(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
支持体の一方の面に形成された粘着面であって、該粘着面は、感圧性粘着剤層と、該感圧性粘着剤層の上方に位置し、所定温度以上の加熱で開口が形成される非粘着性の熱反応層と、該熱反応層と前記感圧性粘着剤層との間に位置し、加熱時に前記熱反応層の開口を容易にするための中間層と、を有する粘着ラベル。
【請求項２】
前記中間層は、前記感圧性粘着剤層よりも粘着力の弱い弱粘着層である、請求項１に記載の粘着ラベル。
【請求項３】
前記中間層は、非粘着性の多孔質体からなる熱遮断層である、請求項１に記載の粘着ラベル。
【請求項４】
前記中間層および前記熱反応層は、前記感圧性粘着剤層よりも薄く形成されている、請求項１乃至３のいずれか１項に記載の粘着ラベル。
【請求項５】
前記感圧性粘着剤層は、前記熱反応層に開口を形成するための前記所定温度において粘着特性が変化しない材料からなる、請求項１乃至４のいずれか１項に記載の粘着ラベル。
【請求項６】
前記熱反応層を開口するための前記所定温度は、前記熱反応層の材料のガラス転移点以上かつ融点以下である、請求項１乃至５のいずれか１項に記載の粘着ラベル。
【請求項７】
前記支持体の他方の面に印刷層が形成されている、請求項１乃至６のいずれか１項に記載の粘着ラベル。
【請求項８】
支持体の一方の面に形成された感圧性粘着剤層と、該感圧性粘着剤層の上方に位置する、非粘着性の熱反応層と、前記熱反応層と前記感圧性粘着剤層との間に位置する中間層とを有する粘着ラベルの作製装置であって、
未加熱の前記粘着ラベルを収納する収納部と、加熱により前記熱反応層に開口を形成する加熱手段とを有し、前記開口を介して前記感圧性粘着剤層を露出させる、粘着ラベルの作製装置。
【請求項９】
前記加熱手段は、サーマルヘッドであり、前記熱反応層を任意の位置で選択的に加熱し、所望のパターンで複数の開口を形成可能である、請求項８に記載の粘着ラベルの作製装置。
【請求項１０】
前記支持体の他方の面に形成された印刷層に所望の印刷情報を記録するための記録手段を有する、請求項８または９に記載の粘着ラベルの作製装置。
【請求項１１】
前記記録手段はサーマルヘッドである、請求項１０に記載の粘着ラベルの作製装置。
【請求項１２】
前記印刷情報はサーマルヘッド以外の前記記録手段で記録される、請求項１０に記載の粘着ラベルの作製装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は粘着ラベルとその作製装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の一般的な粘着ラベルは、一方の面に印刷面、他方の面に粘着面を有し、これらをロール状に巻回したり、シート状にしたものが広く知られている。
【０００３】
そして、これらの粘着ラベルは、通常、重ねて保存あるいは保管されるため、粘着ラベル同士が互いに貼り付かないよう、粘着面を剥離紙で覆ったものが知られている。このような粘着ラベルは、使用時に剥離紙から剥がして使用し、使用後の剥離紙は、廃棄物として処理されていた。また、プリンター等の印刷装置により粘着ラベルを作製する場合、作製後に剥離紙からラベルを剥がすための作業が手間となっていた。
【０００４】
このように、従来の粘着ラベルでは環境保護に対する課題や、労力、コストの面で様々な課題を有していた。
【０００５】
これらの課題に鑑み、近年では粘着ラベルの粘着面を感熱性粘着剤で形成することで剥離紙を不要とした粘着ラベルが提案されている。即ち、粘着面に使用される感熱性粘着剤は、通常は非粘着で、一定の温度以上に加熱することで粘着性を発現するので、保存、保管時には粘着性がなく、このため剥離紙が不要となる。
【０００６】
このような感熱性粘着剤を使用した粘着ラベルや粘着シートの構成は特許文献１および特許文献２等に記載されている。
【０００７】
即ち、特許文献１には、粘着面に感熱性粘着剤を使用することにより、加熱後の高い粘着性と、未加熱状態で長期間保存してもブロッキングを生じさせない耐ブロッキング性に優れた粘着シートの構成が記載されている。
【０００８】
また、特許文献２には、低熱エネルギーで活性化が可能で、耐ブロッキング性と、非粗面の被着物に対しても粗面の被着物に対しても粘着力の優れた感熱性粘着ラベルについての記載がある。
【０００９】
具体的には、両特許文献共に粘着面には合成樹脂と固体可塑剤と粘着付与剤とを含む感熱性粘着剤が用いられており、加熱時に、固体可塑剤を溶融して合成樹脂を膨潤または軟化させることに加え、粘着付与剤により、被着体に対し、必要な粘着性を発現させることを目的としたものである。即ち、特許文献１，２の感熱性粘着剤を用いた粘着ラベルや粘着シートは、粘着面が常温下では非粘着の状態に保たれ、一定温度以上に加熱することによって粘着性が発現されるため、常温保存時や保管時におけるブロッキングの防止や、剥離紙を不要として、環境保護や、部品点数の削減に伴う低コスト化などの効果を得ようとするものである。
