JPH06340853A - 縞状コーティング材料層を含む製品 - Google Patents

縞状コーティング材料層を含む製品

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JPH06340853A
JPH06340853A JP6111934A JP11193494A JPH06340853A JP H06340853 A JPH06340853 A JP H06340853A JP 6111934 A JP6111934 A JP 6111934A JP 11193494 A JP11193494 A JP 11193494A JP H06340853 A JPH06340853 A JP H06340853A
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JP
Japan
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adhesive
layer
substrate
coating material
product
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JP6111934A
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English (en)
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Timothy J O'leary
ジョン オレアリー ティモシー
Glen H Bayer Jr
ヒュー ベイヤー,ジュニア グレン
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3M Co
Original Assignee
Minnesota Mining and Manufacturing Co
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Publication date
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    • C09J7/20Adhesives in the form of films or foils characterised by their carriers
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    • C09J7/00Adhesives in the form of films or foils
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    • C09J2301/20Additional features of adhesives in the form of films or foils characterized by the structural features of the adhesive itself
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  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Adhesive Tapes (AREA)
  • Adhesives Or Adhesive Processes (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 縞状(striated)コーティング材料層によって
コートされた製品を提供する。 【構成】 本発明の製品は、主要表面(12)を有する
基材(14)、および、前記の主要表面の少なくとも一
部分に隣接したコーティング材料の層(10)を含む製
品であって、前記のコーティング材料は、コーティング
層の減じられた有効表面積を提供するように、複数の非
周期的な不規則な縞(18)を中に形成して含む上部表
面(16)を有する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は縞状(striated)コーティ
ング層を含む製品に関する。より詳細には、本発明は感
圧性接着剤の縞状層によってコートされた紙に関する。
【0002】
【従来技術および発明が解決しようとする課題】基材上
の望ましい位置において接着剤のようなコーティング材
料によって基材をコートすることはしばしば望ましい。
例えば、感圧性接着剤テープは感圧性接着剤の層により
コートされたウェブ基材を含む。しかし、感圧性接着剤
によりコートされた製品は表面との再配置可能な結合
(repositionable engagement)を受けにくいであろう。
即ち、接着剤の層はそれが結合されようとする目的物の
全体表面に接触し、製品または表面を損傷することなく
除去することが困難であろう。これらおよび他の場合
に、表面との繰り返し起こる結合(engagement)および離
脱(disengagement) のために調整された接着剤層を含む
製品を提供することが望ましいであろう。
【0003】1988年8月24日に公開された欧州特
許公開第0,279,579 号にこのような製品は公開されてい
る。'579号公開明細書に示された製品の2つの態様は図
1および図2に断面で示されている。各製品は剥離可能
なポリエステルフィルム層3を上に有する感圧性接着剤
層1によって覆われた基材2を含む。製品の表面は複数
の平行で周期的な溝4および4’をそれぞれ含み、表面
との接触のために適応されたピーク部分5および5’を
含む。接着剤シートは、剥離可能なポリエステルフィル
ム層3を取り外し、そしてシートの接着面を表面に接触
させることによって表面(被着体面)に付着されうる。
このように、接着剤層のピークに沿って「接着剤シート
および被着体との境界面は点または線接触に近づく。」
【0004】'579号公開明細書の題は"Irregular Secti
on Adhesive Sheets"(不規則断面接着剤シート) であ
り、「不規則」という言葉は明細書中で、断面外観は
「不均一または空気通過路が接着剤表面において形成さ
れた感圧性接着剤層」を示すであろうことを意味するこ
とと定義される。この定義は、感圧性接着剤層の上部表
面が実際上規則的且つ周期的であるが、それは無極性で
あることを意味すると解釈される。
【0005】'579号公開明細書に開示された製品は、特
定の利用性を有するけれども、アル用途には望ましくな
