JP6014189B2 - マスキングシート - Google Patents

Description

本発明は、被塗物を塗装する際に非塗装部を設けるためのマスキングシートに関する。

金属成形体や樹脂成形体等の被塗物においては、意匠性向上や表面保護のために、表面を塗装することがある。その際、被塗物表面の全面を塗装せずに、部分的に塗装しない部分（以下、「非塗装部」）を設けることがある。非塗装部を設ける方法としては、塗装の前に、表面基材の片面に粘着剤層が形成されたマスキングシートを被塗物表面に貼着する方法が広く知られている。例えば、特許文献１には、開口部を有する容器を塗装する際に、容器内部に塗料が入り込まないように開口部にマスキングシートを貼着して塞ぐことが開示されている。

実開平５−４９０６５号公報

通常、被塗物に貼着されたマスキングシートは、塗料の加熱乾燥後に剥離される。ところが、特許文献１に記載のマスキングシートにおいては、塗料の加熱乾燥後に被塗物から剥離すると、粘着剤の一部が非塗装部に残ることがあった。粘着剤が被塗装部に残ると、被塗物が容器である場合には容器の内容物に粘着剤が混入するおそれがあり、また、不必要な粘着性を生じることで埃等が付着する問題が発生するため、残った粘着剤を除去しなければならなかった。
本発明は、被塗物に貼着した状態で加熱した後、剥離しても粘着剤が被塗物に残りにくいマスキングシートを提供することを目的とする。

本発明は、以下の態様を有する。
［１］表面基材と、該表面基材の片面に設けられた粘着剤層とを備え、前記粘着剤層は、アクリル系粘着主剤とエポキシ系硬化剤とを含有する２液硬化型アクリル系粘着剤によって形成され、且つ、ゲル分率が７５％以上であり、前記粘着剤層は直線状とされ、前記表面基材の片面に、複数本が互いに平行に配置されており、ドラム缶の開口部を塞ぐ際に使用されることを特徴とするマスキングシート。
［２］前記表面基材の透気度が２００秒以上である、［１］に記載のマスキングシート。
［３］前記ドラム缶が金属製であり、前記アクリル系粘着主剤が、アクリル酸ｎ−ブチル単位とアクリル酸２−エチルヘキシル単位とを有する、［１］または［２］に記載のマスキングシート。
［４］前記複数本の粘着剤層は、各々の幅が略同一であり、且つ、略等間隔で配置されている、［１］〜［３］のいずれか一に記載のマスキングシート。

本発明のマスキングシートは、被塗物に貼着した状態で加熱した後に剥離しても粘着剤が被塗物に残りにくい。

本発明のマスキングシートの一実施形態を示す平面図である。 図１のＩ−Ｉ’断面図である。

＜マスキングシート＞
本発明のマスキングシートの一実施形態について説明する。
図１および図２に、本実施形態のマスキングシートを示す。本実施形態のマスキングシート１０は、ドラム缶の開口部を塞ぐようにドラム缶に貼着されるものであり、円形状の表面基材１１と、表面基材１１の片面に設けられた粘着剤層１２とを備える。本実施形態における粘着剤層１２は直線状であり、表面基材１１の片面に複数本設けられ、複数本の粘着剤層１２は互いに平行に配置されている。

（表面基材）
表面基材１１としては、例えば、紙類、フィルム類等を適宜使用できる。紙類としては、キャストコート紙、アート紙、コート紙、上質紙等の紙類、ポリエチレンテレフタレートやポリブチレンテレフタレート等のポリエステル、ポリ塩化ビニル等の各種高分子フィルム、蒸着紙、合成紙、布、不織布、金属ホイル等から適宜選択される。さらに、これらの積層体を使用することもできる。これらの中でも、安価な点では、紙類が好ましい。
表面基材１１の厚さは１０〜２００μｍであることが好ましい。表面基材１１の厚さが前記下限値以上であれば、塗装の際に塗料が通過することを防ぎやすく、前記上限値以下であれば、可撓性を向上させることができる。

