(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
前記(メタ)アクリル酸エステル重合体(A)は、当該重合体を構成するモノマー単位として、ホモポリマーとしてのガラス転移温度が70℃以上のハードモノマーを含有することを特徴とする請求項1〜3のいずれか一項に記載の粘着シート。
前記(メタ)アクリル酸エステル重合体(A)は、当該重合体を構成するモノマー単位として、(メタ)アクリル酸2−エチルヘキシルを含有することを特徴とする請求項1〜4のいずれか一項に記載の粘着シート。
前記粘着剤層は、2つのパターニングされた透明導電膜の間、またはパターニングされた透明導電膜とカバー材もしくは表示体モジュールとの間に配置されることを特徴とする請求項1〜6のいずれか一項に記載の粘着シート。
【発明を実施するための形態】
【0024】
以下、本発明の実施形態について説明する。
〔粘着剤〕
本実施形態に係る粘着剤は、重量平均分子量が20万〜90万であり、重合体を構成するモノマー単位として、水酸基を有するモノマー(水酸基含有モノマー)を10質量%超、30質量%以下含有する(メタ)アクリル酸エステル重合体(A)と、架橋剤(B)と、架橋促進剤(C)とを含有する粘着性組成物(以下「粘着性組成物P」という場合がある。)を架橋してなり、ゲル分率が40〜90%であるものである。なお、本明細書において、(メタ)アクリル酸とは、アクリル酸及びメタクリル酸の両方を意味する。他の類似用語も同様である。また、「重合体」には「共重合体」の概念も含まれるものとする。
【0025】
上記粘着性組成物Pを架橋してなる粘着剤においては、架橋促進剤(C)の触媒作用により、架橋剤(B)が活性化され、(メタ)アクリル酸エステル重合体(A)と架橋剤(B)との架橋反応が効率良く進行する。架橋剤(B)としての化合物は、一分子中に複数の官能基を有し、通常の反応では、一分子中のいくつかの官能基が反応せずに残存するが、架橋促進剤(C)が存在することにより、上記化合物の一分子中の全ての官能基が(メタ)アクリル酸エステル重合体(A)の反応性官能基(水酸基)と反応し得るものと推定される。このため、架橋構造が強いものとなり、得られる粘着剤の凝集力が向上する。このように強い凝集力を有するとともに、ゲル分率が上記の範囲内になるように架橋された粘着剤からなる粘着剤層は、耐ブリスター性に優れ、また、硬すぎないため段差追従性にも優れる。すなわち、本実施形態に係る粘着剤によれば、通常トレードオフの関係にある耐ブリスター性と段差追従性との両立が可能となっている。
【0026】
したがって、一例として、上記粘着剤からなる粘着剤層をプラスチック板の段差が存在する側の面に貼付したときに、粘着剤層がその段差に追従するため、段差近傍に浮きや気泡等のないものとなる。また、上記粘着剤層と上記プラスチック板との積層体を耐久条件下においても、段差近傍に気泡等が発生することが抑制されるとともに、プラスチック板からアウトガスが発生しても、気泡、浮き、剥がれ等のブリスターが発生することが抑制される。
【0027】
(1)(メタ)アクリル酸エステル重合体(A)
(メタ)アクリル酸エステル重合体(A)が、当該重合体を構成するモノマー単位として含有する水酸基含有モノマーとしては、例えば、(メタ)アクリル酸2−ヒドロキシエチル、(メタ)アクリル酸2−ヒドロキシプロピル、(メタ)アクリル酸3−ヒドロキシプロピル、(メタ)アクリル酸2−ヒドロキシブチル、(メタ)アクリル酸3−ヒドロキシブチル、(メタ)アクリル酸4−ヒドロキシブチルなどの(メタ)アクリル酸ヒドロキシアルキルエステル等が挙げられる。中でも、得られる(メタ)アクリル酸エステル重合体(A)における水酸基の架橋剤(B)との反応性および他の単量体との共重合性の点から(メタ)アクリル酸2−ヒドロキシエチルが好ましい。これらは単独で用いてもよいし、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
【0028】
前述した通り、(メタ)アクリル酸エステル重合体(A)は、当該重合体を構成するモノマー単位として、水酸基含有モノマーを10質量%超、30質量%以下含有する。水酸基含有モノマーの含有量が10質量%以下であると、前述した強い架橋構造が形成されず、得られる粘着剤が耐ブリスター性に劣るものとなる。一方、水酸基含有モノマーの含有量が30質量%を超えると、所望の粘着性が得られない。
【0029】
ここで、タッチパネル等が高温高湿の環境下に置かれると、粘着剤層中に水分が浸入し、タッチパネル等が常温に戻ったときに、粘着剤層が白化して透明性が低下する「湿熱白化」の問題がある。(メタ)アクリル酸エステル重合体(A)が水酸基含有モノマーを上記の範囲で含有すると、粘着剤層中に、所定量の水酸基が残存することとなる。水酸基は親水性基であり、そのような親水性基が所定量粘着剤層中に存在すると、粘着剤層が高温高湿条件下に置かれた場合でも、その高温高湿条件下で粘着剤層に浸入した水分との相溶性がよく、その結果、粘着剤層の白化が抑制され、粘着剤層は耐湿熱白化性に優れたものとなる。
【0030】
上記の観点から、(メタ)アクリル酸エステル重合体(A)は、当該重合体を構成するモノマー単位として、水酸基含有モノマーを12〜25質量%含有することが好ましく、特に15〜20質量%含有することが好ましい。
【0031】
(メタ)アクリル酸エステル重合体(A)は、当該重合体を構成するモノマー単位として、カルボキシル基含有モノマーを含有しないことが好ましい。カルボキシル基(酸)は、架橋促進剤(C)の触媒作用を低下させる傾向にあるが、(メタ)アクリル酸エステル重合体(A)がカルボキシル基を有しないことにより、架橋促進剤(C)の触媒作用を十分に発揮させることができる。また、(メタ)アクリル酸エステル重合体(A)がカルボキシル基を有しないことにより、得られる粘着剤が、酸により不具合が生じるもの、例えば透明導電膜や金属配線等に貼付される場合であっても、酸によるそれらの不具合を抑制することができる。例えば、透明導電膜や金属配線を腐食させたり、透明導電膜の抵抗値を変化させることを抑制することができる。
