JP5864292B2 - マーキングシートおよびマーキングシートの製造方法 - Google Patents
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Description
このフッ素樹脂層は、通常、フッ素樹脂を溶媒に溶解あるいは分散した液(フッ素樹脂含有液)を主膜層上に塗布し、得られた塗膜を乾燥することにより形成される。
しかしながら、マーキングシートを製造する際に、直接主膜層表面にフッ素樹脂含有液を塗布すると、その溶剤が主膜層に浸透して内部に残留し、マーキングシートの劣化等の問題を引き起こし易いという問題があった。
しかしながら、この方法によりマーキングシートを製造する場合には、フッ素樹脂層と主膜層との間の密着性が劣る場合があった。
(1)主膜層とフッ素樹脂層から構成される基材と、前記基材の主膜層側に直接又は1層以上の層を介して積層された粘着剤層とを有するマーキングシートであって、
前記フッ素樹脂層が、架橋性官能基を有するフッ素樹脂とイソシアネート系架橋剤(A)との架橋反応により形成された架橋構造を有するものであり、かつ、
前記主膜層と前記フッ素樹脂層との間の密着性が、JIS K5600−5−6:1999に準じて測定される付着性試験において、分類0であることを特徴とするマーキングシート。
(2)前記主膜層が塩化ビニル系樹脂を含むものである、(1)に記載のマーキングシート。
工程I:工程シート上に、保護基が解離することで、前記イソシアネート系架橋剤(A)を生成させるブロックイソシアネート系架橋剤、及び、架橋性官能基を有するフッ素樹脂を含有するフッ素樹脂含有液を塗工し、得られた塗膜を、前記ブロックイソシアネート系架橋剤のブロック解離温度未満の温度で乾燥する工程
工程II:工程Iで得られた乾燥塗膜上に、主膜層構成樹脂含有液を塗工する工程
工程III:工程Iで得られたフッ素樹脂含有液の乾燥塗膜、及び、工程IIで得られた主膜層構成樹脂含有液の塗膜を、前記ブロックイソシアネート系架橋剤のブロック解離温度以上200℃以下に加熱する工程
(4)以下の工程I〜IVを含む、(1)〜(3)のいずれかに記載のマーキングシートの製造方法。
工程I:工程シート上に、保護基が解離することで、前記イソシアネート系架橋剤(A)を生成させるブロックイソシアネート系架橋剤、及び、架橋性官能基を有するフッ素樹脂を含有するフッ素樹脂含有液を塗工し、得られた塗膜を、前記ブロックイソシアネート系架橋剤のブロック解離温度未満の温度で乾燥する工程
工程II:工程Iで得られた乾燥塗膜上に、主膜層構成樹脂含有液を塗工する工程
工程III:工程Iで得られたフッ素樹脂含有液の乾燥塗膜、及び、工程IIで得られた主膜層構成樹脂含有液の塗膜を、前記ブロックイソシアネート系架橋剤のブロック解離温度以上200℃以下に加熱することにより、主膜層とフッ素樹脂層から構成される基材を形成する工程
工程IV:工程IIIで得られた基材の主膜層側に、直接又は1層以上の層を介して、粘着剤層を積層する工程
本発明のマーキングシートの製造方法によれば、前記マーキングシートを効率よく製造することができる。
本発明のマーキングシートは、主膜層とフッ素樹脂層から構成される基材と、前記基材の主膜層側に、直接又は1層以上の層を介して積層された粘着剤層とを有するマーキングシートであって、前記フッ素樹脂層が、架橋性官能基を有するフッ素樹脂とイソシアネート系架橋剤(A)との架橋反応により形成された架橋構造を有するものであり、かつ、前記主膜層と前記フッ素樹脂層との間の密着性が、JIS K5600−5−6:1999に準じて測定される付着性試験において、分類0であることを特徴とする。
本発明のマーキングシートの基材は、主膜層とフッ素樹脂層から構成され、さらに、フッ素樹脂層中に、架橋性官能基を有するフッ素樹脂とイソシアネート系架橋剤(A)との架橋反応により形成された架橋構造を有するものである。
