JP6588454B2 - アノダイズ処理用マスキングシート - Google Patents
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Description
本出願は、2014年10月6日に出願された日本国特許出願2014−205587に基づく優先権を主張しており、その出願の全内容は本明細書中に参照として組み入れられている。
なお、以下の図面において、同じ作用を奏する部材・部位には同じ符号を付して説明することがあり、重複する説明は省略または簡略化することがある。
一実施形態に係るマスキングシートの典型的な構成例を図1に模式的に示す。このマスキングシート10は、第一面1Aおよび第二面1Bを有するシート状の基材(例えば樹脂シート)1と、その第一面1A側に設けられた粘着剤層2とを備える。マスキングシート10は、処理対象物品の非処理対象部分(マスキング対象部分)に貼り付けて使用される。非処理対象部分にマスキングシート10が貼り付けられた状態でアノダイズ処理を行うことにより、該非処理対象部分がアノダイズ薬液から保護される。
ここに開示される技術において、マスキングシートを構成する非金属基材とは、主構成材料が非金属材料である基材を意味し、典型的には概ね50重量%以上または概ね50体積%以上が非金属材料である基材をいう。ここで非金属材料とは、金属材料以外の材料全般を指し、有機材料および無機非金属材料を包含する概念である。上記非金属基材は、1層により構成された単層構造の基材であってもよく、全領域または一部の領域において2層以上の積層構造を有する基材であってもよい。このような積層構造を構成する各層は、互いに組成または構成の異なる層であってもよく、組成および構成が同一の層であってもよい。上記非金属基材は、有機材料および無機非金属材料から選択されるいずれかにより形成された層や、2種以上の材料のブレンド物または複合物(複合材料)により形成された層を含み得る。また、上記非金属基材は、主構成材料が非金属材料である限りにおいて、金属材料からなる層や、有機材料または無機非金属材料と金属材料とのブレンド物や複合物からなる層を含み得る。
ここに開示される技術における粘着剤層は、典型的には、室温付近の温度域において柔らかい固体(粘弾性体)の状態を呈し、圧力により簡単に被着体に接着する性質を有する材料(粘着剤)から構成された層をいう。ここでいう粘着剤は、「C. A. Dahlquist, “Adhesion : Fundamental and Practice”, McLaren & Sons, (1966) P. 143」に定義されているとおり、一般的に、複素引張弾性率E*(1Hz)<107dyne/cm2を満たす性質を有する材料(典型的には、25℃において上記性質を有する材料)である。
上記スチレン系ブロック共重合体は、ジブロック共重合体やトリブロック共重合体等の直鎖構造のポリマーを主成分とするものであってもよく、放射状(radial)構造のポリマーを主成分とするものであってもよい。
特に限定するものではないが、天然ゴムと合成ゴムとの合計重量が粘着剤層全体の重量に占める割合は、典型的には30〜90重量%、好ましくは40〜80重量%、より好ましくは40〜70重量%、例えば45〜60重量%とすることができる。また、好ましい一態様において、天然ゴムと合成ゴムとの合計重量が粘着剤層全体の重量に占める割合を20〜70重量%(より好ましくは20〜60重量%、例えば30〜60重量%)とすることができる。
テルペン系樹脂の例としては、テルペン樹脂、テルペンフェノール樹脂、芳香族変性テルペン樹脂、水素化テルペン樹脂等が挙げられる。
