KR102582260B1 - 점착제 조성물 및 점착 필름 - Google Patents

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켄타로 오츠가
후미에 스즈키
히로유키 요시다
아키요 히시누마
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후지모리 고교 가부시키가이샤
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Abstract

우수한 리워크성, 내구성을 가지며, 휘도 불균일의 발생이 없고, 또한 피착체로서 박형 액정셀에 대해 점착제층을 개재하여 광학 필름을 첩합했을 경우에 있어서, 액정 표시 패널에 컬이 발생하지 않고, 양호한 내컬성을 갖는 점착제 조성물 및 이를 사용한 점착제층을 제공한다. 또한, 하중이 가해졌을 때의 내덴트성이 우수한 점착제층을 제공한다. (A) 알킬기의 탄소수가 C8∼C18인 알킬(메타)아크릴레이트 모노머와, (B) 알킬기의 탄소수가 C1∼C5인 알킬(메타)아크릴레이트 모노머와, (C) 수산기를 함유하는 공중합성 비닐 모노머와, (D) 방향족기를 함유하는 공중합성 비닐 모노머를 카르복실기를 함유하는 공중합성 비닐 모노머를 함유시키지 않고 공중합시킨, 중량 평균 분자량이 150만∼300만인 아크릴계 폴리머이며, 가교제가 3관능 이상의 이소시아네이트 화합물이다.

Description

점착제 조성물 및 점착 필름{ADHESIVE COMPOSITION AND ADHESIVE FILM}
본 발명은, 점착제 조성물 및 점착 필름에 관한 것이다. 더욱 상세하게는, 표시 패널에 조립되는 광학 필름의 첩합에 사용하는 점착제 조성물 및 이를 사용한 점착 필름에 관한 것이다.
또한, 본 발명은 우수한 리워크성, 내구성을 갖고, 색의 농담 등의 휘도 불균일 발생의 요인이 되는 표시 패널의 컬이 발생하지 않는, 양호한 내컬(벤딩)성을 갖는 점착제 조성물 및 이를 사용한 점착 필름을 제공하는 것이다.
또한, 본 발명에 따른 점착제 조성물을 사용한 점착제층은 하중이 가해졌을 때의 내덴트성도 우수하다.
근래에는, 화상을 표시하는 디스플레이(화상 표시 장치)로는 액정 디스플레이나 유기 EL 디스플레이 등, 각종 표시 방식의 디스플레이가 널리 보급되어 있다. 이들 디스플레이를 구성하는 표시 패널에는 다양한 기능을 갖는 광학 필름이 점착제층을 사용하여 첩합되어 조립되고 있다. 이하, 대표예로서 액정 디스플레이에 사용되고 있는 액정 표시 패널에 대해서 설명한다.
예를 들면, 일반적인 액정 표시 패널은 2장의 유리 기판 사이에 액정이 봉입되고, 당해 유리 기판의 표면에 편광판이 점착제층을 사용하여 첩합된 구성이다.
또한, 액정 표시 패널에서는 편광판 외에 예를 들면, 위상차판, 휘도 향상 필름, 디스플레이용 렌즈 필름, 반사 방지 필름, 하드 코트 필름, 터치 패널용 투명 도전성 필름 등의 광학 필름이 조립된다.
통상, 액정 표시 패널에 조립된 광학 필름의 세로 방향 및 가로 방향의 열수축률은 균일하지 않고, 또한, 복수의 광학 필름이 적층되어 있는 경우, 각각의 광학 필름의 열수축률이 상이하다. 이 때문에, 디스플레이의 사용 환경(온도, 습도)의 변화에 의해 액정 표시 패널에 조립되어 있는 광학 필름은 치수 변화를 일으킨다. 그에 기인하여, 액정 표시 패널에 컬이 생겨 변형된다. 그 때, 액정 표시 패널에 있어서, 광학 필름의 첩합에 사용되고 있는 점착제층에는 광학 필름의 치수 변화에 수반하는 변형에 의해 응력이 발생한다. 예를 들면, 액정 표시 패널에 컬이 생겼을 경우, 표시 화상에 색의 농담 등의 휘도 불균일이 발생한다는 문제가 있었다.
또한, 각종 용도에 사용되는 액정 표시 패널 중에서도 특히, 차재용 액정 표시 패널(차재 모니터, 카 내비게이션용 등)에 있어서는 텔레비전·컴퓨터용 액정 표시 패널에 비해, 실시되는 내구성 시험 조건(고온: 예를 들면, 105℃, 고온·고습 조건: 예를 들면, 85℃, 85％RH, 고온 저온 반복 등)이 한층 엄격하기 때문에, 액정 표시 패널에 조립되는 광학 필름의 치수 변화·응력이 보다 발생하기 쉽다.
또한, 근래에는 액정 표시 패널은 보다 경량으로 하기 위해 박형화가 진행되고 있는 점에서, 액정 표시 패널이 첩합된 광학 필름의 치수 변화·응력에 견디지 못하고 컬되는 문제도 현저해지고 있다. 이 때문에, 디스플레이의 보다 엄격한 조건에서의 컬 등의 문제의 억제, 발생 방지(내컬성)가 요구되고 있다.
표시 화상의 색의 농담 등의 불균일을 개선하는 종래 기술로서 예를 들면, 고분자량의 아크릴계 폴리머를 사용하여 가교에 의한 겔분율을 작게 한 점착제층을 사용하는 것이 개시되어 있다(특허문헌 1).
이 점착제층을 사용하면 내열성 및 내습열성을 만족할 뿐만 아니라, 편광 필름 등의 부재의 치수 변화에 의한 응력을 완화하여, 광누설이나 색불균일을 대폭 억제할 수 있다.
또한, 표시 화상의 색의 농담 등의 불균일을 개선하는 종래 기술의 다른 방법으로서, 방향 고리를 갖는 아크릴계 모노머를 공중합시킨 고분자량의 폴리머를 사용하여 특정 범위의 점성 계수를 갖는 점착제층을 적용하는 것이 개시되어 있다(특허문헌 2). 이 점착제층을 사용하면 액정 소자에 색불균일·백화 현상이 발생하지 않는 광학용 점착제 조성물을 얻을 수 있다.
또한, 표시 화상의 색의 농담 등의 불균일을 개선하는 종래 기술의 다른 방법으로서, 특정 범위의 분기도를 갖는 아크릴계 폴리머를 사용하여 낮은 겔분율로 한 점착제층을 적용하는 것이 개시되어 있다(특허문헌 3).
이 점착제 조성물을 사용한 점착제층이면, 액정 표시 패널을 구성하는 유리 기판과 편광판을, 점착제층을 개재하여 첩합했을 때, 유리 기판의 휨을 억제할 수 있다.
그런데, 특허문헌 1에 기재된 발명에 있어서는 중량 평균 분자량을 조정함으로써, 표시 화상의 불균일을 해결하는 것을 기술 사상으로 하고 있고, 점착제층을 형성하는 점착제 조성물 중의 아크릴계 폴리머의 중량 평균 분자량이 50만 이상 200만 이하로 규정되어 있다.
그러나, 특허문헌 1의 실시예 1∼6에서 사용하고 있는 아크릴계 폴리머는, 중량 평균 분자량이 70만∼140만의 범위 내의 것이며, 중량 평균 분자량이 140만을 초과하는 것에 대해서는 발명의 효과가 실증되어 있지 않다.
또한, 특허문헌 1에 기재된 발명의 점착제층은 겔분율을 1∼50％로 하는 것이 바람직하다고 되어 있으며, 특허문헌 1의 실시예 1, 2, 4, 5에 있어서는 겔분율이 40％ 미만이다.
특허문헌 1에 기재된 발명의 효과를 확인하기 위해 추가 시험을 행한 결과, 특허문헌 1에 기재된 발명의 점착제층은 내구성이나 내열성의 점에 있어서, 아직 불충분하다는 것을 확인할 수 있었다.
또한, 특허문헌 2에 기재된 발명은 특정 범위의 점성 계수를 갖는 점착제층이 어긋남으로써 뒤틀림을 완화시키고, 액정 소자의 색불균일·백화 현상을 해결하는 것을 기술 사상으로 하고 있다.
또한, 특허문헌 2에 기재된 발명의 점착제층은 아크릴계 폴리머의 공중합체의 중량 평균 분자량이 100만∼200만으로 되어 있지만, 실시예 1∼11에서 사용하고 있는 공중합체의 중량 평균 분자량은 120만∼127만이며, 중량 평균 분자량이 127만을 초과하는 것에 대해서는 발명의 효과가 실증되어 있지 않다.
그러므로, 특허문헌 2에 기재된 발명의 점착제층은 특허문헌 1에 기재된 발명의 점착제층과 동일하게, 내열성이나 내구성의 점에 있어서 불충분하다는 것이 염려된다.
또한, 특허문헌 3에 기재된 발명은 특정 범위의 분기도를 갖는 아크릴계 폴리머를 함유하는 점착제 조성물을 사용하여 저겔분율의 점착제층을 형성함으로써, 분기 사슬의 엉킴에 의해 내구성을 유지하면서 응력의 완화를 도모하는 것을 기술 사상으로 하고 있다.