主膜層を構成する樹脂(以下、「主膜層構成樹脂」と略記することがある。)は、マーキングシートの強度、柔軟性、外観等を考慮して、適宜選択することができる。
また、主膜層構成樹脂の数平均重合度は、特に限定されないが、800〜2500程度のものが好ましい。
塩化ビニル系樹脂としては、ポリ塩化ビニル;エチレン−塩化ビニル共重合体、酢酸ビニル−塩化ビニル共重合体、塩化ビニル−ハロゲン化オレフィン共重合体等の塩化ビニルを主体とする共重合体;等が挙げられる。塩化ビニルを主体とする共重合体において、塩化ビニル由来の繰り返し単位の量は、全繰り返し単位中、50モル%以上が好ましく、70モル%以上がより好ましい。
また、塩化ビニル系樹脂は、他の樹脂と併用することができる。他の樹脂としては、塩化ビニル系樹脂と相溶性の樹脂が好ましい。かかる樹脂としては、ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂、アクリル樹脂、酢酸ビニル樹脂、ウレタン樹脂、アクリロニトリル−スチレン−ブタジエン共重合体、部分ケン化ポリビニルアルコール等が挙げられる。
塩化ビニル系樹脂と他の樹脂とを併用する場合、他の樹脂の配合量は、塩化ビニル系樹脂100質量部に対して、通常、1〜50質量部、好ましくは、5〜30質量部である。
主膜層の厚みは、通常、25〜300μmである。
フッ素樹脂層は、架橋性官能基を有するフッ素樹脂とイソシアネート系架橋剤(A)との架橋反応によって形成される層である。
カルボキシル基含有アクリル系単量体としては、(メタ)アクリル酸が挙げられる。
なお、本明細書において、「(メタ)アクリレート」は、「アクリレート又はメタクリレート」を意味し、「(メタ)アクリル酸」等も同様である。
なお、重量平均分子量は、ゲル・パーミエーション・クロマトグラフィー(GPC)法により測定したポリスチレン換算の値である。
フッ素樹脂は1種単独で、あるいは2種以上を組み合わせて用いることができる。
水酸基価や酸価が上記範囲にあることで、工程シートを剥離する際にフッ素樹脂層の凝集破壊が抑制され、さらに、耐候性や耐溶剤性に優れるマーキングシートを得ることができる。なお、水酸基価及び酸価の値は、JIS K0070:1992に記載の中和滴定法により測定された値である。
フッ素樹脂と他の樹脂とを併用する場合、他の樹脂の配合量は、フッ素樹脂100質量部に対して、通常、1〜50質量部、好ましくは、5〜30質量部である。
かかる架橋構造としては、イソシアネート系架橋剤(A)のイソシアネート基と、フッ素樹脂の水酸基が反応して形成された化学結合(ウレタン結合:−O−C(=O)NH−)、イソシアネート系架橋剤(A)のイソシアネート基と、フッ素樹脂のカルボキシル基が反応して形成された化学結合(−C(=O)O−C(=O)−NH−)、イソシアネート系架橋剤(A)のイソシアネート基と、フッ素樹脂のアミノ基が反応して形成された化学結合(−NH−C(=O)−NH−)が挙げられる。なかでも、ウレタン結合(−O−C(=O)NH−)が好ましい。
イソシアネート系架橋剤(A)としては、芳香族ポリイソシアネート化合物、脂肪族ポリイソシアネート化合物、脂環族ポリイソシアネート化合物等が挙げられる。
これらのイソシアネート系架橋剤(A)は1種単独で、あるいは2種以上を組み合わせて用いることができる。
本発明のマーキングシートが好ましい物性を有するためには、後述するように、イソシアネート系架橋剤(A)として、加熱することで保護基が解離し、イソシアネート系架橋剤(A)が生成するブロックイソシアネート系架橋剤の形で用いることが好ましい。
特に、ブロック解離温度が200℃を超える場合、製膜工程において高い温度を長い時間かけなければ十分に架橋が形成しないため、フィルムの機械的強度が十分に得られない場合がある。
得られるフッ素樹脂層の厚みは、通常、0.5〜20μmである。