【0032】
ここで、「カルボキシル基を有するモノマーを含有しない」とは、カルボキシル基を有するモノマーを実質的に含有しないことを意味し、カルボキシル基含有モノマーを全く含有しない他、カルボキシル基による架橋促進剤(C)の触媒作用の低下や、透明導電膜や金属配線等の不具合が生じない程度にカルボキシル基含有モノマーを含有することを許容するものである。具体的には、(メタ)アクリル酸エステル重合体(A)中に、モノマー単位として、カルボキシル基含有モノマーを0.1質量%以下、好ましくは0.01質量%以下の量で含有することを許容するものである。
【0033】
(メタ)アクリル酸エステル重合体(A)は、当該重合体を構成するモノマー単位として、アルキル基の炭素数が1〜20の(メタ)アクリル酸アルキルエステルを含有することが好ましい。これにより、得られる粘着剤は、好ましい粘着性を発現することができる。なお、当該(メタ)アクリル酸アルキルエステルから後述のハードモノマーは除かれる。
【0034】
アルキル基の炭素数が1〜20の(メタ)アクリル酸アルキルエステルとしては、例えば、アクリル酸メチル、(メタ)アクリル酸エチル、(メタ)アクリル酸プロピル、(メタ)アクリル酸n−ブチル、(メタ)アクリル酸n−ペンチル、(メタ)アクリル酸n−ヘキシル、(メタ)アクリル酸2−エチルヘキシル、(メタ)アクリル酸イソオクチル、(メタ)アクリル酸n−デシル、(メタ)アクリル酸n−ドデシル、(メタ)アクリル酸ミリスチル、(メタ)アクリル酸パルミチル、(メタ)アクリル酸ステアリル等が挙げられる。中でも、粘着性をより向上させる観点から、アルキル基の炭素数が1〜8の(メタ)アクリル酸エステルが好ましく、(メタ)アクリル酸n−ブチルおよび(メタ)アクリル酸2−エチルヘキシルが特に好ましく、(メタ)アクリル酸2−エチルヘキシルがさらに好ましい。(メタ)アクリル酸2−エチルヘキシルによれば、得られる粘着剤の誘電率を低くし、タッチパネルの応答精度を向上させることができる。なお、これらは単独で用いてもよいし、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
【0035】
(メタ)アクリル酸エステル重合体(A)は、当該重合体を構成するモノマー単位として、アルキル基の炭素数が1〜20の(メタ)アクリル酸アルキルエステルを30〜85質量%含有することが好ましく、特に40〜75質量%含有することが好ましく、さらには50〜65質量%含有することが好ましい。
【0036】
また、(メタ)アクリル酸エステル重合体(A)は、当該重合体を構成するモノマー単位として、ホモポリマーとしてのガラス転移温度(Tg)が70℃以上のハードモノマーを含有することが好ましい。(メタ)アクリル酸エステル重合体(A)を構成するモノマー単位として、上記ハードモノマーを含有させることにより、得られる粘着剤は、凝集力がより向上し、耐ブリスター性により優れたものとなる。特に、(メタ)アクリル酸エステル重合体(A)を構成するモノマー単位として(メタ)アクリル酸2−エチルヘキシルを使用する場合には、凝集力が低くなる傾向があるため、上記ハードモノマーを使用することが好ましい。上記ハードモノマーのホモポリマーとしてのガラス転移温度(Tg)は、75〜200℃であることが好ましく、特に80〜180℃であることが好ましい。
【0037】
上記ハードモノマーとしては、例えば、メタクリル酸メチル(Tg105℃)、アクリル酸イソボルニル(Tg94℃)、メタクリル酸イソボルニル(Tg180℃)、アクリロイルモルホリン(Tg145℃)、アクリル酸アダマンチル(Tg115℃)、メタクリル酸アダマンチル(Tg141℃)、ジメチルアクリルアミド(Tg89℃)、アクリルアミド(Tg165℃)等が挙げられる。これらは単独で用いてもよいし、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
【0038】
上記ハードモノマーの中でも、粘着性や透明性等の他の特性への悪影響を防止しつつハードモノマーの性能をより発揮させる観点から、メタクリル酸メチル、アクリル酸イソボルニルおよびアクリロイルモルホリンがより好ましく、メタクリル酸メチルが特に好ましい。
【0039】
(メタ)アクリル酸エステル重合体(A)は、当該重合体を構成するモノマー単位として、上記ハードモノマーを10〜45質量%含有することが好ましく、15〜30質量%含有することが特に好ましい。上記ハードモノマーを10質量%以上含有することにより、当該モノマー単位による耐ブリスター性の改善効果を見込むことができる。一方、上記ハードモノマーを45質量%以下の含有量とすることにより、(メタ)アクリル酸エステル重合体(A)中におけるそれ以外のモノマー単位の相対的な不足を防止し、得られる粘着剤の粘着性および段差追従性を優れたものとすることができる。
【0040】
(メタ)アクリル酸エステル重合体(A)は、所望により、当該重合体を構成するモノマー単位として、他のモノマーを含有してもよい。他のモノマーとしては、水酸基含有モノマーの作用を妨げないためにも、反応性を有する官能基を含まないモノマーが好ましい。かかる他のモノマーとしては、例えば、(メタ)アクリル酸メトキシエチル、(メタ)アクリル酸エトキシエチル等の(メタ)アクリル酸アルコキシアルキルエステル、(メタ)アクリル酸シクロヘキシル等の脂肪族環を有する(メタ)アクリル酸エステル、(メタ)アクリル酸N,N−ジメチルアミノエチル、(メタ)アクリル酸N,N−ジメチルアミノプロピル等の非架橋性の3級アミノ基を有する(メタ)アクリル酸エステル、酢酸ビニル、スチレンなどが挙げられる。これらは単独で用いてもよいし、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
【0041】
(メタ)アクリル酸エステル重合体(A)の重合態様は、ランダム共重合体であってもよいし、ブロック共重合体であってもよい。
【0042】
