JP6553331B2 - 粘着シート - Google Patents

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Description

本発明は、粘着シートに関する。
搬送治具に製品(原材料、半製品、仕掛品も含む)をのせて搬送する工程を含む製品製造において、製造中の製品管理、製造後の製品のトレーサビリティの観点から、バーコード等を印刷した粘着シート(粘着ラベル)を製品に貼付して、製品を管理する場合がある。このような粘着ラベルとして、耐熱性を有する粘着ラベル(特許文献1)が知られている。
特開昭62−198490号公報
しかしながら、このような粘着ラベルを使用した場合、搬送治具に粘着ラベルの表層(バーコード印刷層など)が付着し、粘着ラベルの表層が剥がれる場合があった。
搬送治具に製品をのせて搬送する工程を含む製品製造としては、例えば、電子回路基板の製造が挙げられる。電子回路基板は、例えば、以下の工程を経て製造される(図1)。
i)製品管理用の粘着ラベル15(例えば、粘着剤層11、基材12、印刷受容層13、印刷層14を有する粘着ラベル15など)を、粘着ラベル15の粘着剤層11と基板16とが接するように貼付する。(図1(a))。
ii)粘着ラベル15の印刷層14と、電子回路基板製造に用いる搬送治具17とが接するようにして、基板16を搬送治具17にのせる(図1(a))。
iii)基板16をフラックス噴霧装置まで搬送し、基板16にフラックスを噴霧し、フラックス層18を設ける(図1(b))。
iv)基板16を半田付け装置まで搬送し、フラックス層18に半田付けをする(図1(c))。
v)基板16を加熱装置まで搬送し、加熱(例えば、260℃で1分加熱)により半田19を定着させる(図1(d))。
vi)基板16を搬送治具17から降ろす(図1(e))。
従来の粘着シート(粘着ラベル)を上記の電子回路基板製造工程に用いた場合、基板を搬送治具から降ろす際に、搬送治具に粘着ラベルの印刷層及び印刷受容層の一部または全部が残り(剥がれ)(「層剥がれ」と称する場合がある)、粘着ラベルのラベルパターンの消失、搬送治具の汚染などにより生産性が低下することがあった。
搬送治具に製品をのせて搬送する工程を含む製品製造には、種々の工程が存在する。本発明者らは、層剥がれが起こる原因について検討を進めたところ、瞬間的な力を加えても層剥がれは起きないが、持続的に荷重をかけると(例えば、重りをのせて放置すると)わずかに層剥がれが起こることを見出した。さらに検討を進めたところ、加熱条件下で持続的な荷重をかけることで、層剥がれが顕著に起こることを見出した。
このような詳細な検討を経て、本発明者らは、加熱処理を含む工程を経て製造される製品において層剥がれの問題が生じること、特に一定の加圧下で加熱する工程を経て製造される製品において層剥がれが顕著に起こることを見出した。
粘着ラベルの層剥がれは、電子回路基板の製造に限らず、加熱処理を含む工程を経て製造される製品の製造時に見られる。
従って、本発明の目的は、加熱処理(特に加熱加圧処理)を経ても層剥がれが起こりにくい粘着シートを提供することにある。
そこで、本発明者らが鋭意検討した結果、上記問題を解決するには、層剥がれを起こす層の耐熱性の向上、層剥がれを起こす層と基材との密着性の向上を目的として層剥がれを起こす層の組成を変更するよりも、層剥がれを起こす層の搬送治具への接触面積を低減させることが特に有効であることを見出した。そして、特定の構成を有し、少なくとも一方の表面の算術平均粗さ(Ra)が0.1μm以上である粘着シートを用いることで、上記問題を解決できることを見出し、本発明を完成した。
すなわち、本発明は、凹凸層、基材、及び粘着剤層を有する粘着シートであって、上記凹凸層が上記基材の一方の面側に設けられ、上記粘着剤層が上記基材の他方の面側に設けられ、上記凹凸層の表面の算術平均粗さ(Ra)が0.1μm以上であることを特徴とする粘着シートを提供する。
上記凹凸層のガラス転移温度が20℃以上であることが好ましい。
上記凹凸層表面の水接触角が85°以下であることが好ましい。
上記凹凸層にポリエステル系樹脂、アクリルウレタン系樹脂、アクリル系樹脂、及びアラミドからなる群より選ばれる少なくとも1種のバインダー樹脂が含まれることが好ましい。
上記基材のガラス転移温度が20℃以上であることが好ましい。
上記基材表面の水接触角が85°以下であることが好ましい。
上記基材がポリエチレンテレフタレートフィルム、ポリエチレンナフタレートフィルム、又はポリイミドフィルムであることが好ましい。
上記凹凸層に無機粒子が含まれることが好ましい。
上記無機粒子の平均粒子径が0.05μm以上であることが好ましい。
下記試験におけるカールが30mm以下であることが好ましい。
(試験)
粘着シート片(長さ100mm、幅100mm)の粘着剤層表面に、パウダー処理をして粘着性をなくし、粘着シート片の粘着剤層表面とスライドガラス表面とが接するようにして、粘着シート片をスライドガラス上にのせ、試料を作製する。
上記試料において、粘着シート片の粘着剤層表面の頂点(4頂点)と、スライドグラス表面との距離を測定し、4つの値の平均値を「加熱前のカール」(mm)とする。その後、試料を熱風乾燥器内に入れ、温度260℃で3分間加熱し、加熱後の試料も、粘着シート片の粘着剤層表面の頂点(4頂点)とスライドグラス表面との距離を測定し、4つの値の平均値を「加熱後のカール」(mm)とする。そして、以下の計算式から「カール」(mm)を算出する。
{カール(mm)}={加熱後のカール(mm)}−{加熱前のカール(mm)}
本発明の粘着シートは、電子回路基板に貼付して用いる印刷用粘着シートであることが好ましい。
さらに、本発明は上記粘着シートを有し、上記凹凸層の算術平均粗さ(Ra)が0.1μm以上である表面の少なくとも一部に印刷層を有することを特徴とする粘着ラベルを提供する。
本発明の粘着シートは、上記構成を有するため、加熱処理(特に加熱加圧処理)を経ても層剥がれが起こりにくい。
図1は、電子回路基板の製造工程の一例を示す概略断面図である。 図2は、カール性の評価の説明図(断面図)である。
[粘着シート]
本発明の粘着シートは、少なくとも凹凸層、基材、及び粘着剤層を有する。本発明の粘着シートは、上記基材の一方の面側に上記凹凸層が設けられ、上記基材の他方の面側(凹凸層が設けられた面とは反対側の面側)に粘着剤層が設けられている、上記凹凸層と上記粘着剤層を表層とする片面粘着シートである。また、上記粘着剤層表面は、セパレータ(剥離ライナー)により保護されていてもよい。また、本発明の効果を損なわない範囲で、凹凸層と基材の間、基材と粘着剤層の間には、他の層(例えば、下塗り層など)が設けられていてもよい。
本発明の粘着シートとしては、例えば、凹凸層/基材/粘着剤層(凹凸層、基材、粘着剤層の3層からなる粘着シート)、凹凸層/基材/粘着剤層/セパレータ(凹凸層、基材、粘着剤層、セパレータのみからなる粘着シート)などの構成の粘着シートが挙げられる。
なお、本明細書において、「粘着シート」には、「粘着テープ」の意味も含むものとする。即ち、本発明の粘着シートは、テープ状の形態を有する粘着テープであってもよい。
また、本発明の粘着シートは、被着体と粘着シートの一方の表面との接触面積を低減させることに加え、粘着シートの各層の組成を変更することによって、一層層剥がれが起こりにくくなる。
(凹凸層)
上記凹凸層は、少なくとも一方の表面の算術平均粗さ(Ra)が0.1μm以上である層である。本発明の粘着シートは、凹凸層の算術平均粗さ(Ra)が0.1μm以上である面を一方の表面とする粘着シートである。
上記凹凸層は、特に限定されないが、例えば、バインダー樹脂を含むことが好ましい。上記凹凸層は、さらに、無機粒子、硬化剤、架橋剤、その他の添加剤を含んでいてもよい。
上記凹凸層におけるバインダー樹脂としては、特に限定されないが、例えば、ポリイミド、ポリエーテルエーテルケトン、ポリエーテルスルホン、ポリエーテルイミド、ポリスルホン、ポリフェニレンサルファイド、ポリアミドイミド、ポリエステルイミド、非芳香族系ポリアミド、パラバン酸系樹脂、フッ素系樹脂、エポキシ系樹脂、ポリエステル系樹脂、アクリル系樹脂、アクリルウレタン系樹脂、アラミド、炭化水素系樹脂、ビニル系樹脂、アセタール系樹脂、スチレン系樹脂、ポリウレタン系樹脂、ゴム系樹脂、アルキド系樹脂、繊維素系樹脂、などが挙げられる。中でも、基材(特にポリイミドフィルム)に馴染みやすく、層剥がれが起こりにくく、且つバーコードなどの印刷層を設けやすいという観点から、ポリエステル系樹脂、アクリル系樹脂、アクリルウレタン系樹脂、アラミドからなる群より選ばれる少なくとも一種の樹脂が好ましい。特に、印字性の観点、及びポリイミドフィルムへの密着性の観点から、ポリエステル系樹脂が好ましい。また、耐熱性や耐溶剤性に優れるという観点からは、アラミド(特に、m−フェニレンジアミンとイソフタル酸クロリドから共縮重合して得られるメタ系アラミド)が好ましい。上記バインダー樹脂は、1種であってもよいし、2種以上組み合わせて用いてもよい。
