KR20170085095A - 점착 시트 및 그 제조 방법, 및 그것을 사용한 광학 부재의 제조 방법 - Google Patents

점착 시트 및 그 제조 방법, 및 그것을 사용한 광학 부재의 제조 방법 Download PDF

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Abstract

점착제층을 가지는 점착 시트로서, 상기 점착제층이, 분자 중에 불포화 이중 결합을 1개만 가지는 (메타)아크릴산에스테르(A) 50∼85질량% 및 분자 중에 불포화 이중 결합을 1개만 가지는 수산기 함유 (메타)아크릴산에스테르(B) 15∼50질량%를 포함하는 모노머 조성물을 괴상 중합법에 의해 부분 중합하여 얻어지는 시럽상 아크릴 수지 조성물과, 다관능성 (메타)아크릴레이트 화합물(C)와, 광중합 개시제를 포함하는 무용제형 경화성 수지 조성물을 활성 에너지선의 조사에 의해 경화하여 형성한 층이며, 상기 점착제층 중에, 미반응의 (메타)아크릴레이트 화합물(A) 및 (B)가 부분적으로 잔존하고 있는 점착 시트；및 그 제조 방법；및 그것을 사용한 광학 부재의 제조 방법이 개시된다.

Description

점착 시트 및 그 제조 방법, 및 그것을 사용한 광학 부재의 제조 방법{PRESSURE-SENSITIVE ADHESIVE SHEET, PROCESS FOR PRODUCING SAME, AND PROCESS FOR PRODUCING OPTICAL MEMBER USING SAME}
본 발명은, 점착 시트 및 그 제조 방법, 및 그것을 사용한 광학 부재의 제조 방법에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 예를 들면, 액정표시장치의 액정 셀과 편광판이나 위상차판의 첩부(貼付), 터치 패널의 의장판(意匠板)과 터치 센서의 첩부, 터치 패널과 액정 모듈의 첩부 등, 광학 부재의 제조에 있어서의 각 부품의 첩부에 유용한 점착 시트에 관한 것이다.
액정 디스플레이를 구비한 액정표시장치는, PC나 텔레비전뿐만 아니라, 스마트폰, 휴대전화, 전자수첩, 카내비게이션 등의 여러 가지 전자기기의 표시장치로서 사용되고 있다. 특히 최근, 표시 화면을 터치하여 입력하는 터치 패널식의 액정표시장치가 보급되고 있다. 또한, 장식을 위해 가식(加飾) 인쇄 단차(段差)를 형성한 액정표시장치가 증가하고 있다. 예를 들면, 스마트폰의 표시 부분을 구성하는 부재로서 틀 형상의 인쇄 단차가 형성된 부재를 사용하는 경우가 있다. 그 가식 인쇄 단차를 가지는 부재를 점착 시트로 접착 고정하는 경우, 점착 시트에는 단차를 충분히 매립할 수 있는 성능(즉 단차 흡수성)이 요구된다.
단차 흡수성은, 점착 시트의 점착제층을 두껍게 하면 향상된다. 그러나, 단차가 큰 경우는 점착제층을 두껍게 하는 것 만으로는 불충분하다. 또한, 점착제층을 두껍게 하는 것은 제품의 소형화·박형화의 요구에 반한다. 한편, 점착제층의 탄성률을 낮게 하는 경우도, 단차 흡수성은 어느 정도 향상된다. 그러나, 탄성률이 낮은 점착제는 고온에서의 응집력이 낮기 때문에 내구성이 뒤떨어지고, 예를 들면 고온 촉진 또는 고습열 촉진 시험을 실시하면 단차 주변부에 뜸이나 벗겨짐이 발생되는 경향이 있다. 또한, 이에 수반하여, 일반적인 터치 패널용 점착제에 필요하게 되는 내(耐)블리스터(blister)성도 저하된다.
특허문헌 1에는, 특정의 저장 탄성률 및 특정의 잡아떼기 점착력을 나타내는 아크릴계 점착제층을 가지는 점착 시트가 개시되어, 점착제층에는 가교 가능한 관능기를 가지는 아크릴계 모노머(성분 B)가 사용되고 있다. 그리고, 이 점착 시트는 박막이어도 단차 흡수성 및 내구성이 뛰어나다고 되어 있다. 그러나, 실시예에서의 점착제층의 두께는 25㎛로 비교적 얇고, 또한 8㎛의 단차에 추종하는 정도의 효과 밖에 나타나지 않는다. 즉, 최근의 보다 큰 단차에 대한 효과는 불충분하다.
특허문헌 2에는, 용액 중합으로 제조된 관능기 함유 아크릴계 수지와 가교제의 가교물, 및 에틸렌성 불포화기를 1개 함유하는 에틸렌성 불포화 화합물을 포함하는 점착제층을 함유하는 점착 시트가 개시되어 있다. 그리고, 이 점착 시트는 고레벨의 단차 추종성을 나타내며, 점착 물성(점착력, 유지력), 내습열성, 내블리스터성도 뛰어나다고 되어 있다. 그러나, 용액으로 도포, 건조된 점착 시트에서는 건조시에 용제가 발포되어, 점착제 표면이 거칠어져 버리고, 이에 의해 내블리스터성이 악화되고, 특히 75㎛ 이상의 두께로 도포하는 것이 곤란하다. 또한 박막의 경우이어도, 막 중에 잔류하는 용제가 경시(經時)나 촉진 시험 중에 기포로서 나타나, 화면 표시에 지장을 초래한다. 또한 특허문헌 2에서는, 용제 중에서 중합된 폴리머에 극성이나 용해도 파라미터가 크게 상이한 종류의 모노머를 첨가하고 있다. 따라서, 중합된 폴리머와 첨가된 모노머의 중합체와의 상용성(相溶性)이 나쁘고, 점착제 자신이 백탁될 우려가 있다. 또한, 수산기를 많이 함유하는 아크릴계 점착제를 이소시아네이트계 가교제로 가교하고 있으므로, 가교 반응의 종점을 알 수 없고, 숙성 공정을 거쳐도 경시적으로 특성이 변화하여 버린다. 이는 접착 후의 경시적인 박리의 원인이 된다.
특허문헌 3에는, (메타)아크릴산에스테르 모노머와, 벤조페논 구조의 자외선 가교성 부위를 가지는 (메타)아크릴산에스테르 모노머와, 친수성 모노머를 용제 중에서 중합한 아크릴계 공중합체로 이루어지는 점착 시트가 개시되어 있다. 그리고, 이 점착 시트를 가열, 가압함으로써 단차에 추종시키고, 자외선 조사에 의해 자외선 가교성 부위를 가교시켜, 경화함으로써 뛰어난 단차 흡수성을 나타낸다고 되어 있다. 다만, 벤조페논 구조는 UV-A에서는 여기(勵起)되지 않아, UV-B, UV-C가 필요하다. 한편, 피착체가 되는 유리나 PET 필름은, UV-A는 투과하지만, 자외선 흡수 처리를 실시하지 않은 것이라도 UV-B, UV-C는 흡수하여 버린다. 이러면 점착 시트의 자외선에 의한 가교 반응은 충분히 진행되지 않는다. 그래서 특허문헌 3에서는, 디페닐(2,4,6-트리메틸벤조일)포스핀옥시드(TPO)를 함유해도 된다고 기재되어 있다. 그러나, TPO를 첨가하면 점착 시트가 황색미(黃色味)를 띠어 버린다. 또한 TPO는 가시광선에서도 여기되므로, 점착 시트의 가공시나 패널 제조시에 통상의 조명으로 가교 반응이 개시되어 버릴 우려가 있어, 보존이나 작업시의 환경 조정이 번잡하게 된다. 또한, 벤조페논 구조를 가지는 모노머나 광개시제 TPO는 고가이고, 점착 시트의 비용 상승으로 이어져 버린다.
