JP2021152114A - 粘着シート - Google Patents
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Abstract
Description
また、従前の遮光性を有する粘着シートでは遮光できる可視光域が狭いという問題もあった。
[1]ベースポリマーおよび顔料を含む粘着剤層を備える、粘着シートであって、
380〜600nmの波長の光透過率が25%以下であり、800〜2500nmの波長の光透過率が60%以上であり、
下記式で示される、600〜800nmの波長域における光透過率変化量が0.1%/nm以上である、
粘着シート。
光透過率変化量(%/nm)=(800nmの波長の光透過率−600nmの波長の光透過率)/200
[2]前記顔料の平均粒径が250nm以下である、[1]に記載の粘着シート。
[3]前記粘着剤層はベースポリマーとしてアクリル系ポリマーを含む、請求項[1]または[2]に記載の粘着シート。
[4]前記粘着剤層は、ベースポリマー100質量部に対し、顔料を0.5〜20質量部含有する、[1]〜[3]のいずれか1に記載の粘着シート。
[5]厚みが10〜200μmである、[1]〜[4]のいずれか1に記載の粘着シート。
[6]SUS304BA板に対する180°引き剥がし粘着力(N/25mm)が3N/25mm以上である、[1]〜[5]のいずれか1に記載の粘着シート。
[7]基材を有する、[1]〜[6]のいずれか1に記載の粘着シート。
[8]基材を有しない、[1]〜[6]のいずれか1に記載の粘着シート。
[9]感圧センサを備える電子機器に用いられる、[1]〜[8]のいずれか1に記載の粘着シート。
[10]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ために用いられる、[9]に記載の粘着シート。
[11][1]〜[10]のいずれか1に記載の粘着シートが用いられた携帯電子機器。
また、本明細書において、質量を基準とする百分率等は、重量を基準とする百分率等と同義である。
光透過率変化量(%/nm)=(800nmの波長の光透過率−600nmの波長の光透過率)/200
本実施形態の粘着シートは380〜600nmの波長の光透過率が25%以下であり、かつ800〜2500nmの波長の光透過率が60%以上である。ここで、380〜600nmの波長の光透過率は25%以下であるとは、380〜600nmの波長全域において、光透過率は25%以下であることを意味する。また、800〜2500nmの波長の光透過率が60%以上であるとは、800〜2500nmの波長全域において、光透過率は60%以上であることを意味する。
800〜2500nmの波長は、赤外光域の一部に相当する。800〜2500nmの波長の光透過率は60%以上であることにより、赤外光を十分に透過できる。好ましくは65%以上、より好ましくは70%以上、さらに好ましくは75%以上である。
なお上記光透過率挙動は、粘着剤層に含有した状態でも、同様の挙動を示す。
本実施形態の粘着シートは下記式で示される、600〜800nmの波長域における光透過率変化量が0.1%/nm以上である。
光透過率変化量(%/nm)=(800nmの波長の光透過率−600nmの波長の光透過率)/200
600〜800nmの波長域は、赤外光域に近い可視光域に相当する。広範囲の可視光域を遮光し、かつ赤外光を透過させる場合、実施例(図4)に示すように赤外光域に近い可視光域(600〜800nmの波長域)のうち、ある波長未満では光透過率が低く、ある波長以上から光透過率が上昇し高い光透過率を有することになる。すなわち、上記赤外光域に近い可視光域(600〜800nmの波長域)における波長1nmあたりの光透過率の変化量が一定値以上となる。
本実施形態の粘着シートでは、600〜800nmの波長域における光透過率変化量が0.1%/nm以上とすることにより、広範囲の可視光域を遮光し、かつ赤外光を透過することができる。
本実施形態の粘着剤層は、ベースポリマーおよび顔料を含む。図1に本発明の一実施形態の粘着剤層の一構成例の模式的な断面図を示す。図1では、一層構造の粘着剤層を示しているが、粘着剤層は二層以上の多層構造であってよい。
以下、粘着剤層ないし粘着剤層を形成するための粘着剤組成物が含有する各成分について説明する。
本実施形態における「ベースポリマー」とは、粘着剤に含まれるゴム状ポリマーの主成分をいう。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、「(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。
CH2=C(R1)COOR2 (1)
ここで、上記式(1)中のR1は水素原子またはメチル基である。また、R2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、R2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、R1が水素原子であってR2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。
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。
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の質量分率(質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。
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℃
本実施形態においては、粘着力を維持しつつ、可視光吸収および赤外光透過の機能を付与するために、顔料を用いることが重要である。顔料を用いた場合は、促進環境保存(高温高湿保存)にて、顔料成分が粘着剤表面にブリードアウトする懸念がなく、粘着剤としての粘着力を十分に発揮することができる。
光透過率変化量(%/nm)=(800nmの波長の光透過率−600nmの波長の光透過率)/200
上記特定波長における光透過率や光透過率変化量の条件を満たす限り、顔料の種類には特に限定されず、有機顔料及び無機顔料のいずれも使用することができる。
他方、青色用インクとしては、ピグメント・ブルー15:6(C.I.74160)および/またはピグメント・バイオレット23(C.I.51319)の顔料を好適に用いることができる。
