JP2015028138A - 光学フィルム用粘着剤組成物、光学フィルム用粘着剤層、粘着剤層付き光学フィルム、液晶表示装置、及び、積層体 - Google Patents

光学フィルム用粘着剤組成物、光学フィルム用粘着剤層、粘着剤層付き光学フィルム、液晶表示装置、及び、積層体 Download PDF

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Abstract

【課題】本発明は、透明導電層上に粘着剤層を介して偏光板等の光学フィルムが積層された構成を含む積層体を、加熱加湿下で保存をした場合にも、前記透明導電層の表面抵抗値が上昇することを抑制できる光学フィルム用粘着剤層、及び、当該光学フィルム用粘着剤を形成することができる光学フィルム用粘着剤組成物を提供することを目的とする。また、本発明は、光学フィルムの一方の面に、前記光学フィルム用粘着剤層を有することを特徴とする粘着剤層付き光学フィルム、前記粘着剤層付き光学フィルムを用いることを特徴とする液晶表示装置、前記粘着剤層付き光学フィルムの粘着剤層と、透明導電性フィルムの透明導電層とを貼り合せたことを特徴とする積層体を提供することも目的とする。【解決手段】炭素数4〜18のアルキル基を有するアルキル(メタ)アクリレートを主成分として含有するモノマー成分を重合して得られる(メタ)アクリル系ポリマー、及び、リン酸エステル系化合物を含むことを特徴とする、光学フィルム用粘着剤組成物である。【選択図】図1

Description

本発明は、光学フィルム用粘着剤組成物、光学フィルム用粘着剤層、粘着剤層付き光学フィルム、液晶表示装置、及び、積層体に関する。
近年、透明樹脂フィルム又はガラス板からなる透明基材の一方の面に、酸化インジウムスズ(ITO)薄膜等の透明導電層が形成された透明導電性積層体が、各種の用途において広範囲に使用されている。
前記透明導電層は、例えば、インプレーンスイッチング(IPS)方式等の液晶セルを用いた液晶表示装置の、液晶セルを構成する透明基板の液晶層と接する側とは反対側に形成され、帯電防止層とすることが知られている。また、前記透明導電層が透明樹脂フィルム上に形成された透明導電性フィルムは、タッチパネルの電極基板に用いられることも知られている。このような透明導電層上には、粘着剤層を介して偏光板が形成されることがある。
光学部材用粘着剤としては種々のものが知られており、例えば、側鎖に水酸基及びアルキレンオキサイド鎖を有するアクリル系共重合体、イオン化合物、硬化剤及びリン酸エステル化合物を含有することを特徴とする帯電防止アクリル粘着剤が知られている(例えば、特許文献1参照)。特許文献1の粘着剤は、偏光板等の光学部材の表面保護粘着フィルム用の粘着剤として好適であることが記載されている。
特開2007−2111号公報
前述の通り、透明導電層上に粘着剤層を介して偏光板が積層されることがある。この偏光板としては、未配向のポリビニルアルコール系フィルムを膨潤浴中で膨潤した後、ヨウ素を吸着させ、さらにホウ酸を含有する水溶液中で、架橋、延伸等の処理を施すことにより得られた偏光子の少なくとも片面に、透明保護フィルムを貼り合わせたヨウ素系偏光板が広く用いられている。しかしながら、ITO薄膜等の透明導電層上に粘着剤を介してヨウ素系偏光板を積層して、加熱加湿下で保存を行った場合には、透明導電層の表面抵抗値が高くなる、という問題があった。
これは、偏光子中のヨウ素が透明導電層上に移行して、当該ヨウ素によって透明導電層が腐食することにより起こると考えられており、当該現象は、偏光板を構成する偏光子の粘着剤層に接する側に、透明保護フィルムが存在しないか、又は、存在する場合であっても透明保護フィルムの膜厚が薄い(例えば、50μm以下)場合に顕著であった。
特許文献1は、このような透明導電層の表面抵抗値については何ら検討されておらず、また、特許文献1の帯電防止アクリル粘着剤は表面保護粘着フィルム用の粘着剤用として用いられるものであり、光学フィルム用としては、接着力や接着信頼性等の点で充分ではなかった。
従って、本発明は、透明導電層上に粘着剤層を介して偏光板等の光学フィルムが積層された構成を含む積層体を、加熱加湿下で保存をした場合にも、前記透明導電層の表面抵抗値が上昇することを抑制できる光学フィルム用粘着剤層、及び、当該光学フィルム用粘着剤層を形成することができる光学フィルム用粘着剤組成物を提供することを目的とする。また、本発明は、光学フィルムの一方の面に、前記光学フィルム用粘着剤層を有することを特徴とする粘着剤層付き光学フィルム、前記粘着剤層付き光学フィルムを用いることを特徴とする液晶表示装置、前記粘着剤層付き光学フィルムの粘着剤層と、透明導電性フィルムの透明導電層とを貼り合せたことを特徴とする積層体を提供することも目的とする。
本発明者等は、前記課題を解決すべく鋭意検討した結果、リン酸エステル系化合物を含む粘着剤組成物とすることにより前記目的を達成できることを見出して、本発明を完成させるに至った。
即ち、本発明は、炭素数4〜18のアルキル基を有するアルキル(メタ)アクリレートを主成分として含有するモノマー成分を重合して得られる(メタ)アクリル系ポリマー、及び、リン酸エステル系化合物を含むことを特徴とする、光学フィルム用粘着剤組成物に関する。
前記リン酸エステル系化合物が、前記(メタ)アクリル系ポリマーを構成する全モノマー成分100重量部に対して0.005〜2重量部であることが好ましい。
前記モノマー成分が、さらに、リン酸基含有モノマーを含むことが好ましい。
前記リン酸基含有モノマーが、前記(メタ)アクリル系ポリマーを構成する全モノマー成分100重量部に対して0.1〜10重量部であることが好ましい。
また、本発明は、前記光学フィルム用粘着剤組成物から形成されることを特徴とする光学フィルム用粘着剤層、及び、光学フィルムの少なくとも一方の面に、前記光学フィルム用粘着剤層を有することを特徴とする粘着剤層付き光学フィルムに関する。
前記光学フィルムが、偏光子の両面に保護フィルムを有する偏光板であって、少なくとも片側の保護フィルムの厚みが50μm以下であり、当該保護フィルムに少なくとも前記光学フィルム用粘着剤層が接触していることが好ましい。
前記光学フィルムが、偏光子の片面に保護フィルムを有する偏光板であって、少なくとも前記偏光子の保護フィルムを有さない面に前記光学フィルム用粘着剤層が接触していてもよい。
また、本発明は、前記粘着剤層付き光学フィルムを用いることを特徴とする液晶表示装置に関する。
さらに、前記粘着剤層付き光学フィルムの粘着剤層と、透明導電性フィルムの透明導電層とを貼り合せたことを特徴とする積層体に関する。
本発明の光学フィルム用粘着剤組成物から形成される光学フィルム用粘着剤層を介して、偏光板等の光学フィルムと透明導電層を積層することで、透明導電層の表面抵抗上昇を抑制できるものである。これは、本発明の光学フィルム用粘着剤組成物はリン酸エステル系化合物を含有するため、当該リン酸エステル系化合物が選択的に透明導電層表面に吸着して被膜を形成し、ヨウ素等の透明導電層を腐食させ得る物質による透明導電層の腐食が妨げられ、表面抵抗値の上昇を抑制できると考えられる。
本発明の粘着剤層付き光学フィルムを示す断面図である。 本発明の液晶表示装置を示す断面図である。
1.光学フィルム用粘着剤組成物
本発明の光学フィルム用粘着剤組成物は、炭素数4〜18のアルキル基を有するアルキル(メタ)アクリレートを主成分として含有するモノマー成分を重合して得られる(メタ)アクリル系ポリマー、及び、リン酸エステル系化合物を含むことを特徴とする。
前記リン酸エステル系化合物としては、例えば、下記一般式(1)で示されるリン酸エステル系化合物、及び、その塩を挙げることができる。
(式中、Rは、炭素数2〜18のアルキル基、又は、アルケニル基であり、Rは、水素原子、又は、−(CHCHO)(Rは、炭素数2〜18のアルキル基、又は、アルケニル基である)であり、nは0〜15の整数である。)
は、炭素数2〜18のアルキル基、又は、アルケニル基であり、炭素数2〜18のアルキル基であることが好ましく、炭素数4〜15のアルキル基であることがより好ましい。また、Rは、直鎖状であっても分岐鎖状であってもよいが、直鎖状であることが好ましい。
は、水素原子、又は、−(CHCHO)であり、Rとしては、Rと同様のものを挙げることができる。Rが水素原子であると、一般式(1)の化合物はモノエステルであり、Rが−(CHCHO)であると、一般式(1)の化合物はジエステルである。また、Rが−(CHCHO)の場合、RとRは同一であっても異なっていてよい。
nは、0〜15の整数であり、0〜10の整数であることが好ましい。また、本発明においては、一般式(1)で示されるリン酸エステル系化合物として、Rの異なるものを2種以上混合して使用してよく、また、モノエステル(R:H)とジエステル(R:−(CHCHO))の混合物を使用してよい。一般に、一般式(1)で示されるリン酸エステル系化合物は、モノエステルとジエステルの混合物として得られる。
本発明においては、一般式(1)で示されるリン酸エステル化合物の塩(ナトリウム、カリウム、及び、マグネシウム等の金属塩、アンモニウム塩等)も好適に用いることができる。
前記一般式(1)で示されるリン酸エステル系化合物の市販品としては、大八化学工業(株)製の「MP−4」(R=C、R=H、n=0)、「MP−10」(R=C1021、R=H、n=0)、東邦化学工業(株)製の「フォスファノールSM−172」(R=R=C17、モノ・ジ混合物、n=0)、「フォスファノールGF−185」(R=R=C1327、モノ・ジ混合物、n=0)、「フォスファノールBH−650」(R=R=C、モノ・ジ混合物、n=1)、「フォスファノールRS−710」(R=C1327、R=C1327、モノ・ジ混合物、n=10)、「フォスファノールML−220」(R=R=C1225、モノ・ジ混合物、n=2)、「フォスファノールML−200」(R=R=C1225、モノ・ジ混合物、n=0)、「フォスファノールED−200」(R=R=C17、モノ・ジ混合物、n=1)、「フォスファノールRL−210」(R=R=C1837、モノ・ジ混合物、n=2)、「フォスファノールRS−410」(R=R=C1327、モノ・ジ混合物、n=3)、「フォスファノールGF−339(R=R=C13〜C1021の混合、モノ・ジ混合物、n=0)、「フォスファノールGF−199」(R=R=C1225、モノ・ジ混合物、n=0)、「フォスファノールRL−310」(R=R=C1837、モノ・ジ混合物、n=3)、日光ケミカルズ(株)製の「ニッコールDDP−2」(R=R=C1225〜C1531の混合物、n=2)等ならびにそれらの塩を挙げることができる。なお、上記「モノ・ジ混合物」とは、モノエステル(R=H)とジエステル(R=−(CHCHO))の混合物であることを示す。
本発明においては、前記リン酸エステル系化合物を含む光学フィルム用粘着剤組成物から形成される光学フィルム用粘着剤層を介して、偏光板等の光学フィルムと透明導電層を積層することで、透明導電層の表面抵抗上昇を抑制できるものである。これは、粘着剤層に含まれるリン酸エステル系化合物が、選択的に透明導電層表面に吸着して被膜を形成するために、ヨウ素等の透明導電層の腐食させる物質が、透明導電層表面まで移行せず、その結果、透明導電層の腐食が妨げられるためと考えられる。特に、光学フィルムがヨウ素系偏光板である場合に、上記効果が顕著である。
前記リン酸エステル系化合物の添加量は、モノマー成分100重量部に対して0.005〜2重量部であることが好ましく、0.01〜1.5重量部であることがより好ましく、0.01〜1.2重量部であることがさらに好ましい。リン酸エステル系化合物の添加量が前記範囲内であることにより、透明導電層の表面抵抗値の上昇をさらに抑制できるため好ましい。
