(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
アクリル系透明粘着フィルム又はシートの水に対する白化を抑制するために用いられ、表面に水酸基を有する超微粒子として親水性シリカ超微粒子を含有することを特徴とする白化抑制剤。
【請求項２】
前記超微粒子は１次粒子の平均粒径が５００ｎｍ以下である請求項１に記載の白化抑制剤。
【請求項３】
前記超微粒子は屈折率がアクリル系粘着剤の屈折率に近い値である請求項１又は請求項２に記載の白化抑制剤。
【請求項４】
前記超微粒子は屈折率が１．４４〜１．４７である請求項１又は請求項２に記載の白化抑制剤。
【請求項５】
アクリル系透明粘着フィルム又はシートの水に対する白化を抑制するための白化抑制方法であって、表面に水酸基を有する超微粒子として親水性シリカ超微粒子を含有する白化抑制剤を、アクリル酸系粘着剤に添加した後、アクリル系透明粘着フィルム又はシートを構成することを特徴とするアクリル系透明粘着フィルム又はシートの白化抑制方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、長時間にわたり高温多湿、温水、煮沸等の環境に曝されても白化が抑制され、透明性を維持した視認性良好な多層化製品に使用されるアクリル系透明粘着フィルム又はシートの白化抑制剤及び白化抑制方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
透明粘着剤は透明プラスチックフィルムにコーティングし、粘着フィルム状に加工して車両用、建築用の窓貼りフィルムやラベル表示等に用いたり、透明両面粘着フィルムあるいはシート状に加工して液晶パネル等のディスプレイ表示や合わせガラス等の透明板材の積層等に広く一般的に用いられる。
【０００３】
透明粘着剤をプラスチックフィルムにコーティングした粘着製品は車両用、建築用の窓貼りフィルムやラベル表示等に用いられる。両面粘着フィルムあるいはシート製品は機能性の異なる材料を容易に積層化できるため、従来接着剤を用いた工程の合理化や熱に弱い機能材料を常温で積層化させて機能の多層化を実現できるようになった。
【０００４】
さらに、高透明の粘着フィルムあるいはシートであれば液晶表示、プラズマディスプレイ等のディスプレイ表示、透明板材等の積層に用いられる。
このように透明な粘着フィルム又はシートは、視認性を損なうことなく機能性の異なる材料を容易に多層化できることが特徴である。
【０００５】
粘着剤はアクリル系、ゴム系、シリコーン系が代表的であるが、高透明性、耐光性、耐熱性、コストの観点からアクリル系粘着剤が上記用途に広く使われている。
【０００６】
アクリル系粘着剤はアクリル酸エステル共重合体をエポキシ系、イソシアネート系、メラミン系あるいは金属化合物系の架橋剤で架橋させるものや、アクリル酸エステルモノマーを紫外線架橋させるものが知られている。そして、前記粘着剤をフィルム状あるいはシート状に加工して架橋させた後に粘着製品として使用される。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
多層化された製品は耐久性が要求され、使用環境下において剥がれることなく、視認性も良好に保持される必要がある。ところが、従来のアクリル系粘着剤を使用した場合、高温・多湿環境や温水浸漬あるいは煮沸の条件下に長時間保持された際、粘着剤層が白化し、粘着フィルムが剥がれたり、ディスプレイ表示や合わせガラスの視認性が損なわれるという問題があった。
【０００８】
本発明は前記従来の問題点に鑑みてなされたものであって、その第１の目的は高温・多湿環境や温水浸漬あるいは煮沸等の条件下に長時間保持されても白化を抑制できるアクリル系透明粘着フィルム又はシートの白化抑制剤及び白化抑制方法を提供することにある。また、第２の目的は高透明な状態に維持することができるアクリル系透明粘着フィルム又はシートの白化抑制剤及び白化抑制方法を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
