JP2021102790A - 光硬化型粘着シートの製造方法 - Google Patents
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Abstract
Description
しかし、粘着シートが柔軟であると、画像表示装置構成部材側から発生するアウトガス等の圧に対して対抗できるだけの凝集力が不足し、耐発泡信頼性に劣るという問題が生じる。
かかる粘着シートは、1次硬化(仮硬化)の段階では、さらに硬化される余地を残しており、それだけ柔軟であるため、被着体の表面に凹凸があったり、粘着界面に異物等が存在したりしても、これらの凹凸に十分に追従して馴染むことができる。
そして、前記1次硬化された粘着シートを、2次硬化(本硬化)することで、アウトガスのガス圧に対して十分に対抗できるだけの粘着力と凝集力を持たせることができる。
しかしその一方で、これにより保管・運搬時に粘着層が流動して変形するという問題が生じる。
しかし、粘着シートを5〜100枚重ねて、重ねた方向に対して側面側から光を照射させて、該側面部を硬化させることで、粘着層のはみ出しを防止しており、粘着層が形成された後に、これを側面側から硬化させる工程を有することから極めて煩雑になるという問題があった。
本発明はまた、(メタ)アクリル酸エステル(共)重合体(a)を主成分として含む樹脂組成物を、シート状に賦形したのち、波長365nmにおける積算光量250mJ/cm2以下の光を照射することを特徴とする、光硬化型粘着シートの製造方法を提案する。
また、当該光硬化型粘着シートは、光硬化性を備えているから、被着体への貼合後に光照射させることで高凝集力を得ることができ、優れた耐発泡信頼性を有することができる。
本発明の実施の形態の一例としての光硬化型粘着シート(以下「本粘着シート」と称する。)は、光を照射することにより硬化する光硬化性を備えた光硬化型粘着シートであり、(メタ)アクリル酸エステル(共)重合体(a)を主成分樹脂として含むものである。
ここで、当該「主成分樹脂」とは、本粘着シートを構成する樹脂の中で最も質量割合の大きな樹脂を意味し、本粘着シートを構成する樹脂の50質量%以上、中でも70質量%以上、中でも80質量%以上、中でも90質量%以上(100質量%を含む)を占める樹脂であるのが好ましい。
本粘着シートは、3次元網目構造を形成しない状態であるのが好ましく、そのゲル分率は10%以下であるのが好ましい。
本粘着シートのゲル分率が10%以下であれば、圧力あるいは温度を加えながら被着体に貼合する際に、被着体の形状に合わせて粘着シートを変形させることが容易であるから、十分な段差吸収性を得ることができる。
かかる観点から、本粘着シートのゲル分率は10%以下であるのが好ましく、中でも5%以下、その中でも1%以下(0%を含む)であるのがさらに好ましい。
本粘着シートを本硬化させた後のゲル分率は30%以上、特に40%以上であるのが好ましい。このような範囲に本粘着シートを硬化させることで、本粘着シートは過酷な高温高湿環境等においても高凝集力となり、耐発泡信頼性を高めることができる。
なお、「光硬化型」とは、放射線一般に対する反応性又は硬化性を備えることの意であり、中でも、紫外線及び/又は可視光線に対する反応性若しくは硬化性を備えることが好ましく、具体的には、波長200nm〜780nmの波長領域の光に対する反応性又は硬化性を備えることが好ましい。
本粘着シートは、ゲル浸透クロマトグラフィー(Gel Permeation Chromatography)で測定される、次の分子量分布特性(1)〜(3)を有するのが好ましい。
(1)重量平均分子量(Mw)が20万以上50万以下である。
(2)分子量分布(Mw/Mn)が4以上15以下である。
(3)ポリスチレン換算での分子量分布曲線において、分子量5万以上40万未満の領域に最大ピークが存在し、且つ、分子量40万以上200万未満の領域に1つ以上のピーク又はショルダーが存在する。
よって、保管安定性に優れながら、高い段差吸収性を有するものとすることができる。
また、上記「ショルダー」とは、分子量分布曲線において、なだらかな曲線斜面に対して上方に膨出した部分の変曲点もしくは停留点をいう。
