WO2013081032A1 - 粘着剤、粘着シートおよび光学積層体 - Google Patents
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- C09J—ADHESIVES; NON-MECHANICAL ASPECTS OF ADHESIVE PROCESSES IN GENERAL; ADHESIVE PROCESSES NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE; USE OF MATERIALS AS ADHESIVES
- C09J133/00—Adhesives based on homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by only one carboxyl radical, or of salts, anhydrides, esters, amides, imides, or nitriles thereof; Adhesives based on derivatives of such polymers
- C09J133/04—Homopolymers or copolymers of esters
- C09J133/06—Homopolymers or copolymers of esters of esters containing only carbon, hydrogen and oxygen, the oxygen atom being present only as part of the carboxyl radical
- C09J133/08—Homopolymers or copolymers of acrylic acid esters
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- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
- C08L2205/00—Polymer mixtures characterised by other features
- C08L2205/02—Polymer mixtures characterised by other features containing two or more polymers of the same C08L -group
Definitions
- the present invention relates to an acrylic pressure-sensitive adhesive and a pressure-sensitive adhesive sheet excellent in unevenness followability. Moreover, this invention relates also to the optical laminated body manufactured using these.
- An acrylic pressure-sensitive adhesive mainly composed of an acrylic polymer and a pressure-sensitive adhesive sheet formed using an acrylic pressure-sensitive adhesive are widely used for bonding various articles such as plastic films and panels.
- articles to be bonded have become more diversified, and demands for properties at the time of bonding and after bonding have become more severe as industrial products have become more sophisticated and complicated. For this reason, various attempts have been made to improve the performance as a pressure-sensitive adhesive by adding an additive to the acrylic pressure-sensitive adhesive.
- Patent Document 1 Japanese Patent Application Laid-Open No. 2005-255877 includes an acrylic having a cyclic structure containing 3 to 10% by weight of a carboxyl group-containing crosslinkable monomer unit and having a weight average molecular weight of 3000 to 6000. It is described that a pressure-sensitive adhesive in which a polymerization oligomer is added to an acrylic polymer or a crosslinking agent as a main component has high transparency after bonding, and can prevent floating, peeling and warping.
- Patent Document 2 Japanese Patent Publication No. 2009-215522
- a pressure-sensitive adhesive sheet with a specific thickness unevenness using a polymer oligomer added to an acrylic polymer or cross-linking agent as a main component is used for the transparency, adhesion, and foam resistance after bonding. It is described that it has excellent properties and the thickness unevenness of the pressure-sensitive adhesive layer is small.
- Patent Document 3 Japanese Patent Laid-Open No. 2011-157458 discloses an acrylic polymerized oligomer containing 1 to 10% by weight of a carboxyl group-containing crosslinkable monomer unit and having a weight average molecular weight of 3000 to 10,000.
- the adhesive added to the acrylic polymer and cross-linking agent, which is the main component, does not generate voids on the end face when applied to uneven parts or thick printed layers, and has followability to steps, and is durable. It is described that the adhesiveness is also high.
- Patent Document 4 Japanese Patent No. 3272721 is formed by using a pressure-sensitive adhesive in which a liquid resin such as process oil, liquid polyether, or liquid polyterpene is added to an acrylic polymer or a crosslinking agent as a main component. It is described that the pressure-sensitive adhesive layer has appropriate elasticity and flexibility and can absorb the shrinkage stress of the substrate.
- a liquid resin such as process oil, liquid polyether, or liquid polyterpene is added to an acrylic polymer or a crosslinking agent as a main component. It is described that the pressure-sensitive adhesive layer has appropriate elasticity and flexibility and can absorb the shrinkage stress of the substrate.
- Patent Document 5 Japanese Patent Application Laid-Open No. 2002-047468
- Patent Document 6 Japanese Patent Application Laid-Open No. 2002-129123
- Patent Document 7 Japanese Patent Application Laid-Open No. 2003-049141
- Patent Document 5 Japanese Patent Application Laid-Open No. 2002-047468
- Patent Document 6 Japanese Patent Application Laid-Open No. 2002-129123
- Patent Document 7 Japanese Patent Application Laid-Open No. 2003-049141
- Patent Document 5 Japanese Patent Application Laid-Open No. 2002-047468
- Patent Document 6 Japanese Patent Application Laid-Open No. 2002-129123
- Patent Document 7 Japanese Patent Application Laid-Open No. 2003-049141
- a low molecular weight non-functional acrylic polymer of 1.0 to 2.5 and an adhesive containing a cross-linking agent exhibit excellent adhesiveness even under high-temperature and high-humidity conditions, and do not cause foaming or peeling due to dimensional changes. And the like.
- the acrylic pressure-sensitive adhesive described in these patent documents can exhibit a desired function when applied and bonded onto a surface having a smooth flat surface.
- the adhesive cannot sufficiently follow the irregularities, and bubbles remain in the concave portions, which causes a decrease in adhesive force, adhesive holding force and transparency.
- the present inventors have attempted to develop a pressure-sensitive adhesive that solves such technical problems. That is, the present inventors have intensively studied for the purpose of providing a pressure-sensitive adhesive having excellent unevenness followability, high adhesive strength and adhesive retention, and excellent high temperature and high humidity durability.
- the inventors of the present invention made a new pressure-sensitive adhesive by adding oligomers and additives having various functional groups to the acrylic polymer, and repeated tests. However, it has not been easy to find a pressure-sensitive adhesive that has excellent unevenness followability, high adhesive strength and adhesive retention, and excellent high-temperature and high-humidity durability.
- the inventors of the present invention have found that a pressure-sensitive adhesive that solves the above problems can be provided by adding a non-functional acrylic polymer that satisfies a specific condition after repeated trial and error.
- the present invention has been provided based on such knowledge, and includes the following configurations.
- the pressure-sensitive adhesive sheet according to any one of [8] to [10], wherein the pressure-sensitive adhesive layer has a laminated structure.
- the pressure-sensitive adhesive of the present invention is excellent in uneven followability, has high adhesive strength and adhesive retention, and is excellent in high temperature and high humidity durability. For this reason, even if it is the uneven
- a numerical range represented by using “to” means a range including numerical values described before and after “to” as a lower limit value and an upper limit value.
- the pressure-sensitive adhesive of the present invention is characterized by containing a cross-linkable acrylic polymer as a main component and a non-functional acrylic polymer having a weight average molecular weight of 1000 to 5000 and Tg of 0 ° C. or less.
- Non-functional acrylic polymer The pressure-sensitive adhesive of the present invention contains a non-functional acrylic polymer.
- non-functional acrylic polymer as used herein means a polymer consisting only of an acrylic monomer unit having no functional group other than an acrylate group, an acrylic monomer unit having no functional group other than an acrylate group, and It means a polymer composed of non-acrylic monomer units having no functional group.
- “Monomer unit” means a repeating unit constituting a polymer.
- An “acrylic monomer” is a compound having a (meth) acryloyl group.
- (Meth) acryloyl group means an acryloyl group or a methacryloyl group.
- the (meth) acrylic acid ester unit which substituted the hydrogen atom of the carboxyl group of (meth) acrylic acid with the hydrocarbon group is mentioned, for example.
- the hydrocarbon group preferably has 1 to 18 carbon atoms, more preferably 1 to 8 carbon atoms.
- the (meth) acrylic acid ester examples include methyl (meth) acrylate, ethyl (meth) acrylate, propyl (meth) acrylate, isopropyl (meth) acrylate, n-butyl (meth) acrylate, Isobutyl (meth) acrylate, t-butyl (meth) acrylate, n-pentyl (meth) acrylate, n-hexyl (meth) acrylate, 2-ethylhexyl (meth) acrylate, n- (meth) acrylate Octyl, isooctyl (meth) acrylate, n-nonyl (meth) acrylate, isononyl (meth) acrylate, n-decyl (meth) acrylate, isodecyl (meth) acrylate, n-undecyl (meth) acrylate, N-do
- non-acrylic monomer having no functional group examples include a non-functional monomer having a polymerizable ethylene group.
- the number of carbon atoms of the atomic group other than the polymerizable ethylene group of the monomer is preferably from 0 to 18, and more preferably from 0 to 8.
- Specific examples of the non-acrylic monomer having no functional group include ethylene, propylene, and styrene.
- the content of the acrylic monomer unit having no functional group other than the acrylate group in the non-functional acrylic polymer is preferably 70 to 100% by weight, more preferably 80 to 100% by weight, More preferably, it is ⁇ 100% by weight.
- the non-functional acrylic polymer contained in the pressure-sensitive adhesive of the present invention is a non-functional acrylic polymer having a weight average molecular weight of 1000 to 5000.
- the weight average molecular weight is preferably 1000 or more, and more preferably 2000 or more. Moreover, it is preferable that it is 5000 or less, and it is more preferable that it is 4000 or less.
- the weight average molecular weight is less than 1000, a pressure-sensitive adhesive having sufficient unevenness followability and high temperature and high humidity durability cannot be obtained.
- the weight average molecular weight is more than 5000, a pressure-sensitive adhesive having sufficient unevenness followability and adhesive force cannot be obtained.
- the non-functional acrylic polymer contained in the pressure-sensitive adhesive of the present invention is a non-functional acrylic polymer having a glass transition temperature (Tg) of 0 ° C. or lower.
- Tg is preferably 0 ° C. or lower, more preferably ⁇ 30 ° C. or lower, and further preferably ⁇ 50 ° C. or lower.
- Tg is higher than 0 ° C., a pressure-sensitive adhesive having sufficient unevenness followability cannot be obtained.
- the non-functional acrylic polymer contained in the pressure-sensitive adhesive of the present invention preferably has a viscosity at 25 ° C. of 4800 mPa ⁇ s or less.
- the viscosity at 25 ° C. here is a value measured using a B-type viscometer.
- the viscosity at 25 ° C. of the non-functional acrylic polymer is more preferably 4800 mPa ⁇ s or less, and further preferably 3000 mPa ⁇ s or less.
- it is preferable that the viscosity at 25 degrees C of a nonfunctional acrylic polymer is 500 mPa * s or more.
- the pressure-sensitive adhesive (excluding the solvent) of the present invention preferably contains 1.0% by weight or more of a non-functional acrylic polymer, more preferably 5.0% by weight or more, and 40% by weight or less. It is preferably contained, and more preferably 30% by weight or less.
- a non-functional acrylic polymer is equal to or higher than the lower limit, a pressure-sensitive adhesive having sufficient unevenness followability is easily obtained.
- a non-functional acrylic polymer is below the said upper limit, it will become easy to obtain the adhesive which has high temperature high-humidity durability.
- the pressure-sensitive adhesive of the present invention contains a crosslinkable acrylic polymer as a main component.
- the “main component” here means 40% by weight or more of the pressure-sensitive adhesive (excluding the solvent).
- the pressure-sensitive adhesive of the present invention preferably contains 50% by weight or more of a crosslinkable acrylic polymer, and more preferably 70% by weight or more.
- the crosslinkable acrylic polymer is a polymer having a non-crosslinkable acrylic monomer unit and a crosslinkable monomer unit.
- the non-crosslinkable acrylic monomer is an acrylic monomer having no crosslinkable group
- the crosslinkable monomer is a monomer having a crosslinkable group.
- the crosslinkable monomer may be an acrylic monomer or a non-acrylic monomer as long as it is polymerizable with the non-crosslinkable acrylic monomer, and is preferably an acrylic monomer.
- the crosslinkable group include a carboxyl group, a hydroxy group, an amino group, an epoxy group, and a glycidyl group, and a carboxyl group and a hydroxy group are preferable.
- non-crosslinkable acrylic monomer unit examples include a (meth) acrylic acid ester unit in which a hydrogen atom of a carboxyl group of (meth) acrylic acid is substituted with a hydrocarbon group.
- the hydrocarbon group preferably has 1 to 18 carbon atoms, more preferably 1 to 8 carbon atoms.
- the hydrocarbon group may have a substituent.
- the substituent is not particularly limited as long as it does not contain a crosslinkable group, and examples thereof include alkoxy groups such as methoxy group and ethoxy group.
- the (meth) acrylic acid ester examples include methyl (meth) acrylate, ethyl (meth) acrylate, propyl (meth) acrylate, isopropyl (meth) acrylate, n-butyl (meth) acrylate, Isobutyl (meth) acrylate, t-butyl (meth) acrylate, n-pentyl (meth) acrylate, n-hexyl (meth) acrylate, 2-ethylhexyl (meth) acrylate, n- (meth) acrylate Octyl, isooctyl (meth) acrylate, n-nonyl (meth) acrylate, isononyl (meth) acrylate, n-decyl (meth) acrylate, isodecyl (meth) acrylate, n-undecyl (meth) acrylate, N-do
- the crosslinkable monomer unit includes a carboxyl group-containing copolymerizable monomer unit, a hydroxy group-containing copolymerizable monomer unit, an amino group-containing copolymerizable monomer unit, and a glycidyl group-containing copolymerizable monomer.
- Examples include body units.
- Examples of the carboxyl group-containing copolymerizable monomer include ⁇ , ⁇ -unsaturated carboxylic acids such as acrylic acid, methacrylic acid, crotonic acid, maleic acid, fumaric acid, itaconic acid, citraconic acid, and grataconic acid, and anhydrides thereof. Such as things.
- hydroxy group-containing copolymerizable monomer examples include (meth) acrylic acid such as 2-hydroxyethyl (meth) acrylate, 4-hydroxybutyl (meth) acrylate, and 2-hydroxypropyl (meth) acrylate.
- Hydroxyalkyl, (meth) acrylic acid such as mono (diethylene glycol) (meth) acrylic acid [(mono, di or poly) alkylene glycol]
- (meth) acrylic acid lactone such as monocaprolactone (meth) acrylic acid, N-methylol (Meth) acrylamide is mentioned.
- Examples of the amino group-containing copolymerizable monomer include (meth) acrylamide, allylamide, N, N-dimethyl (meth) acrylamide, N-tertbutyl (meth) acrylamide, dimethylaminoethyl (meth) acrylate, ( Examples include diethylaminoethyl methacrylate) and tertbutylaminoethyl (meth) acrylate.
- Examples of the glycidyl group-containing copolymerizable monomer include glycidyl (meth) acrylate.
- hydroxy group-containing copolymerizable monomer Is preferred, hydroxyalkyl (meth) acrylate is more preferred, 2-hydroxyethyl (meth) acrylate, 4-hydroxybutyl (meth) acrylate is particularly preferred.
- a carboxyl group-containing copolymerizable monomer unit when a carboxyl group-containing copolymerizable monomer unit is contained as a crosslinkable monomer unit, the acidity becomes strong, so when a corrosive film such as a tin-doped indium oxide film or a metal film is in contact with these, May corrode the film. Therefore, when applying the pressure-sensitive adhesive of the present invention to such an object having corrosivity, from the viewpoint of corrosion prevention, a carboxyl group-containing copolymerizable monomer unit as a crosslinkable monomer unit The content of is preferably less than 0.5% by weight, and more preferably not contained at all.
- the content of the crosslinkable monomer unit in the crosslinkable acrylic polymer is preferably 0.01 to 20% by weight, and more preferably 0.5 to 10% by weight. If the content of the crosslinkable monomer unit is not less than the above lower limit value, it can be sufficiently cross-linked, and the swelling prevention and punching performance can be further improved. There is a tendency to ensure performance and curl prevention performance.
- the crosslinkable acrylic polymer may have other monomer units other than the non-crosslinkable acrylic monomer unit and the crosslinkable monomer unit.
- examples of other monomers include (meth) acrylonitrile, vinyl acetate, styrene, vinyl chloride, vinyl pyrrolidone, vinyl pyridine, and acrylamide.
- the content of other monomer units in the crosslinkable acrylic polymer is preferably 0.1 to 20% by weight, and more preferably 0.5 to 10% by weight. If the content of other monomer units is not less than the lower limit, the physical properties can be easily adjusted, and if it is not more than the upper limit, yellowing due to deterioration with time can be prevented.
- a preferable polymerization initiator that can be used includes a polymerization initiator having no repeating unit. Examples thereof include azo polymerization initiators such as azobisisobutyronitrile and azobisvaleronitrile, and peroxide polymerization initiators such as benzoyl peroxide and lauryl peroxide. These polymerization initiators can be used more preferably than, for example, a polymer azo polymerization initiator having a polymer segment and an azo group.
- the molecular weight of the polymerization initiator used in the present invention is preferably 1000 or less, more preferably 700 or less, and even more preferably 500 or less. About a lower limit, it can be set as 100 or more, for example.
- the weight average molecular weight of the crosslinkable acrylic polymer is preferably 100,000 or more, more preferably 200,000 or more, further preferably 300,000 or more, and further preferably 350,000 or more, Further, it is preferably 2 million or less, more preferably 1.5 million or less, further preferably 1 million or less, and even more preferably 750,000 or less.
- the pressure-sensitive adhesive of the present invention contains a crosslinking agent.
- the crosslinking agent include isocyanate compounds, epoxy compounds, oxazoline compounds, aziridine compounds, metal chelate compounds, melamine compounds, and the like.
- an isocyanate compound and an epoxy compound are preferable because the acrylic polymer can be easily crosslinked.
- an isocyanate compound from the reactivity of the hydroxy group it is preferable to use an isocyanate compound from the reactivity of the hydroxy group.
- an isocyanate compound when an acrylic polymer contains only a carboxyl group-containing copolymerizable monomer unit as a crosslinkable monomer unit, an isocyanate compound, an epoxy compound, an aziridine compound, or a melamine compound may be used due to the reactivity of the carboxyl group. It is particularly preferable to use an epoxy compound or an isocyanate compound.
- Examples of the epoxy compound include ethylene glycol diglycidyl ether, polyethylene glycol diglycidyl ether, 1,6-hexanediol diglycidyl ether, bisphenol A / epichlorohydrin type epoxy resin, N, N, N ′, N′— And polyfunctional epoxy compounds such as tetraglycidyl-m-xylenediamine, 1,3-bis (N, N-diglycidylaminomethyl) cyclohexane, N, N-diglycidylaniline, N, N-diglycidyltoluidine, etc.
