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JP2010180271A - 易貼付性粘着シート及びその製造方法 - Google Patents

易貼付性粘着シート及びその製造方法 Download PDF

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JP2010180271A JP2009022529A JP2009022529A JP2010180271A JP 2010180271 A JP2010180271 A JP 2010180271A JP 2009022529 A JP2009022529 A JP 2009022529A JP 2009022529 A JP2009022529 A JP 2009022529A JP 2010180271 A JP2010180271 A JP 2010180271A
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Junichi Otsuki
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Abstract

【課題】粘着剤層の凹凸ピッチが500μm超であっても、被着体に貼付する際に空気が抜けやすく、容易に貼付し得ると共に、貼付後にもブリスターが発生せず、しかも基材の表面に粘着剤層表面の凹凸パターンが浮き出ることがなく、外観の良好な易貼付性粘着シートを提供する。
【解決手段】基材シートと、該基材シートの表面に、凹凸パターンを有する剥離シートによって賦形された凹凸パターンを備えてなる粘着剤層を有する粘着シートであって、(1)上記粘着剤層の凹凸パターンとして、基材シートの端縁部に開口する複数の凹条溝が、格子状又は平行に設けられ、かつそれぞれ対向する凹条溝の間隔が500μmより大きく2mm以下で、開口幅が10〜200μmであり、深さが、粘着剤層の厚さの5〜100%であること、及び(2)特定の式で定義される基材シートの形状転写係数が5.6以下であることを特徴とする易貼付性粘着シートである。
【選択図】なし

Description

本発明は、易貼付性粘着シート及びその製造方法に関する。さらに詳しくは、本発明は、被着体に貼付する際に空気が抜けやすくて、容易に貼付し得ると共に、貼付後にもブリスターが発生せず、しかも粘着剤層の凹凸ピッチが500μm超であっても、基材の表面に粘着剤層表面の凹凸パターンが浮き出ることがなく、外観が良好であって、貼付時にエア抜き性能が求められるマーキングフィルムや、貼付後の耐ブリスター性が求められる粘着ラベルなどとして、好適に用いられる易貼付性粘着シート、及び該易貼付性粘着シートを効率よく製造する方法に関するものである。
従来、粘着シートは、一般に、基材シートと、その表面に形成された粘着剤層と、通常その上に設けられる剥離シートとから構成されている。そして、使用の際は、剥離シートを剥がし、粘着剤層が被着体に接するように貼付することが行われている。
しかしながら、この粘着シートの面積がある程度広い場合、粘着剤層と被着体との間に空気の留まりが残留しやすく、この空気の留まりの部分が、いわゆる「ふくれ」となって、貼付された粘着シートの表面側に膨出物が生じ、粘着シートをきれいに貼付することができにくいという問題があった。そのため、一旦貼付したものを剥がし、貼付をやりなおす方法や、ガラスなどの被着体に貼付する場合には、界面活性剤含有水溶液で被着面を濡らし、粘着シートを貼付し乾燥させる方法など、煩雑な処置が採られていた。
そこで、このような問題を解決するために、例えば、特許文献1には、表面シートと、独立した多数の小凸部を有する粘着層と、この多数の小凸部に対応して密着する独立した多数の小凹部を有する剥離紙とから構成することにより、凸部間の隙間から外部に空気を抜くことができ、「ふくれ」を生じることなく、貼り付けることができる粘着シートが提案されている。
