JP6828301B2 - 吸水性シート - Google Patents
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Description
水溶性アクリル系モノマー成分が、23℃で18質量%以上の水と混和したときに透明性を示すものであることを特徴とする吸水性シートを提供する。
23℃で18質量%以上の水と混和したときに透明性を示す水溶性アクリル系モノマー成分と、光重合開始剤と、架橋剤と、水とを含有する含水光硬化性アクリル系モノマー組成物をベースフィルムに成膜することにより含水アクリル系モノマー膜を形成する工程;
含水アクリル系モノマー膜に透明剥離フィルムを積層する工程;及び
含水アクリル系モノマー膜に対し、透明剥離フィルム若しくはベースフィルム側から紫外線を照射することにより、含水アクリル系モノマー膜の含水量を保持したまま含水光硬化膜を形成する工程;
を有する製造方法を提供する。
本発明の吸水性シートは、水溶性アクリル系モノマー成分と水とを含有する含水アクリル系モノマー膜の含水光硬化膜を有する。本発明の吸水性シートは、この含水光硬化膜の単層構造であってもよい。また、透明であってもよいベースフィルムに含水光硬化膜が積層されている構造であってもよい。更に透明で保護シートとしても機能する剥離フィルムが、ベースフィルムと反対側の含水光硬化膜の表面に積層されている構造であってもよい。なお、本発明において「アクリル系」という用語は、「メタクリル系」を包含する。
本発明において、水溶性アクリル系モノマー成分は、23℃で18質量%以上の水と混和したときに透明性を示すものである。このため、含水アクリル系モノマー膜を光硬化させて含水光硬化膜とした際に良好な透明性を実現することができる。なお、評価温度を「23℃」としたのは、一般的な製造工程における雰囲気温度が23℃だからであり、また、水の混和量を「18質量%以上」としたのは、含水アクリル系モノマー膜に紫外線を照射した後においても、光硬化成分(ポリマー類)が水から溶出することなく透明性を維持できる程度の指標とするためである。
このような水溶性アクリル系モノマーとしては、親水性基であるカルボキシ基、アミノ基、水酸基、ポリエーテル基等を有する公知の水溶性アクリル系モノマーを使用する。
このような水溶性アクリル系モノマー成分と水とを含む含水アクリル系モノマー膜は、後述するように、少なくとも水溶性アクリル系モノマー成分と水と含有する含水光硬化性アクリル系モノマー組成物をカレンダー法等の常法により成膜したものである。その膜厚は、吸水性シートの用途等により異なるが、通常10〜1000μm、好ましくは50〜500μmである。
なお、本発明において、含水アクリル系モノマー膜は、通常、光重合開始剤を含有する。モノマー膜の硬化を促進させるためである。また、含水アクリル系モノマー膜は、更に、架橋剤を含有することが好ましい。その含水光硬化膜の水の保持力を高めると共に含水光硬化膜をロールツーロールで巻き取ることを可能とする機械的強度を含水光硬化膜に付与するためである。
本発明の吸水性シートは、上述した含水アクリル系モノマー膜に由来する含水光硬化膜を含有する。含水アクリル系モノマー膜の光硬化は、後述するように、含水アクリル系モノマー膜への紫外線照射により行うことができる。その膜厚は、吸水性シートの用途等により異なるが、通常10〜1000μm、好ましくは50〜500μmである。
本発明の吸水性シートの含水光硬化膜は、本発明の効果を損なわない範囲で、含水光硬化膜に相溶する透明な熱可塑性樹脂や、酸化防止剤、光安定剤、重合禁止剤、シランカップリング剤、染料等を含有することができる。
水溶性アクリル系モノマー成分と水とを含有する含水アクリル系モノマー膜の含水光硬化膜を有する本発明の吸水性シートは、以下の工程(A)〜(B)を有する製造方法により製造することができる。
