬化剤及び溶剤のような添加剤を含むことができる。
【００３０】
接着剤を支持層上に塗布する方法も本発明の重要な部分を構成せず、そして、あらゆる既知の従来技術が使用されうる。フィルム厚さに関して上記のように、もし不均一さが他のファクターにより補填される必要があるならば実質的に均質の厚さの層を提供するように接着剤層を制御することも好ましい。
【００３１】
テープロールから巻き出しされるときに、テープがより容易に分離するように、支持層のもう片面に低付着性の裏面を提供することも一般的である。このようなコーティング及び／又は処理はよく知られており、もし他の状況で所望のテープ構造体における使用に適切であるならば、本発明により使用されうる。また、低い付着性の裏面、又は、より正確には支持層及び接着剤とそれとの組み合わせは、充分に透明であるべきである。
【００３２】
図１及び２に例示の方法を再び参照して、本発明の方法は供給テープロール１０からのテープ材料１４の巻き出し、及び、次いで、テープロール１２を製造するためのテープ１８のテープ芯２６上への巻き返し、を含む。スリッティングも、通常、供給ロール１０の巻き出し及び個々のテープロール１２の巻き返しの間にテープ材料１４の幅を特定数のテープ１８になるように狭めるために行われる。
【００３３】
個々のテープロール１２の巻き返しにおいて、スリッティング後、テープ１８は各芯の周囲を巻かれ、各々の次の巻き取りの接着剤層は前の層の支持材料の処理された非付着性表面に面する。この巻き返し操作の間に、微視的な、及び、時折更に巨視的なエアポケットが次の支持層の間に接着剤層中に取り込まれる。より詳細には、エアポケットは接着剤層内であって、そして、前の支持層の非付着性表面に対する接着剤層の界面において形成する。このように、透明な支持体及び接着剤の使用時にも、取り込まれたエアポケット、特に微視的なポケットは全体に曇った、即ち、不透明な外観を仕上がりテープロールに提供する。
【００３４】
図１及び２に例示の巻き取り技術は中心巻き取り法であり、ここで、テープが巻かれる芯２６は、駆動された巻き取りシャフト２４により包囲された中心軸の周囲を駆動される。感圧接着剤テープに関して、中心巻き取りはこのようなテープの巻き取り用の普及した基本的な方法である。
【００３５】
テープロール１２を巻き返しするための巻き取りシャフト２４を駆動させることに加えて、「トップライディングロール」又は「パックロール」３０は巻き返しされている各テープロール１２へのテープ１８の各適用点において提供される。パックロール３０は、図２中の矢印Ａの例示のように、テープロール１２へのテープ１８の適用点でテープロール１２の外側表面に対して制御された力を加えることを促進する。一方、芯２６は巻き取りシャフト２４により駆動される。パックロール３０はアイドラーであっても、又は、テープ張力を制御し、そして減じることを補助するために駆動されてもよい。更に、パックロール３０は、好ましくは、独立に、従来のように、液圧、機械圧装置、空気圧等のようなあらゆる様式で、巻き返しの間にテープロール１２を推進し、そのため、各々は個々のテープロール１２に向かって浮動して進む。好ましくは、圧力の適用様式は巻き返し操作の間に実質的に接触圧力を維持するように制御されうる。
【００３６】
図２に示すように、各パックロール３０の圧力は、好ましくは、矢印Ａの一般的な方向で、各ロール１２へのテープ１８の適用点において、ロール１２に加えられる。適用される接触圧力の量は、巻き返し操作において、芯まで透明な外観を有する上記に示すような高い剪断保持強度の接着剤を有するテープロールを製造するときに主なファクターである。この点で、下記に示す実施例１は、ＡＳＴＭＤ−３６５４標準試験法により規定されて約４００分に始まる種々の高剪断保持強度値の接着剤及び多数のテープのために示された方法で、このようなパックロールにより適用された接触圧力を示す。
【００３７】
本発明の方法により、パックロール３０により適用された接触圧力は、従来のパックロール型スリッターに関係するものより有意に高い。「従来の技術」のセクションにおいて述べたように、従来のパックロールは、主として巨視的なエアバブルを除去し、そしてシワを除去することを目的として、約２ポンド／線インチ（ＰＬＩ）以下の圧力を適用する。
