JP7842878B2 - 粘着剤組成物および粘着剤層付光学用積層体 - Google Patents
粘着剤組成物および粘着剤層付光学用積層体Info
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Description
また、従来の粘着剤組成物に用いられる架橋剤として、ジフェニルメタンジイソシアネート(MDI)系化合物も知られているが、該MDI系化合物も、使用環境によってはトリレンジイソシアネート系化合物と同様に黄変の原因となりやすいことが分かった。
つまり、従来の粘着剤組成物では、高温耐久性と黄変の抑制を両立することが難しいことが分かった。
キシリレンジイソシアネート系化合物から誘導されるイソシアネート基数が3以上であるイソシアネート系架橋剤を、前記(メタ)アクリル系共重合体100質量部に対して2質量部を超えて30質量部以下含む、
粘着剤組成物。
[1]に記載された粘着剤組成物。
[1]または[2]に記載された粘着剤組成物。
前記粘着剤層の膜厚が20μm以下である、
粘着剤層付光学用積層体。
前記粘着剤層は、115℃の環境下に500時間静置した前後における、JIS K 7373:2006に準拠して求めた黄色度の差である黄変値(ΔYI)が2.0以下である、
粘着剤層付光学用積層体。
本発明の一実施形態に係る粘着剤組成物(以下「本組成物」ともいう。)は、アルキレンオキシ基を有する(メタ)アクリル系モノマーを20質量%以上含むモノマー混合物の共重合体である(メタ)アクリル系共重合体(以下「共重合体(a)」ともいう。)と、キシリレンジイソシアネート系化合物から誘導されるイソシアネート基数が3以上であるイソシアネート系架橋剤(以下「イソシアネート系架橋剤(b)」ともいう。)とを含む。
本明細書において(メタ)アクリルは、アクリルおよびメタクリルの総称で用い、アクリルでもメタクリルでもよい。また、(メタ)アクリレートは、アクリレートおよびメタクリレートの総称で用い、アクリレートでもメタクリレートでもよい。さらに、(メタ)アクリロイルは、アクリロイルおよびメタクリロイルの総称で用い、アクリロイルでもメタクリロイルでもよい。
共重合体(a)は、アルキレンオキシ基を有する(メタ)アクリル系モノマーを20質量%以上含むモノマー混合物の共重合体である。
本組成物に用いる共重合体(a)は、1種でもよく、2種以上でもよい。
共重合体(a)は、アルキレンオキシ基を有する(メタ)アクリル系モノマーを20質量%以上用いて得られた共重合体であるため、比較的極性が高い共重合体となる。このため、共重合体(a)は、ガラスなどの極性被着体に対して良好な密着性を有し、該共重合体(a)を用いることで、膜厚を薄くしても優れた高温耐久性を発揮することができると考えられる。
前記共重合体(a)は、共重合体(a)全体の質量を100質量%とした場合、アルキレンオキシ基を有する(メタ)アクリル系モノマーから導かれる構成単位を20質量%以上含む。
なお、アルキレンオキシ基(オキシアルキレン基)とは、-R-O-(Rはアルキレン基)で表される基である。なお、-R-OHにおける-R-O-は、通常アルキレンオキシ基とは言わないため、-R-OH以外の-R-O-を有さないモノマーは、アルキレンオキシ基を有する(メタ)アクリル系モノマーではない。
前記モノマー混合物に用いられるアルキレンオキシ基を有する(メタ)アクリル系モノマーは、1種でもよく、2種以上でもよい。
CH2=CR1-COOR2・・・(1)
R1は水素原子またはメチル基であり、R2は、式(2)で表される基である。
-(R3O)nR4・・・(2)
R3はアルキレン基であり、R4は炭素数1~12の炭化水素基であり、nは1以上の整数である。アルキレン基の炭素数は、通常1~10、好ましくは1~5である。炭化水素基の炭素数は、好ましくは1~10、より好ましくは1~6、さらに好ましくは1~4である。nは、好ましくは1~20、より好ましくは1~10、さらに好ましくは1~4である。
アルコキシアルキル(メタ)アクリレートとしては、例えば、メトキシメチル(メタ)アクリレート、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-メトキシプロピル(メタ)アクリレート、3-エトキシプロピル(メタ)アクリレート、4-メトキシブチル(メタ)アクリレート、4-エトキシブチル(メタ)アクリレートが挙げられる。