本発明で用いる(メタ)アクリル系ポリマーは、炭素数4〜18のアルキル基を有するアルキル(メタ)アクリレートを主成分として含有するモノマー成分を重合して得られる。ここで、「主成分」とは、(メタ)アクリル系ポリマーを形成するモノマー成分100重量部に対して50重量部以上であることをいい、60重量部以上であることが好ましく、70重量部以上であることがより好ましく、80重量部以上であることがさらに好ましく、90重量部以上であることが特に好ましい。なお、アルキル(メタ)アクリレートは、アルキルアクリレート及び/又はアルキルメタクリレートをいい、本発明の(メタ)とは同様の意味である。
炭素数4〜18のアルキル基を有するアルキル(メタ)アクリレートに係るアルキル基としては、直鎖状又は分岐鎖状の各種のものを用いることができる。前記アルキル(メタ)アクリレートの具体例としては、例えば、n−ブチル(メタ)アクリレート、イソブチル(メタ)アクリレート、sec−ブチル(メタ)アクリレート、t−ブチル(メタ)アクリレート、n−ペンチル(メタ)アクリレート、イソペンチル(メタ)アクリレート、イソアミル(メタ)アクリレート、n−ヘキシル(メタ)アクリレート、ヘプチル(メタ)アクリレート、2−エチルヘキシル(メタ)アクリレート、イソオクチル(メタ)アクリレート、n−ノニル(メタ)アクリレート、イソノニル(メタ)アクリレート、n−デシル(メタ)アクリレート、イソデシル(メタ)アクリレート、n−ドデシル(メタ)アクリレート、イソミリスチル(メタ)アクリレート、n−トリデシル(メタ)アクリレート、テトラデシル(メタ)アクリレート、ステアリル(メタ)アクリレート、オクタデシル(メタ)アクリレート、又は、ドデシル(メタ)アクリレート等を例示できる。これらは単独であるいは組み合わせて使用することができる。これらの中でも、n−ブチル(メタ)アクリレート、2−エチルヘキシル(メタ)アクリレートが好ましく、n−ブチル(メタ)アクリレートがより好ましい。
また、本発明で用いるモノマー成分には、リン酸基含有モノマーを含むことが、透明導電層の表面抵抗値上昇抑制効果の観点から好ましい。リン酸基含有モノマーとしては、(メタ)アクリロイル基又はビニル基等の不飽和二重結合を有する重合性の官能基を有し、かつリン酸基を有するものを特に制限なく用いることができる。リン酸基含有モノマーとしては、例えば、下記一般式(2):
(式中、Rは、水素原子又はメチル基を示し、Rは炭素数1〜4のアルキレン基、mは2以上の整数を示し、M及びMは、それぞれ独立に、水素原子又はカチオンを示す。)で表されるリン酸基含有モノマーが挙げられる。
なお、一般式(2)中、mは2以上の整数であり、4以上の整数であることが好ましく、通常40以下の整数であることが好ましい。当該mは、オキシアルキレン基の重合度を表す。また、ポリオキシアルキレン基としては、例えば、ポリオキシエチレン基、ポリオキシプロピレン基等が挙げられ、これらポリオキシアルキレン基は、これらのランダム、ブロック又はグラフトユニットなどであってもよい。また、リン酸基の塩に係る、カチオンは、特に制限されず、例えば、ナトリウム、カリウムなどのアルカリ金属、例えば、カルシウム、マグネシウムなどのアルカリ土類金属などの無機カチオン、例えば、4級アミン類などの有機カチオンなどが挙げられる。
前記リン酸基含有モノマーの添加量は、前記(メタ)アクリル系ポリマーを形成するモノマー成分100重量部に対して10重量部以下であることが好ましく、0.1〜10重量部であることがより好ましく、0.1〜8重量部であることがさらに好ましく、0.2〜5重量部であることが特に好ましい。リン酸基含有モノマーの添加量が前記範囲であることにより、透明導電層の表面抵抗値の上昇をさらに抑制できるため好ましい。
前述の通り、本発明においては、リン酸エステル系化合物を用いることで、透明導電層の表面抵抗値上昇を抑制することができるものであるが、モノマー成分にリン酸基含有モノマーを含有することで、より一層の抑制効果を得ることができる。これは、重合に寄与しないリン酸基含有モノマーや、リン酸基含有モノマーを含むモノマー成分から形成されるオリゴマーやポリマーも、リン酸エステル系化合物と同様に、透明導電層表面に吸着して被膜を形成するためと考えられる。ただし、本発明においては、リン酸基含有モノマーのみを含む場合では、充分な抑制効果が得られないものである。
また、本発明で用いるモノマー成分には、カルボキシル基含有モノマーを含むことができる。カルボキシル基含有モノマーとしては、(メタ)アクリロイル基又はビニル基等の不飽和二重結合を有する重合性の官能基を有し、かつカルボキシル基を有するものを特に制限なく用いることができる。カルボキシル基含有モノマーとしては、例えば、アクリル酸、メタクリル酸、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、イタコン酸、マレイン酸、フマール酸、クロトン酸等が挙げられ、これらは単独又は組み合わせて使用できる。これらの中でも、アクリル酸、メタクリル酸が好ましく、アクリル酸がより好ましい。
カルボキシル基含有モノマーは、(メタ)アクリル系ポリマーを形成するモノマー成分100重量部に対して0〜10重量部であることが好ましく、0〜8重量部がより好ましく、0〜6重量部がさらに好ましい。また、カルボキシル基含有モノマーは腐食要因の一つとなり得るため、本発明においてはカルボキシル基含有モノマーを添加しないことがさらに好ましい。
本発明で用いる(メタ)アクリル系ポリマーは、前記炭素数4〜18のアルキル基を有するアルキル(メタ)アクリレートを主成分として含有し、任意で前記リン酸基含有モノマー、カルボキシル基含有モノマーを含有するモノマー成分を重合することにより得られるものであるが、前記炭素数4〜18のアルキル基を有するアルキル(メタ)アクリレート、前記リン酸基含有モノマー以外にも、カルボキシル基含有モノマーや、前記モノマーと共重合可能な共重合モノマーをモノマー成分として用いることができる。
前記共重合モノマーは、(メタ)アクリロイル基又はビニル基等の不飽和二重結合に係る重合性の官能基を有するものであれば特に制限されず、例えば、炭素数1〜3又は19以上のアルキル基を有するアルキル(メタ)アクリレート;(メタ)アクリル酸シクロヘキシル、(メタ)アクリル酸ボルニル、(メタ)アクリル酸イソボルニルなどの(メタ)アクリル酸脂環式炭化水素エステル;例えば、(メタ)アクリル酸フェニルなどの(メタ)アクリル酸アリールエステル;例えば、酢酸ビニル、プロピオン酸ビニルなどのビニルエステル類;例えば、スチレンなどのスチレン系モノマー;例えば、(メタ)アクリル酸グリシジル、(メタ)アクリル酸メチルグリシジルなどのエポキシ基含有モノマー;例えば、アクリル酸2−ヒドロキシエチル、アクリル酸2−ヒドロキシプロピルなどのヒドロキシル基含有モノマー;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,N−ジエチル(メタ)アクリルアミド、N−イソプロピル(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、(メタ)アクリロイルモルホリン、(メタ)アクリル酸アミノエチル、(メタ)アクリル酸N,N−ジメチルアミノエチル、(メタ)アクリル酸t−ブチルアミノエチルなどの窒素原子含有モノマー;例えば、(メタ)アクリル酸メトキシエチル、(メタ)アクリル酸エトキシエチルなどのアルコキシ基含有モノマー;例えば、アクリロニトリル、メタクリロニトリルなどのシアノ基含有モノマー;例えば、2−メタクリロイルオキシエチルイソシアネートなどの官能性モノマー;例えば、エチレン、プロピレン、イソプレン、ブタジエン、イソブチレンなどのオレフィン系モノマー;例えば、ビニルエーテルなどのビニルエーテル系モノマー;例えば、塩化ビニルなどのハロゲン原子含有モノマー;その他、例えば、N−ビニルピロリドン、N−(1−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−ビニルモルホリンなどのビニル基含有複素環化合物;N−ビニルカルボン酸アミド類等が挙げられる。
また、共重合性モノマーとして、例えば、N−シクロヘキシルマレイミド、N−イソプロピルマレイミド、N−ラウリルマレイミド、N−フェニルマレイミドなどのマレイミド系モノマー;例えば、N−メチルイタコンイミド、N−エチルイタコンイミド、N−ブチルイタコンイミド、N−オクチルイタコンイミド、N−2−エチルヘキシルイタコンイミド、N−シクロヘキシルイタコンイミド、N−ラウリルイタコンイミドなどのイタコンイミド系モノマー;例えば、N−(メタ)アクリロイルオキシメチレンスクシンイミド、N−(メタ)アクリロイル−6−オキシヘキサメチレンスクシンイミド、N−(メタ)アクリロイル−8−オキシオクタメチレンスクシンイミドなどのスクシンイミド系モノマー;例えば、スチレンスルホン酸、アリルスルホン酸、2−(メタ)アクリルアミド−2−メチルプロパンスルホン酸、(メタ)アクリルアミドプロパンスルホン酸、スルホプロピル(メタ)アクリレート、(メタ)アクリロイルオキシナフタレンスルホン酸などのスルホン酸基含有モノマーが挙げられる。
また、共重合性モノマーとして、例えば、(メタ)アクリル酸ポリエチレングリコール、(メタ)アクリル酸ポリプロピレングリコール、(メタ)アクリル酸メトキシエチレングリコール、(メタ)アクリル酸メトキシポリプロピレングリコールなどのグリコール系アクリルエステルモノマー;その他、例えば、(メタ)アクリル酸テトラヒドロフルフリルや、フッ素(メタ)アクリレートなどの複素環や、ハロゲン原子を含有するアクリル酸エステル系モノマーなどが挙げられる。
さらに、共重合性モノマーとして、多官能性モノマーを用いることができる。多官能性モノマーとしては、(メタ)アクリロイル基、ビニル基等の不飽和二重結合を2個以上有する化合物などが挙げられる。例えば、エチレングリコールジ(メタ)アクリレート、ジエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、トリエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、テトラエチレングリコールジ(メタ)アクリレートなどの(モノ又はポリ)エチレングリコールジ(メタ)アクリレートや、プロピレングリコールジ(メタ)アクリレートなどの(モノ又はポリ)プロピレングリコールジ(メタ)アクリレートなどの(モノ又はポリ)アルキレングリコールジ(メタ)アクリレートの他、ネオペンチルグリコールジ(メタ)アクリレート、1,6−ヘキサンジオールジ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールジ(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールトリ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレート等の(メタ)アクリル酸と多価アルコールとのエステル化物;ジビニルベンゼン等の多官能ビニル化合物;(メタ)アクリル酸アリル、(メタ)アクリル酸ビニル等の反応性の不飽和二重結合を有する化合物等が挙げられる。また、多官能性モノマーとしては、ポリエステル、エポキシ、ウレタンなどの骨格にモノマー成分と同様の官能基として(メタ)アクリロイル基、ビニル基等の不飽和二重結合を2個以上付加したポリエステル(メタ)アクリレート、エポキシ(メタ)アクリレート、ウレタン(メタ)アクリレートなどを用いることもできる。
