KR20150107608A - 점착제 조성물, 점착제층 및 점착 시트 - Google Patents

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키미코 키구치
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소켄 케미칼 앤드 엔지니어링 캄파니, 리미티드
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Abstract

단차를 가지는 피착체에 대하여, 첩부시에 기포 등을 발생시키지 않고 추종할 수 있는 단차 추종성과, 재단시에 재단 날에 점착제가 부착하지 않고, 또는 실처럼 늘어나지 않는다는 가공성이 우수한 점착제층을 형성하는 것이 가능한 점착제 조성물을 제공한다.
(A) (메타)아크릴계 공중합체와, (B) 아이소사이아네이트 화합물을 함유하는 점착제 조성물이며, 상기 점착제 조성물로부터 형성된 점착제층의 25℃에 있어서의 저장 탄성률이 0.8×105Pa 이상이며, 또한 80℃에 있어서의 저장 탄성률이 5.0×104Pa 이하인 것을 특징으로 하는 점착제 조성물.

Description

점착제 조성물, 점착제층 및 점착 시트{ADHESIVE COMPOSITION, ADHESIVE LAYER AND ADHESIVE SHEET}
본 발명은 단차 추종성 및 가공성이 우수한 점착제 조성물, 상기 점착제 조성물을 사용하여 형성된 점착제층 및 상기 점착제층을 가지는 점착 시트에 관한 것이다.
최근, 액정 표시 장치 등의 화상 표시 장치나, 화상 표시 장치와 조합하여 사용되는 터치패널 등의 입력 장치가 널리 사용되고 있다. 이들 화상 표시 장치나 입력 장치의 제조에는 각 구성 부재를 첩합할 때에 점착제층을 가지는 점착 시트가 사용되고 있다.
예를 들면 액정 표시 장치에서는 표시 패널보다 시인측에, 점착제층을 통하여 유리판 등의 전면 투명판이 설치되어 있다. 한편, 화면의 주변에 특정의 액연(額緣)이나 도형을 표시하여 의장성을 높이기 위해서, 전면 투명판의 둘레 가장자리부에 인쇄층이 형성되는 경우가 있다. 예를 들면 터치패널에서는 유리판 등의 투명판과, 산화인듐주석(ITO) 등의 투명 도전성 박막이 표면에 형성된 투명 도전성 필름이 점착제층을 통하여 적층되어 있다.
이와 같이, 액정 표시 장치나 터치패널 등 중에는 인쇄층이나 도전성 박막 등에 기초하는 단차를 가지는 부재를 포함하는 구성이 증가되어 오고 있다. 이 때문에, 상기 부재의 첩부·고정에 사용되는 점착제층에는 공극이 발생하지 않도록 우수한 단차 추종성이 요구된다.
점착제층에 단차 추종성을 부여하기 위해서는, 예를 들면, 유리 전이 온도(Tg)가 낮은 폴리머로 이루어지는 유연한 점착제를 사용하여, 비교적 후막의 점착제층을 형성하는 것이 생각된다. 그러나, 이러한 점착제층은 재단시에 재단 날에 점착제가 부착되거나, 또는 실처럼 늘어나는 등의 문제가 있어 가공성이 떨어진다. 이 때문에, 점착제층의 단차 추종성 및 가공성을 양립시키는 것은 곤란했다.
특허문헌 1에는, 터치패널이나 액정 디스플레이, 전자 페이퍼 등의 화상 표시 장치에 사용하는 적층체가 개시되어 있다. 구체적으로는 인쇄 잉크층이 형성되어 있는 투명 기재 상에 점착층이 형성된 적층체로서, 상기 점착층이 특정의 점착제 조성물의 경화물이며, 상기 점착층의 25℃에 있어서의 저장 탄성률이 1.0×105Pa 이상 1.0×107Pa 미만인 적층체가 개시되어 있다.
특허문헌 2에는, 화상 표시 패널과, 화상 표시 패널측의 면에 융기부를 가지는 전면 투명판을 첩합하기 위해 사용되는 점착제층으로서, 23℃에 있어서의 저장 탄성률이 0.12MPa~1MPa인 점착제층이 개시되어 있다.
이상의 특허문헌에 있어서, 점착제층의 상온 부근의 저장 탄성률은 특정되어 있지만, 상온(25℃ 부근)에서 상기 범위의 저장 탄성률을 가지면 고온(80℃ 부근)에서도 높은 저장 탄성률을 가진다고 생각되며, 단차 추종성 및 가공성의 양립이라는 점에서 추가적인 개선이 요망된다.
일본 공개특허공보 2013-142132호 일본 공개특허공보 2012-237965호
본 발명의 과제는 단차를 가지는 피착체에 대하여, 첩부시에 기포 등을 발생시키지 않고 추종할 수 있는 단차 추종성과, 재단시에 재단 날에 점착제가 부착되지 않거나, 또는 실처럼 늘어나지 않는다는 가공성이 우수한 점착제층을 형성하는 것이 가능한 점착제 조성물을 제공하는 것에 있다.
본 발명자들은 상기 과제를 해결하기 위해 예의 검토했다. 그 결과, 이하의 특정의 구성을 가지는 점착제 조성물을 사용함으로써 상기 과제를 해결할 수 있는 것을 알아내어, 본 발명을 완성하기에 이르렀다.
본 발명은 예를 들면 이하의 [1]~[11]이다.
[1] (A) (메타)아크릴계 공중합체와, (B) 아이소사이아네이트 화합물을 함유하는 점착제 조성물이며, 상기 점착제 조성물로부터 형성된 점착제층의 25℃에 있어서의 저장 탄성률이 0.8×105Pa 이상이며, 또한 80℃에 있어서의 저장 탄성률이 5.0×104Pa 이하인 것을 특징으로 하는 점착제 조성물.
[2] 상기 (메타)아크릴계 공중합체(A)가 아크릴산알킬에스터(a-1), 메타크릴산알킬에스터(a-2) 및 극성기 함유 모노머(a-3)를 포함하는 모노머 성분을 공중합하여 얻어진 공중합체인 상기 [1]에 기재된 점착제 조성물.
[3] 상기 (메타)아크릴계 공중합체(A)가 상기 아크릴산알킬에스터(a-1)로서 알킬기의 탄소수가 8 이상인 아크릴산알킬에스터를 사용하고, 상기 메타크릴산알킬에스터(a-2)로서 알킬기의 탄소수가 8 이상인 메타크릴산알킬에스터를 사용하여 얻어진 공중합체인 상기 [2]에 기재된 점착제 조성물.
[4] 상기 공중합체(A)를 형성하는 모노머 성분에 있어서, 아크릴산알킬에스터(a-1)와 메타크릴산알킬에스터(a-2)의 사용 비율(a-1:a-2)이 질량비로 1:0.5~1:5인 상기 [2] 또는 [3]에 기재된 점착제 조성물.
[5] 상기 공중합체(A)를 형성하는 모노머 성분에 있어서, 상기 극성기 함유 모노머(a-3)가 수산기 함유 모노머를 포함하는 상기 [2] 내지 [4] 중 어느 한 항에 기재된 점착제 조성물.
[6] 상기 공중합에 있어서의 산기 함유 모노머의 사용량이 모노머 성분 100질량% 중 0.1질량% 이하인 상기 [1] 내지 [5] 중 어느 1항에 기재된 점착제 조성물.
[7] 상기 (메타)아크릴계 공중합체(A)의 겔퍼미에이션 크로마토그래피법에 의해 측정되는 중량 평균 분자량(Mw)이 폴리스티렌 환산으로 50000~450000인 상기 [1] 내지 [6] 중 어느 한 항에 기재된 점착제 조성물.
[8] 상기 [1] 내지 [7] 중 어느 한 항에 기재된 점착제 조성물로부터 형성되고, 25℃에 있어서의 저장 탄성률이 0.8×105Pa 이상이며, 또한 80℃에 있어서의 저장 탄성률이 5.0×104Pa 이하인 것을 특징으로 하는 점착제층.
[9] 겔 분율이 10~80질량%인 상기 [8]에 기재된 점착제층.
[10] 상기 [8] 또는 [9]에 기재된 점착제층을 가지는 것을 특징으로 하는 점착 시트.
