KR20210097625A - 점착 시트 및 화상 표시 장치 - Google Patents

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다이키 시모쿠리
다카히로 노나카
아라타 후지하라
료헤이 사와자키
가즈히로 야마무라
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닛토덴코 가부시키가이샤
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Abstract

점착 시트(15)는, 투명 필름 기재(59)의 한쪽의 주면에 제1 점착제층(51)을 구비하고, 다른 쪽의 주면에 제2 점착제층(53)을 구비한다. 제1 점착제층의 두께는 제2 점착제층의 두께보다도 큰, 화상 표시 장치의 형성에 있어서, 제1 점착제층은 전방면 투명판에 접하여 배치되고, 제2 점착제층은 화상 표시 패널에 접하여 배치된다.

Description

점착 시트 및 화상 표시 장치{ADHESIVE SHEET AND IMAGE DISPLAY DEVICE}
본 발명은, 화상 표시 장치의 형성에 사용되는 양면 점착 시트 및 화상 표시 장치에 관한 것이다.
휴대 전화, 스마트폰, 카 내비게이션 장치, 개인용 컴퓨터용 모니터, 텔레비전 등의 각종 화상 표시 장치로서, 액정 표시 장치나 유기 EL 표시 장치가 널리 사용되고 있다. 외표면으로부터의 충격에 의한 화상 표시 패널의 파손 방지 등을 목적으로 하여, 화상 표시 패널의 시인측에, 투명 수지판이나 유리판 등의 전방면 투명판(「커버 윈도우」 등이라고도 칭해짐)이 마련되는 경우가 있다.
전방면 투명판의 주연에는, 장식이나 광 차폐를 목적으로 한 착색층(장식 인쇄층)이 형성되는 경우가 있다. 장식 인쇄층을 갖는 투명 부재에 점착제를 접합하면, 인쇄 단차부의 주변에 기포가 발생하기 쉽다. 그 때문에, 두께가 큰 점착 시트에 의해 단차 흡수성을 갖게 하여, 기포 혼입 등의 문제를 억제하는 방법이 채용되고 있다(예를 들어 특허문헌 1). 표시 장치의 휘도 상승에 수반하여, 차광성을 높이기 위해 장식 인쇄층의 두께가 커지는 경향이 있고, 이것에 부수하여, 전방면 투명판의 접합에는, 보다 두께가 크고 유연한 점착 시트가 사용되도록 되고 있다.
특허문헌 2에서는, 인셀형 또는 온셀형 터치 센서를 구비하는 액정 패널의 편광판에 커버 윈도우를 접합하기 위한 점착 시트로서, 기재 필름의 양면에 소정의 두께를 갖는 점착제층을 적층한 기재 필름 구비 점착 시트를 사용하는 것이 제안되어 있다.
종래, 화상 표시 장치로서는, 2매의 유리 기판 사이에 액정층을 끼움 지지한 액정 셀의 표리에 편광판을 배치하고, 백라이트 등의 광원과 조합한 액정 표시 장치가 주류였다. 근년에는, 폴리이미드 필름 등의 수지 필름 기판 상에 전극 및 발광층을 마련한 유기 EL 표시 장치가 실용화되고 있다. 유기 EL은 자발광형이며 광원을 필요로 하지 않기 때문에, 화면의 박형화, 곡면 형상화, 플렉시블화 등이 가능해지고 있다.
국제 공개 제2013/161666호 일본 특허 공개 제2017-160416호 공보
화상 표시 장치의 형성에 있어서는, 화상 표시 패널과 전방면 투명판의 접합 시나, 접합 후에, 열 프레스나 압착 등의 가압 가공이 행해지는 경우가 있다. 유리 기판 등의 리지드 기판을 사용한 화상 표시 패널에서는, 기판이 변형되기 어렵기 때문에, 국소적인 압력이 가해진 경우라도 화상 표시 패널은 거의 변형되지 않는다. 한편, 플렉시블 기판을 사용한 화상 표시 패널에서는, 가압 가공 시에 부품의 접속 개소 등에 국소적으로 큰 압력이 부여되면 기판이 국소적으로 변형된다. 압력을 개방한 후에 국소적인 변형이 회복되지 않고 「압흔」으로서 잔존하면, 화상 표시의 결점이 될 수 있다.
화상 표시 패널과 전방면 투명판의 접합에, 필름 기재의 양면에 점착제층이 마련된 기재 구비 양면 점착 시트를 사용함으로써, 이면측으로부터의 국소적인 가압에 의한 화상 표시 패널의 변형에 기인하는 압흔을 억제 가능하다.
본 발명의 점착 시트는, 투명 필름 기재의 한쪽의 주면에 제1 점착제층을 구비하고, 다른 쪽의 주면에 제2 점착제층을 구비하는 기재 구비 양면 점착 시트이다. 제1 점착제층의 두께는 제2 점착제층의 두께보다도 크다.
상기 제1 점착제층의 두께는 80㎛ 이상이 바람직하고, 제2 점착제층의 두께는 150㎛ 이하가 바람직하다. 투명 필름 기재의 두께는 15 내지 150㎛가 바람직하다. 투명 필름 기재의 정면 리타데이션은 50㎚ 이하가 바람직하다.
기재 구비 양면 점착 시트는, 화상 표시 패널의 시인측에 전방면 투명판이 배치된 화상 표시 장치의 형성에 사용할 수 있다. 화상 표시 장치에 있어서는, 제1 점착제층이 전방면 투명판에 접합되고, 제2 점착제층이 화상 표시 패널에 접합된다. 화상 표시 패널은, 화상 표시 셀의 시인측 표면에 편광판을 구비하고 있어도 된다. 이 경우 편광판이 제2 점착제층에 접합된다.
화상 표시 패널은 유기 EL 셀을 포함하는 유기 EL 표시 장치여도 된다. 유기 EL 셀은, 수지 필름 기판 상에 전극 및 유기 발광층을 구비하는 것이어도 된다.
본 발명의 기재 구비 점착 시트를 개재하여 화상 표시 셀과 전방면 투명판을 접합함으로써, 이면측으로부터의 압박에 기인하는 압흔의 잔존을 저감할 수 있다.
도 1은 기재 구비 양면 점착 시트의 적층 구성예를 도시하는 단면도.
도 2는 화상 표시 장치의 구성예를 도시하는 단면도.
도 3은 점착 시트 구비 광학 필름의 적층 구성예를 도시하는 단면도.
도 4는 점착 시트 구비 광학 필름의 적층 구성예를 도시하는 단면도.
도 5는 내충격 시험에 있어서의 시료의 배치를 도시하는 모식도.
도 1은 기재 구비 양면 점착 시트의 단면도이다. 기재 구비 양면 점착 시트(15)는, 투명 필름 기재(59)의 한쪽의 주면에 제1 점착제층(51)을 구비하고, 투명 필름 기재(59)의 다른 쪽의 주면에 제2 점착제층(53)을 구비한다. 도 1에 도시한 형태에서는, 점착제층(51, 53)의 표면에, 이형 필름(21, 23)이 가착되어 있다. 도 2는 기재 구비 양면 점착 시트(15)를 사용하여 화상 표시 패널의 시인측 표면에 전방면 투명판(7)이 고정된 화상 표시 장치의 구성예를 도시하는 단면도이다.
[화상 표시 패널]
도 2에 도시한 화상 표시 장치(201)에 있어서, 화상 표시 패널(10)은, 액정 셀이나 유기 EL 셀 등의 화상 표시 셀(6)을 구비한다.
화상 표시 셀(6)은, 화상 표시를 위한 기능층과, 기능층을 지지하는 기판을 구비한다. 예를 들어, 액정 셀에서는, 2매의 투명 기판 사이에 액정층이 마련되어 있고, 액정의 배향 상태를 변화시켜 투과광의 편광 상태를 변화시킴으로써, 편광판을 투과하는 광의 양을 조정하고 있다. 유기 EL 셀에서는, 기판 상에 한 쌍의 전극이 마련되어, 전극간에 마련된 유기 발광층의 발광량을 조정하고 있다.
화상 표시 셀(6)의 기판은, 유리 등의 강성 기판이어도 되고, 수지 필름 등의 가요성 기판이어도 된다. 수지 필름 기판을 사용함으로써, 박형화나 경량화가 가능해진다. 또한, 수지 필름 기판을 사용하면, 곡면 디스플레이나 플렉시블 디스플레이를 형성하는 것도 가능하다.
필름 기판을 사용한 화상 표시 셀로서, 톱 에미션형 또는 보텀 에미션형 유기 EL 셀을 들 수 있다. 톱 에미션형 유기 EL 셀은, 기판 상에, 금속 전극, 유기 발광층 및 투명 전극을 순서대로 구비하고, 투명 전극측(기판과 반대측)으로부터 광을 출사한다. 보텀 에미션형 유기 EL 셀은, 기판 상에, 투명 전극, 유기 발광층 및 금속 전극을 순서대로 구비하고, 기판측으로부터 광을 출사한다. 유기 발광층은, 그 자체가 발광층으로서 기능하는 유기층 외에, 전자 수송층, 정공 수송층 등을 구비하고 있어도 된다. 보텀 에미션형 유기 EL 셀에서는, 투명 기판이 사용된다. 톱 에미션형 유기 EL 셀에서는, 기판은 반드시 투명할 필요는 없다.
화상 표시 셀(6)의 이면측에는, 기판의 보호나 보강을 목적으로 하여 보강용 기판(9)이 마련되어 있어도 된다. 보강용 기판(9)으로서는, 금속판, 유리판, 수지 필름 등이 사용된다. 보강 기판의 두께는, 예를 들어 10 내지 200㎛ 정도이다.
화상 표시 셀(6)의 외주단에는, 플렉시블 프린트 배선판(FPC)(95)이 접속되어 있다. FPC(95)는 화상 표시 셀(6)의 이면으로 돌아들어가도록 구부러져, 화상 표시 셀의 이면에 배치된 메인 기판(90)에 접속되어 있다. 도 2에서는, 메인 기판(90)에 마련된 커넥터(91)에 FPC(95)의 단자를 삽입함으로써, FPC와 메인 기판을 접속하고 있다. 메인 기판 상에 납땜 등에 의해 FPC를 접속해도 된다. 또한, 리드선을 통해 FPC와 메인 기판을 접속할 수도 있다. FPC의 접속 장소에서는, 커넥터나 납땜 부분 두께가 국소적으로 커서, 볼록부가 형성되는 경우가 있다.
화상 표시 셀(6)의 시인측 표면에는, 점착제층(4)을 개재하여 광학 필름(3)이 배치되어 있어도 된다. 화상 표시 셀(6)의 시인측 표면에 배치되는 광학 필름(3)으로서는, 편광판을 들 수 있다. 편광판은, 편광자를 포함하고, 일반적으로, 편광자의 양면에는, 편광자 보호 필름으로서의 투명 필름이 적층되어 있다. 편광자의 한쪽의 면 또는 양면의 편광자 보호 필름을 생략해도 된다.
편광판은, 편광자의 한쪽 또는 양쪽의 면에, 필요에 따라서 적당한 접착제층이나 점착제층을 개재하여 적층된 광학 기능 필름을 구비하고 있어도 된다. 광학 기능 필름으로서는, 위상차판, 시야각 확대 필름, 시야각 제한(엿봄 방지) 필름, 휘도 향상 필름 등을 들 수 있다.
화상 표시 셀(6)이 유기 EL 셀인 경우, 유기 EL 셀의 금속 전극이 광 반사성이기 때문에, 외광이 유기 EL 셀의 내부에 입사하면, 금속 전극에서 광이 반사되고, 외부로부터는 반사광이 경면과 같이 시인된다. 유기 EL 셀의 시인측 표면에, 광학 필름(3)으로서 원편광판을 배치함으로써, 금속 전극에서의 반사광의 외부로의 재출사를 방지하여, 화면의 시인성 및 의장성을 향상시킬 수 있다.
화상 표시 패널(10)은, 터치 센서가 내장된 인셀형 또는 온셀형 터치 센서 구비 화상 표시 패널이어도 된다. 화상 표시 패널(10)이 터치 센서 기능을 구비하고 있는 경우, 화상 표시 패널(10)의 시인측에 별도로 터치 센서를 마련할 필요가 없다. 그 때문에, 화상 표시 장치(201)에서는, 화상 표시 패널(10)의 시인측 표면에, 기재 구비 양면 점착 시트(15)를 통해 전방면 투명판(7)이 접합된다.
[전방면 투명판]
전방면 투명판(7)은, 투명한 평판(71)의 한쪽의 면의 주연에 인쇄층(76)이 마련되어 있다. 화상 표시 패널의 시인측 표면에 전방면 투명판이 배치됨으로써, 외표면으로부터의 충격에 의한 화상 표시 패널(10)의 파손을 방지할 수 있다. 또한, 인쇄층(76)이 마련되어 있음으로써, FPC(95) 등의 배선 부재가 외부로부터 시인되지 않기 때문에, 화상 표시 장치의 의장성이 높아진다.
투명판(71)은, 예를 들어 아크릴계 수지나 폴리카르보네이트계 수지와 같은 투명 수지판, 혹은 유리판 등이 사용된다. 투명판(71)은, 강성을 갖고 있어도 되고 가요성이어도 된다. 화상 표시 패널(10)에 대한 보호성을 높이는 관점에서, 투명판(71)은 강성 기판인 것이 바람직하고, 투명판(71)의 두께는 200㎛ 이상이 바람직하고, 300㎛ 이상이 보다 바람직하다. 인쇄층(76)의 두께는, 10 내지 100㎛ 정도이다.