テルペン樹脂の例としては、α−ピネン、β−ピネン、d−リモネン、l−リモネン、ジペンテン等のテルペン類(典型的にはモノテルペン類)の重合体が含まれる。上記テルペン樹脂は、1種のテルペン類の単独重合体であってもよく、2種以上のテルペン類の共重合体であってもよい。1種のテルペン類の単独重合体としては、α−ピネン重合体、β−ピネン重合体、ジペンテン重合体等が挙げられる。
変性テルペン樹脂の例としては、上述のようなテルペン樹脂を変性(フェノール変性、スチレン変性、水素添加変性、炭化水素変性等)したものが挙げられる。具体的には、テルペンフェノール樹脂、スチレン変性テルペン樹脂、水素添加テルペン樹脂等が例示される。ここで「テルペンフェノール樹脂」とは、テルペン残基およびフェノール残基を含むポリマーを指し、テルペンとフェノール化合物との共重合体(テルペン−フェノール共重合体樹脂)と、テルペンの単独重合体または共重合体(テルペン樹脂、典型的には未変性テルペン樹脂)をフェノール変性したもの(フェノール変性テルペン樹脂)との双方を包含する概念である。
好ましい一態様において、ベースポリマー100重量部に対する粘着付与剤の含有量を20〜350重量部とすることができ、50〜300重量部とすることが好ましく、65〜250重量部とすることがさらに好ましい。好ましい他の一態様において、ベースポリマー100重量部に対する粘着付与剤の含有量は、例えば20〜150重量部とすることができ、好ましくは30〜120重量部、さらに好ましくは40〜100重量部である。上述した粘着付与剤の含有量は、例えば、ゴム系粘着剤(典型的には、天然ゴムと合成ゴムとを組み合わせて含む粘着剤)に好ましく適用され得る。
また、好ましいさらに他の一態様において、ベースポリマー100重量部に対する粘着付与剤の含有量は、例えば5〜100重量部とすることができ、好ましくは10〜80重量部、より好ましくは15〜60重量部(例えば20〜40重量部)である。上述した粘着付与剤の含有量は、例えば、ゴム系ポリマーが実質的に天然ゴムからなる粘着剤(好ましくは非架橋タイプの粘着剤)に好ましく適用され得る。
好ましい一態様において、粘着剤層に占める粘着付与剤の割合は、40重量%以上としてもよく、さらに50重量%以上(例えば60重量%以上)としてもよい。かかる粘着付与剤の割合は、例えば、ゴム系粘着剤(典型的には、天然ゴムと合成ゴムとを組み合わせて含む粘着剤)に好ましく適用され得る。
好ましい他の一態様において、粘着剤層に占める粘着付与剤の割合は、10〜70重量%とすることができ、10〜50重量%(例えば15〜35重量%)とすることがより好ましい。かかる粘着付与剤の割合は、例えば、ゴム系ポリマーが実質的に天然ゴムからなる粘着剤(好ましくは非架橋タイプの粘着剤)に好ましく適用され得る。
A=(水酸基含有ポリマーの水酸基価[mgKOH/g])×(ベースポリマー100重量部に対する水酸基含有ポリマーの重量部数) ・・・(1)
A値の増大により、粘着剤層の糊切れ性が向上する傾向にある。また、A値が大きすぎないことにより、粘着性(例えば、対ジュラルミン90度剥離強度)が向上する傾向にある。
B=(水酸基含有ポリマーの水酸基価[mgKOH/g]×水酸基含有ポリマーの重量[g])/粘着剤層の重量[g] ・・・(2)
B値の増大により、粘着剤層の糊切れ性が向上する傾向にある。また、B値が大きすぎないことにより、粘着性が向上する傾向にある。
ここに開示されるマスキングシートは、従来公知の方法によって形成することができる。例えば、上述のような基材に粘着剤組成物を直接付与(典型的には塗布)して乾燥させることにより粘着剤層を形成する方法(直接法)を採用することができる。また、剥離性を有する表面(剥離面)に粘着剤組成物を付与して乾燥させることにより該表面上に粘着剤層を形成し、その粘着剤層を基材に転写する方法(転写法)を採用してもよい。これらの方法を組み合わせてもよい。上記剥離面としては、剥離ライナーの表面や、剥離処理された基材背面等を利用し得る。
