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JP6774806B2 - 粘着シート - Google Patents

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Description

本発明は、粘着シートに関する。詳しくは、例えば携帯電子機器に内蔵される液晶表示装置における液晶表示モジュールユニットとバックライトユニットとの接合用途に好適な粘着シートに関する。
一般に、粘着剤(感圧接着剤ともいう。以下同じ。)は室温付近の温度域において柔らかい固体(粘弾性体)の状態を呈し、圧力により簡単に被着体に接着する性質を有する。このような性質を活かして、粘着剤は、例えば、基材付き粘着シートの形態で、携帯電話等の携帯電子機器内における部材の接合や固定、保護等の目的で広く利用されている。例えば、携帯電話等の携帯電子機器に内蔵される液晶表示装置において、液晶表示モジュールユニット(以下「LCDユニット」ともいう。)とバックライトユニット(以下「BLユニット」ともいう。)とを接合する目的で、上記のような基材付き粘着シートが用いられている。この種の技術に関する文献として特許文献1〜3が挙げられる。
特開2002−235053号公報 特開2007−284551号公報 特開2009−197124号公報
BLユニットからの光が粘着シートを透過して漏れると、その光によって液晶表示面の視認性が低下する虞がある。これを防止するため、粘着シートを構成する基材のLCDユニット側表面に例えば光吸収性の着色層(典型的には黒色層)を設ける等して、粘着シートのBLユニット側からLCDユニット側に透過する光を遮光するようにしている。
携帯電子機器の薄型化の観点から、LCDユニットとBLユニットとの接合に用いられる粘着シートにも薄さが求められてきた(特許文献3等)。一方、近年は携帯電子機器において大画面化(表示画面の広面積化)やデザイン性が重視される傾向にあり、大画面化に伴う携帯性の低下の抑制やデザインの融通性向上等のために、上記粘着シートの細幅化が望まれるようになってきている。このような新たなニーズに対し、薄型の粘着シートでは細幅化と接合信頼性とを両立することは難しい。例えば、粘着剤は粘弾性体であるので衝撃吸収に寄与し得るところ、薄型の粘着シートでは粘着剤層が薄くなる傾向にあり、細幅化により衝撃吸収能はさらに低下する。このため、薄くて細幅の粘着シートでは耐衝撃性(落下衝撃等の衝撃に耐えて接合を維持する性能)が不足しがちである。大画面のLCDユニットは重いため、細幅化と耐衝撃性との両立が殊に困難である。
本発明者は、細幅化と耐衝撃性とをより高レベルで両立する粘着剤を実現するために、粘着剤層を厚くすることにつき検討した。ところが、以前とは異なる細幅(例えば0.6mm程度またはそれ以下の幅)の粘着シート形状において、粘着剤層をある程度以上に厚くすると、BLユニットの光が上記粘着剤層を幅方向に透過(貫通)して端面から漏れ、この漏れた光が液晶表示面の輝度ムラを引き起こすという新たな課題が発生することが判明した。その背景には、近年バックライトの性能が飛躍的に向上し、これに伴いバックライトから発せられる光の輝度が向上しているという事情もあると考えられる。
そこで本発明は、耐衝撃性がよく、かつ細幅でも幅の端面からの光漏れが抑制された粘着シートを提供することを目的とする。
この明細書により提供される粘着シートは、基材フィルムと、上記基材フィルムの少なくとも一方の表面に配置された粘着剤層とを備える。上記粘着剤層は、典型的には、該粘着剤層中に着色剤を含む。また、上記粘着剤層は、厚さが25μmより大きく、かつ長さ0.6mmにおける光透過率が5%以下である。このように構成された粘着シートは、25μmより厚い粘着剤層を有するので、細幅化と耐衝撃性との両立に適する。また、長さ0.6mmにおける上記粘着剤層の光透過率が5%以下に制限されているので、耐衝撃性の向上に有利な厚さの上記粘着剤層において、細幅化と幅方向への光漏れ抑制とを好適に両立することができる。
ここで、本明細書において、「長さAmmにおける光透過率」とは、光路長がAmmである試料について測定される光透過率をいう。以下、長さAmmにおける光透過率を「Amm光透過率」と表記することがある。Amm光透過率の具体的な測定方法については後述する。また、以下において、粘着シートの幅方向に光が透過(貫通)して該幅の端面から透過光が漏れ出す事象を防止または抑制することを「水平遮光」ということがある。
ここに開示される粘着シートは、該粘着シートを構成する層のうち厚さが25μmを超える層の0.6mm光透過率がいずれも5%以下である態様で好ましく実施することができる。このような態様によると、粘着シートの幅方向への光漏れをよりよく抑制することができる。すなわち、より水平遮光性に優れた粘着シートが実現され得る。
好ましい一態様に係る粘着シートは、上記粘着シートに含まれる粘着剤層の合計厚さが、該粘着シートの総厚さの50%超である。このように構成することにより、より高レベルの耐衝撃性を発揮する粘着シートを実現することができる。
ここに開示される粘着シートは、垂直光透過率が1%以下であることが好ましい。このような粘着シートによると、垂直遮光と水平遮光とをひとつの部材によって好適に実現することができる。
ここに開示される粘着シートは、上記粘着剤層の垂直光透過率が25%より高い態様で好適に実施することができる。かかる態様は、粘着シートの美観向上等の観点から有利である。例えば、着色剤の使用過多による分散不良等を未然に防ぐことができる。
ここに開示される粘着シートは、少なくとも一部に細幅部を有する形状で好ましく実施され得る。上記細幅部の幅は、典型的には2.0mm未満、好ましくは1.0mm未満である。このような形状の粘着シートは、上記細幅部において幅方向の光漏れが生じやすく、また上記細幅部が衝撃による剥がれ(接合不良)の起点となりやすい。したがって、ここに開示される技術を適用して細幅部においても耐衝撃性と水平遮光性とを好適に両立させることが特に有意義である。
ここに開示される粘着シートは、上記細幅部における上記粘着剤層の幅が、該粘着剤層の厚さの50倍以下である態様で好ましく実施され得る。粘着剤層の幅に対する厚さの比がより大きくなると、光源側を下方として、該細幅部を構成する粘着剤層の幅を下から上へと斜めに横切って透過する光がより多くなり、輝度ムラ等の不都合が生じやすくなる傾向にある。したがって、ここに開示される技術を適用して耐衝撃性と水平遮光性とを好適に両立させることが特に有意義である。
好ましい一態様に係る粘着シートは、上記基材フィルムの一方の表面に配置された第1粘着剤層と、該基材フィルムの他方の表面に配置された第2粘着剤層とを備える両面粘着シートとして構成されている。上記第1粘着剤層および上記第2粘着剤層の厚さは、いずれも、25μmより大きいことが好ましい。このような構成の粘着シートは、接合部材としての有用性が高く、かつ細幅においても耐衝撃性のよいものとなりやすい。上記第1粘着剤層および上記第2粘着剤層は、いずれも、0.6mm光透過率が5%以下であることが好ましい。このような構成の粘着シートは、細幅においても水平遮光性がよく、かつ耐衝撃性のよいものとなりやすい。
ここに開示される粘着シートは、細幅においても耐衝撃性と水平遮光性とを好適に両立し得るという特長を活かして、例えばLCDユニットとBLユニットとを備える液晶表示装置において、該LCDユニットと該BLユニットとの接合に好適に使用され得る。
粘着シートの一構成例を模式的に示す断面図である。 粘着シートの他の構成例を模式的に示す断面図である。
以下、本発明の好適な実施形態を説明する。なお、本明細書において特に言及している事項以外の事柄であって本発明の実施に必要な事柄は、本明細書に記載された発明の実施についての教示と出願時の技術常識とに基づいて当業者に理解され得る。本発明は、本明細書に開示されている内容と当該分野における技術常識とに基づいて実施することができる。また、以下の図面において、同じ作用を奏する部材・部位には同じ符号を付して説明することがあり、重複する説明は省略または簡略化することがある。また、図面に記載の実施形態は、本発明を明瞭に説明するために模式化されており、製品として実際に提供される本発明の粘着シートのサイズや縮尺を必ずしも正確に表したものではない。
本明細書において「粘着剤」とは、前述のように、室温付近の温度域において柔らかい固体(粘弾性体)の状態を呈し、圧力により簡単に被着体に接着する性質を有する材料をいう。ここでいう粘着剤は、「C. A. Dahlquist, “Adhesion : Fundamental and Practice”, McLaren & Sons, (1966) P. 143」に定義されているとおり、一般的に、複素引張弾性率E(1Hz)<10dyne/cmを満たす性質を有する材料(典型的には、25℃において上記性質を有する材料)であり得る。
ここに開示される粘着シートは、基材フィルム(支持体)の少なくとも一方の表面に粘着剤層を有する形態の基材付き粘着シートである。ここでいう粘着シートの概念には、粘着テープ、粘着ラベル、粘着フィルム等と称されるものが包含され得る。なお、ここに開示される粘着シートは、ロール状であってもよく、枚葉状であってもよい。あるいは、さらに種々の形状に加工された形態の粘着シートであってもよい。
ここに開示される粘着シートは、例えば、図1に模式的に示される断面構造を有するものであり得る。図1に示す粘着シート1は、基材フィルム10と、その基材フィルム10の第1面10Aおよび第2面10Bにそれぞれ支持された第1粘着剤層21および第2粘着剤層22とを備える。第1面10Aおよび第2面10Bは、いずれも非剥離性の表面(非剥離面)である。粘着シート1は、第1粘着剤層21の表面(第1粘着面)21Aおよび第2粘着剤層22の表面(第2粘着面)22Aをそれぞれ被着体に貼り付けて使用される。すなわち、粘着シート1は両面粘着シート(両面接着性の粘着シート)として構成されている。使用前の粘着シート1は、第1粘着面21Aおよび第2粘着面22Aが、少なくとも該粘着剤面側が剥離性を有する表面(剥離面)となっている剥離ライナー31,32によってそれぞれ保護された構成を有している。あるいは、剥離ライナー32を省略して、剥離ライナー31として両面が剥離面となっているものを使用し、粘着シート1を巻回して第2粘着面22Aを剥離ライナー31の裏面に当接させることにより、第2粘着面22Aもまた剥離ライナー31によって保護された構成としてもよい。
第1粘着剤層21および第2粘着剤層22のうち少なくとも一方は、厚さが25μmより大きく、かつ0.6mm光透過率が5%以下の粘着剤層であって、当該粘着剤層中に着色剤を含む。第1粘着剤層21および第2粘着剤層22の両方が、厚さが25μmより大きく、かつ0.6mm光透過率が5%以下であって、当該粘着剤層中に着色剤を含む粘着剤層であってもよい。着色剤としては、例えば、黒色着色剤を好ましく採用し得る。
粘着シート1は、垂直光透過率が1%以下であることが好ましい。基材フィルム10(好ましくは樹脂フィルム)には、粘着シート1の垂直光透過率の調整や反射率調整等の目的で、着色剤が分散されて(練り込まれて)いてもよい。着色剤としては、黒色着色剤や白色着色剤を好ましく採用し得る。
また、基材フィルムは、ベースフィルム(好ましくは樹脂フィルム)の表面に配置された着色層によって着色されていてもよい。このような基材フィルムを備える粘着シートの一構成例を図2に示す。この粘着シート2の基材フィルム10は、ベースフィルムとしての樹脂フィルム12と、該ベースフィルムの一方の表面に設けられた着色層14とを含む。着色層14は、例えば、樹脂フィルム12の表面に印刷された黒色印刷層であり得る。その他の構成は図1に示す粘着シート1と同様である。樹脂フィルム12は、透明であってもよく、着色剤が分散されていてもよい。また、着色層は、図2に示すようにベースフィルムの一方の表面にのみ設けられていてもよく、ベースフィルムの一方の表面および他方の表面に、同一のまたは異なる着色層がそれぞれ設けられていてもよい。