例えば後述するように、(メタ)アクリル酸エステル(共)重合体(a)と、所定の架橋剤(b)及び光開始剤(c)とを含む本樹脂組成物に、僅かな光を照射して、三次元架橋しない程度に僅かに仮硬化させた高分子量の反応生成物を生成させ、上記特性(1)〜(3)を満足するように、該(a)〜(c)及び該反応生成物の配合量を調節した本樹脂組成物を調製してシートを形成する方法(方法1)を挙げることができる。
このような方法1によれば、本粘着剤組成物により分子量分布を調整しつつ、かつ、本粘着剤組成物を用いて高分子量体を生成させることで、上記分子量分布特性(1)〜(3)の全てを満足させることができる。
また、他にも前記方法1の技術思想から転じて、上記(1)の範囲の重量平均分子量(Mw)を有する(メタ)アクリル酸エステル(共)重合体(a)の他に、低分子量成分あるいは高分子量ポリマーを、上記特性(1)〜(3)を満足するように適宜選択して、これらの混合物を含む本樹脂組成物を調製してシートを形成する方法(方法2)を挙げることができる。
これら方法1,2以外の方法でも、上記分子量分布特性(1)〜(3)を具備させることは可能である。
本粘着シートの厚さは、0.02mm〜1mmであるのが好ましい。
本粘着シートの厚さが0.02mm以上であれば、被着体等に施されている印刷段差等の凹凸に追従可能である。また、薄肉化の要求にこたえる観点からは、厚さ1mm以下であるのが好ましい。
かかる観点から、本粘着シートの厚さは、0.02mm〜1mmであるのが好ましく、中でも0.05mm以上或いは0.8mm以下、その中でも0.1mm以上或いは0.5mm以下であるのがさらに好ましく、その中でも0.075mm以上或いは0.25mm以下であるのがさらに好ましい。
本粘着シートは、以下の(I)及び(II)の粘弾性特性を有することが好ましい。
(I)周波数10−5Hz、基準温度20℃における貯蔵弾性率G’が1×102Pa以上である。
(II)周波数10−3Hz、基準温度80℃における貯蔵弾性率G’が5×102Pa以下である。
このような粘弾性特性を有することで、本粘着シートは、保管時の形状安定性と貼合時の段差吸収性能という、背反になりやすい2つの性能を同時に有することが可能となる。
本粘着シートがこのような粘弾性特性を有するためには、例えば(メタ)アクリル酸エステル(共)重合体の組成を調整したり、架橋剤量や光開始剤などの添加剤量を調整したり、粘着剤組成物の分子量や分子量分布を調整したりすればよい。但し、かかる方法に限定するものではない。
また、同様の観点から、上記(II)の貯蔵弾性率G’は、5×102Pa以下であるのが好ましく、中でも1×10−1Pa以上或いは3×102Pa以下であるのがさらに好ましく、その中でも1×101Pa以上或いは2×102Pa以下であることがさらに好ましい。
このようなズレ長さを有することで、本粘着シートは、通常考えられる粘着シートの保管環境において十分な形状安定性を有するため、保管時の形状変化を抑えることが可能となる。
なお、上記ズレ長さは、後述する実施例に記載の方法で求められる値である。
本粘着シートは、(メタ)アクリル酸エステル(共)重合体(a)を主成分樹脂として含む樹脂組成物(「本樹脂組成物」と称する)を光照射によって仮硬化させて得られる光硬化物であるのが好ましい。
すなわち、本樹脂組成物に光照射して、当該本樹脂組成物が3次元網目構造を形成しない程度に仮硬化することにより本粘着シートとすることができる。但し、その形成方法に限定するものではない。
溶剤系樹脂組成物の場合、塗工時の粘度を溶剤によりコントロールできるため、高分子量ポリマーを含む組成物であっても取扱いが容易である。
これに対し、非溶剤系樹脂組成物は、高分子量ポリマーを含む組成物を扱おうとすると、粘度が上昇して取り扱い難くなるため、低分子量の組成物(たとえば分子量5〜40万)をシート化した後、3次元網目構造を形成しない程度に光硬化するのが有効である。
上記(メタ)アクリル酸エステル(共)重合体(a)としては、例えばアルキル(メタ)アクリレートの単独重合体の他、これと共重合可能なモノマー成分を重合することにより得られる共重合体を挙げることができる。例えばアルキル(メタ)アクリレートの単独重合体の他、これと共重合可能なモノマー成分を重合することにより得られる共重合体を挙げることができる。