[기재 구비 양면 점착 시트]
도 2에 도시한 바와 같이, 기재 구비 양면 점착 시트(15)는, 투명 필름 기재(59)의 한쪽의 주면에 마련된 제1 점착제층(51)이 전방면 투명판(7)과 접합되고, 투명 필름 기재(59)의 다른 쪽의 주면에 접합된 제2 점착제층(53)이 화상 표시 패널(10)과 접합된다.
점착 시트(15)는, 제1 점착제층(51)의 유리에 대한 접착력이, 2N/10㎜ 이상인 것이 바람직하고, 4N/10㎜ 이상이 보다 바람직하고, 5N/10㎜ 이상이 더욱 바람직하다. 접착력이 상기 범위임으로써, 변형에 의한 응력이나 낙하 등에 의한 충격이 발생한 경우에 있어서의, 피착체로부터의 점착 시트의 박리를 방지할 수 있다. 제2 점착제층(53)도, 제1 점착제층과 마찬가지로, 높은 접착력을 갖는 것이 바람직하다. 접착력은, 유리판을 피착체로 하여, 인장 속도 300㎜/분, 박리 각도 180°의 필 시험에 의해 구해진다. 특별히 언급이 없는 한, 접착력은 25℃에서의 측정값이다.
점착 시트(15)의 전광선 투과율은, 85% 이상이 바람직하고, 90% 이상이 보다 바람직하다. 점착 시트(15)의 헤이즈는 1% 이하가 바람직하다. 점착 시트(15)의 두께(투명 필름 기재(59)와 점착제층(51, 53)의 합계 두께)는, 120 내지 1000㎛가 바람직하고, 150 내지 500㎛가 보다 바람직하고, 180 내지 400㎛가 더욱 바람직하다.
점착 시트(15)는, 자외선 차폐성을 갖고 있는 것이 바람직하다. 점착 시트(15)가 자외선 차폐성을 가짐으로써, 화상 표시 패널(10)의 편광판(3)이나 화상 표시 셀(6)에 포함되는 유기층(예를 들어 유기 발광층)의 자외선에 의한 열화를 억제할 수 있다. 점착 시트(15)의 파장 380㎚의 투과율은, 20% 이하가 바람직하고, 15% 이하가 보다 바람직하고, 10% 이하가 더욱 바람직하다. 점착 시트(15)에 자외선 차폐성을 갖게 하기 위해서는, 제1 점착제층(51), 투명 필름 기재(59) 및 제2 점착제층(53) 중 어느 하나 또는 복수에 자외선 차폐성을 갖게 하면 된다. 예를 들어, 투명 필름 기재(59)로서, 투명 폴리이미드나 폴리에틸렌나프탈레이트 등의 자외선 차폐성을 갖는 수지 재료를 사용함으로써 자외선 차폐성을 부여할 수 있다. 또한, 투명 필름 기재(59), 점착제층(51, 53) 중 어느 하나 또는 복수에 자외선 흡수제를 포함시켜도 된다.
<투명 필름 기재>
투명 필름 기재(59)로서는, 투명 수지 필름이 사용된다. 투명 필름 기재(59)의 전광선 투과율은 85% 이상이 바람직하고, 90% 이상이 보다 바람직하다. 투명 필름 기재(59)를 구성하는 수지 재료는, 투명성을 갖고 있으면 특별히 제한되지 않고, 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리에틸렌나프탈레이트 등의 폴리에스테르; 폴리에틸렌, 폴리프로필렌 등의 폴리올레핀; 노르보르넨계 폴리머 등의 환상 폴리올레핀; 디아세틸셀룰로오스, 트리아세틸셀룰로오스 등의 셀룰로오스계 폴리머; 아크릴계 폴리머; 스티렌계 폴리머; 폴리카르보네이트, 폴리아미드, 폴리이미드, 폴리에테르에테르케톤 등을 들 수 있다.
투명 필름 기재(59)는, 표면에 접착 용이층이나 대전 방지층 등의 기능층을 갖고 있어도 된다. 투명 필름 기재(59)는 터치 센서로서의 기능을 갖고 있어도 된다. 투명 필름 기재(59)가 터치 센서로서의 기능을 갖는 경우, 필름의 표면에는 위치 검출을 위한 전극이 마련된다. 한편, 화상 표시 패널(10)이 터치 센서 기능을 구비하고 있는 경우, 화상 표시 패널(10)의 시인측에는 터치 센서를 마련할 필요가 없다. 그 때문에, 투명 필름 기재(59)는, 위치 검출을 위한 전극을 구비하고 있지 않아도 된다.
2개의 점착제층(51, 53) 사이에 투명 필름 기재가 배치되어 있음으로써, 점착 시트(15) 전체로서의 탄성이 높아져, 변형에 대한 복원력이 커진다. 그 때문에, 화상 표시 패널(10)의 이면측으로부터의 압박에 의해 화상 표시 패널이 변형된 경우에도, 점착 시트(15)의 소성 변형이 작아, 필름 기재의 복원력에 의해 압흔의 잔존을 저감할 수 있다. 투명 필름 기재(59)의 두께는, 15 내지 150㎛ 정도가 바람직하고, 25 내지 120㎛가 보다 바람직하고, 35 내지 100㎛가 더욱 바람직하다.
화상 표시 장치의 화면을 시인하였을 때의 무지개 모양의 착색(홍채 현상)을 억제하는 관점에서, 투명 필름 기재(59)는, 광학 등방성을 갖고 있는 것이 바람직하다. 투명 필름 기재(59)의 파장 590㎚에 있어서의 정면 리타데이션은, 50㎚ 이하가 바람직하고, 30㎚ 이하가 보다 바람직하고, 10㎚ 이하가 더욱 바람직하고, 5㎚ 이하가 특히 바람직하다.
<점착제층>
제1 점착제층(51)의 두께는, 제2 점착제층(53)의 두께보다도 크다. 제2 점착제층(53)의 두께는, 제1 점착제층(51)의 두께의 0.2 내지 0.85배가 바람직하고, 0.3 내지 0.8배가 보다 바람직하고, 0.4 내지 0.75배가 더욱 바람직하다.
제1 점착제층(51)의 두께가 상대적으로 큼으로써, 전방면 투명판(7)의 인쇄층(76)에 대한 단차 흡수성이 높아지는 경향이 있다. 단차 흡수성 및 내충격성을 확보하는 관점에서, 제1 점착제층(51)의 두께는 80㎛ 이상이 바람직하다. 제1 점착제층(51)의 두께는, 100㎛ 이상 또는 120㎛ 이상이어도 된다. 인쇄층(76)을 갖는 전방면 투명판에 제1 점착제층(51)을 접합하는 경우, 제1 점착제층(51)의 두께는, 인쇄층(76)의 두께보다도 큰 것이 바람직하다.
제1 점착제층(51)의 두께의 상한은 특별히 제한되지 않지만, 생산성이나 가공 치수 안정성 등의 관점에서, 500㎛ 이하가 바람직하고, 300㎛ 이하가 보다 바람직하고, 250㎛ 이하가 더욱 바람직하다.
제2 점착제층(53)의 두께가 상대적으로 작음으로써, 화상 표시 패널(10)측으로부터의 압박에 대한 소성 변형이 저감된다. 이면측으로부터의 압박에 의해 화상 표시 패널(10)이 변형된 경우에도, 점착 시트(15)의 소성 변형이 적기 때문에, 압흔의 잔존을 저감할 수 있다.
소성 변형을 작게 하여, 압흔을 저감하는 관점에서, 제2 점착제층(53)의 두께는, 150㎛ 이하가 바람직하고, 120㎛ 이하가 보다 바람직하다. 제2 점착제층(53)의 두께는, 100㎛ 이하 또는 80㎛ 이하여도 된다. 내충격성 부여의 관점에서, 제2 점착제층(53)의 두께는 30㎛ 이상이 바람직하고, 50㎛ 이상이 보다 바람직하다.
단층의 기재 없는 점착 시트를 개재하여 화상 표시 패널과 전방면 투명판을 접합하는 경우, 점착 시트의 두께가 작으면, 전방면 투명판의 인쇄 단차에 대한 단차 흡수성이 부족하고, 점착 시트의 두께가 크면, 점착 시트의 소성 변형이 크기 때문에 패널측으로부터의 압박에 의한 압흔이 잔존하기 쉽다. 2개의 점착제층(51, 53) 사이에 투명 필름 기재(59)를 구비하는 기재 구비 점착 시트는, 상대적으로 두께가 큰 제1 점착제층(51)에 의해 단차 흡수성을 확보할 수 있다. 또한, 상대적으로 두께가 작은 제2 점착제층(53)은 소성 변형이 작아, 투명 필름 기재(59)의 탄성 복원력에 의해 이면측으로부터의 압박에 의한 제2 점착제층(53)의 변형이 복원되기 쉽기 때문에, 압흔의 잔존을 억제할 수 있다.
점착 시트(15)를 피착체와 접합하였을 때의 접착 유지력을 높임과 함께, 가공 치수 안정성을 확보하는 관점에서, 제1 점착제층(51)의 25℃에서의 전단 저장 탄성률 G'25℃는, 0.16㎫ 이상이 바람직하고, 0.18㎫ 이상이 보다 바람직하고, 0.20㎫ 이상이 더욱 바람직하고, 0.21㎫ 이상이 특히 바람직하다.
한편, 적당한 점성을 갖게 하여 습윤성을 확보함과 함께, 단차 흡수성이나, 낙하 등의 충격에 대한 쿠션성을 갖게 하는 관점에서, 제1 점착제층(51)의 G'25℃는, 0.5㎫ 이하가 바람직하고, 0.4㎫ 이하가 보다 바람직하고, 0.3㎫ 이하가 더욱 바람직하고, 0.28㎫ 이하가 특히 바람직하다.
점착 시트(15)에 단차 흡수성을 갖게 하는 관점에서, 제1 점착제층(51)에 70℃에서의 손실 정접 tanδ70℃는, 0.25 이상이 바람직하고, 0.30 이상이 보다 바람직하고, 0.35 이상이 더욱 바람직하다. tanδ70℃는, 0.40 이상, 0.45 이상, 0.50 이상 또는 0.55 이상이어도 된다. 접착 유지력의 관점에서, tanδ70℃는, 1.0 이하가 바람직하고, 0.9 이하가 보다 바람직하고, 0.85 이하가 더욱 바람직하다. tanδ70℃는, 0.80 이하, 0.75 이하 또는 0.70 이하여도 된다.
제1 점착제층(51)의 tanδ의 피크 톱값은, 1.5 이상이 바람직하고, 1.6 이상이 보다 바람직하고, 1.7 이상이 더욱 바람직하다. tanδ의 피크 톱값이 큰 점착제는, 점성 거동이 커서, 내충격성이 우수한 경향이 있다. 제1 점착제층(51)의 tanδ의 피크 톱값의 상한은 특별히 한정되지 않지만, 일반적으로는 3.0 이하이다. 접착 유지력의 관점에서, tanδ의 피크 톱값은, 2.7 이하가 바람직하고, 2.5 이하가 보다 바람직하다.
제1 점착제층(51)의 유리 전이 온도는, -3℃ 이하가 바람직하고, -4℃ 이하가 보다 바람직하다. 제1 점착제층(51)의 유리 전이 온도는, -20℃ 이상이 바람직하고, -15℃ 이상이 보다 바람직하고, -13℃ 이상이 더욱 바람직하다. 유리 전이 온도가 상기 범위 내임으로써, 저온 영역에 있어서도 점착제가 적당한 점성을 가져, 낙하 등의 충격에 의한 피착체의 박리가 억제되는 경향이 있다.
전단 저장 탄성률 G', 손실 정접 tanδ 및 유리 전이 온도는, 주파수 1Hz의 점탄성 측정에 의해 구해진다. tanδ는, 저장 탄성률 G'와 손실 탄성률 G"의 비 G"/G'이며, 유리 전이 온도는, tanδ가 극대가 되는 온도(피크 톱 온도)이다. 저장 탄성률 G'는, 재료가 변형될 때 탄성 에너지로서 저장되는 부분에 상당하고, 경도의 정도를 나타내는 지표이다. 저장 탄성률이 클수록, 접착 유지력이 높아, 변형에 의한 박리가 억제되는 경향이 있다. 손실 탄성률 G"는, 재료가 변형될 때 내부 마찰 등에 의해 산일되는 손실 에너지 부분에 상당하고, 점성의 정도를 나타낸다. tanδ가 클수록 점성의 경향이 강하고, 변형 거동이 액체적으로 되어, 반발 탄성 에너지가 작아지는 경향이 있다.
G'25℃를 0.16㎫ 이상으로 하여 가공 안정성을 확보하면서, 단차 흡수성 부여를 위한 적당한 유연성을 갖게 하는 관점에서, 점착제의 겔 분율은, 30 내지 80%가 바람직하고, 35 내지 70%가 보다 바람직하다. 겔 분율은, 40% 이상 또는 45% 이상이어도 되고, 65% 이하 또는 60% 이하여도 된다.
점착제의 겔 분율은, 아세트산에틸 등의 용매에 대한 불용분으로서 구할 수 있고, 구체적으로는, 점착제를 아세트산에틸 중에 23℃에서 7일간 침지한 후의 불용 성분의, 침지 전의 시료에 대한 중량 분율(단위: 중량%)로서 구해진다. 일반적으로, 폴리머의 겔 분율은 가교도와 동등하고, 폴리머 중의 가교된 부분이 많을수록, 겔 분율이 커진다. 겔 분율(가교 구조의 도입량)은, 가교 구조의 도입 방법이나, 가교제의 종류 및 양 등에 의해 원하는 범위로 조정할 수 있다.
