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JP5723618B2 - 粘着シートおよび表面保護フィルム - Google Patents

粘着シートおよび表面保護フィルム Download PDF

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Description

本発明は、透明な樹脂材料からなるフィルム上に粘着剤層を有する粘着シートに関し、詳しくは、帯電防止機能を備えた粘着シートに関する。本発明に係る粘着シートは、静電気が発生しやすいプラスチック製品等に貼り付けられる用途に好適である。なかでも特に、光学部材(例えば、液晶ディスプレイなどに用いられる偏光板、波長板、位相差板、光学補償フィルム、反射シート、輝度向上フィルム)等の表面を保護する目的で用いられる表面保護フィルムとして有用である。
表面保護フィルム(表面保護シートともいう。)は、一般に、フィルム状の支持体(基材)上に粘着剤が設けられた構成を有する。かかる保護フィルムは、上記粘着剤を介して被着体(保護対象物)に貼り合わされ、これにより該被着体を加工、搬送時等の傷や汚れから保護する目的で用いられる。例えば、液晶ディスプレイのパネルは、液晶セルに粘着剤を介して偏光板や波長板等の光学部材を貼り合わせることにより形成されている。かかる液晶ディスプレイパネルの製造において液晶セルに貼り合わされる偏光板は、いったんロール形態に製造された後、このロールから巻き出して、液晶セルの形状に応じた所望のサイズにカットして用いられる。ここで、偏光板が中間工程において搬送ロール等と擦れて傷つくことを防止するために、該偏光板の片面または両面(典型的には片面)に表面保護フィルムを貼り合わせる対策がとられている。この表面保護フィルムは、不要になった段階で剥離して除去される。表面保護フィルムに関する技術文献として特許文献1〜4が挙げられる。
特開2004−223923号公報 特開2008−255332号公報 特開2006−291172号公報 特開2006−111856号公報
このような表面保護フィルムとしては、該フィルムを貼り付けたまま被着体(例えば偏光板)の外観検査を行い得ることから、透明性を有するものが好ましく用いられる。近年、上記外観検査のしやすさや検査精度等の観点から、表面保護フィルムの外観品位に対する要求レベルが高くなってきている。例えば、表面保護フィルムの背面(被着体に貼り付けられる面とは反対側の面、すなわち該表面保護フィルムを構成する支持体の背面)に擦過傷がつきにくい性質が求められている。表面保護フィルムに擦過傷が存在すると、その傷が被着体の傷なのか、あるいは表面保護フィルムの傷なのかが、表面保護フィルムを貼り付けた状態のままでは判断できないためである。保護フィルムの背面に擦過傷がつきにくくするための一つの方策として、該保護フィルムの背面に硬質の表面層を設ける手法が挙げられる。かかる表面層(トップコート層)は、典型的には、透明な樹脂フィルムの表面にコーティング材を塗布して乾燥および硬化させることにより形成される。
一方、一般に表面保護フィルムや光学部材はプラスチック材料により構成されているため、電気絶縁性が高く、摩擦や剥離により静電気を発生する。このため、偏光板等の光学部材から表面保護フィルムを剥離する際にも静電気が発生しやすく、この静電気が残ったままの状態で液晶に電圧を印加すると、液晶分子の配向が損失したり、またパネルの欠損が生じたりする懸念がある。また、静電気の存在は、塵埃を吸引したり、作業性を低下させたりする要因ともなり得る。かかる事情から、表面保護フィルム(例えば光学部材用表面保護フィルム)に帯電防止処理を施すことが行われている。例えば特許文献1および2では、帯電防止層または帯電防止コーティングにより帯電防止処理を行っている。上記トップコート層が帯電防止機能を有する層(帯電防止層)であれば、該トップコート層の形成と帯電防止処理とを一度に行うことができるので好都合である。
しかし、被着体に貼り付けた保護フィルムを背面から観察(例えば、暗室内において観察)する場合、該保護フィルムの背面に上記のような帯電防止層が設けられていると、表面保護フィルムの外観品位が低下し、被着体表面の視認性が低下する。かかる視認性の低下を抑えるという観点からは、上記帯電防止層の厚みを小さくするほうが有利である。しかしながら、帯電防止層の厚みが極めて小さくなると、該帯電防止層によって表面保護フィルムに十分な帯電防止性を付与することが困難となる。厚みの減少に伴う帯電防止性能の低下を補う手法として、帯電防止成分の含有量を増やすことも考えられるが、この手法によると帯電防止層の透明性が低下(すなわち視認性が低下)しがちである。
本発明は、かかる事情に鑑みてなされたものであって、外観品位と帯電防止性とをより高度なレベルで両立させた粘着シートおよび表面保護フィルムを提供することを目的とする。
ここに開示される粘着シートは、透明な樹脂材料からなる基材フィルムと、該フィルムの一方の面(以下、「第一面」または「背面」ともいう。)に設けられた帯電防止層とを備える。上記帯電防止層は、帯電防止成分とバインダ樹脂とを含む。該帯電防止層の平均厚みDaveは、1nm以上100nm未満である。上記粘着シートは、また、上記フィルムの他方の面(第一面とは反対側の面。以下、「第二面」または「前面」ともいう。)に設けられた粘着剤層を備える。上記粘着剤層は、ベースポリマーとしてのアクリル系ポリマーと、帯電防止成分としてのイオン性化合物とを含む。
ここに開示される技術によると、上記フィルムの背面に極めて薄い帯電防止層を設けることにより、外観品位の低下(例えば、全体に白っぽくなる事象)を効果的に抑制しつつ、該フィルムに帯電防止性を付与することができる。このように外観品位に優れた粘着シートは、該フィルム越しに製品(被着体)の外観検査を精度よく行い得る(外観検査適性が高い)ことから、表面保護フィルムその他の用途に好適である。上記帯電防止層の厚みが小さいことは、基材フィルムの特性(光学特性、寸法安定性等)に及ぼす影響が少ないという観点からも好ましい。また、基材フィルムの前面に配置された粘着剤層が帯電防止成分としてイオン性化合物を含有するので、該フィルムの背面に配置された帯電防止層の厚みを上述のように極めて薄くしても、良好な帯電防止性能を示す粘着シートが実現され得る。したがって、特に、偏光板等のように静電気を嫌う部品に貼り付けて使用される粘着シート(例えば表面保護フィルム)として好適である。上記粘着剤層がアクリル系ポリマーをベースポリマーとする粘着剤層(アクリル系粘着剤層)であることは、粘着シートの透明性(ひいては外観検査適性)を向上させる上で有利である。したがって、ここに開示される粘着シートによると、外観検査適性と帯電防止性とをより高いレベルで両立させることができる。かかる粘着シートは、当該粘着シート越しに製品の外観検査を行う態様で使用され得る表面保護フィルム(例えば、光学部品用の表面保護フィルム)その他の用途に好適である。
上記基材フィルムとしては、透明な熱可塑性樹脂材料からなるプラスチックフィルムを好ましく採用することができる。上記プラスチックフィルムの一好適例として、ポリエステルフィルムが挙げられる。
ここで、ポリエステルフィルムとは、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリエチレンナフタレート(PEN)、ポリブチレンテレフタレート等の、エステル結合を基本とする主骨格を有するポリマー材料(ポリエステル樹脂)を主たる樹脂成分とするものをいう。かかるポリエステルフィルムは、光学特性や寸法安定性に優れる等、粘着シート(特に、該フィルム越しに製品の外観検査を行う態様で使用され得る表面保護フィルム、例えば光学部品用表面保護フィルム)の基材として好ましい特性を有する一方、そのままでは帯電しやすい性質を有する。したがって、ポリエステルフィルムを基材とする粘着シートでは、ここに開示される技術を適用して帯電防止性と外観品位と高レベルで両立させることの意義が特に大きい。
上記帯電防止層に含有させる帯電防止成分としては、湿度の影響が少ないことから、各種の導電性ポリマーを好ましく採用し得る。該導電性ポリマーとして少なくともポリチオフェンを含む帯電防止層が好ましい。上記帯電防止層に含まれるバインダ樹脂としては、例えばアクリル樹脂を好ましく採用することができる。ここに開示される技術の好ましい一態様では、上記帯電防止層が架橋剤(例えばメラミン系架橋剤)で架橋されている。このことによって、例えば、帯電防止層の耐スクラッチ性をより向上させることができる。
ここに開示される技術の他の好ましい一態様では、上記帯電防止層が滑剤を含む。ここで滑剤とは、帯電防止層を構成する材料に配合されることでその摩擦係数を低下させる作用を有する成分をいう。このように滑剤を含む帯電防止層によると、耐スクラッチ性に優れた粘着シート(例えば表面保護フィルム)が実現されやすいので好ましい。
上記粘着剤層に含まれるイオン性化合物(帯電防止成分)としては、イオン液体およびアルカリ金属塩の少なくとも一方を好ましく採用し得る。上記イオン液体は、例えば、含窒素オニウム塩(ピリジニウム塩、イミダゾリウム塩等)、含硫黄オニウム塩、および含リンオニウム塩のうちの一種または二種以上であり得る。上記アルカリ金属塩の好適例としてはリチウム塩が挙げられる。
本発明に係る粘着シートの一構成例を示す模式的断面図である。 本発明に係る粘着シートの他の構成例を示す模式的断面図である。 剥離帯電圧の測定方法を示す説明図である。
以下、本発明の好適な実施形態を説明する。なお、本明細書において特に言及している事項以外の事柄であって本発明の実施に必要な事柄は、当該分野における従来技術に基づく当業者の設計事項として把握され得る。本発明は、本明細書に開示されている内容と当該分野における技術常識とに基づいて実施することができる。
また、図面に記載の実施形態は、本発明を明瞭に説明するために模式化されており、製品として実際に提供される本発明の粘着シートのサイズや縮尺を正確に表したものではない。
<粘着シートの全体構造>
ここに開示される粘着シートは、一般に、粘着テープ、粘着ラベル、粘着フィルム等と称される形態のものであり得る。該粘着シート越しに製品の外観検査を精度よく行い得ることから、特に光学部品(例えば、偏光板、波長板等の液晶ディスプレイパネル構成要素として用いられる光学部品)の加工時や搬送時に該光学部品の表面を保護する表面保護フィルムとして好適である。上記粘着シートにおける粘着剤層は、典型的には連続的に形成されるが、かかる形態に限定されるものではなく、例えば点状、ストライプ状等の規則的あるいはランダムなパターンに形成された粘着剤層であってもよい。また、ここに開示される粘着シートは、ロール状であってもよく、枚葉状であってもよい。
ここに開示される粘着シートの典型的な構成例を図1に模式的に示す。この粘着シート1は、透明な樹脂材料からなる基材フィルム(例えばポリエステルフィルム)12と、その第一面12A上に設けられた帯電防止層14と、フィルム12の第二面12B(帯電防止層14とは反対側の表面)に設けられた粘着剤層20とを備える。粘着シート1は、この粘着剤層20を被着体(保護対象、例えば偏光板等の光学部品の表面)に貼り付けて使用される。使用前(すなわち、被着体への貼付前)の粘着シート1は、図2に示すように、粘着剤層20の表面(被着体への貼付面)が、少なくとも粘着剤層20側が剥離面となっている剥離ライナー30によって保護された形態であり得る。あるいは、粘着シート1がロール状に巻回されることにより、粘着剤層20が基材フィルム12の背面(帯電防止層14の表面)に当接してその表面が保護された形態であってもよい。
図1,2に示すようにフィルム12の第一面12A上に帯電防止層14が直接(他の層を介することなく)形成され、この帯電防止層14が粘着シート1の背面に露出した態様(すなわち、帯電防止層14がトップコート層を兼ねる態様)は、トップコート層とは別に帯電防止層を設ける構成に比べて、フィルム12上に帯電防止層14が設けられた帯電防止層付きフィルム(ひいては該フィルムを用いてなる粘着シート)の生産性がよい。また、粘着シートを構成する層の数を少なくすることができるので、該フィルム越しに製品の外観検査を行う際における製品表面の視認性向上等の観点からも有利である。
<基材フィルム>
ここに開示される技術において、基材フィルムを構成する樹脂材料は、透明なシート状またはフィルム状に形成できるものであればよく、特に限定されない。透明性、機械的強度、熱安定性、水分遮蔽性、等方性、寸法安定性、等のうち一または二以上の特性に優れたフィルムを構成し得るものが好ましい。例えば、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリエチレンナフタレート(PEN)、ポリブチレンテレフタレート等の、ポリエステル系ポリマー;ジアセチルセルロース、トリアセチルセルロース等の、セルロース系ポリマー;ポリカーボネート系ポリマー;ポリメチルメタクリレート等の、アクリル系ポリマー;等を主たる樹脂成分(樹脂成分のなかの主成分、典型的には50質量%以上を占める成分)とする樹脂材料から構成されたプラスチックフィルムを、上記基材フィルムとして好ましく用いることができる。上記樹脂材料の他の例としては、ポリスチレン、アクリロニトリル−スチレン共重合体等の、スチレン系ポリマー;ポリエチレン、ポリプロピレン、環状ないしノルボルネン構造を有するポリオレフィン、エチレン−プロピレン共重合体等の、オレフィン系ポリマー;塩化ビニル系ポリマー;ナイロン6、ナイロン6,6、芳香族ポリアミド等の、アミド系ポリマー;等を樹脂材料とするものが挙げられる。上記樹脂材料のさらに他の例として、イミド系ポリマー、スルホン系ポリマー、ポリエーテルスルホン系ポリマー、ポリエーテルエーテルケトン系ポリマー、ポリフェニレンスルフィド系ポリマー、ビニルアルコール系ポリマー、塩化ビニリデン系ポリマー、ビニルブチラール系ポリマー、アリレート系ポリマー、ポリオキシメチレン系ポリマー、エポキシ系ポリマー等が挙げられる。上述したポリマーの二種以上のブレンド物からなる基材フィルムであってもよい。
