JP7082150B2 - 飛散防止粘着シートおよび表示体 - Google Patents
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Description
〔飛散防止粘着シート〕
本発明の一実施形態に係る飛散防止粘着シートは、表示体に使用される保護パネルの少なくとも一方の面側に設けられるものであり、基材と、着色粘着剤層とを備えている。表示体および保護パネルの詳細については、後述する。
1-1.基材
基材11としては、被着体の保護パネルが割れたときに、その割れた保護パネル(ガラスやプラスチックの破片)の飛散を防止できる程度の強度を有する材料からなるものであればよい。基材11は、通常はプラスチックフィルムを主体とし、プラスチックフィルムのみからなってもよいし、プラスチックフィルムに所望の機能性層が形成されたものであってもよい。
本実施形態に係る飛散防止粘着シート1の着色粘着剤層12を構成する粘着剤の種類は、特に限定されず、例えば、アクリル系粘着剤、ポリエステル系粘着剤、ポリウレタン系粘着剤、ゴム系粘着剤、シリコーン系粘着剤等のいずれであってもよい。また、当該粘着剤は、エマルション型、溶剤型または無溶剤型のいずれでもよく、架橋タイプまたは非架橋タイプのいずれであってもよい。それらの中でも、粘着物性、光学特性等に優れるアクリル系粘着剤、ポリウレタン系粘着剤またはシリコーン系粘着剤が好ましく、特にアクリル系粘着剤が好ましい。
アクリル系粘着剤としては、活性エネルギー線硬化性のものであってもよいし、活性エネルギー線非硬化性のものであってもよい。また、アクリル系粘着剤としては、架橋タイプのものが好ましく、さらには熱架橋タイプのものが好ましい。
(1-1)(メタ)アクリル酸エステル重合体(A)
本実施形態における(メタ)アクリル酸エステル重合体(A)は、当該重合体を構成するモノマー単位として、架橋剤(B)と反応する反応性基を分子内に有する反応性基含有モノマーを含むことが好ましい。この反応性基含有モノマー由来の反応性基が架橋剤(B)と反応して、架橋構造(三次元網目構造)が形成され、所望の凝集力を有する粘着剤が得られる。
架橋剤(B)は、粘着性組成物Pの加熱により(メタ)アクリル酸エステル重合体(A)を架橋し、三次元網目構造を良好に形成することが可能となる。これにより、得られる粘着剤の凝集力が向上し、飛散防止性が優れたものとなる。
着色剤(C)は、顔料であってもよいし、染料であってもよい。顔料は、無機系顔料であってもよいし、有機系顔料であってもよい。得られる粘着剤の耐久性の観点からは、無機系顔料が好ましい。着色剤の色は、表示体の意匠性、特に外観調和性を考慮して適宜選択することができ、一般的には、黒、茶、紺、紫、青等の暗色または濃色であることが好ましく、特に黒色が好ましい。
粘着性組成物Pを架橋してなる粘着剤を活性エネルギー線硬化した粘着剤においては、活性エネルギー線硬化性成分(D)が互いに重合し、その重合した活性エネルギー線硬化性成分(D)が(メタ)アクリル酸エステル重合体(A)の架橋構造(三次元網目構造)に絡み付くものと推定される。かかる高次構造を有する粘着剤は、優れた飛散防止性を発揮するとともに、耐久性に特に優れたものとなる。
粘着性組成物Pを硬化させる活性エネルギー線として紫外線を用いる場合には、粘着性組成物Pは、さらに光重合開始剤(E)を含有することが好ましい。このように光重合開始剤(E)を含有することにより、活性エネルギー線硬化性成分(D)を効率良く重合させることができ、また重合硬化時間および活性エネルギー線の照射量を少なくすることができる。
粘着性組成物Pには、所望により、アクリル系粘着剤に通常使用されている各種添加剤、例えばシランカップリング剤、紫外線吸収剤、防錆剤、帯電防止剤、粘着付与剤、酸化防止剤、光安定剤、軟化剤、屈折率調整剤などを添加することができる。なお、後述の重合溶媒や希釈溶媒は、粘着性組成物Pを構成する添加剤に含まれないものとする。