특허문헌 4에는, 탄소수 10∼22의 알킬기를 에스테르 말단에 가지는 알킬(메타)아크릴레이트를 30∼90질량% 포함하는 모노머 성분을 중합함으로써 얻어진 (메타)아크릴계 폴리머를 함유하고, 또한 탄소-탄소 이중 결합을 가지는 라디칼 중합성 관능기를 가지는 것을 특징으로 하는 방사선 경화형 점착제가 개시되어 있다. 그리고, 이 점착제는 단차 흡수성이 뛰어나다고 되어 있다. 그러나, 실시예에서는 특허문헌 2와 동일하게, 용제 중에서 점착제를 합성하고, 용액으로 도포, 건조하고, 수산기를 많이 함유하는 아크릴계 점착제를 이소시아네이트계 가교제로 가교하고 있으므로, 용제 발포나 경시안정성의 문제가 발생된다. 또한, 탄소수 10∼22의 알킬기를 에스테르 말단에 가지는 알킬(메타)아크릴레이트와 같은 특수한 모노머를 다량으로 사용하고, 또한 폴리머에 탄소-탄소 불포화 결합을 도입한 것을 사용하므로, 재료 비용이 상승되어, 실용적이지 않다.
한편, 시트화한 점착 테이프에서는 단차 흡수성이 불충분하다고 판단되어, 열경화 또는 자외선 경화형의 액상 수지를, 인쇄층이 설치된 부재와 그것과 첩합하는 부재와의 사이에 흘려 넣고, 가열 또는 자외선 조사에 의해 수지를 경화시켜, 부재끼리를 고정하는 방법도 있다. 이 방법은, 단차가 있는 부재에 유효하다. 그러나, 액상 수지를 일정량 도포하는 고가의 장치가 필요하고, 또한 액체의 흐름에 따라서는, 부재간의 기포가 다 빠지지 않아 단차 부근에 기포가 모이거나, 경화 공정의 열이나 자외선 조사가 불충분하여 경화 부족이 되어 기포 발생의 원 인이 되는 경우가 있다. 또한, 액상 수지는 핸들링성이 뒤떨어진다.
예를 들면 액정 디스플레이의 제조 공정에 있어서, 편광판을 액정 셀의 광학 부품에 첩합시킬 때에, 첩합 위치에 어긋남이 발생한 경우, 첩합으로부터 어느 시간이 경과한 후에 편광판을 박리하고, 고가의 액정 셀을 재이용하는 것이 필요한 경우가 있다. 이 경우, 편광판에 도포되어 있는 점착제를 통하여 첩합한 후, 어느 시간 경과후이어도 액정 셀로부터 비교적 용이하게 박리할 수 있는, 재박리 성능(리워크성)을 가지는 점착제가 요구되고 있다. 이와 같은 요구를 만족하는 점착제로서, 여러 가지의 점착제가 제안되고 있다. 예를 들면 특허문헌 5에는, 광 누출의 문제를 해결하기 위해서, 점착제에 가소제 등을 첨가함으로써, 점착층을 적당히 부드럽게 하여 응력 완화성을 부여하는 기술이 개시되어 있다. 그러나, 특허문헌 4의 점착제에서는, 가소제의 첨가는, 편광판을 박리했을 때에 피착체를 오염하는 블리스터의 원인이 된다. 또한 응집력을 저하시키므로 경시에 의한 뜸이나 벗겨짐이 발생되기 쉬워진다.
특허문헌 1 : 일본 공개특허 2010-77287호 공보 특허문헌 2 : 일본 공개특허 2013-234322호 공보 특허문헌 3 : 일본 공개특허 2011-184582호 공보 특허문헌 4 : 일본 공개특허 2014-043543호 공보 특허문헌 5 : 일본 공개특허 평9-87593호 공보
본 발명은, 이상 설명한 종래 기술의 과제를 해결하기 위해 이루어진 것이다. 즉 본 발명의 목적은, 단차 흡수성이 뛰어나고, 경화 후는 광학 부재에 요구되는 투명성, 내블리스터성, 내습열백화성(耐濕熱白化性), 고접착성, 경시안정성 등의 특성이 뛰어나고, 또한 첩합시의 위치 어긋남 등이 발생한 경우이라도 리워크성이 뛰어난 점착 시트 및 그 제조 방법, 및 그것을 사용한 광학 부재의 제조 방법을 제공하는 데 있다.
본 발명자들은, 상기 과제를 해결하기 위해 예의(銳意) 검토한 결과, 용제를 일절 사용하지 않고, 점착제층의 주된 구성성분인 (메타)아크릴레이트 화합물 중 그 미반응물을 부분적으로 점착제층 중에 잔존시키고, 광학 부재의 제조시에 그 잔존하는 미반응물을 반응시킴으로써 완전 접착시키는 방법이 매우 유효하다는 것을 발견하여, 본 발명을 완성하기에 이르렀다.
본 발명은, 점착제층을 가지는 점착 시트로서, 상기 점착제층이, 분자 중에 불포화 이중 결합을 1개만 가지는 (메타)아크릴산에스테르(A) 50∼85질량% 및 분자 중에 불포화 이중 결합을 1개만 가지는 수산기 함유 (메타)아크릴산에스테르(B) 15∼50질량%를 포함하는 모노머 조성물을 괴상 중합법에 의해 부분 중합하여 얻어지는 시럽상(狀) 아크릴 수지 조성물과, 다관능성 (메타)아크릴레이트 화합물(C)와, 광중합 개시제를 포함하는 무용제형 경화성 수지 조성물을 활성 에너지선의 조사에 의해 경화하여 형성한 층이며, 상기 점착제층 중에, 미반응의 (메타)아크릴레이트 화합물(A) 및 (B)가 부분적으로 잔존하고 있는 점착 시트이다.
또한 본 발명은, 점착제층을 가지는 점착 시트의 제조 방법으로서, 분자 중에 불포화 이중 결합을 1개만 가지는 (메타)아크릴산에스테르(A) 50∼85질량% 및 분자 중에 불포화 이중 결합을 1개만 가지는 수산기 함유 (메타)아크릴산에스테르(B) 15∼50질량%를 포함하는 모노머 조성물을 괴상 중합법에 의해 부분 중합하여 얻어지는 시럽상 아크릴 수지 조성물과, 다관능성 (메타)아크릴레이트 화합물(C)와, 광중합 개시제를 포함하는 무용제형 경화성 수지 조성물을 조제하는 공정(1), 및, 상기 무용제형 경화성 수지 조성물을 활성 에너지선의 조사에 의해 경화하여, 미반응의 (메타)아크릴레이트 화합물(A) 및 (B)가 부분적으로 잔존하고 있는 점착제층을 형성하는 공정(2)를 가지는 점착 시트의 제조 방법이다.
또한 본 발명은, 점착 시트를 사용하여 접착된 부품을 포함하는 광학 부재의 제조 방법으로서, 본 발명의 점착 시트를 사용하여 피접착물을 첩합하는 공정(3), 및, 상기 피접착물을 첩합한 후의 점착 시트의 점착제층에 활성 에너지선을 조사함으로써, 점착제층 중에 잔존하는 미반응의 (메타)아크릴레이트 화합물(A) 및 (B)를 중합시켜 완전 접착하는 공정(4)를 가지는 광학 부재의 제조 방법이다.
