JP2022179155A - ピースセット - Google Patents

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Abstract

【課題】意匠性が良好で、適度な粘着性を有する粘着シートを提供する。【解決手段】本発明の粘着シート100は、4-メチル-1-ペンテン系重合体を含む第1樹脂層10と、意匠層30とを有し、粘着シート100の面11および面12において第1樹脂層10の少なくとも一部が露出することによって粘着面を構成し、かつ以下の要件(i)を満たす。(i)昇温速度4℃/min、周波数1.59Hz、歪量0.1%の条件での動的粘弾性測定により求められる損失正接(tanδ)の極大値を示す温度が少なくとも10℃以上100℃以下の範囲に1つ以上あり、かつ、前記損失正接の極大値が0.5以上3.5以下である。【選択図】図1

Description

本発明は、粘着シートに関する。より詳細には、粘着シート、粘着シートをカットしたピース、およびピースセットに関する。
従来、フィルム自体が粘着性を有し、フィルム同士の着脱が自在な粘着シートが知られている。例えば、特許文献1には、塩化ビニル系樹脂、特定のアクリル系ブロック系共重合体、可塑剤を含有するビニル系樹脂組成物を用いた自己粘着性シートが開示されている。
特開2020-169295号公報
しかしながら、従来技術は、粘着シート同士をより強固に固着させることに着目するものであった。そのため、比較的力が弱い高齢者や子ども等が粘着シート同士を気軽かつ簡便に着脱することが困難な傾向にあった。
本発明者は、4-メチル-1-ペンテン系重合体を含む粘着シートを新たに玩具として利用することに着目し、粘着シートの粘着性を適切に制御しつつ、意匠性を付与することを検討した。そして、鋭意検討の末、4-メチル-1-ペンテン系重合体を含む樹脂層を粘着面として備える粘着シートにおいて、当該粘着シートにおける所定の損失正接を指標としてこれを制御することで安定した粘着性を得るとともに、粘着面の少なくとも一部を露出させるようにして意匠層の配置や割合、組成等を工夫することで、適度な粘着性を保持しつつ、意匠性を高めることができることを見出し、本発明を完成させた。
すなわち、本発明によれば、以下に示す粘着シート、これを切り取ったピース、これらを用いた玩具用ピースセットが提供される。
[1]
4-メチル-1-ペンテン系重合体を含む樹脂層と、意匠層とを有する粘着シートの少なくとも一方の面において前記樹脂層の少なくとも一部が露出することによって粘着面を構成し、かつ以下の要件(i)を満たす、粘着シート。
(i)昇温速度4℃/min、周波数1.59Hz、歪量0.1%の条件での動的粘弾性測定により求められる損失正接(tanδ)の極大値を示す温度が少なくとも10℃以上100℃以下の範囲に1つ以上あり、かつ、前記損失正接の極大値が0.5以上3.5以下である。
[2]
以下の要件(ii)を満たす、[1]に記載の粘着シート。
(ii)23℃に調製した前記粘着シートの前記粘着面同士を40℃、0.026MPaで圧着し、23℃で引張試験を行ったとき、最大せん断応力が1.0MPa以上5.0MPa未満である。
[3]
前記4-メチル-1-ペンテン系重合体が4-メチル-1-ペンテン由来の構成単位(c1)と4-メチル-1-ペンテン以外の炭素原子数2~3の直鎖状α-オレフィン由来の構成単位(c2)とを含む、[1]または[2]に記載の粘着シート。
[4]
前記構成単位(c1)と、前記構成単位(c2)との合計を100モル%としたとき、構成単位(c1)の含有量が10モル%以上90モル%以下である、[3]に記載の粘着シート。
[5]
前記意匠層を複数有し、少なくとも1つの前記樹脂層の両面それぞれに当該意匠層を備える、[1]乃至[4]いずれか一つに記載の粘着シート。
[6]
前記粘着シートの内部に前記意匠層を備える、[1]乃至[5]いずれか一つに記載の粘着シート。
[7]
複数の前記意匠層が厚み方向に積層され、複数の前記意匠層が互いに異なる意匠を有する、[1]乃至[6]いずれか1項に記載の粘着シート。
[8]
前記互いに異なる意匠は、配置、形状、模様、および色彩のうち少なくとも1以上が異なる、[7]に記載の粘着シート。
[9]
前記樹脂層を複数有し、前記粘着シートの両外面が当該樹脂層からそれぞれ構成される、[1]乃至[8]いずれか一つに記載の粘着シート。
[10]
前記粘着シートの平面視における前記意匠層の面積割合が、前記粘着シートの平面積に対し、25~95%である、[1]乃至[9]いずれか一つに記載の粘着シート。
[11]
前記樹脂層が透明である、[1]乃至[10]いずれか一つに記載の粘着シート。
[12]
前記樹脂層を複数有し、一方の前記樹脂層と、これに隣接する他の前記樹脂層との層間接着強度が0.5N/15mm以上である、[1]乃至[11]いずれか一つに記載の粘着シート。
[13]
前記意匠層が印刷層である、[1]乃至[12]いずれか一つに記載の粘着シート。
[14]
前記印刷層は、インクジェット印刷、グラビア印刷、スクリーン印刷、オフセット印刷、及び転写印刷から選ばれる少なくとも1つの印刷法により形成されたものである、[13]に記載の粘着シート。
[15]
前記意匠層は、4-メチル-1-ペンテン系重合体と、染料および顔料の中から選ばれる1種または2種以上とを含む、[1]乃至[12]いずれか一つに記載の粘着シート。
[16]
平均厚みが0.01mm以上30mm以下である、[1]乃至[15]いずれか一つに記載の粘着シート。
[17]
[1]乃至[16]に記載の粘着シートを所定のサイズにカットしたピース。
[18]
平面視において、周縁部の少なくとも一部に前記意匠層が配置されていない、[17]に記載のピース。
[19]
[17]または[18]のピースが複数であって、玩具として用いられるピースセット。
[20]
前記複数のピースは、互いに同一形状、及び/又は、互いに同一の意匠となるピースを少なくとも2以上含む、[19]に記載のピースセット。
本発明によれば、意匠性が良好で、適度な粘着性を有する粘着シート、これを切り取ったピース、これらを用いた玩具用ピースセットを提供することができる。
第1実施形態の粘着シート100の模式断面図である。 第2実施形態の粘着シート101の模式断面図である。 第3実施形態の粘着シート102の模式断面図である。 第4実施形態の粘着シート103の模式断面図である。 本実施形態のピースの一例を示す平面図である。 本実施形態のピースの意匠層を示す分解図である。 本実施形態のピースの使用例を示す写真図である。 本実施形態のピースの使用例を示す写真図である。
以下、本発明の実施形態について、図面を参照しつつ、詳細に説明する。
すべての図面において、同様な構成要素には同様の符号を付し、適宜説明を省略する。
煩雑さを避けるため、(i)同一図面内に同一の構成要素が複数ある場合には、その1つのみに符号を付し、全てには符号を付さない場合や、(ii)図2以降において、図1と同様の構成要素に改めては符号を付さない場合がある。
すべての図面はあくまで説明用のものである。図面中の各部材の形状や寸法比などは、必ずしも現実の物品と対応するものではない。
本明細書中、数値範囲の説明における「a~b」との表記は、特に断らない限り、a以上b以下のことを表す。例えば、「1~5質量%」とは「1質量%以上5質量%以下」を意味する。
1.粘着シート
<第1実施形態>
図1には、第1実施形態の粘着シート100の模式断面図である。粘着シート100は、4-メチル-1-ペンテン系重合体を含む第1樹脂層10と、意匠層30とを備えるものであり、第1樹脂層10が粘着面11および粘着面12を構成し、粘着面11の全面、および粘着面12の一部が露出し、以下の要件(i)を満たすものである。
[要件(i)]
本実施形態に係る粘着シート100は、昇温速度4℃/min、周波数1.59Hz、歪量0.1%の条件での動的粘弾性測定により求められる、損失正接(tanδ)の極大値を示す温度が少なくとも10℃以上100℃以下の範囲に1つ以上あり、かつ、上記損失正接の極大値が0.5以上3.5以下である。
