JP7037392B2 - 粘着シート巻回体 - Google Patents
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Description
条件A:前記粘着剤層の幅方向に、当該幅方向における粘着剤層の最大厚さよりも2μm以上薄い低膜厚部が存在しない;
条件B:前記低膜厚部が、前記粘着剤層の幅方向の両端からそれぞれ全幅の10%以内の領域にのみ存在するとともに、前記低膜厚部の幅の合計が、前記粘着剤層の全幅の10%以下である
ことを特徴とする粘着シート巻回体を提供する(発明1)。
本発明の一実施形態に係る粘着シート巻回体の斜視図を図1に示す。図1に示すように、本実施形態に係る粘着シート巻回体1は、長尺の粘着シート10が、円柱状または円筒状の芯材20に巻回されてなるものである。
条件A:粘着剤層12の幅方向に、当該幅方向における粘着剤層12の最大厚さよりも2μm以上薄い低膜厚部が存在しない。
条件B:当該低膜厚部が、粘着剤層12の幅方向の両端からそれぞれ全幅の10%以内の領域にのみ存在するとともに、当該低膜厚部の幅の合計が、粘着剤層12の全幅の10%以下である。
(1)粘着剤層
本実施形態における粘着剤層12の厚さは、100μm以上である。粘着剤層12の厚さが100μm以上であることで、本実施形態における粘着シート10が、比較的厚い厚さの粘着剤層が求められる用途に対して好適なものとなる。このような観点から、粘着剤層12の厚さは、140μm以上であることが好ましく、特に180μm以上であることが好ましい。一方、粘着剤層12の厚さの上限については特に限定されないものの、通常、1000μm以下であり、500μm以下であることが好ましく、特に300μm以下であることが好ましい。
(メタ)アクリル酸エステル共重合体(A)は、当該重合体を構成するモノマー単位として、架橋剤(B)と反応する反応性基を分子内に有する反応性基含有モノマーを含むことが好ましい。これにより、反応性基含有モノマー由来の反応性基が架橋剤(B)と反応することが可能となる。
架橋剤(B)は、粘着性組成物Pの加熱により(メタ)アクリル酸エステル共重合体(A)を架橋し、三次元網目構造を良好に形成することが可能となる。これにより、得られる粘着剤の凝集力がより向上し、ゲル分率や貯蔵弾性率を好適な範囲に調整し易くなる。
粘着性組成物Pが活性エネルギー線硬化性成分(C)を含有することにより、粘着性組成物Pを架橋(熱架橋)して得られる粘着剤は、活性エネルギー線硬化性の粘着剤となる。この粘着剤は、被着体貼付後の活性エネルギー線照射による硬化により、活性エネルギー線硬化性成分(C)が互いに重合し、その重合した活性エネルギー線硬化性成分(C)が(メタ)アクリル酸エステル共重合体(A)の架橋構造(三次元網目構造)に絡み付くものと推定される。これにより、硬化後の粘着剤のゲル分率および貯蔵弾性率を良好に上昇させ易くなる。かかる高次構造を有する粘着剤は、凝集力が高く、高い被膜強度を示すため、高温高湿条件下での段差追従性により優れたものとなる。
活性エネルギー線硬化性の粘着剤を硬化させるのに使用する活性エネルギー線として紫外線を用いる場合には、粘着性組成物Pは、さらに光重合開始剤(D)を含有することが好ましい。このように光重合開始剤(D)を含有することにより、活性エネルギー線硬化性成分(C)を効率良く重合させることができ、また重合硬化時間および活性エネルギー線の照射量を少なくすることができる。
粘着性組成物Pには、所望により、アクリル系粘着剤に通常使用されている各種添加剤、例えばシランカップリング剤、紫外線吸収剤、帯電防止剤、粘着付与剤、酸化防止剤、光安定剤、軟化剤、充填剤、屈折率調整剤などを添加することができる。なお、後述の重合溶媒や希釈溶媒は、粘着性組成物Pを構成する添加剤に含まれないものとする。
