JP2010195942A - 粘着シートおよび粘着型機能性フィルム - Google Patents

粘着シートおよび粘着型機能性フィルム Download PDF

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Abstract

【課題】アクリル酸及び/又はメタクリル酸をモノマー成分とするアクリル系ポリマーからなる粘着剤層を有する粘着シートであって、且つ、耐腐食性に優れた粘着シートを提供する。
【解決手段】本発明の粘着シートは、アクリル系ポリマーを構成する全モノマー成分に対するアクリル酸およびメタクリル酸の合計含有量が10重量%以下であるアクリル系ポリマー(a)を含む粘着剤組成物より形成された粘着剤層を少なくとも1層有する粘着シートであって、イオンクロマトグラフ法で測定される、該粘着シートより純水で100℃、45分の条件で抽出されたアクリル酸イオンおよびメタクリル酸イオンの合計量が、前記粘着剤層の単位面積あたり20ng/cm2以下であることを特徴とする。
【選択図】図1

Description

本発明は、粘着シートに関する。詳しくは、金属薄膜や金属酸化物薄膜に対して腐食を生じさせない、金属薄膜又は金属酸化物薄膜に対して貼り付ける用途に好適な粘着シートに関する。
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、タッチパネルなどの前記表示装置と組み合わせて用いられる入力装置が広く用いられるようになってきている。これらの表示装置や入力装置の製造等においては、透明プラスチック基板(例えば、ポリカーボネート製基板やアクリル樹脂製基板など)や偏光板等の光学フィルムなどの部材(光学部材)を貼り合わせる用途に透明な粘着シートが使用されている。これらの用途においては、粘着シートには、透明性に加え、高温や高湿環境下等で発泡や剥がれを生じない性質(耐発泡剥がれ性)などの優れた信頼性が求められる。例えば、タッチパネルと各種表示装置や光学部材(保護板等)の貼付に透明な両面粘着シートが使用されている(例えば、特許文献1〜3参照)。
従来、耐発泡剥がれ性を向上させた粘着シートとしては、アクリル酸などのカルボキシル基含有モノマーをモノマー成分として構成されるアクリル系ポリマー及びアクリル系オリゴマーを含む粘着剤組成物による粘着剤層を有する粘着シートが知られている(例えば、特許文献4)。
一方、静電容量方式のタッチパネルの製造等の用途においては、ITO(酸化インジウムスズ)フィルムなどの金属薄膜や金属酸化物薄膜(以下、金属薄膜と金属酸化物薄膜を「金属薄膜」と総称する場合がある)に直接粘着シートを貼り付けて用いる場合がある。かかる用途においては、粘着シートには、さらに、上記金属薄膜を腐食させない、いわゆる耐腐食性が要求される。
しかしながら、上記のカルボキシル基含有モノマーをモノマー成分として構成されるアクリル系ポリマー等からなる粘着シートを金属薄膜に貼り付けて用いた場合には、加湿条件下で保存すると、金属薄膜の抵抗値が変化する、即ち、金属薄膜が腐食するという問題が生じていた。
従って、上記のようなアクリル酸などのカルボキシル基含有モノマーをモノマー成分とするアクリル系ポリマーからなる粘着剤層を有する粘着シートにおいて、金属薄膜に対する耐腐食性(以下、単に「耐腐食性」と称する場合がある)を満足する粘着シートは得られていないのが現状である。
特開2003−238915号公報 特開2003−342542号公報 特開2004−231723号公報 特許第3907611号明細書
本発明の目的は、アクリル酸及び/又はメタクリル酸をモノマー成分とするアクリル系ポリマーからなる粘着剤層を有する粘着シートであって、且つ、耐腐食性に優れた粘着シートを提供することにある。
本発明者らは、上記目的を達成するため鋭意検討した結果、粘着シートから煮沸抽出した際に抽出されるアクリル酸及びメタクリル酸イオンの合計量、即ち、粘着剤層中に含まれ水分で遊離してくるアクリル酸及びメタクリル酸イオン成分を一定量以下に制御することによって、耐腐食性に優れた粘着シートが得られることを見出し、本発明を完成した。
すなわち、本発明は、アクリル系ポリマーを構成する全モノマー成分に対するアクリル酸およびメタクリル酸の合計含有量が10重量%以下であるアクリル系ポリマー(a)を含む粘着剤組成物より形成された粘着剤層を少なくとも1層有する粘着シートであって、イオンクロマトグラフ法で測定される、該粘着シートより純水で100℃、45分の条件で抽出されたアクリル酸イオンおよびメタクリル酸イオンの合計量が、前記粘着剤層の単位面積あたり20ng/cm2以下であることを特徴とする粘着シートを提供する。
さらに、本発明は、前記粘着剤組成物が、下記のアクリル系ポリマー(a)100重量部に対して、下記のアクリル系オリゴマー(b)を10〜35重量部含む粘着剤組成物である前記の粘着シートを提供する。なお、上記アクリル系ポリマー(a)は、アルキル基の炭素数が4〜12の(メタ)アクリル酸アルキルエステル及び/又は(メタ)アクリル酸アルコキシアルキルエステルを主たるモノマー成分とし、且つアクリル酸及び/又はメタクリル酸を必須のモノマー成分として構成される重量平均分子量50万〜90万のアクリル系ポリマーであって、アクリル系ポリマーを構成する全モノマー成分に対するアクリル酸およびメタクリル酸の合計含有量が2.5〜10重量%であるアクリル系ポリマーであり、上記アクリル系オリゴマー(b)は、ホモポリマーを形成した際のガラス転移温度が60〜190℃であり分子内に環状構造を有する(メタ)アクリル酸エステルを主たるモノマー成分とし、且つアクリル酸及び/又はメタクリル酸を必須のモノマー成分として構成される重量平均分子量が3000以上6000未満のアクリル系オリゴマーであって、アクリル系オリゴマーを構成する全モノマー成分に対するアクリル酸およびメタクリル酸の合計含有量が2.5〜10重量%であるアクリル系オリゴマーである。
さらに、本発明は、アクリル系ポリマー(a)及びアクリル系オリゴマー(b)が、溶液重合方法または乳化重合方法により調製されたアクリル系ポリマー及びアクリル系オリゴマーである前記の粘着シートを提供する。
さらに、本発明は、前記アクリル系ポリマー(a)が、アクリル酸を必須のモノマー成分として構成されるアクリル系ポリマーであって、アクリル系ポリマーを構成する全モノマー成分に対するアクリル酸の含有量が2.5〜10重量%であるアクリル系ポリマーであり、前記アクリル系オリゴマー(b)が、アクリル酸を必須のモノマー成分として構成されるアクリル系オリゴマーであって、アクリル系オリゴマーを構成する全モノマー成分に対するアクリル酸の含有量が2.5〜10重量%であるアクリル系オリゴマーであり、イオンクロマトグラフ法で測定される、粘着シートより純水で100℃、45分の条件で抽出されたアクリル酸イオン量が、前記粘着剤層の単位面積あたり20ng/cm2以下である前記の粘着シートを提供する。
さらに、本発明は、基材を有しない基材レスタイプの粘着シートである前記の粘着シートを提供する。
さらに、本発明は、金属薄膜又は金属酸化物薄膜に対して貼り付ける用途に用いられる前記の粘着シートを提供する。
さらに、本発明は、タッチパネルの製造に用いられるタッチパネル用粘着シートである前記の粘着シートを提供する。
また、本発明は、前記の粘着シートが両面粘着シートであって、機能性フィルムの少なくとも片面に前記の粘着シートを積層した粘着型機能性フィルムを提供する。
本発明の粘着シートは、粘着剤層を構成するアクリル系ポリマーのモノマー成分としてアクリル酸及び/又はメタクリル酸を用いているため、接着性に優れている。このため、ディスプレイなどに用いられる光学部材の接着に用いた場合に、これらの製品の視認性などの光学特性を向上させることができる。さらに、金属薄膜に貼付した際に、金属薄膜の腐食を生じさせないことから、ITO(酸化インジウムスズ)などの金属薄膜を形成した透明導電性フィルム上に貼付する用途等に好適に用いることができる。
図1は、本発明の粘着シートを用いた、機能性フィルム(ハードコートフィルム)とITOフィルムの積層体の一例を示す概略断面図である。 図2は、実施例における耐腐食性の評価に用いた、抵抗値測定サンプルを示す概略図(平面図)である。
本発明の粘着シートは、アクリル系ポリマーを構成する全モノマー成分に対するアクリル酸およびメタクリル酸の合計含有量が10重量%以下であるアクリル系ポリマー(a)を含む粘着剤組成物より形成された粘着剤層(アクリル系粘着剤層)(以下、「本発明の粘着剤層」と称する場合がある)を少なくとも1層有する粘着シートである。前記の本発明の粘着剤層は、さらに、アクリル系ポリマー(a)に加えて、後述のアクリル系オリゴマー(b)を必須成分として含む粘着剤組成物より形成された粘着剤層であることが好ましい。
本発明の粘着シートは、シートの両面が粘着面(粘着剤層表面)となっている両面粘着シートであってもよいし、シートの片面のみが粘着面となっている片面粘着シートであってもよい。中でも、2つの部材同士を貼り合わせる観点からは、両面粘着シートであることが好ましい。なお、本発明において「粘着シート」という場合には、テープ状のもの、即ち、「粘着テープ」も含まれるものとする。
本発明の粘着シートは、基材(基材層)を有しない、いわゆる「基材レスタイプ」の粘着シート(以下、「基材レス粘着シート」と称する場合がある)であってもよいし、基材を有するタイプの粘着シートであってもよい。上記基材レス粘着シートとしては、上記の本発明の粘着剤層のみからなる粘着シートであってもよいし、本発明の粘着剤層と本発明の粘着剤層以外の粘着剤層(以下、「他の粘着剤層」と称する場合がある)とを有する粘着シートであってもよい。また、基材を有するタイプの粘着シートとしては、基材の少なくとも片面側に本発明の粘着剤層を有しておればよい。中でも、粘着シートの薄膜化、透明性などの光学特性の向上の観点からは、基材レス粘着シート(基材レス両面粘着シート)が好ましく、より好ましくは、本発明の粘着剤層のみからなる基材レス両面粘着シートである。なお、上記の「基材(基材層)」には、粘着シートの使用時(貼付時)に剥離される剥離ライナー(セパレータ)は含まない。
[本発明の粘着剤層]
