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JP2009041034A - 粘着シートの製造方法 - Google Patents

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JP2009041034A JP2008257412A JP2008257412A JP2009041034A JP 2009041034 A JP2009041034 A JP 2009041034A JP 2008257412 A JP2008257412 A JP 2008257412A JP 2008257412 A JP2008257412 A JP 2008257412A JP 2009041034 A JP2009041034 A JP 2009041034A
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Abstract

【要 約】
【課題】強度が高く、かつ、柔軟性に優れた粘着シートを得る。
【解決手段】本発明の粘着剤組成物の母材は、t−ブチルアクリレートからなる第一の樹脂成分と、フェノキシエチルアクリレートからなる第二の樹脂成分とを含有しており、第一、第二の樹脂成分の添加量は母材全体の2.5重量%以上20重量%以下にされている。このような母材を紫外線により重合させた場合、強度が高く、かつ、柔軟性に優れた重合体が得られる。従って、該粘着剤組成物の硬化物からなる粘着層53、57を有する粘着シート50は曲面接着性に優れている。
【選択図】図2

Description

本発明は粘着シートを構成する粘着剤組成物にかかり、特に、紫外線のような活性エネルギー線の照射により硬化し、粘着性を発現する粘着剤組成物に関する。
従来より、粘着シートを構成する粘着剤組成物として紫外線照射により硬化する紫外線硬化型の粘着剤組成物が用いられている。
紫外線硬化型の粘着剤組成物の一例として、特開平9−40928にアクリル系重合体を母材とする粘着剤組成物が開示されている。該粘着剤組成物は、紫外線によってアクリル系重合体が更に重合することで硬化するので、有機溶剤を用いる必要がないだけではなく、粘着剤組成物の硬化によって得られる粘着シートの熱安定性や凝集力が高い。
しかしながら、上記のような粘着シートは強度が低く、接着性も充分でない。また、粘着シートの柔軟性も充分でないため、粘着シートの被着体の被接着面が曲面である場合は粘着シートが曲面に追従できず、粘着シートの端部が被接着面から浮いてしまう。
また、上記粘着剤組成物では、少なくとも2種類のアクリルモノマーと、ビニル単量体とを予め重合させアクリルポリマーを形成した後、該アクリルポリマーに光重合開始剤を添加して粘着剤組成物としているため、粘着剤組成物の製造工程が煩雑である。また、該粘着剤組成物はアクリルポリマーを主成分とするため粘度が高く、粘着剤組成物を塗布する際には加熱溶融する必要がある(ホットメルト法)。ホットメルト法に必要な設備は簡易であるが、粘着剤組成物の粘度が高いため取り扱いが困難である。
特表2001−503811号公報 特開昭58−196277号公報 特開昭63−046281号公報 特開2000−109770号公報 特開平4−161474号公報 特開平4−87635号公報 特開平3−250081号公報 特開平1−272676号公報
本発明は上記従来技術の不都合を解決するために創作されたものであり、その目的は、硬化した後の強度と接着性に優れ、かつ、硬化した後の柔軟性が高い紫外線硬化型の粘着剤組成物を提供することにある。
本発明者等が鋭意検討を重ねた結果、粘着剤組成物の母材となる樹脂成分に特定の種類のアクリルモノマーを特定の配合比率で添加することによって、粘着シートの強度や、接着性だけではなく、接着シートの柔軟性も高くなることを見出した。
かかる知見に基づいてなされた請求項1記載の発明は、少なくとも2層の粘着層を有し、前記粘着層の間に基材が配置された粘着シートを製造する粘着シートの製造方法であって、支持体の少なくとも一方の面に粘着剤組成物を塗布し、第一の塗布層を形成する工程と、前記第一の塗布層上に前記基材を配置する工程と、前記基材上に粘着剤組成物を塗布し、第二の塗布層を形成する工程と、前記支持体の配置された側の面と、前記第二の塗布層が配置された側の面のいずれか一方又は両方に紫外線を照射し、前記第一、第二の塗布層を硬化させて第一、第二の粘着層を形成する工程とを有する粘着シートの製造方法である。
請求項2記載の発明は、少なくとも2層の粘着層を有し、前記粘着層の間に基材が配置された粘着シートを製造する粘着シートの製造方法であって、支持体の少なくとも一方の面に粘着剤組成物を塗布し、第一の塗布層を形成する工程と、前記基材の一方の面に粘着剤組成物を塗布し、第二の塗布層を形成する工程と、前記支持体上の前記第一の塗布層表面と、前記基材の前記第二の塗布層が形成されていない面とを互いに密着させる工程と、前記支持体の配置された側の面と、前記第二の塗布層が配置された側の面のいずれか一方又は両方に紫外線を照射し、前記第一、第二の塗布層を硬化させて第一、第二の粘着層を形成する工程とを有する粘着シートの製造方法である。
