(57)【要約】本発明は、二酸化チタンとカルシウムカーボネートを含む第１プラスチックフィルムと、帯電防止剤とブロッキング防止剤とを含む第２プラスチックフィルムと、を含み、前記第１プラスチックフィルムは前記第２プラスチックフィルムに粘着されている自己粘着性プラスチックシートと、その製造方法に関する。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
２層のプラスチックフィルム層を含む自己粘着性シートの製造方法において、
プラスチック樹脂に二酸化チタン及びカルシウムカーボネートを含有させた後、溶融及び冷却させて第１プラスチックフィルムを製造する第１ステップと、
前記第１プラスチックフィルムをガイドロール摩擦によって静電気を発生させる第２ステップと、
静電気が発生された第１プラスチックフィルムを２回以上コロナ処理する第３ステップと、
プラスチック樹脂にブロッキング防止剤及び帯電防止剤を含有させた後、溶融及び急冷させて第２プラスチックフィルムを製造する第４ステップと、
前記コロナ処理された第１プラスチックフィルムの片側面と第２プラスチックフィルムの片側面とをプライマ処理して粘着させる第５ステップと、
を含むことを特徴とする２層のプラスチックフィルム層を含む自己粘着性プラスチックシートの製造方法。
【請求項２】
第１プラスチックフィルム層を製造する第１ステップで用いられるプラスチック樹脂が、
ポリプロフィレン(ＰＰ)及びポリエチレン(ＰＥ)樹脂であることを特徴とする請求項１に記載の自己粘着性プラスチックシートの製造方法。
【請求項３】
第２プラスチックフィルム層を製造するために用いられるプラスチック樹脂が、
ポリエステル(ＰＥＴ)樹脂であることを特徴とする請求項１に記載の自己粘着性プラスチックシートの製造方法。
【請求項４】
前記第１プラスチックフィルムの体積抵抗値が、
１０１６Ω・m以上を維持するようにすることを特徴とする請求項１に記載の
自己粘着性プラスチックシートの製造方法。
【請求項５】
前記二酸化チタン及びカルシウムカーボネートの含有量が、
第１プラスチックフィルム原料の総量に対して５ないし１０重量％であることを特徴とする請求項１に記載の自己粘着性プラスチックシートの製造方法。
【請求項６】
第２プラスチックフィルム層に含まれるブロッキング防止剤が、
粒度３．０μｍ以下のシリカであることを特徴とする請求項１に記載の自己粘着性プラスチックシートの製造方法。
【請求項７】
第１プラスチックフィルム層と第２プラスチックフィルム層との粘着される面のうち、いずれかの面に所定の文様を印刷するステップをさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の自己粘着性プラスチックシートの製造方法。
【請求項８】
前記プライマ処理によって粘着されたプラスチックシートに、摩擦及びコロナ処理により静電気を付与するステップをさらに含めることを特徴とする請求項１に記載の自己粘着性プラスチックシートの製造方法。
【請求項９】
プライマ処理されたプラスチックシートを９０℃で４８時間熟成させるステップをさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の自己粘着性プラスチックシートの製造方法。
【請求項１０】
前記熟成ステップ以後、摩擦及びコロナ処理により静電気を付与するステップをさらに含むことを特徴とする請求項９に記載の自己粘着性プラスチックシートの製造方法。
【請求項１１】
前記摩擦が、ラインスピード２００ＲＰＭ以上のローラによるものを特徴とする請求項１０に記載の自己粘着性プラスチックシートの製造方法。
【請求項１２】
前記コロナ処理が、２回以上行なうことを特徴とする請求項１０に記載の自己粘着性プラスチックシートの製造方法。
【請求項１３】
二酸化チタン及びカルシウムカーボネートを含有した第１プラスチックフィルム層と、帯電防止剤及びブロッキング防止剤が含有された第２プラスチックフィルム層とを含み、