또한, 특허문헌 3의 실시예 1∼14에 있어서 사용되고 있는 (메타)아크릴계 공중합체의 중량 평균 분자량은 40만∼130만이며, 점착제층의 겔분율이 30질량％ 이하이다.
그러므로, 특허문헌 3에 기재된 발명의 점착제층은 겔분율이 낮은 것에 기인하여 응력 완화성이 우수하다고 해도, 내구성이 불충분하다는 것이 염려된다.
상기와 같이, 종래 기술에 있어서는 화상 표시 장치의 색의 농담 등의 휘도 불균일을 저감할 때, 액정 표시 패널에 조립되어 있는 광학 필름을 첩합하기 위한 점착제층의 리워크성, 내구성 및 내컬성을 동시에 해결하는 것은 곤란했다.
일본 공개특허공보 2004-091500호 일본 공개특허공보 2007-169329호 국제 공개 제2015/141382호
상기 문제를 감안하여, 본 발명의 과제는 우수한 리워크성, 내구성을 갖고, 색의 농담 등의 휘도 불균일 발생의 요인이 되는 표시 패널의 컬이 발생하지 않는, 양호한 내컬(벤딩)성을 갖는 점착제 조성물 및 이를 사용한 점착 필름을 제공하는 것이다.
또한, 본 발명의 다른 과제는 하중이 가해졌을 때의 내덴트성이 우수한 점착제층을 제공하는 것이다.
이러한 과제를 해결하기 위해, 본 발명은,
아크릴계 폴리머와, 가교제와, 실란 커플링제를 함유하는 점착제 조성물로서,
상기 아크릴계 폴리머가,
(A) 알킬기의 탄소수가 C8∼C18인 알킬(메타)아크릴레이트 모노머 중 적어도 1종과,
(B) 알킬기의 탄소수가 C1∼C5인 알킬(메타)아크릴레이트 모노머 중 적어도 1종과,
(C) 수산기를 함유하는 공중합성 비닐 모노머 중 적어도 1종과,
(D) 방향족기를 함유하는 공중합성 비닐 모노머 중 적어도 1종을
카르복실기를 함유하는 공중합성 비닐 모노머를 함유시키지 않고 공중합시킨, 중량 평균 분자량이 150만∼300만인 아크릴계 폴리머이며,
상기 가교제가 3관능 이상의 이소시아네이트 화합물인 점착제 조성물을 제공하는 것이다.
본 발명의 점착제 조성물은 당해 점착제 조성물을 가교하여 이루어지는 점착제층을 액정 표시 패널과 광학 필름의 첩합에 사용함으로써, 점착제층이 광학 필름의 치수 변화에 수반하여 발생하는 수축 응력을 완화하고, 액정 표시 패널에 발생하는 컬을 저감함과 함께, 우수한 리워크성, 고내구성 및 하중이 가해졌을 때의 내덴트성을 갖는 점착제층을 형성할 수 있는 것이다.
본 발명의 점착제 조성물을 가교하여 이루어지는 점착제층이 첩합되는 광학 필름에 발생하는 수축 응력을 완화하고, 액정 표시 패널에 발생하는 컬을 저감함과 함께, 우수한 리워크성, 고내구성 및 내덴트성을 발현하는 이유의 상세는 분명하지 않다. 생각되는 이유로는 점착제 조성물의 아크릴계 폴리머를 구성하는 (A) 알킬기의 탄소수가 C8∼C18인 알킬(메타)아크릴레이트 모노머에 기초하는 장쇄 알킬 측쇄의 유연성에 의한 응력의 완화와 아크릴계 폴리머에 있어서의 다른 공중합 성분의 조립에 의한 견고함의 발현, 또한 가교성 성분에 의한 응집력 향상이 상기 특성의 발현을 가능하게 하고 있다고 추측된다.
상기 아크릴계 폴리머가, 상기 (A)와 상기 (B)와 상기 (D)의 합계 100중량부에 대해,
상기 (A) 알킬기의 탄소수가 C8∼C18인 알킬(메타)아크릴레이트 모노머 중 적어도 1종을 20중량부 이상 69중량부 이하,
상기 (B) 알킬기의 탄소수가 C1∼C5인 알킬(메타)아크릴레이트 모노머 중 적어도 1종을 30중량부 이상 79중량부 이하,
상기 (C) 수산기를 함유하는 공중합성 비닐 모노머 중 적어도 1종을 0중량부 초과 5중량부 이하,
상기 (D) 방향족기를 함유하는 공중합성 비닐 모노머 중 적어도 1종을 1∼50중량부의 비율로 공중합시킨 아크릴계 폴리머이며,
상기 점착제 조성물에 있어서, 상기 (A)와 상기 (B)와 상기 (D)의 합계 100중량부에 대해, 상기 3관능 이상의 이소시아네이트 화합물을 0.001중량부 이상 0.05중량부 이하의 비율로 함유하여 이루어지는 것이 바람직하다.
상기 (C) 수산기를 함유하는 공중합성 비닐 모노머 중 적어도 1종이 8-히드록시옥틸(메타)아크릴레이트, 6-히드록시헥실(메타)아크릴레이트, 4-히드록시부틸(메타)아크릴레이트, 2-히드록시에틸(메타)아크릴레이트, N-히드록시(메타)아크릴아미드, N-히드록시메틸(메타)아크릴아미드, N-히드록시에틸(메타)아크릴아미드로 이루어지는 화합물군 중에서 선택된 적어도 1종 이상인 것이 바람직하다.
상기 (A) 알킬기의 탄소수가 C8∼C18인 알킬(메타)아크릴레이트 모노머 중 적어도 1종이 2-에틸헥실아크릴레이트, 이소옥틸아크릴레이트, 이소노닐아크릴레이트, 이소데실아크릴레이트로부터 선택된 적어도 1종이며, 상기 (B) 알킬기의 탄소수가 C1∼C5인 알킬(메타)아크릴레이트 모노머 중 적어도 1종이 n-부틸아크릴레이트, t-부틸아크릴레이트, 이소부틸아크릴레이트, n-부틸메타크릴레이트, 메틸아크릴레이트로 이루어지는 군으로부터 선택된 적어도 1종 이상인 것이 바람직하다.
상기 (D) 방향족기를 함유하는 공중합성 비닐 모노머 중 적어도 1종이 벤질(메타)아크릴레이트, 페녹시에틸(메타)아크릴레이트로부터 선택된 적어도 1종 이상인 것이 바람직하다.
또한, 상기 실란 커플링제가 에폭시기, 메르캅토기, 산무수물기로부터 선택되는 적어도 1종의 관능기를 갖는 실란 커플링제인 것이 바람직하다.
상기 아크릴계 폴리머의 분자량의 분산도(Mw[중량 평균 분자량]/Mn[수평균 분자량])가 6.0 이하인 것이 바람직하다.
편광소막의 보호막으로서의 PET(폴리에틸렌테레프탈레이트 필름: 두께 20㎛)를 표면 기재로 한 두께 140㎛의 편광판과 두께 0.4㎜의 무알칼리 유리를, 상기 점착제 조성물을 가교하여 이루어지는 점착제층을 개재하여 첩합하고, JIS-Z0237에 준거하여 180°방향으로 300㎜/분의 박리 속도로, 유리면으로부터 PET를 표면 기재로 한 편광판을 박리했을 때의 점착력이 4N/25㎜ 이하인 것이 바람직하다. 당해 점착력은 1∼4N/25㎜인 것이 더 바람직하다.
그리고, 상기 점착제 조성물을 용제에 용해하여 이루어지는 점착제 조성물 용액의 틱소트로피 인덱스(TI값)가 1.25 이하인 것이 바람직하다.
또한, 본 발명은 상기 점착제 조성물을 가교하여 이루어지는, 두께가 20㎛이며 내덴트성이 10g 이상인 점착제층을 제공한다.
또한, 본 발명은 수지 필름의 편면에 상기 점착제 조성물을 가교하여 이루어지는 점착제층이 적층되어 이루어지는 점착 필름을 제공한다.
상기 점착 필름이 편광판을 피착체에 첩합하기 위해 사용되는 점착 필름인 것이 바람직하다.
또한, 본 발명은 이형 필름의 편면에 상기 점착제 조성물을 가교하여 이루어지는 점착제층이 형성되고, 이형 필름/점착제층/이형 필름의 구성인 점착 필름을 제공한다.
또한, 본 발명은 광학 필름의 적어도 한쪽 면에 상기 점착제 조성물을 가교하여 이루어지는 점착제층이 적층되어 이루어지고, 이형 필름/점착제층/광학 필름의 구성인 점착제층이 형성된 광학 필름을 제공한다.
또한, 본 발명은 편광판의 편면에 상기 점착제 조성물을 가교하여 이루어지는 점착제층이 적층되어 이루어지고, 이형 필름/점착제층/편광판의 구성인 점착제층이 형성된 편광판을 제공한다.
