JP6484484B2 - 粘着剤組成物及び粘着シート - Google Patents

粘着剤組成物及び粘着シート

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Description

本発明は、粘着剤組成物及び粘着シートに関する。
携帯電話、携帯端末などの画像表示部は、液晶表示装置が組み込まれているものが多い。
一般に、液晶表示装置は、液晶セルと、偏光板、位相差板、輝度向上フィルム等の光学フィルムと、を備えている。近年では、さらにタッチパネルを備えた液晶表示装置が増えている。液晶セルと光学フィルム、光学フィルム同士又は光学フィルムとタッチパネルは、粘着剤組成物から形成される粘着剤層を介して貼合される。
偏光板等の光学フィルムは、通常、収縮率の異なる部材を積層して構成される。そのため、温度や湿度の変化により光学フィルムに反りが発生し、粘着剤層と光学フィルムとの界面で浮きや剥がれ、発泡が発生することがある。また、温度や湿度の変化により光学フィルムが収縮、膨張しようとして発生する応力を、粘着剤層で緩和することができず、粘着剤層にかかる残有応力が不均一になり光漏れが生じる、いわゆる白抜けが発生することがある。そのため、浮きや剥がれを抑制できる耐久性と、白抜けの抑制とを両立可能な粘着剤層を形成できる粘着剤組成物が求められている。
粘着剤層の耐久性と白抜けの抑制とを両立するため、粘着剤層の凝集力を高め光学フィルムの寸法変化を抑える方法が提案されている。例えば、被着体に貼着後、高温高湿下に長期間曝されても、被着体と粘着剤層との貼着界面に浮きや剥がれが生じない粘着剤として、カルボキシル基含有モノマー1〜10質量%を共重合してなるアクリル系ポリマー100質量部と、イソシアヌレート構造を有するトリレンジイソシアネート系化合物4〜20質量部と、を含有する偏光板用粘着剤組成物が提案されている(例えば、特許文献1)。
国際公開第2011/062127号
近年、タッチパネルの入力方式は、静電容量方式が主流になっている。静電容量方式では、タッチパネルを構成する酸化インジウムスズ(ITO)フィルムが粘着剤層に接している。このため、液晶表示装置に使用される粘着剤組成物は、ITOを腐食しにくいことが要求されている。
しかしながら、上記特許文献1に記載された偏光板用粘着剤組成物では、アクリル系ポリマーがカルボキシル基含有モノマーに由来する酸性基を有するため、ITOが腐食するという問題が生じる。
一般的に、粘着剤組成物に含まれる酸性基が少なければITOの腐食を抑制することができる。
しかし、従来の偏光板用粘着剤組成物では、粘着剤層としたときに十分に柔らかく、剥がれを生じにくくするため、上記特許文献1に記載のように、酸性基を多く有するアクリル系共重合体を用いている。ここで、酸性基が少ないアクリル系共重合体を粘着剤組成物に用いた場合、粘着剤層としたときに硬くなりすぎてしまい、温度や湿度の変化によって剥がれが生じやすくなり、耐久性に問題が生じてしまう。このため、酸性基が少ないアクリル系共重合体を用い、かつ粘着剤層としたときの耐久性と白抜けの抑制とを両立した粘着剤組成物は知られていない。
さらに、酸性基が少ないアクリル系共重合体を粘着剤組成物に用いる場合、この粘着剤組成物を架橋して粘着剤層を形成する際に、反応速度が遅く養生期間が長くなってしまうという問題がある。
ここで、反応速度を上げて養生時間を短縮するため、架橋触媒として錫化合物を使用する方法が考えられる。しかし、架橋触媒として錫化合物を使用すると耐久性が悪化する場合がある。そのため、錫化合物を使用することなく養生期間を短縮できる方法が求められている。
本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、酸性基が少ないアクリル系共重合体を用いつつ、耐久性と白抜けの抑制とを両立し、かつ養生時間を短縮することができる粘着剤組成物及び粘着シートを提供することを目的とする。
上記課題を解決する手段には、以下の実施態様が含まれる。
<1> 酸価が2.5mgKOH/g以下であり、水酸基を有する単量体に由来する構成単位を全構成単位に対して0.01質量%〜1質量%の範囲で有する(メタ)アクリル系共重合体と、前記(メタ)アクリル系共重合体100質量部に対して5質量部〜30質量部の範囲のトリレンジイソシアネート系化合物と、イミダゾール化合物と、を含む粘着剤組成物。
<2> 前記イミダゾール化合物の含有量は、前記(メタ)アクリル系共重合体100質量部に対して0.01質量部〜1.5質量部の範囲である<1>に記載の粘着剤組成物。
<3> 前記(メタ)アクリル系共重合体100質量部に対して0.05質量部〜1質量部の範囲のシランカップリング剤を更に含む<1>又は<2>に記載の粘着剤組成物。
<4> 前記(メタ)アクリル系共重合体の酸価が0mgKOH/gである<1>〜<3>のいずれか1つに記載の粘着剤組成物。
<5> 前記トリレンジイソシアネート系化合物は、トリレンジイソシアネートとポリオールとのアダクト体である<1>〜<4>のいずれか1つに記載の粘着剤組成物。
<6> 架橋後における30℃の貯蔵弾性率(G’)の値が2.0×10Pa〜1.0×10Paの範囲である<1>〜<5>のいずれか1つに記載の粘着剤組成物。
<7> <1>〜<6>のいずれか1つに記載の粘着剤組成物から形成された粘着剤層を有する粘着シート。
本発明によれば、酸性基が少ないアクリル系共重合体を用いつつ、耐久性と白抜けの抑制とを両立し、かつ養生時間を短縮することができる粘着剤組成物及び粘着シートを提供することができる。
以下、本発明の一例である実施形態について説明する。なお、本明細書において「〜」を用いて示された数値範囲は、「〜」の前後に記載される数値をそれぞれ最小値及び最大値として含む範囲を示す。また、本明細書において組成物中の各成分の量は、粘着剤組成物中に各成分に該当する物質を複数種併用する場合には、特に断らない限り、その成分に該当する複数種の物質の合計量を意味する。
更に(メタ)アクリルとは、アクリル及びメタクリルの少なくとも一方を意味し、(メタ)アクリレートとは、アクリレート及びメタアクリレートの少なくとも一方を意味する。
更に粘着剤組成物とは、(メタ)アクリル系共重合体とトリレンジイソシアネート系化合物との架橋反応が終了する前の組成物であって、例えば、液状、ペースト状又は粉末状の組成物を意味する。
更に粘着剤層とは、(メタ)アクリル系共重合体とトリレンジイソシアネート系化合物との架橋反応が終了した後の層であって、例えば、固形状又はゲル状の層を意味する。
〔粘着剤組成物〕
本発明における粘着剤組成物は、酸価が2.5mgKOH/g以下であり、水酸基を有する単量体に由来する構成単位を全構成単位に対して0.01質量%〜1質量%の範囲で有する(メタ)アクリル系共重合体と、前記(メタ)アクリル系共重合体100質量部に対して5質量部〜30質量部の範囲のトリレンジイソシアネート系化合物と、イミダゾール化合物と、を含む。
本発明における粘着剤組成物は、(メタ)アクリル系共重合体の酸価が2.5mgKOH/g以下と低いため、例えば、静電容量方式のタッチパネルの貼り合わせに用いた場合にITOを腐食しにくい。
