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JP7127262B2 - 粘着シートおよび表面保護フィルム - Google Patents

粘着シートおよび表面保護フィルム Download PDF

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Description

本発明は、粘着シートおよび表面保護フィルムに関する。
近年、様々な分野で、液晶ディスプレイ(LCD)などの表示装置や、タッチパネル等の入力装置が広く用いられている。これら表示装置や入力装置の表面には、傷付き防止や防塵を目的として粘着加工された表面保護フィルムが貼着される。特に、携帯電話、スマートフォン、タブレットなどの電子機器においては、エンドユーザーである電子機器の購入者が手作業によって粘着加工された表面保護フィルムを貼合する場合がある。表面保護フィルムの表面基材としては、樹脂シートおよびガラスシートなどが用いられている。
表面基材を粘着加工された表面保護フィルムとして使用する場合、表示装置や入力装置の表面に対して、エア抜け性(貼り合せ時に界面に気泡を巻き込みにくい性質)が重要視される。
表面保護フィルムの表面基材への第1の粘着層と、基材フィルムと、表示装置や入力装置への第2の粘着層(吸着層)を積層してなる両面粘着フィルムにおいて、良好なエア抜け性の達成手段として、特許文献1には第2の粘着層用の離型フィルムの表面平滑性を限定することが記載されている。具体的には、特許文献1には、ディスプレイパネルの情報表示画面に透明保護カバーを貼着するための両面粘着フィルムであって、基材フィルムの一方の面に、シリコーン樹脂を主成分とする吸着層を積層し、もう一方の面にアクリル系粘着剤からなる粘着剤層を積層してなり、吸着層に貼り合わせるセパレータが、プラスチックフィルム基材からなり、かつセパレータの吸着層貼合面の表面平滑性が、中心線表面粗さRaで0.20μm以下である両面粘着フィルムが記載されている。
良好なエア抜け性の達成手段として、特許文献2には、アクリル系粘着層の23℃における複素粘性率を最適化することが記載されている。具体的には、特許文献2には、ディスプレイパネルの情報表示画面に透明保護カバーを貼着するための両面粘着フィルムであって、基材フィルムの一方の面に、シリコーン樹脂を主成分とする吸着層を積層し、もう一方の面に、(メタ)アクリル系共重合体を主成分とするポリマーと架橋剤を含有するアクリル系粘着剤からなる粘着剤層を積層してなり、粘着剤層の動的粘弾性測定により測定される、23℃における複素粘性率η*が、2.0×102~104Pa・sである両面粘着フィルムが記載されている。
特開2015-199878公報 特開2016-74777公報
しかしながら、本発明者が特許文献1に記載の方法を検討したところ、表示装置や入力装置への第2の粘着層(吸着層)の表面平滑性を特定の範囲にしただけでは、エア抜け性が不十分であることがわかった。
また、本発明者が特許文献2に記載の方法を検討したところ、表面保護フィルムの表面基材への第1の粘着層の複素粘性率を特定の範囲にしただけでは、エア抜け性が不十分であることがわかった。
本発明が解決しようとする課題は、第1の粘着層側に表面保護用の表面基材を備える表面保護フィルムとして用いる場合に第2の粘着層を被着体に吸着させる際のエア抜け性が良好な粘着シートを提供することである。
上記の課題を解決するために鋭意検討を行った結果、本発明者は、表示装置や入力装置への第2の粘着層の表面粗さの二乗平均平方根高さを特定の値以下にし、さらに表面保護フィルムの表面基材への第1の粘着層の表面粗さの二乗平均平方根高さも特定の値以下にすることにより、第1の粘着層側に表面保護用の表面基材を備える表面保護フィルムとして用いる場合に第2の粘着層を被着体に吸着させる際のエア抜け性が良好な粘着シートを提供できることを見出した。
本発明および本発明の好ましい態様は以下のとおりである。
[1] 第1の粘着層と、フィルム基材と、第2の粘着層と、をこの順で有する粘着シートであって、
第1の粘着層の表面粗さの二乗平均平方根高さRqが0.050μm以下であり、
第2の粘着層の表面粗さの二乗平均平方根高さRqが0.050μm以下である粘着シート;
表面粗さの二乗平均平方根高さRqはJIS B 0601:2001に準じて測定される。
[2] 第1の粘着層の対ガラス粘着力が1N/25mm以上50N/25mm以下であり、
第2の粘着層の対ガラス粘着力が0.01N/25mm以上1N/25mm未満である[1]に記載の粘着シート。
[3] 第1の粘着層がアクリル系粘着剤であり、
第2の粘着層がシリコーン系粘着剤である[1]または[2]に記載の粘着シート。
[4] 第1の粘着層の表面粗さの二乗平均平方根高さRqが0.045μm以下である[1]~[3]のいずれか1項に記載の粘着シート;
表面粗さの二乗平均平方根高さRqはJIS B 0601:2001に準じて測定される。
[5] 表面保護用のガラスシート貼合用である[1]~[4]のいずれか1項に記載の粘着シート。
[6] [1]~[5]のいずれか1項に記載の粘着シートと、表面基材と、を備える表面保護フィルム。
[7] 表面基材が表面保護用のガラスシートであり、
第1の粘着層と表面保護用のガラスシートが直接接する[6]に記載の表面保護フィルム。
本発明によれば、第1の粘着層側に表面保護用の表面基材を備える表面保護フィルムとして用いる場合に第2の粘着層を被着体に吸着させる際のエア抜け性が良好な粘着シートを提供することができる。
図1は、本発明の粘着シートの一例における断面の概略図である。 図2は、本発明の表面保護フィルムの一例における断面の断面図である。
以下において、本発明について詳細に説明する。以下に記載する構成要件の説明は、代表的な実施形態や具体例に基づいてなされることがあるが、本発明はそのような実施形態に限定されるものではない。なお、本明細書において「~」を用いて表される数値範囲は、「~」の前後に記載される数値を下限値および上限値として含む範囲を意味する。