表面基材１１の透気度は２００秒以上であることが好ましく、３００秒以上であることがより好ましい。ここで、透気度は、王研式透気度（ＪＡＰＡＮ ＴＡＰＰＩ紙パルプ試験方法Ｎｏ．５−２：２０００）に従って測定した値である。前記透気度は数値が高い程、透気性が小さくなり、表面基材１１の透気度が前記下限値以上であれば、塗装の際に塗料が通過することを充分に防ぐことができる。

（粘着剤層）
粘着剤層１２は、アクリル系粘着主剤とエポキシ系硬化剤とを含有する２液硬化型アクリル系粘着剤によって形成されており、具体的には、アクリル系粘着主剤がエポキシ系硬化剤によって架橋して硬化した硬化物を含む層である。
粘着剤層１２には、必要に応じて、粘着性を向上させるための粘着付与剤が含まれていてもよい。粘着付与剤としては、例えば、ロジン系樹脂、テルペン系樹脂、テルペンフェノール系樹脂、クマロンインデン系樹脂、スチレン系樹脂、キシレン系樹脂、フェノール系樹脂、石油樹脂などが挙げられる。

アクリル系粘着主剤は、アクリル単量体単位を有するアクリル重合体からなる。アクリル系単量体単位は、アクリル単量体に由来する。
アクリル単量体としては、（メタ）アクリル酸メチル、（メタ）アクリル酸エチル、（メタ）アクリル酸プロピル、（メタ）アクリル酸イソプロピル、（メタ）アクリル酸ｎ−ブチル、（メタ）アクリル酸イソブチル、（メタ）アクリル酸ｔ−ブチル、（メタ）アクリル酸ｎ−ペンチル、（メタ）アクリル酸ｎ−ヘキシル、（メタ）アクリル酸２−エチルヘキシル、（メタ）アクリル酸ｎ−オクチル、（メタ）アクリル酸イソオクチル、（メタ）アクリル酸ｎ−ノニル、（メタ）アクリル酸イソノニル、（メタ）アクリル酸ｎ−デシル、（メタ）アクリル酸イソデシル、（メタ）アクリル酸ｎ−ウンデシル、（メタ）アクリル酸ｎ−ドデシル、（メタ）アクリル酸ステアリル、（メタ）アクリル酸メトキシエチル、（メタ）アクリル酸エトキシエチル、（メタ）アクリル酸シクロヘキシル、（メタ）アクリル酸ベンジルが挙げられる。これらは１種を単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。
なお、本発明において、「（メタ）アクリル酸」とは、「アクリル酸」及び「メタクリル酸」の両方を含むことを意味する。
これらの中でも、粘着性に優れることから、アクリル酸ｎ−ブチル、アクリル酸２−エチルヘキシルが好ましい。アクリル酸ｎ−ブチル単位とアクリル酸２−エチルヘキシル単位とを有するアクリル系粘着主剤を用いると、特に金属に対してある程度高い粘着性を発揮するため、粘着剤層１２が粘着付与剤を含有しなくてもよくなる。粘着付与剤は分子量が小さめで、耐熱性が低いため、粘着剤層１２が粘着付与剤を含まない場合には、粘着剤層１２の耐熱性をより向上させることができる。そのため、マスキングシート１０を塗被物に貼着した状態で加熱した後、剥離しても粘着剤が塗被物に残ることをより防止できる。

