JP7224972B2 - 粘着剤層及び粘着シート - Google Patents

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Description

本発明は、粘着剤層及び粘着シートに関する。より具体的には、本発明は、粘着剤層、及び当該粘着剤層を有する粘着シートに関する。
近年、携帯電話、携帯用音楽プレイヤー、スマートフォン、タブレットなどの携帯情報端末では、画像表示装置とタッチパネルを組み合わせて用いる入力装置(タッチパネル搭載装置)が普及してきている。タッチパネルに用いる透明導電性フィルムとしては、透明プラスチックフィルム基材やガラスに透明導電性薄膜(ITO膜)が積層されたものが多く知られており、当該透明導電性フィルムは、他の部材に接着剤層を介して積層される。このような光学部材に用いられる粘着剤層としては、例えば特許文献1~3に開示のものが知られている。
特開2003-238915号公報 特開2003-342542号公報 特開2004-231723号公報
上記タッチパネルは、素手が常時接触する状態で使用されるため、手の皮脂がタッチパネルに移行することは避けられない。当該タッチパネル表面に移行した皮脂は、徐々にタッチパネル内部の接着剤層に移行し、当該接着剤層が皮脂により膨潤してしまうという問題であった。接着剤層が膨潤すると、被着体同士が剥がれたり浮きが発生したりすることとなる。また、手の皮脂の量は、例えば国や生活環境に応じて使用者により異なる。近年、世界中でタッチパネル搭載装置の使用者が拡大しているところ、様々な使用者に対して皮脂による粘着剤層の膨潤が小さいことが求められる。
さらに、近年、タッチパネル搭載装置は薄型化が顕著に進みつつある。このため、タッチパネル搭載装置を構成する部材、例えば、粘着剤層も薄型化が求められる。しかしながら、粘着剤層の厚さが薄くなると、例えば印刷段差を有する部材に貼付した際の段差吸収性が低下する傾向がある。
従って、本発明の目的は、皮脂膨潤度が低く、且つ段差吸収性に優れる粘着剤層を提供することにある。また、本発明の他の目的は、皮脂膨潤度が低く、且つ段差吸収性に優れる粘着シートを提供することにある。
本発明者らは、上記目的を達成するため鋭意検討した結果、ポリマーを構成する単量体成分として、炭素数1~5のアルキル基をエステル末端に有する(メタ)アクリル酸アルキルエステル、水酸基含有モノマー、及び特定の脂環構造含有モノマーをそれぞれ特定の割合で含むアクリル系ポリマーを含む粘着剤から形成され、300%引張残存応力値が0.1~6N/cm2である粘着剤層によれば、皮脂膨潤度が低く、且つ段差吸収性に優れることを見出した。本発明は、これらの知見に基づいて完成されたものである。
すなわち、本発明は、ポリマーを構成する単量体成分として、炭素数1~5のアルキル基をエステル末端に有する(メタ)アクリル酸アルキルエステル、水酸基含有モノマー、及び脂環構造含有モノマーを含み、
上記脂環構造含有モノマーが、シクロヘキシル(メタ)アクリレート、下記式(1)
Figure 0007224972000001
で示される化合物、下記式(2)
Figure 0007224972000002
で示される化合物、及び下記式(3)
Figure 0007224972000003
で示される化合物からなる群より選択される1以上であり、
上記ポリマーを構成する単量体成分の総量に対する、上記炭素数1~5のアルキル基をエステル末端に有する(メタ)アクリル酸アルキルエステルの割合が40~82質量%、上記水酸基含有モノマーの割合が17~35質量%、上記脂環構造含有モノマーの割合が42質量%以下であるアクリル系ポリマーを含む粘着剤から形成される粘着剤層であり、300%引張残存応力値が0.1~6N/cm2である粘着剤層を提供する。
上記粘着剤層は、70℃における貯蔵弾性率が7.0×104Pa以下であることが好ましい。
上記粘着剤層は、ゲル分率が30~85質量%であることが好ましい。
上記粘着剤層は、下記紫外線照射試験後のb*値が2.0以下であることが好ましい。
<紫外線照射試験>
粘着剤層を250μmの厚さとし、その両面にアルカリガラスを貼り合わせて試験片を作製し、波長範囲300~400nm、照度110W/m2、ブラックパネル設定温度83℃の条件でキセノンアークランプにより上記試験片に240時間紫外線照射を行った後、上記粘着剤層のb*値を測定する。
上記アクリル系ポリマーは、ポリマーを構成する単量体成分として多官能性モノマーを含むことが好ましい。上記多官能性モノマーの含有割合は、上記ポリマーを構成する単量体成分の総量に対して3質量%以下であることが好ましい。
上記粘着剤層は、光学部材用であることが好ましい。
また、本発明は、基材と、上記基材の少なくとも一方の面に形成された上記粘着剤層とを含む粘着シートを提供する。
本発明の粘着剤層は、皮脂膨潤度が低く、且つ段差吸収性に優れる。また、本発明の粘着シートは、皮脂膨潤度が低く、且つ段差吸収性に優れる。
本発明の粘着剤層又は粘着シートが用いられている静電容量方式のタッチパネルの一例を示す図である。
本発明の粘着剤層は、ポリマーを構成する単量体成分として、炭素数1~5のアルキル基をエステル末端に有する(メタ)アクリル酸アルキルエステル、水酸基含有モノマー、及び上記特定脂環構造含有モノマーを必須のモノマー成分(単量体成分)として構成(形成)されるアクリル系ポリマーを含む粘着剤から形成される。すなわち、本発明の粘着剤層は、アクリル系ポリマーを含む粘着剤(アクリル系粘着剤)から形成されるアクリル系粘着剤層である。なお、上記脂環構造含有モノマーは、シクロヘキシル(メタ)アクリレート、下記式(1)で示される化合物、下記式(2)で示される化合物、及び下記式(3)で示される化合物からなる群より選択される1以上である。本明細書では、「シクロヘキシル(メタ)アクリレート、下記式(1)で示される化合物、下記式(2)で示される化合物、及び下記式(3)で示される化合物からなる群より選択される1以上である脂環構造含有モノマー」を「特定脂環構造含有モノマー」と称する場合がある。
Figure 0007224972000004
Figure 0007224972000005
Figure 0007224972000006
上記アクリル系ポリマーは、炭素数1~5のアルキル基をエステル末端に有する(メタ)アクリル酸アルキルエステル、水酸基含有モノマー、及び上記特定脂環構造含有モノマーを必須のモノマー成分(単量体成分)として構成(形成)される重合体である。本明細書において、「(メタ)アクリル」とは、「アクリル」及び/又は「メタクリル」(「アクリル」及び「メタクリル」のうち、いずれか一方又は両方)を表し、他も同様である。上記アクリル系ポリマーは、一種のみを用いてもよいし、二種以上を用いてもよい。
上記炭素数1~5のアルキル基をエステル末端に有する(メタ)アクリル酸アルキルエステルとしては、(メタ)アクリル酸メチル、(メタ)アクリル酸エチル、(メタ)アクリル酸プロピル、(メタ)アクリル酸イソプロピル、(メタ)アクリル酸n-ブチル、(メタ)アクリル酸イソブチル、(メタ)アクリル酸s-ブチル、(メタ)アクリル酸t-ブチルが挙げられる。中でも、炭素数2~4のアルキル基をエステル末端に有する(メタ)アクリル酸アルキルエステルが好ましい。上記炭素数1~5のアルキル基をエステル末端に有する(メタ)アクリル酸アルキルエステルは、一種のみを用いてもよいし、二種以上を用いてもよい。
本発明の粘着剤層では、アクリル系ポリマーを構成するための(メタ)アクリル酸アルキルエステルとして、エステルを構成するアルキル基の炭素数が1~5である(メタ)アクリル酸アルキルエステルを用いることにより、エステルを構成するアルキル基の炭素数が小さいため親油性が比較的低く、粘着剤層への皮脂の吸収を抑制でき、結果として皮脂膨潤度が低くなる。また、被着体との貼り合わせ端部からの液状皮脂の浸入を防ぎ、上記端部の浮きを起こりにくくすることができる。さらに、後述のb*値が低くなる傾向がある。
上記炭素数1~5のアルキル基をエステル末端に有する(メタ)アクリル酸アルキルエステルの割合は、上記アクリル系ポリマーを構成する単量体成分の総量100質量%に対して、40~82質量%であり、好ましくは45~75質量%、より好ましくは50~70質量%である。上記割合を上記範囲内とすることにより、皮脂膨潤性を低くしつつ、他の単量体成分とのバランスにより段差吸収性に優れる構成とすることが容易となる。
上記水酸基含有モノマーは、分子内(1分子内)に水酸基(ヒドロキシ基)を少なくとも1つ有するモノマーであり、上記(メタ)アクリル酸アルキルエステルと共重合可能なものであればよく、(メタ)アクリロイル基又はビニル基等の不飽和二重結合を有する重合性の官能基を有し且つヒドロキシ基を有するモノマーが好ましく挙げられる。上記水酸基含有モノマーは、一種のみを用いてもよいし、二種以上を用いてもよい。
上記水酸基含有モノマーとしては、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2-ヒドロキシプロピル、(メタ)アクリル酸3-ヒドロキシプロピル、(メタ)アクリル酸4-ヒドロキシブチル、(メタ)アクリル酸6-ヒドロキシヘキシル、(メタ)アクリル酸8-ヒドロキシオクチル、(メタ)アクリル酸10-ヒドロキシデシル、(メタ)アクリル酸12-ヒドロキシラウリル等の(メタ)アクリル酸ヒドロキシアルキル;(メタ)アクリル酸(4-ヒドロキシメチルシクロヘキシル)メチル等の脂環構造含有(メタ)アクリル酸ヒドロキシアルキルなどの水酸基含有(メタ)アクリル酸エステルが挙げられる。また、上記水酸基含有モノマーとしては、その他に、ビニルアルコール、アリルアルコール、ヒドロキシエチル(メタ)アクリルアミド、2-ヒドロキシエチルビニルエーテル、4-ヒドロキシブチルビニルエーテル、ジエチレングリコールモノビニルエーテルなどが挙げられる。中でも、上記水酸基含有モノマーとしては、水酸基含有(メタ)アクリル酸エステルが好ましく、より好ましくは(メタ)アクリル酸ヒドロキシアルキル、さらに好ましくは炭素数2~6のヒドロキシアルキル基を有する(メタ)アクリル酸エステル、特に好ましくはアクリル酸2-ヒドロキシエチル(HEA)、アクリル酸4-ヒドロキシブチル(4HBA)である。
