JP2020186310A - 粘着剤層、粘着シート及び積層体並びに積層体の製造方法 - Google Patents
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Abstract
Description
項1
ポリオレフィンと、(メタ)アクリル系モノマーと、水素引抜型開始剤とを含有する粘着剤組成物を含み、
活性エネルギー線を積算光量が3000mJ/cm2となるように照射して後硬化した場合に下記物性(1)及び(2)
物性(1):引張速度10mm/minの引張試験測定において、破断伸度が1200%以上であり、かつ、ひずみ1000%での応力が0.40N/mm2以上である、
物性(2):100μmの厚みでの透湿度が50g/m2・24hr以下である、
を満たす、粘着剤層。
項2
前記ポリオレフィンは、エチレン−プロピレン共重合体である、項1に記載の粘着剤層。
項3
前記粘着剤組成物に含まれる前記(メタ)アクリル系モノマーは、前記ポリオレフィン100質量部に対して1〜25質量部である、項1又は2に記載の粘着剤層。
項4
前記(メタ)アクリル系モノマーが、分子内に重合性官能基を2つ以上有する多官能モノマーと、分子内に重合性官能基を1つのみ有する単官能モノマーとの混合物である、項1〜3のいずれか1項に記載の粘着剤層。
項5
比誘電率が3.0以下である、項1〜4のいずれか1項に記載の粘着剤層。
項6
厚さが5〜200μmである、項1〜5のいずれか1項に記載の粘着剤層。
項7
項1〜6のいずれか1項に記載の粘着剤層を備える、粘着シート。
項8
項7に記載の粘着シート又はその硬化物を備える、積層体。
項9
項7に記載の粘着シートの少なくとも一方の面側に被着体を積層する工程、及び前記粘着シートの粘着剤層に活性エネルギー線を照射することにより前記粘着剤層を後硬化させる工程を順に有する、積層体の製造方法。
本発明の粘着剤層は、ポリオレフィンと、(メタ)アクリル系モノマーと、水素引抜型開始剤とを含有する粘着剤組成物を含み、活性エネルギー線を積算光量が3000mJ/cm2となるように照射して後硬化した場合に下記物性(1)及び(2)を満たす。
物性(1):引張速度10mm/minの引張試験測定において、破断伸度が1200%以上であり、かつ、ひずみ1000%での応力が0.40N/mm2以上である。
物性(2):100μmの厚みでの透湿度が50g/m2・24hr以下である。
粘着剤層は、後記するように、粘着剤組成物を用いて形成することができる。当該粘着剤組成物は、少なくともポリオレフィンと、(メタ)アクリル系モノマーと、水素引抜型開始剤とを含有する。
粘着剤層を形成する方法は特に限定されず、例えば、公知の手法を広く適用することができる。具体的に粘着剤層の形成方法は、前記粘着剤組成物を基材上に塗布して粘着剤組成物の塗膜を形成する工程、及び、該塗膜を乾燥処理することで、粘着剤層を形成する工程を備えることができる。
前述のように、本発明の粘着剤層は、活性エネルギー線を積算光量が3000mJ/cm2となるように照射して粘着剤層を後硬化した場合に下記物性(1)及び(2)を満たす。
物性(1):引張速度10mm/minの引張試験測定において、破断伸度が1200%以上であり、かつ、ひずみ1000%での応力が0.40N/mm2以上である。
物性(2):100μmの厚みでの透湿度が50g/m2・24hr以下である。
粘着剤層が上記物性(1)及び(2)の条件を満たすことにより、硬化後(後効果後)の粘着剤層は、優れた低透湿性及び耐久性を有することができる。
