JP2002348150A - 中間膜用粘着シート及び透明積層体 - Google Patents
中間膜用粘着シート及び透明積層体Info
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Abstract
とすることなく、室温で透明積層体の製造が可能な中間
膜用粘着シートを提供する。 【解決手段】 中間膜用粘着シート1は粘着剤層2と、
その表裏両面に付着された離型フィルム3とから構成さ
れている。粘着剤層2は紫外線硬化可能に構成され、紫
外線硬化前の状態では(a),(b) の、紫外線硬化後の状態
では(c),(d) の粘弾性特性を有する。(a) 測定温度20
℃、周波数1Hzでの貯蔵弾性率G'(1Hz)が5×10
3 〜5×105 Pa。(b) 基準温度20℃、周波数10-7Hz
での貯蔵弾性率G'(10-7Hz)が5×101 〜5×103 P
a。(c) 測定温度20℃、周波数1Hzでの貯蔵弾性率
G'(1Hz)が1×104 〜1×106 Pa。(d) 基準温度
20℃、周波数10-7Hzでの貯蔵弾性率G'(10-7Hz)が
1×104 Pa以上。ガラス板4と合成樹脂板5とが粘着
剤層2を介して積層されて合わせガラス8が形成され
る。
Description
両、船舶、航空機、建築、機械装置等の窓あるいは液晶
表示、プラズマディスプレイ、タッチパネル等のディス
プレイ表示用に用いられる透明積層体を、オートクレー
ブによる高温・高圧処理を必要とせず、室温で製造する
ことが可能な中間膜用粘着シート及び該シートを使用し
た透明積層体に関するものである。
の窓材として用いることは一般的である。これらの窓ガ
ラスとして耐衝撃性能の向上。衝突物の貫通防止のため
に、2枚のガラス板間にポリビニルブチラール(PV
B)等からなる膜を挟んだ安全合わせガラスが一般的に
用いられている。しかし、このような合わせガラスは重
量が大きいため、衝撃の際に貫通はし難いが、ガラス板
にヒビ割れ等が発生することがある。
ート(PC)板に代表される合成樹脂板を用い、破損を
低減させる合成樹脂板/ガラス板の合わせ構成体が提案
されている。
として、合成樹脂板とガラス板の間にPVB膜、エチレ
ン−酢酸ビニル共重合体(EVA)膜、ウレタン系フィ
ルム等の熱可塑性樹脂を挟み、オートクレーブを用いて
高温・高圧条件で合わせるのが一般的である。
脂を用いるには、一般的に80℃以上の加熱が必要であ
るため、合成樹脂とガラスの線膨張係数の相違により、
加熱圧着後の積層体が室温に戻った際に、反りや割れが
発生するという問題があった。
に注入した後、紫外線硬化させる方法(特開平7一29
0647号公報)が提案されているが、液状樹脂を用い
た方法では樹脂の注入方法や膜厚制御が容易でないとい
う問題がある。
たものであって、その第1の目的はオートクレーブによ
る高温・高圧処理を必要とすることなく、室温で積層体
の製造が可能な中間膜用粘着シートを提供することにあ
る。第2の目的はその中間膜用粘着シートを使用した透
明積層体を提供することにある。
るため、請求項1に記載の発明の中間膜用粘着シートで
は、紫外線硬化可能な粘着剤層を少なくとも1層以上有
する。この発明では、中間膜用粘着シートは紫外線硬化
前の状態で室温において板材の合わせ加工に使用され、
その後、紫外線照射により粘着剤層が硬化される。従っ
て、オートクレーブによる高温・高圧処理を必要とする
ことなく積層体を形成することができるとともに、実用
上の耐久性を確保できる。
載の発明において、前記紫外線硬化可能な粘着剤層は硬
化前の状態で下記(a)及び(b)の粘弾性特性を有す
る。 (a)測定温度20℃、周波数1Hzでの貯蔵弾性率
G'(1Hz) が5×103〜5×105 Pa(パスカ
ル)。(b)基準温度20℃、周波数10-7Hzでの貯
蔵弾性率G’(10-7Hz)が5×101 〜5×103
Pa。
性測定装置ダイナミックアナライザーRDAIIを用いて