- Examples of the isocyanate compound include tolylene diisocyanate, xylylene diisocyanate, hexamethylene diisocyanate, and isophorone diisocyanate.
- crosslinking agents other than epoxy compounds and isocyanate compounds examples include 2,2'-bishydroxymethylbutanol tris [3- (1-aziridinyl) propionate], 4,4'-bis (ethyleneiminocarbonylamino) diphenylmethane, and the like.
- Functional aziridine compounds for example, metal chelates such as coordination compounds of polyvalent metals such as aluminum, iron, copper, zinc, tin, titanium, nickel, antimony, magnesium, vanadium, chromium and zirconium with acetylacetone and ethyl acetoacetate Is mentioned.
- the content of the crosslinking agent is appropriately selected according to the desired adhesive properties. Usually, it is preferably 0.01% by weight or more of the pressure-sensitive adhesive of the present invention (excluding the solvent), more preferably 0.02% by weight or more, and further preferably 0.04% by weight or more. It is preferably 0.20% by weight or less, more preferably 0.18% by weight or less, and further preferably 0.14% by weight or less.
- [Other components of adhesive] Components other than the above may be contained in the pressure-sensitive adhesive of the present invention.
- a polyester resin, amino resin, epoxy resin, or polyurethane resin may be used in combination as a resin other than the main component acrylic polymer or non-functional acrylic polymer.
- the amount of such resin added is preferably 40% by weight or less of the pressure-sensitive adhesive (excluding the solvent), more preferably 35% by weight or less, and further preferably 30% by weight or less. .
- the pressure-sensitive adhesive of the present invention includes an antioxidant, a metal corrosion inhibitor, a tackifier, a silane coupling agent, an ultraviolet absorber, a light stabilizer such as a hindered amine compound, a filler, an ionic property as necessary.
- Additives such as liquids may be included.
- the antioxidant include phenolic antioxidants, amine-based antioxidants, lactone-based antioxidants, phosphorus-based antioxidants, sulfur-based antioxidants, and the like. These antioxidants may be used alone or in combination of two or more.
- a benzotriazole-based resin is preferable because of the compatibility and high effect of the pressure-sensitive adhesive.
- Examples of the tackifier include rosin resin, terpene resin, terpene phenol resin, coumarone indene resin, styrene resin, xylene resin, phenol resin, and petroleum resin.
- Examples of the silane coupling agent include mercaptoalkoxysilane compounds (for example, mercapto group-substituted alkoxy oligomers).
- Examples of the ultraviolet absorber include benzotriazole compounds and benzophenone compounds.
- Examples of the ionic liquid include ionic liquids such as a nitrogen-containing onium salt, a sulfur-containing onium salt, or a phosphorus-containing onium salt, and are preferably described in paragraph numbers 0018 to 0028 of JP2011-89138A.
- Ionic liquids to be used.
- the description of paragraph numbers 0018 to 0028 in Japanese Patent Laid-Open No. 2011-89138 is incorporated herein as a part of this specification.
- the blending amount when these additives are used is preferably 0.01% by weight or more, more preferably 0.05% by weight or more, still more preferably 0.1% by weight or more of the pressure-sensitive adhesive (excluding the solvent). It is preferably 10% by weight or less, more preferably 5% by weight or less, and further preferably 3% by weight or less. Note that the materials and modes described in paragraph numbers 0021 to 0105 of JP2011-148965A can also be used in the present invention, and these descriptions are cited here as a part of this specification.
- an ionic liquid such as a nitrogen-containing onium salt, a sulfur-containing onium salt, or a phosphorus-containing onium salt, preferably from the group consisting of the following formulas (A), (B), (C) and (D)
- the pressure-sensitive adhesive can have antistatic properties.
- the ionic salt is liquid or solid at 25 ° C.
- R 1 in the formula (A) represents a hydrocarbon group having 4 to 20 carbon atoms and may contain a heteroatom
- R 2 and R 3 may be the same or different and represent hydrogen or a carbon atom having 1 to 16 carbon atoms.
- R 4 in the formula (B) represents a hydrocarbon group having 2 to 20 carbon atoms and may contain a hetero atom
- R 5 , R 6 , and R 7 are the same or different and each represents hydrogen or carbon number 1 Represents ⁇ 16 hydrocarbon groups and may contain heteroatoms.
- R 8 in the formula (C) represents a hydrocarbon group having 2 to 20 carbon atoms and may contain a hetero atom
- R 9 , R 10 , and R 11 are the same or different and each represents hydrogen or 1 carbon atom.
- X in the formula (D) represents a nitrogen, sulfur, or phosphorus atom
- R 12 , R 13 , R 14 , and R 15 are the same or different and each represents a hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms; Hetero atoms may be included. However, if X is a sulfur atom, R 12 is not. ]
- Examples of the cation represented by the formula (A) include a pyridinium cation, a piperidinium cation, a pyrrolidinium cation, a cation having a pyrroline skeleton, and a cation having a pyrrole skeleton.
- Specific examples include 1-ethylpyridinium cation, 1-butylpyridinium cation, 1-hexylpyridinium cation, 1-butyl-3-methylpyridinium cation, 1-butyl-4-methylpyridinium cation, 1-hexyl-3 -Methylpyridinium cation, 1-butyl-3,4-dimethylpyridinium cation, 1,1-dimethylpyrrolidinium cation, 1-ethyl-1-methylpyrrolidinium cation, 1-methyl-1-propylpyrrolidinium cation 2-methyl-1-pyrroline cation, 1-ethyl-2-phenylindole cation, 1,2-dimethylindole cation, and 1-ethylcarbazole cation.
- Examples of the cation represented by the formula (B) include an imidazolium cation, a tetrahydropyrimidinium cation, and a dihydropyrimidinium cation.
- Specific examples include 1,3-dimethylimidazolium cation, 1,3-diethylimidazolium cation, 1-ethyl-3-methylimidazolium cation, 1-butyl-3-methylimidazolium cation, 1-hexyl- 3-methylimidazolium cation, 1-octyl-3-methylimidazolium cation, 1-decyl-3-methylimidazolium cation, 1-dodecyl-3-methylimidazolium cation, 1-tetradecyl-3-methylimidazolium cation 1,2-dimethyl-3-propylimidazolium cation, 1-ethyl-2,3-dimethylimidazolium cation, 1-but
- Examples of the cation represented by the formula (C) include a pyrazolium cation and a pyrazolinium cation. Specific examples include 1-methylpyrazolium cation, 3-methylpyrazolium cation, 1-ethyl-2-methylpyrazolinium cation and the like.
- Examples of the cation represented by the formula (D) include a tetraalkylammonium cation, a trialkylsulfonium cation, a tetraalkylphosphonium cation, and those in which a part of the alkyl group is substituted with an alkenyl group, an alkoxyl group, or an epoxy group.
- tetramethylammonium cation tetraethylammonium cation, tetrabutylammonium cation, tetrahexylammonium cation, triethylmethylammonium cation, tributylethylammonium cation, trimethyldecylammonium cation, N, N-diethyl -N-methyl-N- (2-methoxyethyl) ammonium cation, glycidyltrimethylammonium cation, N, N-dimethyl-N, N-di Propylammonium cation, N, N-dimethyl-N, N-dihexylammonium cation, N, N-dipropyl-N, N-dihexylammonium cation, trimethylsulfonium cation, triethylsulfonium cation, tribut
- the anion component is not particularly limited as long as it satisfies that it becomes an ionic liquid.
- Cl ⁇ , Br ⁇ , I ⁇ , AlCl 4 ⁇ , Al 2 Cl 7 ⁇ , BF 4 ⁇ , PF 6 ⁇ , ClO 4 ⁇ , NO 3 ⁇ , CH 3 COO ⁇ , CF 3 COO ⁇ , CH 3 SO 3 ⁇ , CF 3 SO 3 ⁇ , (CF 3 SO 2 ) 2 N ⁇ , (CF 3 SO 2 ) 3 C ⁇ , AsF 6 ⁇ , SbF 6 ⁇ , NbF 6 ⁇ , TaF 6 ⁇ , F (HF) n ⁇ , (CN) 2 N ⁇ , C 4 F 9 SO 3 ⁇ , (C 2 F 5 SO 2 ) 2 N ⁇ , C 3 F 7 COO ⁇ , (CF 3 SO 2 ) (CF 3 CO) N ⁇ and the like are
- the ionic salt may be a commercially available one, but can be synthesized as appropriate.
- the method for synthesizing the liquid ionic salt is not particularly limited as long as the target ionic liquid can be obtained.
- the document “ionic liquids—the forefront and future of development” [ Use the halide method, hydroxide method, acid ester method, complex formation method, and neutralization method described in [Published by CMC Publishing Co., Ltd.], a method according to this, or a method combining these with conventional methods. be able to.
- the pressure-sensitive adhesive of the present invention can be directly applied to a material to be adhered.
- the applicable law is not particularly limited.
- it may be dissolved in a solvent and applied as a solution and then dried (solution method), or may be formed into a sheet and stacked (sheet method).
- solution method solution method
- sheet method sheet method
- transfer method an adhesive object
- you may make an adhesion target object contact the adhesion layer which peeled the peeling film (adhesive sheet method).
- the solvent examples include methyl ethyl ketone, ethyl acetate, toluene, xylene, acetone, benzene, dioxane, acetonitrile, tetrahydrofuran, diglyme, dimethyl sulfoxide, N-methylpyrrolidone, dimethylformamide, etc. Can be used.
- the pressure-sensitive adhesive layer can be formed by removing the solvent at high temperature or under reduced pressure.
- the thickness in particular of an adhesive layer is not restrict
- the pressure-sensitive adhesive layer may have a laminated structure of two or more layers. When it has a laminated structure of two or more layers, at least one layer is required to be an adhesive layer that satisfies the conditions of the present invention.
- a two-layer laminated structure composed of a layer satisfying the conditions of the present invention / a layer not satisfying the conditions of the present invention, a layer satisfying the conditions of the present invention / a two-layer laminated structure composed of another layer satisfying the conditions of the present invention
- Specific examples include a three-layered structure composed of a layer that satisfies the conditions of the present invention / a layer that does not satisfy the conditions of the present invention / a layer that satisfies the conditions of the present invention.
- the pressure-sensitive adhesive layer satisfying the conditions of the present invention has a thickness in the above-mentioned preferable range.
- the thickness of the layer satisfying the conditions of the present invention is 50% or more of the total thickness of the pressure-sensitive adhesive layer. Preferably, it is 70% or more, more preferably 85% or more.
- the pressure-sensitive adhesive layer satisfying the conditions of the present invention is configured so as to be in direct contact with the uneven adhesion object.
- the weight average of the crosslinkable acrylic polymer that is the main component contained in the layer that satisfies the conditions of the present invention It is preferable to increase the weight average molecular weight of the crosslinkable acrylic polymer as the main component contained in the layer that does not satisfy the conditions of the present invention, rather than the molecular weight.
- the latter weight average molecular weight can be increased by 200,000 or more, or can be increased by 400,000 or more.
- the pressure-sensitive adhesive of the present invention can be formed into a sheet to form a pressure-sensitive adhesive sheet.
- the pressure-sensitive adhesive sheet can be produced, for example, by dissolving a pressure-sensitive adhesive in a solvent and removing the solvent after coating.
- the coating method can be appropriately selected from knife coaters, micro bar coaters, air knife coaters, reverse roll coaters, reverse gravure coaters, bario gravure coaters, die coaters, curtain coaters and the like.
- the pressure-sensitive adhesive sheet of the present invention is prepared, for example, by preparing a release film provided with a release agent layer on a substrate such as a polymer film, and applying and drying the pressure-sensitive adhesive coating liquid of the present invention on the release agent layer. Obtainable.
- the release sheet preferably has a structure in which the upper and lower sides of the pressure-sensitive adhesive layer 112 are sandwiched between two release films 114 each having a release agent layer 115 provided on a base material 116.
- the pressure-sensitive adhesive sheet of the present invention having such a structure is obtained by applying and drying the pressure-sensitive adhesive coating liquid on the release layer surface of the first release film in which the release agent layer is provided on the polymer film, and then the first release film and Can be obtained by bonding and pressure-bonding the release layer surface of the second release film composed of release agent layers having different release forces to the pressure-sensitive adhesive layer surface.
- the peel force of the release film on the heavy peel force side is preferably 0.5 N / 50 mm to 1.5 N / 50 mm, and the peel force of the peel film on the light peel force side is 0.01 N / 50 mm to 0.4 N. / 50 mm is preferable. Further, the value of heavy peeling force / light peeling force is preferably 1.5 or more, and more preferably 2.0 or more.
- a 1st peeling film may be bonded and pressure-bonded.
- the shape of the pressure-sensitive adhesive sheet may be a sheet shape or may be wound up in a roll shape.
- a pressure-sensitive adhesive sheet is used, there is no need for the application of a pressure-sensitive adhesive at the bonding stage and a drying step, and it is easy to apply pressure by laminating a pressure-sensitive adhesive sheet between two pressure-sensitive adhesive objects and pressing it. . That is, two adhesion objects can be easily adhered by laminating the first adhesion object, the adhesive sheet, and the second adhesion object in this order, and pressurizing the obtained laminate. .
- the pressure-sensitive adhesive object 110 with the pressure-sensitive adhesive layer can be manufactured by laminating the pressure-sensitive adhesive of the present invention on the surface of the pressure-sensitive adhesive object 111 as the pressure-sensitive adhesive layer 112.
- a method of applying the pressure-sensitive adhesive to the surface of the pressure-sensitive adhesive object the above-described solution method, sheet method, or the like can be used.
- the pressure-sensitive adhesive object with the pressure-sensitive adhesive layer is easily bonded to the pressure-sensitive adhesive object 113 to which the pressure-sensitive adhesive object 111 is to be attached by pressing the pressure-sensitive adhesive layer 112 so that the pressure-sensitive adhesive layer 112 is in contact with the pressure-sensitive adhesive object. Can be attached to objects.
- the pressure-sensitive adhesive 111 is pressure-bonded to the pressure-sensitive adhesive layer 112 as shown in FIG. A layered adhesive object can be produced.
- the release film should be peeled off just before trying to bond as much as possible.
- a pressure-sensitive adhesive object with a pressure-sensitive adhesive layer can be produced by directly pressing the pressure-sensitive adhesive object,
- the manufacturing method can be properly used for convenience.
- known surface treatment such as corona treatment or plasma treatment
- the adhesiveness between the pressure-sensitive adhesive layer and the adhesion target object can be further improved.
- a pressure-sensitive adhesive-attached object may have a sheet shape or a roll shape.
- the pressure-sensitive adhesive layer-attached adhesive object can be easily obtained by stacking and pressing the second pressure-sensitive adhesive object 113 to be bonded to the pressure-sensitive adhesive layer 112 from which the release film has been peeled. It can stick to the 2nd adhesion target object 113. At this time, in order to prevent the adhesive from sticking to an unintended object or being deteriorated by exposure to air, the release film should be peeled off immediately before trying to bond it as much as possible. . Moreover, as a means for suppressing such a case, a mode in which a release film 114 is further formed on the pressure-sensitive adhesive layer 112 as shown in FIG. 4 can be cited as a preferred example.
- the release film 114 preferably includes a base material 116 and a release agent layer 115. At this time, lamination is performed such that the release film 115 side of the release film contacts the surface of the pressure-sensitive adhesive layer 112.
- the embodiment shown in FIG. 5 can be cited.
- the adhesive layer exposed by peeling off one release film is superimposed on the adhesive object, and the other adhesive layer exposed by peeling the other release film is used as another adhesive object. It is possible to adhere by pressurizing the whole.
- the release film substrate for example, various polymer films can be used, and polyethylene terephthalate is particularly preferable from the viewpoint of surface smoothness and processability.
- the release agent constituting the release agent layer for example, a general-purpose addition type or condensation type silicone release agent or a long-chain alkyl group-containing compound is used.
- an addition type silicone release agent having high reactivity is preferably used.
- Specific examples of silicone release agents include BY24-4527 and SD-7220 manufactured by Toray Dow Corning Silicone, KS-3600, KS-774, and X62-2600 manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. Is mentioned.
- the silicone-based release agent may contain a silicone resin that is an organosilicon compound having a SiO 2 unit and (CH 3 ) 3 SiO 1/2 unit or CH 2 ⁇ CH (CH 3 ) SiO 1/2 unit. preferable.
- Specific examples of the silicone resin include BY24-843, SD-7292, SHR-1404 manufactured by Toray Dow Corning Silicone, KS-3800, X92-183 manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd., and the like.
- the adhesion target object which adheres using the adhesive of this invention is not restrict
- glass, a film, etc. can be mentioned.
- the pressure-sensitive adhesive of the present invention it is possible to realize adhesion with low haze and high transparency. Therefore, the surface protection plate of the display device and the adhesion of the touch panel module, the surface protection plate and the image display module, or the touch panel module It can be preferably used for adhesion of an image display module.
- the surface protective plate include a glass plate and a resin plate subjected to frame printing, and the material is not particularly limited as long as transparency is ensured.
- transparent resins such as polyethylene terephthalate resin, polycarbonate resin, and polymethyl methacrylate resin are desirable.
- adhesive objects of touch panel modules include sensor glass and sensor films that have been subjected to conductive treatment, protective films on the top of the conductive layer, or glass that is opposite to sensor glass and sensor films that have been subjected to conductive treatment, Examples thereof include a film and a hard coat layer on the surface thereof.
- the film subjected to the conductive treatment include polyethylene terephthalate, polycarbonate, and cycloolefin resin.
- Examples of the adhesive object of the image display module include an optical film and a display panel, and it is preferable to provide an optical laminate by bonding them using the adhesive of the present invention.
- an optical film for example, it has optical anisotropy and is formed to protect a retardation film (optical compensation film) having a retardation in a specific in-plane direction and a retardation in a specific thickness direction, and a polarizer.
- Polarizer protective film sometimes called a polarizing plate protective film
- a polarizing plate base material that functions as a support for the polarizer in the polarizing plate
- an antireflection film that suppresses reflection of light incident from the outside, and the like be able to.
