JPWO2014162985A1 - 光学フィルム用粘着剤組成物および粘着型光学フィルム - Google Patents
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Abstract
Description
(A)(a1)下記一般式(1)で表される(メタ)アクリル酸エステル単量体および(a2)分子内に1個のオレフィン性二重結合と少なくとも1個の水酸基とを有する単量体を含む単量体混合物の重合体であるアクリル系ポリマーと、
(B)下記一般式(2)または下記一般式(3)で表される架橋剤と、を含む。
(式中、R1A,R1B,R1Cは独立して、下記一般式(4)で表される基および/または下記一般式(5)で表される基を含む基であり、R2A,R2B,R2Cは独立して、炭素原子数2以上10以下のアルキレン基を含む基である。)
(式中、R1A,R1B,R1Cは独立して、下記一般式(4)で表される基および/または下記一般式(5)で表される基を含む基であり、R2A,R2B,R2Cは独立して、炭素原子数2以上10以下のアルキレン基を含む基であり、R3A,R3B,R3C,R3D,R3E,R3Fは独立して、炭素原子数2以上10以下のアルキレン基を含む基である。)
本発明の一実施形態に係る光学フィルム用粘着剤組成物(以下、単に「粘着剤組成物」と記載する場合もある。)は、アクリル系ポリマー(A)(以下、単に「(A)成分」と記載する場合もある。)と、下記一般式(2)または下記一般式(3)で表される架橋剤(B)(以下、単に「(B)成分」と記載する場合もある。)と、を含む。
(式中、R1A,R1B,R1Cは独立して、下記一般式(4)で表される基および/または下記一般式(5)で表される基を含む基であり、R2A,R2B,R2Cは独立して、炭素原子数2以上10以下のアルキレン基を含む基である。)
(式中、R1A,R1B,R1Cは独立して、下記一般式(4)で表される基および/または下記一般式(5)で表される基を含む基であり、R2A,R2B,R2Cは独立して、炭素原子数2以上10以下のアルキレン基を含む基であり、R3A,R3B,R3C,R3D,R3E,R3Fは独立して、炭素原子数2以上10以下のアルキレン基を含む基である。)
(A)成分は、(a1)下記一般式(1)で表される(メタ)アクリル酸エステル単量体および(a2)分子内に1個のオレフィン性二重結合と少なくとも1個の水酸基とを有する単量体を含む単量体混合物より得られるアクリル系ポリマーである。
(a1)成分は、本実施形態に係る粘着剤組成物の粘着力および耐久性に寄与することができる。(a1)上記一般式(1)で表される(メタ)アクリル酸エステル単量体として、例えば、(a1−1)ホモポリマーを形成したと仮定した場合のガラス転移温度(Tg)が0℃以上である、上記一般式(1)で表される(メタ)アクリル酸エステル単量体(以下、単に「(a1−1)成分」と記載する場合もある。)を使用することができる。
(a2)成分に含まれる水酸基が(B)成分中のイソシアナート基と反応することにより、架橋構造を形成することができる。(a2)成分としては、例えば、2−ヒドロキシエチルアクリレート、2−ヒドロキシエチルメタクリレート、2−ヒドロキシプロピルアクリレート、2−ヒドロキシプロピルメタクリレート、4−ヒドロキシブチルアクリレート、4−ヒドロキシブチルメタクリレート、2−ヒドロキシ−3−クロロプロピルアクリレート、2−ヒドロキシ−3−クロロプロピルメタクリレート、2−ヒドロキシ−3−フェノキシプロピルアクリレート、2−ヒドロキシ−3−フェノキシプロピルメタクリレートなどの水酸基含有(メタ)アクリル酸エステル単量体などが挙げられ、このうち、1種または2種以上を組み合わせて使用することができる。なかでも、炭素数1ないし6の水酸基含有(メタ)アクリル酸エステル単量体であることが好ましい。
(A)成分である重合体を得るための前記単量体混合物は、(a3)分子内に1個のオレフィン性二重結合と少なくとも1個の水酸基以外の反応性官能基とを有する単量体(以下、単に「(a3)成分」と記載する場合もある。)をさらに含むことができる。本発明において、「反応性官能基」とは、(B)成分と反応し得る官能基をいい、(a3)成分に含まれる反応性官能基としては、例えば、カルボキシル基、アミノ基、アミド基、および酸無水物基から選ばれる少なくとも1種の基をいう。
