JP2016069647A - 粘着シート - Google Patents

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Abstract

【課題】良好な接着力を有しつつ、外力が作用した場合にその力を被着体に効率よく伝達するのに適した、粘着シートを提供する。【解決手段】本発明の粘着シートは、放射線照射により硬化するアクリル系粘着剤層を有する。このアクリル系粘着剤層は、アクリル系ポリマーおよび多官能アクリルオリゴマーを含む。硬化後のアクリル系粘着剤層の23℃におけるヤング率は500kPa以上10000kPa以下であり、硬化後のアクリル系粘着剤層の粘着力は3.0N/20mm以上である。【選択図】なし

Description

本発明は、力の伝達性および接着性が両立している粘着シート(感圧接着性シート)に関する。
粘着シートが有する粘着剤層(感圧接着剤層)は、粘着剤(感圧接着剤)から構成される層である。この粘着剤は、一般には粘弾性体である。このため、一般的に、粘着剤は、外力が作用した場合にその力を緩和する性質を有する。例えば、外部から衝撃が加わった場合にその衝撃を吸収して衝撃力の伝達を減少できる粘着シート(衝撃吸収用粘着シート)が知られている(特許文献1,特許文献2)。
特開2011−95318号公報 特開2011−145683号公報
しかしながら、粘着シートにおいては、外力が作用した場合に、その力を緩和することなく或はその力の緩和ないし減衰を抑制して、当該力を伝達することが求められる場合がある。例えば、部品・部材の接続用途や固定用途の粘着シートには、完成品の使用態様によっては、一方の部品・部材に作用する力を当該粘着シート経由で他方の部品・部材に効率よく伝達することが求められる場合がある。タッチパネルの表面保護用途の粘着シートには、パネルに対するタッチ操作への応答感度の観点から、パネルに効率よく力を伝達することが要求される場合がある。センサー等の電子機器に用いられる粘着シートには、センサーのセンシングを阻害しないという観点から、粘着シートに作用する力を被着体に効率よく伝達することが求められる場合がある。
一方、粘着シートにおいては、被着体から非意図的な剥離が生じないように一定の接着力(接着強さ)が求められる。
本発明は、以上のような事情のもとで考え出されたものであり、良好な接着力を有しつつ、外力が作用した場合にその力を被着体に効率よく伝達するのに適した、粘着シートを提供することを、目的とする。
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、粘着シートの粘着剤層を、放射線照射により硬化可能であり、アクリル系ポリマーおよび多官能アクリルオリゴマーを含有し、硬化後の23℃におけるヤング率が500kPa以上であり、且つ、硬化後の粘着力が3.0N/20mm以上であるアクリル系粘着剤層とすると、十分な接着性を確保しつつ、外力が作用した場合にその力の緩和ないし減衰を抑制可能であって効率よく力を伝達できることを見出し、本発明を完成させた。
すなわち、本発明により提供される粘着シートは、放射線照射により硬化するアクリル系粘着剤層を有し、当該アクリル系粘着剤層がアクリル系ポリマーおよび多官能アクリルオリゴマーを含み、硬化後のアクリル系粘着剤層の23℃におけるヤング率が500kPa以上10000kPa以下であり、硬化後のアクリル系粘着剤層の粘着力が3.0N/20mm以上である。
本発明の粘着シートにおいて、好ましくは、硬化前のアクリル系粘着剤層の粘着力は3.0N/20mm以上である。
好ましくは、硬化前のアクリル系粘着剤層の23℃におけるヤング率は30kPa以上200kPa以下である。
好ましくは、硬化後のアクリル系粘着剤層のゲル分率は70質量%以上である。
好ましくは、アクリル系粘着剤層内のアクリル系ポリマーは、その構成モノマー成分として、窒素原子含有モノマーを0.5〜30質量%含有する。
好ましくは、アクリル系粘着剤層内のアクリル系ポリマーは、その構成モノマー成分として、水酸基含有モノマーを1〜30質量%含有する。
好ましくは、アクリル系粘着剤層内のアクリル系ポリマーは、その構成モノマー成分として、酸性基含有モノマーを実質的に含有しない。
好ましくは、アクリル系粘着剤層内のアクリル系ポリマーの重量平均分子量は40万〜200万である。
好ましくは、アクリル系粘着剤層内の多官能アクリルオリゴマーは、分子内に二つ以上の(メタ)アクリロイル基を有する。
好ましくは、アクリル系粘着剤層内の多官能アクリルオリゴマーは、ポリエステル(メタ)アクリレート、エポキシ(メタ)アクリレート、ウレタン(メタ)アクリレート、およびビスフェノールAのEO付加物ジアクリレートからなる群より選択される少なくとも一種である。
好ましくは、アクリル系粘着剤層内の多官能アクリルオリゴマーの重量平均分子量は400〜10000である。
好ましくは、アクリル系粘着剤層内の多官能アクリルオリゴマーは、その単独重合物についてJIS K5600−5−4に従って測定される硬度が4B以上である。
好ましくは、アクリル系粘着剤層は、更に光重合開始剤を含む。この場合、好ましくは、アクリル系粘着剤層において、多官能アクリルオリゴマーの含有量は、アクリル系ポリマー100質量部に対して0.05〜40質量部であり、光重合開始剤の含有量は、アクリル系ポリマー100質量部に対して0.05〜5質量部である。
好ましくは、アクリル系粘着剤層は、アクリル系ポリマー100質量部に対して0.05〜5質量部の架橋剤を更に含む。
好ましくは、アクリル系粘着剤層は、アクリル系ポリマー100質量部に対して0.01〜1質量部のシランカップリング剤を更に含む。
本発明の粘着シート(両面粘着シート)は、良好な接着力を有しつつ、外力が作用した場合にその力を被着体に効率よく伝達するのに適する。
本発明の粘着シートは、アクリル系ポリマーおよび多官能アクリルオリゴマーを含んで放射線照射により硬化するアクリル系粘着剤層を有する。本発明の粘着シートにおいて、硬化後のアクリル系粘着剤層の23℃におけるヤング率は500kPa以上10000kPa以下であり、且つ、硬化後のアクリル系粘着剤層の粘着力は3.0N/20mm以上である。また、本発明の粘着シートには、テープ状の形態をとる粘着テープも含まれるものとする。本明細書では、次の(a)〜(d)を満たすアクリル系粘着剤層を「アクリル系粘着剤層A」と称する場合がある。
(a)放射線照射により硬化する。
(b)アクリル系ポリマーおよび多官能アクリルオリゴマーを含む。
(c)放射線照射による硬化後の23℃におけるヤング率が500kPa以上10000kPa以下である。
(d)放射線照射による硬化後の粘着力が3.0N/20mm以上である。
本発明の粘着シートは、アクリル系粘着剤層Aの表面がなす粘着面を有する限り、その形態は特に限定されない。本発明の粘着シートは、片面のみが粘着面である片面粘着シートであってもよいし、両面が粘着面である両面粘着シートであってもよい。本発明の粘着シートが両面粘着シートである場合、本粘着シートは、両方の粘着面がアクリル系粘着剤層Aにより提供される形態を有していてもよいし、一方の粘着面がアクリル系粘着剤層Aにより提供され、他方の粘着面がアクリル系粘着剤層A以外の粘着剤層(その他の粘着剤層)により提供される形態を有していてもよい。被着体どうしを貼り合わせるという観点からは、両面粘着シートが好ましい。
本発明の粘着シートは、基材(基材層)を有しない粘着シート、即ち、いわゆる「基材レスタイプ」の粘着シート(「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、基材を有する粘着シート(「基材付き粘着シート」と称する場合がある)であってもよい。本発明における基材レス粘着シートとしては、例えば、アクリル系粘着剤層Aのみからなる両面粘着シート、および、アクリル系粘着剤層Aとその他の粘着剤層(アクリル系粘着剤層A以外の粘着剤層)からなる両面粘着シートが挙げられる。本発明における基材付き粘着シートとしては、例えば、基材の片面側にアクリル系粘着剤層Aを有する片面粘着シート、基材の両面側にアクリル系粘着剤層Aを有する両面粘着シート、および、基材の一方の面側にアクリル系粘着剤層Aを有し且つ他方の面側にその他の粘着剤層を有する両面粘着シートが、挙げられる。「基材(基材層)」とは、支持体を意味し、粘着シートが被着体に貼付されて使用されるときには粘着剤層とともに被着体に付される部位である。粘着シートの使用(貼付)時に剥離されるセパレーター(剥離ライナー)は、基材に含まれない。
本発明の粘着シートは、粘着面を保護する目的などで、セパレーター(剥離ライナー)を有していてもよい。また、本粘着シートは、本発明の効果を損なわない範囲で、他の層(例えば、中間層や下塗り層など)を有していてもよい。
本発明の粘着シートは、ロール状に巻回された形態を有していてもよく、複数のシートが積層された形態を有していてもよい。例えば、本粘着シートは、粘着面をセパレーターにより保護した状態でロール状に巻回された形態を有していてもよく、基材と粘着剤層との積層構造を有して粘着剤層粘着面を基材の背面に形成された剥離処理層(背面処理層)により保護した状態でロール状に巻回された形態を有していてもよい。基材背面に剥離処理層(背面処理層)を形成する際に用いられる剥離処理剤(剥離剤)としては、例えば、シリコーン系剥離剤や長鎖アルキル系剥離剤などが挙げられる。
(アクリル系粘着剤層A)
アクリル系粘着剤層Aは、放射線の照射により硬化する。例えば、被着体に本発明の粘着シートを貼付した後、当該粘着シートに放射線を照射すると、アクリル系粘着剤層Aは硬化する。硬化したアクリル系粘着剤層Aを伴う粘着シートが貼付された被着体に対し、当該粘着シートを介して力が加わった場合、当該粘着シートは良好にその力を被着体に伝達できる。
アクリル系粘着剤層Aは、アクリル系ポリマーと、反応性のオリゴマー成分である多官能アクリルオリゴマーとを少なくとも含む。放射線照射により多官能アクリルオリゴマーはラジカル反応を生じて重合するので、アクリル系粘着剤層Aは放射線照射により硬化する。
硬化用の放射線としては、例えば、α線、β線、γ線、X線、中性子線、電子線などの電離性放射線や、紫外線などが挙げられる。コストの観点からは紫外線が好ましい。より好ましくは、波長200〜400nmの紫外線である。紫外線照射用の光源としては、例えば、高圧水銀ランプ、低圧水銀ランプ、マイクロ波励起型ランプ、メタルハライドランプ、ケミカルランプ、ブラックライト、またはLEDを用いることができる。また、硬化用の放射線の照射エネルギーや、照射時間、照射方法については、アクリル系粘着剤層Aを硬化でき且つ被着体に不当な影響を及ぼさない限りで、適宜に設定することができる。例えば、硬化用放射線として紫外線を採用する場合、照射量(積算光量)は、好ましくは1000mJ/cm2〜10000mJ/cm2であり、より好ましくは2000mJ/cm2〜4000mJ/cm2である。
アクリル系粘着剤層Aは、粘着剤組成物から形成される。本明細書において、「粘着剤組成物」は、粘着剤層の形成に用いられる組成物の意味であり、粘着剤の形成に用いられる組成物の意味を含む。アクリル系粘着剤層Aを形成するための粘着剤組成物は、いずれの形態の粘着剤組成物であってもよく、粘着剤組成物の形態としては、例えば、エマルション型、溶剤型(溶液型)、活性エネルギー線硬化型、および熱溶融型(ホットメルト型)が挙げられる。中でも、溶剤型の粘着剤組成物が好ましい。
アクリル系粘着剤層Aは、上述のようにアクリル系ポリマーと多官能アクリルオリゴマーとを少なくとも含むところ、アクリル系ポリマーを主成分として含む。アクリル系粘着剤層A中のアクリル系ポリマーの含有量は、特に限定されないが、アクリル系粘着剤層Aにおいて十分な接着信頼性を得るという観点からは、アクリル系粘着剤層A全量(全重量,100質量%)に対して、好ましくは60質量%以上、より好ましくは70質量%以上、更に好ましくは80質量%以上である。
アクリル系粘着剤層A中のアクリル系ポリマーを構成するためのモノマー成分としては、直鎖また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が好適に挙げられる。すなわち、アクリル系ポリマーは、直鎖また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を必須のモノマー成分として構成された重合体であることが好ましい。換言すれば、アクリル系ポリマーは、直鎖また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に由来する構成単位ないしモノマーユニットを含む重合体であることが好ましい。また、アクリル系ポリマーは、その構成モノマー成分として、窒素原子含有モノマーや水酸基含有モノマーなどの共重合性モノマーを更に含んでいてもよい。すなわち、アクリル系ポリマーは、窒素原子含有モノマーや水酸基含有モノマーなどの共重合性モノマーに由来する構成単位を含むアクリル系共重合体であってもよい。本明細書において、「(メタ)アクリル」とは、「アクリル」および/または「メタクリル」、即ち、「アクリル」、「メタクリル」、または、「アクリル」と「メタクリル」の両方を表す。
上記の(メタ)アクリル酸アルキルエステルは、アクリル系ポリマーを構成するための主たるモノマー成分であり、接着性などの粘着剤(または粘着剤層)としての基本特性を発現する役割を担う。アクリル酸アルキルエステルは、ベースポリマーとなるアクリル系ポリマーに柔軟性を付与する傾向があり、従って、アクリル系粘着剤層Aにて密着性や粘着性を発現させる効果を発揮する傾向がある。メタクリル酸アルキルエステルは、ベースポリマーとなるアクリル系ポリマーに硬さを与える傾向があり、従って、アクリル系粘着剤層Aにて再剥離性や力の伝達性を発現させる効果を発揮する傾向がある。
