JP2009046535A - 光学部材用の表面保護シート - Google Patents

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Abstract

【課題】透明性が高く、良好な帯電防止性能を有する粘着層が備えられた表面保護シートを提供する。
【解決手段】保護フィルムと、前記保護フィルムの一面または両面に形成された粘着剤組成物からなる粘着層とが備えられてなり、前記粘着剤組成物に、周期表7B族の元素を含有するアクリル酸エステル及び/またはメタアクリル酸エステルと、アクリル酸エステル及び/またはメタクリル酸エステルが少なくとも共重合されてなる共重合体ポリマーと、イオン性化合物からなる帯電防止剤とが含有されている光学部材用の表面保護シートとする。
【選択図】なし

Description

本発明は、光学部材用の表面保護シートに関するものである。
液晶ディスプレイパネルやプラズマディスプレイパネル等の所謂フラットディスプレイパネルには、一般に、偏光板、位相差板、反射防止フィルムなどの各種光学フィルムが粘着層を介して積層されている。また、こうした光学フィルムには、流通、製造過程において傷や汚れを防止することを目的として、離形フィルムや表面保護フィルムが貼り合わされている。
例えば表面保護フィルムは、フラットディスプレイパネルをテレビ受信機や携帯電話機の筐体に組み込む工程や、フラットディスプレイパネルに配線を取り付ける工程において、ディスプレイパネルに貼り合わされた偏光板を保護するために、偏光板等に貼り合わされている。
ところで、フラットディスプレイパネルの表示性能を検査する際には、光学的な阻害要因となる表面保護フィルムを取り除いた上で、検査を行う必要がある。表面保護フィルムを取り除く際には、工程時間を短縮するために、10m/分程度のスピードで表面保護フィルムを剥離している。このような比較的速いスピードで表面保護フィルムを剥離すると、表示面に静電気が帯電されやすくなる。
例えば液晶ディスプレイパネルの表示面に静電気が帯電すると、帯電した静電気が液晶層中の液晶分子の配向状態を乱してしまい、本来には表示性能が合格水準に達しているはずのものが、合格水準を満たさずに不良品と判定されるおそれがある。
そこで従来から、表面保護フィルムの粘着層に帯電防止剤を含有させたり、表面保護フィルムとは別に帯電防止層をフラットディスプレイパネルに積層することが行われている。
例えば、特許文献1には、基材フィルムと、基材フィルムに積層された第四級アンモニウム塩を含む帯電防止層と、帯電防止層に積層された粘着剤層からなる帯電防止性粘着シートが開示されている。
特開2000−273417号公報
しかしながら、特許文献1に記載の技術では、帯電防止層と粘着層とを別個に形成するため、帯電防止層を形成するための工程が必要であり、生産性を低下させてしまうおそれがあった。
また、表面保護フィルムの粘着層に帯電防止剤を含有させた場合には、帯電防止性能を有する粘着層となるので粘着層と別個に帯電防止層を形成する必要はないが、表面保護フィルムに粘着剤組成物を塗布して粘着層としたときに、十分な帯電防止性能が得られない場合があった。
また、従来の表面保護シートにおいては、表面保護フィルムに積層された粘着層の透過率が不十分である場合があった。表面保護フィルムの材質によっては、表面保護フィルムを剥離させずにフラットディスプレイパネルの表示性能を評価可能なものもあるが、粘着層の透過率が不十分であると表示性能の試験自体が不可能になるおそれがあった。
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであって、透明性が高く、良好な帯電防止性能を有する粘着層が備えられた表面保護シートを提供することを目的とする。
上記の目的を達成するために、本発明は以下の構成を採用した。
本発明の光学部材用の表面保護シートは、保護フィルムと、前記保護フィルムの一面または両面に形成された粘着剤組成物からなる粘着層とが備えられてなり、前記粘着剤組成物に、周期表7B族の元素を含有するアクリル酸エステル及び/またはメタアクリル酸エステルと、アクリル酸エステル及び/またはメタクリル酸エステルとが少なくとも共重合されてなる共重合体ポリマーと、イオン性化合物からなる帯電防止剤とが含有されていることを特徴とする。
また、本発明の光学部材用の表面保護シートにおいては、前記周期表7B族の元素を含有するアクリル酸エステル及び/またはメタアクリル酸エステルが、HC=C(R1)COO(R2)(但し、R1は、HまたはCHであり、R2は、CHCF、CH(CFH、CH(CFH、CHCH(CFF、CHCH(CFF、CHCH(CF10F、CHCH(CF12F、CH(CF、CF(CF、CHCH(OH)CHCl、CHBr、CHBr、CHBrのうちのいずれか一種である。)であることが好ましい。
更に、本発明の光学部材用の表面保護シートにおいては、前記共重合体ポリマーが架橋されていることが好ましい。
本発明の表面保護シートによれば、粘着層を構成する粘着剤組成物に、周期表7B族の元素を含有するアクリル酸エステル及び/またはメタアクリル酸エステルと、アクリル酸エステル及び/またはメタクリル酸エステルとが少なくとも共重合されてなる共重合体ポリマーと、イオン性化合物からなる帯電防止剤とが含有されているので、透明性が高く、良好な帯電防止性能を有する粘着層が備えられた表面保護シートを提供できる。
以下、本発明の実施形態について説明する。
「表面保護シート」
本実施形態の光学部材用の表面保護シートは、保護フィルムと、前記保護フィルムの一面または両面に形成された粘着剤組成物からなる粘着層とから概略構成されている。粘着剤組成物を含有する粘着層は、通常厚み3〜200μm、好ましくは10〜100μm程度となるように、保護フィルムの片面又は両面に形成されている。