なお、ポリエチレン系樹脂は、表面の算術平均粗さ(Ra)が0.1μm以上であっても層剥がれを起こす場合があるため、好ましくない。
上記凹凸層におけるバインダー樹脂のガラス転移温度(Tg)は、特に限定されないが、加熱後(例えば、温度230〜350℃、時間0.1〜30分の加熱後など)でも凹凸層の凹凸形状が維持されやすいという観点から、例えば、10℃以上が好ましく、より好ましくは20℃以上、さらに好ましくは50℃以上である。上記凹凸層におけるバインダー樹脂のガラス転移温度(Tg)の上限値は、特に限定されないが、例えば300℃が好ましく、より好ましくは250℃、さらに好ましくは200℃、特に好ましくは100℃である。なお、本明細書におけるガラス転移温度とは、以下の測定方法で測定したガラス転移温度をいう。
(ガラス転移温度の測定方法)
試料(例えば、バインダー樹脂)をアルミニウム製のオープンセルに約1〜2mg秤量し、温度変調DSC(商品名「Q−2000」、ティー・エイ・インスツルメント社製)を用いて、50ml/分の窒素雰囲気下で、昇温速度10℃/分にて、試料(例えば、バインダー樹脂)のReversing Heat Flow(比熱成分)挙動を得る。JIS−K−7121を参考にして、得られたReversing Heat Flowの低温側のベースラインと高温側のベースラインを延長した直線から縦軸方向に等距離にある直線と、ガラス転移の階段状変化部分の曲線とが交わる点の温度を試料(例えば、バインダー樹脂)のガラス転移温度(Tg)とする。なお、ガラス転移する前に試料が分解した場合は、分解した温度をガラス転移温度とする。
上記ポリエステル系樹脂としては、例えば、商品名「バイロン29SS」(東洋紡(株)製)、商品名「S−140」(高松油脂(株)製)、商品名「TP−220」(日本合成化学工業(株)製)などが挙げられる。アクリル系樹脂としては、例えば、商品名「A−817」(DIC(株)製)、商品名「A−814」(DIC(株)製)、商品名「A−829」(DIC(株)製)などが挙げられる。アクリルウレタン系樹脂としては、例えば、商品名「UV−3610ID80」(日本合成化学工業(株)製)、商品名「HY−364」(DIC(株)製)などが挙げられる。アラミドとしては、例えば、商品名「コーネックス」(帝人(株)製)、商品名「255−A」((株)T&K TOKA製)などが挙げられる。
上記凹凸層中のバインダー樹脂の含有量は、特に限定されないが、例えば、凹凸層全量(又は、凹凸層を形成する際に用いる塗工液全量)(100重量%)に対して、50重量%以上が好ましく、より好ましくは70重量%以上、さらに好ましくは75重量%以上である。バインダー樹脂の含有量が上記範囲であることにより、耐熱性に優れ、凹凸層表面の凹凸形状の維持されやすくなる。
上記凹凸層における無機粒子としては、特に限定されないが、例えば、チタニア、炭化ケイ素、窒化ケイ素、窒化ホウ素、アルミナ、ジルコニア、酸化ケイ素、チタン酸バリウムなどのセラミック粉末;炭酸カルシウム、タルク、CoO・Al23、NiO2・CrO3、CoO・MnO2・CrO・Fe23、MnO2・Cr23などの顔料;アルミニウム粉、ステンレス粉、鉄粉、ニッケル粉、クロム粉、銀粉、金粉などの金属粉末などが挙げられる。中でも、粒子の大きさ(粒径)を制御しやすく、また凹凸層表面に設けられた印刷層の読み取りが容易であるという観点、コストの観点、バインダー樹脂中に無機粒子が分散しやすいという観点から、チタニアが好ましい。また、剥離帯電を避けるという観点から、金属粉末を用いてもよい。上記無機粒子は、1種であってもよいし、2種以上組み合わせて用いてもよい。
上記無機粒子の平均粒径は、特に限定されないが、例えば、0.05μm以上(例えば、0.05〜5.00μmなど)が好ましく、より好ましくは0.05〜4.00μm、さらに好ましくは0.05〜3.00μmである。上記平均粒径が5μm以下であることにより、印刷層の表示が鮮明となり、印刷層の情報読み取りが容易となる。上記平均粒径が0.05μm以上であることにより、凹凸層の凹凸形状が維持されやすくなる。
本明細書において、無機粒子の平均粒径は以下の方法で測定される値である。
無機粒子を含む凹凸層断面を走査電子顕微鏡(SEM、商品名「S−4800」、(株)日立ハイテクノロジーズ製、30000倍で観察)で観察し、任意の15個の無機粒子の粒径を求め、その平均値を平均粒径とする。
上記凹凸層における無機粒子の含有量は、特に限定されないが、例えば、上記バインダー樹脂100重量部に対して、10〜2000重量部が好ましく、より好ましくは10〜1000重量部、さらに好ましくは10〜500重量部、さらに好ましくは15〜100重量部、特に好ましくは20〜50重量部である。無機粒子の含有量が10重量部以上であることにより、凹凸層表面の凹凸形状が維持されやすくなる。無機粒子の含有量が2000重量部以下であることにより、無機粒子が凹凸層中に分散しやすくなる。
上記凹凸層における硬化剤としては、特に限定されないが、一層凹凸層が強固となり、凹凸形状が維持されやすくなるという観点から、例えば、イソシアネート系硬化剤、メラミン系硬化剤、エキポシ系硬化剤などが挙げられる。
上記凹凸層における架橋剤としては、特に限定されないが、例えば、イソシアネート系架橋剤、メラミン系架橋剤、エキポシ系架橋剤が挙げられる。
上記凹凸層におけるその他の添加剤としては、特に限定されないが、例えば、酸化防止剤、老化防止剤、紫外線吸収剤などが挙げられる。
上記凹凸層の厚みは、特に限定されないが、例えば、1〜500μmが好ましく、より好ましくは3〜300μm、特に好ましくは5〜100μmである。
上記凹凸層は、単層構造であってもよいし、積層構造であってもよい。なお、積層構造の凹凸層とは、少なくとも最外層の表面のうち少なくとも一方の表面だけが算術平均粗さ(Ra)が0.1μm以上であればよく、例えば、全層のそれぞれが少なくとも一方の表面の算術平均粗さ(Ra)が0.1μm以上であってもよいし、最外層の表面のうち一方の表面のみが算術平均粗さ(Ra)が0.1μm以上であってもよい。凹凸層が積層構造である場合、各層は同じ組成であってもよいし異なる組成であってもよい。積層構造の凹凸層としては、例えば、空気との界面(粘着シートの一方の表面)となる最外層が、凹凸形状を維持しやすい層であり、基材と接する面は基材との密着性に優れた層である積層構造などが挙げられる。
上記凹凸層は、一方の表面(片面)のみが算術平均粗さ(Ra)が0.1μm以上であってもよいし、両方の表面(両面)が算術平均粗さ(Ra)が0.1μm以上であってもよい。即ち、本発明の粘着シートの表層である上記凹凸層は、空気との界面のみが算術平均粗さ(Ra)が0.1μm以上であってもよいし、空気との界面及び基材若しくは他の層との界面が算術平均粗さ(Ra)が0.1μm以上であってもよい。中でも、上記凹凸層は、一方の表面の算術平均粗さ(Ra)が0.1μm以上であり、他方の表面は平坦(例えば、算術平均粗さ(Ra)が0.05μm以下)であることが好ましい。両面が算術平均粗さ(Ra)が0.1μm以上である場合、それぞれの面の算術平均粗さは、同じであってもよいし異なっていてもよい。
上記凹凸層の表面の算術平均粗さ(Ra)は、層剥がれが起こりにくいという観点から、0.1μm以上(例えば0.1〜7.0μm)である。中でも、層剥がれが一層起こりにくく、印刷層を設けやすいという観点から、0.5〜5.0μmが好ましく、0.6〜4.5μmがさらに好ましい。特に印刷層の表示が鮮明となり、且つより一層層剥がれが起こりにくいという観点から、0.8〜4.0μmが好ましく、より好ましくは1〜3.5μm、さらに好ましくは2〜3μmである。上記凹凸層の両面が凹凸である場合は、両面の算術平均粗さ(Ra)は、同じであってもよいし、異なっていてもよい。
本明細書における算術平均粗さ(Ra)は、具体的には、後述の(評価)の「(算術平均粗さ(Ra))」に記載の方法により測定される値をいう。
