JP4787414B2 - 水分散型アクリル系粘着剤組成物の乾燥方法および水分散型アクリル系粘着シート類の製造方法と水分散型アクリル系粘着シート類 - Google Patents
水分散型アクリル系粘着剤組成物の乾燥方法および水分散型アクリル系粘着シート類の製造方法と水分散型アクリル系粘着シート類 Download PDFInfo
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、気泡の発生を抑えた水分散型粘着剤組成物の乾燥方法および外観性の良好な水分散型粘着シート類(シート、テープ、フィルムなど)の製造方法、さらにこの製造方法より製造される水分散型粘着シート類に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、粘着剤には主として、溶剤型の粘着剤が用いられてきた。しかし、これら溶剤型粘着剤は、有機溶媒中で合成あるいは溶解されているため、塗工時の溶剤の揮発が環境的に問題があり、水媒体中に粘着剤粒子を分散ないし乳化させた水分散型の粘着剤への転換が図られている。
【0003】
しかし、水分散型粘着剤は、乾燥工程で蒸発潜熱の大きな水を蒸発させる必要があり、乾燥時間が溶剤型に比べて長いという問題があった。したがって、生産性を上げるために乾燥温度を高く設定すると、粘着剤層中で気泡が発生し、外観性に悪影響を及ぼしていた。
【0004】
すなわち、図1に示したように、粘着剤層中に発生した気泡は、粘着剤層内部で気泡のまま残存し、あるいはその一部が外部に突出して粘着剤層表面に凸部を形成し、またあるいはこれが破裂して粘着剤層表面に凹部を形成する。これらにより、粘着剤層は不均一なものとなって透明性が低下し、また粘着剤層表面の平滑性に劣るものとなる。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、従来の問題点を改善するためになされたもので、粘着剤層中の気泡の発生を抑えた水分散型粘着剤組成物の乾燥方法を提供することを目的とする。さらに上記乾燥方法を含む外観性の良好な水分散型粘着シート類(シート、テープなど)の製造方法およびこの製造方法より製造される粘着剤層中の気泡サイズが150μm以下である水分散型粘着シート類を提供することを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、上記の問題点を解決するために鋭意検討した結果、粘着剤層中に見られる気泡は乾燥工程で発生するものであり、その主たる要因として、限界水分率直後、つまり減率乾燥期間前半に起こる粘着剤温度の急上昇によって、粘着剤組成物の水分が急激に気化し気泡となって残存するためと推定された。
【0007】
すなわち、一般に粘着シートの乾燥工程は図2に示したように材料予熱期間、恒率乾燥期間、減率乾燥期間に区分することができる。
【0008】
ここで材料予熱期間は、粘着剤組成物層の表面温度が上昇し、一定の温度に保たれるまでの期間をいう。ここでは、乾燥ゾーン内に供給される熱風により粘着剤組成物層の温度が上昇する期間であり、熱風の熱のほとんどは粘着剤組成物層の温度上昇に費やされ、乾燥にはほとんど費やされない。
【0009】
恒率乾燥期間は、粘着剤組成物層の温度がほぼ一定に保たれた状態から粘着剤層内の水分率が限界水分率に達するまでの期間をいう。恒率乾燥期間では、粘着剤組成物層の表面温度がほぼ一定の温度を保つが(この時の表面温度を湿球温度と呼ぶ)、粘着剤組成物層の表面から水分が蒸発し、表面からの水分の蒸発に追従するように粘着剤組成物層の内部の水分は表面に向けて移動する状態にある。従って、恒率乾燥期間では粘着剤組成物層内の水分率が限界水分率に達するまでほぼ一定の乾燥速度で乾燥される。一般的に、粘着剤層の温度が高いほど粘着剤層の内部から表面へ移動する水分が多くなる。
【0010】