ポリオキシアルキレン基を有する(メタ)アクリルモノマーの具体例としては、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)アクリレートなどのメトキシポ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、エトキシトリエチレングリコール(メタ)アクリレートなどのエトキシポリエチレングリコール(メタ)アクリレート;ブトキシジエチレングリコール(メタ)アクリレート、ブトキシトリエチレングリコール(メタ)アクリレートなどのブトキシポリエチレングリコール(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、フェノキシトリエチレングリコール(メタ)アクリレートなどのフェノキシポリ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)アクリレートなどのメトキシポリプロピレングリコール(メタ)アクリレートが挙げられる。
前記モノマー混合物中のアルキレンオキシ基を有する(メタ)アクリル系モノマーの含有量が前記範囲にあると、共重合体(a)の極性を高くすることができる。その結果、過剰量のイソシアネート系架橋剤(b)を配合しても、共重合体(a)とイソシアネート系架橋剤(b)とが相分離することに起因した白化が起こりにくくなる。また、前記モノマー混合物中のアルキレンオキシ基を有する(メタ)アクリル系モノマーの含有量が前記範囲にあると、被着体、特に極性被着体に対して良好な密着性を示す粘着剤層を容易に得ることができるため、該粘着剤層の膜厚を薄くしても、優れた高温耐久性が得られる。
前記共重合体(a)は、架橋性官能基含有モノマーから導かれる構成単位を含んでいてもよい。該架橋性官能基含有モノマーとしては、架橋性官能基を有する(メタ)アクリル系化合物であることが好ましい。
前記架橋性官能基含有モノマーにおける「架橋性官能基」とは、架橋剤と反応して架橋し得る官能基のことをいう。
前記架橋性官能基としては、例えば、カルボキシル基、カルボニル基等の酸性基、水酸基、アミノ基、アミド基、エポキシ基、シアノ基が挙げられ、これらの中でも水酸基、アミノ基、カルボキシル基が好ましい。
共重合体(a)は、少なくとも1種の水酸基含有モノマー由来の構成単位を含んでいてもよい。
前記水酸基含有モノマーとしては、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、6-ヒドロキシヘキシル(メタ)アクリレート、8-ヒドロキシオクチル(メタ)アクリレート、10-ヒドロキシデシル(メタ)アクリレート、12-ヒドロキシラウリル(メタ)アクリレート、(4-ヒドロキシメチルシクロヘキシル)メチル(メタ)アクリレートが挙げられる。
水酸基含有モノマーは、1種単独で用いてもよく、2種以上を用いてもよい。
共重合体(a)は、少なくとも1種のアミノ基含有モノマー由来の構成単位を含んでいてもよい。
前記アミノ基含有モノマーとしては、例えば、ジメチルアミノエチル(メタ)アクリレート、ジエチルアミノエチル(メタ)アクリレート等のジアルキルアミノアルキル(メタ)アクリレートが挙げられる。
アミノ基含有モノマーは、1種単独で用いてもよく、2種以上を用いてもよい。
なお、アミド基やイミド基は通常アミノ基には包含されないため、本明細書において、アミド基やイミド基を有し、該アミド基やイミド基以外にアミノ基を有さないモノマーは、アミノ基含有モノマーではない。
共重合体(a)は、少なくとも1種の酸性基含有モノマー由来の構成単位を含んでいてもよい。
前記酸性基含有モノマーとしては、例えば、アクリル酸、メタクリル酸、β-カルボキシエチル(メタ)アクリレート、5-カルボキシペンチル(メタ)アクリレート、コハク酸モノ(メタ)アクリロイルオキシエチルエステル、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、クロトン酸、マレイン酸、フマル酸、イタコン酸、シトラコン酸等のカルボキシル基含有モノマーが挙げられる。
酸性基含有モノマーは、1種単独で用いてもよく、2種以上を用いてもよい。
ただし、本発明の一実施態様において、粘着剤層と接する被着体の酸成分による腐食が問題となる場合、例えば、本組成物より形成された粘着剤層が、ITO(インジウム・スズ複合酸化物)等の金属酸化物層や、金属(細)線が格子状のパターンに形成されてなる金属メッシュを含む導電層等の、酸成分によって腐食されやすい被着体と直接接触する場合、腐食を容易に抑制することができる等の点から、共重合体(a)中の酸性基含有モノマーから誘導される構成単位の含有量は、好ましくは1質量%未満、より好ましくは0.2質量%以下、より好ましくは0.15質量%以下である。前記モノマー混合物は、酸性基含有モノマーを用いないことも好ましい。
