JP7166392B2 - 粘着剤組成物、粘着シート、及び、光学部材 - Google Patents
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Description
ここに開示される粘着シートは、一般に、粘着テープ、粘着ラベル、粘着フィルム等と称される形態のものであり、特に光学部品(例えば、偏光板、波長板等の液晶ディスプレイパネル構成要素として用いられる光学部品)の加工時や搬送時に光学部品の表面を保護する表面保護フィルムとして好適である。前記表面保護フィルムにおける粘着剤層は、典型的には連続的に形成されるが、かかる形態に限定されるものではなく、例えば点状、ストライプ状等の規則的あるいはランダムなパターンに形成された粘着剤層であってもよい。また、ここに開示される表面保護フィルムは、ロール状であってもよく、枚葉状であってもよい。
本発明の粘着シート(表面保護フィルム)は、基材フィルムを有することを特徴とする。ここに開示される技術において、基材フィルムを構成する樹脂材料は、特に制限なく使用することができるが、例えば、透明性、機械的強度、熱安定性、水分遮蔽性、等方性、可撓性、寸法安定性等の特性に優れたものを使用することが好ましい。特に、基材フィルムが可撓性を有することにより、ロールコーターなどによって粘着剤組成物を塗布することができ、ロール状に巻き取ることができ、有用である。
本発明の粘着剤組成物は、粘着性を有する粘着性ポリマーを含有するものであれば、特に制限なく使用でき、前記粘着剤組成物から粘着剤層を形成することができる。前記粘着剤組成物としては、例えば、アクリル系粘着剤、ウレタン系粘着剤、合成ゴム系粘着剤、天然ゴム系粘着剤、シリコーン系粘着剤等を使用することもでき、中でも、より好ましくは、前記粘着性ポリマーが、(メタ)アクリル系ポリマー、ウレタン系ポリマー、及び、シリコーン系ポリマーからなる群より選択される少なくとも1種であり、(メタ)アクリル系ポリマーを含有するアクリル系粘着剤、ウレタン系ポリマーを含有するウレタン系粘着剤、及び、シリコーン系ポリマーを含有するシリコーン系粘着剤からなる群より選択される少なくとも1種を使用(含有)するものが更に好ましく、特に好ましくは、前記粘着性ポリマーである(メタ)アクリル系ポリマーを使用するアクリル系粘着剤を使用することである。
本発明の粘着剤組成物は、粘着性ポリマー、重量平均分子量が3500以上のフッ素系オリゴマー、及び、イオン性化合物を含有することを特徴とする。前記粘着剤組成物に、重量平均分子量3500以上のフッ素系オリゴマーを含むことで、得られる粘着剤層(粘着シート)を偏光板などの光学部材に貼り合せた場合に、フッ素系オリゴマー中のフッ素部位の低表面自由エネルギーによる軽剥離効果を発揮し、また、フッ素系オリゴマーが粘着付与樹脂として機能し、接着性を向上させ、表面保護フィルムの滑り(ズレ)、浮きや剥がれ等を抑制でき、つまり、軽剥離性(再剥離性)と粘着性の両立を図ることができ、好ましい態様となる。また、本発明の粘着シートは、基材フィルムの少なくとも片面に、請求項1~3のいずれかに記載の粘着剤組成物より形成される粘着剤層を有し、前記粘着剤層の内部、及び/又は、表面に、前記フッ素系オリゴマーが存在することが好ましい。なお、前記粘着剤層の「内部」とは、例えば、前記フッ素系オリゴマーを配合した前記粘着剤組成物を用いて粘着剤層を形成した場合に、前記粘着剤層中に含まれる場合を指す。また、前記粘着剤層の「表面」とは、例えば、前記フッ素系オリゴマーを配合した粘着剤層中に含まれるフッ素系オリゴマーが粘着剤層表面に存在(表出)している場合や、前記粘着剤層表面を保護するため貼付されるセパレータ表面に、予め、前記フッ素系オリゴマーが塗布(積層)しておき、前記セパレータを前記粘着剤層の貼付した場合に、前記セパレータ表面から、前記フッ素系オリゴマーが前記粘着剤層表面に転写(移行)される場合を指す。
前記粘着剤組成物には、イオン性化合物を含有し、前記イオン性化合物としては、アルカリ金属塩、イオン液体、及び、イオン性基含有シリコーンの少なくともいずれかを用いることが好ましい。これらのイオン性化合物の少なくともいずれかを含有することにより、優れた帯電防止性や剥離帯電特性を付与することができる。
本発明の粘着剤組成物は、オキシアルキレン基含有化合物を含有することが好ましく、中でも、オキシアルキレン鎖を有するオルガノポリシロキサンを含有することがより好ましく、オキシアルキレン主鎖を有するオルガノポリシロキサンを含有することが、更に好ましい。前記オルガノポリシロキサンを使用することにより、粘着剤表面の表面自由エネルギーが低下し、軽剥離化を実現しているものと推測される。