【００１０】
一方、粘着ラベルの他の構成としては、以下のような特許文献がある。
特許文献３には、基材シートの一方の面に感圧粘着剤からなる層を設け、この層の表面をマイクロカプセルで覆うことによって、シートを重ねて保存、保管しても互いの貼り付きによるブロッキングを防止した構成が記載されている。詳述すれば、感圧粘着剤層の表面に加熱易破壊性のマイクロカプセル層を設け、これにより保存、保管時には感圧粘着剤層の粘着力が発現しないようにして、粘着力が必要な場合、マイクロカプセルを熱破壊し、これに伴い下層の感圧粘着剤を露出させ、粘着性を発現させるようにしたものである。
【００１１】
また、特許文献４は、基材の一方の面に記録面、他方の面に感圧性粘着剤からなる粘着面を形成し、粘着面を非粘着性の樹脂フィルムで覆うことで、保存、保管時のブロッキングを防止し、粘着力が必要な場合には、樹脂フィルムを選択的に加熱して開口させ、その開口から下層の粘着剤層を露出させて被着物に貼付ける粘着ラベルの構成について記載している。
【００１２】
即ち、特許文献３、４に記載されたマイクロカプセルや樹脂フィルムで粘着面を覆った粘着ラベルは、剥離紙を不要とする点において特許文献１、２と同様であるが、粘着面を感圧性の粘着剤とすることで、より強力な粘着力を得ようとするものである。そして、粘着面表面を非粘着のマイクロカプセルや樹脂フィルム層により覆うことで、ロール状に巻回したり、重ねて保存した時の耐ブロッキング性の向上を図ったものである。一方、粘着性を必要とする場合は、マイクロカプセルの熱破壊や樹脂フィルムの熱収縮等によって開口を形成し、この開口部分から粘着面を露出させ、粘着力を得るようにしたものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１３】
【特許文献１】特開２０００−１０３９６９号公報
【特許文献２】特開２００６−０８３１９６号公報
【特許文献３】特開平９−１１１２０３号公報
【特許文献４】特開２００６−７８７３３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
特許文献１、２に開示されるような粘着ラベルに用いられる感熱性粘着剤に含まれる固体可塑剤は、ガラス転移点（Ｔｇ）が常温以下であって、通常は常温以下で活性化する特性の材料が多い。その為、常温保存状態においても、ある程度の粘着力が発現されることは避けられない。
【００１５】
即ち、常温で保管している時点で感熱性粘着剤層を十分に非粘着状態にすることが困難である。このため、互いに重なり合う粘着ラベル同士が貼り付いてブロッキング現象を生じさせる可能性がある。また、感熱性粘着剤の組成特性から、強い粘着特性を得ることが難しい等の課題がある。
【００１６】
これらの課題を解決するには、固体可塑剤の活性化するガラス転移点を常温よりも高くして、常温下での粘着性を抑え、ブロッキングを防止することが考えられるが、同時に、充分な粘着性発現のためには大きな熱エネルギーが必要となる。
【００１７】
一方、上述の構成で強い粘着力、即ち、様々な被着体に対応した粘着力を得るために、感熱性粘着剤の層を厚く形成することが考えられるが、この場合、さらに大きな熱エネルギーが必要となり、熱源の電源容量を大きくしなければならない等の課題が発生する。
【００１８】
結局、常温でのブロッキング現象を防止することと、比較的低い熱エネルギーによって高い粘着性を確保することを両立させるのは困難である。
【００１９】
さらに、感熱性粘着剤に含まれている固体可塑剤は温度に依存する結晶性を有しているため、熱活性後の再結晶化による粘着性の急激な低下を生じさせる。一定の粘着力を確保するためには保管環境や使用環境に応じて特別な固体可塑剤を用いる必要がある等、量産性に対する課題もあった。
【００２０】
また、サーマルプリンター等のサーマルヘッドを熱源として感熱性粘着剤を加熱溶融させる場合、直接サーマルヘッドと感熱性粘着剤が接することから、溶融した粘着剤がサーマルヘッドやこれに相対するプラテンローラ、給紙経路等に糊ゴミとして付着してしまい、粘着ラベルの搬送不良や、紙ジャム等の発生につながるという課題を有していた。
【００２１】
これらの感熱性粘着ラベルの課題、特にブロッキングや加熱効率等の課題を解決するため、特許文献３、４に記載されるような感圧性粘着剤を用いた粘着ラベルの構成が提案されているが、例えば、特許文献３で提案されるようなマイクロカプセルを用いた場合、効果的な粘着性の発現は難しい。即ち、マイクロカプセルは、球形形状を有しているためサーマルヘッド等の熱源に対し、点接触の状態で接触して加熱されるため熱の伝達効率が悪く、効果的な破壊が出来ないばかりでなく、カプセルの殻が接着剤上に残留して接着力を弱めてしまったり、殻が熱源のサーマルヘッド等に付着して一層熱効率を悪くしてしまう等、必要な粘着力が充分に得られない等の課題を有していた。