動的粘弾性測定は、例えば、粘着シート100を縦50mm×幅5mmの試験片に切り出し、周波数1.59Hz、昇温速度4℃/分、測定温度範囲0℃~110℃、歪量0.1%、チャック間距離20mm、引張モードの条件で、レオメータを用いて測定することができる。
本実施形態の粘着シート100は、要件(i)を満たすことにより、柔軟性および形状追従性が得られ、良好な粘着性が得られる。
かかる理由の詳細は明らかではないが、以下のように考えられる。
まず、周波数1.59Hzという比較的低周波数領域での損失正接(tanδ)を高くすることによって、瞬間的な衝撃などの力と比較して時間をかけてかかる力(遅い力ともいう)に対しては追従しやすくなる。そのため、粘着シート100同士を粘着させた際や粘着後の使用時に付加される力により、粘着シート100の表面形状が互いに追従し、これを引き剥がそうとする力(特に面方向の力)に対して固定力が高まると推測される。
さらに、10℃以上100℃以下の範囲において損失正接の極大値が上記範囲内である粘着シート100は、変形する際に与えられる力学的エネルギーの多くを熱エネルギーに変換でき、エネルギーを多く吸収できるため、変形後の復元速度が緩やかになると考えられる。その結果、粘着シート100が有する柔軟性を維持しながら、変形に良好に追従でき、その結果、適度な粘着性が得られると考えられる。
本実施形態に係る粘着シート100において、動的粘弾性の損失正接(tanδ)の極大値を示す温度が少なくとも10℃以上80℃以下の範囲に1つ以上あることが好ましく、10℃以上60℃以下の範囲に1つ以上あることがより好ましく、10℃以上50℃以下の範囲に1つ以上あることがさらに好ましく、10℃以上50℃以下の範囲に1つあることがことさらに好ましい。これにより、粘着シート100が人に触れて25℃~40℃程度となったときに、より良好な柔軟性、粘着性が得られるようになる。そのため、粘着シート100を玩具に適用した場合、子ども等が粘着シート100を手に取り、粘着シート100を手で温めることで適度な粘着性が得られるようになり、粘着シート100同士を容易にくっつけるとともにはがすこともでき、また良好な柔軟性により、自由に変形させることができる。
また、本実施形態に係る粘着シート100において、上記損失正接の極大値は0.8以上であることが好ましく、1.0以上であることがより好ましく、1.2以上であることがさらに好ましい。そして本実施形態に係る粘着シート100において、上記損失正接の極大値は3.0以下であることが好ましく、2.8以下であることがより好ましい。
これにより、本実施形態に係る粘着シート100の粘着性を得つつ、柔軟性および形状追従性の性能バランスをより良好にすることができる。ここで、損失正接の極大値が大きいほど、粘着シート100の粘性的な性質が強いことを意味する。粘性的な性質が強い粘着シート100は、変形する際に与えられる力学的エネルギーのより多くを熱エネルギーに変換でき、エネルギーをより多く吸収できるため、変形後の復元速度がより一層緩やかになると考えられる。その結果、粘着シート100が有する柔軟性を維持しながら、変形後の形状をより一層良好に保持できたり、変形により一層良好に追従できると考えられる。
また、本実施形態に係る粘着シート100は、粘着性を良好にする観点から、未架橋であることが好ましい。すなわち、粘着シート100は、例えば、電子線やγ線を用いた電離性放射架橋等の架橋処理がなされていない未架橋シートであることが好ましい。これにより10℃以上100℃以下の範囲における損失正接の極大値を向上させることができ、粘着性に一層優れる粘着シート100を得ることができる。
[要件(ii)]
本実施形態の粘着シート100は、さらに以下の要件(ii)を満たすことが好ましい。
(ii)23℃に調製した粘着シート100の粘着面11同士を40℃、0.026MPaで圧着し、23℃で引張試験を行ったとき、最大せん断応力が1.0MPa以上5.0MPa未満である。
これにより、粘着シート100のより適度な粘着性が得られる。詳細には、粘着シート100を40℃程度に近づくよう人肌で温めることで、粘着シート100の粘着性が高まり、粘着シート100の粘着面同士を接着することができるとともに、その後、室温程度まで冷ますと粘着シート100同士を比較的弱い力で剥がすことができることを意図する。その結果、本実施形態の粘着シート100を玩具に適用した場合、子どもが粘着シート100を手に取り、温めることで適度な粘着性、柔軟性が得られ、自由にくっつけたり剥がしたり、造形することができるとともに、室温程度まで下がることで、粘着性が低下し、貼り合わせたり組み立てた粘着シート100を容易に取り外すことができる。
なお、上記の23℃に調製した粘着シート100とは、粘着シート100を23℃の環境下におき、粘着シート100自体の温度が環境温度と同等になるようにすることを意図する。
上記の要件(i)、(ii)を満たす粘着シート100は、例えば、(1)後述する4-メチル-1-ペンテン系重合体(a1)の種類や配合割合、(2)粘着シート100の架橋の有無、(3)粘着シート100の成形方法等を適切に調節することにより、実現することが可能である。具体的には、例えば、粘着シート100中の4-メチル-1-ペンテン系重合体(a1)の配合割合を高めること、粘着シート100に対し架橋処理をおこなわないこと等が挙げられる。
[厚み]
粘着シート100の平均厚みは特に限定されないが、好ましくは0.01mm以上30mm以下の範囲であり、より好ましくは0.01mm以上10mm以下の範囲であり、さらに好ましくは0.1mm以上5mm以下の範囲であり、ことさらに好ましくは0.5mm以上2mm以下の範囲である。
粘着シート100の平均厚みを、上記下限値以上とすることにより、粘着性を向上しつつ、形状追従性、機械的特性、成形性、および耐湿性等の良好なバランスが得られる。一方、粘着シート100の平均厚みを、上記上限値以下とすることにより、良好な粘着性を保持しつつ、軽量性、外観、および取扱い性を良好にできる。
[密度]
粘着シート100のASTM D 1505(水中置換法)に従って測定された密度は、好ましくは0.3~1.5g/cm、より好ましくは0.5~1.2g/cm、さらに好ましくは0.8~0.9g/cm、ことさらに好ましくは0.83~0.85g/cmである。
[透明性]
本実施形態の粘着シート100は、意匠層30から粘着シート100の両外面に亘る領域が透明となっている。これにより、粘着シート100の粘着面12側からだけでなく、粘着面11側からも意匠層30が視認できる。
以下、粘着シート100の各構成の詳細を説明する。
[第1樹脂層]
本実施形態の第1樹脂層10は粘着シート100の一方の粘着面11および粘着面12を構成するものである。これにより、粘着シート100の両面において粘着性が得られる。
なお、粘着性とは、粘着シート100の粘着面同士を40℃に設定したヒートシーラー(テスター産業製TP701B)用いて、0.026MPaで1秒間圧力をかけ、温度23℃、相対湿度50%の環境下にて、24時間置いた後の引張試験(チャック間距離50mm、引張速度50mm/分)での最大せん断応力(MPa)が1.0~5.0MPaであるものを意図する。
また、本実施形態の第1樹脂層10は透明であることが好ましい。これにより、粘着シート100の透明性が得られ、また、粘着シート100の粘着面12側からだけでなく、粘着面11側からも意匠層30が視認できる。
本実施形態の第1樹脂層10は4-メチル-1-ペンテン系重合体を含む。以下、第1樹脂層10に含まれる各成分について説明する。
(4-メチル-1-ペンテン系重合体)
本実施形態に係る粘着シート100は、4-メチル-1-ペンテン系重合体(a1)を含む。これにより、損失正接(tanδ)の極大値をより大きくすることができる。
本実施形態に係る4-メチル-1-ペンテン系重合体(a1)としては、例えば、4-メチル-1-ペンテン由来の構成単位(c1)と、4-メチル-1-ペンテン以外の炭素原子数2~20のα-オレフィン由来の構成単位(c2)とを含む4-メチル-1-ペンテン・α-オレフィン共重合体(c)が挙げられる。
