JP2023137396A - 光学粘着シート - Google Patents
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Abstract
【課題】フレキシブルデバイス用途に適した光学粘着シートを提供する。【解決手段】粘着シート10(光学粘着シート)は、第1ガラス転移温度を有するベースポリマーと、第1ガラス転移温度より高い第2ガラス転移温度を有するオリゴマーとを含み、粘着面11と粘着面12とを有する。粘着面11に基材Sが貼り合わされた状態の粘着シート10に対する、TOF-SIMS法による、粘着面12側から粘着面11側までの厚さ方向Hにおける成分分析にて、オリゴマー由来の第1フラグメントのイオン強度の検出最大ピークが、基材由来の第2フラグメントの検出開始時間と、当該検出開始時間より後の、ベースポリマー由来の第3フラグメントの検出終了時間との間に検出され、検出最大ピークの半値幅σ(秒)から分析開始時間側に10σ離れた時間から5σ離れた時間までの、第1フラグメントのイオン強度の平均値に対する、検出最大ピークのイオン強度の比率が1.2以上である。【選択図】図1
Description
本発明は、光学粘着シートに関する。
ディスプレイパネルは、例えば、画素パネル、偏光板、タッチパネルおよびカバーフィルムなどの要素を含む積層構造を有する。そのようなディスプレイパネルの製造過程では、積層構造に含まれる要素どうしの接合のために、例えば、透明な粘着シート(光学粘着シート)が用いられる。
一方、例えばスマートフォン用およびタブレット端末用に、繰り返し折り曲げ可能(フォルダブル)なディスプレイパネルの開発が進んでいる。フォルダブルディスプレイパネルは、具体的には、屈曲形状とフラットな非屈曲形状との間で、繰り返し変形可能である。このようなフォルダブルディスプレイパネルでは、積層構造中の各要素が、繰り返し折り曲げ可能に作製されており、そのような要素間の接合に薄い光学粘着シートが用いられている。フォルダブルディスプレイパネルなどのフレキシブルデバイス用の光学粘着シートについては、例えば下記の特許文献1に記載されている。
フォルダブルディスプレイパネル用の光学粘着シートには、デバイス屈曲時の被着体への充分な追従性と、優れた応力緩和性とを有するように、高度に軟質であることが求められる。しかしながら、従来の光学粘着シートは、軟質なほど、粘着力が低下する。
一方、フォルダブルディスプレイパネルにおいて繰り返し折り曲げられる箇所では、従来、光学粘着シートが、被着体としての要素から剥がれやすい。ディスプレイパネルが折り曲げられたとき、当該折り曲げ箇所では、光学粘着シートに対してせん断応力などの応力が局所的に作用するからである。光学粘着シートにおける剥がれの発生は、ディスプレイパネルの機能不良の原因となり、好ましくない。そのため、フォルダブルディスプレイパネル用の光学粘着シートには、被着体に対する粘着力が高いレベルで求められる。
本発明は、フレキシブルデバイス用途に適した光学粘着シートを提供する。
本発明[1]は、第1ガラス転移温度を有するベースポリマーと、前記第1ガラス転移温度より高い第2ガラス転移温度を有するオリゴマーとを含み、第1面と、当該第1面とは反対側の第2面とを有する、光学粘着シートであって、前記第1面に基材が貼り合わされた状態の前記光学粘着シートに対する、飛行時間型二次イオン質量分析法による、前記第2面側から前記第1面側までの厚さ方向における成分分析において、前記オリゴマーに由来する第1フラグメントのイオン強度の検出最大ピークが、前記基材に由来する第2フラグメントの検出開始時間と、当該検出開始時間より後の、前記ベースポリマーに由来する第3フラグメントの検出終了時間との間に検出され、前記検出最大ピークの半値幅σ(秒)から分析開始時間側に10σ離れた時間から5σ離れた時間までの、前記第1フラグメントのイオン強度の平均値に対する、前記検出最大ピークのイオン強度の比率が、1.2以上である、光学粘着シートを含む。
本発明[2]は、前記オリゴマーが最大長さ0.4μm以下の凝集体を形成している、上記[1]に記載の光学粘着シートを含む。
本発明[3]は、前記第2ガラス転移温度が50℃以上である、上記[1]または[2]に記載の光学粘着シートを含む。
本発明[4]は、前記オリゴマーの融解温度(℃)の前記第2ガラス転移温度(℃)に対する比率が1.5以上である、上記[1]から[3]のいずれか一つに記載の光学粘着シートを含む。
本発明[5]は、前記オリゴマーが2000以上の重量平均分子量を有する、上記[1]から[4]のいずれか一つに記載の光学粘着シートを含む。
本発明[6]は、前記第1ガラス転移温度と前記第2ガラス転移温度との和が0℃以上である、上記[1]から[5]のいずれか一つに記載の光学粘着シートを含む。
本発明の光学粘着シートは、上記のように、第1ガラス転移温度を有するベースポリマーと、第1ガラス転移温度より高い第2ガラス転移温度を有するオリゴマーとを含み、ガラス転移温度がより高いオリゴマーが、光学粘着シートの表面およびその近傍に偏在している。具体的には、飛行時間型二次イオン質量分析法(光学粘着シートの第1面に基材が貼り合わされた状態での、第2面から第1面までの厚さ方向の成分分析)において、オリゴマー由来の第1フラグメントのイオン強度I1の検出最大ピークPが、基材由来の第2フラグメントの検出開始時間より後に検出され、且つ、イオン強度I1の所定平均値に対する検出最大ピークPのイオン強度I1の比率が1.2以上であるほどに、光学粘着シートの表面およびその近傍に、ベースポリマーよりガラス転移温度が高いオリゴマーが偏在している。このような構成は、光学粘着シートの総体的な柔らかさを確保しつつ、光学粘着シートの表面(粘着面)において、被着体に対する良好な粘着力を実現するのに適する。光学粘着シートが柔らかいことは、光学粘着シートにおいて、被着体屈曲時の被着体への充分な追従性と優れた応力緩和性とを確保するのに適し、従って、光学粘着シートが用いられるフレキシブルデバイスの良好な繰り返し変形を実現するのに適する。光学粘着シートの対被着体粘着力が高いことは、繰り返し変形する被着体からの光学粘着シートの剥がれを抑制するのに適する。したがって、本発明の光学粘着シートは、フレキシブルデバイス用途に適する。
本発明の光学粘着シートの一実施形態としての粘着シート10は、図1に示すように、所定の厚さのシート形状を有し、厚さ方向と直交する方向(面方向)に広がる。粘着シート10は、粘着面11と、当該粘着面11とは反対側の粘着面12とを有する。図1は、粘着シート10の粘着面11,12にはく離ライナーL1,L2が貼り合わされている状態を、例示的に示す。はく離ライナーL1は、粘着面11上に配置されている。はく離ライナーL2は、粘着面12上に配置されている。また、粘着シート10は、フレキシブルデバイスにおける光通過箇所に配置される光学的に透明な粘着シートである。フレキシブルデバイスとしては、例えば、フレキシブルディスプレイパネルが挙げられる。フレキシブルディスプレイパネルとしては、例えば、フォルダブルディスプレイパネルおよびローラブルディスプレイパネルが挙げられる。フレキシブルディスプレイパネルは、例えば、画素パネル、偏光板、タッチパネルおよびカバーフィルムなどの要素を含む積層構造を有する。粘着シート10は、例えば、フレキシブルディスプレイパネルの製造過程において、積層構造に含まれる要素どうしの接合に、用いられる。はく離ライナーL1,L2は、それぞれ、粘着シート10の使用時に所定のタイミングで剥離される。
粘着シート10は、粘着剤組成物から形成されている。粘着剤組成物は、ベースポリマーおよびオリゴマーを含む。すなわち、粘着シート10は、ベースポリマーおよび第1オリゴマーを含む。ベースポリマーは、ガラス転移温度Tg1(第1ガラス転移温度)を有する(ベースポリマーが架橋構造を有する場合、ガラス転移温度Tg1は、当該架橋構造を有するベースポリマーのガラス転移温度である)。オリゴマーは、ガラス転移温度Tg1より高いガラス転移温度Tg2(第2ガラス転移温度)有する。ガラス転移温度Tg1,Tg2の測定方法は、実施例に関して後述するとおりである。
粘着シート10は、片面(粘着面11,12の一方としての第1面)に基材が貼り合わされた状態の粘着シート10に対する、飛行時間型二次イオン質量分析法(TOF-SIMS:Time-of-Flight Secondary Ion Mass Spectrometry)による、第2面(粘着面11,12の他方)側から第1面側までの厚さ方向Hの成分分析において、次のような測定結果を示す粘着シートである。
オリゴマーに由来する第1フラグメントのイオン強度I1の検出最大ピークPが、基材に由来する第2フラグメントの検出開始時間と、当該検出開始時間より後の、ベースポリマーに由来する第3フラグメントの検出終了時間との間に検出される。検出最大ピークPの半値幅σ(秒)から分析開始時間側に10σ離れた時間から5σ離れた時間までの、第1フラグメントのイオン強度I1の平均値(イオン強度平均値I2)に対する、検出最大ピークPのイオン強度I1の比率(I1/I2)が、1.2以上である。
