JP5354674B2 - 粘着剤付き光学フィルムとそれを用いた光学積層体 - Google Patents
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Description
(A)(A−1)下式(I)
で示される(メタ)アクリル酸エステル55〜94重量%、
(A−2)下式(II)
で示される(メタ)アクリル酸エステル(以下、「エーテル型(メタ)アクリル酸エステル」と呼ぶことがある)5〜40重量%、および、
(A−3)極性官能基を有する不飽和単量体0.1〜5重量%
を含む単量体混合物から得られる共重合体であるアクリル樹脂100重量部、
(B)有機カチオンを有し、室温において固体であるイオン性化合物0.3〜12重量部、並びに
(C)架橋剤0.1〜5重量部。
(A)アクリル樹脂、
(B)有機カチオンを有し、室温において固体であるイオン性化合物、および、
(C)架橋剤
を含有する組成物から形成される。まず、粘着剤組成物を構成する各成分について説明する。
本発明の粘着剤付き光学フィルムにおいて、粘着剤層に用いられるアクリル樹脂(A)は、前記式(I)で示される(メタ)アクリル酸エステルに由来する構造単位を主成分とするものであるが、具体的には、かかる(メタ)アクリル酸エステルに由来する構造単位に加え、前記式(II)で示されるエーテル型(メタ)アクリル酸エステルに由来する構造単位、遊離カルボキシル基、水酸基、アミノ基、エポキシ環をはじめとする複素環基などの極性官能基を有する単量体、好ましくは極性官能基を有する(メタ)アクリル酸系化合物に由来する構造単位を含むものである。ここで、(メタ)アクリル酸とは、アクリル酸またはメタクリル酸のいずれでもよいことを意味し、他に、(メタ)アクリレートなどというときの「(メタ)」も同様の趣旨である。
本発明では、以上のようなアクリル樹脂(A)に加え、帯電防止剤として、室温(25℃)において固体であるイオン性化合物(B)を用いる。このイオン性化合物(B)は、有機カチオンを有している。かかる室温において固体であるイオン性化合物を、本明細書においては、イオン性固体と呼ぶこともある。
ブロマイドアニオン〔Br-〕、
ヨーダイドアニオン〔I-〕、
テトラクロロアルミネートアニオン〔AlCl4 -〕、
ヘプタクロロジアルミネートアニオン〔Al2Cl7 -〕、
テトラフルオロボレートアニオン〔BF4 -〕、
ヘキサフルオロホスフェートアニオン〔PF6 -〕、
パークロレートアニオン〔ClO4 -〕、
ナイトレートアニオン〔NO3 -〕、
アセテートアニオン〔CH3COO-〕、
トリフルオロアセテートアニオン〔CF3COO-〕、
メタンスルホネートアニオン〔CH3SO3 -〕、
トリフルオロメタンスルホネートアニオン〔CF3SO3 -〕、
p−トルエンスルホネートアニオン〔p−CH3C6H4SO3 -〕、
ビス(トリフルオロメタンスルホニル)イミドアニオン〔(CF3SO2)2N-〕、
トリス(トリフルオロメタンスルホニル)メタニドアニオン〔(CF3SO2)3C-〕、 ヘキサフルオロアーセネートアニオン〔AsF6 -〕、
ヘキサフルオロアンチモネートアニオン〔SbF6 -〕、
ヘキサフルオロニオベートアニオン〔NbF6 -〕、
ヘキサフルオロタンタレートアニオン〔TaF6 -〕、
ジメチルホスフィネートアニオン〔(CH3)2POO-〕、
(ポリ)ハイドロフルオロフルオライドアニオン〔F(HF)n -〕(nは1〜3程度)、 ジシアナミドアニオン〔(CN)2N-〕、
チオシアンアニオン〔SCN-〕、
パーフルオロブタンスルホネートアニオン〔C4F9SO3 -〕、
ビス(ペンタフルオロエタンスルホニル)イミドアニオン〔(C2F5SO2)2N-〕、 パーフルオロブタノエートアニオン〔C3F7COO-〕、
(トリフルオロメタンスルホニル)(トリフルオロメタンカルボニル)イミドアニオン〔(CF3SO2)(CF3CO)N-〕など。
N−オクチルピリジニウム ヘキサフルオロホスフェート、
N−ブチル−4−メチルピリジニウム ヘキサフルオロホスフェート、
