JP2002309208A - 粘着剤組成物、偏光フィルム及び液晶表示装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 透明で、良好な耐熱・耐湿性及び応力緩和性
を示し、良好な再剥離性を示す粘着剤組成物を提供す
る。 【解決手段】 （メタ）アクリル系共重合体と架橋剤と
を含有する粘着剤組成物の当該（メタ）アクリル系共重
合体として、全モノマー重量に対し０．１〜２０重量％
の、分子内に水酸基を有するポリアルキレングリコール
変性（メタ）アクリレート又はポリカプロラクトン変性
（メタ）アクリレートと、７８．０〜９９．９重量％
の、炭素数が４〜１２のアルキル基を有する（メタ）ア
クリル酸アルキルエステルと、α，β−不飽和カルボン
酸とを共重合させたものを使用する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、優れた応力緩和性
を示す粘着剤組成物に関する。特に、液晶セルに偏光フ
ィルムを貼着するために使用する粘着剤として有用な粘
着剤組成物に関する。

【０００２】

【従来の技術】液晶パネルを構成する液晶セルの少なく
とも片面には、粘着剤により偏光フィルムが貼着されて
いる。そのような粘着剤としては、従来、ブチルアクリ
レート、アクリル酸（メタクリル酸）及び２−ヒドロキ
シエチルアクリレートからなる３元タイプのアクリル又
はメタクリル（本明細書において（メタ）アクリルと略
す）系共重合体等に架橋剤を配合した粘着剤組成物が広
く用いられていた。この粘着剤組成物は、透明であり、
良好な耐熱性と耐湿性とを示し、しかもリペア可能とな
るように再剥離性にも優れている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、近年の
液晶パネルの大画面化に伴い、偏光フィルムのサイズも
大型化し、偏光フィルムの熱変形量が増大するという状
況において、従来の粘着剤組成物を使用した場合、その
応力緩和性が十分とはいえないために、偏光フィルムの
ひずみに粘着剤組成物が十分に追随できず、その結果、
液晶パネルの耐熱・耐湿エージングテストの際に偏光フ
ィルムが液晶セルのガラス基板から剥がれるという問題
や、また、偏光フィルムに応力集中が生じ、液晶パネル
に光漏れが生ずるという問題もある。

【０００４】以上のような問題は、液晶セルに偏光フィ
ルムを貼着するために使用する粘着剤組成物だけでな
く、良好な光学特性（透明性）、耐熱性及び耐湿性と、
良好な応力緩和性が求められる位相差フィルム用粘着剤
組成物や各種ディスプレイのカバーフィルム用粘着剤組
成物等においても生じている。

【０００５】本発明は、良好な耐熱性、耐湿性及び応力
緩和性を示し、再剥離性にも優れ、透明な粘着剤組成物
を提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明者は、粘着剤組成
物に使用する（メタ）アクリル系共重合体として、ポリ
アルキレングリコール変性（メタ）アクリレート又はポ
リカプロラクトン変性（メタ）アクリレートと炭素数が
４〜１２のアルキル基を有する（メタ）アクリル酸アル
キルエステルとを特定の量比で共重合させたものを使用
することにより、上述の目的を達成できることを見出
し、本発明を完成させた。

【０００７】即ち、本発明は、（メタ）アクリル系共重
合体と架橋剤とを含有する粘着剤組成物において、該
（メタ）アクリル系共重合体が、全モノマー重量に対し
０．１〜２０重量％の、分子内に水酸基を有するポリア
ルキレングリコール変性（メタ）アクリレート又はポリ
カプロラクトン変性（メタ）アクリレートと、７８．０
〜９９．９重量％の、炭素数が４〜１２のアルキル基を
有する（メタ）アクリル酸アルキルエステルとを共重合
させたものであることを特徴とする粘着剤組成物を提供
する。

【０００８】また、本発明は、この粘着剤組成物を、フ
ィルム状偏光子の少なくとも片面に塗布し、乾燥させる
ことにより形成された粘着層が設けられていることを特
徴とする偏光フィルムを提供する。

【０００９】また、本発明は、この偏光フィルムがその
粘着層により、一対の基板の間に液晶が挟持された構造
の液晶セルの少なくとも片面に貼着されてなる液晶パネ
ルを有することを特徴とする液晶表示装置も提供する。