또한, 본 발명은 상기 점착제층이 형성된 편광판이 사용되고 있는 액정 표시 패널을 제공한다.
본 발명에 의하면, 우수한 리워크성이나 내구성을 갖고, 색의 농담 등의 휘도 불균일의 발생이 없는, 양호한 내컬(벤딩)성을 갖는 점착제층을 형성할 수 있는 점착제 조성물을 제공할 수 있다.
또한, 박형 액정셀에 대해, 본 발명의 점착제 조성물을 가교하여 이루어지는 점착제층을 개재하여 광학 필름을 첩합했을 경우, 액정 표시 패널에 컬이 발생하지 않는 양호한 내컬(벤딩)성을 가지면서, 점착제층에 하중이 가해졌을 때의 내덴트성도 우수한 점착제층을 형성할 수 있는 점착제 조성물을 제공할 수 있다.
또한, 도공성에 있어서도 양호한 점착제 조성물을 제공할 수 있다.
이하, 바람직한 실시형태에 기초하여 본 발명을 설명한다.
본 실시형태의 점착제 조성물은 아크릴계 폴리머와, 가교제와, 실란 커플링제를 함유하는 점착제 조성물로서, 상기 아크릴계 폴리머가 (A) 알킬기의 탄소수가 C8∼C18인 알킬(메타)아크릴레이트 모노머 중 적어도 1종과, (B) 알킬기의 탄소수가 C1∼C5인 알킬(메타)아크릴레이트 모노머 중 적어도 1종과, (C) 수산기를 함유하는 공중합성 비닐 모노머 중 적어도 1종과, (D) 방향족기를 함유하는 공중합성 비닐 모노머 중 적어도 1종을 카르복실기를 함유하는 공중합성 비닐 모노머를 함유시키지 않고 공중합시킨, 중량 평균 분자량이 150만∼300만인 아크릴계 폴리머이며, 상기 가교제가 3관능 이상의 이소시아네이트 화합물인 점착제 조성물이다.
본 실시형태의 점착제 조성물에 있어서의 아크릴계 폴리머는, (A) 알킬기의 탄소수가 C8∼C18인 알킬(메타)아크릴레이트 모노머 중 적어도 1종과, (B) 알킬기의 탄소수가 C1∼C5인 알킬(메타)아크릴레이트 모노머 중 적어도 1종과, (C) 수산기를 함유하는 공중합성 비닐 모노머 중 적어도 1종과, (D) 방향족기를 함유하는 공중합성 비닐 모노머 중 적어도 1종을 카르복실기를 함유하는 공중합성 비닐 모노머를 함유시키지 않고 공중합하여 얻어진 공중합체이다. 본 명세서 중, (메타)아크릴레이트는 아크릴레이트 및 메타크릴레이트의 총칭이다.
본 실시형태의 점착제 조성물에 있어서의 아크릴계 폴리머를 구성하는 (A) 알킬기의 탄소수가 C8∼C18인 알킬(메타)아크릴레이트 모노머로는 옥틸(메타)아크릴레이트, 이소옥틸(메타)아크릴레이트, 2-에틸헥실(메타)아크릴레이트, 노닐(메타)아크릴레이트, 이소노닐(메타)아크릴레이트, 데실(메타)아크릴레이트, 이소데실(메타)아크릴레이트, 운데실(메타)아크릴레이트, 이소운데실(메타)아크릴레이트, 도데실(메타)아크릴레이트, 이소도데실(메타)아크릴레이트, 트리데실(메타)아크릴레이트, 이소트리데실(메타)아크릴레이트, 테트라데실(메타)아크릴레이트, 이소테트라데실(메타)아크릴레이트, 펜타데실(메타)아크릴레이트, 헥사데실(메타)아크릴레이트, 헵타데실(메타)아크릴레이트, 옥타데실(메타)아크릴레이트, 미리스틸(메타)아크릴레이트, 이소미리스틸(메타)아크릴레이트, 세틸(메타)아크릴레이트, 이소세틸(메타)아크릴레이트, 스테아릴(메타)아크릴레이트, 이소스테아릴(메타)아크릴레이트로 이루어지는 화합물군으로부터 선택된 적어도 1종 이상을 들 수 있다. 알킬(메타)아크릴레이트 모노머의 알킬기는 직쇄여도 분기형이어도 고리형(지환족)이어도 된다.
아크릴계 폴리머에 포함되는 알킬(메타)아크릴레이트 모노머에 있어서의 알킬기의 탄소수가 7 이하인 경우, 예를 들면, 하기 (B)를 포함하지만, 상기 (A)를 포함하지 않는 아크릴계 폴리머에서는 측쇄가 되는 알킬기의 유연성이 불충분해지고, 점착제 조성물을 가교하여 이루어지는 점착제층에 의한 내컬성 효과가 발휘되기 어려워져 바람직하지 않다. 한편, 상기 알킬기의 탄소수가 많은 경우, 유연성이 과다해지고, 하중에 대해 점착제층이 움푹해지기 쉬워짐과 함께, 알킬기의 결정화가 일어나기 쉬워져 점착제층의 투명성이 저하되는 경우가 있기 때문에 바람직하지 않다.
(A) 알킬기의 탄소수가 C8∼C18인 알킬(메타)아크릴레이트 모노머로는 이들 중, 알킬기의 탄소수가 C8∼C10인 알킬(메타)아크릴레이트 모노머 중 적어도 1종, 그 중에서도 2-에틸헥실아크릴레이트, 이소옥틸아크릴레이트, 이소노닐아크릴레이트, 이소데실아크릴레이트로부터 선택된 적어도 1종인 것이 바람직하다.
본 실시형태의 점착제 조성물에 있어서의 아크릴계 폴리머는, (A) 알킬기의 탄소수가 C8∼C18인 알킬(메타)아크릴레이트 모노머 중 적어도 1종과, (B) 알킬기의 탄소수가 C1∼C5인 알킬(메타)아크릴레이트 모노머 중 적어도 1종과, (D) 방향족기를 함유하는 공중합성 비닐 모노머 중 적어도 1종의 합계 100중량부에 대해, (A) 알킬기의 탄소수가 C8∼C18인 알킬(메타)아크릴레이트 모노머를 20중량부 이상 69중량부 이하의 비율로 공중합시킬 수 있다.
상기 (A)의 공중합 비율의 하한값으로는 25중량부 이상의 비율로 하는 것이 바람직하고, 35중량부 이상의 비율로 하는 것이 특히 바람직하다. 상기 (A)의 공중합 비율의 상한값으로는 65중량부 이하의 비율인 것이 바람직하고, 55중량부 이하의 비율인 것이 특히 바람직하다.
본 실시형태의 점착제 조성물에 있어서의 아크릴계 폴리머를 구성하는 (B) 알킬기의 탄소수가 C1∼C5인 알킬(메타)아크릴레이트 모노머로는, 메틸(메타)아크릴레이트, 에틸(메타)아크릴레이트, 프로필(메타)아크릴레이트, 이소프로필(메타)아크릴레이트, 부틸(메타)아크릴레이트, 이소부틸(메타)아크릴레이트, t-부틸(메타)아크릴레이트, 펜틸(메타)아크릴레이트, 이소펜틸(메타)아크릴레이트로 이루어지는 화합물군으로부터 선택된 적어도 1종 이상을 들 수 있다. 알킬(메타)아크릴레이트 모노머의 알킬기는 직쇄여도 분기형이어도 고리형(지환족)이어도 된다.
(B) 알킬기의 탄소수가 C1∼C5인 알킬(메타)아크릴레이트 모노머로는, n-부틸아크릴레이트, t-부틸아크릴레이트, 이소부틸아크릴레이트, n-부틸메타크릴레이트, 메틸아크릴레이트로 이루어지는 군으로부터 선택된 적어도 1종 이상인 것이 바람직하다.
(B) 알킬기의 탄소수가 C1∼C5인 알킬(메타)아크릴레이트 모노머로는, 2종 이상을 조합하여 사용하는 것도 바람직하고, 예를 들면, 부틸아크릴레이트, 특히, n-부틸아크릴레이트와 메틸아크릴레이트를 조합하는 것이 바람직하다.
본 실시형태의 점착제 조성물에 있어서의 아크릴계 폴리머는, (A) 알킬기의 탄소수가 C8∼C18인 알킬(메타)아크릴레이트 모노머 중 적어도 1종과, (B) 알킬기의 탄소수가 C1∼C5인 알킬(메타)아크릴레이트 모노머 중 적어도 1종과, (D) 방향족기를 함유하는 공중합성 비닐 모노머 중 적어도 1종의 합계 100중량부에 대해, (B) 알킬기의 탄소수가 C1∼C5인 알킬(메타)아크릴레이트 모노머를 30중량부 이상 79중량부 이하의 비율로 공중합시킬 수 있다.
상기 (B)의 공중합 비율의 하한값으로는 40중량부 이상의 비율로 하는 것이 바람직하고, 50중량부 이상의 비율로 하는 것이 특히 바람직하다. 상기 (B)의 공중합 비율의 상한값으로는 75중량부 이하의 비율인 것이 바람직하고, 65중량부 이하의 비율인 것이 특히 바람직하다.
