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JP7339087B2 - 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。
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、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、携帯電子機器においては、バックライトモジュール等の光源からの光漏れの防止等を目的として、遮光性を有する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1~6が挙げられる。特許文献1~5は、樹脂フィルム基材の片面に黒色印刷層を設けた粘着シートを開示している。特許文献6は、グラファイトシートに積層される片面接着シートを開示する従来技術文献である。
特開2013-87246号公報 特開2013-166891号公報 特開2015-83660号公報 特開2017-57375号公報 特開2018-2898号公報 特開2017-52835号公報
従来、携帯電子機器では薄型化、軽量化が要求されている。また、携帯電子機器は大画面化(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抑制やデザインの融通性向上等のために、粘着シートの細幅化が望まれている。この用途に用いられる遮光性粘着シートも、薄厚化、細幅化の傾向にあるが、遮光性粘着シートの薄厚化や細幅化は、光透過距離の減少でもあるため遮光性の低下を伴う。また従来、粘着シートの遮光性は主に厚さ方向に対して求められていたため、粘着シートに黒色印刷層を配置するなどの方策が採られていたが、上記のように粘着シートを細幅化する用途では、細幅部分からの光漏れを防止するため粘着シートの面方向に対する遮光性が必要となる。例えば特許文献4では、粘着剤層に着色剤を含ませて光透過率を低減することで細幅端面からの光漏れを抑制している。近年においては、さらに高レベルな遮光性能が求められており、例えば特許文献4において合格レベルの低光透過率のなかでも、一桁低い透過率を見た場合には、遮光性の優劣が存在し得る。
また上記粘着シートの細幅化は、打ち抜き加工等を利用してなされるところ、十分な加工精度を得るためには樹脂フィルム等の支持基材を使用することが望ましい。しかし、薄型電子機器等における制限された厚さ空間では、支持基材の配置は、粘着特性に影響する粘着剤層厚さの制限に通じる。また、面方向への遮光性のために、特許文献4のように粘着剤層に着色剤を含ませる場合には、着色剤を含まないタイプよりも粘着特性を得にくいという事情もある。そのため、支持基材の厚さは必要最小限に留めることが望ましい。
本発明は、上記の事情に鑑みて創出されたものであり、加工精度に優れ、かつ支持基材の厚さが制限された構成でシート面方向および厚さ方向に対して優れた遮光性を発揮し得る粘着シートを提供することを目的とする。
本明細書によると、厚さが75μm未満である支持基材と、該支持基材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が提供される。前記粘着シートは、そのXY方向およびZ方向の光透過率がいずれも0.04%以下である。ここで、該粘着シートのXY方向は、該粘着シートのシート面に沿う一方向としてのX方向および該粘着シートのシート面に沿い且つ該X方向に直交する方向としてのY方向であり、Z方向は該粘着シートの厚さに沿って延びる方向(厚さ方向)であり、XY方向(シート面方向)に直交する方向でもある。上記構成の粘着シートは、支持基材を備えるので加工精度に優れる。また、粘着シートのXY方向およびZ方向の光透過率が0.04%以下に制限されているので、粘着シートのシート面方向および厚さ方向に対して優れた遮光性を実現することができる。
好ましい一態様では、前記XY方向の光透過率は0.01%以下である。この特性を満足する粘着シートは、そのシート面方向の遮光性が特に優れる。例えば、細幅化した場合にも粘着シート面方向への光漏れが十分に防止される。
好ましい一態様では、前記Z方向の光透過率は0.01%以下である。この特性を満足する粘着シートは、その厚さ方向の遮光性が特に優れる。
ここに開示される粘着シートの好ましい一態様では、前記支持基材のZ方向光透過率は5.0%以下であり、前記粘着剤層のZ方向光透過率は4.0%以下である。このように支持基材および粘着剤層の光透過率を所定値以下にすることにより、面方向および厚さ方向において優れた遮光性が好ましく実現される。
好ましい一態様では、前記支持基材は黒色着色剤を含む。これにより、XYZ方向の光透過率が低減された支持基材を好ましく得ることができる。加工精度および遮光性の観点から、前記支持基材は、黒色着色剤を含む樹脂フィルム基材であることがより好ましい。他の好ましい一態様では、前記粘着剤層は黒色着色剤を含む。これにより、光透過率が低減された粘着剤層を好ましく得ることができる。支持基材および粘着剤層の両方に黒色着色剤を含ませることにより、ここに開示される技術による優れた遮光性を好ましく実現することができる。
ここに開示される粘着シートの好ましい一態様では、前記粘着剤層の厚さは1.5~40μmである。粘着剤層の厚さを1.5μm以上とすることによって、接着力や耐衝撃性等の粘着特性が向上する傾向がある。粘着剤層が遮光性を有する場合には、粘着シートのZ方向光透過率をより低下させ得る。また、上記厚さを40μm以下とすることによって、粘着シートは薄厚化され得る。
ここに開示される粘着シートは、そのシート面方向および厚さ方向において優れた遮光性を有するという特長を活かして、接着手段と遮光性とを兼ね備えるものとして、例えばバックライトユニットを含む液晶表示(LCD)装置等の、発光要素を含む電子機器に好ましく用いられる。
また、携帯電子機器用途では、当該電子機器の形状や部材の形状にあわせて、粘着シートは枠状や細幅となるような各種形状に加工されて用いられ得る。ここに開示される粘着シートは、支持基材に基づく優れた加工精度を有するので、打ち抜き加工等の加工処理に精度よく対応したものとなり得る。また、ここに開示される粘着シートは、支持基材の厚さが制限されているので、例えば、薄型化や軽量化が進行している携帯電子機器に好ましく用いられる。携帯電子機器は、光源を有するものについては光漏れ防止が求められる。また、表示画面を有するものについては光の反射等を防止して表示画面の視認性等を確保することが求められる。そのため、ここに開示される技術を適用して、光漏れ防止や表示画面の視認性を確保することが特に有意義である。
粘着シートの一構成例を模式的に示す断面図である。 液晶表示装置の構成例を模式的に示す模式的分解斜視図である。
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、支持基材(基材フィルム)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。
<粘着シートの構成>
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。
この構成例では、第1粘着剤層21および第2粘着剤層22はともに黒色着色剤を含んでおり、XYZ方向に対して遮光性を有する。また、支持基材10としては、黒色着色剤を含む樹脂フィルムが用いられている。これらの具体的構成については、粘着シートのXYZ方向の光透過率が0.04%以下となる範囲で種々の変更が可能であり、ここに開示される技術は上記構成に限定されるものではない。
ここに開示される技術は、部材の固定や接合のため、上述の基材付き両面粘着シートの形態で好ましく実施される。あるいは、ここに開示される粘着シートは、特に図示しないが、非剥離性の基材(支持基材)の片面のみに粘着剤層を有する基材付き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が挙げられる。
<粘着シートのXYZ方向光透過率>
ここに開示される粘着シートは、そのXY方向およびZ方向の光透過率がいずれも0.04%以下であることによって特徴づけられる。これにより、粘着シートはシート面方向および厚さ方向に対して優れた遮光性を発揮することができる。粘着シートのXY方向光透過率は、好ましくは0.03%以下、より好ましくは0.02%以下、さらに好ましくは0.01%以下である。また、粘着シートのZ方向光透過率は、好ましくは0.03%以下、より好ましくは0.02%以下、さらに好ましくは0.01%以下である。粘着シートのXY方向の光透過率およびZ方向の光透過率は、後述の実施例に記載の方法で測定される。
なお、粘着シートのXY面は粘着シートのシート面である。また、粘着シートのX方向とは、粘着シートのシート面に沿う一方向であり、粘着シートのシート面上の一方向ということができる。粘着シートのY方向は、粘着シートのシート面に沿い且つ上記X方向に直交する方向であり、粘着シートのシート面上の一方向であって、X方向に直交する方向ということができる。したがって、粘着シートのXY方向とは、粘着シートのシート面方向と同義である。また、粘着シートのZ方向は粘着シートの厚さ方向(厚さに沿って延びる方向)であり、粘着シートのシート面に対して垂直に延びる方向ということができる。また、本明細書において、粘着シートのXYZ方向とは、XY面(シート面)方向およびZ方向(厚さ方向)を含む意味で用いられる。支持基材および粘着剤層のX方向、Y方向、Z方向、XY方向およびXYZ方向についても上記と同様である。
<支持基材>
ここに開示される粘着シートは支持基材を含む。これにより、粘着シートは、打ち抜き加工等によって精度よく加工され得る。このような粘着シートは、特定の形状に加工されたり、細幅化されて利用される用途に好ましい。また、ここに開示される支持基材の厚さは75μm未満である。厚さが制限された支持基材は、薄型化や軽量化が求められる用途に好ましく利用される。また例えば、支持基材の厚さを制限して粘着剤層の厚さを相対的に大きくすることで、剥離強度や耐衝撃性等の粘着特性の向上が可能となる。そのような観点から、支持基材の厚さは、好ましくは凡そ60μm以下、より好ましくは凡そ50μm以下(例えば50μm未満)、さらに好ましくは凡そ40μm以下、特に好ましくは凡そ30μm以下(例えば30μm未満、典型的には凡そ25μm以下)である。一態様において、支持基材の厚さは、凡そ20μm以下であってよく、凡そ12μm以下でもよく、凡そ7μm以下(例えば凡そ3μm以下)でもよい。支持基材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、支持基材の厚さは、通常は0.5μm以上(例えば1μm以上)である。一態様において、支持基材の厚さは凡そ3μm以上であってもよい。他の一態様において、支持基材の厚さは、凡そ8μm以上とすることができ、凡そ13μm以上でもよく、凡そ16μm以上でもよい。