【００２２】
一方、特許文献４で提案されるように、感圧性粘着剤層の表面を樹脂フィルム層で覆った場合、本来は被着体に作用させるための粘着力が、樹脂フィルムを固着または固定させる構成となる為、加熱による樹脂フィルムの熱変形と熱収縮を阻害する要因となる。また樹脂フィルムの材質によっては熱効率が悪く、開口を形成するために高い温度特性を有するサーマルヘッドが必要となり、小さな電力で駆動するサーマルプリンターを用いる場合には、効率よく熱エネルギー制御が出来ないため、樹脂フィルムを充分に開口できず、その結果、必要な粘着力が得られない等の課題が有していた。
【００２３】
以上説明した従来の粘着ラベルは、剥離紙が不要であるが、常温では非粘着性で加熱により粘着特性を発現させるためには、熱エネルギーが大きくなるという共通の技術的課題を有する。
【００２４】
加熱による材料の反応を考慮すると、まず、加熱する対象となる材料の温度を上昇させて反応を誘起することが基本的な前提条件となる。また、熱容量の観点から、材料の温度上昇は、加熱する対象の材料の比熱や質量が主要因となり、材料の比熱が小さく、かつ塗布量が少なく層厚が薄い方が有利である事が知られている。しかし、粘着ラベルは、一般的に不特定な被着体を対象とすることから、粘着ラベルの粘着剤の塗布量は多くなる傾向にある。
本発明は、これらの課題を解決することを目的としたものである。
【課題を解決するための手段】
【００２５】
前記した従来の課題に鑑みて、本発明においては、加熱する対象を最上層の膜とし、加熱による反応を生じさせる対象と粘着層とを独立して設ける構成とすることで、粘着特性発現の為の加熱を最小として高感度化を達成し、更に、感圧性粘着剤の特性である粘着力と安定性とを確保出来る粘着ラベルを得ることに至った。
【００２６】
本発明は、基材の一方の面に粘着面を形成し、さらに中間層及び熱反応層を設けた粘着ラベルにより、上記した従来の課題を解決するものである。
【００２７】
詳述すれば、粘着面は感圧性粘着剤からなる粘着剤層で形成され、この粘着剤層の上層に非粘着性の熱反応層を形成し、粘着剤層と熱反応層との間に、熱反応層の開口を容易にするための中間層を設け、加熱により形成される熱反応層の開口を介して粘着性を発現させるようにしたものである。
【００２８】
そして、中間層は、感圧性粘着剤層よりも粘着性の弱い弱粘着層もしくは断熱効果のある非粘着の多孔質体からなる熱遮断層により形成されており、熱反応層および中間層は粘着剤層よりも薄く形成されている。
【００２９】
一方、本発明による粘着ラベルの作製装置は、少なくとも粘着ラベルを収納する収納部と、加熱手段を有しており、加熱手段を介して粘着ラベルの熱反応層を選択的に加熱して開口させるようにしたものである。
【発明の効果】
【００３０】
本発明によれば、粘着ラベルの粘着面全面は非粘着性の熱反応層に覆われているので、剥離紙が不要となり、常温環境下での粘着ラベル保管時や保存時に、重ね合わせた粘着ラベルが互いに癒着せず、所謂ブロッキング等の発生が防止できる。
【００３１】
また、粘着剤層と熱反応層との間に設けた中間層によって、良好な熱効率を得ることができるので、低熱エネルギーで効率良く熱反応層に開口を形成して粘着剤層による粘着性を発揮できる粘着ラベルが提供できる。
【００３２】
さらに、熱効率が良好となることでサーマルヘッド等の駆動電力を小さく出来、電源やラベル作製装置本体の小型化が可能となる等の効果を有する。
【００３３】
さらに、粘着ラベルの作製装置のサーマルヘッドを熱源とすることで、粘着ラベルの粘着面の所望の粘着領域に所望の粘着力を自在に制御可能であり、しかも感圧粘着剤を使用することで粗面、非粗面に関係なく、被着体に合わせて充分な粘着特性を発現する粘着ラベルを得ることができる。
【００３４】
また、剥離紙等の廃棄物を無くしたため、環境保護の観点からも好ましい粘着ラベルを提供することができる。
【００３５】
加えて、粘着ラベルをロール状に巻回する場合等において、不要とした剥離紙の厚み分だけ、剥離紙付き粘着ラベルと同じスペースに、より多くの粘着ラベルを提供することができ、その結果、粘着ラベルの単価コストを低く抑えることが出来る。
【００３６】
同時に、本発明による粘着ラベルを使用することで、粘着ラベルの作製装置内への糊ゴミの付着や、これに起因して発生する紙ジャム、粘着ラベル搬送不良も無くなる。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】本発明の第１の実施形態の未加熱状態の粘着ラベルを示す断面図である。
【図２】本発明の粘着ラベルの作製装置の一例を示す概略図である。
【図３】（ａ）〜（ｃ）は図１に示す粘着ラベルの作製工程を順番に示す断面図である。
【図４】図１に示す粘着ラベルの貼り付け状態を示す断面図である。
