JP6686608B2 - 粘着シート - Google Patents
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Description
例えば以下の特許文献1及び特許文献2には、化粧シートや樹脂フィルムが高い耐候性を実現するために、樹脂層に紫外線吸収剤等の耐候安定剤が添加されて作製されている。樹脂層に紫外線吸収剤や光安定剤等の耐候安定剤が添加されることが記載されている。
本発明は、上述したような点に着目してなされたもので、高い耐候性を有する粘着シートを提供することを目的としている。
図1は、本実施形態に係る粘着シート1を模式的に示す断面図であり、厚さと平面寸法との関係、各層の厚さの比率等は現実のものとは異なる。また、以下に示す実施形態は、本発明の技術的思想を具体化するための構成を例示するものであって、本発明の技術的思想は、構成部品の材質、形状、構造等が下記のものに特定するものでない。本発明の技術的思想は、特許請求の範囲に記載された請求項が規定する技術的範囲内において、種々の変更を加えることができる。
以下、図1を参照して、粘着シート1の各層について詳細に説明する。
フィルム層3は、耐候性を向上させるための第1の紫外線吸収剤を含む熱可塑性樹脂等の樹脂材料により形成されたフィルムである。フィルム層3は、透明であってもよく不透明であってもよい。また、フィルム層3は、着色されていても良く、未着色であってもよい。
フィルム層3には、樹脂材料自体の光・熱・水などによる劣化を防止するために光安定剤が添加されていてもよい。熱可塑性樹脂としては、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリエチレンテレフタレート、ポリ塩化ビニル等や、これらの混合物、変性物、重合物等が挙げられる。
第1の紫外線吸収剤は、第2の紫外線吸収剤よりも長波長側の紫外線を吸収する材料であることが好ましい。第1の紫外線吸収剤は、少なくとも波長350nm以上370nm以下の紫外線を吸収することが好ましい。
ヒンダードアミン系光安定剤としては、ビス(1,2,2,6,6−ペンタメチル−4−ピペリジニル)〔[3,5−ビス(1,1−ジメチルエチル)−4−ヒドロキシフェニル]メチル〕ブチルマロネート、ビス(1,2,2,6,6−ペンタメチル−4−ピペリジニル)セバケート、メチル(1,2,2,6,6−ペンタメチル−4−ピペリジニル)セバケート、デカン二酸ビス[2,2,6,6−テトラメチル−1−オクチルオキシ)−4−ピペリジニル]エステル等やこれらの混合物、変性物、重合物、誘導体などが挙げられる。
このようなフィルム層3は、波長領域が310nm以上370nm以下の紫外線領域の光透過率が0.5%以下となる。したがって、フィルム層3の紫外線による劣化を抑制することができる。
粘着剤層4は、耐候性を向上させるための第2の紫外線吸収剤を含む接着剤により形成されている。また、粘着剤層4には、接着剤自体の光・熱・水などによる劣化を防止するために光安定剤が添加されていてもよい。接着剤としては、アクリル系接着剤、ゴム系接着剤、エポキシ系接着剤及びイソシアネート系接着剤等が挙げられるが、アクリル系接着剤が用いられることが好ましい。
エポキシ系接着剤としては、脂肪鎖変性エポキシ樹脂、シクロペンタジエン変性エポキシ樹脂やナフタレン変性エポキシ樹脂等の炭化水素変性エポキシ樹脂、エラストマー変性エポキシ樹脂、シリコーン変性エポキシ樹脂等が挙げられる。
イソシアネート系接着剤としては、カプロラクタム系ブロックドイソシアネート、フェノール系ブロックドイソシアネート、トルエンジイソシアネート系等が挙げられる。
第2の紫外線吸収剤は、第1の紫外線吸収剤よりも短波長側の紫外線を吸収する材料であることが好ましい。第2の紫外線吸収剤は、少なくとも波長310nm以上350nm以下の紫外線を吸収することが好ましい。
また、粘着剤層4に添加される光安定剤としては、フィルム層3に添加される光安定剤と同様のヒンダードアミン系光安定剤が用いられることが好ましい。
このような粘着剤層4は、波長領域が310nm以上370nm以下の紫外線領域の光透過率が0.5%以下となる。したがって、フィルム層3の紫外線による劣化を抑制することができる。