[粘着シート]
本発明の粘着シートは、第1の粘着層と、フィルム基材と、第2の粘着層と、をこの順で有する粘着シートであって、
第1の粘着層の表面粗さの二乗平均平方根高さRqが0.050μm以下であり、
第2の粘着層の表面粗さの二乗平均平方根高さRqが0.050μm以下である。
表面粗さの二乗平均平方根高さRqはJIS B 0601:2001に準じて測定される。
この構成により、本発明によれば、第1の粘着層側に表面保護用の表面基材を備える表面保護フィルムとして用いる場合に第2の粘着層を被着体に吸着させる際のエア抜け性が良好な粘着シートを提供できる。
いかなる理論に拘泥するものでもないが、上述のエア抜け性は、第2の粘着層の表面粗さが平滑であると良好となる。しかしながら、本発明者は、第1の粘着層の表面粗さがある程度大きい場合、第1の粘着層側に表面保護用の表面基材を強い圧力をかけて貼付する際の両者の貼合界面には気泡が発生しないが、強い圧力により反対側の第2の粘着層の表面粗さの増加となって現れることを見出した。特に、粘着シートの状態で第2の粘着層の表面粗さを特定の範囲にしただけでは、第1の粘着層側に表面保護用の表面基材を備える表面保護フィルムとして用いる場合に第2の粘着層を被着体に吸着させる際のエア抜け性は良好とならないことを見出した。
これに対し、本発明では、従来は強い圧力をかけて貼付するために気泡の発生に関与しないとして注目されていなかった第1の粘着層の表面粗さと、第2の粘着層の表面粗さを同時に制御することにより、上述のエア抜け性が良好となる。
以下、本発明の粘着シートの好ましい態様を説明する。
<粘着シートの特性>
本発明の粘着シートは、上述のエア抜け性が良好であることに加え、以下の特性を有することが好ましい。
本発明の粘着シート第2の粘着層を被着体に貼り付けた後に取り外しが可能であることが好ましい。
本発明の粘着シートは、視認性に優れることが好ましい。
本発明の粘着シートは、両面粘着フィルムとしてもよく、剥離シート付き粘着シートとしてもよい。
<粘着シートの構成>
図1は、本発明の粘着シートの一例における断面の概略図である。図1に示されるように、粘着シート100は、第1の粘着層12、フィルム基材14および第2の粘着層16をこの順で備える。なお、第1の粘着層12とフィルム基材14の間には他の層が設けられてもよく、また、フィルム基材14と第2の粘着層16の間には他の層が設けられてもよい。
第1の粘着層12とフィルム基材14は直接積層されていることが好ましい。また、フィルム基材14と第2の粘着層16も直接積層されていることが好ましい。
本発明の粘着シートは、表面保護フィルムの表面基材貼合用であることが好ましく、表面保護用のガラスシート貼合用であることがより好ましい。表面保護フィルムは、表面基材と、表面基材の被着体貼合面側に粘着剤層を備えており、本発明の粘着シートはこの粘着剤層を構成することが好ましい。表面保護フィルムを被着体に貼合する際には、表面保護フィルムの粘着剤層(本発明の粘着シート)を被着体に貼着する。この際、被着体と粘着剤層の間には気泡(エア)が巻き込まれることがあり、問題となっている。このような問題を解決するために、粘着剤層が巻き込んだ気泡(エア)を逃すこと、すなわち粘着剤層は優れたエア抜け性を有することが求められている。特に、表面保護フィルムの表面基材がガラスシートである場合、表面保護フィルムは湾曲しないため、貼合の際には表面保護フィルムの全面を被着体に一気に貼り合わせることがある。このような場合は、さらに気泡(エア)を巻き込みやすくなるため、ガラスシートに貼着されている粘着剤層には優れたエア抜け性が求められる。
また、表面保護フィルムと被着体が意図しない位置で貼り合わされた場合や、表面保護フィルムの粘着剤層と被着体の間に多くの気泡(エア)が巻き込まれた場合は、表面保護フィルムを被着体から剥離することがある。また、表面保護フィルムに傷がついたり、汚れが付着したりした際には、表面保護フィルムの交換が行われることがある。そのため、粘着シートは優れた再剥離性を有していることが好ましい。
本発明の粘着シートにおいては、第1の粘着層は、表面保護フィルムの表面基材に強固に接着できることが好ましい。一方で、第2の粘着層は被着体に、再剥離が可能な程度に接着できることが好ましい。本発明の粘着シートは、対ガラス粘着力が高い第1の粘着層と、フィルム基材と、対ガラス粘着力が第1の粘着層未満の第2の粘着層と、をこの順で有することにより、表面保護フィルムの表面基材とは強固に接着する一方で、被着体には比較的弱く接着できることが好ましい。
なお、本明細書において、再剥離性は、粘着剤層を有する表面保護フィルムを被着体に貼着した後に表面保護フィルムを剥離する際に、粘着剤層の粘着剤の一部が被着体に残留せずに表面基材と粘着剤層を同時に剥離できる性質をいう。
本発明の粘着シートは、表面保護用の樹脂フィルム貼合用の粘着シートであってもよく、表面保護用のガラスシート貼合用の粘着シートであってもよい。すなわち、本発明の粘着シートは、樹脂製の表面基材貼合用の粘着シートであってもよく、ガラス製の表面基材貼合用の粘着シートであってもよい。
本発明の粘着シートは、表面保護用のガラスシート貼合用の粘着シートであることが好ましい。本発明の粘着シートは、液晶ディスプレイの表面を保護するために用いられるガラスシート貼合用の粘着シートであることがより好ましい。本発明の粘着シートが表面保護用のガラスシート貼合用の粘着シートである場合、粘着シートの第1の粘着層は、ガラスシートに強固に接着することができることが好ましい。
本発明の粘着シートの厚みは、15μm以上であることが好ましく、20μm以上であることがより好ましく、25μm以上であることがさらに好ましく、30μm以上であることが特に好ましい。また、粘着シートの厚みは、500μm以下であることが好ましく、450μm以下であることがより好ましく、400μm以下であることがさらに好ましい。
<第1の粘着層>
(第1の粘着層の表面粗さの二乗平均平方根高さRq)
本発明の粘着シートは、第1の粘着層を有する。
