JP7036895B2 - 粘着剤付き光学フィルム - Google Patents

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Description

本発明は、粘着剤層が厚塗りされた場合であっても、粘着フィルムを、高温・高湿度の雰囲気下に長期間に渡って放置しても白濁することのない、白濁防止性能に優れた粘着剤組成物、及び粘着フィルムに関する。
近年、液晶パネル、有機ELパネルなどの各種ディスプレイにおいては、ディスプレイ前面に各種光学フィルムや保護板が貼り付けられている。例えば、ディスプレイの機能操作を、画面に対する手指の接触で行なうことができるタッチパネル、及びタッチパネルの表面に外光が映り込むのを防ぐための反射防止フィルム等が、ディスプレイ前面に貼り付けられている。これらのフィルムを、ディスプレイ用光学フィルムとして用いることにより、ディスプレイの操作機能の向上、及び画像の映り具合の改善が図られている。
また、液晶パネルが、表示ディスプレイとして使用されている携帯電話では、液晶パネルの前面に衝撃吸収用の保護板が、液晶パネルの割れ防止のために空気層を介して取り付けられている。しかし、最近では、軽量化と薄型化、及び視認性の向上を図るため、携帯電話の液晶パネルの前面に空気層を設けないで、粘着剤層を用いて直接に薄い保護板を貼り合せることが行なわれている。
上記の光学フィルムや保護板は、粘着剤層を使用してディスプレイの前面に貼り合せられているが、粘着剤層を使用して各種の光学フィルムをディスプレイに貼り合せる時に、気泡を巻き込んでしまい粘着剤層に微小気泡が生じるという問題があった。
また、ディスプレイ表示装置の、出荷前に行なわれるディスプレイの性能試験では、オーブンを使用して行われる高温・高湿度での環境条件下における耐久試験に合格する必要がある。しかし、白濁防止性能が改善されていない粘着剤層を用いた光学フィルムの場合、オーブンから取り出した後、粘着剤層が白濁してしまい、ディスプレイの商品価値を損なうという問題があった。
このように、粘着テープを使用して、光学フィルムをディスプレイに貼り合せた時に、粘着剤層に微小気泡が生じるという問題や、また、ディスプレイを、オーブンを使用して高温・高湿度の環境条件下で耐久性試験を行った時、およびオーブンから取り出した後に、粘着剤層に白濁が生じるという問題を解決するために、従来から様々な取り組みが行なわれている。
例えば、特許文献1には、粘着剤層の表面に窪みが生じた場合の修復性能を改善して気泡の巻き込みを防止する、粘着剤層を用いた粘着型光学フィルムが開示されている。具体的には、アルキル基の炭素数が7~18のアルキル(メタ)アクリレートと、水酸基含有モノマーとの重量比率が100:0.01~5で含有するポリマー、及び水酸基と反応する官能基を2つ以上有する化合物、を含有する組成物の架橋物により形成された粘着剤層である。この粘着剤層(厚さ20μm)を用いた光学フィルムをガラスに貼り合せた後、50℃×0.05MPa雰囲気下に5分間放置し、粘着剤層での微小気泡の発生の有無を目視にて確認する方法により気泡の有無を検査しているが、微小気泡の発生が防止できているとしている。
また、特許文献2には、画像表示装置等の保護に必要な衝撃吸収のための、アクリル酸系誘導体、アクリル酸系誘導体ポリマー、及び高分子量架橋剤を含有した樹脂組成物が開示されている。画像表示用パネルの割れ防止あるいは応力及び衝撃の緩和に有用で、透明性に優れているとしている。
吸湿試験として、深さ0.5mmの枠で成形した樹脂シートを60℃、90%RHの高温・高湿試験槽に50時間入れることで行い、目視観察で評価を行なう方法で確認した結果、この樹脂組成物であれば発泡が少なく透明性に優れているとしている。
また、特許文献3には、優れた耐湿熱性を有する電子ディスプレイ用粘着剤層が開示されている。具体的には、(メタ)アクリル酸アルキルエステルモノマーと、カルボキシル基含有モノマーとの共重合体および/または混合物を含む電子ディスプレイ用粘着剤組成物であって、さらに、アルキレンオキシ基を有するモノマー、および、ヒドロキシル基含有(メタ)アクリル酸エステルモノマーを含むことを特徴とする電子ディスプレイ用粘着剤組成物である。
吸湿試験として、樹脂フィルムに積層した粘着剤層(厚さ200μm)を介してガラス板に貼り合せた積層体を、60℃、90%RHの環境下に120時間放置した後、常温(25℃)下で30分間放置した後、ヘイズ値を測定して積層体の透明性を判定している。この粘着剤組成物によれば、高温・高湿下で放置された後でも、発泡が少なくて高い透明性を維持できるとしている。
特開2003-262729号公報 特開2008-248221号公報 特開2008-001739号公報
従来から、厚塗りされた光学用粘着剤層が、高温・高湿度の雰囲気下に放置した後に白濁するという問題を解決するために、粘着剤組成物に含まれるアクリル系ポリマーの、水酸基を含有する共重合モノマーの含有割合を増やすこと、アルコキシ基含有モノマーの含有割合を増やすこと等、親水性モノマーの含有割合を増やす対応がなされている。ところが、アクリル系ポリマー中の親水性モノマーの量を増やし過ぎると、粘着剤層の耐久性や、粘着力が低下するなど、実際の粘着剤層の性能に悪影響を及ぼすなどの新たな問題が発生してきた。
本発明は、粘着剤層が厚塗りされた場合であっても、粘着フィルムを、高温・高湿度の雰囲気下に長期間に渡って放置しても白濁することのない、白濁防止性能に優れた粘着剤組成物、及び粘着フィルムを提供することを課題としている。
本発明者らは、上記課題を解決すべく鋭意研究した結果、ジエステル化合物を、アクリル系粘着剤組成物に添加することにより、多数の親水基を分散させた状態の粘着剤層を形成することができ、粘着剤層を高温・高湿度の雰囲気下に放置した後に、粘着剤層が白濁する現象を低減させることができることを見つけ出し、本願発明を完成させるに至った。