ここに開示される粘着シートは、基材フィルムの一方の面のみに粘着剤層を有する片面粘着シートの形態であってもよい。片面粘着シートの形態の例として、図1に示す構成において第1粘着剤層21および第2粘着剤層22のいずれか一方を有しない形態や、図2に示す構成において第1粘着剤層21および第2粘着剤層22のいずれか一方を有しない形態が挙げられる。
<粘着剤層>
ここに開示される粘着シートは、基材フィルムの少なくとも一方の表面に、25μmより厚い粘着剤層を有する。このように構成した粘着シートは、細幅においても良好な耐衝撃性を示す傾向にある。より高い耐衝撃性の実現を可能とする得る観点から、粘着剤層の厚さは、例えば27μm以上とすることができ、30μm以上でもよく、35μm以上でもよい。粘着剤層の厚さの上限は特に制限されない。粘着シートを細幅の形状(少なくとも一部に細幅部を含む形状)に調製する際の加工容易性等の観点から、粘着剤層の厚さは、通常、100μm以下が適当であり、75μm以下が好ましく、60μm以下(例えば50μm以下)が好ましい。
上記25μmより厚い粘着剤層は、0.6mm光透過率が5%以下であることが好ましい。このことによって細幅化と水平遮光性とを好適に両立することができる。ここで、0.6mm光透過率は、厚さ0.6mmのシート状の測定サンプルを調製し、この測定サンプルの厚さ方向の光透過率を測定することにより把握することができる。光透過率の測定は、市販の分光光度計を用いて、波長が380〜780nmの光を測定サンプルの一方の面に垂直に照射し、他方の面に透過した光の強度を測定することにより求められる。分光光度計としては、例えば日立製作所製の分光光度計(装置名「U4100型分光光度計」)を用いることができる。後述の実施例についても同様である。
粘着剤層の0.6mm光透過率は、厚さ0.6mmのシート状の粘着剤を測定サンプルに用いて測定される。上記測定サンプルは、例えば、平坦な剥離性の底面を有する容器を水平に保持し、この容器に粘着剤組成物を流し込み、ゆっくりと乾燥または硬化させて上記底面上に厚さ0.6mmの粘着剤層を形成することにより調製することができる。あるいは、剥離ライナーの剥離面上に粘着剤組成物を塗布して乾燥させることにより0.6mmよりも薄い適当な厚さ(例えば0.05mm〜0.2mm程度の厚さ)の粘着剤層を形成し、該粘着剤層を重ね合わせて厚さ0.6mmの測定サンプルを調製してもよい。上記重ね合わせにより得られた測定サンプルは、その後、例えば室温で12時間以上(例えば24時間程度)養生してから光透過率の測定に供することが好ましい。後述する実施例では、各粘着シートの作製に使用したものと同じ剥離ライナーの剥離面に粘着剤組成物を塗布し、100℃で2分間乾燥させて上記剥離面上に厚さ約0.1mmの粘着剤層を形成し、この粘着剤層を6層重ね合わせて厚さ0.6mmの測定サンプルを作製し、これを室温で24時間養生した後に光透過率の測定を行った。
一般に粘着剤は非晶質であって目立った光学異方性を示さないため、厚さ0.6mmの粘着剤について測定される厚さ方向の光透過率を、幅0.6mmの粘着剤の幅方向の光透過率を反映する特性として扱うことができる。したがって、上記の測定方法により求められる0.6mm光透過率がより低い粘着剤層は、より高い水平遮光性を示す傾向にある。0.6mm光透過率を5%以下に制限することにより、粘着剤層の厚さが25mmより大きくても、該粘着剤層を幅方向に透過しての光漏れを的確に防止または抑制することができる。より水平遮光性を高め、あるいはより細幅でも十分な水平遮光を可能とする観点から、粘着剤層の0.6mm光透過率は、好ましくは3%以下、より好ましくは1%以下、さらに好ましくは0.5%以下、特に好ましくは0.1%以下である。0.6mm光透過率の下限は特に制限されず、実質的に0%、すなわち検出限界以下であってもよい。
粘着剤層の0.6mm光透過率を調節する手法は特に限定されず、公知の各種の手法を採用することがきる。かかる手法の典型例として、粘着剤層中に着色剤を含有させる手法が挙げられる。この手法は、着色剤の選択や使用量により粘着剤層の0.6mm光透過率を所望の値に容易に調節し得るので便利である。上記着色剤としては、粘着剤層内を進行する光を反射および/または吸収することで減衰させ得る各種の材料を用いることができる。着色剤の色は特に制限されず、有色であっても無色であってもよい。ここで「有色」とは、黒色や金属色を含む意味である。また、「無色」とは白色を含む意味である。着色剤の色は、例えば、黒色、灰色、白色、赤色、青色、黄色、緑色、黄緑色、橙色、紫色、金色、銀色、パール色等であり得る。上記着色剤は、典型的には粘着剤層の構成材料中に分散した状態(溶解した状態であり得る。)で該粘着剤層に含まれ得る。
(ベースポリマー)
ここに開示される技術において、粘着剤層を構成する粘着剤の種類は特に限定されない。上記粘着剤は、粘着剤の分野において公知のアクリル系ポリマー、ゴム系ポリマー、ポリエステル系ポリマー、ウレタン系ポリマー、ポリエーテル系ポリマー、シリコーン系ポリマー、ポリアミド系ポリマー、フッ素系ポリマー等の各種ゴム状ポリマーの1種または2種以上をベースポリマーとして含むものであり得る。粘着性能やコスト等の観点から、アクリル系ポリマーまたはゴム系ポリマーをベースポリマーとして含む粘着剤を好ましく採用し得る。なかでもアクリル系ポリマーをベースポリマーとする粘着剤(アクリル系粘着剤)が好ましい。以下、アクリル系粘着剤により構成された粘着剤層、すなわちアクリル系粘着剤層を有する粘着シートについて主に説明するが、ここに開示される粘着シートの粘着剤層をアクリル系粘着剤により構成されたものに限定する意図ではない。
なお、粘着剤の「ベースポリマー」とは、該粘着剤に含まれるゴム状ポリマーの主成分をいう。上記ゴム状ポリマーとは、室温付近の温度域においてゴム弾性を示すポリマーをいう。また、この明細書において「主成分」とは、特記しない場合、50重量%を超えて含まれる成分を指す。
また、「アクリル系ポリマー」とは、該ポリマーを構成するモノマー単位として、1分子中に少なくとも一つの(メタ)アクリロイル基を有するモノマーに由来するモノマー単位を含む重合物をいう。以下、1分子中に少なくとも一つの(メタ)アクリロイル基を有するモノマーを「アクリル系モノマー」ともいう。したがって、この明細書におけるアクリル系ポリマーは、アクリル系モノマーに由来するモノマー単位を含むポリマーとして定義される。アクリル系ポリマーの典型例として、該アクリル系ポリマーの合成に用いられる全モノマー成分のうちアクリル系モノマーの割合が50重量%より多いアクリル系ポリマーが挙げられる。
また、「(メタ)アクリロイル」とは、アクリロイルおよびメタクリロイルを包括的に指す意味である。同様に、「(メタ)アクリレート」とはアクリレートおよびメタクリレートを、「(メタ)アクリル」とはアクリルおよびメタクリルを、それぞれ包括的に指す意味である。
上記アクリル系ポリマーとしては、例えば、アルキル(メタ)アクリレートを主モノマーとして含み、該主モノマーと共重合性を有する副モノマーをさらに含み得るモノマー原料の重合物が好ましい。ここで主モノマーとは、上記モノマー原料におけるモノマー組成の50重量%超を占める成分をいう。
アルキル(メタ)アクリレートとしては、例えば下記式(1)で表される化合物を好適に用いることができる。
CH=C(R)COOR (1)
ここで、上記式(1)中のRは水素原子またはメチル基である。また、Rは炭素原子数1〜20の鎖状アルキル基である。以下、このような炭素原子数の範囲を「C1−20」と表すことがある。粘着剤の貯蔵弾性率等の観点から、RがC1−14(例えばC2−10、典型的にはC4−8)の鎖状アルキル基であるアルキル(メタ)アクリレートを主モノマーとすることが適当である。粘着特性の観点から、Rが水素原子であってRがC4−8の鎖状アルキル基であるアルキルアクリレート(以下、単にC4−8アルキルアクリレートともいう。)を主モノマーとすることが好ましい。
がC1−20の鎖状アルキル基であるアルキル(メタ)アクリレートとしては、例えばメチル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレート、プロピル(メタ)アクリレート、イソプロピル(メタ)アクリレート、n−ブチル(メタ)アクリレート、イソブチル(メタ)アクリレート、s−ブチル(メタ)アクリレート、ペンチル(メタ)アクリレート、イソペンチル(メタ)アクリレート、ヘキシル(メタ)アクリレート、ヘプチル(メタ)アクリレート、2−エチルヘキシル(メタ)アクリレート、オクチル(メタ)アクリレート、イソオクチル(メタ)アクリレート、ノニル(メタ)アクリレート、イソノニル(メタ)アクリレート、デシル(メタ)アクリレート、イソデシル(メタ)アクリレート、ウンデシル(メタ)アクリレート、ラウリル(メタ)アクリレート、トリデシル(メタ)アクリレート、テトラデシル(メタ)アクリレート、ペンタデシル(メタ)アクリレート、ヘキサデシル(メタ)アクリレート、ヘプタデシル(メタ)アクリレート、オクタデシル(メタ)アクリレート、ノナデシル(メタ)アクリレート、エイコシル(メタ)アクリレート等が挙げられる。これらアルキル(メタ)アクリレートは、1種を単独でまたは2種以上を組み合わせて用いることができる。好ましいアルキル(メタ)アクリレートとして、n−ブチルアクリレート(BA)および2−エチルヘキシルアクリレート(2EHA)が挙げられる。
アクリル系ポリマーの合成に用いられる全モノマー成分に占めるアルキル(メタ)アクリレートの割合は、好ましくは70重量%以上、より好ましくは85重量%以上、さらに好ましくは90重量%以上である。アルキル(メタ)アクリレートの割合の上限は特に限定されないが、通常は99.5重量%以下(例えば99重量%以下)とすることが好ましい。あるいは、アクリル系ポリマーは実質的にアルキル(メタ)アクリレートのみを重合したものであってもよい。また、モノマー成分としてC4−8アルキルアクリレートを使用する場合、該モノマー成分中に含まれるアルキル(メタ)アクリレートのうちC4−8アルキルアクリレートの割合は、70重量%以上であることが好ましく、90重量%以上であることがより好ましく、95重量%以上(典型的には99〜100重量%)であることがさらに好ましい。ここに開示される技術は、全モノマー成分の50重量%以上(典型的には60重量%以上)がBAである態様で好ましく実施され得る。好ましい一態様において、全モノマー成分に占めるBAの割合は、70重量%以上であってよく、80重量%以上、さらには90重量%以上でもよい。上記全モノマー成分は、BAより少ない割合で2EHAをさらに含んでもよい。
ここに開示される技術におけるアクリル系ポリマーには、本発明の効果を顕著に損なわない範囲で、上記以外のモノマー(その他モノマー)が共重合されていてもよい。上記その他のモノマーは、例えば、アクリル系ポリマーのガラス転移温度(Tg)の調整、粘着性能(例えば剥離性)の調整等の目的で使用することができる。例えば、粘着剤の凝集力や耐熱性を向上させ得るモノマーとして、スルホン酸基含有モノマー、リン酸基含有モノマー、シアノ基含有モノマー、ビニルエステル類、脂環式(メタ)アクリレート、芳香族ビニル化合物等が挙げられる。これらのうちの好適例としてビニルエステル類が挙げられる。ビニルエステル類の具体例としては、酢酸ビニル(VAc)、プロピオン酸ビニル、ラウリン酸ビニル等が挙げられる。なかでもVAcが好ましい。VAcの使用量は、全モノマー成分の例えば3.5〜10重量%程度(好ましくは4〜7重量%程度)とすることができる。
