JP2008156423A - 粘着シートの製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】粘着剤層表面が凹凸形状であって、空気溜りやブリスターを防止または除去することができる粘着シートを、凹凸表面形状を有する剥離シートを用いることなく製造する方法を提供すること。
【解決手段】粘着剤層付剥離シートの粘着剤層上に基材を積層して粘着シートを製造する方法において、粘着剤層付剥離シートとして、平坦な剥離処理面を有する剥離シートの剥離処理面上に両面が平坦な粘着剤層を設けた粘着剤層付剥離シートを、基材として、隣接する凹部が互いに連通した凹凸を表面に有する基材を、各々使用し、該基材を撓ませて凹部を拡開させ、凹部を拡開させた状態において粘着剤層と基材とを圧接し、次いで基材を撓みから開放する。
【選択図】図２

Description

本発明は、粘着剤層表面が凹凸形状であって、空気溜りやブリスターを防止または除去することができる粘着シートの製造方法に関するものである。

一般に、粘着シートは、基材シートと、その表面に形成された粘着剤層と、必要に応じてその上に設けられる剥離シートから構成されており、使用に際しては、剥離シートが設けられている場合には、該剥離シートを剥がし、粘着剤層を被着体に当接させて貼付することが行われている。

このような粘着シートにおいては、粘着シートを手作業で貼付する際に、被着体と粘着剤層との間に空気溜りができ、外観を損ねてしまうことがある。このような空気溜りは、装飾用粘着シート、塗装マスキング用粘着シート、塗装代替用粘着シート、表面保護用粘着シート等の、貼付面積の大きい粘着シートの場合に発生し易い。

空気溜りの発生による粘着シートの不具合を解消するためには、粘着シートを一度剥がして貼り直したり、粘着シートの空気溜りにより膨れた部分に基材シート側から針で穴を開けて空気を抜いたりすることが行われる。しかしながら、粘着シートを貼り直す方法には、粘着シートが破れたり、表面に皺ができたり、粘着力が低下する等の問題が生じることが多く、一方、針で穴を開ける方法は、粘着シートの外観を損ねる。

また、アクリル樹脂、ＡＢＳ樹脂、ポリカーボネート樹脂等の樹脂材料は、加熱により、又は、加熱しなくとも、ガスを発生することがあるが、このような樹脂材料からなる被着体に粘着シートを貼付した場合には、被着体から発生するガスによって粘着シートにブリスター（膨れ）が生じることとなる。

上記のような問題を解決するために、被着体に貼付した際に、粘着剤層と被着体との間に、縦横に連通すると共に、外部にも連通する隙間が生じるように、粘着剤層表面を凹凸形状とし、空気やガスはその粘着剤層と被着体との間の隙間から外部に排出されるようにした粘着シート（例えば、特許文献１及び２参照）が提案されている。

しかしながら、特許文献１及び２に開示された粘着シートの場合は、粘着剤層表面の凹凸形状は、対応する表面形状の剥離処理層を有する剥離シートから転写することにより形成している。そのような剥離シートを、凹凸のあるシートに剥離剤を塗布することにより製造しようとした場合、シートの凹凸が剥離剤で埋まったり、凹凸面の剥離処理層の厚さにムラができ易く、粘着剤層表面に所定の凹凸形状を形成できなかったり、剥離力が不均一となる結果となる。また、そのような剥離シートを、剥離剤を塗布した平坦な基材シートに凹凸のある熱ロールを押し付けることにより製造しようとした場合は、剥離剤が熱ロールに移行してしまい、ロールの汚れや、剥離処理層厚みのバラツキの原因となる。更にまた、凹凸表面形状の剥離処理層を有する剥離シートに粘着剤を塗布する際には、凹凸部に空気を巻き込み易く、粘着剤層に所定の凹凸形状を形成できない場合がある。

実用新案登録第２５０３７１７号 実用新案登録第２５８７１９８号

本発明は、主にこのような状況下で、粘着剤層表面が凹凸形状であって、空気溜りやブリスターを防止または除去することができる粘着シートを、凹凸表面形状を有する剥離シートを用いることなく製造する方法を提供することを目的とするものである。