上記支持基材のZ方向光透過率は、粘着シートのXYZ方向光透過率が所定値以下となるよう適切に設定されるため、特定の範囲に限定されるものではない。粘着シートの厚さ方向の遮光性向上の観点から、支持基材のZ方向光透過率は凡そ10%以下とすることが適当であり、好ましくは5.0%以下であり、例えば3.0%以下、さらには2.0%以下(例えば1.0%以下)である。粘着シートのZ方向光透過率を支持基材の遮光性で実現する場合には、支持基材のZ方向光透過率は、より好ましくは0.3%以下、さらに好ましくは0.1%以下、特に好ましくは0.04%以下(例えば0.03%以下、典型的には0.01%以下)である。
遮光性の観点からは、支持基材のZ方向光透過率は低いほどよいため、その下限値は検出限界付近となる。その一方で、ここに開示される技術は、支持基材と粘着剤層の両方で粘着シートのXYZ方向光透過率を所定値以下とする技術でもあり得るので、粘着剤層のZ方向光透過率との関係で、支持基材のZ方向光透過率を過度に低減する必要がない場合がある。かかる場合、支持基材のZ方向光透過率を所定値以上とすることは、支持基材の特性(加工性、機械的特性)の維持や、生産性や効率面を含む工業的見地から有意義である。そのような観点から、好ましい一態様では、支持基材のZ方向光透過率は0.01%超(例えば0.05%超)、さらには0.1%超であり、より好ましくは凡そ1%以上であり、例えば凡そ1.5%以上であってもよく、凡そ2%以上であってもよい。
支持基材のXY方向光透過率も、Z方向光透過率の場合と同様、粘着シートのXYZ方向光透過率が所定値以下となるよう適切に設定されるため、特定の範囲に限定されるものではない。粘着シートのシート面方向の遮光性向上の観点から、支持基材のXY方向光透過率は凡そ0.04%以下であることが適当であり、支持基材のXY方向の光透過率は、好ましくは0.03%以下、より好ましくは0.02%以下、さらに好ましくは0.01%以下である。このようなXY方向光透過率は、黒色着色剤を含む支持基材(好適には、黒色着色剤が練り込まれた樹脂フィルム)の使用により、好ましく実現することができる。
支持基材のXY方向光透過率は、後述の実施例における粘着シートのXY方向光透過率測定方法と同様の方法で測定することができる。支持基材のZ方向光透過率は、後述の実施例に記載の方法で測定される。
ここに開示される支持基材の構造や材料は、粘着シートのXYZ方向光透過率を満足するものであればよく特に限定されない。支持基材は、典型的にはフィルム状基材(「基材フィルム」ともいう。)である。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;ポリウレタン系樹脂フィルム;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。
基材フィルム(典型的には樹脂フィルム)には着色剤を含有させることができる。これにより基材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、基材フィルムのXYZ方向光透過率、ひいては粘着シートのXYZ方向光透過率を調整することができる。着色剤としては、各種顔料や染料を用いることができる。着色剤の色としては有色が好ましい。着色剤の色は、例えば、黒色、灰色、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。有色系着色剤は、遮光性に優れる傾向があり、機械による判別性を含む意味での視認性や、意匠性にも優れる傾向がある。優れた遮光性を得る観点から、黒色系着色剤の使用が好ましい。着色剤は、有色系着色剤と組み合わせるかたちで無色系着色剤を含んでもよく、含まなくてもよい。ここに開示される典型的な一態様に係る基材フィルムは、無色系着色剤を実質的に含まないものであり得る。なお、本明細書において「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。
典型的な一態様では、基材フィルムは、黒色着色剤を含む基材フィルムであり、より具体的には、黒色着色剤が練り込まれた基材フィルム(典型的には樹脂フィルム)である。ここで黒色着色剤が練り込まれた基材フィルムとは、基材フィルムの主構成材料(基材フィルム中に最も多く含まれる材料。典型的には樹脂材料)中に、黒色着色剤が混合された基材フィルムをいう。黒色着色剤は、実質的に基材フィルム中に分散状態で含まれる。基材フィルムにおける黒色着色剤の分散状態は特に限定されず、黒色着色剤は、基材フィルムのZ方向光透過率が所定値以下(例えば5%以下)になる程度まで基材フィルム中に分散していることが好ましい。上記黒色着色剤含有基材フィルムを用いることにより、粘着シートのXYZ方向に対して優れた遮光性を好ましく実現することができる。また、黒色着色剤含有基材フィルムは、当該基材フィルムと同じ厚みの従来の着色層(印刷層)と樹脂フィルムとの積層構造基材フィルムと比べて、基材フィルム(典型的には樹脂フィルム)が相対的に厚くなる分コシがあり、加工精度の点で有利である。また着色層が不要となるため、その厚さを粘着剤層に割り当てることにより、良好な粘着特性を保持しやすい。なお、上述の黒色着色剤含有基材フィルムは、それ自体が黒色に着色されていると換言することができ、黒色基材フィルムということができる。
基材フィルムに含まれる黒色着色剤としては、有機または無機の着色剤(顔料、染料等)を用いることができる。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。
黒色着色剤としては、特に限定されず、少量の使用によって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、平均粒径約10nm以上(例えば凡そ50nm以上)の黒色着色剤(例えば、カーボンブラック等の黒色顔料)を用いることができる。上記黒色着色剤の平均粒径の上限は特に限定されず、通常、凡そ500nm以下であり、好ましくは凡そ300nm以下、より好ましくは凡そ250nm以下、例えば200nm以下(例えば凡そ120nm以下)であり得る。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。
基材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。黒色着色剤の使用量は、通常、基材フィルムの総重量の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。
ここに開示される基材フィルムは、黒色着色剤以外の着色剤(顔料や染料)を含んでもよい。そのような非黒色着色剤として、例えば白色着色剤が挙げられる。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。
基材フィルムにおける非黒色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。非黒色着色剤の使用量は、通常、基材フィルムの重量の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。
上記基材フィルムには、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。
上記基材フィルムは、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、基材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、典型的には黒色着色剤含有樹脂)の連続構造を有する層であることが好ましい。基材フィルム(典型的には樹脂フィルム)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、粘着剤層や基材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等が例示される。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。
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。また、ここに開示される技術が、基材付き片面粘着シートの形態で実施される場合、基材フィルムの背面に、必要に応じて剥離処理が施されていてもよい。剥離処理は、例えば、一般的なシリコーン系、長鎖アルキル系、フッ素系等の剥離処理剤を、典型的には0.01μm~1μm(例えば0.01μm~0.1μm)程度の薄膜状に付与する処理であり得る。かかる剥離処理を施すことにより、粘着シートをロール状に巻回した巻回体の巻き戻しを容易にする等の効果が得られる。
<粘着剤層>
ここに開示される粘着剤層は、粘着シートのXYZ方向光透過率が所定値以下であるかぎりにおいて特に制限はなく、目標とする粘着特性等に応じて種々の粘着剤層のなかから適切なものを選択することができる。粘着剤層の光透過率についても、粘着シートのXYZ方向光透過率が所定値以下となるよう適切に設定されるため、特定の範囲に限定されるものではない。粘着シートの厚さ方向の遮光性向上の観点から、粘着剤層のZ方向光透過率は凡そ10%以下とすることが適当であり、好ましくは4.0%以下であり、例えば2.0%以下である。粘着シートのZ方向光透過率を粘着剤層の遮光性で実現する場合には、粘着剤層のZ方向光透過率は、より好ましくは0.5%以下、さらに好ましくは0.1%以下、特に好ましくは0.04%以下(例えば0.03%以下、典型的には0.01%以下)である。
遮光性の観点からは、粘着剤層のZ方向光透過率は低いほどよいので、その下限値は検出限界付近となる。その一方で、ここに開示される技術は、支持基材と粘着剤層の両方で粘着シートのXYZ方向光透過率を所定値以下とする技術でもあり得るので、支持基材のZ方向光透過率との関係で、粘着剤層のZ方向光透過率を過度に低減する必要がない場合がある。かかる場合、粘着剤層のZ方向光透過率を所定値以上とすることは、粘着特性の維持や、生産性や効率面を含む工業的見地から有意義である。そのような観点から、好ましい一態様では、粘着剤層のZ方向光透過率は0.01%超であり、より好ましくは0.1%超、さらに好ましくは凡そ1%以上であり、例えば凡そ2%以上であってもよく、2.5%以上であってもよい。
粘着剤層のXY方向光透過率も、Z方向光透過率の場合と同様、粘着シートのXYZ方向光透過率が所定値以下となるよう適切に設定されるため、特定の範囲に限定されるものではない。粘着シートのシート面方向の遮光性向上の観点から、粘着剤層のXY方向光透過率は凡そ0.04%以下であることが適当であり、好ましくは0.03%以下、より好ましくは0.02%以下、さらに好ましくは0.01%以下である。このようなXY方向光透過率は、粘着剤層に黒色着色剤を含ませることにより、好ましく実現することができる。
粘着剤層のXY方向の光透過率は、後述の実施例における粘着シートのXY方向光透過率測定方法と同様の方法で測定することができる。粘着剤層のZ方向の光透過率は、後述の実施例に記載の方法で測定される。