図2は、粘着シート10に対するTOF-SIMSによるこのような測定結果を模式的に表す。図3は、図2に示す測定結果の一部を拡大して表す。図2および図3に示すグラフにおいて、横軸は分析時間(秒)を表し、縦軸は規格化イオン強度を表す。図2および図3では、オリゴマーに由来する第1フラグメントのイオン強度の変化を実線で表し、基材に由来する第2フラグメントのイオン強度の変化を一点鎖線で表し、ベースポリマーに由来する第3フラグメントのイオン強度の変化を二点鎖線で表す。所定フラグメントのイオン強度の強さは、当該フラグメントを有する成分の量の多さに対応する。所定フラグメントのイオン強度の検出時間は、当該フラグメントを有する成分の粘着シート厚さ方向(第2面側からの深さ方向)における存在位置に対応する。図2および図3に示すように、粘着シート10においては、オリゴマー由来の第1フラグメントのイオン強度の検出最大ピークPの検出時間t1が、ポリイミド基材由来の第2フラグメントの検出開始時間t2(第2フラグメントの検出量立ち上がり開始時間)と、ベースポリマー由来の第3フラグメントの検出終了時間t3(検出開始時間t2より後)との間にある(t2<t1<t3)。このことは、第1フラグメントを有するオリゴマーの、粘着シート10の第1面およびその近傍の存在量が、他領域での存在量よりも多いことを意味する。加えて、粘着シート10においては、第1フラグメントのイオン強度平均値I2に対する、検出最大ピークPのイオン強度I1の比率(I1/I2)が、1.2以上である(イオン強度平均値I2とは、検出最大ピークPの半値幅σ(秒)から分析開始時間側に10σ離れた時間から5σ離れた時間までの、第1フラグメントのイオン強度I1の平均値である。この半値幅σは、検出最大ピークPの分析開始時間側の半値半幅である)。このことは、第1フラグメントを有するオリゴマーの、粘着シート10の第1面およびその近傍の存在量が、他領域での存在量よりも有意に多いことを意味する。
TOF-SIMSでは、試料にイオンビーム(一次イオン)を照射することによって試料表面からイオン(二次イオン)を放出させ、当該二次イオンが検出器に到達するまでの飛行時間(質量の平方根に比例する)の差を利用して質量を分離する。これにより、二次イオンの質量スペクトルが得られる。すなわち、試料表面の成分分析が可能である。また、TOF-SIMSでは、試料へのエッチング用イオンビームの照射と、その後の測定用イオンビーム(1次イオンビーム)の照射とを交互に繰り返すことにより、厚さ方向における質量スペクトルの変化を検出できる。すなわち、試料の厚さ方向の成分分析が可能である。TOF-SIMSの方法は、具体的には、実施例に関して後述するとおりである。
粘着シート10は、上述のように、ガラス転移温度Tg1を有するベースポリマーと、ガラス転移温度Tg1より高いガラス転移温度Tg2を有するオリゴマーとを含み、ガラス転移温度がより高いオリゴマーが、粘着シート10の表面およびその近傍に偏在している。具体的には、TOF-SIMS(粘着シート10の第1面に基材が貼り合わされた状態での、第2面から第1面までの厚さ方向Hの成分分析)において、オリゴマー由来の第1フラグメントのイオン強度I1の検出最大ピークPが、基材由来の第2フラグメントの検出開始時間より後に検出され、且つ、上記イオン強度平均値I2に対する検出最大ピークPのイオン強度I1の比率(I1/I2)が1.2以上であるほどに、粘着シート10の表面およびその近傍に、ベースポリマーよりガラス転移温度が高いオリゴマーが偏在している。このような構成は、粘着シート10の総体的な柔らかさを確保しつつ、粘着シート10の表面(粘着面)において、被着体に対する良好な粘着力を実現するのに適する。粘着シート10が柔らかいことは、粘着シート10において、被着体屈曲時の被着体への充分な追従性と優れた応力緩和性とを確保するのに適し、従って、粘着シート10が用いられるフレキシブルデバイスの良好な繰り返し変形を実現するのに適する。粘着シート10の対被着体粘着力が高いことは、繰り返し変形する被着体からの粘着シート10の剥がれを抑制するのに適する。したがって、粘着シート10は、フレキシブルデバイス用途に適する。
粘着シート10の表面およびその近傍にオリゴマーを偏在化させる方法としては、例えば、ベースポリマーに対するオリゴマーの相溶性の調整(相溶性がある程度に低い範囲への調整)、および、オリゴマーの分子量の調整(オリゴマーの移動しやすさの調整)が挙げられる。ベースポリマーに対するオリゴマーの相溶性の指標としては、例えば、ハンセンの溶解度パラメーター(HSP値)を用いることができる。HSP値は、下記の式(1)で表される。
HSP値=(δD2+δP2+δH2)1/2
上記式において、δDは分散項(分子間の分散力に由来するエネルギーを表す)である。δPは、分子間の極性力に由来するエネルギーを表す分極項である。δHは、分子間の水素結合力に由来するエネルギーを表す水素結合項である。類似のHSP値を有する物質は、互いに近い物性を示すことが知られている。HSP値については、例えば、「化学工業社、化学工業2010年3月号、山本博志、Steven Abbott、Charles M.Hansen」に記載されている。
比率(I1/I2)は、粘着シート10において良好な粘着力を確保する観点から、好ましくは1.4以上、より好ましくは1.6以上、更に好ましくは1.7以上である。比率(I1/I2)は、例えば、5以下、3.5以下、または2.7以下である。
粘着シート10の表面およびその近傍では、粘着面11,12における凝集力確保の観点から、オリゴマーが凝集体(ドメイン)を形成しているのが好ましい。オリゴマーの凝集体の最大長さは、好ましくは0.05μm以上、更に好ましくは0.1μm以上である。オリゴマーの凝集体の最大長さは、オリゴマーの高分散化の観点から、好ましくは0.4μm以下、より好ましくは0.3μm以下、更に好ましくは0.2μm以下である。オリゴマーの凝集体のサイズの測定方法は、具体的には、実施例に関して後述するとおりである。
オリゴマーのガラス転移温度Tg2は、粘着シート10の表面(粘着面11,12)の高粘着化の観点から、好ましくは50℃以上、より好ましくは60℃以上、更に好ましくは70℃以上であり、また、好ましくは130℃以下、より好ましくは120℃以下、更に好ましくは110℃以下である。
前記オリゴマーの融解温度Tm(℃)のガラス転移温度Tg2(℃)に対する比率(Tm/Tg2)は、粘着シート10の表面(粘着面11,12)の高粘着化の観点から、好ましくは1.5以上、より好ましくは1.6以上であり、また、好ましくは3以下、より好ましくは2.5以下、更に好ましくは2以下である。オリゴマーの融解温度Tmの測定方法は、具体的には、実施例に関して後述するとおりである。
オリゴマーの重量平均分子量Mwは、粘着シート10の表面(粘着面11,12)の高粘着化の観点から、好ましくは2000以上、より好ましくは2500以上、更に好ましくは3000以上、一層好ましくは3500以上、特に好ましくは4000以上である。オリゴマーの重量平均分子量Mwは、粘着シート10の表面およびその近傍へのオリゴマーの偏在化(表面への移動性)の観点から、好ましくは30000以下、より好ましくは15000以下、更に好ましくは10000以下である。オリゴマーの重量平均分子量Mwの測定方法は、具体的には、実施例に関して後述するとおりである。
ガラス転移温度Tg1とガラス転移温度Tg2との和は、粘着シート10の表面(粘着面11,12)の高粘着化の観点から、好ましくは0℃以上、より好ましくは10℃以上、更に好ましくは20℃以上であり、また、好ましくは100℃以下、より好ましくは80℃以下、更に好ましくは60℃以下である。
粘着シート10において、ベースポリマーは、粘着性を発現させる粘着成分である。ベースポリマーとしては、例えば、アクリルポリマー、シリコーンポリマー、ポリエステルポリマー、ポリウレタンポリマー、ポリアミドポリマー、ポリビニルエーテルポリマー、酢酸ビニル/塩化ビニルコポリマー、変性ポリオレフィンポリマー、エポキシポリマー、フッ素ポリマー、およびゴムポリマーが挙げられる。ベースポリマーは、単独で用いられてもよいし、二種類以上が併用されてもよい。粘着シート10における良好な透明性および粘着性を確保する観点から、ベースポリマーとしては、好ましくはアクリルポリマーが用いられる。
アクリルポリマーは、(メタ)アクリル酸エステルを50質量%以上の割合で含むモノマー成分の共重合体である。「(メタ)アクリル」は、アクリルおよび/またはメタクリルを意味する。
(メタ)アクリル酸エステルとしては、好ましくは、(メタ)アクリル酸アルキルエステルが用いられ、より好ましくは、アルキル基の炭素数が1~20である(メタ)アクリル酸アルキルエステルが用いられる。(メタ)アクリル酸アルキルエステルは、直鎖状または分岐状のアルキル基を有してもよく、脂環式アルキル基など環状のアルキル基を有してもよい。
直鎖状または分岐状のアルキル基を有する(メタ)アクリル酸アルキルエステルとしては、例えば、(メタ)アクリル酸メチル、(メタ)アクリル酸エチル、(メタ)アクリル酸n-ブチル、(メタ)アクリル酸イソブチル、(メタ)アクリル酸s-ブチル、(メタ)アクリル酸t-ブチル、(メタ)アクリル酸ペンチル、(メタ)アクリル酸イソペンチル、(メタ)アクリル酸ネオペンチル、(メタ)アクリル酸n-ヘキシル、(メタ)アクリル酸ヘプチル、(メタ)アクリル酸2-エチルヘキシル、(メタ)アクリル酸n-オクチル、(メタ)アクリル酸イソオクチル、(メタ)アクリル酸ノニル、(メタ)アクリル酸イソノニル、(メタ)アクリル酸デシル、(メタ)アクリル酸イソデシル、(メタ)アクリル酸ウンデシル、(メタ)アクリル酸ドデシル(即ちラウリルアクリレート)、(メタ)アクリル酸イソトリデシル、(メタ)アクリル酸テトラデシル、(メタ)アクリル酸イソテトラデシル、(メタ)アクリル酸ペンタデシル、(メタ)アクリル酸セチル、(メタ)アクリル酸ヘプタデシル、(メタ)アクリル酸オクタデシル、(メタ)アクリル酸イソオクタデシル、および(メタ)アクリル酸ノナデシルが挙げられる。
脂環式アルキル基を有する(メタ)アクリル酸アルキルエステルとしては、例えば、(メタ)アクリル酸シクロアルキルエステル、二環式の脂肪族炭化水素環を有する(メタ)アクリル酸エステル、および、三環以上の脂肪族炭化水素環を有する(メタ)アクリル酸エステルが挙げられる。(メタ)アクリル酸シクロアルキルエステルとしては、例えば、(メタ)アクリル酸シクロペンチル、(メタ)アクリル酸シクロヘキシル、(メタ)アクリル酸シクロヘプチル、および(メタ)アクリル酸シクロオクチルが挙げられる。二環式の脂肪族炭化水素環を有する(メタ)アクリル酸エステルとしては、例えば(メタ)アクリル酸イソボルニルが挙げられる。三環以上の脂肪族炭化水素環を有する(メタ)アクリル酸エステルとしては、例えば、ジシクロペンタニル(メタ)アクリレート、ジシクロペンタニルオキシエチル(メタ)アクリレート、トリシクロペンタニル(メタ)アクリレート、1-アダマンチル(メタ)アクリレート、2-メチル-2-アダマンチル(メタ)アクリレート、および、2-エチル-2-アダマンチル(メタ)アクリレートが挙げられる。
