JP2005187663A

JP2005187663A - 粘着フィルム・シート及び粘着フィルム・シートの製造方法

Info

Publication number: JP2005187663A
Application number: JP2003431575A
Authority: JP
Inventors: Makoto Inanaga; 誠稲永
Original assignee: Mitsubishi Plastics Inc
Current assignee: Mitsubishi Plastics Inc
Priority date: 2003-12-25
Filing date: 2003-12-25
Publication date: 2005-07-14
Anticipated expiration: 2023-12-25
Also published as: JP4796273B2

Abstract

【課題】紫外線架橋性の粘着剤層を備えた粘着フィルム又はシートを製造する際に、紫外線照射エネルギーのロスを抑制して、効率良く利用でき、照射装置の省エネ、省力化に寄与できる粘着フィルム・シートを提供する。
【解決手段】３２０〜３８０ｎｍの紫外線波長域を７０％以上反射する機能を有した離型紙又は離型フィルム１２に、紫外線架橋可能な粘着剤を塗布して透明な粘着剤層１３を形成した後に、粘着剤層１３にその離型紙又は離型フィルム１２と対向する側と反対側から紫外線を照射して架橋させる。離型フィルム１２は、基材１２ａと、その片面に形成された紫外線反射層１２ｂと、紫外線反射層１２ｂ上に形成された離型層１２ｃとで構成されている。
【選択図】図１

Description

本発明は、粘着フィルム・シート及び粘着フィルム・シートの製造方法に係り、詳しくは紫外線架橋が施された透明な粘着剤層を備えた粘着フィルム・シート及び粘着フィルム・シートの製造方法に関する。ここで、「フィルム・シート」とは、フィルム状及びシート状のものの総称で、厚さが薄い場合にはフィルムとなり、厚さが厚い場合はシートとなる。フィルムとシートの境となる厚さは、一般に０．２ｍｍ（２００μｍ）である。

従来、紫外線架橋粘着フィルムやシートを製造する場合は、透明な離型フィルムに粘着剤を塗布した後に、粘着剤塗布面あるいは離型フィルム越しに紫外線を照射して架橋する方法がなされている。例えば、紫外線架橋型の透明粘着フィルムやシートの製造は、少なくとも波長３２０〜３８０ｎｍの紫外線を透過する離型フィルムに粘着剤を塗布した後に、紫外線を照射して架橋する方法が一般的である（例えば、特許文献１参照）。

その場合、両面離型処理した離型フィルムに粘着剤を塗布した後、紫外線架橋してそのまま巻き取る形態や塗布した粘着剤を２枚の離型フィルムで挟み込んだ後に、紫外線架橋して巻き取る形態がある。

粘着剤を厚み方向に十分架橋させるためには、粘着フィルム又はシート表面に照射した紫外線が吸収されながらも裏面まである程度のエネルギー量を残して到達することが必用である。従って、粘着剤の紫外線透過率が低い場合は、照射表面に対して裏面まで到達する紫外線エネルギーが少なくなることから厚み方向に均一に架橋することはできない。そのため、更に裏面から紫外線を照射する必要が生じる。

また、紫外線照射を離型フィルム越しに行う場合は、離型フィルムによる紫外線吸収分だけエネルギーがロスすることになって照射効率が低下し、裏面に到達するエネルギー量が減少することになる。従って、この場合も裏面から紫外線を照射する必要が生じる。
特開２００２−３４８５４３号公報（明細書の段落［００３３］〜［００３６］）

前記のような理由により、離型フィルムや離型シートに塗布された粘着剤層を厚み方向に均一架橋させるためには、入射した紫外線が急激に吸収されないように紫外線透過率を上げる必要がある。しかし、紫外線透過率を上げると、吸収されなかった紫外線が裏面を透過してしまい、紫外線が有効利用されずにエネルギーを無駄に消費するという問題が生じていた。

本発明は、前記従来の問題点に鑑みてなされたものであって、その第１の目的は紫外線架橋性の粘着剤層を備えた粘着フィルム又はシートを製造する際に、紫外線照射エネルギーのロスを抑制して、効率良く利用でき、照射装置の省エネ、省力化に寄与できる粘着フィルム・シートを提供することにある。第２の目的はその製造方法を提供することにある。