凹凸層表面の算術平均粗さは、例えば、無機粒子の種類や粒径、メイヤーバーの種類、グラビア印刷に用いる版目、凹凸層形成後の後処理(コロナ処理(コロナ処理をする際の電圧や速度など)、サンドブラスト処理など)により調整することができる。
上記凹凸層のガラス転移温度(Tg)は、特に限定されないが、例えば、20℃以上(例えば20〜300℃)が好ましく、より好ましくは50〜300℃、さらに好ましくは60〜300℃、特に好ましくは70〜300℃である。凹凸層のガラス転移温度が上記範囲であることにより、凹凸層の耐熱性が向上し、凹凸形状が維持されやすくなる。
上記凹凸層表面の水接触角(凹凸層の算術平均粗さ(Ra)が0.1μm以上である面表面の水接触角)は、特に限定されないが、例えば、85°以下(0°より大きく85°以下)が好ましく、より好ましくは65°以下、さらに好ましくは64°以下、特に好ましくは60°以下である。凹凸層の水接触角が上記範囲であることにより、印刷層を設けやすくなり、より鮮明な印刷層を形成することができる。
本明細書における水接触角は、具体的には、後述の(評価)の「(水接触角)」に記載の方法により測定される値をいう。
(基材)
上記基材としては、特に限定されないが、例えば、ポリイミド、ポリエーテルエーテルケトン、ポリエーテルスルホン、ポリエーテルイミド、ポリスルホン、ポリフェニレンサルファイド、ポリアミドイミド、ポリエステルイミド、非芳香族系ポリアミド、パラバン酸系樹脂、フッ素系樹脂、エポキシ系樹脂、炭化水素系樹脂、ビニル系樹脂、アセタール系樹脂、アクリル系樹脂、スチレン系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリウレタン系樹脂、ゴム系樹脂、アルキド系樹脂、繊維素系樹脂、などからなるフィルムが好ましい。上記基材は、1種の樹脂からなるフィルムであってもよいし、2種以上樹脂からなるフィルムであってもよい。中でも、ポリエステル系樹脂(ポリエステル系フィルム)、ポリイミド(ポリイミド系フィルム)、炭化水素系樹脂(炭化水素系樹脂フィルム、特にポリオレフィン系フィルム)、ポリウレタン系樹脂(ポリウレタン系フィルム)、ポリエーテルイミド(ポリエーテルイミドフィルム)、スチレン系樹脂(ポリスチレン系フィルム)が好ましく、より好ましくはポリエチレンテレフタレートフィルム、ポリエチレンナフタレートフィルム、ポリイミドフィルム、ポリブチレンテレフタレートフィルム、ポリプロピレンフィルム、ポリウレタンフィルム、ポリエーテルイミドフィルム、ポリスチレンフィルムであり、さらに好ましくはポリエチレンテレフタレートフィルム、ポリエチレンナフタレートフィルム、又はポリイミドフィルムである。特に、耐熱性に優れ、凹凸層中のバインダー樹脂との投錨性に優れるという観点から、ポリイミドフィルムが好ましい。上記基材は、単層であってもよいし、複層であってもよい。
上記ポリエステル系フィルムとしては、例えば、商品名「ルミラーS10」(東レ(株)製、ポリエチレンテレフタレートフィルム)、商品名「テオネックスフィルム」(帝人デュポンフィルム(株)製、ポリエチレンナフタレートフィルム)、商品名「G2」(帝人デュポンフィルム(株)製)などが挙げられる。ポリイミドフィルムとしては、例えば、商品名「100H」(東レ(株)製)、商品名「カプトンHタイプ」(東レ・デュポン(株)製)、商品名「アピカルタイプ」((株)カネカ製)などが挙げられる。
上記基材は、例えば、表面処理が施されていてもよい。上記表面処理としては、特に限定されないが、例えば、コロナ放電処理、プラズマ処理、サンドマット加工処理、オゾン暴露、火炎暴露、高圧電撃暴露、イオン化放射線処理などの物理的処理、クロム酸処理などの化学的処理、コーティング剤(下塗り剤)による易接着処理(コーティング処理)などが挙げられる。
上記基材は、耐熱性に優れた基材であることが好ましい。中でも、上記基材の融点は、特に限定されないが、例えば、150℃以上であることが好ましい。
(融点の測定方法)
上記融点は、商品名「Q−2000」(ティー・エイ・インスツルメント社製)を用い、50ml/分の窒素雰囲気下で、昇温速度10℃/分の条件で測定した温度をいう。なお融点が現れる前に熱分解を生じた場合にはその分解温度を融点とする。
上記基材は、熱寸法安定性が良好な基材であることが好ましい。中でも、上記基材の熱収縮率は、特に限定されないが、例えば、5%以下であることが好ましく、より好ましくは3%以下である。
(熱収縮率の測定方法)
上記熱収縮率は、TMA装置(商品名「TMA/SS7100」、(株)日立ハイテクサイエンス製)を用いて、以下の条件及び式から求めた寸法の変化率(加熱により収縮した割合)である。
測定モード:引張り法
測定荷重:19.6mN
昇温速度:5℃/分
熱収縮率={(温度23℃における寸法(mm))−(温度260℃における寸法(mm))}/(温度23℃における寸法(mm))×100
上記基材の熱膨張率は、特に限定されないが、例えば、3%未満であることが好ましく、より好ましくは1.5%未満、特に好ましくは1%未満である。
(熱膨張率の測定方法)
上記熱膨張率は、TMA装置(商品名「TMA/SS7100」、(株)日立ハイテクサイエンス製)を用いて、以下の条件で測定される値である。
測定モード:圧縮膨張法
測定荷重:50mN
プローブ径:3.5mmΦ
昇温速度:5℃/分
上記基材は、柔軟な基材であることが好ましい。上記基材の弾性率は、特に限定されないが、例えば、5000MPa以下であることが好ましく、より好ましくは4000MPa以下である。
(弾性率の測定方法)
上記弾性率は、粘弾性測定装置(DMS)(商品名「DMS6100」、(株)日立ハイテクサイエンス製)を用いて、以下の条件で測定される値をいう。
測定モード:引張り法
チャック間:20mm
昇温速度:2℃/分
上記基材の厚みは、特に限定されないが、例えば、500μm以下(例えば1〜500μm)が好ましく、より好ましくは5〜200μm、特に好ましくは5〜150μm、特に好ましくは5〜100μmである。
上記基材のガラス転移温度(Tg)は、特に限定されないが、例えば、20℃以上(例えば20〜350℃)が好ましく、より好ましくは60〜350℃、さらに好ましくは70〜350℃、さらに好ましくは80〜350℃、さらに好ましくは100〜350℃、さらに好ましくは120〜350℃、特に好ましくは170〜350℃である。基材のガラス転移温度が上記範囲であることにより、基材の耐熱性が向上し、熱で基材が軟化して起こる凹凸層表面と被着体との接触面積の増加を抑制できる。
上記基材表面の水接触角は、特に限定されないが、例えば、85°以下(0°より大きく85°以下)が好ましく、より好ましくは80°以下、さらに好ましくは75°以下である。基材の水接触角が上記範囲であることにより、基材との密着性に優れた凹凸層、粘着剤層などの層を設けやすくなる。
(粘着剤層)
上記粘着剤層は、粘着成分としてベースポリマーを含む粘着剤により形成される層である。上記粘着剤は、さらに架橋剤、粘着付与樹脂、架橋促進剤、老化防止剤、充填剤、着色剤(顔料や染料など)、紫外線吸収剤、連鎖移動剤、可塑剤、軟化剤、界面活性剤、帯電防止剤などを含んでいてもよい。
上記ベースポリマーとしては、特に限定されないが、初期粘着性、耐熱性、耐溶剤性の観点から、例えば、(メタ)アクリル系ポリマー、シリコーン系ポリマー、エポキシ系ポリマーなどが好ましい。これらの中でも、特に粘着性に優れるという観点から、(メタ)アクリル系ポリマーが好ましい。
上記(メタ)アクリル系ポリマーは、直鎖又は分岐鎖状のアルキル基を有する(メタ)アクリル酸アルキルエステルを必須のモノマー成分(単量体成分)として構成される(メタ)クリル系ポリマーであることが好ましい。また、上記(メタ)アクリル系ポリマーを構成するモノマー成分には、さらに、極性基含有単量体、多官能性単量体、その他の共重合性単量体などの共重合性モノマーがモノマー成分として含まれていてもよい。これらの共重合モノマー成分を用いることにより、例えば、被着体への粘着性を向上させたり、粘着剤層の凝集力を高めたりすることができる。なお、上記の「(メタ)アクリル」とは、「アクリル」及び/又は「メタクリル」(「アクリル」及び「メタクリル」のうち、いずれか一方又は両方)を表し、他も同様である。