본 실시형태의 점착제 조성물에 있어서의 아크릴계 폴리머를 구성하는 (C) 수산기를 함유하는 공중합성 비닐 모노머로는, 2-히드록시에틸(메타)아크릴레이트, 2-히드록시프로필(메타)아크릴레이트, 3-히드록시프로필(메타)아크릴레이트, 4-히드록시부틸(메타)아크릴레이트, 6-히드록시헥실(메타)아크릴레이트, 8-히드록시옥틸(메타)아크릴레이트 등의 수산기 함유 (메타)아크릴산에스테르류나, N-히드록시(메타)아크릴아미드, N-히드록시메틸(메타)아크릴아미드, N-히드록시에틸(메타)아크릴아미드 등의 수산기 함유 (메타)아크릴아미드류 등을 들 수 있고, 이들 화합물군 중에서 선택된 적어도 1종 이상이 바람직하다. 그 중에서도 (C) 수산기를 함유하는 공중합성 비닐 모노머로는, 8-히드록시옥틸(메타)아크릴레이트, 6-히드록시헥실(메타)아크릴레이트, 4-히드록시부틸(메타)아크릴레이트, 2-히드록시에틸(메타)아크릴레이트, N-히드록시(메타)아크릴아미드, N-히드록시메틸(메타)아크릴아미드, N-히드록시에틸(메타)아크릴아미드로 이루어지는 화합물군 중에서 선택된 적어도 1종 이상인 것이 바람직하다.
본 실시형태의 점착제 조성물에 있어서의 아크릴계 폴리머는, (A) 알킬기의 탄소수가 C8∼C18인 알킬(메타)아크릴레이트 모노머 중 적어도 1종과, (B) 알킬기의 탄소수가 C1∼C5인 알킬(메타)아크릴레이트 모노머 중 적어도 1종과, (D) 방향족기를 함유하는 공중합성 비닐 모노머 중 적어도 1종의 합계 100중량부에 대해, (C) 수산기를 함유하는 공중합성 비닐 모노머 중 적어도 1종을 0중량부 초과 5중량부 이하, 바람직하게는 0.05∼2.5중량부, 특히 바람직하게는 0.1∼2.0중량부, 더 바람직하게는 0.5∼1.5중량부의 비율로 함유시킬 수 있다.
본 실시형태의 점착제 조성물에 있어서의 아크릴계 폴리머를 구성하는 (D) 방향족기를 함유하는 공중합성 비닐 모노머(이하, 약칭으로서 「방향족기 함유 모노머」라고 하는 경우가 있다)로는, (메타)아크릴로일기 또는 비닐기 등의 불포화 이중 결합을 갖는 중합성 관능기를 갖고, 또한 방향족기 또는 복소 고리를 갖는 것을 사용할 수 있다. 방향족기 함유 모노머로는 예를 들면, 스티렌, α-메틸스티렌 등의 스티렌계 모노머; 비닐톨루엔, α-비닐톨루엔 등의 비닐톨루엔계 모노머; 비닐피리딘, 비닐피페리돈, 비닐피리미딘, 비닐피페라진, 비닐피라진, 비닐피롤, 비닐이미다졸, 비닐옥사졸, 비닐모르폴린 등의 복소 고리를 갖는 비닐계 모노머; 페녹시에틸(메타)아크릴레이트, 벤질(메타)아크릴레이트와 같은 방향족 고리를 함유하는 알킬(메타)아크릴레이트; N-아크릴로일모르폴린, N-아크릴로일피페리딘, N-메타크릴로일피페리딘, N-아크릴로일피롤리딘 등의 복소 고리를 함유하는 (메타)아크릴계 모노머 등을 들 수 있고, 이들 화합물군 중에서 선택된 적어도 1종 이상이 바람직하다. 한편, 이들에 예시되는 복소 고리 중, 피페리돈, 피페라진, 모르폴린, 피페리딘, 피롤리딘은 고리 내에 불포화 결합을 갖지 않는 포화 복소 고리이며, 피리딘, 피리미딘, 피라진, 피롤, 이미다졸, 옥사졸은 고리 내에 불포화 결합을 갖는 불포화 복소 고리(복소 방향 고리)이다. 상기 방향족기 함유 모노머는 수산기 및 카르복실기를 함유하지 않는 모노머여도 된다.
그 중에서도, (D) 방향족기를 함유하는 공중합성 비닐 모노머로는 벤질(메타)아크릴레이트, 페녹시에틸(메타)아크릴레이트로부터 선택된 적어도 1종 이상인 것이 바람직하다.
(D) 방향족기를 함유하는 공중합성 비닐 모노머는 굴절률이 높은 점착제층을 얻기 위해 바람직하게 사용된다. 또한, 본 실시형태의 점착제 조성물에 있어서, (D) 방향족기를 함유하는 공중합성 비닐 모노머는 아크릴계 폴리머를 구성하는 다른 성분과 함께 공중합됨으로써, 점착제 조성물을 가교하여 이루어지는 점착제층에 어느 정도의 견고함을 부여하여 내덴트성을 발현한다.
본 실시형태의 점착제 조성물에 있어서의 아크릴계 폴리머는, (A) 알킬기의 탄소수가 C8∼C18인 알킬(메타)아크릴레이트 모노머 중 적어도 1종과, (B) 알킬기의 탄소수가 C1∼C5인 알킬(메타)아크릴레이트 모노머 중 적어도 1종과, (D) 방향족기를 함유하는 공중합성 비닐 모노머 중 적어도 1종의 합계 100중량부 중, (D) 방향족기를 함유하는 공중합성 비닐 모노머 중 적어도 1종을 1∼50중량부, 바람직하게는 3∼40중량부, 특히 바람직하게는 5∼20중량부, 공중합 비율의 상한값으로서 더 바람직하게는 15중량부 이하의 비율로 함유시킬 수 있다.
본 실시형태의 점착제 조성물에 있어서의 아크릴계 폴리머는 카르복실기를 함유하는 공중합성 비닐 모노머를 함유시키지 않고 공중합하여 얻어진 공중합체이다.
본 실시형태의 점착제 조성물에 있어서 아크릴계 폴리머로서 사용되는 공중합체의 중합 방법은 특별히 한정되는 것은 아니며, 용액 중합법, 유화 중합법 등, 적절히 공지의 중합 방법이 사용 가능하다.
본 실시형태에서는 아크릴계 폴리머로서 사용되는 공중합체의 유리 전이 온도(이하, Tg라고 적는다)는, -70℃ 이상 -20℃ 이하가 바람직하다. Tg가 -70℃ 미만이면, 내발포성(내구성)과 내덴트성이 저하하고, Tg가 -20℃를 초과하면, 내컬성이 저하하고, 또한, 휘도 불균일이 발생하기 쉬워지므로 바람직하지 않다. 또한, 본 실시형태의 점착제 조성물에 있어서의 아크릴계 폴리머로서 사용되는 공중합체의 Tg는 -65℃∼-30℃인 것이 보다 바람직하다.
또한, 본 실시형태의 점착제 조성물에 있어서 아크릴계 폴리머로서 사용되는 공중합체의 중량 평균 분자량은 150만∼300만으로 할 수 있다. 175만∼275만의 범위인 것이 바람직하고, 200만∼250만의 범위인 것이 특히 바람직하다.
아크릴계 폴리머로서 사용되는 공중합체의 중량 평균 분자량이 상기 하한값 미만이면, 내구성이 불충분해져 바람직하지 않다.
또한, 본 실시형태의 점착제 조성물에 있어서 아크릴계 폴리머로서 사용되는 공중합체 분자량의 분산도(Mw[중량 평균 분자량]/Mn[수평균 분자량])는, 6.0 이하인 것이 바람직하다.
아크릴계 폴리머로서 사용되는 공중합체의 중량 평균 분자량이 150만∼300만인 것에 추가로, 공중합체 분자량의 분산도가 6.0 이하임으로써, 예를 들면, 100℃를 초과하는 고온하에 방치 후, 박리 내구성을 향상할 수 있으며 점착제층의 박리나 발포의 발생이 억제된다.
공중합체 분자량의 분산도로는 5.2 이하인 것이 보다 바람직하고, 4.5 이하인 것이 더 바람직하다.
본 실시형태의 점착제 조성물에 있어서는 가교제로서 3관능 이상의 이소시아네이트 화합물을 사용한다. 3관능 이상의 이소시아네이트 화합물로는 1분자 중에 적어도 3개 이상의 이소시아네이트(NCO)기를 갖는 폴리이소시아네이트 화합물이면 되며, 헥사메틸렌디이소시아네이트, 이소포론디이소시아네이트, 디페닐메탄디이소시아네이트, 톨릴렌디이소시아네이트, 자일릴렌디이소시아네이트 등의 디이소시아네이트류(1분자 중에 2개의 NCO기를 갖는 화합물)의 뷰렛 변성체나 이소시아누레이트 변성체, 트리메틸올프로판이나 글리세린 등의 3가 이상의 폴리올(1분자 중에 적어도 3개 이상의 OH기를 갖는 화합물)과의 어덕트체(폴리올 변성체) 등을 들 수 있다.
