JP2014218624A - 比誘電率調整方法及び積層粘着シート - Google Patents
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Abstract
【解決手段】本発明は、少なくとも2層の粘着剤層を有する積層粘着シートの比誘電率を調整する方法であって、粘着剤層の各層の特定の周波数における比誘電率及び厚みをそれぞれ調整することによって、積層粘着シートの比誘電率を調整することを特徴とする誘電率調整方法及び積層粘着シートに関する。
【選択図】なし
Description
具体的に、本発明は、以下の構成を有する。
[2]前記粘着剤層の各層の特定の周波数における比誘電率及び厚みは、下記式(1)を用いて調整されることを特徴とする[1]に記載の比誘電率調整方法。
[3]前記式(1)において、ε1〜εnが固定されている条件下で、特定のεとなるように、d1〜dnを決定することを特徴とする[2]に記載の比誘電率調整方法。
[4]前記式(1)において、εnとdnが固定されている条件下で、特定のεとなるように、ε1〜εn-1と、d1〜dn-1を決定することを特徴とする[2]に記載の比誘電率調整方法。
[5]前記式(1)において、nは2〜6であることを特徴とする[2]〜[4]のいずれかに記載の比誘電率調整方法。
[6]前記式(1)において、nは2であることを特徴とする[2]〜[5]のいずれかに記載の比誘電率調整方法。
[7]前記粘着剤層の各層の厚みは、10μm以上であることを特徴とする[1]〜[6]のいずれかに記載の比誘電率調整方法。
[8]前記粘着剤層はアクリル系粘着剤層であることを特徴とする[1]〜[7]のいずれかに記載の比誘電率調整方法。
[9]前記粘着剤層は(メタ)アクリル酸エステルを含むことを特徴とする[1]〜[8]のいずれかに記載の比誘電率調整方法。
[10][1]〜[9]のいずれかに記載の比誘電率調整方法によって比誘電率を調整した、積層粘着シート。
なお、本発明における比誘電率(ε)は、特定の周波数における比誘電率であって、具体的には、1KHz〜1MHzの範囲内の特定の周波数における比誘電率である。例えば、100KHzや1MHzの周波数における比誘電率であって、JIS−C−2138に規定される方法で算出されるものである。
本発明は、少なくとも2層の粘着剤層を有する積層粘着シートの比誘電率を調整する方法に関する。本発明では、粘着剤層の各層の特定の周波数における比誘電率及び厚みをそれぞれ調整することによって、積層粘着シートの比誘電率を調整することができる。
このように、積層粘着シートの態様に合わせて条件を設定することにより上記式(1)を用いて、被着体に応じた粘着物性を有する粘着剤を選択しつつ、所望の比誘電率を有する積層粘着シートを形成することができる。
また、各粘着剤層間の比誘電率の差は1以上が好ましく、2以上がより好ましい。比誘電率及び比誘電率差をこのような範囲とすることにより、その比誘電率の範囲内で積層粘着シートの比誘電率の調整を容易にし、より精度よく積層粘着シートに比誘電率を調整することができる。
積層粘着シート全体の厚みは20〜1000μmが好ましく、特に最外粘着剤層の厚みは10〜100μmであることが好ましく、25〜50μmであることがより好ましい。最外粘着剤層の厚みを上記範囲内で調整することにより、被着体に応じた粘着物性を有する積層粘着シートとなる。
また、本発明では、上記式(1)を用いることによって、積層粘着シート全体の比誘電率を精度よくコントロールすることができる。さらに、積層粘着シートの生産効率を高めることもできる。
各粘着剤層を形成する粘着主剤としては、表示装置等の視認性を低下させないように、透明性を有するものを用いることが好ましい。例えば、アクリル系粘着剤、シリコーン系粘着剤、ポリエステル系粘着剤、ゴム系粘着剤、ポリウレタン系粘着剤などの公知の粘着剤を使用することができる。中でも、アクリル系粘着剤を用いることが好ましく、アクリル重合体をベースポリマーとして含有するアクリル系粘着剤が好ましい。
アクリル重合体は、非架橋性の(メタ)アクリル酸エステル単位と、架橋性官能基を有するアクリル単量体単位を含有する。ここで、「単量体単位」は重合体を構成する繰り返し単位である。「アクリル単量体」は、(メタ)アクリロイル基を有する化合物である。「(メタ)アクリロイル基」は、アクリロイル基又はメタクリロイル基であることを示す。また、非架橋性アクリル単量体は架橋性基を有さないアクリル単量体であり、架橋性単量体は架橋性基を有する単量体である。架橋性単量体は、非架橋性アクリル単量体と重合可能なものであればアクリル単量体であっても非アクリル単量体であってもよく、アクリル単量体であることが好ましい。なお、架橋性基としては、カルボキシ基、ヒドロキシ基、アミノ基、エポキシ基、グリシジル基等が挙げられる。