すなわち、本願発明に係わる粘着剤組成物は、アクリル系ポリマーに含まれる水酸基を含有する共重合可能なモノマーの含有割合を大幅に増大させることを回避し、代わりに非共重合性を有し、且つ親水基であるポリアルキレンオキサイド構造を備えているジエステル化合物を含有させる。本発明は、このことにより、該粘着剤組成物を架橋させた粘着剤層の耐久性、粘着力の低下を防止すると共に、前記粘着剤層を高温・高湿度の雰囲気下に長期間に渡って放置しても白濁することのない、白濁防止性能に優れた粘着剤組成物を得ることを技術思想としている。
また、本願発明に係わる粘着剤組成物には、粘着剤層が酸化して黄変(b値の増大)するのを抑制するために、酸化防止剤を含有させる。
前記課題を解決するため、本発明は、アクリル系ポリマーと、架橋剤とを含有する粘着剤組成物を架橋させた粘着剤層が、光学フィルムの少なくとも片面に積層されてなる粘着剤付き光学フィルムであって、前記アクリル系ポリマーが、(A)アルキル基の炭素数がC1~18の(メタ)アクリル酸エステルモノマーの少なくとも1種以上の合計100重量部に対して、共重合可能なモノマー群として、(B)水酸基を含有する共重合可能なモノマーの少なくとも1種以上を0.1~10重量部の割合で共重合させた、重量平均分子量が20万~200万の、酸価が5.0以下の共重合体からなるアクリル系ポリマーであり、前記粘着剤組成物が、さらに、下記式(1)
COO-(R-O)-CO-R (1)
(但し、R及びRはそれぞれ炭素数4~17のアルキル基を示し、Rは炭素数2~5のアルキレン基を示し、nは3~25の整数を示す。)で表される(C)ジエステル化合物の少なくとも1種以上と、前記架橋剤として(D)イソシアネート化合物と、(E)酸化防止剤としてフェノール系酸化防止剤、及びフォスファイト系酸化防止剤からなる酸化防止剤群から選ばれる1種以上の化合物とを含有してなり、前記アクリル系ポリマーの100重量部に対して、前記(C)ジエステル化合物を0.1~20重量部の割合で含有することを特徴とする粘着剤付き光学フィルムを提供する。
また、前記(C)ジエステル化合物の重量平均分子量が300~1200であり、前記アクリル系ポリマーの100重量部に対して、前記(C)ジエステル化合物を0.1~20重量部の割合で含有することが好ましい。
また、前記粘着剤組成物を架橋させて形成された、塗工厚みが175μmの粘着剤層において、前記粘着剤層のヘイズ値が1.0%以下であり、前記粘着剤層を、温度85℃、85%RHの雰囲気下で240時間放置した後、室温環境に取り出した際の、前記粘着剤層のヘイズ値が0.0%超過4.0%以下であり、かつ、b値が0.0超過0.5以下であることが好ましい。
前記(B)水酸基を含有する共重合可能なモノマーが、8-ヒドロキシオクチル(メタ)アクリレート、6-ヒドロキシヘキシル(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、2-ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、N-ヒドロキシ(メタ)アクリルアミド、N-ヒドロキシメチル(メタ)アクリルアミド、N-ヒドロキシエチル(メタ)アクリルアミドからなる化合物群の中から選択された、少なくとも1種以上であることが好ましい。
前記共重合可能なモノマー群に、カルボキシル基を含有する共重合可能なモノマーとして、(メタ)アクリル酸、カルボキシエチル(メタ)アクリレート、カルボキシペンチル(メタ)アクリレート、2-(メタ)アクリロイロキエシエチルヘキサヒドロフタル酸、2-(メタ)アクリロイロキシプロピルヘキサヒドロフタル酸、2-(メタ)アクリロイロキシエチルフタル酸、2-(メタ)アクリロイロキシエチルコハク酸、2-(メタ)アクリロイロキシエチルマレイン酸、カルボキシポリカプロラクトンモノ(メタ)アクリレート、2-(メタ)アクリロイロキシエチルテトラヒドフタル酸からなる化合物群の中から選択された少なくとも1種以上を含有することが好ましい。
前記粘着剤組成物が、さらに、帯電防止剤として、融点が25℃超の温度25℃で固体であるイオン性化合物を含有してなり、前記イオン性化合物は、カチオン成分が、ピリジニウム、イミダゾリウム、スルホニウム、ホスホニウム、ピロリジニウム、グアニジニウム、アンモニウム、イソウロニウム、チオウロニウム、ピペリジニウム、ピラゾリウムからなるカチオン群から選択した1種であるイオン性化合物であり、前記アクリル系ポリマーの100重量部に対して、前記帯電防止剤を0.01~5重量部の割合で含有してなり、前記粘着剤組成物を架橋させた粘着剤層の、表面抵抗率が1.0×10+11Ω/□以下であることが好ましい。
前記(D)イソシアネート化合物が、ヘキサメチレンジイソシアネート化合物のイソシアヌレート体、イソホロンジイソシアネート化合物のイソシアヌレート体、ヘキサメチレンジイソシアネート化合物のアダクト体、イソホロンジイソシアネート化合物のアダクト体、ヘキサメチレンジイソシアネート化合物のビュレット体、イソホロンジイソシアネート化合物のビュレット体、トリレンジイソシアネート化合物のイソシアヌレート体、キシリレンジイソシアネート化合物のイソシアヌレート体、水添キシリレンジイソシアネート化合物のイソシアヌレート体、トリレンジイソシアネート化合物のアダクト体、キシリレンジイソシアネート化合物のアダクト体、水添キシリレンジイソシアネート化合物のアダクト体、から選択した1種以上の3官能イソシアネート化合物であり、前記アクリル系ポリマーの100重量部に対して、前記(D)イソシアネート化合物を0.01~5重量部の割合で含有することが好ましい。
また、本発明は、樹脂フィルムの片面に、上記の粘着剤組成物を架橋させた粘着剤層を積層させたことを特徴とする粘着フィルムを提供する。