【００３８】
しかし、上記に示したように、巻き返しの間に、透明な接着剤の接着剤層内、又は、接着剤と透明な支持層の間に形成される微視的なエアバブルは、芯まで透明な外観を有するテープロール１２を製造するために実質的に排除される必要がある。即ち、支持層上で接着剤の実質的に完全な濡れが達成されなければならない。より高い剪断保持強度の接着剤を取り扱うときに、接着剤は益々、より固く、変形しにくいから、接着剤を濡らし、そしてこれらの微視的なエアバブルを排除することは益々困難になる。下記に例示した本発明の方法により、充分に高い接触圧力で、実質的に完全に濡れが達成されることができ、そして、芯まで透明なテープロールはこれらの高い保持強度の接着剤で製造されうることが発見された。
【００３９】
更に、多くの環境下で、芯まで透明なテープロールは巻き返し工程の間に即座に製造されることができる。特に、約４００分（下記の実施例１参照）の、より高い保持強度値の下限に近い接着剤では、３インチ（７６ｍｍ）直径の芯上に５０ヤード（４６ｍ）のテープを含む芯まで透明なロールテープを巻き返し直後に製造するためには、約１０ＰＬＩ（１７１．５Ｎ／１００ｍｍ）の接触圧力が必要であることが決定された。本明細書を全体を通して、ポンド／線インチ（ＰＬＩ）（Ｎ／１００ｍｍ）は、パックロールに加えられた圧力をインチ（１００ｍｍ）のテープ幅で除算することにより決定される。圧力は、実際には、パックロール直径、パックロールジュロメーター直径、テープ材料及びテープが巻かれている芯の直径により決定される接触面積に加えられると理解される。接触面積を減じることにより、加えられる圧力は実際に減じられることができる。剪断保持強度値が増加すると、必要な接触圧力も増加する。しかし、特定の場合には、テープロールは時間とともに透明になる。
【００４０】
このように、芯まで透明なテープロール外観を有する高い剪断保持強度値の接着剤を含むテープロールを製造するのに関係する他のファクターはエージング（老化）である。特定のテープは、巻き返しの間に、殆ど又は全く圧力を加えられないで、時間とともに透明になることが一般に知られているが、巻き返しの間の高いパックロール圧力の適用がそれにかかる時間を有意に減じることが発見された。換言すれば、接着剤の濡れは、巻き返しの間のパックロール圧力により向上しうるが、実質的には完了しないであろう。そして、このような実質的に完全な接着剤の濡れは比較的短い時間で起こる。老化時間の間、層間に残った微視的なエアバブルはテープの膨張及び収縮、テープを通しての空気の逃げ、及び、恐らく接着剤中への空気の吸収のために除去されると信じられる。このことは、高いパックロール圧力の利益なしに製造されたテープに起こるが、それなしには、高い剪断保持強度の接着剤は決して透明になることができず、又は、決して有効に起こらない程長時間かかるであろう。更に、より高いパックロール圧力では、時間が減じられる。下記の実施例３及び４はロールが種々の接触圧力下で巻き返しされたとき、テープの透明性に与える老化の効果を示す。より詳細には、約４ＰＬＩ（７０．０４Ｎ／１０ｍｍ）ほどの低い巻き返しパックロール圧力では、３インチ（７６ｍｍ）の芯上の６０ヤード（５５ｍ）のテープロールは約２７日間で透明になるであろうと決定された。他方、３インチ（７６ｍｍ）の芯上の１００ヤード（９１ｍ）のテープロールでは、それらは同時間では透明にならない。
【００４１】
このように、テープロールの長さ、即ち、芯上でのテープの巻き数は芯まで透明なテープロールを得るための重要なファクターであることも示された。下記に実施例２の表２に詳細に示すように、多くのテープが３０ＰＬＩ（５２５．４／１００ｍｍ）の高いパックロール接触圧力下で巻き返しされ、３インチ（７６ｍｍ）直径の芯上に巻かれることができ、且つ、即座に芯まで透明に製造されることができる各テープの長さが決定された。このデータは、多数巻いた後の支持層及び接着剤の曇り度の累積的効果を示す。芯まで透明なテープロールを製造できる能力に影響を与える他のファクターは下記に詳細に記載される。