제2 점착제층(53)은, 상기 두께를 갖는 투명 점착제층이면 특별히 한정되지 않는다. 제1 점착제층(51)의 점착제와 제2 점착제층(53)의 점착제는, 동일해도 되고, 달라도 된다. 접착 유지력, 치수 안정성 및 내충격성을 높이는 관점에서, 제2 점착제층(53)은, 25℃에서의 전단 저장 탄성률 G'25℃, 70℃에서의 손실 정접 tanδ70℃, tanδ의 피크 톱값, 유리 전이 온도, 및 겔 분율이, 제1 점착제층(51)에 대하여 상술한 범위 내인 것이 바람직하다.
<점착제의 조성>
제1 점착제층(51) 및 제2 점착제층(53)을 구성하는 점착제의 조성은 특별히 한정되지 않고, 아크릴계 폴리머, 실리콘계 폴리머, 폴리에스테르, 폴리우레탄, 폴리아미드, 폴리비닐에테르, 아세트산비닐/염화비닐 코폴리머, 변성 폴리올레핀, 에폭시계, 불소계, 천연 고무, 합성 고무 등의 고무계 등의 폴리머를 베이스 폴리머로 하는 것을 적절하게 선택하여 사용할 수 있다. 특히, 광학적 투명성이 우수하고, 적당한 습윤성, 응집성 및 접착성 등의 점착 특성을 나타내고, 내후성이나 내열성 등도 우수하기 때문에, 가교 구조가 도입된 아크릴계 베이스 폴리머를 함유하는 아크릴계 점착제가 바람직하게 사용된다.
아크릴계 베이스 폴리머는, 주된 구성 모노머 성분으로서 (메트)아크릴산알킬에스테르를 함유한다. 또한, 본 명세서에 있어서, 「(메트)아크릴」이란, 아크릴 및/또는 메타크릴을 의미한다.
(메트)아크릴산알킬에스테르로서는, 알킬기의 탄소수가 1 내지 20인 (메트)아크릴산알킬에스테르가 적합하게 사용된다. (메트)아크릴산알킬에스테르는, 알킬기가 분지를 갖고 있어도 되고, 환상 알킬기를 갖고 있어도 된다.
쇄상 알킬기를 갖는 (메트)아크릴산알킬에스테르의 구체예로서는, (메트)아크릴산메틸, (메트)아크릴산에틸, (메트)아크릴산부틸, (메트)아크릴산이소부틸, (메트)아크릴산s-부틸, (메트)아크릴산t-부틸, (메트)아크릴산펜틸, (메트)아크릴산이소펜틸, (메트)아크릴산네오펜틸, (메트)아크릴산헥실, (메트)아크릴산헵틸, (메트)아크릴산2-에틸헥실, (메트)아크릴산옥틸, (메트)아크릴산이소옥틸, (메트)아크릴산노닐, (메트)아크릴산이소노닐, (메트)아크릴산데실, (메트)아크릴산이소데실, (메트)아크릴산운데실, (메트)아크릴산도데실, (메트)아크릴산이소트리도데실, (메트)아크릴산테트라데실, (메트)아크릴산이소테트라데실, (메트)아크릴산펜타데실, (메트)아크릴산세틸, (메트)아크릴산헵타데실, (메트)아크릴산옥타데실, (메트)아크릴산이소옥타데실, (메트)아크릴산노나데실 등을 들 수 있다.
지환식 알킬기를 갖는 (메트)아크릴산알킬에스테르의 구체예로서는, (메트)아크릴산시클로펜틸, (메트)아크릴산시클로헥실, (메트)아크릴산시클로헵틸, (메트)아크릴산시클로옥틸 등의 (메트)아크릴산시클로알킬에스테르; (메트)아크릴산이소보르닐 등의 2환식의 지방족 탄화수소환을 갖는 (메트)아크릴산에스테르; 디시클로펜타닐(메트)아크릴레이트, 디시클로펜타닐옥시에틸(메트)아크릴레이트, 트리시클로펜타닐(메트)아크릴레이트, 1-아다만틸(메트)아크릴레이트, 2-메틸-2-아다만틸(메트)아크릴레이트, 2-에틸-2-아다만틸(메트)아크릴레이트 등의 3환 이상의 지방족 탄화수소환을 갖는 (메트)아크릴산에스테르를 들 수 있다.
아크릴계 베이스 폴리머를 구성하는 모노머 성분 전량에 대한, (메트)아크릴산알킬에스테르의 양은, 50중량% 이상이 바람직하고, 55중량% 이상이 보다 바람직하고, 60중량% 이상이 더욱 바람직하다. 유리 전이 온도(Tg)를 적절한 범위로 하는 관점에서, 아크릴계 베이스 폴리머는, 구성 모노머 성분 전량에 대한 탄소수 4 내지 10의 쇄상 알킬기를 갖는 (메트)아크릴산알킬에스테르의 양이, 40중량% 이상인 것이 바람직하고, 50중량% 이상인 것이 보다 바람직하고, 55중량% 이상인 것이 더욱 바람직하다. 또한, 아크릴계 베이스 폴리머를 구성하는 모노머 성분이란, 폴리머를 구성하는 전체 모노머 성분으로부터, 가교 구조의 형성에 사용되는 모노머(후술하는 다관능 (메트)아크릴레이트, 우레탄(메트)아크릴레이트 등) 및 가교제를 제외한 것이다.
아크릴계 베이스 폴리머는, 구성 모노머 성분으로서, 수산기 함유 모노머나 카르복시기 함유 모노머를 포함하고 있어도 된다. 이소시아네이트 가교제에 의해 가교 구조가 도입되는 경우에는 수산기가 이소시아네이트기와의 반응점이 되고, 에폭시계 가교제에 의해 가교 구조가 도입되는 경우에는, 카르복시기가 에폭시기와의 반응점이 된다.
수산기 함유 모노머로서는, (메트)아크릴산2-히드록시에틸, (메트)아크릴산2-히드록시프로필, (메트)아크릴산4-히드록시부틸, (메트)아크릴산6-히드록시헥실, (메트)아크릴산8-히드록시옥틸, (메트)아크릴산10-히드록시데실, (메트)아크릴산12-히드록시라우릴이나 (4-히드록시메틸시클로헥실)-메틸(메트)아크릴레이트 등의 (메트)아크릴산에스테르를 들 수 있다. 아크릴계 베이스 폴리머에, 우레탄계 세그먼트에 의한 가교 구조가 도입되는 경우에는, 우레탄계 세그먼트와의 상용성이 높고, 점착제의 투명성을 향상시키는 관점에서, 아크릴계 베이스 폴리머는, 구성 모노머 성분으로서, 탄소수 4 내지 8의 히드록시알킬기를 갖는 (메트)아크릴산에스테르를 포함하는 것이 바람직하다.
아크릴계 베이스 폴리머가, 구성 모노머 성분으로서, 수산기 함유 모노머를 가짐으로써, 점착제의 투명성이 향상됨과 함께, 고온 고습 환경 하에서의 백탁이 억제되는 경향이 있다. 또한, 수산기 함유 모노머의 수산기는, 아크릴계 폴리머나, 가교 세그먼트와 수소 결합에 의한 물리 가교를 형성 가능하다. 그 때문에, 아크릴계 베이스 폴리머를 구성하는 모노머 성분에 있어서의 수산기 함유 모노머의 비율을 크게 함으로써, 응집력이 높아지고, G'25℃가 커지는 경향이 있다. 아크릴계 베이스 폴리머를 구성하는 모노머 성분 전량에 대한, 수산기 함유 모노머의 양은, 5 내지 30중량%가 바람직하고, 8 내지 25중량%가 보다 바람직하고, 10 내지 20중량%가 더욱 바람직하다.
카르복시기 함유 모노머로서는, (메트)아크릴산, (메트)아크릴산카르복시에틸, (메트)아크릴산카르복시펜틸 등의 아크릴계 모노머나, 이타콘산, 말레산, 푸마르산, 크로톤산 등을 들 수 있다.
아크릴계 베이스 폴리머는, 구성 모노머 성분으로서, 질소 함유 모노머를 포함하고 있어도 된다. 질소 함유 모노머로서는, N-비닐피롤리돈, 메틸비닐피롤리돈, 비닐피리딘, 비닐피페리돈, 비닐피리미딘, 비닐피페라진, 비닐피라진, 비닐피롤, 비닐이미다졸, 비닐옥사졸, 비닐모르폴린, (메트)아크릴로일모르폴린, N-비닐카르복실산아미드류, N-비닐카프로락탐 등의 비닐계 모노머나, 아크릴로니트릴, 메타크릴로니트릴 등의 시아노기 함유 아크릴계 모노머 등을 들 수 있다. 이들 중에서도, 응집력 향상에 의한 접착력 향상 효과가 높기 때문에, N-비닐피롤리돈이 바람직하다.
아크릴계 베이스 폴리머가, 구성 모노머 성분으로서, 수산기 함유 모노머, 카르복시기 함유 모노머 및 질소 함유 모노머 등의 고극성 모노머를 함유함으로써, 점착제의 응집력이 높아지고, G'25℃가 커져, 접착 유지성이 향상되는 경향이 있다. 한편, 고극성 모노머의 함유량이 과도하게 크면, 유리 전이 온도가 높아져, 내충격성이 저하되는 경우가 있다. 그 때문에, 아크릴계 베이스 폴리머를 구성하는 모노머 성분 전량에 대한 고극성 모노머양(수산기 함유 모노머, 카르복시기 함유 모노머 및 질소 함유 모노머의 합계)은, 15 내지 45 중량%가 바람직하고, 20 내지 40중량%가 보다 바람직하고, 25 내지 37중량%가 더욱 바람직하다. 특히, 수산기 함유 모노머와 질소 함유 모노머의 합계가 상기 범위 내인 것이 바람직하다. 아크릴계 베이스 폴리머를 구성하는 모노머 성분 전량에 대한 질소 함유 모노머의 양은, 7 내지 30중량%가 바람직하고, 10 내지 25중량%가 보다 바람직하고, 12 내지 22중량%가 더욱 바람직하다.
아크릴계 베이스 폴리머는, 상기 이외의 모노머 성분으로서, 산 무수물기 함유 모노머, (메트)아크릴산의 카프로락톤 부가물, 술폰산기 함유 모노머, 인산기 함유 모노머, 아세트산비닐, 프로피온산비닐, 스티렌, α-메틸스티렌 등의 비닐계 모노머; 아크릴로니트릴, 메타크릴로니트릴 등의 시아노기 함유 아크릴계 모노머; (메트)아크릴산글리시딜 등의 에폭시기 함유 모노머; (메트)아크릴산폴리에틸렌글리콜, (메트)아크릴산폴리프로필렌글리콜, (메트)아크릴산메톡시에틸렌글리콜, (메트)아크릴산메톡시폴리프로필렌글리콜 등의 글리콜계 아크릴에스테르 모노머; (메트)아크릴산테트라히드로푸르푸릴, 불소(메트)아크릴레이트, 실리콘(메트)아크릴레이트나 (메트)아크릴산2-메톡시에틸 등의 아크릴산에스테르계 모노머 등을 포함하고 있어도 된다.
아크릴계 베이스 폴리머는, 상기 모노머 성분 중에서, (메트)아크릴산알킬에스테르의 함유량이 가장 많은 것이 바람직하다. 베이스 폴리머의 구성 모노머 중에서 가장 함유량이 많은 모노머(주모노머)의 종류에 의해, 점착제의 특성이 좌우되기 쉽다. 예를 들어, 주모노머가 탄소수 6 이하의 쇄상 알킬기를 갖는 (메트)아크릴산알킬에스테르인 경우에, tanδ70℃가 커지고, 단차 흡수성이 향상되는 경향이 있다. 특히, 아크릴산부틸 등의 아크릴산C4알킬에스테르가 주모노머인 경우에, tanδ70℃가 커지는 경향이 있다. 아크릴계 베이스 폴리머를 구성하는 모노머 성분 전량에 대한, 탄소수 6 이하의 쇄상 알킬기를 갖는 (메트)아크릴산알킬에스테르의 양은, 40 내지 85 중량%가 바람직하고, 45 내지 80중량%가 보다 바람직하고, 50 내지 75중량%가 더욱 바람직하다. 특히, 구성 모노머 성분으로서의 아크릴산부틸의 함유량이 상기 범위인 것이 바람직하다.
아크릴계 베이스 폴리머의 이론 Tg는, -50℃ 이상이 바람직하다. 아크릴계 베이스 폴리머의 이론 Tg는, -10℃ 이하가 바람직하고, -20℃ 이하가 보다 바람직하고, -25℃ 이하가 더욱 바람직하다. 이론 Tg는, 아크릴계 베이스 폴리머의 구성 모노머 성분의 호모 폴리머의 유리 전이 온도 Tgi와, 각 모노머 성분의 중량 분율 Wi로부터, 하기의 Fox의 식에 의해 산출된다.
1/Tg=Σ(Wi/Tgi)
Tg는 폴리머의 유리 전이 온도(단위: K), Wi는 세그먼트를 구성하는 모노머 성분 i의 중량 분율(중량 기준의 공중합 비율), Tgi는 모노머 성분 i의 호모 폴리머의 유리 전이 온도(단위: K)이다. 호모 폴리머의 유리 전이 온도로서는, Polymer Handbook 제3판(John Wiley & Sons, Inc., 1989년)에 기재된 수치를 채용할 수 있다. 상기 문헌에 기재되어 있지 않은 모노머의 호모 폴리머의 Tg는, 동적 점탄성 측정에 의한 손실 정접(tanδ)의 피크 톱 온도를 채용하면 된다.
