JP2021091760A - 粘着シート、粘着剤層付き光学フィルム、および光学積層体 - Google Patents
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Abstract
Description
〔粘着シート〕
本発明の一実施形態に係る粘着シートは、少なくとも粘着剤層を有し、光学用途に用いられる。当該粘着剤層は、波長380nmの光線透過率が25%以下であり、波長410nmの光線透過率が80%以上である。また、当該粘着剤層の23℃における貯蔵弾性率は、0.12MPa以上、2MPa以下である。なお、本明細書における光線透過率の測定方法は、後述する試験例に示す通りである。また、本明細書における貯蔵弾性率は、JIS K7244−6に準拠して、測定周波数1Hzにてねじりせん断法により測定した値とする。具体的には、後述する試験例に示す通りである。
図1に示すように、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。
1−1.粘着剤層
本実施形態に係る粘着シート1の粘着剤層11を構成する粘着剤の種類は、特に限定されず、例えば、アクリル系粘着剤、ポリエステル系粘着剤、ポリウレタン系粘着剤、ゴム系粘着剤、シリコーン系粘着剤等のいずれであってもよい。また、当該粘着剤は、エマルション型、溶剤型または無溶剤型のいずれでもよく、架橋タイプまたは非架橋タイプのいずれであってもよい。それらの中でも、粘着物性、光学特性等に優れるアクリル系粘着剤が好ましい。
(1−1)(メタ)アクリル酸エステル重合体(A)
(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として、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を含有することが好ましい。この反応性官能基含有モノマーを含有することで、当該反応性官能基含有モノマー由来の反応性官能基を介して、後述する架橋剤(B)と反応し、これにより架橋構造(三次元網目構造)が形成され、所定の凝集力を有する粘着剤が得られる。
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、三次元網目構造の架橋構造を良好に形成することが可能となる。これにより、前述した貯蔵弾性率、ゲル分率および粘着力等が満たされ易いものとなる。
本実施形態に係る粘着性組成物Pが活性エネルギー線硬化性成分(C)を含有する場合、当該粘着性組成物Pを熱架橋および活性エネルギー線硬化して得られる粘着剤においては、活性エネルギー線硬化性成分(C)が互いに重合し、その重合した活性エネルギー線硬化性成分(C)が(メタ)アクリル酸エステル重合体(A)の架橋構造(三次元網目構造)に絡み付くものと推定される。かかる高次構造を有する粘着剤は、前述した貯蔵弾性率を満たし易く、非常に優れた耐久性を発揮する。
粘着性組成物Pを硬化させる活性エネルギー線として紫外線を用いる場合には、粘着性組成物Pは、さらに光重合開始剤(D)を含有することが好ましい。ただし、この光重合開始剤(D)の光吸収波長のピーク領域は、後述する紫外線吸収剤(E)の光吸収波長のピーク領域と異なることが好ましい。これにより、光重合開始剤(D)を開裂させるための波長の活性エネルギー線を照射すれば、紫外線吸収剤(E)に阻害されることなく、光重合開始剤(D)が問題なく開裂する。その結果、活性エネルギー線硬化性成分(C)の硬化反応が良好に進行し、前述した貯蔵弾性率が満たされ易くなる。なお、本明細書における「光吸収波長のピーク領域」とは、最大吸光度の20%以上の吸光度を有する波長領域をいうものとする。
紫外線吸収剤(E)としては、粘着剤層11の波長380nmの光線透過率が25%以下、波長410nmの光線透過率が80%以上となるものを使用する。そして、紫外線吸収剤(E)の光吸収波長のピーク領域は、上述した光重合開始剤(D)の光吸収波長のピーク領域と異なることが好ましい。
25≦X×Y≦90 …(I)
紫外線吸収剤(E)の含有量が上記条件を満たす量であることにより、前述した粘着剤層11の波長380nmおよび波長410nmの光線透過率がより効果的に満たされ易くなる。
粘着性組成物Pは、さらにシランカップリング剤(F)を含有することが好ましい。これにより、被着体との密着性が向上し、耐久性がより優れたものとなる。