【００４２】
本発明の目的で、芯まで透明な外観を有するテープを決定するために、かなりの数のテープの巻き数が特定のテープ芯周囲に提供されなければならなかった。商業的な考慮のため、及び、テープ長さは芯まで透明なテープロールを製造するのに重要なファクターであるから、このような製品を決定するために、芯（いずれのサイズでも）周囲に最低５０巻きのテープが必要である。各連続の巻きは各層の曇り度の累積的な効果を加え、この各層は、上記に記載のように、支持層、接着剤及び提供されるならば低付着性裏面を含む。この下限を下回った、更により曇ったテープは、本発明により規定される芯まで透明なテープを製造することができる。
【００４３】
テープロールを芯まで透明にする能力に影響を与える別のファクターは、支持層及び接着剤の厚さ変化である。厚さ変化は実質的にあらゆる有意性を排除するように１％未満であることが好ましい。しかし、厚さ変化が１％を越えるならば、１つ以上の他のファクターは調整される必要があるであろう。詳細には、より大きな変化はパックロールの適用接触圧力を増加させることにより補償されうる。更には、パックロールジュロメーターを減圧することは補償する別の方法である。例えば、厚さ変化を補償するために、ゴムパックロールはスチールロールよりも接触圧力増加の必要性が低いであろう。ゴムロールは増加した圧力がより一律に加えられ、一方、スチールロールはより大きな厚さのより大きな面積を圧縮しなければならないであろう。
【００４４】
より重要でない他のファクターは、巻き返し操作の線速度及び巻き返しの間のテープのウェブ張力を含む。これらのファクターの両方の変化はパックロール接触圧力の最小の調整により補償されることができる。更に、これらのファクターの重要性は接着剤の剪断保持強度値が低くなるにつれて大きくなり、ここで、接触圧力の効果が最も大きい。
【００４５】
【実施例】
実施例１
巻き取り後に即座に透明なテープのロールとなるように、接着剤層の本質的に完全な濡れを提供するために必要なパックロールの力の量は、ＡＳＴＭＤ−３６５４、感圧接着剤テープの保持力用の標準試験により測定して約４００分〜数千分の範囲の接着剤剪断値を有する一連の高剪断接着剤テープについて決定された。各テープロールの透明度を測定するために、種々のサイズで印刷されたアルファベットを含んだ「試視力表」型の紙を芯に包んだ。テープロールの巻き取り後、各ロールは、テープを通して「試視力表」を読みうる能力を基準に等級化された。ロールは０〜７に等級化され、７は最も小さな印刷（１．３ｍｍ高さ）をはっきりと見ることができる場合であり、そして、０は最も大きな文字（５．８ｍｍ高さ）でさえはっきりしない場合である。等級化スケールを下記に示す。
【００４６】
１５．８ｍｍ
２５．５ｍｍ
３４．５ｍｍ
４４．３ｍｍ
５３．７ｍｍ
６２．８ｍｍ
７１．３ｍｍ
【００４７】
目視決定での等級７により示された、透明なロールを得るために必要なパックロールの圧力は、接着剤の厚さ及び剪断により測定したときの変形の容易性及びロール長さに依存する。
【００４８】
試料１は、ボックスシールテープ＃７１００として、Intertape Corporation, Danville, Virginia から入手可能なスチレン- イソプレン- スチレン（ＳＩＳ）ゴム／樹脂型接着剤を含む二軸延伸ポリプロピレン支持された包装用テープであった。５０ヤード（４６ｍ）ロールは、下記に示すような透明なテープロールを提供するように、０．５ポンド／線インチ（８．７６Ｎ／１００ｍｍ）を使用して、３００フィート／分（９１．２ｍ／分）の線速度で３インチの芯上にパックロール巻きされた。試料２、３、４及び５は、表１に示すように異なる厚さを有する同様の二軸延伸ポリプロピレン支持されたＳＩＳゴム／樹脂包装用テープであり、３Ｍ Company, St. Paul, Minnesotaからそれぞれ包装用テープ＃３６９、＃３７１、＃３７３及び＃３７５として入手可能である。再び、５０ヤードロールは試料１のために記載した条件下３インチの芯上にパックロール巻きされた。そして、各試料について、芯まで透明なテープロールとなるように、本質的に完全な濡れを提供するために必要なパックロールの力を表１に示す。試料１について示した剪断値はＡＳＴＭＤ−３６５４により測定した３回の個々の剪断値の平均を表し、一方、試料２、３、４及び５は製品文献中に示された最小の剪断値である。
