JP2019137716A - ウィンドウフィルムおよびその製造方法 - Google Patents
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Abstract
Description
本実施形態に係るウィンドウフィルムは、基材と、当該基材の一方の面側に積層された粘着剤層とを備えて構成される。そして、粘着剤層を構成する粘着剤は、ポリロタキサン化合物を含有する。
本実施形態に係る凹凸形状転写前のウィンドウフィルムの一例としての具体的構成を図1に示す。図1に示すように、本実施形態に係るウィンドウフィルム(凹凸形状転写前)1は、基材2と、基材2の一方の面側に積層された粘着剤層(凹凸形状転写前)3と、粘着剤層3における基材2とは反対側に積層された第1の剥離シート41とを備えて構成される。
1−1.基材
本実施形態に係るウィンドウフィルム1の基材2としては、ウィンドウフィルムに通常用いられる基材を使用することができる。具体的には、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート等のポリエステル系樹脂;ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリ(4−メチル−1−ペンテン)、ポリ−1−ブテン等のポリオレフィン系樹脂;ポリカーボネート系樹脂;ポリ塩化ビニル系樹脂;ポリエーテルサルフォン系樹脂;ポリエチレンサルファイド系樹脂;スチレン系樹脂;アクリル系樹脂;ポリアミド系樹脂;セルロースアセテート等のセルロース系樹脂等からなるフィルムもしくはそれらの積層フィルム(以下、まとめて「プラスチックフィルム」という場合がある。)、または当該プラスチックフィルムを主体とするものが好ましい。なお、「プラスチックフィルムを主体とする」とは、プラスチックフィルムよりも薄い所望の層を備えていてもよいことを意味する。
本実施形態における粘着剤層3を構成する粘着剤は、ポリロタキサン化合物を含有する。当該粘着剤の種類としては、例えば、アクリル系粘着剤、ポリエステル系粘着剤、ポリウレタン系粘着剤、ゴム系粘着剤、シリコーン系粘着剤等のいずれであってもよい。また、当該粘着剤は、エマルション型、溶剤型または無溶剤型のいずれでもよく、架橋タイプまたは非架橋タイプのいずれであってもよい。それらの中でも、ポリロタキサン化合物の作用が発揮され易く、粘着物性にも優れるアクリル系粘着剤が好ましい。
(1−1)(メタ)アクリル酸エステル重合体(A)
本実施形態における(メタ)アクリル酸エステル重合体(A)は、当該重合体を構成するモノマー単位として、架橋剤(B)と反応する反応性基を分子内に有する反応性基含有モノマーを含むことが好ましい。この反応性基含有モノマー由来の反応性基が架橋剤(B)と反応して、架橋構造(三次元網目構造)が形成され、所望の凝集力を有する粘着剤が得られる。
架橋剤(B)は、粘着性組成物Pの加熱により(メタ)アクリル酸エステル重合体(A)を架橋し、三次元網目構造を良好に形成することが可能となる。これにより、得られる粘着剤は所望の凝集力を有し得るものとなる。
ポリロタキサン化合物(C)は、少なくとも2つの環状分子の開口部に直鎖状分子が貫通し、かつ、直鎖状分子の両末端にブロック基を有してなる化合物である。このポリロタキサン化合物(C)においては、環状分子が直鎖状分子上を自由に移動することが可能であるが、ブロック基により環状分子は直鎖状分子からは抜け出せない構造となっている。すなわち、直鎖状分子および環状分子は、共有結合等の化学結合ではなく、いわゆる機械的結合により、スライディング効果を発揮しつつ、その形態を維持するものとなっている。本実施形態に係る粘着剤(粘着性組成物P)が、かかる機械的結合を有するポリロタキサン化合物(C)を含有することにより、得られる粘着剤は、凹凸形状転写性に優れたものとなり、かつ、貼付時における凹凸形状維持性および貼付後における凹凸形状消失性の効果も良好に発揮される。
