JP4913937B2

JP4913937B2 - 感圧性接着シ―ト類と機能性フイルムの固定方法

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Publication number: JP4913937B2
Application number: JP2000233105A
Authority: JP
Inventors: 宏昭岸岡; 正裕大浦
Original assignee: Nitto Denko Corp
Current assignee: Nitto Denko Corp
Priority date: 2000-08-01
Filing date: 2000-08-01
Publication date: 2012-04-11
Anticipated expiration: 2020-08-01
Also published as: KR20020011341A; TWI256962B; JP2002047463A; US6599967B2; KR100709821B1; US20020035177A1

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、主として、機能性フイルムを表示装置に固定する際に使用する、シ―ト状やテ―プ状などの感圧性接着シ―ト類に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、感圧性接着シ―ト類は、接着作業性の良さから、多くの分野で利用されている。その中でも、アクリル系ポリマ―、つまり（メタ）アクリル酸アルキルエステルを主成分とするモノマ―のホモポリマ―またはコポリマ―を主剤成分としてなるアクリル系感圧性接着シ―ト類は、耐候性、耐熱性、耐劣化性などの耐久特性にすぐれていることから、これらの耐久性能が要求される用途分野において、とくに好まれて使用されている。
【０００３】
ところで、感圧性接着シ―ト類の用途のひとつとして、導電フイルム、防眩フイルムなどの機能性フイルムを表示装置（のガラス面）に接着固定する用途が知られている。このような感圧性接着シ―ト類では、外観的に厳しい要求をされる表示装置という用途目的上、接着固定後の初期はもちろんのこと、紫外線に長時間晒されるような過酷な条件下におかれたのちでも、接着界面において浮きや気泡などがみられず、良好な外観を維持することが望まれている。
【０００４】
また、導電フイルム、防眩フイルムなどの機能性フイルムを表示装置（のガラス面）に接着固定する際に、異物、気泡などを抱き込んだ場合や、貼り付け作業中にフイルムに傷が入つてしまつた場合などでは、このフイルムを引き剥がし、別のフイルムを接着固定する必要がある。この場合、上記引き剥がし時に感圧性接着剤がガラス面側に残らない特性、つまりリワ―ク性が求められている。
【０００５】
これらの要求のうち、外観維持に関して、アクリル系ポリマ―を主剤成分として、これにガラス面への密着性を向上させるためのシランカツプリング剤を含ませたアクリル系感圧性接着シ―ト類が提案されている。しかし、この感圧性接着シ―ト類の使用により、ガラスへの密着性はある程度改善されるものの、前記のような過酷な条件下におかれたときに接着界面に浮きや気泡などが発生する問題はいぜんとして認められ、良好な外観を維持させにくかつた。
【０００６】
また、本発明者らは、上記問題を克服した感圧性接着シ―ト類として、既に、アクリル系ポリマ―にシランカツプリング剤を含ませる一方、これを架橋剤により架橋構造化したときのゾル分が低分子量成分の少ない特定の分子量分布を有する構成とした感圧性接着シ―ト類を提案している。これによれば、前記のような過酷な条件下におかれても接着界面に浮きや気泡などが発生せず、良好な外観を長期間にわたり維持させることが可能となる。しかし、この外観維持とともに、前記したリワ―ク性を満足させることはできなかつた。