KR20230159542A - 광학 적층체, 화상 표시 장치 및 점착제 조성물 - Google Patents

광학 적층체, 화상 표시 장치 및 점착제 조성물 Download PDF

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KR20230159542A
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닛토덴코 가부시키가이샤
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Abstract

제공되는 광학 적층체는, 광학 기재와, 상기 광학 기재의 표면에 배치된 점착제층을 구비한다. 상기 점착제층은 실란 커플링제를 포함하는 점착제 조성물을 포함한다. 상기 실란 커플링제는 이소시아누르환을 함유하고, 이소시아네이트기를 함유하지 않는다. 상기 점착제층이 배치되어 있는 상기 표면은, 에너지의 조사에 의한 표면 개질이 이루어진 개질면이다. 상기 광학 적층체는, 고온에서의 내박리성이 우수할 수 있다.

Description

광학 적층체, 화상 표시 장치 및 점착제 조성물
본 발명은 광학 적층체, 화상 표시 장치 및 점착제 조성물에 관한 것이다.
액정 디스플레이 및 유기 EL 디스플레이 등의 각종 박형의 화상 표시 장치는, 통상 광학 기재와, 광학 기재의 표면에 배치된 점착제층을 구비하는 광학 적층체를 구비하고 있다. 광학 기재의 예는, 액정층 및 유기 EL 발광층 등의 화상 형성층, 편광판 및 위상차 필름 등의 광학 필름, 그리고 커버 윈도우이다. 점착제층은, 광학 적층체에 포함되는 각 층의 접합에 사용되고 있다. 또한, 복수의 층으로 구성되는 광학 기재, 예를 들어 편광자와 편광자 보호 필름으로 구성되는 편광판 등에 있어서는, 점착제층에 의해 당해 복수의 층을 접합하는 경우도 있다.
특허문헌 1에는, 투광성 피착체, 편말단에 에폭시기를 갖는 특정한 실란 커플링제를 포함하는 점착제층 및 편광판으로 구성되는 광학 적층체가 개시되어 있다. 특허문헌 1에는, 상기 실란 커플링제의 함유에 의해, 유리판에 대한 점착제층의 접착성을 향상시킬 수 있는 것이 기재되어 있다.
일본 특허 공개 평7-20314호 공보
화상 표시 장치는 고온에 노출될 수 있다. 이 때문에, 광학 적층체에는, 고온 하에 있어서도, 점착제층을 개재시켜 접합된 층 사이에 박리가 발생하기 어려운 것, 바꾸어 말하면, 고온에서의 내박리성이 우수한 것이 요구된다. 또한, 경량화 및 고기능화 등을 위해, 유리 기재 이외의 광학 기재가 화상 표시 장치에 다용되고 있으며, 유리 기재 이외의 광학 기재 사이에 있어서도 박리가 발생하기 어려운 것이 요구되고 있다. 그러나, 본 발명자들의 검토에 의하면, 특허문헌 1의 광학 적층체에서는 충분한 대응이 불가능하다.
본 발명은, 고온에서의 내박리성이 우수한 광학 적층체의 제공을 목적으로 한다.
본 발명은
광학 기재와, 상기 광학 기재의 표면에 배치된 점착제층을 구비하고,
상기 점착제층은 실란 커플링제를 포함하는 점착제 조성물을 포함하고,
상기 실란 커플링제는 이소시아누르환을 함유하고, 이소시아네이트기를 함유하지 않으며,
상기 점착제층이 배치되어 있는 상기 표면은, 에너지의 조사에 의한 표면 개질이 이루어진 개질면인, 광학 적층체를
제공한다.
다른 측면에 있어서, 본 발명은
상기 본 발명의 광학 적층체와,
화상 형성층을 구비하는, 화상 표시 장치를
제공한다.
다른 측면에 있어서, 본 발명은
광학 기재의 표면에 배치되어 사용되는 점착제 조성물이며,
실란 커플링제를 포함하고,
상기 실란 커플링제는 이소시아누르환을 함유하고, 이소시아네이트기를 함유하지 않으며,
상기 점착제 조성물이 배치되는 상기 표면은, 에너지의 조사에 의한 표면 개질이 이루어진 개질면인, 점착제 조성물을
제공한다.
본 발명에 따르면, 고온에서의 내박리성이 우수한 광학 적층체를 제공할 수 있다.
도 1은, 본 발명의 광학 적층체의 일례를 모식적으로 도시하는 단면도이다.
도 2는, 본 발명의 광학 적층체의 다른 일례를 모식적으로 도시하는 단면도이다.
도 3은, 본 발명의 광학 적층체의 또 다른 일례를 모식적으로 도시하는 단면도이다.
도 4는, 본 발명의 화상 표시 장치의 일례를 모식적으로 도시하는 단면도이다.
도 5a는, 실시예 3에서 제작한 광학 적층체의 점착제층에 있어서의 실란 커플링제의 분포를 도시하는 도면이다.
도 5b는, 비교예 1에서 제작한 광학 적층체의 점착제층에 있어서의 실란 커플링제의 분포를 도시하는 도면이다.
이하, 본 발명의 실시 형태에 대해서, 도면을 참조하면서 설명한다. 본 발명은, 이하의 실시 형태로 한정되지는 않는다.