また、特許文献2には、凹部を多数有する離型フィルムの表面に、該凹部に粘着剤が充填され、かつその上に連続して所定の厚さの粘着剤層が形成されるように、粘着剤を凹部の深さよりも厚く塗工し、次いで該粘着剤層表面に基材を貼り合わせることにより、粘着剤の表面に粘着剤からなる凸状体を形成する方法が提案されている。
ところが、これらのように、粘着剤層の表面が、凸状体になっている場合には、基材の表面が凹凸になってしまい、外観が悪くなるという欠点があった。
さらに、特許文献3には、厚さが300μm以下であり、115%まで伸長されると少なくとも5%の非弾性変形を生じる伸展性ポリマーフィルムを備えた装飾用途の接着剤付き物品であって、感圧接着剤面に形成された溝が、どこの直径500μmの円形領域においても少なくとも1×103μm3の体積を規定し、かつ、好ましくは400μm以下のピッチで配置されており、初期湿潤百分率が少なくとも85%を示し、最終貼り付け後、伸展性ポリマーフィルムの表面外観には周期性が現れず、伸展性ポリマー自体の表面粗さを超えない表面粗さを有する粘着シートが開示されている。
ところで、粘着剤面に凹凸を設ける方法として、凹凸構造を有する金属ロールを剥離シートの表面に押し当て、剥離シートの表面に凹凸加工を施し、その表面に粘着剤を塗布し、基材シートに貼り合わせる方法が、一般に用いられる。
しかしながら、剥離シートの表面の凹凸のピッチが大きくなると、基材が剥離シートの表面の凹凸に追従して変形し、基材の表面に剥離シートの表面の凹凸パターンが浮き出ることにより、外観が悪くなるという問題があった。
実開平6−20043号公報 特開平11−140391号公報 特表2002−544364号公報
本発明は、このような状況下になされたもので、粘着剤層の凹凸ピッチが500μm超であっても、被着体に貼付する際に空気が抜けやすく、容易に貼付し得ると共に、貼付後にもブリスターが発生せず、しかも基材の表面に粘着剤層表面の凹凸パターンが浮き出ることがなく、外観の良好な易貼付性粘着シートを提供することを目的とする。
本発明者は、前記の好ましい性質を有する易貼付性粘着シートを開発すべく鋭意研究を重ねた結果、基材シートとして、特定の式によって定義される形状転写係数がある値以下のものを用い、かつ粘着剤層表面に、複数の凹条溝が格子状又は平行に設けられた特定の凹凸パターンを形成することにより、前記目的に適合し得る易貼付性粘着シートが得られること、そして、この易貼付性粘着シートは、特定の工程を有する製造方法により、効率よく作製し得ることを見出し、この知見に基づいて本発明を完成するに至った。
すなわち、本発明は、
[1]基材シートと、該基材シートの表面に、凹凸パターンを有する剥離シートによって賦形された凹凸パターンを備えてなる粘着剤層を有する粘着シートであって、
(1)上記粘着剤層の凹凸パターンとして、基材シートの端縁部に開口する複数の凹条溝が、格子状又は平行に設けられ、かつそれぞれ対向する凹条溝の間隔が500μmより大きく2mm以下で、開口幅が10〜200μmであり、深さが、粘着剤層の厚さの5〜100%であること、及び
(2)下記式(1)で定義される基材シートの形状転写係数が5.6以下であること、
を特徴とする易貼付性粘着シート、
形状転写係数=1/(TME×D3)・・・(1)
(ただしTMEは基材シートの引張弾性率(N/mm2)であり、Dは基材シートの厚さ(mm)である。)
[2]格子状に設けられた凹条溝における格子内の形状が正方形又は長方形又は平行四辺形である、上記[1]項に記載の易貼付性粘着シート、
[3]対向する凹条溝の間隔が550μm〜1mmである、上記[1]又は[2]項に記載の易貼付性粘着シート、
[4]凹条溝の開口幅が20〜100μmである、上記[1]〜[3]項のいずれかに記載の易貼付性粘着シート、
[5]基材シートの形状転写係数が5以下である、上記[1]〜[4]項のいずれかに記載の易貼付性粘着シート、
[6]粘着剤層の厚さが5〜100μmである、上記[1]〜[5]項のいずれかに記載の易貼付性粘着シート、及び
[7]上記[1]〜[6]項のいずれかに記載の易貼付性粘着シートの製造方法であって、
(a)剥離シートの剥離処理層面に、複数の凸条部を所定形状に形成する工程、(b)剥離シートの凸条部が設けられた側に、粘着剤層を形成する工程、及び(c)上記(b)工程で形成された粘着剤層を基材シートに転写する工程、