前記第１の目的を達成するため、請求項１に記載の発明の白化抑制剤は、アクリル系透明粘着フィルム又はシートの水に対する白化を抑制するために用いられ、表面に水酸基を有する超微粒子として親水性シリカ超微粒子を含有する。
【００１０】
粘着剤が表面に水酸基を有する超微粒子を含有することにより、高温・多湿環境や温水浸漬あるいは煮沸の条件下に長時間保持されても粘着剤の白化が抑制される。その結果、視認性が良好な状態に維持される。
【００１１】
第２の目的を達成するため、請求項２に記載の発明では、請求項１に記載の発明において、前記超微粒子は１次粒子の平均粒径が５００ｎｍ以下である。粒子径が小さい超微粒子を用いることで粘着剤の透明性が維持される。
【００１２】
請求項３に記載の発明では、請求項１又は請求項２に記載の発明において、前記超微粒子は屈折率がアクリル系粘着剤の屈折率に近い値である。アクリル系粘着剤に近い屈折率を有する超微粒子を用いることで、超微粒子の含有量を増加させても粘着剤の透明性の低下を抑制できる。
【００１３】
請求項４に記載の発明では、請求項１又は請求項２に記載の発明において、前記超微粒子は屈折率が１．４４〜１．４７である。超微粒子の屈折率を１．４４〜１．４７とすることで、市販のアクリル系粘着剤に近い屈折率となり、超微粒子の含有量を増加させても粘着剤の透明性の低下を抑制できるアクリル系粘着剤の製造が容易となる。
請求項５に記載の発明では、アクリル系透明粘着フィルム又はシートの水に対する白化を抑制するための白化抑制方法であって、表面に水酸基を有する超微粒子として親水性シリカ超微粒子を含有する白化抑制剤を、アクリル酸系粘着剤に添加した後、アクリル系透明粘着フィルム又はシートを構成することを特徴とする。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を具体化した実施の形態を説明する。
本発明のアクリル系透明粘着フィルム又はシートは、表面に水酸基を有する超微粒子を１．０〜２５重量％（ｗｔ％）含有する。フィルムとシートの区別は、通常の区別と同様に、厚さが０．２５ｍｍ未満の場合をフィルムとし、厚さが０．２５ｍｍ以上の場合をシートとする。
【００１５】
アクリル系透明粘着フィルム又はシートの主剤には、市販の溶剤型、エマルジョン型、ホットメルト型あるいは紫外線硬化型のアクリル系粘着剤の主剤を用いることができる。これら市販のアクリル系粘着剤の主剤に本発明で用いる超微粒子を予め含有させた状態で市販の架橋剤を組み合わせてフィルムやシート状に加工して用いる。
【００１６】
アクリル系粘着剤の主剤に超微粒子を含有させるには、主剤が溶剤型、エマルジョン型、紫外線硬化型の場合は、高速攪拌機、３本ロールあるいは超音波攪拌機等で均一に分散させる方法が使用され、ホットメルト型では加熱・加圧ニーダー等で分散させる方法が使用される。
【００１７】
アクリル系粘着剤のフィルム状あるいはシートへの加工は、支持フィルム上に目的の厚みになるようにアクリル系粘着剤をコーティングした後、溶剤や水を乾燥させる方法や、紫外線硬化させる方法あるいはホットメルトコーティング法がある。
【００１８】
表面に水酸基を有する超微粒子としては、例えば親水性シリカ超微粒子が使用される。従来のアクリル系粘着剤は、高温・多湿環境や温水浸漬あるいは煮沸の条件下に長時間保持されると、水の影響により時間と共に周辺部から白化が進行したり、積層材によっては面全体が白化することもある。これに対し、本発明の透明粘着剤は、白化を抑制するような機能を持つ超微粒子、具体的には表面に水酸基を有する超微粒子をアクリル系粘着剤に含有させることで、水分の進入に対して白化を抑制する効果がある。アクリル系粘着剤に水酸基を有しない超微粒子を含有したものは、高温・多湿環境や温水浸漬あるいは煮沸の条件下に長時間保持されると白化する。即ち、超微粒子は水分と親和性を有する官能基である水酸基を有することが重要である。