前記の目的を達成するために鋭意検討した結果、離型紙又は離型フィルムの紫外線反射率及び粘着剤層の紫外線透過率を調整することで従来の問題点を解決するに至った。
前記第１の目的を達成するため、請求項１に記載の発明は、３２０〜３８０ｎｍの紫外線波長域を７０％以上反射する機能を有する離型紙又は離型フィルム上に、紫外線架橋可能な粘着剤層が形成され、かつ前記粘着剤層に紫外線架橋が施されている。

この発明の粘着フィルム・シートを製造する場合、離型紙又は離型フィルム上に、紫外線架橋可能な粘着剤を塗布して透明な粘着剤層を形成し、粘着剤層に離型紙又は離型フィルムと反対側から紫外線を照射することにより粘着フィルム・シートを製造することができる。従って、照射された紫外線のうち一度粘着剤層を透過した紫外線が離型紙又は離型フィルムで反射されて、再び粘着剤層に入射して粘着剤の紫外線架橋に寄与する。その結果、紫外線照射エネルギーのロスを抑制して効率良く利用でき、照射装置の省エネ、省力化に寄与できる。

第２の目的を達成するため、請求項２に記載の発明は、３２０〜３８０ｎｍの紫外線波長域を７０％以上反射する機能を有した離型紙又は離型フィルムに、紫外線架橋可能な粘着剤を塗布して透明な粘着剤層を形成した後に、前記粘着剤層にその離型紙又は離型フィルムと対向する側と反対側から紫外線を照射して架橋させる。

従って、従来は粘着剤層に照射された紫外線のうち粘着剤層を透過した紫外線が紫外線架橋に寄与せず、紫外線エネルギーをロスしていたのに対して、本発明の方法では、粘着剤層を透過して離型紙又は離型フィルムの離型面に到達した紫外線は粘着剤層側に反射される。その結果、再度粘着剤層に入射した紫外線のエネルギーは粘着剤層に吸収されて紫外線架橋のエネルギーとして消費され、粘着材層の紫外線架橋に効率的にエネルギーを利用することが可能となる。

３８０ｎｍより長波長の波長で架橋する硬化樹脂には着色するものが多く、また、３２０ｎｍ未満の波長では粘着剤層の深さ方向に透過し難く肉厚の粘着剤層（樹脂）が架橋できない。そのため、３２０〜３８０ｎｍの紫外線波長域を粘着剤層の架橋のエネルギーとして使用することにより、架橋による着色を防止して、しかも肉厚の粘着剤層も効率良く架橋することができる。また、無色透明な粘着剤を架橋するために必要な光開始剤の選択が容易になる。

請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の発明において、前記離型紙又は離型フィルムは基材（紙又はフィルム）に紫外線反射層を施した後に片面若しくは両面に離型層を積層した。この発明では、基材に予め紫外線反射機能を施した後に離型層を積層することで粘着剤層（樹脂）を基材から容易に剥がすことが可能になる。

請求項４に記載の発明は、請求項２又は請求項３に記載の発明において、前記紫外線反射層が金属膜層及び金属化合物膜層の少なくとも１層で構成されている。この発明では、金属膜層の場合は１層で紫外線反射層を構成可能であるが、金属化合物膜層の場合は透明で屈折率の異なる２種類の層を組み合わせて多層化することで選択的に紫外線を反射することができる。

請求項５に記載の発明は、請求項２又は請求項３に記載の発明において、前記紫外線反射層が無機微粒子を分散させた層で構成されている。この発明では、紫外線反射層と基材とを同じ層で構成することができる。

請求項６に記載の発明は、請求項２〜請求項５のいずれか一項に記載の発明において、前記離型紙又は離型フィルムは、離型層としてシリコーン系、フッ素系、長鎖アルキル系、パラフィン系あるいはオレフィン系の離型剤が積層されている。

請求項７に記載の発明は、請求項２〜請求項６のいずれか一項に記載の発明において、前記透明な粘着剤層は波長３６５ｎｍの紫外線の透過率が６０％以上である。従って、この発明では、粘着剤層を透過して紫外線反射層に到達する紫外線量が、紫外線反射層で紫外線が反射して粘着剤層の裏面から入射した際に裏面側の架橋が十分にされる量となる。