まず、含水光硬化性アクリル系モノマー組成物をベースフィルムに成膜することにより含水アクリル系モノマー膜を形成する。この含水アクリル系モノマー膜の形成は、公知の手法を利用して形成することができる。例えば、剥離処理されたポリエチレンテレフタレートフィルムなどのベースフィルムに、含水光硬化性アクリル系モノマー組成物を公知の手法、例えばカレンダー法やバーコータ法等により塗布することにより行うことができる。また、ベースフィルムは、後述する工程Cにおける紫外線照射が可能となるように透明(紫外線透過性)であることが好ましい。
次に、含水アクリル系モノマー膜に透明剥離フィルムを積層する。このフィルムの積層により、以下の工程Cにおいて含水アクリル系モノマー膜の含水量を保持したまま光硬化させることができる。透明剥離フィルムとしては、公知の透明剥離フィルムを使用することができる、例えば、市販の剥離処理したポリエチレンテレフタレートフィルム等を使用することができる。なお、透明剥離フィルムの「透明」とは、後述の工程Cで使用する紫外線が透過するという意味である。
含水アクリル系モノマー膜に対し、透明剥離フィルム若しくはベースフィルム側から紫外線を照射することにより、含水アクリル系モノマー膜の含水量を保持したまま含水光硬化膜を形成する。紫外線の照射は、公知の紫外線照射技術を適用して行うことができる。例えば、透明剥離フィルム若しくはベースフィルム側から、含水アクリル系モノマー膜に対し、ケミカルランプ、高圧水銀ランプ等が発した紫外線を照射することにより行うことができる。紫外線の照射条件の一例としては、0.5〜1.5mW/cm2に調整されたケミカルランプで5〜10分間紫外線を照射し、続いて、高圧水銀ランプで1000〜1500mJ/cm2の光量で照射することが挙げられる。なお、含水アクリル系モノマー膜の含水量を「保持したまま」とは、紫外線照射前の含水アクリル系モノマー膜に含まれている水分量と、紫外線照射後の含水光硬化膜に含まれる水分量とが実質的に同量であることを意味する。また、含水アクリル系モノマー膜の含水量を保持したままであるか否かは、含水アクリル系モノマー膜の含水量の公知の測定手法と同様の手法により評価することができる。
アクリル系モノマーと水とを、23℃で様々な割合で均一に混合した時の混合液の状態を目視にて観察し、無色透明な場合を良好「〇」と評価し、白濁している場合を不良「×」と評価した。得られた結果を表1に示す。なお、「良好」及び「不良」という評価は、JIS K7136に準拠するヘイズ度でそれぞれ「8%以下」及び「8%超」の場合に該当すると考えられる。
表2に示したアクリル系モノマー88質量部、水12質量部、光重合開始剤(DC1173、日本チバガイギー(株))0.3質量部、及び架橋剤(M400、東亞合成(株))0.3質量部を回転翼式撹拌機(スリーワンモーター、新東科学(株))を用いて均一に混合して、含水光硬化性アクリル系モノマー組成物を調製した。この含水光硬化性アクリル系モノマー組成物を、バーコータを用いて剥離処理ポリエチレンテレフタレートフィルムに200μm厚で塗布し、その上に別の剥離処理ポリエチレンテレフタレートフィルムを載置した。2枚の剥離処理ポリエチレンテレフタレートフィルムに挟持された含水光硬化性アクリル系モノマー組成物の膜(すなわち、含水アクリル系モノマー膜)に対し、1mW/cm2に調整したケミカルランプから紫外線(主波長365nm)を5分間照射し、続いて高圧水銀ランプから紫外線(主波長365nm)を1000mJ/cm2のエネルギー量となるように照射することにより、含水光硬化膜が剥離処理ポリエチレンテレフタレートに挟持されている吸水性シートを作成した。なお、実施例1〜3並びに比較例1の吸水性シートにおける含水光硬化性アクリル系モノマー組成物膜の含水量と、その硬化した含水光硬化膜の含水量とは、いずれもほぼ12%(質量基準)であり、実質的な差はなかった。