上記基材フィルムは、光学特性(位相差等)の異方性が少ないほど好ましい。特に、光学部品用の表面保護フィルムとして用いられる基材フィルムでは、光学的異方性を少なくすることが有益である。耐熱性および耐溶剤性を有するとともに可とう性を有し、成形性にも優れる点から、熱可塑性樹脂材料からなるフィルムを好ましく採用し得る。上記フィルムは、無延伸のものであってもよく、延伸(一軸延伸、二軸延伸等)されたものであってもよい。また、単層構造であってもよく、組成の異なる複数の層が積層された構造であってもよい。
基材フィルムの厚さは、粘着シートの用途や目的に応じて適宜選択することができる。強度や取扱性等の作業性と、コストや外観検査性等との兼ね合いから、通常は10μm〜200μm程度とすることが適当であり、好ましくは15μm〜100μm程度、より好ましくは18μm〜75μm程度である。上記フィルムは、通常、1.43〜1.6程度の屈折率を示すことが好ましく、より好ましくは1.45〜1.5程度である。また、70%〜99%の光線透過率を有することが好ましく、より好ましくは80%〜99%(例えば85%〜99%)である。
基材フィルムを構成する樹脂材料には、必要に応じて、酸化防止剤、紫外線吸収剤、可塑剤、着色剤(顔料、染料等)等の各種添加剤が配合されていてもよい。上記ポリエステルフィルムの第一面(帯電防止層が設けられる側の表面)には、例えば、コロナ放電処理、プラズマ処理、紫外線照射処理、酸処理、アルカリ処理、下塗り剤の塗布等の、公知または慣用の表面処理が施されていてもよい。このような表面処理は、例えば、フィルムと帯電防止層との密着性を高めるための処理であり得る。フィルムの表面に水酸基(−OH基)等の極性基が導入されるような表面処理を好ましく採用し得る。また、フィルムの第二面(粘着剤層が形成される側の表面)に上記と同様の表面処理が施されていてもよい。かかる表面処理は、フィルムと粘着剤層との密着性(粘着剤層の投錨性)を高めるための処理であり得る。
<帯電防止層の厚み>
ここに開示される粘着シートは、上記フィルムの一方の面(第一面)に、平均厚みDaveが1nm以上100nm未満の帯電防止層を有する。Daveが大きすぎると、粘着シートの外観品位(ひいては、該粘着シートを通しての外観検査性)が低下しやすくなる。一方、Daveが小さすぎると、粘着シートの帯電防止性能が不足しやすくなる。好ましい一態様では、Daveが2nm以上50nm以下である。Daveが2nm以上30nm以下であってもよく、2nm以上20nm以下であってもよく、5nm以上15nm以下であってもよい。
上記帯電防止層の厚さDnは、粘着シートの断面を透過型電子顕微鏡(TEM)で観察することにより把握することができる。例えば、目的の試料について、樹脂包埋を行い、超薄切片法により試料断面のTEM観察を行って得られる結果を、ここに開示される技術における帯電防止層の厚さDnとして採用することができる。TEMとしては、日立社製の透過電子顕微鏡、型式「H−7650」等を用いることができる。後述する実施例では、粘着シートを幅方向(粘着剤組成物の塗布方向と直交する方向)に横切る直線に沿って切断した断面につき、加速電圧:100kV、倍率:6万倍で得られた上記幅方向250nmの画像を二値化して帯電防止層の断面積を求め、これを視野内のサンプル長さ(ここでは250nm)で除算することで帯電防止層の厚さ(視野内の平均厚さ)Dnを実測した。なお、上記樹脂包埋に先立って、帯電防止層を明瞭にする目的で、試料に重金属染色処理を施してもよい。また、TEMにより把握される厚さと、各種の厚み検出装置(例えば、表面粗さ計、干渉厚み計、赤外分光測定機、各種X線回折装置等)による検出結果との相関につき、検量線を作成して計算を行うことにより、帯電防止層の厚さDnを求めてもよい。
ここに開示される技術における帯電防止層の平均厚みDaveとしては、いくつかの(好ましくは2箇所以上、より好ましくは3箇所以上の)異なる測定点について帯電防止層の厚さDnを把握し、それらを算術平均した値を採用することができる。例えば、帯電防止層を横切る直線(例えば、幅方向に横切る直線)に沿って均等な間隔で配置された3箇所の測定点(隣り合う測定点は2cm以上(例えば5cm程度またはそれ以上)離れていることが望ましい。)について該帯電防止層の厚みDnを測定し(各測定点についてTEM観察を行って該測定点における厚みを直接測定してもよく、上述のように適当な厚み検出装置による検出結果を検量線により厚みに換算してもよい。)、それらの結果を算術平均することにより平均厚みDaveを求めることができる。具体的には、例えば、後述する実施例に記載の厚み測定方法に従ってDaveを求めることができる。
<帯電防止層の組成(バインダ樹脂)>
ここに開示される技術における帯電防止層は、帯電防止成分(粘着シートの帯電を防止する作用を有する成分)とバインダ樹脂とを含有する。上記バインダ樹脂は、熱硬化型樹脂、紫外線硬化型樹脂、電子線硬化型樹脂、二液混合型樹脂等の各種タイプの樹脂から選択される一種または二種以上の樹脂であり得る。耐スクラッチ性に優れ、かつ光線透過性に優れた帯電防止層を形成可能な樹脂を選択することが好ましい。
熱硬化型樹脂の具体例としては、アクリル樹脂、アクリル−ウレタン樹脂、アクリル−スチレン樹脂、アクリル−シリコン樹脂、シリコーン樹脂、ポリシラザン樹脂、ポリウレタン樹脂、フッ素樹脂、ポリエステル樹脂、ポリオレフィン樹脂等をベース樹脂とするものが挙げられる。これらのうち、アクリル樹脂、アクリル−ウレタン樹脂、アクリル−スチレン樹脂等の熱硬化性樹脂を好ましく採用し得る。
紫外線硬化型樹脂の具体例としては、ポリエステル樹脂、アクリル樹脂、ウレタン樹脂、アミド樹脂、シリコーン樹脂、エポキシ樹脂等の各種樹脂の、モノマー、オリゴマー、ポリマーおよびこれらの混合物が挙げられる。紫外線硬化性がよく高硬度の層を形成しやすいことから、紫外線重合性の官能基を一分子中に2個以上(より好ましくは3個以上、例えば3〜6個程度)有する多官能モノマーおよび/またはそのオリゴマーを含む紫外線硬化型樹脂を好ましく採用し得る。上記多官能モノマーとしては、多官能アクリレート、多官能メタアクリレート等のアクリル系モノマーを好ましく用いることができる。
ここに開示される技術の一態様では、上記バインダ樹脂が、アクリル系ポリマーをベースポリマー(ポリマー成分のなかの主成分、すなわち50質量%以上を占める成分)とする樹脂(アクリル樹脂)である。ここで「アクリル系ポリマー」とは、一分子中に少なくとも一つの(メタ)アクリロイル基を有するモノマー(以下、これを「アクリル系モノマー」ということがある。)を主構成単量体成分(モノマーの主成分、すなわちアクリル系ポリマーを構成するモノマーの総量のうち50質量%以上を占める成分)とするポリマーを指す。
なお、本明細書中において「(メタ)アクリロイル基」とは、アクリロイル基およびメタクリロイル基を包括的に指す意味である。同様に、「(メタ)アクリレート」とは、アクリレートおよびメタクリレートを包括的に指す意味である。
ここに開示される技術の一態様では、上記アクリル樹脂の主成分が、構成単量体成分としてメチルメタクリレート(MMA)を含むアクリル系ポリマーである。通常は、MMAと他の一種または二種以上のモノマー(典型的には、主としてMMA以外のアクリル系モノマー)とのコポリマーが好ましい。MMAの共重合割合は、典型的には50質量%以上(例えば50〜90質量%)であり、好ましくは60質量%以上(例えば60〜85質量%)である。共重合成分として使用し得るモノマーの好適例としては、MMA以外の(シクロ)アルキル(メタ)アクリレートが挙げられる。なお、ここで「(シクロ)アルキル」とは、アルキルおよびシクロアルキルを包括的に指す意味である。
上記(シクロ)アルキル(メタ)アクリレートとしては、例えば、メチルアクリレート、エチルアクリレート、n−ブチルアクリレート、イソブチルアクリレート、s−ブチルアクリレート、t−ブチルアクリレート、2−エチルヘキシルアクリレート(2EHA)等の、アルキル基の炭素原子数が1〜12であるアルキルアクリレート;メチルメタクリレート(MMA)、エチルメタクリレート、n−ブチルメタクリレート、イソプロピルメタクリレート、イソブチルメタクリレート等の、アルキル基の炭素原子数が1〜6であるアルキルメタクリレート;シクロペンチルアクリレート、シクロヘキシルアクリレート等の、シクロアルキル基の炭素原子数が5〜7であるシクロアルキルアクリレート;シクロペンチルメタクリレート、シクロヘキシルメタクリレート(CHMA)等の、シクロアルキル基の炭素原子数が5〜7であるシクロアルキルメタクリレート;等を用いることができる。
上記アクリル系ポリマーには、本発明の効果を顕著に損なわない範囲で、上記以外のモノマー(その他モノマー)が共重合されていてもよい。かかるモノマーとしては、カルボキシル基含有モノマー(アクリル酸、メタクリル酸、イタコン酸、マレイン酸、フマル酸など)、酸無水物基含有モノマー(無水マレイン酸、無水イタコン酸など)、水酸基含有モノマー(2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレートなど)、ビニルエステル類(酢酸ビニル、プロピオン酸ビニルなど)、芳香族ビニル化合物(スチレン、α−メチルスチレンなど)、アミド基含有モノマー(アクリルアミド、N,N−ジメチルアクリルアミドなど)、アミノ基含有モノマー(アミノエチル(メタ)アクリレート、N,N−ジメチルアミノエチル(メタ)アクリレートなど)、イミド基含有モノマー(例えばシクロへキシルマレイミド)、エポキシ基含有モノマー(例えばグリシジル(メタ)アクリレート)、(メタ)アクリロイルモルホリン、ビニルエーテル類(例えばメチルビニルエーテル)、等が例示される。このような「その他モノマー」の共重合割合(二種以上を用いる場合にはそれらの合計量)は、通常は20質量%以下とすることが好ましく、10質量%以下であってもよく、かかるモノマーが実質的に共重合されていなくてもよい。
<帯電防止層の組成(帯電防止成分)>
上記帯電防止成分としては、有機または無機の導電性物質、各種の帯電防止剤、等を用いることができる。
上記帯電防止剤の例としては、4級アンモニウム塩、ピリジニウム塩、第1アミノ基、第2アミノ基、第3アミノ基等のカチオン性官能基を有するカチオン型帯電防止剤;スルホン酸塩や硫酸エステル塩、ホスホン酸塩、リン酸エステル塩等のアニオン性官能基を有するアニオン型帯電防止剤;アルキルベタインおよびその誘導体、イミダゾリンおよびその誘導体、アラニンおよびその誘導体等の両性イオン型帯電防止剤;アミノアルコールおよびその誘導体、グリセリンおよびその誘導体、ポリエチレングリコールおよびその誘導体等のノニオン型帯電防止剤;上記カチオン型、アニオン型、両性イオン型のイオン導電性基を有するモノマーを重合もしくは共重合して得られたイオン導電性重合体;が挙げられる。このような帯電防止剤は、一種を単独で使用してもよく、二種以上を組み合わせて使用してもよい。
上記無機導電性物質の例としては、酸化錫、酸化アンチモン、酸化インジウム、酸化カドミウム、酸化チタン、酸化亜鉛、インジウム、錫、アンチモン、金、銀、銅、アルミニウム、ニッケル、クロム、チタン、鉄、コバルト、ヨウ化銅、ITO(酸化インジウム/酸化スズ)、ATO(酸化アンチモン/酸化スズ)等が挙げられる。このような無機導電性物質は、一種を単独で使用してもよく、二種以上を組み合わせて使用してもよい。
上記カチオン型帯電防止剤の一好適例として、4級アンモニウム塩基(典型的には、式:−N(R111213)・X;で表わされる。ここで、R11,R12,R13は、それぞれ、同一または異なって、水素原子または炭化水素基である。Xは、有機または無機のアニオンである。)を有するカチオン型帯電防止剤が挙げられる。かかる帯電防止剤の市販品としては、コニシ株式会社製の商品名「ボンディップ」シリーズ(ボンディップPA−100、ボンディップPA−200、ボンディップPX等)が例示される。
ここに開示される技術の好ましい一態様では、上記帯電防止層が、帯電防止成分として少なくとも有機導電性物質を含有する。なかでも各種導電性ポリマーを含むことが好ましい。かかる導電性ポリマーの例としては、ポリチオフェン、ポリアニリン、ポリピロール、ポリエチレンイミン、アリルアミン系重合体等が挙げられる。このような導電性ポリマーは、一種を単独で使用してもよく、二種以上を組み合わせて使用してもよい。
ここに開示される技術において好ましく採用し得る導電性ポリマーとして、ポリチオフェンおよびポリアニリンが例示される。ポリチオフェンとしては、ポリスチレン換算の重量平均分子量(以下、「Mw」と表記する。)が40×10以下であるものが好ましく、30×10以下がより好ましい。ポリアニリンとしては、Mwが50×10以下であるものが好ましく、30×10以下がより好ましい。また、これら導電性ポリマーのMwは、通常は0.1×10以上であることが好ましく、より好ましくは0.5×10以上である。なお、本明細書中においてポリチオフェンとは、無置換チオフェンまたは置換チオフェンの重合体をいう。ここに開示される技術における置換チオフェン重合体の一好適例として、ポリ(3,4−エチレンジオキシチオフェン)が挙げられる。
