JP2018172537A - 粘着性組成物、粘着剤および粘着シート - Google Patents
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Abstract
Description
〔粘着性組成物〕
本実施形態に係る粘着性組成物(以下「粘着性組成物P」という場合がある。)は、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、分子内に反応性官能基を有する反応性官能基含有モノマー、およびN−ビニルカルボン酸アミドを含む(メタ)アクリル酸エステル重合体(A)と、架橋剤(B)とを含有する。なお、本明細書において、(メタ)アクリル酸とは、アクリル酸及びメタクリル酸の両方を意味する。他の類似用語も同様である。また、「重合体」には「共重合体」の概念も含まれるものとする。
(1)(メタ)アクリル酸エステル重合体(A)
本実施形態における(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、分子内に反応性官能基を有する反応性官能基含有モノマー、およびN−ビニルカルボン酸アミドを含む。
架橋剤(B)は、粘着性組成物Pの加熱により(メタ)アクリル酸エステル重合体(A)を架橋し、三次元網目構造を形成する。これにより、得られる粘着剤の凝集力が向上し、耐ブリスター性が優れたものとなる。
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P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)とを混合するとともに、所望により添加剤を加えることで製造することができる。
本実施形態に係る粘着剤は、粘着性組成物Pを架橋してなるものである。粘着性組成物Pの架橋は、通常は加熱処理により行うことができる。なお、この加熱処理は、所望の対象物に塗布した粘着性組成物Pの塗膜から希釈溶剤等を揮発させる際の乾燥処理で兼ねることもできる。
(1)ゲル分率
本実施形態に係る粘着剤のゲル分率は、下限値として30%以上であることが好ましく、40%以上であることがより好ましく、50%以上であることが特に好ましい。粘着剤のゲル分率の下限値が上記であると、粘着剤の凝集力が高くなり、耐ブリスター性がより優れたものとなる。また、本実施形態に係る粘着剤のゲル分率は、上限値として95%以下であることが好ましく、特に85%以下であることが好ましく、さらには80%以下であることが好ましい。粘着剤のゲル分率の上限値が上記であると、粘着剤が硬くなり過ぎず、良好な粘着力が発現し、被着体との接着性がより優れたものとなる。ここで、粘着剤のゲル分率の測定方法は、後述する試験例に示す通りである。
本実施形態に係る粘着剤の1.0MHzにおける誘電率は、上限値として、6.5以下であることが好ましく、特に6.2以下であることが好ましく、さらには5.8以下であることが好ましい。上記誘電率の上限値が上記であることにより、タッチパネルの誤作動の抑制や応答性の向上に寄与することができる。N−ビニルカルボン酸アミド由来の成分を有する(メタ)アクリル酸エステル重合体(A)を使用して得られる本実施形態に係る粘着剤であれば、上記のように低い誘電率を達成することができる。
本実施形態に係る粘着剤の耐湿熱白化性は、ヘイズ値により定量的に評価することができる。具体的には、本実施形態に係る粘着剤からなる厚さ50μmの粘着剤層を、ガラス板と厚さ1mmのアクリル樹脂板とで挟んだ積層体について、85℃、85%RHの湿熱条件下にて120時間保管する耐久試験を行った後、23℃、50%RHの常温常湿に24時間保管したときのヘイズ値(%)(JIS K7136:2000に準じて測定した値。以下同じ)から、耐久試験前のヘイズ値(%)を差し引いたヘイズ値上昇が、5ポイント未満であることが好ましく、特に3ポイント未満であることが好ましく、さらには1ポイント未満であることが好ましい。ヘイズ値上昇が上記であると、湿熱条件下に置かれた後でもヘイズ値の上昇が小さく、粘着剤の白化が抑制されているということができる。
