JP2007520623A - 多段階空気排出通路を備えた粘着シート - Google Patents

Abstract

本発明は、空気排出通路を粘着面に付与して、粘着シートの施工性を向上させるためのものである。本発明によれば、排出通路の高さ及び幅を異にして、空気排出通路が時間差を置いて消滅するようにすることにより、空気排出を容易にするとともに、粘着面積を増加させて設計粘着力の確保時間を短縮することができる。また、粘着面積の増加は粘着面と被着面間の平滑度を増加させることができるので、シート全面に、空気排出通路による模様が現れない効果を得ることができる。

Description

発明の分野

本発明は粘着剤を利用してフィルムを被着面に固定させる粘着シートに関するものである。

粘着シートは、フィルムを被着面に付着してからとり除くことができる使用容易性のため、広い分野に適用されている。具体的な例としては、反射シート、広告用フィルム、建築仕上げ用フィルム、ラベル及びテープなどがある。

このような粘着シートを製作するためには、圧延またはキャスティングによってベースシートを生産した後、離型紙上に粘着剤を塗布し、粘着剤の塗布された面とシート層を合わせることで生産する。

離型紙は、一般に、紙にポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエステルなどが被覆されており、その上には、粘着剤からの剥離を容易にするために、シリコンまたはその他のもので処理された。

離型紙の離型面は、粘着剤が均一な厚さに塗布されるように、高平滑度にする。平滑な粘着面を持つフィルムは、被着面に付着される過程で、被着面と粘着剤間の空気が排出できなくてフィルム表面が膨れ上がるようにするため、見掛け不良が発生することができ、排出されなかった空気層によって被着面との粘着面積の減少によって粘着力の減少をもたらす。

このような問題を解決するために、従来は、連続的な粘着剤層に粘着性のないガラス、無機物、金属成分を粘着剤表面に位置させてシートの位置調節を可能にするとともに、容易な空気除去性を付与するか、あるいは粘着剤の表面に、空気の排出通路を提供することにより、問題を解決しようとする努力があった。

不連続的な粘着剤層をシート上に形成すれば、粘着剤のない部分が空気除去のための通路の役目をすることができる。不連続的な粘着剤層を形成する方法としては、印刷またはスプレー方式で粘着剤を島状にフィルム上に配置させ、乾燥させる過程によって形成されることになる。

他の方法は、離型紙または離型フィルムのシリコン処理面の表面形態を調節して、粘着剤表面にその形状を転写して形成した通路を通じて空気が容易に除去されるようにするものである。

ヨーロッパ公開特許第２７９５７９号には、不均一な粘着面を持つ連続的な粘着剤層を含む圧感粘着剤シートが開示している。この不均一な粘着面を持つ連続的な粘着剤層によって、施工の際に、多様な被着面に対して初期再配置性と長期再配置性を共に持つようにした。

日本特開第６−２１２１３１号においても、連続的な粘着剤の表面に凹凸面を付与して空気除去の容易性及びシートの再配置性を向上させた。特に、この発明では、凹凸部の高さは１０〜２０μｍ、底部の幅は５０〜１００μｍ、凹凸部の上部平坦面の幅は５０〜１００μｍに形成して再剥離の可能な装飾用粘着シートを提供した。

米国特許第５６５０２１５号においては、模様の側面縦横比が約０．１〜１０の一連の模様を含む微細表面構造を持つ連続的な圧感粘着剤層を含む接着テープ及び転移被覆物を含む製品製造について開示した。微細構造とは、高さ、幅及び長さのなかで二つ以上は微視的単位でなければならなく、微細構造が導入された接着テープ及び転移被覆物を含む製品は初期再配置性を得ることができた。

また、米国特許第６５２４６７５号では、微細構造によって形成された空気除去チャンネルの容積を粘着剤の任意の５００μｍ直径円の面積当たり１×１０^３μｍ^３以上に限定した。また、前記条件を満足させるためには、パターンのピッチを４００μｍ以下に限定することで、付着後、シートの全面に凹凸形状が現れないようにした。