(メタ)アクリル酸エステル重合体(A)の重量平均分子量は20万〜90万であり、30万〜80万であることが好ましく、特に40万〜60万であることが好ましい。なお、本明細書における重量平均分子量は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)法により測定したポリスチレン換算の値である。
【0043】
(メタ)アクリル酸エステル重合体(A)の重量平均分子量が上記のように比較的低い範囲内にあることにより、耐ブリスター性および段差追従性の両方に優れた粘着剤が得られる。(メタ)アクリル酸エステル重合体(A)の重量平均分子量が20万未満であると、耐ブリスター性が劣るものとなり、(メタ)アクリル酸エステル重合体(A)の重量平均分子量が90万を超えると、段差追従性に劣るものとなる。
【0044】
なお、粘着性組成物Pにおいて、(メタ)アクリル酸エステル重合体(A)は、1種を単独で用いてもよいし、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
【0045】
(2)架橋剤(B)
粘着性組成物Pを架橋すると、架橋剤(B)は、(メタ)アクリル酸エステル重合体(A)を構成する水酸基含有モノマー由来の水酸基と反応する。これにより、架橋剤(B)によって(メタ)アクリル酸エステル重合体(A)が架橋された構造が形成される。
【0046】
架橋剤(B)としては、(メタ)アクリル酸エステル重合体(A)が有する反応性基(モノマー単位である水酸基含有モノマーの水酸基)と反応するものであればよく、例えば、イソシアネート系架橋剤、エポキシ系架橋剤、アミン系架橋剤、メラミン系架橋剤、アジリジン系架橋剤、ヒドラジン系架橋剤、アルデヒド系架橋剤、オキサゾリン系架橋剤、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、アンモニウム塩系架橋剤等が挙げられる。上記の中でも、水酸基との反応性に優れるとともに、架橋促進剤(C)の優れた触媒作用が発揮されるイソシアネート系架橋剤を使用することが好ましい。なお、架橋剤(B)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。
【0047】
イソシアネート系架橋剤は、少なくともポリイソシアネート化合物を含むものである。ポリイソシアネート化合物としては、例えば、トリレンジイソシアネート、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等の芳香族ポリイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート等の脂肪族ポリイソシアネート、イソホロ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等の脂環式ポリイソシアネートなど、及びそれらのビウレット体、イソシアヌレート体、さらにはエチレングリコール、プロピレングリコール、ネオペンチルグリコール、トリメチロールプロパン、ヒマシ油等の低分子活性水素含有化合物との反応物であるアダクト体などが挙げられる。中でも水酸基との反応性および架橋促進剤(C)の触媒作用の観点から、トリメチロールプロパン変性の芳香族ポリイソシアネート、特にトリメチロールプロパン変性トリレンジイソシアネートが好ましい。
【0048】
上記ポリイソシアネート化合物の一分子は、複数のイソシアネート基を有する。本実施形態に係る粘着剤では、粘着性組成物Pが架橋促進剤(C)を含有することにより、上記ポリイソシアネート化合物の一分子が有する全てのイソシアネート基が(メタ)アクリル酸エステル重合体(A)の反応性官能基(水酸基)と反応して凝集力が向上するものと推定され、耐ブリスター性および段差追従性の両方に優れたものとなる。
【0049】
粘着性組成物P中における架橋剤(B)の含有量は、(メタ)アクリル酸エステル重合体(A)100質量部に対して、0.01〜2質量部であることが好ましく、特に0.05〜1質量部であることが好ましく、さらには0.10〜0.20質量部であることが好ましい。架橋剤(B)の含有量が上記の範囲内であると、得られる粘着剤が前述した耐ブリスター性および段差追従性の両方に優れたものとなる。
【0050】
(3)架橋促進剤(C)
架橋促進剤(C)は、架橋剤(B)を活性化し、(メタ)アクリル酸エステル重合体(A)と架橋剤(B)との反応効率を向上させるものであれば、特に限定されない。架橋促進剤(C)としては、例えば、有機スズ化合物;N,N,N’,N’−テトラメチルヘキサンジアミン、トリエチルアミン、イミダゾール等のアミノ化合物;アルミニウム錯体等の金属錯体;パラトルエンスルホン酸、リン酸、塩酸、塩化アンモニウム等の酸触媒などが挙げられる。これらの中でも、触媒作用の観点から、有機スズ化合物が好ましい。
【0051】
有機スズ化合物としては、例えば、ジメチルスズジクロライド等の有機スズ化合物;ジメチルスズジラウレート、ジメチルスズジ(2−エチルヘキサノエート)、ジメチルスズジアセテート、ジブチルスズジラウレート、ジヘキシルスズジアセテート、ジオクチルスズジラウレート等の有機スズ化合物の脂肪酸塩;ジメチルスズビス(イソオクチルチオグリコール酸エステル)塩、ジオクチルスズビス(イソオクチルチオグリコール酸エステル)塩等の有機スズ化合物のチオグリコール酸エステル塩;オクチル酸スズ、デカン酸スズ等の金属石鹸などが挙げられる。上記の中でも、触媒作用の観点から、有機スズ化合物の脂肪酸塩が好ましく、特にジブチルスズジラウレートが好ましい。なお、架橋促進剤(C)は、1種を単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
【0052】
粘着性組成物P中における架橋促進剤(C)の含有量は、(メタ)アクリル酸エステル重合体(A)100質量部に対して、0.001〜1質量部であることが好ましく、特に0.005〜0.8質量部であることが好ましく、さらには0.01〜0.7質量部であることが好ましい。架橋促進剤(C)の含有量が上記の範囲内にあることにより、架橋促進剤(C)による触媒作用が効果的に発揮され、また粘着性を阻害することもない。
【0053】