保護フィルムとしては、例えば、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン−酢酸ビニル共重合体、ポリエステル、ポリ塩化ビニル、ポリカーボネート、ポリアミド、ポリスチレンなどのフィルムあるいはこれらの複合フィルム等の樹脂フィルムを用いることができるが、特に、ポリエチレンテレフタレートが好ましい。また、保護フィルムは、例えば15〜50μm程度の厚みを有するものを用いることができる。
粘着層を構成する粘着剤組成物は、周期表7B族の元素を含有するアクリル酸エステル及び/またはメタアクリル酸エステルと、アクリル酸エステル及び/またはメタクリル酸エステルとが少なくとも共重合されてなる共重合体ポリマーと、イオン性化合物からなる帯電防止剤とが含有されてなるものである。
保護フィルムへの粘着層の形成は、保護フィルムに直接塗布する方法や、一旦別の基材(例えば剥離ライナーなど)に塗布形成したものを転写する方法等によって行うことができる。
粘着層の塗布形成方法としては粘着テープの製造に用いられる公知の方法が用いられ、具体的にはロールコート、グラビアコート、リバースコート、ロールブラッシュ、スプレーコート、エアーナイフコート、ダイコート法などが挙げられる。
本実施形態の表面保護シートは、液晶ディスプレイパネルやプラズマディスプレイパネル等の所謂フラットディスプレイパネルに貼り合わされる光学部材を保護する用途に用いることができる。光学部材としては例えば、偏光板、位相差板、輝度向上板、又は防眩シートなどを含むものである。なお、光学部材は、偏光板と位相差板を積層したものや位相差板の積層体、偏光板と輝度向上板または防眩シートの積層体など、光学素材を2層以上積層したものであってもよい。
また、本実施形態の表面保護シートは、光学部材が単独で流通する場合のみならず、光学部材がフラットディスプレイパネルに貼り合わされた状態で流通される場合にも使用される。
保護フィルムに形成された粘着層(粘着剤組成物)の粘着力は、0.05(N/25mm)〜0.2(N/25mm)程度が好ましく、0.1(N/25mm)程度がより好ましい。粘着力が0.05〜0.2(N/25mm)の範囲であれば、表面保護シートを偏光板等の光学部材から比較的容易に剥離させることができ、例えば10m/分程度のスピードで剥離することが可能になる。尚、粘着力は、JIS Z0237の粘着テープ・粘着シート試験方法に準じて測定することによって求められる。具体的には、粘着剤層を備えた光学部材を23℃、50%RHの雰囲気下で7日間放置した後に、25mm幅に裁断し、例えばガラス板に貼り合わせ、50℃×5kg/cm×20分オートクレーブ処理を行い、その後、引っ張り試験機を用いて、23℃、50%RHの雰囲気下で剥離角180度、剥離速度0.3m/分でJIS Z0237に準じて粘着力の測定を行い、粘着力を評価すればよい。
「粘着剤組成物」
本実施形態の粘着剤組成物は、周期表7B族の元素を含有するアクリル酸エステル及び/またはメタアクリル酸エステルと、アクリル酸エステル及び/またはメタクリル酸エステルとが少なくとも共重合されてなる共重合体ポリマー{以下ベースポリマーと称す。}と、イオン性化合物からなる帯電防止剤とが含有されてなるものである。
ベースポリマーは架橋剤によって架橋されていることが好ましい。ベースポリマーに帯電防止剤が添加されることによって、保護シートに粘着剤組成物を塗布して粘着層とした場合の粘着層の表面抵抗値が、例えば、1×10〜1×1012(Ω/□)程度、好ましくは1×108〜1×1011(Ω/□)程度になる。
[帯電防止剤]
帯電防止剤は、イオン性化合物で構成されることが好ましい。イオン性化合物は、ベースポリマーに対する相溶性を有するとともに、粘着剤組成物の調製時に使用する有機溶媒に対する相溶性を有し、かつ、ベースポリマーに添加された場合に粘着剤組成物の透明性を維持できるものから選択される。また、保護フィルムに粘着剤組成物を塗布して粘着層とした場合の粘着層の表面抵抗値を、1×1012(Ω/□)以下にできるものから選択される。
イオン性化合物は、イミダゾリウム塩、ピリジニウム塩、アルキルアンモニウム塩、アルキルピロリジウム塩、アルキルホスホニウム塩のうちのいずれか一種以上が好ましい。
イミダゾリウム塩としては、例えば、1,3−ジメチルイミダゾリウムクロライド、1−ブチル−2,3−ジメチルイミダゾリウムクロライド、1−ブチル−3−メチルイミダゾリウムブロマイド、1−ブチル−3−メチルイミダゾリウムクロライド、1−ブチル−3−メチルイミダゾリウムメタンスルホネート、1−ブチル−1−(3,3,4,4,5,5,6,6,7,7,8,8,8−トリデカフルオロオクチル)−イミダゾリウムヘキサフルオロホスフェート、1−エチル−3−メチルイミダゾリウムブロマイド、1−エチル−3−メチルイミダゾリウムクロライド、1−エチル−3−メチルイミダゾリウムヘキサフルオロホスフェート、1−エチル−3−メチルイミダゾリウムヨージド、1−エチル−2,3−ジメチルイミダゾリウムクロライド、1−メチルイミダゾリウムクロライド、1,2,3−トリメチルイミダゾリウムメチルサルフェート、1−メチル−3−(3,3,4,4,5,5,6,6,7,7,8,8,8−トリデカフルオロオクチル)−イミダゾリウムヘキサフルオロホスフェート、1−アリール−3−メチルイミダゾリウムクロライド、1−ベンジル−3−メチルイミダゾリウムクロライド、1−ベンジル−3−メチルイミダゾリウムヘキサフルオロホスフェート、1−ベンジル−3−メチルイミダゾリウムテトラフルオロボレート等を例示できる。
また、ピリジニウム塩としては、1−ブチル−3−メチルピリジニウムブロマイド、1−ブチル−4−メチルピリジニウムブロマイド、1−ブチル−4−メチルピリジニウムクロライド、1−ブチルピリジニウムブロマイド、1−ブチルピリジニウムクロライド、1−ブチルピリジニウムヘキサフルオロホシフェート、1−エチルピリジニウムブロマイド、1−エチルピリジニウムクロライド等を例示できる。