前記第１プラスチックフィルム層の片側面と第２プラスチックフィルム層の片側面が相互粘着されている構造を有する、２層のプラスチックフィルム層を含むことを特徴とする自己粘着性プラスチックシート。
【請求項１４】
前記第１プラスチックフィルムが、ポリプロフィレン(ＰＰ)及びポリエチレン(ＰＥ)フィルムであることを特徴とする請求項１３に記載の自己粘着性プラスチックシート。
【請求項１５】
前記第２プラスチックフィルムが、ポリエステル(ＰＥＴ)フィルムであることを特徴とする請求項１３に記載の自己粘着性プラスチックシート。
【請求項１６】
前記第１プラスチックフィルム層及び第２プラスチックフィルム層とが、粘着される面の中うち、いずれかの面に所定の文様が印刷されていることを特徴とする請求項１３に記載の自己粘着性プラスチックシート。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、２層のプラスチックフィルム層を含む自己粘着性プラスチックシート及びその製造方法に関し、特に、別途の接着補助剤なしでも壁、机及び黒板などの平面上に付着することが可能であり、汚染物質の吸着を防止し、表面が滑らかな自己粘着性プラスチックシートに関する。
【背景技術】
【０００２】
現在、事務室、講義室等で講義や筆記などのために、ボード型の黒板が多く使用されている。しかし、現在、用いられるボード型の黒板は体積が大きくて重いため運搬が不便であり、また携帯も不可能であるため、移動が必要な場合には、使用に多くの困難を伴った。ボード型黒板が設置されていない事務室などでセミナーなどをしたり、いろいろな場所で同じ内容で講義をする場合や会議時には、多くの人で運搬しなければならない不便があった。また、講義及びセミナー時、補助資料をボード型黒板に付着するためには、いちいち、のりや接着テープのような接着補助剤を使用しなければならなかった。
【０００３】
脱付着が容易になるように接着剤の接着性を少し緩和させたポストイット(３Ｍ社製造）のようなメモ用紙が使われたりもするが、これは使い捨ての性質を持つものであり、製品の価格が、経済的な負担となるという問題がある。また、主に小型事務室や会議室等で用いられるビームプロジェクターを使用する場合には必然的に共に用いられるスクリーンがなければならず、装置の大きさと重量が大きいため、やはり移動及び携帯に不便さがある。
【０００４】
粘着力を有するフィルム樹脂は現在製品表面の保護用として一部使用されており、このような保護フィルムとして用いられるものには、パラフィンからなるワックスタイプのコーティング液及び粘着性を有するポリソインブチレン樹脂を混合して粘着力を付与した樹脂、またはエチレンビニルアセテートで成形した多層フィルムを熱可塑性樹脂や紙からなった基材層の片側面に使用することが公知されている程度である。日本国特許公報昭５８-３０９１１号、日本国特許公開昭６１-１０３９７５号等にはポリオルレフィン樹脂などの熱可塑性樹脂からなる基材層の片側面に粘着性を付与する樹脂が混合されている粘着剤層を適用させた表面保護フィルムが開示されている。また、日本国特許公開平１-１２９０８５号には、ポリスチレンブロック共重合体、粘着性付与樹脂、高級アルキル基を導入したポリエチレンイミンからなる粘着剤を利用した表面保護フィルムが開示されている。しかし、これらは、上記したような問題点を解決するには限界があり、表面にコーティングをしたり印刷、その他マーカーなどを使用した筆記が可能なボード型黒板の代用として使用するには無理がある。
【０００５】