[11] 지지체와, 상기 [8] 또는 [9]에 기재된 점착제층과, 금속 또는 금속 산화물로 이루어지는 도전성 박막이 기재 표면에 형성된 도전성 박막 부착 기재가 이 순서대로 적층되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 터치패널용 적층체.
본 발명에 의하면, 단차를 가지는 피착체에 대하여, 첩부시에 기포 등을 발생시키지 않고 추종할 수 있는 단차 추종성과, 재단시에 재단 날에 점착제가 부착되지 않고, 또는 실처럼 늘어나지 않는다는 가공성이 우수한 점착제층을 형성하는 것이 가능한 점착제 조성물을 제공할 수 있다.
도 1은 실시예 및 비교예에서 얻어진 점착제층의 점탄성 스펙트럼이다.
이하, 본 발명의 점착제 조성물, 점착제층 및 점착 시트를 설명한다.
〔점착제 조성물〕
본 발명의 점착제 조성물은 (메타)아크릴계 공중합체(A)와 아이소사이아네이트 화합물(B)을 함유하는 점착제 조성물이며, 상기 점착제 조성물로부터 형성된 점착제층의 25℃에 있어서의 저장 탄성률(G'1)이 0.8×105Pa 이상이며, 또한 80℃에 있어서의 저장 탄성률(G'2)이 5.0×104Pa 이하인 것을 특징으로 한다.
여기서, 본 발명의 점착제 조성물의 특성으로서, 이하의 조건으로 형성한 두께 1.0mm의 점착제층에 대해서, Anton Paar제 「Physica MCR300」을 사용하여, JIS K7244에 준거한 동적 점탄성 측정법(온도 범위 -40~160℃, 승온 속도 3.67℃/분, 주파수 10Hz의 조건)에 의해 점탄성 스펙트럼을 측정함으로써, 저장 탄성률(G'1) 및 (G'2)을 얻을 수 있다.
동적 점탄성 측정에 있어서의 점착제층은 이하와 같이 하여 형성된다. 건조 후의 두께가 50μm가 되도록 점착제 조성물을 박리 처리된 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름(PET 필름) 상에 도포하고, 90℃에서 4분간 건조시켜 용매를 제거하여, 도막을 형성한다. 도막의 상기 PET 필름의 첩부면과는 반대면에, 박리 처리된 PET 필름을 또한 첩합하고, 23℃/65% RH 환경하에서 7일간 에이징을 행하고, 두께 50μm의 점착제층을 형성한다. 에이징 종료 후, 얻어진 점착 시트의 편측의 PET 필름을 벗기고, 상기 두께 50μm의 점착제층끼리를 복수회 첩합하여, 최종적인 두께가 1.0mm가 되는 것 같은 점착제층을 형성하고, 이 점착제층에 대해서 상기 점탄성 스펙트럼을 측정한다.
또한, 점착제층의 상기 형성 조건은 본 발명의 점착제 조성물의 특성으로서의 저장 탄성률을 측정하기 위해서 기재한 것이며, 본 발명의 점착제 조성물을 사용하여 형성되는 점착제층이 상기 조건에 의해 형성된 층에 한정되는 것은 물론 아니다.
상기 점착제층에 있어서, 25℃에 있어서의 저장 탄성률(G'1)은 0.8×105Pa 이상, 바람직하게는 0.9×105~4.0×105Pa, 특히 바람직하게는 1.0×105~3.0×105Pa이며; 80℃에 있어서의 저장 탄성률(G'2)은 5.0×104Pa 이하, 바람직하게는 4.0×104~1.0×103Pa, 특히 바람직하게는 3.5×104~2.0×103Pa이다.
25℃에 있어서의 저장 탄성률(G'1)이 상기 범위에 있는 것에 의해, 상기 점착제층은 상온에서의 경질성이 우수하고, 가공성이 향상되어 있다. 예를 들면, 점착제층을 재단할 때에, 재단 날에 점착제가 부착되는 것이나, 점착제층의 실처럼 늘어나는 것 등이 방지된다.
80℃에 있어서의 저장 탄성률(G'2)이 상기 범위에 있는 것에 의해, 상기 점착제층은 유연성이 우수한 점에서, 가열 및/또는 가압하면서 점착 시트를 피착체에 첩부할 때(예: 온도 50~90℃, 2~10기압), 피착체가 가지는 단차에 대한 추종성이 향상되어 있다. 예를 들면, 인쇄층이 형성된 지지체나 도전성 박막이 형성된 기재 등의 단차를 가지는 피착체에 대하여 점착 시트를 첩부할 때에, 상기 점착제층은 우수한 단차 추종성을 나타낸다. 또, 일단 단차에 추종한 점착제층이 고온환경하에서 충분한 유연성을 가지고 있기 때문에, 고온환경에 노출되어도 단차 부분으로부터의 점착제층의 들뜸이나 벗겨짐이 발생하기 어렵다.
본 발명의 점착제 조성물로부터 형성된 점착제의 겔 분율은 바람직하게는 10~80질량%, 보다 바람직하게는 20~70질량%, 더욱 바람직하게는 30~60질량%이다. 상기 겔 분율은 예를 들면 실시예에 기재된 조건에 의해 채취된 점착제에 대해서 측정되는 값이다.
이와 같이, 본 발명의 점착제 조성물을 사용하여 형성된 점착제층은 상온(25℃정도)에서는 비교적 높은 저장 탄성률을 가지고, 고온(80℃정도)에서는 저장 탄성률이 저하하기 때문에, 단차 추종성 및 가공성의 양립을 실현하고 있다. 상기 범위의 저장 탄성률(G'1) 및 (G'2)을 가지는 점착제층을 형성하기 위해서는, 예를 들면, 점착제 조성물의 함유 성분으로서 이하에 설명하는 (메타)아크릴계 공중합체(A) 및 아이소사이아네이트 화합물(B)을 사용하는 것을 들 수 있다.
[(메타)아크릴계 공중합체(A)]
(메타)아크릴계 공중합체(A)로서는 아크릴산알킬에스터(a-1), 메타크릴산알킬에스터(a-2) 및 극성기 함유 모노머(a-3)를 포함하는 모노머 성분을 공중합하여 얻어진 공중합체가 바람직하다.
본 명세서에 있어서, 아크릴 및 메타크릴을 총칭하여 「(메타)아크릴」이라고도 기재한다. 또, 중합체에 포함되는 어떠한 모노머A에 유래하는 구성 단위를 「모노머A 단위」라고도 기재한다.
이하, 모노머 성분에 대해서 기재한다.
《(메타)아크릴산알킬에스터(a-1), (a-2)》
아크릴산알킬에스터(a-1)로서는 알킬기의 탄소수가 8 이상인 아크릴산알킬에스터(CH2=CH-COOR1; R1은 탄소수 8 이상의 알킬기이다)가 바람직하고, 여기서 상기 알킬기의 탄소수는 8~18이 보다 바람직하다. 이러한 장쇄 알킬기를 가지는 아크릴산알킬에스터 단위를 포함하는 (메타)아크릴계 공중합체를 사용하면, 점착제층에 적절한 탄성을 부여할 수 있다. 예를 들면, 상기 알킬기의 탄소수가 8 이상인 아크릴산알킬에스터를 사용함으로써, 저장 탄성률(80℃)이 낮고, 고온에서 유연성을 가지는 점착제층이 얻어지는 경향이 있다. 또, 얻어지는 점착제층의 저유전율화라는 점에서도 바람직하다.
알킬기의 탄소수가 8 이상인 아크릴산알킬에스터로서는 예를 들면 2-에틸헥실아크릴레이트, n-옥틸아크릴레이트, 아이소옥틸아크릴레이트, 노닐아크릴레이트, 아이소노닐아크릴레이트, 데실아크릴레이트, 아이소데실아크릴레이트, 운데카아크릴레이트, 라우릴아크릴레이트, 스테아릴아크릴레이트, 아이소스테아릴아크릴레이트를 들 수 있다. 이들은 1종 단독으로 사용해도 되고, 2종 이상을 사용해도 된다.
