JP3846912B2 - 粘着剤組成物 - Google Patents
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、高温下又は高温高湿下においても凝集力及び接着力の経時変化が小さく、かつ、曲面接着力にも優れた新規な粘着剤組成物に関するものであり、特に光学フィルムとガラス板等の基材との接着に適した粘着剤組成物に関するものである。
【０００２】
【従来技術】
一般に、従来より用いられている粘着剤組成物あるいは粘着テープ、粘着シート等のその応用物品は常温において指圧程度の圧力で種々の適用体面に接着可能であるために、種々の用途に用いられている。しかし、該組成物あるいはその応用物品は、被着体面に接着後、高温又は高温高湿の条件下に曝されると、被着体面から剥離するといった欠点が生じ、その用途にも制約を受けているのが実状である。
そこでこれらを解決するために、高温、高湿又は水中等の条件下でも使用可能な接着性を発揮する粘着剤組成物として、例えば、アクリル系重合体にビニルシラン、エポキシシラン、メタクリルシランから選ばれた少なくとも１種が配合された感圧性接着剤組成物（特公昭６２−３０２３３号公報）、エポキシ基と反応可能な水酸基を有するアクリル系樹脂にエポキシ基含有シラン化合物を配合した粘着剤組成物（特開昭６１−７３６９号公報）、イソシアネート基と反応可能なエチレン性不飽和モノマーと共重合してなるアクリル系樹脂にイソシアネート基含有有機ケイ素化合物を配合した粘着剤組成物（特開平１−１５８０８７号公報）等が提案されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、特公昭６２−３０２３３号公報開示の技術では、アクリル系重合体とシラン系化合物との結合力が弱いために接着力の向上は少なく、又、凝集力等の経時的変化の小さい粘着剤組成物を得るという点ではまだまだ満足のいくものではない。又、特開昭６１−７３６９号公報開示の技術においては、グリシジル基と水酸基含有アクリル系樹脂との反応が遅く、常温では硬化し難いのが欠点であり、仮に硬化を促進させるために塩基性触媒を使用すると耐水性及び耐湿性が極端に低下してしまう。更に、特開平１−１５８０８７号公報開示技術においては、上記の常温硬化性が改善され、経時的にも耐水性、耐湿性の低下しない粘着剤組成物が得られているものの、より粘着力が要求される曲面の被着体、例えば、被着体として曲面が選ばれるラベル用途や光学用途（光学フィルムとガラス基材の接着用途）におけるフィルム型液晶あるいは曲面を有する液晶表示体等の曲面部分への粘着性能については、上記公報も含めて、何ら考慮されておらず、延いては該粘着剤組成物の使用用途にも制約を受けることになる。この点について本発明者等が詳細に検討した結果、粘着剤用途の多様化を考えると、上記技術では充分な粘着性は得られず、充分といえるほど満足した粘着剤組成物を得るにはまだまだ改良の余地が残されている。
【０００４】
そこで上述の背景に基づき、高温下又は高温高湿下においても凝集力及び接着力の経時変化が小さく、かつ、被着体として曲面が選ばれるラベル用途や曲面を有するフィルム型液晶あるいは液晶表示体等の曲面の被着体への粘着力（曲面接着力）にも優れた粘着剤組成物の開発が望まれている。特に、偏光板、位相差板、楕円偏光板等の光学用途においてはその適用頻度も高く、かかる粘着剤組成物が大いに活用され得る状況にある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
しかるに、本発明者等はかかる課題を解決すべく鋭意研究を重ねた結果、アクリル系樹脂中に、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及びトリメチロールプロパンのキシリレンジイソシアネートアダクトから選ばれる少なくとも１種のイソシアネート系化合物、ポリオール系化合物及び、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、γ−グリシドキシプロピルメチルジエトキシシラン、β−（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から選ばれる少なくとも一種の化合物であるエポキシ基を有するシラン系化合物を配合させてなる粘着剤組成物が、上記課題を解決することを見いだし本発明を完成した。
【０００６】
本発明の最大の特徴は、アクリル系樹脂中に、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及びトリメチロールプロパンのキシリレンジイソシアネートアダクトから選ばれる少なくとも１種のイソシアネート系化合物とポリオール系化合物及びエポキシ基を有するシラン系化合物を配合した点にあり、窒素を含有したポリオール系化合物を用いるとき、高温又は高温高湿下でも経時変化の小さい非常に優れた凝集力、接着力あるいは曲面接着力を顕著に示すものである。
【０００７】
又、本発明の粘着剤組成物は、偏光フィルム、位相差フィルム等の光学用途においてガラス基材との接着に用いることにより、耐久性に優れ、光学特性変化の小さい光学積層体を提供することができる。
【０００８】
以下、本発明について具体的に説明する。
本発明のアクリル系樹脂の構成成分としては、ガラス転移温度の低く柔らかいモノマー成分やガラス転移温度の高く硬いコモノマー成分、更に少量の官能基含有モノマー成分が挙げられる。
【０００９】
前記の主モノマー成分としては、アクリル酸エチル、アクリル酸ｎ−ブチル、アクリル酸イソブチル、アクリル酸２−エチルヘキシル、アクリル酸ラウリル、アクリル酸ベンジル、アクリル酸シクロヘキシル等のアルキル基の炭素数２〜１２程度のアクリル酸アルキルエステルやメタクリル酸ｎ−ブチル、メタクリル酸イソブチル、メタクリル酸２−エチルヘキシル、メタクリル酸ラウリル、メタクリル酸ベンジル、メタクリル酸シクロヘキシル等のアルキル基の炭素数４〜１２程度のメタクリル酸アルキルエステル等が挙げられ、前記のコモノマー成分としては、アクリル酸メチルやメタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル、メタクリル酸プロピル等のアルキル基の炭素数１〜３のメタクリル酸アルキルエステル、酢酸ビニル、アクリロニトリル、メタクリロニトリル、スチレン等が挙げられる。又、アルキル基が芳香環基、複素環基、ハロゲン原子等で置換されているアクリル酸アルキルエステルやメタクリル酸アルキルエステル等、一般にアクリル系樹脂の合成に用いられるモノマーを、本発明の粘着剤アクリル系樹脂の合成にも用いることもできる。
【００１０】
前記以外に官能基含有モノマー成分としては、例えばカルボキシル基含有モノマーとして、アクリル酸、メタクリル酸、クロトン酸等のモノカルボン酸、マレイン酸、フマール酸、シトラコン酸、グルタコン酸、イタコン酸等の多価カルボン酸、及びこれらの無水物等があり、ヒドロキシル基含有モノマーとして、２−ヒドロキシエチル（メタ）アクリレート、２−ヒドロキシプロピル（メタ）アクリレート、３−ヒドロキシプロピル（メタ）アクリレート、４−ヒドロキシブチル（メタ）アクリレート、３−クロロ−２−ヒドロキシプロピル（メタ）アクリレート、ジエチレングリコールモノ（メタ）アクリレート等やＮ−メチロールアクリルアミド、アリルアルコール等がある。
【００１１】
３級アミノ基含有モノマーとしては、ジメチルアミノエチル（メタ）アクリレート、ジエチルアミノエチル（メタ）アクリレート、ジメチルアミノプロピル（メタ）アクリルアミド等があり、アミド基、Ｎ−置換アミド基含有モノマーとしては、（メタ）アクリルアミド、Ｎ−メチル（メタ）アクリルアミド、Ｎ−エチル（メタ）アクリルアミド、Ｎ−エトキシメチル（メタ）アクリルアミド、Ｎ−プロポキシメチル（メタ）アクリルアミド、Ｎ−ブトキシメチル（メタ）アクリルアミド、Ｎ−ｔｅｒｔ−ブチルアクリルアミド、Ｎ−オクチルアクリルアミド、ジアセトンアクリルアミド等がある。ニトリル基含有モノマーとしては、アクリロニトリル、メタクリロニトリル、クロトノニトリル、フマロニトリル等がある。その他、リン酸系のアクリレート等も挙げられる。
【００１２】
かかる官能基含有モノマー成分のうちで、特にカルボキシル基含有モノマーの使用が好ましい。
かかる主モノマー成分の含有量は、他に含有させるコモノマー成分や官能基含有モノマー成分の種類や含有量により一概には規定できないが、一般的には上記主モノマーを５０重量％以上含有させることが好ましい。