直鎖また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(以下、単に「(メタ)アクリル酸アルキルエステル」と称する場合がある)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)アクリル酸イソペンチル、(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、(メタ)アクリル酸ウンデシル、(メタ)アクリル酸ドデシル、(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、炭素数が1〜20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が挙げられる。これらのうち、(メタ)アクリル酸アルキルエステルとしては、好ましくは、炭素数が1〜14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であり、より好ましくは、アクリル酸n−ブチル(BA)、アクリル酸2−エチルヘキシル(2EHA)、メタクリル酸メチル(MMA)、アクリル酸メチル(MA)、アクリル酸エチル(EA)、アクリル酸イソオクチル、およびアクリル酸イソノニルからなる群より選択される。本実施形態のアクリル系ポリマーには、1種類の(メタ)アクリル酸アルキルエステルを用いてもよいし、2種以上の(メタ)アクリル酸アルキルエステルを用いてもよい。
上記アクリル系ポリマーを構成するためのモノマー成分の全量(100質量%)における(メタ)アクリル酸アルキルエステルの含有量は、特に限定されないが、好ましくは50質量%以上、より好ましくは60質量%以上である。また、当該(メタ)アクリル酸アルキルエステルの同含有量は、好ましくは100質量%以下、より好ましくは90質量%以下、更に好ましくは80質量%以下である。
上述のように、アクリル系ポリマーは、その構成モノマー成分として、(メタ)アクリル酸アルキルエステルとともに、共重合性モノマーを含んでいてもよい。本実施形態のアクリル系ポリマーには、1種類の共重合性モノマーを用いてもよいし、2種以上の共重合性モノマーを用いてもよい。
そのような共重合性モノマーとしては、特に限定されないが、水酸基含有モノマー(ヒドロキシル基含有モノマー)が好ましく挙げられる。水酸基含有モノマーとは、分子内に水酸基を少なくとも一つ有するモノマーである。アクリル系ポリマーを構成するためのモノマー成分が水酸基含有モノマーを含む場合、即ち、水酸基含有モノマーに由来するモノマーユニットをアクリル系ポリマーが含む場合、アクリル系粘着剤層Aにおいて接着性や適度な凝集力が得られやすい。また、水酸基含有モノマーに由来するモノマーユニットをアクリル系ポリマーが含み且つアクリル系粘着剤層Aがイソシアネート系架橋剤等の架橋剤(硬化剤)を含む場合、当該架橋剤との間で水酸基含有モノマーユニットが架橋し得るため、アクリル系粘着剤層Aにおいて硬さや良好な接着信頼性が得られやすい。アクリル粘着剤層Aの硬さは、放射線硬化前のアクリル系粘着剤層Aについての加工性の向上や、放射線硬化後のアクリル系粘着剤層Aにおける力の伝達性の向上に、寄与する。本実施形態のアクリル系ポリマーには、1種類の水酸基含有モノマーを用いてもよいし、2種以上の水酸基含有モノマーを用いてもよい。
水酸基含有モノマーとしては、例えば、水酸基含有(メタ)アクリル酸エステル、ビニルアルコール、およびアリルアルコールが挙げられる。水酸基含有(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2−ヒドロキシエチル、(メタ)アクリル酸3−ヒドロキシプロピル、(メタ)アクリル酸4−ヒドロキシブチル、(メタ)アクリル酸6−ヒドロキシヘキシル、(メタ)アクリル酸ヒドロキシオクチル、(メタ)アクリル酸ヒドロキシデシル、(メタ)アクリル酸ヒドロキシラウリル、および(メタ)アクリル酸(4−ヒドロキシメチルシクロヘキシル)が挙げられる。水酸基含有(メタ)アクリル酸エステルとしては、好ましくは水酸基含有(メタ)アクリル酸エステルが選択され、より好ましくは、アクリル酸2−ヒドロキシエチルおよびアクリル酸4−ヒドロキシブチルからなる群より選択される。
上記アクリル系ポリマーを構成するためのモノマー成分の全量(100質量%)における水酸基含有モノマーの含有量は、特に限定されないが、アクリル系粘着剤層Aにて十分な接着性や適度な凝集力を得るという観点や、アクリル系粘着剤層Aがイソシアネート系架橋剤等の架橋剤を含む場合には当該粘着剤層にて硬さや良好な接着信頼性を得るという観点からは、好ましくは1質量%以上、より好ましくは2質量%以上、更に好ましくは5質量%以上である。また、当該水酸基含有モノマーの同含有率は、アクリル系粘着剤層Aが硬くなりすぎることを抑制して当該粘着剤層にて良好な接着信頼性を得るという観点からは、好ましくは30質量%以下、より好ましくは25質量%以下、更に好ましくは20質量%以下である。
上記の共重合性モノマーとしては、窒素原子含有モノマーも好ましく挙げられる。窒素原子含有モノマーとは、分子内に窒素原子を少なくとも一つ有するモノマーである。本明細書では、このような窒素原子含有モノマーは上記の水酸基含有モノマーに含まれないものとする。すなわち、本明細書では、分子内に水酸基と窒素原子とを併有するモノマーは、水酸基含有モノマーではなくて窒素原子含有モノマーに含まれるものとする。アクリル系ポリマーを構成するためのモノマー成分が窒素原子含有モノマーを含む場合、即ち、窒素原子含有モノマーに由来するモノマーユニットをアクリル系ポリマーが含む場合、アクリル系粘着剤層Aにおいて、硬さや、透明性、適度な凝集力、接着性、優れた接着信頼性が得られやすい。アクリル系粘着剤層Aの硬さは、放射線硬化後のアクリル系粘着剤層Aにおける力の伝達性の向上に、寄与する。また、アクリル系ポリマーが窒素原子含有モノマーユニットを含まない場合よりも含む場合の方が、アクリル系粘着剤層Aの透明性は向上する傾向にある。これは、アクリル系ポリマーが窒素原子含有モノマーユニットを含む場合に当該ポリマーと多官能アクリルオリゴマーとの相溶性が向上するためであると考えられる。本実施形態のアクリル系ポリマーには、1種類の窒素原子含有モノマーを用いてもよいし、2種以上の窒素原子含有モノマーを用いてもよい。
窒素原子含有モノマーとしては、例えば、N−ビニル環状アミドおよび(メタ)アクリルアミド類が挙げられる。
上記N−ビニル環状アミドとしては、例えば、下記式(1)で表されるN−ビニル環状アミドが挙げられる。
Figure 2016069647
[式(1)において、R1は2価の有機基を表す]
上記式(1)におけるR1は2価の有機基であり、好ましくは、2価の飽和炭化水素基または不飽和炭化水素基であり、より好ましくは、炭素数3〜5のアルキレン基である。
上記式(1)で表されるN−ビニル環状アミドとしては、例えば、N−ビニル−2−ピロリドン、N−ビニル−2−ピペリドン、N−ビニル−3−モルホリノン、N−ビニル−2−カプロラクタム、N−ビニル−1,3−オキサジン−2−オン、およびN−ビニル−3,5−モルホリンジオンが挙げられる。
上記(メタ)アクリルアミド類としては、例えば、(メタ)アクリルアミド、N−アルキル(メタ)アクリルアミド、およびN,N−ジアルキル(メタ)アクリルアミドが挙げられる。上記N−アルキル(メタ)アクリルアミドとしては、例えば、N−エチル(メタ)アクリルアミド、N−イソプロピル(メタ)アクリルアミド、N−n−ブチル(メタ)アクリルアミド、およびN−オクチル(メタ)アクリルアミドが挙げられる。上記N−アルキル(メタ)アクリルアミドには、ジメチルアミノエチル(メタ)アクリルアミド、ジエチルアミノエチル(メタ)アクリルアミド、およびジメチルアミノプロピル(メタ)アクリルアミドのような、アミノ基を有する(メタ)アクリルアミドも含まれる。上記N,N−ジアルキル(メタ)アクリルアミドとしては、例えば、N,N−ジメチル(メタ)アクリルアミド、N,N−ジエチル(メタ)アクリルアミド、N,N−ジプロピル(メタ)アクリルアミド、N,N−ジイソプロピル(メタ)アクリルアミド、N,N−ジ(n−ブチル)(メタ)アクリルアミド、およびN,N−ジ(t−ブチル)(メタ)アクリルアミドが挙げられる。
また、上記(メタ)アクリルアミド類には、例えば、各種のN−ヒドロキシアルキル(メタ)アクリルアミドも含まれる。N−ヒドロキシアルキル(メタ)アクリルアミドとしては、例えば、N−メチロール(メタ)アクリルアミド、N−(2−ヒドロキシエチル)(メタ)アクリルアミド、N−(2−ヒドロキシプロピル)(メタ)アクリルアミド、N−(1−ヒドロキシプロピル)(メタ)アクリルアミド、N−(3−ヒドロキシプロピル)(メタ)アクリルアミド、N−(2−ヒドロキシブチル)(メタ)アクリルアミド、N−(3−ヒドロキシブチル)(メタ)アクリルアミド、N−(4−ヒドロキシブチル)(メタ)アクリルアミド、およびN−メチル−N−2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリルアミドが挙げられる。
また、上記(メタ)アクリルアミド類には、例えば、各種のN−アルコキシアルキル(メタ)アクリルアミドも含まれる。N−アルコキシアルキル(メタ)アクリルアミドとしては、例えば、N−メトキシメチル(メタ)アクリルアミドおよびN−ブトキシメチル(メタ)アクリルアミドが挙げられる。
また、上記N−ビニル環状アミドおよび上記(メタ)アクリルアミド類以外の窒素原子含有モノマーとしては、例えば、アミノ基含有モノマー、シアノ基含有モノマー、複素環含有モノマー、イミド基含有モノマー、およびイソシアネート基含有モノマーが挙げられる。アミノ基含有モノマーとしては、例えば、(メタ)アクリル酸アミノエチル、(メタ)アクリル酸ジメチルアミノエチル、(メタ)アクリル酸ジメチルアミノプロピル、および(メタ)アクリル酸t−ブチルアミノエチルが挙げられる。シアノ基含有モノマーとしては、例えば、アクリロニトリルおよびメタクリロニトリルが挙げられる。複素環含有モノマーとしては、例えば、(メタ)アクリロイルモルホリン、N−ビニルピペラジン、N−ビニルピロール、N−ビニルイミダゾール、N−ビニルピラジン、N−ビニルモルホリン、N−ビニルピラゾール、ビニルピリジン、ビニルピリミジン、ビニルオキサゾール、ビニルイソオキサゾール、ビニルチアゾール、ビニルイソチアゾール、ビニルピリダジン、(メタ)アクリロイルピロリドン、(メタ)アクリロイルピロリジン、(メタ)アクリロイルピペリジン、およびN−メチルビニルピロリドンが挙げられる。イミド基含有モノマーとしては、例えば、N−シクロヘキシルマレイミド、N−イソプロピルマレイミド、N−ラウリルマレイミド、およびN−フェニルマレイミド等のマレイミド系モノマー、N−メチルイタコンイミド、N−エチルイタコンイミド、N−ブチルイタコンイミド、N−オクチルイタコンイミド、N−2−エチルヘキシルイタコンイミド、N−ラウリルイタコンイミド、およびN−シクロヘキシルイタコンイミド等のイタコンイミド系モノマー、並びに、N−(メタ)アクリロイルオキシメチレンスクシンイミド、N−(メタ)アクリロイル−6−オキシヘキサメチレンスクシンイミド、およびN−(メタ)アクリロイル−8−オキシオクタメチレンスクシンイミド等のスクシンイミド系モノマーが挙げられる。イソシアネート基含有モノマーとしては、例えば2−(メタ)アクリロイルオキシエチルイソシアネートが挙げられる。
窒素原子含有モノマーは、例えば上記式(1)で表されるN−ビニル環状アミドや(メタ)アクリルアミド類であるところ、好ましくは、N−ビニル−2−ピロリドン、N−ビニル−2−カプロラクタム、N,N−ジメチル(メタ)アクリルアミド、およびN,N−ジエチル(メタ)アクリルアミドからなる群より選択され、より好ましくはN−ビニル−2−ピロリドンである。
上記アクリル系ポリマーを構成するためのモノマー成分の全量(100質量%)における窒素原子含有モノマーの含有量は、特に限定されないが、アクリル系粘着剤層Aにおいて十分な硬さや、十分な接着性、十分な透明性を得るという観点からは、好ましくは0.5質量%以上、より好ましくは1質量%以上、更に好ましくは2質量%以上である。また、当該窒素原子含有モノマーの同含有量は、アクリル系粘着剤層Aにおいて硬くなりすぎることを抑制して良好な接着信頼性を得るという観点や高い透明性を実現するという観点からは、好ましくは30質量%以下、より好ましくは25質量%以下、更に好ましくは20質量%以下である。
他の共重合性モノマーとしては、例えば、カルボキシル基含有モノマー、エポキシ基含有モノマー、およびビニルスルホン酸ナトリウム等のスルホン酸基含有モノマー、2−ヒドロキシエチルアクリロイルフォスフェート等のリン酸基含有モノマー、並びに、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が挙げられる。カルボキシル基含有モノマーとしては、例えば、(メタ)アクリル酸、イタコン酸、マレイン酸、フマル酸、クロトン酸、イソクロトン酸、および、これらの酸無水物(例えば、無水マレイン酸や無水イタコン酸)が挙げられる。エポキシ基含有モノマーとしては、例えば、(メタ)アクリル酸グリシジルおよび(メタ)アクリル酸メチルグリシジルが挙げられる。
