JP5518436B2 - 光学用粘着シート - Google Patents
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Description
本発明の粘着剤層は、ホモポリマーを形成した際のガラス転移温度が−10℃以上であるモノマー(以下、「ホモポリマーのTgが−10℃以上のモノマー」と称する場合がある)を必須のモノマー成分として形成されたポリマーを主成分として含有する粘着剤層である。
(1)2EHAを50〜70重量%、IBXAを15〜35重量%、HEAを15〜35重量%含有するモノマー成分より形成されたアクリル系ポリマー。
(2)2EHAを60〜80重量%、2MEAを8〜15重量%、NVPを5〜15重量%、HEAAを1〜10重量%、HEAを3〜20重量%含有するモノマー成分より形成されたアクリル系ポリマー。
本発明の粘着シートが基材を有する場合、基材としては、特に制限されないが、プラスチックフィルム、反射防止(AR)フィルム、偏光板、位相差板などの各種光学フィルムが挙げられる。上記プラスチックフィルムなどの素材としては、例えば、ポリエチレンテレフタレート(PET)等のポリエステル系樹脂、ポリメチルメタクリレート(PMMA)等のアクリル系樹脂、ポリカーボネート、トリアセチルセルロース(TAC)、ポリサルフォン、ポリアリレート、ポリイミド、ポリ塩化ビニル、ポリ酢酸ビニル、ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン−プロピレン共重合体、商品名「アートン(環状オレフィン系ポリマー;JSR製)」、商品名「ゼオノア(環状オレフィン系ポリマー;日本ゼオン製)」等の環状オレフィン系ポリマーなどのプラスチック材料が挙げられる。なお、プラスチック材料は単独で、又は2種以上を組み合わせて使用することができる。また、上記の「基材」とは、粘着シートを被着体(光学部材等)に使用(貼付)する際には、粘着剤層とともに被着体に貼付される部分である。粘着シートの使用時(貼付時)に剥離されるセパレータ(剥離ライナー)は「基材」には含まない。
本発明の粘着シートが、他の粘着剤層を有する場合、他の粘着剤層としては、特に制限されず、例えば、ウレタン系粘着剤、アクリル系粘着剤、ゴム系粘着剤、シリコーン系粘着剤、ポリエステル系粘着剤、ポリアミド系粘着剤、エポキシ系粘着剤、ビニルアルキルエーテル系粘着剤、フッ素系粘着剤などの公知の粘着剤から形成された公知慣用の粘着剤層が挙げられる。上記粘着剤は単独で、又は2種以上を組み合わせて用いることができる。
本発明の粘着シートの粘着剤層表面(粘着面)は、使用時まではセパレータ(剥離ライナー)により保護されていてもよい。なお、本発明の粘着シートが両面粘着シートである場合、各粘着面は、2枚のセパレータによりそれぞれ保護されていてもよいし、両面が剥離面となっているセパレータ1枚により、ロール状に巻回される形態で保護されていてもよい。セパレータは粘着剤層の保護材として用いられており、被着体に貼付する際に剥がされる。また、本発明の粘着シートが基材レス粘着シートの場合には、セパレータは粘着剤層の支持体の役割も担う。なお、セパレータは必ずしも設けられていなくてもよい。上記セパレータとしては、慣用の剥離紙などを使用でき、特に限定されないが、例えば、剥離処理層を有する基材、フッ素ポリマーからなる低接着性基材や無極性ポリマーからなる低接着性基材などを用いることができる。上記剥離処理層を有する基材としては、例えば、シリコーン系、長鎖アルキル系、フッ素系、硫化モリブデン等の剥離処理剤により表面処理されたプラスチックフィルムや紙等が挙げられる。上記フッ素ポリマーからなる低接着性基材におけるフッ素系ポリマーとしては、例えば、ポリテトラフルオロエチレン、ポリクロロトリフルオロエチレン、ポリフッ化ビニル、ポリフッ化ビニリデン、テトラフルオロエチレン−ヘキサフルオロプロピレン共重合体、クロロフルオロエチレン−フッ化ビニリデン共重合体等が挙げられる。また、上記無極性ポリマーとしては、例えば、オレフィン系樹脂(例えば、ポリエチレン、ポリプロピレンなど)等が挙げられる。なお、セパレータは公知乃至慣用の方法により形成することができる。また、セパレータの厚さ等も特に制限されない。