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、例えば帯電防止剤、粘着付与剤、酸化防止剤、光安定剤、軟化剤、充填剤、屈折率調整剤、防錆剤などを添加することができる。なお、後述の重合溶媒や希釈溶媒は、粘着性組成物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、活性エネルギー線硬化性成分(C)と、光重合開始剤(D)と、紫外線吸収剤(E)とを混合するとともに、所望により、シランカップリング剤(F)および添加剤を加えることで製造することができる。
粘着剤層11は、粘着性組成物Pを熱架橋および活性エネルギー線硬化してなる粘着剤から構成されることが好ましい。かかる粘着剤層11は、粘着性組成物Pを所望の対象物に塗布し加熱処理した後、活性エネルギー線の照射により粘着性組成物Pを硬化させることによって、好ましく形成することができる。
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。
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て積層する。そして、剥離シート12a(または12b)越しに上記塗布層に活性エネルギー線を照射することにより当該塗布層を硬化させ、粘着剤層11を形成する。
本発明の一実施形態に係る粘着剤層付き光学フィルムは、光学フィルムと、当該光学フィルムの少なくとも片面に積層された粘着剤層とを備えている。本実施形態に係る光学積層体の具体的構成を図2に示す。図2に示すように、本実施形態に係る粘着剤層付き光学フィルム2は、光学フィルム21と、光学部材21の片面に積層された粘着剤層11と、粘着剤層11における光学部材21とは反対側に積層された剥離シート11bとを備えて構成される。この粘着剤層11は、前述した粘着シート1の粘着剤層11であり、剥離シート11bは、前述した粘着シート1の剥離シート11bである。
本発明の一実施形態に係る光学積層体の具体的構成を図3に示す。図3に示すように、本実施形態に係る光学積層体3は、第1の光学部材21と、第2の光学部材31と、それらの間に位置し、第1の光学部材21および第2の光学部材31を互いに貼合する粘着剤層11とを備えて構成される。この粘着剤層11は、前述した粘着剤層付き光学フィルム2の粘着剤層11(粘着シート1の粘着剤層11)であり、第1の光学部材21は、前述した粘着剤層付き光学フィルム2の光学部材21である。
1.(メタ)アクリル酸エステル重合体の調製
アクリル酸n−ブチル95質量部、およびアクリル酸5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)の分子量を以下の方法で測定したところ、重量平均分子量(Mw)200万であった。なお、当該(メタ)アクリル酸エステル重合体(A)の酸価は38.9mgKOH/g、水酸基価は0mgKOH/g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」)0.3質量部と、活性エネルギー線硬化性成分(C)としてのトリス−(2−アクリロキシエチル)イソシアヌレート(C1)15質量部と、光重合開始剤(D)としての2,4,6−トリメチルベンゾイル−ジフェニル−フォスフィンオキサイド(D1)1.5質量部、紫外線吸収剤(E)としての2,2−ジヒドロキシ−4−メトキシベンゾフェノン(E1)12.5質量部、およびシランカップリング剤(F)としての3−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン0.2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Pの塗布溶液を得た。
[(メタ)アクリル酸エステル重合体(A)]
BA:アクリル酸n−ブチル
AA:アクリル酸
IBXA:アクリル酸イソボルニル
HEA:アクリル酸2−ヒドロキシエチル
[活性エネルギー線硬化性成分(C)]
C1:トリス−(2−アクリロキシエチル)イソシアヌレート
C2:トリメチロールプロパントリアクリレート
C3:ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート
[光重合開始剤(D)]
D1:2,4,6−トリメチルベンゾイル−ジフェニル−フォスフィンオキサイド