減率乾燥期間は、粘着剤組成物層内の水分率が限界水分率から平衡水分率に達するまでの乾燥期間をいう。減率乾燥期間では、粘着剤組成物層の表面から蒸発する水分が内部から表面に移動する水分よりも多くなり、粘着剤組成物層内に残存する水分の低下に伴って乾燥速度は低下する。減率乾燥期間では粘着剤組成物層の温度は上昇し、粘着剤組成物層内の水分率が平衡水分率に達すると粘着剤層の乾燥は終了する。
【0011】
すなわち粘着剤組成物の乾燥工程においては、恒率乾燥期間においては熱風により供給される熱量は主に水分の乾燥に費やされ、粘着剤組成物の温度は湿球温度と呼ばれる一定温度を保ちながら乾燥されるが、水分率が限界水分率に達すると乾燥により消費される熱量が少なくなるため粘着剤組成物の温度が急上昇する。この際、粘着剤層内部の水分が気化し気泡となって残存すると推定される。
【0012】
そこで本発明においては、水分散型粘着剤を支持体に塗布後、その支持体に熱風を吹き付けて乾燥する乾燥工程において、少なくとも減率乾燥期間前半の熱風の温度を湿球温度を考慮して制御することにより、粘着剤組成物温度の急激な上昇を抑え、粘着剤層が低粘度時に緩やかに乾燥させることにより、粘着剤層中で水が気化することによって発生する気泡を小さくするものである。
【0013】
すなわち本発明は、支持体上の水分散型粘着剤組成物を乾燥部内を通過させながら熱風乾燥する水分散型粘着剤組成物の乾燥方法において、減率乾燥期間前半の熱風温度を湿球温度より+50℃以内に設定することを特徴とする水分散型粘着剤組成物の乾燥方法(請求項1)であり、
支持体の搬送速度を設定し、この搬送速度において粘着剤組成物が乾燥するよう乾燥部内の熱風温度と風速を設定して予備乾燥を行ない、
予備乾燥時の乾燥部内の粘着剤組成物の表面温度および水分率を測定し、これらより湿球温度および減率乾燥期間を求め、
求めた湿球温度に応じて減率乾燥期間前半の熱風温度を湿球温度より+50℃以内に設定することを特徴とする水分散型粘着剤組成物の乾燥方法(請求項2)であり、
特に熱風の風速が15m/秒以下であることを好ましい形態とする水分散型粘着剤組成物の乾燥方法(請求項3)に係るものである。
【0014】
また本願発明は、少なくとも水分散型粘着剤組成物を支持体上に塗工する塗工工程、請求項1〜3に記載の水分散型粘着剤組成物の乾燥方法により支持体上に粘着剤層を形成する工程、を含む水分散型粘着シート類の製造方法(請求項4)、および該水分散型粘着シート類の製造方法により製造される、粘着剤層中の気泡サイズが150μm以下である水分散型粘着シート類(請求項5)に係るものである。
【0015】
従って請求項1に記載の発明によれば、減率乾燥期間前半の熱風温度を湿球温度より+50℃以内に設定することを特徴とするので、粘着剤組成物の急激な温度上昇を抑えることができ、急激な水の気化によって発生する気泡の成長を抑制することができる。そして粘着剤層が低粘度時に緩やかに乾燥させることにより、粘着剤層中で水が気化することによって発生する気泡を小さくするものである。
【0016】
また請求項2に記載の発明によれば、支持体の搬送速度を設定し、この搬送速度において粘着剤組成物が乾燥するよう乾燥部内の熱風温度と風速を設定して予備乾燥を行ない、
予備乾燥時の乾燥部内の粘着剤組成物の表面温度および水分率を測定し、これらより湿球温度および減率乾燥期間を求め、
求めた湿球温度に応じて減率乾燥期間前半の熱風温度を湿球温度より+50℃以内に設定するので、
湿球温度および減率乾燥期間を容易に求めることができ、特に効果的に粘着剤組成物の急激な温度上昇を制御することができ、粘着剤層中で水が気化することによって発生する気泡を小さくするものである。
【0017】
また請求項3に記載の発明によれば、熱風の風速が15m/秒以下としているので、さらに効果的に気泡の発生を抑制することができる。
【0018】
また請求項4に記載の発明によれば、気泡の小さい粘着剤層を設けた水分散型粘着シート類を製造することができる。
【0019】
