JP6237865B2 - 基材レス両面粘着シート - Google Patents

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Description

本発明は、基材レス両面粘着シートに関し、例えば、タッチパネル等の光学用部材の結合用として好適に用いられる基材レス両面粘着シートに関するものである。
従来、物体間を面接着する粘着シートは種々知られており、粘着シートの1つとして基材レス両面粘着シートが知られている。
基材レス両面粘着シートは、粘着剤層の両面に剥離力の相対的に低い軽剥離シートと、剥離力の相対的に高い重剥離シートが積層されて構成され、両面の剥離シートを除去した後には、支持基材を有さない粘着剤層のみとなる両面粘着シートである。
基材レス両面粘着シートは、まず軽剥離シートが剥がされ、露出された粘着剤層の一方の面が物体面に接着され、その接着後、さらに重剥離シートが剥がされ、露出された粘着剤層の他方の面が、異なる物体面に接着され、これにより物体間が面接着される(特許文献1)。
近年、基材レス両面粘着シートは、その用途が広がりつつあり、各種光学用途の部材等にも用いられている。例えば、光学用途としのタッチパネルは、透明導電膜等の部材が積層された積層体であり、その部材を接合するために基材レス両面粘着シートが使用されている。
基材レス両面粘着シートを部材と貼り合せる工程では、先に剥離力の軽い離型フィルムを剥すが、両面の離型フィルムの厚みが同じ場合、無色透明なポリエステルフィルムからなる離型フィルムでは、どちらの面に剥離力が軽い離型フィルムが貼られているか判別するのが難しいという問題を有している。この場合、色付きフィルムを離型フィルムに用いるという技術が考えられる(特許文献2)。
また、このような用途では、片方の離型フィルムを剥離し、残った重剥離側の離型フィルムを残したまま、別部材に貼り合せる時に、異物や汚れ、キズの検査をする場合がある場合がある。その時に、離型フィルムに色付きフィルムを使用する(特許文献2)と、透過率や視認性の低下が起こる可能性があり、上記の検査時に不具合を生じさせる可能性が高い。望ましくは、一定条件でのみ着色する、つまり、レーザー照射部分のみが着色する(特許文献3)、UV照射部分のみが着色する(特許文献4)、もしくは、UV照射部分のみが発光する(特許文献5)、などの技術が応用できることが望ましいが、フィルム製造時の熱安定性、コストなど、超えるべきハードルは高く、そして多い。
特開2009−220496号公報 特願2011−208327号公報 特開2010−189504号公報 特開2010−174135号公報 特開2010−174086号公報
本発明は上記実情に鑑みなされたものであって、その解決課題は、基材レス両面粘着シートを用いて部材を結合する工程において、粘着層に積層された両面の離型フィルムを目視で容易に判別することができる基材レス両面粘着シートを提供することにある。
本発明者は、上記課題を解決するために鋭意検討した結果、特定の構成を有する基材レス両面粘着シートによれば、上記課題を容易に解決できることを見いだし、本発明を完成するに至った。
すなわち、本発明の要旨は、粘着層の両面に、離型層を有するポリエステルフィルムがそれぞれ積層されてなる基材レス両面粘着シートであり、一方のポリエステルフィルムが、離型層とフィルム基材と間に塗布層を有し、当該塗布層中にレーザー光によって着色する化合物を含有し、かつ離型層に硬化型シリコーン樹脂を含有し、かつ、レーザー照射前のフィルムの非着色部分とレーザー照射後の着色部分のL*a*b*色差(ΔE)が6.0より大きいことを特徴とする基材レス両面粘着シートに存する。
もしくは、粘着層の両面に、離型層を有するポリエステルフィルムがそれぞれ積層されてなる基材レス両面粘着シートであり、一方のポリエステルフィルムが、離型層とフィルム基材と間に塗布層を有し、当該塗布層中にレーザー光によって着色する化合物を含有し、かつ離型層に硬化型シリコーン樹脂を含有し、かつ、下記式で求められる、レーザー照射前のフィルムの非着色部分とレーザー照射後の着色部分のコントラスト比が200より大きいことを特徴とする基材レス両面粘着シートに存する。
相対輝度=(レーザー未照射部分の測定値)÷(レーザー照射部分の測定値)×100
本発明によれば、粘着シートの両面に積層された離型フィルムが容易に判別でき、部材を結合する工程での生産ロス等の問題、かつ、後工程での検査性の問題、等を解決するものであり、本発明の工業的価値は高い。
本発明の実施形態に係る基材レス両面粘着シートを示す模式的な断面図
図1に示すように、基材レス両面粘着シート10は、粘着剤層11の両面に、第1および第2離型フィルムが積層されて構成される。
第1剥離フィルム31は、いわゆる軽剥離シートであって、ポリエステルフィルム13に第1離型剤層15が設けられ、第1離型剤層15が粘着剤層11に剥離可能に仮着されている。この軽剥離シートには、用途に応じて、機能性を高めるために、塗布層14、または、14’、または、両面塗布層14、14’を設けてもよい。このとき、離型層形成に影響を与えないようであれば、塗布層は、オリゴマー封止、帯電防止、易接着、着色性、など、何れの機能を付与してもよい。
第2離型フィルム32は、いわゆる重剥離シートであって、ポリエステルフィルム23に第2離型剤層25が設けられ、第2離型剤層25が粘着剤層11に剥離可能に仮着されている。この重剥離シートには、用途に応じて、機能性を高めるために、塗布層24、または、24’、または、両面塗布層24、24’を設けてもよい。このとき、離型層形成に影響を与えないようであれば、塗布層は、オリゴマー封止、帯電防止、易接着、着色性、など、何れの機能を付与してもよい。本発明では、レーザー照射で着色機能を示す層を一部例として挙げている。
