JP2014168895A - 積層体及びその製造方法 - Google Patents

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Abstract

【課題】シリコーンゲル層に対する剥離性及びリワーク性に優れる離型フィルムを備えた積層体(又は積層シート)及びその製造方法を提供する。
【解決手段】異なる種類の2つの剥離フィルム間に、シリコーンゲルで構成された透明粘着層を介在させて積層体を形成する。少なくとも一方の剥離フィルムは、基材フィルムの少なくとも一方の面に形成された離型層を備えており、この離型層は、ビニルアルコール単位の平均ケン化度が90モル%以上のビニルアルコール系樹脂に、炭素数12以上の長鎖脂肪族炭化水素基を有する反応剤(イソシアネートなど)を反応させて、ヒドロキシル基全体に対して長鎖脂肪族炭化水素基が80モル%以上の割合で導入された離型剤で形成されている。
【選択図】なし

Description

本発明は、シリコーンゲル層を含む積層体(又は積層シート)、この積層体の製造方法、及び前記積層体を用いた光学部材とその製造方法に関する。特に、シリコーンゲルに対して離型性の高い離型剤及び離型フィルムを用い、画像表示装置での視認性及び耐衝撃性(緩衝性)を向上させるために有用な積層体(又は積層シート)に関する。
液晶、有機エレクトロルミネッセンス、タッチパネルなどを利用した表示装置では、画像表示部の前面に、画像表示部の保護、デザイン性向上などの観点から、前面板(透明保護板)が配設されている。また、外部の衝撃から画像表示部を保護するため、画像表示部と透明保護板との間には約1mm程度の隙間(エアギャップ層)を設けている。しかし、このような画像表示装置では、画像表示部の基板(ガラス基板など)、エアギャップ層及び透明保護板(ガラス板、アクリル樹脂板など)の順に、屈折率の異なる部材が積み重ねられているため、光の一部が反射されて光散乱が生じやすい。そのため、輝度やコントラスト比が低下しやすい。また、エアギャップ層では、外部からの衝撃に対して画像表示部を十分に保護できず、画像表示部が損傷する場合がある。
このような課題を解決するため、画像表示部と透明保護板との間に、非流動性を備えた光学的に透明なゲル樹脂シートを介在させ、視認性、耐衝撃性を改善している。例えば、特開2006−290960号公報(特許文献1)には、液晶表示パネルと透明保護板との間にシリコーンゲルからなる光透過性粘着シートを介在させ、高い視認性、衝撃吸収性を改善することが記載されている。しかし、この文献では、シリコーンゲルシートを真空装置内で液晶セルと保護パネルとの間に実装しており、生産性及び作業効率を向上できない。
半導体チップをチップ取付部に接着するための架橋シリコーン系接着性シートに関し、特開2003−176462号公報(特許文献2)には、互いに異種の材質の2枚の保護フィルムの間に、ヒドロシリル化反応架橋性シリコーン組成物を膜厚が100μm以下となるように挟んだ状態でフィルム状に成形し、前記組成物を架橋し、シリコーンシートに対する前記保護フィルムの剥離力がそれぞれ5.0N/m以下であり、かつ前記保護フィルムの剥離力の差が0.2N/m以上の架橋シリコーン系接着性シートを製造すること、前記組成物に密着する一方の保護フィルムの面を予めオルガノポリシロキサンで処理することが記載されている。しかし、一方の保護フィルムをオルガノポリシロキサンで処理すると、架橋シリコーンシートとの親和性が高いため、保護フィルムからのシリコーンシートの剥離性(選択的剥離性)を向上できない。そのため、画像表示装置の生産ラインにおいて、保護フィルムを剥離して被着体(液晶デバイスなど)に架橋シリコーンシートを貼り合わせると、保護フィルムに架橋シリコーンが部分的に付着する場合がある。また、貼り合わせに伴って気泡が混入する(又は巻き込まれる)と、表示面の輝度、色相などが不均一となり表示むらが発生するものの、貼り合わせ位置の修正(貼り直し)などのリワーク性を向上できない。さらに、表面平滑性を高めた状態で、シリコーンシートを画像表示部と透明保護板との間に介在させることが困難である。
ディスプレイ表面に対する剥離性とともに貼り合わせ工程でのリペア性(リワーク性)を改善するため、特開2004−292493号公報(特許文献3)には、光学表示装置の前面に表面光学部材を貼り合わせるための両面粘着材に関し、両面の粘着材層が直接又は支持体を介して接合され、前記両面の層の粘着材の粘着力が、互いに異なる両面粘着材が記載され、支持体としてオルガノポリシロキサンが記載されている。しかし、オルガノポリシロキサンを支持体として用いると、シリコーンゲルとの親和性を有するため、シリコーンゲル層との剥離性を改善することが困難である。
WO 2009/063847(特許文献4)には、付加反応型シリコーンゲルから形成される光学用透明粘着体の粘着面(a)にアルキッド樹脂系剥離フィルムなどの剥離フィルム(A)を積層し、粘着面(b)にフルオロシリコーン系剥離フィルムなどの剥離フィルム(B)を積層した光学用透明粘着積層体が記載され、光学用透明粘着体の粘着面(a)と粘着面(b)とで粘着性が異なることが記載されている。しかし、アルキッド樹脂は不飽和脂肪酸残基を有していてもよいポリエステル系樹脂であり、フルオルロシリコーン樹脂はシリコーン骨格を有しているため、これらの剥離フィルムでも、シリコーンゲル層との選択的剥離性を確実に付与することが困難である。
WO 2010/134485(特許文献5)には、異なる剥離フィルム(A)と剥離フィルム(B)の密着面に、脂肪酸アミド系添加剤を含む剥離処理層を形成し、付加反応型シリコーンゲルの未硬化原料を、異なる剥離フィルム(A)(B)に密着させて加熱硬化し、付加反応型シリコーンゲルから形成される光学用透明粘着体の粘着面(a)に剥離フィルム(A)を、粘着面(b)に剥離フィルム(B)を積層した光学用透明粘着積層体が記載され、光学用透明粘着体が、粘着面(a)と粘着面(b)とで異なる粘着性を有することが記載されている。しかし、脂肪酸アミドを含む剥離処理層では、時間の経過に伴って脂肪酸アミドが表面にブリードアウトするため、シリコーンゲル層との剥離性が時間的に変化し、安定にシリコーンゲル層との剥離性を安定に維持することが困難である。特に、シリコーンゲル層の厚みが小さくなるにつれて、選択的剥離性とリワーク性とを両立することが困難である。
特公昭60−30355号公報(特許文献6)には、高温で保持されても剥離性を確保するため、エチレン含量10〜90モル%のエチレン−ビニルアルコール共重合体と、炭素数8以上のアルキル基を有するイソシアネート(ステアリルイソシアネートなど)とを反応させ、剥離処理剤を得ることが記載されている。この文献では、アルキルイソシアネートの反応割合が、エチレン−ビニルアルコール共重合体の水酸基に対して0.6〜1.1当量であることが記載され、ポリビニルアルコールを用いた例が比較例として記載されている。
特開2000−248245号公報(特許文献7)には、ポリビニルアルコール(例えば、ケン化度95%以上、平均重合度100〜1,000のポリビニルアルコール)と長鎖アルキルイソシアネートとを反応させた剥離剤において、長鎖アルキルイソシアネートの量がポリビニルアルコールの水酸基に対して10〜30モル%である剥離剤が記載されている。この文献には、アルミニウム基材の一方の面にアクリル系粘着剤層を設け、上記基材の他方の面に上記剥離剤層を形成した粘着テープも記載されている。特開2009−57511号公報(特許文献8)には、ポリビニルアルコール及び/又はエチレン−ビニルアルコール共重合体と、主成分がオクタデシルイソシアネートであり、かつ炭素数17以下の脂肪族イソシアネート1〜5重量%を含むステアリルイソシアネート化合物との反応生成物を有効成分とする剥離処理剤、この剥離処理剤を塗布した剥離シートが記載されている。この文献には、エチレン含量90モル%以下のエチレン−ビニルアルコール共重合体、ケン化度80%以上(90〜100%)のポリビニルアルコールが記載され、イソシアネートの反応割合が、エチレン−ビニルアルコール共重合体、ポリビニルアルコールの水酸基に対して90〜100モル%であることが記載されている。