いかもしれない。例えば、コーティング層の比較的薄い
層(「低コーティング重量」として知られる)を基材に
適用することは困難でありうる。というのは、製品は、
通常、コーティング材料の予備適用された均一な層を例
示の周期的な溝およびピーク構造に成形することによっ
て製造されるからである。更に、図1および図2に例示
された表面特性は有効であるために特定の形状を要求す
る。ピークがあまり近すぎるならば、コーティング層の
表面は、それがコーティング材料の均一な層であるかの
ように機能しはじめうる。同様に、ピークが遠すぎれ
ば、隣接ピーク間の曲率半径が非常に広く、隣接ピーク
間の曲線部分は、また、コーティング材料層が均一であ
るかのように機能する傾向があるであろう。製品の付着
特性は変更するのが困難であるから、これらの効果は望
ましくないであろう。それ故、製品および表面の間の充
分な接着強度を維持しながら製品を表面に再配置可能に
適用するのに適切な接着剤層を有する製品を提供するこ
とが望ましい。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明は、主要表面を有
する基材、および、前記の主要表面の少なくとも一部分
に隣接したコーティング材料層を含む製品を含む。コー
ティング材料は、コーティング層の減じられた有効表面
積を提供するように、複数の非周期的な不規則な縞を中
に形成して含む上部表面を有する。他の態様において、
基材は紙であり、コーティング材料である。
【0007】接着的に再配置可能な紙のパッドも提供さ
れ、パッドは各々が主要表面を有する複数の紙、および
前記の主要表面の少なくとも一部分に隣接した感圧性接
着剤の層を含む。接着剤層は、反対表面と接着性結合を
促進するように、接着剤層の減じられた有効表面積を提
供するように複数の非周期的で不規則な縞を中に形成し
て含む上部表面を有する。
【0008】図3に示すように、本発明は基材14の主
要表面12上に配置されたコーティング層10を有する
製品に関する。コーティング材料層は、複数の非周期的
な不規則の縞18を中に形成して含む上部表面16を含
む。ここで用いるときに、「不規則」という言葉は、縞
の深さがコーティング層の表面を横切って変化し、且
つ、縞の間の距離がコーティング層の表面を横切って変
化することを意味する。縞は、基材14の表面への接着
のために得られる面積を減じ、このことは再配置可能な
製品の分野において特定の利点を有する。というのは、
製品は、種々の表面への繰り返しの適用の後に粘着性お
よび付着性を残す傾向があるからである。製品の種々の
構成成分を下記に記載し、次いでこのような製品を製造
する方法および一連の実施例を記載した。
【0009】基材 本発明の製品を製造するのに用いる好ましい基材は紙で
あり、例えば、18〜24ポンド結合紙(bond paper)
である。他の適切な基材はプラスティックフィルム、セ
ルロースアセテート、エチルセルロース、合成または天
然材料から形成された織りまたは不織布、金属、金属蒸
着ポリマーフィルム、セラミックシート材料である。上
記の例は制限するためでなく、むしろ例示であることを
意図し、他の基材も本発明に含まれる。
【0010】コーティング材料 コーティング材料層は、接着剤、インク、ゴム、プラス
ティック、剥離コート、および結合層のような一種以上
の多くの異なる材料を含みうる。詳細に列挙された材料
を含めて他のコーティング材料は本発明の範囲に含まれ
ることを意図するが、明確にするために、本発明は主と
して感圧性接着剤の層を参照して記載されるであろう。
【0011】多くの異なる種類の接着剤は、本発明の製
品を形成するための基材への適用に適しうる。このよう
な接着剤の例は、制限するわけではないが、天然ゴム接
着剤、ラテックスベース接着剤、熱可塑性ゴム、ブチル
ゴム接着剤、アクリル接着剤、ウレタン接着剤、シリコ
ーン接着剤、エポキシ接着剤、放射線硬化接着剤、スチ
レン/イソプレン接着剤、スチレン/ブタジエン接着
剤、スチレン/エチレン−ブチレン接着剤、およびポリ
オレフィン接着剤を含む。
【0012】試料接着剤 好ましい接着剤は、1991年12月31日に出願され
た、"Removable, LowMelt Viscosity Acrylic Pressure
Sensitive Adhesives," (低溶融粘度アクリル感圧性
接着剤)という題の米国特許同時係属出願第07/816,593
号に記載されたアクリル感圧性接着剤であり、この内容
を引用によりここに取り入れる。この接着剤は、1)約
10〜約50重量%の、12〜26個の炭素原子のアル
キル基を有する少なくとも1種の高級アルキルアクリレ
ート、2)約50〜約90重量%の、約4〜12個の炭
素原子のアルキル基を有する少なくとも1種の低級アル
キルアクリレート、および、3)実質的な接着剤の転写
を防ぐように接着剤に充分な凝集強度を付与するために
充分な架橋剤、の3成分を含む。
【0013】上記の代表的な感圧性接着剤は一官能性不
飽和アクリレート、または、アルキル基が約4〜約12
個の炭素原子を有する非第三アルキルアルコールのメタ
クリレートエステルである。本発明の製品とともに用い
られうる、より短い鎖の低級アルキルアクリレートおよ
びメタクリレートの例は、制限するわけではないが、n
−ブチルアクリレート、イソブチルアクリレート、2−
エチルヘキシルアクリレート、イソオクチルアクリレー
ト、n−オクチルアクリレート、n−オクチルメタクリ
レート、2−メチルブチルアクリレート、イソノニルア
クリレート、イソアミルアクリレート、イソデシルアク
リレート、イソデシルメタクリレート、4−メチル−2
−ペンチルアクリレートおよびその混合物を含む。
【0014】上記の感圧性接着剤を製造するのに有用な
高級アルキルアクリレートもしくはメタクリレートモノ
マーは、アルキル基が約12〜約26個の炭素原子を有
する非第三アルキルアルコールの一官能性不飽和アクリ
レートもしくはメタクリレートエステルである。本発明
に用いられる長側鎖アクリレートおよびメタクリレート
エステルの例は、制限するわけではないが、ラウリルア
クリレート、ラウリルメタクリレート、イソトリデシル
アクリレート、n−テトラデシルアクリレート、n−テ
トラデシルメタクリレート、n−ヘキサデシルアクリレ
ート、n−ヘキサデシルメタクリレート、n−オクタデ
シルアクリレート、n−オクタデシルメタクリレート、
エイコサニルアクリレート、ヘキサコサニルアクリレー
トおよびその混合物を含む。好ましい長側鎖アルキルア
クリレートおよびメタクリレートはラウリルアクリレー
ト、ラウリルメタクリレート、オクタデシルアクリレー
