JP7219082B2 - 保護シートおよび積層体 - Google Patents
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Description
〔保護シート〕
本実施形態に係る保護シートは、基材と、当該基材の一方の面側に積層された粘着剤層とを備える。なお、本実施形態に係る保護シートにおける粘着剤層側の面には、保護シートの使用時まで粘着剤層を保護するために、剥離シートが積層されていてもよい。
(1)伸長率
本実施形態に係る保護シートでは、粘着剤層の引張試験による23℃での伸長率(%)をE1とし、粘着剤層を100℃で30分間加熱した後における当該粘着剤層の引張試験による23℃での伸長率(%)をE2とした場合に、上記伸長率E1に対する上記伸長率E2の比率(E2/E1)が、0.9以上、5以下である。上記比率(E2/E1)がこの範囲にある場合、本実施形態における粘着剤層は、加熱された場合であっても、その性状を良好に維持できるものとなる。それにより、本実施形態に係る保護シートは、工程中および工程完了後において意図せず被着体から剥がれることが抑制される。その一方で、保護シートを被着体から剥離しようとする際には、保護シートが被着体に強く密着し過ぎることがなく、容易に剥離することができる。
本実施形態に係る保護シートでは、粘着剤層を100℃で30分間加熱した後における当該粘着剤層の23℃における損失正接tanδが、0.1以上、1以下である。損失正接tanδが上記範囲であることで、加熱後の粘着剤層が、被着体の表面に存在する微細な構造にも良好に追随できるものとなる。例えば、防眩性ハードコート層の表面には、微細な凹凸が存在することがあるが、このような凹凸に対しても、加熱後の粘着剤層が良好に追随することができ、適度な密着性を示すものとなる。その結果、本実施形態に係る保護シートは、微細な凹凸が存在する面に貼合される場合であっても、優れた密着性と剥離性とを高いレベルで両立することができる。
本実施形態に係る保護シートでは、粘着剤層の23℃における貯蔵弾性率が、0.01MPa以上であることが好ましく、特に0.08MPa以上であることが好ましく、さらには0.12MPa以上であることが好ましい。また、上記貯蔵弾性率は、2MPa以下であることが好ましく、1MPa以下であることがより好ましく、特に0.8MPa以下であることが好ましく、さらには0.4MPa以下であることが好ましい。
本実施形態に係る保護シートでは、所定の被着体に貼合して所定条件下に置いた後、保護シートを剥離して露出した上記被着体の露出面が、以下に説明するような水接触角を示すことが好ましい。
本実施形態に係る保護シートでは、樹脂板と当該樹脂板の片面側に積層されたハードコート層とを備えるハードコート層付き樹脂板における当該ハードコート層側の面に対する粘着力が、0.5N/25mm以上であることが好ましく、特に0.7N/25mm以上であることが好ましく、さらには0.9N/25mm以上であることが好ましい。また、上記粘着力は、10N/25mm以下であることが好ましく、5N/25mm以下であることがより好ましく、特に2N/25mm以下であることが好ましく、さらには1.5N/25mm以下であることが好ましい。上記粘着力が0.5N/25mm以上であることで、保護シートがハードコート層付き樹脂板に対して良好に密着し易いものとなり、工程中等における意図しない剥がれを効果的に抑制できるものとなる。また、上記粘着力が10N/25mm以下であることで、保護シートをハードコート層付き樹脂板からより剥離し易いものとなる。
本実施形態に係る保護シートでは、被着体に対して保護シートを貼合してなる積層体を23℃、50%RHの環境下で24時間放置し、100℃で30分間加熱し、さらに、23℃、50%RHの環境下で30分間静置することで室温まで戻した後、積層体から保護シートを剥離することを想定した場合に、被着体に保護シートを貼合する前の被着体について測定される全光線透過率に対する、上記加熱および剥離を行った後の被着体について測定される全光線透過率の変化率が、5%以下であることが好ましく、3%以下であることがより好ましく、特に1%以下であることが好ましく、さらには0%(すなわち、全光線透過率が変化しない)ことが好ましい。上述した変化率が5%以下であることで、本実施形態に係る保護シートによって保護される被着体が、所望の性能を発揮し易いものとなる。なお、上述した全光線透過率の測定方法の詳細は、後述する試験例に記載の通りである。
(1)基材