上記の本発明の粘着剤層は、後述のアクリル系ポリマー(a)を必須成分として含む粘着剤組成物(アクリル系粘着剤組成物)より形成された粘着剤層(アクリル系粘着剤層)である。上記粘着剤組成物は、アクリル系ポリマー(a)に加えて、後述のアクリル系オリゴマー(b)を必須成分として含むことが好ましく、さらに、必要に応じて、その他の成分(添加剤など)が含まれていてもよい。
(アクリル系ポリマー(a))
本発明におけるアクリル系ポリマー(a)は、アクリル酸及び/又はメタクリル酸を必須のモノマー成分として(即ち、アクリル酸、メタクリル酸の少なくとも一方を必須のモノマー成分として)構成された重合体である。特に好ましくは、アクリル酸を必須のモノマー成分として構成された重合体である。上記アクリル系ポリマー(a)は、特に限定されないが、アルキル基の炭素数が4〜12の(メタ)アクリル酸アルキルエステル(「(メタ)アクリル酸C4-12アルキルエステル」と称する場合がある)及び/又は(メタ)アクリル酸アルコキシアルキルエステルを主たるモノマー成分(モノマー主成分)とし、且つアクリル酸及び/又はメタクリル酸((メタ)アクリル酸)を必須のモノマー成分として構成される重合体であることが好ましい。アクリル系ポリマー(a)を構成するモノマー成分としては、上記の(メタ)アクリル酸C4-12アルキルエステル、(メタ)アクリル酸アルコキシアルキルエステル及び(メタ)アクリル酸以外にも、必要に応じてさらに他のモノマー成分(共重合性モノマー)が用いられていてもよい。なお、「(メタ)アクリル」とは「アクリル」及び/又は「メタクリル」を意味する。以下も同様である。
アクリル系ポリマー(a)における(メタ)アクリル酸C4-12アルキルエステルは、炭素数が4〜12の直鎖又は分岐鎖状のアルキル基を有する(メタ)アクリル酸アルキルエステル(アクリル酸アルキルエステル及び/又はメタクリル酸アルキルエステル)であり、例えば、(メタ)アクリル酸n−ブチル、(メタ)アクリル酸イソブチル、(メタ)アクリル酸s−ブチル、(メタ)アクリル酸t−ブチル、(メタ)アクリル酸ペンチル、(メタ)アクリル酸イソペンチル、(メタ)アクリル酸ネオペンチル、(メタ)アクリル酸ヘキシル、(メタ)アクリル酸ヘプチル、(メタ)アクリル酸オクチル、(メタ)アクリル酸イソオクチル、(メタ)アクリル酸2−エチルヘキシル、(メタ)アクリル酸ノニル、(メタ)アクリル酸イソノニル、(メタ)アクリル酸デシル、(メタ)アクリル酸イソデシル、(メタ)アクリル酸ウンデシル、(メタ)アクリル酸ドデシルなどが挙げられる。(メタ)アクリル酸C4-12アルキルエステルとしては、特に、(メタ)アクリル酸n−ブチルが好適である。上記(メタ)アクリル酸C4-12アルキルエステルは単独で又は2種以上組み合わせて使用することができる。
アクリル系ポリマー(a)における(メタ)アクリル酸アルコキシアルキルエステルとしては、特に限定されないが、例えば、(メタ)アクリル酸2−メトキシエチル、(メタ)アクリル酸2−エトキシエチル、(メタ)アクリル酸メトキシトリエチレングリコール、(メタ)アクリル酸3−メトキシプロピル、(メタ)アクリル酸3−エトキシプロピル、(メタ)アクリル酸4−メトキシブチル、(メタ)アクリル酸4−エトキシブチルなどが挙げられる。上記(メタ)アクリル酸アルコキシアルキルエステルは単独で又は2種以上組み合わせて使用することができる。中でも、アクリル酸アルコキシアルキルエステルが好ましく、特にアクリル酸2−メトキシエチル(2MEA)が好ましい。
アクリル系ポリマー(a)を構成する全モノマー成分(モノマー成分全量)(100重量%)に対する、上記のモノマー主成分[(メタ)アクリル酸C4-12アルキルエステル及び/又は(メタ)アクリル酸アルコキシアルキルエステル]の含有量は、モノマー主成分として用いられるので、50重量%以上が好ましく、より好ましくは80重量%以上、さらに好ましくは90重量%以上である。なお、上記のモノマー主成分の全モノマー成分に対する含有量の上限としては、モノマー成分中には必須のモノマー成分として少なくとも(メタ)アクリル酸が含まれるので、99重量%以下が好ましく、より好ましくは97重量%以下である。なお、モノマー成分として、(メタ)アクリル酸C4-12アルキルエステル及び(メタ)アクリル酸アルコキシアルキルエステルの両方が用いられている場合は、(メタ)アクリル酸C4-12アルキルエステルの含有量と(メタ)アクリル酸アルコキシアルキルエステルの含有量の合計量(合計含有量)が上記の範囲を満たせばよい。
アクリル系ポリマー(a)を構成するモノマー成分には、(メタ)アクリル酸が含まれる。アクリル系ポリマー(a)を構成する全モノマー成分(モノマー成分全量)(100重量%)に対する、アクリル酸及びメタクリル酸の合計含有量は、10重量%以下(例えば、0.1〜10重量%)であり、好ましくは2.5〜10重量%、より好ましくは3〜10重量%であり、さらに好ましくは3〜7重量%である。アクリル酸及びメタクリル酸の合計含有量が10重量%を超えると、本発明の粘着シートより純水で100℃、45分の条件で抽出されたアクリル酸イオンおよびメタクリル酸イオンの合計量(「抽出(メタ)アクリル酸イオン量」と称する場合がある)を20ng/cm2以下に制御できなくなる。一方、アクリル酸及びメタクリル酸の合計含有量が少ない又は0重量%である場合は、粘着シートの被着体に対する接着性が低下する傾向がある。特に、アクリル系ポリマー(a)がアクリル酸を必須のモノマー成分として構成された重合体である場合には、アクリル酸の含有量が上記範囲を満たすことが好ましい。
アクリル系ポリマー(a)においては、必要に応じて、(メタ)アクリル酸C4-12アルキルエステル、(メタ)アクリル酸アルコキシアルキルエステルや(メタ)アクリル酸に対して共重合が可能な他のモノマー成分(共重合性モノマー)がアクリル系ポリマー(a)を構成するモノマー成分として併用されていてもよい。なお、アクリル系ポリマー(a)を構成する全モノマー成分(モノマー成分全量)(100重量%)に対する、上記の共重合性モノマーの含有量(全ての共重合性モノマーの合計含有量)は、共重合性モノマーの種類応じて適宜選択することができ特に限定されないが、49.9重量%以下(0〜49.9重量%)が好ましい。
上記のアクリル系ポリマー(a)における共重合性モノマーとしては、例えば、(メタ)アクリル酸メチル、(メタ)アクリル酸エチル、(メタ)アクリル酸プロピル、(メタ)アクリル酸イソプロピルなどの(メタ)アクリル酸C1-3アルキルエステル;(メタ)アクリル酸トリデシル、(メタ)アクリル酸テトラデシル、(メタ)アクリル酸ペンタデシル、(メタ)アクリル酸ヘキサデシル、(メタ)アクリル酸ヘプタデシル、(メタ)アクリル酸オクタデシル、(メタ)アクリル酸ノナデシル、(メタ)アクリル酸エイコシルなどの(メタ)アクリル酸C13-20アルキルエステル;(メタ)アクリル酸シクロアルキルエステル[(メタ)アクリル酸シクロヘキシルなど]や(メタ)アクリル酸イソボルニル等の非芳香族性環含有(メタ)アクリル酸エステル;(メタ)アクリル酸アリールエステル[(メタ)アクリル酸フェニルなど]、(メタ)アクリル酸アリールオキシアルキルエステル[(メタ)アクリル酸フェノキシエチルなど]や(メタ)アクリル酸アリールアルキルエステル[(メタ)アクリル酸ベンジルエステル]等の芳香族性環含有(メタ)アクリル酸エステル;イタコン酸、マレイン酸、フマル酸、クロトン酸などのアクリル酸、メタクリル酸以外のカルボキシル基含有モノマーやこれらのカルボキシル基含有モノマーの酸無水物(例えば、無水マレイン酸、無水イタコン酸などの酸無水物基含有モノマー);(メタ)アクリル酸グリシジル、(メタ)アクリル酸メチルグリシジルなどのエポキシ基含有アクリル系モノマー;酢酸ビニル、プロピオン酸ビニルなどのビニルエステル系モノマー;スチレン、α−メチルスチレンなどのスチレン系モノマー;(メタ)アクリル酸ヒドロキシエチル、(メタ)アクリル酸ヒドロキシプロピル、(メタ)アクリル酸ヒドロキシブチルなどのヒドロキシル基含有モノマー;エチレン、プロピレン、イソプレン、ブタジエンなどのオレフィン系モノマー;ビニルエーテルなどのビニルエーテル系モノマー等が挙げられる。
また、上記の共重合性モノマーとしては、ヘキサンジオールジ(メタ)アクリレート、ブタンジオールジ(メタ)アクリレート、(ポリ)エチレングリコールジ(メタ)アクリレート、(ポリ)プロピレングリコールジ(メタ)アクリレート、ネオペンチルグリコールジ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールジ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールトリ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、テトラメチロールメタントリ(メタ)アクリレート、アリル(メタ)アクリレート、ビニル(メタ)アクリレート、ジビニルベンゼン、エポキシアクリレート、ポリエステルアクリレート、ウレタンアクリレートなどの多官能モノマーも挙げられる。
アクリル系ポリマー(a)は、上記のモノマー成分((メタ)アクリル酸C4-12アルキルエステル及び/又は(メタ)アクリル酸アルコキシアルキルエステル、(メタ)アクリル酸、必要に応じて他のモノマー成分(共重合性モノマー))を、公知乃至慣用の重合方法で重合することにより調製することができる。アクリル系ポリマー(a)の重合方法としては、例えば、溶液重合方法、乳化重合方法、塊状重合方法や紫外線照射による重合方法などが挙げられる。中でも、透明性、耐水性、コストなどの点で、溶液重合方法、乳化重合方法が好ましく、より好ましくは溶液重合方法である。
なお、アクリル系ポリマー(a)の重合に際して用いられる重合開始剤などは、特に限定されず、公知乃至慣用のものの中から適宜選択して使用することができる。より具体的には、重合開始剤としては、例えば、2,2´−アゾビスイソブチロニトリル、2,2´−アゾビス(4−メトキシ−2,4−ジメチルバレロニトリル)、2,2´−アゾビス(2,4−ジメチルバレロニトリル)、2,2´−アゾビス(2−メチルブチロニトリル)、1,1´−アゾビス(シクロヘキサン−1−カルボニトリル)、2,2´−アゾビス(2,4,4−トリメチルペンタン、ジメチル−2,2´−アゾビス(2−メチルプロピオネート等のアゾ系重合開始剤;ベンゾイルパーオキサイド、t−ブチルハイドロパーオキサイド、ジ−t−ブチルパーオキサイド、t−ブチルパーオキシベンゾエート、ジクミルパーオキサイド、1,1−ビス(t−ブチルパーオキシ)−3,3,5−トリメチルシクロヘキサン、1,1−ビス(t−ブチルパーオキシ)シクロドデカン等の過酸化物系重合開始剤などが挙げられる。なお、溶液重合の場合は、油溶性の重合開始剤を用いることが好ましい。重合開始剤は、単独で又は2種以上組み合わせて使用することができる。重合開始剤の使用量は、通常の使用量であればよく、例えば、アクリル系ポリマー(a)を構成する全モノマー成分100重量部に対して0.01〜1重量部程度の範囲から選択することができる。