【図５】本発明の粘着ラベルの完成時の開口の配置パターンを示す平面図である。
【図６】図１に示す粘着ラベルの貼り付け状態の他の例を示す断面図である。
【図７】本発明の第２の実施形態の未加熱状態の粘着ラベルを示す断面図である。
【図８】本発明の粘着ラベルの完成時の開口の配置パターンの他の例を示す平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３８】
最初に、本実施形態に共通する図１及び図７の粘着ラベルの構成にて、図３、図５および図８に示す開口４ａを生じさせるメカニズムについて説明する。
【００３９】
図１，７に示す粘着ラベル１は、非粘着性の支持体２の一方の面に、感圧性粘着剤からなる粘着剤層３と、粘着剤層３の上方に位置する、オリフィン系樹脂からなる非粘着性の熱反応層４と、熱反応層４と粘着剤層３の間に位置する、本発明の主な特徴の１つである中間層（一例としては弱粘着層５）を有している。この粘着ラベル１において粘着性を発現させるためには、熱反応層４を構成する材料を加熱するなどの方法で、熱反応層４に開口４ａを形成する。しかし、仮に、加熱される熱反応層４に熱変形や熱収縮を利用して亀裂もしくは開口４ａを生じさせることが出来ても、開口４ａを形成するのは容易ではなく、且つ一律に高感度化には繋がらない。
【００４０】
また、開口４ａの大きさや形状および形成位置を精度良く制御出来なければ、所望するラベルの粘着特性を得るための開口４ａとその総開口面積を適切に得る事が出来ず、開口から露出する弱粘着層５と粘着剤層３を有効に利用するのは困難となる。
【００４１】
また、仮に熱反応層４に開口４ａができたとしても、ランダムな亀裂から樹脂フィルムのちぎれや、ちぎれの片寄りが発生し、このようにしてちぎれた樹脂フィルムのかけらが粘着剤層４上及び作製装置内に散乱し、所望する粘着特性を得ることと、装置内の通紙性の確保が困難となる。
【００４２】
そこで、本発明においては、熱反応層４を構成する材料の相変化、すなわち加熱による膜の液化と固化の状態変化について詳細に観察評価した結果、本メカニズムを利用する提案に至った。
【００４３】
本実施形態では、熱反応層４をその材料のガラス転移点以上融点以下の温度に加熱する。例えば、熱反応層４がポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）からなる場合には、その物性上のガラス転移点以上融点以下となる７０℃以上２６０℃以下に加熱し、例えば熱反応層４がポリスチレン（ＰＳ）からなる場合には、そのガラス転移点以上融点以下である９０℃以上２３０℃以下に加熱する。熱反応層４はガラス転移点以上でそれまでの固体の状態から軟化流動が進み、融点以下で液化する。液化した状態では熱反応層４の材料の分子間力による凝集力により、加熱点を中心として真円に近い形状の開口４ａが形作られ、温度低下とともに固化し、安定した開口形状が形成される。尚、安定した開口形状の形成は、最終的には粘着ラベルの構成に依存する。これは、相変化により液化した液の表面張力が唯一の開口形成の要因ではなく、隣接した粘着層の界面状態の影響を考慮する必要があるからでる。その上で前記した温度範囲内で適正な加熱条件を求める。本発明の適正な加熱条件下においては、条件が厳密に定義されていない単純な加熱や物理的もしくは機械的な方法で形成される亀裂や開口に比べ、高い熱効率で、極めて再現性が安定した開口４ａが形成される。従って、開口４ａの形状や位置を精度良く制御出来る。
【００４４】
さらに、最小面積で形成しようとする液界面に働く力となる表面張力により、開口４ａの内周縁４ｃが僅かに厚くなる（図３（ｃ），図４参照）。このように厚くなった開口４ａの内周縁４ｃが、開口４ａ内に露出する弱粘着層５とサーマルヘッド等の他部材との直接の接触を抑制する。従って、弱粘着層５が意図せずに他部材に貼り付いてしまったり、それにより弱粘着層５の一部が欠け落ちたり、あるいは粘着剤の一部がゴミとして他部材に残留することはない。
【００４５】
より詳細に説明すると、熱反応層４は、ガラス転移点以上融点以下に加熱されると、隣接する弱粘着層５との間の界面張力と、熱反応層４自体の液状態での表面張力により、分子レベルで凝集し、加熱点を中心として外側に向かって流動して開口４ａを生じる。
【００４６】
この時、熱反応層４の界面に働く力が、最小面積の形状の開口４ａを形成するように作用する。この熱反応層４を、熱容量が小さく、所謂材料の比熱が小さい材料を選択して、ある一定の厚さ（数μｍ）以下に形成することによって、開口４ａの形成が容易になる。熱反応層４が延伸された樹脂フィルムからなる場合は、延伸時の温度を上回る熱が加わると、延伸フィルム自身が延伸前の状態に戻ろうとする力が働く。従って、前述したように熱反応層４が加熱点を中心として開口４ａを容易に形成することが出来る。
【００４７】
［第１の実施形態］
図１は、本発明の第１の実施形態の粘着ラベルを示す断面図である。
