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JP2014173065A - 粘着剤、粘着剤層、粘着シート、及びタッチパネル - Google Patents

粘着剤、粘着剤層、粘着シート、及びタッチパネル Download PDF

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JP2014173065A JP2013049337A JP2013049337A JP2014173065A JP 2014173065 A JP2014173065 A JP 2014173065A JP 2013049337 A JP2013049337 A JP 2013049337A JP 2013049337 A JP2013049337 A JP 2013049337A JP 2014173065 A JP2014173065 A JP 2014173065A
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亜衣 武田
Katsuhiko Kamiya
克彦 神谷
Kiyoe Shigetomi
清恵 重富
Takahiro Nonaka
崇弘 野中
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Abstract

【課題】本発明の目的は、耐加湿白濁性、耐皮脂性が高く、かつ、誘電率が低い粘着剤層を実現できる粘着剤を提供することである。
【解決手段】炭素数8〜22のアルキル基を有するアルキル(メタ)アクリレートと2級水酸基を有するアルキル(メタ)アクリレートの合計100重量部に対して、炭素数8〜22のアルキル基を有するアルキル(メタ)アクリレート65〜88重量部および2級水酸基を有するアルキル(メタ)アクリレート12〜35重量部を含むモノマー成分を重合することにより得られた(メタ)アクリル系ポリマーを含むことを特徴とする粘着剤である。
【選択図】図1

Description

本発明は、耐皮脂性、耐加湿白濁性が高く、かつ、誘電率が低い粘着剤層を実現できる粘着剤および当該粘着剤から得られる粘着剤層、当該粘着剤層を支持体の少なくとも片面に有する粘着シート、及び当該粘着剤層を用いたタッチパネルに関する。
近年、携帯電話や携帯用音楽プレイヤー等の画像表示装置とタッチパネルを組み合わせて用いる入力装置が普及してきている。タッチパネルに用いる透明導電性フィルムとしては、透明プラスチックフィルム基材やガラスに透明導電性薄膜(酸化インジウムスズ(ITO)膜)が積層されたものが多く知られており、当該透明導電性フィルムは、他の部材に接着剤層を介して積層される。
このような光学部材に用いられる粘着剤層として各種のものが知られている(例えば、特許文献1〜3参照)。
特開2003−238915号公報 特開2003−342542号公報 特開2004−231723号公報
前記タッチパネルは、素手が常時接触する状態で使用されるため、手の皮脂がタッチパネルに移行することは避けられない。当該タッチパネル表面に移行した皮脂は、徐々にタッチパネル内部の接着剤層に移行し、当該接着剤層が皮脂により膨潤してしまうことが問題であった。
しかしながら、従来、このような皮脂による接着剤層の膨潤については十分に検討がなされておらず、前記特許文献においても、皮脂による接着剤層の膨潤については何ら検討がなされていないものであった。
また、上記入力装置の用途拡大に伴い、粘着剤層(又は粘着シート)としての特性を多用な環境下において十分に発揮することが要求されるようになってきている。例えば、加湿条件下においても使用される製品で用いられる粘着剤層(又は粘着シート)では、加湿により白濁化することなく、入力装置の外観を悪化させたり、上記入力装置に搭載される画像表示部の視認性を低下させないことが求められている。
さらに、例えば、静電容量方式タッチパネルのように、近年、薄型化が求められている製品で用いられる粘着剤層(又は粘着シート)では、薄くても一定の静電容量を有することができるように、低誘電率化の要求がある。
従って、本発明の目的は、耐皮脂性、耐加湿白濁性が高く、かつ、誘電率が低い粘着剤層を実現できる粘着剤を提供することである。
本発明者らは前記課題を解決すべく鋭意検討を重ねた結果、下記粘着剤を見出し、本発明を完成するに至った。
すなわち、本発明は、炭素数8〜22のアルキル基を有するアルキル(メタ)アクリレートと2級水酸基を有するアルキル(メタ)アクリレートの合計100重量部に対して、炭素数8〜22のアルキル基を有するアルキル(メタ)アクリレート65〜88重量部および2級水酸基を有するアルキル(メタ)アクリレート12〜35重量部を含むモノマー成分を重合することにより得られた(メタ)アクリル系ポリマーを含むことを特徴とする粘着剤に関する。
前記モノマー成分に、さらに、環状窒素含有モノマーを含み、該環状窒素含有モノマーの配合量が、炭素数8〜22のアルキル基を有するアルキル(メタ)アクリレートと2級水酸基を有するアルキル(メタ)アクリレートの合計100重量部に対して、4重量部以下であることが好ましい。
前記炭素数8〜22のアルキル基が、分岐を有するアルキル基であることが好ましい。
本発明は、前記粘着剤から得られることを特徴とする粘着剤層に関する。
前記粘着剤層の周波数100kHzにおける比誘電率が3.4以下であることが好ましい。
また、前記粘着剤層は、光学部材に用いられることが好ましい。
また、本発明は、支持体の少なくとも片側に、前記粘着剤層が形成されていることを特徴とする粘着シートに関する。
さらに、本発明は、透明基体、粘着剤層、透明導電性フィルム、粘着剤層、透明導電性フィルム、粘着剤層、液晶表示装置がこの順に積層された静電容量方式のタッチパネルであって、前記粘着剤層の少なくとも1つの層が、前記粘着剤層であることを特徴とする静電容量方式のタッチパネルに関する。
本発明の粘着剤は、炭素数8〜22のアルキル基を有するアルキル(メタ)アクリレートと2級水酸基を有するアルキル(メタ)アクリレートの合計100重量部に対して、炭素数8〜22のアルキル基を有するアルキル(メタ)アクリレート65〜88重量部および2級水酸基を有するアルキル(メタ)アクリレート12〜35重量部を含むモノマー成分を重合することにより得られた(メタ)アクリル系ポリマーを含むことにより、耐皮脂性、耐加湿白濁性が高く、かつ、誘電率が低い粘着剤層を実現できる。
本発明の粘着剤層または粘着シートが用いられている静電容量方式のタッチパネルの一例を示す図である。 耐加湿白濁性試験で用いた試験片の概略断面図である。
1.粘着剤
本発明の粘着剤は、炭素数8〜22のアルキル基を有するアルキル(メタ)アクリレート、および2級水酸基を有するアルキル(メタ)アクリレートを含むモノマー成分を重合することにより得られた(メタ)アクリル系モノマーを含むものであり、前記モノマー成分は、前記炭素数8〜22のアルキル基を有するアルキル(メタ)アクリレートと2級水酸基を有するアルキル(メタ)アクリレートの合計100重量部に対して、炭素数8〜22のアルキル基を有するアルキル(メタ)アクリレート65〜88重量部および2級水酸基を有するアルキル(メタ)アクリレート12〜35重量部含むことを特徴とする。なお、アルキル(メタ)アクリレートはアルキルアクリレートおよび/またはアルキルメタクリレートをいい、本発明の(メタ)とは同様の意味である。
前記アルキル(メタ)アクリレートにおける、炭素数8〜22のアルキル基は、直鎖または分岐鎖のいずれも用いることができるが、粘着剤層を低誘電率化する観点からは、分岐鎖のアルキル基が好ましい。
炭素数8〜22の直鎖状アルキル基を有するアルキル(メタ)アクリレートとしては、例えば、n−オクチル(メタ)アクリレート、n−ノニル(メタ)アクリレート、n−デシル(メタ)アクリレート、n−ウンデシル(メタ)アクリレート、n−ドデシル(メタ)アクリレート、n−トリデシル(メタ)アクリレート、n−テトラデシル(メタ)アクリレート、n−ペンタデシル(メタ)アクリレート、n−ヘキサデシル(メタ)アクリレート、n−ヘプタデシル(メタ)アクリレート、n−オクタデシル(メタ)アクリレート、n−ノナデシル(メタ)アクリレート、n−エイコシル(メタ)アクリレート、n−ヘンエイコシル(メタ)アクリレート、n−ドコシル(メタ)アクリレートが挙げられる。また、炭素数8〜22の分岐を有するアルキル基を有するアルキル(メタ)アクリレートとしては、2−エチルヘキシル(メタ)アクリレート、イソオクチル(メタ)アクリレート、イソノニル(メタ)アクリレート、イソデシル(メタ)アクリレート、2−プロピルヘプチル(メタ)アクリレート、イソウンデシル(メタ)アクリレート、イソドデシル(メタ)アクリレート、イソトリデシル(メタ)アクリレート、イソミスチリル(メタ)アクリレート、イソペンタデシル(メタ)アクリレート、イソヘキサデシル(メタ)アクリレート、イソヘプタデシル(メタ)アクリレート、イソステアリル(メタ)アクリレート、イソノナデシル(メタ)アクリレート、イソヘンエイコシル(メタ)アクリレート、イソドコシル(メタ)アクリレートなどが挙げられる。これらは単独で、または2種類以上を組み合わせて用いることができる。これらの中でも、炭素数が8〜18のアルキル基を有するアルキル(メタ)アクリレートが好ましく、2−エチルヘキシル(メタ)アクリレート、イソステアリル(メタ)アクリレートが特に好ましい。
2級水酸基を有するアルキル(メタ)アクリレートとしては、例えば、2級水酸基を有し、炭素数3〜4のアルキル基を有するアルキル(メタ)アクリレートを挙げることができ、例えば、2−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、3−ヒドロキシブチル(メタ)アクリレート等を挙げることができる。これらは単独で、または2種類以上を組み合わせて用いることができる。これらの中でも、2−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)アクリレートが好ましい。
炭素数8〜22のアルキル基を有するアルキル(メタ)アクリレートの添加量は、65〜88重量部であり、68〜87重量部であることが好ましく、70〜85重量部であることがより好ましい。また、2級水酸基を有するアルキル(メタ)アクリレートの添加量は、12〜35重量部であり、13〜32重量部であることが好ましく、15〜30重量部であることがより好ましい。炭素数8〜22のアルキル基を有するアルキル(メタ)アクリレート、2級水酸基を有するアルキル(メタ)アクリレートの含有量が前記範囲内にあることにより、低誘電率化、優れた耐皮脂性、優れた耐白濁性の全てを満足することができるため好ましい。2級水酸基を有するアルキル(メタ)アクリレートの含有量が前記範囲より多いと、(メタ)アクリル系ポリマーの弾性率が高くなり、粘着特性が低下したり、誘電率が上昇したりする傾向があり、逆に前記範囲より少ないと、耐皮脂性が低下したり、耐加湿白濁性が低下したりする傾向があるため好ましくない。