本発明のアクリル系樹脂は主モノマー、コモノマー、更に必要に応じて官能基含有モノマーを有機溶剤中でラジカル共重合させる如き、当業者周知の方法によって容易に製造される。
【００１３】
前記重合に用いられる有機溶剤としては、トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素類、酢酸エチル、酢酸ブチル等のエステル類、ｎ−プロピルアルコール、ｉｓｏ−プロピルアルコール等の脂肪族アルコール類、メチルエチルケトン、アセトン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノン等のケトン類等が挙げられる。
前記ラジカル重合に使用する重合触媒としては、通常のラジカル重合触媒であるアゾビスイソブチロニトリル、ベンゾイルパーオキサイド、ジ−ｔ−ブチルパーオキサイド、クメンハイドロパーオキサイド等が具体例として挙げられる。
【００１４】
本発明では、上述したように上記アクリル系樹脂に、イソシアネート系化合物、ポリオール系化合物及びエポキシ基を有するシラン系化合物が配合される。
該イソシアネート系化合物としては、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、トリメチロールプロパンのキシリレンジイソシアネートアダクトが挙げられる。中でも、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が好ましい。
【００１５】
かかるイソシアネート系化合物の添加量はアクリル系樹脂１００重量部に対して０．０１〜１０重量部、好ましくは０．１〜７重量部、更に好ましくは０．３〜５重量部である。かかる添加量が０．０１重量部未満では、硬化が充分になされず、高温の条件下では不良となり、一方１０重量部を越えると硬化が促進され過ぎて接着力が低下し好ましくない。
【００１６】
又、ポリオール系化合物としては、特に制限されることなく、エチレングリコール、プロピレングリコール、１，３−ブチレングリコール、１，４−ブタンジオール、ヘキシレングリコール、１，６−ヘキサンジオール等のグリコール類；グリセリン、トリメチロールプロパン、ヘキサントリオール、ペンタエリスリトール、ジグリセリン、α−メチルグルコシド、ジペンタエリスリトール、ソルビトール、キシリット、マンニット、グルコース、フルクトース、サッカロース等の３〜８価のアルコール類；ピロガロール、ハイドロキノン、ビスフェノールＡ、ビスフェノールスルホン、フェノールとホルムアルデヒドの縮合物等の多価フェノール類等の活性水素含有化合物にエチレンオキシド、プロピレンオキシド、ブチレンオキシド、エピクロルヒドリン、スチレンオキシド等のアルキレンオキシドを付加したポリエーテルポリオールや、エチレングリコール、プロピレングリコール、１，３−ブチレングリコール、１，４−ブタンジオール、ネオペンチルグリコール、１，６−ヘキサンジオール、グリセリン、トリメチロールプロパン等の２〜３価のアルコール類及び／又は前記のポリエーテルポリオール類とアジピン酸、セバシン酸、無水フタル酸、テレフタル酸ジメチル等の脂肪族又は芳香族ジカルボン酸、酸無水物及びエステル形成性のカルボン酸誘導体等との縮合反応により製造されるもの；及びラクトン類（カプロラクトン等）の開環重合等により製造されるもの等のポリエステルポリオール、水酸基含有ポリブタジエンポリオール、アクリルポリオール、ヒマシ油の誘導体、トール油誘導体等の窒素を含有しないポリオール系化合物も挙げられるが、好適には窒素を含有したポリオール系化合物が選ばれる。
【００１７】
窒素を含有したポリオール系化合物としては、特に制限されないが、好適には下記の化１、化２、化３で示される化合物が選ばれ、具体的には、化１としてトリエタノールアミン、メチルジエタノールアミン、ポリオキシエチレンステアリルアミン、ポリオキシエチレンラウリルアミン、好ましくはメチルジエタノールアミン、ポリオキシエチレンステアリルアミン、化２としてＮ，Ｎ，Ｎ′，Ｎ′−テトラキス（２−ヒドロキシプロピル）エチレンジアミン、アデカクオドロール（旭電化工業（株））、化３としてはＲ2が水素（９％），−ＣＨ2ＯＨ（３１％）、−ＣＨ2ＯＢｕ（６０％）からなるスーパーベッカミンＪ−８２０−６０（大日本インキ化学工業）が挙げられる。
【００１８】
【化１】
【００１９】
【化２】
【００２０】
【化３】
ここで、Ｒ、Ｒ′はアルキル基；Ｒ1は水素、アルキル基、アシル基、フェニル基、あるいは下記の化４；Ｒ2は水素、−ＣＨ2−Ｏ−Ｒ2′（但し、Ｒ2′は水素、アルキル基）；Ｒ3はＲ2又は縮合により生成する結合；Ｘはアルキレン基、フェニレン基；ａ、ｂ、ｍ、ｎ、ｋ、ｌ、ｘ、ｙは０以上の整数（但し、ｍとｎ、ｋとｌ、ａとｂ、ｘとｙとはいずれも同時に０にはならない。）；ｐ、ｒは１以上の整数である。
【化４】
本発明においては、上記ポリオール系化合物を２種以上併用しても差し支えない。
【００２１】
又、上記ポリオール系化合物中の水酸基含有量（Ａ）とイソシアネート系化合物中のイソシアネート基含有量（Ｂ）のモル比（Ａ）／（Ｂ）が０．０１〜５、好ましくは０．０３〜３、更に好ましくは０．０５〜１であるとき、本発明の優れた凝集力及び接着力が発揮される。該ポリオール系化合物中の水酸基含有量（Ａ）とイソシアネート系化合物中のイソシアネート基含有量（Ｂ）のモル比（Ａ）／（Ｂ）が０．０１未満では硬化が充分になされず、高温の条件下では不良となり、逆に５を越えると硬化が促進され過ぎて接着力が低下し、本発明の優れた効果が顕著に発現しない。
【００２２】
一方、エポキシ基を有するシラン系化合物としては、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、γ−グリシドキシプロピルメチルジエトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルメチルジメトキシシラン、メチルトリ（グリシジル）シラン、β−（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、β−（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が挙げられるが、なかでも好ましいのは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、γ−グリシドキシプロピルメチルジエトキシシラン、β−（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である。
【００２３】
本発明では、必要に応じて上記シラン系化合物の他に、アクリル系シラン、メルカプト系シラン、水酸基系シラン等の他のシラン系化合物を併用することも可能である。
【００２４】
かかるエポキシ基を有するシラン系化合物の添加量については、アクリル系樹脂１００重量部に対して０．０００１〜１０重量部、好ましくは０．０００５〜７重量部、更に好ましくは０．００１〜５重量部であり、かかる添加量が０．０００１重量部未満では充分な接着力が得られず、１０重量部を越えると粘着剤との相溶性が悪く、本発明の優れた接着力、凝集力を示さない。
【００２５】
又、前記アクリル系樹脂、イソシアネート系化合物、ポリオール系化合物及びエポキシ基を有するシラン系化合物の配合方法については特に制限はなく一括仕込みや、上記アクリル系樹脂、イソシアネート系化合物、ポリオール系化合物、シラン系化合物を予め任意に複数を混合して、残る成分を後から混合してもよい。
【００２６】
かくして本発明の粘着剤組成物は、高温下又は高温高湿下においても凝集力及び接着力の経時変化が小さく、かつ、本発明特有の曲面接着力にも優れた効果を示す粘着剤組成物である。
かかる粘着剤組成物の使用については、トルエン、酢酸エチル、メチルエチルケトン、アセトン等の有機溶剤に溶解したものを基材又は剥離フィルム等のフィルムに塗布した後、３０〜１７０℃、好ましくは４０〜１５０℃の乾燥温度で乾燥して硬化され、その粘着特性が得られる。
【００２７】
そして、該粘着剤組成物は、粘着テープ、粘着シート等の各種粘着用途として有効に用いられ、更に各種基材に貼り合わされる。基材は特に限定されないが、ステンレス板、アルミニウム板、鋼板、銅板等をはじめとするあらゆる材質の金属板、ポリエチレン板、ポリプロピレン板、メラミン板、フェノール板等の合成樹脂化粧板、合板、単板、ガラス板等のいわゆる板状物の他、棒状物、陶器や各種成形物の表面に貼り合わすことができる。
