JP6984538B2 - アクリル系粘着剤組成物、粘着剤層、ディスプレイ用フィルター、及びディスプレイ - Google Patents
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Description
(A)アクリル系樹脂が、活性エネルギー線硬化性部位を有し、
(B)色素がスクアリリウム系化合物であることを特徴とするアクリル系粘着剤組成物。
[2] 前記活性エネルギー線硬化性部位が、ベンゾフェノン構造及びエチレン性不飽和基から選ばれる少なくとも1つである、[1]に記載のアクリル系粘着剤組成物。
[3] 前記(A)アクリル系樹脂のガラス転移温度が0℃以下である、[1]又は[2]に記載のアクリル系粘着剤組成物。
[5] [4]に記載の粘着剤層を有するディスプレイ用フィルター。
[6] [5]に記載のディスプレイ用フィルターを備えるディスプレイ。
なお、本発明において、(メタ)アクリルとはアクリルあるいはメタクリルを、(メタ)アクリロイルとはアクリロイルあるいはメタクリロイルを、(メタ)アクリレートとはアクリレートあるいはメタクリレートをそれぞれ意味するものである。また、アクリル系樹脂とは、少なくとも1種の(メタ)アクリレート系モノマーを含む重合成分を重合して得られる樹脂である。
本発明において、活性エネルギー線硬化性部位を有する(A)アクリル系樹脂を用いることで、(B)色素としてスクアリリウム系化合物を含有するアクリル系粘着剤組成物の耐熱性が良好となり、色再現性を長期に亘り維持できるメカニズムの詳細は明らかではないが、以下のように考えられる。
本発明で用いられる活性エネルギー線硬化性部位を有する(A)アクリル系樹脂(以下、「(A)アクリル系樹脂」と略記する場合がある。)は、活性エネルギー線硬化性部位を必須の構造部位として含有するものである。例えば、活性エネルギー線硬化性部位を有する部分構造を含むものが挙げられ、その他に(メタ)アクリル酸アルキルエステルモノマー(a1)由来の構造部位を含むことが好ましく、更に官能基含有モノマー(a2)由来の構造部位、(a1)及び(a2)以外のその他の共重合性モノマー(a3)由来の構造部位を含んでいてもよい。
上記エチレン性不飽和基とベンゾフェノン構造を有するモノマーとして、具体的には例えば、4−アクリロイルオキシベンゾフェノン、4−メタクリロイルオキシベンゾフェノン等が挙げられる。
例えば、水酸基含有アクリル系樹脂に、活性エネルギー線硬化性部位とイソシアネート基を有する化合物をウレタン化反応させて付加させる方法や、活性エネルギー線硬化性部位とカルボキシル基を有する化合物をエステル化反応させて付加させる方法等が挙げられる。また、カルボキシル基含有アクリル系樹脂に、活性エネルギー線硬化性部位とエポキシ基を有する化合物や、活性エネルギー線硬化性部位とオキセタニル基を有する化合物を反応させる方法、活性エネルギー線硬化性部位と水酸基を有する化合物をエステル化反応させて付加する方法等が挙げられる。
具体的には、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、iso−ブチル(メタ)アクリレート、tert−ブチル(メタ)アクリレート、n−プロピル(メタ)アクリレート、n−ヘキシル(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−オクチル(メタ)アクリレート、イソデシル(メタ)アクリレート、ラウリル(メタ)アクリレート、セチル(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)アクリレート等が挙げられる。これらは単独で用いてもよいし2種以上を併用してもよい。
(メタ)アクリル酸アルキルエステル系モノマー(a1)由来の構造単位の含有割合を上記下限値以上とすることで、粘着物性のバランスを取りやすくなる傾向があり、上記上限値以下とすることで、活性エネルギー線硬化性部位の含有割合を十分なものとすることが可能となる。