[광학 적층체]
본 실시 형태의 광학 적층체를 도 1에 도시한다. 도 1의 광학 적층체(100)는, 광학 기재(1)와 점착제층(2)을 구비한다. 점착제층(2)은, 광학 기재(1)의 표면(11)에 배치되어 있다. 점착제층(2) 및 광학 기재(1)는, 서로 접하고 있다. 점착제층(2)이 배치되어 있는 표면(11)은, 에너지의 조사에 의한 표면 개질이 이루어진 개질면(12)이다. 점착제층(2)은, 이소시아누르환을 함유하지만 이소시아네이트기를 함유하지 않는 실란 커플링제(이하, 「Si제(X)」라고 기재)를 포함하는 점착제 조성물을 포함한다. 이소시아누르환은, 이하의 식 (1)에 나타내는 구조이다. 식 (1)에 있어서의 적어도 하나의 *(결합의 손)에는, Si 원자 및 가수분해성기를 포함하는 분자 구조(Y)가 결합되어 있다. 분자 구조(Y)는, 2개의 *에 결합하고 있어도, 3개의 *에 모두 결합하고 있어도 된다. 분자 구조(Y)가 결합하고 있지 않은 *에는, 특별히 제한되지 않지만, 수소 원자, 할로겐 원자, 또는 유기 잔기가 결합할 수 있다.
[화학식 1]
Figure pct00001
Si제(X)의 함유는, 고온(예를 들어 50 내지 100℃, 전형적으로는 80℃)에 있어서의 점착제층(2)의 응집력의 유지 및 광학 기재(1)의 개질면(12)에 대한 고온에서의 점착력의 향상에 기여하는 것으로 생각된다. 응집력의 유지, 바꾸어 말하면 점착제층(2)의 응집 파괴의 억제와 점착력의 향상은, 고온에서의 내박리성을 향상시키는 방향으로 작용한다. 상기 기여에는, (I) 점착제층(2)에 있어서 개질면(12)과의 공유 결합을 형성할 수 있는 분자 구조(Y)의 분포가, 특히 이소시아누르환에 있어서의 복수의 *에 분자 구조(Y)가 결합되어 있을 경우에, 보다 균일해질 수 있는 것, (II) 개질면(12)과의 사이에서 수소 결합을 형성할 수 있는 NCO 구조가, 이소시아누르환에서는 3개의 방향으로 균등하게 확대되고 있는 것, 및 (III) 이소시아누르환의 NCO 구조는, 이소시아네이트기와는 달리 점착제층(2)에 포함될 수 있는 다른 재료, 예를 들어 폴리머나 가교제와의 결합을 형성하기 어렵고, 점착제층(2)에 있어서의 가교 구조의 균일성을 향상시킬 수 있는 것이 작용한다고 추정된다. 또한, 본 발명자들의 검토에 의하면, 점착제층(2)의 응집력은 800％ 모듈러스에 의한 평가가 가능하다.
또한, Si제(X)는, 점착제층(2)에 있어서의 광학 기재(1)와의 계면(3)의 근방 영역(21)에 상대적으로 많이 존재할 수 있다. 영역(21)에의 편재는, 개질면(12)에 대한 고온에서의 점착력을 보다 향상시키는 방향으로 작용할 수 있다. 상기 측면으로부터, Si제(X)는, 점착제층(2)에 있어서의 광학 기재(1)와의 계면(3)의 근방 영역(21)에 편재되어 있어도 된다. 계면(3)의 근방 영역(21)이란, 예를 들어 계면(3)으로부터 점착제층(2)의 두께 방향에 당해 층(2)의 두께의 20％를 차지하는 영역을 의미한다. 점착제층(2)에 있어서의 Si제(X)의 분포는, 예를 들어 에칭 이온을 병용한 비행 시간형 2차 이온 질량 분석(TOF-SIMS) 등, 층의 두께 방향에 대한 원소 분석이 가능한 평가 방법에 의해 확인할 수 있다. 편재는, 예를 들어 TOF-SIMS에 의해 얻은, 횡축을 에칭 시간(점착제층(2)의 두께 방향에 대응)으로 하고, 종축을 SiOH+(m/z＝45)의 강도로 하는 플롯에 의해 확인할 수 있다. Si제(X)가 편재되어 있는 점착제층(2)에서는, 영역(21)에 있어서의 SiOH+ 피크의 면적의 합이, 점착제층(2)에 있어서 측정 가능한 SiOH+ 피크의 면적의 합의 50％ 이상이어도 되고, 60％ 이상, 70％ 이상, 80％ 이상, 나아가 90％ 이상이어도 된다. 또한, SiOH+의 강도는, TOF-SIMS의 평가 시에 점착제층(2)으로부터 많이 생성됨과 함께, SiOH+란 m/z가 중복하지 않는 이온의 강도에 기초하여 규격화한 값(규격화 강도)이어도 된다. 점착제층(2)이 아크릴계의 점착제 조성물을 포함하는 경우, 당해 이온은, 예를 들어 C2H3 +이다.
도 1의 예에서는, 광학 기재(1)의 표면(11)의 전체에 점착제층(2)이 배치되어 있다. 표면(11)에 수직으로 볼 때, 광학 기재(1) 및 점착제층(2)은 동일한 형상을 갖는다. 단, 점착제층(12)은, 표면(11)의 적어도 일부에 배치되어 있으면 된다. 또한, 도 1의 표면(11)은, 그의 전체가 개질면(12)이다. 단, 표면(11)의 적어도 일부가 개질면(12)이면 된다.
[Si제(X)]
Si제(X)는, 이소시아누르환을 함유한다. Si제(X)가 함유하는 이소시아누르환의 수는 1 또는 2 이상이어도 되고, 1이어도 된다. Si제(X)에 있어서, 1개의 이소시아누르환당 Si 원자의 수는 1이어도 되고, 1 초과, 2 이상, 나아가 3 이상이어도 된다. 1개의 분자 구조(Y)에 포함되는 Si 원자의 수는 한정되지는 않으며, 전형적으로는 1이다.
