JP7526007B2 - 粘着性組成物、粘着剤、粘着シートおよび粘着剤層付き光学フィルム - Google Patents
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Description
〔粘着性組成物〕
本発明の一実施形態に係る粘着性組成物(以下「粘着性組成物P」という場合がある。)は、(メタ)アクリル酸エステル重合体(A)を含有し、好ましくはさらに架橋剤(B)を含有する。なお、本明細書において、(メタ)アクリル酸エステルとは、アクリル酸エステル及びメタクリル酸エステルの両方を意味する。他の類似用語も同様である。
(1)(メタ)アクリル酸エステル重合体(A)
本実施形態における(メタ)アクリル酸エステル重合体(A)は、前述した物性を満たすものであれば限定されないが、当該重合体を構成するモノマーとして、少なくとも、(メタ)アクリル酸アルキルエステルと、分子内に反応性官能基を有する反応性官能基含有モノマーとを含有することが好ましい。構成モノマーとして(メタ)アクリル酸アルキルエステルを含有することで、良好な粘着性を発現することができる。また、構成モノマーとして反応性官能基含有モノマーを含有することで、当該反応性官能基含有モノマー由来の反応性官能基を介して、後述する架橋剤(B)と反応し、これにより架橋構造(三次元網目構造)が形成され、所定の凝集力を有する粘着剤が得られる。
架橋剤(B)は、粘着性組成物Pの加熱等により(メタ)アクリル酸エステル重合体(A)を架橋し、三次元網目構造の架橋構造を良好に形成することが可能となる。これにより、所定の凝集力を有する粘着剤が得られ、耐久性およびリワーク性がより優れたものとなる。
粘着性組成物Pは、さらにシランカップリング剤(C)を含有することが好ましい。これにより、被着体がプラスチック板であっても、ガラス部材であっても、当該被着体に対する接着力が向上し、耐久性がより優れたものとなる。
粘着性組成物Pには、所望により、アクリル系粘着剤に通常使用されている各種添加剤、例えば、帯電防止剤、分散剤(例えば、アルキレングリコールジアルキルエーテル)、粘着付与剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、光安定剤、軟化剤、充填剤、屈折率調整剤などを添加することができる。なお、粘着性組成物Pは、粘着剤層中に、そのまま、あるいは反応した状態で、残存する各種成分の混合物を表すものであって、乾燥工程等で除去される成分、例えば、後述の重合溶媒や希釈溶媒は、粘着性組成物Pに含まれない。
粘着性組成物Pは、(メタ)アクリル酸エステル重合体(A)を製造し、得られた(メタ)アクリル酸エステル重合体(A)と、架橋剤(B)と、所望により、シランカップリング剤(C)、添加剤等とを混合することで製造することができる。
本実施形態に係る粘着剤は、前述した粘着性組成物Pを架橋してなるものである。粘着性組成物Pの架橋は、好ましくは加熱処理により行うことができる。なお、この加熱処理は、塗布した粘着性組成物Pの希釈溶剤等を揮発させる際の乾燥処理で兼ねることもできる。
本実施形態に係る粘着シートは、前述した粘着剤からなる粘着剤層を備えたものである。その粘着剤層の片面または両面には、剥離シートが積層されていてもよい。また、粘着剤層の一方の面に剥離シート、他方の面に所望の基材が積層されていてもよい。なお、その基材が光学フィルムの場合、本明細書では、当該粘着シートは、後述する粘着剤層付き光学フィルムに該当することとなる。
本実施形態に係る粘着剤層付き光学フィルムは、アクリル系樹脂層を少なくとも1層有する光学フィルムと、その光学フィルムの少なくとも片面に積層された粘着剤層とを備えて構成される。粘着剤層は、前述した本実施形態に係る粘着剤から形成されてなるか、前述した本実施形態に係る粘着シートの粘着剤層からなる。粘着剤層の厚さ等は、前述した粘着シートの粘着剤層と同様である。
S[%]={(M1-M2)/M1}×100
M1:加熱前の一辺の長さ
M2:加熱後の一辺の長さ
測定サンプルの大きさ:10cm×10cm
加熱条件:85℃、144時間