가교 구조가 도입된 폴리머는, 예를 들어 (1) 가교제와 반응 가능한 관능기를 갖는 폴리머를 중합 후에, 가교제를 첨가하여, 폴리머와 가교제를 반응시키는 방법; 및 (2) 폴리머의 중합 성분에 다관능 화합물을 포함시킴으로써, 분지 구조(가교 구조)를 도입하는 방법 등에 의해 얻어진다. 이들을 병용하여, 베이스 폴리머에 복수종의 가교 구조를 도입해도 된다.
상기 (1)의 베이스 폴리머와 가교제를 반응시키는 방법에 있어서의 가교제의 구체예로서는, 이소시아네이트계 가교제, 에폭시계 가교제, 옥사졸린계 가교제, 아지리딘계 가교제, 카르보디이미드계 가교제, 금속 킬레이트계 가교제 등을 들 수 있다. 그 중에서도, 베이스 폴리머의 수산기나 카르복시기와의 반응성이 높고, 가교 구조의 도입이 용이하기 때문에, 이소시아네이트계 가교제 및 에폭시계 가교제가 바람직하다. 이들 가교제는, 베이스 폴리머 중에 도입된 수산기나 카르복시기 등의 관능기와 반응하여 가교 구조를 형성한다. 베이스 폴리머가 카르복시기를 포함하지 않는 산 프리의 점착제에서는, 이소시아네이트계 가교제를 사용하여, 베이스 폴리머 중의 수산기와, 이소시아네이트 가교제의 반응에 의해 가교 구조를 형성하는 것이 바람직하다.
이소시아네이트계 가교제로서는, 1분자 중에 2개 이상의 이소시아네이트기를 갖는 폴리이소시아네이트가 사용된다. 이소시아네이트계 가교제로서는, 예를 들어 부틸렌디이소시아네이트, 헥사메틸렌디이소시아네이트 등의 저급 지방족 폴리이소시아네이트류; 시클로펜틸렌디이소시아네이트, 시클로헥실렌디이소시아네이트, 이소포론디이소시아네이트 등의 지환족 이소시아네이트류; 2,4-톨릴렌디이소시아네이트, 4,4'-디페닐메탄디이소시아네이트, 크실릴렌디이소시아네이트 등의 방향족 이소시아네이트류; 트리메틸올프로판/톨릴렌디이소시아네이트 3량체 부가물(예를 들어, 도소제 「코로네이트 L」), 트리메틸올프로판/헥사메틸렌디이소시아네이트 3량체 부가물(예를 들어, 도소제 「코로네이트 HL」), 크실릴렌디이소시아네이트의 트리메틸올프로판 부가물(예를 들어, 미쓰이 가가쿠제 「타케네이트 D110N」), 헥사메틸렌디이소시아네이트의 이소시아누레이트체(예를 들어, 도소제 「코로네이트 HX」) 등의 이소시아네이트 부가물 등을 들 수 있다. 또한, 이소시아네이트계 가교제로서, 말단에 이소시아네이트기를 갖는 우레탄 프리폴리머를 사용함으로써, 우레탄계 세그먼트에 의한 가교 구조를 도입할 수 있다.
상기 (2)의 베이스 폴리머의 중합 성분에 다관능 화합물을 포함하는 방법에서는, 아크릴계 베이스 폴리머를 구성하는 모노머 성분 및 가교 구조를 도입하기 위한 다관능 화합물의 전량을 한 번에 반응시켜도 되고, 다단계로 중합을 행해도 된다. 다단계로 중합을 행하는 방법으로서는, 베이스 폴리머를 구성하는 단관능 모노머를 중합(예비 중합)하여, 부분 중합물(프리폴리머 조성물)을 조제하고, 프리폴리머 조성물에 다관능 (메트)아크릴레이트 등의 다관능 화합물을 첨가하여, 프리폴리머 조성물과 다관능 모노머를 중합(본 중합)하는 방법이 바람직하다. 프리폴리머 조성물은, 저중합도의 중합물과 미반응의 모노머를 포함하는 부분 중합물이다.
아크릴계 베이스 폴리머의 구성 성분의 예비 중합을 행함으로써, 다관능 화합물에 의한 분지점(가교점)을, 베이스 폴리머에 균일하게 도입할 수 있다. 또한, 저분자량의 폴리머 또는 부분 중합물과 미중합의 모노머 성분의 혼합물(점착제 조성물)을 기재 상에 도포한 후, 기재 상에서 본 중합을 행하여, 점착제층을 형성할 수도 있다. 프리폴리머 조성물 등의 저중합 조성물은 저점도로 도포성이 우수하기 때문에, 프리폴리머 조성물과 다관능 화합물의 혼합물인 점착제 조성물을 도포 후에 기재 상에서 본 중합을 행하는 방법에 의하면, 점착제층의 생산성을 향상시킬 수 있음과 함께, 점착제층의 두께를 균일하게 할 수 있다.
가교 구조의 도입에 사용하는 다관능 화합물로서는, 불포화 이중 결합을 갖는 중합성의 관능기(에틸렌성 불포화기)를, 1분자 중에 2개 이상 함유하는 화합물을 들 수 있다. 다관능 화합물로서는, 아크릴계 베이스 폴리머의 모노머 성분과의 공중합이 용이하기 때문에, 다관능 (메트)아크릴레이트가 바람직하다. 활성 에너지선 중합(광중합)에 의해 분지(가교) 구조를 도입하는 경우에는, 다관능 아크릴레이트가 바람직하다.
다관능 (메트)아크릴레이트로서는, 폴리에틸렌글리콜디(메트)아크릴레이트, 폴리프로필렌글리콜디(메트)아크릴레이트, 폴리테트라메틸렌글리콜디(메트)아크릴레이트, 비스페놀 A 에틸렌옥시드 변성 디(메트)아크릴레이트, 비스페놀 A 프로필렌옥시드 변성 디(메트)아크릴레이트, 알칸디올디(메트)아크릴레이트, 트리시클로데칸디메탄올디(메트)아크릴레이트, 에톡시화 이소시아누르산트리(메트)아크릴레이트, 펜타에리스톨트리(메트)아크릴레이트, 펜타에리스톨디(메트)아크릴레이트, 트리메틸올프로판트리(메트)아크릴레이트, 디트리메틸올프로판테트라(메트)아크릴레이트, 에톡시화 펜타에리스톨테트라(메트)아크릴레이트, 펜타에리스톨테트라(메트)아크릴레이트, 디펜타에리스톨폴리(메트)아크릴레이트, 디펜타에리스톨헥사(메트)아크릴레이트, 네오펜틸글리콜디(메트)아크릴레이트, 글리세린디(메트)아크릴레이트, 에폭시(메트)아크릴레이트, 부타디엔(메트)아크릴레이트, 이소프렌(메트)아크릴레이트 등을 들 수 있다.
다관능 (메트)아크릴레이트로서, 우레탄쇄의 말단에 (메트)아크릴로일기를 갖는 우레탄(메트)아크릴레이트를 사용함으로써, 우레탄계 세그먼트에 의한 가교 구조를 도입할 수 있다. 아크릴계 베이스 폴리머가 우레탄계 세그먼트에 의해 가교됨으로써, 저유리 전이 온도와, 높은 접착 유지력을 양립 가능한 점착제가 얻어지기 쉽다. 우레탄계 세그먼트는, 우레탄 결합을 갖는 분자쇄이며, 우레탄계 세그먼트의 양쪽 말단이, 아크릴계 베이스 폴리머와 공유 결합함으로써, 우레탄계 세그먼트에 의한 가교 구조가 도입된다. 우레탄계 세그먼트는, 전형적으로는 디올과 디이소시아네이트를 반응시켜 얻어지는 폴리우레탄쇄를 포함한다.
우레탄계 세그먼트에 있어서의 폴리우레탄쇄의 분자량은, 5000 내지 30000이 바람직하고, 6000 내지 23000이 보다 바람직하고, 7000 내지 20000이 더욱 바람직하다. 우레탄계 세그먼트에 있어서의 폴리우레탄쇄의 분자량이 클수록, 가교점간 거리가 길어진다. 폴리우레탄쇄의 분자량이 상기 범위이면, 가교 구조가 도입된 폴리머가, 적당한 응집성과 유동성을 갖기 때문에, 접착력과 단차 흡수성 및 내충격성을 양립시킬 수 있다.
폴리우레탄쇄의 분자량이 과도하게 작아 가교점간 거리가 짧은 경우에는, 응집력의 증대에 수반하여 tanδ가 작아져, 단차 흡수성이나 내충격성이 저하되는 경향이 있다. 한편, 폴리우레탄쇄의 분자량이 과도하게 커서 가교점간 거리가 긴 경우에는, 저장 탄성률이 작아, 접착 유지력이 부족한 경우가 있다. 폴리우레탄쇄의 분자량이 큰 경우에도, 우레탄계 세그먼트의 양을 증가시켜 겔 분율을 높임으로써, 저장 탄성률을 크게 할 수 있다. 단, 분자량이 큰 폴리우레탄쇄는, 아크릴계 폴리머와의 상용성이 낮기 때문에, 우레탄계 세그먼트양의 증대에 수반하여, 점착제의 헤이즈가 커져, 투명성이 저하되는 경우가 있다.
우레탄계 세그먼트의 양이 과도하게 커지면, 겔 분율의 상승에 수반하여 점착제의 점성이 저하되고, 단차 흡수성이나 내충격성이 저하되는 경우가 있다. 또한, 우레탄계 세그먼트의 양이 과도하게 커지면, 점착제의 투명성이 저하되고 헤이즈가 상승하는 경우가 있다. 그 때문에, 베이스 폴리머에 있어서의 우레탄계 세그먼트의 양은, 아크릴계 폴리머 100중량부에 대하여, 10중량부 이하가 바람직하고, 7중량부 이하가 보다 바람직하고, 5중량부 이하가 더욱 바람직하다. 한편, 겔 분율을 높여 접착 유지력을 갖게 하는 관점에서, 베이스 폴리머에 있어서의 우레탄계 세그먼트의 양은, 아크릴계 폴리머 100중량부에 대하여, 0.3중량부 이상이 바람직하고, 0.4중량부 이상이 보다 바람직하고, 0.5중량부 이상이 더욱 바람직하다. 베이스 폴리머에 있어서의 우레탄계 세그먼트의 양은, 아크릴계 폴리머 100중량부에 대하여, 4중량부 이하 또는 3중량부 이하여도 되고, 0.7중량부 이상 또는 1중량부 이상이어도 된다.
폴리우레탄쇄의 형성에 사용되는 디올로서는, 에틸렌글리콜, 디에틸렌글리콜, 프로필렌글리콜, 부틸렌글리콜, 헥사메틸렌글리콜 등의 저분자량 디올; 폴리에스테르폴리올, 폴리에테르폴리올, 폴리카르보네이트폴리올, 아크릴폴리올, 에폭시 폴리올, 카프로락톤폴리올 등의 고분자량 폴리올을 들 수 있다.
폴리우레탄쇄의 형성에 사용되는 디이소시아네이트는, 방향족 디이소시아네이트 및 지방족 중 어느 것이어도 된다. 디이소시아네이트로서, 이소시아네이트 화합물의 유도체를 사용할 수도 있다. 이소시아네이트 화합물의 유도체로서는, 폴리이소시아네이트의 2량체, 이소시아네이트의 3량체(이소시아누레이트), 폴리메릭 MDI, 트리메틸올프로판과의 부가체, 뷰렛 변성체, 알로파네이트 변성체, 우레아 변성체 등을 들 수 있다. 디이소시아네이트 성분으로서, 말단에 이소시아네이트기를 갖는 우레탄 프리폴리머를 사용해도 된다.
예시의 폴리우레탄쇄 중에서도, 아크릴계 폴리머와의 상용성이 높기 때문에, 디올 성분으로서 폴리에테르폴리올을 갖는 폴리에테르우레탄, 및/또는 디올 성분으로서 폴리에스테르폴리올을 갖는 폴리에스테르우레탄을 포함하는 것이 바람직하다. 특히, 폴리에스테르우레탄에 의해 가교 구조를 도입한 경우에, 상온의 저장 탄성률이 커져, 접착 유지력이나 가공성이 향상되는 경향이 있다. 하나의 이유로서, 폴리에스테르는, 폴리에테르 등에 비해 강직한 분자 구조를 갖는 것을 들 수 있다. 강직한 세그먼트에 의해 가교 구조가 도입되면, 폴리머의 움직임이 제한되기 때문에 저장 탄성률이 높아지고, 한편, 폴리머의 가교점간 거리가 유지되기 때문에, 내충격성이나 단차 흡수성을 나타낸다고 생각된다.
폴리우레탄쇄의 말단에, 아크릴계 폴리머를 구성하는 모노머 성분과 공중합 가능한 관능기를 갖는 화합물, 또는 폴리우레탄쇄의 말단에, 아크릴계 폴리머에 포함되는 카르복시기, 수산기 등과 반응 가능한 관능기를 갖는 화합물을 사용함으로써, 아크릴계 폴리머에, 우레탄계 세그먼트에 의한 가교 구조를 도입할 수 있다. 아크릴계 폴리머에 균일하게 가교점을 도입하기 쉽고, 또한, 아크릴계 폴리머와 우레탄계 세그먼트의 상용성이 우수하기 때문에, 상기 다관능 (메트)아크릴레이트로서, 폴리우레탄쇄의 양쪽 말단에 (메트)아크릴로일기를 갖는 우레탄디(메트)아크릴레이트를 사용하여, 우레탄계 세그먼트에 의한 가교 구조를 도입하는 것이 바람직하다.