本発明者らは、前記目的を達成するために鋭意研究を重ねた結果、表面が凹凸形状の基材を撓ませて凹部を拡開させ、凹部を拡開させた状態において粘着剤層と基材とを圧接することにより、その目的を達成し得ることを見出した。本発明は、かかる知見に基づいて完成したものである。

すなわち、本発明は、
（１）粘着剤層付剥離シートの粘着剤層上に基材を積層して粘着シートを製造する方法において、粘着剤層付剥離シートとして、平坦な剥離処理面を有する剥離シートの剥離処理面上に両面が平坦な粘着剤層を設けた粘着剤層付剥離シートを、基材として、隣接する凹部が互いに連通した凹凸を表面に有する基材を、各々使用し、該基材を撓ませて凹部を拡開させ、凹部を拡開させた状態において粘着剤層と基材とを圧接し、次いで基材を撓みから開放する粘着シートの製造方法、
（２）粘着剤層付剥離シートの粘着剤層と基材とを圧接すると同時に、又は当接した直後に剥離シートを粘着剤層と分離し、その後、剥離シートと粘着剤層とを再び積層する、上記（１）の粘着シートの製造方法、
（３）基材をニップロールに一部追従させることにより基材を撓ませて凹部を拡開させると共に、ニップロールに一部追従させた粘着剤層付剥離シートの粘着剤層と圧接する、上記（１）又は（２）の粘着シートの製造方法、
（３）基材を一部追従させるニップロールの径が１５０ｍｍφ以下であり、ニップ圧が４９０〜９８００Ｎ／ｍの線圧である、請求項３に記載の粘着シートの製造方法、
及び
（５）基材表面の凹部の幅が１〜２５０００μｍ、凹部の深さが１〜２００μｍ、隣接する凹部の距離が５〜２００００μｍ、基材の弾性率が５０〜５０００ＭＰａである、上記（１）〜（４）のいずれかの粘着シートの製造方法、
（６）基材を一部追従させるニップロールが、径の異なる他のロールと径が段階的に大きくなるように組み合わせることによりサポートされたものである上記（１）〜（５）のいずれかの粘着シートの製造方法
である。

本発明によれば、粘着剤層表面が凹凸形状であって、空気溜りやブリスターを防止または除去することができる粘着シートを、凹凸表面形状を有する剥離シートを用いることなく製造することができ、従来の、凹凸のあるシートに剥離剤を塗布することにより製造された剥離シートを使用する場合のように、シートの凹凸が剥離剤で埋まったり、凹凸面の剥離処理層の厚さにムラができて、粘着剤層表面に所定の凹凸形状を形成できなかったり、剥離力が不均一となること、剥離剤が熱ロールに移行して、ロールの汚れや、剥離処理層厚みのバラツキの原因となること、更にまた、凹凸表面形状の剥離処理層を有する剥離シートに粘着剤を塗布する際に、凹凸部に空気を巻き込むこと等の不都合を避けることができる。

以下、本発明の粘着シートの製造方法（以下「本発明方法」と記すことがある。）を、図面を参考にして説明する。
なお、本発明方法において、「平坦」とは、特に賦形せずに、塗布、流延により形成される層の通常の表面状態を意味するものであり、例えば、表面にエンボス加工等の賦形加工を施していない通常のシートに通常の方法で剥離剤を塗布したものが「平坦な剥離処理面を有する剥離シート」であり、そのような剥離シートの剥離剤面に、通常の方法で粘着剤を塗布や流延することにより形成した粘着剤層が「両面が平坦な粘着剤層」である。