메타크릴산알킬에스터(a-2)로서는 알킬기의 탄소수가 8 이상인 메타크릴산알킬에스터(CH2=C(CH3)-COOR2; R2는 탄소수 8 이상의 알킬기이다)가 바람직하고, 여기서 상기 알킬기의 탄소수는 8~18이 보다 바람직하다. 이러한 장쇄 알킬기를 가지는 메타크릴산알킬에스터 단위를 포함하는 (메타)아크릴계 공중합체를 사용하면, 점착제층에 적절한 탄성을 부여할 수 있다. 예를 들면, 상기 알킬기의 탄소수가 8 이상인 메타크릴산알킬에스터를 사용함으로써, 저장 탄성률(25℃)이 높고, 상온에서 경질인 점착제층이 얻어지는 경향이 있다. 또, 얻어지는 점착제층의 저유전율화라는 점에서도 바람직하다.
알킬기의 탄소수가 8 이상인 메타크릴산알킬에스터로서는 예를 들면 2-에틸헥실메타크릴레이트, n-옥틸메타크릴레이트, 아이소옥틸메타크릴레이트, 노닐메타크릴레이트, 아이소노닐메타크릴레이트, 데실메타크릴레이트, 아이소데실메타크릴레이트, 운데카메타크릴레이트, 라우릴메타크릴레이트, 스테아릴메타크릴레이트, 아이소스테아릴메타크릴레이트를 들 수 있다. 이들은 1종 단독으로 사용해도 되고, 2종 이상을 사용해도 된다.
(메타)아크릴계 공중합체(A)의 모노머 성분으로서, 알킬기의 탄소수가 1~7의 (메타)아크릴산알킬에스터(CH2=CR3-COOR4; R3은 수소 원자 또는 메틸기이며, R4는 탄소수 1~7의 알킬기이다)를 사용하는 것도 가능하다. 단, 알킬기의 탄소수가 1~7의 (메타)아크릴산알킬에스터의 사용량은 저장 탄성률과 유전율의 관점에서 알킬기의 탄소수가 8 이상인 (메타)아크릴산알킬에스터의 합계 100질량부에 대하여 30질량부 이하가 바람직하고, 보다 바람직하게는 25질량부 이하이며, 더욱 바람직하게는 20질량부 이하이다.
알킬기의 탄소수가 1~7의 알킬(메타)아크릴레이트로서는 예를 들면 메틸(메타)아크릴레이트, 에틸(메타)아크릴레이트, n-프로필(메타)아크릴레이트, 아이소프로필(메타)아크릴레이트, n-뷰틸(메타)아크릴레이트, 아이소뷰틸(메타)아크릴레이트, tert-뷰틸(메타)아크릴레이트, 펜틸(메타)아크릴레이트, 헥실(메타)아크릴레이트, 헵틸(메타)아크릴레이트를 들 수 있다. 이들은 1종 단독으로 사용해도 되고, 2종 이상을 사용해도 된다.
(메타)아크릴계 공중합체(A)를 형성하는 모노머 성분 100질량% 중, 알킬기의 탄소수가 8 이상인 아크릴산알킬에스터와 알킬기의 탄소수가 8 이상인 메타크릴산알킬에스터의 합계량은 바람직하게는 50~99질량%, 보다 바람직하게는 60~97질량%, 더욱 바람직하게는 70~95질량%이다. 알킬기의 탄소수가 8 이상인 (메타)아크릴산알킬에스터의 전 사용량이 상기 범위에 있으면, 얻어지는 점착제층의 저장 탄성률을 상기 범위로 조정 가능한 점(유연성 및 경질성의 밸런스), 및 저유전율화의 점에서 바람직하다.
아크릴산알킬에스터(a-1)와 메타크릴산알킬에스터(a-2)의 사용 비율(a-1:a-2)은 질량비로 바람직하게는 1:0.5~1:5이며, 보다 바람직하게는 1:0.7~1:4이다. 상기 (a-2)의 사용 비율이 커지면, 점착제층의 저장 탄성률은 높아지는 경향이 있고, 상기 (a-2)의 사용 비율이 작아지면, 점착제층의 저장 탄성률은 낮아지는 경향이 있다. 또, 사용 비율이 상기 범위에 있으면, 점착제층을 저유전율화하는 점에서 바람직하다.
《극성기 함유 모노머(a-3)》
극성기 함유 모노머(a-3)로서는 예를 들면 수산기 함유 모노머, 아미노기 함유 모노머, 아마이드기 함유 모노머, 질소계 복소환 함유 모노머, 사이아노기 함유 모노머를 들 수 있다. 단, 극성기 함유 모노머(a-3)로부터는 산기 함유 모노머를 제외한다.
수산기 함유 모노머로서는 예를 들면 수산기 함유 (메타)아크릴레이트를 들 수 있고, 구체적으로는 2-하이드록시에틸(메타)아크릴레이트, 3-하이드록시프로필(메타)아크릴레이트, 4-하이드록시뷰틸(메타)아크릴레이트, 6-하이드록시헥실(메타)아크릴레이트, 8-하이드록시옥틸(메타)아크릴레이트 등의 하이드록시알킬(메타)아크릴레이트를 들 수 있다. 하이드록시알킬(메타)아크릴레이트에서의 하이드록시알킬기의 탄소수는 통상 2~8, 바람직하게는 2~6이다.
극성기 함유 모노머(a-3)로서는 (메타)아크릴계 공중합체(A)와 아이소사이아네이트 화합물(B)과의 가교성의 관점에서, 수산기 함유 모노머가 바람직하다. 당해 수산기는 아이소사이아네이트 화합물(B)에 포함되는 아이소사이아네이트기와의 가교성 관능기로서 기능한다.
수산기 함유 모노머의 사용량은 모노머 성분 100질량% 중, 바람직하게는 0.1~25질량%, 보다 바람직하게는 0.5~15질량%, 더욱 바람직하게는 1~10질량%이다. 수산기 함유 모노머의 사용량이 상기 상한값 이하이면, (메타)아크릴계 공중합체(A)의 점도가 지나치게 높아지지 않아 도공성이 좋다. 또, 점착제층의 비유전율도 지나치게 높아지지 않는다. 수산기 함유 모노머의 사용량이 상기 하한값 이상이면, 가교 구조가 유효하게 형성되고, 적절한 응집력을 가지는 점착제층이 얻어진다. 또, 습열 백화 내성이 우수하다.
아미노기 함유 모노머로서는 예를 들면 다이메틸아미노에틸(메타)아크릴레이트, 다이에틸아미노에틸(메타)아크릴레이트 등의 아미노기 함유 (메타)아크릴레이트를 들 수 있다.
아마이드기 함유 모노머로서는 예를 들면 (메타)아크릴아마이드, N-메틸(메타)아크릴아마이드, N-에틸(메타)아크릴아마이드, N-프로필(메타)아크릴아마이드, N-헥실(메타)아크릴아마이드를 들 수 있다.
질소계 복소환 함유 모노머로서는 예를 들면 비닐파이롤리돈, 아크릴로일모포린, 비닐카프로락탐을 들 수 있다. 사이아노기 함유 모노머로서는 예를 들면 사이아노(메타)아크릴레이트, (메타)아크릴로나이트릴을 들 수 있다.
극성기 함유 모노머(a-3)의 전 사용량은 모노머 성분 100질량% 중, 바람직하게는 0.1~25질량%, 보다 바람직하게는 0.5~15질량%, 더욱 바람직하게는 1~10질량%이다.
극성기 함유 모노머(a-3)는 1종 단독으로 사용해도 되고, 2종 이상을 사용해도 된다.
《산기 함유 모노머》
본 명세서에 있어서 산기로서는 예를 들면 카복실기, 산무수물기, 인산기, 황산기를 들 수 있다. 카복실기 함유 모노머로서는 예를 들면 (메타)아크릴산β-카복시에틸, (메타)아크릴산5-카복시펜틸, 숙신산모노(메타)아크릴로일옥시에틸에스터, ω-카복시폴리카프로락톤모노(메타)아크릴레이트 등의 카복실기 함유 (메타)아크릴레이트; 아크릴산, 메타크릴산, 이타콘산, 크로톤산, 퓨말산, 말레산을 들 수 있다. 산무수물기 함유 모노머로서는 예를 들면 무수 말레산, 무수 이타콘산을 들 수 있다. 인산기 함유 모노머로서는 측쇄에 인산기를 가지는 (메타)아크릴계 모노머를 들 수 있고, 황산기 함유 모노머로서는 측쇄에 황산기를 가지는 (메타)아크릴계 모노머를 들 수 있다.