Si제(X)의 Si 원자에는 가수분해성기를 포함하는 분자 구조가 결합되어 있어도 된다. 가수분해성기는, 예를 들어 탄소수 1 내지 4의 알콕시기이며, 메톡시기 또는 에톡시기여도 되고, 메톡시기여도 된다. 가수분해성기는 Si 원자에 직접 결합되어 있어도 된다.
Si제(X)는 이소시아네이트기를 함유하지 않는다. Si제(X)는, 이소시아네이트기 이외의 반응성 관능기를 함유하지 않아도 되고, 특히 이소시아네이트기 이외의 반응성 관능기를 말단에 함유하지 않아도 된다. 단, Si 원자에 결합한 가수분해성기 및 이소시아누르환은, 반응성 관능기로부터 제외된다. 반응성 관능기의 예는, 에폭시기, 아미노기, 비닐기, 스티릴기, (메트)아크릴기, 우레이도기, 머캅토기이고, 특히 에폭시기, 아미노기이며, 에폭시기이다. 이들의 기는, 이소시아네이트기와 비교하면 점착제층(2)에 포함될 수 있는 다른 재료와의 반응성이 낮다. 그러나, 반응성 관능기를 함유하지 않는 것은, 점착제층(2)에 있어서의 가교 구조의 균일성의 향상에 기여한다. 또한, 아미노기는, 폴리머 이외의 재료, 예를 들어 가교제와의 반응이 진행되기 쉽다.
Si제(X)의 예를 이하의 식 (2)에 나타낸다. 식 (2)의 Si제(X)는, 트리스-(트리알콕시실릴알킬)이소시아누레이트이다. 식 (2)의 R1, R2 및 R3은, 서로 독립적으로 탄소수 1 내지 6의 알킬렌기이고, 탄소수 2 내지 4의 알킬기여도 되고, 프로필기여도 된다. R11, R12, R13, R21, R22, R23, R31, R32 및 R33은, 서로 독립적으로 탄소수 1 내지 4의 알콕시기이고, 메톡시기 또는 에톡시기여도 되고, 메톡시기여도 된다.
[화학식 2]
Figure pct00002
[점착제 조성물]
점착제층(2)에 포함되는 점착제 조성물에 있어서의 Si제(X)의 함유율은, 예를 들어 0.01중량％ 이상 5.0중량％ 이하이며, 0.01중량％ 이상 3.0중량％ 이하, 0.05중량％ 이상 1.0중량％ 이하, 0.1중량％ 이상 0.5중량％ 이하, 나아가 0.15중량％ 이상 0.4중량％ 이하여도 된다. 함유율의 적절한 제어는, 고온에서의 내박리성의 보다 확실한 향상에 기여한다.
점착제 조성물은, 예를 들어 (메트)아크릴계 폴리머를 포함한다. (메트)아크릴계 폴리머는 점착제 조성물의 주성분이어도 되고, 바꾸어 말하면, 점착제 조성물은 아크릴계여도 된다. 아크릴계인 점착제 조성물은, 투명성, 가공성, 내구성 및 밀착성 등의 각종 특성이 우수하다. 단, 점착제 조성물은 아크릴계로 한정되지는 않는다. 본 명세서에 있어서, (메트)아크릴이란, 아크릴 및/또는 메타크릴을 의미한다. 또한, 주성분이란, 조성물에 있어서 가장 함유율이 큰 성분을 의미한다. 주성분의 함유율은, 예를 들어 50중량％ 이상이며, 70중량％ 이상, 80중량％ 이상, 90중량％ 이상, 95중량％ 이상, 97중량％ 이상, 98중량％ 이상, 나아가 99중량％ 이상이어도 된다.
점착제 조성물은, 1종 또는 2종 이상의 (메트)아크릴계 폴리머를 포함하고 있어도 된다.
<(메트)아크릴계 폴리머>
(메트)아크릴계 폴리머는, 탄소수 1 내지 30의 알킬기를 측쇄에 갖는 (메트)아크릴계 단량체(a1)에서 유래하는 단위(a2)를 갖고 있어도 되고, 단위(a2)를 주된 단위로서 갖고 있어도 된다. 알킬기는, 직쇄상이어도 분기를 갖고 있어도 된다. (메트)아크릴계 폴리머는 1종 또는 2종 이상의 단위(a2)를 갖고 있어도 된다.
단량체(a1)의 예는, 메틸(메트)아크릴레이트, 에틸(메트)아크릴레이트, n-부틸(메트)아크릴레이트, s-부틸(메트)아크릴레이트, t-부틸(메트)아크릴레이트, 이소부틸(메트)아크릴레이트, n-펜틸(메트)아크릴레이트, 이소펜틸(메트)아크릴레이트, n-헥실(메트)아크릴레이트, 이소헥실(메트)아크릴레이트, 이소헵틸(메트)아크릴레이트, 2-에틸헥실(메트)아크릴레이트, n-옥틸(메트)아크릴레이트, 이소옥틸(메트)아크릴레이트, n-노닐(메트)아크릴레이트, 이소노닐(메트)아크릴레이트, n-데실(메트)아크릴레이트, 이소데실(메트)아크릴레이트, n-도데실(메트)아크릴레이트(라우릴(메트)아크릴레이트), n-트리데실(메트)아크릴레이트 및 n-테트라데실(메트)아크릴레이트이다. 본 명세서에 있어서 「주된 단위」란, 폴리머가 갖는 전체 구성 단위 중, 예를 들어 50중량％ 이상, 바람직하게는 80중량％ 이상, 보다 바람직하게는 90중량％ 이상, 더욱 바람직하게는 94중량％ 이상을 차지하는 단위를 의미한다. 주된 단위가 차지하는 비율의 상한은, 예를 들어 99.9중량％ 이하이며, 99.5중량％ 이하여도 된다.
