JP2021038365A - 粘着シートおよび光学積層体 - Google Patents
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Description
〔粘着シート〕
本発明の一実施形態に係る粘着シートは、光拡散微粒子を含有する光拡散粘着剤層と、光拡散微粒子を含有しない透明粘着剤層とを備えた複合型粘着剤層を有する。そして、上記光拡散粘着剤層および上記透明粘着剤層の少なくとも一層が、活性エネルギー線硬化性粘着剤からなる。なお、本明細書における「活性エネルギー線硬化性粘着剤」とは、活性エネルギー線の照射によって硬化する粘着剤をいう。それゆえ、従前の活性エネルギー線の照射によって、それ以上硬化しない程硬化した粘着剤は、「活性エネルギー線硬化性粘着剤」には含まれない。
図1に示すように、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に挟持された複合型粘着剤層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。
1−1.複合型粘着剤層
光拡散粘着剤層111は、光拡散微粒子を含有する粘着剤から構成されることが好ましい。一方、透明粘着剤層112は、光拡散微粒子を含有しない粘着剤から構成されることが好ましい。なお、「光拡散微粒子を含有しない」とは、「光拡散微粒子を実質的に含有しない」の意味であり、光拡散微粒子を全く含有しない他、本実施形態における効果を損なわない量で光拡散微粒子を含有する場合も含まれる。その量は、0.1質量%以下であることが好ましく、特に0.01質量%以下であることが好ましく、さらには0.001質量%以下であることが好ましく、0質量%であることが最も好ましい。
(1−1)(メタ)アクリル酸エステル重合体(A)
本実施形態における(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、架橋剤(B)と反応する反応性基を分子内に有する反応性基含有モノマーを含むことが好ましい。この反応性基含有モノマー由来の反応性基が架橋剤(B)と反応して、架橋構造(三次元網目構造)が形成され、所望の凝集力を有する粘着剤が得られる。
架橋剤(B)としては、(メタ)アクリル酸エステル重合体(A)が有する反応性基と反応するものであればよく、例えば、イソシアネート系架橋剤、エポキシ系架橋剤、アミン系架橋剤、メラミン系架橋剤、アジリジン系架橋剤、ヒドラジン系架橋剤、アルデヒド系架橋剤、オキサゾリン系架橋剤、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、アンモニウム塩系架橋剤等が挙げられる。上記の中でも、水酸基およびカルボキシ基との反応性に優れたイソシアネート系架橋剤、あるいはカルボキシ基との反応性に優れたエポキシ系架橋剤を使用することが好ましい。なお、架橋剤(B)は、1種を単独で、または2種以上を組み合わせて使用することができる。
活性エネルギー線硬化性成分(C)を含有する粘着性組成物Pを架橋してなる粘着剤を活性エネルギー線硬化した粘着剤においては、活性エネルギー線硬化性成分(C)が互いに重合し、その重合した活性エネルギー線硬化性成分(C)が(メタ)アクリル酸エステル重合体(A)の架橋構造(三次元網目構造)に絡み付くものと推定される。かかる高次構造を有する粘着剤は、貯蔵弾性率およびゲル分率を所定程度増加させ、高温高湿条件下での段差追従性に特に優れたものとなる。
光拡散微粒子(D)は、光拡散粘着剤層111および複合型粘着剤層11が前述した物性を満たすことができるものであればよい。
粘着性組成物Pを硬化させる活性エネルギー線として紫外線を用いる場合には、粘着性組成物Pは、さらに光重合開始剤(E)を含有することが好ましい。このように光重合開始剤(E)を含有することにより、活性エネルギー線硬化性成分(C)を効率良く重合させることができ、また重合硬化時間および活性エネルギー線の照射量を少なくすることができる。
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、防錆剤、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、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、架橋剤(B)と、活性エネルギー線硬化性成分(C)とを混合するとともに、所望により光重合開始剤(E)、添加剤等を加えることで製造することができる。光拡散粘着剤層111の場合には、さらに光拡散微粒子(D)を配合する。
本実施形態における光拡散粘着剤層111および透明粘着剤層112は、それぞれ、粘着性組成物P(の塗布層)を架橋した粘着剤からなることが好ましい。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の塗布層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。
