JP6947258B2 - 光学部材貼合用粘着シート - Google Patents
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Description
具体的に、本発明は、以下の構成を有する。
着色剤が金属酸化物及びカーボンブラックから選択される少なくとも1種を含む光学部材貼合用粘着シート。
[2] 着色剤が金属酸化物である[1]に記載の光学部材貼合用粘着シート。
[3] アクリル重合体の酸価は、50mgKOH/g以下である[1]又は[2]に記載の光学部材貼合用粘着シート。
[4] 全光線透過率が40〜80%である[1]〜[3]のいずれかに記載の光学部材貼合用粘着シート。
[5] ヘーズが0.5〜15%である[1]〜[4]のいずれかに記載の光学部材貼合用粘着シート。
[6] 着色剤の一次平均粒子径が0.1〜15μmである[1]〜[5]のいずれかに記載の光学部材貼合用粘着シート。
[7] 紫外線吸収剤が下記一般式(1)または(2)で表されるものである[1]〜[6]のいずれかに記載の光学部材貼合用粘着シート;
[8] 厚みが10〜5000μmである[1]〜[7]のいずれかに記載の光学部材貼合用粘着シート。
本発明は、光学部材の貼合用として用いられる粘着シートに関する。本発明の粘着シートは、アクリル重合体、着色剤及び紫外線吸収剤を含み、着色剤は金属酸化物及びカーボンブラックから選択される少なくとも1種を含む。
シリコーン系剥離剤としては、具体的には、東レ・ダウコーニングシリコーン社製のBY24−4527、SD−7220等や、信越化学工業(株)製のKS−3600、KS−774、X62−2600などが挙げられる。また、シリコーン系剥離剤中にSiO2単位と(CH3)3SiO1/2単位あるいはCH2=CH(CH3)SiO1/2単位を有する有機珪素化合物であるシリコーンレジンを含有することが好ましい。シリコーンレジンの具体例としては、東レ・ダウコーニングシリコーン社製のBY24−843、SD−7292、SHR−1404等や、信越化学工業(株)製のKS−3800、X92−183等が挙げられる。
剥離性積層シートとして、市販品を用いてもよい。例えば、帝人デュポンフィルム(株)製の離型処理されたポリエチレンテレフタレートフィルムである重セパレータフィルムや、帝人デュポンフィルム(株)製の離型処理されたポリエチレンテレフタレートフィルムである軽セパレータフィルムを挙げることができる。
アクリル重合体は、アクリル単量体単位を有するものであれば特に制限はないが、例えば、非架橋性(メタ)アクリル酸エステル単位(a1)と、架橋性官能基を有するアクリル単量体単位(a2)を含有するものであることが好ましい。なお、本明細書および特許請求の範囲において、「単位」は重合体を構成する繰り返し単位(単量体単位)である。
上記(メタ)アクリル酸アルキルエステルの中でも、粘着性が高くなることから、(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2−エチルヘキシルから選ばれる少なくとも1種類が好ましい。
カルボキシ基含有単量体単位としては、アクリル酸、メタクリル酸が挙げられる。
ヒドロキシ基含有単量体単位は、ヒドロキシ基含有単量体に由来する繰り返し単位である。ヒドロキシ基含有単量体としては、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4−ヒドロキシブチル、(メタ)アクリル酸2−ヒドロキシプロピルなどの(メタ)アクリル酸ヒドロキシアルキル、(メタ)アクリル酸モノ(ジエチレングリコール)などの(メタ)アクリル酸[(モノ、ジ又はポリ)アルキレングリコール]、(メタ)アクリル酸モノカプロラクトンなどの(メタ)アクリル酸ラクトンが挙げられる。
アミノ基含有単量体単位としては、例えば、(メタ)アクリルアミド、アリルアミン等のアミノ基含有単量体に由来する繰り返し単位が挙げられる。
グリシジル基含有単量体単位としては、(メタ)アクリル酸グリシジル等のグリシジル基含有単量体に由来する繰り返し単位が挙げられる。