(메트)아크릴계 폴리머는, 장쇄 알킬기를 측쇄에 갖는 단량체(a1)에서 유래하는 단위(a2)를 갖고 있어도 된다. 당해 단량체(a1)는, 예를 들어 n-도데실(메트)아크릴레이트이다. 본 명세서에 있어서, 장쇄 알킬기란, 탄소수 6 내지 30의 알킬기를 의미한다.
(메트)아크릴계 폴리머는, 호모 폴리머로 했을 때에 Tg가 -70℃ 내지 -20℃의 범위에 있는 단량체(a1)에서 유래하는 단위(a2)를 갖고 있어도 된다. 당해 단량체(a1)는, 예를 들어 2-에틸헥실아크릴레이트이다.
(메트)아크릴계 폴리머는, 단위(a2) 이외의 단위를 갖고 있어도 된다. 당해 단위는, 예를 들어 단량체(a1)와 공중합 가능한 단량체(b1)에서 유래하는 단위(b2)이다. (메트)아크릴계 폴리머는, 1종 또는 2종 이상의 단위(b2)를 갖고 있어도 된다.
단량체(b1)의 예는, 히드록실기를 갖는 (메트)아크릴계 단량체(c1)이다. 단량체(b1)는, 히드록실기 함유 (메트)아크릴레이트 단량체여도 된다. 단량체(c1)의 예는, 2-히드록시에틸(메트)아크릴레이트, 3-히드록시프로필(메트)아크릴레이트, 4-히드록시부틸(메트)아크릴레이트, 6-히드록시헥실(메트)아크릴레이트, 8-히드록시옥틸(메트)아크릴레이트, 10-히드록시데실(메트)아크릴레이트 및 12-히드록시라우릴(메트)아크릴레이트 등의 히드록시알킬(메트)아크릴레이트, 그리고 (4-히드록시메틸시클로헥실)-메틸아크릴레이트이다. 점착제 조성물의 내구성을 향상시킬 수 있다는 점에서, 단량체(c1)는, 2-히드록시에틸(메트)아크릴레이트, 4-히드록시부틸(메트)아크릴레이트여도 된다.
단량체(b1)는, 아미노기 함유 단량체, 아미드기 함유 단량체여도 된다. 아미노기 함유 단량체의 예는, N,N-디메틸아미노에틸(메트)아크릴레이트 및 N,N-디메틸아미노프로필(메트)아크릴레이트이다. 아미드기 함유 단량체의 예는, (메트)아크릴아미드, N,N-디메틸(메트)아크릴아미드, N,N-디에틸(메트)아크릴아미드, N-이소프로필아크릴아미드, N-메틸(메트)아크릴아미드, N-부틸(메트)아크릴아미드, N-헥실(메트)아크릴아미드, N-메틸올(메트)아크릴아미드, N-메틸올-N-프로판(메트)아크릴아미드, 아미노메틸(메트)아크릴아미드, 아미노에틸(메트)아크릴아미드, 머캅토메틸(메트)아크릴아미드 및 머캅토에틸(메트)아크릴아미드 등의 아크릴아미드계 단량체; N-(메트)아크릴로일모르폴린, N-(메트)아크릴로일피페리딘 및 N-(메트)아크릴로일피롤리딘 등의 N-아크릴로일 복소환 단량체; 그리고 N-비닐피롤리돈 및 N-비닐-ε-카프로락탐 등의 N-비닐기 함유 락탐계 단량체이다.
단량체(b1)는, 카르복실기 함유 단량체여도 된다. 카르복실기 함유 단량체의 예는, (메트)아크릴산, 카르복시에틸(메트)아크릴레이트, 카르복시펜틸(메트)아크릴레이트, 이타콘산, 말레산, 푸마르산, 크로톤산이다. 단, 카르복실기 함유 단량체에서 유래하는 단위는, 점착제층(2)의 탄성률을 증대시키는 작용이 강하고, 당해 단위를 갖는 (메트)아크릴계 폴리머를 포함하는 점착제층(2)의 물성 설계의 자유도는 저하되는 경향이 있다. 또한, 당해 단위를 갖는 (메트)아크릴계 폴리머는, 광학 기재에 포함되는 재료에 따라서는, 광학 기재에 대한 부식성을 가질 수 있다. 이 관점에서, (메트)아크릴계 폴리머에 있어서의 카르복실기 함유 단량체에서 유래하는 단위의 함유율은, 바람직하게는 5중량％ 이하이며, 3중량％ 이하, 1.5중량％ 이하, 1중량％ 이하, 0.5중량％ 이하, 나아가 0중량％(당해 단위를 포함하지 않음)여도 된다.