- Examples of materials constituting such an optical film include cellulose acetate, cellulose propionate, cellulose butyrate, cellulose acetate propionate, cellulose acetate butyrate, cellulose acetate propionate butyrate, and cellulose propionate butyrate.
- Examples include cellulose acylate; cycloolefin resin.
- Arton manufactured by JSR
- Zeonore manufactured by Nippon Zeon
- glass etc. can be mentioned as a display panel.
- Examples of typical display devices include a liquid crystal display device (liquid crystal display panel), a plasma display device (plasma display panel), and an organic electroluminescence display device (organic EL panel).
- the surface protective plate, the touch panel module, and the image display module can be effectively adhered using the adhesive of the present invention, in addition to the stationary image display device, a mobile phone, a smartphone, or a tablet terminal as a mobile terminal A mobile personal computer can be preferably manufactured. Since the adhesive of this invention is excellent in uneven
- the pressure-sensitive adhesive of the present invention can be preferably used for pasting and the like.
- member having irregularities on the surface means a member having irregularities with a height difference (step) of 5 ⁇ m or more on the surface of the member to be bonded.
- a surface protective plate subjected to frame printing can be cited as a desirable example.
- the printing step of the surface protection plate tends to be thicker from about 10 ⁇ m until recently due to the necessity of decoration and concealment to 15 ⁇ m to 60 ⁇ m, and the pressure-sensitive adhesive of the present invention has excellent unevenness followability and is suitable for bonding.
- the display device after bonding can be used for a long time or when used outdoors. Even when the is placed under high humidity, it is possible to prevent the generation of bubbles and maintain a stable display function. That is, even when left under a high temperature and high humidity for a long time, the pressure-sensitive adhesive of the present invention causes the display color to change, whitening progresses, and distortion and display unevenness occur due to the generation of bubbles. Can be prevented.
- the glass transition temperature (Tg) was measured by using DSC (simultaneous differential thermogravimetric measuring device) manufactured by SII.
- the viscosity at 25 ° C. was measured using a B-type viscometer manufactured by TOKIMEC.
- Comparative Example 1 An agent solution was prepared.
- Comparative Example 1 no low molecular weight acrylic polymer was added.
- the low molecular weight acrylic polymers added in Examples 1 to 4 and Comparative Examples 2 to 5 are all liquid at 25 ° C., the non-volatile content is 98% or more, and the specific gravity is 1.02 to 1.12. Within the range, the refractive index is 1.46 to 1.47, and it is a 100% polymer of a crosslinkable acrylic monomer.
- a release film [A50 # 50, manufactured by Teijin DuPont Films Co., Ltd.] provided with a release agent layer on a PET film is prepared, and the release layer side is on the coated surface of the adhesive solution. After heating at 40 ° C. for 2 minutes, it was further heated at 110 ° C. for 2 minutes. This produced the adhesive sheet which has an adhesive layer of the thickness shown in Table 2 between the 1st release sheet and the 2nd release sheet.
- the pressure-sensitive adhesive sheet produced in the pressure- sensitive adhesive strength test (2) is cut into a size of 25 mm ⁇ 100 mm, the second pressure-sensitive adhesive layer is peeled off, and the pressure-sensitive adhesive layer exposed is attached to a clean glass plate surface.
- Two reciprocating pressures were applied with a roller. Adhesion when the adhesive layer is peeled off from the glass plate at a pulling rate of 300 mm / min by the 180 degree peeling method (peel method) specified in JIS-Z-0237 after 24 hours from the time of pressure bonding.
- the force was measured with a Tensilon tensile tester [manufactured by Shimadzu Corporation: Autograph].
- the adhesive residue on the glass surface after peeling was evaluated in the following four stages.
- the pressure-sensitive adhesive sheet produced in the holding power test (2) was cut into a size of 25 mm ⁇ 100 mm, the second pressure-sensitive adhesive layer was peeled off, and the pressure-sensitive adhesive layer that was exposed was attached to a clean SUS board surface.
- the holding power test specified in 0237: 2000 was performed and evaluated according to the following criteria. The results are shown in Table 2.
- the total light transmittance (Tt) and haze (Hz) of each sample were measured using a turbidimeter [manufactured by Nippon Denshoku Industries Co., Ltd .: Haze Meter NDH2000], and the lightness (L *) and chromaticity (a *, b) *) was measured using a color difference meter [manufactured by Nippon Denshoku Industries Co., Ltd .: Spectro Color Meter SE2000]. Thereafter, each sample was put in an oven set at 85 ° C. and relative humidity 85%, taken out after 250 hours, and again after 30 minutes haze (Hz), total light transmittance (Tt), lightness (L *), color The degree (a *, b *) was measured.
- haze (Hz) was also measured after 24 hours from the removal. The results are shown in Table 3 below. As shown in Table 3, Examples 1B to 4B all had high temperature and high humidity durability. In contrast, Comparative Example 3B had a high untreated Hz value.
- the adhesive layer was changed into 175 micrometers and the uneven
- the pressure-sensitive adhesive layer exposed by peeling off the first release sheet of the glass with the pressure-sensitive adhesive layer and the rugged surface of the glass with the ruggedness were vacuum-bonded using a vacuum bonding machine [Crim Products Co., Ltd .: V-SE160H].
- a pressure of 0.6 MPa was applied for 30 seconds in an environment of 100 Pa and a temperature of 30 ° C.
- a pressure of 0.5 MPa was applied to the obtained transparent laminate for 20 minutes in a pressure degassing apparatus (manufactured by Kurihara Seisakusho: YK-350S) at 50 ° C.
- Example 4D-1, Example 4D-2, and Example 4D-3 are good even when the crosslinking agent of the non-functional acrylic polymer is changed, and the unevenness followability is improved. is doing. In particular, the unevenness followability of Example 4D-3 is remarkably improved (the evaluation is AA).
- Example 4 and Comparative Example 1 were changed to an epoxy cross-linking agent [manufactured by Soken Chemical Co., Ltd .: E-5C], and the thickness of the adhesive layer was changed to 75 ⁇ m.
- Samples of Example 4D-4 and Comparative Example 1D-1 were produced. About each of these samples, the adhesive force test of (3) was done. Further, the thickness of the pressure-sensitive adhesive layer was changed to 175 ⁇ m, and the unevenness followability tests 3 and 4 of (8) were performed. The results are shown in Table 6. As shown in Table 6, even when the crosslinking agent was changed, the adhesive strength of Example 4D-4 was good, and the unevenness followability was improved.
- Double layer test of pressure-sensitive adhesive layer [synthesis of pressure-sensitive adhesive solution of first pressure-sensitive adhesive layer] After nitrogen gas was sealed in a reactor equipped with a stirrer, thermometer, reflux condenser, dropping device, and nitrogen introduction tube, 105 parts by weight of ethyl acetate as a solvent was added.
- AIBN nitrile
- Each pressure-sensitive adhesive solution E-1 for Example 5 was diluted with 5.0 parts by weight of the low molecular weight acrylic polymer used in Example 1 to a solution having a concentration of 35% by weight with ethyl acetate. Obtained. In the adhesive solution E-2 for Comparative Example 6, no low molecular weight acrylic polymer was added.
- a release film 38 ⁇ RL-07 (2) manufactured by Oji Specialty Paper Co., Ltd.
- the pressure-sensitive adhesive solution (E-1 or E-2) for the first pressure-sensitive adhesive layer was applied with a knife coater and heated at 100 ° C. for 3 minutes to form a first pressure-sensitive adhesive layer.
- the 1st adhesive sheet for Comparative Example 6 was obtained.
- the second release sheet there is prepared a release film [38 ⁇ RL-07 (L)] manufactured by Oji Specialty Paper Co., Ltd., which has a PET film and a release agent layer having higher release properties than the first release sheet.
- the solution of the adhesive solution F-1 for the second adhesive layer was applied to the release agent layer of the second release sheet with a knife coater, heated at 100 ° C. for 3 minutes, and the second adhesive A layer was formed to obtain a second pressure-sensitive adhesive sheet.
- the first pressure-sensitive adhesive sheet and the second pressure-sensitive adhesive sheet are stacked so that the first pressure-sensitive adhesive layer and the second pressure-sensitive adhesive layer are in contact with each other, and are pressure-bonded to form the first release sheet and the second release sheet.