請求項3記載の発明は、前記粘着剤組成物に、樹脂成分からなる母材と、紫外線照射によって前記母材を重合させる光重合開始剤とを含有させる請求項1又は請求項2のいずれか1項記載の粘着シートの製造方法であって、前記母材に、t−ブチルアクリレートからなる第一の樹脂成分と、フェノキシエチルアクリレートからなる第二の樹脂成分とを含有させ、前記第一の樹脂成分の添加量を前記母材全体の2.5重量%以上20重量%以下にし、前記第二の樹脂成分の添加量を前記母材全体の2.5重量%以上20重量%以下にする粘着シートの製造方法である。
請求項4記載の発明は、請求項3記載の粘着シートの製造方法であって、前記母材に、アクリルモノマーからなる樹脂液と、アクリルモノマーとアクリルポリマーとを混合した樹脂液のいずれか一方を主成分とする第三の樹脂成分を含有させる粘着シートの製造方法である。
請求項5記載の発明は、請求項4記載の粘着シートの製造方法であって、前記アクリルモノマーを、2−エチルへキシルアクリレートとブチルアクリレートのいずれか一方又は両方で構成する粘着シートの製造方法である。
請求項6記載の発明は、請求項4又は請求項5のいずれか1項記載の粘着シートの製造方法であって、前記アクリルポリマーを、2−エチルへキシルアクリレートと、ブチルアクリレートと、アクリル酸とが重合した重合物で構成させる粘着シートの製造方法である。
請求項7記載の発明は、請求項4乃至請求項6のいずれか1項記載の粘着シートの製造方法であって、前記第三の樹脂成分に、アクリル酸を添加する粘着シートの製造方法である。
請求項8記載の発明は、請求項3乃至請求項7のいずれか1項記載の粘着シートの製造方法であって、前記母材の重合体に架橋構造を形成する架橋剤と、前記母材の重合体に粘着性を付与する粘着付与剤とを、前記粘着剤組成物に添加する粘着シートの製造方法。
請求項9記載の発明は、請求項8記載の粘着シートの製造方法であって、前記架橋剤に架橋主剤としてイソシアネート化合物を含有させる粘着シートの製造方法である。
請求項10記載の発明は、請求項8又は請求項9のいずれか1項記載の粘着シートの製造方法であって、前記架橋剤には、架橋助剤としてヒドロキシプロピルアクリレートを添加する粘着シートの製造方法である。
請求項11記載の発明は、請求項8乃至請求項10のいずれか1項記載の粘着シートの製造方法であって、前記粘着付与剤にロジンと、テルペンフェノールのいずれか一方又は両方を含有させる粘着シートの製造方法である。
請求項12記載の発明は、少なくとも2層の粘着層を有し、前記粘着層の間に基材が配置された粘着シートを製造する粘着シートの製造方法であって、支持体の少なくとも一方の面に粘着剤組成物を塗布し、第一の塗布層を形成する工程と、前記第一の塗布層上に前記基材を配置する工程と、前記基材上に粘着剤組成物を塗布し、第二の塗布層を形成する工程と、前記支持体の配置された側の面と、前記第二の塗布層が配置された側の面のいずれか一方又は両方に紫外線を照射し、前記第一、第二の塗布層を硬化させて第一、第二の粘着層を形成する工程と、前記第一、第二の粘着層を加熱する工程とを有し、前記粘着剤組成物に、樹脂成分からなる母材と、紫外線照射によって前記母材を重合させる光重合開始剤とを含有させ、前記母材に、t−ブチルアクリレートからなる第一の樹脂成分と、フェノキシエチルアクリレートからなる第二の樹脂成分とを含有させ、前記第一の樹脂成分の添加量を前記母材全体の2.5重量%以上20重量%以下にし、前記第二の樹脂成分の添加量を前記母材全体の2.5重量%以上20重量%以下にし、前記母材の重合体に、架橋構造を形成する架橋剤と、前記母材の重合体に粘着性を付与する粘着付与剤とを、前記粘着剤組成物に添加し、前記架橋剤に架橋主剤としてイソシアネート化合物を含有させる粘着シートの製造方法である。
請求項13記載の発明は、少なくとも2層の粘着層を有し、前記粘着層の間に基材が配置された粘着シートを製造する粘着シートの製造方法であって、支持体の少なくとも一方の面に粘着剤組成物を塗布し、第一の塗布層を形成する工程と、前記基材の一方の面に粘着剤組成物を塗布し、第二の塗布層を形成する工程と、前記支持体上の前記第一の塗布層表面と、前記基材の前記第二の塗布層が形成されていない面とを互いに密着させる工程と、前記支持体の配置された側の面と、前記第二の塗布層が配置された側の面のいずれか一方又は両方に紫外線を照射し、前記第一、第二の塗布層を硬化させて第一、第二の粘着層を形成する工程と、前記第一、第二の粘着層を加熱する工程とを有し、前記粘着剤組成物に、樹脂成分からなる母材と、紫外線照射によって前記母材を重合させる光重合開始剤とを含有させ、前記母材に、t−ブチルアクリレートからなる第一の樹脂成分と、フェノキシエチルアクリレートからなる第二の樹脂成分とを含有させ、前記第一の樹脂成分の添加量を前記母材全体の2.5重量%以上20重量%以下にし、前記第二の樹脂成分の添加量を前記母材全体の2.5重量%以上20重量%以下にし、前記母材の重合体に、架橋構造を形成する架橋剤と、前記母材の重合体に粘着性を付与する粘着付与剤とを、前記粘着剤組成物に添加し、前記架橋剤に架橋主剤としてイソシアネート化合物を含有させる粘着シートの製造方法である。