また、粘着剤層の端面からの薬液の浸み込み(粘着剤の膨潤による薬液浸入)を抑制する観点から、粘着剤層の厚さは、好ましくは80μm以下、より好ましくは60μm以下、さらに好ましくは50μm以下である。ここに開示されるマスキングシートの一好適例において、粘着剤層の厚さを20〜40μmとすることができる。
他の一態様において、非シリコーン系の剥離剤を用いて形成された剥離処理層を採用することができる。非シリコーン系剥離剤の具体例には、長鎖アルキル系剥離剤、オレフィン系剥離剤およびフッ素系剥離剤が含まれる。好ましい非シリコーン系剥離剤として、長鎖アルキル系剥離剤およびオレフィン系剥離剤が例示される。なかでも長鎖アルキル系剥離剤が好ましい。
基材の第二面に剥離処理層を形成するために用いられる剥離剤としても、同様のものを好ましく採用し得る。
対ジュラルミン90度剥離強度は、例えば、粘着シートを構成する粘着剤層の組成や該粘着剤層の厚さ等により調節することができる。
処理対象物品に貼り付けられる前のマスキングシートは、該処理対象物品の非処理対象部分をマスクするためのマスキング用粘着製品として把握され得る。このような粘着製品は、例えば、ここに開示されるいずれかのマスキングシートと、該マスキングシートの粘着面を保護する剥離ライナーと、を含む剥離ライナー付きマスキングシートとして構成され得る。上記粘着製品の好ましい一形態として、例えば図3に示すように、剥離ライナー付きマスキングシート(粘着製品)100を構成するマスキングシート10が、連続する(ひとつながりの)剥離ライナー3上において、隣接する第1粘着片10aと第2粘着片10bとに分割されている形態が挙げられる。例えば図3に示す例では、円形の第1粘着片10aの外周と、この第1粘着片10aを囲む第2粘着片10bの内周とが隣接している。このような粘着製品100は、例えば図4に示すように、剥離ライナー3上に保持されたマスキングシート10を、基材1の第二面1B側から、剥離ライナー3の粘着剤層側表面3Aに至りかつ剥離ライナー3の背面(粘着剤層側表面とは反対の表面)3Bに到達しない深さ(すなわち、剥離ライナー3を少なくとも完全には分割しない深さ)で切断することにより得ることができる。以下、このようにマスキングシートを分割しかつ剥離ライナーを分割しない切断態様や、このような切断態様により形成された切断状態を、「ハーフカット」ということがある。
ここに開示されるマスキングシートは、好ましい一態様において、該マスキングシートへの薬液浸入を、該マスキングシートの外面側から視認可能に構成することができる。ここで、マスキングシートの外面とは、粘着面とは反対側の表面を指す。通常は、基材の第二面が該マスキングシートの外面を兼ねる。
Th(%)=Td/Tt×100
ヘイズ値は、マスキングシートを構成する基材や粘着剤層の組成、厚さ、表面状態等の選択により調節することができる。ヘイズ値の測定は、後述する実施例に記載の方法に従って行うことができる。
後述するように高視認性領域と低視認性領域とを有するマスキングシートでは、少なくとも高視認性領域のヘイズ値が上記範囲にあることが好ましい。高視認性領域のヘイズ値および低視認性領域のヘイズ値がいずれも上記範囲にあってもよい。
ここに開示されるマスキングシートは、該マスキングシートの外面側からみて、薬液浸入の視認性が相対的に高い領域(高視認性領域)と相対的に低い領域(低視認性領域)とが存在するように構成することができる。このような構成によると、低視認性領域が存在することにより、マスキングシートの可視性を高めることができる。したがって、上記構成のマスキングシートによると、薬液浸入の視認性と、マスキングシートの可視性とを好適に両立させることができる。
第一面および第二面を有する基材と、
上記基材の上記第一面側に配置された粘着剤層とを含み、
上記基材は非金属基材であり、