また、摩擦力及びコロナによる静電気を発生させて自己粘着性があるプラスチックフィルムを開発する研究も行われているが、このような技術は製造工程上で得られる自然発生的な原理を利用するため、静電気を長く維持させるのに限界があり、使用時表面の静電気によって空気中の汚染物質とホコリを粘着させて時間経過によって表面がひどく汚染される結果を招くため、保管及び長期間使用することが難しくて、黒板の代用として適合しない。特に、米国特許登録第５０１０６７１号(１９９１．４．３０登録)によるフリップーチャートパッドと、国際公開第ＷＯ９６/０５０４５号による製品は、各々プラスチックフィルムを利用しており、ポリプロフィレン樹脂などに静電気を付与する構成を有しているが、静電気付与方法が製造工程上で自然に得られるもので長期間付着されないだけでなく、空気中のホコリを吸着して表面が汚染されるという問題がある。また、表面の粗度が不良して筆記感が落ち、溶剤がフィルムの表面に深く浸透して一度筆記された内容をよく消すことができなかったり、消してからも表面の変形が起きたりするようになる。また、表面への容易な板書のため、補助線やその他印刷されている場合、消ゴムで繰り返して消すと、消ゴムとフィルム表面の摩擦によって印刷線などが消される問題もある。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、上記したような問題点を解決するためになされたものであって、その目的は、自己粘着性がありながらも筆記用表面が汚染されず、筆記物を容易に消せるために表面が滑らかな自己粘着性シート及びその製造方法を提供することにある。
【０００７】
本発明が属する技術分野における通常の知識を有する者は、本明細書の図面、発明の詳細な説明及び特許請求の範囲から本発明の他の目的及び長所を容易に理解できる。
【０００８】
本発明者らが上記したような問題点を解決するために鋭意研究を重ねた結果、通常のフィルム製造時、問題点として認識される静電気を逆利用して静電気を多量に発生させて、自己粘着が可能でありながらも、このような静電気による表面の汚染を防止でき、表面の粗度が低い新しい自己粘着性シートを製造することに至った。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するため、本発明は、二酸化チタン及びカルシウムカーボネートを含有した第１プラスチックフィルム層と帯電防止剤及びブロッキング防止剤が含まれた第２プラスチックフィルム層とを含み、前記第１プラスチックフィルム層の片側面と第２プラスチックフィルム層の片側面とが相互粘着されている構造を有する自己粘着性プラスチックシートを提供する。
【００１０】
本発明に係る自己粘着性プラスチックシート１１０は、粘着力を有する付着用として用いられる第１プラスチックフィルム層１０１と、静電気による汚染が防止されるように帯電防止処理された筆記用として用いられる第２プラスチックフィルム層１０２とが粘着されてなり、粘着された状態を図１に示した。
【００１１】
本発明はまた、プラスチックフィルム樹脂に二酸化チタン及びカルシウムカーボネートを含有させた後、溶融及び冷却させて第１プラスチックフィルムを製造するステップと、前記第１プラスチックフィルムをガイドロール摩擦によって静電気を発生させる第２ステップと、静電気が発生された第１プラスチックフィルムを２回以上コロナ処理する第３ステップと、プラスチックフィルム樹脂にブロッキング防止剤及び帯電防止剤を含有させた後、溶融及び急冷させて第２プラスチックフィルムを製造する第４ステップと、及び、前記コロナ処理された第１プラスチックフィルムの片側面と第２プラスチックフィルムの片側面をプライマ処理して粘着させる第５ステップを含む自己粘着性プラスチックシートの製造方法を提供する。
【００１２】
本明細書で「プラスチックシート」という用語を使用したのは、本発明による「プラスチックシート」が２層以上の「プラスチックフィルム層」からなっているので、これらを区別するためである。したがって、本明細書では「２層以上のプラスチックフィルムが粘着されている状態」を「プラスチックシート」と称した。本発明で使用された「プラスチックフィルム」は、フィルム業界で通常「プラスチックフィルム」と命名される、オピピ(ＯＰＰと、Ｏｒｉｅｎｔｅｄ Ｐｏｌｙｐｒｏｐｙｌｅｎｅ)を含むポリプロフィレン(ＰＰ)、ポリエチレン(ＰＥ)、ポリエステル(ＰＥＴ)、ポリエチレンテレフタルレート(ＰＥＴＰ)などのプラスチック樹脂を利用して製造されたフィルムを意味する。