粘着性組成物Pには、所望により、アクリル系粘着剤に通常使用されている各種添加剤、例えば、紫外線吸収剤、帯電防止剤、粘着付与剤、酸化防止剤、光安定剤、軟化剤、充填剤などを添加することができる。後述の重合溶媒や希釈溶媒は、粘着性組成物Pを構成する添加剤に含まれないものとする。
粘着性組成物Pは、(メタ)アクリル酸エステル重合体(A)を製造し、得られた(メタ)アクリル酸エステル重合体(A)と、架橋剤(B)と、ポリロタキサン化合物(C)とを混合するとともに、所望により添加剤を加えることで製造することができる。
本実施形態における粘着剤層3を構成する粘着剤は、好ましくは粘着性組成物Pを架橋してなるものである。粘着性組成物Pの架橋は、通常は加熱処理により行うことができる。なお、この加熱処理は、所望の対象物に塗布した粘着性組成物Pの塗膜から希釈溶剤等を揮発させる際の乾燥処理で兼ねることもできる。
本実施形態に係るウィンドウフィルム1における粘着剤層3の厚さ(JIS K7130に準じて測定した値)は、下限値として、2μm以上であることが好ましく、特に4μm以上であることが好ましく、さらには25μm以上であることが好ましい。粘着剤層3の厚さの下限値が上記であることにより、凹凸形状の転写性および凹凸形状消失性により優れたものとなる。
(5−1)ゲル分率
粘着剤層3を構成する粘着剤のゲル分率は、10%以上であることが好ましく、特に20%以上であることが好ましく、さらには30%以上であることが好ましい。また、当該粘着剤のゲル分率は、70%以下であることが好ましく、特に60%以下であることが好ましく、さらには50%以下であることが好ましい。上記粘着剤のゲル分率が上記の範囲にあることで、粘着剤が所定の凝集力を有することとなり、粘着剤層3の凹凸形状転写性、貼付時における凹凸形状維持性および貼付後における凹凸形状消失性がより優れたものとなる。なお、ゲル分率の測定方法は、後述の試験例に示す通りである。
粘着剤層3を構成する粘着剤の23℃、300秒後の緩和弾性率G(300)は、2500Pa以下であることが好ましく、特に2300Pa以下であることが好ましく、さらには2000Pa以下であることが好ましい。また、当該緩和弾性率G(300)は、500Pa以上であることが好ましく、750Pa以上であることがより好ましく、特に1000Pa以上であることが好ましく、さらには1600Pa以上であることが好ましい。上記粘着剤の緩和弾性率G(300)が上記の範囲にあることで、粘着剤層3の凹凸形状転写性、貼付時における凹凸形状維持性および貼付後における凹凸形状消失性がより優れたものとなる。
本実施形態における第1の剥離シート41は、凹凸形状転写前の粘着剤層3を保護するものとして、または凹凸形状転写前の粘着剤層3を形成するための工程シートとして機能する。
ウィンドウフィルム1の一製造例として、粘着剤層3の形成に上記粘着性組成物Pを使用した場合について説明する。
本実施形態に係る凹凸形状転写後のウィンドウフィルムの一例としての具体的構成を図2に示す。図2に示すように、本実施形態に係るウィンドウフィルム(凹凸形状転写後)1Aは、基材2と、基材2の一方の面側に積層された粘着剤層(凹凸形状転写後)3Aと、粘着剤層3Aにおける基材2とは反対側に積層された第2の剥離シート42とを備えて構成される。
1−1.基材
基材2は、凹凸形状転写前のウィンドウフィルム1の基材2である。