본 발명의 점착 시트는, 단차 흡수성이 뛰어나고, 또한 첩합 후의 리워크성이 뛰어나다. 또한, 본 발명의 광학 부재의 제조 방법에 의하면, 투명성, 내블리스터성, 내습열백화성, 고접착성, 경시안정성 등의 특성이 뛰어난 광학 부재를 제공할 수 있다.
＜모노머 조성물＞
본 발명에 사용되는 모노머 조성물은, 적어도 (메타)아크릴산에스테르(A)와 수산기 함유 (메타)아크릴산에스테르(B)를 포함한다. "(메타)아크릴산에스테르" 는, 아크릴산에스테르와 메타크릴산에스테르의 총칭이다.
(메타)아크릴산에스테르(A)는, 분자 중에 불포화 이중 결합을 1개만 가지는 (메타)아크릴산에스테르이다(다만, 성분(B) 및 (C), 즉 수산기 함유 (메타)아크릴산에스테르 및 다관능성 (메타)아크릴레이트 화합물은 제외한다). (메타)아크릴산에스테르(A)는, 바람직하게는 가교성 관능기(상술한 불포화 이중 결합 이외의 가교성 관능기)를 포함하지 않는 화합물이다. 그 구체예로서는, (메타)아크릴산2-에틸헥실, (메타)아크릴산메틸, (메타)아크릴산에틸, (메타)아크릴산프로필, (메타)아크릴산부틸, (메타)아크릴산이소부틸, (메타)아크릴산터셔리부틸, (메타)아크릴산헥실, (메타)아크릴산이소헥실, (메타)아크릴산옥틸, (메타)아크릴산이소옥틸, (메타)아크릴산노닐, (메타)아크릴산이소노닐, (메타)아크릴산데실, (메타)아크릴산이소데실, (메타)아크릴산도데실, (메타)아크릴산이소도데실 등의 지방족계 (메타)아크릴산에스테르；이소보닐(메타)아크릴레이트, 시클로헥실(메타)아크릴레이트 등의 지환 구조를 가지는 (메타)아크릴산에스테르；벤질(메타)아크릴레이트 등의 방향환 구조를 가지는 (메타)아크릴산에스테르；페녹시에틸(메타)아크릴레이트, 페녹시폴리에틸렌글리콜(메타)아크릴레이트, 페녹시프로필(메타)아크릴레이트, 페녹시폴리프로필렌글리콜(메타)아크릴레이트 등의 알콕시 구조를 가지는 (메타)아크릴산에스테르；를 들 수 있다. 2종 이상의 (메타)아크릴산에스테르(A)를 병용해도 된다. 그 중에서도, 지방족계 (메타)아크릴산에스테르가 바람직하고, 특히 (메타)아크릴산2-에틸헥실 및/또는 (메타)아크릴산부틸을 주모노머로서 사용하는 것이 보다 바람직하다.
수산기 함유 (메타)아크릴산에스테르(B)는, 분자 중에 불포화 이중 결합을 1개만 가지고, 또한 1개 이상의 수산기를 가지는 (메타)아크릴산에스테르이다. 수산기 함유 (메타)아크릴산에스테르(B)도, 바람직하게는 가교성 관능기(상술한 불포화 이중 결합 및 수산기 이외의 가교성 관능기)를 포함하지 않는 화합물이다. 그 구체예로서는, (메타)아크릴산2-하이드록시에틸, (메타)아크릴산2-하이드록시프로필, (메타)아크릴산2-하이드록시부틸, (메타)아크릴산4-하이드록시부틸, (메타)아크릴산6-하이드록시헥실, (메타)아크릴산과 폴리에틸렌디글리콜 또는 폴리프로필렌글리콜과의 모노에스테르를 들 수 있다. 2종 이상의 수산기 함유 (메타)아크릴산에스테르(B)를 병용해도 된다. 그 중에서도, 수산기를 함유하는 지방족계 (메타)아크릴산에스테르가 바람직하고, 특히 (메타)아크릴산2-하이드록시에틸, (메타)아크릴산4-하이드록시부틸, (메타)아크릴산2-하이드록시프로필, (메타)아크릴산2-하이드록시부틸, (메타)아크릴산6-하이드록시헥실이 보다 바람직하다.
그 중에서도, 수산기 함유 (메타)아크릴산에스테르(B)로서, (메타)아크릴산2-하이드록시에틸과 (메타)아크릴산4-하이드록시부틸의 한쪽 또는 양쪽을 사용하는 것이, 내습열백화성, 다른 광학 부재용 특성, 액정 패널 등에 사용되는 유리에 대한 리워크성의 점에서 바람직하다. 특히, (메타)아크릴산2-하이드록시에틸과 (메타)아크릴산4-하이드록시부틸의 양쪽을 사용하는 것이 보다 바람직하다. 양자(兩者)의 질량비는, 바람직하게는 1：5∼5：1, 보다 바람직하게는 1：3∼3：1이다.
모노머 조성물 중의 (메타)아크릴산에스테르(A)의 양은 50∼85질량%이며, 바람직하게는 65∼80질량%이다. 또한, 수산기 함유 (메타)아크릴산에스테르(B)의 양은 15∼50질량%이며, 바람직하게는 20∼35질량%이다.
일반적으로, 터치 패널용 부재끼리를 종래의 아크릴계 점착제에 의해 적층시킨 것을, 고온고습 조건하에 두면, 필름 첩부면의 측단부(側端部)로부터 수분이 침입되어 점착제층이 백탁되는 경우가 있다. 이 경우, 투명성이 저하되어, 상온으로 되돌려도 투명성은 회복되지 않는다. 한편, 수산기 함유 (메타)아크릴산에스테르(B)를 첨가하면, 그와 같은 백탁을 방지할 수 있다. 또한, (메타)아크릴산이나 카복실기 함유 (메타)아크릴산알킬에스테르의 첨가에 의해서도 백탁을 방지할 수 있지만, 카복실기 등의 산성분은 예를 들면 터치 패널의 전극 등의 금속 부분을 부식시킬 우려가 있다. 한편, 수산기 함유 (메타)아크릴산에스테르(B)는 금속 부분을 부식시킬 우려는 없다.
모노머 조성물은, 이상 설명한 (메타)아크릴산에스테르(A)와 수산기 함유 (메타)아크릴산에스테르(B) 이외에, 본 발명의 효과를 손상시키지 않는 범위 내에서, 다른 에틸렌성 불포화기를 1개 함유하는 에틸렌성 불포화 화합물을 포함하고 있어도 된다. 그 구체예로서는, 아크릴로니트릴, 메타크릴로니트릴, 아세트산 비닐, 프로피온산비닐, 스테아린산비닐, 알킬비닐에테르, 비닐톨루엔, 비닐피리딘, 비닐피롤리돈, 이타콘산디알킬에스테르, 푸말산디알킬에스테르, 알릴알코올, 메틸비닐케톤, 디메틸알릴비닐케톤, 아크릴아미드, 메타크릴아미드, N-알킬 치환 아크릴아미드, N-알킬 치환 메타크릴아미드, N,N-디알킬 치환 아크릴아미드, N,N-디알킬 치환 메타크릴아미드, 아크릴로일몰포린, 메타크릴로일몰포린을 들 수 있다. 이들은 2종 이상을 병용해도 된다.
＜시럽상 아크릴 수지 조성물＞
본 발명에 사용되는 시럽상 아크릴 수지 조성물은, 모노머 조성물을 괴상 중합법에 의해 부분 중합하여 얻어진다.
괴상 중합법이란, 용매나 물을 사용하지 않고 모노머만을 중합하는 방법이다. 예를 들면 용액 중합, 현탁 중합, 유화(乳化) 중합 등의 중합법을 실시하면, 최종적으로 무용제형 경화성 수지 조성물을 얻기 위해서는, 중합 후에 용제 또는 물을 휘발 제거할 필요가 있다. 한편, 본 발명과 같이 괴상 중합법을 사용하면, 휘발 제거와 같은 추가 공정은 불필요하다.