また、アクリル系ポリマーに架橋基点となり得る官能基を導入し、あるいは接着力の向上に寄与し得るその他モノマーとして、水酸基(OH基)含有モノマー、カルボキシ基含有モノマー、酸無水物基含有モノマー、アミド基含有モノマー、アミノ基含有モノマー、イミド基含有モノマー、エポキシ基含有モノマー、(メタ)アクリロイルモルホリン、ビニルエーテル類等が挙げられる。
ここに開示される技術におけるアクリル系ポリマーの一好適例として、上記その他モノマーとしてカルボキシ基含有モノマーが共重合されたアクリル系ポリマーが挙げられる。カルボキシ基含有モノマーとしては、アクリル酸(AA)、メタクリル酸(MAA)、カルボキシエチル(メタ)アクリレート、カルボキシペンチル(メタ)アクリレート、イタコン酸、マレイン酸、フマル酸、クロトン酸、イソクロトン酸等が例示される。なかでも、AA、MAAが好ましい。
他の好適例として、上記その他モノマーとして水酸基含有モノマーが共重合されたアクリル系ポリマーが挙げられる。水酸基含有モノマーの例としては、2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、3−ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシブチル(メタ)アクリレート、4−ヒドロキシブチル(メタ)アクリレート等のヒドロキシアルキル(メタ)アクリレート;ポリプロピレングリコールモノ(メタ)アクリレート;N−ヒドロキシエチル(メタ)アクリルアミド等が挙げられる。なかでも好ましい水酸基含有モノマーとして、アルキル基が炭素原子数2〜4の直鎖状であるヒドロキシアルキル(メタ)アクリレートが挙げられる。
上記「その他モノマー」は、1種を単独でまたは2種以上を組み合わせて用いることができる。その他モノマーの合計含有量は、全モノマー成分の凡そ40重量%以下(典型的には、0.001〜40重量%)とすることが好ましく、凡そ30重量%以下(典型的には0.01〜30重量%、例えば0.1〜10重量%)とすることがより好ましい。
上記その他モノマーとしてカルボキシ基含有モノマーを用いる場合、その含有量は、全モノマー成分の凡そ0.1〜10重量%(例えば0.2〜8重量%、典型的には0.5〜5重量%)とすることが適当である。上記その他モノマーとして水酸基含有モノマーを用いる場合、その含有量は、全モノマー成分の凡そ0.001〜10重量%(例えば0.01〜5重量%、典型的には0.02〜2重量%)とすることが適当である。
アクリル系ポリマーの共重合組成は、該ポリマーのガラス転移温度(Tg)が−15℃以下(典型的には−70℃以上−15℃以下)となるように設計されていることが適当である。アクリル系ポリマーのTgは、好ましくは−25℃以下(例えば−60℃以上−25℃以下)、より好ましくは−40℃以下(例えば−60℃以上−40℃以下)である。アクリル系ポリマーのTgを上述した上限値以下とすることは、粘着シートの貼付け作業性等の観点から好ましい。
アクリル系ポリマーのTgは、モノマー組成(すなわち、該ポリマーの合成に使用するモノマーの種類や使用量比)を適宜変えることにより調整することができる。ここで、アクリル系ポリマーのTgとは、該ポリマーの合成に用いられるモノマー成分の組成に基づいて、Foxの式により求められるTgをいう。Foxの式とは、以下に示すように、共重合体のTgと、該共重合体を構成するモノマーのそれぞれを単独重合したホモポリマーのガラス転移温度Tgiとの関係式である。
1/Tg=Σ(Wi/Tgi)
なお、上記Foxの式において、Tgは共重合体のガラス転移温度(単位:K)、Wiは該共重合体におけるモノマーiの重量分率(重量基準の共重合割合)、Tgiはモノマーiのホモポリマーのガラス転移温度(単位:K)を表す。
Tgの算出に使用するホモポリマーのガラス転移温度としては、公知資料に記載の値を用いるものとする。例えば、以下に挙げるモノマーについては、該モノマーのホモポリマーのガラス転移温度として、以下の値を使用する。
2−エチルヘキシルアクリレート −70℃
n−ブチルアクリレート −55℃
エチルアクリレート −22℃
メチルアクリレート 8℃
メチルメタクリレート 105℃
2−ヒドロキシエチルアクリレート −15℃
4−ヒドロキシブチルアクリレート −40℃
酢酸ビニル 32℃
スチレン 100℃
アクリル酸 106℃
メタクリル酸 228℃
上記で例示した以外のモノマーのホモポリマーのガラス転移温度については、「Polymer Handbook」(第3版、John Wiley & Sons, Inc., 1989)に記載の数値を用いるものとする。本文献に複数種類の値が記載されているモノマーについては、最も高い値を採用する。
上記文献にもホモポリマーのガラス転移温度が記載されていないモノマーについては、以下の測定方法により得られる値を用いるものとする。
具体的には、温度計、攪拌機、窒素導入管および還流冷却管を備えた反応器に、モノマー100重量部、2,2’−アゾビスイソブチロニトリル0.2重量部および重合溶媒として酢酸エチル200重量部を投入し、窒素ガスを流通させながら1時間攪拌する。このようにして重合系内の酸素を除去した後、63℃に昇温し10時間反応させる。次いで、室温まで冷却し、固形分濃度33重量%のホモポリマー溶液を得る。次いで、このホモポリマー溶液を剥離ライナー上に流延塗布し、乾燥して厚さ約2mmの試験サンプル(シート状のホモポリマー)を作製する。この試験サンプルを直径7.9mmの円盤状に打ち抜き、パラレルプレートで挟み込み、粘弾性試験機(ティー・エイ・インスツルメント・ジャパン社製、機種名「ARES」)を用いて周波数1Hzのせん断歪みを与えながら、温度領域−70℃〜150℃、5℃/分の昇温速度でせん断モードにより粘弾性を測定し、せん断損失弾性率G”のピークトップ温度に相当する温度(G”カーブが極大となる温度)をホモポリマーのTgとする。
アクリル系ポリマーを得る方法は特に限定されず、溶液重合法、エマルション重合法、バルク重合法、懸濁重合法、光重合法等の、アクリル系ポリマーの合成手法として知られている各種の重合方法を適宜採用することができる。例えば、溶液重合法を好ましく用いることができる。溶液重合を行う際のモノマー供給方法としては、全モノマー原料を一度に供給する一括仕込み方式、連続供給(滴下)方式、分割供給(滴下)方式等を適宜採用することができる。重合温度は、使用するモノマーおよび溶媒の種類、重合開始剤の種類等に応じて適宜選択することができ、例えば20℃〜170℃(典型的には40℃〜140℃)程度とすることができる。好ましい一態様において、凡そ75℃以下(より好ましく凡そ65℃以下、例えば45℃〜65℃程度)の重合温度を採用することができる。
溶液重合に用いる溶媒(重合溶媒)は、従来公知の有機溶媒から適宜選択することができる。例えば、トルエン等の芳香族化合物類(典型的には芳香族炭化水素類);酢酸エチル等の酢酸エステル類;ヘキサンやシクロヘキサン等の脂肪族または脂環式炭化水素類;1,2−ジクロロエタン等のハロゲン化アルカン類;イソプロピルアルコール等の低級アルコール類(例えば、炭素原子数1〜4の一価アルコール類);tert−ブチルメチルエーテル等のエーテル類;メチルエチルケトン等のケトン類;等から選択されるいずれか1種の溶媒、または2種以上の混合溶媒を用いることができる。
重合に用いる開始剤は、重合方法の種類に応じて、従来公知の重合開始剤から適宜選択することができる。例えば、2,2’−アゾビスイソブチロニトリル(AIBN)等のアゾ系重合開始剤の1種または2種以上を好ましく使用し得る。重合開始剤の他の例としては、過硫酸カリウム等の過硫酸塩;ベンゾイルパーオキサイド、過酸化水素等の過酸化物系開始剤;フェニル置換エタン等の置換エタン系開始剤;芳香族カルボニル化合物;等が挙げられる。重合開始剤のさらに他の例として、過酸化物と還元剤との組み合わせによるレドックス系開始剤が挙げられる。このような重合開始剤は、1種を単独でまたは2種以上を組み合わせて使用することができる。重合開始剤の使用量は、通常の使用量であればよく、例えば、全モノマー成分100重量部に対して0.005〜1重量部(典型的には0.01〜1重量部)程度の範囲から選択することができる。
上記溶液重合によると、アクリル系ポリマーが有機溶媒に溶解した形態の重合反応液が得られる。ここに開示される技術における粘着剤層は、上記重合反応液または該反応液に適当な後処理を施して得られたアクリル系ポリマー溶液を含む粘着剤組成物から形成されたものであり得る。上記アクリル系ポリマー溶液としては、上記重合反応液を必要に応じて適当な粘度(濃度)に調製したものを使用し得る。あるいは、溶液重合以外の重合方法(例えば、エマルション重合、光重合、バルク重合等)でアクリル系ポリマーを合成し、該アクリル系ポリマーを有機溶媒に溶解させて調製したアクリル系ポリマー溶液を用いてもよい。
ここに開示される技術におけるベースポリマー(好適にはアクリル系ポリマー)の重量平均分子量(Mw)は、特に限定されず、例えば10×10〜500×10の範囲であり得る。粘着性能の観点から、ベースポリマーのMwは、10×10〜150×10(例えば20×10〜75×10、典型的には35×10〜65×10)の範囲にあることが好ましい。ここでMwとは、GPC(ゲルパーミエーションクロマトグラフィ)により得られた標準ポリスチレン換算の値をいう。GPC装置としては、例えば機種名「HLC−8320GPC」(カラム:TSKgelGMH−H(S)、東ソー社製)を用いることができる。
(粘着付与剤)
ここに開示される粘着剤層は、粘着付与剤を含んでもよい。粘着付与剤としては、特に制限されないが、例えば、ロジン系粘着付与樹脂、テルペン系粘着付与樹脂、炭化水素系粘着付与樹脂、エポキシ系粘着付与樹脂、ポリアミド系粘着付与樹脂、エラストマー系粘着付与樹脂、フェノール系粘着付与樹脂、ケトン系粘着付与樹脂等の各種粘着付与樹脂を用いることができる。このような粘着付与剤は、1種を単独でまたは2種以上を組み合わせて使用することができる。ベースポリマーとしてアクリル系ポリマーを採用する場合には、ロジン系粘着付与樹脂(例えば重合ロジンエステル)やテルペン系粘着付与樹脂(例えばテルペンフェノール樹脂)を用いることが好ましい。
ロジン系粘着付与樹脂の具体的としては、ガムロジン、ウッドロジン、トール油ロジン等の未変性ロジン(生ロジン);これらの未変性ロジンを水添化、不均化、重合等により変性した変性ロジン(水添ロジン、不均化ロジン、重合ロジン、その他の化学的に修飾されたロジン等);その他の各種ロジン誘導体;等が挙げられる。上記ロジン誘導体の例としては、未変性ロジンをアルコール類によりエステル化したもの(すなわち、ロジンのエステル化物)、変性ロジン(水添ロジン、不均化ロジン、重合ロジン等)をアルコール類によりエステル化したもの(すなわち、変性ロジンのエステル化物)等のロジンエステル類;未変性ロジンや変性ロジン(水添ロジン、不均化ロジン、重合ロジン等)を不飽和脂肪酸で変性した不飽和脂肪酸変性ロジン類;ロジンエステル類を不飽和脂肪酸で変性した不飽和脂肪酸変性ロジンエステル類;未変性ロジン、変性ロジン(水添ロジン、不均化ロジン、重合ロジン等)、不飽和脂肪酸変性ロジン類または不飽和脂肪酸変性ロジンエステル類におけるカルボキシル基を還元処理したロジンアルコール類;未変性ロジン、変性ロジン、各種ロジン誘導体等のロジン類(特に、ロジンエステル類)の金属塩;ロジン類(未変性ロジン、変性ロジン、各種ロジン誘導体等)にフェノールを酸触媒で付加させ熱重合することにより得られるロジンフェノール樹脂;等が挙げられる。
テルペン系粘着付与樹脂の例としては、α−ピネン重合体、β−ピネン重合体、ジペンテン重合体などのテルペン樹脂;これらのテルペン樹脂を変性(フェノール変性、芳香族変性、水素添加変性、炭化水素変性等)した変性テルペン樹脂;等が挙げられる。上記変性テルペン樹脂の例としては、テルペンフェノール樹脂、スチレン変性テルペン樹脂、芳香族変性テルペン樹脂、水素添加テルペン樹脂等が挙げられる。