ヒドロキシ基含有共重合性単量体としては、例えば、(メタ)アクリル酸2−ヒドロキシエチル、(メタ)アクリル酸4−ヒドロキシブチル、(メタ)アクリル酸2−ヒドロキシプロピルなどの(メタ)アクリル酸ヒドロキシアルキル、(メタ)アクリル酸モノ(ジエチレングリコール)などの(メタ)アクリル酸[(モノ、ジ又はポリ)アルキレングリコール]、(メタ)アクリル酸モノカプロラクトンなどの(メタ)アクリル酸ラクトンが挙げられる。
アミノ基含有共重合性単量体としては、例えば、(メタ)アクリルアミド、アリルアミドなどが挙げられる。
グリシジル基含有共重合性単量体としては、例えば、(メタ)アクリル酸グリシジルなどが挙げられる。
これらの中でも、粘着性、架橋性および重合性、さらには透明導電膜に用いられるスズドープ酸化インジウムや電磁波シールドに用いられる銅などの金属の腐食性が小さい点から、ヒドロキシ基含有共重合性単量体が好ましく、(メタ)アクリル酸ヒドロキシアルキルがより好ましく、(メタ)アクリル酸2−ヒドロキシエチル、(メタ)アクリル酸4−ヒドロキシブチルが特に好ましい。
アクリル重合体におけるその他の単量体単位の含有率は、0.1〜20質量%であることが好ましく、0.5〜10質量%であることがより好ましい。その他の単量体単位の含有率が上記下限値以上であれば、物性を容易に調整でき、上記上限値以下であれば、経時劣化による黄変などを防止できる。
また、架橋性単量体単位としては、同様に比較的極性の高いカルボキシ基含有共重合性単量体単位、ヒドロキシ基含有共重合性単量体単位、アミノ基含有共重合性単量体単位を用いればよく、カルボキシ基含有共重合性単量体としては、例えば、アクリル酸、メタクリル酸、クロトン酸、マレイン酸、フマル酸、イタコン酸、シトラコン酸、グラタコン酸などのα,β−不飽和カルボン酸やその無水物、ヒドロキシ基含有共重合性単量体としては、例えば、(メタ)アクリル酸2−ヒドロキシエチル、(メタ)アクリル酸4−ヒドロキシブチル、(メタ)アクリル酸2−ヒドロキシプロピルなどの(メタ)アクリル酸ヒドロキシアルキル、(メタ)アクリル酸モノ(ジエチレングリコール)などの(メタ)アクリル酸[(モノ、ジ又はポリ)アルキレングリコール]、(メタ)アクリル酸モノカプロラクトンなどの(メタ)アクリル酸ラクトン、アミノ基含有共重合性単量体としては、例えば、(メタ)アクリルアミド、アリルアミドなどが挙げられる。中でも、比誘電率の制御のしやすさの観点から、分子全体に占める極性基の割合が高くなるので(メタ)アクリル酸2−ヒドロキシエチル、(メタ)アクリル酸4−ヒドロキシブチルが好ましい。
各粘着剤層には、架橋剤が用いられてもよい。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。これら架橋剤の中でも、アクリル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、エポキシ化合物が好ましい。特に、アクリル重合体が架橋性単量体単位としてヒドロキシ基含有共重合性単量体単位のみを含む場合は、ヒドロキシ基の反応性からイソシアネート化合物を用いることが好ましい。
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、所望とする粘着物性に応じて適宜選択することが好ましい。
また、各粘着剤層には、必要に応じて、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、充填剤などの他の添加剤が含まれてもよい。
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、粘着剤の相溶性や効果の高さから、ベンゾトリアゾール系樹脂が好ましい。
粘着付与剤としては、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。
本発明の積層粘着シートは、少なくとも2層の粘着剤層であって、上述したような誘電率調整方法を用いて所望の比誘電率を有するように調整されたものである。粘着剤層の層数は、2層以上であれば良く、2〜6層であることが好ましく、2〜4層であることがより好ましく、2又は3層であることがさらに好ましい。
3層以上の積層粘着シートの場合、最外粘着剤層として被着体に応じた適切な粘着物性を有する粘着剤と厚みを予め設定しておくことが可能であり、かつ上記(1)式を用いることで、積層粘着シート全体の比誘電率を所望のものとするための最外粘着剤層以外の層の厚みを求めることができる。これにより、所望の粘着物性と比誘電率を同時に達成することができる積層粘着シートが得られる。
樹脂層が非粘着性の樹脂層である場合、用いられる樹脂としては光学物性に影響を与えないものが好ましく、例えばポリカーボネート、ポリエチレンテレフタレート、ポリメチルメタクリレート、ポリエチレンナフタレート、シクロオレフィンポリマー、トリアセチルセルロース、ポリイミド、セルロースアシレートなどが挙げられる。