【００１０】

【発明の実施の形態】本発明は、（メタ）アクリル系共
重合体と架橋剤とを含有する粘着剤組成物であり、該
（メタ）アクリル系共重合体として、分子内に水酸基を
有する、ポリアルキレングリコール変性（メタ）アクリ
レート又はポリカプロラクトン変性（メタ）アクリレー
トと、炭素数が４〜１２のアルキル基を有する（メタ）
アクリル酸アルキルエステルとを共重合させたものを使
用する。このような共重合体は、主鎖に結合する側鎖の
先端に架橋点となる水酸基を有しており、しかも従来の
２−ヒドロキシエチルアクリレートを使用する共重合体
に比べ側鎖が長く、架橋点間の分子量が大きい。このた
め、再剥離性や高い耐熱・耐湿特性を保持しながらも、
側鎖が応力により変形しやすくなる。従って、このよう
な共重合体を使用する粘着剤組成物は応力緩和性に優れ
たものとなる。

【００１１】（メタ）アクリル系重合体において、分子
内に水酸基を有する、ポリアルキレングリコール変性
（メタ）アクリレート又はポリカプロラクトン変性（メ
タ）アクリレートの使用量は、少なすぎると耐久性が低
下し、多すぎると光学特性が低下するので、全モノマー
重量に対し０．１〜２０重量％、好ましくは１〜１０重
量％である。また、炭素数が４〜１２のアルキル基を有
する（メタ）アクリル酸アルキルエステルの使用量は、
全モノマー重量に対し７８．０〜９９．９重量％であ
る。

【００１２】ポリアルキレングリコール変性（メタ）ア
クリレート及びポリカプロラクトン変性（メタ）アクリ
レートとしては、それぞれ式（１）及び式（２）

【００１３】

【化２】 （式中、Ｒは水素原子又はメチル基であり、Ｒ^１はアル
キレン基であり、ｎ及びｍはそれぞれ３以上の整数であ
る。）で表される化合物が好ましく挙げられる。ここ
で、Ｒ^１の好ましいアルキレン基としては、エチレン、
メチルエチレン、プロピレン等が挙げられる。また、ｎ
及びｍは好ましくはそれぞれ３以上の整数である。これ
は、３未満であると応力緩和性が乏しくなり、好ましく
ないためである。中でも、好ましい具体的なポリアルキ
レングリコール変性（メタ）アクリレート及びポリカプ
ロラクトン変性（メタ）アクリレートとしては、日本油
脂社製ブレンマーシリーズ、ダイセル化学工業社製プラ
クセルＦＡシリーズ及びＦＭシリーズのものが挙げられ
る。

【００１４】炭素数が４〜１２のアルキル基を有する
（メタ）アクリル酸アルキルエステルとしては、ブチル
（メタ）アクリレート、イソブチル（メタ）アクリレー
ト、ヘキシル（メタ）アクリレート、シクロヘキシル
（メタ）アクリレート、２−エチルヘキシル（メタ）ア
クリレート、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、ラウリル（メタ）アクリレート等が挙げ
られる。

【００１５】なお、（メタ）アクリル系重合体として、
上記の２成分に加えて、全モノマー重量に対し好ましく
は５重量％まで、より好ましくは２重量％までのα，β
−不飽和カルボン酸を共重合させたものを使用すること
が、フィルム状偏光子の材料であるトリアセチルセルロ
ースの加水分解防止及び架橋剤であるイソシアネートの
反応性向上の点から好ましい。

【００１６】α，β−不飽和カルボン酸の具体例として
は、アクリル酸、メタクリル酸、イタコン酸、マレイン
酸、無水マレイン酸、マレイン酸モノエステル、クロト
ン酸等が挙げられる。

【００１７】また、（メタ）アクリル系重合体として、
分子内に水酸基を有する、ポリアルキレングリコール変
性（メタ）アクリレート又はポリカプロラクトン変性
（メタ）アクリレート及び炭素数が４〜１２のアルキル
基を有する（メタ）アクリル酸アルキルエステルの２成
分に加えて、本発明の効果を損なわない範囲で他のモノ
マーを共重合させたものを使用してもよい。他のモノマ
ーの好ましい例としては、メチル（メタ）アクリレー
ト、エチル（メタ）アクリレート、酢酸ビニル、スチレ
ン、アクリロニトリル、塩化ビニル、塩化ビニリデン等
が挙げられる。これれは、水酸基、アミド基、カルボキ
シル基、エポキシ基等の官能基を有してもよい。