그 중에서도 3관능 이상의 이소시아네이트 화합물이 1분자 중에 적어도 3개 이상의 이소시아네이트(NCO)기를 갖는 폴리이소시아네이트 화합물이며, 특히 헥사메틸렌디이소시아네이트 화합물의 이소시아누레이트체, 이소포론디이소시아네이트 화합물의 이소시아누레이트체, 헥사메틸렌디이소시아네이트 화합물의 어덕트체, 이소포론디이소시아네이트 화합물의 어덕트체, 헥사메틸렌디이소시아네이트 화합물의 뷰렛체, 이소포론디이소시아네이트 화합물의 뷰렛체로 이루어지는 화합물군 중에서 선택된 적어도 1종 이상인 것이 바람직하다.
가교제의 3관능 이상의 이소시아네이트 화합물은 상기 (A)와 상기 (B)와 상기 (D)의 합계 100중량부에 대해, 0.001∼0.05중량부의 비율로 함유시킬 수 있다.
본 실시형태의 점착제 조성물에 있어서는, 점착제 조성물 중에 실란 커플링제를 함유시킬 수 있다.
실란 커플링제로는 비닐트리메톡시실란, 비닐트리에톡시실란, 비닐트리스(2-메톡시에톡시)실란 등의 비닐기 함유 실란 커플링제; 3-메타크릴옥시프로필트리메톡시실란, 3-메타크릴옥시프로필트리에톡시실란, 3-메타크릴옥시프로필메틸디메톡시실란, 3-메타크릴옥시프로필메틸디에톡시실란 등의 메타크릴옥시기 함유 실란 커플링제; 비닐트리아세톡시실란 등의 아세톡시기 함유 실란 커플링제; 3-아크릴옥시프로필트리메톡시실란, 3-아크릴옥시프로필트리에톡시실란 등의 아크릴옥시기 함유 실란 커플링제; 3-글리시독시프로필트리메톡시실란, 3-글리시독시프로필트리에톡시실란, 3-글리시독시프로필메틸디메톡시실란, 3-글리시독시프로필메틸디에톡시실란, 2-(3,4-에폭시시클로헥실)에틸트리메톡시실란 등의 에폭시기 함유 실란 커플링제; 비닐트리클로로실란 등의 클로로기 함유 실란 커플링제; 3-메르캅토프로필트리메톡시실란, 3-메르캅토프로필트리에톡시실란, 3-메르캅토프로필메틸디메톡시실란, 3-메르캅토프로필메틸디에톡시실란 등의 메르캅토기 함유 실란 커플링제; 3-트리메톡시실릴프로필숙신산 무수물 등의 산무수물기 함유 실란 커플링제; 3-아미노프로필트리메톡시실란, 3-아미노프로필트리에톡시실란, N-2-(아미노에틸)-3-아미노프로필트리메톡시실란 등의 아미노기 함유 실란 커플링제; 3-이소시아네이트프로필트리메톡시실란, 3-이소시아네이트프로필트리에톡시실란 등의 이소시아네이트기 함유 실란 커플링제 등을 들 수 있다. 이들 실란 커플링제는 1종류 또는 2종류 이상을 혼합하여 사용할 수 있고, 첨가량으로는 점착제 조성물의 100중량부에 대해, 통상 0.001∼5중량부를 첨가하는 것이 바람직하다.
실란 커플링제로는 에폭시기, 메르캅토기, 산무수물기로부터 선택되는 적어도 1종의 관능기를 갖는 실란 커플링제를 사용하는 것이 바람직하다.
실란 커플링제는 상기 (A)와 상기 (B)와 상기 (D)의 합계 100중량부에 대해, 0.01∼0.1중량부를 함유시킬 수 있다.
본 실시형태의 점착제 조성물로는 BH형 점도계(도키산업 주식회사 제조)를 이용하여 25℃에 있어서 로터 회전수를 2rpm 및 20rpm으로 변화시켜 측정한 점도의 비인 틱소트로피 인덱스(TI값)＝[2rpm에서의 점도]/[20rpm에서의 점도]가 1.25 이하인 점착제 조성물 용액을 사용할 수 있다.
상기 TI값은 점착제 조성물을 용제에 용해한 점착제 조성물 용액의 점도 특성에 있어서의 점도의 전단 속도 의존성을 평가한 값이며, 이른바, 「틱소트로피 점성」의 척도가 되는 값이다. TI값은 점착제 조성물 용액에 대해서 BH형 점도계를 이용하여 점도를 측정할 때, 로터의 회전수를 2rpm 및 20rpm으로 변화시켜 측정하고, 그 값의 비율로 산출할 수 있다.
TI값이 높은 경우에는 전단 속도의 상승에 수반하여, 점착제 조성물로 이루어지는 도포 재료의 점도가 크게 저하된다. 예를 들면, 점착제 조성물로 이루어지는 도포 재료를 수지 필름에 도공하는 공정에 있어서, 당해 도포 재료의 전단 변형에 의한 점도 저하가 현저해지고, 그 결과로서 도공성이 악화된다.
본 실시형태의 점착제 조성물로는 TI값이 1.25 이하인 점착제 조성물 용액을 사용할 수 있다. TI값이 1.25를 초과하는 경우, 점착제 조성물의 도공성이 악화되어서 안정적인 도공을 할 수 없다.
일반적으로 알킬기의 탄소수가 C8 이상인 알킬(메타)아크릴레이트 모노머를 모노머 성분으로서 사용하고, 중합하여 얻어지는 분자량 100만 이상의 아크릴 중합체에 있어서는 탄소수가 C8 이상인 장쇄 알킬기에 기초하는 고분자 사슬의 엉킴에 의해 틱소트로피 점성이 발현하고, 상기 TI값이 높아지는 경향이 있으며, 점착제 조성물 도료로서 사용한 경우, 도공성이 악화된다.
본 실시형태의 점착제 조성물에 있어서, 상기 TI값 범위의 점착제 조성물 용액은 점착제 조성물의 아크릴계 폴리머를 구성하는 모노머 성분의 종류나 함유 비율의 조정, 공중합체의 중합 방법의 조정, 초산에틸 등의 용제에 용해했을 때의 아크릴계 폴리머의 농도의 조정을 행함으로써 얻을 수 있다.
본 실시형태의 점착제 조성물 용액은 아크릴계 폴리머로서 사용되는 공중합체의 중량 평균 분자량이 150만 이상임에도 불구하고, TI값이 1.25 이하인 점에서 안정적인 도공성이 얻어지는 것이다.
본 실시형태의 점착제 조성물은 상기 이외의 임의의 성분으로서 산화 방지제, 대전 방지제, 계면 활성제, 경화 촉진제, 가소제, 점착 부여제, 충전제, 가교 촉매, 가교 지연제, 경화 지연제, 가공 보조제, 노화 방지제, 자외선 흡수제 등의 공지의 첨가제를 적절히 배합할 수 있다. 이들은 단독으로 혹은 2종 이상 병용하여 사용해도 된다.
본 실시형태의 점착제 조성물을 가교시킨 점착제층은 상기 점착제 조성물을 기재나 이형 필름에 도포한 후, 점착제 조성물을 가교시킴으로써 형성할 수 있다. 가교 후 점착제층의 겔분율은 40∼70％가 바람직하고, 또한 42∼68％가 보다 바람직하고, 45∼65％가 가장 바람직하다. 점착제층의 겔분율이 이 범위 외이면 내열성이나 내구성이 저하되기 때문에 바람직하지 않다.
본 실시형태의 점착제 조성물을 가교시킨 점착제층을 광학 부재의 층간의 첩합 등에 사용하는 경우, 얇은 점착제층인 것이 바람직하다. 점착제층의 두께는 1∼25㎛가 바람직하고, 보다 바람직하게는 5∼25㎛이며, 더 바람직하게는 5∼20㎛이다.
또한, 점착제층과 광학 부재의 계면에서의 광선의 반사를 저감시키기 위해, 광학 부재와 점착제층 사이의 굴절률 차이를 가능한 한 작게 하는 것이 바람직하다.
또한, 본 실시형태의 점착제 조성물을 가교하여 이루어지는 20㎛ 두께의 점착제층의 내덴트성이 10g 이상인 것이 바람직하다.
또한, 편광소막의 보호막으로서의 PET(폴리에틸렌테레프탈레이트; 두께 20㎛)를 표면 기재로 한 두께 140㎛의 편광판과 두께 0.4㎜의 무알칼리 유리를 상기 점착제 조성물을 가교하여 이루어지는 점착제층을 개재하여 첩합하고, JIS-Z0237에 준거하여 180°방향으로 300㎜/분의 박리 속도로, 유리면으로부터 PET를 표면 기재로 한 편광판을 박리했을 때의 점착력이 4N/25㎜ 이하인 것이 바람직하다. 당해 점착력이 1∼4N/25㎜인 것이 더 바람직하고, 1.2∼3.8N/25㎜인 것이 특히 바람직하다.