단량체(b1)는, 다관능성 단량체여도 된다. 다관능성 단량체의 사용에 의해, 점착제 조성물의 겔 분율을 조정할 수 있다. 다관능성 단량체의 예는, 헥산디올디(메트)아크릴레이트(1,6-헥산디올디(메트)아크릴레이트), 부탄디올디(메트)아크릴레이트, (폴리)에틸렌글리콜디(메트)아크릴레이트, (폴리)프로필렌글리콜디(메트)아크릴레이트, 네오펜틸글리콜디(메트)아크릴레이트, 펜타에리트리톨디(메트)아크릴레이트, 펜타에리트리톨트리(메트)아크릴레이트, 디펜타에리트리톨헥사(메트)아크릴레이트, 트리메틸올프로판트리(메트)아크릴레이트, 테트라메틸올메탄트리(메트)아크릴레이트, 알릴(메트)아크릴레이트, 비닐(메트)아크릴레이트, 에폭시아크릴레이트, 폴리에스테르아크릴레이트 및 우레탄아크릴레이트 등의 다관능 아크릴레이트; 그리고 디비닐벤젠이다. 다관능 아크릴레이트는, 바람직하게는 1,6-헥산디올디아크릴레이트, 디펜타에리트리톨헥사(메트)아크릴레이트이다.
상술한 것 이외의 그 밖의 단량체(b1)의 예는, (메트)아크릴산 2-메톡시에틸, (메트)아크릴산 2-에톡시에틸, (메트)아크릴산메톡시트리에틸렌글리콜, (메트)아크릴산 3-메톡시프로필, (메트)아크릴산 3-에톡시프로필, (메트)아크릴산 4-메톡시부틸 및 (메트)아크릴산 4-에톡시부틸 등의 (메트)아크릴산알콕시알킬에스테르; (메트)아크릴산글리시딜 및 (메트)아크릴산메틸글리시딜 등의 에폭시기 함유 단량체; 비닐술폰산나트륨 등의 술폰산기 함유 단량체; 인산기 함유 단량체; (메트)아크릴산시클로펜틸, (메트)아크릴산시클로헥실 및 (메트)아크릴산이소보르닐 등의 지환식 탄화수소기를 갖는 (메트)아크릴레이트; (메트)아크릴산페닐, (메트)아크릴산페녹시에틸 및 (메트)아크릴산벤질 등의 방향족 탄화수소기를 갖는 (메트)아크릴레이트; 아세트산비닐 및 프로피온산비닐 등의 비닐에스테르류; 스티렌 및 비닐톨루엔 등의 방향족 비닐 화합물; 에틸렌, 프로필렌, 부타디엔, 이소프렌 및 이소부틸렌 등의 올레핀류 또는 디엔류; 비닐알킬에테르 등의 비닐에테르류; 그리고 염화비닐이다.
(메트)아크릴계 폴리머에 있어서의, 히드록실기를 갖는 (메트)아크릴계 단량체(c1), 아미노기 함유 단량체, 아미드기 함유 단량체 및 다관능성 단량체에서 유래하는 단위의 함유율의 합계는, 예를 들어 20중량％ 이하이며, 10중량％ 이하, 8중량％ 이하, 나아가 5중량％ 이하여도 된다. (메트)아크릴계 폴리머가 당해 단위를 갖는 경우, 당해 단위의 함유율의 합계는, 예를 들어 0.01중량％ 이상이며, 0.05중량％ 이상이어도 된다.
(메트)아크릴계 폴리머에 있어서의 단량체(b1)에서 유래하는 단위(b2)의 함유율의 합계는, 예를 들어 30중량％ 이하이며, 10중량％ 이하여도 되고, 0중량％(당해 단위를 포함하지 않음)여도 된다.
(메트)아크릴계 폴리머는, 상술한 단량체를 포함하는 단량체 군을 공지된 방법에 의해 중합해서 형성할 수 있다. 단량체와, 단량체의 부분 중합물을 중합해도 된다. 중합은, 예를 들어 용액 중합, 유화 중합, 괴상 중합, 열 중합, 활성 에너지선 중합에 의해 실시할 수 있다. 광학적 투명성이 우수한 점착제 조성물을 형성할 수 있다는 점에서, 중합은 용액 중합, 활성 에너지선 중합이 바람직하다. 중합은 단량체 및/또는 부분 중합물과 산소와의 접촉을 피해서 실시하는 것이 바람직하고, 이 때문에, 예를 들어 질소 등의 불활성 가스 분위기 하에 있어서의 중합, 혹은 수지 필름 등에 의해 산소를 차단한 상태에서의 중합을 채용할 수 있다. 형성하는 (메트)아크릴계 폴리머는, 랜덤 공중합체, 블록 공중합체, 그래프트 공중합체 등 중 어느 형태여도 되고, 랜덤 공중합체여도 된다.
(메트)아크릴계 폴리머를 형성하는 중합계는, 1종 또는 2종 이상의 중합 개시제를 포함하고 있어도 된다. 중합 개시제의 종류는, 중합 반응에 의해 선택할 수 있으며, 예를 들어 광중합 개시제, 열 중합 개시제여도 된다.
용액 중합에 사용하는 용매는, 예를 들어 아세트산에틸, 아세트산 n-부틸 등의 에스테르류; 톨루엔, 벤젠 등의 방향족 탄화수소류; n-헥산, n-헵탄 등의 지방족 탄화수소류; 시클로헥산, 메틸시클로헥산 등의 지환식 탄화수소류; 메틸에틸케톤, 메틸이소부틸케톤 등의 케톤류이다. 단, 용매는 상기 예로 한정되지는 않는다. 용매는, 2종 이상의 용매의 혼합 용매여도 된다.