樹脂層が粘着剤層である場合の粘着主剤は、各粘着剤層に用いられる粘着主剤と同様、表示装置の視認性を低下させない程度の透明性を有するものが好ましい。例えば、アクリル系粘着剤、シリコーン系粘着剤、ポリエステル系粘着剤、ゴム系粘着剤、ポリウレタン系粘着剤などの公知の粘着剤を使用することができるが、特に耐久性の観点からは、アルキル基の炭素数が1〜18である(メタ)アクリル酸アルキルエステルを主モノマー成分とするアクリル重合体をベースポリマーとして含有しているアクリル系粘着剤が好ましい。
非架橋性アクリル酸エステル単位としてアクリル酸2−エチルヘキシル80重量部、アクリル酸イソボルニル17重量部、架橋性官能基を有するアクリル単量体単位としてアクリル酸4−ヒドロキシブチル3質量部を公知の溶媒重合法によって重合反応させ、アクリル酸エステル共重合体溶液を得た。このアクリル酸エステル共重合体溶液を粘着主剤とする粘着剤溶液を粘着剤組成物(A)とした。
剥離シートとして、PETフィルムに剥離剤層を備えた剥離フィルム〔王子特殊紙(株)製、38μmRL−07(L)〕を用意し、この剥離シートの剥離剤層に、上記粘着剤組成物(A)の溶液をナイフコータにより塗工し、100℃、3分間加熱し、厚み 100μmの粘着剤層を形成し、誘電率測定システム(東陽テクニカ製1260型)によりJIS−C−210138に基づいて比誘電率を測定し、検出したところ周波数1MHzにおける比誘電率ε1は2.6であった。
非架橋性アクリル酸エステル単位としてアクリル酸メチル40重量部、アクリル酸ブチル40重量部、架橋性官能基を有するアクリル単量体単位としてアクリル酸2−ヒドロキシエチル20質量部を公知の溶媒重合法によって重合反応させ、アクリル酸エステル共重合体溶液を得た。このアクリル酸エステル共重合体溶液を粘着主剤とする粘着剤溶液を粘着剤組成物(B)とした。
剥離シートとして、PETフィルムに剥離剤層を備えた剥離フィルム〔王子特殊紙(株)製、38μmRL−07(L)〕を用意し、この剥離シートの剥離剤層に、上記粘着剤組成物(B)の溶液をナイフコータにより塗工し、100℃、3分間加熱し、厚み 100μmの粘着剤層を形成し、比誘電率を測定したところ周波数1MHzにおける比誘電率ε2は5.4であった。
比誘電率が3.5である積層粘着シートを作製するために、式(1)を用いて、第1の粘着剤層と第2の粘着剤層の厚さの比を算出した。算出した厚みの比は「(第1の粘着剤増の厚み):(第2の粘着剤層の厚み)=1:1」であったため、下記のようにして、第1の粘着剤層と第2の粘着剤層を形成した。
比誘電率が4.3である積層粘着シートを作製するために、式(1)を用いて、第1の粘着剤層と第2の粘着剤層の厚さの比を算出した。算出した厚みの比は「(第1の粘着剤増の厚み):(第2の粘着剤層の厚み)=1:3」であったため、第1の粘着剤層の厚みを25μmと第2の粘着剤層の厚みを75μmにした以外は実施例1と同様にして剥離シート付きの粘着剤層厚み100μmの積層粘着シートを得た。
比誘電率が3.0である積層粘着シートを作製するために、式(1)を用いて、第1の粘着剤層と第2の粘着剤層の厚さの比を算出した。算出した厚みの比は「(第1の粘着剤増の厚み):(第2の粘着剤層の厚み)=3:1」であったため、第1の粘着剤層の厚みを75μmと第2の粘着剤層の厚みを25μmにした以外は実施例1と同様にして剥離シート付きの粘着剤層厚み100μmの積層粘着シートを得た。
実施例で得られた積層粘着シートの周波数1MHzにおける比誘電率を測定したところ、表1の結果となった。なお、理論比誘電率とは式(1)によって求めた値である。
Claims (10)
- 少なくとも2層の粘着剤層を有する積層粘着シートの比誘電率を調整する方法であって、
前記粘着剤層の各層の特定の周波数における比誘電率及び厚みをそれぞれ調整することによって、前記積層粘着シートの比誘電率を調整することを特徴とする比誘電率調整方法。 - 前記式(1)において、ε1〜εnが固定されている条件下で、特定のεとなるように、d1〜dnを決定することを特徴とする請求項2に記載の比誘電率調整方法。
- 前記式(1)において、εnとdnが固定されている条件下で、特定のεとなるように、ε1〜εn-1と、d1〜dn-1を決定することを特徴とする請求項2に記載の比誘電率調整方法。
- 前記式(1)において、nは2〜6であることを特徴とする請求項2〜4のいずれか1項に記載の比誘電率調整方法。
- 前記式(1)において、nは2であることを特徴とする請求項2〜5のいずれか1項に記載の比誘電率調整方法。
- 前記粘着剤層の各層の厚みは、10μm以上であることを特徴とする請求項1〜6のいずれか1項に記載の比誘電率調整方法。
- 前記粘着剤層はアクリル系粘着剤層であることを特徴とする請求項1〜7のいずれか1項に記載の比誘電率調整方法。
- 前記粘着剤層は(メタ)アクリル酸エステルを含むことを特徴とする請求項1〜8のいずれか1項に記載の比誘電率調整方法。
- 請求項1〜9のいずれか1項に記載の比誘電率調整方法によって比誘電率を調整した積層粘着シート。
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