粘着ラベル１は、紙や高分子基材などからなる非粘着性のシート状の支持体２の一方の面に、感圧性粘着剤からなる粘着剤層３と、粘着剤層３の上方に位置する、オリフィン系樹脂からなる非粘着性の熱反応層４と、熱反応層４と粘着剤層３の間に位置する中間層の一例である弱粘着層５とを有している。弱粘着層５は、粘着剤層３と同様に感圧性粘着剤から形成されているが粘着剤層３よりも粘着力が低いものである。また、支持体２の他方の面には、印刷層６が形成されている。
【００４８】
この粘着ラベル１は、図１に示す未加熱時には、粘着剤層３および弱粘着層５が非粘着性の熱反応層４によって覆われているため、粘着性を発揮できない状態である。従って、複数の粘着ラベル１を積み重ねて保管したり、図２に示すように長尺の粘着ラベル１を巻回し、ロール状にして保管したりしても互いに貼り付くことがなく、いわゆるブロッキング現象が防止できる。また、この未加熱状態では、非粘着状態に保たれているので、粘着ラベル作製装置内において様々な部材に付着することがなく、通紙性が良好である。
【００４９】
そして、この粘着ラベル１の使用時には、サーマルヘッド８等の加熱手段（図２参照）を用いて熱反応層４を選択的に加熱して、熱反応層４に開口４ａを生じさせる。これにより熱反応層４の下層に位置する弱粘着剤層５は、熱反応層４の開口４ａを介して、下層に位置する弱粘着層５が外部に露出するため、粘着性が発揮できる。このように加熱処理された粘着ラベル１は、感圧性粘着剤を使用しているため、非粗面の被着体１７にも粗面の被着体１７にも貼り付けることができる。
【００５０】
なお、熱反応層４の加熱の前後を問わず、粘着ラベル１の印刷層６には、熱反応層４を加熱するサーマルヘッド８、または同様の構成の他のサーマルヘッド９（図２参照）によって加熱することにより、所望の文字や記号や図柄等の記録を行う。
【００５１】
図２は、粘着ラベル作製装置の模式図を示している。
粘着ラベル作製装置は、ロール紙収納部１０と、ロール紙切断部１１と、ラベル記録部１２と、粘着発現部１３を含む。
【００５２】
ロール紙収納部１０には、ロール状に巻回された粘着ラベル１が保持され、このロール紙収納部１０から繰り出された粘着ラベル１は、搬送ローラ１８によって搬送されて、ロール紙切断部１１のカッタ部材１４の位置に到達する。カッタ部材１４の位置で粘着ラベル１は、カッタ部材１４により所望の長さに切断される。切断された粘着ラベル１は記録部１２に送られる。記録部１２において、粘着ラベル１は、プラテン１５によって挟持されながら搬送され、所望の位置でサーマルヘッド９により印刷層６に所望の印刷が行われ、その後、粘着ラベル１は粘着発現部１３に搬送される。
【００５３】
印刷層６から搬送された粘着ラベル１は、粘着発現部１３において、プラテンローラ１６とサーマルヘッド８により挟持されて所望の位置で加熱される。
【００５４】
これにより、熱反応層４には、サーマルヘッド８により所望の位置で所望の開口４ａが選択的に形成される。具体的には、図３（ａ）〜（ｂ）に示すように、熱反応層４のサーマルヘッド８に接する部分４ｂが加熱されて相変化し、図３（ｃ）に示すような開口４ａが形成される。この時、熱反応層４の下層に位置する弱粘着層５は熱反応層４に比して熱容量が大きいため温度上昇せず、大きく変形しない。
【００５５】
一例として、図５に示すように均等な間隔でマトリクス状に並んだ複数の開口４ａが形成できる。そして、図４に示すように、開口４ａが形成された粘着ラベル１を被着体１７に軽く押し付けることで開口４ａから露出する弱粘着層５または粘着剤層３が被着体１７に付着し、これら粘着剤が被着体１７の面１７ａに沿って変形しながら貼り付く。
【００５６】
次に、本実施形態において、粘着剤層３と熱反応層４との間に設けられている弱粘着層５の技術的意義について説明する。
【００５７】
前述のように、従来の技術においては、熱反応層に所望の大きさや形状の開口を均等な間隔で精度良く形成することが困難である。その結果、ランダムな亀裂から樹脂フィルムのちぎれや、ちぎれの片寄りが発生し、このようにちぎれた樹脂フィルムのかけらが粘着剤層上及び作製装置内に散乱する。また、所望する粘着特性を得ることと、作製装置内の通紙性を確保することが困難であった。更には加熱による樹脂フィルムの焦げや炭化も発生する。
【００５８】
その理由の１つは、本来は被着体に対して作用させるための粘着力が、上層の樹脂フィルムの開口の形成を阻害し、開口形成の為の加熱効率を低下させ、その結果、開口のバラツキ等が発生して再現性ある粘着特性が得られないことである。
【００５９】
すなわち、従来の技術においては、熱反応層が加熱されて変形、熱収縮しようとしても、その下層の粘着剤層に固定されているため、熱反応層が粘着剤層から引き離されて変形、熱収縮を引き起こすことは容易ではなくなる。
【００６０】