本発明では、第1の粘着層の表面粗さの二乗平均平方根高さRqが0.050μm以下である。本発明では、第1の粘着層の表面粗さの二乗平均平方根高さRqが0.045μm以下であることが好ましく、0.040μm以下であることが特に好ましい。
第1の粘着層の表面粗さの二乗平均平方根高さRqの下限値は特に制限はない。表面凹凸をある程度は残してエア抜け性を高めるために、第1の粘着層の表面粗さの二乗平均平方根高さRqの下限値は、0.001μm以上であることが好ましく、0.010μm以上であることがより好ましい。
(アクリル系粘着剤)
第1の粘着層は、強粘着性であることが好ましい。本明細書中、強粘着性とは、第2の粘着層のJIS Z 0237に準じて測定した対ガラス粘着力が1N/25mm以上であることを意味する。
第1の粘着層を強粘着性としやすい観点から、第1の粘着層は、アクリル系粘着剤であることが好ましい。すなわち、第1の粘着層は、アクリル系重合体を含むことが好ましい。
アクリル系重合体としては、非架橋性の(メタ)アクリル酸エステル単位(a1)を主成分とし、これに架橋性官能基を有するアクリル単量体単位(a2)を含有する共重合体を用いることが好ましい。本明細書において、「単位」は重合体を構成する繰り返し単位(単量体単位)である。主成分とは、重合体を構成する繰り返し単位の50質量%を占める単位のことを言う。
架橋性官能基を有するアクリル単量体単位(a2)は架橋剤を用いる場合の反応点となり、架橋により対ガラス粘着力や凝集力、耐熱性の制御を可能とする。アクリル系重合体における架橋性官能基を有するアクリル単量体単位(a2)の使用量は、共重合体を構成する全単量体質量中に占める割合として0.01質量%以上20質量%以下とすることが好ましく、0.1質量%以上15質量%以下とすることがより好ましく、0.5質量%以上10質量%以下とすることがさらに好ましい。架橋性アクリル単量体単位(a2)の含有量が上記範囲の下限値以上であれば架橋性を十分に発揮することができ、上記範囲の上限値以下であれば、必要な粘着物性を維持しやすいため好ましい。
アクリル系重合体を構成する非架橋性の(メタ)アクリル酸エステル単位(a1)としては、例えば、メチル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレート、プロピル(メタ)アクリレート、ブチル(メタ)アクリレート、イソブチル(メタ)アクリレート、2-エチルヘキシル(メタ)アクリレート、オクチル(メタ)アクリレート、イソオクチル(メタ)アクリレート、イソノニル(メタ)アクリレート、ラウリル(メタ)アクリレート、イソステアリル(メタ)アクリレート等の(メタ)アクリル酸アルキルエステル単量体が挙げられる。これらは必要に応じ2種類以上を併用しても良い。
なお、本発明において、「(メタ)アクリレート」とは、「アクリレート」および「メタクリレート」の両方を含むことを意味し、「(メタ)アクリル酸」とは、「アクリル酸」および「メタクリル酸」の両方を含むことを意味する。
また、架橋性官能基を有するアクリル単量体単位(a2)としては、(メタ)アクリル酸、マレイン酸、無水マレイン酸、イタコン酸、フマル酸、無水フマル酸等のカルボキシル基含有単量体、2-ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、4-ヒドロキシブチル(メタ)アクリレート、2-ヒドロキシブチル(メタ)アクリレート、ポリエチレングリコール(メタ)アクリレート等の水酸基含有単量体、(メタ)アクリルアミド、モルホリルアクリルアミド、N,N-ジメチルアミノエチルアクリレート、N-tert-ブチルアミノエチルアクリレート等のアミノ基含有(メタ)アクリル酸エステル、グリシジル(メタ)アクリレート等のエポキシ基などが挙げられる。これらは必要に応じ2種類以上を併用しても良い。
アクリル系重合体は、必要に応じて、非架橋性(メタ)アクリル酸エステル単位(a1)および架橋性官能基を有するアクリル単量体単位(a2)以外の他の単量体単位を有してもよい。他の単量体としては、非架橋性(メタ)アクリル酸エステルおよび架橋性官能基を有するアクリル単量体と共重合可能なものであればよく、例えば(メタ)アクリロニトリル、酢酸ビニル、スチレン、塩化ビニル、ビニルピロリドン、ビニルピリジン等が挙げられる。
アクリル系重合体における他の単量体単位の含有量は20質量%以下であることが好ましく、15質量%以下であることがより好ましい。
アクリル系重合体の重量平均分子量は、10万以上200万以下であることが好ましく、30万以上150万以下であることがより好ましい。重量平均分子量を上記範囲内とすることにより、耐久性と接着性を高めることができる。なお、アクリル系重合体の重量平均分子量は架橋剤で架橋される前の値である。重量平均分子量は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィーにより測定し、ポリスチレン基準で求めた値である。
アクリル系重合体としては市販品を用いてもよい。例えば、アクリル系重合体として、アクリル酸エステル共重合体である綜研化学株式会社製のSKダイン2094などを用いられる。
(架橋剤)
第1の粘着層形成用の粘着剤組成物(好ましくはアクリル系粘着剤組成物)は、架橋剤を含有していることが好ましい。架橋剤は、例えば架橋性官能基を有するアクリル単量体単位(a2)を架橋させ、凝集力を発現させるものである。架橋剤としては、例えば、イソシアネート化合物、エポキシ化合物、オキサゾリン化合物、アジリジン化合物、金属キレート化合物、ブチル化メラミン化合物などが挙げられる。これらは必要に応じ2種類以上を併用しても良い。また、架橋剤は、例えば架橋性官能基を有するアクリル単量体単位(a2)の官能基との反応性を考慮して選択することが好ましい。