- a pressure-sensitive adhesive sheet having a thickness of the pressure-sensitive adhesive layer shown in Table 7 was produced between the sheets, and pressure-sensitive adhesive sheets of Example 5 and Comparative Example 6 were obtained.
- Example 5D and Comparative Example 6D were manufactured according to the following procedure using each of the pressure-sensitive adhesive sheets of Example 5 and Comparative Example 6 manufactured above.
- the unevenness followability test 3 was performed according to the following procedure. Printing was performed on one side of the glass (thickness: about 0.9 mm) so that unevenness with an elevation difference of 30 ⁇ m was formed, whereby uneven glass was obtained. Next, the 2nd adhesive layer which peeled and exposed the 2nd peeling sheet of the adhesive sheet of a sample was stuck on glass [Matsunami Glass Industrial Co., Ltd. product: slide glass S9111], and the glass with an adhesive layer was obtained. It was.
- the first adhesive sheet exposed by peeling the first release sheet of the glass with the pressure-sensitive adhesive layer and the uneven surface of the glass with the unevenness were used with a vacuum bonding machine [Crim Products Co., Ltd .: V-SE160H]. Then, a pressure of 0.6 MPa was applied for 30 seconds in an environment of a degree of vacuum of 100 Pa and a temperature of 30 ° C. A pressure of 0.5 MPa was applied to the obtained transparent laminate for 20 minutes in a pressure degassing apparatus (manufactured by Kurihara Seisakusho: YK-350S) at 50 ° C.
- a pressure degassing apparatus manufactured by Kurihara Seisakusho: YK-350S
- the degree of adhesion of the glass with unevenness was evaluated according to the following criteria by observing the generation of bubbles using a microscope (magnification: 25 times).
- corrugated followability test 4 the transparent laminated body bonded according to the same procedure as (8) was evaluated on the same basis as the above. The results are shown in Table 5. As shown in Table 7, even if the pressure-sensitive adhesive layer is changed to two layers, the adhesive strength of Example 5D is good, and the unevenness followability is improved.
- the pressure-sensitive adhesive of the present invention is excellent in uneven followability, has high adhesive strength and adhesive retention, and is excellent in high temperature and high humidity durability. For this reason, even if it is the uneven
- Adhesive Object with Adhesive Layer 111
- Second Adhesive Object 114 Release Film 115 Release Agent Layer 116 Base Material
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Abstract
架橋性アクリル重合体を主成分として含有するとともに、架橋剤と、重量平均分子量が1000~5000でTgが0℃以下である無官能性アクリル重合体を含有することを特徴とする粘着剤。
Description
本発明は、凹凸追従性に優れたアクリル粘着剤および粘着シートに関する。また、本発明はこれらを用いて製造される光学積層体にも関する。
アクリル重合体を主成分とするアクリル粘着剤や、アクリル粘着剤を用いて形成した粘着シートは、プラスチックフィルムやパネルなどを始めとする様々な物品を貼り合わせるために広く用いられている。近年、貼り合わせの対象となる物品は一段と多様化しており、また、工業製品の高度化や複雑化に伴って貼り合わせ時や貼り合わせ後の性状に対する要求も一段と厳しくなっている。このため、アクリル粘着剤にさらに添加剤を加えることにより、粘着剤としての性能を向上させる試みが種々なされてきている。
例えば、特許文献1(特開2005-255877号公報)には、カルボキシル基含有架橋性単量体単位を3~10重量%含んでおり、重量平均分子量が3000~6000である環状構造を有するアクリル重合オリゴマーを、主成分であるアクリル重合体や架橋剤に添加した粘着剤は、貼り合わせ後の透明性が高く、浮きや剥がれや反りを防止できることが記載されている。
また、特許文献2(特表2009-215522号公報)には、カルボキシル基含有架橋性単量体単位を1~10重量%含んでおり、重量平均分子量が3000~6000である環状構造を有するアクリル重合オリゴマーを、主成分であるアクリル重合体や架橋剤に添加した粘着剤を用いて特定の厚さムラの粘着剤層を形成した粘着シートは、貼り合わせ後の透明性、接着性、耐発泡性に優れ、粘着剤層の厚さムラが小さいことが記載されている。
さらに、特許文献3(特開2011-157458号公報)には、カルボキシル基含有架橋性単量体単位を1~10重量%含んでおり、重量平均分子量が3000~10000であるアクリル重合オリゴマーを、主成分であるアクリル重合体や架橋剤に添加した粘着剤は、凹凸部や厚い印刷層に塗布した際に端面に空隙を発生せず、段差への追従性を有しており、耐久性と接着性も高いことが記載されている。
また、特許文献4(特許第3272921号公報)には、プロセスオイル、液状ポリエーテル、液状ポリテルペンといった液状樹脂を、主成分であるアクリル重合体や架橋剤に添加した粘着剤を用いて形成される粘着剤層は、適度な弾性と柔軟性を持ち、基材の収縮応力を吸収できることが記載されている。
さらに、特許文献5(特開2002-047468号公報)、特許文献6(特開2002-129123号公報)及び特許文献7(特開2003-049141号公報)には、カルボキシル基および/またはヒドロキシ基含有架橋性単量体0.2~10重量%を(メタ)アクリル酸アルキルエステル単量体90~99.8重量%と共重合してなる分子量を制御した共重合体と、Mw/Mnが1.0~2.5で低分子量の無官能性アクリル重合体と、架橋剤を含む粘着剤は、高温多湿な条件下でも優れた粘着性を示し、寸法変化に伴う発泡や剥離が生じない等の利点を有することが記載されている。
これらの特許文献に記載されるアクリル粘着剤は、平滑な平面を有する表面上に適用して貼り合わせる際には所望の機能を発揮しうる。しかしながら、凹凸を有する表面に適用すると、凹凸に粘着剤が十分に追従することができずに凹部に気泡が残ってしまい、これが粘着力や粘着保持力や透明性の低下を招いてしまうという問題がある。近年では、印刷やエッチング等により意図的に凹凸を設けた表面に粘着剤を適用して貼り合わせる機会が増えており、このような問題がない粘着剤を提供することが必要とされている。また、表示パネル等への適用も求められていることから、貼り合わせた後の透明性や色味が高温高湿条件下においても維持されるような十分な耐久性を持った粘着剤を提供することも必要とされている。
そこで本発明者らは、このような技術的課題を解決した粘着剤を開発することを試みた。すなわち本発明者らは、凹凸追従性に優れており、粘着力や粘着保持力が高く、高温高湿耐久性にも優れている粘着剤を提供することを目的として鋭意検討を進めた。
そこで本発明者らは、このような技術的課題を解決した粘着剤を開発することを試みた。すなわち本発明者らは、凹凸追従性に優れており、粘着力や粘着保持力が高く、高温高湿耐久性にも優れている粘着剤を提供することを目的として鋭意検討を進めた。
本発明者らは、さまざまな官能基を有するオリゴマーや添加剤をアクリル重合体に添加することにより新しい粘着剤を試作し試験を重ねた。しかしながら、凹凸追従性に優れているうえに、粘着力や粘着保持力が高く、なおかつ、高温高湿耐久性にも優れている粘着剤を見出すことは容易ではなかった。
本発明者らは、度重なる試行錯誤の末に、特定の条件を満たす無官能性アクリル重合体を添加すれば上記の課題を解決した粘着剤を提供できることを見出した。本発明は、このような知見に基づいて提供されたものであり、以下の構成を包含するものである。
本発明者らは、度重なる試行錯誤の末に、特定の条件を満たす無官能性アクリル重合体を添加すれば上記の課題を解決した粘着剤を提供できることを見出した。本発明は、このような知見に基づいて提供されたものであり、以下の構成を包含するものである。
[1] 架橋性アクリル重合体を主成分として含有するとともに、架橋剤と、重量平均分子量が1000~5000でTgが0℃以下である無官能性アクリル重合体を含有することを特徴とする粘着剤。
[2] 前記無官能性アクリル重合体の25℃における粘度が4800mPa・s以下である、[1]に記載の粘着剤。
[3] 前記架橋性アクリル重合体の重量平均分子量が10万~200万である、[1]または[2]に記載の粘着剤。
[4] 前記架橋性アクリル重合体が繰り返し単位を有さない重合開始剤を用いて重合したものであり、重量平均分子量が35万~75万である、[3]に記載の粘着剤。
[5] 前記無官能性アクリル重合体を1~40重量%含有する、[1]~[4]のいずれか1項に記載の粘着剤。
[6] 前記架橋性アクリル重合体の架橋性基が、カルボキシル基である、[1]~[5]のいずれか1項に記載の粘着剤。
[7] 前記架橋剤がエポキシ系架橋剤である、[1]~[6]のいずれか1項に記載の粘着剤。
[8] [1]~[7]のいずれか1項に記載の粘着剤から製造される粘着剤層を有する粘着シート。
[9] 前記粘着剤層の少なくとも片面に剥離シートが形成されている[8]に記載の粘着シート。
[10] 前記粘着剤層の両面に剥離シートが形成されている[8]に記載の粘着シート。
[11] 前記粘着剤層が積層構造を有する[8]~[10]のいずれか1項に記載の粘着シート。
[12] 表面に高低差が5μm以上の凹凸を有する部材の貼合用である[8]~[11]のいずれか1項に記載の粘着シート。
[13] 前記部材が光学部材である[12]に記載の粘着シート。
[14] [13]に記載の粘着シートによって貼合された光学積層体。
[2] 前記無官能性アクリル重合体の25℃における粘度が4800mPa・s以下である、[1]に記載の粘着剤。
[3] 前記架橋性アクリル重合体の重量平均分子量が10万~200万である、[1]または[2]に記載の粘着剤。
[4] 前記架橋性アクリル重合体が繰り返し単位を有さない重合開始剤を用いて重合したものであり、重量平均分子量が35万~75万である、[3]に記載の粘着剤。
[5] 前記無官能性アクリル重合体を1~40重量%含有する、[1]~[4]のいずれか1項に記載の粘着剤。
[6] 前記架橋性アクリル重合体の架橋性基が、カルボキシル基である、[1]~[5]のいずれか1項に記載の粘着剤。
[7] 前記架橋剤がエポキシ系架橋剤である、[1]~[6]のいずれか1項に記載の粘着剤。
[8] [1]~[7]のいずれか1項に記載の粘着剤から製造される粘着剤層を有する粘着シート。
[9] 前記粘着剤層の少なくとも片面に剥離シートが形成されている[8]に記載の粘着シート。
[10] 前記粘着剤層の両面に剥離シートが形成されている[8]に記載の粘着シート。
[11] 前記粘着剤層が積層構造を有する[8]~[10]のいずれか1項に記載の粘着シート。
[12] 表面に高低差が5μm以上の凹凸を有する部材の貼合用である[8]~[11]のいずれか1項に記載の粘着シート。
[13] 前記部材が光学部材である[12]に記載の粘着シート。
[14] [13]に記載の粘着シートによって貼合された光学積層体。
本発明の粘着剤は、凹凸追従性に優れており、粘着力や粘着保持力が高く、なおかつ、高温高湿耐久性にも優れている。このため、印刷やエッチングを行った凹凸表面であっても、本発明の粘着剤によれば効果的に貼り合わせることができるうえ、長期間にわたって透明性や色味を維持することができる。
以下において、本発明の粘着剤について詳細に説明する。以下に記載する構成要件の説明は、本発明の代表的な実施態様や具体例に基づいてなされることがあるが、本発明はそのような実施態様や具体例に限定されるものではない。なお、本明細書において「~」を用いて表される数値範囲は、「~」の前後に記載される数値を下限値および上限値として含む範囲を意味する。
[本発明の粘着剤の特徴]
本発明の粘着剤は、架橋性アクリル重合体を主成分として含有するとともに、重量平均分子量が1000~5000でTgが0℃以下である無官能性アクリル重合体を含有することを特徴とする。
本発明の粘着剤は、架橋性アクリル重合体を主成分として含有するとともに、重量平均分子量が1000~5000でTgが0℃以下である無官能性アクリル重合体を含有することを特徴とする。
[無官能性アクリル重合体]
本発明の粘着剤は、無官能性アクリル重合体を含有する。ここでいう「無官能性アクリル重合体」とは、アクリレート基以外の官能基を有しないアクリル単量体単位のみからなる重合体と、アクリレート基以外の官能基を有しないアクリル単量体単位と官能基を有しない非アクリル単量体単位からなる重合体を意味する。「単量体単位」は重合体を構成する繰り返し単位を意味する。「アクリル単量体」は、(メタ)アクリロイル基を有する化合物である。「(メタ)アクリロイル基」は、アクリロイル基またはメタクリロイル基であることを示す。
本発明の粘着剤は、無官能性アクリル重合体を含有する。ここでいう「無官能性アクリル重合体」とは、アクリレート基以外の官能基を有しないアクリル単量体単位のみからなる重合体と、アクリレート基以外の官能基を有しないアクリル単量体単位と官能基を有しない非アクリル単量体単位からなる重合体を意味する。「単量体単位」は重合体を構成する繰り返し単位を意味する。「アクリル単量体」は、(メタ)アクリロイル基を有する化合物である。「(メタ)アクリロイル基」は、アクリロイル基またはメタクリロイル基であることを示す。
官能基を有しないアクリル単量体単位としては、例えば、(メタ)アクリル酸のカルボキシル基の水素原子を炭化水素基で置換した(メタ)アクリル酸エステル単位が挙げられる。該炭化水素基の炭素数は1~18が好ましく、1~8がより好ましい。
該(メタ)アクリル酸エステルとして具体的には、(メタ)アクリル酸メチル、(メタ)アクリル酸エチル、(メタ)アクリル酸プロピル、(メタ)アクリル酸イソプロピル、(メタ)アクリル酸n-ブチル、(メタ)アクリル酸イソブチル、(メタ)アクリル酸t-ブチル、(メタ)アクリル酸n-ペンチル、(メタ)アクリル酸n-ヘキシル、(メタ)アクリル酸2-エチルヘキシル、(メタ)アクリル酸n-オクチル、(メタ)アクリル酸イソオクチル、(メタ)アクリル酸n-ノニル、(メタ)アクリル酸イソノニル、(メタ)アクリル酸n-デシル、(メタ)アクリル酸イソデシル、(メタ)アクリル酸n-ウンデシル、(メタ)アクリル酸n-ドデシル、(メタ)アクリル酸ステアリル、(メタ)アクリル酸シクロヘキシル、(メタ)アクリル酸ベンジルが挙げられる。これらは1種を単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。
なお、本発明において、「(メタ)アクリル酸」とは、「アクリル酸」及び「メタクリル酸」の両方を含むことを意味する。
該(メタ)アクリル酸エステルとして具体的には、(メタ)アクリル酸メチル、(メタ)アクリル酸エチル、(メタ)アクリル酸プロピル、(メタ)アクリル酸イソプロピル、(メタ)アクリル酸n-ブチル、(メタ)アクリル酸イソブチル、(メタ)アクリル酸t-ブチル、(メタ)アクリル酸n-ペンチル、(メタ)アクリル酸n-ヘキシル、(メタ)アクリル酸2-エチルヘキシル、(メタ)アクリル酸n-オクチル、(メタ)アクリル酸イソオクチル、(メタ)アクリル酸n-ノニル、(メタ)アクリル酸イソノニル、(メタ)アクリル酸n-デシル、(メタ)アクリル酸イソデシル、(メタ)アクリル酸n-ウンデシル、(メタ)アクリル酸n-ドデシル、(メタ)アクリル酸ステアリル、(メタ)アクリル酸シクロヘキシル、(メタ)アクリル酸ベンジルが挙げられる。これらは1種を単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。
なお、本発明において、「(メタ)アクリル酸」とは、「アクリル酸」及び「メタクリル酸」の両方を含むことを意味する。
官能基を有しない非アクリル単量体としては、例えば、重合性エチレン基を有する無官能性単量体が挙げられる。該単量体の重合性エチレン基以外の原子団の炭素数は0~18が好ましく、0~8がより好ましい。
官能基を有しない非アクリル単量体として、具体的には、エチレン、プロピレン、スチレンが挙げられる。
官能基を有しない非アクリル単量体として、具体的には、エチレン、プロピレン、スチレンが挙げられる。
無官能性アクリル重合体における、アクリレート基以外の官能基を有しないアクリル単量体単位の含有量は70~100重量%であることが好ましく、80~100重量%であることがより好ましく、90~100重量%であることがさらに好ましい。
本発明の粘着剤に含まれる無官能性アクリル重合体は、重量平均分子量が1000~5000の無官能性アクリル重合体である。重量平均分子量は1000以上であることが好ましく、2000以上であることがより好ましい。また、5000以下であることが好ましく、4000以下であることがより好ましい。重量平均分子量が1000未満であると、十分な凹凸追従性と高温高湿耐久性を有する粘着剤が得られない。重量平均分子量が5000超であると、十分な凹凸追従性と粘着力を有する粘着剤が得られない。