本発明のマーキングシートの粘着剤層は、屋外用のマーキングシートの粘着剤層として公知の粘着剤層と同様のものである。
粘着剤層は、アクリル系粘着剤、シリコーン系粘着剤、ポリエステル系粘着剤等の粘着剤を用いて、公知の方法により形成することができる。
なかでも、耐候性、コストなどの観点から、アクリル系粘着剤の使用が好ましい。
粘着剤層は、基材の主膜層上に粘着剤を直接塗工して形成してもよく、また、剥離シート上に粘着剤層を形成した後、これを基材と貼合してもよい。
本発明のマーキングシートは、さらに、粘着剤層を保護する剥離シートを有するものであってもよい。
剥離シートとしては、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、ポリエチレンナフタレート等のポリエステルのフィルム基材;ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリメチルペンテン等のポリオレフィンのフィルム基材;クレーコート紙、グラシン紙、再生紙等の紙基材;これらの紙基材にポリエチレンなどの熱可塑性樹脂をラミネートしたラミネート紙などの片面に離型処理されているもの;等が挙げられる。離型処理剤としては、シリコーン系樹脂、長鎖アルキル系樹脂、フッ素系樹脂等が挙げられる。
剥離シートの厚みは特に制限されず、通常、10〜150μmである。
本発明のマーキングシートは、基材の主膜層と粘着剤層との間にプライマー層等のその他の層を有していてもよい。プライマー層を有することで、主膜層と粘着剤層との間の密着性が向上する場合がある。
一方、主膜層とフッ素樹脂層との間の密着性が低い場合は、上記付着性試験で分類0にならなかったり、フッ素樹脂層が剥がれるため試験片を作製できず、試験を行うことができないこともある。
本発明のマーキングシートの製造方法は、以下の工程I〜IIIを含む方法により基材を作成し、次いで、得られた基材を用いてマーキングシートを製造するものである(工程IV)。
工程I:工程シート上に、保護基が解離することで、前記イソシアネート系架橋剤(A)を生成させるブロックイソシアネート系架橋剤、及び、架橋性官能基を有するフッ素樹脂を含有するフッ素樹脂含有液を塗工し、得られた塗膜を、前記ブロックイソシアネート系架橋剤のブロック解離温度未満の温度で乾燥する工程
工程II:工程Iで得られた乾燥塗膜上に、主膜層構成樹脂含有液を塗工する工程
工程III:工程Iで得られた乾燥塗膜、及び工程IIで得られた塗膜を、前記ブロックイソシアネート系架橋剤のブロック解離温度以上200℃以下に加熱することにより、主膜層とフッ素樹脂層から構成される基材を形成する工程
工程IV:工程IIIで得られた基材の主膜層側に、直接又は1層以上の層を介して、粘着剤層を積層する工程
先ず、図1(a)に示すように、ブロックイソシアネート系架橋剤及びフッ素樹脂を含有するフッ素樹脂含有液を、工程シート(1)上に塗工する。
フッ素樹脂含有液に用いられる溶剤としては、例えば、トルエン等の芳香族系溶媒や酢酸エチル等のエステル系溶媒が挙げられる。
工程シート(1)の厚みは、通常、10〜200μmであり、好ましくは25〜150μmである。
ブロックイソシアネート系架橋剤のブロック解離温度は、通常、90〜150℃である。したがって、好ましい乾燥条件は、通常、80〜120℃で、30秒〜3分である。
その後、図1(c)に示すように、主膜層構成樹脂含有液を、工程Iで得られた乾燥塗膜(フッ素樹脂層(2b))上に塗工する。
主膜層構成樹脂や添加剤としては、先に例示したものと同様のものが挙げられる。主膜層としては、塩化ビニル系樹脂が好ましい。
次いで、図1(d)に示すように、工程Iで得られたフッ素樹脂含有液の乾燥塗膜〔フッ素樹脂層(2b)、及び工程IIで得られた主膜層構成樹脂含有液の塗膜(3a)を、前記ブロックイソシアネート系架橋剤のブロック解離温度以上200℃以下に加熱する。