さらに、特開2006−36882号公報(特許文献9)には、基材層、この基材層の片面に形成された背面処理層、及び前記基材層の他方の片面に形成された粘着剤層を共押出成形により形成した粘着テープに関し、前記背面処理層を、活性水酸基含有ポリビニル重合体(ポリビニルアルコール及び/又はエチレン−ビニルアルコール共重合体)と長鎖アルキルイソシアネート化合物との反応生成物からなる背面処理剤及び酸化防止剤を含む組成物で形成することが記載されている。また、前記組成物が、さらにポリオレフィン樹脂を含むことも記載されている。
しかし、前記特許文献6〜9には、シリコーンゲル層との関係は記載されていない。
なお、離型フィルムとしては、通常、シリコーン系離型剤で処理したフィルム、フッ素系離型剤で処理したフィルムなども知られている。しかし、シリコーン系離型フィルムは、シリコーンゲルが同系統の材料であるため、シリコーンゲルに対して離型性が十分でない。また、フッ素系離型フィルムは、シリコーンゲルに対する離型性を有するものの、表面張力が小さいため、シリコーンゲルの原料を塗布すると、ハジキなどが生じ、均一なシリコーンゲル層を形成できない。
特開2006−290960号公報(特許請求の範囲,発明の効果) 特開2003−176462号公報(特許請求の範囲) 特開2004−292493号公報(特許請求の範囲) WO 2009/063847(特許請求の範囲、図1、実施例) WO 2010/134485(特許請求の範囲、図1、実施例) 特公昭60−30355号公報(特許請求の範囲、第3欄14行〜17行) 特開2000−248245号公報(特許請求の範囲) 特開2009−57511号公報(特許請求の範囲、段落[0011][0014]) 特開2006−36882号公報(特許請求の範囲)
従って、本発明の目的は、シリコーンゲル層に対する剥離性及びリワーク性に優れる離型フィルムを備えた積層体(又は積層シート)及びその製造方法を提供することにある。
本発明の他の目的は、長期間に亘り安定した離型性及びリワーク性を有する離型フィルムを備えた積層体(又は積層シート)及びその製造方法を提供することにある。
本発明のさらに他の目的は、表面平滑性の高いシリコーンゲル層を形成するのに有効な離型フィルムを備えた積層体(又は積層シート)及びその製造方法を提供することにある。
本発明の別の目的は、前記積層体(又は積層シート)を用いて第1及び第2の光学部材を貼り合わせた光学部材とその製造する方法を提供することにある。
本発明者らは、平均ケン化度の高いビニルアルコール系樹脂に、ヒドロキシル基全体に対して長鎖脂肪族炭化水素基を高い割合で導入すると、シリコーンゲルに対して均一に離型可能な離型剤が得られること、この離型剤を基材フィルムに塗布した離型フィルムを含む2つの剥離フィルム(剥離フィルムの剥離面)間にシリコーンゲル層を介在させると、第1及び第2の光学部材を均一に貼り合わせ可能であることを知見した。そして、さらに検討した結果、ビニルアルコール系樹脂に残存する酢酸ビニル単位及び生成するヒドロキシル基がシリコーン系に対する離型性を阻害していること、ケン化により生成するヒドロキシル基濃度よりも未ケン化の酢酸ビニル単位の濃度がシリコーンゲルに対して離型性を大きく阻害すること、ビニルアルコール系樹脂がエチレン単位を含むと、シリコーンゲルに対する離型性を改善できることを見いだし、本発明を完成した。
すなわち、本発明の積層体(積層シート)は、同一又は異なる種類の2つの剥離フィルム(剥離フィルムの剥離面又は離型層)間に、シリコーンゲルで構成された透明粘着層が介在している積層体であって、少なくとも一方の剥離フィルムが、基材フィルムと、この基材フィルムの少なくとも一方の面に形成された離型層とを備えており、この離型層が、ビニルアルコール単位の平均ケン化度が90モル%以上のビニルアルコール系樹脂に、ヒドロキシル基との反応により、ヒドロキシル基全体に対して炭素数12以上の長鎖脂肪族炭化水素基(長鎖アルキル基又は長鎖アルケニル基、又は飽和又は不飽和脂肪酸残基)が80モル%以上の割合で導入された離型剤で形成されている。このような離型剤は、ヒドロキシル基を有するビニルアルコール系樹脂と、ウレタン化剤、アシル化剤、エステル化剤から選択され、かつ炭素数12以上の長鎖脂肪族炭化水素基を有する反応剤とを反応させることにより製造できる。
ビニルアルコール系樹脂は、例えば、ポリビニルアルコール及びエチレン−ビニルアルコール共重合体から選択された少なくとも一種であってもよく、ビニルアルコール系樹脂には、ウレタン結合及びエステル結合から選択された少なくとも一種の連結基を介して、長鎖脂肪族炭化水素基(又は長鎖アルキル基)を導入してもよい。例えば、ビニルアルコール系樹脂と、長鎖脂肪族炭化水素基を有するイソシアネート(ウレタン化剤)とを反応させて、長鎖脂肪族炭化水素基(長鎖アルキル基など)を導入してもよい。ビニルアルコール系樹脂100重量部に対する長鎖脂肪酸炭化水素基の導入量は、例えば、440〜670重量部程度であってもよい。本発明の離型剤は高分子型離型剤に属し、例えば、ゲルパーミエーションクロマトグラフィによる数平均分子量は、ポリスチレン換算で、0.1×10〜3×10程度であってもよい。また、透明粘着層の厚みは10〜100μm程度であってもよい。
前記基材フィルムは、例えば、ホモ又はコポリアルキレンアリレート系樹脂フィルムであってもよい。また、基材フィルムの表面平滑度は、中心線平均粗さ(Ra)20nm以下であってもよい。なお、他方の剥離フィルムは、基材フィルムにフルオロシリコーン系離型剤が塗布された離型フィルムであってもよい。
本発明は、シリコーンゲル層を含む積層体の製造方法も包含する。すなわち、本発明の積層体は、同一又は異なる種類の2つの剥離フィルム間(2つの剥離フィルムの剥離面間又は離型層の間)に、付加反応型シリコーンゲルの未架橋組成物を介在させ、加熱硬化させてシリコーンゲル層を形成することにより製造できる。この方法では、少なくとも一方の剥離フィルムとして前記離型フィルム(基材フィルムと、この基材フィルムの少なくとも一方の面に形成された離型層であって、ビニルアルコール単位の平均ケン化度が90モル%以上のビニルアルコール系樹脂に、ヒドロキシル基と反応して、ヒドロキシル基全体に対して炭素数12以上の長鎖脂肪族炭化水素基が80モル%以上の割合で導入された離型剤で形成された離型層とを備えた剥離フィルム)が使用される。
さらに本発明は、第1の光学部材と第2の光学部材とが透明粘着層で貼り合わせられた光学部材(又は光学ユニット)であって、前記透明粘着層が、前記積層体から2つの剥離フィルムが剥離されて形成されている光学部材(又は光学ユニット)も包含する。この光学部材において、第1の光学部材は表示面を形成する光学部材であってもよく、第2の光学部材は表示面を保護するための透明保護板であってもよい。このような光学部材(又は光学ユニット)は、例えば、前記積層体から一方の剥離フィルムを剥離させて第1の光学部材に透明粘着層を密着させる工程と、他方の剥離フィルムを透明粘着層から剥離して第2の光学部材を透明粘着層に密着させる工程とを含む方法により製造できる。
なお、本明細書において、「アクリル」、「メタクリル」を単に「(メタ)アクリル」と総称する。また、「透明粘着層」を「透明シリコーンゲル層」「シリコーンゲル層」という場合がある。
本発明では、所定の離型剤を用いるため、シリコーンゲル層に対する剥離性及びリワーク性を大きく改善できる。また、離型剤が高分子型離型剤であり、長期間に亘り安定した離型性及びリワーク性を備えている。さらに、均一な離型性を有するため、表面平滑性の高いシリコーンゲル層を形成するのに有効である。そのため、2つの光学部材の間、例えば、表示ユニットと透明保護板との間にシリコーンゲル層を介在させ、表示面を保護するとともに、画像品質を高め鮮明な画像を表示するのに有用である。
本発明の積層体(積層シート)は、2つの剥離フィルムと、これらの2つの剥離フィルム間に介在し、かつシリコーンゲルで構成された透明粘着層(光学透明ゲル層)とを備えている。前記積層体において、2つの剥離フィルムの離型面は、気泡が混入しない状態で、透明粘着層と密着しており、2つの剥離フィルムは、通常、基材フィルムと、この基材フィルムの少なくとも一方の面に形成された離型層とを備えている。