本発明によれば、紫外線架橋性の粘着剤層を備えた粘着フィルム又はシートを製造する際に、紫外線照射エネルギーのロスを抑制して、効率良く利用でき、照射装置の省エネ、省力化に寄与することができる。

以下、本発明を具体化した実施形態を説明する。
図１及び図２に示すように、粘着フィルム・シート１１は、紫外線反射機能を有する離型フィルム１２と、離型フィルム１２上に形成された粘着剤層１３とを備えている。図１に示す粘着フィルム・シート１１においては、離型フィルム１２が基材１２ａと、その片面に形成された紫外線反射層１２ｂと、紫外線反射層１２ｂ上に形成された離型層１２ｃとで構成されている。なお、「粘着フィルム・シート」とは、粘着フィルム及び粘着シートの総称で、厚さが薄い場合には粘着フィルムとなり、厚さが厚い場合は粘着シートとなる。フィルムとシートの境となる厚さは、一般に０．２ｍｍ（２００μｍ）である。

基材１２ａに適した材料としては、紙類、ポリエステル系フィルム、ポリオレフィン系フィルム、アクリルフィルム、ポリアミド系フィルム、ポリウレタン系フィルム等から適宜選択できる。しかし、コストや強度を考慮すると、紙、ポリエステル系フィルム、ポリオレフィン系フィルムを選択することが好ましい。

紫外線反射層１２ｂは、３２０〜３８０ｎｍの紫外線波長域を７０％以上反射する機能を有する。紫外線反射層１２ｂは、紫外線を好ましくは３５０〜３８０ｎｍの波長域で８０％以上反射する。

紫外線反射層１２ｂは、金属膜層及び金属化合物膜層の少なくとも１層を有するように構成されている。紫外線反射層１２ｂを構成する金属膜層に適した金属材料としては、アルミニウムや銀等があり、金属膜層は１層で構成される。また、紫外線反射層１２ｂを構成する金属化合物膜層に適した金属化合物としては、インジウム錫酸化物（ＩＴＯ）、酸化ケイ素（ＳｉＯ_２）、酸化アルミニウム（Ａｌ_２Ｏ_３）のような透明薄膜材料があり、屈折率の異なる２種類を組み合わせて多層化することで選択的に紫外線を反射することができる。このような紫外線反射層は、従来、ＵＶ照射装置等のコールドミラーやハーフミラー、Ｌｏｗ−ｅガラス（Low emissivityガラス）に利用されている。より具体的には、前記透明薄膜材料の中から屈折率の異なる２種類を選択し、屈折率比（高屈折率／低屈折率）、膜厚（各層の膜厚を目的波長の１／４に調整すること）、積層数を調整することで目的波長の反射率を増加させることができる。

紫外線反射層１２ｂは、基材１２ａに真空蒸着、スパッタリング、ゾルゲル法によるコーティング、金属箔のラミネート等の方法で膜を形成させることが可能である。
コストと反射性能を考慮すると、離型フィルム１２は、紙、ポリエステル系やオレフィン系フィルムの基材１２ａに、アルミニウムを紫外線反射層１２ｂに用いたものを選択することが好ましい。

図２に示す粘着フィルム・シート１１においては、離型フィルム１２を構成する紫外線反射層１２ｂが、無機微粒子を分散させた層で構成されている。紫外線反射層１２ｂに適した無機微粒子は炭酸カルシウム、硫酸バリウム、クレー、マイカ、タルク、カオリンクレー等が好ましく、紫外線を吸収する酸化亜鉛、酸化チタン等は好ましくない。分散させる粒径としては０．１〜１０μｍの範囲の無機微粒子を、空隙率が１０〜５０％の範囲になるように形成した分散層が最も好ましい。

空隙を形成させるには基材１２ａとして紙ではなく、樹脂フィルムを使用し、樹脂フィルムに無機微粒子を分散させた後に延伸する方法や、発泡剤を用いる方法等がある。
離型層１２ｃは、シリコーン系、フッ素系、長鎖アルキル系、パラフィン系あるいはオレフィン系の離型剤を塗布することで紫外線反射層１２ｂ上に積層される。離型層１２ｃには、離型効果の高いシリコーン系やフッ素系の離型剤を用いるのが好ましい。

