JP2017036395A - 粘着シートおよび表示体 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】少なくとも貼合される側の面に段差を有する一の表示体構成部材と、他の表示体構成部材とを貼合するための粘着剤層11を有する粘着シート1であって、粘着剤層11を構成する粘着剤について23℃にて引張試験を行ったときの、粘着剤の1000%モジュラス、または伸び率1000%に達する前に破断したときには破断時のモジュラスが、0.22MPa以上であり、粘着剤層11の段差追従率が30%以上である粘着シート1。
【選択図】図1
Description
〔粘着シート〕
本発明の実施形態に係る粘着シートは、少なくとも貼合される側の面に段差を有する一の表示体構成部材と、他の表示体構成部材とを貼合するための粘着剤層を有する。なお、表示体および表示体構成部材については、後述する。
(1)モジュラス
上記粘着剤層を構成する粘着剤について23℃にて引張試験を行ったときの、粘着剤の1000%モジュラス(伸び率1000%に達する前に破断したときには破断時のモジュラス;以下単に「破断時のモジュラス」という場合がある。)は、下限値として0.22MPa以上であり、好ましくは0.25MPa以上であり、特に好ましくは0.27MPa以上である。上記1000%モジュラス(または破断時のモジュラス)の下限値が0.22MPa以上であることにより、粘着剤層としての被膜強度が高く、加工性に優れたものとなる。例えば、粘着シートを抜き加工等する際に、刃に粘着剤が付着して粘着剤層の一部が欠けてしまう等の問題が発生することが抑制される。また、粘着シートの保管時等に、粘着剤層から粘着剤が染み出すことも抑制される。
本実施形態に係る粘着シートの粘着剤層は、下記の式で示される段差追従率(%)が、下限値として30%以上であり、好ましくは40%以上であり、特に好ましくは50%以上である。一方、段差追従率の上限値としては、特に限定されないが、通常、80%以下であることが好ましく、特に70%以下であることが好ましい。
段差追従率(%)={(所定耐久試験後、気泡、浮き、剥がれ等が無く埋められた状態が維持された段差の高さ(μm))/(粘着剤層の厚み)}×100
なお、上記の所定耐久試験は、サンプルを85℃、85%RHにて72時間保管する試験であり、段差追従率の具体的な試験方法は、後述する試験例に示す通りである。
上記粘着剤層を構成する粘着剤について、23℃にて引張試験を行ったときの破断伸度は、500%以上であることが好ましく、特に800%以上であることが好ましく、さらには1000%以上であることが好ましく、1200%以上であることが最も好ましい。破断伸度が500%以上であることにより、粘着剤層は、上記の段差追従率を満たし易いものとなる。
本実施形態に係る粘着シートのソーダライムガラスに対する粘着力は、下限値として5N/25mm以上であることが好ましく、特に10N/25mm以上であることが好ましく、さらには15N/25mm以上であることが好ましい。粘着シート1の粘着力が5N/25mm以上であると、高温高湿下での段差追従性がより優れたものとなる。また、本実施形態に係る粘着シートのソーダライムガラスに対する粘着力は、上限値として50N/25mm以下であることが好ましく、40N/25mm以下であることがより好ましく、35N/25mm以下であることが特に好ましく、25N/25mm以下であることがさらに好ましい。粘着シート1の粘着力が50N/25mm以下であると、裁断の際に刃への粘着剤が付着するのを防止することができ、さらに25N/25mm以下であると、良好なリワーク性が得られ、貼合ミスが生じた場合、高価な表示体構成部材の再利用が可能となる。