米国特許第６６３０２１８号では、平坦な構造の離型紙に粘着剤を塗布し、シートと合紙させて粘着剤に平坦形状を記憶させた後、離型紙をとり除き、凹凸構造を持つ離型紙と合紙させることで粘着剤の表面に凹凸構造を付与する２段階の工程を経った。その後、離型紙が除去されれば、架橋された粘着剤の弾性によって、予め憶えている平坦構造に帰ることにより凹凸構造が消滅し、接着面積は２５℃で４８時間後に９２％以上を確保して、粘着剤にあった凹凸模様がシート表面に現れないようにする方法を開示した。

米国特許第６１９７３９７号では、流体の流出のための微小チャンネル及び改善した接着特性のためのペグを共に持つ微小複製された接着剤表面を形成した。このように、微小にエンボスされたパターンは、流体の流出のための微小チャンネルと非粘着性物質が入ることができる陷沒部とから構成されることにより、空気が易しく除去されることができるとともに再配置性を向上させる効果をもたらした。

発明の概要

本発明は、粘着シートの施工時、捕集された空気をとり除き、再剥離及び再配置性を向上させ、施工後の見掛け及び粘着力を向上させるためのものである。

本発明は、施工時の加圧によって易しく消えることができる通路と、施工後に一定期間は消えない通路との二種の通路を連結して形成することにより、前記問題点を解決しようとした。

本発明は、空気排出通路の高さ及び幅を多様にして、空気排出通路が時間差を置いて消滅するようにして空気排出を容易にするとともに粘着面積を短時間に増加させて設計粘着力確保時間を短縮させ、また粘着面積を増加させることで粘着面と被着面間の平滑度を増加させることで、シート全面に空気排出通路による模様が現れないようにすることを目的とする。

本発明の前記および他の目的、特徴および利点は添付図面を参照する以後の好適な実施例の説明から明らかに理解可能であろう。

本発明は、空気排出通路を形成するために粘着剤の表面に凹凸を形成するとき、深さの違う通路を形成させることで、低圧下で一部の通路は消滅して次第に粘着面積を拡大させることにより、設計時に設定された粘着剤の粘着力水準に短時間に至るようにする粘着シートとその製造方法を提供する。また、凹凸面は、施工の際に、粘着剤面と被着面間に捕集される空気を排出することができ、短時間内に通路が消滅して粘着面の平滑度が増加することにより、シートの表面に粘着剤の凹凸が残らないようにする。

本発明においては、通常のエンボシング方法によって、離型紙に空気排出通路に相応する逆形状を浮き彫り（エンボス）で形成することになる。離型紙は、紙にポリエチレン、ポリプロピレンなどの熱可塑性樹脂が被覆されているため、熱または圧力を利用して易しく変形させることができる。

エンボスロールは、離型紙を被覆樹脂の融点程度の温度に上昇させた後、離型紙をエンボスロールとゴムロール間に通過させるとき、離型紙の表面に模様を付与することになる。この時、エンボスロールの温度は９０〜１６０℃程度が適当である。エンボスロールの温度が低い場合には、熱可塑性樹脂の流動性不足によって所望の形状をエンボスすることができない。反対に、エンボスロールの温度が高い場合は、樹脂の過度な溶融のため、やはり所望の形状をエンボスすることができなくなる。

離型紙のエンボシングによって形成される粘着面の通路は互いに違う高さと幅を持ち、互いに連結されるようにすることで、施工時に形成された空気をシートの外部へ排出するようにした。