本発明の粘着剤に含まれる無官能性アクリル重合体は、ガラス転移温度(Tg)が0℃以下である無官能性アクリル重合体である。Tgは0℃以下であることが好ましく、-30℃以下であることがより好ましく、-50℃以下であることがさらに好ましい。Tgが0℃より高いと、十分な凹凸追従性を有する粘着剤が得られない。
本発明の粘着剤に含まれる無官能性アクリル重合体は、25℃における粘度が4800mPa・s以下であることが好ましい。ここにおける25℃における粘度は、B型粘度計を用いて測定した値である。無官能性アクリル重合体の25℃における粘度は4800mPa・s以下であることがより好ましく、3000mPa・s以下であることがさらに好ましい。また、無官能性アクリル重合体の25℃における粘度は500mPa・s以上であることが好ましい。
本発明の粘着剤(溶媒を除く)は、無官能性アクリル重合体を1.0重量%以上含有することが好ましく、5.0重量%以上含有することがより好ましく、また、40重量%以下含有することが好ましく、30重量%以下含有することがより好ましい。無官能基アクリル重合体の含有量が前記下限値以上であれば、十分な凹凸追従性を有する粘着剤が得られやすくなる。また、無官能基アクリル重合体が前記上限値以下であれば、高温高湿耐久性を有する粘着剤が得られやすくなる。
[架橋性アクリル重合体]
本発明の粘着剤は、主成分として架橋性アクリル重合体を含有する。ここでいう「主成分」とは、粘着剤(溶媒を除く)の40重量%以上の成分を意味する。本発明の粘着剤には、架橋性アクリル重合体が50重量%以上含まれていることが好ましく、70重量%以上含まれていることがより好ましい。
架橋性アクリル重合体は、非架橋性アクリル単量体単位と架橋性単量体単位とを有する重合体である。ここにおいて、非架橋性アクリル単量体は架橋性基を有さないアクリル単量体であり、架橋性単量体は架橋性基を有する単量体である。架橋性単量体は、非架橋性アクリル単量体と重合可能なものであればアクリル単量体であっても非アクリル単量体であってもよく、アクリル単量体であることが好ましい。架橋性基としては、カルボキシル基、ヒドロキシ基、アミノ基、エポキシ基、グリシジル基等が挙げられ、カルボキシル基、ヒドロキシ基が好ましい。
本発明の粘着剤は、主成分として架橋性アクリル重合体を含有する。ここでいう「主成分」とは、粘着剤(溶媒を除く)の40重量%以上の成分を意味する。本発明の粘着剤には、架橋性アクリル重合体が50重量%以上含まれていることが好ましく、70重量%以上含まれていることがより好ましい。
架橋性アクリル重合体は、非架橋性アクリル単量体単位と架橋性単量体単位とを有する重合体である。ここにおいて、非架橋性アクリル単量体は架橋性基を有さないアクリル単量体であり、架橋性単量体は架橋性基を有する単量体である。架橋性単量体は、非架橋性アクリル単量体と重合可能なものであればアクリル単量体であっても非アクリル単量体であってもよく、アクリル単量体であることが好ましい。架橋性基としては、カルボキシル基、ヒドロキシ基、アミノ基、エポキシ基、グリシジル基等が挙げられ、カルボキシル基、ヒドロキシ基が好ましい。
非架橋性アクリル単量体単位としては、例えば、(メタ)アクリル酸のカルボキシル基の水素原子を炭化水素基で置換した(メタ)アクリル酸エステル単位が挙げられる。該炭化水素基の炭素数は1~18が好ましく、1~8がより好ましい。該炭化水素基は、該炭化水素基は置換基を有していてもよい。該置換基としては、架橋性基を含まないものであれば特に限定されず、例えばメトキシ基、エトキシ基等のアルコキシ基が挙げられる。
該(メタ)アクリル酸エステルとして具体的には、(メタ)アクリル酸メチル、(メタ)アクリル酸エチル、(メタ)アクリル酸プロピル、(メタ)アクリル酸イソプロピル、(メタ)アクリル酸n-ブチル、(メタ)アクリル酸イソブチル、(メタ)アクリル酸t-ブチル、(メタ)アクリル酸n-ペンチル、(メタ)アクリル酸n-ヘキシル、(メタ)アクリル酸2-エチルヘキシル、(メタ)アクリル酸n-オクチル、(メタ)アクリル酸イソオクチル、(メタ)アクリル酸n-ノニル、(メタ)アクリル酸イソノニル、(メタ)アクリル酸n-デシル、(メタ)アクリル酸イソデシル、(メタ)アクリル酸n-ウンデシル、(メタ)アクリル酸n-ドデシル、(メタ)アクリル酸ステアリル、(メタ)アクリル酸メトキシエチル、(メタ)アクリル酸エトキシエチル、(メタ)アクリル酸シクロヘキシル、(メタ)アクリル酸ベンジルが挙げられる。これらは1種を単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。
これらの中でも、接着性の点からは、アクリル酸n-ブチル、アクリル酸2-エチルヘキシル、アクリル酸メチルが好ましい。
該(メタ)アクリル酸エステルとして具体的には、(メタ)アクリル酸メチル、(メタ)アクリル酸エチル、(メタ)アクリル酸プロピル、(メタ)アクリル酸イソプロピル、(メタ)アクリル酸n-ブチル、(メタ)アクリル酸イソブチル、(メタ)アクリル酸t-ブチル、(メタ)アクリル酸n-ペンチル、(メタ)アクリル酸n-ヘキシル、(メタ)アクリル酸2-エチルヘキシル、(メタ)アクリル酸n-オクチル、(メタ)アクリル酸イソオクチル、(メタ)アクリル酸n-ノニル、(メタ)アクリル酸イソノニル、(メタ)アクリル酸n-デシル、(メタ)アクリル酸イソデシル、(メタ)アクリル酸n-ウンデシル、(メタ)アクリル酸n-ドデシル、(メタ)アクリル酸ステアリル、(メタ)アクリル酸メトキシエチル、(メタ)アクリル酸エトキシエチル、(メタ)アクリル酸シクロヘキシル、(メタ)アクリル酸ベンジルが挙げられる。これらは1種を単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。
これらの中でも、接着性の点からは、アクリル酸n-ブチル、アクリル酸2-エチルヘキシル、アクリル酸メチルが好ましい。
架橋性単量体単位としては、カルボキシル基含有共重合性単量体単位、ヒドロキシ基含有共重合性単量体単位、アミノ基含有共重合性単量体単位、グリシジル基含有共重合性単量体単位が挙げられる。カルボキシル基含有共重合性単量体としては、例えば、アクリル酸、メタクリル酸、クロトン酸、マレイン酸、フマル酸、イタコン酸、シトラコン酸、グラタコン酸などのα,β-不飽和カルボン酸やその無水物などが挙げられる。
ヒドロキシ基含有共重合性単量体としては、例えば、(メタ)アクリル酸2-ヒドロキシエチル、(メタ)アクリル酸4-ヒドロキシブチル、(メタ)アクリル酸2-ヒドロキシプロピルなどの(メタ)アクリル酸ヒドロキシアルキル、(メタ)アクリル酸モノ(ジエチレングリコール)などの(メタ)アクリル酸[(モノ、ジ又はポリ)アルキレングリコール]、(メタ)アクリル酸モノカプロラクトンなどの(メタ)アクリル酸ラクトン、N-メチロール(メタ)アクリルアミドが挙げられる。
アミノ基含有共重合性単量体としては、例えば、(メタ)アクリルアミド、アリルアミド、N,N-ジメチル(メタ)アクリルアミド、N-tertブチル(メタ)アクリルアミド、(メタ)アクリル酸ジメチルアミノエチル、(メタ)アクリル酸ジエチルアミノエチル、(メタ)アクリル酸tertブチルアミノエチルなどが挙げられる。
グリシジル基含有共重合性単量体としては、例えば、(メタ)アクリル酸グリシジルなどが挙げられる。
ヒドロキシ基含有共重合性単量体としては、例えば、(メタ)アクリル酸2-ヒドロキシエチル、(メタ)アクリル酸4-ヒドロキシブチル、(メタ)アクリル酸2-ヒドロキシプロピルなどの(メタ)アクリル酸ヒドロキシアルキル、(メタ)アクリル酸モノ(ジエチレングリコール)などの(メタ)アクリル酸[(モノ、ジ又はポリ)アルキレングリコール]、(メタ)アクリル酸モノカプロラクトンなどの(メタ)アクリル酸ラクトン、N-メチロール(メタ)アクリルアミドが挙げられる。
アミノ基含有共重合性単量体としては、例えば、(メタ)アクリルアミド、アリルアミド、N,N-ジメチル(メタ)アクリルアミド、N-tertブチル(メタ)アクリルアミド、(メタ)アクリル酸ジメチルアミノエチル、(メタ)アクリル酸ジエチルアミノエチル、(メタ)アクリル酸tertブチルアミノエチルなどが挙げられる。
グリシジル基含有共重合性単量体としては、例えば、(メタ)アクリル酸グリシジルなどが挙げられる。
これらの中でも、粘着性、架橋性および重合性、さらには透明導電膜に用いられるスズドープ酸化インジウムや電磁波シールドに用いられる銅などの金属の腐食性が小さい点から、ヒドロキシ基含有共重合性単量体が好ましく、(メタ)アクリル酸ヒドロキシアルキルがより好ましく、(メタ)アクリル酸2-ヒドロキシエチル、(メタ)アクリル酸4-ヒドロキシブチルが特に好ましい。
また、架橋性単量体単位としてカルボキシル基含有共重合性単量体単位を含有する場合、酸性が強くなるため、スズドープ酸化インジウム膜や金属膜等の腐食性を有する膜が接すると、これらの膜を腐食させることがある。そのため、このような腐食性を有する対象物に対して本発明の粘着剤を適用する場合は、腐食防止性の点から、架橋性単量体単位としてのカルボキシル基含有共重合性単量体単位の含有量は0.5重量%未満であることが好ましく、全く含まないことがより好ましい。
また、架橋性単量体単位としてカルボキシル基含有共重合性単量体単位を含有する場合、酸性が強くなるため、スズドープ酸化インジウム膜や金属膜等の腐食性を有する膜が接すると、これらの膜を腐食させることがある。そのため、このような腐食性を有する対象物に対して本発明の粘着剤を適用する場合は、腐食防止性の点から、架橋性単量体単位としてのカルボキシル基含有共重合性単量体単位の含有量は0.5重量%未満であることが好ましく、全く含まないことがより好ましい。
架橋性アクリル重合体における架橋性単量体単位の含有量は0.01~20重量%であることが好ましく、0.5~10重量%であることがより好ましい。架橋性単量体単位の含有量が前記下限値以上であれば、充分に架橋でき、膨れ防止性や打ち抜き加工性能をより高くでき、前記上限値以下であれば、充分な粘着力や凹凸追従性能、カール防止性能を確保できる傾向がある。
また、架橋性アクリル重合体は、非架橋性アクリル単量体単位および架橋性単量体単位以外のその他の単量体単位を有してもよい。その他の単量体としては、(メタ)アクリロニトリル、酢酸ビニル、スチレン、塩化ビニル、ビニルピロリドン、ビニルピリジン、アクリルアミドなどが挙げられる。
架橋性アクリル重合体におけるその他の単量体単位の含有量は0.1~20重量%であることが好ましく、0.5~10重量%であることがより好ましい。その他の単量体単位の含有量が前記下限値以上であれば、物性を容易に調整でき、前記上限値以下であれば、経時劣化による黄変などを防止できる。
架橋性アクリル重合体におけるその他の単量体単位の含有量は0.1~20重量%であることが好ましく、0.5~10重量%であることがより好ましい。その他の単量体単位の含有量が前記下限値以上であれば、物性を容易に調整でき、前記上限値以下であれば、経時劣化による黄変などを防止できる。
単量体を重合して架橋性アクリル重合体を合成するときには、重合開始剤を用いることが好ましい。用いることができる好ましい重合開始剤として、繰り返し単位を有さない重合開始剤を挙げることができる。例えば、アゾビスイソブチロニトリル、アゾビスバレロニトリルなどのアゾ系重合開始剤や、ベンゾイルパーオキサイド、ラウリルパーオキサイドなどの過酸化物系重合開始剤を挙げることができる。これらの重合開始剤は、例えば高分子セグメントとアゾ基を有する高分子アゾ重合開始剤よりも好ましく用いることができる。本発明で用いる重合開始剤の分子量は、1000以下であることが好ましく、700以下であることがより好ましく、500以下であることがさらに好ましい。下限値については例えば100以上とすることができる。
架橋性アクリル重合体の重量平均分子量は10万以上であることが好ましく、20万以上であることがより好ましく、30万以上であることがさらに好ましく、35万以上であることがさらにより好ましく、また、200万以下であることが好ましく、150万以下であることがより好ましく、100万以下であることがさらに好ましく、75万以下であることがさらにより好ましい。
架橋性アクリル重合体の重量平均分子量は10万以上であることが好ましく、20万以上であることがより好ましく、30万以上であることがさらに好ましく、35万以上であることがさらにより好ましく、また、200万以下であることが好ましく、150万以下であることがより好ましく、100万以下であることがさらに好ましく、75万以下であることがさらにより好ましい。
[架橋剤]
本発明の粘着剤は架橋剤を含有する。
架橋剤としては、例えば、イソシアネート化合物、エポキシ化合物、オキサゾリン化合物、アジリジン化合物、金属キレート化合物、メラミン化合物などが挙げられる。これら架橋剤の中でも、アクリル重合体を容易に架橋できることから、イソシアネート化合物、エポキシ化合物が好ましい。特にアクリル重合体が架橋性単量体単位としてヒドロキシ基含有共重合性単量体単位のみを含む場合は、ヒドロキシ基の反応性からイソシアネート化合物を用いることが好ましい。また、アクリル重合体が架橋性単量体単位としてカルボキシル基含有共重合性単量体単位のみを含む場合は、カルボキシル基の反応性からイソシアネート化合物、エポキシ化合物、アジリジン化合物、メラミン化合物を用いることが好ましく、特にエポキシ化合物やイソシアネート化合物を用いることが好ましい。
本発明の粘着剤は架橋剤を含有する。
架橋剤としては、例えば、イソシアネート化合物、エポキシ化合物、オキサゾリン化合物、アジリジン化合物、金属キレート化合物、メラミン化合物などが挙げられる。これら架橋剤の中でも、アクリル重合体を容易に架橋できることから、イソシアネート化合物、エポキシ化合物が好ましい。特にアクリル重合体が架橋性単量体単位としてヒドロキシ基含有共重合性単量体単位のみを含む場合は、ヒドロキシ基の反応性からイソシアネート化合物を用いることが好ましい。また、アクリル重合体が架橋性単量体単位としてカルボキシル基含有共重合性単量体単位のみを含む場合は、カルボキシル基の反応性からイソシアネート化合物、エポキシ化合物、アジリジン化合物、メラミン化合物を用いることが好ましく、特にエポキシ化合物やイソシアネート化合物を用いることが好ましい。
エポキシ化合物としては、例えば、エチレングリコールジグリシジルエーテル、ポリエチレングリコールジグリシジルエーテル、1,6-ヘキサンジオールジグリシジルエーテル、ビスフェノールA・エピクロロヒドリン型エポキシ樹脂、N,N,N’,N’-テトラグリシジル-m-キシレンジアミン、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、N,N-ジグリシジルアニリン、N,N-ジグリシジルトルイジン等の多官能エポキシ化合物などが挙げられる。
イソシアネート化合物としては、例えば、トリレンジイソシアネート、キシリ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、イソホロンジイソシアネートなどが挙げられる。
イソシアネート化合物としては、例えば、トリレンジイソシアネート、キシリ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、イソホロンジイソシアネートなどが挙げられる。
エポキシ化合物、イソシアネート化合物以外の架橋剤として、例えば、2,2’-ビスヒドロキシメチルブタノールトリス[3-(1-アジリジニル)プロピオネート]、4,4’-ビス(エチレンイミノカルボニルアミノ)ジフェニルメタン等の多官能アジリジン化合物;例えば、アルミニウム、鉄、銅、亜鉛、スズ、チタン、ニッケル、アンチモン、マグネシウム、バナジウム、クロム及びジルコニウムなどの多価金属と、アセチルアセトンやアセト酢酸エチルとの配位化合物などの金属キレートが挙げられる。
架橋剤の含有量は、所望とする粘着物性に応じて適宜選択することが好ましい。通常は、本発明の粘着剤(溶媒を除く)の0.01重量%以上であることが好ましく、0.02重量%以上であることがより好ましく、0.04重量%以上であることがさらに好ましく、また、0.20重量%以下であることが好ましく、0.18重量%以下であることがより好ましく、0.14重量%以下であることがさらに好ましい。
[粘着剤のその他の成分]
本発明の粘着剤には、上記以外の成分が含まれていてもよい。主成分のアクリル重合体や無官能性アクリル重合体以外の樹脂として、ポリエステル樹脂、アミノ樹脂、エポキシ樹脂、ポリウレタン樹脂を併用してもよい。ただし、そのような樹脂の添加量は、粘着剤(溶媒を除く)の40重量%以下であることが好ましく、35重量%以下であることがより好ましく、30重量%以下であることがさらに好ましい。
本発明の粘着剤には、上記以外の成分が含まれていてもよい。主成分のアクリル重合体や無官能性アクリル重合体以外の樹脂として、ポリエステル樹脂、アミノ樹脂、エポキシ樹脂、ポリウレタン樹脂を併用してもよい。ただし、そのような樹脂の添加量は、粘着剤(溶媒を除く)の40重量%以下であることが好ましく、35重量%以下であることがより好ましく、30重量%以下であることがさらに好ましい。
また、本発明の粘着剤には、必要に応じて酸化防止剤、金属腐食防止剤、粘着付与剤、シランカップリング剤、紫外線吸収剤、ヒンダードアミン系化合物等の光安定剤、充填剤、イオン性液体などの添加剤が含まれてもよい。酸化防止剤としては、フェノール系酸化防止剤、アミン系酸化防止剤、ラクトン系酸化防止剤、リン系酸化防止剤、イオウ系酸化防止剤等が挙げられる。これら酸化防止剤は1種を単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。金属腐食防止剤としては、粘着剤の相溶性や効果の高さから、ベンゾトリアゾール系樹脂が好ましい。粘着付与剤として、例えば、ロジン系樹脂、テルペン系樹脂、テルペンフェノール系樹脂、クマロンインデン系樹脂、スチレン系樹脂、キシレン系樹脂、フェノール系樹脂、石油樹脂などが挙げられる。シランカップリング剤としては、例えば、メルカプトアルコキシシラン化合物(例えば、メルカプト基置換アルコキシオリゴマー等)などが挙げられる。紫外線吸収剤としては、例えば、ベンゾトリアゾール系化合物、ベンゾフェノン系化合物などが挙げられる。イオン性液体としては、例えば、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等のイオン性液体などが挙げられ、好ましくは、特開2011-89138号公報の段落番号0018~0028に記載されるイオン性液体が挙げられる。特開2011-89138号公報の段落番号0018~0028の記載は、本明細書の一部としてここに引用する。
これら添加剤を使用する場合の配合量は、粘着剤(溶媒を除く)の0.01重量%以上が好ましく、0.05重量%以上がより好ましく、0.1重量%以上がさらに好ましく、また、10重量%以下が好ましく、5重量%以下がより好ましく、3重量%以下がさらに好ましい。
なお、特開2011-148965号公報の段落番号0021~0105に記載される材料や態様は本発明においても採用することができ、これらの記載は本明細書の一部としてここに引用する。
これら添加剤を使用する場合の配合量は、粘着剤(溶媒を除く)の0.01重量%以上が好ましく、0.05重量%以上がより好ましく、0.1重量%以上がさらに好ましく、また、10重量%以下が好ましく、5重量%以下がより好ましく、3重量%以下がさらに好ましい。
なお、特開2011-148965号公報の段落番号0021~0105に記載される材料や態様は本発明においても採用することができ、これらの記載は本明細書の一部としてここに引用する。
また、添加剤として、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等のイオン性液体、好ましくは、下記式(A)、(B)、(C)及び(D)からなる群より選択されるイオン性塩を用いることにより、粘着剤に帯電防止性をもたせることもできる。イオン性塩は、25℃で液体または固体状を呈する。
式(C)中のR8は、炭素数2~20の炭化水素基を表し、ヘテロ原子を含んでも良く、R9、R10、およびR11は、同一又は異なって、水素または炭素数1~16の炭化水素基を表し、ヘテロ原子を含んでも良い。式(D)中のXは、窒素、硫黄、又はリン原子を表し、R12、R13、R14、およびR15は、同一又は異なって、炭素数1~20の炭化水素基を表し、ヘテロ原子を含んでも良い。但しXが硫黄原子の場合、R12はない。]