上記の直鎖又は分岐鎖状のアルキル基を有する(メタ)アクリル酸アルキルエステル(以下、単に「(メタ)アクリル酸アルキルエステル」と称する場合がある)としては、例えば、(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s−ブチル、(メタ)アクリル酸t−ブチル、(メタ)アクリル酸ペンチル、(メタ)アクリル酸イソペンチル、(メタ)アクリル酸ヘキシル、(メタ)アクリル酸ヘプチル、(メタ)アクリル酸オクチル、(メタ)アクリル酸2−エチルヘキシル、(メタ)アクリル酸イソオクチル、(メタ)アクリル酸ノニル、(メタ)アクリル酸イソノニル、(メタ)アクリル酸デシル、(メタ)アクリル酸イソデシル、(メタ)アクリル酸ウンデシル、(メタ)アクリル酸ドデシル、(メタ)アクリル酸トリデシル、(メタ)アクリル酸テトラデシル、(メタ)アクリル酸ペンタデシル、(メタ)アクリル酸ヘキサデシル、(メタ)アクリル酸ヘプタデシル、(メタ)アクリル酸オクタデシル、(メタ)アクリル酸ノナデシル、(メタ)アクリル酸エイコシルなどのアルキル基の炭素数が1〜20の(メタ)アクリル酸アルキルエステルが挙げられる。中でも、アルキル基の炭素数が2〜10の(メタ)アクリル酸アルキルエステルが好ましく、アルキル基の炭素数が4〜8の(メタ)アクリル酸アルキルエステルがより好ましく、特に好ましくはアクリル酸2−エチルヘキシル(2EHA)である。上記(メタ)アクリル酸アルキルエステルは、単独で、又は2種以上を組み合わせて使用することができる。
上記(メタ)アクリル酸アルキルエステルの含有量は、特に限定されないが、(メタ)アクリル系ポリマーを構成するモノマー成分全量(100重量%)に対して、50重量%以上(例えば、50〜99重量%)が好ましく、より好ましくは80〜98重量%、さらに好ましくは85〜95重量%である。含有量を50重量%以上とすることにより、(メタ)アクリル系ポリマーとしての特性(粘着性など)を発揮できる。
上記極性基含有単量体としては、例えば、(メタ)アクリル酸、イタコン酸、マレイン酸、フマル酸、クロトン酸、イソクロトン酸などのカルボキシル基含有単量体(無水マレイン酸、無水イタコン酸などの酸無水物基含有単量体も含む);(メタ)アクリル酸2−ヒドロキシエチル、(メタ)アクリル酸3−ヒドロキシプロピル、(メタ)アクリル酸4−ヒドロキシブチル、(メタ)アクリル酸6−ヒドロキシヘキシル等の(メタ)アクリル酸ヒドロキシアルキル;ビニルアルコール、アリルアルコールなどのヒドロキシル基(水酸基)含有単量体;(メタ)アクリルアミド、N,N−ジメチル(メタ)アクリルアミド、N−メチロール(メタ)アクリルアミド、N−メトキシメチル(メタ)アクリルアミド、N−ブトキシメチル(メタ)アクリルアミド、N−ヒドロキシエチルアクリルアミドなどのアミド基含有単量体;(メタ)アクリル酸アミノエチル、(メタ)アクリル酸ジメチルアミノエチル、(メタ)アクリル酸t−ブチルアミノエチルなどのアミノ基含有単量体;(メタ)アクリル酸グリシジル、(メタ)アクリル酸メチルグリシジルなどのグリシジル基含有単量体;アクリロニトリルやメタクリロニトリルなどのシアノ基含有単量体;N−ビニル−2−ピロリドン、(メタ)アクリロイルモルホリンの他、ビニルピリジン、N−ビニルピペリドン、ビニルピリミジン、N−ビニルピペラジン、N−ビニルピロール、N−ビニルイミダゾール、ビニルオキサゾール等の複素環含有ビニル系単量体;(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などの(メタ)アクリル酸アルコキシアルキル系単量体;ビニルスルホン酸ナトリウムなどのスルホン酸基含有単量体;2−ヒドロキシエチルアクリロイルフォスフェートなどのリン酸基含有単量体;シクロヘキシルマレイミド、イソプロピルマレイミドなどのイミド基含有単量体;2−メタクリロイルオキシエチルイソシアネートなどのイソシアネート基含有単量体などが挙げられる。中でも、カルボキシル基含有単量体が好ましく、より好ましくはアクリル酸(AA)である。上記極性基含有単量体は、単独で、又は2種以上を組み合わせて使用することができる。
上記極性基含有単量体の含有量は、特に限定されないが、粘着性や凝集性の観点から、例えば(メタ)アクリル系ポリマーを構成するモノマー成分全量(100重量%)に対して、1〜50重量%が好ましく、より好ましくは2〜20重量%、さらに好ましくは5〜15重量%である。また、上記極性基含有単量体の割合は、特に限定されないが、粘着性や凝集性の観点から、例えば、上記(メタ)アクリル酸アルキルエステル100重量部に対して、5〜20重量部が好ましく、より好ましくは10〜15重量部である。
上記多官能性単量体は、分子中(1分子中)に2以上のエチレン性不飽和基(炭素−炭素二重結合を含む有機基)を有する単量体である。上記エチレン性不飽和基としては、特に限定されないが、例えば、(メタ)アクリロイル基、アルケニル基(ビニル基(エテニル基)、アリル基(2−プロペニル基)、ブテニル基、ペンテニル基、ヘキセニル基など)などが挙げられる。上記多官能性単量体としては、具体的には、例えば、ヘキサンジオールジ(メタ)アクリレート、ブタンジオールジ(メタ)アクリレート、(ポリ)エチレングリコールジ(メタ)アクリレート、(ポリ)プロピレングリコールジ(メタ)アクリレート、ネオペンチルグリコールジ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールジ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールトリ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、アリル(メタ)アクリレート、ビニル(メタ)アクリレート、ジビニルベンゼン、エポキシアクリレート、ポリエステルアクリレート、ウレタンアクリレートなどが挙げられる。上記多官能性単量体は、単独で、又は2種以上を組み合わせて使用することができる。
上記多官能性単量体の含有量は、特に限定されないが、粘着性や凝集性の観点から、(メタ)アクリル系ポリマーを構成するモノマー成分全量(100重量%)に対して、0.5重量%以下(例えば、0重量%より多く0.5重量%以下)が好ましく、より好ましくは0重量%より多く0.3重量%以下である。
また、上記極性基含有単量体や上記多官能性単量体以外のその他の共重合性単量体としては、例えば、シクロペンチル(メタ)アクリレート、シクロヘキシル(メタ)アクリレート、イソボルニル(メタ)アクリレート等の脂環式炭化水素基を有する(メタ)アクリル酸エステル;フェニル(メタ)アクリレート等の(メタ)アクリル酸アリールエステル;酢酸ビニル、プロピオン酸ビニルなどのビニルエステル類;スチレン、ビニルトルエンなどの芳香族ビニル化合物;エチレン、ブタジエン、イソプレン、イソブチレンなどのオレフィン又はジエン類;ビニルアルキルエーテルなどのビニルエーテル類;塩化ビニルなどが挙げられる。
上記(メタ)アクリル系ポリマーは、上記のモノマー成分を公知乃至慣用の重合方法により重合して調製することができる。(メタ)アクリル系ポリマーの重合方法としては、例えば、溶液重合方法、乳化重合方法、塊状重合方法や活性エネルギー線照射による重合方法(活性エネルギー線重合方法)などが挙げられる。上記の中でも透明性、耐水性、コストなどの点で、溶液重合方法、活性エネルギー線重合方法が好ましく、より好ましくは溶液重合方法である。
上記の溶液重合に用いる溶剤としては、特に限定されないが、例えば、酢酸エチル、酢酸n−ブチル等のエステル類;トルエン、ベンゼン等の芳香族炭化水素類;n−ヘキサン、n−ヘプタン等の脂肪族炭化水素類;シクロヘキサン、メチルシクロヘキサン等の脂環式炭化水素類;メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン等のケトン類などの有機溶剤が挙げられる。上記溶剤は、単独で、又は2種以上を組み合わせて使用することができる。
上記(メタ)アクリル系ポリマーの重合に用いる上記重合開始剤としては、特に限定されないが、例えば、2,2´−アゾビスイソブチロニトリル、2,2´−アゾビス(4−メトキシ−2,4−ジメチルバレロニトリル)、2,2´−アゾビス(2,4−ジメチルバレロニトリル)、2,2´−アゾビス(2−メチルブチロニトリル)、1,1´−アゾビス(シクロヘキサン−1−カルボニトリル)、2,2´−アゾビス(2,4,4−トリメチルペンタン)、ジメチル−2,2´−アゾビス(2−メチルプロピオネート)等のアゾ系重合開始剤;ベンゾイルパーオキサイド、t−ブチルハイドロパーオキサイド、ジ−t−ブチルパーオキサイド、t−ブチルパーオキシベンゾエート、ジクミルパーオキサイド、1,1−ビス(t−ブチルパーオキシ)−3,3,5−トリメチルシクロヘキサン、1,1−ビス(t−ブチルパーオキシ)シクロドデカン等の過酸化物系重合開始剤などの油溶性重合開始剤が好ましく例示される。上記重合開始剤は、単独で、又は2種以上を組み合わせて使用することができる。