本発明の粘着シートは、ホモポリマーを形成した際のガラス転移温度(Tg)が−10℃以上であるモノマーを必須のモノマー成分として形成されたポリマーを含有する粘着剤層を有し、60℃、95%RHの環境下に120時間保存した後の水分率が0.65重量%以上である。60℃、95%RHの環境下に120時間保存した後(直後)の本発明の粘着シートの水分率は、0.65重量%以上(例えば、0.65〜5.0重量%)であり、好ましくは0.65〜3.0重量%、より好ましくは0.75〜3.0重量%である。上記水分率が0.65重量%未満であると、加湿により粘着シートが白濁化するため、貼付した光学製品や光学部材等の視認性や外観の保持性に悪影響を及ぼす。
(試料の調製及び測定方法)
本発明の粘着シートが両面粘着シートである場合には、粘着シートを幅1cm×長さ2cm(面積2cm2)のサイズに切り出し、セパレータが設けられている場合にはセパレータを剥離して、片方の粘着面(粘着剤層表面)をアルミホイルに貼付し、もう一方の粘着面は開放状態として試料を作製する。なお、本発明の粘着シートが片面粘着シートの場合には、幅1cm×長さ2cm(面積2cm2)のサイズに切り出した後、セパレータが設けられている場合にはセパレータを剥離したものを試料とする。
該試料の秤量を行った後、加熱気化装置に入れ、150℃で加熱した時に発生したガスを滴定セル内に導入する。次いで、下記の電量滴定式水分測定装置を用い、下記の測定条件にて試料中の水分量(μg)を測定し、試料1gあたり(両面粘着シートの場合には、上記試料の重量からアルミホイルの重量を除いた粘着シートの重量1gあたり)の水分量を求め、粘着シートの水分率(重量%)を算出する。なお、測定回数(n数)は、例えば、2回が好ましい。
(分析装置)
電量滴定式水分測定装置:三菱化学、CA−06型
加熱気化装置:三菱化学、VA−06型
(測定条件)
方法:加熱気化法/150℃加熱
陽極液:アクアミクロンAKX
陰極液:アクアミクロンCXU
なお、両面粘着シートの場合には、いずれの側の粘着剤層表面を開放状態として測定した場合にも、水分率が上記範囲を満たすことが好ましい。
アクリル酸2−エチルヘキシル(2EHA)57重量部、アクリル酸イソボルニル(IBXA)22重量部、アクリル酸2−ヒドロキシエチル(HEA)21重量部が混合された混合物に、光重合開始剤として、チバ・スペシャリティー・ケミカルズ社製、商品名「イルガキュア184」0.05重量部及びチバ・スペシャリティー・ケミカルズ社製、商品名「イルガキュア651」0.05重量部を配合した後、粘度(BH粘度計No.5ローター、10rpm、測定温度30℃)が約20Pa・sになるまで紫外線を照射して、上記モノマー成分の一部が重合したプレポリマー組成物を作製した。
上記で得られたプレポリマー組成物100重量部に対して、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート(DPHA)(日本化薬製、商品名「KAYARAD DPHA−40H」)0.06重量部を添加し、粘着剤組成物を得た。
表1に示すように、アクリル酸2−エチルヘキシル(2EHA)80重量部、アクリル酸2−メトキシエチル(2MEA)11.5重量部、N−ビニル−2−ピロリドン(NVP)7重量部、ヒドロキシエチルアクリルアミド(HEAA)1.5重量部、アクリル酸2−ヒドロキシエチル(HEA)5重量部が混合された混合物を用いた以外は、実施例1と同様にして、厚さ175μmの両面粘着シート(基材レス両面粘着シート)を得た。
表1に示すように、アクリル酸2−ヒドロキシエチル(HEA)の量を10重量部に変更した以外は、実施例2と同様にして、厚さ175μmの両面粘着シート(基材レス両面粘着シート)を得た。