前記カルボキシル基含有モノマー、リン酸基含有モノマー以外の共重合モノマーの割合は、前記(メタ)アクリル系ポリマーを形成するモノマー成分100重量部に対して、40重量部以下が好ましく、30重量部以下がより好ましく、20重量部以下がさらに好ましく、10重量部以下が特に好ましい。前記共重合モノマーの割合が多くなりすぎると、本発明の光学フィルム用粘着剤組成物から形成される粘着剤層のガラスやフィルム、透明導電層等の各種の被着体に対する密着性低下などの粘着特性が低下するおそれがある。
本発明で用いる(メタ)アクリル系ポリマーは、通常、重量平均分子量が50万〜300万の範囲のものが用いられる。耐久性、特に耐熱性を考慮すれば、重量平均分子量は70万〜270万が好ましく、80万〜250万がより好ましい。重量平均分子量が50万よりも小さいと、耐熱性の点で好ましくない場合があり、また、重量平均分子量が300万よりも大きくなると、塗工するための粘度に調整するために多量の希釈溶剤が必要となり、コストの観点から好ましくない。前記重量平均分子量は、GPC(ゲル・パーミエーション・クロマトグラフィー)により測定し、ポリスチレン換算により算出された値をいう。ただし、乳化重合で得られる粘着剤は一般にはゲル分が多くGPCで測定できないので分子量に関する実測定での裏付けは難しいことが多い。
このような(メタ)アクリル系ポリマーの製造は、溶液重合、塊状重合、乳化重合、各種ラジカル重合などの公知の製造方法を適宜選択でき、特に限定されるものではない。例えば、本発明においては、(メタ)アクリル系ポリマーが水中に分散含有されている水分散液とすることができ、例えば、炭素数4〜18のアルキル基を有するアルキル(メタ)アクリレートを含有するモノマー成分を、後述する乳化剤、ラジカル重合開始剤等の存在下に乳化重合することにより得られた重合体エマルションを用いることができる。また、本発明においては、(メタ)アクリレートを含有するモノマー成分を溶液重合することにより得られた(メタ)アクリル系ポリマーも用いることができる。
得られる(メタ)アクリル系ポリマーは、ランダム共重合体、ブロック共重合体、グラフト共重合体などいずれでもよい。
なお、溶液重合においては、重合溶媒として、例えば、酢酸エチル、トルエンなどが用いられる。具体的な溶液重合例としては、反応は窒素などの不活性ガス気流下で、重合開始剤を加え、通常、50〜70℃程度で、5〜30時間程度の反応条件で行われる。
ラジカル重合に用いられる重合開始剤、連鎖移動剤、乳化剤などは特に限定されず適宜選択して使用することができる。なお、(メタ)アクリル系ポリマーの重量平均分子量は、重合開始剤、連鎖移動剤の使用量、反応条件により制御可能であり、これらの種類に応じて適宜その使用量が調整される。
重合開始剤としては、例えば、2,2’−アゾビスイソブチロニトリル、2,2’−アゾビス(2−アミジノプロパン)ジヒドロクロライド、2,2’−アゾビス[2−(5−メチル−2−イミダゾリン−2−イル)プロパン]ジヒドロクロライド、2,2’−アゾビス(2−メチルプロピオンアミジン)二硫酸塩、2,2’−アゾビス(N,N’−ジメチレンイソブチルアミジン)、2,2’−アゾビス[N−(2−カルボキシエチル)−2−メチルプロピオンアミジン]ハイドレート(商品名:VA−057、和光純薬工業(株)製)などのアゾ系開始剤、過硫酸カリウム、過硫酸アンモニウムなどの過硫酸塩、ジ(2−エチルヘキシル)パーオキシジカーボネート、ジ(4−t−ブチルシクロヘキシル)パーオキシジカーボネート、ジ−sec−ブチルパーオキシジカーボネート、t−ブチルパーオキシネオデカノエート、t−ヘキシルパーオキシピバレート、t−ブチルパーオキシピバレート、ジラウロイルパーオキシド、ジ−n−オクタノイルパーオキシド、1,1,3,3−テトラメチルブチルパーオキシ−2−エチルヘキサノエート、ジ(4−メチルベンゾイル)パーオキシド、ジベンゾイルパーオキシド、t−ブチルパーオキシイソブチレート、1,1−ジ(t−ヘキシルパーオキシ)シクロヘキサン、t−ブチルハイドロパーオキシド、過酸化水素などの過酸化物系開始剤、過硫酸塩と亜硫酸水素ナトリウムの組み合わせ、過酸化物とアスコルビン酸ナトリウムの組み合わせなどの過酸化物と還元剤とを組み合わせたレドックス系開始剤などを挙げることができるが、これらに限定されるものではない。
前記重合開始剤は、単独で使用してもよく、また2種以上を混合して使用してもよいが、全体としての含有量は、前記(メタ)アクリル系ポリマーを形成するモノマー成分100重量部に対して、0.005〜1重量部程度であることが好ましく、0.005〜0.5重量部程度であることがより好ましい。
なお、重合開始剤として、例えば、2,2’−アゾビスイソブチロニトリルを用いて、前記重量平均分子量の(メタ)アクリル系ポリマーを製造するには、重合開始剤の使用量は、前記(メタ)アクリル系ポリマーを形成するモノマー成分100重量部に対して、0.01〜0.2重量部程度とするのが好ましい。
連鎖移動剤としては、例えば、ラウリルメルカプタン、グリシジルメルカプタン、メルカプト酢酸、2−メルカプトエタノール、チオグリコール酸、チオグルコール酸2−エチルヘキシル、2,3−ジメルカプト−1−プロパノールなどが挙げられる。連鎖移動剤は、単独で使用してもよく、また2種以上を混合して使用してもよいが、全体としての含有量はモノマー成分の全量100重量部に対して、0.1重量部程度以下である。
また、(メタ)アクリル系ポリマーを乳化重合により調製する場合は、上記したモノマー成分とともに、後述する乳化剤、前記ラジカル重合開始剤、必要に応じて連鎖移動剤などを、水中において適宜配合される。より具体的には、例えば、一括仕込み法(一括重合法)、モノマー滴下法、モノマーエマルション滴下法などの公知の乳化重合法を採用することができる。なお、モノマー滴下法では、連続滴下又は分割滴下が適宜選択される。これらの方法は適宜に組み合わせることができる。反応条件などは、適宜選択されるが、重合温度は、例えば、20〜90℃程度である。
乳化剤としては、例えば、ラウリル硫酸ナトリウム、ラウリル硫酸アンモニウム、ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム、ポリオキシエチレンアルキルエーテル硫酸アンモニウム、ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテル硫酸ナトリウムなどのアニオン系乳化剤、ポリオキシエチレンアルキルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテル、ポリオキシエチレン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレン−ポリオキシプロピレンブロックポリマーなどのノニオン系乳化剤などが挙げられる。これらの乳化剤は、単独で用いてもよく2種以上を併用してもよい。
また、乳化剤として、分子内にラジカル重合可能な不飽和二重結合を1個以上有する反応性乳化剤も使用することができ、例えば、アクアロンHS−10、HS−20、KH−10、BC−05、BC−10、BC−20(以上、いずれも第一工業製薬(株)製)、アデカリアソープSE10N(旭電化工業(株)製)等を挙げることができる。
また、反応性乳化剤として、例えば、下記一般式(3):
(式中、Rは、オキシアルキレン繰り返し単位を3以下含むか又は含まない、酸素原子を含んでいてもよい2価の有機基であり、Mは、Na、K、NHである)で表される化合物も好適に用いることができる。ここで、オキシアルキレン繰り返し単位とは、
(式中、Rは炭素数1〜20のアルキレン基である)で示される基であり、前記反応性乳化剤は、上記オキシアルキレン繰り返し単位を含まないか、又は、上記オキシアルキレン繰り返し単位数が3以下(好ましくは2以下)である。前記2価の有機基としては、特に限定されるものではないが、エーテル結合やエステル結合を含んでいてもよい2価の炭化水素基等を挙げることができる。
このような反応性乳化剤の具体例としては、例えば、下記一般式(4):
(式中、Mは前記同様であり、Rは炭素数1〜20のアルキル基である)や、下記一般式(5):
(式中、Mは前記同様であり、Rは炭素数1〜20のアルキル基である)で示される化合物を挙げることができる。
前記一般式(3)〜(5)において、MとしてはNa、K、NHが好ましい。また、R、Rとしては、炭素数1〜20のアルキル基であるが、その中でも、炭素数10〜20のアルキル基が好ましい。
上記一般式(3)で表される反応性乳化剤の具体例としては、例えば、エレミノールJS−20(三洋化成工業(株)製)、ラテムルS−180A(花王(株)製)等を挙げることができる。
前記乳化剤の配合割合は、前記(メタ)アクリル系ポリマーを構成する全モノマー成分100重量部に対して、10重量部以下が好ましく、0.1〜10重量部がより好ましく、0.5〜8重量部がさらに好ましい。
このような乳化重合によって、水分散型の(メタ)アクリル系ポリマーを水分散液(エマルション)として調製することができる。このような水分散型の(メタ)アクリル系ポリマーは、その平均粒子径が、例えば0.05〜3μmに調整されることが好ましく、0.05〜1μmがより好ましい。
本発明の水分散型の光学フィルム用粘着剤組成物には、前記水分散型の(メタ)アクリル系ポリマーに加えて水溶性塩基性成分を含有することができる。水溶性塩基性成分は、前記水分散型の(メタ)アクリル系ポリマーが有するカルボキシル基と酸・塩基の中和反応によって塩を形成することができる化合物であって、一般的に、水に溶解した水溶液の状態ではアルカリ性を示す化合物である。水溶性塩基性成分としては、例えば、2−ジメチルアミノエタノール、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン、アミノメチルプロパノール等のアルカノールアミン類;トリメチルアミン、トリエチルアミン、ブチルアミン等のアルキルアミン類;エチレンジアミン、ジエチレントリアミン、トリエチレンテトラミン、テトラエチレンペンタミン等のポリアルキレンポリミン類;その他、エチレンイミン、ポリエチレンイミン、イミダゾール、2−メチルイミダゾール、ピリジン、アニリン、モルホリン等の有機アミン系化合物等が挙げられる。また水溶性塩基性成分としては、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム等の水酸化アルカリ金属類;水酸化バリウム、水酸化カルシウム、水酸化アルミニウム等の水酸化アルカリ土類金属類等の無機塩基系化合物やアンモニア等が挙げられる。これらの中でも、水溶性塩基性成分の添加による中和作用により、前記水分散液の分散安定化の効果、水分散型アクリル系粘着剤による塗工スジ、ムラなどが生じない適切な粘度コントロールのし易さ、及び塗工乾燥後の粘着剤層の耐腐食性と耐久性などのバランスの点からアンモニアが好ましい。
具体例として、水溶性塩基性成分として、アンモニア、又は、水酸化ナトリウムを用いる場合について説明する。アンモニアは、アンモニア水として用いられ、前記アンモニア水の配合量は、通常は、前記(メタ)アクリル系ポリマーを含有する水分散液の水中に含まれる固形分100重量部に対して、アンモニア水に含まれるアンモニアが0.1〜20量部程度になるように、さらには0.2〜5重量部になるように配合するのが好ましい。水酸化ナトリウムは、水酸化ナトリウム水溶液として用いられ、前記水酸化ナトリウム水溶液の配合量は、通常は、前記(メタ)アクリル系ポリマーを含有する水分散液の水中に含まれる固形分100重量部に対して、水酸化ナトリウム水溶液に含まれる水酸化ナトリウムが0.05〜5量部程度になるように、さらには0.1〜3重量部になるように配合するのが好ましい。