2つの剥離フィルムのうち、少なくとも一方の剥離フィルムは、基材フィルムの少なくとも一方の面(剥離面)に形成された所定の離型層を備えており、この離型層は、親水性樹脂(又は水溶性樹脂)と、連結基を介して、この親水性樹脂(又は水溶性樹脂)に導入された長鎖脂肪族炭化水素基とを有する離型剤(離型樹脂)で形成されている。このような離型層を備えた離型フィルムを用いることにより、シリコーンゲルの透明粘着層から剥離フィルムを均一かつ円滑に剥離できる。なお、2つの剥離フィルムは同一又は異なる種類のフィルムであってもよい。すなわち、双方の剥離フィルムが前記離型フィルムであってもよく、一方の剥離フィルムが、前記離型フィルムであり、他方の剥離フィルムが、フルオロシリコーン系離型層を有する離型フィルム、フッ素系離型層を有する離型フィルムなどであってもよい。好ましい他方の剥離フィルムとしては、基材フィルムにフルオロシリコーン系離型剤が塗布された離型フィルムなどが利用できる。
前記離型剤(離型樹脂)による離型層が形成される基材フィルムを形成する樹脂としては、例えば、オレフィン系樹脂(ポリエチレン、ポリプロピレンなどの鎖状オレフィン系樹脂;商品名トパス(TOPAS)、商品名アートン(ARTON)、商品名ゼオネックス(ZEONEX)などの環状オレフィン系樹脂)、ポリエステル系樹脂[ポリアルキレンアリレート系樹脂、ポリアリレート系樹脂など]、スチレン系樹脂(ポリスチレンなど)、ポリアミド系樹脂(ナイロン6、ナイロン66、ナイロン12など)、ポリカーボネート系樹脂(ビスフェノールA型ポリカーボネートなど)、(メタ)アクリル系樹脂、セルロースエステル(セルロースアシレート、例えば、セルローストリアセテート、セルロースジアセテートなどのセルロースアセテート、セルロースプロピオネート、セルロースアセテートブチレートなど)、ポリスルホン系樹脂(ポリスルホン、ポリエーテルスルホンなど)、ポリエーテルケトン系樹脂(ポリエーテルケトン、ポリエーテルエーテルケトンなど)、酢酸ビニル又はビニルアルコール系樹脂(ポリビニルアルコールなど)などが例示できる。これらの樹脂で形成された基材フィルムは単層フィルムであってもよく、異なる複数の樹脂層が積層された積層フィルムであってもよい。また、基材フィルムは1軸又は2軸延伸されていてもよい。
好ましい基材フィルムは、腰のあるフィルム(例えば、引張弾性率が1500〜7000MPa、好ましくは2000〜6000MPa、さらに好ましくは3000〜5500MPa程度のフィルム)、例えば、アルキレンアリレート系樹脂フィルムである。このフィルムのアルキレンアリレート系樹脂はホモポリエステル(単独重合体)であってもよくコポリエステル(共重合体)であってもよい。ホモポリエステルとしては、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリブチレンテレフタレート(PBT)、ポリエチレンナフタレート(PEN)、ポリブチレンナフタレート(PBN)などのホモポリアルキレンアリレート(ホモC2−4アルキレンC6−10アリレート系樹脂)などが例示でき、コポリエステルとしては、アルキレンアリレート単位を主要な単位(例えば、全体の70モル%以上、好ましくは80〜98モル%、さらに好ましくは85〜95モル%程度)として含むコポリアルキレンアリレート又はアルキレンアリレート系共重合樹脂(コポリC2−4アルキレンC6−10アリレート系樹脂)などが例示できる。コポリエステルにおいて、共重合成分(アルキレンアリレートを形成するアルキレングリコール及び/又はアレーンジカルボン酸の一部に代えて使用可能なジオール成分及び/又はジカルボン酸成分)としては、脂肪族ジカルボン酸(アジピン酸、ピメリン酸、アゼライン酸、セバシン酸、ドデカン二酸などのC4−16アルカンジカルボン酸など)、脂環族ジカルボン酸(シクロヘキサンジカルボン酸など)、非対称位置にカルボキシル基を有する芳香族ジカルボン酸(フタル酸、イソフタル酸など)、脂肪族ジオール(エチレングリコール、プロピレングリコール、ブタンジオール、ヘキサンジオールなどのC2−10アルカンジオールなど)、脂環族ジオール(シクロヘキサンジオール、シクロヘキサンジメタノールなど)、芳香族ジオール(ビスフェノールA、ビスフェノールAアルキレンオキサイド付加体、9,9−ビス(4−(2−ヒドロキシエトキシ)フェニル)フルオレンなど)などが例示できる。
基材フィルムは、必要により、種々の添加剤、例えば、安定化剤(酸化防止剤、紫外線吸収剤、耐光安定剤、熱安定化剤など)、結晶核剤、難燃剤、難燃助剤、充填剤、可塑剤、着色剤、分散剤、帯電防止剤、抗菌剤などを含んでいてもよい。これらの添加剤は、単独で又は二種以上組み合わせて使用できる。
ゲル層の表面平滑性を高めるため、前記離型剤が塗布される基材フィルムの塗布面は、高い表面平滑性を有しているのが好ましい。基材フィルムの塗布面の表面平滑度は、中心線平均粗さ(Ra)が、20nm以下(0〜20nm)、好ましくは1〜15nm(例えば、2〜10nm)程度であり、通常、工業的に入手可能なフィルムの中心線平均粗さ(Ra)は、3〜15nm(例えば、5〜10nm)程度である。中心線表面粗さ(Ra)は、JIS B 0601に基づき、カットオフ値0.25mmで測定できる。
前記離型剤(離型樹脂)を形成するビニルアルコール系樹脂としては、アルカンカルボン酸ビニルエステル(以下、単にビニルエステルという場合がある)の単独重合体のケン化物、ビニルエステルと共重合性単量体との共重合体のケン化物が例示できる。ビニルエステルとしては、酢酸ビニル、プロピオン酸ビニルなどのC2−4アルカンカルボン酸のビニルエステルが例示できる。好ましいビニルエステルは酢酸ビニルである。共重合性単量体としては、オレフィン系単量体(エチレン、プロピレンなどのα−C2−6アルケンなど)、(メタ)アクリル系単量体((メタ)アクリル酸、(メタ)アクリル酸メチル、(メタ)アクリル酸エチル、(メタ)アクリル酸ブチルなどの(メタ)アクリル酸直鎖又は分岐鎖状C1−10アルキルエステル、(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などの(メタ)アクリル酸ヒドロキシC2−6アルキルなど)、芳香族ビニル系単量体(スチレンなど)などが例示できる。共重合性単量体は、オレフィン系単量体及び/又は(メタ)アクリル酸C1−6アルキルエステル、特に少なくともα−C2−4アルケン(中でもエチレン)である場合が多い。共重合体において、ビニルエステルと共重合性単量体(例えば、エチレン)との割合は、前者/後者(重量比)=99/1〜30/70、好ましくは95/5〜40/60(例えば、90/10〜50/50)、さらに好ましくは90/10〜60/40(例えば、90/10〜70/30)程度であってもよい。前記共重合体としては、例えば、エチレン−酢酸ビニル共重合体、エチレン−(メタ)アクリル酸エチル−酢酸ビニル共重合体などが例示できる。好ましい共重合体は、エチレン−酢酸ビニル共重合体である。
これらのビニルアルコール系樹脂は、単独で又は二種以上組み合わせて使用できる。好ましいビニルアルコール系樹脂は、例えば、ポリビニルアルコール(PVA)、エチレン−ビニルアルコール共重合体(EVOH)などが例示できる。なお、エチレンユニットを有するビニルアルコール樹脂は、シリコーンゲルに対する離型性が高く、エチレン含量が多くなるほど、シリコーンゲルに対して高い離型性が発現する。そのため、EVOHにおいて、エチレン含量は、例えば、70モル%以下(例えば、65モル%以下、好ましくは50モル%以下、さらに好ましくは40モル%以下)である。エチレン含量の下限値は、例えば、1モル%以上(例えば、3モル%以上)、好ましくは5以上モル%(例えば、7以上モル%、)、さらに好ましくは10モル%以上であってもよい。これらのビニルアルコール系樹脂は単独で又は組み合わせて使用できる。
ビニルアルコール系樹脂において、ビニルエステル残基が加水分解されずに残存すると、シリコーンゲルに対する離型性が低下する傾向にある。そのため、ビニルエステルユニット(酢酸ビニル単位)の残存量(含有量)は、少ないのが好ましく、例えば、10モル%以下(0〜10モル%)、好ましくは1〜8モル%、さらに好ましくは2〜7モル%(例えば、2〜5モル%)程度であってもよい。また、ビニルアルコール単位の平均ケン化度は、高い方が好ましく、例えば、ビニルエステルユニット(酢酸ビニル単位)の残存量(含有量)に対応して、90モル%以上(90〜100モル%)、好ましくは93〜100モル%(例えば、94〜98モル%)、さらに好ましくは95〜100モル%(例えば、97〜100モル%)程度である。
ビニルアルコール系脂の平均重合度は、200〜2000、好ましくは250〜1500、さらに好ましくは300〜1000程度であってもよい。