なお、溶液重合では、各種の一般的な溶剤を用いることができる。このような溶剤としては、酢酸エチル、酢酸n−ブチル等のエステル類;トルエン、ベンゼン等の芳香族炭化水素類;n−ヘキサン、n−ヘプタン等の脂肪族炭化水素類;シクロヘキサン、メチルシクロヘキサン等の脂環式炭化水素類;メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン等のケトン類などの有機溶剤が挙げられる。溶剤は単独で又は2種以上組み合わせて使用することができる。
また、乳化重合では、公知乃至慣用の乳化剤を用いることができる。乳化剤としては、例えば、ラウリル硫酸ナトリウム、ラウリル硫酸アンモニウム、ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム、ポリオキシエチレンアルキルエーテル硫酸ナトリウム、ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテル硫酸アンモニウム、ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテル硫酸ナトリウムなどのアニオン系乳化剤;ポリオキシエチレンアルキルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテルなどのノニオン系乳化剤などが挙げられる。
本発明におけるアクリル系ポリマー(a)の重量平均分子量は、50万〜90万が好ましく、より好ましくは60万〜90万である。アクリル系ポリマー(a)の重量平均分子量が50万未満では粘着剤層として必要な粘着力、凝集力を発揮させることができない場合があり、一方、90万を超えると粘着剤組成物の粘度上昇による塗工性不良のため、塗工による粘着剤層の形成性が低下して粘着シートの生産性が低下する場合や、希釈溶媒を多量に要する場合がある。
なお、本発明では、アクリル系ポリマー(a)や後述のアクリル系オリゴマー(b)の重量平均分子量(Mw)は、ゲルパーミエーションクロマトグラフ(GPC)法により測定することができる。より具体的には、例えば、GPC測定装置として、商品名「HLC−8120GPC」(東ソー株式会社製)を用いて、ポリスチレン換算値により、次のGPCの測定条件で測定して求めることができる。
(GPCの測定条件)
・サンプル濃度:0.2重量%(テトラヒドロフラン溶液)
・サンプル注入量:10μl
・溶離液:テトラヒドロフラン(THF)
・流量(流速):0.6mL/min
・カラム温度(測定温度):40℃
・カラム:商品名「TSKgelSuperHM−H/H4000/H3000/H2000」(東ソー株式会社製)
・検出器:示差屈折計(RI)
アクリル系ポリマー(a)の重量平均分子量は、重合開始剤の種類やその使用量、重合の際の温度や時間の他、モノマー濃度、モノマー滴下速度などによりコントロールすることができる。
本発明におけるアクリル系ポリマー(a)のガラス転移温度は、本発明の粘着シートに良好な粘着性を発現させる観点から、−30℃以下(例えば、−70〜−30℃)が好ましく、より好ましくは、−35℃以下である。上記アクリル系ポリマーのガラス転移温度は、アクリル系ポリマー(a)を構成するモノマー成分の種類や含有量などによって制御することができる。
上記アクリル系ポリマー(a)のガラス転移温度(Tg)は、下記式で表されるガラス転移温度(理論値)である。また、後述のアクリル系オリゴマー(b)のガラス転移温度も、同様にして求めることができる。
1/Tg = W1/Tg1+W2/Tg2+・・・+Wn/Tgn
上記式中、Tgはアクリル系ポリマー(a)のガラス転移温度(単位:K)、Tgiはモノマーiのホモポリマーのガラス転移温度(単位:K)、Wiはモノマーiの全モノマー成分中の重量分率を表す(i=1、2、・・・、n)。なお、上記はアクリル系ポリマー(a)が、モノマー1、モノマー2、・・・、モノマーnのn種類のモノマー成分から構成される場合の計算式である。なお、上記「ホモポリマーのガラス転移温度」は、後述の「ホモポリマーを形成した際のガラス転移温度(Tg)」である。
(アクリル系オリゴマー(b))
本発明の粘着剤層を形成する粘着剤組成物は、上記のアクリル系ポリマー(a)に加えて、以下のアクリル系オリゴマー(b)を含むことが好ましい。アクリル系オリゴマー(b)を含むことにより、耐発泡剥がれ性が向上する。アクリル系オリゴマー(b)は、ホモポリマーを形成した際のガラス転移温度(Tg)が60〜190℃であり、分子内に環状構造を有する(メタ)アクリル酸エステル(「ホモポリマーのTgが60〜190℃の環含有(メタ)アクリル酸エステル」と称する場合がある)を主たるモノマー成分(モノマー主成分)とし、且つアクリル酸及び/又はメタクリル酸を必須のモノマー成分として(即ち、アクリル酸、メタクリル酸の少なくとも一方を必須のモノマー成分として)構成されたオリゴマーである。アクリル系オリゴマー(b)を構成するモノマー成分としては、上記のホモポリマーのTgが60〜190℃の環含有(メタ)アクリル酸エステル及び(メタ)アクリル酸以外にも、必要に応じてさらに他のモノマー成分(共重合性モノマー)が用いられていてもよい。なお、本発明において、「オリゴマー」とは、分子量が1万以下の重合体を意味する。上記分子量は、前述のMwと同様のGPC法により測定することができる。
上記のアクリル系オリゴマー(b)における、ホモポリマーのTgが60〜190℃の環含有(メタ)アクリル酸エステルは、分子内に環状構造を有している。該環状構造(環)としては、芳香族性環、非芳香族性環のいずれであってもよいが、耐発泡剥がれ性がより一層良好となる観点から非芳香族性環が好ましい。上記芳香族性環としては、例えば、芳香族性炭素環(例えば、ベンゼン環や、ナフタレン環等の縮合炭素環など)や、各種芳香族性複素環などが挙げられる。また、前記非芳香族性環としては、非芳香族性脂肪族環(非芳香族性脂環式環)(シクロペンタン環、シクロヘキサン環、シクロヘプタン環、シクロオクタン環などのシクロアルカン環;シクロヘキセン環などのシクロアルケン環など)、非芳香族性橋かけ環(例えば、ピナン、ピネン、ボルナン、ノルボルナン、ノルボルネンなどにおける二環式炭化水素環;アダマンタンなどにおける三環式炭化水素環;四環式炭化水素環などの橋かけ式炭化水素環など)などが挙げられる。
即ち、上記のホモポリマーのTgが60〜190℃の環含有(メタ)アクリル酸エステルとしては、例えば、(メタ)アクリル酸シクロヘキシル等の(メタ)アクリル酸シクロアルキルエステルや(メタ)アクリル酸イソボルニルなどの非芳香族性環含有(メタ)アクリル酸エステル;(メタ)アクリル酸フェニル等の(メタ)アクリル酸アリールエステル、(メタ)アクリル酸フェノキシエチル等の(メタ)アクリル酸アリールオキシアルキルエステルや(メタ)アクリル酸ベンジル等の(メタ)アクリル酸アリールアルキルエステルなどの芳香族性環含有(メタ)アクリル酸エステルなどの分子内に環状構造を有する(メタ)アクリル酸エステルから、ホモポリマーを形成した際のガラス転移温度(Tg)が60〜190℃となるものを適宜選択して用いることができる。
上記のホモポリマーのTgが60〜190℃の環含有(メタ)アクリル酸エステルの、ホモポリマーを形成した際のガラス転移温度(Tg)は、60〜190℃であり、好ましくは65〜180℃である。ホモポリマーを形成した際のTgが60℃未満の(メタ)アクリル酸エステルでは、粘着剤層の接着性が低下し発泡剥がれが生じやすくなる場合があり、一方、ホモポリマーを形成した際のTgが190℃を超える(メタ)アクリル酸エステルでは、粘着剤層が硬くなり、低温で剥がれが生じやすくなる場合がある。
なお、本発明における「ホモポリマーを形成した際のガラス転移温度(Tg)」(単に「ホモポリマーのガラス転移温度(Tg)」と称する場合もある)とは、「当該(メタ)アクリル酸エステルの単独重合体のガラス転移温度(Tg)」を意味し、具体的には、「Polymer Handbook」(第3版、John Wiley & Sons,Inc、1989年)に数値が挙げられている。なお、上記文献に記載されていない(メタ)アクリル酸エステルのホモポリマーのTgは、例えば、以下の測定方法により得られる値(特開2007−51271号公報参照)をいう。すなわち、温度計、撹拌機、窒素導入管及び還流冷却管を備えた反応器に、モノマー((メタ)アクリル酸エステル)100重量部、アゾビスイソブチロニトリル0.2重量部及び重合溶媒として酢酸エチル200重量部を投入し、窒素ガスを導入しながら1時間撹拌する。このようにして重合系内の酸素を除去した後、63℃ に昇温し10時間反応させる。次いで、室温まで冷却し、固形分濃度33重量%のホモポリマー溶液を得る。次いで、このホモポリマー溶液を剥離ライナー上に流延塗布し、乾燥して厚さ約2mmの試験サンプル(シート状のホモポリマー)を作製する。そして、この試験サンプルを直径7.9mmの円盤状に打抜き、パラレルプレートで挟み込み、粘弾性試験機(ARES、レオメトリックス社製)を用いて周波数1Hzの剪断歪を与えながら、温度領域−70〜150℃、5℃/分の昇温速度で剪断モードにより粘弾性を測定し、tanδのピークトップ温度をホモポリマーのTgとする。
上記のホモポリマーのTgが60〜190℃の環含有(メタ)アクリル酸エステルとしては、具体的には、メタクリル酸シクロヘキシル、(メタ)アクリル酸イソボルニルが挙げられる。上記の中でも、透明性の観点から、メタクリル酸シクロヘキシルが特に好ましい。上記のホモポリマーのTgが60〜190℃の環含有(メタ)アクリル酸エステルは単独で又は2種以上組み合わせて使用することができる。