また、本発明は、上記の粘着フィルムが用いられた、偏光板とインセルパネルとの貼り合せに用いられる前記粘着剤層の厚みが5~25μmである粘着フィルムを提供する。
また、本発明は、上記の粘着フィルムが用いられた、保護膜の片面がCOPフィルムである偏光板とパネルの貼り合せに用いられる前記粘着剤層の厚みが5~25μmである粘着フィルムを提供する。
また、本発明は、上記の粘着フィルムが用いられた、前記粘着剤層の厚みが25~250μmであるタッチパネル用光学フィルムを提供する。
また、本発明は、光学フィルムの少なくとも一方の面に、上記の粘着剤組成物を架橋させた粘着剤層が積層されている粘着剤付き光学フィルムを提供する。
本発明によれば、粘着剤層が厚塗りされた場合であっても、粘着フィルムを、高温・高湿度の雰囲気下に長期間に渡って放置しても白濁することのない、白濁防止性能に優れた粘着剤組成物、及び粘着フィルムを提供することができる。
また、本願発明に係わる粘着剤組成物を用いた粘着剤層は、酸化防止剤を含有させているため、粘着剤層が酸化して黄変(b値の増大)することが抑制されている。
以下、好適な実施の形態に基づき、本発明を説明する。
本発明に係わる粘着剤組成物は、アクリル系ポリマーと、架橋剤とを含有する粘着剤組成物であって、前記アクリル系ポリマーが、(A)アルキル基の炭素数がC1~18の(メタ)アクリル酸エステルモノマーの少なくとも1種以上の合計100重量部に対して、共重合可能なモノマー群として、(B)水酸基を含有する共重合可能なモノマーの少なくとも1種以上を0.1~10重量部の割合で共重合させた、重量平均分子量が20~200万の、酸価が5.0以下の共重合体からなるアクリル系ポリマーであり、前記粘着剤組成物が、さらに、下記式(1)
COO-(R-O)-CO-R (1)
(但し、R及びRはそれぞれ炭素数4~17のアルキル基を示し、Rは炭素数2~5のアルキレン基を示し、nは3~25の整数を示す。)で表される(C)ジエステル化合物の少なくとも1種以上と、前記架橋剤として(D)イソシアネート化合物と、(E)酸化防止剤としてフェノール系酸化防止剤、及びフォスファイト系酸化防止剤からなる酸化防止剤群から選ばれる1種以上の化合物とを含有してなり、前記アクリル系ポリマーの100重量部に対して、前記(E)酸化防止剤を0.01~1.0重量部の割合で含有することを特徴とする。
本発明に係わる粘着剤組成物は、粘着剤ポリマーとして、アクリル系ポリマーを含有する。アクリル系ポリマーとしては、特に、(A)アルキル基の炭素数がC1~18の(メタ)アクリル酸エステルモノマーの少なくとも1種以上を主成分とする共重合体が好ましい。
(A)アルキル基の炭素数がC1~18の(メタ)アクリル酸エステルモノマーとしては、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、ブチル(メタ)アクリレート、イソブチル(メタ)アクリレート、ペンチル(メタ)アクリレート、ヘキシル(メタ)アクリレート、ヘプチル(メタ)アクリレート、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、ノニル(メタ)アクリレート、イソノニル(メタ)アクリレート、デシル(メタ)アクリレート、ドデシル(メタ)アクリレート、テトラデシル(メタ)アクリレート、ヘキサデシル(メタ)アクリレート、オクタデシル(メタ)アクリレートなどが挙げられる。アルキル(メタ)アクリレートモノマーのアルキル基は、直鎖、分枝状、環状のいずれでもよく、芳香族基を有してもよい。
芳香族基を有するアルキル基(アラルキル基)の炭素数は、芳香族基の炭素数を加えて計算する。例えば、ベンジル(メタ)アクリレートの場合、アルキル基の炭素数は、ベンジル基の炭素数と同じく、C7とする。
(B)水酸基を含有する共重合可能なモノマーとしては、水酸基含有(メタ)アクリル酸エステル類や、水酸基含有(メタ)アクリルアミド類などが挙げられる。これらの具体例としては、8-ヒドロキシオクチル(メタ)アクリレート、6-ヒドロキシヘキシル(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、2-ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、N-ヒドロキシ(メタ)アクリルアミド、N-ヒドロキシメチル(メタ)アクリルアミド、N-ヒドロキシエチル(メタ)アクリルアミド等からなる化合物群の中から選択された、少なくとも1種以上が好ましい。
(A)アルキル基の炭素数がC1~18の(メタ)アクリル酸エステルモノマーの少なくとも1種以上の合計100重量部に対して、(B)水酸基を含有する共重合可能なモノマーの少なくとも1種以上を0.1~10重量部の割合で共重合させることが好ましく、0.2~9.5重量部の割合で共重合させることがより好ましく、0.6~9.0重量部の割合で共重合させることが特に好ましく、1.2~8.5重量部の割合で共重合させることが最も好ましい。
共重合可能なモノマー群には、さらに、カルボキシル基を含有する共重合可能なモノマーを併用することもできる。カルボキシル基を含有する共重合可能なモノマーの具体例として、(メタ)アクリル酸、カルボキシエチル(メタ)アクリレート、カルボキシペンチル(メタ)アクリレート、2-(メタ)アクリロイロキシエチルヘキサヒドロフタル酸、2-(メタ)アクリロイロキシプロピルヘキサヒドロフタル酸、2-(メタ)アクリロイロキシエチルフタル酸、2-(メタ)アクリロイロキシエチルコハク酸、2-(メタ)アクリロイロキシエチルマレイン酸、カルボキシポリカプロラクトンモノ(メタ)アクリレート、2-(メタ)アクリロイロキシエチルテトラヒドロフタル酸などからなる化合物群の中から選択された、少なくとも1種以上が挙げられる。