上記重合開始剤の含有量は、特に限定されないが、粘着性及び凝集性の観点から、例えば、上記(メタ)アクリル系ポリマーを構成するモノマー成分全量(100重量部)に対して、0.1〜10重量部が好ましく、より好ましくは0.4〜2重量部である。
上記架橋剤としては、特に限定されないが、粘着剤層を構成するベースポリマー(例えば、(メタ)アクリル系ポリマー)を架橋させ、粘着剤層の凝集力を一層大きくすることができるという観点から、例えば、多官能性メラミン化合物(メラミン系架橋剤)、多官能性エポキシ化合物(エポキシ系架橋剤)、多官能性イソシアネート化合物(イソシアネート系架橋剤)などが挙げられる。中でも、反応性の観点から、イソシアネート系架橋剤、エポキシ系架橋剤が好ましく、より好ましくはイソシアネート系架橋剤である。上記架橋剤は、単独で、又は2種以上を混合して使用することができる。
上記イソシアネート系架橋剤としては、例えば、1,2−エチレンジイソシアネート、1,4−ブチレンジイソシアネート、1,6−ヘキサメチレンジイソシアネートなどの低級脂肪族ポリイソシアネート類;シクロペンチレンジイソシアネート、シクロヘキシレンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート、水素添加トリレンジイソシアネート、水素添加キシレンジイソシアネートなどの脂環族ポリイソシアネート類;2,4−トリレンジイソシアネート、2,6−トリレンジイソシアネート、4,4´−ジフェニルメタンジイソシアネート、キシリレンジイソシアネートなどの芳香族ポリイソシアネート類;トリメチロールプロパン/トリレンジイソシアネート付加物[日本ポリウレタン工業(株)製、商品名「コロネートL」]、トリメチロールプロパン/ヘキサメチレンジイソシアネート付加物[日本ポリウレタン工業(株)製、商品名「コロネートHL」]などが挙げられる。
上記エポキシ系架橋剤としては、例えば、N,N,N´,N´−テトラグリシジル−m−キシレンジアミン、ジグリシジルアニリン、1,3−ビス(N,N−ジグリシジルアミノメチル)シクロヘキサン、1,6−ヘキサンジオールジグリシジルエーテル、ネオペンチルグリコールジグリシジルエーテル、エチレングリコールジグリシジルエーテル、プロピレングリコールジグリシジルエーテル、ポリエチレングリコールジグリシジルエーテル、ポリプロピレングリコールジグリシジルエーテル、ソルビトールポリグリシジルエーテル、グリセロールポリグリシジルエーテル、ペンタエリスリトールポリグリシジルエーテル、ポリグリセロールポリグリシジルエーテル、ソルビタンポリグリシジルエーテル、トリメチロールプロパンポリグリシジルエーテル、アジピン酸ジグリシジルエステル、o−フタル酸ジグリシジルエステル、トリグリシジル−トリス(2−ヒドロキシエチル)イソシアヌレート、レゾルシンジグリシジルエーテル、ビスフェノール−S−ジグリシジルエーテルの他、分子内にエポキシ基を2つ以上有するエポキシ系樹脂などが挙げられる。市販品としては、例えば、商品名「テトラッドC」(三菱ガス化学(株)製)を用いることができる。
上記架橋剤の含有量は、特に限定されないが、粘着剤層が硬くなりすぎず、凝集性に優れるという観点から、上記粘着剤全量(100重量%)に対して、0.1〜5重量%が好ましく、より好ましくは0.3〜1重量%である。また、上記架橋剤の割合は、特に限定されないが、粘着剤層が硬くなりすぎず、凝集性に優れるという観点から、例えば、上記ベースポリマー(例えば、(メタ)アクリル系ポリマー)100重量部に対して、0.1〜5重量部が好ましく、より好ましくは0.3〜1重量部である。
上記粘着付与樹脂としては、特に限定されないが、粘着性向上の観点から、例えば、テルペン系粘着付与樹脂、フェノール系粘着付与樹脂、ロジン系粘着付与樹脂、石油系粘着付与樹脂などが挙げられる。上記粘着付与樹脂は、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。
上記粘着剤層の厚みは、特に限定されないが、5〜200μmが好ましく、より好ましくは3〜100μm、さらに好ましくは5〜50μm、特に好ましくは10〜40μmである。
(セパレータ)
上記セパレータとしては、特に限定されないが、例えば、シリコーン系、長鎖アルキル系、フッ素系、硫化モリブデンなどの剥離剤により表面処理されたプラスチックフィルムや紙などの剥離層を有する基材;ポリテトラフルオロエチレン、ポリクロロトリフルオロエチレン、ポリフッ化ビニル、ポリフッ化ビニリデン、テトラフルオロエチレン・ヘキサフルオロプロピレン共重合体、クロロフルオロエチレン・フッ化ビニリデン共重合体などのフッ素系ポリマーからなる低接着性基材;オレフィン系樹脂(例えば、ポリエチレン、ポリプロピレンなど)などの無極性ポリマーからなる低接着性基材;などが挙げられる。なお、セパレータとは、粘着シートを使用する際に(例えば、被着体に貼付する際に)剥がすものである。
本発明の粘着シートの製造方法は、特に限定されないが、例えば、凹凸層を形成する工程、粘着剤層を形成する工程、を含む製造方法が挙げられる。
上記凹凸層を形成する工程としては、特に限定されないが、例えば、バインダー樹脂を含む塗工液を、ファウンテンコーター、リバースロールコーター、コンマコーター、グラビアコーター、メイヤーバーコーター(ロッドコーター)などを用いて塗工する工程などが挙げられる。ただし、これら方法で所望の凹凸が得られない場合にはさらに凸凹を大きくする方法を併用してよい。
凹凸を大きくする方法としては、例えば、ファンテンコータやリバースロールコーターやコンマコーターのように、面に均一に塗工液を塗布する方法では、塗布して塗工液を乾燥させたのち、塗工面にサンドブラスト処理をする方法が挙げられる。グラビアコーター、メイヤーバーコーター(ロッドコーター)のようにコーターに塗工液塗布部分と塗布しない部分があるコート方法では、十分な凸凹を得るためにグラビアの版目(インク液溜り。カップとも呼ばれる)を深くする方法や、メイヤーバーコーターではバーに巻きつけられているワイヤーの径や巻き周期(ピッチ)を大きくする方法などが挙げられる。また、印刷時における基材ライン速度を低下させると任意一か所における塗布量が増大するため凸凹をより大きくすることが可能となる。
さらにコーター方法によらず、溶剤揮発速度を増大させるとレベリング効果によって塗工面平滑化が生じる前に樹脂が固化するため凸凹が大きくなる。揮発速度を増大させる方法としては、例えば、乾燥温度を高くする、乾燥風量を大きくする、乾燥塔内でのライン速度を遅くするなど様々な方法が挙げられる。揮発速度を増大させる方法は、これらのうちどれか一つ以上を用いることが可能で、バインダー樹脂の粘度、溶剤沸点等を勘案して決めることができる。
上記グラビア印刷において使用する版の版目の深さは、特に限定されないが、例えば、0.05〜1000μmが好ましく、より好ましくは0.1〜100μmである。また、版目の形状としては、特に限定されないが、例えば、斜線、亀甲、ピラミッド、台形などが挙げられる。
上記凹凸層を形成する工程における乾燥条件としては、特に限定されないが、温度70〜150℃、時間0.1〜100分の乾燥が挙げられる。
上記粘着剤層を形成する工程は、特に限定されないが、例えば、均一に混合した上記粘着剤を、ファウンテンコーター、リバースロールコーター、コンマコーター、グラビアコーター、メイヤーバーコーター(ロッドコーター)などを用いて塗工し、乾燥することにより形成する方法が挙げられる。上記粘着剤は、基材表面のうち凹凸層を設けていない表面に塗布してもよいし、セパレータ上に粘着剤を塗布、乾燥させた後に、基材表面のうち凹凸層を設けていない表面に貼り合せてもよい。
上記粘着剤層を形成する工程における乾燥条件としては、特に限定されないが、例えば、温度100〜170℃、時間0.1〜100分が挙げられる。
本発明の粘着シートは、加熱(例えば、温度230〜350℃、0.1〜30分の加熱など)によって曲がりにくい(例えば、被着体に貼り付けた状態から、端部が浮き上がりにくい)ことが好ましい。具体的には、本発明の粘着シートは、特に限定されないが、カールが50mm以下(例えば、1〜50mm)であることが好ましく、より好ましくは30mm以下、さらに好ましくは20mm以下、特に好ましくは10mm以下である。