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、このような事情に照らし、主として、機能性フイルムを表示装置に接着固定するための感圧性接着シ―ト類として、紫外線に長期間晒されるような過酷な条件下におかれても接着界面に浮きや気泡などが発生せず、したがつて、良好な外観を長期間にわたり維持できる、すぐれた耐候性を示し、かつ機能性フイルムの引き剥がし時に感圧性接着剤がガラス面側に残ることのない、リワ―ク性を満足する感圧性接着シ―ト類を提供することを目的としている。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、上記の目的に対し、鋭意検討した結果、前記した本発明者らの既提案に係る感圧性接着シ―ト類を得るにあたり、つまり、アクリル系ポリマ―にシランカツプリング剤を含ませ、これを架橋剤により架橋構造化したときのゾル分が低分子量成分の少ない特定の分子量分布を有する構成とした感圧性接着シ―ト類を得るにあたり、アクリル系ポリマ―にシランカツプリング剤とともに界面活性剤を含ませて、ガラスへの接着性を適度に弱めるように調整したときに、過酷な条件下におかれたときの外観の維持に加え、リワ―ク性を満足する感圧性接着シ―ト類が得られることを知り、本発明を完成した。
【０００９】
すなわち、本発明は、（メタ）アクリル酸アルキルエステルを主成分とするモノマーのホモポリマーまたはコポリマー１００重量部に対し、シランカップリング剤０．００１〜５重量部および界面活性剤０．００１〜５重量部を含ませて、架橋剤により架橋構造化した感圧性接着剤の層を有し、この層のゾル分率が５〜１５重量％であり、そのゾル分が、ゲルパーメーションクロマトグラフィー法による分子量測定において、重量平均分子量が３０万以上、分子量１０万以下の低分子量成分が１５重量％以下であることを特徴とするシート状やテープ状などの感圧性接着シート類に係るものである。

また、本発明は、機能性フィルムを表示装置に固定するにあたり、上記構成の感圧性接着シート類を介して接着固定することを特徴とする機能性フィルムの固定方法に係るものである。
【００１０】
なお、この明細書において、架橋剤により架橋構造化した感圧性接着剤の層のゾル分は、上記層の所定量Ｍｏ（約０．５ｇ）を、無数の孔（直径０．２μｍ）を有するフツ素樹脂膜で包み、これを酢酸エチル中に２０℃で２４０時間浸漬したときに、酢酸エチルに溶解した溶解性ポリマ―をゾル分としたものである。また、そのゾル分率は、上記ゾル分の量Ｍｔを測定し、これと浸漬前の初期の重量Ｍｏとより、（Ｍｔ／Ｍｏ）×１００（重量％）として算出される。
【００１１】
また、上記の溶解性ポリマ―（ゾル分）を用いて、ゲルパ―メ―シヨンクロマトグラフイ―法（以下、ＧＰＣ法という）による分子量重量分布曲線から、ゾル分の重量平均分子量と、分子量１０万以下の低分子量成分の割合（重量百分率）を求めた。ＧＰＣ法による分子量重量分布曲線の測定条件は、試料濃度１mg／ml、試料導入量５００mg、カラム温度４０℃、流速１．０ml／分とした。
【００１２】
【発明の実施の形態】
本発明においてベ―スポリマ―として用いるアクリル系ポリマ―は、（メタ）アクリル酸アルキルエステルを主成分とするモノマ―のホモポリマ―またはコポリマ―であり、モノマ―は、上記の（メタ）アクリル酸アルキルエステルのほかに、これと共重合可能な他のモノマ―を併用することができる。
【００１３】
（メタ）アクリル酸アルキルエステルとは、つぎの一般式；

（式中、Ｒ¹は水素原子またはメチル基、Ｒ²は炭素数１〜１８のアルキル基である）
で表されるモノマ―であり、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）アクリル酸ブチル、（メタ）アクリル酸２−エチルヘキシル、（メタ）アクリル酸オクチル、（メタ）アクリル酸ノニル、（メタ）アクリル酸ラウリルなどが挙げられる。
【００１４】