本実施形態における粘着剤層(凹凸形状転写後)3Aは、剥離面が凹凸形状となっている第2の剥離シート42が積層されていることにより、粘着面に当該凹凸形状が転写され、当該凹凸形状が反転した凹凸形状を有するものとなっている。
本実施形態における第2の剥離シート42は、その剥離面に、上記粘着剤層3の粘着面に前述した凹凸形状を転写することのできる凹凸形状が形成されている。すなわち、第2の剥離シート42の剥離面には、上記粘着剤層3Aの粘着面の凹凸形状を反転させた凹凸形状が形成されている。具体的には、第2の剥離シート42の剥離面には、粘着剤層3Aにおける粘着面の凸部51に対応する形状の凹部と、粘着剤層3Aにおける粘着面の凹部52に対応する形状の凸部とが形成されている。
本実施形態に係るウィンドウフィルム1Aを製造するには、前述したウィンドウフィルム1から第1の剥離シート41を剥離し、露出した粘着剤層3に対し、第2の剥離シート42の剥離面を重ね合わせて圧着する。これにより、当該剥離面の凹凸形状を粘着剤層3の粘着面に転写し、当該粘着面に凹凸形状が形成され粘着剤層3Aを得る。このようにして、上記ウィンドウフィルム1Aが製造される。
(3−1)貼付直後の粘着力
本実施形態に係るウィンドウフィルム1Aをソーダライムガラスに貼付した直後の粘着力は、下限値として0.5N/25mm以上であることが好ましく、特に1.0N/25mm以上であることが好ましく、さらには1.5N/25mm以上であることが好ましい。上記粘着力の下限値が上記であると、ウィンドウフィルム1Aの被着体への位置決めを良好に行うことができる。一方、上記粘着力の上限値は、25N/25mm以下であることが好ましく、20N/25mm以下であることがより好ましく、15N/25mm以下であることが特に好ましい。上記粘着力の上限値が上記であると、リワーク性に優れたものとなる。なお、本明細書における粘着力は、基本的にはJIS Z0237:2009に準じた180度引き剥がし法により測定した粘着力をいい、具体的な試験方法は、後述する試験例に示す通りである。
本実施形態に係るウィンドウフィルム1Aをソーダライムガラスに貼付してから24時間後の粘着力は、下限値として4N/25mm以上であることが好ましく、特に9.0N/25mm以上であることが好ましく、さらには14N/25mm以上であることが好ましい。上記粘着力の下限値が上記であると、良好な耐久性をもって、ウィンドウフィルム1Aを被着体に貼着させることができる。一方、上記粘着力の上限値は、特に制限されないが、50N/25mm以下であることが好ましく、40N/25mm以下であることがより好ましく、30N/25mm以下であることが特に好ましい。
本実施形態に係るウィンドウフィルム1A(凹凸形状転写後)をソーダライムガラスに貼付して得られる積層体のヘーズ値(%;JIS K7136:2000に準じて測定した値。以下同じ)から、前述した実施形態に係るウィンドウフィルム1(凹凸形状転写前)をソーダライムガラスに貼付して得られる積層体のヘーズ値(%)を差し引いた値であるヘーズ値上昇量(ポイント)は、3.0ポイント以下であることが好ましく、1.0ポイント以下であることがより好ましく、特に0.5ポイント以下であることが好ましく、さらには0.3ポイント以下であることが好ましい。上記ヘーズ値上昇量は、粘着面の凹凸形状の残存割合に起因するものである。当該ヘーズ値上昇量が上記であることにより、凹凸形状消失性に優れているということができる。これにより、被着体に貼付したウィンドウフィルム1Aの透明度が低くなることが抑制される。
ウィンドウフィルム1Aは、粘着剤層3Aを介して所望の被着体に貼付して使用することができる。被着体としては、例えば、自動車、建築物等の窓ガラス(ウィンドウ)の他、スマートフォンやタブレット端末等の電子機器のディスプレイなどが挙げられる。