(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を構成する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、典型的には50重量%超であり、例えば70重量%以上とすることができ、85重量%以上としてもよく、90重量%以上としてもよい。また、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、典型的には100重量%未満であり、凝集力等の観点から、通常は99.5重量%以下とすることが適当であり、98重量%以下(例えば97重量%未満)としてもよい。
ここに開示される技術は、上記モノマー成分がC1-4アルキル(メタ)アクリレートを50重量%以上含む態様で好ましく実施することができる。モノマー成分に占めるC1-4アルキル(メタ)アクリレートの割合を70重量%以上としてもよく、85重量%以上(例えば90重量%以上)としてもよい。一方、凝集力等の観点から、モノマー成分に占めるC1-4アルキル(メタ)アクリレートの割合は、通常、99.5重量%以下とすることが適当であり、98重量%以下(例えば97重量%未満)としてもよい。
ここに開示される技術は、上記モノマー成分がC2-4アルキルアクリレートを50重量%以上(例えば70重量%以上、または85重量%以上、または90重量%以上)含む態様で好ましく実施され得る。C2-4アルキルアクリレートの具体例として、エチルアクリレート、プロピルアクリレート、イソプロピルアクリレート、n-ブチルアクリレート(BA)、イソブチルアクリレート、s-ブチルアクリレートおよびt-ブチルアクリレートが挙げられる。C2-4アルキルアクリレートは、1種を単独でまたは2種以上を組み合わせて用いられ得る。このような態様によると、被着体に対する密着性のよい粘着シートが実現されやすい。なかでも好ましい一態様として、上記モノマー成分がBAを50重量%より多く(例えば70重量%以上、または85重量%以上、または90重量%以上)含む態様が挙げられる。C2-4アルキルアクリレート(例えばBA)を所定量以上用いることで、例えばカーボンブラック等の黒色着色剤を粘着剤に配合した場合にも、当該着色剤を層内に良好に分散させつつ、接着力等の粘着特性を良好に維持することができる。一方、良好な凝集力等を得る観点から、モノマー成分に占めるC1-4アルキル(メタ)アクリレートの割合は、通常、99.5重量%以下とすることが適当であり、98重量%以下(例えば97重量%未満)としてもよい。
他の一態様では、上記モノマー成分がC5-20アルキル(メタ)アクリレートを50重量%以上(例えば70重量%以上、または85重量%以上、または90重量%以上)含む態様でも実施することができる。C5-20アルキル(メタ)アクリレートとしては、C6-14アルキル(メタ)アクリレートが好ましい。一態様において、C6-10アルキルアクリレート(例えばC8-10アルキルアクリレート)を好ましく採用し得る。
ここに開示される技術の好ましい一態様では、ベースポリマー(例えばアクリル系ポリマー)を構成するモノマー成分がカルボキシ基含有モノマーを含むものであり得る。モノマー成分がカルボキシ基含有モノマーを含むことにより、せん断方向への衝撃に対して良好な耐久性を示す粘着シートが得られやすくなる。また、粘着剤層と被着体との密着性向上にも有利となり得る。カルボキシ基含有モノマーとしては、例えばアクリル酸、メタクリル酸、カルボキシエチル(メタ)アクリレート、カルボキシペンチル(メタ)アクリレート、クロトン酸、イソクロトン酸等のエチレン性不飽和モノカルボン酸;マレイン酸、イタコン酸、シトラコン酸等のエチレン性不飽和ジカルボン酸およびその無水物(無水マレイン酸、無水イタコン酸等);等が例示される。これらは、いずれか1種を単独でまたは2種を組み合わせて用いることができる。なかでも好ましいカルボキシ基含有モノマーとして、アクリル酸(AA)およびメタクリル酸(MAA)が挙げられる。AAが特に好ましい。
ベースポリマーにカルボキシ基含有モノマーが共重合されている態様において、ベースポリマーを構成するモノマー成分におけるカルボキシ基含有モノマーの含有量は、特に限定されず、例えば、該モノマー成分の0.2重量%以上(典型的には0.5重量%以上)とすることができ、通常は1重量%以上とすることが適当であり、2重量%以上としてもよく、3重量%以上としてもよい。カルボキシ基含有モノマーの含有量を3重量%超とすることにより、より高い効果が発揮され、保持性能により優れた粘着シートが実現され得る。かかる観点から、好ましい一態様において、カルボキシ基含有モノマーの含有量は、モノマー成分の3.2重量%以上とすることができ、より好ましくは3.5重量%以上、さらに好ましくは4重量%以上であり、4.5重量%以上としてもよい。かかる量のカルボキシ基含有モノマーを共重合させることで、例えばカーボンブラック等の黒色着色剤を粘着剤に配合した場合にも、当該着色剤を層内に良好に分散させつつ、せん断保持力等の粘着特性を好ましく実現することができる。
カルボキシ基含有モノマーの含有量の上限は特に制限されず、例えば15重量%以下とすることができ、12重量%以下としてもよく、10重量%以下としてもよい。カルボキシ基含有モノマーの共重合割合を所定量以下に制限することにより、例えばカーボンブラック等の黒色着色剤を粘着剤に配合した場合にも、当該着色剤を層内に良好に分散させつつ、接着力等の粘着特性を良好に維持することができる。ここに開示される技術は、カルボキシ基含有モノマーの含有量がモノマー成分の7重量%以下(典型的には7重量%未満、例えば6.8重量%以下、または6.0重量%以下)である態様でも好ましく実施され得る。
主モノマーであるアルキル(メタ)アクリレートと共重合性を有する副モノマーは、アクリル系ポリマーに架橋点を導入したり、アクリル系ポリマーの凝集力を高めたりするために役立ち得る。副モノマーとしては、例えば、以下のような官能基含有モノマー(ただし、上述のカルボキシ基含有モノマーを含まない。)を、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。
水酸基含有モノマー:例えば2-ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、2-ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、3-ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、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)アクリレート類;ビニルアルコール、アリルアルコール等の不飽和アルコール類;ポリプロピレングリコールモノ(メタ)アクリレート。
アミド基含有モノマー:例えば(メタ)アクリルアミド、N,N-ジメチル(メタ)アクリルアミド、N-ブチル(メタ)アクリルアミド、N-メチロール(メタ)アクリルアミド、N-メチロールプロパン(メタ)アクリルアミド、N-メトキシメチル(メタ)アクリルアミド、N-ブトキシメチル(メタ)アクリルアミド。
アミノ基含有モノマー:例えばアミノエチル(メタ)アクリレート、N,N-ジメチルアミノエチル(メタ)アクリレート、t-ブチルアミノエチル(メタ)アクリレート。
エポキシ基を有するモノマー:例えばグリシジル(メタ)アクリレート、メチルグリシジル(メタ)アクリレート、アリルグリシジルエーテル。
シアノ基含有モノマー:例えばアクリロニトリル、メタクリロニトリル。
ケト基含有モノマー:例えばジアセトン(メタ)アクリルアミド、ジアセトン(メタ)アクリレート、ビニルメチルケトン、ビニルエチルケトン、アリルアセトアセテート、ビニルアセトアセテート。
窒素原子含有環を有するモノマー:例えばN-ビニル-2-ピロリドン、N-メチルビニルピロリドン、N-ビニルピリジン、N-ビニルピペリドン、N-ビニルピリミジン、N-ビニルピペラジン、N-ビニルピラジン、N-ビニルピロール、N-ビニルイミダゾール、N-ビニルオキサゾール、N-ビニルモルホリン、N-ビニルカプロラクタム、N-(メタ)アクリロイルモルホリン。
アルコキシシリル基含有モノマー:例えば3-(メタ)アクリロキシプロピルトリメトキシシラン、3-(メタ)アクリロキシプロピルトリエトキシシラン、3-(メタ)アクリロキシプロピルメチルジメトキシシラン、3-(メタ)アクリロキシプロピルメチルジエトキシシラン。
アクリル系ポリマーを構成するモノマー成分が上述のような官能基含有モノマーを含む場合、該モノマー成分における官能基含有モノマーの含有量は特に限定されない。官能基含有モノマーの使用による効果を適切に発揮する観点から、モノマー成分における官能基含有モノマーの含有量は、例えば0.1重量%以上とすることができ、通常は0.5重量%以上とすることが適当であり、1重量%以上としてもよい。また、主モノマーやカルボキシ基含有モノマーとの関係で粘着性能のバランスをとりやすくする観点から、モノマー成分における官能基含有モノマーの含有量は、通常、40重量%以下とすることが適当であり、20重量%以下とすることが好ましく、10重量%以下(例えば5重量%以下)としてもよい。ここに開示される技術は、モノマー成分が官能基含有モノマーを実質的に含まない態様(例えば、モノマー成分が実質的にアルキル(メタ)アクリレートおよびカルボキシ基含有モノマーのみからなる態様)でも好ましく実施され得る。ここで、モノマー成分が官能基含有モノマーを実質的に含まないとは、少なくとも意図的には官能基含有モノマーを用いないことをいい、例えば0.05重量%以下(典型的には0.01重量%以下)程度の官能基含有モノマーが非意図的に含まれることは許容され得る。かかるモノマー組成を有するアクリル系ポリマーは、例えばカーボンブラック等の黒色着色剤が分散しやすいものであり得る。
アクリル系ポリマーを構成するモノマー成分は、凝集力向上等の目的で、上述した副モノマー以外の他の共重合成分を含んでいてもよい。他の共重合成分の例としては、酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、ラウリン酸ビニル等のビニルエステル系モノマー;スチレン、置換スチレン(α-メチルスチレン等)、ビニルトルエン等の芳香族ビニル化合物;シクロヘキシル(メタ)アクリレート、シクロペンチル(メタ)アクリレート、イソボルニル(メタ)アクリレート等のシクロアルキル(メタ)アクリレート;アリール(メタ)アクリレート(例えばフェニル(メタ)アクリレート)、アリールオキシアルキル(メタ)アクリレート(例えばフェノキシエチル(メタ)アクリレート)、アリールアルキル(メタ)アクリレート(例えばベンジル(メタ)アクリレート)等の芳香族性環含有(メタ)アクリレート;エチレン、プロピレン、イソプレン、ブタジエン、イソブチレン等のオレフィン系モノマー;塩化ビニル、塩化ビニリデン等の塩素含有モノマー;2-(メタ)アクリロイルオキシエチルイソシアネート等のイソシアネート基含有モノマー;メトキシエチル(メタ)アクリレート、エトキシエチル(メタ)アクリレート等のアルコキシ基含有モノマー;メチルビニルエーテル、エチルビニルエーテル等のビニルエーテル系モノマー;1,6-ヘキサンジオールジ(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート等の、1分子中に2以上(例えば3以上)の重合性官能基(例えば(メタ)アクリロイル基)を有する多官能モノマー;等が挙げられる。