共重合性モノマーとしては、更に、(メタ)アクリル酸アルコキシアルキルエステル[アルコキシアルキル(メタ)アクリレート]、脂環式炭化水素基を有する(メタ)アクリル酸エステル、芳香族炭化水素基を有する(メタ)アクリル酸エステル、ビニルエステル類、および芳香族ビニル化合物も挙げられる。(メタ)アクリル酸アルコキシアルキルエステルとしては、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、および(メタ)アクリル酸4−エトキシブチルが挙げられる。脂環式炭化水素基を有する(メタ)アクリル酸エステルとしては、例えば、シクロペンチル(メタ)アクリレート、シクロヘキシル(メタ)アクリレート、およびイソボルニル(メタ)アクリレートが挙げられる。芳香族炭化水素基を有する(メタ)アクリル酸エステルとしては、例えば、フェニル(メタ)アクリレート、フェノキシエチル(メタ)アクリレート、およびベンジル(メタ)アクリレートが挙げられる。ビニルエステル類としては、酢酸ビニルおよびプロピオン酸ビニルが挙げられる。芳香族ビニル化合物としては、例えば、スチレンおよびビニルトルエンが挙げられる。
共重合性モノマーとしては、更に、エチレン、ブタジエン、イソプレン、およびイソブチレン等のオレフィン類またはジエン類、ビニルアルキルエーテル等のビニルエーテル類、並びに、塩化ビニルも挙げられる。
アクリル系粘着剤層A中のアクリル系ポリマーは、優れた腐食防止効果を有するアクリル系粘着剤層Aを実現するという観点からは、構成モノマー成分として酸性基含有モノマーを含まないか或は実質的に含まないことが好ましく、特にカルボキシル基含有モノマーを含まないか或は実質的に含まないことが好ましい。すなわち、アクリル系粘着剤層A中のアクリル系ポリマーは、前記観点からは、酸性基含有モノマー特にカルボキシル基含有モノマーに由来するモノマーユニットを含まないか或は実質的に含まないことが好ましい。このような構成は、本発明の粘着シートを被着体に貼付した状態においてアクリル系粘着剤層Aが当該被着体に化学的に作用して当該被着体の外観や機能を損なうことを抑制するうえで、好適なのである。酸性基含有モノマーとしては、例えば、カルボキシル基含有モノマー、スルホン酸基含有モノマー、およびリン酸基含有モノマーが挙げられる。アクリル系ポリマーを構成するためのモノマー成分の全量(100質量%)における酸性基含有モノマーの割合が0.05質量%以下(好ましくは0.01質量%以下)である場合、当該アクリル系ポリマーは酸性基含有モノマーを実質的に含有しないといえる。
以上のようなアクリル系ポリマーは、上記のモノマー成分を重合して得ることができる。重合手法としては、例えば、溶液重合、乳化重合、塊状重合、および活性エネルギー線照射による重合(活性エネルギー線重合)が挙げられる。アクリル系粘着剤層Aにおいて高い透明性および高い耐水性を実現するという観点や、本発明の粘着シートの製造コストを抑えるという観点からは、溶液重合が好ましい。すなわち、アクリル系粘着剤層A中のアクリル系ポリマーは、上記のモノマー成分を溶液重合法によって重合して得られるものであることが、好ましい。
溶液重合を行うに際しては、溶剤として各種の有機溶剤を用いることができる。そのような有機溶剤としては、例えば、酢酸エチルおよび酢酸n−ブチル等のエステル類、トルエンおよびベンゼン等の芳香族炭化水素類、n−ヘキサンおよびn−ヘプタン等の脂肪族炭化水素類、シクロヘキサンおよびメチルシクロヘキサン等の脂環式炭化水素類、並びに、メチルエチルケトンおよびメチルイソブチルケトン等のケトン類が挙げられる。溶液重合においては、1種類の溶剤を用いてもよいし、2種以上の溶剤を用いてもよい。
上記アクリル系ポリマーの重量平均分子量(Mw)は、特に限定されないが、放射線硬化前のアクリル系粘着剤層Aの粘着特性や本発明の粘着シートの加工性の観点からは、好ましくは40万以上、より好ましくは60万以上である。アクリル系粘着剤層Aの接着性の観点からは、アクリル系ポリマーの重量平均分子量は、好ましくは200万以下、より好ましくは150万以下である。アクリル系ポリマーの重量平均分子量については、重合開始剤の種類や使用量、重合の際の温度や時間、モノマー濃度、モノマー滴下速度等によって、制御することができる。また、重量平均分子量は、GPC(ゲル・パーミネーション・クロマトグラフィー)による測定においてポリスチレン換算により算出される値をいうものとする。具体的には、実施例に関して後述する方法によって重量平均分子量を測定することができる。
上記アクリル系ポリマーを得るために上記モノマー成分を重合する際には、重合開始剤を用いることができる。例えば溶液重合に際しては、熱重合開始剤を好ましく用いることができる。アクリル系ポリマーを得るために、1種類の重合開始剤を用いてもよいし、2種以上の重合開始剤を用いてもよい。
溶液重合の際に用いられる重合開始剤としては、特に限定されないが、例えば、アゾ系開始剤、過酸化物系重合開始剤、およびレドックス系重合開始剤が挙げられる。アゾ系開始剤としては、特開2002−69411号公報に開示されているアゾ系開始剤を好ましく用いることができる。当該アゾ系開始剤は、重合開始剤に由来する分解物が、例えば加熱発生ガス(アウトガス)原因成分として、アクリル系ポリマー中に残留することを抑制するうえで好ましい。そのようなアゾ系開始剤としては、2,2'−アゾビスイソブチロニトリル(AIBN)、2,2'−アゾビス−2−メチルブチロニトリル(AMBN)、2,2'−アゾビス(2−メチルプロピオン酸)ジメチル、および4,4'−アゾビス−4−シアノバレリアン酸が挙げられる。過酸化物系重合開始剤としては、例えば、ジベンゾイルペルオキシドおよびtert−ブチルペルマレエートが挙げられる。重合開始剤の使用量は、特に限定されず、所望のポリマー分子量や反応性が得られる重合開始剤として利用可能な範囲であればよい。
上述のように、本発明の粘着シートのアクリル系粘着剤層Aは、アクリル系ポリマーとともに多官能アクリルオリゴマーを含む。多官能アクリルオリゴマーは、繰り返し単位を2個以上含み、且つ、2以上の(メタ)アクリロイル基を有する化合物である。すなわち、多官能アクリルオリゴマーは、分子内に二つ以上の(メタ)アクリロイル基を有する重合体である。本明細書において、「(メタ)アクリロイル基」とは、「アクリロイル基」および/または「メタクリロイル基」、即ち、「アクリロイル基」、「メタクリロイル基」、または、「アクリロイル基」と「メタクリロイル基」の両方を意味する。アクリル系粘着剤層Aにおいては、1種類の多官能アクリルオリゴマーを用いてもよいし、2種類以上の多官能アクリルオリゴマーを用いてもよい。
多官能アクリルオリゴマーとしては、例えば、ポリエステルの骨格に官能基として(メタ)アクリロイル基を2個以上付加したポリエステル(メタ)アクリレート、エポキシの骨格に官能基として(メタ)アクリロイル基を2個以上付加したエポキシ(メタ)アクリレート、ウレタンの骨格に官能基として(メタ)アクリロイル基を2個以上付加したウレタン(メタ)アクリレート、および、ビスフェノールAのEO(エチレンオキシド)付加物ジアクリレートが挙げられる。
ポリエステル(メタ)アクリレートは、例えば、多価アルコールおよび多価カルボン酸を重合して得られるポリエステルの末端水酸基に(メタ)アクリル酸を反応させて得られる。ポリエステル(メタ)アクリレートとして、具体例には、東亜合成株式会社製のアロニックスM−6000、アロニックスM−7000、アロニックスM−8000、およびアロニックスM−9000が挙げられる。
エポキシ(メタ)アクリレートは、例えば、エポキシ樹脂に(メタ)アクリル酸を反応させて得られる。エポキシ(メタ)アクリレートとして、具体例には、昭和高分子株式会社製のリポキシSPおよびリポキシVR、並びに、共栄社化学株式会社製のエポキシエステルシリーズが挙げられる。
ウレタン(メタ)アクリレートは、例えば、ポリオール、イソシアネート、およびヒドロキシ(メタ)アクリレートを反応させることで得られる。イソシアネートとしては、例えば、芳香族イソシアネートや脂肪族イソシアネートが挙げられ、具体的には、トルエンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート、およびヘキサメチレンジイソシアネートが挙げられる。ウレタン(メタ)アクリレートとして、例えば、根上工業株式会社製のアートレジンUNシリーズ、新中村化学工業株式会社製のNKオリゴUシリーズ、および日本合成化学工業株式会社製の紫光UVシリーズが挙げられる。
多官能アクリルオリゴマーにおける分子内の(メタ)アクリロイル基の数(官能基数)は、2以上である限り特に限定されないが、アクリル系粘着剤層Aの接着信頼性と硬化後のアクリル系粘着剤層Aの硬さとの両立の観点からは、好ましくは3以上、より好ましくは5以上である。アクリル系粘着剤層Aにおいて被着体に対する良好な接着性を得るという観点からは、多官能アクリルオリゴマーにおける分子内の(メタ)アクリロイル基の数は、好ましくは15以下、より好ましくは12以下である。
多官能アクリルオリゴマーの重量平均分子量は、特に限定されないが、アクリル系粘着剤層Aを硬化させる前の粘着シートにおいて加工性を確保するという観点や、アクリル系粘着剤層Aの接着信頼性の低下を抑制するという観点、放射線照射によってもアクリル系粘着剤層Aにて十分な硬さを得られないという不具合を抑制するという観点からは、好ましくは400以上、より好ましくは500以上、更に好ましくは600以上、特に好ましくは700以上である。また、多官能アクリルオリゴマーの重量平均分子量は、放射線照射によって硬化させたアクリル系粘着剤層Aにおいて十分な硬さを得るという観点からは、好ましくは10000以下、より好ましくは7000以下、更に好ましくは5000以下である。多官能オリゴマーの重量平均分子量は、例えば、高速液体クロマトグラフィー(HPLC)により求めることができる。例えば、装置として東ソー株式会社製のHPLC8020を使用し、直列に繋いだ2本のTSKgelGMH−H(20)をカラムとして使用し、溶剤としてテトラヒドロフランを使用し、流速0.5mL/分の条件で、重量平均分子量の測定を行うことができる。
多官能アクリルオリゴマーの単独重合物の硬度は、特に限定されないが、アクリル系粘着剤層Aの硬さを向上させるという観点からは、好ましくは4B以上、より好ましくはHB以上、更に好ましくはH以上ある。アクリル系粘着剤層Aにおいて十分な力の伝達性を得るためには、アクリル系粘着剤層Aが十分な硬さを有することが好ましい。上記の硬度は、いわゆる鉛筆硬度であり、JIS K5600−5−4に記載の引っかき硬度試験(鉛筆法)に準拠して測定することができる。
硬化後のアクリル系粘着剤層Aについて、後述の低いヘーズ、従って高い透明性を実現するためには、アクリル系粘着剤層A中に用いられるアクリル系ポリマーの屈折率と多官能アクリルオリゴマーの単独重合物の屈折率との差が小さいことが好ましい。すなわち、アクリル系ポリマーの屈折率と同一または近似する屈折率を単独重合物が示す多官能アクリルオリゴマーを用いるのが好ましい。多官能アクリルオリゴマーの単独重合物の屈折率は、特に限定されないが、好ましくは1.46〜1.54、より好ましくは1.47〜1.52、更に好ましくは1.47〜1.51である。屈折率については、JIS K 0062(1992)に準拠して、アッベ屈折計を使用し且つナトリウムD線(波長589nm)を用いた測定によって、求めることができる。
本発明の粘着シートにおいて、アクリル系粘着剤層A中の多官能アクリルオリゴマーの含有量は、特に限定されないが、アクリル系粘着剤層Aにて十分な接着性を得るという観点や、放射線照射によってアクリル系粘着剤層Aにて十分な硬さを得るという観点からは、アクリル系粘着剤層A中のアクリル系ポリマー100質量部に対し、好ましくは0.05質量部以上、より好ましくは3質量部以上、更に好ましくは5質量部以上である。また、アクリル系粘着剤層A中の多官能アクリルオリゴマーの含有量は、アクリル系粘着剤層Aの接着信頼性の低下を抑制するという観点や、本発明の粘着シートの取り扱い性の観点からは、アクリル系粘着剤層A中のアクリル系ポリマー100質量部に対し、好ましくは40質量部以下、より好ましくは35質量部以下、更に好ましくは30質量部以下である。
本発明の粘着シートにおいて、アクリル系粘着剤層Aは、重合可能なモノマーとして塩基性モノマーを含有してもよい。この塩基性モノマーは塩基性を有するモノマーを意味し、塩基性とは、酸解離定数pKa値が大きいこと、或は塩基解離定数pKb値が小さいことを意味する。すなわち、塩基性の強いモノマーが好ましい。このような塩基性モノマーは、好ましくは、分子内にアミド基およびアミノ基のいずれか一方を少なくとも有する。塩基性モノマーは放射線照射によって重合反応を生じて硬化するところ、本発明の粘着シートにおけるアクリル系粘着剤層Aが塩基性モノマーを含有するという構成は、硬化後のアクリル系粘着剤層Aにおいて十分な硬さを得るうえで好適であり、また、良好な接着性を得るうえで好適である。アクリル系粘着剤層Aが硬いほど、アクリル系粘着剤層Aにおける力の伝達性は高い。
上記の塩基性モノマーは、粘着シート作製時の乾燥温度で揮発しない高沸点な材料であることが好ましい。すなわち、上記塩基性モノマーの常圧での沸点は、好ましくは120℃以上、より好ましくは130℃以上である。このような塩基性モノマーとしては、例えば、ジメチルアミノプロピルメタクリルアミド(DMAPMA)(沸点134℃(2mmHg),pKa=9.30)やジメチルアミノプロピルアクリルアミド(DMAPAA)(沸点117℃(2mmHg),pKa=10.35)が挙げられる。アクリル系粘着剤層Aにて高い接着性を実現するという観点からは、塩基性モノマーとしてジメチルアミノプロピルメタクリルアミド(DMAPMA)を用いるのが好ましい。アクリル系粘着剤層Aにおいては、1種類の塩基性モノマーを用いてもよし、2種以上の塩基性モノマーを用いてもよい。
