(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
熱接着性樹脂を主な組成物とし、近赤外領域の所定の波長を有するレーザ光を選択的に吸収して発熱するレーザ光吸収剤を含有したレーザ光吸収感熱接着剤からなる皮膜を設けた所定部と、当該所定部とは異なる位置にある印刷・印字部とを、一面上に配置したことを特徴とする感熱接着シート。
【請求項２】
レーザ光源、光路変更用の多面体鏡および単面鏡、集光レンズ、制御部を主要素とする装置であって、
熱接着性樹脂を主な組成物とし、近赤外領域の所定の波長を有するレーザ光を選択的に吸収して発熱するレーザ光吸収剤を含有したレーザ光吸収感熱接着剤からなる皮膜を設けた所定部と、当該所定部とは異なる位置にある印刷・印字部とを、一面上に配置した感熱接着シートを用い、
前記感熱接着シートを構成するレーザ光吸収感熱接着剤からなる皮膜に対し、当該皮膜が選択的に吸収する前記近赤外領域の所定の波長を有するレーザ光を照射して、当該皮膜を発熱させることにより、加熱溶融せしめて接着活性させることを特徴とする装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、新規の感熱接着剤とその皮膜の接着活性方法に関し、さらに詳しくは、近赤外線領域の所定の波長を有するレーザ光の吸収剤を含有する感熱接着剤と、その皮膜に対して当該所定の波長を有するレーザ光を照射させることによってり、当該皮膜を活性化させる方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の感熱接着シートは、基材面に施された感熱接着剤皮膜はインパクト加熱方式にて接着活性化せられるものであった。すなわち、シート基材面に感熱接着剤皮膜が形成されてなる感熱接着シートにおける当該接着剤皮膜の活性化は、通常、感熱接着シートと被着体（あるいは感熱接着シート同士）とを当該接着剤皮膜を介して対接させながら加熱ロール間を通過させ、当該接着剤皮膜を加熱溶融させることでなされるものであった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような従来の感熱接着シートの接着活性方法にあっては、加熱ロールが、感熱接着剤皮膜部分だけでなく、感熱接着シートの全面を包含しながら加熱押圧するため、その面上に施された印刷インキやトナーを用いてなされた印刷・印字部をも溶融させることになり、その結果、印刷・印字汚れが発生したり、場合によっては判読不能になることもあった。また、感熱接着剤皮膜の全てが一度に活性化するため、必要な部分のみを接着することはできなかった。
【０００４】
そこで、部分的に加熱押圧する小型の加熱ロール組を使用する方法が発案されたが、この方法にあっても、必要な熱量を加えるためには、ある程度のロール容積は必要であるため、印刷・印字部に全く影響を与えないということはなく、あるいは部分的に加熱押圧すると感熱接着シートと被接着体に乾燥歪みが生じる不都合もあった。
【０００５】
したがって、本発明は、このような従来の感熱接着シートの接着活性方法の欠点を解消し、印刷インキやトナーによる印刷・印字部、および感熱接着シートや被着体に全く影響をおよぼさず、任意部分の感熱接着剤皮膜を容易に、しかも選択的に接着活性できるようにする、感熱接着シート及び装置の提供を課題とするものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明者等は、この課題を解決するための手段として、従来の感熱接着剤組成物に近赤外領域の所定の波長を有するレーザ光を選択的に吸収するレーザ光吸収剤を含有させてなる新規のレーザ光感熱接着剤を調製し、感熱接着シートを構成する特定の領域に前記接着剤を設け、このように配された接着剤の皮膜に当該所定の波長を有するレーザ光を照射することで、これを発熱溶融せしめて接着活性できることを見い出し本発明を想到した。
【０００７】