粘着剤層１３は紫外線架橋可能な粘着剤で構成され、紫外線架橋が施されている。粘着剤層１３における波長３６５ｎｍの紫外線の透過率が６０％未満の場合は、粘着剤層１３を透過して紫外線反射層１２ｂに到達する紫外線量が少ないことから、紫外線が反射して粘着剤層１３の裏面から粘着剤層１３に入射しても裏面側の架橋が十分にされないことになる。従って、粘着剤層１３は、波長３６５ｎｍの紫外線の透過率が６０％以上が好ましく、７０〜９０％の範囲であるのがより好ましい。

次に前記のように構成された粘着フィルム・シート１１の製造方法を説明する。
図１に示す粘着フィルム・シート１１を製造する場合、先ず基材１２ａとしての紙や樹脂フィルムの片面に、紫外線反射層１２ｂを形成する。例えば、基材１２ａにアルミニウムを蒸着する。次に紫外線反射層１２ｂの上に離型層１２ｃを形成する。離型層１２ｃは、シリコーン系やフッ素系の離型剤を塗布することにより形成される。以上により紫外線反射機能を有する離型フィルム１２が形成される。

次に離型フィルム１２の離型層１２ｃ上に紫外線架橋可能な無色透明な粘着剤が塗布され、その塗布層に紫外線架橋が施されて粘着剤層１３が形成される。粘着剤は紫外線架橋するために必要な光開始剤を含有している。紫外線架橋には３２０〜３８０ｎｍの紫外線領域が利用され、紫外線照射には、波長３６５ｎｍの強度比が高い、一般的な高圧水銀ランプやメタルハライドランプ等の紫外線照射装置が使用される。紫外線を照射する場合は直接粘着剤層１３に照射しても差し支えないが、波長２８０ｎｍ以下の紫外線をカットして照射することが好ましい。

従来は、紫外線反射機能の少ない離型紙又は離型フィルム上に紫外線架橋性の粘着剤層１３が形成され、その粘着剤層１３に紫外線照射して架橋させる場合、粘着剤に吸収されずに透過した紫外線エネルギーは裏面に散逸してロスする。しかし、本発明の離型フィルム１２は紫外線反射層１２ｂを備えているため、紫外線架橋の際に粘着剤層１３に照射された紫外線のうち、粘着剤層１３で吸収されずに透過した紫外線は紫外線反射層１２ｂで反射され、再度紫外線反射層１２ｂに入射されて粘着剤に吸収される。従って、紫外線照射装置から照射された紫外線のエネルギーが紫外線架橋に効率良く利用される。

前記のように構成された粘着フィルム・シート１１は、離型フィルム１２上に積層された粘着剤層１３が、最終的に離型フィルム１２上から粘着剤層１３を必要とする対象物に転写されて使用される。

以下、実施例及び比較例により、更に詳しく説明する。なお、反射率及び透過率の測定には日立社製分光測定器「スペクトロフォトメーターＵ−４０００」を用いた。反射率のベースラインには硫酸バリウムを用いた。

（実施例１）
２軸延伸ＰＥＴにアルミニウムを蒸着させた三菱化学ポリエステル社製の「ＡＭタイプダイアホイル」の厚さ７５μｍのアルミ蒸着ＰＥＴの蒸着面に、シリコーン離型剤を処理して紫外線反射離型フィルムを得た。

紫外線反射層の波長３６５ｎｍの紫外線反射率を測定した結果は９０％であった。
（実施例２）
ＰＥＴに炭酸カルシウム等を分散させて延伸した厚さ１８８μｍの東レ社製「ルミラーＥ６０Ｌ」の表面に、シリコーン離型剤を処理して紫外線反射離型フィルムを得た。

紫外線反射層の波長３６５ｎｍの紫外線反射率を測定した結果は９５％であった。
（比較例１）
透明な離型フィルムとして三菱化学ポリエステル社製の厚さ７５μｍのシリコーン離型ＰＥＴ「ＭＲＦ７５」を用いた。

