JP5285592B2 - 粘着剤組成物、および該粘着剤を用いた光学部材 - Google Patents
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本発明の粘着剤組成物は、(メタ)アクリル系ポリマーを含む。
本発明の(メタ)アクリル系ポリマーにおいて使用されうる(メタ)アクリル酸エステルモノマー(以下、単に「成分(A)」とも称する)は、分子中にヒドロキシ基を有さない(メタ)アクリル酸のエステルである。(メタ)アクリル酸エステルモノマーの具体例としては、以下に制限されないが、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、イソプロピル(メタ)アクリレート、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、tert−ブチル(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、n−ヘプチル(メタ)アクリレート、n−オクチル(メタ)アクリレート、tert−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、デシル(メタ)アクリレート、イソデシル(メタ)アクリレート、トリデシル(メタ)アクリレート、ステアリル(メタ)アクリレート、イソステアリル(メタ)アクリレート、フェニル(メタ)アクリレート、ベンジル(メタ)アクリレート、ドデシル(メタ)アクリレート、テトラヒドロフルフリル(メタ)アクリレート、シクロヘキシル(メタ)アクリレート、4−n−ブチルシクロヘキシル(メタ)アクリレート、2−エチルヘキシルジグリコール(メタ)アクリレート、ブトキシエチル(メタ)アクリレート、ブトキシメチル(メタ)アクリレート、3−メトキシブチル(メタ)アクリレート、2−(2−メトキシエトキシ)エチル(メタ)アクリレート、2−(2−ブトキシエトキシ)エチル(メタ)アクリレート、4−ブチルフェニル(メタ)アクリレート、フェニル(メタ)アクリレート、2,4,5−テトラメチルフェニル(メタ)アクリレート、フェノキシメチル(メタ)アクリレート、フェノキシエチル(メタ)アクリレート、ポリエチレンオキシドモノアルキルエーテル(メタ)アクリレート、ポリエチレンオキシドモノアルキルエーテル(メタ)アクリレート、ポリプロピレンオキシドモノアルキルエーテル(メタ)アクリレート、トリフルオロエチル(メタ)アクリレート、ペンタデカフルオロオキシエチル(メタ)アクリレート、2−クロロエチル(メタ)アクリレート、2,3−ジブロモプロピル(メタ)アクリレート、トリブロモフェニル(メタ)アクリレート等が挙げられる。これらは、単独で使用してもよいし2種以上組み合わせて使用してもよい。
本発明の(メタ)アクリル系ポリマーにおいて使用されうるカルボキシル基含有モノマー(以下、単に「成分(B)」とも称する)は、分子中に少なくとも1個のカルボキシル基を有する不飽和モノマーである。カルボキシル基含有モノマーの具体例としては、以下に制限されないが、(メタ)アクリル酸、マレイン酸、無水マレイン酸、フマル酸、無水フマル酸、クロトン酸、イタコン酸、無水イタコン酸、ミリストレイン酸、パルミトレイン酸、およびオレイン酸などが挙げられる。これらは、単独で使用してもよいし2種以上組み合わせて使用してもよい。
本発明の(メタ)アクリル系ポリマーにおいて使用されうるヒドロキシ基含有(メタ)アクリル系モノマー(以下、単に「成分(C)」とも称する)は、分子中にヒドロキシ基を有するアクリル系モノマーである。ヒドロキシ基含有(メタ)アクリル系モノマーの具体例としては、以下に制限されないが、2−ヒドロキシエチル(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、1,6−ヘキサンジオールモノ(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ペンタ(メタ)アクリレート、ネオペンチルグリコールモノ(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパンジ(メタ)アクリレート、トリメチロールエタンジ(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、2−ヒドロキシブチル(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシ−3−フェニルオキシプロピル(メタ)アクリレート、4−ヒドロキシシクロヘキシル(メタ)アクリレート、N−2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリルアミド、シクロヘキサンジメタノールモノアクリレート等が挙げられ、さらに、アルキルグリシジルエーテル、アリルグリシジルエーテル、グリシジル(メタ)アクリレート等のグリシジル基含有化合物と、(メタ)アクリル酸との付加反応により得られる化合物等が挙げられる。これらは、単独で使用してもよいし2種以上組み合わせて使用してもよい。