表1に示すように、アクリル酸2−ヒドロキシエチル(HEA)の量を15重量部に変更した以外は、実施例2と同様にして、厚さ175μmの両面粘着シート(基材レス両面粘着シート)を得た。
モノマー成分として、アクリル酸2−エチルヘキシル(2EHA)80重量部、アクリル酸2−メトキシエチル(2MEA)11.5重量部、N−ビニル−2−ピロリドン(NVP)7重量部、ヒドロキシエチルアクリルアミド(HEAA)1.5重量部、アクリル酸2−ヒドロキシエチル(HEA)10重量部、重合開始剤として2,2’−アゾビスイソブチロニトリル0.2重量部、及び重合溶媒として酢酸エチル200重量部を、セパラブルフラスコに投入し、窒素ガスを導入しながら、1時間撹拌した。このようにして、重合系内の酸素を除去した後、63℃に昇温し、10時間反応させて、トルエンを加え、固形分濃度30重量%のアクリル系ポリマー溶液を得た。
表1に示すように、上記アクリル系ポリマー100重量部に対して、架橋剤として多官能イソシアネート化合物(日本ポリウレタン工業(株)製、商品名「コロネートHL」、固形分75重量%)を固形分換算で0.5重量部加えて、粘着剤組成物(溶液)を調製した。上記で得られた粘着剤組成物(溶液)を、表面が剥離処理されたポリエチレンテレフタレート(PET)セパレータ(三菱樹脂(株)製、「MRF75」)の剥離処理面上に、乾燥後の厚さが175μmとなるように塗布し、常圧下、60℃で3分間及び155℃で4分間加熱乾燥し、さらに50℃で72時間エージングを行い、両面粘着シート(基材レス両面粘着シート)を得た。
表1に示すように、アクリル酸ヒドロキシエチル(HEA)を使用しないこと以外は、実施例2と同様にして、厚さ175μmの両面粘着シート(基材レス両面粘着シート)を得た。
モノマー成分として、アクリル酸n−ブチル(BA)95重量部、アクリル酸(AA)5重量部、重合開始剤として2,2’−アゾビスイソブチロニトリル0.2重量部、及び重合溶媒として酢酸エチル186重量部を、セパラブルフラスコに投入し、窒素ガスを導入しながら1時間撹拌した。このようにして、重合系内の酸素を除去した後、63℃に昇温し、10時間反応させて、トルエンを加え、固形分濃度30重量%のアクリル系ポリマー溶液を得た。
一方、モノマー成分として、メタクリル酸シクロヘキシル(CHMA)95重量部、アクリル酸(AA)5重量部、連鎖移動剤として2−メルカプトエタノール3重量部、重合開始剤として2,2’−アゾビスイソブチロニトリル0.2重量部、及び重合溶媒としてトルエン100重量部を、セパラブルフラスコに投入し、窒素ガスを導入しながら、1時間撹拌した。このようにして、重合系内の酸素を除去した後、70℃に昇温し、3時間反応させ、さらに75℃で2時間反応させて、固形分濃度50重量%のアクリル系オリゴマー溶液を得た。
表1に示すように、上記アクリル系ポリマー溶液に、アクリル系ポリマー100重量部に対して、上記アクリル系オリゴマー20重量部(即ち、上記アクリル系オリゴマー溶液を固形分換算で20重量部)、架橋剤として多官能イソシアネート化合物(日本ポリウレタン工業(株)製、商品名「コロネートHL」、固形分75重量%)を固形分換算で0.5重量部加えて、粘着剤組成物(溶液)を調製した。
上記で得られた粘着剤組成物(溶液)を、表面が剥離処理されたポリエチレンテレフタレート(PET)セパレータ(三菱樹脂(株)製、「MRF75」)の剥離処理面上に、乾燥後の厚さが175μmとなるように塗布し、常圧下、60℃で3分間及び155℃で4分間加熱乾燥し、さらに50℃で72時間エージングを行い、両面粘着シート(基材レス両面粘着シート)を得た。
表1に示すように、混合物としてアクリル酸2−エチルヘキシル(2EHA)100重量部を用いた以外は、実施例1と同様にして、厚さ175μmの両面粘着シート(基材レス両面粘着シート)を得た。
2EHA:アクリル酸2−エチルヘキシル
2MEA:アクリル酸2−メトキシエチル
