JP2020203994A - 剥離フィルム付き粘着シート及び積層シート - Google Patents
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Abstract
Description
具体的に、本発明は、以下の構成を有する。
剥離フィルムの露出面の表面形状を、株式会社菱化システム社製の白色干渉顕微鏡VertScan2.0のWaveモードを用いて、うねり解析した際のうねり値が8nm以下である、剥離フィルム付き粘着シート。
[2] フィルム基材、粘着剤層及び剥離フィルムがこの順で積層された積層シートであって、
剥離フィルムの露出面の表面形状を、株式会社菱化システム社製の白色干渉顕微鏡VertScan2.0のWaveモードを用いて、うねり解析した際のうねり値が8nm以下である、積層シート。
[3] 粘着剤層は、(メタ)アクリル共重合体を含む[2]に記載の積層シート。
[4] 粘着剤層のゲル分率が20%以上である[2]又は[3]に記載の積層シート。
[5] 粘着剤層の23℃、周波数1Hzにおける貯蔵弾性率が7.5×104Pa以上である[2]〜[4]のいずれかに記載の積層シート。
[6] フィルム基材の厚みが38μm以下である[2]〜[5]のいずれかに記載の積層シート。
本発明は、図1に示されるように、フィルム基材10、粘着剤層20及び剥離フィルム30がこの順で積層された積層シート100に関する。すなわち、フィルム基材10と剥離フィルム30は、粘着剤層20を介して貼合されている。ここで、積層シートに用いられる剥離フィルムの露出面の表面形状を、株式会社菱化システム社製の白色干渉顕微鏡VertScan2.0のWaveモードを用いて、うねり解析した際のうねり値は8nm以下である。なお、本発明は、積層シートをロール状に巻き取った巻回体に関するものであってもよい。
本発明の積層シートに用いられる剥離フィルムは、うねり値が8nm以下の面を少なくとも一方に有していればよい。本発明においては、剥離フィルムの両面のうねり値が8nm以下であってもよいが、いずれか一方の面のうねり値が8nm以下であってもよく、この場合、うねり値が8nm以下の面が粘着剤層の貼合面とは反対側の面となり、積層シートにおける露出面となる。
なお、剥離フィルムにおいて、表面粗さSa[nm](単視野)を測定する際には、株式会社菱化システム社製の白色干渉顕微鏡VertScan2.0のWaveモードで剥離フィルムの露出面側を観察する。この際、5倍の対物レンズを用いて、0.9mmx0.7mmの範囲を単視野で観察し表面粗さSa(nm)を算出する。
粘着剤層を構成する粘着剤として特に限定されるものではないが、粘着剤はアクリル系粘着剤であることが好ましい。中でも、粘着剤層は、(メタ)アクリル共重合体を含むことが好ましい。なお、本明細書において、“(メタ)アクリル”とは、アクリル及びメタクリルの双方、または、いずれかを表す。
ゲル分率を測定する際には、まず、粘着剤組成物を剥離フィルム上に塗工した後3時間以内の粘着剤層を金属メッシュ(150メッシュ)に包んだ状態で酢酸エチルに浸し、40℃で24時間放置する。そして、取り出した粘着剤層を100℃で1時間乾燥させ、酢酸エチル浸漬前後の重量比率を算出し、下記式からゲル分率を算出する。
ゲル分率(%)=酢酸エチル浸漬後の粘着剤層の重量/酢酸エチル浸漬前の粘着剤層の重量×100
(メタ)アクリル共重合体は、架橋性官能基を有する(メタ)アクリレートに由来する単位を含むものであることが好ましい。なお、本明細書及び特許請求の範囲において、「単位」は重合体を構成する繰り返し単位(単量体単位)である。
カルボキシ基含有単量体単位としては、アクリル酸、メタクリル酸が挙げられる。
ヒドロキシ基含有単量体単位は、ヒドロキシ基含有単量体に由来する繰り返し単位である。ヒドロキシ基含有単量体としては、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。
アミノ基含有単量体単位としては、例えば、(メタ)アクリルアミド、アリルアミン等のアミノ基含有単量体に由来する繰り返し単位が挙げられる。
エポキシ基含有単量体単位としては、(メタ)アクリル酸グリシジル等のグリシジル基含有単量体に由来する繰り返し単位が挙げられる。