共重合性モノマーとしてマクロモノマーを用いることにより、(メタ)アクリル系(共)重合体をグラフト共重合体とすることができる。
したがって、共重合性モノマーHと、それ以外のモノマーの選択や配合比率によって、グラフト共重合体の主鎖と側鎖の特性を変化させることができる。
マクロモノマーの骨格成分としては、例えば上記側鎖の炭素数が4〜18の直鎖又は分岐アルキル(メタ)アクリレート、上記共重合性モノマーA、上記共重合性モノマーB、上記共重合性モノマーG等に例示されるものが挙げられ、これらは単独で又は2種類以上を組み合わせて使用することができる。
また、ラジカル重合性基と官能基はどちらか一方でも、両方含有していてもよい。ラジカル重合性基と官能基を両方含有する場合は、他のモノマーからなる重合物ユニットとの付加する官能基、または他のモノマーと共重合するラジカル重合性基の何れか以外の官能基、もしくはラジカル重合性基は二つ以上であってもよい。
よって、前記マクロモノマーの末端官能基としては、例えばメタクリロイル基、アクリロイル基、ビニル基などのラジカル性重合基のほか、ヒドロキシル基、イソシアネート基、エポキシ基、カルボキシル基、アミノ基、アミド基、チオール基等の官能基を挙げることができる。
中でも、他のモノマーと共重合可能なラジカル重合性基を有するものが好ましい。ラジカル重合性基は一つ或いは二つ以上含有していてもよく、中でも一つであるものが特に好ましい。マクロモノマーが官能基を有する場合においても、官能基は一つ或いは二つ以上含有していてもよく、中でも一つであるものが特に好ましい。
また、ラジカル重合性基と官能基は、どちらか一方でも、両方含有していてもよい。ラジカル重合性基と官能基を両方含有する場合は、他のモノマーからなる重合物ユニットとの付加する官能基、または他のモノマーと共重合するラジカル重合性基の何れか以外の官能基、もしくはラジカル重合性基は二つ以上であってもよい。
マクロモノマーは、一般に製造されているもの(例えば、東亜合成社製マクロモノマーなど)を適宜使用することができる。
本樹脂組成物の好適な一例として、枝成分としてマクロモノマーを備えたグラフト共重合体からなる(メタ)アクリル酸エステル共重合体(a−1)、架橋剤(b)及び光開始剤(c)を含有する樹脂組成物を挙げることができる。
よって、前記(メタ)アクリル酸エステル共重合体(a−1)を使用すれば、未架橋状態であっても、室温(20℃)において粘着性を示し、且つ、50〜100℃、より好ましくは60℃以上或いは90℃以下の温度に加熱すると軟化乃至流動化する性質を備えることができる。
しかも、このような(メタ)アクリル酸エステル共重合体(a−1)は、温度に対する溶融乃至流動性が高いので、例えば輸送下等での保管安定性に劣るが、本発明の思想に基づいて、これを微小架橋させることで、本来の粘着特性を阻害することなく、保管安定性を向上させることができる。
但し、当該共重合体成分のガラス転移温度が同じ温度であったとしても、分子量を調整することにより粘弾性を調整することができる。例えば共重合体成分の分子量を小さくすることにより、より柔軟化させることができる。
また、前記アクリルモノマーやメタクリルモノマーと共重合可能な、スチレン、t−ブチルスチレン、α−メチルスチレン、ビニルトルエン、アクリロニトリル、メタクリロニトニル、酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、アルキルビニルエーテル、ヒドロキシアルキルビニルエーテル、アルキルビニルモノマー等の各種ビニルモノマーも適宜用いることができる。
(メタ)アクリル酸エステル(共)重合体(a−1)の幹成分が、疎水性モノマーのみから構成されると、湿熱白化する傾向が認められるため、親水性モノマーも幹成分に導入して湿熱白化を防止するのが好ましい。
また、疎水性のビニルモノマーとしては酢酸ビニル等のアルキルビニルエステル、スチレン、t−ブチルスチレン、α−メチルスチレン、ビニルトルエン、アルキルビニルモノマーなどを挙げることができる。
具体的には、マクロモノマーのガラス転移温度(Tg)は、本粘着シートの加熱溶融温度(ホットメルト温度)に影響するため、30℃〜120℃であるのが好ましく、中でも40℃以上或いは110℃以下、その中でも50℃以上或いは100℃以下であるのがさらに好ましい。