さらに、本発明における粘着剤組成物は、粘着剤層として偏光板等の光学フィルムやタッチパネルを、液晶セル等の被着体に貼り付けた際に、耐久性と白抜けの抑制との両立に優れているが、その理由は以下のように推測される。
本発明における粘着剤組成物では、(メタ)アクリル系共重合体がトリレンジイソシアネート系化合物によって化学的に架橋された架橋体と、トリレンジイソシアネート系化合物同士が反応して形成されたトリレンジイソシアネートの縮合体とが存在している。
トリレンジイソシアネートの縮合体は比較的硬いため応力の発生を抑制することが可能であり、架橋体は比較的柔らかいため被着体との密着性が良好になると考えられる。
そのため、縮合体による硬さと、架橋体による部分的な柔らかさとを適切な範囲にすることで、耐久性と白抜けの抑制との両立に優れると考えられる。より具体的には、以下のように推測される。
本発明における粘着剤組成物は、水酸基を有する単量体に由来する構成単位を全構成単位に対して0.01質量%〜1質量%の範囲で有する(メタ)アクリル系共重合体、つまり水酸基が比較的少ない(メタ)アクリル系共重合体を含むため、粘着剤層としたときに部分的に柔らかくなり、タッチパネル、光学フィルム、液晶セル等の被着体との密着性に優れ、剥がれにくい。詳述すると、(メタ)アクリル系共重合体は、水酸基量が0.01質量%以上であるため、粘着剤層が柔らかくなりすぎず、光学フィルムからのガスの発生(発泡)を抑制することができ、水酸基量が1.0質量%以下であるため、粘着剤層が硬く脆くならず、被着体からの剥離が抑制される。
本発明における粘着剤組成物は、(メタ)アクリル系共重合体100質量部に対して5質量部〜30質量部の範囲のトリレンジイソシアネート系化合物を含むことで粘着剤層としたときに硬くなり、応力の発生を抑制することが可能である。詳述すると、架橋剤としてトリレンジイソシアネート系化合物を5質量部以上含むことにより、耐久性(特に耐熱性)に優れ、発泡や剥がれを抑制することができ、トリレンジイソシアネート系化合物を30質量部以下含むことにより、粘着剤層としたときの白化を抑制することができ、タッチパネル、光学フィルム等の透明性が要求される物品の貼り合わせに好適に用いることが可能である。
さらに、本発明における粘着剤組成物は、架橋剤としてトリレンジイソシアネート系化合物を含むため、タッチパネルや光学フィルムの貼り合わせに好適に用いることができ、かつ、耐久性と白抜けの抑制とを両立できる。一方、架橋剤がキシレンジイソシアネート系化合物であると、(メタ)アクリル系共重合体とキシレンジイソシアネート系化合物との相溶性が悪く、粘着剤層が白化し、タッチパネル、光学フィルム等の透明性が要求される物品の貼り合わせに用いることができない。また、架橋剤がヘキサメチレンジイソシアネート系化合物であると、粘着剤層としたときに応力の発生を抑制するだけの硬さが得られず白抜けが発生してしまい、耐久性と白抜けの抑制との両立ができない。
また一般的に、架橋性官能基として酸性基を有さず水酸基を有する(メタ)アクリル系共重合体は、架橋剤との反応性が悪く、養生時間が長くなる傾向にある。そのため、架橋性官能基として水酸基のみを用いた場合、養生時間が長くなり、架橋反応が終わらない場合がある。
一方、本発明における粘着剤組成物は、架橋剤としてトリレンジイソシアネート系化合物を用い、かつ架橋触媒としてイミダゾール化合物を用いることで、耐久性と白抜けの抑制とを両立しつつ、養生時間を短縮することができる。
[(メタ)アクリル系共重合体]
本発明における粘着剤組成物は、酸価が2.5mgKOH/g以下であり、水酸基を有する単量体に由来する構成単位を全構成単位に対して0.01質量%〜1質量%の範囲で有する(メタ)アクリル系共重合体を含む。前記(メタ)アクリル系共重合体は、アルキル(メタ)アクリレートを主成分とした共重合体が好ましく、必要に応じて、カルボキシル基を有する単量体、その他の単量体等を共重合成分としてもよい。ここで、アルキル(メタ)アクリレートを主成分とした共重合体とは、共重合体中の構成単位100質量%に対し、アルキル(メタ)アクリレートに由来する構成単位を50質量%以上有する共重合体である。
(メタ)アクリル系共重合体は、酸価が2.5mgKOH/g以下であるため、例えば、静電容量方式のタッチパネルの貼り合わせに用いた場合にITOを腐食しにくい。ITOの腐食をより好適に抑制する観点から、(メタ)アクリル系共重合体の酸価は、2.0mgKOH/g以下が好ましく、1.0mgKOH/g以下がより好ましく、0.5mgKOH/g以下が更に好ましく、0mgKOH/gが特に好ましい。なお、酸価は、下記の計算式により算出した値である。
酸価(mgKOH/g)=(A/B)×56.1×10×C
A=(メタ)アクリル系共重合体に使用される全単量体中の、カルボキシル基を有する単量体の含有率(質量%)
B=(メタ)アクリル系共重合体に使用されるカルボキシル基を有する単量体の分子量
なお、56.1はKOHの分子量である。
C=(メタ)アクリル系共重合体に使用されるカルボキシル基を有する単量体1分子中のカルボキシル基の数
(メタ)アクリル系共重合体に使用されるカルボキシル基を有する単量体が2種以上である場合、それぞれの単量体について上記の計算式により酸価を求め、得られた値を合計して酸価を求める。
(メタ)アクリル系共重合体は、水酸基を有する単量体に由来する構成単位を有しており、該水酸基と、トリレンジイソシアネート系化合物と、が架橋反応する。したがって、粘着剤組成物の凝集力があがり、粘着力に優れ、耐久性試験において発泡を抑制できる。
本発明で用いる(メタ)アクリル系共重合体の主成分であるアルキル(メタ)アクリレートとしては、例えば、メチル(メタ)アクリレート、エチル(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、sec−ブチル(メタ)アクリレート、t−ブチル(メタ)アクリレート、n−オクチル(メタ)アクリレート、イソオクチル(メタ)アクリレート、2−エチルヘキシル(メタ)アクリレート、n−ノニル(メタ)アクリレート、イソノニル(メタ)アクリレート、n−デシル(メタ)アクリレート、n−ドデシル(メタ)アクリレート、ステアリル(メタ)アクリレート、シクロヘキシル(メタ)アクリレート、イソボルニル(メタ)アクリレートが挙げられる。アルキル(メタ)アクリレートのアルキル基は、直鎖、分枝または環状のいずれであってもよい。アルキル基の炭素数は1〜18が好ましく、1〜8がより好ましく、1〜4が更に好ましい。
中でもアルキル(メタ)アクリレートとしては、メチル(メタ)アクリレート、n−ブチル(メタ)アクリレートが好ましく、メチルアクリレート、n−ブチルアクリレートがより好ましい。
(メタ)アクリル系共重合体における、アルキル(メタ)アクリレートに由来する構成単位の含有率は、粘着特性と粘弾性特性を調整しやすいため、全構成単位に対して80質量%以上が好ましく、90質量%以上がより好ましく、95質量%以上が更に好ましい。
