JP6413405B2 - 両面粘着フィルム、粘着層付き透明面材、および積層体 - Google Patents
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Description
なお、本発明の範囲は、以下の実施の形態に限定されるものではなく、本発明の技術的思想の範囲内で任意に変更できる。また、以下の図面においては、各構成をわかりやすくするために、実際の構造と各構造における縮尺や数等を異ならせる場合がある。
本発明書における「厚さ」とは、マイクロゲージまたはレーザー変位計等を用いた測定方法により測定された厚さを意味する。また、「平均厚さ」とは、10箇所について測定された厚さの平均値とする。
図1は、本実施形態の両面粘着フィルム10を示す平面図である。図2は、本実施形態の両面粘着フィルム10を示す図であって、図1におけるII−II断面図である。図3は、粘着層付き透明面材80を示す断面図である。粘着層付き透明面材80は、たとえば、両面粘着フィルム10が保護板(透明面材)81に貼合されたものである。
本実施形態の両面粘着フィルム10は、図1および図2に示すように、粘着層20を備える。両面粘着フィルム10は、たとえば、保護板81(図3参照)に貼合され、粘着層付き透明面材80を製造するために用いられる粘着フィルムである。
粘着層20の平面視(XY面視)形状は、特に限定されず、本実施形態においては、図1に示すように、たとえば、矩形状である。粘着層20は、図2に示すように、高密着性粘着層(第1粘着層)21と、低密着性粘着層(第2粘着層)22と、を備える。
以下の説明においては、説明を簡略化するため、高密着性粘着層21を形成する樹脂組成物を高密着性樹脂組成物23と呼び、低密着性粘着層22を形成する樹脂組成物を低密着性樹脂組成物24と呼ぶ。
本実施形態における以下の説明においては、高密着性樹脂組成物23の組成と、低密着性樹脂組成物24の組成とは、含まれる成分の種類については同様で、含まれる各成分の割合が互いに異なる場合について説明する。
まず、両面粘着フィルムを長さ98mm、幅25mmとなるようにカットし、評価片を得る。そして、保護フィルムを部分的に剥離し、長さ方向に30mmだけ、保護フィルムと粘着層とが貼合された状態にする。
第1保護フィルム30と第2保護フィルム31とは、同様の構成であるため、以下の説明においては、代表して第1保護フィルム30についてのみ説明する。
第1保護フィルム30は、粘着層20と強固に密着しないことが求められる。よって、第1保護フィルム30としては、粘着層20と接する面にシリコーン樹脂などによる離型剤が塗布されたPET(Polyethylene Terephthalate)フィルム等の保護フィルムや、ポリエチレン、ポリプロピレン、フッ素系樹脂等の密着性の比較的低い保護フィルムが好ましい。
以下、粘着層20の樹脂組成物、すなわち、高密着性樹脂組成物23および低密着性樹脂組成物24を組成する成分について説明する。
本実施形態の樹脂組成物は、光硬化性を有する硬化性化合物(II)、光重合開始剤(C2)、非硬化性オリゴマー(D)(非硬化成分)、および連鎖移動剤(E)を含む。
硬化性化合物(II)は、硬化性基を有し、かつ数平均分子量が1000〜100000であるオリゴマー(A’)の1種以上と、硬化性基を有し、かつ分子量が125〜600であるモノマー(B’)の1種以上とを含むことが好ましい。この種の硬化性化合物(II)を用いると、樹脂組成物の粘度を好ましい範囲に調整しやすい。
オリゴマー(A’)の数平均分子量は、1000〜100000であり、10000〜70000が好ましい。オリゴマー(A’)の数平均分子量がこの範囲であると、樹脂組成物の粘度を前記範囲に調整しやすい。オリゴマー(A’)の数平均分子量は、GPCの測定によって得られた、ポリスチレン換算の数平均分子量である。なお、GPCの測定において、未反応の低分子量成分(モノマー等)のピークが現れる場合は、ピークを除外して数平均分子量を求める。