変化量(%)=(処理前のサンプルの全光線透過率)−(処理後のサンプルの全光線透過率)
酸価(mgKOH/g)=[B×f×5.611]/S (1)
計算式(1)中、Bは、0.1N水酸化カリウム−エタノール溶液の使用量(ml)であり、fは、0.1N水酸化カリウム−エタノール溶液のファクターであり、Sは、試料の採取量(g)である。
本発明の粘着シートは、金属酸化物及びカーボンブラックから選択される少なくとも1種の着色剤を含む。着色剤は、黒色顔料であることが好ましく、金属酸化物であることが特に好ましい。着色剤として、金属酸化物を用いることにより、粘着シートの視認性をより効果的に高めることができる。なお、着色剤としては、金属酸化物及びカーボンブラックの他に、他の着色剤を含んでいてもよい。他の着色剤としては、例えば、アニリンブラック、活性炭等が挙げられる。
本発明の粘着シートは、紫外線吸収剤を含む。紫外線吸収剤は、紫外領域に極大吸収波長を有するものの中から選択することができる。本発明では、特に波長350nm以上に極大吸収波長を有する紫外線吸収剤を用いることが好ましい。波長350nm以上に極大吸収波長を有する紫外線吸収剤として、例えば下記一般式(1)または(2)で示される化合物を挙げることができる。
本発明の粘着シートを形成する粘着剤組成物は、架橋剤を含有していてもよい。架橋剤は、アクリル重合体が有する架橋性官能基との反応性を考慮して適宜選択できる。例えばイソシアネート化合物、エポキシ化合物、オキサゾリン化合物、アジリジン化合物、金属キレート化合物、ブチル化メラミン化合物などの公知の架橋剤の中から選択できる。これらの中でも、ヒドロキシ基含有(メタ)アクリレートを容易に架橋できることから、イソシアネート化合物やエポキシ化合物を用いることが好ましい。すなわち、架橋剤は二官能以上のエポキシ化合物および二官能以上のイソシアネート化合物から選択される少なくとも1種であることが好ましく、二官能以上のイソシアネート化合物であることがより好ましい。
エポキシ化合物としては、例えば、エチレングリコールジ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、プロピレングリコールジグリシジルエーテル、ポリプロピ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、ネオペンチルグリコールジグリシジルエーテル、1,6−ヘキサンジオールジグリシジルエーテル、テトラグリシジルキシレンジアミン、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、トリメチロールプロパンポリグリシジルエーテル、ジグリセロールポリグリシジルエーテル、ポリグリセロールポリグリシジルエーテル、ソルビトールポリグリシジルエーテル等が挙げられる。
市販品の例としては、1,3−ビス(N,N−ジグリシジルアミノメチル)ベンゼン(三菱ガス化学(株)、TETRAD−X)、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(三菱ガス化学(株)、TETRAD−C)等が挙げられる。
本発明の粘着シートを形成する粘着剤組成物は、溶剤を含んでいてもよい。この場合、溶剤は、粘着剤組成物の塗工適性の向上のために用いられる。溶剤としては、例えば、ヘキサン、ヘプタン、オクタン、トルエン、キシレン、エチルベンゼン、シクロヘキサン、メチルシクロヘキサン等の炭化水素類;ジクロロメタン、トリクロロエタン、トリクロロエチレン、テトラクロロエチレン、ジクロロプロパン等のハロゲン化炭化水素類;メタノール、エタノール、プロパノール、イソプロピルアルコール、ブタノール、イソブチルアルコール、ジアセトンアルコール等のアルコール類;ジエチルエーテル、ジイソプロピルエーテル、ジオキサン、テトラヒドロフラン等のエーテル類;アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、イソホロン、シクロヘキサノン等のケトン類;酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸ブチル、酢酸イソブチル、酢酸アミル、酪酸エチル等のエステル類;エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、エチレングリコールモノメチルエーテルアセタート、プロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノエチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセタート等のポリオール及びその誘導体が挙げられる。