本発明で用いる(メタ)アクリル系共重合体の一成分である水酸基を有する単量体としては、水酸基を有する(メタ)アクリル系単量体、不飽和アルコール等が挙げられる。
水酸基を有する(メタ)アクリル系単量体としては、例えば、2−ヒドロキシエチル(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、3−ヒドロキシプロピル(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、3−メチル−3−ヒドロキシブチル(メタ)アクリレート、1,1−ジメチル−3−ヒドロキシブチル(メタ)アクリレート、1,3−ジメチル−3−ヒドロキシブチル(メタ)アクリレート、2,2,4−トリメチル−3−ヒドロキシペンチル(メタ)アクリレート、2−エチル−3−ヒドロキシヘキシル(メタ)アクリレートに代表されるヒドロキシアルキル(メタ)アクリレートや、グリセリンモノ(メタ)アクリレート、ポリプロピレングリコールモノ(メタ)アクリレート、ポリエチレングリコールモノ(メタ)アクリレート、ポリ(エチレングリコール−プロピレングリコール)モノ(メタ)アクリレート、N−メチロールアクリルアミドが挙げられる。
中でも水酸基を有する(メタ)アクリル系単量体としては、他の単量体との相溶性及び共重合性が良好である点、並びに架橋剤との架橋反応が良好である点から、炭素数1〜5のヒドロキシアルキル基を有するヒドロキシアルキル(メタ)アクリレートが好ましく、炭素数2〜4のヒドロキシアルキル基を有するヒドロキシアルキル(メタ)アクリレートがより好ましい。具体的には、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)アクリレートが好ましく、2−ヒドロキシエチルアクリレート、4−ヒドロキシブチルアクリレートがより好ましい。
不飽和アルコールとしては、例えば、アリルアルコール、メタリルアルコールが挙げられる。
(メタ)アクリル系共重合体は、水酸基を有する単量体に由来する構成単位を全構成単位に対して0.01質量%〜1質量%の範囲で有している。(メタ)アクリル系共重合体は、水酸基を有する単量体に由来する構成単位の含有率が0.01質量%以上であるため、粘着剤層が柔らかくなりすぎず、光学フィルムからのガスの発生(発泡)を抑制することができ、該含有率が1.0質量%以下であるため、粘着剤層が硬く脆くならず、被着体からの剥離が抑制される。
(メタ)アクリル系共重合体は、水酸基を有する単量体に由来する構成単位を0.02質量%〜0.7質量%の範囲で有していることが好ましく、0.03質量%〜0.5質量%の範囲で有していることがより好ましく、0.05質量%〜0.3質量%の範囲で有していることが更に好ましい。
(メタ)アクリル系共重合体の酸価が2.5mgKOH/g以下となる範囲で、(メタ)アクリル系共重合体は、カルボキシル基を有する単量体を共重合成分としてもよい。カルボキシル基を有する単量体としては、カルボキシル基を有する(メタ)アクリル系単量体が挙げられる。カルボキシル基を有する(メタ)アクリル系単量体としては、例えば、アクリル酸、メタクリル酸、マレイン酸、無水マレイン酸、フマル酸、クロトン酸、イタコン酸、シトラコン酸、桂皮酸、コハク酸モノヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、マレイン酸モノヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、フマル酸モノヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、フタル酸モノヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、1,2−ジカルボキシシクロヘキサンモノヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、(メタ)アクリル酸ダイマー、ω−カルボキシ−ポリカプロラクトンモノ(メタ)アクリレートが挙げられる。
(メタ)アクリル系共重合体における、カルボキシル基を有する単量体に由来する構成単位の含有率は、酸価を低くしてITOの腐食を抑制する観点から、全構成単位に対して0.2質量%以下が好ましく、0.05質量%以下がより好ましく、0質量%すなわち含まないことが更に好ましい。
本発明で用いる(メタ)アクリル系共重合体は、前述のアルキル(メタ)アクリレート、水酸基を有する単量体及びカルボキシル基を有する単量体以外のその他の単量体を共重合成分としてもよい。その他の単量体としては、例えば、芳香族環を有する(メタ)アクリル系単量体、窒素原子を有する(メタ)アクリル系単量体、その他の共重合性単量体が挙げられる。
本発明で用いる(メタ)アクリル系共重合体は、芳香族環を有する(メタ)アクリル系単量体を共重合成分として含んでいてもよい。これにより、本発明における粘着剤組成物は、偏光板の接着に用いる際の白抜けを抑制しやすくなる。
芳香族環を有する(メタ)アクリル系単量体としては、例えば、フェノキシエチル(メタ)アクリレート、ベンジル(メタ)アクリレート、フェノキシジエチレングリコール(メタ)アクリレート、エチレンオキサイド(EO)変性クレゾール(メタ)アクリレート、エチレンオキサイド(EO)変性ノニルフェノール(メタ)アクリレート、ヒドロキシエチル化β−ナフトールアクリレート、ビフェニル(メタ)アクリレートが挙げられる。
本発明で用いる(メタ)アクリル系共重合体は、窒素原子を有する(メタ)アクリル系単量体を共重合成分として含んでいてもよい。これにより、本発明における粘着剤組成物は、更に養生時間を短縮することができる。
窒素原子を有する(メタ)アクリル系単量体としては、例えば、アミノエチル(メタ)アクリレート、ジメチルアミノエチル(メタ)アクリレート、ジメチルアミノプロピル(メタ)アクリレート、N,N−ジメチル(メタ)アクリルアミド、N,N−ジエチルアクリルアミド、N−エチル、N−メチル(メタ)アクリルアミド、N−イソプロピル(メタ)アクリルアミドが挙げられる。
本発明で用いる(メタ)アクリル系共重合体は、その他の共重合性単量体を共重合成分として含んでいてもよい。このような単量体としては、例えば、スチレン、α−メチルスチレン、t−ブチルスチレン、p−クロロスチレン、クロロメチルスチレン、ビニルトルエン、ビニルピリジンに代表される芳香族モノビニル単量体や、アクリロニトリル、メタクリロニトリルに代表されるシアン化ビニル単量体や、蟻酸ビニル、酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、「バーサチック酸ビニル」(商品名、ネオデカン酸ビニル)に代表されるカルボン酸ビニル単量体や、これらの各種誘導体が挙げられる。
本発明で用いる(メタ)アクリル系共重合体の重量平均分子量(Mw)は、とくに制約はないが、70万〜200万の範囲が好ましく、100万〜150万の範囲がより好ましい。重量平均分子量は、重合反応温度、時間、有機溶媒の量などにより調整することができる。重量平均分子量が70万〜200万の範囲であれば、本発明の粘着剤組成物の粘度が低く、塗布性が良好であり好ましい。