モノマー(B’)の分子量は125〜600であり、140〜400が好ましい。モノマー(B’)の分子量が125以上であると、減圧手段を用いて粘着層20を形成するような場合にモノマーの揮発が抑えられる。モノマー(B’)の分子量が600以下であると、粘着層20の密着性が良好となる。モノマー(B’)は、樹脂組成物の硬化性、粘着層20の機械的特性の点から、硬化性基を1分子あたり1個〜3個有するものが好ましい。モノマー(B’)の含有割合は、硬化性化合物(II)の全体(100質量%)、すなわちオリゴマー(A’)とモノマー(B’)との合計(100質量%)のうち、10質量%〜80質量%が好ましく、20質量%〜70質量%がより好ましい。
モノマー(B4)は、炭素数8〜22のアルキル基を有するアルキルアクリレート、およびアルキルメタクリレートから選ばれる1種以上で構成される。モノマー(B4)としては、n−デシルアクリレート、n−ドデシルアクリレート、n−ドデシルメタクリレート、イソオクタデシルアクリレート、n−オクタデシルメタクリレート、n−ベヘニルメタクリレート等が挙げられ、n−デシルアクリレート、n−ドデシルアクリレート、n−ドデシルメタクリレートが好ましい。
樹脂組成物に含まれる光重合開始剤(C2)としては、アセトフェノン系、ケタール系、ベンゾインまたはベンゾインエーテル系、フォスフィンオキサイド系、ベンゾフェノン系、チオキサントン系、キノン系等の光重合開始剤が挙げられ、フォスフィンオキサイド系、チオキサントン系の光重合開始剤が好ましく、光重合反応後に着色を抑える面ではフォスフィンオキサイド系が特に好ましい。高強度の光照射による光重合反応を行う場合には、アセトフェノン系の光重合開始剤を用いると、硬化速度を高めることができるため、好ましい。樹脂組成物における光重合開始剤(C2)の含有量は、硬化性化合物(II)の全体、すなわちオリゴマー(A’)とモノマー(B’)との合計100質量部に対して、0.01質量%〜10質量部が好ましく、0.1質量%〜5質量部がより好ましい。
非硬化性オリゴマー(D)は、樹脂組成物の硬化時に組成物中の硬化性化合物(II)と硬化反応しない水酸基を有するオリゴマーである。非硬化性オリゴマー(D)の1分子当たりの水酸基数は、0.8個〜3個が好ましく、1.8個〜2.3個がより好ましい。非硬化性オリゴマー(D)の水酸基1個あたりの数平均分子量(Mn)は400〜8000が好ましい。水酸基1個あたりの数平均分子量が400以上であると、非硬化性オリゴマー(D)の極性が高くなりすぎず、樹脂組成物中の硬化性化合物(II)との良好な相溶性が得られやすい。水酸基1個あたりの数平均分子量が8000以下であると、硬化性化合物(II)に由来する水酸基と、非硬化性オリゴマー(D)の水酸基との間の相互作用によって、硬化後に非硬化性オリゴマー(D)を安定化させる効果が得られやすい。相互作用には水素結合が関与すると推測される。非硬化性オリゴマー(D)は、1種を単独で用いてもよく、2種類以上を併用してもよい。
非硬化性オリゴマー(D)の分子量=56.1×B×1000/A …(1)
連鎖移動剤(E)としては、たとえば、チオール基を有する化合物(n−オクチルメルカプタン、n−ドデシルメルカプタン、1,4−ビス(3−メルカプトブチリルオキシ)ブタン、ペンタエリスリトールテトラキス(3−メルカプトブチレート)等が挙げられる。
本実施形態においては、まず粘着層が1層で構成される粘着フィルム原反11,12を製造した後に、それらを互いに貼り合わせることで、両面粘着フィルム10を製造する。