長鎖脂肪族炭化水素基には、脂肪族飽和炭化水素基(長鎖アルキル基)、脂肪族不飽和炭化水素基(長鎖アルケニル基)が含まれる。脂肪族飽和炭化水素基(アルキル基)としては、例えば、ドデシル基(ラウリル基)、テトラデシル基(ミリスチル基)、ヘキサデシル基(パルミチル基)、オクタデシル基(ステアリル基)、イコシル基(アラキル基)、ドコシル基(ベヘニル基)、テトラコシル基(リグノセリル基又はカルナウビル基)などの直鎖状又は分岐鎖状C12−30アルキル基などが例示できる。脂肪族不飽和炭化水素基(アルケニル基)としては、例えば、ヘキサデセニル基、パルミトオレイル基、オレイル基、キミル基などの直鎖状又は分岐鎖状C12−30アルケニル基などが例示できる。長鎖脂肪族炭化水素基は、通常、長鎖アルキル基である。好ましい長鎖脂肪族炭化水素基は直鎖状又は分岐鎖状C12−24アルキル基(例えば、C14−22アルキル基、特にC16−20アルキル基)である。
ビニルアルコール系脂のヒドロキシル基との反応により、連結基を介して前記ビニルアルコール系脂と長鎖脂肪族炭化水素基とが結合している。連結基としては、ヒドロキシル基と反応剤との種類に応じて、ウレタン結合、エステル結合などが例示できる。好ましい連結基は、ウレタン結合及び/又はエステル結合、特にウレタン結合である。
長鎖脂肪族炭化水素基の導入割合は、シリコーンゲルに対する剥離性が発現し、剥離層の特性を損なわない範囲で選択できるが、ビニルエステルユニット(酢酸ビニル単位)程ではないものの、反応剤との反応によりビニルアルコール系樹脂にヒドロキシル基が残存しても、シリコーンゲルに対する離型性が低下する傾向にある。そのため、通常、長鎖脂肪族炭化水素基の導入割合は、ビニルアルコール系樹脂のヒドロキシル基全体に対して80モル%以上(80〜100モル%)、好ましくは83〜100モル%(例えば、85〜99モル%)、さらに好ましくは88〜100モル%(例えば、90〜98モル%)で程度であってもよい。なお、ヒドロキシル基の残存量(含有量)は、長鎖脂肪族炭化水素基の導入量に対応して、20モル%以下(0〜20モル%)、好ましくは0〜17モル%(例えば、1〜15モル%)、さらに好ましくは0〜12モル%(例えば、2〜10モル%)程度であってもよい。
また、ビニルアルコール系樹脂100重量部に対する長鎖脂肪族炭化水素基(下記反応剤との反応により導入され、かつ少なくとも長鎖脂肪族炭化水素基を有する反応剤の残基)の割合は、反応剤の種類(特に、炭化水素基の炭素数)によって異なるものの、例えば、300〜700重量部(例えば、370〜670重量部)、好ましくは350〜680重量部(例えば、390〜670重量部)、さらに好ましくは400〜670重量部(例えば、420〜670重量部)程度である。反応剤としてオクタデシルイソシアネートを用いた好ましい態様では、ビニルアルコール系樹脂100重量部に対する長鎖脂肪族炭化水素基の割合は、430〜680重量部(例えば、440〜670重量部)、好ましくは450〜650重量部(例えば、470〜630重量部)、さらに好ましくは500〜600重量部程度であってもよい。
好ましい離型剤(離型樹脂)において、ビニルアルコール系樹脂は、エチレン含量が50モル%以下(例えば、40モル%以下)であり、かつビニルアルコール単位の平均ケン化度が90〜100モル%であるビニルアルコール系樹脂(PVA、EVOH)で構成されている。また、ビニルアルコール系樹脂のヒドロキシル基全体に対して80〜100モル%の割合で鎖脂肪族炭化水素基を有する反応剤が反応し、ビニルアルコール系樹脂100重量部に対して、長鎖脂肪族炭化水素基を有する反応剤の残基が440〜670重量部の割合で導入されている。
ゲルパーミエーションクロマトグラフィ(GPC)による離型剤(離型樹脂)の数平均分子量は、例えば、ポリスチレン換算で、0.1×10〜3×10、好ましくは0.5×10〜2.5×10、さらに好ましくは1×10〜2×10程度であってもよい。
このような離型剤(離型樹脂)は、前記ヒドロキシル基を有するビニルアルコール系樹脂と、炭素数12以上の長鎖脂肪族炭化水素基を有する反応剤とを反応させことにより得ることができる。前記反応剤は、ヒドロキシル基と反応可能であればよく、ウレタン化剤、及びアシル化剤又はエステル化剤から選択できる。ウレタン化剤としては、前記長鎖脂肪族炭化水素基を有するイソシアネート(例えば、ドデシルイソシアネート、テトラデシルイソシアネート、ヘキサデシルイソシアネート、オクタデシルイソシアネートなどのC12−24アルキルイソシアネートなど)が例示できる。アシル化剤としては、長鎖脂肪族炭化水素基を有する長鎖脂肪酸(例えば、ステアリン酸など)、長鎖脂肪酸C1−2アルキルエステル(例えば、ステアリン酸メチルなど)、長鎖脂肪酸ハライド(例えば、ステアリン酸クロライドなど)などが例示できる。好ましい反応剤は長鎖脂肪族炭化水素基を有するイソシアネート(例えば、C12−24アルキルイソシアネートなど)である。例えば、ビニルアルコール系樹脂と、長鎖脂肪族炭化水素基を有するイソシアネートとを反応させることにより、剥離性に優れた離型剤(離型樹脂)を得ることができる。
反応剤の使用量は、前記長鎖脂肪族炭化水素基の導入量に対応して、ビニルアルコール系樹脂のヒドロキシル基全体1モルに対して0.8〜2当量(好ましくは0.85〜1.5当量、さらに好ましくは0.9〜1.2当量)程度であってもよい。
反応は、必要により、触媒の存在下で行ってもよい。触媒は、反応の種類に応じて選択でき、ウレタン化反応では、有機スズ、第3級アミン(トリエチルアミンなど)などが例示でき、アシル化反応及びエステル化反応では、酸触媒(硫酸、p−トルエンスルホン酸など)、金属アルコキシドなどが例示できる。なお、アシル化反応及びエステル化反応では、反応により副生するハロゲン化水素をトラップする捕捉剤を併用してもよく、副生する水を反応系から除去しながら反応させてもよい。
反応は、必要により、反応に不活性な溶媒中で行うことができ、溶媒としては、例えば、炭化水素類(ヘキサンなどの脂肪族炭化水素類、シクロヘキサンなどの脂環族炭化水素類、トルエン、キシレンなどの芳香族炭化水素類)、ハロゲン化炭化水素類(ジクロロメタンなど)、エステル類(酢酸メチル、酢酸エチルなど)、エーテル類(ジエチルエーテル、ジイソプロピルエーテルなどのジアルキルエーテル、ジオキサン、テトラヒドロフランなどの環状エーテル)、ケトン類(アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトンなど)、アミド類(ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミドなど)、スルホキシド類(ジメチルスルホキシドなど)などが例示できる。これらの溶媒は単独で又は混合溶媒として使用できる。反応は、必要により不活性ガスの雰囲気下で行うことができ、反応剤の種類に応じて、例えば、30〜120℃程度の温度で行うことができ、溶媒中で反応する場合には、還流温度以下で反応させることができる。なお、反応終了後、反応生成物は、貧溶媒中での析出、洗浄などの慣用の方法により精製してもよい。
前記離型剤は、必要により、種々の添加剤を含んでいてもよい。添加剤としては、例えば、安定化剤(酸化防止剤、紫外線吸収剤、耐光安定剤、熱安定化剤など)、難燃剤、難燃助剤、可塑剤、着色剤、分散剤、帯電防止剤、抗菌剤などが例示できる。これらの添加剤は、単独で又は二種以上組み合わせて使用できる。なお、離型剤は、通常、オレフィン系樹脂(ポリエチレン、エチレン−酢酸ビニル共重合体、エチレン−アクリル酸メチル共重合体など)などの樹脂成分を含まない。
このような離型剤(離型樹脂)は、高分子型離型剤に属し、安定した離型性を発揮し、時間の経過により剥離性が変動することもない。特に被膜形成性が高く、ゲル状体(シリコーンゲルなど)に対する離型性に優れている。そのため、離型フィルムを調製するのに適している。
なお、離型剤は基材フィルムの少なくとも一方の面に塗布すればよく、基材フィルムの両面に塗布してもよい。離型剤により形成された離型層の厚みは、例えば、0.01〜10μm程度の範囲から選択でき、通常、0.02〜3μm、好ましくは0.03〜2μm、さらに好ましくは0.05〜1μm(例えば、0.05〜0.5μm)程度であってもよい。