괴상 중합은, 예를 들면, 모노머 조성물에 라디칼 중합 개시제를 첨가하여, 질소하에서 광중합 또는 열중합함으로써 실시한다. 광중합은, 광중합 개시제를 첨가하여 자외선 조사에 의해 실시하는 것이 바람직하다. 열중합은, 열중합 개시제를 첨가하여 50∼200℃의 가열에 의해 실시하는 것이 바람직하다. 통상, 모노머를 거의 100% 반응시키기 위해서는 6∼10시간 정도의 시간이 필요하지만, 괴상 중합법에 의한 부분 중합에서는, 모노머가 부분적으로 중합하고 있으면 되기 때문에 2시간 정도로 좋다.
부분 중합이란, 모노머 조성물을 완전하게는 중합시키지 않고 중합 반응의 도중에 반응을 정지하는 방법이다. 이 부분 중합에 의해서, 생성된 폴리머가 미반응의 모노머에 용해된 시럽상 아크릴 수지 조성물을 얻을 수 있다. 예를 들면, 광중합의 경우는, 광조사를 정지하여 공기에 폭로함으로써 중합 반응이 용이하게 정지된다. 열중합의 경우는, 가열을 정지하고 냉각하여 공기에 폭로함으로써 중합 반응이 용이하게 정지된다. 또한, 중합 정지제를 첨가하는 경우도 반응 정지에는 유효하다. 그러나 후의 중합을 실시할 때에 중합을 저해할 가능성이 있으므로, 중합 정지제는 사용하지 않는 것이 바람직하다.
모노머 조성물은, 폴리머로의 변환율(폴리머 농도)을 조정함으로써, 점도 조정이 용이하다. 특히 점착 시트를 제조할 때, 기재 상으로의 도포에 적절한 점도로 하는 것이 용이하게 되어, 생산성이나 에너지 절감의 점에서도 유용하다.
＜무용제형 경화성 수지 조성물＞
본 발명에 사용되는 무용제형 경화성 수지 조성물은, 이상 설명한 시럽상 아크릴 수지 조성물과, 다관능성 (메타)아크릴레이트 화합물(C)와, 광중합 개시제를 포함하는 조성물이다. 이 무용제형 경화성 수지 조성물도, 바람직하게는 시럽상의 조성물이다.
다관능성 (메타)아크릴레이트 화합물(C)는, 분자 중에 2개 이상의 불포화 이중 결합을 가지는 (메타)아크릴레이트 화합물이며, 가교 반응에 의해 점착제층의 응집력을 향상시키기 위한 성분이다. 구체예로서는, 트리메틸올프로판트리(메타)아크릴레이트, 펜타에리트리톨테트라(메타)아크릴레이트, 1,2-에틸렌글리콜디(메타)아크릴레이트, 1,6-헥산디올디(메타)아크릴레이트, 1,4-부탄디올디(메타)아크릴레이트, 1,12-도데칸디올디(메타)아크릴레이트, 폴리에틸렌글리콜디(메타)아크릴레이트, 폴리프로필렌글리콜(메타)아크릴레이트 등의 2관능 이상의 다가 알킬아크릴레이트 단량체；이소시아네이트기나 글리시딜기를 복수 가지는 화합물에 아크릴산이나 수산기 함유 아크릴레이트를 반응시켜 올리고머화 혹은 폴리머화한 우레탄아크릴레이트나 에폭시아크릴레이트；를 들 수 있다. 2종 이상의 다관능성 (메타)아크릴레이트 화합물(C)을 병용해도 된다. 그 중에서도, 1,6-헥산디올디(메타)아크릴레이트, 1,4-부탄디올디(메타)아크릴레이트, 트리메틸올프로판트리(메타)아크릴레이트, 펜타에리트리톨트리(메타)아크릴레이트, 에틸렌글리콜 유닛이 4 또는 9인 폴리에틸렌글리콜디(메타)아크릴레이트가 바람직하다.
광개시제의 구체예로서는, 아세트페논계 개시제, 벤조인에테르계 개시제, 케탈계 개시제, 포스핀옥사이드계 개시제, 벤조페논계 개시제, 벤조인계 개시제, 할로겐화 케톤계 개시제, 아실포스포나토계 개시제를 들 수 있다. 그 중에서도, 아세트페논계 개시제가, 광개시제의 색, 내황변성(耐黃變性), 여기되는 자외선 영역의 점에서 바람직하다.
무용제형 경화성 수지 조성물은, 점도 조정이나 경화물의 특성 개선을 위해, 추가의 공중합성 모노머를 첨가해도 된다.
무용제형 경화성 수지 조성물 중의 중합체의 비율은, 바람직하게는 10∼50질량%, 보다 바람직하게는 20∼40질량%이다. 또한, 무용제형 경화성 수지 조성물의 점도는, 23℃에서 바람직하게는 10,000∼30,000mPa·s, 보다 바람직하게는 15,000∼25,000mPa·s이다. 무용제형 경화성 수지 조성물 중의 중합체의 중량평균분자량은, 폴리스티렌을 표준으로 한 겔 침투 크로마토그라피(GPC)에 의한 측정으로, 바람직하게는 500,000∼2000,000, 보다 바람직하게는 700,000∼1500,000이다. 이 분자량은, 예를 들면 반응 온도나 연쇄 이동제의 첨가에 의해 조정할 수 있다. 또한,모노머 조성에 따라 차이는 있지만, 무용제형 경화성 수지 조성물 중의 중합체의 중량평균분자량이 1200,000정도일 때, 점도를 20,000mPa·s정도로 조정하면, 중합체의 비율은 20질량% 정도가 된다.
무용제형 경화성 수지 조성물은, 본 발명의 효과를 손상하지 않는 범위 내에서, 이상 설명한 각 성분 이외의 성분을 포함하고 있어도 된다.
특히, 무용제형 경화성 수지 조성물은, 실란 커플링제를 더 포함하는 것이 바람직하다. 본 발명에 있어서는 수산기 함유 (메타)아크릴산에스테르(B)를 비교적 다량 첨가하고 있지만, 이것에 의해 고온고습 조건하에서 수분을 포함하는 경향이 있다. 그리고, 수분을 포함하면 점착력이 일시적으로 저하되지만, 고온고습 조건으로부터 벗어나 정상적인 상태에 72시간 정도 방치하면 수분은 빠지고, 점착력은 회복된다. 또한, 호모폴리머의 Tg가 높은 공중합성 단량체(예를 들면 메틸(메타)아크릴레이트, 이소보로닐(메타)아크릴레이트 등의 Tg 0℃ 이상의 단량체)를 첨가하면 점착력 저하는 발생하기 어려워진다. 그러나, 이 경우는 공중합체의 Tg가 높아져, 단차 흡수성이 저하되거나, 접착성이 상승되어 리워크성이 저하되거나 한다. 또한, Tg가 높은 공중합성 단량체는 악취가 심한 것이 많아, 본 발명과 같이 단량체를 포함하는 조성물의 첩합 공정에 있어서 작업성에 악영향을 초래하는 경향이 있다. 한편, 실란 커플링제를 사용하면, 호모폴리머의 Tg가 높은 공중합성 단량체를 함유시키지 않아도, 고온고습 조건하에서 취출(取出)한 직후에 수분을 포함하는 것에 따른 점착력의 일시적 저하를, 리워크성을 유지한 채로 방지할 수 있다.