更に、アルキルアンモニウム塩としては、シクロヘキシルトリメチルアンモニウムビス(トリフルオロメタンスルホニル)イミド、テトラ−n−ブチルアンモニウムクロライド、テトラブチルアンモニウムブロマイド、トリブチルメチルアンモニウムメチルサルフェート、テトラブチルアンモニウムビス(トリフルオロメチルスルホニル)イミド、テトラエチルアンモニウムトリフルオロメタンスルホネート、テトラブチルアンモニウムベンゾエート、テトラブチルアンモニウムメタンスルフェート、テトラブチルアンモニウムノナフルオロブタンスルホネート、テトラ−n−ブチルアンモニウムヘキサフルオロホスフェート、テトラブチルアンモニウムトリフルオロアセテート、テトラヘキシルアンモニウムテトラフルオロボレート、テトラヘキシルアンモニウムブロマイド、テトラヘキシルアンモニウムヨージド、テトラオクチルアンモニウムクロライド、テトラオクチルアンモニウムブロマイド、テトラヘプチルアンモニウムブロマイド、テトラペンチルアンモニウムブロマイド、n−ヘキサデシルトリメチルアンモニウムヘキサフルオロホスフェート等を例示できる。
また、アルキルピロリジウム塩としては、1−ブチル−1−メチルピロリジウムブロマイド、1−ブチル−1−メチルピロリジウムクロライド、1−ブチル−1−メチルピロリジウムテトラフルオロボレート等を例示できる。
更に、アルキルホスホニウム塩としては、テトラブチルホスホニウムブロマイド、テトラブチルホスホニウムクロライド、テトラブチルホスホニウムテトラフルオロボレート、テトラブチルホスホニウムメタンスルホネート、テトラブチルホスホニウムp−トルエンスルホネート、トリブチルヘキサデシルホスホニウムブロマイド等を例示できる。
また、イオン性化合物としては、含窒素オニウム塩、含硫黄オニウム塩、または含リンオニウム塩を好ましく用いることができる。具体例としては、1−ブチルピリジニウムテトラフルオロボレート、1−ブチルピリジニウムヘキサフルオロホスフェート、1−ブチル−3−メチルピリジニウムテトラフルオロボレート、1−ブチル−3−メチルピリジニウムトリフルオロメタンスルホネート、1−ブチル−3−メチルピリジニウムビス(トリフルオロメタンスルホニル)イミド、1−ブチル−3−メチルピリジニウムビス(ペンタフルオロエタンスルホニル)イミド、1−へキシルピリジニウムテトラフルオロボレート、2−メチル−1−ピロリンテトラフルオロボレート、1−エチル−2−フェニルインドールテトラフルオロボレート、1,2−ジメチルインドールテトラフルオロボレート、1−エチルカルバゾールテトラフルオロボレート、1−エチル−3−メチルイミダゾリウムテトラフルオロボレート、1−エチル−3−メチルイミダゾリウムアセテート、1−エチル−3−メチルイミダゾリウムトリフルオロアセテート、1−エチル−3−メチルイミダゾリウムヘプタフルオロブチレート、1−エチル−3−メチルイミダゾリウムトリフルオロメタンスルホネート、1−エチル−3−メチルイミダゾリウムペルフルオロブタンスルホネート、1−エチル−3−メチルイミダゾリウムジシアナミド、1−エチル−3−メチルイミダゾリウムビス(トリフルオロメタンスルホニル)イミド、1−エチル−3−メチルイミダゾリウムビス(ペンタフルオロエタンスルホニル)イミド、1−エチル−3−メチルイミダゾリウムトリス(トリフルオロメタンスルホニル)イミド、1−ブチル−3−メチルイミダゾリウムテトラフルオロボレート、1−ブチル−3−メチルイミダゾリウムヘキサフルオロホスフェート、1−ブチル−3−メチルイミダゾリウムトリフルオロアセテート、1−ブチル−3−メチルイミダゾリウムヘプタフルオロブチレート、1−ブチル−3−メチルイミダゾリウムトリフルオロメタンスルホネート、1−ブチル−3−メチルイミダゾリウムペルフルオロブタンスルホネート、1−ブチル−3−メチルイミダゾリウムビス(トリフルオロメタンスルホニル)イミド、1−へキシル−3−メチルイミダゾリウムブロミド、1−へキシル−3−メチルイミダゾリウムクロライド、1−へキシル−3−メチルイミダゾリウムテトラフルオロボレート、1−へキシル−3−メチルイミダゾリウムヘキサフルオロホスフェート、1−へキシル−3−メチルイミダゾリウムトリフルオロメタンスルホネート、1−オクチル−3−メチルイミダゾリウムテトラフルオロボレート、1−オクチル−3−メチルイミダゾリウムヘキサフルオロホスフェート、1−へキシル−2,3−ジメチルイミダゾリウムテトラフルオロボレート、1,2−ジメチル−3−プロピルイミダゾリウムビス(トリフルオロメタンスルホニル)イミド、1−メチルピラゾリウムテトラフルオロボレート、3−メチルピラゾリウムテトラフルオロボレート、テトラヘキシルアンモニウムビス(トリフルオロメタンスルホニル)イミド、ジアリルジメチルアンモニウムテトラフルオロボレート、ジアリルジメチルアンモニウムトリフルオロメタンスルホネート、ジアリルジメチルアンモニウムビス(トリフルオロメタンスルホニル)イミド、ジアリルジメチルアンモニウムビス(ペンタフルオロエタンスルホニル)イミド、N,N―ジエチル―N―メチル―N−(2−メトキシエチル)アンモニウムテトラフルオロボレート、N,N―ジエチル―N―メチル―N−(2−メトキシエチル)アンモニウムトリフルオロメタンスルホネート、N,N―ジエチル―N―メチル―N−(2−メトキシエチル)アンモニウムビス(トリフルオロメタンスルホニル)イミド、N,N―ジエチル―N―メチル―N−(2−メトキシエチル)アンモニウムビス(ペンタフルオロエタンスルホニル)イミド、グリシジルトリメチルアンモニウムトリフルオロメタンスルホネート、グリシジルトリメチルアンモニウムビス(トリフルオロメタンスルホニル)イミド、グリシジルトリメチルアンモニウムビス(ペンタフルオロエタンスルホニル)イミド、1−ブチルピリジニウム(トリフルオロメタンスルホニル)トリフルオロアセトアミド、1−ブチル−3−メチルピリジニウム(トリフルオロメタンスルホニル)トリフルオロアセトアミド、1−エチル−3−メチルイミダゾリウム(トリフルオロメタンスルホニル)トリフルオロアセトアミド、ジアリルジメチルアンモニウム(トリフルオロメタンスルホニル)トリフルオロアセトアミド、グリシジルトリメチルアンモニウム(トリフルオロメタンスルホニル)トリフルオロアセトアミド、N,N−ジメチル−N−エチル−N−プロピルアンモニウムビス(トリフルオロメタンスルホニル)イミド、N,N−ジメチル−N−エチル−N−ブチルアンモニウムビス(トリフルオロメタンスルホニル)イミド、N,N−ジメチル−N−エチル−N−ペンチルアンモニウムビス(トリフルオロメタンスルホニル)イミド、N,N−ジメチル−N−エチル−N−へキシルアンモニウムビス(トリフルオロメタンスルホニル)イミド、N,N−ジメチル−N−エチル−N−ヘプチルアンモニウムビス(トリフルオロメタンスルホニル)イミド、N,N−ジメチル−N−エチル−N−ノニルアンモニウムビス(トリフルオロメタンスルホニル)イミド、N,N−ジメチル−N,N−ジプロピルアンモニウムビス(トリフルオロメタンスルホニル)イミド、N,N−ジメチル−N−プロピル−N−ブチルアンモニウムビス(トリフルオロメタンスルホニル)イミド、N,N−ジメチル−N−プロピル−N−ペンチルアンモニウムビス(トリフルオロメタンスルホニル)イミド、N,N−ジメチル−N−プロピル−N−ヘキシルアンモニウムビス(トリフルオロメタンスルホニル)イミド、N,N−ジメチル−N−プロピル−N−ヘプチルアンモニウムビス(トリフルオロメタンスルホニル)イミド、N,N−ジメチル−N−ブチル−N−ヘキシルアンモニウムビス(トリフルオロメタンスルホニル)イミド、N,N−ジメチル−N−ブチル−N−ヘプチルアンモニウムビス(トリフルオロメタンスルホニル)イミド、N,N−ジメチル−N−ペンチル−N−ヘキシルアンモニウムビス(トリフルオロメタンスルホニル)イミド、N,N−ジメチル−N,N−ジヘキシルアンモニウムビス(トリフルオロメタンスルホニル)イミド、トリメチルヘプチルアンモニウムビス(トリフルオロメタンスルホニル)イミド、N,N−ジエチル−N−メチル−N−プロピルアンモニウムビス(トリフルオロメタンスルホニル)イミド、N,N−ジエチル−N−メチル−N−ペンチルアンモニウムビス(トリフルオロメタンスルホニル)イミド、N,N−ジエチル−N−メチル−N−ヘプチルアンモニウムビス(トリフルオロメタンスルホニル)イミド、N,N−ジエチル−N−プロピル−N−ペンチルアンモニウムビス(トリフルオロメタンスルホニル)イミド、トリエチルプロピルアンモニウムビス(トリフルオロメタンスルホニル)イミド、トリエチルペンチルアンモニウムビス(トリフルオロメタンスルホニル)イミド、トリエチルヘプチルアンモニウムビス(トリフルオロメタンスルホニル)イミド、N,N−ジプロピル−N−メチル−N−エチルアンモニウムビス(トリフルオロメタンスルホニル)イミド、N,N−ジプロピル−N−メチル−N−ペンチルアンモニウムビス(トリフルオロメタンスルホニル)イミド、N,N−ジプロピル−N−ブチル−N−へキシルアンモニウムビス(トリフルオロメタンスルホニル)イミド、N,N−ジプロピル−N,N−ジヘキシルアンモニウムビス(トリフルオロメタンスルホニル)イミド、N,N−ジブチル−N−メチル−N−ペンチルアンモニウムビス(トリフルオロメタンスルホニル)イミド、N,N−ジブチル−N−メチル−N−ヘキシルアンモニウムビス(トリフルオロメタンスルホニル)イミド、トリオクチルメチルアンモニウムビス(トリフルオロメタンスルホニル)イミド、N−メチル−N−エチル−N−プロピル−N−ペンチルアンモニウムビス(トリフルオロメタンスルホニル)イミドなどが挙げられる。
[ベースポリマー(共重合体ポリマー)]
本実施形態のベースポリマーは、周期表7B族の元素を含有するアクリル酸エステル及び/またはメタアクリル酸エステル{以下周期表7B族の元素を含有する(メタ)アクリル酸エステルと称す。}と、アクリル酸エステル及び/またはメタクリル酸エステル{以下(メタ)アクリレートと称す。}とが、少なくとも共重合されてなるものである。
周期表7B族の元素を含有する(メタ)アクリル酸エステルは、ベースポリマー全質量中に0.1〜15質量%含有されることが好ましい。ベースポリマー全質量中における周期表7B族の元素を含有する(メタ)アクリル酸エステルの含有量が0.1質量%未満であると、帯電防止性能を向上させる効果が十分に得られない恐れがある。また、その使用量が0.1〜15質量%の範囲内であれば経済的にも有効な範囲である。
周期表7B族の元素を含有する(メタ)アクリル酸エステルとしては、例えば、HC=C(R1)COO(R2)(但し、R1は、HまたはCHであり、R2は、CHCF、CH(CFH、CH(CFH、CHCH(CFF、CHCH(CFF、CHCH(CF10F、CHCH(CF12F、CH(CF、CF(CF、CHCH(OH)CHCl、CHBr、CHBr、CHBrのうちのいずれか一種である。)であるものなどが挙げられる。
周期表7B族の元素を含有する(メタ)アクリル酸エステルとして、より具体的には、2,2,2−トリフルオロエチル(メタ)アクリレート、2,2,3,3−テトラフルオロプロピルアクリレート、1H,1H,5H−オクタフルオロペンチル(メタ)アクリレート、ヘキサフルオロ−2−プロピル(メタ)アクリレート、ヘプタフルオロ−2−プロピルアクリレート、2−(パーフルオロオクチル)エチルメタクリレート、2−プロペノイックアシッド,3,3,4,4,5,5,6,6,7,7,8,8,8−トリデカフルオロオクチルエステル、2−プロペノイックアシッド,3,3,4,4,5,5,6,6,7,7,8,8,9,9,10,10,10−ヘプタデカフルオロオクチルエステル、2−プロペノイックアシッド,3,3,4,4,5,5,6,6,7,7,8,8,9,9,10,10,11,11,12,12,12-ヘンエイコサフルオロドデシルエステル、2−プロペノイックアシッド,3,3,4,4,5,5,6,6,7,7,8,8,9,9,10,10,11,11,12,12,13,13,14,14,14-ペンタコサフルオロテトラデシルエステル、3−クロロ−2−ヒドロキシプロピルメタアクリレート、ペンタブロモベンジルアクリレート、2,4,6−トリブロモベンジルアクリレート、2,6−ジブロモベンジルアクリレートなどが挙げられる。