請求項14記載の発明は、請求項12又は請求項13のいずれか1項記載の粘着シートの製造方法であって、前記母材に、アクリルモノマーからなる樹脂液と、アクリルモノマーとアクリルポリマーとを混合した樹脂液のいずれか一方を主成分とする第三の樹脂成分を含有させる粘着シートの製造方法である。
請求項15記載の発明は、請求項14記載の粘着シートの製造方法であって、前記アクリルモノマーを、2−エチルへキシルアクリレートとブチルアクリレートのいずれか一方又は両方で構成する粘着シートの製造方法である。
請求項16記載の発明は、請求項14又は請求項15のいずれか1項記載の粘着シートの製造方法であって、前記アクリルポリマーを、2−エチルへキシルアクリレートと、ブチルアクリレートと、アクリル酸とが重合した重合物で構成させる粘着シートの製造方法である。
請求項17記載の発明は、請求項14乃至請求項16のいずれか1項記載の粘着シートの製造方法であって、前記第三の樹脂成分に、アクリル酸を添加する粘着シートの製造方法である。
請求項18記載の発明は、請求項12乃至請求項17のいずれか1項記載の粘着シートの製造方法であって、前記架橋剤には、架橋助剤としてヒドロキシプロピルアクリレートを添加する粘着シートの製造方法である。
請求項19記載の発明は、請求項12乃至請求項18のいずれか1項記載の粘着シートの製造方法であって、前記粘着付与剤にロジンと、テルペンフェノールのいずれか一方又は両方を含有させる粘着シートの製造方法である。
請求項20記載の発明は、請求項12乃至請求項19のいずれか1項記載の粘着シートの製造方法であって、前記第一、第二の粘着層を24時間以上加熱する粘着シートの製造方法である。
尚、第三の樹脂成分に含有されるアクリルモノマーとはアクリレート(アクリル酸エステル)、又はメタクリレートを指す。アクリルポリマーとはアクリルモノマーの重合体を指す。
また、第一の樹脂成分であるt−ブチルアクリレートを下記化学式(1)に示し、第二の樹脂成分であるフェノキシエチルアクリレートを下記化学式(2)に示す。
Figure 2009041034
Figure 2009041034
本発明は上記のように構成されており、本発明の粘着材組成物に紫外線を照射すると、第一、第二の樹脂成分であるt−ブチルアクリレートとフェノキシエチルアクリレートとが第三の樹脂成分の重合に組み込まれる。t−ブチルアクリレートとフェノキシエチルアクリレートのようなアクリレートが重合に組み込まれた場合、メタクリレートが重合に組み込まれた場合に比べて得られる重合体の柔軟性が高くなる。従って、硬化した粘着剤組成物からなる粘着層は適度な柔軟性を有し、該粘着層を有する粘着シートを曲面に接着させた場合に、端部が曲面から浮き上がることがない。
また、アクリル酸やヒドロキシプロピルアクリレートは架橋主剤であるイソシアネートと反応し、架橋構造の架橋点として機能するので、架橋主剤と架橋助剤の両方を含有する架橋剤を用いると、より発達した網状構造が形成される。
また、本発明の粘着剤組成物にはロジンやテルペンフェノール等の粘着付与剤が添加されているので、粘着シートの接着性も高い。
母材の主成分である第三の樹脂成分としては、アクリルモノマー又は、アクリルモノマーとアクリルポリマーの混合物を用いることができる。第三の樹脂成分がアクリルポリマーのみからなる場合は、粘着剤組成物全体の粘度が高くなり、粘着剤組成物の塗布工程が困難になるので好ましくない。
また、本発明によれば、予め母材を構成する樹脂成分を重合させる必要がないので、粘着剤組成物を作成する工程は簡易である。
本発明によれば、t−ブチルアクリレートとフェノキシエチルアクリレートの両方が母材に適量添加されることによって、硬化した後の塗布層(粘着層)の接着性が低下することなく、粘着層の強度や柔軟性が高くなっているので、本発明の粘着シートを被着体の曲面の接着に用いることが可能にされている。
先ず、本発明の粘着剤組成物を以下のように作製する。
t−ブチルアクリレートである第一の樹脂成分と、フェノキシエチルアクリレートである第二の樹脂成分と、アクリルモノマー又はアクリルモノマーとアクリルポリマーとの混合物である第三の樹脂成分とからなる母材に対し、架橋剤と、粘着付与剤と、光重合開始剤とを所定の配合比率で添加、混合し、紫外線を照射しない条件で粘着剤組成物を作製する。
ここでは、第一の樹脂成分の含有量と第二の樹脂成分の含有量とを、それぞれ母材全体の2.5重量%以上20重量%以下とした。また、第一〜第三の樹脂成分はそれぞれ常温でペースト状であり、紫外線を照射しない条件では第一〜第三の樹脂成分の重合反応は起こらないので、粘着剤組成物はペースト状である。
次に、上記粘着剤組成物を用いて本発明の粘着シートを下記のように作製する。図1の符号10は粘着シートの製造に用いられる製造装置の一例を示しており、製造装置10は第一、第二の塗布装置14、21と、貼り合わせ装置17と、紫外線照射装置23とを有している。
この製造装置10を用いて粘着シートを作製するには、先ず、支持体である剥離テープ51が巻き芯に巻き回されてなる第一のロール12を製造装置10の巻き出し軸11に装着する。ここでは、剥離テープ51として膜厚150μmの剥離紙を用いた。