離型フィルムは、基材フィルムの少なくとも一方の面に離型剤を塗布することにより製造できる。前記離型剤は、通常、溶媒を含む液状塗布剤の形態で使用される。このような塗布剤は、夾雑物の混入を防止し、表面平滑性を高めるため、所定のフィルター(例えば、濾過精度10nm以下、好ましくは1〜5nm程度のフィルター)で濾過して使用できる。基材フィルムに塗布し、乾燥(例えば、50〜120℃程度の温度で乾燥)することにより調製できる。
前記シリコーンゲル(シリコーン架橋ゲル)は、公知の方法、例えば、前記特許文献1〜5に記載の方法で調製できる。シリコーンゲル(シリコーン架橋ゲル)は、付加反応型シリコーンゲルとして知られており、付加反応型シリコーン組成物で形成できる。
付加反応型(又は架橋)シリコーンゲルは、例えば、(a)アルケニルポリシロキサンと(b)オルガノハイドロジエンポリシロキサンとを、(c)触媒の存在下で反応(ハイドロシリル化反応(付加反応))させることにより得られる。(a)アルケニルポリシロキサンは、通常、1分子中に、ケイ素原子に結合した複数のアルケニル基を有するジオルガノポリシロキサンで構成できる。(a)成分は、直鎖状、分岐鎖状であってもよく、環状構造であってもよい。(a)成分は、通常、主鎖がジオルガノシロキサンの繰り返し単位で構成され、分子末端がトリオルガノシロキサン基で封鎖された直鎖状のオルガノシロキサンである。アルケニル基の位置は分子末端であってもよく、分子鎖中であってもよい。
オルガノ基としては、脂肪族不飽和結合を含まない置換又は未置換の1価の炭化水素基、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、s−ブチル基、t−ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、オクチル基などの直鎖状又は分岐鎖状C1−12アルキル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基などのC5−10シクロアルキル基、フェニル基、トリル基などのC1−4アルキル基が置換していてもよいC6−12アリール基、ベンジル基、フェネチル基などのアラルキル基(C6−12アリール−C1−4アルキル基など)、これらの炭化水素基の水素原子がハロゲン原子、シアノ基などで置換された基(例えば、ハロアルキル基など)が挙げられる。好ましいオルガノ基は、炭素原子数が1〜10程度の炭化水素基、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基などのC1−4アルキル基、クロロメチル基、トリフルオロエチル基、トリフルオロプロピル基などのハロC1−4アルキル基、シアノエチル基などのシアノC1−4アルキル基、フェニル基などのC6−12アリール基、クロロフェニル基などのハロC6−12アリール基がなどである。
アルケニル基として、ビニル基、イソプロペニル基、アリル基などのC2−6アルケニル基などが例示できる。好ましいアルケニル基は、通常、ビニル基である。
(a)アルケニルポリシロキサンは、例えば、下記式(1)で表すことができる。
Figure 2014168895
(式中、Rは、同一又は異なって前記1価の炭化水素基を示し、R、R及びRは、同一又は異なってR又はアルケニル基を示し、R、R及びRのうち少なくとも2つはアルケニル基を示し、mは0以上の整数を表し、nは0以上の整数を表し、m+nは10〜600の整数であり、n/(m+n)は0.1以下である)
m及びnは、各単位の係数を示し、各単位はブロック又はランダムに配置されており、通常、ランダムに配置されている。好ましいmは、50〜500(例えば、75〜450、特に100〜400)程度であってもよく、好ましいnは、3〜50(例えば、5〜40、特に10〜30)程度であってもよい。好ましいm+nは53〜550(例えば、75〜450、特に100〜400)程度であってもよい。なお、n/(m+n)が0.1を超えると、架橋密度が大きくなり、シリコーンゲルを形成するのが困難である。好ましいn/(m+n)は0.01〜0.1(例えば、0.02〜0.07、特に0.03〜0.05)程度であってもよい。
なお、付加反応(ハイドロシリル反応)により架橋構造を形成するため、アルケニルポリシロキサン分子中には少なくとも2つのアルケニル基が必要であり、アルケニル基の数が少ないとシリコーンゲルを形成できず、アルケニル基の数が多すぎるとシリコーンゴムを形成する。アルケニル基の濃度は、例えば、0.25〜5モル/100g、好ましくは0.3〜4モル/100g(例えば、0.4〜3モル/100g)、さらに好ましくは0.5〜2モル/100g程度であってもよい。
(b)オルガノハイドロジエンポリシロキサンは、1分子中に、ケイ素原子に結合した複数の水素原子を有するオルガノハイドロジェンポリシロキサンで構成でき、架橋剤として機能させるため、1分子中にケイ素原子に結合する水素原子の数は、好ましくは3個以上である。(b)成分は、(a)成分と同様に、直鎖状、分岐鎖状や環状であってもよく、三次元網目状構造であってもよい。(b)成分において、オルガノ基は、前記と同様に、脂肪族不飽和結合を含まない1価の炭化水素基である。
(b)成分としては、分子鎖両末端がトリメチルシロキシ基で封鎖されたオルガノハイドロジエンポリシロキサン(例えば、両末端封鎖メチルハイドロジェンシロキサン、両末端封鎖ジメチルシロキサン−ジメチルハイドロジェンシロキサン共重合体、両末端封鎖メチルハイドロジェンシロキサン−ジフェニルシロキサン共重合体、両末端封鎖ジメチルシロキサン−メチルハイドロジェンシロキサン−ジフェニルシロキサン共重合体など)、分子鎖両末端がジメチルハイドロジェンシロキシ基で封鎖されたオルガノハイドロジエンポリシロキサン(例えば、両末端封鎖ジメチルポリシロキサン、両末端封鎖ジメチルポリシロキサン−メチルハイドロジェンシロキサン共重合体、両末端封鎖メチルフェニルポリシロキサンなど)、環状オルガノハイドロジエンポリシロキサン(メチルハイドロジェンシロキサン環状重合体、メチルハイドロジェンシロキサン−ジメチルシロキサン環状共重合体など)、その他のオルガノハイドロジェンポリシロキサン共重合体などが例示できる。(b)成分は、単独で又は二種以上組み合わせて使用できる。
(b)オルガノハイドロジェンポリシロキサンは、例えば、下記式(2)で表すことができる。
Figure 2014168895
(式中、Rは前記に同じ、R、R及びRは同一又は異なって、R又は水素原子を示し、R、R及びRの少なくとも2つは水素原子を示し、pは0以上の整数、qは0以上の整数であり、p+qは5〜300の整数であり、q/(p+q)は0.1以下である)
好ましい係数pは10〜250(例えば、15〜200、特に20〜150)程度、好ましい係数qは1〜40(例えば、2〜30、特に5〜25)程度であり、好ましいp+qは30〜200(例えば、50〜150)程度であってもよい。p及びqは各単位の係数を示し、各単位は、ブロック又はランダムに配置されており、通常、ランダムに配置されている。y/(x+y)が0.1を越えると、架橋密度が高くなり、ゲルを形成することが困難である。
式(2)で表されるオルガノハイドロジェンポリシロキサンにおいて、ケイ素原子に直接結合した水素原子の数は複数(少なくとも2以上、例えば、2〜100)、好ましくは3以上(例えば、3〜80)である。なお、水素原子の数が少なくても多くてもシリコーンゲルを形成できない。
(b)成分の粘度は、室温(15〜25℃)において、B型粘度計で測定したとき、1〜3000mPa・s、好ましくは10〜1500mPa・s、さらに好ましくは20〜1000mPa・s(例えば、50〜700mPa・s)程度であってもよい。
(b)成分の使用量は、アルケニル基の濃度、水素原子の濃度などに応じてゲルを形成可能な範囲から選択でき、通常、(a)成分のアルケニル基1モルに対して、(b)成分のケイ素原子に結合した水素原子の量として、0.4〜10モル程度の範囲から選択でき、通常、0.4〜3モル(例えば、0.5〜2モル)、好ましくは0.5〜1.5モル(例えば、0.7〜1.3モル)程度であってもよい。
(c)触媒としては、ハイドロシリル化反応に使用可能な種々の白金族金属系触媒、例えば、白金微粉末、白金黒、塩化白金酸、塩化白金酸のアルコール溶液、白金とオレフィンとの錯体、白金とアルケニルシロキサンとの錯体、白金−リン錯体などの白金系触媒、これらの白金系触媒に対応するパラジウム系触媒、ロジウム系触媒などが例示できる。これらの触媒成分は、担体(シリカ微粉末、活性炭など)に担持されていてもよい。触媒は単独で又は二種以上組み合わせて使用できる。