まず、通路の高さを見れば、図１に示すように、空気排出通路は、１０μｍ以下の高さを有する低通路（Ｌ）１１と１０〜３０μｍ高さを有する高通路（Ｈ）１２を、図２および図３のように、相互に連結して形成した。一般に、空気排出通路の高さが１０μｍ以下であれば、通路が易しく消えて空気排出が容易でない。しかし、経路を４ｍｍ以下に短くすれば、通路が消滅する前に空気排出効果を発揮し、以後に易しく通路が消滅して被着面との接触面積を広げることで接着力の向上を期待することができ、シート表面に形状が現れることも防止することができる。この時、低通路（Ｌ）１１を通じて排出された空気をシートの外部へ排出するためには、高通路（Ｈ）１２と連結されなければならない。高通路（Ｈ）１２は、低通路（Ｌ）１１より高くて易しく通路が消滅しないので、低通路（Ｌ）１１を通じて集められた空気をシートの外部へ排出することができることになる。以下では、先に消滅する低通路（Ｌ）１１を「第１段階通路」といい、高通路（Ｈ）１２を「第２段階通路」という。

しかし、第１段階通路の場合にも、その高さを少なくとも３μｍ以上に形成することが望ましい。その理由は、一般に離型紙上に塗布される粘着剤の厚さ偏差が１〜２μｍ程度であるので、その以上の通路高さを確保する必要があるだけでなく、通路の高さが３μｍ以下の場合は、被着面に接触すると同時に通路が消滅して短期間であっても空気排出効果を期待することができないからである。

また、第１段階通路の経路長さをあまり短くしてパターンのピッチが２ｍｍ以下になれば、被着面との接触面積が小くなって初期粘着力が低くなるため、曲面部位の付着時にすぐ剥離が起こることができるので、第１段階及び第２段階通路によって構成されるパターンのピッチは最小２ｍｍ以上に形成することが望ましい。

効果的な空気排出のためには、通路の高さだけでなく通路の幅もともに考慮しなければならない。通路の幅が広い場合は、被着面に付着された後にも通路が消滅しなくて外部からの流体の流入経路になることができ、被着面との接触面積減少によって粘着力の減少をもたらす。反対に、通路の幅が狭い場合は、付着時に捕集された空気が排出される前に通路を塞ぐこともできる。したがって、通路の幅は、第１段階通路（低通路（Ｌ））は１０〜３０μｍ程度に、第２段階通路（高通路（Ｈ））は３０〜６０μｍ程度に形成することが望ましい。

前記第１段階通路（低通路（Ｌ））は、短時間内の空気排出効果は期待することができるが、空気をシートの角部の外側に排出する機能は低下する。したがって、第１段階通路は、長さが４ｍｍを越えないように第２段階通路（高通路（Ｈ））に連結されるように形成することが望ましい。すなわち、２段階通路のパターンピッチは４ｍｍ以下にすることが望ましい。

通路の断面形態は、図１のように、四角形、三角形、五角形、Ｕ字形などの幾何学的図形が可能であり、第１段階通路と第２段階通路の断面形態は相違してもよい。通路の断面形態が四角形と違う場合にも、その形状が極端的な場合を除けば、通路の底面幅と通路の最高高さによって挙動が実質的に同一であるので、以下で、幅というのは通路の底面幅を、高さというのは通路の最高高さをいうことにする。

前記のように形成された形状は転写方式によって粘着剤表面に形成されるが、先に液状の粘着剤を、浮き彫りパターン形状がある離型紙の面に塗布した後、乾燥過程を経る。乾燥後、粘着剤の厚さは通常２０〜５０μｍが最適である。以後、圧延またはキャスティングによってベースシートを接合することで完製品を形成する。

実施の態様

以下の実施例に基づいて本発明をより具体的に説明する。

［施工後のフィルム見掛け評価］
試験サンプルを２０×２０ｃｍに準備し、透明なアクリル板にスクイーズによって付着させた。付着１日経過後、フィルムの表面状態と付着時に混入された空気の除去性を下記のように区分して評価した。

［粘着力評価］
粘着力評価は引張粘着力試験方法を利用した。試験サンプルの準備と被着体への付着方法はＫＳ Ａ１１０７のテスト方法にしたがい、粘着力の評価は、付着後２０分後と付着後２４時間後に試験を行った。