上記水酸基含有モノマーの割合は、上記アクリル系ポリマーを構成する単量体成分の総量100質量%に対して、17~35質量%であり、好ましくは20~33質量%、より好ましくは25~32質量%である。上記割合を上記範囲内とすることにより、他の単量体成分とのバランスにより、皮脂膨潤性を低くし、且つ段差吸収性に優れる構成とすることが容易となる。また、極性を有するモノマーとして窒素含有モノマーの代わりに用いることが可能であるため、窒素含有モノマーを用いる場合に比べて紫外線による変色(黄変)がより起こりにくい。
上記特定脂環構造含有モノマーは、シクロヘキシル(メタ)アクリレート、上記式(1)示される化合物、上記式(2)示される化合物、及び上記式(3)示される化合物からなる群より選択される1以上である。アクリル系ポリマーを構成するための単量体成分として上記特定脂環構造含有モノマーを用いることにより、皮脂膨潤性を低くしつつ、アクリル系ポリマーのTgを容易に調整することができ、他の単量体成分とのバランスにより段差吸収性に優れる構成とすることが容易となる。中でも、シクロヘキシル(メタ)アクリレートが好ましい。上記特定脂環構造含有モノマーは、一種のみを用いてもよいし、二種以上を用いてもよい。
上記特定脂環構造含有モノマーの割合は、上記アクリル系ポリマーを構成する単量体成分の総量100質量%に対して、42質量%以下(例えば、1~42質量%)であり、好ましくは30質量%以下(例えば、5~30質量%)、より好ましくは15質量%以下(例えば、8~15質量%)である。上記特定脂環構造含有モノマーを42質量%以下の割合で含むことにより、他の単量体成分とのバランスにより、皮脂膨潤性を低くしつつ、段差吸収性に優れる構成とすることが容易となる。
上記アクリル系ポリマーは、ポリマーを構成する単量体成分として、炭素数1~5のアルキル基をエステル末端に有する(メタ)アクリル酸アルキルエステル、水酸基含有モノマー、及び上記特定脂環構造含有モノマー以外に、これらのうちの1以上の単量体成分と共重合可能な単量体成分(他の共重合性モノマー)を含んでいてもよい。上記他の共重合性モノマーとしては、例えば、窒素原子含有モノマー、上記特定脂環構造含有モノマー以外の脂環構造含有モノマー、カルボキシ基含有モノマー、環状エーテル基含有モノマー、スルホン酸基含有モノマー、リン酸基含有モノマー、芳香族炭化水素基を有する(メタ)アクリル酸エステル、ビニルエステル類、芳香族ビニル化合物、オレフィン類又はジエン類、ビニルエーテル類、(メタ)アクリル酸アルコキシアルキルエステル、ケイ素原子含有モノマー、グリコール系モノマー、塩化ビニル、(メタ)アクリル酸テトラヒドロフルフリル、フッ素(メタ)アクリレート、シリコーン(メタ)アクリレートなどが挙げられる。但し、上記アクリル系ポリマーを構成する単量体成分の総量100質量%に対する、炭素数1~5のアルキル基をエステル末端に有する(メタ)アクリル酸アルキルエステル、水酸基含有モノマー、及び上記特定脂環構造含有モノマーの合計割合は、好ましくは70質量%以上、より好ましくは80質量%以上、さらに好ましくは90質量%以上、特に好ましくは95質量%以上である。上記他の共重合性モノマーは、それぞれ、一種のみを用いてもよく、二種以上を用いてもよい。
上記窒素原子含有モノマーとしては、特に限定されないが、環状窒素含有モノマー、(メタ)アクリルアミド類などが挙げられる。上記環状窒素含有モノマーは、(メタ)アクリロイル基又はビニル基等の不飽和二重結合を有する重合性の官能基を有し、且つ環状窒素構造を有するものである。上記環状窒素構造は、環状構造内に窒素原子を有するものが好ましい。上記環状窒素含有モノマーとしては、例えば、N-ビニル-2-ピロリドン、N-ビニル-2-ピペリドン、N-ビニル-3-モルホリノン、N-ビニル-2-カプロラクタム、N-ビニル-1,3-オキサジン-2-オン、N-ビニル-3,5-モルホリンジオンなどのN-ビニル環状アミドが挙げられる。
N-ビニル環状アミド以外の上記窒素含有複素環を有するビニル系モノマーとしては、例えば、(メタ)アクリロイル基又はビニル基等の不飽和二重結合を有する重合性の官能基を有し、且つモルホリン環、ピペリジン環、ピロリジン環、ピペラジン環などの窒素含有複素環を有するものが挙げられる。上記窒素含有複素環を有するビニル系モノマーとしては、特に限定されないが、例えば、(メタ)アクリロイルモルホリン、N-ビニルピペラジン、N-ビニルピロール、N-ビニルイミダゾール、N-ビニルピラジン、N-ビニルモルホリン、N-ビニルピラゾール、ビニルピリジン、ビニルピリミジン、ビニルオキサゾール、ビニルイソオキサゾール、ビニルチアゾール、ビニルイソチアゾール、ビニルピリダジン、(メタ)アクリロイルピロリドン、(メタ)アクリロイルピロリジン、(メタ)アクリロイルピペリジンなどが挙げられる。
上記窒素原子含有モノマーの割合は、特に限定されないが、上記アクリル系ポリマーを構成する単量体成分の総量100質量%に対して、10質量%以下であることが好ましく、より好ましくは5質量%以下、さらに好ましくは1質量%以下である。上記割合が10質量%以下であると、紫外線による変色(黄変)がより起こりにくく、後述のb*値をより小さくすることができる。また、環状窒素含有モノマーの割合が上記範囲内であることが好ましい。
上記カルボキシ基含有モノマーとしては、例えば、(メタ)アクリル酸、イタコン酸、マレイン酸、フマル酸、クロトン酸、イソクロトン酸、カルボキシエチル(メタ)アクリレート、カルボキシペンチル(メタ)アクリレートなどが挙げられる、また、上記カルボキシ基含有モノマーには、例えば、無水マレイン酸、無水イタコン酸等の酸無水物基含有モノマーも含まれるものとする。
上記カルボキシ基含有モノマーの割合は、特に限定されないが、上記アクリル系ポリマーを構成する単量体成分の総量100質量%に対して、10質量%以下であることが好ましく、より好ましくは5質量%以下、さらに好ましくは1質量%以下である。上記割合が10質量%以下であると、カルボキシ基に起因する金属腐食を起こしにくい粘着剤層を形成することができる。
上記環状エーテル基含有モノマーとしては、例えば、(メタ)アクリロイル基又はビニル基等の不飽和二重結合を有する重合性の官能基を有し、且つエポキシ基またはオキセタン基等の環状エーテル基を有するものが挙げられる。エポキシ基含有モノマーとしては、例えば、グリシジル(メタ)アクリレート、メチルグリシジル(メタ)アクリレート、3,4-エポキシシクロヘキシルメチル(メタ)アクリレート、4-ヒドロキシブチル(メタ)アクリレートグリシジルエーテルなどが挙げられる。オキセタン基含有モノマーとしては、例えば、3-オキセタニルメチル(メタ)アクリレート、3-メチル-オキセタニルメチル(メタ)アクリレート、3-エチル-オキセタニルメチル(メタ)アクリレート、3-ブチル-オキセタニルメチル(メタ)アクリレート、3-ヘキシル-オキセタニルメチル(メタ)アクリレートなどが挙げられる。
上記(メタ)アクリル酸アルコキシアルキルエステルとしては、例えば、(メタ)アクリル酸2-メトキシエチル、(メタ)アクリル酸2-エトキシエチル、(メタ)アクリル酸メトキシトリエチレングリコール、(メタ)アクリル酸3-メトキシプロピル、(メタ)アクリル酸3-エトキシプロピル、(メタ)アクリル酸4-メトキシブチル、(メタ)アクリル酸4-エトキシブチルなどが挙げられる。
上記ケイ素原子含有モノマーとしては、例えば、3-アクリロキシプロピルトリエトキシシラン、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、4-ビニルブチルトリメトキシシラン、4-ビニルブチルトリエトキシシラン、8-ビニルオクチルトリメトキシシラン、8-ビニルオクチルトリエトキシシラン、10-メタクリロイルオキシデシルトリメトキシシラン、10-アクリロイルオキシデシルトリメトキシシラン、10-メタクリロイルオキシデシルトリエトキシシラン、10-アクリロイルオキシデシルトリエトキシシランなどが挙げられる。
上記スルホン酸基含有モノマーとしては、例えば、ビニルスルホン酸ナトリウムなどが挙げられる。上記芳香族炭化水素基を有する(メタ)アクリル酸エステルとしては、例えば、(メタ)アクリル酸フェニル、(メタ)アクリル酸フェノキシエチル、(メタ)アクリル酸ベンジルなどが挙げられる。上記ビニルエステル類としては、例えば、酢酸ビニル、プロピオン酸ビニルなどが挙げられる。上記芳香族ビニル化合物としては、例えば、スチレン、α-メチルスチレン、ビニルトルエンなどが挙げられる。上記オレフィン類又はジエン類としては、例えば、エチレン、プロピレン、ブタジエン、イソプレン、イソブチレンなどが挙げられる。上記ビニルエーテル類としては、例えば、ビニルアルキルエーテルなどが挙げられる。上記グリコール系モノマーとしては、例えば、(メタ)アクリル酸ポリエチレングリコール、(メタ)アクリル酸ポリプロピレングリコール、(メタ)アクリル酸メトキシエチレングリコール、(メタ)アクリル酸メトキシポリプロピレングリコールなどが挙げられる。
さらに、上記他の共重合性モノマーとして、炭素数6以上のアルキル基をエステル末端に有する(メタ)アクリル酸アルキルエステルを含んでいてもよい。但し、上記炭素数6以上のアルキル基をエステル末端に有する(メタ)アクリル酸アルキルエステルの割合は、特に限定されないが、上記アクリル系ポリマーを構成する単量体成分の総量100質量%に対して、10質量%以下であることが好ましく、より好ましくは5質量%以下、さらに好ましくは1質量%以下である。上記割合が10質量%以下であると、皮脂膨潤度をより低く抑えることができる。また、炭素数5以上のアルキル基をエステル末端に有する(メタ)アクリル酸アルキルエステルと(メタ)アクリル酸メチルの合計割合が上記範囲内であってもよい。