(メタ)アクリル系共重合体の重量平均分子量(Mw)は、下記の方法により測定された値である。
(重量平均分子量(Mw)の測定方法)
下記(1)〜(3)に従って測定する。
(1)(メタ)アクリル系共重合体溶液を剥離紙に塗布し、100℃で2分間乾燥し、フィルム状の(メタ)アクリル系共重合体を得る。
(2)前記(1)で得られたフィルム状の(メタ)アクリル系共重合体をテトラヒドロフランにて固形分0.2%になるように溶解させる。
(3)下記条件にて、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)を用いて、標準ポリスチレン換算値として、(メタ)アクリル系共重合体の重量平均分子量(Mw)を測定する。
(条件)
GPC:HLC−8220 GPC〔東ソー(株)製〕
カラム:TSK−GEL GMHXL4本使用
移動相溶媒:テトラヒドロフラン
流速:0.6ml/min
カラム温度:40℃
本発明で用いる(メタ)アクリル系共重合体のガラス転移温度(Tg)は、粘着剤組成物に十分な凝集力を与え、十分な耐久性を発揮させることを目的として、−80℃以上が好ましく、−60℃以上がより好ましい。また、(メタ)アクリル系共重合体のガラス転移温度(Tg)は、支持基板に対する十分な密着性を粘着剤組成物に発揮させ、はがれ等が生じない耐久性を発揮させることを目的として、−20℃以下が好ましく、−40℃以下がより好ましい。
(メタ)アクリル系共重合体のガラス転移温度(Tg)は、下記式の計算により求められる絶対温度(K)をセルシウス温度(℃)に換算した値である。

式中、Tg、Tg、・・・・・及びTgは、単量体1、単量体2、・・・・・及び単量体nそれぞれの単量体を単独重合体としたときの絶対温度(K)で表されるガラス転移温度である。m、m、・・・・・及びmは、それぞれの単量体のモル分率である。
なお、「単独重合体としたときの絶対温度(K)で表されるガラス転移温度」は、その単量体を単独で重合して製造した単独重合体の絶対温度(K)で表されるガラス転移温度をいう。単独重合体のガラス転移温度は、その単独重合体を、示差走査熱量測定装置(DSC)(セイコーインスツルメンツ社製、EXSTAR6000)を用い、窒素気流中、測定試料10mg、昇温速度10℃/分の条件で測定を行い、得られたDSCカーブの変曲点を、単独重合体のガラス転移温度としたものである。
代表的な単量体の「単独重合体のセルシウス温度(℃)で表されるガラス転移温度」は、メチルアクリレートは5℃であり、エチルアクリレートは−27℃であり、n−ブチルアクリレートは−57℃であり、2−エチルヘキシルアクリレートは−76℃であり、2−ヒドロキシエチルアクリレートは−15℃であり、4−ヒドロキシブチルアクリレートは−39℃であり、t−ブチルアクリレートは41℃であり、アクリル酸は163℃である。例えば、これら代表的な単量体を用いることで、(メタ)アクリル系共重合体のガラス転移温度(Tg)を適宜調整することが可能である。
なお、絶対温度(K)から273を引くことで絶対温度(K)をセルシウス温度(℃)に換算可能であり、セルシウス温度(℃)に273を足すことでセルシウス温度(℃)を絶対温度(K)に換算可能である。
本発明で用いる(メタ)アクリル系共重合体の製造方法は、特に制限されるものではなく、溶液重合、乳化重合、懸濁重合などの方法で単量体を重合して製造できる。なお、製造後に本発明における粘着剤組成物を調製するにあたり、処理工程が比較的簡単かつ短時間で行えることから、溶液重合が好ましい。
溶液重合は、一般に、重合槽内に所定の有機溶媒、単量体、重合開始剤、及び、必要に応じて用いられる連鎖移動剤を仕込み、窒素気流中又は有機溶媒の還流温度で、撹拌しながら数時間加熱反応させる等の方法を使用することができる。なお、(メタ)アクリル系共重合体の重量平均分子量は、反応温度、時間、溶剤量、触媒の種類や量を調整することにより、所望の値にできる。
(メタ)アクリル系共重合体の製造に用いられる重合用の有機溶媒としては、芳香族炭化水素化合物、脂肪系もしくは脂環族系炭化水素化合物、エステル化合物、ケトン化合物、グリコールエーテル化合物、アルコール化合物などが挙げられる。これらの有機溶媒はそれぞれ1種単独でも、2種以上混合して用いてもよい。また、重合開始剤としては、例えば、通常の重合方法で使用できる有機過酸化物、アゾ化合物が挙げられる。
[トリレンジイソシアネート系化合物]
本発明における粘着剤組成物は、(メタ)アクリル系共重合体100質量部に対して5質量部〜30質量部の範囲のトリレンジイソシアネート系化合物を含む。
トリレンジイソシアネート系化合物は、架橋剤として機能する。
トリレンジイソシアネート系化合物としては、トリレンジイソシアネート、トリレンジイソシアネートの2量体、トリレンジイソシアネートとポリオールとのアダクト体、トリレンジイソシアネートの3量体又は5量体であるイソシアヌレート体、トリレンジイソシアネートのビュレット体などの各種トリレンジイソシアネートに由来するトリレンジイソシアネート系化合物を用いることができる。上記の中でも、反応性に優れ架橋密度を高めることができる点及び(メタ)アクリル系共重合体との相溶性に優れる点から、トリレンジイソシアネートとポリオールとのアダクト体が好ましく、トリレンジイソシアネートとトリメチロールプロパンとのアダクト体が特に好ましい。
粘着剤組成物におけるトリレンジイソシアネート系化合物の含有量は、(メタ)アクリル系共重合体100質量部に対して、5質量部〜30質量部の範囲である。トリレンジイソシアネート系化合物を5質量部以上含むことにより、発泡や剥がれを抑制することができ、耐久性(特に耐熱性)に優れる。トリレンジイソシアネート系化合物を30質量部以下含むことにより、粘着剤層としたときの白化を抑制することができ、タッチパネル、光学フィルム等の透明性が要求される物品の貼り合わせに好適に用いることが可能である。
粘着剤組成物におけるトリレンジイソシアネート系化合物の含有量は、(メタ)アクリル系共重合体100質量部に対して、10質量部〜30質量部の範囲が好ましく、12質量部〜30質量部の範囲がより好ましい。これにより、粘着剤層としたときの耐久性と白抜けの抑制との両立により優れる。
トリレンジイソシアネート系化合物は、上市されている市販品を用いてもよい。市販品では、トリレンジイソシアネートとトリメチロールプロパンとのアダクト体として、日本ポリウレタン工業株式会社製の「コロネートL」(商品名)や、トリレンジイソシアネートのイソシアヌレート体として、日本ポリウレタン工業株式会社製の「コロネート2030」等を好適に使用することができる。
[その他の架橋剤]
本発明における粘着剤組成物は、本発明の目的を損なわない範囲にて、トリレンジイソシアネート系化合物以外のその他の架橋剤を含んでもよい。その他の架橋剤としては、特に限定されず、トリレンジイソシアネート系化合物以外のポリイソシアネート化合物、ポリエポキシ化合物、ポリアジリジン化合物、金属キレート化合物等が挙げられる。これらその他の架橋剤は、それぞれ1種単独を、又は2種以上を、トリレンジイソシアネート系化合物と組み合わせて使用することができる。