本実施形態における基材としては、粘着剤層を積層することができれば特に限定されるものではなく、好ましくは、本実施形態に係る保護シートの用途に応じたものが使用される。例えば、本実施形態に係る保護シートを貼合した状態でデバイスが高温環境下に曝される場合には、基材としては、印加される温度(例えば90~150℃)に対する耐熱性を有するものが好ましい。また、本実施形態に係る保護シートを介してデバイスの発光検査を行う場合には、基材としては、当該検査で使用される波長の光に対して透過性を有するものを使用することが好ましい。
本実施形態における粘着剤層を構成する粘着剤としては、前述した比率(E2/E1)を満たすとともに、加熱後における損失正接tanδが前述した範囲となり、さらに、保護シートとしての所定の密着性および剥離性を有するものである限り、特に限定されない。特に、粘着剤層を構成する粘着剤としては、アクリル系粘着剤、シリコーン系粘着剤、ゴム系粘着剤およびウレタン系粘着剤等が好ましく、中でも、上述した物性を満たし易いという観点から、アクリル系粘着剤が好ましい。
(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、(メタ)アクリル酸アルキルエステルを含有することが好ましい。これにより、良好な粘着性を発現し易いものとなる。アルキル基は、直鎖状または分岐鎖状であってもよい。
架橋剤(B)は、粘着性組成物Pを加熱した際に(メタ)アクリル酸エステル重合体(A)を架橋し、これによって、得られる粘着剤中に良好な三次元網目構造を形成することを可能とする。これにより、得られる粘着剤の凝集力が向上し、形成される粘着剤層が前述した伸長率についての比率(E2/E1)および損失正接tanδを満たし易いものとなる。
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、帯電防止剤、粘着付与剤、酸化防止剤、光安定剤、軟化剤、充填剤、屈折率調整剤、防錆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、所望によりその他の添加剤とを混合することで製造することができる。
粘着剤層のゲル分率は、60%以上であることが好ましく、特に70%以上であることが好ましく、さらには80%以上であることが好ましい。また、粘着剤層のゲル分率は、100%以下であることが好ましく、特に98%以下であることが好ましく、さらには95%以下であることが好ましい。粘着剤層のゲル分率が上記範囲であることで、形成される粘着剤層が前述した伸長率についての比率(E2/E1)および損失正接tanδを満たし易いものとなる。
本実施形態に係る保護シートが剥離シートを備える場合、当該剥離シートとしては、粘着剤層に悪影響を与えないものであれば、特に限定されることはなく、例えば、ポリエチレンフィルム、ポリプロピレンフィルム、ポリブテンフィルム、ポリブタジエンフィルム、ポリメチルペンテンフィルム、ポリ塩化ビニルフィルム、塩化ビニル共重合体フィルム、ポリエチレンテレフタレートフィルム、ポリエチレンナフタレートフィルム、ポリブチレンテレフタレートフィルム、ポリウレタンフィルム、エチレン酢酸ビニルフィルム、アイオノマー樹脂フィルム、エチレン・(メタ)アクリル酸共重合体フィルム、エチレン・(メタ)アクリル酸エステル共重合体フィルム、ポリスチレンフィルム、ポリカーボネートフィルム、ポリイミドフィルム、フッ素樹脂フィルム等が用いられる。また、これらの架橋フィルムも用いられる。さらに、これらの積層フィルムであってもよい。上記の中でも、ハンドリング性に優れたポリエチレンテレフタレートフィルムが好ましい。
本実施形態に係る保護シートの製造方法は、特に限定されず、常法を使用することができる。例えば、まず、粘着性組成物P(または、それを溶剤で希釈してなる塗布溶液)を、基材の片面上に、ダイコーター、カーテンコーター、スプレーコーター、スリットコーター、ナイフコーター等により塗布して塗膜を形成する。その後、当該塗膜を乾燥させることにより、基材上に粘着剤層が設けられてなる保護シートを得ることができる。
本実施形態に係る保護シートは、デバイス等といった対象を保護するために使用することができる。この場合、デバイスの加工、組立、検査などの工程中において、デバイスの所定の面に保護シートを貼合した状態とすることで、当該面の傷付き等を防止することができる。
本実施形態に係る積層体は、樹脂板と樹脂板の片面側に積層されたハードコート層とを備えるハードコート層付き樹脂板と、前述した保護シートとを備える。そして、当該保護シートにおける粘着剤層側の面は、上記ハードコート層付き樹脂板におけるハードコート層側の面に積層されたものとなっている。
1.(メタ)アクリル酸エステル重合体の調製
アクリル酸n-ブチル70質量部、アクリル酸2-エチルヘキシル20質量部、アクリル酸イソボルニル3質量部、メタクリル酸2-ヒドロキシエチル5質量部およびN-(ブトキシメチル)アクリルアミド2質量部を共重合させて、(メタ)アクリル酸エステル重合体を調製した。この(メタ)アクリル酸エステル重合体の重量平均分子量(Mw)を後述する方法で測定したところ、15万であった。