上記マスキングシートの弾性率Et’と上記基材の厚さHsとの関係が次式:0.7N・mm<Et’×Hs3(典型的には0.8N・mm<Et’×Hs3、好ましくは1.0N・mm<Et’×Hs3);を満たす、薬液処理用マスキングシート。
(2) 上記マスキングシートの弾性率Et’が1.0GPa以上(典型的には1.5GPa〜20GPa、好ましくは2.0GPa〜10GPa)である、上記(1)に記載のマスキングシート。
(3) 薬液処理用のマスキングシートであって、
第一面および第二面を有する基材と、
上記基材の上記第一面側に配置された粘着剤層とを含み、
上記基材は非金属基材であり、
上記基材の弾性率Es’と上記基材の厚さHsとの関係が次式:0.7N・mm<Es’×Hs3(典型的には0.8N・mm<Es’×Hs3、好ましくは1.0N・mm<Es’×Hs3);を満たす、薬液処理用マスキングシート。
(4) 上記基材の弾性率Es’が1.0GPa以上(典型的には1.5GPa〜20GPa、好ましくは2.0GPa〜10GPa)である、上記(3)に記載のマスキングシート。
(5) 上記マスキングシートの厚さが1mm以下(好ましくは0.50mm以下、より好ましくは0.30mm以下、さらに好ましくは0.15mm以下、典型的には0.05mm以上)である、上記(1)〜(4)のいずれかに記載のマスキングシート。
(6) 上記基材が単層の樹脂フィルムである、上記(1)〜(5)のいずれかに記載のマスキングシート。
(7) 上記基材が厚さ0.06mm以上(典型的には0.06〜0.50mm)のポリエステル系樹脂フィルム(例えば、PETフィルムまたはPENフィルム)である、上記(1)〜(6)のいずれかに記載のマスキングシート。
(8) 上記基材が厚さ0.06mm以上(典型的には0.06〜0.50mm)のPPS樹脂フィルムである、上記(1)〜(7)のいずれかに記載のマスキングシート。
(9) ジュラルミンA2024に対する90度剥離強度が1.0〜25N/20mm(例えば3.0〜25N/20mm、好ましくは5〜20N/20mm)である、上記(1)〜(8)のいずれかに記載のマスキングシート。
(10) 上記粘着剤層を構成する粘着剤は粘着付与剤を含み、上記粘着付与剤の含有量は上記粘着剤層の10〜85重量%である、上記(1)〜(9)のいずれかに記載のマスキングシート。
(11) 上記粘着剤層を構成する粘着剤はゴム系粘着剤である、上記(1)〜(10)のいずれかに記載のマスキングシート。
(12) 上記粘着剤層を構成する粘着剤は、天然ゴムおよび合成ゴムを含む、上記(1)〜(11)のいずれかに記載のマスキングシート。
(13)上記粘着剤層を構成する粘着剤は、粘着付与剤として石油系樹脂とロジン系樹脂とを含む、上記(1)〜(12)のいずれかに記載のマスキングシート。
(14) 上記ゴム系粘着剤に含まれるゴム系ポリマーの95重量%以上が天然ゴムである、上記(11)に記載のマスキングシート。
(15) 前記ゴム系粘着剤は、該粘着剤に含まれるゴム系ポリマー100重量部に対して20〜40重量部のテルペン系樹脂(典型的にはテルペン樹脂)を含む、上記(14)に記載のマスキングシート。
(16) 上記天然ゴムのムーニー粘度MS1+4(100℃)が80以上である、上記(14)または(15)のいずれかに記載のマスキングシート。
(17) 上記粘着剤層は非架橋タイプの粘着剤からなる、上記(1)〜(16)のいずれかに記載のマスキングシート。
(18) 上記粘着剤層は、水酸基含有ポリマー(好ましくは、Mnが5000以下の水酸基含有ポリマー)と水酸基反応性架橋剤との反応により架橋した粘着剤により構成されている、上記(1)〜(16)のいずれかに記載のマスキングシート。
(19) 上記マスキングシートへの薬液浸入を該マスキングシートの外面側から視認可能に構成されている、上記(1)〜(18)のいずれかに記載のマスキングシート。
