JPH108003A - チキソトロピー性組成物の塗工方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 チキソトロピー性組成物を塗布するに際し、
「塗布切れ」が発生しない安定した塗工方法を提供す
る。 【解決手段】 ２本の塗布ロールの間隙の直前に設けら
れた塗布液貯槽内でチキソトロピー性組成物からなる塗
布液に剪断力を与えながら上記２本の塗布ロールの間隙
を通過させて塗布することを特徴とするチキソトロピー
性組成物の塗工方法。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はチキソトロピー性組
成物の塗工方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、粘着テープの製造方法として、環
境保全の要請によって溶剤型粘着剤の使用からエマルジ
ョン型粘着剤の如き水系粘着剤への切替えやホットメル
ト型粘着剤、紫外線重合型粘着剤等を利用した粘着テー
プの無溶剤化プロセスへの変更がなされるようになって
きている。

【０００３】上記紫外線重合型粘着剤等を利用した粘着
テープの無溶剤化プロセスは、上記環境保全の目的の
他、例えば、特公昭５７−１７０３０号公報に記載され
ている如く、従来の溶剤型粘着剤を用いた粘着テープの
製造プロセスでは生産性の低かった厚膜の粘着剤層を有
する粘着テープや粘弾性シートを、生産性高く、効率的
に製造することを可能ならしめるものである。更に、上
記の他、紫外線重合型粘着剤等を利用した粘着テープの
無溶剤化プロセスは、塗工後、紫外線によりモノマーを
重合するため、塗工液の粘度の制約を受けることが少な
く、粘着剤の高分子量化が可能になり高い性能を示す粘
着テープの製造が可能となった。

【０００４】しかし、上記紫外線重合型粘着剤等を利用
した粘着テープの無溶剤化プロセスは、低粘度のモノマ
ーを主成分とする光重合性組成物を塗工するものである
ので、所定の厚さの塗膜を得るために光重合性組成物か
らなる塗工液の増粘が必要となる。

【０００５】上記塗工液の増粘方法として、特開平２−
１１６８４号公報には、煙霧シリカの添加による増粘方
法が開示されている。しかし、煙霧シリカ等の添加によ
る塗工液の増粘方法では、塗工液の粘度特性が構造粘性
（チクソトロピー）となり、攪拌時や塗工液の輸送時に
混入する気泡の除去操作が困難であり、得られるシート
の外観品質が低下したり、塗工液の剪断速度依存性が強
い為、塗工速度の影響を受け易く、塗膜の厚さ精度が低
下するという欠点があった。

【０００６】又、特公平３−４０７５２号公報に開示さ
れた請求項１０の発明として、（１）重合して感圧接着
性の状態になりうる組成物を製造し、（２）該組成物を
泡立て、（３）その起泡物を裏地の上に被覆し、そして
（４）被覆された起泡物を現場で重合させて感圧接着性
の状態にすることにより、少なくとも１５％の気孔を含
む気泡質の構造を有する感圧性接着膜を得る、という諸
工程からなる感圧性接着剤生成物の製造方法、同請求項
１１の発明として、該組成物が光開始剤を含み、そして
工程（４）が紫外線放射への暴露を包含することを更に
特徴とする前記請求項１０の感圧性接着剤生成物の製造
方法がある。

【０００７】上記特公平３−４０７５２号公報に開示さ
れた光予備増粘方法は、増粘の為の紫外線照射時に、不
飽和二重結合を２個以上有する架橋性モノマーを含むと
塗工液がゲル化するので、架橋性モノマーを含まない状
態で光予備増粘を行い、その後に、架橋性モノマーを添
加する必要があり、工程の煩雑な増粘方法であった。特
に、連続的にインラインで光予備増粘を行う場合、極く
少量の低粘度の架橋性モノマーを上記光予備増粘された
高粘度の組成物に連続的に均一に混合することは、計量
精度や混合操作自体に問題を残し、品質の安定性を欠く
方法であった。