図１は本発明方法の工程の１例を示す模式図であり、図２は円で示した部分を拡大して示す模式図である。
図１及び図２において、１は基材であり、基材１の表面は、凹部１ａと凸部１ｂとからなり、隣接する凹部１ａが互いに連通している凹凸形状となっている。２は剥離処理面が平坦な剥離シートであり、その表面に粘着剤塗布装置Ｘを用いて粘着剤を塗布し、乾燥装置Ｙで乾燥して、両面が平坦な粘着剤層３を形成し、粘着剤層付剥離シート４とする。
この基材１と、粘着剤層付剥離シート４とを、ニップロール５、５' で押し付け、基材１の凹凸表面と粘着剤層３とを圧接するが、基材１の凹凸表面と反対の面を比較的径の小さいニップロール５に一部追従させることにより、図２に示したように、凹部１ａを拡開させることができ、その凹部１ａを拡開させた状態において、基材１の凹凸表面と粘着剤層３とを圧接することにより、粘着剤層３は凹部１ａ及び凸部１ｂに圧着する。
しかる後、基材１を撓みから開放することにより、基材１の表面に基材表面の凹凸形状に追随した凹凸形状の粘着剤層を有する粘着シートＡが得られる。
剥離シート２は、粘着剤層と積層したままでもよいが、図２に示すように、粘着剤層３と基材１とを圧接すると同時に、又は圧接した直後に、一旦、剥離シート２を粘着剤層３から分離し、基材１を撓みから開放したのち、再び粘着剤層３と積層した方が、粘着剤層３が基材表面の凹凸形状に追従し易くなるので好ましい。

基材１と粘着剤層３とを圧接する際に基材１を一部追従させて凹部１ａを拡開させるニップロール５の径は、凹部１ａの幅や基材１の物性等により一概に決められないが、１５０ｍｍφ以下、特に１０〜１３０ｍｍφであることが好ましい。
また、基材１と粘着剤層３とを圧接する際のニップ圧は、粘着剤層３と基材１とを充分に且つ適切に圧着させるためには、線圧が４９０〜９８００Ｎ／ｍ（０．５〜１０ｋｇ／ｃｍ）の範囲が好ましい。
圧接する同士のニップロール５、５' の表面は、一方が金属で他方がゴムである組み合わせであることが好ましい。さらに、基材１が接触する側のニップロール５の表面が金属である組合せであることが、特に好ましい。
ニップロール５、５' を含むロールの大きさ、組み合わせ方法等は、定法により適当に選ぶことができる。
図３〜５は、ロールの組み合わせの例を示す図である。
図３は、基材が接触する側のロールを、ニップロール５のみとした例であるが、この場合、ニップロール５の径が小さいため、撓みが生じ、線圧が不均一になるおそれがある。
これに対し、ニップロール５を径の異なる他のロールと径が段階的に大きくなるように組み合わせることにより、ニップロール５をサポートする形とするのが好ましく、そのように組み合わせることにより、均一で充分な線圧をかけることができる。
図４及び図５は、そのような好ましい組み合わせの例であり、図４の例（図1及び図２の例と同じ）では、ニップロール５に、Ｂ１、Ｂ２及びＣの各サポートロールが組み合わされており、図５の例では、ニップロール５に、Ｂ１、Ｂ２、Ｃ、Ｄ１、Ｄ２及びＥの各サポートロールが組み合わされている。
なお、図１〜５は、ロールの相対的な大きさに忠実に描いたものではない。

本発明方法で使用する基材としては、特に制限はなく、従来粘着シートの基材として知られている公知の基材の中から、適宜選択して用いることができる。そのような基材としては、例えばポリエチレン、ポリプロピレンやポリメチルペンテン等のポリオレフィン、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等のポリエステル、ポリ塩化ビニル、ポリスチレン、ポリウレタン、ポリカーボネート、ポリアミド、ポリメタクリル酸メチル、ポリブテン、ポリブタジエン、ポリメチルベンゼン、エチレン・酢酸ビニル共重合体、エチレン・（メタ）アクリル酸共重合体、エチレン・（メタ）アクリル酸エステル共重合体、ＡＢＳ樹脂、アイオノマー樹脂、熱可塑性エラストマー等の樹脂のシート、発泡シート、金属箔、上質紙、コート紙、含浸等の紙基材、又は、これらを含む積層シート等が挙げられる。
基材の厚さとしては、１０〜３５０μｍ、特に２０〜３００μｍが好ましい。また、基材を撓ませて、凹部の拡開を容易にするためには、樹脂シートが好ましく、弾性率が５０〜５０００ＭＰａの樹脂シートであることが特に好ましい。