(4)シランカップリング剤(D)
粘着性組成物Pは、さらにシランカップリング剤(D)を含有することが好ましい。これにより、被着体にガラス部材があると、得られる粘着剤は、当該ガラス部材との密着性が向上する。また、被着体がプラスチック板であっても、得られる粘着剤は、プラスチック板との密着性が向上し、耐ブリスター性により優れたものとなる。
【0054】
シランカップリング剤(D)としては、分子内にアルコキシシリル基を少なくとも1個有する有機ケイ素化合物であって、(メタ)アクリル酸エステル重合体(A)との相溶性がよく、光透過性を有するものが好ましい。
【0055】
かかるシランカップリング剤(D)としては、例えば、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン等の重合性不飽和基含有ケイ素化合物、3−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、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等のエポキシ構造を有するケイ素化合物、3−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、3−メルカプトプロピルトリエトキシシラン、3−メルカプトプロピルジメトキシメチルシラン等のメルカプト基含有ケイ素化合物、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等のアミノ基含有ケイ素化合物、3−クロロプロピルトリメトキシシラン、3−イソシアネートプロピルトリエトキシシラン、あるいはこれらの少なくとも1つと、メチルトリエトキシシラン、エチルトリエトキシシラン、メチルトリメトキシシラン、エチルトリメトキシシラン等のアルキル基含有ケイ素化合物との縮合物などが挙げられる。これらは、1種を単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
【0056】
粘着性組成物P中におけるシランカップリング剤(D)の含有量は、(メタ)アクリル酸エステル重合体(A)100質量部に対して、0.01〜1質量部であることが好ましく、特に0.05〜0.5質量部であることが好ましく、さらには0.1〜0.3質量部であることが好ましい。
【0057】
(5)各種添加剤
粘着性組成物Pには、所望により、アクリル系粘着剤に通常使用されている各種添加剤、例えば反応抑制剤、屈折率調整剤、帯電防止剤、粘着付与剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、光安定剤、軟化剤、充填剤などを添加することができる。
【0058】
本実施形態における粘着性組成物Pでは、架橋促進剤(C)の触媒作用により、(メタ)アクリル酸エステル重合体(A)と架橋剤(B)との反応が進行し易いため、ポットライフを確保するために、反応抑制剤を含有することも好ましい。
【0059】
反応抑制剤としては、例えば、アセチルアセトン、アセト酢酸エチル、オクチレングリコール等が挙げられ、中でもアセチルアセトンが好ましい。これらは、1種を単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。なお、上記の反応抑制剤は、通常、粘着剤層を形成するときの乾燥工程で揮発する。
【0060】
粘着性組成物P中における反応抑制剤の含有量は、(メタ)アクリル酸エステル重合体(A)100質量部に対して、0.01〜10質量部であることが好ましく、特に0.05〜8質量部であることが好ましく、さらには0.1〜5質量部であることが好ましい。
【0061】
(6)粘着性組成物の製造
粘着性組成物Pは、(メタ)アクリル酸エステル重合体(A)を製造し、得られた(メタ)アクリル酸エステル重合体(A)に、架橋剤(B)、架橋促進剤(C)、ならびに所望によりシランカップリング剤(D)および添加剤を加えることで製造することができる。
【0062】
(メタ)アクリル酸エステル重合体(A)は、重合体を構成するモノマー単位の混合物を通常のラジカル重合法で重合することにより製造することができる。(メタ)アクリル酸エステル重合体(A)の重合は、所望により重合開始剤を使用して、溶液重合法等により行うことができる。重合溶媒としては、例えば、酢酸エチル、酢酸n−ブチル、酢酸イソブチル、トルエン、アセトン、ヘキサン、メチルエチルケトン等が挙げられ、2種類以上を併用してもよい。
【0063】
重合開始剤としては、アゾ系化合物、有機過酸化物等が挙げられ、2種類以上を併用してもよい。アゾ系化合物としては、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)、1,1'−アゾビス(シクロヘキサン1−カルボニトリル)、2,2'−アゾビス(2,4−ジメチルバレロニトリル)、2,2'−アゾビス(2,4−ジメチル−4−メトキシバレロニトリル)、ジメチル2,2'−アゾビス(2−メチルプロピオネート)、4,4'−アゾビス(4−シアノバレリック酸)、2,2'−アゾビス(2−ヒドロキシメチルプロピオニトリル)、2,2'−アゾビス[2−(2−イミダゾリン−2−イル)プロパン]等が挙げられる。
【0064】
有機過酸化物としては、例えば、過酸化ベンゾイル、t-ブチルパーベンゾエイト、クメンヒドロパーオキシド、ジイソプロピルパーオキシジカーボネート、ジ−n−プロピルパーオキシジカーボネート、ジ(2−エトキシエチル)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-ブチルパーオキシビバレート、(3,5,5−トリメチルヘキサノイル)パーオキシド、ジプロピオニルパーオキシド、ジアセチルパーオキシド等が挙げられる。
【0065】
なお、上記重合工程において、2−メルカプトエタノール等の連鎖移動剤を配合することにより、得られる重合体の重量平均分子量を調節することができる。
【0066】
(メタ)アクリル酸エステル重合体(A)が得られたら、(メタ)アクリル酸エステル重合体(A)の溶液に、架橋剤(B)、架橋促進剤(C)、ならびに所望によりシランカップリング剤(D)、希釈溶剤および添加剤を添加し、十分に混合することにより、溶剤で希釈された粘着性組成物P(塗布溶液)を得る。
【0067】
上記希釈溶剤としては、例えば、ヘキサン、ヘプタン、シクロヘキサン等の脂肪族炭化水素、トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素、塩化メチレン、塩化エチレン等のハロゲン化炭化水素、メタノール、エタノール、プロパノール、ブタノール、1−メトキシ−2−プロパノール等のアルコール、アセトン、メチルエチルケトン、2−ペンタノン、イソホロン、シクロヘキサノン等のケトン、酢酸エチル、酢酸ブチル等のエステル、エチルセロソルブ等のセロソルブ系溶剤などが用いられる。
【0068】
このようにして調製された塗布溶液の濃度・粘度としては、コーティング可能な範囲であればよく、特に制限されず、状況に応じて適宜選定することができる。例えば、粘着性組成物Pの濃度が10〜60質量%となるように希釈する。なお、塗布溶液を得るに際して、希釈溶剤等の添加は必要条件ではなく、粘着性組成物Pがコーティング可能な粘度等であれば、希釈溶剤を添加しなくてもよい。この場合、粘着性組成物Pは、(メタ)アクリル酸エステル重合体(A)の重合溶媒をそのまま希釈溶剤とする塗布溶液となる。
【0069】
(7)粘着剤の製造
本実施形態に係る粘着剤は、粘着性組成物Pを架橋してなるものであることが好ましい。粘着性組成物Pの架橋は、通常は加熱処理により行うことができる。なお、この加熱処理は、粘着性組成物Pの希釈溶剤等を揮発させる際の乾燥処理で兼ねることもできる。
【0070】
加熱処理を行う場合、加熱温度は、50〜150℃であることが好ましく、特に70〜120℃であることが好ましい。また、加熱時間は、30秒〜10分であることが好ましく、特に50秒〜2分であることが好ましい。加熱処理後、必要に応じて、常温(例えば、23℃、50%RH)で1〜2週間程度の養生期間を設けてもよい。この養生期間が必要な場合は、養生期間経過後、養生期間が不要な場合には、加熱処理終了後、粘着剤が形成される。
【0071】
上記の加熱処理(及び養生)により、架橋剤(B)を介して(メタ)アクリル酸エステル重合体(A)が十分に架橋され、前述した効果を発揮することができる。
【0072】
(8)ゲル分率
本実施形態に係る粘着剤のゲル分率は、40〜90%であり、好ましくは50〜85%であり、特に好ましくは60〜80%である。ゲル分率が40%未満であると、粘着剤の凝集力が不足して、耐ブリスター性が低下する。一方、ゲル分率が90%を超えると、粘着力が低くなり過ぎて耐久性が低下したり、段差追従性能が低下する。なお、ゲル分率の測定方法は後述する試験例に示す通りである。
【0073】
〔粘着シート〕
図1に示すように、本実施形態に係る粘着シート1は、2枚の剥離シート12a,12bと、それら2枚の剥離シート12a,12bの剥離面と接するように当該2枚の剥離シート12a,12bに挟持された粘着剤層11とから構成される。なお、本明細書における剥離シートの剥離面とは、剥離シートにおいて剥離性を有する面をいい、剥離処理を施した面および剥離処理を施さなくても剥離性を示す面のいずれをも含むものである。
【0074】
(1)粘着剤層
粘着剤層11は、前述した粘着剤から構成され、すなわち、粘着性組成物Pを架橋してなる粘着剤から構成される。
【0075】
粘着剤層11の厚さ(JIS K7130に準じて測定した値)は、段差の高さにもよるが、10〜400μmであることが好ましく、特に20〜300μmであることが好ましく、さらには50〜250μmであることが好ましい。粘着剤層11の厚さが10μm以上であることにより、良好な段差追従性が発揮され、粘着剤層11の厚さが400μm以下であることにより、加工性が良好になる。なお、粘着剤層11は単層で形成してもよいし、複数層を積層して形成することもできる。
【0076】
(2)剥離シート
剥離シート12a,12bとしては、特に限定されることはなく、公知のプラスチックフィルムを用いることができる。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、ポリエチレンナ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フィルム、アイオノマー樹脂フィルム、エチレン・(メタ)アクリル酸共重合体フィルム、エチレン・(メタ)アクリル酸エステル共重合体フィルム、ポリスチレンフィルム、ポリカーボネートフィルム、ポリイミドフィルム、フッ素樹脂フィルム等が用いられる。また、これらの架橋フィルムも用いられる。さらに、これらの積層フィルムであってもよい。
【0077】
上記剥離シート12a,12bの剥離面(特に粘着剤層11と接する面)には、剥離処理が施されていることが好ましい。剥離処理に使用される剥離剤としては、例えば、アルキッド系、シリコーン系、フッ素系、不飽和ポリエステル系、ポリオレフィン系、ワックス系の剥離剤が挙げられる。なお、剥離シート12a,12bのうち、一方の剥離シートを剥離力の大きい重剥離型剥離シートとし、他方の剥離シートを剥離力の小さい軽剥離型剥離シートとすることが好ましい。
【0078】
剥離シート12a,12bの厚さについては特に制限はないが、通常20〜150μm程度である。
【0079】
(3)粘着シートの製造
粘着シート1の一製造例としては、一方の剥離シート12a(または12b)の剥離面に、上記粘着性組成物Pの塗布液を塗布し、加熱処理を行って粘着性組成物Pを架橋し、塗布層を形成した後、その塗布層に他方の剥離シート12b(または12a)の剥離面を重ね合わせる。養生期間が必要な場合は養生期間をおくことにより、養生期間が不要な場合はそのまま、上記塗布層が粘着剤層11となる。これにより、上記粘着シート1が得られる。加熱処理および養生の条件については、前述した通りである。
【0080】