以下の条件で測定した。 ・温度:20〜150℃ ・角振動数:ω=0.005〜500rad/sec ・パラレルプレート:25mmφ ・歪み量:3% RADIIで20℃を基準温度として温度−時間換算のマ
スターカーブを作成し、(a)及び(b)の周波数f値
はf(Hz)=ω/(2π)より算出し、それぞれ貯蔵
弾性率G’を読み取った。
前記所定の粘弾性特性を有することにより、シート形状
の寸法安定性が確保される。また、積層すべき2枚の板
材の間に挟持された状態で粘着剤層が板材との界面の凹
凸を埋めるような流動(濡れ)が進行し、気泡のない積
層外観を得ることができる。
請求項2に記載の発明において、前記紫外線硬化可能な
粘着剤層は硬化後の状態で、下記(c)及び(d)の粘
弾性特性を有する。(c)測定温度20℃、周波数1H
zでの貯蔵弾性率G’(1Hz)が1×104 〜1×1
06 Pa(パスカル)。(d)基準温度20℃、周波数
10-7Hzでの貯蔵弾性率G’(10-7Hz)が1×1
04 Pa以上。
トが前記所定の粘弾性特性を有することで、実用上の耐
久性を付与できる。請求項4に記載の発明では、請求項
1〜請求項3のいずれか一項に記載の発明において、前
記粘着剤層はα,β不飽和カルボン酸を含有した(メ
タ)アクリル酸エステル系共重合体を主成分とし、前記
不飽和カルボン酸と反応する有機官能基含有(メタ)ア
クリレートモノマー、光重合開始剤及び金属化合物が添
加されている。
ン架橋を用いることで、紫外線硬化前の状態での前記所
定の粘弾性特性を粘着剤層に比較的容易に付与すること
ができる。また、アクリルモノマーをグラフトすること
で紫外線硬化性を付与することが可能となる。
求項1〜請求項4のいずれか一項に記載の発明の中間膜
用粘着シートを用いてガラス板同士、ガラス板と合成樹
脂板又は合成樹脂板同士を少なくとも2枚積層した後、
粘着剤層を紫外線で硬化させてなる。
請求項4のいずれか一項に記載の中間膜用粘着シートを
用いてガラス板同士、ガラス板と合成樹脂板又は合成樹
脂板同士を少なくとも2枚積層した後、粘着剤層が紫外
線で硬化されることにより形成される。従って、高温・
高圧処理が不要なため、オートクレーブを用いずに形成
できる。
形態を図1及び図2に従って説明する。図1(a)に示
すように、中間膜用粘着シート1は粘着剤層2と、その
表裏両面に付着された離型フィルム3とから構成されて
いる。粘着剤層2は紫外線硬化可能に構成されるととも
に、紫外線硬化前の状態では、下記(a)及び(b)の
粘弾性特性を有するように構成されている。(a)測定
温度20℃、周波数1Hzでの貯蔵弾性率G'(1Hz)
が5×103 〜5×105 Pa。(b)基準温度20
℃、周波数10-7Hzでの貯蔵弾性率G'(10-7Hz)
が5×101 〜5×103 Pa。また、紫外線硬化後の
状態では、下記(c)及び(d)の粘弾性特性を有する
ように構成されている。(c)測定温度20℃、周波数
1Hzでの貯蔵弾性率G'(1Hz) が1×104 〜1×
106 Pa。(d)基準温度20℃、周波数10-7Hz
での貯蔵弾性率G'(10-7Hz) が1×104 Pa以
上。
性測定装置ダイナミックアナライザーRDAIIを用い
て、前記の条件で測定した。粘着剤層2の組成は、アク
リル系粘着剤であり、α,β不飽和カルボン酸を含有し
た(メタ)アクリル酸エステル系共重合体が主成分であ
る。この主成分に前記不飽和カルボン酸と反応する有機
官能基含有(メタ)アクリレートモノマー、光重合開始
剤及び金属化合物を添加して、(メタ)アクリル酸エス
テル系共重合体に(メタ)アクリロイル基をグラフトさ
せると同時に、主成分を金属イオン架橋させることで、
室温で積層可能でかつ紫外線硬化可能な中間膜用粘着シ
ート1が得られる。
線硬化前の所定の粘弾性特性を比較的容易に付与するこ
とができ、アクリルモノマーをグラフトすることで紫外
線硬化性を付与することができる。
マーとしては、グリシジル基含有(メタ)アクリレート