を有することを特徴とする易貼付性粘着シートの製造方法、
を提供するものである。
本発明によれば、被着体に貼付する際に空気が抜けやすくて、容易に貼付し得ると共に、貼付後にもブリスターが発生せず、しかも粘着剤層の凹凸ピッチが500μm超であっても、基材の表面に粘着剤層表面の凹凸パターンが浮き出ることがなく、外観が良好であって、貼付時にエア抜き性能が求められるマーキングフィルムや、貼付後の耐ブリスター性が求められる粘着ラベルなどとして、好適に用いられる易貼付性粘着シート、及び該易貼付性粘着シートを効率よく製造する方法を提供することができる。
剥離シートの形状転写面の凸条のピッチを示すうねり曲線(縦倍率2000倍)である。 実施例7の粘着シートの表面のうねり曲線(縦倍率5000倍)である。 比較例1の粘着シートの表面のうねり曲線(縦倍率5000倍)である。
本発明の粘着シートは、基材シートと、該基材シートの表面に、凹凸パターンを有する剥離シートによって賦形されてなる凹凸パターンを備えた粘着剤層を有する粘着シートであって、該粘着剤層表面に、複数の凹条溝が格子状又は平行に設けられた特定の凹凸パターンが形成されていると共に、基材シートとして以下に示す式(1)によって定義される形状転写係数が5.6以下のものを用いることを特徴とする。
[基材シート]
本発明の粘着シートにおいては、基材シートとして、式(1)
形状転写係数=1/(TME×D3)・・・(1)
(ただしTMEは基材シートの引張弾性率(N/mm2)であり、Dは基材シートの厚さ(mm)である。)
で定義される形状転写係数が5.6以下のものを用いることを要する。この形状転写係数が5.6以下であれば、後述の粘着剤層表面の凹凸パターンとして、複数の凹条溝が格子状又は平行に設けられ、それぞれ対向する凹条溝の間隔(ピッチ)が500μmより大きくても、2mm以下であれば基材シートに該凹凸パターンが浮き出るのを抑制することができる。この形状転写係数が5.6を超える基材シートでは、上記粘着剤層表面の凹凸パターンが基材シートに浮き出る現象が生じ、外観が低下する。好ましい形状転写係数は5以下であり、その下限は特に制限はないが、基材シートの厚さを考慮すると、通常0.2程度である。
なお、上記式(1)における基材シートの引張弾性率TMEは、ISO 527−3に準拠して測定される値である。
本発明の粘着シートに用いる基材シートとしては、特に制限はなく、従来粘着剤層を有する粘着シートなどの基材シートとして慣用されている各種のプラスチックシートや合成紙などを用いることができる。
このプラスチックシートとしては、例えばポリエチレン、ポリプロピレン、各種オレフィン系共重合体などのポリオレフィン系樹脂、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレートなどのポリエステル系樹脂、ポリスチレン系樹脂、ポリ塩化ビニル系樹脂、アクリル系樹脂、ウレタン変性アクリル系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリテトラフルオロエチレンなどのフッ素系樹脂及びこれらの樹脂の混合物又は積層物からなるシートを挙げることができる。
これらのプラスチックシートは、印刷性を付与するために、印刷される面に所望により、各印刷方式に対応するインク受理層を形成したシートであってもよいし、多孔質のシートであってもよい。
また、これらプラスチックシートは、その上に設けられる粘着剤層、印刷層やインク受理層などの層との密着性を向上させるために、所望により酸化法や凹凸化法などの表面処理を施すことができる。上記酸化法としては、例えばコロナ放電処理、プラズマ処理、クロム酸処理(湿式)、火炎処理、熱風処理、オゾン・紫外線照射処理などが挙げられ、また、凹凸化法としては、例えばサンドブラスト法、溶剤処理法などが挙げられる。これらの表面処理法はフィルムの種類に応じて適宜選ばれるが、一般にはコロナ放電処理法が効果及び操作性などの面から、好ましく用いられる。また、プライマー層を設けるプライマー処理を施すこともできる。
合成紙としては、例えばポリプロピレン系発泡合成紙などを用いることができる。