【００１８】また、（メタ）アクリル系重合体の重量平
均分子量は、小さすぎると耐久性が十分でなく、大きす
ぎると光学特性が低下するので、好ましくは４０〜２５
０万、より好ましくは８０〜１８０万である。

【００１９】上述した（メタ）アクリル系重合体は、溶
液重合、塊状重合、乳化重合、懸濁重合などの公知の重
合方法により製造することができる。重合反応様式に応
じて適切な重合開始剤を使用することができる。

【００２０】本発明の粘着剤組成物は、以上説明した
（メタ）アクリル系共重合体の他に、粘着剤組成物の凝
集力を高めるために架橋剤を含有するが、少なすぎると
十分な凝集力が得られず、多すぎると粘着性が低下する
ので、上述の（メタ）アクリル系共重合体の樹脂分１０
０重量部に対し、架橋剤を好ましくは０．００１〜５重
量部、より好ましくは０．００５〜１重量部含有する。

【００２１】かかる架橋剤としては、（メタ）アクリル
系共重合体の架橋剤として従来より用いられているもの
を使用することができ、イソシアネート系架橋剤、メラ
ミン系架橋剤、エポキシ系架橋剤、アジリジン系架橋
剤、アミン系架橋剤、金属キレート系架橋剤、有機過酸
化物系架橋剤等を挙げることができる。中でも、イソシ
アネート系架橋剤が、良好な反応性を有する点から好ま
しい。

【００２２】本発明の粘着剤組成物は、上述の（メタ）
アクリル系共重合体に架橋剤を均一に混合することによ
り製造できる。

【００２３】本発明の粘着剤組成物には、必要に応じて
公知の添加剤、例えば、可塑剤、界面活性剤、充填剤、
顔料、濡れ剤、カップリング剤等を添加することができ
る。

【００２４】本発明の粘着剤組成物は、液晶セルに使用
する偏光フィルムの粘着層として好ましく使用できる。
即ち、この粘着剤組成物をフィルム状偏光子の少なくと
も片面に常法（例えば、アプリケーター）により塗布
し、乾燥硬化させて粘着層とすることにより偏光フィル
ムが得られる。得られた偏光フィルムは、良好な透明性
と耐熱性とを示し、しかもこの粘着層を備えた偏光フィ
ルムは再剥離性にも優れたものとなる。

【００２５】この偏光フィルムを、一対のガラス基板や
プラスチック基板の間に液晶が挟持された構造の液晶セ
ルの少なくとも片面に、その粘着層により貼着し、他の
液晶パネル用部品と共に常法により組み上げれば液晶パ
ネルが得られる。この液晶パネルを液晶表示制御デバイ
ス等とともにアッセンブリーすれば液晶表示装置とな
る。得られる液晶表示装置は、フィルム状偏光子がその
熱ひずみを緩和可能な粘着層により液晶セルに貼着され
ているので、フィルム状偏光子に熱ひずみが生じても光
漏れなどの表示不良の発生が非常に抑制されたものとな
る。

【００２６】

【実施例】実施例１〜４及び比較例１〜２ 撹拌機、温度計、冷却器、滴下ロートを備えた反応容器
に、表１の配合組成の全アクリルモノマー混合物４０重
量部、アゾビスブチロニトリル０．０４重量部、酢酸エ
チル５０重量部及びアセトン２重量部を仕込み、滴下ロ
ートには表１の配合組成の全アクリルモノマー混合物６
０重量部、アゾビスブチロニトリル０．０６重量部及び
酢酸エチル４０重量部を仕込んだ。

【００２７】この反応容器内の雰囲気を窒素ガスに置換
した後、この反応容器内の混合物の温度を８０℃に昇温
させ、２時間、初期重合させた。その後、反応容器内
に、滴下ロートからその中の混合物を１時間に亘って滴
下し、更に重合させた。滴下終了後、更に５時間反応さ
せ、反応後に酢酸エチル及びトルエンで反応混合物を希
釈し、表１の分子量の（メタ）アクリル系共重合体溶液
を得た（粘度１００ｍＰａ・Ｓ、樹脂固形分３０％）。

【００２８】室温まで冷却した（メタ）アクリル系共重
合体溶液に、イソシアネート系架橋剤（トリメチロール
プロパンのトリレンジイソシアネートアダクト：コロネ
ートＬ、日本ポリウレタン工業社製）１重量部を混合す
ることにより粘着剤組成物を調製した。

