JP6121862B2 - 透明粘着シート - Google Patents
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Description
[1]厚さが0.1〜1mmのアリルエステル樹脂シートからなる基材(A)の一方の主面にシリコーン粘着剤層(B)、他方の主面にフッ素含有化合物を含む防汚性ハードコート層(C)を具備する透明粘着シートであって、前記粘着剤層(B)とガラス板との23℃での密着力が0.01〜1.0N/25mmであることを特徴とする透明粘着シート。
[2]前記基材(A)の厚さが0.1〜0.5mmであり、前記粘着層(B)の厚さが10〜75μmであり、前記防汚性ハードコート層(C)の厚さが0.5〜20μmである前記[1]に記載の透明粘着シート。
[3]前記アリルエステル樹脂シートが、(メタ)アリルエステル化合物を50質量%以上含有するアリルエステル樹脂組成物を硬化して得られるものである前記[1]または[2]に記載の透明粘着シート。
[4]前記(メタ)アリルエステル化合物が、一般式(2)
で示される基を末端基として有し、かつ一般式(3)
で示される構造を構成単位として有する前記[3]に記載の透明粘着シート。
本発明の透明粘着シートは、厚さが0.1〜1mmのアリルエステル樹脂シートからなる基材(A)の一方の主面にシリコーン粘着剤層(B)、他方の主面にフッ素含有化合物を含む防汚性ハードコート層(C)を具備する透明粘着シートであって、前記粘着剤層(B)とガラス板との23℃での密着力が0.01〜1.0N/25mmであることを特徴とする。
本発明の透明粘着シートを構成する基材(A)は、アリルエステル樹脂組成物を硬化して得られるアリルエステル樹脂シートからなる。アリルエステル樹脂組成物は、アリル基またはメタリル基(以降、あわせて(メタ)アリル基と言う場合がある。(メタ)アリルエステル、(メタ)アリルアルコールも同様である。)とエステル構造を有する(メタ)アリルエステル化合物を含む樹脂組成物であり、樹脂組成物中に(メタ)アリルエステル化合物を50質量%以上含有することが好ましい。樹脂組成物中の(メタ)アリルエステル化合物の含有量が50質量%以上であると耐熱性、透明性など優れたアリルエステル樹脂シートの特徴を有することができ、好適である。
で示される化合物の中から選ばれる少なくとも1種以上の化合物が挙げられる。この化合物は後述のアリルエステル化合物の原料となる他、反応性希釈剤(反応性モノマー)として本発明のアリルエステル樹脂組成物に含まれていてもよい。一般式(1)中のA1は後述の一般式(2)、一般式(3)におけるA2、A3と同様のものが好ましい。
本発明において用いられるアリルエステル樹脂組成物の主成分は、一般式(2)
で示される基を末端基として有し、かつ一般式(3)
で示される構造を構成単位として有するアリルエステル化合物であることが好ましい。
また、3価以上の多価アルコールの具体例としては、グリセリン、トリメチロールプロパン、トリメチロールエタン、ペンタエリスリトール、ジペンタリスリトール等が挙げられる。これらの多価アルコールの2種以上の混合物であってもよい。また、上述の具体例に限定されるものではない。
本発明に用いられるアリルエステル化合物は、多価カルボン酸のアリルエステルモノマーと2〜6個の水酸基を有する多価アルコールとのエステル交換反応により製造することができる。多価カルボン酸のアリルエステルモノマーは多価カルボン酸と(メタ)アリルアルコールのエステルであり、特にジカルボン酸のアリルエステルモノマーが好ましい。具体的には、フタル酸ジアリル、イソフタル酸ジアリル、テレフタル酸ジアリル、2,6−ナフタレンジカルボン酸ジアリル、1,2−シクロヘキサンジカルボン酸ジアリル、1,3−シクロヘキサンジカルボン酸ジアリル、1,4−シクロヘキサンジカルボン酸ジアリル、エンドメチレンテトラヒドロフタル酸ジアリル、メチルテトラヒドロフタル酸ジアリル、アジピン酸ジアリル、コハク酸ジアリル、マレイン酸ジアリル等が挙げられる。これらアリルエステルモノマーは、必要に応じて2種以上使用することもできる。また、上述の具体例に限定されるものではない。