基材シートの厚さは、上記形状転写係数が5.6以下、好ましくは5以下になるように選定されるが、通常は20〜500μm程度、好ましくは30〜200μmの範囲である。
[粘着剤層]
(凹条溝)
当該粘着剤層においては、凹凸パターンとして、基材シートの端縁部に開口する複数の凹条溝が、格子状又は平行に設けられ、かつそれぞれ対向する凹条溝の間隔が500μmより大きく2mm以下で、開口幅が10〜200μmであり、深さが、粘着剤層の厚さの5〜100%であることを要する。
対向する凹条溝の間隔が500μmより大きくても、2mm以下であれば、貼付時のエア抜け性がよく、かつ基材シートの表面に粘着剤層表面の凹凸パターンが浮き出ることがなく、外観が良好である。該凹条溝の間隔が500μm以下であると接着面積が小さくなり粘着力が不十分となる。この対向する凹条溝の間隔は、550μm〜1mmの範囲が好ましい。
本発明においては、各凹条溝の断面形状に特に制限はなく、様々な形状、例えば断面形状がV字型、逆台形型、テーパー状U字型などを挙げることができる。また、空気の抜けやすさ及び粘着力のバランスなどの観点から、各凹条溝の開口幅は、10〜200μm、好ましくは20〜100μmであり、深さは、粘着剤層の厚さの5〜100%であり、10〜80%であることが好ましい。
本発明においては、粘着剤層の厚さは、通常5〜100μm、好ましくは10〜60μmの範囲で選定される。
本発明の粘着シートにおいては、端縁部に開口する複数の凹条溝は格子状に設けられていてもよいし、平行に設けられていてもよい。格子状に設けられる場合、格子内の形状は正方形であっても、長方形であっても、平行四辺形であってもよく、また各凹条溝はたがいに連通している。
(粘着剤)
当該粘着剤層の形成に用いられる粘着剤としては特に制限はなく、従来粘着シートの粘着剤層に慣用されているものの中から、任意のものを適宜選択して用いることができる。例えばアクリル系粘着剤、ゴム系粘着剤、シリコーン系粘着剤、ポリウレタン系粘着剤及びポリエステル系粘着剤などを用いることができる。
[粘着シートの製造方法]
本発明の粘着シートの製造方法としては、基材シート表面に、凹条溝を前記の形状を有する格子状又は平行に設けた粘着剤層を形成し得るのであれば、いかなる方法も用いることができる。例えば基材シート表面に、平坦な粘着剤層を直接設けたのち、該粘着剤層をエンボスロールと接触させて、所定の形状を有する格子状又は平行の凹条溝を形成させる方法などを用いることができるが、以下の本発明の方法に従えば、効率よく目的の粘着シートを製造することができる。
本発明の粘着シートの製造方法は、(a)剥離シートの剥離処理層面に、複数の凸条部を所定形状に形成する工程、(b)剥離シートの凸条部が設けられた側に、粘着剤層を形成する工程、及び(c)上記(b)工程で形成された粘着剤層を基材シートに転写する工程を有することを特徴とする。
((a)工程)
この(a)工程は、剥離シート用基材に、金属ロールなどを用いる公知の方法により形状加工を施し、複数の凸条部を所定形状に形成し、これにシリコーン樹脂などの剥離剤を塗布して剥離処理層を設け、形状転写面を形成する工程である。
((b)工程)
この(b)工程は、上記(a)工程において、形状転写面(複数の凸条部)が設けられた剥離シートの剥離処理層上に、粘着剤層を、従来公知の方法により形成する工程である。このようにして、剥離シート付き粘着剤層が得られる。
((c)工程)
この(c)工程においては、上記(b)工程で得られた剥離シート付き粘着剤層に基材シートを貼合することにより、該粘着剤層を基材シートに転写する工程である。このようにして、凹条溝が所定の形状を有する凹凸パターンが設けられた粘着剤層をもつ本発明の粘着シートを製造することができる。使用する際には、該剥離シートを剥がし、粘着剤層を被着体に当接し、スキージや指などで圧をかけながら貼ることにより、各凹条溝が空気流通経路となって、空気が抜け出し、空気溜まりが発生することがないので、容易に密着性よくきれいに貼付することができる。また、貼付後の粘着シートは、基材シート表面に凹みなどが生じたり、溝構造が浮き出たりして、外観が損なわれることもない。