(20) 金属部材のアノダイズ処理に用いられる、上記(1)〜(19)のいずれかに記載のマスキングシート。
(粘着剤組成物A)
天然ゴム(MS(1+4)100℃におけるムーニー粘度が75の天然ゴム)100部、スチレンイソプレンブロック共重合体(日本ゼオン社製、商品名「クインタック3460C」、放射状構造、スチレン含有量25%)30部、無水マレイン酸変性C5/C9系石油樹脂(日本ゼオン社製、商品名「クイントンD−200」)80部、フェノール変性ロジン(住友ベークライト社製、商品名「スミライトPR12603N」)40部およびフェノール系老化防止剤(大内新興化学工業社製、商品名「ノクラックNS−6」)1部をトルエンに溶解し、架橋剤として芳香族イソシアネート(日本ポリウレタン社製、商品名「コロネー卜L」;トリレンジイソシアネートのトリメチロールプロパン付加物)3部を加えて、粘着剤組成物Aを調製した。
天然ゴム(MS(1+4)100℃におけるムーニー粘度が75の天然ゴム)100部、スチレンイソプレンブロック共重合体(日本ゼオン社製、商品名「クインタック3460C」、放射状構造、スチレン含有量25%)30部、無水マレイン酸変性C5/C9系石油樹脂(日本ゼオン社製、商品名「クイントンD−200」)200部、フェノール変性ロジン(住友ベークライト社製、商品名「スミライトPR12603N」)40部、水酸基含有ポリマー(出光興産社製の商品名「エポール」;末端に水酸基を有する液状の水添ポリイソプレン、数平均分子量2500、水酸基価50.5mgKOH/g)4.5部およびフェノール系老化防止剤(大内新興化学工業社製、商品名「ノクラックNS−6」)1部をトルエンに溶解し、架橋剤として芳香族イソシアネート(日本ポリウレタン社製、商品名「コロネー卜L」;トリレンジイソシアネートのトリメチロールプロパン付加物)3部を加えて、粘着剤組成物Bを調製した。
天然ゴム100部、テルペン樹脂(ヤスハラケミカル社製、商品名「YSレジンPX1150」)30部およびフェノール系老化防止剤(大内新興化学工業社製、商品名「ノクラックNS−6」)3部をトルエンに溶解して、粘着剤組成物Cを調製した。上記天然ゴムとしては、ムーニー粘度MS1+4(100℃)90以上のペールクレープ(厚手ペールクレープ1X号)を、それ以上の素練りを行うことなく使用した。
(例1)
両面にポリエチレン樹脂がラミネートされた上質紙をシリコーン系剥離剤で処理してなる剥離ライナーの片面に粘着剤組成物Aを塗布し、熱風循環式オーブンにて100℃で3分間乾燥させて、厚さ30μmの粘着剤層を形成した。基材としての厚さ125μmのPETフィルム(東レ社製、商品名「ルミラー」)の第一面を上記剥離ライナー上の粘着剤層に貼り合わせて、例1に係るマスキングシートを得た。上記剥離ライナーはそのまま粘着剤層上に残し、マスキングシートの粘着面の保護に使用した。
基材として厚さ100μm(例2)、75μm(例3)および50μm(例4)のPETフィルム(いずれも東レ社製、商品名「ルミラー」)をそれぞれ使用した他は例1と同様にして、例2〜4に係るマスキングシートを得た。
基材として厚さ75μm(例5)および50μm(例6)のPENフィルム(いずれも帝人社製)をそれぞれ使用した他は例1と同様にして、例5,6に係るマスキングシートを得た。
基材として厚さ75μm(例7)および厚さ100μm(例8)のPPSフィルム(いずれも東レ社製)を使用した他は例1と同様にして、例7,8に係るマスキングシートを得た。
基材として厚さ100μmのCPPフィルム(東レ社製)を使用した他は例1と同様にして、例9に係るマスキングシートを得た。
粘着剤組成物Aに代えて粘着剤組成物Bを使用した他は例2と同様にして、例10に係るマスキングシートを得た。