【発明の効果】
【００１３】
本願発明に係る自己粘着性プラスチックシートによれば、別途の接着補助剤なしでも壁面、黒板などに付着させることが可能であり、粘着度が優れていながらも静電気による表面汚染がない。また、滑らかな表面で筆記感が優れており、筆記された内容を消すことも容易であり、印刷された内容が消されないで長く保存できる長所がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明をさらに詳細に説明する。
【００１５】
プラスチックフィルムのような包装材フィルムの場合、生産時製品保管や印刷を容易にするために表面にコロナ処理をするが、コロナ処理によって静電気が発生し、この静電気がフィルムの品質に影響を与えるため、これを除去しようとする努力がなされている。しかし、本願発明者らは、このような点を逆利用してコロナ処理による静電気発生をむしろ強化することにより、自己粘着力を付与する程度の粘着性を有するようにすることに着眼し本発明を完成した。静電気によって粘着力を付与するためには、このような製造工程上の自然発生的な静電気量では不足するため、コロナ処理を繰り返し行い、発泡性のある成分を添加して静電気を維持できるようにするものである。
【００１６】
本発明に係るプラスチックシートは、２層のプラスチックフィルム層が粘着されている構造を有する。第１プラスチックフィルム層は、自己粘着のための付着力を強化させた部分であり、第２プラスチックフィルム層は、表面が滑らかな筆記のための部分である。
【００１７】
第１プラスチックフィルム層にはポリプロフィレン樹脂及びポリエチレン樹脂を使用することが好ましいが、これは第１プラスチックフィルム表面が付着用として用いられるために比較的比重が小さな樹脂を使用することが適合するためである。
【００１８】
第１プラスチックフィルム層は二酸化チタン及びカルシウムカーボネートを含有している。これは白色度と隠蔽力を向上させるために真珠光沢性の色相を作り出し、発泡を発生させてフィルム深層部に静電気の発生を増加させるようにする。特に、孔隙率が４０ないし５０％程度の二酸化チタンとカルシウムカーボネートを含有させる場合、フィルム表面に微細孔隙を多量形成させることができる。ところが、このように形成された発泡型孔隙が表面に露出される場合、筆記時、溶剤が浸透して表面の変形が発生され、一定時間が過ぎても消えず問題となる。
【００１９】
このような短所を解決しながら、静電気をさらに效果的に発生及び維持させるため、第１プラスチックフィルム層の製造時、ガイドロールの摩擦によって正電荷と負電荷を不均衡にさせて静電気を発生させる。この時、５個以上のガイドロールを使用して行なう場合、静電気をさらに效果的に発生させることができ、前記ローラの表面をクロムメッキする場合、摩擦電気を極大化させることができる。以後、フィルムが巻かれる時、フィルムを極性化させる装置であるコロナ処理を２回以上行い、静電気を一層強く発生させる。このようなコロナ処理は、空気中で２０ないし３０ＫＶＡ程度の高電圧を加えて多量の放電を起こすようにすることが良い、この時カーボニル基が極性となって正電荷と負電荷の不均衡を加速化させて静電気をさらに效果的に発生させることである。また、溶剤が含まれた筆記具を利用して筆記をするか印刷する時、印刷インクが表面に接着されるようにインク接着力を発生させる効果を生む。
【００２０】
コロナ処理により発生された静電気は、空気中の微細なホコリや汚染物質を吸着させて表面を汚すという本発明の目的と相反する効果を生む。したがって、これを解決するために、第２プラスチックフィルム層の表面にブロッキング防止剤及び帯電防止剤を投入する。ブロッキング防止剤及び帯電防止剤は、特に種類及び量に制限がなく、その効果が発揮される程度で使用すれば良い。例えば、ブロッキング防止剤としては、シリカが用いられることができ、帯電防止剤としては、アルキルアミン系、アルキルアミド系、多価アルコールエステル系などの各種イオン性及び非イオン性帯電防止剤を使用することができる。
