JP5270786B2 - 光学フィルム用粘着剤組成物、光学フィルム用粘着剤層、粘着型光学フィルムおよび画像表示装置 - Google Patents
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Description
ポリエーテル骨格を有し、かつ少なくとも1つの末端に、
一般式(1):−SiRaM3−a
(式中、Rは、置換基を有していてもよい、炭素数1〜20の1価の有機基であり、Mは水酸基又は加水分解性基であり、aは0〜2の整数である。但し、Rが複数存在するとき複数のRは互いに同一であっても異なっていてもよく、Mが複数存在するとき複数のMは互いに同一であっても異なっていてもよい。)で表される反応性シリル基を有するポリエーテル化合物(B)、を含有する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。
一般式(2):RaM3−aSi−X−Y−(AO)n−Z
(式中、Rは、置換基を有していてもよい、炭素数1〜20の1価の有機基であり、Mは水酸基又は加水分解性基であり、aは0〜2の整数である。但し、Rが複数存在するとき複数のRは互いに同一であっても異なっていてもよく、Mが複数存在するとき複数のMは互いに同一であっても異なっていてもよい。AOは、直鎖または分岐鎖の炭素数1〜10のオキシアルキレン基を示し、nは1〜1700であり、オキシアルキレン基の平均付加モル数を示す。Xは、炭素数1〜20の直鎖または分岐鎖のアルキレン基を示す。Yは、エーテル結合、エステル結合、ウレタン結合、またはカーボネート結合を示す。
Zは、水素原子、1価の炭素数1〜10の炭化水素基、
一般式(2A):−Y1−X−SiRaM3−a
(式中、R、M、Xは、前記と同じ。Y1は単結合、−CO−結合、−CONH−結合、または−COO−結合を示す。)、または、
一般式(2B):−Q{−(OA)n−Y−X−SiRaM3−a}m
(式中、R、M、X、Yは、前記と同じ。OAは前記のAOに同じで、nは前記と同じ。Qは、2価以上の炭素数1〜10の炭化水素基であり、mは当該炭化水素基の「価数−1」と同じ。)で表される基である。)で表される化合物が好ましい。
一般式(4):Z0−A2−O−(A1O)n−Z1
(式中、A1Oは炭素数2〜6のオキシアルキレン基であり、nは1〜1700であり、A1Oの平均付加モル数を示す。Z1は、水素原子、または−A2−Z0である。A2は炭素数2〜6のアルキレン基である。
Z0は、一般式(3):
一般式(5):Z0−A2−NHCOO−(A1O)n−Z2
(式中、A1Oは炭素数2〜6のオキシアルキレン基であり、nは1〜1700であり、A1Oの平均付加モル数を示す。Z2は、水素原子、または−CONH−A2−Z0である。A2は炭素数2〜6のアルキレン基である。
Z0は、一般式(3):
一般式(6):Z3−O−(A1O)n−CH{−CH2−(A1O)n−Z3}2
(式中、A1Oは炭素数2〜6のオキシアルキレン基であり、nは1〜1700であり、A1Oの平均付加モル数を示す。Z3は、水素原子、または−A2−Z0であり、いずれか少なくとも1つのZ3は−A2−Z0である。A2は炭素数2〜6のアルキレン基である。
Z0は、一般式(3):
(式中、Rは、置換基を有していてもよい、炭素数1〜20の1価の有機基であり、Mは水酸基又は加水分解性基であり、aは0〜2の整数である。但し、Rが複数存在するとき複数のRは互いに同一であっても異なっていてもよく、Mが複数存在するとき複数のMは互いに同一であっても異なっていてもよい。)で表される反応性シリル基を有する。
一般式(2):RaM3−aSi−X−Y−(AO)n−Z