BA:アクリル酸n−ブチル
IBXA:アクリル酸イソボルニル
NVP:N−ビニル−2−ピロリドン
HEAA:ヒドロキシエチルアクリルアミド
AA:アクリル酸
HEA:アクリル酸2−ヒドロキシエチル
DPHA:ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート
コロネートHL:イソシアネート系架橋剤(多官能イソシアネート化合物)(日本ポリウレタン工業(株)製)
上記の実施例および比較例で得られた両面粘着シート(アクリル系粘着剤層)について、表2に示す評価を行った。ヘーズ及び全光線透過率、外観、引き剥がし粘着力の評価、耐腐食性試験は以下の通りに実施した。また、水分率は、前述の「粘着シートの水分率の測定方法」に従い、60℃、95%RHの環境下に120時間保存後の水分率、23℃、50%RHの環境下に72時間保存後の水分率、23℃、95%RHの環境下に120時間保存後の水分率を測定した。上記水分率の測定結果はそれぞれ表2の、「60℃95%RH120時間後水分率」、「23℃50%RH水分率」、「23℃95%RH120時間後水分率」の欄に示した。
実施例、比較例で得られた両面粘着シートからセパレータを剥離し、該両面粘着シートの一方の粘着面をスライドガラス(松浪硝子(株)製、商品名「MICRO SLIDE GLASS」、品番「S」、厚さ1.3mm、ヘーズ0.1%、水縁磨)に貼り付け、他方の粘着面をPETフィルム(東洋紡績(株)製、商品名「A4100」、厚さ100μm、ヘーズ0.6%)に貼り付けて、「スライドガラス/アクリル系粘着剤層/PETフィルム」の構成を有する試験片を作製した。
23℃、50%RHにおいて該試験片のヘーズ(23℃50%RHヘーズ)を、ヘーズメータ(村上色彩技術研究所製、商品名「HM−150」)を用いて測定した。なお、測定値は、表2の「23℃50%RHヘーズ」の欄に示した。
また、上記の試験片を60℃、95%RHの環境下に120時間保存し、23℃、50%RHの環境下に取り出した直後(0時間後)、取り出してから2時間後のヘーズ及び全光線透過率を測定した。なお、測定値はそれぞれ表2の、「60℃95%120時間保存0時間後ヘーズ」及び「60℃95%120時間保存0時間後全光線透過率」、「60℃95%120時間保存2時間後ヘーズ」及び「60℃95%120時間保存2時間後全光線透過率」の欄に示した。
上記(1)の測定で用いた、60℃、95%RHの環境下に120時間保存し、23℃、50%RHの環境下に取り出した直後(0時間後)の試験片(「スライドガラス/アクリル系粘着剤層/PETフィルム」の構成を有する)の外観を目視で確認した。目視で白濁が認められなかった場合を○(外観保持性良好)、白濁が認められた場合を×(外観保持性不良)として評価を行った。なお、評価結果は、表2の「60℃95%RH120時間保存後の外観」の欄に示した。
実施例、比較例で得られた両面粘着シートを幅20mm×長さ100mmのサイズに切り出し、セパレータを剥離して、該両面粘着シートの一方の粘着面(測定面と反対面)に厚さ25μmのPETフィルム(東レ(株)製、「ルミラー S−10」)を貼付(裏打ち)して、短冊状のテープ片を作製した。
次いで、23℃、50%RHの環境下で、上記テープ片のもう一方の粘着面(測定面)をアクリル板(三菱レイヨン(株)製、「アクリライト MR−200」、厚さ2.0mm)に2kgのゴムローラー(幅:約50mm)を1往復させることにより圧着し、これを測定サンプルとした。
上記測定サンプルを、80℃の雰囲気下で30分間保存した後、引張試験機を用い、JIS Z 0237に準拠して引き剥がし粘着力(80℃、対アクリル板、180°剥離)(N/20mm)を測定した。測定は80℃の雰囲気下、剥離角度180°、引張速度300mm/分の条件で行った。なお、測定値は、表2の「引き剥がし粘着力(80℃、対アクリル板、180°剥離)」の欄に示した。
