JPH0376776A - 剥離コーティングの剥離力を調節する方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 感圧性接着ラミネート構造体における剥離力の調節は剥
離コーティングに導入される反応性酸素の量を調節する
ことにより得られる。本発明は、チャンバー内に直接導
入される還元ガスにより電子ビームチャンバー内の酸素
含量を調節する方法に関する。

酸素は、適当な触媒を与えた場合剥離コーティングと反
応性になる。特に電子ビームはそのような触媒の１つで
ある。他のイオン化輻射源も酸素と剥離コーティングの
間の反応を引起す。

還元ガスとは、電子ビームへの還元ガスの導入により形
成され、電子ビームへの酸素の導入によす形成される酸
素のラジカルフラグメント、励起酸素分子、又は酸素と
化合できる活性化分子又は分子のフラグメントとなるあ
らゆる気体を意味する０本発明の還元ガスの例は、水素
、メタン、プロパン、又は少なくとも１ｍｍ）Ｉｇ、室
温において揮発性を有し、大気中燃焼を持続できるあら
ゆる炭化水素又は組成物である。本発明の好ましいガス
は水素である。メタンも本発明において作用することが
わかったが、副生成物としてオゾンを形成し、取扱いが
不適当な場合電子ビーム機の部位に危険な作業環境をも
たらす。

本発明の還元ガスは通常の条件下で酸素に対し不活性で
あるが、電子ビーム内において酸素及び／又は還元ガス
は高エネルギー高反応性種に励起及び／又は分断され、
酸化／還元反応の活性化エネルギーを超え、不活性ガス
から酸素が消失する。

高温により燃焼を保つ種に分断された気体は電子ビーム
機内の酸素レベルを低下させる。

本発明は、電子ビーム機に入る不活性ガス流中の酸素を
測定すること及び所望の酸素レベルを得るため不活性ガ
ス流への還元ガスの流速を調節することにより有効であ
る。不活性ガス流中の酸素含量は、電子ビーム機へ入る
前に公知の方法又は装置を用いて測定されるか、又は電
子ビームチャンバー内で直接測定される。必要な理論量
の１．５〜１０倍過剰が好ましい、酸素は還元ガスによ
り電子ビーム機内で除去又は減少されるので、剥離コー
ティングと反応するよう存在する量も低下する。

これは輻射暴露後コーティング内に形成されるヒドロキ
シル又はカルボキシル物質の量を除去又は低下させる。

これにより剥離力は硬化の間形成する組成物及び副生成
物によるのではなく、コーティングの組成物により支配
される。この他に、ヒドロキシル又はカルボキシル物質
のレベルを調節し、所望の剥離力を達成するため一部調
節した還元及び酸素レベルを用いてよい。

剥離力に対する酸素の効果は硬化したコーティングにお
いて並びに硬化の間おこる。

酸素及び好適な触媒、例えばイオン化輻射の存在はコー
ティング中の高剥離力となるが、コーティングは低酸素
含有環境中で硬化した。また硬化した剥離コーティング
を最終ラミネートに形成する前に一定期間放置すると最
初の剥離力は低下する。これは反応性化合物がコーティ
ングの表面から移動するためであると考えられている。

従って、反応性化合物は接着剤と反応するコーティング
表面に最初は存在しない。

本発明の感圧性接着ラミネート構造体は、典型的には基
材シート上でシリコーン剥離コーティングを硬化するこ
とにより製造される。このコートしたシートに溶剤ベー
゛ス、乳濁液ベース又は熱溶融型感圧性接着剤を塗布し
、硬化させ続いてラベル表面シートを貼る。

本発明において有効な剥離コーティングはアクリル官能
基を有する。その例はアクリルオキシ、メタクリルオキ
シ、アクリルアミド、チオールアクリルオキシ、及び他
のアクリル官能基を含む。

それはポリマー、コポリ′マー、オリゴマー、又はシリ
コーン含有物質を含む種々の成分の混合物であってよい
、剥離コーティングの性能を変える又は高める公知の添
加剤を、基材に剥離コーティングを塗布し硬化させる前
に混合してよい。

基材シート、接着剤及びラベル表面シートは市販人手可
能な又は公知の方法により製造される当該分野において
公知の物質であってよい。しかし、アクリル接着剤が電
子ビーム機内の酸素含量を変えることによる剥離力の変
化に最も効果を示すことがわかった。接着剤の塗布及び
硬化並びに表面シートの塗布は当該分野において公知の
方法により達成される。

全くエネルギーを有しない還元ガスの存在はコーティン
グに効果がない、多量のエネルギーが還元ガスをより有
効にし、従って少量のガスを用いてよい。１〜１０メガ
ラド（ＭＲ）のエネルギーレベルが本発明に適用可能で
ある。それより高いエネルギーレベルを用いてよいが、
ベースフィルム又は剥離コーティングにダメージがおこ
る。