粘着剤層を形成する粘着剤組成物は、架橋剤を含むことが好ましい。架橋剤は、例えば熱により(メタ)アクリル共重合体と反応する架橋剤であることが好ましい。
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等が挙げられる。
粘着剤層を形成する粘着剤組成物は、架橋促進剤を含んでもよい。架橋促進剤としては架橋反応系に適したものが用いられればよく、例えば、有機スズ化合物;N,N,N’,N’−テトラメチルヘキサンジアミン、トリエチルアミン、イミダゾール等のアミノ化合物;アルミニウム錯体等の金属錯体;パラトルエンスルホン酸、リン酸、塩酸、塩化アンモニウム等の酸触媒などが挙げられる。これらの中でも、触媒作用の観点から、有機スズ化合物が好ましい。
粘着剤層を形成する粘着剤組成物は、架橋遅延剤を含んでもよい。架橋遅延剤としては、例えば、アセト酢酸メチル、アセト酢酸エチル、アセト酢酸オクチル、アセト酢酸オレイル、アセト酢酸ラウリル、アセト酢酸ステアリル等のβ−ケトエステルや、アセチルアセトン、2,4−ヘキサンジオン、ベンゾイルアセトン等のβ−ジケトンが挙げられる。これらの中でも、ポットライフと硬化性のバランスの点から、架橋遅延剤としてアセチルアセトンを用いることが好ましい。
粘着剤層を形成する粘着剤組成物は、溶剤を含んでいてもよい。この場合、溶剤は、粘着剤組成物の塗工適性の向上のために用いられる。溶剤としては、例えば、ヘキサン、ヘプタン、オクタン、トルエン、キシレン、エチルベンゼン、シクロヘキサン、メチルシクロヘキサン等の炭化水素類;ジクロロメタン、トリクロロエタン、トリクロロエチレン、テトラクロロエチレン、ジクロロプロパン等のハロゲン化炭化水素類;メタノール、エタノール、プロパノール、イソプロピルアルコール、ブタノール、イソブチルアルコール、ジアセトンアルコール等のアルコール類;ジエチルエーテル、ジイソプロピルエーテル、ジオキサン、テトラヒドロフラン等のエーテル類;アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、イソホロン、シクロヘキサノン等のケトン類;酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸ブチル、酢酸イソブチル、酢酸アミル、酪酸エチル等のエステル類;エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、エチレングリコールモノメチルエーテルアセタート、プロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノエチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセタート等のポリオール及びその誘導体が挙げられる。
粘着剤層は、本発明の効果を損なわない範囲で、上記以外の他の成分を含有してもよい。他の成分としては、粘着剤用の添加剤として公知の成分を挙げることができる。例えば可塑剤、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等の中から必要に応じて選択できる。また、着色を目的に染料や顔料を添加してもよい。
可塑剤としては、例えば酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、酪酸ビニル、カプロン酸ビニル、カプリル酸ビニル、カプリン酸ビニル、ラウリン酸ビニル、ミリスチン酸ビニル、パルミチン酸ビニル、ステアリン酸ビニル、シクロヘキサンカルボン酸ビニル、安息香酸ビニルのようなカルボン酸ビニルエステル類やスチレン等が挙げられる。
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種類を単独で使用してもよいし、2種類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、ベンゾリアゾール系樹脂を好ましい例として挙げることができる。
粘着付与剤として、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。ただし、後硬化時の活性エネルギー線に紫外線を用いる場合は、重合反応を阻害しない範囲で添加することが好ましい。