本実施形態に係る粘着シート巻回体1では、粘着剤層12を構成するアクリル系粘着剤のゲル分率が、30%以上であることが好ましく、40%以上であることがより好ましく、45%以上であることが特に好ましい。ここで、粘着剤層12が活性エネルギー線硬化性である場合には、ここにいうゲル分率は、当該粘着剤層12に対して活性エネルギー線を照射する前におけるゲル分率をいう。粘着剤層12を構成する粘着剤のゲル分率の下限値が上記であると、粘着剤の凝集力が高くなり、高温高湿条件下での段差追従性がより優れたものとなる。特に、粘着剤層12が活性エネルギー線硬化性である場合には、活性エネルギー線照射によって粘着剤層12が硬化し、凝集力がさらに高いものとなるため、高温高湿条件下での段差追従性がさらに優れたものとなる。
粘着性組成物Pは、(メタ)アクリル酸エステル共重合体(A)を製造し、得られた(メタ)アクリル酸エステル共重合体(A)と、所望により、架橋剤(B)と、活性エネルギー線硬化性成分(C)と、光重合開始剤(D)と、添加剤とを混合することで製造することができる。
第一フィルム11は、粘着剤層12を介して被着体に貼付される所望の基材であってもよく、後述するような剥離シートであってもよい。第一フィルム11の材料は、特に限定されない。第一フィルム11は、樹脂系の材料を主成分とする樹脂系シートから構成されていてもよいし、紙系の材料から構成されていてもよい。
第二フィルム13は、粘着剤層12を介して被着体に貼付される所望の基材であってもよく、後述するような剥離シートであってもよい。第二フィルム13を構成する材料は、第一フィルム11と同様のものであってよい。また、第二フィルム13が剥離シートとなる場合には、剥離シートとしての第一フィルム11と同様の構成であってよい。
本実施形態における芯材20は円柱状または円筒状の形状を有するものである。本実施形態における芯材20の直径は、9cm以上であることが好ましく、特に10cm以上であることが好ましく、さらには15cm以上であることが好ましい。芯材20の直径が9cm以上であることで、粘着剤層12が、低膜厚部に関する前述した条件を満たし易いものとなる。また、芯材20の直径は、100cm以下であることが好ましく、特に50cm以下であることが好ましく、さらには40cm以下であることが好ましい。芯材20の直径が100cm以下であることで、粘着シート10の巻き数を十分に増やすことが容易となる。
粘着シート10の長さ(粘着シート巻回体1から粘着シート10を繰り出す際における、繰り出し方向の長さ)は、1m以上であってもよく、特に200m以上であってもよい。粘着シート10が1m以上の長さを有する場合、前述したシワが生じ易いことが本発明者らによって見出されている。しかしながら、本実施形態に係る粘着シート巻回体1によれば、このような場合であっても、当該シワの発生を効果的に抑制することができる。なお、粘着シート10の長さの上限については特に限定されず、粘着シート巻回体1の取り扱い性も考慮しながら、必要な長さに設定することができる。
本実施形態に係る粘着シート巻回体10の製造方法としては、前述した低膜厚部についての条件を満たす粘着剤層12を形成することができる限り特に限定されず、従来公知の方法を採用することができる。
本実施形態に係る粘着シート巻回体1は、繰り出された粘着シート10を所望の用途に使用することができる。本実施形態に係る粘着シート巻回体1では、粘着剤層12が100μm以上という比較的厚い厚さを有するものとなっている。そのため、本実施形態における粘着シート10は、このような比較的厚い厚さの粘着剤層12が使用される用途に使用することが好ましい。
1.(メタ)アクリル酸エステル共重合体(A)の調製
アクリル酸2-エチルヘキシル65質量部、4-アクリロイルモルホリン(N-アクリロイルモルホリン)10質量部、アクリル酸イソボルニル10質量部およびアクリル酸2-ヒドロキシエチル15質量部を溶液重合法により共重合させて、(メタ)アクリル酸エステル共重合体(A)を調製した。この(メタ)アクリル酸エステル共重合体(A)の分子量を後述する方法で測定したところ、重量平均分子量(Mw)60万であった。
<測定条件>
・GPC測定装置:東ソー社製,HLC-8020
・GPCカラム(以下の順に通過):東ソー社製
TSK guard column HXL-H