ここで、本実施形態において、「炭素原子数2~20のα-オレフィン」は特に断らない限り4-メチル-1-ペンテンを含まないことを意味する。
本実施形態に係る4-メチル-1-ペンテン・α-オレフィン共重合体(c)は、粘着シート100の柔軟性および粘着性をより向上させる観点から、構成単位(c1)と構成単位(c2)との合計を100モル%としたとき、構成単位(c1)の含有量が10モル%以上90モル%以下であり、構成単位(c2)の含有量が10モル%以上90モル%以下であることが好ましい。
また、本実施形態に係る4-メチル-1-ペンテン・α-オレフィン共重合体(c)は、粘着シート100の柔軟性や機械的特性等をより良好にする観点から、構成単位(c1)と構成単位(c2)との合計を100モル%としたとき、構成単位(c1)の含有量が30モル%以上90モル%以下であり、構成単位(c2)の含有量が10モル%以上70モル%以下であることがより好ましく、構成単位(c1)の含有量が50モル%以上90モル%以下であり、構成単位(c2)の含有量が10モル%以上50モル%以下であることがさらに好ましく、構成単位(c1)の含有量が60モル%以上90モル%以下であり、構成単位(c2)の含有量が10モル%以上40モル%以下であることがさらにより好ましく、構成単位(c1)の含有量が65モル%以上90モル%以下であり、構成単位(c2)の含有量が10モル%以上35モル%以下であることが特に好ましい。
本実施形態において、4-メチル-1-ペンテン・α-オレフィン共重合体(c)に用いられる炭素原子数2~20のα-オレフィンとしては、例えば、直鎖状又は分岐状のα-オレフィン、環状オレフィン、芳香族ビニル化合物、共役ジエン、官能基化ビニル化合物等が挙げられ、直鎖状のα-オレフィンが好ましい。
直鎖状α-オレフィンの炭素原子数は、好ましくは2~10、より好ましくは2~3である。直鎖状α-オレフィンとしては、例えば、エチレン、プロピレン、1-ブテン、1-ペンテン等が挙げられ、エチレン、プロピレン、1-ブテン、1-ペンテン、1-ヘキセン、1-オクテンおよび1-デセンから選択される一種または二種以上が好ましく、エチレンおよびプロピレンから選択される少なくとも一種がより好ましい。
分岐状のα-オレフィンの炭素原子数は、好ましくは5~20、より好ましくは5~15である。分岐状のα-オレフィンとしては、例えば、3-メチル-1-ブテン、3-メチル-1-ペンテン、3-エチル-1-ペンテン等が挙げられる。
環状オレフィンの炭素原子数は、好ましくは5~15である。環状オレフィンとしては、例えば、シクロペンテン、シクロヘキセン、シクロへプテン、ノルボルネン、5-メチル-2-ノルボルネン、テトラシクロドデセン、ビニルシクロヘキサン等が挙げられる。
芳香族ビニル化合物としては、例えば、スチレン、α-メチルスチレン、o-メチルスチレン、m-メチルスチレン、p-メチルスチレン、o,p-ジメチルスチレン、o-エチルスチレン、m-エチルスチレン、p-エチルスチレン等のモノ又はポリアルキルスチレン等が挙げられる。
共役ジエンの炭素原子数は、好ましくは4~20、より好ましくは4~10である。共役ジエンとしては、例えば、1,3-ブタジエン、イソプレン、クロロプレン、1,3-ペンタジエン、2,3-ジメチルブタジエン、4-メチル-1,3-ペンタジエン、1,3-ヘキサジエン、1,3-オクタジエン等が挙げられる。
官能基化ビニル化合物としては、例えば、水酸基含有オレフィン、ハロゲン化オレフィン、(メタ)アクリル酸、プロピオン酸、3-ブテン酸、4-ペンテン酸、5-ヘキセン酸、6-ヘプテン酸、7-オクテン酸、8-ノネン酸、9-デセン酸、10-ウンデセン酸等の不飽和カルボン酸およびその酸無水物や酸ハライド、アリルアミン、5-ヘキセンアミン、6-ヘプテンアミン等の不飽和アミン、(2,7-オクタジエニル)コハク酸無水物、ペンタプロペニルコハク酸無水物、不飽和エポキシ化合物、エチレン性不飽和シラン化合物等が挙げられる。
上記水酸基含有オレフィンとしては、例えば、炭素原子数2~20、好ましくは2~15の直鎖状又は分岐状の末端水酸基化α-オレフィン等が挙げられる。
上記ハロゲン化オレフィンとしては、例えば、炭素原子数が2~20、好ましくは2~15の直鎖状又は分岐状のハロゲン化α-オレフィン等が挙げられる。
これらの炭素原子数2~20のα-オレフィンは、単独で又は2種以上を組み合わせて用いることができる。上記の中でもエチレン、プロピレンが好適であるが、プロピレンを使用すると、柔軟性等をより良好にできる点で特に好ましい。
なお、4-メチル-1-ペンテン・α-オレフィン共重合体(c)は、本発明の目的を損なわない範囲で、構成単位(c1)と構成単位(c2)以外の構成単位を含んでいてもよい。その他の構成としては、非共役ポリエン由来の構成単位が挙げられる。
非共役ポリエンとしては、炭素原子数が好ましくは5~20、より好ましくは5~10の直鎖状、分岐状又は環状のジエン、各種のノルボルネン、ノルボルナジエン等が挙げられる。これらの中でも、5-ビニリデン-2-ノルボルネン、5-エチリデン-2-ノルボルネンが好ましい。
本実施形態に係る4-メチル-1-ペンテン系重合体の135℃のデカリン中での極限粘度[η]は、粘着シート100の柔軟性や機械的強度をより良好にする観点から、0.01~5.0dL/gであることが好ましく、0.1~4.0dL/gであることがより好ましく、0.5~3.0dL/gであることがさらに好ましく、1.0~2.8dL/gであることが特に好ましい。
本実施形態に係る4-メチル-1-ペンテン系重合体のASTM D 1505(水中置換法)に従って測定された密度は、好ましくは0.810~0.850g/cm、より好ましくは0.820~0.850g/cm、さらに好ましくは0.830~0.850g/cmである。
本実施形態に係る4-メチル-1-ペンテン系重合体は種々の方法により製造することができる。例えば、マグネシウム担持型チタン触媒;国際公開第01/53369号、国際公開第01/027124号、特開平3-193796号公報、および特開平02-41303号公報等に記載のメタロセン触媒;国際公開第2011/055803号に記載されるメタロセン化合物を含有するオレフィン重合触媒等の公知の触媒を用いて製造することができる。
本実施形態に係る粘着シート100中の4-メチル-1-ペンテン系重合体(a1)の含有量は特に限定されないが、粘着シート100の全体を100質量%としたとき、好ましくは50質量%以上、より好ましくは60質量%以上、さらに好ましくは65質量%以上、さらにより好ましくは70質量%以上、ことさらに好ましくは75質量%以上であり、一方、好ましくは100質量%以下、より好ましくは99.5質量%以下、さらに好ましくは99質量%以下、さらにより好ましくは98質量%以下、ことさらに好ましくは97質量%以下である。
これにより、衝撃吸収性、柔軟性、形状追従性、軽量性、機械的特性、取扱い性、外観、成形性、耐湿性等のバランスにより優れた粘着シート100を得ることができる。
本実施形態に係る粘着シート100は、上記4-メチル-1-ペンテン系重合体(a1)以外の成分を含んでもよい。
(改質樹脂(a2))
本実施形態に係る粘着シート100は、外観や肌触り、粘着性をより良好にする観点から、改質樹脂(a2)を含有してもよい。本実施形態に係る改質樹脂(a2)は、例えば、熱可塑性樹脂、熱可塑性エラストマーおよびゴムから選択される1種または2種以上が挙げられる。ただし、改質樹脂(a2)は、4-メチル-1-ペンテン系重合体(a1)を除くものとする。