カールは、後述の(評価)の「(カール性)」に記載の方法で測定される値をいう。
本発明の粘着シートにおいて、凹凸層と基材との熱膨張率が異なると、粘着シートが加熱によって曲がりやすくなる。加熱によって曲がりにくいという観点から、凹凸層の熱膨張率と基材の熱膨張率との差が5%以下であることが好ましく、より好ましくは、2%以下、さらに好ましくは1%以下である。上記熱膨張率は、下記の方法により測定される値をいう。
(熱膨張率の測定方法)
上記熱膨張率は、TMA装置(商品名「TMA/SS7100」、(株)日立ハイテクサイエンス製)を用いて、以下の条件で測定される値である。
測定モード:圧縮膨張法
測定荷重:50mN
プローブ径:3.5mmΦ
昇温速度:5℃/分
本発明の粘着シートは、特に限定されないが、後述の(評価)の「(層剥がれ)」に記載の方法で測定される層剥がれが、例えば、30%以下であることが好ましく、20%以下がより好ましく、10%以下がさらに好ましく、0%が特に好ましい。層剥がれが上記範囲であることにより、ラベルパターンの消失、搬送治具の汚染などを起こしにくくなり、生産性が向上する。
本発明の粘着シートにおける、上記基材の厚み(μm)に対する上記凹凸層の厚み(μm)(上記凹凸層の厚み/上記基材の厚み)は、特に限定されないが、本発明の粘着シートを被着体に貼付しやすく、層剥がれが一層起こりにくくなるという観点から、例えば、0.1〜1が好ましく、より好ましくは0.15〜0.5、特に好ましくは0.2〜0.3である。
本発明の粘着シートを製品(例えば電子回路基板など)の製造管理に用いる場合、被着体に粘着シートを貼付してから、30分程度の製造工程(例えば、加熱工程、薬品工程、洗浄工程など)を経て製品が完成することが多い。そのため、本発明の粘着シートは、被着体に貼付した30分後でも粘着性に優れることが好ましい。具体的には、幅10mm、長さ100mmの粘着シート片をスライドガラス(商品名「マイクロスライドグラス」、松浪硝子工業(株)製、長さ76mm、幅26mm、厚み1.2〜1.5mm)に、2kgローラー1往復の条件で貼付し、温度23℃、50%RHの雰囲気下で30分放置した後の180°ピール粘着力(剥離条件:温度23℃、50%RH、引張速度5m/min、剥離角度180°)が、1N/10mm以上であることが好ましい。
本発明の粘着シートは、温度50〜300℃の加熱処理を含む工程を経て製造される製品(例えば電子回路基板など)の製造管理にも使用できることが好ましい。例えば、温度50〜300℃の加熱処理後に、粘着剤層のはみ出しや、粘着シート剥がれなどが起こらないことが好ましい。具体的には、幅10mm、長さ100mmの粘着シート片をスライドガラス(商品名「マイクロスライドグラス」、松浪硝子工業(株)製、長さ76mm、幅26mm、厚み1.2〜1.5mm)に、2kgローラー1往復の条件で貼付し、温度23℃、50%RHの雰囲気下で30分放置した後、温度300℃で5分間加熱した後の粘着剤層のはみ出しが、粘着シートのエッジから0.3mm以下であり、かつ加熱後に粘着シート片がスライドガラスから剥がれていないことが好ましい。なお、粘着シート片のスライドガラスからの剥がれは、目視で確認することができる。
本発明の粘着シートは、製品の製造工程中、及び/又は製品の製造後に洗浄工程を含む製品(例えば、電子回路基板など)の製造管理にも使用できることが好ましい。例えば、本発明の粘着シートは、溶剤(例えば、イソプロパノールなど)で洗浄した後にも、被着体から剥がれにくいことが好ましい。具体的には、幅10mm、長さ100mmの粘着シート片をスライドガラス(商品名「マイクロスライドグラス」、松浪硝子工業(株)製、長さ76mm、幅26mm、厚み1.2〜1.5mm)に、2kgローラー1往復の条件で貼付し、温度23℃、50%RHの雰囲気下で30分放置した後、粘着シート片表面を、イソプロパノールをしみこませた綿布で、300gfの荷重をかけながら100往復させた後に、粘着シート片がスライドガラスから剥がれないことが好ましい。なお、粘着シート片のスライドガラスからの剥がれは、目視で確認することができる。
本発明の粘着シートは、例えば、バーコード等の情報を印刷する印刷用粘着シート(特にバーコード印刷用粘着シート)として用いることができる。具体的には、加熱処理(例えば、温度230〜350℃、0.1〜30分など)を含む工程を経て製造される製品(特に加圧加熱処理(例えば、温度230〜350℃、圧力0.1〜10Pa、時間0.1〜30分など)を含む工程を経て製造される製品)の管理(例えば、製造時の管理、製造後のトレーサビリティなど)に用いる印刷用粘着シート(例えば、電子回路基板の管理に用いる印刷用粘着シート)が好ましい。
加熱処理を含む工程を経て製造される製品としては、例えば、電子回路基板(HDD基板など)、電子部品の実装などが挙げられる。本発明の粘着シートは、例えば、電子回路基板に貼付して用いる印刷用粘着シートであることが好ましい。
加熱処理を含む工程を経て製造する際に用いる搬送治具(本発明の粘着シートの凹凸層と接する搬送治具)としては、例えば、ガラス板、ステンレス鋼板(SUS)、木材にエポキシ樹脂やガラスなどをコーティングした部材などが挙げられる。
加熱処理を含む工程における加熱としては、例えば、温度230〜350℃(好ましくは250〜340℃)、時間0.1〜30分(好ましくは1〜20分)が挙げられる。また、圧力としては、例えば0.1〜10Pa(好ましくは0.1〜5Pa)が挙げられる。
[粘着ラベル]
本発明の粘着ラベルは、本発明の粘着シートを有する粘着ラベルである。本発明の粘着ラベルは、本発明の粘着シートの上記凹凸層の算術平均粗さ(Ra)が0.1μm以上である表面の少なくとも一部に印刷層を有する。本発明の粘着ラベルとしては、例えば、印刷層/凹凸層/基材/粘着剤層、印刷層/凹凸層/基材/粘着剤層/セパレータなどの構成の粘着ラベルが挙げられる。
(印刷層)
上記印刷層は、特に限定されないが、例えば、樹脂及び着色剤を含むインクから形成されることが好ましい。
上記インクに含まれる樹脂としては、特に限定されないが、例えば、ポリエステル系樹脂、ポリアミド系樹脂、アクリル系樹脂、アクリルウレタン系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、フェノール系樹脂、ポリオレフィン系樹脂、アラミドなどがあげられる。中でも、コストの観点、及び凹凸層表面にインクを塗布しやすいという観点から、ポリエステル系樹脂が好ましい。上記樹脂は、単独で又は2種以上組み合わせて用いることができる。
上記凹凸層に含まれる上記バインダー樹脂と、上記印刷層を形成する上記インクに含まれる樹脂とが同じ種類であると、印刷層を熱転写で形成する際に、互いの樹脂が溶融して圧着し(溶融圧着し)、凹凸層と印刷層とが一層強固に接着する場合がある。そのため、上記凹凸層に含まれるバインダー樹脂と、上記印刷層を形成するインクに含まれる樹脂は、同じ種類の樹脂(例えばポリエステル系樹脂とポリエステル系樹脂など同じ種類の主骨格を有する樹脂)であることが好ましい。
上記樹脂の含有量は、特に限定されないが、例えば、インク全量(100重量%)に対して、5〜95重量%が好ましい。
上記インクに含まれる上記着色剤としては、特に限定されないが、例えば、有機系又は無機系の顔料、カーボン、金属粉末などが挙げられる。上記有機系顔料としては、特に限定されないが、例えば、アゾ系顔料、フタロシアニン系顔料、トリフェニルメタン系顔料、金属錯塩顔料、バット染料系顔料、キナクリドン系顔料、イソインドリノン系顔料などがあげられる。上記無機系顔料としては、特に限定されないが、例えば、酸化クロム・酸化コバルト・酸化鉄・酸化マンガン、クロム酸塩、過マンガン酸塩などの黒色物;酸化マンガン・アルミナ、酸化クロム・酸化錫、酸化鉄、硫化カドミウム・硫化セレンなどの赤色物;酸化コバルト、ジルコニア・酸化バナジウム、酸化クロム・五酸化二バナジウムなどの青色物;ジルコニウム・珪素・プラセオジム、バナジウム・錫、クロム・チタン・アンチモンなどの黄色物;酸化クロム、コバルト・クロム、アルミナ・クロムなどの緑色物;アルミニウム・マンガン、鉄・珪素・ジルコニウムなどの桃色物;シリカ、チタニア、アルミナ、亜鉛華、ジルコニア、酸化カルシウム、マイカなどの白色物、などが挙げられる。上記着色剤は、単独で又は2種以上を組み合わせて使用できる。