【００２８】
又、本発明の粘着剤組成物は、基材、特にガラス基材と光学フィルムとの接着において非常に優れた効果を示す。即ち、該粘着剤組成物を用いることにより、高温又は高温高湿環境下での使用において、粘着剤層の発泡や剥離等の外観欠点が発生せず、耐熱性、耐湿熱性に優れ、更に光学特性についても優れた光学積層体を得ることができる。
【００２９】
本発明に用いる光学フィルムとしては、光学特性を有するフィルムであれば特に限定されないが、偏光フィルム、位相差フィルム、楕円偏光フィルム等の使用が好ましく、これらの光学フィルムとガラス基板の接着に本発明の粘着剤組成物を用いることにより、耐熱性、耐湿熱性及び光学特性に優れた光学フィルム／ガラス基板の光学積層体が得られるのである。
尚、本発明では、主として偏光フィルム、位相差フィルム、楕円偏光フィルム等の光学フィルムには保護層を設けるが、特に断りのない限り、ここでは保護層の有無にかかわらず光学フィルムと称する。
【００３０】
以下、光学積層体について詳述する。
本発明では、例えば、主としてポリビニルアルコール系偏光フィルムを基材とし、これに必要に応じ保護層を設けた偏光板、あるいはポリビニルアルコール系やポリカーボネート系の位相差フィルムを基材とし、これに必要に応じ保護層を設けた位相差板、更には偏光フィルムと位相差フィルムを組み合わせた楕円偏光板等に、粘着剤層及び剥離フィルムを付加するのである。粘着剤層及び剥離フィルムを付加する方法としては、剥離フィルムの上に粘着剤層を設け、その上に光学フィルムを貼り合わせる方法、あるいは逆に光学フィルムの上に粘着剤層を設け、その上に剥離フィルムを貼り合わせる方法が通常取られる。
【００３１】
このようにして得られた粘着剤層を有する光学フィルムは使用時に適当に切断され、剥離フィルムを剥がし、相手基材であるガラスあるいは他の基材と貼り合わせ、液晶表示素子、防眩用あるいはサングラスとして用いられる。
又、前記粘着剤層を有する光学フィルムは、更に反射板及び／又は半透明層を設けることにより、反射型あるいは半透過型の液晶表示板に使用される。この反射板としては通常アルミニウム、銀等の箔、板が使用される。又、半透明層としては反射型及び透過型の両方に使用可能となるべく反射率と透過率が選ばれ、適宜材料は選択される。
【００３２】
位相差フィルムには、特に制限されることなくポリビニルアルコール、ポリカーボネート、ポリエステル、ポリアリレート、ポリイミド、ポリオレフィン、ポリスチレン、ポリサルホン、ポリエーテルサルホン、ポリビニリデンフルオライド／ポリメチルメタアクリレート、液晶ポリマー、トリアセチルセルロース系樹脂、環状ポリオレフィン、エチレン−酢酸ビニル共重合体ケン化物、ポリ塩化ビニル等が採用されるが、主としてポリカーボネート、ポリビニルアルコール系樹脂フィルムが用いられる。ポリビニルアルコール系樹脂としては通常酢酸ビニルを重合したポリ酢酸ビニルをケン化して製造されるが、少量の不飽和カルボン酸（塩、エステル、アミド、ニトリル等を含む）、オレフィン類、ビニルエーテル類、不飽和スルホン酸塩等、酢酸ビニルと共重合可能な成分を含有していても良い。又ポリビニルアルコールを酸の存在下でアルデヒド類と反応させた、例えばポリブチラール樹脂、ポリビニルホルマール樹脂等のいわゆるポリビニルアセタール樹脂及びポリビニルアルコール誘導体が挙げられる。平均重合度は５００〜１００００、ケン化度は８０〜１００モル％のもので、１．０１〜４倍程度に一軸延伸されたものであることが望ましい。
【００３３】
一方、偏光フィルムには平均重合度が１５００〜１００００、ケン化度が８５〜１００モル％の上記ポリビニルアルコール系樹脂を原反フィルムとして、ヨウ素−ヨウ化カリの水溶液あるいは二色性染料により染色された一軸延伸フィルム（２〜１０倍、好ましくは３〜７倍程度の延伸倍率）が用いられる。
【００３４】
保護層としては従来から知られているセルロースアセテート系フィルム、アクリル系フィルム、ポリエステル系樹脂フィルム、ポリオレフィン系樹脂フィルム、ポリカーボネート系フィルム、ポリエーテルエーテルケトン系フィルム、ポリスルホン系フィルム等が挙げられるが、好適には三酢酸セルロースフィルム等のセルロースアセテート系フィルムが用いられる。更に、必要に応じて、上記樹脂フィルムにサリチル酸エステル系化合物、ベンゾフェノール系化合物、ベンゾトリアゾール系化合物、シアノアクリレート系化合物、ニッケル錯塩系化合物等の紫外線吸収剤を配合させることも可能である。
【００３５】
【作用】
本発明の粘着剤組成物は、アクリル系樹脂中にイソシアネート系化合物、ポリオール系化合物及びエポキシ基を有するシラン系化合物を配合させてなるために、高温下又は高温高湿下でも凝集力及び接着力の経時変化が小さく、かつ、曲面接着力にも優れた効果を示し、又、光学フィルムとガラス基材等との接着に用いた場合、粘着剤の発泡や剥離を起こさないといった耐久性に優れるばかりでなく、高温、高湿環境下で長時間放置してもその光学特性が低下しないといった効果も発揮する。かかる特性を利用して液晶表示体の用途に用いられ、特に車両用途、各種工業計器類、家庭用電化製品の表示等に有用である。
【００３６】
【実施例】
以下、実施例を挙げて本発明を更に具体的に説明する。
尚、実施例中「部」、「％」とあるのは特に断りのない限り重量基準である。実施例１
アクリル酸ｎ−ブチル：アクリル酸＝９５：５（重量比）の配合物を重合開始剤としての過酸化ベンゾイルを０．１部添加してトルエン中で重合し、共重合物溶液を得た。該共重合物溶液に、該共重合物溶液の固形分１００部に対して、イソシアネート系化合物としてコロネートＬ（日本ポリウレタン社製）１部、Ｎ−メチルジエタノールアミン０．０５６部（水酸基含有量（Ａ）とイソシアネート基含有量（Ｂ）のモル比（Ａ）／（Ｂ）＝０．２）、更にγ−グリシドキシプロピルトリエトキシシラン０．０１部を添加し、充分混合して粘着剤組成物を得た。
得られた粘着剤組成物について、接着力、凝集力及び曲面接着力の経時変化を測定した。
尚、接着力、凝集力及び曲面接着力の測定方法は下記に示す通りである。
【００３７】
（接着力）
上記粘着剤組成物をトルエンに溶解した後、ポリエチレンテレフタレートフィルムに塗工し、１００℃で２分間乾燥し、これをＪＩＳ Ｚ ０２３７に準じた手動ローラで３往復してガラス板（サイズ：幅２５ｍｍ、長さ１８０ｍｍ）に圧着した。該サンプルをオートクレーブ処理（５０℃、１５分、５ｋｇ／ｃｍ2）し、６０℃で１２時間熱処理し、２０℃６５％ＲＨの条件下で１時間放置した後、ＪＩＳ Ｂ ７７２１に準じた装置により、ＪＩＳ Ｚ ０２３７に準じた９０度引きはなし法で測定した（ｋｇ／２５ｍｍ）。引き上げる速度は２００ｍｍ／ｍｉｎであった。
【００３８】
（凝集力）
上記と同様に粘着剤組成物を塗工したポリエチレンテレフタレートフィルム（サイズ：幅２５ｍｍ、長さ１５０ｍｍ）をガラス板（サイズ：幅４０ｍｍ、長さ８０ｍｍ）にＪＩＳ Ｚ ０２３７に準じた手動ローラで３往復して圧着した。該サンプルをオートクレーブ処理（５０℃、１５分、５ｋｇ／ｃｍ2）し、２０℃、６５％ＲＨの条件下で１時間放置した後、端部に１ｋｇの荷重をかけ、ＪＩＳ Ｚ ０２３７に準じて測定し、７０℃で４８時間後のずれの大きさ（ｍｍ）を測定し、下記の基準で評価した。
◎・・・０〜０．５未満（ｍｍ）
○・・・０．５〜５．０未満（ｍｍ）
△・・・５．０〜１０．０未満（ｍｍ）
×・・・１０．０以上（ｍｍ）
【００３９】
（曲面接着力）
３０ｍｍφのガラス製円筒の曲面に幅２５ｍｍ、長さ６６ｍｍの上記同様の試験片を円筒の自重（２００ｇ）を利用して貼り付けて、オートクレーブ処理（５０℃、１５分、５ｋｇ／ｃｍ2）し、４０℃、２４時間放置して更に４０℃、９５％ＲＨの条件下２４時間放置した後の剥がれの大きさ（ｍｍ）を測定し、下記の基準により評価した。
◎・・・０〜０．５未満（ｍｍ）
○・・・０．５〜５．０未満（ｍｍ）
△・・・５．０〜１０．０未満（ｍｍ）
×・・・１０．０以上（ｍｍ）
【００４０】
又、得られた粘着剤組成物を厚さ１．１ｍｍのガラス板上にアプリケーターを用いて乾燥後の厚みが２５μｍとなるように塗布し、１００℃２分間乾燥して粘着性板を得、一方、膜厚３０μｍのポリビニルアルコール偏光フィルム（平均重合度１７００、平均ケン化度９９モル％、４倍延伸）の両側を厚さ８０μｍの三酢酸セルロースフィルムで積層した偏光板（ポリビニルアルコール偏光フィルムの延伸軸方向を４５度傾けて１５０ｍｍ×２００ｍｍに切断）を作製し、この片面に上記粘着性板を積層し、ローラーで押圧してガラス積層偏光板を製造した。該偏光板の耐熱（９０℃、５００時間）、耐湿熱（６０℃×９０％ＲＨ、５００時間）試験を行い、外観変化及び光学特性変化を評価した。