상기 공중합에 있어서의 산기 함유 모노머의 전 사용량은 모노머 성분 100질량%에 대하여 0.1질량% 이하인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 0질량%이다. 산기 함유 모노머의 전 사용량이 상기 범위에 있으면, (메타)아크릴계 공중합체(A)가 금속 또는 금속 산화물로 이루어지는 전극·배선 패턴과 직접 접촉해도 이들을 부식시키는 일이 없다. 이 때문에, 본 발명의 점착제 조성물을 예를 들면 터치패널 용도에 적합하게 사용할 수 있다. 예를 들면, (메타)아크릴계 공중합체(A)의 산가는 바람직하게는 0.5mgKOH/g 이하, 보다 바람직하게는 0.1mgKOH/g 이하이다.
《그 밖의 모노머》
(메타)아크릴계 공중합체(A)를 형성하는 모노머로서는 (메타)아크릴계 공중합체(A)의 물성을 해치지 않는 범위에서 예를 들면 알콕시알킬(메타)아크릴레이트, 알콕시폴리알킬렌글라이콜모노(메타)아크릴레이트, 지환식기 또는 방향환 함유 (메타)아크릴레이트 등의, 그 밖의 (메타)아크릴산에스터를 사용할 수도 있다.
알콕시알킬(메타)아크릴레이트로서는 예를 들면 메톡시메틸(메타)아크릴레이트, 2-메톡시에틸(메타)아크릴레이트, 2-에톡시에틸(메타)아크릴레이트, 3-메톡시프로필(메타)아크릴레이트, 3-에톡시프로필(메타)아크릴레이트, 4-메톡시뷰틸(메타)아크릴레이트, 4-에톡시뷰틸(메타)아크릴레이트를 들 수 있다.
알콕시폴리알킬렌글라이콜모노(메타)아크릴레이트로서는 예를 들면 메톡시다이에틸렌글라이콜모노(메타)아크릴레이트, 메톡시다이프로필렌글라이콜모노(메타)아크릴레이트, 에톡시트라이에틸렌글라이콜모노(메타)아크릴레이트, 에톡시다이에틸렌글라이콜모노(메타)아크릴레이트, 메톡시트라이에틸렌글라이콜모노(메타)아크릴레이트를 들 수 있다.
지환식기 또는 방향환 함유 (메타)아크릴레이트로서는 예를 들면 사이클로헥실(메타)아크릴레이트, 벤질(메타)아크릴레이트, 페닐(메타)아크릴레이트를 들 수 있다.
또, (메타)아크릴계 공중합체(A)의 물성을 해치지 않는 범위에서, 예를 들면, 스티렌, 메틸스티렌, 다이메틸스티렌, 트라이메틸스티렌, 프로필스티렌, 뷰틸스티렌, 헥실스티렌, 헵틸스티렌 및 옥틸스티렌 등의 알킬스티렌, 플로로스티렌, 클로로스티렌, 브로모스티렌, 다이브로모스티렌, 요오드화스티렌, 나이트로스티렌, 아세틸스티렌 및 메톡시스티렌 등의 스티렌계 단량체; 아세트산비닐 등의 공중합성 모노머를 사용할 수도 있다.
상기 공중합에 있어서의, 이상의 그 밖의 모노머의 전 사용량은 모노머 성분 100질량% 중, 0~10질량%인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 0~5질량%이다. 그 밖의 모노머는 1종 단독으로 사용해도 되고, 2종 이상을 사용해도 된다.
《(메타)아크릴계 공중합체(A)의 제조 조건》
(메타)아크릴계 공중합체(A)의 제조 조건은 특별히 한정되지 않지만, 예를 들면, 용액 중합법에 의해 제조할 수 있다. 구체적으로는 반응 용기 내에 중합 용매 및 모노머 성분을 넣고, 질소 가스 등의 불활성 가스 분위기하에서 중합 개시제를 첨가하고, 반응 개시 온도를 통상 40~100℃, 바람직하게는 50~80℃로 설정하고, 통상 50~90℃, 바람직하게는 70~90℃의 온도로 반응계를 유지하여, 4~20시간 반응시킨다.
공중합체(A)는 예를 들면 상기 서술한 아크릴산알킬에스터(a-1), 메타크릴산알킬에스터(a-2) 및 극성기 함유 모노머(a-3)를 포함하는 모노머 성분을 공중합하여 얻어지지만, 랜덤 공중합체여도 되고, 블록 공중합체여도 된다. 이들 중에서는 랜덤 공중합체가 바람직하다.
용액 중합에 사용하는 중합 용매로서는 예를 들면 벤젠, 톨루엔, 자일렌 등의 방향족 탄화수소류; n-펜테인, n-헥세인, n-헵테인, n-옥테인 등의 지방족 탄화수소류; 사이클로펜테인, 사이클로헥세인, 사이클로헵테인, 사이클로옥테인 등의 지환식 탄화수소류; 다이에틸에터, 다이아이소프로필에터, 1,2-다이메톡시에테인, 다이뷰틸에터, 테트라하이드로퓨레인, 다이옥세인, 아니솔, 페닐에틸에터, 다이페닐에터 등의 에터류; 클로로폼, 사염화탄소, 1,2-다이클로로에테인, 클로로벤젠 등의 할로겐화 탄화수소류; 아세트산에틸, 아세트산프로필, 아세트산뷰틸, 프로피온산메틸 등의 에스터류; 아세톤, 메틸에틸케톤, 다이에틸케톤, 메틸아이소뷰틸케톤, 사이클로헥산온 등의 케톤류; N,N-다이메틸폼아마이드, N,N-다이메틸아세트아마이드, N-메틸파이롤리돈 등의 아마이드류; 아세토나이트릴, 벤조나이트릴 등의 나이트릴류; 다이메틸설폭시드, 설포레인 등의 설폭시드류 등을 들 수 있다. 이들의 중합 용매는 1종 단독으로 사용해도 되고, 2종 이상을 사용해도 된다.
용액 중합에 사용하는 중합 개시제로서는 예를 들면 아조계 개시제, 과산화물계 개시제를 들 수 있다. 구체적으로는 2,2'-아조비스아이소뷰티로나이트릴 등의 아조 화합물, 과산화벤조일, 과산화라우로일 등의 과산화물을 들 수 있다. 이들 중에서도 아조 화합물이 바람직하다. 아조 화합물로서는 예를 들면 2,2'-아조비스아이소뷰티로나이트릴, 2,2'-아조비스(4-메톡시-2,4-다이메틸발레로나이트릴), 2,2'-아조비스(2-사이클로프로필프로피오나이트릴), 2,2'-아조비스(2,4-다이메틸발레로나이트릴), 2,2'-아조비스(2-메틸뷰티로나이트릴), 1,1'-아조비스(사이클로헥세인-1-카보나이트릴), 2-(카바모일아조)아이소뷰티로나이트릴, 2-페닐아조-4-메톡시-2,4-다이메틸발레로나이트릴, 2,2'-아조비스(2-아미디노프로페인)다이하이드로클로라이드, 2,2'-아조비스(N,N'-다이메틸렌아이소뷰틸아미딘), 2,2'-아조비스〔2-메틸-N-(2-하이드록시에틸)-프로피온아마이드〕, 2,2'-아조비스(아이소뷰틸아마이드)다이하이드레이트, 4,4'-아조비스(4-사이아노펜탄산), 2,2'-아조비스(2-사이아노프로판올), 다이메틸-2,2'-아조비스(2-메틸프로피오네이트), 2,2'-아조비스[2-메틸-N-(2-하이드록시에틸)프로피온아마이드]를 들 수 있다. 이들의 중합 개시제는 1종 단독으로 사용해도 되고, 2종 이상을 사용해도 된다.
중합 개시제는 (메타)아크릴계 공중합체(A)를 형성하는 모노머 성분 100질량부에 대하여, 통상 0.01~5질량부, 바람직하게는 0.1~3질량부의 범위 내의 양으로 사용된다. 또, 상기 중합 반응 중에 중합 개시제, 연쇄 이동제, 모노머 성분, 중합 용매를 적당히 추가 첨가해도 된다.