本発明で言うポリエステルフィルムとは、押出口金から溶融押出される、いわゆる押出法により押出した溶融ポリエステルシートを冷却した後、必要に応じ、延伸、熱処理を施したフィルムである。
離型フィルム基材13と23を形成するポリエステルとしては、例えば、構成単位の80モル%以上がエチレンテレフタレートであるポリエチレンテレフタレート、構成単位の80モル%以上がエチレン−2,6−ナフタレートであるポリエチレン−2,6−ナフタレート、構成単位の80モル%以上が1,4−シクロヘキサンジメチレンテレフタレートであるポリ−1,4−シクロヘキサンジメチレンテレフタレート等が挙げられる。その他には、ポリエチレンイソフタレート、ポリ−1,4−ブチレンテレフタレート等が挙げられる。
上記の優位構成成分以外の共重合成分としては、例えば、プロピレングリコール、1,3−ブチレングリコール、2,3−ブチレングリコール、ネオペンチルグリコール、トリメチレングリコール、テトラメチレングリコール、ヘキサメチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、ポリエチレングリコール、ポリテトラメチレングリコール、ポリアルキレングリコール等のジオール成分、イソフタル酸、2,7−ナフタレンジカルボン酸、5−ナトリウムスルホイソフタル酸、シュウ酸、マロン酸、コハク酸、アジピン酸、アゼライン酸、セバシン酸、ジフェニルエーテルジカルボン酸およびオキシモノカルボン酸等のエステル形成性誘導体を使用することができる。
また、ポリエステルとしては、単独重合体または共重合体のほかに、他の樹脂との小割合のブレンドも使用することができる。ポリエチレンテレフタレートにブレンドする樹脂の例としては、例えばイソフタル酸共重合体、シクロヘキサンジメチレンテレフタレート共重合体、ポリエチレングリコール共重合体等の各種共重合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および共重合ポリエチレンナフタレート、ポリブチレンテレフタレート等が挙げられる。
本発明のポリエステルフィルムの極限粘度は、通常0.40〜0.90、好ましくは0.45〜0.80、さらに好ましくは0.50〜0.70の範囲である。極限粘度が0.40未満では、フィルムの機械的強度が弱くなる傾向があり、極限粘度が0.90を超える場合は、溶融粘度が高くなり、押出機に負荷がかかったり、製造コストが増大したりする等の問題が生じる場合がある。
本発明のポリエステルフィルムを構成するポリエステル層中には、易滑性付与を主たる目的として粒子を配合することが好ましい。配合する粒子の種類は、易滑性付与可能な粒子であれば特に限定されるものではなく、具体例としては、例えば、シリカ、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、炭酸バリウム、硫酸カルシウム、リン酸カルシウム、リン酸マグネシウム、カオリン、酸化アルミニウム、酸化チタン等の粒子が挙げられる。また、特公昭59−5216号公報、特開昭59−217755号公報等に記載されている耐熱性有機粒子を用いてもよい。この他の耐熱性有機粒子の例として、熱硬化性尿素樹脂、熱硬化性フェノール樹脂、熱硬化性エポキシ樹脂、ベンゾグアナミン樹脂等が挙げられる。さらに、フィルム原料の製造工程中、触媒等の金属化合物の一部を沈殿、微分散させた析出粒子を用いることもできる。
一方、使用する粒子の形状に関しても特に限定されるわけではなく、球状、塊状、棒状、扁平状等のいずれを用いてもよい。また、その硬度、比重、色等についても特に制限はない。これら一連の粒子は、必要に応じて2種類以上を併用してもよい。
また、用いる粒子の平均粒径は、通常0.05〜5μm、好ましくは0.05〜3μmの範囲である。平均粒径が0.05μm未満の場合には、粒子が凝集しやすく、分散性が不十分な場合があり、一方、5μmを超える場合には、フィルムの表面粗度が粗くなりすぎて、後工程において種々の表面機能層を塗設させる場合等に不具合が生じる場合がある。
さらにポリエステル層中の粒子含有量は、通常0.001〜5重量%、好ましくは0.005〜3重量%の範囲である。粒子含有量が0.001重量%未満の場合には、フィルムの易滑性が不十分な場合があり、一方、5重量%を超えて添加する場合にはフィルムの透明性が不十分な場合がある。
ポリエステル層中に粒子を添加する方法としては、特に限定されるものではなく、従来公知の方法を採用しうる。例えば、各層を構成するポリマーを製造する任意の段階において添加することができる。
また、ベント付き混練押出機を用い、エチレングリコールまたは水などに分散させた粒子のスラリーとポリエステル原料とをブレンドする方法、または、混練押出機を用い、乾燥させた粒子とポリエステル原料とをブレンドする方法などによって行われる。
なお、本発明におけるポリエステルフィルム中には、上述の粒子以外に必要に応じて従来公知の酸化防止剤、帯電防止剤、熱安定剤、潤滑剤、染料、顔料等を添加することができる。
本発明の離型フィルムの基材となるポリエステルフィルムの製造例について具体的に説明するが、以下の製造例に何ら限定されるものではない。
すなわち、先に述べたポリエステル原料を使用し、3層からなるポリエステルフィルムの場合は、複数台の押出機、複数層のマルチマニホールドダイまたはフィ−ドブロックを用い、それぞれのポリエステルを積層して口金から複数層の溶融シートを押出し、冷却ロールで冷却固化して未延伸シートを得る方法が好ましい。