さらに、粘着剤の凝集力を調整し、段差吸収性をより優れるものとするために、上記他の共重合性モノマーとして、多官能性モノマーを含むことが好ましい。上記多官能性モノマーは、(メタ)アクリロイル基又はビニル基等の不飽和二重結合を有する重合性の官能基を少なくとも2つ有するモノマーである。上記多官能性モノマーは、一種のみを用いてもよく、二種以上を用いてもよい。
上記多官能性モノマーとしては、例えば、ヘキサンジオールジ(メタ)アクリレート、ドデカンジオールジ(メタ)アクリレート、ブタンジオールジ(メタ)アクリレート、(ポリ)エチレングリコールジ(メタ)アクリレート、(ポリ)プロピレングリコールジ(メタ)アクリレート、ネオペンチルグリコールジ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールジ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールトリ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、テトラメチロールメタントリ(メタ)アクリレート、アリル(メタ)アクリレート、ビニル(メタ)アクリレート、ジビニルベンゼン、エポキシアクリレート、ポリエステルアクリレート、ウレタンアクリレート、ブチルジ(メタ)アクリレート、ヘキシルジ(メタ)アクリレートなどが挙げられる。中でも、トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、ヘキサンジオールジ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレートが好ましい。
上記多官能性モノマーの割合は、特に限定されないが、上記アクリル系ポリマーを構成する単量体成分の総量100質量%に対して、3質量%以下(例えば、0.001~3質量%)であることが好ましく、より好ましくは0.5質量%以下(例えば、0.002~0.5質量%)、さらに好ましくは0.1質量%以下(例えば、0.005~0.1質量%)である。上記割合が上記範囲内であると、架橋密度を適度に高くすることができ、これにより引張残存応力値を適度に低下させ、段差吸収性に優れる構成とすることが容易となる。
本発明の粘着剤層中の上記アクリル系ポリマーの含有割合は、特に限定されないが、本発明の粘着剤層100質量%に対して、50質量%以上(例えば、50~100質量%)が好ましく、より好ましくは80質量%以上(例えば、80~100質量%)、さらに好ましくは90質量%以上(例えば、90~100質量%)である。
上記アクリル系ポリマーは、単量体成分を重合することにより得られる。この重合方法としては、特に限定されないが、例えば、溶液重合方法、乳化重合方法、塊状重合方法、活性エネルギー線照射による重合方法(活性エネルギー線重合方法)などが挙げられる。また、得られるアクリル系ポリマーは、ランダム共重合体、ブロック共重合体、グラフト共重合体などいずれであってもよい。
単量体成分の重合に際しては、各種の一般的な溶剤が用いられてもよい。上記溶剤としては、例えば、酢酸エチル、酢酸n-ブチル等のエステル類;トルエン、ベンゼン等の芳香族炭化水素類;n-ヘキサン、n-ヘプタン等の脂肪族炭化水素類;シクロヘキサン、メチルシクロヘキサン等の脂環式炭化水素類;メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン等のケトン類などの有機溶剤が挙げられる。上記溶剤は、一種のみを用いてもよく、二種以上を用いてもよい。
単量体成分のラジカル重合に用いられる重合開始剤、連鎖移動剤、乳化剤などは特に限定されず適宜選択して使用することができる。なお、アクリル系ポリマーの重量平均分子量は、重合開始剤、連鎖移動剤の使用量、反応条件により制御可能であり、これらの種類に応じて適宜のその使用量が調整される。具体的な溶液重合例としては、反応は窒素などの不活性ガス気流下で、重合開始剤を加え、通常、50~70℃程度で、5~30時間程度の反応条件で行われる。
上記単量体成分の重合に用いられる重合開始剤としては、重合反応の種類に応じて、熱重合開始剤や光重合開始剤(光開始剤)などが使用可能である。重合開始剤は、一種のみで用いてもよいし、二種以上を用いてもよい。
上記熱重合開始剤としては、特に限定されないが、例えば、アゾ系重合開始剤、過酸化物系重合開始剤、レドックス系重合開始剤などが挙げられる。
上記アゾ系重合開始剤としては、2,2’-アゾビスイソブチロニトリル(以下、「AIBN」と称する場合がある)、2,2’-アゾビス-2-メチルブチロニトリル(以下、「AMBN」と称する場合がある)、2,2’-アゾビス(2-メチルプロピオン酸)ジメチル、4,4’-アゾビス-4-シアノバレリアン酸、アゾビスイソバレロニトリル、2,2’-アゾビス(2-アミジノプロパン)ジヒドロクロライド、2,2’-アゾビス[2-(5-メチル-2-イミダゾリン-2-イル)プロパン]ジヒドロクロライド、2,2’-アゾビス(2-メチルプロピオンアミジン)二硫酸塩、2,2’-アゾビス(N,N’-ジメチレンイソブチルアミジン)、2,2’-アゾビス[N-(2-カルボキシエチル)-2-メチルプロピオンアミジン]ハイドレート(商品名「VA-057」、和光純薬工業株式会社製)などが挙げられる。
上記過酸化物系重合開始剤としては、例えば、過硫酸カリウムや過硫酸アンモニウム等の過硫酸塩、t-ブチルペルマレエート、ジ(2-エチルヘキシル)パーオキシジカーボネート、ジ(4-t-ブチルシクロヘキシル)パーオキシジカーボネート、ジ-sec-ブチルパーオキシジカーボネート、t-ブチルパーオキシネオデカノエート、t-ヘキシルパーオキシピバレート、t-ブチルパーオキシピバレート、ジラウロイルパーオキシド、ジ-n-オクタノイルパーオキシド、1,1,3,3-テトラメチルブチルパーオキシ-2-エチルヘキサノエート、ジ(4-メチルベンゾイル)パーオキシド、ジベンゾイルパーオキシド、t-ブチルパーオキシイソブチレート、1,1-ジ(t-ヘキシルパーオキシ)シクロヘキサン、t-ブチルハイドロパーオキシド、過酸化水素などが挙げられる。
上記レドックス系重合開始剤としては、例えば、過硫酸塩と亜硫酸水素ナトリウムの組み合わせ、過酸化物とアスコルビン酸ナトリウムの組み合わせ等の過酸化物と還元剤の組み合わせなどが挙げられる。
上記熱重合開始剤の使用量は、上記アクリル系ポリマーを構成する単量体成分の総量100質量部に対して、1質量部以下であることが好ましく、より好ましくは0.005~1質量部、さらに好ましくは0.02~0.5質量部である。上記使用量が0.005質量部以上であると、アクリル系ポリマーの分子量を小さく制御しやすく、粘着剤層の残留応力が高くなり段差吸収性がより良好となる傾向がある。
上記光重合開始剤としては、例えば、ベンゾインエーテル系光重合開始剤、アセトフェノン系光重合開始剤、α-ケトール系光重合開始剤、芳香族スルホニルクロリド系光重合開始剤、光活性オキシム系光重合開始剤、ベンゾイン系光重合開始剤、ベンジル系光重合開始剤、ベンゾフェノン系光重合開始剤、ケタール系光重合開始剤、チオキサントン系光重合開始剤、アシルフォスフィンオキサイド系光重合開始剤、チタノセン系光重合開始剤などが挙げられる。中でも、ベンゾインエーテル系光重合開始剤、アセトフェノン系光重合開始剤が好ましい。
上記ベンゾインエーテル系光重合開始剤としては、例えば、ベンゾインメチルエーテル、ベンゾインエチルエーテル、ベンゾインプロピルエーテル、ベンゾインイソプロピルエーテル、ベンゾインイソブチルエーテル、2,2-ジメトキシ-1,2-ジフェニルエタン-1-オン、アニソールメチルエーテルなどが挙げられる。上記アセトフェノン系光重合開始剤としては、例えば、2,2-ジエトキシアセトフェノン、2,2-ジメトキシ-2-フェニルアセトフェノン、1-ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、4-フェノキシジクロロアセトフェノン、4-(t-ブチル)ジクロロアセトフェノン、1-[4-(2-ヒドロキシエトキシ)-フェニル]-2-ヒドロキシ-2-メチル-1-プロパン-1-オン、2-ヒドロキシ-2-メチル-1-フェニル-プロパン-1-オン、メトキシアセトフェノンなどが挙げられる。上記α-ケトール系光重合開始剤としては、例えば、2-メチル-2-ヒドロキシプロピオフェノン、1-[4-(2-ヒドロキシエチル)フェニル]-2-メチルプロパン-1-オンなどが挙げられる。上記芳香族スルホニルクロリド系光重合開始剤としては、例えば、2-ナフタレンスルホニルクロライドなどが挙げられる。上記光活性オキシム系光重合開始剤としては、例えば、1-フェニル-1,1-プロパンジオン-2-(O-エトキシカルボニル)-オキシムなどが挙げられる。
上記ベンゾイン系光重合開始剤としては、例えば、ベンゾインなどが挙げられる。上記ベンジル系光重合開始剤としては、例えば、ベンジルなどが挙げられる。上記ベンゾフェノン系光重合開始剤としては、例えば、ベンゾフェノン、ベンゾイル安息香酸、3,3’-ジメチル-4-メトキシベンゾフェノン、ポリビニルベンゾフェノンなどが挙げられる。上記ケタール系光重合開始剤としては、例えば、ベンジルジメチルケタールなどが挙げられる。上記チオキサントン系光重合開始剤としては、例えば、チオキサントン、2-クロロチオキサントン、2-メチルチオキサントン、2,4-ジメチルチオキサントン、2,4-ジクロロチオキサントン、2,4-ジエチルチオキサントン、イソプロピルチオキサントン、2,4-ジイソプロピルチオキサントン、ドデシルチオキサントンなどが挙げられる。