本実施形態に係る粘着シートは、少なくとも、前述した粘着剤からなる粘着剤層を有する粘着シートであり、好ましくは、当該粘着剤層の片面または両面に剥離シートを積層してなる粘着シートである。
図1に示すように、一実施形態に係る粘着シート1は、2枚の剥離シート12a,12bと、それら2枚の剥離シート12a,12bの剥離面と接するように当該2枚の剥離シート12a,12bに挟持された粘着剤層11とから構成される。なお、本明細書における剥離シートの剥離面とは、剥離シートにおいて剥離性を有する面をいい、剥離処理を施した面および剥離処理を施さなくても剥離性を示す面のいずれをも含むものである。
(1)粘着剤層
粘着剤層11は、前述した粘着剤から構成され、すなわち、粘着性組成物Pを架橋してなる粘着剤から構成される。
剥離シート12a,12bは、粘着シート1の使用時まで粘着剤層11を保護するものであり、粘着シート1(粘着剤層11)を使用するときに剥離される。本実施形態に係る粘着シート1において、剥離シート12a,12bの一方または両方は必ずしも必要なものではない。
(1)ヘイズ値
本実施形態に係る粘着シート1の粘着剤層11のヘイズ値は、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0.5%以下であることが好ましい。粘着剤層11のヘイズ値が5%以下であると、透明性が非常に高く、光学用途(表示体用)として好適である。なお、本明細書におけるヘイズ値は、JIS K7136:2000に準じて測定した値とする。
本実施形態に係る粘着シート1の粘着剤層11のCIE1976L*a*b*表色系により規定される透過色相b*は、−2.0〜2.0であることが好ましく、特に−1.5〜1.5であることが好ましく、さらには−1.0〜1.0であることが好ましい。粘着剤層11の透過色相b*が上記の範囲にあることにより、当該粘着剤層11は着色が少ないものとなり、ディスプレイ用として特に好適なものとなる。本実施形態では、(メタ)アクリル酸エステル重合体(A)が、当該重合体を構成するモノマー単位として、N−ビニルカルボン酸アミドを適量含有することにより、上記の透過色相b*を達成することが可能である。なお、本明細書における透過色相b*の測定方法は、後述する試験例に示す通りである。
本実施形態に係る粘着シート1のソーダライムガラスに対する粘着力は、下限値として5N/25mm以上であることが好ましく、特に10N/25mm以上であることが好ましく、さらには15N/25mm以上であることが好ましい。粘着シート1の粘着力が5N/25mm以上であると、耐ブリスター性がより優れたものとなる。また、本実施形態に係る粘着シート1のソーダライムガラスに対する粘着力は、上限値として50N/25mm以下であることが好ましく、45N/25mm以下であることがより好ましく、40N/25mm以下であることが特に好ましい。粘着シート1の粘着力が50N/25mm以下であると、良好なリワーク性が得られ、貼合ミスが生じた場合、高価な表示体構成部材の再利用が可能となる。
粘着シート1の一製造例としては、一方の剥離シート12a(または12b)の剥離面に、上記粘着性組成物Pの塗布溶液を塗布し、加熱処理を行って粘着性組成物Pを熱架橋し、塗布層を形成した後、その塗布層に他方の剥離シート12b(または12a)の剥離面を重ね合わせる。養生期間が必要な場合は養生期間をおくことにより、養生期間が不要な場合はそのまま、上記塗布層が粘着剤層11となる。これにより、上記粘着シート1が得られる。加熱処理および養生の条件については、前述した通りである。
図2に示すように、本実施形態に係る表示体2は、第1の表示体構成部材21(一の表示体構成部材)と、第2の表示体構成部材22(他の表示体構成部材)と、それらの間に位置し、第1の表示体構成部材21および第2の表示体構成部材22を互いに貼合する粘着剤層11とを備えて構成される。本実施形態に係る表示体2では、第1の表示体構成部材21は、粘着剤層11側の面に印刷層3などの段差を有していてもよい。
1.(メタ)アクリル酸エステル重合体(A)の調製
アクリル酸2−エチルヘキシル60質量部、4−アクリロイルモルホリン5質量部、アクリル酸イソボルニル15質量部、N−ビニルアセトアミド5質量部およびアクリル酸2−ヒドロキシエチル15質量部を溶液重合法により共重合させて、(メタ)アクリル酸エステル重合体(A)を調製した。この(メタ)アクリル酸エステル重合体(A)の分子量を後述する方法で測定したところ、重量平均分子量(Mw)50万であった。