炭化水素系粘着付与樹脂の例としては、脂肪族系炭化水素樹脂、芳香族系炭化水素樹脂、脂肪族系環状炭化水素樹脂、脂肪族・芳香族系石油樹脂(スチレン−オレフィン系共重合体等)、脂肪族・脂環族系石油樹脂、水素添加炭化水素樹脂、クマロン系樹脂、クマロンインデン系樹脂等の各種の炭化水素系の樹脂が挙げられる。
粘着付与樹脂の軟化点は特に限定されない。一態様において、上記粘着付与樹脂としては、軟化点(軟化温度)が凡そ80℃以上(好ましくは凡そ110℃以上、より好ましくは凡そ135℃以上)であるものを好ましく使用し得る。このような軟化点を有するテルペン系粘着付与樹脂(テルペンフェノール樹脂等)やロジン系粘着付与樹脂(重合ロジンのエステル化物等)を好ましく用いることができる。例えば、軟化点が凡そ135℃以上(さらには凡そ140℃以上)のテルペンフェノール樹脂を好ましく使用し得る。粘着付与樹脂の軟化点の上限は特に制限されず、例えば凡そ200℃以下(典型的には凡そ180℃以下)とすることができる。なお、粘着付与樹脂の軟化点は、JIS K2207に規定する軟化点試験方法(環球法)に基づいて測定することができる。
粘着付与樹脂の使用量は特に制限されず、目的とする粘着性能(接着力等)に応じて適宜設定することができる。例えば、固形分基準で、アクリル系ポリマー100重量部に対して、粘着付与樹脂を凡そ10〜100重量部(より好ましくは凡そ15〜80重量部、さらに好ましくは凡そ20〜60重量部)の割合で使用することが好ましい。
ここに開示されるアクリル系粘着剤の好適な組成の例として、アクリル系ポリマー100重量部に対して軟化点135℃以上の粘着付与樹脂(例えばテルペンフェノール樹脂)を20〜60重量部の割合で含む組成が挙げられる。
ここに開示されるアクリル系粘着剤の好適な組成の他の例として、ロジン系粘着付与樹脂(例えば重合ロジンエステル)とテルペン系粘着付与樹脂(例えばテルペンフェノール樹脂)とを組み合わせて含む組成が挙げられる。このような組成によると、より良好な粘着特性が発揮され得る。ロジン系粘着付与樹脂とテルペン系粘着付与樹脂との重量比は、例えば5/95〜95/5の範囲とすることができ、10/90〜90/10の範囲としてもよく、20/80〜80/20の範囲としてもよく、30/70〜70/30の範囲としてもよい。
ここに開示されるアクリル系粘着剤は、水酸基価が50mgKOH/gより高い粘着付与樹脂TH1を含んでいてもよい。粘着付与樹脂TH1の水酸基価は、粘着特性向上の観点から、例えば60mgKOH/g以上であってよく、70mgKOH/g以上でもよく、80mgKOH/g以上でもよく、90mgKOH/g以上でもよい。粘着付与樹脂TH1の水酸基価は、アクリル系ポリマーとの相溶性等の観点から、通常は300mgKOH/g以下が適当であり、250mgKOH/g以下が好ましく、200mgKOH/g以下(例えば150mgKOH/g以下)でもよい。
ここに開示されるアクリル系粘着剤の好適な組成の例として、上記粘着付与樹脂TH1と、該粘着付与樹脂TH1とは水酸基価が5mgKOH/g以上異なる粘着付与樹脂TH2と、を組み合わせて含む組成が挙げられる。粘着付与樹脂TH1と粘着付与樹脂TH2との水酸基価の相違は、好ましくは10mgKOH/g以上(例えば20mgKOH/g以上)であり、30mgKOH/g以上でもよく、40mgKOH/g以上でもよい。粘着付与樹脂TH2の水酸基価は、粘着付与樹脂TH1の水酸基価より高くてもよく、低くてもよい。一態様において、粘着付与樹脂TH2の水酸基価が粘着付与樹脂TH1の水酸基価より高い組み合わせを好ましく採用し得る。ここに開示されるアクリル系粘着剤の好適な組成の例として、水酸基価が75mgKOH/g以下(例えば70mgKOH/g以下)である粘着付与樹脂TH1と、水酸基価が80mgKOH/g以上(例えば90mgKOH/g以上)である粘着付与樹脂TH2と、を組み合わせて含む組成が挙げられる。
ここに開示されるアクリル系粘着剤は、酸価が20mgKOH/gより高い粘着付与樹脂TA1を含んでいてもよい。粘着付与樹脂TA1の酸価は、例えば30mgKOH/g以上であってよく、40mgKOH/g以上でもよい。また、粘着剤の耐候性等の観点から、粘着付与樹脂TA1の酸価は、通常、150mgKOH/g以下が好ましく、100mgKOH/g以下でもよく、70mgKOH/g以下でもよい。
粘着付与樹脂TA1の水酸基価は、特に限定されない。粘着付与樹脂TA1は、上述した粘着付与樹脂TH1または粘着付与樹脂TH2に該当するものであってもよく、該当しないものであってもよい。粘着付与樹脂TA1の酸価は、例えば50mgKOH/g以下であってよく、30mgKOH/g以下でもよく、20mgKOH/gでもよい。
ここに開示されるアクリル系粘着剤の好適な組成の例として、上記粘着付与樹脂TH1と、上記粘着付与樹脂TA1と、を組み合わせて含む組成が挙げられる。
粘着付与樹脂TH1、粘着付与樹脂TH2、粘着付与樹脂TA1は、それぞれ独立に、上記で例示した粘着付与樹脂のなかから所望の水酸基価または酸価を有するものを選択することができる。例えば、粘着付与樹脂TH1、粘着付与樹脂TH2、粘着付与樹脂TA1は、それぞれ独立に、ロジン系粘着付与樹脂およびテルペン系粘着付与樹脂(例えばテルペンフェノール樹脂)からなる群から選択することができる。
なお、粘着付与樹脂の酸価および水酸基価は、JIS K0070:1992に規定する電位差滴定法により測定することができる。
(着色剤)
粘着剤層には着色剤を含有させることができる。これにより粘着剤層の光透過性(遮光性)を調整することができる。例えば、粘着剤層の0.6mm光透過率や垂直光透過率を調整することができる。粘着剤層の光透過性(例えば垂直光透過率)を調整することは、該粘着剤層を含む粘着シートの光透過性の調整にも役立ち得る。
着色剤としては、従来公知の顔料や染料を用いることができる。顔料としては、例えば、炭酸亜鉛、酸化亜鉛、硫化亜鉛、タルク、カオリン、炭酸カルシウム、酸化チタン、シリカ、フッ化リチウム、フッ化カルシウム、硫酸バリウム、アルミナ、ジルコニア、酸化鉄系、水酸化鉄系、酸化クロム系、スピネル型焼成系、クロム酸系、クロムバーミリオン系、紺青系、アルミニウム粉末系、ブロンズ粉末系、銀粉末系、リン酸カルシウム等の無機顔料や、フタロシアニン系、アゾ系、縮合アゾ系、アゾレーキ系、アントラキノン系、ペリレン・ペリノン系、インジゴ系、チオインジゴ系、イソインドリノン系、アゾメチン系、ジオキサジン系、キナクリドン系、アニリンブラック系、トリフェニルメタン系、カーボンブラック系等の有機顔料が挙げられる。染料としては、例えば、アゾ系染料、アントラキノン、キノンフタロン、スチリル、ジフェニルメタン、トリフェニルメタン、オキサジン、トリアジン、キサンタン、メタン、アゾメチン、アクリジン、ジアジンが挙げられる。着色剤は、1種を単独でまたは2種以上を適宜組み合わせて用いることができる。
少量の着色剤により遮光性を効率よく調節し得ることから、黒色着色剤を好ましく使用し得る。黒色着色剤の具体例としては、カーボンブラック(ファーネスブラック、チャンネルブラック、アセチレンブラック、サーマルブラック、ランプブラック、松煙等)、グラファイト、酸化銅、二酸化マンガン、アニリンブラック、ペリレンブラック、チタンブラック、シアニンブラック、活性炭、フェライト(非磁性フェライト、磁性フェライト等)、マグネタイト、酸化クロム、酸化鉄、二硫化モリブデン、クロム錯体、アントラキノン系着色剤等が挙げられる。なかでもカーボンブラックが好ましい。
少量の着色剤によって粘着剤層の遮光性を効率よく調節し得ることから、粒子状の着色剤(顔料)を好ましく使用し得る。好ましい一態様において、平均粒径10nm〜500nm、より好ましくは10nm〜120nmの顔料(例えば、カーボンブラック等の粒子状黒色着色剤)を用いることができる。なお、本明細書中における「平均粒径」とは、特記しない限り、レーザ散乱・回折法に基づく粒度分布測定装置に基づいて測定した粒度分布における積算値50%での粒径(50%体積平均粒子径;以下、D50と略記する場合もある。)を指す。
着色剤の配合量は、所望の0.6mm光透過率を満たす粘着剤層が形成されるように設定することができ、特に限定されない。通常は、ベースポリマー100重量部に対して0.5重量部以上とすることが適当であり、1.0重量部以上が好ましく、1.5重量部以上がより好ましい。また、着色剤の配合量は、例えば、ベースポリマー100重量部に対して15重量部以下とすることができる。着色剤の配合により起こり得る粘着特性の低下を抑制する観点から、着色剤の配合量は、通常、ベースポリマー100重量部に対して10重量部以下とすることが適当であり、5重量部以下とすることが好ましく、3重量部以下とすることがより好ましい。好ましい一態様において、ベースポリマー100重量部に対する着色剤の配合量を2.5重量部以下(より好ましくは2.3重量部以下、例えば2重量部以下)とすることができる。
また、粘着剤層における着色剤の含有量は、通常、粘着剤層の0.3重量%以上とすることが適当であり、0.5重量%以上が好ましく、1.0重量%以上がより好ましい。着色剤の含有量は、例えば、10重量%未満とすることができ、5重量%未満が好ましく、3.5重量%未満がより好ましく、3.0重量%未満がさらに好ましい。好ましい一態様において、粘着剤層の着色剤含有量を2.5重量%未満(より好ましくは2.2重量%未満、例えば2.0重量%未満)とすることができる。
ここに開示される粘着剤組成物は、上記着色剤の分散性向上に寄与する成分を含んでいてもよい。かかる分散性向上成分は、例えば、ポリマー、オリゴマー、液状樹脂、界面活性剤等であり得る。上記分散性向上成分は、粘着剤組成物中に溶解していることが好ましい。上記オリゴマーは、例えば、上記で例示したようなアクリル系モノマーの1種または2種以上を含むモノマー成分の低分子量重合物(例えば、Mwが凡そ10×10未満、好ましくは5×10未満のアクリル系オリゴマー)であり得る。上記液状樹脂は、例えば、軟化点が凡そ50℃以下、より好ましくは凡そ40℃以下の粘着付与樹脂(典型的にはロジン系、テルペン系、炭化水素系等の粘着付与樹脂、例えば水添ロジンメチルエステル等)であり得る。このような分散性向上成分により、着色剤(例えばカーボンブラック等の粒子状黒色着色剤)の分散ムラを抑制し、ひいては粘着剤層の色ムラを抑制することができる。したがって、より外観品質のよい粘着シートを形成することができる。
分散性向上成分の含有量は特に限定されないが、粘着特性への影響(例えば凝集性の低下)を抑える観点から、通常、粘着剤層全体の凡そ20重量%以下(好ましくは凡そ10重量%以下、より好ましくは7重量%以下、例えば凡そ5重量%以下)とすることが適当である。一態様において、分散性向上成分の含有量は、着色剤の重量の凡そ10倍以下(好ましくは凡そ5倍以下、例えば凡そ3倍以下)とすることができる。一方、分散性向上成分の効果を好適に発揮する観点から、その含有量は、通常、粘着剤層全体の凡そ0.2重量%以上(典型的には凡そ0.5重量%以上、好ましくは凡そ1重量%以上)とすることが適当である。一態様において、分散性向上成分の含有量は、着色剤の重量の凡そ0.2倍以上(好ましくは凡そ0.5倍以上、例えば1倍以上)とすることができる。
(架橋剤)
ここに開示される技術において、粘着剤層の形成に用いられる粘着剤組成物は、必要に応じて架橋剤を含んでもよい。架橋剤の種類は特に制限されず、従来公知の架橋剤から適宜選択して用いることができる。そのような架橋剤としては、例えば、イソシアネート系架橋剤、エポキシ系架橋剤、オキサゾリン系架橋剤、アジリジン系架橋剤、メラミン系架橋剤、過酸化物系架橋剤、尿素系架橋剤、金属アルコキシド系架橋剤、金属キレート系架橋剤、金属塩系架橋剤、カルボジイミド系架橋剤、アミン系架橋剤等が挙げられる。架橋剤は、1種を単独でまたは2種以上を組み合わせて用いることができる。なかでも、凝集力向上の観点から、イソシアネート系架橋剤および/またはエポキシ系架橋剤の使用が好ましく、イソシアネート系架橋剤とエポキシ系架橋剤を組み合わせて使用することが特に好ましい。架橋剤の使用量は特に制限されない。例えば、ベースポリマー(好適にはアクリル系ポリマー)100重量部に対して凡そ10重量部以下とすることができ、好ましくは凡そ0.005〜10重量部、より好ましくは凡そ0.01〜5重量部の範囲から選択することができる。