(c)触媒の添加量は、(a)アルケニルポリシロキサンに対して、白金族金属原子に換算して、質量基準で、0.1〜1000ppm(例えば、1〜500ppm)、好ましくは3〜250ppm程度であってもよい。
上記(a)成分と(b)成分と(c)成分とを含むシリコーン組成物は、さらに、(d)成分として、三次元網目状構造を有するオルガノポリシロキサン(MQレジン)を含有していてもよい。上記(d)成分は、SiO4/2単位(以下、Q単位と称する)とRSiO1/2単位(Rは前記と同様の1価の炭化水素基又はアルケニル基を示す)(以下、M単位と称する)とを、M単位/Q単位=0.3〜2、好ましくは0.5〜1.5(例えば、0.7〜1)程度の割合で含んでいてもよい。(d)成分中のアルケニル基の濃度は、0.05〜0.2モル/100g程度であってもよい。(d)成分の使用量は、(a)成分及び(b)成分の総量100重量部に対して5〜50重量部、好ましくは10〜40重量部程度であってもよい。
具体的な付加反応型シリコーンゲル材料としては、東レ・ダウコーニング(株)製の商品名:CF−5106(針入度150)などが例示できる。このようなシリコーンゲル材料は、A液とB液とを所定の割合で混合して加熱することにより、所望のゲル強度を有するシリコーンゲルを形成できる。
上記(a)成分と(b)成分と(c)成分とを含むシリコーン組成物(付加反応型シリコーンゲルの未架橋組成物)は、溶媒(例えば、エタノール、イソプロピルアルコールなどのアルコール類の他、前記例示の炭化水素類、エーテル類などの溶媒)を含んでいてもよく、溶媒を含むシリコーン組成物を離型フィルムの離型面に塗布し、加熱してゲル層を形成してもよい。この場合、塗布後及び/又はゲル層を形成後に、溶媒を除去してもよい。前記シリコーン組成物(付加反応型シリコーンゲルの未架橋組成物)は溶媒を使用することなく塗工可能である。そのため、離型フィルムの離型面に塗布し、形成されたシリコーン組成物層を加熱することによりシリコーンゲル層を形成できる。
積層体(積層シート)は、前記2つの剥離フィルムの剥離面(離型層が形成された離型面)で、前記シリコーン組成物(付加反応型シリコーンゲルの未架橋組成物)の層を挟み込み、加熱硬化させてシリコーンゲル層を形成することにより調製できる。より具体的には、例えば、2つの剥離フィルムのうち一方の剥離フィルムの離型面に、前記シリコーン組成物を塗布し、塗布層(未架橋組成物層)に他方の離型フィルムの離型面を重ね合わせてラミネートし、加熱硬化させてシリコーンゲル層を形成できる。反応温度(加熱硬化温度)は、50〜150℃程度であってもよい。
シリコーンゲルに対する剥離性に優れているため、シリコーンゲル層(透明粘着層)の厚みは特に制限されず、シリコーンゲル層が薄くても、円滑かつ高い選択性で剥離でき、表面平滑性の高いシリコーンゲル層を形成できる。そのため、シリコーンゲル層の厚みは、例えば、0.1〜5mm(例えば、0.2〜2.5mm)、特に0.5〜1.5mm程度であってもよく、薄くてもよい。薄いシリコーンゲル層の厚みは、例えば、5μm〜500μm(例えば、10〜300μm)程度の範囲から選択でき、通常、10〜100μm(例えば、15〜90μm)、好ましくは20〜80μm(例えば、25〜75μm)、さらに好ましくは30〜70μm程度であってもよい。
シリコーンゲル層は、非流動性であり、光学的に透明である。例えば、シリコーンゲル層の全光線透過率(JIS K7105に準拠して測定した透過率)は、85%以上、好ましくは90%以上、さらに好ましくは95%以上である。
このような積層体(積層シート)において、シリコーンゲル層に対する一方の離型フィルムの剥離強度P1(例えば、後述する本発明のフィルムの離型層に対する剥離強度FA)と、シリコーンゲル層に対する他方の離型フィルムの剥離強度P2(例えば、後述するフルオロシリコーン離型層に対する剥離強度FB)とは、同じであってもよいが、被着面(表示面など)に対する貼り合わせ作業効率を高めるため、剥離強度P1と剥離強度P2とは相違するのが好ましい。例えば、JIS Z0237に準拠した粘着力試験での180度剥離試験において、剥離強度P1と離強度P2との差(P1−P2)は、例えば、0.5〜2.5N/25mm、好ましくは0.7〜2N/25mm、さらに好ましくは1〜1.8N/25mm程度であってもよい。また、シリコーンゲル層に対する一方の離型フィルム(前記離型剤(離型樹脂)による離型層)の剥離強度は、例えば、0.01〜0.5N/25mm、好ましくは0.02〜0.3N/25mm、さらに好ましくは0.03〜0.2N/25mm程度であってもよい。なお、前記離型剤(離型樹脂)で形成された離型層は、通常、シリコーンゲル層に対して、フルオロシリコーン系離型剤で形成された離型層よりも高い剥離強度を有している。そのため、上記シリコーンゲル層に対して剥離強度の小さな他の離型フィルム(フルオロシリコーン処理された剥離フィルムなど)を剥離した後、前記離型剤(離型樹脂)で形成された離型層を有する離型フィルムを剥離することができる。
本発明の積層体は、第1の光学部材と第2の光学部材とが透明粘着層で貼り合わせられた光学部材(又は光学ユニット)を調製するのに適している。この場合、前記透明粘着層は、前記積層体から2つの剥離フィルムが剥離されて形成されている。このような光学部材(又は光学ユニット)において、第1の光学部材及び第2の光学部材の種類は特に制限されず、例えば、ガラス製光学部材、プラスチック製光学部材(例えば、アクリル樹脂、セルローストリアセテート、ポリビニルアルコールなどの透明プラスチックで形成された光学部材)などであってもよく、光学部材は、例えば、レンズ、プリズムなどの形態であってもよく、保護板、偏向板、位相差板などの板状又はシート状の形態であってもよい。透明粘着層が、弾力性(又は緩衝性)及び光学特性(透明性など)に優れるシリコーンゲルで形成されているため、表示面(画像表示面)と、この表示面を保護するための保護部材(透明保護板など)との間に透明粘着層(透明シリコーンゲル層)を介在させるのが有利である。すなわち、第1の光学部材は表示面を形成する光学部材であってもよく、第2の光学部材は表示面を保護するための透明保護板であってもよい。
このような光学部材(又は光学ユニット)は、例えば、前記積層体から一方の剥離フィルム(シリコーンゲルに対する剥離強度の小さな第1の離型フィルム)を剥離し、表面平滑性の高い透明粘着層(シリコーンゲル層)を第1の光学部材の被着面(表示面など)に密着させる(貼り合わせる)工程と、他方の剥離フィルム(第1の離型フィルムよりもシリコーンゲルに対する剥離強度の高い第2の離型フィルム)を透明粘着層から剥離し、剥離により露呈した表面平滑性の高い透明粘着層(シリコーンゲル層)に第2の光学部材の被着面(保護板の貼り合わせ面など)を密着させて貼り合わせる工程とを含む方法により、第1及び第2の部材間にシリコーンゲル層が介在した光学ユニットを形成できる。
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って限定されるものではない。
[離型樹脂P1]
撹拌機、冷却器、滴下ロートを備えた反応器中に、完全ケン化ポリビニルアルコール(重合度1000、ケン化度99モル%)粉末10重量部と、キシレン50重量部とを入れて、キシレンの中にポリビニルアルコールを分散させた。この反応器に還流温度でオクタデシルイソシアネート67重量部と触媒(ジラウリン酸ジブチル錫)0.01重量部とを加え、ポリビニルアルコールとオクタデシルイソシアネートとを反応させた。反応の進行に伴いポリビニルアルコールの粉末が減少していき、ポリビニルアルコールが消失してから、さらに2時間反応させ、40℃まで冷却した。反応混合物を5倍量のメタノール中に注ぎ、生成した白色沈殿物を濾別し、メタノール、次いでヘキサンで十分に洗浄し、乾燥粉砕して離型剤(P1)を得た。ポリビニルアルコールの親水性基(OH基)全体に対するオクタデシル基の導入割合は、ほぼ100モル%(ポリビニルアルコール100重量部に対してオクタデシルイソシアネートの導入量はほぼ670重量部)である。
[離型樹脂P2〜P4]
オクタデシルイソシアネート67重量部に代えて、57重量部(離型樹脂P2)、47.6重量部(離型樹脂P3)、10.1重量部(離型樹脂P4)を用いる以外、離型樹脂P1の調製と同様にして離型樹脂(P2)、離型樹脂(P3)、離型樹脂(P4)を得た。