重合溶媒として酢酸エチルを使用し、アクリル酸n-ブチル78.4質量部、アクリル酸メチル10質量部、アクリル酸フェノキシエチル10質量部、アクリル酸2-ヒドロキシエチル1質量部およびアクリル酸0.6質量部を共重合させて、(メタ)アクリル酸エステル重合体(A-1)を調製した。
重合溶媒として酢酸エチルとアセトンとの混合溶媒(質量比80:20)を使用し、アクリル酸n-ブチル78.4質量部、アクリル酸メチル10質量部、アクリル酸フェノキシエチル10質量部、アクリル酸2-ヒドロキシエチル1質量部およびアクリル酸0.6質量部を共重合させて、(メタ)アクリル酸エステル重合体(A-2)を調製した。
重合溶媒として酢酸エチルを使用し、アクリル酸n-ブチル68.0質量部、アクリル酸メチル20質量部、フェニルジエチレングリコールアクリレート10質量部、N-ブトキシメチルアクリルアミド0.6質量部、アクリル酸2-ヒドロキシエチル1質量部およびアクリル酸0.4質量部を共重合させて、(メタ)アクリル酸エステル重合体(A-3)を調製した。
重合溶媒として酢酸エチルとアセトンとの混合溶媒(質量比80:20)を使用し、アクリル酸n-ブチル68.0質量部、アクリル酸メチル20質量部、フェニルジエチレングリコールアクリレート10質量部、N-ブトキシメチルアクリルアミド0.6質量部、アクリル酸2-ヒドロキシエチル1質量部およびアクリル酸0.4質量部を共重合させて、(メタ)アクリル酸エステル重合体(A-4)を調製した。
重合溶媒として酢酸エチルを使用し、アクリル酸n-ブチル67.5質量部、アクリル酸メチル20質量部、フェニルジエチレングリコールアクリレート10質量部、アクリル酸2-ヒドロキシエチル1質量部およびアクリル酸1.5質量部を共重合させて、(メタ)アクリル酸エステル重合体(A-5)を調製した。
[(メタ)アクリル酸エステル重合体の組成]
BA:アクリル酸n-ブチル
MA:アクリル酸メチル
PEA:アクリル酸フェノキシエチル
PEA2:フェニルジエチレングリコールアクリレート
BMAA:N-ブトキシメチルアクリルアミド
HEA:アクリル酸2-ヒドロキシエチル
AA:アクリル酸
1.偏光板の製造
(1)偏光子の作製
平均重合度約2,400、ケン化度99.9モル%以上であるポリビニルアルコールからなる厚さ60μmのポリビニルアルコールフィルムを、乾式で約5倍に一軸延伸し、さらに緊張状態を保ったまま、60℃の純水に1分間浸漬した。その後、ヨウ素/ヨウ化カリウム/水の質量比が0.05/5/100の水溶液に、28℃で60秒間浸漬した。続いて、ヨウ化カリウム/ホウ酸/水の質量比が8.5/8.5/100の水溶液に、72℃で300秒間浸漬した。次いで、26℃の純水で20秒間洗浄した後、65℃で乾燥して、ポリビニルアルコールにヨウ素が吸着配向された偏光子を得た。この偏光子の厚さは23μmであった。
水100質量部に対し、カルボキシル基変性ポリビニルアルコール(クラレ社製,商品名「KL-318」)を3質量部溶解し、その水溶液に水溶性エポキシ樹脂であるポリアミドエポキシ系添加剤(田岡化学工業社製,商品名「スミレーズレジン 650(30)」,固形分濃度30質量%の水溶液)を1.5質量部添加してエポキシ系接着剤を調製した。当該エポキシ系接着剤を、上記で得られた偏光子の一方の面に塗布した。
得られた偏光板から、長軸が偏光子の吸収軸と一致するように50mm幅、150mm長の評価サンプルを切り出し、オートグラフ(島津製作所社製,商品名「AGS-50NX」)を用いて、温度23℃、相対湿度60%の環境下にて、評価用サンプルの長さ方向一端を掴み、もう一端を180度捻った状態で掴み、引張速度300mm/分で180°引張試験を行ったところ(JIS K7127:1999に準拠)、偏光板破断時の応力(破断応力)は3.1N/50mm幅であった。
得られた偏光板から、偏光子の吸収軸が評価サンプルの各辺と平行または垂直となるように10cm角の評価サンプルを切り出した。温度23℃、相対湿度60%の環境下にて、吸収軸と平行な辺の長さを金属尺にて測定し、これをM1とした。評価サンプルを85℃環境下に144時間投入したのち、温度23℃、相対湿度60%の環境下にて、最も熱収縮した辺の長さを測定し、これをM2とした。測定されたM1およびM2に基づいて、下記の式(X)により、偏光板の熱収縮率S(%)を算出した。その結果、本偏光板の熱収縮率Sは1.9%であった。