この場合、シートの平面性を向上させるためシートと回転冷却ドラムとの密着性を高める必要があり、静電印加密着法および/または液体塗布密着法が好ましく採用される。次に得られた未延伸シートは二軸方向に延伸される。その場合、まず、前記の未延伸シートを一方向にロールまたはテンター方式の延伸機により延伸する。延伸温度は、通常70〜120℃、好ましくは80〜110℃であり、延伸倍率は通常2.5〜7倍、好ましくは3.0〜6倍である。次いで、一段目の延伸方向と直交する方向に延伸するが、その場合、延伸温度は通常70〜170℃であり、延伸倍率は通常3.0〜7倍、好ましくは3.5〜6倍である。そして、引き続き180〜270℃の温度で緊張下または30%以内の弛緩下で熱処理を行い、二軸配向フィルムを得る。上記の延伸においては、一方向の延伸を2段階以上で行う方法を採用することもできる。その場合、最終的に二方向の延伸倍率がそれぞれ上記範囲となるように行うのが好ましい。
また、本発明においては離型フィルムを構成するポリエステルフィルム製造に関しては同時二軸延伸法を採用することもできる。同時二軸延伸法とは、前記の未延伸シートを通常70〜120℃、好ましくは80〜110℃で温度コントロールされた状態で機械方向および幅方向に同時に延伸し配向させる方法であり、延伸倍率としては、面積倍率で4〜50倍、好ましくは7〜35倍、さらに好ましくは10〜25倍である。そして、引き続き、170〜250℃の温度で緊張下または30%以内の弛緩下で熱処理を行い、延伸配向フィルムを得る。上述の延伸方式を採用する同時二軸延伸装置に関しては、スクリュー方式、パンタグラフ方式、リニアー駆動方式等、従来公知の延伸方式を採用することができる。
本発明は、粘着シートの両面に積層した一方の離型フィルムに用いるポリエステルフィルムがレーザー照射により、部分的、かつ、必要時に着色することを特徴とする。また、本発明のフィルムは、レーザー光によって不可逆的に着色することを特徴としている。
あらかじめ軽剥離側と重剥離側のどちらにレーザー光によって着色するポリエステルフィルムを使用するか決めておけば、粘着シートより離型フィルムを剥がす必要がなく、離型フィルムの判別を容易にし、部材を結合する工程での間違いを防止することができる。
部材の結合工程では離型フィルムを剥す速度等の条件を離型フィルムの剥離力に合わせて設定しているため、剥す離型フィルムを間違えると生産歩留等が低下し好ましくない。
本発明で使用するポリエステルフィルムは、レーザー光によって着色する化合物をポリエステルの押出時に含有させる、もしくは、塗布により設けた塗布層に含有させる、のどちらかの方法を用いることが好ましい。
本発明においては、レーザー光によって着色する化合物を使用するが、その具体例としてレーザーマーキング顔料があり、利用可能なものとしては、以下のような化合物が好ましい。
レーザー光によって着色する化合物の具体例としては、金属酸化物では、銅化合物、モリブデン化合物、鉄化合物、ニッケル化合物、クロム化合物、ジルコニウム化合物およびアンチモン化合物から選ばれる1種以上であることが好ましく、ジルコニウム化合物およびアンチモン化合物から選ばれる1種以上であることがさらに好ましい。さらに、補助的に、無機金属化合物である酸化チタン、硫化亜鉛、酸化亜鉛、沈降性硫酸バリウム、炭酸バリウムおよび沈降性炭酸カルシウムや染料であるカーボンブラック、グラファイトおよびブラックレーキ、ロイコ染料を用途や使用環境に応じて選択して併用することが望ましい。
本発明において、レーザー光によって着色する化合物をフィルム中に練り込む場合、フィルム中のレーザー光によって着色する化合物の含有量は、0.025〜0.25重量%の範囲である。含有量が0.025重量%未満では、フィルムの変色効果が劣る。一方、0.25重量%を超えて含有する場合、フィルム中での劣化物により、不具合が生じる。
次に本発明におけるレーザー光によって着色する化合物のポリエステルへの含有方法としては、例えば、練り込み方法と塗布方法が挙げられる。ポリエステルへの練り込み方法を用いる場合、それらの化合物はポリエステルレジンに練り込んだマスターバッチとして用いる方が好ましいが、ポリエステルレジンへのそれらの化合物の直接添加でもよい。
さらに本発明におけるレーザー照射により着色するポリエステルフィルムについて、レーザー光によって着色する化合物の練り込みの層構成は、前述の通り、レーザーマーキング顔料はホモポリエステルフィルムの表層、もしくは中間層どちらへの練り込みでも構わない。フィルム全体として、上記の含有量となるように表層あるいは中間層の含有量を調整すればよい。
また、本発明において、レーザー光によって着色する化合物をフィルム中ではなく、付帯する塗布層に含有する場合、塗布層の形成方法について説明する。レーザー光によって着色する化合物を含有する塗布層に関しては、ポリエステルフィルムの延伸工程中にフィルム表面を処理する、インラインコーティングにより設けられてもよく、一旦製造したフィルム上に系外で塗布する、オフラインコーティングを採用してもよく、両者を併用してもよい。製膜と同時に塗布が可能であるため、製造が安価に対応可能であり、塗布層の厚みを延伸倍率により変化させることができるという点でインラインコーティングが好ましく用いられる。
インラインコーティングについては、以下に限定するものではないが、例えば、逐次二軸延伸においては、特に縦延伸が終了した横延伸前にコーティング処理を施すことができる。インラインコーティングによりポリエステルフィルム上に塗布層が設けられる場合には、製膜と同時に塗布が可能になると共に塗布層を高温で処理することができ、ポリエステルフィルムとして好適なフィルムを製造できる。
本発明においては、ポリエステルフィルムの一方の面、もしくは両面にレーザーマーキング顔料含有水/有機溶媒混合溶液を塗布液とし、インラインコーティングを施すことで、それらを塗布層とすることを必須の要件とするものである。また、このコーティングでは、コーティングによる限定はなく、接着などの様々な機能を有する塗布液と混合して液安定性が十分ならば、それらの液と共に用いることで、さらなる性能を持たせたポリエステルフィルムを提供することが可能である。