本発明において用いられるアリルエステル樹脂組成物には硬化剤を使用してもよい。使用できる硬化剤としては特に制限はなく、一般に重合性樹脂の硬化剤として用いられているものを用いることができる。中でも、アリル基の重合開始の点からラジカル重合開始剤を添加することが望ましい。ラジカル重合開始剤としては、有機過酸化物、光重合開始剤、アゾ化合物等が挙げられる。
本発明において用いられるアリルエステル樹脂組成物には、硬化反応速度のコントロール、粘度調整(作業性の改善)、架橋密度の向上、機能付加等を目的として、反応性モノマー(反応性希釈剤)を加えることもできる。反応性モノマーとしては特に制限はなく、種々のものが使用できるが、アリルエステル化合物と反応させるためにはビニル基、アリル基等のラジカル重合性の炭素−炭素二重結合を有するモノマーが好ましい。例えば、不飽和脂肪酸エステル、芳香族ビニル化合物、飽和脂肪酸または芳香族カルボン酸のビニルエステル及びその誘導体、架橋性多官能モノマー等が挙げられる。中でも、架橋性多官能性モノマーを使用すれば、硬化物の架橋密度を制御することもできる。これら反応性モノマーの好ましい具体例を以下に示す。
フェニル(メタ)アクリレート、ベンジル(メタ)アクリレート、1−ナフチル(メタ)アクリレート、フルオロフェニル(メタ)アクリレート、クロロフェニル(メタ)アクリレート、シアノフェニル(メタ)アクリレート、メトキシフェニル(メタ)アクリレート及びビフェニル(メタ)アクリレート等のアクリル酸芳香族エステル;
フルオロメチル(メタ)アクリレート及びクロロメチル(メタ)アクリレート等のハロアルキル(メタ)アクリレート;
さらに、グリシジル(メタ)アクリレート、アルキルアミノ(メタ)アクリレート、及びα−シアノアクリル酸エステル等が挙げられる。
フタル酸ジアリル、イソフタル酸ジアリル、イソフタル酸ジメタリル、テレフタル酸ジアリル、トリメリット酸トリアリル、2,6−ナフタレンジカルボン酸ジアリル、1,5−ナフタレンジカルボン酸ジアリル、1,4−キシレンジカルボン酸アリル及び4,4’−ジフェニルジカルボン酸ジアリル等の芳香族カルボン酸ジアリル類;1,4−シクロヘキサンジカルボン酸ジアリル、1,2−シクロヘキサンジカルボン酸ジアリル、1,3−シクロヘキサンジカルボン酸ジアリル及びジビニルベンゼン等の2官能の架橋性モノマー;
トリメチロールエタントリ(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、ペンタエリストーリルトリ(メタ)アクリレート、トリ(メタ)アリルイソシアヌレート、トリ(メタ)アリルシアヌレート、トリアリルトリメリテート及びジアリルクロレンデート等の3官能の架橋性モノマー;
さらに、ペンタエリストールテトラ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールテトラ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールペンタ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレート等の4官能以上の架橋性モノマー等が挙げられる。
本発明において用いられるアリルエステル樹脂組成物は、諸物性を改良する目的でラジカル反応性の樹脂成分を含んでいてもよい。これら樹脂成分としては不飽和ポリエステル樹脂、ビニルエステル樹脂等が挙げられる。
本発明において用いられるアリルエステル樹脂組成物には、本発明の効果を妨げない範囲で、硬度、強度、成形性、耐久性、耐水性を改良する目的で、紫外線吸収剤、酸化防止剤、離型剤、滑剤、着色剤、難燃剤、架橋助剤、無機充填材、有機充填材、重合禁止剤、増粘剤、消泡剤、レベリング剤、密着性付与剤等の公知の各種添加剤を使用することができる。特に、光線透過率を阻害しないものが好ましい。