(式中、Rは、置換基を有していてもよい、炭素数1〜20の1価の有機基であり、Mは水酸基又は加水分解性基であり、aは0〜2の整数である。但し、Rが複数存在するとき複数のRは互いに同一であっても異なっていてもよく、Mが複数存在するとき複数のMは互いに同一であっても異なっていてもよい。AOは、直鎖または分岐鎖の炭素数1〜10のオキシアルキレン基を示し、nは1〜1700であり、オキシアルキレン基の平均付加モル数を示す。Xは、炭素数1〜20の直鎖または分岐鎖のアルキレン基を示す。Yは、エーテル結合、エステル結合、ウレタン結合、またはカーボネート結合を示す。
Zは、水素原子、1価の炭素数1〜10の炭化水素基、
一般式(2A):−Y1−X−SiRaM3−a
(式中、R、M、Xは、前記と同じ。Y1は単結合、−CO−結合、−CONH−結合、または−COO−結合を示す。)、または、
一般式(2B):−Q{−(OA)n−Y−X−SiRaM3−a}m
(式中、R、M、X、Yは、前記と同じ。OAは前記のAOに同じで、nは前記と同じ。Qは、2価以上の炭素数1〜10の炭化水素基であり、mは当該炭化水素基の「価数−1」と同じ。)で表される基である。)で表される化合物があげられる。
一般式(4):Z0−A2−O−(A1O)n−Z1
(式中、A1Oは炭素数2〜6のオキシアルキレン基であり、nは1〜1700であり、A1Oの平均付加モル数を示す。Z1は、水素原子、または−A2−Z0である。A2は炭素数2〜6のアルキレン基である。);
一般式(5):Z0−A2−NHCOO−(A1O)n−Z2
(式中、A1Oは炭素数2〜6のオキシアルキレン基であり、nは1〜1700であり、A1Oの平均付加モル数を示す。Z2は、水素原子、または−CONH−A2−Z0である。A2は炭素数2〜6のアルキレン基である。);
一般式(6):Z3−O−(A1O)n−CH{−CH2−(A1O)n−Z3}2
(式中、A1Oは炭素数2〜6のオキシアルキレン基であり、nは1〜1700であり、A1Oの平均付加モル数を示す。Z3は、水素原子、または−A2−Z0であり、いずれか少なくとも1つのZ3は−A2−Z0である。A2は炭素数2〜6のアルキレン基である。)で表される化合物が好ましい。Z0は、いずれも前記一般式(3)で表されるアルコキシシリル基である。A1Oのオキシアルキレン基は、直鎖または分岐鎖のいずれでもよく、特にオキシプロピレン基が好ましい。A2のアルキレン基は、直鎖または分岐鎖のいずれでもよく、特にプロピレン基が好ましい。
Z21は、水素原子、または一般式(5B):
(メタ)アクリル系ポリマー(A)の重量平均分子量は、GPC(ゲル・パーミエーション・クロマトグラフィー)により測定した。
・分析装置:東ソー社製、HLC−8120GPC
・カラム:東ソー社製、G7000HXL+GMHXL+GMHXL
・カラムサイズ:各7.8mmφ×30cm 計90cm
・カラム温度:40℃
・流量:0.8ml/min
・注入量:100μl
・溶離液:テトラヒドロフラン
・検出器:示差屈折計(RI)
・標準試料:ポリスチレン
ポリエーテル化合物(B)の数平均分子量は、GPC(ゲル・パーミエーション・クロマトグラフィー)により測定した。
・分析装置:東ソー社製,HLC−8120GPC
・カラム:TSKgel,SuperHZM‐H/HZ4000/HZ2000
・カラムサイズ:6.0mmI.D.×150mm
・カラム温度:40℃
・流量:0.6ml/min
・注入量:20μl
・溶離液:テトラヒドロフラン
・検出器:示差屈折計(RI)
・標準試料:ポリスチレン