また請求項5に記載の発明によれば、粘着剤層中の気泡サイズを150μm以下にすることが可能であって、粘着剤層の透明性や表面の平滑性を向上することができる。このようにして製造される水分散型粘着シート類は、種々の用途に用いることができるが、外観が良好であるので包装用や表面保護用として好適に用いることができる。
【0020】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。図3は本発明の実施例に係る粘着シートの製造装置全体の概略構成を示す縦断面図、図4は図3に示した乾燥部の概略構成を示す縦断面図である。
【0021】
本実施例に係る粘着シートの製造装置は、図3に示すように、大きく分けて、シート状、テープ状、あるいはフィルム状などの支持体1が巻き取られている支持体供給ロール2と、この支持体供給ロール2からの支持体1に粘着剤組成物を所望の厚さに塗工(塗布)する塗工部3と、支持体1に塗工された粘着剤組成物を加熱して、その粘着剤組成物から溶媒を除去して粘着剤層とする乾燥部4と、この乾燥部4で加熱乾燥された支持体1を巻き取る巻き取り部5とで構成されている。以下、各部の構成を詳細に説明する。
【0022】
支持体供給ロール2は、シート状、テープ状、あるいはフィルム状などの支持体1が巻き取られている。
【0023】
本発明において、支持体1としては、特に限定されるものでなく、例えば紙類(和紙、クラフト紙等)、布類(綿、スフ、化繊、不織布等)、プラスチック類(セロハン、ポリプロピレン、エチレン・プロピレン共重合体、ポリエステル、ポリエチレン、ポリ塩化ビニル、アセテート、ポリスチレン、ポリアクリロニトリル等)、金属箔、あるいはこれらのプラスチックラミネート体等を用いることができる。その厚さも通常10〜300μm程度であるが、用いる支持体の種類や用途、目的に応じて適宜決定できる。さらに、支持体には下塗り処理、目止め処理、コロナ処理、背面処理など、公知の処理を行ったものを使用することができる。
【0024】
塗工部3は、支持体供給ロール2からの支持体1に粘着剤組成物を、その支持体1の幅方向における所望の幅で、なおかつ所望の厚さとなるように塗工するためのものである。この塗工部3は、例えば粘着剤組成物を供給するための給液層31と、この支持体1の所望の幅に合わせて給液層31から供給された粘着剤組成物を表面に付着して搬送するためのコーティングロール32と、このコーティングロール32に付着された粘着剤組成物の厚みをコーティングロール32と共に制御するためのメタリングロール33と、支持体1をコーティングロール32に密着させて搬送するためのバックアップロール34とを備えている。
このようにして、粘着剤組成物を支持体1に、その支持体1の所望の幅で、なおかつ所望の厚さとなるよう塗工している。
【0025】
なお、塗工部3の構成は、上述したようなリバースコーターに限定されるものではなく、コンマコーター、ロールコーター、グラビアコーターなどの他の塗工方式のものであっても良く、粘着剤組成物の厚み調整の手法も各塗工方式に合わせて適宜に変更実施することが可能である。
【0026】
乾燥部4は、粘着剤組成物が塗工された支持体1が塗工部3より搬送され、乾燥部4内を通過する際に支持体に熱風を吹きつけて加熱し、その粘着剤組成物から溶媒や未反応モノマーを除去して粘着剤層を形成する。本発明において使用される乾燥部4は、支持体に直接熱風を吹き付けて乾燥でき、それぞれ独立して熱風温度を調節できる乾燥ゾーン41に分割され、少なくともこの乾燥ゾーン41を3つ以上設けていることが必要である。乾燥ゾーン41の数は多ければより精密な乾燥条件のコントロールができ好ましい。これらの条件を満たすものであれば乾燥装置は特に限定されるものではないが、支持体の上下方向から熱風を吹きつけられるフローティング方式は乾燥能力が高く好適に用いられる。
【0027】
図4はフローティング方式による乾燥部4の乾燥ゾーン41の具体例を示す断面図であって、乾燥ゾーン41の上下それぞれに熱風の吹き出し口42が設けられている。熱風の吹き出し口42の形状、数、取り付け位置等は特に限定されず、従来周知のものを用いることができる。