上記の熱可塑性樹脂(ただし、本実施形態に係る4-メチル-1-ペンテン系重合体(a1)を除く)としては、例えば、低密度ポリエチレン、中密度ポリエチレン、高密度ポリエチレン、高圧法低密度ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリ1-ブテン、ポリ4-メチル-1-ペンテン、ポリ3-メチル-1-ブテン、エチレン・α-オレフィン共重合体、プロピレン・α-オレフィン共重合体、1-ブテン・α-オレフィン共重合体、環状オレフィン共重合体、塩素化ポリオレフィン等の熱可塑性ポリオレフィン樹脂;脂肪族ポリアミド(ナイロン6、ナイロン11、ナイロン12、ナイロン66、ナイロン610、ナイロン612)、ポリエーテルブロックアミド共重合体等の熱可塑性ポリアミド系樹脂;ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート等の熱可塑性ポリエステル系樹脂;ポリスチレン、ABS樹脂、AS樹脂等の熱可塑性ビニル芳香族系樹脂;塩化ビニル樹脂;塩化ビニリデン樹脂;アクリル樹脂;エチレン・酢酸ビニル共重合体;エチレン・メタクリル酸アクリレート共重合体;アイオノマー;エチレン・ビニルアルコール共重合体;ポリビニルアルコール;ポリフッ化ビニル樹脂、ポリテトラフルオロエチレン、ポリフッ化ビニリデン、ETFE等のフッ素系樹脂;ポリカーボネート;ポリアセタール;ポリフェニレンオキシド;ポリフェニレンサルファイド;ポリイミド;ポリアリレート;ポリスルホン;ポリエーテルスルホン;ロジン系樹脂;テルペン系樹脂;石油樹脂等が挙げられる。
ゴムとしては、例えば、エチレン・α-オレフィン・ジエン共重合体ゴム、プロピレン・α-オレフィン・ジエン共重合体ゴム等が挙げられる。
さらに、熱可塑性エラストマーとしては、例えば、オレフィン系エラストマー、スチレン系エラストマー、酸変性スチレン系エラストマー、塩化ビニル系エラストマー、ウレタン系エラストマー、エステル系エラストマー、アミド系エラストマー等が挙げられる。
また、これらの改質樹脂(a2)をアクリル酸やメタクリル酸、マレイン酸等により酸変性したものであってもよい。
これらの改質樹脂(a2)は1種単独で用いてもよいし、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
これらの改質樹脂(a2)の中でも、低密度ポリエチレン、中密度ポリエチレン、高密度ポリエチレン、高圧法低密度ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリ1-ブテン、ポリ4-メチル-1-ペンテン、ポリ3-メチル-1-ブテン、エチレン・α-オレフィン共重合体、プロピレン・α-オレフィン共重合体、1-ブテン・α-オレフィン共重合体から選択される一種または二種以上が好ましく、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリ1-ブテン、ポリ4-メチル-1-ペンテン、エチレン・α-オレフィン共重合体、プロピレン・α-オレフィン共重合体、1-ブテン・α-オレフィン共重合体、エチレン・酢酸ビニル共重合体、ポリエーテルブロックアミド、アイオノマー、フッ素系樹脂、酸変性フッ素系樹脂、ロジン系樹脂、テルペン系樹脂、石油樹脂およびスチレン系エラストマーから選択される一種または二種以上で、添加により溶融張力を向上させるものがより好ましい。
また、本実施形態に係る4-メチル-1-ペンテン系重合体(a1)と適度な相容性があるものがさらに好ましい。さらに、スチレン系エラストマーの中で、クラレ社製のビニルSIS(製品名:ハイブラー、銘柄5127)、ビニルSEPS(製品名:ハイブラー、銘柄7125)、および旭化成社製SEBS(製品名:S.O.E、銘柄:S1605、S1611、およびL609)についても、相容性、損失正接の極大値を示す温度範囲、損失正接の極大値の大きさの観点から、好ましく用いることができる。
本実施形態に係る粘着シート100は、これらの改質樹脂(a2)の中から1種単独で使用することもできるし、2種以上を組み合わせて使用することもできる。
本実施形態に係る粘着シート100中の改質樹脂(a2)の含有量は特に限定されないが、粘着シート100の全体を100質量%としたとき、好ましくは0.5質量%以上、より好ましくは1質量%以上、さらに好ましくは2質量%以上、さらにより好ましくは3質量%以上であり、好ましくは50質量%以下、より好ましくは40質量%以下、さらに好ましくは35質量%以下、さらにより好ましくは30質量%以下、ことさらに好ましくは25質量%以下である。
改質樹脂(a2)の含有量が上記下限値以上であると、本実施形態に係る粘着シート100の外観や肌触り、粘着性等をより良好にすることができる。改質樹脂(a2)の含有量が上記上限値以下であると、本実施形態に係る粘着シート100の粘着性、柔軟性等の性能バランスをより良好にすることができる。
(その他の成分)
本実施形態に係る粘着シート100は、必要に応じて、耐熱安定剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、顔料、帯電防止剤、銅害防止剤、難燃剤、中和剤、可塑剤、造核剤、耐候安定剤、耐光安定剤、老化防止剤、脂肪酸金属塩、軟化剤、分散剤、着色剤、滑剤、天然油、合成油、ワックス等の添加剤を配合してもよい。これらの中でも、可塑剤、軟化剤、天然油および合成油は、本実施形態に係る粘着シート100の固体粘弾性の損失正接(tanδ)の極大値を示す温度および損失正接の極大値を調整するために、種類および添加量を制御して用いてもよい。
4-メチル-1-ペンテン系重合体(a1)を含む樹脂組成物は、各成分をドライブレンド、タンブラーミキサー、バンバリーミキサー、単軸押出機、二軸押出機、高速二軸押出機、熱ロール等により混合または溶融・混練することにより調製することができる。
[意匠層]
意匠層30とは、発色、光沢、模様などを有する層であり、有色および無色であってもよく、透明、半透明または不透明であってもよく、また、これらを組み合わせたものであってもよい。
本実施形態において、意匠層30は第1樹脂層10の一方の粘着面12上に形成されているが、粘着面12の少なくとも一部は露出し、意匠層30は形成されていない。これにより、粘着シート100は粘着面12において良好な粘着性が得られる。
平面視における粘着シート100の面積に対する意匠層30が占める面積割合は100%未満であり、好ましくは95%以下、より好ましくは90%以下であり、85%以下、80%以下、および70%以下の順でさらに好ましい。これにより、粘着面12の粘着性を良好に保持しやすくなる。一方、意匠層30が占める面積割合の下限値は特に限定されないが、意匠性を高める観点から、好ましくは5%以上であり、より好ましくは10%以上であり、さらに好ましくは20%以上であり、ことさらに好ましくは25%以上である。
本実施形態の意匠層30は、印刷層である。印刷層とは、公知の印刷方法を用いて形成された層をいう。印刷層としては、インクジェット印刷、グラビア印刷、スクリーン印刷、オフセット印刷、及び転写印刷から選ばれる少なくとも1つの印刷法により印刷されたものであることが好ましい。これにより、良好な発色、色彩、模様等が得られやすくなり、粘着シート100の意匠性を向上できる。また、粘着シート100の大量生産にも適用しやすくなる。
印刷層としては、粘着シート100の全面に印刷する場合に限られず、ドット状、格子状、柄模様、線状など様々な模様、デザインとすることができる。
また、平面視における粘着シート100の面積に対する印刷層の面積割合は、25~95%であることが好ましく、30~70%であることがより好ましい。当該面積割合を上記上限値以下とすることにより、粘着シート100の柔軟性や粘着性を発揮しやすくなる。一方、当該面積割合を上記下限値以上とすることにより、意匠性をより向上できる。
なお印刷層の厚みは極めて小さく、粘着シート100全体の厚みに影響しない。
[粘着シートの製造方法]
本実施形態に係る粘着シート100の製造方法の一例について説明する。
まず、第1樹脂層10は、4-メチル-1-ペンテン系重合体(a1)を含む樹脂組成物を公知の方法でシート状に成形することができる。
成形装置および成形条件としては特に限定されず、従来公知の成形装置および成形条件を採用することができ、例えば、押出成形、インフレーション成形、カレンダーリング成形等の公知の方法を適用することができる。なかでも、押出成形装置により成形することが好ましい。また、第1樹脂層10、第2樹脂層20をそれぞれ多層構造とする場合にも、共押出(マルチダイを使用した押出)、各種ラミネート法など、公知の方法を適宜適用することができる。