表面保護層2は、耐候性を向上させるための第3の紫外線吸収剤を含む熱可塑性樹脂等の樹脂材料により形成されている。表面保護層2は、フィルム層3が視認できる程度に透明な層である。
表面保護層2に用いられる熱可塑性樹脂としては、耐水性及び表面保護層2のフィルム層3との密着性考慮して選定され、疎水性官能基を導入したアクリル系樹脂、特に疎水性官能基を導入したアクリルウレタン樹脂を含んでいる。本実施形態における疎水性官能基を導入したアクリルウレタン樹脂は、疎水性官能基が多いモノマーを重合させて得られる。また、表面保護層2には、疎水性官能基を導入したアクリルウレタン樹脂とともに他の熱可塑性樹脂が含まれていてもよい。他の熱可塑性樹脂としては、例えばポリプロピレン、ポリエチレン等のポリオレフィン系樹脂、これらの混合物、変性物、重合物等が挙げられる。
表面保護層2が疎水性官能基を導入したアクリル系樹脂(疎水性官能基を導入したアクリルウレタン樹脂)を含むことにより、表面保護層2の耐水性が十分に高くなり、表面保護層2の厚さを薄くすることができる。このため、樹脂材料の使用量(溶融樹脂の塗布量)を低減できるとともに、表面保護層2の形成が容易となる。また、粘着シート1使用時において水分に晒されることによる表面保護層2の変色・退色を抑制するとともに、耐候性の向上にも寄与する。また、表面保護層2には、光安定剤が添加されていてもよい。
また、表面保護層2に添加される光安定剤としては、フィルム層3に添加される光安定剤と同様のヒンダードアミン系光安定剤が用いられることが好ましい。
以上のような本実施形態に係る粘着層は、以下の効果を有する。
(1)表面保護層が紫外線吸収剤としてトリアジン系紫外線吸収剤を含むことにより、紫外線を最初に受ける表面保護層において効率的に紫外線を吸収し、フィルム層や粘着層が受ける紫外線の量を低減することができる。このため、フィルム層や粘着層の安定性が劇的に向上し、粘着シートの耐候性が向上する。
(2)表面保護層が疎水性官能基を導入したアクリル系樹脂(アクリルウレタン樹脂)を含むことにより、表面保護層2の耐水性が十分に高くなり、耐候性の向上に寄与する。
(3)表面保護層の厚さを薄くすることができるため、樹脂材料の使用量(溶融樹脂の塗布量)を低減でき、表面保護層の形成が容易となる。
(4)粘着シート使用時において表面保護層2が水分に晒されることによる表面保護層2の変色を抑制する。
(5)フィルム層、粘着剤層及び表面保護層の各層に紫外線吸収剤を添加することで、各層において異なる波長の紫外線を吸収することができ、いずれかの層で吸収されにくい波長領域の紫外線を他の層で吸収することができる。すなわち、各層が互いに紫外線の吸収波長を補うことができる。
(6)一つの層(例えば表面保護層)のみでなく、他の層(例えばフィルム層と粘着剤層)にも紫外線吸収剤が添加されることにより、紫外線吸収剤のブリードアウトの抑制にもつながる。
(7)フィルム層が熱可塑性樹脂を含むことにより、外壁や窓等が高温になった場合の粘着シートの劣化が抑制される。
(8)表面保護層の厚さが6μm以上15μm以下であることにより、粘着シートの耐候性及び耐水性が十分に高くなり、かつ製造時におけるブロッキングの発生を防止して、粘着シートの生産性を向上させることができる。
(フィルムの形成)
溶融したポリプロピレン樹脂(株式会社プライムポリマー製、プライムTPO F−3900(登録商標))に少なくとも波長350nm以上370nm以下の紫外線を吸収するベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤及びヒンダードアミン系光安定剤を添加し混錬した。続いて、上述の紫外線吸収剤及び光安定剤を混錬した溶融樹脂を、押し出し機を用いて厚さ80μmで押し出し、粘着シートのフィルム層となる透明のフィルム(以下、透明フィルムと記載する)を形成した。