本発明における塗布層に含有する、レーザーマーキング顔料含有水/有機溶媒混合溶液からなる塗布液の構成について説明する。水との相溶性をある程度有する有機溶媒としては、アルコール類やケトン類、エステル類の溶媒が挙げられる。また、トルエンなどのアントラセンに対して富溶媒となるものは、さらにアルコール類やケトン類、エステル類の溶媒との混合溶媒として少量用いることが望ましい。アルコール類としては、エタノール、プロパノール、イソプロパノールなどに代表されるアルキル鎖を有する溶媒や置換基にアリール基を有するアルコールなどが挙げられる。ケトン類としては、アセトン、メチルエチルケトンなどが挙げられる。エステル類については、酢酸エチルなどが挙げられる。さらに、その塗布液の均一分散や均一溶液を狙うのでならば、その溶液の超音波処理などを行うことが望ましい。
また、本発明における塗布層には、ポリエステルフィルムとした後でロール状に巻いた際に、フィルムの表裏が張り付く、いわゆるブロッキングが起こりやすくなる。ブロッキングを防止するために、粒子を含有することが好ましい。粒子の含有量としては、塗布層全体の重量比で、3〜25%の範囲であることが好ましく、5〜15%の範囲であることがより好ましく、5〜10%の範囲であることがさらに好ましい。3%未満の場合、ブロッキングを防止する効果が不十分となる場合がある。また25%を超える場合、ブロッキングの防止効果は高いものの、塗布層の透明性の低下、塗布層の連続性が損なわれることによる塗膜強度の低下などが懸念される。上記の範囲で粒子を使用することにより、耐ブロッキング性能を有するものとなる。
粒子としては例えば、シリカ、アルミナ、酸化金属等の無機粒子、あるいは架橋高分子粒子等の有機粒子等を用いることができる。特に、塗布層への分散性や得られる塗膜の透明性の観点からは、シリカ粒子が好適である。
粒子の粒径は、小さすぎるとブロッキング防止の効果が得られにくく、大きすぎると塗膜からの脱落などが起き易い。平均粒径として、塗布層の厚さの1/2〜10倍程度が好ましい。さらに、粒径が大きすぎると、塗布層の透明性が劣ることがあるので、平均粒径として、300nm以下、さらには150nm以下であることが好ましい。ここで述べる粒子の平均粒径は、粒子の分散液をマイクロトラックUPA(日機装社製)にて、個数平均の50%平均径を測定することで得られる。
インラインコーティングによって塗布層を設ける場合は、上述の一連の化合物を水/有機溶媒混合溶液として、固形分濃度が0.1〜50重量%程度を目安に調整した塗布液をポリエステルフィルム上に塗布する要領にて着色性能を持つポリエステルフィルムを製造するのが好ましい。また、本発明の主旨を損なわない範囲において、水への分散性改良、造膜性改良等を目的として、塗布液中には少量の有機溶剤を含有していてもよい。有機溶剤は1種類のみでもよく、適宜、2種類以上を使用してもよい。
本発明のポリエステルフィルムに設けられる塗布層の膜厚は、通常0.002〜1.0g/m、より好ましくは0.005〜0.5g/m、さらに好ましくは0.01〜0.2g/mの範囲である。膜厚が0.002g/m未満の場合は十分なレーザー感光着色性能が得られない可能性があり、1.0g/mを超える場合は、外観や透明性、フィルムのブロッキング性が悪化する可能性がある。
本発明において、塗布層を設ける方法はリバースグラビアコート、ダイレクトグラビアコート、ロールコート、ダイコート、バーコート、カーテンコート等、従来公知の塗工方式を用いることができる。塗工方式に関しては「コーティング方式」槇書店 原崎勇次著1979年発行に記載例がある。
本発明において、ポリエステルフィルム上に塗布層を形成する際の乾燥および硬化条件に関しては特に限定されるわけではなく、例えば、オフラインコーティングにより塗布層を設ける場合、通常、80〜200℃で3〜40秒間、好ましくは100〜180℃で3〜40秒間を目安として熱処理を行うのがよい。
一方、インラインコーティングにより塗布層を設ける場合、通常、70〜280℃で3〜200秒間を目安として熱処理を行うのがよい。
また、オフラインコーティングあるいはインラインコーティングに係わらず、レーザーマーキング顔料の分解が起きない限り、必要に応じて熱処理と紫外線照射等の活性エネルギー線照射とを併用してもよい。本発明におけるレーザーマーキング顔料塗布ポリエステルフィルムを構成するポリエステルフィルムにはあらかじめ、コロナ処理、プラズマ処理等の表面処理を施してもよい。
レーザーマーキング顔料の塗布層中の含有量は、1.0〜10重量%の範囲である。含有量が1.0重量%未満では、フィルムの着色性が劣る。一方、10重量%を超えて含有する場合、フィルム中での劣化物により、不具合が生じる。
本発明に用いる離型フィルムでは、一部の用途で、軽剥離シートを剥離後、用いる部材に貼り合わせた後に、キズや異物などの偏光目視検査、もしくは、偏光インライン検査を行なうことがある。この場合、高い検査性を実現するためには、フィルムの延伸条件において、配向角が低いことが求められる。このときの配向角とは、延伸後、分子鎖が長手方向に対して、配列する向きを定性的に表した指標を言う。また、高い検査性を実現するための他の要素としては、フィルム内外に異物が少ないこと、また、ヘーズが低いことが挙げられる。フィルムヘーズは通常10%以下、好ましくは8%以下である。本発明の基材レス両面粘着シートは、光学用に用いられるために、異物等の欠点がある場合は、目視や自動欠点検出機等で取り除く必要があるが、フィルムヘーズが10%を超える場合は、異等に欠点検出に支障をきたすことがある。また、着色されたポリエステルフィルムに関しても、同じ理由でフィルムヘーズは10%以下、さらには8%以下が好ましい。
粘着剤層11を形成する粘着剤としては、通常はアクリル系粘着剤が使用される。アクリル系粘着剤は、官能基含有モノマーと、アクリル酸エステル、メタアクリル酸エステル等の他のモノマーとを共重合して得られるアクリル系共重合体が主成分として構成され、必要に応じて溶媒、架橋剤、粘着付与剤、充填剤、着色剤、酸化防止剤、帯電防止剤、紫外線吸収剤等をさらに含んでいてもよい。