次に、意匠層30が印刷層である場合、例えば、第1樹脂層10の一方の面上に、インクジェット印刷等の方法を用いて印刷を施して意匠層30を形成すればよい。
[用途]
本実施形態の粘着シート100は、繰り返し脱着される用途に幅広く適用することができ、例えば、衣料品、医療・介護用品、住宅設備等の各種産業分野において利用することができる。より具体的には、玩具、文具、結束バンド、ラップ、及びシール素材等の生活用品等や、衣料品や服飾雑貨として例えば、ブラジャー等のインナー、スポーツ、アウトドア用の衣料、ドレス、眼鏡、帽子、ヘルメット、ウィッグ、ヘッドホン、イヤホン、腕時計、ベルト、スニーカー、パンプス、サンダル等に利用することができる。また、医療用として、例えば、固定テープ、バンド、ベルト、及びサポーター等に利用することができ、ウェアラブル用の材料としては、例えば、生体センシングデバイス、eスポーツデバイス、テクノスポーツデバイス、VR(仮想現実)やAR(拡張現実)、スマートウォッチ、スマートグラス、ロボットスーツ等の基材や部材等に利用することができる。
また、上記の粘着シートが体温に近い温度で容易に脱着できる観点から、袋、コップ、箱等の容器等の生活用品を容易に作製することができる。この容易さを活かし、例えば、アウトドアグッズ、スポーツ関連グッズ、災害時や緊急時の基材や部材等に利用することができる。同様の観点から、DIY素材、アート作品素材、折り紙代替素材等の芸術、美術、工作等の新しい素材として利用することができる。
なかでも、意匠性が求められ、人が直接手に触れて扱う玩具、文具等の生活用品において好適に利用することができる。
第1実施形態では、第1樹脂層10の一方の面12側に意匠層30が形成される場合について説明したが、さらに、第1樹脂層10の他方の面11側にも意匠層が形成されてもよい。これにより、意匠性を一層向上することができる。また、複数の意匠層を有する場合の態様および効果の詳細については、第4実施形態において説明する。
<第2実施形態>
第1実施形態では、第1樹脂層10上に意匠層30配置された場合について説明したが、第2実施形態においては、粘着面を構成する第1樹脂層10および第2樹脂層20を有し、意匠層30を中間層として積層した場合について説明する。以下、本実施形態においては、第1実施形態と共通する構成、成分、効果の説明は、適宜省略する。
図2には、第2実施形態の粘着シート101の模式断面図である。
図2おいて、粘着シート101は、4-メチル-1-ペンテン系重合体を含む第1樹脂層10と、4-メチル-1-ペンテン系重合体を含む第2樹脂層20とを有し、第1樹脂層10は粘着面11を構成し、第2樹脂層20は第1樹脂層10とは反対側となる粘着面21を構成している。本実施形態の粘着シート101は、両面全体が粘着面11,21となっている。また、意匠層30は、第1樹脂層10と第2樹脂層20との間に介在し、粘着シート101の内部にある。
本実施形態の粘着シート101は、上記の粘着シート100と同様に要件(i)、(ii)を満たすものであり、厚み、密度なども粘着シート100と同様である。
[透明性]
本実施形態の粘着シート101は、意匠層30から粘着シート101の両外面に亘る領域が透明となっている。すなわち、第1樹脂層10および第2樹脂層20がともに透明である。これにより、意匠層30が粘着シート101の内部に配置されたとしても、意匠層30を粘着シート101の両外面から観察でき、粘着シート101の意匠性を効果的に高めることができる。
[第2樹脂層]
本実施形態の第2樹脂層20は、粘着シート101の一方の粘着面21を構成するものである。
また、本実施形態の第1樹脂層10、第2樹脂層20の厚みは、同じであってもよく、互いに異なるものであってもよい。
本実施形態の第1樹脂層10、第2樹脂層20はいずれも4-メチル-1-ペンテン系重合体を含む。第1樹脂層10、第2樹脂層20は、4-メチル-1-ペンテン系重合体を含めばよく、互いに同じ成分を用いて形成されたものであってもよく、目的や用途に応じて異なる成分を用いて形成されたものであってもよい。
第2樹脂層20に含まれる各成分については、第1実施形態で説明したのと同様である。
[意匠層]
本実施形態において、意匠層30は、第1樹脂層10と第2樹脂層20の間に介在するように配置されている。いいかえると、粘着シート10は内部に意匠層30を有する。これにより、粘着シート100の粘着性の低下をより効果的に抑制できる。
また、本実施形態のおける粘着シート101の面積に対する意匠層30の面積は、上記第1の実施形態で説明したのと同様であるが、本実施形態においては、意匠層30の面積割合を上記上限値以下とすることにより、第1樹脂層10と第2樹脂層20との間に意匠層30が介在することによる層間剥離の発生を抑制できるという利点が生じる。
また本実施形態において、第1樹脂層10層と、第2樹脂層20とは隣接し合うものであり、両者の層間接着強度は、好ましくは0.5~20N/15mmであり、より好ましくは0.6~15N/15mm以上である。これにより、意匠層30が介在することで第1樹脂層10層と、第2樹脂層20とがはがれやすくなることを抑制し、層間剥離の発生を抑制でき、粘着シート101の柔軟性や粘着性を発揮しやすくなる。さらに、粘着シート101を玩具用に適用した場合、応力に対するより高い柔軟性が求められるが、本実施形態の粘着シート101によれば、高い柔軟性を有しつつ、適度な粘着性が得られる。
なお、層間接着強度は、JIS Z1707:1997に準拠し、引張試験機を用いて測定することができる。詳細は、実施例において説明される。
また、意匠層30が印刷層である場合、例えば、第1樹脂層10の粘着面11とは反対側の面上に印刷を施し意匠層30を形成した後、意匠層30を覆うように第2樹脂層20を形成する。これにより、印刷層の剥がれを抑制しやすくなる。
なお、印刷層を形成したのち、さらにその上にコート層を形成してもよい。この場合、コート層としては、熱貼合できるものが好ましく、具体的には、ポリオレフィン系樹脂等が挙げられる。ポリオレフィン系樹脂としては、エチレン系重合体、ポリプロピレン系重合体、エチレン・α-オレフィン共重合体、プロピレン・α-オレフィン共重合体、1-ブテン・α-オレフィン共重合体、環状オレフィン共重合体、塩素化ポリオレフィン等の中から選ばれる1種または2種以上が好ましい。
ただし、コート層は、第1樹脂層10と第2樹脂層20との密着性を低下させないものであることが望まれる。
[粘着シートの製造方法]
本実施形態に係る粘着シート101の製造方法の一例について説明する。
まず、第1樹脂層10および第2樹脂層20は、第1実施形態で説明したのと同様にして第1樹脂層10および第2樹脂層20を構成する樹脂組成物(樹脂材料)をそれぞれ公知の方法でシート状に成形したのちに、公知の方法で積層してもよい。
具体的には、意匠層30が印刷層である場合、例えば、第1樹脂層10の一方の面上に、インクジェット印刷等の方法を用いて印刷を施して意匠層30を形成したのちに、得られた意匠層30を覆うように、第2樹脂層20を積層することにより粘着シート101を得ることができる。なお、第1樹脂層10と第2樹脂層20の積層手順は、これに限られず、第2樹脂層20の一方の面上に意匠層30を形成したのち意匠層30を覆うように第1樹脂層10を積層してもよい。
また積層方法としては、特に限定されず、各種ラミネート法、熱圧着など公知の方法を用いることができる。
<第3実施形態>
第1実施形態、第2実施形態では、意匠層30が印刷層である場合について説明したが、第3実施形態においては、粘着面を構成する第1樹脂層10および第2樹脂層20を有し、意匠層30が印刷層ではない場合について説明する。以下、本実施形態においては、第1実施形態および第2実施形態と共通する構成、成分、効果の説明は、適宜省略する。
図3は、第3実施形態の粘着シート102の模式断面図である。粘着シート102は、4-メチル-1-ペンテン系重合体を含む第1樹脂層10と、4-メチル-1-ペンテン系重合体を含む第2樹脂層20とを有し、第1樹脂層10は粘着面11を構成し、第2樹脂層20は第1樹脂層10とは反対側となる粘着面21を構成している。本実施形態の粘着シート102は、両面が粘着面11、粘着面21となっている。また、意匠層32は、第1樹脂層10と第2樹脂層20との間に介在し、粘着シート102の内部にある。