アクリル系粘着主剤は、硬化剤による硬化が容易になることから、架橋性アクリル単量体単位を有することが好ましい。
架橋性アクリル単量体単位は、架橋性アクリル単量体に由来する。架橋性アクリル単量体としては、カルボキシル基含有共重合性モノマー、ヒドロキシ基含有共重合性モノマー、アミノ基含有共重合性モノマー、グリシジル基含有共重合性モノマーが挙げられる。
カルボキシル基含有共重合性モノマーとしては、例えば、アクリル酸、メタクリル酸、クロトン酸、マレイン酸、フマル酸、イタコン酸、シトラコン酸、グラタコン酸などのα，β−不飽和カルボン酸やその無水物などが挙げられる。
ヒドロキシ基含有共重合性モノマーとしては、例えば、（メタ）アクリル酸２−ヒドロキシエチル、（メタ）アクリル酸４−ヒドロキシブチル、（メタ）アクリル酸２−ヒドロキシプロピルなどの（メタ）アクリル酸ヒドロキシアルキル、（メタ）アクリル酸モノ（ジエチレングリコール）などの（メタ）アクリル酸［（モノ、ジ又はポリ）アルキレングリコール］、（メタ）アクリル酸モノカプロラクトンなどの（メタ）アクリル酸ラクトンが挙げられる。
アミノ基含有共重合性モノマーとしては、例えば、（メタ）アクリルアミド、アリルアミドなどが挙げられる。
グリシジル基含有共重合性モノマーとしては、例えば、（メタ）アクリル酸グリシジルなどが挙げられる。

アクリル系粘着主剤における架橋性アクリル単量体単位の含有量は０．０１〜２０質量％であることが好ましく、０．５〜１０質量％であることがより好ましい。架橋性アクリル単量体単位の含有量が前記下限値以上であれば、充分に架橋でき、再剥離性を高くでき、前記上限値以下であれば、充分な粘着力を確保できる。

アクリル系粘着主剤の質量平均分子量は８０万以上であることが好ましく、９０万以上であることがより好ましい。本明細書において、質量平均分子量は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィにより測定し、ポリスチレン基準で求めた値である。アクリル系粘着主剤の質量平均分子量が前記下限値以上であれば、粘着剤層１２の耐熱性をより高くできる。
また、アクリル系粘着主剤が重合によって容易に得られる点では、アクリル系粘着主剤の質量平均分子量は２００万以下であることが好ましく、１５０万以下であることがより好ましい。

粘着剤層１２のゲル分率は７５％以上であることが必須であり、８０％以上であることが好ましく、８５％以上であることがより好ましい。ここで、ゲル分率は、以下の方法により測定された値である。
すなわち、粘着剤層１２を採取し、精秤したものを酢酸エチル中に浸漬し、４０℃、１２時間放置してゾル分を溶解させてアクリル樹脂溶液を得る。このアクリル樹脂溶液を、１５０メッシュのフィルタを用いて濾過し、フィルタ上に残った固形物を１００℃、３０分間で乾燥し、乾燥後の固形物の質量を精秤する。そして、｛（乾燥後の固形物の質量［ｇ］）／浸漬前のアクリル樹脂［ｇ］×１００｝の式より、ゲル分率を求める。
粘着剤層１２のゲル分率が前記下限値未満であると、粘着剤層１２の耐熱性が不充分になる。そのため、マスキングシート１０を、粘着剤層１２により塗被物に貼着した状態で加熱した後に剥離すると、粘着剤が塗被物に残ることがある。
一方、ゲル分率が高すぎると、粘着性が低下する傾向にあるため、ゲル分率は９８％以下であることが好ましく、９５％以下であることがより好ましい。
ゲル分率を前記範囲にする方法としては、硬化剤の添加量を調整する方法、硬化時の温度を調整する方法が挙げられる。具体的には、硬化剤の添加量を多くする程、あるいは、硬化時の温度を高くする程、ゲル分率が高くなる。

本発明における硬化剤は、エポキシ系硬化剤である。ここで、エポキシ系硬化剤とは、分子内にエポキシ基を２つ以上有する化合物のことである。エポキシ系硬化剤の具体例としては、グリシジルエーテル型エポキシ化合物、グリシジルエステル型エポキシ化合物、グリシジルアミン型エポキシ化合物が挙げられるが、汎用性の点からは、グリシジルエーテル型エポキシ化合物が好ましい。グリシジルエーテル型エポキシ化合物としては、ビスフェノールＡ型、ビスフェノールＦ型、フェノールノボラック型等が挙げられる。