図4は、粘着層が1層で構成される粘着フィルム原反11,12を製造するための製造装置の一例である製造装置100を示す模式図である。以下、製造装置100を用いた粘着フィルム原反11,12の製造方法について説明する。
高密着性樹脂組成物23が塗布された第1保護フィルム30は、貼合ロール52によって、第3保護フィルム32と、高密着性樹脂組成物23を介して貼合される。高密着性樹脂組成物23を介して貼合された第1保護フィルム30および第3保護フィルム32は、硬化部40に搬送される。
図5は、粘着フィルム原反11,12を貼り合わせて本実施形態の両面粘着フィルム10を製造するための貼合装置の一例である貼合装置200を示す模式図である。以下、貼合装置200を用いた両面粘着フィルム10の製造方法について説明する。
巻き出された粘着フィルム原反12の第4保護フィルム33は、剥離ロール55bを介して、保護フィルム巻取りロール56bに巻き取られる。これにより、低密着性粘着層22の積層面22bが露出する。
以上により、両面粘着フィルム10が製造される。
粘着層付き透明面材80は、たとえば、液晶表示装置の表示パネル等に貼合される粘着層付きの保護板である。
粘着層付き透明面材80は、図3に示すように、保護板81と、遮光印刷部82と、粘着層20と、第2保護フィルム31と、を備える。
保護板81は、透明な平板である。保護板81の平面視形状は、特に限定されず、保護板81が貼合される表示パネル、または表示パネルが設けられた表示装置等の形状に応じて適宜設定できる。保護板81の平面視形状は、たとえば、矩形状である。
保護板81は、表示パネルの画像表示面側に設けられて表示パネルを保護する。保護板81の材質としては、ガラス板、または透明樹脂板が挙げられる。表示パネルからの射出光や反射光に対して透明性が高い点はもちろん、耐光性、低複屈折性、高い平面精度、耐表面傷付性、高い機械的強度を有する点からも、保護板81の材質は、ガラス板が最も好ましい。後述する光硬化性樹脂組成物を硬化させるための光を充分に透過させる点でも、ガラス板が好ましい。
透明樹脂板の材料としては、透明性の高い樹脂材料(ポリカーボネート、ポリメチルメタクリレート等)が挙げられる。
遮光印刷部82は、枠状に形成された、加飾印刷部である。遮光印刷部82は、表示パネルの画像表示領域以外が保護板81側から視認できないようにして、表示パネルに接続されている配線部材等を隠蔽する。遮光印刷部82は、粘着層20が形成される側(+Z側)である保護板81の上面81a、またはその反対側である保護板81の下面81bに形成できる。図3に示す例では、遮光印刷部82は、上面81aに形成されている。遮光印刷部82と画像表示領域との視差を低減する点では、遮光印刷部82は、粘着層20が形成される側(+Z側)である保護板81の上面81aに形成されることが好ましい。保護板81がガラス板の場合、遮光印刷部82に黒色顔料を含むセラミック印刷を用いると遮光性が高く好ましい。
粘着層付き透明面材80は、上述したように、両面粘着フィルム10を保護板81に貼合することによって製造されてもよいし、以下に述べる他の製造方法によって製造されてもよい。
次に、高密着性粘着層21が露出した貼合面21aを保護板81に接触させて、高密着性粘着層21を保護板81の上面81aに貼合する。
以上により、粘着層付き透明面材80が製造される。
また、本実施形態においては、高密着性粘着層21に低密着性粘着層22を積層した後に紫外線を照射してもよい。これにより、高密着性粘着層21と低密着性粘着層22との密着力をさらに向上できる。
また、本実施形態においては、水酸基以外の極性基を有する極性成分を用いてもよい。
製造装置300は、図7に示すように、製造装置100と、剥離ロール151と、保護フィルム巻取りロール152と、塗布部144と、貼合ロール153と、巻出しロール154と、硬化部140と、切断部46と、を備える。