前記モノマー以外の架橋性官能基含有モノマーとしては、例えば、(メタ)アクリルアミド;N-メチル(メタ)アクリルアミド、N-エチル(メタ)アクリルアミド、N-プロピル(メタ)アクリルアミド、N-ヘキシル(メタ)アクリルアミド等のN-アルキル(メタ)アクリルアミド;N,N-ジメチル(メタ)アクリルアミド、N,N-ジエチル(メタ)アクリルアミド等のN,N-ジアルキル(メタ)アクリルアミド;N-ビニルピロリドン、N-ビニルカプロラクタム、(メタ)アクリロイルモルホリン等の環状アミド基含有モノマーなどのアミド基含有モノマー;
N-シクロヘキシルマレイミド、N-フェニルマレイミド、N-ラウリルマレイミド、N-ベンジルマレイミド等の窒素系複素環含有モノマー;
アクリロニトリル、メタクリロニトリル等のシアノ基含有モノマーが挙げられる。
前記共重合体(a)の原料であるモノマー混合物は、前記アルキレンオキシ基を有する(メタ)アクリル系モノマー、および、前記架橋性官能基含有モノマー以外のその他のモノマーを含んでいてもよい。
該その他のモノマーは、1種単独で用いてもよく、2種以上を用いてもよい。
シクロヘキシル(メタ)アクリレート、4-tert-ブチルシクロヘキシル(メタ)アクリレート、イソボルニル(メタ)アクリレート、アダマンチル(メタ)アクリレート等の脂環式炭化水素基含有(メタ)アクリレート;
ベンジル(メタ)アクリレート、フェニル(メタ)アクリレート、フェノキシエチル(メタ)アクリレート等の芳香族炭化水素基含有(メタ)アクリレート;
スチレン、α-メチルスチレン、p-メチルスチレン、p-クロロスチレン、p-クロロメチルスチレン、p-メトキシスチレン、p-tert-ブトキシスチレン、ジビニルベンゼン、インデン等のスチレン系モノマー;
酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、酪酸ビニル、カプロン酸ビニル、安息香酸ビニル、桂皮酸ビニル等のビニルエステル化合物が挙げられる。
前記アルキル(メタ)アクリレートとしては、前記効果がより発揮される等の点から、炭素数1~8のアルキル(メタ)アクリレートが好ましく、炭素数1~4のアルキル(メタ)アクリレートがより好ましい。
アルキル(メタ)アクリレートを用いる場合、前記モノマー混合物中のアルキル(メタ)アクリレートの含有量は、前記効果がより発揮される等の点から、好ましくは0質量%を超えて50質量%以下、より好ましくは1~35質量%である。
脂環式炭化水素基含有(メタ)アクリレートを用いる場合、前記モノマー混合物中の脂環式炭化水素基含有(メタ)アクリレートの含有量は、前記効果がより発揮される等の点から、好ましくは0質量%を超えて10質量%以下、より好ましくは1~5質量%である。
共重合体(a)は、前述のモノマー混合物中のモノマーを重合することにより合成することができ、例えば、ランダム重合体、ブロック重合体またはグラフト重合体のいずれでもよく、種々の重合法により合成することができる。その重合法は特に限定されないが、例えば、溶液重合、塊状重合、乳化重合、懸濁重合が挙げられる。これらの中でも、重合により得られた共重合体を用いて、本組成物を製造するにあたり、処理工程が比較的簡単でかつ短時間で行える等の点から、溶液重合により重合することが好ましい。
アゾ系開始剤としては、例えば、2,2'-アゾビスイソブチロニトリル、2,2'-アゾビス(4-メトキシ-2,4-ジメチルバレロニトリル)、2,2'-アゾビス(2-シクロプロピルプロピオニトリル)、2,2'-アゾビス(2,4-ジメチルバレロニトリル)、2,2'-アゾビス(2-メチルブチロニトリル)、1,1'-アゾビス(シクロヘキサン-1-カルボニトリル)、2-(カルバモイルアゾ)イソブチロニトリル、2-フェニルアゾ-4-メトキシ-2,4-ジメチルバレロニトリル、2,2'-アゾビス(2-アミジノプロパン)ジヒドロクロリド、2,2'-アゾビス(N,N'-ジメチレンイソブチルアミジン)、2,2'-アゾビス〔2-メチル-N-(2-ヒドロキシエチル)-プロピオンアミド〕、2,2'-アゾビス(イソブチルアミド)ジヒドレート、4,4'-アゾビス(4-シアノペンタン酸)、2,2'-アゾビス(2-シアノプロパノール)、ジメチル-2,2'-アゾビス(2-メチルプロピオネート)、2,2'-アゾビス(2-メチル-N-(2-ヒドロキシエチル)プロピオンアミド)等のアゾ化合物が挙げられる。
重合開始剤の使用量は、モノマー混合物100質量部に対し、通常0.001~5質量部、好ましくは0.005~3質量部である。
前記重合溶媒は、1種単独で用いてもよく、2種以上を用いてもよい。
ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)法により測定されるポリスチレン換算での共重合体(a)の重量平均分子量(Mw)は、好ましくは90万~200万、より好ましくは120万~200万、さらに好ましくは150万~200万である。
Mwが前記範囲にあると、耐久性および凝集力に優れる粘着剤層を容易に形成することができる傾向にある。
該Mwは、具体的には下記実施例に記載の方法で測定できる。
分子量分布(Mw/Mn)が前記範囲にあると、被着体との密着性や応力緩和性に優れる粘着剤層を容易に形成することができる傾向にある。
該Mw/Mnは、具体的には下記実施例に記載の方法で測定できる。
本組成物中の共重合体(a)の含有量は、本組成物の不揮発分100質量%に対し、好ましくは50~98質量%、より好ましくは60~94質量%、さらに好ましくは60~91質量%である。
共重合体(a)の含有量が前記範囲にあると、被着体、特に極性被着体に対して良好な密着性を有し、薄膜でありながら、高温耐久性に優れる粘着剤層を容易に形成することができる。
イソシアネート系架橋剤(b)は、キシリレンジイソシアネート系化合物から誘導されるイソシアネート基数が3以上であるイソシアネート系架橋剤である。
本組成物に用いるイソシアネート系架橋剤(b)は、1種でもよく、2種以上でもよい。
本組成物中のイソシアネート系架橋剤(b)の含有量は、前記共重合体(a)100質量部に対して、2質量部を超えて30質量部以下であり、好ましくは5~25質量部、より好ましくは8~20質量部である。
本組成物中のイソシアネート系架橋剤(b)の含有量が前記範囲にあると、本組成物から薄膜の粘着剤層を製造した場合であっても、該粘着剤層が高温耐久性に優れ、かつ、黄変や白化が発生しにくい。イソシアネート系架橋剤(b)の含有量が前記範囲を超えると、得られる粘着剤層が白化しやすくなる傾向にある。
本組成物は、本発明の効果を損なわない範囲で、前記共重合体(a)およびイソシアネート系架橋剤(b)以外のその他の成分、例えば、シランカップリング剤、前記共重合体(a)以外の重合体、前記イソシアネート系架橋剤(b)以外の架橋剤(例:イソシアネート化合物、エポキシ化合物、金属キレート化合物)、帯電防止剤、粘着付与樹脂、酸化防止剤、光安定剤、金属腐食防止剤、可塑剤、架橋促進剤、リワーク剤、有機溶媒を含有してもよい。
これらその他の成分はそれぞれ、1種単独で用いてもよく、2種以上を用いてもよい。
本組成物は、シランカップリング剤を含んでもよい。本組成物がシランカップリング剤を含むと、被着体に対する粘着力の高い粘着剤層を容易に形成することができる傾向にある。
前記シランカップリング剤は、1種単独で用いてもよく、2種以上を用いてもよい。
シランカップリング剤の含有量が前記範囲にあると、高温環境下でも、粘着剤層の被着体からの剥がれを容易に抑制することができ、シランカップリング剤のブリードが生じ難い粘着剤層を容易に形成することができる傾向にある。
前記共重合体(a)以外の重合体(以下「重合体(c)」ともいう。)としては特に制限されないが、(メタ)アクリル系重合体であることが好ましい。重合体(c)は、単独重合体であっても、共重合体であってもよい。
前記重合体(c)は、1種単独で用いてもよく、2種以上を用いてもよい。
また、重合体(c)としての(メタ)アクリル系重合体のMwは特に制限されないが、好ましくは5000~300万であり、より好ましくは1万~200万、さらに好ましくは1万~150万である。
共重合体(c)の含有量が前記範囲にあると、偏光板等の光学部材の収縮により生じた応力が緩和されやすくなり、被着体からの剥がれ等の不具合が生じにくい粘着剤層を容易に形成することができる傾向にある。
前記帯電防止剤としては、例えば、界面活性剤、イオン性化合物、導電性ポリマーが挙げられる。
前記帯電防止剤は、1種単独で用いてもよく、2種以上を用いてもよい。
本組成物は、本発明の効果を損なわない範囲で、有機溶媒を含有してもよい。
前記有機溶媒は、1種単独で用いてもよく、2種以上を用いてもよい。
有機溶媒としては、例えば、前記共重合体(a)の合成方法の欄に記載した重合溶媒と同様の溶媒が挙げられる。
このような有機溶媒を含む本組成物としては、例えば、本組成物を調製する際に、有機溶媒を用いてもよく、共重合体(a)および重合溶媒を含むポリマー溶液と、イソシアネート系架橋剤(b)とを用いてもよい。
本組成物における有機溶媒の含有量は、例えば0~90質量%であり、好ましくは10~90質量%である。
本組成物は、例えば、共重合体(a)と、イソシアネート系架橋剤(b)と、必要に応じて、前記その他の成分を、撹拌装置等を用いて公知の方法で混合することにより製造することができる。