粘着性組成物Pは、(メタ)アクリル酸エステル重合体(A)を製造し、得られた(メタ)アクリル酸エステル重合体(A)と、架橋剤(B)と、着色剤(C)とを混合するとともに、所望により活性エネルギー線硬化性成分(D)、光重合開始剤(E)、添加剤等を加えることで製造することができる。
本実施形態における着色粘着剤層12は、好ましくは粘着性組成物P(の塗布層)を架橋した粘着剤からなる。粘着性組成物Pの架橋は、通常は加熱処理により行うことができる。なお、この加熱処理は、所望の対象物に塗布した粘着性組成物Pの塗布層から希釈溶剤等を揮発させる際の乾燥処理で兼ねることもできる。
着色粘着剤層12の厚さは、下限値として5μm以上であることが好ましく、10μm以上であることがより好ましく、特に20μm以上であることが好ましい。着色粘着剤層12の厚さの下限値が上記であると、着色剤(C)の含有量との関係で、前述した光学物性が満たされ易く、また、所望の粘着力を発揮し易い。
本実施形態におけるウレタン系粘着剤は、架橋したウレタン樹脂を含むものであり、ポリウレタンポリオールおよびポリイソシアネート架橋剤を用いて製造することが好ましい。
本実施形態におけるシリコーン系粘着剤は、縮合型シリコーン粘着剤であってもよいし、付加反応型シリコーン粘着剤であってもよいが、付加反応型シリコーン粘着剤が好ましい。付加反応型シリコーン粘着剤は、1分子中に少なくとも2個のアルケニル基を有する第1のポリジメチルシロキサンおよび1分子中に少なくとも2個のヒドロシリル基を有する第2のポリジメチルシロキサンから得られる付加反応型シリコーン樹脂と、シリコーンレジンと、触媒とを含有するものが好ましい。
剥離シート13は、飛散防止粘着シート1の使用時まで着色粘着剤層12を保護するものであり、飛散防止粘着シート1(着色粘着剤層12)を使用するときに剥離される。本実施形態に係る飛散防止粘着シート1において、剥離シート13は必ずしも必要なものではない。
(1)ゲル分率
着色粘着剤層12を構成する粘着剤のゲル分率は、下限値として30%以上であることが好ましく、40%以上であることがより好ましく、50%以上であることが特に好ましい。粘着剤のゲル分率の下限値が上記であると、粘着剤の凝集力が高くなり、より優れた飛散防止性を発揮することができる。また、本実施形態に係る粘着剤のゲル分率は、上限値として95%以下であることが好ましく、90%以下であることがより好ましく、特に85%以下であることが好ましく、さらには80%以下であることが好ましい。粘着剤のゲル分率の上限値が上記であると、粘着剤が硬くなり過ぎず、かつ、良好な粘着力が発現するため、より優れた飛散防止性を発揮することができる。ここで、粘着剤のゲル分率の測定方法は、後述する試験例に示す通りである。
着色粘着剤層12のCIE1976L*a*b*表色系により規定される明度L*は、92以下であることが好ましく、86以下であることがより好ましく、特に83以下であることが好ましく、さらには80以下であることが好ましい。これにより、飛散防止粘着シート1の明度L*を前述した好ましい値にし易く、表示体の消灯時に、当該表示体に対し、黒色の枠材や印刷層との一体感を付与することができ、外観調和性を向上させることができる。
着色粘着剤層12の全光線透過率は、10%以上であることが好ましく、20%以上であることがより好ましく、特に30%以上であることが好ましく、さらには40%以上であることが好ましい。これにより、得られる表示体における画像・映像の視認性がより良好なものとなる。上記全光線透過率の上限値は特に限定されないが、通常、100%以下であり、上記明度L*との関係および表示体の画像・映像における黒味向上性を考慮すると、95%以下であることが好ましく、85%以下であることがより好ましく、特に75%以下であることが好ましく、さらには65%以下であることが好ましく、55%以下であることが最も好ましい。