この製造装置300によれば、一つのラインで両面粘着フィルム10を製造できるため、簡便である。
第2実施形態は、第1実施形態に対して、粘着層が3層設けられている点において異なる。
なお、以下の説明においては、上記実施形態と同様の構成については、適宜同一の符号を付す等により説明を省略する場合がある。
本実施形態の両面粘着フィルム110は、図8に示すように、粘着層120を備えている。粘着層120の一方側(−Z側)の貼合面(第1面)121aには、第1保護フィルム30が貼着されている。粘着層120の他方側(+Z側)の貼合面(第2面)123aには、第2保護フィルム31が貼着されている。
高密着性粘着層121は、貼合面121aを有している。低密着性粘着層123は、貼合面123aを有している。
中間粘着層122は、高密着性粘着層121と低密着性粘着層123とを接続する層である。
高密着性粘着層121と、低密着性粘着層123と、中間粘着層122とにおいて、それぞれを形成する樹脂組成物に含まれる成分の割合は、互いに異なる。すなわち、貼合面121aにおける樹脂組成物の組成の割合と、貼合面123aにおける樹脂組成物の組成の割合とは、互いに異なる。具体的には、第1実施形態で説明した、モノマー(B3)、非硬化性オリゴマー(D)、および連鎖移動剤(E)の割合が、いずれかひとつ、または複数において、それぞれ異なることによって、各粘着層における密着力が調整されている。
中間粘着層122を形成する樹脂組成物の組成割合は、高密着性粘着層121と低密着性粘着層123とを良好に接着できるように調整される。
第3実施形態は、第1実施形態に対して、粘着層が2層積層される代わりに、1層の粘着層の両面に異なる表面処理が施されている点において異なる。
なお、以下の説明においては、上記実施形態と同様の構成については、適宜同一の符号を付す等により説明を省略する場合がある。
本実施形態の両面粘着フィルム210は、図9に示すように、粘着層220を備える。
粘着層220の一方側(−Z側)の貼合面(第1面)220aと、他方側(+Z側)の貼合面(第2面)220bとには、それぞれ表面処理が施されており、高密着性表面処理部(第1粘着層)221と、低密着性表面処理部(第2粘着層)222と、が形成されている。
以下、積層体の一例として、表示装置について説明する。
図10は、表示装置の実施形態の一例を示す断面図である。
本実施形態の表示装置(積層体)1000は、表示パネル(被貼合体)90と、粘着層20における低密着性粘着層22が表示パネル90に接するように、表示パネル90に貼合された粘着層付き透明面材80と、表示パネル90に接続された表示パネル90を動作させる駆動ICを搭載したフレキシブルプリント配線板99と、を備える。
分子末端をエチレンオキシドで変性した2官能のポリプロピレングリコール(水酸基価より算出した数平均分子量:4000)と、イソホロンジイソシアネートとをモル比4:5で混合し、錫触媒の存在下で、70℃で反応させてプレポリマーを得た。得られたプレポリマーに、2−ヒドロキシエチルアクリレートをモル比1:2で加えて70℃で反応させ、ウレタンアクリレートオリゴマー(A−1)(以下、「オリゴマー(A−1)」と記す。)を得た。オリゴマー(A−1)の硬化性官能基の数は2個、数平均分子量は約24000、25℃における粘度は約830Pa・sであった。樹脂組成物の粘度は、25℃においてE型粘度計を用いて測定した。
低密着性粘着層と高密着性粘着層とを重ねて、動的粘弾性測定器を用いて、25℃におけるせん断弾性率を測定したところ、25kPaであった。
Claims (12)
- 樹脂組成物を形成材料とする粘着層を備え、被貼合体と保護板とを貼合可能な両面粘着フィルムであって、
前記粘着層は、第1面と、前記第1面と逆側の第2面と、を有し、