D2:ビス(2,4,6−トリメチルベンゾイル)−フェニルフォスフィンオキサイド
D3:1−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン
[紫外線吸収剤(E)]
E1:2,2−ジヒドロキシ−4−メトキシベンゾフェノン
E2:オクチル−3−[3−t−ブチル−4−ヒドロキシ−5−(5−クロロ−2H−ベンゾトリアゾール−2−イル]フェニル)プロピオネートと2−エチルヘキシル−3−[3−t−ブチル−4−ヒドロキシ−5−(5−クロロ−2H−ベンゾトリアゾール−2−イル]フェニル)プロピオネートとの混合物(EVERLIGHT CHEMICAL INDUSTRIAL CORP.社製,製品名「EVERSORB 109」)
上記工程2で得られた粘着性組成物P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のち、90℃で1分間加熱処理して、塗布層を形成した。得られた塗布層付きの重剥離型剥離シートにおける塗布層側の面と、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軽剥離型剥離シート(リンテック社製,製品名「SP−PET381130」)の剥離処理面を貼合した。
<紫外線照射条件>
・高圧水銀ランプ使用
・照度200mW/cm2,光量200mJ/cm2
・UV照度・光量計はアイグラフィックス社製「UVPF−A1」を使用
(メタ)アクリル酸エステル重合体(A)の組成および重量平均分子量(Mw)、活性エネルギー線硬化性成分(C)の種類および配合量、光重合開始剤(D)の種類および配合量、ならびに紫外線吸収剤(E)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と同様にして粘着シートを製造した。なお、実施例6における(メタ)アクリル酸エステル重合体(A)の酸価は0mgKOH/g、水酸基価は9.7mgKOH/gであった。
<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粘着シートを80mm×80mmのサイズに裁断して、その粘着剤層をポリエステル製メッシュ(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粘着シートから剥離シートを剥がし、粘着剤層を厚さ3mmになるように複数層積層した。得られた粘着剤層の積層体から、直径8mmの円柱体(高さ3mm)を打ち抜き、これをサンプルとした。
測定周波数:1Hz
測定温度:23℃
実施例および比較例で使用した光重合開始剤D1〜D3の濃度0.1質量%のアセトニトリル溶液を調製し、その溶液における波長200〜500nmの範囲の吸光度を、紫外可視近赤外(UV−Vis−NIR)分光光度計(島津製作所社製,製品名「UV−3600」,光路長10mm)を使用して測定した。その結果に基づき、波長380nmの吸光度、および波長200〜500nmの吸光度における吸収極大波長(nm)を導出した。結果は以下の通りである。
波長380nmの吸光度:1.5
極大吸収波長:295nm,368nm,380nm,393nm
[D2(ビス(2,4,6−トリメチルベンゾイル)−フェニルフォスフィンオキサイド)]
波長380nmの吸光度:1.8
極大吸収波長:295nm,370nm)
[D3(1−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン)]
波長380nmの吸光度:0
極大吸収波長:246nm,280nm,333nm
実施例および比較例で得られた粘着シートの粘着剤層をソーダライムガラスに貼合して、これを測定用サンプルとした。ソーダライムガラスでバックグラウンド測定を行った上で、上記測定用サンプルについて、紫外可視近赤外分光光度計(SHIMADZU社製,製品名「UV−VIS−NIR SPECTROPHOTOMETER UV−3600」)を用いて200〜800nmの透過率を測定し、波長380nmおよび波長410nmの光線透過率(%)を抽出した。測定には、付属の大形試料室MPC−3100を用い、内蔵の積分球を使用せずに測定を行った。結果を表2に示す。