실란 커플링제는, 점착제의 분야에 있어서 공지의 실란 커플링제를 사용할 수 있다. 그 구체예로서는, 머캅토기 함유 실란 커플링제, 에폭시기 함유 실란 커플링제, 아미노기 함유 실란 커플링제, 이소시아누레이트기 함유 실란 커플링제를 들 수 있다. 실란 커플링제의 함유량은, 아크릴 수지(경화 후 수지가 되는 성분) 100질량부에 대하여, 바람직하게는 0.01∼5질량부, 보다 바람직하게는 0.2∼1.0질량부이다. 본 발명에서는, 실란 커플링제와 수산기 함유 (메타)아크릴산에스테르(B)를 조합하여 사용함으로써, 종래 기술과는 상이한 작용에 의해 내습열백화성, 리워크성, 고온고습 조건하에서의 접착력의 안정화 효과를 나타내게 된다.
무용제형 경화성 수지 조성물은, 경화 후의 분자량 조정을 위해 연쇄 이동제를 더 포함하는 것이 바람직하다. 연쇄 이동제의 구체예로서는, n-도데칸티올(라우릴머캅탄), 글리시딜머캅탄, 머캅토아세트산, 2-머캅토에탄올, 티오글리콜산, 티오글리콜산메틸, 티오글리콜산에틸, 티오글루콜산2-에틸헥실, α-티오글리세롤, 2,3-디머캅토-1-프로판올을 들 수 있다. 2종 이상의 연쇄 이동제를 병용해도 된다. 연쇄 이동제의 첨가량은, 목적으로 하는 분자량의 레벨에도 따르지만, 무용제형 경화성 수지 조성물 100질량% 중, 바람직하게는 0.001∼0.01질량부이다.
무용제형 경화성 수지 조성물은, 벤조트리아졸계 방청제를 더 포함하는 것이 바람직하다. 그 구체예로서는, 일본 공개특허 2013-166846호 공보에 기재된 벤조트리아졸 및 그 유도체를 들 수 있다.
또한, 무용제형 경화성 수지 조성물은, 금속 부식의 점에서, 카복실기를 가지는 성분을 포함하지 않는 것이 바람직하다.
＜점착제층＞
본 발명에 있어서 점착제층은, 이상 설명한 무용제형 경화성 수지 조성물을 활성 에너지선의 조사에 의해 경화하여 형성한 층이다. 예를 들면, 무용제형 경화성 수지 조성물을 박리 필름 또는 기재에 도포하고, 활성 에너지선을 조사함으로써, 점착제층을 가지는 점착 시트를 얻을 수 있다.
활성 에너지선의 조사는, 중합 금지 작용이 있는 산소의 영향을 가능한 한 방지하여 실시하는 것이 바람직하다. 그 조사 방법으로서는, 예를 들면, 질소 가스 분위기하 또는 불활성 가스 분위기하에서 실시하는 방법, 지지체에 유연(流延)한 무용제형 경화성 수지 조성물에 활성 에너지선은 통과하지만 산소를 차단하는 폴리에틸렌테레프탈레이트 등의 필름을 적층시켜 실시하는 방법이 있다. 특히, 러닝 코스트(running cost)나 표면 평활성의 점에서, 지지체 또는 폴리에틸렌테레프탈레이트 등의 이형필름에 유연(流延)한 무용제 자외선 경화형 수지 조성물을, 폴리에틸렌테레프탈레이트 등의 이형필름으로 더 적층하고 나서 조사하여, 경화시키는 방법이 바람직하다.
본 발명은, 점착제층 중에 미반응의 (메타)아크릴레이트 화합물(A) 및 (B)가 부분적으로 잔존하고 있는 것이 중요한 특징의 하나이다. 이 특징은, 구체적으로는 점착제층 중에 불포화 이중 결합이 잔존하는, 말하자면 반경화 상태의 점에 있다. 잔존하는 불포화 이중 결합의 양은, 용제 추출한 모노머를 가스 크로마토그래피로 정량하는 방법이나, 푸리에 변환 IR스펙트럼(FT-IR)으로 측정할 수 있는 C=C 신축(伸縮) 진동(1620∼1680cm-1 부근)의 흡수 강도와, C=O 신축 진동(1700∼1800cm-1 부근)의 흡수 강도와의 비로 잔존하는 불포화 이중 결합의 양을 정량하는 방법도 있다. 또한, 반경화 상태의 점착 시트를 120∼150℃에서 2시간 정도 가열하여, 잔존하고 있는 (메타)아크릴계 모노머를 휘발시킴으로써, 반경화 상태를 확인하는 방법도 있다. 이 방법의 경우, 점착 시트에 잔존하는 모노머의 양은, 점착 시트의 점착제층의 두께나, 흡수시키는 단차에 따라 상이하지만, 5∼20질량% 정도가 바람직하다. 잔존하는 모노머의 양이 20질량% 이하이면, 점착제층의 두께를 유지하는 것이 비교적 용이하고, 타발(打拔)가공성의 저하가 억제되어, 양호한 작업성을 유지할 수 있다. 한편, 5질량% 이상이면, 양호한 단차 흡수성이 발현된다.
활성 에너지선으로서는, 예를 들면, 자외선, 원자외선, 근자외선, 적외선 등의 광선, X선, γ선 등의 전자파, 전자선, 프로톤선, 중성자선을 사용할 수 있다. 특히, 경화 속도, 조사 장치의 입수의 용이성, 가격 등에서 자외선 조사가 바람직하다. 광원으로서는, 예를 들면, 고압 수은등, 무전극 램프, 초고압 수은등, 메탈할라이드 램프, 케미컬 램프, 형광 UV 램프를 들 수 있다. 특히, 무전극 램프나 고압 수은등과 같이 고강도의 자외선을 방사하는 것보다, 블랙 라이트나 형광형 UV 램프와 같은 비교적 약한 자외선을 방사하는 것의 쪽이 반경화 상태의 조정을 하기 쉽다.
조사 시간은, 점착제층의 두께에도 따르지만, 블랙 라이트로 30∼90초 정도가, 뛰어난 단차 흡수성을 나타낸다. 30초보다 짧은 조사 시간으로는, 점착제층의 응집력이 부족하고, 박리 필름을 떼어낼 수 없거나, 점착제가 비어져 나오거나, 소정의 형태로 타발되어, 타발가공성이 극단적으로 나빠진다. 60초보다 긴 조사 시간으로는, 잔존하는 불포화 이중 결합이 극단적으로 적게 되어, 단차 흡수성이 나빠진다.
＜점착 시트＞
이상과 같이 하여 점착제층을 형성함으로써, 본 발명의 점착 시트를 얻을 수 있다. 점착 시트는 통상은 기재(基材)를 가지며, 그 기재의 편면(片面) 또는 양면에 점착제층이 형성된다. 기재를 가지는 점착 시트의 경우는, 특히 기재의 양면에 점착제층을 가지는 양면 점착 시트가 바람직하다.
기재는 특별히 한정되지 않으며, 공지의 기재를 사용하면 된다. 그 구체예로서는, 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET) 필름, 폴리부틸렌테레프탈레이트 필름, 폴리에틸렌나프탈레이트, 올레핀계 필름 등을 들 수 있다. 기재의 두께는, 바람직하게는 12∼180㎛, 보다 바람직하게는 50∼125㎛이고, 점착제층의 두께는, 바람직하게는 5∼500㎛, 보다 바람직하게는 25∼300㎛이며, 점착 시트의 두께는, 바람직하게는 30∼1000㎛, 보다 바람직하게는 125∼550㎛이다.