また、本発明においては、前記炭素数8〜22のアルキル基を有するアルキル(メタ)アクリレートと前記2級水酸基を有するアルキル(メタ)アクリレートを合わせた含有量が、(メタ)アクリル系ポリマーを形成する全モノマー成分中に60〜100重量%であることが好ましく、70〜100重量%であることがより好ましく、80〜100重量%であることがさらに好ましい。炭素数8〜22のアルキル基を有するアルキル(メタ)アクリレートと2級水酸基を有するアルキル(メタ)アクリレートを合わせた含有量が前記範囲内であることで、耐皮脂性、耐加湿白濁性、低誘電率化の観点から好ましい。
また、本発明においては、前記炭素数8〜22のアルキル基を有するアルキル(メタ)アクリレートの中でも、特に炭素数12〜22のアルキル基を有するアルキル(メタ)アクリレートが好ましく、炭素数8〜22のアルキル基を有するアルキル(メタ)アクリレート全量に対して炭素数12〜22のアルキル基を有するアルキル(メタ)アクリレートを50重量%以上含むことが好ましく、60重量%以上含むことがより好ましく、70重量%以上含むことがさらに好ましい。炭素数12〜22のアルキル基を有するアルキル(メタ)アクリレートの含有量の前記範囲は、低誘電率化の観点から好ましい。
また、(メタ)アクリル系ポリマーを構成するモノマー成分には、環状窒素含有モノマーを添加することができる。
前記環状窒素含有モノマーとしては、(メタ)アクリロイル基またはビニル基等の不飽和二重結合を有する重合性の官能基を有し、かつ環状窒素構造を有するものを特に制限なく用いることができる。環状窒素構造は、環状構造内に窒素原子を有するものが好ましい。環状窒素含有モノマーとしては、例えば、N−ビニルピロリドン、N−ビニル−ε−カプロラクタム、メチルビニルピロリドン等のラクタム系ビニルモノマー;ビニルピリジン、ビニルピペリドン、ビニルピリミジン、ビニルピペラジン、ビニルピラジン、ビニルピロール、ビニルイミダゾール、ビニルオキサゾール、ビニルモルホリン等の窒素含有複素環を有するビニル系モノマー等が挙げられる。また、モルホリン環、ピペリジン環、ピロリジン環、ピペラジン環等の複素環を含有する(メタ)アクリルモノマーが挙げられる。具体的には、N−アクリロイルモルホリン、N−アクリロイルピペリジン、N−メタクリロイルピペリジン、N−アクリロイルピロリジン等が挙げられる。前記環状窒素含有モノマーの中でも、誘電率と凝集性の点からは、ラクタム系ビニルモノマーが好ましく、N−ビニルピロリドン、N−ビニル−ε−カプロラクタムがより好ましい。
前記環状窒素含有モノマーの添加量は、特に限定されるものではないが、炭素数8〜22のアルキル基を有するアルキル(メタ)アクリレートと2級水酸基を有するアルキル(メタ)アクリレートの合計100重量部に対して、4重量部以下であることが好ましく、3重量部以下であることがより好ましい。また、下限値は特に限定されるものではなく、0重量部を超えていればよい。前記環状窒素含有モノマーを添加することで接着力向上するため好ましいが、4重量部を超えて含有すると耐皮脂性が低下する場合があり、好ましくない。また、耐皮脂性の観点からは、前記環状窒素含有モノマーは添加しなくても良い。
また、(メタ)アクリル系ポリマーを構成するモノマー成分には、脂環構造含有モノマーを添加することができる。
前記脂環構造含有モノマーとしては、(メタ)アクリロイル基またはビニル基等の不飽和二重結合を有する重合性の官能基を有し、かつ脂環構造を有するものを特に制限なく用いることができる。脂環構造は、環状の炭化水素構造であり、低誘電率化の点から、炭素数5以上であることが好ましく、炭素数6〜24がより好ましく、炭素数8〜20がさらに好ましく、炭素数10〜18が特に好ましい。脂環構造含有モノマーとしては、例えば、シクロプロピル(メタ)アクリレート、シクロブチル(メタ)アクリレート、シクロペンチル(メタ)アクリレート、シクロヘキシル(メタ)アクリレート、シクロヘプチル(メタ)アクリレート、シクロオクチル(メタ)アクリレート、イソボルニル(メタ)アクリレート、ジシクロペンタニル(メタ)アクリレート、下記式で表されるHPMPA、TMA−2、HCPAなどの(メタ)アクリル系モノマーが挙げられる。これらの中でも、シクロヘキシル(メタ)アクリレート、HPMPA、TMA−2、HCPAが好ましく、シクロヘキシル(メタ)アクリレート、HPMPA、TMA−2がより好ましい。
本発明において、脂環構造含有モノマーは、炭素数8〜22のアルキル基を有するアルキル(メタ)アクリレートと2級水酸基を有するアルキル(メタ)アクリレートの合計100重量部に対して、10重量部以下であることが好ましく、0.5〜10重量部であることがより好ましく、1〜10重量部であることがさらに好ましい。前記範囲内であることで、接着力向上の面で好ましい。
本発明の(メタ)アクリル系ポリマーを形成するモノマー成分には、さらに、カルボキシル基含有モノマー、および環状エーテル基を有するモノマーから選ばれるいずれか少なくとも1つの官能基含有モノマーを含むことができる。
カルボキシル基含有モノマーとしては、(メタ)アクリロイル基またはビニル基等の不飽和二重結合を有する重合性の官能基を有し、かつカルボキシル基を有するものを特に制限なく用いることができる。カルボキシル基含有モノマーとしては、例えば、(メタ)アクリル酸、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、イタコン酸、マレイン酸、フマール酸、クロトン酸、イソクロトン酸等が挙げられ、これらは単独でまたは組み合わせて使用できる。イタコン酸、マレイン酸はこれらの無水物を用いることができる。これらの中でも、アクリル酸、メタクリル酸が好ましく、特にアクリル酸が好ましい。なお、本発明で用いる(メタ)アクリル系ポリマーの製造に用いるモノマー成分にはカルボキシル基含有モノマーを任意に用いることができ、一方では、カルボキシル基含有モノマーを用いなくともよい。カルボキシル基含有モノマーを含有していないモノマー成分から得られた(メタ)アクリル系ポリマーを含有する粘着剤は、カルボキシル基に起因する金属腐食などを低減した粘着剤層を形成することができる。
環状エーテル基を有するモノマーとしては、(メタ)アクリロイル基またはビニル基等の不飽和二重結合を有する重合性の官能基を有し、かつエポキシ基またはオキセタン基等の環状エーテル基を有するものを特に制限なく用いることができる。エポキシ基含有モノマーとしては、例えば、グリシジル(メタ)アクリレート、3,4−エポキシシクロヘキシルメチル(メタ)アクリレート、4−ヒドロキシブチル(メタ)アクリレートグリシジルエーテル等が挙げられる。オキセタン基含有モノマーとしては、例えば、3−オキセタニルメチル(メタ)アクリレート、3−メチル−オキセタニルメチル(メタ)アクリレート、3−エチル−オキセタニルメチル(メタ)アクリレート、3−ブチル−オキセタニルメチル(メタ)アクリレート、3−ヘキシル−オキセタニルメチル(メタ)アクリレート等が挙げられる。これらは単独でまたは組み合わせて使用できる。
本発明において、前記官能基含有モノマーの添加量は特に限定されるものではなく、適宜決定することができるが、例えば、炭素数8〜22のアルキル基を有するアルキル(メタ)アクリレートと2級水酸基を有するアルキル(メタ)アクリレートの合計100重量部に対して、10重量部以下であることが好ましく、5重量部以下であることがより好ましい。
本発明の(メタ)アクリル系ポリマーを形成するモノマー成分には、前述のモノマー以外の共重合モノマーも含むことができる。このような共重合モノマーとしては、例えば、CH=C(R)COOR(前記Rは水素またはメチル基、Rは炭素数1〜7の無置換のアルキル基または置換されたアルキル基を表す。)で表されるアルキル(メタ)アクリレート、前述の2級水酸基を有するアルキル(メタ)アクリレート以外の水酸基含有モノマー等が挙げられる。
前記CH=C(R)COORで表されるアルキル(メタ)アクリレートとしては、具体的には、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、n−ブチル(メタ)アクリレート、n−ペンチル(メタ)アクリレート、n−ヘキシル(メタ)アクリレート、n−へプチル(メタ)アクリレート、t−ブチル(メタ)アクリレート、イソブチル(メタ)アクリレート、イソペンチル(メタ)アクリレート、t−ペンチル(メタ)アクリレート、ネオペンチル(メタ)アクリレート、イソヘキシル(メタ)アクリレート、イソへプチル(メタ)アクリレート等を挙げることができる。
前記CH=C(R)COORで表されるアルキル(メタ)アクリレートの添加量としては、特に限定されるものではなく、(メタ)アクリル系ポリマーの製造方法によって、適宜に好ましい割合を選択することができるが、例えば、炭素数8〜22のアルキル基を有するアルキル(メタ)アクリレートと2級水酸基を有するアルキル(メタ)アクリレートの合計100重量部に対して、10重量部以下であることが好ましい。
前記水酸基含有モノマーとしては、(メタ)アクリロイル基またはビニル基等の不飽和二重結合を有する重合性の官能基を有し、かつ水酸基を有するものを特に制限なく用いることができる(但し、前述の2級水酸基を有するアルキル(メタ)アクリレートは除く)。水酸基含有モノマーとしては、例えば、2−ヒドロキシエチル(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、6−ヒドロキシヘキシル(メタ)アクリレート、8−ヒドロキシオクチル(メタ)アクリレート、10−ヒドロキシデシル(メタ)アクリレート、12−ヒドロキシラウリル(メタ)アクリレート等などのヒドロキシアルキル(メタ)アクリレート;(4−ヒドロキシメチルシクロへキシル)メチル(メタ)アクリレート等の(ヒドロキシアルキルシクロアルキル)アルキル(メタ)アクリレートが挙げられる。その他、ヒドロキシエチル(メタ)アクリルアミド、アリルアルコール、2−ヒドロキシエチルビニルエーテル、4−ヒドロキシブチルビニルエーテル、ジエチレングリコールモノビニルエーテルなどが挙げられる。これらは単独でまたは組み合わせて使用できる。
前記水酸基含有モノマーの添加量としては、特に限定されるものではなく、(メタ)アクリル系ポリマーの製造方法によって、適宜に好ましい割合を選択することができるが、例えば、炭素数8〜22のアルキル基を有するアルキル(メタ)アクリレートと2級水酸基を有するアルキル(メタ)アクリレートの合計100重量部に対して、10重量部以下であることが好ましい。
他の共重合モノマーとしては、酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、スチレン、α−メチルスチレン;(メタ)アクリル酸ポリエチレングリコール、(メタ)アクリル酸ポリプロピレングリコール、(メタ)アクリル酸メトキシエチレングリコール、(メタ)アクリル酸メトキシポリプロピレングリコールなどのグリコール系アクリルエステルモノマー;(メタ)アクリル酸テトラヒドロフルフリル、フッ素(メタ)アクリレート、シリコーン(メタ)アクリレートや2−メトキシエチルアクリレートなどのアクリル酸エステル系モノマー;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、ビニルエーテルモノマーなども使用することができる。