本発明の粘着シート(表面保護フィルム)は、前記粘着剤組成物が、架橋剤を含有することが好ましい。また、本発明においては、前記粘着剤組成物を用いて、粘着剤層とすることができる。例えば、前記粘着剤組成物が、前記(メタ)アクリル系ポリマーを含有するアクリル系粘着剤の場合、前記(メタ)アクリル系ポリマーの構成単位、構成比率、架橋剤の選択および添加比率等を適宜調節して架橋することにより、より耐熱性に優れた粘着シート(粘着剤層)を得ることができる。
本発明の粘着シートは、前記粘着剤層を基材フィルムの少なくとも片面に形成してなるものであるが、その際、粘着剤組成物の架橋は、粘着剤組成物の塗布後に行うのが一般的であるが、架橋後の粘着剤組成物からなる粘着剤層を基材フィルムなどに転写することも可能である。
本発明の粘着シートには、前記粘着剤層の前記基材フィルムと接触する面と反対面に、セパレータが貼付することが好ましい。前記セパレータは、必要に応じて粘着面を保護する目的で、粘着剤層表面にセパレータを貼り合わせることが可能である。
本発明の光学部材は、前記粘着シート、又は、前記セパレータが貼付されている場合には、前記セパレータを剥離した粘着シートにより貼付(保護)されていることが好ましい。前記粘着シートは、カール調整性と軽剥離性に優れるため、加工、搬送、出荷時等の表面保護用途(表面保護フィルム)に使用できるため、前記光学部材(偏光板など)の表面を保護するために、有用なものとなる。
使用するポリマー等の重量平均分子量(Mw)は、東ソー株式会社製GPC装置(HLC-8220GPC)を用いて測定を行った。測定条件は下記の通りである。
サンプル濃度:0.2質量%(THF溶液)
サンプル注入量:10μl
溶離液:THF
流速:0.6ml/min
測定温度:40℃
カラム:
サンプルカラム;TSKguardcolumn SuperHZ-H(1本)+TSKgel SuperHZM-H(2本)
リファレンスカラム;TSKgel SuperH-RC(1本)
検出器:示差屈折計(RI)
なお、重量平均分子量はポリスチレン換算値にて求めた。また、数平均分子量(Mn)を測定する際も、重量平均分子量(Mw)と同様に測定した。
各例に係る粘着剤組成物(溶液)を混合撹拌後、粘着剤組成物(溶液)の泡立ちを目視にて観察した。なお、評価は、泡立ちが認められなかった場合を○、泡立ちがわずかに認められた場合を△、泡立ちがはっきりと認められた場合を×とした。
表面保護フィルムを幅10mm、長さ100mmのサイズにカットし、セパレータを剥離した後、前記粘着シートの粘着剤層の接着面積が、1cm2になるように、TAC偏光板(日東電工社製、SEG1423DU偏光板、幅:25mm、長さ:100mm)に貼り合わせ、23℃で引張り速度0.06mm/minでせん断方向に引張り、そのときの最大荷重(N/cm2)をせん断力とした。
各例に係る粘着シート1を幅70mm、長さ130mmのサイズにカットし、剥離ライナー(セパレータ)を剥離した後、ガラス板10に貼り合わせた偏光板(日東電工社製、SEG1423DU偏光板、幅:70mm、長さ:100mm)20の表面に、粘着シート1の片方の端部が偏光板20の端から30mmはみ出すようにして、ハンドローラーにて圧着した。
このサンプルを23℃×50%RHの環境下に1日放置した後、図2に示すように、高さ20mmのサンプル固定台30の所定の位置にセットした。偏光板20から30mmはみ出した粘着シート(表面保護フィルム)1の端部を自動巻取り機(図示せず)に固定し、剥離角度150°、剥離速度30m/minとなるように剥離した。このときに発生する被着体(偏光板20)表面の電位を、偏光板20の中央から高さ30mmの位置に固定してある電位測定器40(シシド静電気社製、型式「STATIRON DZ-4」)にて、「剥離帯電圧」を測定した。測定は、23℃、50%RHの環境下で行った。
各例に係る粘着シートを幅50mm、長さ80mmのサイズにカットし、セパレータを剥離した後、TAC偏光板(日東電工社製、SEG1423DU偏光板、幅:70mm、長さ:100mm)に気泡を入れながらハンドローラーにて圧着し、評価サンプルを作製した。上記評価サンプルを70℃の環境下に120時間放置した後、粘着シートを被着体から手で剥離し、その際の被着体表面の気泡跡を目視にて観察した。なお、評価は、気泡跡が認められなかった場合を○、気泡跡が認められた場合を×とした。