(その他の添加剤)
上記粘着剤組成物は、必要に応じて、レベリング剤、架橋助剤、可塑剤、軟化剤、帯電防止剤、老化防止剤、紫外線吸収剤、酸化防止剤、光安定剤等の、粘着剤組成物の分野において一般的な各種の添加剤を含有するものであり得る。このような各種添加剤については、従来公知のものを常法により使用することができ、特に本発明を特徴づけるものではないので、詳細な説明は省略する。
ここに開示される粘着剤層(粘着剤からなる層)は、水系粘着剤組成物、溶剤型粘着剤組成物、ホットメルト型粘着剤組成物、活性エネルギー線硬化型粘着剤組成物から形成された粘着剤層であり得る。水系粘着剤組成物とは、水を主成分とする溶媒(水系溶媒)中に粘着剤(粘着剤層形成成分)を含む形態の粘着剤組成物のことをいい、典型的には、水分散型粘着剤組成物(粘着剤の少なくとも一部が水に分散した形態の組成物)等と称されるものが含まれる。また、溶剤型粘着剤組成物とは、有機溶媒中に粘着剤を含む形態の粘着剤組成物のことをいう。ここに開示される技術は、粘着特性等の観点から、溶剤型粘着剤組成物から形成された粘着剤層を備える態様で好ましく実施され得る。
ここに開示される粘着剤層は、従来公知の方法によって形成することができる。例えば、上述のような基材フィルムに粘着剤組成物を直接付与(典型的には塗布)して乾燥させることにより粘着剤層を形成する方法(直接法)を採用することができる。また、剥離性を有する表面(剥離面)に粘着剤組成物を付与して乾燥させることにより該表面上に粘着剤層を形成し、その粘着剤層を基材フィルムに転写する方法(転写法)を採用してもよい。生産性の観点から、転写法が好ましい。上記剥離面としては、剥離ライナーの表面や、剥離処理された基材フィルム背面等を利用し得る。なお、ここに開示される粘着剤層は典型的には連続的に形成されるが、このような形態に限定されるものではなく、例えば点状、ストライプ状等の規則的あるいはランダムなパターンに形成された粘着剤層であってもよい。
粘着剤組成物の塗布は、例えば、グラビアロールコーター、ダイコーター、バーコーター等の、従来公知のコーターを用いて行うことができる。あるいは、含浸やカーテンコート法等により粘着剤組成物を塗布してもよい。
架橋反応の促進、製造効率向上等の観点から、粘着剤組成物の乾燥は加熱下で行うことが好ましい。乾燥温度は、例えば40〜150℃程度とすることができ、通常は60〜130℃程度とすることが好ましい。粘着剤組成物を乾燥させた後、さらに、粘着剤層内における成分移行の調整、架橋反応の進行、基材フィルムや粘着剤層内に存在し得る歪の緩和等を目的としてエージングを行ってもよい。
<基材フィルム>
基材フィルムとしては、ベースフィルムとして樹脂フィルムを含むものを好ましく用いることができる。上記ベースフィルムは、典型的には、独立して形状維持可能な(非依存性の)部材である。ここに開示される技術における基材フィルムは、このようなベースフィルムから実質的に構成されたものであり得る。あるいは、上記基材フィルムは、上記ベースフィルムの他に、補助的な層を含むものであってもよい。上記補助的な層の例としては、上記ベースフィルムの表面に設けられた着色層、反射層、下塗り層、帯電防止層等が挙げられる。
上記樹脂フィルムは、樹脂材料を主成分(例えば、当該樹脂フィルム中に50重量%を超えて含まれる成分)とするフィルムである。樹脂フィルムの例としては、ポリエチレン(PE)、ポリプロピレン(PP)、エチレン・プロピレン共重合体等のポリオレフィン系樹脂フィルム;ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリブチレンテレフタレート(PBT)、ポリエチレンナフタレート(PEN)等のポリエステル系樹脂フィルム;塩化ビニル系樹脂フィルム;酢酸ビニル系樹脂フィルム;ポリイミド系樹脂フィルム;ポリアミド系樹脂フィルム;フッ素樹脂フィルム;セロハン;等が挙げられる。樹脂フィルムは、天然ゴムフィルム、ブチルゴムフィルム等のゴム系フィルムであってもよい。なかでも、ハンドリング性、加工性の観点から、ポリエステルフィルムが好ましく、そのなかでもPETフィルムが特に好ましい。なお、本明細書において「樹脂フィルム」とは、典型的には非多孔質のシートであって、いわゆる不織布や織布とは区別される概念(換言すると、不織布や織布を除く概念)である。
樹脂フィルムには着色剤を含有させることができる。これにより樹脂フィルムの光透過性(遮光性)を調整することができる。例えば、樹脂フィルムの垂直光透過率や0.6mm光透過率を調整することができる。樹脂フィルムの光透過性(例えば垂直光透過率)を調整することは、該樹脂フィルムを含む基材フィルムの光透過性、さらには該基材フィルムを含む粘着シートの光透過性の調整にも役立ち得る。
着色剤としては、粘着剤層に含有させ得る着色剤と同様、従来公知の顔料や染料を用いることができる。着色剤の色は特に制限されず、有色であっても無色であってもよい。着色剤の色は、例えば、黒色、灰色、白色、赤色、青色、黄色、緑色、黄緑色、橙色、紫色、金色、銀色、パール色等であり得る。
一態様において、少量の着色剤により遮光性(例えば垂直光透過率)を効率よく調節し得ることから、黒色着色剤を好ましく使用し得る。具体的な黒色着色剤としては、粘着剤層に含有させ得る着色剤として例示したものが挙げられる。好ましい一態様において、平均粒径10nm〜500nm、より好ましくは10nm〜120nmの顔料(例えば、カーボンブラック等の粒子状黒色着色剤)を用いることができる。
他の一態様において、上記樹脂フィルムは白色着色剤を含んでいてもよい。白色着色剤としては、例えば、酸化チタン(ルチル型二酸化チタン、アナターゼ型二酸化チタン等の二酸化チタン)、酸化亜鉛、酸化アルミニウム、酸化ケイ素、酸化ジルコニウム、酸化マグネシウム、酸化カルシウム、酸化スズ、酸化バリウム、酸化セシウム、酸化イットリウム、炭酸マグネシウム、炭酸カルシウム(軽質炭酸カルシウム、重質炭酸カルシウム等)、炭酸バリウム、炭酸亜鉛、水酸化アルミニウム、水酸化カルシウム、水酸化マグネシウム、水酸化亜鉛、珪酸アルミニウム、珪酸マグネシウム、珪酸カルシウム、硫酸バリウム、硫酸カルシウム、ステアリン酸バリウム、亜鉛華、硫化亜鉛、タルク、シリカ、アルミナ、クレー、カオリン、燐酸チタン、マイカ、石膏、ホワイトカーボン、珪藻土、ベントナイト、リトポン、ゼオライト、セリサイト、加水ハロイサイト等の無機系白色着色剤や、アクリル系樹脂粒子、ポリスチレン系樹脂粒子、ポリウレタン系樹脂粒子、アミド系樹脂粒子、ポリカーボネート系樹脂粒子、シリコーン系樹脂粒子、尿素−ホルマリン系樹脂粒子、メラミン系樹脂粒子等の有機系白色着色剤等が挙げられる。
樹脂フィルムにおける着色剤の使用量は特に限定されず、所望の光学特性を付与できるように適宜調整した量とすることができる。着色剤の使用量は、通常、樹脂フィルムの重量の0.1〜30重量%程度とすることが適当であり、例えば0.1〜25重量%(典型的には0.1〜20重量%)とすることができる。
上記樹脂フィルムには、必要に応じて、充填剤(無機充填剤、有機充填剤等)、分散剤(界面活性剤等)、老化防止剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、帯電防止剤、滑剤、可塑剤等の各種添加剤が配合されていてもよい。各種添加剤の配合割合は、通常は30重量%未満(例えば20重量%未満、典型的には10重量%未満)程度である。
上記樹脂フィルムは、単層構造であってもよく、2層、3層またはそれ以上の多層構造を有するものであってもよい。形状安定性の観点から、樹脂フィルムは単層構造であることが好ましい。多層構造の場合、少なくとも一つの層(好ましくは全ての層)は上記樹脂(例えばポリエステル系樹脂)の連続構造を有する層であることが好ましい。樹脂フィルムの製造方法は、従来公知の方法を適宜採用すればよく、特に限定されない。例えば、押出成形、インフレーション成形、Tダイキャスト成形、カレンダーロール成形等の従来公知の一般的なフィルム成形方法を適宜採用することができる。
基材フィルムは、ベースフィルム(好ましくは樹脂フィルム)の表面に配置された着色層により着色されていてもよい。このようにベースフィルムと着色層を含む構成の基材フィルムにおいて、上記ベースフィルムは、着色剤を含んでもよく、含まなくてもよい。上記着色層は、ベースフィルムのいずれか一方の表面に配置されてもよく、両方の表面にそれぞれ配置されてもよい。ベースフィルムの両方の表面にそれぞれ着色層を配置した構成において、それらの着色層の構成は、同一であってもよく、異なってもよい。
このような着色層は、典型的には、着色剤およびバインダを含有する着色層形成用組成物を、ベースフィルムに塗布して形成することができる。着色剤としては、粘着剤層や樹脂フィルムに含有させ得る着色剤と同様、従来公知の顔料や染料を用いることができる。バインダとしては、塗料または印刷の分野において公知の材料を特に制限なく使用することができる。例えば、ポリウレタン、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、尿素メラミン樹脂、ポリメタクリル酸メチルなどが例示される。着色層形成用組成物は、例えば、溶剤型、紫外線硬化型、熱硬化型等であり得る。着色層の形成は、従来より着色層の形成に採用されている手段を特に制限なく採用して行うことができる。例えば、グラビア印刷、フレキソ印刷、オフセット印刷等の印刷により着色層(印刷層)を形成する方法を好ましく採用し得る。
着色層は、全体が1層からなる単層構造であってもよく、2層、3層またはそれ以上のサブ着色層を含む多層構造であってもよい。2層以上のサブ着色層を含む多層構造の着色層は、例えば、着色層形成用組成物の塗布(例えば印刷)を繰り返して行うことにより形成することができる。各サブ着色層に含まれる着色剤の色や配合量は、同一であってもよく、異なってもよい。遮光性を付与するための着色層では、ピンホールの発生を防止して光漏れ防止の信頼性を高める観点から、多層構造とすることが特に有意義である。
着色層全体の厚さは、通常、1μm〜10μm程度が適当であり、1μm〜7μm程度が好ましく、例えば1μm〜5μm程度とすることができる。二層以上のサブ着色層を含む着色層において、各サブ着色層の厚さは、通常、1μm〜2μm程度が好ましい。
ここに開示される基材フィルムの厚さは特に限定されない。粘着シートが過度に厚くなることを避ける観点から、基材フィルムの厚さは、例えば200μm以下、好ましくは150μm以下、より好ましくは100μm以下とすることができる。粘着シートの使用目的や使用態様に応じて、基材フィルムの厚さは、70μm以下であってよく、50μm以下でもよく、30μm以下(例えば25μm以下)でもよい。一態様において、基材フィルムの厚さは、20μm以下であってよく、15μm以下でもよく、10μm以下(例えば5μm以下)でもよい。基材フィルムの厚さを小さくすることにより、粘着シートの総厚さが同じであっても粘着剤層の厚さをより大きくすることができる。このことは粘着シートの耐衝撃性の観点から有利となり得る。基材フィルムの厚さの下限は特に制限されない。粘着シートの取扱い性(ハンドリング性)や加工性等の観点から、基材フィルムの厚さは、通常は0.5μm以上(例えば1μm以上)、好ましくは2μm以上、例えば4μm以上である。一態様において、基材フィルムの厚さは、6μm以上とすることができ、8μm以上でもよく、10μm以上(例えば10μm超)でもよい。