各成分を混合・撹拌する際には、各成分を一括混合・撹拌してもよく、順次混合・撹拌してもよい。
撹拌条件は特に制限されないが、作業性および生産性の面から、室温にて10~120分程度であればよい。
本組成物は、前記効果を奏するため、光学部材、特に画像表示装置の光学部材に好適に用いられる。
該光学部材としては、具体的には偏光板が挙げられ、本組成物は、特に偏光板を含む表示装置等を構成する部材の貼り合わせ等に好適に用いられる。
前記画像表示装置としては、例えば、液晶ディスプレイや有機ELディスプレイが挙げられ、通常、画像表示装置の画像表示セル(例:液晶セル、有機EL表示セル)に、特に画像表示セルを構成するガラス製または樹脂製基材に、下記本粘着剤層付光学用積層体を貼着して使用される。
本組成物は、通常、本組成物から形成された粘着剤層(以下「本粘着剤層」ともいう。)として使用される。
本粘着剤層は、本組成物から形成され、好ましくは、本組成物を架橋反応させることにより形成される。
このように、本組成物を架橋反応させて得られる本粘着剤層の好適な態様の例としては、共重合体(a)のイソシアネート系架橋剤(b)による架橋体を含む態様が挙げられ、さらには、架橋反応に寄与しなかった余剰のイソシアネート系架橋剤(b)の自己縮合物が、共重合体(a)および共重合体(a)の架橋体から選ばれる少なくとも1つと絡み合った態様が挙げられる。
本粘着剤層は、その厚さが薄くても、被着体に対して良好な密着性を有し、優れた高温耐久性を有するため、特に、軽量化・薄型化の用途に好適に用いることができ、本発明の効果がより発揮される等の点から、本粘着剤層の厚さは、好ましくは20μm以下、より好ましくは5~20μm、さらに好ましくは8~20μmである。
本粘着剤層は、例えば、本組成物を前記被着体や支持体に塗布し、塗布された本組成物を架橋反応させることにより、前記被着体や支持体上に本粘着剤層を形成することができる。本組成物を前記被着体や支持体上に塗布した後、必要に応じて、さらに該塗布面上に前記被着体や支持体を配置して、本組成物を架橋反応させてもよい。
該支持体としては、剥離処理された基材が挙げられる。
該樹脂としては、透明な樹脂が好ましく、該透明な樹脂としては、ポリカーボネート(PC)、ポリメチルメタクリレート(PMMA)、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリプロピレン(PP)、アクリロニトリル-ブタジエン-スチレン共重合体(ABS)、ポリアミド(ナイロン)等が挙げられる。
また、場合によっては、塗布の代わりに、前記被着体や支持体を本組成物に浸漬することで、被着体や支持体上に本組成物を配置することもできる。
〔黄変値〕
本粘着剤層は、115℃の環境下に500時間静置した前後における黄色度の差である黄変値ΔYIが、好ましくは2.0以下、より好ましくは1.8以下、さらに好ましくは1.5以下である。なお、黄変値ΔYIは、115℃の環境下に置かれる前の本粘着剤層の黄色度(YI0)と、115℃の環境下に500時間静置した後の本粘着剤層の黄色度(YI)との差分(YI-YI0)である。ここで、黄色度(YI0)と黄色度(YI)はいずれも、JIS K 7373:2006に準拠して求められる。また、以下の記載において、115℃の環境下に500時間静置した後の粘着剤層の黄色度YIのことを、「高温耐久後の粘着剤層の黄色度YI」と記載する場合がある。
本粘着剤層の黄変値ΔYIが前記範囲にあると、本粘着剤層を用いた画像表示装置などにおいて、本粘着剤層の黄変による影響が小さい。また、本粘着剤層を光学フィルムと積層して後述する粘着剤層付光学用積層体とした場合においても、本粘着剤層の黄変による影響が小さい。
また、本粘着剤層は、高温耐久後(115℃、500時間静置)の粘着剤層の黄色度YIが、好ましくは10.0以下、より好ましくは8.0以下、さらに好ましくは5.0以下である。
高温耐久後の粘着剤層の黄色度YIが前記範囲にあると、本粘着剤層は画像表示装置などの光学用途に好適である。また、本粘着剤層を光学フィルムと積層して後述する粘着剤層付光学用積層体とした場合に好適である。
後述する実施例に記載の方法により測定された本粘着剤層のゲル分率は、好ましくは30~99%、より好ましくは45~98%、さらに好ましくは60~97%である。本粘着剤層のゲル分率が前記範囲にあると、応力緩和性に優れ、被着体からの剥がれが生じ難い粘着剤層となり、特に高温耐久性に優れる粘着剤層となる傾向にある。