本発明の光学フィルム用粘着剤組成物には、高温多湿条件下での密着性を向上させるために、各種のシランカップリング剤を添加することができる。シランカップリング剤としては、任意の適切な官能基を有するものを用いることができる。官能基としては、例えば、ビニル基、エポキシ基、アミノ基、メルカプト基、(メタ)アクリロキシ基、アセトアセチル基、イソシアネート基、スチリル基、ポリスルフィド基等が挙げられる。具体的には、例えば、ビニルトリエトキシシラン、ビニルトリプロポキシシラン、ビニルトリイソプロポキシシラン、ビニルトリブトキシシラン等のビニル基含有シランカップリング剤;γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリエトキシシラン、3−グリシドキシプロピルメチルジエトキシシラン、2−(3,4−エポキシシクロヘキシル)エチルトリメトキシシランなどのエポキシ基含有シランカップリング剤;γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、N−β−(アミノエチル)−γ−アミノプロピルメチルジメトキシシラン、N−(2−アミノエチル)3−アミノプロピルメチルジメトキシシラン、γ−トリエトキシシリル−N−(1,3−ジメチルブチリデン)プロピルアミン、N−フェニル−γ−アミノプロピルトリメトキシシラン等のアミノ基含有シランカップリング剤;γ−メルカプトプロピルメチルジメトキシシランなどのメルカプト基含有シランカップリング剤;p−スチリルトリメトキシシラン等のスチリル基含有シランカップリング剤;γ−アクリロキシプロピルトリメトキシシラン、γ−メタクリロキシプロピルトリエトキシシランなどの(メタ)アクリル基含有シランカップリング剤;3−イソシアネートプロピルトリエトキシシランなどのイソシアネート基含有シランカップリング剤;ビス(トリエトキシシリルプロピル)テトラスルフィド等のポリスルフィド基含有シランカップリング剤などが挙げられる。
前記シランカップリング剤のなかでも、ビニル基、(メタ)アクリロキシ基、スチリル基、等の前記モノマー成分とラジカル重合によって共重合し得るものが好ましく、特に、反応性の点から(メタ)アクリロキシ基を有するものが好ましい。例えば、(メタ)アクリロイルオキシメチル−トリメトキシシラン、(メタ)アクリロイルオキシメチル−トリエトキシシラン、2−(メタ)アクリロイルオキシエチル−トリメトキシシラン、2−(メタ)アクリロイルオキシエチル−トリエトキシシラン、3−(メタ)アクリロイルオキシプロピル−トリメトキシシラン、3−(メタ)アクリロイルオキシプロピル−トリエトキシシラン、3−(メタ)アクリロイルオキシプロピル−トリプロポキシシラン、3−(メタ)アクリロイルオキシプロピル−トリイソプロポキシシラン、3−(メタ)アクリロイルオキシプロピル−トリブトキシシランなどの(メタ)アクリロイルオキシアルキル−トリアルコキシシラン;例えば、(メタ)アクリロイルオキシメチル−メチルジメトキシシラン、(メタ)アクリロイルオキシメチル−メチルジエトキシシラン、2−(メタ)アクリロイルオキシエチル−メチルジメトキシシラン、2−(メタ)アクリロイルオキシエチル−メチルジエトキシシラン、3−(メタ)アクリロイルオキシプロピル−メチルジメトキシシラン、3−(メタ)アクリロイルオキシプロピル−メチルジエトキシシラン、3−(メタ)アクリロイルオキシプロピル−メチルジプロポキシシラン、3−(メタ)アクリロイルオキシプロピル−メチルジイソプロポキシシラン、3−(メタ)アクリロイルオキシプロピル−メチルジブトキシシラン、3−(メタ)アクリロイルオキシプロピル−エチルジメトキシシラン、3−(メタ)アクリロイルオキシプロピル−エチルジエトキシシラン、3−(メタ)アクリロイルオキシプロピル−エチルジプロポキシシラン、3−(メタ)アクリロイルオキシプロピル−エチルジイソプロポキシシラン、3−(メタ)アクリロイルオキシプロピル−エチルジブトキシシラン、3−(メタ)アクリロイルオキシプロピル−プロピルジメトキシシラン、3−(メタ)アクリロイルオキシプロピル−プロピルジエトキシシランなどの(メタ)アクリロイルオキシアルキル−アルキルジアルコキシシランや、これらに対応する(メタ)アクリロイルオキシアルキル−ジアルキル(モノ)アルコキシシランなどが挙げられる。
前記シランカップリング剤は、単独で使用してもよく、また2種以上を混合して使用してもよいが、全体としての含有量は前記(メタ)アクリル系ポリマー100重量部に対し1重量部以下であることが好ましく、0.01〜1重量部であることがより好ましく、0.02〜0.8重量部であることがさらに好ましく、0.05〜0.7重量部であることが特に好ましい。シランカップリング剤の配合量が1重量部を超えると、未反応カップリング剤成分が発生し、耐久性の点で好ましくない。
なお、前記シランカップリング剤が、前記モノマー成分とラジカル重合によって共重合し得る場合には、当該シランカップリング剤を前記モノマー成分として用いることができる。その割合は、前記アルキル(メタ)アクリレート100重量部に対して、0.005〜0.7重量部であるのが好ましい。
さらには、本発明の光学フィルム用粘着剤組成物には、必要に応じて、粘度調整剤、架橋剤、剥離調整剤、粘着付与剤、可塑剤、軟化剤、ガラス繊維、ガラスビーズ、金属粉、その他の無機粉末等からなる充填剤、顔料、着色剤(顔料、染料など)、pH調整剤(酸又は塩基)、酸化防止剤、紫外線吸収剤等を、また本発明の目的を逸脱しない範囲で各種の添加剤を適宜に使用することもできる。これら添加剤もエマルションとして配合することができる。
特に架橋剤は、粘着剤の耐久性に関係する凝集力を付与できるため好ましい。架橋剤としては、多官能性の化合物が使用され、有機系架橋剤や多官能性金属キレートが挙げられる。有機系架橋剤としては、エポキシ系架橋剤、イソシアネート系架橋剤、カルボジイミド系架橋剤、イミン系架橋剤、オキサゾリン系架橋剤、アジリジン系架橋剤などが挙げられる。有機系架橋剤としては、イソシアネート系架橋剤が好ましい。多官能性金属キレートは、多価金属原子が有機化合物と共有結合又は配位結合しているものである。多価金属原子としては、Al、Cr、Zr、Co、Cu、Fe、Ni、V、Zn、In、Ca、Mg、Mn、Y、Ce、Sr、Ba、Mo、La、Sn、Ti等が挙げられる。共有結合または配位結合する有機化合物中の原子としては酸素原子等が挙げられ、有機化合物としてはアルキルエステル、アルコール化合物、カルボン酸化合物、エーテル化合物、ケトン化合物等が挙げられる。
イソシアネート系架橋剤は、イソシアネート基(イソシアネート基をブロック剤または数量体化などにより一時的に保護したイソシアネート再生型官能基を含む)を1分子中に2つ以上有する化合物をいう。
イソシアネート系架橋剤としては、トリレンジイソシアネート、キシレンジイソシアネートなどの芳香族イソシアネート、イソホロンジイソシアネートなどの脂環族イソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネートなどの脂肪族イソシアネートなどが挙げられる。
より具体的には、例えば、ブチレンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネートなどの低級脂肪族ポリイソシアネート類、シクロペンチレンジイソシアネート、シクロヘキシレンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネートなどの脂環族イソシアネート類、2,4−トリレンジイソシアネート、4,4’−ジフェニルメタンジイソシアネート、キシリレンジイソシアネート、ポリメチレンポリフェニルイソシアネートなどの芳香族ジイソシアネート類、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(商品名:コロネートL、日本ポリウレタン工業(株)製)、トリメチロールプロパン/ヘキサメチレンジイソシアネート3量体付加物(商品名:コロネートHL、日本ポリウレタン工業(株)製)、ヘキサメチレンジイソシアネートのイソシアヌレート体(商品名:コロネートHX、日本ポリウレタン工業(株)製)などのイソシアネート付加物、キシリレンジイソシアネートのトリメチロールプロパン付加物(商品名:D110N、三井化学(株)製)、ヘキサメチレンジイソシアネートのトリメチロールプロパン付加物(商品名:D160N、三井化学(株)製);ポリエーテルポリイソシアネート、ポリエステルポリイソシアネート、ならびにこれらと各種のポリオールとの付加物、イソシアヌレート結合、ビューレット結合、アロファネート結合などで多官能化したポリイソシアネートなどを挙げることができる。これらのうち、脂肪族イソシアネートを用いることが、反応速度が速いため、好ましい。
光学フィルム用粘着剤組成物における架橋剤の配合割合は特に限定されないが、通常、前記(メタ)アクリル系ポリマー(固形分)100重量部に対して、架橋剤(固形分)10重量部程度以下の割合で配合される。前記架橋剤の配合割合は、0.01〜10重量部が好ましく、さらには0.01〜5重量部程度が好ましい。
2.光学フィルム用粘着剤層
本発明の光学フィルム用粘着剤層は、前記光学フィルム用粘着剤組成物から形成されることを特徴とする。
本発明の光学フィルム用粘着剤層の製造方法は特に限定されないが、各種基材上に前記光学フィルム用粘着剤組成物を塗布し、熱オーブン等の乾燥器により乾燥して、溶剤、水分、余分な水溶液塩基性成分等を揮散させて粘着剤層を形成することができる。前記基材としては、特に限定されるものではなく、例えば、離型フィルム、透明樹脂フィルム基材等の各種基材を挙げることができ、また、後述する光学フィルムも基材として好適に用いることができる。
前記光学フィルム用粘着剤組成物の基材への塗布方法としては、各種方法が用いられる。具体的には、例えば、ロールコート、キスロールコート、グラビアコート、リバースコート、ロールブラッシュ、スプレーコート、ディップロールコート、バーコート、ナイフコート、エアーナイフコート、カーテンコート、リップコート、ダイコーターなどによる押出しコート法などの方法が挙げられる。
乾燥条件(温度、時間)は、特に限定されるものではなく、光学フィルム用粘着剤組成物の組成、濃度等により適宜設定することができるが、例えば、80〜170℃程度、好ましくは90〜150℃で、1〜60分間、好ましくは2〜30分間である。
粘着剤層の厚さ(乾燥後)は、例えば、10〜100μmであることが好ましく、15〜80μmであることがより好ましく、20〜60μmであることがさらに好ましい。粘着剤層の厚さが10μm未満では、被着体に対する密着性が乏しくなり、高温、高温多湿下での耐久性が十分ではない傾向がある。一方、粘着剤層の厚さが100μmを超える場合には、粘着剤層を形成する際の光学フィルム用粘着剤組成物の塗布、乾燥時に十分に乾燥しきれず、気泡が残存したり、粘着剤層の面に厚みムラが発生したりして、外観上の問題が顕在化し易くなる傾向がある。
前記離型フィルムの構成材料としては、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエチレンテレフタレート、ポリエステルフィルムなどの樹脂フィルム、紙、布、不織布などの多孔質材料、ネット、発泡シート、金属箔、及びこれらのラミネート体などの適宜な薄葉体などを挙げることができるが、表面平滑性に優れる点から樹脂フィルムが好適に用いられる。
その樹脂フィルムとしては、例えば、ポリエチレンフィルム、ポリプロピレンフィルム、ポリブテンフィルム、ポリブタジエンフィルム、ポリメチルペンテンフィルム、ポリ塩化ビニルフィルム、塩化ビニル共重合体フィルム、ポリエチレンテレフタレートフィルム、ポリブチレンテレフタレートフィルム、ポリウレタンフィルム、エチレン−酢酸ビニル共重合体フィルムなどが挙げられる。