（比較例２）
離型紙として、紙にクレーコートした後にシリコーン離型処理したリンテック社製「ＫＲ７８シロＲ（８５）」を用いた。

紫外線反射層における波長３６５ｎｍの紫外線反射率を測定した結果は６０％であった。
前記実施例１，２及び比較例１，２の離型紙及び離型フィルムの離型処理面上に開始剤としてベンゾフェノンを０．１５部添加した紫外線架橋型透明粘着剤を５００μｍの厚さに塗布して、波長２８０ｎｍ以下の紫外線をカットした高圧水銀ランプを粘着剤層側から照射して架橋させて透明粘着シートを得た。紫外線架橋型透明粘着剤としては例えば、アクリル酸エステル共重合体（組成はｎ−ブチルアクリレート：７８．４重量％、２−エチルヘキシルアクリレート：１９．６重量％、アクリル酸：２．０重量％を共重合させたもので、１３０℃溶融粘度は２５万ｍＰａ・ｓ）に前記ベンゾフェノンを添加したものを使用できる。

架橋させて得た厚さ５００μｍの透明粘着シートは波長３６５ｎｍの紫外線透過率が７５％であった。
照射した波長３６５ｎｍの光量は１０００×１０^４ｍＪ／ｍ^２であった。

上記で得た透明粘着シートの架橋程度は保持力測定で比較した。
保持力の測定方法は５００μｍの厚みに成形して紫外線架橋させた粘着シートを厚さ３８μｍＰＥＴフィルムで背貼りした後、ＪＩＳＺ０２３７で規定するところのＳＵＳ板を用いて、面積２０ｍｍ×２０ｍｍで接着させ４０℃の環境下で５００×９．８ｍＮの荷重を加えて落下するまでの時間又は２時間かけた後のズレ長さを測定したものを表１に示した。長時間落下しないものやズレ長さの小さいもの程、架橋が進行していることとなる。保持力は２時間経過までに落下しなければ合格とする。

表１の結果から明らかなように本発明の粘着フィルム・シートである実施例１及び実施例２では、２時間経過までに落下せず合格となったが、比較例１及び比較例２の粘着シートは２時間経過前に落下して不合格となった。実施例１及び実施例２では、粘着剤層１３を透過して消費されなかった紫外線が紫外線反射層１２ｂで反射され再度粘着剤層に吸収されることで効率良く紫外線エネルギーが架橋反応に消費される。一方、本発明の範囲外である比較例１，２では、同じ紫外線光量を照射しても照射された紫外線が粘着剤の架橋反応に効率良く寄与することなくエネルギーのロスが大きいことが判る。

この実施の形態では次の効果を有する。
（１）粘着フィルム・シート１１は、３２０〜３８０ｎｍの紫外線波長域を７０％以上反射する機能を有する離型フィルム１２上に、紫外線架橋可能な透明な粘着剤層１３が形成され、かつ粘着剤層１３に紫外線架橋が施されている。従って、粘着剤層１３の紫外線架橋を行う際、粘着剤層１３に照射された紫外線のうち粘着剤層１３を透過したものが紫外線反射層１２ｂで反射されて再び粘着剤層１３の架橋に利用されるため、紫外線照射エネルギーのロスを抑制して効率良く利用でき、照射装置の省エネ、省力化に寄与できる。

（２）粘着フィルム・シートを製造する場合、３２０〜３８０ｎｍの紫外線波長域を７０％以上反射する機能を有した離型紙又は離型フィルムに、紫外線架橋可能な粘着剤を塗布して透明な粘着剤層１３を形成した後に、粘着剤層１３にその離型紙又は離型フィルムと対向する側と反対側から紫外線を照射して架橋させる。従って、前記のように、粘着剤層１３の紫外線架橋を行う際、紫外線照射エネルギーのロスを抑制して効率良く利用でき、照射装置の省エネ、省力化に寄与できる。

（３）離型紙又は離型フィルムは基材１２ａに紫外線反射層１２ｂを形成した後に片面に離型層１２ｃを積層することにより形成される。従って、離型層１２ｃは紫外線の反射性を考慮せず、粘着剤層１３を容易に剥がすことが可能な材料で構成することができ、粘着剤層１３を基材１２ａから容易に剥がすことが可能になる。

