JP5771970B2 - 光学用粘着剤及び光学用粘着シート - Google Patents
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光学用粘着剤のカルボン酸量が40mgKOH/g以上であり、かつ粘着力が10〜30mN/25mmであることを特徴とする光学用粘着剤である。
[2] 光学用粘着剤のガラス転移温度が−30℃〜−10℃の範囲内である[1]記載の光学用粘着剤である。
[3] [1]〜[2]のいずれかに記載の光学用粘着剤から形成された粘着剤層を備えることを特徴とする光学用粘着シートである。
本発明の光学用粘着剤(以下、粘着剤と略す。)は、アクリル重合体を主成分とするものであり、光学用粘着剤のカルボン酸量が40mgKOH/g以上であり、かつ粘着力が10〜30mN/25mmである。ここで、カルボン酸量とは、水酸化カリウムとの中和量により求める。
粘着剤層のアクリル系粘着剤のカルボン酸量が、40mgKOH/g以上にすることで加熱処理後の粘着物性の変化が少なく、耐久性に優れたものとなる。
さらに好ましくは、電極の腐食防止の点で、40〜50mgKOH/gである。
上記光学用粘着剤が耐久性を発現する理由の詳細は定かではないが、カルボン酸量を40mgKOH/g以上にすることで架橋点が増加し、加熱後の粘着剤のアクリルモノマーの増加が抑えられるためであると推測する。
また架橋点が増加させることで、凝集力が増加し、粘着力を10mN/25mm〜30mN/25mmにすることが可能となる。
一般にカルボン酸量が増加すると金属腐食が起こりやすくなるが、カルボキシル基と反応する架橋剤及び架橋剤量を最適化することにより金属腐食を抑えることが可能となったと考えられる。
本発明におけるアクリル重合体は、官能基を持たない(メタ)アクリル酸アルキルエステルとカルボキシル基を有する(メタ)アクリル酸系単量体との共重合体である。カルボキシル基を有する(メタ)アクリル酸系単量体は架橋剤を用いる場合の反応点なり、架橋により粘着力や凝集力や耐熱性の制御が可能となるためである。カルボン酸量は、カルボキシル基を有する(メタ)アクリル酸系単量体を増やすことにより増加する。
なお、本発明における「(メタ)アクリル酸」とは、アクリル酸およびメタリル酸の総称である。
溶液重合法としては、イオン重合法やラジカル重合法など挙げられる。その際に使用される溶媒としては、例えば、テトラヒドロフラン、クロロホルム、酢酸エチル、トルエン、ヘキサン、アセトン、メチルエチルケトンなどが挙げられる。
また、溶液重合法以外の方法、具体的には、塊状重合法、懸濁重合法、乳化重合法で重合しても構わない。
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、ブチル化メラミン化合物などが挙げられ、これらは必要に応じ2種類以上を併用しても良い。
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。さらに好ましくは、金属腐食防止の点でエポキシ化合物が良い。
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、プロピレングリコールジグリシジルエーテル、ポリプロピレングリコールジグリシジルエーテル、グリセリンジグリシジルエーテル、ネオペンチル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、テトラグリシジルキシレンジアミン、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、トリメチロールプロパンポリグリシジルエーテル、ジグリセロールポリグリシジルエーテル、ポリグリセロールポリグリシジルエーテル、ソルビトールポリグリシジルエーテルなどが挙げられる。