モノマー、ヒドロキシ基含有(メタ)アクリレートモノ
マー、イソシアネート基含有(メタ)アクリレートモノ
マー等の前記不飽和カルボン酸と反応する官能基を有す
るものであればよい。
の少ないものを選択するのが良い。金属化合物として
は、亜鉛イオン、ナトリウムイオン等を有するアセチル
アセトン金属錯体、金属酸化物、脂肪酸金属塩等が用い
られる。
シート1を用いて合わせガラスを作製する方法を説明す
る。合わせガラスを作製する積層加工には種々の方法が
あるが、オートクレーブを用いずに積層できる次の方法
が好適である。合わせガラスはガラス板同士、ガラス板
と合成樹脂板又は合成樹脂板同士を積層する場合がある
が、図2ではガラス板と合成樹脂板とを積層する場合に
ついて説明する。
フィルム3を剥がした紫外線硬化前の中間膜用粘着シー
ト1を、ニップロール6と駆動ゴムロール7間で初めて
ガラス板4に接触するように両ロール6,7間へ搬入
し、ガラス板4の表面に粘着剤層2を貼付する。次に残
りの離型フィルム3を剥がし、図2(b)に示すよう
に、粘着剤層2が貼付されたガラス板4を粘着剤層2を
介して合成樹脂板5と接触させずに向かい合わせる。そ
して、ガラス板4及び合成樹脂板5の端部を両ロール
6,7間で初めて接触するように両ロール6,7間へ搬
入させ、ロール6,7の圧力で気泡を押し出しながらガ
ラス板4及び合成樹脂板5を積層することにより、図1
(b)に示す合わせガラス8が形成される。
としての合わせガラス8に、水銀ランプやメタルハライ
ドランプ等の紫外線照射装置を用いて紫外線を照射し、
粘着剤層2を硬化させる。その結果、粘着剤層2の粘弾
性特性が前記(c),(d)の範囲となって合わせガラ
ス8が完成する。
は、中間膜を加熱溶融させ2枚のガラス板間の凹凸を埋
めるようなホットメルトタイプであるのに対して、本発
明の中間膜(粘着剤層2)は室温で接着可能な粘弾性特
性を有する粘着剤を用いている。ガラス板等の板材を室
温で積層可能とするため、積層加工時に板材間の厚みの
凹凸に粘着剤層2が馴染むように緩和するのが必要であ
る。そして、粘着剤層2が紫外線硬化前に前記(a),
(b)の粘弾性特性を有することにより、板材の積層加
工時は板材間の厚みの凹凸に馴染んで緩和し気泡のない
積層外観を得ることができる。即ち、粘着剤層2が厚み
の凹凸に馴染むような柔らかさと寸法安定性を保持でき
る硬さを両立できる設計となっている。
z)が5×101 Pa未満ではクリープ性に劣り、シー
ト形状で長期間の寸法安定性に乏しいという問題があ
る。貯蔵弾性率G’(10-7Hz)が5×103 Paを
超えると積層加工時、硬すぎて緩和できずに板間の僅か
な厚みの凹凸により、凹部に気泡が発生するという問題
がある。
(1Hz)が5×103 〜5×105Paの範囲である
ことも、常温積層加工において重要である。即ち、貯蔵
弾性率G’(1Hz)が5×103 Pa以下である場
合、粘着性が非常に高いため、シート自身や積層加工時
のハンドリングが容易でない。貯蔵弾性率G’(1H
z)が5×105 Pa以上である場合は、逆に粘着性が
乏しくなり、板材への充分な接着力を確保できない問題
がある。
性の状態のままでは、凝集力が十分でなく、実用上の使
用環境(高温・多湿、低温から高温のサイクル等)下
で、積層体の板がずれたり、あるいは積層面内で気泡が
発生する問題がある。しかし、室温で板材を積層した
後、粘着剤層2を紫外線硬化させてその粘弾性特性を前
記(c),(d)の条件を満足する状態とすることによ
り、実用上の使用環境に耐えうる凝集力を付与できる。
その結果、透明積層板としての合わせガラス8は実用上
の使用環境における耐久性を確保できる。
く説明する。 (実施例1)中間膜用粘着シートはアクリル酸エステル
共重合体100重量部に対し、有機官能基含有(メタ)
アクリレートモノマーとして2−イソシアナートエチル
メタクリレート:2.0重量部、光重合開始剤として1
−ヒドロキシ−シクロヘキシル−フェニルケトン:2.