《(메타)아크릴계 공중합체(A)의 물성 및 함유량》
(메타)아크릴계 공중합체(A)의 겔퍼미에이션 크로마토그래피(GPC)법에 의해 측정되는 중량 평균 분자량(Mw)은 폴리스티렌 환산값으로 통상 50000~450000이며, 바람직하게는 100000~430000, 보다 바람직하게는 150000~400000, 특히 바람직하게는 150000~380000이다. Mw가 상기 범위에 있고, 또한 상기 모노머 단위를 가지는 공중합체(A)를 사용함으로써, 점착력의 밸런스(저장 탄성률(G'1) 및 (G'2)의 밸런스)를 취하기 쉽고, 도공에 적합한 점도의 점착제 조성물로 할 수 있다.
(메타)아크릴계 공중합체(A)의 GPC법에 의해 측정되는 분자량 분포(Mw/Mn)는 통상 10 이하이며, 바람직하게는 9 이하, 보다 바람직하게는 8 이하이다.
(메타)아크릴계 공중합체(A)의 유리 전이 온도(Tg)는 예를 들면 당해 공중합체를 구성하는 모노머 단위 및 그 함유 비율로부터, Fox의 식에 의해 산정할 수 있다. 예를 들면, Fox의 식에 의해 구한 유리 전이 온도(Tg)가 통상 -70~-20℃, 바람직하게는 -60~-30℃가 되도록, (메타)아크릴계 공중합체(A)를 합성할 수 있다. 이러한 유리 전이 온도(Tg)를 가지는 (메타)아크릴계 공중합체(A)를 사용함으로써, 상온에서 점착성이 우수한 점착제 조성물을 얻을 수 있다.
Fox의 식: 1/Tg=(W1/Tg1)+ (W2/Tg2)+…+ (Wm/Tgm)
W1+W2+…+Wm=1
식 중, Tg는 (메타)아크릴계 공중합체(A)의 유리 전이 온도이며, Tg1, Tg2,…, Tgm은 각 모노머로 이루어지는 호모 폴리머의 유리 전이 온도이며, W1, W2,…, Wm은 각 모노머 유래의 구성 단위의 상기 공중합체(A)에 있어서의 중량분율이다.
상기 Fox의 식에 있어서의 각 단량체로 이루어지는 호모 폴리머의 유리 전이 온도는 예를 들면 Polymer Handbook Third Edition(Wiley-Interscience 1989)에 기재된 값을 사용할 수 있다.
본 발명의 점착제 조성물 중의 (메타)아크릴계 공중합체(A)의 함유량은 조성물 중의 유기 용매를 제외하는 고형분 100질량% 중, 통상 60~99.99질량%, 보다 바람직하게는 70~99.95질량%, 특히 바람직하게는 80~99.90질량%이다. (메타)아크릴계 공중합체(A)의 함유량이 상기 범위에 있으면, 점착제로서의 성능의 밸런스를 취할 수 있어, 점착 특성이 우수하다.
[아이소사이아네이트 화합물(B)]
아이소사이아네이트 화합물(B)로서는 1분자 중의 아이소사이아네이트기 수가 2 이상인 아이소사이아네이트 화합물이 통상 사용된다. 아이소사이아네이트 화합물(B)에 의해 (메타)아크릴계 공중합체(A)를 가교함으로써, 가교체(네트워크 폴리머)를 형성할 수 있다.
아이소사이아네이트 화합물(B)의 아이소사이아네이트기 수는 통상 2 이상이며, 바람직하게는 2~10이며, 보다 바람직하게는 2~5이다. 아이소사이아네이트기 수가 상기 범위에 있으면, (메타)아크릴계 공중합체(A)와 아이소사이아네이트 화합물(B)의 가교 반응 효율의 점 및 점착제층의 유연성을 유지하는 점에서 바람직하다.
1분자 중의 아이소사이아네이트기 수가 2인 다이아이소사이아네이트 화합물로서는 예를 들면 지방족 다이아이소사이아네이트, 지환족 다이아이소사이아네이트, 방향족 다이아이소사이아네이트를 들 수 있다. 지방족 다이아이소사이아네이트로서는 에틸렌다이아이소사이아네이트, 테트라메틸렌다이아이소사이아네이트, 펜타메틸렌다이아이소사이아네이트, 헥사메틸렌다이아이소사이아네이트, 2-메틸-1,5-펜테인다이아이소사이아네이트, 3-메틸-1,5-펜테인다이아이소사이아네이트, 2,2,4-트라이메틸-1,6-헥사메틸렌다이아이소사이아네이트 등의 탄소수 4~30의 지방족 다이아이소사이아네이트를 들 수 있다. 지환족 다이아이소사이아네이트로서는 아이소포론다이아이소사이아네이트, 사이클로펜틸다이아이소사이아네이트, 사이클로헥실다이아이소사이아네이트, 수소첨가 자일리렌다이아이소사이아네이트, 수소첨가 톨릴렌다이아이소사이아네이트, 수소첨가 다이페닐메테인다이아이소사이아네이트, 수소첨가 테트라메틸자일릴렌다이아이소사이아네이트 등의 탄소수 7~30의 지환족 다이아이소사이아네이트를 들 수 있다. 방향족 다이아이소사이아네이트로서는 예를 들면 페닐렌다이아이소사이아네이트, 톨릴렌다이아이소사이아네이트, 자일리렌다이아이소사이아네이트, 나프틸렌다이아이소사이아네이트, 다이페닐에터다이아이소사이아네이트, 다이페닐메테인다이아이소사이아네이트, 다이페닐프로페인다이아이소사이아네이트 등의 탄소수 8~30의 방향족 다이아이소사이아네이트를 들 수 있다.
1분자 중의 아이소사이아네이트기 수가 3 이상인 폴리아이소사이아네이트 화합물로서는 예를 들면 방향족 폴리아이소사이아네이트, 지방족 폴리아이소사이아네이트, 지환족 폴리아이소사이아네이트를 들 수 있다. 구체적으로는 2,4,6-트라이아이소사이아네이트톨루엔, 1,3,5-트라이아이소사이아네이트벤젠, 4,4',4”-트라이페닐메테인트라이아이소사이아네이트를 들 수 있다.
또, 아이소사이아네이트 화합물(B)로서는 예를 들면 2관능 또는 3관능 이상의 아이소사이아네이트 화합물의 다량체(예를 들면 2량체 또는 3량체, 뷰렛체, 아이소사이아누레이트체), 유도체(예를 들면, 다가 알코올과 2분자 이상의 다이아이소사이아네이트 화합물의 부가 반응 생성물), 중합물을 들 수 있다. 상기 유도체에 있어서의 다가 알코올로서는 저분자량 다가 알코올로서 예를 들면 트라이메틸올프로페인, 글리세린, 펜타에리트리톨 등의 3가 이상의 알코올을 들 수 있고; 고분자량 다가 알코올로서 예를 들면 폴리에터폴리올, 폴리에스터폴리올, 아크릴폴리올, 폴리뷰타다이엔폴리올, 폴리아이소프렌폴리올을 들 수 있다.
이러한 아이소사이아네이트 화합물로서는 예를 들면 다이페닐메테인다이아이소사이아네이트의 3량체, 폴리메틸렌폴리페닐폴리아이소사이아네이트, 헥사메틸렌다이아이소사이아네이트의 뷰렛체 또는 아이소사이아누레이트체, 트라이메틸올프로페인과 톨릴렌다이아이소사이아네이트와의 반응 생성물(예를 들면 톨릴렌다이아이소사이아네이트의 3분자 부가물), 트라이메틸올프로페인과 헥사메틸렌다이아이소사이아네이트의 반응 생성물(예를 들면 헥사메틸렌다이아이소사이아네이트의 3분자 부가물), 폴리에터폴리아이소사이아네이트, 폴리에스터폴리아이소사이아네이트를 들 수 있다.
아이소사이아네이트 화합물(B) 중에서도 내후성이 우수한 점에서, 헥사메틸렌다이아이소사이아네이트 및 그 트라이메틸올프로페인 부가체, 헥사메틸렌다이아이소사이아네이트의 아이소사이아누레이트체, 헥사메틸렌다이아이소사이아네이트의 뷰렛체가 바람직하다.
아이소사이아네이트 화합물(B)은 1종 단독으로 사용해도 되고, 2종 이상을 사용해도 된다.