マクロモノマーのガラス転移温度とは、当該マクロモノマー自体のガラス転移温度を意味し、示差走査熱量計(DSC)で測定することができる。
また、マクロモノマーの数平均分子量は、500〜10万であるのが好ましく、中でも8000未満であることが好ましく、中でも800以上或いは7500未満、その中でも1000以上或いは7000未満であるのが好ましい。
前記マクロモノマーの高分子量骨格成分としては、例えばメチル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレート、プロピル(メタ)アクリレート、イソプロピル(メタ)アクリレート、n−ブチル(メタ)アクリレート、イソブチル(メタ)アクリレート、sec−ブチル(メタ)アクリレート、t-ブチル(メタ)アクリレート、ペンチル(メタ)アクリレート、イソペンチル(メタ)アクリレート、ネオペンチル(メタ)アクリレート、ヘキシル(メタ)アクリレート、シクロヘキシル(メタ)アクリレート、ヘプチル(メタ)アクリレート、2−エチルヘキシルアクリレート、n−オクチルアクリート、イソオクチルアクリレート、ノニル(メタ)アクリレート、イソノニル(メタ)アクリレート、t−ブチルシクロヘキシル(メタ)アクリレート、デシル(メタ)アクリレート、イソデシル(メタ)アクリレート、ウンデシル(メタ)アクリレート、ラウリル(メタ)アクリレート、セチル(メタ)アクリレート、ステアリル(メタ)アクリレート、イソステアリル(メタ)アクリレート、ベヘニル(メタ)アクリレート、イソボルニル(メタ)アクリレート、2−フェノキシエチル(メタ)アクリレート、3,5,5−トリメチルシクロヘキサンアクリレート、p−クミルフェノールEO変性(メタ)アクリレート、ジシクロペンタニル(メタ)アクリレート、ジシクロペンテニル(メタ)アクリレート、ジシクロペンテニルオキシエチル(メタ)アクリレート、ベンジル(メタ)アクリレート、ヒドロキシアルキル(メタ)アクリレート、(メタ)アクリル酸、グリシジル(メタ)アクリレート、アルコキシアルキル(メタ)アクリレート、アルコキシポリアルキレングリコール(メタ)アクリレート等の(メタ)アクリレートモノマーや、スチレン、t−ブチルスチレン、α−メチルスチレン、ビニルトルエン、アルキルビニルモノマー、アルキルビニルエステル、アルキルビニルエーテル、ヒドロキシアルキルビニルエーテル、(メタ)アクリロニトリル、(メタ)アクリルアミド、N−置換(メタ)アクリルアミド等の各種ビニルモノマーが挙げられ、これらは単独で又は2種類以上を組み合わせて使用することができる。
上記架橋剤(b)としては、少なくとも二重結合架橋を有する架橋剤が好ましい。例えば(メタ)アクリロイル基、エポキシ基、イソシアネート基、カルボキシル基、ヒドロキシル基、カルボジイミド基、オキサゾリン基、アジリジン基、ビニル基、アミノ基、イミノ基、アミド基から選ばれる少なくとも1種の架橋性官能基を有する架橋剤を挙げることができ、1種又は2種以上を組み合わせて使用してもよい。
また、架橋剤(b)が(メタ)アクリル酸エステル(共)重合体(a)と化学結合した態様も包含される。
なお、必要に応じて3つ以上、4つ以上の架橋性官能基を有してもよい。
また、上記架橋性官能基は、脱保護可能な保護基で保護されていてもよい。
光開始剤(c)は、前述の架橋剤(b)の架橋反応における反応開始助剤としての機能を果たすものである。光開始剤(c)の中でも、波長380nm以下の紫外線に感応する光開始剤が、架橋反応の制御のしやすさの観点から好ましい。
一方、波長380nmより長波長の光に感応する光開始剤は、高い光反応性を得られる点及び感応する光が本粘着シートの深部まで到達しやすい点で好ましい。
また、例えば僅かな光を照射して仮硬化することで高分子量の反応生成物を生成させる場合には、仮硬化工程で光開始剤が失活することないため好ましい。
ただし、光開始剤(c)として上記に挙げた物質に限定するものではない。上記に挙げた光開始剤(c)のうちのいずれか一種またはその誘導体を使用してもよいし、二種以上を組み合わせて使用してもよい。