또한, 본 실시형태의 점착제 조성물을 가교시킨 점착제층을 적층시켜 이루어지는 점착 필름은 점착제층을 기재, 광학 필름, 이형 필름의 편면 상에 형성함으로써 제조할 수 있다. 점착제층의 형성에 사용하는 기재 필름이나, 점착면을 보호하는 이형 필름(세퍼레이터)으로는 폴리에스테르 필름 등의 수지 필름 등을 사용할 수 있다. 기재 필름에는 수지 필름의 점착제층이 형성된 측과는 반대 면에 실리콘계, 불소계 이형제나 코트제, 실리카 미립자 등에 의한 방오 처리, 대전 방지제의 도포나 혼입 등에 의한 대전 방지 처리를 실시할 수 있다.
이형 필름에는 점착제층의 점착면과 합쳐지는 측면에 실리콘계, 불소계 이형제 등에 의해 이형 처리가 실시된다. 1개의 광학 필름용 점착제층의 양면에 각각 이형 필름의 이형 처리가 실시된 면을 합침으로써, 「이형 필름/점착제층/이형 필름」의 구성으로 할 수도 있다. 이 경우, 양측의 이형 필름을 순차 혹은 동시에 박리하여 점착면을 표출함으로써, 광학 필름 등의 광학 부재와 첩합하는 것이 가능해진다. 광학 필름으로는 편광 필름, 위상차 필름, 반사 방지 필름, 방현(안티글레어) 필름, 자외선 흡수 필름, 적외선 흡수 필름, 광학 보상 필름, 휘도 향상 필름, 렌즈 필름, 하드 코트 필름, 터치 패널용 투명 도전성 필름 등을 들 수 있다.
본 실시형태의 점착제 조성물을 가교시켜 얻어지는 점착제층은 내열성 및 내구성이 우수하므로, 편광 필름/점착제층/액정 표시 패널의 구성으로 편광 필름과 액정 표시 패널을 첩합하는 용도, 또한, 편광 필름/점착제층/위상차 필름/점착제층/유기 EL 패널의 구성으로 위상차 필름과 편광 필름 또는 유기 EL 패널을 첩합하는 용도에 바람직하다.
본 실시형태의 점착제 조성물을 가교시켜 얻어지는 점착제층 및 점착 필름은 화상 표시 장치에 조립되는 각종 광학 필름, 터치 패널용 각종 광학 필름, 전자 종이용 각종 광학 필름, 액정 표시 패널에 조립되는 각종 광학 필름, 유기 EL 패널에 조립되는 각종 광학 필름의 첩합에 사용할 수 있다. 또한, 이들 광학 필름의 적어도 한쪽 면에 상기 점착제층이 적층되어 있는 점착제층이 형성된 광학 필름으로 할 수 있다. 이형 필름으로 보호된 점착제층을 갖는 경우, 이형 필름을 박리함으로써, 「광학 필름/점착제층」과 같이 점착제층을 표출시키고, 다른 광학 필름과 첩합함으로써, 층간에 점착제층을 사용하여 적층된 「광학 필름/점착제층/광학 필름」과 같은 구성을 얻을 수 있다.
본 실시형태의 점착제 조성물을 가교시켜 얻어지는 점착제층은 화상 표시 장치에 조립되는 각종 광학 필름의 첩합에 바람직하게 사용된다. 본 실시형태의 점착제 조성물을 가교시켜 얻어지는 점착제층은 「편광 필름/점착제층」, 「편광 필름/점착제층/이형 필름」, 「편광 필름/점착제층/위상차 필름/점착제층」, 「편광 필름/점착제층/위상차 필름/점착제층/이형 필름」 등의 구성으로도 바람직하게 사용할 수 있다.
상술한 화상 표시 장치로는 액정 표시 장치(액정 표시 패널), 유기 EL 표시 장치(유기 EL 패널), 터치 패널, 전자 종이 등을 들 수 있지만, 이들에 한정되지 않는다. 이하, 유기 EL 패널을 대표적인 예로 들어 설명하지만, 이들의 개념에 기초하는 본 실시형태의 점착제층 및 점착 필름은 액정 표시 패널 등, 다른 화상 표시 장치에도 적용 가능하다.
화상 표시 장치로는 특히 고내구성이 요구되는 자동차 등의 차내에서 사용하는 차재용 모니터, 카 내비게이션용 등의 액정 표시 패널에도 적용 가능하다.
유기 EL 패널에 조립되는 위상차 필름의 재질로는 폴리카보네이트 화합물을 들 수 있고, 역파장 분산성(복굴절이 장파장만큼 증대)을 갖는 재료가 바람직하다. 폴리카보네이트 화합물은 중합체의 반복 단위 중에 카보네이트 결합(-O-CO-O-)을 포함하는 수지이며, 각 카보네이트 결합 사이에 포함되는 화학 구조에는 방향족계, 지방족계 등의 각종이 알려져 있다. 반복 단위는 1종이어도 2종 이상이어도 된다. 위상차 필름의 위상차로는 1/4λ 또는 1/2λ(파장λ의 1/4배 또는 1/2배)를 들 수 있다.
그 중에서도 근래 유기 EL 패널에는 외광 반사 방지를 위한 원편광판이 필요해지고, 원편광판은 직선 편광 필름과 1/4λ 위상차 필름을 2장 겹친 구성이며, 또한 위상차 필름면을 유기 EL 패널에 첩합되기 때문에, 폴리카보네이트계 수지가 원인이 되어 내구성, 내발포성이 열악하다는 결점이 있었다.
본 실시형태의 점착제 조성물을 가교시켜 얻어지는 점착제층은 폴리카보네이트계 수지로 이루어지는 1/4λ의 위상차 필름이 조립된 편광 필름 및 유기 EL 패널의 광학 필름의 첩합용으로서도 이용 가치가 매우 높다.
편광 필름으로는 요오드 분자(I2)를 포함하는 폴리비닐알코올(PVA)층을 편광자로 하고, 그 양측에 트리아세틸셀룰로오스(TAC), COP(시클로올레핀 폴리머), 아크릴 수지, 폴리프로필렌(PP) 등의 광학 특성(투명성 등)의 우수한 재료를 사용한 수지 필름을 보호층(편광자의 보호 필름으로 불리기도 한다)으로서 적층한 구성이 일반적으로 사용되고 있다. 또한, 보호층의 수지 필름이 위상차 필름의 기능을 겸하는 경우도 있다. 또한, 고내구성이 요구되는 용도에는 요오드계가 아닌 염료계가 사용되는 경우도 있다.
유기 EL 패널로는 유기 발광 다이오드(OLED) 구조를 갖고, 양극과 음극의 전극 사이에 정공 주입층, 정공 수송층, 발광층, 전자 수송층, 전자 주입층 등, 복수의 기능층이 형성, 적층된 발광 소자를 갖는 구성을 들 수 있다. 전극으로는 투광성을 갖는 투명 전극층과 불투명한 금속 전극층을 들 수 있다. 플렉시블한 유기 EL 패널도 제조 가능하며, 수지 등의 플렉시블 기재 상에 박, 도금, 인쇄, 증착, 스퍼터 등에 의해 전극, 배선, 기능층 등을 형성할 수 있다.
실시예
이하, 실시예를 통해 본 발명을 구체적으로 설명한다.
＜아크릴계 폴리머의 제조＞
[실시예 1]
반응 용기, 교반기, 온도계, 환류 냉각기 및 질소 도입관을 구비한 반응 장치에 질소 가스를 도입하여, 반응 용기 내의 공기를 질소 가스로 치환했다. 그 후, 반응 용기에 이소노닐아크릴레이트 50중량부, 부틸아크릴레이트 35중량부, 메틸아크릴레이트 10중량부, 8-히드록시옥틸아크릴레이트 0.2중량부, 벤질아크릴레이트 5중량부와 함께 용제(초산에틸)를 60중량부 첨가했다. 그 후, 중합 개시제로서 아조비스이소부티로니트릴 0.1중량부를 2시간에 걸쳐 적하시키고, 65℃에서 6시간 반응시켜 실시예 1의 아크릴계 폴리머 용액을 얻었다.
[실시예 2∼8 및 비교예 1∼5]
아크릴계 폴리머를 구성하는 각 모노머의 종류, 배합 비율을 각각, 표 1의 (A)∼(D)군의 기재와 같이 한 것 외에는, 상기 실시예 1과 동일하게 하여 실시예 2∼8 및 비교예 1∼5의 아크릴계 폴리머 용액을 얻었다.