前記第1面における前記樹脂組成物の組成と、前記第2面における前記樹脂組成物の組成と、は互いに異なり、かつ、前記第1面と前記保護板との密着力は、前記第2面と前記被貼合体との密着力よりも大きく、
前記樹脂組成物は、
硬化性化合物と、
非硬化成分と、
を含み、
前記非硬化成分は、前記硬化性化合物と硬化反応しない水酸基を有するオリゴマーであり、
前記第1面における前記非硬化成分の割合は、前記第2面における前記非硬化成分の割合より小さいことを特徴とする両面粘着フィルム。 - 前記樹脂組成物は、連鎖移動剤を含み、
前記第1面における前記連鎖移動剤の割合は、前記第2面における前記連鎖移動剤の割合より大きい、請求項1に記載の両面粘着フィルム。 - 前記樹脂組成物は、極性成分を含み、
前記第1面における前記極性成分の割合は、前記第2面における前記極性成分の割合より大きい、請求項1または2に記載の両面粘着フィルム。 - 前記粘着層は、前記第1面を有する第1粘着層と、前記第2面を有する第2粘着層と、を含み、
前記第1粘着層における前記樹脂組成物の組成と、前記第2粘着層における前記樹脂組成物の組成と、は互いに異なる、請求項1から3のいずれか一項に記載の両面粘着フィルム。 - 前記粘着層は、前記第1粘着層と前記第2粘着層との間に設けられた第3粘着層をさらに含み、
前記第3粘着層における前記樹脂組成物の組成は、前記第1粘着層における前記樹脂組成物の組成と互いに異なり、前記第2粘着層における前記樹脂組成物の組成と互いに異なる、請求項4に記載の両面粘着フィルム。 - 透明面材と、
前記透明面材に貼合された請求項1から5のいずれか一項に記載の両面粘着フィルムと、
を備えることを特徴とする粘着層付き透明面材。 - 被貼合体に貼合される粘着層付き透明面材であって、
透明面材と、
前記透明面材の少なくとも一方の面に形成された粘着層と、
を備え、
前記粘着層は、樹脂組成物で形成され、前記透明面材側の第1面と、前記第1面と逆側の第2面と、を有し、
前記第1面における前記樹脂組成物の組成と、前記第2面における前記樹脂組成物の組成と、は互いに異なり、かつ、前記第1面と前記透明面材との密着力は、前記第2面と前記被貼合体との密着力よりも大きく、
前記樹脂組成物は、
硬化性化合物と、
非硬化成分と、
を含み、
前記非硬化成分は、前記硬化性化合物と硬化反応しない水酸基を有するオリゴマーであり、
前記第1面における前記非硬化成分の割合は、前記第2面における非硬化成分の割合より小さいことを特徴とする粘着層付き透明面材。 - 前記粘着層は、積層された互いに組成が異なる2種以上の前記樹脂組成物で形成され、前記透明面材の両方の面にそれぞれ設けられる、請求項7に記載の粘着層付き透明面材。
- 前記樹脂組成物は、連鎖移動剤を含み、
前記第1面における前記連鎖移動剤の割合は、前記第2面における前記連鎖移動剤の割合より大きい、請求項7または8に記載の粘着層付き透明面材。 - 前記樹脂組成物は、極性成分を含み、
前記第1面における前記極性成分の割合は、前記第2面における前記極性成分の割合より大きい、請求項7から9のいずれか一項に記載の粘着層付き透明面材。 - 透明面材と、
前記透明面材の少なくとも一方の面に形成された粘着層と、
前記粘着層を挟んで前記透明面材と貼合された被貼合体と、
を備え、
前記粘着層を形成する樹脂組成物は、
硬化性化合物と、
非硬化成分と、
を含み、
前記非硬化成分は、前記硬化性化合物と硬化反応しない水酸基を有するオリゴマーであり、
前記粘着層は、前記透明面材側の第1面と、前記第1面と逆側の第2面と、を有し、
前記第1面における前記非硬化成分の割合は、前記第2面における前記非硬化成分の割合よりも小さいことを特徴とする積層体。 - 前記被貼合体は、表示装置である、請求項11に記載の積層体。
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