さらに、ケイ素原子を含有するシラン系モノマーなどが挙げられる。シラン系モノマーとしては、例えば、3−アクリロキシプロピルトリエトキシシラン、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、4−ビニルブチルトリメトキシシラン、4−ビニルブチルトリエトキシシラン、8−ビニルオクチルトリメトキシシラン、8−ビニルオクチルトリエトキシシラン、10−メタクリロイルオキシデシルトリメトキシシラン、10−アクリロイルオキシデシルトリメトキシシラン、10−メタクリロイルオキシデシルトリエトキシシラン、10−アクリロイルオキシデシルトリエトキシシランなどが挙げられる。
本発明で使用する(メタ)アクリル系ポリマーを形成するモノマー成分には、前記例示の単官能性モノマーの他に、粘着剤の凝集力を調整するために、必要に応じて多官能性モノマーを含有することができる。ここで、本発明において、単官能性モノマーとは、(メタ)アクリロイル基またはビニル基等の不飽和二重結合を有する重合性の官能基を1つ有するモノマーのことを示し、多官能性モノマーとは、後述するように、(メタ)アクリロイル基またはビニル基等の不飽和二重結合を有する重合性の官能基を少なくとも2つ有するモノマーのことを示す。
多官能性モノマーは、(メタ)アクリロイル基またはビニル基等の不飽和二重結合を有する重合性の官能基を少なくとも2つ有するモノマーであり、例えば、(ポリ)エチレングリコールジ(メタ)アクリレート、(ポリ)プロピレングリコールジ(メタ)アクリレート、ネオペンチルグリコールジ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールジ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールトリ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレート、1,2−エチレングリコールジ(メタ)アクリレート、1,6−ヘキサンジオールジ(メタ)アクリレート、1,12−ドデカンジオールジ(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、テトラメチロールメタントリ(メタ)アクリレート等の多価アルコールと(メタ)アクリル酸とのエステル化合物;アリル(メタ)アクリレート、ビニル(メタ)アクリレート、ジビニルベンゼン、エポキシアクリレート、ポリエステルアクリレート、ウレタンアクリレート、ブチルジ(メタ)アクリレート、ヘキシルジ(メタ)アクリレート等が挙げられる。これらの中でも、トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、ヘキサンジオールジ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレートを好適に使用することができる。多官能性モノマーは、1種を単独でまたは2種以上を組み合わせて使用することができる。
多官能性モノマーの使用量は、その分子量や官能基数等により異なるが、炭素数8〜22のアルキル基を有するアルキル(メタ)アクリレートと2級水酸基を有するアルキル(メタ)アクリレートの合計100重量部に対して、3重量部以下で用いることが好ましく、2重量部以下がより好ましく、1重量部以下がさらに好ましい。また、下限値としては特に限定されないが、0重量部以上であることが好ましく、0.001重量部以上であることがより好ましい。多官能性モノマーの使用量が前記範囲内であることにより、接着力を向上することができる。
このような(メタ)アクリル系ポリマーの製造は、溶液重合、UV重合等の放射線重合、塊状重合、乳化重合等の各種ラジカル重合などの公知の製造方法を適宜選択できる。また、得られる(メタ)アクリル系ポリマーは、ランダム共重合体、ブロック共重合体、グラフト共重合体などいずれでもよい。
ラジカル重合に用いられる重合開始剤、連鎖移動剤、乳化剤などは特に限定されず適宜選択して使用することができる。なお、(メタ)アクリル系ポリマーの重量平均分子量は、重合開始剤、連鎖移動剤の使用量、反応条件により制御可能であり、これらの種類に応じて適宜のその使用量が調整される。
例えば、溶液重合等においては、重合溶媒として、例えば、酢酸エチル、トルエンなどが用いられる。具体的な溶液重合例としては、反応は窒素などの不活性ガス気流下で、重合開始剤を加え、通常、50〜70℃程度で、5〜30時間程度の反応条件で行われる。
溶液重合等に用いられる、熱重合開始剤としては、例えば、2,2’−アゾビスイソブチロニトリル、2,2’−アゾビス−2−メチルブチロニトリル、2,2’−アゾビス(2−メチルプロピオン酸)ジメチル、4,4’−アゾビス−4−シアノバレリアン酸、アゾビスイソバレロニトリル、2,2’−アゾビス(2−アミジノプロパン)ジヒドロクロライド、2,2’−アゾビス[2−(5−メチル−2−イミダゾリン−2−イル)プロパン]ジヒドロクロライド、2,2’−アゾビス(2−メチルプロピオンアミジン)二硫酸塩、2,2’−アゾビス(N,N’−ジメチレンイソブチルアミジン)、2,2’−アゾビス[N−(2−カルボキシエチル)−2−メチルプロピオンアミジン]ハイドレート(VA−057、和光純薬工業(株)製)などのアゾ系開始剤;過硫酸カリウム、過硫酸アンモニウムなどの過硫酸塩、ジ(2−エチルヘキシル)パーオキシジカーボネート、ジ(4−t−ブチルシクロヘキシル)パーオキシジカーボネート、ジ−sec−ブチルパーオキシジカーボネート、t−ブチルパーオキシネオデカノエート、t−ヘキシルパーオキシピバレート、t−ブチルパーオキシピバレート、ジラウロイルパーオキシド、ジ−n−オクタノイルパーオキシド、1,1,3,3−テトラメチルブチルパーオキシ−2−エチルヘキサノエート、ジ(4−メチルベンゾイル)パーオキシド、ジベンゾイルパーオキシド、t−ブチルパーオキシイソブチレート、1,1−ジ(t−ヘキシルパーオキシ)シクロヘキサン、t−ブチルハイドロパーオキシド、過酸化水素などの過酸化物系開始剤、過硫酸塩と亜硫酸水素ナトリウムの組み合わせ、過酸化物とアスコルビン酸ナトリウムの組み合わせなどの過酸化物と還元剤とを組み合わせたレドックス系開始剤などを挙げることができるが、これらに限定されるものではない。
前記重合開始剤は、単独で使用してもよく、また2種以上を混合して使用してもよいが、(メタ)アクリル系ポリマーを形成する全モノマー成分の全量100重量部に対して、1重量部以下程度であることが好ましく、0.005〜1重量部程度であることがより好ましく、0.02〜0.5重量部程度であることがさらに好ましい。
なお、重合開始剤として、例えば、2,2’−アゾビスイソブチロニトリルを用いて、前記重量平均分子量の(メタ)アクリル系ポリマーを製造するには、重合開始剤の使用量は、(メタ)アクリル系ポリマーを形成する全モノマー成分の全量100重量部に対して、0.2重量部以下程度であることが好ましく、0.06〜0.2重量部程度とするのがより好ましい。
連鎖移動剤としては、例えば、ラウリルメルカプタン、グリシジルメルカプタン、メルカプト酢酸、2−メルカプトエタノール、チオグリコール酸、チオグルコール酸2−エチルヘキシル、2,3−ジメルカプト−1−プロパノールなどが挙げられる。連鎖移動剤は、単独で使用してもよく、また2種以上を混合して使用してもよいが、全体としての含有量は(メタ)アクリル系ポリマーを形成する全モノマー成分の全量100重量部に対して、0.1重量部程度以下である。
また、乳化重合する場合に用いる乳化剤としては、例えば、ラウリル硫酸ナトリウム、ラウリル硫酸アンモニウム、ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム、ポリオキシエチレンアルキルエーテル硫酸アンモニウム、ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテル硫酸ナトリウムなどのアニオン系乳化剤、ポリオキシエチレンアルキルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテル、ポリオキシエチレン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレン−ポリオキシプロピレンブロックポリマーなどのノニオン系乳化剤などが挙げられる。これらの乳化剤は、単独で用いてもよく2種以上を併用してもよい。
さらに、反応性乳化剤として、プロペニル基、アリルエーテル基などのラジカル重合性官能基が導入された乳化剤として、具体的には、例えば、アクアロンHS−10、HS−20、KH−10、BC−05、BC−10、BC−20(以上、いずれも第一工業製薬(株)製)、アデカリアソープSE10N(ADEKA製)などがある。反応性乳化剤は、重合後にポリマー鎖に取り込まれるため、耐水性がよくなり好ましい。乳化剤の使用量は、(メタ)アクリル系ポリマーを形成する全モノマー成分の全量100重量部に対して、5重量部以下であることが好ましく、0.3〜5重量部であることがより好ましく、重合安定性や機械的安定性の観点から、0.5〜1重量部であることがさらに好ましい。
また、(メタ)アクリル系ポリマーは、放射線重合により製造する場合には、前記モノマー成分を、電子線、UV等の放射線を照射することにより重合して製造することができる。前記放射線重合を電子線で行う場合には、前記モノマー成分には光重合開始剤を含有させることは特に必要ではないが、前記放射線重合をUV重合で行う場合には、特に、重合時間を短くすることができる利点等から、モノマー成分に光重合開始剤を含有させることができる。光重合開始剤は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。
光重合開始剤としては、特に制限されないが、光重合を開始するものであれば特に制限されず、通常用いられる光重合開始剤を用いることができる。例えば、ベンゾインエーテル系光重合開始剤、アセトフェノン系光重合開始剤、α−ケトール系光重合開始剤、芳香族スルホニルクロリド系光重合開始剤、光活性オキシム系光重合開始剤、ベンゾイン系光重合開始剤、ベンジル系光重合開始剤、ベンゾフェノン系光重合開始剤、ケタール系光重合開始剤、チオキサントン系光重合開始剤、アシルフォスフィンオキサイド系光重合開始剤等を用いることができる。
具体的には、ベンゾインエーテル系光重合開始剤としては、例えば、ベンゾインメチルエーテル、ベンゾインエチルエーテル、ベンゾインプロピルエーテル、ベンゾインイソプロピルエーテル、ベンゾインイソブチルエーテル、2,2−ジメトキシ−1,2−ジフェニルエタン−1−オン(商品名:イルガキュア651、BASF社製)、アニソイン等が挙げられる。アセトフェノン系光重合開始剤としては、例えば、1−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン(商品名:イルガキュア184、BASF社製)、4−フェノキシジクロロアセトフェノン、4−t−ブチル−ジクロロアセトフェノン、1−[4−(2−ヒドロキシエトキシ)−フェニル]−2−ヒドロキシ−2−メチル−1−プロパン−1−オン(商品名:イルガキュア2959、BASF社製)、2−ヒドロキシ−2−メチル−1−フェニル−プロパン−1−オン(商品名:ダロキュア1173、BASF社製)、メトキシアセトフェノン等が挙げられる。α−ケトール系光重合開始剤としては、例えば、2−メチル−2−ヒドロキシプロピオフェノン、1−[4−(2−ヒドロキシエチル)−フェニル]−2−ヒドロキシ−2−メチルプロパン−1−オン等が挙げられる。芳香族スルホニルクロリド系光重合開始剤としては、例えば、2−ナフタレンスルホニルクロライド等が挙げられる。光活性オキシム系光重合開始剤としては、例えば、1−フェニル−1,2−プロパンジオン−2−(O−エトキシカルボニル)−オキシム等が挙げられる。