剥離シート12a,12bは、粘着シート1の使用時まで複合型粘着剤層11を保護するものであり、粘着シート1(複合型粘着剤層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の剥離面に、透明粘着剤層112を形成するための粘着性組成物Pの塗布溶液を塗布し、加熱処理を行って粘着性組成物Pを熱架橋し、塗布層を形成して、塗布層付きの剥離シート12aを得る。また、他方の剥離シート12bの剥離面に、光拡散粘着剤層111を形成するための粘着性組成物Pの塗布溶液を塗布し、加熱処理を行って粘着性組成物Pを熱架橋し、塗布層を形成して、塗布層付きの剥離シート12bを得る。そして、塗布層付きの剥離シート12aと塗布層付きの剥離シート12bとを、両塗布層が互いに接触するように貼り合わせる。ここで、塗布層付きの剥離シートを複数作製し、その塗布層を所望の数、所望の積層順で貼合してもよい。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、上記の積層された塗布層が複合型粘着剤層11となる。これにより、光拡散粘着剤層111と透明粘着剤層112との積層体である複合型粘着剤層11を有する上記粘着シート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。
本発明の一実施形態に係る光学積層体は、一の光学部材と、他の光学部材と、当該一の光学部材および当該他の光学部材を互いに貼合する硬化後複合型粘着剤層とを備えている。当該硬化後複合型粘着剤層は、上述した実施形態に係る粘着シートの複合型粘着剤層を活性エネルギー線照射により硬化させたものである。
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65質量部、アクリル酸イソボルニル15質量部、N−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質量部を溶液重合法により共重合させて、(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)50万であった。
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、架橋剤(B)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(トーヨーケム社製,製品名「BHS8515」)0.20質量部と、活性エネルギー線硬化性成分(C)としてのε−カプロラクトン変性トリス−(2−アクリロキシエチル)イソシアヌレート(新中村化学社製,製品名「NKエステル A−9300−1CL」)5.2質量部と、光拡散微粒子(D)としてのシリコーン樹脂(無機と有機の中間的な構造を有するケイ素含有化合物)からなる微粒子(モメンティブ・パフォーマンス・マテリアルズ・ジャパン社製,製品名「トスパール145」,平均粒径:4.5μm)5.0質量部と、光重合開始剤(E)としての2,4,6−トリメチルベンゾイル−ジフェニル−フォスフィンオキサイド0.5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0.2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、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:N−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
AA:アクリル酸
[架橋剤(B)]
TDI系: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(トーヨーケム社製,製品名「BHS8515」)
XDI系: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」)
エポキシ系: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(三菱ガス化学社製,製品名「TETRAD−C」)
[光拡散微粒子(D)]
D1:平均粒径4.5μmのシリコーン樹脂(無機と有機の中間的な構造を有するケイ素含有化合物)からなる微粒子(モメンティブ・パフォーマンス・マテリアルズ・ジャパン社製,製品名「トスパール145」,屈折率:1.43)
D2:平均粒径2.0μmのシリコーン樹脂(無機と有機の中間的な構造を有するケイ素含有化合物)からなる微粒子(モメンティブ・パフォーマンス・マテリアルズ・ジャパン社製,製品名「トスパール120」,屈折率:1.43)
D3:平均粒径4.0μmの真球状ポリメタクリル酸メチル−ポリスチレン共重合体微粒子(積水化成品工業社製,製品名「XX−30LA」,屈折率:1.56)