[離型樹脂P5]
完全ケン化ポリビニルアルコール(ケン化度98モル%)に代えて、ポリビニルアルコール(ケン化度95モル%、酢酸ビニル含量5モル%)を用いるとともに、オクタデシルイソシアネート67重量部に代えて、オクタデシルイソシアネート60.8重量部を用いる以外、離型樹脂P1の調製と同様にして離型樹脂(P5)を得た。
[離型樹脂P6]
完全ケン化ポリビニルアルコール(ケン化度98モル%)に代えて、ポリビニルアルコール(ケン化度88モル%、酢酸ビニル含量12モル%)を用いるとともに、オクタデシルイソシアネート67重量部に代えて、オクタデシルイソシアネート52.9重量部を用いる以外、離型樹脂P1の調製と同様にして離型樹脂(P6)を得た。
[離型樹脂P7]
完全ケン化ポリビニルアルコール(ケン化度98モル%)に代えて、ポリビニルアルコール(ケン化度71モル%、酢酸ビニル含量29モル%)を用いるとともに、オクタデシルイソシアネート67重量部に代えて、オクタデシルイソシアネート37.3重量部を用いる以外、離型樹脂P1の調製と同様にして離型樹脂(P7)を得た。
[離型樹脂P8〜P10]
完全ケン化ポリビニルアルコール(ケン化度98モル%)に代えて、ポリビニルアルコール(ケン化度71モル%、酢酸ビニル含量29モル%)を用いるとともに、オクタデシルイソシアネート67重量部に代えて、オクタデシルイソシアネートを、それぞれ、31.5重量部(離型樹脂P8)、28重量部(離型樹脂P9)、6.0重量部(離型樹脂P10)の割合で用いる以外、離型樹脂P1の調製と同様にして離型樹脂(P8)〜離型樹脂(P10)を得た。
[離型樹脂P11]
完全ケン化ポリビニルアルコール(ケン化度98モル%)に代えて、エチレン/ビニルアルコール共重合体(エチレン含量20モル%、重合度500、アルコールユニット全体のケン化度100モル%)を用いるとともに、オクタデシルイソシアネート67重量部に代えて、オクタデシルイソシアネート57.8重量部を用いる以外、離型樹脂P1の調製と同様にして離型樹脂(P11)を得た。
[離型樹脂P12]
完全ケン化ポリビニルアルコール(ケン化度98モル%)に代えて、エチレン/ビニルアルコール共重合体(エチレン含量30モル%、重合度500、アルコールユニット全体のケン化度100モル%)を用いるとともに、オクタデシルイソシアネート67重量部に代えて、オクタデシルイソシアネート52.7重量部を用いる以外、離型樹脂P1の調製と同様にして離型樹脂(P12)を得た。
[離型樹脂P13]
完全ケン化ポリビニルアルコール(ケン化度98モル%)に代えて、エチレン/ビニルアルコール共重合体(エチレン含量40モル%、重合度500、アルコールユニット全体のケン化度100モル%)を用いるとともに、オクタデシルイソシアネート67重量部に代えて、オクタデシルイソシアネート47.1重量部を用いる以外、離型樹脂P1の調製と同様にして離型樹脂(P13)を得た。
[離型樹脂P14]
完全ケン化ポリビニルアルコール(ケン化度98モル%)に代えて、エチレン/ビニルアルコール共重合体(エチレン含量30モル%、重合度500、アルコールユニット全体のケン化度100モル%)を用いるとともに、オクタデシルイソシアネート67重量部に代えて、オクタデシルイソシアネート44.8重量部を用いる以外、離型樹脂P1の調製と同様にして離型樹脂(P14)を得た。
[離型樹脂P15]
完全ケン化ポリビニルアルコール(ケン化度98モル%)に代えて、エチレン/ビニルアルコール共重合体(エチレン含量30モル%、重合度500、アルコールユニット全体のケン化度95モル%、酢酸ビニル含量3.5モル%)を用いるとともに、オクタデシルイソシアネート67重量部に代えて、オクタデシルイソシアネート48.2重量部を用いる以外、離型樹脂P1の調製と同様にして離型樹脂(P15)を得た。
[離型樹脂P16]
完全ケン化ポリビニルアルコール(ケン化度98モル%)に代えて、エチレン/ビニルアルコール共重合体(エチレン含量30モル%、重合度500、アルコールユニット全体のケン化度88モル%、酢酸ビニル含量8.4モル%)を用いるとともに、オクタデシルイソシアネート67重量部に代えて、オクタデシルイソシアネート42.5重量部を用いる以外、離型樹脂P1の調製と同様にして離型樹脂(P16)を得た。
[離型樹脂P17]
完全ケン化ポリビニルアルコール(ケン化度98モル%)に代えて、エチレン/ビニルアルコール共重合体(エチレン含量30モル%、重合度500、アルコールユニット全体のケン化度56モル%、酢酸ビニル含量30.8モル%)を用いるとともに、オクタデシルイソシアネート67重量部に代えて、オクタデシルイソシアネート22.2重量部を用いる以外、離型樹脂P1の調製と同様にして離型樹脂(P18)を得た。
[離型樹脂P18]
完全ケン化ポリビニルアルコール(ケン化度98モル%)に代えて、エチレン/ビニルアルコール共重合体(エチレン含量30モル%、重合度500、アルコールユニット全体のケン化度56モル%、酢酸ビニル含量30.8モル%)を用いるとともに、オクタデシルイソシアネート67重量部に代えて、オクタデシルイソシアネート4.0重量部を用いる以外、離型樹脂P1の調製と同様にして離型樹脂(P18)を得た。
得られた離型樹脂(P1)〜離型樹脂(P18)の特性を下表に示す。なお、表中、ODI置換度は、ビニルアルコール系重合体のヒドロキシル基全体に対するODI(オクタデシルイソシアネート)の置換度を示し、ODI導入量は、ビニルアルコール系重合体100重量部に対するODI(オクタデシルイソシアネート)の導入量を示す。
Figure 2014168895
[離型フィルム]
(離型フィルムA)
離型フィルムA1
前記離型樹脂P1〜P18を、メチルエチルケトン/トルエン=50/50(重量比)の混合溶媒に溶解し、固形分濃度0.5重量%の塗布液を調製した。この塗布液を、ろ過精度3nmのフィルターでろ過し、基材フィルムに、塗布量10g/m(wet)で塗布して乾燥し、厚み0.05μmの離型層を有する離型フィルムを調製した。
離型フィルムA2
アルキッド樹脂離型層としてヒマシ油変性アルキッド樹脂(ハリマ化成(株)製「ハリフタールCOG40−50T」、不揮発分50%トルエン溶液)300重量部、ポリアクリル酸メチル(関東化学(株)製「31069−1A」、不揮発分20%トルエン溶液)500重量部、ブチル化メラミン樹脂(住友化学(株)製「M−56T」、不揮発分80%トルエン溶液)120重量部を混合し、得られた樹脂組成物に溶剤(メチルエチルケトン/トルエン=5/5重量比)を加えて混合攪拌し、固形分濃度3重量%の溶液を調製し、硬化反応の促進剤として酸触媒(パラトルエンスルホン酸)の50重量%溶液0.1重量部を上記溶液に添加して塗布液を調製した。この塗布液を基材フィルムに塗布量6g/m(wet)で塗布し、加熱温度140℃、時間5分で乾燥及び硬化させて、厚み0.2μmのアルキド樹脂離型層を有する離型フィルムを得た。
(離型フィルムB)
フルオロシリコーン離型フィルムは、フッ素化シリコーン(フルオロシリコーン)剥離剤(信越化学(株)製、X−70−201)とトルエンとを用いて調製した固形分濃度0.5重量%の塗布液を、ろ過精度3nmのフィルターでろ過し、ポリエチレンテレフタレート(PET)フィルム(東レ(株)製、U34、中心線表面粗さ7nm)に、塗布量5g/mで塗布して乾燥し、厚み0.025μmの離型層を形成することにより調製した。
なお、離型フィルムAの調製において、以下の基材フィルムを用いた。
BF1:表面平滑性の高いPETフィルム(東レ(株)製「U34」、中心線表面粗さ7nm)
BF2:表面平滑性の高いPETフィルム(東レ(株)製「T60」、中心線表面粗さ9nm)
BF3:表面平滑性の高いポリエチレンナフタレート(PEN)フィルム(帝人デュポン(株)製「Q65F」、中心線表面粗さ13nm)
BF4:PETフィルム(帝人デュポン(株)製「メリネックスS」、中心線表面粗さ30nm)
[シリコーンゲル]
未硬化の液状シリコーンゲル原料として、二液付加反応型シリコーンゲル(旭化成ワッカーシリコーン(株)製、SLJ3363、全光線透過率90%)を用いた。
[積層体の調製]
実施例1〜11及び比較例1〜10