カルボキシル基を含有する共重合可能なモノマーの含有量は、アクリル系ポリマーの酸価に応じて調整することが好ましい。前記アクリル系ポリマーは、カルボキシル基を含有する共重合可能なモノマーを共重合させた共重合体でもよく、カルボキシル基を含有する共重合可能なモノマーを共重合させていない共重合体でもよい。アクリル系ポリマーの酸価は、5.0以下が好ましく、3.0以下がより好ましく、2.0以下が最も好ましい。
上記(A)アルキル基の炭素数がC1~18の(メタ)アクリル酸エステルモノマー、(B)水酸基を含有する共重合可能なモノマー等のモノマーは、アクリル系ポリマーとして、粘着剤の主剤となる粘着剤ポリマーを構成する。アクリル系ポリマーの製造方法は特に限定されるものではなく、溶液重合、塊状重合、懸濁重合、乳化重合等、適宜の重合方法が使用可能である。アクリル系ポリマーの平均分子量としては、重量平均分子量が20~200万の範囲内が好ましい。
本発明に係わる粘着剤組成物は、高温・高湿度の雰囲気下での粘着剤層の白濁を低減させるため、(C)ジエステル化合物を含有する。(C)ジエステル化合物は、ポリアルキレンオキサイド構造を有することにより、親水性を有することが好ましい。このような(C)ジエステル化合物は、ポリアルキレングリコール誘導体(ポリエーテル化合物)であり、ポリアルキレングリコールの両端の水酸基が、飽和脂肪酸とのエステル化反応によりジエステル化されている。このため、(D)イソシアネート化合物とも反応せず、アクリル系ポリマーとの相溶性にも優れる。(C)ジエステル化合物の含有量は、特に限定されるものではないが、アクリル系ポリマーの100重量部に対して、(C)ジエステル化合物を0.1~20重量部の割合で含有することが好ましく、0.2~16重量部の割合で含有することがより好ましく、0.6~14重量部の割合で含有することが特に好ましく、1.1~12重量部の割合で含有することが最も好ましい。
(C)ジエステル化合物としては、下記式(1)
COO-(R-O)-CO-R (1)
(但し、R及びRはそれぞれ炭素数4~17のアルキル基を示し、Rは炭素数2~5のアルキレン基を示し、nは3~25の整数を示す。)で表される化合物が好ましい。
及びRは、互いに同一のアルキル基でもよく、異なるアルキル基でもよい。R又はRに示されるアルキル基としては、n-ブチル基〔ペンタノエート〕、イソブチル基〔3-メチルブタノエート〕、1-メチルプロピル基〔2-メチルブタノエート〕、s-ブチル基〔2-エチルプロパノエート〕、ペンチル基〔ヘキサノエート〕、2-メチルブチル基〔2-メチルペンタノエート〕、1-エチルプロピル基〔2-エチルブチレート〕、ヘキシル基〔ヘプタノエート〕、1-メチルペンチル基〔2-メチルヘキサノエート〕、2-メチルペンチル基〔3-メチルヘキサノエート〕、4-メチルペンチル基〔5-メチルヘキサノエート〕、2-エチルブチル基〔2-エチルペンタノエート〕、ヘプチル基〔オクタノエート〕、1-エチルペンチル基〔2-エチルヘキサノエート〕、2,3-ジメチルペンチル基〔3,4-ジメチルヘキサノエート〕、2,4-ジメチルペンチル基〔3,5-ジメチルヘキサノエート〕、3,4-ジメチルペンチル基〔4,5-ジメチルヘキサノエート〕、ノニル基〔デカノエート〕、ウンデシル基〔ラウラート〕、トリデシル基〔ミリスタート〕、ペンタデシル基〔パルミタート〕、ヘプタデシル基〔ステアラート〕等が挙げられる。ここで、〔〕の括弧内に示す名称は、RCOO基又はRCOO基により示されるエステルの名称を表す。
、Rはいずれも飽和の炭化水素基であり、アクリル系ポリマーに共重合しないので、粘着剤組成物中に均等に分布させやすい。
に示されるアルキレン基としては、エチレン基(-CHCH-)、プロピレン基(-CHCH(CH)-)、トリメチレン基(-CHCHCH-)、ブチレン基(-CHCHCH(CH)-)、テトラメチレン基(-CHCHCHCH-)、イソプレン基(-CHC(CH)=CHCH-)、ペンチレン基(-CHCHCHCH(CH)-)、ペンタメチレン基(-CHCHCHCHCH-)等が挙げられる。Rは飽和のアルキレン基でも不飽和のアルキレン基でもよいが、Rが飽和のアルキレン基であることが好ましい。Rが不飽和のアルキレン基である場合、-O-R-O-構造において、不飽和炭素原子が酸素原子に結合しない、2-ブテニレン基(-CHCH=CHCH-)又はイソプレン基(-CHC(CH)=CHCH-)であることが好ましい。
nは、アルキレンオキシ基(R-O)の繰り返し数であり、3~25の整数である。nの値が大きいと、親水性が増し、高温・高湿度での環境条件下における白濁防止性能の改善にとって好ましい。しかし、nの値が大き過ぎると、高温・高湿度での環境条件下を経なくても、大気中の水分を吸収する等により、かえって粘着剤層の白濁が増大するおそれがある。このため、nは25以下であることが好ましい。
(C)ジエステル化合物は、Rが同一で、nが異なるポリアルキレングリコールジエステルの混合物であってもよい。同一の分子中で、n個のRが互いに同一でもよく、異なってもよい。(C)ジエステル化合物が混合物の場合、各成分(全成分または主成分)のnが3~25の範囲内の整数であるか、あるいは、nの平均値が3~25の範囲内の数であることが好ましい。nが平均値である場合、nの値が非整数であってもよい。nの平均値は、数平均分子量や重量平均分子量等の平均分子量に基づく計算値でもよい。(C)ジエステル化合物の重量平均分子量は、300~1200であることが好ましい。