S[%]={(M1-M2)/M1}×100 …式(X)
偏光板の第1の保護層として、厚さ60μmのアクリル系樹脂フィルムの代わりに厚さ60μmのトリアセチルセルロース系樹脂フィルム(コニカミノルタ社製,商品名「KC4KR」)を、第2の保護層として厚さ40μmのアクリル系樹脂フィルムの代わりに厚さ50μmの環状シクロオレフィン系樹脂フィルム(日本ゼオン社製,商品名「ZEONOR」)を用いたこと以外は上記(1)~(2)と同様にして、偏光板Aを作製した。
上記(3)と同一の評価手法を用い、偏光板Aの破断応力試験を実施した。その結果、偏光板Aの破断応力は、5.5N/50mm幅であった。
上記(4)と同一の評価手法を用い、偏光板Aの熱収縮率Sを導出した。その結果、偏光板Aの熱収縮率Sは、1.4%であった。
(1)粘着性組成物の調製
製造例1で調製した(メタ)アクリル酸エステル重合体(A-1)100質量部と、架橋剤(B)として、トリメチロールプロパン変性トリレンジイソシアネート(綜研化学社製,商品名「L-45」)0.4質量部と、シランカップリング剤(C)として、3-グリシドキシプロピルトリメトキシシラン0.5質量部とを混合し、十分に撹拌して、酢酸エチルで希釈することにより、粘着性組成物の塗布溶液を得た。
得られた粘着性組成物の塗布溶液を、ポリエチレンテレフタレートフィルムの片面をシリコーン系剥離剤で剥離処理した剥離シート(リンテック社製,SP-PET3811,厚さ:38μm)の剥離処理面に、ナイフコーターで塗布したのち、90℃で1分間加熱処理して、粘着性組成物の塗膜を形成した。
(メタ)アクリル酸エステル重合体(A)の種類、架橋剤(B)の種類および配合量、シランカップリング剤(C)の配合量、ならびに帯電防止剤(ピリジニウム塩系イオン性液体(広栄化学社製,商品名「IL-P18」))の配合量を表2に示すように変更する以外、実施例1と同様にして粘着剤層付き光学フィルムを製造した。
[架橋剤(B)]
・TDI:トリメチロールプロパン変性トリレンジイソシアネート(綜研化学社製,商品名「L-45」)
・ヌレート:ヘキサメチレンジイソシアネート系イソシアヌレート(日本ポリウレタン社製,商品名「コロネートHX」)
製造例1~5で調製した(メタ)アクリル酸エステル重合体(A)の分子量分布を、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)法により、以下の測定条件にて測定した。そして、重量平均分子量(Mw)、数平均分子量(Mn)、分散度(Mw/Mn)、ピークトップ分子量(Mp)および分子量300万以上の成分量を、標準ポリスチレン換算にて導き出した。結果を表1に示す。
・GPC測定装置:東ソー社製,HLC-8020
・GPCカラム(以下の順に通過):東ソー社製
TSK guard column HXL-H
TSK gel GMHXL(×2)
TSK gel G2000HXL
・測定溶媒:テトラヒドロフラン
・測定温度:40℃
製造例1~5で調製した(メタ)アクリル酸エステル重合体(A)を、その重合溶媒とともに、酢酸エチルとアセトンとの混合溶媒における濃度が20質量%となるように、当該混合溶媒に溶解させた。このとき、(メタ)アクリル酸エステル重合体(A)の重合溶媒を合わせて、酢酸エチルとアセトンとの質量比が85:15となるよう、それぞれの量を調整した。得られた溶液の粘度(mPa・s)を、B型粘度計を使用し、No.4の冶具で60rpmにて測定した。なお、測定は、温度23℃±5℃、湿度50±5%の環境下で行った。結果を表1に示す。
実施例および比較例で得られた粘着剤層付き光学フィルムを80mm×80mmのサイズに裁断して、その粘着剤層をポリエステル製メッシュ(メッシュサイズ200)に包み、その質量を精密天秤にて秤量し、上記メッシュ単独の質量を差し引くことにより、粘着剤のみの質量を算出した。このときの質量をM1とする。