ト、オクタデシルメタクリレート、ヘキサコサニルアク
リレート、エイコサニルアクリレートおよびイソトリデ
シルアクリレートを含む。
【0015】上記の接着剤に用いられる架橋剤は、多官
能性アクリレートおよびメタクリレート;トリアジン
−、ベンゾフェノン−およびアセトフェノン−誘導光架
橋剤化合物およびシランを含む。
【0016】試料接着剤 別の好ましい接着剤はアクリル感圧性接着剤であり、こ
れも米国特許同時係属出願第07/816、593 号に記載され
ており、上記に参照により取り入れられた。この接着剤
は(1)約50〜約90重量%の、4〜12個の炭素原
子を含むアルキル基を有する低級アルキルアクリレー
ト、(2)約10〜約50重量%の、約12〜26個の
炭素原子を含むアルキル基を有する高級アルキルアクリ
レート、(3)5重量%までの少なくとも1種の強極性
モノマーまたは代わりに約30重量%までの中程度に分
極したモノマー、および、(4)接着剤に充分な凝集強
度を付与するために充分な架橋剤、の4成分を含む。
【0017】本感圧性接着剤を製造するのに有用な直鎖
または分枝鎖低級アルキルアクリレートまたはメタクリ
レートエステルは、アルキル基が約4〜約12個の炭素
原子を有する非第三アルキルアルコールの直鎖または分
枝鎖一官能性不飽和アクリレートまたはメタクリレート
エステルである。本発明に用いられる、より短鎖の低級
アルキルアクリレートおよびメタクリレートは、制限す
るわけではないが、n−ブチルアクリレート、イソブチ
ルアクリレート、2−エチルヘキシルアクリレート、イ
ソオクチルアクリレート、n−オクチルアクリレート、
n−オクチルメタクリレート、2−メチルブチルアクリ
レート、イソノニルアクリレート、イソアミルアクリレ
ート、イソデシルアクリレート、イソデシルメタクリレ
ート、4−メチル−2−ペンチルアクリレート、および
その混合物を含む。
【0018】本アクリル感圧性接着剤を製造するのに有
用な高級アルキルアクリレートまたはメタクリレートモ
ノマーは、アルキル基が約12〜26個の炭素原子を有
する非第三アルキルアルコールの一官能性不飽和アクリ
レートまたはメタクリレートエステルである。本発明に
用いられる長側鎖アクリレートおよびメタクリレートエ
ステルの例は、制限するわけではないが、ラウリルアク
リレート、ラウリルメタクリレート、イソトリデシルア
クリレート、n−テトラデシルアクリレート、n−テト
ラデシルメタクリレート、n−ヘキサデシルアクリレー
ト、n−ヘキサデシルメタクリレート、n−オクタデシ
ルアクリレート、n−オクタデシルメタクリレート、エ
イコサニルアクリレート、ヘキサコサニルアクリレート
およびその混合物を含む。
【0019】本発明の感圧性接着剤に用いられる極性モ
ノマーは、高度に分極したもしくは中程度に分極した、
またはその両方であるかのいずれかである。極性モノマ
ーは単独でまたは他の極性モノマーとの組み合わせで用
いられうる。
【0020】高度に分極したモノマーは、アクリル酸、
メタクリル酸、イタコン酸、クロトン酸、マレイン酸お
よびフマル酸のような一、二および多官能性カルボン酸
および塩を含む。他の適切なモノマーはシアノアルキル
アクリレート、アクリルアミド、およびアクリロニトリ
ルを含む。
【0021】中程度に分極したモノマーは、制限するわ
けではないが、N−ビニルピロリドン、ビニルハリド、
ビニリデンクロリド、ビニルトルエン、スチレン、ヒド
ロキシアルキルアクリレートおよび/またはメタクリレ
ートを含む。2−ヒドロキシエチルアクリレートおよび
3−ヒドロキシプロピルメタクリレートは中程度に分極
したモノマーの例である。
【0022】代表的な感圧性接着剤組成物に用いられる
架橋剤は、制限するわけではないが、オルト−チタン
酸、多官能性アクリレートおよびメタクリレートのキレ
ート化エステルのような金属イオン架橋剤;トリアジン
−、ベンゾフェノン−およびアセトフェノン誘導光架橋
剤化合物、シランおよび一般式
【0023】
【化1】
【0024】(ここで、Rはアルキル基である。)を有
するアジリジンアミドを含む。
【0025】望むならば、充填剤は接着剤に加えられう
る。特定の種類の充填剤は接着剤の接着特性に悪影響を
及ぼさないように選択されるべきである。この点で利用
性を有すると信じられる充填剤は、制限するわけではな
いが、微細分割されたヒュームドシリカ、酸化亜鉛、炭
酸カルシウム、酸化アルミニウム、二酸化チタン、クレ
ー、グラファイト、タルクおよび他の金属酸化物を含
む。
【0026】結合層も基材と接着剤層の間に適用されう
る。結合層は接着剤および支持体の間の接着性を強化
し、製品から製品が適用される表面への接着剤の転写を
防ぐように基材上にコートされる。結合層の厚さは所望
のように変化させることができ、通常には0.0005
〜0.0076mm(0.00002〜0.0003イ
ンチ)厚さのオーダーである。結合層のための一つの例
示材料はKingsport,Tennessee のKodak Corporation か
ら商品名P1824-013 で入手可能なマレイン酸化プロピレ
ン/ヘキセンコポリマーである。
【0027】縞(Striations) 本発明の製品は、非周期的な不規則な多数の縞、即ち、
細い溝を含む。このように、縞はコーティング材料層の
表面を横切って一定の間隔では起こらず、縞の深さおよ
び幅はコーティング材料の表面を横切って変化しうる。
コーティング材料の適用法および材料のレオロジー特性
のような要因によって、縞18はコーティング材料10
を通して全体にランダムに位置するように見えうる。図
4および図5に示すように、個々の縞はそれらの配列で
変化しうるが、縞は一般に平行であることが好ましい。
【0028】縞の密度およびサイズは意図された用途に
よって変化しうる。例えば、目的表面への適用のための
比較的小さい有効表面積を有する露出された接着剤表面
を提供することが望ましいならば、多くの縞は形成され
てよい。別に、比較的大きな有効面積が望ましい場合に
は、少ない縞が提供されてよい。互いに非常に近接して
多くの比較的小さな縞が形成されるならば、コーティン
グ層の表面は平面表面に似てき始め、このことは望まし
くないであろうということに注意すべきである。このよ
うに、縞の密度は望ましい接着性効果を製造するように
変化させうる。本発明の目的のために、「有効表面積」
は向かい合った表面との接触のために有効な縞状接着剤
層の面積であり、接着剤層の実際の表面積よりも低くな
ければならない。有効表面積は、下記に記載されるよう
に、4 1/2ポンド(2.04kg)スタンダードロ
ーラーを用いて製品が表面に付着された後に測定され