導電性ポリマーの使用量は、帯電防止層を構成するバインダ樹脂100質量部に対して例えば10〜200質量部とすることができ、通常は25〜150質量部とすることが適当である。導電性ポリマーの使用量が少なすぎると、粘着シートの帯電防止性能が不足しがちとなる場合がある。導電性ポリマーの使用量が多すぎると、帯電防止層の耐スクラッチ性が低下する傾向がある。また、帯電防止層を構成する他の成分との組合せによっては、導電性ポリマーの相溶性が不足気味となって外観品位が低下することもあり得る。
帯電防止層を形成する方法としては、液状組成物(帯電防止層形成用のコーティング組成物)を塗布して乾燥または硬化させる方法を好ましく採用し得る。この液状組成物の調製に用いる導電性ポリマーとしては、該導電性ポリマーが水に溶解または分散した形態のもの(導電性ポリマー水溶液)を好ましく使用し得る。かかる導電性ポリマー水溶液は、例えば、親水性官能基を有する導電性ポリマー(分子内に親水性官能基を有するモノマーを共重合させる等の手法により合成され得る。)を水に溶解または分散させることにより調製することができる。上記親水性官能基としては、スルホ基、アミノ基、アミド基、イミノ基、ヒドロキシル基、メルカプト基、ヒドラジノ基、カルボキシル基、四級アンモニウム基、硫酸エステル基(−O−SOH)、リン酸エステル基(例えば−O−PO(OH))等が例示される。かかる親水性官能基は塩を形成していてもよい。ポリチオフェン水溶液の市販品としては、ナガセケムテックス社製の商品名「デナトロン」シリーズが例示される。また、ポリアニリンスルホン酸水溶液の市販品としては、三菱レイヨン社製の商品名「aqua−PASS」が例示される。
ここに開示される技術の好ましい一態様では、上記コーティング組成物の調製にポリチオフェン水溶液を使用する。ポリスチレンスルホネート(PSS)を含むポリチオフェン水溶液(ポリチオフェンにPSSがドーパントとして添加された形態であり得る。)の使用が好ましい。かかる水溶液は、ポリチオフェン:PSSを1:5〜1:10の質量比で含有するものであり得る。上記水溶液におけるポリチオフェンとPSSとの合計含有量は、例えば1〜5質量%程度であり得る。このようなポリチオフェン水溶液の市販品としては、H.C.Stark社の商品名「ベイトロン(Baytron)」が例示される。
なお、上記のようにPSSを含むポリチオフェン水溶液を用いる場合には、ポリチオフェンとPSSとの合計量を、バインダ樹脂100質量部に対して10〜200質量部(通常は25〜150質量部)とするとよい。
ここに開示される帯電防止層は、必要に応じて、導電性ポリマーと、他の一種または二種以上の帯電防止成分(導電性ポリマー以外の有機導電性物質、無機導電性物質、帯電防止剤等)とを共に含んでもよい。
ここに開示される帯電防止層の好ましい一態様では、上記導電性ポリマーがポリチオフェン(PSSがドープされたポリチオフェンであり得る。)であり、上記バインダ樹脂がアクリル樹脂である。かかる導電性ポリマーとバインダ樹脂との組合せは、帯電防止層の厚みが小さくても帯電防止性能に優れた粘着シート(例えば表面保護フィルム)を形成するのに適している。
<帯電防止層の組成(架橋剤、滑剤等)>
ここに開示される技術は、帯電防止層が架橋剤を含む態様で好ましく実施され得る。架橋剤としては、一般的な樹脂の架橋に用いられるメラミン系、イソシアネート系、エポキシ系等の架橋剤を適宜選択して用いることができる。かかる架橋剤を用いることにより、より耐スクラッチ性に優れた帯電防止層が実現され得る。好ましい一態様では、上記架橋剤として少なくともメラミン系架橋剤を使用する。架橋剤の実質的に全部がメラミン系架橋剤であってもよい。
より良好な耐スクラッチ性を実現するためには、帯電防止層に滑剤を含有させることが効果的である。かかる滑剤としては、一般的なフッ素系またはシリコーン系の滑剤を好ましく用いることができる。シリコーン系滑剤の使用が特に好ましい。シリコーン系滑剤の具体例としては、ポリジメチルシロキサン、ポリエーテル変性ポリジメチルシロキサン、ポリメチルアルキルシロキサン等が挙げられる。アリール基やアラルキル基を有するフッ素化合物またはシリコーン化合物を含む滑剤(印字性のよい樹脂フィルムを与え得ることから、印字性滑剤と呼ばれることもある。)を用いてもよい。また、架橋性反応基を有するフッ素化合物またはシリコーン化合物を含む滑剤(反応性滑剤)を用いてもよい。
滑剤の使用量は、バインダ樹脂100質量部に対して例えば5〜90質量部とすることができ、通常は10〜70質量部とすることが適当である。好ましい一態様では、バインダ樹脂100質量部に対する滑剤の使用量を15質量部以上(より好ましくは20質量部以上)とする。滑剤の使用量が少なすぎると、耐スクラッチ性が低下しやすくなる傾向にある。滑剤の使用量が多すぎると、帯電防止層の外観品位が低下傾向となる場合がある。
このような滑剤は、帯電防止層の表面にブリードして該表面に滑り性を付与し、これにより摩擦係数を低下させるものと推察される。したがって、滑剤の適切な使用により、摩擦係数の低下を通じて耐スクラッチ性を向上させることができる。また、上記滑剤(レベリング剤としても把握され得る。)は、帯電防止層の表面張力を均一化し、厚さむらの低減や干渉縞の軽減(ひいては外観品位の向上)にも寄与し得る。このことは、光学部材用の表面保護フィルムにおいて特に有意義である。また、帯電防止層を構成する樹脂成分が紫外線硬化型樹脂である場合、これにフッ素系またはシリコーン系の滑剤を添加すると、帯電防止層形成用のコーティング組成物を基材に塗布して乾燥させる際に該滑剤が塗膜表面(空気との界面)にブリードし、これにより紫外線照射時に酸素による硬化阻害が抑制されて、帯電防止層の最表面においても紫外線硬化型樹脂を十分に硬化させることができる。
その他、ここに開示される技術における帯電防止層には、酸化防止剤、着色剤(顔料、染料等)、流動性調整剤(チクソトロピー剤、増粘剤等)、造膜助剤、触媒(例えば、紫外線硬化型樹脂を含む組成における紫外線重合開始剤)、等の添加剤を、必要に応じて含有させることができる。
<帯電防止層の形成方法>
上記帯電防止層は、帯電防止成分およびバインダ樹脂、ならびに必要に応じて使用される他の成分が適当な溶媒に分散または溶解した液状組成物(帯電防止コーティング組成物)を、基材フィルムの第一面に付与することを含む手法によって好適に形成され得る。例えば、上記帯電防止コーティング組成物をフィルムの第一面に塗布して乾燥させ、必要に応じて硬化処理(熱処理、紫外線処理など)を行う手法を好ましく採用し得る。
上記帯電防止コーティング組成物を構成する溶媒としては、帯電防止層形成成分を安定して溶解または分散し得るものが好ましい。かかる溶媒は、有機溶剤、水、またはこれらの混合溶媒であり得る。上記有機溶剤としては、例えば、酢酸エチル等のエステル類;メチルエチルケトン、アセトン、シクロヘキサノン等のケトン類;テトラヒドロフラン(THF)、ジオキサン等の環状エーテル類;n−ヘキサン、シクロヘキサン等の脂肪族または脂環族炭化水素類;トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素類;メタノール、エタノール、n−プロパノール、イソプロパノール、シクロヘキサノール等の脂肪族または脂環族アルコール類;アルキレングリコールモノアルキルエーテル、ジアルキレングリコールモノアルキルエーテル類等のグリコールエーテル類;等から選択される一種または二種以上を用いることができる。
<粘着剤層>
ここに開示される技術における粘着剤層は、ベースポリマーとしてのアクリル系ポリマーと、帯電防止成分としてのイオン性化合物とを含有する。典型的には、上記イオン性化合物として、イオン液体およびアルカリ金属塩の少なくとも一方を含む。
<イオン性化合物(イオン液体)>
まずイオン液体について説明する。なお、ここに開示される技術においてイオン液体(常温溶融塩と称されることもある。)とは、室温(25℃)で液状を呈するイオン性化合物をいう。
上記イオン液体としては、含窒素オニウム塩、含硫黄オニウム塩、または含リンオニウム塩のいずれか1種以上を好ましく用いることができる。好ましい一態様では、上記粘着剤層が、下記一般式(A)〜(E)のいずれかにより表される少なくとも一種の有機カチオン成分を有するイオン液体を含む。かかるイオン液体によると、特に帯電防止性能に優れた粘着シート(例えば表面保護フィルム)が実現され得る。
Figure 0005723618
ここで、上記式(A)中、Rは、炭素原子数4〜20の炭化水素基またはヘテロ原子を含む官能基を表す。RおよびRは、同一または異なって、水素原子または炭素原子数1〜16の炭化水素基またはヘテロ原子を含む官能基を表す。ただし、窒素原子が2重結合を含む場合、Rはない。
上記式(B)中、Rは、炭素原子数2〜20の炭化水素基またはヘテロ原子を含む官能基を表す。R、RおよびRは、同一または異なって、水素原子または炭素原子数1〜16の炭化水素基またはヘテロ原子を含む官能基を表す。
上記式(C)中、Rは、炭素原子数2〜20の炭化水素基またはヘテロ原子を含む官能基を表す。R、RおよびRは、同一または異なって、水素原子または炭素原子数1〜16の炭化水素基またはヘテロ原子を含む官能基を表す。
上記式(D)中、Zは、窒素原子、硫黄原子、またはリン原子を表す。R、R、RおよびRは、同一または異なって、炭素原子数1〜20の炭化水素基またはヘテロ原子を含む官能基を表す。ただし、Zが硫黄原子の場合、Rはない。
上記式(E)中、Rは、炭素原子数1〜18の炭化水素基またはヘテロ原子を含む官能基を表す。
式(A)により表されるカチオンとしては、ピリジニウムカチオン、ピロリジニウムカチオン、ピペリジニウムカチオン、ピロリン骨格を有するカチオン、ピロール骨格を有するカチオン等が例示される。
ピリジニウムカチオンの具体例としては、1−メチルピリジニウム、1−エチルピリジニウム、1−プロピルピリジニウム、1−ブチルピリジニウム、1−ペンチルピリジニウム、1−へキシルピリジニウム、1−ヘプチルピリジニウム、1−オクチルピリジニウム、1−ノニルピリジニウム、1−デシルピリジニウム、1−アリルピリジニウム、1−プロピル−2−メチルピリジニウム、1−ブチル−2−メチルピリジニウム、1−ペンチル−2−メチルピリジニウム、1−ヘキシル−2−メチルピリジニウム、1−ヘプチル−2−メチルピリジニウム、1−オクチル−2−メチルピリジニウム、1−ノニル−2−メチルピリジニウム、1−デシル−2−メチルピリジニウム、1−プロピル−3−メチルピリジニウム、1−ブチル−3−メチルピリジニウム、1−ブチル−4−メチルピリジニウム、1−ペンチル−3−メチルピリジニウム、1−へキシル−3−メチルピリジニウム、1−ヘプチル−3−メチルピリジニウム、1−オクチル−3−メチルピリジニウム、1−オクチル−4−メチルピリジニウム、1−ノニル−3−メチルピリジニウム、1−デシル−3−メチルピリジニウム、1−プロピル−4−メチルピリジニウム、1−ペンチル−4−メチルピリジニウム、1−ヘキシル−4−メチルピリジニウム、1−ヘプチル−4−メチルピリジニウム、1−ノニル−4−メチルピリジニウム、1−デシル−4−メチルピリジニウム、1−ブチル−3,4−ジメチルピリジニウム等が挙げられる。
ピロリジニウムカチオンの具体例としては、1,1−ジメチルピロリジニウム、1−エチル−1−メチルピロリジニウム、1−メチル−1−プロピルピロリジニウム、1−メチル−1−ブチルピロリジニウム、1−メチル−1−ペンチルピロリジニウム、1−メチル−1−ヘキシルピロリジニウム、1−メチル−1−ヘプチルピロリジニウム、1−メチル−1−オクチルピロリジニウム、1−メチル−1−ノニルピロリジニウム、1−メチル−1−デシルピロリジニウム、1−メチル−1−メトキシエトキシエチルピロリジニウム、1−エチル−1−プロピルピロリジニウム、1−エチル−1−ブチルピロリジニウム、1−エチル−1−ペンチルピロリジニウム、1−エチル−1−ヘキシルピロリジニウム、1−エチル−1−ヘプチルピロリジニウム、1,1−ジプロピルピロリジニウム、1−プロピル−1−ブチルピロリジニウム、1,1−ジブチルピロリジニウム、ピロリジニウム−2−オン等が挙げられる。
ピペリジニウムカチオンの具体例としては、1−プロピルピペリジニウム、1−ペンチルピペリジニウム、1,1−ジメチルピペリジニウム、1−メチル−1−エチルピペリジニウム、1−メチル−1−プロピルピペリジニウム、1−メチル−1−ブチルピペリジニウム、1−メチル−1−ペンチルピペリジニウム、1−メチル−1−ヘキシルピペリジニウム、1−メチル−1−ヘプチルピペリジニウム、1−メチル−1−オクチルピペリジニウム、1−メチル−1−デシルピペリジニウム、1−メチル−1−メトキシエトキシエチルピペリジニウム、1−エチル−1−プロピルピペリジニウム、1−エチル−1−ブチルピペリジニウム、1−エチル−1−ペンチルピペリジニウム、1−エチル−1−ヘキシルピペリジニウム、1−エチル−1−ヘプチルピペリジニウム、1,1−ジプロピルピペリジニウム、1−プロピル−1−ブチルピペリジニウム、1−プロピル−1−ペンチルピペリジニウム、1−プロピル−1−ヘキシルピペリジニウム、1−プロピル−1−ヘプチルピペリジニウム、1,1−ジブチルピペリジニウム、1−ブチル−1−ペンチルピペリジニウム、1−ブチル−1−ヘキシルピペリジニウム、1−ブチル−1−ヘプチルピペリジニウム等が挙げられる。
ピロリン骨格を有するカチオンの具体例としては、2−メチル−1−ピロリン等が挙げられる。ピロール骨格を有するカチオンの具体例としては、1−エチル−2−フェニルインドール、1,2−ジメチルインドール、1−エチルカルバゾール等が挙げられる。