[イミダゾール化合物]
本発明における粘着剤組成物は、イミダゾール化合物を含む。イミダゾール化合物は、粘着剤組成物において、例えば架橋触媒として機能する。粘着剤組成物がイミダゾール化合物を含むことで、優れた耐久性を維持しつつ、養生時間をより短縮することができる。
イミダゾール化合物としては、分子中に少なくとも1つのイミダゾール環を有する化合物であれば特に制限されないが、養生時間を短縮し、かつポットライフを長くする観点から、N置換イミダゾール化合物が好ましい。N置換イミダゾール化合物は、分子中に少なくとも1つのイミダゾール環を有し、イミダゾール環の窒素原子上に水素原子を有さない化合物であれば特に制限されない。
N置換イミダゾール化合物の具体例としては、下記一般式(I)で表される化合物が挙げられる。
一般式(I)において、式(I)中、R、R及びRは、それぞれ独立に、水素原子又は置換基を表し、Rは、置換基を表す。好ましくは、一般式(I)において、R、R、及びRは、それぞれ独立に、水素原子、アルキル基、アリール基又はアラルキル基を表し、Rはアルキル基、アリール基又はアラルキル基を表す。また、R及びR、又はR及びRは互いに連結して環状構造を形成してもよい。
一般式(I)におけるアルキル基(R〜R)は、直鎖状であっても、分岐鎖状であってもよい。また、アルキル基の炭素数は1〜2が好ましい。一般式(I)におけるアリール基(R〜R)は、炭素数が6〜10が好ましく、フェニル基又はナフチル基がより好ましい。一般式(I)におけるアラルキル基(R〜R)は、炭素数1〜2のアルキレン基と炭素数6〜10のアリール基とからなることが好ましく、ベンジル基又はフェニルエチル基がより好ましい。
一般式(I)で表されるN置換イミダゾール化合物は、養生時間を短縮し、かつポットライフを長くする観点から、Rがアルキル基又はアラルキル基であって、R、R及びRがそれぞれ独立に、水素原子、アルキル基又はアリール基が好ましい。中でも、一般式(I)で表されるN置換イミダゾール化合物は、1,2−ジメチルイミダゾール、1−ベンジル−2−メチルイミダゾール及び1−ベンジル−2−フェニルイミダゾールからなる群より選ばれる少なくとも1種がより好ましい。またR及びRが互いに連結して5〜6員の飽和脂肪族環を形成し、R及びRが互いに連結して6員の芳香族環を形成する態様も好ましく、養生時間短縮の観点から、2,3−ジヒドロ−1H−ピロロ[1,2−a]ベンズイミダゾールがより好ましい。
粘着剤組成物におけるイミダゾール化合物の含有量は、養生時間を短縮し、かつポットライフを長くする観点から、(メタ)アクリル系共重合体100質量部に対して、0.01質量部〜1.5質量部の範囲が好ましく、0.05質量部〜1.2質量部の範囲がより好ましく、0.1質量部〜1.0質量部の範囲が更に好ましく、0.3質量部〜0.7質量部の範囲が特に好ましい。
本発明で用いるN置換イミダゾール化合物としては、例えば、四国化成工業株式会社製の「キュアゾール 1,2DMZ」、「キュアゾール 1B2MZ」、「キュアゾール 1B2PZ」、「キュアゾール TBZ」など、市販されているものが挙げられる。
[シランカップリング剤]
本発明における粘着剤組成物は、シランカップリング剤を更に含むことが好ましい。粘着剤組成物がシランカップリング剤を含む場合、粘着剤層がガラスに対してより優れた接着性を示し、偏光板が組み込まれた液晶表示装置が高温環境下又は高温高湿環境下に曝されても、粘着剤層と偏光板又は液晶セルとの間に剥がれがより発生し難くなる傾向がある。
シランカップリング剤としては、例えば、メルカプト基を有するカップリング剤、エポキシ基を有するカップリング剤、カルボキシル基を有するカップリング剤、アミノ基を有するカップリング剤、ヒドロキシル基を有するカップリング剤、アミド基を有するカップリング剤、イソシアネート基を有するカップリング剤、イソシアヌレート骨格を有するカップリング剤が挙げられる。これらシランカップリング剤は、1種単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
シランカップリング剤は、上市されている市販品を用いてもよく、市販品としては、例えば、信越化学工業株式会社製の「KBM−403」、「KBM−303」、「KBM−402」、「KBE−402」、「KBE−403」(商品名)に代表されるエポキシ基を有するシランカップリング剤を好適に使用することができる。
本発明における粘着剤組成物がシランカップリング剤を含有する場合、粘着剤組成物におけるシランカップリング剤の含有量は、(メタ)アクリル系共重合体100質量部に対して、0.01質量部〜1.0質量部の範囲が好ましく、0.02質量部〜0.7質量部の範囲がより好ましく、0.1質量部〜0.5質量部の範囲が更に好ましい。
[溶剤]
また、本発明における粘着剤組成物は、偏光板等の光学フィルムやタッチパネル、液晶セルなどに対する塗布性向上のために溶剤が添加されていてもよい。
溶剤としては、例えば、ヘキサン、ヘプタン、オクタン、トルエン、キシレン、エチルベンゼン、シクロヘキサン、メチルシクロヘキサンに代表される炭化水素類、ジクロロメタン、トリクロロエタン、トリクロロエチレン、テトラクロロエチレン、ジクロロプロパンに代表されるハロゲン化炭化水素類、メタノール、エタノール、プロパノール、イソプロピルアルコール、ブタノール、イソブチルアルコール、ジアセトンアルコールに代表されるアルコール類、ジエチルエーテル、ジイソプロピルエーテル、ジオキサン、テトラヒドロフランに代表されるエーテル類、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、イソホロン、シクロヘキサノンに代表されるケトン類、酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸ブチル、酢酸イソブチル、酢酸アミル、酢酸エチルに代表されるエステル類、エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテートに代表されるポリオール類、これらの誘導体といった有機溶媒が挙げられる。
[その他の成分]
本発明における粘着剤組成物は、(メタ)アクリル系共重合体、トリレンジイソシアネート系化合物及びイミダゾール化合物の他に、必要に応じて、前述のシランカップリング剤、溶剤及びその他の架橋剤や、耐候性安定剤、タッキファイヤー、可塑剤、軟化剤、剥離助剤、染料、顔料、無機充填剤、界面活性剤、酸化防止剤、金属腐食防止剤、紫外線吸収剤、ヒンダードアミン系化合物などの光安定剤等を適宜含有してもよい。
本発明における粘着剤組成物では、耐久性をより高め、かつ白抜けをより抑制するため、架橋後における30℃の貯蔵弾性率(G’)は、2.0×10Pa〜1.0×10Paの範囲が好ましく、2.0×10Pa〜1.0×107Paの範囲がより好ましく、3.0×10Pa〜5.0×10Paの範囲が更に好ましい。なお、粘着剤組成物の貯蔵弾性率は、実施例に記載する方法により測定される値である。