本発明の粘着剤組成物は、架橋剤組成物を含む。本発明で用いる架橋剤組成物は、過酸化物を含む架橋剤と、ブロックイソシアネート化合物を含む架橋助剤とを含む。
本発明の架橋剤に用いる過酸化物としては、加熱によりラジカルを発生して粘着剤組成物の架橋を達成できるものであれば使用可能であるが、作業性や安定性を勘案して、1分間半減期温度が好ましくは80℃〜160℃、より好ましくは90℃〜140℃の過酸化物を使用すると好ましい。1分間半減期温度が低すぎると塗布乾燥する前に保存時に反応が起こり粘度が高くなり塗布不能となる場合があり、高すぎると架橋反応時の温度が高くなり副反応が起こったり、過酸化物が残存して経時での架橋が進行したりするおそれがある。
(ブロックイソシアネート化合物)
本発明では、上述したように架橋助剤としてブロックイソシアネート化合物を使用する。ブロックイソシアネート化合物は、イソシアネート化合物の反応性の高いイソシアネート基をフェノール等の化合物と予め反応させ、保護することによって得られる。ブロックイソシアネート化合物としては特に制限はなく、従来公知のものを適宜選択して使用できる。
また、本発明の粘着剤組成物は、シランカップリング剤を含んでもよい。シランカップリング剤を使用することで、ガラス等の無機材料からなる基材や、ポリビニルアルコール(PVA)等の熱により膨潤しやすい材料に対しても、粘着層が優れた粘着特性を発揮する。シランカップリング剤としては、特に限定されず、例えば、メチルトリメトキシシラン、ジメチルジメトキシシラン、トリメチルメトキシシラン、n−プロピルトリメトキシシラン、エチルトリメトキシシラン、ジエチルジエトキシシラン、n−ブチルトリメトキシシラン、n−ヘキシルトリエトキシシラン、n−オクチルトリメトキシシラン、フェニルトリメトキシシラン、ジフェニルジメトキシシラン、シクロヘキシルメチルジメトキシシラン、ビニルトリクロルシラン、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、ビニルトリス(β−メトキシエトキシ)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、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−メタクリロキシプロピルメチルジメトキシシラン、γ−メタ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メチルジエトキシシラン、γ−メタクリロキシプロピルトリエトキシシラン、γ−アクリロキシ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−β−(アミノエチル)−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−アミノプロピルトリエトキシシラン、γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、γ−アミノプロピルトリエトキシシラン、N−フェニル−γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、γ−クロロプロピルトリメトキシシラン、γ−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、γ−メルカプトプロピルメチルジメトキシシラン、ビス−(3−〔トリエトキシシリル〕プロピル)テトラスルフィド、γ−イソシアネートプロピルトリエトキシシラン等が挙げられる。
また、本発明の粘着剤組成物は、密着向上剤を含んでもよい。かような成分が含まれると、基材との密着性が上がり、基材からの浮きや剥がれなどを抑制または防止することができる効果がある。
また、本発明の粘着剤組成物は、硬化促進剤、イオン性液体、リチウム塩、無機充填剤、軟化剤、酸化防止剤、老化防止剤、安定剤、粘着付与樹脂、改質樹脂(ポリオール樹脂、フェノール樹脂、アクリル樹脂、ポリエステル樹脂、ポリオレフィン樹脂、エポキシ樹脂、エポキシ化ポリブタジエン樹脂等)、レベリング剤、消泡剤、可塑剤、染料、顔料(着色顔料、体質顔料等)、処理剤、紫外線遮断剤、蛍光増白剤、分散剤、熱安定剤、光安定剤、紫外線吸収剤、帯電防止剤、滑剤および溶剤のような添加剤を含んでもよい。