本発明の透明粘着シートを構成する粘着剤層(B)は、本発明の透明粘着シートを粘着剤層(B)を介してガラス板と貼り合わせたときに粘着剤層(B)とガラス板との23℃での密着力が0.01〜1.0N/25mmを満たすものであれば特に制限はないが、以下に詳述する付加反応型シリコーン粘着剤を使用すると比較的低温で層状形成(加工)が可能となるためエネルギー経済性に優れており、再剥離性が良好である。ここでいう「ガラス基板」とはコーニング社製GORILLA(登録商標)ガラス(0.7mm厚)をエタノールで洗浄し、ボックスオーブンにて80℃、5分間乾燥したものを指す。好ましい密着力は0.03〜0.5N/25mmであり、より好ましくは0.05〜0.5N/25mmである。
本発明の透明粘着シートを構成する防汚性ハードコート層(C)は、アリルエステル樹脂シートに耐傷性及び防汚性を付与するために設けられ、フッ素含有化合物を含む。防汚性ハードコート層は、フッ素含有化合物およびハードコートを付与する紫外線硬化性樹脂を含む硬化性組成物から形成される。
このフッ素含有化合物により、ハードコート層の表面は、防汚性、特に優れた指紋付着防止性を備えたものとなり、さらに撥水撥油性を有する低摩擦表面とすることが出来る。 硬化性組成物中のフッ素系含有化合物の含有量は、溶剤を除いた全成分の合計質量に対して0.1〜5.0質量%であることが好ましい。含有量が0.1質量%未満では、ハードコート塗膜の靭性が得られず、含有量が5.0質量%を超えると、十分な高硬度な塗膜表面が得られない。
ハードコート層(実施例1〜3、比較例2〜6)の表面を、JIS K5600−5−4に基づいて、円柱状に削った鉛筆芯を45度の角度に傾け、上から750gの荷重をかけ、被測定物の表面を10mm程度引っかいて傷の有無を確認し、鉛筆硬度を表面硬度の指標として求めた。比較例1ではアリルエステル樹脂シートの表面に実施した。
スチールウール#0000(日本スチールウール社製)により、ハードコート層(実施例1〜3、比較例2〜6)の表面を、250g/cm2の荷重をかけながら100回摩擦し、傷の発生の有無および傷の程度を目視により観察した。評価基準は下記の通りであり、◎と○を良好とした。比較例1ではアリルエステル樹脂シートの表面に実施した。
◎:傷の発生なし ○:3本以下の傷が発生 △:傷が3〜10本発生 ×:傷が無数に発生
透明粘着シートを、JIS K7361−1に従い日本電色工業(株)製のNDH−2000を使用して、全光線透過率(単位:%)を光学特性の指標として求めた。本明細書において「高透明」とは全光線透過率が90%以上であることを意味する。
粘着剤層(B)の表面を、カッターナイフを用いて、粘着剤層(B)に2mm間隔で100マスの切り込みを入れた。その部分を、指の腹で粘着層を強く10往復擦り、粘着層が塗工基材(実施例1〜3、比較例1〜5ではアリルエステル樹脂シート、比較例5ではPETシート)から脱落しているかどうかを目視で観察し、下記の3段階で評価をおこなった。
○:基材に全て残っている。
△:50%以上の粘着層が残存している。
×:50%未満の粘着層が残存している。
25mm幅で切り出した試験片の粘着剤層(B)側を、被着体(コーニング社製GORILLAガラス(70mm×70mm×0.7mmt))に貼り合せ、23℃、50%RH雰囲気下で12時間調温調湿した後JIS Z0237に準じて、剥離強度(剥離角度:180°、引張速度:300mm/min、単位:N/25mm)を測定し、密着力とした。
ハードコート層(実施例1〜3、比較例2〜6)表面に油性ペン(ゼブラ社製ハイマッキー(登録商標)黒)で線(6mm幅で長さ20mm)を書き、5分間放置した。ハードコート膜面に付着した油性ペンの線を不織布(旭化成せんい社製ベンコット(登録商標)M−3II)で一方向に往復して拭取った。拭取り後の状態を三波長発光形蛍光灯下で目視観察し、油性ペンの線が目視できなくなるまでの往復回数を以下の2段階で評価した。比較例1ではアリルエステル樹脂シートの表面に実施した。