【００２９】（評価）得られた粘着剤組成物を、フィル
ム状偏光子の片面に乾燥厚で２５μｍとなるように塗布
し、１５０℃で３分間乾燥硬化させて粘着層を形成する
ことにより偏光フィルムを作製した。

【００３０】なお、実施例１〜４の粘着剤組成物の粘着
層の形成前のフィルム状偏光子と形成した後の偏光フィ
ルムとの間の光（可視光）透過性に関し、目視観察では
ほとんど差がなく、これらの粘着剤組成物は良好な透明
性を示した。

【００３１】次に、得られた偏光フィルムを、対角１４
インチのガラス基板の両面に直交ニコルとなるように貼
り付け、８０℃、９０％ＲＨの雰囲気中に１０００時間
放置し、加熱加湿エージング試験を行った。

【００３２】エージング試験後に、粘着層の応力緩和性
を評価するために、ガラス基板に可視光を照射し、光漏
れ（色むら）の発生度合いを目視にて観察し、以下の評
価基準に従って評価した。得られた結果を表１に示す。

【００３３】なお、粘着層の応力緩和性が良好な場合に
は光漏れが抑制される傾向がある。 ○： 光漏れなし △： 光漏れがやや目立つ ×： 光漏れが顕著に発生

【００３４】また、エージング試験後に、粘着層の耐熱
・耐湿性を評価するために、偏光フィルムの発泡、エッ
ジ部の剥がれについて目視にて観察し、以下の評価基準
に従って評価した。得られた結果を表１に示す。

【００３５】なお、粘着層の耐熱・耐湿性が良好な場合
には発泡や剥がれが生じない傾向がある。 ○： 発泡、剥がれなし △： 発泡、剥がれがわずかに発生 ×： 発泡、剥がれが顕著に発生

【００３６】表１から、分子内に水酸基を有するポリア
ルキレングリコール変性（メタ）アクリレート又はポリ
カプロラクトン変性（メタ）アクリレートを使用する
と、粘着層の応力緩和性、耐熱性・耐湿性が比較例に比
べて向上したことがわかる。

【００３７】

【表１】 実施例 比較例 成分 １ ２ ３ ４ １ ２ ブチルアクリレート 95 95 95 95 95 95 アクリル酸 2 2 2 2 2 2 2-ヒト゛ロキシエチルアクリレート - - - - 3 - 4-ヒト゛ロキシフ゛チルアクリレート - - - - - 3ホ゜リエチレンク゛リコールモノアクリレート *1 3 - - - - - ホ゜リフ゜ロヒ゜レンク゛リコールモノアクリレート *2 - 3 - - - -ホ゜リフ゜ロヒ゜レンク゛リコールモノメタクリレート *3 - - 3 - - -ホ゜リカフ゜ロラクトン変性モノアクリレート*4 - - - 3 - - 重量平均分子量(×10⁴) 100 100 100 100 100 100 応力緩和性 ○ ○ ○ ○ × △耐熱・耐湿性 ○ ○ ○ ○ ○ ○ (*1)： エチレングリコール繰返し数約５、ＡＥ４００、日本油脂社 (*2)： プロピレングリコール繰返し数約８、ＡＰ５５０、日本油脂社 (*3)： プロピレングリコール繰返し数約１０、ＰＰ５５０、日本油脂社 (*4)： カプロラクトン繰返し数約１０、ＦＡ１０、ダイセル化学工業社製

【００３８】実施例５ 粘着剤組成物における（メタ）アクリル系共重合体の分
子量の影響を調べるために、重合時間をコントロールす
ることにより表２に示す重量平均分子量とする以外は実
施例２と同様にして粘着剤組成物を調製し、偏光フィル
ムを作製した。得られた偏光フィルムについて、実施例
１と同様に評価した。得られた結果を表２に示す。表２
から、（メタ）アクリル系重合体の重量平均分子量の好
ましい範囲が４０万〜２５０万であり、特に好ましい範
囲が８０万〜１８０万であることがわかる。

【００３９】

【表２】 実施例 5a 5b 5c 5d 5e 重量平均分子量(×10⁴) 40 80 120 180 250 応力緩和性 ○ ○ ○ ○ △耐熱・耐湿性 △ ○ ○ ○ ○

