JP2014185280A - 光学部材用粘着剤組成物、光学部材用粘着フィルム及び表面保護フィルム - Google Patents
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Abstract
【解決手段】本発明の光学部材用粘着剤組成物は、(メタ)アクリル酸アルキルエステルを主成分とするアクリル系共重合体と、架橋剤と、酸化防止剤とを含有し、前記酸化防止剤として、トコフェロール系化合物を含有することを特徴とする。さらに、イオン化合物を含有する。
【選択図】なし
Description
また、本発明は、上記の課題の解決と併せて、剥離帯電圧を低減して表面保護フィルムを被着体から剥離し易くするために、粘着剤層の表面抵抗率を低下させる光学部材用粘着剤組成物、光学部材用粘着フィルム及び表面保護フィルムを提供することを課題とする。
本発明の光学部材用粘着剤組成物は、(メタ)アクリル酸アルキルエステルを主成分とするアクリル系共重合体と、架橋剤と、酸化防止剤とを含有し、前記酸化防止剤として、トコフェロール系化合物を含有する。トコフェロール系化合物は、一般にビタミンEであり、天然由来の化学物質でもある。このことから、人体に対する悪影響も少なく、取り扱い上の安全性が高く、環境に対しても優しい。また、油溶性であり常温で液体であるため、粘着剤組成物との相溶性、及び、耐析出性にも優れている。
(A)アルキル基の炭素数がC1〜C14の(メタ)アクリル酸アルキルエステルモノマーとしては、メチル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレート、プロピル(メタ)アクリレート、ブチル(メタ)アクリレート、イソブチル(メタ)アクリレート、ペンチル(メタ)アクリレート、ヘキシル(メタ)アクリレート、ヘプチル(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、2−エチルヘキシル(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、シクロペンチル(メタ)アクリレート、シクロヘキシル(メタ)アクリレート等のアルキル(メタ)アクリレートモノマーが挙げられる。アルキル(メタ)アクリレートモノマーのアルキル基は、直鎖、分枝状、環状のいずれでもよい。
カルボキシル基を含有する共重合性ビニルモノマーとしては、(メタ)アクリル酸、イタコン酸、クロトン酸、マレイン酸、フマル酸、カルボキシエチル(メタ)アクリレート、カルボキシペンチル(メタ)アクリレートからなどが挙げられ、これらの化合物群の中から選択された、少なくとも1種以上であることが好ましい。
芳香族系モノマーとしては、ベンジル(メタ)アクリレート、フェノキシエチル(メタ)アクリレート等の芳香族基含有(メタ)アクリル酸エステル類のほか、スチレン等が挙げられる。
上記以外の共重合性ビニルモノマーとしては、アクリルアミド、アクリロニトリル、メチルビニルエーテル、エチルビニルエーテル、酢酸ビニル、塩化ビニルなどの各種ビニルモノマーが挙げられる。
本発明に用いるトコフェロール系化合物としては、光学部材用粘着剤組成物に配合して用いる(人体内のように代謝を受けない)ことから、トコフェロールのフェルール性水酸基がエステル等に変化しておらず、フェルール性水酸基を有する化合物が好ましい。例えば、トコフェロールやトコトリエノールが挙げられる。トコフェロールやトコトリエノールには、天然型の化合物(d−体)、非天然型の化合物(l−体)、これらの等量混合物であるラセミ体(dl−体)などの区別があることが知られている。天然型の化合物(d−体)やラセミ体(dl−体)は、食品添加物等として用いられるものもあることから、好ましい。