本実施形態に係る粘着シートのソーダライムガラスに対する湿熱条件における粘着力(本明細書において「湿熱粘着力」という。)は、下限値として5N/25mm以上であることが好ましく、特に10N/25mm以上であることが好ましく、さらには15N/25mm以上であることが好ましい。粘着シート1の湿熱粘着力が5N/25mm以上であると、高温高湿下での段差追従性がより優れたものとなる。また、本実施形態に係る粘着シートのソーダライムガラスに対する湿熱粘着力は、上限値として50N/25mm以下であることが好ましく、40N/25mm以下であることがより好ましく、30N/25mm以下であることが特に好ましく、25N/25mm以下であることがさらに好ましい。粘着シート1の湿熱粘着力が50N/25mm以下であると、裁断の際に粘着剤が刃に付着するのを防止することができ、さらに25N/25mm以下であると、良好なリワーク性が得られ、貼合ミスが生じた場合、高価な表示体構成部材の再利用が可能となる。
本実施形態に係る粘着シートの粘着剤層のヘイズ値は、5%以下であることが好ましく、3%以下であることがより好ましく、1%以下であることが特に好ましく、0.7%以下であることがさらに好ましい。粘着剤層のヘイズ値が5%以下であると、透明性が非常に高く、光学用途(表示体用)として好適である。なお、本明細書におけるヘイズ値は、JIS K7136:2000に準じて測定した値とする。
本実施形態に係る粘着シートの粘着剤層は、前述した1000%モジュラス(または破断時のモジュラス)および段差追従性を満たし、好ましくは、さらに前述した破断伸度、粘着力、湿熱粘着力およびヘイズ値を満たす粘着剤によって構成される。
(メタ)アクリル酸エステル重合体(A)は、当該重合体を構成するモノマー単位として、水酸基含有モノマーおよび脂環式構造含有モノマーを含むことが好ましい。
以上の窒素原子含有モノマーは、1種を単独で用いてもよいし、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
ポリロタキサン化合物(B)は、少なくとも2つの環状分子の開口部に直鎖状分子が貫通し、かつ、直鎖状分子の両末端にブロック基を有してなる化合物である。このポリロタキサン化合物(B)においては、環状分子が直鎖状分子上を自由に移動することが可能であるが、ブロック基により環状分子は直鎖状分子からは抜け出せない構造となっている。すなわち、直鎖状分子および環状分子は、共有結合等の化学結合ではなく、いわゆる機械的結合によりその形態を維持するものとなっている。粘着性組成物Pが、かかる機械的結合を有するポリロタキサン化合物(B)を含有することにより、得られる粘着剤は、応力緩和性が低下することなく、1000%モジュラス(または破断時のモジュラス)が向上する。これにより、粘着剤層は、被膜強度が増強され、加工性に優れたものとなる。
イソシアネート系架橋剤(C)は、(メタ)アクリル酸エステル重合体(A)における水酸基含有モノマー由来の水酸基、およびポリロタキサン化合物(B)が有する環状分子である環状オリゴ糖の水酸基との反応性に優れる。
粘着性組成物Pには、所望により、アクリル系粘着剤に通常使用されている各種添加剤、例えばシランカップリング剤、反応促進剤、反応抑制剤、紫外線吸収剤、帯電防止剤、粘着付与剤、酸化防止剤、光安定剤、軟化剤、充填剤、屈折率調整剤などを添加することができる。なお、後述の重合溶媒や希釈溶媒は、粘着性組成物Pを構成する添加剤に含まれないものとする。
粘着性組成物Pは、(メタ)アクリル酸エステル重合体(A)を製造し、得られた(メタ)アクリル酸エステル重合体(A)と、ポリロタキサン化合物(B)と、イソシアネート系架橋剤(C)とを混合するとともに、所望により添加剤を加えることで製造することができる。
粘着性組成物Pを架橋することにより、本実施形態に係る粘着シートの粘着剤層を構成する粘着剤を好ましく得ることができる。粘着性組成物Pの架橋は、通常は加熱処理により行うことができる。なお、この加熱処理は、所望の対象物に塗布した粘着性組成物Pの塗膜から希釈溶剤等を揮発させる際の乾燥処理で兼ねることもできる。