ここに開示される粘着シートは、例えば、ベースフィルム(典型的には樹脂フィルム)の0.6mm光透過率が例えば15%以下(好ましくは10%以下、より好ましくは5%以下)である態様で実施することができる。このようなベースフィルムを含む構成の粘着シートは、良好な水平遮光性を示すものとなり得る。厚さが25μmより大きいベースフィルムにおいては、該ベースフィルムの0.6mm光透過率が上記数値を満たすことが特に有意義である。より高い水平遮光性を得る観点から、ベースフィルムの0.6mm光透過率は、好ましくは3%以下であり、より好ましくは1%以下、さらに好ましくは0.5%以下、特に好ましくは0.1%以下である。ベースフィルムの0.6mm光透過率の下限は特に制限されず、実質的に0%、すなわち検出限界以下であってもよい。ベースフィルムの0.6mm光透過率は、該ベースフィルムを測定サンプルとして、上述した粘着剤層の0.6mm光透過率と同様にして測定することができる。
ここに開示される粘着シートは、例えば、基材フィルムの垂直光透過率が例えば5%未満である態様で実施することができる。これにより、上記基材フィルムを含む粘着シートにおいて、垂直方向(粘着シートの厚さ方向)への良好な遮光性が実現され得る。より高レベルの遮光性を得る観点から、基材フィルムの垂直光透過率は、好ましくは3%未満であり、より好ましくは1%未満、さらに好ましくは0.5%未満、特に好ましくは0.1%未満である。垂直光透過率の下限は特に制限されず、実質的に0%、すなわち検出限界以下であってもよい。基材フィルムの垂直光透過率は、該基材フィルムを測定サンプルとして、上述した粘着剤層の0.6mm光透過率と同様にして測定することができる。
基材フィルムの表面には、コロナ放電処理、プラズマ処理、紫外線照射処理、酸処理、アルカリ処理、下塗り剤の塗布等の、従来公知の表面処理が施されていてもよい。このような表面処理は、基材フィルムと粘着剤層との密着性、言い換えると粘着剤層の基材フィルムへの投錨性を向上させるための処理であり得る。
<剥離ライナー>
ここに開示される技術において、粘着剤層の形成、粘着シートの作製、使用前の粘着シートの保存、流通、形状加工等の際に、剥離ライナーを用いることができる。剥離ライナーとしては、特に限定されず、例えば、樹脂フィルムや紙等のライナー基材の表面に剥離処理層を有する剥離ライナーや、フッ素系ポリマー(ポリテトラフルオロエチレン等)やポリオレフィン系樹脂(ポリエチレン、ポリプロピレン等)の低接着性材料からなる剥離ライナー等を用いることができる。上記剥離処理層は、例えば、シリコーン系、長鎖アルキル系、フッ素系、硫化モリブデン等の剥離処理剤により上記ライナー基材を表面処理して形成されたものであり得る。
<粘着シート>
ここに開示される粘着シート(粘着剤層と基材フィルムとを含むが、剥離ライナーは含まない。)の総厚さは特に限定されない。粘着シートの総厚さは、例えば凡そ25.5μm以上とすることができ、30μm以上でもよく、50μm以上でもよく、60μm以上でもよい。粘着シートの総厚さの上限は、典型的には400μm以下、好ましくは300μm以下であり、250μm以下(例えば200μm以下)でもよい。一態様において、粘着シートの総厚さは、120μm以下であってよく、90μm以下でもよい。
ここに開示される粘着シートは、該粘着シートの垂直光透過率が例えば5%以下である態様で実施することができる。垂直遮光と水平遮光とをひとつの部材によって好適に実現する観点から、粘着シートの垂直光透過率は、好ましくは3%以下、より好ましくは1%以下、さらに好ましくは0.5%以下、特に好ましくは0.1%以下である。垂直光透過率の下限は特に制限されず、実質的に0%、すなわち検出限界以下であってもよい。粘着シートの垂直光透過率は、該粘着シートを測定サンプルとして、上述した粘着剤層の0.6mm光透過率と同様にして測定することができる。
ここに開示される粘着シートは、基材フィルムの一方の表面に配置された第1粘着剤層と、該基材フィルムの他方の表面に配置された第2粘着剤層とを備える両面粘着シート(両面接着性の粘着シート)の形態で好適に実施され得る。このような構成の粘着シートは、接合部材としての有用性が高い。また、粘着シートの総厚さに占める粘着剤層の合計厚さ(第1粘着剤層と第2粘着剤層との合計厚さ)の割合を大きくしやすいので、耐衝撃性の向上に適している。
ここで、第1粘着剤層および第2粘着剤層のうち少なくとも一方の粘着剤層は、厚さが25μmより大きく、かつ0.6mm光透過率が5%以下の粘着剤層である。他方の粘着剤層の厚さは特に制限されず、例えば2μm以上、典型的には5μm以上、好ましくは10μm以上、より好ましくは15μm以上であり得る。上記他方の粘着剤層の厚さが大きくなると、粘着シートの耐衝撃性が向上する傾向にある。かかる観点から、上記他方の粘着剤層の厚さは、20μm以上であってよく、25μm以上でもよく、一方の粘着剤層と同様に25μm超(例えば27μm以上、さらには30μm以上、または35μm以上)でもよい。
上記他方の粘着剤層の厚さが25μmより大きい場合には、該他方の粘着剤層の0.6mm光透過率もまた5%以下であることが好ましい。このことによって、細幅においても耐衝撃性と水平遮光性とを好適に両立することができる。一方、上記他方の粘着剤層の厚さが25μm以下である場合には、該他方の粘着剤層の0.6mm光透過率は特に制限されない。ここに開示される粘着剤層は、例えば、一方の表面に配置された粘着剤層が厚さ25μm超かつ0.6mm光透過率5%以下の粘着剤層であり、他方の表面に配置された粘着剤層が厚さ25μm以下かつ0.6mm光透過率5%超の粘着剤層である態様でも好ましく実施され得る。
ここに開示される粘着シート(片面粘着シートまたは両面粘着シート)の好ましい一態様として、該粘着シートに含まれる層のうち厚さが25μmより大きい層の0.6mm光透過率が、いずれも5%以下(より好ましくは3%以下、さらに好ましくは1%以下、典型的には0.1%以下)である態様が挙げられる。このような構成の粘着シートによると、細幅においても良好な水平遮光性と耐衝撃性とが同時に実現される傾向にある。より高い水平遮光性を実現する観点から好ましい一態様として、粘着シートに含まれる層のうち厚さ20μm以上の層(より好ましくは厚さ15μm以上の層、さらに好ましくは厚さ10μm以上の層)の0.6mm光透過率がいずれも5%以下(より好ましくは3%以下、さらに好ましくは1%以下、典型的には0.1%以下)である態様が挙げられる。
ここに開示される粘着シートを光反射用途に用いる場合、粘着シート表面の光反射率は、例えば40%以上とすることができ、60%以上とすることが好ましく、70%以上とすることがより好ましい。光反射率の上限は、理想的には100%であるが、実用面から99%以下(例えば95%以下、典型的には92%以下)程度であってもよい。
粘着シート表面の光反射率(%)は、市販の分光光度計を用いて、波長が550nmの光を粘着シートの一方の表面(光反射率測定表面)に照射して、光を照射した面で反射した光の強度を測定することにより求められる。分光光度計としては、例えば島津製作所製の分光光度計(装置名「MPS−2000」)を用いることができる。後述の実施例についても同様である。
第1粘着剤層と第2粘着剤層との合計厚さは、特に限定されない。上記粘着剤層の合計厚さは、例えば27μm超、典型的には30μm超、好ましくは35μm超、より好ましくは40μm超であり得る。粘着剤層の合計厚さが大きくなると、粘着シートの耐衝撃性が向上する傾向にある。かかる観点から、上記粘着剤層の合計厚さは、40μm超であってよく、50μm超でもよく、60μm超、さらには70μm超でもよい。
粘着シートの総厚さに占める、該粘着シートに含まれる粘着剤層の合計厚さの割合は、特に限定されない。ここで、粘着シートに含まれる粘着剤層の合計厚さとは、基材フィルムの一方の表面上に設けられた粘着剤層と他方の表面上に設けられた粘着剤層との合計厚さをいう。基材フィルムの一方の表面上にのみ粘着剤層が設けられている片面粘着シートの場合は、他方の表面上に設けられた粘着剤層の厚さはゼロであり、上記一方の表面上に設けられた粘着剤層の厚さと上記粘着剤層の合計厚さとは一致する。ここに開示される粘着シートは、例えば、粘着シートの総厚さに占める粘着剤層の合計厚さの割合が40%以上(好ましくは50%以上、典型的には50%超、より好ましくは60%以上、さらに好ましくは70%以上)である態様で実施することができる。このように構成することにより、粘着シートの総厚さに比して、細幅においてもより高レベルの耐衝撃性が発揮される傾向にある。一態様において、粘着シートの総厚さに占める粘着剤層の合計厚さの割合が75%以上、さらには80%以上であってもよい。粘着シートの総厚さに占める粘着剤層の合計厚さの割合の上限は特に制限されないが、通常は95%以下とすることが適当であり、90%以下とすることが好ましい。
ここに開示される粘着シートに含まれる厚さ25μm超かつ0.6mm光透過率5%以下の粘着剤層において、該粘着剤層の垂直光透過率は特に限定されない。上記粘着剤層の垂直光透過率は、例えば、10%以上であってよく、15%以上であってもよく、20%以上であってもよい。ここに開示される粘着シートは、上記粘着剤層の垂直光透過率が25%超(より好ましくは30%超)である態様で好ましく実施され得る。上記粘着剤層の垂直光透過率の上限は特に限定されず、当該粘着剤層の0.6mm光透過率が5%以下となる値であればよい。このように、0.6mm光透過率5%以下を満たす範囲で垂直光透過率の許容限度値を高くすることにより、かかる垂直光透過率に調整するために必要な着色剤の量を減らすことができる。このことは、着色剤の分散ムラ(ひいては粘着剤層の色ムラ)を抑制して外観品質のよい粘着シートを得る観点から好ましい。粘着剤層の垂直光透過率は、該粘着剤層を測定サンプルとして、上述した粘着剤層の0.6mm光透過率と同様にして測定することができる。
ここに開示される粘着シートは、180度剥離強度が3.0N/20mm以上であることが好ましい。上記特性を示す粘着シートによると、細幅においても耐久性の高い接合構造が実現される傾向にある。上記剥離強度は、3.5N/20mm以上であることが好ましく、4.0N/20mm以上であることがより好ましい。ここでいう剥離強度は、ステンレス鋼板に対する180度剥離強度(180度引き剥がし粘着力)を指す。
180度剥離強度は、次のようにして測定することができる。具体的には、粘着シートを幅20mm、長さ100mmのサイズにカットした測定サンプルにつき、23℃、50%RHの環境下にて、上記測定サンプルの接着面をステンレス鋼板(SUS304BA板)の表面に、2kgのローラを1往復させて圧着する。これを同環境下に30分間放置した後、万能引張圧縮試験機を使用して、JIS Z 0237:2000に準じて、引張速度300mm/分、剥離角度180度の条件で、剥離強度(N/20mm)を測定する。万能引張圧縮試験機としては、例えばミネベア社製の「引張圧縮試験機、TG−1kN」を用いることができる。後述の実施例においても同様の測定方法が採用される。
<用途>
ここに開示される粘着シートは、細幅においても耐衝撃性がよく、かつ水平遮光性に優れる。このような特徴を活かして、上記粘着シートは、例えば所定の光学特性が要求される液晶表示装置を備える電子機器に好ましく適用され得る。より具体的には、LCDユニットとBLユニットとを備える液晶表示装置において、該LCDユニットと該BLユニットとの接合に好ましく使用され得る。