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でき、金属腐食防止の点で1〜10質量部が好ましく、さらに再剥離性および粘着特性の変化が少ない4〜8質量部が好ましい。
粘着剤には、必要に応じて、粘着付与剤、シランカップリング剤、金属腐食防止剤などの他の添加剤が含まれてもよい。
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。
金属腐食防止剤としては金属と錯体を形成し金属表面に皮膜を作ることにより腐食を防止するタイプが好ましく、特にベンゾトリアゾール系金属腐食防止剤が好ましい。
本発明の光学用粘着シートは、上述した粘着剤から形成された粘着剤層を備えるものである。
粘着シートは、粘着剤層の他に、例えば、表面基材、剥離シートなどを備えても良い。
表面基材としては、例えば、透明樹脂製フィルムなどが挙げられる。透明樹脂製フィルムを構成する樹脂としては、例えば、ポリスチレン、スチレンーアクリル共重合体、アクリル樹脂、ポリエチレンテレフタレート(以下、PETという。)、ポリカーボネート、ポリエーテルケトン、トリアセチルセルロースなどが挙げられる。これらの中でも、耐熱性に優れることから、PETが好ましい。ここで、透明とは、可視光に対して透明であることを意味する。
剥離シートとしては、例えば、各種プラスチックフィルムにシリコーン等の剥離剤を塗布して剥離剤層を形成したもの、ポリプロピレンフィルム単体などが挙げられる。
粘着剤の塗布方法としては、例えば、メイヤーバーコータ、ロールコータ、ナイフコータ、グラビアコータ、リップコータ、カーテンコータ、ダイコータ等を用いた塗布方法が挙げられる。
次に、本発明の透明積層体の一実施形態について説明する。本実施形態の透明積層体1は、第1の透明基材40と第2の透明基材50とが、上記両面粘着シートの粘着剤層10によって接着されたものである(図1参照)。
。本実施形態では、第1の透明基材40は、タッチパネルに使用される位置入力装置用の
導電性シートであって、絶縁性基材41の片面に導電層42が設けられたものである。位
置入力装置としては、抵抗膜式、静電容量式等があるが、いずれの形式においても導電性
シートの両面粘着シート10側の面には電極43が設けられ、凹凸が形成されている。
導電性シートを構成する絶縁性基材41としては、例えば、ガラス板、ポリエチレンテ
レフタレートフィルム等が挙げられる。
シート、ポリカーボネート・ポリメチルメタクリレート積層シート、トリアセチルセルロ
ースシート、シクロオレフィンポリマーシートのいずれかである。ポリカーボネート単層
シート、ポリメチルメタクリレート単層シート、ポリカーボネート・ポリメチルメタクリ
レート積層シート、シクロオレフィンポリマーシートは、加熱時にガスを発生することが
あるガス発生性基材である。また、トリアセチルセルロースシートは、環境の湿度に応じ
て水分を放出する水分放出性基材である。
第2の透明基材50が、ポリカーボネート単層シート、ポリメチルメタクリレート単層
シート、ポリカーボネート・ポリメチルメタクリレート積層シートのいずれかである場合
、保護機能を有する前面板として使用される。前面板として使用される第2の透明基材5
0の厚さは 0.1〜3mmであることが好ましい。第2の透明基材50厚さが前記下限
値以上であれば、充分な剛性および硬度を有し、前記上限値以下であれば、透明性がより
高くなる。
第2の透明基材50がトリアセチルセルロースシート、シクロオレフィンポリマーシー
トである場合には、偏光板の一部を構成する。
ハードコート層が設けてられてもよい。また、第2の透明基材50は、両面粘着シート1
0側の面50aに印刷のインクなどにより凹凸が設けられていてもよい。また、モアレ防
止のために、面50aの全面に微細な凹凸が設けられてもよい。第2の透明基材50の両
面粘着シート10側の面に設けられた凹凸に対しても、両面粘着シート10は凹凸追従性
に優れる。
<粘着剤の調整>