次いで、第一のロール12から剥離テープ51の端部を第一の塗布装置14に繰り出し、第一の塗布装置14によって剥離テープ51表面に粘着剤組成物を塗布すると、剥離テープ51表面に粘着剤組成物の塗布層(第一の塗布層)が形成される。図2(a)の符号61は第一の塗布層が形成された状態のテープを示しており、同図の符号51は第一の塗布層を示している。
製造装置10の第二の巻き出し軸15には、基材であるテープ状の不織布55が巻き芯に巻き回されてなる第二のロール16が装着されており、第二のロール16から不織布55端部を繰り出し、不織布55と、第一の塗布層52が形成された状態のテープ61とをそれぞれ貼り合わせ装置17に送る。
貼り合わせ装置17は圧着ロール18、19を有しており、第一の塗布層52が配置された側の面と、不織布55とを向かい合わせた状態で、テープ61と不織布55とを圧着ロール18、19間に通すと、一方の圧着ロール18によって支持されたテープ61の第一の塗布層52表面に、他方の圧着ロール19によって不織布55が押しつけられ、不織布55が第一の塗布層52表面に貼着される。図2(b)の符号62はその状態のテープを示している。
不織布55が貼着された状態のテープ62を第二の塗布装置23に送し、第二の塗布装置21によってテープ62の不織布55表面に粘着剤組成物を塗布すると、不織布55表面に第二の塗布層が形成される。図2(c)の符号64はその状態のテープを示しており、図2(c)の符号54は第二の塗布層を示している。
次に、第二の塗布層54が形成された状態のテープ64を紫外線照射装置23へ送り、テープ64の第二の塗布層54表面に紫外線を照射する。少なくとも第二の塗布層54と不織布55は紫外線を透過するので、紫外線は第一の塗布層52にも照射される。
第一、第二の塗布層52、54に紫外線が照射されると、粘着剤組成物に含有された光重合開始剤によって母材の重合反応が開始する。このとき、架橋助剤が架橋主剤の架橋点となり、母材の重合体に網状構造が形成されると共に、粘着付与剤によって塗布層全体に粘着性が発現する。
図2(d)の符号65は母材の重合によって第一、第二の塗布層52、54が硬化した状態のテープを示している。同図の符号53、57は第一、第二の塗布層52、54が硬化して形成された第一、第二の粘着層をそれぞれ示しており、第一、第二の粘着層53、57と、粘着層53、57間に配置された不織布55とで本発明の粘着シート50が構成される。
その状態のテープ65を製造装置10の巻き取り軸25によって巻き取ると、巻き取り軸25周囲に第三のロール27が形成される。
第三のロール27からテープ65を繰り出し、所望形状にカットした後剥離テープ51をめくれば、粘着シート50から剥離テープ51が剥離される。粘着シート50の不織布55の両面には、それぞれ粘着性を有する第一、第二の粘着層53、57が配置されているので、該粘着テープ51は両面粘着テープとして機能する。
以上は、第一の塗布層52に貼着された不織布55に粘着剤組成物を塗布する場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。
図3の符号30は製造装置の他の例を示しており、第二の巻き出し軸35に装着された第二のロール36から不織布75を第二の塗布装置41に繰り出し、第二の塗布装置41によって不織布75表面に第二の塗布層を形成する。図4(a)の符号82は不織布75表面に第二の塗布層74が形成された状態のテープを示している。
これとは別に、第一の巻き出し軸31に装着された第一のロール32から剥離テープ71を繰り出し、第一の塗布装置34によって図2(a)に示したものと同じ構造のテープ81を作製する。その状態のテープ81と、第二の塗布層74が形成された状態のテープ82とをそれぞれ貼り合わせ装置37へ送り、第一の塗布層72と不織布75とを対向させた状態で、テープ81、82を圧着ロール38、39間に通すと、圧着ロール38、39によって不織布75が第一の塗布層72に押しつけられ、テープ81、82が互いに貼り合わされる。
図4(b)の符号84は2枚のテープ81、82が貼り合わされてなる1枚のテープを示しており、該テープ84を紫外線照射装置43内を送り、紫外線を照射すると第一、第二の塗布層72、74が硬化して第一、第二の粘着層となる。
図4(c)の符号85はその状態のテープを示しており、第一、第二の粘着層73、77と不織布75とで本発明の粘着シート70が構成される。粘着シート70が形成された状態のテープ85を巻き取り軸45で巻き取れば、巻き取り軸45周囲に第三のロール47が形成される。
以上は、基材と2つの粘着層とからなる粘着シートについて説明したが、本発明はこれに限定されるものでは無い。例えば、基材を挟んで粘着層が3つ以上積層された粘着シートや、一つの粘着層からなり基材を有しない粘着シートも本発明には含まれる。
以上は第二の塗布層54を露出させた状態で紫外線を照射する場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。紫外線を照射する前に、最上層に位置する塗布層(図2(c)では第二の塗布層54)表面に剥離シートを貼付して大気から該塗布層を遮断すれば、母材が重合する際に酸素によって重合反応が阻害されず、形成される粘着層の強度がより高くなる。