TSK gel GMHXL(×2)
TSK gel G2000HXL
・測定溶媒:テトラヒドロフラン
・測定温度:40℃
上記工程1で得られた(メタ)アクリル酸エステル共重合体(A)100質量部(固形分換算値;以下同じ)と、架橋剤(B)としてのトリメチロールプロパン変性トリレンジイソシアネート0.15質量部と、活性エネルギー線硬化性成分(C)としてのε-カプロラクトン変性トリス-(2-アクリロキシエチル)イソシアヌレート5.0質量部と、光重合開始剤(D)としての2,4,6-トリメチルベンゾイル-ジフェニル-フォスフィンオキサイド0.5質量部と、シランカップリング剤としての3-グリシドキシプロピルトリメトキシシラン0.5質量部とを混合し、十分に撹拌して、メチルエチルケトンで希釈することにより、粘着性組成物の塗布溶液を得た。
上記工程2で得られた粘着性組成物の塗布溶液を、第一フィルムとしての長尺のポリエチレンテレフタレートフィルムの片面をシリコーン系剥離剤で剥離処理した剥離シート(厚さ:75μm)の剥離処理面に、スロットダイコーターを用いて塗布した。そして、得られた塗膜を、110℃で3分間加熱処理することで乾燥させて、厚さ100μm、幅1080mmの粘着剤層を形成した。なお、スロットダイコーターを用いた塗布の際には、スロットギャップを調整することにより、最終的に得られる粘着シートにおける粘着剤層が、表1に示される低膜厚部を有するものとなるようにした。これにより、第一フィルム/粘着剤層(厚さ:100μm,幅:1080mm)の構成からなる第1の積層体を得た。
上記工程3で得られた粘着シートを、179.4mmの直径(外径)を有する円筒状の芯材(ポリプロピレン製,ヤング率:0.7GPa)に巻回した。このとき、粘着シートにおける第一フィルム側が内側となるように巻回するとともに、粘着シートには、長さ方向に200N/mの張力を印加しながら巻回を行った。また、巻回した粘着シートの長さは300mとした。これにより、粘着シート巻回体を得た。
第1の積層体および第2の積層体を作製する際にスロットダイコーターのスロットギャップを調整することにより、最終的に得られる粘着シートにおける粘着剤層が、表1に示される低膜厚部を有するものとなるように変更した以外、実施例1と同様にして粘着シート巻回体を製造した。
第一フィルムとして、長尺のポリエチレンテレフタレートフィルムの片面をシリコーン系剥離剤で剥離処理した剥離シート(厚さ:125μm)を使用するとともに、第1の積層体および第2の積層体を作製する際にスロットダイコーターのスロットギャップを調整することにより、最終的に得られる粘着シートにおける粘着剤層が、表1に示される低膜厚部を有するものとなるように変更した以外、実施例1と同様にして粘着シート巻回体を製造した。
アクリル酸2-エチルヘキシル55質量部、4-アクリロイルモルホリン(N-アクリロイルモルホリン)10質量部、アクリル酸イソボルニル10質量部およびアクリル酸2-ヒドロキシエチル25質量部を溶液重合法により共重合させて、(メタ)アクリル酸エステル共重合体(A)を調製した。この(メタ)アクリル酸エステル共重合体(A)の分子量を前述した方法で測定したところ、重量平均分子量(Mw)60万であった。この(メタ)アクリル酸エステル共重合体(A)を使用して粘着性組成物の塗布溶液を調製し、当該塗布溶液を使用して粘着剤層を形成するとともに、第1の積層体および第2の積層体を作製する際にスロットダイコーターのスロットギャップを調整することにより、最終的に得られる粘着シートにおける粘着剤層が、表1に示される低膜厚部を有するものとなるように変更した以外、実施例1と同様にして粘着シート巻回体を製造した。
331.8mmの直径(外径)を有する円筒状の芯材(ポリプロピレン製,ヤング率:0.7GPa)を使用するとともに、第1の積層体および第2の積層体を作製する際にスロットダイコーターのスロットギャップを調整することにより、最終的に得られる粘着シートにおける粘着剤層が低膜厚部を有しないものとなるように変更した以外、実施例1と同様にして粘着シート巻回体を製造した。