また、(A)成分である重合体を得るための前記単量体混合物は、(a4)(a1)〜(a3)成分以外の単量体であって、分子内に1個のオレフィン性二重結合を有する単量体(以下、単に「(a4)成分」と記載する場合もある。)をさらに含むことができる。(a4)成分としては、例えば、酢酸ビニル、スチレン、アクリロニトリル、ビニル基を重合したモノマー末端にラジカル重合性ビニル基を有するマクロモノマー類等が挙げられる。(A)成分である重合体を得るための前記単量体混合物中における(a4)成分の含有量は、0質量%以上2質量%以下であることが好ましい。
本実施形態に係る粘着剤組成物では、良好な接着性および耐久性ならびに光漏れの低減をより確実に達成できる観点から、(A)成分である重合体を得るための前記単量体混合物中における前記(a1)成分、(a2)および(a3)および(a4)の合計量が90.1質量%以上100質量%以下であることができ、95質量%以上100質量%以下であることがより好ましく、さらに好ましくは100質量%以下である。
本実施形態に係る粘着剤組成物では、良好な接着性および耐久性ならびに光漏れの低減をより確実に達成できる観点から、(A)成分のTgは−70℃以上0℃以下であることが好ましく、−60℃以上−10℃以下であることがより好ましい。なお、本発明において、(A)成分のTgは、下記式(6)(FOXの式)により算出された値である。
(式中、TgAは、(A)成分のガラス転移温度(K)を示し、Tga1,Tga2,Tga3,Tga4はそれぞれ、構成モノマー(a1),(a2),(a3),(a4)から調製されたホモポリマーのガラス転移温度(Tg(K))を示し、Wa1,Wa2,Wa3,Wa4はそれぞれ、(A)成分中に含まれる、構成モノマー(a1),(a2),(a3),(a4)の重量分率を示す。)
また、本実施形態に係る粘着剤組成物において、良好な接着性および耐久性ならびに光漏れの低減をより確実に達成できる観点から、(A)成分は、重量平均分子量(Mw)が50万以上200万以下であることが好ましく、80万以上180万以下であることがより好ましい。ここで、(A)成分の重量平均分子量は、GPC(ゲルパーミエーションクロマトグラフィー)を用い、下記の条件で標準ポリスチレン換算による重量平均分子量(Mw)を求めたものである。
<GPC測定条件>
測定装置:HLC−8120GPC(東ソー社製)
GPCカラム構成:以下の5連カラム(すべて東ソー社製)
(1)TSK−GEL HXL−H (ガードカラム)
(2)TSK−GEL G7000HXL
(3)TSK−GEL GMHXL
(4)TSK−GEL GMHXL
(5)TSK−GEL G2500HXL
サンプル濃度:1.0mg/cm3となるように、テトラヒドロフランで希釈
移動相溶媒:テトラヒドロフラン
流量:1.0cm3/分
カラム温度:40℃
上述したように、本実施形態に係る粘着剤組成物において、(B)成分である架橋剤は、上記一般式(2)または上記一般式(3)で表される架橋剤と、を含む。
本実施形態に係る光学フィルム用粘着剤組成物は、必要に応じて、(A)成分および(B)成分以外の成分をさらに含むことができる。例えば、本実施形態に係る粘着剤組成物には、本発明の効果を損なわない範囲で、(C)シランカップリング剤(以下、単に「(C)成分」と記載することもある。)、(D)イオン性化合物(以下、単に「(D)成分」と記載する場合もある。)、酸化防止剤、紫外線吸収剤、粘着付与剤、可塑剤等が配合されていても良い。
本実施形態に係る光学フィルム用粘着剤組成物が(C)成分を含むことにより、本実施形態に係る光学フィルム用粘着剤組成物を用いて被着体の表面に粘着剤層を形成した場合、被着体との接着を良好に保つことができる。(C)成分は例えば、ビニルトリメトキシシラン,ビニルトリエトキシシラン及びメタクリロキシプロピルトリメトキシシラン等の重合性不飽和基含有ケイ素化合物;3−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン,3−グリシドキシプロピルメチルジメトキシシラン及び2−(3,4−エポキシシクロヘキシル)エチルトリメトキシシラン等のエポキシ構造を有するケイ素化合物;3−アミノプロピルトリメトキシシラン,N−(2−アミノエチル)3−アミノプロピルトリメトキシシラン及びN−(2−アミノエチル)−3−アミノプロピルメチルジメトキシシラン等のアミノ基含有ケイ素化合物;並びに3−クロロプロピルトリメトキシシラン;オリゴマー型シランカップリング剤等であってもよく、中でも、(メタ)アクリル系コポリマー(A)中に含まれる官能基と反応する官能基を有しているシランカップリング剤が湿熱環境下でハガレを生じさせにくいという点で好ましい。