上記工程1で得られた(メタ)アクリル酸エステル重合体100質量部(固形分換算値;以下同じ)と、イソシアネート系架橋剤としてのヘキサメチレンジイソシアネート3.5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、固形分濃度25質量%の粘着性組成物の塗布溶液を得た。
上記工程2で得られた粘着性組成物の塗布溶液を、ポリエチレンテレフタレートフィルム(三菱ケミカル社製,製品名「PET38 T-100」,厚さ:38μm)の片面に、ナイフコーターで塗布して塗布層を形成した。その後、当該塗布層を、90℃で1分間加熱処理して、厚さ20μmの粘着剤層を形成した。これにより、基材と粘着剤層とからなる保護シートを得た。
(メタ)アクリル酸エステル重合体の組成、ならびに架橋剤の種類およびを表1に示すように変更する以外、実施例1と同様にして粘着シートを製造した。
<測定条件>
・GPC測定装置:東ソー社製,HLC-8320
・GPCカラム(以下の順に通過):東ソー社製
TSK gel superH-H
TSK gel superHM-H
TSK gel superH2000
・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保護シートを80mm×80mmのサイズに裁断して、その粘着剤層をポリエステル製メッシュ(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作製した保護シートを幅25mm、長さ120mmのサイズに裁断した後、その粘着剤層側の面を、ポリメタクリル酸メチルを材料とするハードコート層を片面に備えたポリカーボネート樹脂板(三菱ガス化学社製,製品名「HMRS52T」,厚さ:2.0mm,以下「ハードコート層付き樹脂板」という場合がある。)におけるハードコート層側の面に貼合し、これを粘着力測定用サンプルとした。
実施例および比較例で製造した保護シートの粘着剤層側の面を、ハードコート層付き樹脂板としての、ポリメタクリル酸メチルを材料とするハードコート層を片面に備えたポリカーボネート樹脂板(三菱ガス化学社製,製品名「HMRS52T」,厚さ:2.0mm)におけるハードコート層側の面に貼合し、これを水接触角測定用サンプルとした。
・精製水の液滴量:2μl
・測定時間:滴下3秒後
・画像解析法:θ/2法
ハードコート層付き樹脂板としての、ポリメタクリル酸メチルを材料とするハードコート層を片面に備えたポリカーボネート樹脂板(三菱ガス化学社製,製品名「HMRS52T」,厚さ:2.0mm)の全光線透過率(%)を、ヘイズメーター(日本電色工業製,製品名「NDH5000」)を使用し、JIS K7361-1:1997に準拠して測定した。その結果を、保護シートを貼付する前(貼付前)におけるハードコート層付き樹脂板の全光線透過率として、表2に示す。
実施例および比較例にて調製した粘着性組成物の塗布溶液を、ポリエチレンテレフタレートフィルムの片面をシリコーン系剥離剤で剥離処理した剥離シート(リンテック社製,製品名「SP-PET381130」,厚さ:38μm)の剥離処理面上にナイフコーターにて塗布した。得られた塗膜を90℃の環境下に1分間経過させることにより塗膜を加熱して、各粘着性組成物から形成された厚さ40μmの試験用の粘着剤層が剥離シート上に積層されてなる粘着シートを複数枚準備した。
実施例および比較例にて調製した粘着性組成物の塗布溶液を、ポリエチレンテレフタレートフィルムの片面をシリコーン系剥離剤で剥離処理した剥離シート(リンテック社製,製品名「SP-PET381130」,厚さ:38μm)の剥離処理面上にナイフコーターにて塗布した。得られた塗膜を90℃の環境下に1分間経過させることにより塗膜を加熱して、各粘着性組成物から形成された厚さ25μmの試験用の粘着剤層が剥離シート上に積層されてなる粘着シートを複数枚準備した。
実施例および比較例で作製した保護シートの粘着剤層側の面を、ハードコート層付き樹脂板としての、ポリメタクリル酸メチルを材料とするハードコート層を片面に備えたポリカーボネート樹脂板(三菱ガス化学社製,製品名「HMRS52T」,厚さ:2.0mm)におけるハードコート層側の面に貼合し、これを密着性評価用サンプルとした。
◎:浮きや気泡が発生せず、保護シートがハードコート層付き樹脂板に対して良好に密着していた。
〇:浮きや気泡がわずかに発生したものの、保護シートがハードコート層付き樹脂板に対して十分に密着していた。
×:全面に浮きが発生し、保護シートがハードコート層付き樹脂板から剥がれてしまった。