【００１９】
超微粒子は可視光線の波長より小さい粒径を有することが好ましい。透明な粘着剤に微粒子を含有させると、含有量が増すに従って透明性が損なわれ、透明性を維持するためには、微粒子の含有量はせいぜい０．１〜２．０重量％が限度であった。しかし、可視光線の波長より小さい粒径の超微粒子とすることにより、微粒子の含有量を大幅に増大させることが可能になった。１．０重量％に満たないと、水分の進入に対し、白化を防止する効果が不充分であり、２５重量％を超えると、透明性が劣るので、超微粒子の含有量は１．０〜２５重量％が好ましく、５〜２０重量％がより好ましい。
【００２０】
超微粒子は１次粒子の平均粒径が４〜５００ｎｍの範囲にあることが好ましい。なぜならば、平均１次粒径が５００ｎｍより大きいものを用いると、超微粒子の含有量に従って透明性が低下する問題がある。また、平均１次粒径が４ｎｍ以上のものが市販品として入手し易いからである。
【００２１】
また、超微粒子の材質の屈折率は前記アクリル系粘着剤の屈折率に近い値を持つことが好ましく、例えば、純粋なシリカ微粒子のように屈折率が１．４４〜１．４７の範囲にあるのが良い。なぜならば、屈折率が１．４４〜１．４７の範囲外にあるものを用いると、通常のアクリル系粘着剤の屈折率１．４５〜１．４７の値から遠い値となり、超微粒子の含有量に従って透明性が低下する問題がある。
【００２２】
以下、実施例及び比較例により、更に詳しく説明する。
（実施例１）
アクリル系粘着剤の主剤１００重量部に対して、親水性シリカ超微粒子（日本アエロジル（株）製：「アエロジル５０」）１０重量部を１５０℃の加圧ニーダーで均一に溶融攪拌させた後、続けて金属化合物の架橋剤としてアセチルアセトン亜鉛塩：２．０重量部を溶融攪拌させて、直ちに離型フィルム間に厚み０．５ｍｍのシート状に成形して透明粘着シートを得た。
【００２３】
用いたアクリル系粘着剤は、アクリル酸エステル共重合体の組成が、ｎ−ブチルアクリレート：７８．４重量％、２−エチルヘキシルアクリレート：１９．６重量％及びアクリル酸：２．０重量％を共重合させたもので、アクリル酸エステル共重合体の１３０℃の溶融粘度は２５万センチポアズであった。
【００２４】
（実施例２）
実施例１で用いたアクリル系粘着剤の主剤１００重量部に対して、親水性シリカ超微粒子（日本アエロジル（株）製：「アエロジル３００」）２０重量部を１９０℃の加圧ニーダーで均一に溶融攪拌させた後、続けて金属化合物の架橋剤としてアセチルアセトンアルミ塩：１．０重量部を溶融攪拌させて、直ちに離型フィルム間に厚み０．５ｍｍのシート状に成形して透明粘着シートを得た。
【００２５】
（比較例１）
実施例１で用いたアクリル系粘着剤の主剤１００重量部に対して、金属化合物の架橋剤としてアセチルアセトン亜鉛塩：２．０重量部及びアセチルアセトンアルミ塩：１．０重量部を１９０℃の加圧ニーダーで均一に溶融攪拌させた後、直ちに離型フィルム間に厚み０．５ｍｍのシート状に成形して透明粘着シートを得た。
【００２６】
（比較例２）
実施例１で用いたアクリル系粘着剤の主剤１００重量部に対して、疎水性シリカ超微粒子（日本アエロジル（株）製：「アエロジルＲ９７６Ｓ」）２０重量部を１９０℃の加圧ニーダーで均一に溶融攪拌させた後、続けて金属化合物の架橋剤としてアセチルアセトンアルミ塩：１．０重量部を溶融攪拌させて、直ちに離型フィルム間に厚み０．５ｍｍのシート状に成形して透明粘着シートを得た。
【００２７】
（比較例３）
実施例１で用いたアクリル系粘着剤の主剤１００重量部に対して、酸化アルミニウム超微粒子（日本アエロジル（株）製：「酸化アルミニウムＣ」）５重量部を１９０℃の加圧ニーダーで均一に溶融攪拌させた後、続けて金属化合物の架橋剤としてアセチルアセトンアルミ塩：１．０重量部を溶融攪拌させて、直ちに離型フィルム間に厚み０．５ｍｍのシート状に成形して透明粘着シートを得た。
【００２８】