(メタ)アクリル酸アルキルエステルとしては、粘着シート10において、フレキシブルデバイス用途の粘着シートに求められる軟質性と粘着力とのバランスをとる観点から、好ましくは、炭素数3~12のアルキル基を有する(メタ)アクリル酸アルキルエステルから選択される少なくとも一つが用いられ、より好ましくは、炭素数3~12のアルキル基を有する(メタ)アクリル酸アルキルエステルから選択される、アルキル基の炭素数が相対的に大きな少なくとも一つの第1の(メタ)アクリル酸アルキルエステルと、アルキル基の炭素数が相対的に小さな少なくとも一つの第2の(メタ)アクリル酸アルキルエステルとが併用される。第1の(メタ)アクリル酸アルキルエステルは、好ましくは、アクリル酸2-エチルヘキシル(2EHA)およびラウリルアクリレート(LA)からなる群より選択される少なくとも一つである。第2の(メタ)アクリル酸アルキルエステルは、好ましくはアクリル酸n-ブチルである。
モノマー成分における(メタ)アクリル酸アルキルエステルの割合は、粘着シート10において粘着性等の基本特性を適切に発現させる観点から、好ましくは50質量%以上、より好ましくは70質量%以上、更に好ましくは90質量%以上である。同割合は、例えば99質量%以下である。第1および第2の(メタ)アクリル酸アルキルエステルが併用される場合、モノマー成分における第1の(メタ)アクリル酸アルキルエステルの割合は、粘着シート10の軟質性と粘着力とのバランスの観点から、好ましくは50質量%以上、より好ましくは60質量%以上、更に好ましくは70質量%以上であり、また、好ましくは85質量%以下、より好ましくは80質量%以下である。モノマー成分における第2の(メタ)アクリル酸アルキルエステルの割合は、粘着シート10の軟質性と粘着力とのバランスの観点から、好ましくは10質量%以上、より好ましくは15質量%以上、更に好ましくは20質量%以上であり、また、好ましくは30質量%以下、より好ましくは25質量%以下である。
モノマー成分は、(メタ)アクリル酸アルキルエステルと共重合可能な共重合性モノマーを含んでもよい。共重合性モノマーとしては、例えば、極性基を有するモノマーが挙げられる。極性基含有モノマーとしては、例えば、ヒドロキシ基含有モノマー、カルボキシ基含有モノマー、および窒素原子含有環を有するモノマーが挙げられる。極性基含有モノマーは、アクリルポリマーへの架橋点の導入、アクリルポリマーの凝集力の確保など、アクリルポリマーの改質に役立つ。
ヒドロキシ基含有モノマーとしては、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2-ヒドロキシプロピル、(メタ)アクリル酸2-ヒドロキシブチル、(メタ)アクリル酸3-ヒドロキシプロピル、(メタ)アクリル酸4-ヒドロキシブチル、(メタ)アクリル酸6-ヒドロキシヘキシル、(メタ)アクリル酸8-ヒドロキシオクチル、(メタ)アクリル酸10-ヒドロキシデシル、(メタ)アクリル酸12-ヒドロキシラウリル、および(4-ヒドロキシメチルシクロへキシル)メチル(メタ)アクリレートが挙げられる。ヒドロキシ基含有モノマーとしては、好ましくは、(メタ)アクリル酸2-ヒドロキシエチルおよび(メタ)アクリル酸2-ヒドロキシブチルからなる群より選択される少なくとも一つが用いられる。
モノマー成分におけるヒドロキシ基含有モノマーの割合は、アクリルポリマーへの架橋構造の導入、および、粘着シート10における凝集力の確保の観点から、好ましくは0.2質量%以上、より好ましくは0.5質量%以上、更に好ましくは1質量%以上である。同割合は、アクリルポリマーの極性(粘着シート10における各種添加剤成分とアクリルポリマーとの相溶性に関わる)の調整の観点から、好ましくは10質量%以下、より好ましくは5質量%以下である。
カルボキシ基含有モノマーとしては、例えば、アクリル酸、メタクリル酸、カルボキシエチルアクリレート、カルボキシペンチルアクリレート、イタコン酸、マレイン酸、フマル酸、クロトン酸、およびイソクロトン酸が挙げられる。
モノマー成分におけるカルボキシ基含有モノマーの割合は、アクリルポリマーへの架橋構造の導入、粘着シート10における凝集力の確保、および、粘着シート10における対被着体密着力の確保の観点から、好ましくは0.1質量%以上、より好ましくは0.5質量%以上、更に好ましくは0.8質量%以上である。同割合は、アクリルポリマーのガラス転移温度の調整、および、酸による被着体の腐食リスクの回避の観点から、好ましくは10質量%以下、より好ましくは5質量%以下である。
窒素原子含有環を有するモノマーとしては、例えば、N-ビニル-2-ピロリドン、N-メチルビニルピロリドン、N-ビニルピリジン、N-ビニルピペリドン、N-ビニルピリミジン、N-ビニルピペラジン、N-ビニルピラジン、N-ビニルピロール、N-ビニルイミダゾール、N-ビニルオキサゾール、N-(メタ)アクリロイル-2-ピロリドン、N-(メタ)アクリロイルピペリジン、N-(メタ)アクリロイルピロリジン、N-ビニルモルホリン、N-ビニル-3-モルホリノン、N-ビニル-2-カプロラクタム、N-ビニル-1,3-オキサジン-2-オン、N-ビニル-3,5-モルホリンジオン、N-ビニルピラゾール、N-ビニルイソオキサゾール、N-ビニルチアゾール、およびN-ビニルイソチアゾールが挙げられる。窒素原子含有環を有するモノマーとしては、好ましくは、N-ビニル-2-ピロリドンが用いられる。
モノマー成分における、窒素原子含有環を有するモノマーの割合は、粘着シート10における凝集力の確保、および、粘着シート10における対被着体密着力の確保の観点から、好ましくは0.1質量%以上、より好ましくは0.5質量%以上、更に好ましくは0.8質量%以上である。同割合は、アクリルポリマーのガラス転移温度の調整、および、アクリルポリマーの極性(粘着シート10における各種添加剤成分とアクリルポリマーとの相溶性に関わる)の調整の観点から、好ましくは10質量%以下、より好ましくは5質量%以下である。
モノマー成分は、他の共重合性モノマーを含んでいてもよい。他の共重合性モノマーとしては、例えば、酸無水物モノマー、スルホン酸基含有モノマー、リン酸基含有モノマー、エポキシ基含有モノマー、シアノ基含有モノマー、アルコキシ基含有モノマー、および芳香族ビニル化合物が挙げられる。これら他の共重合性モノマーは、単独で用いられてもよいし、二種類以上が併用されてもよい。
ベースポリマーは、好ましくは、架橋構造を有する。ベースポリマーへの架橋構造の導入方法としては、架橋剤と反応可能な官能基を有するベースポリマーと架橋剤とを粘着剤組成物に配合し、ベースポリマーと架橋剤とを粘着シート中で反応させる方法(第1の方法)、および、ベースポリマーを形成するモノマー成分に架橋剤としての多官能モノマーを含め、当該モノマー成分の重合により、ポリマー鎖に分枝構造(架橋構造)が導入されたベースポリマーを形成する方法(第2の方法)が、挙げられる。これら方法は、併用されてもよい。
上記第1の方法で用いられる架橋剤としては、例えば、ベースポリマーに含まれる官能基(ヒドロキシ基およびカルボキシ基など)と反応する化合物が挙げられる。そのような架橋剤としては、例えば、イソシアネート架橋剤、過酸化物架橋剤、エポキシ架橋剤、オキサゾリン架橋剤、アジリジン架橋剤、カルボジイミド架橋剤、および金属キレート架橋剤が挙げられる。架橋剤は、単独で用いられてもよいし、二種類以上が併用されてもよい。架橋剤としては、ベースポリマーにおけるヒドロキシ基およびカルボキシ基との反応性が高くて架橋構造の導入が容易であることから、好ましくは、イソシアネート架橋剤、過酸化物架橋剤、およびエポキシ架橋剤が用いられる。
イソシアネート架橋剤としては、例えば、トリレンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート、キシリレンジイソシアネート、水添キシリレンジイソシアネート、ジフェニルメタンジイソシアネート、水添ジフェニルメタンジイソシアネート、テトラメチルキシリレンジイソシアネート、ナフタリンジイソシアネート、トリフェニルメタントリイソシアネート、およびポリメチレンポリフェニルイソシアネートが挙げられる。また、イソシアネート架橋剤としては、これらイソシアネートの誘導体も挙げられる。当該イソシアネート誘導体としては、例えば、イソシアヌレート変性体およびポリオール変性体が挙げられる。イソシアネート架橋剤の市販品としては、例えば、コロネートL(トリレンジイソシアネートのトリメチロールプロパンアダクト体,東ソー製)、コロネートHL(へキサメチレンジイソシアネートのトリメチロールプロパンアダクト体,東ソー製)、コロネートHX(ヘキサメチレンジイソシアネートのイソシアヌレート体,東ソー製)、タケネートD110N(キシリレンジイソシアネートのトリメチロールプロパンアダクト体,三井化学製)、および、タケネート600(1,3-ビス(イソシアナトメチル)シクロヘキサン,三井化学製)が挙げられる。
過酸化物架橋剤としては、ジベンゾイルパーオキシド、ジ(2-エチルヘキシル)パーオキシジカーボネート、ジ(4-t-ブチルシクロヘキシル)パーオキシジカーボネート、ジ-sec-ブチルパーオキシジカーボネート、t-ブチルパーオキシネオデカノエート、t-ヘキシルパーオキシピバレート、およびt-ブチルパーオキシピバレートが挙げられる。