N−オクチル−4−メチルピリジニウム ヘキサフルオロホスフェート、
N−ブチル−N−メチルピロリジニウム ヘキサフルオロホスフェート、
1−エチル−3−メチルイミダゾリウム ヘキサフルオロホスフェート、
1−エチル−3−メチルイミダゾリウム p−トルエンスルホネート、
1−ブチル−3−メチルイミダゾリウム メタンスルホネート、
テトラブチルアンモニウム ヘキサフルオロホスフェート、
テトラブチルアンモニウム p−トルエンスルホネート、
トリブチルメチルアンモニウム ビス(トリフルオロメタンスルホニル)イミド、
(2−ヒドロキシエチル)トリメチルアンモニウム ジメチルホスフィネートなど。
以上のようなアクリル樹脂(A)およびイオン性化合物(B)に、さらに架橋剤(C)を配合して、粘着剤組成物とする。架橋剤(C)は、アクリル樹脂(A)中の特に極性官能基を有する不飽和単量体(A−3)に由来する構造単位と架橋し得る官能基を分子内に少なくとも2個有する化合物であり、具体的には、イソシアネート系化合物、エポキシ系化合物、金属キレート系化合物、アジリジン系化合物などが例示される。
本発明における粘着剤層を形成するための粘着剤組成物には、粘着剤層とガラス基板との密着性を向上させるために、シラン系化合物(D)を含有させることが好ましく、とりわけ、架橋剤を配合する前のアクリル樹脂にシラン系化合物(D)を含有させておくことが好ましい。
3−メルカプトプロピルトリメトキシシラン−テトラエトキシシランコポリマー、
3−メルカプトプロピルトリエトキシシラン−テトラメトキシシランコポリマー、
3−メルカプトプロピルトリエトキシシラン−テトラエトキシシランコポリマー
の如き、メルカプトプロピル基含有のコポリマー;
メルカプトメチルトリメトキシシラン−テトラメトキシシランコポリマー、
メルカプトメチルトリメトキシシラン−テトラエトキシシランコポリマー、
メルカプトメチルトリエトキシシラン−テトラメトキシシランコポリマー、
メルカプトメチルトリエトキシシラン−テトラエトキシシランコポリマー
の如き、メルカプトメチル基含有のコポリマー;
3−メタクリロイルオキシプロピルトリメトキシシラン−テトラメトキシシランコポリマー、
3−メタクリロイルオキシプロピルトリメトキシシラン−テトラエトキシシランコポリマー、
3−メタクリロイルオキシプロピルトリエトキシシラン−テトラメトキシシランコポリマー、
3−メタクリロイルオキシプロピルトリエトキシシラン−テトラエトキシシランコポリマー、
3−メタクリロイルオキシプロピルメチルジメトキシシラン−テトラメトキシシランコポリマー、
3−メタクリロイルオキシプロピルメチルジメトキシシラン−テトラエトキシシランコポリマー、
3−メタクリロイルオキシプロピルメチルジエトキシシラン−テトラメトキシシランコポリマー、
3−メタクリロキシイルオプロピルメチルジエトキシシラン−テトラエトキシシランコポリマー
の如き、メタクリロイルオキシプロピル基含有のコポリマー;
3−アクリロイルオキシプロピルトリメトキシシラン−テトラメトキシシランコポリマー、
3−アクリロイルオキシプロピルトリメトキシシラン−テトラエトキシシランコポリマー、
3−アクリロイルオキシプロピルトリエトキシシラン−テトラメトキシシランコポリマー、
3−アクリロイルオキシプロピルトリエトキシシラン−テトラエトキシシランコポリマー、
3−アクリロイルオキシプロピルメチルジメトキシシラン−テトラメトキシシランコポリマー、
3−アクリロイルオキシプロピルメチルジメトキシシラン−テトラエトキシシランコポリマー、
3−アクリロイルオキシプロピルメチルジエトキシシラン−テトラメトキシシランコポリマー、
3−アクリロイルオキシプロピルメチルジエトキシシラン−テトラエトキシシランコポリマー
の如き、アクリロイルオキシプロピル基含有のコポリマー;
ビニルトリメトキシシラン−テトラメトキシシランコポリマー、
ビニルトリメトキシシラン−テトラエトキシシランコポリマー、
ビニルトリエトキシシラン−テトラメトキシシランコポリマー、
ビニルトリエトキシシラン−テトラエトキシシランコポリマー、