共重合可能な他のモノマ―としては、酢酸ビニル、スチレン、（メタ）アクリロニトリル、（メタ）アクリルアミド、（メタ）アクリル酸、２−ヒドロキシエチル（メタ）アクリレ―ト、４−ヒドロキシブチル（メタ）アクリレ―ト、６−ヒドロキシヘキシル（メタ）アクリレ―ト、グリシジル（メタ）アクリレ―ト、Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノエチル（メタ）アクリレ―トなど、アクリル系感圧性接着剤の改質用モノマ―として知られる各種モノマ―をいずれも使用可能である。これら共重合可能な他のモノマ―は、（メタ）アクリル酸アルキルエステルとの合計量中、通常５０重量％以下の割合で用いられる。
【００１５】
このようなアクリル系ポリマ―は、これにシランカツプリング剤および界面活性剤を含ませて、架橋剤により架橋構造化したのちに、そのゾル分がＧＰＣ法による分子量測定で、重量平均分子量が３０万以上、好ましくは５０万以上（通常５００万まで）で、分子量１０万以下の低分子量成分が１５重量％以下、好ましくは１０重量％以下となるように、架橋構造化前において適宜の分子量分布、とくに上記低分子量成分が通常より少ない分子量分布を示すポリマ―構成にされていることが望まれる。このようなポリマ―構成としたものに適宜の架橋処理を施すことにより、架橋後の分子量構成を上記範囲に容易に設定できる。
【００１６】
架橋構造化前において、上記ポリマ―構成とするには、たとえば、アゾ系化合物や過酸化物などの重合開始剤を用いて溶液重合法、エマルシヨン重合法、塊状重合法などの通常の重合法でアクリル系ポリマ―を得たのち、これに低分子量成分だけを溶解する有機溶剤を加えて低分子量成分を分別除去するか、あるいは、上記のポリマ―に所要の配合剤を加えてテ―プ状などの形態としたのち、上記同様の有機溶剤で処理して低分子量成分を溶出させればよい。
【００１７】
また、上記ポリマ―構成とする別の方法として、溶液重合法において重合溶媒として連鎖移動係数の小さいものを用い、またモノマ―濃度を高くしてできるだけ低温で重合させるか、あるいは光重合開始剤を用いた光重合法の採用により、つまり重合時の操作条件を選択することにより、低分子量成分の少ないアクリル系ポリマ―を得ることができる。このような重合操作の選択と前記重合後の低分子量成分の除去操作とを、適宜組み合わせるようにしてもよい。
【００１８】
本発明において、上記のアクリル系ポリマ―に含ませるシランカツプリング剤としては、たとえば、ビニルトリクロルシラン、ビニルトリス（β−メトキシエトキシ）シラン、ビニルトリエトキシシラン、ビニルトリメトキシシラン、γ−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、β−（３，４−エポキシシクロヘキシル）エチルトリメトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリエトキシシラン、Ｎ−β（アミノエチル）γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、Ｎ−β（アミノエチル）γ−アミノプロピルメチルジメトキシシラン、γ−アミノプロピルトリエトキシシラン、Ｎ−フエニル−γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、γ−クロロプロピルトリメトキシシランなどが挙げられる。これらのシランカツプリング剤は、アクリル系ポリマ―１００重量部に対し、０．００１〜５重量部、好ましくは０．０１〜１重量部の割合で用いられる。上記より少ないと、表示装置（ガラス）に対する密着性を十分に改善できず、また上記より多くなると、接着特性などに悪影響を及ぼすおそれがあり、好ましくない。
【００１９】
本発明において、上記のアクリル系ポリマ―に含ませる界面活性剤としては、たとえば、イオン性の高級アルコ―ルスルフオン酸エステルナトリウム、アルキルベンゼンスルフオン酸ナトリウム、ジアルキルスルホコハク酸エステルナトリウム、アルキル（アリル）エ―テルリン酸エステル、アルキル（アリル）エ―テル硫酸エステル、ノニオン性のアルキルフエニルエ―テル、アルキルエ―テル、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレンブロツク共重合体などが挙げられる。これらの界面活性剤は、アクリル系ポリマ―１００重量部に対し、０．００１〜５重量部、好ましくは０．００５〜１重量部の割合で用いられる。上記より少ないと、リワ―ク性を十分に改善できず、また上記より多くなると、接着力が低くなりすぎ、紫外線に長時間晒されるような過酷な条件下におかれたときに、接着界面に浮きや気泡などが発生するおそれがあり、好ましくない。