0重量部、金属化合物としてアセチルアセトン亜鉛塩:
2.0重量部を溶融攪拌した後、離型フィルム間に厚み
0.5mmのシート状に成形して中間膜粘着シートを得
た。
積層体を作製した。作製方法は、市販のフロートガラス
板(厚さ3mm、幅200mm、長さ300mm)の一
方の面に、片面の離型フィルムを剥がした中間膜をニッ
プロールと駆動ゴムロール間で、初めて接触するように
ロール間へ搬入させ、線圧力:9.8N/cm、速度:
5m/分で貼った後、残りの雛型フィルムを剥がした。
を介して市販のポリカーボネート板(厚さ2mm、幅2
00mm、長さ300mm、ハードコート処理)を接触
させずに向かい合わせ、2枚の板の端部をニップロール
と駆動ロール間で、初めて接触するようにニップロール
(線圧力:196N/cm、速度0.5m/分)に挟ん
で積層した後、高圧水銀ランプの紫外線照射装置を用い
て積層体のガラス側より160w/cm、5m/分の条
件で照射させて透明積層体を得た。
ステル共重合体の組成は、n−ブチルアクリレート:7
8.4重量%、2−エチルヘキシルアクリレート:1
9.6重量%及びアクリル酸:2.0重量%を共重合さ
せたもので、アクリル酸エステル共重合体のGPCで測
定した分子量及び分子量分布は、重量平均分子量(M
W):2.27×106 、重量平均分子量(MW)/数
平均分子量(MN):3.6であった。
ル酸エステル共重合体100重量部に対し、有機官能基
含有(メタ)アクリレートモノマーとして2−イソシア
ナートエチルメタクリレート:5.0重量部、光重合開
始剤として1−ヒドロキシ−シクロヘキシル−フェニル
ケトン:2.0重量部、金属化合物としてアセチルアセ
トン亜鉛塩:2.0重量部を溶融攪拌した後、離型フィ
ルム間に厚み0.5mmのシート状に成形して中間膜粘
着シートを得た。
実施例1で作製した方法で透明積層体を得た。 (比較例1)実施例1と同様の中間膜用粘着シートを用
いて、実施例1と同様の条件で積層した後、紫外線硬化
させないもので透明積層体とした。
ル酸エステル共重合体100重量部に対し、有機官能基
含有(メタ)アクリレートモノマーとして2−イソシア
ナートエチルメタクリレート:10.0重量部、光重合
開始剤として1−ヒドロキシ−シクロヘキシル−フェニ
ルケトン:2.0重量部、金属化合物としてアセチルア
セトン亜鉛塩:2.0重量部を溶融攪拌した後、離型フ
ィルム間に厚み0.5mmのシート状に成形して中間膜
用粘着シートを得た。
て、実施例1で作製した方法で透明積層体を得た。前記
実施例及び比較例で得られた合わせガラスを用いて、下
記項目について評価した結果を表1に示す。問題のなか
ったものは(○)で示している。
4日間保持した後、気泡や剥離の発生状態の有無を観察
した。
保持後、80℃に2時間保持、昇温、降温にそれぞれ1
時間かけるヒートサイクルを1日に4回、14日間繰り
返した後、気泡や剥離の発生状態の有無を観察した。
シートを用いた場合、室温での積層加工が可能で外観上
満足できる積層体を得ることができるのに対し、粘弾性
特性が本発明の周波数で測定した貯蔵弾性率の範囲外で
あるシート(比較例)では観察項目のいずれかを満足す
ることができないことが判る。
剤層2を少なくとも1層有し、紫外線硬化前の状態で室
温において板材の合わせ加工に使用され、その後、紫外
線照射により粘着剤層2が硬化される。従って、オート
クレーブによる高温・高圧処理を必要とすることなく積
層体を形成することができ、かつ実用上の耐久性を確保
できる。その結果、加熱を嫌う用途に好適に用いること
ができる。
間域の貯蔵弾性率(周波数10-7Hzでの貯蔵弾性率
G'(10-7Hz) )が特定の範囲にあるため、粘着剤層
2が板材の合わせ加工時に厚みの凹凸に馴染んで緩和
し、気泡のない合わせ外観を得ることができる。
間域の貯蔵弾性率が特定の範囲にあるため、実用上の耐
久性が付与できる。 (4) 粘着剤層2はα,β不飽和カルボン酸を含有し
た(メタ)アクリル酸エステル系共重合体を主成分と
し、前記不飽和カルボン酸と反応する有機官能基含有
(メタ)アクリレートモノマー、光重合開始剤及び金属
化合物が添加されている。従って、金属化合物による金
属イオン架橋を用いることで、紫外線硬化前の状態の粘