官能基含有モノマーとしては、例えばアクリル酸、メタアクリル酸等のカルボキシル基含有モノマーが挙げられる。官能基含有モノマーは、アクリル系共重合体を構成するモノマー全体を基準(100質量%)として、モノマー単位として0.3〜5.0質量%含むことが好ましい。
アクリル系共重合体は、官能基を含有することにより、架橋剤との反応で凝集力を調整することができ、粘着剤の基材からのはみ出しを抑制すると共に、粘着力および耐熱性を向上させることができる。粘着剤に使用される架橋剤としては、特に制限はなく、従来アクリル系粘着剤において慣用されているものの中から適宜選択して用いられ、例えば、ポリイソシアネート化合物、エポキシ樹脂、メラミン樹脂、尿素樹脂、ジアルデヒド類、メチロールポリマー、アジリジン系化合物、金属キレート化合物、金属アルコキシド、金属塩などが用いられ、好ましくはポリイソシアネート化合物が用いられる。
第1離型フィルム15と第2離型フィルム25の離型層は、離型性を有する材料を含有していれば、特に限定されるものではない。その中でも、硬化型シリコーン樹脂を含有するものによれば離型性が良好となるので好ましい。硬化型シリコーン樹脂を主成分とするタイプでもよいし、ウレタン樹脂、エポキシ樹脂、アルキッド樹脂等の有機樹脂とのグラフト重合等による変性シリコーンタイプ等を使用してもよい。
硬化型シリコーン樹脂の種類としては、付加型・縮合型・紫外線硬化型・電子線硬化型・無溶剤型等何れの硬化反応タイプでも用いることができる。
具体例を挙げると、信越化学工業(株)製KS−774、KS−775、KS−778、KS−779H、KS−847H、KS−856、X−62−2422、X−62−2461、ダウ・コーニング・アジア(株)製DKQ3−202、DKQ3−203、DKQ3−204、DKQ3−205、DKQ3−210、東芝シリコーン(株)製YSR−3022、TPR−6700、TPR−6720、TPR−6721、東レ・ダウ・コーニング(株)製SD7220、SD7226、SD7229等が挙げられる。さらに離型層の剥離性等を調整するために剥離コントロール剤を併用してもよい。
本発明において、ポリエステルフィルムに離型層を設ける方法としては、リバースロールコート、グラビアコート、バーコート、ドクターブレードコート等、従来公知の塗工方式を用いることができる。
本発明における離型層の塗布量は、通常0.01〜1g/mの範囲である。
本発明において、離型層が設けられていない面には、接着層、帯電防止層、塗布層等の塗布層を設けてもよく、また、ポリエステルフィルムにはコロナ処理、プラズマ処理等の表面処理を施してもよい。
軽剥離側に相当する第1離型フィルム31の剥離力は、通常3〜50mN/cmであり、好ましくは5〜25mN/cmである。第1離型フィルム31の剥離力を低く抑えることにより、第2離型フィルム32の剥離力を低くしても、両離型フィルム31、32の剥離力差を大きくすることができる。
また、第1離型フィルム31の剥離力を一定の値以上とすることによって、使用前に第1離型フィルム31が粘着剤層11から不意に剥がれたり、第1離型フィルム31が粘着剤層11から浮いたりすることが防止される。
重剥離側に相当する第2離型フィルムト32の剥離力は、20〜100mN/cmの範囲が好ましく、さらに好ましくは30〜70mN/cmである。第2離型フィルム32の剥離力を低く抑えることによって、第2離型フィルム2を剥離したときに生じる、第2離型フィルム32への粘着剤の残留や、ジッピング等を防止することができる。
第2離型フィルム32の剥離力は、第1離型フィルム31の剥離力の通常2.0倍以上、好ましくは2.5倍以上、さらに好ましくは3.0倍以上とする。第2離型フィルム32の剥離力が第1離型フィルム31の剥離力の2.0倍未満では、軽剥離側の第1離型フィルム31を剥がした時に、第2離型フィルム32が粘着剤層11から浮く現象が生じたり、第2離型フィルム32への粘着剤の残留やジッピング等が生じたりすることがある。
本発明の第1離型フィルム31と第2離型フィルム32の基材として用いる二軸配向ポリエステルフィルムの厚みは、通常16μm以上であり、好ましくは20μm以上である。離型フィルムの厚さが16μm未満では、フィルムに腰がなく、離型フィルムを剥す時に粘着剤と離型フィルムが剥離される境界で剥離角度が大きくなるため、粘着剤層の厚さが厚い場合には離型フィルムへの粘着剤の残留やジッピングが生じてしまうことがある。
本発明における基材レス両面粘着シートに加工した際、別部材に貼り合せる作業があるが、そのときの透明な軽剥離、重剥離能を持つ離型フィルムの区別のために、レーザー照射による着色が1つの方法として用いられる。本発明における着色とは、フィルム外観における色の変化である。詳しくは、輝度測定におけるコントラスト比で表現することができ、具体的には、レーザー照射部分と未照射部分の比から求められる相対輝度が102〜200程度の値、好ましくは200以上である。また、L*a*b*色差評価から求められるΔEによっても、着色を表現することができ、ΔE値が0.5〜6.0程度の値が好ましく、さらに好ましくは、6.0以上である。
本発明において、上記値を達成するためには、製膜上安定な、レーザー光によって着色する化合物を適宜選択し、ヘーズの低下、色目不良を起こさず、かつ、着色性能が十分に出るように含有量を調節しなければならない。
本発明を実施するにあたっては、レーザー光源およびその照射方法等には特に限定はなく、公知の各種Nd:YAGレーザー、CO2レーザー、各種エキシマレーザー等が使用できる。それらの中でも、Nd:YAGレーザーを用いたマーキングにおいて、その効果は顕著となる。