［通路の高さ及び幅の測定］
離型紙を平ガラス板上に固定させた後、Ｍｉｔｕｔｏｙｏ社のＳＵＲＦＴＥＳＴ ３０１照度計を利用した。照度計の針が離型紙上を移動しながら読み取ったグラフから浮き彫り線の高さ及び幅を決め、これをそれぞれ通路の高さと幅にした。

［実施例］
下記の表１に示す仕様を有する通路を形成するための浮き彫り線パターンを離型紙の離型処理面上に形成した。この離型紙上にアクリル系粘着剤を塗布してから乾燥させ、ベースシートを接合して３０〜３５μｍの厚さに粘着シートを形成した。離型紙を引き離し、シートをアクリル板に付着してから１日が経ったシートの表面は平滑であり、付着２０分後の粘着力は比較例１に比べて低かったが、２４時間後の粘着力は同等な水準を現した。

［比較例１］
離型処理面に空気除去通路が形成されていない離型紙を使用したことを除き、前記実施例と同様な方法で粘着シートを形成した。下記の表１のように、粘着力は最も高いが、混入された空気によって付着後の見掛けは最も不良に現れた。

［比較例２］
離型紙の離型処理面に高さと幅が同じな同種の通路のみを形成させ、この離型紙上に、前記実施例と同様な方法で粘着シートを形成した。通路の詳細仕様は表１に示すようである。この比較例では、比較例１に比べて、空気の混入はより容易に防止することができたが、粘着剤の凹凸柄がシートの外部に現れ、粘着力は比較例１に比べて、付着後の時間経過にかかわらず２０％程度低かった。

［比較例３］
この比較例でも、一種の通路を表１に示す仕様に形成し、前記実施例と同様な方法で粘着シートを形成した。粘着力の減少現象はなかったが、アクリル板に付着するとき、空気混入現象が発生した。

［比較例３−１］
この比較例では、表１に示すように、パターンピッチを大きくした点を除き、前記実施例３と同様な方法で粘着シートを形成した。粘着力は良好であったが、空気除去性は極めて低かった。

［比較例４］
この比較例では、表１に示すように、一種の通路を形成するが、その幅を大きくし、前記実施例と同様な方法で粘着シートを形成した。粘着力の低下が著しく、フィルムの表面状態が不良に現れた。

［比較例４−１］
この比較例では、表１に示すように、通路の高さをもっと大きくした点を除き、前記実施例４と同様な方法で粘着シートを形成した。粘着力の低下が著しく、フィルムの表面状態が極めて不良に現れた。

［比較例５］
この比較例では、表１に示すように、低通路（Ｌ）と高通路（Ｈ）を形成するが、実施例に比べて通路の幅を多少大きくした。初期粘着面積の減少によって粘着力の低下が現れ、フィルムの表面状態も多様不良に現れた。

［比較例６］
この比較例でも、表１に示すように、低通路（Ｌ）と高通路（Ｈ）を形成するが、実施例に比べて通路の高さを多少大きくした。粘着力の低下は大きくないが、フィルムの表面状態が非常に不良に現れた。

前記［表１］のような比較例及びその他の補助実験によって、通路の高さが１０μｍ以下では空気排出が効果的でないが粘着力は維持されることを確認することができた。また、付着後、粘着剤の表面凹凸による柄がシート全面で肉眼で確認できないようにするためには、通路の高さを２０μｍ以下に形成することが望ましい。

前記実施例では、前記観察結果に基づいて二種の通路を形成した。パターンのピッチは、２−４ｍｍにするとき、粘着力が短期間は低いが２４時間後には比較例１と同等な水準に回復する利点があり、シートの見掛けが改善される事実を確認することができた。