前記離型フィルムの厚みは、通常5〜200μmであり、好ましくは5〜100μm程度である。前記離型フィルムには、必要に応じて、シリコーン系、フッ素系、長鎖アルキル系もしくは脂肪酸アミド系の離型剤、シリカ粉などによる離型及び防汚処理や、塗布型、練り込み型、蒸着型などの帯電防止処理をすることもできる。特に、前記離型フィルムの表面にシリコーン処理、長鎖アルキル処理、フッ素処理などの剥離処理を適宜行うことにより、前記粘着剤層からの剥離性をより高めることができる。
前記透明樹脂フィルム基材としては、特に制限されないが、透明性を有する各種の樹脂フィルムが用いられる。当該樹脂フィルムは1層のフィルムにより形成されている。例えば、その材料として、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート等のポリエステル系樹脂、アセテート系樹脂、ポリエーテルスルホン系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリイミド系樹脂、ポリオレフィン系樹脂、(メタ)アクリル系樹脂、ポリ塩化ビニル系樹脂、ポリ塩化ビニリデン系樹脂、ポリスチレン系樹脂、ポリビニルアルコール系樹脂、ポリアリレート系樹脂、ポリフェニレンサルファイド系樹脂等が挙げられる。これらの中で特に好ましいのは、ポリエステル系樹脂、ポリイミド系樹脂及びポリエーテルスルホン系樹脂である。
前記フィルム基材の厚みは、15〜200μmであることが好ましく、25〜188μmであることがより好ましい。
また、前記樹脂フィルム基材に本発明の粘着剤層を形成した粘着剤層付き樹脂フィルムは、樹脂フィルム基材の粘着剤層と接していない側に、さらに、透明導電層を形成することで、タッチパネルの電極用途として用いることができる。
3.粘着剤層付き光学フィルム
本発明の粘着剤層付き光学フィルムは、光学フィルムの少なくとも一方の面に、前記光学フィルム用粘着剤層を形成したものである。当該粘着剤層付き光学フィルムは、本発明の粘着剤層を有するため、金属酸化物により形成された透明導電層に貼り合せても、透明導電層の腐食を抑制することができるものである。
本発明の粘着剤層付き光学フィルムを、図1を用いて詳細に説明するが、図1は、本発明の粘着剤層付き光学フィルムの一例を示すものであり、これに限定されるものではない。
本発明の粘着剤層付き光学フィルムは、光学フィルム1の一方の面に光学フィルム用粘着剤層2(以下、粘着剤層2ということもある)を有する(図1)。
本発明の粘着剤層付き光学フィルムに使用される光学フィルム1としては、液晶表示装置等の画像表示装置の形成に用いられるものが使用され、その種類は特に制限されない。例えば、光学フィルム1としては偏光板が挙げられる。偏光板は偏光子の片面、又は、両面には透明保護フィルムを有するものが一般に用いられる。本発明においては、偏光子の片側にのみ透明保護フィルムを有する片面保護偏光板であって、前記偏光子の保護フィルムを有さない面と光学フィルム用粘着剤層とが接触する場合や、偏光子の両面に保護フィルムを有する偏光板であって、前記偏光子の光学フィルム用粘着剤層と接触する側の保護フィルムの厚みが50μm以下である場合に、本発明の効果が顕著である。片面保護偏光板を用いる場合には、前記粘着剤層は、前記透明保護フィルムを有さない側の偏光子表面に直接設けることができる。
偏光子は、特に限定されず、各種のものを使用できる。偏光子としては、例えば、ポリビニルアルコール系フィルム、部分ホルマール化ポリビニルアルコール系フィルム、エチレン・酢酸ビニル共重合体系部分ケン化フィルム等の親水性高分子フィルムに、ヨウ素や二色性染料の二色性物質を吸着させて一軸延伸したもの、ポリビニルアルコールの脱水処理物やポリ塩化ビニルの脱塩酸処理物等ポリエン系配向フィルム等が挙げられる。これらの中でも、ポリビニルアルコール系フィルムとヨウ素などの二色性物質からなる偏光子が好適である。これらの偏光子の厚さは特に制限されないが、一般的に5〜80μm程度である。
ポリビニルアルコール系フィルムをヨウ素で染色し一軸延伸した偏光子は、例えば、ポリビニルアルコールをヨウ素の水溶液に浸漬することによって染色し、元長の3〜7倍に延伸することで作製することができる。必要に応じてホウ酸や硫酸亜鉛、塩化亜鉛等を含んでいても良いヨウ化カリウムなどの水溶液に浸漬することもできる。さらに必要に応じて染色前にポリビニルアルコール系フィルムを水に浸漬して水洗してもよい。ポリビニルアルコール系フィルムを水洗することでポリビニルアルコール系フィルム表面の汚れやブロッキング防止剤を洗浄することができるほかに、ポリビニルアルコール系フィルムを膨潤させることで染色のムラなどの不均一を防止する効果もある。延伸はヨウ素で染色した後に行っても良いし、染色しながら延伸しても良いし、また延伸してからヨウ素で染色しても良い。ホウ酸やヨウ化カリウムなどの水溶液や水浴中でも延伸することができる。
また、本発明においては、厚みが10μm以下の薄型偏光子も用いることができる。薄型化の観点から言えば当該厚みは1〜7μmであるのが好ましい。このような薄型の偏光子は、厚みムラが少なく、視認性が優れており、また寸法変化が少ないため耐久性に優れ、さらには偏光板としての厚みも薄型化が図れる点が好ましい。
薄型の偏光子としては、代表的には、特開昭51−069644号公報や特開2000−338329号公報や、国際公開第2010/100917号パンフレット、国際公開第2010/100917号パンフレット、または特許4751481号明細書や特開2012−073563号公報に記載されている薄型偏光膜を挙げることができる。これら薄型偏光膜は、ポリビニルアルコール系樹脂(以下、PVA系樹脂ともいう)層と延伸用樹脂基材を積層体の状態で延伸する工程と染色する工程を含む製法による得ることができる。この製法であれば、PVA系樹脂層が薄くても、延伸用樹脂基材に支持されていることにより延伸による破断などの不具合なく延伸することが可能となる。
前記薄型偏光膜としては、積層体の状態で延伸する工程と染色する工程を含む製法の中でも、高倍率に延伸できて偏光性能を向上させることのできる点で、国際公開第2010/100917号パンフレット、国際公開第2010/100917号パンフレット、または特許4751481号明細書や特開2012−073563号公報に記載のあるようなホウ酸水溶液中で延伸する工程を含む製法で得られるものが好ましく、特に特許4751481号明細書や特開2012−073563号公報に記載のあるホウ酸水溶液中で延伸する前に補助的に空中延伸する工程を含む製法により得られるものが好ましい。
前記偏光子の片面、又は、両面に設けられる透明保護フィルムを形成する材料としては、透明性、機械的強度、熱安定性、水分遮断性、等方性などに優れるものが好ましい。例えば、ポリエチレンテレフタレートやポリエチレンナフタレート等のポリエステル系ポリマー、ジアセチルセルロースやトリアセチルセルロース等のセルロース系ポリマー、ポリメチルメタクリレート等のアクリル系ポリマー、ポリスチレンやアクリロニトリル・スチレン共重合体(AS樹脂)等のスチレン系ポリマー、ポリカーボネート系ポリマーなどが挙げられる。また、ポリエチレン、ポリプロピレン、シクロ系ないしはノルボルネン構造を有するポリオレフィン、エチレン・プロピレン共重合体等のポリオレフィン系ポリマー、塩化ビニル系ポリマー、ナイロンや芳香族ポリアミド等のアミド系ポリマー、イミド系ポリマー、スルホン系ポリマー、ポリエーテルスルホン系ポリマー、ポリエーテルエーテルケトン系ポリマー、ポリフェニレンスルフィド系ポリマー、ビニルアルコール系ポリマー、塩化ビニリデン系ポリマー、ビニルブチラール系ポリマー、アリレート系ポリマー、ポリオキシメチレン系ポリマー、エポキシ系ポリマー、又は、前記ポリマーのブレンド物なども前記透明保護フィルムを形成するポリマーの例として挙げられる。透明保護フィルムは、アクリル系、ウレタン系、アクリルウレタン系、エポキシ系、シリコーン系等の熱硬化型、紫外線硬化型の樹脂の硬化層として形成することもできる。
保護フィルムの厚さは、適宜に決定しうるが、一般には強度や取扱性等の作業性、薄膜性などの点より1〜500μm程度である。また、本発明においては、光学フィルム用粘着剤層と接触する側の保護フィルムの厚みが50μm以下と薄い場合であっても、透明導電層の表面抵抗値の上昇抑制効果を充分に得ることができる。
前記偏光子と保護フィルムとは通常、水系接着剤等を介して密着している。水系接着剤としては、イソシアネート系接着剤、ポリビニルアルコール系接着剤、ゼラチン系接着剤、ビニル系ラテックス系、水系ポリウレタン、水系ポリエステル等を例示できる。上記の他、偏光子と透明保護フィルムとの接着剤としては、紫外硬化型接着剤、電子線硬化型接着剤等が挙げられる。電子線硬化型偏光フィルム用接着剤は、上記各種の透明保護フィルムに対して、好適な接着性を示す。また本発明で用いる接着剤には、金属化合物フィラーを含有させることができる。
前記透明保護フィルムの偏光子を接着させない面には、ハードコート層や反射防止処理、スティッキング防止や、拡散ないしアンチグレアを目的とした処理を施したものであっても良い。
また偏光板以外の光学フィルムとしては、例えば、反射板や反透過板、位相差板(1/2や1/4等の波長板を含む)、視角補償フィルム、輝度向上フィルムなどの液晶表示装置等の形成に用いられることのある光学層となるものが挙げられる。これらは単独で光学フィルムとして用いることができる他、前記偏光板に、実用に際して積層して、1層、又は、2層以上用いることができる。
また、前記光学フィルムには活性化処理を施すことができる。活性化処理は各種方法を採用でき、例えばコロナ処理、低圧UV処理、プラズマ処理等を採用できる。
光学フィルム上への粘着剤層の形成方法は、前述の通りである。
また、前記粘着剤層が露出する場合には、実用に供されるまで離型フィルム(セパレーター)で粘着剤層を保護してもよい。離型フィルムとしては、前述のものを挙げることができる。上記の粘着剤層の作製にあたって基材として離型フィルムを用いた場合には、離型フィルム上の粘着剤層と光学フィルムとを貼り合せることで、当該離型フィルムは、粘着剤層付き光学フィルムの粘着剤層の離型フィルムとして用いることができ、工程面における簡略化ができる。
また、光学フィルム1と光学フィルム用粘着剤層2との間には、アンカー層(不図示)を有していてもよい。アンカー層を形成する材料は特に限定されないが、例えば、各種ポリマー類、金属酸化物のゾル、シリカゾル等が挙げられる。これらの中でも、特にポリマー類が好ましく用いられる。前記ポリマー類の使用形態は溶剤可溶型、水分散型、水溶解型のいずれでもよい。
前記ポリマー類としては、例えば、ポリウレタン系樹脂、ポリエステル系樹脂、アクリル系樹脂、ポリエーテル系樹脂、セルロース系樹脂、ポリビニルアルコール系樹脂、ポリビニルピロリドン、ポリスチレン系樹脂などが挙げられる。これらの中でも、特にポリウレタン系樹脂、ポリエステル系樹脂、アクリル系樹脂が好ましい。これら樹脂には適宜に架橋剤を配合することができる。これら他のバインダー成分は1種、又は、2種以上を適宜その用途に合わせて用いることができる。
アンカー層を、水分散型材料により形成する場合には、水分散型ポリマーを用いる。水分散型ポリマーとしては、ポリウレタン、ポリエステル等の各種の樹脂を、乳化剤を用いてエマルジョン化したものや、前記樹脂中に、水分散性のアニオン基、カチオン基、又は、ノニオン基を導入して自己乳化したもの等が挙げられる。