【００４９】
【表１】

【００５０】
このデータから、ＡＳＴＭＤ−３６５４により測定して約４００分の剪断値を有する接着剤を含むテープのときには少なくとも１０ＰＬＩ（１７５Ｎ／１００ｍｍ）のパックロールの力が３インチ（７６ｍｍ）の芯上の５０ヤード（４６ｍ）の透明なテープロールを得るために必要であり、そして、少なくとも１０００分の剪断値を有する、好ましいより高い剪断強度の接着剤では、少なくとも１５ＰＬＩ（２６３Ｎ／１００ｍｍ）のパックロールの力が必要であるようである。表に見られるように、接着剤の剪断値、そして、それ故、芯まで透明な外観を提供する殆ど完全な濡れを達成するために必要な最小のパックロールの力は接着剤層の厚さ及び接着剤組成により決定される変形性に依存する。
【００５１】
実施例２
パックロールスリッティングの方法は種々の支持体及び接着剤を含む芯まで透明なテープを製造するであろうということを確かめるために、幾つかの他のタイプのテープを３インチ（７６ｍｍ）の芯上に３０ポンド／線インチ（ＰＬＩ）［５２５ニュートン／線１００ｍｍ］の圧力で巻いた。全てのテープは示される製品番号で３Ｍ Company, St. Paul, Minnesotaから得られた。テープ＃８８８６として入手される試料１は、６グレイン／２４平方インチ（２５．２ｇ／ｍ²）のＳＩＳゴム／樹脂接着剤でコートされた６ミル（１５２μｍ）の線状低密度ポリエチレン支持体を有するテープであり；テープ試料の全厚さは約７．２ミル（１８２．９μｍ）であった。テープ＃５９１２として入手される試料２は５グレイン／２４平方インチ（２１ｇ／ｍ²）のＳＩＳゴム／樹脂接着剤でコートされた１．５ミル（３８．１μｍ）のセロハン支持体を有するテープであり；テープ試料の全厚さは約２．４ミル（６１μｍ）であった。テープ＃３５５として入手される試料３は８グレイン／２４平方インチ（３３．６ｇ／ｍ²）のＳＩＳゴム／樹脂接着剤でコートされた２ミル（５０．８μｍ）のポリエステル支持体を有するテープであり；テープ試料の全厚さは約３．５ミル（８８．９μｍ）であった。テープ＃６１０として入手される試料４は５．５グレイン／２４平方インチ（２３．１ｇ／ｍ²）の天然ゴム／樹脂接着剤でコートされた１．４ミル（３５．６μｍ）のセロハン支持体を有するテープであり；テープ試料の全厚さは約３ミル（７６．２μｍ）であった。テープ＃６８１として入手される試料５は５．３グレイン／２４平方インチ（２２．３ｇ／ｍ²）の天然ゴム／樹脂接着剤でコートされた１．４６ミル（３７．１μｍ）の未可塑化ポリビニルクロリド（ＵＰＶＣ）支持体を有するテープであり；テープ試料の全厚さは約３ミル（７６．２μｍ）であった。各試料のロール長さを表２に示すように変えた。
【００５２】
【表２】

【００５３】
このデータは、示された長さまで３０ＰＬＩ（５２５Ｎ／１００ｍｍ）の圧力でパックロール巻きされたときに、分析されたテープ試料全ては透明になって、その点の後には透明性は悪化したことを示す。しかし、透明性は、示した種々のテープ支持体の累積的な曇りに最も影響を受けた。
【００５４】
実施例３
３Ｍ Italia s.p.a., Bergamo, Italy からテープ番号３７０１として入手されるテープ材料の供給ロールをスリッター／巻き返し操作によりテープに変換した。このテープ材料は４グレイン／２４平方インチ（１６．８ｇ／ｍ²）のＳＩＳゴム／樹脂型接着剤でコートされた１．１ミル（２７．９μｍ）のＢＯＰＰ支持体を含んだ。仕上がった供給ロールは３インチ直径（７．６ｃｍ）の紙製の芯上の５１インチ（１２９．５ｃｍ）幅ｘ３０００ヤード（２，７３４ｍ）長さであった。テープは約４．１ＰＬＩ（７１．８Ｎ／１００ｍｍ）のパックロールの力を使用して１００フィート／分（３０．４ｍ／分）で６０ヤード（５４．９ｍ）及び１００ヤード（９１．４ｍ）にスリットされた。供給ロールの厚さ変化のために巻き取りバーの末端に向かった位置の幾つかのテープロールにおいて、不透明なバンドが現れた。バーの中心からのロールは不透明なバンドを示さず、このため、代表的な中心ロールは仕上がりロールの透明性を決定するために分析された。ロールの透明性は実施例１に記載のように、スリッティング直後（初期）及び９日、１４日及び２７日の自然老化後に決定された。複製の６０ヤード（５４．９ｍ）ロールと１種の１００ヤード（９１．４ｍ）ロールは製造され、そして表３に要約されるように等級化された。