2液架橋型のアクリル系接着剤(東洋インキ株式会社製、アリバイン BPS 6316)に、透明フィルムに添加したベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤と異なる、より短波長側の紫外線を吸収するトリアジン系紫外線吸収剤及びヒンダードアミン系光安定剤を添加し混錬した。続いて、上述の紫外線吸収剤及び光安定剤を混錬したアクリル系接着剤を、透明フィルムの他方の面(表面保護層形成面とは異なる面)に乾燥後の厚さが30μmとなるように塗工量を調整して塗工した。最後に、塗工したアクリル系接着剤を乾燥させて、厚さ30μmの粘着層を形成した。
溶融した熱硬化型の疎水性官能基を導入したアクリルウレタン樹脂(DICグラフィックス株式会社製)に、粘着層に添加したトリアジン系紫外線吸収剤と同等波長の紫外線を吸収するトリアジン系紫外線吸収剤及びヒンダードアミン系光安定剤を添加し溶融混錬した。トリアジン系紫外線吸収剤は、疎水性官能基を導入したアクリルウレタン樹脂に対して20質量%添加した。続いて、上述の紫外線吸収剤及び光安定剤を混錬した疎水性官能基を導入したアクリルウレタン樹脂を、透明フィルムの一方の表面上に硬化後の厚さが6μmとなるように塗工量を調整して塗工した。最後に、塗工した疎水性官能基を導入したアクリルウレタン樹脂を硬化させて、厚さ6μmの表面保護層を形成した。
以上により、透明フィルムの両面に表面保護層及び粘着層がそれぞれ形成された粘着シートを作製した。
表面保護層の硬化後の厚さを15μmとした以外は実施例1と同様にして、透明フィルムの両面に表面保護層及び粘着層がそれぞれ形成された粘着シートを作製した。
表面保護層の硬化後の厚さを3μmとした以外は実施例1と同様にして、透明フィルムの両面に表面保護層及び粘着層がそれぞれ形成された粘着シートを作製した。
表面保護層の樹脂材料として、熱硬化型の疎水性官能基を導入したアクリルウレタン樹脂の代わりに熱硬化型の多官能アクリルウレタン樹脂(DICグラフィックス株式会社製)を用いた。また、表面保護層の硬化後の厚さを15μmとなるように表面保護層を形成した。これ以外は実施例1と同様にして、透明フィルムの両面に表面保護層及び粘着層がそれぞれ形成された粘着シートを作製した。
表面保護層を形成時に、溶融した熱硬化型の疎水性官能基を導入したアクリルウレタン樹脂に対してトリアジン系紫外線吸収剤を添加せず、また、厚さが15μmとなるように表面保護層を形成した。これ以外は実施例1と同様にして、透明フィルムの両面に表面保護層及び粘着層がそれぞれ形成された粘着シートを作製した。
表面保護層を形成時に、紫外線吸収剤としてトリアジン系紫外線吸収剤の代わりにベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤を用い、厚さが15μmとなるように表面保護層を形成した。これ以外は実施例1と同様にして、透明フィルムの両面に表面保護層及び粘着層がそれぞれ形成された粘着シートを作製した。
表面保護層を形成時に、樹脂材料として熱硬化型の疎水性官能基を導入したアクリルウレタン樹脂の代わりに熱硬化型の多官能アクリルウレタン樹脂(DICグラフィックス株式会社製)を用いた。また、紫外線吸収剤としてトリアジン系紫外線吸収剤の代わりにベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤を用い、厚さが15μmとなるように表面保護層を形成した。これ以外は実施例1と同様にして、透明フィルムの両面に表面保護層及び粘着層がそれぞれ形成された粘着シートを作製した。
上述した実施例1から実施例4及び比較例1から比較例3の粘着シートについて、以下の評価を行った。
各実施例及び各比較例の粘着シートに対して、以下の条件で促進耐候性試験を行い、各粘着シートの表面のひび割れ・クラックの確認及び被着物の変退色の確認を行った。
試験機:メタルウェザー試験機(ダイプラ・ウィンテス株式会社製 ダイプラ・メタルウェザー KU−R5DC1−A)
条件:照度65mW/cm2、Light(53℃、50%RH)20時間の後、Dew(30℃、95%RH)4時間
散水条件:Dewの前後に30s
以上の処理を1サイクルとして、実施例及び比較例の各粘着シートに対して促進耐候性試験を144時間実施した。
試験後、粘着シート表面のひび割れ・クラックの確認及び被着物の変退色の有無の確認を行った。