【００４１】
尚、光学特性については単体透過率τ（％）及び偏光度Ｖ（％）を測定した。
ここで、本発明でいう偏光度は
［（Ｈ11−Ｈ1）／（Ｈ11＋Ｈ1）］1/2×１００（％）
で示され、Ｈ11は２枚の偏光フィルムサンプルの重ね合わせ時において、偏光フィルムの配向方向が同一方向になるように重ね合わせた状態で分光光度計を用いて測定した透過率（％）、Ｈ1は２枚のサンプルの重ね合わせ時において、偏光フィルムの配向方向が互いに直交する方向になるように重ね合わせた状態で測定した透過率（％）である。
【００４２】
同様に位相差フィルム（平均重合度１７００、平均ケン化度９７モル％、１．１倍延伸のポリビニルアルコールフィルム、膜厚５０μｍ）についても、位相差フィルムの両側に厚さ５０μｍの三酢酸セルロースフィルムを積層した位相差板（ポリビニルアルコールフィルムの延伸軸方向を４５度傾けて１５０ｍｍ×２００ｍｍに切断）を作製し、この片面に上記粘着性板を積層し、ローラーで押圧してガラス積層位相差板を製造した。該位相差板の耐熱（７０℃、５００時間）、耐湿熱（４０℃×９５％ＲＨ、５００時間）試験を行い、外観変化及び光学特性変化を評価した。
【００４３】
尚、光学特性についてはレターデーション値（ＲＤ）を測定した。位相差フィルムにおけるレターデーション値（ＲＤ）とは、主延伸方向（ＭＤ方向）及びこれに垂直な方向（ＴＤ方向）における屈折率（IIMD−IITD）と位相差フィルムの厚さ（ｄ）との積で定義され、バビネ型コンペンサーター付の偏光顕微鏡（ニコンＰＯＨ−１型）を用い補償法にて測定した（光源は白色光）。
【００４４】
更に、三酢酸セルロースフィルム／偏光フィルム／三酢酸セルロースフィルム／粘着剤層／三酢酸セルロースフィルム／位相差フィルム／三酢酸セルロースフィルム／粘着剤層からなる構成をもった楕円偏光板についても、耐熱（７０℃、５００時間）、耐湿熱（４０℃×９５％ＲＨ、５００時間）試験を行い、外観変化を評価した。
【００４５】
評価基準は以下の通りである。
（外観変化）
目視により耐久試験後、粘着剤の発泡、剥離の発生を観察した。
変化無し ・・・○
発泡、剥離有り・・・×
（光学特性変化）
偏光板については、耐久試験前後の単体透過率τ（％）及び偏光度Ｖ（％）の差により評価した。絶対値で５％以下であることが望まれる。
位相差板については、耐久試験前後のＲＤ値の差により評価した。絶対値で３０ｎｍ以下であることが望まれる。
【００４６】
実施例２
実施例１において、Ｎ−メチルジエタノールアミンをトリメチロールプロパンに代え（水酸基含有量（Ａ）とイソシアネート基含有量（Ｂ）のモル比（Ａ）／（Ｂ）＝０．３）、γ−グリシドキシプロピルトリエトキシシランをγ−グリシドキシプロピルトリメトキシシランに代えた以外は同様に行い、得られた粘着剤組成物について実施例１と同様に接着力、凝集力及び曲面接着力を評価した。
又、該粘着剤組成物を用いて実施例１と同様にして得られる偏光板、位相差板、楕円偏光板についても上記方法により外観変化及び光学特性変化を評価した。
【００４７】
実施例３
実施例１において、Ｎ−メチルジエタノールアミンをポリオキシエチレンステアリルアミンに代え（水酸基含有量（Ａ）とイソシアネート基含有量（Ｂ）のモル比（Ａ）／（Ｂ）＝０．３）、γ−グリシドキシプロピルトリエトキシシランをγ−グリシドキシプロピルメチルジエトキシシランに代えた以外は同様に行い、得られた粘着剤組成物について実施例１と同様に接着力、凝集力及び曲面接着力を評価した。
又、該粘着剤組成物を用いて実施例１と同様にして得られる偏光板、位相差板、楕円偏光板についても上記方法により外観変化及び光学特性変化を評価した。
【００４８】
実施例４
実施例１において、Ｎ−メチルジエタノールアミンをアデカクオドロール（旭電化工業（株））に代え（水酸基含有量（Ａ）とイソシアネート基含有量（Ｂ）のモル比（Ａ）／（Ｂ）＝０．３）、γ−グリシドキシプロピルトリエトキシシランをβ−（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に代えた以外は同様に行い、得られた粘着剤組成物について実施例１と同様に接着力、凝集力及び曲面接着力を評価した。
又、該粘着剤組成物を用いて実施例１と同様にして得られる偏光板、位相差板、楕円偏光板についても上記方法により外観変化及び光学特性変化を評価した。
【００４９】
実施例５
実施例１において、コロネートＬ（日本ポリウレタン社製）をコロネートＬ及びコロネートＨＬ（日本ポリウレタン社製）の混合物（Ｌ：ＨＬ＝１：１）に代えた以外は同様に行い（水酸基含有量（Ａ）とイソシアネート基含有量（Ｂ）のモル比（Ａ）／（Ｂ）＝０．３）、得られた粘着剤組成物について実施例１と同様に接着力、凝集力及び曲面接着力を評価した。
又、該粘着剤組成物を用いて実施例１と同様にして得られる偏光板、位相差板、楕円偏光板についても上記方法により外観変化及び光学特性変化を評価した。
【００５０】
比較例１
実施例１において、γ−グリシドキシプロピルトリエトキシシランを添加しなかった以外は同様に行い、得られた粘着剤組成物について実施例１と同様に接着力、凝集力及び曲面接着力を評価した。
又、該粘着剤組成物を用いて実施例１と同様にして得られる偏光板、位相差板、楕円偏光板についても上記方法により外観変化及び光学特性変化を評価した。
【００５１】
比較例２
実施例１において、Ｎ−メチルジエタノールアミンを添加せず、γ−グリシドキシプロピルトリエトキシシランをγ−グリシドキシプロピルトリメトキシシランに代えた以外は同様に行い、得られた粘着剤組成物について実施例１と同様に接着力、凝集力及び曲面接着力を評価した。
又、該粘着剤組成物を用いて実施例１と同様にして得られる偏光板、位相差板、楕円偏光板についても上記方法により外観変化及び光学特性変化を評価した。
【００５２】
比較例３
実施例１において、コロネートＬ（日本ポリウレタン社製）を添加しなかった以外は同様に行い、得られた粘着剤組成物について実施例１と同様に接着力、凝集力及び曲面接着力を評価した。
又、該粘着剤組成物を用いて実施例１と同様にして得られる偏光板、位相差板、楕円偏光板についても上記方法により外観変化及び光学特性変化を評価した。
【００５３】
比較例４
実施例１において、コロネートＬ（日本ポリウレタン社製）をヘキサメチレンジアミンに代えた以外は同様に行い、得られた粘着剤組成物について実施例１と同様に接着力、凝集力及び曲面接着力を評価した。
又、該粘着剤組成物を用いて実施例１と同様にして得られる偏光板、位相差板、楕円偏光板についても上記方法により外観変化及び光学特性変化を評価した。
【００５４】
比較例５
実施例１のアクリル系共重合物１００部にトリメトキシシランプロピルイソシアネート１．０部を添加して粘着剤組成物を得、得られた粘着剤組成物について実施例１と同様に接着力、凝集力及び曲面接着力を評価した。
又、該粘着剤組成物を用いて実施例１と同様にして得られる偏光板、位相差板、楕円偏光板についても上記方法により外観変化及び光学特性変化を評価した。
実施例、比較例のそれぞれの評価結果は表１〜４にまとめて示す。
【００５５】
【表１】
【００５６】
【表２】
【００５７】
【表３】
【００５８】
【表４】
尚、比較例１〜５については、耐久試験後には発泡、剥離を起こすため光学特性を測定することはできなかったため、試験前の測定値は敢えて記さなかった。
【００５９】
【発明の効果】
本発明の粘着剤組成物は、高温下又は高温高湿下でも凝集力及び接着力の経時変化が小さく、かつ、曲面接着力にも優れた効果を示し、又、各種光学フィルムとガラス等の各種基材との接着においては、粘着剤の発泡や剥離を起こさないといった耐久性に優れるばかりでなく、高温、高湿環境下で長時間放置してもその光学特性が低下しないといった効果も奏する。
【産業上の利用分野】
本発明は、高温下又は高温高湿下においても凝集力及び接着力の経時変化が小さく、かつ、曲面接着力にも優れた新規な粘着剤組成物に関するものであり、特に光学フィルムとガラス板等の基材との接着に適した粘着剤組成物に関するものである。
【０００２】
【従来技術】
一般に、従来より用いられている粘着剤組成物あるいは粘着テープ、粘着シート等のその応用物品は常温において指圧程度の圧力で種々の適用体面に接着可能であるために、種々の用途に用いられている。しかし、該組成物あるいはその応用物品は、被着体面に接着後、高温又は高温高湿の条件下に曝されると、被着体面から剥離するといった欠点が生じ、その用途にも制約を受けているのが実状である。