式(B)で表されるカチオンとしては、イミダゾリウムカチオン、テトラヒドロピリミジニウムカチオン、ジヒドロピリミジニウムカチオン等が例示される。
イミダゾリウムカチオンの具体例としては、1,3−ジメチルイミダゾリウム、1,3−ジエチルイミダゾリウム、1−メチル−3−エチルイミダゾリウム、1−メチル−3−ヘキシルイミダゾリウム、1−エチル−3−メチルイミダゾリウム、1−プロピル−3−メチルイミダゾリウム、1−ブチル−3−メチルイミダゾリウム、1−ペンチル−3−メチルイミダゾリウム、1−へキシル−3−メチルイミダゾリウム、1−ヘプチル−3−メチルイミダゾリウム、1−オクチル−3−メチルイミダゾリウム、1−ノニル−3−メチルイミダゾリウム、1−デシル−3−メチルイミダゾリウム、1−ドデシル−3−メチルイミダゾリウム、1−テトラデシル−3−メチルイミダゾリウム、1−ヘキサデシル−3−メチルイミダゾリウム、1−オクタデシル−3−メチルイミダゾリウム、1,2−ジメチル−3−プロピルイミダゾリウム、1−エチル−2,3−ジメチルイミダゾリウム、1−ブチル−2,3−ジメチルイミダゾリウム、1−へキシル−2,3−ジメチルイミダゾリウム、1−(2−メトキシエチル)−3−メチルイミダゾリウム等が挙げられる。
テトラヒドロピリミジニウムカチオンの具体例としては、1,3−ジメチル−1,4,5,6−テトラヒドロピリミジニウム、1,2,3−トリメチル−1,4,5,6−テトラヒドロピリミジニウム、1,2,3,4−テトラメチル−1,4,5,6−テトラヒドロピリミジニウム、1,2,3,5−テトラメチル−1,4,5,6−テトラヒドロピリミジニウム等が挙げられる。
ジヒドロピリミジニウムカチオンの具体例としては、1,3−ジメチル−1,4−ジヒドロピリミジニウム、1,3−ジメチル−1,6−ジヒドロピリミジニウム、1,2,3−トリメチル−1,4−ジヒドロピリミジニウム、1,2,3−トリメチル−1,6−ジヒドロピリミジニウム、1,2,3,4−テトラメチル−1,4−ジヒドロピリミジニウム、1,2,3,4−テトラメチル−1,6−ジヒドロピリミジニウム等が挙げられる。
式(C)で表されるカチオンとしては、ピラゾリウムカチオン、ピラゾリニウムカチオン等が例示される。
ピラゾリウムカチオンの具体例としては、1−メチルピラゾリウム、3−メチルピラゾリウム、1−エチル−2,3,5−トリメチルピラゾリウム、1−プロピル−2,3,5−トリメチルピラゾリウム、1−ブチル−2,3,5−トリメチルピラゾリウム、1−(2−メトキシエチル)ピラゾリウム等が挙げられる。ピラゾリニウムカチオンの具体例としては、1−エチル−2−メチルピラゾリニウム等が挙げられる。
式(D)で表されるカチオンとしては、R、R、RおよびRが、同一または異なって、いずれも炭素原子数1〜20のアルキル基であるカチオンが例示される。かかるカチオンとして、テトラアルキルアンモニウムカチオン、トリアルキルスルホニウムカチオンおよびテトラアルキルホスホニウムカチオンが例示される。式(D)で表されるカチオンの他の例として、上記アルキル基の一部がアルケニル基やアルコキシ基、さらにはエポキシ基に置換されたもの等が挙げられる。また、R、R、RおよびRのうち一つまたは二つ以上が芳香環や脂肪族環を含んでいてもよい。
式(D)で表わされるカチオンは、対称構造のカチオンであってもよく、非対称のカチオンであってもよい。対称構造のアンモニウムカチオンとしては、R、R、RおよびRが同一のアルキル基(例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、ノニル基、デシル基、ドデシル基、ヘキサデシル基、オクタデシル基、のいずれか)であるテトラアルキルアンモニウムカチオンが例示される。
非対称アンモニウムカチオンの代表例としては、R、R、RおよびRのうち三つが同一であって残りの一つが異なるテトラアルキルアンモニウムカチオン、具体例としては、トリメチルエチルアンモニウム、トリメチルプロピルアンモニウム、トリメチルブチルアンモニウム、トリメチルペンチルアンモニウム、トリメチルヘキシルアンモニウム、トリメチルヘプチルアンモニウム、トリメチルオクチルアンモニウム、トリメチルノニルアンモニウム、トリメチルデシルアンモニウム、トリエチルメチルアンモニウム、トリエチルプロピルアンモニウム、トリエチルブチルアンモニウム、トリエチルペンチルアンモニウム、トリエチルヘキシルアンモニウム、トリエチルヘプチルアンモニウム、トリエチルオクチルアンモニウム、トリエチルノニルアンモニウム、トリエチルデシルアンモニウム、トリプロピルメチルアンモニウム、トリプロピルエチルアンモニウム、トリプロピルブチルアンモニウム、トリプロピルペンチルアンモニウム、トリプロピルヘキシルアンモニウム、トリプロピルヘプチルアンモニウム、トリプロピルオクチルアンモニウム、トリプロピルノニルアンモニウム、トリプロピルデシルアンモニウム、トリブチルメチルアンモニウム、トリブチルエチルアンモニウム、トリブチルプロピルアンモニウム、トリブチルペンチルアンモニウム、トリブチルヘキシルアンモニウム、トリブチルヘプチルアンモニウム、トリペンチルメチルアンモニウム、トリペンチルエチルアンモニウム、トリペンチルプロピルアンモニウム、トリペンチルブチルアンモニウム、トリペンチルヘキシルアンモニウム、トリペンチルヘプチルアンモニウム、トリヘキシルメチルアンモニウム、トリヘキシルエチルアンモニウム、トリヘキシルプロピルアンモニウム、トリヘキシルブチルアンモニウム、トリヘキシルペンチルアンモニウム、トリヘキシルヘプチルアンモニウム、トリヘプチルメチルアンモニウム、トリヘプチルエチルアンモニウム、トリヘプチルプロピルアンモニウム、トリヘプチルブチルアンモニウム、トリヘプチルペンチルアンモニウム、トリヘプチルヘキシルアンモニウム、トリオクチルメチルアンモニウム、トリオクチルエチルアンモニウム、トリオクチルプロピルアンモニウム、トリオクチルブチルアンモニウム、トリオクチルペンチルアンモニウム、トリオクチルヘキシルアンモニウム、トリオクチルヘプチルアンモニウム、トリオクチルドデシルアンモニウム、トリオクチルヘキサデシルアンモニウム、トリオクチルオクタデシルアンモニウム、トリノニルメチルアンモニウム、トリデシルメチルアンモニウム等の、非対称テトラアルキルアンモニウムカチオンが挙げられる。
非対称アンモニウムカチオンの他の例としては、ジメチルジエチルアンモニウム、ジメチルジプロピルアンモニウム、ジメチルジブチルアンモニウム、ジメチルジペンチルアンモニウム、ジメチルジヘキシルアンモニウム、ジメチルジヘプチルアンモニウム、ジメチルジオクチルアンモニウム、ジメチルジノニルアンモニウム、ジメチルジデシルアンモニウム、ジプロピルジエチルアンモニウム、ジプロピルジブチルアンモニウム、ジプロピルジペンチルアンモニウム、ジプロピルジヘキシルアンモニウム、ジメチルエチルプロピルアンモニウム、ジメチルエチルブチルアンモニウム、ジメチルエチルペンチルアンモニウム、ジメチルエチルヘキシルアンモニウム、ジメチルエチルヘプチルアンモニウム、ジメチルエチルノニルアンモニウム、ジメチルプロピルブチルアンモニウム、ジメチルプロピルペンチルアンモニウム、ジメチルプロピルヘキシルアンモニウム、ジメチルプロピルヘプチルアンモニウム、ジメチルブチルヘキシルアンモニウム、ジメチルブチルヘプチルアンモニウム、ジメチルペンチルヘキシルアンモニウム、ジメチルヘキシルヘプチルアンモニウム、ジエチルメチルプロピルアンモニウム、ジエチルメチルペンチルアンモニウム、ジエチルメチルヘプチルアンモニウム、ジエチルプロピルペンチルアンモニウム、ジプロピルメチルエチルアンモニウム、ジプロピルメチルペンチルアンモニウム、ジプロピルブチルヘキシルアンモニウム、ジブチルメチルペンチルアンモニウム、ジブチルメチルヘキシルアンモニウム、メチルエチルプロピルブチルアンモニウム、メチルエチルプロピルペンチルアンモニウム、メチルエチルプロピルヘキシルアンモニウム等の、テトラアルキルアンモニウムカチオン;トリメチルシクロヘキシルアンモニウム等の、シクロアルキル基を含むアンモニウムカチオン;ジアリルジメチルアンモニウム、ジアリルジプロピルアンモニウム、ジアリルメチルヘキシルアンモニウム、ジアリルメチルオクチルアンモニウム等の、アルケニル基を含むアンモニウムカチオン;トリエチル(メトキシエトキシエチル)アンモニウム、ジメチルエチル(メトキシエトキシエチル)アンモニウム、ジメチルエチル(エトキシエトキシエチル)アンモニウム、ジエチルメチル(2−メトキシエチル)アンモニウム、ジエチルメチル(メトキシエトキシエチル)アンモニウム等の、アルコキシ基を含むアンモニウムカチオン;グリシジルトリメチルアンモニウム等の、エポキシ基を含むアンモニウムカチオン;等が挙げられる。
対称構造のスルホニウムカチオンとしては、R、RおよびRが同一のアルキル基(例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ヘキシル基、のいずれか)であるトリアルキルスルホニウムカチオンが例示される。非対称のスルホニウムカチオンとしては、ジメチルデシルスルホニウム、ジエチルメチルスルホニウム、ジブチルエチルスルホニウム等の、非対称トリアルキルスルホニウムカチオンが挙げられる。
対称構造のホスホニウムカチオンとしては、R、R、RおよびRが同一のアルキル基(例えば、メチル基、エチル基、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、ノニル基、デシル基、のいずれか)であるテトラアルキルホスホニウムカチオンが例示される。非対称のホスホニウムカチオンとしては、R、R、RおよびRのうち三つが同一であって残りの一つが異なるテトラアルキルホスホニウムカチオン、具体例としては、トリメチルペンチルホスホニウム、トリメチルヘキシルホスホニウム、トリメチルヘプチルホスホニウム、トリメチルオクチルホスホニウム、トリメチルノニルホスホニウム、トリメチルデシルホスホニウム、トリエチルメチルホスホニウム、トリブチルエチルホスホニウム、トリペンチルメチルホスホニウム、トリヘキシルメチルホスホニウム、トリヘプチルメチルホスホニウム、トリオクチルメチルホスホニウム、トリノニルメチルホスホニウム、トリデシルメチルホスホニウム等が挙げられる。非対称のホスホニウムカチオンの他の例として、トリヘキシルテトラデシルホスホニウム、ジメチルジペンチルホスホニウム、ジメチルジヘキシルホスホニウム、ジメチルジヘプチルホスホニウム、ジメチルジオクチルホスホニウム、ジメチルジノニルホスホニウム、ジメチルジデシルホスホニウム等の、非対称テトラアルキルホスホニウムカチオン;トリメチル(メトキシエトキシエチル)ホスホニウム、ジメチルエチル(メトキシエトキシエチル)ホスホニウム、トリブチル−(2−メトキシエチル)ホスホニウム等の、アルコキシ基を含むスルホニウムカチオン;が挙げられる。
式(D)で表されるカチオンの好適例として、上述のような非対称テトラアルキルアンモニウムカチオン、非対称トリアルキルスルホニウムカチオン、非対称テトラアルキルホスホニウムカチオンが挙げられる。
式(E)で表されるカチオンとしては、Rが炭素原子数1から18のアルキル基のいずれかであるスルホニウムカチオンが例示される。Rの具体例としては、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ヘキシル基、オクチル基、ノニル基、デシル基、ドデシル基、トリデシル基、テトラデシル基、オクタデシル基、等が挙げられる。
上記イオン液体のアニオン成分は、ここに開示されるいずれかのカチオンとの塩がイオン液体になり得るものであればよく、特に限定されない。具体例としては、Cl、Br、I、AlCl 、AlCl 、BF 、PF 、ClO 、NO 、CHCOO、CFCOO、CHSO 、CFSO 、(CFSO、(CFSO、AsF 、SbF 、NbF 、TaF 、F(HF) 、(CN)、CSO 、(CSO、CCOO、(CFSO)(CFCO)N、C19COO、(CHPO 、(CPO 、COSO 、C13OSO 、C17OSO 、CH(OCOSO 、C(CH)SO 、(CPF 、CHCH(OH)COO、および、下記式(F)で表されるアニオンが挙げられる。
Figure 0005723618
なかでも、疎水性のアニオン成分は、粘着剤表面にブリードしにくい傾向があり、低汚染性の観点から好ましく用いられる。また、フッ素原子を含むアニオン成分(例えば、パーフルオロアルキル基を含むアニオン成分)は、低融点のイオン性化合物が得られることから好ましく用いられる。かかるアニオン成分の好適例として、ビス(パーフルオロアルキルスルホニル)イミドアニオン(例えば、(CFSO、(CSO)、パーフルオロアルキルスルホニウムアニオン(例えば、CFSO )等の、フッ素含有アニオンが挙げられる。上記パーフルオロアルキル基の炭素原子数としては、通常、1〜3が好ましく、なかでも1または2が好ましい。
ここに開示される技術において用いられるイオン液体は、上記カチオン成分とアニオン成分との適宜の組み合わせであり得る。一例として、カチオン成分がピリジニウムカチオンである場合、上述したアニオン成分との具体的な組み合わせとしては、1−ブチルピリジニウムテトラフルオロボレート、1−ブチルピリジニウムヘキサフルオロホスフェート、1−ブチル−3−メチルピリジニウムテトラフルオロボレート、1−ブチル−3−メチルピリジニウムトリフルオロメタンスルホネート、1−ブチル−3−メチルピリジニウムビス(トリフルオロメタンスルホニル)イミド、1−ブチル−3−メチルピリジニウムビス(ペンタフルオロエタンスルホニル)イミド、1−へキシルピリジニウムテトラフルオロボレート、1−アリルピリジニウムビス(トリフルオロメタンスルホニル)イミド、等が挙げられる。上述した他のカチオンについても同様に、ここに開示されるいずれかのアニオン成分との組み合わせに係るイオン液体を用いることができる。