本発明に係わる(C)ジエステル化合物は、ポリアルキレングリコールと飽和脂肪酸とのエステルであり、ポリアルキレングリコールの両端の水酸基が、炭素数5~18の飽和脂肪酸(カルボキシル基を除いたアルキル基の炭素数は4~17)とのエステル化反応によりジエステル化されたものであることが好ましい。また、(C)ジエステル化合物の具体例としては、例えば、ポリエチレングリコール-ジ-2-エチルプロパノエート、ポリエチレングリコール-ジ-2-エチルブチレート、ポリエチレングリコール-ジ-2-エチルヘキサノエート、ポリエチレングリコール-ジ-オクタノエート、ポリエチレングリコール-ジ-2-メチルペンタノエート、ポリエチレングリコール-ジ-2-メチルブタノエート、ポリエチレングリコール-ジ-3-メチルブタノエート、ポリエチレングリコール-ジ-2-メチルヘキサノエート、ポリエチレングリコール-ジ-2-エチルペンタノエート、ポリエチレングリコールと2-エチルプロパン酸・2-エチルヘキサン酸とのエステル、ポリエチレングリコールと2-メチルヘキサン酸・2-エチルペンタン酸とのエステル、ポリエチレングリコールと3-メチルヘキサン酸・5-メチルヘキサン酸とのエステル、ポリエチレングリコールと2-メチルヘキサン酸・2-エチルヘキサン酸とのエステル、ポリエチレングリコールと3,5-ジメチルヘキサン酸・4,5-ジメチルヘキサン酸・3,4-ジメチルヘキサン酸とのエステル、ポリエチレングリコール-ジ-ステアラート、ポリプロピレングリコール-ジ-2-エチルプロパノエート、ポリプロピレングリコール-ジ-2-エチルブチレート、ポリプロピレングリコール-ジ-2-エチルヘキサノエート、ポリプロピレングリコール-ジ-オクタノエート、ポリプロピレングリコール-ジ-2-メチルペンタノエート、ポリプロピレングリコール-ジ-2-メチルブタノエート、ポリプロピレングリコール-ジ-3-メチルブタノエート、ポリプロピレングリコール-ジ-2-メチルヘキサノエート、ポリプロピレングリコール-ジ-2-エチルペンタノエート、ポリプロピレングリコールと2-エチルプロパン酸・2-エチルヘキサン酸とのエステル、ポリプロピレングリコールと2-メチルヘキサン酸・2-エチルペンタン酸とのエステル、ポリプロピレングリコールと3-メチルヘキサン酸・5-メチルヘキサン酸とのエステル、ポリプロピレングリコールと2-メチルヘキサン酸・2-エチルヘキサン酸とのエステル、ポリプロピレングリコールと3,5-ジメチルヘキサン酸・4,5-ジメチルヘキサン酸・3,4-ジメチルヘキサン酸とのエステル、ポリプロピレングリコール-ジ-ステアラート、ポリイソプレングリコール-ジ-2-エチルプロパノエート、ポリイソプレングリコール-ジ-2-エチルブチレート、ポリイソプレングリコール-ジ-2-エチルヘキサノエート、ポリイソプレングリコール-ジ-オクタノエート、ポリイソプレングリコール-ジ-2-メチルペンタノエート、ポリイソプレングリコール-ジ-2-メチルブタノエート、ポリイソプレングリコール-ジ-3-メチルブタノエート、ポリイソプレングリコール-ジ-2-メチルヘキサノエート、ポリイソプレングリコール-ジ-2-エチルペンタノエート、ポリイソプレングリコールと2-エチルプロパン酸・2-エチルヘキサン酸とのエステル、ポリイソプレングリコールと2-メチルヘキサン酸・2-エチルペンタン酸とのエステル、ポリイソプレングリコールと3-メチルヘキサン酸・5-メチルヘキサン酸とのエステル、ポリイソプレングリコールと2-メチルヘキサン酸・2-エチルヘキサン酸とのエステル、ポリイソプレングリコールと3,5-ジメチルヘキサン酸・4,5-ジメチルヘキサン酸・3,4-ジメチルヘキサン酸とのエステル、ポリイソプレングリコール-ジ-ステアラートなどを挙げることができる。
本発明に係わる粘着剤組成物は、粘着剤層を形成する際にアクリル系ポリマーを架橋するため、架橋剤を含む。架橋剤としては、2官能以上のイソシアネート化合物が挙げられる。架橋剤の含有量は、特に限定されるものではないが、アクリル系ポリマーの100重量部に対して、(D)イソシアネート化合物を0.01~5重量部の割合で含有することが好ましく、0.02~3重量部の割合で含有することがより好ましい。
(D)イソシアネート化合物としては、ヘキサメチレンジイソシアネート化合物のイソシアヌレート体、イソホロンジイソシアネート化合物のイソシアヌレート体、ヘキサメチレンジイソシアネート化合物のアダクト体、イソホロンジイソシアネート化合物のアダクト体、ヘキサメチレンジイソシアネート化合物のビュレット体、イソホロンジイソシアネート化合物のビュレット体、トリレンジイソシアネート化合物のイソシアヌレート体、キシリレンジイソシアネート化合物のイソシアヌレート体、水添キシリレンジイソシアネート化合物のイソシアヌレート体、トリレンジイソシアネート化合物のアダクト体、キシリレンジイソシアネート化合物のアダクト体、水添キシリレンジイソシアネート化合物のアダクト体、から選択した1種以上の3官能イソシアネート化合物が好ましい。
本発明に係わる粘着剤組成物は、(E)酸化防止剤として、フェノール系酸化防止剤、及びフォスファイト系酸化防止剤からなる酸化防止剤群から選ばれる1種以上の化合物を含有する。(E)酸化防止剤の含有量は、特に限定されるものではないが、アクリル系ポリマーの100重量部に対して、(E)酸化防止剤を0.01~1.0重量部の割合で含有することが好ましく、0.02~1.0重量部の割合で含有することがより好ましく、0.02~0.8重量部の割合で含有することが特に好ましく、0.04~0.7重量部の割合で含有することが最も好ましい。本発明に係わる粘着剤組成物に、(E)酸化防止剤を添加することにより、粘着剤層が酸化して黄変(b値の増大)することを抑制できる。