また、溶剤の含有量は、粘着剤組成物の全質量に対し、10〜90質量%であることが好ましく、20〜80質量%であることがより好ましい。溶剤は1種類を単独で使用してもよいし、2種類以上を併用してもよく、2種類以上を併用する場合は、合計質量が上記範囲内であることが好ましい。
粘着シートは、本発明の効果を損なわない範囲で、上記以外の他の成分を含有してもよい。他の成分としては、粘着剤用の添加剤として公知の成分を挙げることができる。例えば可塑剤、酸化防止剤、金属腐食防止剤、粘着付与剤、シランカップリング剤、ヒンダードアミン系化合物等の光安定剤等の中から必要に応じて選択できる。また、着色を目的に染料や顔料を添加してもよい。
可塑剤としては、例えば酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、酪酸ビニル、カプロン酸ビニル、カプリル酸ビニル、カプリン酸ビニル、ラウリン酸ビニル、ミリスチン酸ビニル、パルミチン酸ビニル、ステアリン酸ビニル、シクロヘキサンカルボン酸ビニル、安息香酸ビニルのようなカルボン酸ビニルエステル類やスチレン等が挙げられる。
酸化防止剤としては、フェノール系酸化防止剤、アミン系酸化防止剤、ラクトン系酸化防止剤、リン系酸化防止剤、イオウ系酸化防止剤等が挙げられる。これら酸化防止剤は1種類を単独で使用してもよいし、2種類以上を併用してもよい。
金属腐食防止剤としては、粘着剤の相溶性や効果の高さから、ベンゾリアゾール系樹脂を好ましい例として挙げることができる。
粘着付与剤として、例えば、ロジン系樹脂、テルペン系樹脂、テルペンフェノール系樹脂、クマロンインデン系樹脂、スチレン系樹脂、キシレン系樹脂、フェノール系樹脂、石油樹脂などが挙げられる。
シランカップリング剤としては、例えば、メルカプトアルコキシシラン化合物(例えば、メルカプト基置換アルコキシオリゴマー等)などが挙げられる。
本発明の粘着シートの製造方法は、剥離シート上に粘着剤組成物を塗工して塗膜を形成する工程を含むことが好ましい。
なお、粘着シートを製造する剤には、塗工後溶剤を除去した後に、一定温度で一定期間粘着シートを静置するエージング処理を施してもよい。エージング処理は例えば、23℃で7日間静置して行うことができる。
本発明の粘着シートは、光学部材を貼合する用途に用いられる。光学部材としては、タッチパネルや画像表示装置等の光学製品における各構成部材や最表層のカバーレンズに貼合される飛散防止フィルム等を挙げることができる。中でも、本発明の粘着シートタッチパネルに貼合する用途として用いられることが好ましい。タッチパネルの構成部材としては、例えば透明樹脂フィルムにITO膜が設けられたITOフィルム、ガラス板の表面にITO膜が設けられたITOガラス、透明樹脂フィルムに導電性ポリマーをコーティングした透明導電性フィルム、ハードコートフィルム、耐指紋性フィルムなどが挙げられる。画像表示装置の構成部材としては、例えば液晶表示装置に用いられる反射防止フィルム、配向フィルム、偏光フィルム、位相差フィルム、輝度向上フィルムなどが挙げられる。
これらの部材に用いられる材料としては、ガラス、ポリカーボネート、ポリエチレンテレフタレート、ポリメチルメタクリレート、ポリエチレンナフタレート、シクロオレフィンポリマー、トリアセチルセルロース、ポリイミド、セルロースアシレートなどが挙げられる。