本実施形態の粘着シート102は、上記の粘着シート100、粘着シート101と同様に要件(i)、(ii)を満たすものであり、厚み、密度、透明性なども粘着シート100、粘着シート101と同様である。
[意匠層]
本実施形態の意匠層32は、4-メチル-1-ペンテン系重合体と、染料および顔料の中から選ばれる1種または2種以上と、を含む染色層である。これにより、良好な粘着性を保持しつつ、意匠性を高めることができる。
その他、意匠層32に用いられる材料としては、上述の第1樹脂層10と同様のものを挙げることができる。
上記の染料としては、特に限定されず、公知のものを用いることができるが、例えば、分散染料、反応染料、直接染料、複合染料、酸性染料、金属錯塩染料、健染染料、硫化染料、アゾ染料、蛍光染料、樹脂着色用染料、その他機能性染料などが挙げられる。これらは1種または2種以上を混合して用いてもよい。
上記の顔料としては、顔料としては、特に限定されず、公知のものを用いることができるが、例えば、体質顔料、白顔料、黒顔料、灰色顔料、赤色顔料、茶色顔料、緑色顔料、青顔料、紫顔料、金属粉顔料、発光顔料、真珠色顔料等の有機顔料や無機顔料、さらにはプラスチック顔料等が挙げられる。これらは1種または2種以上を混合して用いてもよい。
意匠層32の厚みは、特に限定されないが、0.05~2mmであることが好ましく、0.1~1.0mmであることがより好ましい。意匠層32の厚みを上記下限値以上とすることにより意匠性を高めることができる。一方、意匠層32の厚みを上記上限値以下とすることにより、粘着シート102全体の厚みが高くなりすぎることを抑制し、取扱い性、柔軟性などを良好に保持できる。
また、意匠層32は、単層であってもよく、複数であってもよい。また、意匠層32が複数である場合、各層は、互いに異なる意匠であってもよい。
意匠層32は、例えば、4-メチル-1-ペンテン系重合体(a1)と染料および顔料の中から選ばれる1種または2種以上とを含む樹脂組成物を公知の方法でシート状に成形して得てもよく、また、上述の第1樹脂層10,および第2樹脂層20と同様の方法により透明樹脂シートを得た後、染料または顔料などを含む染色液中に透明樹脂シートを浸漬して、染色してもよい。
本実施形態の粘着シート102の製造方法の一例を説明する。
本実施形態の粘着シート102は、意匠層32、第1樹脂層10、および第2樹脂層20をそれぞれ公知の方法でシート状に成形したのち積層してもよく、または、意匠層32、第1樹脂層10、および第2樹脂層20を構成する樹脂材料を用いて共押出(マルチダイを使用した押出)法を用いてもよい。
<第4実施形態>
第2実施形態では、粘着面を構成する第1樹脂層10および第2樹脂層20を有し、意匠層30を中間層として積層した場合について説明したが、第4実施形態においては、中間層の意匠層が厚み方向に二層積層した場合について説明する。以下、本実施形態においては、第1乃至3実施形態と共通する構成、成分、効果の説明は、適宜省略する。
図4は、第4実施形態の粘着シート103の模式断面図である。粘着シート103は、4-メチル-1-ペンテン系重合体を含む第1樹脂層10と、4-メチル-1-ペンテン系重合体を含む第2樹脂層20とを有し、第1樹脂層10は粘着面11を構成し、第2樹脂層20は第1樹脂層10とは反対側となる粘着面21を構成している。本実施形態の粘着シート103は、両面全体が粘着面11,21となっている。
さらに本実施形態においては、意匠層33、意匠層34が第3樹脂層40を介して積層している。すなわち、粘着シート103は、第1樹脂層10,意匠層33、第3樹脂層40、意匠層34、および第2樹脂層20がこの順で積層した積層構造を備える。
[意匠層]
第4実施形態の粘着シート103は、2つの意匠層33,および意層34が厚み方向に積層され、かつ、粘着シート103の両外面それぞれに第1樹脂層10および第2樹脂層20をそれぞれ備える。これにより、粘着シート103の粘着性を保持しつつ、意匠性を高めることができる。
本実施形態において、意匠層33,および意匠層34は、配置、形状、模様、色彩、および厚みが同じであってもよく、また、異なるものであってもよい。粘着シート103の意匠性を高める観点からは、配置、形状、模様、および色彩のうち少なくとも1以上が異なることが好ましい。以下、具体例について、図6を用いて説明するが、あくまでも一例であり、これに限定されるものではない。
図6は、粘着シートを十字形にカットして得られる後述のピース(図5)について、これを構成する各意匠層を示す平面図である。
例えば、図6(a)に示すように、意匠層Iと意匠層IIはともに同形状で同じストライプ模様であるが、互いに色彩が異なる。また、図6(a)のように、意匠層Iと意匠層IIとでストライプ模様の繰り返し単位がずれるように配置されてもよい。これにより、意匠層Iと意匠層IIが積層されると、それぞれの意匠が組み合わされ全体として一つの意匠(模様、色彩)を得ることができる。
また、図6(b)に示すように、意匠層Iはドット(水玉)模様であり、意匠層IIはドット(水玉)が白抜きされた模様であり、互いに色彩が異なる。また、図6(b)のように、意匠層Iのドット(水玉)が意匠層IIの白抜き部分に合致するように配置されてもよい。これにより、意匠層Iと意匠層IIが積層されると、それぞれの意匠が組み合わされ全体として一つの意匠(模様、色彩)を得ることができる。
同様に、図6(c)に示すように、意匠層Iは縦線と横線が交差するチェック模様であり、意匠層IIはチェック模様の交差部分に相当する四角形状が白抜きされた模様であり、互いに色彩が異なる。また、図6(c)に示すように、意匠層Iの空白部分を意匠層IIが穴埋めするように配置されてもよい。これにより、意匠層Iと意匠層IIが積層されると、それぞれの意匠が組み合わされ全体として一つの意匠(模様、色彩)を得ることができる。
また、平面視における粘着シート103の面積に対する意匠層33、意匠層34がそれぞれ占める面積割合は100%未満であり、好ましくは95%以下、より好ましくは90%以下であり、85%以下、80%以下、および70%以下の順でさらに好ましい。意匠層33、意匠層34のそれぞれの面積割合が互いに同じであってもよく、異なっていてもよい。
意匠層33、意匠層34の面積割合を制御することにより、第1樹脂層10と第3樹脂層40との層間、第2樹脂層20と第3樹脂層40との層間の剥離を抑制しやすくなる。
一方、意匠層33、意匠層34がそれぞれ占める面積割合の下限値は特に限定されないが、意匠性を高める観点から、好ましくは5%以上であり、より好ましくは10%以上であり、さらに好ましくは20%以上であり、ことさらに好ましくは25%以上である。
また、本実施形態において、意匠層33の面積割合と、意匠層34の面積割合の合計値は、特に限定されず、100%以上であってもよい。すなわち、意匠層33および意匠層34は積層された状態の平面視において、重なり合う部分があってもよい。
[第3樹脂層]
本実施形態の第3樹脂層40は、意匠層33と意匠層34の間に介在するものであり、層間剥離を抑制しつつ、意匠層の多層化を実現し意匠性を向上させるために用いられる。
第3樹脂層40としては、フィルム状に形成できるものであれば特に限定されず用いることができるが、例えば、ポリオレフィン、ポリエチレンテレフタレート等のフィルムが挙げられる。手に取り、温めることでくっつけたりはがしたりして遊ぶ玩具として使用する場合、第3樹脂層40を第1樹脂層10、第2樹脂層20に用いられる上記の樹脂原料を用いて形成するとよい。これにより、第1樹脂層10、第2樹脂層20と同様にして手に取って温めることで柔軟性が得られることができ、手で触れて柔らかくなる感触を一層楽しめるので、好ましい。
第3樹脂層40の厚みは特に限定されないが、粘着シート103の取扱性、柔軟性を保持しつつ意匠性を高めやすくする観点から、30μm~5mmが好ましく、50μm~1mmがより好ましい。