【0028】
本発明において乾燥ゾーン41には、図4に示すように粘着剤組成物層の表面温度と水分率を測定するための温度計43および水分計44を設けている。これら温度計43および水分計44は、粘着剤組成物の表面温度および水分率を随時測定できるものであれば特に限定されるものではないが、非接触方式で連続測定が可能な赤外線による測定装置が好適に用いられる。
【0029】
巻き取り部5は、乾燥部4で乾燥処理された支持体1を所定の方向に案内するためのガイドローラー51と、このガイドローラー51によって案内された乾燥処理ずみの支持体1を巻き取る支持体巻き取りロール52とを備えている。
【0030】
次に上記のように構成された実施例装置によって粘着シートを製造する製造工程について、以下に説明する。
【0031】
第1に設定した支持体の搬送速度における恒率乾燥期間、減率乾燥期間および湿球温度を求めるため、粘着シートの予備乾燥を行う。まず支持体供給ロール2から供給される支持体1に対して、粘着剤組成物をその支持体1の所望の幅で、なおかつ所望の厚さとなるように塗工部3により塗工する。
【0032】
このように粘着剤組成物が塗工された支持体1は、乾燥部4の方へ搬送される。この際、全ゾーンの乾燥温度条件を同一とし、粘着剤組成物が乾燥するよう条件を決定する。乾燥温度は搬送速度に応じて決定されるが、通常70〜140℃程度の範囲である。そしてこの際熱風の風速を15m/秒以下、好ましくは10秒以下とすることが望ましい。熱風の風速を15m/秒より大きくすると、その後の温度調整にかかわらず気泡が発生する場合がある。なおここでいう風速とは、熱風がノズルから噴出された時点での風速を意味する。
【0033】
乾燥の確認は、最終ゾーンの粘着剤組成物の表面温度が、熱風温度と同等(通常温度差2℃以内)となることで確認される。任意の条件において乾燥が確認されたら、各ゾーン毎に設置された温度計および水分計により、各ゾーン毎に粘着剤組成物層の表面温度および水分率を計測する。これより乾燥時間に対する表面温度および水分率の関係を求める。
【0034】
そして、乾燥初期の一定温度を湿球温度とし、表面温度が上昇した所を恒率乾燥期間と減率乾燥期間の境目とする。すなわち表面温度が上昇したゾーン以降を減率乾燥期間とし、それより前のゾーンを恒率乾燥期間とする。そしてこのようにして決定した減率乾燥期間を前半部分と後半部分に分割する。
【0035】
本発明において、減率乾燥期間前半と減率乾燥期間後半の比率は特に限定されるものではないが、水分散型粘着剤を効率良く乾燥し、発泡を抑えるためには、減率乾燥期間前半は減率乾燥期間全体に対応するゾーンの1/3、好ましくは1/2とすることが望ましい。例えば、減率乾燥期間に対応する乾燥ゾーンが5ゾーンの場合、減率乾燥期間前半は2ゾーン、好ましくは3ゾーンとし、残りのゾーンを減率乾燥期間後半とする。
【0036】
そして本発明においては、減率乾燥期間前半の熱風温度を湿球温度の+50℃以内、好ましくは湿球温度の+40℃以内、更に好ましくは湿球温度の+30℃以内の範囲(通常湿球温度以上)となるよう調整する。減率乾燥期間前半の熱風温度が湿球温度より50℃を超えて高いと、粘着剤層が低粘度時に粘着剤層の温度が上昇してしまい、また湿球温度より低い熱風温度では乾燥速度が極端に低下するために好ましくなく、この範囲内で調整することが必要である。
【0037】
また減率乾燥期間後半の熱風温度は、初期に設定した温度のままであってもかまわないし、設定温度以上とすることもできるが、乾燥を完全に行うため減率乾燥期間前半より若干高い熱風温度及び/または熱風風速に設定する方が好ましい。
【0038】
以上の予備乾燥により決定された乾燥条件により、支持体1に塗布された粘着剤組成物を加熱乾燥し、その粘着剤組成物から溶媒や未反応モノマーを除去して粘着剤層とする。この時、減率乾燥期間前半の熱風温度を低下しているので、粘着剤組成物温度の急激な上昇を抑えることができ、粘着剤層中で水が気化することにより発生する気泡を小さくすることができる。