そこで本実施形態では、熱反応層４に隣接する下層に弱粘着層５を中間層として設けることにより、熱反応層４の開口時の接着抵抗力を小さくし、熱反応層４の開口４ａを生じ易くしている。
【００６１】
このように、本実施形態では、熱反応層４を所望の大きさや形状で部分的に加熱して開口４ａを生じさせ、その開口４ａを介して下層の弱粘着層５を外部に露出させて、所望の粘着性を得ている。
【００６２】
ここで、弱粘着層５は粘着剤層３よりも薄く、３μｍ以下、好ましくは１μｍ以下である。
【００６３】
図４に示すように、粘着ラベル１が貼り付けられる被着体１７の面１７ａがごく平坦な面である場合には、一般的に粘着性が良好であるため、弱粘着層５だけでも十分な接着力が得られると考えられる。一方、被着体１７が複雑な立体形状であったり、図６に示すように被着体１７の面１７ａが凹凸の大きい粗面の場合には、被着体１７に粘着ラベル１を貼り付けると、薄い弱粘着層５が被着体１７の面１７ａに密着するのみならず、その下層の粘着剤層３とも協働して被着体１７の面１７ａに沿って変形し、粘着ラベル１は被粘着物１７に強固に貼り付けられる。
【００６４】
また、熱反応層４は、良好で容易に開口４ａを形成するために、例えば３μｍ以下、好ましくは１μｍ以下の薄さに形成されている。
【００６５】
一方、粘着剤層３は前述のように複雑な形状の被着物や粗面にも充分な粘着力で対応させることができるよう、比較的厚く形成することが好ましく、例えば５μｍ以上、好ましくは１０μｍ以上に形成されている。
【００６６】
以上説明したように、本実施形態では、熱反応層４の下層に薄い弱粘着剤層５を形成したため、熱反応層４に所望の大きさおよび形状の開口４ａを、容易に所定の間隔で精度良く均等に形成することができる（図５参照）。これにより、粘着ラベル１の所望の粘着特性が容易に得られ、しかも所望の粘着力を可変的に得ることが出来る。
【００６７】
［第２の実施形態］
図７は、本発明の第２の実施形態の粘着ラベルを示す断面図である。
【００６８】
この粘着ラベル１は、紙や高分子基材などからなる非粘着性のシート状の支持体２の一方の面に、感圧性粘着剤からなる粘着剤層３と、粘着剤層３の上層に位置し、オリフィン系樹脂からなる非粘着性の熱反応層４と、熱反応層４と粘着剤層３の間に、多孔質体からなる熱遮断層７を中間層として設けた例である。
【００６９】
熱遮断層７は、非粘着性の高分子多孔質体からなっている。支持体２の他方の面には、印刷層６が形成されている。
【００７０】
本実施形態に係る粘着ラベルの作製装置は、第１の実施形態と実質的に同じであるので説明は省略する。
【００７１】
本実施形態の粘着ラベル１は、第１の実施形態と同様に、未加熱時には粘着性が発揮されない状態にあるため、ブロッキング現象が防止でき、装置内での通紙性がよい。そして、この粘着ラベル１の使用時には、粘着ラベル作製装置に設けられたサーマルヘッド８等の加熱手段を用いて熱反応層４を加熱して、熱反応層４に開口４ａを生じさせ、この開口４ａを介して、下層に位置する粘着剤層３の粘着剤が表層に容易に移動出来る。
【００７２】
中間層としての熱遮断層７は断熱機能を持ち、粘着ラベル１の熱反応層４に加熱する際に、加熱する領域以外の熱反応層４周辺に熱が平面的に伝わることを抑制し、開口４ａ形成の為の熱エネルギーの効率を高めることが可能となり、同時に、開口形状の精度と再現性が確保出来る。
【００７３】
本実施形態における熱遮断層７は、非粘着性であるが、粘着剤層３の粘着剤の一部が熱遮断層７の孔を介して熱反応層７と密着する。熱遮断層７を構成する多孔質体は多数の孔を有しているが、それらの孔は、層厚方向に貫通する貫通孔と、熱遮断層７のいずれか一方の表面には開口するが他方の表面には開口しない非貫通孔と、熱遮断層７のいずれの表面にも開口せず層の内部で閉じられている非開口孔とを含む。前記したように粘着剤層３の粘着剤が熱反応層４に密着するために寄与するのは、主に、多孔質体の多数の孔のうちの貫通孔のみである。従って、貫通孔を介して熱反応層４に密着するのは粘着剤層３の粘着剤のうちのごく一部である。言い換えると、この粘着剤が密着するのは熱反応層４の総面積のうちのごく一部である。そのため、熱反応層４の開口４ａの形成はほとんど阻害されることなく容易に行われる。この結果、精度の良い開口４ａを生じさせることができる。
【００７４】
そして、この熱遮断層７は粘着剤層３より薄く形成する。例えば３μｍ以下、好ましくは１μｍ以下であることが好ましい。
【００７５】
本実施形態の熱反応層４と粘着剤層３の厚さに関しては、第１の実施形態にて説明したのと同様である。
【００７６】
このように、本実施形態の熱遮断層７を設けることにより、熱反応層４に所望の大きさおよび形状の開口４ａを、容易に所定の間隔で均等に形成することができ、これにより所望の粘着特性が容易に得られる粘着ラベル１を得ることができる。
【００７７】
さらに、本実施形態においても、熱反応層４をその材料のガラス転移点以上融点以下の温度に加熱して、その相変化を利用して開口４ａを形成させると、前述と同様の効果が得られる。