(剥離シート)
本発明の製造方法において用いられる上記剥離シートとしては、例えば上質紙、グラシン紙、コート紙などの紙基材、これらの紙基材にポリエチレンなどの熱可塑性樹脂をラミネートしたラミネート紙、あるいはポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレートなどのポリエステルフィルム、ポリプロピレンやポリエチレンなどのポリオレフィンフィルムなどのプラスチックフィルムに、シリコーン樹脂などの剥離剤を塗布し剥離剤層を設けたものなどが挙げられる。この剥離シートの厚さについては特に制限はないが、通常30〜180μm程度である。
次に、本発明を実施例により、さらに詳細に説明するが、本発明は、これらの例によってなんら限定されるものではない。
なお、各例における諸特性は、以下に示す方法に従って測定した。
(1)基材シートの形状転写係数
明細書本文に記載の方法に従って求めた。
(2)引張降伏強さ及び引張降伏伸び
基材シートを幅15mm、長さ150mmに切断し、引張試験機にチャック間隔100mmでとりつけ、引張速度200mm/分で引張り、ISO 527−3に準じて引張降伏強さ(N/15mm)及び引張降伏伸び(%)を求めた。
(3)応力緩和率及び残留引張強さ
基材シートを幅15mm、長さ150mmに切断し、引張試験機にチャック間隔100mmでとりつけ、引張速度200mm/分で5%引張って停止し、停止直後の引張強さと、5分経過後の引張強さを読みとり、次の式によって引張応力緩和率を求めた。
引張応力緩和率(%)=[(A−B)/A]×100
(ただし、Aは停止直後の引張強さ、Bは5分経過後の引張強さを示す。)
(4)引張弾性率
基材シートを幅15mm、長さ150mmに切断し、引張試験機にチャック間隔100mmでとりつけ、引張速度200mm/分で引張り、ISO 527−3に準じて引張弾性率を求めた。
(5)外観
凸条部のピッチが570μmとなる剥離紙に、実施例、比較例で用いた粘着剤を塗布し、それぞれの基材シートを線圧30N/cmのラミネートロールを通過させて貼り合わせ、粘着シートを作製する。
次いで、粘着シートから剥離紙を剥がし、ガラス板に貼り、粘着シートの表面のうねり曲線をISO 4287−1997に準じて、表面粗さ測定機[(株)ミツトヨ社製、機種名「SURF TEST SV−3000」]によって測定する。
うねり曲線において、剥離紙の凸条部のピッチと同一のピッチ(570μm)が現れない場合を○、現れる場合を×、ピッチは現れるが、肉眼では認められない場合を△とした。○及び△が合格である。
実施例1
110g/cm2の上質紙に厚さ30μmのポリエチレンをラミネートし、前記ポリエチレン側にエンボスロールを用いて所定の形状の凸条部を形成し、さらにシリコーン樹脂を厚さ0.1μm塗布することによって、形状転写面を有する剥離シートを形成した。凸条部は、断面が高さ20μm、幅60μのテーパーのかかった逆U字形で、ピッチ570μmで直交する格子状を形成する。
次いで、この剥離シートの剥離処理層上に、アクリル系粘着剤[日本合成化学工業社製、「コーポニールN−2147」100質量部、日本ポリウレタン工業社製、コロネートL」1質量部含有]により、厚さ26μmの粘着剤層を形成したのち、この粘着剤層に基材シートとして厚さ80μmのポリプロピレン合成紙[ユポ・コーポレーション社製、商品名「ユポ80」]を貼合し、粘着シートを作製した。
粘着剤層の形状は、正格子状凹条溝において、縦、横凹条溝のピッチは、それぞれ570μm、すなわち格子内の形状は一辺570μmの正方形である。粘着剤層の厚さは26μmであった。
また、凹条溝の断面形状はテーパー状U字型であって、開口部幅は60μm、深さは20μmである。
この粘着シートについて諸特性を求めた。結果を第1表に示す。
実施例2〜8及び比較例1、2
実施例1において、基材シートとして第1表に示す種類のものを用いた以外は、実施例1と同様にして粘着シートを作製し、諸特性を評価した。結果を第1表に示す。
実施例9