【００２１】
第２プラスチックフィルム層は筆記のための面であるので、摩擦係数が少ないフィルムを使用することが好ましい。各フィルムの摩擦係数を測定した結果は、下記表１のとおりである。
【表１】
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【００２２】
表１に示したように、摩擦係数上では、ＰＥＴフィルムが最も滑らかで筆記感が良く、溶剤が容易に吸収されなくて、消すことも容易にするという目的に最も適合であることが分かる。したがって、第２プラスチックフィルム層にはポリエステル樹脂を使用することが好ましい。
【００２３】
ブロッキング防止剤及び帯電防止剤を含む第２プラスチックフィルム層は、溶剤浸透による変形を防ぎ、表面の静電気を防止して汚染されないようにし、表面を滑らかにして筆記感が良く筆記したものを消すことも容易であり、光沢の効果もあって表面の白色をさらに鮮明にする。
【００２４】
特に、ブロッキング防止剤としてシリカなどの無機固形成分を使用する場合、粒子を３μｍ以下に最小化及び均一化すれば、表面の粗度を最小化することができ、またフィルム表面の結晶の大きさを最小化するために冷却時急冷させることが好ましい。
【００２５】
このように製造された第１プラスチックフィルム層と第２プラスチックフィルム層とをプリイマ処理により粘着させることにより、本発明に係るプラスチックシートを製造するが、この時にはＤＲＹ−ＬＡＭＩのような通常の粘着機械を使用する。
【００２６】
前記上述したように、第１プラスチックフィルム層は付着用として用いられて、第２プラスチック層は筆記用として用いられる。
【００２７】
本発明に係るプラスチックシートの第１プラスチックフィルム層と第２プラスチックフィルム層とが粘着される面のうち、少なくとも一面に所定文様を印刷するステップをさらに含むことができる。この時、印刷面が表面に露出されないため、筆記物を繰り返して消しても、内部に印刷された文様及び文字が薄れないで、永久的に保存できるという長所がある。印刷は、通常のプラスチックフィルムの印刷工程によって行なえばよく、印刷用インクの種類及び特性を考慮して適切に印刷ロールスピードを調節する。
【００２８】
プライマ処理されたプラスチックシートを所定温度及び所定時間熟成させたステップをさらに含むこともできるが、これは通常のフィルム製造過程上、樹脂の物性を安定させるための目的として行う熟成ステップとは違い、カーリング(ｃｕｒｌｉｎｇ)状態を調節するためのものである。
【００２９】
本発明に係るプラスチックシートの場合、２種類の相互異なる物性を有するプラスチックフィルム層が粘着されているため、表面が偏板状態を維持することが容易ではなく、熱と温度などによってカーリングが発生されることができる。このようなカーリングが筆記用表面を有する第２プラスチックフィルム層に発生されてはいけないので、粘着面側に若干の収縮を発生させるように高温で充分の時間熟成させることが好ましい。例えば、第１プラスチックフィルムにＯＰＰ樹脂を使用し、第２プラスチックフィルム層にＰＥＴ樹脂を使用した場合、９０℃で４８時間以上熟成させることが好ましい。
【００３０】
また、上記したように、プライマ処理で粘着されたプラスチックシート及び熟成されたプラスチックシートに摩擦及び/コロナ処理により静電気を再付与するステップを含むこともできる。この時、摩擦を強くするためにラインスピード２００ＲＰＭ以上のローラによって行なうことができ、コロナ処理は２回以上行っても良い。
【００３１】
以下、実施例によって、本発明をさらに詳細に述べる。
【００３２】
なお、本発明は、上記の実施例に限定されるものではなく、本発明に係る技術的思想から逸脱しない範囲内で様々な変更が可能であり、それらも本発明の技術的範囲に属する。
【００３３】
実施例１:第１プラスチックフィルム層の製造