ビニルメチルジメトキシシラン−テトラメトキシシランコポリマー、
ビニルメチルジメトキシシラン−テトラエトキシシランコポリマー、
ビニルメチルジエトキシシラン−テトラメトキシシランコポリマー、
ビニルメチルジエトキシシラン−テトラエトキシシランコポリマー
の如き、ビニル基含有のコポリマー;
3−アミノプロピルトリメトキシシラン−テトラメトキシシランコポリマー、
3−アミノプロピルトリメトキシシラン−テトラエトキシシランコポリマー、
3−アミノプロピルトリエトキシシラン−テトラメトキシシランコポリマー、
3−アミノプロピルトリエトキシシラン−テトラエトキシシランコポリマー、
3−アミノプロピルメチルジメトキシシラン−テトラメトキシシランコポリマー、
3−アミノプロピルメチルジメトキシシラン−テトラエトキシシランコポリマー、
3−アミノプロピルメチルジエトキシシラン−テトラメトキシシランコポリマー、
3−アミノプロピルメチルジエトキシシラン−テトラエトキシシランコポリマー
の如き、アミノ基含有のコポリマーなど。
本発明の粘着剤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、以上のような粘着剤組成物から形成される粘着剤層を設けたものである。ここで用いる光学フィルムとは、光学特性を有するフィルムであり、例えば、偏光板、位相差フィルムなどが挙げられる。
本発明の粘着剤付き光学フィルムは、その粘着剤層でガラス基板に積層して、光学積層体とすることができる。粘着剤付き光学フィルムをガラス基板に積層して光学積層体とするには、例えば、上記のようにして得られる粘着剤付き光学フィルムから剥離フィルムを剥がし、露出した粘着剤層をガラス基板の表面に貼り合わせればよい。ここで、ガラス基板としては、例えば、液晶セルのガラス基板、防眩用ガラス、サングラス用ガラスなどを挙げることができる。中でも、液晶セルの前面側(視認側)のガラス基板に粘着剤付き光学フィルム(上偏光板)を積層し、液晶セルの背面側のガラス基板に別の粘着剤付き光学フィルム(下偏光板)を積層してなる光学積層体は、液晶表示装置のためのパネル(液晶パネル)として使用し得ることから好ましい。ガラス基板の材料としては、例えば、ソーダライムガラス、低アルカリガラス、無アルカリガラスなどが挙げられる。
冷却管、窒素導入管、温度計および攪拌機を備えた反応容器に、酢酸エチル81.8部、(A−1)としてアクリル酸ブチル88.6部、(A−2)としてアクリル酸2−メトキシエチル10部、(A−3)としてアクリル酸2−ヒドロキシエチル1.0部、およびアクリル酸0.4部の混合溶液を仕込み、窒素ガスで装置内の空気を置換して酸素不含としながら、内温を55℃に上げた。その後、アゾビスイソブチロニトリル(重合開始剤)0.14部を酢酸エチル10部に溶かした溶液を全量添加した。開始剤添加1時間後に、単量体を除くアクリル樹脂の濃度が35%になるよう、添加速度17.3部/hrで酢酸エチルを連続的に反応容器内へ加えながら、内温54〜56℃で12時間保温し、最後に酢酸エチルを加えて、アクリル樹脂の濃度が20%となるように調節した。得られたアクリル樹脂は、GPCによるポリスチレン換算の重量平均分子量Mwが1,750,000、Mw/Mnが4.9であった。これをアクリル樹脂Aとする。アクリル樹脂A中の水酸基含有単量体であるアクリル酸2−ヒドロキシエチルに由来する構造単位は1%であり、またカルボキシル基含有単量体であるアクリル酸に由来する構造単位は0.4%である。
単量体組成のうち、アクリル酸ブチルの量を78.6部、アクリル酸2−メトキシエチルの量を20部に変更した以外は、重合例1と同様にしてアクリル樹脂の酢酸エチル溶液を得た。得られたアクリル樹脂は、GPCによるポリスチレン換算の重量平均分子量Mwが1,660,000、Mw/Mnが4.4であった。これをアクリル樹脂Bとする。アクリル樹脂B中の水酸基含有単量体であるアクリル酸2−ヒドロキシエチルに由来する構造単位は1%であり、またカルボキシル基含有単量体であるアクリル酸に由来する構造単位は0.4%である。