アクリル系粘着主剤と硬化剤との割合は、粘着主剤１００質量部に対して硬化剤が０．５〜３．０質量部であることが好ましく、０．７〜１．５質量部であることがより好ましい。硬化剤の添加量が前記下限値以上であれば、剥離後に粘着剤が被塗物に残ることをより防止でき、前記上限値以下であれば、充分な粘着性を確保できる。

＜剥離シート付きマスキングシート＞
上記マスキングシート１０は、ドラム缶に貼着される前には離型シートが積層されて、剥離シート付きマスキングシートとされている。
離型シートとしては、離型シート用基材と該離型シート用基材の片面に設けられた離型層とを有する積層シート、あるいは、ポリエチレンフィルムやポリプロピレンフィルム等のポリオレフィンフィルムが挙げられる。
積層シートにおける離型シート用基材としては、紙類、高分子フィルムが使用される。
離型層を構成する離型剤としては、例えば、汎用の付加型もしくは縮合型のシリコーン系離型剤や長鎖アルキル基含有化合物が用いられる。特に、反応性が高い付加型シリコーン系離型剤が好ましく用いられる。

（製造方法）
離型シート付きマスキングシートの製造方法としては、離型シートの離型処理面の上に、直線状の粘着剤層１２を複数本平行に形成し、その粘着剤層１２の上に表面基材１１を貼着する方法、表面基材１１の片面に、直線状の粘着剤層１２を複数本平行に形成し、その粘着剤層１２の上に離型シートを貼着する方法が挙げられる。

（使用方法）
上記剥離シート付きのマスキングシートの使用方法の一例について説明する。
本使用例では、まず、離型シートを粘着剤層１２から剥離し、これにより露出した粘着剤層１２により、マスキングシート１０を、ドラム缶の開口部を塞ぐように貼着する。その際の貼着は、ラベラーを用いてもよいし、手作業でもよい。
次いで、ドラム缶の表面をスプレー塗装し、加熱乾燥する。加熱温度は、塗料に含まれる樹脂および溶剤の種類に応じて調整される。
次いで、開口部からマスキングシート１０を剥離する。剥離方法としては、粘着テープに貼り付け、転写させて剥離する方法や、吸引して剥離する方法、手作業で剥離する方法が挙げられる。
上記マスキングシート１０の使用方法によれば、スプレー塗装の際に開口部から塗料がドラム缶の内部に入り込むことを防止できる。

（作用効果）
本実施形態のマスキングシート１０においては、粘着剤層１２のゲル分率が高く、また、エポキシ系硬化剤を使用して粘着剤層を形成するため、耐熱性に優れる。そのため、ドラム缶に貼着した状態で加熱乾燥した後、ドラム缶から剥離しても、粘着剤がドラム缶に残らず、粘着剤を除去する作業が不要になる。
また、マスキングシート１０においては、複数本の粘着剤層１２が互いに平行に配置されているため、加熱によってドラム缶内部の空気が膨張した場合でも、膨張した空気を、粘着剤層１２，１２同士の間の粘着剤層のない部分を通って外部に容易に放出させることができる。したがって、加熱乾燥時のドラム缶内部の空気の膨張によるマスキングシート１０の剥離を防止できる。

（他の実施形態）
なお、本発明は上記実施形態に限定されない。
例えば、上記マスキングシートは円形状であったが、非塗装部の形状に応じて選択すればよく、楕円形状や多角形状（例えば、三角形状、四角形状等）であってもよい。
また、粘着剤層は、表面基材の片面にドット状で設けられていてもよいし、表面基材の片面の全面に設けられていてもよい。
また、本発明のマスキングシートは、ドラム缶の周面や上面に貼着されてもよい。さらには、被塗物はドラム缶に限らず、例えば、各種金属や樹脂の成形品、壁、柱、天井、床等の構造物であってもよい。