エポキシ架橋剤としては、ビスフェノールA、エピクロルヒドリン型のエポキシ樹脂、エチレン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、グリセリンジグリシジルエーテル、グリセリントリグリシジルエーテル、1,6-ヘキサンジオールグリシジルエーテル、トリメチロールプロパントリグリシジルエーテル、ジグリシジルアニリン、ジアミングリシジルアミン、N,N,N',N'-テトラグリシジル-m-キシリレンジアミン、および1,3-ビス(N,N-ジグリシジルアミノメチル)シクロヘキサンが挙げられる。
第1の方法における架橋剤の配合量は、粘着シート10の凝集力を確保する観点から、ベースポリマー100質量部に対して、例えば0.01質量部以上であり、好ましくは0.05質量部以上、より好ましくは0.1質量部以上である。粘着シート10において良好なタック性を確保する観点から、ベースポリマー100質量部に対する架橋剤の配合量は、例えば10質量部以下であり、好ましくは5質量部以下、より好ましくは3質量部以下である。
上記第2の方法では、モノマー成分(架橋構造を導入するための多官能モノマーと他のモノマーとを含む)は、一度で重合させてもよいし、多段階で重合させてもよい。多段階重合の方法では、まず、ベースポリマーを形成するための単官能モノマーを重合させ(予備重合)、これによって部分重合物(低重合度の重合物と未反応のモノマーとの混合物)を含有するプレポリマー組成物を調製する。次に、プレポリマー組成物に架橋剤としての多官能モノマーを添加した後、部分重合物と多官能モノマーとを重合させる(本重合)。
多官能モノマーとしては、例えば、エチレン性不飽和二重結合を1分子中に2個以上含有する多官能(メタ)アクリレートが挙げられる。多官能モノマーとしては、活性エネルギー線重合(光重合)によって架橋構造を導入可能な観点から、多官能アクリレートが好ましい。
多官能(メタ)アクリレートとしては、二官能(メタ)アクリレート、三官能(メタ)アクリレート、および、四官能以上の多官能(メタ)アクリレートが挙げられる。
二官能(メタ)アクリレートとしては、例えば、エチレングリコールジ(メタ)アクリレート、ジエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、トリエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、テトラエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、1,6-ヘキサンジオールジ(メタ)アクリレート、1,9-ノナンジオールジ(メタ)アクリレート、グリセリンジ(メタ)アクリレート、ネオペンチルグリコールジ(メタ)アクリレート、ステアリン酸変性ペンタエリスリトールジ(メタ)アクリレート、ジシクロペンテニルジ(メタ)アクリレート、ジ(メタ)アクリロイルイソシアヌレート、およびアルキレンオキサイド変性ビスフェノールジ(メタ)アクリレートが挙げられる。
三官能(メタ)アクリレートとしては、例えば、トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールトリ(メタ)アクリレート、およびトリス(アクリロイルオキシエチル)イソシアヌレートが挙げられる。
四官能以上の多官能(メタ)アクリレートとしては、例えば、ジトリメチロールプロパンテトラ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールテトラ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールモノヒドロキシペンタ(メタ)アクリレート、アルキル変性ジペンタエリスリトールペンタ(メタ)アクリレート、およびジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレートが挙げられる。
多官能(メタ)アクリレートとしては、好ましくは、四官能以上の多官能(メタ)アクリレートが用いられ、より好ましくは、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレートが用いられる。
モノマー成分における、第2の方法における架橋剤としての多官能モノマーの配合量は、粘着シート10の凝集力を確保する観点から、単官能モノマー100質量部に対して、例えば0.01質量部以上であり、好ましくは0.05質量部以上、より好ましくは0.1質量部以上である。粘着シート10において良好なタック性を確保する観点から、多官能モノマーの配合量は、単官能モノマー100質量部に対して、例えば10質量部以下であり、好ましくは3質量部以下、より好ましくは1質量部以下、一層好ましくは0.5質量部以下、より一層好ましくは0.2質量部以下、特に好ましくは0.1質量部以下である。
アクリルポリマーは、上述のモノマー成分を重合させることによって形成できる。重合方法としては、例えば、溶液重合、無溶剤での光重合(例えばUV重合)、塊状重合、および乳化重合が挙げられる。溶液重合の溶媒としては、例えば、酢酸エチルおよびトルエンが用いられる。また、重合の開始剤としては、例えば、熱重合開始剤および光重合開始剤が用いられる。重合開始剤は、単独で用いられてもよいし、二種類以上が併用されてもよい。重合開始剤の使用量は、モノマー成分100質量部に対して、好ましくは0.05質量部以上、より好ましくは0.08質量部以上、更に好ましくは0.1質量部以上であり、また、好ましくは1質量部以下、より好ましくは0.5質量部以下、更に好ましくは0.3質量部以下である。
熱重合開始剤としては、例えば、アゾ重合開始剤および過酸化物重合開始剤が挙げられる。アゾ重合開始剤としては、例えば、2,2'-アゾビスイソブチロニトリル、2,2'-アゾビス-2-メチルブチロニトリル、2,2'-アゾビス(2-メチルプロピオン酸)ジメチル、4,4'-アゾビス-4-シアノバレリアン酸、アゾビスイソバレロニトリル、2,2'-アゾビス(2-アミジノプロパン)ジヒドロクロライド、2,2'-アゾビス[2-(5-メチル-2-イミダゾリン-2-イル)プロパン]ジヒドロクロライド、2,2'-アゾビス(2-メチルプロピオンアミジン)二硫酸塩、および、2,2'-アゾビス(N,N'-ジメチレンイソブチルアミジン)ジヒドロクロライドが挙げられる。過酸化物重合開始剤としては、例えば、ジベンゾイルペルオキシド、t-ブチルペルマレエ-ト、および過酸化ラウロイルが挙げられる。
光重合開始剤としては、例えば、ベンゾインエーテル系光重合開始剤、アセトフェノン系光重合開始剤、α-ケトール系光重合開始剤、芳香族スルホニルクロリド系光重合開始剤、光活性オキシム系光重合開始剤、ベンゾイン系光重合開始剤、ベンジル系光重合開始剤、ベンゾフェノン系光重合開始剤、ケタール系光重合開始剤、チオキサントン系光重合開始剤、およびアシルフォスフィンオキサイド系光重合開始剤が挙げられる。
ベースポリマーの重量平均分子量は、粘着シート10における凝集力の確保の観点から、好ましくは50万以上、より好ましくは80万以上、更に好ましくは100万以上、一層好ましくは150万以上である。ベースポリマーの重量平均分子量は、ゲル・パーミエーション・クロマトグラフ(GPC)によって測定してポリスチレン換算により算出される。
ベースポリマーのガラス転移温度Tg1は、粘着シート10において充分な軟質性を確保する観点から、好ましくは0℃以下、より好ましくは-20℃以下、更に好ましくは-40℃以下、一層好ましくは-45℃以下である。ガラス転移温度Tg1は、例えば-80℃以上である。
ベースポリマーのガラス転移温度については、下記のFoxの式に基づき求められるガラス転移温度(理論値)を用いてもよい。Foxの式は、ポリマーのガラス転移温度Tgと、当該ポリマーを構成するモノマーのホモポリマーのガラス転移温度Tgiとの関係式である。下記のFoxの式において、Tgはポリマーのガラス転移温度(℃)を表し、Wiは当該ポリマーを構成するモノマーiの重量分率を表し、Tgiは、モノマーiから形成されるホモポリマーのガラス転移温度(℃)を示す。ホモポリマーのガラス転移温度については文献値を用いることができる。例えば、「Polymer Handbook」(第4版,John Wiley & Sons, Inc., 1999年)および「新高分子文庫7 塗料用合成樹脂入門」(北岡協三著,高分子刊行会,1995年)には、各種のホモポリマーのガラス転移温度が挙げられている。一方、モノマーのホモポリマーのガラス転移温度については、特開2007-51271号公報に具体的に記載されている方法によって求めることも可能である。
Foxの式 1/(273+Tg)=Σ[Wi/(273+Tgi)]
ベースポリマーとしてアクリルポリマーが用いられる場合、オリゴマーとしてはアクリルオリゴマーが好ましい。アクリルオリゴマーは、(メタ)アクリル酸アルキルエステルを50質量%以上の割合で含むモノマー成分の共重合体であり、重量平均分子量が例えば1000以上30000以下である。
アクリルオリゴマーは、好ましくは、鎖状アルキル基を有する(メタ)アクリル酸アルキルエステル(鎖状アルキル(メタ)アクリレート)と、脂環式アルキル基を有する(メタ)アクリル酸アルキルエステル(脂環式アルキル(メタ)アクリレート)とを含むモノマー成分の重合体である。これら(メタ)アクリル酸アルキルエステルの具体例としては、例えば、アクリルポリマーのモノマー成分として上記した(メタ)アクリル酸アルキルエステルが挙げられる。
鎖状アルキル(メタ)アクリレートとしては、ガラス転移温度が高く、ベースポリマーとの相溶性が比較的高いことから、メタクリル酸メチルが好ましい。脂環式アルキル(メタ)アクリレートとしては、アクリル酸ジシクロペンタニル、メタクリル酸ジシクロペンタニル、アクリル酸シクロヘキシル、およびメタクリル酸シクロヘキシルが好ましい。すなわち、アクリルオリゴマーは、アクリル酸ジシクロペンタニル、メタクリル酸ジシクロペンタニル、アクリル酸シクロヘキシル、およびメタクリル酸シクロヘキシルからなる群より選択される1種以上と、メタクリル酸メチルとを含むモノマー成分の重合体であるのが好ましい。