【００７８】
［粘着ラベルの各層の材料の具体例］
粘着ラベル１の各層は、フィルムを貼り合わせることや、溶融状態の材料を塗布することや、共押出し法によって形成することができる。材料を塗布する場合には、バーコーター、エアナイフコーター、スクイズコーター、またはグラビアコーターなどの塗布手段のうち、材料の粘度と形成すべき厚さと乾燥プロセスとを考慮して選択された塗布手段が用いられる。
【００７９】
なお、多層構造の粘着ラベル１を作製する上で、層形成と、層形成後の処理とによって、各層の材料に、残留応力や熱収縮や吸湿に起因するカールが生じる可能性がある。従って、各層の形成に当たっては、寸法安定性、表面処理、耐湿性、耐溶剤性、機械強度、平面度等を考慮する必要がある。特に、粘着ラベル１の表層となる熱反応層４は、層表面の摩擦係数と、粘着ラベル作製装置の加熱手段と接する際の柔軟性も考慮することが重要である。
【００８０】
これに基づいて、前述の第１および第２の実施形態において用いられる各層の材料の具体例を、以下に説明する。
【００８１】
熱反応層４は、汎用樹脂として多くの用途に利用されているポリエチレン（ＰＥ）、ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）、ポリプロピレン（ＰＰ）などのオリフィン系樹脂、これらの樹脂フィルム（例えばＰＥフィルムとＰＰフィルム）を積層した多層ポリオレフィン（ＰＯ）フィルム、ポリスチレン（ＰＳ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ＰＳフィルムとＰＥＴフィルムを積層したハイブリッドフィルム、エチレン／酢酸ビニル共重合（ＥＶＡ）系樹脂、ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）系樹脂、植物系原料であるポリ乳酸（ＰＬＡ）系樹脂等からなる樹脂フィルムなどからなる。
【００８２】
熱反応層４は、常温で化学的物理的に安定であり、かつ一般的なサーマルヘッド等の加熱手段で加熱可能な温度範囲で利用出来ることが好ましい。
【００８３】
さらに、熱反応層４は、隣接する中間層５，７との濡れ性に関して、加熱時に接触角が大きくなるような表面張力を有する材料からなることが好ましい。また、熱反応層４は、物性上の融解熱量が小さく、開口４ａを形成するための相変化時の熱エネルギー量が小さい材料からなることが好ましい。この熱反応層４が樹脂フィルムからなる場合には、一軸延伸フィルムあるいは二軸延伸フィルムであることが好ましい。
【００８４】
更に、オリフィン系樹脂の基本物性に依存する事なく、熱反応層に電子線処理によって表面改質を施して、物性上の分子の重合と架橋特性を得る事で、本発明の粘着ラベルの熱反応層としての最適化を行う事が出来る。
【００８５】
粘着剤層３は、水、溶剤、熱などを用いなくても、常温でわずかな圧力を短時間加えるだけで粘着可能である感圧型粘着材からなる。そして、この感圧型粘着材は、凝集力と弾性を有し、高い粘着性を有する一方、硬い平滑面から剥離可能であるものが好ましい。粘着剤層３は、一般的には、天然ゴム、スチレンブタジエンゴム（ＳＢＲ）、ポリイソブチレンゴムなどのゴム系粘着材や、ガラス転移点の低いモノマーと架橋剤を含む架橋系のアクリル系粘着材や、ガラス転移点の低いモノマーと高いモノマーとを共重合した非架橋系のアクリル系粘着材や、高凝集力のシリコーンと高粘着力のシリコーンレジンからなるシリコーン系粘着材などからなる。
【００８６】
また、粘着剤層３は、上層の熱反応層４との熱容量の差が大きい材料を選択することが好ましい。
【００８７】
第１の実施形態における弱粘着層５は、粘着剤層３と同様な材料から構成されていてよいが、粘着剤層３に比べて粘着性が低いものである。弱粘着層５は、好ましくは低分子材料からなり、熱反応層４との接着力が小さく開口４ａの形成を容易とし、しかも被着体１７に対する初期粘着特性が確保できるものである。また、特定の用途に対しては、感圧型粘着材以外の接着剤を利用することも可能である。
【００８８】
第２の実施形態における熱遮断層７は、相分離法、抽出法、延伸法、溶融急冷法、化学処理法、照射エッチング法、融着法、発泡法等、多種多様な方法によって形成された高分子多孔質体の膜やフィルムやシートからなる。このような高分子多孔質体は、種々の高分子原料と多孔化技術の組合せにより製造され、孔径、気孔率、強度、硬度、表面性質、および形状等により特徴的な機能を発現する特徴を持つ。これらの高分子多孔質体の中で、形状や大きさが制御された孔を持つ微多孔性プラスチックのフィルムや膜は、一般に物質の分離機能や隔膜機能等が生かされた用途に使用されている。
【００８９】