양쪽 말단에 (메트)아크릴로일기를 갖는 우레탄디(메트)아크릴레이트는, 예를 들어 폴리우레탄의 중합에 있어서, 디올 성분에다가, 수산기를 갖는 (메트)아크릴 화합물을 사용함으로써 얻어진다. 우레탄계 세그먼트의 쇄 길이(분자량)를 제어하는 관점에서는, 디올과 디이소시아네이트를 이소시아네이트가 과잉이 되도록 반응시켜 이소시아네이트 말단 폴리우레탄을 합성한 후, 수산기를 갖는 (메트)아크릴 화합물을 첨가하여, 폴리우레탄의 말단 이소시아네이트기와 (메트)아크릴 화합물의 수산기를 반응시키는 것이 바람직하다.
다가 알코올과 폴리이소시아네이트 화합물을, 폴리이소시아네이트 화합물이 과잉이 되도록 반응시킴으로써, 말단에 이소시아네이트기를 갖는 폴리우레탄쇄가 얻어진다. 이소시아네이트 말단 폴리우레탄을 얻기 위해서는, NCO/OH(당량비)가, 바람직하게는 1.1 내지 2.0, 보다 바람직하게는 1.15 내지 1.5가 되도록, 디올 성분과 디이소시아네이트 성분을 사용하면 된다. 디올 성분과 디이소시아네이트 성분을 대략 등량 혼합하여 반응시킨 후에, 디이소시아네이트 성분을 추가해도 된다.
수산기를 갖는 (메트)아크릴 화합물로서는, (메트)아크릴산히드록시에틸, (메트)아크릴산히드록시프로필, (메트)아크릴산히드록시부틸, (메트)아크릴산히드록시헥실, 히드록시메틸아크릴아미드, 히드록시에틸아크릴아미드 등을 들 수 있다.
우레탄(메트)아크릴레이트로서, 아라카와 가가쿠 고교, 신나카무라 가가쿠 고교, 도아 고세이, 교에샤 가가쿠, 닛폰 가야쿠, 닛본 고세이 가가쿠 고교, 네가미 고교, 다이셀 올넥스 등의 각 사로부터 판매되고 있는 시판품을 사용해도 된다. 우레탄(메트)아크릴레이트의 중량 평균 분자량은, 5000 내지 30000이 바람직하고, 6000 내지 23000이 보다 바람직하고, 7000 내지 20000이 더욱 바람직하다.
우레탄(메트)아크릴레이트의 유리 전이 온도는, 0℃ 이하가 바람직하고, -10℃ 이하가 보다 바람직하고, -20℃ 이하가 더욱 바람직하다. 저Tg의 우레탄(메트)아크릴레이트를 사용함으로써, 우레탄계 세그먼트에 의해 가교 구조를 도입하여 베이스 폴리머의 응집력을 높인 경우에도, 저온 접착력이 우수한 점착제가 얻어진다. 우레탄(메트)아크릴레이트의 유리 전이 온도의 하한은 특별히 한정되지 않지만, 고온 유지력이 우수한 점착제를 얻는 관점에서는, -100℃ 이상이 바람직하고, -90℃ 이상이 보다 바람직하고, -80℃ 이상이 더욱 바람직하다.
우레탄(메트)아크릴레이트를 사용하여, 아크릴계 폴리머에 우레탄계 세그먼트에 의한 가교 구조를 도입하는 경우에는, 베이스 폴리머의 우레탄계 세그먼트의 유리 전이 온도는, 우레탄(메트)아크릴레이트의 유리 전이 온도와 대략 동등하다.
<점착제 조성물>
베이스 폴리머를 포함하는 점착제 조성물을 기재 상에 도포하고, 필요에 따라 용매의 건조나 베이스 폴리머의 가교·경화를 행함으로써 점착제층이 형성된다.
베이스 폴리머는, 용액 중합, 광중합(UV 중합), 괴상 중합, 유화 중합 등의 공지의 중합 방법에 의해 조제할 수 있다. 점착제의 투명성, 내수성, 비용 등의 점에서, 용액 중합법, 또는 광중합이 바람직하다. 광중합에서는 용매를 사용하지 않고 폴리머를 조제할 수 있기 때문에, 점착제층의 형성 시에 용매의 건조 제거를 필요로 하지 않아, 두께가 큰 점착제층을 균일하게 형성할 수 있다.
베이스 폴리머의 조제 시에는, 중합 반응의 종류에 따라서, 광중합 개시제나 열중합 개시제 등의 중합 개시제를 사용해도 된다. 광중합 개시제로서는, 벤조인에테르계 광중합 개시제, 아세토페논계 광중합 개시제, α-케톨계 광중합 개시제, 방향족 술포닐클로라이드계 광중합 개시제, 광 활성 옥심계 광중합 개시제, 벤조인계 광중합 개시제, 벤질계 광중합 개시제, 벤조페논계 광중합 개시제, 케탈계 광중합 개시제, 티오크산톤계 광중합 개시제, 아실포스핀옥시드계 광중합 개시제 등을 사용할 수 있다. 열중합 개시제로서는, 아조계 개시제, 과산화물계 개시제, 과산화물과 환원제를 조합한 레독스계 개시제(예를 들어, 과황산염과 아황산수소나트륨의 조합, 과산화물과 아스코르브산나트륨의 조합 등)를 사용할 수 있다.
베이스 폴리머의 분자량을 조정하기 위해, 연쇄 이동제가 사용되어도 된다. 연쇄 이동제로서는, 예를 들어 α-티오글리세롤, 라우릴머캅탄, 글리시딜머캅탄, 머캅토아세트산, 2-머캅토에탄올, 티오글리콜산, 티오글리콜산2-에틸헥실, 2,3-디머캅토-1-프로판올 등의 티올류나, α-메틸스티렌 2량체 등을 들 수 있다.
베이스 폴리머를 형성하는 모노머 성분으로서, 단관능 모노머에다가 다관능 모노머를 사용하는 경우, 먼저 단관능 모노머를 중합하여, 저중합도의 프리폴리머 조성물을 형성하고(예비 중합), 프리폴리머 조성물의 시럽 중에 다관능 모노머를 첨가하여, 프리폴리머와 다관능 모노머를 중합(본 중합)해도 된다. 이와 같이, 프리폴리머의 예비 중합을 행함으로써, 다관능 모노머 성분에 기인하는 분지점을, 베이스 폴리머 중에 균일하게 도입할 수 있다. 또한, 프리폴리머 조성물과 미중합의 모노머 성분의 혼합물(점착제 조성물)을 기재 상에 도포한 후, 기재 상에서 본 중합을 행하여, 점착제층을 형성해도 된다. 프리폴리머 조성물은 저점도로 도포성이 우수하기 때문에, 프리폴리머 조성물과 미중합 모노머의 혼합물인 점착제 조성물을 도포 후에 기재 상에서 본 중합을 행하는 방법에 의하면, 점착제층의 생산성이 높아짐과 함께, 점착제층의 두께를 균일하게 할 수 있다.
프리폴리머 조성물은, 예를 들어 아크릴계 베이스 폴리머를 구성하는 모노머 성분과 중합 개시제를 혼합한 조성물(「프리폴리머 형성용 조성물」이라 칭함)을, 부분 중합(예비 중합)시킴으로써 조제할 수 있다. 또한, 프리폴리머 형성용 조성물 중의 모노머는, 아크릴계 폴리머를 구성하는 모노머 성분 중, (메트)아크릴산알킬에스테르나 극성기 함유 모노머 등의 단관능 모노머인 것이 바람직하다. 프리폴리머 형성용 조성물은 다관능 모노머를 포함하고 있어도 된다. 예를 들어, 베이스 폴리머의 원료가 되는 다관능 모노머 성분의 일부를 프리폴리머 형성용 조성물에 함유시켜, 프리폴리머를 중합 후에 다관능 모노머 성분의 잔부를 첨가하여 본 중합에 제공해도 된다.
프리폴리머 형성용 조성물은, 모노머 및 중합 개시제 이외에, 필요에 따라 연쇄 이동제 등을 포함하고 있어도 된다. 프리폴리머의 중합 방법은 특별히 한정되지 않지만, 반응 시간을 조정하여, 프리폴리머의 분자량(중합률)을 원하는 범위로 하는 관점에서, UV광 등의 활성 광선 조사에 의한 중합이 바람직하다. 예비 중합에 사용되는 중합 개시제나 연쇄 이동제는 특별히 한정되지 않고, 예를 들어, 상술한 광중합 개시제나 연쇄 이동제를 사용할 수 있다.
프리폴리머의 중합률은 특별히 한정되지 않지만, 기재 상으로의 도포에 적합한 점도로 하는 관점에서, 3 내지 50중량%가 바람직하고, 보다 바람직하게는 5 내지 40중량%이다. 프리폴리머의 중합률은, 광중합 개시제의 종류나 사용량, UV광 등의 활성 광선의 조사 강도·조사 시간 등을 조정함으로써, 원하는 범위로 조정할 수 있다. 프리폴리머의 중합률은, 130℃에서 3시간 가열하였을 때의 가열 전후의 중량으로부터, 하기 식에 의해 산출된다. 점착제의 중합률도 마찬가지의 방법에 의해 산출된다.
중합률(%)=건조 후의 중량/건조 전의 중량×100
상기 프리폴리머 조성물에, 아크릴계 베이스 폴리머를 구성하는 모노머 성분의 잔부(후첨가 모노머), 및 필요에 따라, 중합 개시제, 연쇄 이동제, 실란 커플링제, 가교제 등을 혼합하여, 점착제 조성물을 형성한다. 후첨가 모노머는, 다관능 모노머를 함유하는 것이 바람직하다. 우레탄디(메트)아크릴레이트를 사용하여 우레탄계 세그먼트에 의한 가교 구조를 도입하는 경우에는, 후첨가 모노머로서 우레탄디(메트)아크릴레이트를 첨가하는 것이 바람직하다.
본 중합에 사용되는 광중합 개시제나 연쇄 이동제는 특별히 한정되지 않고, 예를 들어, 상술한 광중합 개시제나 연쇄 이동제를 사용할 수 있다. 예비 중합 시의 중합 개시제가 프리폴리머 조성물 중에서 실활하지 않고 잔존하고 있는 경우에는, 본 중합을 위한 중합 개시제 첨가를 생략할 수 있다.
본 중합에 있어서는, 점착제 조성물에 연쇄 이동제를 포함시킴으로써, 분자량을 조정하는 것이 바람직하다. 본 중합에 사용되는 연쇄 이동제는 특별히 한정되지 않고, 예를 들어, 상술한 연쇄 이동제를 사용할 수 있다. 점착제 조성물 중의 연쇄 이동제의 양은, 베이스 폴리머의 구성 성분 100중량부에 대하여, 0.001 내지 2중량부가 바람직하고, 0.005 내지 1중량부가 보다 바람직하고, 0.01 내지 0.5중량부가 더욱 바람직하다. 또한, 예비 중합 시에 사용한 연쇄 이동제가 프리폴리머 조성물 중에서 실활하지 않고 잔존하고 있는 경우에는, 점착제 조성물에 대한 연쇄 이동제의 첨가를 생략해도 된다.
연쇄 이동제는, 성장 폴리머쇄로부터 라디칼을 수취하여 폴리머의 신장을 정지시킴과 함께, 라디칼을 수취한 연쇄 이동제가 모노머를 공격하여 다시 중합을 개시시킨다. 연쇄 이동제를 사용함으로써, 반응계 중의 라디칼 농도를 저하시키지 않고, 폴리머의 분자량의 증대를 억제할 수 있다.
단관능 모노머와 다관능 모노머의 비율이 일정한 경우, 분자량이 클수록, 1개의 폴리머쇄에 다관능 모노머에 의한 가교점(분지점)이 포함될 확률이 높아지기 때문에, 겔 분율이 커지는 경향이 있다. 연쇄 이동제를 사용하여, 폴리머의 신장을 억제함으로써, 폴리머의 분자량이 작아지고, 겔 분율의 상승이 억제되는 경향이 있다. 그 때문에, 점착제 조성물이 연쇄 이동제를 포함함으로써, tanδ가 크고, 단차 흡수성이 우수한 점착제가 형성되기 쉽다.
(자외선 흡수제)
점착제층(51, 53)에 자외선 흡수성을 갖게 하기 위해, 자외선 흡수제를 사용해도 된다. 자외선 흡수제로서는, 벤조트리아졸계 자외선 흡수제, 벤조페논계 자외선 흡수제, 트리아진 자외선 흡수제, 살리실레이트계 자외선 흡수제, 시아노아크릴레이트계 자외선 흡수제 등을 들 수 있다. 자외선 흡수성이 높고, 또한 아크릴계 폴리머와의 상용성이 우수하여, 고투명성의 아크릴계 점착제가 얻어지기 쉽기 때문에, 트리아진계 자외선 흡수제 및 벤조트리아졸계 자외선 흡수제가 바람직하고, 그 중에서도, 수산기를 함유하는 트리아진계 자외선 흡수제, 및 1분자 중에 벤조트리아졸 골격을 1개 갖는 벤조트리아졸계 자외선 흡수제가 바람직하다.
