JP4942303B2 - 粘着剤組成物 - Google Patents
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Description
また、PDPにおいては、近赤外線を発することが知られている。この近赤外線は、コードレスホン、近赤外線リモートコントロール装置を使用するビデオデッキなど、周辺にある電子機器に作用し、正常な動作を阻害するおそれがあり、この近赤外線を極力遮断することが要求される。
さらに、PDPにおいては、表示面が平面であるため、外光が差し込んだ際に、広い範囲で反射した光が同時に目に入り、画面が見えにくくなる場合があり、外光の反射防止が必要である。また、PDPの発光を所定の透過率で透過させて、良好な画面表示をすることや、発光色の色調補正をすることも重要である。
PDPにおいては、これらの要求に対して、一般に表示画面に、(1)電磁波遮断フィルム、(2)近赤外線吸収フィルム及び(3)反射防止フィルムの少なくとも3枚の機能性フィルムを有する前面板を、該反射防止フィルムが、最表面(観察者側)になるように配置する処置が講ぜられている(例えば、特許文献1参照)。この場合、少なくとも3枚の機能性フィルムを別々に作製して、それらを貼合しなければならず、コストが高くつくのを免れない。
これに対し、近年、コストダウンの面から、最表面の反射防止フィルムにおいて、その基材の反射防止層とは反対側の面に近赤外線吸収層を設けることにより、1枚のフィルムで、反射防止性能と近赤外線吸収性能を兼ね備えた機能性フィルムが開発されている。このような機能性フィルムを製造する場合、(1)反射防止フィルムの裏面への近赤外線吸収層の形成、及び(2)近赤外線吸収フィルムの裏面への反射防止層の形成、の2つの方法があるが、いずれの場合も、フィルムのロスが発生するため、コストダウンの効果は小さい。
また、近赤外線吸収層を形成する場合、近赤外線吸収剤を含むコート剤を塗布するウエットプロセス、あるいは真空蒸着やスパッタリングなどにより、金属系近赤外線吸収剤の薄膜層を形成させるドライプロセスが用いられるが、いずれも操作がやっかいである。
一方、光透過性フィルムに、ネオンカット色素、キセノンカット色素及び近赤外線カット色素の中から選ばれる少なくとも1種と、カーボンブラックを必須成分として含む(メタ)アクリル系樹脂を含有する粘着剤層が設けられた電子ディスプレイ用着色粘着剤付フィルムが開示されている(例えば、特許文献2参照)。この技術においては、カーボンブラックを含有させることにより、該カーボンブラックが色素分子を吸着し、安定化させ、色素の耐久性(耐熱・耐湿性)を向上させている。
しかしながら、カーボンブラックの添加により、可視光の透過率低下や、ヘイズ値の上昇を招き、得られる電子ディスプレイ用フィルムの光学特性が低下するのを免れないという問題が生じる。
この着目に基づき、さらに研究を進めた結果、粘着剤層を構成する粘着剤組成物において、樹脂成分として、カルボキシル基以外の架橋性官能基を有する(メタ)アクリル酸エステル系共重合体を用い、かつ特定の条件での耐久試験に合格するように有機系近赤外線吸収色素を選択して含有させることにより、その目的を達成し得ることを見出した。
本発明は、かかる知見に基づいて完成したものである。
すなわち、本発明は、
(1)樹脂成分として、(メタ)アクリル酸エステル及び(メタ)アクリル酸2−ヒドロキシエチル、(メタ)アクリル酸2−ヒドロキシプロピル、(メタ)アクリル酸3−ヒドロキシプロピル、(メタ)アクリル酸2−ヒドロキシブチル、(メタ)アクリル酸3−ヒドロキシブチル又は(メタ)アクリル酸4−ヒドロキシブチルである(メタ)アクリル酸ヒドロキシアルキルエステルを共重合したカルボキシル基以外の架橋性官能基を有するアクリル酸エステル系共重合体、架橋剤として、ポリイソシアネート化合物及び有機系近赤外線吸収色素として1種以上のフッ素含有フタロシアニン系色素を(メタ)アクリル酸エステル系共重合体100重量部に対して、1〜2.5重量部含む組成物(ただし、ジチオール錯体を含有する組成物を除く)であって、耐久性の評価試験において、まず、JIS Z 8701−1999に基づき、該組成物の視感平均透過率Y値を求めるとともに850nm、900nm及び1000nmの波長における該組成物の各透過率Tをそれぞれ測定し、次いで、該組成物を、80℃の条件で1000時間放置後の組成物の視感平均透過率Y値を求めるとともに、850nm、900nm及び1000nmの波長における各透過率Tをそれぞれ測定し、1000時間放置後のY値及び3種類のT値の全ての上昇率が5%以下であり、かつ、60℃、相対湿度90%の条件で1000時間放置後の組成物の視感平均透過率Y値を求めるとともに、850nm、900nm及び1000nmの波長における各透過率Tをそれぞれ測定し、1000時間放置後のY値及び3種類のT値の全ての上昇率が5%以下であることを特徴とする粘着剤組成物、