【０００８】上記の如き従来の技術では、いずれも長時
間の運転後、塗布液貯槽内に液構造状態のバラツキが発
生する。即ち、液構造形成が進行し、見掛け粘度の高い
部分と、液構造形成が進行せず、見掛け粘度の低い部分
とが共存することとなる。この状況が続くと液構造形成
が進行した部分で塗布が充分できず、所謂「塗布切れ」
が発生するという問題点があった。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】本発明は上記事実に鑑
みなされたものであって、その目的とするところは、チ
キソトロピー性組成物を塗布するに際し、「塗布切れ」
が発生しない安定した塗工方法を提供することにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の本発明
は、２本の塗布ロールの間隙の直前に設けられた塗布液
貯槽内でチキソトロピー性組成物からなる塗布液に剪断
力を与えながら上記２本の塗布ロールの間隙を通過させ
て塗布することを特徴とするチキソトロピー性組成物の
塗工方法をその要旨とするものである。

【００１１】請求項２記載の本発明は、チキソトロピー
性組成物からなる塗布液に剪断力を与える手段が、回転
するロール状物、回転するスクリュー状物、回転する羽
根車状物、超音波発生装置の群から選ばれる１手段以上
であることを特徴とする請求項１記載のチキソトロピー
性組成物の塗工方法をその要旨とするものである。

【００１２】本発明においてチキソトロピー性組成物か
らなる塗布液とは、単に掻き混ぜたり振り混ぜたりする
ことによってゲルが流動性のゾルに変わり、これを放置
しておくと再びゲルに戻る性質（揺変性ともいう）を有
する組成物である。

【００１３】上記チキソトロピー性組成物からなる塗布
液は、特に限定されるものではないが、例えば、（メ
タ）アクリル酸エステル、極性基を有し、上記（メタ）
アクリル酸エステルと共重合可能なモノマー、脂肪族或
いは脂環族イソシアネート基、アジリジニル基、エポキ
シ基の群から選ばれる官能基を少なくとも２つ以上有す
る架橋剤又は金属架橋剤、光重合開始剤等からなる光重
合性組成物が挙げられる。

【００１４】上記（メタ）アクリル酸エステルとして
は、例えば、（メタ）アクリル酸ｎ−ブチル、（メタ）
アクリル酸２−エチルヘキシル、（メタ）アクリル酸イ
ソオクチル、（メタ）アクリル酸ｎ−オクチル、（メ
タ）アクリル酸イソノニル、（メタ）アクリル酸ラウリ
ル等が挙げられる。これらの（メタ）アクリル酸エステ
ルは単独又は２種以上が併用されてもよい。ホモポリマ
ーのガラス転移温度（Ｔｇ）が−５０℃以下の（メタ）
アクリル酸エステルを主成分とし、粘着性と凝集性のバ
ランス等から、（メタ）アクリル酸メチル、（メタ）ア
クリル酸エチル等の低級アルコールの（メタ）アクリル
酸エステルを併用することができる。上記（メタ）アク
リル酸エステルの含有量は、５０〜９８重量％、好まし
くは７０〜９５重量％である。

【００１５】上記極性基を有し、（メタ）アクリル酸エ
ステルと共重合可能なモノマーとしては、例えば、（メ
タ）アクリル酸、マレイン酸、フマル酸、イタコン酸等
のカルボキシル基含有モノマー又はその無水物、（メ
タ）アクリル酸２−ヒドロキシエチル、アクリル酸４−
ヒドロキシブチル、（メタ）アクリル酸ポリオキシエチ
レン、（メタ）アクリル酸ポリオキシプロピレン、（メ
タ）アクリル酸カプロラクトン変成物等の水酸基含有モ
ノマー等が挙げられる。

【００１６】上記極性基を有し、（メタ）アクリル酸エ
ステルと共重合可能なモノマーは、ポリマー生成後に架
橋剤と反応して架橋される際に架橋点となる。上記極性
基を有し、（メタ）アクリル酸エステルと共重合可能な
モノマーの含有量は、５０〜２重量％、好ましくは２０
〜５重量％である。又、凝集力を向上させる為に、（メ
タ）アクリロニトリル、Ｎ−ビニルピロリドン、Ｎ−ビ
ニルカプロラクタム、アクリロイルモルホリン、（メ
タ）アクリルアミド、（メタ）アクリル酸ジメチルアミ
ノエチル、（メタ）アクリル酸ジエチルアミノエチル、
ジメチルアミノプロピルアクリルアミド等といった窒素
含有モノマーが共重合されてもよい。