本発明における基材レス両面粘着シートを区別のために用いるレーザー照射による着色の強みは、適切なタイミング、場所で適当な部分だけ着色することができる点である。また、軽剥離、重剥離能を有するフィルムが、同じ透明性、同じ厚みを有する時に、どちらかに、レーザーマーキング顔料を含有させることで、レーザー照射後に容易に見分ける事ができる点も画期的である。
次に、実施例を挙げて本説明をさらに説明する。ただし、本発明は、その要旨を越えない限り、以下の実施例に限定されるものではない。なお、以下の実施例、比較例における物性の評価方法は以下のとおりである。
(1)ポリエステルの極限粘度の測定
ポリエステル1gを精秤し、フェノール/テトラクロロエタン=50/50(重量比)の混合溶媒100mlを加えて溶解させ、30℃で測定した。
(2)平均粒径(d50)
島津製作所製遠心沈降式粒度分布測定装置(SA−CP3型)を用いて測定した等価球形分布における積算体積分率50%の粒径を平均粒径d50とした。
(3)フィルムヘーズ
JISーK6714に準じ、日本電色工業社製分球式濁度計NDH−20Dによりフィルムの濁度を測定した。
(4)塗布層中金属量測定
蛍光X線分析装置((株)島津製作所社製型式「XRF−1500」)を用いて、フィルムFP法により、単枚測定でフィルム中の元素量を求めた。なお、本方法での検出限界は、通常1ppm程度である。
(5)離型塗布層中触媒測定
SAICASを用いて、試料フィルムに斜め切削を行い、断面を露出させた。その後、TOF−SIMS(飛行時間型質量分析マススペクトル)を用いて、ポリエステルフィルム塗布層中に含まれる白金を含む触媒量を求めた。
(6)離型フィルムの剥離力(F)の評価
試料フィルムの離型層表面に両面粘着テープ(日東電工製「No.502」)の片面を貼り付けた後、50mm×300mmのサイズにカットした後、室温にて1時間放置後の剥離力を測定する。剥離力は、引張試験機((株)インテスコ製「インテスコモデル2001型」)を使用し、引張速度300mm/分の条件下、180°剥離を行った。
(7)第1、第2離型フィルムの剥離比
剥離力比は、上記(4)で測定した第2離型フィルム剥離力÷第1離型フィルム剥離力を意味する。
○:2.0倍以上である。
×:2.0倍よりも低い。
(8)レーザー照射後のポリエステルフィルムの評価
レーザーマーキング条件としては、以下のとおりである。
レーザーマーキング装置:キーエンス(株)製レーザーマーカー MD−V9900
レーザーの種類:YVO4レーザー(波長1064nm)
照射方式:XYZ3軸同時スキャニング方式(CW(連続発振)、Qスイッチ周波数1〜400kHz)
マーキング部のパワー:13W
スキャンスピード:1500mm/s
・ポリエステルフィルムのレーザー照射後の着色強度のコントラスト評価
輝度計を用いて、レーザー照射前のフィルムの非着色部分とレーザー照射後の着色部分のコントラスト比の評価を行った。具体的には、電通産業製フラットイルミネーター:HF−SL−A48LCFにサンプルを置き、さらに、コニカミノルタセンシング社製:CS−200を用い、測定視野角1°、サンプルと輝度計との距離を500mmとし、輝度値(cd/m)を測定した。なお、相対輝度(%)を下記式より求めた。
相対輝度=(レーザー未照射部分の測定値)÷(レーザー照射部分の測定値)×100
得られた相対輝度の値から下記基準で評価した。
○:200を超える(強い着色)。
△:102〜200(着色している)である。
×:102未満(ほとんど着色していない)である。
・ポリエステルフィルムのレーザー照射後の着色強度のL*a*b*色差評価
得られたレーザー照射後のポリエステルフィルムについて、色差計を用いて、レーザー照射前のフィルムの非着色部分とレーザー照射後の着色部分のL*a*b*色差の評価を行った。具体的には、JIS Z 8729に従い、コニカミノルタ製色彩色差計CR−410(サンプル径50mm)を用いて、レーザー照射部分と非照射部分のL*a*b*色差値を測定した。このとき、光源はC/D65で、背面を白色とし、反射法にて測定を行った。測定回数は3回行い、平均値を採用した。その後、ΔL*(照射部分のL*値−非照射部分L*値)、Δa*(照射部分のa*値−非照射部分a*値)、Δb*(照射部分のb*値−非照射部分b*値)をそれぞれ求め、ΔE値を算出し、評価した。
なお、ΔE値を下記式より求めた。
ΔE={(ΔL*)+(Δa*)+(Δb*)1/2
得られたΔEの値から下記基準で評価した。
○:6.0を超える(強い着色)。
△:0.5〜6.0(着色している)である。
×:0.5未満(ほとんど着色していない)である。
(9)実用特性
<ポリエステルフィルムの連続製膜性>
ポリエステルフィルムの生産状況より評価した。
○:長時間の生産で問題の発生が見られず、連続しての生産が可能である。
×:生産を継続できない問題が発生し、連続での生産が不可能である。
<離型フィルムの判別性>
目視により、両面に離型フィルムを設けた基材レス両面粘着シートを観察し、どちらの面に重剥離側の離型フィルムが使用されているか判別した。
○:レーザー照射後、重剥離側の離型フィルムが判別できた。
×:レーザー照射後、重剥離側の離型フィルムができない。
<異物検査性>
軽剥離フィルムを剥離し、軽剥離側の粘着剤面をフロート板ガラス(関谷理化株式会社製)に貼り合わせ、偏光をかけて異物の目視検査を行なった。
○:フィルム中の異物が検出できる。
×:異物の検出ができない。
<ジッピングの発生状況>
剥離力を測定する時に、粘着剤と離型フィルムの剥離状況を観察し、ジッピングの発生を3段階で評価した。
○:極めて円滑に剥離し、剥離スジがなく、剥離音も発生しない。
△:わずかな剥離スジが見られ、剥離の音がわずかに発生すし、わずかにジッピングが発生する。
×:剥離スジが見られ、剥離の音が発生し、ジッピングが発生する。
<第1、第2離型フィルムの剥離性>
軽剥離側の第1離型フィルムを剥がした時の、第2離型層と粘着剤界面の状況により評価した。