アクリル系オリゴマー(b)を構成する全モノマー成分(モノマー成分全量)(100重量%)に対する、ホモポリマーのTgが60〜190℃の環含有(メタ)アクリル酸エステル(特にメタクリル酸シクロヘキシル)の含有量は、モノマー主成分として用いられているので、50重量%以上が好ましく、より好ましくは80重量%以上、さらに好ましくは90重量%以上である。なお、ホモポリマーのTgが60〜190℃の環含有(メタ)アクリル酸エステル(特にメタクリル酸シクロヘキシル)の含有量の上限としては、モノマー成分中には必須のモノマー成分として少なくとも(メタ)アクリル酸が含まれるので、99重量%以下が好ましく、より好ましくは97重量%以下である。ホモポリマーのTgが60〜190℃の環含有(メタ)アクリル酸エステルの含有量が、全モノマー成分に対して50重量%未満であると、発泡剥がれが生じやすくなる場合がある。
アクリル系オリゴマー(b)を構成するモノマー成分には、(メタ)アクリル酸が含まれる。アクリル系オリゴマー(b)を構成する全モノマー成分(モノマー成分全量)(100重量%)に対する、アクリル酸及びメタクリル酸の合計含有量は、10重量%以下(例えば、0.1〜10重量%)であり、好ましくは2.5〜10重量%、より好ましくは3〜10重量%である。アクリル酸及びメタクリル酸の合計含有量が10重量%を超えると、抽出(メタ)アクリル酸イオン量を20ng/cm2以下に制御できなくなる場合がある。一方、アクリル酸及びメタクリル酸の合計含有量が少ない又は0重量%である場合は、粘着剤層の透明性が低下する場合がある。特に、アクリル系オリゴマー(b)がアクリル酸を必須のモノマー成分として構成された重合体である場合には、アクリル酸の含有量が上記範囲を満たすことが好ましい。
アクリル系オリゴマー(b)においては、必要に応じて、ホモポリマーのTgが60〜190℃の環含有(メタ)アクリル酸エステルや(メタ)アクリル酸に対して共重合が可能な他のモノマー成分(共重合性モノマー)がアクリル系オリゴマー(b)を構成するモノマー成分として併用されていてもよい。なお、アクリル系オリゴマー(b)を構成する全モノマー成分(モノマー成分全量)(100重量%)に対する、上記共重合性モノマーの含有量は、共重合性モノマーの種類応じて適宜選択することができ特に限定されないが、49.9重量%以下(0〜49.9重量%)が好ましく、より好ましくは30重量%以下である。
上記のアクリル系オリゴマー(b)における共重合性モノマーとしては、例えば、(メタ)アクリル酸メチル、(メタ)アクリル酸エチル、(メタ)アクリル酸プロピル、(メタ)アクリル酸イソプロピル、(メタ)アクリル酸n−ブチル、(メタ)アクリル酸イソブチル、(メタ)アクリル酸s−ブチル、(メタ)アクリル酸t−ブチル、(メタ)アクリル酸ペンチル、(メタ)アクリル酸ヘキシル、(メタ)アクリル酸ヘプチル、(メタ)アクリル酸オクチル、(メタ)アクリル酸2−エチルヘキシル、(メタ)アクリル酸イソオクチル、(メタ)アクリル酸ノニル、(メタ)アクリル酸イソノニル、(メタ)アクリル酸デシル、(メタ)アクリル酸イソデシルなどの(メタ)アクリル酸アルキルエステル;イタコン酸、マレイン酸、フマル酸、クロトン酸などのアクリル酸、メタクリル酸以外のカルボキシル基含有モノマーやこれらのカルボキシル基含有モノマーの酸無水物(例えば、無水マレイン酸、無水イタコン酸などの酸無水物基含有モノマー);(メタ)アクリル酸グリシジル、(メタ)アクリル酸メチルグリシジルなどのエポキシ基含有アクリル系モノマー;酢酸ビニル、プロピオン酸ビニルなどのビニルエステル系モノマー;(メタ)アクリル酸ヒドロキシエチル、(メタ)アクリル酸ヒドロキシプロピル、(メタ)アクリル酸ヒドロキシブチルなどのヒドロキシル基含有モノマー;(メタ)アクリル酸メトキシエチル、(メタ)アクリル酸エトキシエチルなどの(メタ)アクリル酸アルコキシアルキルエステル系モノマー;エチレン、プロピレン、イソプレン、ブタジエンなどのオレフィン系モノマー;ビニルエーテルなどのビニルエーテル系モノマー等が挙げられる。上記の共重合性モノマーは、アクリル系オリゴマー(b)のTgが60℃以上になるように選択することが好ましい。
また、上記の共重合性モノマーとしては、ヘキサンジオールジ(メタ)アクリレート、ブタンジオールジ(メタ)アクリレート、(ポリ)エチレングリコールジ(メタ)アクリレート、(ポリ)プロピレングリコールジ(メタ)アクリレート、ネオペンチルグリコールジ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールジ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールトリ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、テトラメチロールメタントリ(メタ)アクリレート、アリル(メタ)アクリレート、ビニル(メタ)アクリレート、ジビニルベンゼン、エポキシアクリレート、ポリエステルアクリレート、ウレタンアクリレートなどの多官能モノマーも挙げられる。
なお、上記の共重合性モノマーとして、窒素原子含有モノマー[例えば、(メタ)アクリル酸アミノエチル、(メタ)アクリル酸N,N−ジメチルアミノエチル、(メタ)アクリル酸t−ブチルアミノエチルなどの(メタ)アクリル酸アミノアルキル系モノマー;(メタ)アクリルアミド、N,N−ジメチル(メタ)アクリルアミド、N−ブチル(メタ)アクリルアミド、N−ヒドロキシ(メタ)アクリルアミドなどの(N−置換)アミド系モノマー;アクリロニトリル、メタクリロニトリルなどのシアノ基含有モノマー;2−メタクリロイルオキシエチルイソシアネート等のイソシアネート基含有モノマーなど]は、加熱下における粘着剤層の黄変の原因となるため、用いない方が望ましい。即ち、アクリル系オリゴマー(b)を構成する全モノマー成分中には、窒素原子含有モノマーは実質的に含まれないことが好ましい。具体的には、アクリル系オリゴマー(b)を構成する全モノマー成分(モノマー成分全量)(100重量%)に対する、上記窒素原子含有モノマーの含有量は、3重量%未満が好ましく、より好ましくは1重量%未満である。
アクリル系オリゴマー(b)は、上記のモノマー成分(ホモポリマーのTgが60〜190℃の環含有(メタ)アクリル酸エステル、(メタ)アクリル酸、必要に応じて他のモノマー成分(共重合性モノマー))を、公知乃至慣用の重合方法で重合することにより調製することができる。アクリル系オリゴマー(b)の重合方法としては、例えば、溶液重合方法、乳化重合方法、塊状重合方法や紫外線照射による重合方法などが挙げられる。中でも、透明性、耐水性、コストなどの点で、溶液重合方法、乳化重合方法が好ましく、より好ましくは溶液重合方法である。
なお、アクリル系オリゴマー(b)の重合に際して用いられる重合開始剤、連鎖移動剤などは、特に限定されず、公知乃至慣用のものの中から適宜選択して使用することができる。より具体的には、重合開始剤としては、例えば、2,2´−アゾビスイソブチロニトリル、2,2´−アゾビス(4−メトキシ−2,4−ジメチルバレロニトリル)、2,2´−アゾビス(2,4−ジメチルバレロニトリル)、2,2´−アゾビス(2−メチルブチロニトリル)、1,1´−アゾビス(シクロヘキサン−1−カルボニトリル)、2,2´−アゾビス(2,4,4−トリメチルペンタン、ジメチル−2,2´−アゾビス(2−メチルプロピオネート等のアゾ系重合開始剤;ベンゾイルパーオキサイド、t−ブチルハイドロパーオキサイド、ジ−t−ブチルパーオキサイド、t−ブチルパーオキシベンゾエート、ジクミルパーオキサイド、1,1−ビス(t−ブチルパーオキシ)−3,3,5−トリメチルシクロヘキサン、1,1−ビス(t−ブチルパーオキシ)シクロドデカン等の過酸化物系重合開始剤などが挙げられる。なお、溶液重合の場合は、油溶性の重合開始剤を用いることが好ましい。重合開始剤は、単独で又は2種以上組み合わせて使用することができる。重合開始剤の使用量は、通常の使用量であればよく、例えば、アクリル系オリゴマー(b)を構成する全モノマー成分100重量部に対して0.1〜15重量部程度の範囲から選択することができる。
また、連鎖移動剤としては、例えば、2−メルカプトエタノール、ラウリルメルカプタン、グリシジルメルカプタン、メルカプト酢酸、チオグリコール酸、チオグリコール酸2−エチルヘキシル、2,3−ジメチルカプト−1−プロパノール、α−メチルスチレンダイマーなどが挙げられる。連鎖移動剤の使用量は、通常の使用量であればよく、例えば、アクリル系オリゴマー(b)を構成する全モノマー成分100重量部に対して0.01〜15重量部程度の範囲から選択することができる。
なお、溶液重合では、各種の一般的な溶剤を用いることができる。このような溶剤としては、酢酸エチル、酢酸n−ブチル等のエステル類;トルエン、ベンゼン等の芳香族炭化水素類;n−ヘキサン、n−ヘプタン等の脂肪族炭化水素類;シクロヘキサン、メチルシクロヘキサン等の脂環式炭化水素類;メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン等のケトン類などの有機溶剤が挙げられる。溶剤は単独で又は2種以上組み合わせて使用することができる。
また、乳化重合では、公知乃至慣用の乳化剤を用いることができる。乳化剤としては、例えば、ラウリル硫酸ナトリウム、ラウリル硫酸アンモニウム、ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム、ポリオキシエチレンアルキルエーテル硫酸ナトリウム、ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテル硫酸アンモニウム、ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテル硫酸ナトリウムなどのアニオン系乳化剤;ポリオキシエチレンアルキルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテルなどのノニオン系乳化剤などが挙げられる。
本発明におけるアクリル系オリゴマー(b)の重量平均分子量は、3000以上6000未満が好ましく、より好ましくは3300〜5500であり、さらに好ましくは3500〜5000である。アクリル系オリゴマー(b)の重量平均分子量が3000未満では発泡剥がれが生じやすくなる場合があり、6000以上では透明性が低下する場合がある。