粘着シート1の他の製造例としては、一方の剥離シート12aの剥離面に、上記粘着性組成物Pの塗布液を塗布し、加熱処理を行って粘着性組成物Pを架橋し、塗布層を形成して、塗布層付きの剥離シート12aを得る。また、他方の剥離シート12bの剥離面に、上記粘着性組成物Pの塗布液を塗布し、加熱処理を行って粘着性組成物Pを架橋し、塗布層を形成して、塗布層付きの剥離シート12bを得る。そして、塗布層付きの剥離シート12aと塗布層付きの剥離シート12bとを、両塗布層が互いに接触するように貼り合わせる。養生期間が必要な場合は養生期間をおくことにより、養生期間が不要な場合はそのまま、上記の積層された塗布層が粘着剤層11となる。これにより、上記粘着シート1が得られる。この製造例によれば、粘着剤層11が厚い場合であっても、安定して製造することが可能となる。
【0081】
上記粘着性組成物Pの塗布液を塗布する方法としては、例えばバーコート法、ナイフコート法、ロールコート法、ブレードコート法、ダイコート法、グラビアコート法等を利用することができる。
【0082】
(4)粘着力
粘着剤層11を厚さ100μmのポリエチレンテレフタレートフィルムからなる基材上に積層した積層体の粘着剤層11側の面を、スズドープ酸化インジウム(ITO)からなる透明導電膜が設けられた透明導電性フィルムの当該透明導電膜に貼付した場合における、当該積層体の透明導電性フィルムに対する粘着力は、5〜80N/25mmであることが好ましく、特に10〜70N/25mmであることが好ましく、さらには15〜50N/25mmであることが好ましい。粘着力が上記範囲にあることにより、例えばタッチパネルの構成部材が確実に接着される。
【0083】
なお、ここでいう粘着力は、基本的にはJIS Z0237:2009に準じた180°引き剥がし法により測定した粘着力をいうが、測定サンプルは25mm幅、100mm長とし、当該測定サンプルを被着体に対し0.5MPa、50℃で20分加圧して貼付した後、常圧、23℃、50%RHの条件下で24時間放置してから、剥離速度300mm/minにて測定するものとする。
【0084】
(5)粘着シートの使用
上記粘着シート1を使用することにより、例えば、
図2に示す静電容量方式のタッチパネル2を製造することができる。タッチパネル2は、表示体モジュール3と、その上に粘着剤層4aを介して積層された第1のフィルムセンサー5aと、その上に粘着剤層4bを介して積層された第2のフィルムセンサー5bと、その上に粘着剤層11を介して積層されたカバー材6とを備えて構成される。
【0085】
上記のタッチパネル2における粘着剤層11は、上記粘着シート1の粘着剤層11である。
【0086】
上記表示体モジュール3としては、例えば、液晶(LCD)モジュール、発光ダイオード(LED)モジュール、有機エレクトロルミネッセンス(有機EL)モジュール、電子ペーパー等が挙げられる。
【0087】
粘着剤層4a,4bは、上記粘着シート1の粘着剤層11によって形成してもよいし、他の粘着剤または粘着シートによって形成してもよい。後者の場合、粘着剤層4を構成する粘着剤としては、アクリル系粘着剤、ゴム系粘着剤、シリコーン系粘着剤、ウレタン系粘着剤、ポリエステル系粘着剤、ポリビニルエーテル系粘着剤等が挙げられるが、中でもアクリル系粘着剤が好ましい。
【0088】
第1のフィルムセンサー5aおよび第2のフィルムセンサー5bは、通常、それぞれ基材フィルム51と、パターニングされた透明導電膜52とから構成される。基材フィルム51としては、特に限定されないが、例えば、ポリエチレンテレフタレートフィルム、アクリルフィルム、ポリカーボネートフィルム等が使用される。
【0089】
透明導電膜52としては、例えば、白金、金、銀、銅等の金属、酸化スズ、酸化インジウム、酸化カドミウム、酸化亜鉛、二酸化亜鉛等の酸化物、スズドープ酸化インジウム(ITO)、酸化亜鉛ドープ酸化インジウム、フッ素ドープ酸化インジウム、アンチモンドープ酸化スズ、フッ素ドープ酸化スズ、アルミニウムドープ酸化亜鉛等の複合酸化物、カルコゲナイド、六ホウ化ランタン、窒化チタン、炭化チタン等の非酸化化合物などからなるものが挙げられ、中でもスズドープ酸化インジウム(ITO)からなるものが好ましい。
【0090】
第1のフィルムセンサー5aの透明導電膜52および第2のフィルムセンサー5bの透明導電膜52は、通常、一方がX軸方向の回路パターンを構成し、他方がY軸方向の回路パターンを構成する。
【0091】
本実施形態における第2のフィルムセンサー5bの透明導電膜52は、
図2中、第2のフィルムセンサー5bの上側に位置しているが、これに限定されるものではなく、第2のフィルムセンサー5aの下側に位置してもよい。また、第1のフィルムセンサー5aの透明導電膜52は、
図2中、第1のフィルムセンサー5aの上側に位置しているが、これに限定されるものではなく、第1のフィルムセンサー5aの下側に位置してもよい。
【0092】
カバー材6は、通常、ガラス板またはプラスチック板を主体とする。ガラス板としては、特に限定されることなく、例えば、化学強化ガラス、無アルカリガラス、石英ガラス、ソーダライムガラス、バリウム・ストロンチウム含有ガラス、アルミノケイ酸ガラス、鉛ガラス、ホウケイ酸ガラス、バリウムホウケイ酸ガラス等が挙げられる。プラスチック板としては、特に限定されることなく、例えば、ポリメチルメタクリレート等からなるアクリル板、ポリカーボネート板などが挙げられる。
【0093】
なお、上記ガラス板やプラスチック板の片面または両面には、ハードコート層、反射防止層、防眩層等の機能層が設けられていてもよいし、ハードコートフィルム、反射防止フィルム、防眩フィルム等の光学部材が積層されていてもよい。
【0094】
本実施形態において、上記カバー材6は、粘着剤層11側の面に段差を有しており、具体的には、印刷層7の有無による段差を有している。印刷層7は、カバー材6における粘着剤層11側に、額縁状に形成されることが一般的である。
【0095】
印刷層7を構成する材料は特に限定されることなく、印刷用の公知の材料が使用される。印刷層7の厚さ、すなわち段差の高さは、3〜45μmであることが好ましく、5〜35μmであることがより好ましく、7〜25μmであることが特に好ましく、7〜15μmであることがさらに好ましい。
