JP5731977B2 - 光拡散性感圧接着剤 - Google Patents
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Description
本開示の接着剤マトリックスは、本質的に溶媒を含有しない。本開示の以下の製造方法の部分で更に記載するように、光拡散性PSAは、無溶剤技術を用いて調製される。接着剤マトリックスは、約100部未満のアルキル(メタ)アクリレートモノマー、並びに約20部を超えない少なくとも1つの、例えば、2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、ヒドロキシルプロピル(メタ)アクリレート、ヒドロキシブチルアクリレート、ヒドロキシヘキシルアクリレート、又はアクリル酸などのラジカル重合性ヒドロキシル含有モノマー及びラジカル重合性酸含有モノマーを含む。用語(メタ)アクリレートは、アクリレートとメタクリレートの両方を含む。
本明細書で調製される無溶剤ビーズ分散液は、モノマー混合液中に分散される、約75部を超えない光拡散性粒子を含む。その粒子が調製条件及びコーティング条件に耐えることができ、接着剤マトリックスの屈折率と異なる(より低い又はより高い)屈折率を有する限りは、様々な異なる粒子が、本開示の拡散性接着剤を形成するために接着剤マトリックス中で用いるのに好適である。典型的には、粒子の屈折率は1.30〜1.60の範囲内である。粒子は様々な形状であってよいが、典型的には、粒子は球状であるか、一般的に球状様形状である。
本明細書で調製される無溶剤光開始剤溶液は、モノマー混合液に添加される、用いられるモノマーの合計重量を基準として0.1〜5部を超えない量を含む。有用な光開始剤の例として、ベンゾインメチルエーテル及びベンゾインイソプロピルエーテルなどのベンゾインエーテル;LUCIRIN TPO−L(BASF)として市販される2,4,6−トリメチルベンゾイルジフェニルホスフィンオキシドなどの置換ホスフィンオキシド;IRGACURE 651光開始剤(Ciba、Ardsley,N.Y.)として市販される2,2−ジエトキシアセトフェノン、ESACURE KB−1光開始剤(Sartomer Co.,West Chester,Pennsylvania)として市販される2,2−ジメトキシ−2−フェニル−1−フェニルエタノン、及びジメトキシヒドロキシアセトフェノンなどの置換アセトフェノン;2−メチル−2−ヒドロキシプロピオフェノンなどの置換α−ケトール;2−ナフタレン−スルホニルクロライドなど;1−フェニル−1,2−プロパンジオン−2−(O−エトキシ−カルボニル)オキシムなどが挙げられる。特に有用なのは、置換アセトフェノン又は2,4,6−トリメチルベンゾイルジフェニルホスフィンオキシドである。反応開始剤は、モノマーの合計重量を基準として、約0.05重量%〜約5.0重量%の量で存在する。
本明細書で調製される無溶剤架橋剤溶液は、モノマー混合液に添加される、用いられるモノマーの合計重量を基準として0.01〜20部を超えない量を含む。架橋剤は有効量で使用され、それにより、PSAに架橋を引き起こし、所望の基材に対して必要な最終接着特性をもたらすための適正な凝集力を与えるに十分な量であることを意味する。
静電気防止剤は、本明細書に開示される光拡散性PSAに任意に用いられる。無溶剤塩溶液は、上述の接着剤マトリックスにおいて上で開示されるモノマーに、有機可溶性及び解離性塩(すなわち、静電気防止剤)を添加することにより調製される。
(R1)t〜vG+[(CH2)qOR2]vX−(I)
式中、それぞれのR1は、アルキル、脂環式、アリール、アルカリ環式、アルカリル、脂環式アルキル、アラルキル、アラリ環式、又は脂環式アリール部分を含み、かかる部分は、例えば、窒素、酸素、若しくはイオウ等の1つ以上のヘテロ原子を含んでよく、又はリン若しくはハロゲンを含んでよく(それにより事実上フルオロ有機物であることができる)、それぞれのR2は、水素又はR1で記載した部分を含み、Gは、窒素、イオウ若しくはリンであり、Gがイオウである場合、tは、3であり、Gが窒素若しくはリンである場合、tは、4であり、Gがイオウである場合、vは、1〜3の整数であり、又はGが窒素若しくはリンである場合、1〜4の整数であり、qは、1〜4の整数であり、Xは、フルオロ有機アニオンのような弱配位有機アニオンである。R1は、好ましくはアルキルであり、R2は、好ましくは水素、アルキル、又はアシル(より好ましくは水素又はアシル、最も好ましくは水素)である。静電気防止剤に関してより詳細は、米国特許出願公開第2003/0114560号に見出すことができる。