アクリル系オリゴマー(b)の重量平均分子量は、重合開始剤や連鎖移動剤の種類やその使用量、重合の際の温度や時間の他、モノマー濃度、モノマー滴下速度などによりコントロールすることができる。
本発明におけるアクリル系オリゴマー(b)のガラス転移温度(Tg)は、本発明の粘着シートに良好な粘着性を発現させ、耐発泡剥がれ性を向上させる観点から、60〜190℃が好ましく、より好ましくは、60〜180℃である。上記アクリル系オリゴマーのガラス転移温度は、アクリル系オリゴマー(b)を構成するモノマー成分の種類や含有量などによって制御することができる。
(粘着剤組成物)
本発明の粘着剤層を形成する粘着剤組成物は、上記のアクリル系ポリマー(a)を必須成分として含む。さらに、耐発泡剥がれ性を向上させる観点からは、アクリル系オリゴマー(b)を含むことが好ましい。上記粘着剤組成物中には、アクリル系ポリマー(a)100重量部に対して、アクリル系オリゴマー(b)が10〜35重量部含まれることが好ましく、15〜30重量部含まれることがより好ましい。アクリル系ポリマー(a)100重量部に対するアクリル系オリゴマー(b)の含有量が10重量部未満であると、アクリル系オリゴマー(b)の添加による効果が発揮されにくく、耐発泡剥がれ性が低下する場合があり、一方、35重量部を超えると、透明性が低下する場合がある。
本発明の粘着剤層を形成する粘着剤組成物が、アクリル系ポリマー(a)およびアクリル系オリゴマー(b)を上記の特定の配合割合で含有する場合には、該粘着剤組成物により形成される本発明の粘着剤層は、凝集力(剪断力に対する抗力)と接着性(界面での垂直方向の抗力)に共に優れた粘着剤層となる。このため、例えば、プラスチック基板と貼り合わされて用いられる際に基板から発生した気泡(発泡)により接着界面で浮きや剥がれが生じないという耐発泡剥がれ性に優れた粘着剤層となる。また、透明性にも優れた粘着剤層となる。
なお、上記粘着剤組成物中の、アクリル系ポリマー(a)の含有量は、特に限定されないが、透明性と耐発泡剥がれ性を満たす観点から、例えば、粘着剤組成物の固形分100重量%に対して、65〜95重量%が好ましく、より好ましくは70〜90重量%である。
上記の粘着剤組成物には、アクリル系ポリマー(a)及びアクリル系オリゴマー(b)以外に、必要に応じて、架橋剤、紫外線吸収剤、酸化防止剤、光安定剤、老化防止剤、粘着付与剤、可塑剤、軟化剤、充填剤、着色剤(顔料や染料など)、界面活性剤、帯電防止剤などの公知の添加剤や溶媒、溶剤(水系溶媒や前述の有機溶剤など)が含まれていてもよい。
本発明では、粘着剤層を形成する際に、架橋剤を用いて、アクリル系ポリマー(a)やアクリル系オリゴマー(b)を架橋させることにより、粘着剤層の凝集力を一層大きくすることができる。従って、本発明の粘着剤層を形成する粘着剤組成物には、アクリル系ポリマー(a)およびアクリル系オリゴマー(b)とともに、架橋剤が含まれていることが好ましい。なお、架橋方法としては、加熱架橋方法が好適に用いられる。
上記の架橋剤としては、特に限定されず、従来公知の架橋剤を用いることができる。架橋剤としては、特に、多官能性メラミン化合物(メラミン系架橋剤)、多官能性エポキシ化合物(エポキシ系架橋剤)、多官能性イソシアネート化合物(イソシアネート系架橋剤)が好ましい。架橋剤は単独で又は2種以上混合して使用することができる。
上記の多官能性メラミン化合物としては、例えば、メチル化トリメチロールメラミン、ブチル化ヘキサメチロールメラミンなどが挙げられる。また、多官能性エポキシ化合物としては、例えば、ジグリシジルアニリン、グリセリンジグリシジルエーテルなどが挙げられる。さらに、多官能性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、ヘキサメチレンジイソシアネート、ポリメチレンポリフェニルイソシアネート、ジフェニルメタンジイソシアネート、ジフェニルメタンジイソシアネートの二量体、トリメチロールプロパンとトリレンジイソシアネートとの反応生成物、トリメチロールプロパンとヘキサメチレンジイソシアネートとの反応生成物、ポリエーテルポリイソシアネート、ポリエステルポリイソシアネートなどが挙げられる。
上記架橋剤の使用量(添加量)としては、特に制限されず、例えば、アクリル系ポリマー(a)100重量部に対して、0.001〜20重量部が好ましく、より好ましくは0.001〜10重量部である。架橋剤の使用量が0.001重量部未満では発泡が生じやすくなる場合があり、20重量部を超えると剥がれが生じやすくなる場合がある。
上記の粘着剤組成物は、特に限定されないが、アクリル系ポリマー(a)と、アクリル系オリゴマー(b)と、必要に応じて架橋剤等の他の添加剤、溶媒や溶剤とを混合することにより、調製することができる。
(粘着剤層)
本発明の粘着剤層は上記の粘着剤組成物より形成された粘着剤層である。なお、本発明の粘着剤層は、単層、積層体のいずれの形態を有していてもよい。
本発明の粘着剤層の厚さとしては、特に制限されないが、3〜60μmが好ましく、より好ましくは3〜40μm、さらに好ましくは5〜35μmである。粘着剤層厚さが3μm未満では剥がれが生じやすくなる場合があり、60μmを超えると抽出(メタ)アクリル酸イオン量が多くなり20ng/cm2以下に制御できなくなる場合がある。
本発明の粘着剤層のゲル分率は、良好な耐発泡剥がれ性を発揮する観点から、30〜80%(重量%)が好ましく、より好ましくは35〜80%である。上記ゲル分率は、酢酸エチル不溶分として求めることができ、具体的には、酢酸エチル中に23℃で7日間浸漬した後の不溶分の浸漬前の試料に対する重量分率(単位:重量%)として求められる。上記ゲル分率は、アクリル系ポリマー(a)、アクリル系オリゴマー(b)のモノマー組成、重量平均分子量、粘着剤組成物におけるアクリル系ポリマー(a)とアクリル系オリゴマー(b)の含有割合、架橋剤の添加量等により制御することができる。ゲル分率が30%未満では発泡が生じやすくなる場合があり、80%を超えると剥がれが生じやすくなる場合がある。
上記ゲル分率(溶剤不溶分の割合)は、具体的には、例えば、以下の「ゲル分率の測定方法」により算出される値である。
(ゲル分率の測定方法)
本発明の粘着シートから本発明の粘着剤層:約0.1gを採取し、平均孔径0.2μmの多孔質テトラフルオロエチレンシート(商品名「NTF1122」、日東電工株式会社製)に包んだ後、凧糸で縛り、その際の重量を測定し、該重量を浸漬前重量とする。なお、該浸漬前重量は、粘着剤層(上記で採取した本発明の粘着剤層)と、テトラフルオロエチレンシートと、凧糸との総重量である。また、テトラフルオロエチレンシートと凧糸との合計重量も測定しておき、該重量を包袋重量とする。
次に、上記の粘着剤層をテトラフルオロエチレンシートで包み凧糸で縛ったもの(「サンプル」と称する)を、酢酸エチルで満たした50ml容器に入れ、23℃にて7日間静置する。その後、容器からサンプル(酢酸エチル処理後)を取り出して、アルミニウム製カップに移し、130℃で2時間、乾燥機中で乾燥して酢酸エチルを除去した後、重量を測定し、該重量を浸漬後重量とする。
そして、下記の式からゲル分率を算出する。
ゲル分率(重量%)=(A−B)/(C−B)×100 (1)
(式(1)において、Aは浸漬後重量であり、Bは包袋重量であり、Cは浸漬前重量である。)
本発明の粘着剤層は、高い透明性を有していることが好ましく、例えば、可視光波長領域における全光線透過率(JIS K 7361に準じる)が90%以上であることが好ましく、さらに好ましくは91%以上である。また、本発明の粘着剤層のヘイズ値(JIS K 7136に準じる)は、例えば、1.0%未満が好ましく、より好ましくは0.8%未満である。なお、上記全光線透過率及びヘイズ値は、例えば、スライドガラス(例えば、全光線透過率91.8%、ヘイズ値0.4%のもの)に本発明の粘着剤層を貼り合わせ、ヘーズメータ(村上色彩技術研究所製、商品名「HM−150」)を用いて測定することができる。
本発明の粘着剤層の形成方法は特に限定されないが、例えば、上記の粘着剤組成物を、基材または剥離ライナー上に塗布(塗工)し、必要に応じて、乾燥および/または硬化することにより本発明の粘着剤層を形成することができる。中でも、本発明の粘着剤層のみからなる基材レスタイプの両面粘着シートの場合には、上記粘着剤組成物を剥離ライナー上に塗布(塗工)し、必要に応じて、乾燥および/または硬化することにより本発明の粘着剤層を形成することができる。
なお、粘着剤組成物の塗工には、公知のコーティング法を用いることが可能であり、慣用のコーター、例えば、グラビヤロールコーター、リバースロールコーター、キスロールコーター、ディップロールコーター、バーコーター、ナイフコーター、スプレーコーターなどを用いることができる。
本発明の粘着剤層を形成する工程においては、特に比較的高温で加熱処理する工程を設けることが好ましく、具体的には、比較的高温で乾燥する工程(高温乾燥工程)を設けることが好ましい。即ち、上記の粘着剤組成物を、基材または剥離ライナー上に塗布(塗工)し、高温乾燥(および必要に応じて硬化)することにより本発明の粘着剤層を形成することが好ましい。上記加熱処理工程(特に、高温乾燥工程)の加熱温度(乾燥温度)は、135〜160℃が好ましく、より好ましくは145〜160℃である。加熱処理工程(特に、高温乾燥工程)の加熱時間(乾燥時間)は、40〜300秒が好ましく、より好ましくは60〜200秒である。上記の加熱処理工程(特に、高温乾燥工程)を設けることより、(メタ)アクリル酸を除去できるため、抽出(メタ)アクリル酸イオン量(即ち、水分で遊離する(メタ)アクリル酸イオン量)を低減して、粘着シートの耐腐食性が向上するため好ましい。上記加熱温度(乾燥温度)が135℃未満の場合や加熱時間(乾燥時間)が40秒未満の場合には、抽出(メタ)アクリル酸イオン量を十分に低減できず、粘着シートの耐腐食性が低下する場合がある。一方、上記加熱温度(乾燥温度)が160℃を超える場合や加熱時間(乾燥時間)が300秒を超える場合には、例えば、剥離ライナーに不具合が発生する場合がある。