すなわち、本発明は、熱接着性樹脂を主な組成物とし、近赤外領域の所定の波長を有するレーザ光を選択的に吸収して発熱するレーザ光吸収剤を含有したレーザ光吸収感熱接着剤からなる皮膜を設けた所定部と、当該所定部とは異なる位置にある印刷・印字部とを、一面上に配置した感熱接着シートを提供する。
【０００８】
また、本発明は、レーザ光源、光路変更用の多面体鏡および単面鏡、集光レンズ、制御部を主要素とする装置であって、
熱接着性樹脂を主な組成物とし、近赤外領域の所定の波長を有するレーザ光を選択的に吸収して発熱するレーザ光吸収剤を含有したレーザ光吸収感熱接着剤からなる皮膜を設けた所定部と、当該所定部とは異なる位置にある印刷・印字部とを、一面上に配置した感熱接着シートを用い、
前記感熱接着シートを構成するレーザ光吸収感熱接着剤からなる皮膜に対し、当該皮膜が選択的に吸収する前記近赤外領域の所定の波長を有するレーザ光を照射して、当該皮膜を発熱させることにより、加熱溶融せしめて接着活性させる装置を提供する。
【０００９】
本発明のレーザ光吸収感熱接着剤は、熱接着性樹脂を主成分とし、必要に応じて粘着付与剤や可塑剤等を添加してなる感熱接着剤組成物を母体とするものであって、好ましくはディレードタック性を有するものである。具体的には以下の物質からなる。すなわち、エチレン−エチルアクリル酸共重合体、エチレン−メチルメタクリル酸共重合体、ポリ酢酸ビニル、酢酸ビニル−エチレン共重合体、ポリメタクリル酸ブチル、塩化ビニル−塩化ビニリデン共重合体、酢酸ビニル−アリル酸２−エチルヘキシル共重合体、ビニルピロリドン−スチレン共重合体、ビニルピロリドン−アクリル酸エチル共重合体、スチレン−ブタジエン共重合体、ポリアミド樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリウレア樹脂等の熱接着性樹脂、また、ロジンのグリセリンエステル、ペンタエリスリトール変性ロジン、石油樹脂、インデン樹脂、エチルセルロース、αメチルスリレン−ビニルトルエン共重合体、テンぺル油重合体、テンペルフェノール重合体等の粘着付与剤、そして、フタル酸ジヒドロアビエチル、フタル酸ジヘキシル、フタル酸ジフェニル、イソフタル酸ジメチル、安息香酸ステルロース、トリ安息香酸エチレングリコール、テトラ安息香酸トリメチロールエタン、クエン酸トリシクロヘキシル、ステアリン酸メトキシエチル−尿素錯体等の可塑剤が挙げられる。さらに、必要に応じ、ワックス、酸化防止剤、乾燥剤、潤滑剤等の添加剤が添加されてなるものである。
【００１０】
本発明のレーザ光吸収感熱接着剤においては、この感熱接着剤組成物に、さらに近赤外領域の所定の波長を有するレーザ光を選択的に吸収して発熱するレーザ光吸収剤を含有させるものである。例えば、水性タイプのカーボンブラックをエマルジョン状態で上記感熱接着剤組成物に含有させても良い。このような近赤外線吸収剤は、レーザ光が有する近赤外領域の所定の波長を最大吸収波長とするものであればよく、当該波長に応じて適宜決定されるものであるが、発熱作用を効率よく具現するためには０．８〜３μｍの近赤外領域の波長を吸収するものが最も好ましい。
【００１１】
このような近赤外領域の波長を吸収する吸収剤としては、例えば、ミアニン色素、チオニールニッケル錯体、ビス−〔ミス１，２トルイル〕エチレン−１，２ジチオレートニッケル、ビス−〔１クロロ−３，４ジチオレート〕ニッケル・テトラブチルアンモニウム等の金属錯体が好適に使用でき、具体的には、日本感光色素研究所（株）製のＮＫ−１２５（７４９ｎｍ）、ＮＫ−７４７（７７８ｎｍ）、ＮＫ−１０４（７９４ｎｍ）、ＮＫ−４２７（８０３ｎｍ）、ＮＫ−１２３（８１１ｎｍ）、ＮＫ−１１４４（８１５ｎｍ）、ＮＫ−１７４８（８５９ｎｍ）、ＮＫ−１１６１（９２９ｎｍ）、三井東圧ファイン（株）製の近赤外線吸収剤ＰＡ−１００５（８５０ｎｍ）、ＰＡ−１００３（８８０ｎｍ）、ＰＡ−１００６（８７０ｎｍ）ＰＡ−１００２（８９５ｎｍ）、ＰＡ−１００１（１１００ｎｍ）等を利用でき、また、８３０ｎｍに最大吸収波長を有するジエチルアミノナフトールスクアリリウム、ジメチルアミノナフトールスクアリリウム等のスクアリウム色素も利用できる。さらに、ポリメチン系色素、（ジ）インモニウム系色素、フタロシアニン系色素、トリアリルメタン系色素、ナフトキノン系色素等が好適に使用することができる。