ここに開示される粘着シートは、例えば、携帯電子機器のLCDユニットと該BLユニットとの接合に好ましく使用され得る。このような携帯電子機器の非限定的な例には、携帯電話、スマートフォン、タブレット型パソコン、ノート型パソコン、各種ウェアラブル機器(例えば、腕時計のように手首に装着するリストウェア型、クリップやストラップ等で体の一部に装着するモジュラー型、メガネ型(単眼型や両眼型。ヘッドマウント型も含む。)を包含するアイウェア型、シャツや靴下、帽子等に例えばアクセサリの形態で取り付ける衣服型、イヤホンのように耳に取り付けるイヤウェア型等)、デジタルカメラ、デジタルビデオカメラ、音響機器(携帯音楽プレーヤー、ICレコーダー等)、計算機(電卓等)、携帯ゲーム機器、電子辞書、電子手帳、電子書籍、車載用情報機器、携帯ラジオ、携帯テレビ、携帯プリンター、携帯スキャナ、携帯モデム等が含まれる。なお、この明細書において「携帯」とは、単に携帯することが可能であるだけでは充分ではなく、個人(標準的な成人)が相対的に容易に持ち運び可能なレベルの携帯性を有することを意味するものとする。
ここに開示される粘着シートは、種々の外形に加工された接合部材の形態で、例えばLCDユニットと該BLユニットとの接合その他の接合用途に利用され得る。このような接合部材の好ましい形態として、幅2.0mm未満(例えば1.0mm未満)の細幅部を有する形態が挙げられる。ここに開示される粘着シートは、厚さ25μm超であってかつ0.6mm光透過率5%以下の粘着剤層を備えることから、このような細幅部を含む形状(例えば枠状)の接合部材として使用されても良好な性能(耐衝撃性、水平遮光性等)を発揮し得る。一態様において、上記細幅部の幅は、0.7mm以下であってもよく、0.5mm以下であってもよく、0.3mm程度またはそれ以下であってもよい。細幅部の幅の下限は特に制限されないが、粘着シートの取扱い性の観点から、通常は0.1mm以上(典型的には0.2mm以上)が適当である。
上記細幅部は、典型的には線状である。ここで線状とは、直線状、曲線状、折線状(例えばL字型)等の他、枠状や円状等の環状や、これらの複合的または中間的な形状を包含する概念である。上記環状とは、曲線により構成されるものに限定されず、例えば四角形の外周に沿う形状(枠状)や扇型の外周に沿う形状のように、一部または全部が直線状に形成された環状を包含する概念である。上記細幅部の長さは特に限定されない。例えば、上記細幅部の長さが10mm以上(典型的には20mm以上、例えば30mm以上)である形態において、ここに開示される技術を適用することの効果が好適に発揮され得る。
ここに開示される粘着シートは、上記細幅部における上記粘着剤層の幅Wが、該粘着剤層の厚さTの50倍以下である形状で好ましく使用され得る。すなわち、W/Tの値が50以下(より好ましくは40以下、さらに好ましくは30以下、例えば25以下)である形状で被着体に貼り付けられる形状で好ましく使用され得る。例えば、液晶表示装置のLCDユニットと該BLユニットとの接合に用いられる環状の粘着シートにおいて、該粘着シートが光透過率の高い粘着剤層を有する場合、BLユニットからの発せられた光の一部は、該粘着剤層の内周のBLユニット側端から、該粘着剤層の外周のLCDユニット側端へと、上記粘着剤層を斜めに(LCDユニット側に)横切って透過する。このように粘着剤層をLDCユニット側に斜めに透過した光は、液晶表示面の輝度ムラ等の不都合を引き起こしやすい。W/Tの値が小さくなると、粘着剤層を幅方向に透過する光のうち、該粘着剤層をLDCユニット側に斜めに透過する光の割合は多くなる傾向にある。したがって、ここに開示される技術を適用して粘着シートの幅方向の光漏れを防止または抑制することの意義は大きくなる。
この明細書により開示される事項には以下のものが含まれる。
(1) 基材フィルムと、上記基材フィルムの少なくとも一方の表面に配置された粘着剤層とを備え、
上記粘着剤層は、該粘着剤層中に着色剤を含み、
上記粘着剤層は、厚さが25μmより大きく、かつ0.6mm光透過率が5%以下である、粘着シート。
(2) 上記粘着シートを構成する層のうち厚さが25μmを超える層は、いずれも、0.6mm光透過率が5%以下である、上記(1)に記載の粘着シート。
(3) 上記粘着シートに含まれる粘着剤層の合計厚さが、該粘着シートの総厚さの50%超である、上記(1)または(2)に記載の粘着シート。
(4) 上記粘着シートの垂直光透過率が1%以下である、上記(1)〜(3)のいずれかに記載の粘着シート。
(5) 上記粘着剤層の垂直光透過率が25%より高い、上記(1)〜(4)のいずれか一項に記載の粘着シート。
(6) 上記粘着シートは、細幅部を有し、該細幅部の幅が2.0mm未満である、上記(1)〜(5)のいずれかに記載の粘着シート。
(7) 上記細幅部における上記粘着剤層の幅が、該粘着剤層の厚さの50倍以下である、上記(6)に記載の粘着シート。
(8) 上記基材フィルムの一方の表面に配置された第1粘着剤層と、該基材フィルムの他方の表面に配置された第2粘着剤層とを備える両面粘着シートとして構成されており、
上記第1粘着剤層および上記第2粘着剤層は、いずれも、厚さが25μmより大きく、かつ0.6mm光透過率が5%以下である、上記(1)〜(7)のいずれかに記載の粘着シート。
(9) LCDユニットとBLユニットとを備える液晶表示装置において、該LCDユニットと該BLユニットとの接合に使用される、上記(1)〜(8)のいずれかに記載の粘着シート。
(10) 上記粘着剤層は、アクリル系ポリマーを含むアクリル系粘着剤層である、上記(1)〜(9)のいずれかに記載の粘着シート。
(11) 上記粘着剤層は、該粘着剤層に含まれるポリマー成分の50重量%を超える割合でアクリル系ポリマーを含み、
上記アクリル系ポリマーは、モノマー成分として、式(1):
CH=C(R)COOR (1)
(上記式(1)中のRは水素原子またはメチル基である。また、Rは炭素原子数1〜20の鎖状アルキル基である。);で表されるアルキル(メタ)アクリレートを70重量%以上の割合で含む、上記(1)〜(10)のいずれかに記載の粘着シート。
(12) 上記アクリル系ポリマーは、上記モノマー成分として官能基含有モノマーをさらに含み、
上記官能基含有モノマーは、アクリル酸、メタクリル酸、2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、3−ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシブチル(メタ)アクリレートおよび4−ヒドロキシブチル(メタ)アクリレートからなる群から選択される少なくとも1種である、上記(11)に記載の粘着シート。
(13) 上記粘着剤層の形成に用いられる粘着剤組成物は、イソシアネート系架橋剤、エポキシ系架橋剤、オキサゾリン系架橋剤、アジリジン系架橋剤、メラミン系架橋剤、過酸化物系架橋剤、尿素系架橋剤、金属アルコキシド系架橋剤、金属キレート系架橋剤、金属塩系架橋剤、カルボジイミド系架橋剤およびアミン系架橋剤からなる群から選択される少なくとも一種類の架橋剤を含む、上記(10)から(12)のいずれかに記載の粘着シート。
(14) 上記粘着剤層の形成に用いられる粘着剤組成物は、イソシアネート系架橋剤とエポキシ系架橋剤を組み合わせて含む、上記(13)に記載の粘着シート。
(15) 上記粘着剤層は、ロジン系粘着付与樹脂、テルペン系粘着付与樹脂、炭化水素系粘着付与樹脂、エポキシ系粘着付与樹脂、ポリアミド系粘着付与樹脂、エラストマー系粘着付与樹脂、フェノール系粘着付与樹脂およびケトン系粘着付与樹脂からなる群から選択される少なくとも一種類の粘着付与樹脂を含む、上記(10)から(14)のいずれかに記載の粘着シート。
(16) 上記粘着剤層は、ロジン系粘着付与樹脂とテルペンフェノール樹脂とを5/95〜95/5の重量比で含む、上記(15)に記載の粘着シート。
(17) 上記粘着剤層は、上記アクリル系ポリマー100重量部に対して、軟化点135℃以上のテルペンフェノール樹脂を20〜60重量部の割合で含む、上記(15)または(16)に記載の粘着シート。
(18) 上記粘着剤層は、水酸基価が50mgKOH/gより高い粘着付与樹脂TH1と、上記粘着付与樹脂TH1とは水酸基価が5mgKOH/g以上異なる粘着付与樹脂TH2とを組み合わせて含む、上記(15)から(17)のいずれかに記載の粘着シート。
(19) 前記粘着剤層は、水酸基価が50mgKOH/gより高い粘着付与樹脂TH1と、酸価が20mgKOH/gより高い粘着付与樹脂TA1とを組み合わせて含む、上記(15)から(18)のいずれかに記載の粘着シート。
(20) 上記着色剤は、黒色着色剤としてのカーボンブラックを含む、上記(1)〜(19)のいずれかに記載の粘着シート。
(21) 上記粘着剤層における上記着色剤の含有量は、0.3重量%以上3.0重量%未満である、上記(20)に記載の粘着シート。
(22) LCDユニットとBLユニットとを備える液晶表示装置において、該LCDユニットと該BLユニットとの接合に使用される両面接着性の粘着シートであって、
基材フィルムと、
上記基材フィルムの一方の表面に配置された第1粘着剤層と、
上記基材フィルムの他方の表面に配置された第2粘着剤層と
備え、
上記基材フィルムは、厚さが25μmより大きくかつ0.6mm光透過率が5%以下であるか、または、厚さが25μm以下であり、
上記第1粘着剤層および上記第2粘着剤層は、いずれも、厚さが25μmより大きくかつ0.6mm光透過率が5%以下であり、
上記粘着シートの垂直光透過率が1%以下であり、
上記第1粘着剤層と上記第2粘着剤層との合計厚さが上記粘着シートの総厚さの50%より大きく、
上記第1粘着剤層および上記第2粘着剤層の少なくとも一方は、該粘着剤層に含まれるポリマー成分の50重量%を超える割合でアクリル系ポリマーを含むアクリル系粘着剤層であり、
上記アクリル系粘着剤層は、0.3重量%以上3.0重量%未満のカーボンブラックを含む、粘着シート。
以下、本発明に関するいくつかの実施例を説明するが、本発明をかかる実施例に示すものに限定することを意図したものではない。なお、以下の説明において「部」および「%」は、特に断りがない限り重量基準である。
<例1>
攪拌機、温度計、窒素ガス導入管、還流冷却器および滴下ロートを備えた反応容器に、モノマー成分としてのBA92部、酢酸ビニル5部、AA2.9部および2−ヒドロキシエチルアクリレート0.1部と、重合溶媒としての酢酸エチル30部およびトルエン120部とを仕込み、窒素ガスを導入しながら2時間撹拌した。このようにして重合系内の酸素を除去した後、重合開始剤として0.2部のAIBNを加え、60℃で6時間溶液重合してアクリル系ポリマーの溶液を得た。このアクリル系ポリマーのMwは約50×10であった。
上記アクリル系ポリマー溶液に含まれるアクリル系ポリマー100部に対して、粘着付与樹脂としてのロジン系樹脂A(重合ロジンエステル、商品名「ペンセルD−125」、軟化点120〜130℃、荒川化学工業社製)10部、ロジン系樹脂B(不均化ロジンエステル、商品名「スーパーエステルA−100」、軟化点95〜105℃、荒川化学工業社製)10部およびテルペンフェノール樹脂(商品名「タマノル803L」、軟化点145〜160℃、荒川化学工業社製)15部と、カーボンブラック分散液(商品名「N−DYM8715ブラック」、大日精化工業株式会社製)と、イソシアネート系架橋剤(商品名「コロネートL」、日本ポリウレタン工業社製、固形分75%)2部と、を加えて粘着剤組成物A1を調製した。この粘着剤組成物A1は、上記アクリル系ポリマー100部に対して、着色剤としてのカーボンブラックを2部含んでいる。
剥離ライナーとして、片面が剥離処理された剥離面となっているポリエステル製剥離フィルム(商品名「ダイアホイルMRF」、厚さ38μm、三菱ポリエステル社製)を2枚用意した。これらの剥離ライナーの剥離面に上記粘着剤組成物A1を、乾燥後の厚さが28μmとなるように塗布し、100℃で2分間乾燥させた。このようにして、上記2枚の剥離ライナーの剥離面上にそれぞれ粘着剤層を形成した。
基材フィルムとして、厚さ4.5μmの透明なPETフィルム(商品名「ルミラー」、東レ社製)と該PETフィルム(ベースフィルム)の第2面に設けられた黒色印刷層(着色層)とからなる、合計厚さ約10μmの基材フィルムを用意した。上記黒色印刷層は、黒色着色剤を含むインク組成物を用い、グラビア印刷法を利用して印刷を行うことにより形成した。上記基材フィルムの第1面(ベースフィルムの第1面)および第2面(着色層の表面)に、上記2枚の剥離ライナー上に形成された粘着剤層をそれぞれ貼り合わせて、本例に係る粘着シートを作製した(転写法)。上記剥離ライナーは、そのまま粘着剤層上に残し、該粘着剤層の表面(接着面)の保護に使用した。