式(A)で表されるカチオンとしてはピリジニウムカチオン、ピペリジニウムカチオン、ピロ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などが挙げられる。具体例としては、1-エチルピリジニウムカチオン、1-ブチルピリジニウムカチオン、1-へキシルピリジニウムカチオン、1-ブチル-3-メチルピリジニウムカチオン、1-ブチル-4-メチルピリジニウムカチオン、1-へキシル-3-メチルピリジニウムカチオン、1-ブチル-3,4-ジメチルピリジニウムカチオン、1,1-ジメチルピロリジニウムカチオン、1-エチル-1-メチルピロリジニウムカチオン、1-メチル-1-プロピルピロリジニウムカチオン、2-メチル-1-ピロリンカチオン、1-エチル-2-フェニルインドールカチオン、1,2-ジメチルインドールカチオン、1-エチルカルバゾールカチオンが挙げられる。
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などが挙げられる。
具体例としては、1,3-ジメチルイミダゾリウムカチオン、1,3-ジエチルイミダゾリウムカチオン、1-エチル-3-メチルイミダゾリウムカチオン、1-ブチル-3-メチルイミダゾリウムカチオン、1-へキシル-3-メチルイミダゾリウムカチオン、1-オクチル-3-メチルイミダゾリウムカチオン、1-デシル-3-メチルイミダゾリウムカチオン、1-ドデシル-3-メチルイミダゾリウムカチオン、1-テトラデシル-3-メチルイミダゾリウムカチオン、1,2-ジメチル-3-プロピルイミダゾリウムカチオン、1-エチル-2,3-ジメチルイミダゾリウムカチオン、1-ブチル-2,3-ジメチルイミダゾリウムカチオン、1-へキシル-2,3-ジメチルイミダゾリウムカチオン、1,3-ジメチル-1,4,5,6-テトラヒドロピリミジニウムカチオン、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カチオン、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カチオン、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カチオン、1,3-ジメチル-1,4-ジヒドロピリミジニウムカチオン、1,3-ジメチル-1,6-ジヒドロピリミジニウムカチオン、1,2,3-トリメチル-1,4-ジヒドロピリミジニウムカチオン、1,2,3-トリメチル-1,6-ジヒドロピリミジニウムカチオン、1,2,3,4-テトラメチル-1,4-ジヒドロピリミジニウムカチオン、1,2,3,4-テトラメチル-1,6-ジヒドロピリミジニウムカチオンなどが挙げられる。
具体例としては、1,3-ジメチルイミダゾリウムカチオン、1,3-ジエチルイミダゾリウムカチオン、1-エチル-3-メチルイミダゾリウムカチオン、1-ブチル-3-メチルイミダゾリウムカチオン、1-へキシル-3-メチルイミダゾリウムカチオン、1-オクチル-3-メチルイミダゾリウムカチオン、1-デシル-3-メチルイミダゾリウムカチオン、1-ドデシル-3-メチルイミダゾリウムカチオン、1-テトラデシル-3-メチルイミダゾリウムカチオン、1,2-ジメチル-3-プロピルイミダゾリウムカチオン、1-エチル-2,3-ジメチルイミダゾリウムカチオン、1-ブチル-2,3-ジメチルイミダゾリウムカチオン、1-へキシル-2,3-ジメチルイミダゾリウムカチオン、1,3-ジメチル-1,4,5,6-テトラヒドロピリミジニウムカチオン、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カチオン、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カチオン、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カチオン、1,3-ジメチル-1,4-ジヒドロピリミジニウムカチオン、1,3-ジメチル-1,6-ジヒドロピリミジニウムカチオン、1,2,3-トリメチル-1,4-ジヒドロピリミジニウムカチオン、1,2,3-トリメチル-1,6-ジヒドロピリミジニウムカチオン、1,2,3,4-テトラメチル-1,4-ジヒドロピリミジニウムカチオン、1,2,3,4-テトラメチル-1,6-ジヒドロピリミジニウムカチオンなどが挙げられる。
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などが挙げられる。具体例としては、1-メチルピラゾリウムカチオン、3-メチルピラゾリウムカチオン、1-エチル-2-メチルピラゾリニウムカチオンなどが挙げられる。
式(D)で表されるカチオンとしては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、テトラアルキルホスホニウムカチオンや、上記アルキル基の一部がアルケニル基やアルコキシル基、さらにはエポキシ基に置換されたものなどが挙げられ、具体的には、例えば、テトラメチルアンモニウムカチオン、テトラエチルアンモニウムカチオン、テトラブチルアンモニウムカチオン、テトラヘキシルアンモニウムカチオン、トリエチルメチルアンモニウムカチオン、トリブチルエチルアンモニウムカチオン、トリメチルデシルアンモニウムカチオン、N,N-ジエチル-N-メチル-N-(2-メトキシエチル)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カチオン、N,N-ジメチル-N,N-ジプロピルアンモニウムカチオン、N,N-ジメチル-N,N-ジヘキシルアンモニウムカチオン、N,N-ジプロピル-N,N-ジヘキシルアンモニウムカチオン、トリメチルスルホニウムカチオン、トリエチルスルホニウムカチオン、トリブチルスルホニウムカチオン、トリヘキシルスルホニウムカチオン、ジエチルメチルスルホニウムカチオン、ジブチルエチルスルホニウムカチオン、ジメチルデシルスルホニウムカチオン、テトラメチルホスホニウムカチオン、テトラエチルホスホニウムカチオン、テトラブチルホスホニウムカチオン、テトラヘキシルホスホニウムカチオン、トリエチルメチルホスホニウムカチオン、トリブチルエチルホスホニウムカチオン、トリメチルデシルホスホニウムカチオン、ジアリルジメチルアンモニウムカチオンなどが挙げられる。
一方、アニオン成分としては、イオン性液体になることを満足するものであれば特に限定されず、例えばCl-、Br-、I-、AlCl4
-、Al2Cl7
-、BF4
-、PF6
-、ClO4
-、NO3
-、CH3COO-、CF3COO-、CH3SO3
-、CF3SO3
-、(CF3SO2)2N-、(CF3SO2)3C-、AsF6
-、SbF6
-、NbF6
-、TaF6
-、F(HF)n
-、(CN)2N-、C4F9SO3
-、(C2F5SO2)2N-、C3F7COO-、(CF3SO2)(CF3CO)N-などが用いられる。なかでも特に、フッ素原子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
上記イオン性塩は、市販のものを用いてもよいが、適宜合成することもできる。液体状を呈する当該イオン性塩の合成方法としては、目的とするイオン性液体が得られる方法であれば、特に限定されないが、例えば、文献“イオン性液体-開発の最前線と未来-”[(株)シーエムシー出版発行]に記載のハロゲン化物法、水酸化物法、酸エステル法、錯形成法、及び中和法、これに準じた方法またはこれらと常法とを組み合わせた方法を用いることができる。
[粘着剤の適用]
本発明の粘着剤は、粘着しようとしているものに直接適用することができる。適用法は特に制限されない。例えば、溶剤に溶解して溶液として塗布した後に乾燥させてもよいし(溶液法)、シート状に成形しておいて重ねてもよい(シート法)。溶液として適用する場合、剥離フィルムに塗布後、粘着対象物に接触させても良いし(転写法)、異なる剥離性能を持つ剥離フィルムと貼合わせて、両側に剥離フィルムを有するシート状に仕上げた後、剥離フィルムを剥がした粘着層に、粘着対象物に接触させてもよい(粘着シート法)。
粘着剤を溶液にして塗布する場合は、溶剤として、例えばメチルエチルケトン、酢酸エチル、トルエン、キシレン、アセトン、ベンゼン、ジオキサン、アセトニトリル、テトラヒドロフラン、ジグライム、ジメトルスルホキシド、N-メチルピロリドン、ジメチルホルミアミドなどを用いることができる。溶液を塗布した後は、高温または減圧下で溶媒を除去することにより粘着剤層とすることができる。
本発明の粘着剤は、粘着しようとしているものに直接適用することができる。適用法は特に制限されない。例えば、溶剤に溶解して溶液として塗布した後に乾燥させてもよいし(溶液法)、シート状に成形しておいて重ねてもよい(シート法)。溶液として適用する場合、剥離フィルムに塗布後、粘着対象物に接触させても良いし(転写法)、異なる剥離性能を持つ剥離フィルムと貼合わせて、両側に剥離フィルムを有するシート状に仕上げた後、剥離フィルムを剥がした粘着層に、粘着対象物に接触させてもよい(粘着シート法)。
粘着剤を溶液にして塗布する場合は、溶剤として、例えばメチルエチルケトン、酢酸エチル、トルエン、キシレン、アセトン、ベンゼン、ジオキサン、アセトニトリル、テトラヒドロフラン、ジグライム、ジメトルスルホキシド、N-メチルピロリドン、ジメチルホルミアミドなどを用いることができる。溶液を塗布した後は、高温または減圧下で溶媒を除去することにより粘着剤層とすることができる。
[粘着剤層の厚み]
本発明の粘着剤を用いて粘着剤層を形成するとき、粘着剤層の厚みは特に制限されない。
通常は、50μm以上であることが好ましく、100μm以上であることがより好ましく、また、500μm以下であることが好ましい。粘着剤層の厚みが前記下限値以上であれば、凹凸に対して十分な追従性が得られ、気泡等の不具合を起こす問題が発生しにくくなる傾向がある。また、粘着剤層の厚みが前期上限値以下であれば粘着剤層の光透過性が低下したり、粘着剤の打ち抜き加工時に粘着剤のはみ出しが発生したりする問題が発生しにくくなる傾向がある。
本発明の粘着剤を用いて粘着剤層を形成するとき、粘着剤層の厚みは特に制限されない。
通常は、50μm以上であることが好ましく、100μm以上であることがより好ましく、また、500μm以下であることが好ましい。粘着剤層の厚みが前記下限値以上であれば、凹凸に対して十分な追従性が得られ、気泡等の不具合を起こす問題が発生しにくくなる傾向がある。また、粘着剤層の厚みが前期上限値以下であれば粘着剤層の光透過性が低下したり、粘着剤の打ち抜き加工時に粘着剤のはみ出しが発生したりする問題が発生しにくくなる傾向がある。
[積層構造を有する粘着剤層]
粘着剤層は2層以上の積層構造を有していてもよい。2層以上の積層構造を有する場合は、少なくとも1層が本発明の条件を満たす粘着剤層であることが必要とされる。例えば、本発明の条件を満たす層/本発明の条件を満たさない層からなる2層積層構造や、本発明の条件を満たす層/本発明の条件を満たす別の層からなる2層積層構造や、本発明の条件を満たす層/本発明の条件を満たさない層/本発明の条件を満たす層からなる3層積層構造を具体例として挙げることができる。このとき、本発明の条件を満たす粘着剤層の厚みが、上記の好ましい範囲の厚みを有することが望ましい。粘着剤層が、本発明の条件を満たす層と本発明の条件を満たさない層の積層構造を有する場合、本発明の条件を満たす層の厚みは、粘着剤層の全厚の50%以上であることが好ましく、70%以上であることがより好ましく、85%以上にすることもできる。
粘着剤層は2層以上の積層構造を有していてもよい。2層以上の積層構造を有する場合は、少なくとも1層が本発明の条件を満たす粘着剤層であることが必要とされる。例えば、本発明の条件を満たす層/本発明の条件を満たさない層からなる2層積層構造や、本発明の条件を満たす層/本発明の条件を満たす別の層からなる2層積層構造や、本発明の条件を満たす層/本発明の条件を満たさない層/本発明の条件を満たす層からなる3層積層構造を具体例として挙げることができる。このとき、本発明の条件を満たす粘着剤層の厚みが、上記の好ましい範囲の厚みを有することが望ましい。粘着剤層が、本発明の条件を満たす層と本発明の条件を満たさない層の積層構造を有する場合、本発明の条件を満たす層の厚みは、粘着剤層の全厚の50%以上であることが好ましく、70%以上であることがより好ましく、85%以上にすることもできる。
本発明の条件を満たす粘着剤層は、凹凸を有する粘着対象物に直接接するように構成することが好ましい。粘着剤層が、本発明の条件を満たす層と本発明の条件を満たさない層の積層構造を有する場合、本発明の条件を満たす層に含まれる主成分である架橋性アクリル重合体の重量平均分子量よりも、本発明の条件を満たさない層に含まれる主成分である架橋性アクリル重合体の重量平均分子量を大きくすることが好ましい。例えば、後者の重量平均分子量を20万以上大きくしたり、40万以上大きくしたりすることができる。
[粘着シート]
本発明の粘着剤は、シート状に成形して粘着シートとすることができる。粘着シートは、例えば粘着剤を溶剤に溶解し、塗工した後に溶媒を除去することにより製造することができる。塗工方法としては、ナイフコータ、マイクロバーコータ、エアナイフコータ、リバースロールコータ、リバースグラビアコータ、バリオグラビアコータ、ダイコータ、カーテンコータ等から適宜選択することができる。
本発明の粘着シートは、例えば高分子フィルムなどの基材上に剥離剤層を設けた剥離フィルムを用意し、その剥離剤層上に本発明の粘着剤塗工液を塗布、乾燥することにより得ることができる。剥離シートは、図1に示すように、基材116上に剥離剤層115を設けた2枚の剥離フィルム114で粘着剤層112の上下を挟み込む構造を有するものであることが好ましい。このような構造を有する本発明の粘着シートは、高分子フィルムに剥離剤層を設けた第1の剥離フィルムの剥離層面に粘着剤塗工液を塗布、乾燥した後、第1の剥離フィルムとは剥離力の異なる剥離剤層からなる第2の剥離フィルムの剥離層面を粘着剤層面に貼合圧着することにより得ることができる。
第1の剥離フィルムと第2の剥離フィルムの剥離力が近接していると、軽剥離力側の剥離フィルムを剥離する際に、重剥離力側の剥離フィルムから粘着剤が浮き上がる泣別れ現象が発生する。そのため、重剥離力側の剥離フィルムの剥離力は0.5N/50mm~1.5N/50mmであることが好ましく、軽剥離力側の剥離フィルムの剥離力は0.01N/50mm~0.4N/50mmであることが好ましい。さらに、重剥離力÷軽剥離力の値は1.5以上が好ましく、さらには2.0以上が好ましい。
また、このとき、二つの剥離フィルムの剥離力の差が保てる場合は、第2の剥離フィルムに先に粘着剤塗工液を塗布したあと、第1の剥離フィルムを貼合圧着させてもよい。
粘着シートの形状はシート状であってもよいし、ロール状に巻き上げられていてもよい。
本発明の粘着剤は、シート状に成形して粘着シートとすることができる。粘着シートは、例えば粘着剤を溶剤に溶解し、塗工した後に溶媒を除去することにより製造することができる。塗工方法としては、ナイフコータ、マイクロバーコータ、エアナイフコータ、リバースロールコータ、リバースグラビアコータ、バリオグラビアコータ、ダイコータ、カーテンコータ等から適宜選択することができる。
本発明の粘着シートは、例えば高分子フィルムなどの基材上に剥離剤層を設けた剥離フィルムを用意し、その剥離剤層上に本発明の粘着剤塗工液を塗布、乾燥することにより得ることができる。剥離シートは、図1に示すように、基材116上に剥離剤層115を設けた2枚の剥離フィルム114で粘着剤層112の上下を挟み込む構造を有するものであることが好ましい。このような構造を有する本発明の粘着シートは、高分子フィルムに剥離剤層を設けた第1の剥離フィルムの剥離層面に粘着剤塗工液を塗布、乾燥した後、第1の剥離フィルムとは剥離力の異なる剥離剤層からなる第2の剥離フィルムの剥離層面を粘着剤層面に貼合圧着することにより得ることができる。
第1の剥離フィルムと第2の剥離フィルムの剥離力が近接していると、軽剥離力側の剥離フィルムを剥離する際に、重剥離力側の剥離フィルムから粘着剤が浮き上がる泣別れ現象が発生する。そのため、重剥離力側の剥離フィルムの剥離力は0.5N/50mm~1.5N/50mmであることが好ましく、軽剥離力側の剥離フィルムの剥離力は0.01N/50mm~0.4N/50mmであることが好ましい。さらに、重剥離力÷軽剥離力の値は1.5以上が好ましく、さらには2.0以上が好ましい。
また、このとき、二つの剥離フィルムの剥離力の差が保てる場合は、第2の剥離フィルムに先に粘着剤塗工液を塗布したあと、第1の剥離フィルムを貼合圧着させてもよい。
粘着シートの形状はシート状であってもよいし、ロール状に巻き上げられていてもよい。
粘着シートを用いれば、貼合段階での粘着剤の塗布、乾燥工程が必要なく、2つの粘着対象物の間に粘着シートを積層して加圧すれば粘着することができるため、簡便である。すなわち、第1の粘着対象物と粘着シートと第2の粘着対象物とをこの順に積層して、得られた積層体を加圧することにより、2つの粘着対象物を容易に粘着させることができる。
[粘着剤層つき粘着対象物]
図2に示すように、本発明の粘着剤を粘着対象物111の表面に、粘着剤層112として積層することにより、粘着剤層つき粘着対象物110を製造することができる。粘着対象物の表面に粘着剤を適用する方法については、上記の溶液法、シート法などを用いることができる。粘着剤層つき粘着対象物は、図3に示すように、粘着対象物111を貼着したい粘着対象物113に粘着剤層112側が接触するように重ね合わせて加圧することにより、容易に粘着対象物に貼着することができる。
また、図1に示す本発明の粘着剤を用いた粘着シートの片側の剥離フィルム114を剥がしたあと、図4に示すように粘着剤層112に粘着対象物111を圧着させることにより、粘着剤層つき粘着対象物を製造することができる。この際、粘着剤が意図しない対象物に粘着してしまったり、空気に晒されることにより劣化してしまったりすることを抑制するため、剥離フィルムはできるだけ貼りあわせようとする直前に剥がされるほうがよい。
さらに、前述の本発明の粘着剤をシート状に成形して粘着シートとする際、剥離フィルムに塗布したあとに、直接粘着対象物を圧着させることによっても粘着層つき粘着対象物が製造でき、その製造方法は便宜上使い分けることができる。
貼り合わせようとする粘着対象物の貼合面にコロナ処理やプラズマ処理をなどの公知の表面処理を行うことにより、粘着剤層と粘着対象物の密着性をさらに向上させることができる。
このような粘着剤つき粘着対象物の形状は、シート状でもよいし、ロール状に巻き上げられてもよい。
図2に示すように、本発明の粘着剤を粘着対象物111の表面に、粘着剤層112として積層することにより、粘着剤層つき粘着対象物110を製造することができる。粘着対象物の表面に粘着剤を適用する方法については、上記の溶液法、シート法などを用いることができる。粘着剤層つき粘着対象物は、図3に示すように、粘着対象物111を貼着したい粘着対象物113に粘着剤層112側が接触するように重ね合わせて加圧することにより、容易に粘着対象物に貼着することができる。
また、図1に示す本発明の粘着剤を用いた粘着シートの片側の剥離フィルム114を剥がしたあと、図4に示すように粘着剤層112に粘着対象物111を圧着させることにより、粘着剤層つき粘着対象物を製造することができる。この際、粘着剤が意図しない対象物に粘着してしまったり、空気に晒されることにより劣化してしまったりすることを抑制するため、剥離フィルムはできるだけ貼りあわせようとする直前に剥がされるほうがよい。
さらに、前述の本発明の粘着剤をシート状に成形して粘着シートとする際、剥離フィルムに塗布したあとに、直接粘着対象物を圧着させることによっても粘着層つき粘着対象物が製造でき、その製造方法は便宜上使い分けることができる。
貼り合わせようとする粘着対象物の貼合面にコロナ処理やプラズマ処理をなどの公知の表面処理を行うことにより、粘着剤層と粘着対象物の密着性をさらに向上させることができる。
このような粘着剤つき粘着対象物の形状は、シート状でもよいし、ロール状に巻き上げられてもよい。