フィルム基材としては、一般に粘着シートの基材として使用される各種の樹脂フィルム基材を挙げることができる。例えば、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリエチレン、ポリプロピレン、セロファン、ジアセチルセルロース、トリアセチルセルロース、アセチルセルロースブチレート、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリビニルアルコール、エチレン−酢酸ビニル共重合体、ポリスチレン、ポリカーボネート、ポリメチルペンテン、ポリスルホン、ポリエーテルエーテルケトン、ポリエーテルスルホン、ポリエーテルイミド、ポリイミド、シクロオレフィン、フッソ樹脂、ナイロン、アクリル樹脂等の樹脂フィルムを挙げることができる。
積層シートの製造方法は、特に限定されるものではないが、例えば、剥離フィルム上に粘着剤組成物を塗工して塗膜を形成する工程と、この塗膜を加熱することにより粘着剤層を得る工程と、この粘着剤層上にフィルム基材を貼合する工程と、を含むことが好ましい。本発明においては、上述した工程の後に、さらに、積層シートを巻回する工程を設け、積層シートの巻回体を得る工程を含むことが好ましい。
本発明は、図2に示されるように、粘着剤層20の両面に剥離フィルム30を備えた、剥離フィルム付き粘着シート200に関するものであってもよい。ここで、剥離フィルム付き粘着シート200に用いられる剥離フィルムの露出面の表面形状を、株式会社菱化システム社製の白色干渉顕微鏡VertScan2.0のWaveモードを用いて、うねり解析した際のうねり値は8nm以下である。本発明では、粘着剤層の両面に設けられた1対の剥離フィルムにおいて両露出面のうねり値が上記範囲内であることが好ましい。なお、本発明は、剥離フィルム付き粘着シートをロール状に巻き取った巻回体に関するものであってもよい。
剥離シート付き粘着シートの製造方法は、特に限定されるものではないが、例えば、第1の剥離フィルム上に粘着剤組成物を塗工して塗膜を形成する工程と、この塗膜を加熱することにより粘着剤層を得る工程と、この粘着剤層上に第2の剥離フィルムを貼合する工程と、を含むことが好ましい。本発明においては、上述した工程の後に、さらに、剥離シート付き粘着シートを巻回する工程を設け、剥離シート付き粘着シートの巻回体を得る工程を含んでもよい。
本発明の積層シートは、光学部材貼合用の積層シートであることが好ましい。積層シートを光学部材に貼合する際には、剥離フィルムを剥離し、露出した粘着剤層を光学部材に貼合する。本発明の積層シートは、剥離フィルムを剥離することで、例えば、反射防止フィルム、飛散防止フィルム、表面保護フィルム、配向フィルム、偏光フィルム、位相差フィルム、輝度向上フィルムとして用いられる。
<粘着剤組成物Aの調製>
アクリル重合体溶液(トーヨーケム社製:BPS6377−OP)の固形分100質量部に対して、架橋剤(東洋インキ社製:BXX5627)を0.75質量部、架橋促進剤(トーヨーケム社製:BXX−3778−10)を0.003質量部、架橋遅延剤(トーヨーケム社製:BXX5638)を0.001質量部加え、酢酸エチルにて固形分濃度が39質量%の溶液となるように希釈攪拌し、粘着剤組成物Aを得た。
架橋促進剤の添加部数を0.003質量部から0.781質量部に、架橋遅延剤の添加部数を0.001質量部から0.013質量部に変更した以外は粘着剤組成物Aと同様にして粘着剤組成物Bを得た。
攪拌機、還流冷却器、逐次滴下装置、温度計を備えた反応装置に、酢酸エチル150質量部及び2,2’−アゾビス(2,4−ジメチルバレロニトリル)0.75質量部を仕込んだ。次いで、別の容器にアクリル酸n−ブチル(BA)510質量部、アクリル酸(AA)60質量部、メタクリル酸2−エチルヘキシル(2EHMA)30質量部からなる単量体混合液600質量部を準備し、このうち150質量部を反応装置に仕込み、加熱し、還流温度で30分間還流を行った。次いで、還流温度条件下で単量体混合液の残り450質量部と酢酸エチル35質量部及び2,2’−アゾビス(2,4−ジメチルバレロニトリル)0.03質量部を120分間にわたって逐次滴下し、滴下終了後更に120分間の重合反応を行った。その後、酢酸エチル15質量部とt−ブチルパーオキシピバレート1.0質量部の混合液を40分にわたって逐次滴下し、更に200分間重合反応を行った。反応終了後、酢酸エチルにて固形分50質量%に希釈し、(メタ)アクリル共重合体(X)の溶液を得た。(メタ)アクリル共重合体(X)の重量平均分子量は500,000であった。なお、(メタ)アクリル共重合体(X)の重量平均分子量(Mw)は、THF(テトラヒドロフラン)に溶解した試料をGPC(ゲル・パーミエーション・クロマトグラフィー)により測定した。