る。縞のサイズおよび密度を変化させることによって、
コーティング層の有効面積は異なる接着特性を提供する
ように変化させうる。
【0029】好ましくは、接着剤における縞により、接
着剤表面の10%〜60%が滑らかで平面の適用表面と
の結合のために有効であるべきである。より好ましく
は、接着剤における縞により、接着剤表面の20%〜4
0%が滑らかで平面の適用表面との結合のために有効で
あるべきである。隣接する縞の間の距離は、好ましくは
約0.051〜5.08mm(0.002〜0.200
インチ)であり、より好ましくは約0.508mm〜
2.032mm(0.020〜0.080インチ)であ
る。縞の高さは、好ましくは0.0013〜0.003
8mm(0.00005〜0.0015インチ)であ
り、より好ましくは0.0013〜0.0203mm
(0.00005〜0.0008インチ)である。
【0030】コーティング層の適用および縞の形成 本発明により考慮される様式におけるコーティング材料
の基材への適用のために適切な方法および装置は、19
93年4月30日に出願された、"Method andApparatus
for Applying a Coating Material to a Substrate,"
(コーティング材料の基材への適用のための方法および
装置) という題の米国特許同時係属出願第08/056,362号
(本発明の譲受人に共通に指定された)に開示され、そ
の内容を引用によりここに取り入れる。
【0031】代表的な方法および装置を図6から図10
に例示し、これは接着剤102を基材104、例えば、
紙に適用するためのアプリケーター装置100を含む。
基材は供給ロール103により提供され、回収ロール1
05によって回収される。アプリケーターは一般的に円
筒形の周囲表面108を有するハブ106およびハブが
回転するように調整された中心軸を含む。ハブは各末端
で支持構造(示されていない)によって回転に関して支
持されている。基材104は支持ローラー107(back
ing roller) およびハブ106の間にフィードされ、接
着剤102はアプリケーションインターフェース111
において基材104に適用される。
【0032】接着剤102の源110および予め決めら
れた回転速度で中心軸に関してハブを回転するための手
段も提供される。例示の態様において、回転手段はモー
ター112を含む。接着剤が制御された速度でハブの周
囲表面に置かれうるようにハブは接着剤の源110に近
接して支持される。計量ベアリングも提供され、これは
アプリケーションローラーの表面上に堆積しうるコーテ
ィング材料の量を制御する。計量ベアリング114は、
また、リザーバーからのコーティング材料のリークを防
ぐようにコーティングリザーバー116をシールする。
【0033】ハブ106の周囲表面108は、ハブの周
囲表面から突出した、複数の間隔の開いた離散構造を含
み、その構造の間および上を接着剤が輸送される。即
ち、接着剤は突出構造を含むアプリケーション部材の全
体の周囲表面をコートする。突出構造は一般に半球形で
あり、周囲表面の残りに比較して0.76mm(0.0
03インチ)高さのオーダーである。突出構造115は
周囲表面の周りを規則的に間隔を開いても、または不規
則に開いてもよく、半球形、四角形、三角形または他の
適切な形状であってもよい。
【0034】アプリケーションローラー106、周囲表
面108および突出構造115の部分の分解断面図を図
7に示す。接着剤102は突出構造115の間および突
出構造115の上の間の両方を輸送される。計量ベアリ
ング114は突出構造の間およびその上をコートした接
着剤の層の厚さを制御する。
【0035】アプリケーションインターフェース111
において、図8に示すように接着剤102は基材104
に転写される。アプリケーションローラー106は表面
速度V1 (アプリケーションインターフェースでの表面
速度)を有して回転し、基材104は約V1 と等しい速
度V2 を有して移動している。接着剤102はアプリケ
ーションインターフェース111において基材104に
転写される。というのは、接着剤はアプリケーションロ
ーラー106の周囲表面108よりも基材104に高い
親和性を有するためである。突出構造115は接着剤が
圧痕120において基材104へ転写されることを防
ぐ。
【0036】図9は、アプリケーションローラーの表面
速度V1 が基材の速度V2 よりも小さい時のアプリケー
ションローラーの運転を例示する。接着剤102は上述
のように基材に適用されるが、突出構造115は基材1
14よりもゆっくりと移動するから、突出構造は圧痕1
20’において接着剤をぬぐい去る、即ち、「一掃す
る」傾向がある。突出構造が接着剤を一掃する程度は界
面でのローラーおよび基材の速度の相違に依存し、この
ことは再配置可能な基材を提供するためには望ましいで
あろう。
【0037】本発明のアプリケーターを運転する別の方
法を図10に示す。ここで、アプリケーションローラー
の表面速度V1 は基材の速度V2 よりも大きい。接着剤
102は上述のように基材104に適用されるが、突出
構造115は基材104よりも速い速度で移動するか
ら、接着剤は基材上に堆積する、即ち、「ロードされ
る」傾向にある。接着剤ローディングは有利でありう
る。というのは、より厚い接着剤の層は、アプリケータ
ーローラーの運転速度を単に変化させることによって基
材へ適用されうるからである。更に、接着剤表面12
2’’は本質的に圧痕を脱空隙化(devoid) し、このよ
うにして接着剤の有効表面積は実際の表面積に近づく。
【0038】実施例 次の実施例は本発明の製品をより良好に記載するために
提供されうる。このように、実施例は制限するよりむし
ろ例示を意図する。各実施例のデータを記載するために
用いられる試験方法を下記に要約する。実施例および比
較例において用いられる全てのパーセント、部および比
は特に断らないかぎり重量基準である。重量%の総量が
100%でない場合において、誤差は丸められた。比較
例は、特定の接着剤組成物の剥離性能が下記のように
「良好な」剥離性を示す実施例と異なって等級化された
例を表す。
【0039】試験法:剥離接着性 本発明の目的で、剥離接着性は試験パネルからコート化
軟質シート材料を引き離すのに必要な力として定義さ
れ、剥離の特定の角度および速度で測定される。実施例
において、この力はニュートン/デシメートル( コート
化シートの幅である) (N/dm) で表される。
【0040】2.54cm(1インチ)幅のコート化シ
ートの片は水平試験プレートに付着された。それは試験
プレートに少なくとも12.7線センチメートル(5.