上記アシルフォスフィンオキサイド系光重合開始剤としては、例えば、ビス(2,6-ジメトキシベンゾイル)フェニルホスフィンオキシド、ビス(2,6-ジメトキシベンゾイル)(2,4,4-トリメチルペンチル)ホスフィンオキシド、ビス(2,6-ジメトキシベンゾイル)-n-ブチルホスフィンオキシド、ビス(2,6-ジメトキシベンゾイル)-(2-メチルプロパン-1-イル)ホスフィンオキシド、ビス(2,6-ジメトキシベンゾイル)-(1-メチルプロパン-1-イル)ホスフィンオキシド、ビス(2,6-ジメトキシベンゾイル)-t-ブチルホスフィンオキシド、ビス(2,6-ジメトキシベンゾイル)シクロヘキシルホスフィンオキシド、ビス(2,6-ジメトキシベンゾイル)オクチルホスフィンオキシド、ビス(2-メトキシベンゾイル)(2-メチルプロパン-1-イル)ホスフィンオキシド、ビス(2-メトキシベンゾイル)(1-メチルプロパン-1-イル)ホスフィンオキシド、ビス(2,6-ジエトキシベンゾイル)(2-メチルプロパン-1-イル)ホスフィンオキシド、ビス(2,6-ジエトキシベンゾイル)(1-メチルプロパン-1-イル)ホスフィンオキシド、ビス(2,6-ジブトキシベンゾイル)(2-メチルプロパン-1-イル)ホスフィンオキシド、ビス(2,4-ジメトキシベンゾイル)(2-メチルプロパン-1-イル)ホスフィンオキシド、ビス(2,4,6-トリメチルベンゾイル)(2,4-ジペントキシフェニル)ホスフィンオキシド、ビス(2,6-ジメトキシベンゾイル)ベンジルホスフィンオキシド、ビス(2,6-ジメトキシベンゾイル)-2-フェニルプロピルホスフィンオキシド、ビス(2,6-ジメトキシベンゾイル)-2-フェニルエチルホスフィンオキシド、ビス(2,6-ジメトキシベンゾイル)ベンジルホスフィンオキシド、ビス(2,6-ジメトキシベンゾイル)-2-フェニルプロピルホスフィンオキシド、ビス(2,6-ジメトキシベンゾイル)-2-フェニルエチルホスフィンオキシド、2,6-ジメトキシベンゾイルベンジルブチルホスフィンオキシド、2,6-ジメトキシベンゾイルベンジルオクチルホスフィンオキシド、ビス(2,4,6-トリメチルベンゾイル)-2,5-ジイソプロピルフェニルホスフィンオキシド、ビス(2,4,6-トリメチルベンゾイル)-2-メチルフェニルホスフィンオキシド、ビス(2,4,6-トリメチルベンゾイル)-4-メチルフェニルホスフィンオキシド、ビス(2,4,6-トリメチルベンゾイル)-2,5-ジエチルフェニルホスフィンオキシド、ビス(2,4,6-トリメチルベンゾイル)-2,3,5,6-テトラメチルフェニルホスフィンオキシド、ビス(2,4,6-トリメチルベンゾイル)-2,4-ジ-n-ブトキシフェニルホスフィンオキシド、2,4,6-トリメチルベンゾイルジフェニルホスフィンオキシド、ビス(2,6-ジメトキシベンゾイル)-2,4,4-トリメチルペンチルホスフィンオキシド、ビス(2,4,6-トリメチルベンゾイル)イソブチルホスフィンオキシド、2,6-ジメチトキシベンゾイル-2,4,6-トリメチルベンゾイル-n-ブチルホスフィンオキシド、ビス(2,4,6-トリメチルベンゾイル)フェニルホスフィンオキシド、ビス(2,4,6-トリメチルベンゾイル)-2,4-ジブトキシフェニルホスフィンオキシド、1,10-ビス[ビス(2,4,6-トリメチルベンゾイル)ホスフィンオキシド]デカン、トリ(2-メチルベンゾイル)ホスフィンオキシドなどが挙げられる。
上記チタノセン系光重合開始剤としては、例えば、ビス(η5-2,4-シクロペンタジエン-1-イル)-ビス(2,6-ジフルオロ-3-(1H-ピロール-1-イル)-フェニル)チタニウムなどが挙げられる。
上記光重合開始剤の使用量は、上記アクリル系ポリマーを構成する単量体成分の総量100質量部に対して、0.005~1質量部であることが好ましく、より好ましくは0.01~0.7質量部、さらに好ましくは0.18~0.5質量部である。上記使用量が0.005質量部以上(特に、0.18質量部以上)であると、アクリル系ポリマーの分子量を小さく制御しやすく、粘着剤層の残留応力が高くなり段差吸収性がより良好となる傾向がある。
上記連鎖移動剤としては、例えば、ラウリルメルカプタン、グリシジルメルカプタン、メルカプト酢酸、2-メルカプトエタノール、チオグリコール酸、チオグルコール酸2-エチルヘキシル、2,3-ジメルカプト-1-プロパノールなどが挙げられる。上記連鎖移動剤の使用量は、上記アクリル系ポリマーを構成する単量体成分の総量100質量部に対して、例えば0.1質量部程度以下である。
乳化重合の際に用いる乳化剤としては、例えば、ラウリル硫酸ナトリウム、ラウリル硫酸アンモニウム、ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム、ポリオキシエチレンアルキルエーテル硫酸アンモニウム、ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテル硫酸ナトリウム等のアニオン系乳化剤;ポリオキシエチレンアルキルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテル、ポリオキシエチレン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレン-ポリオキシプロピレンブロックポリマー等のノニオン系乳化剤などが挙げられる。
さらに、反応性乳化剤として、プロペニル基、アリルエーテル基などのラジカル重合性官能基が導入された乳化剤として、例えば、商品名「アクアロンHS-10」、商品名「HS-20」、商品名「KH-10」、商品名「BC-05」、商品名「BC-10」、商品名「BC-20」(以上、第一工業製薬株式会社製)、商品名「アデカリアソープSE10N」(株式会社ADEKA製)などが市販品として使用可能である。反応性乳化剤は、重合後にポリマー鎖に取り込まれるため、耐水性がよくなり好ましい。乳化剤の使用量は、上記アクリル系ポリマーを構成する単量体成分の総量100質量部に対して、5質量部以下であることが好ましく、より好ましくは0.3~5質量部、重合安定性や機械的安定性の観点から、さらに好ましくは0.5~1質量部である。
上記アクリル系ポリマーのTgは、-70~30℃が好ましく、より好ましくは-60~20℃、さらに好ましくは-50~20℃である。Tgが上記範囲内であると、粘着力を向上させることができる。上記アクリル系ポリマーのTgは、Foxの式に基づいて計算した理論値である。
本明細書において、Foxの式に用いる各種単量体成分のホモポリマーのTgについては、「Polymer Handbook」(第3版、John Wiley & Sons,Inc、1989年)に記載の数値を用いるものとする。なお、本文献に複数種類の値が記載されているモノマーについては、最も高い値が採用される。「Polymer Handbook」(第3版、John Wiley & Sons,Inc、1989年)にも記載されていない場合には、以下の測定方法により得られる値を用いるものとする(特開2007-51271号公報参照)。
具体的には、温度計、攪拌機、窒素導入管及び還流冷却管を備えた反応器に、モノマー100質量部、アゾビスイソブチロニトリル0.2質量部及び重合溶媒として酢酸エチル200質量部を投入し、窒素ガスを流通させながら1時間攪拌する。このようにして重合系内の酸素を除去した後、63℃に昇温し10時間反応させる。次いで、室温まで冷却し、固形分濃度33質量%のホモポリマー溶液を得る。次いで、このホモポリマー溶液を剥離ライナー上に流延塗付し、乾燥して厚さ約2mmの試験サンプル(シート状のホモポリマー)を作製する。この試験サンプルを直径7.9mmの円盤状に打ち抜き、パラレルプレートで挟み込み、粘弾性試験機(商品名「ARES」、レオメトリックス社製)を用いて周波数1Hzのせん断歪みを与えながら、温度領域-70~150℃、5℃/分の昇温速度でせん断モードにより粘弾性を測定し、tanδ(損失正接)のピークトップ温度をホモポリマーのTgとする。
上記アクリル系ポリマーの重量平均分子量は、40万~250万であることが好ましく、より好ましくは60万~220万である。上記重量平均分子量が上記範囲内であると、粘着剤層の引張残留応力が低下し、段差吸収性がより良好となる傾向がある。なお、上記重量平均分子量は、ゲルパーミネーション・クロマトグラフィー(GPC)により測定し、ポリスチレン換算により算出された値をいうものとする。
本発明の粘着剤層を形成する粘着剤は、特に限定されないが、架橋剤を含んでいてもよい。例えば、アクリル系粘着剤層におけるアクリル系ポリマーを架橋し、ゲル分率をコントロールすることができる。上記架橋剤は、一種のみを用いてもよいし、二種以上を用いてもよい。
上記架橋剤としては、特に限定されないが、例えば、イソシアネート系架橋剤、エポキシ系架橋剤、メラミン系架橋剤、過酸化物系架橋剤、尿素系架橋剤、金属アルコキシド系架橋剤、金属キレート系架橋剤、金属塩系架橋剤、カルボジイミド系架橋剤、オキサゾリン系架橋剤、アジリジン系架橋剤、アミン系架橋剤、シリコーン系架橋剤、シラン系架橋剤などが挙げられる。
上記架橋剤の含有量は、特に限定されないが、上記アクリル系ポリマー100質量部に対して、5質量部以下含有することが好ましく、より好ましくは0.001~5質量部、さらに好ましくは0.001~4質量部、特に好ましくは0.001~3質量部である。
上記イソシアネート系架橋剤(多官能イソシアネート化合物)としては、例えば、1,2-エチレンジイソシアネート、1,4-ブチレンジイソシアネート、1,6-ヘキサメチレンジイソシアネートなどの低級脂肪族ポリイソシアネート類;シクロペンチレンジイソシアネート、シクロヘキシレンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート、水素添加トリレンジイソシアネート、水素添加キシレンジイソシアネートなどの脂環族ポリイソシアネート類;2,4-トリレンジイソシアネート、2,6-トリレンジイソシアネート、4,4’-ジフェニルメタンジイソシアネート、キシリレンジイソシアネートなどの芳香族ポリイソシアネート類などが挙げられる。また、上記イソシアネート系架橋剤としては、例えば、トリメチロールプロパン/トリレンジイソシアネート付加物(商品名「コロネートL」、日本ポリウレタン工業株式会社製)、トリメチロールプロパン/ヘキサメチレンジイソシアネート付加物(商品名「コロネートHL」、日本ポリウレタン工業株式会社製)、トリメチロールプロパン/キシリレンジイソシアネート付加物(商品名「タケネートD-110N」、三井化学株式会社製)などの市販品も挙げられる。