第3樹脂層40は、透明であることが好ましい。これにより、良好な意匠性を保持できる。
本実施形態の粘着シート103の製造方法の一例を説明する。
粘着シート103は、例えば、第1樹脂層10、第2樹脂層20の片面に公知の方法で印刷を施し意匠層33および意匠層34をそれぞれ形成したのち、第1樹脂層10/意匠層33/第3樹脂層40/意匠層34/第2樹脂層20の順に積層することによって得ることが出来る。
また、本実施形態の粘着シート103は、まず、第3樹脂層40の両面に公知の方法で印刷を施し意匠層33および意匠層34をそれぞれ形成したのち、意匠層33上に第1樹脂層10,意匠層34上に第2樹脂層20を積層することによっても得ることができる。
第4実施形態では、意匠層33および意匠層34がいずれも印刷層である場合について説明したが、いずれか一方または両方が染色層であってもよい。また、意匠層が複数である場合、その数は特に限定されず、3以上であってもよい。この場合、層間剥離を抑制するため、各意匠層の間には第3樹脂層が介在することが望ましい。
<変形例>
上記第1乃至4実施形態における粘着シートは、一例であり、本実施形に係る粘着シートはこれに限られるものではない。
たとえば、粘着シートの内部に配置される意匠層は、粘着シートの一方の面側から埋め込まれたものであってもよい。また、粘着シートは、本発明の効果が損なわれない範囲において、上記第1樹脂層、第2樹脂層、および意匠層は、単層または複数の層であってもよく、これら以外の層を含んでもよい。
2.ピースおよびピースセット
本実施形態のピースとは、上記の各種粘着シートを所定のサイズにカットしたものである。ピースのサイズは、特に限定されないが、人が手に取り、人の体温によって温められ柔軟性および粘着性を発揮する観点から、手のひらと同程度であることが好ましい。また、ピースの形状は、特に限定されず、円形、楕円形、三角形、矩形、多角形、十字形、動植物の形、および星形など、幅広く挙げられる。また、目視したときや手に取った際に柔らかさ、優しさを感じやすくする観点、層間剥離を抑制しやすくする観点から、丸みを帯びた角とすることが好ましい。例えば、図5に示すように、十字形のピースとすることができる。
また、本実施形態のピースは、適度な粘着性および意匠性を発揮するものであるが、平面視において、周縁部の少なくとも一部に意匠層が配置されていないことが好ましい。これにより、意匠層が介在することによる層間剥離を抑制しやすくなる。
また、本実施形態のピースセットは、かかるピースが複数であって、玩具として用いられる。本実施形態のピースは、人に触れて25℃~40℃程度に温められると、柔軟性、粘着性が高める。そのため、玩具に適用した場合、子どもや高齢者等が本実施形態のピースを手で温めることで粘着性および柔軟性が高まるため、ピース同士を容易にくっつけたり、組み立てたり、自由に変形させることができる。また、本実施形態のピースは、くっついたとしても子どもや高齢者の力でも容易にはがすことができる。一方、ピースが冷やされると柔軟性が低下し形状が保持されるとともに、粘着性も低下するためピース同士が自然にはがれるようになる。また、本実施形態のピースは意匠性が良好なため、より意匠性が高い造形を行うことができる。
例えば、4枚の十字形のピースを用いて輪を作るように組み合わせたり、これを3段積み重ねて、図7に示すような、高さのある円柱とすることができる。また、図8に示すように、3枚の十字形のピースを厚み方向に重ね合わせつつ端部をずらすように配置し、さらに各ピースの端部を持ち上げるように曲げることで、花様の形を形成することができる。
ピースの数は特に限定されず、数十から数百であってもよい。また、ピースの形状、サイズ、意匠は、同一であってもよい。また複数のピースは、互いに異なるものまたは一部が異なるものであってもよい。言い換えると、複数のピースは、互いに同一形状、及び/又は、互いに同一の意匠となるピースを少なくとも2以上含むものであってもよい。
以上、本発明の実施形態について述べたが、これらは本発明の例示であり、上記以外の様々な構成を採用することもできる。また、本発明は前述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良等は本発明に含まれるものである。
以下、本実施形態を、実施例・比較例を参照して詳細に説明する。なお、本実施形態は、これらの実施例の記載に何ら限定されるものではない。
<測定方法>
(1)粘着シートの動的粘弾性測定
粘着シートを短冊状に縦50mm×幅5mmに切り出し、試験片とした。次いで、得られた試験片に対して、ティーエイインスツルメント社製RSAIIIを用いて、チャック間距離20mm、周波数1.59Hz、歪量0.1%、昇温速度4℃/分、引張モードの条件で温度範囲0℃~110℃までの動的粘弾性の温度依存性を測定した。得られたグラフから、損失正接(tanδ)の極大値を示す温度およびそのtanδの極大値をそれぞれ求めた。
(2)粘着シートの引張試験
・最大せん断速度、および伸び(%)
粘着シートを短冊状に縦85mm×幅20mmに切り出し、試験片とした。温度23℃、相対湿度50%の環境下にて、2枚の試験片を幅20mm、長さ25mmの貼り付けサイズにて、表1に示す測定面同士が対向するように重ね合わせ、40℃に設定したヒートシーラー(テスター産業製TP701B)用いて、0.026MPaで1秒間圧力をかけた。その後、温度23℃、相対湿度50%の環境下にて、24時間置いた。
次いで、引張試験機(島津製作所製AG-X-5)を用いて、チャック間距離50mm、引張速度50mm/分で、引張試験を行い、引きはがす際の最大せん断応力(MPa)と伸び(%)を測定した。この測定を5回行い、それぞれの平均値を最大せん断応力(MPa)と伸び(%)とした。
(3)層間接着強度
粘着シートから15mm幅の試験片を切り出し、JIS Z1707:1997に準拠し、引張試験機(例えば、株式会社島津製作所製のAutograph AG-X)を用いて、意匠層を介在したときの第1樹脂層と第2樹脂層との層間接着強度を測定した。層間接着強度は、チャック間距離:90mm、引張速度:500mm/分の条件で測定した。
<材料>
実施例および比較例で用いた原料について以下に示す。
(1)4-メチル-1-ペンテン系重合体
・4-メチル-1-ペンテンとプロピレンとの共重合体(4-メチル-1-ペンテン由来の構成単位の含有量:72モル%、プロピレン由来の構成単位の含有量:28モル%)
・ガラス転移温度:30℃
・135℃のデカリン中での極限粘度[η]:1.5dL/g
・MFR:28g/10min
なお、上記の4-メチル-1-ペンテン系重合体の極限粘度[η]はおよび組成は以下のようにして測定した。
・極限粘度[η]は、デカリン溶媒を用いて135℃で測定した。
・4-メチル-1-ペンテン系重合体中の4-メチル-1-ペンテンおよびα-オレフィンの含有量は13C-NMRにより定量した。
(2)着色剤:
・UV硬化型インクジェットインク(銘柄名;SQSインク、白色)
・青色染料(銘柄名;樹脂用染料SDN、大阪化成品株式会社製)
<粘着シートの作製>
[実施例1]
成形機としては、単軸押出成形機(シリンダー内径D:65mm、フルフライトスクリュー、Tダイ(ダイ幅:750mm)、冷却ロール、および引取機、とからなる装置を用いた。
まず、4-メチル-1-ペンテン系重合体を押出成形機に投入し、シリンダー各部の温度100~250℃、スクリュー回転数23rpmの条件で、溶融・混練し、押出量15kg/時間となるようにTダイから押出した。
押し出されたシートは、冷却ロール(ロール内部通水温度20℃)で冷却して、引取機を用いて引き取り(引取速度1.3m/分)、シート厚み0.3mm、シート幅約700mmの4-メチル-1-ペンテン系重合体シート(第1樹脂層)を得た。
得られた4-メチル-1-ペンテン系重合体シートをインクジェット印刷機(SwissQPrint社製)にセットし、UV硬化型インクジェットインク(銘柄名;SQSインク)を用いて、下記条件で当該シートの一方の表面に印刷を施し意匠層を形成し粘着シートを得た。