いくつかの実施形態では、接着剤中の静電気消散特性の塩解離度及びイオン移動度を高めるために可塑剤を有効量で提供し、例えば100重量部(pbw)のアクリル接着剤に基づいて、約0.01pbwを超える量、所望により約0.10pbwを超える量、及びいくつかの実施形態では約1.0pbwを超える量を用いてよい。更にいくつかの実施形態では、可塑剤を、例えば、約20pbw未満の量及び所望により約10pbw未満の有効量で提供してよい。ある実施形態では、可塑剤は、接着剤中の塩解離度及びイオン移動度を高めることができる。いくつかの実施形態では、可塑剤は、リン酸エステル、アジピン酸エステル、クエン酸エステル、フタル酸エステル、フェニルエーテル終端オリゴエチレンオキシドを含む、アクリル可溶性可塑剤から選択される。広くは、非親水性可塑剤が好ましい。非親水性可塑剤は一般に、高湿度及び高温下で大気から水分を吸収しない。
シラン及びチタン酸塩などの接着促進剤を更に、本開示の光拡散性PSAに組み込むこともできる。このような接着剤は、シラノール、ヒドロキシル又は基材の他の反応性基にカップリングすることにより、接着剤と、ガラス及びLCDの三酢酸セルロースのような基材と、の間の接着を促進できる。シラン及びチタン酸塩は、接着剤の共重合性又は双方向性基に結合しているSi又はTi原子上にアルコキシ置換のみを有することができる。あるいは、シラン及びチタン酸塩は、接着剤の共重合性又は双方向性基に結合しているSi又はTi原子上にアルキル及びアルコキシ置換の両方を有することができる。接着促進剤は、一般にアクリレート又はメタクリレート基である共重合性基を含有することができるが、ビニル及びアリル基も使用できる。あるいは、シラン又はチタン酸塩は、ヒドロキシアルキル(メタ)アクリレートなどの、接着剤中の官能基と反応することができる。加えて、シラン又はチタン酸塩は、接着剤マトリックスと強く相互作用する1つ以上の基を有することができる。この強い相互作用の例としては、水素結合、イオン相互作用、及び酸−塩基相互作用が挙げられる。
本明細書に開示される光拡散性PSAは無溶剤系を用いて製造されるため、接着剤組成物は、米国特許第4,181,752号(Martens)に一般的に記載されるコーティング及び硬化技術により調製される。
この剥離接着力試験は、ASTM D 3330−90に記載の試験法と同様であり、基材としてガラスプレートを代用する。ライナー上にコーティングされた接着剤サンプルをPETフィルムに移し、サンプルを1.27センチメートル×15センチメートルのストリップに切断した。続いてそれぞれのストリップを10センチメートル×20センチメートルの清浄な基材に接着した。このストリップは、ストリップ全体に2キログラムのローラーをかけることにより接着した。固着したサンプルは、以下の表2に示す様々な時間放置後、180°剥離接着力について、IMASS滑り/剥離試験機(型式3M90、Instrumentors Inc.(Strongsville,OH)から市販されている)を用い、5秒間のデータ収集時間にわたって30センチメートル/分(12インチ/分)の速度で試験した。測定値はオンス/インチ(N/25mm)で得られた。
全サンプルの視感透過率及びヘイズをAmerican Society for Testing and Measurement(ASTM)試験方法D 1003−9−5(「Standard Test for Haze and Luminous Transmittance of Transparent Plastic」)に従い、BYK−Gardner Inc.(Silver Springs,MD)製のHazegard Plus分光光度計を用いて測定した。接着剤を剥離ライナーからガラス製顕微鏡スライドに移すことにより、接着剤サンプルを調製した。
測定前に、サンプルを清浄な顕微鏡スライドに積層した。測定は、PELA−1000積分球付属品を取り付けたPerkin Elmer Lambda 900光分析装置で行った。この球は、直径が6インチ(150mm)であり、「ASTM Standards on Color and Appearance Measurement」,3rd ed.,ASTM,1991に公開されているように、ASTM方法E903、D1003、E308などに準拠している。透過率について、機器は、一般的なビーム減偏光器、入射ビーム偏光器(サンプルの前に置かれる)、及び分析カットシート偏光器(サンプルの直後、積分球の前に置かれる)で構成した。反射率については、一般的なビーム減偏光器のみを用いた。