また、(メタ)アクリレートは、ベースポリマーの主成分であり、ベースポリマー全質量中に50〜99.1質量%含有されることが好ましい。また、(メタ)アクリレートは、一種のみでもよいが、2種以上含まれていてもよい。
(メタ)アクリレートの具体例としては、メチル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレート、n−ブチル(メタ)アクリレート、t−ブチル(メタ)アクリレート、イソブチル(メタ)アクリレート、ヘキシル(メタ)アクリレート、2−エチルヘキシル(メタ)アクリレート、n−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、n−ノニル(メタ)アクリレート、イソノニル(メタ)アクリレート、n−デシル(メタ)アクリレート、イソデシル(メタ)アクリレート、n−ドデシル(メタ)アクリレート、n−トリデシル(メタ)アクリレート、n−テトラデシル(メタ)アクリレート、メトキシエチル(メタ)アクリレート、エトキシエチル(メタ)アクリレート、ブトキシエチル(メタ)アクリレート、シクロヘキシル(メタ)アクリレート、t−シクロヘキシル(メタ)アクリレート、フェノキシエチル(メタ)アクリレート、ノニルフェノキシポリエチレングリコール(メタ)アクリレート、ベンジル(メタ)アクリレート、イソボルニル(メタ)アクリレート、テトラヒドロフルフリル(メタ)アクリレートなどが挙げられる。表面保護シート用の粘着剤組成物のベースポリマーには特に、2−エチルヘキシルアクリレートを主成分として含有することが、容易に剥離可能な程度の粘着性を発揮できる点で好ましい。
ベースポリマーは、イオン性化合物との相溶性に優れ、かつ優れた粘着特性が得られることから、炭素数1〜14のアルキル基を有する(メタ)アクリレートの一種以上を主成分とするアクリル系ポリマーであることが好ましい。
ベースポリマーの重量平均分子量は、30万以上100万以下の範囲が好ましい。重量平均分子量が30万〜100万の範囲であれば、表面保護シートの粘着層を構成する粘着剤組成物として十分な粘着力が得られる。尚、重量平均分子量は、ゲル浸透クロマトグラフィーによってポリスチレン換算で求められる。
また、ベースポリマーは、0℃以下のガラス転移温度Tgを有するものであることが好ましく、Tgが−100℃〜−5℃であることがより好ましく、Tgが−80℃〜−10℃であるとさらに好ましい。ガラス転移温度Tgが0℃以下であると、イオン性化合物を含有する場合に十分な粘着力が得られる。
また、ベースポリマーには、上記の周期表7B族の元素を含有する(メタ)アクリル酸エステルと、(メタ)アクリレート以外の成分として、その他の成分を含有させてもよい。その他の成分としては、スルホン酸基含有モノマー、リン酸基含有モノマー、シアノ基含有モノマー、ビニルエステル類、芳香族ビニル化合物などの凝集力・耐熱性向上成分や、カルボキシル基含有モノマー、酸無水物基含有モノマー、ヒドロキシル基含有モノマー、アミド基含有モノマー、アミノ基含有モノマー、エポキシ基含有モノマー、N−アクリロイルモルホリン、ビニルエーテル類等の接着力向上や架橋化基点として働く官能基を有す成分などを用いることができる。その他の成分は1種または2種以上併用して用いることができる。
スルホン酸基含有モノマーとしては、スチレンスルホン酸、アリルスルホン酸、2−(メタ)アクリルアミド−2−メチルプロパンスルホン酸、(メタ)アクリルアミドプロパンスルホン酸、スルホプロピル(メタ)アクリレート、(メタ)アクリロイルオキシナフタレンスルホン酸等を例示できる。
リン酸基含有モノマーとしては2−ヒドロキシエチルアクリロイルホスフェートを例示できる。シアノ基含有モノマーとしてはアクリロニトリルを例示できる。ビニルエステル類としては酢酸ビニルを例示できる。芳香族ビニル化合物としてはスチレンを例示できる。
カルボキシル基含有モノマーとしては(メタ)アクリル酸、カルボキシエチル(メタ)アクリレート、カルボキシペンチル(メタ)アクリレート、イタコン酸、マレイン酸、フマル酸、クロトン酸、2−カルボキシエチルアクリレートなどを例示できる。酸無水物基含有モノマーとしては無水マレイン酸、無水イタコン酸などを例示できる。
ヒドロキシル基含有モノマーとしては2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシプロピル(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、6−ヒドロキシヘキシル(メタ)アクリレート、8−ヒドロキシオクチル(メタ)アクリレート、10−ヒドロキシデシル(メタ)アクリレート、12−ヒドロキシラウリル(メタ)アクリレート、(4−ヒドロキシメチルシクロヘキシル)メチルアクリレート、N−メチロール(メタ)アクリルアミド、N−エチロール(メタ)アクリルアミド、ビニルアルコール、アリルアルコール、2−ヒドロキシエチルビニルエーテル、4−ヒドロキシブチルビニルエーテル、ジエチレングリコールモノビニルエーテルなどを例示できる。
アミド基含有モノマーとしてはアクリルアミド、ジエチルアクリルアミドがあげられる。アミノ基含有モノマーとしてはN,N−ジメチルアミノエチル(メタ)アクリレート、N,N−ジメチルアミノプロピル(メタ)アクリレートがあげられる。エポキシ基含有モノマーとしてはグリシジル(メタ)アクリレート、アリルグリシジルエーテルなどを例示できる。ビニルエーテル類としてはビニルエチルエーテルを例示できる。
ベースポリマーを重合する方法としては、溶液重合、乳化重合、塊状重合、懸濁重合などアクリル系ポリマーの合成手法として一般的に用いられる重合方法を用いることができる。
[架橋剤]
本実施形態の粘着剤組成物は、ベースポリマー、特にベースポリマーの主成分であるアクリル系ポリマーを適宜架橋することで、耐熱性に優れた粘着層が得られる。架橋方法の具体的手段としては、イソシアネート化合物、エポキシ化合物、アジリジン化合物、金属キレートなどアクリル系ポリマーに適宜架橋化基点として含ませたカルボキシル基、ヒドロキシル基、アミノ基、アミド基などと反応しうる基を有する化合物を添加し反応させるいわゆる架橋剤を用いる方法がある。