着剤層2に所定の粘弾性特性を比較的容易に付与するこ
とができる。また、アクリルモノマーをグラフトするこ
とで紫外線硬化性を付与することが可能となる。
あるため、耐候性や透明性が良くなる。 (6) 粘着剤層2は表裏両接着面に離型フィルム3が
貼付された構成のため、一方の離型フィルム3を剥がし
た状態で先ず板材の一方に作業性良く貼付でき、次に他
方の離型フィルム3を剥がして板材の他方に作業性良く
貼付できる。また、粘着剤を直接板材に塗布して粘着剤
層を形成する場合に比較して、所定の厚さに形成するの
が容易になる。
く、例えば、次のように具体化してもよい。 ○ 中間膜用粘着シート1は粘着剤層2が1層に限ら
ず、例えば、フィルム、シートあるいは織布で形成され
た芯材の両面に粘着剤層2が形成された構成としてもよ
い。この場合、芯材として剛性の高い二軸延伸ポリエチ
レンテレフタレートフィルム等を用いると、特に中間膜
用粘着シート1の取扱い性(作業性)が良くなる。
又は合成樹脂板同士を積層する際、積層される板材は2
枚に限らず3枚以上としてもよい。 ○ 粘着剤層2を挟持する離型フィルム3を、紫外線の
透過を抑制する材質で形成する。この場合、中間膜用粘
着シート1を使用する前、即ち離型フィルム3が剥がさ
れる前に粘着剤層2が硬化する虞がなくなる。
金属化合物以外の架橋剤を使用してもよい。 ○ また、図3(a),(b)に示すように、紫外線硬
化可能な粘着剤層2の片面又は両面に、紫外線で硬化し
ない粘着剤、例えば、アクリル系樹脂をイソシアネート
系、エポキシ系、メラミン系等の硬化剤あるいは紫外線
で既に硬化済みの比較的硬い粘着剤層21を積層しても
よい。
みの凹凸が、比較的硬い粘着剤層21を介して紫外線硬
化前の粘着剤層2に伝播し、該粘着剤層2が緩和するこ
とにより、中間膜用粘着シート1全体として馴染んで、
気泡のない合わせ外観を得ることができる。
(発明)について、以下に記載する。 (1) 請求項1〜請求項4のいずれか一項に記載の発
明において、前記粘着剤層はフィルム状の芯材の両面に
形成されている。この場合、中間膜用粘着シートの取扱
い性(作業性)が良くなる。
項に記載の発明において、前記粘着剤層は2枚の離型フ
ィルムに挟持され、離型フィルムは紫外線の透過を抑制
するように形成されている。
に記載の発明によれば、オートクレーブによる高温・高
圧処理を必要とすることなく、室温で積層体の製造が可
能となる。
(b)は合わせガラスの模式断面図。
略図。
断面図。
ルム、4…ガラス板、5…合成樹脂板、8…透明積層体
としての合わせガラス。
Claims (5)
- 【請求項1】 紫外線硬化可能な粘着剤層を少なくとも
1層以上有することを特徴とする中間膜用粘着シート。 - 【請求項2】 前記紫外線硬化可能な粘着剤層は硬化前
の状態で下記(a)及び(b)の粘弾性特性を有する請
求項1に記載の中間膜用粘着シート。 (a) 測定温度20℃、周波数1Hzでの貯蔵弾性率
G’(1Hz)が5×103 〜5×105 Pa(パスカ
ル)。 (b) 基準温度20℃、周波数10-7Hzでの貯蔵弾
性率G’(10-7Hz)が5×101 〜5×103 P
a。 - 【請求項3】 前記紫外線硬化可能な粘着剤層は硬化後
の状態で、下記(c)及び(d)の粘弾性特性を有する
請求項1又は請求項2に記載の中間膜用粘着シート。 (c) 測定温度20℃、周波数1Hzでの貯蔵弾性率
G’(1Hz)が1×104 〜1×106 Pa(パスカ
ル)。 (d) 基準温度20℃、周波数10-7Hzでの貯蔵弾
性率G’(10-7Hz)が1×104 Pa以上。 - 【請求項4】 前記粘着剤層はα,β不飽和カルボン酸
を含有した(メタ)アクリル酸エステル系共重合体を主
成分とし、前記不飽和カルボン酸と反応する有機官能基
含有(メタ)アクリレートモノマー、光重合開始剤及び
金属化合物が添加されている請求項1〜請求項3のいず
れか一項に記載の中間膜用粘着シート。 - 【請求項5】 請求項1〜請求項4のいずれか一項に記
載の中間膜用粘着シートを用いてガラス板同士、ガラス
板と合成樹脂板又は合成樹脂板同士を少なくとも2枚積
層した後、粘着剤層を紫外線で硬化させてなる透明積層
体。
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