본 발명의 점착제 조성물에 있어서, 아이소사이아네이트 화합물(B)의 함유량은 (메타)아크릴계 공중합체(A) 100질량부에 대하여, 통상 0.01~10질량부, 보다 바람직하게는 0.05~5질량부, 더욱 바람직하게는 통상 0.1~3질량부이다. 이 함유량이 상기 범위에 있으면, 적당한 점착력과 응집력을 발현하는 점에서 바람직하다. 이 함유량이 상기 범위를 웃돌면, 얻어지는 점착제층은 응집력이 지나치게 높아지기 때문에, 피착체에 대하여 충분한 점착력을 발현할 수 없고, 첩합의 신뢰성이 떨어지는 경우가 있다. 이 함유량이 상기 범위를 밑돌면, 점착제층의 응집력이 지나치게 낮아지기 때문에, 리워크시에 풀이 남거나 오염의 원인이 되는 경우가 있다.
[유기 용매(C)]
본 발명의 점착제 조성물은 그 도포성을 조정하기 위해서, 유기 용매(C)를 함유하는 것이 바람직하다. 유기 용매로서는 (메타)아크릴계 공중합체(A)의 란에서 설명한 중합 용매를 들 수 있다. 예를 들면, 상기 공중합으로 얻어진 (메타)아크릴계 공중합체(A) 및 중합 용매를 포함하는 용액과, 아이소사이아네이트 화합물(B)을 혼합하여, 점착제 조성물을 조제할 수 있다. 본 발명의 점착제 조성물에 있어서, 유기 용매의 함유량은 통상 20~90질량%, 바람직하게는 30~70질량%이다.
[첨가제]
본 발명의 점착제 조성물은 상기 성분 외에, 본 발명의 효과를 해치지 않는 범위에서, 산화 방지제, 광 안정제, 금속 부식 방지제, 점착 부여제, 가소제, 대전 방지제, 실레인 커플링제, 가교 촉진제 및 리워크제로부터 선택되는 1종 또는 2종 이상을 함유해도 된다.
[점착제 조성물의 조제]
본 발명의 점착제 조성물은 (메타)아크릴계 공중합체(A)와 아이소사이아네이트 화합물(B)과, 필요에 따라 다른 성분을 종래 공지의 방법에 의해 혼합함으로써 조제할 수 있다. 예를 들면, (메타)아크릴계 공중합체(A)를 합성할 때에 얻어진 당해 공중합체 및 중합 용매를 포함하는 용액에 아이소사이아네이트 화합물(B)과 필요에 따라 다른 성분을 배합하는 것을 들 수 있다.
〔점착제층〕
본 발명의 점착제층은 상기 서술한 점착제 조성물로부터 형성된다.
본 발명의 점착제 조성물로부터 형성된 점착제층은 25℃에 있어서의 저장 탄성률(G'1)이 0.8×105Pa 이상, 바람직하게는 0.9×105~4.0×105Pa, 특히 바람직하게는 1.0×105~3.0×105Pa이며; 80℃에 있어서의 저장 탄성률(G'2)이 5.0×104Pa 이하, 바람직하게는 4.0×104~1.0×103Pa, 특히 바람직하게는 3.5×104~2.0×103Pa이다.
상기 저장 탄성률은 예를 들면 상기 점착제층끼리를 복수회 첩합시키고, 두께 약1.0mm의 적층체를 제작하고, 이 적층체에 대해서 측정한 동적 점탄성 스펙트럼으로부터 산출되는 값이다.
25℃에 있어서의 저장 탄성률(G'1)이 상기 범위에 있는 것에 의해, 본 발명의 점착제층은 상온에서의 경질성이 우수하고, 가공성이 향상되어 있다. 예를 들면, 점착제층을 재단할 때에, 재단 날에 점착제가 부착되는 것이나, 점착제층이 실처럼 늘어나는 것 등이 방지된다.
80℃에 있어서의 저장 탄성률(G'2)이 상기 범위에 있는 것에 의해, 본 발명의 점착제층은 유연성이 우수한 점에서, 가열 및/또는 가압하면서 점착 시트를 피착체에 첩부할 때(예: 온도 50~90℃, 2~10기압), 피착체가 가지는 단차에 대한 추종성이 향상되고 있다. 예를 들면, 인쇄층이 형성된 지지체나 도전성 박막이 형성된 기재 등의 단차를 가지는 피착체에 대하여 점착 시트를 첩부할 때에, 본 발명의 점착제층은 우수한 단차 추종성을 나타낸다. 또, 일단 단차에 추종한 점착제층이 고온 환경하에서 충분한 유연성을 가지고 있기 때문에, 고온 환경에 노출되어도 단차 부분으로부터의 점착제층의 들뜸이나 벗겨짐이 발생하기 어렵다.
이와 같이 본 발명의 점착제층은 가공성 및 단차 추종성을 양립하고 있다.
본 발명의 점착제 조성물로부터 형성된 점착제층은 응집력, 접착력, 재박리성의 관점으로부터, 겔 분율이 바람직하게는 10~80질량%, 보다 바람직하게는 20~70질량%, 더욱 바람직하게는 30~60질량%이다.
본 발명의 점착제 조성물로부터 형성된 점착제층은 주파수 100Hz에 있어서의 비유전율이 바람직하게는 5.0 이하, 보다 바람직하게는 2.0~4.5, 더욱 바람직하게는 2.5~4.0이다. 비유전율이 상기 범위에 있는 점착제층은 예를 들면 터치패널 용도에 적합하게 사용할 수 있다.
본 발명의 점착제 조성물로부터 형성된 막 두께 50μm의 점착제층은 60℃/90% RH 환경하에 500시간 정치한 후에 있어서도, 정치 전후의 헤이즈값의 차의 절대값이 통상 5.0% 이하, 보다 바람직하게는 2.0% 이하이며, 백화 방지성이 우수하다. 또한, 여기서의 「%」는 헤이즈값의 단위이다. 이 때문에, 상기 점착제층을 화상 표시 장치나 입력 장치에 사용한 경우에도 화상 표시부의 시인성이 우수하다.
비유전율 및 헤이즈값의 측정 조건의 상세는 실시예에 기재한 바와 같다.
본 발명의 점착제층은 예를 들면 상기 서술한 점착제 조성물 중의 가교 반응을 진행함으로써, 구체적으로는 (메타)아크릴계 공중합체(A)를 아이소사이아네이트 화합물(B)로 가교함으로써 얻어진다.
점착제층의 형성 조건은 예를 들면 이하와 같다. 본 발명의 점착제 조성물을 지지체 상에 도포하고, 용매의 종류에 따라서도 상이하지만, 통상 50~150℃, 바람직하게는 60~100℃에서, 통상 1~5분간, 바람직하게는 3~5분간 건조하여 용매를 제거하고 도막을 형성한다. 건조 도막의 막 두께는 통상 10~300μm, 바람직하게는 20~180μm이다.
점착제층은 이하의 조건으로 형성하는 것이 바람직하다. 본 발명의 점착제 조성물을 지지체 상에 도포하고, 상기 조건으로 형성된 도막 상에 커버 필름을 첩부한 후, 통상 3일 이상, 바람직하게는 7~10일간, 통상 5~60℃, 바람직하게는 15~40℃, 통상 20~80% RH, 바람직하게는 30~70% RH의 환경하에서 양생한다. 상기와 같은 숙성 조건으로 가교를 행하면, 효율적으로 가교체(네트워크 폴리머)의 형성이 가능하다.
점착제 조성물의 도포 방법으로서는 공지의 방법, 예를 들면 스핀 코트법, 나이프 코트법, 롤 코트법, 바 코트법, 블레이드 코트법, 다이 코트법, 그라비어 코트법 등에 의해, 소정의 두께가 되도록 도포·건조하는 방법을 사용할 수 있다.
지지체 및 커버 필름으로서는 예를 들면 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET) 등의 폴리에스터 필름; 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 에틸렌-아세트산비닐 공중합체 등의 폴리올레핀 필름 등의 플라스틱 필름을 들 수 있다.
〔점착 시트〕
본 발명의 점착 시트는 상기 점착제 조성물로부터 형성된 점착제층을 가진다. 점착 시트로서는 예를 들면 상기 점착제층만을 가지는 양면 점착 시트, 기재와, 기재의 양면에 형성된 상기 점착제층을 가지는 양면 점착 시트, 기재와, 기재의 일방의 면에 형성된 상기 점착제층을 가지는 편면 점착 시트 및 그들 점착 시트의 점착제층의 기재와 접하고 있지 않는 면에 박리 처리된 커버 필름이 첩부된 점착 시트를 들 수 있다.