イソシアネート化合物としては、トリレンジイソシアネート、キシレンジイソシアネートなどの芳香族イソシアネート、イソホロンジイソシアネートなどの脂環族イソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネートなどの脂肪族イソシアネートなどが挙げられる。中でも、主に適度な凝集力を得る観点から、イソシアネート化合物やエポキシ化合物が特に好ましく用いられる。これらの化合物は、単独で使用してもよく、また2種以上を混合して使用してもよい。
より具体的には、イソシアネート化合物としては、たとえばブチ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などの低級脂肪族ポリイソシアネート類、シクロペンチレンジイソシアネート、シクロヘキシ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の脂環族イソシアネート類、2,4−トリレンジイソシアネート、4,4′−ジフェニルメタンジイソシアネート、キシリレンジイソシアネートなどの芳香族ジイソシアネート類、トリメチロールプロパン/トリレンジイソシアネート3量体付加物(商品名コロネートL)、トリメチロールプロパン/ヘキサメチレンジイソシアネート3量体付加物(商品名コロネートHL)、ヘキサメチレンジイソシアネートのイソシアヌレート体(商品名コロネートHX)[いずれも日本ポリウレタン工業(株)製]などのイソシアネート付加物などが挙げられる。
エポキシ化合物としてはN,N,N’,N’−テトラグリシジル−m−キシレンジアミン(商品名TETRAD−X)や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(商品名TETRAD−C)[いずれも三菱瓦斯化学(株)製]などが挙げられる。
これらの架橋剤は単独で、または2種以上の混合系で使用される。架橋剤の使用量は、架橋すべきベースポリマーとのバランスによって適宜選択される。アクリル粘着剤の凝集力により充分な耐熱性を得るには一般的には、上記ベースポリマー100質量部に対して、0.1質量部以上配合するのが好ましい。また柔軟性、接着性の点から上記ベースポリマー100質量部に対して、15質量部以下で配合するのが好ましい。
粘着剤組成物におけるベースポリマーの架橋度は、ゲル分率で90〜100%の範囲が好ましい。ゲル分率がこの範囲であれば、粘着剤組成物の粘着力を、剥離が容易な程度に弱めることができる。尚、ゲル分率は、粘着剤組成物を、25℃の酢酸エチルに1日間浸漬した場合の、初期質量と浸漬乾燥後の質量より、「ゲル分率=浸漬乾燥後の質量/初期質量×100」の式で求められる。
[配合比]
ベースポリマーと帯電防止剤との合計量に対する帯電防止剤の配合比は、0.01質量%以上1.8質量%以下の範囲が好ましく、0.05質量%以上1.5質量%以下の範囲がより好ましい。配合比が0.01質量%未満だと十分な帯電防止効果が得られず、1.8質量%を超えると被着体への汚染性が増大する恐れがある。
[その他添加成分]
さらに本実施形態の粘着剤組成物には、従来公知の各種の粘着付与剤や表面潤滑剤、レベリング剤、酸化防止剤、腐食防止剤、光安定剤、紫外線吸収剤、重合禁止剤、シランカップリンング剤、無機または有機の充項剤、金属粉、顔料などの粉体、粒子状、箔状物などの従来公知の各種の添加剤を使用する用途に応じて適宜添加することが出来る。
「粘着剤組成物の製造方法」
本実施形態の粘着剤組成物の製造方法としては、次の二通りの製造方法を例示できる。 第1の方法として例えば、ベースポリマーの原料である各種モノマーを、酢酸エチル、トルエン、アセトン、ヘキサン類、ケトン類、アルコール類等の沸点が120℃以下程度の有機溶媒に混合し、更に重合開始剤等を添加してモノマーを重合反応させることによって、ベースポリマーを調製する。得られたベースポリマーは、有機溶媒に溶解した状態か、あるいは有機溶媒に膨潤された状態で得られる。
次に、ベースポリマーが含まれる有機溶媒に、イオン性化合物からなる帯電防止剤を添加して、ベースポリマーと帯電防止剤とを混合する。
次に、架橋剤を添加してベースポリマーを架橋させ、更に必要に応じてシランカップリング剤等の各種添加剤を添加する。このようにして粘着剤組成物が得られる。
得られた粘着剤組成物は、保護フィルム上に塗布した後に乾燥することによって粘着層となる。
第2の方法として例えば、ベースポリマーの原料である各種モノマーを酢酸エチル等の有機溶媒に混合するとともに、イオン性化合物からなる帯電防止剤を添加し、更に重合開始剤等を添加してモノマーを重合反応させることによって、帯電防止剤を含有するベースポリマーを調製する。得られたベースポリマーは、第1の方法と同様に、有機溶媒に溶解した状態か、あるいは有機溶媒に膨潤された状態で得られる。
次に、ベースポリマー及び帯電防止剤が含まれる有機溶媒に、架橋剤を添加してベースポリマーを架橋させ、更に必要に応じてシランカップリング剤等の各種添加剤を添加する。このようにして粘着剤組成物が得られる。
得られた粘着剤組成物は、第1の方法と同様に、保護フィルム上に塗布した後に乾燥することによって粘着層となる。
以上のように、本実施形態の粘着剤組成物を製造する際には、ベースポリマーを調製してから帯電防止剤を添加してもよく、ベースポリマーの調製と同時に帯電防止剤を添加してもよい。ベースポリマーに帯電防止剤を均質に添加するためには、帯電防止剤が酢酸エチル等の有機溶媒に対して可溶なものがよい。
本実施形態の表面保護シートによれば、粘着層を構成する粘着剤組成物に、周期表7B族の元素を含有する(メタ)アクリル酸エステルと、(メタ)アクリレートとが少なくとも共重合されてなる共重合体ポリマーと、イオン性化合物からなる帯電防止剤とが含有されているので、粘着剤組成物に周期表7B族の元素を含有する(メタ)アクリル酸エステルおよび/または帯電防止剤が含まれていない場合と比較して、良好な帯電防止性能を有する粘着層が備えられた表面保護シートを提供できる。