かかる他の共重合成分の量は、目的および用途に応じて適宜選択すればよく特に限定されず、使用による効果を適切に発揮する観点から、通常は0.05重量%以上とすることが適当であり、0.5重量%以上としてもよい。また、粘着性能のバランスをとりやすくする観点から、モノマー成分における他の共重合成分の含有量は、通常、20重量%以下とすることが適当であり、10重量%以下(例えば5重量%以下)としてもよい。ここに開示される技術は、モノマー成分が他の共重合成分を実質的に含まない態様でも好ましく実施され得る。ここで、モノマー成分が他の共重合成分を実質的に含まないとは、少なくとも意図的には他の共重合成分を用いないことをいい、他の共重合成分が例えば0.01重量%以下程度、非意図的に含まれることは許容され得る。かかるモノマー組成を有するアクリル系ポリマーは、例えばカーボンブラック等の黒色着色剤が分散しやすいものであり得る。
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)が凡そ-15℃以下(例えば凡そ-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。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℃
イソノニルアクリレート -60℃
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℃
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Polymer Handbookにも記載されていない場合には、特開2007-51271号公報に記載の測定方法により得られる値を用いるものとする。
特に限定するものではないが、被着体に対する密着性の観点から、アクリル系ポリマーのTgは、凡そ-25℃以下であることが有利であり、好ましくは凡そ-35℃以下、より好ましくは凡そ-40℃以下である。一態様において、凝集力の観点から、アクリル系ポリマーのTgは、例えば凡そ-65℃以上であってよく、凡そ-60℃以上であってもよく、凡そ-55℃以上であってもよい。ここに開示される技術は、アクリル系ポリマーのTgが凡そ-65℃以上-35℃以下(例えば、凡そ-55℃以上-40℃以下)である態様で好ましく実施され得る。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。
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採用し得る。溶液重合を行う際の重合温度は、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℃程度(典型的には40℃~140℃程度)とすることができる。
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、モノマー成分100重量部に対して凡そ0.005~1重量部程度(典型的には凡そ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、例えば凡そ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、凡そ30×10~200×10(より好ましくは凡そ45×10~150×10、典型的には凡そ65×10~130×10)の範囲にあることが好ましい。Mwの高いベースポリマーを使用することで、ポリマー自体の凝集力を利用して、よりよい耐衝撃性が得られやすい傾向がある。ここでMwとは、GPC(ゲルパーミエーションクロマトグラフィ)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。
(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。粘着剤層の光透過性を調整することは、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。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。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。
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、平均粒径約10nm以上の顔料(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。上記平均粒径は、例えば凡そ50nm以上であり、凡そ100nm以上であってもよく、凡そ150nm以上であってもよい。上記着色剤の平均粒径の上限は特に限定されず、例えば凡そ500nm以下であり、好ましくは凡そ300nm以下、より好ましくは凡そ250nm以下、さらに好ましくは200nm以下(例えば凡そ120nm以下)であり得る。
着色剤の配合量は、所望のXYZ方向光透過率を満たす粘着シート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、遮光性の観点から、好ましくは1.0重量部以上、より好ましくは2.0重量部以上、さらに好ましくは3.0重量部以上(例えば4.0重量部以上)である。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重量部未満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重量部未満とすることが適当であり、8重量部未満とすることが好ましく、6重量部未満とすることがより好ましい。
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ず、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。
(粘着付与樹脂)
ここに開示される技術における粘着剤層には、粘着付与樹脂を含有させることができる。これにより、粘着シートの剥離強度を高めることができる。粘着付与樹脂としては、フェノール系粘着付与樹脂、テルペン系粘着付与樹脂、変性テルペン系粘着付与樹脂、ロジン系粘着付与樹脂、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、ケトン系粘着付与樹脂等の、公知の各種粘着付与樹脂から選択される1種または2種以上を用いることができる。
フェノール系粘着付与樹脂の例には、テルペンフェノール樹脂、水素添加テルペンフェノール樹脂、アルキルフェノール樹脂およびロジンフェノール樹脂が含まれる。
テルペンフェノール樹脂とは、テルペン残基およびフェノール残基を含むポリマーを指し、テルペン類とフェノール化合物との共重合体(テルペン-フェノール共重合体樹脂)と、テルペン類の単独重合体または共重合体をフェノール変性したもの(フェノール変性テルペン樹脂)との双方を包含する概念である。このようなテルペンフェノール樹脂を構成するテルペン類の好適例としては、α-ピネン、β-ピネン、リモネン(d体、l体およびd/l体(ジペンテン)を包含する。)等のモノテルペン類が挙げられる。水素添加テルペンフェノール樹脂とは、このようなテルペンフェノール樹脂を水素化した構造を有する水素添加テルペンフェノール樹脂をいう。水添テルペンフェノール樹脂と称されることもある。
アルキルフェノール樹脂は、アルキルフェノールとホルムアルデヒドから得られる樹脂(油性フェノール樹脂)である。アルキルフェノール樹脂の例としては、ノボラックタイプおよびレゾールタイプのものが挙げられる。
ロジンフェノール樹脂は、典型的には、ロジン類または上記の各種ロジン誘導体(ロジンエステル類、不飽和脂肪酸変性ロジン類および不飽和脂肪酸変性ロジンエステル類を包含する。)のフェノール変性物である。ロジンフェノール樹脂の例には、ロジン類または上記の各種ロジン誘導体にフェノールを酸触媒で付加させ熱重合する方法等により得られるロジンフェノール樹脂が含まれる。
テルペン系粘着付与樹脂の例には、α-ピネン、β-ピネン、d-リモネン、l-リモネン、ジペンテン等のテルペン類(典型的にはモノテルペン類)の重合体が含まれる。1種のテルペン類の単独重合体であってもよく、2種以上のテルペン類の共重合体であってもよい。1種のテルペン類の単独重合体としては、α-ピネン重合体、β-ピネン重合体、ジペンテン重合体等が挙げられる。変性テルペン樹脂の例としては、上記テルペン樹脂を変性したものが挙げられる。具体的には、スチレン変性テルペン樹脂、水素添加テルペン樹脂等が例示される。
ここでいうロジン系粘着付与樹脂の概念には、ロジン類およびロジン誘導体樹脂の双方が包含される。ロジン類の例には、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素添加、不均化、重合等により変性した変性ロジン(水素添加ロジン、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);が含まれる。
ロジン誘導体樹脂は、典型的には上記のようなロジン類の誘導体である。ここでいうロジン系樹脂の概念には、未変性ロジンの誘導体および変性ロジン(水素添加ロジン、不均化ロジンおよび重合ロジンを包含する。)の誘導体が包含される。例えば、未変性ロジンとアルコール類とのエステルである未変性ロジンエステルや、変性ロジンとアルコール類とのエステルである変性ロジンエステル等のロジンエステル類;例えば、ロジン類を不飽和脂肪酸で変性した不飽和脂肪酸変性ロジン類;例えば、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;例えば、ロジン類または上記の各種ロジン誘導体(ロジンエステル類、不飽和脂肪酸変性ロジン類および不飽和脂肪酸変性ロジンエステル類を包含する。)のカルボキシ基を還元処理したロジンアルコール類;例えば、ロジン類または上記の各種ロジン誘導体の金属塩;等が挙げられる。ロジンエステル類の具体例としては、未変性ロジンまたは変性ロジン(水素添加ロジン、不均化ロジン、重合ロジン等)のメチルエステル、トリエチレングリコールエステル、グリセリンエステル、ペンタエリスリトールエステル等が挙げられる。