第1の積層体および第2の積層体を作製する際にスロットダイコーターのスロットギャップを調整することにより、最終的に得られる粘着シートにおける粘着剤層が、表1に示される低膜厚部を有するものとなるように変更した以外、実施例1と同様にして粘着シート巻回体を製造した。
アクリル酸2-エチルヘキシル55質量部、4-アクリロイルモルホリン(N-アクリロイルモルホリン)10質量部、アクリル酸イソボルニル10質量部およびアクリル酸2-ヒドロキシエチル25質量部を溶液重合法により共重合させて、(メタ)アクリル酸エステル共重合体(A)を調製した。この(メタ)アクリル酸エステル共重合体(A)の分子量を前述した方法で測定したところ、重量平均分子量(Mw)60万であった。この(メタ)アクリル酸エステル共重合体(A)を使用して粘着性組成物の塗布溶液を調製し、当該塗布溶液を使用して粘着剤層を形成するとともに、第1の積層体および第2の積層体を作製する際にスロットダイコーターのスロットギャップを調整することにより、最終的に得られる粘着シートにおける粘着剤層が、表1に示される低膜厚部を有するものとなるように変更した以外、実施例1と同様にして粘着シート巻回体を製造した。
第1の積層体および第2の積層体を作製する際にスロットダイコーターのスロットギャップを調整することにより、最終的に得られる粘着シートにおける粘着剤層が、表1に示される低膜厚部を有するものとなるように変更した以外、実施例1と同様にして粘着シート巻回体を製造した。
実施例および比較例において使用した第一フィルムおよび第二フィルムについて、万能引張試験機(オリエンテック社製,製品名「テンシロンRTA-T-2M」)を用いて、JIS K7161:2014に準拠して、23℃、50%RHの環境下において引張速度200mm/分の条件で、ヤング率を測定した。結果を表1に示す。
実施例および比較例において作製した粘着剤層を複数層積層し、厚さ3mmの積層体とした。得られた粘着剤層の積層体から、直径8mmの円柱体(高さ3mm)を打ち抜き、これをサンプルとした。
測定周波数:1Hz
測定温度:23℃
実施例1~5および比較例1~2で得られた粘着シート巻回体から粘着シートを繰り出し、幅方向に平行に裁断することで、108cm×100cmの寸法を有する測定サンプルを得た。そして、当該測定サンプルから第一フィルムおよび第二フィルムを剥離し、残る粘着剤層において、ほぼ中央の1点における厚さを測定した。この測定には、テクロック社製のJタイプデジタルインジケータを使用した。
バラツキ1(%)={(Tmax-TAVE)/TAVE}×100 …(1)
バラツキ2(%)={(TAVE-Tmin)/TAVE}×100 …(2)
実施例および比較例で得られた粘着シート巻回体から粘着シートを繰り出し、80mm×80mmのサイズに裁断して、その粘着剤層をポリエステル製メッシュ(メッシュサイズ200)に包み、その質量を精密天秤にて秤量し、上記メッシュ単独の質量を差し引くことにより、粘着剤のみの質量を算出した。このときの質量をM1とする。
・高圧水銀ランプ使用
・照度200mW/cm2,光量1000mJ/cm2
・UV照度・光量計はアイグラフィックス社製「UVPF-A1」を使用
実施例および比較例で作製した粘着シートについて、長さ方向の端部のうち巻回した際に芯材側となる端部から、長さ方向に10mの位置における粘着剤層の厚さを、定圧厚さ測定器(テクロック社製,製品名「PG-201」)を用いて測定した。このとき、粘着剤層の幅方向の全体にわたって測定を行った。そして、測定された最大厚さよりも2μm以上薄い厚さを有する低膜厚部について、粘着剤層の幅方向における幅(mm)を測定した。結果を表1に示す。なお、表1には、粘着剤層の幅方向の中央部に存在する低膜厚部の幅と、粘着剤層の幅方向の端部に位置する低膜厚部の幅とを分けて記載した。また、粘着剤層の幅方向の端部に位置する低膜厚部の幅については、粘着剤層の幅方向の一端側に位置する低膜厚部の幅と、粘着剤層の幅方向の他端側に位置する低膜厚部の幅との平均値を記載した。