本発明は、粘着層に低い高さの第１段階通路と高い高さの第２段階通路が連結されるように形成することにより、第１段階通路が短期間に短距離の空気排出路として役目をしてから消滅してより広い接触面積を確保し、第２段階通路がより長期間の空気排出路の役目をし、結果的に施工性を向上させるとともに、通路からシートの全面に模様が現れることを防止して見掛けを向上させる作用効果を提供する。

図１は本発明による粘着剤層の空気排出通路を示す断面図である。 図２は本発明による空気排出通路を示す粘着剤層の粘着面を示す。 図３は本発明のほかの実施例による空気排出通路を示す粘着剤層粘着面示す。

Claims (6)

1. 多段階空気排出通路を備えた粘着シートであって、
   ベースフィルムと、圧感粘着剤層とを含んでなり、
   前記粘着剤層が、離型紙の離型処理面の凹凸形状転写により形成される表面パターンを有して成り、前記表面パターンが互いに連結される少なくとも二種の通路で構成されてなり、前記少なくとも二種の通路が通路の高さが相対的に低い第１段階通路と、通路の高さが相対的に高い第２段階通路とを備えてなり、及び
   第１段階通路が狭い相互間隔で配列されてなり、及び第２段階通路が広い相互間隔で配列されてなり、
   第１段階通路が、前記粘着シートが被着面に粘着した後、第１段階通路が消滅するまで、空気排出通路を提供することにより、第１段階通路が消滅するに従って前記被着面との粘着表面が増加し、及び第２段階通路が、第１段階通路の消滅後にも空気排出通路を提供するものである、多段階空気排出通路を備えた粘着シート。
2. 第１段階通路が、高さが３μｍ〜１０μｍ、幅が１０μｍ〜３０μｍであり、第２段階通路が、高さが１０μｍ〜２０μｍ、幅が３０μｍ〜６０μｍである、請求項１に記載の多段階空気排出通路を備えた粘着シート。
3. 第２段階通路の相互間隔が２ｍｍ〜４ｍｍに形成され、第１段階通路の空気排出経路の長さが前記範囲内に限定されてなる、請求項１に記載の多段階空気排出通路を備えた粘着シート。
4. 多段階空気排出通路を備えた粘着シートであって、
   ベースフィルムと、粘着剤層と及び離型紙とを含んでなり、
   前記粘着剤層が、前記離型紙の離型処理面の浮き彫り表面パターンを有してなり、前記浮き彫り表面パターンが互いに連結される少なくとも二種の浮き彫り線で構成されてなり、前記少なくとも二種の浮き彫り線が浮き彫り線の高さが相対的に低い第１段階浮き彫り線と、浮き彫り線の高さが相対的に高い第２段階浮き彫り線とを備えてなり、及び
   第１段階浮き彫り線が狭い相互間隔で配列されてなり、及び第２段階浮き彫り線が広い相互間隔で配列されてなり、
   前記離型紙が前記粘着シートから剥離され、かつ、前記粘着シートが被着面に粘着した場合、第１段階浮き彫り線に対応する第１段階通路が、粘着剤の流動学的特性により前記第１段階通路が消滅するまで、空気排出通路を提供することにより、第１段階通路が消滅するに従って前記被着面との粘着表面が増加し、及び第２段階浮き彫り線に対応する第２段階通路が、第１段階通路の消滅後にも空気排出通路を提供するものである、多段階空気排出通路を備えた粘着シート。
5. 第１段階浮き彫り線が、高さが３μｍ〜１０μｍ、幅が１０μｍ〜３０μｍであり、第２段階浮き彫り線が、高さが１０μｍ〜２０μｍ、幅が３０μｍ〜６０μｍである、請求項４に記載の多段階空気排出通路を備えた粘着シート。
6. 第２段階浮き彫り線の相互間隔が２ｍｍ〜４ｍｍに形成されてなり、第１段階通路の空気排出経路の長さが前記範囲内に限定されてなる、請求項５に記載の多段階空気排出通路を備えた粘着シート。

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