本発明の粘着剤層を形成する工程においては、上記の比較的高温で加熱処理する工程の他にも、急激な乾燥により発泡が生じて粘着剤層の表面平滑性が低下することを防止する及び粘着剤層表面の発泡を防止する観点で、低温で予備乾燥を行ってもよい。上記予備乾燥は、特に限定されないが、例えば、乾燥温度30〜80℃(より好ましくは30〜60℃)、乾燥時間20秒以上(例えば20〜200秒、より好ましくは30秒以上)の条件で行うことが好ましい。
従って、本発明の粘着剤層の具体的な形成方法としては、例えば、上記の粘着剤組成物を、基材または剥離ライナー上に塗布(塗工)し、乾燥温度30〜80℃(より好ましくは30〜60℃)、乾燥時間20秒以上(より好ましくは30秒以上)の条件で予備乾燥した後、135〜160℃(より好ましくは145〜160℃)、乾燥時間40〜300秒(より好ましくは60〜200秒)の条件で高温乾燥(および必要に応じて硬化)することにより粘着剤層を形成する方法が挙げられる。なお、上記の乾燥は常圧下で行ってもよいし、減圧下(例えば、圧力:200〜700hPaの条件下)で行ってもよい。
[粘着シート]
本発明の粘着シートは、前述の本発明の粘着剤層(アクリル系ポリマー(a)を必須成分として含む粘着剤組成物より形成された粘着剤層)を少なくとも1層有する粘着シートである。本発明の粘着シートの具体的構成としては、例えば、(1)本発明の粘着剤層のみからなる基材レスタイプの両面粘着シート(基材レス両面粘着シート)、(2)本発明の粘着剤層と他の粘着剤層を有する基材レス両面粘着シート、(3)基材の両面側に本発明の粘着剤層を有する基材を有するタイプの両面粘着シート、(4)基材の片面側に本発明の粘着剤層、反対面側に他の粘着剤層を有する基材を有するタイプの両面粘着シート、(5)基材の片面側に本発明の粘着剤層を有する基材を有するタイプの片面粘着シートなどが挙げられる。中でも、(1)の本発明の粘着剤層のみからなる基材レス両面粘着シートが好ましい。
(基材)
本発明の粘着シートが基材を有する場合、基材としては、特に制限されないが、プラスチックフィルム、反射防止(AR)フィルム、偏光板、位相差板などの各種光学フィルムが挙げられる。上記プラスチックフィルムなどの素材としては、例えば、ポリエチレンテレフタレート(PET)等のポリエステル系樹脂、ポリメチルメタクリレート(PMMA)等のアクリル系樹脂、ポリカーボネート、トリアセチルセルロース、ポリサルフォン、ポリアリレート、商品名「アートン(環状オレフィン系ポリマー;JSR社製)」、商品名「ゼオノア(環状オレフィン系ポリマー;日本ゼオン社製)」等の環状オレフィン系ポリマーなどのプラスチック材料が挙げられる。なお、プラスチック材料は単独で又は2種以上組み合わせて使用することができる。また、上記の「基材」とは、粘着シートを被着体(金属薄膜等)に使用(貼付)する際には、粘着剤層とともに被着体に貼付される部分である。粘着シートの使用時(貼付時)に剥離される剥離ライナー(セパレータ)は「基材」には含まない。
上記の中でも、基材としては、透明基材が好ましい。上記「透明基材」は、例えば、可視光波長領域における全光線透過率(JIS K 7361に準じる)が85%以上の基材が好ましく、さらに好ましくは90%以上の基材である。また、上記透明基材としては、PETフィルムや、商品名「アートン」、商品名「ゼオノア」などの無配向フィルムが挙げられる。
基材としては、特に、全光線透過率(JIS K 7361に準じる)が90%以上であり、ヘイズ値(JIS K 7136に準じる)が2.0%以下のPETフィルムが好ましい。
上記基材の厚さは、特に限定されず、例えば、25〜75μmが好ましい。なお、上記基材は単層および複層のいずれの形態を有していてもよい。また、基材表面には、例えば、コロナ放電処理、プラズマ処理等の物理的処理、下塗り処理等の化学的処理などの適宜な公知乃至慣用の表面処理が施されていてもよい。
本発明の粘着シートが基材を有する場合、基材としては各種の機能性フィルムを用いることができる。その場合、本発明の粘着シートは、機能性フィルムの少なくとも片面に本発明の粘着剤層を有する粘着型機能性フィルムとなる。上記の機能性フィルムとしては、特に限定されないが、例えば、光学的機能性(偏光性、光屈折性、光散乱性、光反射性、光透過性、光吸収性、光回折性、旋光性、視認性など)を有するフィルム、導電性を有するフィルム(ITOフィルムなど)、紫外線カット性を有するフィルム、ハードコート性(耐傷付き性)を有するフィルム等が挙げられる。さらに具体的には、ハードコートフィルム(PETフィルムなどのプラスチックフィルムの少なくとも片面にハードコート処理が施されたフィルム)、偏光フィルム、波長板、位相差フィルム、光学補償フィルム、輝度向上フィルム、導光板、反射フィルム、反射防止フィルム、透明導電フィルム(ITOフィルムなど)、意匠フィルム、装飾フィルム、表面保護フィルム、プリズム、カラーフィルターなどが挙げられる。粘着型機能性フィルムとしては、例えば、PETフィルムの片面にハードコート処理をしたハードコートフィルムの非ハードコート処理面に本発明の粘着剤層を有する粘着型ハードコートフィルム等が挙げられる。なお、上記の「板」及び「フィルム」は、それぞれ板状、フィルム状、シート状等の形態をも含むものとし、例えば、「偏光フィルム」は、「偏光板」、「偏光シート」も含むものとする。また、「機能性フィルム」は「機能性板」、「機能性シート」も含むものとする。
(他の粘着剤層)
本発明の粘着シートが、他の粘着剤層を有する場合、他の粘着剤層としては、特に制限されず、例えば、ウレタン系粘着剤、アクリル系粘着剤、ゴム系粘着剤、シリコーン系粘着剤、ポリエステル系粘着剤、ポリアミド系粘着剤、エポキシ系粘着剤、ビニルアルキルエーテル系粘着剤、フッ素系粘着剤などの公知の粘着剤から形成された公知慣用の粘着剤層が挙げられる。上記粘着剤は、単独で又は2種以上を組み合わせて用いることができる。他の粘着剤層は、本発明の粘着剤層以外のアクリル系粘着剤層であってもよい。
(剥離ライナー)
本発明の粘着シートの粘着剤層表面(粘着面)は、使用時までは剥離ライナー(セパレータ)により保護されていてもよい。剥離ライナーは粘着剤層の保護材として用いられており、被着体に貼着する際に剥がされる。また、粘着シートが基材レス粘着シートの場合には、剥離ライナーは粘着剤層の支持体の役割も担う。なお、剥離ライナーは必ずしも設けられていなくてもよい。上記剥離ライナーとしては、慣用の剥離紙などを使用でき、特に限定されないが、例えば、剥離処理層を有する基材、フッ素系ポリマーからなる低接着性基材や無極性ポリマーからなる低接着性基材などを用いることができる。上記剥離処理層を有する基材としては、例えば、シリコーン系、長鎖アルキル系、フッ素系、硫化モリブデン等の剥離処理剤により表面処理されたプラスチックフィルムや紙などが挙げられる。また、上記フッ素系ポリマーからなる低接着性基材におけるフッ素系ポリマーとしては、例えば、ポリテトラフルオロエチレン、ポリクロロトリフルオロエチレン、ポリフッ化ビニル、ポリフッ化ビニリデン、テトラフルオロエチレン・ヘキサフルオロプロピレン共重合体、クロロフルオロエチレン・フッ化ビニリデン共重合体等が挙げられる。さらに、上記無極性ポリマーからなる低接着性基材における無極性ポリマーとしては、例えば、オレフィン系樹脂(例えば、ポリエチレン、ポリプロピレンなど)等が挙げられる。なお、剥離ライナーは公知乃至慣用の方法により形成することができる。また、剥離ライナーの厚さ等も特に制限されない。
イオンクロマトグラフ法で測定される、本発明の粘着シートより純水で100℃、45分の条件で抽出されたアクリル酸イオンおよびメタクリル酸イオンの合計量[抽出(メタ)アクリル酸イオン量]は、本発明の粘着剤層の単位面積あたり、20ng/cm2以下(例えば、0〜20ng/cm2)であり、好ましくは10ng/cm2以下(例えば、0〜10ng/cm2)、より好ましくは5ng/cm2以下(例えば、0〜5ng/cm2)である。上記の抽出(メタ)アクリル酸イオン量は、粘着シートを加湿環境下などにおいた場合の、粘着剤層からのアクリル酸イオン及びメタクリル酸イオンの水分での遊離しやすさの度合いを表す。上記抽出(メタ)アクリル酸イオン量が20ng/cm2を超えると、粘着シートを金属薄膜に貼付し、加湿条件下などの水分の存在下で保存する際に、粘着剤層から遊離した(メタ)アクリル酸イオンの影響で、金属薄膜が腐食し抵抗値(導電性)が変化しやすくなる。
上記の中でも、アクリル系ポリマー(a)及びアクリル系オリゴマー(b)がアクリル酸を必須の構成モノマー成分とする場合には、アクリル酸イオン量が上記の範囲を満たすことが好ましい。
上記の「イオンクロマトグラフ法で測定される、本発明の粘着シートより純水で100℃45分の条件で抽出されたアクリル酸イオンおよびメタクリル酸イオンの合計量」は以下の方法で測定することができる。
まず、粘着シートを適切な大きさに切り出し、剥離ライナーが設けられている場合には剥離ライナーを剥離して、粘着面を露出させ試験片とする。両面粘着シートの場合には、一方の粘着面上にはPETフィルム(厚さ25〜50μm)を貼付して、片方の粘着面のみを露出させた形態とする。なお、この際、金属薄膜に貼付する側の粘着面(本発明の粘着シートであれば、本発明の粘着剤層の表面)を露出させる。試験片の大きさ(粘着面の露出面積)は100cm2が好ましい。
次いで、上記試験片を、温度100℃の純水中に入れ、45分間煮沸し、アクリル酸イオン及びメタクリル酸イオンの煮沸抽出を行う。
次いで、イオンクロマトグラフ法(イオンクロマトグラフィー)により、上記で得られた抽出液中のアクリル酸イオン及びメタクリル酸イオンの合計量(単位:ng)を測定し、試験片の粘着面(露出した粘着面)の単位面積あたりのアクリル酸イオン及びメタクリル酸イオンの合計量(単位:ng/cm2)を算出する。イオンクロマトグラフ法(イオンクロマトグラフィー)の測定条件は、特に限定されないが、例えば、下記の条件で測定することができる。
[イオンクロマトグラフ法の測定条件]
分析装置 : DIONEX社製、DX−320
分離カラム : Ion Pac AS15(4mm×250mm)
ガードカラム : Ion Pac AG15(4mm×50mm)
除去システム : ASRS−ULTRA(エクスターナルモード、100mA)
検出器 : 電気伝導度検出器
溶離液 : 7mM KOH(0〜20分)
45mM KOH(20〜30分)
(溶離液ジェネレーターEG40を使用)
溶離液流量 : 1.0ml/分