基材表面の凹凸形状は、隣接する凹部は互いに連通しているものである必要があるが、この条件を満たす凹凸形状であれば特に制約はなく、例えば、多数の小突起や半球を設けた形状や、Ｖ字型、Ｕ次型、逆台形型等の溝を格子形状、斜格子形状、ハニカム形状、複数の並列した直線状又は曲線状の帯形状又は格子形状に設けた形状、不定形の形状であっても良い。また、大きさが異なる多数の小突起を設けた形状であってもよい。

基材表面の凹凸形状において、粘着シートのエア抜け性及び外観に関する要求を満たす為には、凹部の幅は、１〜２５０００μｍ、特に５〜５０００μｍが好ましく、凹部の深さは、１〜２００μｍ、特に３〜１５０μｍが好ましく、凹部の間隔は、５〜２００００μｍ、特に５０〜１００００μｍが好ましい。
基材表面に凹凸形状を付与する方法は、特に制限はなく、エンボスロールを使用したエンボス加工その他の方法で直接凹凸形状を付与する方法や、表面に凹凸形状を付与した工程シート上に流延法等で製膜する方法等を採ることができる。

粘着剤層を形成す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、例えばアクリル系粘着剤、ポリウレタン系粘着剤、ポリエステル系粘着剤、ゴム系粘着剤、シリコーン系粘着剤などを使用することができる。
また、粘着剤はエマルション型、溶剤型、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。
粘着剤層の厚さは、３〜１００μｍ、特に、５〜５５μｍが好ましい。

剥離シートとしては、特に制限はなく、通常使用されるもの、例えば、グラシン紙、コート紙、上質紙などの紙基材、これらの紙基材にポリエチレンなどの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剥離剤を塗布したものが挙げられる。剥離剤としては、シリコーン系、フッ素系、長鎖アルキル系などを用いることができる。剥離シートの厚さは、１０〜２５０μｍが好ましい。

本発明の方法で製造された粘着シートの粘着剤層面の凹凸形状において、凹部の幅は、１〜２５０００μｍ、特に５〜５０００μｍが好ましく、凹部の深さは、１〜２００μｍ、特に３〜１５０μｍが好ましく、凹部の間隔は、５〜２００００μｍ、特に５０〜１００００が好ましい。

なお、隣接する凹部が互いに連通した凹凸を両表面に有する基材を用い、その両表面に本発明の方法により凹凸形状を有する粘着剤層を設けた両面粘着シートとしてもよく、また、片面のみが隣接する凹部が互いに連通した凹凸を有し、他表面が平坦である基材を用い、凹凸面には本発明の方法により凹凸形状を有する粘着剤層を設け、他の平滑面には、通常の方法で平坦な粘着剤層を設けた両面粘着シートとしてもよい。

このようにして製造した粘着シートを使用する際には、粘着剤層上の剥離シートを剥離・除去し、露出した粘着剤層を被着体に当接させて貼付するが、本発明によって得られる粘着シートにおいては、基材の凹面状に沿って粘着剤層が設けられ、その部分が空洞となり凹部が連通していることにより、被着体と粘着剤層面との間の空気は粘着剤層面の凹部から外側に抜ける、従って被着体に貼付する際に空気溜りによる外観不良を防止することができる。仮に空気を巻き込んで空気溜りができたとしても、その空気溜り部または空気溜り部周辺部を再圧着することにより、空気を外側に抜くことで空気溜りによる外観不良を防止することができる。また被着体に貼付した後に被着体からガスが発生したとしても、ガスを外側に抜く、または凹部に蓄えることで、ブリスターが生じることを防止できる。

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。
尚、実施例、比較例で得られた粘着シートに関する各種評価は、次の方法によって行った。

（１）空気溜り消失試験
５０ｍｍ×５０ｍｍに裁断した粘着シートを、直径約１５ｍｍの円形の空気溜りができるように手作業によってメラミン塗装板に貼り、その粘着シートをスキージにより圧着して、空気溜りが消失したか否かを目視した。
その結果、空気溜りが消失したものを「○」、空気溜りがそのまま残在したものを「×」と評価した。