後述する実施例に記載の方法により測定された本粘着剤層の粘着力は、好ましくは1N/25mm以上、より好ましくは2N/25mm以上、さらに好ましくは3N/25mm以上である。本粘着剤層の粘着力の上限は特に制限されないが、好ましくは100N/25mm以下、より好ましくは75N/25mm以下、さらに好ましくは50N/25mm以下である。
本粘着剤層の粘着力が前記範囲にあると、本粘着剤層は作業性および接着性に優れる。
本発明の一実施形態に係る粘着剤層付光学用積層体(以下「本粘着剤層付光学用積層体」ともいう。)としては、例えば、本粘着剤層と、従来公知の光学フィルムとを含む積層体が挙げられる。
本粘着剤層付光学用積層体に含まれる本粘着剤層は、1層でもよく、2層以上でもよい。また、本粘着剤層付光学用積層体に含まれる光学フィルムも、1枚でもよく、2枚以上でもよい。2層以上の本粘着剤層を含む場合、これらの層は、同一の層であってもよく、異なる層であってもよい。また、2枚以上の光学フィルムを含む場合も同様に、これらのフィルムは、同一のフィルムであってもよく、異なるフィルムであってもよい。
前記光学フィルムの厚さは特に制限されないが、通常は10~300μm、好ましくは15~250μm、より好ましくは20~200μmである。
本粘着剤層付光学用積層体の製造方法は特に制限されないが、例えば以下の方法が挙げられる。
前記本粘着剤層の形成方法の欄に記載の方法と同様の方法で、積層体[剥離処理された基材/粘着剤層/光学フィルム]を製造する方法、または、前記本粘着剤層の形成方法の欄に記載の方法と同様の方法で、積層体[剥離処理された基材/粘着剤層/剥離処理された基材]を形成し、該積層体から一方の剥離処理された基材を剥がし、露出した粘着剤層に、光学フィルムを貼り付ける方法が挙げられる。
また、このようにして得られた本粘着剤層付光学用積層体は、必要により、所望の形状に加工してもよい。
各ポリマーの重量平均分子量(Mw)、数平均分子量(Mn)、および、分子量分布(Mw/Mn)は、下記条件でゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)法による分析を行い、ポリスチレン換算により算出した。
・装置:GPC-8220(東ソー(株)製)
・カラム:TSKgel G7000HXL/7.8mmID×1本+TSKgel GMHXL/7.8mmID×2本+TSKgel G2500HXL/7.8mmID×1本(いずれも東ソー(株)製)
・媒体:テトラヒドロフラン
・流速:1.0mL/min
・濃度:1.5mg/mL
・注入量:300μL
・カラム温度:40℃
撹拌機、還流冷却器、温度計および窒素導入管を備えた反応装置に、2-メトキシエチルアクリレート(MEA)99.99質量部、4-ヒドロキシブチルアクリレート(4-HBA)0.01質量部、および酢酸エチル100質量部を仕込み、窒素ガスを導入しながら70℃に昇温した。次いで、2,2'-アゾビスイソブチロニトリル(以下「AIBN」ともいう。)0.05質量部を加え、窒素雰囲気下、75~76℃で4時間重合反応を行うことで、共重合体a1を合成した。反応終了後、共重合体の濃度が15質量%となるように反応液を酢酸エチルで希釈し、ポリマー溶液を調製した。
得られた共重合体a1のMwは160万、分子量分布(Mw/Mn)は3.5であった。
使用したモノマーの種類とその使用量を表1に記載したとおりに変更したこと以外は合成例1と同様にして、共重合体a2を合成した。得られた共重合体a2のMwは160万、分子量分布(Mw/Mn)は3.5であった。
使用したモノマーの種類とその使用量を表1に記載したとおりに変更したこと以外は合成例1と同様にして、共重合体Ca1を合成した。得られた共重合体Ca1のMwは160万、分子量分布(Mw/Mn)は4.5であった。
使用したモノマーの種類とその使用量を表1に記載したとおりに変更したこと以外は合成例1と同様にして、共重合体Ca2を合成した。得られた共重合体Ca2のMwは155万、分子量分布(Mw/Mn)は4.5であった。
使用したモノマーの種類とその使用量を表1に記載したとおりに変更したこと以外は合成例1と同様にして、共重合体a3を合成した。得られた共重合体a3のMwは170万、分子量分布(Mw/Mn)は4.0であった。
使用したモノマーの種類とその使用量を表1に記載したとおりに変更し、AIBNの使用量を0.08質量部に変更したこと以外は合成例1と同様にして、共重合体a4を合成した。得られた共重合体a4のMwは120万、分子量分布(Mw/Mn)は5.0であった。
使用したモノマーの種類とその使用量を表1に記載したとおりに変更し、AIBNの使用量を0.08質量部に変更したこと以外は合成例1と同様にして、共重合体Ca3を合成した。得られた共重合体Ca3のMwは120万、分子量分布(Mw/Mn)は5.0であった。