자외선 흡수제로서 시판품을 사용해도 된다. 트리아진계 자외선 흡수제의 시판품으로서는, 2-(4,6-비스(2,4-디메틸페닐)-1,3,5-트리아진-2-일)-5-히드록시페닐과 [(알킬옥시)메틸]옥시란의 반응 생성물(BASF사제 「TINUVIN 400」), 2-(2,4-디히드록시페닐)-4,6-비스-(2,4-디메틸페닐)-1,3,5-트리아진과 (2-에틸헥실)-글리시드산에스테르의 반응 생성물(BASF사제 「TINUVIN 405」), (2,4-비스[2-히드록시-4-부톡시페닐]-6-(2,4-디부톡시페닐)-1,3,5-트리아진(BASF사제 「TINUVIN 460」), 2-(4,6-디페닐-1,3,5-트리아진-2-일)-5-[(헥실)옥시]-페놀(BASF사제 「TINUVIN 577」), 2-(2-히드록시-4-[1-옥틸옥시카르보닐에톡시]페닐)-4,6-비스(4-페닐페닐)-1,3,5-트리아진(BASF사제 「TINUVIN 479」), 2,4-비스-[{4-(4-에틸헥실옥시)-4-히드록시}-페닐]-6-(4-메톡시페닐)-1,3,5-트리아진(BASF제 「Tinosorb S」), 2-(4,6-디페닐-1,3,5-트리아진-2-일)-5-[2-(2-에틸헥사노일옥시)에톡시]-페놀(ADEKA제 「ADK STAB LA-46」) 등을 들 수 있다.
벤조트리아졸계 자외선 흡수제의 시판품으로서는, 2-(2H-벤조트리아졸-2-일)-6-(1-메틸-1-페닐에틸)-4-(1,1,3,3-테트라메틸부틸)페놀(BASF제 「TINUVIN 928」), 2-(2-히드록시-5-tert-부틸페닐)-2H-벤조트리아졸(BASF제 「TINUVIN PS」), 2-(2H-벤조트리아졸-2-일)-4,6-비스(1-메틸-1-페닐에틸)페놀(BASF제 「TINUVIN 900」), 2-(2H-벤조트리아졸-2-일)-6-(1-메틸-1-페닐에틸)-4-(1,1,3,3-테트라메틸부틸)페놀(BASF제 「TINUVIN 928」), 2-(2H-벤조트리아졸-2-일)-6-도데실-4-메틸페놀(BASF제 「TINUVIN571」), 2-(2H-벤조트리아졸-2-일)-p-크레졸(BASF제 「TINUVIN P」), 2-(2H-벤조트리아졸-2-일)-4-6-비스(1-메틸-1-페닐에틸)페놀(BASF제 「TINUVIN 234」), 2-〔5-클로로(2H)-벤조트리아졸-2-일〕-4-메틸-6-(tert-부틸)페놀(BASF제 「TINUVIN 326,」), 2-(2H-벤조트리아졸-2-일)-4,6-디-tert-펜틸페놀(BASF제 「TINUVIN 328」), 2-(2H-벤조트리아졸-2-일)-4-(1,1,3,3-테트라메틸부틸)페놀(BASF제 「TINUVIN 329」), 벤젠프로판산과 3-(2H-벤조트리아졸-2-일)-5-(1,1-디메틸에틸)-4-히드록시(C7-9 측쇄 및 직쇄 알킬)의 에스테르 화합물(BASF제 「TINUVIN 384-2」), 메틸-3-(3-(2H-벤조트리아졸-2-일)-5-t-부틸-4-히드록시페닐)프로피오네이트와 폴리에틸렌글리콜의 반응 생성물(BASF제 「TINUVIN1 130」), 메틸3-(3-(2H-벤조트리아졸-2-일)-5-tert-부틸-4-히드록시페닐)프로피오네이트와 폴리에틸렌글리콜300의 반응 생성물(BASF제 「TINUVIN 213」), 2-[2-히드록시-3-(3,4,5,6-테트라히드로프탈이미드메틸)-5-메틸페닐]벤조트리아졸(스미토모 가가쿠제 「Sumisorb250」) 등을 들 수 있다.
점착제 조성물에 자외선 흡수제가 첨가되는 경우, 그 첨가량은, 베이스 폴리머 100중량부에 대해 통상 0.05 내지 10중량부 정도이고, 0.1 내지 5중량부가 바람직하다. 자외선 흡수제의 함유량을 상기 범위로 함으로써, 자외선 흡수제의 블리드 아웃 등에 의한 투명성의 저하를 억제하면서, 점착제층에 의한 자외선 차폐성을 향상시킬 수 있다.
(올리고머)
점착제 조성물은, 점착제의 접착력의 조정이나 점도 조정 등을 목적으로 하여, 각종 올리고머를 포함하고 있어도 된다. 올리고머로서는, 예를 들어 중량 평균 분자량이 1000 내지 30000 정도인 것이 사용된다. 올리고머로서는, 아크릴계 베이스 폴리머와의 상용성이 우수하기 때문에, 아크릴계 올리고머가 바람직하다.
아크릴계 올리고머는, 주된 구성 모노머 성분으로서 (메트)아크릴산알킬에스테르를 함유한다. 그 중에서도, 구성 모노머 성분으로서, 쇄상 알킬기를 갖는 (메트)아크릴산알킬에스테르(쇄상 알킬(메트)아크릴레이트), 및 지환식 알킬기를 갖는 (메트)아크릴산알킬에스테르(지환식 알킬(메트)아크릴레이트)를 포함하는 것이 바람직하다. 쇄상 알킬(메트)아크릴레이트 및 지환식 알킬(메트)아크릴레이트의 구체예는, 아크릴계 폴리머의 구성 모노머로서 앞서 예시한 대로이다.
아크릴계 올리고머의 유리 전이 온도는, 20℃ 이상이 바람직하고, 40℃ 이상이 보다 바람직하다. 아크릴계 올리고머의 유리 전이 온도는, 60℃ 이상, 80℃ 이상, 100℃ 이상 또는 110℃ 이상이어도 된다. 가교 구조가 도입된 저Tg의 아크릴계 베이스 폴리머와 고Tg의 아크릴계 올리고머를 병용함으로써, 점착제의 접착 유지력이 향상되는 경향이 있다. 아크릴계 올리고머의 유리 전이 온도의 상한은 특별히 한정되지 않지만, 일반적으로는 200℃ 이하이고, 180℃ 이하가 바람직하고, 160℃ 이하가 보다 바람직하다. 아크릴계 올리고머의 유리 전이 온도는, 전술한 Fox식에 의해 산출된다.
예시한 (메트)아크릴산알킬에스테르 중에서도, 쇄상 알킬(메트)아크릴레이트로서는, 유리 전이 온도가 높고, 베이스 폴리머와의 상용성이 우수하기 때문에, 메타크릴산메틸이 바람직하다. 지환식 알킬(메트)아크릴레이트로서는, 아크릴산디시클로펜타닐, 메타크릴산디시클로펜타닐, 아크릴산시클로헥실, 및 메타크릴산시클로헥실이 바람직하다. 즉, 아크릴계 올리고머는, 구성 모노머 성분으로서, 아크릴산디시클로펜타닐, 메타크릴산디시클로펜타닐, 아크릴산시클로헥실, 및 메타크릴산시클로헥실로 이루어지는 군에서 선택되는 1종 이상과, 메타크릴산메틸을 포함하는 것이 바람직하다.
아크릴계 올리고머를 구성하는 모노머 성분 전량에 대한 지환식 알킬(메트)아크릴레이트의 양은, 10 내지 90중량%가 바람직하고, 20 내지 80중량%가 보다 바람직하고, 30 내지 70중량%가 더욱 바람직하다. 아크릴계 올리고머를 구성하는 모노머 성분 전량에 대한 쇄상 알킬(메트)아크릴레이트의 양은, 10 내지 90중량%가 바람직하고, 20 내지 80중량%가 보다 바람직하고, 30 내지 70중량%가 더욱 바람직하다.
아크릴계 올리고머의 중량 평균 분자량은, 1000 내지 30000이 바람직하고, 1500 내지 10000이 보다 바람직하고, 2000 내지 8000이 더욱 바람직하다. 당해 범위의 분자량을 갖는 아크릴계 올리고머를 사용함으로써, 점착제의 접착력이나 접착 유지력이 향상되는 경향이 있다.
아크릴계 올리고머는, 상기 모노머 성분을 각종 중합 방법에 의해 중합함으로써 얻어진다. 아크릴계 올리고머의 중합 시에는, 각종 중합 개시제를 사용해도 된다. 또한, 분자량의 조정을 목적으로 하여 연쇄 이동제를 사용해도 된다.
점착제 조성물에 아크릴계 올리고머 등의 올리고머 성분을 포함시키는 경우, 그 함유량은, 상기 베이스 폴리머 100중량부에 대하여, 0.5 내지 20중량부가 바람직하고, 1 내지 15중량부가 보다 바람직하고, 2 내지 10중량부가 더욱 바람직하다. 점착제 조성물 중의 올리고머의 함유량이 상기 범위인 경우에, 고온에서의 접착성 및 고온 유지력이 향상되는 경향이 있다.
(실란 커플링제)
접착력의 조정을 목적으로 하여, 점착제 조성물 중에, 실란 커플링제를 첨가해도 된다. 점착제 조성물에 실란 커플링제가 첨가되는 경우, 그 첨가량은, 베이스 폴리머 100중량부에 대해 통상 0.01 내지 5.0중량부 정도이고, 0.03 내지 2.0중량부 정도인 것이 바람직하다.
(다른 첨가제)
상기 예시한 각 성분 외에, 점착제 조성물은, 점착 부여제, 가소제, 연화제, 열화 방지제, 충전제, 착색제, 산화 방지제, 계면 활성제, 대전 방지제 등의 첨가제를 포함하고 있어도 된다.
<점착제층의 형성>
점착제 조성물이 광경화성인 경우에는, 지지 기재 상에 점착제 조성물을 도포 후에, 자외선 및/또는 단파장의 가시광을 조사하여 광경화를 행함으로써 점착제층이 형성된다. 광경화를 행할 때는, 도포층의 표면에 커버 시트를 부설하여, 점착제 조성물을 2매의 시트 사이에 끼움 지지한 상태에서 광을 조사하여, 산소에 의한 중합 저해를 방지하는 것이 바람직하다.
점착제층의 형성에 사용되는 기재 및 커버 시트로서는, 임의의 적절한 기재가 사용된다. 기재 및 커버 시트는, 점착제층과의 접촉면에 이형층을 구비하는 이형 필름이어도 된다. 기재 또는 커버 시트로서, 점착 시트(15)의 투명 필름 기재(59)를 사용해도 된다.
점착제 조성물의 도포 방법으로서는, 롤 코트, 키스 롤 코트, 그라비아 코트, 리버스 코트, 롤 브러시, 스프레이 코트, 딥 롤 코트, 바 코트, 나이프 코트, 에어 나이프 코트, 커튼 코트, 립 코트, 다이 코터 등의 각종 방법이 사용된다.
기재 상에 층상으로 도포한 점착제 조성물에 활성 광선을 조사함으로써, 본 중합이 행해진다. 본 중합에서는, 프리폴리머 조성물 중의 미반응 모노머 성분 및 우레탄디(메트)아크릴레이트 등의 다관능 화합물이 반응하여, 가교 구조가 도입된 폴리머가 얻어진다.
활성 광선은, 중합성 성분의 종류나, 광중합 개시제의 종류 등에 따라서 선택하면 되고, 일반적으로는, 자외선 및/또는 단파장의 가시광이 사용된다. 조사광의 적산 광량은, 100 내지 5000mJ/㎠ 정도가 바람직하다. 광 조사를 위한 광원으로서는, 점착제 조성물에 포함되는 광중합 개시제가 감도를 갖는 파장 범위의 광을 조사할 수 있는 것이면 특별히 한정되지 않고, LED 광원, 고압 수은 램프, 초고압 수은 램프, 메탈 할라이드 램프, 크세논 램프 등이 바람직하게 사용된다. 미반응의 모노머의 잔존량이 많으면, 점착제층의 G'25℃가 작아져 접착 유지력이 저하되는 경우가 있다. 그 때문에, 본 중합 후의 점착제의 중합률은, 95% 이상이 바람직하고, 97% 이상이 보다 바람직하고, 98% 이상이 더욱 바람직하고, 99% 이상이 특히 바람직하다. 중합률을 높이기 위해, 점착제층을 가열하여, 잔존 모노머나 미반응의 중합 개시제 등을 휘발시켜도 된다.
전술한 바와 같이, 점착제의 겔 분율은, 30 내지 80%가 바람직하고, 35 내지 70%가 보다 바람직하다. 겔 분율이 30% 이상임으로써, 점착제의 접착 유지력이 높아짐과 함께, 가공 시의 접착제 탈락이나, 부재간의 위치 어긋남이 발생하기 어려워, 가공성 및 가공 치수 안정성이 우수하다. 또한, 겔 분율이 80% 이하임으로써, 우수한 단차 흡수성을 발휘할 수 있다.
점착제의 졸분의 중량 평균 분자량은, 15만 내지 45만이 바람직하고, 18만 내지 42만이 보다 바람직하다. 졸분은, 베이스 폴리머를 테트라히드로푸란(이하, THF)으로 추출한 가용분이다. 가교된 폴리머(겔분)는 개개의 폴리머쇄의 분자량의 측정이 곤란하기 때문에, 졸분(가교되어 있지 않은 폴리머)의 분자량이, 폴리머쇄의 신장의 정도를 나타내는 지표가 된다. 졸분의 분자량이 과도하게 큰 경우에는, 유리 전이 온도가 높아져, 내충격성이 저하되는 경우가 있다. 한편, 졸분의 분자량이 과도하게 작은 경우에는, 접착 유지력이 저하되는 경우가 있다.