本発明の粘着剤組成物は、上記で述べた各成分を一括に混合するか、各成分を順次混合するか、または任意の複数の成分を混合した後に残りの成分を混合するなどして、均一な混合物となるように撹拌することにより製造することができる。より具体的には、必要に応じて加温、例えば30〜40℃の温度に加温し、スターラーなどで均一になるまで、例えば10分〜5時間撹拌することにより調製することができる。また、本発明の粘着剤組成物を製造するに際しては、架橋剤組成物を含ませる必要があるが、これは、「過酸化物を含む架橋剤」と、「ブロックイソシアネート化合物を含む架橋助剤」とを一括に混合してもよいし、各成分を順次混合してもよいことを付言しておく。つまり、「過酸化物を含む架橋剤」と、「ブロックイソシアネート化合物を含む架橋助剤」と一括に混合して架橋剤組成物という形態にしてもよいし、「過酸化物を含む架橋剤」と、「ブロックイソシアネート化合物を含む架橋助剤」とを順次混合して架橋剤組成物という形態にしてもよい。製造工程においては、工程性の観点から順次混合する方法が好ましい。
本発明の粘着剤組成物は、種々の基材の貼り合わせに使用することができる。ここで使用できる基材としては、ガラス、プラスチックフィルム、紙または金属箔等が挙げられる。ガラスとしては、一般的な無機ガラスが挙げられる。プラスチックフィルムにおける、プラスチックとしては、例えばポリ塩化ビニル樹脂、ポリ塩化ビニリデン、セルロース系樹脂、アクリル系樹脂、シクロオレフィン系樹脂、非結晶性ポリオレフィン系樹脂、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、ABS樹脂、ポリアミド、ポリエステル、ポリカーボネート、ポリウレタン、ポリビニルアルコール、エチレン−酢酸ビニル共重合体および塩素化ポリプロピレン等が挙げられる。非結晶性ポリオレフィン系樹脂は、通常、ノルボルネンや多環ノルボルネン系モノマーのような環状ポリオレフィンの重合単位を有するものであり、環状オレフィンと鎖状環状オレフィンとの共重合体であってもよい。市販されている非結晶性ポリオレフィン系樹脂として、JSR株式会社の商品名アートン、日本ゼオン株式会社のZEONEX(登録商標)、ZEONOR(登録商標)、三井化学株式会社のAPO、アペル(登録商標)などがある。非結晶性ポリオレフィン系樹脂を製膜してフィルムにするには、溶剤キャスト法、溶融押出法など、公知の方法が適宜用いられる。また、紙としては、模造紙、上質紙、クラフト紙、アートコート紙、キャスターコート紙、純白ロール紙、パーチメント紙、耐水紙、グラシン紙および段ボール紙等を挙げることができ。金属箔としては、例えばアルミニウム箔等を挙げることができる。
本発明の粘着剤組成物は、種々の基材の貼り合わせに使用することができるが、表面保護フィルム、特に光学部材用の表面保護フィルムに好適に使用できる。したがって、本発明は、保護フィルムと、前記保護フィルムの少なくとも一方の面に形成される粘着層とを備える表面保護フィルムであって、前記粘着層が本発明の粘着剤組成物から形成される、表面保護フィルムを提供する。
重合体溶液 約1gを、精秤したガラス皿に精秤する。105℃で1時間乾燥した後室温に戻し、ガラス皿と残存固形分との合計の質量を精秤する。ガラス皿の質量をX、乾燥する前のガラス皿とポリマー溶液との合計の質量をY、ガラス皿と残存固形分との合計の質量Zとして、下記数式1により固形分を算出した。
ガラス瓶に入れたポリマー溶液を25℃に温調し、B型粘度計により測定した。
(偏光板)
(実施例1)
還流器および攪拌機を備えたフラスコに、n−ブチルアクリレート(株式会社日本触媒製)99質量部、アクリル酸(株式会社日本触媒製)1質量部、および酢酸エチル130質量部を投入した。次いで、窒素置換を行いながら65℃まで加温し、アゾビスイソブチロニトリル(AIBN)0.075質量部を加え、65℃を維持しつつ6時間重合を行った。重合反応終了後、酢酸エチル270質量部を加えて希釈を行い、重合体溶液を得た。得られた重合体溶液の固形分(乾燥残分)は17.0質量%、粘度は5.0Pa・sであった。
粘着剤組成物の組成を表2のように変更したことを除いては、実施例1と同様にして、粘着剤組成物が溶解している溶液を得た。そして、実施例1と同様にして、剥離PETフィルムに塗布し、130℃で3分間乾燥させることによって粘着層を形成した。次いで、偏光板に貼り合わせをし、PETフィルムを剥離し、粘着層付き偏光板を作製した。
「BA」は、n−ブチルアクリレート(株式会社日本触媒製)であり;
「2EHA」は、2−エチルヘキシルアクリレート(株式会社日本触媒製)であり;
「2HEA」は、2−ヒドロキシエチルアクリレート(株式会社日本触媒製)であり;
「AA」は、アクリル酸(株式会社日本触媒製)である。