○:3往復未満で拭取ることができた。
×:3往復以上拭いても拭取ることができなかった。
25mm幅で切り出した試験片の粘着剤層(B)側を、被着体(コーニング社製GORILLAガラス)に貼り合せた。10回剥離、再付着を繰り返し、JIS Z0237に準じて、密着力(剥離角度:180°、引張速度:300mm/min、23℃×50%RH、貼付時間:12時間、測定値単位:N/25mm)を測定した。1回目と10回目の密着力を比較し、以下の2段階で評価した。
○:1回目と20回目の粘着力の差が30%未満
×:1回目と20回目の粘着力の差が30%以上
60x60mm角で切り出した試験片の粘着剤層(B)側を、被着体(コーニング社製GORILLAガラス)に貼り合せた。このシートをSUS304板(2mm厚)の上に低発泡ポリプロピレンシート(1mm厚、住化プラスチックス製スミセラー(登録商標)呼称グレード:1310 070)を敷き、その上に置いた。130gの鋼球をシート上に落下させ、被着体が割れたかどうかを目視で確認し、以下の2段階で評価した。
○:落下高さが50cm以上で被着体が割れた
×:落下高さが50cm未満で被着体が割れた。
後述の実施例に記載の半硬化または硬化したアリルエステル樹脂シート1gをアセトン100ml中で4時間還流下加熱処理し、可溶成分を抽出後、固形物をろ別した。得られた固形物を100℃で2時間乾燥させ、以下の計算式でゲル分率を計算した。
蒸留装置の付いた2リットルの三つ口フラスコに、1,4−シクロヘキサンジカルボン酸ジアリル1625g、トリメチロールプロパン167g、ジブチル錫オキサイド0.813gを仕込み、窒素気流下、180℃で生成してくるアルコールを留去しながら加熱した。留去したアルコールが約170gになったところで反応系内を徐々に、約4時間かけて6.6kPaまで減圧し、アルコールの留出速度を速めた。留出液がほとんどでなくなったところで、反応系を0.5kPaに減圧し、さらに1時間反応させた後、反応物を冷却し、アリルエステル化合物を得た。以下、これにより得られた反応物を「アリルエステル化合物(AEO)」とする。
アリルエステル化合物(AEO)80質量部とトリメチロールプロパントリアクリレート20質量部、パーヘキシル(登録商標)I(日油株式会社製)1質量部、LUCIRIN(登録商標) TPO(BASF社製)0.5質量部を均一となるまで混合し、アリルエステル樹脂組成物1を調製した。次いで当該樹脂組成物を硬化後の厚さが300μmとなるように厚さが100μmのPETフィルム上にアプリケーターを用いて塗布した。さらに塗布面に厚さが100μmのPETフィルムを被せた後、紫外線照射装置(アイグラフィックス株式会社製アイグランデージ、メタルハライドランプ)を用いて300mW/cm2、800mJ/cm2の条件で紫外線を照射して、樹脂組成物をゲル化(半硬化)させて半硬化フィルムを得た。半硬化フィルムのゲル分率は79%であった。
得られた半硬化フィルムを両面のPETフィルムを付けたままガラス板に挟み、160℃に保った強制対流式オーブンに入れ1時間かけて硬化させた。ついて両面のPETフィルムを剥がした後、180℃で10分間アニールすることで、厚さが0.3mmの透明な「アリルエステル樹脂シート1」を得た。この硬化物のゲル分率は99%であった。
アリルエステル樹脂組成物1を、アリルエステル化合物(AEO)60質量部、トリアリルイソシアヌレート(エボニック ジャパン社製TAICROS(登録商標))20質量部、トリメチロールプロパントリアクリレート20質量部、パーヘキシルI(日油株式会社製)1質量部、LUCIRIN TPO(BASF社製)0.5質量部に変更した以外、アリルエステル樹脂シート1と同様な方法で半硬化フィルムを得た。半硬化フィルムのゲル分率は77%であった。
得られた半硬化フィルムをアリルエステル樹脂シート1と同様な方法で熱処理を行い、厚さが0.3mmの透明な「アリルエステル樹脂シート2」を得た。この硬化物のゲル分率は99%であった。