攪拌機、温度計、還流冷却機、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を添加した。次いで、反応装置内に、アクリル単量体であるブチルアクリレート65質量部、メチルアクリレート30質量部、アクリル酸5部と、重合開始剤である2,2´−アゾイソブチロニトリル0.1質量部を添加し、攪拌しながら窒素ガス気流中、溶媒の還流温度で8時間重合した。反応終了後、トルエンを添加してアクリル重合体溶液を得た。このアクリル重合体のカルボン酸量は45mgKOH/g、ガラス転移温度は−25℃であった。
次いで、該粘着剤主剤固形分100質量部に対して、架橋剤であるトリレンジイソシアネート(品名:コロネートL、日本ポリウレタン社製)1部、を混合して粘着剤溶液を得た。
上記粘着剤を、ナイフコータにより、厚さ38μmのPET剥離フィルム(品名:RL07(2)#38、王子特殊紙社製)に、乾燥後の塗工量が25μm/m2になるように塗工し、100℃で2分間乾燥させて、粘着剤層を得た。次いで、該粘着剤層の表面に厚さ100μmの透明フィルム(品名:コスモシャインA4300、東洋紡社製)に貼合して、PET透明フィルム/粘着剤層/PET剥離フィルムの構成を備える粘着シートを得た。
実施例1の<粘着剤の調整>において、アクリル単量体であるブチルアクリレート65質量部、メチルアクリレート25質量部、アクリル酸10部に変更したこと以外は実施例1と同様にして粘着剤溶液を得た。このアクリル重合体のカルボン酸量は50mgKOH/g、ガラス転移温度は−15℃であった。そして、この粘着剤溶液を用い、実施例1と同様にして粘着シートを得た。
実施例1の<粘着剤の調整>において、アクリル単量体であるブチルアクリレート60質量部、メチルアクリレート20質量部、アクリル酸20部に変更したこと以外は実施例1と同様にして粘着剤溶液を得た。このアクリル重合体のカルボン酸量は55mgKOH/g、ガラス転移温度は−5℃であった。そして、この粘着剤溶液を用い、実施例1と同様にして粘着シートを得た。
実施例1の<粘着剤の調整>において、架橋剤であるトリレンジイソシアネート 1部の代わりに、エポキシ系架橋剤(品名:デナコールEX−50、ナガセケムテックス社製)
1部を用いた以外は、実施例1と同様にして粘着シートを得た。
実施例1の<粘着剤の調整>において、架橋剤であるトリレンジイソシアネート 1部の代わりに、エポキシ系架橋剤(品名:デナコールEX−50、ナガセケムテックス社製)
6部を用いた以外は、実施例1と同様にして粘着シートを得た。
実施例1の<粘着剤の調整>において、架橋剤であるトリレンジイソシアネート 1部の代わりに、エポキシ系架橋剤(品名:デナコールEX−50、ナガセケムテックス社製)
10部を用いた以外は、実施例1と同様にして粘着シートを得た。
実施例1の<粘着剤の調整>において、アクリル単量体であるブチルアクリレート65質量部、メチルアクリレート33質量部、アクリル酸2部に変更したこと以外は実施例1と同様にして粘着剤溶液を得た。このアクリル重合体のカルボン酸量は10mgKOH/g、ガラス転移温度は−40℃であった。そして、この粘着剤溶液を用い、実施例1と同様にして粘着シートを得た。
実施例1の<粘着剤の調整>において、アクリル酸を添加しないこと以外は実施例1と同様にして粘着剤溶液を得た。このアクリル重合体のカルボン酸量は0mgKOH/g、ガラス転移温度は−80℃であった。そして、この粘着剤溶液を用い、実施例1と同様にして粘着シートを得た。
実施例1の<粘着剤の調整>において、アクリル単量体であるブチルアクリレート65質量部、メチルアクリレート28質量部、アクリル酸7部に変更したこと以外は実施例1と同様にして粘着剤溶液を得た。このアクリル重合体のカルボン酸量は35mgKOH/g、ガラス転移温度は−20℃であった。そして、この粘着剤溶液を用い、実施例1と同様にして粘着シートを得た。