本発明の粘着シートにおいて、アクリル系粘着剤層A中の塩基性モノマーの含有量は、特に限定されないが、アクリル系粘着剤層Aにおける硬さや強接着性の得やすさの観点からは、アクリル系ポリマー100質量部に対し、好ましくは0.5質量部以上、より好ましくは1質量部以上である。また、アクリル系粘着剤層A中の塩基性モノマーの含有量は、アクリル系粘着剤層Aの接着信頼性の低下を抑制するという観点からは、アクリル系ポリマー100質量部に対し、好ましくは20質量部以下、より好ましくは15質量部以下である。
本発明の粘着シートにおいて、アクリル系粘着剤層Aは、光重合開始剤を含有してもよい。アクリル系粘着剤層Aが光重合開始剤を含有している場合、放射線の照射によってアクリル系粘着剤層Aをより容易に硬化させることができる。例えば、本発明の粘着シートを被着体に貼り合わせた後、電子線や紫外線等の放射線の照射によって、アクリル系粘着剤層Aをより容易に硬化(すなわち放射線重合)させることができる。この放射線重合を電子線照射によって行う場合には、アクリル系粘着剤層Aに光重合開始剤を含有させることは特に必要ではないが、紫外線照射によって行う場合には、アクリル系粘着剤層Aに光重合開始剤を含有させることが好ましい。アクリル系粘着剤層Aにおいては、1種類の光重合開始剤を用いてもよいし、2種以上の光重合開始剤を用いてもよい。
光重合開始剤としては、特に限定されないが、例えば、ベンゾインエーテル系光重合開始剤、アセトフェノン系光重合開始剤、α−ケトール系光重合開始剤、芳香族スルホニルクロリド系光重合開始剤、光活性オキシム系光重合開始剤、ベンゾイン系光重合開始剤、ベンジル系光重合開始剤、ベンゾフェノン系光重合開始剤、ケタール系光重合開始剤、チオキサントン系光重合開始剤、およびアシルフォスフィンオキサイド系光重合開始剤が挙げられる。
ベンゾインエーテル系光重合開始剤としては、例えば、ベンゾインメチルエーテル、ベンゾインエチルエーテル、ベンゾインプロピルエーテル、ベンゾインイソプロピルエーテル、ベンゾインイソブチルエーテル、および2,2−ジメトキシ−1,2−ジフェニルエタン−1−オン(商品名「イルガキュア651」,BASF社製)が挙げられる。アセトフェノン系光重合開始剤としては、例えば、1−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン(商品名「イルガキュア184」,BASF社製)、4−フェノキシジクロロアセトフェノン、4−t−ブチル−ジクロロアセトフェノン、1−[4−(2−ヒドロキシエトキシ)−フェニル]−2−ヒドロキシ−2−メチル−1−プロパン−1−オン(商品名「イルガキュア2959」,BASF社製)、2−ヒドロキシ−2−メチル−1−フェニル−プロパン−1−オン(商品名「ダロキュア1173」,BASF社製)、およびメトキシアセトフェノンが挙げられる。α−ケトール系光重合開始剤としては、例えば、2−メチル−2−ヒドロキシプロピオフェノン、および1−[4−(2−ヒドロキシエチル)−フェニル]−2−ヒドロキシ−2−メチルプロパン−1−オンが挙げられる。芳香族スルホニルクロリド系光重合開始剤としては、例えば2−ナフタレンスルホニルクロライドが挙げられる。光活性オキシム系光重合開始剤としては、例えば1−フェニル−1,2−プロパンジオン−2−(O−エトキシカルボニル)−オキシムが挙げられる。
また、ベンゾイン系光重合開始剤としては、例えばベンゾインが挙げられる。ベンジル系光重合開始剤としては、例えばベンジルが挙げられる。ベンゾフェノン系光重合開始剤としては、例えば、ベンゾフェノン、ベンゾイル安息香酸、3,3'−ジメチル−4−メトキシベンゾフェノン、ポリビニルベンゾフェノン、およびα−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトンが挙げられる。ケタール系光重合開始剤としては、例えばベンジルジメチルケタールが挙げられる。チオキサントン系光重合開始剤としては、例えば、チオキサントン、2−クロロチオキサントン、2−メチルチオキサントン、2,4−ジメチルチオキサントン、イソプロピルチオキサントン、2,4−ジクロロチオキサントン、2,4−ジエチルチオキサントン、イソプロピルチオキサントン、2,4−ジイソプロピルチオキサントン、およびドデシルチオキサントンが挙げられる。
更に、アシルフォスフィン系光重合開始剤としては、例えば、ビス(2,6−ジメトキシベンゾイル)フェニルホスフィンオキシド、ビス(2,6−ジメトキシベンゾイル)(2,4,4−トリメチルペンチル)ホスフィンオキシド、ビス(2,6−ジメトキシベンゾイル)−n−ブチルホスフィンオキシド、ビス(2,6−ジメトキシベンゾイル)−(2−メチルプロパン−1−イル)ホスフィンオキシド、ビス(2,6−ジメトキシベンゾイル)−(1−メチルプロパン−1−イル)ホスフィンオキシド、ビス(2,6−ジメトキシベンゾイル)−t−ブチルホスフィンオキシド、ビス(2,6−ジメトキシベンゾイル)シクロヘキシルホスフィンオキシド、ビス(2,6−ジメトキシベンゾイル)オクチルホスフィンオキシド、ビス(2−メトキシベンゾイル)(2−メチルプロパン−1−イル)ホスフィンオキシド、ビス(2−メトキシベンゾイル)(1−メチルプロパン−1−イル)ホスフィンオキシド、ビス(2,6−ジエトキシベンゾイル)(2−メチルプロパン−1−イル)ホスフィンオキシド、ビス(2,6−ジエトキシベンゾイル)(1−メチルプロパン−1−イル)ホスフィンオキシド、ビス(2,6−ジブトキシベンゾイル)(2−メチルプロパン−1−イル)ホスフィンオキシド、ビス(2,4−ジメトキシベンゾイル)(2−メチルプロパン−1−イル)ホスフィンオキシド、ビス(2,4,6−トリメチルベンゾイル)(2,4−ジペントキシフェニル)ホスフィンオキシド、ビス(2,6−ジメトキシベンゾイル)ベンジルホスフィンオキシド、ビス(2,6−ジメトキシベンゾイル)−2−フェニルプロピルホスフィンオキシド、ビス(2,6−ジメトキシベンゾイル)−2−フェニルエチルホスフィンオキシド、ビス(2,6−ジメトキシベンゾイル)ベンジルホスフィンオキシド、ビス(2,6−ジメトキシベンゾイル)−2−フェニルプロピルホスフィンオキシド、ビス(2,6−ジメトキシベンゾイル)−2−フェニルエチルホスフィンオキシド、2,6−ジメトキシベンゾイルベンジルブチルホスフィンオキシド、2,6−ジメトキシベンゾイルベンジルオクチルホスフィンオキシド、ビス(2,4,6−トリメチルベンゾイル)−2,5−ジイソプロピルフェニルホスフィンオキシド、ビス(2,4,6−トリメチルベンゾイル)−2−メチルフェニルホスフィンオキシド、ビス(2,4,6−トリメチルベンゾイル)−4−メチルフェニルホスフィンオキシド、ビス(2,4,6−トリメチルベンゾイル)−2,5−ジエチルフェニルホスフィンオキシド、ビス(2,4,6−トリメチルベンゾイル)−2,3,5,6−テトラメチルフェニルホスフィンオキシド、ビス(2,4,6−トリメチルベンゾイル)−2,4−ジ−n−ブトキシフェニルホスフィンオキシド、2,4,6−トリメチルベンゾイルジフェニルホスフィンオキシド(商品名「イルガキュア819」,BASF社製)、ビス(2,6−ジメトキシベンゾイル)−2,4,4−トリメチルペンチルホスフィンオキシド、ビス(2,4,6−トリメチルベンゾイル)イソブチルホスフィンオキシド、2,6−ジメチトキシベンゾイル−2,4,6−トリメチルベンゾイル−n−ブチルホスフィンオキシド、ビス(2,4,6−トリメチルベンゾイル)フェニルホスフィンオキシド、ビス(2,4,6−トリメチルベンゾイル)−2,4−ジブトキシフェニルホスフィンオキシド、1,10−ビス[ビス(2,4,6−トリメチルベンゾイル)ホスフィンオキシド]デカン、およびトリ(2−メチルベンゾイル)ホスフィンオキシドが挙げられる。
本発明の粘着シートにおいて、アクリル系粘着剤層A中の光重合開始剤の含有量は、特に限定されないが、光重合開始剤を含有することにより得られる効果(放射線照射によるアクリル系粘着剤層Aの硬化をより容易とする効果)を十分に得るという観点からは、アクリル系ポリマー100質量部に対し、好ましくは0.05質量部以上、より好ましくは0.1質量部以上、更に好ましくは0.2質量部以上である。また、アクリル系粘着剤層A中の光重合開始剤の含有量は、アクリル系粘着剤層Aに対する放射線照射時において光重合開始剤による過剰な放射線吸収に起因してアクリル系粘着剤層Aの硬化が十分に生じないという不具合を抑制するという観点からは、アクリル系ポリマー100質量部に対し、好ましくは5質量部以下、より好ましくは3質量部以下、更に好ましくは1.5質量部以下である。
本発明の粘着シートのアクリル系粘着剤層Aないしそれを形成するための粘着剤組成物は、架橋剤を含有してもよい。架橋剤の当該含有は、放射線硬化前のアクリル系粘着剤層Aに凝集力を付与するうえで好適であり、粘着シートにおける良好な加工性やアクリル系粘着剤層Aにおける良好な接着性を得るのに資する。アクリル系粘着剤層Aないしそれを形成するための粘着剤組成物においては、1種類の架橋剤を用いてもよいし、2種以上の架橋剤を用いてもよい。
上記の架橋剤としては、特に限定されないが、例えば、イソシアネート系架橋剤、エポキシ系架橋剤、メラミン系架橋剤、過酸化物系架橋剤、尿素系架橋剤、金属アルコキシド系架橋剤、金属キレート系架橋剤、金属塩系架橋剤、カルボジイミド系架橋剤、オキサゾリン系架橋剤、アジリジン系架橋剤、およびアミン系架橋剤が挙げられる。
イソシアネート系架橋剤(多官能イソシアネート化合物)としては、例えば、低級脂肪族ポリイソシアネート類、脂環族ポリイソシアネート類、および芳香族ポリイソシアネート類が挙げられる。低級脂肪族ポリイソシアネート類としては、例えば、1,2−エチレンジイソシアネート、1,4−ブチレンジイソシアネート、および1,6−ヘキサメチレンジイソシアネートが挙げられる。脂環族ポリイソシアネート類としては、例えば、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、水素添加トリレンジイソシアネート、および水素添加キシレンジイソシアネートが挙げられる。芳香族ポリイソシアネート類としては、例えば、2,4−トリレンジイソシアネート、2,6−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、およびキシリレンジイソシアネートが挙げられる。また、市販のイソシアネート系架橋剤としては、例えば、トリメチロールプロパン/トリレンジイソシアネート付加物(商品名「コロネートL」,日本ポリウレタン工業株式会社製)、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付加物(商品名「コロネートHL」,日本ポリウレタン工業株式会社製)、トリメチロールプロパン/キシリレンジイソシアネート付加物(商品名「タケネート110N」,三井化学株式会社製)、およびヘキサメチレンジイソシアネート系架橋剤(HDI系架橋剤)(商品名「デュラネート」],旭化成ケミカルズ株式会社製)が挙げられる。
エポキシ系架橋剤(多官能エポキシ化合物)としては、例えば、N,N,N',N'−テトラグリシジル−m−キシレンジアミン、ジグリシジルアニリン、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、1,6−ヘキサンジオール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、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、ポリエチ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、ソルビトールポリグリシジルエーテル、グリセロールポリグリシジルエーテル、ペンタエリスリト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、ソルビタンポリグリシジルエーテル、トリメチロールプロパンポリグリシジルエーテル、アジピン酸ジグリシジルエステル、o−フタル酸ジグリシジルエステル、トリグリシジル−トリス(2−ヒドロキシエチル)イソシアヌレート、レゾルシンジグリシジルエーテル、およびビスフェノール−S−ジグリシジルエーテルが挙げられ、また、分子内にエポキシ基を二つ以上有するエポキシ系樹脂も挙げられる。市販のエポキシ系架橋剤としては、例えば、三菱ガス化学株式会社製の「テトラッドC」が挙げられる。
アクリル系粘着剤層Aないしそれを形成するための粘着剤組成物における架橋剤の含有量は、特に限定されないが、放射線照射によって硬化する前のアクリル系粘着剤層Aのゲル分率が10%(質量%)以上となる量であることが好ましい。硬化前のアクリル系粘着剤層Aのゲル分率が10%以上である場合、アクリル系粘着剤層Aにて十分な凝集力を得て粘着シートにおいて良好な加工性が得やすく、また、アクリル系粘着剤層Aにて良好な接着性が得やすい。具体的な架橋剤の含有量は、アクリル系ポリマーの分子量や、アクリル系ポリマーを構成するためのモノマー成分の組成、架橋剤の種類等に応じて設定されるところ、アクリル系ポリマー100質量部に対し、例えば0.05〜5質量部であり、好ましくは0.1〜3質量部である。
本発明の粘着シートにおいて、アクリル系粘着剤層Aは、粘着付与樹脂(粘着付与剤)を含有してもよい。アクリル系粘着剤層Aが粘着付与樹脂を含有するという構成は、アクリル系粘着剤層Aにおいて良好な接着性を実現するうえで好適である。粘着付与樹脂としては、特に限定されないが、例えば、ロジン誘導体、ポリテルペン樹脂、石油樹脂、および油溶性フェノールが挙げられる。アクリル系粘着剤層Aにおいては、1種類の粘着付与樹脂を用いてもよいし、2種以上の粘着付与樹脂を用いてもよい。