上記試験例7において「◎」または「〇」との評価を得た例(実施例1~4)について、上記試験例7の評価後の密着性評価用サンプルから保護シートを剥離し、その際の剥離の状況について、以下に基準に基づいて、保護シートの加熱後の剥離性を評価した。結果を表3に示す。
◎:容易に剥離することができた。
〇:剥離に多少の力を要したものの、剥離することができた。
×:剥離することができなかった。
〔アクリル酸エステル重合体の組成〕
BA:アクリル酸n-ブチル
2EHA:アクリル酸2-エチルヘキシル
IBXA:アクリル酸イソボルニル
HEMA:メタクリル酸2-ヒドロキシエチル
BMAA:N-(ブトキシメチル)アクリルアミド
AA:アクリル酸
HEA:アクリル酸2-ヒドロキシエチル
〔架橋剤〕
イソシアネート系:ヘキサメチレンジイソシアネート
エポキシ系: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
Claims (8)
- 基材と、前記基材の一方の面側に積層された粘着剤層とを備えた保護シートであって、
前記粘着剤層が、アクリル系粘着剤から構成されており、
前記粘着剤層を用いて作製した、厚さ500μm且つ10mm×75mmのサイズの伸長率測定用サンプルの引張試験による23℃での伸長率(%)をE1とし、前記伸長率測定用サンプルを100℃で30分間加熱した後における当該伸長率測定用サンプルの引張試験による23℃での伸長率(%)をE2とした場合に、前記伸長率E1に対する前記伸長率E2の比率(E2/E1)が、0.9以上、5以下であり、
前記粘着剤層を用いて作製した、厚さ800μm且つ直径10mmの円形の粘弾性測定用サンプルを100℃で30分間加熱した後における当該粘弾性測定用サンプルの23℃における損失正接tanδが、0.1以上、1以下であり、
樹脂板と前記樹脂板の片面側に積層されたポリメタクリル酸メチルを材料とするハードコート層とを備えるハードコート層付き樹脂板における前記ハードコート層側の面に対する前記保護シートの粘着力が、0.5N/25mm以上、10N/25mm以下である
ことを特徴とする保護シート。 - 樹脂板と前記樹脂板の片面側に積層されたポリメタクリル酸メチルを材料とするハードコート層とを備えるハードコート層付き樹脂板における前記ハードコート層側の面に対して、前記保護シートにおける粘着剤層側の面を貼合してなる積層体について、
前記積層体を23℃、50%RHの環境下に24時間置いた後、前記保護シートを剥離して露出した前記ハードコート層付き樹脂板における前記ハードコート層側の面において測定される水接触角(°)をW1とし、
前記積層体を23℃、50%RHの環境下に24時間置き、続いて100℃で30分間加熱し、さらに23℃、50%RHの環境下で30分間置いた後、前記保護シートを剥離して露出した前記ハードコート層付き樹脂板における前記ハードコート層側の面において測定される水接触角(°)をW2とした場合に、
前記水接触角W1に対する前記水接触角W2の比率(W2/W1)が、0.8以上、1.2以下であることを特徴とする請求項1に記載の保護シート。 - 樹脂板と前記樹脂板の片面側に積層されたポリメタクリル酸メチルを材料とするハードコート層とを備えるハードコート層付き樹脂板における前記ハードコート層側の面に対して、前記保護シートにおける粘着剤層側の面を貼合してなる積層体を100℃で30分間加熱した後における、前記積層体を構成する前記ハードコート層に対する前記保護シートの粘着力が、0.3N/25mm以上、10N/25mm以下であることを特徴とする請求項1または2に記載の保護シート。
- 前記アクリル系粘着剤が、(メタ)アクリル酸エステル重合体(A)を含有する粘着性組成物から形成されてい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保護シート。
- 前記(メタ)アクリル酸エステル重合体(A)が、脂環式構造含有モノマーを含有することを特徴とする請求項4に記載の保護シート。
- 前記(メタ)アクリル酸エステル重合体(A)が、アクリルアミドを含有することを特徴とする請求項4または5に記載の保護シート。
- 樹脂板と前記樹脂板の片面側に積層されたハードコート層とを備えるハードコート層付き樹脂板における前記ハードコート層側の面を保護するために使用され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保護シート。
- 樹脂板と前記樹脂板の片面側に積層されたハードコート層とを備えるハードコート層付き樹脂板と、
請求項1~7のいずれか一項に記載の保護シートと
を備え、
前記保護シートにおける粘着剤層側の面が、前記ハードコート層付き樹脂板における前記ハードコート層側の面に積層されていることを特徴とする積層体。
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