また、紫外線照射後の粘着シート50を約50℃の温度条件で24時間以上加熱保存すれば、第一、第二の粘着層53、57内で母材の網状構造が更に発達するので、粘着シート50の強度がより高くなる。
第一の樹脂成分であるt−ブチルアクリレートと、第二の樹脂成分であるフェノキシエチルアクリレートと、下記表1に示す組成の第三の樹脂成分と、架橋剤と、粘着付与剤と、光重合開始剤とをそれぞれ下記表1に示す配合比率で配合し、実施例1〜6の粘着剤組成物を得た。
Figure 2009041034
実施例1、2ではアクリルモノマーである2−エチルへキシルアクリレートにアクリル酸が添加された樹脂液を第三の樹脂成分として用いた。実施例3、5ではアクリルモノマーであるブチルアクリレートにアクリル酸が添加された樹脂液を第三の樹脂成分として用いた。また、実施例4、6では、アクリルモノマーである2−エチルへキシルアクリレート30重量%と、アクリルモノマーであるブチルアクリレート66重量%と、アクリル酸4重量%とからなる樹脂液を重合させ、それら2種類のアクリルモノマーとアクリル酸とが重合してなるアクリルポリマーの含有量が樹脂液全体の約25重量%にされたものを用いた。
また、上記表1から明らかなように、実施例1、5の粘着剤組成物では母材100重量部中に第一、第二の樹脂成分がそれぞれ20重量部ずつ添加されており、母材全体に対する第一、第二の樹脂成分の添加量はそれぞれ20重量%である。実施例2、3では母材100重量部中に第一の樹脂成分が10重量部、第二の樹脂成分が20重量部添加されており、母材全体に対する第一の樹脂成分の添加量は10重量%、第二の樹脂成分の添加量は20重量%になる。実施例4では母材95.7重量部中に第一、第二の樹脂成分がそれぞれ5重量部ずつ添加されており、母材全体に対する第一、第二の樹脂成分の添加量はそれぞれ約5.2重量%になる。実施例6では母材95.4重量部中に第一、第二の樹脂成分がそれぞれ2.5重量部ずつ添加されており、母材全体に対する第一、第二の樹脂成分の添加量はそれぞれ約2.6%になる。
光重合開始剤としては、開始剤PO(芳香族系光重合開始剤とホスフィンオキサイド系光重合開始剤との混合物)と、それぞれチバ・スペシャルティ・ケミカルズ(株)社製である商品名「ダロキュア1173」と、商品名「イルガキュア819」とを用い、粘着付与剤としては、水添ロジンである荒川化学工業(株)社製の商品名「KE311」と、テルペンフェノールであるヤスハラケミカル(株)社製の商品名「U115」と、アクリル系粘着付与剤とを用いた。
架橋主剤として、武田薬品工業(株)社製の商品名「TMXDI」と、日本ポリウレタン工業(株)社製の商品名「コロネートL」とを用いた。尚、「TMXDI」はトリメチルキシレリンジイソシアネートであり、「コロネートL」はTDI系イソシアネート変性架橋剤である。
実施例1〜6の粘着剤組成物を用いて上記図2(a)〜(d)の工程で膜厚150μmの粘着シート50をそれぞれ作製し、更に、該粘着シート50を50℃で72時間保存して実施例1〜6の粘着シート50を得た。
これとは別に、比較例として下記表2に示す配合比率で比較例1〜13の粘着剤組成物を作製し、該粘着剤組成物を用いて実施例1と同じ条件で比較例1〜13の粘着シートを作製した。
Figure 2009041034
尚、比較例1〜5はフェノキシエチルアクリレートを用いないで粘着剤組成物を作製した場合であり、比較例6〜8はt−ブチルアクリレートを用いないで粘着剤組成物を作製した場合である。また、比較例9、10はt−ブチルアクリレートの添加量を母材100重量部に対して30重量部とした場合であり、比較例11、12はフェノキシエチルアクリレートの添加量を母材100重量部に対して30重量部とした場合である。また、比較例13はフェノキシエチルアクリレートとt−ブチルアクリレートを両方共用いなかった場合である。
実施例1〜6の粘着シート50と比較例1〜13の粘着シートとを用いて下記に示す「保持力試験」と、「剥離強度試験」と、「曲面接着性試験」と、「定荷重剥離試験」とをそれぞれ行った。
〔保持力試験〕
長方形形状の第一の貼着対象物91の一端に実施例1〜6の粘着シート50をそれぞれ貼付し、図5に示すように、粘着シート50を挟んだ状態で長方形形状の第二の貼着対象物92の一端を、第一の貼着対象物91の一端とを重ね合わせた後、重さ2kgのローラーを一往復させることによって第一、第二の貼着対象物91、92を貼り合わせて6種類の試験片90を作製した。
ここでは、第一の貼着対象物91としてステンレス板(以下SUSと略記する)を用い、第二の貼着対象物92として膜厚25μmのポリエチレンテレフタレートフィルム(以下PETと略記する)を用いた。また、粘着シート50は一辺の大きさが25mmの正方形形状のものを用いた。
次いで、40℃、100℃の異なる温度条件で、第二の貼着対象物92の他端に1kgの荷重をかけて放置し、1時間後に第一、第二の貼着対象物91、92の貼着された部分に生じるずれの大きさ(mm)、又は、第二の貼着対象物92が剥がれるの要した時間をそれぞれ測定した。