上述の所望の光透過率を得るという観点からは、顔料の平均粒径の下限は、例えば10nm以上用いることができ、50nm以上であってもよく、100nm以上であってもよい。また、顔料の平均粒径の上限は、例えば500nm以下であり、300nm以下であってもよく、250nm以下であってもよく、200nm以下であってもよい。
また、顔料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、顔料の配合量の上限は、ベースポリマー100質量部に対して20質量部以下とすることが好ましく、10質量部以下とすることがより好ましく、8質量部以下とすることがさらに好ましく、6質量部以下とすることがよりさらに好ましい。
[分散性向上成分]
本実施形態の粘着剤層を形成する粘着剤組成物は、上記顔料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10×104未満、好ましくは5×104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50℃以下、より好ましくは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、顔料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剤層及び粘着シートを形成することができる。
本実施形態の粘着剤層を形成する粘着剤組成物には、粘着付与樹脂を含有させることができる。これにより、粘着剤層及び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。
本実施形態の粘着剤層を形成する粘着剤組成物は、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。
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。
本発明の一実施形態の粘着シートは上記粘着剤層を備える。本実施形態の粘着シートは、粘着剤層をシート状基材(支持体)の片面(図2)又は両面(図3)に有する形態の基材付き粘着シートであってもよく、粘着剤層が剥離シートに保持された形態等の基材レスの粘着シートであってもよい。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。
本実施形態の粘着シート(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、薄型化の観点から、通常は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1μm以上とすることができ、例えば3μm以上とすることが適当であり、好ましくは6μm以上、より好ましくは10μm以上(例えば15μm以上)である。
本実施形態の粘着シートは、SUS304BA板に対する180°引き剥がし粘着力(N/25mm)が3N/25mm以上であることが好ましく、5N/25mm以上であることがより好ましく、10N/25mm以上であることがさらに好ましい。
本実施形態の粘着シートは、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、赤外光を利用する機器もあり、可視光に対して遮光性を有するとともに、赤外光を選択的に透過させることが求められ得る。
本実施形態の粘着シートは、可視光は遮光し赤外光は透過するという、波長選択性を有するため、上記機器のニーズに沿うものでもあり得る。
[光透過率]
実施例及び比較例の粘着シートにおける380nm〜2500nmの波長の光透過率を、分光光度計(U−4100型分光光度計、日立ハイテクノロジーズ社製)を用いて吸収スペクトルを測定することにより求めた。
実施例及び比較例の粘着シートにおける600nm及び800nmの波長の光透過率から、下記式に基づき光透過率変化量を算出した。
光透過率変化量(%/nm)=(800nmの波長の光透過率−600nmの波長の光透過率)/200
実施例及び比較例の粘着シートにおいて、JIS Z 0237:2009に準じて、引き剥がし粘着力試験を行うことにより、粘着力を評価した。すなわち、23℃、50%RHの環境下において、両面粘着シートの一方の粘着面に厚さ50μmのPETフィルムを貼り付けて裏打ちし、幅25mmにカットして測定サンプルを作製した。その測定サンプルの他方の粘着面を、被着体としてのSUS304BA板に、幅25mm、長さ100mmの接着面積にて、2kgのローラーを一往復させて貼り付けた。このようにして被着体に貼り付けられた測定サンプルを65℃、90%RTの環境下で5日間放置した。その後、測定サンプルを、剥離角度180°、引張速度300mm/minで被着体から引き剥がした際の力(N/25mm)を測定した。
(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n−ブチルアクリレート(BA)95部およびアクリル酸(AA)5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(AIBN)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70×104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)0.4部と、顔料(顔料種「PG(ピグメント・グリーン)−7」)2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。
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と厚さ75μm、三菱ポリエステル社製)を1枚ずつ用意した。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35μm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。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35μmの基材レス両面粘着シートを得た。
本例では、顔料として、顔料種「PR−177」2部を用いた点を除いては、実施例1に係る粘着シートの作製と同様にして、本例に係る基材レス両面粘着シートを作製した。