【００２０】
本発明において、上記のアクリル系ポリマ―に上記のシランカツプリング剤と界面活性剤を含ませて、架橋剤により架橋構造化する際には、架橋構造化後のゾル分率、つまり溶解性ポリマ―の割合が通常５〜６０重量％、好ましくは１０〜４０重量％となり、またこの架橋構造化後のゾル分に関し、ＧＰＣ法による分子量測定で求められる重量平均分子量、分子量１０万以下の低分子量成分の割合が前記範囲となるように、架橋剤の種類や使用量などが適宜選択される。
【００２１】
架橋剤には、従来公知のものが広く含まれるが、とくに多官能性メラミン化合物および／または多官能性エポキシ化合物が好ましい。具体的には、メチル化メチロ―ルメラミン、ブチル化ヘキサメチロ―ルメラミン、ジグリシジルアニリン、グリセリンジグリシジルエ―テルなどが挙げられる。これら架橋剤の使用量としては、アクリル系ポリマ―１００重量部に対して、通常０．００１〜１０重量部、好ましくは０．０１〜５重量部の範囲とするのがよい。
【００２２】
また、多官能性イソシアネ―ト化合物の使用も好ましく、このような化合物としては、たとえば、トリレンジイソシアネ―ト、ヘキサメチレンジイソシアネ―ト、ポリメチレンポリフエニルイソシアネ―ト、ジフエニルメタンジイソシアネ―ト、トリメチロ―ルプロパントリレンジイソシアネ―ト、ポリエ―テルポリイソシアネ―ト、ポリエステルポリイソシアネ―トなどが挙げられる。これら化合物の使用量は、前記のアクリル系ポリマ―１００重量部に対し、通常０．０１〜２０重量部、好ましくは０．０５〜１５重量部の範囲とするのがよい。
【００２３】
本発明の感圧性接着シ―ト類は、このように架橋剤により架橋構造化してなる厚さが通常５〜５００μｍ、好ましくは１０〜１００μｍの感圧性接着剤の層を有するものであり、この層はプラスチツクフイルムなどからなる厚さが通常１０〜１，０００μｍの透明基材の片面または両面に設けられて、シ―ト状やテ―プ状などの形態とされたものであつてもよいし、適宜の剥離ライナ上に設けられて上記同様の形態とされた基材レスの構成とされたものであつてもよい。
【００２４】
この感圧性接着シ―ト類は、感圧性接着剤の層に含ませた特定量のシランカツプリング剤と界面活性剤との相互作用に基づいて、ガラスに対する接着力が通常３．５〜１０Ｎ／２５mm幅、好ましくは３．５〜７．５Ｎ／２５mm幅となるものであり、機能性フイルム、たとえば、導電フイルム、防眩フイルム、反射防止フイルム、熱線遮蔽フイルムなどの厚さが通常５０〜２００μｍ程度の各種機能を持つた複合フイルムを、表示装置（のガラス面）に固定するための接着固定材料として、とくに好ましく用いられる。
【００２５】
本発明において、上記の機能性フイルムを表示装置に固定するには、上記の感圧性接着シ―ト類を介して両者を接着固定すればよい。通常は、上記の機能性フイルムに上記の感圧性接着シ―トを貼り付け、これを表示装置（のガラス面）に接着固定すればよい。この接着固定にあたり、異物、気泡などを抱き込んだ場合や、貼り付け作業中にフイルムに傷が入つてしまつた場合、上記フイルムを引き剥がす必要があるが、その際上記の感圧性接着シ―ト類が前記した適度な接着力に調整されていることにより、上記フイルムの引き剥がしが容易であり、感圧性接着剤がガラス面側に残るおそれはとくにない。一方、この固定方法によれば、接着当初はもちろん、紫外線に長時間晒されるような過酷な条件下に放置されたのちでも、接着界面において浮きや気泡などが発生することがなく、良好な接着強度で固定でき、上記浮きや気泡などの発生がみられないため、良好な外観を長時間にわたり維持させることができる。