アクリル重合体Aを、酢酸エチル中での溶液重合により作製した。ブチルアクリレート(BA)及び2−ヒドロキシエチルアクリレート(2HEA)を質量比で70:30となるように配合し、ラジカル重合開始剤としてAIBN(アゾビスイソブチロニトリル)を溶液へ溶解した。溶液を60℃に加熱してランダム共重合させ、アクリル重合体Aを得た。このアクリル重合体Aの35質量%溶液の23℃における溶液粘度は6,400mPa・sであった。また、アクリル重合体Aの酸価は0.0mgKOH/gであった。
アクリル重合体Bを、酢酸エチル中での溶液重合により作製した。ブチルアクリレート(BA)、2−エチルヘキシルメタクリレート(2EHMA)、エチルアクリレート(EA)、2−ヒドロキシエチルメタクリレート(2HEMA)及びアクリル酸(AA)を質量比で85:5:4:4:2 となるように配合し、ラジカル重合開始剤としてAIBN(アゾビスイソブチロニトリル)を溶液へ溶解した。溶液を60℃に加熱してランダム共重合させ、アクリル重合体Bを得た。このアクリル重合体Bの35質量%溶液の23℃における溶液粘度は3,650mPa・sであった。また、アクリル重合体Bの酸価は1.6mgKOH/gであった。
アクリル重合体Cを、酢酸エチル中での溶液重合により作製した。ブチルアクリレート(BA)、メチルアクリレート(MA)、メチルメタクリレート(MMA)及びアクリル酸を質量比で87:1:4:8 となるように配合し、ラジカル重合開始剤としてAIBN(アゾビスイソブチロニトリル)を溶液へ溶解した。溶液を60℃に加熱してランダム共重合させ、アクリル重合体Cを得た。このアクリル重合体Cの35質量%溶液の23℃における溶液粘度は4,200mPa・sであった。また、アクリル重合体Cの酸価は60.0mgKOH/gであった。
アクリル重合体A100質量部に対して、架橋剤としてイソシアネート系架橋剤(東ソー(株)社製、コロネート L−55E)を0.5質量部、紫外線吸収剤としてトリアジン系紫外線吸収剤((BASFジャパン(株)社製、チヌビン477)を2質量部、着色剤として銅、鉄、マンガン系酸化物系顔料(大日精化工業(株)社製、TMブラック3550)を0.06質量部添加し、固形分濃度が35質量%となるように溶剤として酢酸エチルを添加して粘着剤組成物を得た。
この粘着シートの片面に第1の剥離シートより剥離性の高い離型処理が施された第2の剥離シート(軽セパレータフィルム、帝人デュポンフィルム(株)製)を貼り合わせ、剥離シート付きの粘着シートである実施例1の粘着シートを得た。
着色剤の添加量を0.22質量部に変更した以外は実施例1と同様にして粘着剤組成物及び剥離シートつきの粘着シートを得た。
着色剤を、カーボンブラック(トーヨーカラー(株)社製、マルチラック A 903 ブラック)0.1質量部に変更した以外は実施例1と同様にして粘着剤組成物及び剥離シートつきの粘着シートを得た。
アクリル重合体B100質量部に対して、架橋剤としてイソシアネート系架橋剤(東ソー(株)社製、コロネート L−55E)を0.5質量部、紫外線吸収剤としてトリアジン系紫外線吸収剤((BASFジャパン(株)社製、チヌビン477)を2質量部、着色剤として銅、鉄、マンガン系酸化物系顔料(大日精化工業(株)社製、TMブラック3550)を0.2質量部添加し、固形分濃度が35質量%となるように溶剤として酢酸エチルを添加して粘着剤組成物を得た。
アクリル重合体C100質量部に対して、架橋剤としてイソシアネート系架橋剤(東ソー(株)社製、コロネート L−55E)を0.5質量部、紫外線吸収剤としてトリアジン系紫外線吸収剤((BASFジャパン(株)社製、チヌビン477)を2質量部 、着色剤として銅、鉄、マンガン系酸化物系顔料(大日精化工業(株)社製、TMブラック3550)を0.16質量部添加し、固形分濃度が35質量%となるように溶剤として酢酸エチルを添加して粘着剤組成物を得た。
着色剤を添加しなかった以外は実施例1と同様にして粘着剤組成物及び剥離シートつきの粘着シートを得た。
紫外線吸収剤を添加せず、かつ着色剤の添加量を0.14質量部に変更した以外は実施例1と同様にして粘着剤組成物及び剥離シートつきの粘着シートを得た。
<光学特性>