・MEA:2-メトキシエチルアクリレート
・BA:n-ブチルアクリレート
・2-HEA:2-ヒドロキシエチルアクリレート
・4-HBA:4-ヒドロキシブチルアクリレート
・AA:アクリル酸
〔粘着剤組成物の調製〕
合成例1で得られた共重合体a1のポリマー溶液に、100質量部の共重合体a1に対して、架橋剤としてキシリレンジイソシアネートのイソシアヌレート体(D-131N、三井化学(株)製)を固形分で11質量部添加し、さらにシランカップリング剤(A-50、綜研化学(株)製)を固形分で0.2質量部添加して、粘着剤組成物Aを得た。
〈ゲル分率測定用の粘着シートの作製〉
得られた粘着剤組成物Aから気泡を除いた後、剥離処理されたポリエチレンテレフタレートフィルム(PETフィルム)上に、泡抜け後の粘着剤組成物Aを、ドクターブレードを用いて塗布し、90℃で3分間乾燥して、乾燥膜厚10μmの塗膜を形成した。塗膜の前記PETフィルムとは反対面に、剥離処理されたPETフィルムをさらに貼り合わせ、23℃/50%RH環境下で7日間静置することで養生し、2枚のPETフィルムに挟まれた厚さ10μmの粘着剤層を有する粘着シートを作製した。
得られた粘着シートから、約0.1gの粘着剤層をサンプル瓶に採取し、酢酸エチル30mLを加えて4時間振盪した後、このサンプル瓶の内容物を200メッシュのステンレス製金網で濾過し、金網上の残留物を100℃で2時間乾燥して乾燥質量を測定した。下記式により、粘着剤層のゲル分率を求めた。結果を表2に示す。
ゲル分率(質量%)=(乾燥質量/粘着剤層採取質量)×100(質量%)
〈粘着剤層付偏光フィルムの作製〉
得られた粘着剤組成物Aから気泡を除いた後、剥離処理されたPETフィルム上に、泡抜け後の粘着剤組成物Aを、ドクターブレードを用いて塗布し、90℃で3分間乾燥して、乾燥膜厚10μmの塗膜を有するシートを得た。当該シートの塗膜面と、厚さ94μmの偏光フィルム(構成:トリアセチルセルロース/ポリビニルアルコール/トリアセチルセルロース)とを貼り合わせ、23℃/50%RHの条件で7日間静置することで養生し、PETフィルムと厚さ10μmの粘着剤層と偏光フィルムとを有する粘着剤層付偏光フィルムを作製した。
得られた粘着剤層付偏光フィルムを25mm幅の帯状に裁断して、試験片を作製した。作製した試験片からPETフィルムを剥離し、露出した粘着剤層をガラス板に貼付し、2kgのローラーを用いて圧着した。次いで、50℃、5atmの条件で20分間オートクレーブ処理をした後、23℃/50%RH環境下に1時間静置した。その後、貼着面に対して180°方向に300mm/minの引張速度で偏光フィルムの一端を引っ張り、剥離にかかる粘着力(剥離強度)を測定した。結果を表2に示す。
〈高温耐久性評価用サンプルの作製〉
粘着剤層付偏光フィルムを150mm×250mmに裁断し、PETフィルムを剥がして厚さ1.1mmのガラス板に貼付し、2kgのローラーを用いて圧着した。次いで、50℃、5atmの条件で、20分間オートクレーブ処理をした後、23℃/50%RHの環境下で24時間放置して、評価用サンプルを作製した。
作製した評価用サンプルを、115℃の環境下に500時間静置した。その後、23℃/50%RHの環境下に取り出して24時間静置し、以下の基準に従って外観を目視により評価した。結果を表2に示す。なお、評価結果が○または△であれば、光学部材に好適に用いることができる程度の高温耐久性があると評価した。
(評価基準)
○:剥がれが生じていない。
△:剥がれは生じていないが、微細な発泡が僅かに生じている。
×:剥がれが生じている。
得られた粘着剤組成物Aから気泡を除いた後、剥離処理されたPETフィルム上に、泡抜け後の粘着剤組成物Aを、ドクターブレードを用いて塗布し、90℃で3分間乾燥して、乾燥膜厚20μmの塗膜を形成した。塗膜の前記PETフィルムの貼付面とは反対面に、剥離処理されたPETフィルムをさらに貼り合わせ、23℃/50%RH環境下で7日間静置することで養生し、2枚のPETフィルムに挟まれた厚さ20μmの粘着剤層を有する粘着シートを作製した。その後、作製した粘着シートの一方のPETフィルムを剥がし、ガラス板に貼り付け、もう一方のPETフィルムも剥がして粘着剤層のみをガラス板に貼付したものを、黄変性評価用サンプルとした。
得られた評価用サンプルの黄色度(YI0)[以下「初期値YI0」ともいう。]を、分光色彩計(日本電色工業(株)製「TZ7700」)を用い、JIS K 7373:2006に準拠して測定した。その後、評価用サンプルを115℃の高温環境下に500時間静置し、高温環境に静置した後の該評価用サンプルの黄色度(YI)[以下「耐久後YI」ともいう。]を、初期値YI0と同様に測定した。さらに、YI0とYIとを用いて、黄変値(ΔYI)を下記式に従って計算した。結果を表2に示す。