【0096】
また、印刷層7の厚さ(段差の高さ)は、粘着剤層11の厚さの3〜30%であることが好ましく、特に3.2〜20%であることが好ましく、さらには3.5〜15%であることが好ましい。これにより、粘着剤層11は、印刷層7による段差に追従し易く、段差近傍に浮きや気泡等が発生することが抑制される。
【0097】
上記タッチパネル2の製造方法の一例を、以下に説明する。
粘着シート1から一方の剥離シート12aを剥離し、露出した粘着剤層11を、第2のフィルムセンサー5bのパターニングされた透明導電膜52と接するように、当該第2のフィルムセンサー5bと貼合する。一方、剥離シート上に設けられた粘着剤層4bを、第1のフィルムセンサー5aのパターニングされた透明導電膜52と接するように、当該第1のフィルムセンサー5aと貼合する。
【0098】
そして、粘着剤層4b上に残存する剥離フィルムを剥離し、露出した粘着剤層4bが、上記第2のフィルムセンサー5bにおける粘着剤層11が積層された側とは反対側の面(第2のフィルムセンサー5bの基材フィルム51の露出面)に接するように、両者を貼合する。これにより、剥離シート12b、粘着剤層11、第2のフィルムセンサー5b、粘着剤層4bおよび第1のフィルムセンサー5aが順次積層されてなる積層体が得られる。
【0099】
次に、上記積層体の第1のフィルムセンサー5a側の面(第1のフィルムセンサー5aの基材フィルム51の露出面)に、剥離シート上に設けられた粘着剤層4aを貼合する。続いて、上記積層体から他方の剥離シート12bを剥離し、露出した粘着剤層11に対して、カバー材6の印刷層7側が当該粘着剤層11に接するように、当該カバー材6を貼合する。これにより、カバー材6、粘着剤層11、第2のフィルムセンサー5b、粘着剤層4b、第1のフィルムセンサー5a、粘着剤層4aおよび剥離シートが順次積層されてなる構成体が得られる。
【0100】
最後に、上記構成体から剥離シートを剥離し、露出した粘着剤層4aが表示モジュール3に接するように、当該構成体を表示モジュール3に貼合する。これにより、
図2に示されるタッチパネル2が製造される。
【0101】
上記工程において粘着剤層11とカバー材6とを貼合するとき、粘着剤層11は段差追従性に優れるため、印刷層7による段差と粘着剤層11との間に空隙ができ難く、粘着剤層11が当該段差を埋めることができる。また、タッチパネル2が高温高湿条件におかれた場合でも、段差近傍に気泡、浮き、剥がれ等が発生することが防止される。
【0102】
また、カバー材6がプラスチック板の場合において、高温高湿条件下で当該プラスチック板からアウトガスが発生したとしても、上記粘着剤層11は耐ブリスター性に優れるため、気泡、浮き、剥がれ等のブリスターが発生することが抑制される。
【0103】
以上説明した実施形態は、本発明の理解を容易にするために記載されたものであって、本発明を限定するために記載されたものではない。したがって、上記実施形態に開示された各要素は、本発明の技術的範囲に属する全ての設計変更や均等物をも含む趣旨である。
【0104】
例えば、粘着シート1における剥離シート12a,12bのいずれか一方は省略されてもよい。
【実施例】
【0105】
以下、実施例等により本発明をさらに具体的に説明するが、本発明の範囲はこれらの実施例等に限定されるものではない。
【0106】
〔実施例1〕
1.(メタ)アクリル酸エステル共重合体の調製
アクリル酸2−エチルヘキシル62.5質量部、メタクリル酸メチル22.5質量部およびアクリル酸2−ヒドロキシエチル15質量部を共重合させて、(メタ)アクリル酸エステル重合体(A)を調製した。この(メタ)アクリル酸エステル重合体(A)の分子量を後述する方法で測定したところ、重量平均分子量(Mw)50万であった。
【0107】
2.粘着性組成物の調製
上記工程(1)で得られた(メタ)アクリル酸エステル重合体(A)100質量部(固形分換算値;以下同じ)と、架橋剤(B)としてのトリメチロールプロパン変性トリレンジイソシアネート(日本ポリウレタン社製,製品名「コロネートL」)0.23質量部と、架橋促進剤(C)としてのジブチルスズジラウレート(トーヨーケム社製,製品名「BXX3778−10」)0.005質量部と、シランカップリング剤(D)としての3−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン(信越化学工業社製,製品名「KBM−403」)0.25質量部と、反応抑制剤としてのアセチルアセトン2.5質量部とを混合し、十分に撹拌して、メチルエチルケトンで希釈することにより、固形分濃度36質量%の粘着性組成物の塗布溶液を得た。
【0108】
ここで、当該粘着性組成物の配合を表1に示す。なお、表1に記載の略号等の詳細は以下の通りである。
[(メタ)アクリル酸エステル重合体(A)]
2EHA:アクリル酸2−エチルヘキシル
MMA:メタクリル酸メチル
HEA:アクリル酸2−ヒドロキシエチル
【0109】
3.粘着シートの製造
得られた粘着性組成物の塗布溶液を、ポリエチレンテレフタレートフィルムの片面をシリコーン系剥離剤で剥離処理した重剥離型剥離シート(リンテック社製,製品名「SP−PET752150」)の剥離処理面に、乾燥後の厚さが25μmになるようにナイフコーターで塗布したのち、90℃で1分間加熱処理して塗布層を形成した。同様に、得られた粘着性組成物の塗布溶液を、ポリエチレンテレフタレートフィルムの片面をシリコーン系剥離剤で剥離処理した軽剥離型剥離シート(リンテック社製,製品名「SP−PET382120」)の剥離処理面に、乾燥後の厚さが25μmになるようにナイフコーターで塗布したのち、90℃で1分間加熱処理して塗布層を形成した。
【0110】
次いで、上記で得られた塗布層付きの重剥離型剥離シートと、上記で得られた塗布層付きの軽剥離型剥離シートとを、両塗布層が互いに接触するように貼合し、23℃、50%RHの条件下で7日間養生することにより、重剥離型剥離シート/粘着剤層(厚さ:50μm)/軽剥離型剥離シートの構成からなる粘着シートを作製した。なお、粘着剤層の厚さは、JIS K7130に準拠し、定圧厚さ測定器(テクロック社製,製品名「PG−02」)を使用して測定した値である。