具体的なトコフェロール系化合物としては、d−α−トコフェロール、dl−α−トコフェロール、d−β−トコフェロール、dl−β−トコフェロール、d−γ−トコフェロール、dl−γ−トコフェロール、d−δ−トコフェロール、dl−δ−トコフェロール、d−α−トコトリエノール、dl−α−トコトリエノール、d−β−トコトリエノール、dl−β−トコトリエノール、d−γ−トコトリエノール、dl−γ−トコトリエノール、d−δ−トコトリエノール、dl−δ−トコトリエノールからなる化合物群の中から選択された少なくとも1種が挙げられる。2種以上のトコフェロール系化合物を併用してもよい。食品添加物として、「ミックストコフェロール」と呼ばれるものは、d−α−トコフェロール、d−β−トコフェロール、d−γ−トコフェロール及びd−δ−トコフェロールを主成分とする混合物であり、「トコトリエノール」と呼ばれるものは、d−α−トコトリエノール、d−β−トコトリエノール、d−γ−トコトリエノール及びd−δ−トコトリエノールを主成分とする混合物である。
本発明の光学部材用粘着剤組成物は、アクリル系共重合体の100重量部に対して、トコフェロール系化合物を0.01〜1.5重量部、含有することが好ましい。
これらの帯電防止剤は、融点が低いため、また、長鎖のアルキル基を有するため、アクリル系ポリマーとの親和性は高いと推測される。
また、前記アクリロイル基含有の4級アンモニウム塩型イオン化合物の具体例としては、ジメチルアミノメチル(メタ)アクリレート 六フッ化リン酸メチル塩〔(CH3)3N+CH2OCOCQ=CH2・PF6 −、ただし、Q=HまたはCH3〕、ジメチルアミノエチル(メタ)アクリレート ビス(トリフルオロメタンスルホニル)イミドメチル塩〔(CH3)3N+(CH2)2OCOCQ=CH2・(CF3SO2)2N−、ただし、Q=HまたはCH3〕、ジメチルアミノメチル(メタ)アクリレート ビス(フルオロスルホニル)イミドメチル塩〔(CH3)3N+CH2OCOCQ=CH2・(FSO2)2N−、ただし、Q=HまたはCH3〕等が挙げられる。
また、融点が30〜50℃のイオン化合物は、前記(A)と前記(B)とを合わせた主成分の(メタ)アクリレートモノマーの100重量部に対して、0.1〜5.0重量部の割合で含有されることが好ましい。
また、3官能以上のイソシアネート化合物が、1分子中に少なくとも3個以上のイソシアネート(NCO)基を有するポリイソシアネート化合物であり、特にヘキサメチレンジイソシアネート化合物のイソシアヌレート体、イソホロンジイソシアネート化合物のイソシアヌレート体、ヘキサメチレンジイソシアネート化合物のアダクト体、イソホロンジイソシアネート化合物のアダクト体、ヘキサメチレンジイソシアネート化合物のビュレット体、イソホロンジイソシアネート化合物のビュレット体からなる化合物群の中から選択された、少なくとも一種以上であることが好ましい。
2官能以上のイソシアネート系架橋剤は、アクリル系共重合体の100重量部に対して、0.01〜5.0重量部含まれることが好ましく、さらに好ましくは0.02〜3.0重量部含まれるのがよい。
また、2官能以上のエポキシ系化合物は、具体的には、グリセリンポリ(例えばジ、トリ)グリシジルエーテル、ソルビトールポリグリシジルエーテル、ペンタエリスリトールポリ(例えばジ、トリ、テトラ)グリシジルエーテル、トリメチロールプロパンポリグリシジルエーテル等が挙げられる。
2官能以上のエポキシ系化合物は、アクリル系共重合体の100重量部に対して、0.01〜5.0重量部含まれることが好ましく、さらに好ましくは0.02〜3.0重量部含まれるのが良い。
本発明で使用できるアルミニウムキレート系化合物としては、アセチルアセトンアルミニウム塩、アセト酢酸エチルアルミニウム塩などのケトエノール互変異性体アルミニウム塩が好ましく、ケトエノール互変異性体アルミニウム塩の中でもアセチルアセトンアルミニウム塩は、架橋剤としての機能に優れるものとして好適に用いられる。
ケトエノール互変異性体アルミニウム塩に用いられる、ケトエノール互変異性体としては、アセチルアセトン等のβ−ジケトンや、アセト酢酸エチル、アセト酢酸メチル、アセト酢酸オレイル、アセト酢酸アルキル等のβ−ケトカルボン酸エステル等が挙げられる。