【００１２】
これらの近赤外線吸収剤の感熱接着剤組成物における含有量は、必要とされる接着剤の接着力、レーザ光の出力、集光度等によって適宜決定されるものであるが、好ましくは、感熱接着剤の全組成中に０．５〜５０重量％、さらに好ましくは１〜１０重量％程度の含有率が適当である。
【００１３】
このように得られたレーザ光吸収感熱接着剤は、従来公知の塗布手段、例えばフレキソ方式、ノズルコート方式等により任意の基材、例えば上質紙、コート紙等の用紙類、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエチレンフタレート、ポリ塩化ビニル等のプラスチックフィルム類、あるいは合成紙等の面上の所定部に塗布され、当該感熱接着剤の皮膜が形成されるものである。
図１に示すように、感熱接着シート１の一面において、このような感熱接着剤の皮膜は所定部Ａに設けられ、この所定部Ａとは異なる位置にある印刷・印字部とは２次元的に区別された状態にある。また図１に示すように、皮膜を接着活性化させるために所定部Ａに設けた皮膜に対してのみ選択的にレーザ光を照射することから、印刷・印字部はレーザ光の影響を受けることがない。
【００１４】
そして、この皮膜に対し、近赤外領域の所定の波長を有するレーザ光を照射するのであるが、この波長は前述の如く、発熱作用を具現する必要があるため０．８〜３μｍの赤外領域が好ましい。このような近赤外領域の近赤外波長を有するレーザ光としては、半導体レーザ、ヘリウム・ネオンレーザ、ヨウ素レーザ、ＹＡＧ・ガラスレーザ等が該当するが、とりわけ、レーザ光の主要な波長が近赤外線領域の７００〜１５００ｎｍにあり、出力が１０ｍＷ〜１Ｗ程度のものが好ましく、特に、半導体レーザの中にそのような条件を満たすものがあり、照射装置自体もコンパクトに構成されているので好適に利用できる。例えば、当該皮膜の吸収波長が８５０ｎｍにある場合、波長８５０ｎｍ、出力２０ｍＷ程度の半導体レーザを用いれば、当該皮膜を効率良く接着活性させることができる。
上述したように、皮膜に対して近赤外領域の所定の波長を有するレーザ光を照射する装置としては、例えば図１に示すように、レーザ光源Ｓａ、光路変更用の多面体鏡ＰＭおよび単面鏡（不図示）、集光レンズＬａ、制御部Ｃを主要素とする装置が好適に用いられる。この構成からなる装置は、感熱接着シート１を構成するレーザ光吸収感熱接着剤からなる皮膜Ａに対し、当該皮膜Ａが選択的に吸収する前記近赤外領域の所定の波長を有するレーザ光（矢印付き実線）を照射して、当該皮膜Ａを発熱させることにより、加熱溶融せしめて接着活性させるものである。
【００１５】
【作用】
本発明のレーザ光感熱接着剤は、近赤外領域の所定の波長を有するレーザ光を選択的に吸収するレーザ吸収剤を含有しているため、その皮膜は、当該所定の波長を有するレーザ光を照射されることで、効率良く当該光エネルギーを吸収し、熱変換されて発熱溶融し、接着活性化されるものである。
本発明に係る感熱接着シートは、その一面において、上記感熱接着剤の皮膜を所定部に設けるとともに、この所定部とは異なる位置に印刷・印字部を設けた。このような配置を採用したことにより、皮膜を接着活性化させるために所定部にレーザ光を照射しても、感熱接着シート上の印刷・印字部にはレーザ光が直接的に照射されることは無いので、その影響を回避できる。
【００１６】
【実施例】
以下、本発明のレーザ光吸収感熱接着剤およびその皮膜の接着活性方法について、好適な実施例と添付図面に基づき、さらに具体的に詳述する。
【００１７】