本実施形態に係る飛散防止粘着シート1のヘイズ値は、通常、0%以上であり、0.1%以上であることが好ましく、1%以上であることがより好ましく、3%以上であることが特に好ましく、6%以上であることが最も好ましい。着色粘着剤層12のヘイズ値の下限値が上記であることにより、前述した明度L*が満たされ易くなる。一方、着色粘着剤層12のヘイズ値は、60%以下であることが好ましく、40以下であることがより好ましく、特に25%以下であることが好ましく、さらには15%以下であることが好ましく、10%以下であることが最も好ましい。着色粘着剤層12のヘイズ値の上限値が上記であることにより、前述した飛散防止粘着シート1の像鮮明度の合計値および明度L*が満たされ易くなる。なお、本明細書におけるヘイズ値は、JIS K7136:2000に準じて測定した値とする。
本実施形態に係る飛散防止粘着シート1のソーダライムガラスに対する粘着力は、下限値として0.05N/25mm以上であることが好ましく、0.1N/25mm以上であることがより好ましく、1N/25mm以上であることが特に好ましく、5N/25mm以上であることがさらに好ましい。粘着力の下限値が上記であると、飛散防止性がより優れたものとなる。また、本実施形態に係る飛散防止粘着シート1のソーダライムガラスに対する粘着力は、上限値として50N/25mm以下であることが好ましく、35N/25mm以下であることがより好ましく、25N/25mm以下であることが特に好ましい。粘着力の上限値が上記であると、良好なリワーク性が得られ、貼合ミスが生じた場合、表示体構成部材、特に高価な表示体構成部材の再利用が可能となる。
本実施形態に係る飛散防止粘着シート1における基材11側表面の鉛筆硬度は、F以上であることが好ましく、特にH以上であることが好ましい。飛散防止粘着シート1がこのような鉛筆硬度を有することにより、飛散防止粘着シート1の基材11側の表面は十分な硬度を有するものとなる。そのため、当該飛散防止粘着シート1を保護パネルの表側に使用したときには、優れた表面保護性を発揮することができる。また、当該飛散防止粘着シート1を保護パネルの裏側に使用したときには、優れた耐衝撃性を発揮することができる。なお、本発明における鉛筆硬度の測定方法は、後述する試験例に示す通りである。
飛散防止粘着シート1の一製造例としては、剥離シート13の剥離面に、上記粘着性組成物Pの塗布溶液を塗布し、加熱処理を行って粘着性組成物Pを熱架橋し、塗布層を形成した後、その塗布層に基材11を貼合する。このとき、基材11が片面に機能性層を有する場合、通常は、機能性層が存在しない側の面を塗布層に接触させる。
本発明の一実施形態に係る表示体は、保護パネルを備えており、その保護パネルの一方の面側または両方の面側に、上述した飛散防止粘着シートが設けられているものである。飛散防止粘着シートは、保護パネルに直接貼付されていてもよいし、他の層を介して貼付されていてもよい。
図2に示すように、第1の実施形態に係る表示装置10Aは、下から順に、表示体モジュール7と、その上に粘着剤層6を介して積層されたフィルムセンサー5と、その上に粘着剤層4を介して積層された、パターニングされた透明導電膜3付きの保護パネル2と、保護パネル2の上に、着色粘着剤層12を介して貼付された飛散防止粘着シート1(剥離シート13は剥離済み)とを備えて構成される。すなわち、この表示装置10Aでは、飛散防止粘着シート1は、保護パネル2の表面側(表示体モジュール7とは反対側)に設けられている。
1.(メタ)アクリル酸エステル重合体の調製
アクリル酸2-エチルヘキシル60質量部、メタクリル酸メチル20質量部、およびアクリル酸2-ヒドロキシエチル20質量部を溶液重合法により共重合させて、(メタ)アクリル酸エステル重合体(A)を調製した。この(メタ)アクリル酸エステル重合体(A)の分子量を後述する方法で測定したところ、重量平均分子量(Mw)は70万であった。
上記工程1で得られた(メタ)アクリル酸エステル重合体(A)100質量部(固形分換算値;以下同じ)と、架橋剤(B)としてのトリメチロールプロパン変性トリレンジイソシアネート(トーヨーケム社製,製品名「BHS8515」)0.2質量部と、着色剤(C)としてのカーボンブラック系黒色顔料(C1)0.5質量部と、シランカップリング剤としての3-グリシドキシプロピルトリメトキシシラン0.2質量部とを混合し、十分に撹拌して、メチルエチルケトンで希釈することにより、粘着性組成物の塗布溶液を得た。