実施例及び比較例で得られた粘着シートを用いて２枚のフロートガラス（厚さ３ｍｍ×幅５０ｍｍ×長さ１５０ｍｍ）の間に挟んで、オートクレーブ（７０℃×０．４ＭＰａ×４ｈｒ）で合わせガラスを作製した。このようにして得た合わせガラスを用いて、下記項目について評価した結果を表１に示す。問題のなかったものは（○）で示している。
【００２９】
［透明性試験］
合わせガラスにした状態での面内の透明度合いを観察した。
［耐湿熱性試験］
６０℃×９０％ＲＨで２ヶ月間保持した後、透明度合いを観察した。
【００３０】
［煮沸試験］
１００℃で３時間煮沸後の周辺部からの白化の進行を観察した。
【００３１】
【表１】
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表１の結果から明らかなように、本発明の超微粒子を用いた透明粘着シート（実施例）の場合、高温・高湿の条件下に長時間保持された後も、透明性を維持することができた。一方、本発明の超微粒子以外を用いた粘着シート（比較例）の場合では、観察項目のいずれかを満足することができないことが判る。
【００３２】
この実施の形態では次の効果を有する。
（１）  アクリル系透明粘着フィルム又はシートが、表面に水酸基を有する超微粒子を含有することにより、高温・多湿環境や温水浸漬あるいは煮沸の条件下に長時間保持されても粘着剤の白化が抑制される。その結果、積層体を形成した際、積層体が高温多湿の環境下に長時間おかれても、視認性が良好な状態に維持される。
【００３３】
（２）  前記表面に水酸基を有する超微粒子の含有量を１．０〜２５重量％とすることにより、粘着剤の白化抑制効果が良好となって白化を防止でき、積層体が高温多湿の環境下に長時間おかれても、視認性がより良好な状態に維持される。
【００３４】
（３）  アクリル系透明粘着フィルム又はシートに含有される超微粒子は１次粒子の平均粒径が４〜５００ｎｍであり、可視光線の波長より小さいため、含有率を高めても粘着剤の透明性が維持される。
【００３５】
（４）  アクリル系透明粘着フィルム又はシートに含有される超微粒子は屈折率がアクリル系粘着剤に近い屈折率のため、超微粒子の含有量を増加させても粘着剤の透明性の低下を抑制できる。
【００３６】
（５）  超微粒子は屈折率が１．４４〜１．４７であるため、アクリル系粘着剤に近い屈折率となり、超微粒子の含有量を増加させても粘着剤の透明性の低下を抑制できるアクリル系粘着剤の製造が容易となる。
【００３７】
（６）  市販のアクリル系粘着剤の主剤及び架橋剤を使用できるので、製造が簡単で製造コストを抑えることができる。
（７）  水酸基を有する超微粒子として市販の親水性シリカ超微粒子を使用できるため、製造コストを抑えることができる。
【００３８】
実施の形態は前記に限定されるものではなく、例えば、次のように具体化してもよい。
【００３９】
○  超微粒子の屈折率はアクリル系粘着剤の屈折率に近ければよく、アクリル系粘着剤の屈折率によっては１．４４〜１．４７の範囲から外れてもよい。
○  超微粒子として平均粒子径の異なる親水性シリカ超微粒子を混合したものを使用してもよい。
【００４０】
○  アクリル系粘着シート又はフィルムを使用して積層構成される合わせガラスは、ガラス板同士の積層に限らず、ガラス板と合成樹脂板又は合成板同士を積層した構成としてもよい。
【００４１】
前記実施の形態から把握できる技術的思想（発明）について、以下に記載する。
【００４２】
（２）  前記発明において、前記超微粒子は１．０〜２５重量％含有されている。
（３）  前記アクリル系粘着フィルムまたはシートを用いてガラス板同士、ガラス板と合成樹脂板又は合成板同士を少なくとも２枚積層した透明積層体。
【００４３】
【発明の効果】
以上詳述したように請求項１〜請求項５に記載の発明によれば、高温・多湿環境や温水浸漬あるいは煮沸等の条件下に長時間保持されてもアクリル系粘着フィルム又はシートの白化を抑制できる。また、請求項２に記載の発明によれば、粘着フィルム又はシートを高透明な状態に維持することができる。