このようなイオン液体は、市販のものを使用することができ、あるいは公知の方法により容易に合成することができる。イオン液体の合成方法は、目的とするイオン液体が得られれば特に限定されない。一般的には、公知文献“イオン性液体 −開発の最前線と未来−”(シーエムシー出版発行)に記載されているような、ハロゲン化物法、水酸化物法、酸エステル法、錯形成法、および中和法等が用いられる。また、上述した特許文献3にもイオン液体の合成方法が記載されている。
イオン液体の配合量は、通常、アクリル系ポリマー100質量部に対して0.01〜10質量部の範囲とすることが適当であり、好ましくは0.02〜5質量部、より好ましくは0.03〜3質量部である。イオン液体の配合量を0.04〜2質量部としてもよく、0.05〜1質量部としてもよい。イオン液体の配合量が少なすぎると十分な帯電防止特性が得られず、多すぎると被着体を汚染しやすくなる傾向にある。
<イオン性化合物(アルカリ金属塩)>
上記アルカリ金属塩の典型例としては、リチウム塩、ナトリウム塩およびカリウム塩が挙げられる。例えば、カチオン成分としてのLi、NaまたはKと、アニオン成分としてのCl、Br、I、BF−、PF 、SCN、ClO 、CFSO 、(CFSO、(CSOまたは(CFSOとからなる金属塩を用いることができる。解離性が高いことから、リチウム塩の使用が好ましい。好ましい具体例としては、LiBr、LiI、LiBF、LiPF、LiSCN、LiClO、LiCFSO、Li(CFSON、Li(CSON、Li(CFSOC等のリチウム塩が挙げられる。なかでも特に、アニオン成分がビス(パーフルオロアルキルスルホニル)イミドアニオン、パーフルオロアルキルスルホニウムアニオン等のフッ素含有アニオンであるリチウム塩(例えば、Li(CFSON、Li(CSON、LiCFSO)が好ましい。このようなアルカリ金属塩は、一種を単独で使用してもよく、二種以上を組み合わせて用いてもよい。
アクリル系ポリマー100質量部に対するアルカリ金属塩の配合量は、通常、1質量部未満とすることが適当であり、好ましくは0.01〜0.8質量部、より好ましくは0.01〜0.5質量部である。アルカリ金属塩の配合量が少なすぎると、十分な帯電防止性能が得られない場合がある。一方、アルカリ金属塩の配合量が多すぎると、被着体の汚染が生じやすくなる傾向にある。
<アクリル系ポリマー>
次に、ここに開示される粘着剤層のベースポリマー(ポリマー成分のなかの主成分、すなわち50質量%以上を占める成分)たるアクリル系ポリマーについて説明する。
上記アクリル系ポリマーは、典型的には、アルキル(メタ)アクリレートを主構成単量体成分とするポリマーである。上記アルキル(メタ)アクリレートとしては、例えば、下記式(1)で表される化合物を好適に用いることができる。
CH=C(R)COOR (1)
ここで、上記式(1)中のRは水素原子またはメチル基である。Rは炭素原子数1〜20のアルキル基である。粘着特性に優れた粘着剤が得られやすいことから、Rが炭素原子数2〜14(以下、このような炭素原子数の範囲をC2−14と表わすことがある。)のアルキル基であるアルキル(メタ)アクリレートが好ましい。C2−14のアルキル基の具体例としては、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、イソブチル基、s−ブチル基、t−ブチル基、n−ペンチル基、イソアミル基、ネオペンチル基、n−ヘキシル基、n−ヘプチル基、n−オクチル基、イソオクチル基、2−エチルヘキシル基、n−ノニル基、イソノニル基、n−デシル基、イソデシル基、n−ウンデシル基、n−ドデシル基、n−トリデシル基、n−テトラデシル基、等が挙げられる。
好ましい一態様では、アクリル系ポリマーの合成に使用するモノマーの総量のうち、凡そ50質量%以上(典型的には50〜99.9質量%)、より好ましくは70質量%以上(典型的には70〜99.9質量%)、例えば凡そ85質量%以上(典型的には85〜99.9質量%)が、上記式(1)におけるRがC2−14のアルキル(メタ)アクリレートから選択される一種または二種以上により占められる。このようなモノマー組成から得られたアクリル系ポリマーによると、良好な粘着特性を示す粘着剤が形成されやすいので好ましい。
ここに開示される技術におけるアクリル系ポリマーとしては、水酸基(−OH)を有するアクリル系モノマーが共重合されたものを好ましく用いることができる。水酸基を有するアクリル系モノマーの具体例としては、2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、3−ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシブチル(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、2−ヒドロキシへキシル(メタ)アクリレート、6−ヒドロキシへキシル(メタ)アクリレート、8−ヒドロキシオクチル(メタ)アクリレート、10−ヒドロキシデシル(メタ)アクリレート、12−ヒドロキシラウリル(メタ)アクリレート、(4−ヒドロキシメチルシクロへキシル)メチルアクリレート、ポリプロピレングリコールモノ(メタ)アクリレート、N−ヒドロキシエチル(メタ)アクリルアミド、N−ヒドロキシプロピル(メタ)アクリルアミド等が挙げられる。かかる水酸基含有アクリル系モノマーは、一種を単独で使用してもよく、二種以上を組み合わせて使用してもよい。かかるモノマーが共重合されたアクリル系ポリマーは、表面保護フィルム用として好適な粘着剤を与えるものとなりやすいので好ましい。例えば、被着体に対する剥離力を低く制御することが容易となることから、再剥離性に優れた粘着剤が得られやすい。特に好ましい水酸基含有アクリル系モノマーとして、水酸基を含有する(メタ)アクリレート、例えば、2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、3−ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシブチル(メタ)アクリレート、4−ヒドロキシブチル(メタ)アクリレートが挙げられる。
このような水酸基含有アクリル系モノマーは、アクリル系ポリマーの合成に使用するモノマーの総量のうち凡そ0.1〜15質量%の範囲で使用されることが好ましく、凡そ0.2〜10質量%の範囲がより好ましく、凡そ0.3〜8質量%の範囲が特に好ましい。水酸基含有アクリル系モノマーの含有量が上記範囲よりも多すぎると、粘着剤の凝集力が大きくなりすぎて流動性が低くなり、被着体に対する濡れ性(密着性)が低下傾向となる場合がある。一方、水酸基含有アクリル系モノマーの含有量が上記範囲よりも少なすぎると、該モノマーの使用効果が十分に発揮され難くなる場合がある。
ここに開示される技術におけるアクリル系ポリマーとしては、粘着性能のバランスをとりやすいことから、通常、ガラス転移温度(Tg)が凡そ0℃以下(典型的には−100℃〜0℃)のものが用いられる。Tgが凡そ−80℃〜−5℃の範囲にあるアクリル系ポリマーがより好ましい。Tgが上記範囲よりも高すぎると、常温付近での使用において初期接着性が不足しやすくなり、保護フィルムの貼り付け作業性が低下する場合がある。なお、アクリル系ポリマーのTgは、モノマー組成(すなわち、該ポリマーの合成に使用するモノマーの種類や使用量比を適宜変えることにより調整することができる。
ここに開示される技術におけるアクリル系ポリマーには、本発明の効果を顕著に損なわない範囲で、上記以外のモノマー(その他モノマー)が共重合されていてもよい。かかるモノマーは、例えば、アクリル系ポリマーのTg調整、粘着性能(例えば剥離性)の調整等の目的で使用することができる。例えば、粘着剤の凝集力や耐熱性を向上させ得るモノマーとして、スルホン酸基含有モノマー、リン酸基含有モノマー、シアノ基含有モノマー、ビニルエステル類、芳香族ビニル化合物等が挙げられる。また、アクリル系ポリマーに架橋基点となり得る官能基を導入し、あるいは接着力の向上に寄与し得るモノマーとして、カルボキシル基含有モノマー、酸無水物基含有モノマー、アミド基含有モノマー、アミノ基含有モノマー、イミド基含有モノマー、エポキシ基含有モノマー、(メタ)アクリロイルモルホリン、ビニルエーテル類等が挙げられる。
スルホン酸基含有モノマーとしては、スチレンスルホン酸、アリルスルホン酸、2−(メタ)アクリルアミド−2−メチルプロパンスルホン酸、(メタ)アクリルアミドプロパンスルホン酸、スルホプロピル(メタ)アクリレート、(メタ)アクリロイルオキシナフタレンスルホン酸、ビニルスルホン酸ナトリウム等が例示される。
リン酸基含有モノマーとしては、2−ヒドロキシエチルアクリロイルホスフェートが例示される。
シアノ基含有モノマーとしては、アクリロニトリル、メタクリロニトリル等が例示される。
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、ラウリン酸ビニル等が例示される。
芳香族ビニル化合物としては、スチレン、クロロスチレン、クロロメチルスチレン、α−メチルスチレン、その他の置換スチレン等が例示される。
また、カルボキシル基含有モノマーとしては、(メタ)アクリル酸、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、イタコン酸、マレイン酸、フマル酸、クロトン酸、イソクロトン酸等が例示される。
酸無水物基含有モノマーとしては、無水マレイン酸、無水イタコン酸、上記カルボキシル基含有モノマーの酸無水物体等が挙げられる。
アミド基含有モノマーとしては、アクリルアミド、メタクリルアミド、ジエチルアクリルアミド、N−ビニルピロリドン、N,N−ジメチルアクリルアミド、N,N−ジメチルメタクリルアミド、N,N−ジエチルアクリルアミド、N,N−ジエチルメタクリルアミド、N,N’−メチレンビスアクリルアミド、N,N−ジメチルアミノプロピルアクリルアミド、N,N−ジメチルアミノプロピルメタクリルアミド、ジアセトンアクリルアミド等が例示される。
アミノ基含有モノマーとしては、アミノエチル(メタ)アクリレート、N,N−ジメチルアミノエチル(メタ)アクリレート、N,N−ジメチルアミノプロピル(メタ)アクリレート等が例示される。
イミド基含有モノマーとしては、シクロへキシルマレイミド、イソプロピルマレイミド、N−シクロへキシルマレイミド、イタコンイミド等が例示される。
エポキシ基含有モノマーとしては、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、アリルグリシジルエーテル等が例示される。
ビニルエーテル類としては、メチルビニルエーテル、エチルビニルエーテル、イソブチルビニルエーテル等が例示される。
このような「その他モノマー」は、単独で使用してもよく、二種以上を組み合わせて使用してもよいが、全体としての含有量は、アクリル系ポリマーの合成に使用するモノマーの総量のうち凡そ40質量%以下(典型的には、0.001〜40質量%)とすることが好ましく、凡そ30質量%以下(典型的には0.001〜30質量%)とすることがより好ましい。また、上記その他モノマーを含まないモノマー組成の(例えば、モノマーとしてC6−14アルキル(メタ)アクリレートのみを用いるか、あるいはC6−14アルキル(メタ)アクリレートと水酸基含有(メタ)アクリレートのみを用いてなる)アクリル系ポリマーであってもよい。
なお、上記その他モノマーとして、カルボキシル基、スルホン酸基、リン酸基等の酸官能基を有するモノマー(例えば、かかる酸官能基を有するアクリル系モノマー)を用いる場合には、アクリル系ポリマーの酸価が凡そ29mgKOH/g以下(より好ましくは16mgKOH/g以下、さらに好ましくは8mgKOH/g以下、特に好ましくは4mgKOH/g以下)となる限度で使用することが好ましい。このことによって、被着体に貼り付けられた保護フィルムの粘着力(ひいては、被着体からの剥離力)が経時的に上昇する事象を抑え、良好な再剥離性を維持することができる。アクリル系ポリマーの酸価は、酸官能基を有するモノマーの使用量(すなわちモノマー組成)等により調整することができる。例えば、モノマーとして2−エチルヘキシルアクリレートおよびアクリル酸のみを用いてなるアクリル系ポリマーの場合、これらモノマーの合計量100質量部のうちアクリル酸の量を3.7質量部以下とすることにより、酸価29mgKOH/g以下を満足するアクリル系ポリマーを得ることができる。
ここに開示される技術におけるアクリル系ポリマーの重量平均分子量(Mw)は、10×10以上500×10以下の範囲にあることが好ましく、より好ましくは20×10以上400×10以下、さらに好ましくは30×10以上300×10以下である。ここでMwとは、GPC(ゲルパーミエーションクロマトグラフィー)により得られたポリスチレン換算の値をいう。Mwが上記範囲よりも小さすぎると、粘着剤の凝集力が不足して、被着体表面への糊残りを生じやすくなる場合がある。一方、Mwが上記範囲よりも大きすぎると、粘着剤の流動性が低くなり、被着体に対する濡れ性(密着性)が不足しやすくなる場合がある。かかる濡れ性の不足は、被着体に貼り付けられた粘着シートが使用中に(例えば、表面保護フィルムの場合には、引き続き保護機能を発揮することが望まれる段階で非意図的に)被着体から剥がれる事象を引き起こす要因となり得る。