上述した架橋剤の中でも、アクリル系重合体を容易に架橋できることから、イソシアネート化合物、又はエポキシ化合物が好ましい。イソシアネート化合物としては、例えば、トリレンジイソシアネート、キシリレンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネートなどが挙げられる。エポキシ化合物としては、例えば、エチレングリコールジグリシジルエーテル、ポリエチレングリコールジグリシジルエーテル、プロピレングリコールジグリシジルエーテル、ポリプロピレングリコールジグリシジルエーテル、グリセリンジグリシジルエーテル、ネオペンチルグリコールジグリシジルエーテル、1,6-ヘキサンジオールジグリシジルエーテル、テトラグリシジルキシレンジアミン、1,3-ビス(N,N-ジグリシジルアミノメチル)シクロヘキサン、トリメチロールプロパンポリグリシジルエーテル、ジグリセロールポリグリシジルエーテル、ポリグリセロールポリグリシジルエーテル、ソルビトールポリグリシジルエーテルなどが挙げられる。
架橋剤の含有量は、所望の粘着物性等に応じて適宜選択され、特に限定されない。例えば、アクリル系重合体100質量部に対し、0.001質量部以上5質量部以下であることが好ましく、0.01質量部以上3質量部以下であることがより好ましい。架橋剤の含有量を上記範囲内とすることにより、粘着シートの耐久性と密着性を高めることができる。
架橋後の第1の粘着層形成用の粘着剤組成物のゲル分率は、20%以上98%以下であることが好ましく、30%以上90%以下であることがより好ましく、40%以上80%以下であることがさらに好ましい。ゲル分率を上記範囲内とすることにより十分な凝集力が得られ、接着性を高めることができる。なお、本明細書におけるゲル分率とは、所定量の第1の粘着層形成用の粘着剤組成物を粘着剤組成物の質量の2倍量以上の酢酸エチルやトルエンなどの溶媒に浸漬し、この浸漬物を40℃で24時間処理した後、150メッシュのワイヤメッシュにてろ過し、可溶分を取り除いた残分の乾燥重量を浸漬前の粘着剤組成物の質量で割った値のパーセント表示値である。
(溶剤)
第1の粘着層形成用の粘着剤組成物は、無溶剤型であっても、溶剤型であってもよい。第1の粘着層形成用の粘着剤組成物が溶剤型である場合、溶剤としては、例えば、ヘキサン、ヘプタン、オクタン、トルエン、キシレン、エチルベンゼン、シクロヘキサン、メチルシクロヘキサン等の炭化水素類;ジクロロメタン、トリクロロエタン、トリクロロエチレン、テトラクロロエチレン、ジクロロプロパン等のハロゲン化炭化水素類;メタノール、エタノール、プロパノール、イソプロピルアルコール、ブタノール、イソブチルアルコール、ジアセトンアルコール等のアルコール類;ジエチルエーテル、ジイソプロピルエーテル、ジオキサン、テトラヒドロフラン等のエーテル類;アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、イソホロン、シクロヘキサノン等のケトン類;酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸ブチル、酢酸イソブチル、酢酸アミル、酪酸エチル等のエステル類;エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、エチレングリコールモノメチルエーテルアセタート、プロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノエチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセタート等のポリオールおよびその誘導体が挙げられる。
溶剤は1種を単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。
(他の任意成分)
第1の粘着層は、必要に応じて、他の任意成分を本発明の効果を損なわない範囲で含有してもよい。任意成分としては、粘着剤用の添加剤として公知の成分、例えば酸化防止剤、金属腐食防止剤、粘着付与剤、シランカップリング剤、紫外線吸収剤、ヒンダードアミン系化合物等の光安定剤等の中から必要に応じて選択できる。
酸化防止剤としては、フェノール系酸化防止剤、アミン系酸化防止剤、ラクトン系酸化防止剤、リン系酸化防止剤、イオウ系酸化防止剤等が挙げられる。これら酸化防止剤は1種を単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。
金属腐食防止剤としては、ベンゾリアゾール系樹脂を挙げることができる。
粘着付与剤として、例えば、ロジン系樹脂、テルペン系樹脂、テルペンフェノール系樹脂、クマロンインデン系樹脂、スチレン系樹脂、キシレン系樹脂、フェノール系樹脂、石油樹脂などが挙げられる。
シランカップリング剤としては、例えば、メルカプトアルコキシシラン化合物(例えば、メルカプト基置換アルコキシオリゴマー等)などが挙げられる。
紫外線吸収剤としては、例えば、ベンゾトリアゾール系化合物、ベンゾフェノン系化合物などが挙げられる。
(第1の粘着層の対ガラス粘着力)
第1の粘着層の対ガラス粘着力が1N/25mm以上50N/25mm以下であることが好ましく、10N/25mm以上30N/25mm以下であることがより好ましい。第1の粘着層の対ガラス粘着力を上記範囲内とすることにより、粘着シートは表面保護フィルムの表面基材と強固に接着でき、再剥離も可能になる。
(第1の粘着層の厚み)
第1の粘着層の厚みは、5μm以上であることが好ましく、10μm以上であることがより好ましく、15μm以上であることがさらに好ましい。また、第1の粘着層の厚みは、200μm以下であることが好ましく、150μm以下であることがより好ましく、100μm以下であることがさらに好ましい。第1の粘着層の厚みを上記範囲内とすることにより、表面保護フィルムの表面基材との接着性を高めることができる。
<第2の粘着層>
(第2の粘着層の表面粗さの二乗平均平方根高さRq)
本発明の粘着シートは、第2の粘着層を有する。
本発明では、第2の粘着層の表面粗さの二乗平均平方根高さRqが0.050μm以下である。本発明では、第2の粘着層の表面粗さの二乗平均平方根高さRqが0.045μm以下であることが好ましく、0.040μm以下であることが特に好ましい。