実施例1において、基材シートとしてPET38を用い、かつ粘着剤層の形状を、正格子状凹条溝の代わりに、対向する凹条溝の間隔が570μmである平行な凹条溝を複数設けた以外は、実施例1と同様にして粘着シートを作製し、諸特性を評価した。結果を第1表に示す。
Figure 2010180271
[注]
基材シートの種類
・ユポ80:(株)ユポ・コーポレーション製「ユポSGS#80」、ポリプロピレン合成紙
・ユポ60:(株)ユポ・コーポレーション製「ユポSGS#60」、ポリプロピレン合成紙
・ユポ110:(株)ユポ・コーポレーション製「ユポSGS#110」、ポリプロピレン合成紙
・PP50:王子特殊紙(株)製「アルファンSタイプ」、ポリプロピレン
・OWP−3:オカモト(株)製「PVC80 OWP−3」、ポリ塩化ビニル(カレンダー製膜)
・SK900:ゼオン化成(株)製「SK900」、ポリ塩化ビニル(キャスト製膜)
・ピーチ135:日清紡績(株)製「ピーチコートSPRY−135SMIP3」、ポリプロピレン合成紙
・PET50:東レ(株)製「ルミラー#50 T60」、ポリエチレンテレフタレート
・PET38:東レ(株)製「ルミラー#38 T60」、ポリエチレンテレフタレート
・UAZ3000:ゼオン化成(株)製「UAZ3000」、ウレタン変性アクリル樹脂
・PUAC2000:ゼオン化成(株)製「PUAC2000」、ウレタン変性アクリル樹脂2層
第1表から分かるように、本発明の粘着シートである実施例1〜9は、いずれも基材シートの形状転写係数が5.6未満であり、外観の評価は合格である。実施例5は、形状転写係数が、好ましい範囲の5以下よりも大きいために、外観の評価は合格であるが△である。
これに対して、比較例1、2は、いずれも形状転写係数が5.6を超えており、外観の評価は不合格である。
本発明の易貼付性粘着シートは、被着体に貼付する際に空気が抜けやすくて、容易に貼付し得ると共に、貼付後にもブリスターが発生せず、しかも粘着剤層の凹凸ピッチが500μm超であっても、基材の表面に粘着剤層表面の凹凸パターンが浮き出ることがなく、外観が良好であって、貼付時にエア抜き性能が求められるマーキングフィルムや、貼付後の耐ブリスター性が求められる粘着ラベルなどとして、好適に用いられる。

Claims (7)

  1. 基材シートと、該基材シートの表面に、凹凸パターンを有する剥離シートによって賦形された凹凸パターンを備えてなる粘着剤層を有する粘着シートであって、
    (1)上記粘着剤層の凹凸パターンとして、基材シートの端縁部に開口する複数の凹条溝が、格子状又は平行に設けられ、かつそれぞれ対向する凹条溝の間隔が500μmより大きく2mm以下で、開口幅が10〜200μmであり、深さが、粘着剤層の厚さの5〜100%であること、及び
    (2)下記式(1)で定義される基材シートの形状転写係数が5.6以下であること、
    を特徴とする易貼付性粘着シート。
    形状転写係数=1/(TME×D3)・・・(1)
    (ただしTMEは基材シートの引張弾性率(N/mm2)であり、Dは基材シートの厚さ(mm)である。)
  2. 格子状に設けられた凹条溝における格子内の形状が正方形又は長方形又は平行四辺形である、請求項1に記載の易貼付性粘着シート。
  3. 対向する凹条溝の間隔が550μm〜1mmである、請求項1又は2に記載の易貼付性粘着シート。
  4. 凹条溝の開口幅が20〜100μmである、請求項1〜3のいずれかに記載の易貼付性粘着シート。
  5. 基材シートの形状転写係数が5以下である、請求項1〜4のいずれかに記載の易貼付性粘着シート。
  6. 粘着剤層の厚さが5〜100μmである、請求項1〜5のいずれかに記載の易貼付性粘着シート。
  7. 請求項1〜6のいずれかに記載の易貼付性粘着シートの製造方法であって、
    (a)剥離シートの剥離処理層面に、複数の凸条部を所定形状に形成する工程、(b)剥離シートの凸条部が設けられた側に、粘着剤層を形成する工程、及び(c)上記(b)工程で形成された粘着剤層を基材シートに転写する工程、
    を有することを特徴とする易貼付性粘着シートの製造方法。
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