○:第2離型層と粘着剤界面に異常が見られない。
△:第2離型層と粘着剤界面で、わずかに浮きが見られるが、実用上問題ないレベルである。
×:第2離型層と粘着剤界面で、明確な浮きが見られる。
(10)総合評価
製膜性、加工性、機能性、等を考慮に入れた評価を行う。次のような基準で判断する。
○:生産しても充分に製品として供給できる。
×:生産性が悪い。光学検査での不具合が多発する。目視透過で、外観が悪い。
性に欠ける。
実施例および比較例で使用したポリエステルは以下のようにして準備したものである。
<ポリエステルAの製造>
ジメチルテレフタレート100部、エチレングリコール60部および酢酸マグネシウム・4水塩0.09部を反応器にとり、加熱昇温するとともにメタノールを留去し、エステル交換反応を行い、反応開始から4時間を要して230℃に昇温し、実質的にエステル交換反応を終了した。次いで、エチルアシッドフォスフェート0.04部、三酸化アンチモン0.04部を添加した後、100分で温度を280℃、圧力を15mmHgとし、以後も徐々に圧力を減じ、最終的に0.3mmHgとした。4時間後系内を常圧に戻し、実質的に微粒子を含まないポリエステルAを得た。このポリエステルの固有粘度は0.70であった。
<ポリエステルBの製造>
ジメチルテレフタレート100部、エチレングリコール60部および酢酸マグネシウム・4水塩0.09部を反応器にとり、加熱昇温するとともにメタノールを留去し、エステル交換反応を行い、反応開始から4時間を要して230℃に昇温し、実質的にエステル交換反応を終了した。次いで、平均粒子径1.4μmのシリカ粒子を2.0部含有するエチレングリコールスラリーを反応系に添加し、さらにエチルアシッドフォスフェート0.04部、三酸化アンチモン0.04部を添加した後、100分で温度を280℃、圧力を15mmHgとし、以後も徐々に圧力を減じ、最終的に0.3mmHgとした。4時間後系内を常圧に戻しポリエステルBを得た。得られたポリエステルBのシリカ粒子含有量は1.0重量%であった。またこのポリエステルの固有粘度は0.70であった。
<第1離型フィルム基材の製造>
ポリエステルAを中間層の原料として、表層のポリエステルBと中間層の混合原料を1:9の割合で2台の押出機に各々を供給し、各々290℃で溶融した後、40℃に設定した冷却ロール上に、2種3層(表層/中間層/表層)の層構成で共押出し、冷却固化させて未延伸シートを得た。次いで、ロール周速差を利用してフィルム温度85℃で縦方向に3.4倍延伸した後、テンターに導き、横方向に120℃で4.0倍延伸し、225℃で熱処理を行った後、横方向に2%弛緩し、厚さ38μm(表層1.9μm、中間層34.2μm)の透明ポリエステルフィルムを得た。
<第2離型フィルム基材の製造>
ポリエステルAとレーザーマーキング顔料である銅、モリブデンの複合酸化物(CuO・xMoO:東罐マテリアル・テクノロジ株式会社)を99.97:0.03の割合で混合した混合原料を中間層の原料として、表層のポリエステルBと中間層の混合原料を1:9の割合で2台の押出機に各々を供給し、各々290℃で溶融した後、40℃に設定した冷却ロール上に、2種3層(表層/中間層/表層)の層構成で共押出し、冷却固化させて未延伸シートを得た。次いで、ロール周速差を利用してフィルム温度85℃で縦方向に3.4倍延伸した後、テンターに導き、横方向に120℃で4.0倍延伸し、225℃で熱処理を行った後、横方向に2%弛緩し、厚さ50μm(表層2.5μm、中間層45μm)の透明ポリエステルフィルムを得た。得られたポリエステルフィルムは、無色透明なフィルムであった。
<離型層>
ポリエステルフィルムの製造で得られた二軸配向ポリエステルフィルムに、下記に示す離型層組成からなる塗料を、塗布量が0.1g/m(乾燥後)になるように設けて離型フィルムを得た。
・離型層組成1
硬化型シリコーン樹脂(KS−847H:信越化学製) 100部
硬化剤(PL−50T: 信越化学製) 1部
MEK/トルエン混合溶媒(混合比率は1:1) 1500部
・離型層組成2
硬化型シリコーン樹脂(KS−847H:信越化学製) 95部
重剥離コントロール剤(SD−7292:東レ・ダウコーニング製) 3部
硬化剤(PL−50T:信越化学製) 1部
MEK/トルエン混合溶剤(混合比率は1:1) 1500部
・離型層組成3
硬化型シリコーン樹脂(KS−847H:信越化学製) 95部
重剥離コントロール剤(SD−7292:東レ・ダウコーニング製) 5部
硬化剤(PL−50T:信越化学製) 1部
MEK/トルエン混合溶剤(混合比率は1:1) 1500部
・離型層組成4
硬化型シリコーン樹脂(KS−847H:信越化学製) 95部
重剥離コントロール剤(SD−7292:東レ・ダウコーニング製) 10部
硬化剤(PL−50T:信越化学製) 1部
MEK/トルエン混合溶剤(混合比率は1:1) 1500部
・離型層組成5
硬化型シリコーン樹脂(KS−774:信越化学製) 100部
硬化剤(PL−4: 信越化学製) 10部
MEK/トルエン混合溶媒(混合比率は1:1) 1500部
実施例1:
<第1離型フィルムの製造>
ポリエステルフィルム1に離型組成1を塗布量が0.1g/m(乾燥後)になるように設けて第1離型フィルムを得た。得られた離型フィルムの特性を下記表1に示す。
<第2離型フィルムの製造>
ポリエステルフィルム2に離型組成5を塗布量が0.1g/m(乾燥後)になるように設けて第1離型フィルムを得た。得られた離型フィルムの特性を下記表1〜3に示す。
<基材レス両面粘着シートの製造>