試料注入量 : 250μl
粘着シートから水分によって遊離してくる(メタ)アクリル酸イオンは、一般的に、粘着剤層中に未反応で残留した(メタ)アクリル酸に起因する。上記(メタ)アクリル酸イオンは、高温高湿条件下で水分により金属薄膜に浸入して導通を妨げるためと推定されるが、金属薄膜の抵抗値上昇(金属薄膜の腐食)を引き起こす。粘着シートの接着性を向上させるためには、粘着剤層を構成するポリマーやオリゴマーには、モノマー成分として比較的多量の(メタ)アクリル酸(特にアクリル酸)を用いることが一般的であるため、かかる場合には、粘着剤層中に未反応の(メタ)アクリル酸が残留しやすくなり、粘着シートから水分によって遊離してくる(メタ)アクリル酸イオンも増加する傾向にある。これに対して、本発明においては、乾燥により、本発明の粘着剤層中に残留する(メタ)アクリル酸を低減させているため、粘着シートから水分によって遊離してくる(メタ)アクリル酸イオンが少なく、これに起因する、被着体である金属薄膜の腐食、抵抗値変化が抑制される。このため、本発明の粘着シートは、粘着剤層を構成するポリマーやオリゴマーのモノマー成分として(メタ)アクリル酸を用いた場合であっても、優れた耐腐食性を発揮することが出来る。
本発明の粘着シートは、耐腐食性に優れているため、金属薄膜(金属薄膜又は金属酸化物薄膜)に対して貼り付ける用途に好ましく用いられる。金属薄膜としては、金属、金属酸化物やこれらの混合物からなる薄膜であり、特に限定されないが、例えば、ITO(酸化インジウムスズ)、ZnO、SnO、CTO(酸化カドミウムスズ)の薄膜が挙げられる。金属薄膜の厚みとしては、特に限定されないが、100〜2000Åが好ましい。ITOなどの金属薄膜は、例えば、PETフィルム上に設けられ、透明導電フィルムとして使用される。本発明の粘着剤層は優れた耐腐食性を有しているため、本発明の粘着シートを金属薄膜に対して貼り付ける際には、本発明の粘着剤層表面が金属薄膜側の粘着面となるようにして用いられることが好ましい。
本発明の粘着シートにおける本発明の粘着剤層は、接着性に優れ、特に、アクリル系ポリマー(a)とアクリル系オリゴマー(b)を必須成分とする粘着剤組成物からなる粘着剤層の場合には、耐発泡剥がれ性に優れている。このため、本発明の粘着シートを被着体に貼付した後、高温等の苛酷な条件下等で被着体から気泡が発生した場合でも、被着体から発生する気泡により粘着シートと被着体の接着界面で気泡が発生して浮きや剥れが生じることを防止できる。このため、光学フィルム等を貼付して光学製品を作製する場合などには、製品の優れた視認性を保持させることができ、外観不良も生じさせないため好ましい。
本発明の粘着シートは、粘着剤層を形成するアクリル系ポリマー(a)が(メタ)アクリル酸をモノマー成分とすること、特にアクリル系オリゴマー(b)を有する場合、アクリル系オリゴマー(b)も(メタ)アクリル酸をモノマー成分とすること、又、アクリル系オリゴマー(b)の特定の分子量及び組成により、粘着剤層ににごりがなく、透明性に優れる。また、前述の通り、耐発泡剥がれ性にも優れている。このため、例えば、光学製品の製造用途に好ましく用いられる。光学製品としては、例えば、液晶表示装置、有機EL(エレクトロルミネッセンス)表示装置、PDP(プラズマディスプレイパネル)などの表示装置やタッチパネルなどが挙げられる。
例えば、本発明の粘着シートは、タッチパネル用粘着シートとして、タッチパネルの製造用途に用いることができる。例えば、静電容量方式のタッチパネルの製造において、ITOなどの金属薄膜を設けた透明導電フィルム上にポリメチルメタクリレート(PMMA)板やハードコートフィルムを本発明の粘着シートを介して貼り合わせるなどの用途に用いることができる。上記タッチパネルは、特に限定されないが、例えば、タッチパネルを有する携帯電話などに用いられる。
本発明の粘着シートが両面粘着シートである場合、本発明の粘着シートを、各種の機能性フィルムの少なくとも片面に貼付、積層することにより、機能性フィルムの少なくとも片面に本発明の粘着剤層を有する粘着型機能性フィルムを得ることができる。上記の機能性フィルムは前述のとおりである。例えば、PETフィルムの片面にハードコート処理をしたハードコートフィルム(ハードコートPETフィルム)の非ハードコート処理面に本発明の粘着シートを積層することにより、粘着剤層(本発明の粘着剤層)を有する粘着型ハードコートフィルムを得ることができる。上記粘着型機能性フィルムに用いられる本発明の両面粘着シートは、基材レスの両面粘着シートであってもよいし、基材付きタイプの両面粘着シートであってもよい。
粘着型機能性フィルムの粘着面(本発明の粘着剤層表面)をITOフィルム(ITO層を設けたフィルム)の電極面(ITO面)に貼り合わせることにより、機能性フィルムとITOフィルムの積層体を得ることができる。図1には、機能性フィルムとしてハードコートPETフィルムを用いた場合の、機能性フィルム(ハードコートPETフィルム)とITOフィルムの積層体の一例を示す。図1においては、機能性フィルム(ハードコートPETフィルム)13の非ハードコート処理面に本発明の粘着シート12(基材レス両面粘着シート)が積層されてなる粘着型機能性フィルム14が、ITOフィルム11の電極面に貼り合わされることにより、ITOフィルムとハードコートPETフィルムの積層体が形成されている。なお、図1において、ハードコートPETフィルム13は下側がハードコート処理面であり、ITOフィルム11は下側が電極面(ITO面)である。かかる構造は、タッチパネル(例えば、携帯電話のタッチパネル)などに用いることができる。
以下に、実施例に基づいて本発明をより詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例により限定されるものではない。なお、実施例および比較例で用いたアクリル系ポリマー(アクリル系ポリマー溶液)、アクリル系オリゴマー(アクリル系オリゴマー溶液)のモノマー組成および重量平均分子量、固形分濃度を表1に示す。また、実施例および比較例における粘着剤層を調製する際のアクリル系ポリマー、アクリル系オリゴマー、架橋剤の配合組成、粘着剤層厚さ、粘着剤層の乾燥条件を表2に示す。
アクリル系ポリマーの調製例
(アクリル系ポリマーA)
モノマー成分として、アクリル酸n−ブチル(BA):95重量部、アクリル酸(AA):5重量部、重合開始剤として2,2´−アゾビスイソブチロニトリル:0.2重量部、および重合溶媒として酢酸エチル:186重量部を、セパラブルフラスコに投入し、窒素ガスを導入しながら、1時間攪拌した。このようにして、重合系内の酸素を除去した後、63℃に昇温し、10時間反応させて、トルエンを加え、固形分濃度30重量%のアクリル系ポリマー溶液(「アクリル系ポリマー溶液A」と称する場合がある)を得た。該アクリル系ポリマー溶液Aにおけるアクリル系ポリマー(「アクリル系ポリマーA」と称する場合がある)の重量平均分子量は70万であった。
(アクリル系ポリマーB、C)
表1に示すように、モノマー成分の配合量を変更し、また重合溶媒の使用量などを変更して、上記と同様にして、アクリル系ポリマー溶液(「アクリル系ポリマー溶液B、C」と称する場合がある)を得た。該アクリル系ポリマー溶液B、Cにおけるアクリル系ポリマー(「アクリル系ポリマーB、C」と称する場合がある)の重量平均分子量は表1に示した。
なお、重合溶媒の使用量は、アクリル系ポリマーBに調製においては233重量部、アクリル系ポリマーCの調製においては150重量部に変更した。
アクリル系オリゴマーの調製例
(アクリル系オリゴマーD)
モノマー成分として、メタクリル酸シクロヘキシル(CHMA)[ホモポリマー(ポリメタクリル酸シクロヘキシル)のガラス転移温度:66℃]:95重量部、アクリル酸(AA):5重量部、連鎖移動剤として2−メルカプトエタノール:3重量部、重合開始剤として2,2´−アゾビスイソブチロニトリル:0.2重量部、および重合溶媒としてトルエン:103.2重量部を、セパラブルフラスコに投入し、窒素ガスを導入しながら、1時間攪拌した。このようにして、重合系内の酸素を除去した後、70℃に昇温し、3時間反応させ、さらに、75℃で2時間反応させて、固形分濃度50重量%のアクリル系オリゴマー溶液(「アクリル系オリゴマー溶液D」と称する場合がある)を得た。該アクリル系オリゴマー溶液Dにおけるアクリル系オリゴマー(「アクリル系オリゴマーD」と称する場合がある)の重量平均分子量は4000であった。
(アクリル系オリゴマーE)
モノマー成分として、メタクリル酸シクロヘキシル(CHMA)[ホモポリマー(ポリメタクリル酸シクロヘキシル)のガラス転移温度:66℃]:95重量部、アクリル酸:5重量部、連鎖移動剤としてα−メチルスチレンダイマー:10重量部、重合開始剤として2,2´−アゾビスイソブチロニトリル:10重量部、および重合溶媒としてトルエン:120重量部を、セパラブルフラスコに投入し、窒素ガスを導入しながら、1時間攪拌した。このようにして、重合系内の酸素を除去した後、85℃に昇温し、5時間反応させて、固形分濃度50重量%のオリゴマー溶液(「アクリル系オリゴマー溶液E」と称する場合がある)を得た。表1に示すように、該アクリル系オリゴマー溶液Eにおけるアクリル系オリゴマー(「アクリル系オリゴマーE」と称する場合がある)の重量平均分子量は4300であった。
Figure 2010195942
実施例1
表2に示すように、アクリル系ポリマー溶液Aに、アクリル系ポリマーA:100重量部に対して、アクリル系オリゴマーD:25重量部(即ち、アクリル系オリゴマー溶液Dを固形分換算で25重量部)、架橋剤として多官能イソシアネート化合物(日本ポリウレタン工業(株)、商品名「コロネートL」、固形分75重量%)を固形分換算で0.5重量部加えて、粘着剤組成物(溶液)を調製した。
上記で得られた溶液を、表面に離型処理したポリエチレンテレフタレート(PET)フィルム(厚さ:38μm)(剥離ライナー)の離型処理面上に、乾燥後の厚さが約25μmとなるように流延塗布し、常圧下、60℃で1分間及び155℃で2分間加熱乾燥し、さらに50℃で72時間エージングを行い、粘着シート(基材レス両面粘着シート、粘着剤層厚さ:25μm)を作製した。
実施例2〜4、比較例1