0インチ)でしっかりと接触された。3.175cm
(1.25インチ)幅の軟質シート材料の片はコート化
シートに2kg硬質ゴムローラーで荷重された。軟質シ
ート材料の自由末端は接着性試験機ロードセルに取り付
けられ、それは、コート化シートから片を剥離するよう
に調整された。軟質シート材料は90°の剥離角度で、
30.5cm/min(12インチ/min)の一定速
度でコート化シートから剥離された。剥離角度はコート
化シートおよび軟質シート材料の間角度である。ロード
セルの読みはコート化シートの表面から軟質シート材料
が剥離されるときに記録された。データは試験の間に観
測された数値の範囲の平均として報告される。
【0041】試験法:縞の幅の測定 ある縞から隣接の縞の間の距離を光学顕微鏡で測定し
た。2.54cmx12.7cm(1インチx5イン
チ)のコート化シートを水平試験プレートに取り付け、
少なくとも50倍に画像を拡大できる光学顕微鏡の下に
置いた。カメラが適切に画像に焦点を合わせるように調
整された後に、コート化シートの50倍拡大の写真画像
を製造した。ステージマイクロメーターもコート化シー
トと同一の拡大で光学顕微鏡の下に置き、ステージの写
真画像を正確な距離検量との比較として製造した。この
真の距離検量を用いて、コート化シート拡大写真画像の
距離を測定した。縞密度は所定の距離での縞の数測定値
から計算した。縞の高さは同様の方法でコート化シート
の断面図から決定された。
【0042】試験法:剥離性 剥離速度範囲および室温での種々の放置時間または高い
温度で、試験基材へのいかなる損傷も引き起こすことな
しに試験基材からきれいに剥離されるならば、本発明の
接着剤は剥離可能であると考えられる。0.254dm
(1インチ)幅のコート化シート材料片を試験紙の水平
表面に適用した。少なくとも0.762線dm(3.0
インチ)の片は試験紙にしっかりと接触していた。2k
gの硬質ゴムローラーで片に圧力を印加することによっ
て、片は手動で適用された。ローラーは片を2回(1回
は片を横切り、一回は出発点に戻る)横断した。特定の
放置時間の後、コート化シート材料は、上記のように水
平試験紙から30.5cm/min(12.0インチ・
min)の速度および90°の剥離角度で剥離された。
【0043】剥離性および剥離力は次の等級に従って判
定された。 グッド(good) :確かな付着を確実にするように充分に
高い剥離力を示しながら、損傷するかまたは試験基材に
残留物を残すことなく試験基材から剥離された試料は
「グッド」と判定された。 アグレッシブ(aggressive) :損傷するかまたは試験基
材に残留物を残すことなく試験基材から剥離されるが、
ゆっくりとした剥離速度でのみ紙支持体を損傷すること
なく試験基材から剥離される試料は「アグレッシブ」と
判定された。 ラスピー(raspy):損傷するかまたは試験基材に残留物
を残すことなく試験基材から剥離されるが、滑らかに剥
離するには剛直すぎる試料は、「ラスピー」と判定され
た。 テアー(tear) :いかなる剥離速度においても引き裂か
れ、または離層するのに充分に試験基材および/または
紙支持体に剥離強度を示す試料は「テアー」と判定され
た。 ゴースト(ghost):剥離されたときに試験基材上に非常
に薄い非粘着性接着剤残留物を残す試料は「ゴースト」
と記載された。 ウィーク(weak) :低い粘着性および低い剥離強度を有
する試料は「ウィーク」と判定された。 凝集破壊(cohesive failure) :紙支持体および試験基
材の両方に接着剤残留物を残す試料は「凝集破壊」を示
すと判定された。
【0044】試験法:縞密度 ガラスへの接着剤の湿潤表面積の画像分析を用いて縞密
度は測定された。2.54cmx7.62cm(1イン
チx3インチ)の清浄なスライドグラスに2kg(4.