アクリル系粘着剤層A中の粘着付与樹脂の含有量は、特に限定されないが、例えば、アクリル共重合体100質量部に対し、好ましくは1〜20質量部、より好ましくは1〜10質量部である。
本発明の粘着シートにおいて、アクリル系粘着剤層Aは、シランカップリング剤を含有してもよい。アクリル系粘着剤層Aがシランカップリング剤を含有するという構成は、ガラスなどの親水性被着体に本発明の粘着シートが貼付される場合において当該被着体とアクリル系粘着剤層Aとの界面にて良好な耐水性を実現するうえで好適である。アクリル系粘着剤層Aにおいては、1種類のシランカップリング剤を用いてもよいし、2種以上のシランカップリング剤を用いてもよい。
シランカップリング剤としては、特に限定されないが、例えば、エポキシ基含有シランカップリング剤、アミノ基含有シランカップリング剤、(メタ)アクリル基含有シランカップリング剤、およびイソシアネート基含有シランカップリング剤が挙げられる。エポキシ基含有シランカップリング剤としては、例えば、3−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、3−グリシドキシプロピルトリエトキシシラン、3−グリシドキシプロピルメチルジエトキシシラン、および2−(3,4−エポキシシクロヘキシル)エチルトリメトキシシランが挙げられる。アミノ基含有シランカップリング剤としては、例えば、3−アミノプロピルトリメトキシシラン、N−2−(アミノエチル)−3−アミノプロピルメチルジメトキシシラン、3−トリエトキシシリル−N−(1,3−ジメチルブチリデン)プロピルアミン、およびN−フェニル−γ−アミノプロピルトリメトキシシランが挙げられる。(メタ)アクリル基含有シランカップリング剤としては、例えば、3−アクリロキシプロピルトリメトキシシランおよび3−メタクリロキシプロピルトリエトキシシランが挙げられる。イソシアネート基含有シランカップリング剤としては、例えば3−イソシアネートプロピルトリエトキシシランが挙げられる。
アクリル系粘着剤層Aにおけるシランカップリング剤の含有量は、特に限定されないが、アクリル系粘着剤層Aの耐久性の低下を抑制するという観点からは、アクリル系ポリマー100質量部に対して、好ましくは0.01質量部以上、より好ましくは0.02質量部以上である。アクリル系粘着剤層A中のシランカップリング剤の含有量は、アクリル系粘着剤層Aの凝集力が強くなりすぎて接着性が低下する等の不具合を抑制するという観点からは、好ましくは1質量部以下、より好ましくは0.6質量部以下である。
本発明の粘着シートにおいて、アクリル系粘着剤層Aは、本発明の効果を損なわない範囲で、その他の添加剤を含有してもよい。例えば、着色剤、顔料などの粉体、染料、界面活性剤、可塑剤、表面潤滑剤、レベリング剤、軟化剤、酸化防止剤、老化防止剤、光安定剤、重合禁止剤、無機または有機の充填剤、金属粉、粒子状物、箔状物を含有してもよい。これら添加剤の含有量については、本発明の効果を損なわない範囲で適宜決定されるところ、アクリル系ポリマー100質量部に対して例えば10質量部以下である。
本発明の粘着シートにおいて、アクリル系粘着剤層Aは、粘着剤組成物から形成される。例えば、アクリル系粘着剤層Aが溶剤型の粘着剤組成物から形成される場合、粘着剤組成物を基材やセパレーター(剥離ライナー)等の支持体上に塗布して塗布層(粘着剤組成物層)を形成し、この塗布層を加熱乾燥させて重合溶剤などを除去することによって、アクリル系粘着剤層Aを形成することができる。粘着剤組成物の塗布に際しては、適宜に、重合溶剤以外の一種以上の溶剤を当該組成物に新たに加えてもよい。
放射線硬化型の上記粘着剤組成物の塗布方法としては、各種方法が用いられる。また、塗布具が用いられてもよい。例えば、コンマコート、ロールコート、キスロールコート、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、ディップロールコート、バーコート、ナイフコート、エアーナイフコート、カーテンコート、リップコート、および、ダイコーターなどによる押出しコートの手法が挙げられる。
溶剤型の粘着剤組成物からアクリル系粘着剤層Aを形成する場合において、当該粘着剤組成物層を加熱乾燥させるには、加熱乾燥温度や加熱乾燥時間は特に限定されない。優れた粘着特性を有するアクリル系粘着剤層Aを形成するという観点からは、加熱乾燥温度は、50〜120℃の範囲で選択することが好ましい。加熱乾燥時間は、好ましくは5秒〜20分、より好ましくは5秒〜10分、更に好ましくは10秒〜5分である。
本発明の粘着シートにおいて、アクリル系粘着剤層Aの厚さは、特に限定されないが、好ましくは1〜300μm、より好ましくは5〜200μm、更に好ましくは7〜100μm、特に好ましくは10〜80μmである。
本発明の粘着シートにおいて、硬化後のアクリル系粘着剤層Aの23℃におけるヤング率は、500kPa以上であり、好ましくは700kPa以上、より好ましくは1000kPa以上である。このような構成は、アクリル系粘着剤層Aひいては本粘着シートにおいて良好な力の伝達性を実現するうえで好適である。また、硬化後のアクリル系粘着剤層Aの23℃におけるヤング率は、10000kPa以下であり、好ましくは7000kPa以下である。このような構成は、アクリル系粘着剤層Aが硬くなりすぎてその接着信頼性が低下するという不具合を抑制するうえで好適である。
本発明の粘着シートにおいて、硬化後のアクリル系粘着剤層Aの粘着力は、3.0N/20mm以上であり、好ましくは4.0N/20mm以上、より好ましくは6.0N/20mm以上である。このような構成は、アクリル系粘着剤層Aないし本粘着シートにおいて良好な接着性を実現するうえで好適である。また、硬化後のアクリル系粘着剤層Aの粘着力は、好ましくは30N/20mm以下、より好ましくは25N/20mm以下である。本実施形態では、硬化後のアクリル系粘着剤層Aの粘着力とは、ステンレス板(SUS304)またはPC板(ポリカーボネート樹脂板)を被着体とする場合の粘着力をいうものとする。
アクリル系粘着剤層Aの粘着力は、JIS Z 0237に準拠して求めることができ、アクリル系粘着剤層Aを被着体に対して貼付してから圧着し、剥離角度(引張角度)180°および引張速度300mm/分の条件で、アクリル系粘着剤層Aを被着体から引き剥がすのに要する力である。
本発明の粘着シートにおいて、硬化前のアクリル系粘着剤層Aの23℃におけるヤング率は、特に限定されないが、取り扱い性や作業性が良好な粘着シートを得るという観点や、力の伝達性が良好な粘着シートを得るという観点からは、好ましくは30kPa以上、より好ましくは50kPa以上、更に好ましくは70kPa以上である。硬化前のアクリル系粘着剤層Aの23℃におけるヤング率は、アクリル系粘着剤層Aが硬くなりすぎてその接着信頼性が低下するという不具合を抑制するという観点からは、好ましくは200kPa以下、より好ましくは150kPa以下である。
本発明の粘着シートにおいて、硬化前のアクリル系粘着剤層Aの粘着力は、特に限定されないが、被着体への固定性の観点、例えば、本粘着シートを被着体に貼り合せてからアクリル系粘着剤層Aを硬化させるまでの間で良好な仮固定性を得るという観点からは、好ましくは3.0N/20mm以上、より好ましくは5.0N/20mm以上、更に好ましくは10.0N/20mm以上である。また、硬化前のアクリル系粘着剤層Aの粘着力は、好ましくは30N/20mm以下、より好ましくは25N/20mm以下である。本実施形態では、硬化前のアクリル系粘着剤層Aの粘着力とは、ステンレス板(SUS304)またはPC板(ポリカーボネート樹脂板)を被着体とする場合の粘着力をいうものとする。
本発明の粘着シートにおいて、アクリル系粘着剤層Aのヘーズ(HAZE)は、特に限定されないが、粘着シートにおいて良好な透明性を得るという観点からは、好ましくは10%以下、より好ましくは5%以下である。すなわち、硬化前のアクリル系粘着剤層Aのヘーズは、好ましくは10%以下、より好ましくは5%以下であり、硬化後のアクリル系粘着剤層Aのヘーズは、好ましくは10%以下、より好ましくは5%以下である。ヘーズは、JIS K 7136(2000)に準拠して求めることができる。
本発明の粘着シートにおいて、硬化後のアクリル系粘着剤層Aのゲル分率は、特に限定されないが、アクリル系粘着剤層Aにおける接着性と力の伝達性との両立の観点からは、好ましくは70%(質量%)以上、より好ましくは75%以上、更に好ましくは80%以上である。
本発明の粘着シートにおいて、硬化前のアクリル系粘着剤層Aのゲル分率は、特に限定されないが、良好な加工性を有する粘着シートを得るという観点や、良好な接着性を有する粘着シートを得るという観点からは、好ましくは1%以上、より好ましくは30%以上、更に好ましくは50%以上である。
粘着剤層のゲル分率は、次のようにして求められる。まず、粘着剤層からサンプルを採取し、そのサンプルの重量を測定し、この重量を「W1」とする。次に、当該サンプルをテトラフルオロエチレン樹脂製多孔質膜で巾着状に包み、その口をたこ糸で縛り、包みを得る。次に、この包みを、酢酸エチルに浸漬し、室温(典型的には23℃)にて7日間静置する。次に、酢酸エチル中から包みを回収し、回収した包みを130℃で2時間乾燥させる。乾燥後、この包みの重さを測定し、包みの重さからテトラフルオロエチレン樹脂製多孔質膜の重さとたこ糸の重さを除いてサンプルの重量を求め、この重量を「W2」とする。そして、下記式より、ゲル分率を求める。
ゲル分率(質量%)=(W2)/(W1)×100
(基材)
上述のように、本発明の粘着シートは、基材付き粘着シートであってもよい。すなわち、本発明の粘着シートは、アクリル系粘着剤層Aとともに基材を有してもよい。この基材は、単層構造を有してもよく、積層構造を有してもよい。
基材としては、特に限定されないが、例えば、プラスチックフィルム、多孔質材料製基材、ネット、ゴムシート、発泡シート、および金属箔が挙げられる。これらのラミネート体も挙げられる。プラスチックフィルムとしては、特に限定されないが、例えば、ポリオレフィンフィルム、ポリエステルフィルム、塩化ビニル系樹脂フィルム、酢酸ビニル系樹脂フィルム、ポリイミド系樹脂フィルム、ポリアミド系樹脂フィルム、フッ素系樹脂フィルム、およびセロハン類が挙げられる。ポリオレフィンフィルムとしては、特に限定されないが、例えば、ポリエチレンフィルム、ポリプロピレンフィルム、および、エチレン−プロピレン共重合体からなるフィルムが挙げられる。ポリエステルフィルムとしては、特に限定されないが、例えばポリエチレンテレフタレートフィルムが挙げられる。プラスチックフィルムは、無延伸タイプのものであってもよいし、延伸タイプ(1軸延伸タイプまたは2軸延伸タイプ)のものであってもよい。上記の多孔質材料製基材をなす多孔質材料としては、特に限定されないが、例えば、和紙、クラフト紙、グラシン紙、上質紙、合成紙、およびトップコート紙などの紙類、並びに、織布や不織布等の布類が挙げられる。布類をなす繊維材料としては、綿繊維、スフ、マニラ麻、パルプ、レーヨン、アセテート繊維、ポリエステル繊維、ポリビニルアルコール繊維、ポリアミド繊維、およびポリオレフィン繊維などの、天然繊維、半合成繊維、または合成繊維が挙げられる。上記のゴムシートを構成するゴムとしては、特に限定されないが、例えば、天然ゴムやブチルゴムが挙げられる。上記の発泡シートを構成する発泡体としては、特に限定されないが、例えば、ポリウレタンの発泡体、および、ポリクロロプレンゴムの発泡体が挙げられる。上記の金属箔としては、特に限定されないが、例えば、アルミニウム箔や銅箔が挙げられる。
基材には、必要に応じて、充填剤(無機充填剤,有機充填剤など)、老化防止剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、滑剤、可塑剤、着色剤(顔料,染料など)等の各種添加剤が配合されていてもよい。基材の表面には、表面処理が施されていてもよい。その表面処理としては、例えば、コロナ処理やプラズマ処理等の物理的処理、および、下塗り処理や背面処理等の化学的処理が、挙げられる。
基材の厚さは、特に限定されないが、例えば1〜200μmであり、好ましくは10〜100μmである。
(その他の粘着剤層)
本発明の粘着シートは、本発明の効果を損なわない範囲で、その他の粘着剤層(アクリル系粘着剤層A以外の粘着剤層)を有していてもよい。当該その他の粘着剤層としては、特に限定されないが、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粘着剤から形成された粘着剤層が挙げられる。その他の粘着剤層を形成するうえでは、1種類の粘着剤を用いてもよいし、2種類以上の粘着剤の混合物を用いてもよい。
(セパレーター)
本発明の粘着シートは、その使用時まで、粘着面にセパレーター(剥離ライナー)が設けられていてもよい。セパレーターは、粘着シートの粘着剤層が露出しないように保護するための部材であり、粘着シートを被着体に貼付する際に当該粘着シートから剥がされる。セパレーターによる保護形態は特に限定されないが、本発明の粘着シートが両面粘着シートである場合、2枚のセパレーターによって粘着シートが挟まれる形態をとってもよいし、粘着シートとセパレーターとが交互に配されるように粘着シートがセパレーターを伴ってロール状に巻回された形態をとってもよい。
セパレーターとしては、特に限定されないが、例えば、剥離処理層を有する基材、フッ素ポリマーからなる低接着性基材、および、無極性ポリマーからなる低接着性基材が挙げられる。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って表面処理されたプラスチックフィルムや紙が挙げられる。当該プラスチックフィルムとしては、基材に関して上述したのと同様のプラスチックフィルムが挙げられる。上記の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、およびクロロフルオロエチレン−フッ化ビニリデン共重合体が挙げられる。上記の無極性ポリマーとしては、例えば、ポリエチレンやポリプロピレン等のオレフィン系樹脂が挙げられる。