粘着剤組成物の組成を表2のように変更した以外は、実施例1と同様にして粘着剤組成物が溶解している溶液を得た。これを実施例1と同様にして、剥離PETフィルムに塗布した。
(実施例4)
還流器および攪拌機を備えたフラスコに、n−ブチルアクリレート(株式会社日本触媒製)94.5質量部、アクリル酸(株式会社日本触媒製)5.5質量部、および酢酸エチル130質量部を投入した。次いで、窒素置換を行いながら65℃まで加温し、アゾビスイソブチロニトリル(AIBN)0.075質量部を加え、65℃を維持しつつ6時間重合を行った。重合反応終了後、酢酸エチル270質量部を加えて希釈を行い、重合体溶液を得た。得られた重合体溶液の固形分は17.0質量%、粘度は5.0Pa・sであった。
粘着剤組成物の組成を表2のように変更したことを除いては、実施例4と同様にして、粘着剤組成物が溶解している溶液を得た。そして、実施例4と同様にして、130℃で3分間乾燥させることによって粘着層を形成し、ハードコートPETに貼り合わせをし、粘着層付きハードコートPETを作製した。
粘着剤組成物の組成を表1のように変更した以外は、実施例4と同様にして、粘着剤組成物が溶解している溶液を得た。この溶液を、実施例4と同様にして、剥離PETフィルムに塗布した。
試料を120mm(偏光板MD方向)×60mmに裁断し、ガラス板に貼り合わせし、50℃、0.49MPa(5kg/cm2)の条件で20分間オートクレーブ処理を行った。その後、80℃の雰囲気下で120時間放置した後の外観を観察した。
試料を120mm(偏光板MD方向)×60mmに裁断し、ガラス板に貼り合わせし、50℃、0.49MPa(5kg/cm2)の条件で20分間オートクレーブ処理を行った。その後、60℃、90%RHの雰囲気下で120時間放置した後の外観を観察した。
試料を25mm幅に裁断し、ガラス板に貼り合わせ、50℃、0.49MPa(5kg/cm2)の条件下で20分間オートクレーブ処理を行った。引っ張り試験機を用いて、20℃、50%RHの雰囲気下で剥離角90度、剥離速度0.3m/分で、JIS Z0237(2000年)に記載の粘着テープ・粘着シート試験方法に準じて粘着力の測定を行った。また、剥離状態を目視で観察した。なお、afは界面破壊を、cfは凝集破壊を示す。
各実施例、比較例で作製した粘着層を有する偏光板、粘着層付きハードコートPETの代わりに、剥離処理したポリエステルフィルムを使用して、ゲル分率を測定した。ゲル分率は、23℃、50%RHの雰囲気下で放置した粘着剤組成物約0.1gを秤量して、重量W1(g)を測定した。これをサンプル瓶に採取し、酢酸エチルを約30g加えて24時間放置した。所定時間経過後の該サンプル瓶の内容物を200メッシュのステンレス製金網(膜の重量をW2(g))にてろ別し、金網および残留物を90℃で1時間乾燥させた全体の重量W3(g)を測定した。ゲル分率は、これらの測定値から下記数式2により算出した。なお、下記の表面保護フィルムについても同様にゲル分率を算出した。
(実施例6)
粘着剤組成物の組成を表3のように変更したことを除いては、実施例1と同様にして粘着剤組成物が溶解している溶液を得た。
粘着剤組成物の組成を表3のように変更した以外は、実施例6と同様にして粘着剤組成物が溶解している溶液を得た。この溶液を、実施例6と同様にして、剥離PETフィルムに塗布した。
粘着剤組成物の組成を表3のように変更した以外は、実施例6と同様にして粘着剤組成物が溶解している溶液を得た。この溶液を実施例1と同様にして、剥離PETフィルムに塗布した。
試料を25mm幅に裁断し、ガラス板に貼り合わせた。貼合せの20分後に、引っ張り試験機を用いて、20℃、50%RHの雰囲気下で剥離角90度、剥離速度0.3m/分で、JIS Z0237(2000年)に記載の粘着テープ・粘着シート試験方法に準じて粘着力の測定を行った。また、剥離状態を目視で観察した。なお、afは界面破壊を、cfは凝集破壊を示す。
Claims (5)
- (1)(メタ)アクリル系ポリマー100質量部と、
(2)過酸化物を含む架橋剤0.05〜5質量部およびブロックイソシアネート化合物0.05〜5質量部を含む架橋助剤を含む架橋剤組成物と、
を含む、粘着剤組成物。 - 請求項1に記載の粘着剤組成物から形成される粘着層を備える、表面保護フィルム。
- 請求項1に記載の粘着剤組成物から形成される粘着層を備える、光学部材。
- 前記過酸化物を含む架橋剤が2.0質量部を超え5質量部以下である請求項3に記載の光学部材。
- 該粘着剤組成物が、シランカップリング剤をさらに含む、請求項3または4に記載の光学部材。
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