上記工程1で得られた(メタ)アクリル酸エステル重合体(A)100質量部(固形分換算値;以下同じ)と、架橋剤(B)としてのトリメチロールプロパン変性トリレンジイソシアネート(トーヨーケム社製,製品名「BHS8515」)0.15質量部と、シランカップリング剤としての3−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン(信越化学工業社製,製品名「KBM−403」)0.30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、粘着性組成物の塗布溶液を得た。
[(メタ)アクリル酸エステル重合体(A)]
2EHA:アクリル酸2−エチルヘキシル
ACMO:4−アクリロイルモルホリン
IBXA:アクリル酸イソボルニル
NVA:N−ビニルアセトアミド
HEA:アクリル酸2−ヒドロキシエチル
MMA:メタクリル酸メチル
BA:アクリル酸n−ブチル
[架橋剤(B)]
TDI:トリメチロールプロパン変性トリレンジイソシアネート(トーヨーケム社製,製品名「BHS8515」)
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(三菱ガス化学社製,製品名「TETRAD−C」)
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の片面をシリコーン系剥離剤で剥離処理した重剥離型剥離シート(リンテック社製,製品名「SP−PET752150」)の剥離処理面に、ナイフコーターで塗布した。そして、塗布層に対し、90℃で1分間加熱処理して塗布層を形成した。
(メタ)アクリル酸エステル重合体(A)を構成する各モノマーの種類および割合、(メタ)アクリル酸エステル重合体(A)の重量平均分子量(Mw)、ならびに架橋剤(B)の種類および配合量を表1に示すように変更する以外、実施例1と同様にして第1及び第2の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−8020
・GPCカラム(以下の順に通過):東ソー社製
TSK guard column HXL−H
TSK gel GMHXL(×2)
TSK gel G2000HXL
・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第1の粘着シート(粘着剤層の厚さ:25μm)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(メッシュサイズ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得られた第1の粘着シート(粘着剤層の厚さ:25μm)の粘着剤層について、JIS K7136:2000に準じて、ヘイズメーター(日本電色工業社製,製品名「NDH−2000」)を用いてヘイズ値(%)を測定した。結果を表2に示す。
実施例および比較例で得られた第1の粘着シート(粘着剤層の厚さ:25μm)から軽剥離型剥離シートを剥離し、露出した粘着剤層を、易接着層を有するポリエチレンテレフタレート(PET)フィルム(東洋紡社製,製品名「PET A4300」,厚さ:100μm)の易接着層に貼合し、剥離シート/粘着剤層/PETフィルムの積層体を得た。得られた積層体を25mm幅、100mm長に裁断し、これをサンプルとした。
実施例および比較例で得られた第1の粘着シート(粘着剤層の厚さ:25μm)の粘着剤層について、同時測光分光式色度計(日本電色工業社製,製品名「SQ2000」)を使用し、CIE1976L*a*b*表色系により規定される透過色相b*を測定した。結果を表2に示す。
実施例および比較例で得られた第2の粘着シート(粘着剤層の厚さ:50μm)の粘着剤層を、片面にスズドープ酸化インジウム(ITO)からなる透明導電膜が設けられたポリエチレンテレフタレートフィルム(尾池工業社製,ITOフィルム,厚さ:125μm)の透明導電膜と、ポリメチルメタクリレート(PMMA)からなるアクリル樹脂板(三菱レイヨン社製,製品名「アクリライト MR−200」,厚さ:1mm)とで挟み、積層体を得た。