アクリルオリゴマーのモノマー成分における脂環式アルキル(メタ)アクリレートの割合は、好ましくは10質量%以上、より好ましくは20質量%以上、更に好ましくは30質量%以上、特に好ましくは35質量%以上である。同割合は、好ましくは90質量%以下、より好ましくは80質量%以下、更に好ましくは70質量%以下、特に好ましくは65質量%以下である。アクリルオリゴマーのモノマー成分における鎖状アルキル(メタ)アクリレートの割合は、好ましくは90質量%以下、より好ましくは80質量%以下、更に好ましくは70質量%以下である。同割合は、好ましくは10質量%以上、より好ましくは20質量%以上、更に好ましくは30質量%以上である。
アクリルオリゴマーは、当該アクリルオリゴマーのモノマー成分を重合することによって得られる。重合方法としては、例えば、溶液重合、活性エネルギー線重合(例えばUV重合)、塊状重合、および乳化重合が挙げられる。アクリルオリゴマーの重合においては、重合開始剤を用いてもよく、分子量の調整を目的として連鎖移動剤を用いてもよい。
粘着シート10におけるアクリルオリゴマーの含有量は、粘着シート10の粘着力を充分に高めるためには、ベースポリマー100質量部に対して、好ましくは0.05質量部以上、より好ましくは0.1質量部以上、更に好ましくは0.3質量部以上、特に好ましくは0.4質量部以上である。一方、粘着シート10の透明性の確保の観点からは、粘着シート10におけるアクリルオリゴマーの含有量は、ベースポリマー100質量部に対して、好ましくは5質量部以下、より好ましくは4質量部以下、更に好ましくは3質量部以下である。粘着シート10においては、アクリルオリゴマーの含有量が大きすぎる場合、当該アクリルオリゴマーの相溶性の低下に起因して、ヘイズが上昇して透明性が低下する傾向がある。
粘着剤組成物は、シランカップリング剤を含有してもよい。粘着剤組成物におけるシランカップリング剤の含有量は、ベースポリマー100質量部に対して、好ましくは0.1質量部以上、より好ましくは0.2質量部以上である。同含有量は、好ましくは5質量部以下、より好ましくは3質量部以下である。
粘着剤組成物は、必要に応じて他の成分を含有してもよい。他の成分としては、例えば、溶剤、粘着付与剤、可塑剤、軟化剤、酸化防止剤、充填剤、着色剤、紫外線吸収剤、酸化防止剤、界面活性剤、および帯電防止剤が挙げられる。溶媒としては、例えば、アクリルポリマーの重合時に必要に応じて用いられる重合溶媒、および、重合後に重合反応溶液に添加される溶媒が、挙げられる。当該溶媒としては、例えば、酢酸エチルおよびトルエンが用いられる。
粘着シート10は、例えば、上述の粘着剤組成物をはく離ライナーL1(第1はく離ライナー)上に塗布して塗膜を形成した後、当該塗膜を乾燥させることによって、製造できる。
はく離ライナーL1としては、例えば、可撓性を有するプラスチックフィルムが挙げられる。当該プラスチックフィルムとしては、例えば、ポリエチレンテレフタレートフィルム、ポリエチレンフィルム、ポリプロピレンフィルム、およびポリエステルフィルムが挙げられる。はく離ライナーL1の厚さは、例えば3μm以上であり、また、例えば200μm以下である。はく離ライナーL1の表面は、好ましくは剥離処理されている。
粘着剤組成物の塗布方法としては、例えば、ロールコート、キスロールコート、グラビアコート、リバースコート、ロールブラッシュ、スプレーコート、ディップロールコート、バーコート、ナイフコート、エアーナイフコート、カーテンコート、リップコート、およびダイコートが挙げられる。塗膜の乾燥温度は、例えば50℃~200℃である。乾燥時間は、例えば5秒~20分である。
はく離ライナーL1上の粘着シート10の上に更にはく離ライナーL2(第2はく離ライナー)を積層してもよい。はく離ライナーL2は、好ましくは、表面が剥離処理された可撓性のプラスチックフィルムである。はく離ライナーL2としては、はく離ライナーL1に関して上述したプラスチックフィルムを用いることができる。
以上のようにして、はく離ライナーL1,L2によって粘着面11,12が被覆保護された粘着シート10を製造できる。
粘着シート10の厚さは、被着体に対する充分な粘着性を確保する観点およびハンドリング性の観点から、好ましくは10μm以上、より好ましくは15μm以上である。粘着シート10の厚さは、フレキシブルデバイスの薄型化の観点から、好ましくは300μm以下、より好ましくは200μm以下、更に好ましくは100μm以下、特に好ましくは50μm以下である。
粘着シート10のヘイズは、好ましくは3%以下、より好ましくは2%以下、より好ましくは1%以下である。粘着シート10のヘイズは、JIS K7136(2000年)に準拠して、ヘイズメーターを使用して測定できる。ヘイズメーターとしては、例えば、日本電色工業社製の「NDH2000」、および、村上色彩技術研究所社製の「HM-150型」が挙げられる。
粘着シート10の全光線透過率は、好ましくは60%以上、より好ましくは80%以上、更に好ましくは85%以上である。粘着シート10の全光線透過率は、例えば100%以下である。粘着シート10の全光線透過率は、JIS K 7375(2008年)に準拠して、測定できる。
図4Aから図4Cは、粘着シート10の使用方法の一例を表す。
本方法では、まず、図4Aに示すように、粘着シート10を、第1部材21(被着体)の厚さ方向Hの一方面に貼り合わせる。第1部材21は、例えば、フレキシブルディスプレイパネルが有する積層構造中の一要素である。当該要素としては、例えば、画素パネル、偏光板、タッチパネル、およびカバーフィルムが挙げられる(後記の第2部材22についても同様である)。本工程により、第1部材21上に、他の部材(後記の第2部材22)との接合用の粘着シート10が設けられる。
次に、図4Bに示すように、第1部材21上の粘着シート10を介して、第1部材21の厚さ方向H一方面側と、第2部材22の厚さ方向H他方面側とを接合する。第2部材22は、例えば、フレキシブルディスプレイパネルが有する積層構造中の他の要素である。
次に、図4Cに示すように、第1部材21と第2部材22との間の粘着シート10をエージングする。エージングにより、粘着シート10においてベースポリマーの架橋反応が進行し、第1部材21と第2部材22との間の接合力が高まる。エージング温度は、例えば20℃~160℃である。エージング時間は、例えば1分から21日である。エージングとしてオートクレーブ処理(加熱加圧処理)する場合、温度は例えば30℃~80℃であり、圧力は例えば0.1~0.8MPaであり、処理時間は例えば15分以上である。
粘着シート10は、上述のように、ガラス転移温度Tg1を有するベースポリマーと、ガラス転移温度Tg1より高いガラス転移温度Tg2を有するオリゴマーとを含み、ガラス転移温度がより高いオリゴマーが、粘着シート10の表面およびその近傍に偏在している。このような粘着シート10は、上述のように、フレキシブルデバイス用途に適する。
本発明について、以下に実施例を示して具体的に説明する。ただし、本発明は、実施例に限定されない。また、以下に記載されている配合量(含有量)、物性値、パラメータなどの具体的数値は、上述の「発明を実施するための形態」において記載されている、それらに対応する配合量(含有量)、物性値、パラメータなどの上限(「以下」または「未満」として定義されている数値)または下限(「以上」または「超える」として定義されている数値)に代替できる。
〈アクリルポリマーの調製〉
撹拌機、温度計、還流冷却器、および窒素ガス導入管を備える反応容器内で、アクリル酸2-エチルヘキシル(2EHA)68質量部と、ラウリルアクリレート(LA)10質量部と、アクリル酸n-ブチル(BA)20質量部と、アクリル酸4-ヒドロキシブチル(4HBA)1質量部と、N-ビニル-2-ピロリドン(NVP)1質量部と、熱重合開始剤としての2,2'-アゾビスイソブチロニトリル(AIBN)0.1質量部と、溶媒としての酢酸エチルとを含む混合物(固形分濃度47質量%)を、56℃で6時間、窒素雰囲気下で撹拌した(重合反応)。これにより、アクリルポリマーを含有するポリマー溶液を得た。このポリマー溶液中のアクリルポリマーの重量平均分子量は、約200万であった。アクリルポリマーのガラス転移温度(第1ガラス転移温度Tg1)は-46.4℃であった。上記混合物の固形分濃度は、溶媒の量の調整によって調整した。
撹拌機、温度計、還流冷却器、および窒素ガス導入管を備える反応容器内で、アクリル酸2-エチルヘキシル(2EHA)68質量部と、ラウリルアクリレート(LA)10質量部と、アクリル酸n-ブチル(BA)20質量部と、アクリル酸4-ヒドロキシブチル(4HBA)1質量部と、N-ビニル-2-ピロリドン(NVP)1質量部と、熱重合開始剤としての2,2'-アゾビスイソブチロニトリル(AIBN)0.1質量部と、溶媒としての酢酸エチルとを含む混合物(固形分濃度47質量%)を、56℃で6時間、窒素雰囲気下で撹拌した(重合反応)。これにより、アクリルポリマーを含有するポリマー溶液を得た。このポリマー溶液中のアクリルポリマーの重量平均分子量は、約200万であった。アクリルポリマーのガラス転移温度(第1ガラス転移温度Tg1)は-46.4℃であった。上記混合物の固形分濃度は、溶媒の量の調整によって調整した。
〈アクリルオリゴマーM1の調製〉
まず、撹拌機、温度計、還流冷却器、および窒素ガス導入管を備える反応容器内で、メタクリル酸ジシクロペンタニル(DCPMA)60質量部と、メタクリル酸メチル(MMA)40質量部と、連鎖移動剤としてのα-チオグリセロール9質量部と、熱重合開始剤としての2,2'-アゾビスイソブチロニトリル(AIBN)0.3質量部と、溶媒としての酢酸エチルとを含む混合物(固形分濃度26質量%)を、窒素雰囲気下において、70℃で2時間、および、その後に80℃で3時間、反応させた(重合反応)。次に、反応溶液を130℃で2時間加熱することにより、酢酸エチル、連鎖移動剤および未反応モノマーを揮発させて除去した。これにより、極性基を有しなし疎水性オリゴマーとしての固形状のアクリルオリゴマーM1(乾固物)を得た。アクリルオリゴマーM1の重量平均分子量Mwは2500であった。アクリルオリゴマーM1のガラス転移温度(第2ガラス転移温度Tg2)は61℃であった。アクリルオリゴマーM1の融解温度Tmは120℃であった。