粘着剤層つき粘着対象物は図3に示すように、剥離フィルムを剥がした粘着剤層112に貼り合わせたい第2の粘着対象物113が接触するように重ね合わせて圧着することにより、容易に第2の粘着対象物113に貼着することができる。この際、粘着剤が意図しない対象物に粘着してしまったり、空気に晒されることにより劣化してしまったりすることを抑制するため、剥離フィルムはできるだけ貼りあわせようとする直前に剥がされるほうがよい。
また、そのようなことを抑制する手段として、図4に示すように、粘着剤層112の上に剥離フィルム114をさらに形成しておく態様を好ましい例として挙げることができる。剥離フィルム114は、基材116と剥離剤層115を含むものであることが好ましい。このとき、粘着剤層112の表面に剥離フィルムの剥離剤層115側が接触するように積層する。特にロール状にする場合は、このような剥離フィルムを適用して巻き上げておき、使用時に剥離フィルムを剥離して粘着剤層つき粘着対象物を第2の粘着対象物に貼着することが好ましい。
なお、粘着剤層は粘着対象物の両面に形成しておいてもよい。また、両面に形成した粘着剤層の上にさらに上記の剥離フィルムを形成しておいてもよい。そのような態様の具体例として、図5に示す態様を挙げることができる。使用時には、例えば、一方の剥離フィルムを剥離して露出した粘着剤層を粘着対象物に重ね合わせ、さらにもう一方の剥離フィルムを剥離して露出したもう一方の粘着剤層を別の粘着対象物に重ね合わせて、全体を加圧することにより粘着することができる。
また、そのようなことを抑制する手段として、図4に示すように、粘着剤層112の上に剥離フィルム114をさらに形成しておく態様を好ましい例として挙げることができる。剥離フィルム114は、基材116と剥離剤層115を含むものであることが好ましい。このとき、粘着剤層112の表面に剥離フィルムの剥離剤層115側が接触するように積層する。特にロール状にする場合は、このような剥離フィルムを適用して巻き上げておき、使用時に剥離フィルムを剥離して粘着剤層つき粘着対象物を第2の粘着対象物に貼着することが好ましい。
なお、粘着剤層は粘着対象物の両面に形成しておいてもよい。また、両面に形成した粘着剤層の上にさらに上記の剥離フィルムを形成しておいてもよい。そのような態様の具体例として、図5に示す態様を挙げることができる。使用時には、例えば、一方の剥離フィルムを剥離して露出した粘着剤層を粘着対象物に重ね合わせ、さらにもう一方の剥離フィルムを剥離して露出したもう一方の粘着剤層を別の粘着対象物に重ね合わせて、全体を加圧することにより粘着することができる。
剥離フィルム用基材としては、例えば、各種の高分子フィルムが使用可能であるが、特にポリエチレンテレフタレートが表面の平滑性や加工適性の点から好ましい。剥離剤層を構成する剥離剤としては、例えば、汎用の付加型もしくは縮合型のシリコーン系剥離剤や長鎖アルキル基含有化合物が用いられる。特に、反応性が高い付加型シリコーン系剥離剤が好ましく用いられる。シリコーン系剥離剤としては、具体的には、東レ・ダウコーニングシリコーン社製のBY24-4527、SD-7220等や、信越化学工業(株)製のKS-3600、KS-774、X62-2600などが挙げられる。また、シリコーン系剥離剤中にSiO2単位と(CH3)3SiO1/2単位あるいはCH2=CH(CH3)SiO1/2単位を有する有機珪素化合物であるシリコーンレジンを含有することが好ましい。シリコーンレジンの具体例としては、東レ・ダウコーニングシリコーン社製のBY24-843、SD-7292、SHR-1404等や、信越化学工業(株)製のKS-3800、X92-183等が挙げられる。
[粘着対象物]
本発明の粘着剤を用いて粘着する粘着対象物は、特に制限されない。例えば、ガラスやフィルムなどを挙げることができる。本発明の粘着剤を用いれば、ヘイズが低くて透明性が高い粘着を実現することができるため、表示装置の表面保護板やタッチパネルモジュールの粘着、表面保護板と画像表示モジュール、あるいはタッチパネルモジュールと画像表示モジュールの粘着に好ましく用いることができる。
表面保護板としては、例えば、枠印刷を施したガラス板や樹脂板が挙げられ、材質としては透過性が確保されれば、特に限定はない。具体的には、ソーダガラスや無アルカリガラス、強化ガラスといった無機材料のほかに、ポリエチレンテフタレート樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリメタクリル酸メチル樹脂等の透明樹脂が望ましい。
タッチパネルモジュールの粘着対象物としては、導電性処理を施したセンサーガラスやセンサーフィルム、及びその導電性層の上部の保護膜、あるいは導電性処理を施したセンサーガラスやセンサーフィルムの反対面にあたるガラスやフィルム、及びその表面のハードコート層などを挙げることができる。導電性処理を施したフィルムとしては、ポリエチレンテフタレート、ポリカーボネート、シクロオレフィン樹脂などを挙げることができる。
画像表示モジュールの粘着対象物としては、光学フィルムや表示用パネルを挙げることができ、これらを本発明の粘着剤を用いて貼合することによって光学積層体を提供することが好ましい。光学フィルムとしては、例えば、光学異方性を有しており、特定の面内方向のレタデーションと特定の厚み方向のレタデーションを有する位相差フィルム(光学補償フィルム)や、偏光子保護するために形成される偏光子保護フィルム(偏光板保護フィルムと呼ばれることもある)、偏光板において偏光子用の支持体として機能する偏光板基材、外から入射する光の反射を抑える反射防止フィルムなどを挙げることができる。そのような光学フィルムを構成する材料として、セルロースアセテート、セルロースプロピオネート、セルロースブチレート、セルロースアセテートプロピオネート、セルロースアセテートブチレート、セルロースアセテートプロピオネートブチレート、セルロースプロピオネートブチレートなどのセルロースアシレート;シクロオレフィン樹脂などを挙げることができる。位相差フィルムとして用いることが可能な市販の樹脂材料として、アートン(JSR社製)、ゼオノア(日本ゼオン社製)などを挙げることができる。一方、表示用パネルとしてはガラスなどを挙げることができる。
典型的な表示装置例としては、液晶表示装置(液晶ディスプレイパネル)、プラズマ表示装置(プラズマディスプレイパネル)、有機エレクトロルミネッセンス表示装置(有機ELパネル)を挙げることができる。
本発明の粘着剤を用いて粘着する粘着対象物は、特に制限されない。例えば、ガラスやフィルムなどを挙げることができる。本発明の粘着剤を用いれば、ヘイズが低くて透明性が高い粘着を実現することができるため、表示装置の表面保護板やタッチパネルモジュールの粘着、表面保護板と画像表示モジュール、あるいはタッチパネルモジュールと画像表示モジュールの粘着に好ましく用いることができる。
表面保護板としては、例えば、枠印刷を施したガラス板や樹脂板が挙げられ、材質としては透過性が確保されれば、特に限定はない。具体的には、ソーダガラスや無アルカリガラス、強化ガラスといった無機材料のほかに、ポリエチレンテフタレート樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリメタクリル酸メチル樹脂等の透明樹脂が望ましい。
タッチパネルモジュールの粘着対象物としては、導電性処理を施したセンサーガラスやセンサーフィルム、及びその導電性層の上部の保護膜、あるいは導電性処理を施したセンサーガラスやセンサーフィルムの反対面にあたるガラスやフィルム、及びその表面のハードコート層などを挙げることができる。導電性処理を施したフィルムとしては、ポリエチレンテフタレート、ポリカーボネート、シクロオレフィン樹脂などを挙げることができる。
画像表示モジュールの粘着対象物としては、光学フィルムや表示用パネルを挙げることができ、これらを本発明の粘着剤を用いて貼合することによって光学積層体を提供することが好ましい。光学フィルムとしては、例えば、光学異方性を有しており、特定の面内方向のレタデーションと特定の厚み方向のレタデーションを有する位相差フィルム(光学補償フィルム)や、偏光子保護するために形成される偏光子保護フィルム(偏光板保護フィルムと呼ばれることもある)、偏光板において偏光子用の支持体として機能する偏光板基材、外から入射する光の反射を抑える反射防止フィルムなどを挙げることができる。そのような光学フィルムを構成する材料として、セルロースアセテート、セルロースプロピオネート、セルロースブチレート、セルロースアセテートプロピオネート、セルロースアセテートブチレート、セルロースアセテートプロピオネートブチレート、セルロースプロピオネートブチレートなどのセルロースアシレート;シクロオレフィン樹脂などを挙げることができる。位相差フィルムとして用いることが可能な市販の樹脂材料として、アートン(JSR社製)、ゼオノア(日本ゼオン社製)などを挙げることができる。一方、表示用パネルとしてはガラスなどを挙げることができる。
典型的な表示装置例としては、液晶表示装置(液晶ディスプレイパネル)、プラズマ表示装置(プラズマディスプレイパネル)、有機エレクトロルミネッセンス表示装置(有機ELパネル)を挙げることができる。
本発明の粘着剤を用いて、表面保護板やタッチパネルモジュール、画像表示モジュールを効果的に粘着させることができるため、据え置き型の画像表示装置に加え、携帯端末としての携帯電話、スマートフォン、タブレット端末、モバイルパソコンを好ましく製造することが可能である。
本発明の粘着剤は凹凸追従性に優れているため、特に表面に凹凸を有する部材の貼合に用いることが好ましい。すなわち、表面に凹凸を有する部材と表面に凹凸を有しない部材との貼合、表面に凹凸を有する同種の部材どうしの貼合、表面に凹凸を有する部材と他の表面に凹凸を有する部材との貼合などに、本発明の粘着剤を好ましく用いることができる。ここでいう「表面に凹凸を有する部材」とは、貼合対象となる部材表面に高低差(段差)が5μm以上の凹凸がある部材を意味する。具体例として、枠取り印刷を施された表面保護板などを望ましい例として挙げることができる。表面保護板の印刷段差は、近年までの10μm程度から、装飾や隠蔽の必要性より、15μm~60μmと厚くする傾向にあり、本発明の粘着剤は、その凹凸追従性に優れ、貼り合わせの際の気泡の残存を防ぐとともに、貼り合わせ後の表示装置は、長時間使用し続けたり、屋外で使用したりすることによりパネルが高温になったり、湿度が高い環境下で使用することによりパネルが高湿度下に置かれた場合であっても、気泡の発生を防ぎ、安定な表示機能を維持することができる。すなわち、高温高湿下に長時間置かれた場合であっても、本発明の粘着剤によって表示の色味が変化したり、白化が進んだり、気泡の発生によるゆがみや表示ムラが生じたりすることを防ぐことができる。
本発明の粘着剤は凹凸追従性に優れているため、特に表面に凹凸を有する部材の貼合に用いることが好ましい。すなわち、表面に凹凸を有する部材と表面に凹凸を有しない部材との貼合、表面に凹凸を有する同種の部材どうしの貼合、表面に凹凸を有する部材と他の表面に凹凸を有する部材との貼合などに、本発明の粘着剤を好ましく用いることができる。ここでいう「表面に凹凸を有する部材」とは、貼合対象となる部材表面に高低差(段差)が5μm以上の凹凸がある部材を意味する。具体例として、枠取り印刷を施された表面保護板などを望ましい例として挙げることができる。表面保護板の印刷段差は、近年までの10μm程度から、装飾や隠蔽の必要性より、15μm~60μmと厚くする傾向にあり、本発明の粘着剤は、その凹凸追従性に優れ、貼り合わせの際の気泡の残存を防ぐとともに、貼り合わせ後の表示装置は、長時間使用し続けたり、屋外で使用したりすることによりパネルが高温になったり、湿度が高い環境下で使用することによりパネルが高湿度下に置かれた場合であっても、気泡の発生を防ぎ、安定な表示機能を維持することができる。すなわち、高温高湿下に長時間置かれた場合であっても、本発明の粘着剤によって表示の色味が変化したり、白化が進んだり、気泡の発生によるゆがみや表示ムラが生じたりすることを防ぐことができる。
以下に実施例と比較例を挙げて本発明の特徴をさらに具体的に説明する。以下の実施例に示す材料、使用量、割合、処理内容、処理手順等は、本発明の趣旨を逸脱しない限り適宜変更することができる。したがって、本発明の範囲は以下に示す具体例により限定的に解釈されるべきものではない。尚、実施例における「部」及び「%」は、特にことわらない限り「重量部」及び「重量%」を表す。また、重量平均分子量Mwは、THF(テトラヒドロフラン)を溶解した試料をゲルパーミエーションクラマトグラフィ(ポンプ:PU-980、検出器:RI-2031Plus、日本分光株式会社製)を用いて測定し、ポリスチレン基準で求めた値である。また、ガラス転移温度(Tg)は、SII社製:DSC(示差熱熱重量同時測定装置)を用いて測定した。25℃における粘度は、TOKIMEC製:B型粘度計を用いて測定した。
(1)粘着剤溶液の調製
カルボキシル基を有するアクリル重合体(綜研化学(株)製:SK-2094)を100重量部、エポキシ系架橋剤(綜研化学(株)製:E-5XM)を0.1重量部、シランカップリング剤(綜研化学(株)製:C-50)を0.15重量部、金属腐食防止剤(綜研化学(株)製:M)を0.01重量部、表1に記載される低分子量アクリル重合体を5.0重量部、溶剤として酢酸エチルを濃度30重量%溶液となるように希釈することにより、実施例1~4および比較例1~5の各粘着剤溶液を調製した。比較例1では低分子量アクリル重合体を添加しなかった。また、実施例1~4および比較例2~5で添加した低分子量アクリル重合体は、すべて25℃において液体であり、不揮発分は98%以上であり、比重は1.02~1.12の範囲内であり、屈折率は1.46~1.47であり、架橋性アクリル単量体の100%重合体である。
カルボキシル基を有するアクリル重合体(綜研化学(株)製:SK-2094)を100重量部、エポキシ系架橋剤(綜研化学(株)製:E-5XM)を0.1重量部、シランカップリング剤(綜研化学(株)製:C-50)を0.15重量部、金属腐食防止剤(綜研化学(株)製:M)を0.01重量部、表1に記載される低分子量アクリル重合体を5.0重量部、溶剤として酢酸エチルを濃度30重量%溶液となるように希釈することにより、実施例1~4および比較例1~5の各粘着剤溶液を調製した。比較例1では低分子量アクリル重合体を添加しなかった。また、実施例1~4および比較例2~5で添加した低分子量アクリル重合体は、すべて25℃において液体であり、不揮発分は98%以上であり、比重は1.02~1.12の範囲内であり、屈折率は1.46~1.47であり、架橋性アクリル単量体の100%重合体である。
(2)粘着シートの製造
(1)で調製した実施例1~4および比較例1~5の各粘着剤溶液を用いて、以下の手順にしたがって実施例1A~4Aおよび比較例1A~5Aの各粘着シートをそれぞれ製造した。
第1の剥離シートとして、PETフィルムに剥離剤層を備えた剥離フィルム[三菱樹脂(株)製、MRV#50]を用意し、その第1の剥離シートの剥離剤層の上に、(1)で調製した粘着剤溶液をナイフコータにより塗工した。第2の剥離シートとして、PETフィルムに剥離剤層を備えた剥離フィルム[帝人デュポンフィルム(株)製、A50#50]を用意し、その剥離層側を上記の粘着剤溶液の塗工面の上に重ねて、40℃で2分間加熱した後、さらに110℃で2分間加熱した。これによって、第1の剥離シートと第2の剥離シートの間に表2に示す厚みの粘着剤層を有する粘着シートを製造した。
(1)で調製した実施例1~4および比較例1~5の各粘着剤溶液を用いて、以下の手順にしたがって実施例1A~4Aおよび比較例1A~5Aの各粘着シートをそれぞれ製造した。
第1の剥離シートとして、PETフィルムに剥離剤層を備えた剥離フィルム[三菱樹脂(株)製、MRV#50]を用意し、その第1の剥離シートの剥離剤層の上に、(1)で調製した粘着剤溶液をナイフコータにより塗工した。第2の剥離シートとして、PETフィルムに剥離剤層を備えた剥離フィルム[帝人デュポンフィルム(株)製、A50#50]を用意し、その剥離層側を上記の粘着剤溶液の塗工面の上に重ねて、40℃で2分間加熱した後、さらに110℃で2分間加熱した。これによって、第1の剥離シートと第2の剥離シートの間に表2に示す厚みの粘着剤層を有する粘着シートを製造した。
(3)粘着力試験
(2)で製造した粘着シートを25mm×100mmのサイズに切り出し、第2の剥離シートを剥離して露出した粘着剤層を清浄なガラス板表面に貼り付け、2kgの圧着ローラーで2往復圧着させた。圧着直後と圧着させてから24時間経過後に、JIS-Z-0237に規定する180度引きはがし法(ピール法)により引張速度300mm/分で粘着剤層をガラス板から引きはがしたときの粘着力をテンシロン引張試験機[株式会社島津製作所製:オートグラフ]にて測定した。また、引きはがした後のガラス面上の糊残りを以下の4段階で評価した。結果を表2に示す。
A:糊残りなし
B:糊残りなし(エッジのみ又はエッジ以外にも部分的に糊残りあり)
C:全体に糊残りあり
D:測定時に糊残りあり
表2から明らかなように、実施例1A~4Aは、無官能性アクリル重合体を添加しなかった比較例1Aと比較して遜色がなかった。このことは、本発明にしたがって無官能性アクリル重合体を添加しても粘着物性に影響を与えないことを示している。一方、比較例2Aや比較例3Aは、圧着から24時間経過後の粘着力が実施例1A~4Aよりも劣っていた。
(2)で製造した粘着シートを25mm×100mmのサイズに切り出し、第2の剥離シートを剥離して露出した粘着剤層を清浄なガラス板表面に貼り付け、2kgの圧着ローラーで2往復圧着させた。圧着直後と圧着させてから24時間経過後に、JIS-Z-0237に規定する180度引きはがし法(ピール法)により引張速度300mm/分で粘着剤層をガラス板から引きはがしたときの粘着力をテンシロン引張試験機[株式会社島津製作所製:オートグラフ]にて測定した。また、引きはがした後のガラス面上の糊残りを以下の4段階で評価した。結果を表2に示す。
A:糊残りなし
B:糊残りなし(エッジのみ又はエッジ以外にも部分的に糊残りあり)
C:全体に糊残りあり
D:測定時に糊残りあり
表2から明らかなように、実施例1A~4Aは、無官能性アクリル重合体を添加しなかった比較例1Aと比較して遜色がなかった。このことは、本発明にしたがって無官能性アクリル重合体を添加しても粘着物性に影響を与えないことを示している。一方、比較例2Aや比較例3Aは、圧着から24時間経過後の粘着力が実施例1A~4Aよりも劣っていた。
(4)保持力試験
(2)で製造した粘着シートを25mm×100mmのサイズに切り出し、第2の剥離シートを剥離して露出した粘着剤層を清浄なSUS板表面に貼り付け、JIS-Z-0237:2000に規定する保持力試験を行って以下の基準で評価した。結果を表2に示す。
A:ズレなし
C:ズレあり
表2に示すように、いずれのサンプルについてもズレは認められなかった。
(2)で製造した粘着シートを25mm×100mmのサイズに切り出し、第2の剥離シートを剥離して露出した粘着剤層を清浄なSUS板表面に貼り付け、JIS-Z-0237:2000に規定する保持力試験を行って以下の基準で評価した。結果を表2に示す。
A:ズレなし
C:ズレあり
表2に示すように、いずれのサンプルについてもズレは認められなかった。
(5)高温高湿耐久性試験
(2)で製造した実施例1~4および比較例1~4の各粘着シートを用いて、第2の剥離シートを剥離して露出した粘着剤層と100μmPET[東洋紡績(株)製、コスモシャインA4300]を貼着し、続いて第1の剥離シートを剥離して露出した粘着剤層とガラス[松浪硝子工業(株)製:スライドグラスS9111]に圧着ローラーを用いて貼り合わせることにより、実施例1B~4Bおよび比較例1B~4Bの各サンプルを用意した。各サンプルの全光線透過率(Tt)とヘイズ(Hz)を濁度計[日本電色工業社製:Haze Meter NDH2000]を用いて測定し、明度(L*)と色度(a*、b*)を色差計[日本電色工業社製:Spectro Color Meter SE2000]を用いて測定した。その後、各サンプルを85℃、相対湿度85%に設定したオーブンに入れて250時間経過後に取り出し、30分経過後に再びヘイズ(Hz)、全光線透過率(Tt)、明度(L*)、色度(a*、b*)を測定した。また、ヘイズ(Hz)については、取り出してから24時間経過後にも測定した。結果を以下の表3に示す。