そこでこれらを解決するために、高温、高湿又は水中等の条件下でも使用可能な接着性を発揮する粘着剤組成物として、例えば、アクリル系重合体にビニルシラン、エポキシシラン、メタクリルシランから選ばれた少なくとも１種が配合された感圧性接着剤組成物（特公昭６２−３０２３３号公報）、エポキシ基と反応可能な水酸基を有するアクリル系樹脂にエポキシ基含有シラン化合物を配合した粘着剤組成物（特開昭６１−７３６９号公報）、イソシアネート基と反応可能なエチレン性不飽和モノマーと共重合してなるアクリル系樹脂にイソシアネート基含有有機ケイ素化合物を配合した粘着剤組成物（特開平１−１５８０８７号公報）等が提案されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、特公昭６２−３０２３３号公報開示の技術では、アクリル系重合体とシラン系化合物との結合力が弱いために接着力の向上は少なく、又、凝集力等の経時的変化の小さい粘着剤組成物を得るという点ではまだまだ満足のいくものではない。又、特開昭６１−７３６９号公報開示の技術においては、グリシジル基と水酸基含有アクリル系樹脂との反応が遅く、常温では硬化し難いのが欠点であり、仮に硬化を促進させるために塩基性触媒を使用すると耐水性及び耐湿性が極端に低下してしまう。更に、特開平１−１５８０８７号公報開示技術においては、上記の常温硬化性が改善され、経時的にも耐水性、耐湿性の低下しない粘着剤組成物が得られているものの、より粘着力が要求される曲面の被着体、例えば、被着体として曲面が選ばれるラベル用途や光学用途（光学フィルムとガラス基材の接着用途）におけるフィルム型液晶あるいは曲面を有する液晶表示体等の曲面部分への粘着性能については、上記公報も含めて、何ら考慮されておらず、延いては該粘着剤組成物の使用用途にも制約を受けることになる。この点について本発明者等が詳細に検討した結果、粘着剤用途の多様化を考えると、上記技術では充分な粘着性は得られず、充分といえるほど満足した粘着剤組成物を得るにはまだまだ改良の余地が残されている。
【０００４】
そこで上述の背景に基づき、高温下又は高温高湿下においても凝集力及び接着力の経時変化が小さく、かつ、被着体として曲面が選ばれるラベル用途や曲面を有するフィルム型液晶あるいは液晶表示体等の曲面の被着体への粘着力（曲面接着力）にも優れた粘着剤組成物の開発が望まれている。特に、偏光板、位相差板、楕円偏光板等の光学用途においてはその適用頻度も高く、かかる粘着剤組成物が大いに活用され得る状況にある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
しかるに、本発明者等はかかる課題を解決すべく鋭意研究を重ねた結果、アクリル系樹脂中に、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及びトリメチロールプロパンのキシリレンジイソシアネートアダクトから選ばれる少なくとも１種のイソシアネート系化合物、ポリオール系化合物及び、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、γ−グリシドキシプロピルメチルジエトキシシラン、β−（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から選ばれる少なくとも一種の化合物であるエポキシ基を有するシラン系化合物を配合させてなる粘着剤組成物が、上記課題を解決することを見いだし本発明を完成した。
【０００６】
本発明の最大の特徴は、アクリル系樹脂中に、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及びトリメチロールプロパンのキシリレンジイソシアネートアダクトから選ばれる少なくとも１種のイソシアネート系化合物とポリオール系化合物及びエポキシ基を有するシラン系化合物を配合した点にあり、窒素を含有したポリオール系化合物を用いるとき、高温又は高温高湿下でも経時変化の小さい非常に優れた凝集力、接着力あるいは曲面接着力を顕著に示すものである。
【０００７】
又、本発明の粘着剤組成物は、偏光フィルム、位相差フィルム等の光学用途においてガラス基材との接着に用いることにより、耐久性に優れ、光学特性変化の小さい光学積層体を提供することができる。
【０００８】
以下、本発明について具体的に説明する。
本発明のアクリル系樹脂の構成成分としては、ガラス転移温度の低く柔らかいモノマー成分やガラス転移温度の高く硬いコモノマー成分、更に少量の官能基含有モノマー成分が挙げられる。
【０００９】
前記の主モノマー成分としては、アクリル酸エチル、アクリル酸ｎ−ブチル、アクリル酸イソブチル、アクリル酸２−エチルヘキシル、アクリル酸ラウリル、アクリル酸ベンジル、アクリル酸シクロヘキシル等のアルキル基の炭素数２〜１２程度のアクリル酸アルキルエステルやメタクリル酸ｎ−ブチル、メタクリル酸イソブチル、メタクリル酸２−エチルヘキシル、メタクリル酸ラウリル、メタクリル酸ベンジル、メタクリル酸シクロヘキシル等のアルキル基の炭素数４〜１２程度のメタクリル酸アルキルエステル等が挙げられ、前記のコモノマー成分としては、アクリル酸メチルやメタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル、メタクリル酸プロピル等のアルキル基の炭素数１〜３のメタクリル酸アルキルエステル、酢酸ビニル、アクリロニトリル、メタクリロニトリル、スチレン等が挙げられる。又、アルキル基が芳香環基、複素環基、ハロゲン原子等で置換されているアクリル酸アルキルエステルやメタクリル酸アルキルエステル等、一般にアクリル系樹脂の合成に用いられるモノマーを、本発明の粘着剤アクリル系樹脂の合成にも用いることもできる。
【００１０】
前記以外に官能基含有モノマー成分としては、例えばカルボキシル基含有モノマーとして、アクリル酸、メタクリル酸、クロトン酸等のモノカルボン酸、マレイン酸、フマール酸、シトラコン酸、グルタコン酸、イタコン酸等の多価カルボン酸、及びこれらの無水物等があり、ヒドロキシル基含有モノマーとして、２−ヒドロキシエチル（メタ）アクリレート、２−ヒドロキシプロピル（メタ）アクリレート、３−ヒドロキシプロピル（メタ）アクリレート、４−ヒドロキシブチル（メタ）アクリレート、３−クロロ−２−ヒドロキシプロピル（メタ）アクリレート、ジエチレングリコールモノ（メタ）アクリレート等やＮ−メチロールアクリルアミド、アリルアルコール等がある。
【００１１】
３級アミノ基含有モノマーとしては、ジメチルアミノエチル（メタ）アクリレート、ジエチルアミノエチル（メタ）アクリレート、ジメチルアミノプロピル（メタ）アクリルアミド等があり、アミド基、Ｎ−置換アミド基含有モノマーとしては、（メタ）アクリルアミド、Ｎ−メチル（メタ）アクリルアミド、Ｎ−エチル（メタ）アクリルアミド、Ｎ−エトキシメチル（メタ）アクリルアミド、Ｎ−プロポキシメチル（メタ）アクリルアミド、Ｎ−ブトキシメチル（メタ）アクリルアミド、Ｎ−ｔｅｒｔ−ブチルアクリルアミド、Ｎ−オクチルアクリルアミド、ジアセトンアクリルアミド等がある。ニトリル基含有モノマーとしては、アクリロニトリル、メタクリロニトリル、クロトノニトリル、フマロニトリル等がある。その他、リン酸系のアクリレート等も挙げられる。
【００１２】
かかる官能基含有モノマー成分のうちで、特にカルボキシル基含有モノマーの使用が好ましい。
かかる主モノマー成分の含有量は、他に含有させるコモノマー成分や官能基含有モノマー成分の種類や含有量により一概には規定できないが、一般的には上記主モノマーを５０重量％以上含有させることが好ましい。
本発明のアクリル系樹脂は主モノマー、コモノマー、更に必要に応じて官能基含有モノマーを有機溶剤中でラジカル共重合させる如き、当業者周知の方法によって容易に製造される。
【００１３】
前記重合に用いられる有機溶剤としては、トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素類、酢酸エチル、酢酸ブチル等のエステル類、ｎ−プロピルアルコール、ｉｓｏ−プロピルアルコール等の脂肪族アルコール類、メチルエチルケトン、アセトン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノン等のケトン類等が挙げられる。