また、反応制御のし易さからは、光開始剤(c)として、ベンゾフェノン、4−メチル-ベンゾフェノン、2,4,6−トリメチルベンゾフェノン、4−フェニルベンゾフェノン、3,3‘−ジメチル−4−メトキシベンゾフェノン、4−(メタ)アクリロイルオキシベンゾフェノン、4−[2−((メタ)アクリロイルオキシ)エトキシ]ベンゾフェノン、4−(メタ)アクリロイルオキシ−4’−メトキシベンゾフェノン、2−ベンゾイル安息香酸メチル、ベンゾイルギ酸メチルなどを用いるのが好ましい。
光開始剤(c)の含有量を上記範囲とすることで、光に対する適度な反応感度を得ることができる。
上記本樹脂組成物は、上述した(メタ)アクリル酸エステル(共)重合体(a)、架橋剤(b)及び光開始剤(c)の他にも、通常の粘着組成物に配合されている公知の成分を含有してもよい。例えば粘着付与樹脂や、酸化防止剤、光安定化剤、金属不活性化剤、防錆剤、老化防止剤、吸湿剤、加水分解防止剤、帯電防止剤、消泡剤、無機粒子などの各種の添加剤を適宜含有させることが可能である。
本樹脂組成物は、銀や銅などの金属腐食を防止するために、防錆剤(d)を含むことが好ましい。
具体的な防錆剤としては、ベンゾトリアゾール系化合物、ベンズイミダゾール化合物、ベンゾチアゾール化合物、その他のトリアゾール誘導体等が挙げられる。
これらの中でも好ましくは、ベンゾトリアゾール系化合物、1,2,3−トリアゾール及び1,2,4−トリアゾールから選択されるいずれか一種以上であることが好ましい。
本粘着シートは、離型フィルム付き両面粘着シートとすることもできる。
例えば離型フィルム上に単層又は多層のシート状の本粘着シート(硬化後の本粘着シート)を成形して離型フィルム付き両面粘着シートとすることもできる。
また、同じ厚さであっても、異なる厚さであってもよい。
また、剥離力の異なる離型フィルムや厚さの異なる離型フィルムを本粘着シートの両側に積層することができる。
さらには、被着体である画像表示装置用構成部材間に上記粘着剤組成物を直接充填することによって、本粘着シートの態様とすることもできる。
本樹脂組成物は、(メタ)アクリル酸エステル(共)重合体(a)以外にも、必要に応じて、架橋剤(b)、光開始剤(c)及び防錆剤(d)並びにその他の成分をそれぞれ所定量混合することにより得られる。
これらの混合方法としては、特に制限されず、各成分の混合順序も特に限定されない。また、組成物製造時に熱処理工程を入れてもよく、この場合は、予め、本樹脂組成物の各成分を混合してから熱処理を行うことが望ましい。
また、各種の混合成分を濃縮してマスターバッチ化したものを使用してもよい。
また、本樹脂組成物は、溶剤を含まない無溶剤系として使用することできる。無溶剤系として使用することで溶剤が残存せず、耐熱性及び耐光性が高まるという利点を備えることができる。
かかる観点からも、本樹脂組成物は、(メタ)アクリル酸エステル(共)重合体(a)、架橋剤(b)及び光開始剤(c)を含む形態であることが好ましい。
また、例えば積層構成の本粘着シートは、前記本樹脂組成物を、熱により溶融した状態で基材シート又は離型シート上に塗布(塗工)し、その後冷却して、第1番目の層を形成し、形成した第1番目の層上に該本樹脂組成物を塗布(塗工)し、その後冷却して、第2番目の層を形成することを繰り返す方法や、該本樹脂組成物を加熱により溶融し、前記と同様にして、第1番目と第2番目の層を形成しておき、その後、それぞれの塗布(塗工)面同士を貼り合せる方法や、該本樹脂組成物を加熱により溶融し、共押出成型により第1番目の層と第2番目の層を同時に形成する方法により作製することができる。
本発明の画像表示装置構成用積層体(以下「本積層体」とも称する。)は、2つの画像表示装置用構成部材間を、本粘着シートを介して積層してなる構成を備えるものである。
また、前記表面保護パネルは、その周縁部に枠状に印刷された印刷段差部を有していてもよい。
また、画像表示パネル内にタッチ機能を内蔵したインセル型や偏光板と画像表示パネルの間にタッチパネル機能を内蔵したオンセル型の画像表示パネルも、タッチセンサーに包含されるものとする。
本積層体は、本粘着シートを介して、2つの画像表示装置用構成部材を積層した後、少なくとも一方の画像表示装置構成部材側から光照射し、当該画像表示装置構成部材を介して、本粘着シートを光硬化して製造することができる。
この際、本粘着シートのゲル分率が30%以上となるように光硬化させることが好ましい。