また、前記アンカー剤には、帯電防止剤を含有させることができる。帯電防止剤は、導電性を付与できる材料であれば特に制限されず、例えば、イオン性界面活性剤、導電性ポリマー、金属酸化物、カーボンブラック、及びカーボンナノ材料などが挙げられるが、これらの中でも、導電性ポリマーが好ましく、より好ましくは水分散性導電ポリマーである。
水溶性導電性ポリマーとしては、ポリアニリンスルホン酸(ポリスチレン換算による重量平均分子量150000、三菱レイヨン(株)製)等、水分散性導電ポリマーとしては、ポリチオフェン系導電性ポリマー(ナガセケムテック社製、デナトロンシリーズ)等を挙げることができる。
前記帯電防止剤の配合量は、例えば、アンカー剤に用いる前記ポリマー類100重量部に対して、70重量部以下、好ましくは50重量部以下である。帯電防止効果の点からは、10重量部以上、さらには20重量部以上とするのが好ましい。
アンカー層の厚みは、特に限定されるものではないが、5〜300nmであることが好ましい。
前記アンカー層の形成方法としては、特に限定されることなく、通常公知の方法により行うことができる。また、アンカー層の形成にあたって、前記光学フィルムに活性化処理を施すことができる。活性化処理は各種方法を採用でき、例えばコロナ処理、低圧UV処理、プラズマ処理等を採用できる。
光学フィルム上のアンカー層上への粘着剤層の形成方法は、前述の通りである。
また、本発明の粘着剤層付き光学フィルムの用途は、前記液晶表示装置用途以外にも、例えば、タッチパネルの電極基板に用いられる透明導電性フィルムの透明導電層に、前記粘着剤層付き光学フィルムの粘着剤層を貼付する、タッチパネル用途としても用いることができる。
4.液晶表示装置
本発明の粘着剤層付き光学フィルムは、各種液晶表示装置において好適に用いることができる。
液晶表示装置の中でも、特に、IPS方式の液晶セルを採用する液晶表示装置においては、液晶セルを構成する透明基板の液晶層と接する側とは反対側に、帯電防止層として透明導電層が形成されることがあり、当該透明導電層上に、本発明の粘着剤層付き光学フィルムの粘着剤層を貼付することで、帯電防止層である透明導電層の腐食を抑制することができるため好ましい。
本発明の粘着剤層付き光学フィルムを用いた液晶表装置の一例を図2に示す。図2の液晶表示装置は、光学フィルム1、光学フィルム用粘着剤層2、透明導電層3、液晶セル4、粘着剤層5、光学フィルム6を含む。ただし、本発明の液晶表示装置は、これに限定されるものではなく、当該構成に液晶表示装置に用いられる各種層を含むこともできる。
前記光学フィルム1と透明導電用粘着剤層2は、前記粘着剤層付き光学フィルムに該当する。また、光学フィルム6は、前記光学フィルム1と同様のものを挙げることができる。
液晶セルとしては特に限定されず、例えば、TN型やSTN型、π型、VA型、IPS型、などの任意なタイプのものを適用することができるが、本発明においては、前述の理由により、特にIPS方式の液晶セルを用いた場合に優れた効果を奏するものである。
また、粘着剤層5は、本発明の粘着剤層であってもよいが、液晶画像表示装置において通常用いられる粘着剤層であればよく、特に限定されるものではない。例えば、アクリル系重合体、シリコーン系ポリマー、ポリエステル、ポリウレタン、ポリエーテル、フッ素系や合成ゴム系などのポリマーをベースポリマーとする粘着剤からなる粘着剤層を用いることができるが、これらの中でも、特に、アクリル系粘着剤は光学的透明性に優れ、適度な濡れ性、凝集性、及び、接着性の粘着特性を示して、耐候性や耐熱性などに優れるものが好ましく用いられる。
また、液晶セル上に設けられる透明導電層3の構成材料としては特に限定されず、例えば、金属酸化物を挙げることができる。金属酸化物としては、酸化スズを含有する酸化インジウムが好適である。当該金属酸化物は、酸化インジウム80〜99重量%及び酸化スズ1〜20重量%を含有することが好ましい。
透明導電層3の厚さは特に制限されないが、厚さ10nm以上とするのが好ましい。膜厚が、厚くなりすぎると透明性の低下などをきたすため、15〜35nmであることが好ましく、より好ましくは20〜30nmの範囲内である。厚さが15nm未満であると表面電気抵抗が高くなり、かつ連続被膜になり難くなる。また、35nmを超えると透明性の低下などをきたしてしまう。
透明導電層3の形成方法としては特に限定されず、従来公知の方法を採用することができる。具体的には、例えば真空蒸着法、スパッタリング法、イオンプレーティング法を例示できる。また、必要とする膜厚に応じて適宜の方法を採用することもできる。
また、透明導電層3を形成する際は、アンダーコート層を設けてもよく、アンダーコート層は、無機物、有機物又は無機物と有機物との混合物により形成することができる。例えば、無機物として、NaF(1.3)、NaAlF(1.35)、LiF(1.36)、MgF(1.38)、CaF(1.4)、BaF(1.3)、SiO(1.46)、LaF(1.55)、CeF(1.63)、Al(1.63)などの無機物〔上記各材料の( )内の数値は光の屈折率である〕が挙げられる。これらの中でも、SiO、MgF、A1などが好ましく用いられる。特に、SiOが好適である。上記の他、酸化インジウムに対して、酸化セリウムを10〜40重量部程度、酸化スズを0〜20重量部程度含む複合酸化物を用いることができる。
無機物により形成されたアンダーコート層は、真空蒸着法、スパッタリング法、イオンプレーティング法等のドライプロセスとして、又はウェット法(塗工法)などにより形成できる。アンダーコート層を形成する無機物としては、前述の通り、SiOが好ましい。ウェット法では、シリカゾル等を塗工することによりSiO膜を形成することができる。
また、本発明の液晶表示装置においては、前記構成以外にも、図2に示した各層間、及び/又は、外側に、任意の光学補償層、接着層等の、一般的に液晶表示装置に用いられる各種層を含むこともできる。
5.積層体
本発明の積層体は、前記粘着剤層付き光学フィルムの粘着剤層と、透明導電性フィルムの透明導電層とを貼り合せたことを特徴とする。
前記粘着剤層付き光学フィルムは、前述のものを使用することができる。
前記透明導電性フィルムとしては、特に限定されるものではなく、公知のものを使用することができるが、一般的に、透明基材上に透明導電性層を有するものが使用されている。
透明基材としては、透明性を有するものであればよく、例えば、樹脂フィルムや、ガラスなどからなる基材(例えば、シート状やフィルム状、板状の基材など)などが挙げられ、樹脂フィルムが特に好ましい。透明基材の厚さは、特に限定されないが、10〜200μm程度が好ましく、15〜150μm程度がより好ましい。
前記樹脂フィルムの材料としては、特に制限されないが、透明性を有する各種のプラスチック材料が挙げられる。例えば、その材料として、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート等のポリエステル系樹脂、アセテート系樹脂、ポリエーテルスルホン系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリイミド系樹脂、ポリオレフィン系樹脂、(メタ)アクリル系樹脂、ポリ塩化ビニル系樹脂、ポリ塩化ビニリデン系樹脂、ポリスチレン系樹脂、ポリビニルアルコール系樹脂、ポリアリレート系樹脂、ポリフェニレンサルファイド系樹脂等が挙げられる。これらの中で特に好ましいのは、ポリエステル系樹脂、ポリイミド系樹脂及びポリエーテルスルホン系樹脂である。
また、前記透明基材には、表面に予めスパッタリング、コロナ放電、火炎、紫外線照射、電子線照射、化成、酸化などのエッチング処理や下塗り処理を施して、この上に設けられる透明導電性層の前記透明基材に対する密着性を向上させるようにしてもよい。また、透明導電性層を設ける前に、必要に応じて溶剤洗浄や超音波洗浄などにより除塵、清浄化してもよい。
前記透明導電性層としては、「4.液晶表示装置」で説明した透明導電層と同様のものを挙げることができる。
以下、本発明に関し実施例を用いて詳細に説明するが、本発明はその要旨を超えない限り、以下の実施例に限定されるものではない。また、各例中、部、%はいずれも重量基準である。
実施例1
(モノマーエマルションの調製)
容器に、原料としてブチルアクリレート785部、メチルメタクリレート160部、リン酸基含有モノマー(商品名:SimpomerPAM200、ローディア日華(株)製)5部、リン酸基含有エステル(商品名:フォスファノールSM−172、東邦化学工業(株)製)1部、アクリル酸50部、3−メタクリロイルオキシプロピル−トリエトキシシラン(商品名:KBM−503、信越化学工業(株)製)0.5部、エレミノールJS−20(三洋化成工業(株)製)20部、及び、水1381部を加えて、ホモミキサー(特殊機化工業(株)製)を用い、5分間、6000rpmで攪拌し、モノマーエマルションを調製した。
(水分散型アクリル系粘着剤の調製)
次に、冷却管、窒素導入管、温度計、滴下ロート、及び、攪拌羽根を備えた反応容器に、上記で調製したモノマーエマルションを仕込み、次いで、反応容器を十分窒素置換した後、内浴温度を65℃に調整し、アンモニウムペルオキソ硫酸ナトリウム(APS)を0.1部添加して、5時間重合して、固形分濃度40%の水分散液(エマルション)を得た。当該水分散液(エマルション)100重量部に、濃度10%のアンモニア水3部を添加して、水分散型アクリル系粘着剤を調製した。
(光学フィルム用粘着剤層の形成)
上記水分散型アクリル系粘着剤を、乾燥後の厚みが25μmとなるように、離型フィルム(商品名:ダイアホイルMRF−38、ポリエチレンテレフタラート基材、三菱化学ポリエステル(株)製)上にアプリケーターにより塗布した後、熱風循環式オーブンにより135℃で2分間乾燥して、光学フィルム用粘着剤層を形成した。
(粘着剤層付き偏光板の作製)
A−PET(アモルファス−ポリエチレンテレフタレート)フィルム(商品名:ノバクリア SH046、厚さ:200μm、三菱樹脂(株)製)に、9μm厚のPVA層が製膜された積層体を、延伸温度130℃及び延伸倍率2倍の空中補助延伸によって延伸積層体を生成し、次に、延伸積層体を染色によって着色積層体を生成し、さらに着色積層体を延伸温度65℃のホウ酸水中延伸によって総延伸倍率が5.94倍になるようにA−PETフィルムと一体に延伸された4μm厚のPVA層を含む光学フィルム積層体を生成した。このような2段延伸によってA−PETフィルムに製膜されたPVA層のPVA分子が高次に配向され、染色によって吸着されたヨウ素がPVAと錯体を形成しPVA−ヨウ素錯体として一方向に高次に配向された高機能偏光層を構成する、厚さ4μmのPVA層を含む光学フィルム積層体を生成することができた。更に、当該光学フィルム積層体の偏光層の表面にポリビニルアルコール系接着剤を介し40μm厚のアクリルフィルムを貼合せたのち、A−PETフィルムを剥離して、薄型偏光層を用いた偏光板を作製した。片面保護偏光板(1)という。
前記(光学フィルム用粘着剤層の形成)で得られた光学フィルム用粘着剤層を、前記片面保護偏光板(1)の偏光子(保護フィルムが積層されていない面)に貼り合わせて、粘着剤層付き偏光板を作製した。
実施例2
実施例1の(粘着剤層付き偏光板の作製)において、以下の両面保護偏光板(1)を使用し、かつ、前記両面保護偏光板の偏光子の厚さ40μmの保護フィルム側に、前記(光学フィルム用粘着剤層の形成)で得られた光学フィルム用粘着剤層の粘着剤層を貼り合わせたこと以外は、実施例1と同様にして粘着剤層付き偏光板を作製した。
(両面保護偏光板(1)の作製)