を提供するものである。
なお、本発明において(メタ)アクリル酸エステルとは、アクリル酸エステル及びメタクリル酸エステルの両方を指す。他の類似の表現も同様である。
前記カルボキシル基以外の架橋性官能基を有する(メタ)アクリル酸エステル系共重合体としては、特に制限はなく、従来粘着剤の樹脂成分として慣用されている(メタ)アクリル酸エステル系共重合体の中から、任意のものを適宜選択して用いることができる。
このような架橋点を有する(メタ)アクリル酸エステル系共重合体としては、エステル部分のアルキル基の炭素数が1〜20の(メタ)アクリル酸エステルと、カルボキシル基以外の架橋性官能基を有する単量体と、所望により用いられる他の単量体との共重合体を好ましく挙げることができる。
ここで、エステル部分のアルキル基の炭素数が1〜20の(メタ)アクリル酸エステルの例としては、(メタ)アクリル酸メチル、(メタ)アクリル酸エチル、(メタ)アクリル酸プロピル、(メタ)アクリル酸ブチル、(メタ)アクリル酸ペンチル、(メタ)アクリル酸ヘキシル、(メタ)アクリル酸シクロヘキシル、(メタ)アクリル酸2−エチルヘキシル、(メタ)アクリル酸イソオクチル、(メタ)アクリル酸デシル、(メタ)アクリル酸ドデシル、(メタ)アクリル酸ミリスチル、(メタ)アクリル酸パルミチル、(メタ)アクリル酸ステアリルなどが挙げられる。これらは単独で用いてもよいし、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
また、所望により用いられる他の単量体の例としては酢酸ビニル、プロピオン酸ビニルなどのビニルエステル類;エチレン、プロピレン、イソブチレンなどのオレフィン類;塩化ビニル、ビニリデンクロリドなどのハロゲン化オレフィン類;スチレン、α−メチルスチレンなどのスチレン系単量体;ブタジエン、イソプレン、クロロプレンなどのジエン系単量体;アクリロニトリル、メタクリロニトリルなどのニトリル系単量体;N,N−ジメチルアクリルアミド、N,N−ジメチルメタクリルアミドなどのN,N−ジアルキル置換アクリルアミド類などが挙げられる。これらは単独で用いてもよいし、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
本発明の粘着剤組成物において、(メタ)アクリル酸エステル系共重合体は、その共重合形態については特に制限はなく、ランダム、ブロック、グラフト共重合体のいずれであってもよい。また、分子量としては、重量平均分子量で30万〜250万の範囲にあるものが好ましい。この重量平均分子量が30万未満では被着体との密着性や接着耐久性が不十分となるおそれがあるし、250万を超えると塗工適性が悪くなることがある。密着性、接着耐久性及び塗工適性などを考慮すると、この重量平均分子量は、30万〜200万のものが好ましく、特に50万〜180万のものが好ましい。
なお、上記重量平均分子量は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)法により測定したポリスチレン換算の値である。
本発明においては、この(メタ)アクリル酸エステル系共重合体は1種を単独で用いてもよいし、2種以上を組み合わせて用いてもよい。また、所望により、上記高分子量の(メタ)アクリル酸エステル系共重合体と、低分子量、例えば重量平均分子量が10万以下の(メタ)アクリル酸エステル系単独重合体や共重合体を併用することもできる。
本発明においては、得られる粘着剤組成物が、後述の耐久試験において合格するように、前記有機系近赤外線吸収色素の中から、適宜1種以上を選択して用いる。
前記有機系近赤外線吸収色素の中では、チオールニッケル錯塩系色素(特開平9−230134号公報など)及びフタロシアニン系色素が好ましく、特に、特開2000−26748号公報などに開示されているフッ素含有フタロシアニン化合物が、有機系近赤外線吸収剤の中で、可視光線透過率が高く、かつ耐熱性、耐光性、耐候性などの特性に優れることから、好適である。
フッ素含有フタロシアニン化合物としては、例えばイーエクスカラーIR−10、イーエクスカラーIR−12、イーエクスカラーIR−14、TX−EX−906B、TX−EX−910B[いずれも、(株)日本触媒製、商品名]などが、市販品として入手可能である。
有機系近赤外線吸収色素として、前記フタロシアニン系色素を用いる場合、粘着剤組成物中のその含有量は、近赤外線吸収効果及び経済性のバランスなどの点から、前記の(メタ)アクリル酸エステル系共重合体100重量部に対して、通常0.1〜5重量部、好ましくは0.5〜3重量部、より好ましくは1〜2.5重量部である。
本発明の粘着剤組成物においては、近赤外線吸収剤として、前記有機系近赤外線吸収色素と共に、必要に応じ無機系近赤外線吸収剤を、粘着剤としての性能や光学特性などが損なわれない範囲で、適宜併用することができる。