【0039】
巻き取り工程では、乾燥部4で乾燥処理された支持体1を巻き取り部5において巻き取る。このようにして粘着シートが製造される。
【0040】
上記方法により、本発明に係る水分散型粘着剤組成物からなる粘着剤層を支持体上に設けた水分散型粘着シート類を製造することができる。本発明において用いられる水分散型粘着剤組成物としては、アクリル系、天然ゴム系、合成ゴム系、あるいはこれらの混合物系粘着剤を、乳化剤や分散剤を用いて水中に分散させたものを用いることができる。
【0041】
アクリル系粘着剤としては、主モノマーである(メタ)アクリル酸エステルに、粘着剤層の支持体への密着性の向上、また被着体への初期接着性の向上などを目的として、官能基含有ビニル系モノマーを併用し、これに適宜乳化剤や分散剤を併用し、適宜な重合開始剤等を用いて重合させたものを用いることができる。
【0042】
(メタ)アクリル酸エステルとしては、広範囲の種類の単量体または、単量体混合物が用いることができ、例えば(メタ)アクリル酸メチル、(メタ)アクリル酸エチル、(メタ)アクリル酸プロピル、(メタ)アクリル酸イソプロピル、(メタ)アクリル酸ブチル、(メタ)アクリル酸イソブチル、(メタ)アクリル酸sec−ブチル、(メタ)アクリル酸t−ブチル、(メタ)アクリル酸ペンチル、(メタ)アクリル酸ネオペンチル、(メタ)アクリル酸へキシル、(メタ)アクリル酸ヘプチル、(メタ)アクリル酸オクチル、(メタ)アクリル酸イソオクチル、(メタ)アクリル酸2−エチルヘキシル、(メタ)アクリル酸デシル、(メタ)アクリル酸イソデシル、(メタ)アクリル酸ラウリル、(メタ)アクリル酸ボルニル、(メタ)アクリル酸イソボルニル、(メタ)アクリル酸ミリスチル、(メタ)アクリル酸ペンタデシル、(メタ)アクリル酸ステアリルなどを挙げることができる。
【0043】
これらの(メタ)アクリル酸エステルは、全単量体混合物の60〜99重量%で用いることが好ましい。60重量%より少ないと粘着特性が損なわれるおそれがある。
【0044】
また官能基含有ビニル系モノマーは、全単量体混合物の40重量%以下の範囲で、各モノマーの種類に応じて適宜その使用量を選択できるが、良好な感圧接着性を発現させるために、得られるポリマーのガラス転移点が通常−20℃以下となるように、使用量を決めるのが望ましい。
【0045】
上記(メタ)アクリル酸エステルと共重合可能な官能基含有ビニル系モノマーとしては、例えばアクリル酸、メタクリル酸、イタコン酸、無水マレイン酸、クロトン酸、マレイン酸、フマル酸、(メタ)アクリル酸ヒドロキシアルキル、グリセリンジメタクリレート、(メタ)アクリル酸グリシジル、メタクリル酸メチルグリシジル、(メタ)アクリル酸アミノエチル、2−メタクリロイルオキシエチルイソシアネートなどの官能性モノマー、トリエチレングリコールジアクリレート、エチレングリコールジメタクリレート、トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレートなどの多官能性モノマー、酢酸ビニル、スチレン、(メタ)アクリロニトリル、N−ビニルピロリドン、(メタ)アクリロイルモルホリン、 シクロヘキシルマレイミド、イソプロピルマレイミド、(メタ)アクリルアミドなどを挙げることができる。
【0046】
本発明において用いられる乳化剤としては、一般に使用されるアニオン系やノニオン系乳化剤を用いることができる。アニオン系としては、ラウリル硫酸ナトリウム、ラウリル硫酸アンモニウム、ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム、ポリオキシエチレンアルキルエーテル硫酸ナトリウム、ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテル硫酸ナトリウム、 ポリオキシエチレンアルキルスルホコハク酸ナトリウムなどが用いられる。また、例えば、プロペニル基などを導入したラジカル重合性の乳化剤を用いてもよい。