〔粘着シート〕
本発明における粘着シートは、上述した粘着剤組成物から形成された粘着剤層を有する。本発明における粘着シートは、基材を有しない無基材タイプの粘着シートでもよく、光学フィルムなどの基材の少なくとも片面に粘着剤層を有する有基材タイプの粘着シートでもよい。前記粘着剤層は、高温環境下又は高温高湿環境下に曝されても、被着体との界面で浮きや剥がれが生じにくいため、本発明における粘着シートは、耐久性に優れる。
本発明の粘着シートにおいて、粘着剤層の厚さは、特に制限されるものではなく、用途や要求性能により適宜選択することができる。粘着剤層の厚さとして、例えば1μm〜100μmの範囲が挙げられる。
本発明の粘着シートを光学用途に使用する場合、粘着剤層は、透明性が高いことが好ましい。具体的には、JIS K 7361(1997年)に従って測定される可視光波長領域における粘着剤層の全光線透過率は、85%以上が好ましく、90%以上がより好ましい。
また、JIS K 7136(2000年)に従って測定される粘着剤層のヘイズは、2.5%以下が好ましく、2.0%以下がより好ましく、1.5%以下がさらに好ましい。
本発明における粘着シートの露出した粘着剤層は、剥離フィルムによって保護されていてもよい。剥離フィルムとしては、粘着剤層からの剥離が容易に行なえるものであれば特に限定されず、例えば、剥離処理剤を用いて少なくとも片面に易剥離処理が施された樹脂フィルムが挙げられる。樹脂フィルムとしては、例えば、ポリエチレンテレフタレートフィルムに代表されるポリエステルフィルムが挙げられる。剥離処理剤として、例えば、フッ素系樹脂、パラフィンワックス、シリコーン、長鎖アルキル基化合物が挙げられる。剥離フィルムは、粘着シートを実用に供するまでの間、粘着剤層の表面を保護し、使用時に剥離される。
本発明における粘着シートは、例えば、本発明における粘着剤組成物を剥離フィルムや基材に塗布し、乾燥後に一定期間養生することによって粘着剤層を形成して作製できる。養生の条件は、例えば23℃、50%RH(相対湿度)の環境下で1〜10日間とすることができる。粘着剤層を養生することにより、トリレンジイソシアネート系化合物によって(メタ)アクリル系共重合体を十分に架橋された状態とすることができる。
無基材タイプの粘着シートは、例えば、剥離フィルムの剥離処理面に粘着剤組成物を塗布し、乾燥させ、粘着剤組成物の層を形成し、得られた前記層の、剥離フィルムと接しない露出した面に、別の剥離フィルムを剥離処理面が接するように重ね、養生して粘着剤層を形成する方法により作製できる。
有基材タイプの粘着シートは、粘着剤組成物を光学フィルムなどの基材に塗布する方法により作製しても、粘着剤組成物を剥離フィルムに塗布する方法により作製してもよい。このような方法としては、例えば、剥離フィルムの剥離処理面に粘着剤組成物を塗布し、乾燥させ、粘着剤組成物の層を形成し、得られた前記層の剥離フィルムと接しない露出した面に基材を貼合し、養生して粘着剤層を形成する方法が挙げられる。
有基材タイプの粘着シートの基材は、光学フィルムを例示できる。光学フィルムとしては、具体的には、液晶表示装置に使用される光学フィルムが挙げられる。より具体的には、偏光板、位相差板、反射防止フィルム、視野角拡大フィルム、輝度向上フィルム、ITOフィルム等の光学フィルムが挙げられる。これらの中でも、有基材タイプの粘着シートの基材としては、光学フィルムが好ましく、偏光板がより好ましい。
偏光板は、少なくとも偏光子を有していればよく、例えば偏光子の片面に保護フィルムを有する偏光板や、偏光子の両面に保護フィルムを有する偏光板を用いることができる。偏光板の偏光子としては、例えば、ヨウ素が吸着配向されたポリビニルアルコール(PVA)フィルムが使用され、偏光子の保護フィルムとしては、例えばトリアセチルセルロース(TAC)フィルムが使用される。
偏光板を基材とする場合、粘着剤層は、PVAフィルム上に形成してもよいし、TACフィルム上に形成してもよい。
剥離フィルムや基材に粘着剤組成物を塗布する方法としては、グラビアロールコーター、リバースロールコーター、キスロールコーター、ディップロールコーター、バーコーター、ナイフコーター、スプレーコーター等を用いた公知の方法が挙げられる。
本発明における粘着シートは、液晶表示装置の光学フィルムなどの貼合に好適に用いることができる。すなわち、本発明における粘着シートは、偏光板、位相差板、反射防止フィルム、視野角拡大フィルム、輝度上昇フィルム、ITOフィルム等の光学フィルム同士の貼合、並びに前記光学フィルムと、液晶セル、ガラス基板、保護フィルムとの貼合に好適に用いることができる。また、本発明における粘着シートは、タッチパネルと、液晶セル、ガラス基板、保護フィルム等との貼合に好適に用いることができる。
本発明における粘着シートの例としては、粘着剤層の両面に剥離フィルムを貼り合せた構造(剥離フィルム/粘着剤層/剥離フィルム)を備えた無基材タイプの粘着シート、粘着剤層の一方の面に光学フィルム、他方の面に剥離フィルムを貼り合せた構造(光学フィルム/粘着剤層/剥離フィルム)を備えた有基材タイプの粘着シートが挙げられる。
以下、本発明を実施例により具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。
<(メタ)アクリル系共重合体の製造>
(製造例1)
温度計、撹拌機、窒素導入管、及び還流冷却管を備えた反応器内に、アルキル(メタ)アクリレートとしてブチルアクリレート(BA)99.99質量部、水酸基を有する単量体として2−ヒドロキシエチルアクリレート(2HEA)0.01質量部、溶剤として酢酸エチル110質量部を入れて混合した後、反応器内を窒素置換した。その後、反応器内の混合物を撹拌しながら70℃に昇温した後に、重合開始剤としてアゾビスジメチルバレロニトリル(ABVN)0.04質量部と溶剤として酢酸エチル40質量部を逐次添加し6時間保持して重合反応させた。重合反応終了後、溶剤としての酢酸エチルで希釈し固形分を24.0質量%にした。このようにして、BA/2HEA共重合体((メタ)アクリル系共重合体)の溶液を得た。
(製造例2〜製造例13)
製造例2〜製造例13では、(メタ)アクリル系共重合体を製造する際、以下の表1に示す単量体組成としたこと以外は、製造例1と同様にして、(メタ)アクリル系共重合体の溶液を得た。なお、表1において、MAはメチルアクリレート、AAはアクリル酸、4HBAは4−ヒドロキシブチルアクリレートを表している。
製造例1〜13にて製造した(メタ)アクリル系共重合体における単量体組成(質量部)、酸価、ガラス転移温度(Tg)及び重量平均分子量(Mw)を表1に示す。なお、(メタ)アクリル系共重合体の酸価、Tg及びMwは、前述のようにして算出、測定した。
具体的には、製造例7の(メタ)アクリル系共重合体の酸価は以下のとおり算出した。
(1/72.1)×56.1×10×1=7.8