%TLTSamplePass=[(%TLTPSample−%TLTB0)÷(%TLTP100−%TLTB0)]*100
%TLTSampleBlock=[(%TLTBSample−%TLTB0)÷(%TLTP100−%TLTB0)]*100
ここで、TLTSamplePassは、全ての光が通過状態で透過しており、TLTSampleBlockは、全ての光が遮蔽状態で透過(減偏光)しており、P100は、解放ビーム通過状態であり、B0は、解放ビーム遮蔽状態である。
%DLRcorr=[(%DLRs−%DLRMirror)÷(%TLRMirror−%DLRMirror)]*(真の鏡値)
ここで、DLRsは、サンプルで測定されたDLRであり、DLRMirrorは、参照鏡で測定されたDLRであり、TLRMirrorは、参照鏡で測定されたTLRであり、真の鏡値は、参照鏡のTLRである。
EHA(90部)、HEA(10部)、MX1000(45部)、及び光開始剤Irg651(0.04部)を用いてモノマープレミックスを調製した。この混合液を混合し、少なくとも10分間、窒素でパージした。次いで混合液を、窒素リッチ雰囲気下にて紫外線にさらすことで、部分的に重合させて、約3000cpsの粘度を有するコーティング可能なシロップを得た。このシロップ11.5gに、0.198gの可塑剤S141、0.396gの50% HQ115/EHA溶液、0.040gの10% HDDA/EHA溶液、及び0.087gの10% Irg651/EHA溶液を添加した。次いでこの混合液を、2枚のシリコーン処理したPET剥離ライナーの間に、厚さ1.2ミル(30.48μm)でナイフコーティングした。次に、得られた複合材料を、300〜400nmで最大351nmのスペクトル出力を有する紫外線(約1,000mJ/cm2の全エネルギー)に暴露した。
EHA(90部)、HEA(10部)、MX1000(22.5部)、及び光開始剤Irg651(0.04部)を用いてモノマープレミックスを調製した。この混合液を混合し、少なくとも10分間、窒素でパージした。次いで混合液を、窒素リッチ雰囲気下にて紫外線にさらすことで、部分的に重合させて、約3000cpsの粘度を有するコーティング可能なシロップを得た。このシロップ7.08gに、0.144gの可塑剤S141、0.289gの50% HQ115/EHA溶液、0.029gの10% HDDA/EHA溶液、及び0.064gの10% Irg651/EHA溶液を添加した。次いでこの混合液を、2枚のシリコーン処理したPET剥離ライナーの間に、厚さ1.1ミル(27.9μm)(実施例2)及び2.2ミル(55.8μm)(実施例3)でナイフコーティングした。次に、得られた複合材料を、300〜400nmで最大351nmのスペクトル出力を有する紫外線(約1,000mJ/cm2の全エネルギー)に暴露した。
EHA(95部)、HEA(5部)、及び光開始剤Irg651(0.04部)を用いて無溶剤シロップを調製した。この混合液を混合し、少なくとも10分間、窒素でパージした。次いで無溶剤シロップを、窒素リッチ雰囲気下にて紫外線にさらすことで、部分的に重合させて、約3000cpsの粘度を有するコーティング可能なシロップを得た。無溶剤ビーズ分散液については、2.505gのMX1000をEHA/HEAの90/10混合液に分散させて、33%ビーズ分散液を作製した。この分散液に、10.55gの部分的に重合させたシロップ、0.586gのHEA、0.278gの可塑剤S141、0.557gの50% HQ115/EHA溶液、0.056gの10% HDDA/EHA溶液、及び0.125gの10% Irg651/EHA溶液を添加し、コーティング可能な接着剤組成物を得た。次いでこの組成物を、2枚のシリコーン処理したPET剥離ライナーの間に、厚さ1.1ミル(27.9μm)(実施例4)及び2.2ミル(55.8μm)(実施例5)でナイフコーティングした。次に、得られた複合材料を、300〜400nmで最大351nmのスペクトル出力を有する紫外線(約1,000mJ/cm2の全エネルギー)に暴露した。
EHA(95部)、HEA(5部)、及び光開始剤Irg651(0.04部)を用いて無溶剤シロップを調製した。このシロップを混合し、少なくとも10分間、窒素でパージした。次いでシロップを、窒素リッチ雰囲気下にて紫外線にさらすことで、部分的に重合させて、約3000cpsの粘度を有するコーティング可能なシロップを得た。