23℃×50%RHの環境下に24時間放置した後、幅25mm、長さ100mmにカットした表面保護フィルムを、TAC偏光板(日東電工社製、SEG1423DU偏光板、幅:70mm、長さ:100mm)に0.25MPaの圧力、0.3m/minの速度でラミネートし、評価サンプルを作製した。上記ラミネート後、23℃×50%RHの環境下に30分間放置した後、万能引張試験機にて剥離速度0.3m/min(低速剥離)、剥離角度180°で剥離したときの低速剥離力(N/25mm)を測定した。測定は23℃×50%RHの環境下でおこなった。
攪拌羽根、温度計、窒素ガス導入管、冷却器を備えた四つ口フラスコに、2-エチルヘキシルアクリレート(2EHA)96質量部、2-ヒドロキシエチルアクリレート(HEA)4質量部、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質量部、酢酸エチル150質量部を仕込み、緩やかに攪拌しながら窒素ガスを導入し、フラスコ内の液温を65℃付近に保って6時間重合反応を行い、アクリル系ポリマー(1)溶液(40質量%)を調製した。前記アクリル系ポリマー(1)の重量平均分子量(Mw)は、54万であった。
攪拌羽根、温度計、窒素ガス導入管、冷却器を備えた四つ口フラスコに、2-エチルヘキシルアクリレート(2EHA)91質量部、4-ヒドロキシブチルアクリレート(4HBA)9質量部、アクリル酸(AA)0.02質量部、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質量部、酢酸エチル150質量部を仕込み、緩やかに攪拌しながら窒素ガスを導入し、フラスコ内の液温を65℃付近に保って6時間重合反応を行い、アクリル系ポリマー(2)溶液(40質量%)を調製した。前記アクリル系ポリマー(2)の重量平均分子量(Mw)は、54万であった。
攪拌羽根、温度計、窒素ガス導入管、冷却器を備えた四つ口フラスコに、2-エチルヘキシルアクリレート(2EHA)98.5質量部、4-ヒドロキシブチルアクリレート(4HBA)1.5質量部、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質量部、酢酸エチル150質量部を仕込み、緩やかに攪拌しながら窒素ガスを導入し、フラスコ内の液温を65℃付近に保って6時間重合反応を行い、アクリル系ポリマー(3)溶液(40質量%)を調製した。前記アクリル系ポリマー(3)の重量平均分子量(Mw)は、55万であった。
〔アクリル系粘着剤溶液の調製〕
上記アクリル系ポリマー(1)溶液(40質量%)を酢酸エチルで20質量%に希釈し、この溶液500質量部(固形分100質量部)に、フッ素系オリゴマー(メガファックF-562、DIC社製)を酢酸エチルで10%に希釈した溶液0.5質量部(固形分0.05質量部)、イオン性化合物としてLiTFSIを酢酸エチルで10%に希釈した溶液5質量部(固形分0.5質量部)、架橋剤として、3官能イソシアネート化合物であるヘキサメチレンジイソシアネートのイソシアヌレート体(東ソー社製、コロネートHX)3質量部(固形分3質量部)、架橋触媒としてジラウリン酸ジブチルスズ(1質量%酢酸エチル溶液)3質量部(固形分0.03質量部)を加えて、混合攪拌を行い、アクリル系粘着剤溶液を調製した。
帯電防止剤(ソルベックス社製、マイクロソルバーRMd-142、酸化スズとポリエステル樹脂を主成分とする)10質量部を、水30質量部とメタノール70質量部からなる混合溶媒で希釈することにより帯電防止剤溶液を調製した。
得られた帯電防止剤溶液を、ポリエチレンテレフタレート(PET)フィルム(厚さ:38μm)上にマイヤーバーを用いて塗布し、130℃で1分間乾燥することにより溶剤を除去して帯電防止層(厚さ:0.2μm)を形成し、帯電防止処理フィルムを作製した。
上記アクリル系粘着剤溶液を、上記の帯電防止処理フィルムの帯電防止処理面とは反対の面に塗布し、130℃で2分間加熱して、厚さ15μmの粘着剤層を形成した。次いで、上記粘着剤層の表面に、片面にシリコーン処理を施したポリエチレンテレフタレートフィルム(厚さ25μm)のシリコーン処理面を貼り合わせ、粘着シートを作製した。
表1に記載の原料、配合量に従い、実施例1と同様の方法で粘着シートを作製した。
〔ウレタン系粘着剤溶液の調製〕