前記ラジカル重合に使用する重合触媒としては、通常のラジカル重合触媒であるアゾビスイソブチロニトリル、ベンゾイルパーオキサイド、ジ−ｔ−ブチルパーオキサイド、クメンハイドロパーオキサイド等が具体例として挙げられる。
【００１４】
本発明では、上述したように上記アクリル系樹脂に、イソシアネート系化合物、ポリオール系化合物及びエポキシ基を有するシラン系化合物が配合される。
該イソシアネート系化合物としては、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、トリメチロールプロパンのキシリレンジイソシアネートアダクトが挙げられる。中でも、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が好ましい。
【００１５】
かかるイソシアネート系化合物の添加量はアクリル系樹脂１００重量部に対して０．０１〜１０重量部、好ましくは０．１〜７重量部、更に好ましくは０．３〜５重量部である。かかる添加量が０．０１重量部未満では、硬化が充分になされず、高温の条件下では不良となり、一方１０重量部を越えると硬化が促進され過ぎて接着力が低下し好ましくない。
【００１６】
又、ポリオール系化合物としては、特に制限されることなく、エチレングリコール、プロピレングリコール、１，３−ブチレングリコール、１，４−ブタンジオール、ヘキシレングリコール、１，６−ヘキサンジオール等のグリコール類；グリセリン、トリメチロールプロパン、ヘキサントリオール、ペンタエリスリトール、ジグリセリン、α−メチルグルコシド、ジペンタエリスリトール、ソルビトール、キシリット、マンニット、グルコース、フルクトース、サッカロース等の３〜８価のアルコール類；ピロガロール、ハイドロキノン、ビスフェノールＡ、ビスフェノールスルホン、フェノールとホルムアルデヒドの縮合物等の多価フェノール類等の活性水素含有化合物にエチレンオキシド、プロピレンオキシド、ブチレンオキシド、エピクロルヒドリン、スチレンオキシド等のアルキレンオキシドを付加したポリエーテルポリオールや、エチレングリコール、プロピレングリコール、１，３−ブチレングリコール、１，４−ブタンジオール、ネオペンチルグリコール、１，６−ヘキサンジオール、グリセリン、トリメチロールプロパン等の２〜３価のアルコール類及び／又は前記のポリエーテルポリオール類とアジピン酸、セバシン酸、無水フタル酸、テレフタル酸ジメチル等の脂肪族又は芳香族ジカルボン酸、酸無水物及びエステル形成性のカルボン酸誘導体等との縮合反応により製造されるもの；及びラクトン類（カプロラクトン等）の開環重合等により製造されるもの等のポリエステルポリオール、水酸基含有ポリブタジエンポリオール、アクリルポリオール、ヒマシ油の誘導体、トール油誘導体等の窒素を含有しないポリオール系化合物も挙げられるが、好適には窒素を含有したポリオール系化合物が選ばれる。
【００１７】
窒素を含有したポリオール系化合物としては、特に制限されないが、好適には下記の化１、化２、化３で示される化合物が選ばれ、具体的には、化１としてトリエタノールアミン、メチルジエタノールアミン、ポリオキシエチレンステアリルアミン、ポリオキシエチレンラウリルアミン、好ましくはメチルジエタノールアミン、ポリオキシエチレンステアリルアミン、化２としてＮ，Ｎ，Ｎ′，Ｎ′−テトラキス（２−ヒドロキシプロピル）エチレンジアミン、アデカクオドロール（旭電化工業（株））、化３としてはＲ2が水素（９％），−ＣＨ2ＯＨ（３１％）、−ＣＨ2ＯＢｕ（６０％）からなるスーパーベッカミンＪ−８２０−６０（大日本インキ化学工業）が挙げられる。
【００１８】
【化１】
【化２】
【化３】
【化４】
【００２１】
又、上記ポリオール系化合物中の水酸基含有量（Ａ）とイソシアネート系化合物中のイソシアネート基含有量（Ｂ）のモル比（Ａ）／（Ｂ）が０．０１〜５、好ましくは０．０３〜３、更に好ましくは０．０５〜１であるとき、本発明の優れた凝集力及び接着力が発揮される。該ポリオール系化合物中の水酸基含有量（Ａ）とイソシアネート系化合物中のイソシアネート基含有量（Ｂ）のモル比（Ａ）／（Ｂ）が０．０１未満では硬化が充分になされず、高温の条件下では不良となり、逆に５を越えると硬化が促進され過ぎて接着力が低下し、本発明の優れた効果が顕著に発現しない。
【００２２】
一方、エポキシ基を有するシラン系化合物としては、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、γ−グリシドキシプロピルメチルジエトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルメチルジメトキシシラン、メチルトリ（グリシジル）シラン、β−（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、β−（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が挙げられるが、なかでも好ましいのは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、γ−グリシドキシプロピルメチルジエトキシシラン、β−（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である。
【００２３】
本発明では、必要に応じて上記シラン系化合物の他に、アクリル系シラン、メルカプト系シラン、水酸基系シラン等の他のシラン系化合物を併用することも可能である。
【００２４】
かかるエポキシ基を有するシラン系化合物の添加量については、アクリル系樹脂１００重量部に対して０．０００１〜１０重量部、好ましくは０．０００５〜７重量部、更に好ましくは０．００１〜５重量部であり、かかる添加量が０．０００１重量部未満では充分な接着力が得られず、１０重量部を越えると粘着剤との相溶性が悪く、本発明の優れた接着力、凝集力を示さない。
【００２５】
又、前記アクリル系樹脂、イソシアネート系化合物、ポリオール系化合物及びエポキシ基を有するシラン系化合物の配合方法については特に制限はなく一括仕込みや、上記アクリル系樹脂、イソシアネート系化合物、ポリオール系化合物、シラン系化合物を予め任意に複数を混合して、残る成分を後から混合してもよい。
【００２６】
かくして本発明の粘着剤組成物は、高温下又は高温高湿下においても凝集力及び接着力の経時変化が小さく、かつ、本発明特有の曲面接着力にも優れた効果を示す粘着剤組成物である。
かかる粘着剤組成物の使用については、トルエン、酢酸エチル、メチルエチルケトン、アセトン等の有機溶剤に溶解したものを基材又は剥離フィルム等のフィルムに塗布した後、３０〜１７０℃、好ましくは４０〜１５０℃の乾燥温度で乾燥して硬化され、その粘着特性が得られる。
【００２７】
そして、該粘着剤組成物は、粘着テープ、粘着シート等の各種粘着用途として有効に用いられ、更に各種基材に貼り合わされる。基材は特に限定されないが、ステンレス板、アルミニウム板、鋼板、銅板等をはじめとするあらゆる材質の金属板、ポリエチレン板、ポリプロピレン板、メラミン板、フェノール板等の合成樹脂化粧板、合板、単板、ガラス板等のいわゆる板状物の他、棒状物、陶器や各種成形物の表面に貼り合わすことができる。
【００２８】
又、本発明の粘着剤組成物は、基材、特にガラス基材と光学フィルムとの接着において非常に優れた効果を示す。即ち、該粘着剤組成物を用いることにより、高温又は高温高湿環境下での使用において、粘着剤層の発泡や剥離等の外観欠点が発生せず、耐熱性、耐湿熱性に優れ、更に光学特性についても優れた光学積層体を得ることができる。
【００２９】
本発明に用いる光学フィルムとしては、光学特性を有するフィルムであれば特に限定されないが、偏光フィルム、位相差フィルム、楕円偏光フィルム等の使用が好ましく、これらの光学フィルムとガラス基板の接着に本発明の粘着剤組成物を用いることにより、耐熱性、耐湿熱性及び光学特性に優れた光学フィルム／ガラス基板の光学積層体が得られるのである。
尚、本発明では、主として偏光フィルム、位相差フィルム、楕円偏光フィルム等の光学フィルムには保護層を設けるが、特に断りのない限り、ここでは保護層の有無にかかわらず光学フィルムと称する。
【００３０】
以下、光学積層体について詳述する。