本発明の画像表示装置(以下「本装置」とも称する。)は、本積層体を有する画像表示装置であって、例えばパソコン、モバイル端末(PDA)、ゲーム機、テレビ(TV)、カーナビ、タッチパネル、ペンタブレット等の画像表示装置を挙げることができる。
本発明において、「(メタ)アクリル」とは、アクリル及びメタクリルを、「(メタ)アクリロイル」とは、アクリロイル及びメタクリロイルを、「(メタ)アクリレート」とはアクリレート及びメタクリレートをそれぞれ包括する意味である。
また、画像表示パネル、保護パネル等のように「パネル」と表現する場合、板体、シート及びフィルムを包含するものである。
また、「X以上」(Xは任意の数字)と記載した場合、特にことわらない限り「好ましくはXより大きい」の意を包含し、「Y以下」(Yは任意の数字)と記載した場合、特にことわらない限り「好ましくはYより小さい」の意も包含するものである。
(メタ)アクリル酸エステル(共)重合体(a)として、枝成分がメチルメタクリレートからなるマクロモノマー(数平均分子量2500、Tg105℃)15質量部、幹成分がn−ブチルアクリレート81質量部/アクリル酸4質量部からなる共重合体(A−1、重量平均分子量30万)1kg、架橋剤(b)として、プロポキシ化ペンタエリスリトールトリアクリレート(「B−1」、分子量530g/mol)100g、光開始剤(c)として、2,4,6−トリメチルベンゾフェノンと4−メチルベンゾフェノンの混合物(c−1)15gを均一に溶融混錬し、樹脂組成物1を作製した。
当該樹脂組成物1を、剥離処理した2枚のポリエチレンテレフタレートフィルム(三菱ケミカル株式会社製ダイアホイルMRF、厚さ75μm/三菱ケミカル株式会社製ダイアホイルMRT、厚さ38μm)で挟み、厚さ150μmとなるように温度80℃でシート状に賦形した。
一方のポリエチレンテレフタレートフィルム側から、波長365nmの積算光量が100mJ/cm2となるように高圧水銀ランプにて光を照射して僅かに硬化させ、透明両面粘着シート1を作製した。
なお、透明両面粘着シート1は、仮硬化状態、言い換えれば光硬化性を備えたものであり、光照射によって硬化できる余地を残している。
実施例1と同様の方法で作製した樹脂組成物1を、実施例1と同様に厚さ150μmとなるようシート状に賦形し、一方のポリエチレンテレフタレートフィルム側から、波長365nmの積算光量が250mJ/cm2となるように高圧水銀ランプにて光を照射し僅かに硬化させて、透明両面粘着シート2を作製した。
なお、透明両面粘着シート2も、仮硬化状態、言い換えれば光硬化性を備えたものであり、光照射によって硬化できる余地を残している。
実施例1と同様の方法で作製した樹脂組成物1を、実施例1と同様に厚さ150μmとなるようシート状に賦形し、硬化させることなく、透明両面粘着シート3を作製した。
実施例1と同様の方法で作製した樹脂組成物1を、実施例1と同様に厚さ150μmとなるようシート状に賦形し、一方のポリエチレンテレフタレートフィルム側から、波長365nmの積算光量が600mJ/cm2となるように高圧水銀ランプにて光を照射し、仮硬化させて、本硬化前の透明両面粘着シート4を作製した。
(メタ)アクリル酸エステル(共)重合体(a)として、2−エチルヘキシルアクリレート55質量部/酢酸ビニル20質量部/アクリル酸5質量部からなる共重合体(A−2、重量平均分子量40万)1kg、架橋剤(b)として、ノナンジオールジアクリレート(b−2)50g、光開始剤(c)として、4−メチルベンゾフェノン(c−2)15gを均一に溶融混錬し、樹脂組成物2を作製した。
当該樹脂組成物2を、剥離処理した2枚のポリエチレンテレフタレートフィルム(三菱ケミカル株式会社製ダイアホイルMRF、厚さ75μm/三菱ケミカル株式会社製ダイアホイルMRT、厚さ38μm)で挟み、厚さ150μmとなるように温度80℃でシート状に賦形した。
一方のポリエチレンテレフタレートフィルム側から、波長365nmの積算光量が600mJ/cm2となるように高圧水銀ランプにて光を照射し硬化させて、室温で12時間静置することで、透明両面粘着シート5を作製した。
実施例・比較例で得た透明両面粘着シート1〜5について次のように物性を評価した。