〇…気泡や浮き・剥がれがなかった。
×…気泡や浮き・剥がれが発生した。
実施例および比較例で得られた第2の粘着シート(粘着剤層の厚さ:50μm)の粘着剤層を、厚さ1.1mmの無アルカリガラス板と、厚さ1mmのアクリル樹脂板(三菱レイヨン社製,製品名「アクリライト MR−200」)とで挟み、積層体を得た。
◎…ヘイズ値上昇が1.0ポイント未満
〇…ヘイズ値上昇が1.0ポイント以上、5.0ポイント未満
×…ヘイズ値上昇が5.0ポイント以上
厚さ50μmのポリエチレンテレフタレートフィルムの片面に、実施例および比較例と同様にして厚さ100μmの粘着剤層を形成し、その粘着剤層に、厚さ50μmのポリエチレンテレフタレートフィルムを貼合した後、50mm×50mmに裁断した。得られた積層体について、インピーダンスアナライザ(日本ヒューレット・パッカード社製,「HP−4194A」)を使用して静電容量(C1)を測定した。また、上記厚さ50μmのポリエチレンテレフタレートフィルムを2枚重ねて50mm×50mmに裁断し、同様にして静電容量(C2)を測定した。そして、C1及びC2の値から、直列接続コンデンサーの計算式
1/C1=1/C2+1/C3
に基づいて、粘着剤の静電容量(C3)を算出した。この静電容量C3に基づき、下記の式から粘着剤の誘電率εsを算出した。結果を表2に示す。
εs:粘着剤の誘電率
ε0:真空の誘電率(8.854×10−12)
C3:粘着剤の静電容量
S:粘着剤層の面積
d:粘着剤層の厚さ
11…粘着剤層
12a,12b…剥離シート
2…表示体
21…第1の表示体構成部材
22…第2の表示体構成部材
3…印刷層
Claims (10)
- 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、分子内に反応性官能基を有する反応性官能基含有モノマー、およびN−ビニルカルボン酸アミドを含む(メタ)アクリル酸エステル重合体(A)と、
架橋剤(B)と
を含有することを特徴とする粘着性組成物。 - 前記(メタ)アクリル酸エステル重合体(A)が、当該重合体を構成するモノマー単位として、分子内にカルボキシ基を有するカルボキシ基含有モノマーを含まないことを特徴とする請求項1に記載の粘着性組成物。
- 前記(メタ)アクリル酸エステル重合体(A)中における、当該重合体を構成するモノマー単位としての前記反応性官能基含有モノマーと前記N−ビニルカルボン酸アミドとの質量比が、95:5〜50:50であることを特徴とする請求項1または2に記載の粘着性組成物。
- 前記(メタ)アクリル酸エステル重合体(A)が、当該重合体を構成するモノマー単位として、前記反応性官能基含有モノマーを5質量%以上、30質量%以下含むことを特徴とする請求項1〜3のいずれか一項に記載の粘着性組成物。
- 前記(メタ)アクリル酸エステル重合体(A)の重量平均分子量が、20万以上、200万以下であることを特徴とする請求項1〜4のいずれか一項に記載の粘着性組成物。
- 請求項1〜5のいずれか一項に記載の粘着性組成物を架橋してなる粘着剤。
- ゲル分率が30%以上、95%以下であることを特徴とする請求項6に記載の粘着剤。
- 1.0MHzにおける誘電率が6.5以下であることを特徴とする請求項6または7に記載の粘着剤。
- 前記粘着剤からなる厚さ50μmの粘着剤層を、ガラス板と厚さ1mmのアクリル樹脂板とで挟んだ積層体について、85℃、85%RHの湿熱条件下にて120時間保管する耐久試験を行った後、23℃、50%RHの常温常湿に24時間保管したときのヘイズ値から、前記耐久試験前のヘイズ値を差し引いたヘイズ値上昇が、5ポイント未満であることを特徴とする請求項6〜8のいずれか一項に記載の粘着剤。
- 2枚の剥離シートと、
前記2枚の剥離シートの剥離面と接するように前記剥離シートに挟持された粘着剤層とを備え、
前記粘着剤層が、請求項6〜9のいずれか一項に記載の粘着剤からなる
ことを特徴とする粘着シート。
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