また、本実施形態に係る粘着剤組成物は、イオン性化合物(D)を含んでいてもよい。本実施形態に係る粘着剤組成物が(D)成分を含むことにより、本実施形態に係る粘着剤組成物を用いて被着体の表面に粘着剤層を形成した場合、被着体の帯電を効果的に防止することができる。(D)成分としては、例えば、アニオンとカチオンとからなる、25℃で液体状、または固体状のイオン性化合物が挙げられ、具体的には、アルカリ金属塩、イオン性液体(25℃で液体状)、界面活性剤等が挙げられる。
(A)成分の重合方法は、特に制限されるものではなく、溶液重合、乳化重合、懸濁重合などの公知の方法により重合できるが、重合により得られた共重合体の混合物を用いて、本発明の粘着剤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観点から、溶液重合により重合することが好ましい。
さらに、本実施形態に係る粘着剤組成物において、光漏れをより確実に防止し、かつ接着力および耐久性をさらに高めることができる観点から、本実施形態に係る粘着剤組成物の60℃における微小クリープ値は、800g荷重を1000秒付加した際に0.50mm以下であることが好ましく、0.35mm以下であることがより好ましい。本発明において、微小クリープ値は、実施例に記載の方法を用いて測定することができる。
本実施形態に係る粘着剤組成物は、通常、前記(A)および(B)成分および必要に応じて任意成分を、同時にあるいは任意の順番で混合して調製される。また、(A)成分と(B)成分とを混合するにあたり、(A)成分を溶液重合により調製した場合は、重合完了後の(A)成分を含む溶液に(B)成分を添加してもよく、(A)成分を塊状重合により調製する場合は、重合完了後では均一混合が困難になるため、この重合の途中で(B)成分を添加して混合することが好ましい。
本実施形態に係る粘着剤組成物は、光学フィルム(詳しくは後述する)の接着剤として好適に用いることができる。本実施形態に係る粘着剤組成物によれば、高温および多湿条件下で優れた耐久性を発揮し、かつ、液晶セル等の被着体と偏光フィルム等の光学フィルムとの接着に使用された場合、光漏れを低減することができる。なお、画像表示装置が位相差フィルムを含む場合、液晶セルと偏光フィルムとの間に位相差フィルムが設けられるため、位相差フィルムと偏光フィルムとの間に、本実施形態に係る粘着剤組成物を用いた接着剤層を設けることができる。
本発明の別の一実施形態に係る粘着型光学フィルムは、上記実施形態に係る光学フィルム用粘着剤組成物を含む粘着剤層を、光学フィルムの片面または両面に設える。本実施形態に係る粘着型光学フィルムを作製するにあたり、上記粘着剤層は、光学フィルム上に、上記粘着剤組成物をグラビアコーター、メイヤーバーコーター、エアナイフコーター、ロールコーター等により塗布し、光学フィルム上に塗布された粘着剤組成物を常温または加熱により乾燥および架橋して形成されてもよく、または、粘着剤層を剥離フィルム上に設け、これを上記光学フィルムに転写して形成されてもよい。また、粘着剤層の厚みは、通常は1μm以上50μm以下、好ましくは5μm以上30μm以下程度である。なお、粘着型光学フィルムの使用前に、粘着剤層を保護するために、該粘着剤層の表面に剥離フィルムを積層させてもよい。
以下、本発明を下記実施例に基づいて説明するが、本発明は実施例に限定されない。
攪拌機、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、下記表2に示す配合比率を有する単量体混合物を仕込み、次に、酢酸エチルをモノマー濃度が50質量%になる配合量にて仕込んだ。次に、アゾビスイソブチロニトリル0.1質量部を加え、反応容器内の空気を窒素ガスで置換しながら撹拌を行い60℃に昇温した後、8時間反応させた。反応終了後、酢酸エチルで希釈して、(A)成分(アクリル系ポリマーA〜G)を得た。