기재 및 커버 필름으로서는 예를 들면 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET) 등의 폴리에스터 필름; 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 에틸렌-아세트산비닐 공중합체 등의 폴리올레핀 필름 등의 플라스틱 필름을 들 수 있다.
점착제층의 막 두께는 예를 들면 피착체 표면의 단차(단차 추종성)나 투명성을 고려하여 결정할 수 있다. 점착제층의 막 두께는 통상 10~300μm, 바람직하게는 20~180μm이다. 기재 및 커버 필름의 막 두께는 특별히 한정되지 않지만, 통상 5~150μm, 바람직하게는 10~100μm이다.
〔적용 용도〕
본 발명의 점착제 조성물, 점착제층 또는 점착 시트는 액정 표시 장치, 전자 페이퍼 등의 화상 표시 장치의 제조 용도나, 광학 방식, 초음파 방식, 정전 용량 방식, 저항막 방식 등을 가지는 터치패널 등의 입력 장치의 제조 용도에 적합하게 사용할 수 있다. 특히, 정전 용량 방식의 터치패널의 제조 용도에 적합하게 사용된다.
본 발명의 점착제 조성물, 점착제층 또는 점착 시트는 지지체와, 금속 또는 금속 산화물 등으로 이루어지는 도전성 박막(예: 전극, 배선 패턴)이 기재 표면에 형성된 도전성 박막 부착 기재와의 적층 용도에 적합하게 사용할 수 있다.
지지체로서는 예를 들면 유리판; 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET), 폴리카보네이트(PC), 폴리메틸메타크릴레이트(PMMA) 등의 투명 플라스틱 필름을 들 수 있다. 지지체의 두께는 통상 25~2000μm이다.
지지체는 점착제층과 접촉하는 면의 둘레 가장자리부에 액정 표시 장치나 터치패널 등의 의장성을 높이기 위해서 인쇄층을 가지고 있어도 된다. 인쇄층의 두께는 통상 10~50μm이며, 인쇄층의 단면은 예를 들면 직사각형 형상이다.
도전성 박막 부착 기재를 구성하는 도전성 박막으로서는, 예를 들면, 금속, 금속 산화물이나 이들의 혼합물로 이루어지는 박막을 들 수 있고, 산화인듐주석(ITO), 산화안티몬주석(ATO), 산화주석 등으로 이루어지는 투명 박막을 들 수 있다. 도전성 박막의 두께는 통상 10~200nm이다. 도전성 박막 부착 기재를 구성하는 기재로서는 예를 들면 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름 등의 투명 플라스틱 필름을 들 수 있다. 기재의 두께는 통상 25~1000μm이다.
지지체와 도전성 박막 부착 기재를 접착하도록 본 발명의 점착제 조성물로 이루어지는 점착제층이 배치되어 있고, 이 점착제층은 도전성 박막 부착 기재에 형성된 도전성 박막과 직접 접촉하고, 또 지지체에 인쇄층이 형성되어 있는 경우는 인쇄층과도 직접 접촉하고 있다.
본 발명의 점착제 조성물로부터 형성된 점착제층은 상기 서술한 바와 같이 특정의 저장 탄성률을 가지고 있고, 단차 추종성이 우수한 점에서, 전극·배선 패턴이나 인쇄층에 기초하는 단차가 있어도, 공극이 형성되지 않는다. 또, 본 발명에서, 점착제층에 산기가 실질적으로 함유되어 있지 않은 구성으로 할 수 있으므로, 금속 또는 금속 산화물로 이루어지는 도전성 박막에 점착제층이 직접 접촉했다고 해도, 도전성 박막의 부식을 방지하고, 그 저항값의 상승을 억제할 수 있다. 이 때문에, 정전 용량 방식의 터치패널에 있어서도, 점착제층이 단차를 가지는 전극·배선 패턴을 형성하고 있는 도전성 박막과 직접 접촉하지만, 점착제층이 도전성 박막의 특성을 변동시키지 않는다는 이점을 가진다.
(실시예)
이하, 본 발명을 실시예에 기초하여 더욱 구체적으로 설명하지만, 본 발명은 이들 실시예에 한정되지 않는다. 이하의 실시예 등의 기재에 있어서, 특별히 언급하지 않는 한, 「부」는 「질량부」를 나타낸다.
실시예에 있어서의 각 측정값은, 이하의 방법에 의해 구했다.
〔평균 분자량〕
(메타)아크릴계 공중합체에 대해서, 겔퍼미에이션 크로마토그래피(GPC)법에 의해, 하기 조건에서 표준 폴리스티렌 환산에 의한 중량 평균 분자량(Mw) 및 수 평균 분자량(Mn)을 구했다.
·측정 장치: HLC-8120GPC(도소(주)제)
·GPC 칼럼 구성: 이하의 5연속 칼럼(모두 도소(주)제)
(1)TSK-GEL HXL-H(가드 칼럼)
(2)TSK-GEL G7000HXL
(3)TSK-GEL GMHXL
(4)TSK-GEL GMHXL
(5)TSK-GEL G2500HXL
·샘플 농도: 1.0mg/cm3(테트라하이드로퓨레인으로 희석)
·이동상 용매: 테트라하이드로퓨레인
·유속: 1.0cm3/min
·칼럼 온도: 40℃
〔겔 분율〕
실시예 등에서 얻어진 점착 시트로부터 점착제 약0.1g을 샘플링병에 채취하고, 아세트산에틸 30mL를 가하여 4시간 진탕한 후, 이 샘플병의 내용물을 200메시의 스테인레스제 금속망으로 여과하고, 금속망 상의 잔류물을 100℃에서 2시간 건조하여 건조 중량을 측정하고, 다음식에 의해 겔 분율을 구했다.
·겔 분율(%)=(건조 후 중량/점착제 채취 중량)×100(%)
〔저장 탄성률〕
실시예 등에서 얻어진 두께 50μm의 점착제층끼리를 23℃/50% RH 환경하에서 복수회 첩합하고, 50℃/5atm의 오토클레이브로 20분간 처리하여, 두께 1.0mm의 점착제층을 제작했다. 이 두께 1.0mm의 점착제층에 대해서, Anton Paar제 「Physica MCR300」을 사용하여, JIS K7244에 준거한 동적 점탄성 측정법(온도 범위 -40~160℃, 승온 속도 3.67℃/분, 주파수 10Hz의 조건)에 의해 점탄성 스펙트럼을 측정하고, 온도 25℃ 및 80℃에 있어서의 저장 탄성률을 결정했다.
〔비유전율〕
실시예 등에서 얻어진 점착 시트를 2개 준비하고, 각각으로부터 박리 처리된 PET 필름을 벗기고, 이어서 점착제층끼리를 첩합하고, 두께 100μm의 점착 시트를 제작한 후, 두께 100μm의 구리박에 상기 점착제층을 전사하고, 이 점착제층 상에 추가로 두께 100μm의 구리박을 첩부하고, 측정 샘플로 했다. 도요테크니카제 LCR미터 6440B를 사용하여 구리박에 접속하여, 23℃/50% RH 분위기하에서 비유전율(100Hz)을 산출했다.
〔180° 박리력(점착력)〕
실시예 등에서 얻어진 점착 시트의 편측의 박리 처리된 PET 필름을 벗기고, 점착제층 전체면을 두께 100μm의 PET 필름에 첩합하고, 25mm×150mm로 재단하여, 시험편을 작성했다. 계속해서 다른 일방의 박리 처리된 PET 필름을 벗겨 노출된 점착제층을 유리판에 맞붙여, 무게 2kg의 롤러로 3왕복 압착시켰다. 압착 후 23℃/50% RH 분위기하에서 2시간 방치한 후, 시험편의 단변을 박리 속도 300mm/min으로 180°방향으로 잡아당겨, 박리를 개시하는 힘을 180°박리력(점착력)으로 했다.
〔습열 백화성(헤이즈)〕
실시예 등에서 얻어진 점착 시트의 편측의 박리 처리된 PET 필름을 벗기고, 점착제층 전체면을 두께 100μm의 PET 필름에 첩합하고, 50mm×50mm의 사이즈로 재단했다. 다음에, 다른 일방의 박리 처리된 PET 필름을 벗겨 노출된 점착제층을 유리판에 첩합하여, 50℃/5atm의 오토클레이브로 20분간 처리한 후, 23℃/50% RH 분위기하에 1시간 정치하여, 시험편을 작성했다.