本発明では、例えば、主としてポリビニルアルコール系偏光フィルムを基材とし、これに必要に応じ保護層を設けた偏光板、あるいはポリビニルアルコール系やポリカーボネート系の位相差フィルムを基材とし、これに必要に応じ保護層を設けた位相差板、更には偏光フィルムと位相差フィルムを組み合わせた楕円偏光板等に、粘着剤層及び剥離フィルムを付加するのである。粘着剤層及び剥離フィルムを付加する方法としては、剥離フィルムの上に粘着剤層を設け、その上に光学フィルムを貼り合わせる方法、あるいは逆に光学フィルムの上に粘着剤層を設け、その上に剥離フィルムを貼り合わせる方法が通常取られる。
【００３１】
このようにして得られた粘着剤層を有する光学フィルムは使用時に適当に切断され、剥離フィルムを剥がし、相手基材であるガラスあるいは他の基材と貼り合わせ、液晶表示素子、防眩用あるいはサングラスとして用いられる。
又、前記粘着剤層を有する光学フィルムは、更に反射板及び／又は半透明層を設けることにより、反射型あるいは半透過型の液晶表示板に使用される。この反射板としては通常アルミニウム、銀等の箔、板が使用される。又、半透明層としては反射型及び透過型の両方に使用可能となるべく反射率と透過率が選ばれ、適宜材料は選択される。
【００３２】
位相差フィルムには、特に制限されることなくポリビニルアルコール、ポリカーボネート、ポリエステル、ポリアリレート、ポリイミド、ポリオレフィン、ポリスチレン、ポリサルホン、ポリエーテルサルホン、ポリビニリデンフルオライド／ポリメチルメタアクリレート、液晶ポリマー、トリアセチルセルロース系樹脂、環状ポリオレフィン、エチレン−酢酸ビニル共重合体ケン化物、ポリ塩化ビニル等が採用されるが、主としてポリカーボネート、ポリビニルアルコール系樹脂フィルムが用いられる。ポリビニルアルコール系樹脂としては通常酢酸ビニルを重合したポリ酢酸ビニルをケン化して製造されるが、少量の不飽和カルボン酸（塩、エステル、アミド、ニトリル等を含む）、オレフィン類、ビニルエーテル類、不飽和スルホン酸塩等、酢酸ビニルと共重合可能な成分を含有していても良い。又ポリビニルアルコールを酸の存在下でアルデヒド類と反応させた、例えばポリブチラール樹脂、ポリビニルホルマール樹脂等のいわゆるポリビニルアセタール樹脂及びポリビニルアルコール誘導体が挙げられる。平均重合度は５００〜１００００、ケン化度は８０〜１００モル％のもので、１．０１〜４倍程度に一軸延伸されたものであることが望ましい。
【００３３】
一方、偏光フィルムには平均重合度が１５００〜１００００、ケン化度が８５〜１００モル％の上記ポリビニルアルコール系樹脂を原反フィルムとして、ヨウ素−ヨウ化カリの水溶液あるいは二色性染料により染色された一軸延伸フィルム（２〜１０倍、好ましくは３〜７倍程度の延伸倍率）が用いられる。
【００３４】
保護層としては従来から知られているセルロースアセテート系フィルム、アクリル系フィルム、ポリエステル系樹脂フィルム、ポリオレフィン系樹脂フィルム、ポリカーボネート系フィルム、ポリエーテルエーテルケトン系フィルム、ポリスルホン系フィルム等が挙げられるが、好適には三酢酸セルロースフィルム等のセルロースアセテート系フィルムが用いられる。更に、必要に応じて、上記樹脂フィルムにサリチル酸エステル系化合物、ベンゾフェノール系化合物、ベンゾトリアゾール系化合物、シアノアクリレート系化合物、ニッケル錯塩系化合物等の紫外線吸収剤を配合させることも可能である。
【００３５】
【作用】
本発明の粘着剤組成物は、アクリル系樹脂中にイソシアネート系化合物、ポリオール系化合物及びエポキシ基を有するシラン系化合物を配合させてなるために、高温下又は高温高湿下でも凝集力及び接着力の経時変化が小さく、かつ、曲面接着力にも優れた効果を示し、又、光学フィルムとガラス基材等との接着に用いた場合、粘着剤の発泡や剥離を起こさないといった耐久性に優れるばかりでなく、高温、高湿環境下で長時間放置してもその光学特性が低下しないといった効果も発揮する。かかる特性を利用して液晶表示体の用途に用いられ、特に車両用途、各種工業計器類、家庭用電化製品の表示等に有用である。
【００３６】
【実施例】
以下、実施例を挙げて本発明を更に具体的に説明する。
尚、実施例中「部」、「％」とあるのは特に断りのない限り重量基準である。実施例１
アクリル酸ｎ−ブチル：アクリル酸＝９５：５（重量比）の配合物を重合開始剤としての過酸化ベンゾイルを０．１部添加してトルエン中で重合し、共重合物溶液を得た。該共重合物溶液に、該共重合物溶液の固形分１００部に対して、イソシアネート系化合物としてコロネートＬ（日本ポリウレタン社製）１部、Ｎ−メチルジエタノールアミン０．０５６部（水酸基含有量（Ａ）とイソシアネート基含有量（Ｂ）のモル比（Ａ）／（Ｂ）＝０．２）、更にγ−グリシドキシプロピルトリエトキシシラン０．０１部を添加し、充分混合して粘着剤組成物を得た。
得られた粘着剤組成物について、接着力、凝集力及び曲面接着力の経時変化を測定した。
尚、接着力、凝集力及び曲面接着力の測定方法は下記に示す通りである。
【００３７】
（接着力）
上記粘着剤組成物をトルエンに溶解した後、ポリエチレンテレフタレートフィルムに塗工し、１００℃で２分間乾燥し、これをＪＩＳ Ｚ ０２３７に準じた手動ローラで３往復してガラス板（サイズ：幅２５ｍｍ、長さ１８０ｍｍ）に圧着した。該サンプルをオートクレーブ処理（５０℃、１５分、５ｋｇ／ｃｍ2）し、６０℃で１２時間熱処理し、２０℃６５％ＲＨの条件下で１時間放置した後、ＪＩＳ Ｂ ７７２１に準じた装置により、ＪＩＳ Ｚ ０２３７に準じた９０度引きはなし法で測定した（ｋｇ／２５ｍｍ）。引き上げる速度は２００ｍｍ／ｍｉｎであった。
【００３８】
（凝集力）
上記と同様に粘着剤組成物を塗工したポリエチレンテレフタレートフィルム（サイズ：幅２５ｍｍ、長さ１５０ｍｍ）をガラス板（サイズ：幅４０ｍｍ、長さ８０ｍｍ）にＪＩＳ Ｚ ０２３７に準じた手動ローラで３往復して圧着した。該サンプルをオートクレーブ処理（５０℃、１５分、５ｋｇ／ｃｍ2）し、２０℃、６５％ＲＨの条件下で１時間放置した後、端部に１ｋｇの荷重をかけ、ＪＩＳ Ｚ ０２３７に準じて測定し、７０℃で４８時間後のずれの大きさ（ｍｍ）を測定し、下記の基準で評価した。
◎・・・０〜０．５未満（ｍｍ）
○・・・０．５〜５．０未満（ｍｍ）
△・・・５．０〜１０．０未満（ｍｍ）
×・・・１０．０以上（ｍｍ）
【００３９】
（曲面接着力）
３０ｍｍφのガラス製円筒の曲面に幅２５ｍｍ、長さ６６ｍｍの上記同様の試験片を円筒の自重（２００ｇ）を利用して貼り付けて、オートクレーブ処理（５０℃、１５分、５ｋｇ／ｃｍ2）し、４０℃、２４時間放置して更に４０℃、９５％ＲＨの条件下２４時間放置した後の剥がれの大きさ（ｍｍ）を測定し、下記の基準により評価した。
◎・・・０〜０．５未満（ｍｍ）
○・・・０．５〜５．０未満（ｍｍ）
△・・・５．０〜１０．０未満（ｍｍ）
×・・・１０．０以上（ｍｍ）
【００４０】
又、得られた粘着剤組成物を厚さ１．１ｍｍのガラス板上にアプリケーターを用いて乾燥後の厚みが２５μｍとなるように塗布し、１００℃２分間乾燥して粘着性板を得、一方、膜厚３０μｍのポリビニルアルコール偏光フィルム（平均重合度１７００、平均ケン化度９９モル％、４倍延伸）の両側を厚さ８０μｍの三酢酸セルロースフィルムで積層した偏光板（ポリビニルアルコール偏光フィルムの延伸軸方向を４５度傾けて１５０ｍｍ×２００ｍｍに切断）を作製し、この片面に上記粘着性板を積層し、ローラーで押圧してガラス積層偏光板を製造した。該偏光板の耐熱（９０℃、５００時間）、耐湿熱（６０℃×９０％ＲＨ、５００時間）試験を行い、外観変化及び光学特性変化を評価した。
【００４１】
尚、光学特性については単体透過率τ（％）及び偏光度Ｖ（％）を測定した。
ここで、本発明でいう偏光度は
［（Ｈ11−Ｈ1）／（Ｈ11＋Ｈ1）］1/2×１００（％）
で示され、Ｈ11は２枚の偏光フィルムサンプルの重ね合わせ時において、偏光フィルムの配向方向が同一方向になるように重ね合わせた状態で分光光度計を用いて測定した透過率（％）、Ｈ1は２枚のサンプルの重ね合わせ時において、偏光フィルムの配向方向が互いに直交する方向になるように重ね合わせた状態で測定した透過率（％）である。
【００４２】
同様に位相差フィルム（平均重合度１７００、平均ケン化度９７モル％、１．１倍延伸のポリビニルアルコールフィルム、膜厚５０μｍ）についても、位相差フィルムの両側に厚さ５０μｍの三酢酸セルロースフィルムを積層した位相差板（ポリビニルアルコールフィルムの延伸軸方向を４５度傾けて１５０ｍｍ×２００ｍｍに切断）を作製し、この片面に上記粘着性板を積層し、ローラーで押圧してガラス積層位相差板を製造した。該位相差板の耐熱（７０℃、５００時間）、耐湿熱（４０℃×９５％ＲＨ、５００時間）試験を行い、外観変化及び光学特性変化を評価した。