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のち、90℃で1分間加熱処理して塗布層(厚さ:50μm)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(Mw)、架橋剤(B)の配合量、活性エネルギー線硬化性成分(C)の配合量、光拡散微粒子(D)の種類および配合量、光重合開始剤(E)の配合量、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、製造例1と同様にして、光拡散粘着剤層(b)(製造例2)、光拡散粘着剤層(c)(製造例3)、光拡散粘着剤層(d)(製造例4)、光拡散粘着剤層(e)(製造例5)、光拡散粘着剤層(f)(製造例6)、光拡散粘着剤層(g)(製造例7)、光拡散粘着剤層(i)(製造例9)、および光拡散粘着剤層(j)(製造例10)を有する光拡散粘着シートを作製した。ただし、光拡散粘着剤層(j)(製造例10)を有する光拡散粘着シートについては、後述する試験例1と同じ条件で、軽剥離型剥離シート越しに活性エネルギー線(紫外線)を照射して、光拡散粘着剤層をあらかじめ硬化させた。
(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(Mw)、架橋剤(B)の配合量、活性エネルギー線硬化性成分(C)の配合量、光拡散微粒子(D)の配合量(配合無し)、光重合開始剤(E)の配合量、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、製造例1と同様にして、透明粘着剤層(h)(製造例8)を有する透明粘着シートを作製した。なお、実施例9に使用するための、透明粘着剤層(h)を有する透明粘着シートについては、後述する試験例1と同じ条件で、軽剥離型剥離シート越しに活性エネルギー線(紫外線)を照射して、透明粘着剤層をあらかじめ硬化させた。
<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℃
製造例1で作製した光拡散粘着シートから軽剥離型剥離シートを剥離し、光拡散粘着剤層(a)の塗布層を露出させた。また、製造例8で作製した透明粘着シートから軽剥離型剥離シートを剥離し、透明粘着剤層(g)の塗布層を露出させた。光拡散粘着剤層(a)の塗布層に透明粘着剤層(g)の塗布層を積層し、その後、23℃、50%RHの条件下で7日間養生した。このようにして、重剥離型剥離シート/光拡散粘着剤層(a)(50μm)/透明粘着剤層(g)(50μm)/重剥離型剥離シートからなる粘着シート(光拡散粘着剤層+透明粘着剤層=複合型粘着剤層)を製造した。
光拡散粘着剤層および透明粘着剤層の種類を表2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。なお、表2においては、便宜上、比較例1では光拡散粘着剤層の欄にも透明粘着剤層を記載し、比較例2及び3では透明粘着剤層の欄にも光拡散粘着剤層を記載した。
各製造例で作製した粘着シート(養生後)、ならびに実施例および比較例で得られた粘着シートを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。
・高圧水銀ランプ使用
・照度200mW/cm2,光量1000mJ/cm2
・UV照度・光量計はアイグラフィックス社製「UVPF−A1」を使用
各製造例で作製した粘着シート(養生後)、ならびに実施例および比較例で得られた粘着シートから剥離シートを剥がし、粘着剤層を厚さ800μmになるように複数層積層した。得られた粘着剤層の積層体から、直径8mmの円柱体(高さ800μm)を打ち抜き、これをサンプルとした。
測定周波数:1Hz
測定温度:23℃
実施例および比較例で製造した粘着シートの複合型粘着剤層をガラスに貼合して、これを測定用サンプルとした。ガラスでバックグラウンド測定を行った上で、上記測定用サンプルについて、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「SH−7000」)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製造した粘着シートの複合型粘着剤層をガラスに貼合して、これを測定用サンプルとした。ガラスでバックグラウンド測定を行った上で、上記測定用サンプルについて、JIS K7361−1:1997に準じて、ヘイズメーター(日本電色工業社製,製品名「SH−7000」)を用いて全光線透過率(%)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粘着シートから光拡散粘着剤層側の重剥離型剥離シートを剥離し、露出した光拡散粘着剤層を、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、重剥離型剥離シート/複合型粘着剤層/PETフィルムの積層体を得た。得られた積層体を25mm幅、100mm長に裁断した。
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および20μm)を有する段差付ガラス板を作製した。
◎:全ての高さの段差に追従し、気泡や浮き・剥がれがなかった。
○:耐久試験前は全ての高さの段差に追従していたが、耐久試験後は、高さ15μm以上の段差にて気泡や浮き・剥がれが発生した。
×:耐久試験前から気泡や浮きが発生した。