上記架橋剤としてイソシアネート系架橋剤を用いる場合の上記架橋剤の含有量は、特に限定されないが、上記アクリル系ポリマー100質量部に対して、5質量部以下含有することが好ましく、より好ましくは0.01~5質量部、さらに好ましくは0.01~4質量部、特に好ましくは0.02~3質量部である。
なお、乳化重合にて作製した変性アクリル系ポリマーの水分散液では、イソシアネート系架橋剤を用いなくてもよいが、必要な場合には、水と反応し易いために、ブロック化したイソシアネート系架橋剤を用いることもできる。
上記エポキシ系架橋剤(多官能エポキシ化合物)としては、例えば、N,N,N’,N’-テトラグリシジル-m-キシレンジアミン、ジグリシジルアニリン、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、1,6-ヘキサンジオール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、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、ポリエチ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、ソルビトールポリグリシジルエーテル、グリセロールポリグリシジルエーテル、ペンタエリスリト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、ソルビタンポリグリシジルエーテル、トリメチロールプロパンポリグリシジルエーテル、アジピン酸ジグリシジルエステル、o-フタル酸ジグリシジルエステル、トリグリシジル-トリス(2-ヒドロキシエチル)イソシアヌレート、レゾルシンジグリシジルエーテル、ビスフェノール-S-ジグリシジルエーテルの他、分子内にエポキシ基を2つ以上有するエポキシ系樹脂などが挙げられる。また、上記エポキシ系架橋剤としては、例えば、商品名「テトラッドC」(三菱ガス化学株式会社製)などの市販品も挙げられる。
上記架橋剤としてエポキシ系架橋剤を用いる場合の上記架橋剤の含有量は、特に限定されないが、上記アクリル系ポリマー100質量部に対して、5質量部以下含有することが好ましく、より好ましくは0.01~5質量部、さらに好ましくは0.01~4質量部、特に好ましくは0.02~3質量部である。
上記過酸化物系架橋剤としては、熱によりラジカル活性種を発生して上記アクリル系ポリマーの架橋を進行させるものであれば適宜使用可能であるが、作業性や安定性を勘案して、1分間半減期温度が80~160℃である過酸化物を使用することが好ましく、90~140℃である過酸化物を使用することがより好ましい。
上記過酸化物系架橋剤としては、例えば、ジ(2-エチルヘキシル)パーオキシジカーボネート(1分間半減期温度:90.6℃)、ジ(4-t-ブチルシクロヘキシル)パーオキシジカーボネート(1分間半減期温度:92.1℃)、ジ-sec-ブチルパーオキシジカーボネート(1分間半減期温度:92.4℃)、t-ブチルパーオキシネオデカノエート(1分間半減期温度:103.5℃)、t-ヘキシルパーオキシピバレート(1分間半減期温度:109.1℃)、t-ブチルパーオキシピバレート(1分間半減期温度:110.3℃)、ジラウロイルパーオキシド(1分間半減期温度:116.4℃)、ジ-n-オクタノイルパーオキシド(1分間半減期温度:117.4℃)、1,1,3,3-テトラメチルブチルパーオキシ-2-エチルヘキサノエート(1分間半減期温度:124.3℃)、ジ(4-メチルベンゾイル)パーオキシド(1分間半減期温度:128.2℃)、ジベンゾイルパーオキシド(1分間半減期温度:130.0℃)、t-ブチルパーオキシイソブチレート(1分間半減期温度:136.1℃)、1,1-ジ(t-ヘキシルパーオキシ)シクロヘキサン(1分間半減期温度:149.2℃)などが挙げられる。
上記過酸化物系架橋剤の半減期とは、過酸化物の分解速度を表す指標であり、過酸化物の残存量が半分になるまでの時間をいう。任意の時間で半減期を得るための分解温度や、任意の温度での半減期時間に関しては、メーカーカタログなどに記載されており、例えば、日油株式会社の「有機過酸化物カタログ第9版(2003年5月)」などに記載されている。なお、反応処理後の残存した過酸化物分解量の測定方法としては、例えば、HPLC(高速液体クロマトグラフィー)により測定することができる。より具体的には、例えば、反応処理後の粘着剤を約0.2gずつ取り出し、酢酸エチル10mlに浸漬し、振とう機で25℃下、120rpmで3時間振とう抽出した後、室温で3日間静置する。次いで、アセトニトリル10ml加えて、25℃下、120rpmで30分振とうし、メンブランフィルター(0.45μm)によりろ過して得られた抽出液約10μlをHPLCに注入して分析し、反応処理後の過酸化物量とすることができる。
上記架橋剤として過酸化物系架橋剤を用いる場合の上記架橋剤の含有量は、特に限定されないが、上記アクリル系ポリマー100質量部に対して、2質量部以下含有することが好ましく、より好ましくは0.02~2質量部、さらに好ましくは0.05~1質量部である。
また、上記架橋剤として、有機系架橋剤や多官能性金属キレートを併用してもよい。多官能性金属キレートは、多価金属が有機化合物と共有結合又は配位結合しているものである。多価金属原子としては、Al、Cr、Zr、Co、Cu、Fe、Ni、V、Zn、In、Ca、Mg、Mn、Y、Ce、Sr、Ba、Mo、La、Sn、Tiなどが挙げられる。共有結合又は配位結合する有機化合物中の原子としては酸素原子などが挙げられ、有機化合物としてはアルキルエステル、アルコール化合物、カルボン酸化合物、エーテル化合物、ケトン化合物などが挙げられる。
上記アクリル系粘着剤(本発明の粘着剤層を形成する粘着剤)は、接着力向上の観点から、アクリル系オリゴマーを含有していてもよい。上記アクリル系オリゴマーは、上記アクリル系ポリマーよりも重量平均分子量が小さい重合体であることが好ましい。上記アクリル系オリゴマーは、粘着付与樹脂として機能し、且つ誘電率を上昇させずに接着力を増加させる利点を有するものである。上記アクリル系オリゴマーの配合量が低い粘着剤は、皮脂膨潤度を低く抑えることができる。上記アクリル系オリゴマーの使用量は、例えば、上記アクリル系ポリマー100質量部に対して、10質量部以下であることが好ましく、より好ましくは5質量部以下、さらに好ましくは3質量部以下である。
上記アクリル系オリゴマーは、Tgが上記アクリル系ポリマーのTgよりも高いことが好ましく、且つ例えば0~200℃であり、好ましくは20~150℃、より好ましくは40~120℃である。Tgが上記範囲内であると、接着力を向上することができる。なお、上記アクリル系オリゴマーのTgは、上記アクリル系ポリマーのTgと同じく、Foxの式に基づいて計算した理論値である。
本発明の粘着剤層は、さらに、シランカップリング剤を含んでいてもよい。シランカップリング剤を含むと、本発明の粘着剤層をガラスなどの親水性被着体に適用する場合における界面での耐水性を向上させることができる。上記シランカップリング剤は、一種のみを用いてもよいし、二種以上を用いてもよい。
上記シランカップリング剤としては、例えば、3-グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、3-グリシドキシプロピルトリエトキシシラン、3-グリシドキシプロピルメチルジエトキシシラン、2-(3,4エポキシシクロヘキシル)エチルトリメトキシシラン等のエポキシ基含有シランカップリング剤;3-アミノプロピルトリメトキシシラン 、N-2-(アミノエチル)-3-アミノプロピルメチルジメトキシシラン、3-トリエトキシシリル-N-(1,3-ジメチルブチリデン)プロピルアミン、N-フェニル-γ-アミノプロピルトリメトキシシラン等のアミノ基含有シランカップリング剤;3-アクリロキシプロピルトリメトキシシラン、3-メタクリロキシプロピルトリエトキシシラン等の(メタ)アクリル基含有シランカップリング剤;3-イソシアネートプロピルトリエトキシシラン等のイソシアネート基含有シランカップリング剤などが挙げられる。中でも、上記シランカップリング剤としては、γ-グリシドキシプロピルトリメトキシシランが好ましい。
本発明の粘着剤層中の上記シランカップリング剤の含有量は、特に限定されないが、上記アクリル系ポリマー100質量部に対して、1質量部以下が好ましく、より好ましくは0.01~1質量部、さらに好ましくは0.02~0.6質量部である。上記含有量が上記範囲内であると良好な再剥離性と耐久性を両立できる。
本発明の粘着剤層は、必要に応じて、さらに、架橋促進剤、粘着付与樹脂(ロジン誘導体、ポリテルペン樹脂、石油樹脂、油溶性フェノールなど)、老化防止剤、充填剤(金属粉、有機充填剤、無機充填剤など)、着色剤(顔料や染料など)、酸化防止剤、可塑剤、軟化剤、界面活性剤、帯電防止剤、表面潤滑剤、レベリング剤、光安定剤、紫外線吸収剤、重合禁止剤、粒状物、箔状物などの添加剤を、本発明の効果を損なわない範囲で含有していてもよい。上記添加剤は、それぞれ、一種のみを用いてもよいし、二種以上を用いてもよい。
本発明の粘着剤層は、上記アクリル系ポリマーを含む上記粘着剤から形成される。本発明の粘着剤層の厚さは、特に限定されないが、例えば、1~400μm程度である。また、本発明の粘着剤層の厚さは、粘着剤に用いるアクリル系ポリマーの製造方法によって適宜に好ましい範囲を設定することができる。例えば、溶液重合等によりアクリル系ポリマーを製造する場合には、上記粘着剤層の厚さは、1~100μmが好ましく、より好ましくは2~50μm、さらに好ましくは2~40μm、特に好ましくは5~35μmである。また、活性エネルギー線重合等によりアクリル系ポリマーを製造する場合には、上記粘着剤層の厚さは、50~400μmが好ましく、より好ましくは75~300μm、さらに好ましくは100~200μmである。