また、ベンゾイン系光重合開始剤には、例えば、ベンゾイン等が含まれる。ベンジル系光重合開始剤には、例えば、ベンジル等が含まれる。ベンゾフェノン系光重合開始剤には、例えば、ベンゾフェノン、ベンゾイル安息香酸、3,3’−ジメチル−4−メトキシベンゾフェノン、ポリビニルベンゾフェノン、α−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン等が含まれる。ケタール系光重合開始剤には、例えば、ベンジルジメチルケタール等が含まれる。チオキサントン系光重合開始剤には、例えば、チオキサントン、2−クロロチオキサントン、2−メチルチオキサントン、2,4−ジメチルチオキサントン、イソプロピルチオキサントン、2,4−ジクロロチオキサントン、2,4−ジエチルチオキサントン、イソプロピルチオキサントン、2,4−ジイソプロピルチオキサントン、ドデシルチオキサントン等が含まれる。
アシルフォスフィン系光重合開始剤としては、例えば、ビス(2,6−ジメトキシベンゾイル)フェニルホスフィンオキシド、ビス(2,6−ジメトキシベンゾイル)(2,4,4−トリメチルペンチル)ホスフィンオキシド、ビス(2,6−ジメトキシベンゾイル)−n−ブチルホスフィンオキシド、ビス(2,6−ジメトキシベンゾイル)−(2−メチルプロパン−1−イル)ホスフィンオキシド、ビス(2,6−ジメトキシベンゾイル)−(1−メチルプロパン−1−イル)ホスフィンオキシド、ビス(2,6−ジメトキシベンゾイル)−t−ブチルホスフィンオキシド、ビス(2,6−ジメトキシベンゾイル)シクロヘキシルホスフィンオキシド、ビス(2,6−ジメトキシベンゾイル)オクチルホスフィンオキシド、ビス(2−メトキシベンゾイル)(2−メチルプロパン−1−イル)ホスフィンオキシド、ビス(2−メトキシベンゾイル)(1−メチルプロパン−1−イル)ホスフィンオキシド、ビス(2,6−ジエトキシベンゾイル)(2−メチルプロパン−1−イル)ホスフィンオキシド、ビス(2,6−ジエトキシベンゾイル)(1−メチルプロパン−1−イル)ホスフィンオキシド、ビス(2,6−ジブトキシベンゾイル)(2−メチルプロパン−1−イル)ホスフィンオキシド、ビス(2,4−ジメトキシベンゾイル)(2−メチルプロパン−1−イル)ホスフィンオキシド、ビス(2,4,6−トリメチルベンゾイル)(2,4−ジペントキシフェニル)ホスフィンオキシド、ビス(2,6−ジメトキシベンゾイル)ベンジルホスフィンオキシド、ビス(2,6−ジメトキシベンゾイル)−2−フェニルプロピルホスフィンオキシド、ビス(2,6−ジメトキシベンゾイル)−2−フェニルエチルホスフィンオキシド、ビス(2,6−ジメトキシベンゾイル)ベンジルホスフィンオキシド、ビス(2,6−ジメトキシベンゾイル)−2−フェニルプロピルホスフィンオキシド、ビス(2,6−ジメトキシベンゾイル)−2−フェニルエチルホスフィンオキシド、2,6−ジメトキシベンゾイルベンジルブチルホスフィンオキシド、2,6−ジメトキシベンゾイルベンジルオクチルホスフィンオキシド、ビス(2,4,6−トリメチルベンゾイル)−2,5−ジイソプロピルフェニルホスフィンオキシド、ビス(2,4,6−トリメチルベンゾイル)−2−メチルフェニルホスフィンオキシド、ビス(2,4,6−トリメチルベンゾイル)−4−メチルフェニルホスフィンオキシド、ビス(2,4,6−トリメチルベンゾイル)−2,5−ジエチルフェニルホスフィンオキシド、ビス(2,4,6−トリメチルベンゾイル)−2,3,5,6−テトラメチルフェニルホスフィンオキシド、ビス(2,4,6−トリメチルベンゾイル)−2,4−ジ−n−ブトキシフェニルホスフィンオキシド、2,4,6−トリメチルベンゾイルジフェニルホスフィンオキシド、ビス(2,6−ジメトキシベンゾイル)−2,4,4−トリメチルペンチルホスフィンオキシド、ビス(2,4,6−トリメチルベンゾイル)イソブチルホスフィンオキシド、2,6−ジメチトキシベンゾイル−2,4,6−トリメチルベンゾイル−n−ブチルホスフィンオキシド、ビス(2,4,6−トリメチルベンゾイル)フェニルホスフィンオキシド、ビス(2,4,6−トリメチルベンゾイル)−2,4−ジブトキシフェニルホスフィンオキシド、1,10−ビス[ビス(2,4,6−トリメチルベンゾイル)ホスフィンオキシド]デカン、トリ(2−メチルベンゾイル)ホスフィンオキシド、などが挙げられる。
光重合開始剤の使用量は、特に制限されないが、例えば、前記モノマー成分の全量100重量部に対して0.01〜5重量部が好ましく、0.05〜3重量部がより好ましく、0.05〜1.5重量部がさらに好ましく、0.1〜1重量部が特に好ましい。
光重合開始剤の使用量が上記範囲内であれば重合反応を十分に進行させることができる。なお、光重合性開始剤は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。
本発明で用いる(メタ)アクリル系ポリマーの重量平均分子量は、40万〜250万であることが好ましく、60万〜220万であることがより好ましい。重量平均分子量が40万より大きくすることで、粘着剤層の耐久性を満足させたり、粘着剤層の凝集力が小さくなって糊残りが生じるのを抑えることができる。なお、重量平均分子量は、ゲルパーミネーション・クロマトグラフィー(GPC)により測定し、ポリスチレン換算により算出された値をいう。なお、放射線重合で得られた(メタ)アクリル系ポリマーについては、分子量測定は困難である。
<重量平均分子量の測定>
得られた(メタ)アクリル系ポリマーの重量平均分子量は、ゲル・パーミエーション・クロマトグラフィー(GPC)により測定した。サンプルは、試料をテトラヒドロフランに溶解して0.1重量%の溶液とし、これを一晩静置した後、0.45μmのメンブレンフィルターで濾過した濾液を用いた。
分析装置:HLC−8120GPC(東ソー(株)製)
カラム:東ソー(株)製
(メタ)アクリル系ポリマー:G7000HXL+GMHXL+GMHXL
カラムサイズ:各7.8mmφ×30cm 計90cm
溶離液:テトラヒドロフラン(濃度0.1重量%)
流量:0.8mL/min
入口圧:1.6MPa
検出器:示差屈折計(RI)
カラム温度:40℃
注入量:100μL
標準試料:ポリスチレン
本発明の粘着剤は、架橋剤を含有することができる。架橋剤としては、イソシアネート系架橋剤、エポキシ系架橋剤、シリコーン系架橋剤、オキサゾリン系架橋剤、アジリジン系架橋剤、シラン系架橋剤、アルキルエーテル化メラミン系架橋剤、金属キレート系架橋剤、過酸化物などの架橋剤を挙げることができる。架橋剤は1種を単独でまたは2種以上を組み合わせることができる。前記架橋剤としては、イソシアネート系架橋剤、エポキシ系架橋剤が好ましく用いられる。
上記架橋剤は1種を単独で使用してもよく、また2種以上を混合して使用してもよいが、全体としての含有量は、前記(メタ)アクリル系ポリマー100重量部に対し、前記架橋剤を5重量部以下含有することが好ましく、0.001〜5重量部含有することがより好ましく、0.001〜4重量部含有することがさらに好ましく、0.001〜3重量部含有することが特に好ましい。
イソシアネート系架橋剤は、イソシアネート基(イソシアネート基をブロック剤または数量体化などにより一時的に保護したイソシアネート再生型官能基を含む)を1分子中に2つ以上有する化合物をいう。
イソシアネート系架橋剤としては、トリレンジイソシアネート、キシレンジイソシアネートなどの芳香族イソシアネート、イソホロンジイソシアネートなどの脂環族イソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネートなどの脂肪族イソシアネートなどが挙げられる。
より具体的には、例えば、ブチレンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネートなどの低級脂肪族ポリイソシアネート類、シクロペンチレンジイソシアネート、シクロヘキシレンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネートなどの脂環族イソシアネート類、2,4−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、キシリレンジイソシアネート、ポリメチレンポリフェニルイソシアネートなどの芳香族ジイソシアネート類、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(商品名:コロネートL、日本ポリウレタン工業(株)製)、トリメチロールプロパン/ヘキサメチレンジイソシアネート3量体付加物(商品名:コロネートHL、日本ポリウレタン工業(株)製)、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(商品名:コロネートHX、日本ポリウレタン工業(株)製)などのイソシアネート付加物、キシリレンジイソシアネートのトリメチロールプロパン付加物(商品名:D110N、三井化学(株)製)、ヘキサメチレンジイソシアネートのトリメチロールプロパン付加物(商品名:D160N、三井化学(株)製);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、ならびにこれらと各種のポリオールとの付加物、イソシアヌレート結合、ビューレット結合、アロファネート結合などで多官能化したポリイソシアネートなどを挙げることができる。これらのうち、脂肪族イソシアネートを用いることが、反応速度が速いため好ましい。
上記イソシアネート系架橋剤は1種を単独で使用してもよく、また2種以上を混合して使用してもよいが、全体としての含有量は、前記(メタ)アクリル系ポリマー100重量部に対し、前記イソシアネート系架橋剤を5重量部以下含有することが好ましく、0.01〜5重量部含有することがより好ましく、0.01〜4重量部含有することがさらに好ましく、0.02〜3重量部含有することが特に好ましい。凝集力、耐久性試験での剥離の阻止などを考慮して適宜含有させることが可能である。
なお、乳化重合にて作製した変性(メタ)アクリル系ポリマーの水分散液では、イソシアネート系架橋剤を用いなくても良いが、必要な場合には、水と反応し易いために、ブロック化したイソシアネート系架橋剤を用いることもできる。
