JP7477948B2 - 粘着シート巻回体 - Google Patents
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Description
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。
(1)第一フィルム
本実施形態に係る粘着シート巻回体1において、第一フィルム11の材料は特に限定されない。例えば、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。
本実施形態における第一粘着剤層12を構成する粘着剤は、所望の粘着力を達成できる限り特に限定されず、用途に応じて適宜選択することができる。例えば、第一粘着剤層12を構成する粘着剤は、アクリル系粘着剤、シリコーン系粘着剤、ゴム系粘着剤、ウレタン系粘着剤、ポリエステル系粘着剤、ポリビニルエーテル系粘着剤等のいずれであってもよい。また、上記粘着剤はエマルション型、溶剤型または無溶剤型のいずれでもよく、架橋タイプまたは非架橋タイプのいずれであってもよい。これらの中でも、十分な透明性を有しながら所望の粘着力を発揮し易いという観点から、本実施形態における第一粘着剤層12を構成する粘着剤として、アクリル系粘着剤を使用することが好ましい。
(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。当該モノマーを(メタ)アクリル酸エステル共重合体(A)に導入することにより、得られる粘着剤のゲル分率や貯蔵弾性率の調整が容易となる。
架橋剤(B)は、第一粘着性組成物P1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、ゲル分率および貯蔵弾性率を適切な値に調整し易くなる。
第一粘着性組成物P1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、第一粘着性組成物P1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。かかる高次構造の形成により、ゲル分率および貯蔵弾性率が増大させ易くなるとともに、アンカー効果が加わり粘着力も増大させ易くなる。
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、第一粘着性組成物P1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。
第一粘着性組成物P1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、第一粘着性組成物P1を構成する添加剤に含まれないものとする。
第一粘着性組成物P1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。
本実施形態における第一粘着剤層12の厚さは、粘着シート10の用途に応じて適宜設定することができる。例えば、当該厚さは、100μm以上であることが好ましく、140μm以上であることがより好ましく、特に180μm以上であることが好ましく、さらには200μm以上であることが好ましい。第一粘着剤層12の厚さが100μm以上であることで、優れた段差追従性を達成し易いものとなる。また、上記厚さは、1000μm以下であることが好ましく、特に500μm以下であることが好ましく、さらには300μm以下であることが好ましい。第一粘着剤層12の厚さが1000μm以下であることで、粘着シート1のシワの発生を効果的に抑制し易いものとなる。なお、第一粘着剤層12の厚さが大きいほど、巻回による第一フィルム11の第二フィルム13に対する巻き圧は大きくなる傾向があり、シワ抑制の難易度は高くなる傾向がある。
本実施形態に係る粘着シート巻回体1において、第二フィルム13は、その第一粘着剤層12側の面が剥離処理されていないものである限り、特に限定されない。例えば、第二フィルム13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のための樹脂系シートおよび紙系の材料の好ましい例としては、第一フィルム11の材料として前述したものが挙げられる。
前述の通り、本実施形態における粘着シート10は、第二フィルム13における第一粘着剤層12とは反対の面側に積層された第二粘着剤層14と、第二粘着剤層14における第二フィルム13とは反対の面側に積層された第三フィルム15とを備えることも好ましい。この場合、第二粘着剤層14と第三フィルム15との積層体が、第二フィルム13を保護するための保護フィルムとしての役割を果たすことが可能となる。なお、一般的に、粘着シートが第二粘着剤層と第三フィルムとの積層体をさらに有する場合、シワの起点となり得る部材として、前述した第二フィルムに加えて、第三フィルムが追加されるものとなる。そのため、第二粘着剤層と第三フィルムとの積層体を有する場合には、当該積層体を有しない場合に比べて、格段にシワが生じ易いものとなる。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、上記積層体を備える場合であっても、粘着シート10に生じるシワの発生を良好に抑制することができる。
上述した第三フィルム15の材料は、特に限定されず、第一フィルム11や第二フィルム13と同様に、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。第三フィルム15のための樹脂系シートおよび紙系の材料の好ましい例としては、第一フィルム11の材料として前述したものが挙げられる。
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。また、本実施形態における芯材20の直径は、180mm以上である。芯材20の直径が180mm以上であることで、前述した通り、本願実施形態に係る粘着シート巻回体1は優れた外観を有する粘着シート10を繰り出すことが可能となる。この観点から、芯材20の直径は、220mm以上であることが好ましく、特に260mm以上であることが好ましく、さらに290mm以上であることが好ましい。一方、芯材20の直径の上限については、粘着シート10の巻き数をより増やすことができるという観点から、800mm以下であり、600mm以下であることが好ましく、特に400mm以下であることが好ましい。
本実施形態に係る粘着シート巻回体1では、粘着シート10の巻き数が3周以上であってもよく、特に10周以上であってもよい。当該巻き数が3周以上となる場合には、粘着シート巻回体1から繰り出された粘着シート10がシワを有するものとなり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、巻き数が3周以上となる場合であっても、上述したシワの発生を効果的に抑制することができる。なお、上記巻き数の上限については、必要となる粘着シート10の長さ・量や粘着シート巻回体1の取り扱い性の観点から適宜設定することができるが、例えば2000周以下であってもよく、特に1500周以下であってもよい。
本実施形態における粘着シート10において、第二フィルム13と第一粘着剤層12との積層体のソーダライムガラスに対する粘着力は、粘着シート10の用途に応じて適宜設定することができるものの、例えば、1N/25mm以上であることが好ましく、特に15N/25mm以上であることが好ましく、さらには40N/25mm以上であることが好ましい。また、当該粘着力は、100N/25mm以下であることが好ましく、特に80N/25mm以下であることが好ましく、さらには60N/25mm以下であることが好ましい。当該粘着力が上記範囲であることで、第二フィルム13と第一粘着剤層12との積層体が被着体に対して良好な密着性を発揮することが可能となる。また、第一粘着剤層12が被着体に貼付された状態で高温高湿条件に置かれた場合であっても、段差近傍における気泡、浮き、剥がれ等の発生を良好に抑制し易くなる。
本実施形態に係る粘着シート巻回体1の製造方法としては、粘着シート10における第一フィルム11側を外側にして芯材20に巻回することを含む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。例えば、本実施形態に係る粘着シート巻回体1によれば、それから繰り出される粘着シート10を工程シートとして使用して、所定の製品を製造することができる。あるいは、本実施形態に係る粘着シート巻回体1によれば、それから繰り出される粘着シート10を材料として使用して、所定の製品を製造することができる。
1.第一積層体の形成
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(A1)を調製した。この(メタ)アクリル酸エステル共重合体(A1)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-8320
・GPCカラム(以下の順に通過):東ソー社製
TSK gel superH-H
TSK gel superHM-H
TSK gel superH2000
・測定溶媒:テトラヒドロフラン
・測定温度:40℃
アクリル酸n-ブチル99質量部およびアクリル酸4-ヒドロキシブチル1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(A2)を調製した。この(メタ)アクリル酸エステル共重合体(A2)の分子量を前述する方法で測定したところ、重量平均分子量(Mw)130万であった。
上記工程2で得られた第二積層体から剥離シートを剥離し、それにより露出した第二粘着剤層の露出面を、上記工程1で得られた第一積層体における第二フィルム側の面に貼合した。これにより、第一フィルム/第一粘着剤層/第二フィルム/第二粘着剤層/第三フィルムの構成からなる長尺の粘着シート(幅:1080mm)を得た。
上記工程3で得られた粘着シートを、304.8mm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)に巻回した。このとき、粘着シートにおける第三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。
第一フィルム、第一粘着剤層、第二フィルム、第二粘着剤層および第三フィルムのそれぞれの厚さ、ならびに芯材の直径を表1に示す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(A3)を調製した。この(メタ)アクリル酸エステル共重合体(A3)の分子量を前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。
第二フィルムおよび第三フィルムのそれぞれの厚さを表1に示す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(A4)を調製した。この(メタ)アクリル酸エステル共重合体(A4)の分子量を前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。