工程IIIを行うことで、主膜層構成樹脂含有液の塗膜(3a)を乾燥して、主膜層(3)が形成されるのと同時に、フッ素樹脂含有液の乾燥塗膜(2b)中で架橋反応が進行して、架橋性官能基を有するフッ素樹脂とイソシアネート系架橋剤(A)との架橋反応により架橋構造が形成される。
このようにして、主膜層(3)とフッ素樹脂層(2)とを同時に形成することで、2つの層の密着性に優れる基材(4)を得ることができる。
その後、図1(e)に示すように、工程IIIで得られた、主膜層(3)とフッ素樹脂層(2)から構成される基材(4)の主膜層側に、粘着剤層(5)を積層する。
例えば、剥離シート上に粘着剤を塗工することで得られる、剥離層(6)と粘着剤層(5)からなる粘着シートを、前記基材(4)の主膜層(5)と、粘着シートの粘着剤層(5)とが対向するように貼合することにより、図1(e)の積層体を得ることができる。
また、基材の主膜層上に、粘着剤層を形成し、所望により、粘着剤層上に剥離層を積層する方法を採用してもよい。
剥離シートや粘着剤については、先に説明したものを用いることができる。
また、本発明のマーキングシートを製造する際は、任意の段階で工程シート(1)を剥離することができる。したがって、本発明のマーキングシートは、図1(f)に示すマーキングシート(B)であってもよい。
しかしながら、上記のようにブロックイソシアネート架橋剤を用い、架橋反応を適切に制御することで、乾燥不良の問題が解決されるのと同時に、フッ素樹脂層と主膜層との密着性に優れるマーキングシートを効率よく得ることができる。
重量平均分子量、酸価、水酸基価、ブロック解離温度は、それぞれ、先に説明した方法によって測定した。
フッ素樹脂(三フッ化エチレン/ブチルアクリレート(BA)/2−ヒドロキシエチルメタクリレート(HEMA)/アクリル酸(AA)/メチルメタクリレート(MMA)=30/30/15/15/10(モル比)を用いて得られた樹脂、重量平均分子量50000、酸価110、水酸基価61、固形分30質量%)100質量部と、ブロックイソシアネート系架橋剤(旭化成ケミカルズ社製、DURANATE SBN−70D、ブロック解離温度110℃、以下、「架橋剤1」と略記する。)とを、ブロックイソシアネート系架橋剤のイソシアネート基とフッ素樹脂中の水酸基の数の比(イソシアネート基:水酸基)が、1:1になるように、酢酸エチル中で混合することにより、フッ素樹脂含有液を調製した。
その後、上記で形成した主膜層の上に、剥離紙上にアクリル溶剤系粘着剤(リンテック社製、PA−10)を主成分とする粘着剤層(厚さ20μm)が形成されてなる粘着シートを主膜層と粘着剤層とが対向するように貼り合わせて、工程シート付マーキングシート1を作製した。
架橋剤量をイソシアネート基と水酸基の数の比(イソシアネート基:水酸基)が、2:1になるように変更したことを除いて、実施例1と同様にして工程シート付マーキングシート2を作製した。
架橋剤として、架橋剤1に代えて、ブロックイソシアネート系架橋剤(旭化成ケミカルズ社製、DURANATE TPA−B80E、ブロック解離温度130℃、以下、「架橋剤2」と略記する。)を、イソシアネート基と水酸基の数の比(イソシアネート基:水酸基)が2:1になるように用いたことを除いて、実施例1と同様にして工程シート付マーキングシート3を作製した。
架橋剤として、架橋剤1に代えて、非ブロック型イソシアネート系架橋剤(日本ポリウレタン工業社製、コロネートHL、以下、「架橋剤3」と略記する。)を、イソシアネート基と水酸基の数の比(イソシアネート基:水酸基)が2:1になるように用いたことを除いて、実施例1と同様にして工程シート付マーキングシート4を作製した。
フッ素樹脂層の乾燥温度を120℃に変更したことを除いて、実施例2と同様にして工程シート付マーキングシート5を作製した。