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。凝集力向上の観点から、一態様において、軟化点(軟化温度)が凡そ80℃以上(好ましくは凡そ100℃以上)である粘着付与樹脂を好ましく採用し得る。ここに開示される技術は、粘着剤層に含まれる粘着付与樹脂の総量を100重量%として、そのうち50重量%超(より好ましくは70重量%超、例えば90重量%超)が上記軟化点を有する粘着付与樹脂である態様で好ましく実施され得る。例えば、このような軟化点を有するフェノール系粘着付与樹脂(テルペンフェノール樹脂等)を好ましく用いることができる。粘着付与樹脂は、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含んでいてもよい。粘着付与樹脂の軟化点の上限は特に制限されない。被着体に対する密着性向上の観点から、一態様において、軟化点が凡そ200℃以下(より好ましくは凡そ180℃以下)の粘着付与樹脂を好ましく使用し得る。好ましい一態様では、粘着付与樹脂(典型的にはテルペンフェノール樹脂)の軟化点は130℃未満であり、例えば凡そ120℃以下である。このように、相対的に低い軟化点を有する粘着付与樹脂を用いることで、例えば黒色着色剤(典型的にはカーボンブラック)等の着色剤の分散性が改善され得る。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。
好ましい一態様として、上記粘着付与樹脂が1種または2種以上のフェノール系粘着付与樹脂(典型的にはテルペンフェノール樹脂)を含む態様が挙げられる。ここに開示される技術は、例えば、粘着付与樹脂の総量を100重量%として、そのうち凡そ25重量%以上(より好ましくは凡そ30重量%以上)がテルペンフェノール樹脂である態様で好ましく実施され得る。粘着付与樹脂の総量の凡そ50重量%以上がテルペンフェノール樹脂であってもよく、凡そ80重量%以上(例えば凡そ90重量%以上)がテルペンフェノール樹脂であってもよい。粘着付与樹脂の実質的に全部(例えば凡そ95~100重量%、さらには凡そ99~100重量%)がテルペンフェノール樹脂であってもよい。
特に限定するものではないが、ここに開示される技術の一態様において、上記粘着付与樹脂は、水酸基価が20mgKOH/gより高い粘着付与樹脂を含み得る。なかでも水酸基価が30mgKOH/g以上の粘着付与樹脂が好ましい。以下、水酸基価が30mgKOH/g以上の粘着付与樹脂を「高水酸基価樹脂」ということがある。このような高水酸基価樹脂を含む粘着付与樹脂によると、被着体に対する密着性に優れ、かつ凝集力の高い粘着剤層が実現され得る。一態様において、上記粘着付与樹脂は、水酸基価が50mgKOH/g以上(より好ましくは70mgKOH/g以上)の高水酸基価樹脂を含んでいてもよい。上記水酸基価の値としては、JIS K0070:1992に規定する電位差滴定法により測定される値を採用することができる。
高水酸基価樹脂としては、上述した各種の粘着付与樹脂のうち所定値以上の水酸基価を有するものを用いることができる。高水酸基価樹脂は、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。例えば、高水酸基価樹脂として、水酸基価が30mgKOH/g以上のフェノール系粘着付与樹脂を好ましく採用し得る。好ましい一態様では、粘着付与樹脂として、少なくとも水酸基価30mgKOH/g以上のテルペンフェノール樹脂を使用する。テルペンフェノール樹脂は、フェノールの共重合割合によって水酸基価を任意にコントロールすることができるので好都合である。
高水酸基価樹脂の水酸基価の上限は特に限定されない。ベースポリマーとの相溶性等の観点から、高水酸基価樹脂の水酸基価は、通常、凡そ200mgKOH/g以下が適当であり、好ましくは凡そ180mgKOH/g以下、より好ましくは凡そ160mgKOH/g以下、さらに好ましくは凡そ140mgKOH/g以下である。ここに開示される技術は、粘着付与樹脂が水酸基価30~160mgKOH/gの高水酸基価樹脂(例えばフェノール系粘着付与樹脂、好ましくはテルペンフェノール樹脂)を含む態様で好ましく実施され得る。一態様において、水酸基価30~80mgKOH/g(例えば30~65mgKOH/g)の高水酸基価樹脂を好ましく採用し得る。他の一態様において、水酸基価70~140mgKOH/gの高水酸基価樹脂を好ましく採用し得る。
特に限定するものではないが、高水酸基価樹脂を使用する場合、粘着剤層に含まれる粘着付与樹脂全体に占める高水酸基価樹脂(例えばテルペンフェノール樹脂)の割合は、例えば凡そ25重量%以上とすることができ、凡そ30重量%以上が好ましく、凡そ50重量%以上(例えば凡そ80重量%以上、典型的には凡そ90重量%以上)がより好ましい。粘着付与樹脂の実質的に全部(例えば凡そ95~100重量%、さらには凡そ99~100重量%)が高水酸基価樹脂であってもよい。
粘着剤層が粘着付与樹脂を含む場合において、該粘着付与樹脂の使用量は特に限定されず、例えばベースポリマー100重量部に対して1~100重量部程度の範囲で適宜設定し得る。剥離強度を向上させる効果を好適に発揮する観点から、ベースポリマー(例えばアクリル系ポリマー)100重量部に対する粘着付与樹脂の使用量は、通常、5重量部以上とすることが適当であり、10重量部以上とすることが好ましく、15重量部以上としてもよい。例えば、着色剤を含む粘着剤層では、粘着付与樹脂(例えば軟化点120℃以下のテルペンフェノール樹脂)を所定量含ませることで着色剤(例えばカーボンブラック)の分散性が向上する傾向がある。また、耐熱凝集力の観点から、ベースポリマー(例えばアクリル系ポリマー)100重量部に対する粘着付与樹脂の使用量は、通常、50重量部以下とすることが適当であり、40重量部以下としてもよく、30重量部以下としてもよい。
(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、ヒドラジン系架橋剤、アミン系架橋剤、シランカップリング剤等が挙げられる。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。
好ましい一態様では、架橋剤としては、イソシアネート系架橋剤と、該イソシアネート系架橋剤とは架橋性官能基の種類が異なる少なくとも一種の架橋剤とが組み合わせて用いられる。ここに開示される技術によると、イソシアネート系架橋剤以外の架橋剤(すなわち、イソシアネート系架橋剤とは架橋性反応基の種類の異なる架橋剤。以下「非イソシアネート系架橋剤」ともいう。)とイソシアネート系架橋剤とを組み合わせて用いることにより、例えばアゾール系防錆剤等の防錆剤を含む構成において、高い耐熱凝集力と優れた金属腐食防止性とを好適に両立させることができる。なお、ここに開示される技術における粘着剤層は、上記架橋剤を、架橋反応後の形態、架橋反応前の形態、部分的に架橋反応した形態、これらの中間的または複合的な形態等で含有し得る。上記架橋剤は、典型的には、専ら架橋反応後の形態で粘着剤層に含まれている。
イソシアネート系架橋剤としては、多官能イソシアネート(1分子当たり平均2個以上のイソシアネート基を有する化合物をいい、イソシアヌレート構造を有するものを包含する。)が好ましく使用され得る。イソシアネート系架橋剤は、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。
多官能イソシアネートの例として、脂肪族ポリイソシアネート類、脂環族ポリイソシアネート類、芳香族ポリイソシアネート類等が挙げられる。
脂肪族ポリイソシアネート類の具体例としては、1,2-エチレンジイソシアネート;1,2-テトラメチレンジイソシアネート、1,3-テトラメチレンジイソシアネート、1,4-テトラメチレンジイソシアネート等のテトラメチレンジイソシアネート;1,2-ヘキサメチレンジイソシアネート、1,3-ヘキサメチレンジイソシアネート、1,4-ヘキサメチレンジイソシアネート、1,5-ヘキサメチレンジイソシアネート、1,6-ヘキサメチレンジイソシアネート、2,5-ヘキサメチレンジイソシアネート等のヘキサメチレンジイソシアネート;2-メチル-1,5-ペンタンジイソシアネート、3-メチル-1,5-ペンタンジイソシアネート、リジンジイソシアネート、等が挙げられる。
脂環族ポリイソシアネート類の具体例としては、イソホロンジイソシアネート;1,2-シクロヘキシルジイソシアネート、1,3-シクロヘキシルジイソシアネート、1,4-シクロヘキシルジイソシアネート等のシクロヘキシルジイソシアネート;1,2-シクロペンチルジイソシアネート、1,3-シクロペンチルジイソシアネート等のシクロペンチルジイソシアネート;水素添加キシリレンジイソシアネート、水素添加トリレンジイソシアネート、水素添加ジフェニルメタンジイソシアネート、水素添加テトラメチルキシレンジイソシアネート、4,4’-ジシクロヘキシルメタンジイソシアネート、等が挙げられる。
芳香族ポリイソシアネート類の具体例としては、2,4-トリレンジイソシアネート、2,6-トリレンジイソシアネート、4,4’-ジフェニルメタンジイソシアネート、2,4’-ジフェニルメタンジイソシアネート、2,2’-ジフェニルメタンジイソシアネート、4,4’-ジフェニルエーテルジイソシアネート、2-ニトロジフェニル-4,4’-ジイソシアネート、2,2’-ジフェニルプロパン-4,4’-ジイソシアネート、3,3’-ジメチルジフェニルメタン-4,4’-ジイソシアネート、4,4’-ジフェニルプロパンジイソシアネート、m-フェニレンジイソシアネート、p-フェニレンジイソシアネート、ナフチレン-1,4-ジイソシアネート、ナフチレン-1,5-ジイソシアネート、3,3’-ジメトキシジフェニル-4,4’-ジイソシアネート、キシリレン-1,4-ジイソシアネート、キシリレン-1,3-ジイソシアネート等が挙げられる。
好ましい多官能イソシアネートとして、1分子当たり平均して3個以上のイソシアネート基を有する多官能イソシアネートが例示される。かかる3官能以上のイソシアネートは、2官能または3官能以上のイソシアネートの多量体(典型的には2量体または3量体)、誘導体(例えば、多価アルコールと2分子以上の多官能イソシアネートとの付加反応生成物)、重合物等であり得る。例えば、ジフェニルメタンジイソシアネートの2量体や3量体、ヘキサメチレンジイソシアネートのイソシアヌレート体(イソシアヌレート構造の3量体付加物)、トリメチロールプロパンとトリレンジイソシアネートとの反応生成物、トリメチロールプロパンとヘキサメチレンジイソシアネートとの反応生成物、ポリメチレンポリフェニルイソシアネート、ポリエーテルポリイソシアネート、ポリエステルポリイソシアネート、等の多官能イソシアネートが挙げられる。かかる多官能イソシアネートの市販品としては、旭化成ケミカルズ社製の商品名「デュラネートTPA-100」、東ソー社製の商品名「コロネートL」、同「コロネートHL」、同「コロネートHK」、同「コロネートHX」、同「コロネート2096」等が挙げられる。
イソシアネート系架橋剤の使用量は特に限定されない。例えば、ベースポリマー100重量部に対して、凡そ0.5重量部以上とすることができる。より高い凝集力(特に耐熱凝集力)を得る観点から、ベースポリマー100重量部に対するイソシアネート系架橋剤の使用量は、例えば1.0重量部以上とすることができ、1.5重量部以上(典型的には2.0重量部以上、例えば2.5重量部以上)としてもよい。一方、被着体に対する密着性向上の観点から、上記イソシアネート系架橋剤の使用量は、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、8重量部以下としてもよく、5重量部以下としてもよい。
イソシアネート系架橋剤と組み合わせて用いられる非イソシアネート系架橋剤の種類は特に制限されず、上述の架橋剤から適宜選択して用いることができる。非イソシアネート系架橋剤は、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。