【0047】
ノニオン系乳化剤としては、ポリオキシエチレンアルキルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテル、ポリオキシエチレン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレンブロックポリマーなどを挙げることができるこれらのアニオンあるいはノニオン系乳化剤は、単量体の種類によって1種又は2種以上を用いることができる。
【0048】
本発明において、上記乳化剤は単量体混合物100重量部に対して、0.1〜5重量部、好ましくは0.4〜3重量部の範囲で用いることを特徴とする。乳化剤の使用量を上記数値以下と限定することで、耐水性や接着特性に優れた水分散型感圧性接着剤を得ることができる。
【0049】
また上記乳化剤を用いた乳化重合により製造される水系粘着剤のポリマー粒子径は、機械的安定性、塗布性が良好なものであれば良く、0.1〜3μm、好ましくは0.2〜1μmに調整されることが望ましい。ここで、粒径が0.1μmより小さい場合は水分散型粘着剤の粘度が上昇し、また3μmより大きい場合は粒子間の融着性が低下し凝集力が低下する場合がある。
【0050】
本発明に用いる重合開始剤には、一般に使用されるアゾ系、過硫酸塩、過酸化物系および、過硫酸塩、過酸化物と還元剤を組み合わせたレドックス開始剤などがある。例えば、2,2´−アゾビス(2−メチルプロピオンアミジン)二硫酸塩、2,2´−アゾビス(2−アミジノプロパン)ジヒドロクロライド、過硫酸カリウム、過硫酸アンモニウム、ベンゾイルパーオキサイド、t−ブチルハイドロパーオキサイド、過酸化水素、硫酸塩と亜硫酸水素ナトリウムの組み合わせや過酸化物とアスコルビン酸ナトリウムなどの組み合わせなどを挙げることができ、これらの開始剤は1種または2種以上を用いることができる。
【0051】
本発明において、上記重合開始剤は単量体混合物100重量部に対して、0.02〜0.5重量部、好ましくは0.08〜0.3重量部の範囲で用いられる。0.02重量部より少ないと重合開始剤としての効果が得難く、0.5重量部より多いと分子量が低下する傾向にあり好ましくない
【0052】
本発明においては、アクリルポリマーの分子量を調整するために連鎖移動剤を用いても良い。連鎖移動剤としては、特に限定されるものではないが、例えば、1−ドデカンチオール、メルカプト酢酸、2−メルカプトエタノール、チオグリコール酸2−エチルヘキシル、2,3−ジメチルカプト−1−プロパノールなどが挙げられ、その目的、用途に応じて1種または2種以上が用いられる。
【0053】
また本発明において用いられる天然ゴム系および合成ゴム系粘着剤としては、天然ゴムラテックス系、スチレン−ブタジエンラテックス系、ポリイソブチレンラテックス系等を挙げる事ができる。これらのゴム系粘着剤は、適宜な方法により、各種溶剤に溶解させたり、前記した乳化剤により水中に乳化させ用いることが出来る。
【0054】
また、本発明の粘着剤組成物には、必要に応じて各種添加剤、たとえば、架橋剤、剥離調整剤、粘着付与剤、可塑剤、軟化剤、充填剤、顔料、染料、老化防止剤などを配合することができる。
【0055】
また本発明の粘着剤組成物の固形分濃度は、特に限定されないが塗工後の乾燥時間を短縮するためには50重量%以上とすることが望ましい。またその粘度は、粘着剤組成物の粘度が高いと前述のリバースコーターを用いて支持体上に塗工する際に、塗工面にリブが発生しやすくなり、またグラビアコーターのようなピックアップロールを使って粘着剤をコーティングロールに転写する場合、ピックアップできないという問題が発生する恐れがあり、粘着剤組成物の粘度は0.4Pa・s以下、好ましくは0.3Pa・s以下、さらに好ましくは0.02〜0.2Pa.sであることが好ましい。
【0056】