厚さ80μmのポリビニルアルコールフィルムを、速度比の異なるロール間において、30℃、0.3%濃度のヨウ素溶液中で1分間染色しながら、3倍まで延伸した。その後、60℃、4%濃度のホウ酸、10%濃度のヨウ化カリウムを含む水溶液中に0.5分間浸漬しながら総合延伸倍率が6倍まで延伸した。次いで、30℃、1.5%濃度のヨウ化カリウムを含む水溶液中に10秒間浸漬することで洗浄した後、50℃で4分間乾燥を行い偏光子を得た。当該偏光子の両面に、けん化処理した厚さ80μmのトリアセチルセルロースフィルムをポリビニルアルコール系接着剤により貼り合せて偏光板を作成した。
<アクリル系ポリマー(A1)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100部、アクリル酸5部、2−ヒドロキシエチルアクリレート1部、重合開始剤として2,2’−アゾビスイソブチロニトリル0.1部を酢酸エチル100gと共に仕込み、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55℃付近に保って8時間重合反応を行い、重量平均分子量220万のアクリル系ポリマー(A1)の溶液を調製した。
<アクリル系ポリマー(A2)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99部、4−ヒドロキシブチルアクリレート1部、重合開始剤として2,2’−アゾビスイソブチロニトリル0.1部を酢酸エチル100gと共に仕込み、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55℃付近に保って8時間重合反応を行い、重量平均分子量160万のアクリル系ポリマー(A2)の溶液を調製した。
<ポリエーテル化合物(B1)の調製>
亜鉛ヘキサシアノコバルテート−グライム錯体触媒の存在下、ポリオキシプロピレンジオール(数平均分子量1000)にプロピレンオキシドを開環重合させて得られるポリオキシプロピレンジオール(数平均分子量16000,水酸基価7.7)を重合体(3000g)を、耐圧反応器(内容積5L)に入れ、内温を110℃に保持しながら減圧脱水し、次いで、反応器内雰囲気を窒素ガスに置換し、内温を50℃に保持しながら、NCO/OHが0.97となるように、3−イソシアネートプロピルトリメトキシシラン(純度95%)の86.1gを投入し、つづいて、内温を80℃に8時間保持して、重合体1と3−イソシアネートプロピルトリメトキシシランをウレタン化反応させて得られる、両末端にトリメトキシシリル基を有するポリエーテル化合物(B1)を用いた。当該ポリエーテル化合物(B1)の粘度は20.0Pa・s(25℃)、数平均分子量は15000であり、Mw/Mnは1.38であった。なお、得られたポリエーテル化合物(B1)は、一般式(5A)において、R1、R2およびR3はいずれもメチル基であり、Z21は一般式(5B)で表される基である。
(粘着剤組成物の調製)
製造例1で得られたアクリル系ポリマー(A1)溶液の固形分100部に対して、製造例3で調製したポリエーテル化合物(B1)0.02部、およびイソシアネート架橋剤(日本ポリウレタン工業社製のコロネートL,トリメチロールプロパンのトリレンジイソシアネートのアダクト体)0.30部を配合して、アクリル系粘着剤組成物の溶液(固形分11%)を調製した。
次いで、上記アクリル系粘着剤溶液を、シリコーン処理を施した、38μmのポリエチレンテレフタレート(PET)フィルム(三菱化学ポリエステルフィルム(株)製,MRF38)の片面に、乾燥後の粘着剤層の厚さが23μmになるように塗布し、155℃で1分間乾燥を行い、偏光板(日東電工製、SEG)に転写し、粘着剤層付偏光板を作製した。
実施例1において、ポリエーテル化合物(B1)の使用量を表1に示すように変えたこと、シランカップリング剤を表1に示す割合で用いたこと以外は、実施例1と同様にして、粘着剤層付偏光板を作製した。
実施例1において、表1に示すように、ポリエーテル化合物(B1)を、旭ガラスウレタン社製のExcestar2420または3430に変えたこと以外は実施例1と同様にして、粘着剤層付偏光板を作製した。