アリルエステル樹脂組成物1の塗工厚を0.05mmに変更した以外、アリルエステル樹脂シート1と同様な方法で半硬化フィルムを得た。半硬化フィルムのゲル分率は79%であった。
得られた半硬化フィルムをアリルエステル樹脂シート1と同様な方法で熱処理を行い、厚さが50μmの透明な「アリルエステル樹脂シート3」を得た。この硬化物のゲル分率は98%であった。
188μm厚の東洋紡製コスモシャン(登録商標)A4100を用いた。
付加反応型シリコーン粘着剤として、信越化学工業社製のX−40−3306を93質量部、KR−3700を7質量部、硬化触媒に信越化学工業社製のPL-50Tを0.5質量部、を含む混合物を用いた。
付加反応型シリコーン粘着剤として、東レ・ダウコーニング社製のDC7651ADHESIVEを100質量部、硬化触媒に東レ・ダウコーニング社製のSRX-212を0.5質量部、を含む混合物を用いた。
過酸化物硬化型シリコーン粘着剤として、信越化学工業社製のSH4280PSAを100質量部、東京化成社製過酸化ベンゾイルを1.2質量部、を含む混合物を用いた。
綜研化学社製アクリル粘着剤SK−1499Mを用いた。
ニデック社製ハードコート剤Acier−B50MIを用いた。
横浜ゴム社製ハードコート剤HR3226を用いた。
表1(各実施例、比較例におけるアリルエステル樹脂シート、シリコーン粘着剤の番号は、使用した材料の番号に対応する。また、PETシート、ハードコート材の○は、その材料を使用したことを意味する。)に示すように、アリルエステル樹脂シート、もしくはPETシートからなる基材の一方の主面に、硬化後膜厚が7μmになるようにフッ素含有防汚ハードコート層またはフッ素非含有防汚ハードコート層を形成した。これらのハードコート層は、ハードコート液をマイクログラビア法にて所定膜厚になるようにコーティングし、80℃で1〜5分間乾燥後、紫外線照射装置(アイグラフィックス株式会社製アイグランデージ、メタルハライドランプ)を用いて300mW/cm2、800mJ/cm2の条件で紫外線を照射し形成した。但し、比較例1ではハードコート層を形成しなかった。その後、アリルエステル樹脂シート、もしくはPETシートからなる基材の他方の主面に硬化後膜厚が50μmになるようにシリコーン粘着剤層、もしくはアクリル粘着剤層を形成し、透明粘着シートを得た。これら粘着層は、粘着剤液をマイクログラビア法にて所定膜厚になるようにコーティングし、80℃で1〜5分間乾燥後、シリコーン粘着剤は120℃で5分間熱処理、アクリル粘着剤は紫外線照射装置(アイグラフィックス株式会社製アイグランデージ、メタルハライドランプ)を用いて300mW/cm2、800mJ/cm2の条件で紫外線を照射し形成した。
得られた透明粘着シートの層構成と、評価結果を表1にまとめて示す。
Claims (4)
- 厚さが0.1〜1mmのアリルエステル樹脂シートからなる基材(A)の一方の主面にシリコーン粘着剤層(B)、他方の主面にフッ素含有化合物を含む防汚性ハードコート層(C)を具備する透明粘着シートであって、前記粘着剤層(B)とガラス板との23℃での密着力が0.01〜1.0N/25mmであることを特徴とする透明粘着シート。
- 前記基材(A)の厚さが0.1〜0.5mmであり、前記粘着層(B)の厚さが10〜75μmであり、前記防汚性ハードコート層(C)の厚さが0.5〜20μmである請求項1に記載の透明粘着シート。
- 前記アリルエステル樹脂シートが、(メタ)アリルエステル化合物を50質量%以上含有するアリルエステル樹脂組成物を硬化して得られるものである請求項1または2に記載の透明粘着シート。
- 前記(メタ)アリルエステル化合物が、一般式(2)
で示される基を末端基として有し、かつ一般式(3)
で示される構造を構成単位として有する請求項3に記載の透明粘着シート。
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