4mgの透明両面粘着シート1〜5に対して、THF12mLを用いて溶解させたものを測定試料とし、ゲル浸透クロマトグラフィー(Gel Permeation Chromatography:GPC)分析装置(装置名:東ソー社製HLC−8320GPC)を用いて、下記の条件で分子量分布曲線を測定し、重量平均分子量(Mw)、分子量分布(Mw/Mn)、最大ピーク分子量(Mp)、分子量40万以上200万未満の領域のピーク又はショルダーの有無、最大ピーク分子量(Mp)のピーク強度に対する分子量40万以上200万未満の領域のピーク又はショルダー強度の比率を求めた。
・ガードカラム:TSKguardcolumnHXL
・分離カラム:
TSKgelGMHXL(4本)
・温度:40℃
・注入量:100μL
・ポリスチレン換算
・溶媒:THF
・流速:1.0mL/min
透明両面粘着シート1〜5の貯蔵弾性率G’は、レオメトリックス社製の粘弾性測定装置ダイナミックアナライザーRDAIIを用いて、下記の条件で測定した。
・温度:20〜150℃
・角振動数:ω=0.005〜500rad/sec
・パラレルプレート:20mmφ
・歪み量:3%
透明両面粘着シート1〜5の離型フィルムを両面剥離し、該透明両面粘着シート1〜5を、それぞれ約0.4g分採取し、予め質量(X)を測定したSUSメッシュ(#200)で袋状に包み、袋の口を折って閉じて、この包みの質量(Y)を測定した。その後、酢酸エチル50mL中に包みを24時間浸漬させたのち、取り出して70℃で4.5時間真空乾燥し、付着している酢酸エチルを蒸発させ、乾燥した包みの質量(Z)を測定し、求めた質量を下記式に代入して、ゲル分率(本硬化前)を求めた。
ゲル分率[%]=[(Z−X)/(Y−X)]×100
実施例及び比較例で作製した厚さ150μmの透明両面粘着シート1〜5を40mm×50mmに裁断し、片面の離型フィルムを剥がし、裏打用のポリエチレンテレフタレートフィルム(三菱ケミカル株式会社製、ダイアホイルS−100、厚さ38μm)をハンドローラーで背貼りした後、これを巾25mm×長さ100mmの短冊状に裁断して試験片とした。
次に、残る離型フィルムを剥がして、ステンレス板(120mm×50mm×厚さ1.2mm)に、貼着面積が25mm×20mmとなるようハンドローラーで貼着した。
その後、試験片を40℃の雰囲気下で15分養生させた後、試験片に500gf(4.9N)の錘を鉛直方向に取り付けて掛けて静置した後、錘の落下時間(分)を測定した。
30分以内に落下しなかったものについては、SUSと試験片との貼着位置が下方にズレた長さ(mm)、すなわちズレ量を測定した。
上記透明両面粘着シート1〜5を、離型フィルムを積層したままトムソン打抜機を用いて50×50mmにカットした。片面離型フィルムを剥離したのち、粘着のみを30×30mmにカットし、改めて剥離した片面離型フィルムをロールで貼り合わせることで、両面離型フィルムが50×50mm、粘着が30×30mmの裁断加工品を作製した。
この粘着シート1〜5の裁断加工品を、50mm×50mm×厚さ1mmのガラス板間に挟むように積層し、天面のガラス板に500gの錘を乗せて40℃で200時間静置した。
養生後に粘着シートが顕著につぶれて、糊が端部から0.1mm以上はみ出したものを「×(poor)」、糊はみ出しが0.1mm以下に抑えられ、実用上問題ないものを「○(good)」と判定した。
上記透明両面粘着シート1〜5を、離型フィルムを積層したままトムソン打抜機を用いて50×80mmにカットした。片側の離型フィルムを剥離し、露出した粘着面を、周縁部5mmに厚さ80μmの印刷を施したソーダライムガラス(82mm×53mm×厚さ0.5mm)の印刷面に、粘着シートの4辺が印刷段差にかかるようにして真空プレス機を用いてプレス圧着した(温度80℃、プレス圧0.04MPa)。次いで残る離型フィルムを剥がし、シクロオレフィンポリマーフィルム(日本ゼオン株式会社製、厚さ100μm)をプレス貼合した後、オートクレーブ処理(80℃、ゲージ圧0.2MPa、20分)を施して仕上げ貼着し、積層体を作製した。
作製した積層体を目視観察し、印刷段差近傍で粘着シートが追従せず気泡が残った、あるいはフィルムが段差近傍で屈曲し歪むことによる凹凸ムラが見えたものを「×(poor)」、気泡や凹凸ムラがなく平滑に貼合されたものを「○(good)」と判定した。