上記の通り得られたアクリル共重合体(X)の固形分100質量部に対して、架橋剤(綜研化学社製:E−5XM)を0.06質量部加え、酢酸エチルにて固形分濃度が32質量%の溶液となるように希釈攪拌し、粘着剤組成物Cを得た。
アクリル共重合体(X)の固形分100質量部に対して、キレート架橋剤(川研ファインケミカル社製:アルミキレートA(W))を0.07質量部さらに添加した以外は粘着剤組成物Cと同様にして粘着剤組成物Dを得た。
ロール状に巻回されている厚み75μmの剥離フィルム(東レフィルム加工社製:BX8A(07))を繰り出し、その剥離フィルムの剥離処理面上に、上記粘着剤組成物Aをリップコーターにより塗布し、100℃で1.5分間乾燥させ、剥離フィルムの上に厚さが15μmの粘着剤層を形成した。次いで、ロール状に巻回されている厚み23μmのフィルム基材(東レ社製:U403)を繰り出し、上記粘着剤層上に貼り合わせ、3インチの紙管に張力60Nで100m分巻き取って基材付粘着シート(積層シート)の巻回体を作製した。次に、上記巻回体を23℃、相対湿度50%の条件下で1週間保管した後、80m巻き出した位置で基材付粘着シートを5m採取した。
別途、ゲル分率等の測定用サンプルとして、基材レス粘着シートを作製した。上述した基材付粘着シートの作製において、剥離フィルム(東レフィルム加工社製:BX8A(07))を、厚み75μmの剥離フィルム(帝人フィルムソリューション社製:A71)に変更し、フィルム基材(東レ社製:U403)を、厚み75μmの剥離フィルム(帝人フィルムソリューション社製:A38ST)に変更した以外は上記基材付粘着シートと同様にして、基材レス粘着シートの巻回体を得た。
粘着剤組成物Aを粘着剤組成物Bに変更した以外は実施例1と同様にして実施例2の基材付粘着シートと基材レス粘着シートを得た。
粘着剤組成物Aを粘着剤組成物Cに変更した以外は実施例1と同様にして実施例3の基材付粘着シートと基材レス粘着シートを得た。
粘着剤組成物Aを粘着剤組成物Dに変更した以外は実施例1と同様にして実施例4の基材付粘着シートと基材レス粘着シートを得た。
剥離フィルムを(東レフィルム加工社製:BX8A(07))から、厚み75μmの剥離フィルム(帝人フィルムソリューション社製:A38ST)に変更した以外は実施例1と同様にして比較例1の基材付粘着シートと基材レス粘着シートを得た。
剥離フィルムを(東レフィルム加工社製:BX8A(07))から、厚み75μmの剥離フィルム(三菱ケミカル社製:MRV#75 V04−CT)に変更した以外は実施例1と同様にして比較例2の基材付粘着シートと基材レス粘着シートを得た。
剥離フィルムを(東レフィルム加工社製:BX8A(07))から、厚み100μmの剥離フィルム(東洋紡社製:E7002)に変更した以外は実施例1と同様にして比較例3の基材付粘着シートと基材レス粘着シートを得た。
剥離フィルムを(東レフィルム加工社製:BX8A(07))から、厚み75μmの剥離フィルム(藤森工業社製:75E−0010BD)に変更した以外は実施例1と同様にして比較例4の基材付粘着シートと基材レス粘着シートを得た。
剥離フィルムを(東レフィルム加工社製:BX8A(07))から、厚み75μmの剥離フィルム(ラボ社製:LaF−SB23−100.75T60)に変更した以外は実施例1と同様にして比較例5の基材付粘着シートと基材レス粘着シートを得た。
粘着剤組成物Aを粘着剤組成物Cに変更し、剥離フィルムを(東レフィルム加工社製:BX8A(07))から厚み75μmの剥離フィルム(三菱ケミカル社製:MRV#75 V04−CT)に変更した以外は実施例1と同様にして比較例6の基材付粘着シートと基材レス粘着シートを得た。
<うねり値(Wa)(複数視野)>
剥離フィルムのうねり値Wa[nm](複数視野)は以下のように測定した。まず、株式会社菱化システム社製の白色干渉顕微鏡VertScan2.0のWaveモードで剥離フィルムの露出面側を観察した。この際、5倍の対物レンズを用いて、4.5mmx4.5mmの範囲を観察して、複数視野(縦6枚x横8枚)を合成し、カットオフ値500μmでうねり値Wa[nm](複数視野)を算出した。