単量体組成のうち、アクリル酸ブチルの量を58.6部、アクリル酸2−メトキシエチルの量を40部に変更した以外は、重合例1と同様にしてアクリル樹脂の酢酸エチル溶液を得た。得られたアクリル樹脂は、GPCによるポリスチレン換算の重量平均分子量Mwが1,580,000、Mw/Mnが4.8であった。これをアクリル樹脂Cとする。アクリル樹脂C中の水酸基含有単量体であるアクリル酸2−ヒドロキシエチルに由来する構造単位は1%であり、またカルボキシル基含有単量体であるアクリル酸に由来する構造単位は0.4%である。
単量体組成のうち、アクリル酸ブチルの量を93.6部、アクリル酸2−メトキシエチルの量を5部に変更し、保温時間を18時間にした以外は、重合例1と同様にしてアクリル樹脂の酢酸エチル溶液を得た。得られたアクリル樹脂は、GPCによるポリスチレン換算の重量平均分子量Mwが1,680,000、Mw/Mnが5.4であった。これをアクリル樹脂Dとする。アクリル樹脂D中の水酸基含有単量体であるアクリル酸2−ヒドロキシエチルに由来する構造単位は1%であり、またカルボキシル基含有単量体であるアクリル酸に由来する構造単位は0.4%である。
単量体組成のうちアクリル酸ブチルの量を98.6部とし、アクリル酸2−メトキシエチルを用いなかったこと以外は、重合例1と同様にしてアクリル樹脂の酢酸エチル溶液を得た。得られたアクリル樹脂は、GPCによるポリスチレン換算の重量平均分子量Mwが1,470,000、Mw/Mnが4.4であった。これをアクリル樹脂Eとする。アクリル樹脂E中の水酸基含有単量体であるアクリル酸2−ヒドロキシエチルに由来する構造単位は1%であり、またカルボキシル基含有単量体であるアクリル酸に由来する構造単位は0.4%である。
コロネートL: トリレンジイソシアネートのトリメチロールプロパンアダクト体の酢酸エチル溶液(固形分濃度75%)、日本ポリウレタン(株)から入手。
KBM-403: グリシドキシプロピルトリメトキシシラン(液体)、信越化学工業(株)から入手。
(a)粘着剤組成物の製造
重合例1〜5で得たアクリル樹脂A〜Eの固形分それぞれ100部に対し、表2に示すイオン性化合物をそれぞれ3部、架橋剤“コロネートL”を固形分で0.5部、およびシラン系化合物“KBM-403”を0.5部混合し、さらに固形分濃度が13%となるように酢酸エチルを添加して、粘着剤組成物とした。表2のイオン性化合物の欄には、上述したイオン性化合物1〜3の番号と、それが室温において固体であるか液体であるかを示した。
上の各粘着剤組成物を、離型処理されたポリエチレンテレフタレートフィルム(商品名“PET 3811”、リンテック(株)から入手、セパレーターと呼ぶ)の離型処理面に、アプリケーターを用いて乾燥後の厚さが20μmとなるように塗布し、90℃で1分間乾燥させ、シート状の粘着剤を得た。次いで、ヨウ素が吸着配向したポリビニルアルコール偏光子の両面をトリアセチルセルロースからなる保護フィルムで挟んだ3層構造の偏光板の片面に、上で得たシート状粘着剤のセパレーターと反対側の面(粘着剤面)をラミネーターにより貼り合わせたのち、温度23℃、相対湿度65%の条件で7日間養生して、粘着剤付き偏光板を得た。
得られた粘着剤付き偏光板のセパレーターを剥離したときに、粘着剤の表面抵抗値を表面固有抵抗測定装置〔三菱化学(株)製の“Hirest-up MCP-HT450”(商品名)〕にて測定し、帯電防止性を評価した。IPSモードでは表面抵抗値が1010Ω/□オーダーまたはそれ以下が必要とされ、長期にわたり、その帯電防止性能が保持されることも求められる。帯電防止性の評価は、粘着剤付き偏光板の養生が完了した後、直ちに行った。また、長期間保存するときの経時変化をみるために、養生が完了した粘着剤付き偏光板を、温度60℃、相対湿度70%のオーブンに6日間保管した後、上記と同様にセパレーターを剥離し、粘着剤の表面抵抗値を測定した。ここで、温度60℃、相対湿度70%で6日間保管することは、室温で6ヶ月間保管することとほぼ同等な効果が得られる。結果を表2に示す。