本実施形態に係る粘着シートの粘着剤層を構成する粘着剤、特に粘着性組成物Pから得られる粘着剤のゲル分率は、下限値として40%以上であることが好ましく、45%以上であることがより好ましく、50%以上であることが特に好ましく、60%以上であることがさらに好ましい。粘着剤のゲル分率の下限値が上記以上であると、粘着剤の凝集力が高くなり、粘着剤層の被膜強度がより高いものとなる。また、粘着性組成物Pから得られる粘着剤のゲル分率は、上限値として90%以下であることが好ましく、特に85%以下であることが好ましく、さらには80%以下であることが好ましい。粘着剤のゲル分率の上限値が上記以下であると、粘着剤が硬くなり過ぎず、粘着剤層の段差追従性がより優れたものとなる。ここで、粘着剤のゲル分率の測定方法は、後述する試験例に示す通りである。
本実施形態に係る粘着シートにおける粘着剤層の厚さ(JIS K7130に準じて測定した値)は、下限値として10μm以上であることが好ましく、25μm以上であることがより好ましく、特に50μm以上であることが好ましい。粘着剤層11の厚さの下限値が上記以上であると、所望の粘着力を発揮し易く、さらに、表示体構成部材の通常の段差に対して十分な段差追従性を確保することができる。また、粘着剤層11の厚さは、上限値として1000μm以下であることが好ましく、400μm以下であることがより好ましく、特に300μm以下であることが好ましい。粘着剤層11の厚さの上限値が上記以下であると、加工性が良好なものとなる。なお、粘着剤層11は単層で形成してもよいし、複数層を積層して形成することもできる。
本実施形態に係る粘着シートの一例としての具体的構成を図1に示す。
図1に示すように、一実施形態に係る粘着シート1は、2枚の剥離シート12a,12bと、それら2枚の剥離シート12a,12bの剥離面と接するように当該2枚の剥離シート12a,12bに挟持された粘着剤層11とから構成される。なお、本明細書における剥離シートの剥離面とは、剥離シートにおいて剥離性を有する面をいい、剥離処理を施した面および剥離処理を施さなくても剥離性を示す面のいずれをも含むものである。
粘着剤層11は、前述した物性を満たす粘着剤から構成され、好ましくは、粘着性組成物Pを架橋してなる粘着剤から構成される。
剥離シート12a,12bは、粘着シート1の使用時まで粘着剤層11を保護するものであり、粘着シート1(粘着剤層11)を使用するときに剥離される。本実施形態に係る粘着シート1において、剥離シート12a,12bの一方または両方は必ずしも必要なものではない。
粘着シート1の一製造例としては、一方の剥離シート12a(または12b)の剥離面に、上記粘着性組成物Pの塗布液を塗布し、加熱処理を行って粘着性組成物Pを熱架橋し、塗布層を形成した後、その塗布層に他方の剥離シート12b(または12a)の剥離面を重ね合わせる。養生期間が必要な場合は養生期間をおくことにより、養生期間が不要な場合はそのまま、上記塗布層が粘着剤層11となる。これにより、上記粘着シート1が得られる。加熱処理および養生の条件については、前述した通りである。
図2に示すように、本実施形態に係る表示体2は、少なくとも貼合される側の面に段差を有する第1の表示体構成部材21(一の表示体構成部材)と、第2の表示体構成部材22(他の表示体構成部材)と、それらの間に位置し、第1の表示体構成部材21および第2の表示体構成部材22を互いに貼合する粘着剤層11とを備えて構成される。本実施形態に係る表示体2では、第1の表示体構成部材21は、粘着剤層11側の面に段差を有しており、具体的には、印刷層3による段差を有している。
1.(メタ)アクリル酸エステル重合体の調製
アクリル酸2−エチルヘキシル60質量部、アクリル酸イソボルニル20質量部、4−アクリロイルモルホリン5質量部およびアクリル酸2−ヒドロキシエチル15質量部を共重合させて、(メタ)アクリル酸エステル重合体(A)を調製した。この(メタ)アクリル酸エステル重合体(A)の分子量を後述する方法で測定したところ、重量平均分子量(Mw)60万であった。