印刷パターン;直径0.5mmの円形のドット
水平に隣接するドットの中心間距離(水平方向ピッチ);1.7mm
垂直に隣接するドットの中心間距離(垂直方向ピッチ);0.85mm
印刷面積;30%
[実施例2]
実施例1で得られた4-メチル-1-ペンテン系重合体シート(第1樹脂層)の一方の表面に、実施例1記載の印刷パターンを直径0.85mmの円形ドットとし、印刷面積を50%に変更した以外は同じ条件で意匠層を形成し粘着シートを得た。
[実施例3]
厚みが0.6mmとなるよう引取速度を変更した以外は実施例1と同様の方法で得た4-メチル-1-ペンテン系重合体シート(第1樹脂層)の一方の面上に、実施例1記載の塗工法で意匠層を形成した。厚みが0.1mmとなるように引取速度を変更した以外は実施例1と同様の方法で得た4-メチル-1-ペンテン系重合体シート(第2樹脂層)を別途用意し、第1樹脂層(厚み0.6mm)、意匠層、第2樹脂層(厚み0.1mm)の順番に重ね、180℃に加温加圧して各層を溶着させて、粘着シートを得た。
[実施例4]
厚みが0.6mmとなるよう引取速度を変更した以外は実施例1と同様の方法で得た4-メチル-1-ペンテン系重合体シート(第1樹脂層)の一方の面上に、実施例2記載の塗工法で意匠層を形成した。引取速度を変更し、厚みを0.1mmとなるように調整した以外は実施例1と同様の方法で得た4-メチル-1-ペンテン系重合体シート(第2樹脂層)を別途用意し、第一樹脂層(厚み0.6mm)、意匠層、第二樹脂層(厚み0.1mm)の順番に重ね、180℃に加温加圧して各層を溶着させて、粘着シートを得た。
[実施例5]
樹脂用染料SDN(大阪化成品株式会社製)と水を1:20の割合で混合し、5%染色溶液を作り、当該染色溶液を70℃まで加温し保温した。実施例1の引取速度1.3m/分を厚みが0.6mmとなるように調整した以外は実施例1と同様の方法で得た4-メチル-1-ペンテン系重合体シート全体を70℃の染色溶液に10分間浸して染色した。染色後水で十分洗い乾燥させ、染色された4-メチル-1-ペンテン系重合体シート(染色層)を得た。
厚みが0.1mmとなるよう引取速度を調整した以外は実施例1と同様の方法で得た4-メチル-1-ペンテン系重合体シート(厚み0.1mm)を2枚用意し、それぞれ第1樹脂層、第2樹脂層とした。第1樹脂層、染色層、および第2樹脂層の順番に重ね、180℃に加温加圧して各層を溶着させて、粘着シートを得た。
[実施例6]
実施例1で得られた4-メチル-1-ペンテン系重合体シート(第1樹脂層)の一方の表面に、実施例1記載の塗工法の印刷条件を全面塗工(印刷面積100%)とし、意匠層を形成した以外は実施例1と同様にして粘着シートを得た。
[比較例1]
実施例1で得られた4-メチル-1-ペンテン系重合体シート(第1樹脂層)を粘着シートとして得た。
<評価>
得られた各シートを用いて、以下の評価を行った。結果を、表1に示した。
・粘着性(着脱性)
上記の粘着シートの引張試験で得られた最大せん断応力から、以下の基準に基づき、粘着性について評価した。
(基準)
◎:最大せん断応力 0.5MPa以上1.50MPa未満
〇:最大せん断応力 1.50MPa以上1.90MPa未満
△:最大せん断応力 1.90MPa以上5.0MPa未満
×:最大せん断応力 5.0MPa以上、または0.5MPa未満
なお、最大せん断応力は高いほど粘着性が高く、粘着シート同士を引き剥がしにくくなることを意図する。一方、最大せん断応力は低いほど粘着性が低く、粘着シート同士をくっつけにくくなることを意図する。
・色はがれやすさ(意匠性)
以下の基準に基づき、粘着シートにおける色はがれやすさについて評価した。
(基準)
◎:粘着シートを引っ張ったり伸ばしたりしても色はがれなし
〇:粘着シートを引っ張ったり伸ばすと、色がはがれる箇所が部分的にある
△:粘着シートを手で触れただけでは色ははがれないが、引っ張ったり伸ばしたりすると色がはがれる
×:粘着シートに少し手で触れただけで色がはがれる
Figure 2022179155000002
10 第1樹脂層
11 粘着面
12 粘着面
20 第2樹脂層
21 粘着面
30 意匠層
32 意匠層
33 意匠層
34 意匠層
40 第3樹脂層
100 粘着シート
101 粘着シート
102 粘着シート
103 粘着シート

Claims (20)

  1. 4-メチル-1-ペンテン系重合体を含む樹脂層と、意匠層とを有する粘着シートの少なくとも一方の面において前記樹脂層の少なくとも一部が露出することによって粘着面を構成し、かつ以下の要件(i)を満たす、粘着シート。
    (i)昇温速度4℃/min、周波数1.59Hz、歪量0.1%の条件での動的粘弾性測定により求められる損失正接(tanδ)の極大値を示す温度が少なくとも10℃以上100℃以下の範囲に1つ以上あり、かつ、前記損失正接の極大値が0.5以上3.5以下である。
  2. 以下の要件(ii)を満たす、請求項1に記載の粘着シート。
    (ii)23℃に調製した前記粘着シートの前記粘着面同士を40℃、0.026MPaで圧着し、23℃で引張試験を行ったとき、最大せん断応力が1.0MPa以上5.0MPa未満である。
  3. 前記4-メチル-1-ペンテン系重合体が4-メチル-1-ペンテン由来の構成単位(c1)と4-メチル-1-ペンテン以外の炭素原子数2~3の直鎖状α-オレフィン由来の構成単位(c2)とを含む、請求項1または2に記載の粘着シート。
  4. 前記構成単位(c1)と、前記構成単位(c2)との合計を100モル%としたとき、構成単位(c1)の含有量が10モル%以上90モル%以下である、請求項3に記載の粘着シート。
  5. 前記意匠層を複数有し、少なくとも1つの前記樹脂層の両面それぞれに当該意匠層を備える、請求項1乃至4いずれか一項に記載の粘着シート。
  6. 前記粘着シートの内部に前記意匠層を備える、請求項1乃至5いずれか一項に記載の粘着シート。
  7. 複数の前記意匠層が厚み方向に積層され、複数の前記意匠層が互いに異なる意匠を有する、請求項1乃至6いずれか1項に記載の粘着シート。
  8. 前記互いに異なる意匠は、配置、形状、模様、および色彩のうち少なくとも1以上が異なる、請求項7に記載の粘着シート。
  9. 前記樹脂層を複数有し、前記粘着シートの両外面が当該樹脂層からそれぞれ構成される、請求項1乃至8いずれか一項に記載の粘着シート。
  10. 前記粘着シートの平面視における前記意匠層の面積割合が、前記粘着シートの平面積に対し、25~95%である、請求項1乃至9いずれか一項に記載の粘着シート。
  11. 前記樹脂層が透明である、請求項1乃至10いずれか一項に記載の粘着シート。
  12. 前記樹脂層を複数有し、一方の前記樹脂層と、これに隣接する他の前記樹脂層との層間接着強度が0.5N/15mm以上である、請求項1乃至11いずれか一項に記載の粘着シート。
  13. 前記意匠層が印刷層である、請求項1乃至12いずれか一項に記載の粘着シート。
  14. 前記印刷層は、インクジェット印刷、グラビア印刷、スクリーン印刷、オフセット印刷、及び転写印刷から選ばれる少なくとも1つの印刷法により形成されたものである、請求項13に記載の粘着シート。
  15. 前記意匠層は、4-メチル-1-ペンテン系重合体と、染料および顔料の中から選ばれる1種または2種以上とを含む、請求項1乃至12いずれか一項に記載の粘着シート。
  16. 平均厚みが0.01mm以上30mm以下である、請求項1乃至15いずれか一項に記載の粘着シート。
  17. 請求項1乃至16に記載の粘着シートを所定のサイズにカットしたピース。
  18. 平面視において、周縁部の少なくとも一部に前記意匠層が配置されていない、請求項17に記載のピース。
  19. 請求項17または18のピースが複数であって、玩具として用いられるピースセット。
  20. 前記複数のピースは、互いに同一形状、及び/又は、互いに同一の意匠となるピースを少なくとも2以上含む、請求項19に記載のピースセット。
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