具体的には、本実施形態の表面保護シートを構成する粘着層のシート抵抗は1×1012(Ω/□)程度、好ましくは1×108〜1×1011(Ω/□)となり、良好な帯電防止性能が得られる。本実施形態の表面保護シートにおける帯電防止性能を向上させる効果は、粘着層の粘着剤組成物を構成する周期表7B族の元素を含有する(メタ)アクリル酸エステルの7B族元素が、強い電子吸引性を有するものであるため、イオン性化合物が粘着層内を移動しやすくなることによって得られる。
また、本実施形態の表面保護シートは、透明性が高く、被着体を汚染させたり腐食させたりすることのない優れた特性を有する粘着層を備えたものとなるので、光学部材用の表面保護シートとして好適に用いることができる。
また、本実施形態の表面保護シートは、粘着層を構成する粘着剤組成物に含まれるベースポリマーが、(メタ)アクリレートの一種以上を主成分とするものであるので、粘着層の透明性が非常に高いものとなる。
また、粘着剤組成物を構成するベースポリマーの重量平均分子量が30万〜100万の範囲であり、ゲル分率が90〜100%の範囲なので、粘着剤組成物からなる粘着層の粘着力が弱められる。これにより、表面保護シートをフラットディスプレイパネル等に貼られた偏光板等の表示面から比較的容易に剥離させることができ、例えば10m/分程度のスピードで容易に剥離できる。
以下、実施例について説明する。本実施例では、まず最初に、実施例1〜12及び比較例1〜6に対応する粘着剤組成物を調製し、次いで、粘着剤組成物を保護フィルムに塗布することによって実施例1〜12及び比較例1〜6の表面保護シートを製造した。そして、各表面保護シートについて性能試験を行った。以下に詳細を説明する。
(実施例1に対応する共重合体組成物の製造)
周期表7B族の元素を含有する(メタ)アクリル酸エステルとしてトリフルオロエチルアクリレートを0.5質量部と、ブチルアクリレートを40質量部、2−エチルヘキシルアクリレートを58.49質量部、2−ヒドロキシエチルアクリレートを1質量部と、溶媒として酢酸エチルを150質量部とを、還流器及び攪拌機が装着されたフラスコに仕込み、窒素置換を行いながら65℃まで加熱した。次いで、重合開始剤としてAIBNを0.1質量部加え、更に1時間後AIBNを0,05質量部加え、65℃を維持しつつ6時間かけて重合反応を行った。重合反応の終了後、イオン性化合物として1−ヘキシル−3−メチルイミダゾリウムヘキサフルオロフォスフェートを0.01質量部添加し、粘度調整のために酢酸エチルを更に36質量部添加し、室温まで冷却することにより、実施例1の粘着剤組成物を含む共重合体組成物溶液を得た。
共重合体組成物溶液中の粘着剤組成物の濃度は35質量%であり、共重合体組成物溶液の粘度は4000mPa・sであった。表1に、粘着剤組成物の配合比と、共重合体組成物溶液中の粘着剤組成物の濃度と、共重合体組成物溶液の粘度とを示す。
また、ベースポリマーの平均重量分子量を、GPC法によって測定した。結果を表1に示す。
Figure 2009046535
(実施例2〜12に対応する共重合体組成物溶液の製造)
周期表7B族の元素を含有する(メタ)アクリル酸エステルとして、トリフルオロエチルアクリレートと、トリフルオロエチルメタアクリレートと、ヘキサフルオロ−2−プロピルアクリレートと、ヘキサフルオロ−2−プロピルメタアクリレート、3−クロロ−2−ヒドロキシプロピルメタアクリレートのうちのいずれか一種と、ブチルアクリレートと、2−エチルヘキシルアクリレートと、2−ヒドロキシエチルアクリレート、4−ヒドロキシブチルアクリレートと、アクリル酸のうちのいずれか1種または2種以上と、溶媒として酢酸エチルとを、適宜配合するとともに、イオン性化合物として、1−ヘキシル−3−メチルイミダゾリウムヘキサフルオロフォスフェートと、N−メチル−N−プロピルピペリジニウムビス(トリフルオロメタンスルホニル)イミドと、1−エチルピリジニウムブロマイドと、1−ブチル−3−メチルピリジニウム トリフルオロメタンスルホネートのうちいずれか一種を配合したこと以外は、上記実施例1の場合と同様にして、実施例2〜12の粘着剤組成物を含む共重合体組成物溶液を得た。表1に、実施例2〜12の粘着剤組成物の配合比と、各共重合体組成物溶液の粘度と、各共重合体組成物溶液中の粘着剤組成物の濃度と、ベースポリマーの平均重量分子量とを合わせて示す。
(比較例1〜6に対応する共重合体組成物溶液の製造)
周期表7B族の元素を含有する(メタ)アクリル酸エステルとして、トリフルオロエチルアクリレートと、トリフルオロエチルメタアクリレートと、ヘキサフルオロ−2−プロピルアクリレートのうちのいずれか一種を配合し(または配合せずに)、ブチルアクリレートと、2−エチルヘキシルアクリレートと、2−ヒドロキシエチルアクリレート、4−ヒドロキシブチルアクリレートと、アクリル酸のうちのいずれか1種または2種以上と、溶媒として酢酸エチルとを、適宜配合するとともに、イオン性化合物として、1−ヘキシル−3−メチルイミダゾリウムヘキサフルオロフォスフェートと、N−メチル−N−プロピルピペリジニウムビス(トリフルオロメタンスルホニル)イミドのうちいずれか一種を配合した(または配合しない)こと以外は、上記実施例1の場合と同様にして、比較例1〜6の粘着剤組成物を含む共重合体組成物溶液を得た。表2に、比較例1〜6の粘着剤組成物の配合比と、各共重合体組成物溶液の粘度と、各共重合体組成物溶液中の粘着剤組成物の濃度と、ベースポリマーの平均重量分子量とを合わせて示す。
Figure 2009046535
(実施例1〜12及び比較例1〜6の表面保護シートの製造)
表1及び表2に示された、実施例1〜12及び比較例1〜6の共重合体組成物溶液中の粘着剤組成物100質量部に対し、架橋剤(B)としてヘキサメチレンジイソシアネート(イソシアネレート型架橋剤、日本ポリウレタン工業(株)製、商品名コロネートHX)を、表3及び4に示す配合比となるように添加し、充分に混合して粘着剤組成物溶液とした。