〔剥離強度試験〕上記保持力試験と同じ工程で第一、第二の貼着対象物91、92を貼り合わせ、室温で1時間放置して試験片90とした。ここでは、粘着シート50として縦70mm、横20mmの長方形形状のものを用いた。また、第二の貼着対象物92としては、保持力試験に用いたものと同じPETを用い、第一の貼着対象物91としては以下SUS、アクリルニトリルブタジエンスチレン樹脂フィルム(以下、ABSと略記する)、ポリスチレン樹脂フィルム(以下PSと略記する)、ポリプロピレン(以下PPと略記する)の4種類を用いて、各実施例1〜6について計4種類の試験片を作成した。
これらの試験片を用い、図6に示すように、第二の貼着対象物92の粘着シート50に貼着された側とは反対側の端部を180℃に折り曲げて該端部を引張速度300mm/分の条件で引張り、第二の貼着対象物92が第一の貼着対象物91から剥離されるときの剥離強度を測定した。尚、測定雰囲気は温度23℃±2℃、相対湿度65±5%であった。
〔曲面接着性試験〕
膜厚2mm、長さ200mmの板状の第一の貼着対象物91と、膜厚0.5μm、縦20mm、横150mmの板状の第二の貼着対象物92とをそれぞれ用意し、図7(a)に示すように、第二の貼着対象物92の一面全体に粘着シート50が密着した状態で第一、第二の貼着対象物91、92を貼り合わせた後、温度23℃±2℃、相対湿度65±5%の条件で24時間放置して試験片90とした。
ここでは、第二の貼着対象物92は第一の貼着対象物91の中央位置に位置し、第一の貼着対象物91の第二の貼着対象物92と重なり合わない両端部の長さはそれぞれ25mmであった。また、第一の貼着対象物としてはアルミニウム板を用い、第二の貼着対象物92としてアルミニウム板を、第一の貼着対象物91としてはABS、PS、アクリル板の3種類を用い、各実施例1〜6について計3種類の試験片90を作製した。
次いで、50℃の温度条件で、第一の貼着対象物91の一端から他端までの距離が190mmになるように各試験片90を折り曲げ(図7(b))、その状態を24時間維持した後、各試験片90を観察し、第二の貼着対象物92の端部に生じる浮きの大きさ(単位:mm)を測定した。また、浮きの大きさが10mm以上の場合を「×」として評価した。
〔定荷重剥離試験〕
上記「剥離強度試験」で作製した試験片90を第二の貼着対象物92が貼付された面を下側に向けて配置し、「剥離強度試験」と同じ測定雰囲気で、第二の貼着対象物92の粘着シート50に貼着された側とは反対側の端部を鉛直方向に100gの荷重で引張り(図8)、その状態を24時間維持した後、第二の貼着対象物92が第一の貼着対象物91表面から剥離される距離(剥離距離、単位:mm)を測定した。
上記実施例1〜6について「保持力試験」、「剥離強度試験」の結果を下記表3に記載し、「曲面接着性試験」の結果を下記表4に、「定荷重試験」の結果を下記表5にそれぞれ記載する。また、比較例1〜13について「保持力試験」、「剥離強度試験」の結果を下記表6に記載し、「曲面接着性試験」の結果を下記表7に、「定荷重試験」の結果を下記表8にそれぞれ記載する。
Figure 2009041034
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尚、「保持力試験」は値が小さい程保持力が大きいことを示しており、「剥離強度試験」は値が大きい程剥離強度が大きいことを示す。また、「曲面接着性試験」は値が小さい程粘着層の耐反発性及び柔軟性が高いことを示し、「定荷重剥離試験」は値が小さいほど静的荷重に強いことを示す。
また、上記表中のAF、CF、Jはそれぞれ粘着シート50が剥離されたときの状態を示し、AFは界面破壊(Adhension Failure)を、CFは凝集破壊(Cohesive Failure)を示す。
上記表3、表8から分かるように、実施例1〜6の粘着シート50は「保持力試験」、「剥離強度試験」、「曲面接着性試験」、「定荷重試験」においてそれぞれ高い評価結果が得られた。
他方、フェノキシエチルアクリレートを含有しない比較例3、4やt−ブチルアクリレートを含有しない比較例6〜8は第二の貼着対象物92を一時間保持できないほど保持力が低く、また、「剥離強度試験」において実施例の破壊が全て界面破壊(AF)だったのに対し、比較例3、4、6〜8は粘着層自身が破壊される凝集破壊(CF)であり、粘着シート50の強度が低いことが分かる。
また、フェノキシエチルアクリレートを有していないが、粘着付与剤の添加量が大い比較例5は、粘着性が高いため充分な保持力を示したが、剥離強度の剥離の様態がCFであり、粘着層の強度が低いことが分かる。
また、フェノキシエチルアクリレートの添加量とt−ブチルアクリレートの添加量がそれぞれ母材95重量部に対して30重量部以上である比較例9〜12や、フェノキシエチルアクリレートとt−ブチルアクリレートのいずれか一方のみが添加されている比較例1、2、6は「曲面接着性」や「定荷重剥離」に対する評価が低く、粘着層の柔軟性や定荷重に対する接着強度が低いことがわかる。