용액 중합에 사용하는 중합 개시제는, 예를 들어 아조계 중합 개시제, 과산화물계 중합 개시제, 산화 환원계 중합 개시제이다. 과산화물계 중합 개시제는, 예를 들어 디벤조일퍼옥시드, t-부틸퍼말레에이트이다. 그 중에서도, 일본 특허 공개 제2002-69411호 공보에 개시된 아조계 중합 개시제가 바람직하다. 당해 아조계 중합 개시제는, 예를 들어 2,2'-아조비스이소부티로니트릴(AIBN), 2,2'-아조비스-2-메틸부티로니트릴, 2,2'-아조비스(2-메틸프로피온산)디메틸, 4,4'-아조비스-4-시아노발레르산이다. 단, 중합 개시제는 상기 예로 한정되지는 않는다. 아조계 중합 개시제의 사용량은, 예를 들어 단량체의 전량 100중량부에 대해 0.05 내지 0.5중량부이며, 0.1 내지 0.3중량부여도 된다.
활성 에너지선 중합에 사용하는 활성 에너지선은, 예를 들어 α선, β선, γ선, 중성자선, 전자선 등의 전리성 방사선 및 자외선이다. 활성 에너지선은, 자외선이 바람직하다. 자외선의 조사에 의한 중합은, 광중합이라고도 칭해진다. 활성 에너지선 중합의 중합계는, 전형적으로는 광중합 개시제를 포함한다. 활성 에너지 중합의 중합 조건은, (메트)아크릴계 폴리머가 형성되는 한, 한정되지는 않는다.
광중합 개시제는, 예를 들어 벤조인에테르계 광중합 개시제, 아세토페논계 광중합 개시제, α-케톨계 광중합 개시제, 방향족 술포닐클로라이드계 광중합 개시제, 광 활성 옥심계 광중합 개시제, 벤조인계 광중합 개시제, 벤질계 광중합 개시제, 벤조페논계 광중합 개시제, 케탈계 광중합 개시제, 티오크산톤계 광중합 개시제이다. 단, 광중합 개시제는 상기 예로 한정되지는 않는다.
벤조인에테르계 광중합 개시제는, 예를 들어 벤조인메틸에테르, 벤조인에틸에테르, 벤조인프로필에테르, 벤조인이소프로필에테르, 벤조인이소부틸에테르, 2,2-디메톡시-1,2-디페닐에탄-1-온, 아니솔메틸에테르이다. 아세토페논계 광중합 개시제는, 예를 들어 2,2-디에톡시아세토페논, 2,2-디메톡시-2-페닐아세토페논, 1-히드록시시클로헥실페닐케톤, 4-페녹시디클로로아세토페논, 4-(t-부틸)디클로로아세토페논이다. α-케톨계 광중합 개시제는, 예를 들어 2-메틸-2-히드록시프로피오페논, 1-[4-(2-히드록시에틸)페닐]-2-메틸프로판-1-온이다. 방향족 술포닐클로라이드계 광중합 개시제는, 예를 들어 2-나프탈렌술포닐클로라이드이다. 광 활성 옥심계 광중합 개시제는, 예를 들어 1-페닐-1,1-프로판디온-2-(o-에톡시카르보닐)-옥심이다. 벤조인계 광중합 개시제는, 예를 들어 벤조인이다. 벤질계 광중합 개시제는, 예를 들어 벤질이다. 벤조페논계 광중합 개시제는, 예를 들어 벤조페논, 벤조일벤조산, 3,3'-디메틸-4-메톡시벤조페논, 폴리비닐벤조페논, α-히드록시시클로헥실페닐케톤이다. 케탈계 광중합 개시제는, 예를 들어 벤질디메틸케탈이다. 티오크산톤계 광중합 개시제는, 예를 들어 티오크산톤, 2-클로로티오크산톤, 2-메틸티오크산톤, 2,4-디메틸티오크산톤, 이소프로필티오크산톤, 2,4-디이소프로필티오크산톤, 도데실티오크산톤이다.
광중합 개시제의 사용량은, 예를 들어 단량체의 전량 100중량부에 대해 0.01 내지 1중량부이며, 0.05 내지 0.5중량부여도 된다.
또한, 단량체(b1)인 다관능성 단량체(다관능성 아크릴레이트 등)는, 용제형 및 활성 에너지선 경화형 중 어느 형의 점착제 조성물에도 사용 가능하다. 용제형의 점착제 조성물에 대해 다관능성 단량체 및 광중합 개시제를 둘 다 사용하는 경우에는, 예를 들어 열 건조에 의한 용제의 제거 후에, 활성 에너지선의 조사에 의한 점착제 조성물의 경화를 진행시키면 된다.
(메트)아크릴계 폴리머의 중량 평균 분자량(Mw)은, 예를 들어 100만 이상이며, 120만 이상, 150만 이상, 180만 이상, 나아가 200만 이상이어도 된다. Mw의 상한은, 예를 들어 300만 이하이다.
(메트)아크릴계 폴리머의 분자량 분포(Mw/수 평균 분자량(Mn))는, 예를 들어 2 내지 20이며, 4 내지 15여도 된다. 또한, 본 명세서에 있어서의 폴리머 및 올리고머의 Mw 및 Mn은, GPC(겔·투과·크로마토그래피)의 측정에 기초하는 값(폴리스티렌 환산)이다.
점착제 조성물에 있어서의 (메트)아크릴계 폴리머의 함유율은, 고형분비로, 예를 들어 50중량％ 이상이며, 60중량％ 이상, 나아가 70중량％ 이상이어도 된다.
<(메트)아크릴계 올리고머>
점착제 조성물은, (메트)아크릴계 올리고머를 더 포함하고 있어도 된다.