（４）紫外線反射層１２ｂが金属膜層及び金属化合物膜層の少なくとも１層を有する。従って、３２０〜３８０ｎｍの紫外線波長域を７０％以上反射する機能を有する紫外線反射層１２ｂを容易に形成することができる。

（５）紫外線反射層１２ｂが無機微粒子を分散させた層で構成された場合、紫外線反射層１２ｂと基材１２ａとを同じ層で構成することができる。
（６）離型層１２ｃがシリコーン系、フッ素系、長鎖アルキル系、パラフィン系あるいはオレフィン系の離型剤を塗布することで、紫外線反射層１２ｂ上に積層される。従って、離型層１２ｃを容易に形成することができる。

（７）粘着剤層１３は、波長３６５ｎｍの紫外線透過率が６０％以上である。従って、粘着剤層１３を透過して紫外線反射層１２ｂに到達する紫外線量が、紫外線が反射して粘着剤層１３の裏面から入射しても裏面側の架橋が十分にされる。なお、粘着剤層１３は、波長３６５ｎｍの透過率が７０〜９０％の範囲であるのがより好ましい。

実施の形態は前記に限定されるものではなく、例えば、次のように具体化してもよい。
○ 粘着フィルム・シート１１の厚さを２００μｍ以下に形成してもよい。
○ 離型フィルム１２が一層で基材１２ａ、紫外線反射層１２ｂ及び離型層１２ｃの機能を兼ね備えたものとしてもよい。

○ 粘着剤層１３の紫外線反射層１２ｂ側と反対側にも離型紙又は離型フィルムを積層した構成の粘着フィルム・シート１１としてもよい。
○ 基材１２ａの両面に紫外線反射層１２ｂ及び離型層１２ｃを形成し、各離型層１２ｃ上に粘着剤層１３を積層した構成の粘着フィルム・シート１１としてもよい。この場合、基材１２ａの両面に粘着剤層１３が存在するため、少なくとも一方の粘着剤層１３の表面を離型紙または離型フィルムで覆って保管する必要がある。

前記実施の形態から把握できる技術的思想（発明）について、以下に記載する。
（１）請求項７に記載の発明において、前記粘着剤層は波長３６５ｎｍの紫外線の透過率が７０％以上である。

粘着フィルム・シートの模式断面図。別の粘着フィルム・シートの模式断面図。

符号の説明

１１…粘着フィルム・シート、１２…離型フィルム、１２ａ…基材、１２ｂ…紫外線反射層、１２ｃ…離型層、１３…粘着剤層。

Claims

３２０〜３８０ｎｍの紫外線波長域を７０％以上反射する機能を有する離型紙又は離型フィルム上に、紫外線架橋可能な透明な粘着剤層が形成され、かつ前記粘着剤層に紫外線架橋が施されていることを特徴とする粘着フィルム・シート。
３２０〜３８０ｎｍの紫外線波長域を７０％以上反射する機能を有した離型紙又は離型フィルムに、紫外線架橋可能な粘着剤を塗布して透明な粘着剤層を形成した後に、前記粘着剤層にその離型紙又は離型フィルムと対向する側と反対側から紫外線を照射して架橋させることを特徴とする粘着フィルム・シートの製造方法。
前記離型紙又は離型フィルムは基材に紫外線反射層を施した後に片面若しくは両面に離型層を積層したことを特徴とする請求項２に記載の粘着フィルム・シートの製造方法。
前記紫外線反射層が金属膜層及び金属化合物膜層の少なくとも１層を有することを特徴とする請求項２又は請求項３に記載の粘着フィルム・シートの製造方法。
前記紫外線反射層が無機微粒子を分散させた層で構成されていることを特徴とする請求項２又は請求項３に記載の粘着フィルム・シートの製造方法。
前記離型紙又は離型フィルムは、離型層としてシリコーン系、フッ素系、長鎖アルキル系、パラフィン系あるいはオレフィン系の離型剤が積層されていることを特徴とする請求項２〜請求項５のいずれか一項に記載の粘着フィルム・シートの製造方法。
前記粘着剤層は波長３６５ｎｍの紫外線の透過率が６０％以上であることを特徴とする請求項２〜請求項６のいずれか一項に記載の粘着フィルム・シートの製造方法。