上記3.1.で得られた(A)成分を用いて、下記表3および表4の配合(固形分配合)にて各成分を添加して、実施例1ないし15および比較例1ないし11の粘着剤組成物の溶液を得た。この粘着剤組成物の溶液を剥離処理したポリエステルフィルムの表面に塗布して乾燥させることにより、厚さ20μmの粘着剤層を有する粘着シートを得た。この粘着シートをVAモード用偏光フィルムの片面に貼り付けた後、23℃/50%RHの条件で暗所にて7日間熟成させて、評価用粘着加工偏光板を得た。なお、(B)成分として、下記表3および表4に示されるように、架橋剤1ないし6を使用した。架橋剤1ないし6はそれぞれ、下記の構造式(7)ないし(12)で示される構造を有する。なお、架橋剤1の重量平均分子量(MW)は約3,700であり、架橋剤2の重量平均分子量(MW)は約4,000であり、架橋剤3の重量平均分子量(MW)は約4,000である。
3.3.1.光漏れ
19インチサイズのVA型液晶パネル(I・Oデータ社製、型式:LCD−A191EWから取り外したもの)に、剥離処理されたポリエステルフィルムをはがした評価用粘着加工偏光板を、粘着剤層が前記液晶パネルに接するように、かつ、前記評価用粘着加工偏光板がクロスニコルになるように貼り合わせて、80℃の雰囲気下で240時間放置した後、23℃/50%RH雰囲気下で2時間放置した。その後、前記偏光板を貼り合わせた液晶パネルを暗室でパソコンに接続し全画面黒表示にした。本試験では、液晶パネルとして、VA方式の液晶パネルおよびTN方式の液晶パネルの2種を用いて評価を行った。この全画面黒表示のディスプレイモニターについて、図1に示されるように、各コーナー付近の直径1cmの領域における輝度(La,Lb,Lc,Ld)およびモニタ中央部分の直径1cmの領域における輝度(Lcenter)を輝度計(ハイランド社製、型名:RISA−COLOR/CD8)を用いて測定し、下記式(13)に基づいて光漏れ性(ΔL)を算出した。ΔLが小さいほど、(バックライトからの)光漏れが少ないことを意味し、通常、ΔLが2.0未満であれば液晶表示用パネルとしての使用が可能である。
ΔL=(La+Lb+Lc+Ld)/4−Lcenter ・・・(13)
各評価用粘着加工偏光板を幅10mm×長さ100mmにカットし、剥離処理されたポリエステルフィルムを剥がした各評価用粘着加工偏光板を、粘着剤層がガラスに接し、かつ100mm2(10mm×10mm)の貼り合わせ面積になるように貼り合わせ、オートクレーブ処理(50℃、5atm)を行った後に23℃/50%RH雰囲気下で24時間静置した。これを微小クリープ試験用試料とした。微小クリープ測定機(英弘精機(株)社製、機種名:TA.TX.PLUS)のチャンバーBOX内の固定用チャック部分の長さ15mmにて試験用試料のセットを行った。試験用資料の上下を固定し、800g荷重を垂直方向に1000秒付加した際に、試料と被着体の貼り合わせ端部が初期よりずれた距離を測定した。
剥離処理されたポリエステルフィルムをはがした評価用粘着加工偏光板を15インチサイズ(233mm×309mm)に裁断し、厚さ0.5mmの無アルカリガラス板の片面に、粘着剤層が前記ガラス板に接するようにして、ラミネータロールを用いて貼り付けた。貼付後、オートクレーブ(栗原製作所製)にて0.5MPa、50℃、20分の条件で加圧処理して試験用プレートを得た。こうして得られた試験用プレートを60℃/90%RHの条件下に500時間放置した。試験終了後、試験用プレートを試験環境より取り出し、23℃/50%RH雰囲気下で2時間静置した後、粘着剤層における発泡(凝集力不足)、断裂(過架橋)を目視にて観察して、湿熱耐久性を下記評価基準にて評価した。
○:発泡が全く見られない
△:発泡の直径が1mm以下
×:発泡の直径が1mmより大きい
○:発泡が全く見られない
△:発泡の個数が10個以下
×:発泡の個数が10個より多い
○:断裂が全く見られない
△:断裂が生じた面積が試験用プレートにおける貼り合わせ部分全体(100%)に対して5%未満
×:断裂が生じた面積が試験用プレートにおける貼り合わせ部分全体(100%)に対して5%以上
○:断裂が全くない
△:試験用プレートの各端部付近の1cm幅領域のみに欠点がある
×:試験用プレートの各端部付近の1cm領域と領域外に欠点がある
AA:アクリル酸
BA:n−ブチルアクリレート