以上は第三の樹脂成分としてブチルアクリレート、2−エチルへキシルアクリレートを用いる場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、n−プロピルアクリレート、ノニルアクリレート、イソオクチルアクリレート等のアクリルモノマー又はこれらのアクリルモノマーとアクリルポリマーとの混合物を用いることができる。
架橋主剤はイソシアネート化合物に限定されるものではなく、例えば、エポキシ樹脂や種々のアクリレート、又はビニル基等の官能基を有する多官能モノマーやそのオリゴマー等種々のものを用いることができ、架橋助剤としてはヒドロキシプロピルアクリレート以外にも、例えば、2−ヒドロキシエチルアクリレート等のアクリル酸エステルの誘導体、フェノキシジエチレングリコールアクリレート等のオリゴエステルアクリレート、水酸基やカルボキシル基、アミン基等を有するモノマー等を用いることができる。
また、粘着付与剤としては、ロジンエステル樹脂、ロジン変性フェノール樹脂、種々のテルペン樹脂、低分子量のブチルゴムやポリブテン、アクリル系樹脂、キシレン系樹脂等も用いることができる。
基材55に用いる不織布の素材としては、例えば、ガラス繊維、アクリル繊維、ナイロン繊維、ポリエステル繊維等の合成繊維、又は、綿繊維等種々の天然繊維を用いることができる。基材55として不織布を用い、図2、図4に示すように基材55上に粘着剤組成物を塗布する場合は、粘着剤組成物が含浸しないものが好ましい。また、基材55は不織布に限定されるものではなく、例えば、ポリエステルフィルム、OPP(二軸延伸ポリプロピレン)フィルム等の種々の樹脂フィルムも用いることができる。いずれの場合にしろ、基材55としては紫外線の透過性が高いものが好ましい。
また、本発明の粘着剤組成物に、老化防止剤、着色剤等種々の添加剤を添加することも可能である。
本発明の粘着シートの製造に用いる製造装置の一例を説明するための図 (a)〜(d):本発明の粘着シートの製造工程の一例を説明するための図 本発明の粘着シートの製造に用いる製造装置の他の例を説明するための図 (a)〜(c):本発明の粘着シートの製造工程の他の例を説明するための図 保持力試験の試験方法を説明するための図 剥離強度試験の試験方法を説明するための図 (a)、(b):曲面接着性試験の試験方法を説明するための図 定荷重剥離試験の試験方法を説明するための図
符号の説明
50、70……粘着シート
51、71……支持体(剥離テープ)
52、72……第一の塗布層
53、73……第一の粘着層
54、74……第二の塗布層
55、75……基材(不織布)
57、77……第二の粘着層

Claims (20)

  1. 少なくとも2層の粘着層を有し、前記粘着層の間に基材が配置された粘着シートを製造する粘着シートの製造方法であって、
    支持体の少なくとも一方の面に粘着剤組成物を塗布し、第一の塗布層を形成する工程と、
    前記第一の塗布層上に前記基材を配置する工程と、
    前記基材上に粘着剤組成物を塗布し、第二の塗布層を形成する工程と、
    前記支持体の配置された側の面と、前記第二の塗布層が配置された側の面のいずれか一方又は両方に紫外線を照射し、前記第一、第二の塗布層を硬化させて第一、第二の粘着層を形成する工程とを有する粘着シートの製造方法。
  2. 少なくとも2層の粘着層を有し、前記粘着層の間に基材が配置された粘着シートを製造する粘着シートの製造方法であって、
    支持体の少なくとも一方の面に粘着剤組成物を塗布し、第一の塗布層を形成する工程と、
    前記基材の一方の面に粘着剤組成物を塗布し、第二の塗布層を形成する工程と、
    前記支持体上の前記第一の塗布層表面と、前記基材の前記第二の塗布層が形成されていない面とを互いに密着させる工程と、
    前記支持体の配置された側の面と、前記第二の塗布層が配置された側の面のいずれか一方又は両方に紫外線を照射し、前記第一、第二の塗布層を硬化させて第一、第二の粘着層を形成する工程とを有する粘着シートの製造方法。
  3. 前記粘着剤組成物に、樹脂成分からなる母材と、紫外線照射によって前記母材を重合させる光重合開始剤とを含有させる請求項1又は請求項2のいずれか1項記載の粘着シートの製造方法であって、
    前記母材に、t−ブチルアクリレートからなる第一の樹脂成分と、フェノキシエチルアクリレートからなる第二の樹脂成分とを含有させ、
    前記第一の樹脂成分の添加量を前記母材全体の2.5重量%以上20重量%以下にし、
    前記第二の樹脂成分の添加量を前記母材全体の2.5重量%以上20重量%以下にする粘着シートの製造方法。
  4. 前記母材に、アクリルモノマーからなる樹脂液と、アクリルモノマーとアクリルポリマーとを混合した樹脂液のいずれか一方を主成分とする第三の樹脂成分を含有させる請求項3記載の粘着シートの製造方法。
  5. 前記アクリルモノマーを、2−エチルへキシルアクリレートとブチルアクリレートのいずれか一方又は両方で構成する請求項4記載の粘着シートの製造方法。
  6. 前記アクリルポリマーを、2−エチルへキシルアクリレートと、ブチルアクリレートと、アクリル酸とが重合した重合物で構成させる請求項4又は請求項5のいずれか1項記載の粘着シートの製造方法。