不活性ガス中の酸素を低下又は排除するための電子ビー
ムの存在下での還元ガスの使用は、不活性ガスを必要と
し及び少量の酸素に敏感な剥離コーティング以外の用途
に用いてよい。また高品質気体を製造するためビンに入
れるもしくは販売する前に不活性ガスの製造者が用いて
もよく、又は不活性ガスを必要とし、酸素に敏感な工程
用の不活性ガス供給ラインに用いてよい、不活性ガスは
酸素が低いことが必要であり、本発明はそのような気体
を得る手段である。

当業者は知っているであろうが、以下の例は本発明の範
囲を限定するものではない。

班１ この例は、異なる剥離コーティングを用いる異なる酸素
及びエネルギーレベルの効果を示す。

下式、 （上式中、Ｍｅはメチル基を表わし、Ｒは基ＹＮｔｌＣ
Ｈｚ（ＨＪＹＣＨｚＣＨ（Ｃ１０）ＣＨｚ−を表わし、
Ｙは基Ｈ１Ｃ＝ＣＨ−ＣＤ−を表わす） のアクリルアミド官能性シロキサンをオフセットグラビ
アロール法により処理した２シルのポリエチレンフィル
ムに塗布し、１〜４ＭＲＯ量及び２０〜２５０ｐｐｍの
酸素レベルにおいてＥｎｅｒｇｙ　５ｃｉｅｎｃｅｓｔ
！Ｉｅｃｔｏｃｕｒｔａｉｎ（ＴＭ）電子ビーム機内で
１００フイート／分で硬化した。電子ビームチャンバー
内の酸素含量はＤｅｌｔａ　Ｐ（ＴＭ）電解タイプ酸素
分析機を用いて測定した。

硬化２日以内に、剥離フィルムを３　＠　Ｊ１ｚＢｉｒ
ｄ棒を用いて溶剤ベース接着剤、ＭＳ−８０−１０６８
（ＮａｔｉｏｎａｌＳｔａｒｃｈｙ）でコートした。溶
剤を室温において１分間蒸発させ、次いで接着フィルム
を７５℃の熱風中２分間硬化させた。これを最後に３ボ
ンドローラー下で２ξルのマイラー表面フィルムと貼合
せた。

このうξネートを６０℃で１４日間エージングさせた。

目盛付オシロスコープを取付けたＦｉｎａｔ高速剥離テ
スターで１８０°の角度で１０ｍ／分の速度でラベルか
らライナーを引くことにより室温において剥離力を測定
した。剥離力は８７インチで示した。

アクリルコーティング、ＲＣ−４５０（西独Ｇｏｌｄｓ
ｃｈｍｉｄｔ製）を用いて他のラミネートを製造し、前
記方法によりテストした。

アクリルアごド及びアクリレート剥離コーティングの剥
離力の結果を表■に示す０両方ともある程度効果がある
ようであるが、アクリルアミドは酸素レベル及び硬化エ
ネルギーレベルにより敏感なようである。

表Ｉ この例は異なる接着剤を用いる酸素の効果を示す。

例１で用いたアクリルアミド剥離コーティング（１）に
オクチル及びデシルアクリレートの１０重量％混合物を
稀釈剤どして加えた。例１のようにして１ξルのマイラ
ーベースフィルムに剥離コ−ティングを塗布し硬化した
０例１のようにして接着剤、ＮＳ　３６−６０４５　（
ゴム）及びＮＳ　８０−１０６８　（アクリル）を塗布
し、硬化し、２ミルのマイラー表面材を貼った。

日数エージング及び温度エージングの変化を調べた。テ
スト結果を表■に示す、ゴム接着剤を用いた場合剥離力
にいくらか変化がみられるが、この変化はアクリル接着
剤ではより顕著である。剥離力は８７インチで示す。

表■ 盟主 この例は、酸素の存在により硬化したコーティングがい
かに影響されるかを示す。

１０重量％のオクチル／デシルアクリレートで稀ＲＣ−
４５０アクリレートベース剥離コーテイングを用いて例
１のようにしてラミネートを製造した。

これをポリプロピレンフィルム上２０ｐｐ１ｍ酸素中２
ＭＲで硬化した。前記のようにして接着剤ＮＳ　８０−
１０６８を塗布し硬化した。ラミネートを６０″Ｃでエ
ージングした。

接着剤を塗布する前に２ＭＲ及び２００ｐｐａｅ酸素に
おいて２回電子ビーム機に通すことを除きアクリルアミ
ド及びアクリレート剥離コーティングより上記のように
して第２のラミネートを製造した。

結果を表■に示す。硬化した剥離コーティングを酸素及
び電子に暴露した場合、剥離力の明確な増加がみられ、
これは剥離コーティングが硬化後も酸素に対し反応性で
あることを示している。剥離力の結果は８７インチで示
す。