上記エポキシ系架橋剤はエポキシ基を1分子中に2つ以上有する多官能エポキシ化合物をいう。エポキシ系架橋剤としては、例えば、ビスフェノールA、エピクロルヒドリン型のエポキシ系樹脂、エチレングリシジルエーテル、N,N,N′,N′−テトラグリシジル−m−キシレンジアミン、ジグリシジルアニリン、ジアミングリシジルアミン、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、ネオペンチルグリコールジグリシジルエーテル、エチレングリコールジグリシジルエーテル、プロピレングリコールジグリシジルエーテル、ポリエチレングリコールジグリシジルエーテル、ポリプロピレングリコールジグリシジルエーテル、ソルビトールポリグリシジルエーテル、グリセロールポリグリシジルエーテル、ペンタエリスリトールポリグリシジルエーテル、グリセリンジグリシジルエーテル、グリセリントリグリシジルエーテル、ポリグリセロールポリグリシジルエーテル、ソルビタンポリグリシジルエーテル、トリメチロールプロパンポリグリシジルエーテル、アジピン酸ジグリシジルエステル、o−フタル酸ジグリシジルエステル、トリグリシジル−トリス(2−ヒドロキシエチル)イソシアヌレート、レゾルシンジグリシジルエーテル、ビスフェノール−S−ジグリシジルエーテルの他、分子内にエポキシ基を2つ以上有するエポキシ系樹脂などが挙げられる。上記エポキシ系架橋剤としては、例えば、三菱ガス化学(株)製、商品名「テトラッドC」、「テトラッドX」などの市販品も挙げられる。
上記エポキシ系架橋剤は1種を単独で使用してもよく、また2種以上を混合して使用してもよいが、全体としての含有量は、前記(メタ)アクリル系ポリマー100重量部に対し、前記エポキシ系架橋剤を5重量部以下含有することが好ましく、0.01〜5重量部含有することがより好ましく、0.01〜4重量部含有することがさらに好ましく、0.02〜3重量部含有することが特に好ましい。凝集力、耐久性試験での剥離の阻止などを考慮して適宜含有させることが可能である。
過酸化物の架橋剤としては、加熱によりラジカル活性種を発生して粘着剤のベースポリマーの架橋を進行させるものであれば適宜使用可能であるが、作業性や安定性を勘案して、1分間半減期温度が80℃〜160℃である過酸化物を使用することが好ましく、90℃〜140℃である過酸化物を使用することがより好ましい。
用いることができる過酸化物としては、例えば、ジ(2−エチルヘキシル)パーオキシジカーボネート(1分間半減期温度:90.6℃)、ジ(4−t−ブチルシクロヘキシル)パーオキシジカーボネート(1分間半減期温度:92.1℃)、ジ−sec−ブチルパーオキシジカーボネート(1分間半減期温度:92.4℃)、t−ブチルパーオキシネオデカノエート(1分間半減期温度:103.5℃)、t−ヘキシルパーオキシピバレート(1分間半減期温度:109.1℃)、t−ブチルパーオキシピバレート(1分間半減期温度:110.3℃)、ジラウロイルパーオキシド(1分間半減期温度:116.4℃)、ジ−n−オクタノイルパーオキシド(1分間半減期温度:117.4℃)、1,1,3,3−テトラメチルブチルパーオキシ−2−エチルヘキサノエート(1分間半減期温度:124.3℃)、ジ(4−メチルベンゾイル)パーオキシド(1分間半減期温度:128.2℃)、ジベンゾイルパーオキシド(1分間半減期温度:130.0℃)、t−ブチルパーオキシイソブチレート(1分間半減期温度:136.1℃)、1,1−ジ(t−ヘキシルパーオキシ)シクロヘキサン(1分間半減期温度:149.2℃)などが挙げられる。これらの中でも特に架橋反応効率が優れることから、ジ(4−t−ブチルシクロヘキシル)パーオキシジカーボネート(1分間半減期温度:92.1℃)、ジラウロイルパーオキシド(1分間半減期温度:116.4℃)、ジベンゾイルパーオキシド(1分間半減期温度:130.0℃)などが好ましく用いられる。
なお、過酸化物の半減期とは、過酸化物の分解速度を表す指標であり、過酸化物の残存量が半分になるまでの時間をいう。任意の時間で半減期を得るための分解温度や、任意の温度での半減期時間に関しては、メーカーカタログなどに記載されており、例えば、日本油脂(株)の「有機過酸化物カタログ第9版(2003年5月)」などに記載されている。
前記過酸化物は1種を単独で使用してもよく、また2種以上を混合して使用してもよいが、全体としての含有量は、前記(メタ)アクリル系ポリマー100重量部に対し、前記過酸化物を2重量部以下含有することが好ましく、0.02〜2重量部含有することがより好ましく、0.05〜1重量部含有することがさらに好ましい。加工性、リワーク性、架橋安定性、剥離性などの調整のために、この範囲内で適宜選択される。
なお、反応処理後の残存した過酸化物分解量の測定方法としては、例えば、HPLC(高速液体クロマトグラフィー)により測定することができる。
より具体的には、例えば、反応処理後の粘着剤を約0.2gずつ取り出し、酢酸エチル10mLに浸漬し、振とう機で25℃下、120rpmで3時間振とう抽出した後、室温で3日間静置する。次いで、アセトニトリル10mL加えて、25℃下、120rpmで30分振とうし、メンブランフィルター(0.45μm)によりろ過して得られた抽出液約10μLをHPLCに注入して分析し、反応処理後の過酸化物量とすることができる。
また、架橋剤として、有機系架橋剤や多官能性金属キレートを併用してもよい。多官能性金属キレートは、多価金属が有機化合物と共有結合または配位結合しているものである。多価金属原子としては、Al、Cr、Zr、Co、Cu、Fe、Ni、V、Zn、In、Ca、Mg、Mn、Y、Ce、Sr、Ba、Mo、La、Sn、Ti等が挙げられる。共有結合または配位結合する有機化合物中の原子としては酸素原子等が挙げられ、有機化合物としてはアルキルエステル、アルコール化合物、カルボン酸化合物、エーテル化合物、ケトン化合物等が挙げられる。
本発明の粘着剤には、接着力向上の観点から、(メタ)アクリル系オリゴマーを含有させることができる。(メタ)アクリル系オリゴマーは、本発明の(メタ)アクリル系ポリマーよりもTgが高く、重量平均分子量が小さい重合体を用いるのが好ましい。かかる(メタ)アクリル系オリゴマーは、粘着付与樹脂として機能し、かつ誘電率を上昇させずに接着力を増加させる利点を有するものであるが、本発明においては用いなくともよい。(メタ)アクリル系オリゴマーを含有していない粘着剤は、耐皮脂性を向上することができる。
前記(メタ)アクリル系オリゴマーは、Tgが約0℃以上300℃以下、好ましくは約20℃以上300℃以下、さらに好ましくは約40℃以上300℃以下であることが望ましい。Tgが前記範囲内であることにより、接着力を向上することができる。なお(メタ)アクリル系オリゴマーのTgは、(メタ)アクリル系ポリマーのTgと同じく、Foxの式に基づいて計算した理論値である。
上記ホモポリマーのTgについては、「Polymer Handbook」(第3版、John Wiley & Sons,Inc、1989年)に記載の数値を用いるものとする。なお、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、最も高い値が採用される。
「Polymer Handbook」(第3版、John Wiley & Sons,Inc、1989年)にも記載されていない場合には、以下の測定方法により得られる値を用いるものとする(特開2007−51271号公報参照)。
具体的には、温度計、攪拌機、窒素導入管及び還流冷却管を備えた反応器に、モノマー100重量部、アゾビスイソブチロニトリル0.2重量部及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付し、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(商品名「ARES」、レオメトリックス社製)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、tanδ(損失正接)のピークトップ温度をホモポリマーのTgとする。
(メタ)アクリル系オリゴマーの重量平均分子量は、1000以上30000未満、好ましくは1500以上20000未満、さらに好ましくは2000以上10000未満である。重量平均分子量が前記範囲内であることで、良好な接着力や保持特性が得られるため好ましい。本発明において、(メタ)アクリル系オリゴマーの重量平均分子量の測定は、GPC法によりポリスチレン換算して求めることができる。具体的には東ソー株式会社製のHPLC8020に、カラムとしてTSKgelGMH−H(20)×2本を用いて、テトラヒドロフラン溶媒で流速約0.5ml/分の条件にて測定される。
前記(メタ)アクリル系オリゴマーを構成するモノマーとしては、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、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、t−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、2−エチルヘキシル(メタ)アクリレート、ヘプチル(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、ドデシル(メタ)アクリレートのようなアルキル(メタ)アクリレート;シクロヘキシル(メタ)アクリレート、イソボルニル(メタ)アクリレート、ジシクロペンタニル(メタ)アクリレートのような(メタ)アクリル酸と脂環族アルコールとのエステル;フェニル(メタ)アクリレート、ベンジル(メタ)アクリレートのようなアリール(メタ)アクリレート;テルペン化合物誘導体アルコールから得られる(メタ)アクリレート;等を挙げることができる。このような(メタ)アクリレートは単独であるいは2種以上を組み合わせて使用することができる。
(メタ)アクリル系オリゴマーとしては、イソブチル(メタ)アクリレートやt−ブチル(メタ)アクリレートのようなアルキル基が分岐構造を持ったアルキル(メタ)アクリレート;シクロヘキシル(メタ)アクリレートや、イソボルニル(メタ)アクリレート、ジシクロペンタニル(メタ)アクリレートのような(メタ)アクリル酸と脂環式アルコールとのエステル;フェニル(メタ)アクリレートやベンジル(メタ)アクリレートのようなアリール(メタ)アクリレートなどの環状構造を持った(メタ)アクリレートに代表される、比較的嵩高い構造を有するアクリル系モノマーをモノマー単位として含んでいることが、粘着剤層の接着性をさらに向上させることができる観点からは好ましい。また、(メタ)アクリル系オリゴマーの合成の際や粘着剤層の作製の際に紫外線(紫外線)を採用する場合には、重合阻害を起こしにくいという点で、飽和結合を有したものが好ましく、アルキル基が分岐構造を持ったアルキル(メタ)アクリレート、または脂環式アルコールとのエステルを、(メタ)アクリル系オリゴマーを構成するモノマーとして好適に用いることができる。
このような点から、好適な(メタ)アクリル系オリゴマーとしては、例えば、シクロヘキシルメタクリレート(CHMA)とイソブチルメタクリレート(IBMA)の共重合体、シクロヘキシルメタクリレート(CHMA)とイソボルニルメタクリレート(IBXMA)の共重合体、シクロヘキシルメタクリレート(CHMA)とアクリロイルモルホリン(ACMO)の共重合体、シクロヘキシルメタクリレート(CHMA)とジエチルアクリルアミド(DEAA)の共重合体、1−アダマンチルアクリレート(ADA)とメチルメタクリレート(MMA)の共重合体、ジシクロペンタニルメタクリレート(DCPMA)とイソボルニルメタクリレート(IBXMA)の共重合体、ジシクロペンタニルメタクリレート(DCPMA)とメチルメタクリレート(MMA)の共重合体、ジシクロペンタニルメタクリレート(DCPMA)、シクロヘキシルメタクリレート(CHMA)、イソボルニルメタクリレート(IBXMA)、イソボルニルアクリレート(IBXA)、ジシクロペンタニルアクリレート(DCPA)、1−アダマンチルメタクリレート(ADMA)、1−アダマンチルアクリレート(ADA)の各単独重合体等を挙げることができる。特に、MMAを主成分として含むオリゴマーが好ましく、ジシクロペンタニルメタクリレート(DCPMA)とメチルメタクリレート(MMA)の共重合体がより好ましい。