官能基含有モノマー(a2)としては、例えば、水酸基含有モノマー、カルボキシル基含有モノマー、窒素含有モノマー、グリシジル基含有モノマーから選ばれる少なくとも1種類が挙げられる。
シクロへキシル(メタ)アクリレート、シクロヘキシルオキシアルキル(メタ)アクリレート、t−ブチルシクロヘキシルオキシエチル(メタ)アクリレート、イソボルニル(メタ)アクリレート、ジシクロペンタニル(メタ)アクリレート等の脂環含有モノマー;
2−メトキシエチル(メタ)アクリレート、2−エトキシエチル(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−ブトキシエチル(メタ)アクリレート、2−ブトキシジエチレングリコール(メタ)アクリレート、メトキシジエチレングリコール(メタ)アクリレート、メトキシトリエチレングリコール(メタ)アクリレート、エトキシジエチレングリコール(メタ)アクリレート、メトキシジプロピレングリコール(メタ)アクリレート、メトキシポリエチレングリコール(メタ)アクリレート、オクトキシポリエチレングリコール−ポリプロピレングリコール−モノ(メタ)アクリレート、ラウロキシポリエチレングリコールモノ(メタ)アクリレート、ステアロキシポリエチレングリコールモノ(メタ)アクリレート等のエーテル鎖含有モノマー等が挙げられる。
これらの有機溶剤は、単独で用いてもよいし2種以上を併用してもよい。
また、色素の安定性の点で、ケトン系溶剤の含有割合は有機溶剤全体に対して50重量%以下であることが好ましい。
(A)アクリル系樹脂の分散度を上記上限値以下とすることでリワーク性や耐久性を高めることができる傾向がある。なお、かかる分散度の下限は通常1である。
本発明のアクリル系粘着剤組成物は、さらにスクアリリウム系化合物である(B)色素を必須成分として含有する。スクアリリウム系化合物は波長380〜450nmの短波長領域における副吸収が少なく、波長570〜620nmにおいて吸収極大を有するため、(B)色素としてスクアリリウム系化合物を用いることにより、色純度が良好なディスプレイ用フィルターを得ることができる。
前記式(I)で表されるスクアリリウム系化合物は、以下のように共鳴構造を複数とることができるが、これらは特に限らない限り同義である。
このように、芳香族炭化水素環基における芳香族炭化水素環は5員環でも、6員環でもよく、また、単環でも、縮合環でもよいが、副吸収を抑えるためには単環であることが好ましく、ベンゼン環が特に好ましい。
また、本発明のアクリル系粘着剤組成物は、後述するように活性エネルギー線照射処理を行なうことで硬化(架橋)して粘着剤とすることができるが、(A)アクリル系樹脂の活性エネルギー線硬化性部位がラジカル発生基を有さない場合には活性エネルギー線照射時の反応を安定化させることができる点で(C)光重合開始剤を含有することが好ましい。
本発明のアクリル系粘着剤組成物は、さらに(D)溶剤を含有していてもよい。
本発明で用いることができる(D)溶剤としては、特に限定されるものではないが、例えば、ブタン、ペンタン、ヘキサン、ヘプタン、オクタン等のアルカン類;シクロペンタン、シクロヘキサン、シクロヘプタン、シクロオクタン等のシクロアルカン類;エタノール、プロパノール、ブタノール、アミルアルコール、ヘキサノール、ヘプタノール、オクタノール、デカノール、ウンデカノール、ジアセトンアルコール、フルフリルアルコール等のアルコール類;メチルセロソルブ、エチルセロソルブ、ブチルセロソルブ、メチルセロソルブアセテート、エチルセロソルブアセテート等のセロソルブ類;プロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピ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ブチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノエチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノブチルエーテルアセテート、ジプロピレングリコールジメチルエーテル等のプロピレングリコール類;アセトン、メチルアミルケトン、シクロヘキサノン、アセトフェノン等のケトン類;ジオキサン、テトラヒドロフラン等のエーテル類;酢酸ブチル、酢酸アミル、酪酸エチル、酪酸ブチル、ジエチルオキサレート、ピルビン酸エチル、エチル−2−ヒドロキシブチレート、エチルアセトアセテート、乳酸メチル、乳酸エチル、3−メトキシプロピオン酸メチル等のエステル類;クロロホルム、塩化メチレン、テトラクロロエタン等のハロゲン化炭化水素類;ベンゼン、トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素類;ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド、N−メチルピロリドン等の高極性溶剤類等が挙げられる。
これらの(D)溶剤は、単独で用いてもよいし2種以上を併用してもよい。
本発明のアクリル系粘着剤組成物は、さらにその他の成分を含有していてもよい。
例えば、本発明のアクリル系粘着剤組成物には、本発明の効果を損なわない範囲において、ウレタン樹脂、ロジン、ロジンエステル、水添ロジンエステル、フェノール樹脂、脂肪族系石油樹脂、脂環族系石油樹脂、スチレン系樹脂等の粘着付与剤、充填剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、シランカップリング剤、帯電防止剤、過酸化物、架橋剤、ウレタン化触媒等の架橋促進剤、アセチルアセトン等の架橋遅延剤、機能性色素等の各種添加剤を配合することができる。
また、上記添加剤の他にも、アクリル系粘着剤組成物の構成成分の製造原料等に含まれる不純物等が少量含有されたものであってもよい。
本発明の粘着剤層は、本発明のアクリル系粘着剤組成物により形成されたものである。
本発明の粘着剤層は、例えば、アクリル系粘着剤組成物を樹脂フィルム等の基材に塗布し活性エネルギー線を照射することによって得られる。
本発明のディスプレイ用フィルターは、本発明の粘着剤層を有する。
本発明のディスプレイ用フィルターとしては、例えばディスプレイ構成外部においてバンドパスフィルターとして使用するものや、ディスプレイ構成内部において色再現や色域拡大のために使用するものが挙げられる。
特に、色純度の観点から、白色LEDを光源とするディスプレイに好適に使用できる。中でもオレンジ光を除く観点から、白色LEDが、青色LEDと黄色蛍光体の組み合わせにより白色光を得る方式や、青色LED、緑色蛍光体及び赤色蛍光体の組み合わせにより白色光を得る方式の光源を有するディスプレイが好ましい。
色補正フィルターの位置は、ガラス板や高分子成形体の表裏のうち、光源側であってもよく、視認者側であってもよい。
この場合、色補正フィルターの設置位置は、光源と視認者との間に配置されるものであれば特に限定されるものではない。
以下の実施例及び比較例で用いたアクリル系樹脂(A−1)〜(A−4)は、以下のようにして製造した。
製造した(A)アクリル系樹脂の重量平均分子量、分散度は、前述の方法に従って測定した。
粘度は、JIS K5400(1990)の4.5.3回転粘度計法に準じて25℃で測定した。
ガラス転移温度は、後述の方法で測定した。
還流冷却器、撹拌器、窒素ガスの吹き込み口及び温度計を備えた4ツ口丸底フラスコに、n−ブチルアクリレート99部、4−メタクリロイルオキシベンゾフェノン(MBP エチレン性不飽和基及び活性エネルギー線硬化性部位を有するモノマー(α))1部、酢酸エチル62.9部、アセトン42部、重合開始剤として2,2’−アゾビスイソブチロニトリル(AIBN)0.013部を仕込み、反応を開始し、さらに2,2’−アゾビス(2,4−ジメチルバレロニトリル)(ADVN)の酢酸エチル溶液を滴下しながら反応を継続させ、還流温度で3.25時間反応後、酢酸エチルにて希釈して活性エネルギー線硬化性アクリル系樹脂(A−1)溶液(固形分24.5%、粘度4,770mPa・s、アクリル系樹脂(A−1);重量平均分子量(Mw)115万、分散度(Mw/Mn)3.3、ガラス転移温度(Tg)−33℃)を得た。