第2の粘着層の表面粗さの二乗平均平方根高さRqの下限値は特に制限はない。表面凹凸をある程度は残してエア抜け性を高めるために、第2の粘着層の表面粗さの二乗平均平方根高さRqの下限値は、0.001μm以上であることが好ましく、0.010μm以上であることがより好ましい。
(シリコーン系粘着剤)
第2の粘着層は、再剥離性を付与するために、微粘着性であることが好ましい。本明細書中、強粘着性とは、第2の粘着層のJIS Z 0237に準じて測定した対ガラス粘着力が1N/25mm未満であることを意味する。
第2の粘着層を微粘着性としやすい観点から、第2の粘着層は、シリコーン系粘着剤であることが好ましい。
シリコーン系粘着剤としては特に制限は無い。シリコーン系粘着剤の中でも、第2の粘着層は、シリコーンレジンおよびシリコーンガムから選択される少なくとも1種のシリコーン系粘着剤を含むものであることが好ましい。第2の粘着層は、シリコーンレジンおよびシリコーンガムの混合物を含むものであってもよい。
シリコーンレジンとしては、特に限定されるものではないが、例えば、ストレートシリコーンレジン、変性シリコーンレジンおよびこれらの混合物が挙げられる。上記シリコーンレジンは架橋されていてもよい。
シリコーンガムとしては、特に限定されるものではないが、例えば、ポリジメチルシロキサンガムが挙げられる。上記シリコーンガムは架橋されていてもよい。
シリコーンガムは、多くの場合、アルキル基、ハロアルキル基、アラルキル基、アルケニル基、アリール基、アルコキシ基、又はハロゲン原子で置換されたアリール基から選択されるオルガノ基を伴うポリジオルガノシロキサンである。代表的なオルガノ基としては、特に限定されるものではないが、メチル基、エチル基、フェニル基等が挙げられる。
シリコーン系粘着剤としては市販品を用いてもよい。例えば、シリコーン系粘着剤として、付加硬化型シリコーン系粘着剤である信越化学工業株式会社製のKR-3704などを用いられる。
(架橋触媒)
シリコーン系粘着剤を架橋する際には、架橋反応を行う。架橋反応は、過酸化物の存在下での遊離基反応、プラチナ系触媒若しくはロジウム系触媒の存在下での付加反応、又はスズ系触媒の存在下での縮合反応であってもよい。シリコーンエラストマー又はシリコーンガムをキュアーするための好適な過酸化物としては、特に限定されるものではないが、例えば、2,4-ジクロロベンゾイルペルオキシド、ベンゾイルペルオキシド、ラウロイルペルオキシド、デカノイルペルオキシド、およびジクミルペルオキシドが挙げられる。
シリコーン系粘着剤の架橋触媒としては、有機錫、無機錫、チタン触媒、ビスマス触媒、金属錯体、白金触媒、塩基性物質および有機燐酸化物などが使用される。中でも、白金触媒を用いることが好ましい。
架橋触媒の含有量は、所望の粘着物性等に応じて適宜選択され、特に限定されないが、例えば、シリコーン系粘着剤100質量部に対し、0.00001質量部以上0.05質量部以下であることが好ましく、0.0001質量部以上0.03質量部以下であることがより好ましい。架橋触媒の含有量を上記範囲内とすることにより、優れたエア抜け性と再剥離性を両立しやすくなる。
(溶剤)
第2の粘着層形成用の粘着剤組成物(好ましくはシリコーン系粘着剤組成物)は、無溶剤型であっても、溶剤型であってもよい。第2の粘着層形成用の粘着剤組成物が溶剤型である場合、溶剤としては、付加反応を阻害しない有機溶剤であれば特に限定されない。例えばトルエン、キシレン、エチルベンゼン、ヘキサン、ヘプタン、オクタン、ミネラルスピリット、ヘキサメチルジシロキサン、オクタメチルシクロテトラシロキサン、酢酸エチル、メチルエチルケトン等の1種又は2種以上を使用することができる。
第2の粘着層形成用の粘着剤組成物が溶剤型である場合、溶剤は、架橋反応の前に取り除かれることが好ましい。架橋反応は80℃~200℃の範囲の温度で行うことが好ましい。
(他の任意成分)
第2の粘着層は、必要に応じて、他の任意成分を本発明の効果を損なわない範囲で含有してもよい。任意成分としては、公知の添加剤である充填剤、顔料、増粘剤、粘性調整剤、濡れ剤、レベリング剤、消泡剤、防腐剤、分散剤、酸化防止剤、凍結防止剤、難燃剤等を挙げられる。
(第2の粘着層の対ガラス粘着力)
第2の粘着層の対ガラス粘着力が0.01N/25mm以上1N/25mm未満であることが好ましく、0.05N/25mm以上0.30N/25mm以下であることがより好ましい。第2の粘着層の対ガラス粘着力を上記範囲内とすることにより、粘着シートは優れた再剥離性およびエア抜け性を両立できる。
(第2の粘着層の厚み)
第2の粘着層の厚みは、5μm以上であることが好ましく、10μm以上であることがより好ましく、15μm以上であることがさらに好ましい。また、第2の粘着層の厚みは、300μm以下であることが好ましく、250μm以下であることがより好ましく、200μm以下であることがさらに好ましい。第2の粘着層の厚みを上記範囲内とすることにより、エア抜け性と再剥離性を両立しやすくなる。
<フィルム基材>
本発明の粘着シートは、フィルム基材を有する。フィルム基材としては、例えば、ポリエチレンテレフタレートフィルム(PETフィルム)、ウレタンシート、軟質ポリ塩ビニルシート、ポリカーボネート、ポリメチルメタクリレート、ポリプロピレン等を挙げることができる。中でも、フィルム基材としては、ポリエチレンテレフタレートフィルム(PETフィルム)を用いることが好ましい。
フィルム基材の厚みは特に限定されるものではないが、フィルム基材の厚みは、2μm以上であることが好ましく、5μm以上であることがより好ましく、10μm以上であることがさらに好ましい。また、フィルム基材の厚みは、200μm以下であることが好ましく、150μm以下であることがより好ましい。
各粘着剤層とフィルム基材の密着性を担保するために、フィルム基材は、少なくとも一方の面に易接着層を有することが好ましく、両面に易接着層を有することが好ましい。この場合、易接着層は、例えば、ポリエステル系樹脂、アクリル系樹脂、ウレタン系樹脂、エチレン-アクリル共重合体、エチレン-酢酸ビニル共重合体等を含有することが好ましい。