オピピ(Ｏｒｉｅｎｔｅｄ Ｐｏｌｙｐｒｏｐｙｌｅｎｅ)原料にＣａＣＯ３とＴｉＯ２をコア層に総製造原料の約５ないし１０重量％になるように投入し、溶融、延伸及び冷却過程を経て第１プラスチックフィルムを製造した。５個以上のガイドロール摩擦を利用して静電気を発生させ、ガイドロールラインスピードを２００ｍ／ｍｉｎ以上に維持した。以後１．５ｋＶＡ以上に２回以上コロナ処理しており、フィルム表面温度は４０℃以上とした。この時、表面の体積抵抗値が１０１６Ω・mになるようにした。
【００３４】
実施例２:第２プラスチックフィルム層の製造
ポリエステル原料にブロッキング防止剤としてシリカ２,０００〜３,０００ＰＰＭと、帯電防止剤としてのアルキルアミン５,０００〜７,０００ＰＰＭを投入し、溶融段階を経た後、４０℃に急冷させた。この時、ブロッキング防止剤の粒度を３μｍ以下に調節して、フィルムの表面粗度を最小化した第２プラスチックフィルムを製造した。
【００３５】
実施例３:第１プラスチックフィルムと第２プラスチックフィルムとの粘着
実施例１で製造した第１プラスチックフィルムと、実施例２で製造した第２プラスチックフィルムの中で、各々の一面を粘着機械(ＤＲＹ−ＬＡＭＩ：商品名)を使用し粘着させた。この時、各層の熱的な特性と不均衡によって第１プラスチックフィルムと第２プラスチックフィルムとの間にカーリング(ｃｕｒｌｉｎｇ）が発生された。これを反対にリワインド（ｒｅｗｉｎｄ）して９０℃で４８時間熟成させた。
【００３６】
実験例１:表面汚染度の比較実験
米国ＥＶＥＲＹ社のフリップチャートパッド(ＦＬＩＰ ＣＨＡＲＴ ＰＡＤ：以下、「Ｅ」社製品)、ドイツＮｏｒｄｅｎｉａ社の粘着性フィルム(以下、「Ｎ」社製品)及び実施例３で製造された本発明に係るプラスチックシートの汚染度を比較するために下記のような実験を行った。
【００３７】
「Ｅ」社製品、「Ｎ」社製品及び本発明製品を、温度と湿度が一定の実験室で同じ表面に付着させ、３０日経過後の表面の汚染状態を調べた。また、汚染された表面を同じ大きさの物理的な力で除去してみた。結果を下記の表２に示す。
【表２】
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【００３８】
結果から分かるように、「Ｅ」社製品及び「Ｎ」社製品は、空気中のホコリを量吸着して表面がかなり汚染されて、垢がついたように非常に汚くなったが、本発明に係る製品は表面がほぼ汚染されることなく、最初と同様に清潔な表面が保持されるか、あるいは若干汚染された。また、汚染物を除去するために同じ大きさの物理的な力を加えた場合、「Ｅ」社及び「Ｎ」社製品は、汚染物がよく消えず本来の表面状態に復旧できなかったが、本発明に係る製品に同じ力を加えたところ容易に消えて清潔な表面を保持した。これにより、本発明に係る製品の場合、自己粘着性のための静電気発生によって筆記用表面が汚染される問題が解決されたことが分かる。
【００３９】
実験例２:粘着度の比較
「Ｅ」社製品及び「Ｎ」社製品と、本発明製品の静電気力をテストした。「Ｅ」社製品及び「Ｎ」社製品は両側面が全部１０１３Ω・m であり、本発明製品の静電気力は筆記面である場合、１０１１Ω・m(半減期:１秒)、粘着面の場合、１０１６Ω・m(半減期:無し)であった。したがって、本発明に係る製品は粘着面の場合には既存の製品より静電気力が強くて粘着力が優秀でありながらも、筆記面においては、静電気発生が少なく、表面の汚染を防止できるという効果を示すことができる。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】本発明に係る２層のプラスチックフィルム層を含むプラスチックシートの粘着される状態を示した図面である。
【図１】
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【国際調査報告】
2005520017.tif 000006
2005520017.tif 000007