物性(1)において、引張試験の測定条件はJIS K 7161−1に準拠する。これにより、破断伸度及びひずみ1000%での応力を測定できる。具体的にこの引張試験は、引張速度は10mm/minとし、23℃、相対湿度50%の環境下で測定する。また、測定サンプルは、厚さ20μm、幅60mm、長さ250mmの後硬化の粘着剤層を、長さ方向に丸めて断面積5mm2、高さ60mmの円柱形状に加工して用いる。チャック間距離が30mmとなるようサンプルをセットして引っ張り、測定サンプルのひずみが1000%となったときの応力値及び測定サンプルが破断した時の伸度(破断伸度)を計測する。引張試験には、島津製作所製のオートグラフAGS−Xを用いる。
物性(2)において、透湿度(g/m2・24hr)は、日本国特許第5089809に記載の方法を参照する。具体的には以下の方法で透湿度を測定する。
100μm厚みの後硬化後の粘着剤層を裏材(旭化成社製「BEMCOT M−1」)に積層して透湿度を測定するためのサンプルを得る。このサンプルを、小数点以下3桁までの重さを正確に秤量した50gの蒸留水が入った直径2.54cmの開口部付きガラスジャー又はガラス瓶(以下、「ガラス容器」と表記する)の最上部に、前記粘着剤層がガラス容器の底側に対向するように設置する。前記粘着剤層を、オープンリングカバーで定位置に保持しつつ、隙間から水蒸気等が外部へ漏れないように粘着剤層によりガラス容器の内部を密封した後、このガラス容器(粘着剤層を備えたガラス容器)を、相対湿度20%で40℃に設定したオーブンに約24時間、当該ガラス容器を直立(このとき、水がサンプルに触れない)にして設置する。その後、粘着剤層を備えたガラス容器の重量喪失を計測し、この重量喪失から透湿度(g/m2・24hr)を算出する。なお、粘着剤層の厚み(100μm)は、粘着剤組成物の塗布量から見積もったものである。
本発明の粘着剤層は、活性エネルギー線を積算光量が3000mJ/cm2となるように照射して粘着剤層を後硬化した場合の比誘電率が3.0以下であることが好ましい。この場合、粘着剤層は、各種の画像表示装置等の接着用途に好適に使用することができる。粘着剤層を後硬化した場合の比誘電率は、例えば、ポリオレフィンを含む粘着剤組成物を使用することで、適切な範囲内に調節することができる。
本発明の粘着シートは、粘着剤層のみで形成されていてもよいし、必要に応じて他の層を有していてもよい。他の層は、粘着剤層の片面又は両面に形成することができる。他の層としては、前述の剥離シートを挙げることができる。粘着剤層の両面に剥離シートが形成される場合は、前述のように、両剥離シート(第1の剥離シート及び第2の剥離シート)の剥離力が異なるようにすることができる。
粘着シートは、基板、フィルム等の部材(被着体)どうしを貼り合せて接着させる用途に広く使用することができる。
本発明の粘着シートは、耐久性を必要とする光学部材であって、形状が複雑で積層体になってからの打抜き加工が必要な光学部材の貼合用に好ましく用いられる。
積層体は、前述した粘着シート又はその硬化物を備える。なお、粘着シートが剥離シートを備える場合は、当該剥離シートが剥離された状態で積層体に存在する。つまり、積層体は前記粘着剤層を備えているということができる。
(調製例1)
ポリオレフィンとして、エチレン・プロピレンゴム(JSR社製「T7241」)を100質量部、粘着付与剤として、三井化学社製「FTR8120」を50質量部、アクリル系多官能モノマーとして、共栄社化学社製「ライトアクリレートDCP−A」(ジメチロールトリシクロデカンジアクリレート)を3質量部、アクリル系単官能モノマーとして、大阪有機化学工業社製「IBXA」(イソボルニルアクリレート)を3質量部、及び、水素引抜型開始剤として、LAMBSON社製「4MBP」(4−メチルベンゾフェノン)を1質量部、それぞれ混合することで粘着剤組成物を得た。
アクリル系多官能モノマーをビスフェノールA エチレンオキサイド変性ジアクリレート(東亞合成(株)製、アロニックスM−211B)に変更したこと以外は調製例1と同様の方法で粘着剤組成物を得た。
アクリル系多官能モノマーとアクリル系単官能モノマーの添加量をいずれも5質量部に変更した以外は調製例1と同様の方法で粘着剤組成物を得た。