＜광학 부재의 제조 방법＞
본 발명의 광학 부재의 제조 방법에 있어서는, 이상 설명한 본 발명의 점착 시트를 사용하여 피접착물을 첩합하고(바람직하게는 점착 시트를 통하여 가압, 또는 가열하면서 가압하여 피접착물을 첩합하고), 첩합한 후의 점착 시트의 점착제층에 활성 에너지선을 조사함으로써, 점착제층 중에 잔존하는 미반응의 (메타)아크릴레이트 화합물(A) 및 (B)를 중합시켜 완전 접착한다. 특히 본 발명은, 피접착물의 적어도 한쪽이 투명한 부품인 경우에 매우 유용하다.
구체적으로는, 예를 들면, 점착 시트의 점착제층면과 피접착물을 첩합한 후, 오토클레이브(auto clave)로 온도 23∼60℃, 압력 0.3∼0.5MPa로 30∼60분의 가열 가압 처리 실시하는 방법이 바람직하다. 피착체와 점착 시트를 첩합한 후에 활성 에너지선을 조사할 때, 기재 시트나 투명한 피착체면으로부터 조사한다. 활성 에너지선의 종류나 광원은 앞서 설명한 것과 동일하다. 예를 들면, 조사하는 자외선 조사량은, 고압 수은 램프의 경우, 300∼3000mJ/cm2 정도이다.
피착체는 특별히 한정되지 않지만, 예를 들면, ITO 전극막이나 폴리티오펜 등의 유기계 도전막 등의 투명 전극막, 편광판, 위상차판, 타원 편광판, 광학 보상 필름, 휘도 향상 필름, 전자파 쉴드 필름, 근적외선 흡수 필름, AR(안티 리플렉션) 필름 등이나, 각 처리를 실시한 유리 등의 광학 부품을 들 수 있다. 특히, 활성 에너지선을 투과할 수 있는 피착체가 바람직하다.
또한, 가식 인쇄 등에 의해 3∼100㎛의 단차를 가지는 피착체에 대하여, 본 발명의 단차 추종성이 뛰어난 점착 시트를 사용하는 것이 유용하다. 다만, 본 발명에서는, 주로 단차를 가지는 광학 부재의 첩합에 유효하지만, 단차가 없는 광학 부재끼리(터치 패널과, 화상 표시 모듈 등)의 첩합, 특히 딱딱한 부재끼리의 첩합에 있어서도, 종래의 광학용 점착 시트보다 얇은 점착 시트로 효율적으로 첩합시키는 점에서 유용하다.
실시예
이하, 실시예에 의해 본 발명을 더 상세히 설명한다. 이하의 기재에 있어서 "부" 및 "%" 는 "질량부" 및 "질량%" 를 의미한다.
＜무용제형 시럽상 아크릴 수지 조성물a∼c의 조제＞
교반기, 환류 냉각기, 온도계, UV 램프 및 질소 가스 도입구를 구비한 반응 용기에, 표 1에 나타내는 조성(%)의 아크릴 모노머를 장입하고, 모노머 합계 100부에 대하여, 광중합 개시제로서 아세트페논계 개시제(BASF재팬사제, 상품명 다로큐어 1173) 0.01부, 연쇄 이동제로서 n-도데실머캅탄 0.01부를 더 첨가했다. 그리고 질소 분위기하, UV광을 조사함으로써 괴상 중합법에 의한 부분 중합을 실시하여, 무용제형 시럽상 아크릴 수지 조성물a∼c를 얻었다. 조성물 중의 폴리머의 중량평균분자량(Mw)과 농도(%)를 표 1에 나타낸다.
＜용제형 아크릴 수지 조성물 d∼e의 조제＞
냉각관, 교반기 및 온도계를 구비한 반응 용기에, 표 1에 나타내는 조성(%)의 아크릴 모노머를 장입하고, 모노머 합계 100부에 대하여 중합 개시제로서 2,2'-아조비스이소부티로니트릴 0.2부, 용매로서 아세트산에틸 100부를 더 첨가했다. 그리고 분위기하, 68℃에서 4시간 중합하고, 추가의 2,2'-아조비스이소부티로니트릴 0.2부를 더 첨가하여 80℃에서 2시간 중합하여, 용제형 아크릴 수지 조성물 d∼e를 얻었다. 조성물 중의 폴리머의 중량평균분자량(Mw)과 농도(%)를 표 1에 나타낸다.
Figure pct00001
표 1 중의 약호(略號)는 이하와 같다.
"2 EHA" ：아크릴산2-에틸헥실
"HEA" ：아크릴산2-하이드록시에틸
"4 HBA" ：아크릴산4-하이드록시부틸
"AME" ：메톡시 에틸아크릴레이트
＜실시예 1＞
(무용제형 경화성 수지 조성물의 조제)
시럽상 아크릴 수지 조성물a 100부에 대하여, 가교제로서 1,6-헥산디올디아크릴레이트(신나카무라화학공업사제, 상품명 NK에스테르A-HD-N) 0.05부, 추가의 광중합 개시제로서 아세트페논계 개시제(BASF재팬사제, 상품명 다로큐어 1173) 0.5부, 벤조트리아졸(교토약품사제, 상품명 BTZ-M) 0.5부를 첨가하여 균일하게 교반 했다. 교반 시에 혼입한 공기 기포를 탈포(脫泡) 조작에 의해 제거하여, 무용제형 경화성 수지 조성물을 얻었다.
(점착 시트의 제작)
상기 무용제형 경화성 수지 조성물을, 이형제 처리한 두께 50㎛의 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET) 필름 상에 도공했다. 그 위에 두께 50㎛의 이형제 처리한 PET 필름으로 피복하고, 블랙 라이트에 의해 자외선을 40초간 조사하여, 점착제층(0.1mm 두께)을 가지는 점착 시트를 얻었다. 그 점착제층 중의 잔존 모노머량을 표 2에 나타낸다. 잔존 모노머량은, 시트화시킨 무용제형 경화성 수지 조성물을 알루미늄 트레이에 칭량하고, 핫플레이트 등을 사용하여 150℃에서 2시간 가열하고, 휘발시킨 모노머의 질량이다.
＜실시예 2＞
시럽상 아크릴 수지 조성물a 100부에 대하여, 연쇄 이동제로서 n-도데칸티올(nDSH) 0.03부를 더 첨가한 것 이외는, 실시예 1과 동일하게 하고 무용제형 경화성 수지 조성물을 조제하여, 점착 시트를 제작했다.
＜실시예 3＞
시럽상 아크릴 수지 조성물a 100부에 대하여, 연쇄 이동제로서 n-도데칸티올(nDSH) 0.03부 및 에폭시계 실란 커플링제(신에츠화학공업사제, 상품명 KBM-403)를 더 첨가한 것 이외는, 실시예 1과 동일하게 하고 무용제형 경화성 수지 조성물을 조제하여, 점착 시트를 제작했다.
＜실시예 4＞
시럽상 아크릴 수지 조성물a 대신에 시럽상 아크릴 수지 조성물b를 사용한 것 이외는, 실시예 3과 동일하게 하고 무용제형 경화성 수지 조성물을 조제하여, 점착 시트를 제작했다.
＜실시예 5＞
시럽상 아크릴 수지 조성물a 대신에 시럽상 아크릴 수지 조성물c를 사용한 것 이외는, 실시예 3과 동일하게 하고 무용제형 경화성 수지 조성물을 조제하여, 점착 시트를 제작했다.
＜비교예 1＞
자외선의 조사 시간을 40초에서 120초간으로 변경한 것 이외는, 실시예 2와 동일하게 하여 점착 시트를 제작했다.