1.第2の剥離シートの作製
紙基材としてのグラシン紙(リンテック社製,製品名「マルKゲンシ シロ 110.0G」,厚さ110μm)の両面にポリエチレン(中密度ポリエチレン(密度0.93g/cm3))をラミネートし、紙基材の両面に厚さ20μmのポリエチレン層を有するラミネート紙を作製した。
アクリル酸2−エチルヘキシル65質量部、アクリル酸イソボルニル15質量部、4−アクリロイルモルホリン5質量部およびアクリル酸2−ヒドロキシエチル15質量部とを共重合させて、(メタ)アクリル酸エステル重合体(A)を調製した。この(メタ)アクリル酸エステル重合体(A)の分子量を後述する方法で測定したところ、重量平均分子量(Mw)50万であった。
上記で得られた(メタ)アクリル酸エステル重合体(A)100質量部(固形分換算値;以下同じ)と、架橋剤(B)としてのトリメチロールプロパン変性トリレンジイソシアネート(トーヨーケム社製,製品名「BHS8515」)0.25質量部と、ポリロタキサン化合物(C)(アドバンスト・ソフトマテリアルズ社製,製品名「セルム スーパーポリマー SH3700P」,直鎖状分子:ポリエチレングリコール,環状分子:ヒドロキシプロピル基およびカプロラクトン鎖を有するα−シクロデキストリン,ブロック基:アダマンタン基,重量平均分子量(Mw)70万,水酸基価72mgKOH/g)7.5質量部とを混合し、十分に撹拌して、酢酸エチルで希釈することにより、粘着性組成物の塗布溶液を得た。
上記で得られた粘着性組成物の塗布溶液を、基材としてのポリエチレンテレフタレートフィルム(東レ社製,「ルミラーT60」,厚さ50μm)の片面にナイフコーターで塗布し、90℃で1分間加熱処理して塗布層を形成した。次いで、その塗布層に、第1の剥離シートとして、ポリエチレンテレフタレートフィルムの片面をシリコーン系剥離剤で剥離処理した剥離シート(リンテック社製,製品名「SP−PLS251130」)の剥離面を貼り合わせた。
最後に、上記凹凸形状転写前のウィンドウフィルムから第1の剥離シートを剥離して、露出した粘着剤層の粘着面に、第2の剥離シートにおける凹凸形状が形成された剥離面を重ね合わせ、16g/cm2の荷重をかけて、23℃、50%RHの条件下で3日間圧着した。このようにして第2の剥離シートの剥離面の凹凸形状を粘着剤層の粘着面に転写することにより、当該粘着面に凹凸形状を形成して、凹凸形状転写後のウィンドウフィルム(基材/粘着剤層(凹凸形状転写後)/第2の剥離シート)を得た。
粘着剤層を形成するための粘着性組成物の調製において、架橋剤(B)の添加量を0.15質量部に変更した以外、実施例1と同様にしてウィンドウフィルムを製造した。
粘着剤層を形成するための粘着性組成物の調製において、架橋剤(B)の添加量を0.1質量部に変更した以外、実施例1と同様にしてウィンドウフィルムを製造した。
粘着剤層の厚さを40μmに変更した以外、実施例1と同様にしてウィンドウフィルムを製造した。
粘着剤層を形成するための粘着性組成物の調製において、ポリロタキサン化合物(C)を添加しなかった以外、実施例1と同様にしてウィンドウフィルムを製造した。
粘着剤層を形成するための粘着性組成物の調製において、架橋剤(B)を添加しなかった以外、実施例1と同様にしてウィンドウフィルムを製造した。
実施例1と同様にして、基材/粘着剤層(凹凸形状転写前)/第1の剥離シートからなる、凹凸形状転写前のウィンドウフィルムを製造し、これを参考例のウィンドウフィルムとした。すなわち、実施例1において、第1の剥離シートを第2の剥離シートに貼り替えないものを、参考例のウィンドウフィルムとした。
<測定条件>
・GPC測定装置:東ソー社製,HLC−8020
・GPCカラム(以下の順に通過):東ソー社製