本発明の粘着剤層は、300%引張残存応力値が0.1~6N/cm2であり、好ましくは0.5~5.8N/cm2、より好ましくは1.0~5.6N/cm2である。上記300%引張残存応力値が0.1N/cm2以上であることにより、加工時に糊ダレを起こさないなどの特性を有する。上記300%引張残存応力値が6N/cm2以下であることにより、段差吸収性が良好となる。なお、上記300%引張残存応力値は、粘着剤層(好ましくは厚さ約400μm)を、23℃の環境下、粘着剤層を、長さ方向に、伸び(歪み)300%まで引っ張り、その伸びを保持し、引っ張り終了より300秒経過後における粘着剤層に加えられた引張荷重を求め、該引張荷重を粘着剤層の初期の断面積(引っ張る前の断面積)で除した値(N/cm2)である。なお、粘着剤層の初期の伸びは100%である。
本発明の粘着剤層は、70℃における貯蔵弾性率が7.0×104Pa以下であることが好ましく、より好ましくは6.5×104Pa以下、さらに好ましくは6.0×104Pa以下である。上記貯蔵弾性率が7.0×104Pa以下であると、300%引張残存応力値が低くなる傾向があり、段差吸収性がより良好となる。上記70℃における貯蔵弾性率は、例えば1.0×103Pa以上であり、好ましくは1.0×104Pa以上である。
本発明の粘着剤層は、25℃における貯蔵弾性率が1.0×104Pa以上であることが好ましく、より好ましくは5.0×104Pa以上、さらに好ましくは1.0×105Pa以上である。また、上記25℃における貯蔵弾性率は、例えば1.0×107Pa以下、好ましくは1.0×106Pa以下である。
上記70℃における貯蔵弾性率及び25℃における貯蔵弾性率は、例えば、動的粘弾性測定装置(商品名「ARES」、レオメトリック社製)を使用して行う動的粘弾性測定から求めることができる。本測定においては、測定モードをせん断モードとし、測定温度範囲を例えば-70℃~150℃とし、昇温速度を例えば5℃/分とし、周波数を例えば1Hzとする。
本発明の粘着剤層のゲル分率は、30~85質量%であることが好ましく、より好ましくは35~80質量%、さらに好ましくは40~70質量%である。上記ゲル分率が30質量%以上であると、粘着剤の加工性及び取り扱い性が良好となる。上記ゲル分率が85質量%以下であると、段差への応力が緩和され、段差吸収性がより良好となる。上記ゲル分率は、架橋剤や多官能性モノマーの添加量を調整することとともに、架橋処理温度や架橋処理時間の影響を考慮して制御することができる。
本発明の粘着剤層は、下記紫外線照射試験後のb*値が2.0以下であることが好ましく、より好ましくは1.6以下、さらに好ましくは1.2以下である。上記b*値が2.0以下であると、紫外線に曝される環境下において粘着剤層が変色しにくい。上記b*値は、L***表色系のb*値であり、JIS Z 8781-4(2013年)に準拠し、例えば、簡易型分光色差計(商品名「DOT-3C」、株式会社村上色彩技術研究所製)により測定することができる。
<紫外線照射試験>
粘着剤層を250μmの厚さとし、その両面にアルカリガラスを貼り合わせて試験片を作製し、波長範囲300~400nm、照度110W/m2、ブラックパネル設定温度83℃の条件でキセノンアークランプにより上記試験片に240時間紫外線照射を行った後、上記粘着剤層のb*値を測定する。
本発明の粘着剤層は、厚さが100μmの場合のヘイズ値が2%以下であることが好ましく、より好ましくは1.5%以下、さらに好ましくは1%以下である。上記ヘイズ値が2%以下であると、本発明の粘着剤層が光学部材に用いられる場合に要求される透明性を満足することができる。上記ヘイズ値は、例えば、ヘイズメーターを用い、JIS K 7136に準じて測定することができる。
本発明の粘着剤層は、下記皮脂膨潤度試験により測定される粘着剤層のはみ出し量が、2mm未満であることが好ましく、より好ましくは1mm未満である。上記はみ出し量は低いほど好ましく、0mmであることが理想的である。
<皮脂膨潤度試験>
ポリエチレンテレフタレート(100μm)/粘着剤層(100μm)/ガラスの構成からなるサンプルを5cm×10cmのサイズで作製し、これをスクアレンとオレイン酸が質量比1:1で混合された人工皮脂液に浸漬し、60℃で5日間放置した後、サンプルを人工皮脂液から取り出し、ガラス端部からの粘着剤層のはみ出し量を測定する。
本発明の粘着剤層の作製方法は、特に限定されないが、例えば、上記アクリル系ポリマーを含む粘着剤(粘着剤組成物)を基材又は剥離ライナー上に塗布(塗工)し、得られた粘着剤組成物層を乾燥硬化させることや、上記粘着剤組成物を基材又は剥離ライナー上に塗布(塗工)し、得られた粘着剤組成物層に活性エネルギー線を照射して硬化させることが挙げられる。また、必要に応じて、さらに、加熱乾燥してもよい。
上記活性エネルギー線としては、例えば、α線、β線、γ線、中性子線、電子線などの電離性放射線や、紫外線などが挙げられ、特に、紫外線が好ましい。また、活性エネルギー線の照射エネルギー、照射時間、照射方法などは特に限定されない。
上記粘着剤組成物は、公知乃至慣用の方法で作製することができる。例えば、溶剤型の粘着剤組成物は、上記アクリル系ポリマーを含有する溶液に、必要に応じて、添加剤を混合することにより、作製することができる。例えば、活性エネルギー線硬化型の粘着剤組成物は、上記アクリル系ポリマーを構成する単量体成分の混合物又はその部分重合物に、必要に応じて、添加剤を混合することにより、作製することができる。
なお、上記粘着剤組成物の塗布(塗工)には、公知のコーティング法を利用してもよい。例えば、グラビヤロールコーター、リバースロールコーター、キスロールコーター、ディップロールコーター、バーコーター、ナイフコーター、スプレーコーター、コンマコーター、ダイレクトコーターなどのコーターが用いられてもよい。
溶剤型の粘着剤組成物の加熱乾燥温度は、40~200℃が好ましく、より好ましくは50~180℃、さらに好ましくは70~170℃である。乾燥時間は、適宜、適切な時間が採用され得るが、例えば5秒~20分であり、好ましくは5秒~10分、より好ましくは10秒~5分である。
活性エネルギー線照射により粘着剤層を形成する場合は、上記単量体成分から上記アクリル系ポリマーを製造するとともに、粘着剤層を形成することができる。上記単量体成分は、活性エネルギー線照射にあたり、事前に一部を重合してシロップにしたものを用いることができる。紫外線照射には、高圧水銀ランプ、低圧水銀ランプ、メタルハライドランプなどを用いることができる。
本発明の粘着剤層を用いて粘着シートを得ることができる。なお、本発明の粘着剤層を有する粘着シートを「本発明の粘着シート」と称する場合がある。
本発明の粘着シートは、基材(基材層)を有しない、いわゆる「基材レスタイプ」の粘着シートであってもよいし、基材を有するタイプの粘着シートであってもよい。なお、本明細書において、「基材レスタイプ」の粘着シートを「基材レス粘着シート」と称する場合があり、基材を有するタイプの粘着シートを「基材付き粘着シート」と称する場合がある。上記基材レス粘着シートとしては、例えば、本発明の粘着剤層のみからなる両面粘着シートや、本発明の粘着剤層とその他の粘着剤層(本発明の粘着剤層以外の粘着剤層)からなる両面粘着シート等が挙げられる。また、上記基材付き粘着シートは、基材と、上記基材の少なくとも一方の面に形成された本発明の粘着剤層とを含む粘着シートであり、例えば、基材の片面側に本発明の粘着剤層を有する片面粘着シートや、基材の両面側に本発明の粘着剤層を有する両面粘着シートや、基材の一方の面側に本発明の粘着剤層を有し、他方の面側にその他の粘着剤層を有する両面粘着シートなどが挙げられる。なお、上記の「基材(基材層)」とは、支持体のことであり、本発明の粘着シートを被着体に使用(貼付)する際には、粘着剤層とともに被着体に貼付される部分である。粘着シートの使用(貼付)時に剥離されるセパレータ(剥離ライナー)は、上記基材に含まれない。
本発明の粘着シートが基材付き粘着シートである場合の基材としては、特に限定されないが、例えば、プラスチックフィルム、反射防止(AR)フィルム、偏光板、位相差板などの各種光学フィルムが挙げられる。また、上記基材としては、紙、布、不織布等の多孔質材料、ネット、発泡シート、金属箔などが挙げられる。上記プラスチックフィルムなどの素材としては、例えば、ポリエチレンテレフタレート(PET)等のポリエステル系樹脂、ポリメチルメタクリレート(PMMA)等のアクリル系樹脂、ポリカーボネート、トリアセチルセルロース(TAC)、ポリサルフォン、ポリアリレート、ポリイミド、ポリ塩化ビニル、ポリ酢酸ビニル、ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン-プロピレン共重合体、商品名「アートン」(環状オレフィン系ポリマー、JSR株式会社製)、商品名「ゼオノア」(環状オレフィン系ポリマー、日本ゼオン株式会社製)等の環状オレフィン系ポリマーなどのプラスチック材料が挙げられる。なお、これらのプラスチック材料は、一種のみを用いてもよいし、二種以上を用いてもよい。
上記基材の厚さは、特に限定されないが、例えば、12~75μmが好ましい。なお、上記基材は単層および複層のいずれの形態を有していてもよい。また、上記基材の表面には、例えば、コロナ放電処理、プラズマ処理等の物理的処理、下塗り処理等の化学的処理などの公知慣用の表面処理が適宜施されていてもよい。
本発明の粘着シートは、使用時まで、粘着剤層の表面(粘着面)に剥離ライナーが設けられていてもよい。なお、本発明の粘着シートが両面粘着シートである場合の各粘着面は、2枚の剥離ライナーによりそれぞれ保護されていてもよいし、両面が剥離面となっている剥離ライナー1枚により、ロール状に巻回される形態(巻回体)で保護されていてもよい。剥離ライナーは粘着剤層の保護材として用いられ、被着体に貼付する際に剥がされる。また、本発明の粘着シートが基材レス粘着シートの場合、剥離ライナーは粘着剤層の支持体としての役割も担う。なお、剥離ライナーは必ずしも設けられなくてもよい。