【００１７】脂肪族或いは脂環族イソシアネート基、ア
ジリジニル基、エポキシ基の群から選ばれる官能基を少
なくとも２つ以上有する架橋剤又は金属架橋剤は、多官
能脂肪族イソシアネート系架橋剤としては、例えば、ト
リメチルヘキサメチレンジイソシアネートが挙げられ、
多官能脂環族イソシアネート系架橋剤としては、例え
ば、イソホロンジイソシアネートが挙げられ、多官能ア
ジリジン系架橋剤としては、例えば、Ｎ，Ｎ’−ヘキサ
メチレン−１，６−ビス（１−アジリジンカルボキシア
ミド）が挙げられ、多官能エポキシ系架橋剤としては、
例えば、１，３−ビス（Ｎ，Ｎ−ジグリシジルアミノメ
チル）シクロヘキサン、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラグ
リシジル−ｍ−キシリレンジアミン等が挙げられる。
又、金属架橋剤としては、例えば、アルミニウム、チタ
ン、亜鉛等のキレート化合物が挙げられる。これらの架
橋剤は、２種類以上が併用されてもよい。芳香族イソシ
アネート架橋剤は、その芳香環及びイソシアネート基か
らなる電子雲中にラジカルが長時間捕捉されて消失する
ことによる重合阻害を起こすので、上記光予備増粘は不
可能であり、本発明においては使用しない。上記脂肪族
或いは脂環族イソシアネート基を少なくとも２つ以上有
する架橋剤とは、イソシアネート基を少なくとも２つ以
上有する架橋剤群から上記理由により芳香族イソシアネ
ート系架橋剤を除外し、脂肪族或いは脂環族イソシアネ
ート基を少なくとも２つ以上有する架橋剤に限定してい
ることを表しているものである。

【００１８】上記脂肪族或いは脂環族イソシアネート
基、アジリジニル基、エポキシ基の群から選ばれる官能
基を少なくとも２つ以上有する架橋剤又は金属架橋剤の
含有量は、０．０１〜５重量部、好ましくは０．０２〜
３重量部である。

【００１９】上記光重合性組成物中の、（メタ）アクリ
ル酸エステル及び極性基を有し、（メタ）アクリル酸エ
ステルと共重合可能なモノマーからなるモノマー混合物
の一部を上記（メタ）アクリル酸エステル及び極性基を
有し、（メタ）アクリル酸エステルと共重合可能なモノ
マーと共重合可能な他のモノマーに替えてもよい。共重
合可能なモノマーと共重合可能な他のモノマーとして
は、例えば、酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、スチレ
ン、（メタ）アクリル酸イソボロニル等が挙げられる。
これらのモノマーの含有量は、上記モノマー混合物の全
モノマー量に対し、３０重量％以下であることが好まし
い。

【００２０】上記光重合開始剤としては、例えば、４−
（２−ヒドロキシエトキシ）フェニル（２−ヒドロキシ
−２−プロピル）ケトン〔例えば、チバガイギー社製、
商品名：ダロキュアー２９５９〕、α−ヒドロキシ−
α，α’−ジメチルアセトフェノン〔例えば、チバガイ
ギー社製、商品名：ダロキュアー１１７３〕、メトキシ
アセトフェノン、２，２−ジメトキシ−２−フェニルア
セトフェノン〔例えば、チバガイギー社製、商品名：イ
ルガキュアー６５１〕、２−ヒドロキシ−２−シクロヘ
キシルアセトフェノン〔例えば、チバガイギー社製、商
品名：イルガキュアー１８４〕等のアセトフェノン系光
重合開始剤、ベンジルジメチルケタール等のケタール系
光重合開始剤、ハロゲン化ケトン、アシルホスフィンオ
キシド、アシルホスフォナート等のその他の光重合開始
剤を挙げることができる。