TSK guard column HXL−H
TSK gel GMHXL(×2)
TSK gel G2000HXL
・測定溶媒:テトラヒドロフラン
・測定温度:40℃
実施例、比較例および参考例で製造した凹凸形状転写前のウィンドウフィルムにおける粘着剤層を複数層積層し、厚さ1mmの積層体とした。得られた粘着剤層の積層体から、直径8mmの円柱体(高さ1mm)を打ち抜き、これをサンプルとした。
測定温度:23℃
ひずみ:10%
測定点:1000点(対数プロット)
実施例、比較例および参考例で製造した凹凸形状転写前のウィンドウフィルムを80mm×80mmのサイズに裁断して、粘着剤層をポリエステル製メッシュ(メッシュサイズ200)に包み、その質量を精密天秤にて秤量し、上記メッシュ単独の質量を差し引くことにより、粘着剤のみの質量を算出した。このときの質量をM1とする。
実施例、比較例および参考例で製造した凹凸形状転写後のウィンドウフィルム(参考例は凹凸形状転写前のウィンドウフィルム)を25mm幅、100mm長に裁断した。23℃、50%RHの環境下にて、上記ウィンドウフィルムから第2の剥離シートを剥離し、露出した粘着剤層をガラス板(セントラルガラス社製,製品名「青板(ソーダガラス)」)に貼付した。このとき、2kgのローラーで1往復ウィンドウフィルムを加圧することにより貼付した。その貼付直後の粘着力(N/25mm)と、23℃、50%RHの条件下で24時間放置してからの粘着力(N/25mm)を、引張試験機(オリエンテック社製,テンシロン)を用い、剥離速度300mm/min、剥離角度180度の条件で測定した。ここに記載した以外の条件はJIS Z0237:2009に準拠して、測定を行った。結果を表1に示す。
実施例および比較例で製造した凹凸形状転写後のウィンドウフィルムから第2の剥離シートを剥がし、露出した粘着剤層の粘着面を、コンフォーカル顕微鏡(レザーテック社製,製品名「HD100D」,倍率:20倍)によって観察し、粘着面に凹凸形状が転写されている否かを確認した。そして、以下の基準に基づいて、凹凸形状転写性を評価した。結果を表1に示す。
○…凹凸形状が精確に転写されていた。
×…凹凸形状が転写されていなかった。
実施例、比較例および参考例で製造した凹凸形状転写後のウィンドウフィルム(参考例は凹凸形状転写前のウィンドウフィルム)を6cm×6cmの大きさにカットし、これをサンプルとした。サンプルは、各例5サンプルずつ用意した。次に、各サンプルを、7cm×7cmのガラス板(セントラルガラス社製,製品名「青板(ソーダガラス)」)に対し、当該サンプルの中央部に空気溜まりが残るように貼付した。その後、空気溜まりを指で押圧し、空気溜まりが消失するか否かを確認した。そして、以下の基準に基づいて、エア抜け性を評価した。結果を表1に示す。
◎…5サンプル全てにおいて空気溜まりが完全に消失した。
○…5サンプル中2〜4サンプルにおいて空気溜まりが完全に消失した。
△…5サンプル中1サンプルのみにおいて空気溜まりが完全に消失した。
×…5サンプル全てにおいて空気溜まりが残った。
実施例および比較例で製造した凹凸形状転写後のウィンドウフィルムを6cm×6cmの大きさにカットし、これをサンプルとした。得られたサンプルを7cm×7cmのガラス板(セントラルガラス社製,製品名「青板(ソーダガラス)」)に貼付した後、スキージを使用して、比較的高い圧力でサンプルをガラス板に押圧した。そして、以下の基準に基づいて、凹凸形状消失性を評価した。結果を表1に示す。
◎…凹凸形状が消失し、凹凸形状の視認が非常に困難であった。
○…凹凸形状がほぼ消失し、凹凸形状の視認が困難であった。
△…凹凸形状が初期よりも見え難くなった。
×…凹凸形状が初期と同様にはっきりと視認できた。