【００２６】
【実施例】
つぎに、本発明の実施例を記載して、より具体的に説明する。なお以下、部とあるのは重量部を意味する。また、以下の実施例および比較例で用いたアクリル系ポリマ―溶液Ａ〜Ｃは、下記の方法で調製したものである。
【００２７】
＜アクリル系ポリマ―溶液Ａ＞
アクリル酸２−エチルヘキシル７０部、アクリル酸ブチル２５部、アクリル酸５部、アクリル酸３−ヒドロキシプロピル０．０６部および重合溶媒として酢酸エチル４５部を、三つ口フラスコに投入し、窒素ガスを導入しながら２時間攪拌した。このようにして重合系内の酸素を除去したのち、過酸化ベンゾイル０．２部を加え、６０℃に昇温して１０時間反応させた。その後、７５℃に昇温し２時間反応させて、重合反応を完結した。その反応液に、酢酸エチルを加え、固形分濃度４５重量％のアクリル系ポリマ―溶液Ａを得た。
【００２８】
＜アクリル系ポリマ―溶液Ｂ＞
アクリル系ポリマ―溶液Ａの１００部にｎ−ヘプタン１２０部を攪拌しながら６時間かけて滴下し、２４時間静置後、上澄み液を分離した。その後、上澄み液が分離されたポリマ―溶液にトルエンを加えて溶解させたのち、ｎ−ヘプタン１２０部を上記と同様に加えて上澄み液を分離する操作をさらに５回繰り返した。このようにして得られた最終のポリマ―溶液にトルエン８０部を加えたのち、濃縮して、ポリマ―濃度が２５重量％のアクリル系ポリマ―溶液Ｂを得た。
【００２９】
＜アクリル系ポリマ―溶液Ｃ＞
上記のアクリル系ポリマ―溶液Ａとアクリル系ポリマ―溶液Ｂとを、重量比が１：１となるように、混合して、ポリマ―濃度が３５重量％のアクリル系ポリマ―溶液Ｃを得た。
【００３０】
実施例１
アクリル系ポリマ―溶液Ｂの１００部に、トリレンジイソシアネ―ト１．５部、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン０．１５部、下記の式（Ｉ）で表される界面活性剤０．１部を加えて、感圧性接着剤溶液を調製した。

（式中、Ｒ³はオクチル基である）
【００３１】
つぎに、この溶液を、厚さが１８８μｍのポリエチレンテレフタレ―トフイルムからなる基材上に、乾燥後の厚さが２５μｍとなるように流延塗布し、１３０℃で３分間加熱乾燥し、さらに５０℃で７２時間エ―ジングを行い、架橋構造化した感圧性接着剤の層を有する接着力試験用の感圧性接着シ―トを作製した。また、上記と同様にして、厚さが３８μｍのポリエチレンテレフタレ―トフイルムからなる剥離ライナ上に架橋構造化した厚さが約２５μｍの感圧性接着剤の層を有する耐候性・リワ―ク性試験用の感圧性接着シ―トを作製した。
【００３２】
実施例２
アクリル系ポリマ―溶液Ｃの１００部に、ジフエニルメタンジイソシアネ―ト１．５部、γ−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン０．１５部、下記の式（II）で表される界面活性剤０．１部を加えて、感圧性接着剤溶液を調製した。この溶液を使用して、実施例１と同様にして、接着力試験用および耐候性・リワ―ク性試験用の感圧性接着シ―トを作製した。

（式中、Ｒ⁴はジノニルフエニル基である）
【００３３】
比較例１
アクリル系ポリマ―溶液Ａの１００部に、トリメチロ―ルプロパントリレンジイソシアネ―ト１．５部、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン０．１５部、前記の式（II）で表される界面活性剤０．１部を加えて、感圧性接着剤溶液を調製した。この溶液を使用して、実施例１と同様にして、接着力試験用および耐候性・リワ―ク性試験用の感圧性接着シ―トを作製した。
【００３４】
比較例２
アクリル系ポリマ―溶液Ｂの１００部に、トリメチロ―ルプロパントリレンジイソシアネ―ト３部、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン０．１５部を加えて、感圧性接着剤溶液を調製した。この溶液を使用して、実施例１と同様にして、接着力試験用および耐候性・リワ―ク性試験用の感圧性接着シ―トを作製した。