芯材の直径を表1に示す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作製した第一粘着剤層を複数層積層し、厚さ3mmの積層体とした。得られた第一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℃
<紫外線照射条件>
・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得られた第一積層体(第一フィルム/第一粘着剤層/第二フィルムの構成)を80mm×80mmのサイズに裁断して、その第一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、第一粘着剤層を構成する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。
実施例および比較例で得られた第一積層体(第一フィルム/第一粘着剤層/第二フィルムの構成)を25mm幅、100mm長に裁断した。続いて、第一積層体から第一フィルムを剥離し、露出した第二粘着剤層の露出面を、23℃、50%RHの環境下にて、ソーダライムガラス(日本板硝子社製)に貼付し、オートクレーブ(栗原製作所社製)にて0.5MPa、50℃で、20分加圧した。
実施例および比較例で製造した粘着シートを、長さ100mm、幅25mmに裁断した。次いで、当該粘着シートの第一フィルム側の表面を、ステンレススチール板に固定することで、剥離力測定用サンプルを得た。
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。さらに、印刷による段差の高さを5μmに変えた段差付ガラス板も作製した。
◎:印刷段差の高さが10μmおよび5μmの両方の場合において、気泡、浮きおよび剥がれが生じなかった。
〇:印刷段差の高さが10μmの場合において、気泡、浮きおよび剥がれの少なくとも1つが生じたものの、印刷段差の高さが5μmの場合においては、気泡、浮きおよび剥がれが生じなかった。
×:印刷段差の高さが10μmおよび5μmの両方の場合において、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全て繰り出し、その全長(300m)にわたって、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、以下の基準に基づいて、粘着シートの外観を評価した。結果を表1に示す。なお、以下の基準における「5m地点」とは、粘着シートの芯材側の端部から粘着シート巻回体の繰り出し方向に5mの位置をいうものとし、その他の類似する表現についても同様である。また、上記外観異常には、芯材に粘着シートを留めるためのテープに起因して生じる跡は含まない。
◎:少なくとも、5m地点から300m地点までの間において外観異常が生じていなかった。
〇:0m地点から10m地点の間においては外観異常が生じていたものの、10m地点から300m地点までの間においては外観異常が生じていなかった。
△:0m地点から30m地点の間においては外観異常が生じていたものの、30m地点から300m地点までの間においては外観異常が生じていなかった。
×:30m地点から300m地点までの間において外観異常が生じていた。
10…粘着シート
11…第一フィルム
12…第一粘着剤層
13…第二フィルム
14…第二粘着剤層
15…第三フィルム
20…芯材
Claims (5)
- 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第一粘着剤層と、前記第一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、前記第二フィルムにおける前記第一粘着剤層とは反対の面側に積層された第二粘着剤層と、前記第二粘着剤層における前記第二フィルムとは反対の面側に積層された第三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外側にして、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、
前記芯材の直径が、180mm以上、800mm以下であり、
前記第一の粘着剤層の厚さが、100μm以上、1000μm以下であり、
前記第一フィルムの23℃におけるヤング率が、1GPa以上、20GPa以下であり、
前記第二フィルムにおける前記第一粘着剤層側の面が、剥離処理されていない
ことを特徴とする粘着シート巻回体。 - 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巻回体。
- 前記第一粘着剤層と前記第二フィルムとの積層体から前記第一フィルムを剥がす際の剥離力が、10mN/25mm以上、2000mN/25mm以下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。
- 前記第三フィルムと前記第二粘着剤層との積層体の、ソーダライムガラスに対する粘着力が、0.01N/25mm以上、20N/25mm以下である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。
- 前記第一粘着剤層の23℃における貯蔵弾性率が、0.001MPa以上、1.00MPa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。
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