ポリオールとして、ヒドロキシル基を3個有するポリオールであるプレミノールS3011(旭硝子社製、Mn=10000)85質量部、ヒドロキシル基を3個有するポリオールであるサンニックスGP3000(三洋化成社製、Mn=3000)13質量部、ヒドロキシル基を3個有するポリオールであるサンニックスGP1000(三洋化成社製、Mn=1000)2質量部、架橋剤としてイソシアネート化合物(コロネートHX:C/HX、日本ポリウレタン社製)18質量部、触媒として、鉄(III)アセチルアセトナート(東京化成工業社製)0.04質量部、フッ素系オリゴマーのメガファックF-562(DIC社製)0.2質量部、イオン性化合物として1-エチル-3-メチルイミダゾリウムトリ(フルオロメタンスルホニル)イミド(EMITFSI、東京化成工業社製)1質量部、希釈溶剤として酢酸エチル210質量部を配合し、ウレタン系粘着剤溶液を得た。そして、実施例1と同様の方法で、加熱条件等や得られる粘着剤層の厚みを調整した粘着シートを作製した。
〔シリコーン系粘着剤溶液の調製〕
シリコーン系粘着剤として、「X-40-3229」(固形分60質量%、信越化学工業社製)を固形分で100質量部、白金触媒として、「CAT-PL-50T」(信越化学工業社製)0.5質量部、フッ素系オリゴマーのメガファックF-562(DIC社製)0.2質量部、イオン性化合物として1-エチル-3-メチルイミダゾリウムトリ(フルオロメタンスルホニル)イミド(EMITFSI、東京化成工業社製)1質量部、溶剤としてトルエン100質量部を配合して、シリコーン系粘着剤溶液を得た。そして、実施例1と同様の方法で、加熱条件等や得られる粘着剤層の厚みを調整した粘着シートを作製した。
表1に記載の原料、配合量に従い、実施例1と同様の方法で粘着シートを作製した。
F-562:フッ素系オリゴマー、重量平均分子量27900、DIC社製、商品名:メガファックF-562
F-558:フッ素系オリゴマー、重量平均分子量11900、DIC社製、商品名:メガファックF-558
F-569:フッ素系オリゴマー、重量平均分子量6920、DIC社製、商品名:メガファックF-569
222F:フッ素系オリゴマー、重量平均分子量2940、ネオス社製、商品名:フタージェント222F
PD-420:オルガノポリシロキサンを含まないオキシアルキレン基含有化合物(HLB値:12.6)、花王社製、商品名:ラテムルPD-420
KF-353:オキシアルキレン鎖含有オルガノポリシロキサン、信越化学社製、商品名:KF-353
LiTFSI:リチウムビス(トリフルオロメタンスルホニル)イミド、東京化成工業社製
Bu3MePTFSI:トリブチルメチルホスホニムビス(トリフルオロメタンスルホニル)イミド、東京化成工業社製
X-40-2450:イオン性基含有シリコーン、信越化学社製
BMPTFSI:1-ブチル-3-メチルピリジニウムビス(トリフルオロメタンスルホニル)イミド、和魂純薬社製
MTOATFSI:メチルトリオクチルアンモニウムビス(トリフルオロメタンスルホニル)イミド、東京化成工業社製
EMITFSI:1-エチル-3-メチルイミダゾリウムトリ(フルオロメタンスルホニル)イミド、東京化成工業社製
10:ガラス板
11:セパレータ
12:フッ素系オリゴマー塗布膜
13:粘着剤層
14:基材フィルム
20:偏光板
30:サンプル固定台
40:電位測定器
Claims (6)
- 粘着性ポリマー、重量平均分子量が20000以上のフッ素系オリゴマー、及び、イオン性化合物を含有し、
前記粘着性ポリマーが、(メタ)アクリル系ポリマーであり、
前記(メタ)アクリル系ポリマーを構成するモノマー成分全量100質量%に対して、炭素数4~14であるアルキル基を有する(メタ)アクリル系モノマーを、80質量%以上含有し、
前記粘着性ポリマー100質量部に対して、前記フッ素系オリゴマーを0.01~0.1質量部(0.1質量部は除く)含有することを特徴とする粘着剤組成物。 - オキシアルキレン基含有化合物を含有することを特徴とする請求項1に記載の粘着剤組成物。
- 基材フィルムの少なくとも片面に、請求項1又は2に記載の粘着剤組成物より形成される粘着剤層を有し、
前記粘着剤層の内部、及び/又は、表面に、前記フッ素系オリゴマーが存在することを特徴とする粘着シート。 - 前記粘着剤層の前記基材フィルムと接触する面と反対面に、セパレータが貼付されていることを特徴とする請求項3に記載の粘着シート。
- 前記セパレータの前記粘着剤層と接触する面に、前記フッ素系オリゴマーが存在することを特徴とする請求項4に記載の粘着シート。
- 請求項3に記載の粘着シート、又は、請求項4もしくは請求項5に記載の粘着シートから前記セパレータを剥離した粘着シートが貼付されていることを特徴とする光学部材。
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