本発明の粘着剤において、前記(メタ)アクリル系オリゴマーを用いる場合、その含有量は特に限定されないが、(メタ)アクリル系ポリマー100重量部に対して10重量部以下であるのが好ましく、5重量部以下であることがより好ましく、3重量部以下であることがさらに好ましい。(メタ)アクリル系オリゴマーの添加量が前記範囲内であることにより、皮脂膨潤度を低くできるため好ましい。
さらに、本発明の粘着剤には、粘着剤層のガラスなどの親水性被着体に適用する場合における界面での耐水性を向上させるためにシランカップリング剤を含有することができる。シランカップリング剤の配合量は、(メタ)アクリル系ポリマー100重量部に対して1重量部以下であるのが好ましく、0.01〜1重量部であるのがより好ましく、0.02〜0.6重量部であるのがさらに好ましい。シランカップリング剤の配合が前記範囲内であることにより、良好な再剥離性と耐久性を両立できるため、好ましい。
好ましく用いられ得るシランカップリング剤としては、3−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、3−グリシドキシプロピルトリエトキシシラン、3−グリシドキシプロピルメチルジエトキシシラン、2−(3,4−エポキシシクロヘキシル)エチルトリメトキシシランなどのエポキシ基含有シランカップリング剤、3−アミノプロピルトリメトキシシラン 、N−2−(アミノエチル)−3−アミノプロピルメチルジメトキシシラン、3−トリエトキシシリル−N−(1,3−ジメチルブチリデン)プロピルアミン、N−フェニル−γ−アミノプロピルトリメトキシシランなどのアミノ基含有シランカップリング剤、3−アクリロキシプロピルトリメトキシシラン、3−メタクリロキシプロピルトリエトキシシランなどの(メタ)アクリル基含有シランカップリング剤、3−イソシアネートプロピルトリエトキシシラン等のイソシアネート基含有シランカップリング剤などが挙げられる。
さらに本発明の粘着剤には、その他の公知の添加剤を含有していてもよく、例えば、着色剤、顔料などの粉体、染料、界面活性剤、可塑剤、粘着性付与剤、表面潤滑剤、レベリング剤、軟化剤、酸化防止剤、老化防止剤、光安定剤、紫外線吸収剤、重合禁止剤、無機または有機の充填剤、金属粉、粒子状、箔状物などを使用する用途に応じて適宜添加することができる。
2.粘着剤層、粘着シート、タッチパネル
本発明の粘着剤層は、前記粘着剤から形成される。粘着剤層の厚さは、特に制限されないが、例えば、1〜400μm程度であることが好ましい。また、前記粘着剤層の厚さは、粘着剤に用いる(メタ)アクリル系ポリマーの製造方法によって、適宜に好ましい範囲を設置することができる。例えば、溶液重合等により(メタ)アクリル系ポリマーを製造する場合には、前記粘着剤層の厚さは、1〜100μmが好ましく、2〜50μmがより好ましく、2〜40μmがさらに好ましく、5〜35μmが特に好ましい。また、放射線重合等により、(メタ)アクリル系ポリマーを製造する場合には、前記粘着剤層の厚さは、50〜400μmが好ましく、75〜300μmがより好ましく、100〜200μmがさらに好ましい。
また本発明の粘着剤層のゲル分率は95重量%以下であることが好ましく、20〜95重量%であることがより好ましく、50〜95重量%であることがさらに好ましい。前記粘着剤が架橋剤を含有する場合には、架橋剤全体の添加量を調整することとともに、架橋処理温度や架橋処理時間の影響を十分考慮して、ゲル分率が制御することができる。かかるゲル分率を有する粘着剤層は、耐皮脂性が高く、被着体に貼付後の接着力の上昇が非常に小さく、長時間貼り付けた後でも糊残りすることなく、容易に再剥離できるという特徴が発揮される。
また本発明の粘着剤層は、粘着剤層の厚さが100μmの場合のヘイズ値が2%以下であることが好ましい。ヘイズ2%以下であれば、前記粘着剤層が光学部材に用いられる場合に要求される透明性を満足することができる。前記ヘイズ値は0〜1.5%であることが好ましく、さらには0〜1%であることが好ましい。なお、ヘイズ値は2%以下であれば、光学用途として満足することができる。
また、本発明の粘着剤層は、加湿後(湿熱環境下に一定時間保存した後)のヘイズ値が5%未満であることが好ましく、3%未満であることがより好ましく、2%未満であることがさらに好ましい。湿熱環境下に一定時間保存する方法は、本明細書中の<耐加湿白濁性>の測定方法に記載された通りである。
粘着剤層の透明性、特に耐加湿白濁性は、モノマー成分の全体量に対する、2級水酸基を有するアルキル(メタ)アクリレートおよび環状窒素含有モノマーの総量で決まっていると考えられる。前記環状窒素含有モノマーが多いと透明性に優れるが、多すぎると他の特性(特に耐皮脂性)に悪影響を与えるおそれがある。従って、本発明においては、耐皮脂性の観点から、環状窒素含有モノマーの割合を少なくするか、又は添加せずに、2水酸基を有するアルキル(メタ)アクリレートを用いることにより、透明性(特に耐加湿白濁性)を制御しながら、耐皮脂性を向上することができるものである。
また本発明の粘着剤層の耐皮脂性は、皮脂膨潤度により評価できる。具体的には、皮脂膨潤度が1.2未満であることが好ましく、1.1以下であることがより好ましく、1.1未満であることがさらに好ましい。皮脂膨潤度は、低ければ低いほど好ましいものであり、1.0であることが理想的である。皮脂膨潤度の測定方法は、実施例に記載の通りである。
さらに、本発明の粘着剤層は、周波数100kHzにおける比誘電率が、3.4以下であることが好ましく、3.3以下であることがより好ましく、3.2以下であることがさらに好ましい。
前記粘着剤層は、例えば、前記粘着剤を支持体に塗布し、重合溶剤などを乾燥除去することにより粘着シートとして形成することができる。粘着剤の塗布にあたっては、適宜に、重合溶剤以外の一種以上の溶剤を新たに加えてもよい。
粘着剤の塗布方法としては、各種方法が用いられる。具体的には、例えば、ロールコート、キスロールコート、グラビアコート、リバースコート、ロールブラッシュ、スプレーコート、ディップロールコート、バーコート、ナイフコート、エアーナイフコート、カーテンコート、リップコート、ダイコーターなどによる押出しコート法などの方法が挙げられる。
前記加熱乾燥温度は、40℃〜200℃が好ましく、50℃〜180℃がより好ましく、70℃〜170℃がさらに好ましい。加熱温度を上記の範囲とすることによって、優れた粘着特性を有する粘着剤層を得ることができる。また、乾燥時間は、適宜、適切な時間が採用され得るが、例えば、5秒〜20分が好ましく、5秒〜10分がより好ましく、10秒〜5分がさらに好ましい。
また前記粘着剤層の形成は、本発明の(メタ)アクリル系ポリマーを、モノマー成分を紫外線照射することにより重合して製造する場合には、前記モノマー成分から(メタ)アクリル系ポリマーを製造するとともに、粘着剤層を形成することができる。モノマー成分には、適宜に架橋剤等の前記粘着剤に配合することができる材料を含有することができる。前記モノマー成分は、紫外線照射にあたり、事前に一部を重合してシロップにしたものを用いることができる。紫外線照射には、高圧水銀ランプ、低圧水銀ランプ、メタルハライドランプなどを用いることができる。
前記支持体としては、例えば、剥離処理したシートを用いることができる。剥離処理したシートとしては、シリコーン剥離ライナーが好ましく用いられる。
剥離処理したシート上に粘着剤層を形成した粘着シートは、前記粘着剤層が露出する場合には、実用に供されるまで剥離処理したシート(セパレーター)で粘着剤層を保護してもよい。実用に際しては、前記剥離処理したシートは剥離される。
セパレーターの構成材料としては、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエチレンテレフタレート、ポリエステルフィルムなどのプラスチックフィルム、紙、布、不織布などの多孔質材料、ネット、発泡シート、金属箔、およびこれらのラミネート体などの適宜な薄葉体などを挙げることができるが、表面平滑性に優れる点からプラスチックフィルムが好適に用いられる。
そのプラスチックフィルムとしては、前記粘着剤層を保護し得るフィルムであれば特に限定されず、例えば、ポリエチレンフィルム、ポリプロピレンフィルム、ポリブテンフィルム、ポリブタジエンフィルム、ポリメチルペンテンフィルム、ポリ塩化ビニルフィルム、塩化ビニル共重合体フィルム、ポリエチレンテレフタレートフィルム、ポリブチレンテレフタレートフィルム、ポリウレタンフィルム、エチレン−酢酸ビニル共重合体フィルムなどが挙げられる。
前記セパレーターの厚みは、通常5〜200μm程度であり、好ましくは5〜100μm程度である。前記セパレーターには、必要に応じて、シリコーン系、フッ素系、長鎖アルキル系もしくは脂肪酸アミド系の離型剤、シリカ粉などによる離型および防汚処理や、塗布型、練り込み型、蒸着型などの帯電防止処理もすることもできる。特に、前記セパレーターの表面にシリコーン処理、長鎖アルキル処理、フッ素処理などの剥離処理を適宜行うことにより、前記粘着剤層からの剥離性をより高めることができる。
本発明の粘着剤層および粘着シートは、光学部材への適用が好適であり、特に光学用途における、金属薄膜や金属電極に対して貼り付ける用途に好ましく使用される。金属薄膜としては、金属、金属酸化物やこれらの混合物からなる薄膜が挙げられ、特に限定はされないが、例えば、ITO、ZnO、SnO、CTO(酸化カドミウムスズ)の薄膜が挙げられる。金属薄膜の厚みは、特に限定されないが、10〜200nm程度である。通常、ITOなどの金属薄膜は、例えば、ポリエチレンテレフタレートフィルム(PETフィルム)等の透明プラスチックフィルム基材上に設けられ、透明導電性フィルムとして使用される。上記の本発明の粘着シートを金属薄膜に対して貼り付ける際には、粘着剤層側の表面を金属薄膜に貼り付けられる側の粘着面となるようにして使用されることが好ましい。
また、上記金属電極としては、金属、金属酸化物やこれらの混合物からなる電極であればよく、特に限定されないが、例えば、ITO、銀、銅、CNT(カーボンナノチューブ)の電極が挙げられる。
本発明の粘着シートの具体的な用途の一例として、タッチパネルの製造用途に用いる、タッチパネル用粘着シートを挙げることができる。タッチパネル用粘着シートは、例えば、静電容量方式のタッチパネルの製造において、ITOなどの金属薄膜が設けられた透明導電フィルムと、ポリメタクリル酸メチル樹脂(PMMA)板、ハードコートフィルム、ガラスレンズ等とを貼り合わせるために用いらえる。上記タッチパネルは、特に限定されないが、例えば、携帯電話、タブレットコンピューター、携帯情報端末などに用いられる。