また、フィルム基材として、少なくとも一方の面に表面処理を施したものを用いてもよい。表面処理としては、例えばコロナ処理等を挙げることができる。
<剥離シート>
粘着シートの少なくとも一方の面には、剥離シートが積層されることが好ましい。粘着シートは、剥離シート付き粘着シートであることが好ましい。剥離シートは粘着シートの少なくとも一方の面に積層されることが好ましく、両面に積層されることがより好ましい。剥離シートは、少なくとも片面が離型性を有するシートである。剥離シートとしては、剥離シート用基材と剥離シート用基材の片面に設けられた剥離剤層とを有する剥離性積層シート、低極性基材としてポリエチレンフィルムやポリプロピレンフィルム等のポリオレフィンフィルム、あるいは、易接着層のないポリエチレンテレフタレートフィルムが挙げられる。
剥離性積層シートにおける剥離シート用基材としては、紙類、高分子フィルムが使用される。剥離剤層を構成する剥離剤としては、例えば、汎用の付加型もしくは縮合型のシリコーン系剥離剤や長鎖アルキル基含有化合物が用いられる。特に、反応性が高い付加型シリコーン系剥離剤が好ましく用いられる。
シリコーン系剥離剤としては、具体的には、東レ・ダウコーニングシリコーン社製のBY24-4527、SD-7220等や、信越化学工業株式会社製のKS-3600、KS-774、X62-2600などが挙げられる。また、シリコーン系剥離剤中にSiO2単位と(CH33SiO1/2単位あるいはCH2=CH(CH3)SiO1/2単位を有する有機珪素化合物であるシリコーンレジンを含有することが好ましい。シリコーンレジンの具体例としては、東レ・ダウコーニングシリコーン社製のBY24-843、SD-7292、SHR-1404等や、信越化学工業株式会社製のKS-3800、X92-183等が挙げられる。
剥離シートを剥離しやすくするために、粘着シートの一方の剥離シートと他方の剥離シートとでそれぞれ剥離性が異なるものとしてもよい。つまり、一方からの剥離性と他方からの剥離性とが異なると、剥離性が高い方の剥離シートだけを先に剥離することが容易となる。その場合、貼合方法や貼合順序に応じて一方の剥離シートと他方の剥離シートの剥離性を調整すればよい。
<粘着シートの製造方法>
本発明の粘着シートの製造方法は、特に制限はない。
例えば、フィルム基材の一方の面に第2の粘着層形成用の粘着剤組成物を用いて第2の粘着層を形成する工程と、
フィルム基材の他方の面に第1の粘着層形成用の粘着剤組成物を用いて第1の粘着層を形成する工程を有し、
第2の粘着層形成用の粘着剤組成物の固形分濃度が49質量%以下であり、
第1の粘着層形成用の粘着剤組成物の固形分濃度が22質量%以下である粘着シートの製造方法により、本発明の粘着シートを容易に製造できる。
(第2の粘着層の形成)
フィルム基材の一方の面に第2の粘着層形成用の粘着剤組成物(好ましくはシリコーン系粘着剤組成物)を塗工する工程を含むことが好ましい。この場合、第2の粘着層形成用の粘着剤組成物を乾燥後の塗工量が5μm/m2以上300μm/m2以下となるように塗工することが好ましい。塗工は、公知の塗工装置を用いて実施できる。塗工装置としては、例えば、ブレードコーター、エアナイフコーター、ロールコーター、バーコーター、グラビアコーター、マイクログラビアコーター、ロッドブレードコーター、リップコーター、ダイコーター、カーテンコーター、スライドビードコーター等が挙げられる。
第2の粘着層形成用の粘着剤組成物を塗工する工程では、第2の粘着層形成用の粘着剤組成物の固形分濃度は、49質量%以下であることが好ましく、45質量%以下であることがより好ましく、40質量%以下であることが特に好ましい。また、第2の粘着層形成用の粘着剤組成物の固形分濃度は10質量%以上であることが好ましく、20質量%以上であることがより好ましい。このように、塗工時の第2の粘着層形成用の粘着剤組成物の固形分濃度を調整することにより、第2の粘着層の表面粗さの二乗平均平方根高さRqを所望の範囲内にコントロールすることが容易となる。
なお、粘着剤組成物の固形分濃度は、粘着剤組成物の全質量に対する割合である。
第2の粘着層形成用の粘着剤組成物を塗工する工程の後には乾燥工程が設けられることが好ましい。乾燥工程は、空気循環式恒温オーブン、加熱炉、赤外線ランプ等の公知の加熱装置を用いて行われる。例えば、30℃以上200℃以下の条件で、10秒以上60分以下加熱することが好ましい。
第2の粘着層形成用の粘着剤組成物の乾燥工程は多段階乾燥工程としてもよい。例えば、第1段階を低温低風量の乾燥工程としてもよく、第2段階以降において、乾燥温度と風量を高めていく乾燥工程が挙げられる。このような乾燥工程を採用することで、第2の粘着層の凹凸を低減することができ、第2の粘着層の表面粗さの二乗平均平方根高さRqを所望の範囲内にコントロールすることが容易となる。
(第1の粘着層の形成)
第1の粘着層を形成する際には、第1の粘着層形成用の粘着剤組成物を、フィルム基材の他方の面に塗工することで形成してもよく、別途形成した第1の粘着層をフィルム基材の他方の面に貼合してもよい。
第1の粘着層形成用の粘着剤組成物を塗工する場合は、上述した塗工装置を用いることができる。また、塗工後には上述した乾燥工程を設けることが好ましい。
別途形成した第1の粘着層を、フィルム基材の他方の面に貼合する場合は、例えば、セパレータフィルム上にアクリル系粘着剤組成物を塗工することで第1の粘着層を形成することが好ましい。この場合も、上述した塗工装置を用いることができる。また、塗工後には上述した乾燥工程を設けることが好ましい。このように形成された第1の粘着層は、フィルム基材の他方の面に積層され、例えば、ゴムロールを用いて空気を逃がしながら貼合することができる。
第1の粘着層形成用の粘着剤組成物(好ましくはアクリル系粘着剤組成物)の固形分濃度は、22質量%以下であることが好ましく、20質量%以下であることがより好ましく、17質量%以下であることが特に好ましい。また、第1の粘着層形成用の粘着剤組成物の固形分濃度は10質量%以上であることが好ましく、13質量%以上であることがより好ましい。このように、塗工時の第1の粘着層形成用の粘着剤組成物の固形分濃度を調整することにより、第1の粘着層の表面粗さの二乗平均平方根高さRqを所望の範囲内にコントロールすることが容易となる。