粘着剤組成物の乾燥後の厚みは特に限定はなく、1mmを超える厚さとすることもできるが、一般には500μm以下、好ましくは3〜300μm、特に好ましくは5〜200μm程度とすることで、本発明の効果が顕著に現れる。
【0057】
このようにして製造される水分散型粘着剤組成物層を支持体上に設けた粘着シート類は、支持体に塗布した粘着剤組成物の急激な温度上昇によって引き起こされる水の気化によって発生する気泡の成長を抑制することができるので、気泡サイズが150μm以下、好ましくは100μm以下の粘着シート類を製造できる。気泡サイズが150μm以下であれば、粘着剤層の透明性や平滑性に及ぼす影響は少なく、外観性の優れた粘着シートを得ることができる。
【0058】
【発明の効果】
以上のように本発明は、支持体上の水分散型粘着剤組成物を乾燥部内を通過させながら熱風乾燥する水分散型粘着剤組成物の乾燥方法において、減率乾燥期間前半の熱風温度を湿球温度より+50℃以内に設定することを特徴とする水分散型粘着剤組成物の乾燥方法(請求項1)であり、支持体の搬送速度を設定し、この搬送速度において粘着剤組成物が乾燥するよう乾燥部内の熱風温度と風速を設定して予備乾燥を行ない、
予備乾燥時の乾燥部内の粘着剤組成物の表面温度および水分率を測定し、これらより湿球温度および減率乾燥期間を求め、
求めた湿球温度に応じて減率乾燥期間前半の熱風温度を湿球温度より+50℃以内に設定することを特徴とする、請求項1記載の水分散型粘着剤組成物の乾燥方法(請求項2)であり、特に熱風の風速が15m/秒以下であるであることを好ましい形態とする水分散型粘着剤組成物の乾燥方法(請求項3)に係るものであるので、支持体に塗布した粘着剤組成物の急激な温度上昇によって引き起こされる水の気化によって発生する気泡の成長を抑制することができる。この優れた効果により本発明の水分散型粘着シート類の製造方法(請求項4)によれば、粘着剤層中の気泡サイズを小さくすることが可能であって、粘着剤層の透明性や表面の平滑性を向上することができる。このようにして製造される気泡サイズが150μm以下の水分散型粘着シート類(請求項5)は、種々の用途に用いることができるが、外観が良好であるので包装用や表面保護用として好適に用いることができる。
【0059】
【実施例】
以下、実施例を上げて本発明をより具体的に説明するが、本発明は実施例のみに限定されるものではない。なお以下において部とあるのは、すべて重量部を意味するものである。
【0060】
参考例1(粘着剤組成物)
温度計、アンカー型攪拌翼(翼幅100mm)、窒素導入管及び還流冷却管を備えた反応器に、イオン交換水40部をいれ、攪拌しながら1時間窒素置換させた。開始剤として過硫酸カリウムを0.1部加え、温度を70℃にし、その後、アクリル酸ブチル97部、アクリル酸3部、ポリオキシエチレンアルキルスルホコハク酸ナトリウム(日本乳化剤社製「ニューコール293」)0.5部を水35部で乳化したものを3時間かけて滴下し、乳化重合処理し、反応後10%アンモニア水で中和して固形分量54重量%、平均粒子径400nmの水分散型アクリル系粘着剤を得た。
【0061】
参考例2(粘着テープの作製)
参考例1で得られた水分散型アクリル系粘着剤をコンマコーターで厚さ40μmのポリエステル支持体に乾燥後の厚みが130μmになるよう塗布し、6つのゾーンに分割され独立して乾燥条件を調整できるフローティング方式の乾燥機を用いて各実施例および比較例の条件で乾燥させ、粘着シートを得た。なお乾燥条件は参考例3により決定した。
【0062】
参考例3
恒率乾燥期間、減率乾燥期間および湿球温度を求めるため、粘着シートの予備乾燥を行った。初期条件として、支持体速度6m/分、熱風温度110℃、風速10m/秒で乾燥を行い、粘着剤層が形成できていることを確認した。その状態で、各ゾーン毎に粘着剤組成物の表面温度および水分率を測定したところ、表1の結果となった。
この結果より、第1ゾーンの温度である50.5℃を湿球温度と定め、温度上昇が始まった第2ゾーン以降を減率乾燥期間とした。
【0063】
比較例1