[(メタ)アクリル酸エステル重合体(A)]
2EHA:アクリル酸2-エチルヘキシル
MMA:メタクリル酸メチル
HEA:アクリル酸2-ヒドロキシエチル
BA:アクリル酸n-ブチル
AA:アクリル酸
MA:アクリル酸メチル
IBXA:アクリル酸イソボルニル
ACMO:N-アクリロイルモルホリン
[架橋剤(B)]
TDI:トリメチロールプロパン変性トリレンジイソシアネート
エポキシ: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
[着色剤(C)]
C1~C2:表2に示される物性を有するカーボンブラック系黒色顔料
[活性エネルギー線硬化性成分(D)]
ε-カプロラクトン変性トリス-(2-アクリロキシエチル)イソシアヌレート
[光重合開始剤(E)]
2,4,6-トリメチルベンゾイル-ジフェニル-フォスフィンオキサイド
[シランカップリング剤]
3-グリシドキシプロピルトリメトキシシラン
[紫外線吸収剤]
2,2-ジヒドロキシ-4-メトキシベンゾフェノン
防眩性ハードコート層形成用の塗工液として、多官能(メタ)アクリレート(新中村化学工業製,製品名「NKエステルA-DPH」)100質量部(固形分換算値を表す。以下、その他の成分についても同様とする。)と、光重合開始剤としての1-ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン4.3質量部と、シリカ微粒子(富士シリシア化学社製,製品名「サイロホービック702」,平均粒径4.1μm)11質量部と、レベリング剤(東レ・ダウコーニング社製,製品名「SH28」)0.01質量部と、シリカナノ粒子(日産化学工業社製,製品名「MIBK-ST」,平均粒径:10nm)8.3質量部とを混合し、プロピレングリコールモノメチルエーテルで希釈し、固形分濃度30%の塗工液を調製した。
(メタ)アクリル酸エステル重合体(A)を構成する各モノマーの種類および割合、(メタ)アクリル酸エステル重合体(A)の重量平均分子量(Mw)、架橋剤(B)の種類および配合量、着色剤(C)の種類および配合量、活性エネルギー線硬化性成分(D)の配合量、光重合開始剤(E)の配合量、シランカップリング剤の配合量、紫外線吸収剤の配合量、ならびに粘着剤層の厚さを表1に示すように変更する以外、実施例1と同様にして飛散防止粘着シートを製造した。なお、比較例1~3では、着色されていない粘着剤層が形成された。また、実施例8では、活性エネルギー線硬化性の着色粘着剤層が形成され、比較例2では、活性エネルギー線硬化性の粘着剤層が形成された。
付加反応型シリコーン樹脂(信越化学工業社製,「KS-847H」)100質量部と、シリコーンレジン(東レ・ダウコーニング社製,「SD-4584」)25質量部と、白金触媒(東レ・ダウコーニング社製,「SRX 212 CATALYST」)0.6質量部と、着色剤(C)としてのカーボンブラック系黒色顔料(C2)0.5質量部と、希釈剤としてのメチルエチルケトン50質量部とを混合し、シリコーン系粘着性組成物の塗布溶液を得た。当該塗布溶液を使用して、実施例1と同様にして飛散防止粘着シート(シリコーン系粘着剤からなる着色粘着剤層を有する)を製造した。ただし、塗布層の形成は、130℃で1分間加熱処理することにより行った。
着色剤(C)を配合しない以外、実施例10と同様にして塗布溶液を調製し、当該塗布溶液を使用して、実施例10と同様にして飛散防止粘着シート(シリコーン系粘着剤からなる粘着剤層を有する)を製造した。
3官能ポリプロピレングリコール(数平均分子量1000)100質量部、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7質量部、ジオクチル錫ジラウレート0.01質量部、およびトルエン43質量部を仕込み、100℃で3時間反応させた。そして、赤外分光光度計によりイソシアネート基の存在が確認できなくなった時点で冷却することにより、ポリウレタンポリオールの溶液を得た。