ケトエノール互変異性体アルミニウム塩としては、具体的には、アルミニウムトリス(アセチルアセトネート)、アルミニウムトリス(エチルアセトアセテート)、アルミニウムモノアセチルアセトネートビス(エチルアセトアセテート)、アルミニウムモノアセチルアセトネートビスオレイルアセトアセテート、エチルアセトアセテートアルミニウムジイソプロピレート、アルキルアセトアセテートアルミニウムジイソプロピレート等が挙げられる。
粘着剤層の形成に用いる基材フィルムや、粘着面を保護する離型フィルム(セパレーター)としては、ポリエステルフィルムなどの樹脂フィルム等を用いることができる。
基材フィルムには、樹脂フィルムの粘着剤層が形成された側とは反対面に、シリコーン系、フッ素系の離型剤やコート剤、シリカ微粒子等による防汚処理、帯電防止剤の塗布や練り込み等による帯電防止処理を施すことができる。
剥離フィルムには、粘着剤層の粘着面と合わされる側の面に、シリコーン系、フッ素系の離型剤などにより離型処理が施される。
偏光板や位相差フィルムなどの各種光学フィルムを、液晶セルなどの光学部品及び他の光学フィルムに貼り合せる、粘着フィルムの粘着剤層は、十分な透明性を有することが好ましい。また、偏光板用の表面保護フィルムなどの光学用の表面保護フィルムの場合は、基材フィルム及び粘着剤層は、十分な透明性を有することが好ましい。
この場合、本発明の粘着フィルムは、偏光板とディスプレイパネルの貼り合わせに用いることができる。ディスプレイパネルとしては液晶表示装置や有機EL等が挙げられるが、これらに限定されるものではない。
また、本発明の光学部材用粘着フィルムは、偏光板を構成する材料の貼り合わせ用粘着フィルム、偏光板を主とする液晶表示装置の周辺部材用の各種光学フィルム、タッチパネル用粘着フィルム、電子ペーパー用粘着フィルム、有機EL用粘着フィルム等に用いることができる。
例えば、「光学フィルム/粘着剤層/離型フィルム」のように、離型フィルムで保護された粘着剤層を有する場合、離型フィルムを剥がして、「光学フィルム/粘着剤層」のように粘着剤層を露出させ、他の光学フィルムと貼合することにより、粘着剤層が層間の貼合に用いられた「光学フィルム/粘着剤層/光学フィルム」のような構成が得られる。
[実施例1]
撹拌機、温度計、還流冷却器及び窒素導入管を備えた反応装置に、窒素ガスを導入して、反応装置内の空気を窒素ガスで置換した。その後、反応装置に2−エチルヘキシルアクリレート100重量部、6−ヒドロキシヘキシルアクリレート2.0重量部とともに溶剤(酢酸エチル)を100部加えた。その後、重合開始剤としてアゾビスイソブチロニトリル0.1重量部を2時間かけて滴下させ、65℃で8時間反応させ、重量平均分子量50万の、実施例1のアクリル系共重合体溶液1を得た。
[実施例2〜7及び比較例1〜2]
単量体の組成を各々、表1の(A)、(A′)、及び(B)の記載のようにする以外は、上記の実施例1に用いるアクリル系共重合体溶液1と同様にして、実施例2〜7及び比較例1〜2に用いるアクリル系共重合体溶液を得た。
[実施例1]
上記のとおり製造したアクリル系共重合体溶液1(そのうちアクリル系共重合体が100重量部)に対して、コロネートHL(ヘキサメチレンジイソシアネート(HDI)化合物のアダクト体)2.0重量部を加えて撹拌混合して実施例1の光学部材用粘着剤組成物を得た。この光学部材用粘着剤組成物をシリコーン樹脂コートされたポリエチレンテレフタレート(PET)フィルムからなる剥離フィルムの上に塗布後、90℃で乾燥することによって溶剤を除去し、粘着剤層の厚さが25μmである粘着フィルムを得た。
その後、一方の面に帯電防止及び防汚処理されたポリエチレンテレフタレート(PET)フィルムの帯電防止及び防汚処理された面とは反対の面に粘着フィルムを転写させ、「帯電防止及び防汚処理されたPETフィルム/粘着剤層/剥離フィルム(シリコーン樹脂コートされたPETフィルム)」の積層構成を有する実施例1の粘着フィルムを得た。
[実施例2〜7及び比較例1〜2]
添加剤の組成を各々、表1の「架橋剤」、(C)及び(D)の記載のようにする以外は、上記の実施例1の粘着フィルムと同様にして、実施例2〜7及び比較例1〜2の粘着フィルムを得た。