＜비교예 2(특허문헌 2의 실시예에 상당)＞
(점착제 조성물의 조제)
용제형 아크릴 수지 조성물d 100부(고형분 50질량%)에 대하여, 가교제로서 트리메틸올프로판의 톨릴렌디이소시아네이트 부가물의 55% 아세트산에틸용액(닛뽄폴리우레탄사제, 콜로네이트L-55E) 0.2부(고형분 50질량%) 이소스테아릴아크릴레이트(오사카유기화학공업제, 상품명 ISTA) 20부, 헥산디올디아크릴레이트(신나카무라화학공업사제, 상품명 NK에스테르A-HD-N) 2부, 광중합 개시제(BASF재팬사제, 상품명 다로큐어 1173) 2부를 배합하여, 점착제 조성물 용액을 얻었다.
(점착 시트의 제작)
상기 점착제 조성물 용액을, 이형제 처리한 PET 필름에, 건조 후의 두께가 0.10mm가 되도록 도포하고, 100℃에서 5분간 건조하여, 점착제층을 형성했다. 이 점착제층을 이형제 처리한 PET 필름으로 끼워넣고, 40℃에서 3일간 에이징(aging) 시켜 점착 시트를 얻었다.
＜비교예 3(특허문헌 1의 실시예에 상당)＞
(점착제 조성물의 조제)
용제형 아크릴 수지e 100부에, 가교제로서 다관능 이소시아네이트 화합물(닛뽄폴리우레탄공업사제, 상품명 콜로네이트HL) 1.4부를 배합하여, 점착제 조성물 용액을 얻었다.
(점착 시트의 제작)
상기 점착제 조성물 용액을 사용한 것 이외는, 비교예 2와 동일하게 하여 점착 시트를 제작했다.
Figure pct00002
표 2 중의 약호는 이하와 같다.
"D.1173" ：아세트페논계 광중합 개시제(BASF재팬사제, 상품명 다로큐어 1173)
"A-HD-N" ：1,6-헥산디올디아크릴레이트(신나카무라화학공업사제, 상품명 NK에스테르A-HD-N)
"nDSH" ：n-도데칸티올
"KBM-403" ：3-글리시독시프로필트리에톡시실란(신에츠화학공업사제)
"BTZ-M" ：벤조트리아졸(교토약품사제, 상품명 BTZ-M)
"ISTA" ：이소스테아릴아크릴레이트(오사카유기화학공업제, 상품명 ISTA)
"L-55 E" ：TDI 변성 이소시아네이트(고형분 55%, 닛뽄폴리우레탄사제, 상품명 콜로네이트L-55E)
"HL" ：HDI 변성 이소시아네이트(닛뽄폴리우레탄사제, 상품명 콜로네이트HL)
＜평가 시험 방법＞
실시예 및 비교예의 점착 시트에 대하여 이하의 시험을 실시했다. 그 결과를 표 3에 나타낸다.
(투명성)
점착 시트를 커버 유리(0.15mm 두께)에 첩부하고, 고압 수은등으로 800mJ/mm2의 자외선을 조사하여, 경화시켰다. 그 후, 박리 필름을 떼어내고, Haze 미터로 Haze, 색차계로 색미(色味)를 측정하여, Haze=0.6 이하, △E*ab=3.2 이하를 합격(○)이라고 하고, 그 이상을 불합격(×)이라고 했다.
(내습열백화성)
ITO 증착 PET 필름과 커버 유리(0.15mm 두께)를 점착 시트로 적층하고, 고압 수은등으로 800mJ/mm2의 자외선을 조사하여, 경화시켰다. 그 후, 85℃, 85% RH의 분위기하에 250시간 방치하고, 실온에 1시간 방치하여, 백화(白化)를 육안으로 확인했다. 또한, 습열방치 전후의 Haze를 측정하여, 값의 변화가 20%미만을 합격(○)이라고 하고, 그 이상을 불합격(×)이라고 했다.
(내ITO 도전 열화성)
전극 부분으로서 Ag페이스트를 도포한 ITO 증착 PET 필름(토요방사제, 상품명 300RK)에, 기재 없이 점착 시트를 첩합하고, 반대측의 면에 PET 필름을 첩합한 샘플을, 고압 수은등으로 800mJ/mm2의 자외선을 조사하여, 경화시켰다. 그 후 65℃, 90% RH 분위기하에 500시간 방치하고, 점착 시트를 첩합하지 않은 ITO 필름을 블랭크(blank)로서, 멀티미터로 촉진 전후의 저항값을 측정하여, 블랭크와의 저항값 변화율이 20% 이내를 합격(○)으로 하고, 그 이상을 불합격(×)이라고 했다.
(내발포성)
점착 시트를 유리판에 첩부하고, 그 반대측에 PET＃125를 첩부하여, 적층 샘플을 제작했다. 이 적층 샘플에 고압 수은등으로 800mJ/mm2의 자외선을 조사하여, 경화시켰다. 그 후 85℃, 85% RH의 분위기하에 250시간 방치하고, 적층한 부분의 발포, 뜸이 없는 것을 육안으로 확인했다. 뜸 및 기포가 없는 것을 합격(○)이라고 하고, 뜸 또는 기포 있는 것을 불합격(×)이라고 했다.
(단차 흡수성)
유리판 위에, 단차로서 소정의 두께로, 폭 10mm의 L자형으로 잘라낸 필름을 놓아두고, 점착 시트(40mm×50mm)로 단차를 끼우도록 유리판에 첩부하고, 그 반대측에 PET＃125를 첩부하여, 적층 샘플을 제작했다. 이 적층 샘플을 오토클래브로 60℃, 0.5MPa×30분간 가열 가압하고, 고압 수은등으로 800mJ/mm2의 자외선을 조사하여 경화시켰다. 경화시킨 적층체를 85℃, 85% RH의 분위기하에 250시간 방치하고, 단차의 주위에 뜸이나 기포가 없는 것을 육안으로 확인했다. 뜸 및 기포가 없는 것을 합격(○)이라고 하고, 뜸 또는 기포 있는 것을 불합격(×)이라고 했다.
(대(對) 유리 90°점착력)
점착 시트(25mm폭)를 유리판에 첩부하고, 그 반대측에 PET＃125를 첩부하여, 적층 샘플을 제작했다. 이 적층 샘플에 고압 수은등으로 800mJ/mm2의 자외선을 조사하여 경화시켰다. 그 2시간 후에, 인장시험기로, PET 필름과 점착 시트를 유리판에 대하여 90°방향으로, 300mm/min의 속도로 떼어내고, 그 때의 점착력을 측정했다.
또한 습열촉진 시험은, 경화시킨 적층 샘플을, 85℃, 85% RH 분위기하에 250 hr 방치하고, 실온에 취출한 2hr 후에, 90°점착력을 측정했다.
(리워크성)
점착 시트 25mm폭을 유리판에 첩부하고, 그 반대측에 PET＃125를 첩부하여, 적층 샘플을 제작했다. 제작한 적층 샘플에 고압 수은등으로 800mJ/mm2의 자외선을 조사하여, 경화시켰다. 그 후 90℃ 분위기하에 72시간 방치하고, 취출하여 2시간 후에, PET 필름과 점착 시트를 유리판에 대하여 90°방향으로 300mm/min의 속도로 떼어내서, 유리판에의 접착 잔여물의 유무를 확인했다.
Figure pct00003
＜평가＞
표 3에 나타내는 바와 같이, 실시예 1∼5의 점착 시트는, 단차 흡수성, 리워크성이 뛰어나고, 또한, 광학 부재용 점착제로서 요구되는 특성을 겸비하고 있어, 고온고습 환경하에서도 안정된 접착력을 얻을 수 있었다.