着色剤(C)を配合しない以外、実施例11と同様にして塗布溶液を調製し、当該塗布溶液を使用して、実施例11と同様にして飛散防止粘着シート(ウレタン系粘着剤からなる粘着剤層を有する)を製造した。
<測定条件>
・GPC測定装置:東ソー社製,HLC-8020
・GPCカラム(以下の順に通過):東ソー社製
TSK guard column HXL-H
TSK gel GMHXL(×2)
TSK gel G2000HXL
・測定溶媒:テトラヒドロフラン
・測定温度:40℃
実施例および比較例で得られた飛散防止粘着シート(剥離シートは剥離済)について、JIS K7361-1:1997に準じて、ヘイズメーター(日本電色工業社製,製品名「NDH-5000」)を用いて全光線透過率(%)を測定した。
実施例および比較例で得られた飛散防止粘着シート(剥離シートは剥離済)について、JIS K7136:2000に準じて、ヘイズメーター(日本電色工業社製,製品名「NDH-5000」)を用いてヘイズ値(%)を測定した。また、試験例1と同様にして作製した測定用サンプルにおける(着色)粘着剤層について、上記と同様にしてヘイズ値(%)を測定した。それぞれの結果を表3に示す。
実施例および比較例で得られた飛散防止粘着シート(剥離シートは剥離済)について、JIS K7136:2000に準じて、同時測光分光式色度計(日本電色工業社製,製品名「SQ2000」)を使用し、CIE1976L*a*b*表色系により規定される明度L*、色度a*および色度b*を測定した。また、試験例1と同様にして作製した測定用サンプルにおける(着色)粘着剤層について、上記と同様にして明度L*、色度a*および色度b*を測定した。それぞれの結果を表3に示す。
試験例1と同様にして作製した測定用サンプルを80mm×80mmのサイズに裁断して、その(着色)粘着剤層をポリエステル製メッシュ(品名:テトロンメッシュ #200)に包み、その質量を精密天秤にて秤量し、上記メッシュ単独の質量を差し引くことにより、粘着剤のみの質量を算出した。このときの質量をM1とする。
実施例および比較例で得られた飛散防止粘着シート(剥離シートは剥離済)について、写像性測定器(スガ試験機社製,製品名「ICM-10P」)を使用し、JIS K7374:2007の透過法に準拠して、5種類の光学櫛(櫛幅:0.125mm、0.25mm、0.5mm、1.0mmおよび2.0mm)の像鮮明度(%)を測定し、その合計値を算出した。結果を表3に示す。
実施例および比較例で得られた飛散防止粘着シートを25mm幅、100mm長に裁断し、これをサンプルとした。
・高圧水銀ランプ使用
・照度200mW/cm2,光量2000mJ/cm2
・UV照度・光量計はアイグラフィックス社製「UVPF-A1」を使用
実施例および比較例で得られた飛散防止粘着シートから剥離シートを剥離し、露出した(着色)粘着剤層を、ソーダライムガラスに貼付した。そして、当該飛散防止粘着シートの基材表面(防眩性ハードコート層表面)の鉛筆硬度を、電動鉛筆引っかき硬度試験機(安田精機製作所社製,製品名「No.553-M1」)を用い、JIS K5600に準拠して測定した。結果を表3に示す。
実施例および比較例で得られた飛散防止粘着シートから剥離シートを剥離し、露出した(着色)粘着剤層を、ソーダライムガラス(日本板硝子社製,縦70mm×横70mm×厚さ1.1mm)に貼付した。得られた積層体の周縁部に、黒色の樹脂製のプラスチックからなる枠材(L*:38.5,a*:-0.2,b*:0.3)を取り付けて、これをサンプルとした。
◎:枠材と表示部分とが非常に馴染んでいた。
○:枠材と表示部分とがある程度馴染んでいた。
×:枠材と表示部分とが明らかに馴染んでいなかった。
サイズ15.6インチ、解像度1366×768のディスプレイ(富士通社製,製品名「LITEBOOK A574/H」)において、白背景、黒字の文字(字体:MS Pゴシック)を、5ポイントから20ポイントの大きさ(1ポイント刻み)で100%表示した。