粘着剤組成物Aに代えて粘着剤組成物Cを使用した他は例2と同様にして、例11に係るマスキングシートを得た。
(対ジュラルミン平板)
各例に係るマスキングシートを、粘着面を保護する剥離ライナーごと、直径25mmの円形に打ち抜いた。23℃、65%RHの標準環境下において、打ち抜かれたマスキングシート(試験片)から剥離ライナーを除去し、これにより露出した粘着面を被着体に、2kgのローラーを1往復させて圧着した。被着体としては、あらかじめ脱脂した縦200mm、横100mm、厚さ1mmのジュラルミン板(ジュラルミンA2024からなる平板)を使用した。このようにして試験片を貼り付けたサンプルを上記標準環境下に30分放置した後、クロム酸アノダイズ液に浸漬し、液温40℃、電圧20Vの条件で、35分間のアノダイズ処理を行った。各例に係るマスキングシートにつき、それぞれ5つのサンプルを作製して上記アノダイズ処理を行った(すなわちN=5)。
アノダイズ処理後のサンプルにマスキングシート(試験片)が貼り付けられた状態のまま、薬液の浸入状況をマスキングシートの背面側から目視で確認した。薬液の浸入が認められた場合には、試験片の外縁からの薬液浸入距離を径方向に測定し、各サンプルにおける最も長い浸入距離を当該サンプルについての薬液浸入距離とした。各例に係るマスキングシートについて、5つのサンプルに係る薬液浸入距離の平均値を算出した。
上記ジュラルミン平板に代えて、表面がフライス加工されたジュラルミン板(フライス加工板)を被着体に使用した。その他の点については上記と同様にして、各例に係るマスキングシートを被着体に貼り付けてアノダイズ処理を行い、薬液浸入距離を測定した。
1A 第一面
1B 第二面
2 粘着剤層
2a 第1粘着片の粘着剤層
2b 第2粘着片の粘着剤層
2A 表面(粘着面)
3 剥離ライナー
3A 表面
3B 背面
10 マスキングシート
10a 第1粘着片
10b 第2粘着片
10B 外面
100 剥離ライナー付き粘着シート(粘着製品)
Claims (9)
- アノダイズ処理用のマスキングシートであって、
第一面および第二面を有する基材と、
前記基材の前記第一面側に配置された粘着剤層とを含み、
前記基材は非金属基材であり、
前記粘着剤層を構成する粘着剤はゴム系粘着剤であり、
前記マスキングシートの弾性率Et’と前記基材の厚さHsとの関係が次式:0.7N・mm<Et’×Hs3;を満たす、アノダイズ処理用マスキングシート。 - 前記マスキングシートの弾性率Et’が1.0GPa以上である、請求項1に記載のマスキングシート。
- 前記マスキングシートの厚さが0.30mm以下である、請求項1または2に記載のマスキングシート。
- ジュラルミンA2024に対する90度剥離強度が1.0〜25N/20mmである、請求項1から3のいずれか一項に記載のマスキングシート。
- 前記粘着剤層を構成する粘着剤は粘着付与剤を含み、前記粘着付与剤の含有量は前記粘着剤層の10〜85重量%である、請求項1から4のいずれか一項に記載のマスキングシート。
- 前記ゴム系粘着剤に含まれるゴム系ポリマーの95重量%以上が天然ゴムである、請求項1から5のいずれか一項に記載のマスキングシート。
- 前記ゴム系粘着剤は、該粘着剤に含まれるゴム系ポリマー100重量部に対して20〜40重量部のテルペン系樹脂を含む、請求項1から6のいずれか一項に記載のマスキングシート。
- 前記粘着剤層は、水酸基含有ポリマーと水酸基反応性架橋剤との反応により架橋した粘着剤により構成されている、請求項1から7のいずれか一項に記載のマスキングシート。
- 前記マスキングシートへの薬液浸入を該マスキングシートの外面側から視認可能に構成されている、請求項1から8のいずれか一項に記載のマスキングシート。
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