まず、撹拌機、温度計、還流冷却器、および窒素ガス導入管を備える反応容器内で、メタクリル酸ジシクロペンタニル(DCPMA)60質量部と、メタクリル酸メチル(MMA)40質量部と、連鎖移動剤としてのα-チオグリセロール9質量部と、熱重合開始剤としての2,2'-アゾビスイソブチロニトリル(AIBN)0.3質量部と、溶媒としての酢酸エチルとを含む混合物(固形分濃度26質量%)を、窒素雰囲気下において、70℃で2時間、および、その後に80℃で3時間、反応させた(重合反応)。次に、反応溶液を130℃で2時間加熱することにより、酢酸エチル、連鎖移動剤および未反応モノマーを揮発させて除去した。これにより、極性基を有しなし疎水性オリゴマーとしての固形状のアクリルオリゴマーM1(乾固物)を得た。アクリルオリゴマーM1の重量平均分子量Mwは2500であった。アクリルオリゴマーM1のガラス転移温度(第2ガラス転移温度Tg2)は61℃であった。アクリルオリゴマーM1の融解温度Tmは120℃であった。
〈アクリルオリゴマーM2の調製〉
重合反応における連鎖移動剤(α-チオグリセロール)の添加量を9質量部に代えて6質量部としたこと以外はアクリルオリゴマーM1と同様にして、重量平均分子量3600のアクリルオリゴマーM2を得た。アクリルオリゴマーM2のガラス転移温度(第2ガラス転移温度Tg2)は73℃であった。アクリルオリゴマーM2の融解温度Tmは130℃であった。
重合反応における連鎖移動剤(α-チオグリセロール)の添加量を9質量部に代えて6質量部としたこと以外はアクリルオリゴマーM1と同様にして、重量平均分子量3600のアクリルオリゴマーM2を得た。アクリルオリゴマーM2のガラス転移温度(第2ガラス転移温度Tg2)は73℃であった。アクリルオリゴマーM2の融解温度Tmは130℃であった。
〈アクリルオリゴマーM3の調製〉
重合反応における連鎖移動剤(α-チオグリセロール)の添加量を9質量部に代えて3質量部としたこと以外はアクリルオリゴマーM1と同様にして、重量平均分子量6400のアクリルオリゴマーM3を得た。アクリルオリゴマーM3のガラス転移温度(第2ガラス転移温度Tg2)は89℃であった。アクリルオリゴマーM3の融解温度Tmは150℃であった。
重合反応における連鎖移動剤(α-チオグリセロール)の添加量を9質量部に代えて3質量部としたこと以外はアクリルオリゴマーM1と同様にして、重量平均分子量6400のアクリルオリゴマーM3を得た。アクリルオリゴマーM3のガラス転移温度(第2ガラス転移温度Tg2)は89℃であった。アクリルオリゴマーM3の融解温度Tmは150℃であった。
〈アクリルオリゴマーM4の調製〉
重合反応における連鎖移動剤(α-チオグリセロール)の添加量を9質量部に代えて2質量部としたこと以外はアクリルオリゴマーM1と同様にして、重量平均分子量8100のアクリルオリゴマーM4を得た。アクリルオリゴマーM4のガラス転移温度(第2ガラス転移温度Tg2)は92℃であった。アクリルオリゴマーM4の融解温度Tmは150℃であった。
重合反応における連鎖移動剤(α-チオグリセロール)の添加量を9質量部に代えて2質量部としたこと以外はアクリルオリゴマーM1と同様にして、重量平均分子量8100のアクリルオリゴマーM4を得た。アクリルオリゴマーM4のガラス転移温度(第2ガラス転移温度Tg2)は92℃であった。アクリルオリゴマーM4の融解温度Tmは150℃であった。
〈アクリルオリゴマーM5の調製〉
重合反応における連鎖移動剤(α-チオグリセロール)の添加量を9質量部に代えて1質量部としたこと以外はアクリルオリゴマーM1と同様にして、重量平均分子量17000のアクリルオリゴマーM5を得た。アクリルオリゴマーM5のガラス転移温度(第2ガラス転移温度Tg2)は100℃であった。アクリルオリゴマーM5の融解温度Tmは170℃であった。
重合反応における連鎖移動剤(α-チオグリセロール)の添加量を9質量部に代えて1質量部としたこと以外はアクリルオリゴマーM1と同様にして、重量平均分子量17000のアクリルオリゴマーM5を得た。アクリルオリゴマーM5のガラス転移温度(第2ガラス転移温度Tg2)は100℃であった。アクリルオリゴマーM5の融解温度Tmは170℃であった。
〈アクリルオリゴマーM6の調製〉
重合反応における連鎖移動剤(α-チオグリセロール)の添加量を9質量部に代えて0.5質量部としたこと以外はアクリルオリゴマーM1と同様にして、重量平均分子量25000のアクリルオリゴマーM6を得た。アクリルオリゴマーM6のガラス転移温度(第2ガラス転移温度Tg2)は110℃であった。アクリルオリゴマーM6の融解温度Tmは190℃であった。
重合反応における連鎖移動剤(α-チオグリセロール)の添加量を9質量部に代えて0.5質量部としたこと以外はアクリルオリゴマーM1と同様にして、重量平均分子量25000のアクリルオリゴマーM6を得た。アクリルオリゴマーM6のガラス転移温度(第2ガラス転移温度Tg2)は110℃であった。アクリルオリゴマーM6の融解温度Tmは190℃であった。
〈アクリルオリゴマーM7〉
カルボキシ基含有ポリアクリル酸-2-エチルヘキシル(品名「アクトフロー CB3098」,Mw3000,綜研化学社製)を、アクリルオリゴマーM7として用意した。アクリルオリゴマーM7のガラス転移温度(第2ガラス転移温度Tg2)は-44℃であった。アクリルオリゴマーM6の融解温度Tmは25℃未満であった(後記の測定温度範囲において正確に測定できる融解温度ではなかった)。
カルボキシ基含有ポリアクリル酸-2-エチルヘキシル(品名「アクトフロー CB3098」,Mw3000,綜研化学社製)を、アクリルオリゴマーM7として用意した。アクリルオリゴマーM7のガラス転移温度(第2ガラス転移温度Tg2)は-44℃であった。アクリルオリゴマーM6の融解温度Tmは25℃未満であった(後記の測定温度範囲において正確に測定できる融解温度ではなかった)。
〔実施例1〕
〈粘着剤組成物の調製〉
ポリマー溶液に、当該ポリマー溶液の固形分100質量部あたり、アクリルオリゴマーM1 0.5質量部と、第1架橋剤(品名「ナイパーBMT-40SV」,ジベンゾイルパーオキシド,日本油脂社製)0.3質量部と、第2架橋剤(品名「タケネート D110N」,キシリレンジイソシアネートのトリメチロールプロパン付加物,三井化学社製)0.015質量部と、シランカップリング剤(品名「A100」,アセトアセチル基含有シランカップリング剤,綜研化学社製)0.2質量部とを加えて混合し、粘着剤組成物を調製した。
〈粘着剤組成物の調製〉
ポリマー溶液に、当該ポリマー溶液の固形分100質量部あたり、アクリルオリゴマーM1 0.5質量部と、第1架橋剤(品名「ナイパーBMT-40SV」,ジベンゾイルパーオキシド,日本油脂社製)0.3質量部と、第2架橋剤(品名「タケネート D110N」,キシリレンジイソシアネートのトリメチロールプロパン付加物,三井化学社製)0.015質量部と、シランカップリング剤(品名「A100」,アセトアセチル基含有シランカップリング剤,綜研化学社製)0.2質量部とを加えて混合し、粘着剤組成物を調製した。
〈粘着剤層の形成〉
次に、片面がシリコーン剥離処理された第1はく離ライナーの剥離処理面上に、粘着剤組成物を塗布して塗膜を形成した。第1はく離ライナーは、片面がシリコーン剥離処理されたポリエチレンテレフタレート(PET)フィルム(品名「ダイアホイル MRF#75」,厚さ75μm,三菱ケミカル社製)である。次に、第1はく離ライナー上の塗膜に、片面がシリコーン剥離処理された第2はく離ライナーの剥離処理面を貼り合わせた。第2はく離ライナーは、片面がシリコーン剥離処理されたPETフィルム(品名「ダイアホイル MRF#75」,厚さ75μm,三菱ケミカル社製)である。次に、第1はく離ライナー上の塗膜を、100℃で1分間の加熱とその後の150℃で3分間の加熱とによって乾燥し、厚さ50μmの透明な粘着剤層を形成した。以上のようにして、はく離ライナー付きの実施例1の粘着シート(厚さ50μm)を作製した。
次に、片面がシリコーン剥離処理された第1はく離ライナーの剥離処理面上に、粘着剤組成物を塗布して塗膜を形成した。第1はく離ライナーは、片面がシリコーン剥離処理されたポリエチレンテレフタレート(PET)フィルム(品名「ダイアホイル MRF#75」,厚さ75μm,三菱ケミカル社製)である。次に、第1はく離ライナー上の塗膜に、片面がシリコーン剥離処理された第2はく離ライナーの剥離処理面を貼り合わせた。第2はく離ライナーは、片面がシリコーン剥離処理されたPETフィルム(品名「ダイアホイル MRF#75」,厚さ75μm,三菱ケミカル社製)である。次に、第1はく離ライナー上の塗膜を、100℃で1分間の加熱とその後の150℃で3分間の加熱とによって乾燥し、厚さ50μmの透明な粘着剤層を形成した。以上のようにして、はく離ライナー付きの実施例1の粘着シート(厚さ50μm)を作製した。
〔実施例2~6,比較例2〕
粘着剤組成物の調製において、アクリルオリゴマーM1の代わりに、表1に示すアクリルオリゴマーを配合したこと以外は、実施例1の粘着シートと同様にして、実施例2~6および比較例2の各粘着シートを作製した。
粘着剤組成物の調製において、アクリルオリゴマーM1の代わりに、表1に示すアクリルオリゴマーを配合したこと以外は、実施例1の粘着シートと同様にして、実施例2~6および比較例2の各粘着シートを作製した。
〔比較例1〕
粘着剤組成物の調製において、アクリルオリゴマーM1を配合しなかったこと以外は実施例1の粘着シートと同様にして、比較例1の粘着シートを作製した。