実施例および比較例で得られた粘着シート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、重剥離型剥離シート/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粘着シートから軽剥離型剥離シートを剥離し、露出した粘着剤層を、ケン化処理されたトリアセチルセルロース(TAC)保護膜を有する偏光板(厚さ50μm)の当該トリアセチルセルロース保護膜に貼合した。その後、23.5cm×30.5cmの大きさに裁断した。
◎:浮き、剥がれ、発泡およびスジが確認されなかった。
〇:端部の浮き・剥がれ、0.5mm以下の発泡およびスジが確認されたが、実用上問題ないものだった。
△:端部の浮き・剥がれ、0.5mm超の発泡およびスジが確認され、実用上問題ありと判断された。
×:端部以外の浮き・剥がれ、0.5mm超の発泡およびスジが確認され、実用に値しないと判断された。
11…粘着剤層
12a,12b…剥離シート
2…粘着剤層付き光学フィルム
21…光学フィルム
3…光学積層体
21…第1の光学フィルム
31…第2の光学フィルム
Claims (14)
- 少なくとも粘着剤層を有する、光学用途に用いられる粘着シートであって、
前記粘着剤層の波長380nmの光線透過率が25%以下であり、
前記粘着剤層の波長410nmの光線透過率が80%以上であり、
前記粘着剤層の23℃における貯蔵弾性率が、0.12MPa以上、2MPa以下である
ことを特徴とする粘着シート。 - 前記粘着剤層の厚さが、0.1μm以上、10μm以下であることを特徴とする請求項1に記載の粘着シート。
- 無アルカリガラスに対する粘着力が、0.5N/25mm以上であることを特徴とする請求項1または2に記載の粘着シート。
- 前記粘着剤層を構成する粘着剤のゲル分率が、40%以上、100%以下であることを特徴とする請求項1〜3のいずれか一項に記載の粘着シート。
- 前記粘着剤層が、少なくとも、活性エネルギー線硬化性成分の硬化物と、紫外線吸収剤とを含有する粘着剤からな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シート。
- 前記粘着剤が、(メタ)アクリル酸エステル重合体が架橋されてなる架橋物を含有することを特徴とする請求項5に記載の粘着シート。
- 前記粘着剤が、
(メタ)アクリル酸エステル重合体(A)と、
架橋剤(B)と、
活性エネルギー線硬化性成分(C)と、
光重合開始剤(D)と、
紫外線吸収剤(E)と
を含有する粘着性組成物から得られたものである
ことを特徴とする請求項5または6に記載の粘着シート。 - 前記光重合開始剤(D)の光吸収波長のピーク領域と、前記紫外線吸収剤(E)の光吸収波長のピーク領域とが異なることを特徴とする請求項7に記載の粘着シート。
- 2枚の剥離シートを備えており、
前記粘着剤層が、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ている
ことを特徴とする請求項1〜8のいずれか一項に記載の粘着シート。 - 請求項8に記載の粘着シートの製造方法であって、
(メタ)アクリル酸エステル重合体(A)と、架橋剤(B)と、活性エネルギー線硬化性成分(C)と、光重合開始剤(D)と、紫外線吸収剤(E)とを含有し、前記光重合開始剤(D)の光吸収波長のピーク領域と、前記紫外線吸収剤(E)の光吸収波長のピーク領域とが異なる粘着性組成物を、熱架橋および活性エネルギー線硬化させて、前記粘着剤層を形成する
ことを特徴とする粘着シートの製造方法。 - 光学フィルムと、
前記光学フィルムの少なくとも片面に積層された、請求項1〜9のいずれか一項に記載の粘着シートの粘着剤層と
を備えたことを特徴とする粘着剤層付き光学フィルム。 - 前記光学フィルムが、偏光板または位相差フィルムであることを特徴とする請求項11に記載の粘着剤層付き光学フィルム。
- 第1の光学フィルムと、
第2の光学フィルムと、
前記第1の光学フィルムおよび前記第2の光学フィルムを互いに貼合する粘着剤層と
を備えた光学積層体であって、
前記粘着剤層が、請求項1〜9のいずれか一項に記載の粘着シートの粘着剤層である
ことを特徴とする光学積層体。 - 前記第1の光学フィルムが、偏光板または位相差フィルムであり、
前記第2の光学フィルムが、位相差フィルムである
ことを特徴とする請求項13に記載の光学積層体。
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