[表面保護フィルム]
本発明の表面保護フィルムは、本発明の粘着シートと、表面基材と、を備える。
<表面基材>
表面基材は、硬質の透明保護カバーであることが好ましい。表面基材は、ガラスシートまたは樹脂シートであることが好ましい。
本発明では、表面基材が表面保護用のガラスシートであることが好ましく、第1の粘着層と表面保護用のガラスシートが直接接することがより好ましい。
表面基材の厚みは、100μm以上であることが好ましく、200μm以上であることがより好ましい。また、表面基材の厚みは、800μm以下であることが好ましく、600μm以下であることがより好ましい。
<表面保護フィルムの構成>
図2は、本発明の表面保護フィルムの一例における断面の断面図である。以下、図2を用いて、表面基材がガラスシートである態様について説明するが、本発明の表面保護フィルムはこの態様に限定されない。
図2に示されるように、表面保護フィルム200は、ガラスシート50、第1の粘着層12、フィルム基材14および第2の粘着層16をこの順で備えることが好ましい。本発明の粘着シート100は、第1の粘着層12と、フィルム基材14と、第2の粘着層16と、をこの順で有する粘着シート100であるため、表面基材がガラスシート50である場合であっても、表面基材と粘着シートは強固に接着することができる。
<表面保護フィルムの用途>
本発明の表面保護フィルムは、情報表示画面用の保護部材であることが好ましい。
表面保護フィルムは、携帯電話、スマートフォン、タブレットなどの電子機器または電気機器の液晶ディスプレイ、プラズマディスプレイ、有機ELディスプレイなどの情報表示画面に貼合され、情報表示画面を保護する働きをすることがより好ましい。
以下に実施例と比較例を挙げて本発明の特徴をさらに具体的に説明する。以下の実施例に示す材料、使用量、割合、処理内容、処理手順等は、本発明の趣旨を逸脱しない限り適宜変更することができる。したがって、本発明の範囲は以下に示す具体例により限定的に解釈されるべきものではない。
[実施例1]
<アクリル系粘着剤組成物101の調製>
アクリル酸エステル共重合体(綜研化学株式会社製、SKダイン2094)100質量部に対し、架橋剤(綜研化学株式会社製、E-AX、4官能エポキシ系硬化剤)を0.24質量部加え、酢酸エチルにて固形分濃度が15質量%の溶液となるように希釈し、撹拌した。このようにして、アクリル系粘着剤組成物101を調製した。
<シリコーン系粘着剤組成物201の調製>
付加硬化型シリコーン系粘着剤(信越化学工業株式会社製、KR-3704)100質量部に対し、白金触媒(信越化学工業株式会社製、PL-50T)を0.5質量部加え、トルエンにて固形分濃度が40質量%の溶液となるように希釈し、撹拌した。このようにして、シリコーン系粘着剤組成物201を調製した。
<粘着シートの作製>
両面に易接着層を備えたポリエチレンテレフタレートフィルムであるフィルム基材(東洋紡株式会社製、コスモシャインA4300#50、厚み50μm)の片面に、上記で調製したシリコーン系粘着剤組成物201をアプリケーターを用いて乾燥後の塗工厚みが30μmとなるように塗工し、100℃の空気循環式恒温オーブンで3分間乾燥し、ポリエチレンテレフタレートフィルムの表面に第2の粘着層(第2の粘着層)を形成した。次いで、第2の粘着層の露出表面にセパレータフィルムとして、厚さ38μmのポリエチレンテレフタレートフィルム(東レ社製、ルミラーS-10#38)を貼合した。このようにして、フィルム基材/第2の粘着層(第2の粘着層)/セパレータフィルムの構成の剥離シート付き粘着シート(A)を得た。
次に、上記で調製したアクリル系粘着剤組成物101を、シリコーン系剥離剤で処理された剥離剤層を備えた厚さ38μmのポリエチレンテレフタレートフィルム(セパレータフィルム)(王子エフテックス社製、38RL-07(2))の表面に、乾燥後の塗工量が50μmになるようにアプリケーターで均一に塗工し、100℃の空気循環式恒温オーブンで3分間乾燥し、第1の粘着層(第1の粘着層)/セパレータフィルムの構成の積層フィルム(B)を得た。
次いで、剥離シート付き粘着シート(A)の基材フィルム上に対して、積層フィルム(B)の第1の粘着層(第1の粘着層)側を重ね、ゴムロールを用いて空気を逃がしながら貼り合わせた。このようにして、セパレータフィルム/第1の粘着層(第1の粘着層)/フィルム基材/第2の粘着層(第2の粘着層)/セパレータフィルムの構成の粘着シートを得た。得られた粘着シートは、23℃、相対湿度50%の条件で7日間養生し、実施例1の粘着シートとした。
[実施例2]
<アクリル系粘着剤組成物102の調製>
酢酸エチルにて固形分濃度が18質量%の溶液となるように希釈し、撹拌した以外はアクリル系粘着剤組成物101の調製と同様にして、アクリル系粘着剤組成物102を調製した。
<粘着シートの作製>
アクリル系粘着剤組成物101の代わりにアクリル系粘着剤組成物102を用いた以外は実施例1と同様にして、実施例2の粘着シートを得た。
[実施例3]
<シリコーン系粘着剤組成物202の調製>
トルエンにて固形分濃度が45質量%の溶液となるように希釈し、撹拌した以外はシリコーン系粘着剤組成物201の調製と同様にして、シリコーン系粘着剤組成物202を調製した。
<粘着シートの作製>
シリコーン系粘着剤組成物201の代わりにシリコーン系粘着剤組成物202を用いた以外は実施例1と同様にして、実施例3の粘着シートを得た。
[比較例1]
<アクリル系粘着剤組成物103の調製>
酢酸エチルにて固形分濃度が23質量%の溶液となるように希釈し、撹拌した以外はアクリル系粘着剤組成物101の調製と同様にして、アクリル系粘着剤組成物103を調製した。
<粘着シートの作製>
アクリル系粘着剤組成物101の代わりにアクリル系粘着剤組成物103を用いた以外は実施例1と同様にして、比較例1の粘着シートを得た。
[比較例2]