透明両面粘着シート1〜5の一方の離型フィルムを剥がし、裏打ちフィルムとして50μmのポリエチレンテレフタレートフィルム(三菱ケミカル株式会社製、ダイアホイルT100、厚さ50μm)を貼合した。上記積層品を長さ150mm、巾10mmに裁断した後、残る離型フィルムを剥がして露出した粘着面をソーダライムガラスにロール圧着した。
貼合品にオートクレーブ処理(80℃,ゲージ圧0.2MPa,20分)を施して仕上げ貼着した後、紫外線を365nmの積算光量が4000mJ/cm2となるよう照射して粘着シートを硬化し、室温で12時間養生して、剥離力測定試料とした。
上記剥離力測定試料を、23℃40%RHの環境下にて、剥離角180°、剥離速度60mm/分で引き剥がしたときのガラスに対する剥離力(N/cm)を測定した。
段差吸収性評価にて作製した段差付ガラス/粘着シート/COP積層体のうち、気泡や凹凸ムラがなく平滑に貼合できたサンプルについて、COP側から、波長365nmの積算光量が4000mJ/cm2となるように高圧水銀ランプにて光を照射し、本硬化させた。室温で12時間静置したのち、65℃、90%RHの環境で500時間保管した後の外観を目視評価した。
環境試験後に粘着シートの変形、発泡、剥離が生じたものを「×(poor)」、粘着シートの変形、発泡、剥離が生じなかったものを「○(good)」と判定した。
さらに、仮硬化した後も加熱による流動性も十分に維持しており、被着体の一方がフィルムのような剛性の低い素材であっても段差近傍で屈曲を生じず、平滑な積層体を得ることができた。
さらには、積層体とした後に光を照射して、粘着シートをさらに本硬化させることが可能であり、高温高湿下等の苛酷な環境試験下においても剥離や発泡、変形を生じず、高い信頼性をもつ積層体を得ることができた。
また、比較例2及び3のように、ゲル分率が10%以上になるまで仮硬化させた透明両面粘着シートについては、保管安定性は十分に得られるものの、仮硬化後の粘着シートの3次元網目構造によって流動性が損なわれるため、積層体を作製する際に、印刷段差が交差する角部付近で一部粘着剤が充填しきれず気泡が残ったり、印刷段差近傍でフィルムが屈曲して平滑性が損なわれたりして、段差吸収性や貼合後の信頼性に劣る結果となった。
Claims (8)
- (メタ)アクリル酸エステル(共)重合体(a)を主成分として含む樹脂組成物を、シート状に賦形したのち、波長365nmにおける積算光量600mJ/cm2未満の光を照射することを特徴とする、光硬化型粘着シートの製造方法。
- (メタ)アクリル酸エステル(共)重合体(a)を主成分として含む樹脂組成物を、シート状に賦形したのち、波長365nmにおける積算光量250mJ/cm2以下の光を照射することを特徴とする、光硬化型粘着シートの製造方法。
- 前記樹脂組成物が、(メタ)アクリル酸エステル(共)重合体(a)、架橋剤(b)及び光開始剤(c)を含むことを特徴とする請求項1または2記載の光硬化型粘着シートの製造方法。
- 前記(メタ)アクリル酸エステル(共)重合体(a)が、マクロモノマーを用いたグラフト共重合体である、請求項1〜3の何れかに記載の光硬化型粘着シートの製造方法。
- 前記(メタ)アクリル酸エステル(共)重合体(a)の重量平均分子量(Mw)が、5万以上40万以下である、請求項1〜4の何れかに記載の光硬化型粘着シートの製造方法。
- 前記光開始剤(c)が、水素引抜型光開始剤を1種以上含む、請求項1〜5の何れかに記載の光硬化型粘着シートの製造方法。
- 以下の(I)及び(II)の粘弾性特性を有する、請求項1〜6の何れかに記載の光硬化型粘着シートの製造方法。
(I)周波数10−5Hz、基準温度20℃における貯蔵弾性率G’が1×102Pa以上
(II)周波数10−3Hz、基準温度80℃における貯蔵弾性率G’が5×102Pa以下 - 25mm×20mmの貼着面積でステンレス板に貼り付け、温度40℃で500gf(4.9N)の加重を鉛直方向に30分間加える保持力試験によるズレ長さが1.0mm以下である、請求項1〜7の何れかに記載の光硬化型粘着シートの製造方法。
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