【００２１】上記光重合開始剤の含有量は、０．０１〜
５重量部、好ましくは０．０５〜３重量部である。

【００２２】上記構成からなる光重合性組成物には、更
に、例えば、極性の小さいプラスチック等の被着体への
接着性を向上させる為に、粘着付与樹脂（ＴＦ）や充填
剤等の添加剤や重合に関して連鎖移動剤等を含有させて
もよい。上記ＴＦとしては、例えば、ロジン系樹脂、変
成ロジン系樹脂、テルペン系樹脂、テルペンフェノール
系樹脂、Ｃ５及びＣ９系石油樹脂、及びこれらの水添物
並びにクマロン樹脂の水添物等の単独もしくは２種以上
が併用される。但し、これらのＴＦは通常、光重合を阻
害する様な、フェノール性あるいはハイドロキノン性の
芳香環を有するものが多いので、高水添のものが好まし
い。

【００２３】上記添加剤を添加した光重合性組成物は、
重合反応の調整のため必要に応じ、連鎖移動剤や架橋剤
の配合量を適宜調整する。上記連鎖移動剤は、光重合に
よって得られるアクリル系共重合体の分子量を調節する
ために用いられ、例えば、ｎ−ドデシルメルカプタン、
ｔ−ドデシルメルカプタン等が好適に用いられる。上記
連鎖移動剤の配合量は、光重合性組成物の全モノマー１
００重量部に対し、０．０１〜０．１重量部の範囲であ
る。上記充填剤としては、例えば、ガラスバブルやプラ
スチックビーズ等が挙げられる。

【００２４】上記チキソトロピー性組成物からなる塗布
液の塗工方法は、特に限定されるものではないが、例え
ば、ロールコーター、ダイコーター、バーコーター、コ
ンマコーター、グラビアコーター及びメイヤーバーコー
ター等の塗工装置を用いて行われる。就中、膜厚を１ｍ
ｍ〜５ｍｍ程度に厚く塗工する場合、ロールコーター、
バーコーター、コンマコーターもしくはダイコーター等
が好適に用いられる。

【００２５】上記２本の塗布ロールの間隙の直前に設け
られた塗布液貯槽内でチキソトロピー性組成物からなる
塗布液に剪断力を与える手段は、特に限定されるもので
はないが、上記塗布液貯槽内でチキソトロピー性組成物
からなる塗布液に直接剪断力を与えるものであってもよ
く、上記直接剪断力を与える他、上記２本の塗布ロー
ル、就中、ベースロールとの相互作用によりチキソトロ
ピー性組成物からなる塗布液に剪断力を与えるものであ
ってもよい。上記剪断力を与える手段としては、例え
ば、図１及び図２に示されるような回転するロール状
物、回転するスクリュー状物、図３に示されるような回
転する羽根車状物、超音波発生装置の群から選ばれる１
手段以上であることが好ましい。

【００２６】上記剪断力を与える手段の内、図１及び図
２に示されるような回転するロール状物３は、ベースロ
ール２との相互作用によってチキソトロピー性組成物か
らなる塗布液４に剪断力を与える比率が大きいので、上
記回転するロール状物３はベースロール２の回転と逆回
転させることがより好ましい。又、上記回転するロール
状物３は上記ベースロール２に可及的接近して設けられ
ることが好ましく、又、該回転するロール状物３の表面
が塗布液貯槽５内のチキソトロピー性組成物からなる塗
布液４の表面になるべく顔を出さないように設けられる
ことが好ましい。尚、図１中、１はコンマロールからな
るメタリングロール、６は表面が離型処理されたポリエ
チレンテレフタレートフィルム、４１は該ポリエチレン
テレフタレートフィルム６上に塗工されたチキソトロピ
ー性組成物からなる塗膜である。

【００２７】又、図２は、後述する実施例において用い
られた上記回転するロール状物３の一例を示すものであ
るが、その直径ｒは３０ｍｍ、その軸方向の長さｌは８
００ｍｍである。