（２）耐ブリスター試験
被着体としての、大きさ７０ｍｍ×１５０ｍｍ、厚さ３ｍｍのポリスチレン板及びポリエチレン板に対し、３０ｍｍ×１３０ｍｍに裁断した粘着シートを、２ｋｇのローラを１往復させて貼付した。得られた試験片を貼付から５分後に７０℃の恒温槽に投入した。投入から３時間後に試験片を取り出し、粘着シートの膨れ（ブリスターによる外観異常）の有無を確認した。
その結果、膨れが発生しなかったものを「○」、膨れが発生したものを「×」と評価した。

実施例１
坪量１１０ｇ／ｍ²の上質紙からなる原紙の両面に、各々３０μｍのポリプロピレン膜を押し出し加工法により形成した。一方のポリプロピレン膜には、金属ロールでエンボス加工を施し、更に、そのエンボス加工面にシリコーン系剥離剤を塗布して剥離処理し、工程シートを作成した。
得られた工程シートの剥離処理面に、ポリエステル系ポリウレタン樹脂溶液（大日精化工業社製、商品名：レザミンＮＥ−３１０）１００質量部、着色剤〔大日精化工業社製、商品名：セイカセブンＢＳ−７７１（Ｓ）ブラック〕１５質量部及び希釈剤（ジメチルホルムアミド、関東化学社製）３０質量部を混合した塗液を、乾燥後の厚みが５０μｍとなるようにナイフコーターを使用して塗布し、８０℃で１分間、更に１４０℃で２分間乾燥し、樹脂層を形成した。
形成された樹脂層上に、ポリカーボネート系ポリウレタン樹脂溶液（大日精化工業社製、商品名：レザミンＮＥ−８８２０）を乾燥後の厚みが３０μｍとなるようにナイフコーターを使用して塗布し、８０℃で１分間、更に１４０℃で２分間乾燥し、クリヤー層を形成し、基材とした。
この基材の樹脂層面には、工程シート表面の凹凸形状が転写されて、幅３１０μｍ、深さ１５μｍのＵ字形の溝が、ピッチ１３８５μｍの格子状に形成され、凸部が１辺１０７５μｍの正方形である表面形状となっていた。

一方、上質紙の両面にポリエチレン膜をラミネートし、片面にシリコーン系剥離剤で剥離処理した剥離シート（リンテック社製、商品名：ＦＰＭ−１１、厚さ１７５μｍ）の剥離処理面に、アクリル系粘着剤（リンテック社製、商品名：ＰＫ）を含む塗工液を、乾燥後の厚みが２０μｍになるようにナイフコータを用いて塗布し、乾燥炉で９０℃で１分間加熱して、粘着剤層付剥離シートを得た。
上記の工程シートから剥がした基材と、乾燥炉を出た乾燥粘着剤層付剥離シートとを、基材表面の凸部と粘着剤層とを当接させて圧接した。

装置としては、図１に示す如き装置を使用し、剥離シートは、基材表面の凹凸部と粘着剤層とを圧接する際に一旦粘着剤層と分離し、基材の撓みを解除した後に、再度粘着剤層と積層した。ニップ圧（線圧）は、３０００Ｎ／ｍとした。
基材が接触する側のニップロール５としては、径が１２０ｍｍφの金属ロール（ハードクロムメッキ処理／スチール）を使用し、粘着剤層付剥離シートが接触する側のニップロール５' として、径が２７０ｍｍφのシリコーンゴムロールを使用した。尚、Ｂ１ロール及びＢ２ロールとしては、径が１２０ｍｍφのシリコーンゴムロールを使用し、Ｃロールとしては、径が２５０ｍｍφの金属ロール（ハードクロムメッキ処理／スチール）を使用した。
得られた粘着シートの粘着剤層は、幅約２８５μｍ、深さ約１０μｍのＵ字形の溝が、ピッチ１３８５μｍの格子状に形成され、凸部が１辺約１１００μｍの正方形である表面形状となっていた。
得られた粘着シートについて空気溜り消失試験及び耐ブリスター試験を行った結果、評価はいずれも○であった。