上記剥離ライナーとしては、慣用の剥離紙などを使用でき、特に限定されないが、例えば、剥離処理層を有する基材、フッ素ポリマーからなる低接着性基材や無極性ポリマーからなる低接着性基材などが挙げられる。上記剥離処理層を有する基材としては、例えば、シリコーン系、長鎖アルキル系、フッ素系、硫化モリブデン等の剥離処理剤により表面処理されたプラスチックフィルムや紙などが挙げられる。上記フッ素ポリマーからなる低接着性基材におけるフッ素系ポリマーとしては、例えば、ポリテトラフルオロエチレン、ポリクロロトリフルオロエチレン、ポリフッ化ビニル、ポリフッ化ビニリデン、テトラフルオロエチレン-ヘキサフルオロプロピレン共重合体、クロロフルオロエチレン-フッ化ビニリデン共重合体などが挙げられる。また、上記無極性ポリマーとしては、例えば、オレフィン系樹脂(例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン等)などが挙げられる。なお、剥離ライナーは公知乃至慣用の方法により形成することができる。また、剥離ライナーの厚さも特に限定されない。
本発明の粘着シートは、特に限定されないが、公知乃至慣用の製造方法に従って製造することができる。例えば、本発明の粘着シートが基材レス粘着シートである場合には、剥離ライナー上に上記の方法により本発明の粘着剤層を形成することにより得られる。また、本発明の粘着シートが基材付き粘着シートである場合には、本発明の粘着剤層を基材の表面に直接形成することにより得てもよいし(直写法)、いったん剥離ライナー上に本発明の粘着剤層を形成した後、基材に転写する(貼り合わせる)ことにより、基材上に本発明の粘着剤層を設けることにより得てもよい(転写法)。
本発明の粘着剤層及び本発明の粘着シートは、光学用途に用いられる光学部材用であることが好ましい。上記光学部材とは、光学的特性(例えば、偏光性、光屈折性、光散乱性、光反射性、光透過性、光吸収性、光回折性、旋光性、視認性等)を有する部材をいう。上記光学部材を構成する基板としては、特に限定されないが、例えば、表示装置(画像表示装置)、入力装置等の機器(光学機器)を構成する基板又はこれらの機器に用いられる基板が挙げられ、例えば、偏光板、波長板、位相差板、光学補償フィルム、輝度向上フィルム、導光板、反射フィルム、反射防止フィルム、ハードコートフィルム(PETフィルム等のプラスチックフィルムの少なくとも片面にハードコート処理が施されたフィルム)、透明導電フィルム、意匠フィルム、装飾フィルム、表面保護板、プリズム、レンズ、カラーフィルター、透明基板(ガラスセンサー、ガラス製表示パネル(LCD等)、透明電極付きガラス板等のガラス基板等)や、さらにはこれらが積層されている基板(これらを総称して「機能性フィルム」と称する場合がある)などが挙げられる。また、これらのフィルムは、印刷層、導電性高分子層等を有していてもよい。なお、上記の「板」及び「フィルム」は、それぞれ板状、フィルム状、シート状等の形態を含むものとし、例えば、「偏光フィルム」は、「偏光板」及び「偏光シート」等を含むものとする。
本発明の粘着剤層及び本発明の粘着シートは、特に、光学用途における、金属薄膜や金属電極に対して貼り付ける用途に好ましく使用される。金属薄膜としては、金属、金属酸化物やこれらの混合物からなる薄膜が挙げられ、特に限定はされないが、例えば、酸化インジウムスズ(ITO)、ZnO、SnO、酸化カドミウムスズ(CTO)の薄膜が挙げられる。金属薄膜の厚さは、特に限定されないが、10~200nm程度である。通常、ITOなどの金属薄膜は、例えば、ポリエチレンテレフタレートフィルム(PETフィルム)等の透明プラスチックフィルム基材上に設けられ、透明導電性フィルムとして使用される。本発明の粘着シートを金属薄膜に対して貼り付ける際には、粘着剤層側の表面を金属薄膜に貼り付けられる側の粘着面となるようにして使用されることが好ましい。
上記金属電極としては、金属、金属酸化物やこれらの混合物からなる電極が挙げられ、特に限定されないが、例えば、ITO、銀、銅、CNT(カーボンナノチューブ)の電極が挙げられる。
本発明の粘着シートの具体的な用途の一例として、タッチパネルの製造用途に用いる、タッチパネル用粘着シートが挙げられる。タッチパネル用粘着シートは、例えば、静電容量方式のタッチパネルの製造において、ITOなどの金属薄膜が設けられた透明導電フィルムと、ポリメタクリル酸メチル樹脂(PMMA)板、ハードコートフィルム、ガラスレンズなどとを貼り合わせるために用いられる。上記タッチパネルは、特に限定されないが、例えば、携帯電話、タブレットコンピューター、携帯情報端末などに用いられる。
より具体的な例として、本発明の粘着剤層又は本発明の粘着シートが用いられている静電容量方式のタッチパネルの一例を図1に示す。図1において、1は静電容量方式タッチパネルであり、11は装飾パネルであり、12は粘着剤層又は粘着シートであり、13はITOフィルムであり、14はハードコートフィルムである。装飾パネル11は、ガラス板や透明アクリル板(PMMA板)であることが好ましい。また、ITOフィルム13は、ガラス板や透明プラスチックフィルム(特にPETフィルム)にITO膜が設けられているものが好ましい。ハードコートフィルム14は、PETフィルムなどの透明プラスチックフィルムにハードコート処理が施されたものが好ましい。上記静電容量方式タッチパネル1は、本発明の粘着剤層又は本発明の粘着シートが用いられているので、耐皮脂性が高く、厚さを薄くすることができ、且つ印刷段差等の段差吸収性に優れ、動作の安定性に優れる。また、外観や視認性が良好である。
以下に実施例を挙げて本発明をより詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例により何ら限定されるものではない。なお、特に言及しない限り、含有量を表す「%」は質量%を意味する。なお、配合部数(質量部)は、全て固形分(不揮発分)換算の値である。
実施例1
ブチルアクリレート(BA)67質量部、4-ヒドロキシブチルアクリレート(4BHA)19質量部、シクロヘキシルアクリレート(CHA)14質量部、光重合開始剤(商品名「Omnirad 184」、BASF社製)0.09質量部、及び光重合開始剤(商品名「Omnirad 651」、BASF社製)0.09質量部を4つ口フラスコに投入してモノマー混合物を調製した。次いで、上記モノマー混合物を窒素雰囲気下で紫外線に曝露して部分的に光重合させることによって、重合率約10質量%の部分重合物(アクリル系ポリマーシロップ)を得た。
得られたアクリル系ポリマーシロップ全量に、4-ヒドロキシブチルアクリレート8質量部、2-ヒドロキシエチルアクリレート(HEA)9質量部、ジペンタエリスリトールペンタアクリレート(商品名「KAYARAD DPHA」、日本化薬株式会社製)0.02質量部、光重合開始剤(商品名「Omnirad 651」、BASF社製)0.3質量部、及びシランカップリング剤(商品名「KBM-403」、γ-グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、信越化学工業株式会社製)0.35質量部を添加した後、これらを均一に混合して粘着剤組成物を調製した。
次いで、上記で調製した粘着剤組成物を、片面をシリコーンで剥離処理した厚さ38μmのポリエステルフィルム(商品名「ダイアホイルMRF」、三菱ケミカル株式会社製)の剥離処理面に、最終的な厚さが100μmになるように塗布して塗布層を形成した。次いで、塗布されたモノマー成分の表面に、片面をシリコーンで剥離処理した厚さ38μmのポリエステルフィルム(商品名「ダイアホイルMRE」、三菱ケミカル株式会社製)を、当該フィルムの剥離処理面が塗布層側になるようにして被覆した。これにより、粘着剤組成物の塗布層を酸素から遮断した。このようにして得られた塗布層を有するシートにケミカルライトランプ(株式会社東芝製)を用いて照度5mW/cm2(約350nmに最大感度をもつ「トプコンUVR-T1」で測定)の紫外線を360秒間照射して、塗布層を硬化させて粘着剤層を形成し、粘着シートを作製した。粘着剤層の両面に被覆されたポリエステルフィルムは、剥離ライナーとして機能する。
実施例2~3、比較例1~2
使用した単量体成分及び光重合開始剤の種類及び配合量などを表に示すとおりに変更したこと以外は実施例1と同様にして粘着剤層及び粘着シートを作製した。なお、実施例3で使用した連鎖移動剤は商品名「ノフマーMSD」(日油株式会社製)である。また、比較例2で使用したアクリル系オリゴマーは、下記のようにして調製されたものである。
(アクリルオリゴマーの調製)
単量体成分としてメチルメタクリレート(MMA、三菱瓦斯化学株式会社製)60質量部、ジシクロペンタニルメタクリレート(DCPMA、日立化成工業株式会社製)40質量部、連鎖移動剤としてα-チオグリセロール(東京化成工業株式会社製)30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(AIBN、キシダ化学株式会社製)0.2質量部、及び重合溶媒として酢酸エチル60質量部を、セパラブルフラスコに投入し、窒素ガスを導入しながら1時間攪拌した。このようにして、重合系内の酸素を除去した後、70℃に昇温し、2時間反応させ、さらに、80℃で8時間反応させて、固形分濃度60質量%のオリゴマー溶液を得た。該オリゴマー溶液を、真空度7.5kPa、85℃で、1時間加熱乾燥させ、固形分濃度100質量%のオリゴマー紛体を得た。
<評価>
実施例及び比較例で得られた粘着剤層及び粘着シートについて、以下の評価を行った。結果を表1に示す。
(1)皮脂膨潤度
ポリエチレンテレフタレート(100μm)/粘着剤層(100μm)/ガラスの構成からなるサンプルを5cm×10cmのサイズで作製し、これをスクアレンとオレイン酸が質量比1:1で混合された人工皮脂液に浸漬し、60℃で5日間放置した。その後、サンプルを人工皮脂液から取り出し、ガラス端部からの粘着剤層のはみ出し量を測定し、はみ出し量が2mm未満の場合を〇、2mm以上の場合を×とした。
(2)300%引張残存応力値