粘着剤組成物の調製において、アクリルオリゴマーM1を配合しなかったこと以外は実施例1の粘着シートと同様にして、比較例1の粘着シートを作製した。
〈重量平均分子量〉
上述のアクリルポリマーおよびアクリルオリゴマーの各重量平均分子量(Mw)を、下記の測定条件において、ゲル・パーミエーション・クロマトグラフィー(GPC)によって測定してポリスチレン換算値で求めた。測定においては、GPC測定装置(品名「HLC-8120GPC」,東ソー製)を使用した。試料溶液は、次のようにして用意した。まず、アクリルポリマーまたはアクリルオリゴマーを試料として、試料濃度0.15質量%のテトラヒドロフラン(THF)溶液(10mMのリン酸を含有する)を調製した後、そのTHF溶液を20時間放置した。次に、当該THF溶液を、平均孔径0.45μmのメンブレンフィルターで濾過し、ろ液を、分子量測定用の試料溶液として得た。
上述のアクリルポリマーおよびアクリルオリゴマーの各重量平均分子量(Mw)を、下記の測定条件において、ゲル・パーミエーション・クロマトグラフィー(GPC)によって測定してポリスチレン換算値で求めた。測定においては、GPC測定装置(品名「HLC-8120GPC」,東ソー製)を使用した。試料溶液は、次のようにして用意した。まず、アクリルポリマーまたはアクリルオリゴマーを試料として、試料濃度0.15質量%のテトラヒドロフラン(THF)溶液(10mMのリン酸を含有する)を調製した後、そのTHF溶液を20時間放置した。次に、当該THF溶液を、平均孔径0.45μmのメンブレンフィルターで濾過し、ろ液を、分子量測定用の試料溶液として得た。
〔GPCの測定条件〕
カラム:TSKgel GMH-H(S),東ソー製
カラム温度:40℃
溶離液:リン酸を含有するテトラヒドロフラン溶液(リン酸濃度10mM)
流速:0.5mL/分
試料注入量:100μL
標準試料:ポリスチレン
検出器:示差屈折率計(RI)
標準試料:ポリスチレン(PS)
カラム:TSKgel GMH-H(S),東ソー製
カラム温度:40℃
溶離液:リン酸を含有するテトラヒドロフラン溶液(リン酸濃度10mM)
流速:0.5mL/分
試料注入量:100μL
標準試料:ポリスチレン
検出器:示差屈折率計(RI)
標準試料:ポリスチレン(PS)
〈アクリルポリマーの動的粘弾性測定〉
アクリルポリマーのガラス転移温度を、動的粘弾性測定によって同定した。具体的には、次のとおりである。
アクリルポリマーのガラス転移温度を、動的粘弾性測定によって同定した。具体的には、次のとおりである。
まず、測定用サンプルを作製した。具体的には、まず、ポリマー溶液に、当該ポリマー溶液の固形分100質量部あたり、第1架橋剤(品名「ナイパーBMT-40SV」,ジベンゾイルパーオキシド,日本油脂社製)0.3質量部と、第2架橋剤(品名「タケネート D110N」,キシリレンジイソシアネートのトリメチロールプロパン付加物,三井化学社製)0.015質量部とを加えて混合し、粘着剤組成物を調製した。次に、この粘着剤組成物を、実施例1に関して上述した粘着剤組成物の代わりに用いたこと以外は、はく離ライナー付きの実施例1の粘着シート(厚さ50μm)と同様にして、はく離ライナー付きの粘着シート(厚さ50μm)を作成した。次に、この粘着シートから切り出した複数の粘着シート片を貼り合わせて約1mmの厚さの粘着剤シートを作製した。次に、このシートを打抜いて、測定用サンプルである円柱状のペレット(直径7.9mm)を得た。
そして、測定用サンプルについて、動的粘弾性測定装置(品名「Discovery Hybrid Rheometer(DHR)」,TA Instruments社製)を使用して、直径7.9mmのパラレルプレートの治具に固定した後に動的粘弾性測定を行った。本測定において、測定モードをせん断モードとし、測定温度範囲を-50℃~110℃とし、昇温速度を5℃/分とし、周波数を1Hzとした。測定結果(測定温度範囲にわたる損失弾性率、貯蔵弾性率および損失正接tanδ[=損失弾性率/貯蔵弾性率]の値)から、損失正接tanδが極大となる温度を読み取った。その値を、アクリルポリマーのガラス転移温度Tg1(℃)として表1に示す。
〈アクリルオリゴマーのTMA測定〉
アクリルオリゴマーの軟化温度と融解温度とを、熱機械分析(TMA:thermomechanical analysis)によって測定した。まず、測定対象のアクリルオリゴマー(乾固物)を粉末状に砕いた後、当該粉末を測定サンプルとしてサンプル容器(アルミニウム製)に入れた。次に、サンプル容器内の測定サンプルの上にアルミニウム製の蓋を載せ、その蓋の上にプローブ(荷重発生部に連結されている)を載せた。そして、TMA装置(品名「TMA/SS6000」,日立ハイテクサイエンス製)によって、サンプル容器内の測定サンプルに対してプローブおよび蓋を介して一定荷重を作用させた状態で、当該測定サンプルの温度に応じた変形を測定した(圧縮膨張測定)。本測定においては、測定モードを圧縮膨張モードとし、測定荷重を19.6mN(2g相当)とし、雰囲気ガスとして窒素ガス(流量200ml/分)を用い、測定温度範囲を20℃から200℃までとし、昇温速度を10℃/分とした。測定された軟化温度をアクリルオリゴマーのガラス転移温度Tg2(℃)として表1に示す。測定された融解温度Tm(℃)も表1に示す。上記のガラス転移温度Tg1とガラス転移温度Tg2との和、および、ガラス転移温度Tg2に対する融解温度Tmの比率(Tm/Tg2)も、表1に示す。
アクリルオリゴマーの軟化温度と融解温度とを、熱機械分析(TMA:thermomechanical analysis)によって測定した。まず、測定対象のアクリルオリゴマー(乾固物)を粉末状に砕いた後、当該粉末を測定サンプルとしてサンプル容器(アルミニウム製)に入れた。次に、サンプル容器内の測定サンプルの上にアルミニウム製の蓋を載せ、その蓋の上にプローブ(荷重発生部に連結されている)を載せた。そして、TMA装置(品名「TMA/SS6000」,日立ハイテクサイエンス製)によって、サンプル容器内の測定サンプルに対してプローブおよび蓋を介して一定荷重を作用させた状態で、当該測定サンプルの温度に応じた変形を測定した(圧縮膨張測定)。本測定においては、測定モードを圧縮膨張モードとし、測定荷重を19.6mN(2g相当)とし、雰囲気ガスとして窒素ガス(流量200ml/分)を用い、測定温度範囲を20℃から200℃までとし、昇温速度を10℃/分とした。測定された軟化温度をアクリルオリゴマーのガラス転移温度Tg2(℃)として表1に示す。測定された融解温度Tm(℃)も表1に示す。上記のガラス転移温度Tg1とガラス転移温度Tg2との和、および、ガラス転移温度Tg2に対する融解温度Tmの比率(Tm/Tg2)も、表1に示す。
〈TEM観察〉
実施例1~6および比較例1,2の各粘着シートの表面近傍を、電子顕微鏡(TEM)によって観察した。実施例1~6の各粘着シートでは、オリゴマーの凝集体(ドメイン)を確認した。オリゴマーの凝集体の最大長さ(μm)を表1に示す。比較例1,2の各粘着シートでは、オリゴマーの凝集体を確認できなかった。
実施例1~6および比較例1,2の各粘着シートの表面近傍を、電子顕微鏡(TEM)によって観察した。実施例1~6の各粘着シートでは、オリゴマーの凝集体(ドメイン)を確認した。オリゴマーの凝集体の最大長さ(μm)を表1に示す。比較例1,2の各粘着シートでは、オリゴマーの凝集体を確認できなかった。
〈剥離粘着力〉
実施例1~6および比較例1,2の各粘着シートについて、剥離試験によって剥離粘着力を調べた。
実施例1~6および比較例1,2の各粘着シートについて、剥離試験によって剥離粘着力を調べた。
まず、粘着シートごとに試験片を作製した。試験片の作製においては、まず、はく離ライナー付き粘着シートから第2はく離ライナーを剥離し、これによって露出した粘着シートの露出面にPETフィルム(厚さ50μm)を貼り合わせて、積層フィルム(第1はく離ライナー/粘着シート/PETフィルム)を得た。貼り合わせでは、2kgのローラーを1往復させる作業により、PETフィルムに粘着シートを圧着させた。次に、積層フィルムから試験片(幅25mm×長さ100mm)を切り出した。次に、23℃および相対湿度50%の環境下で、試験片の粘着シートから第1はく離ライナーを剥離し、これによって露出した粘着シートの露出面を、フロート法で作製されたアルカリガラス板(青板ガラス,松浪硝子工業製)のエア面に貼り合わせて、積層体(アルカリガラス板/粘着シート/PETフィルム)を得た。エア面とは、アルカリガラス板の製造プロセスにおいてアルカリガラス板が溶融金属上を流れる時の、アルカリガラス板における露出面(溶融金属と接する面とは反対の面)である。貼り合わせでは、2kgのローラーを1往復させる作業により、アルカリガラス板に試験片を圧着させた。次に、積層体をオートクレーブ処理(加熱加圧処理)した。オートクレーブ処理では、温度を50℃とし、圧力を0.5MPaとし、処理時間を15分間とした。次に、23℃および相対湿度50%の環境下で、アルカリガラス板から試験片を剥離する剥離試験を実施して、剥離に要する力を剥離粘着力として測定した。本測定には、引張試験機(品名「引張圧縮試験機 TCM-1kNB」,ミネベア社製)を使用した。本測定では、被着体に対する試験片の剥離角度を180°とし、試験片の引張速度を300mm/分とし、剥離長さを50mmとした(剥離試験の測定条件)。測定された剥離粘着力F(N/25mm)を、表1に示す。
〈TOF-SIMS〉
実施例1~6および比較例1,2の各粘着シートにおける表面近傍を、飛行時間型二次イオン質量分析法(TOF-SIMS)によって成分分析した。
実施例1~6および比較例1,2の各粘着シートにおける表面近傍を、飛行時間型二次イオン質量分析法(TOF-SIMS)によって成分分析した。