平坦なガラス板上に、離型層を上にしてフルオロシリコーン剥離フィルム(離型フィルムB)を置き、厚さ2.0mmの四角枠状スペーサー(内径10cm×10cm)を配置した。スペーサーの中心部に、二液混合して脱泡した未硬化の液状シリコーンゲル原料を流し入れ、気泡を巻き込まないように、各離型フィルム(離型フィルムA:A1)の離型層を液状シリコーンゲル原料の表面に接触させた。さらに、離型フィルム(離型フィルムA)の上に平坦なガラス板を載置し、ローラーで押圧してスペーサーの厚みに液状シリコーンゲル層を成形し、ガラス板の4つのコーナー部を金属クリップで固定した。次いで、熱風式オーブン中で80℃、1時間加熱硬化させた後、室温(23℃)まで自然冷却し、ガラス板を取り外すことにより、光学用透明粘着積層体を調製した。
実施例12
フルオロシリコーン剥離フィルム(離型フィルムB)に代えて、離型樹脂(P1)で離型層を形成した離型フィルム(離型フィルムA:A1)を用いる以外(すなわち、離型樹脂(P1)で離型層を形成した2つの離型フィルムA1を用いる以外)、実施例1と同様にして、光学用透明粘着積層体を調製した。
実施例13
実施例6において、フルオロシリコーン剥離フィルム(離型フィルムB)に代えて、離型樹脂(P12)で離型層を形成した離型フィルム(離型フィルムA:A1)を用いる以外(すなわち、離型樹脂(P11)で離型層を形成した離型フィルムA1と、離型樹脂(P12)で離型層を形成した離型フィルムA1とを用いる以外)、実施例6と同様にして、光学用透明粘着積層体を調製した。
比較例11
離型フィルムA1に代えて、アルキッド樹脂離型層を形成した離型フィルムA2を用いる以外、実施例1と同様にして、光学用透明粘着積層体を調製した。
比較例12
離型フィルムA1に代えて、離型フィルムBを用いる以外(すなわち、2つのフルオロシリコーン離型フィルムBを用いる以外)、実施例1と同様にして、光学用透明粘着積層体を調製した。
そして、積層体の剥離特性、表面平滑性について、以下のようにして評価した。
[剥離強度]
離型フィルムAとの剥離強度(A面での剥離強度FA)、離型フィルムBとの剥離強度(B面での剥離強度FB)として、JIS Z 0237に準拠した180°引きはがし粘着力を、180度ピール試験機で引張り速度300mm/分の速度で測定した。
[離型性評価]
優(○):剥離強度(FA)が0.3N/25mm以下である
良(△):剥離強度(FA)が0.3N/25mmを超え0.5N/25mm以下である
不良(×):剥離強度(FA)が0.5N/25mmを超える。
[ゲル層表面の平滑性]
ゲル層表面を目視で観察し、以下の基準で評価した。
高平滑:基材フィルムBF1同等の平滑な表面
中平滑:基材フィルムBF4同等のあれた表面
結果を表に示す。なお、表中、「P1」〜「P18」は「離型樹脂P1」〜「離型樹脂P18」を示し、「FSi」は剥離フィルムBのフルオロシリコーンを示し、「AR」は離型フィルムA2のアルキッド樹脂離型層を示す。剥離強度の単位はN/25mmである。
Figure 2014168895
比較例では、A面とB面とでの剥離強度の差が小さく、選択的に剥離することが困難であった。特に、比較例2,7,9,10では、A面とB面とでの剥離強度の差が小さいため、剥離操作中にゲル層からの離型フィルムの浮きが発生した。また、これに対して、ビニルアルコール系樹脂のケン化度が95モル%、ヒドロキシル基に対する置換度が85モル%以上の離型樹脂(P1),(P2),(P5),(P11)〜(P15)を用いた実施例ではA面とB面とでの剥離強度の差が大きく、ゲル層から離型フィルムBを離型した後、離型フィルムAを選択的にしかも効率よく剥離でき、リワーク性を大きく改善できた。さらに、実施例12及び13に示すように、ビニルアルコール系樹脂に長鎖アルキル基を導入した同種又は異種の離型樹脂をシリコーンゲル層の両面に積層しても、A面とB面とでの剥離強度の差が大きく、ゲル層から離型フィルムBを離型した後、離型フィルムAを選択的にしかも効率よく剥離できた。なお、ゲル層の表面には離型フィルムの表面形状が転写されるため、高平滑な基材フィルムから調製した離型フィルムを使用すると、高平滑なゲルフィルムが得られる。
本発明は、光学部材の貼り合わせ、例えば、表示部を形成する第1の光学部材(ガラス、アクリル樹脂、環状オレフィン系樹脂などの透明樹脂で形成され、表示面を形成する第1の光学部材)と、第2の光学部材(前記表示面を保護するための保護板などの光学部材)との貼り合わせに有用である。表示装置(表示ユニット)としては、例えば、液晶表示(LCD)装置、陰極管表示装置、有機又は無機エレクトロルミネッセンス(EL)ディスプレイ、フィールドエミッションディスプレイ(FED)、表面電界ディスプレイ(SED)、リアプロジェクションテレビディスプレイ、プラズマディスプレイ、タッチパネル付き表示装置などが例示できる。このような表示部を有する装置としては、種々の電子又は電気機器、例えば、携帯電話、携帯情報端末(PDA)、スマートフォン、パーソナルコンピュータやノートパソコン、タブレット型パーソナルコンピュータ、携帯用ゲーム機、ナビゲーション装置、携帯電子辞典、テレビ、携帯テレビ、携帯DVDプレーヤー、コンパクトディスク(CD)プレーヤー、ミニディスク(MD)プレーヤー、電話機、ファクシミリ装置、複写機、電子レンジ、洗濯機、冷蔵庫などが例示できる。

Claims (13)

  1. 同一又は異なる種類の2つの剥離フィルム間に、シリコーンゲルで構成された透明粘着層が介在している積層体であって、少なくとも一方の剥離フィルムが、基材フィルムと、この基材フィルムの少なくとも一方の面に形成された離型層とを備えており、この離型層が、ビニルアルコール単位の平均ケン化度が90モル%以上のビニルアルコール系樹脂に、ヒドロキシル基全体に対して炭素数12以上の長鎖脂肪族炭化水素基が80モル%以上の割合で導入された離型剤で形成されている積層体。
  2. ビニルアルコール系樹脂がポリビニルアルコール及びエチレン−ビニルアルコール共重合体から選択された少なくとも一種であり、ビニルアルコール系樹脂に、ウレタン結合及びエステル結合から選択された少なくとも一種の連結基を介して、長鎖脂肪族炭化水素基が導入されている請求項1記載の積層体。
  3. ビニルアルコール系樹脂がエチレン−ビニルアルコール共重合体である請求項1又は2記載の積層体。
  4. 長鎖脂肪族炭化水素基を有するイソシアネートとの反応により、ビニルアルコール系樹脂に長鎖脂肪族炭化水素基が導入されている請求項1〜3のいずれかに記載の積層体。
  5. ビニルアルコール系樹脂100重量部に対する長鎖脂肪酸炭化水素基の導入量が440〜670重量部である請求項1〜4のいずれかに記載の積層体。
  6. 透明粘着層の厚みが、10〜100μmである請求項1〜5のいずれかに記載の積層体。
  7. 基材フィルムが、ホモ又はコポリアルキレンアリレート系樹脂フィルムである請求項1〜6のいずれかに記載の積層体。
  8. 基材フィルムの表面平滑度が、中心線平均粗さ(Ra)20nm以下である請求項1〜7のいずれかに記載の積層体。
  9. 他方の剥離フィルムが、基材フィルムにフルオロシリコーン系離型剤が塗布された離型フィルムである請求項1〜8のいずれかに記載の積層体。
  10. 同一又は異なる種類の2つの剥離フィルム間に、付加反応型シリコーンゲルの未架橋組成物を介在させ、加熱硬化させてシリコーンゲル層を形成し、積層体を製造する方法であって、少なくとも一方の剥離フィルムとして、基材フィルムと、この基材フィルムの少なくとも一方の面に形成された離型層であって、ビニルアルコール単位の平均ケン化度が90モル%以上のビニルアルコール系樹脂に、ヒドロキシル基全体に対して炭素数12以上の長鎖脂肪族炭化水素基が80モル%以上の割合で導入された離型剤で形成された離型層とを備えた剥離フィルムを用いる、積層体の製造方法。
  11. 第1の光学部材と第2の光学部材とが透明粘着層で貼り合わせられた光学部材であって、前記透明粘着層が、請求項1〜9のいずれかに記載の積層体から2つの剥離フィルムが剥離されて形成されている光学部材。
  12. 第1の光学部材が表示面を形成する光学部材であり、第2の光学部材が表示面を保護するための透明保護板である請求項11記載の光学部材。
  13. 請求項1〜9のいずれかに記載の積層体から一方の剥離フィルムを剥離させて第1の光学部材に透明粘着層を密着させる工程と、他方の剥離フィルムを透明粘着層から剥離して第2の光学部材を透明粘着層に密着させる工程とを含む光学部材の製造方法。
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