実施例及び比較例で得られた粘着シートを40mm×40mmのサイズにカットし、片方の面のセパレータを剥がした後、粘着剤面同士が貼り合わせられるように1回折り畳み、片面のセパレータを再度剥がして再び粘着剤面同士を貼り合わせて、約10mm×40mmのサイズ、厚さが約400μmである粘着剤層サンプルを作製した。チャック間距離を20mmに設定した引張試験機に上記粘着剤層サンプルをセットし、引張速度200mm/分で60mm(300%)引っ張った(引張後のチャック間距離は80mm)。60mm引っ張った位置で300秒間固定保持し、その後の応力値を測定し、下記式より「300%引張残存応力値」を算出した。
300%引張残存応力値(N/cm2)=300秒間固定保持後の応力値(N)/(4×粘着シート厚さ(mm)/10)
(3)印刷段差吸収性
実施例及び比較例で得られた粘着シートから片方の面のセパレータを剥離し、露出面に厚さ100μmのPETフィルムを貼り合わせ、他方の面のセパレータを剥離し、露出面に印刷段差が約30μmである印刷付ガラスを貼り合わせ、評価サンプルを作製した。上記評価サンプルをオートクレーブ(50℃、5気圧、15分)で処理をした後、印刷段差近傍に気泡が見られないものを○、気泡が見られたものを×として、印刷段差吸収性を評価した。
(4)紫外線照射試験後のb*
実施例及び比較例で得られた粘着シートの片方のセパレータを剥離し、同様にして作製した粘着剤層を250μmの厚さとなるように重ね合わせ、重ね合わせた粘着剤層の両面にアルカリガラスを貼り合わせて試験片を作製し、波長範囲300~400nm、照度110W/m2、ブラックパネル設定温度83℃の条件でキセノンアークランプにより上記試験片に240時間紫外線照射を行った後、上記粘着剤層のb*値を測定した。b*値の測定は、簡易型分光色差計(商品名「DOT-3C」、株式会社村上色彩技術研究所製)により測定した。
Figure 0007224972000007
表に示される略語は、以下の通りである。
BA:ブチルアクリレート(東亜合成株式会社製)
2EHA:2-エチルヘキシルアクリレート(東亜合成株式会社製)
4HBA:4-ヒドロキシブチルアクリレート(大阪有機化学工業株式会社製)
HEA:2-ヒドロキシエチルアクリレート(東亜合成株式会社製)
CHA:シクロヘキシルアクリレート(大阪有機化学工業株式会社製)
NVP:N-ビニル-2-ピロリドン(株式会社日本触媒製)
HDDA:1,6-ヘキサンジオールジアクリレート
DPHA:ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート
1 静電容量方式タッチパネル
11 装飾パネル
12 粘着剤層又は粘着シート
13 ITOフィルム
14 ハードコートフィルム

Claims (8)

  1. ポリマーを構成する単量体成分として、炭素数1~5のアルキル基をエステル末端に有する(メタ)アクリル酸アルキルエステル、水酸基含有モノマー、及び脂環構造含有モノマーを含み、
    前記脂環構造含有モノマーが、シクロヘキシル(メタ)アクリレート、下記式(1)
    Figure 0007224972000008
    で示される化合物、下記式(2)
    Figure 0007224972000009
    で示される化合物、及び下記式(3)
    Figure 0007224972000010
    で示される化合物からなる群より選択される1以上であり、
    前記ポリマーを構成する単量体成分の総量に対する、前記炭素数1~5のアルキル基をエステル末端に有する(メタ)アクリル酸アルキルエステルの割合が40~82質量%、前記水酸基含有モノマーの割合が17~35質量%、前記脂環構造含有モノマーの割合が42質量%以下であるアクリル系ポリマーを含む粘着剤から形成される粘着剤層であり、引張速度200mm/分、温度23℃、引っ張り終了より300秒経過後の条件で測定される300%引張残存応力値が0.1~6N/cm2である粘着剤層。
  2. 70℃における貯蔵弾性率が7.0×104Pa以下である請求項1に記載の粘着剤層。
  3. ゲル分率が30~85質量%である請求項1又は2に記載の粘着剤層。
  4. 下記紫外線照射試験後のb*値が2.0以下である請求項1~3のいずれか1項に記載の粘着剤層。
    <紫外線照射試験>
    粘着剤層を250μmの厚さとし、その両面にアルカリガラスを貼り合わせて試験片を作製し、波長範囲300~400nm、照度110W/m2、ブラックパネル設定温度83℃の条件でキセノンアークランプにより前記試験片に240時間紫外線照射を行った後、前記粘着剤層のb*値を測定する。
  5. 前記アクリル系ポリマーがポリマーを構成する単量体成分として多官能性モノマーを含む請求項1~4のいずれか1項に記載の粘着剤層。
  6. 前記多官能性モノマーの含有割合が前記ポリマーを構成する単量体成分の総量に対して3質量%以下である請求項5に記載の粘着剤層。
  7. 光学部材用である請求項1~6のいずれか1項に記載の粘着剤層。
  8. 基材と、前記基材の少なくとも一方の面に形成された請求項1~7のいずれか1項に記載の粘着剤層とを含む粘着シート。
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Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPWO2022158121A1 (ja) * 2021-01-20 2022-07-28
WO2022163703A1 (ja) * 2021-01-29 2022-08-04 日東電工株式会社 光学用粘着テープ
WO2022163705A1 (ja) * 2021-01-29 2022-08-04 日東電工株式会社 光学用粘着テープ
KR20230136743A (ko) * 2021-01-29 2023-09-26 닛토덴코 가부시키가이샤 광학용 점착 테이프
KR20230136746A (ko) * 2021-01-29 2023-09-26 닛토덴코 가부시키가이샤 광학용 점착 테이프
WO2022230622A1 (ja) 2021-04-28 2022-11-03 株式会社クレハ 圧電積層フィルム、および圧電積層フィルムの製造方法
WO2023188955A1 (ja) * 2022-03-30 2023-10-05 株式会社巴川製紙所 シート状ヒータ

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008050563A (ja) 2006-07-27 2008-03-06 Yasuhara Chemical Co Ltd アクリル系粘着剤組成物および該組成物を用いた粘着シート又は粘着テープ
JP2008133408A (ja) 2006-10-31 2008-06-12 Yasuhara Chemical Co Ltd アクリル系粘着剤組成物および該組成物を用いた粘着シート又は粘着テープ
JP2012140605A (ja) 2010-12-15 2012-07-26 Nitto Denko Corp 光学用粘着シート
JP2013006892A (ja) 2011-06-22 2013-01-10 Nitto Denko Corp 光学用両面粘着シート
JP2014034655A (ja) 2012-08-09 2014-02-24 Nitto Denko Corp 粘着剤、粘着剤層、および粘着シート
JP2014152303A (ja) 2013-02-13 2014-08-25 Toagosei Co Ltd プラスチック製フィルム又はシート用接着剤組成物
JP2019035061A (ja) 2017-08-21 2019-03-07 リンテック株式会社 粘着シートおよび表示体

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3880418B2 (ja) 2002-02-21 2007-02-14 日東電工株式会社 両面粘着シートおよびタッチパネルの表示装置への貼着固定方法
JP4151828B2 (ja) 2002-05-29 2008-09-17 日東電工株式会社 両面粘着シートおよびタッチパネル付き表示装置
JP4493273B2 (ja) 2003-01-29 2010-06-30 日東電工株式会社 両面粘着シートおよびタッチパネル付き表示装置
JP6363930B2 (ja) * 2014-10-10 2018-07-25 日東電工株式会社 粘着剤付き光学フィルムおよびその製造方法、ならびに画像表示装置の製造方法

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008050563A (ja) 2006-07-27 2008-03-06 Yasuhara Chemical Co Ltd アクリル系粘着剤組成物および該組成物を用いた粘着シート又は粘着テープ
JP2008133408A (ja) 2006-10-31 2008-06-12 Yasuhara Chemical Co Ltd アクリル系粘着剤組成物および該組成物を用いた粘着シート又は粘着テープ
JP2012140605A (ja) 2010-12-15 2012-07-26 Nitto Denko Corp 光学用粘着シート
JP2013006892A (ja) 2011-06-22 2013-01-10 Nitto Denko Corp 光学用両面粘着シート
JP2014034655A (ja) 2012-08-09 2014-02-24 Nitto Denko Corp 粘着剤、粘着剤層、および粘着シート
JP2014152303A (ja) 2013-02-13 2014-08-25 Toagosei Co Ltd プラスチック製フィルム又はシート用接着剤組成物
JP2019035061A (ja) 2017-08-21 2019-03-07 リンテック株式会社 粘着シートおよび表示体

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