＜점착제 조성물, 점착제층 및 점착 필름의 제조＞
[실시예 1]
상기와 같이 제조한 반응 용기 내의 실시예 1의 아크릴계 폴리머 용액에 자일릴렌디이소시아네이트(XDI)의 어덕트체(타케네이트(등록상표) D-110N; 미츠이 화학 주식회사 제조) 0.05중량부, 실란 커플링제(KBM-403; 3-글리시독시프로필트리메톡시실란: 신에츠 화학공업 주식회사 제조) 0.05중량부를 첨가하고 교반 혼합하여 실시예 1의 점착제 조성물을 얻었다. 이 점착제 조성물을 이형 필름(실리콘 수지 코팅된 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET) 필름) 상에 건조 후의 두께가 20㎛가 되도록 도포 후, 90℃에서 5분간 건조하여 점착제층을 형성했다. 그 후, 건조한 점착제층 상에 이형 처리한 이형 필름을 중첩하여 이형 필름/점착제층/이형 필름으로 이루어지는 층 구성으로 했다. 또한 23℃, 50％RH의 분위기하에서 7일간 에이징(양생)을 함으로써, 실시예 1의 점착 필름을 얻었다.
[실시예 2∼8 및 비교예 1∼5]
아크릴계 폴리머 이외의 첨가제의 종류, 배합 비율을 각각, 표 1의 (G)군, (H)군의 기재와 같이 한 것 외에는, 상기 실시예 1과 동일하게 하여 실시예 2∼8 및 비교예 1∼5의 점착제 조성물, 점착제층 및 점착 필름을 얻었다.
표 1에 있어서, (A)군의 알킬기의 탄소수가 C8∼C18인 알킬(메타)아크릴레이트 모노머와, (B)군의 알킬기의 탄소수가 C1∼C5인 알킬(메타)아크릴레이트 모노머와, (D)군의 방향족기를 함유하는 공중합성 비닐 모노머의 합계를 100중량부로 했다. 또한, (A)∼(D)군, (G)군, (H)군의 첨가 비율로서, 중량부의 수치를 약기호 혹은 명칭 뒤에 나타냈다. 한편, (C)군은 수산기를 함유하는 공중합성 비닐 모노머이지만, 비교예 3에서는 카르복실기를 함유하는 공중합성 비닐 모노머를 포함한다. 또한, (G)군은 3관능 이상의 이소시아네이트 화합물, (H)군은 실란 커플링제이다.
또한, 표 1에 나타낸 각 성분의 약기호에 대한 화합물명을 표 2에 나타냈다. 한편, 콜로네이트(등록상표)L은 토소 주식회사의 상품명이다. TDI는 톨릴렌디이소시아네이트를 의미하고, XDI는 자일릴렌디이소시아네이트를 의미한다. 실란 커플링제 KBM-403, X-12-967C(3-트리메톡시실릴프로필숙신산 무수물), X-41-1805(메르캅토기 함유 올리고머형 실란 커플링제)는 신에츠 화학공업 주식회사의 상품명이다.
＜시험 방법 및 평가＞
얻어진 실시예 1∼8 및 비교예 1∼5의 점착 필름을 사용하여 이형 필름(실리콘 수지 코팅된 PET 필름)을 박리하고, 점착제층을 표출시켜 각종 측정용 및 시험용 시료로 했다.
＜점착력의 평가＞
PET(두께 20㎛)를 표면 기재로 한 두께 140㎛의 편광판을, 상기 실시예 1∼8 및 비교예 1∼5의 점착 필름으로부터 얻은 점착제층을 개재하여 8인치 사이즈의 두께 0.4㎜의 무알칼리 유리에 첩합하여 1시간 방치했다. 그 후, JIS-Z0237에 준거하여 180°방향으로 300㎜/분의 박리 속도로, 유리면으로부터 PET를 표면 기재로 한 편광판을 박리했을 때의 박리 강도를 점착력(N/25㎜)으로 했다.
＜내구성·휘도 불균일의 평가＞
PET(두께 20㎛)를 표면 기재로 한 두께 140㎛의 편광판을, 상기 실시예 1∼8 및 비교예 1∼5의 점착 필름을 사용하여 8인치 사이즈의 두께 0.4㎜의 무알칼리 유리에 첩합하고, 그 후, 105℃ 분위기하에서 500시간 보관 후, 박리, 발포 등의 결점의 유무를 「내구성」으로서 평가하고, 그리고 백라이트 상에 두었을 때의 색의 농담 등의 「휘도 불균일」의 유무를 평가했다. 내구성 평가에서는 점착제층의 박리, 발포 등의 결점이 발생하고 있는 경우를 「×」로 하고, 결점이 전혀 없는 경우를 「○」로 했다. 또한, 휘도 불균일의 평가에서는 휘도에 불균일이 인정되는 경우를 「×」로 하고, 불균일이 없는 경우를 「○」로 했다.
＜패널 컬의 평가＞
8인치 사이즈이며, 두께 0.4㎜의 무알칼리 유리의 표리 양면에 점착제 조성물을 가교하여 형성한 두께 20㎛의 점착제층의 시트를 개재시키고, PET를 표면 기재로 한 두께 140㎛의 편광판을 직교 니콜이 되도록 첩합하여 시료 패널을 제작하고, 80℃ Dry로 120시간 방치한 후의 패널의 컬을 계측했다. 수치는 평판 상에 패널을 재치했을 때의 패널 단부의 휨 높이이다.
패널의 컬 양이 0.5㎜ 이하인 경우, 컬이 발생하지 않은 양호한 상태인 것으로 했다.
＜점착제 조성물 용액의 TI값의 평가＞
BH형 점도계(도키산업 주식회사 제조)를 이용하여 25℃로 조정한 18％ 점착제 조성물 용액(용제: 초산에틸)의 점도를 로터 회전수 2rpm 및 20rpm에서 측정했다. 각각의 회전수로 측정한 점도의 값으로부터 틱소트로피 인덱스(TI값)＝[2rpm에서의 점도]/[20rpm에서의 점도]를 산출했다. TI값이 1.25를 초과하는 값인 경우에는, 틱소트로피 점성이 현저하고 양호한 도공성을 갖는 것이 아닌 것으로 했다.
＜아크릴계 폴리머의 평균 분자량 및 분자량의 분산도(Mw/Mn)의 평가＞
겔·퍼미에이션·크로마토그래피(GPC)를 사용하여 아크릴계 폴리머의 폴리스티렌 환산의 중량 평균 분자량(Mw) 및 수평균 분자량(Mn), 분산도(Mw/Mn)를 산출했다.
＜내덴트성 평가＞
점착제 조성물을 가교하여 형성한 20㎛ 두께의 점착제층의 시트에 대해서 표면에 직경 5㎜의 스틸 볼을 접촉시켜 하중을 가했을 때의 패임을 육안으로 관찰하여 평가했다. 하중의 질량을 5g씩 증가시켜 패임의 관찰을 행하고, 패임이 발생하지 않는 최대 하중을 기록하여 내덴트성 척도로 했다. 하중이 10g에서 패임이 발생하지 않는 경우 내덴트성이 양호한 것으로 했다.
표 3에 평가 결과를 나타낸다.
본원 청구항 1에 기재된 발명 특정 사항을 모두 만족하고, 본 발명의 점착제 조성물의 구체예인 실시예 1∼8의 점착제층은 리워크성을 고려한 적당한 점착력을 갖는 것이며, 또한 비교적 고온에서의 내구성 시험에 있어서 박리나 부유, 발포가 발생하지 않고, 양호한 내구성을 가지며, 또한 휘도 불균일도 발생되어 있지 않다. 즉, 본 발명의 점착제 조성물로부터 형성된 점착제층은 편광 필름 등의 광학 필름과 액정 표시 패널의 첩합에 사용했을 때, 우수한 내열성 및 내구성을 발현할 수 있는 것이라고 할 수 있다.
그 뿐만이 아니라, 광학 필름과 액정 표시 패널을 본 발명의 점착제 조성물로부터 형성된 점착제층으로 첩합한 적층체에서는, 광학 필름에 치수 변화가 발생하는 고온에 방치되었을 경우여도, 패널의 컬이 매우 작은 상태를 유지함과 함께, 점착제층 자체는 내덴트성도 우수한 결과가 나타나 있다. 이는 환경 조건에 의해 수축이나 그에 수반하는 응력이 발생하기 쉬운 광학 필름의 변형이나 응력을 본 발명의 점착제 조성물로부터 형성된 점착제층이 패널 측에 그 변형이나 응력의 영향을 전파시키지 않는 성능을 가지면서도, 점착제층 자체도 변형하기 어려운 특성을 갖는 것이라는, 지금까지 없던 성능을 갖는 점착제층을 형성하는 점착제 조성물의 발명을 제공할 수 있는 것을 나타내고 있다.
또한, 아크릴계 폴리머에 대해서 (A) 알킬기의 탄소수가 C8∼C18인 알킬(메타)아크릴레이트 모노머의 함유량이 적고, (D) 방향족기를 함유하는 공중합성 비닐 모노머 중 적어도 1종을 갖지 않은 비교예 1의 점착제 조성물을 사용한 점착제층은 점착력이 높고, 또한 내구성 평가에 있어서의 고온 처리 후의 박리나 발포는 없지만 휘도 불균일 및 패널의 컬이 발생하여 양호한 성능을 갖지 않았다.