上記(b)で作製した粘着剤付き偏光板からセパレーターを剥がした後、その粘着剤面を液晶セル用ガラス基板〔コーニング社製の“1737”(商品名)〕の片面に貼着して、光学積層体を作製した。この光学積層体につき、温度80℃の乾燥条件下で300時間保管する耐熱試験を行った場合(表2では「耐熱」と表記)と、温度60℃、相対湿度90%で300時間保管する耐湿熱試験を行った場合(表2では「耐湿熱」と表記)と、70℃に加熱した状態から−30℃に降温し、次いで70℃に昇温する過程を1サイクル(1時間)として、これを100サイクル繰り返す耐ヒートショック試験を行った場合(表2では「耐HS」と表記)のそれぞれについて、試験後の光学積層体を目視で観察した。結果を以下の基準で分類し、表2にまとめた。
◎:浮き、剥れ、発泡等の外観変化が全くみられない。
○:浮き、剥れ、発泡等の外観変化がほとんどみられない。
△:浮き、剥れ、発泡等の外観変化がやや目立つ。
×:浮き、剥れ、発泡等の外観変化が顕著に認められる。
リワーク性の評価は次のように行った。まず、前記(b)で得られた粘着剤付き偏光板を25mm×150mmの大きさの試験片に裁断した。次に、この試験片をその粘着剤側で、貼付装置〔フジプラ(株)製の“ラミパッカー”(商品名)〕を用いて液晶セル用ガラス基板に貼り付け、50℃、5kg/cm2(490.3kPa)で20分間オートクレーブ処理を行った。次に70℃で2時間加熱処理し、引き続き50℃のオーブン中にて48時間保管した後、温度23℃、相対湿度50%の雰囲気中にて、この貼着試験片から偏光板を300mm/分の速度で180°方向に剥離し、ガラス板表面の状態を観察して、以下の基準で分類した。結果を、併せて表2に示した。
◎:ガラス板表面に曇り等が全く認められない。
○:ガラス板表面に曇り等がほとんど認められない。
△:ガラス板表面に曇り等が認められる。
×:ガラス板表面に粘着剤の残りが認められる。
Claims (8)
- 光学フィルムの少なくとも片面に粘着剤層が形成されてなる粘着剤付き光学フィルムであって、該粘着剤層は、
(A)(A−1)下式(I)
で示される(メタ)アクリル酸エステル55〜94重量%、
(A−2)下式(II)
で示される(メタ)アクリル酸エステル5〜40重量%、および、
(A−3)極性官能基を有する不飽和単量体0.1〜5重量%
を含む単量体混合物から得られる共重合体であるアクリル樹脂100重量部、
(B)有機カチオンを有し、アニオン成分がヘキサフルオロホスフェートアニオンまたはビス(トリフルオロメタンスルホニル)イミドアニオンであり、室温において固体であるイオン性化合物0.3〜12重量部、並びに
(C)架橋剤0.1〜5重量部
を含有する粘着剤組成物〔ただし、架橋剤(C)が金属キレート系化合物を含む場合を除く〕から形成されていることを特徴とする粘着剤付き光学フィルム。 - 前記式(II)で示される(メタ)アクリル酸エステルがアクリル酸2−メトキシエチルである請求項1に記載の粘着剤付き光学フィルム。
- 前記極性官能基を有する不飽和単量体(A−3)の極性官能基が、遊離カルボキシル基、水酸基、アミノ基およびエポキシ環からなる群より選ばれる請求項1または2に記載の粘着剤付き光学フィルム。
- 前記架橋剤(C)はイソシアネート系化合物を含有する請求項3に記載の粘着剤付き光学フィルム。
- 前記粘着剤組成物はさらに、(D)シラン系化合物0.03〜1重量部を含有する請求項1〜4のいずれかに記載の粘着剤付き光学フィルム。
- 前記光学フィルムは、偏光板および位相差フィルムから選ばれる請求項1〜5のいずれかに記載の粘着剤付き光学フィルム。
- 粘着剤層の表面に剥離フィルムが貼着されている請求項1〜6のいずれかに記載の粘着剤付き光学フィルム。
- 請求項1〜6のいずれかに記載の粘着剤付き光学フィルムが、その粘着剤層側でガラス基板に積層されてなることを特徴とする光学積層体。
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JP2008207235 | 2008-08-11 | ||
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