A−PET(アモルファス−ポリエチレンテレフタレート)フィルム(商品名:ノバクリア SH046、厚さ:200μm、三菱樹脂(株)製)に、12μm厚のPVA層が製膜された積層体を、延伸温度130℃及び延伸倍率2倍の空中補助延伸によって延伸積層体を生成した。次に、延伸積層体を染色によって着色積層体を生成し、さらに着色積層体を延伸温度65℃のホウ酸水中延伸によって、総延伸倍率が5.94倍になるようにA−PETフィルムと一体に延伸された5μm厚のPVA層を含む光学フィルム積層体を生成した。このような2段延伸によってA−PETフィルムに製膜されたPVA層のPVA分子が高次に配向され、染色によって吸着されたヨウ素がPVAと錯体を形成しPVA−ヨウ素錯体として一方向に高次に配向された高機能偏光層を構成する、厚さ5μmのPVA層を含む光学フィルム積層体を生成することができた。更に、当該光学フィルム積層体の偏光層の表面にポリビニルアルコール系接着剤を介し40μm厚のアクリルフィルムを貼合せたのち、A−PETフィルムを剥離して、薄型偏光子を用いた片面保護偏光板(2)を作製した。作製された片面保護偏光板(2)の偏光子面に、UV硬化型接着剤を介し25μm厚のノルボルネン系フィルム(商品名:ARTON、JSR(株)製)を貼合せ両面保護偏光板(1)を作製した。
実施例3
実施例1の(モノマーエマルションの調製)において、リン酸基含有エステル(商品名:フォスファノールSM−172、東邦化学工業(株)製)を1部から10部に変えたこと以外は、実施例1と同様にして粘着剤層付き偏光板を作製した。
実施例4
実施例1の(モノマーエマルションの調製)において、ブチルアクリレートを785部から790部に変え、リン酸基含有モノマー(商品名:SimpomerPAM200、ローディア日華(株)製)を5部から0部に変え、リン酸基含有エステル(商品名:フォスファノールSM−172、東邦化学工業(株)製)を1部から2部に変えたこと以外は、実施例1と同様にして粘着剤層付き偏光板を作製した。
実施例5
実施例1の(モノマーエマルションの調製)において、ブチルアクリレートを785部から790部に変え、リン酸基含有モノマー(商品名:SimpomerPAM200、ローディア日華(株)製)を5部から0部に変え、リン酸基含有エステル(商品名:フォスファノールSM−172、東邦化学工業(株)製)を1部から10部に変えたこと以外は、実施例1と同様にして粘着剤層付き偏光板を作製した。
実施例6
実施例1の(モノマーエマルションの調整)においてブチルアクリレートを785部から770部に変え、リン酸基含有モノマー(商品名:SimpomerPAM200、ローディア日華(株)製)を5部から20部に変え、リン酸基含有エステル(商品名:フォスファノールSM−172、東邦化学工業(株)製)を1部から0.3部に変えたこと以外は、実施例1と同様にして粘着剤層付き偏光板を作製した。
実施例7
実施例1の(モノマーエマルションの調整)において、ブチルアクリレートを785部から770部に変え、リン酸基含有モノマー(商品名:SimpomerPAM200、ローディア日華(株)製))を5部から20部に変え、リン酸基含有エステル(商品名:フォスファノールSM−172、東邦化学工業(株)製)を1部から10部に変えたこと以外は、実施例1と同様にして粘着剤層付き偏光板を作製した。
実施例8
実施例1の(モノマーエマルションの調整)において、ブチルアクリレートを785部から740部に変え、リン酸基含有モノマー(商品名:SimpomerPAM200、ローディア日華(株)製)を5部から50部に変えたこと以外は、実施例1と同様にして粘着剤層付き偏光板を作製した。
実施例9
実施例1の(モノマーエマルションの調整)において、ブチルアクリレートを785部から780部に変え、リン酸基含有モノマー(商品名:SimpomerPAM200、ローディア日華(株)製)を5部から10部に変え、リン酸基含有エステルの種類をフォスファノールSM−172(商品名、東邦化学工業(株)製)からMP-4(商品名、大八化学工業(株)製)に変えたこと以外は、実施例1と同様にして粘着剤層付き偏光板を作製した。
実施例10
実施例1の(モノマーエマルションの調整)において、ブチルアクリレートを785部から770部に変え、リン酸基含有モノマー(商品名:SimpomerPAM200、ローディア日華(株)製)を5部から20部に変え、リン酸基含有エステルの種類をフォスファノールSM−172(商品名、東邦化学工業(株)製)からMP-4(商品名、大八化学工業(株)製)に変えたこと以外は、実施例1と同様にして粘着剤層付き偏光板を作製した。
実施例11
実施例1の(モノマーエマルションの調整)において、ブチルアクリレートを785部から790部に変え、リン酸基含有モノマー(商品名:SimpomerPAM200、ローディア日華(株)製)を5部から0部に変え、リン酸基含有エステルの種類をフォスファノールSM−172(商品名、東邦化学工業(株)製)からフォスファノールGF−185(商品名、東邦化学工業(株)製)に変えたこと以外は、実施例1と同様にして粘着剤層付き偏光板を作製した。
実施例12
実施例1の(モノマーエマルションの調整)において、ブチルアクリレートを785部から780部に変え、リン酸基含有モノマー(商品名:SimpomerPAM200、ローディア日華(株)製)を5部から10部に変え、リン酸基含有エステルの種類をフォスファノールSM−172(商品名、東邦化学工業(株)製)からフォスファノールGF−185(商品名、東邦化学工業(株)製)に変えたこと以外は、実施例1と同様にして粘着剤層付き偏光板を作製した。
実施例13
実施例1の(モノマーエマルションの調整)において、ブチルアクリレートを785部から790部に変え、リン酸基含有モノマー(商品名:SimpomerPAM200、ローディア日華(株)製)を5部から0部に変え、リン酸基含有エステルの種類をフォスファノールSM−172(商品名、東邦化学工業(株)製)からフォスファノールBH−650(商品名、東邦化学工業(株)製)に変えたこと以外は、実施例1と同様にして粘着剤層付き偏光板を作製した。
実施例14
実施例1の(モノマーエマルションの調整)において、ブチルアクリレートを785部から780部に変え、リン酸基含有モノマー(商品名:SimpomerPAM200、ローディア日華(株)製)を5部から10部に変え、リン酸基含有エステルの種類をフォスファノールSM−172(商品名、東邦化学工業(株)製))からフォスファノールBH−650(商品名、東邦化学工業(株)製)に変えたこと以外は、実施例1と同様にして粘着剤層付き偏光板を作製した。
実施例15
実施例1の(モノマーエマルションの調整)において、ブチルアクリレートを785部から780部に変え、リン酸基含有モノマー(商品名:SimpomerPAM200、ローディア日華(株)製)を5部から10部に変え、リン酸基含有エステルの種類をフォスファノールSM−172(商品名、東邦化学工業(株)製)からフォスファノールRS−710(商品名、東邦化学工業(株)製)に変えたこと以外は、実施例1と同様にして粘着剤層付き偏光板を作製した。
実施例16
(モノマーエマルション(1)調整)
容器に、原料としてブチルアクリレート180部、メチルメタクリレート800部、アクリル酸20部、3−メタクリロイルオキシプロピル−トリエトキシシラン(商品名:KBM−503、信越化学工業(株)製)0.5部、エレミノールJS−20(三洋化成工業(株)製)75部、及び、水4150部を加えて、ホモミキサー(特殊機化工業(株)製)を用い、5分間、6000rpmで攪拌し、モノマーエマルション(1)を調製した。
(モノマーエマルション(2)調整)
容器に、原料としてブチルアクリレート917.5部、リン酸基含有モノマー(商品名:SimpomerPAM200、ローディア日華(株)製)25部、リン酸基含有エステル(商品名:フォスファノールSM−172、東邦化学工業(株)製)1.25部、アクリル酸57.5部、3−メタクリロイルオキシプロピル−トリエトキシシラン(商品名:KBM−503、信越化学工業(株)製)0.5部、エレミノールJS−20(三洋化成工業(株)製)6.25部、及び、水1080部を加えて、ホモミキサー(特殊機化工業(株)製)を用い、5分間、6000rpmで攪拌し、モノマーエマルション(2)を調製した。
(水分散型アクリル系粘着剤の作製)
次に、冷却管、窒素導入管、温度計、滴下ロート、及び、攪拌羽根を備えた反応容器に、上記で調製したモノマーエマルション(1)のうち860部を仕込み、次いで、反応容器を十分窒素置換した後、内浴温度を65℃に調整し、アンモニウムペルオキソ硫酸ナトリウム(APS)を0.1部添加して、2時間重合した。次いで、アンモニウムペルオキソ硫酸ナトリウム(APS)を0.5部添加した後、内浴温度を65℃に保ちながらモノマーエマルション(2)のうち1643部を3時間かけて滴下した後、さらに3時間重合して、固形分濃度40%の水分散液(エマルション)を得た。当該水分散液(エマルション)100重量部に、濃度10%のアンモニア水3部を添加して、水分散型アクリル系粘着剤を調製した。
(光学フィルム用粘着剤層の形成)
上記水分散型アクリル系粘着剤を、乾燥後の厚みが25μmとなるように、離型フィルム(商品名:ダイアホイルMRF−38、ポリエチレンテレフタラート基材、三菱化学ポリエステル(株)製)上にアプリケーターにより塗布した後、熱風循環式オーブンにより150℃10分間乾燥して、光学フィルム用粘着剤層を形成した。
(粘着剤層付き偏光板の作製)
実施例1の(粘着剤層付き偏光板の作製)において、上記で得られた光学フィルム用粘着剤層を用いた以外は、実施例と同様にして粘着剤層付き偏光板を作製した。
実施例17
実施例16の(モノマーエマルション(2)の調整)において、ブチルアクリレートを917.5部から942.5部に変え、リン酸基含有モノマー(商品名:SimpomerPAM200、ローディア日華(株)製)を25部から0部に変えたこと以外は、実施例16と同様にして粘着剤層付き偏光板を作製した。
実施例18
実施例16の(モノマーエマルション(2)の調整)において、ブチルアクリレートを917.5部から930部に変え、リン酸基含有モノマー(商品名:SimpomerPAM200、ローディア日華(株)製)を25部から12.5部に変えたこと、リン酸基含有エステルの種類をフォスファノールSM−172(商品名、東邦化学工業(株)製)からMP-4(商品名、大八化学工業(株)製)に変えたこと以外は、実施例16と同様にして粘着剤層付き偏光板を作製した。
実施例19
実施例16の(モノマーエマルション(2)の調整)において、リン酸基含有エステルの種類をフォスファノールSM−172(商品名、東邦化学工業(株)製)からMP-4(商品名、大八化学工業(株)製)に変えたこと以外は、実施例16と同様にして粘着剤層付き偏光板を作製した。
実施例20
(粘着剤溶液の調製)
攪拌羽根、温度計、窒素ガス導入管、冷却器を備えた4つ口フラスコに、ブチルアクリレート944部、アクリル酸50部、リン酸基含有モノマー(商品名:SimpomerPAM200、ローディア日華(株)製)5部、2−ヒドロキシエチルアクリレート1部を含有するモノマー混合物を仕込んだ。さらに、前記モノマー混合物(固形分)100部に対して、重合開始剤として2,2’−アゾビスイソブチロニトリル0.2重量部、及び重合溶媒として酢酸エチル133重量部を投入し、緩やかに攪拌しながら窒素ガスを導入して窒素置換した後、フラスコ内の液温を60℃付近に保って7時間重合反応を行い、固形分濃度30%のアクリル系ポリマー溶液を調製した。上記アクリル系ポリマー溶液にイソシアネート基含有化合物(商品名:コロネートL、日本ポリウレタン工業(株)製)をポリマー固形分100部に対して0.6部、シランカップリング剤(商品名:KBM−403、信越化学工業(株)製)をポリマー固形分100部に対して0.075部、リン酸基含有エステル(商品名:フォスファノールSM−172、東邦化学工業(株)製)をポリマー固形分100部に対して0.1部、粘度調整のための溶剤(酢酸エチル)を加え、粘着剤溶液(固形分11%)を調製した。