表2に示すように、アクリル系ポリマーの種類、アクリル系オリゴマーや架橋剤の種類や配合量、粘着剤層厚さ等を変更した以外は実施例1と同様にして、粘着剤組成物および粘着シートを作製した。なお、比較例1においては、加熱乾燥条件を60℃で1分間及び125℃で2分間に変更した。
なお、表2中で、アクリル系オリゴマーの配合量はアクリル系ポリマー100重量部に対する、アクリル系オリゴマー溶液の固形分換算の配合量(即ち、アクリル系オリゴマー自体の配合量)(重量部)で表した。また、コロネートLの配合量は、アクリル系ポリマー100重量部に対する固形分換算の配合量(重量部)で表した。テトラッドCの配合量はアクリル系ポリマー100重量部に対するテトラッドCそのもの(商品自体)の配合量(重量部)で表した。
[評価]
実施例および比較例で得られた粘着剤組成物及び粘着シート(粘着剤層)について、抽出(メタ)アクリル酸イオン量、耐発泡剥がれ性、耐腐食性、生産性(粘着組成物の塗工性)を評価した。抽出(メタ)アクリル酸イオン量、耐発泡剥がれ性、耐腐食性の評価結果を表2に示した。
評価方法は下記のとおりである。
(1)抽出(メタ)アクリル酸イオン量
(試験片の作製)
実施例および比較例で得られた粘着シートから、サイズ:幅10cm×長さ10cmのシート片を切り出した。剥離ライナーを剥離し、一方の粘着面上にはPETフィルム(東レ(株)製「ルミラーS10」、厚さ25μm)を貼付して、片方の粘着面だけを露出させた試験片を作製した(粘着面の露出面積:100cm2)。
((メタ)アクリル酸イオンの煮沸抽出)
次いで、上記試験片を、温度100℃の純水(50ml)中に入れ、45分間煮沸し、煮沸抽出を行い、抽出液を得た。
次いで、イオンクロマトグラフ法(イオンクロマトグラフィー)により、上記で得られた抽出液中のアクリル酸イオン及びメタクリル酸イオンの合計量(単位:ng)を測定し、試験片の粘着面(露出した粘着面)の単位面積あたりのアクリル酸イオン及びメタクリル酸イオンの合計量(単位:ng/cm2)を算出した。
[イオンクロマトグラフ法の測定条件]
分析装置 : DIONEX社製、DX−320
分離カラム : Ion Pac AS15(4mm×250mm)
ガードカラム : Ion Pac AG15(4mm×50mm)
除去システム : ASRS−ULTRA(エクスターナルモード、100mA)
検出器 : 電気伝導度検出器
溶離液 : 7mM KOH(0〜20分)
45mM KOH(20〜30分)
(溶離液ジェネレーターEG40を使用)
溶離液流量 : 1.0ml/分
試料注入量 : 250μl
なお、実施例1〜4及び比較例1においては、アクリル酸イオンのみが検出された。
(2)耐発泡剥がれ性
実施例、比較例で得られた粘着シートの一方の粘着面を、PETフィルム(東洋紡績(株)製、商品名「A4300」、厚さ125μm)に貼り合わせ、幅100mm×長さ100mmのフィルム片を作製した。
上記のフィルム片より剥離ライナーを剥離して、ポリカーボネート(PC)板(帝人化成(株)製、商品名「パンライトシート PC1111」、厚さ1mm)に貼り合わせて固定し、PETフィルム/粘着剤層(粘着シート)/PC板の層構造を有するサンプル片を作製した。
上記サンプル片を80℃のオーブン中で5時間熱処理した(耐熱性試験)。この耐熱性試験後、サンプル片の接着界面(粘着剤層とPC板との界面)を目視にて観察し、気泡や浮きが全く見られなかった場合には耐発泡剥がれ性「良好」、気泡又は浮きが僅かでも見られた場合には耐発泡剥がれ性「不良」と判定した。
(3)耐腐食性
実施例、比較例で得られた粘着シートの片面側に、PETフィルム(東レ(株)製、商品名「ルミラー S−10 #25」、厚さ:25μm)を貼り合わせ、幅20mm×長さ50mmのサイズに切り出し、試験片とした。
図2に示すように、導電性PETフィルム(日東電工(株)製、商品名「エレクリスタ P400L−TNMP)(サイズ:長さ70mm×幅25mm)の両端部に15mm幅で銀ペーストを塗布し、その導電面(ITO膜形成面22側)に、剥離ライナーを剥離した上記試験片21の粘着面を貼り合わせた。これを、23℃の環境下で24時間放置した後、60℃95%RHと80℃のそれぞれの環境下で250時間放置し、「貼付直後の抵抗値」に対する「60℃95%RH、250時間放置後の抵抗値」の割合(%)[=(60℃95%RH、250時間放置後の抵抗値)/(貼付直後の抵抗値)×100(%)]、及び、「貼付直後の抵抗値」に対する「80℃、250時間放置後の抵抗値」の割合(%)[=(80℃、250時間放置後の抵抗値)/(貼付直後の抵抗値)×100(%)]を、それぞれ測定した。なお、抵抗値は、日置電機(株)製「3540 ミリオームハイテスタ」を用いて、両端の銀ペースト部分23に電極をつけて測定した。
「貼付直後の抵抗値」に対する「60℃95%RH、250時間放置後の抵抗値」の割合、及び、「貼付直後の抵抗値」に対する「80℃、250時間放置後の抵抗値」の割合が共に120%未満であれば耐腐食性「良好」、いずれか一方でも120%以上であれば耐腐食性「不良」と判断した。
なお、ブランクとして粘着シートを貼付しない導電性PETフィルムのみで同様の試験を行った結果、「貼付直後の抵抗値」に対する「250時間放置後の抵抗値」の割合は、80℃の条件では110%、60℃95%RHの条件では120%であった。
(4)生産性(粘着剤組成物の塗工性)
実施例、比較例において得られた粘着剤組成物(溶液)を、離型処理されたPETフィルム(剥離ライナー)に、5〜20m/分の塗工速度で流延塗布し粘着シートを作製した際に、塗布スジの発生が無く塗布面が平滑であったものを生産性(粘着剤組成物の塗工性)が「良好」、塗布スジ等が発生し、塗布面が平滑とならなかったものを生産性(粘着剤組成物の塗工性)が「不良」と判断した。なお、判定は目視にて行った。
Figure 2010195942
表2の結果から明らかなように、本発明の粘着シート(実施例)は、金属薄膜に対する優れた耐腐食性を有していた。また、耐発泡剥がれ性にも優れていた。一方、抽出(メタ)アクリル酸イオン量が多すぎる場合(比較例)には金属薄膜に対する耐腐食性が不良であった。
なお、アクリル系ポリマーの重量平均分子量が50万〜90万の範囲にある粘着剤組成物(実施例1〜3、比較例1)は、塗工速度5〜20m/分でも塗布スジなどの発生がなく粘着剤組成物の塗工性(生産性)が良好であった。一方、アクリル系ポリマーの重量平均分子量が大きすぎる粘着剤組成物(実施例4)は塗工速度20m/分で塗布スジが発生し、粘着剤組成物の塗工性(生産性)が不良であり、高速生産には適さないものであった。
11 ITOフィルム
12 本発明の粘着シート
13 機能性フィルム(ハードコートPETフィルム)
14 粘着型機能性フィルム
21 試験片
22 導電性PETフィルム(ITO膜形成面の露出部分)
23 導電性PETフィルム(銀ペースト塗布部分)

Claims (8)

  1. アクリル系ポリマーを構成する全モノマー成分に対するアクリル酸およびメタクリル酸の合計含有量が10重量%以下であるアクリル系ポリマー(a)を含む粘着剤組成物より形成された粘着剤層を少なくとも1層有する粘着シートであって、イオンクロマトグラフ法で測定される、該粘着シートより純水で100℃、45分の条件で抽出されたアクリル酸イオンおよびメタクリル酸イオンの合計量が、前記粘着剤層の単位面積あたり20ng/cm2以下であることを特徴とする粘着シート。
  2. 前記粘着剤組成物が、下記のアクリル系ポリマー(a)100重量部に対して、下記のアクリル系オリゴマー(b)を10〜35重量部含む粘着剤組成物である請求項1に記載の粘着シート。
    アクリル系ポリマー(a):アルキル基の炭素数が4〜12の(メタ)アクリル酸アルキルエステル及び/又は(メタ)アクリル酸アルコキシアルキルエステルを主たるモノマー成分とし、且つアクリル酸及び/又はメタクリル酸を必須のモノマー成分として構成される重量平均分子量50万〜90万のアクリル系ポリマーであって、アクリル系ポリマーを構成する全モノマー成分に対するアクリル酸およびメタクリル酸の合計含有量が2.5〜10重量%であるアクリル系ポリマー
    アクリル系オリゴマー(b):ホモポリマーを形成した際のガラス転移温度が60〜190℃であり分子内に環状構造を有する(メタ)アクリル酸エステルを主たるモノマー成分とし、且つアクリル酸及び/又はメタクリル酸を必須のモノマー成分として構成される重量平均分子量が3000以上6000未満のアクリル系オリゴマーであって、アクリル系オリゴマーを構成する全モノマー成分に対するアクリル酸およびメタクリル酸の合計含有量が2.5〜10重量%であるアクリル系オリゴマー
  3. アクリル系ポリマー(a)及びアクリル系オリゴマー(b)が、溶液重合方法または乳化重合方法により調製されたアクリル系ポリマー及びアクリル系オリゴマーである請求項2に記載の粘着シート。
  4. 前記アクリル系ポリマー(a)が、アクリル酸を必須のモノマー成分として構成されるアクリル系ポリマーであって、アクリル系ポリマーを構成する全モノマー成分に対するアクリル酸の含有量が2.5〜10重量%であるアクリル系ポリマーであり、
    前記アクリル系オリゴマー(b)が、アクリル酸を必須のモノマー成分として構成されるアクリル系オリゴマーであって、アクリル系オリゴマーを構成する全モノマー成分に対するアクリル酸の含有量が2.5〜10重量%であるアクリル系オリゴマーであり、
    イオンクロマトグラフ法で測定される、粘着シートより純水で100℃、45分の条件で抽出されたアクリル酸イオン量が、前記粘着剤層の単位面積あたり20ng/cm2以下である請求項2または3に記載の粘着シート。
  5. 基材を有しない基材レスタイプの粘着シートである請求項1〜4のいずれかの項に記載の粘着シート。
  6. 金属薄膜又は金属酸化物薄膜に対して貼り付ける用途に用いられる請求項1〜5のいずれかの項に記載の粘着シート。
  7. タッチパネルの製造に用いられるタッチパネル用粘着シートである請求項1〜6のいずれかの項に記載の粘着シート。
  8. 請求項1〜7のいずれかの項に記載の粘着シートが両面粘着シートであって、機能性フィルムの少なくとも片面に請求項1〜7のいずれかの項に記載の粘着シートを積層した粘着型機能性フィルム。
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