【００２８】上記回転するスクリュー状物及び図３に示
されるような回転する羽根車状物７は、上記塗布液貯槽
５内でチキソトロピー性組成物からなる塗布液４に直接
剪断力を与える比率が大きいので、その回転方向は余り
影響が大きいものではない。しかし、これらの装置は、
環境中の空気を巻き込み易いものであるので、塗布液貯
槽５内のチキソトロピー性組成物からなる塗布液４の表
面に顔を出せず、塗布液４中で作用させるように設けら
れることが必要である。上記超音波発生装置を含め、こ
れらのチキソトロピー性組成物からなる塗布液に剪断力
を与える手段は、上記２本の塗布ロール１及び２の塗布
間隙の直前にあると共に、上記塗布液貯槽５内のチキソ
トロピー性組成物からなる塗布液４全体にその作用が及
ぶようにその出力が設定される。

【００２９】図３は、後述する実施例において用いられ
た上記回転する羽根車状物７の一例を示すものである
が、その羽根車状物７の羽根の高さｘは１０ｍｍ、その
幅方向の長さｙは８００ｍｍである。

【００３０】本発明の粘弾性シートの製造方法は、叙上
の如く構成されているので、光重合性組成物を一液で処
理でき、極く少量の低粘度の架橋性モノマーを光予備増
粘された高粘度の組成物に連続的に均一に混合する等の
計量精度や混合操作自体に問題のある混合プロセスを必
要としないものであって、簡易な原料単一混合プロセス
を含む塗工装置によって、安定した品質の粘弾性シート
を高効率で製造する方法を提供することができる。

【００３１】

【発明の実施の形態】以下、実施例を挙げて本発明の実
施の態様を具体的に説明する。

【００３２】（実施例１）アクリル酸２−エチルヘキシ
ル８５重量部、アクリル酸１０重量部、Ｎ−ビニルピロ
リドン５重量部、２，２−ジメトキシ−２−フェニルア
セトフェノン（チバガイギー社製、商品名：イルガキュ
アー６５１）１．５重量部、充填剤（アエロジル社製、
商品名：アエロジル＃２００）４．５重量部及び充填剤
（三井石油化学社製、商品名：ミペロンＸＭ２２０）３
０重量部からなる光重合性組成物を常法に従い、混合し
てチキソトロピー性を有する塗布液（ＢＭ型粘度計を用
いて６ｒｐｍにおける粘度：５４７０ｃｐｓ、６０ｒｐ
ｍにおける粘度：４８９ｃｐｓ）を調製した。

【００３３】上記チキソトロピー性を有する塗布液を、
離型処理した厚さ５０μｍのポリエチレンテレフタレー
トフィルム上に、重合終了時の厚さが、１．０±０．１
ｍｍとなるように、塗布ロール（コンマロール：１００
ｍｍφ、面長１０００ｍｍ、ベースロール：１８０ｍｍ
φ、面長１０００ｍｍ、ロール間隙：１．２ｍｍ）１及
び２並びに図２に主要部を取り出して示す回転するロー
ル状物３を備えた図１に示すコンマコーターを用いて、
塗布幅８００ｍｍ、塗布速度１０ｍ／ｍｉｎ、回転する
ロール状物３の回転速度２００ｒｐｍにて塗工し、更
に、その塗工面を上記離型処理したポリエチレンテレフ
タレートフィルムを密着させて被覆し、高圧水銀灯を備
えた紫外線照射装置を用いて、該被覆フィルム上の照射
強度が１０ｍＷ／ｃｍ² 、照射時間がが３分間となるよ
うにして２４時間連続運転を行った。得られた粘着剤層
には、シワ、ブツその他厚さ不揃いに等による表面の外
観品質欠陥のないものであった。

【００３４】又、上記２４時間連続運転期間中、得られ
た粘着剤層の幅方向に７点、ランダムサンプリングによ
り、２４時間内に６０回ほぼ等時間間隔で粘着剤層の厚
さ測定を行った。又、上記時間中、上記塗布液がゲル化
するなどして塗工が途切れる所謂塗布切れは全く起こら
なかった。