得られた粘着剤組成物溶液を剥離PETフィルム(三菱化学ポリエステルフィルム(株)製、商品名MRF38)に乾燥後の厚さが25μmになるように塗布し、90℃で3分間乾燥させて、粘着剤組成物からなる粘着層を形成した。そして、粘着層及び剥離PETフィルムを保護フィルムであるPETフィルム(東レ(株)製、商品名ルミラーS10#25)に貼り合わせることにより、実施例1〜12及び比較例1〜6の表面保護シートを製造した。
得られた表面保護シートについて、表面抵抗値、金属腐食性、粘着力、基材に対する密着性、被着体汚染性、低温安定性、粘着剤層の透明性等の性能試験を行った。また、粘着剤組成物溶液における粘着剤組成物の濃度と、粘着剤組成物溶液の粘度を測定した。また、架橋後の粘着剤組成物について、ゲル分率を測定した。ゲル分率は、粘着剤組成物を、25℃の酢酸エチルに1日間浸漬した場合の、初期質量と浸漬乾燥後の質量より、「ゲル分率=浸漬乾燥後の質量/初期質量×100」の式で求めた。これらの結果を表3及び表4に示す。
尚、性能試験の手順は、以下の通りである。
<性能試験の試験方法>
「表面抵抗値」
23℃、50%RHの雰囲気下で7日間放置後の表面保護シートの粘着剤層の表面抵抗値を、マイクロエレクトロメーター((株)川口電機製作所製)を使用して23℃、50%RHの雰囲気下で測定した。
「金属腐食性」
23℃、50%RHの雰囲気下で7日間放置後の表面保護シートの粘着剤層に、アルミホイルを貼り合わせて60℃、90%RHの雰囲気下で2日間放置したときの腐食性を観察した。アルミホイルに変化がない場合は○とし、アルミホイルが白化した場合を×とした。
「粘着力及び基材に対する密着性」
23℃、50%RHの雰囲気下で7日間放置後の表面保護シートを25mm幅に裁断し、これを偏光板に貼り合わせ、50℃×5kg/cm×20分オートクレーブ処理を行った。その後、引っ張り試験機を用いて、23℃、50%RHの雰囲気下で、剥離角180度、剥離速度0.3m/分の条件でJIS Z0237(粘着テープ・粘着シート試験方法)に準じて粘着力の測定を行った。そして、保護フィルム(基材)に対する密着性を評価した。粘着層が保護フィルムからまったく剥がれない場合を○とし、粘着層が保護フィルムから剥がれた場合を×とした。
「被着体汚染性」
上記粘着力測定前後の偏光板面の接触角を測定した。粘着力測定前後の偏光板面の接触角に変化がない場合を○とし、粘着力測定前後の偏光板面の接触角に変化あった場合を×とした。尚、接触角の測定は、JIS R3257(基板ガラス表面のぬれ性試験方法)に準じて行った。
「低温安定性」
23℃、50%RHの雰囲気下で7日間放置後の表面保護シートを偏光板に貼り合わせし、50℃×5kg/cm×20分オートクレーブ処理を行った。その後、−40℃雰囲気下で120時間放置した後の外観を観察した。発泡、浮き、剥がれ、または析出物が観察されなかった場合を○とし、発泡、浮き、剥がれ、または析出物が観察された場合を×とした。
「粘着層の透明性」
23℃、50%RHの雰囲気下で7日間放置した後の表面保護シートの粘着剤層の透明性を、目視で確認した。透明性が良好であった場合を○とし、粘着層に白濁が見られたものを×とした。
Figure 2009046535
Figure 2009046535
表3に示すように、実施例1〜12の表面保護シートは、粘着層の表面抵抗値が10〜1012Ω/□であり良好な帯電防止性を示した。また、実施例1〜12の表面保護シートについては、室温で7日熟成後の粘着力が0.1〜0.15(N/25mm)と適度な強度であった。さらに、実施例1〜12の表面保護シートについては、金属腐食性、基材に対する密着性、被着体汚染性、低温安定性および粘着剤層の透明性がいずれも良好であった。
一方、表4に示すように、比較例1の表面保護シートについては、周期表7B族の元素を含有する(メタ)アクリル酸エステルも帯電防止剤も添加されていないため、粘着層の表面抵抗値が1015(Ω/□)を示し、帯電防止性能が実施例1〜12の表面保護シートに比べて劣る結果になった。
また、比較例2〜4の表面保護シートについては、帯電防止剤が添加されていないため、粘着層の表面抵抗値が1015(Ω/□)を示し、帯電防止性能が実施例1〜12の表面保護シートに比べて劣る結果になった。
また、比較例5〜6の表面保護シートについては、周期表7B族の元素を含有する(メタ)アクリル酸エステルが添加されていないため表面抵抗値が1014(Ω/□)を示し、帯電防止性能が実施例1〜12に比べて劣る結果になった。
表3および表4に示すように、本発明の実施例1〜12の表面保護シートは、比較例1〜6の表面保護シートと比べて粘着層の表面抵抗値が小さく、高い帯電防止性を有しながら、粘着層としての特性は比較例1〜6と同等であった。

Claims (3)

  1. 保護フィルムと、前記保護フィルムの一面または両面に形成された粘着剤組成物からなる粘着層とが備えられてなり、
    前記粘着剤組成物に、周期表7B族の元素を含有するアクリル酸エステル及び/またはメタアクリル酸エステルと、アクリル酸エステル及び/またはメタクリル酸エステルとが少なくとも共重合されてなる共重合体ポリマーと、イオン性化合物からなる帯電防止剤とが含有されていることを特徴とする光学部材用の表面保護シート。
  2. 前記周期表7B族の元素を含有するアクリル酸エステル及び/またはメタアクリル酸エステルが、HC=C(R1)COO(R2)(但し、R1は、HまたはCHであり、R2は、CHCF、CH(CFH、CH(CFH、CHCH(CFF、CHCH(CFF、CHCH(CF10F、CHCH(CF12F、CH(CF、CF(CF、CHCH(OH)CHCl、CHBr、CHBr、CHBrのうちのいずれか一種である。)であることを特徴とする請求項1に記載の光学部材用の表面保護シート。
  3. 前記共重合体ポリマーが架橋されていることを特徴とする請求項1または請求項2に記載の光学部材用の表面保護シート。
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