アクリル系多官能モノマーとアクリル系単官能モノマーの添加量をいずれも5質量部に変更した以外は調製例3と同様の方法で粘着剤組成物を得た。
アクリル系多官能モノマーとアクリル系単官能モノマーの添加量をいずれも15質量部に変更した以外は調製例1と同様の方法で粘着剤組成物を得た。
アクリル系多官能モノマー及びアクリル系単官能モノマー並びに水素引抜開始剤を使用しなかったこと以外は調製例1と同様の方法で粘着剤組成物を得た。
アクリル系重合体として、綜研化学社製「SK2094」100質量部と、粘着付与剤として、三井化学社製「FTR8120」50質量部と、水素引抜型開始剤として、LAMBSON社製「4MBP」1質量部とをそれぞれ混合することで、粘着剤組成物を得た。
(実施例1)
調製例1で得た粘着剤組成物を用いて粘着剤層を形成した。第1の剥離シートとして、シリコーン系剥離剤で処理された易接着剤層を備えた厚さ100μmのポリエチレンテレフタレートフィルム(重セパレータフィルム、帝人デュポンフィルム(株)製、離型処理されたポリエチレンテレフタレートフィルム)を準備した。この第1の剥離シートの易接着剤層側の面に、乾燥後の塗工厚みが所望の値(20μm又は100μm)となるように、調製例1で得た粘着剤組成物を、ヨシミツ精機株式会社製「ドクターブレードYD型」にて均一に塗工し、粘着剤組成物の塗膜を作製した後、100℃の空気循環式恒温オーブンで3分間乾燥処理することで、第1の剥離シートの表面に粘着剤層を形成した。
調製例1で得た粘着剤組成物を調製例2で得た粘着剤組成物に変更したこと以外は実施例1と同様の方法で剥離シート付き粘着シートを得た。
調製例1で得た粘着剤組成物を調製例3で得た粘着剤組成物に変更したこと以外は実施例1と同様の方法で剥離シート付き粘着シートを得た。
調製例1で得た粘着剤組成物を調製例4で得た粘着剤組成物に変更したこと以外は実施例1と同様の方法で剥離シート付き粘着シートを得た。
調製例1で得た粘着剤組成物を調製例5で得た粘着剤組成物に変更したこと以外は実施例1と同様の方法で剥離シート付き粘着シートを得た。
調製例1で得た粘着剤組成物を調製例6で得た粘着剤組成物に変更したこと以外は実施例1と同様の方法で剥離シート付き粘着シートを得た。
調製例1で得た粘着剤組成物を調製例7で得た粘着剤組成物に変更したこと、および剥離シート付き粘着シートを23℃、相対湿度50%の条件で7日間静置して、エージング処理を行った以外は実施例1と同様の方法で剥離シート付き粘着シートを得た。
<引張試験測定>
引張試験はJIS K 7161−1に準拠して、粘着剤層の破断伸度及びひずみ1000%での応力を測定した。具体的に引張試験は、引張速度は10mm/minとし、23℃、相対湿度50%の環境下で測定した。また、測定サンプルは、厚さ20μm、幅60mm、長さ250mmの後硬化の粘着剤層を、長さ方向に丸めて断面積5mm2、高さ60mmの円柱形状に加工して用いた。チャック間距離が30mmとなるようサンプルをセットして引っ張り、測定サンプルのひずみが1000%となったときの応力値及び測定サンプルが破断した時の伸度(破断伸度)を計測した。引張試験には、島津製作所製のオートグラフAGS−Xを用いた。
透湿度(g/m2・24hr)は、日本国特許第5089809に記載の方法を参照する。具体的には以下の方法で透湿度を測定した。
100μm厚みの後硬化後の粘着剤層を裏材(旭化成社製「BEMCOT M−1」)に積層して透湿度を測定するためのサンプルを得た。このサンプルを、小数点以下3桁までの重さを正確に秤量した50gの蒸留水が入った直径2.54cmの開口部付きガラス瓶の最上部に、前記粘着剤層がガラス瓶の底側に対向するように設置した。前記粘着剤層を、オープンリングカバーで定位置に保持しつつ、隙間から水蒸気等が外部へ漏れないように粘着剤層によりガラス容器の内部を密封した後、このガラス瓶(粘着剤層を備えたガラス瓶)を、相対湿度20%で40℃に設定したオーブンに約24時間、当該ガラス瓶を直立(このとき、水がサンプルに触れない)にして設置した。その後、粘着剤層を備えたガラス瓶の重量喪失を計測し、この重量喪失から透湿度(g/m2・24hr)を算出した。なお、粘着剤層の厚み(100μm)は、粘着剤組成物の塗布量から見積もった。