5lb)のゴムローラーを用いて2.54cm/min
(1インチ/min)の速度で前方および逆方向に1度
ずつ通過させることによって試料を付着させた。試料お
よびスライドガラスを接着剤が上に向くように顕微鏡の
ステージ上に置いた。30倍の拡大で画像をビデオカメ
ラによって画像分析器に輸送した。画像分析器によって
見られた領域は2.4mm2 (0.0037in2 )で
あった。結果を接着剤により湿潤された領域のパーセン
トで報告した。試料毎の読み値を平均して下記の値を得
た。
【0045】実施例1〜30並びに比較例C1およびC
2 84gのイソオクチルアクリレート(IOA)、75g
のオクタデシルアクリレート(ODA)(エチルアセテ
ート中48%固体)、121gのエチルアセテート、お
よび0.92gの4−アクリロイル−オキシ−ベンゾフ
ェノン(ABP)(エチルアセテート中26%固体)を
500mlの4つ口反応容器中にチャージした。反応容
器は攪拌機、温度計、凝縮器、滴下漏斗およびサーモウ
ォッチを装備された。Bloomington, DelwareのE.I. DuP
ont de Nemours Corporationから商品名"VAZO 64" で入
手可能なタイプの触媒0.36gの20mgエチルアセ
テート中の溶液を滴下漏斗に加えた。それから、反応容
器中の溶液および滴下漏斗中の材料を窒素によってパー
ジした。反応容器中の溶液を攪拌し、55℃に加熱し、
そして開始剤を加えた。約20時間後、98〜99%回
収率が得られた。乾燥の後、接着剤は支持体への適用に
適切であった。
【0046】「コーティング層の適用および縞の形成」
という題で上記に記載した方法および装置を用いて接着
剤を20ポンドのゼオグラフィー結合紙に適用した。
0.00127mm〜0.00381mm(0.000
05インチ〜0.0015インチ)の接着剤コーティン
グの厚さは3.175cm(1.25インチ)幅のスト
ライプ状に紙基材に適用された。“TL”によって示さ
れた試験において、Kingsport, TennesseeのKodak Chem
ical Companyから商品番号P-1824-013で入手可能なポリ
オレフィンの結合層を接着剤および基材の間に約0.0
025mm(0.0001インチ)の厚さで適用した。
【0047】接着剤コーティングは、600ワット、
2.5cmの水銀ハリドバルブを装備したFusion brand
F-600 UV 光源からのUV照射によって架橋された。紙
基材はUV照射ステーションの下を約1.52m/s
(5.0ft/s)の速度で通過させられ、使用のため
の試料を製造するために接着剤を架橋した。
【0048】上記の剥離性および剥離接着性試験で説明
したように、コート化紙を20ポンドのゼオグラフィー
結合紙およびOR−16ポリエステルフィルムにそれぞ
れ付着させた。それから剥離接着性を試験し、一方、剥
離性を室温で1日間放置した後および120°F(49
℃)で2週間放置した後に測定した。試験結果を表Iお
よびIIに示す。
【0049】
【表1】
【0050】
【表2】
【0051】実施例32〜70および比較例C3、C4
およびC5 68gのイソオクチルアクリレート(IOA)、62g
のオクタデシルアクリレート(ODA)(エチルアセテ
ート中48%固体)、2gのアクリル酸(AA)、10
7.5gのエチルアセテート、および0.2gの4−ア
クリロイル−オキシ−ベンゾフェノン(ABP)(エチ
ルアセテート中30%固体)を500mlの4つ口反応
容器にチャージした。反応容器は攪拌機、温度計、凝縮
器、滴下漏斗およびサーモウォッチを装備された。Bloo
mington, DelwareのE.I. DuPontde Nemours Corporatio
nから商品名"VAZO 64" で入手可能な触媒0.3gの1
0mgエチルアセテート中の溶液を滴下漏斗に加えた。
それから、反応容器中の溶液および滴下漏斗中の材料の
両方を窒素によってパージした。反応容器中の溶液を攪
拌し、55℃に加熱し、そして開始剤を加えた。約20
時間後、98〜99%回収率が得られた。乾燥の後、接
着剤は支持体への適用に適切であった。
【0052】「コーティング層の適用および縞の形成」
という題で上記に記載した方法および装置を用いて接着
剤を20ポンドのゼオグラフィー結合紙に適用した。
0.00127mm〜0.00381mm(0.000
05インチ〜0.0015インチ)の接着剤コーティン
グの厚さは3.175cm(1.25インチ)幅のスト
ライプ状に紙基材に適用された。“TL”によって示さ
れた試験において、Kingsport, TennesseeのKodak Chem
ical Companyから商品番号P-1824-013で入手可能なポリ
オレフィンの結合層を接着剤および基材の間に約0.0
025mm(0.0001インチ)の厚さで適用した。
【0053】接着剤コーティングは、600ワット、
2.5cmの水銀ハリドバルブを装備したFusion brand
F-600 UV 光源からのUV照射によって架橋された。紙
基材はUV照射ステーションの下を約1.52m/s
(5.0ft/s)の速度で通過させられ、使用のため
の試料を製造するために接着剤を架橋した。
【0054】上記の剥離性および剥離接着性試験で説明
したように、コート化紙を20ポンドのゼオグラフィー
結合紙およびOR−16ポリエステルフィルムにそれぞ
れ付着させた。それから剥離接着性を試験し、一方、剥
離性を室温で1日間放置した後および120°F(49
℃)で2週間放置した後に測定した。試験結果を表II
IおよびIVに示す。
【0055】
【表3】
【0056】
【表4】
【0057】実施例71〜94および比較例C6〜C1