上記工程1で得られた(メタ)アクリル酸エステル重合体(A)100質量部(固形分換算値;以下同じ)と、ポリロタキサン化合物(B)(アドバンスト・ソフトマテリアルズ社製,製品名「セルム スーパーポリマー SH3400P」,直鎖状分子:ポリエチレングリコール,環状分子:ヒドロキシプロピル基およびカプロラクトン鎖を有するα−シクロデキストリン,ブロック基:アダマンタン基,重量平均分子量(Mw)70万,水酸基価72mgKOH/g)3.0質量部と、イソシアネート系架橋剤(C)としてのトリメチロールプロパン変性トリレンジイソシアネート(日本ポリウレタン社製,製品名「コロネートL」)0.25質量部と、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(信越化学工業社製,製品名「KBM−403」)0.25質量部とを混合し、十分に撹拌して、メチルエチルケトンで希釈することにより、固形分濃度40質量%の粘着性組成物の塗布溶液を得た。
[(メタ)アクリル酸エステル重合体(A)]
2EHA:アクリル酸2−エチルヘキシル
IBXA:アクリル酸イソボルニル
ACMO:4−アクリロイルモルホリン
HEA:アクリル酸2−ヒドロキシエチル
BA:アクリル酸n−ブチル
MMA:メタクリル酸メチル
CHA:アクリル酸シクロヘキシル
MA:アクリル酸メチル
[イソシアネート系架橋剤(C)]
TDI:トリメチロールプロパン変性トリレンジイソシアネート(日本ポリウレタン社製,製品名「コロネートL」)
XDI:トリメチロールプロパン変性キシリレンジイソシアネート(綜研化学社製,製品名「TD−75」)
上記工程2で得られた粘着性組成物の塗布溶液を、ポリエチレンテレフタレートフィルムの片面をシリコーン系剥離剤で剥離処理した重剥離型剥離シート(リンテック社製,製品名「SP−PET752150」)の剥離処理面に、ナイフコーターで塗布した。そして、塗布層に対し、90℃で1分間加熱処理して塗布層を形成した。
(メタ)アクリル酸エステル重合体(A)を構成する各モノマーの種類および割合、(メタ)アクリル酸エステル重合体(A)の重量平均分子量、ポリロタキサン化合物(B)の配合量、イソシアネート系架橋剤(C)の種類および配合量、ならびにシランカップリング剤の配合量を表1に示すように変更する以外、実施例1と同様にして粘着シートを製造した。
<測定条件>
・GPC測定装置:東ソー社製,HLC−8020
・GPCカラム(以下の順に通過):東ソー社製
TSK guard column HXL−H
TSK gel GMHXL(×2)
TSK gel G2000HXL
・測定溶媒:テトラヒドロフラン
・測定温度:40℃
実施例および比較例で得られた第1の粘着シート(粘着剤層の厚さ:25μm)を80mm×80mmのサイズに裁断して、その粘着剤層をポリエステル製メッシュ(メッシュサイズ200)に包み、その質量を精密天秤にて秤量し、上記メッシュ単独の質量を差し引くことにより、粘着剤のみの質量を算出した。このときの質量をM1とする。
実施例および比較例で得られた第1の粘着シート(粘着剤層の厚さ:25μm)の粘着剤層について、JIS K7136:2000に準じて、ヘイズメーター(日本電色工業社製,製品名「NDH−2000」)を用いてヘイズ値(%)を測定した。結果を表2に示す。
実施例および比較例で得られた第2の粘着シート(粘着剤層の厚さ:50μm)の粘着剤層を複数層積層し、合計厚さ600μmとした後、10mm幅×75mm長のサンプルを切り出した。サンプル測定部位が10mm幅×20mm長(伸長方向)になるように上記サンプルを引張試験機(オリエンテック社製,製品名「テンシロン」)にセットし、23℃、50%RHの環境下で当該引張試験機を用いて引張速度200mm/分で伸長させ、伸び率が1000%となる応力値を1000%モジュラス(MPa)として測定した。なお、伸び率が1000%になるまでに破断した場合には、その破断時の応力値を測定した(破断時のモジュラス)。結果を表2に示す(表2中、括弧書のものが破断時のモジュラス)。