より具体的な例として、本発明の粘着剤層または粘着シートが用いられている静電容量方式のタッチパネルの一例を図1に示す。図1において、1は静電容量方式タッチパネルであり、2は装飾パネルであり、3は粘着剤層または粘着シートであり、4はITOフィルムであり、5はハードコートフィルムである。装飾パネル2は、ガラス板や透明アクリル板(PMMA板)であることが好ましい。また、ITOフィルム4は、ガラス板や透明プラスチックフィルム(特にPETフィルム)にITO膜が設けられているものが好ましい。ハードコートフィルム5は、PETフィルムなどの透明プラスチックフィルムにハードコート処理が施されたものが好ましい。上記静電容量方式タッチパネル1は、本発明の粘着剤層または粘着シートが用いられているので、耐皮脂性が高く、厚さを薄くすることができ、動作の安定性に優れる。また、外観や視認性が良好である。
また、上記構成以外のタッチパネルにおいても本発明の粘着剤層または粘着シートを用いることができる。具体的には、以下の構成における粘着剤層のうち、少なくとも一つの層を本発明の粘着剤層または粘着シートとすることができる。構成としては、透明基体(例えば、ガラス等)/粘着剤層(または粘着シート)/透明導電性フィルム/粘着剤層(または粘着シート)/透明導電性フィルム/粘着剤層(または粘着シート)/液晶表示装置、透明基体(例えば、ガラス等)/粘着剤層(又は粘着シート)/円偏光板/粘着剤層(又は粘着シート)/タッチセンサー/有機EL表示装置(OLED)、透明基体(例えば、ガラス等)/粘着剤層(又は粘着シート)/タッチセンサー/粘着剤層(又は粘着シート)/タッチセンサー/液晶表示装置(LCD)、透明基体(例えば、ガラス等)/粘着剤層(又は粘着シート)/タッチセンサー/液晶表示装置(LCD)、透明基体(例えば、ガラス等)/粘着剤層(又は粘着シート)/タッチセンサー/粘着剤層(又は粘着シート)/液晶表示装置(LCD)、透明基体(例えば、ガラス等)/粘着剤層(又は粘着シート)/偏光板/インセル液晶表示装置(LCD)/偏光板、透明基体(例えば、ガラス等)/粘着剤層(又は粘着シート)/オンセル液晶表示装置(LCD)等に示すように、各層がこの順に積層されたタッチパネルを挙げることができる。なお、上記は好ましい層構成の一例であり、これらの構成に限定されるものではない。従って、上記以外の構成であっても本発明の粘着剤層(又は粘着シート)を好適に用いることができるものである。
なお、上記構成中の透明導電性フィルムは、後述するように、透明プラスチックフィルム基材の一方の面に、ITO等の金属薄膜となる透明導電性薄膜を有するものである。
また本発明の粘着シートの支持体としては、光学部材を用いることができる。前記粘着剤層は、光学部材に直接塗布し、重合溶剤などを乾燥除去することにより、粘着剤層を光学部材に形成することができる。また、剥離処理したセパレーターに形成した粘着剤層を、適宜に光学部材に転写して、粘着型光学部材を形成することができる。
なお、上記の粘着型光学部材の作製にあたって用いた、剥離処理したシートは、そのまま粘着型光学部材のセパレーターとして用いることができ、工程面における簡略化ができる。
また、前記粘着型光学部材において、粘着剤層の形成にあたっては、光学部材の表面に、アンカー層を形成したり、コロナ処理、プラズマ処理などの各種易接着処理を施した後に粘着剤層を形成することができる。また、粘着剤層の表面には易接着処理を行ってもよい。
前記粘着型光学部材は、光学部材として透明導電性フィルムを用いた、粘着剤層付き透明導電性フィルムとして用いることができる。透明導電性フィルムは、透明プラスチックフィルム基材の一方の面に、上記ITO等の金属薄膜となる透明導電性薄膜を有する。透明プラスチックフィルム基材の他方の面には、本発明の粘着剤層を有する。透明プラスチックフィルム基材には、アンダーコート層を介して透明導電性薄膜を設けることができる。なお、アンダーコート層は複数層設けることができる。透明プラスチックフィルム基材と粘着剤層の間にオリゴマー移行防止層を設けることができる。
前記透明プラスチックフィルム基材としては、特に制限されないが、透明性を有する各種のプラスチックフィルムが用いられる。当該プラスチックフィルムは1層のフィルムにより形成されている。例えば、その材料として、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート等のポリエステル系樹脂、アセテート系樹脂、ポリエーテルスルホン系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリイミド系樹脂、ポリオレフィン系樹脂、(メタ)アクリル系樹脂、ポリ塩化ビニル系樹脂、ポリ塩化ビニリデン系樹脂、ポリスチレン系樹脂、ポリビニルアルコール系樹脂、ポリアリレート系樹脂、ポリフェニレンサルファイド系樹脂等が挙げられる。これらの中で特に好ましいのは、ポリエステル系樹脂、ポリイミド系樹脂およびポリエーテルスルホン系樹脂である。前記フィルム基材の厚みは、15〜200μmであることが好ましい。
前記フィルム基材には、表面に予めスパッタリング、コロナ放電、火炎、紫外線照射、電子線照射、化成、酸化などのエッチング処理や下塗り処理を施して、この上に設けられる透明導電性薄膜またはアンダーコート層の前記フィルム基材に対する密着性を向上させるようにしてもよい。また、透明導電性薄膜またはアンダーコート層を設ける前に、必要に応じて溶剤洗浄や超音波洗浄などにより除塵、清浄化してもよい。
前記透明導電性薄膜の構成材料、厚みは、特に限定されず、上記金属薄膜で例示したとおりである。アンダーコート層は、無機物、有機物または無機物と有機物との混合物により形成することができる。例えば、無機物として、NaF(1.3)、NaAlF(1.35)、LiF(1.36)、MgF(1.38)、CaF(1.4)、BaF(1.3)、SiO(1.46)、LaF(1.55)、CeF(1.63)、Al(1.63)などの無機物〔上記各材料の()内の数値は光の屈折率である〕が挙げられる。これらの中でも、SiO、MgF、Alが好ましく、SiOがより好ましい。上記の他、酸化インジウム100重量部に対して、酸化セリウムを10〜40重量部程度、酸化スズを0〜20重量部程度含む複合酸化物を用いることができる。
また有機物としてはアクリル樹脂、ウレタン樹脂、メラミン樹脂、アルキド樹脂、シロキサン系ポリマー、有機シラン縮合物などが挙げられる。これら有機物は、少なくとも1種が用いられる。特に、有機物としては、メラミン樹脂とアルキド樹脂と有機シラン縮合物の混合物からなる熱硬化型樹脂を使用するのが望ましい。
アンダーコート層の厚さは、特に制限されるものではないが、光学設計、前記フィルム基材からのオリゴマー発生防止効果の点から、通常、1〜300nm程度であり、好ましくは5〜300nmである。
上記粘着剤層付き透明導電性フィルムは、タッチパネルや液晶ディスプレイなどの種々の装置の形成などにおいて用いられる。特に、タッチパネル用電極板として好ましく用いることができる。タッチパネルは、種々の検出方式(例えば、抵抗膜方式、静電容量方式等)に好適に用いられる。
静電容量方式のタッチパネルは、通常、所定のパターン形状を有する透明導電性薄膜を備えた透明導電性フィルムがディスプレイ表示部の全面に形成されている。上記粘着剤層付き透明導電性フィルムは、粘着剤層とパターン化された透明導電性薄膜とが対面するように適宜に積層される。
また、前記粘着型光学部材は、光学部材として画像表示装置用の光学フィルムを用いた、粘着剤層付き光学フィルムとして用いることができる。
光学フィルムとしては、液晶表示装置、有機EL表示装置等の画像表示装置の形成に用いられるものが使用され、その種類は特に制限されない。例えば、光学フィルムとしては偏光板が挙げられる。偏光板は偏光子の片面または両面には透明保護フィルムを有するものが一般に用いられる。
偏光子は、特に限定されず、各種のものを使用できる。偏光子としては、例えば、ポリビニルアルコール系フィルム、部分ホルマール化ポリビニルアルコール系フィルム、エチレン・酢酸ビニル共重合体系部分ケン化フィルム等の親水性高分子フィルムに、ヨウ素や二色性染料の二色性物質を吸着させて一軸延伸したもの、ポリビニルアルコールの脱水処理物やポリ塩化ビニルの脱塩酸処理物等ポリエン系配向フィルム等が挙げられる。これらの中でも、ポリビニルアルコール系フィルムとヨウ素などの二色性物質からなる偏光子が好適である。これらの偏光子の厚さは特に制限されないが、一般的に5〜80μm程度である。
ポリビニルアルコール系フィルムをヨウ素で染色し一軸延伸した偏光子は、例えば、ポリビニルアルコールをヨウ素の水溶液に浸漬することによって染色し、元長の3〜7倍に延伸することで作製することができる。必要に応じてホウ酸や硫酸亜鉛、塩化亜鉛等を含んでいても良いヨウ化カリウムなどの水溶液に浸漬することもできる。さらに必要に応じて染色前にポリビニルアルコール系フィルムを水に浸漬して水洗してもよい。ポリビニルアルコール系フィルムを水洗することでポリビニルアルコール系フィルム表面の汚れやブロッキング防止剤を洗浄することができるほかに、ポリビニルアルコール系フィルムを膨潤させることで染色のムラなどの不均一を防止する効果もある。延伸はヨウ素で染色した後に行っても良いし、染色しながら延伸しても良いし、また延伸してからヨウ素で染色しても良い。ホウ酸やヨウ化カリウムなどの水溶液や水浴中でも延伸することができる。
透明保護フィルムを構成する材料としては、例えば透明性、機械的強度、熱安定性、水分遮断性、等方性などに優れる熱可塑性樹脂が用いられる。このような熱可塑性樹脂の具体例としては、トリアセチルセルロース等のセルロース樹脂、ポリエステル樹脂、ポリエーテルスルホン樹脂、ポリスルホン樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリアミド樹脂、ポリイミド樹脂、ポリオレフィン樹脂、(メタ)アクリル樹脂、環状ポリオレフィン樹脂(ノルボルネン系樹脂)、ポリアリレート樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリビニルアルコール樹脂、およびこれらの混合物が挙げられる。なお、偏光子の片側には、透明保護フィルムが接着剤層により貼り合わされるが、他の片側には、透明保護フィルムとして、(メタ)アクリル系、ウレタン系、アクリルウレタン系、エポキシ系、シリコーン系等の熱硬化性樹脂または紫外線硬化型樹脂を用いることができる。透明保護フィルム中には任意の適切な添加剤が1種類以上含まれていてもよい。添加剤としては、例えば、紫外線吸収剤、酸化防止剤、滑剤、可塑剤、離型剤、着色防止剤、難燃剤、核剤、帯電防止剤、顔料、着色剤などが挙げられる。透明保護フィルム中の上記熱可塑性樹脂の含有量は、50〜100重量%が好ましく、50〜99重量%がより好ましく、60〜98重量%がさらに好ましく、70〜97重量%が特に好ましい。透明保護フィルム中の上記熱可塑性樹脂の含有量が前記範囲内であることにより、熱可塑性樹脂が本来有する高透明性等を十分に発現できるため好ましい。
また光学フィルムとしては、例えば反射板や反透過板、位相差板(1/2や1/4等の波長板を含む)、光学補償フィルム、視覚補償フィルム、輝度向上フィルムなどの液晶表示装置等の形成に用いられることのある光学層となるものが挙げられる。これらは単独で光学フィルムとして用いることができる他、前記偏光板に、実用に際して積層して、1層または2層以上用いることができる。