ΔYI=(高温耐久後の粘着剤層のYI)-(高温耐久前の粘着剤層のYI0)
実施例1で調製した粘着剤組成物Aを用い、粘着力および高温耐久性の評価試験で用いる粘着剤層付偏光フィルムの粘着剤層の膜厚を表2に記載したとおりに変更したこと以外は実施例1と同様にして、粘着力、高温耐久性を実施例1と同様に評価した。結果を表2に示す。
なお、ゲル分率、黄色度および黄変値については、実施例2および3のいずれでも粘着剤組成物Aを用いているため、実施例1と同じ値である。
配合組成を表2に記載したとおりに変更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。なお、表2において、各架橋剤、および、シランカップリング剤の数値は、粘着剤組成物に配合した共重合体100質量部に対する、これらの成分の添加量(質量部)を表す。
得られた粘着剤組成物を用いて、実施例1と同様にして、粘着シートの作製、ゲル分率の測定をした。さらに、得られた粘着剤組成物を用い、粘着剤層付偏光フィルム中の粘着剤層の膜厚を表2に記載したとおりに変更したこと以外は実施例1と同様にして、粘着剤層付偏光フィルムを作製し、該粘着剤層付偏光フィルムを用いて、粘着力および高温耐久性を実施例1と同様に評価した。また、得られた粘着剤組成物を用いて、実施例1と同様に黄色度(YI0、YI)と黄変値(ΔYI)とを求めた。
なお、比較例6で調製した粘着剤組成物は、ゲル化してしまい、粘着剤層付偏光フィルムを作製することができなかった。
また、比較例7で作製した粘着剤層付偏光フィルムは白化したため、表2では、「白化」と示す。
・D-131N:キシリレンジイソシアネートのイソシアヌレート体(三井化学(株)製)
・TD-75:キシリレンジイソシアネートのトリメチロールプロパン付加体(綜研化学(株)製)
・L-45:トリレンジイソシアネートのトリメチロールプロパン付加体(綜研化学(株)製)
・E-5CM:エポキシ系架橋剤(綜研化学(株)製)
・A-50:シランカップリング剤(綜研化学(株)製)
一方、比較例1、4、5では、いずれも黄変値ΔYIが大きく、黄変が十分に抑制されなかった。比較例2~4では、115℃の環境下に500時間静置すると粘着剤層が剥がれてしまい、高温耐久性が不十分であった。
Claims (9)
- アルキレンオキシ基を有する(メタ)アクリル系モノマーを20質量%以上含むモノマー混合物の共重合体である、重量平均分子量90万~200万の(メタ)アクリル系共重合体と、
キシリレンジイソシアネート系化合物から誘導されるイソシアネート基数が3以上であるイソシアネート系架橋剤を、前記(メタ)アクリル系共重合体100質量部に対して2質量部を超えて30質量部以下含む、
粘着剤組成物。 - 前記(メタ)アクリル系共重合体が、アルキレンオキシ基を有する(メタ)アクリル系モノマーを50質量%以上含むモノマー混合物の共重合体である、
請求項1に記載された粘着剤組成物。 - 前記(メタ)アクリル系共重合体は、酸性基含有モノマーから誘導される構成単位の含有量が1質量%未満である、
請求項1または請求項2に記載された粘着剤組成物。 - 前記イソシアネート系架橋剤がイソシアヌレート体である、請求項1または請求項2に記載された粘着剤組成物。
- 前記(メタ)アクリル系共重合体は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィーにより測定されるポリスチレン換算での、重量平均分子量Mwと数平均分子量Mnとの比である分子量分布Mw/Mnが3を超える、請求項1または請求項2に記載された粘着剤組成物。
- 光学部材用である、請求項1または請求項2に記載された粘着剤組成物。
- 請求項1または請求項2に記載された粘着剤組成物から形成された粘着剤層と光学フィルムとを有する積層体である、粘着剤層付光学用積層体。
- 請求項1または請求項2に記載された粘着剤組成物から形成された粘着剤層と光学フィルムとを有する積層体であって、
前記粘着剤層の膜厚が20μm以下である、
粘着剤層付光学用積層体。 - 請求項1または請求項2に記載された粘着剤組成物から形成された粘着剤層と光学フィルムとを有する積層体であって、
前記粘着剤層は、115℃の環境下に500時間静置した前後における、JIS K 7373:2006に準拠して求めた黄色度の差である黄変値ΔYIが2.0以下である、
粘着剤層付光学用積層体。
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