TOF-SIMS分析用の試料は、次のように作製した。まず、はく離ライナー付き粘着シートから、はく離ライナー付き粘着シート片(10mm×10mm)を切り出した。次に、はく離ライナー付き粘着シート片から第1はく離ライナーを剥離した。次に、当該剥離によって露出した粘着シート片を、ポリイミド基材に貼り合わせた。次に、ポリイミド基材上の粘着シート片から第2はく離ライナーを剥離した。これにより、試料(ポリイミド基材/粘着シート片)を得た。
そして、TOF-SIMSにより、片面(第1面)にポリイミド基材が貼り合わされた状態の粘着シートの第2面(第1面とは反対側の面)から第1面までの厚さ方向における成分分析を実施した。分析には、飛行時間型二次イオン質量分析装置(品名「TRIFT-V,アルバック・ファイ社製)を使用した。本分析では、エッチング用イオンビームの照射と、その後の測定用イオンビーム(1次イオンビーム)の照射とを交互に繰り返した。エッチング用イオンビームの照射では、Arガスクラスターイオン(Arn
+)を用い、加速電圧を10kVとし、照射範囲を1000μm×1000μmとし、各照射時間を5秒とした。測定用イオンビームの照射では、照射1次イオンとしてビスマスクラスターのダブルチャージイオン(Bi3
++)を用い、加速電圧を30kVとし、照射範囲を、エッチング用イオンビーム照射領域の中央部100μm×100μmとし、分析中の試料の帯電を補正する中和銃を使用した。また、本分析は室温にて行った。
本分析により、二次イオン(負イオン)強度の質量スペクトルの、深さ方向(粘着シート片の厚さ方向)のプロファイル(デプスプロファイル)を取得した。本分析において二次イオン(負イオン)として検知したフラグメントには、アクリルオリゴマーに由来する第1フラグメント、ポリイミド基材に由来するCN-フラグメント(第2フラグメント)、および、アクリルベースポリマーに由来するC3H3O2
-フラグメント(第3フラグメント)が含まれる。第1フラグメントは、実施例1~6ではC4H5O2
-フラグメントとし、比較例2ではC8H15O-フラグメントとした(比較例1はアクリルオリゴマーを含有しない)。C4H5O2
-フラグメントの二次イオン電荷数(z)に対する二次イオン質量(m)の比率(m/z)は85である。C8H15O-フラグメントの同比率(m/z)は127である。CN-フラグメントの同比率(m/z)は26である。C3H3O2
-フラグメントの同比率(m/z)は71である。各フラグメントの二次イオン強度は、C2H-フラグメントのイオン強度を基準値1としたときの値に換算した(規格化)。
図5は、実施例1の粘着シートのTOF-SIMSによる測定結果を表す。図6は、図5に示す測定結果の一部を拡大して表す。図5および図6に示すグラフにおいて、横軸は、分析の時間(秒)を表し、粘着シートの厚さ方向における所定の途中位置の分析結果を示す時間を0秒として表す。同グラフにおける縦軸は、規格化イオン強度(C2H-フラグメントのイオン強度に対するイオン強度)を表す。図5および図6では、アクリルオリゴマーに由来する第1フラグメント(C4H5O2
-フラグメント)のイオン強度の変化を実線で表し、ポリイミド基材に由来する第2フラグメント(CN-フラグメント)のイオン強度の変化を一点鎖線で表し、アクリルベースポリマーに由来する第3フラグメント(C3H3O2
-フラグメント)のイオン強度の変化を二点鎖線で表す。図5および図6に示すように、アクリルオリゴマー由来の第1フラグメントのイオン強度の検出最大ピークPが、検出時間t1に、ポリイミド基材由来の第2フラグメントの検出開始時間t2(第2フラグメントの検出量立ち上がり開始時間)と、アクリルベースポリマー由来の第3フラグメントの検出終了時間t3(検出開始時間t2より後)との間に、検出された(t2<t1<t3)。検出最大ピークPのイオン強度I1および検出時間t1(秒)を表1に示す。また、検出最大ピークPの半値幅σ(秒)から分析開始時間側に10σ離れた時間から5σ離れた時間までの、第1フラグメントのイオン強度の平均値(イオン強度平均値I2)に対する、検出最大ピークPのイオン強度I1の比率(I1/I2)は、実施例1の粘着シートでは1.75であった。検出最大ピークPの半値幅σ(秒)、イオン強度平均値I2、および比率(I1/I2)も、表1に示す。
実施例2~6の各粘着シートにおいても、実施例1の粘着シートと同様に、TOF-SIMSでは、アクリルオリゴマー由来の第1フラグメントのイオン強度の検出最大ピークPが、ポリイミド基材由来の第2フラグメントの検出開始時間t2と、アクリルベースポリマー由来の第3フラグメントの検出終了時間t3との間に、検出された(t2<t1<t3)。実施例2~6の各粘着シートについて、検出最大ピークPのイオン強度I1、検出時間t1(秒)および半値幅σ(秒)を表1に示す。実施例2~6の各粘着シートについて、イオン強度平均値I2および比率(I1/I2)も表1に示す。
図7は、比較例2の粘着シートのTOF-SIMSによる測定結果を表す。図7に示すグラフにおいて、横軸は、分析の時間(秒)を表し、粘着シートの厚さ方向における所定の途中位置の分析結果を示す時間を0秒として表す。同グラフにおける縦軸は、規格化イオン強度(C2H-フラグメントのイオン強度に対するイオン強度)を表す。図7では、アクリルオリゴマーに由来する第1フラグメント(C8H15O-フラグメント)のイオン強度の変化を実線で表し、ポリイミド基材に由来する第2フラグメント(CN-フラグメント)のイオン強度の変化を一点鎖線で表し、アクリルベースポリマーに由来する第3フラグメント(C3H3O2
-フラグメント)のイオン強度の変化を二点鎖線で表す。図7に示すように、ポリイミド基材由来の第2フラグメントの検出開始時間t2(第2フラグメントの検出量立ち上がり開始時間)と、アクリルベースポリマー由来の第3フラグメントの検出終了時間t3(検出開始時間t2より後)との間に、アクリルオリゴマー由来の第1フラグメントのイオン強度の検出最大ピークは検出されなかった。比較例2の粘着シートについて、検出最大ピークPのイオン強度I1、検出時間t1(秒)および半値幅σ(秒)を表1に示す。比較例2の粘着シートについて、イオン強度平均値I2および比率(I1/I2)も表1に示す。
〔評価〕
比較例1の粘着シートは、アクリルオリゴマーを含有していない。比較例2の粘着シートは、アクリルオリゴマーを含有するが、当該アクリルオリゴマーは、上述のように、粘着面とその近傍に偏在していない。このような比較例1,2の粘着シートは、表1に示すように、粘着力が低い。これに対し、実施例1~6の各粘着シートでは、アクリルオリゴマーが粘着面およびその近傍に偏在している。具体的には、アクリルオリゴマー由来の第1フラグメントのイオン強度の検出最大ピークPが、ポリイミド基材由来の第2フラグメントの検出開始時間t2と、アクリルベースポリマー由来の第3フラグメントの検出終了時間t3との間に検出され(t2<t1<t3)、且つ、第1フラグメントの上記イオン強度平均値I2に対するイオン強度I1の比率(I1/I2)が1.2以上である。このような実施例1~6の各粘着シートは、比較例1,2の粘着シートよりも高い粘着力を有する。
比較例1の粘着シートは、アクリルオリゴマーを含有していない。比較例2の粘着シートは、アクリルオリゴマーを含有するが、当該アクリルオリゴマーは、上述のように、粘着面とその近傍に偏在していない。このような比較例1,2の粘着シートは、表1に示すように、粘着力が低い。これに対し、実施例1~6の各粘着シートでは、アクリルオリゴマーが粘着面およびその近傍に偏在している。具体的には、アクリルオリゴマー由来の第1フラグメントのイオン強度の検出最大ピークPが、ポリイミド基材由来の第2フラグメントの検出開始時間t2と、アクリルベースポリマー由来の第3フラグメントの検出終了時間t3との間に検出され(t2<t1<t3)、且つ、第1フラグメントの上記イオン強度平均値I2に対するイオン強度I1の比率(I1/I2)が1.2以上である。このような実施例1~6の各粘着シートは、比較例1,2の粘着シートよりも高い粘着力を有する。
10 粘着シート(光学粘着シート)
11 第1面
12 第2面
L1,L2 はく離ライナー
21 第1部材
22 第2部材
H 厚さ方向
11 第1面
12 第2面
L1,L2 はく離ライナー
21 第1部材
22 第2部材
H 厚さ方向
Claims (6)
- 第1ガラス転移温度を有するベースポリマーと、
前記第1ガラス転移温度より高い第2ガラス転移温度を有するオリゴマーとを含み、
第1面と、当該第1面とは反対側の第2面とを有する、光学粘着シートであって、
前記第1面に基材が貼り合わされた状態の前記光学粘着シートに対する、飛行時間型二次イオン質量分析法による、前記第2面側から前記第1面側までの厚さ方向における成分分析において、
前記オリゴマーに由来する第1フラグメントのイオン強度の検出最大ピークが、前記基材に由来する第2フラグメントの検出開始時間と、当該検出開始時間より後の、前記ベースポリマーに由来する第3フラグメントの検出終了時間との間に検出され、
前記検出最大ピークの半値幅σ(秒)から分析開始時間側に10σ離れた時間から5σ離れた時間までの、前記第1フラグメントのイオン強度の平均値に対する、前記検出最大ピークのイオン強度の比率が、1.2以上である、光学粘着シート。 - 前記オリゴマーが最大長さ0.4μm以下の凝集体を形成している、請求項1に記載の光学粘着シート。
- 前記第2ガラス転移温度が50℃以上である、請求項1または2に記載の光学粘着シート。
- 前記オリゴマーの融解温度(℃)の前記第2ガラス転移温度(℃)に対する比率が1.5以上である、請求項1から3のいずれか一つに記載の光学粘着シート。
- 前記オリゴマーが2000以上の重量平均分子量を有する、請求項1から4のいずれか一つに記載の光学粘着シート。
- 前記第1ガラス転移温度と前記第2ガラス転移温度との和が0℃以上である、請求項1から5のいずれか一つに記載の光学粘着シート。
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