セパレーターの表面は、離型処理、防汚処理、または帯電防止処理が施されていてもよい。離型処理には、シリコーン系、フッ素系、長鎖アルキル系、若しくは脂肪酸アミド系の離型剤、または、シリカ粉を用いることができる。離型処理により、粘着剤層からのセパレーターの剥離性を高めることができる。防汚処理には、シリカ粉を用いることができる。帯電防止処理には、塗布型、練り込み型、または蒸着型の帯電防止処理を採用することができる。
セパレーターの厚さは、特に限定されないが、例えば5〜200μmであり、好ましくは5〜100μmである。セパレーターの厚さは、本発明の粘着シートの厚さに含まれないものとする。
(粘着シート)
本発明の粘着シートは、上述の構成を具備するアクリル系粘着剤層Aを少なくとも有する。このため、本発明の粘着シートは、良好な接着力を有しつつ、外力が作用した場合にその力の緩和ないし減衰を抑制可能であって効率よく力を伝達するのに適する。本発明の粘着シートは、接着性と力の伝達性との両方を実現するのに適するのである。
本発明の粘着シートは、例えば次のようにして作製することができる。アクリル系粘着剤層Aのみからなる基材レス粘着シートを作製するには、粘着剤組成物をセパレーター上に塗布した後に乾燥させてアクリル系粘着剤層Aを形成し、このアクリル系粘着剤層A上にセパレーターを設ける。基材の一方の面にアクリル系粘着剤層Aを有する片面粘着シートを作製するには、粘着剤組成物を基材の一方の面上に塗布した後に乾燥させてアクリル系粘着剤層Aを形成する。基材の一方の面にアクリル系粘着剤層Aを有する片面粘着シートを作製するには、セパレーター上に形成したアクリル系粘着剤層Aを基材上に転写してもよい。
本発明の粘着シートの厚さは、特に限定されないが、好ましくは5〜300μm、より好ましくは8〜150μm、更に好ましくは10〜100μmである。
本発明の粘着シートのヘーズは、特に限定されないが、好ましくは10%以下、より好ましくは5%以下である。このような構成によると、本粘着シートは透明性に優れるので、本発明の粘着シートが被着体に貼付されている状態において、本粘着シートを介して被着体の表面を良好に視認することが可能である。
本発明の粘着シートは、上述の構成を具備するアクリル系粘着剤層Aを少なくとも有するので、良好な接着力を有しつつ、外力が作用した場合にその力の緩和ないし減衰を抑制可能であって効率よく力を伝達するのに適する。このような本発明の粘着シートは、部品・部材の接続用途や固定用途の粘着シートとして好適に用いることができる。このような用途においては、一方の部品・部材に作用する力を当該粘着シート経由で他方の部品・部材に効率よく伝達することが求められる場合があるからである。また、本発明の粘着シートは、タッチパネルの表面保護用途の粘着シートとして好適に用いることができる。タッチパネルの表面保護用途の粘着シートには、パネルに対するタッチ操作への応答感度の観点から、パネルに効率よく力を伝達することが要求される場合があるからである。加えて、本発明の粘着シートは、センサー等の電子機器に用いられる粘着シートとして好適に使用することがきる。センサー等の電子機器に用いられる粘着シートには、センサーのセンシングを阻害しないという観点から、粘着シートに作用する力を被着体に効率よく伝達することが求められる場合があるからである。
以下に実施例を挙げて本発明をより詳細に説明するが、本発明はこれら実施例により何ら限定されるものではない。
(アクリル系ポリマー溶液の調製例1)
攪拌羽根、温度計、窒素ガス導入管、および冷却器を備えた4つ口のフラスコに、2−エチルヘキシルアクリレート(2EHA)63質量部と、N−ビニルピロリドン(NVP)15質量部と、メチルメタクリレート(MMA)9質量部と、2−ヒドロキシエチルアクリレート(HEA)13質量部と、熱重合開始剤としての2,2'−アゾビスイソブチロニトリル(AIBN)0.2質量部とを、重合溶媒としての酢酸エチル177.8質量部と共に投入した。そして、フラスコ内の溶液において、23℃にて窒素雰囲気下で2時間攪拌した後、65℃で5時間反応させ、続いて70℃で2時間反応させた。このようにして、ポリマーを含有するポリマー溶液(調整粘着剤溶液)を得た。このポリマー溶液を「ポリマー溶液(A)」とした。ポリマー溶液(A)中のポリマーの固形分濃度は36.0%(質量%)であり、ポリマーの重量平均分子量は85万であった。
(アクリル系ポリマー溶液の調製例2)
攪拌羽根、温度計、窒素ガス導入管、および冷却器を備えた4つ口のフラスコに、アクリル酸(AA)2.9質量部と、酢酸ビニル(VAc)5質量部と、アクリル酸ブチル(BA)92質量部と、ヒドロキシエチルアクリレート(HEA)0.1質量部とを、重合溶媒としての酢酸エチル30質量部およびトルエン120質量部と共に投入した。次に、フラスコ内の溶液を、窒素ガスを導入しながら2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、フラスコ内の溶液において、熱重合開始剤としての2,2'−アゾビスイソブチロニトリル(AIBN)0.2質量部を加え、60℃に昇温して6時間重合反応を行った。このようにして、ポリマーを含有するポリマー溶液(調整粘着剤溶液)を得た。このポリマー溶液を「ポリマー溶液(B)」とした。ポリマー溶液(B)中のポリマーの固形分濃度は40.0%(質量%)であり、ポリマーの重量平均分子量は50万であった。
(アクリル系ポリマー溶液の調製例3)
攪拌羽根、温度計、窒素ガス導入管、および冷却器を備えた4つ口のフラスコに、アクリル酸(AA)10質量部と、2−エチルヘキシルアクリレート(2EHA)90質量部とを、重合溶媒としての酢酸エチル199質量部と共に投入した。次に、フラスコ内の溶液を、窒素ガスを導入しながら2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、フラスコ内の溶液において、熱重合開始剤としてのベンゾイルパーオキサイド(商品名「ナイパーBW」,日本油脂株式会社製)0.6質量部を加え、60℃に昇温して6時間重合反応を行った。反応停止後にトルエン137質量部を加えることによって、ポリマーを含有するポリマー溶液(調整粘着剤溶液)を得た。このポリマー溶液を「ポリマー溶液(C)」とした。ポリマー溶液(C)中のポリマーの固形分濃度は23.0%(質量%)であり、ポリマーの重量平均分子量は80万であった。
(実施例1)
ポリマー溶液(A)に、ポリマー溶液中のポリマー100質量部に対して10質量部となる割合で多官能アクリルオリゴマーとしての多官能ウレタンアクリレート(商品名「紫光UV−7650B」,重量平均分子量2300,官能基数4〜5,固形分濃度99質量%,日本合成化学株式会社製)を添加し、更に、ポリマー溶液中のポリマー100質量部に対して0.2質量部となる割合で光重合開始剤(商品名「イルガキュア184」,BASFジャパン株式会社製)を添加して、これらが溶解するまで当該溶液を十分に攪拌した。攪拌後、当該溶液に、ポリマー溶液中のポリマー100質量部に対して0.3質量部となる割合でシランカップリング剤としての3−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン(商品名「KBM403」,信越化学工業株式会社製)を添加し、更に、ポリマー溶液中のポリマー100質量部に対して0.2質量部となる割合で架橋剤としてのキシリレンジイソシアネートのトリメチロールプロパン付加物(商品名「タケネートD−110N」,固形分濃度75質量%,三井化学株式会社製)を添加した。そして、当該溶液について、固形分濃度が30.0質量%となるように酢酸エチルで希釈して十分に攪拌し、粘着剤組成物(溶剤型の粘着剤組成物)を得た。次に、セパレーター(表面がシリコーン系剥離処理されている剥離ライナー,ポリエチレンテレフタレート製,厚さ38μm,商品名「MRF38」,三菱樹脂株式会社製)の剥離処理された面に、乾燥後に得られる粘着剤層の厚さ(乾燥塗膜厚さ)が50μmとなるように上記粘着剤組成物を塗布し、塗布層(粘着剤組成物層)を得た。次に、100℃で2分間の乾燥を行い、セパレーター上に粘着剤層を形成した。次に、得られた粘着剤層の表面(粘着面)に、セパレーター(表面がシリコーン系剥離処理されている剥離ライナー,ポリエチレンテレフタレート製,厚さ38μm,商品名「MRE38」,三菱樹脂株式会社製)を、剥離処理された面と粘着剤層の粘着面とが接する形態で貼り合わせ、セパレーター(MRF)/粘着剤層/セパレーター(MRE)の積層構造を有する基材レス両面粘着シートを得た。このようにして作製された両面粘着シートについて下記の評価や測定を行う前には、当該粘着シートを、光が当たらないように遮光シート内で、50℃雰囲気下で24時間放置した。
(実施例2〜15)
実施例1において用いた多官能アクリルオリゴマーの種類と添加量、シランカップリング剤の配合量、および架橋剤の配合量を表1に示すように変えたこと以外は、実施例1と同様の操作を行い、粘着シートを作製した。
Figure 2016069647
表1において、モノマー組成に関し、「2EHA」は2−エチルヘキシルアクリレートであり、「MMA」はメチルメタクリレートであり、「NVP」はN−ビニルピロリドンであり、「HEA」は2−ヒドロキシエチルアクリレートであり、「AA」はアクリル酸である。多官能アクリルオリゴマーに関し、「UV−7650B」はウレタンアクリレート(商品名「UV−7650B」,硬質タイプ,官能基数:4〜5,重量平均分子量:2300,硬度:2H,日本合成化学工業株式会社製)であり、「UV−1700B」はウレタンアクリレート(商品名「紫光UV−1700B」,硬質タイプ,官能基数:10,重量平均分子量:2000,硬度:4H,日本合成化学工業株式会社製)であり、「UV−7600B」はウレタンアクリレート(商品名「紫光UV−7600B」,硬質タイプ,官能基数:6,重量平均分子量:1400,硬度:3H,日本合成化学工業株式会社製)であり、「UV−7605B」はウレタンアクリレート(商品名「紫光UV−7605B」,硬質タイプ,官能基数:6,重量平均分子量:1100,硬度:3〜4H,日本合成化学工業株式会社製)であり、「UA−306T」はウレタンアクリレート(商品名「UA−306T」,ウレタンポリマー(ペンタエリスリトールトリアクリレート・トルエンジイソシアネート),官能基数:6,重量平均分子量:1270,硬度:5H,共栄社化学株式会社製)であり、「UA−306I」はウレタンアクリレート(商品名「UA−306I」,ウレタンポリマー(ペンタエリスリトールトリアクリレート・イソホロンジイソシアネート),官能基数:6,重量平均分子量:1150,硬度:5H,共栄社化学株式会社製)であり、「UA−306H」はウレタンアクリレート(商品名「UA−306H」,ウレタンポリマー(ペンタエリスリトールトリアクリレート・ヘキサメチレンジイソシアネート),官能基数:6,重量平均分子量:1350,硬度:6H,共栄社化学株式会社製)」であり、「UA−1100H」はウレタンアクリレート(商品名「UA−1100H」,ハードタイプ,無黄変,官能基数:6,重量平均分子量:760,硬度:6H,新中村化学工業株式会社製)であり、「UA−510H」はウレタンアクリレート(商品名「UA−510H」,ウレタンポリマー(ペンタエリスリトールペンタアクリレート・ヘキサメチレンジイソシアネート),官能基数:10,重量平均分子量:1950,硬度:5H,共栄社化学株式会社製)であり、「ライトアクリレートBP−4EAL」はビスフェノールAのEO付加物ジアクリレート(商品名「ライトアクリレートBP−4EAL」,官能基数:2,重量平均分子量:500,Tg:75℃,共栄社化学株式会社製)であり、「UV−6640B」はウレタンアクリレート(商品名「紫光UV−6640B」,エーテルタイプ,官能基数:5,重量平均分子量:5000,硬度:3B,Tg:12℃,日本合成化学工業株式会社製)である。塩基性モノマーに関して「DMAPMA」は、N−[3−(ジメチルアミノ)プロピル]メタクリルアミドである。光重合開始剤に関し、「Irgacure.184」は光重合開始剤(商品名「イルガキュア184」,BASFジャパン株式会社製)であり、「Irgacure.819」は光重合開始剤(商品名「イルガキュア819」,BASFジャパン株式会社製)である。架橋剤に関し、「タケネートD−110N」はキシリレンジイソシアネートのトリメチロールプロパン付加物(商品名「タケネートD−110N」,固形分濃度75質量%,三井化学株式会社製)であり、「コロネートL」は芳香族ポリイソシアネート(商品名「コロネートL」,固形分濃度75質量%,日本ポリウレタン工業株式会社製)である。シランカップリング剤に関して「KBM403」は、3−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン(商品名「KBM403」,信越化学工業株式会社製)である。
(実施例16)