以下、実施例及び比較例を挙げて本発明をより具体的に説明するが、本発明はこれら実施例に限定されるものではない。また、例中の「部」及び「％」は特に断らない限り、それぞれ「質量部」及び「質量％」のことである。
また、以下の例において、アクリル系粘着主剤の質量平均分子量、表面基材の透気度、粘着剤層のゲル分率は、以下の方法で測定して求めた値である。
［アクリル系粘着主剤の質量平均分子量］
アクリル系粘着主剤の質量平均分子量は、テトラヒドロフランを溶解した試料をゲルパーミエーションクラマトグラフィ（ポンプ：ＰＵ−９８０、検出器：ＲＩ−２０３１Ｐｌｕｓ、日本分光株式会社製）を用いて測定し、ポリスチレン基準で求めた値である。
［表面基材の透気度］
透気度は、王研式透気度（ＪＡＰＡＮ ＴＡＰＰＩ紙パルプ試験方法Ｎｏ．５−２：２０００）に従って測定した値である。
［粘着剤層のゲル分率］
マスキングシートの粘着剤層を採取し、精秤したものを酢酸エチル中に浸漬し、４０℃、１２時間放置してゾル分を溶解させてアクリル樹脂溶液を得た。このアクリル樹脂溶液を、１５０メッシュのフィルタを用いて濾過し、フィルタ上に残った固形物を１００℃、３０分間で乾燥し、乾燥後の固形物の質量を精秤した。そして、｛（乾燥後の固形物の質量［ｇ］）／浸漬前のアクリル樹脂［ｇ］×１００｝の式より、ゲル分率を求めた。

（実施例１）
アクリル酸２−エチルヘキシル単位とアクリル酸ｎ−ブチル単位とアクリル酸４−ヒドロキシブチル単位を主成分として有するアクリル系粘着主剤（質量平均分子量：１００万）１００部に、架橋剤としてエポキシ系硬化剤（グリシジルエーテル型エポキシ化合物）０．９部を配合して、２液硬化型粘着剤を得た。
上記２液硬化型粘着剤を、離型シート（王子タック株式会社製青グラシン８２）に、ナイフコータにより塗工し、１００℃、３分間加熱して、粘着剤層（厚さ：３０μｍ）を形成した。
上記粘着剤層の露出面に、アート紙（王子製紙社製Ｎ金藤片面、透気度：３８００秒、厚さ：７８μｍ）を貼り合わせて、離型シート付きのマスキングシートを得た。このマスキングシートの粘着剤層のゲル分率を測定したところ、８９％であった。

（実施例２）
エポキシ系硬化剤の配合量を１．２部に変更したこと以外は実施例１と同様にして、離型シート付きのマスキングシートを得た。このマスキングシートの粘着剤層のゲル分率を測定したところ、９７％であった。

（実施例３）
アクリル系粘着主剤として質量平均分子量が３５万のものを用い、エポキシ系硬化剤の配合量を０．５部に変更したこと以外は実施例１と同様にして、離型シート付きのマスキングシートを得た。このマスキングシートの粘着剤層のゲル分率を測定したところ、７５％であった。

（実施例４）
表面基材として、上質紙（透気度：１８０秒）を用いたこと以外は実施例１と同様にして、離型シート付きのマスキングシートを得た。

（比較例１）
エポキシ系硬化剤の配合量を０．３部に変更したこと以外は実施例１と同様にして、離型シート付きのマスキングシートを得た。このマスキングシートの粘着剤層のゲル分率を測定したところ、７０％であった。

（比較例２）
アクリル系粘着主剤の質量平均分子量を３５万とし、エポキシ系硬化剤の配合量を０．３部に変更したこと以外は実施例１と同様にして、離型シート付きのマスキングシートを得た。このマスキングシートの粘着剤層のゲル分率を測定したところ、６０％であった。