好ましい一態様において、非イソシアネート系架橋剤としてエポキシ系架橋剤を採用することができる。エポキシ系架橋剤としては、1分子中に2個以上のエポキシ基を有する化合物を特に制限なく用いることができる。1分子中に3~5個のエポキシ基を有するエポキシ系架橋剤が好ましい。エポキシ系架橋剤は、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。
特に限定するものではないが、エポキシ系架橋剤の具体例として、例えば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、1,6-ヘキサンジオ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、ポリグリセロールポリグリシジルエーテル等が挙げられる。エポキシ系架橋剤の市販品としては、三菱ガス化学社製の商品名「TETRAD-C」および商品名「TETRAD-X」、DIC社製の商品名「エピクロンCR-5L」、ナガセケムテックス社製の商品名「デナコールEX-512」、日産化学工業社製の商品名「TEPIC-G」等が挙げられる。
エポキシ系架橋剤の使用量は特に限定されない。エポキシ系架橋剤の使用量は、例えば、ベースポリマー100重量部に対して、0重量部を超えて凡そ1重量部以下(典型的には凡そ0.001~0.5重量部)とすることができる。凝集力の向上効果を好適に発揮する観点から、通常、エポキシ系架橋剤の使用量は、ベースポリマー100重量部に対して凡そ0.002重量部以上とすることが適当であり、凡そ0.005重量部以上が好ましく、凡そ0.008重量部以上がより好ましい。また、被着体に対する密着性向上の観点から、通常、エポキシ系架橋剤の使用量は、ベースポリマー100重量部に対して凡そ0.2重量部以下とすることが適当であり、凡そ0.1重量部以下とすることが好ましく、凡そ0.05重量部未満がより好ましく、凡そ0.03重量部未満(例えば凡そ0.025重量部以下)がさらに好ましい。
ここに開示される技術において、イソシアネート系架橋剤の含有量と非イソシアネート系架橋剤(例えばエポキシ系架橋剤)の含有量との関係は特に限定されない。非イソシアネート系架橋剤の含有量は、例えば、イソシアネート系架橋剤の含有量の凡そ1/50以下とすることができる。被着体に対する密着性と凝集力とをより好適に両立する観点から、非イソシアネート系架橋剤の含有量は、重量基準で、イソシアネート系架橋剤の含有量の凡そ1/75以下とすることが適当であり、凡そ1/100以下(例えば1/150以下)とすることが好ましい。また、イソシアネート系架橋剤と非イソシアネート系架橋剤(例えばエポキシ系架橋剤)とを組み合わせて用いることによる効果を好適に発揮する観点から、通常、非イソシアネート系架橋剤の含有量は、イソシアネート系架橋剤の含有量の凡そ1/1000以上、例えば凡そ1/500以上とすることが適当である。
架橋剤の総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。
(防錆剤)
好ましい一態様に係る粘着剤層は防錆剤を含み得る。防錆剤としては、アゾール系防錆剤が好ましく用いられ得る。かかる粘着剤層は、金属に貼り付けられて用いられるなど金属腐食防止性が求められる場合に好ましい。アゾール系防錆剤としては、ヘテロ原子を2個以上含む五員環芳香族化合物であって、それらのヘテロ原子の少なくとも1個が窒素原子であるアゾール系化合物を有効成分とするものが好ましく用いられ得る。上記アゾール系化合物としては、従来から銅等の金属の防錆剤として使用されてきたアゾール系化合物を適宜採用し得る。
アゾール系化合物としては、例えば、イミダゾール、ピラゾール、オキサゾール、イソオキサゾール、チアゾール、イソチアゾール、セレナゾール、1,2,3-トリアゾール、1,2,4-トリアゾール、1,2,5-オキサジアゾール、1,3,4-オキサジアゾール、1,2,3-チアジアゾール、1,2,4-チアジアゾール、1,3,4-チアジアゾール、テトラゾール、1,2,3,4-チアトリアゾール等のアゾール類;これらの誘導体;これらのアミン塩;これらの金属塩;等が挙げられる。アゾール類の誘導体の例としては、アゾール環と他の環、例えばベンゼン環との縮合環を含む構造の化合物が挙げられる。具体例としては、インダゾール、ベンゾイミダゾール、ベンゾトリアゾール(すなわち、1,2,3-トリアゾールのアゾール環とベンゼン環とが縮合した構造の1,2,3-ベンゾトリアゾール)、ベンゾチアゾール等、および、さらにこれらの誘導体であるアルキルベンゾトリアゾール(例えば、5-メチルベンゾトリアゾール、5-エチルベンゾトリアゾール、5-n-プロピルベンゾトリアゾール、5-イソブチルベンゾトリアゾール、4-メチルベンゾトリアゾール)、アルコキシベンゾトリアゾール(例えば5-メトキシベンゾトリアゾール)、アルキルアミノベンゾトリアゾール、アルキルアミノスルホニルベンゾトリアゾール、メルカプトベンゾトリアゾール、ヒドロキシベンゾトリアゾール、ニトロベンゾトリアゾール(例えば4-ニトロベンゾトリアゾール)、ハロベンゾトリアゾール(例えば5-クロロベンゾトリアゾール)、ヒドロキシアルキルベンゾトリアゾール、ヒドロキシベンゾトリアゾール、アミノベンゾトリアゾール、(置換アミノメチル)-トリルトリアゾール、カルボキシベンゾトリアゾール、N-アルキルベンゾトリアゾール、ビスベンゾトリアゾール、ナフトトリアゾール、メルカプトベンゾチアゾール、アミノベンゾチアゾール等、これらのアミン塩、これらの金属塩等が挙げられる。アゾール類の誘導体の他の例として、非縮合環構造のアゾール類誘導体、例えば3-アミノ-1,2,4-トリアゾールや5-フェニル-1H-テトラゾール等のように非縮合のアゾール環上に置換基を有する構造の化合物が挙げられる。アゾール系化合物は、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。
アゾール系防錆剤として使用し得る化合物の好適例として、ベンゾトリアゾール系化合物を有効成分とするベンゾトリアゾール系防錆剤が挙げられる。ここに開示される技術は、例えば、上記ベースポリマーがアクリル系ポリマーであり、かつ上記防錆剤がベンゾトリアゾール系防錆剤である態様で好ましく実施され得る。このような態様において、金属腐食防止性がよく、かつ保持性能に優れた粘着シートが好適に実現され得る。ベンゾトリアゾール系化合物の好適例として、1,2,3-ベンゾトリアゾール、5-メチルベンゾトリアゾール、4-メチルベンゾトリアゾール、カルボキシベンゾトリアゾール等が挙げられる。
ここに開示される粘着剤層に含まれ得るアゾール系防錆剤以外の防錆剤の例としては、特に限定されず、例えば、アミン化合物、亜硝酸塩類、安息香酸アンモニウム、フタル酸アンモニウム、ステアリン酸アンモニウム、パルミチン酸アンモニウム、オレイン酸アンモニウム、炭酸アンモニウム、ジシクロヘキシルアミン安息香酸塩、尿素、ウロトロピン、チオ尿素、カルバミン酸フェニル、シクロヘキシルアンモニウム-N-シクロヘキシルカルバメート(CHC)等が挙げられる。これらアゾール系以外の防錆剤(非アゾール系防錆剤)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。ここに開示される技術は、非アゾール系防錆剤を実質的に使用しない態様でも好ましく実施され得る。
防錆剤(好適にはアゾール系防錆剤、例えばベンゾトリアゾール系防錆剤)の含有量は特に限定されず、例えば、ベースポリマー100重量部に対して0.01重量部以上(典型的には0.05重量部以上)とすることができる。より良好な金属腐食防止効果を得る観点から、上記含有量は、0.1重量部以上であってよく、0.3重量部以上でもよく、0.5重量部以上でもよい。一方、粘着剤の凝集力(例えば耐熱凝集力)を高める観点から、アゾール系防錆剤の含有量は、通常、ベースポリマー100重量部に対して8重量部未満とすることが適当であり、6重量部以下としてもよく、5重量部以下としてもよい。
(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。
(粘着剤層の形成)
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。
粘着剤層の厚さは特に制限されない。粘着シートが過度に厚くなることを避ける観点から、粘着剤層の厚さは、通常、凡そ100μm以下が適当であり、好ましくは凡そ70μm以下、より好ましくは凡そ50μm以下(例えば凡そ30μm以下)である。粘着剤層の厚さは凡そ20μm以下とすることができ、例えば凡そ15μm以下であってもよく、さらには凡そ10μm以下または凡そ5μm以下(例えば凡そ3μm以下)であってもよい。例えば、粘着剤層の厚さが薄くなるほど厚さ方向の遮光性は低下する反面、XY方向の光透過率は問題になりにくくなる。かかる態様では、使用目的、粘着剤層の厚さに応じてXYZ方向の光透過率は適切に設定される。粘着剤層の厚さの下限は特に制限されないが、被着体に対する密着性の観点からは、凡そ1μm以上とすることが有利であり、凡そ3μm以上とすることが適当であり、好ましくは凡そ5μm以上、より好ましくは凡そ7μm以上、さらに好ましくは凡そ12μm以上(例えば凡そ15μm以上)である。これにより、粘着剤層が遮光性を有する場合には、粘着シートのZ方向光透過率をより低下させ得る。ここに開示される粘着シートが第1粘着剤層と第2粘着剤層とを備える態様で実施される場合、第1粘着剤層および第2粘着剤層の厚さは同じであってもよく、異なっていてもよい。
<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。
<粘着シートの厚さ>
ここに開示される粘着シート(粘着剤層を含み、支持基材を有する構成ではさらに支持基材を含むが、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300μm以下とすることができ、薄型化の観点から、通常は凡そ200μm以下が適当である。粘着シートの厚さの下限は特に限定されず、通常は凡そ1μm以上とすることができ、例えば凡そ3μm以上とすることが適当であり、好ましくは凡そ6μm以上、より好ましくは凡そ10μm以上(例えば凡そ15μm以上)である。
好ましい一態様では、粘着シートの総厚さは150μm未満であり、より好ましくは凡そ120μm以下、さらに好ましくは凡そ70μm以下、特に好ましくは50μm未満(例えば凡そ40μm以下)であり、例えば35μm以下であってもよく、凡そ25μm以下であってもよく、さらには凡そ15μm以下または凡そ10μm以下(例えば凡そ7μm以下)であってもよい。このような薄厚の粘着シートを用いる構成においても、ここに開示される技術による遮光性効果は好ましく発揮され得る。
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。ここに開示される技術は、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。