  7. 前記第三の樹脂成分に、アクリル酸を添加する請求項4乃至請求項6のいずれか1項記載の粘着シートの製造方法。
  8. 前記母材の重合体に架橋構造を形成する架橋剤と、前記母材の重合体に粘着性を付与する粘着付与剤とを、前記粘着剤組成物に添加する請求項3乃至請求項7のいずれか1項記載の粘着シートの製造方法。
  9. 前記架橋剤に架橋主剤としてイソシアネート化合物を含有させる請求項8記載の粘着シートの製造方法。
  10. 前記架橋剤には、架橋助剤としてヒドロキシプロピルアクリレートを添加する請求項8又は請求項9のいずれか1項記載の粘着シートの製造方法。
  11. 前記粘着付与剤にロジンと、テルペンフェノールのいずれか一方又は両方を含有させる請求項8乃至請求項10のいずれか1項記載の粘着シートの製造方法。
  12. 少なくとも2層の粘着層を有し、前記粘着層の間に基材が配置された粘着シートを製造する粘着シートの製造方法であって、
    支持体の少なくとも一方の面に粘着剤組成物を塗布し、第一の塗布層を形成する工程と、
    前記第一の塗布層上に前記基材を配置する工程と、
    前記基材上に粘着剤組成物を塗布し、第二の塗布層を形成する工程と、
    前記支持体の配置された側の面と、前記第二の塗布層が配置された側の面のいずれか一方又は両方に紫外線を照射し、前記第一、第二の塗布層を硬化させて第一、第二の粘着層を形成する工程と、
    前記第一、第二の粘着層を加熱する工程とを有し、
    前記粘着剤組成物に、樹脂成分からなる母材と、紫外線照射によって前記母材を重合させる光重合開始剤とを含有させ、
    前記母材に、t−ブチルアクリレートからなる第一の樹脂成分と、フェノキシエチルアクリレートからなる第二の樹脂成分とを含有させ、
    前記第一の樹脂成分の添加量を前記母材全体の2.5重量%以上20重量%以下にし、
    前記第二の樹脂成分の添加量を前記母材全体の2.5重量%以上20重量%以下にし、
    前記母材の重合体に、架橋構造を形成する架橋剤と、前記母材の重合体に粘着性を付与する粘着付与剤とを、前記粘着剤組成物に添加し、
    前記架橋剤に架橋主剤としてイソシアネート化合物を含有させる粘着シートの製造方法。
  13. 少なくとも2層の粘着層を有し、前記粘着層の間に基材が配置された粘着シートを製造する粘着シートの製造方法であって、
    支持体の少なくとも一方の面に粘着剤組成物を塗布し、第一の塗布層を形成する工程と、
    前記基材の一方の面に粘着剤組成物を塗布し、第二の塗布層を形成する工程と、
    前記支持体上の前記第一の塗布層表面と、前記基材の前記第二の塗布層が形成されていない面とを互いに密着させる工程と、
    前記支持体の配置された側の面と、前記第二の塗布層が配置された側の面のいずれか一方又は両方に紫外線を照射し、前記第一、第二の塗布層を硬化させて第一、第二の粘着層を形成する工程と、
    前記第一、第二の粘着層を加熱する工程とを有し、
    前記粘着剤組成物に、樹脂成分からなる母材と、紫外線照射によって前記母材を重合させる光重合開始剤とを含有させ、
    前記母材に、t−ブチルアクリレートからなる第一の樹脂成分と、フェノキシエチルアクリレートからなる第二の樹脂成分とを含有させ、
    前記第一の樹脂成分の添加量を前記母材全体の2.5重量%以上20重量%以下にし、
    前記第二の樹脂成分の添加量を前記母材全体の2.5重量%以上20重量%以下にし、
    前記母材の重合体に、架橋構造を形成する架橋剤と、前記母材の重合体に粘着性を付与する粘着付与剤とを、前記粘着剤組成物に添加し、
    前記架橋剤に架橋主剤としてイソシアネート化合物を含有させる粘着シートの製造方法。
  14. 前記母材に、アクリルモノマーからなる樹脂液と、アクリルモノマーとアクリルポリマーとを混合した樹脂液のいずれか一方を主成分とする第三の樹脂成分を含有させる請求項12又は請求項13のいずれか1項記載の粘着シートの製造方法。
  15. 前記アクリルモノマーを、2−エチルへキシルアクリレートとブチルアクリレートのいずれか一方又は両方で構成する請求項14記載の粘着シートの製造方法。
  16. 前記アクリルポリマーを、2−エチルへキシルアクリレートと、ブチルアクリレートと、アクリル酸とが重合した重合物で構成させる請求項14又は請求項15のいずれか1項記載の粘着シートの製造方法。
  17. 前記第三の樹脂成分に、アクリル酸を添加する請求項14乃至請求項16のいずれか1項記載の粘着シートの製造方法。
  18. 前記架橋剤には、架橋助剤としてヒドロキシプロピルアクリレートを添加する請求項12乃至請求項17のいずれか1項記載の粘着シートの製造方法。
  19. 前記粘着付与剤にロジンと、テルペンフェノールのいずれか一方又は両方を含有させる請求項12乃至請求項18のいずれか1項記載の粘着シートの製造方法。
  20. 前記第一、第二の粘着層を24時間以上加熱する請求項12乃至請求項19のいずれか1項記載の粘着シートの製造方法。
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