実施例２
各ロールの径を、全て２／３に縮小し、ニップ圧（線圧）を、２０００Ｎ／ｍとした以外は、実施例１と同様に実施した。
得られた粘着シートについて空気溜り消失試験及び耐ブリスター試験を行った結果、評価はいずれも○であった。

実施例３
基材が接触する側のロールが、径が１２０ｍｍφの金属ロール（ハードクロムメッキ処理／スチール）のみで、Ｂ１、Ｂ２及びＣの各ロールがない他は実施例１で使用したのと同じ装置を使用し、実施例１と同様に実施した。
得られた粘着シートについて空気溜り消失試験及び耐ブリスター試験を行った結果、評価はいずれも○であった。

実施例４
基材表面の凹凸形状を、幅７０μｍ、深さ１７μｍのＵ字形の溝が、ピッチ２２０μｍの格子状に形成され、凸部が１辺１５０μｍの正方形である形状とした以外は、実施例１と同様に実施した。
得られた粘着シートの粘着剤層は、幅約５０μｍ、深さ約１２μｍのＵ字形の溝が、ピッチ２２０μｍの格子状に形成され、凸部が１辺約１７０μｍの正方形である表面形状となっていた。
得られた粘着シートについて空気溜り消失試験及び耐ブリスター試験を行った結果、評価はいずれも○であった。

本発明の粘着シートは、装飾用粘着シート、塗装マスキング用粘着シート、塗装代替用粘着シート、金属板などの表面保護用粘着シートなどの特に大型粘着シートとして好適である。

本発明方法の工程の１例を示す模式図である。 図１の円で囲んだ部分を拡大して示す模式図である。 ロールの組み合わせの例を示す模式図である。 ロールの組み合わせの例を示す模式図である。 ロールの組み合わせの例を示す模式図である。

符号の説明

１ 基材
１ａ 凹部
１ｂ 凸部
２ 剥離シート
３ 粘着剤層
４ 粘着剤層付剥離シート
５、５' ニップロール
Ａ 粘着シート
Ｘ 粘着剤塗布装置
Ｙ 乾燥装置
Ｂ１、Ｂ２、Ｃ、Ｄ１、Ｄ２、Ｅ サポートロール

Claims (6)

1. 粘着剤層付剥離シートの粘着剤層上に基材を積層して粘着シートを製造する方法において、粘着剤層付剥離シートとして、平坦な剥離処理面を有する剥離シートの剥離処理面上に両面が平坦な粘着剤層を設けた粘着剤層付剥離シートを、基材として、隣接する凹部が互いに連通した凹凸を表面に有する基材を、各々使用し、該基材を撓ませて凹部を拡開させ、凹部を拡開させた状態において粘着剤層と基材とを圧接し、次いで基材を撓みから開放することを特徴とする粘着シートの製造方法。
2. 粘着剤層付剥離シートの粘着剤層と基材とを圧接すると同時に、又は圧接した直後に剥離シートを粘着剤層と分離し、基材を撓みから開放した後に、剥離シートと粘着剤層とを再び積層する、請求項１に記載の粘着シートの製造方法。
3. 基材をニップロールに一部追従させることにより基材を撓ませて凹部を拡開させると共に、ニップロールに一部追従させた粘着剤層付剥離シートの粘着剤層と圧接する、請求項１又は２に記載の粘着シートの製造方法。
4. 基材を一部追従させるニップロールの径が１５０ｍｍφ以下であり、ニップ圧が４９０〜９８００Ｎ／ｍの線圧である、請求項３に記載の粘着シートの製造方法。
5. 基材表面の凹部の幅が１〜２５０００μｍ、凹部の深さが１〜２００μｍ、隣接する凹部の距離が５〜２００００μｍ、基材の弾性率が５０〜５０００ＭＰａである、請求項１〜４のいずれかに記載の粘着シートの製造方法。
6. 基材を一部追従させるニップロールが、径の異なる他のロールと径が段階的に大きくなるように組み合わせることによりサポートされたものである請求項１〜５のいずれかに記載の粘着シートの製造方法。

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