この無機系近赤外線吸収剤としては、例えば、酸化タングステン系化合物、酸化チタン、酸化ジルコニウム、酸化タンタル、酸化ニオブ、酸化亜鉛、酸化インジウム、錫ドープ酸化インジウム(ITO)、酸化錫、アンチモンドープ酸化錫(ATO)、酸化セシウム、硫化亜鉛などが挙げられる。これらは1種を用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
ここで、ポリイソシアネート化合物の例としては、トリレンジイソシアネート、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などの芳香族ポリイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネートなどの脂肪族ポリイソシアネート、イソホロンジイソシアネート、水素添加ジフェニルメタンジイソシアネートなどの脂環式ポリイソシアネートなど、及びそれらのビウレット体、イソシアヌレート体、さらにはエチレングリコール、プロピレングリコール、ネオペンチルグリコール、トリメチロールプロパン、ヒマシ油などの低分子活性水素含有化合物との反応物であるアダクト体などを挙げることができる。
本発明においては、この架橋剤は1種を単独で用いてもよいし、2種以上を組み合わせて用いてもよい。また、その使用量は、架橋剤の種類にもよるが、前記の(メタ)アクリル酸エステル系共重合体100重量部に対し、通常0.001〜50重量部、好ましくは、0.01〜10重量部の範囲で選定される。
上記各種添加剤のうち、特にシランカップリング剤を粘着剤組成物に添加すると、湿熱条件下におけるガラス板に対する粘着性を向上させ、浮きや剥がれが生じにくくなる。このシランカップリング剤としては、分子内にアルコキシシリル基を少なくとも1個有する有機ケイ素化合物であって、粘着剤成分との相溶性がよく、かつ光透過性を有するもの、例えば実質上透明なものが好適である。このようなシランカップリング剤としては、例えばビニルトリエトキシシラン、ビニルトリス(2−メトキシエトキシ)シラン、3−メタクリロ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メトキシシラン、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、3−アミノプロピルトリエトキシシラン、N−フェニル−3−アミノプロピルトリメトキシシランなどが挙げられ、その添加量は、粘着剤組成物の固形分100重量部に対し、0.001〜10重量部の範囲が好ましく、特に0.005〜5重量部の範囲が好ましい。
本発明の粘着剤組成物においては、後述の方法により、厚さ25μmの粘着剤層について80℃の条件下で、近赤外線吸収性能の耐久試験を1000時間行った場合、試験前後の波長850nm、900nm及び1000nmにおける透過率の差は、通常いずれも5%以下である。この透過率の差が5%以下(通常、試験前よりも試験後の透過率の方が高くなる。)であれば、高温条件下に長時間曝されても、近赤外線吸収性能の劣化が少なく、耐久性に優れ実用的である。前記透過率の差は、好ましくは4.5%以下、より好ましくは2%以下である。
また、試験前の波長850〜1000nmの全領域における透過率は、通常30%以下である。該透過率が30%以下であれば、本発明の粘着剤組成物を、PDPパネル用前面板における各粘着剤層のいずれかに適用した場合、該PDPから発生する近赤外線による周辺電子機器(例えば、コードレスホン、近赤外線リモートコントロール装置を使用するビデオデッキなど)の誤作動を抑制することができる。前記透過率は、好ましくは20%以下である。
さらに、前記試験前後のJIS Z 8701−1999に基づく視感平均透過率は、いずれも通常45%以上、好ましくは50%以上であり、また、試験前後の視感平均透過率の差は、通常5%以下、好ましくは4%以下、より好ましくは2%以下である。すなわち、本発明の粘着剤組成物を、PDPパネル用前面板における各粘着剤層のいずれかに適用しても、表示画面の視認性及びその耐久性が良好である。
本発明の粘着剤組成物を、前記粘着剤層に適用することにより、従来のPDPパネル用前面板の層構成の1つである近赤外線吸収フィルム又は近赤外線吸収層をなくすことができ、層構成の簡略化が可能となる。
本発明の粘着剤組成物を用いて、被着体に粘着剤層を形成する場合、その厚さは、通常5〜150μm、好ましくは10〜90μmである。また、必要に応じ、この粘着剤層の上に、剥離フィルムを設けることができる。この剥離フィルムとしては、例えばグラシン紙、コート紙、ラミネート紙などの紙及び各種プラスチックフィルムに、シリコーン樹脂などの剥離剤を塗布したものなどが挙げられる。この剥離フィルムの厚さについては特に制限はないが、通常20〜150μm程度である。