<기재 구비 양면 점착 시트의 제작>
투명 필름 기재(59)의 표리 각각에 제1 점착제층(51) 및 제2 점착제층(53)을 적층함으로써, 기재 구비 양면 점착 시트가 얻어진다. 상기와 같이, 점착제층을 형성할 때, 투명 필름 기재(59) 상에 점착제 조성물을 도포하여, 투명 필름 기재와 점착제층의 적층체를 형성해도 된다.
제1 점착제층(51) 및 제2 점착제층(53)의 표면에 이형 필름(21, 23)을 접합함으로써, 도 1에 도시한 바와 같이, 양면에 이형 필름이 가착된 기재 구비 양면 점착 시트가 얻어진다. 점착제층의 형성시 기재나 커버 시트로서 사용한 이형 필름을, 그대로 이형 필름(21, 23)으로서 사용해도 된다.
[화상 표시 장치의 형성]
상술한 바와 같이, 점착 시트(15)는, 화상 표시 장치의 형성에 있어서, 화상 표시 패널(10)의 시인측 표면에 대한 전방면 투명판(7)의 접합에 적합하게 사용된다. 접합의 순서는 특별히 한정되지 않고, 화상 표시 패널(10)에 대한 점착 시트(15)의 접합이 먼저 행해져도 되고, 전방면 투명판(7)에 대한 점착 시트(15)의 접합이 먼저 행해져도 된다. 또한, 양자의 접합을 동시에 행할 수도 있다. 제2 점착제층(53)과 편광판(3)을 접합한 후에, 점착제층(4)을 개재하여, 편광판(3)과 화상 표시 셀(6)의 접합을 행해도 된다.
기재 구비 양면 점착 시트(15)는, 도 1에 도시한 바와 같이 점착제층(51, 53)에 이형 필름이 가착된 형태에다가, 제2 점착제층(53)이 편광판 등의 광학 필름에 고착되어 있는 점착제 구비 필름으로서 사용할 수도 있다. 예를 들어, 도 3에 도시한 형태에서는, 제1 점착제층(51)의 표면에 이형 필름(21)이 가착되고, 제2 점착제층(53)에는 광학 필름(3)이 고착되어 있다. 도 4에 도시한 형태에서는, 편광판(3) 상에, 점착제층(4)이 더 마련되고, 그 위에 이형 필름(24)이 가착되어 있다.
점착 시트(15)를 개재하여 화상 표시 패널(10)과 전방면 투명판(7)을 접합한 후에, 열 프레스나 압착 등의 가압 가공이 행해진다. 이때, FPC의 접속 개소 등의 부분적으로 두께가 큰 볼록부가 존재하면, 화상 표시 패널의 이면측으로부터 국소적으로 큰 압력이 가해져, 화상 표시 패널(10)이 변형된다. 상기와 같이, 화상 표시 패널(10)과 전방면 투명판(7)이 기재 구비 양면 점착 시트(15)릍 개재하여 접합되어 있음으로써, 점착 시트(15)의 소성 변형이 작고, 변형에 대한 복원력이 작용하기 때문에, 이면측으로부터의 압박에 기인하는 압흔의 잔존을 저감할 수 있다.
[실시예]
이하에 실시예 및 비교예를 들어, 본 발명을 보다 상세하게 설명하지만, 본 발명은 이들 실시예에 한정되는 것은 아니다.
[아크릴올리고머의 제작]
메타크릴산디시클로펜타닐(DCPMA) 60중량부, 메타크릴산메틸(MMA) 40중량부, 연쇄 이동제로서 α-티오글리세롤 3.5중량부, 및 중합 용매로서 톨루엔 100중량부를 혼합하고, 질소 분위기 하에서 70℃에서 1시간 교반하였다. 다음에, 열중합 개시제로서 2,2'-아조비스이소부티로니트릴(AIBN) 0.2중량부를 투입하고, 70℃에서 2시간 반응시킨 후, 80℃로 승온하여 2시간 반응시켰다. 그 후, 반응액을 130℃로 가열하여, 톨루엔, 연쇄 이동제 및 미반응 모노머를 건조 제거하여, 고형상의 아크릴올리고머를 얻었다. 아크릴올리고머의 중량 평균 분자량은 5100이었다.
[프리폴리머 조성물의 조제]
<프리폴리머 조성물1>
프리폴리머 형성용 모노머 성분으로서, 아크릴산부틸(BA): 70중량부, N-비닐-2-피롤리돈(NVP): 17중량부, 및 아크릴산4-히드록시부틸(4HBA): 13중량부, 그리고 광중합 개시제(BASF제 「이르가큐어 184」: 0.05중량부, 및 BASF제 「이르가큐어 651」: 0.05중량부)를 배합하고, 점도(BH 점도계 No.5 로터, 10rpm, 측정 온도 30℃)가 약 20Pa·s로 될 때까지 자외선을 조사하여 중합을 행하여, 프리폴리머 조성물1(중합률; 약 9%)을 얻었다.
<프리폴리머 조성물2>
프리폴리머 형성용 모노머 성분을, 아크릴산2-에틸헥실(2EHA): 68중량부, NVP 17중량부, 및 아크릴산4-히드록시부틸(4HBA): 17중량부로 변경하고, 상기와 마찬가지로 중합을 행하여, 프리폴리머 조성물2를 얻었다.
[광경화성 점착제 조성물의 조제]
<점착제 조성물A>
상기 프리폴리머 조성물1: 100중량부에, 중량 평균 분자량 12500의 폴리에스테르우레탄디아크릴레이트(네가미 고교제 「아트레진 UN-350」): 2중량부; 상기 아크릴올리고머: 5중량부; 광중합 개시제로서, 「이르가큐어 184」: 0.05중량부, 및 「이르가큐어 651」: 0.55중량부; 연쇄 이동제로서, α-메틸스티렌 2량체(니치유제 「노프머 MSD」): 0.07중량부; 그리고 실란 커플링제로서 신에쓰 가가쿠제 「KBM-403」: 0.3중량부를 첨가한 후, 이들을 균일하게 혼합하여, 점착제 조성물A를 조제하였다.
<점착제 조성물B>
자외선 흡수제(BASF제 「Tinosorb S」): 0.70중량부를 첨가한 것, 그리고 광중합 개시제로서, BASF제 「이르가큐어 184」: 0.05중량부, BASF제 「이르가큐어 651」: 0.05중량부, 및 BASF제 「이르가큐어 819」: 0.40중량부를 배합하였다. 이들 변경 이외에는, 점착제 조성물A의 조제와 마찬가지로 하여, 점착제 조성물B를 조제하였다.
<점착제 조성물C>
연쇄 이동제의 배합량을 0.03중량부로 변경한 것 이외는, 점착제 조성물B의 조제와 마찬가지로 하여, 점착제 조성물C를 조제하였다.
<점착제 조성물D>
다관능 모노머로서, 폴리에스테르우레탄디아크릴레이트 대신에, 헥산디올디아크릴레이트(HDDA): 0.1중량부를 배합한 것 이외는, 점착제 조성물B의 조제와 마찬가지로 하여, 점착제 조성물D를 조제하였다.
<점착제 조성물E>
상기 프리폴리머 조성물2: 100중량부에, HDDA: 0.1중량부; 상기 아크릴올리고머: 5중량부; 광중합 개시제로서, 「이르가큐어 184」: 0.04중량부, 「이르가큐어 651」: 0.04중량부, 및 「이르가큐어 819」: 0.12중량부; 그리고 실란 커플링제 0.3중량부를 첨가한 후, 이들을 균일하게 혼합하여, 점착제 조성물E를 조제하였다.
[점착제층의 제작]
<점착제층 A1>
표면에 실리콘계 이형층이 마련된 두께 75㎛의 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET) 필름을 기재로 하여, 기재 상에 상기 광경화성 점착제 조성물을 두께 150㎛로 되도록 도포하여 도포층을 형성하였다. 이 도포층 상에, 커버 시트로서 편면이 실리콘 박리 처리된 두께 75㎛의 PET 필름을 접합하였다. 이 적층체에, 커버 시트측으로부터, 램프 바로 아래의 조사면에 있어서의 조사 강도가 5mW/㎠로 되도록 위치 조절한 블랙 라이트에 의해, 자외선을 조사하여 광경화를 행하여, 두께 220㎛, 중합률 99%의 점착제층 A1을 얻었다.
<점착제층 A2 내지 A4>
점착제층의 두께를, 150㎛, 100㎛, 70㎛로 변경한 것 이외는, 점착제층 A1의 제작과 마찬가지로 하여, 점착제층 A2, A3, A4를 제작하였다.
<점착제층 B1 내지 B4, C2, C3, D2, D3, E1 내지 E3>
점착제 조성물의 종류 및 두께를 표 1에 나타내는 바와 같이 변경한 것 이외는, 점착제층 A1의 제작과 마찬가지로 하여, 점착제층을 제작하였다.
[점착제층의 평가]
상기 각 점착제층에 대하여, 하기의 방법에 의해, 유리 전이 온도, 저장 탄성률, 손실 정접, 겔 분율 및 졸분의 분자량을 측정하였다.
<저장 탄성률, 손실 정접 및 유리 전이 온도>
표리의 이형 필름(기재 및 커버 시트)을 박리 제거한 점착제층을, 두께가 약 1.5㎜가 되도록 복수 적층한 것을 측정용 샘플로 하였다. Rheometric Scientific사제 「Advanced Rheometric Expansion System(ARES)」을 사용하여, 이하의 조건에 의해, 동적 점탄성 측정을 행하였다.
(측정 조건)
변형 모드: 비틀림
측정 주파수: 1Hz
승온 속도: 5℃/분
형상: 패럴렐 플레이트 7.9㎜φ
측정 결과로부터, 25℃에서의 전단 저장 탄성률 G'25℃ 및 70℃에서의 손실 정접 tanδ70℃를 판독하였다. 또한, 손실 정접(tanδ)이 극대가 되는 온도(피크 톱 온도)를 점착제층의 유리 전이 온도로 하였다.
<겔 분율>
점착제층으로부터 약 0.2g의 점착제를 긁어내고, 100㎜×100㎜의 사이즈로 잘라낸 세공 직경 0.2㎛의 다공질 폴리테트라플루오로에틸렌막(닛토덴코제 「NTF-1122」)으로 둘러싸고, 둘러싼 입구를 연실로 묶었다. 이 시료의 중량으로부터, 미리 측정해 둔 다공질 폴리테트라플루오로에틸렌막 및 연실의 중량 합계(A)를 차감하여, 점착제 시료의 중량(B)을 산출하였다. 다공질 폴리테트라플루오로에틸렌막으로 둘러싸인 점착제 시료를, 약 50mL의 아세트산에틸 중에, 23℃에서 7일간 침지하여, 점착제의 졸 성분을 다공질 폴리테트라플루오로에틸렌막 밖으로 용출시켰다. 침지 후, 다공질 폴리테트라플루오로에틸렌막으로 둘러싸인 점착제를 취출하여, 130℃에서 2시간 건조시키고, 약 20분간 방랭한 후, 건조 중량(C)을 측정하였다. 점착제의 겔 분율은, 다음 식에 의해 산출하였다.
겔 분율(%)=100×(C-A)/B
<졸분의 중량 평균 분자량>
점착제층으로부터 약 0.2g의 점착제를 긁어내고, 10mM의 인산테트라히드로푸란 용액에 12시간 침지하여 졸분을 추출하였다. 인산테트라히드로푸란 용액의 양은, 점착제의 겔 분율을 고려하여, 추출 후의 용액 졸분 함유량이 0.1중량%로 되도록 조정하였다. 추출 후의 용액을 0.45㎛의 멤브레인 필터로 여과한 여액을 시료로 하고, 도소제의 GPC(겔·투과·크로마토그래피) 장치(제품명 「HLC-8120GPC」)에 의해, 하기의 조건에서 GPC 분석을 행하여, 졸분의 중량 평균 분자량 Mw를 산출하였다.
(측정 조건)
칼럼: 도소사제, G7000HXL+GMHXL+GMHXL
칼럼 사이즈: 각 7.8㎜φ×30㎝(합계 칼럼 길이: 90㎝)
칼럼 온도: 40℃·유량: 0.8mL/min
주입량: 100μL
용리액: 테트라히드로푸란
검출기: 시차 굴절계(RI)
표준 시료: 폴리스티렌
각 점착제층(점착제 조성물)의 조성, 및 두께, 그리고 평가 결과를 표 1에 나타낸다.
Figure pat00001
[실시예 1]
두께 50㎛의 환상 올레핀 폴리머(COP) 필름(닛본 제온제 「제오노아 필름 ZF16」; 정면 리타데이션 3㎚)의 한쪽의 주면에 제1 점착제층으로서 점착제층 A2를 접합하고, 다른 쪽의 주면에 제2 점착제층으로서 점착제층 A3을 접합하여, 필름 기재의 양면에 점착제층이 적층된 필름 기재 구비 양면 점착 시트를 제작하였다.
[실시예 2]
필름 기재로서 두께 50㎛의 2축 연신 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET) 필름(도레이제 「루미러 S10」; 정면 리타데이션 920㎚)을 사용한 것 이외는 실시예 1과 마찬가지로 하여, 필름 기재 구비 양면 점착 시트를 제작하였다.