ガラス板(NSGプレシジョン社製,製品名「コーニングガラス イーグルXG」,縦90mm×横50mm×厚み0.5mm)の表面に、紫外線硬化型インク(帝国インキ社製,製品名「POS-911墨」)を塗布厚が10μmとなるように額縁状(外形:縦90mm×横50mm,幅5mm)にスクリーン印刷した。次いで、紫外線を照射(80W/cm2,メタルハライドランプ2灯,ランプ高さ15cm,ベルトスピード10~15m/分)して、印刷した上記紫外線硬化型インクを硬化させ、印刷による段差(段差の高さ:10μm)を有する段差付ガラス板を作製した。
〇:気泡、浮きおよび剥がれが生じなかった。
×:気泡、浮きおよび剥がれの少なくとも1つが生じた。
製造から7日後における実施例および比較例で得られた粘着シート巻回体から粘着シートを繰り出し、芯材側となる端部から10mの位置において、折れシワ、歪みシワといった外観異常の発生を目視にて確認した。そして、当該外観異常についての、粘着剤層の幅方向における幅(mm)を測定した。結果を表1に示す。なお、表1には、粘着剤層の幅方向の中央部に生じた外観異常の幅と、粘着剤層の幅方向の端部に生じた外観異常の幅とを分けて記載した。また、粘着剤層の幅方向の端部に生じた外観異常の幅については、粘着剤層の幅方向の一端側に生じた外観異常の幅と、粘着剤層の幅方向の他端側に生じた外観異常の幅との平均値を記載した。
◎:外観異常の幅方向の割合(%)が7%未満である。
〇:外観異常の幅方向の割合(%)7%以上、10%未満である。
△:外観異常の幅方向の割合(%)が10%以上、15%未満である。
×:外観異常の幅方向の割合(%)が15%以上である。
10…粘着シート
11…第一フィルム
12…粘着剤層
13…第二フィルム
20…芯材
Claims (9)
- 第一フィルムと、前記第一フィルムの片面側に積層された粘着剤層と、前記粘着剤層における前記第一フィルムとは反対の面側に積層された第二フィルムとを備えてなる長尺の粘着シートが、前記第一フィルム側の面を内側にして、円柱状または円筒状の芯材に巻回されてなる粘着シート巻回体であって、
前記粘着剤層が、アクリル系粘着剤から構成されており、
前記粘着剤層の厚さが、100μm以上、1000μm以下であり、
前記芯材の直径が、9cm以上、100cm以下であり、
以下の条件Aまたは条件Bを満たす
条件A:前記粘着剤層の幅方向に、当該幅方向における粘着剤層の最大厚さよりも2μm以上薄い低膜厚部が存在しない;
条件B:前記低膜厚部が、前記粘着剤層の幅方向の両端からそれぞれ全幅の10%以内の領域にのみ存在するとともに、前記低膜厚部の幅の合計が、前記粘着剤層の全幅の10%以下である
ことを特徴とする粘着シート巻回体。 - 前記粘着剤層が、溶液重合法によって得られた(メタ)アクリル酸エステル共重合体を含有する粘着性組成物から形成されたものであることを特徴とする請求項1に記載の粘着シート巻回体。
- 前記第一フィルムおよび前記第二フィルムの少なくとも一方が、剥離フィルムであることを特徴とする請求項1または2に記載の粘着シート巻回体。
- 前記第一フィルムの厚さが、前記第二フィルムの厚さと等しいか、または前記第二フィルムの厚さよりも厚いことを特徴とする請求項1~3のいずれか一項に記載の粘着シート巻回体。
- 前記粘着剤層の23℃における貯蔵弾性率が、0.001MPa以上、5MPa以下であることを特徴とする請求項1~4のいずれか一項に記載の粘着シート巻回体。
- 前記アクリル系粘着剤のゲル分率が、30%以上、80%以下であることを特徴とする請求項1~5のいずれか一項に記載の粘着シート巻回体。
- 前記粘着剤層の膜厚のバラツキが、2%未満であることを特徴とする請求項1~6のいずれか一項に記載の粘着シート巻回体。
- 前記第一フィルムの23℃におけるヤング率が、0.01GPa以上、20GPa以下であることを特徴とする請求項1~7のいずれか一項に記載の粘着シート巻回体。
- 前記粘着シートの巻き数が、3周以上であることを特徴とする請求項1~8のいずれか一項に記載の粘着シート巻回体。
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