【００５５】
【表３】

【００５６】
このデータは、完全な濡れを提供するために変形することが困難である３０００分を越える極端に高い剪断値を有するこの種の接着剤では巻き取り後に即座に透明なテープを提供するには４．１ＰＬＩ（７１．８Ｎ／１００ｍｍ）のパックロールの力は不充分であるが、製造された６０ヤード（５４．９ｍ）のテープロールは、４．１ＰＬＩ（７１．８Ｎ／１００ｍｍ）のパックロール圧力が使用されたときに、約２７日の自然老化後に透明になることを示す。１００ヤード（９１．４ｍ）のテープロールは４．１ＰＬＩ（７１．８Ｎ／１００ｍｍ）のパックロール圧力を使用して２７日の自然老化後でさえ透明でなかった。
【００５７】
実施例４
テープロールの別のセットを３Ｍ Company, St.Paul, Minnesotaより入手された箱シール用テープ＃３７１から製造した。＃３７１テープは１．２ミル（３０．５μｍ）の二軸延伸ポリプロピレン（ＢＯＰＰ）支持体及び０．８ミル（２０．３μｍ）のＳＩＳゴム／樹脂型接着剤コーティングを有し、全テープ厚さ２．０ミル（５０．８μｍ）を提供した。複製のロールを、１０００フィート／分（３０４．８ｍ／分）の線速度及び約６．７２、１０、１５、２０及び３０ＰＬＩ（それぞれ、１１７．５、１７５．１、２６２．７、３５０．２、４３７．８及び５２５．４Ｎ／１００ｍｍ）のパックロール圧力において０．７４ＰＬＩ（１３．０Ｎ／１００ｍｍ）の巻き取り張力で１００メートルロールに巻かれた。複製のロールは、実施例１に記載のように、１、４、６、１３、１９、２８、４１、６３及び１０３日の自然老化後に等級化された。結果を表４に要約した。
【００５８】
【表４】

【００５９】
表４中において視覚等級について、範囲で与えれるときには、それは、ロールの一部分が高い最終の等級により示される向上した透明性を有し、他の部分が低い最終の等級により示される低い透明性を有する遷移的なロールであることを示す。データは、１００メートルの透明なテープロールは、パックロール圧力約２０ＰＬＩ（３５０．２Ｎ／１００ｍｍ）が使用されたときには約６３日の自然老化後に、パックロール圧力約２５ＰＬＩ（４３７．８Ｎ／１００ｍｍ）が使用されたときには約４１日後に、そして、パックロール圧力約３０ＰＬＩ（５２５．４Ｎ／１００ｍｍ）が使用されたときには約１９日後に得られることを示す。
【００６０】
実施例５
テープロールを通して標準「試視力表」の芯を見ることから得られた視覚等級を、試視力表、テープのタイプ又はロール長さに因らないロールの透明性を決定するための方法と相関させるために、視覚等級の範囲を網羅する幾つかのテープ試料は、ＡＳＴＭＤ−１００３、透明プラスティックの曇り度及び視感透過率用の標準試験法を使用して分析され、ここで次の選択、変更及び試料製造法を用いた。
（１）この方法で許される通り、積分球を有する走査分光光度計が、指定された曇り度計の代わりに使用された。使用した装置はＲＳＡ−１９積分球を有するＰｅｒｋｉｎＥｌｍｅｒＬａｂａ１９であった。次の条件を使用した。
（ａ）波長範囲＝８３０〜３６ｎｍ
（ｂ）スリット幅＝４ｍｍ
（ｃ）モード＝透過率（％Ｔ）
（ｄ）データ間隔＝０．５ｎｍ
（ｅ）走査速度＝２４０ｎｍ／分
（２）表の面に３．３７５インチ（８．５７ｃｍ）直径の柱状の凸型曲率及び平坦な裏面並びに１．００インチ（２．５４ｍｍ）直径のポートを有する特別の留め具が製造された。この留め具は、積分球のサンプルビームポートに対して試料の曲がりなしに試料を一貫した取り付けを可能にする。サンプルビームポートは０．８７５インチ（２．２２ｃｍ）直径であり、そのため、留め具はビームを覆わなかった。