前記[アクリル系樹脂(A−1)の製造]に記載の方法に準じて、下記表1の配合割合で重合し、活性エネルギー線硬化性アクリル系樹脂(A−2)〜(A−3)溶液及びアクリル系樹脂(A−4)溶液を得た。得られたアクリル系樹脂(A−2)〜(A−4)溶液及びアクリル系樹脂(A−2)〜(A−4)の物性は表1に示す通りである。
各アクリル系樹脂(A−1)〜(A−4)溶液をガラス基材上に塗布し、100℃で2分間乾燥させてアクリル系樹脂膜を得た。このアクリル系樹脂膜を基材から掻き取り、アルミパンへ封入して測定サンプルを作成した。この測定サンプルについて、示差走査型熱量計(DSC220CU/セイコーインスツルメンツ社製)を用い、−120℃で10分間保持した後、10℃/minで30℃まで昇温させてガラス転移温度を測定した。
BA:n−ブチルアクリレート
2EHA:2−エチルヘキシルアクリレート
t−BA:tert−ブチルアクリレート
MBP:4−メタクリロイルオキシベンゾフェノン
HEA:2−ヒドロキシエチルアクリレート
AAc:アクリル酸
以下の実施例及び比較例で(B)色素として用いたスクアリリウム系化合物(B−1)〜(B−4)は以下のようにして合成した。
特開2002−363434号公報の実施例3に記載の方法により、以下の化学構造のスクアリリウム系化合物(B−1)〜(B−3)の混合物を合成した。
特開2001−192350号公報の実施例1において、2,4,6−トリヒドロキシトルエンを1,3,5−トリヒドロキシベンゼンに変更することで、以下の化学構造のスクアリリウム系化合物(B−4)を合成した。
以下のようにしてアクリル系粘着剤組成物及び粘着剤試験片を製造し、その評価を行った。
上記のようにして調製、準備した各配合成分を下記表2の通りの組み合わせにて、(A)アクリル系樹脂100部(固形分量)、(B)色素0.1部(固形分量)の割合で配合し、これをテトラヒドロフランにて固形分濃度を20%に調液し、アクリル系粘着剤組成物1〜6(それぞれ実施例1〜6)を得た。
得られた試験片1〜7の一方の剥離型ポリエチレンテレフタレート製フィルムを剥がし、露出した色素含有粘着剤層をローラーを使ってガラス基板に圧着した。次に、もう一方の剥離型ポリエチレンテレフタレート製フィルムを剥がし、その際にガラス基板に色素含有粘着剤層が残るかどうかを目視観察し、以下の基準で粘着性能を評価した。
○:ガラス基板に色素含有粘着剤層が残った(粘着性能あり)
×:ガラス基板から色素含有粘着剤層が剥がれた(粘着性能なし)
試験片1〜7を80℃恒温槽に入れ、250時間暴露した。分光光度計U−4100(日立製作所製)にて暴露前後の試験片の吸収スペクトルを測定し、波長500〜620nmにおける吸収極大の最大吸収強度の変化率(=暴露後の最大吸収強度÷暴露前の最大吸収強度×100(%))を以下の基準で評価することで耐熱試験を行った。結果を表2に示す。
◎:吸収極大の最大吸収強度の変化率が80%以上
○:吸収極大の最大吸収強度の変化率が60%以上80%未満
×:吸収極大の最大吸収強度の変化率が0%以上60%未満
実施例1〜3のアクリル系粘着剤組成物と、実施例4〜6のアクリル系粘着剤組成物との比較から、(B)色素がスクアリリウム系化合物であれば、その置換基の種類等によらずに、耐熱性に優れることがわかる。
Claims (6)
- (A)アクリル系樹脂及び(B)色素を含有するアクリル系粘着剤組成物であって、
(A)アクリル系樹脂が、活性エネルギー線硬化性部位を有し、
(B)色素がスクアリリウム系化合物であることを特徴とするアクリル系粘着剤組成物。 - 前記活性エネルギー線硬化性部位が、ベンゾフェノン構造及びエチレン性不飽和基から選ばれる少なくとも1つである、請求項1に記載のアクリル系粘着剤組成物。
- 前記(A)アクリル系樹脂のガラス転移温度が0℃以下である、請求項1又は2に記載のアクリル系粘着剤組成物。
- 請求項1〜3のいずれか1項に記載のアクリル系粘着剤組成物にて形成された粘着剤層。
- 請求項4に記載の粘着剤層を有するディスプレイ用フィルター。
- 請求項5に記載のディスプレイ用フィルターを備えるディスプレイ。
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