実施例および比較例で得られた粘着シートから透明粘着剤層側の重剥離型剥離シートを剥がし、露出した透明粘着剤層を、PC板にPMMA層を積層したプラスチック板(三菱ガス化学社製,製品名「ユーピロン・シート MR58U」,厚さ:0.7mm,紫外線吸収剤含有)のPC板側に貼合して、複合型粘着剤層付きプラスチック板を得た。
◎…気泡や浮き・剥がれがなかった。
○…微小な気泡が発生した。
×…全体的に気泡や浮き・剥がれが発生した。
面光源として、タブレット端末(アップル社製,製品名「iPad(登録商標)」,解像度:264ppi)の液晶表示装置を用意した。その液晶表示装置の表面にステンレス製メッシュを被せ、疑似点光源を得た。なお、上記の液晶表示装置の条件およびステンレス製メッシュの詳細は以下の通りである。
<液晶表示装置>
・表示色:白色
・明るさ設定:最大
・画素数:980×980
<ステンレス製メッシュ>
・ステンレス種:SUS316
・織り方:平織
・線径:50μm
・目開き:204μm
・開口率:64.5%
・メッシュ数:100(/25.4mm)
◎…金属線が隠蔽されており、輝度分布が一様であった。
○…凝視すると金属線が確認できるが、輝度分布は概ね一様であった。
×…金属線が明らかに確認でき、輝度分布が一様でなかった。
11…複合型粘着剤層
111…光拡散粘着剤層
112…透明粘着剤層
12a,12b…剥離シート
2A,2B…光学積層体
11’…硬化後複合型粘着剤層
21…第1の光学部材
22…第2の光学部材
23…印刷層
30…バックライト
31…基板
32…発光体
40…表示部
Claims (15)
- 光拡散微粒子を含有する光拡散粘着剤層と、光拡散微粒子を含有しない透明粘着剤層とを備えた複合型粘着剤層を有しており、
前記光拡散粘着剤層および前記透明粘着剤層の少なくとも一層が、活性エネルギー線硬化性粘着剤からなる
ことを特徴とする粘着シート。 - 前記複合型粘着剤層のヘイズ値が、40%以上、99%以下であることを特徴とする請求項1に記載の粘着シート。
- 前記複合型粘着剤層の23℃における貯蔵弾性率G1が、0.001MPa以上、0.2MPa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。
- 前記複合型粘着剤層の活性エネルギー線照射後の23℃における貯蔵弾性率G2が、0.08MPa以上、10MPa以下であ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。
- 前記複合型粘着剤層の23℃における貯蔵弾性率G1に対する前記複合型粘着剤層の活性エネルギー線照射後の23℃における貯蔵弾性率G2の比である貯蔵弾性率変化率ΔG’が、1.1以上、100以下であることを特徴とする請求項1〜4のいずれか一項に記載の粘着シート。
- 前記粘着シートにおける透明粘着剤層側のソーダライムガラスに対する粘着力が、20N/25mm以上、80N/25mm以下であることを特徴とする請求項1〜5のいずれか一項に記載の粘着シート。
- 前記粘着シートにおける透明粘着剤層側の活性エネルギー線照射後におけるソーダライムガラスに対する粘着力が、20N/25mm以上、80N/25mm以下であることを特徴とする請求項1〜6のいずれか一項に記載の粘着シート。
- 前記粘着シートにおける光拡散粘着剤層側のソーダライムガラスに対する粘着力が、1N/25mm以上、60N/25mm以下であることを特徴とする請求項1〜7のいずれか一項に記載の粘着シート。
- 前記粘着シートにおける光拡散粘着剤層側の活性エネルギー線照射後におけるソーダライムガラスに対する粘着力が、10N/25mm以上、60N/25mm以下であることを特徴とする請求項1〜8のいずれか一項に記載の粘着シート。
- 前記複合型粘着剤層の厚さが、20μm以上、1000μm以下であることを特徴とする請求項1〜9のいずれか一項に記載の粘着シート。
- 前記光拡散粘着剤層の厚さが、10μm以上、500μm以下であることを特徴とする請求項1〜10のいずれか一項に記載の粘着シート。
- 前記透明粘着剤層の厚さが、10μm以上、500μm以下であることを特徴とする請求項1〜11のいずれか一項に記載の粘着シート。
- 2枚の剥離シートを備えており、
前記複合型粘着剤層が、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1〜12のいずれか一項に記載の粘着シート。 - 一の光学部材と、
他の光学部材と、
前記一の光学部材および前記他の光学部材を互いに貼合する硬化後複合型粘着剤層と
を備えた光学積層体であって、
前記硬化後複合型粘着剤層が、請求項1〜13のいずれか一項に記載の粘着シートの複合型粘着剤層を活性エネルギー線硬化させたものである
ことを特徴とする光学積層体。 - 前記一の光学部材および前記他の光学部材の少なくとも一方が、前記硬化後複合型粘着剤層によって貼合される側の面に凹凸を有しており、
前記硬化後複合型粘着剤層の透明粘着剤層が、前記凹凸に接している
ことを特徴とする請求項14に記載の光学積層体。
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