実施例、比較例で得られた両面粘着シートの片面側に、PETフィルム(東レ(株)製、商品名「ルミラー S−10 #25」、厚さ25μm)を貼り合わせ、幅20mm×長さ50mmのサイズに切り出し、これを試験片とした。
図1及び図2に示すように、導電性PETフィルム12(日東電工(株)製、商品名「エレクリスタ V−270 TFMP」)(サイズ:長さ70mm×幅25mm)の両端部に15mm幅で銀ペーストを塗布し、その導電面(ITO膜形成面121側)にセパレータを剥離した上記試験片11の粘着面を貼り合わせた。これを23℃の環境下で24時間放置した後、60℃、95%RHの環境下で168時間放置し、「貼付直後の抵抗値」に対する「60℃95%RH168時間放置後の抵抗値」の割合(%)[(60℃95%RH168時間放置後の抵抗値)/(貼付直後の抵抗値) × 100(%)]を測定した。
なお、上記の抵抗値は、日置電気(株)製「3540 ミリオームハイテスタ」を用いて、両端の銀ペースト部分122に電極をつけて測定した。抵抗値の測定結果は、それぞれ表2の「貼付直後の抵抗値」、「60℃95%RH168時間放置後の抵抗値」の欄に示した。また、「貼付直後の抵抗値」に対する「60℃95%RH168時間放置後の抵抗値」の割合が、120%未満であれば耐腐食性「良好」、120%以上であれば耐腐食性「不良」と判断し、表2の「耐腐食性」の欄に示した。
なお、ブランクとして両面粘着シートを貼付しない導電性PETフィルムのみで同様の試験を行った結果、「貼付直後の抵抗値」に対する「60℃95%RH168時間放置後の抵抗値」の割合は、120%未満であった。
111 PETフィルム
112 両面粘着シート
12 導電性PETフィルム
121 導電性PETフィルム(ITO膜形成面)
122 導電性PETフィルム(銀ペースト塗布部分)
Claims (8)
- ホモポリマーを形成した際のガラス転移温度が−10℃以上であるモノマー及び親水性モノマーを必須のモノマー成分として形成されたアクリル系ポリマーを含有するアクリル系粘着剤層を有し、
前記親水性モノマーとして、N−ビニル−2−ピロリドン及び(メタ)アクリル酸ヒドロキシアルキルを含み、
前記アクリル系ポリマーが、該アクリル系ポリマーを形成するモノマー成分全量100重量%に対して、ホモポリマーを形成した際のガラス転移温度が−10℃以上であるモノマーの含有量が5〜60重量%、親水性モノマーの含有量が3〜70重量%であるモノマー成分より形成されたアクリル系ポリマーであり、
60℃、95%RHの環境下に120時間保存した後の水分率が0.65重量%以上であり、80℃におけるアクリル板に対する180°引き剥がし粘着力が3.5〜20N/20mmであることを特徴とする光学用粘着シート。 - 全光線透過率が87%以上、ヘーズが3.0%以下である請求項1に記載の光学用粘着シート。
- 60℃、95%RHの環境下に120時間保存した後の全光線透過率が87%以上、ヘーズが3.5%以下である請求項1又は2に記載の光学用粘着シート。
- 前記アクリル系ポリマーが、アクリル系ポリマーを形成するモノマー成分全量100重量%に対して、カルボキシル基含有モノマーの含有量が5重量%未満であるモノマー成分より形成されたアクリル系ポリマーである請求項1〜3のいずれかの項に記載の光学用粘着シート。
- 前記アクリル系ポリマーが、ホモポリマーを形成した際のガラス転移温度が−10℃以上であるモノマー、親水性モノマー、及びジペンタエリスリトールヘキサアクリレートを必須のモノマー成分として形成されたアクリル系ポリマーである請求項1〜4のいずれかの項に記載の光学用粘着シート。
- 請求項1〜5のいずれかの項に記載の光学用粘着シートを用いた光学部材。
- 請求項1〜5のいずれかの項に記載の光学用粘着シートを用いたタッチパネル。
- 請求項1〜5のいずれかの項に記載の光学用粘着シートを用いた画像表示装置。
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