参考例3の条件で作製した粘着剤層中の気泡のサイズを測定したところ、160μmであった。
【0064】
実施例1
恒率乾燥期間となる第1ゾーンでは熱風温度110℃、風速を10m/秒、減率乾燥期間前半となる第2、第3ゾーンでは熱風温度100℃、風速を10m/秒、減率乾燥期間後半となる第4ゾーン、第5ゾーン、第6ゾーンでは熱風温度110℃、風速を10m/秒として、粘着剤層を形成させた。
【0065】
実施例2
恒率乾燥期間となる第1ゾーンでは熱風温度110℃、風速を10m/秒、減率乾燥期間前半となる第2ゾーン、第3ゾーンでは熱風温度70℃、風速を10m/秒、減率乾燥期間後半となる第4ゾーン、第5ゾーン、第6ゾーンでは熱風温度110℃、風速を10m/秒とすることにより粘着剤層中の水分を蒸発させ、粘着剤層を形成させた。
【0066】
実施例3
恒率乾燥期間となる第1ゾーンでは熱風温度110℃、風速を10m/秒、減率乾燥期間前半となる第2ゾーン、第3ゾーン、第4ゾーンでは熱風温度90℃、風速を10m/秒、減率乾燥期間後半となる第5ゾーン、第6ゾーンでは熱風温度110℃、風速を10m/秒とすることにより粘着剤層中の水分を蒸発させ、粘着剤層を形成させた。
【0067】
(評価方法)
以上のようにして得られた粘着シートを顕微鏡観察することにより、その主要な気泡のサイズを測定した。結果を表1に示した。
【0068】
【表1】
【0069】
表1の実施例の結果から明らかなように、減率乾燥期間前半の段階で熱風加熱の温度を湿球温度に対して+50℃以下に設定することにより、粘着剤層中の気泡が小さく、外観性が良好で粘着テープ表面の平滑性に優れていることが分かる。
【図面の簡単な説明】
【図1】気泡の発生した粘着テープ類の概念図。
【図2】粘着シート類の乾燥工程における材料温度と水分率の関係を示す説明図である。
【図3】本発明の実施例に係る粘着シートの製造装置全体の概略構成を示す縦断面図である。
【図4】図3に示した製造装置の乾燥部の概略構成を示す縦断面図である。
【符号の説明】
1 支持体
2 支持体供給ロール
3 塗工部
4 乾燥部
5 支持体巻き取り部
41 乾燥ゾーン
42 熱風吹き出し口
43 温度計
44 水分計
Claims (5)
- 支持体上の水分散型アクリル系粘着剤組成物を乾燥部内を通過させながら熱風乾燥する水分散型アクリル系粘着剤組成物の乾燥方法において、
水分散型アクリル系粘着剤組成物の乾燥後の厚みが3〜300μmであり、
乾燥部全ゾーンの熱風温度を70〜140℃、熱風の風速を15m/秒以下とし、
減率乾燥期間前半の熱風温度を湿球温度以上、湿球温度+50℃以内に設定し、減率乾燥期間後半の熱風温度を減率乾燥期間前半の熱風温度より高い熱風温度に設定することを特徴とする水分散型アクリル系粘着剤組成物の乾燥方法。 - 支持体の搬送速度を設定し、この搬送速度において粘着剤組成物が乾燥するよう乾燥部内の熱風温度と風速を設定して予備乾燥を行ない、予備乾燥時の乾燥部内の粘着剤組成物の表面温度および水分率を測定し、これらより湿球温度および減率乾燥期間を求め、求めた湿球温度に応じて減率乾燥期間前半の熱風温度を湿球温度以上、湿球温度より+50℃以内に設定することを特徴とする、請求項1記載の水分散型アクリル系粘着剤組成物の乾燥方法。
- 水分散型アクリル系粘着剤組成物の固形分濃度が50重量%以上であり、ポリマー粒子径が0.1〜3μmであることを特徴とする、請求項1または2記載の水分散型アクリル系粘着剤組成物の乾燥方法。
- 少なくとも水分散型アクリル系粘着剤組成物を支持体上に塗工する塗工工程、請求項1〜3に記載の水分散型アクリル系粘着剤組成物の乾燥方法により支持体上に粘着剤層を形成する工程、を含む水分散型アクリル系粘着シート類の製造方法。
- 請求項4記載の水分散型アクリル系粘着シート類の製造方法により製造される、粘着剤層中の気泡サイズが150μm以下である水分散型アクリル系粘着シート類。
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