비교예 1에서는 아크릴 수지 조성물a를 사용했으므로, 투명성, 내백화성, 내발포성, 리워크성이 양호했다. 그러나, 점착제층 중에 미반응의 모노머가 실질적으로 잔존하고 있지 않은 상태(잔존 모노머량：0.2%)의 점착 시트이므로, 단차 흡수성이 뒤떨어져, 30㎛의 단차도 흡수되지 않았다. 이에 대하여, 동일한 아크릴 수지 조성물a를 사용하고 있는 실시예 1에서는, 점착제층 중에 미반응의 모노머가 잔존하고 있는 상태(잔존 모노머량：14.3%)의 점착 시트이므로, 50㎛의 단차를 흡수할 수 있었다. 실시예 2에서는 연쇄 이동제를 더 첨가하고 있으므로, 75㎛의 단차도 흡수할 수 있고, 그 밖의 특성이나 리워크성도 양호했다. 실시예 3에서는 실란 커플링제도 더 첨가하고 있으므로, 단차 흡수성이나 리워크성을 유지한 채로, 습열촉진 후의 대유리 점착력도 저하하는 일 없이 안정되어 있었다.
수산기 함유 (메타)아크릴산에스테르(B)의 비율을 바꾼 실시예 4, 5에서도 점착제 두께가 100㎛이면서 75㎛인 단차도 흡수할 수 있었다. 또한, 2-하이드록시에틸아크릴레이트와 4-하이드록시부틸아크릴레이트를, 각각 3：1, 1：3 비율로 함유함으로써, 리워크성도 양호해져 있다. 또한, 실란 커플링제를 첨가함으로써, 단차 흡수성이나 리워크성을 유지한 채로, 습열촉진 후의 대유리 점착력도 저하되는 일 없이 안정되어 있었다.
비교예 2에서는 용제형의 아크릴 수지 조성물 d와 이소스테아릴아크릴레이트를 사용했으므로, 자외선 조사 후의 점착제 자신이 백탁되어, 투명성이나 내습열백화성이 뒤떨어져 있었다. 또한, 이소시아네이트 화합물로 가교하고 있기 때문에 경시안정성이 나쁘고, 고온고습하에서 발포나 뜸이 발생하여, 단차 흡수성도 뒤떨어져 있었다.
비교예 3에서는 용제형의 아크릴 수지 조성물 e를 사용했으므로, 고온고습하에 놓아두었을 때 잔존하는 용제가 휘발하여, 발포를 발생시켰다. 또한, 용액 중합 시에 모노머를 거의 완전하게 폴리머화하고 있으므로, 단차 흡수성도 뒤떨어져 있었다. 다만, 점착제에 관능기 함유모노머를 거의 사용하지 않았기 때문에 점착력이 약하지만 리워크성은 양호했다.
산업상의 이용 가능성
본 발명의 점착 시트는, 단차 흡수성, 리워크성이 뛰어나다. 또한, 경화 후는 광학 부재에 요구되는 투명성, 내블리스터성, 내습열백화성, 고접착성, 경시안정성 등의 특성도 뛰어나다. 따라서, 예를 들면 스마트폰, 휴대 전화, 전자수첩, 카내비게이션, PC, 텔레비전 등, 여러 가지의 제품에 있어서의 각종 광학 부재의 부품을 접착 고정하는 용도에 있어서는 유용하다. 특히, 가식 인쇄 단차 등의 단차를 가지는 부품을 접착 고정하는 용도에서 보다 유용하다. 특히 유용한 용도의 구체예로서는, 액정표시장치의 액정 셀과 편광판이나 위상차판의 첩부, 터치 패널의 의장판과 터치 센서의 첩부, 터치 패널과 액정 모듈의 첩부 등, 광학 부재의 제조에 있어서의 각 부품의 첩부를 들 수 있다.

Claims (10)

  1. 점착제층을 가지는 점착 시트로서,
    상기 점착제층이, 분자 중에 불포화 이중 결합을 1개만 가지는 (메타)아크릴산에스테르(A) 50∼85질량% 및 분자 중에 불포화 이중 결합을 1개만 가지는 수산기 함유 (메타)아크릴산에스테르(B) 15∼50질량%를 포함하는 모노머 조성물을 괴상 중합법에 의해 부분 중합하여 얻어지는 시럽상(狀) 아크릴 수지 조성물과, 다관능성 (메타)아크릴레이트 화합물(C)와, 광중합 개시제를 포함하는 무용제형 경화성 수지 조성물을 활성 에너지선의 조사에 의해 경화하여 형성한 층이며,
    상기 점착제층 중에, 미반응의 (메타)아크릴레이트 화합물(A) 및 (B)가 부분적으로 잔존하고 있는 점착 시트.
  2. 청구항 1에 있어서,
    모노머 조성물 중의 수산기 함유 (메타)아크릴산에스테르(B)가, (메타)아크릴산2-하이드록시에틸 및 (메타)아크릴산4-하이드록시부틸을 질량비 1：5∼5：1의 비율로 포함하는 점착 시트.
  3. 청구항 1에 있어서,
    무용제형 경화성 수지 조성물이, 실란 커플링제, 연쇄 이동제 및 벤조트리아졸계 방청제를 포함하는 점착 시트.
  4. 청구항 1에 있어서,
    점착제층의 두께가 5∼500㎛인 점착 시트.
  5. 점착제층을 가지는 점착 시트의 제조 방법으로서,
    분자 중에 불포화 이중 결합을 1개만 가지는 (메타)아크릴산에스테르(A) 50∼85질량% 및 분자 중에 불포화 이중 결합을 1개만 가지는 수산기 함유 (메타)아크릴산에스테르(B) 15∼50질량%를 포함하는 모노머 조성물을 괴상 중합법에 의해 부분 중합하여 얻어지는 시럽상 아크릴 수지 조성물과, 다관능성 (메타)아크릴레이트 화합물(C)와, 광중합 개시제를 포함하는 무용제형 경화성 수지 조성물을 조제하는 공정(1), 및,
    상기 무용제형 경화성 수지 조성물을 활성 에너지선의 조사에 의해 경화하여, 미반응의 (메타)아크릴레이트 화합물(A) 및 (B)가 부분적으로 잔존하고 있는 점착제층을 형성하는 공정(2)
    　를 가지는 점착 시트의 제조 방법.
  6. 점착 시트를 사용하여 접착된 부품을 포함하는 광학 부재의 제조 방법으로서,
    청구항 1 기재의 점착 시트를 사용하여 피접착물을 첩합(貼合)하는 공정(3), 및,
    상기 피접착물을 첩합한 후의 점착 시트의 점착제층에 활성 에너지선을 조사함으로써, 점착제층 중에 잔존하는 미반응의 (메타)아크릴레이트 화합물(A) 및 (B)를 중합시켜 완전 접착하는 공정(4)
    　를 가지는 광학 부재의 제조 방법.
  7. 청구항 6에 있어서,
    공정(3)에 있어서, 점착 시트를 통하여 가압, 또는 가열하면서 가압하여 피접착물을 첩합하는 광학 부재의 제조 방법.
  8. 청구항 6에 있어서,
    공정(3)에 있어서, 피접착물의 접착면의 적어도 일부가, 3∼100㎛의 단차(段差)를 가지는 광학 부재의 제조 방법.
  9. 청구항 8에 있어서,
    광학 부재가, 3∼100㎛의 단차에 의한 장식용 인쇄가 실시된, 유리 또는 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름으로 이루어지는 광학 부재의 제조 방법.
  10. 청구항 6에 있어서,
    광학 부재가, 화상 표시장치 또는 터치 패널에 사용되는 부재인 광학 부재의 제조 방법.
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