ポリマー溶液(A)に、ポリマー溶液中のポリマー100質量部に対して10質量部となる割合で多官能アクリルオリゴマーとしての多官能ウレタンアクリレート(商品名「紫光UV−7650B」,重量平均分子量2300,官能基数4〜5,固形分濃度99質量%,日本合成化学株式会社製)を添加し、更に、ポリマー溶液中のポリマー100質量部に対して0.2質量部となる割合で光重合開始剤(商品名「イルガキュア184」,BASFジャパン株式会社製)を添加して、これらが溶解するまで当該溶液を十分に攪拌した。攪拌後、当該溶液に、ポリマー溶液中のポリマー100質量部に対して5質量部となる割合で塩基性モノマーとしてのN−(3−ジメチルアミノプロピル)メタクリルアミド(商品名「DMAPMA」,エボニック・ジャパン社製)を添加した。次に、当該溶液について、固形分濃度が30.0質量%となるように酢酸エチルで希釈して十分に攪拌して、粘着剤組成物(溶剤型の粘着剤組成物)を得た。そして、この粘着剤組成物を用いたこと以外は実施例1と同様にして、基材レス両面粘着シートを作製した。
(実施例17)
塩基性モノマーとしてのN−(3−ジメチルアミノプロピル)メタクリルアミドの添加量について5質量部に代えて10質量部とした以外は実施例16と同様にして、基材レス両面粘着シートを作製した。
(実施例18)
ポリマー溶液(A)に、ポリマー溶液中のポリマー100質量部に対して10質量部となる割合で多官能アクリルオリゴマーとしての多官能ウレタンアクリレート(商品名「UA−306H」,ウレタンポリマー(ペンタエリスリトールトリアクリレート・ヘキサメチレンジイソシアネート),官能基数:6,重量平均分子量:1350,硬度:6H,共栄社化学株式会社製)」を添加し、更に、ポリマー溶液中のポリマー100質量部に対して0.4質量部となる割合で光重合開始剤(商品名「イルガキュア184」,BASFジャパン株式会社製)を添加し、更に、ポリマー溶液中のポリマー100質量部に対して0.4質量部となる割合で光重合開始剤(商品名「イルガキュア819」,BASFジャパン株式会社製)を添加して、これらが溶解するまで当該溶液を十分に攪拌した。次に、当該溶液について、固形分濃度が30.0質量%となるように酢酸エチルで希釈して十分に攪拌して、粘着剤組成物(溶剤型の粘着剤組成物)を得た。そして、この粘着剤組成物を用いたこと以外は実施例1と同様にして、基材レス両面粘着シートを得た。
(実施例19)
ポリマー溶液(A)の代わりにポリマー溶液(C)を用いたこと、シランカップリング剤は添加しなかったこと、架橋剤として、キシリレンジイソシアネートのトリメチロールプロパン付加物(商品名「タケネートD−110N」,固形分濃度75質量%,三井化学株式会社製)の代わりに、ポリマー溶液中のポリマー100質量部に対して1.0質量部となる割合で芳香族ポリイソシアネート(商品名「コロネートL」,固形分濃度75質量%,日本ポリウレタン工業株式会社製)を添加したこと以外は、実施例1と同様にして、粘着剤組成物(溶剤型の粘着剤組成物)を得た。そして、この粘着剤組成物を用いたこと以外は実施例1と同様にして、基材レス両面粘着シートを得た。
(比較例1,3〜7)
実施例1において用いた多官能アクリルオリゴマーの種類と添加量、シランカップリング剤の配合量、および架橋剤の配合量を表2に示すように変えたこと以外は実施例1と同様の操作を行い、粘着シートを作製した。
(比較例2)
ポリマー溶液(B)に、ポリマー溶液中のポリマー100質量部に対して4質量部となる割合でロジン樹脂(商品名「ペンセルD−125」,固形分100%,荒川化学工業株式会社製)を添加し、ポリマー溶液中のポリマー100質量部に対して4質量部となる割合でロジン樹脂(商品名「スーパーエステルA−100」,固形分100%,荒川化学工業株式会社製)を添加し、ポリマー溶液中のポリマー100質量部に対して2質量部となる割合でロジン樹脂(商品名「フォーラリン8020F」,固形分100%,イーストマンケミカル社製)を添加し、ポリマー溶液中のポリマー100質量部に対して6質量部となる割合でテルペンフェノール樹脂(商品名「タマノル803L」,固形分100%,荒川化学工業株式会社製)を添加し、これらが溶解するまで当該溶液を十分に攪拌した。攪拌後、当該溶液において、ポリマー溶液中のポリマー100質量部に対して1.1質量部となる割合で架橋剤としての芳香族ポリイソシアネート(商品名「コロネートL」,固形分濃度75質量%,日本ポリウレタン工業株式会社製)を添加して十分に攪拌して、粘着剤組成物(溶剤型の粘着剤組成物)を得た。そして、この粘着剤組成物を用いたこと以外は実施例1と同様にして、基材レス両面粘着シートを得た。
Figure 2016069647
表2において、モノマー組成に関し、「2EHA」は2−エチルヘキシルアクリレートであり、「BA」はブチルアクリレートであり、「MMA」はメチルメタクリレートであり、「NVP」はN−ビニルピロリドンであり、「VAc」は酢酸ビニルであり、「AA」はアクリル酸であり、「HEA」は2−ヒドロキシエチルアクリレートである。多官能アクリルオリゴマーに関し、「UV−7650B」はウレタンアクリレート(商品名「UV−7650B」,硬質タイプ,官能基数:4〜5,重量平均分子量:2300,硬度:2H,日本合成化学工業株式会社製)であり、「ライトアクリレートBP−4EAL」はビスフェノールAのEO付加物ジアクリレート(商品名「ライトアクリレートBP−4EAL」,官能基数:2,重量平均分子量:500,Tg:75℃,共栄社化学株式会社製)であり、「UA−306H」はウレタンアクリレート(商品名「UA−306H」,ウレタンポリマー(ペンタエリスリトールトリアクリレート・ヘキサメチレンジイソシアネート),官能基数:6,重量平均分子量:1350,硬度:6H,共栄社化学株式会社製)であり、「APG−400」はポリプロピレングリコール#400ジアクリレート(商品名「APG−400」,官能基数:2,重量平均分子量:536,Tg:−8℃,新中村化学工業株式会社製)であり、「APG−700」はポリプロピレングリコール#700ジアクリレート(商品名「APG−700」,官能基数:2,重量分子量808,Tg:−32℃,新中村化学工業株式会社製)である。粘着付与樹脂に関し、「ペンセルD−125」はロジン樹脂(商品名「ペンセルD−125」,固形分100%,荒川化学工業株式会社製)であり、「スーパーエステルA−100」はロジン樹脂(商品名「スーパーエステルA−100」,固形分100%,荒川化学工業株式会社製)であり、「フォーラリン8020F」はロジン樹脂(商品名「フォーラリン8020F」,固形分100%,イーストマンケミカル社製)であり、「タマノル803」はテルペンフェノール樹脂(商品名「タマノル803L」,固形分100%,荒川化学工業株式会社製)である。光重合開始剤に関して「Irgacure.184」は、光重合開始剤(商品名「イルガキュア184」,BASFジャパン株式会社製)」である。架橋剤に関し、「コロネートL」は芳香族ポリイソシアネート(商品名「コロネートL」,固形分濃度75質量%,日本ポリウレタン工業株式会社製)であり、「タケネートD−110N」はキシリレンジイソシアネートのトリメチロールプロパン付加物(商品名「タケネートD−110N」,固形分濃度75質量%,三井化学株式会社製)である。シランカップリング剤に関して「KBM403」は、3−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン(商品名「KBM403」,信越化学工業株式会社製)である。
(評価)
上記の実施例および比較例で得られた両面粘着シートについて、以下の測定または評価を行った。その測定結果または評価を表3、表4、および表5に示す。
<重量平均分子量>
得られたポリマーの重量平均分子量は、以下に列記する仕様にてGPC(ゲル・パーミエーション・クロマトグラフィー)によって測定した。測定に付するサンプル液としては、ポリマー試料をテトラヒドロフランに溶解して0.1質量%の溶液を調製し、これを一晩静置した後、0.45μmのメンブレンフィルターで濾過した濾液を用いた。
・分析装置:HLC−8120GPC(東ソー株式会社製)
・カラム:TSKgel GMHHR−H(S)(東ソー株式会社製)
・カラムサイズ:7.8mmφ×30cm
・溶離液:テトラヒドロフラン(濃度0.1質量%)
・流量:0.5ml/min
・検出器:示差屈折率計(RI)
・カラム温度:40℃
・注入量:100μl
・標準試料:ポリスチレン
<ゲル分率>
粘着シートにおける粘着剤層のゲル分率は、次のようにして求めた。粘着シートの粘着剤層から約0.1g(質量:W1mg)の粘着剤サンプルを採取して平均孔径0.2μmのテトラフルオロエチレン樹脂製多孔質膜(質量:W2mg)で巾着状に包み、口を凧糸(質量:W3mg)で縛り、包みを得た。この包みを容量50mLのスクリュー管に入れ、当該スクリュー管に酢酸エチルを満たした(包み毎に1本のスクリュー管を使用した)。これを室温(典型的には23℃)にて7日間静置した後、包みをスクリュー管から取り出して130℃で2時間乾燥させた。その後に当該包みの質量(W4mg)を測定した。そして、W1〜W4の値を下記式に代入することによって粘着剤層のゲル分率を算出した。
ゲル分率(質量%)=[(W4−W2−W3)/W1]×100
上記のテトラフルオロエチレン樹脂製多孔質膜としては、例えば、日東電工株式会社製の商品名「ニトフロン(登録商標)NTF1122」が挙げられる。ゲル分率測定には、光が当たらないように遮光シートで覆って保管した粘着シートを使用した。各実施例および各比較例につき、「ゲル分率(UV照射前)」は、UV照射(紫外線照射)を行わなかったもの、すなわち、光が当たらないように遮光シートで覆って保管していたものを用いて求めた。各実施例および各比較例につき、「ゲル分率(UV照射後)」は、光が当たらないように遮光シートで覆って保管していたものに対して、セパレーター(MRE)で覆われた面の側から紫外線を照射して粘着剤層を硬化させたものを用いて求めた。紫外線の照射には、光源としてメタルハライドランプ(M3000L/22,株式会社東芝製)を使用した。また、紫外線の照度は300mW/cm2とし、積算照射量は3000mJ/cm2とした。
<ヤング率(UV照射前)>
粘着シートにおける粘着剤層のヤング率(UV照射前)は、次のようにして求めた。まず、紫外線照射前の粘着シートから粘着剤層を採取し、当該粘着剤層を円柱状に巻くことによって、直径が3mmで長さが30mmの円柱状の測定サンプルを作製した。次に、温度が23℃で相対湿度が50%RHの測定環境下、引張試験機(商品名「引張圧縮試験機TG−1kN」,ミネベア株式会社製)を使用して、試験機においてチャック間の長さ(測定に係る初期サンプル長さに相当する)が10mmになるように測定サンプルを試験機にセットし、測定サンプルを引張速度10mm/分の条件で引っ張った。そして、得られた変位と応力の結果からヤング率を算出した。このような測定に付されることとなる測定サンプルについては、測定時まで、光が当たらないように遮光シートで覆って保管した。
<ヤング率(UV照射後)>
粘着シートにおける粘着剤層のヤング率(UV照射後)は、次のようにして求めた。まず、粘着シート(セパレーター(MRF)/粘着剤層/セパレーター(MRE)の積層構造を有する基材レス両面粘着シート)に対し、セパレーター(MRE)の側から、メタルハライドランプ(M3000L/22,株式会社東芝製)を使用して、照度300mW/cm2で、積算照射量が3000mJ/cm2となるように紫外線を照射して、粘着剤層を硬化させた。次に、紫外線照射後の粘着シートから硬化粘着剤層を採取し、当該粘着剤層を円柱状に巻くことによって、直径が3mmで長さが30mmの円柱状の測定サンプルを作製した。次に、23℃かつ50%RHの測定環境下、引張試験機(商品名「引張圧縮試験機TG−1kN」,ミネベア株式会社製)を使用して、試験機においてチャック間の長さ(測定に係る初期サンプル長さに相当する)が10mmになるように測定サンプルを試験機にセットし、測定サンプルを引張速度10mm/分の条件で引っ張った。そして、得られた変位と応力の結果からヤング率を算出した。このような測定に付されることとなる測定サンプルについては、測定時まで、光が当たらないように遮光シートで覆って保管した。
<ヘーズ(UV照射前)>
粘着シートのヘーズ(UV照射前)は、次のようにして求めた。まず、粘着シートの一方の面のセパレーター(MRE)を剥がし、当該粘着シートをスライドガラス(商品名「スライドガラスS1112」,松浪硝子工業株式会社製)に貼り合わせ、その後に他方のセパレーター(MRF)を剥がし、測定サンプルを作製した。この測定サンプルについて、測定機器として村上色彩技術研究所社製の「HAZE METER HM−150」を使用して、ヘーズを測定した。測定には、光が当たらないように遮光シートで覆って保管していた粘着シートを使用した。
<ヘーズ(UV照射後)>
粘着シートのヘーズ(UV照射後)は、次のようにして求めた。まず、粘着シートの一方の面のセパレーター(MRE)を剥がし、当該粘着シートをスライドガラス(商品名「スライドガラスS1112」,松浪硝子工業株式会社製)に貼り合わせ、他方のセパレーター(MRF)で覆われた面の側から、照度300mW/cm2で、積算照射量が3000mJ/cm2となるように紫外線を照射して、粘着剤層を硬化させた。その後、セパレーター(MRF)を剥がし、測定サンプルを作製した。この測定サンプルについて、測定機器として村上色彩技術研究所社製の「HAZE METER HM−150」を使用して、ヘーズを測定した。測定には、測定時までは光が当たらないように遮光シートで覆って保管していた粘着シートを使用した。
<粘着力(UV照射前)>