<粘着シートの特性>
ここに開示される粘着シートは、ポリエチレンテレフタレート(PET)に対する剥離強度、すなわちPETを被着体として室温(23℃)において測定される180度剥離強度(以下「対PET剥離強度」ともいう。)が、通常は、凡そ5N/25mm以上であり、凡そ8N/25mm以上であることが適当である。上記対PET剥離強度は、好ましくは凡そ10N/25mm以上、より好ましくは凡そ12N/25mm以上、さらに好ましくは凡そ14N/25mm以上(例えば凡そ15N/25mm以上)であることが好ましい。このような粘着シートは、PETやポリイミド等のような樹脂材料により構成された表面を少なくとも一部に有する部材の固定に適している。対PET剥離強度の上限は特に制限されないが、例えば40N/25mm以下であってよく、30N/25mm以下であってもよい。
対PET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、厚さ50μmのPETフィルム(商品名「ルミラーS10」、東レ社製)をステンレス鋼板に両面粘着テープで固定したものを被着体として使用する。粘着シートを幅25mm、長さ100mmのサイズにカットした測定サンプルを用意し、23℃、50%RHの環境下にて上記測定サンプルの粘着面を上記被着体の表面(PETフィルムの表面)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 Z0237:2009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/25mm)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。両面粘着シートでは、該粘着シートの一方の粘着面(測定対象の粘着面とは反対側の面)に適当な樹脂フィルムを貼り付けて裏打ちした後に、その裏打ちされた粘着シートを上記のサイズにカットして測定サンプルを作製するとよい。裏打ち用フィルムとしては、例えば東レ社製の商品名「ルミラーS10」を使用するとよい。
<用途>
ここに開示される粘着シートは、加工精度に優れるので、特定の形状に加工されたり、細幅化されて利用され得る用途、例えば、携帯電子機器における部材固定に好適である。そのような携帯電子機器等の電子機器のなかには、画像表示等の目的から発光要素を含むものがあるため、粘着シートには遮光性が求められ得る。また、ここに開示される粘着シートは、支持基材の厚さが制限されているので、携帯電子機器の薄型化や軽量化のニーズに沿うものでもあり得る。
上記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、例えば、このような携帯電子機器のうち感圧センサを備える携帯電子機器内において、感圧センサと他の部材とを固定する目的で好ましく利用され得る。好ましい一態様では、粘着シートは、画面上の位置を指示するための装置(典型的にはペン型、マウス型の装置)と位置を検出するための装置とで、画面に対応する板(典型的にはタッチパネル)の上で絶対位置を指定することを可能とする機能を備える電子機器(典型的には携帯電子機器)内において、感圧センサと他の部材とを固定するために用いられ得る。
また、ここに開示される粘着シートは、携帯電子機器におけるタッチパネルディスプレイ等の表示画面(表示部)の裏面に配置されて、当該表示画面越しの光の反射を防止する用途にも好適である。ここに開示される粘着シートを上記表示画面(表示部)の裏面に配置することで、携帯電子機器の使用態様にかかわらず表示画面の視認性の低下を防止することができる。また、上述の反射は、表示画面の裏面側に配置される金属製部材によって起こり得るが、ここに開示される粘着シートを、例えば上記金属製部材と表示部との接合に用いることで、部材の接合と遮光性付与とを同時に実現することができる。
上記感圧センサや表示部等の固定対象物(例えば電磁波シールドや補強板等の裏面部材)を構成する材料としては、特に限定されるものではないが、例えば、銅、銀、金、鉄、錫、パラジウム、アルミニウム、ニッケル、チタン、クロム、亜鉛等、またはこれらの2種以上を含む合金等の金属材料や、例えばポリイミド系樹脂、アクリル系樹脂、ポリエーテルニトリル系樹脂、ポリエーテルスルホン系樹脂、ポリエステル系樹脂(ポリエチレンテレフタレート系樹脂、ポリエチレンナフタレート系樹脂等)、ポリ塩化ビニル系樹脂、ポリフェニレンスルフィド系樹脂、ポリエーテルエーテルケトン系樹脂、ポリアミド系樹脂(いわゆるアラミド樹脂等)、ポリアリレート系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、液晶ポリマー等の各種樹脂材料(典型的にはプラスチック材)、アルミナ、ジルコニア、ソーダガラス、石英ガラス、カーボン等の無機材料等が挙げられる。なかでも、銅やアルミニウム、ステンレス等の金属材料や、ポリイミド系樹脂やアラミド樹脂、ポリフェニレンスルフィド系樹脂等の樹脂材料(典型的にはプラスチック材)が広く用いられている。また、上記固定対象物は、単層構造、多層構造のいずれの形態であってもよく、粘着シートを貼り付ける表面(貼付け面)には、各種の表面処理が施されていてもよい。特に限定されるものではないが、固定対象物の一例として、厚さが1μm以上(典型的には5μm以上、例えば60μm以上、さらには120μm以上)1500μm以下(例えば800μm以下)程度の裏面部材が挙げられる。
ここに開示される粘着シートは、XYZ方向の遮光性に優れるので、LED(light emitting diode)等の各種光源や、自己発光する有機EL(electro-luminescence)等の発光要素を含む電子機器に好ましく用いられる。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(典型的には携帯電子機器)に好ましく用いることができる。より具体的には、液晶表示モジュールユニット(LCDユニット)とバックライトモジュールユニット(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。
図2は、液晶表示装置の構成例を模式的に示す模式的分解斜視図である。図2に示すように、携帯電子機器100が備える液晶表示装置200は、LCDユニット(部品)210とBLユニット(部品)220とを備える。液晶表示装置200は、粘着シート230をさらに含んで構成されている。この構成例では、粘着シート230は枠状(額縁状)に加工された両面接着性のシート(両面粘着シート)の形態であり、BLユニット220とLCDユニット210との間に配置されて両者を接合している。なお、BLユニット220は、典型的には、光源の他、反射シート、導光板、拡散シート、プリズムシート等を含んで構成されている。
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、XYZ方向に対して優れた遮光性を発揮し得るので、上記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、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) 液晶表示モジュールユニットと、バックライトモジュールユニットと、該液晶表示モジュールユニットと該バックライトモジュールユニットとを接合する両面接着性の粘着シートとを備え、
前記粘着シートは、厚さが75μm未満である支持基材と、該支持基材の第1面に配置された第1粘着剤層と、該支持基材の第2面に配置された第2粘着剤層と、を備え、
前記粘着シートは、そのXY方向およびZ方向の光透過率がいずれも0.04%以下であり、ここで該粘着シートのXY方向は、該粘着シートのシート面に沿う一方向としてのX方向および該粘着シートのシート面に沿い且つ該X方向に直交する方向としてのY方向であり、Z方向は該粘着シートの厚さに沿って延びる方向である、液晶表示装置。
(2) 前記XY方向の光透過率は0.01%以下である、上記(1)に記載の液晶表示装置。
(3) 前記Z方向の光透過率は0.01%以下である、上記(1)または(2)に記載の液晶表示装置。
(4) 前記支持基材のZ方向光透過率は5.0%以下であり、前記粘着剤層のZ方向光透過率は4.0%以下である、上記(1)~(3)のいずれかに記載の液晶表示装置。
(5) 前記支持基材は黒色着色剤を含む、上記(1)~(4)のいずれかに記載の液晶表示装置。
(6) 前記支持基材は、黒色着色剤を含む樹脂フィルム基材である、上記(1)~(5)のいずれかに記載の液晶表示装置。
(7) 前記粘着剤層は黒色着色剤を含む、上記(1)~(6)のいずれかに記載の液晶表示装置。
(8) 前記粘着剤層の厚さは1.5~40μmである、上記(1)~(7)のいずれかに記載の液晶表示装置。
(9) 前記支持基材のZ方向光透過率は1%以上であり、前記粘着剤層のZ方向光透過率は1%以上である、上記(1)~(8)のいずれかに記載の液晶表示装置。
(10) 前記粘着シートの総厚さは150μm未満である、上記(1)~(9)のいずれかに記載の液晶表示装置。
(11) 厚さが75μm未満である支持基材と、該支持基材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、
前記粘着シートは、そのXY方向およびZ方向の光透過率がいずれも0.04%以下であり、ここで該粘着シートのXY方向は、該粘着シートのシート面に沿う一方向としてのX方向および該粘着シートのシート面に沿い且つ該X方向に直交する方向としてのY方向であり、Z方向は該粘着シートの厚さに沿って延びる方向である、粘着シート。
(12) 前記XY方向の光透過率は0.01%以下である、上記(11)に記載の粘着シート。
(13) 前記Z方向の光透過率は0.01%以下である、上記(11)または(12)に記載の粘着シート。
(14) 前記支持基材のZ方向光透過率は5.0%以下であり、前記粘着剤層のZ方向光透過率は4.0%以下である、上記(11)~(13)のいずれかに記載の粘着シート。
(15) 前記支持基材は黒色着色剤を含む、上記(11)~(14)のいずれかに記載の粘着シート。
(16) 前記支持基材は、黒色着色剤を含む樹脂フィルム基材である、上記(11)~(15)のいずれかに記載の粘着シート。
(17) 前記粘着剤層は黒色着色剤を含む、上記(11)~(16)のいずれかに記載の粘着シート。
(18) 前記粘着剤層の厚さは1.5~40μmである、上記(11)~(17)のいずれかに記載の粘着シート。
(19) 前記支持基材のZ方向光透過率は1%以上であり、前記粘着剤層のZ方向光透過率は1%以上である、上記(11)~(18)のいずれかに記載の粘着シート。
(20) 前記粘着シートの総厚さは150μm未満である、上記(11)~(19)のいずれかに記載の粘着シート。
(21) 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(11)~(20)のいずれかに記載の粘着シート。
(22) 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(11)~(21)のいずれかに記載の粘着シート。