(粘着剤組成物の調製)
製造例2で得られたアクリル系ポリマー(A2)溶液の固形分100部に対して、製造例3で調製したポリエーテル化合物(B1)0.02部、イソシアネート架橋剤(三井武田ケミカル社製のタケネートD110N,トリメチロールプロパンキシリレンジイソシアネート)0.02部、およびベンゾイルパーオキサイド(日本油脂社製,ナイパーBMT)0.3部を配合して、アクリル系粘着剤組成物の溶液(固形分15%)を調製した。
次いで、上記アクリル系粘着剤溶液を、シリコーン処理を施した、38μmのポリエチレンテレフタレート(PET)フィルム(三菱化学ポリエステルフィルム(株)製,MRF38)の片面に、乾燥後の粘着剤層の厚さが23μmになるように塗布し、155℃で1分間乾燥を行い、偏光板(日東電工製、SEG)に転写し、粘着剤層付偏光板を作製した。
実施例1において、ポリエーテル化合物(B1)を用いないこと、または、アクリル系ポリマーの種類、架橋剤の種類もしくは使用量を表1に示すように変えたこと以外は、実施例1と同様にして、粘着剤層付偏光板を作製した。
実施例1において、ポリエーテル化合物(B)の種類またはその使用量を変えたこと、架橋剤、シランカップリング剤を表2に示す割合で用いたこと以外は、実施例1と同様にして、粘着剤層付偏光板を作製した。
実施例9において、ポリエーテル化合物(B)の種類またはその使用量を変えたこと、架橋剤、シランカップリング剤を表3に示す割合で用いたこと以外は、実施例9と同様にして、粘着剤層付偏光板を作製した。
サンプルを、幅25mm×長さ100mmに裁断し、厚さ0.5mmの無アルカリガラス板(コーニング社製,1737)に、ラミネーターを用いて貼り付け、次いで50℃、5atmで15分間オートクレーブ処理して完全に密着させた(初期)。その後、60℃乾燥条件下で120時間加熱処理を施した(加熱後)。かかるサンプルの接着力を測定した。
サンプルを、37インチサイズとし、厚さ0.7mmの無アルカリガラス(コーニング社製,1737)にラミネーターを用いて貼着した。次いで、50℃、0.5MPaで15分間オートクレーブ処理して、上記サンプルを完全に無アクリルガラスに密着させた。かかる処理の施されたサンプルに、60℃/90%RHの雰囲気下で500時間処理を施した後(加湿試験)、85℃と−40℃の環境を1サイクル1時間で300サイクル施した後(ヒートショック試験)、偏光板とガラスの間の外観を下記基準で目視にて評価した。
◎:発泡、剥がれ、浮きなしなどの外観上の変化が全くなし。
○:わずかながら端部に剥がれ、または発泡があるが、実用上問題なし。
△:端部に剥がれ、または発泡があるが、特別な用途でなければ、実用上問題なし。
×:端部に著しい剥がれあり、実用上問題あり。
サンプルを、縦420mm×横320mmに裁断し、厚さ0.7mmの無アルカリガラス板(コーニング社製,1737)に、ラミネーターを用いて貼り付け、次いで50℃、5atmで15分間オートクレーブ処理して完全に密着させた(初期)。その後、60℃乾燥条件下で48時間加熱処理を施した(加熱後)。かかるサンプルの接着力を測定した。接着力は、上記同様の方法により測定した。
◎:3枚とも糊残りやフィルムの破断がなく良好に剥離可能。
○:3枚中一部はフィルムが破断したが、再度の剥離によって剥がせた。
△:3枚ともフィルム破断したが、再度の剥離によって剥がせた。
×:3枚とも糊残りが生じるか、または何度は剥離してもフィルムが破断して剥がせなかった。