7 種々の市販のホットメルト接着剤は再配置可能な紙ノー
トとしての紙基材とともに用いるための評価をした。
“Nat'l Starch" と示される次の接着剤は示された製品
番号でBridgewater, New Jersey のNational Starch Co
mpany から入手可能である。"Century" と示される接着
剤は示された製品番号でColumbus, OhioのCentury Adhe
sives Corporation から入手可能である。"Kodak" と示
される接着剤は示された製品番号でKingsport, Tenness
eeのKodak Chemical Companyから入手可能である。
【0058】「コーティング層の適用および縞の形成」
という題で上記に記載した方法および装置を用いて接着
剤を20ポンドのゼオグラフィー結合紙に適用した。
0.00127mm〜0.00381mm(0.000
05インチ〜0.0015インチ)の接着剤コーティン
グの厚さは3.175cm(1.25インチ)幅のスト
ライプ状に紙基材に適用された。上記の剥離性および剥
離接着性試験で説明したように、コート化紙を20ポン
ドのゼオグラフィー結合紙およびOR−16ポリエステ
ルフィルムにそれぞれ付着させた。それから剥離接着性
を試験し、一方、剥離性を室温で1日間放置した後およ
び120°F(49℃)で2週間放置した後に測定し
た。試験結果を表VおよびVIに示す。
【0059】
【表5】
【0060】
【表6】
【0061】
【表7】
【0062】本発明の応用 本発明は、感圧性接着剤の小さいおよび大きい紙シート
への適用だけでなく、イーゼルパッドおよびロール、蔵
書表、写真アルバムページ、挨拶状挿入物、フォーム取
り付けテープ、両面コートテープ、デカルコマニア、保
護フィルム、再閉可能な封筒フラップ、および再配置可
能な壁装飾のような物への適用まで幅広い応用を有する
と信じられる。
【0063】図11に示すように、本発明による感圧性
接着剤の縞を各々有する複数の紙はパッド200に組み
立てられうる。接着剤210の層は紙および接着剤の間
に挟まれる結合層211によって紙214に結合され
る。各紙は次の隣接した紙に接着剤結合され、使用にた
めにパッドから剥離される。別には、図12に示すよう
に、紙はZ型に畳まれうる。結合層211’は接着剤層
210’を各々それぞれの紙214’に結合される。第
一の紙が第二の下層の紙に片側の縁に沿って結合され、
第二の紙の下層である第三の紙にその反対側の縁に結合
されるように、接着剤片は各紙上を交互の側になる。
【図面の簡単な説明】
【図1】先行技術によるシート部材の断面透視図であ
る。
【図2】先行技術によるシート部材の断面透視図であ
る。
【図3】基材上に置かれた縞状コーティング層を含む本
発明による製品の透視図である。
【図4】本発明による縞状コーティング材料層を有する
製品(基板上に形成された微細なパターン)の図面に代
わる写真であり、詳細を示すために7.5倍拡大であ
る。
【図5】本発明による縞状コーティング材料層を有する
第二の製品(基板上に形成された微細なパターン)の図
面に代わる写真であり、詳細を示すために7.5倍拡大
である。
【図6】本発明の製品を製造するための、基材にコーテ
ィング材料を適用するための装置の断面図である。
【図7】本発明の製品を製造するための、基材に縞状コ
ーティング材料層を適用するためのアプリケーターロー
ラーの断面図である。
【図8】基材にコーティング材料層を適用する方法の模
式図であって、ここで、アプリケーションローラーの表
面速度が基材の表面速度とおおよそ等しい。
【図9】基材にコーティング材料層を適用する方法の模
式図であって、ここで、アプリケーションローラーの表
面速度が基材の表面速度より小さい。
【図10】基材にコーティング材料層を適用する方法の
模式図であって、ここで、アプリケーションローラーの
表面速度が基材の表面速度より大きい。
【図11】結合層によってそれぞれの紙に結合した縞状
コーティング材料層を各々含む紙のパッドの断面図であ
る。
【図12】結合層によってそれぞれの紙に結合した縞状
コーティング材料層を各々含む紙のZ型に畳まれたパッ
ドの断面図である。
【符号の説明】
1…感圧性接着剤層 2…基材 3…剥離可能なポリエステルフィルム層 4…平行で周期的な溝 5…ピーク部分 10…コーティング層 12…主要表面 14…基材 16…上部表面 18…不規則な縞 100…アプリケーター装置 102…接着剤 103…供給ロール 104…基材 105…回収ロール 106…ハブ 107…支持ローラー 108…円筒形周囲表面 110…接着剤の源 111…アプリケーションインターフェース 112…モーター 114…計量ベアリング 115…突出構造 116…コーティング材料リザーバー 120…圧痕 122…接着剤表面 200…パッド 210…接着剤層 211…結合層 214…紙
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 グレン ヒュー ベイヤー,ジュニア アメリカ合衆国,ミネソタ 55144−1000, セント ポール,スリーエム センター (番地なし)

Claims (14)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 主要表面(12)を有する基材(1
    4)、および、前記の主要表面の少なくとも一部分に隣
    接したコーティング材料層(10)を含む製品であっ
    て、前記のコーティング材料は、コーティング層の減じ
    られた有効表面積を提供するように、複数の非周期的な