(23) 上記アクリル系ポリマーは、上記モノマー成分としてカルボキシ基含有モノマーをさらに含む、上記(22)に記載の粘着シート。
(24) 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、ヒドラジン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(11)~(23)のいずれかに記載の粘着シート。
(25) 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(11)~(24)のいずれかに記載の粘着シート。
(26) 上記粘着剤層は、黒色着色剤としてのカーボンブラックを含む、上記(11)~(25)のいずれかに記載の粘着シート。
(27) 発光要素を含む電子機器に用いられる、上記(11)~(26)のいずれかに記載の粘着シート。
(28) 携帯電子機器において部材の固定に用いられる、上記(11)~(27)のいずれかに記載の粘着シート。
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。
<評価方法>
[XY方向光透過率]
ハンドローラーを用いて、気泡が噛みこまないように注意しながら粘着シートを積層していき、総厚が25mm以上30mm以下となる粘着シート積層体を得る。この積層体を、0.5mm幅を有するように帯状にカットし、これを測定サンプルとして用いる。光透過率の測定は、市販の分光光度計を用いて、測定サンプルである0.5mm幅粘着シート積層体の側面(端面)に対して波長が380~780nmの光を垂直に照射し、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、日立製作所製の分光光度計(装置名「U4100型分光光度計」)またはその相当品が用いられる。
[Z方向光透過率]
粘着シートを用意し、そ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。光透過率の測定条件(波長、使用装置等)は、上記XY方向光透過率と同様である。支持基材のZ方向光透過率についても同様の方法で測定される。粘着剤層のZ方向光透過率は、対応する粘着シート作製において支持基材に転写する前の剥離ライナー付き粘着剤層を該剥離ライナーから剥がし、得られた粘着剤層単体の厚さ方向について光透過率を測定することにより求めることができる。
[加工性評価]
各粘着面が剥離ライナーで保護された状態の剥離ライナー付き粘着シート(両面接着性粘着シート)を用意し、一方の剥離ライナー(第1の剥離ライナー)側から加工刃を入れ、反対側に位置する第2の剥離ライナーがハーフカットされる深さまで加工(カッティング)を施す。60秒経過後に、第2の剥離ライナーを、第1の剥離ライナーと粘着シートとの積層体から除去する。そのときの粘着シートの加工端面における糊のはみ出しの程度を顕微鏡で観察する。0.01mm以上の糊のはみ出しがあるものを「×」と評価し、糊のはみ出しが0.01mm未満のものを「○」と評価する。第1および第2の剥離ライナーとしては、特に限定されないが、2枚の剥離ライナーの剥離性が異なる場合は、軽剥離性剥離ライナー(軽剥離処理を施した剥離ライナー)を第1の剥離ライナーとし、重剥離性剥離ライナー(重剥離処理を施した剥離ライナー)を第2の剥離ライナーとする。
<例1>
(粘着剤組成物の調製)
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、重合溶媒としての酢酸エチル233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2,2’-アゾビスイソブチロニトリルを加え、60℃で8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70×10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、1,2,3-ベンゾトリアゾール(商品名「BT-120」、城北化学工業社製)0.8部と、黒色顔料(大日精化工業社製、商品名「ATDN101ブラック」)5部と、粘着付与樹脂としてテルペンフェノール樹脂(商品名「YSポリスターT-115」、軟化点約115℃、水酸基価30~60mgKOH/g、ヤスハラケミカル社製)20部と、架橋剤としてイソシアネート系架橋剤(商品名「コロネートL」、トリメチロールプロパン/トリレンジイソシアネート3量体付加物の75%酢酸エチル溶液、東ソー社製)3部およびエポキシ系架橋剤(商品名「TETRAD-C」、1,3-ビス(N,N-ジグリシジルアミノメチル)シクロへキサン、三菱瓦斯化学社製)0.01部とを加え、攪拌混合して粘着剤組成物を調製した。
(粘着シートの作製)
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を、乾燥後の厚さが1.5μm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。
支持基材としては、黒色顔料を練り込んだ厚さ2μmのPETフィルム(商品名「ルミラー」、東レ社製)を使用した。上記支持基材の第1面および第2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、本例に係る基材付き両面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、支持基材として、黒色顔料を練り込んだ厚さ5μm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の塗布量は、乾燥後の厚さが2.5μm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、本例に係る基材付き両面粘着シートを作製した。
<例3および4>
表1に示す厚さになるように粘着剤層を形成した他は例2に係る粘着シートの作製と同様にして、各例に係る基材付き両面粘着シートを作製した。
<例5>
本例では、支持基材として、黒色顔料を練り込んだ厚さ19μm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の塗布量は、乾燥後の厚さが15.5μm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、本例に係る基材付き両面粘着シートを作製した。
<例6>
本例では、支持基材として、黒色顔料を練り込んだ厚さ25μm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、本例に係る基材付き両面粘着シートを作製した。
<例7>
本例では、支持基材として、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面に設けられた黒色印刷層とからなる合計厚さ約17μmの多層構造の支持基材を使用した。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。剥離フィルムへの粘着剤組成物の塗布量は、乾燥後の厚さが16.5μmとなるように調節した。その他の点は例1と同様にして、本例に係る粘着シートを作製した。
<例8>
厚さ38μmのポリエステル製剥離ライナー(商品名「ダイアホイルMRF」、三菱ポリエステル社製)の剥離面に、例1で調製した粘着剤組成物を塗布し、100℃で2分間乾燥させて、厚さ30μmの粘着剤層を形成した。この粘着剤層に、厚さ25μmのポリエステル製剥離ライナー(商品名「ダイアホイルMRF」、厚さ25μm、三菱ポリエステル社製)の剥離面を貼り合わせた。このようにして、両面が上記2枚のポリエステル製剥離ライナーで保護された厚さ30μmの基材レス両面粘着シートを得た。
各例に係る粘着シートにつき、XY方向の光透過率[%]、Z方向の光透過率[%]、粘着剤層のZ方向光透過率[%]、支持基材のZ方向光透過率[%]および加工性を測定または評価した。結果を表1に示す。
Figure 0007339087000001
表1に示されるように、例1~6では、厚さ75μm未満の支持基材を用いて、XY方向およびZ方向の光透過率がいずれも0.04%以下の粘着シートを作製することができた。これらの例の粘着シートは、優れた加工性を有していた。また、その光透過率の低さから、面方向および厚さ方向に対して優れた遮光性を発揮し得ると期待される。一方、例7ではZ方向の光透過率を例1~6と同レベルに低減できたが、XY方向の光透過率は14%と高い値を示した。また、例8の基材レス粘着シートでは、粘着剤層に黒色着色剤を含ませることにより、XYZ方向の光透過率を低減することができたが、支持基材を有しないため、加工性の評価結果は不合格であった。
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 粘着シート
10 支持基材(基材フィルム)
10A 第1面
10B 第2面
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. 持基材と、該支持基材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、
    前記粘着剤層の厚さは50μm以下(ただし、厚さ10~50μmを除く。)であり、
    前記支持基材は、単層構造の基材フィルムであり、
    前記支持基材の厚さは50μm以下(ただし、厚さ12~50μmを除く。)であり、
    前記粘着シートは、そのXY方向およびZ方向の光透過率がいずれも0.04%以下であり、ここで該粘着シートのXY方向は、該粘着シートのシート面に沿う一方向としてのX方向および該粘着シートのシート面に沿い且つ該X方向に直交する方向としてのY方向であり、Z方向は該粘着シートの厚さに沿って延びる方向であり、
    前記粘着剤層のZ方向光透過率は4.0%以下である、粘着シート。
  2. 前記XY方向の光透過率は0.01%以下である、請求項1に記載の粘着シート。
  3. 前記Z方向の光透過率は0.01%以下である、請求項1または2に記載の粘着シート。
  4. 前記支持基材のZ方向光透過率は5.0%以下であ、請求項1~3のいずれか一項に記載の粘着シート。
  5. 前記支持基材は黒色着色剤を含む、請求項1~4のいずれか一項に記載の粘着シート。
  6. 前記支持基材は、黒色着色剤を含む樹脂フィルム基材である、請求項1~5のいずれか一項に記載の粘着シート。
  7. 前記粘着剤層は黒色着色剤を含む、請求項1~6のいずれか一項に記載の粘着シート。
  8. 前記粘着剤層の厚さは1.5μm以上である、請求項1~7のいずれか一項に記載の粘着シート。
  9. 発光要素を含む電子機器に用いられる、請求項1~8のいずれか一項に記載の粘着シート。
  10. 携帯電子機器において部材の固定に用いられる、請求項1~9のいずれか一項に記載の粘着シート。
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