（比較例３）
エポキシ系硬化剤の代わりにイソシアネート系硬化剤（三井化学社製Ｄ１１０Ｎ）を用いたこと以外は実施例１と同様にして、離型シート付きのマスキングシートを得た。このマスキングシートの粘着剤層のゲル分率を測定したところ、７５％であった。

各実施例および各比較例のマスキングシートについて、塗料の通過防止性、加熱時の剥離防止性、剥離後の糊残りを以下の方法で評価した。評価結果を表１に示す。
［塗料の通過防止性］
内容積１Ｌのスチール缶の開口部にマスキングシートを貼着し、フタル酸樹脂系の塗料をスプレー塗装し、風速１２ｍ／秒の熱風乾燥機中で、１５０℃、１５分間放置した。その後、マスキングシートを剥離し、マスキングシートを通過した塗料のマスキング部への付着の状況を目視により観察し、以下の基準で評価した。
×：マスキング部に塗料の付着あり。
○：マスキング部に塗料の付着はないが、マスキングシートの粘着剤層側に塗料の染み出しがある。
◎：マスキング部に塗料の付着なし、且つ、マスキングシートの粘着剤層側に塗料の染み出しなし。
［加熱時の剥離防止性］
内容積１Ｌのスチール缶の開口部にマスキングシートを貼着し、風速１２ｍ／秒の熱風乾燥機中で、１５０℃、１５分間放置した。このときのマスキングシートの剥離状況を目視により観察し、以下の基準で評価した。
×：熱風乾燥中に、マスキングシートが剥離し、開口部から脱落した。
○：マスキングシートの剥離が一部で見られたが、開口部からの脱落はなかった。
◎：マスキングシートの剥離なし。
［剥離後の糊残り］
上記加熱時の剥離防止性を評価した後に、マスキングシートを剥離して、糊残りの状態を目視により観察し、以下の基準で評価した。
×：糊残りあり。
○：糊残りなし。

硬化剤としてエポキシ系硬化剤を用いて形成した粘着剤層を備え、その粘着剤層のゲル分率が７５％以上であった実施例１〜４のマスキングシートでは、剥離後の糊残りが防止されていた。
これに対し、粘着剤層のゲル分率が７５％未満であった比較例１，２の粘着剤層、硬化剤としてイソシアネート系硬化剤を用いて形成した粘着剤層を備えた比較例３のマスキングシートでは、剥離後の糊残りが見られた。

また、アクリル系粘着主剤の質量平均分子量が８０万以上であった実施例１，２，４のマスキングシートは、加熱時の剥離防止性にも優れていた。
また、表面基材の透気度が２００秒以上であった実施例１〜３のマスキングシートは、塗料の通過防止性にも優れていた。

１０ マスキングシート
１１ 表面基材
１２ 粘着剤層

Claims (4)

1. 表面基材と、該表面基材の片面に設けられた粘着剤層とを備え、前記粘着剤層は、アクリル系粘着主剤とエポキシ系硬化剤とを含有する２液硬化型アクリル系粘着剤によって形成され、且つ、ゲル分率が７５％以上であり、
   前記粘着剤層は直線状とされ、前記表面基材の片面に、複数本が互いに平行に配置されており、
   ドラム缶の開口部を塞ぐ際に使用されることを特徴とするマスキングシート。
2. 前記表面基材の透気度が２００秒以上である、請求項１に記載のマスキングシート。
3. 前記ドラム缶が金属製であり、前記アクリル系粘着主剤が、アクリル酸ｎ−ブチル単位とアクリル酸２−エチルヘキシル単位とを有する、請求項１または２に記載のマスキングシート。
4. 前記複数本の粘着剤層は、各々の幅が略同一であり、且つ、略等間隔で配置されている、請求項１〜３のいずれか一項に記載のマスキングシート。

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