◎:6ポイントの文字が視認できた。
○:6ポイントの文字は完全には視認できなかったが、8ポイントの文字は視認できた。
△:8ポイントの文字は完全には視認できなかったが、15ポイントの文字は視認できた。
×:15ポイントの文字が視認できなかった。
サイズ15.6インチ、解像度1366×768のディスプレイ(富士通社製,製品名「LITEBOOK A574/H」)において、白背景、黒字の文字(字体:MS Pゴシック)を、50ポイントの大きさで100%表示した。
◎:サンプル配置時に文字の黒味が向上して視認し易くなった。
○:サンプル配置時に文字の黒味は向上したが、背景が暗く視認し難くなった。
×:サンプル配置前後で文字の黒味は変わらなかった。
長さ170mm×幅150mm×厚み1mmのソーダライムガラス板(日本板硝子社製)に、実施例および比較例で得られた飛散防止粘着シートの剥離シート剥離し、露出した(着色)粘着剤層を貼り合せた。その後、テーブルの上に設置した高さ10mmの2つの台の上に、上記ガラス板と飛散防止粘着シートからなる積層体を配置した。このとき、飛散防止粘着シート側が上向き(上記の台とは反対側の向き)となり、当該積層体の長辺方向の両端部から10mm部分までが上記台上にそれぞれ載置され、中央部が浮いた状態(高さ10mm)となるように配置した。そして、その積層体の中央部に対して、高さ30cmから直径31.75mmの鉄球(200g)を落下させた。その後の積層体の状態を目視により観察し、以下の基準により飛散防止性を評価した。結果を表3に示す。
〇…飛散防止粘着シートが裂けず、ガラスが飛散しなかった。
×…飛散防止粘着シートが裂けて、ガラスが飛散した。
11…基材
12…着色粘着剤層
13…剥離シート
2…保護パネル
3…透明導電膜
4…粘着剤層
5…フィルムセンサー
51…基材フィルム
52…透明導電膜
6…粘着剤層
7…表示体モジュール
8…枠材
10A,10B…表示体
Claims (10)
- 保護パネルを備えた表示体であって、
前記保護パネルの表側に、飛散防止粘着シートが設けられており、
前記飛散防止粘着シートは、
基材と、
着色粘着剤層と
を備え、
前記基材が、機能性層を有するプラスチックフィルムであり、
前記機能性層がハードコート層であり、
前記基材側表面の鉛筆硬度が、F以上である
ことを特徴とする表示体。 - 保護パネルを備えた表示体であって、
前記保護パネルの表側に、飛散防止粘着シートが設けられており、
前記飛散防止粘着シートは、
基材と、
着色粘着剤層と
を備え、
前記基材の引張弾性率が、1.5GPa以上、6.5GPa以下である
ことを特徴とする表示体。 - 前記基材の厚さが、105μm以上、200μmであることを特徴とする請求項1または2に記載の表示体。
- 前記飛散防止粘着シートにおいて、CIE1976L*a*b*表色系により規定される明度L*が、92以下であることを特徴とする請求項1~3のいずれか一項に記載の表示体。
- 前記飛散防止粘着シートにおいて、JIS K7374:2007に準拠して測定した0.125mm、0.25mm、0.5mm、1.0mmおよび2.0mmの光学櫛の像鮮明度の合計値が、400以上であることを特徴とする請求項1~4のいずれか一項に記載の表示体。
- 前記飛散防止粘着シートにおいて、全光線透過率が、5%以上、95%以下であることを特徴とする請求項1~5のいずれか一項に記載の表示体。
- 前記着色粘着剤層を構成する粘着剤が、着色剤を含有することを特徴とする請求項1~6のいずれか一項に記載の表示体。
- 前記基材が、機能性層を有するプラスチックフィルムであることを特徴とする請求項2~7のいずれか一項に記載の表示体。
- 周縁部に枠材を有することを特徴とする請求項1~8のいずれか一項に記載の表示体。
- 前記表示体を構成する一の表示体構成部材の一部に、印刷層が形成されていることを特徴とする請求項1~9のいずれか一項に記載の表示体。
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