剥離フィルムの表面粗さSa[nm](単視野)は以下のように測定した。まず、株式会社菱化システム社製の白色干渉顕微鏡VertScan2.0のWaveモードで剥離フィルムの露出面側を観察した。この際、5倍の対物レンズを用いて、0.9mmx0.7mmの範囲を単視野で観察し表面粗さSa[nm](単視野)を算出した。
実施例及び比較例の基材レス粘着シートの巻回体から、基材レス粘着シートを60×100mmにカットした後、両面の剥離フィルムを剥がし、粘着剤層を金属メッシュ(150メッシュ)に包んだ。メッシュに包まれたサンプルを酢酸エチルに浸し、40℃で24時間放置した。取り出した粘着剤層を100℃で1時間乾燥させ、酢酸エチル浸漬前後の重量比率を算出し、下記式から塗工乾燥直後の粘着剤層のゲル分率を求めた。なお、粘着剤層の塗工直後のゲル分率と、基材レス粘着シートの巻回体を23℃、相対湿度50%の条件下で1週間保管した後のゲル分率の両方を測定した。
ゲル分率(%)=酢酸エチル浸漬後の粘着剤層の重量/酢酸エチル浸漬前の粘着剤層の重量×100
実施例及び比較例の基材レス粘着シートの巻回体を1週間保管し、基材レスシートの粘着剤層の厚みが120μmとなるように積層した。この積層粘着シートの貯蔵弾性率G’を、株式会社ユービーエム製のRheogel−E4000を用いて測定した。測定温度は23℃とし、周波数1Hzにおける貯蔵弾性率G’(1Hz)を測定した。また、測定条件は、厚さ100μmの粘着剤層に対し、歪み1%、2℃/Minの条件とした。
<外観>
実施例及び比較例の基材付粘着シートの剥離フィルムを剥がし、露出した粘着剤層を黒アクリル板(三菱ケミカル社製)に貼合した。その後、蛍光灯の光を反射させて観察し、フィルム基材に写り込んだ蛍光灯の像の歪を以下の基準で評価した。
◎:フィルム基材に写り込んだ蛍光灯の像の歪がなく、ゆず肌の発生が完全に抑制されている。
○:フィルム基材に写り込んだ蛍光灯の像が僅かに歪んで見え、若干のゆず肌の発生があるが問題のないレベルである。
×:フィルム基材に写り込んだ蛍光灯の像が歪んで見え、ゆず肌が発生している。
実施例及び比較例の基材付粘着シートのフィルム基材の表面粗さSa[nm](複数視野)は以下のように測定した。まず、株式会社菱化システム社製の白色干渉顕微鏡VertScan2.0のWaveモードでガラス(松浪ガラス)に貼合した基材付粘着シートのフィルム基材表面を観察した。この際、5倍の対物レンズを用いて、4.5mmx4.5mmの範囲を観察して、複数視野(縦6枚x横8枚)を合成し、表面粗さSa[nm](複数視野)を算出した。
なお、例えば比較例5のように、剥離フィルムの表面粗さ(Sa)が比較的小さい場合においても、ゆず肌が発生することがわかり、ゆず肌の発生には剥離フィルムのうねり値(Wa)をコントロールすることが重要であることがわかった。
20 粘着剤層
30 剥離フィルム
100 積層シート
200 剥離フィルム付き粘着シート
Claims (6)
- 粘着剤層の両面に剥離フィルムを備えた、剥離フィルム付き粘着シートであって、
前記剥離フィルムの露出面の表面形状を、株式会社菱化システム社製の白色干渉顕微鏡VertScan2.0のWaveモードを用いて、うねり解析した際のうねり値が8nm以下である、剥離フィルム付き粘着シート。 - フィルム基材、粘着剤層及び剥離フィルムがこの順で積層された積層シートであって、
前記剥離フィルムの露出面の表面形状を、株式会社菱化システム社製の白色干渉顕微鏡VertScan2.0のWaveモードを用いて、うねり解析した際のうねり値が8nm以下である、積層シート。 - 前記粘着剤層は、(メタ)アクリル共重合体を含む請求項2に記載の積層シート。
- 前記粘着剤層のゲル分率が20%以上である請求項2又は3に記載の積層シート。
- 前記粘着剤層の23℃、周波数1Hzにおける貯蔵弾性率が7.5×104Pa以上である請求項2〜4のいずれか1項に記載の積層シート。
- 前記フィルム基材の厚みが38μm以下である請求項2〜5のいずれか1項に記載の積層シート。
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