表■ 虹 この例は剥離力に対するライナーエージングの効果を示
す。

例３の稀釈したアクリルアミド（１）及びアクリレート
剥離コーティング並びにＮＳ　８０−１０６８アクリル
接着剤（Ｎａｔｉｏｎａｌ　５ｔａｒｃｈ製）　、　Ｎ
Ｓ　８０−１０８５２４５アクリル接着剤（Ｎａｔｉｏ
ｎａｌ　５ｔａｒｃｈ製）及びＧＭＳ−２６３接着剤（
Ｇｏｌｄｓｃｈａ＋ｉｄｔ製）を用いて２つのラミネー
トを製造した。ラミネートの１つは２０ｐｐｍ酸素及び
２ＭＲで硬化させ、一方他方は同じ条件下で硬化させ、
さらに２００ｐｐｏ＋　、　２　ＭＲで電子ビーム機に
通した。

硬化したライナーをすぐラミネートにし、又はうξネー
トにする前に７日間エージングした。うξネートは６０
℃でエージングした。

結果を表■に示す。うξネートにする前に７日間エージ
ングしたライナーは最初の剥離力の低下を示した。しか
し、うξネートをエージングするとその値はエージング
していないライナーより製造したう電ネートの値に近づ
き、これはコーティング内の反応性物質の移動を示して
いる。

の結果は８７インチで示す。

表■ 剥離力 ガス及び電子ビームの効果を示す。

酸素レベル対電子ビーム電流に対するメタン及び水素の
効果を、酸素アナライザーを用いて２６０ｐρ−酸素を
含むと測定された窒素源で測定開始した。

窒素は４．６　ｆｔ３（１３０１）／分で電子ビームチ
ャンバーに流れた。還元ガスの量を変えた。結果を表Ｖ
に示す、メタンは水素より有効のようであるが、メタン
を用いた場合オゾンが形成したことが検出された。

表Ｖ 鮭 この例は不活性ガス中の酸素含量に対する還元この例は
、感圧性接着剤を製造する際、酸素を調節するため電子
ビームの存在下還元ガスの使用を示す。

例１のアクリルア確ド剥離コーティング（Ｉ）を６．６
重量％のオクチル／デシルアクリレート及び４．４重量
％のトリプロピレングリコールジアクリレートと混合し
、１２ポンド／平方インチにセットしたブレード塗布器
を用いクラフトベース紙上に塗布し約１１ｂ／平方連量
のコート重量を得た。

サンプルを３　ＭＲ、１６５ｋＶの３ミリアンペア電流
及び６８．７ｆｔ／分ベルト速度で硬化した。サンプル
Ａは２２５ｐｐｍ酸素（４，６ｆｔ３７分）を含む窒素
中で硬化し、一方サンプルＢは２２５ｐｐｍ酸素（４，
６ｆｔ’／分）及び１０００ｃｃ／分メタン（０，７７
体積パーセント）含む窒素源からの窒素を用いて硬化し
た。酸素アナライザーは電子ビームを操作した際２０ｐ
ｐｍ酸素を示した。

Ｎａｔｉｏｎａｌ　５ｔａｒｃｈ　ＮＳ　８０−１０６
８アクリル接着剤を塗布し、硬化しく例１）次いで艶消
リド祇ラベル材（マイラーより強い剥離力を生ずる）を
貼った。

３日及び１０日間、６０℃でエージングし、このラミネ
ートを剥離力についてテストした。結果を表■に８７イ
ンチで示す。

表■

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、輻射硬化性剥離コーティングの剥離力を調節する方
   法であって、コーティングに導入する酸素を調節するこ
   とを含む方法（前記酸素が前記コーティングと反応性で
   ある条件が存在する）。 ２、コーティングが電子ビームの存在下硬化され及び酸
   素が電子ビーム機に導入される不活性ガス中に存在する
   、請求項１記載の方法。 ３、調節が電子ビーム機への還元ガスの導入により行な
   われる、請求項１記載の方法。 ４、剥離コーティングがアクリル官能基を含む、請求項
   １記載の方法。 ５、感圧性接着剤の製造方法であって、 Ａ）基材シートに剥離コーティングを塗布すること； Ｂ）調節された量の酸素を含む不活性大気中で電子ビー
   ム輻射を用いて前記コーティングを硬化すること； Ｃ）（Ｂ）の硬化したフィルムに接着剤を塗布すること
   ； Ｄ）前記接着剤を硬化すること；及び Ｅ）（Ｄ）の接着剤に表面シートを塗布すること、 を含む方法。 ６、調節された量の酸素が還元ガスの導入により形成さ
   れ、前記還元ガスが電子ビーム中の酸素と反応する、請
   求項５記載の方法。 ７、剥離コーティングがアクリル官能基を含む、請求項
   ５記載の方法。 ８、不活性ガス中の酸素を減少する方法であって、不活
   性ガス及び還元ガスをイオン化輻射場に導入することを
   含む方法。