なお、コロネート(登録商標)HX、同HL及び同L−45は日本ポリウレタン工業株式会社の商品名であり、TETRAD(登録商標)−Xは三菱ガス化学株式会社の商品名であり、デュラネート(登録商標)24A−100は旭化成ケミカルズ株式会社の商品名である。デナコール(登録商標)EX−121は、ナガセケムテックス株式会社の単官能エポキシ化合物(2−エチルヘキシルグリシジルエーテル)の商品名である。IRGANOX(登録商標)1010は、BASF社のヒンダードフェノール系酸化防止剤の商品名である。
実施例1〜7及び比較例1〜2における粘着フィルムを23℃、50%RHの雰囲気下で7日間エージングした後、剥離フィルム(シリコーン樹脂コートされたPETフィルム)を剥がして、粘着剤層を露出させた粘着フィルムを、表面抵抗率の測定試料とした。
さらに、この粘着剤層を露出させた粘着フィルムを、粘着剤層を介して液晶セルに貼られた偏光板の表面に貼り合わせ、1日放置した後、50℃、5気圧、20分間オートクレーブ処理し、室温でさらに12時間放置したものを、粘着力の測定試料とした。
エージングした後、偏光板に貼り合わせる前に、剥離フィルム(シリコーン樹脂コートされたPETフィルム)を剥がして粘着剤層を露出させ、抵抗率計ハイレスタUP−HT450(三菱化学アナリテック製)を用いて粘着剤層の表面抵抗率を測定した。
上記で得られた粘着剤層を露出させた粘着フィルムを、25mm幅の粘着フィルムに裁断し、偏光板の表面に貼り合わせた後、180°方向に引張試験機を用いて30m/minの剥離速度において剥がして測定した剥離強度を粘着力とした。
上記で得られた光学部材用粘着剤組成物を、50℃雰囲気中に1ヶ月放置した後に、該光学部材用粘着剤組成物の粘度を測定し、粘度の上昇変化の有無により貯蔵安定性を確認する。評価基準は、粘度変化が20%未満の場合を「○」、20%以上50%未満の場合を「△」、50%以上の場合を「×」と評価した。
透明PETに厚さ25μmの粘着剤層を積層した粘着フィルムを50℃の雰囲気中に1ヶ月放置した後、粘着剤層の変色性を確認する。評価基準は、無色透明な場合を「○」、わずかに黄変している場合を「△」、黄変している場合を「×」と評価した。
透明PETに厚さ25μmの粘着剤層を積層した粘着フィルムを50℃の雰囲気中に2週間放置し、次いで、0℃雰囲気中に2週間放置した後、粘着フィルム上からの酸化防止剤の析出状態を確認する。評価基準は、酸化防止剤が全く析出していない場合を「○」、わずかに析出している場合を「△」、析出している場合を「×」とした。
また、実施例2,5〜7の粘着フィルムについては、光学部材用粘着剤組成物の中に帯電防止剤としてイオン化合物を含有しているが、表3に示すとおり、表面抵抗率がいずれも、5.0×10+11Ω/□以下となっており、剥離帯電圧の低減効果を有している。
このことから、本発明におけるイオン化合物による帯電防止性能が、酸化防止剤であるトコフェロール系化合物によって、阻害されないで有効であることが判明した。
また、比較例1の光学部材用粘着剤組成物及び粘着フィルムは、光学部材用粘着剤組成物の中に酸化防止剤を含まないため、光学部材用粘着剤組成物の貯蔵安定性と粘着フィルムの変色性に問題があった。
比較例2の光学部材用粘着剤組成物及び粘着フィルムは、光学部材用粘着剤組成物の中の酸化防止剤としてヒンダードフェノール系酸化防止剤を含有するため、粘着フィルムの耐析出性に問題があった。
Claims (17)
- (メタ)アクリル酸アルキルエステルを主成分とするアクリル系共重合体と、架橋剤と、酸化防止剤とを含有し、前記酸化防止剤として、トコフェロール系化合物を含有することを特徴とする光学部材用粘着剤組成物。
- 前記トコフェロール系化合物が、d−α−トコフェロール、dl−α−トコフェロール、d−β−トコフェロール、dl−β−トコフェロール、d−γ−トコフェロール、dl−γ−トコフェロール、d−δ−トコフェロール、dl−δ−トコフェロール、d−α−トコトリエノール、dl−α−トコトリエノール、d−β−トコトリエノール、dl−β−トコトリエノール、d−γ−トコトリエノール、dl−γ−トコトリエノール、d−δ−トコトリエノール、dl−δ−トコトリエノールからなる化合物群の中から選択された少なくとも1種であることを特徴とする請求項1に記載の光学部材用粘着剤組成物。