本例では、顔料として、顔料種「PV−23」1部、及び顔料種「PY−74」1部を用いた点を除いては、実施例1に係る粘着シートの作製と同様にして、本例に係る基材レス両面粘着シートを作製した。
本例では、顔料として、顔料種「PV−23」1部、及び顔料種「PY−138」1部を用いた点を除いては、実施例1に係る粘着シートの作製と同様にして、本例に係る基材レス両面粘着シートを作製した。
本例では、顔料として、顔料種「PV−23」1部、及び顔料種「PY−150」1部を用いた点を除いては、実施例1に係る粘着シートの作製と同様にして、本例に係る基材レス両面粘着シートを作製した。
本例では、顔料として、顔料種「PV−23」1.5部、及び顔料種「PY−150」1.5部を用いた点を除いては、実施例1に係る粘着シートの作製と同様にして、本例に係る基材レス両面粘着シートを作製した。
本例では、顔料として、顔料種「PR−177」0.4部、及び顔料種「PB−15:6」1.6部を用いた点を除いては、実施例1に係る粘着シートの作製と同様にして、本例に係る基材レス両面粘着シートを作製した。
粘着剤組成物は、顔料として、顔料種「PV−23」2部、及び顔料種「PY−150」2部を用いた点を除いては、実施例1と同様にして調製した。
粘着シートは、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と厚さ75μm、三菱ポリエステル社製)を1枚ずつ用意した。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13μm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、厚さ5μmのPETフィルム(商品名「ルミラーS10」、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。
粘着剤組成物は、顔料として、顔料種「PV−23」1.5部、及び顔料種「PY−150」1.5部を用いた点を除いては、実施例8と同様にして調製した。
粘着シートは、乾燥後の厚さが17μmとなるように剥離ライナーの剥離面に粘着剤組成物を塗布した点、および支持基材の厚さを16μmとした点を除いては、実施例8と同様にして作製した。
粘着剤組成物は、顔料として、顔料種「PV−23」1部、及び顔料種「PY−150」1部を用いた点を除いては、実施例8と同様にして調製した。
粘着シートは、乾燥後の厚さが28μmとなるように剥離ライナーの剥離面に粘着剤組成物を塗布した点、支持基材の厚さを25μmとした点を除いては、実施例8と同様にして作製した。
粘着剤組成物は、顔料として、顔料種「PV−23」0.9部、及び顔料種「PY−150」0.9部を用いた点を除いては、実施例8と同様にして調製した。
粘着シートは、乾燥後の厚さが38μmとなるように剥離ライナーの剥離面に粘着剤組成物を塗布した点、支持基材の厚さを25μmとした点を除いては、実施例8と同様にして作製した。
粘着剤組成物は、顔料として、顔料種「PV−23」1.15部、及び顔料種「PY−150」1.15部を用いた点を除いては、実施例1と同様にして調製した。
粘着シートは、乾燥後の厚さが50μmとなるように剥離ライナーの剥離面に粘着剤組成物を塗布した点を除いては、実施例1と同様にして作製した。
粘着剤組成物は、顔料として、顔料種「PV−23」0.75部、及び顔料種「PY−150」0.75部を用いた点を除いては、実施例1と同様にして調製した。
粘着シートは、乾燥後の厚さが100μmとなるように剥離ライナーの剥離面に粘着剤組成物を塗布した点を除いては、実施例1と同様にして作製した。
粘着剤組成物は、顔料として、「ATDN101ブラック」(大日精化工業(株)製)0.7部を用いた点を除いては、実施例1に係る粘着シートの作製と同様にして、本例に係る基材レス両面粘着シートを作製した。
粘着剤組成物は、顔料として、「ATDN101ブラック」(大日精化工業(株)製)2部を用いた点を除いては、実施例1に係る粘着シートの作製と同様にして、本例に係る基材レス両面粘着シートを作製した。
なお表1中の「−」とは、当該材料を含まないこと、あるいは未測定であることを示す。
また、実施例3〜5、8〜13についても、図4には示していないが、380〜600nmの波長全域において光透過率が25%以下であり、800〜2500nmの波長全域において光透過率が60%以上であることを確認した。
また、実施例1〜13の粘着シートは、600〜800nmの波長域における光透過率変化量が0.1%/nm以上を実現できている。また、粘着力も高い値を示した。
11、21、31a、31b 粘着剤層
22、32 基材
Claims (11)
- ベースポリマーおよび顔料を含む粘着剤層を備える、粘着シートであって、
380〜600nmの波長の光透過率が25%以下であり、800〜2500nmの波長の光透過率が60%以上であり、
下記式で示される、600〜800nmの波長域における光透過率変化量が0.1%/nm以上である、
粘着シート。
光透過率変化量(%/nm)=(800nmの波長の光透過率−600nmの波長の光透過率)/200 - 前記顔料の平均粒径が250nm以下である、請求項1に記載の粘着シート。
- 前記粘着剤層はベースポリマーとしてアクリル系ポリマーを含む、請求項1または2に記載の粘着シート。
- 前記粘着剤層は、ベースポリマー100質量部に対し、顔料を0.5〜20質量部含有する、請求項1〜3のいずれか1項に記載の粘着シート。
- 厚みが10〜200μmである、請求項1〜4のいずれか1項に記載の粘着シート。
- SUS304BA板に対する180°引き剥がし粘着力(N/25mm)が3N/25mm以上である、請求項1〜5のいずれか1項に記載の粘着シート。
- 基材を有する、請求項1〜6のいずれか1項に記載の粘着シート。
- 基材を有しない、請求項1〜6のいずれか1項に記載の粘着シート。
- 感圧センサを備える電子機器に用いられる、請求項1〜8のいずれか1項に記載の粘着シート。
- 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ために用いられる、請求項9に記載の粘着シート。
- 請求項1〜10のいずれか1項に記載の粘着シートが用いられた携帯電子機器。
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