なお、AAの分子量は72.1であり、AA1分子中のカルボキシル基の数は1である。
<粘着剤組成物の調製>
(実施例1)
製造例1にて得られた(メタ)アクリル系共重合体の溶液416.7質量部(固形分としては100.0質量部)と、トリレンジイソシアネート系化合物としてコロネートLを20.0質量部(日本ポリウレタン工業株式会社製、トリレンジイソシアネートとトリメチロールプロパンのアダクト体、有効成分としては15.0質量部)と、イミダゾール化合物としてキュアゾールTBZを0.3質量部(四国化成工業株式会社製、2,3−ジヒドロ−1H−ピロロ[1,2−a]ベンズイミダゾール)と、シランカップリング剤(SC剤)としてKBM−403を0.4質量部(信越化学工業株式会社製、3−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、有効成分としては0.4質量部)と、を十分に攪拌混合して粘着剤組成物を得た。
(実施例2〜17)
実施例2〜17では、以下の表2に示す粘着剤組成物の組成としたこと以外は、実施例1と同様にして、粘着剤組成物を調製した。
(比較例1〜4)
比較例1〜4では、製造例1で得られた(メタ)アクリル系共重合体の溶液の代わりに、それぞれ製造例7、8、12、13で得られた(メタ)アクリル系共重合体の溶液を用いたこと以外は、実施例1と同様にして、粘着剤組成物を調製した。なお、製造例7、8で得られた(メタ)アクリル系共重合体については、酸価が2.5mgKOH/g超であり、製造例12、13で得られた(メタ)アクリル系共重合体については、共重合成分である2HEAがそれぞれ0.01質量%未満及び1質量%超であった。
(比較例5)
比較例5では、(メタ)アクリル系共重合体100質量部に対してトリレンジイソシアネート系化合物の量を5質量部未満としたこと以外は、実施例3と同様にして、粘着剤組成物を調製した。
(比較例6、7)
比較例6では、トリレンジイソシアネート系化合物の代わりに、キシレンジイソシアネート系化合物であるタケネートD−110N(武田薬品工業株式会社製)を架橋剤として用いたこと以外は、実施例2と同様にして、粘着剤組成物を調製した。比較例7では、トリレンジイソシアネート系化合物の代わりに、ヘキサメチレンジイソシアネート系化合物であるスミジュールN−75(住化バイエルウレタン株式会社製)を架橋剤として用いたこと以外は、実施例2と同様にして、粘着剤組成物を調製した。
(比較例8)
比較例8では、イミダゾール化合物の代わりに、ジブチル錫ジラウレートを架橋触媒として用いたこと以外は、実施例3と同様にして、粘着剤組成物を調製した。
(比較例9)
比較例9では、(メタ)アクリル系共重合体100質量部に対してトリレンジイソシアネート系化合物の量を30質量部超としたこと以外は、実施例2と同様にして、粘着剤組成物を調製した。
<粘着シートサンプルの作製>
上記で得られた各実施例及び各比較例の粘着剤組成物を用い、以下の手順で粘着シートサンプルを作製した。まず、シリコーン系離型剤で表面処理された剥離フィルム(藤森工業株式会社製、100E−0010NO23)の表面処理面に、乾燥後の塗布量が20g/cmとなるように粘着剤組成物を塗布した。次いで、粘着剤組成物塗布後の剥離フィルムを100℃で90秒間の条件で熱風循環式乾燥機を用いて乾燥させ、剥離フィルム上に粘着剤組成物の層を形成した。続いて、トリアセチルセルロース(TAC)/ポリビニルアルコール(PVA)/TAC構造の偏光板の一方の面と剥離フィルム上の粘着剤組成物の層とを重ねて貼り合せ、加圧ニップロールに通して圧着した。圧着後、オートクレーブ処理(50℃、5kg/cm、20分)を施し、35℃、45%RHの条件下で96時間養生させ、剥離フィルム/粘着剤層/偏光板の積層構造を有する粘着シートサンプルを作製した。
以下の表2に、実施例1〜17、比較例1〜9にて得られた粘着剤組成物の組成、粘着剤組成物及び粘着シートサンプルの測定結果、評価結果を示す。
表2中に示す架橋剤a〜c及び架橋触媒d〜gは、以下のとおりである。
架橋剤a:コロネートL(日本ポリウレタン工業株式会社製、トリレンジイソシアネートとトリメチロールプロパンのアダクト体)
架橋剤b:タケネートD−110N(武田薬品工業株式会社製、キシレンジイソシアネート系化合物)
架橋剤c:スミジュールN−75(住化バイエルウレタン株式会社製、ヘキサメチレンジイソシアネート系化合物)
架橋触媒d:キュアゾールTBZ(四国化成工業株式会社製、2,3−ジヒドロ−1H−ピロロ[1,2−a]ベンズイミダゾール)
架橋触媒e:キュアゾール1B2MZ(四国化成工業株式会社製、1−ベンジル−2−メチルイミダゾール)
架橋触媒f:キュアゾール1B2PZ(四国化成工業株式会社製、1−ベンジル−2−フェニルイミダゾール)
架橋触媒g:ジブチル錫ジラウレート
SC剤:KBM−403(信越化学工業株式会社製、3−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン)
表2中、「ND1」はヘイズにより評価不能であったことを表し、「ND2」は剥がれにより評価不能であったことを表す。
[ITO腐食防止性の評価]
縦30mm×横95mmにカットしたITOフィルム(商品名テトライトTCF KB300N03−125−U3/P、尾池工業株式会社製)の導電処理された面の両端部に、銀ペースト(商品名ドータイトFA-401CA、藤倉化成株式会社製)を幅が15mmになるように薄く塗り、140℃で15分間焼成した。
各実施例及び各比較例の粘着剤組成物を用いて得られた粘着シートサンプルを縦30mm×横75mmにカットし、粘着シートサンプルの剥離フィルムを剥がし、粘着剤層を露出させた。
露出した粘着剤層が銀ペーストと銀ペーストの間を埋めるように、粘着シートサンプルをITOフィルムの導電処理された面に貼り付けた後、縦20mm×横95mmにカットした。カット後に0.5MPa、40℃、30分の条件でオートクレーブ処理し、腐食防止性試験サンプルを得た。
腐食防止性試験サンプルの両端の銀ペースト部分にテスターのリード棒をあて、試験前の抵抗値を測定した。次いで、腐食防止性試験サンプルを60℃、90%RHの条件下で250時間放置する腐食防止性試験にかけた。試験後の腐食防止性試験サンプルを取り出し、23℃、50%RHの環境下で、腐食防止性試験サンプルの両端の銀ペースト部分にテスターのリード棒をあて、試験後の抵抗値を測定した。試験前の抵抗値と試験後の抵抗値から抵抗値の変化率を以下の式により計算した。
(式)抵抗値の変化率(%)=[(試験後の抵抗値-試験前の抵抗値)÷試験前の抵抗値]×100
上記式より算出される抵抗値の変化率(%)及び下記の評価基準に従い、ITO腐食防止性を評価した。なお、評価結果がA又はBであれば、ITOの腐食が少なく、実用上問題ない。
評価基準
A:抵抗値の変化率が10%未満である。
B:抵抗値の変化率が10%以上20%未満である。
C:抵抗値の変化率が20%以上である。
[耐久性(80℃、60℃×90%RH)の評価]