かかるモノマー組成を有するアクリル系ポリマーを得る方法は特に限定されず、溶液重合、乳化重合、塊状重合、懸濁重合等の、アクリル系ポリマーの合成手法として一般的に用いられる各種の重合方法を適用して該ポリマーを得ることができる。また、上記アクリル系ポリマーは、ランダム共重合体であってもよく、ブロック共重合体、グラフト共重合体等であってもよい。生産性等の観点から、通常はランダム共重合体が好ましい。
<(ポリ)アルキレンオキシド鎖>
ここに開示される技術の好ましい一態様では、上記粘着剤層が(ポリ)アルキレンオキシド鎖を含有する。かかる組成の粘着剤層は、より低汚染性に優れたものとなり得る。その理由は必ずしも明らかではないが、例えば、(ポリ)アルキレンオキシド鎖の存在により帯電防止成分のブリードが抑制されることが考えられる。上記(ポリ)アルキレンオキシド鎖は、例えば、上記アクリル系ポリマーに共重合された(ポリ)アルキレンオキシド鎖含有モノマーの形態で含有され得る。あるいは、上記アクリル系ポリマーに配合(後添加)された(ポリ)アルキレンオキシド化合物の形態で含有されてもよい。
上記(ポリ)アルキレンオキシド鎖含有モノマーとしては、一分子中に、オキシアルキレン単位((ポリ)アルキレンオキシド鎖)と、アクリル系モノマーと共重合可能な重合性官能基(アクリロイル基、メタクリロイル基、アリル基、ビニル基等)とを有する(ポリ)アルキレンオキシド化合物を用いることができる。ここで(ポリ)アルキレンオキシド化合物とは、オキシアルキレン単位の繰り返し数が1であるアルキレンオキシド化合物と、オキシアルキレン単位が二単位以上連続した部分を有する(すなわち、オキシアルキレン単位の繰り返し数が2以上である)ポリアルキレンオキシド化合物とを包含する概念である。かかる(ポリ)アルキレンオキシド鎖含有モノマーは、反応性界面活性剤と称されるものであり得る。オキシアルキレン単位に含まれるアルキレン基の炭素原子数は、例えば1〜6であり得る。このアルキレン基は、直鎖でもよく、分岐していてもよい。好適例としては、オキシメチレン基、オキシエチレン基、オキシプロピレン基、およびオキシブチレン基等が挙げられる。
好ましい一態様では、上記(ポリ)アルキレンオキシド鎖含有モノマーが、(ポリ)エチレンオキシド鎖を有するモノマーである。(ポリ)アルキレンオキシド鎖の一部に(ポリ)エチレンオキシド鎖を含むモノマーであってもよい。かかるモノマーが共重合されたアクリル系ポリマーをベースポリマーとして用いることにより、ベースポリマーと帯電防止成分との相溶性が向上し、被着体へのブリードが好適に抑制され、低汚染性の粘着剤組成物が得られる。
上記(ポリ)アルキレンオキシド鎖含有モノマーにおけるオキシアルキレン単位の平均付加モル数(繰り返し数)は、帯電防止成分との相溶性等の観点から、1〜50であることが好ましく、2〜40であることがより好ましい。平均付加モル数が1以上の(ポリ)アルキレンオキシド鎖含有モノマーを共重合させることにより、低汚染性の向上効果が効率よく発揮され得る。平均付加モル数が50より大きすぎると、帯電防止成分との相互作用が大きくなりすぎることにより、イオン伝導が妨げられて帯電防止性能が低下傾向となる場合がある。なお、オキシアルキレン鎖の末端は、水酸基のままであってもよく、他の官能基等で置換されていてもよい。
一分子中に(メタ)アクリロイル基と(ポリ)アルキレンオキシド鎖とを有するモノマーの具体例としては、ポリエチレングリコール(メタ)アクリレート、ポリプロピレングリコール(メタ)アクリレート、ポリエチレングリコール−ポリプロピレングリコール(メタ)アクリレート、ポリエチレングリコール−ポリブチレングリコール(メタ)アクリレート、ポリプロピレングリコール−ポリブチレングリコール(メタ)アクリレート、メトキシポリエチレングリコール(メタ)アクリレート、エトキシポリエチレングリコール(メタ)アクリレート、ブトキシポリエチレングリコール(メタ)アクリレート、オクトキシポリエチレングリコール(メタ)アクリレート、ラウロキシポリエチレングリコール(メタ)アクリレート、ステアロキシポリエチレングリコール(メタ)アクリレート、フェノキシポリエチレングリコール(メタ)アクリレート、メトキシポリプロピレングリコール(メタ)アクリレート、オクトキシポリエチレングリコール−ポリプロピレングリコール(メタ)アクリレート等が挙げられる。
また、上記反応性界面活性剤の例としては、一分子中に上記重合性官能基(アクリロイル基、メタクリロイル基、アリル基、ビニル基等)と(ポリ)アルキレンオキシド鎖とを有するアニオン型反応性界面活性剤、ノニオン型反応性界面活性剤、カチオン型反応性界面活性剤等が挙げられる。
ここに開示される(ポリ)アルキレンオキシド鎖含有モノマーとして使用し得る市販品の具体的としては、日油社製の商品名「ブレンマーPME−400」、同「ブレンマーPME−1000」、同「ブレンマー50POEP−800B」、花王社製の商品名「ラテムルPD−420」、同「ラテムルPD−430」、ADEKA社製の商品名「アデカリアソープER−10」、同「アデカリアソープNE−10」等が挙げられる。
上記(ポリ)アルキレンオキシド鎖含有モノマーは、一種を単独で使用してもよく、二種以上を組み合わせて使用してもよいが、全体としての使用量は、アクリル系ポリマーの合成に使用するモノマーの総量のうち40質量%以下であることが好ましく、より好ましくは30質量%以下、さらに好ましくは20質量%以下である。ポリアルキレンオキシド鎖含有モノマーの量が40質量%よりも多すぎると、帯電防止成分との相互作用が大きくなりすぎることにより、イオン伝導が妨げられて帯電防止性能が低下することがあり得る。
上記アクリル系ポリマーに配合(後添加)する(ポリ)アルキレンオキシド化合物としては、例えば、オキシアルキレン単位に含まれるアルキレン基の炭素原子数が1〜6(好ましくは1〜4、より好ましくは2〜4)である各種の(ポリ)アルキレンオキシド化合物を用いることができる。上記アルキレン基は、直鎖でもよく、分岐していてもよい。オキシアルキレン単位の平均付加モル数(繰り返し数)は、帯電防止成分との相溶性等の観点から、1〜50であることが好ましく、1〜40であることがより好ましい。
(ポリ)アルキレンオキシド化合物の具体例としては、ポリオキシアルキレンアルキルアミン、ポリオキシアルキレンジアミン、ポリオキシアルキレン脂肪酸エステル、ポリオキシアルキレンソルビタン脂肪酸エステル、ポリオキシアルキレンアルキルフェニルエーテル、ポリオキシアルキレンアルキルエーテル、ポリオキシアルキレンアルキルアリルエーテル、ポリオキシアルキレンアルキルフェニルアリルエーテル等の非イオン性界面活性剤;ポリオキシアルキレンアルキルエーテル硫酸エステル塩、ポリオキシアルキレンアルキルエーテルリン酸エステル塩、ポリオキシアルキレンアルキルフェニルエーテル硫酸エステル塩、ポリオキシアルキレンアルキルフェニルエーテルリン酸エステル塩等のアニオン性界面活性剤;その他、ポリアルキレンオキシド鎖を有するカチオン性界面活性剤や両イオン性界面活性剤、ポリアルキレンオキシド鎖を有するポリエーテルエステルおよびその誘導体、ポリオキシアルキレン変性シリコーン、等が挙げられる。また、上述した(ポリ)アルキレンオキシド鎖含有モノマーを、(ポリ)アルキレンオキシド鎖含有化合物としてアクリル系ポリマーに配合してもよい。かかる(ポリ)アルキレンオキシド鎖含有化合物は、一種を単独で使用してもよく、二種以上を組み合わせて使用してもよい。
(ポリ)アルキレンオキシド化合物の一好適例として、(ポリ)アルキレンオキシド鎖を含有するポリエーテルエステルが挙げられる。かかるポリエーテルエステルの具体例としては、ポリプロピレングリコール(PPG)−ポリエチレングリコール(PEG)のブロック共重合体、PPG−PEG−PPGのブロック共重合体、PEG−PPG−PEGのブロック共重合体等が挙げられる。(ポリ)アルキレンオキシド化合物の誘導体としては、末端がエーテル化されたオキシプロピレン基含有化合物(PPGモノアルキルエーテル、PEG−PPGモノアルキルエーテル等)、末端がアセチル化されたオキシプロピレン基含有化合物(末端アセチル化PPG等)、等が挙げられる。
(ポリ)アルキレンオキシド化合物の他の好適例として、(ポリ)アルキレンオキシド基を有する非イオン性界面活性剤(反応性界面活性剤であり得る。)が挙げられる。かかる非イオン性界面活性剤の市販品としては、ADEKA社製の商品名「アデカリアソープNE−10」、同「アデカリアソープSE−20N」、同「アデカリアソープER−10」、同「アデカリアソープSR−10」、花王社製の商品名「ラテムルPD−420」、同「ラテムルPD−430」、同「エマルゲン120」、同「エマルゲンA−90」、日本乳化剤社製の商品名「ニューコール1008」、第一工業製薬社製の商品名「ノイゲンXL−100」等が挙げられる。
好ましい一態様では、上記(ポリ)アルキレンオキシド化合物が、少なくとも一部に(ポリ)エチレンオキシド鎖を有する化合物である。かかる化合物((ポリ)エチレンオキシド鎖含有化合物)を配合することにより、ベースポリマーと帯電防止成分との相溶性が向上し、被着体へのブリードが好適に抑制され、低汚染性の粘着剤組成物が得られる。上記(ポリ)エチレンオキシド鎖含有化合物としては、該化合物全体に占める(ポリ)エチレンオキシド鎖の質量が5〜85質量%であることが好ましく、より好ましくは5〜80質量%、さらに好ましくは5〜75質量%である。
上記(ポリ)アルキレンオキシド化合物の分子量としては、数平均分子量(Mn)が10000以下のものが適当であり、通常は200〜5000のものが好適に用いられる。Mnが10000よりも大きすぎると、アクリル系ポリマーとの相溶性が低下して粘着剤層が白化しやすくなる傾向にある。Mnが200よりも小さすぎると、該(ポリ)アルキレンオキシド化合物による汚染が生じやすくなることがあり得る。なお、ここでMnとは、GPCにより得られたポリスチレン換算の値をいう。
上記(ポリ)アルキレンオキシド化合物の配合量としては、アクリル系ポリマー100質量部に対して、例えば0.01〜40質量部とすることができ、好ましくは0.05〜30質量部、より好ましくは0.1〜20質量部である。配合量が少なすぎると帯電防止成分のブリードを防止する効果が少なくなり、多すぎると該ポリアルキレンオキシド化合物による汚染が生じやすくなることがあり得る。
<粘着剤組成物>
ここに開示される技術における粘着剤層は、少なくとも上記アクリル系ポリマーと上記イオン性化合物とを含む粘着剤層形成成分が水を主成分とする液状媒体中に含まれる粘着剤組成物(例えば水性エマルション)、上記粘着剤層形成成分が有機溶剤を主成分とする液状媒体中に含まれる粘着剤組成物(例えば有機溶剤溶液)、かかる液状媒体を実質的に含有しない粘着剤組成物(無溶剤)、等を用いて形成されたものであり得る。典型的には、該粘着剤組成物に含まれるアクリル系ポリマーを適宜架橋させ得るように構成されている。かかる架橋によって、表面保護フィルム用として好適な性能を示す粘着剤層が形成され得る。具体的な架橋手段としては、適当な官能基(水酸基、カルボキシル基等)を有するモノマーを共重合させることによりアクリル系ポリマーに架橋基点を導入しておき、その官能基と反応して架橋構造を形成し得る化合物(架橋剤)をアクリル系ポリマーに添加して反応させる方法を好ましく採用し得る。架橋剤としては、一般的なアクリル系ポリマーの架橋に用いられる各種材料、例えばイソシアネート化合物、エポキシ化合物、メラミン系樹脂、アジリジン化合物等を用いることができる。このような架橋剤は、一種を単独で使用してもよく、二種以上を組み合わせて用いてもよい。
上記架橋剤としては、被着体からの剥離力を適度な範囲に調整しやすいことから、イソシアネート化合物が特に好ましく用いられる。かかるイソシアネート化合物の例としては:トリレンジイソシアネート、キシレンジイソシアネート等の芳香族イソシアネート;イソホロンジイソシアネート等の脂環族イソシアネート;ヘキサメチレンジイソシアネート等の脂肪族イソシアネート;等が挙げられる。より具体的には:ブチレンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート等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、シクロへ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等の脂環族イソシアネート類;2,4−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等の芳香族ジイソシアネート類;トリメチロールプロパン/トリレンジイソシアネート3量体付加物(日本ポリウレタン工業社製、商品名「コロネートL」)、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3量体付加物(日本ポリウレタン工業社製、商品名「コロネートHL」)、ヘキサメチレンジイソシアネートのイソシアヌレート体(日本ポリウレタン工業社製、商品名「コロネートHX」)等のイソシアネート付加物;等を例示することができる。このようなイソシアネート化合物は、一種を単独で使用してもよく、二種以上を組み合わせて使用してもよい。
また、架橋剤として用いられるエポキシ化合物としては、N,N,N’,N’−テトラグリシジル−m−キシレンジアミン(三菱瓦斯化学社製、商品名「TETRAD−X」)、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(三菱瓦斯化学社製、商品名「TETRAD−C」)等が例示される。メラミン系樹脂としては、ヘキサメチロールメラミン等が例示される。アジリジン誘導体としては、市販品として、相互薬工社製の商品名「HDU」、同「TAZM」、同「TAZO」等が挙げられる。