偏光板に前記光学層を積層した光学フィルムは、液晶表示装置等の製造過程で順次別個に積層する方式にても形成することができるが、予め積層して光学フィルムとしたものは、品質の安定性や組立作業等に優れていて液晶表示装置などの製造工程を向上させうる利点がある。積層には粘着層等の適宜な接着手段を用いうる。前記の偏光板と他の光学層の接着に際し、それらの光学軸は目的とする位相差特性などに応じて適宜な配置角度とすることができる。
本発明の粘着剤層付き光学フィルムは液晶表示装置等の各種画像表示装置の形成などに好ましく用いることができる。液晶表示装置の形成は、従来に準じて行いうる。すなわち液晶表示装置は一般に、液晶セルと粘着剤層付き光学フィルム、および必要に応じての照明システム等の構成部品を適宜に組み立てて駆動回路を組み込むことなどにより形成されるが、本発明においては本発明による粘着剤層付き光学フィルムを用いる点を除いて特に限定は無く、従来に準じうる。液晶セルについても、例えばTN型やSTN型、π型、VA型、IPS型などの任意なタイプのものを用いうる。
液晶セルの片側又は両側に粘着剤層付き光学フィルムを配置した液晶表示装置や、照明システムにバックライトあるいは反射板を用いたものなどの適宜な液晶表示装置を形成することができる。その場合、本発明による光学フィルムは液晶セルの片側又は両側に設置することができる。両側に光学フィルムを設ける場合、それらは同じものであっても良いし、異なるものであっても良い。さらに、液晶表示装置の形成に際しては、例えば拡散板、アンチグレア層、反射防止膜、保護板、プリズムアレイ、レンズアレイシート、光拡散板、バックライトなどの適宜な部品を適宜な位置に1層又は2層以上配置することができる。
本発明の粘着剤層または粘着シートは、光学用途に好適である。例えば、本発明の粘着剤層または粘着シートは、液晶表示装置、有機EL(エレクトロルミネッセンス)表示装置、PDP(プラズマディスプレイパネル)、電子ペーパーなどの画像表示装置の製造用途や、光学方式、超音波方式、静電容量方式、抵抗膜方式などのタッチパネルなどの入力装置の製造用途に好適に用いることができる。特に、静電容量方式のタッチパネルに好適に用いられる。
また、本発明の粘着シートは、支持体に光学部材を用いた粘着型光学部材として有用である。例えば、光学部材として透明導電性フィルムを用いる場合には、粘着型光学部材は、粘着剤層付き透明導電性フィルムとして用いられる。当該粘着剤層付き透明導電性フィルムは、適宜加工処理がなされた後に、前記画像表示装置やタッチパネルなどにおける透明電極に用いられる。特に、粘着剤層付き透明導電性フィルムは、透明導電性薄膜をパターニングして、静電容量方式のタッチパネルの入力装置の電極基板に好適に用いられる。その他、粘着剤層付き透明導電性フィルムは、透明物品の帯電防止や電磁波遮断、液晶調光ガラス、透明ヒーターに用いられる。
また光学部材として光学フィルムを用いる場合には、粘着型光学部材は、粘着剤層付き光学フィルムとして用いられる。当該粘着剤層付き光学フィルムは、液晶表示装置、有機EL表示装置等の画像表示装置に用いられる。前記光学フィルムとしては、偏光板、位相差板、光学補償フィルム、輝度向上フィルム、さらにはこれらが積層されているものを用いることができる。
以下に、実施例によって本発明を具体的に説明するが、本発明はこれら実施例によって限定されるものではない。なお、各例中の部および%はいずれも重量基準である。
実施例1
(UV重合に用いるモノマー成分の調製)
2−エチルヘキシルアクリレート(2EHA)32重量部、イソステアリルアクリレート(ISTA)48重量部、2−ヒドロキシプロピルアクリレート(2HPA)20重量部、2種の光重合開始剤(商品名:イルガキュア184、BASF製)0.05重量部および光重合開始剤(商品名:イルガキュア651、BASF製)0.05重量部を4つ口フラスコに投入してモノマー混合物を調製した。次いで、前記モノマー混合物を窒素雰囲気下で紫外線に曝露して部分的に光重合させることによって、重合率約10重量%の部分重合物(アクリル系ポリマーシロップ)を得た。得られたアクリル系ポリマーシロップの100重量部に、トリメチロールプロパントリアクリレート(TMPTA)0.02重量部、シランカップリング剤(商品名:KBM−403、信越化学工業(株)製)を0.3部添加した後、これらを均一に混合してモノマー成分を調製した。
(UV重合による粘着剤層の作製)
次いで、上記で調製したモノマー成分を、片面をシリコーンで剥離処理した厚み38μmのポリエステルフィルム(商品名:ダイアホイルMRF、三菱樹脂(株)製)の剥離処理面に、最終的な厚みが100μmになるように塗布して塗布層を形成した。次いで、塗布されたモノマー成分の表面に、片面をシリコーンで剥離処理した厚み38μmのポリエステルフィルム(商品名:ダイアホイルMRE、三菱樹脂(株)製)を、当該フィルムの剥離処理面が塗布層側になるようにして被覆した。これにより、モノマー成分の塗布層を酸素から遮断した。このようにして得られた塗布層を有するシートにケミカルライトランプ((株)東芝製)を用いて照度5mW/cm(約350nmに最大感度をもつトプコンUVR−T1で測定)の紫外線を360秒間照射して、塗布層を硬化させて粘着剤層を形成し、粘着シートを作製した。粘着剤層の両面に被覆されたポリエステルフィルムは、剥離ライナーとして機能する。
実施例2〜6、比較例1〜5
用いたモノマーの種類とその配合量を表1に示すように変えた以外は、実施例1と同様の操作を行い、粘着シートを作製した。
上記実施例および比較例で得られた、粘着シートについて以下の評価を行った。評価結果を表1に示す。
<誘電率>
粘着剤層(粘着シートからシリコーン処理を施したPETフィルムを剥離したもの)を、銅箔と電極の間に挟み以下の装置により周波数100kHzにおける比誘電率を測定した。測定は30mm×30mmのサンプルを3サンプル作製し、それらの3サンプルの測定値の平均を誘電率とした。なお、粘着剤層の周波数100kHzでの比誘電率は、JIS K 6911に準じて、下記条件で測定した。
測定方法:容量法(装置:Agilent Technologies 4294A Precision Impedance Analyzer使用)
電極構成:12.1mmΦ、0.5mm厚みのアルミ板
対向電極:3oz 銅板
測定環境:23±1℃、52±1%RH
<耐皮脂性>
(皮脂液の調整)
トリグリセリド(商品名:Lexol GT−865、INOLEX製)41重量部、イソステアリン酸(和光純薬工業(株)製)16.4重量部、スクアレン(和光純薬工業(株)製)12重量部を均一に混合し、皮脂液を作製した。
(皮脂膨潤度の測定)
実施例および比較例で得られた粘着シートを3cm×3cmに切りだし、一方のシリコーン処理を施したPETフィルムを剥離し、粘着面を100μmのPETフィルムの片面にハンドローラーで貼り付け、もう片方のシリコーン処理を施したPETフィルムを剥離して、粘着剤面をアルカリガラスの片面に貼り付けて試験片を得た(100μmのPETフィルム/粘着剤層/アルカリガラス)。得られた試験片を、調製された皮脂液に、50℃、95%RHの条件下72時間浸漬させ、膨潤後の面積(cm)を測定した。皮脂膨潤度を以下の方法により求めた。



前記皮脂膨潤度が1.1未満である場合は◎(耐皮脂性が極めて良好)であり、1.1以上1.2未満は○(耐皮脂性が良好)であり、1.2以上は×(耐皮脂性が不良)として評価した。
<耐加湿白濁性>
透明導電性フィルム(クリアハードコート(HC)層/PET基材層/ITO層の層構成を有するフィルム)を140℃の温度環境下に90分放置してITOを結晶化させた。
粘着シートの一方のシリコーン処理を施したPETフィルムを剥離し、粘着面に、前記透明導電性フィルムのITO面が接するように貼り合わせた。そして、得られた積層構造体(シリコーン処理を施したPETフィルム/粘着剤層/透明導電性フィルム)から、シリコーン処理を施したPETフィルムを剥離し、粘着面とガラス(商品名:MICRO SLIDE GLASS、品番:S−1111、松浪硝子(株)製)とを貼り合わせて、試験片とした。該試験片は、図2に示すように、クリアハードコート層6/PET基材層7/ITO層8/粘着剤層9/ガラス10からなる。
上記試験片のヘイズを、23℃、50%RHの環境下において、ヘイズメーター(商品名:HM−150、(株)村上色彩技術研究所製)を用いて測定した。そして、ヘイズ(初期ヘイズ)が2.0%以下であることを確認した。
次いで、上記試験片を60℃、95%RHの環境下(湿熱環境下)に500時間保存した後、23℃、50%RHの環境下に取り出し、取り出し直後の試験片のヘイズを、上記と同様に測定し、下記基準で評価した。
◎:取り出し直後の試験片のヘイズが2.0%未満(極めて良好)
○:取り出し直後の試験片のヘイズが2.0%以上5.0%未満(良好)
×:取り出し直後の試験片のヘイズが5.0%以上(不良)
表1の略語は、以下の通りである。
2EHA:2−エチルヘキシルアクリレート
ISTA:イソステアリルアクリレート
NVP:N−ビニル−2−ピロリドン
2HBA:2−ヒドロキシブチルアクリレート
2HPA:2−ヒドロキシプロピルアクリレート
HEA:2−ヒドロキシエチルアクリレート
4HBA:4−ヒドロキシブチルアクリレート
KBM−403:γ−グリシドキシプロピルメトキシシラン(信越化学工業(株)製)
TMPTA:トリメチロールプロパントリアクリレート
1 静電容量方式タッチパネル
2 装飾パネル
3 粘着剤層または粘着シート
4 ITOフィルム
5 ハードコートフィルム
6 クリアハードコート層
7 PET基材層
8 ITO層
9 粘着剤層
10 ガラス

Claims (8)

  1. 炭素数8〜22のアルキル基を有するアルキル(メタ)アクリレートと2級水酸基を有するアルキル(メタ)アクリレートの合計100重量部に対して、炭素数8〜22のアルキル基を有するアルキル(メタ)アクリレート65〜88重量部および2級水酸基を有するアルキル(メタ)アクリレート12〜35重量部を含むモノマー成分を重合することにより得られた(メタ)アクリル系ポリマーを含むことを特徴とする粘着剤。
  2. 前記モノマー成分に、さらに、環状窒素含有モノマーを含み、該環状窒素含有モノマーの配合量が、前記炭素数8〜22のアルキル基を有するアルキル(メタ)アクリレートと前記2級水酸基を有するアルキル(メタ)アクリレートの合計100重量部に対して、4重量部以下であることを特徴とする請求項1に記載の粘着剤。
  3. 前記炭素数8〜22のアルキル基が、分岐を有するアルキル基であることを特徴とする請求項1又は2に記載の粘着剤。
  4. 請求項1〜3のいずれか1項に記載の粘着剤から得られることを特徴とする粘着剤層。
  5. 周波数100kHzにおける比誘電率が3.4以下であることを特徴とする請求項4に記載の粘着剤層。
  6. 光学部材に用いられることを特徴とする請求項4又は5に記載の粘着剤層。
  7. 支持体の少なくとも片側に、請求項4〜6のいずれか1項に記載の粘着剤層が形成されていることを特徴とする粘着シート。
  8. 透明基体、粘着剤層、透明導電性フィルム、粘着剤層、透明導電性フィルム、粘着剤層、液晶表示装置がこの順に積層された静電容量方式のタッチパネルであって、前記粘着剤層の少なくとも1つの層が、請求項4〜6のいずれか1項に記載の粘着剤層であることを特徴とする静電容量方式のタッチパネル。
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