実施例1の<粘着剤の調整>において、アクリル単量体であるブチルアクリレート60質量部、メチルアクリレート15質量部、アクリル酸25部に変更したこと以外は実施例1と同様にして粘着剤溶液を得た。このアクリル重合体のカルボン酸量は65mgKOH/g、ガラス転移温度は−2℃であった。そして、この粘着剤溶液を用い、実施例1と同様にして粘着シートを得た。
各実施例および各比較例の粘着シートについて、23℃50%の環境下に7日間放置して養生した。こうして得られた粘着シートについて粘着力、再剥離性、耐久性及び金属腐食を以下の方法により測定した。それらの結果を表1に示す。
各粘着シートを25mm×60mmに裁断後、軽剥離セパレータを剥がしてガラス板に2kg荷重ロールで圧着し、常温で30分間放置した。その後、引張試験機(型式:オートグラフAGS−J、島津製作所社製)を用い、
JIS−Z0237に準じて引張速度300mm/分で180度剥離した際の剥離強度を測定し、その剥離強度を粘着力とした。
結果を表1に示した。
各粘着シートを25mm×60mmに裁断後、軽剥離セパレータを剥がしてガラス板に2kg荷重ロールで圧着し、常温で30分間放置した。その後、粘着シートを手はがしして、ガラス板の糊残りを目視にて確認した。
○:粘着シートを剥がす際にガラス板の糊残りがまったくない。
△:粘着シートを剥がす際にガラス板の一部で糊残りが発生する。
×:粘着シートを剥がす際にシートの透明PETから糊が完全にはがれガラス板上に糊が転写する。
各粘着シートを25mm×60mmに裁断後、軽剥離セパレータを剥がしてガラス板に2kg荷重ロールで圧着し、150℃で30分間放置した。その後、引張試験機(型式:オートグラフAGS−J、島津製作所社製)を用い、
JIS−Z0237に準じて引張速度300mm/分で180度剥離した際の剥離強度を測定し、その剥離強度を粘着力とした。
結果を表1に示した。
各粘着シートを25mm×60mmに裁断後、軽剥離セパレータを剥がしてITO基板に2kg荷重ロールで圧着し、40℃、90%RHで1週間放置した。その後、変色の状態を観察した。
◎:変色なし
○:一部変色した。
△:少し変色した。
×:実用上問題になるレベル。
また、ガラス転移温度が−5℃の実施例3の粘着シートでも粘着力が11N/25mm以上であり使用上十分な粘着力を保有し、再剥離性、耐久性も問題ないものであった。
また、実施例4〜6の粘着シートでは、さらに金属腐食に優れた粘着シートが得られた。
また、粘着力が5mN/25mm以上でありであり、該粘着剤層のアクリル系粘着剤のカルボン酸量が65mgKOH/gの比較例4では粘着力が低すぎるため、貼り付けた際に剥がれが生じた。
10 粘着剤層
40 第1の透明基材
41 絶縁性基材
42 導電層
43、43´ 電極
50 第2の透明基材
Claims (6)
- ガラス転移温度が‐30℃〜‐10℃の範囲内であるアクリル重合体を主成分とする光学用粘着剤であって、架橋剤を有し、アクリル重合体のカルボン酸量が40mgKOH/g以上であり、かつ粘着力が10〜30mN/25mmであることを特徴とする光学用粘着剤。
- アクリル重合体が、ブチルアクリレートとメチルアクリレートとアクリル酸との共重合体である、請求項1に記載の光学用粘着剤。
- 請求項1または2に記載の光学用粘着剤から形成された粘着剤層を備えることを特徴とする光学用粘着シート。
- ガラス転移温度が‐30℃〜‐10℃の範囲内であるアクリル重合体を主成分とする導電層貼付用粘着剤であって、架橋剤を有し、アクリル重合体のカルボン酸量が40mgKOH/g以上であり、かつ粘着力が10〜30mN/25mmであることを特徴とする光学用粘着剤。
- アクリル重合体が、ブチルアクリレートとメチルアクリレートとアクリル酸との共重合体である、請求項4に記載の導電層貼付用粘着剤。
- 請求項4または5に記載の光学用粘着剤から形成された粘着剤層を備えることを特徴とする光学用粘着シート。
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