粘着剤層の軽セパレータフィルムである第2の剥離シートを剥がし、偏光板(ポラテクノ(株)製、SKN−18243T)に貼合した。次に重セパレータフィルムである第1の剥離シートを剥がし、PCフィルム(帝人社製、ピュアエースGS)に貼着した。偏光板/粘着剤層/PCフィルムの構成のサンプルをオートクレーブ処理(40℃、0.5MPa、30min)し、次いで、PCフィルム側より紫外線を積算光量が3000mJ/cm2となるように照射し、100mm×200mmの大きさの試験サンプルを得た。その後、試験サンプルを60℃,相対湿度95%の環境下に240時間静置した。その後、試験サンプルを観察し、浮き及び剥がれの発生の有無を観察し、それぞれ下記の判定基準で評価した。
≪気泡≫
○:最大長さが0.2mm以上である気泡の発生は見られなかった。
×:最大長さが0.2mm以上の気泡の発生が見られた。
≪剥がれ≫
○:1.0mm以上の剥がれが観察されなかった。
×:1.0mm以上の剥がれが観察された。
剪断貯蔵弾性率G’は、動的粘弾性装置Rheogel―E4000(株式会社ユービーエム製)を用いて測定した。固体剪断モード、周波数1Hz、歪み1.0%の条件で、20℃〜120℃までの温度領域における粘着剤層の剪断貯蔵弾性率G’を測定し、23℃及び85℃における剪断貯蔵弾性率G’の値を算出した。測定は、実施例及び比較例で得た粘着シートの粘着剤層に、セパレータが付いた状態で紫外線を積算光量が3000mJ/cm2となるように照射して後硬化させてから行った。
表1は、各実施例及び比較例で使用した粘着剤組成物の成分及び含有割合を示している。あわせて表1には、各実施例及び比較例で得られた粘着剤層の剪断貯蔵弾性率G’、透湿度、引張試験結果及び耐久性評価の結果を示している。
Claims (9)
- ポリオレフィンと、(メタ)アクリル系モノマーと、水素引抜型開始剤とを含有する粘着剤組成物を含み、
活性エネルギー線を積算光量が3000mJ/cm2となるように照射して後硬化した場合に下記物性(1)及び(2)
物性(1):引張速度10mm/minの引張試験測定において、破断伸度が1200%以上であり、かつ、ひずみ1000%での応力が0.40N/mm2以上である、
物性(2):100μmの厚みでの透湿度が50g/m2・24hr以下である、
を満たす、粘着剤層。 - 前記ポリオレフィンは、エチレン−プロピレン共重合体である、請求項1に記載の粘着剤層。
- 前記粘着剤組成物に含まれる前記(メタ)アクリル系モノマーは、前記ポリオレフィン100質量部に対して1〜25質量部である、請求項1又は2に記載の粘着剤層。
- 前記(メタ)アクリル系モノマーが、分子内に重合性官能基を2つ以上有する多官能モノマーと、分子内に重合性官能基を1つのみ有する単官能モノマーとの混合物である、請求項1〜3のいずれか1項に記載の粘着剤層。
- 比誘電率が3.0以下である、請求項1〜4のいずれか1項に記載の粘着剤層。
- 厚さが5〜200μmである、請求項1〜5のいずれか1項に記載の粘着剤層。
- 請求項1〜6のいずれか1項に記載の粘着剤層を備える、粘着シート。
- 請求項7に記載の粘着シート又はその硬化物を備える、積層体。
- 請求項7に記載の粘着シートの少なくとも一方の面側に被着体を積層する工程、及び前記粘着シートの粘着剤層に活性エネルギー線を照射することにより前記粘着剤層を後硬化させる工程を順に有する、積層体の製造方法。
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