架橋剤の使用量は、アクリル系ポリマーの組成および構造(分子量等)や、粘着シート(例えば表面保護フィルム)の使用態様等に応じて適宜選択することができる。通常は、アクリル系ポリマー100質量部に対する架橋剤の使用量を凡そ0.01〜15質量部とすることが適当であり、凡そ0.1〜10質量部(例えば凡そ0.2〜2質量部)程度とすることが好ましい。架橋剤の使用量が少なすぎると、粘着剤の凝集力が不足し、被着体への糊残りを生じやすくなる場合がある。一方、架橋剤の使用量が多すぎると、粘着剤の凝集力が大き過ぎて流動性が低くなり、被着体に対する濡れ性が不足して剥がれの原因となる場合がある。
上記粘着剤組成物には、さらに、従来公知の各種添加剤を必要に応じて配合することができる。かかる添加剤の例としては、表面潤滑剤、レベリング剤、酸化防止剤、防腐剤、光安定剤、紫外線吸収剤、重合禁止剤、シランカップリング剤等が挙げられる。また、アクリル系ポリマーをベースポリマーとする粘着剤組成物において公知ないし慣用の粘着付与樹脂を配合してもよい。
<粘着剤層の形成方法>
ここに開示される技術における粘着剤層は、例えば、上記のような粘着剤組成物を基材フィルム(あらかじめ第一面に帯電防止層が形成された帯電防止層付き基材フィルムであってもよく、該帯電防止層が形成される前の基材フィルムであってもよい。)の第二面に直接付与して乾燥または硬化させる方法(直接法)により形成することができる。あるいは、上記粘着剤組成物を剥離ライナーの表面(剥離面)に付与して乾燥または硬化させることで該表面上に粘着剤層を形成し、この粘着剤層を基材フィルムに貼り合わせて該粘着剤層を転写する方法(転写法)により形成してもよい。粘着剤層の投錨性の観点から、通常は上記直接法を好ましく採用し得る。粘着剤組成物の付与(典型的には塗布)に際しては、ロールコート法、グラビアコート法、リバースコート法、ロールブラッシュ法、スプレーコート法、エアーナイフコート法、ダイコーターによるコート法等の、粘着シートの分野において従来公知の各種方法を適宜採用することができる。粘着剤組成物の乾燥は、必要に応じて加熱下で(例えば、60℃〜150℃程度に加熱することにより)行うことができる。粘着剤組成物を硬化させる手段としては、紫外線、レーザー線、α線、β線、γ線、X線、電子線等を適宜採用することができる。特に限定するものではないが、粘着剤層の厚みは、例えば凡そ3μm〜100μm程度とすることができ、通常は凡そ5μm〜50μm程度が好ましい。
ここに開示される粘着シートは、必要に応じて、粘着面(粘着剤層のうち被着体に貼り付けられる側の面)を保護する目的で、該粘着面に剥離ライナーを貼り合わせた形態(剥離ライナー付き粘着シートの形態)で提供され得る。剥離ライナーを構成する基材としては、紙、合成樹脂フィルム等を使用することができ、表面平滑性に優れる点から合成樹脂フィルムが好適に用いられる。例えば、剥離ライナーの基材として各種の樹脂フィルム(例えばポリエステルフィルム)を好ましく用いることができる。剥離ライナーの厚みは、例えば凡そ5μm〜200μmとすることができ、通常は凡そ10μm〜100μm程度が好ましい。剥離ライナーのうち粘着剤層に貼り合わされる面には、従来公知の離型剤(例えば、シリコーン系、フッ素系、長鎖アルキル系、脂肪酸アミド系等)あるいはシリカ粉等を用いて、離型または防汚処理が施されていてもよい。
<粘着シートの性能>
好ましい一態様に係る粘着シートは、後述する実施例に記載の方法で測定される剥離帯電圧が、23℃、50%RHの測定環境下において、被着体(偏光板)側、粘着シート側ともに±1kV以内(より好ましくは±0.8kV以内、さらに好ましくは±0.7kV以内)となる帯電防止性能を示す。より好ましい一態様に係る粘着シートは、後述する実施例に記載の方法で測定される剥離帯電圧が、23℃、25%RHの測定環境下において、被着体側、粘着シート側ともに±1kV以内(より好ましくは±0.8kV以内、さらに好ましくは±0.7kV以内)となる帯電防止性能を示す。少なくとも粘着シート側の剥離帯電圧が、50%RH、25%RHともに±0.1kV以内である表面保護シートが好ましい。また、後述する実施例に記載の方法で行われる汚染性評価において、汚染性のレベルがSまたはGである粘着シートが好ましい。また、後述する実施例に記載の方法で行われる耐スクラッチ性評価において、耐スクラッチ性が合格レベルである粘着シートが好ましい。
以下、本発明に関連するいくつかの実施例を説明するが、本発明をかかる具体例に示すものに限定することを意図したものではない。なお、以下の説明中の「部」および「%」は、特に断りがない限り質量基準である。
また、以下の説明中の各特性は、それぞれ次のようにして測定または評価した。
<ガラス転移温度測定>
ガラス転移温度(Tg)(℃)は、動的粘弾性測定装置(レオメトリックス社製、ARES)を用いて、以下の方法により求めた。
すなわち、アクリル系ポリマーのシート(厚み:20μm)を積層して約2mmの厚みとし、これをφ7.9mmに打ち抜いた円柱状のペレットをTg測定用サンプルとした。上記測定サンプルをφ7.9mmパラレルプレートの治具に固定し、上記動的粘弾性測定装置により損失弾性率G’’の温度依存性を測定し、得られたG’’カーブが極大となる温度をTg(℃)とした。測定条件は下記の通りである。
・測定:せん断モード
・温度範囲:−70℃〜150℃
・昇温速度:5℃/min
・周波数:1Hz
<重量平均分子量測定>
重量平均分子量(Mw)は、東ソー株式会社製GPC装置(HLC−8220GPC)を用いて測定し、ポリスチレン換算値にて求めた。測定条件は下記の通りである。
・サンプル濃度:0.2重量%(THF溶液)
・サンプル注入量:10μl
・溶離液:THF
・流速:0.6ml/min
・測定温度:40℃
・カラム:
サンプルカラム;TSKguardcolumn SuperHZ−H(1本)
+TSKgel SuperHZM−H(2本)
リファレンスカラム;TSKgel SuperH−RC(1本)
・検出器:示差屈折計(RI)
<酸価測定>
酸価(mgKOH/g)は、自動滴定装置(平沼産業株式会社製、COM−550)を用いて測定を行い、下記式より求めた。
A={(Y−X)×f×5.611}/M
A:酸価(mgKOH/g)
Y:サンプル溶液の滴定量(ml)
X:混合溶媒50gのみの溶液の滴定量(ml)
f:滴定溶液のファクター
M:ポリマーサンプルの重量(g)
測定条件は下記の通りである。
・サンプル溶液:ポリマーサンプル約0.5gを、トルエン/2−プロパノール/蒸留水の50/49.5/0.5(質量比)混合溶媒50gに溶解してサンプル溶液とした。
・滴定溶液:0.1N、2−プロパノール性水酸化カリウム溶液(和光純薬工業社製、石油製品中和価試験用)
・電極:ガラス電極;GE−101、比較電極;RE−201
・測定モード:石油製品中和価試験1
<厚み測定>
各例に係る粘着シートの断面を透過型電子顕微鏡(TEM)にて観察することにより、帯電防止層の厚みを測定した。測定は、上記粘着シートを幅方向(バーコーターの移動方向に直交する方向)に横切る直線に沿って、該幅方向の一端から他端に向かって、幅200mmのうち1/4,2/4および3/4進んだ位置について行った。それら3点における厚みを算術平均することにより、平均厚みDaveを求めた。
<剥離帯電圧(被着体側)の測定>
各例に係る粘着シートを幅70mm、長さ130mmのサイズにカットし、剥離ライナーを剥離した後、図3に示すように、あらかじめ除電しておいたアクリル板52(三菱レイヨン社製、商品名「アクリライト」、厚み:1mm、幅:70mm、長さ:100mm)に貼り合わせた偏光板54(日東電工社製、SEG1423DU偏光板、幅:70mm、長さ:100mm)の表面に、粘着シート50の片方の端部が偏光板54の端から30mmはみ出すようにして、ハンドローラーにて圧着した。
このサンプルを23℃×50%RHの環境下に一日放置した後、高さ20mmのサンプル固定台56の所定の位置にセットした。偏光板54から30mmはみ出した粘着シート50の端部を自動巻取り機(図示せず)に固定し、剥離角度150°、剥離速度10m/minとなるように剥離した。このときに発生する被着体(偏光板)表面の電位を、偏光板54の中央から高さ100mmの位置に固定してある電位測定機60(春日電機社製、型式「KSD−0103」)にて測定した。測定は、23℃、50%RH(通常湿度)および23℃、25%RH(低湿度)の環境下で行った。
<剥離帯電圧(粘着シート側)の測定>
上記偏光板剥離帯電圧の測定と同様にして、偏光板の表面から粘着シートを、剥離角度150°、剥離速度10m/minとなるように剥離した。このときに発生する粘着シートの電位を、該粘着シートの中央から高さ100mmの位置に固定してある電位測定機(春日電機社製、型式「KSD−0103」)にて測定した。測定は、23℃、50%RH(通常湿度)および23℃、25%RH(低湿度)の環境下で行った。
<汚染性評価>
各例に係る粘着シートを、幅50mm、長さ80mmのサイズにカットし、剥離ライナーを剥離した後、幅70mm、長さ100mmの偏光板(日東電工社製、SEG1423DU偏光板、幅:70mm、長さ:100mm)に、0.25MPaの圧力、0.3m/分の速度でラミネートした。これを23℃×50%RHの環境下に一週間放置した後、上記偏光板から粘着シートを手で剥離した。剥離後における偏光板表面の汚染状態を、粘着シート未貼付の偏光板と比較して、目視にて観察した。評価基準は以下のとおりである。
S :汚染は全く認められない
G :かすかな汚染が認められるが実用上問題なし
NG:明らかな汚染が認められる
<耐スクラッチ性評価>
各例に係る粘着シートをスライドガラスに貼り付けた。その粘着シートの背面を、23℃、50%RHの測定環境下において、コイン(新品の10円玉)の角を用いて、精密天秤上にて300gの荷重で擦った。そのスクラッチ痕を光学顕微鏡にて観察し、帯電防止層の脱落屑の存在が確認された場合を耐スクラッチ性NG(不合格)、かかる脱落屑の存在が確認されなかった場合を耐スクラッチ性G(合格)とした。
各例に係る粘着シートの作製に使用した組成物は、次のようにして調製した。
<帯電防止コーティング組成物(D1)>
バインダとしてのアクリル系ポリマー(バインダポリマー(B1))をトルエン中に5%含む溶液(バインダ溶液(A1))を用意した。上記バインダ溶液(A1)の作製は以下のようにして行った。すなわち、反応器にトルエン25gを装入し、反応器内の温度を105℃まで上げた後、メチルメタクリレート(MMA)30g、n−ブチルアクリレート(BA)10g、シクロヘキシルメタクリレート(CHMA)5g、アゾビスイソブチロニトリル(AIBN)0.2gを混合した溶液を上記反応器に、2時間かけて連続的に滴下した。滴下完了後、反応器内の温度を110〜115℃に調整し、同温度に3時間保維持して共重合反応を行った。3時間経過後、トルエン4gとAIBN0.1gとの混合液を反応器に滴下し、同温度に1時間保持した。その後、反応器内の温度を90℃まで冷却し、トルエンを投入して希釈することにより、不揮発分含量(NV)5%に調整した。
容量150mLのビーカーに、2gのバインダ溶液(A1)(0.1gのバインダポリマー(B1)を含む。)と、40gのエチレングリコールモノエチルエーテルとを入れて攪拌混合した。さらにこのビーカーに、ポリエチレンジオキシチオフェン(PEDT)とポリスチレンスルホネート(PSS)とを含むNV4.0%の導電性ポリマー水溶液(C1)を1.2gと、エチレングリコールモノメチルエーテル55gと、ポリエーテル変性ポリジメチルシロキサン系レベリング剤(BYK Chemie社製、商品名「BYK−300」、NV52%)0.05gと、メラミン系架橋剤とを加え、約20分間攪拌して十分に混合した。このようにして、100部のバインダポリマー(B1)(ベース樹脂)に対して導電性ポリマー50部および滑剤30部を含み(いずれも固形分基準)、さらにメラミン系架橋剤を含むNV0.18%のコーティング組成物(D1)を調製した。
<帯電防止コーティング組成物(D2)>
帯電防止剤としての商品名「ボンディップPA−200」の主剤(コニシ社製、NV32%)を、イソプロピルアルコールと軟水とを2:1の質量比で含む混合溶媒で希釈してNV2.1%に調整した。この溶液100部に、商品名「ボンディップPA−100」の硬化剤(コニシ社製、NV8.2%)25部を加えて、NV2.5%の溶液を得た。この溶液にイソプロピルアルコールを加えてNV1.15%に希釈することにより、コーティング組成物(D2)を調製した。
<粘着剤組成物(G1)>
攪拌羽根、温度計、窒素ガス導入管、冷却器および滴下ロートを備えた四つ口フラスコに、2−エチルヘキシルアクリレート(2EHA)199部、反応性界面活性剤(花王社製、商品名「ラテムルPD−420」)1部、2−ヒドロキシエチルアクリレート(HEA)8部、AIBN0.4部、および酢酸エチル386部を仕込み、緩やかに攪拌しながら窒素ガスを導入し、フラスコ内の液温を65℃付近に保って6時間重合反応を行うことにより、NV35%のアクリル系ポリマー(P1)溶液を調製した。このアクリル系ポリマー(P1)のTgは−10℃以下であり、Mwは41×10、酸価は0.0mgKOH/gであった。