【0111】
〔実施例2〜6,比較例1〜2〕
架橋剤(B)、架橋促進剤(C)およびシランカップリング剤(D)の配合量を表1に示すように変更する以外、実施例1と同様にして粘着シートを製造した。
【0112】
ここで、前述した重量平均分子量(Mw)は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)を用いて以下の条件で測定(GPC測定)したポリスチレン換算の重量平均分子量である。
<測定条件>
・GPC測定装置:東ソー社製,HLC−8020
・GPCカラム(以下の順に通過):東ソー社製
TSK guard column HXL−H
TSK gel GMHXL(×2)
TSK gel G2000HXL
・測定溶媒:テトラヒドロフラン
・測定温度:40℃
【0113】
〔試験例1〕(粘着力の測定)
実施例および比較例で得られた粘着シートから軽剥離型剥離シートを剥がし、露出した粘着剤層を、易接着層を有するポリエチレンテレフタレートフィルム(東洋紡社製,PET A4300,厚さ:100μm)の易接着層に貼合した。その積層体を、幅25mm、長さ100mmに裁断し、これをサンプルとした。当該サンプルから重剥離型剥離シートを剥がし、露出した粘着剤層を、片面にスズドープ酸化インジウム(ITO)からなる透明導電膜が設けられたポリエチレンテレフタレートフィルム(尾池工業社製,ITOフィルム,厚さ:125μm)の透明導電膜に貼付した。
【0114】
その後、常圧、23℃、50%RHの条件下で24時間放置してから、引張試験機(オリエンテック社製,テンシロン)を用い、JIS Z0237:2009に準じて、剥離速度300mm/min、剥離角度180°の条件で粘着力(N/25mm)を測定した。結果を表1に示す。
【0115】
〔試験例2〕(ゲル分率の測定)
実施例および比較例で得られた粘着シートを80mm×80mmのサイズに裁断して、その粘着剤層をポリエステル製メッシュ(メッシュサイズ200)に包み、その質量を精密天秤にて秤量し、上記メッシュ単独の質量を差し引くことにより、粘着剤のみの質量を算出した。このときの質量をM1とする。
【0116】
次に、上記ポリエステル製メッシュに包まれた粘着剤を、室温下(23℃)で酢酸エチルに24時間浸漬させた。その後粘着剤を取り出し、温度23℃、相対湿度50%の環境下で、24時間風乾させ、さらに80℃のオーブン中にて12時間乾燥させた。乾燥後、その質量を精密天秤にて秤量し、上記メッシュ単独の質量を差し引くことにより、粘着剤のみの質量を算出した。このときの質量をM2とする。ゲル分率(%)は、(M2/M1)×100で表される。結果を表1に示す。
【0117】
〔試験例3〕(段差追従性評価)
(a)評価用サンプルの作製
ガラス板(NSGプレシジョン社製,製品名「コーニングガラス イーグルXG」,縦90mm×横50mm×厚み0.5mm)の表面に、紫外線硬化型インク(帝国インキ社製,製品名「POS−911墨」)を塗布厚が5μm、10μm及び15μmのいずれか1つとなるように額縁状(外形:縦90mm×横50mm,幅5mm)にスクリーン印刷した。次いで、紫外線を照射(80W/cm
2,メタルハライドランプ2灯,ランプ高さ15cm,ベルトスピード10〜15m/分)して、印刷した上記紫外線硬化型インクを硬化させ、印刷による段差(段差の高さ:5μm、10μm及び15μmのいずれか1つ)を有する段差付ガラス板を作製した。
【0118】
実施例および比較例で得られた粘着シートから軽剥離型剥離シートを剥がし、露出した粘着剤層を、易接着層を有するポリエチレンテレフタレートフィルム(東洋紡社製,PET A4300,厚さ:100μm)の易接着層に貼合した。次いで、重剥離型剥離シートを剥がし、粘着剤層を表出させた。そして、ラミネーター(フジプラ社製,製品名「LPD3214」)を用いて、粘着剤層が額縁状の印刷全面を覆うように上記積層体を各段差付ガラス板にラミネートし、これを評価用サンプルとした。
【0119】
(b)評価用サンプルの評価
得られた評価用サンプルを、50℃、0.5MPaの条件下で30分間オートクレーブ処理した後、さらに85℃、85%RHの湿熱条件下にて72時間保管した。その後、粘着剤層(特に印刷層による段差の近傍)を目視により確認し、以下の基準により段差追従性を評価した。結果を表1に示す。
◎:気泡、浮きおよび剥がれが全くなかった。
○:直径0.1mm以下の気泡のみが発生した。
△:直径0.1mm超の気泡が発生し、その最も大きい気泡の直径が0.2mm以下であった。
×:直径0.2mm超の気泡、浮きまたは剥がれが発生した。
【0120】
〔試験例4〕(耐ブリスター性評価)
実施例および比較例で得られた粘着シートの粘着剤層を、片面にスズドープ酸化インジウム(ITO)からなる透明導電膜が設けられたポリエチレンテレフタレートフィルム(尾池工業社製,ITOフィルム,厚さ:125μm)の透明導電膜と、ポリカーボネート(PC)板(三菱ガス化学社製,ユーピロン・シート MR58,厚さ:1mm)またはポリメチルメタクリレート(PMMA)からなるアクリル板(三菱ガス化学社製,ユーピロン・シート MR200,厚さ:1mm)とで挟み、積層体を得た。
【0121】
得られた積層体を、50℃、0.5MPaの条件下で30分間オートクレーブ処理した後、常圧、23℃、50%RHにて15時間放置した。次いで、85℃、85%RHの耐久条件下にて72時間保管した。その後、粘着剤層に気泡、浮きまたは剥がれがないか否か、目視により確認し、以下の基準により耐ブリスター性を評価した。結果を表1に示す。
◎…気泡、浮きおよび剥がれが全くなかった。
○…直径0.1mm以下の気泡のみが発生した。
×…直径0.1mm超の気泡、浮きまたは剥がれが発生した。
【0122】
【表1】
【0123】
表1から分かるように、実施例で得られた粘着シートは、段差追従性および耐ブリスター性のいずれにも優れていた。