(메트)아크릴계 올리고머는, Mw가 상이한 것 이외에는, 상술한 (메트)아크릴계 폴리머와 마찬가지의 조성을 가질 수 있다. (메트)아크릴계 올리고머의 Mw는, 예를 들어 1000 이상이며, 2000 이상, 3000 이상, 나아가 4000 이상이어도 된다. (메트)아크릴계 올리고머의 Mw의 상한은, 예를 들어 30000 이하이며, 15000 이하, 10000 이하, 나아가 7000 이하여도 된다.
(메트)아크릴계 올리고머는, 예를 들어 이하의 각 단량체에서 유래하는 구성 단위를 1종 또는 2종 이상 갖고 있다 : 메틸(메트)아크릴레이트, 에틸(메트)아크릴레이트, 프로필(메트)아크릴레이트, 이소프로필(메트)아크릴레이트, 부틸(메트)아크릴레이트, 이소부틸(메트)아크릴레이트, s-부틸(메트)아크릴레이트, t-부틸(메트)아크릴레이트, 펜틸(메트)아크릴레이트, 이소펜틸(메트)아크릴레이트, 헥실(메트)아크릴레이트, 2-에틸헥실(메트)아크릴레이트, 헵틸(메트)아크릴레이트, 옥틸(메트)아크릴레이트, 이소옥틸(메트)아크릴레이트, 노닐(메트)아크릴레이트, 이소노닐(메트)아크릴레이트, 데실(메트)아크릴레이트, 이소데실(메트)아크릴레이트, 운데실(메트)아크릴레이트 및 도데실(메트)아크릴레이트 등의 알킬(메트)아크릴레이트; 시클로헥실(메트)아크릴레이트, 이소보르닐(메트)아크릴레이트 및 디시클로펜타닐(메트)아크릴레이트 등의 (메트)아크릴산과 지환족 알코올과의 에스테르; 페닐(메트)아크릴레이트 및 벤질(메트)아크릴레이트 등의 아릴(메트)아크릴레이트; 그리고 테르펜 화합물 유도체 알코올로부터 얻어지는 (메트)아크릴레이트.
(메트)아크릴계 올리고머는, 비교적 부피가 큰 구조를 갖는 아크릴계 단량체에서 유래하는 구성 단위를 갖고 있어도 된다. 당해 아크릴계 단량체의 예는, 이소부틸(메트)아크릴레이트 및 t-부틸(메트)아크릴레이트 등의 분기 구조를 갖는 알킬기를 갖는 알킬(메트)아크릴레이트; 시클로헥실(메트)아크릴레이트, 이소보르닐(메트)아크릴레이트 및 디시클로펜타닐(메트)아크릴레이트 등의 (메트)아크릴산과 지환식 알코올과의 에스테르; 페닐(메트)아크릴레이트 및 벤질(메트)아크릴레이트 등의 아릴(메트)아크릴레이트이다. 당해 아크릴계 단량체는, 환상 구조를 갖는 것이 바람직하고, 2 이상의 환상 구조를 갖는 것이 보다 바람직하다. 또한, (메트)아크릴계 올리고머의 중합 시, 및/또는 점착제 조성물의 형성 시에 자외선의 조사를 실시하는 경우, 중합 및/또는 형성의 진행이 저해되기 어렵다는 점에서, 당해 아크릴계 단량체는 불포화 결합을 갖지 않는 것이 바람직하고, 예를 들어 분기 구조를 갖는 알킬기를 갖는 알킬(메트)아크릴레이트, (메트)아크릴산과 지환식 알코올의 에스테르를 사용할 수 있다.
(메트)아크릴계 올리고머의 구체예는, 부틸아크릴레이트와 메틸아크릴레이트와 아크릴산과의 공중합체, 시클로헥실메타크릴레이트와 이소부틸메타크릴레이트와의 공중합체, 시클로헥실메타크릴레이트와 이소보르닐메타크릴레이트와의 공중합체, 시클로헥실메타크릴레이트와 아크릴로일모르폴린과의 공중합체, 시클로헥실메타크릴레이트와 디에틸아크릴아미드와의 공중합체, 1-아다만틸아크릴레이트와 메틸메타크릴레이트와의 공중합체, 디시클로펜타닐메타크릴레이트와 이소보르닐메타크릴레이트와의 공중합체, 디시클로펜타닐메타크릴레이트, 시클로헥실메타크릴레이트, 이소보르닐메타크릴레이트, 이소보르닐아크릴레이트 및 시클로펜타닐메타크릴레이트에서 선택되는 적어도 1종과 메틸메타크릴레이트와의 공중합체, 디시클로펜타닐아크릴레이트의 단독 중합체, 1-아다만틸메타크릴레이트의 단독 중합체, 1-아다만틸아크릴레이트의 단독 중합체이다.
(메트)아크릴계 올리고머의 중합 방법에는, 상술한 (메트)아크릴계 폴리머의 중합 방법을 채용할 수 있다.
점착제 조성물이 (메트)아크릴계 올리고머를 포함하는 경우, 그 배합량은, (메트)아크릴계 폴리머 100중량부에 대해, 예를 들어 70 중량부 이하이며, 50 중량부 이하, 나아가 40중량부 이하여도 된다. 배합량의 하한은, (메트)아크릴계 폴리머 100중량부에 대해, 예를 들어 0.05중량부 이상이며, 0.1중량부 이상, 나아가 0.2중량부 이상이어도 된다. 점착제 조성물은 (메트)아크릴계 올리고머를 포함하지 않아도 된다.