また、促進耐候性試験では、粘着シートの変退色について、変退色が全くなかった場合を「◎」、変退色がほとんどなかった場合を「○」、変退色があった場合を「×」として評価した。
各実施例及び各比較例の粘着シートについて、生産性の評価を行った。
生産性の評価について、生産性が非常に良好であった場合を「◎」、生産性が良好であった場合を「○」、生産性が劣る(例えば粘着性シートの製造が不可能である)場合を「×」とした。
表1から分かるように、表面保護層にトリアジン系紫外線吸収剤を含む実施例1から実施例4の粘着シートは、表面保護層にトリアジン系紫外線吸収剤を含まない比較例1から比較例3の粘着シートと比較して、総合的に評価が向上した。
表面保護層に紫外線吸収剤自体を含まない比較例1の粘着シートでは、粘着シートの表面にひび割れ・クラックが発生し、表面の変退色が生じた。これは、表面保護層に紫外線吸収剤が含まれていないため、表面保護層の耐候性が著しく低下したためである。
特に、表面保護層の厚さが同じ実施例2及び実施例4の評価から分かるように、実施例2の粘着シートは、表面保護層の樹脂材料としてアクリルウレタン樹脂を用いた実施例4の粘着シートと比較して粘着シート表面の変退色が起こりにくくなった。これは、表面保護層に疎水性官能基を導入したアクリルウレタン樹脂を用いることにより、耐水性が向上して水分に晒されることによる表面保護層の変退色が抑制されたためであると考えられる。
特に、実施例3の粘着シートのように、表面保護層の厚さを3μmとした場合には、例えば比較例2と比較して生産性が向上した。これは、実施例3のように紫外線吸収剤としてトリアジン系紫外線吸収剤を用いた場合、同量の添加部数のベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤を用いる場合と比較して表面保護層を薄く形成することができるためである。実施例3の粘着シートは、表面ひび割れ・クラックの発生や変退色の評価が比較例2の粘着シートと同程度であり、トリアジン系紫外線吸収剤を用いることで表面保護層の厚さが薄くても同程度の耐候性を実現できることが分かった。
以上のように、本実施形態の粘着シートは、実施例1から実施例4の粘着シートのように、表面保護層にトリアジン系紫外線吸収剤を含んでいる。また、本実施形態の粘着シートは、実施例1から実施例3の粘着シートのように、表面保護層に疎水性官能基を導入したアクリルウレタン樹脂を含むことが好ましい。さらに、本実施形態の粘着シートは、実施例1から実施例3の粘着シートのように、表面保護層の厚さが6μm以上15μm以下であることが、耐候性の観点から好ましい。
本発明の範囲は、図示され記載された例示的な実施形態に限定されるものではなく、本発明が目的とするものと均等な効果をもたらす全ての実施形態をも含む。さらに、本発明の範囲は、請求項により画される発明の特徴の組み合わせに限定されるものではなく、全ての開示されたそれぞれの特徴のうち特定の特徴のあらゆる所望する組み合わせによって画されうる。
2 表面保護層
3 フィルム層
4 粘着剤層
Claims (4)
- フィルム層と、
前記フィルム層の一方の面に形成された粘着剤層と、
前記フィルム層の他方の面に形成された表面保護層と、
を備え、
前記フィルム層は、第1の紫外線吸収剤を含み、
前記粘着剤層は、第2の紫外線吸収剤を含み、
前記表面保護層は、疎水性官能基を導入したアクリルウレタン樹脂と、第3の紫外線吸収剤としてトリアジン系紫外線吸収剤を含み、前記第3の紫外線吸収剤は、前記疎水性官能基を導入したアクリルウレタン樹脂を含む樹脂材料に対して20質量%以上30質量%以下含まれている
ことを特徴とする粘着シート。 - 前記表面保護層の厚さは、6μm以上15μm以下であることを特徴とする請求項1に記載の粘着シート。
- 前記第1の紫外線吸収剤の紫外線吸収波長領域は、前記第2の紫外線吸収剤の紫外線吸収波長領域と異なることを特徴とする請求項1又は2のいずれか1項に記載の粘着シート。
- 前記第1の紫外線吸収剤は、前記第2の紫外線吸収剤よりも長波長側の紫外線を吸収することを特徴とする請求項3に記載の粘着シート。
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