【００３５】
以上の実施例１，２および比較例１，２の接着力試験用および耐候性・リワ―ク性試験用の感圧性接着シ―トについて、以下の方法により、接着力試験、耐候性試験、リワ―ク性試験を行つた。これら結果は、表１に示されるとおりであつた。なお、表１には、参考のため、感圧性接着剤溶液の調製に使用したアクリル系ポリマ―溶液Ａ〜Ｃの種類と、感圧性接着剤溶液中の界面活性剤の有無と、架橋構造化した感圧性接着剤の層のゾル分に関し、そのゾル分率、ＧＰＣ法による重量平均分子量、分子量１０万以下の低分子量成分の割合を併記した。
【００３６】
＜接着力試験＞
接着力試験用の感圧性接着シ―トから、幅２５mm、長さ１２０mmの試験片を作製した。この試験片を、ガラス板上に２３℃の雰囲気下、２Kgロ―ラ１往復にて貼り合わせたのち、同温度で、テンシロン型剥離試験機により、３００mm／分の剥離速度で、９０°方向の剥離接着力を測定した。
【００３７】
＜耐候性試験＞
耐候性・リワ―ク性試験用の感圧性接着シ―トを、導電フイルム（厚さが１２５μｍのポリエチレンテレフタレ―トフイルムを導電処理したもの）にラミネ―トしたのち、これをガラス板に固定し、サンプル片を作製した。このサンプル片を８０℃および６０℃，９５％ＲＨの雰囲気下にそれぞれ５００時間投入して、耐候性試験を行つた。この耐候性試験後、目視により、接着界面の状態を調べ、外観欠点となる気泡や浮きなどが全くみられないものを○、上記気泡や浮きなどがわずかでもみられるものを×、と評価した。
【００３８】
＜リワ―ク性試験＞
耐候性・リワ―ク性試験用の感圧性接着テ―プを、前記同様の導電フイルムにラミネ―トしたのち、これを２３℃の雰囲気下でガラス板に固定し、サンプル片を作製した。このサンプル片を同雰囲気下で２４時間放置したのち、９０゜方向に任意の引張速度で引き剥がし、目視により、糊残りの具合を調べ、糊残りが全くみられないものを○、糊残りがみられるものを×、と評価した。
【００３９】

【００４０】
上記の表１から、本発明の実施例１，２の感圧性接着シ―トは、ガラスに対し適度な接着力を示し、耐候性試験後に接着界面に気泡や浮きなどがみられない、すぐれた耐候性を有し、しかもリワ―ク性を満足することがわかる。
【００４１】
これに対して、架橋構造化した感圧性接着剤の層に界面活性剤を含ませなかつた比較例２の感圧性接着シ―トは、リワ―ク性に劣つている。また、架橋構造化した感圧性接着剤の層におけるゾル分の分子量構成が本発明の範囲外となる比較例１の感圧性接着シ―トは、耐候性に劣つている。
【００４２】
【発明の効果】
以上のように、本発明は、アクリル系ポリマ―にシランカツプリング剤と界面活性剤を含ませて、これを架橋剤により架橋構造化したときのゾル分が低分子量成分の少ない特定の分子量分布を有する構成としたことにより、耐候性およびリワ―ク性にすぐれる感圧性接着シ―ト類を提供でき、これを用いて機能性フイルムを表示装置に接着固定することにより、耐候試験下でも接着界面で浮きや発泡などが発生せず、良好な外観を長期間にわたり維持させることができる。また、上記の接着固定にあたり、再剥離を必要とする場合でも、ガラス面側に感圧性接着剤が残らない、良好なリワ―ク性を発揮させることができる。

Claims

（メタ）アクリル酸アルキルエステルを主成分とするモノマーのホモポリマーまたはコポリマー１００重量部に対し、シランカップリング剤０．００１〜５重量部および界面活性剤０．００１〜５重量部を含ませて、架橋剤により架橋構造化した感圧性接着剤の層を有し、この層のゾル分率が５〜１５重量％であり、そのゾル分が、ゲルパーメーションクロマトグラフィー法による分子量測定において、重量平均分子量が３０万以上、分子量１０万以下の低分子量成分が１５重量％以下であることを特徴とする感圧性接着シート類。
ガラスに対する接着力が３．５〜１０Ｎ／２５mm幅である請求項１に記載の感圧性接着シート類。
機能性フィルムを表示装置に固定するにあたり、請求項１または２に記載の感圧性接着シート類を介して接着固定することを特徴とする機能性フィルムの固定方法。