    不規則な縞(18)を中に形成して含む上部表面(1
    6)を有する製品。
  2. 【請求項2】 前記の基材が、紙、プラスティックフィ
    ルム、セルロースアセテート、エチルセルロース、合成
    または天然材料から形成された織および不織布、金属、
    金属化ポリマーフィルムおよびセラミックシート材料か
    らなる群より選ばれる請求項1に記載の製品。
  3. 【請求項3】 前記のコーティング材料が、天然ゴム接
    着剤、ラテックスベース接着剤、熱可塑性ゴム、ブチル
    ゴム接着剤、アクリル接着剤、ウレタン接着剤、シリコ
    ーン接着剤、エポキシ接着剤、スチレン/イソプレン接
    着剤、スチレン/ブタジエン接着剤、放射線硬化接着
    剤、ポリオレフィン接着剤、およびスチレン/エチレン
    −ブチレン接着剤からなる群より選ばれる感圧性接着剤
    である請求項1に記載の製品。
  4. 【請求項4】 前記のコーティング材料が、イソオクチ
    ルアクリレート/オクタデシルアクリレート/4−アク
    リロイル−オキシ−ベンゾフェノンおよびイソオクチル
    アクリレート/オクタデシルアクリレート/アクリル酸
    /4−アクリロイル−オキシ−ベンゾフェノンからなる
    群より選ばれる感圧性接着剤である請求項1に記載の製
    品。
  5. 【請求項5】 前記の製品が前記の基材および前記のコ
    ーティング材料の間に挟まれた結合層を更に含む請求項
    1に記載の製品であって、前記の結合層はマレイン酸化
    (maleated) 非晶性ポリプロピレン/ヘキセンコポリマ
    ーを含む製品。
  6. 【請求項6】 主要表面(12)を有する紙基材(1
    4)、および、前記の主要表面の少なくとも一部分に隣
    接したコーティング材料層(10)を含む製品であっ
    て、前記のコーティング材料は、向かい合った表面への
    接着性結合(adhesive engaement) を促進するために、
    コーティング層の減じられた有効表面積を提供するよう
    に複数の非周期的な不規則な縞(18)を中に形成して
    含む上部表面(16)を有する製品。
  7. 【請求項7】 前記の感圧性接着剤が、天然ゴム接着
    剤、ラテックスベース接着剤、熱可塑性ゴム、ブチルゴ
    ム接着剤、アクリル接着剤、ウレタン接着剤、シリコー
    ン接着剤、エポキシ接着剤、ポリオレフィン接着剤、ス
    チレン/イソプレン接着剤、スチレン/ブタジエン接着
    剤、スチレン/エチレン−ブチレン接着剤および放射線
    硬化接着剤を含む群より選ばれる請求項6に記載の製
    品。
  8. 【請求項8】 前記の感圧性組成物が、イソオクチルア
    クリレート/オクタデシルアクリレート/4−アクリロ
    イル−オキシ−ベンゾフェノンおよびイソオクチルアク
    リレート/オクタデシルアクリレート/アクリル酸/4
    −アクリロイル−オキシ−ベンゾフェノンからなる群よ
    り選ばれる請求項6に記載の製品。
  9. 【請求項9】 前記の製品が前記の基材および前記のコ
    ーティング材料の間に挟まれた結合層を更に含む請求項
    6に記載の製品であって、前記の結合層はマレイン酸化
    (maleated) 非晶性ポリプロピレン/ヘキセンコポリマ
    ーを含む製品。
  10. 【請求項10】 接着的に再配置可能な紙(214,2
    14’)のパッド(200,200’)であって、前記
    のパッドは各々主要表面を有する複数の紙、および、前
    記の主要表面の少なくとも一部分に隣接した感圧性接着
    剤の層(210,210’)を含み、前記の接着剤層は
    向かい合った表面への接着性結合(adhesive engangeme
    nt) を促進するために、コーティング層の減じられた有
    効表面積を提供するように複数の非周期的な不規則な縞
    (18)を中に形成して含む上部表面(16)を有する
    製品。
  11. 【請求項11】 前記の感圧性接着剤の層が、天然ゴム
    接着剤、ラテックスベース接着剤、熱可塑性ゴム、ブチ
    ルゴム接着剤、アクリル接着剤、ウレタン接着剤、シリ
    コーン接着剤、エポキシ接着剤、スチレン/イソプレン
    接着剤、スチレン/ブタジエン接着剤、放射線硬化接着
    剤、ポリオレフィン接着剤、およびスチレン/エチレン
    −ブチレン接着剤を含む群より選ばれる請求項10に記
    載の製品。
  12. 【請求項12】 前記の感圧性接着剤の層が、前記の基
    材の隣接した片側の縁のみに提供され、前記の基材の残
    りは実質的に前記の接着剤を有しない請求項10に記載
    の製品。
  13. 【請求項13】 前記の感圧性組成物が、イソオクチル
    アクリレート/オクタデシルアクリレート/4−アクリ
    ロイル−オキシ−ベンゾフェノンおよびイソオクチルア
    クリレート/オクタデシルアクリレート/アクリル酸/
    4−アクリロイル−オキシ−ベンゾフェノンからなる群
    より選ばれる請求項10に記載の製品。
  14. 【請求項14】 前記の製品が前記の基材および前記の
    コーティング材料の間に挟まれた結合層(211,21
    1’)を更に含む請求項10に記載の製品であって、前
    記の結合層はマレイン酸化(maleated) 非晶性ポリプロ
    ピレン/ヘキセンコポリマーを含む製品。
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