아크릴계 폴리머에 대해서 (D) 방향족기를 함유하는 공중합성 비닐 모노머 중 적어도 1종을 갖지 않고, 중량 평균 분자량이 본원 청구항 1에서 규정된 수치 범위를 하회하고, 또한 실란 커플링제를 함유하고 있지 않은 비교예 2의 점착제 조성물을 사용한 점착제층은 내구성이 충분하지 않고, 휘도 불균일 및 패널의 컬이 발생하여 내덴트성도 열악했다. 또한, 점착제 조성물 용액이 강한 틱소트로피 점성을 나타내고 있고, 도공성도 열악했다.
아크릴계 폴리머에 대해서 (C) 수산기를 함유하는 공중합성 비닐 모노머 대신에 카르복실기를 함유하는 공중합성 비닐 모노머를 갖고, 또한 가교제의 함유량이 과잉인 비교예 3의 점착제 조성물에서는 점착제층의 내덴트성은 양호하지만 점착력, 휘도 불균일 및 패널의 컬을 포함한 내구성이 열악했다. 또한, 점착제 조성물 용액의 틱소트로피 점성도 높고, 도공성이 불량이었다.
또한, (B) 알킬기의 탄소수가 C1∼C5인 알킬(메타)아크릴레이트 모노머의 함유량이 낮고, (D) 방향족기를 함유하는 공중합성 비닐 모노머 중 적어도 1종을 함유하지 않고, 중량 평균 분자량이 본원 청구항 1에서 규정된 수치 범위를 하회하는 아크릴계 폴리머를 사용하고, 또한 실란 커플링제를 함유하고 있지 않은 비교예 4의 점착제 조성물을 사용한 점착제층에서는 휘도 불균일이나 패널의 컬이 양호하지만 내구성 평가에 있어서 고온 처리 후의 박리나 발포가 보이고, 내덴트성도 열악했다. 도공성도 양호한 것이 아니었다.
또한, 아크릴계 폴리머에 대해서 (B) 알킬기의 탄소수가 C1∼C5인 알킬(메타)아크릴레이트 모노머 중 적어도 1종을 함유하고 있지 않은 비교예 5의 점착제 조성물을 사용한 점착제층에서는 내구성 평가에 있어서 고온 처리 후의 박리나 휘도 불균일이 발생하여 양호한 것은 아니었다.
이와 같이 비교예 1∼5의 점착제 조성물을 사용한 점착제층은 충분한 내구성을 갖지 않고, 또한 패널 컬의 억제와 내덴트성을 양립할 수 없었다.

Claims (14)

  1. 아크릴계 폴리머와, 가교제와, 실란 커플링제를 함유하는 점착제 조성물로서,
    상기 아크릴계 폴리머가,
    (A) 알킬기의 탄소수가 C8∼C18인 알킬(메타)아크릴레이트 모노머 중 적어도 1종과,
    (B) 알킬기의 탄소수가 C1∼C5인 알킬(메타)아크릴레이트 모노머 중 적어도 2종과,
    (C) 수산기를 함유하는 공중합성 비닐 모노머 중 적어도 1종과,
    (D) 방향족기를 함유하는 공중합성 비닐 모노머 중 적어도 1종을
    카르복실기를 함유하는 공중합성 비닐 모노머를 함유시키지 않고 공중합시킨, 중량 평균 분자량이 200만∼300만인 아크릴계 폴리머이며,
    상기 (A) 알킬기의 탄소수가 C8∼C18인 알킬(메타)아크릴레이트 모노머가 2-에틸헥실아크릴레이트, 이소옥틸아크릴레이트, 이소노닐아크릴레이트, 및 이소데실아크릴레이트로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1종이고,
    상기 (B) 알킬기의 탄소수가 C1∼C5인 알킬(메타)아크릴레이트 모노머가 n-부틸아크릴레이트, t-부틸아크릴레이트, 이소부틸아크릴레이트, n-부틸메타크릴레이트, 및 메틸아크릴레이트로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 2종이며,
    상기 (C) 수산기를 함유하는 공중합성 비닐 모노머가 8-히드록시옥틸(메타)아크릴레이트, 6-히드록시헥실(메타)아크릴레이트, 4-히드록시부틸(메타)아크릴레이트, 2-히드록시에틸(메타)아크릴레이트, N-히드록시(메타)아크릴아미드, N-히드록시메틸(메타)아크릴아미드, 및 N-히드록시에틸(메타)아크릴아미드로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1종이고,
    상기 아크릴계 폴리머가, 상기 (A)와 상기 (B)와 상기 (D)의 합계 100중량부에 대해,
    상기 (A) 알킬기의 탄소수가 C8∼C18인 알킬(메타)아크릴레이트 모노머 중 적어도 1종을 20중량부 이상 69중량부 이하,
    상기 (B) 알킬기의 탄소수가 C1∼C5인 알킬(메타)아크릴레이트 모노머 중 적어도 2종을 30중량부 이상 79중량부 이하,
    상기 (C) 수산기를 함유하는 공중합성 비닐 모노머 중 적어도 1종을 0중량부 초과 5중량부 이하,
    상기 (D) 방향족기를 함유하는 공중합성 비닐 모노머 중 적어도 1종을 1∼50중량부의 비율로 공중합시킨 아크릴계 폴리머이며,
    상기 가교제가 3관능 이상의 이소시아네이트 화합물이고,
    상기 점착제 조성물을 용제에 용해하여 이루어지는 점착제 조성물 용액의 틱소트로피 인덱스(TI값=[로터 회전수 2rpm에서의 점도]/[로터 회전수 20rpm에서의 점도])가 1.25 이하인 점착제 조성물.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 점착제 조성물에 있어서, 상기 (A)와 상기 (B)와 상기 (D)의 합계 100중량부에 대해, 상기 3관능 이상의 이소시아네이트 화합물을 0.001중량부 이상 0.05중량부 이하의 비율로 함유하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 점착제 조성물.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 (D) 방향족기를 함유하는 공중합성 비닐 모노머가 벤질(메타)아크릴레이트 및 페녹시에틸(메타)아크릴레이트로부터 선택되는 적어도 1종인 것을 특징으로 하는 점착제 조성물.
  4. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 실란 커플링제가 에폭시기, 메르캅토기, 및 산무수물기로부터 선택되는 적어도 1종의 관능기를 갖는 실란 커플링제인 것을 특징으로 하는 점착제 조성물.
  5. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 아크릴계 폴리머의 분자량의 분산도(Mw[중량 평균 분자량]/Mn[수평균 분자량])가 6.0 이하인 것을 특징으로 하는 점착제 조성물.
  6. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    폴리에틸렌테레프탈레이트를 표면 기재로 한 두께 140㎛의 편광판과 두께 0.4㎜의 무알칼리 유리를, 상기 점착제 조성물을 가교하여 이루어지는 점착제층을 개재하여 첩합하고, JIS-Z0237에 준거하여 180°방향으로 300㎜/분의 박리 속도로, 유리면으로부터 폴리에틸렌테레프탈레이트를 표면 기재로 한 편광판을 박리했을 때의 점착력이 4N/25㎜ 이하인 것을 특징으로 하는 점착제 조성물.
  7. 제 1 항 또는 제 2 항의 점착제 조성물을 용제에 용해하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 점착제 조성물 용액.
  8. 제 1 항 또는 제 2 항의 점착제 조성물을 가교하여 이루어지는 점착제층으로서,
    상기 점착제 조성물을 가교하여 형성되는 20㎛ 두께의 점착제층의 시트의 표면에 직경 5mm의 스틸 볼을 접촉시켜 하중을 가했을 때에 패임이 발생하지 않는 최대 하중으로 나타내는 내덴트성이 10g 이상인 것을 특징으로 하는 점착제층.
  9. 수지 필름의 편면에 제 1 항 또는 제 2 항의 점착제 조성물을 가교하여 이루어지는 점착제층이 적층되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 점착 필름.
  10. 제 9 항에 있어서,
    편광판을 피착체에 첩합하기 위해 사용되는 것을 특징으로 하는 점착 필름.
  11. 이형 필름의 편면에 제 1 항 또는 제 2 항의 점착제 조성물을 가교하여 이루어지는 점착제층이 형성되고, 이형 필름/점착제층/이형 필름의 구성인 것을 특징으로 하는 점착 필름.
  12. 광학 필름의 적어도 한쪽 면에 제 1 항 또는 제 2 항의 점착제 조성물을 가교하여 이루어지는 점착제층이 적층되어 이루어지고, 이형 필름/점착제층/광학 필름의 구성인 것을 특징으로 하는 점착제층이 형성된 광학 필름.
  13. 편광판의 편면에 제 1 항 또는 제 2 항의 점착제 조성물을 가교하여 이루어지는 점착제층이 적층되어 이루어지고, 이형 필름/점착제층/편광판의 구성인 것을 특징으로 하는 점착제층이 형성된 편광판.
  14. 제 13 항의 점착제층이 형성된 편광판이 사용되고 있는 것을 특징으로 하는 액정 표시 패널.
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