上記着色剤の含有量は、特に限定されないが、例えば、インク全量(100重量%)に対して、1〜90重量%が好ましい。上記インクに上記樹脂及び上記着色剤が含まれる場合は、上記着色剤の含有量は、特に限定されないが、例えば、樹脂100重量部に対して、50〜500重量部が好ましい。
上記インクには、必要に応じて、さらに、溶媒、有機溶剤、アルコールなどが含まれていてもよい。
上記印刷層の平面視における形状(模様、パターン)は、特に限定されないが、例えば、印字、絵柄、バーコードなどの形状が挙げられる。中でも、情報量の多さ、情報管理の容易さの観点から、バーコードが好ましい。
上記印刷層の厚みは、凹凸層との接着性の観点から、特に限定されないが、例えば、0.1〜15μmが好ましく、より好ましくは0.4〜12μm、さらに好ましくは0.7μm〜10μmである。なお、詳細な原因は不明であるが、印刷層の厚みが、凹凸層の算術平均粗さ(Ra)よりも厚い場合でも、表面凹凸形状が維持される場合がある。
上記印刷層は、上記凹凸層の表面(凹凸層表面の凹凸形状の面)上の全面に設けられていてもよいし、一部に設けられていてもよい。上記印刷層の平面視における形状(模様、パターン)は、特に限定されないが、例えば、印字、絵柄、バーコードなどの形状が挙げられる。
上記印刷層を形成する手段としては、特に限定されないが、熱転写方式(熱転写)、インクジェット方式、グラビア印刷方式等の各種の印刷手段を採用することができる。また、凹凸層表面に2層の印刷層(例えば、凹凸層/黒色の印刷層/白色の印刷層からなる2層の印刷層)を設け、レーザーを当てて表面の印刷層(例えば白色の印刷層)を飛ばして、他方の印刷層(例えば黒色の印刷層)を見えるようにする手段であってもよい。
本発明の粘着ラベルは、加熱後(例えば、温度230〜350℃、0.1〜30分の加熱など)であっても印刷層を視認できる(例えば、印刷層がバーコードであれば、バーコードリーダーで読み取ることができる)。本発明の粘着ラベルは、温度230〜350℃、0.1〜30分加熱後でも、バーコード検証機(例えば、(商品名「AUTOSCAN」、RJS社製)を用いて読み取り可能であることが好ましい。具体的には、温度260℃、時間3分の加熱後におけるPCS値が、例えば、70%以上であることが好ましく、80%以上であることがより好ましい。
上記PCS値とは、バーコードのコントラストの指標であり、バーコードのスペース反射率とバーの反射率とから導き出される値である。上記PCS値は、スペースの反射率からバーの反射率を引いた値を、スペースの反射率で割った値である。すなわち、上記PCS値は、以下の式より算出される値である。
PCS={(スペースの反射率)−(バーの反射率)}/(スペースの反射率)
例えば、白色のスペースと、黒色のバーとから構成されるバーコードであれば、{(白色スペースの反射率)−(黒色バーの反射率)}/(白色スペースの反射率)から算出できる。なお、PCS値が1に近づくほど、スペースの反射率とバーの反射率とが離れていくため、よりコントラストの大きい(読み取りやすい)バーコードとなる。
上記反射率は、例えば、波長660nmの赤色光を入射角度90°の方向から照射したときの、反射率をいう。反射率の測定は、例えば、バーコード検証機(商品名「AUTOSCAN」、RJS社製)を用いて行うことができる。
本発明の粘着ラベルは、例えば、加熱処理(例えば、温度230〜350℃、0.1〜30分など)を含む工程を経て製造される製品(特に、加圧加熱処理(例えば、温度230〜350℃、圧力0.1〜10Pa、時間0.1〜30分など)を含む工程を経て製造される製品)の管理(例えば、電子回路基板の製造時の管理、製造後のトレーサビリティなど)に用いることができる。
以下、本発明について実施例及び比較例を挙げてさらに具体的に説明するが、本発明はこれらにより何ら限定されるものではない。
(実施例1)
ポリエステル系樹脂(商品名「バイロン29SS」、東洋紡(株)製)100重量部、二酸化チタン(商品名「TITONE R−42」、堺化学工業(株)製、平均粒子径0.3μm)30重量部を混合して塗工液を調製した。その後、ポリイミドフィルム(商品名「100H」、東レ(株)製、厚み25μm)上に、メイヤーバー#2を用いて塗工液を塗工して、表面に凹凸形状を有する凹凸層を設け、温度100℃、時間1分の条件で乾燥させ、厚み7μm、算術平均粗さ(Ra)0.15μmの凹凸層を形成した。
また、アクリル系ポリマー(2EHA/AA/ナイパーBW(日本油脂(株)製)/酢酸エチル/トルエン=90/10/0.6/200/130(重量部)の配合で重合させたポリマー)100重量部、イソシアネート系架橋剤(商品名「コロネートL」、日本ポリウレタン(株)製)0.5重量部を混合して粘着剤を調製した。その後、上記ポリイミドフィルムの凹凸層を形成した面とは反対側の表面上に、アプリケーターを用いて粘着剤を塗工し、温度140℃、時間2分の条件で乾燥させ、厚み30μmの粘着剤層を形成し、凹凸層/基材/粘着剤層の構成を有する粘着シートを作製した。
(実施例2)
グラビア版目(版目の深さ2.0μm)を用いグラビア印刷して凹凸層を設けた以外は実施例1と同様にして粘着シートを作製した。凹凸層は厚み7μm、算術平均粗さ(Ra)0.21μmであった。
(実施例3)
メイヤーバー#5を用いた以外は実施例1と同様にして粘着シートを作製した。凹凸層は厚み7μm、算術平均粗さ(Ra)1.01μmであった。
(実施例4)
メイヤーバー#8を用いた以外は実施例1と同様にして粘着シートを作製した。凹凸層は厚み7μm、算術平均粗さ(Ra)2.35μmであった。
(実施例5)
メイヤーバー#11を用いた以外は実施例1と同様にして粘着シートを作製した。凹凸層は厚み7μm、算術平均粗さ(Ra)3.32μmであった。
(実施例6)
基材として、ポリイミドフィルムの代わりにポリエチレンテレフタレートフィルム(商品名「ルミラーS10」、東レ(株)製、厚み25μm)を用い、メイヤーバー#8を用いた以外は実施例1と同様にして粘着シートを作製した。凹凸層は厚み7μm、算術平均粗さ(Ra)2.33μmであった。
(実施例7)
基材として、ポリイミドフィルムの代わりにポリエチレンナフタレートフィルム(商品名「テオネックスフィルム」、帝人デュポンフィルム(株)製、厚み25μm)を用い、メイヤーバー#8を用いた以外は実施例1と同様にして粘着シートを作製した。凹凸層は厚み7μm、算術平均粗さ(Ra)2.41μmであった。
(実施例8)
塗工液として、ポリエステル系樹脂(商品名「バイロン29SS」、東洋紡(株)製)100重量部、酸化鉄(商品名「AM−200」、チタン工業(株)製、平均粒子径3.0μm)を混合した塗工液を用い、メイヤーバー#8を用いた以外は実施例1と同様にして粘着シートを作製した。凹凸層は厚み7μm、算術平均粗さ(Ra)2.35μmであった。
(実施例9)
塗工液として、アクリル系樹脂(商品名「A−817」、DIC(株)製)100重量部、二酸化チタン(商品名「TITONE R−42」、堺化学工業(株)製、平均粒子径0.3μm)30重量部を混合した塗工液を用い、メイヤーバー#8を用いた以外は実施例1と同様にして粘着シートを作製した。凹凸層は厚み7μm、算術平均粗さ(Ra)2.45μmであった。
(実施例10)
塗工液として、アクリルウレタン系樹脂(商品名「UV−3610ID80」、日本合成化学工業(株)製)100重量部、二酸化チタン(商品名「TITONE R−42」、堺化学工業(株)製、平均粒子径0.3μm)30重量部を混合した塗工液を用い、メイヤーバー#8を用いた以外は実施例1と同様にして粘着シートを作製した。凹凸層は厚み7μm、算術平均粗さ(Ra)2.32μmであった。
(実施例11)
塗工液として、アラミド(商品名「コーネックス」、帝人(株)製)100重量部、二酸化チタン(商品名「TITONE R−42」、堺化学工業(株)製、平均粒子径0.3μm)30重量部を混合した塗工液を用い、メイヤーバー#8を用いた以外は実施例1と同様にして粘着シートを作製した。凹凸層は厚み7μm、算術平均粗さ(Ra)2.22μmであった。
(比較例1)
実施例1と同様の塗工液を、アプリケーターを用いて塗工し、凹凸形状を設けなかったこと以外は、実施例1と同様にして粘着シートを作製した。凹凸層は厚み7μm、算術平均粗さ(Ra)0.05μmであった。
[評価]
実施例および比較例で得られた粘着シートについて、下記の測定方法又は評価方法により評価を行った。
評価結果は、表1に示した。
(算術平均粗さ(Ra))