フェノール系酸化防止剤としては、2,6-ジ-t-ジブチル-4-ヒドロキシトルエン、t-ブチル-p-ヒドロキシアニソール、ビタミンE(トコフェロール類)、2,2-チオ-ジエチレンビス[3-(3,5-ジ-t-ブチル-4-ヒドロキシフェニル)プロピオネート]、ペンタエリスリトールテトラキス[3-(3,5-ジ-t-ブチル-4-ヒドロキシフェニル)プロピオネート]、オクタデシル[3-(3,5-ジ-t-ブチル-4-ヒドロキシフェニル)プロピオネート]、1,3,5-トリス(3,5-ジ-t-ブチル-4-ヒドロキシベンジル)-2,4,6-トリメチルベンゼン、N,N′-ヘキサメチレンビス(3,5-ジ-t-ブチル-4-ヒドロキシベンゼンプロパンアミド)、1,3,5-トリス(3,5-ジ-t-ブチル-4-ヒドロキシベンジル)-1,3,5-トリアジン-2,4,6-トリオン、1,3,5-トリメチル-2,4,6-トリス(3,5-ジ-t-ブチル-4-ヒドロキシベンジル)イソシアヌレート等が挙げられる。フェノール系酸化防止剤の中でも、水酸基の両隣にt-ブチル基等の嵩高いアルキル基を有する、ヒンダードフェノール系酸化防止剤が好ましい。
フォスファイト系酸化防止剤としては、トリフェニルフォスファイト、トリクレジルホスファイト、トリス(ノニルフェニル)フォスファイト、トリス(2,4-ジ-t-ブチルフェニル)フォスファイト、フェニルジイソデシルフォスファイト、ジフェニルイソデシルフォスファイト、トリアルキルフォスファイト、ジステアリルペンタエリスリトールジフォスファイト、ビス(2,4-ジ-t-ブチルフェニル)ペンタエリスリトールジフォスファイト、ビス(2,6-ジ-t-ブチル-4-メチルフェニル)ペンタエリスリトールジフォスファイト等が挙げられる。
本発明に係わる粘着剤組成物は、剥離帯電等に対する帯電防止性を付与するため、帯電防止剤を含有してもよい。帯電防止剤の含有量は、特に限定されるものではないが、アクリル系ポリマーの100重量部に対して、帯電防止剤を0.01~5重量部の割合で含有することが好ましい。帯電防止性を付与する必要がない場合、本発明に係わる粘着剤組成物は、帯電防止剤を含有しなくてもよい。
帯電防止剤としては、融点が25℃以上の温度25℃で固体であるイオン性化合物が挙げられる。前記イオン性化合物は、無機もしくは有機のカチオンと、無機もしくは有機のアニオンとを有する。前記イオン性化合物のカチオンとしては、ピリジニウム、イミダゾリウム、スルホニウム、ホスホニウム、ピロリジニウム、グアニジニウム、アンモニウム、イソウロニウム、チオウロニウム、ピペリジニウム、ピラゾリウム等からなるカチオン群から選択した1種が好ましい。これらのカチオンは、アルキル基等の置換基を、1又は2以上有してもよい。
前記イオン性化合物のアニオンとしては、六フッ化リン酸塩(PF )、チオシアン酸塩(SCN)、有機スルホン酸塩(RSO )、過塩素酸塩(ClO )、四フッ化ホウ酸塩(BF )、ビス(フルオロスルホニル)イミド塩〔(FSO〕、ビス(トリフルオロメタンスルホニル)イミド塩〔(CFSO〕、ビス(ペンタフルオロエタンスルホニル)イミド塩〔(CSO〕等からなるアニオン群から選択した1種が挙げられる。
粘着剤組成物が帯電防止剤を含有する場合、前記粘着剤組成物を架橋させた粘着剤層の表面抵抗率は、1.0×10+11Ω/□以下であることが好ましい。
本発明に係わる粘着剤組成物は、さらに、その他の成分として、シランカップリング剤、界面活性剤、硬化促進剤、可塑剤、充填剤、硬化遅延剤、加工助剤、老化防止剤などの公知の添加剤を適宜に配合することができる。これらの添加剤は、単独でもしくは2種以上を併せて用いることができる。
本発明の粘着剤組成物によれば、粘着剤層の厚みを厚塗りとした時の、優れた透明性は勿論のこと、高温・高湿度の雰囲気下に置かれた時の白濁防止性能を改善することが可能になる。前記粘着剤組成物を架橋させて形成された、塗工厚みが175μmの粘着剤層において、粘着剤層のヘイズ値が1.0%以下であることが好ましい。また、塗工厚みが175μmの前記粘着剤層を、温度85℃、85%RHの雰囲気下で240時間放置した後、室温環境に取り出した際の、前記粘着剤層のヘイズ値が0.0%超過4.0%以下であり、かつ、b値が0.0超過0.5以下であることが好ましい。ここで、b値は、L表色系におけるb値であり、b値が正に大きいと黄味が強くなり、b値が負に大きいと青味が強くなる。前記b値は0.0超過であることが好ましい。なお、粘着剤層の厚みを厚塗りとしても優れた透明性を有する粘着剤組成物によれば、粘着剤層の厚みが薄い場合も、厚塗りのとき以上に優れた透明性を有する。
本発明の粘着フィルムは、樹脂フィルムの片面上に、本発明の粘着剤組成物からなる粘着剤層を積層していることができる。本発明の粘着フィルムは、タッチパネル用、電子ペーパー用、有機EL用、光学部材用、表面保護用等の各種用途に用いることができる。粘着剤層の厚みは、特に限定されるものではないが、例えば、5~2000μmである。粘着剤層の厚みが薄すぎると、衝撃吸収性能が悪くなるが、粘着剤層の厚みが厚過ぎるとコストが上昇する点で不利である。特に、タッチパネル用の粘着フィルムの場合、粘着剤層の厚みが、175μm以上の厚塗りであると、本発明の効果が高いため、好ましい。部材間の貼り合せ(例えば偏光板とパネルとの貼り合せ)に用いられる粘着剤層の厚みは、5~25μmであることが好ましい。タッチパネル用光学フィルムに用いられる粘着剤層の厚みは、25~250μmであることが好ましい。
粘着剤層の基材となる樹脂フィルムや、粘着剤層の表面を保護する剥離フィルム(セパレーター)としては、ポリエステルフィルムなどの樹脂フィルム等を用いることができる。粘着フィルムの用途が、偏光板用の表面保護フィルムなどの、光学用の表面保護フィルムである場合は、樹脂フィルム及び粘着剤層が十分な透明性を有することが好ましい。また、前記粘着フィルムは、偏光板とインセルパネルとの貼り合せに用いることもできる。また、前記粘着フィルムは、保護膜の片面がCOP(シクロオレフィンポリマー)フィルムである偏光板とパネルの貼り合せに用いることもできる。
また、本発明の粘着剤組成物は、前記粘着剤層を介して、各種フィルムを積層した積層フィルムに用いることができる。このようなフィルムとしては、タッチパネル用フィルム、電子ペーパー用フィルム、有機EL用フィルム、光学用フィルム等が挙げられる。