<シリコーン系粘着剤組成物203の調製>
トルエンにて固形分濃度が30質量%の溶液となるように希釈し、撹拌した以外はシリコーン系粘着剤組成物201の調製と同様にして、シリコーン系粘着剤組成物203を調製した。
<粘着シートの作製>
アクリル系粘着剤組成物101の代わりにアクリル系粘着剤組成物103を用い、シリコーン系粘着剤組成物201の代わりにシリコーン系粘着剤組成物203を用いた以外は実施例1と同様にして、比較例2の粘着シートを得た。
[比較例3]
<シリコーン系粘着剤組成物204の調製>
トルエンにて固形分濃度が50質量%の溶液となるように希釈し、撹拌した以外はシリコーン系粘着剤組成物201の調製と同様にして、シリコーン系粘着剤組成物204を調製した。
<粘着シートの作製方法>
シリコーン系粘着剤組成物201の代わりにシリコーン系粘着剤組成物204を用いた以外は実施例1と同様にして、比較例3の粘着シートを得た。
[評価]
(1)表面粗さの二乗平均平方根高さRq
第1の粘着層または第2の粘着層のセパレータフィルムを剥離した後、第1の粘着層および第2の粘着層の表面粗さは、干渉計(富士フイルム株式会社製、フジノンレーザー干渉計F601)にて二乗平均平方根高さRqを測定した。
表面粗さの二乗平均平方根高さRqは、JIS B 0601:2001に準じて測定した。
(2)対ガラス粘着力
粘着テープの第1の粘着層側のセパレータフィルムを剥離し、第1の粘着層を市販のソーダガラス板に貼りつけ、その反対側である第2の粘着層側のセパレータフィルムの上で、ゴム層で被覆された重さ2kgのローラーを1往復させることにより圧着して、圧着試験品1を得た。圧着試験品1を、23℃、相対湿度50%で24時間放置した。その後、引っ張り試験機を用いて、速度300mm/分、180°の角度で粘着テープをソーダガラス板から引き剥がし、その引き剥がしに要する力(N/25mm)を測定し、第1の粘着層の対ガラス粘着力とした。
粘着テープの第2の粘着層側のセパレータフィルムを剥離し、第2の粘着層を市販のソーダガラス板に貼りつけ、その反対側である第1の粘着層側のセパレータフィルムの上で、ゴム層で被覆された重さ2kgのローラーを1往復させることにより圧着して、圧着試験品2を得た。圧着試験品2を、23℃、相対湿度50%で24時間放置した。その後、引っ張り試験機を用いて、速度300mm/分、180°の角度で粘着テープをソーダガラス板から引き剥がし、その引き剥がしに要する力(N/25mm)を測定し、第2の粘着層の対ガラス粘着力とした。
(3)エア抜け性
5cm×10cmの長方形状に切り出した粘着シートの第1の粘着層(第1の粘着層)側を、同サイズの0.2mm厚みの表面保護用のガラスシート(ソーダガラス板)に、ゴムロールを使用して貼り合せた。引き続き、第2の粘着層(第2の粘着層)側を、1mm厚みのソーダガラス板の面に、(ゴムロールは使用しないで)静かに置き、自発的な濡れより吸着させた。
第2の粘着層(第2の粘着層)側を、1mm厚みのソーダガラス板の面に吸着させた後の気泡の状態を目視で確認し、以下の基準でエア抜け性を判定した。
第2の粘着層面とガラス表面の間に気泡が認められないものを極めて良好(◎)と判定した。
第2の粘着層面とガラス表面の間に気泡が認められるが、1時間以内に気泡が消失するものを良好(○)と判定した。
第2の粘着層面とガラス表面の間に気泡が認められ、気泡が1時間を超えても消失しないものを不良(×)と判定した。
Figure 0007127262000001
本発明の粘着シートは、第1の粘着層側に表面保護用の表面基材を備える表面保護フィルムとして用いる場合に第2の粘着層を被着体に吸着させる際のエア抜け性が良好であることがわかった。
一方、第1の粘着層の表面粗さの二乗平均平方根高さRqが本発明で規定する上限値を超える比較例1および2の粘着シートは、エア抜け性が不良であることがわかった。
一方、第2の粘着層の表面粗さの二乗平均平方根高さRqが本発明で規定する上限値を超える比較例3の粘着シートは、エア抜け性が不良であることがわかった。
12 第1の粘着層
14 フィルム基材
16 第2の粘着層
50 ガラスシート
100 粘着シート
200 表面保護フィルム

Claims (7)

  1. 第1の粘着層と、フィルム基材と、第2の粘着層と、をこの順で有する粘着シートであって、
    前記第1の粘着層がアクリル系粘着剤であり、
    前記第2の粘着層がシリコーン系粘着剤であり、
    前記第1の粘着層の表面粗さの二乗平均平方根高さRqが0.050μm以下であり、
    前記第2の粘着層の表面粗さの二乗平均平方根高さRqが0.050μm以下である粘着シート;
    表面粗さの二乗平均平方根高さRqはJIS B 0601:2001に準じて測定される。
  2. 前記第1の粘着層の対ガラス粘着力が1N/25mm以上50N/25mm以下であり、
    前記第2の粘着層の対ガラス粘着力が0.01N/25mm以上1N/25mm未満である請求項1に記載の粘着シート。
  3. 前記第1の粘着層がアクリル酸エステル共重合体と架橋剤を含む粘着剤組成物から形成される粘着層であり、
    前記第2の粘着層が付加硬化型シリコーン系粘着剤を含むシリコーン系粘着剤組成物から形成される粘着層である請求項1または2に記載の粘着シート。
  4. 前記第1の粘着層の表面粗さの二乗平均平方根高さRqが0.045μm以下である請求項1~3のいずれか1項に記載の粘着シート;
    表面粗さの二乗平均平方根高さRqはJIS B 0601:2001に準じて測定される。
  5. 表面保護用のガラスシート貼合用である請求項1~4のいずれか1項に記載の粘着シート。
  6. 請求項1~5のいずれか1項に記載の粘着シートと、表面基材と、を備える表面保護フィルム。
  7. 前記表面基材が表面保護用のガラスシートであり、
    前記第1の粘着層と前記表面保護用のガラスシートが直接接する請求項6に記載の表面保護フィルム。
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