サンプルを、37インチサイズとし、厚さ0.7mmの無アルカリガラス(コーニング社製,1737)にラミネーターを用いて貼着した。次いで、50℃、0.5MPaで15分間オートクレーブ処理して、上記サンプルを完全に無アクリルガラスに密着させた。かかる処理の施されたサンプルに、80℃、100℃、110℃の各雰囲気下で500時間処理を施した後(加熱試験)、60℃/90%RH、65℃/95%RHの各雰囲気下で500時間処理を施した後(加湿試験)、85℃と−40℃の環境を1サイクル1時間で300サイクル施した後(ヒートショック試験)、偏光板とガラスの間の外観を下記基準で目視にて評価した。
◎:発泡、剥がれ、浮きなしなどの外観上の変化が全くなし。
○:わずかながら端部に剥がれ、または発泡があるが、実用上問題なし。
△:端部に剥がれ、または発泡があるが、特別な用途でなければ、実用上問題なし。
×:端部に著しい剥がれあり、実用上問題あり。
「*2」は旭硝子社製のExcestar S2420を、
「*3」は旭硝子社製のExcestar S3430を、
「*4」は、カネカ社製のサイリルSAT10を、
「*5」は、カネカ社製のサイリルSAT350を、
「*6」は、カネカ社製のサイリルSAX220を、を示し、いずれも、反応性シリル基を有するポリエーテル化合物(B)である。
なお、*2、*4乃至*6のポリエーテル化合物(B)は、いずれも一般式(4)で表される化合物であり、A2は−C3H6−、Z1は−C3H6−Z0であり、反応性シリル基(Z0‐)は、R1、R2およびR3がいずれもメチル基のジメトキシメチルシリル基である。*3のポリエーテル化合物(B)は一般式(6)で表される化合物であり、Z3は、全て、−C3H6−Z0であり、反応性シリル基(Z0‐)はジメトキシメチルシリル基である。
*7は、製造例3で調製したポリエーテル化合物(B1)と、数平均分子量が異なること以外は同様の構造を有する化合物である。
「*8」は、カネカ社製のACX022を示し、一般式(4)において、−C3H6−Z0の代わりに、両末端にアリル基を有する化合物である。
架橋剤(C)における、「C/L」は、イソシアネート架橋剤(日本ポリウレタン工業社製のコロネートL,トリメチロールプロパンのトリレンジイソシアネートのアダクト体)を、「D110N」はイソシアネート架橋剤(三井武田ケミカル社製のタケネートD110N,トリメチロールプロパンキシリレンジイソシアネート)を示す。
架橋剤(C)における、「BPO」は、ベンゾイルパーオキサイド(日本油脂社製,ナイパーBMT)を示す。
シランカップリング剤における「KBM‐403」は、信越化学工業(株)製のKBM403を示す。
Claims (18)
- モノマー単位として、アルキル(メタ)アクリレートおよびヒドロキシル基含有モノマーを含有する(メタ)アクリル系ポリマー(A);および
ポリエーテル骨格を有し、かつ少なくとも1つの末端に、
一般式(1):−SiRaM3−a
(式中、Rは、置換基を有していてもよい、炭素数1〜20の1価の有機基であり、Mは水酸基又は加水分解性基であり、aは0〜2の整数である。但し、Rが複数存在するとき複数のRは互いに同一であっても異なっていてもよく、Mが複数存在するとき複数のMは互いに同一であっても異なっていてもよい。)で表される反応性シリル基を有するポリエーテル化合物(B)(但し、前記(メタ)アクリル系ポリマー(A)100重量部に対して、ガラス転移温度が10℃以下でかつ平均粒径が0.3〜300μmの重合体20〜1000重量部を含有する場合を含まない)、を含有する(但し、前記(メタ)アクリル系ポリマー(A)100重量部に対して、2級または3級アミン化合物0.1〜3重量部を含有する場合を含まず、かつ、前記(メタ)アクリル系ポリマー(A)100重量部に対して、下記の一般式(1:下記の化1A)
- ポリエーテル化合物(B)が有するポリエーテル骨格は、炭素数1〜10の直鎖または分岐鎖のオキシアルキレン基の繰り返し構造単位とすることを特徴とする請求項1記載の光学フィルム用粘着剤組成物。