<例2>
本例では、基材フィルムとして、厚さ25μmの透明なPETフィルム(商品名「ルミラー」、東レ社製)と該PETフィルムの第2面に設けられた例1と同様の黒色印刷層(着色層)とからなる、合計厚さ約30μmの基材フィルムを使用した。剥離フィルムへの粘着剤組成物A1の塗布量は、乾燥後の厚さが36μmとなるように調節した。その他の点は例1に係る粘着シートの作製と同様にして、本例に係る粘着シートを作製した。
<例3>
本例では、基材フィルムとして、白色顔料を練り込んだ厚さ38μmのPETフィルム(商品名「ルミラー」、東レ社製)と該PETフィルムの第2面に白色、銀色および黒色の順で設けられた印刷層(着色層)とからなる、合計厚さ約45μmの基材フィルムを使用した。剥離フィルムへの粘着剤組成物A1の塗布量は、乾燥後の厚さが30μmとなるように調節した。この粘着剤組成物A1から形成した粘着剤層を、上記基材フィルムの第1面にのみ貼り合わせた。その他の点は例1に係る粘着シートの作製と同様にして、本例に係る粘着シート(片面粘着シート)を作製した。
<例4>
攪拌機、温度計、窒素ガス導入管、還流冷却器および滴下ロートを備えた反応容器に、モノマー成分としてのBA95部およびAA5部と、重合溶媒としてのトルエン150部とを仕込み、窒素ガスを導入しながら2時間撹拌した。このようにして重合系内の酸素を除去した後、重合開始剤として0.2部のベンゾイルパーオキサイドを加え、60℃で6時間溶液重合してアクリル系ポリマーの溶液を得た。このアクリル系ポリマーのMwは約60×10であった。
上記アクリル系ポリマー溶液に、該溶液に含まれるアクリル系ポリマー100部に対して、粘着付与樹脂としてのテルペンフェノール樹脂(商品名「YSポリスターS−145」、軟化点約145℃、ヤスハラケミカル社製)10部およびテルペンフェノール樹脂(商品名「タマノル803L」、軟化点145〜160℃、荒川化学工業社製)30部と、上記カーボンブラック分散液(着色剤としてのカーボンブラック2部を含む。)と、イソシアネート系架橋剤(商品名「コロネートL」、日本ポリウレタン工業社製、固形分75%)2部およびエポキシ系架橋剤(商品名「TETRAD−C」、三菱瓦斯化学社製)0.03部とを加え、攪拌混合して粘着剤組成物A2を調製した。
基材フィルムとしては、黒色顔料を練り込んだ厚さ75μmのPETフィルム(商品名「ルミラー」、東レ社製)を使用した。剥離フィルムへの粘着剤組成物A2の塗布量は、乾燥後の厚さが38μmとなるように調節した。その他の点は例1に係る粘着シートの作製と同様にして、本例に係る粘着シートを作製した。
<例5>
上記カーボンブラック分散液を添加しない他は粘着剤組成物A1の調製と同様にして、着色剤を含まない粘着剤組成物A0を調製した。
基材フィルムとしては、厚さ12μmの透明なPETフィルム(商品名「ルミラー」、東レ社製)を使用した。剥離フィルムへの粘着剤組成物A0の塗布量は、乾燥後の厚さが19μmとなるように調節した。その他の点は例1に係る粘着シートの作製と同様にして、本例に係る粘着シートを作製した。
<例6>
攪拌機、温度計、窒素ガス導入管、還流冷却器、滴下ロートを備えた反応容器に、モノマー成分としてのBA70部、2EHA27部、AA3部および4−ヒドロキシブチルアクリレート0.05部と、重合溶媒としてのトルエン135部とを仕込み、窒素ガスを導入しながら2時間撹拌した。このようにして重合系内の酸素を除去した後、重合開始剤としてのAIBN0.1部を加え、60℃で6時間溶液重合してアクリル系ポリマーのトルエン溶液を得た。このアクリル系ポリマーAのMwは約40×10であった。
上記トルエン溶液に含まれるアクリル系ポリマー100部に対し、粘着付与樹脂としてロジン系樹脂A(重合ロジンエステル、商品名「ペンセルD−125」、軟化点120〜130℃、荒川化学工業社製)30部およびイソシアネート系架橋剤(商品名「コロネートL」、日本ポリウレタン工業社製、固形分75%)2部を加えてアクリル系粘着剤組成物A3を調製した。
基材フィルムとしては、厚さ25μmの透明なPETフィルム(商品名「ルミラー」、東レ社製)を使用した。剥離フィルムへの粘着剤組成物A3の塗布量は、乾燥後の厚さが38μmとなるように調節した。その他の点は例1に係る粘着シートの作製と同様にして、本例に係る粘着シートを作製した。
<例7>
例3において、粘着剤組成物A1に代えて粘着剤組成物A3を使用した。剥離フィルムへの粘着剤組成物A3の塗布量は、乾燥後の厚さが20μmとなるように調節した。基材フィルムとしては、白色顔料を練り込んだ厚さ13μmのPETフィルム(商品名「ルミラー」、東レ社製)と該PETフィルムの第2面に白色、銀色および黒色の順で設けられた印刷層(着色層)とからなる、合計厚さ約20μmの基材フィルムを使用した。その他の点は例3に係る粘着シートの作製と同様にして、本例に係る粘着シート(片面粘着シート)を作製した。
<例8>
本例では、基材フィルムとして、厚さ12μmの透明なPETフィルム(商品名「ルミラー」、東レ社製)と該PETフィルムの第2面に設けられた例1と同様の黒色印刷層(着色層)とからなる、合計厚さ約17μmの基材フィルムを使用した。剥離フィルムへの粘着剤組成物A3の塗布量は、乾燥後の厚さが17μmとなるように調整した。その他の点は例6と同様にして、本例に係る粘着シートを作製した。
<例9>
例2において、粘着剤組成物A1に代えて粘着剤組成物A3を使用した。その他の点は例2と同様にして、本例に係る粘着シートを作製した。
<例10>
例7で用いたものを同じ基材フィルムの第1面および第2面に、粘着剤組成物A3から形成した厚さ20μmの粘着剤層を貼り合わせた。その他の点は例6と同様にして、本例に係る粘着シートを作製した。
[評価]
各例に係る粘着シートにつき、粘着剤層の0.6mm光透過率(%)、粘着シートの垂直光透過率(%)および耐衝撃性を測定または評価した。例3,7に係る粘着シートについては、粘着シートの第2面の反射率(%)も測定した。
耐衝撃性の評価は、例1,2,4〜6および8〜10に係る粘着シートについて、以下のようにして行った。
すなわち、各例に係る粘着シートを、外周が横40mm、縦60mm、幅が1mmの額縁状に加工した。この額縁状粘着シートの一方の粘着面を覆う剥離ライナーを剥がし、露出した粘着面を横60mm、縦80mm、厚さ1mmのステンレス鋼板(SUS304BA板)に、2kgのローラを1往復させることにより圧着した。その直後に他方の粘着面を覆う剥離ライナーを剥がし、露出した粘着面に横40mm、縦60mm、厚さ2mmのアクリル樹脂板を乗せて、該アクリル板側から50Nの荷重を10秒間加えることにより圧着した。これを23℃、50%RHの環境下で24時間養生したものを評価用サンプルとした。
上記評価用サンプルを1mの高さから自由落下させることにより該サンプルに衝撃を加え、粘着シートとステンレス鋼板との間および粘着シートとアクリル樹脂板との間について、剥がれの有無を目視で確認した。剥がれが認められなかった場合には、同サンプルを再度1mの高さから自由落下させ、同様に剥がれの有無を確認した。この落下試験を最大40回まで繰り返し、剥がれが生じるまでの回数を記録した。その結果から、40回落下後にも剥がれが認められなかったものをE(Excellent)、31回〜40回で剥がれが認められたものをG(Good)、21回〜30回で剥がれが認められたものをA(Acceptable)、20回以下で剥がれが認められたものをP(Poor)として耐衝撃性を評価した。
得られた結果を、各例に係る粘着シートの概略構成と併せて表1,2に示す。
Figure 0006774806
Figure 0006774806
表1,2に示す結果から、25μmより厚い粘着剤層を備える例1,2,4の粘着シートは、いずれも、細幅においても落下衝撃に対して良好な接合耐久性を示すことがわかる。また、例1〜4の粘着シートの粘着剤層は、いずれも0.6mm光透過率が5%以下(具体的には0.1%未満)であり、細幅においても高い水平遮光性を示すことがわかる。
これに対して、粘着剤層の厚さが25μm以下である例5,8,10の粘着シートは、例1,2,4の粘着シートに比べて耐衝撃性に劣る傾向であった。また、例5〜10の粘着シートを構成する粘着剤層は0.6mm光透過率が高いため、いずれも例1〜4の粘着シートに比べて水平遮光性が低く、特に粘着剤層の厚さが25μmを超える例6,9は水平遮光性に乏しいことが確認された。
以上、本発明の具体例を詳細に説明したが、これらは例示にすぎず、特許請求の範囲を
限定するものではない。特許請求の範囲に記載の技術には、以上に例示した具体例を様々
に変形、変更したものが含まれる。
1,2 粘着シート
10 基材フィルム
10A 第1面
10B 第2面
12 樹脂フィルム(ベースフィルム)
14 着色層
21 第1粘着剤層
21A 第1粘着面
22 第2粘着剤層
22A 第2粘着面
31,32 剥離ライナー

Claims (10)

  1. 基材フィルムと、前記基材フィルムの少なくとも一方の表面に配置された粘着剤層とを備える粘着シートであって
    前記基材フィルムは、着色剤を含有する樹脂フィルムを含むか、あるいは、ベースフィルムの表面に着色層が配置されたものであり、
    前記粘着剤層は、溶剤型粘着剤組成物、ホットメルト型粘着剤組成物または活性エネルギー線硬化型粘着剤組成物から形成された粘着剤層であり、
    前記粘着剤層は単層構造を有しており、
    前記粘着剤層は、該粘着剤層中に着色剤を含み、
    前記粘着剤層は、厚さが25μmより大きく、かつ長さ0.6mmにおける光透過率が5%以下であり、
    前記粘着シートに含まれる粘着剤層の合計厚さが、該粘着シートの総厚さの70%以上である、粘着シート。
  2. 前記粘着シートを構成する層のうち厚さが25μmを超える層は、いずれも、長さ0.6mmにおける光透過率が5%以下である、請求項1に記載の粘着シート。
  3. 前記粘着シートの垂直光透過率が1%以下である、請求項1または2に記載の粘着シート。
  4. 前記粘着剤層の垂直光透過率が25%より高い、請求項1からのいずれか一項に記載の粘着シート。
  5. 前記粘着シートは、細幅部を有し、該細幅部の幅が2.0mm未満である、請求項1からのいずれか一項に記載の粘着シート。
  6. 前記細幅部における前記粘着剤層の幅が、該粘着剤層の厚さの50倍以下である、請求項に記載の粘着シート。
  7. 前記粘着剤層は、溶剤型粘着剤組成物から形成された粘着剤層である、請求項1から6のいずれか一項に記載の粘着シート。
  8. 前記基材フィルムの一方の表面に配置された第1粘着剤層と、該基材フィルムの他方の表面に配置された第2粘着剤層と、を備える両面粘着シートとして構成されており、
    前記第1粘着剤層および前記第2粘着剤層は、いずれも、溶剤型粘着剤組成物、ホットメルト型粘着剤組成物または活性エネルギー線硬化型粘着剤組成物から形成された粘着剤層であり、単層構造を有しており、厚さが25μmより大きく、かつ長さ0.6mmにおける光透過率が5%以下である、請求項1からのいずれか一項に記載の粘着シート。
  9. 前記基材フィルムの一方の面のみに前記粘着剤層を有する片面粘着シートとして構成されている、請求項1から7のいずれか一項に記載の粘着シート。
  10. 液晶表示モジュールユニットとバックライトユニットとを備える液晶表示装置において、該液晶表示モジュールユニットと該バックライトユニットとの接合に使用される、請求項1からのいずれか一項に記載の粘着シート。
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