【００３５】（実施例２）図２に示された回転するロー
ル状物３に替えて、図３に示された回転する羽根車状物
７（回転速度１００ｒｐｍ）を用いたこと以外、実施例
１と同様にして上記チキソトロピー性を有する塗布液を
塗工し、得られた粘着剤層の厚さ品質及び塗布切れ等の
工程トラブル等の観察を行った。

【００３６】（実施例３）図２に示された回転するロー
ル状物３に替えて、外径３ｍｍφ、軸方向の長さ８００
ｍｍのステンレス鋼丸棒にフライトの高さ１０ｍｍ、ス
クリューピッチ５０ｍｍで同材質のステンレス鋼板（厚
さ０．５ｍｍ）を螺旋状に突設した回転するスクリュー
状物（回転速度１００ｒｐｍ）を用いたこと以外、実施
例１と同様にして上記チキソトロピー性を有する塗布液
を塗工し、得られた粘着剤層の厚さ品質及び塗布切れ等
の工程トラブル等の観察を行った。

【００３７】（実施例４）図２に示された回転するロー
ル状物３に替えて、超音波発生装置を使用し、上記塗布
液貯槽５内のチキソトロピー性を有する塗布液に構造形
成を防止し得る振動を発信し続けたこと以外、実施例１
と同様にして上記チキソトロピー性を有する塗布液を塗
工し、得られた粘着剤層の厚さ品質及び塗布切れ等の工
程トラブル等の観察を行った。

【００３８】（比較例１）実施例１〜４の上記塗布液貯
槽５内のチキソトロピー性を有する塗布液に構造形成を
防止し得る振動を与える装置を使用しなかったこと以
外、実施例１と同様にして上記チキソトロピー性を有す
る塗布液を塗工し、得られた粘着剤層の厚さ品質及び塗
布切れ等の工程トラブル等の観察を行った。尚、上記２
４時間中に、１８回の塗布切れを起こしたが、その都
度、塗工装置を停止し、上記塗布液貯槽５内に存在する
チキソトロピー性を有する塗布液を新しいものと入替え
た後、塗工装置を再スタートした。

【００３９】上記実施例及び比較例の粘着剤層の厚さ測
定データと連続運転時間の２４時間内に起きた塗布切れ
回数を取りまとめて表１に示した。

【００４０】

【表１】

【００４１】

【発明の効果】本発明のチキソトロピー性組成物の塗工
方法は、叙上の如く構成されているので、従来の技術で
は達成不可能であったチキソトロピー性組成物からなる
塗布液を塗工して得られる塗膜の厚さの精度を悪くしな
いで長時間連続運転することが可能となった。

【００４２】

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のチキソトロピー性組成物の塗工方法の
実施の一例につき、用いられた塗工装置の要部を示す一
部切欠断面図である。

【図２】図１に示す塗工装置の一部を取り出して示す斜
視図である。

【図３】図２に示す塗工装置の一部の他の例を示す斜視
図である。

【符号の説明】

１ 塗布ロール（メタリングロール） ２ 塗布ロール（ベースロール） ３ ロール状物 ４ 塗布液 ４１ 塗膜 ５ 塗布液貯槽 ６ 表面処理されたポリエチレンテレフタレートフィル
ム ７ 羽根車

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ２本の塗布ロールの間隙の直前に設けら
   れた塗布液貯槽内でチキソトロピー性組成物からなる塗
   布液に剪断力を与えながら上記２本の塗布ロールの間隙
   を通過させて塗布することを特徴とするチキソトロピー
   性組成物の塗工方法。
2. 【請求項２】 チキソトロピー性組成物からなる塗布液
   に剪断力を与える手段が、回転するロール状物、回転す
   るスクリュー状物、回転する羽根車状物、超音波発生装
   置の群から選ばれる１手段以上であることを特徴とする
   請求項１記載のチキソトロピー性組成物の塗工方法。