[실시예 3 내지 9, 비교예 3 내지 5]
필름 기재의 종류 및 점착제층의 종류를 표 2에 나타내는 바와 같이 변경하여, 필름 기재 구비 양면 점착 시트를 제작하였다.
[비교예 1, 2, 6, 7]
단층의 점착제층 A1, B1, E1, E3을, 기재 없는 점착 시트로서 사용하였다.
[평가]
실시예 및 비교예의 점착 시트에 대하여, 하기의 방법에 의해, 접착력, 단차 흡수성, 낙하 충격 내구성 및 압흔의 평가를 실시하였다.
<접착력>
제2 점착제층으로부터 박리 필름을 박리하고, 두께 50㎛의 PET 필름을 접합하여, 폭 10㎜×길이 100㎜로 커트한 후, 제1 점착제층으로부터 박리 필름을 박리하고, 5㎏의 롤러로 유리판에 압착하여 접착력 측정용 시료를 제작하였다. 기재 없는 단층의 점착 시트를 사용한 비교예 1, 2, 6, 7에서는, 한쪽의 면의 이형 필름을 박리하여 PET 필름을 접합한 후, 다른 쪽의 면의 이형 필름을 박리하여 유리판을 접합하였다(이후의 다른 평가에 있어서도 마찬가지임).
접착력 측정용 시료를, 25℃의 환경 하에서 30분간 유지한 후, 인장 시험기를 사용하여, 인장 속도 300㎜/분, 박리 각도 180°의 조건에서 유리판으로부터 시험편을 박리하여, 박리력을 측정하였다.
<헤이즈>
제2 점착제층으로부터 이형 필름을 박리하여 두께 800㎛의 무알칼리 유리(전광선 투과율 92%, 헤이즈 0.4%)에 접합한 후, 제1 점착제층으로부터 이형 필름을 박리한 것을 시험편으로 하여, 헤이즈 미터(무라카미 시키사이 기쥬츠 겐큐죠제 「HM-150」)를 사용하여, 헤이즈를 측정하였다. 측정값으로부터 무알칼리 유리의 헤이즈(0.4%)를 뺀 값을 점착 시트의 헤이즈로 하였다.
<단차 흡수성>
점착 시트를 75㎜×45㎜의 사이즈로 잘라내고, 제2 점착제층으로부터 이형 필름을 박리하여, 100㎜×50㎜로 잘라낸 두께 125㎛의 PET 필름의 중앙에 롤 라미네이터(롤간 압력: 0.2㎫, 이송 속도: 100㎜/분)에 의해 접합하였다. 그 후, 제1 점착제층으로부터 이형 필름을 박리하고, 흑색 잉크(인쇄 두께: 25㎛ 또는 40㎛)가 주연부에 프레임상으로 인쇄된 두께 500㎛의 유리판(100㎜×50㎜)을, 롤 라미네이터(롤간 압력: 0.2㎫, 이송 속도: 100㎜/분)에 의해 접합하였다. 유리판의 잉크 인쇄 영역은, 짧은 변 방향이 양단으로부터 5㎜, 긴 변 방향이 양단으로부터 15㎜이며, 점착 시트의 4변의 단부로부터 5㎜의 영역에, 흑색 잉크층이 접해 있었다. 이 시료를, 오토클레이브(50℃, 0.5㎫)에서 30분 처리한 후, 흑색 잉크의 인쇄 영역의 경계 부근을, 배율 20배의 디지털 마이크로스코프로 관찰하여, 기포의 유무를 확인하였다. 흑색 잉크의 인쇄 두께 25㎛ 및 40㎛의 각각의 시료에 대하여, 하기의 기준에 의해, 단차 흡수성을 평가하였다.
◎: 전체 둘레에 걸쳐 기포의 발생이 보이지 않은 것
○: 4개의 코너 중 1개소에 기포가 보였지만, 4개의 변 중 어느 것에도 기포의 발생이 보이지 않은 것
×: 4개의 코너 중 2개소 이상, 또는 4개의 변 중 1개 이상에 기포가 보인 것
<내충격성>
점착 시트를 75㎜×45㎜의 사이즈로 잘라내고, 제2 점착제층으로부터 이형 필름을 박리하여, 두께 500㎛의 유리판(100㎜×70㎜)의 중앙에 롤 라미네이터(롤간 압력: 0.2㎫, 이송 속도: 100㎜/분)에 의해 접합하였다. 그 후, 제1 점착제층으로부터 이형 필름을 박리하고, 두께 30㎛의 흑색 잉크가 주연부에 프레임상으로 인쇄된 두께 500㎛의 유리판(50㎜×100㎜)을, 진공 압착(면압 0.3㎫, 압력 100Pa)에 의해 접합하였다. 유리판의 잉크 인쇄 영역은, 짧은 변 방향이 양단으로부터 5㎜, 긴 변 방향이 양단으로부터 15㎜이며, 점착 시트의 4변의 단부로부터 5㎜의 영역에, 흑색 잉크층이 접해 있었다. 이 시료를, 오토클레이브(50℃, 0.5㎫)에서 30분 처리하였다.
도 5에 도시한 바와 같이, 인쇄층(76)이 마련된 유리판(7)이 하측이 되도록, 시험용 시료(85)의 짧은 변 방향의 양단을, 60㎜의 간격을 두고 배치된 다이(83) 상에 적재하고, 인쇄층이 마련되어 있지 않은 유리판(8)의 단부의 상면을 다이(83) 상에 점착 테이프(도시하지 않음)로 고정하였다. 다이(83) 상에 점착 테이프로 고정한 시험용 시료(85)를 -5℃의 환경 하에서 24시간 유지한 후, 실온에 취출하고 나서 40초 이내에, 유리판(7) 상에 질량 11g의 금속구(87)를 300㎜의 높이로부터 낙하시켜, 내충격성 시험을 행하였다.
내충격성 시험에서는, 금속구의 낙하 위치를 일정하게 하기 위해 통상의 가이드(89)를 사용하고, 인쇄층(76)의 인쇄 영역의 프레임의 내측 테두리의 코너로부터 짧은 변 방향 및 긴 변 방향의 각각으로 10㎜ 이격한 위치에, 금속구(87)를 낙하시켰다. 2회의 시험을 행하여, 어느 시험에 있어서도, 유리판의 박리가 발생하지 않은 것을 ○, 2회 중 어느 한쪽 또는 양쪽에서 유리판의 박리가 발생한 것을 ×로 하였다.
<압흔 시험>
제2 점착제층으로부터 이형 필름을 박리하여 두께 50㎛의 PET 필름에 롤 라미네이터(롤간 압력: 0.2㎫, 이송 속도: 100㎜/분)에 의해 접합하였다. 그 후, 제1 점착제층으로부터 이형 필름을 박리하여, 두께 500㎛의 유리판에 롤 라미네이터(롤간 압력: 0.2㎫, 이송 속도: 100㎜/분)에 의해 접합하였다. 이 시료를, 오토클레이브(50℃, 0.5㎫)에서 30분 처리하였다.
다이플라 윈테스제의 SAICAS에 의해, 상기 시료의 PET 필름측의 면으로부터, 직경 1㎜의 강구 압자를, 압입 속도 5㎛/s로 수직 하중이 1N이 될 때까지 압입하고, 180초 유지한 후, 속도 5㎛/s로 압자를 끌어올렸다. 시험으로부터 6시간 후에, 비접촉식 간섭 현미경(WYKO)에 의해 PET 필름의 표면 형상을 측정하고, 시료의 압흔의 깊이를 구하여, 하기의 기준에 의해 평가하였다.
◎: 압흔의 깊이가 3㎛ 이하
○: 압흔의 깊이가 3㎛보다 크고 4㎛ 이하
×: 압흔의 깊이가 4㎛보다 큼
[평가 결과]
각 점착 시트의 적층 구성 및 평가 결과를 표 1 및 표 2에 나타낸다. 표 2의 제1 점착제층, 필름 기재 및 제2 점착제층의 괄호 내의 수치는, 각 층의 두께(단위:㎛)이다.
Figure pat00002
투명 필름 기재의 시인측에 상대적으로 두께가 큰 점착제층을 마련하고, 투명 필름 기재의 화상 표시 패널측에 상대적으로 두께가 작은 점착제층을 마련한 실시예 1 내지 4의 기재 구비 양면 점착 시트는, 단차 흡수성이 우수하고, 또한 제2 점착제층측으로부터 압자를 압입하였을 때의 변형에 의한 압흔의 잔존이 적어, 양호한 특성을 나타냈다. 한편, 두께 220㎛의 점착제층 A1을 포함하는 비교예 1의 기재 없는 양면 점착 시트는, 단차 흡수성은 양호하였지만, 점착제층에 압자를 압입하였을 때의 변형에 의한 압흔이 잔존하기 쉬워, 압흔 불량이 발생하였다.
점착제의 조성을 변경한 실시예 5, 6과 비교예 2의 대비, 및 실시예 9와 비교예 6의 대비에 있어서도, 마찬가지의 경향이 보였다. 점착제의 조성을 변경한 실시예 7 및 실시예 8에 있어서도, 다른 실시예와 마찬가지로, 단차 흡수성이 우수하고, 또한 압흔이 잔존하기 어려워, 양호한 특성을 나타냈다.
필름 기재의 한쪽의 주면에 제2 점착제층으로서 두께 220㎛의 점착제층 B1을 마련하고, 필름 기재의 다른 쪽의 주면에 제1 점착제층으로서 상대적으로 두께가 작은 점착제층 B2, B3, B4를 마련한 비교예 3 내지 5의 기재 구비 양면 점착 시트는, 점착제층 B2를 포함하는 비교예 2의 기재 없는 점착 시트와 마찬가지로, 압흔 불량이 발생하였다.
두께 100㎛의 점착제층 E3을 포함하는 비교예 7의 기재 없는 점착 시트는, 압흔 시험의 결과는 양호하였지만, 점착 시트의 두께가 작기 때문에, 단차 흡수성이 떨어졌다.
이상의 결과로부터, 투명 필름 기재의 시인측에 제1 점착제층으로서 상대적으로 두께가 큰 점착제층을 구비하고, 투명 필름 기재의 화상 표시 패널측에 제2 점착제층으로서 상대적으로 두께가 작은 점착제층을 구비하는 기재 구비 양면 점착 시트를 사용함으로써, 전방면 투명판의 인쇄 단차에 대한 단차 흡수성이 우수하고, 또한 화상 표시 패널측으로부터의 압박에 의한 압흔에 기인하는 불량을 억제할 수 있음을 알 수 있다.
51, 53: 점착제층
21, 23: 이형 필름
59: 투명 필름 기재
15: 기재 구비 양면 점착 시트
3: 광학 필름(편광판)
4: 점착제층
6: 화상 표시 셀
10: 화상 표시 패널
7: 전방면 투명판
9: 보강용 기판
95: FPC
91: 메인 기판
92: 접속부(커넥터)
201: 화상 표시 장치

Claims (16)

  1. 화상 표시 패널과, 상기 화상 표시 패널의 시인측 표면에 배치된 전방면 투명판을 접합하기 위한 화상 표시 장치용 점착 시트이며,
    투명 필름 기재와, 상기 투명 필름 기재의 제1 주면에 고착 적층된 제1 점착제층, 및 상기 투명 필름 기재의 제2 주면에 고착 적층된 제2 점착제층을 구비하고,
    화상 표시 장치에 있어서 상기 제1 점착제층은 전방면 투명판에 접하여 배치되는 것이며,
    상기 제1 점착제층의 두께가 상기 제2 점착제층의 두께보다도 큰, 화상 표시 장치용 점착 시트.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1 점착제층의 두께가 80㎛ 이상인, 점착 시트.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제2 점착제층의 두께가 150㎛ 이하인, 점착 시트.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 투명 필름 기재의 두께가 15 내지 150㎛인, 점착 시트.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 투명 필름 기재의 정면 리타데이션이 50㎚ 이하인, 점착 시트.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 제1 점착제층은, 온도 25℃에서의 전단 저장 탄성률이 0.16㎫ 이상인, 점착 시트.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 제1 점착제층은, 온도 70℃에서의 손실 정접이 0.25 이상인, 점착 시트.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 제1 점착제층은, 유리 전이 온도가 -3℃ 이하인, 점착 시트.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 제1 점착제층은, 가교 구조를 갖는 아크릴계 폴리머를 포함하는, 점착 시트.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 제1 점착제층은, 겔 분율이 30 내지 80%인, 점착 시트.
  11. 제9항에 있어서,
    상기 제1 점착제층은, 중합률이 95% 이상인, 점착 시트.
  12. 제9항에 있어서,
    상기 아크릴계 폴리머에 우레탄계 세그먼트에 의한 가교 구조가 도입되어 있는, 점착 시트.
  13. 화상 표시 패널의 시인측 표면에, 제1항 내지 제12항 중 어느 한 항에 기재된 점착 시트를 개재하여 전방면 투명판이 고착되어 있고,
    상기 제1 점착제층이 상기 전방면 투명판에 접합되어 있고, 상기 제2 점착제층이 상기 화상 표시 패널에 접합되어 있는, 화상 표시 장치.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 화상 표시 패널은, 화상 표시 셀의 시인측 표면에 편광판을 구비하고, 상기 편광판이 상기 제2 점착제층과 접합되어 있는, 화상 표시 장치.
  15. 제13항에 있어서,
    상기 화상 표시 패널이 유기 EL 셀을 포함하는, 화상 표시 장치.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 유기 EL 셀은, 수지 필름 기판 상에 전극 및 유기 발광층을 구비하는, 화상 표시 장치.
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