작성한 시험편의 내구 시험 전의 헤이즈를 측정한 후, 60℃/90% RH 환경하에 500시간 정치했다. 시험편을 취출하여, 상온에서 1시간 정치한 후, 헤이즈를 측정하고, 내구 시험 전의 헤이즈와의 차를 구했다. 헤이즈의 측정에는 MH-150(무라카미시키사이기주츠켄큐쇼(주)제)을 사용했다.
〔단차 추종성〕
실시예 등에서 얻어진 점착 시트의 편측의 박리 처리된 PET 필름을 벗기고, 점착제층 전체면을 두께 100μm의 PET 필름에 첩합하고, 50mm×50mm로 재단하여, 시험편을 작성했다. 다음에, 15mm×15mm로 재단한 두께 20μm의 PET 필름을 유리판 상에 두고, 유리판 상의 PET 필름(15mm×15mm)의 전체면을 점착제층이 덮도록, 시험편(50mm×50mm)을 첩부하고, 50℃/5atm의 오토클레이브로 20분간 처리한 후, 상온하에 1시간 정치하여, 단차 부분의 외관을 육안에 의해 관찰했다.
AA: 육안으로는 첩부 단차 부분에 기포는 확인할 수 없다.
BB: 첩부 단차 부분에 육안으로 확실하게 기포를 확인할 수 있다.
〔재단성〕
실시예 등에서 얻어진 점착 시트를 톰슨 타발기를 사용하여 50mm×50mm의 톰슨 날로 30매 커트했다. 재단 직후, 단부의 형상을 관찰하고, 풀의 밀려나옴이나 단부의 찌그러짐, 점착제층의 결손이 30매중에 1개소도 보이지 않는 것을 A, 보이는 것을 B라고 판정했다.
[실시예 1]
교반기, 환류 냉각기, 온도계 및 질소 도입관을 구비한 반응 장치에 2-에틸헥실메타크릴레이트(2-EHMA) 39부, 라우릴메타크릴레이트(LMA) 35부, 2-에틸헥실아크릴레이트(2-EHA) 20부, 2-하이드록시에틸아크릴레이트(2-HEA) 5부, 아크릴아마이드(AM) 1부 및 아세트산에틸 용매 70부를 넣고, 질소 가스를 도입하면서 80℃로 승온했다. 다음에, 아조비스아이소뷰티로나이트릴(AIBN) 0.3부를 가하고, 질소 분위기하, 80℃에서 8시간 중합 반응을 행했다. 반응 종료 후, 아세트산에틸로 희석하고, 고형분 농도 50질량%의 폴리머 용액을 조제했다. 얻어진 (메타)아크릴계 공중합체의 중량 평균 분자량(Mw)은 380000이며, 분자량 분포(Mw/Mn)는 7.5였다.
얻어진 (메타)아크릴계 공중합체 용액(고형분 농도 50질량%)과, 당해 용액에 포함되는 (메타)아크릴계 공중합체 100부(고형분)에 대하여, HDI계 아이소사이아네이트 화합물 「TPA-100」(아사히카세이케미컬즈사제) 0.4부를 혼합하여, 점착제 조성물을 얻었다.
얻어진 점착제 조성물을 박리 처리된 두께 38μm의 PET 필름 상에, 건조 후의 두께가 50μm가 되도록 액온 25℃로 도포하고, 90℃에서 4분간 건조시켜 용매를 제거하여, 도막을 형성했다. 도막의 상기 PET 필름의 첩부면과는 반대면에, 박리 처리된 두께 38μm의 PET 필름을 또한 첩합하고, 23℃/65% RH 환경하에서 7일간 에이징을 행하고, 두께 50μm의 점착제층을 가지는 점착 시트를 얻었다.
[실시예 2~7, 비교예 1~4]
표 1에 기재한 모노머 성분을 사용한 것 이외에는 실시예 1과 마찬가지로 하여, (메타)아크릴계 공중합체 용액을 얻었다. 다음에, 표 1과 같이 (메타)아크릴계 공중합체 용액을 변경한 것 이외에는 실시예 1과 마찬가지로 하여, 점착제 조성물 및 두께 50μm의 점착제층을 가지는 점착 시트를 얻었다.
Figure pat00001
표 1에 나타내는 바와 같이, 점착제층의 저장 탄성률(25℃)이 0.8×105Pa 이상이며, 또한 저장 탄성률(80℃)이 5.0×104Pa 이하이면, 단차 추종성 및 재단성이 우수했다. 한편, 비교예 1, 2에 나타내는 바와 같이, 점착제층의 저장 탄성률(80℃)이 5.0×104Pa를 넘으면, 단차 추종성이 떨어지고, 비교예 3, 4에 나타내는 바와 같이, 점착제층의 저장 탄성률(25℃)이 0.8×105Pa 미만이면, 재단성이 떨어지고 있었다.

Claims (11)

  1. (A) (메타)아크릴계 공중합체와,
    (B) 아이소사이아네이트 화합물
    을 함유하는 점착제 조성물이며,
    상기 점착제 조성물로부터 형성된 점착제층의,
    25℃에 있어서의 저장 탄성률이 0.8×105Pa 이상이며, 또한
    80℃에 있어서의 저장 탄성률이 5.0×104Pa 이하인
    것을 특징으로 하는 점착제 조성물.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 (메타)아크릴계 공중합체(A)가 아크릴산알킬에스터(a-1), 메타크릴산알킬에스터(a-2) 및 극성기 함유 모노머(a-3)를 포함하는 모노머 성분을 공중합하여 얻어진 공중합체인 것을 특징으로 하는 점착제 조성물.
  3. 제 2 항에 있어서, 상기 (메타)아크릴계 공중합체(A)가 상기 아크릴산알킬에스터(a-1)로서 알킬기의 탄소수가 8 이상인 아크릴산알킬에스터를 사용하고, 상기 메타크릴산알킬에스터(a-2)로서 알킬기의 탄소수가 8 이상인 메타크릴산알킬에스터를 사용하여 얻어진 공중합체인 것을 특징으로 하는 점착제 조성물.
  4. 제 2 항 또는 제 3 항에 있어서, 상기 공중합체(A)를 형성하는 모노머 성분에 있어서, 아크릴산알킬에스터(a-1)와 메타크릴산알킬에스터(a-2)의 사용 비율(a-1:a-2)이 질량비로 1:0.5~1:5인 것을 특징으로 하는 점착제 조성물.
  5. 제 2 항 또는 제 3 항에 있어서, 상기 공중합체(A)를 형성하는 모노머 성분에 있어서, 상기 극성기 함유 모노머(a-3)가 수산기 함유 모노머를 포함하는 것을 특징으로 하는 점착제 조성물.
  6. 제 1 항에 있어서, 상기 공중합에 있어서의 산기 함유 모노머의 사용량이 모노머 성분 100질량% 중 0.1질량% 이하인 것을 특징으로 하는 점착제 조성물.
  7. 제 1 항에 있어서, 상기 (메타)아크릴계 공중합체(A)의 겔퍼미에이션 크로마토그래피법에 의해 측정되는 중량 평균 분자량(Mw)이 폴리스티렌 환산으로 50000~450000인 것을 특징으로 하는 점착제 조성물.
  8. 제 1 항 내지 제 7 중 어느 한 항에 기재된 점착제 조성물로부터 형성되고,
    25℃에 있어서의 저장 탄성률이 0.8×105Pa 이상이며, 또한
    80℃에 있어서의 저장 탄성률이 5.0×104Pa 이하인
    것을 특징으로 하는 점착제층.
  9. 제 8 항에 있어서, 겔 분율이 10~80질량%인 것을 특징으로 하는 점착제층.
  10. 제 8 항 또는 제 9 항에 기재된 점착제층을 가지는 것을 특징으로 하는 점착 시트.
  11. 지지체와, 제 8 항 또는 제 9 항에 기재된 점착제층과, 금속 또는 금속 산화물로 이루어지는 도전성 박막이 기재 표면에 형성된 도전성 박막 부착 기재가 이 순서대로 적층되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 터치패널용 적층체.
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