以下に記載の実施例１〜３は、本発明のレーザ光吸収感熱接着剤の組成を示すものであって、何れにおいても、これにより得られた皮膜は、近赤外領域の所定の波長を最大吸収波長とするものであって、それぞれの吸収波長に応じたレーザ照射（何れの場合も半導体レーザによる）により、効率良く活性化できた。
【００１８】
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【００１９】
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【００２０】
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【００２１】
次に、図１に基づき、本発明のレーザ光吸収感熱接着剤皮膜の接着活性方法について述べる。なお、ここにおいて、図１は本発明のレーザ光吸収感熱接着剤皮膜の接着活性方法の概略的説明図である。
【００２２】
感熱接着シート１は、そのシート基材面に本発明のレーザ光吸収感熱接着剤皮膜Ａを有してなり、シート搬送路における所定位置でレーザ光を受けるものであって、このレーザ光照射は、以下に述べる如く、レーザ光源、光路変更用の多面体鏡（ポリゴンミラー）および単面鏡、集光レンズ、制御部を主要素とする装置によりなされる。
【００２３】
感熱接着シート１の搬送方向に直交する当該感熱接着シート１面上のレーザ光吸収感熱接着剤皮膜Ａに対するレーザ照射は、レーザ光源Ｓａからのレーザ光の光路に、駆動系に連結してなる回転自在な多面体鏡ＰＭを配置して、レーザ光源Ｓａからのレーザ光を、搬送方向に対して直角状に高速スキャニングするように所定位置に間欠的に光路変更せしめる機構による。また、当該多面体鏡ＰＭから所定位置へのレーザ光照射中の焦点距離補正のための集光レンズＬａを配置することで、当該皮膜Ａへの焦点距離を絶えず一定とするものである。さらに、制御部Ｃは、感熱接着シート１の接着位置を知らせるためにシート面の所定部に印刷形成されたタイミングマークＴの光学的検出手段Ｄと連結し、予めインプットされた照射位置の情報により、レーザ光源Ｓａおよびレーザ光源Ｓｂ（後述）のレーザ光照射のタイミングと多面体鏡ＰＭおよび単面鏡Ｍ（後述）の駆動を制御するものである。
【００２４】
一方、感熱接着シート１の搬送方向に平行する当該感熱接着シート１面上の当該皮膜Ａに対するレーザ照射は、レーザ光源Ｓｂからのレーザ光の光路に、光路変更用の単面鏡Ｍを配置して、レーザ光源Ｓｂからのレーザ光を搬送方向に対して平行に高速スキャニングするように所定位置に光路変更せしめる機構による。そして、前述の如く、レーザ光照射中の焦点距離補正のための集光レンズＬｂを配置し、当該皮膜Ａへの焦点距離を絶えず一定とするものである。さらに、前述の制御部Ｃを共有されレーザ光源Ｓｂのレーザ光照射のタイミングが制御されるものである。
【００２５】
【発明の効果】
本発明のレーザ光吸収感熱接着剤は、近赤外領域の所定の波長を有するレーザ光を選択的に吸収するレーザ吸収剤を含有してなるため、その皮膜は、当該所定の波長を有するレーザ光を照射されることで効率よく光エネルギーを吸収し、熱変換して発熱溶融し、接着活性化される。したがって、感熱接着シートの一面上において、このレーザ光吸収感熱接着剤を設けた所定部とは異なる位置に配された印刷インキやトナーによる印刷・印字部、および感熱接着シートや被着体に対しては、レーザ光の照射は全く影響をおよぼさず、感熱接着剤皮膜を容易に、しかも選択的に接着活性できる感熱接着シートの提供が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のレーザ光吸収感熱接着剤皮膜の接着活性方法の概略的説明図。
【符号の説明】
１  感熱接着シート
２  シート基材
３  シート裏面
４  シート表面
Ａ  レーザ光吸収感熱接着剤皮膜
Ｓａ、Ｓｂ  レーザ光源
ＰＭ  多面体鏡
Ｍ  単面鏡
Ｌａ  集光レンズ
Ｃ  制御部
Ｔ  タイミングマーク
Ｄ  光学的検出手段
【図１】
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