表3に示すように、実施例1B~4Bはいずれも高温高湿耐久性が高かった。これに対して、比較例3Bは未処理でのHz値が高かった。
(2)で製造した実施例1~4および比較例1~4の各粘着シートを用いて、第2の剥離シートを剥離して露出した粘着剤層と100μmPET[東洋紡績(株)製、コスモシャインA4300]を貼着し、続いて第1の剥離シートを剥離して露出した粘着剤層とガラス[松浪硝子工業(株)製:スライドグラスS9111]に圧着ローラーを用いて貼り合わせることにより、実施例1B~4Bおよび比較例1B~4Bの各サンプルを用意した。各サンプルの全光線透過率(Tt)とヘイズ(Hz)を濁度計[日本電色工業社製:Haze Meter NDH2000]を用いて測定し、明度(L*)と色度(a*、b*)を色差計[日本電色工業社製:Spectro Color Meter SE2000]を用いて測定した。その後、各サンプルを85℃、相対湿度85%に設定したオーブンに入れて250時間経過後に取り出し、30分経過後に再びヘイズ(Hz)、全光線透過率(Tt)、明度(L*)、色度(a*、b*)を測定した。また、ヘイズ(Hz)については、取り出してから24時間経過後にも測定した。結果を以下の表3に示す。
表3に示すように、実施例1B~4Bはいずれも高温高湿耐久性が高かった。これに対して、比較例3Bは未処理でのHz値が高かった。
(6)凹凸追従性試験1
(2)で製造した実施例1~4および比較例1~5の各粘着シートを用いて、以下の手順にしたがって実施例1C~4Cおよび比較例1C~5Cの各サンプルをそれぞれ製造した。
高低差が10μmの凹凸が形成されるようにガラス(厚み約0.9mm)の片面に印刷を施して、凹凸付きガラスを得た。(2)で製造した粘着シートの第2の剥離シートを剥離して露出した粘着剤層に、凹凸のないポリエチレンテレフタレート(厚み188μm)を貼着し、続いて第1の剥離シートを剥離して露出した粘着剤層に、凹凸付きガラスの凹凸面を圧着ローラーを用いて貼合わせた。得られた透明積層体に、40℃の加圧脱泡装置(株式会社栗原製作所製:YK-350S)内で0.5MPaの圧力を10分間付与した。その後、凹凸付きガラスの密着の程度を、マイクロスコープ(倍率:25倍)を用いて気泡の発生状況を観察することにより、以下の基準で評価した。結果を表4に示す。
A:比較例1より気泡がより少ない
B:比較例1より気泡が少ない
C:凹凸の印刷段差部分に比較例1と同程度または多く気泡が残っている。
表4に示すように、実施例のサンプルはいずれも良好な凹凸追従性を示した。一方、比較例2C~5Cには凹凸追従性の改善は見られなかった。
(2)で製造した実施例1~4および比較例1~5の各粘着シートを用いて、以下の手順にしたがって実施例1C~4Cおよび比較例1C~5Cの各サンプルをそれぞれ製造した。
高低差が10μmの凹凸が形成されるようにガラス(厚み約0.9mm)の片面に印刷を施して、凹凸付きガラスを得た。(2)で製造した粘着シートの第2の剥離シートを剥離して露出した粘着剤層に、凹凸のないポリエチレンテレフタレート(厚み188μm)を貼着し、続いて第1の剥離シートを剥離して露出した粘着剤層に、凹凸付きガラスの凹凸面を圧着ローラーを用いて貼合わせた。得られた透明積層体に、40℃の加圧脱泡装置(株式会社栗原製作所製:YK-350S)内で0.5MPaの圧力を10分間付与した。その後、凹凸付きガラスの密着の程度を、マイクロスコープ(倍率:25倍)を用いて気泡の発生状況を観察することにより、以下の基準で評価した。結果を表4に示す。
A:比較例1より気泡がより少ない
B:比較例1より気泡が少ない
C:凹凸の印刷段差部分に比較例1と同程度または多く気泡が残っている。
表4に示すように、実施例のサンプルはいずれも良好な凹凸追従性を示した。一方、比較例2C~5Cには凹凸追従性の改善は見られなかった。
(7)凹凸追従性試験2
(6)の試験において、加圧脱泡装置内における処理を60℃、0.6MPaで30分間に変更し、その後80℃に1日置いた点も変更して、その他は(6)と同様に試験した(Delay Bubble試験)。(6)の基準で評価した結果を表4に示す。
表4に示すように、実施例のサンプルはいずれも良好な結果を示した。
(6)の試験において、加圧脱泡装置内における処理を60℃、0.6MPaで30分間に変更し、その後80℃に1日置いた点も変更して、その他は(6)と同様に試験した(Delay Bubble試験)。(6)の基準で評価した結果を表4に示す。
表4に示すように、実施例のサンプルはいずれも良好な結果を示した。
(8)添加量変更試験
実施例4における無官能性アクリル重合体の添加量を4.0重量部、8.0重量部、24.0重量部に変更した実施例4D-1、実施例4D-2、実施例4D-3のサンプルをそれぞれ製造した。これらの実施例4D-1、実施例4D-2、実施例4D-3のサンプルでは、粘着剤層の厚みを75μmにした。また、比較例1の粘着剤層の厚みを75μmに変更した比較例1D-1のサンプルも製造した。これらの各サンプルについて、(3)の粘着力試験を行った。結果を表5に示す。
また、各サンプルについて、粘着剤層を175μmに変更し、以下の手順にしたがって凹凸追従性試験3を行った。高低差が30μmの凹凸が形成されるようにガラス(厚み約0.9mm)の片面に印刷を施して、凹凸付きガラスを得た。次にサンプルの粘着シートの第2の剥離シートを剥離し露出した粘着剤層をガラス[松浪硝子工業(株)製:スライドグラスS9111]に貼着し、粘着剤層付きガラスを得た。その後、粘着剤層付きガラスの第1剥離シートを剥離して露出した粘着剤層と凹凸付きガラスの凹凸面を真空貼合機[クライムプロダクツ(株)製:V-SE160H]を用い、真空度100Pa、温度30℃の環境下にて0.6MPaの圧力を30秒かけ貼着した。得られた透明積層体に、50℃の加圧脱泡装置[株式会社栗原製作所製:YK-350S]内で0.5MPaの圧力を20分間付与した。その後、凹凸付きガラスの密着の程度を、マイクロスコープ(倍率:25倍)を用いて気泡の発生状況を観察することにより、(6)と同じ基準で評価した。
また、凹凸追従性試験4として、(8)と同じ手順に従って貼合した透明積層体を(7)と同じ手順にしたがって(7)と同じ基準で評価した。結果を表5に示す。
表5に示すように、無官能アクリル重合体の架橋剤を変更しても実施例4D-1、実施例4D-2、実施例4D-3の粘着力は良好であり、凹凸追従性は向上している。特に実施例4D-3の凹凸追従性は著しく向上している(評価をAAとした。)。
実施例4における無官能性アクリル重合体の添加量を4.0重量部、8.0重量部、24.0重量部に変更した実施例4D-1、実施例4D-2、実施例4D-3のサンプルをそれぞれ製造した。これらの実施例4D-1、実施例4D-2、実施例4D-3のサンプルでは、粘着剤層の厚みを75μmにした。また、比較例1の粘着剤層の厚みを75μmに変更した比較例1D-1のサンプルも製造した。これらの各サンプルについて、(3)の粘着力試験を行った。結果を表5に示す。
また、各サンプルについて、粘着剤層を175μmに変更し、以下の手順にしたがって凹凸追従性試験3を行った。高低差が30μmの凹凸が形成されるようにガラス(厚み約0.9mm)の片面に印刷を施して、凹凸付きガラスを得た。次にサンプルの粘着シートの第2の剥離シートを剥離し露出した粘着剤層をガラス[松浪硝子工業(株)製:スライドグラスS9111]に貼着し、粘着剤層付きガラスを得た。その後、粘着剤層付きガラスの第1剥離シートを剥離して露出した粘着剤層と凹凸付きガラスの凹凸面を真空貼合機[クライムプロダクツ(株)製:V-SE160H]を用い、真空度100Pa、温度30℃の環境下にて0.6MPaの圧力を30秒かけ貼着した。得られた透明積層体に、50℃の加圧脱泡装置[株式会社栗原製作所製:YK-350S]内で0.5MPaの圧力を20分間付与した。その後、凹凸付きガラスの密着の程度を、マイクロスコープ(倍率:25倍)を用いて気泡の発生状況を観察することにより、(6)と同じ基準で評価した。
また、凹凸追従性試験4として、(8)と同じ手順に従って貼合した透明積層体を(7)と同じ手順にしたがって(7)と同じ基準で評価した。結果を表5に示す。
表5に示すように、無官能アクリル重合体の架橋剤を変更しても実施例4D-1、実施例4D-2、実施例4D-3の粘着力は良好であり、凹凸追従性は向上している。特に実施例4D-3の凹凸追従性は著しく向上している(評価をAAとした。)。
(9)架橋剤変更試験
実施例4と比較例1における架橋剤をエポキシ系架橋剤[綜研化学(株)社製:E-5C]へ変更し、粘着剤層の厚みを75μmに変更した実施例4D-4、比較例1D-1のサンプルをそれぞれ製造した。これらの各サンプルについて、(3)の粘着力試験を行なった。また、粘着剤層の厚みを175μmに変更し、(8)の凹凸追従性試験3および4を行った。結果を表6に示す。
表6に示すように、架橋剤を変更しても実施例4D-4の粘着力は良好であり、凹凸追従性は向上している。
実施例4と比較例1における架橋剤をエポキシ系架橋剤[綜研化学(株)社製:E-5C]へ変更し、粘着剤層の厚みを75μmに変更した実施例4D-4、比較例1D-1のサンプルをそれぞれ製造した。これらの各サンプルについて、(3)の粘着力試験を行なった。また、粘着剤層の厚みを175μmに変更し、(8)の凹凸追従性試験3および4を行った。結果を表6に示す。
表6に示すように、架橋剤を変更しても実施例4D-4の粘着力は良好であり、凹凸追従性は向上している。
(10)粘着剤層の2層化試験
[第1の粘着剤層の粘着剤溶液の合成]
攪拌機、温度計、還流冷却器、滴下装置、窒素導入管を備えた反応装置に、窒素ガスを封入後、溶媒である酢酸エチル105重量部を添加した。次いで、反応装置内に、単量体成分としてのアクリル酸メチル55重量部、アクリル酸2-エチルヘキシル45重量部、アクリル酸4-ヒドロキシブチル5.0重量部、開始剤としてのアゾビスイソブチロニトリル(以下、「AIBN」と表記する。」)0.24重量部とをモノマー濃度が凡そ50重量%となるように酢酸エチル中に添加した。その後、攪拌しながら窒素ガス気流中、50℃で8時間攪拌した後、氷水浴にて急冷することにより重合反応を停止させて、重量平均分子量Mw100万のアクリル酸エステル共重合体溶液を得た。
この共重合体溶液の固形分100重量部に対し、架橋剤としてのヘキサメチレンジイソシアネート系3官能性アダクト体〔旭化成(株)製:P301-75E〕0.4重量部、さらに表1に記載される実施例1で用いた低分子量アクリル重合体を5.0重量部、酢酸エチルにて濃度35重量%の溶液となるように希釈して、実施例5用の各粘着剤溶液E-1を得た。なお比較例6用の粘着剤溶液E-2では低分子量アクリル重合体を添加しなかった。
[第1の粘着剤層の粘着剤溶液の合成]
攪拌機、温度計、還流冷却器、滴下装置、窒素導入管を備えた反応装置に、窒素ガスを封入後、溶媒である酢酸エチル105重量部を添加した。次いで、反応装置内に、単量体成分としてのアクリル酸メチル55重量部、アクリル酸2-エチルヘキシル45重量部、アクリル酸4-ヒドロキシブチル5.0重量部、開始剤としてのアゾビスイソブチロニトリル(以下、「AIBN」と表記する。」)0.24重量部とをモノマー濃度が凡そ50重量%となるように酢酸エチル中に添加した。その後、攪拌しながら窒素ガス気流中、50℃で8時間攪拌した後、氷水浴にて急冷することにより重合反応を停止させて、重量平均分子量Mw100万のアクリル酸エステル共重合体溶液を得た。
この共重合体溶液の固形分100重量部に対し、架橋剤としてのヘキサメチレンジイソシアネート系3官能性アダクト体〔旭化成(株)製:P301-75E〕0.4重量部、さらに表1に記載される実施例1で用いた低分子量アクリル重合体を5.0重量部、酢酸エチルにて濃度35重量%の溶液となるように希釈して、実施例5用の各粘着剤溶液E-1を得た。なお比較例6用の粘着剤溶液E-2では低分子量アクリル重合体を添加しなかった。
[第2の粘着剤層の粘着剤溶液の合成]
AIBNの使用量を0.12重量部に変更した以外は第1の粘着剤層の粘着剤溶液の合成方法と同様にして、重量平均分子量Mw150万のアクリル酸エステル共重合体溶液を得た。この共重合体溶液の固形分100重量部に対し、架橋剤としてのヘキサメチレンジイソシアネート系3官能性アダクト体〔旭化成(株)製:P301-75E〕0.4重量部を加え、酢酸エチルにて濃度25重量%の溶液となるように希釈して、粘着剤F-1の溶液を得た。
AIBNの使用量を0.12重量部に変更した以外は第1の粘着剤層の粘着剤溶液の合成方法と同様にして、重量平均分子量Mw150万のアクリル酸エステル共重合体溶液を得た。この共重合体溶液の固形分100重量部に対し、架橋剤としてのヘキサメチレンジイソシアネート系3官能性アダクト体〔旭化成(株)製:P301-75E〕0.4重量部を加え、酢酸エチルにて濃度25重量%の溶液となるように希釈して、粘着剤F-1の溶液を得た。
[両面粘着シートの作成]
第1の剥離シートとして、PETフィルムに剥離剤層を備えた剥離フィルム〔王子特殊紙(株)製、38μRL-07(2)〕を用意し、その第1の剥離シートの剥離剤層に、上記第1の粘着剤層用の粘着剤溶液(E-1又はE-2)をナイフコータにより塗工し、100℃、3分間加熱し、第1の粘着剤層を形成して、実施例5及び比較例6用の第1の粘着シートを得た。また、第2の剥離シートとしてPETフィルムに前述の第1の剥離シートより剥離性が高い剥離剤層を備えた剥離フィルム〔王子特殊紙(株)製、38μRL-07(L)〕を用意し、その第2の剥離シートの剥離剤層に、上記第2の粘着剤層用の粘着剤溶液F-1の溶液をナイフコータにより塗工し、100℃、3分間加熱し、第2の粘着剤層を形成して、第2の粘着シートを得た。次いで、第1の粘着シートと第2の粘着シートとを、第1の粘着剤層と第2の粘着剤層とが接するように重ね、圧着して、第1の剥離シートと第2の剥離シートの間に表7に示す厚みの粘着剤層を有する粘着シートを製造し実施例5及び比較例6の粘着シート得た。
第1の剥離シートとして、PETフィルムに剥離剤層を備えた剥離フィルム〔王子特殊紙(株)製、38μRL-07(2)〕を用意し、その第1の剥離シートの剥離剤層に、上記第1の粘着剤層用の粘着剤溶液(E-1又はE-2)をナイフコータにより塗工し、100℃、3分間加熱し、第1の粘着剤層を形成して、実施例5及び比較例6用の第1の粘着シートを得た。また、第2の剥離シートとしてPETフィルムに前述の第1の剥離シートより剥離性が高い剥離剤層を備えた剥離フィルム〔王子特殊紙(株)製、38μRL-07(L)〕を用意し、その第2の剥離シートの剥離剤層に、上記第2の粘着剤層用の粘着剤溶液F-1の溶液をナイフコータにより塗工し、100℃、3分間加熱し、第2の粘着剤層を形成して、第2の粘着シートを得た。次いで、第1の粘着シートと第2の粘着シートとを、第1の粘着剤層と第2の粘着剤層とが接するように重ね、圧着して、第1の剥離シートと第2の剥離シートの間に表7に示す厚みの粘着剤層を有する粘着シートを製造し実施例5及び比較例6の粘着シート得た。
上記で製造した実施例5および比較例6の各粘着シートを用いて、以下の手順にしたがって実施例5Dおよび比較例6Dの各サンプルをそれぞれ製造した。
以下の手順にしたがって凹凸追従性試験3を行った。高低差が30μmの凹凸が形成されるようにガラス(厚み約0.9mm)の片面に印刷を施して、凹凸付きガラスを得た。次にサンプルの粘着シートの第2の剥離シートを剥離し露出した第2の粘着剤層をガラス[松浪硝子工業(株)製:スライドグラスS9111]に貼着し、粘着剤層付きガラスを得た。その後、粘着剤層付きガラスの第1剥離シートを剥離して露出した第1の粘着剤層と凹凸付きガラスの凹凸面を真空貼合機[クライムプロダクツ(株)製:V-SE160H]を用い、真空度100Pa、温度30℃の環境下にて0.6MPaの圧力を30秒かけ貼着した。得られた透明積層体に、50℃の加圧脱泡装置[株式会社栗原製作所製:YK-350S]内で0.5MPaの圧力を20分間付与した。その後、凹凸付きガラスの密着の程度を、マイクロスコープ(倍率:25倍)を用いて気泡の発生状況を観察することにより、以下の基準で評価した。
A:比較例6より気泡がより少ない
B:比較例6より気泡が少ない
C:凹凸の印刷段差部分に比較例6と同程度または多く気泡が残っている。
また、凹凸追従性試験4として、(8)と同じ手順に従って貼合した透明積層体を上記と同じ基準で評価した。結果を表5に示す。
表7に示すように、粘着剤層を2層に変更しても実施例5Dの粘着力は良好であり、凹凸追従性は向上している。
以下の手順にしたがって凹凸追従性試験3を行った。高低差が30μmの凹凸が形成されるようにガラス(厚み約0.9mm)の片面に印刷を施して、凹凸付きガラスを得た。次にサンプルの粘着シートの第2の剥離シートを剥離し露出した第2の粘着剤層をガラス[松浪硝子工業(株)製:スライドグラスS9111]に貼着し、粘着剤層付きガラスを得た。その後、粘着剤層付きガラスの第1剥離シートを剥離して露出した第1の粘着剤層と凹凸付きガラスの凹凸面を真空貼合機[クライムプロダクツ(株)製:V-SE160H]を用い、真空度100Pa、温度30℃の環境下にて0.6MPaの圧力を30秒かけ貼着した。得られた透明積層体に、50℃の加圧脱泡装置[株式会社栗原製作所製:YK-350S]内で0.5MPaの圧力を20分間付与した。その後、凹凸付きガラスの密着の程度を、マイクロスコープ(倍率:25倍)を用いて気泡の発生状況を観察することにより、以下の基準で評価した。
A:比較例6より気泡がより少ない
B:比較例6より気泡が少ない
C:凹凸の印刷段差部分に比較例6と同程度または多く気泡が残っている。
また、凹凸追従性試験4として、(8)と同じ手順に従って貼合した透明積層体を上記と同じ基準で評価した。結果を表5に示す。
表7に示すように、粘着剤層を2層に変更しても実施例5Dの粘着力は良好であり、凹凸追従性は向上している。
本発明の粘着剤は、凹凸追従性に優れており、粘着力や粘着保持力が高く、なおかつ、高温高湿耐久性にも優れている。このため、印刷やエッチングを行った凹凸表面であっても、本発明の粘着剤によれば効果的に貼り合わせることができるうえ、長期間にわたって透明性や色味を維持することができる。よって、本発明の粘着剤はフィルムやパネルの粘着が必要とされる表示装置を始めとして、多種多様な物品の貼り合わせに効果的に利用することができるものであり、産業上の利用可能性が高い。
110 粘着剤層つき粘着対象物
111 粘着対象物
112 粘着剤層
113 第2の粘着対象物
114 剥離フィルム
115 剥離剤層
116 基材
111 粘着対象物
112 粘着剤層
113 第2の粘着対象物
114 剥離フィルム
115 剥離剤層
116 基材
Claims (14)
- 架橋性アクリル重合体を主成分として含有するとともに、架橋剤と、重量平均分子量が1000~5000でTgが0℃以下である無官能性アクリル重合体を含有することを特徴とする粘着剤。
- 前記無官能性アクリル重合体の25℃における粘度が4800mPa・s以下である、請求項1に記載の粘着剤。
- 前記架橋性アクリル重合体の重量平均分子量が10万~200万である、請求項1または2に記載の粘着剤。
- 前記架橋性アクリル重合体が繰り返し単位を有さない重合開始剤を用いて重合したものであり、重量平均分子量が35万~75万である、請求項3に記載の粘着剤。
- 前記無官能性アクリル重合体を1~40重量%含有する、請求項1~4のいずれか1項に記載の粘着剤。
- 前記架橋性アクリル重合体の架橋性基が、カルボキシル基である、請求項1~5のいずれか1項に記載の粘着剤。
- 前記架橋剤がエポキシ系架橋剤である、請求項1~6のいずれか1項に記載の粘着剤。
- 請求項1~7のいずれか1項に記載の粘着剤から製造される粘着剤層を有する粘着シート。
- 前記粘着剤層の少なくとも片面に剥離シートが形成されている請求項8に記載の粘着シート。
- 前記粘着剤層の両面に剥離シートが形成されている請求項8に記載の粘着シート。
- 前記粘着剤層が積層構造を有する請求項8~10のいずれか1項に記載の粘着シート。
- 表面に高低差が5μm以上の凹凸を有する部材の貼合用である請求項8~11のいずれか1項に記載の粘着シート。
- 前記部材が光学部材である請求項12に記載の粘着シート。
- 請求項13に記載の粘着シートによって貼合された光学積層体。
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