実施例および比較例で得られた第1の粘着シート(粘着剤層の厚さ:25μm)から軽剥離型剥離シートを剥離し、露出した粘着剤層を、易接着層を有するポリエチレンテレフタレート(PET)フィルム(東洋紡社製,製品名「PET A4300」,厚さ:100μm)の易接着層に貼合し、剥離シート/粘着剤層/PETフィルムの積層体を得た。得られた積層体を25mm幅、100mm長に裁断し、これをサンプルとした。
試験例4と同様にして得たサンプルについて、23℃、50%RHの環境下にて、粘着剤層から重剥離型剥離シートを剥離し、露出した粘着剤層をソーダライムガラス(日本板硝子社製)に貼付したのち、栗原製作所社製オートクレーブにて0.5MPa、50℃で、20分加圧した。その後、60℃、90%RHの条件下で24時間放置し、次いで常圧、23℃、50%RHの条件下で24時間放置してから、引張試験機(オリエンテック社製,テンシロン)を用い、剥離速度300mm/min、剥離角度180度の条件で粘着力(N/25mm)を測定した。ここに記載した以外の条件はJIS Z 0237:2009に準拠して、測定を行った。結果を表2に示す。
ガラス板(NSGプレシジョン社製,製品名「コーニングガラス イーグルXG」,縦90mm×横50mm×厚み0.5mm)の表面に、紫外線硬化型インク(帝国インキ社製,製品名「POS−911墨」)を塗布厚が5μm、10μm、15μm、20μm及び25μmのいずれか1つとなるように額縁状(外形:縦90mm×横50mm,幅5mm)にスクリーン印刷した。次いで、紫外線を照射(80W/cm2,メタルハライドランプ2灯,ランプ高さ15cm,ベルトスピード10〜15m/分)して、印刷した上記紫外線硬化型インクを硬化させ、印刷による段差(段差の高さ:5μm、10μm、15μm、20μm及び25μmのいずれか1つ)を有する段差付ガラス板を作製した。
段差追従率(%)={(耐久試験後、気泡、浮き、剥がれ等が無く埋められた状態が維持された段差の高さ(μm))/(粘着剤層の厚み:50μm)}×100
実施例および比較例で得られた第2の粘着シート(粘着剤層の厚さ:50μm)の粘着剤層を複数層積層し、合計厚さ1mmの積層体を得た。その積層体を裁断装置(荻野製作所社製,製品名「スーパーカッター PN1−600」)によって裁断した。裁断後における粘着剤層の裁断面(長さ:100mm)を目視にて確認し、以下の基準によりカット適性を評価した。結果を表2に示す。
○:裁断面に粘着剤層の欠けなし
△:裁断面に若干の粘着剤層の欠けあり(裁断面の10%未満)
×:裁断面に粘着剤層の欠けあり(裁断面の10%以上)
11…粘着剤層
12a,12b…剥離シート
2…表示体
21…第1の表示体構成部材
22…第2の表示体構成部材
3…印刷層
Claims (5)
- 少なくとも貼合される側の面に段差を有する一の表示体構成部材と、他の表示体構成部材とを貼合するための粘着剤層を有する粘着シートであって、
前記粘着剤層を構成する粘着剤について23℃にて引張試験を行ったときの、前記粘着剤の1000%モジュラス、または伸び率1000%に達する前に破断したときには破断時のモジュラスが、0.22MPa以上であり、
前記粘着剤層の段差追従率が、30%以上である
ことを特徴とする粘着シート。 - 前記粘着剤層を構成する粘着剤について23℃にて引張試験を行ったときの破断伸度は、500%以上であることを特徴とする請求項1に記載の粘着シート。
- 前記粘着剤層のヘイズ値は、5%以下であることを特徴とする請求項1または2に記載の粘着シート。
- 前記粘着シートは、2枚の剥離シートを備えており、
前記粘着剤層は、前記2枚の剥離シートの剥離面と接するように前記剥離シートに挟持されている
ことを特徴とする請求項1〜3のいずれか一項に記載の粘着シート。 - 少なくとも貼合される側の面に段差を有する一の表示体構成部材と、
他の表示体構成部材と、
前記一の表示体構成部材と前記他の表示体構成部材とを互いに貼合する粘着剤層と
を備えた表示体であって、
前記粘着剤層が、請求項1〜4のいずれか一項に記載の粘着シートの粘着剤層である
ことを特徴とする表示体。
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