第２の実施形態においては、空隙率による熱の拡散と遮断する基本機能を確保しつつ、下層に位置する粘着剤層３の粘着性を最大限有効に利用するために、熱遮断層７が例えば数μｍ以下と薄いことが好ましい。さらに、熱遮断層７の多孔質体の空隙率を決定する要因である孔径は、下層に位置する粘着剤層３のレオロジー特性と分子サイズを考慮して、前記したように粘着剤層３の粘着性を最大限有効に利用できるように設定される。また、熱遮断層７として不織布を利用することも可能である。
【００９０】
前述の熱反応層４と中間層５，７との関係について考察すると、熱反応層４と中間層５，７の熱容量の差が大きいことが好ましい。即ち、加熱される最上層の熱反応層４は、熱容量が小さいため、低い熱エネルギーで反応して分子レベルで凝集し、開口４ａを形成する。この時、隣接する中間層５，７は熱容量が大きいため、熱反応層の開口時に変形や反応が発生する温度上昇には至らない。
【００９１】
［熱反応層の加熱方法］
本発明の粘着ラベル１の熱反応層４に対する加熱手段としては、前述の通り、サーマルプリンター等の一般的なサーマルヘッド８が好適に用いられる。サーマルヘッド８は、加熱点を任意に選択できるため、熱反応層４に形成される個々の開口４ａのサイズと形状を任意に設定できると共に、全ての開口４ａの総面積や各開口４ａの配置パターンを任意に設定して、粘着力の制御と粘着領域の設定が行える。
【００９２】
これにより、開口４ａを介して露出する下層の粘着剤の粘着力を制御することができる。一般的に、開口４ａの総面積が大きいほど粘着力は大きい。さらに、開口４ａの配置パターンを、図５、図８に示すような市松模様や千鳥模様にしたり、多角形の幾何学的パターンにしたりすることにより、個々の開口４ａ同士がつながることがなく、各開口４ａ間の熱反応層の部分機械的強度を高くしながら粘着力が制御できる。
【００９３】
このことは、粘着ラベル１の膜構造を安定化させて、再現性のある開口面積を確保し、その開口部より得られる粘着剤を利用出来る、実使用時に安定した粘着力を得るために有効である。
【００９４】
[粘着ラベルの利点]
前記した第１および第２の実施形態の粘着ラベル１の利点について以下に記載する。
粘着ラベル１の熱反応層４が薄いため、低い熱エネルギーでも開口４ａが生じて下層の粘着性を無理なく発揮でき、エネルギー効率が良い。この熱反応層４は、汎用性のあるオリフィン系樹脂により形成できるので、コストを低く抑えられる。また、特定の用途に対してはオリフィン系樹脂以外のエンジニアリング樹脂系を利用することも可能である。
【００９５】
未加熱状態では、粘着ラベル１の表面は、開口４ａのない非粘着性の熱反応層４に覆われているため、ブロッキングを防止できると共に、ラベル作製装置利用時での通紙性が良い。一方、中間層５，７の下層に位置する粘着剤層３は、十分に厚く形成できるため、被着体１７が複雑な形状であったり面１７ａが粗かったりしても、その面１７ａに十分な量の粘着剤が流れ込んで高い機械的接合を得ることができる。
【００９６】
また、熱反応層４の加熱量と加熱パターンを調整することにより、粘着領域と粘着力を容易かつ自在に制御できる。
【００９７】
さらに、固体可塑剤を含まない粘着剤層３を利用することにより、環境に依存しない極めて安定した粘着性を維持、確保できる。
【００９８】
特に、相変化を利用して開口４ａを生じさせる場合、開口４ａの形状、大きさ、および配置パターンの誤差を小さくできるので、粘着領域と粘着力の制御の信頼性が高い。また、その場合、加熱後の開口４ａの内周縁４ｃが厚くなるので、これがガードとなって、粘着材層が装置内部材と直接接触することがなくなり、加熱後においても粘着ラベル作製装置内で充分な通紙性の確保が可能である。
【００９９】
尚、支持体２の他方の面に形成されている印刷層６は、実施形態１及び２のように熱で印刷を行なうサーマルヘッド方式で記録可能なものに限られず、インクジェット方式や電子写真方式などの他の印刷方式で記録可能なものであってもよい。更に、支持体２の他方の面には、印刷可能な印刷層ではなく、ＲＦIＤ等の無線タグや電子ペーパー等の表示手段を設ける事も可能である。
【符号の説明】
【０１００】
１      粘着ラベル
２      支持体
３      粘着剤層
４      熱反応層
４ａ    開口
４ｂ    サーマルヘッドに接する部分
４ｃ    内周縁
５      弱粘着層（中間層）
６      印刷層
７      熱遮断層（中間層）
８      サーマルヘッド（加熱手段）
９      別のサーマルヘッド（記録手段）
１０    ロール紙収納部
１１    ロール紙切断部
１２    ラベル記録部
１３    粘着発現部
１４    カッタ部材
１５，１６，１８    搬送ローラ
１７    被粘着物
１７ａ    被粘着面
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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