また、本発明の粘着剤組成物は、光学フィルムの少なくとも一方の面に、前記粘着剤層が積層されている、粘着剤付き光学フィルムに利用することもできる。
粘着剤付き光学フィルムにおいては、基材フィルムとして、偏光板フィルム、位相差板フィルム、レンズフィルム、位相差板兼用の偏光板フィルム、レンズフィルム兼用の偏光板フィルム等の光学フィルムを用いることができる。
粘着剤付き光学フィルムは、光学フィルムの片面または両面に粘着剤層を積層してなるものであって、画像表示装置のガラス板等との貼り合せに用いることができる。これらの粘着剤付き光学フィルムは、粘着剤層を介してガラス基板等と貼り合せて、画像表示装置等に組み込むことができる。粘着剤付き偏光板などの粘着剤付き光学フィルムに用いられる粘着剤層は、十分な透明性を有することが好ましい。
以下、実施例をもって、本発明を具体的に説明する。
<アクリル系ポリマーの製造>
[実施例1]
撹拌機、温度計、還流冷却器及び窒素導入管を備えた反応装置に、窒素ガスを導入して、反応装置内の空気を窒素ガスで置換した。その後、反応装置に、ブチルアクリレート90重量部、メチルメタクリレート10重量部、8-ヒドロキシオクチルアクリレート8.0重量部とともに、溶剤(酢酸エチル)を100重量部加えた。その後、重合開始剤として、アゾビスイソブチロニトリル0.1重量部を2時間かけて滴下させ、65℃で8時間反応させ、重量平均分子量80万の、実施例1のアクリル系ポリマー溶液を得た。
[実施例2~5及び比較例1~4]
モノマーの組成を、各々、表1の(A)、(B)、(F)の記載のようにする以外は、上記の実施例1に用いるアクリル系ポリマー溶液と同様にして、実施例2~5及び比較例1~4のアクリル系ポリマー溶液を得た。ここで、(F)は、カルボキシル基を含有する共重合可能なモノマーを表す。アクリル系ポリマーの重量平均分子量は、いずれも20~200万の範囲内であった。
<粘着剤組成物及び粘着フィルムの製造>
[実施例1]
実施例1のアクリル系ポリマー溶液に対して、ポリプロピレングリコール-ジ-ステアラート(分子量800)を5重量部、コロネート(登録商標)Lを0.3重量部、イルガノックス(登録商標)1010を0.1重量部の割合で加えて撹拌混合して、実施例1の粘着剤組成物を得た。
この粘着剤組成物を、シリコーン樹脂コートされたポリエチレンテレフタレート(PET)フィルムからなる剥離フィルムの上に塗布後、90℃で乾燥することによって溶剤を除去し、粘着剤層の厚さが175μmである粘着フィルムを得た。
その後、ポリエチレンテレフタレート(PET)フィルムに粘着シートを転写させ、「PETフィルム/粘着剤層/剥離フィルム(シリコーン樹脂コートされたPETフィルム)」の積層構成を有する、実施例1の粘着フィルムを得た。
[実施例2~5及び比較例1~4]
添加剤を、各々、表1の(C)、(D)、(E)、(X)の記載のようにする以外は、上記の実施例1の粘着剤組成物及び粘着フィルムと同様にして、実施例2~5及び比較例1~4の粘着剤組成物及び粘着フィルムを得た。ここで、(X)は、イオン性化合物を表す。
表1において、各成分の配合比は、(A)及び(B)の合計を100重量部として求めた、重量部の数値を括弧で囲んで示す。
また、表1に用いた、各成分の略記号の化合物名を、表2に示す。また、表2の(D)群において、HDIは、ヘキサメチレンジイソシアネートを、TDIは、トリレンジイソシアネートを、XDIは、キシリレンジイソシアネートを意味する。
なお、コロネート(登録商標)L、同HX、同HLは、東ソー株式会社の商品名である。タケネート(登録商標)D-110Nは、三井化学株式会社の商品名である。イルガノックス(登録商標)1010及びイルガフォス(登録商標)168は、BASF社の商品名である。
Figure 0007036895000001
Figure 0007036895000002
<試験方法及び評価>
実施例1~5及び比較例1~4の粘着フィルムを、23℃、50%RHの雰囲気下で7日間エージングした後、剥離フィルム(シリコーン樹脂コートされたPETフィルム)を剥がして、粘着剤層を表出させたものを、全光線透過率及び表面抵抗率の測定試料とした。
また、実施例1~5及び比較例1~4の粘着フィルムを、23℃、50%RHの雰囲気下で7日間エージングした後、剥離フィルム(シリコーン樹脂コートされたPETフィルム)で粘着剤層の両面を覆った状態の試料を、ヘイズ値及びb値の測定試料とした。
また、粘着剤層の厚みを25μmとして同様に製造した粘着フィルムの粘着剤層の片面を、保護層の片面がCOPフィルムである偏光板に転写で貼り合せた。その後、粘着剤層の反対側の面を無アルカリガラス板(厚み0.7mm)の表面に貼り合せ、1日放置した後、50℃、5気圧、20分間オートクレーブ処理し、室温でさらに12時間放置した状態の試料を、粘着力及び耐久性の測定試料とした。
<全光線透過率の測定方法>
上記で得られた、全光線透過率の測定試料について、ヘイズメータ(製造者:日本電色株式会社、型式:Haze Meter、NDH2000)を用いて、JIS K7105に準じて、粘着剤層の全光線透過率を測定した。
<湿熱処理前後のヘイズ値及びb値の測定方法>
上記で得られた、ヘイズ値及びb値の測定試料について、ヘイズメータ(製造者:日本電色株式会社、型式:Haze Meter、NDH2000)を用いて、粘着剤層のヘイズ値及びb値を測定した。これを湿熱処理前のヘイズ値及びb値とする。
更に、ヘイズ値及びb値の測定試料を、温度85℃、85%RHの雰囲気下で240時間放置した後、室温環境に取り出して、粘着剤層のヘイズ値及びb値を測定した。これを湿熱処理後のヘイズ値及びb値とする。
なお、上記の測定試料では、剥離フィルム(シリコーン樹脂コートされたPETフィルム)で粘着剤層の両面を覆った状態の試料を、ヘイズ値及びbの測定試料としたが、剥離フィルム自体のヘイズ値及びb値は、いずれも無視できる程度に小さいことを確認した。