実施例および比較例で製造した凹凸形状転写後のウィンドウフィルムを80mm×100mmに裁断した。当該ウィンドウフィルムから第2の剥離シートを剥離し、露出した粘着剤層を、90mm×150mmの大きさのガラス板(セントラルガラス社製,製品名「青板(ソーダガラス)」,厚さ:1.8mm)に貼り合わせた。このとき、比較的低い圧力でウィンドウフィルムをガラス板に押圧した。その後、スキージを使用して、比較的高い圧力でウィンドウフィルムをガラス板に押圧した。そして、常温で24時間放置して、これをサンプル(a)とした。得られたサンプル(a)のヘーズ値(A;%)を、濁度計(日本電色工業社製,製品名「NDH 5000」)を用いて測定した。
実施例、比較例および参考例で製造した凹凸形状転写後のウィンドウフィルム(参考例は凹凸形状転写前のウィンドウフィルム)を80mm×100mmに裁断した。当該ウィンドウフィルムから第2の剥離シートを剥離し、露出した粘着剤層を、90mm×150mmの大きさのガラス板(セントラルガラス社製,製品名「青板(ソーダガラス)」,厚さ:1.8mm)に貼り合わせた。このとき、比較的低い圧力でウィンドウフィルムをガラス板に押圧した。その後、スキージを使用して、比較的高い圧力でウィンドウフィルムをガラス板に押圧した。そして、常温で24時間放置して、これをサンプルとした。
〇…ガラス飛散率が1%未満であった。
×…ガラス飛散率が1%以上であった。
1A…ウィンドウフィルム(凹凸形状転写後)
2…基材
3…粘着剤層(凹凸形状転写前)
3A…粘着剤層(凹凸形状転写後)
41…第1の剥離シート
42…第2の剥離シート
51…凸部
52…凹部
Claims (9)
- 基材と、前記基材の一方の面側に積層された粘着剤層とを備えたウィンドウフィルムであって、
前記粘着剤層を構成する粘着剤が、ポリロタキサン化合物を含有する
ことを特徴とするウィンドウフィルム。 - 剥離面が凹凸形状となっている剥離シートが、前記粘着剤層における前記基材とは反対側に、前記剥離面が前記粘着剤層に接するように積層されており、もって、前記粘着剤層の粘着面には、前記剥離シートの剥離面の凹凸形状が転写された凹凸形状が形成されていることを特徴とする請求項1に記載のウィンドウフィルム。
- 前記粘着剤層の粘着面における前記凹凸形状の凹部の深さが、1μm以上、90μm以下であることを特徴とする請求項2に記載のウィンドウフィルム。
- 前記粘着剤層の粘着面における前記凹凸形状の凸部の面積割合が、80%以上、99%以下であることを特徴とする請求項2または3に記載のウィンドウフィルム。
- 前記粘着剤層の粘着面には、任意の直径1mmの円内に前記凹凸形状の凹部が存在することを特徴とする請求項2〜4のいずれか一項に記載のウィンドウフィルム。
- 前記粘着剤層を構成する粘着剤の23℃、300秒後の緩和弾性率G(300)が、500Pa以上、2500Pa以下であることを特徴とする請求項1〜5のいずれか一項に記載のウィンドウフィルム。
- 前記粘着剤層を構成する粘着剤のゲル分率が、10%以上、70%以下であることを特徴とする請求項1〜6のいずれか一項に記載のウィンドウフィルム。
- 前記粘着剤層を構成する粘着剤が、アクリル系粘着剤であることを特徴とする請求項1〜7のいずれか一項に記載のウィンドウフィルム。
- 基材の一方の面側に、ポリロタキサン化合物を含有する粘着剤からなる粘着剤層を、養生期間を経て形成し、
次いで、前記粘着剤層における前記基材とは反対側に、剥離面が凹凸形状となっている剥離シートを、前記剥離面が前記粘着剤層に接するように積層する
ことを特徴とするウィンドウフィルムの製造方法。
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