上記アクリル系ポリマー(P1)溶液に酢酸エチルを加えてNV20%に希釈した溶液100部(20部のアクリル系ポリマー(P1)を含有する。)に対し、1−ブチル−3−メチルピリジニウムビス(トリフルオロメタンスルホニル)イミド(日本カーリット社製、商品名「CIL−312」、25℃において液状のイオン液体)0.04部、ヘキサメチレンジイソシアネートのイソシアヌレート体(日本ポリウレタン工業社製、商品名「コロネートHX」)0.4部、架橋触媒としてのジラウリン酸ジブチルスズ(1%酢酸エチル溶液)0.4部を加え、25℃で約1分間攪拌混合した。このようにして、イオン性化合物としてイオン液体を含むアクリル系粘着剤組成物(G1)を調製した。
<粘着剤組成物(G2)>
攪拌羽根、温度計、窒素ガス導入管、冷却器および滴下ロートを備えた四つ口フラスコに、2EHA200部、HEA8部、AIBN0.4部、および酢酸エチル312部を仕込み、緩やかに攪拌しながら窒素ガスを導入し、フラスコ内の液温を65℃付近に保って6時間重合反応を行うことにより、NV40%のアクリル系ポリマー(P2)溶液を調製した。このアクリル系ポリマー(P2)のTgは−10℃以下であり、Mwは55×10、酸価は0.0であった。
上記アクリル系ポリマー(P2)溶液に酢酸エチルを加えてNV20%に希釈した溶液100部に対し、リチウムビス(トリフルオロメタンスルホニル)イミド0.04部、ポリプロピレングリコール−ポリエチレングリコール−ポリプロピレングリコール(アルドリッチ社製)0.10部、ヘキサメチレンジイソシアネートのイソシアヌレート体(日本ポリウレタン工業社製、商品名「コロネートHX」)0.4部、架橋触媒としてのジラウリン酸ジブチルスズ(1%酢酸エチル溶液)0.4部を加え、25℃で約1分間攪拌混合した。このようにして、イオン性化合物としてリチウム塩を含むアクリル系粘着剤組成物(G2)を調製した。
<粘着剤組成物(G3)>
アクリル系ポリマー(P1)溶液(NV35%)に酢酸エチルを加えてNV20%に希釈した溶液100部に対し、ヘキサメチレンジイソシアネートのイソシアヌレート体(日本ポリウレタン工業社製、商品名「コロネートHX」)0.4部、架橋触媒としてのジラウリン酸ジブチルスズ(1%酢酸エチル溶液)0.4部を加え、25℃で約1分間攪拌混合した。このようにして、イオン性化合物を含まないアクリル系粘着剤組成物(G3)を調製した。この粘着剤組成物(G3)は、粘着剤組成物(G1)からイオン液体を除いた組成に相当する。
<粘着シートの作製>
(例1)
一方の面(第一面)にコロナ処理が施された厚さ38μm、幅30cm、長さ40cmの透明なポリエチレンテレフタレート(PET)フィルムのコロナ処理面に、上記コーティング組成物(D1)を、乾燥後の厚みが10nmとなるように塗布した。この塗布物を130℃に2分間加熱して乾燥させることにより、PETフィルムの第一面に帯電防止層を有する帯電防止層付き基材フィルム(E1)を作製した。この基材フィルム(E1)の第二面に、イオン液体を含む粘着剤組成物(G1)を塗布し、130℃で2分間加熱して乾燥させることにより、厚さ15μmの粘着剤層を形成した。この粘着剤層に、片面にシリコーン系剥離処理剤による剥離処理が施された厚さ25μmのPETフィルム(剥離ライナー)の剥離処理面を貼り合わせて、本例に係る粘着シートを作製した。この粘着シートは、コーティング組成物(D1)から形成された厚さ10nmの帯電防止層をPETフィルムの第一面に有し、粘着剤組成物(G1)から形成された厚さ15μmの粘着剤層を該PETフィルムの第二面に有する。
(例2)
帯電防止層の厚さが20nmとなるようにコーティング組成物(D1)の塗布量を調節した点以外は例1と同様にして、帯電防止層付き基材フィルム(E2)を作製した。この基材フィルム(E2)を用いた点以外は例1と同様にして、本例に係る粘着シートを作製した。この粘着シートは、コーティング組成物(D1)から形成された厚さ20nmの帯電防止層をPETフィルムの第一面に有し、粘着剤組成物(G1)から形成された厚さ15μmの粘着剤層を該PETフィルムの第二面に有する。
(例3)
帯電防止層の厚さが40nmとなるようにコーティング組成物(D1)の塗布量を調節した点以外は例1と同様にして、帯電防止層付き基材フィルム(E3)を作製した。この基材フィルム(E3)を用いた点以外は例1と同様にして、本例に係る粘着シートを作製した。この粘着シートは、コーティング組成物(D1)から形成された厚さ40nmの帯電防止層をPETフィルムの第一面に有し、粘着剤組成物(G1)から形成された厚さ15μmの粘着剤層を該PETフィルムの第二面に有する。
(例4)
帯電防止層付き基材フィルム(E1)の第二面に、リチウム塩を含む粘着剤組成物(G2)を塗布し、130℃で2分間加熱して乾燥させることにより、厚さ15μmの粘着剤層を形成した。この粘着剤層に、例1と同じセパレータの剥離処理面を貼り合わせて、本例に係る粘着シートを作製した。この粘着シートは、コーティング組成物(D1)から形成された厚さ10nmの帯電防止層をPETフィルムの第一面に有し、粘着剤組成物(G2)から形成された厚さ15μmの粘着剤層を該PETフィルムの第二面に有する。
(例5)
帯電防止層付き基材フィルム(E1)に代えて帯電防止層付き基材フィルム(E2)を用いた点以外は例4と同様にして、本例に係る粘着シートを作製した。この粘着シートは、コーティング組成物(D1)から形成された厚さ20nmの帯電防止層をPETフィルムの第一面に有し、粘着剤組成物(G2)から形成された厚さ15μmの粘着剤層を該PETフィルムの第二面に有する。
(例6)
帯電防止層付き基材フィルム(E1)に代えて帯電防止層付き基材フィルム(E3)を用いた点以外は例4と同様にして、本例に係る粘着シートを作製した。この粘着シートは、コーティング組成物(D1)から形成された厚さ40nmの帯電防止層をPETフィルムの第一面に有し、粘着剤組成物(G2)から形成された厚さ15μmの粘着剤層を該PETフィルムの第二面に有する。
(例7)
コーティング組成物(D1)に代えてコーティング組成物(D2)を用いた点以外は例1と同様にして、PETフィルムの第一面に厚さ10nmの帯電防止層を有する帯電防止層付き基材フィルム(E4)を作製した。この基材フィルム(E4)の第二面に粘着剤組成物(G1)を塗布し、130℃で2分間加熱して乾燥させることにより、厚さ15μmの粘着剤層を形成した。この粘着剤層に、例1と同じセパレータの剥離処理面を貼り合わせて、本例に係る粘着シートを作製した。この粘着シートは、コーティング組成物(D2)から形成された厚さ10nmの帯電防止層をPETフィルムの第一面に有し、粘着剤組成物(G1)から形成された厚さ15μmの粘着剤層を該PETフィルムの第二面に有する。
(例8)
帯電防止層の厚さが20nmとなるようにコーティング組成物(D2)の塗布量を調節した点以外は例7と同様にして、帯電防止層付き基材フィルム(E5)を作製した。この基材フィルム(E5)を用いた点以外は例7と同様にして、本例に係る粘着シートを作製した。この粘着シートは、コーティング組成物(D2)から形成された厚さ20nmの帯電防止層をPETフィルムの第一面に有し、粘着剤組成物(G1)から形成された厚さ15μmの粘着剤層を該PETフィルムの第二面に有する。
(例9)
粘着剤組成物(G1)に代えて粘着剤組成物(G2)を用いた点以外は例7と同様にして、本例に係る粘着シートを作製した。この粘着シートは、コーティング組成物(D2)から形成された厚さ10nmの帯電防止層をPETフィルムの第一面に有し、粘着剤組成物(G2)から形成された厚さ15μmの粘着剤層を該PETフィルムの第二面に有する。
(例10)
PETフィルムの第一面に帯電防止コーティング組成物を塗布しない点を除いては例1と同様にして、本例に係る粘着シートを作製した。この粘着シートは、PETフィルムの第一面が露出しており、粘着剤組成物(G1)から形成された厚さ15μmの粘着剤層を該PETフィルムの第二面に有する。
(例11)
粘着剤組成物(G1)に代えて粘着剤組成物(G2)を用いた点以外は例10と同様にして、本例に係る粘着シートを作製した。この粘着シートは、PETフィルムの第一面が露出しており、粘着剤組成物(G2)から形成された厚さ15μmの粘着剤層を該PETフィルムの第二面に有する。
(例12)
帯電防止層付き基材フィルム(E2)の第二面に、イオン性化合物を含まない粘着剤組成物(G3)を塗布し、130℃で2分間加熱して乾燥させることにより、厚さ15μmの粘着剤層を形成した。この粘着剤層に、例1と同じセパレータの剥離処理面を貼り合わせて、本例に係る粘着シートを作製した。この粘着シートは、コーティング組成物(D1)から形成された厚さ20nmの帯電防止層をPETフィルムの第一面に有し、粘着剤組成物(G3)から形成された厚さ15μmの粘着剤層を該PETフィルムの第二面に有する。
例1〜12に係る粘着シートにつき、上述した各種測定および評価を行った結果を、各粘着シートの概略構成とともに表1および表2に示す。
Figure 0005723618
表1に示されるように、ポリエステルフィルムの第一面および第二面に、それぞれ、帯電防止成分およびバインダ樹脂を含む厚み1nm以上100nm未満(より詳しくは1nm以上50nm未満)の帯電防止層と、帯電防止成分としてのイオン性化合物を含有するアクリル系粘着剤層とを有する例1〜9の粘着シートは、50%RHにおける剥離帯電圧が、被着体側、保護フィルム側ともに±1kV以内(より詳しくは、−0.7〜0kV)であり、良好な帯電防止性能を示した。また、これらの粘着シートは、いずれも、汚染性のレベルが実用上十分な程度に低かった。また、例1〜6に係る粘着シートは、いずれも、帯電防止層を有しない例10、11に係る粘着シートと比較して外観上の相違(白っぽい、部分的にムラが視認される等)は極めて少なく、良好な外観品位を有するものであった。なかでも、例1、2および例4、5に係る粘着シートは、特に外観品位が良好であった。
Figure 0005723618
表2に示されるように、帯電防止成分として導電性ポリマーを含む帯電防止層を有する例1〜6の粘着シートは、25%RHにおける剥離帯電圧が、被着体側、粘着シート側ともに±1kV以内(より詳しくは、−0.6〜0kV)であり、低湿度環境下においても良好な帯電防止性能を示した。これらの粘着シートは耐スクラッチ性も良好であった。
これに対して、例12の粘着シート(例2の粘着シートの粘着剤層から帯電防止成分を除いた構成に相当する。)では、帯電防止層が薄いことから、通常湿度および低湿度のいずれの条件においても、該帯電防止層のみによっては被着体側の帯電を十分に防止することができなかった。また、低湿度条件下では、粘着シート側の剥離帯電圧も例1〜6に比べて高めであった。一方、背面に帯電防止層を有しない例10、例11の粘着シートでは、通常湿度および低湿度のいずれの条件においても粘着シート背面の剥離帯電圧が高く、被着体側の剥離帯電圧も例1〜6に比べると明らかに高く、上記組成の粘着剤層のみによっては十分な帯電防止性能が得られなかった。また、粘着剤層に含有させる帯電防止成分の量をより多くしたところ、汚染性のレベルが上昇する(低汚染性が低下する)傾向がみられた。
ここに開示される粘着シートは、液晶ディスプレイパネル、プラズマディスプレイパネル(PDP)、有機エレクトロルミネッセンス(EL)ディスプレイ等の構成要素として用いられる光学部材の製造時、搬送時等に該光学部材を保護するための表面保護フィルムとして好適である。特に、液晶ディスプレイパネル用の偏光板(偏光フィルム)、波長板、位相差板、光学補償フィルム、輝度向上フィルム、光拡散シート、反射シート等の光学部材に適用される表面保護フィルム(光学用表面保護フィルム)として有用である。
1:粘着シート
12:基材フィルム
14:帯電防止層
20:粘着剤層
30:剥離ライナー

Claims (7)

  1. 透明な樹脂材料からなる基材フィルムと、
    前記フィルムの一方の面に設けられ、帯電防止成分とバインダ樹脂とを含み、平均厚みDaveが2nm以上50nm以下である帯電防止層と、
    前記フィルムの他方の面に設けられ、ベースポリマーとしてのアクリル系ポリマーおよび帯電防止成分としてのイオン性化合物を含有する粘着剤層と、
    を備え、
    前記粘着剤層は、前記イオン性化合物としてイオン液体およびアルカリ金属塩の少なくとも一方を含み、前記粘着剤層が前記アルカリ金属塩を含む場合、該アルカリ金属塩は、アニオン成分がフッ素含有アニオンであるリチウム塩であり、
    前記帯電防止層は、前記帯電防止成分として導電性ポリマーを含み、前記バインダ樹脂としてメチルメタクリレートの共重合割合が50質量%以上のアクリル系ポリマーを主成分とするアクリル樹脂を含み、前記導電性ポリマーの使用量は前記バインダ樹脂100質量部に対して10〜200質量部であり、
    前記帯電防止層はメラミン系架橋剤で架橋されている、粘着シート。
  2. 前記帯電防止層は、前記帯電防止成分として少なくともポリチオフェンを含む、請求項1に記載の粘着シート。
  3. 前記帯電防止層は滑剤を含む、請求項1または2に記載の粘着シート。
  4. 前記イオン液体が、含窒素オニウム塩、含硫黄オニウム塩、および含リンオニウム塩のうちの一種または二種以上である、請求項1から3のいずれか一項に記載の粘着シート。
  5. 前記イオン性化合物がリチウム塩である、請求項1からのいずれか一項に記載の粘着シート。
  6. 請求項1からのいずれか一項に記載の粘着シートを備える、表面保護フィルム。
  7. 光学部材の表面保護に用いられることを特徴とする、請求項に記載の表面保護フィルム。
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