(光学フィルム用粘着剤層の形成)
当該粘着剤溶液を、乾燥後の厚みが25μmとなるように、離型フィルム(商品名:ダイアホイルMRF−38、ポリエチレンテレフタラート基材、三菱化学ポリエステル(株)製)上にリバースロールコート法により塗布した後、熱風循環式オーブンで、130℃で、3分間乾燥し、光学フィルム用粘着剤層を形成した。
(粘着剤層付き偏光板の作製)
実施例1の(粘着剤層付き偏光板の作製)において、上記で得られた光学フィルム用粘着剤層を用いた以外は、実施例と同様にして粘着剤層付き偏光板を作製した。
実施例21
実施例20の(粘着剤層付き偏光板の作製)において、実施例2で得られた両面保護偏光板(1)を使用し、かつ、前記両面保護偏光板の偏光子の厚さ40μmの保護フィルム側に、前記(光学フィルム用粘着剤層の形成)で得られた光学フィルム用粘着剤層の粘着剤層を貼り合わせたこと以外は、実施例20と同様にして粘着剤層付き偏光板を作製した。
実施例22
実施例20において、リン酸基含有エステルの種類をフォスファノールSM−172(商品名、東邦化学工業(株)製)からフォスファノールGF−185(商品名、東邦化学工業(株)製)に変えたこと以外は、実施例20と同様にして粘着剤層付き偏光板を作製した。
実施例23
実施例20において、リン酸基含有エステルの種類をフォスファノールSM−172(商品名、東邦化学工業(株)製)からフォスファノールBH−650(商品名、東邦化学工業(株)製)に変えたこと以外は、実施例20と同様にして粘着剤層付き偏光板を作製した。
実施例24
実施例20において、ブチルアクリレートを944部から949部に変え、リン酸基含有モノマー(商品名:SimpomerPAM200、ローディア日華(株)製)を5部から0部に変え、リン酸基含有エステル(商品名:フォスファノールSM−172、東邦化学工業(株)製)を0.1部から0.03部に変えたこと以外は、実施例20と同様にして粘粘着剤層付き偏光板を作製した。
実施例25
実施例20において、ブチルアクリレートを944部から949部に変え、リン酸基含有モノマー(商品名:SimpomerPAM200、ローディア日華(株)製)を5部から0部に変え、リン酸基含有エステル(商品名:フォスファノールSM−172、東邦化学工業(株)製)を0.1部から1部に変えたこと以外は、実施例20と同様にして粘着剤層付き偏光板を作製した。
実施例26
実施例20において、ブチルアクリレートを944部から949部に変え、リン酸基含有モノマー(商品名:SimpomerPAM200、ローディア日華(株)製)を5部から0部に変え、リン酸基含有エステルの種類をフォスファノールSM−172(商品名、東邦化学工業(株)製)からMP-4(商品名、大八化学工業(株)製)に変えたこと以外は、実施例20と同様にして粘着剤層付き偏光板を作製した。
比較例1
実施例1の(モノマーエマルションの調整)において、ブチルアクリレートを785部から790部に変え、リン酸基含有モノマー(商品名:SimpomerPAM200、ローディア日華(株)製)を5部から0部に変え、リン酸基含有エステル(商品名:フォスファノールSM−172、東邦化学工業(株)製)を1部から0部に変えたこと以外は、実施例1と同様にして粘着剤層付き偏光板を作製した。
比較例2
比較例1と同様の組成にて、光学フィルム用粘着剤層を形成した。得られた光学フィルム用粘着剤層の粘着剤層を、実施例2で得られた両面保護偏光板(1)の厚さ40μmの保護フィルム側に貼り合わせて、粘着剤層付き偏光板を作製した。
比較例3
実施例1の(モノマーエマルションの調整)において、ブチルアクリレートを785部から770部に変え、リン酸基含有モノマー(商品名:SimpomerPAM200、ローディア日華(株)製)を5部から20部に変え、リン酸基含有エステル(商品名:フォスファノールSM−172、東邦化学工業(株)製)を1部から0部に変えたこと以外は、実施例1と同様にして粘着剤層付き偏光板を作製した。
比較例4
実施例1の(モノマーエマルションの調整)において、ブチルアクリレートを785部から740部に変え、リン酸基含有モノマー(商品名:SimpomerPAM200、ローディア日華(株)製)を5部から50部に変え、リン酸基含有エステル(商品名:フォスファノールSM−172、東邦化学工業(株)製)を1部から0部に変えたこと以外は、実施例1と同様にして粘着剤層付き偏光板を作製した。
比較例5
実施例20において、ブチルアクリレートを944部から949部に変え、リン酸基含有モノマー(商品名:SimpomerPAM200、ローディア日華(株)製)を5部から0部に変え、リン酸基含有エステル(商品名:フォスファノールSM−172、東邦化学工業(株)製)を0.1部から0部に変えたこと以外は、実施例20と同様にして粘着剤層付き偏光板を作製した。
実施例及び比較例で得られた光学フィルム用粘着剤層の厚み、耐腐食性について評価を行った。結果を表1、2に示す。
<結晶性ITO薄膜に対する耐腐食性>
フィルム基材として、厚さ25μmのポリエチレンテレフタレートフィルム(以下、PETフィルムという)の一方の面に、メラミン樹脂:アルキド樹脂:有機シラン縮合物の重量比2:2:1の熱硬化型樹脂により、厚さが180nmの第一層目のアンダーコート層を形成した。次いで、第1層目のアンダーコート層上に、SiOを、電子ビーム加熱法により1.33×10−2〜2.67×10−2Paの真空度で真空蒸着して、厚さ40nmの第二層目のアンダーコート層(SiO膜)を形成した。
次に、第二層目のアンダーコート層上に、アルゴンガス80%と酸素ガス20%とからなる5.33×10−2Paの雰囲気中で、酸化インジウム90重量%、酸化スズ10重量%を用いた反応性スパッタリング法により、厚さ22nmのITO膜を形成して、ITO薄膜を有するフィルムを得た。得られたITO膜は、アモルファスであった。上記ITO薄膜を有するフィルムを140℃90分間加熱処理により結晶化させ、結晶化ITO薄膜を得た。
実施例及び比較例で得られた粘着剤層付き偏光板を8mm×8mmに切断した。また、前記結晶化ITO薄膜を有するフィルム(15mm×15mm)の結晶化ITO膜上に、粘着剤層付き偏光板の粘着剤層面を積層したサンプルを調製した。このサンプルにおいて、結晶化ITO薄膜を有するフィルムの結晶化ITO膜の抵抗値(これを投入前抵抗値という)をホール効果測定装置(製品名:HL5500PC、nano metrics製)により測定した。また、このサンプルを、60℃、95%RHの雰囲気に500時間放置した。前記放置後のサンプルについて上記同様にして、結晶化ITO薄膜を有するフィルムの結晶化ITO膜の抵抗値(これを投入後抵抗値という)を測定した。前記結果を用いて、以下の式により、前記雰囲気下にサンプルを投入前後の抵抗値の上昇率を算出した。
抵抗値の上昇率(%)=(投入後抵抗値/投入前抵抗値)×100
前記抵抗値の上昇率は低いほど好ましく、前記抵抗値の上昇率が120%以下であれば、耐腐食性を満足すると判断し、下記基準により評価を行った。
○:抵抗値の上昇率が120%以下
×:抵抗値の上昇率が120%を超える
<非晶性ITO薄膜に対する耐腐食性>
厚さ22nmの非晶性ITO薄膜を有するフィルムとして、日東電工(株)製のエレクリスタP400L−TNMEを用いた。当該非晶性ITO薄膜を有するフィルムは、評価試験前に140℃で90分間加熱処理を行った。処理後のフィルムのITO薄膜はアモルファスであった。
実施例1、9、16、18、20及び比較例1、5で得られた粘着剤層付き偏光板を8mm×8mmに切断した。また、前記非晶性ITO薄膜を有するフィルムの非晶性ITO膜上に、粘着剤層付き偏光板の粘着剤層面を積層したサンプルを調製した。このサンプルにおいて、非晶性ITO薄膜を有するフィルムの非晶性ITO膜の抵抗値(これを投入前抵抗値という)をホール効果測定装置(製品名:HL5500PC、nano metrics製)により測定した。また、このサンプルを、60℃、95%RHの雰囲気に500時間放置した。前記放置後のサンプルについて上記同様にして、非晶性ITO薄膜を有するフィルムのITO膜の抵抗値(これを投入後抵抗値という)を測定した。前記結果を用いて、以下の式により、前記雰囲気下にサンプルを投入前後の抵抗値の上昇率を算出した。
抵抗値の上昇率(%)=(投入後抵抗値/投入前抵抗値)×100
前記抵抗値の上昇率は低いほど好ましく、前記抵抗値の上昇率が130%以下であれば、耐腐食性を満足すると判断できる。
○:抵抗値の上昇率が130%以下
×:抵抗値の上昇率が130%を超える
表1、2中の略記は、それぞれ以下の通りである。
SM−172:フォスファノールSM−172(東邦化学工業(株)製)
GF−185:フォスファノールGF−185(東邦化学工業(株)製)
BH−650:フォスファノールBH−650(東邦化学工業(株)製)
RS−710:フォスファノールRS−710(東邦化学工業(株)製)
MP−4:商品名、大八化学工業(株)製
また、表1、2中の添加量(重量部)は、モノマー成分100重量部に対するものである。但し、表1、2の実施例20〜26のエステルの添加量(重量部)は、(メタ)アクリル系ポリマー固形分100重量部に対するものである。
1 光学フィルム
2 光学フィルム用粘着剤層
3 透明導電層
4 液晶セル
5 粘着剤層
6 光学フィルム

Claims (10)

  1. 炭素数4〜18のアルキル基を有するアルキル(メタ)アクリレートを主成分として含有するモノマー成分を重合して得られる(メタ)アクリル系ポリマー、及び、リン酸エステル系化合物を含むことを特徴とする、光学フィルム用粘着剤組成物。
  2. 前記リン酸エステル系化合物が、前記(メタ)アクリル系ポリマーを構成する全モノマー成分100重量部に対して0.005〜2重量部であることを特徴とする、請求項1に記載の光学フィルム用粘着剤組成物。
  3. 前記モノマー成分が、さらに、リン酸基含有モノマーを含むことを特徴とする、請求項1又は2に記載の光学フィルム用粘着剤組成物。
  4. 前記リン酸基含有モノマーが、前記(メタ)アクリル系ポリマーを構成する全モノマー成分100重量部に対して0.1〜10重量部であることを特徴とする、請求項3に記載の光学フィルム用粘着剤組成物。
  5. 請求項1〜4のいずれかに記載の光学フィルム用粘着剤組成物から形成されることを特徴とする、光学フィルム用粘着剤層。
  6. 光学フィルムの少なくとも一方の面に、請求項5に記載の光学フィルム用粘着剤層を有することを特徴とする、粘着剤層付き光学フィルム。
  7. 前記光学フィルムが、偏光子の両面に保護フィルムを有する偏光板であって、少なくとも片側の保護フィルムの厚みが50μm以下であり、少なくとも当該保護フィルムに前記光学フィルム用粘着剤層が接触していることを特徴とする、請求項6に記載の粘着剤層付き光学フィルム。
  8. 前記光学フィルムが、偏光子の片面に保護フィルムを有する偏光板であって、少なくとも前記偏光子の保護フィルムを有さない面に前記光学フィルム用粘着剤層が接触していることを特徴とする、請求項6に記載の粘着剤層付き光学フィルム。
  9. 請求項6〜8のいずれかに記載の粘着剤層付き光学フィルムを用いることを特徴とする液晶表示装置。
  10. 請求項6〜8のいずれかに記載の粘着剤層付き光学フィルムの粘着剤層と、透明導電性フィルムの透明導電層とを貼り合せたことを特徴とする積層体。
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