実施例および比較例で得られた粘着剤層付き光学フィルムを裁断し、233mm×309mmの大きさのサンプルを作製した。このサンプルから剥離シートを剥がして、露出した粘着剤層を介して無アルカリガラス(コーニング社製,イーグルXG)に貼付したのち、栗原製作所製オートクレーブにて0.5MPa、50℃で、20分加圧した。
◎:浮きや剥がれが確認されなかった。
○:0.5mm以下の大きさの浮きや剥がれが確認された。
△:0.5mm超、1.0mm以下の大きさの浮きや剥がれが確認された。
×:1.0mm超の大きさの浮きや剥がれが確認された。
<耐久条件>
・耐熱:80℃dry
・湿熱:60℃,相対湿度90%RH
・H.S.:-35℃⇔70℃の各30分のヒートショック試験,200サイクル
実施例および比較例で得られた粘着剤層付き光学フィルムから、25mm幅、100mm長のサンプルを切り出し、剥離シートを剥がして、露出した粘着剤層を介して無アルカリガラス(コーニング社製,製品名「イーグルXG」)に貼付したのち、栗原製作所社製オートクレーブにて0.5MPa、50℃で、20分加圧した。その後、50℃、50%RHの条件下で2日放置してから、引張試験機(オリエンテック社製,製品名「テンシロン」)を用い、剥離速度300mm/min、剥離角度180度の条件で、無アルカリガラスから粘着剤層付き光学フィルムを剥離し、その時の粘着力(50℃2日後の粘着力;N/25mm)を測定した。ここに記載した以外の条件はJIS Z0237:2009に準拠して、測定を行った。
◎:50℃2日後の粘着力が10.0N/25mm未満で光学フィルムの破断無し
○:50℃2日後の粘着力が10.0N/25mm未満で光学フィルムの破断有り
×:50℃2日後の粘着力が10.0N/25mm以上
実施例および比較例の粘着剤層付き光学フィルムの製造過程において、剥離シートの剥離処理面上に粘着性組成物の塗布溶液を塗布した際、スジ状の凹凸が発生したか否かを目視にて確認した。また、粘着性組成物の塗布溶液を塗布後、乾燥させた際の気泡発生の有無を目視にて確認し、以下の基準にて、塗工時加工性を評価した。
◎:スジ状の凹凸および気泡発生は見られなかった。
○:スジ状の凹凸または気泡発生がわずかに見られた。
△:スジ状の凹凸および気泡発生がわずかに見られた。
×:スジ状の凹凸および気泡発生が顕著に見られた。
1…粘着剤層
2…偏光板
21…偏光子
22…第1の保護層
23…第2の保護層
Claims (7)
- (メタ)アクリル酸エステル重合体(A)を含有する粘着性組成物(スクアリリウム系化合物を含有するものを除く)であって、
ゲルパーミエーションクロマトグラフィー法により測定した前記(メタ)アクリル酸エステル重合体(A)の分子量分布において、分子量300万以上の成分の量が15質量%以下であり、かつ、ピークトップ分子量(Mp)が80万以上、120万以下であり、
前記(メタ)アクリル酸エステル重合体(A)の重量平均分子量(Mw)が、90万以上、140万以下であり、
酢酸エチルを85質量%含有する、酢酸エチルとアセトンとの混合溶媒に、前記(メタ)アクリル酸エステル重合体(A)を濃度20質量%で溶解させたときの粘度が、6000mPa・s以上、10000mPa・s以下であり、
ディスプレイ用フィルターとしての機能を有しない
ことを特徴とする粘着性組成物。 - 前記(メタ)アクリル酸エステル重合体(A)が、沸点70℃以下の溶媒を使用せずに重合されたものであることを特徴とする請求項1に記載の粘着性組成物。
- 架橋剤(B)を含有することを特徴とする請求項1または2に記載の粘着性組成物。
- 請求項1~3のいずれか一項に記載の粘着性組成物を架橋してなる粘着剤。
- 請求項4に記載の粘着剤からなる粘着剤層を備え、ディスプレイ用フィルターとしての機能を有しない、粘着シート。
- アクリル系樹脂層を少なくとも1層有する光学フィルムと、
前記光学フィルムの少なくとも片面に積層された、請求項4に記載の粘着剤からなる粘着剤層と
を備え、
ディスプレイ用フィルターとしての機能を有しない、
粘着剤層付き光学フィルム。 - 前記光学フィルムが、前記アクリル系樹脂層を偏光子保護層として有する偏光板であることを特徴とする請求項6に記載の粘着剤層付き光学フィルム。
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