実施例及び比較例で得られた粘着シートの凹凸層表面の算術平均粗さ(Ra)を、非接触三次元表面形状粗さ測定システム(形式「Wyko NT9100」、Veeco社製)を用いて、垂直走査型干渉方式にて、以下の条件で測定し、各粘着シートの「凹凸層表面の算術平均粗さ(μm)」とした。
対物レンズ:2.5倍
FOV(Field of view):1
(ガラス転移温度(℃))
実施例及び比較例で得られた粘着シートから、試料(凹凸層又は基材)を採取して、アルミニウム製のオープンセルに約1〜2mg秤量し、温度変調DSC(商品名「Q−2000」、ティー・エイ・インスツルメント社製)を用いて、50ml/minの窒素雰囲気下で、昇温速度10℃/分にて、試料(凹凸層又は基材)のReversing Heat Flow(比熱成分)挙動を得た。JIS−K−7121を参考にして、得られたReversing Heat Flowの低温側のベースラインと高温側のベースラインを延長した直線から縦軸方向に等距離にある直線と、ガラス転移の階段状変化部分の曲線とが交わる点の温度を、各試料の「ガラス転移温度(℃)」とした。
なお、ガラス転移する前に試料が分解した場合は、分解した温度をガラス転移温度とした。
(融点(℃))
基材の融点を、商品名「Q−2000」(ティー・エイ・インスツルメント社製)を用い、50ml/分の窒素雰囲気下で、昇温速度10℃/分の条件で測定した。なお、融点が現れる前に熱分解を生じた場合にはその分解温度を融点とした。
(水接触角(°))
実施例及び比較例で得られた粘着シートの凹凸層表面の水接触角、実施例及び比較例で用いた基材の水接触角を以下の方法で測定した。
自動接触角計(形式FACE CA−X型、協和界面化学(株)製)を用いて、FAMAS液適法により、温度23℃、湿度30%RHの雰囲気下で、凹凸層表面、又は基材表面に、2μLの水滴(蒸留水)を滴下し、滴下から1秒後の接触角(表面と滴下水滴端部の接線からなる角度)を測定し、「水接触角(°)」とした。
(カール性)
図2は、カール性の評価の説明図(断面図)である。
実施例及び比較例で得られた粘着シートを長さ100mm、幅100mm(正方形状)に切り取り、シート片21を用意した。シート片21は、粘着剤層表面に、パウダー処理(商品名「シッカロール・ハイ」和光堂(株)製)をして、粘着性をなくした。上記シート片21の粘着剤層表面とスライドガラス22(商品名「マイクロスライドグラス」、松浪硝子工業(株)製、長さ76mm、幅26mm、厚み1.2〜1.5mm)表面とが接するようにして、シート片21をスライドガラス22上にのせ、試料を作製した。
上記試料において、シート片の粘着剤層表面の頂点(4頂点)と、スライドグラス表面との距離23を測定し、4つの値の平均値を「加熱前のカール」(mm)とした。
その後、試料を熱風乾燥器内に入れ、温度260℃で3分間加熱した。加熱後の試料も、シート片の粘着剤層表面の頂点(4頂点)とスライドグラス表面との距離23を測定し、4つの値の平均値を「加熱後のカール」(mm)とした。そして、以下の計算式から「カール」(mm)を算出した。
{カール(mm)}={加熱後のカール(mm)}−{加熱前のカール(mm)}
(層剥がれ)
実施例及び比較例で得られた粘着シートを長さ40mm、幅20mmに切り取り、粘着剤層表面とスライドグラス(商品名「マイクロスライドグラス」、松浪硝子工業(株)製、長さ76mm、幅26mm、厚み1.2〜1.5mm)表面とを、温度23℃、2kgローラー1往復の条件で貼り合わせ、温度23℃で1時間静置した。その後、凹凸層表面に、スライドグラス(商品名「マイクロスライドグラス」、松浪硝子工業(株)製、長さ76mm、幅26mm、厚み1.2〜1.5mm)をのせ、スライドグラス上に重さ5kgの重り(長さ100mm、幅100mm)をのせた。その後、300℃で10分加熱し、室温まで冷却させた後、凹凸層表面にのせたスライドグラスを粘着シートから外し、スライドグラス表面を撮影し、撮影後の写真を目視で確認して、以下の基準で評価をした。
優れる(◎):凹凸層の層剥がれがなかった(スライドグラス表面に凹凸層の付着はなかった。粘着シートの凹凸層表面積(100%)に対する、スライドグラス表面に付着した凹凸層の面積の割合が0%)
良好(○):凹凸層が一部剥がれた(粘着シートの凹凸層表面積(100%)に対する、スライドグラス表面に付着した凹凸層の面積の割合が30%以下)
不良(×):凹凸層が全体的に剥がれた(粘着シートの凹凸層表面積(100%)に対する、スライドグラス表面に付着した凹凸層の面積の割合が30%より大きい)
Figure 0006553331
11 粘着剤層
12 基材
13 印刷受容層
14 印刷層
15 粘着ラベル
16 基板
17 搬送治具
18 フラックス層
19 半田
21 シート片
22 スライドグラス
23 シート片の粘着剤層表面の頂点とスライドグラス表面との距離

Claims (12)

  1. 凹凸層、基材、及び粘着剤層を有する粘着シートであって、
    前記凹凸層が前記基材の一方の面側に設けられ、
    前記粘着剤層が前記基材の他方の面側に設けられ、
    前記凹凸層が、バインダー樹脂と、当該バインダー樹脂100重量部に対して10重量部以上であって平均粒径0.05〜4μmの無機粒子とを含み、当該凹凸層の表面の算術平均粗さ(Ra)が0.1μm以上であり、
    電子回路基板に貼付して用いる印刷用粘着シートである、粘着シート。
  2. 前記凹凸層のガラス転移温度が20℃以上である請求項1に記載の粘着シート。
  3. 前記凹凸層表面の水接触角が85°以下である請求項1又は2に記載の粘着シート。
  4. 前記凹凸層にポリエステル系樹脂、アクリルウレタン系樹脂、アクリル系樹脂、及びアラミドからなる群より選ばれる少なくとも1種のバインダー樹脂が含まれる請求項1〜3の何れか1項に記載の粘着シート。
  5. 前記基材のガラス転移温度が20℃以上である請求項1〜4の何れか1項に記載の粘着シート。
  6. 前記基材表面の水接触角が85°以下である請求項1〜5の何れか1項に記載の粘着シート。
  7. 前記基材がポリエチレンテレフタレートフィルム、ポリエチレンナフタレートフィルム、又はポリイミドフィルムである請求項1〜6の何れか1項に記載の粘着シート。
  8. 前記凹凸層における前記無機粒子の含有量は、前記バインダー樹脂100重量部に対して20重量部以上である、請求項1〜7の何れか1項に記載の粘着シート。
  9. 前記凹凸層における前記無機粒子の含有量は、前記バインダー樹脂100重量部に対して100重量部以下である、請求項1〜8の何れか1項に記載の粘着シート。
  10. 下記試験におけるカールが30mm以下である請求項1〜9の何れか1項に記載の粘着シート。
    (試験)
    粘着シート片(長さ100mm、幅100mm)の粘着剤層表面に、パウダー処理をして粘着性をなくし、粘着シート片の粘着剤層表面とスライドガラス表面とが接するようにして、粘着シート片をスライドガラス上にのせ、試料を作製する。
    上記試料において、粘着シート片の粘着剤層表面の頂点(4頂点)と、スライドグラス表面との距離を測定し、4つの値の平均値を「加熱前のカール」(mm)とする。その後、試料を熱風乾燥器内に入れ、温度260℃で3分間加熱し、加熱後の試料も、粘着シート片の粘着剤層表面の頂点(4頂点)とスライドグラス表面との距離を測定し、4つの値の平均値を「加熱後のカール」(mm)とする。そして、以下の計算式から「カール」(mm)を算出する。
    {カール(mm)}={加熱後のカール(mm)}−{加熱前のカール(mm)}
  11. 請求項1〜10の何れか1項に記載の粘着シートを有し、凹凸層の算術平均粗さ(Ra)が0.1μm以上である表面の少なくとも一部に印刷層を有することを特徴とする粘着ラベル。
  12. 粘着シートおよび印刷層を有する粘着ラベルであって、
    前記粘着シートは、凹凸層、基材、及び粘着剤層を有し、
    前記凹凸層が前記基材の一方の面側に設けられ、
    前記粘着剤層が前記基材の他方の面側に設けられ、
    前記凹凸層が、バインダー樹脂と、当該バインダー樹脂100重量部に対して10重量部以上であって平均粒径0.05〜4μmの無機粒子とを含み、当該凹凸層の表面の算術平均粗さ(Ra)が0.1μm以上であり、
    前記印刷層は、前記凹凸層の算術平均粗さ(Ra)が0.1μm以上である表面の少なくとも一部に設けられている、粘着ラベル。
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