EHA(95部)、HEA(5部)、及び光開始剤Irg651(0.04部)を用いてシロップを調製した。このシロップを混合し、少なくとも10分間、窒素でパージした。次いでシロップを、窒素リッチ雰囲気下にて紫外線にさらすことで、部分的に重合させて、約3000cpsの粘度を有するコーティング可能なシロップを得た。
実施例8の調製は、無溶剤ビーズ分散液に、0.800gの50% KBM−503溶液を更に追加した以外は、本質的に実施例7に記載のように実施した。コーティング厚は1.4ミル(35.5μm)であった。
EHA(98部)、HEA(2部)、及び光開始剤Irg651(0.04部)を用いてシロップを調製した。このシロップを混合し、少なくとも10分間、窒素でパージした。次いでシロップを、窒素リッチ雰囲気下にて紫外線にさらすことで、部分的に重合させて、約3000cpsの粘度を有するコーティング可能なシロップを得た。
EHA(98部)、HEA(2部)、及び光開始剤Irg651(0.04部)を用いてシロップを調製した。このシロップを混合し、少なくとも10分間窒素でパージした。次いで混合液を、窒素リッチ雰囲気下にて紫外線にさらすことで、部分的に重合させて、約3000cpsの粘度を有するコーティング可能なシロップを得た。
実施例11の調製は、無溶剤ビーズ分散液に、0.50gのAAを更に追加した以外は、本質的に実施例9に記載のように実施した。コーティング厚は1.4ミル(35.5μm)であった。
Claims (5)
- 第1の屈折率n1を有し、20重量部を超えない少なくとも1つのラジカル重合性ヒドロキシル含有モノマー、又は20重量部を超えない少なくとも1つのラジカル重合性ヒドロキシル含有モノマー及び少なくとも1つのラジカル重合性酸含有モノマーと、100重量部未満のアルキル(メタ)アクリレートモノマーとのみをモノマーとして含む、接着剤マトリックスと、
前記接着剤マトリックス中に分散され、n1とは異なる第2の屈折率n2を有する、75部を超えない光拡散性粒子と、を含む、光拡散性感圧接着剤であって、
前記アルキル基が、4〜12個の炭素原子を含み、
前記光拡散性接着剤が、ASTM D 1003−95−5に従って測定するとき80%を超える視感透過率を有し、20%以上のヘイズ値を有し、400〜700ナノメートルの可視スペクトル内の波長を用いて測定するとき10%未満の偏光解消度を有し、
前記光拡散性粒子が、ポリメチルメタクリレート粒子又はシリコーン樹脂粒子である、接着剤。 - 前記接着剤マトリックスが、前記接着剤マトリックスの重量を基準として0.1〜10部の静電気防止剤を更に含む、請求項1に記載の接着剤。
- 前記アルキル(メタ)アクリレートモノマーが、n−ブチルアクリレート、2−エチルヘキシルアクリレート、イソオクチルアクリレート、イソノニルアクリレート、イソデシルアクリレート、及びこれらの混合物からなる群から選択される、請求項1に記載の接着剤。
- 電子機器のディスプレイの少なくとも1つの偏光器及び液晶セルに接着される、請求項1に記載の接着剤。
- (a)第1の屈折率n1を有し、(i)20重量部を超えない少なくとも1つのラジカル重合性ヒドロキシル含有モノマー、又は20重量部を超えない少なくとも1つのラジカル重合性ヒドロキシル含有モノマー及び少なくとも1つのラジカル重合性酸含有モノマーを有するモノマー混合液と、(ii)100重量部未満のアルキル(メタ)アクリレートモノマーであって、アルキル基が、4〜12個の炭素原子を含むモノマーとのみをモノマーとして含む、無溶剤ポリマーシロップを提供する工程と、
(b)n1とは異なる第2の屈折率n2を有し、モノマー混合液中に粒子が分散している、75部を超えない光拡散性粒子を提供する工程と、
(c)0.1〜5部の光開始剤を提供する工程と、
(d)0.01〜20部の架橋剤を提供する工程であって、
前記光拡散性粒子、光開始剤、及び架橋剤の部が、モノマー混合液の重量を基準とする工程と、
(e)無溶剤ポリマーシロップ、光拡散性粒子、光開始剤、及び架橋剤を混合して接着剤組成物を得る工程と、
(f)第1の裏材の第1の面上に接着剤組成物をコーティングする工程と、
(g)化学線を用いて接着剤組成物を硬化させ、光拡散性感圧接着剤を得る工程と、を含み、
前記光拡散性粒子が、ポリメチルメタクリレート粒子又はシリコーン樹脂粒子である、光拡散性感圧接着剤製造方法。
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