t−BA:tert−(ターシャリー)ブチルアクリレート
4−HBA:4−ヒドロキシブチルアクリレート
HEA:2−ヒドロキシエチルアクリレート
L−45:TDI系イソシアネート化合物(綜研化学社製 L−45)
MA:メチルアクリレート
KBM−403:3−グリシドキプロピルトリメトキシシラン(信越化学工業社製)
イオン性化合物((D)成分:帯電防止剤):1−オクチル−4−メチルピリジニウム・ビス(フルオロスルホニル)イミド
100 画像表示装置(液晶パネル)
La,Lb,Lc,Ld 画像表示装置のコーナー近傍の輝度
Lcenter 画像表示装置の中央部における輝度
Claims (9)
- (A)(a1)下記一般式(1)で表される(メタ)アクリル酸エステル単量体および(a2)分子内に1個のオレフィン性二重結合と少なくとも1個の水酸基とを有する単量体を含む単量体混合物の重合体であるアクリル系ポリマーと、
(B)下記一般式(2)または下記一般式(3)で表される架橋剤と、を含む、光学フィルム用粘着剤組成物。
(式中、R1は水素原子またはメチル基を表し、R2は炭素数1以上14以下のアルキル基またはアラルキル基を表す。)
(式中、R1A,R1B,R1Cは独立して、下記一般式(4)で表される基および/または下記一般式(5)で表される基を含む基であり、R2A,R2B,R2Cは独立して、炭素原子数2以上10以下のアルキレン基を含む基である。)
(式中、R1A,R1B,R1Cは独立して、下記一般式(4)で表される基および/または下記一般式(5)で表される基を含む基であり、R2A,R2B,R2Cは独立して、炭素原子数2以上10以下のアルキレン基を含む基であり、R3A,R3B,R3C,R3D,R3E,R3Fは独立して、炭素原子数2以上10以下のアルキレン基を含む基である。)
(式中、xは2以上10以下の整数であり、mは1以上10以下の整数である。)
(式中、Xは単結合または−O−を表し、yは2以上10以下の整数であり、nは1以上10以下の整数である。) - 前記(A)アクリル系ポリマー100質量部に対して、前記(B)架橋剤を0.05質量部以上5質量部以下含む、請求項1に記載の光学フィルム用粘着剤組成物。
- 前記単量体混合物は、前記(a1)上記一般式(1)で表される(メタ)アクリル酸エステル単量体90質量%以上99.9質量%以下および前記(a2)分子内に1個のオレフィン性二重結合と少なくとも1個の水酸基とを有する単量体0.1質量%以上10質量%以下を含む、請求項1または2に記載の光学フィルム用粘着剤組成物。
- 前記単量体混合物は、前記(a1)上記一般式(1)で表される(メタ)アクリル酸エステル単量体として、(a1−1)ホモポリマーを形成したと仮定した場合のガラス転移温度(Tg)が0℃以上である、上記一般式(1)で表される(メタ)アクリル酸エステル単量体5質量%以上55質量%以下と、(a1−2)ホモポリマーを形成したと仮定した場合のガラス転移温度(Tg)が0℃未満である、上記一般式(1)で表される(メタ)アクリル酸エステル単量体44.5質量%以上94.5質量%以下と、を含む(ここで、前記(a1−1)と前記(a1−2)との合計量は90.1質量%以上100質量%以下である)、請求項3に記載の光学フィルム用粘着剤組成物。
- 前記(A)アクリル系ポリマー100質量部に対して、(C)シランカップリング剤0.01質量部以上0.5質量部以下をさらに含む、請求項1ないし4のいずれかに記載の光学フィルム用粘着剤組成物。
- 前記(A)アクリル系ポリマー100質量部に対して、(D)イオン性化合物0.01質量部以上3質量部以下をさらに含む、請求項1ないし5のいずれかに記載の光学フィルム用粘着剤組成物。
- 60℃における微小クリープ値が0.50mm以下である、請求項1ないし6のいずれかに記載の光学フィルム用粘着剤組成物。
- 請求項1ないし7のいずれか1項に記載の光学フィルム用粘着剤組成物を含む粘着剤層を、光学フィルムの片面または両面に設える、粘着型光学フィルム。
- 偏光フィルム、位相差フィルム、楕円偏光フィルム、反射防止フィルム、輝度向上フィルムおよび光拡散フィルムからなる群から選択される光学フィルムである、請求項8に記載の粘着型光学フィルム。
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