<粘着力の測定方法>
上記で得られた、粘着力の測定試料(25mm幅の粘着フィルムを、無アルカリガラス板の表面に貼り合せたもの)を、180°方向に引張試験機を用いて0.3m/minの引張速度において剥がして、測定した剥離強度を粘着力(N/25mm)とした。
<耐久性の評価方法>
上記で得られた、耐久性の測定試料を、80℃(Dry)の雰囲気下に250時間放置後、室温に取り出し、被着体からの剥がれ、発泡の発生の有無等を目視にて確認した。評価基準は、剥がれ・発泡が全く確認されない場合を「○」、剥がれ・発泡が僅かに確認された場合を「△」、剥がれ・発泡が明確に確認された場合を「×」と評価した。
<表面抵抗率の測定方法>
上記で得られた、表面抵抗率の測定試料について、抵抗率計ハイレスタUP-HT450(三菱化学アナリテック製)を用いて粘着剤層の表面抵抗率(Ω/□)を測定した。
表3に、測定結果及び評価結果を示す。なお、表面抵抗率は、「m×10+n」を「mE+n」とする方式(ただし、mは任意の実数値、nは正の整数)により表記した。
Figure 0007036895000003
実施例1~5の粘着フィルムは、粘着剤層が厚塗り(175μm)時の透明性(全光線透過率が90%以上、ヘイズ値が1.0%以下)は勿論のこと、湿熱処理後にも白濁の小さい、白濁防止性能(湿熱処理後のヘイズ値が0.0%超過4.0%以下、かつ、b値が0.0超過0.5以下)を有し、白濁防止性能を改善することができた。さらに、高温の雰囲気下に長期間放置しても、剥がれや発泡することがなく、耐久性を有していた。
比較例1の粘着フィルムは、湿熱処理後のヘイズ値及びb値が増大し、白濁防止性能に問題があった。これは、比較例1の粘着剤組成物に(C)ジエステル化合物、及び(E)酸化防止剤を含有させなかったためと考えられる。
また、比較例2の粘着フィルムは、湿熱処理後のb値が増大し、白濁防止性能に問題がある上、高温の雰囲気下に長期間放置すると、剥がれや発泡が見られ、耐久性に問題があった。これは、比較例2の粘着剤組成物において、アクリル系ポリマーに(B)水酸基を含有する共重合可能なモノマーを多く共重合させたことにより、湿熱処理後のヘイズ値の増大は抑制することができたが、耐久性の低下を引き起こし、さらに、(E)酸化防止剤を含有させなかったため、b値の増加を引き起こしたためと考えられる。
また、比較例3の粘着フィルムは、湿熱処理前のヘイズ値が大きく、湿熱処理後にもヘイズ値が大きかった。これは、比較例3の粘着剤組成物において、(C)ジエステル化合物のn値が大き過ぎ、また、(E)酸化防止剤を多く添加し過ぎたためと考えられる。
また、比較例4の粘着フィルムは、(C)ジエステル化合物のn値が大き過ぎる化合物を過剰に加えたためか、湿熱処理後にも白濁の小さい、白濁防止性能(湿熱処理後のヘイズ値が0.0%超過4.0%以下、かつ、b値が0.0超過0.5以下)を有していたが、耐久性の低下、及び粘着剤層の粘着力の低下を引き起こした。

Claims (3)

  1. アクリル系ポリマーと、架橋剤とを含有する粘着剤組成物を架橋させた粘着剤層が、光学フィルムの少なくとも片面に積層されてなる粘着剤付き光学フィルムであって、
    前記アクリル系ポリマーが、(A)アルキル基の炭素数がC1~18の(メタ)アクリル酸エステルモノマーの少なくとも1種以上の合計100重量部に対して、共重合可能なモノマー群として、(B)水酸基を含有する共重合可能なモノマーの少なくとも1種以上を0.1~10重量部の割合で共重合させた、重量平均分子量が20万~200万の、酸価が5.0以下の共重合体からなるアクリル系ポリマーであり、
    前記粘着剤組成物が、さらに、下記式(1)
    COO-(R-O)-CO-R (1)
    (但し、R及びRはそれぞれ炭素数4~17のアルキル基を示し、Rは炭素数2~5のアルキレン基を示し、nは3~25の整数を示す。)で表される(C)ジエステル化合物の少なくとも1種以上と、前記架橋剤として(D)イソシアネート化合物と、(E)酸化防止剤としてフェノール系酸化防止剤、及びフォスファイト系酸化防止剤からなる酸化防止剤群から選ばれる1種以上の化合物とを含有してなり、
    前記(B)水酸基を含有する共重合可能なモノマーが、8-ヒドロキシオクチル(メタ)アクリレート、6-ヒドロキシヘキシル(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、2-ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、N-ヒドロキシ(メタ)アクリルアミド、N-ヒドロキシメチル(メタ)アクリルアミド、N-ヒドロキシエチル(メタ)アクリルアミドからなる化合物群の中から選択された、少なくとも1種以上であることを特徴とする粘着剤付き光学フィルム。
  2. 前記アクリル系ポリマーの100重量部に対して、前記(D)イソシアネート化合物を0.01~5重量部と、前記(E)酸化防止剤を0.01~1.0重量部との割合で含有することを特徴とする請求項1に記載の粘着剤付き光学フィルム。
  3. 前記粘着剤組成物が、さらに、帯電防止剤として、融点が25℃超の温度25℃で固体であるイオン性化合物を含有してなり、
    前記イオン性化合物は、カチオン成分が、ピリジニウム、イミダゾリウム、スルホニウム、ホスホニウム、ピロリジニウム、グアニジニウム、アンモニウム、イソウロニウム、チオウロニウム、ピペリジニウム、ピラゾリウムからなるカチオン群から選択した1種であるイオン性化合物であり、
    前記アクリル系ポリマーの100重量部に対して、前記帯電防止剤を0.01~5重量部の割合で含有してなることを特徴とする請求項1又は2に記載の粘着剤付き光学フィルム。
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