前述のようにして作製した粘着シートサンプルを、吸収軸に対して長辺が45゜になるようにカットした140mm×260mm(長辺)の試験片を準備し、試験片の剥離フィルムを剥がし、粘着剤層を露出させた。次いで、粘着剤層の露出した面が0.7mmコーニング社製無アルカリガラス板「#1737」の片面に接するように、ラミネーターを用いて貼付し、耐久性評価用サンプルを作製した。次に、このサンプルにオートクレーブ処理(50℃、5kg/cm、20分)を施し、23℃、50%RHの条件下で24時間放置した。その後、80℃の高温環境下、又は60℃×90%RHの高温高湿環境下にそれぞれ500時間放置し、発泡、剥れや浮きの状態を目視にて観察し、下記評価基準にて評価した。なお、評価結果がA又はBであれば、耐久性に優れ、実用上問題ない。
評価基準
A:発泡、剥れが全く見られない。
B:発泡が殆ど見られなく、かつ2辺において外周端部から0.5mm以上の位置に剥れが無い。
C:発泡が顕著に見られる、又は2辺において外周端部から0.5mm以上の位置に剥れがある。
[白抜けの評価]
前述のようにして作製した粘着シートサンプルを、吸収軸に対して長辺が45゜になるようにカットした140mm×260mm(長辺)の試験片を準備し、試験片の剥離フィルムを剥がし、粘着剤層を露出させた。次いで、粘着剤層の露出した粘着シートサンプルを0.7mmコーニング社製無アルカリガラス板「#1737」の両面に、偏光板の偏光軸が互いに直交するようにラミネーターを用いて貼付し、白抜け評価用サンプルを作製した。次に、このサンプルにオートクレーブ処理(50℃、5kg/cm、20分)を施し、23℃、50%RHの条件下で24時間放置した。その後、70℃、0%RHの条件下に500時間、放置した。放置後、23℃、50%RHの条件下で均一光源を使用し、白抜け状態を目視にて観察し、下記評価基準にて評価した。なお、評価結果がA又はBであれば、白抜けの抑制に優れ、実用上問題ない。
評価基準
A:白抜けが全く認められない。
B:白抜けがほとんど認められない。
C:白抜けが多く認められる。
[養生時間の評価]
シリコーン系離型剤で表面処理された剥離フィルム(藤森工業株式会社製、100E−0010NO23)の表面処理面に、乾燥後の厚みが20μmとなるように粘着剤組成物を塗布した。次いで、粘着剤組成物塗布後の剥離フィルムを100℃で60秒間の条件で熱風循環式乾燥機を用いて乾燥させ、剥離フィルム上に粘着剤組成物の層を形成した。シリコーン系離型剤で表面処理された剥離フィルム(藤森工業株式会社製、25E−0010BD)の表面処理面を粘着剤組成物の層に貼り合せ、粘着剤組成物のシートを作製した。次に、作製した粘着剤層を23℃×50%RH環境下で保管し、保管開始から96時間後と168時間後にゲル分率を測定し、下記評価基準にて評価した。なお、評価結果がAであれば、作業効率が向上し、実用上問題ない。
評価基準
A:養生96時間後と168時間後のゲル分率の差が3%以内である。
B:養生96時間後と168時間後のゲル分率の差が3%を超える。
[ポットライフの評価]
各実施例及び各比較例の粘着剤組成物について、粘着剤組成物を塗布して形成される塗膜に、白濁、塗布ムラなどのスジ状の欠陥が生じずに、厚みを均一に塗布することが可能な保管時間、いわゆるポットライフを確認した。保管条件は23℃、50%RHとした。
塗膜は、次の方法で得た。
シリコーン系離型剤で表面処理された剥離フィルム(藤森工業株式会社製、100E−0010NO23)上に、乾燥後の塗布量が25g/cmとなるように、保管後の粘着剤組成物を塗布し、100℃で90秒間熱風循環式乾燥機にて乾燥して塗膜を得た。各保管時間における、乾燥した塗膜の状態を目視にて観察し、下記評価基準にて評価した。なお、評価結果がA又はBであれば、実用上問題ない。
評価基準
A:保管時間が48時間では塗膜にスジ状の欠陥は見られない。
B:保管時間が24時間では塗膜にスジ状の欠陥は見られないが、48時間では塗膜にスジ状の欠陥が見られる。
C:保管時間が24時間で、塗膜にスジ状の欠陥が見られる、又はゲル化する。
[貯蔵弾性率(G’)の測定]
各実施例及び各比較例の粘着剤組成物の貯蔵弾性率(G’)を以下の方法により測定した。
調製した粘着剤組成物を前述の粘着シートサンプルの作製と同様の条件で塗布、乾燥、養生させて20μmの粘着剤層を形成した。形成した粘着剤層を厚み600μmになるよう粘着剤層同士を貼り合せ、動的粘弾性測定装置(Anton Paar社製、Physica MCR301)を用い、評価温度:30℃、使用コーン:8mmφ、測定ギャップ:0.6mmにて、周波数1Hzでせん断応力を与えながら、貯蔵弾性率(G’)(Pa)を測定した。結果は表2に示すとおりである。
[結果]
実施例1〜17では、ITO腐食防止性、耐久性(80℃と60℃×90%RHのそれぞれ)、白抜け及び養生期間の全てにおいて、評価B以上であり、実用上問題ないことがわかる。
一方、比較例1〜9では、ITO腐食防止性、耐久性(80℃と60℃×90%RHのそれぞれ)、白抜け及び養生期間のいずれかにおいて、評価C又は測定不能(白化によるヘイズ、剥がれが原因)であり、実用上問題あることがわかる。

Claims (7)

  1. 酸価が2.5mgKOH/g以下であり、水酸基を有する単量体に由来する構成単位を全構成単位に対して0.01質量%〜1質量%の範囲で有する(メタ)アクリル系共重合体と、
    前記(メタ)アクリル系共重合体100質量部に対して5質量部〜30質量部の範囲のトリレンジイソシアネート系化合物と、
    下記一般式(I)で表されるイミダゾール化合物と、
    を含む光学フィルム用粘着剤組成物。

    (一般式(I)において、R 、R 及びR は、それぞれ独立に、水素原子、アルキル基、アリール基又はアラルキル基を表し、R はアルキル基、アリール基又はアラルキル基を表す。また、R 及びR 、又はR 及びR は互いに連結して環状構造を形成してもよい。)
  2. 前記イミダゾール化合物の含有量は、前記(メタ)アクリル系共重合体100質量部に対して0.01質量部〜1.5質量部の範囲である請求項1に記載の光学フィルム用粘着剤組成物。
  3. 前記(メタ)アクリル系共重合体100質量部に対して0.05質量部〜1質量部の範囲のシランカップリング剤を更に含む請求項1又は請求項2に記載の光学フィルム用粘着剤組成物。
  4. 前記(メタ)アクリル系共重合体の酸価が0mgKOH/gである請求項1〜請求項3のいずれか1項に記載の光学フィルム用粘着剤組成物。
  5. 前記トリレンジイソシアネート系化合物は、トリレンジイソシアネートとポリオールとのアダクト体である請求項1〜請求項4のいずれか1項に記載の光学フィルム用粘着剤組成物。
  6. 架橋後における30℃の貯蔵弾性率(G’)の値が2.0×10〜1.0×10Paの範囲である請求項1〜請求項5のいずれか1項に記載の光学フィルム用粘着剤組成物。
  7. 請求項1〜請求項6のいずれか1項に記載の光学フィルム用粘着剤組成物から形成された粘着剤層を有する粘着シート。
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