実施例1〜3及び比較例1、2で得られた工程シート付マーキングシート1〜5のそれぞれを10cm×10cmの大きさで5枚切り出し、次いで、工程シートを剥がした。
赤外線吸収スペクトル法によって、工程シートの剥離面のフッ素樹脂の有無を調べた。フッ素樹脂が検出された枚数を第1表に示す。フッ素樹脂が検出された場合、フッ素樹脂層と主膜層の層間密着性が低いと判断することができる。
実施例1〜3で得られた工程シート付マーキングシート1〜3のそれぞれを10cm×10cmの大きさで切り出し、次いで、工程シートを剥がした。
これを試験片として用いて、JIS K5600−5−6:1999に準じて、フッ素樹脂層と主膜層との密着力を評価した。
密着力は、剥がれが全くないもの(分類0)から、剥がれの程度が大きいもの(分類5)の6段階で評価した。
なお、比較例1、2の工程シート付マーキングシート4、5は、工程シートを剥がすときにフッ素樹脂層も剥離したため、試験を行うことができなかった。
一方、非ブロックイソシアネート系架橋剤を用いて製造した比較例1の工程シート付マーキングシート4は、フッ素樹脂層と主膜層との密着性が低く、工程シートを剥がす段階で、フッ素樹脂層が剥離した。また、フッ素樹脂層の乾燥温度をブロックイソシアネートの解離温度よりも高くして製造した比較例2の工程シート付マーキングイート5もフッ素樹脂層と主膜層との密着性が低く、工程シートを剥がす段階で、フッ素樹脂層が剥離した。
2a・・・フッ素樹脂層(乾燥前)
2b・・・フッ素樹脂層(乾燥後)
2・・・・フッ素樹脂層(架橋形成後)
3a・・・主膜層(乾燥前)
3・・・・主膜層(乾燥後)
4・・・・基材
5・・・・粘着剤層
6・・・・剥離層
A,B・・マーキングシート
Claims (5)
- 主膜層とフッ素樹脂層から構成される基材と、前記基材の主膜層側に直接又は1層以上の層を介して積層された粘着剤層とを有し、
前記フッ素樹脂層が、架橋性官能基を有するフッ素樹脂とイソシアネート系架橋剤(A)との架橋反応により形成された架橋構造を有するものであり、
前記主膜層と前記フッ素樹脂層との間の密着性が、JIS K5600−5−6:1999に準じて測定される付着性試験において、分類0であるマーキングシートの製造方法であって、
以下の工程I〜IIIを含むことを特徴とするマーキングシートの製造方法。
工程I:工程シート上に、保護基が解離することで、前記イソシアネート系架橋剤(A)を生成させるブロックイソシアネート系架橋剤、及び、架橋性官能基を有するフッ素樹脂を含有するフッ素樹脂含有液を塗工し、得られた塗膜を、前記ブロックイソシアネート系架橋剤のブロック解離温度未満の温度で乾燥する工程
工程II:工程Iで得られた乾燥塗膜上に、主膜層構成樹脂含有液を塗工する工程
工程III:工程Iで得られたフッ素樹脂含有液の乾燥塗膜、及び、工程IIで得られた主膜層構成樹脂含有液の塗膜を、前記ブロックイソシアネート系架橋剤のブロック解離温度以上200℃以下に加熱することにより、主膜層とフッ素樹脂層から構成される基材を形成する工程 - 前記主膜層が塩化ビニル系樹脂を含むものである、請求項1に記載のマーキングシートの製造方法。
- 前記ブロックイソシアネート系架橋剤として、ブロック解離温度が、90〜150℃のものを用いる、請求項1又は2に記載のマーキングシートの製造方法。
- 前記ブロックイソシアネート系架橋剤の使用量が、ブロック解離時におけるイソシアネート基とフッ素樹脂の架橋性官能基の数の比(イソシアネート基:架橋性官能基)が、0.15:1〜2.5:1となる量である、請求項1〜3のいずれかに記載のマーキングシートの製造方法。
- さらに、以下の工程IVを含むことを特徴とする、請求項1〜4のいずれかに記載のマーキングシートの製造方法。
工程IV:工程IIIで得られた基材の主膜層側に、直接又は1層以上の層を介して、粘着剤層を積層する工程
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