【００４３】
尚、光学特性についてはレターデーション値（ＲＤ）を測定した。位相差フィルムにおけるレターデーション値（ＲＤ）とは、主延伸方向（ＭＤ方向）及びこれに垂直な方向（ＴＤ方向）における屈折率（IIMD−IITD）と位相差フィルムの厚さ（ｄ）との積で定義され、バビネ型コンペンサーター付の偏光顕微鏡（ニコンＰＯＨ−１型）を用い補償法にて測定した（光源は白色光）。
【００４４】
更に、三酢酸セルロースフィルム／偏光フィルム／三酢酸セルロースフィルム／粘着剤層／三酢酸セルロースフィルム／位相差フィルム／三酢酸セルロースフィルム／粘着剤層からなる構成をもった楕円偏光板についても、耐熱（７０℃、５００時間）、耐湿熱（４０℃×９５％ＲＨ、５００時間）試験を行い、外観変化を評価した。
【００４５】
評価基準は以下の通りである。
（外観変化）
目視により耐久試験後、粘着剤の発泡、剥離の発生を観察した。
変化無し ・・・○
発泡、剥離有り・・・×
（光学特性変化）
偏光板については、耐久試験前後の単体透過率τ（％）及び偏光度Ｖ（％）の差により評価した。絶対値で５％以下であることが望まれる。
位相差板については、耐久試験前後のＲＤ値の差により評価した。絶対値で３０ｎｍ以下であることが望まれる。
【００４６】
実施例２
実施例１において、Ｎ−メチルジエタノールアミンをトリメチロールプロパンに代え（水酸基含有量（Ａ）とイソシアネート基含有量（Ｂ）のモル比（Ａ）／（Ｂ）＝０．３）、γ−グリシドキシプロピルトリエトキシシランをγ−グリシドキシプロピルトリメトキシシランに代えた以外は同様に行い、得られた粘着剤組成物について実施例１と同様に接着力、凝集力及び曲面接着力を評価した。
又、該粘着剤組成物を用いて実施例１と同様にして得られる偏光板、位相差板、楕円偏光板についても上記方法により外観変化及び光学特性変化を評価した。
【００４７】
実施例３
実施例１において、Ｎ−メチルジエタノールアミンをポリオキシエチレンステアリルアミンに代え（水酸基含有量（Ａ）とイソシアネート基含有量（Ｂ）のモル比（Ａ）／（Ｂ）＝０．３）、γ−グリシドキシプロピルトリエトキシシランをγ−グリシドキシプロピルメチルジエトキシシランに代えた以外は同様に行い、得られた粘着剤組成物について実施例１と同様に接着力、凝集力及び曲面接着力を評価した。
又、該粘着剤組成物を用いて実施例１と同様にして得られる偏光板、位相差板、楕円偏光板についても上記方法により外観変化及び光学特性変化を評価した。
【００４８】
実施例４
実施例１において、Ｎ−メチルジエタノールアミンをアデカクオドロール（旭電化工業（株））に代え（水酸基含有量（Ａ）とイソシアネート基含有量（Ｂ）のモル比（Ａ）／（Ｂ）＝０．３）、γ−グリシドキシプロピルトリエトキシシランをβ−（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に代えた以外は同様に行い、得られた粘着剤組成物について実施例１と同様に接着力、凝集力及び曲面接着力を評価した。
又、該粘着剤組成物を用いて実施例１と同様にして得られる偏光板、位相差板、楕円偏光板についても上記方法により外観変化及び光学特性変化を評価した。
【００４９】
実施例５
実施例１において、コロネートＬ（日本ポリウレタン社製）をコロネートＬ及びコロネートＨＬ（日本ポリウレタン社製）の混合物（Ｌ：ＨＬ＝１：１）に代えた以外は同様に行い（水酸基含有量（Ａ）とイソシアネート基含有量（Ｂ）のモル比（Ａ）／（Ｂ）＝０．３）、得られた粘着剤組成物について実施例１と同様に接着力、凝集力及び曲面接着力を評価した。
又、該粘着剤組成物を用いて実施例１と同様にして得られる偏光板、位相差板、楕円偏光板についても上記方法により外観変化及び光学特性変化を評価した。
【００５０】
比較例１
実施例１において、γ−グリシドキシプロピルトリエトキシシランを添加しなかった以外は同様に行い、得られた粘着剤組成物について実施例１と同様に接着力、凝集力及び曲面接着力を評価した。
又、該粘着剤組成物を用いて実施例１と同様にして得られる偏光板、位相差板、楕円偏光板についても上記方法により外観変化及び光学特性変化を評価した。
【００５１】
比較例２
実施例１において、Ｎ−メチルジエタノールアミンを添加せず、γ−グリシドキシプロピルトリエトキシシランをγ−グリシドキシプロピルトリメトキシシランに代えた以外は同様に行い、得られた粘着剤組成物について実施例１と同様に接着力、凝集力及び曲面接着力を評価した。
又、該粘着剤組成物を用いて実施例１と同様にして得られる偏光板、位相差板、楕円偏光板についても上記方法により外観変化及び光学特性変化を評価した。
【００５２】
比較例３
実施例１において、コロネートＬ（日本ポリウレタン社製）を添加しなかった以外は同様に行い、得られた粘着剤組成物について実施例１と同様に接着力、凝集力及び曲面接着力を評価した。
又、該粘着剤組成物を用いて実施例１と同様にして得られる偏光板、位相差板、楕円偏光板についても上記方法により外観変化及び光学特性変化を評価した。
【００５３】
比較例４
実施例１において、コロネートＬ（日本ポリウレタン社製）をヘキサメチレンジアミンに代えた以外は同様に行い、得られた粘着剤組成物について実施例１と同様に接着力、凝集力及び曲面接着力を評価した。
又、該粘着剤組成物を用いて実施例１と同様にして得られる偏光板、位相差板、楕円偏光板についても上記方法により外観変化及び光学特性変化を評価した。
【００５４】
比較例５
実施例１のアクリル系共重合物１００部にトリメトキシシランプロピルイソシアネート１．０部を添加して粘着剤組成物を得、得られた粘着剤組成物について実施例１と同様に接着力、凝集力及び曲面接着力を評価した。
又、該粘着剤組成物を用いて実施例１と同様にして得られる偏光板、位相差板、楕円偏光板についても上記方法により外観変化及び光学特性変化を評価した。
実施例、比較例のそれぞれの評価結果は表１〜４にまとめて示す。
【００５５】
【表１】
【表２】
【表３】
【表４】
【００５９】
【発明の効果】
本発明の粘着剤組成物は、高温下又は高温高湿下でも凝集力及び接着力の経時変化が小さく、かつ、曲面接着力にも優れた効果を示し、又、各種光学フィルムとガラス等の各種基材との接着においては、粘着剤の発泡や剥離を起こさないといった耐久性に優れるばかりでなく、高温、高湿環境下で長時間放置してもその光学特性が低下しないといった効果も奏する。
Claims (7)
- アクリル系樹脂中に、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及びトリメチロールプロパンのキシリレンジイソシアネートアダクトから選ばれる少なくとも１種のイソシアネート系化合物、ポリオール系化合物及び、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、γ−グリシドキシプロピルメチルジエトキシシラン、β−（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から選ばれる少なくとも一種の化合物であるエポキシ基を有するシラン系化合物を配合させてなることを特徴とする粘着剤組成物。
- エポキシ基を有するシラン系化合物の添加量が、アクリル系樹脂１００重量部に対して０．０００１〜１０重量部であることを特徴とする請求項１記載の粘着剤組成物。
- ポリオール系化合物が窒素を含有していることを特徴とする請求項１又は２記載の粘着剤組成物。
- イソシアネート系化合物の添加量がアクリル系樹脂１００重量部に対して０．０１〜１０重量部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粘着剤組成物。
- ポリオール系化合物中の水酸基含有量（Ａ）とイソシアネート系化合物中のイソシアネート基含有量（Ｂ）のモル比（Ａ）／（Ｂ）が０．０１〜５であることを特徴とする請求１〜４のいずれかに記載の粘着剤組成物。
- 基材と光学フィルムの接着に用いることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の粘着剤組成物。
- 光学フィルムが偏光フィルム、位相差フィルム及び楕円偏光フィルムのいずれかであることを特徴とする請求項６記載の粘着剤組成物。
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