- さらに、イオン化合物を含有することを特徴とする請求項1又は2に記載の光学部材用粘着剤組成物。
- 前記架橋剤が、2官能以上のイソシアネート系架橋剤、2官能以上のエポキシ系架橋剤、アルミニウムキレート系架橋剤からなる化合物群のうちから選択される1種以上の架橋剤であることを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載の光学部材用粘着剤組成物。
- 前記アクリル系共重合体が、(A)アルキル基の炭素数がC1〜C14の(メタ)アクリル酸アルキルエステルモノマーの少なくとも1種と、(B)水酸基および/またはカルボキシル基を含有する共重合性ビニルモノマーの少なくとも1種と、からなり、前記アクリル系共重合体の100重量部に対して、(C)前記トコフェロール系化合物を0.01〜1.5重量部、を必須成分として含有することを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載の光学部材用粘着剤組成物。
- 前記アクリル系共重合体が、(A)アルキル基の炭素数がC1〜C14の(メタ)アクリル酸アルキルエステルモノマーの少なくとも1種と、ビニル基を有する共重合性ビニルモノマーの少なくとも1種と、からなり、前記アクリル系共重合体の100重量部に対して、(C)前記トコフェロール系化合物を0.01〜1.5重量部、を必須成分として含有することを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載の光学部材用粘着剤組成物。
- 前記アクリル系共重合体が、(A)アルキル基の炭素数がC1〜C14の(メタ)アクリル酸アルキルエステルモノマーの少なくとも2種以上からなり、前記アクリル系共重合体の100重量部に対して、(C)前記トコフェロール系化合物を0.01〜1.5重量部、を必須成分として含有することを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載の光学部材用粘着剤組成物。
- 前記アクリル系共重合体が、(A)アルキル基の炭素数がC1〜C14の(メタ)アクリル酸アルキルエステルモノマーの少なくとも1種と、(B)水酸基および/またはカルボキシル基を含有する共重合性ビニルモノマーの少なくとも1種と、芳香族系モノマーの少なくとも1種と、からなり、前記アクリル系共重合体の100重量部に対して、(C)前記トコフェロール系化合物を0.01〜1.5重量部、を必須成分として含有することを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載の光学部材用粘着剤組成物。
- 基材の片面上に、請求項1〜8のいずれかに記載の光学部材用粘着剤組成物が架橋された粘着剤層が積層されたことを特徴とする光学部材用粘着フィルム。
- 請求項1〜8のいずれかに記載の光学部材用粘着剤組成物が架橋された粘着剤層が用いられたことを特徴とする光学部材用粘着フィルム。
- 請求項9に記載の光学部材用粘着フィルムが用いられた、表面保護フィルム。
- 請求項9に記載の光学部材用粘着フィルムが用いられた、偏光板用の表面保護フィルム。
- 請求項9に記載の光学部材用粘着フィルムが用いられた、光学用の表面保護フィルム。
- 請求項9に記載の光学部材用粘着フィルムが用いられた、偏光板とディスプレイパネルの貼り合わせ用粘着フィルム。
- 請求項9に記載の光学部材用粘着フィルムが用いられた、偏光板を構成する材料の貼り合わせ用粘着フィルム。
- 請求項9に記載の光学部材用粘着フィルムが用いられた、タッチパネル用粘着フィルム。
- 請求項9に記載の光学部材用粘着フィルムが用いられた、電子ペーパー用粘着フィルム。
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