粘着シートの「粘着力(UV照射前)」は、次のようにして求めた。まず、粘着シートの一方の面のセパレーター(MRE)を剥がした後、露出した粘着面を厚さ50μmのポリエチレンテレフタレート(PET)フィルムに貼り付けて、粘着シートを裏打ちした。この裏打ちされた粘着シートから、試験片(幅20mm×長さ100mm)を切り出した。この試験片からもう一方の面のセパレーター(MRF)を剥がし、これによって露出した粘着面にて試験片を被着体に貼り合わせ、2kgのローラーを1往復させることによって試験片と被着体とを圧着させた。その後、24時間保管した。保管後、引張試験機(商品名「引張圧縮試験機TG−1kN」,ミネベア株式会社製)を使用して、引張速度300mm/分、引張角度180°の条件で、被着体から試験片を剥離し、剥離強度(N/20mm)を測定した。その剥離強度をUV照射前の粘着力とした。試験片の作製、試験片の保管、および剥離強度の測定は、23℃かつ50%RHの環境下で行った。試験片の作製および保管は、光が当たらないように遮光シートで覆った状態で行った。以上のような粘着力測定は、実施例ごと及び比較例ごとに、ステンレス板(SUS304)を被着体とする場合についても、PC板(ポリカーボネート樹脂板)を被着体とする場合についても行った。
<粘着力(UV照射後)>
粘着シートの「粘着力(UV照射後)」は、次のようにして求めた。まず、粘着シートの一方の面のセパレーター(MRE)を剥がした後、露出した粘着面を厚さ50μmのポリエチレンテレフタレート(PET)フィルムに貼り付けて、粘着シートを裏打ちした。この裏打ちされた粘着シートから、試験片(幅20mm×長さ100mm)を切り出した。この試験片からもう一方の面のセパレーターを剥がし、試験片を被着体に貼り合わせ、2kgのローラーを1往復させることによって試験片と被着体とを圧着させた。その後、12時間保管した。保管後、試験片に対してPETフィルム側から紫外線を照射し、試験片の粘着剤層を硬化させた。紫外線照射には、メタルハライドランプ(M3000L/22,株式会社東芝製)を使用し、紫外線の照度は300mW/cm2とし、積算照射量は3000mJ/cm2とした。このような紫外線照射後、試験片を更に12時間保管した。保管後、引張試験機(商品名「引張圧縮試験機TG−1kN」,ミネベア株式会社製)を使用して、引張速度300mm/分、引張角度180°の条件で、被着体から試験片を剥離し、剥離強度(N/20mm)を測定した。その剥離強度をUV照射後の粘着力とした。試験片の作製、試験片の保管、紫外線の照射、および剥離強度の測定は、23℃かつ50%RHの環境下で行った。試験片の作製および保管は、光が当たらないように遮光シートで覆った状態で行った。以上のような粘着力測定は、実施例ごと及び比較例ごとに、ステンレス板(SUS304)を被着体とする場合についても、PC板(ポリカーボネート樹脂板)を被着体とする場合についても行った。
<力の伝達性の評価>
粘着シートに外力が作用した場合に当該粘着シートが効率よくその力を伝達できるかどうかについては、粘着シートに外力が作用した場合における当該粘着シートの変形量(変形の程度)に基づいて評価することができる。すなわち、粘着シートに外力が作用した際、当該粘着シートの変形量が小さいほど、変形エネルギー(粘着シートに蓄えられるエネルギー)が小さく、その分の力のロスが小さい。具体的には、後記のように「荷重に対する伸び率」を測定し、その測定結果に基づき、下記基準で力の伝達性を評価した。
(力の伝達性の評価基準)
とても良好:荷重に対する伸び率が30%以下
良好:荷重に対する伸び率が30%を超えて50%以下
やや良好:荷重に対する伸び率が50%を超えて100%以下
不良:荷重に対する伸び率が100%を超える
<荷重に対する伸び率(UV照射前)>
まず、紫外線照射前の粘着シートから粘着剤層を採取し、当該粘着剤層を円柱状に巻くことによって、直径が3mmで長さが30mmの円柱状の測定サンプルを作製した。次に、23℃かつ50%RHの測定環境下、引張試験機(商品名「引張圧縮試験機TG−1kN」,ミネベア株式会社製)を使用して、試験機においてチャック間の長さ(測定に係る初期サンプル長さに相当する)が10mmになるように測定サンプルを試験機にセットし、測定サンプルを引張速度10mm/分の条件で引っ張った。そして、得られた変位と応力の結果を分析し、荷重が0.5N/mm2であるときの測定サンプルの変位量から、下記式より伸び率を算出した。
荷重に対する伸び率[荷重:0.5N/mm2](%)=(荷重が0.5N/mm2であるときの測定サンプルの変位量)/(初期サンプルの長さ)×100
測定サンプルの変位量は、荷重により測定サンプルが変化した量、すなわち、荷重がかかって測定サンプルが伸びた際における伸びの大きさを意味する。例えば、長さ10mmの測定サンプルが、長さ方向に作用した荷重によって3mm伸びて長さが13mmとなった場合、その時の変位量は3mmである。
<荷重に対する伸び率(UV照射後)>
まず、粘着シート(セパレーター(MRF)/粘着剤層/セパレーター(MRE)の積層構造を有する基材レス両面粘着シート)に対し、セパレーター(MRE)の側から、メタルハライドランプ(M3000L/22,株式会社東芝製)を使用して、照度300mW/cm2で、積算照射量が3000mJ/cm2となるように紫外線を照射して、粘着剤層を硬化させた。次に、紫外線照射後の粘着シートから硬化粘着剤層を採取し、当該粘着剤層を円柱状に巻くことによって、直径が3mmで長さが30mmの円柱状の測定サンプルを作製した。次に、23℃かつ50%RHの測定環境下、引張試験機(商品名「引張圧縮試験機TG−1kN」,ミネベア株式会社製)を使用して、試験機においてチャック間の長さ(測定に係る初期サンプル長さに相当する)が10mmになるように測定サンプルを試験機にセットし、測定サンプルを引張速度10mm/分の条件で引っ張った。そして、得られた変位と応力の結果からヤング率を算出した。このような測定に付されることとなる測定サンプルについては、測定時まで、光が当たらないように遮光シートで覆って保管した。そして、得られた変位と応力の結果を分析し、荷重が0.5N/mm2であるときの測定サンプルの変位量から、下記式より伸び率を算出した。
荷重に対する伸び率[荷重:0.5N/mm2](%)=(荷重が0.5N/mm2であるときの測定サンプルの変位量)/(初期サンプルの長さ)×100
<金属腐食防止性の評価方法>
後記のように「抵抗値変化率」を測定し、その測定結果に基づき、下記基準で金属腐食防止性を評価した。
(金属腐食防止性の評価基準)
良好:抵抗値変化率が10%未満
不良:抵抗値変化率が10%以上
<抵抗値変化率(ITO腐食試験後の抵抗値変化率)>
まず、ガラス板(幅25mm,長さ25mm,厚さ7mm)の一方の面に、両面粘着テープ(セパレーター/粘着剤層/基材/粘着剤層の積層構成を有する基材付き両面粘着テープ,商品名「No.5606」,日東電工株式会社製)から切り出した両面粘着シート(幅25mm,長さ25mm)を貼り合わせて、積層体(積層体1)を得た。次に、積層体1における両面粘着シートのセパレーターを剥がし、露出した粘着面の中央に、ITOフィルム(ハードコート処理(アンチグレア処理)されたPETフィルム(非蒸着面を有するPETフィルム)/粘着剤層/PETフィルム/ITO層の積層構成を有する透明導電性フィルム,商品名「ELECRYSTA」,日東電工株式会社製)から切り出したITOフィルム(幅15mm,長さ15mm)を、その非蒸着面と前記粘着面とが接する形態で貼りあせて、積層体(積層体2)を得た。次に、測定対象の粘着シート(セパレーター(MRF)/粘着剤層/セパレーター(MRE)の積層構造を有する基材レス両面粘着シート)から切り出した測定サンプル(幅8mm,長さ8mm)におけるセパレーター(MRE)を剥がして粘着面を露出させ、積層体2におけるITOフィルムのITO層表面(蒸着面)の中央に、当該測定サンプルを貼り付けて、積層体(積層体3)を得た。次に、ホール効果測定装置(装置名「HL5500PC」,Accent Optical Technologies社製)を使用して、積層体3のITOフィルムのITO層表面(蒸着面)の四隅を測定点として電気抵抗値を測定した。この電気抵抗値を「R1」とした。電気抵抗値R1の測定後、積層体3を60℃かつ95%RHの条件下に500時間放置し、更に、23℃かつ50%RHの条件下に1時間放置した。放置後の積層体3について、上記と同様にして、電気抵抗値を測定した。測定された電気抵抗値を「R2」とした。そして、電気抵抗値変化率を、下記式より算出した。
電気抵抗値変化率(%)=[(R2−R1)/R1]×100
Figure 2016069647
Figure 2016069647
Figure 2016069647
以上のまとめとして、本発明の構成およびそのバリエーションを以下に付記として列挙する。
(付記1)
放射線照射により硬化するアクリル系粘着剤層を有し、
前記アクリル系粘着剤層は、アクリル系ポリマーおよび多官能アクリルオリゴマーを含み、
硬化後の前記アクリル系粘着剤層の23℃におけるヤング率は500kPa以上10000kPa以下であり、
硬化後の前記アクリル系粘着剤層の粘着力は3.0N/20mm以上である、粘着シート。
(付記2)
硬化前の前記アクリル系粘着剤層の粘着力は3.0N/20mm以上である、付記1に記載の粘着シート。
(付記3)
硬化前の前記アクリル系粘着剤層の23℃におけるヤング率は30kPa以上200kPa以下である、付記1または2に記載の粘着シート。
(付記4)
硬化後の前記アクリル系粘着剤層のゲル分率は70質量%以上である、付記1から3のいずれか一つに記載の粘着シート。
(付記5)
前記アクリル系ポリマーは、その構成モノマー成分として、窒素原子含有モノマーを0.5〜30質量%含有する、付記1から4のいずれか一つに記載の粘着シート。
(付記6)
前記アクリル系ポリマーは、その構成モノマー成分として、水酸基含有モノマーを1〜30質量%含有する、付記1から5のいずれか一つに記載の粘着シート。
(付記7)
前記アクリル系ポリマーは、その構成モノマー成分として、酸性基含有モノマーを実質的に含有しない、付記1から6のいずれか一つに記載の粘着シート。
(付記8)
前記アクリル系ポリマーの重量平均分子量は40万〜200万である、付記1から7のいずれか一つに記載の粘着シート。
(付記9)
前記多官能アクリルオリゴマーは、分子内に二つ以上の(メタ)アクリロイル基を有する、付記1から8のいずれか一つに記載の粘着シート。
(付記10)
前記多官能アクリルオリゴマーは、ポリエステル(メタ)アクリレート、エポキシ(メタ)アクリレート、ウレタン(メタ)アクリレート、およびビスフェノールAのEO付加物ジアクリレートからなる群より選択される少なくとも一種である、付記1から9のいずれか一つに記載の粘着シート。
(付記11)
前記多官能アクリルオリゴマーの重量平均分子量は400〜10000である、付記1から10のいずれか一つに記載の粘着シート。
(付記12)
前記多官能アクリルオリゴマーは、その単独重合物についてJIS K5600−5−4に従って測定される硬度が4B以上である、付記1から11のいずれか一つに記載の粘着シート。
(付記13)
前記アクリル系粘着剤層は更に光重合開始剤を含む、付記1から12のいずれか一つに記載の粘着シート。
(付記14)
前記アクリル系粘着剤層において、前記多官能アクリルオリゴマーの含有量は、前記アクリル系ポリマー100質量部に対して0.05〜40質量部であり、前記光重合開始剤の含有量は、前記アクリル系ポリマー100質量部に対して0.05〜5質量部である、付記13に記載の粘着シート。
(付記15)
前記アクリル系粘着剤層は、前記アクリル系ポリマー100質量部に対して0.05〜5質量部の架橋剤を更に含む、付記1から14のいずれか一つに記載の粘着シート。
(付記16)
前記アクリル系粘着剤層は、前記アクリル系ポリマー100質量部に対して0.01〜1質量部のシランカップリング剤を更に含む、付記1から15のいずれか一つに記載の粘着シート。

Claims (10)

  1. 放射線照射により硬化するアクリル系粘着剤層を有し、
    前記アクリル系粘着剤層は、アクリル系ポリマーおよび多官能アクリルオリゴマーを含み、
    硬化後の前記アクリル系粘着剤層の23℃におけるヤング率は500kPa以上10000kPa以下であり、
    硬化後の前記アクリル系粘着剤層の粘着力は3.0N/20mm以上である、粘着シート。
  2. 硬化前の前記アクリル系粘着剤層の粘着力は3.0N/20mm以上である、請求項1に記載の粘着シート。
  3. 硬化前の前記アクリル系粘着剤層の23℃におけるヤング率は30kPa以上200kPa以下である、請求項1または2に記載の粘着シート。
  4. 前記アクリル系ポリマーは、その構成モノマー成分として、窒素原子含有モノマーを0.5〜30質量%含有する、請求項1から3のいずれか一つに記載の粘着シート。
  5. 前記アクリル系ポリマーは、その構成モノマー成分として、酸性基含有モノマーを実質的に含有しない、請求項1から4のいずれか一つに記載の粘着シート。
  6. 前記アクリル系ポリマーの重量平均分子量は40万〜200万である、請求項1から5のいずれか一つに記載の粘着シート。
  7. 前記多官能アクリルオリゴマーは、分子内に二つ以上の(メタ)アクリロイル基を有する、請求項1から6のいずれか一つに記載の粘着シート。
  8. 前記多官能アクリルオリゴマーの重量平均分子量は400〜10000である、請求項1から7のいずれか一つに記載の粘着シート。
  9. 前記アクリル系粘着剤層は更に光重合開始剤を含む、請求項1から8のいずれか一つに記載の粘着シート。
  10. 前記アクリル系粘着剤層において、前記多官能アクリルオリゴマーの含有量は、前記アクリル系ポリマー100質量部に対して0.05〜40質量部であり、前記光重合開始剤の含有量は、前記アクリル系ポリマー100質量部に対して0.05〜5質量部である、請求項9に記載の粘着シート。
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