得られた第2離型フィルムの離型剤層の上に、アクリル系粘着剤溶液を乾燥後の膜厚が25μmとなるように、アプリケータを用いて塗工した後、その塗工膜を120℃で1分間乾燥して粘着剤層を形成した。アクリル系粘着剤溶液は、アクリル酸ブチルとアクリル酸とのモノマー基準の質量比が99:1の共重合体溶液(溶媒:トルエン、固形分濃度40質量%)100質量部に、ポリイソシアネート系架橋剤(東洋インキ製造(株)製、商品名「BHS8515」、固形分濃度37.5質量%)1質量部を添加混合して得られたものであった。次いで、第1離型フィルムの離型剤層と粘着剤層とを貼り合わせて実施例1の基材レス両面粘着シートを得た。
得られた基材レス両面粘着シートについて、YVO4レーザー(キーエンス株式会社:MD−V9900)光照射(1064nm)を行い、着色性能を評価したところ、第2離型フィルムのみ灰色着色状態への変化は良好なものであった。得られたフィルムの相対輝度は210%、ΔEは5.73(L*=82.81,a*=1.86,b*=2.04)であった。得られた結果を表1に示す。
実施例2:
第2離型フィルムのレーザーマーキング顔料の含有量を変更する以外は実施例1と同様の方法でフィルムを得た。得られた結果をまとめて下記表1に示す。
実施例3:
第2離型フィルムのレーザーマーキング顔料の含有方法を下記に変更する以外は実施例1と同様の方法でフィルムを得た。得られた結果をまとめて下記表2に示す。
<第2離型フィルム基材の製造>
ポリエステルAを中間層の原料として、表層のポリエステルBと中間層の混合原料を1:9の割合で2台の押出機に各々を供給し、各々290℃で溶融した後、40℃に設定した冷却ロール上に、2種3層(表層/中間層/表層)の層構成で共押出し、冷却固化させて未延伸シートを得た。次いで、ロール周速差を利用してフィルム温度85℃で縦方向に2.8倍延伸した後、この縦延伸フィルムの片面に、易接着の機能を有する下記樹脂Iを50重量部、IIを45重量部および不活性粒子IIIを5重量部含有する、水とエタノールとの混合溶液(混合比は4:6)中にレーザーマーキング顔料である銅、モリブデンの複合酸化物:CuO・xMoO(東罐マテリアル・テクノロジ株式会社製)を配合した塗布液を塗布し、テンターに導き、横方向に120℃で5.1倍延伸し、225℃で熱処理を行った後、横方向に2%弛緩し、乾燥後の塗布層中にCuO・xMoOを9.8重量%含有する、厚さ50μm(表層2.5μm、中間層45μm)の透明ポリエステルフィルムを得た。得られた基材レス両面粘着シートについて、YVO4レーザー(キーエンス株式会社:MD−V9900)光照射(1064nm)を行い、着色性能を評価したところ、第2離型フィルムのみ灰色着色状態への変化は良好なものであった。得られたフィルムの相対輝度は210%、ΔEは5.73(L*=82.81,a*=1.86,b*=2.04)であった。得られた結果を表1に示す。
・塗布剤の内容
バインダー樹脂I:ジカルボン酸成分として、テレフタル酸、イソフタル酸、5ーナトリウムスルホイソフタル酸を含有し、ジオール成分として、エチレングリコール、ジエチレングリコールを含有する共重合ポリエステル
水溶性樹脂II:けん化度88モル%、重合度1700のポリビニルアルコール
不活性粒子III:平均粒径0.05μmのシリカゾル
その後、実施例1と同様の方法で、基材レス両面粘着シートを得た。
実施例4〜5:
実施例3の第2離型フィルムのレーザーマーキング顔料の含有量を変更する、塗布層の面を変更する、以外は実施例3と同様の方法でフィルムを得た。得られた結果をまとめて下記表2に示す。
Figure 0006237865
Figure 0006237865
比較例1〜6:
第2離型フィルムのレーザーマーキング顔料の含有量を変更する、第1、2離型フィルムの延伸条件を変更する、第1、2離型フィルムの離型層組成を変更する以外は実施例1と同様の方法でフィルムを得た。得られた結果をまとめて下記表3,4に示す。
比較例7〜8:
実施例3の第2離型フィルムのレーザーマーキング顔料の含有量を変更する、塗布層の面を変更する、以外は実施例3と同様の方法でフィルムを得た。得られた結果をまとめて下記表5に示す。
Figure 0006237865
Figure 0006237865
Figure 0006237865
本発明の基材レス両面粘着シートは粘着シートの両面に設けられた離型フィルムの判別が容易であるため、部材を結合する工程での製造ロスを抑えることができ、異物の検査性にも優れるため光学用の基材レス両面粘着シートとして、好適に利用することができる。
10 基材レス両面粘着シート
11 粘着剤層
13 第1離型フィルム基材
14 第1塗布層
14’ 第1’塗布層
15 第1離型剤層
23 第2離型フィルム基材
24 第2塗布層
24’ 第2’塗布層
25 第2離型剤層
31 第1離型フィルム(軽剥離シート)
32 第2離型フィルム(重剥離シート)

Claims (2)

  1. 粘着層の両面に、離型層を有するポリエステルフィルムがそれぞれ積層されてなる基材レス両面粘着シートであり、一方のポリエステルフィルムが、離型層とフィルム基材と間に塗布層を有し、当該塗布層中にレーザー光によって着色する化合物を含有し、かつ離型層に硬化型シリコーン樹脂を含有し、かつ、レーザー照射前のフィルムの非着色部分とレーザー照射後の着色部分のL*a*b*色差(ΔE)が6.0より大きいことを特徴とする基材レス両面粘着シート。
  2. 粘着層の両面に、離型層を有するポリエステルフィルムがそれぞれ積層されてなる基材レス両面粘着シートであり、一方のポリエステルフィルムが、離型層とフィルム基材と間に塗布層を有し、当該塗布層中にレーザー光によって着色する化合物を含有し、かつ離型層に硬化型シリコーン樹脂を含有し、かつ、下記式で求められる、レーザー照射前のフィルムの非着色部分とレーザー照射後の着色部分のコントラスト比が200より大きいことを特徴とする基材レス両面粘着シート。
    相対輝度=(レーザー未照射部分の測定値)÷(レーザー照射部分の測定値)×100
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