なお、各例で得られた粘着剤組成物について、下記の方法により、耐久性を評価した。
<耐久性の評価>
厚さ100μmのポリエチレンテレフタレートフィルム[東洋紡績社製、商品名「コスモシャインA4100」]上に、粘着剤組成物を乾燥後の厚さが25μmになるように塗布、乾燥して粘着剤層を形成する。次いで、片面に剥離処理した厚さ38μmのポリエチレンテレフタレートフィルム(剥離フィルム)[リンテック社製、商品名「PET38PS」]と貼り合わせたのち、50mm×50mmサイズに切断し、その後剥離フィルムを剥がして、厚さ1.1mmのガラス板と貼り合わせて試料を作製する。この試料について、以下の試験を実施する。
まず、紫外・可視分光光度計[島津製作所社製「UV−3100」]を用いて、JIS Z 8701−1999に基づき、視感平均透過率Y値を求めると共に、850nm、900nm及び1000nmの波長における各透過率Tを測定する。次に、80℃及び60℃、相対湿度(RH)90%の条件下で、それぞれ1000時間放置したのち、前記と同様にして視感平均透過率Y値を求めると共に、850nm、900nm及び1000nmの波長における各透過率Tを測定し、試験前後の視感平均透過率Y値の差、及び各透過率Tの差を算出する。これらの差が小さいほど、耐久性に優れている。
アクリル酸ブチルとアクリル酸エチルとアクリル酸2−ヒドロキシエチルを、重量比77:15:8の割合で用い、常法に従って重合を行い、アクリル酸エステル系共重合体を製造した(重量平均分子量:80万)。
次に、前記アクリル酸エステル系共重合体100重量部(固形分)に対して、イソシアナート系架橋剤[日本ポリウレタン社製、商品名「コロネートL」]4重量部(固形分)を添加した。次いで、得られる粘着剤組成物の視感平均透過率Y値が45%以上、850nm、900nm及び1000nmの波長における透過率Tが、それぞれ15%以下になるように、有機系近赤外線吸収色素としてフタロシアニン系色素である「イーエクスカラーIR−12」、「イーエクスカラーIR−14」、「TX−EX−906B」、「TX−EX−910B」[いずれも日本触媒社製]を、それぞれ0.30重量部、0.23重量部、0.14重量部、0.90重量部(いずれも固形分)メチルエチルケトンに加えて希釈溶液として添加し、粘着剤組成物を調製し、耐久性を評価した。結果を第1表に示す。
実施例2
アクリル酸ブチルとアクリル酸2−ヒドロキシエチルを、重量比92:8の割合で用い、常法に従って重合を行い、アクリル酸エステル系共重合体を製造した(重量平均分子量:60万)。
以下、実施例1と同様にして粘着剤組成物を調製し、耐久性を評価した。結果を第1表に示す。
比較例1
アクリル酸ブチルとアクリル酸エチルとアクリル酸を、重量比75:20:5の割合で用い、常法に従って重合を行い、アクリル酸エステル系共重合体を製造した(重量平均分子量:80万)。
以下、実施例1と同様にして粘着剤組成物を調製し、耐久性を評価した。結果を第1表に示す。
Claims (1)
- 樹脂成分として、(メタ)アクリル酸エステル及び(メタ)アクリル酸2−ヒドロキシエチル、(メタ)アクリル酸2−ヒドロキシプロピル、(メタ)アクリル酸3−ヒドロキシプロピル、(メタ)アクリル酸2−ヒドロキシブチル、(メタ)アクリル酸3−ヒドロキシブチル又は(メタ)アクリル酸4−ヒドロキシブチルである(メタ)アクリル酸ヒドロキシアルキルエステルを共重合したカルボキシル基以外の架橋性官能基を有するアクリル酸エステル系共重合体、架橋剤として、ポリイソシアネート化合物及び有機系近赤外線吸収色素として1種以上のフッ素含有フタロシアニン系色素を(メタ)アクリル酸エステル系共重合体100重量部に対して、1〜2.5重量部含む組成物(ただし、ジチオール錯体を含有する組成物を除く)であって、耐久性の評価試験において、まず、JIS Z 8701−1999に基づき、該組成物の視感平均透過率Y値を求めるとともに850nm、900nm及び1000nmの波長における該組成物の各透過率Tをそれぞれ測定し、次いで、該組成物を、80℃の条件で1000時間放置後の組成物の視感平均透過率Y値を求めるとともに、850nm、900nm及び1000nmの波長における各透過率Tをそれぞれ測定し、1000時間放置後のY値及び3種類のT値の全ての上昇率が5%以下であり、かつ、60℃、相対湿度90%の条件で1000時間放置後の組成物の視感平均透過率Y値を求めるとともに、850nm、900nm及び1000nmの波長における各透過率Tをそれぞれ測定し、1000時間放置後のY値及び3種類のT値の全ての上昇率が5%以下であることを特徴とする粘着剤組成物。
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