- ポリエーテル化合物(B)が、
一般式(2):RaM3−aSi−X−Y−(AO)n−Z
(式中、Rは、置換基を有していてもよい、炭素数1〜20の1価の有機基であり、Mは水酸基又は加水分解性基であり、aは0〜2の整数である。但し、Rが複数存在するとき複数のRは互いに同一であっても異なっていてもよく、Mが複数存在するとき複数のMは互いに同一であっても異なっていてもよい。AOは、直鎖または分岐鎖の炭素数1〜10のオキシアルキレン基を示し、nは1〜1700であり、オキシアルキレン基の平均付加モル数を示す。Xは、炭素数1〜20の直鎖または分岐鎖のアルキレン基を示す。Yは、エーテル結合、エステル結合、ウレタン結合、またはカーボネート結合を示す。
Zは、水素原子、1価の炭素数1〜10の炭化水素基、
一般式(2A):−Y1−X−SiRaM3−a
(式中、R、M、Xは、前記と同じ。Y1は単結合、−CO−結合、−CONH−結合、または−COO−結合を示す。)、または、
一般式(2B):−Q{−(OA)n−Y−X−SiRaM3−a}m
(式中、R、M、X、Yは、前記と同じ。OAは前記のAOに同じで、nは前記と同じ。Qは、2価以上の炭素数1〜10の炭化水素基であり、mは当該炭化水素基の「価数−1」と同じ。)で表される基である。)で表される化合物であることを特徴とする請求項2記載の光学フィルム用粘着剤組成物。
- ポリエーテル化合物(B)が、
一般式(6):Z3−O−(A1O)n−CH{−CH2−(A1O)n−Z3}2
(式中、A1Oは炭素数2〜6のオキシアルキレン基であり、nは1〜1700であり、A1Oの平均付加モル数を示す。Z3は、水素原子、または−A2−Z0であり、いずれか少なくとも1つのZ3は−A2−Z0である。A2は炭素数2〜6のアルキレン基である。
Z0は、一般式(3):
- ポリエーテル化合物(B)の数平均分子量が、300〜100000であることを特徴とする請求項1〜7のいずれかに記載の光学フィルム用粘着剤組成物。
- (メタ)アクリル系ポリマー(A)100重量部に対して、ポリエーテル化合物(B)を0.001〜20重量部含有することを特徴とする請求項1〜7のいずれかに記載の光学フィルム用粘着剤組成物。
- (メタ)アクリル系ポリマー(A)が、モノマー単位として、さらに、カルボキシル基含有モノマーを含有することを特徴とする請求項1〜9のいずれかに記載の光学フィルム用粘着剤組成物。
- さらに、架橋剤を含有することを特徴とする請求項1〜10のいずれかに記載の光学フィルム用粘着剤組成物。
- 架橋剤(C)は、(メタ)アクリル系ポリマー(A)100重量部に対して、0.01〜20重量部含有することを特徴とする請求項11記載の光学フィルム用粘着剤組成物。
- 架橋剤(C)が、イソシアネート系化合物および過酸化物から選ばれるいずれか少なくとも1種であることを特徴とする請求項11または12記載の光学フィルム用粘着剤組成物。
- (メタ)アクリル系ポリマー(A)の重量平均分子量が、50万〜400万であることを特徴とする請求項1〜13のいずれかに記載の光学フィルム用粘着剤組成物。
- 請求項1〜14のいずれかに記載の光学フィルム用粘着剤組成物により形成されていることを特徴とする光学フィルム用粘着剤層。
- 光学フィルムの少なくとも片側に、請求項15に記載の光学フィルム用粘着剤層が形成されていることを特徴とする粘着型光学フィルム。
- 光学フィルムと、光学フィルム用粘着剤層の間に、易接着層を有することを特徴とする請求項16記載の粘着型光学フィルム。
- 請求項16または17記載の粘着型光学フィルムを少なくとも1つ用いたことを特徴とする画像表示装置。
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