第2の剥離シートである軽剥離セパレーターを剥がして、剥がしたセパレーターの代わりにPETフィルム(東洋紡社製、コスモシャインA4300#100)をハンドローラーを用いて貼合し、積層フィルムを作製した。この積層フィルムを幅50mm、長さ50mmの大きさにカットし、第1の剥離シートを剥がした。次いで露出した粘着面をハンドローラーを用いてスライドガラス(松浪硝子社製、S9112)に貼り付けた。この状態で、40℃、5気圧の条件のオートクレーブ内に30分間保持させてガラス板に密着させた。
得られた積層体について、JIS K 7150に準拠し、積分球式光線透過率測定装置(日本電色工業社製、NDH−5000)を用いて全光線透過率とヘーズを測定した。この測定は3回行い、平均値を測定値とした。
粘着シートを100mm×60mmとなるようにカットし、測定用サンプルを作製した。測定用サンプルの粘着シート約0.1gをサンプル瓶に採取し、酢酸エチル30mlを加えて24時間振とうした。その後、このサンプル瓶の内容物を150メッシュのステンレス製金網でろ別し、金網上の残留物を100℃で1時間乾燥して乾燥質量(g)を測定した。得られた乾燥質量から下記式1によりゲル分率を求めた。
ゲル分率(質量%)=(乾燥質量/粘着シートの採取質量)×100・・・式1
光学特性測定と同様にサンプルを作成し、黒画面を表示したディスプレイ上に乗せて評価した。
○:何も乗せないときと比べてより黒く見えた
×:変化無し
光学特性測定と同様にサンプルを作製し、文字を表示したディスプレイ上に乗せて評価した。
○:にじみ、ボケが見られない
△:にじみ、ボケが見られる
×:にじみ、ボケが見られて文字が判読できない
光学特性の測定と同様にサンプル作製し、85℃、相対湿度85%環境下に置き、240時間後の全光線透過率を測定した。なお、85℃、相対湿度85%環境下に置く前のサンプルの全光線透過率を基準として、以下の式で変化量を算出し、以下の評価基準で評価した。
変化量(%)=(処理前のサンプルの全光線透過率)−(処理後のサンプルの全光線透過率)
○:全光線透過率の変化量が±10%未満、かつ処理後の全光線透過率が85%未満
△:全光線透過率の変化量が10%以上、かつ処理後の全光線透過率が85%未満
×:全光線透過率の変化量が10%以上、かつ処理後の全光線透過率が85%以上
透明フィルムを基材とした粘着シートを50mm×50mmに裁断し、軽剥離セパレータを剥がしてスライドガラス(松浪硝子社製、S9112)に貼り付けた。この状態で、40℃、5気圧の条件のオートクレーブ内に30分間保持させてガラス板に密着させた後、重剥離セパレーターを剥がして自記分光光度計(型式:UV−3100PC、島津製作所社製)を用い、波長380nmの分光透過率を測定し、以下の評価基準で評価した。
○:波長380nmの分光透過率が10%未満
×:波長380nmの分光透過率が10%以上
CB:カーボンブラック
11 粘着シート
12a 剥離シート
12b 剥離シート
Claims (7)
- アクリル重合体、黒色着色剤及び紫外線吸収剤を含み、
前記黒色着色剤が黒色金属酸化物及びカーボンブラックから選択される少なくとも1種であり、
波長380nmでの紫外線透過率が10%未満であり、
前記アクリル重合体の酸価は、50mgKOH/g以下である、光学部材貼合用粘着シート。 - アクリル重合体、黒色着色剤及び紫外線吸収剤を含み、
前記黒色着色剤が黒色金属酸化物及びカーボンブラックから選択される少なくとも1種であり、
波長380nmでの紫外線透過率が10%未満であり、
全光線透過率が40〜80%である、光学部材貼合用粘着シート。 - アクリル重合体、黒色着色剤及び紫外線吸収剤を含み、
前記黒色着色剤が黒色金属酸化物及びカーボンブラックから選択される少なくとも1種であり、
波長380nmでの紫外線透過率が10%未満であり、
ヘーズが0.5〜15%である、光学部材貼合用粘着シート。 - 前記着色剤が黒色金属酸化物である請求項1〜3のいずれか1項に記載の光学部材貼合用粘着シート。
- 前記着色剤の一次平均粒子径が0.1〜15μmである請求項1〜4のいずれか1項に記載の光学部材貼合用粘着シート。
- 厚みが10〜5000μmである請求項1〜6のいずれか1項に記載の光学部材貼合用粘着シート。
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