含水光硬化性アクリル系モノマー組成物の「透明性」を以下に説明するように評価し、また、得られた吸水性シートの「吸水性」について、以下に説明するように「吸水率」を試験し、評価した。加えて、吸水性シート(含水光硬化膜)の「透明性」について、以下に説明するようにへイズ度を測定し評価した。得られた結果を表2に示す。
組成物の状態を目視にて観察し、無色透明な場合を良好「〇」と評価し、白濁している場合を不良「×」と評価した。
吸水性シートを1cm角に切り出し、両面の剥離処理ポリエチレンテレフタレートフィルムを剥がしたものを、精製水30ml中に24時間浸漬し、浸漬前後のフィルム質量(浸漬前の質量をW0、浸漬後の質量をW1)を測定し、式「吸水率(%)=[(W1−W0)/W0]×100」に従って吸水率を求めた。
両面の剥離処理ポリエチレンテレフタレートフィルムを剥がした吸水性シートのヘイズ度を、JIS K7136に準拠して測定し、以下の評価基準に従って評価した。
○: ヘイズ度が8%以下である場合
△: ヘイズ度が8%超10%以下である場合
×: ヘイズ度が10%超である場合
Claims (6)
- 水溶性アクリル系モノマー成分と水と光重合開始剤と架橋剤とを含有する含水アクリル系モノマー膜の含水光硬化膜を有する吸水性シートであって、
水溶性アクリル系モノマー成分が、23℃で18質量%以上の水と混和したときにへイズ度8%以下の透明性を示す2−ヒドロキシエチルメタクリレートであり、
含水アクリル系モノマー膜が、水を5〜50質量%で含有し、更に水溶性アクリル系モノマー成分100質量部に対し、光重合開始剤を0.01〜1質量部、架橋剤を0.01〜5質量部の割合で含有し、
含水光硬化膜の含水量が5〜50質量%であり、へイズ度が8%以下であることを特徴とする吸水性シート。 - 水溶性アクリル系モノマー成分が、(メタ)アクリルアミド系第4級アンモニウムモノマーを含まない請求項1記載の吸水性シート。
- 架橋剤が、ジペンタエリスリトールペンタ及びヘキサアクリレートである請求項1又は2記載の吸水性シート。
- 水溶性アクリル系モノマー成分と水と光重合開始剤と架橋剤とを含有する含水アクリル系モノマー膜の含水光硬化膜を有する吸水性シートの製造方法であって:
23℃で18質量%以上の水と混和したときにへイズ度8%以下の透明性を示す水溶性アクリル系モノマー成分として2−ヒドロキシエチルメタクリレートと、光重合開始剤と、架橋剤と、水とを含有する含水光硬化性アクリル系モノマー組成物をベースフィルムに成膜することにより含水アクリル系モノマー膜を形成する工程(ここで、含水アクリル系モノマー膜は、水を5〜50質量%で含有し、更に水溶性アクリル系モノマー成分100質量部に対し、光重合開始剤を0.01〜1質量部、架橋剤を0.01〜5質量部の割合で含有している);
含水アクリル系モノマー膜に透明剥離フィルムを積層する工程;及び
含水アクリル系モノマー膜に対し、透明剥離フィルム若しくはベースフィルム側から紫外線を照射することにより、含水アクリル系モノマー膜の含水量を保持したまま、含水量が5〜50質量%であり、へイズ度が8%以下である含水光硬化膜を形成する工程;
を有する製造方法。 - 水溶性アクリル系モノマー成分が、(メタ)アクリルアミド系第4級アンモニウムモノマーを含まない請求項4記載の製造方法。
- 架橋剤が、ジペンタエリスリトールペンタ及びヘキサアクリレートである請求項4又は5記載の製造方法。
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