（３）試料は（ａ）帯のこで大雑把に１／４のセグメントになるように個々のテープを切断し、（ｂ）層状のテープ巻から芯のみを除去し、（ｃ）ヘプタンで湿らせた布を使用して、無傷のテープ巻の最も内側のテープ支持層から接着剤層を除去し、（ｄ）マイクロメーターにより試料の厚さを測定し、（ｅ）上記に記載のようにテープ試料を留め具上に取り付け、そして、（ｆ）ＡＳＴＭＤ−１００３に規定されるように積分球の前で試料を分析すること、により製造された。（４）計算法がＤ−１００３に記載されている通常の曇り度測定に加えて、全拡散透過率（これもＤ−１００３に記載されている）対主観的許容性は相関付けられた。この計算では、％Ｔ_total( 適所に白色プレート及び試料) を５ｎｍ間隔で全ての波長で合計され、そして、この合計を５ｎｍ間隔での全ての波長での％Ｔ₁₀₀の合計（適所に白色プレート、試料なし）で除算された。ＡＳＴＭＣＩＥソースＡ及びｙバー値の計量はこの計算において相殺する。視覚等級と全％Ｔ透過率の相関を表５に示す。
【００６１】
【表５】

【００６２】
このデータから、約４５％以上の全％Ｔ値は視覚等級７に相当する。それ故、上記に記載の変更したＡＳＴＭＤ−１００３により測定されて４５％以上の％Ｔを有するいずれのテープも、支持層のタイプ又は厚さ、接着剤タイプ又は厚さ、又はテープ長さに関係なく、ここで規定する通り「芯まで透明」であるはずである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の方法によるスリッティング及び巻き返し操作の模式図である。
【図２】本発明により、芯まで透明なテープロールを製造するために、テープロールに対して充分な圧力を加えるためにパックロールの補助を用いて巻き返しされる中心駆動されたテープロールの拡大図である。
【符号の説明】
１０…供給テープロール
１２…テープロール
１４…テープ材料
１６…スリッティングステーション
１８…テープ
２０…切断要素
２２…ローラー
２４…巻き取りシャフト
２６…テープ芯
２８…引張ロール
３０…パックロール

Claims

芯まで透明な外観を有する感圧接着剤テープロールを製造する方法であって、前記方法は、
非付着性の主要表面及び感圧接着剤層によりコートされた第二の主要表面を有する透明な支持層を含み、且つ、感圧接着剤テープの保持力用ＡＳＴＭＤ−３６５４標準試験法により決定して４００分を上回る剪断保持強度を有するテープ材料の供給ロールを提供すること、
テープ材料の供給ロールからテープ材料を巻き出しすること、及び、
実質的にテープロールへのテープの適用点においてテープの非付着性の主要表面に少なくとも４ポンド毎線インチテープ（７０．０４Ｎ／１００ｍｍ）の接触圧力を提供している間に、少なくとも50巻きのテープロールを製造するように芯上に巻き出しされたテープ材料の長さを巻き返しすること、
の工程を含む方法。
巻き出しされたテープを芯上に巻き返しする前記工程が、テープの非付着性の主要表面に前記接触圧力を提供するために加圧ローラーを使用することを更に含む請求項１記載の方法。
接触圧力を提供する工程が、少なくとも１０ポンド毎線インチテープ（１７５．１Ｎ／１００ｍｍ）の圧力を提供することを含み、且つ、前記方法が、前記巻き返し工程の時に芯まで透明な外観を有する感圧接着剤テープロールを製造することを更に含む請求項１記載の方法。
テープ材料の剪断保持強度が感圧接着剤テープの保持力用ＡＳＴＭＤ−３６５４標準試験法により決定して、１０００分を上回る請求項３記載の方法。
巻き返し工程が完了した後にテープロールを芯まで透明にさせるために、前記巻き返し工程後にテープロールをエージングさせる工程を更に含む請求項１記載の方法。
前記方法は、テープロールが、透明プラスティックの曇り度及び視感透過率用ＡＳＴＭＤ−１００３標準試験法により決定して、少なくとも４５％の全％透過率値を有するように、芯まで充分に透明なテープロールを製造することを含む請求項１記載の方法。
同時に、テープ材料を複数のテープにスリッティングすること及び芯まで透明な外観を有する複数のテープロールを巻き返しすることの工程を更に含む請求項１記載の方法。