【００４０】実施例６ アクリル系モノマーの比率の影響を調べるために、アク
リル系モノマーの比率を表３に示す通りとする以外は、
実施例１と同様にして重量平均分子量１００万の（メ
タ）アクリル系共重合体、更に粘着剤組成物を調製し、
更に偏光フィルムを作製した。得られた偏光フィルムに
ついて、実施例１と同様に評価した。得られた結果を表
３に示す。表３から、分子内に水酸基を有するポリアル
キレングリコール変性（メタ）アクリレートを、全モノ
マー重量に対し０．１〜２０重量％、好ましくは１〜１
０重量％とし、炭素数が４〜１２のアルキル基を有する
（メタ）アクリル酸アルキルエステルを７８．０〜９
９．９重量％、好ましくは８８〜９７重量％とすべきで
あることがわかる。

【００４１】

【表３】 実施例 成分 6a 6b 6c 6d ブチルアクリレート 97.9 97 88 78.5 アクリル酸 2 2 2 2ホ゜リフ゜ロヒ゜レンク゛リコールモノアクリレート *2 0.1 1 10 20 応力緩和性 ○ ○ ○ △耐熱・耐湿性 △ ○ ○ ○

【００４２】

【発明の効果】本発明の粘着剤組成物は、透明であり、
良好な耐熱・耐湿性及び応力緩和性を示し、良好な再剥
離性も示す。従って、本発明の粘着剤組成物は、液晶セ
ルに使用する偏光フィルム用の粘着剤として有用であ
る。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｇ０２Ｆ 1/1335 ５１０ Ｇ０２Ｆ 1/1335 ５１０ Ｆターム(参考） 2H049 BA02 BB51 BC22 2H091 FA08X FA08Z FB03 FD15 LA04 4J004 AA10 FA10 4J040 DF021 GA05 JA09 JB09 KA16 NA17

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 （メタ）アクリル系共重合体と架橋剤と
   を含有する粘着剤組成物において、該（メタ）アクリル
   系共重合体が、全モノマー重量に対し０．１〜２０重量
   ％の、分子内に水酸基を有するポリアルキレングリコー
   ル変性（メタ）アクリレート又はポリカプロラクトン変
   性（メタ）アクリレートと、７８．０〜９９．９重量％
   の、炭素数が４〜１２のアルキル基を有する（メタ）ア
   クリル酸アルキルエステルとを共重合させたものである
   ことを特徴とする粘着剤組成物。
2. 【請求項２】 該（メタ）アクリル系共重合体が、ポリ
   アルキレングリコール変性（メタ）アクリレート又はポ
   リカプロラクトン変性（メタ）アクリレートと、炭素数
   が４〜１２のアルキル基を有する（メタ）アクリル酸ア
   ルキルエステルとに加え、全モノマー重量に対し５重量
   ％までのα，β−不飽和カルボン酸とを共重合させたも
   のである請求項１記載の粘着剤組成物。
3. 【請求項３】 ポリアルキレングリコール変性（メタ）
   アクリレート及びポリカプロラクトン変性（メタ）アク
   リレートがそれぞれ式（１）及び式（２） 【化１】 （式中、Ｒは水素原子又はメチル基であり、Ｒ^１はアル
   キレン基であり、ｎ及びｍはそれぞれ３以上の整数であ
   る。）で表される請求項１又は２記載の粘着剤組成物。
4. 【請求項４】 式（１）におけるＲ^１が、エチレン又は
   プロピレンである請求項１〜３のいずれかに記載の粘着
   剤組成物。
5. 【請求項５】 （メタ）アクリル系共重合体の樹脂分１
   ００重量部に対し、架橋剤を０．００１〜５．０重量部
   含有する請求項１〜４のいずれかに記載の粘着剤組成
   物。
6. 【請求項６】 架橋剤がイソシアネート系架橋剤である
   請求項５記載の粘着剤組成物。
7. 【請求項７】 フィルム状偏光子の少なくとも片面に、
   請求項１〜６のいずれかに記載の粘着剤組成物を塗布
   し、乾燥させることにより形成された粘着層が設けられ
   ていることを特徴とする偏光フィルム。
8. 【請求項８】 一対の基板の間に液晶が挟持された構造
   の液晶セルの少なくとも片面に、請求項７記載の偏光フ
   ィルムがその粘着層により貼着されてなる液晶パネルを
   有することを特徴とする液晶表示装置。