(메트)아크릴계 올리고머는, 용제형 및 활성 에너지선 경화형 중 어느 형의 점착제 조성물에도 사용 가능하다. 단, 활성 에너지선 경화형의 점착제 조성물에 사용하는 경우이며, (메트)아크릴계 올리고머가 용제에 용해되어 있을 경우는, 당해 (메트)아크릴계 올리고머를 혼합한 혼합물에 대해, 예를 들어 열 건조에 의해 용제를 제거한 후에, 활성 에너지선의 조사에 의한 경화를 진행시키면 된다.
<가교제>
점착제 조성물은, 가교제를 더 포함하고 있어도 된다. 가교제의 사용에 의해 점착제 조성물의 응집력을 향상시킬 수 있다.
가교제의 예는, 유기계 가교제 및 다관능성 금속 킬레이트이다. 유기계 가교제의 예는, 이소시아네이트계 가교제, 과산화물계 가교제, 에폭시계 가교제 및 이민계 가교제이다. 다관능성 금속 킬레이트는, 다가의 금속과 유기 화합물이 공유 결합 또는 배위 결합한 구조를 갖는다. 다가의 금속은, 예를 들어 Al, Cr, Zr, Co, Cu, Fe, Ni, V, Zn, In, Ca, Mg, Mn, Y, Ce, Sr, Ba, Mo, La, Sn, Ti이다. 다가의 금속이 공유 결합 또는 배위 결합하는 유기 화합물 중의 원자는, 전형적으로는 산소 원자이다. 유기 화합물의 예는, 알킬에스테르, 알코올 화합물, 카르복실산 화합물, 에테르 화합물 및 케톤 화합물이다. 또한, 유기계 가교제 및 다관능성 금속 킬레이트는, 용제형 및 활성 에너지선 경화형 중 어느 형의 점착제 조성물에 대해서도 사용할 수 있다.
점착제 조성물이 용제형일 경우, 가교제는, 바람직하게는 이소시아네이트계 가교제, 과산화물계 가교제이다. 이소시아네이트계 가교제는, 2관능이어도 3관능이어도 된다. 단, 고온에서의 응집력을 유지하기 위해서는, 3관능의 가교제가 바람직하다. 3관능의 가교제에 의하면, 삼차원의 가교 구조가 형성된다. 또한, 이소시아네이트계 가교제와 과산화물계 가교제를 병용해도 된다. 병용에 의해, 고온에서의 응집력을 유지하면서 점착력을 보다 향상시킬 수 있다. 병용하는 이소시아네이트계 가교제는, 3관능이 바람직하다.
점착제 조성물이 가교제를 포함하는 경우, 그 배합량은, (메트)아크릴계 폴리머 100중량부에 대해, 예를 들어 0.01 내지 10중량부이며, 0.1 내지 5중량부, 나아가 0.1 내지 3중량부여도 된다.
이소시아네이트계 가교제를 단독으로 사용하는 경우, 그 배합량은, (메트)아크릴계 폴리머 100중량부에 대해, 예를 들어 0.01 내지 3중량부이며, 0.01 내지 1중량부, 0.01 내지 0.5중량부, 나아가 0.01 내지 0.3중량부여도 된다.
이소시아네이트계 가교제와 과산화물계 가교제를 병용하는 경우, 이소시아네이트계 가교제에 대한 과산화물계 가교제의 중량비는, 예를 들어 1.0 이상이며, 1.2 이상, 1.5 이상, 나아가 2 이상이어도 된다. 또한, 중량비의 상한은, 예를 들어 500 이하이며, 300 이하, 나아가 200 이하여도 된다.
<첨가제>
점착제 조성물은, 그 밖의 첨가제를 포함하고 있어도 된다. 첨가제는, 예를 들어 Si제(X) 이외의 실란 커플링제, 실리콘 오일 등의 실리콘 화합물(실란 커플링제를 제외함), 폴리에테르 화합물(폴리프로필렌글리콜을 비롯한 폴리알킬렌글리콜 등), 안료 및 염료 등의 착색제, 계면 활성제, 가소제, 점착성 부여제, 표면 윤활제, 레벨링제, 연화제, 산화 방지제, 노화 방지제, 광 안정제, 자외선 흡수제, 중합 금지제, 대전 방지제(이온성 화합물인 알칼리 금속염, 이온 액체, 이온 고체 등), 무기 충전재, 유기 충전재, 금속 분말 등의 분체, 입자, 박상물이다. Si제(X) 이외의 실란 커플링제를 포함하는 경우, 당해 실란 커플링제의 함유율은, 0.5중량％ 이하, 0.1중량％ 이하, 0.05중량％ 이하, 나아가 0.01중량％ 미만이어도 된다. 점착제 조성물은, Si제(X) 이외의 실란 커플링제를 포함하고 있지 않아도 된다. 실리콘 화합물을 포함하는 경우, 실리콘 화합물의 함유율은, 0.5중량％ 이하, 0.1중량％ 이하, 0.05중량％ 이하, 나아가 0.01중량％ 미만이어도 된다. 점착제 조성물은, 실리콘 화합물을 포함하고 있지 않아도 된다.
[점착제층]
점착제층(2)의 두께는, 예를 들어 1 내지 200㎛이며, 5 내지 150㎛, 나아가 10 내지 100㎛여도 된다. 점착제층(2)은, 단층이어도, 2 이상의 층을 포함하는 적층체여도 된다. 2 이상의 모든 층이 상기 점착제 조성물을 포함하고 있어도 된다.
80℃에 있어서의 점착제층(2)의 800％ 모듈러스는, 예를 들어 0.18 내지 0.5N/mm2이며, 0.2 내지 0.4N/mm2, 나아가 0.2 내지 0.3N/mm2여도 된다. 800％ 모듈러스란, 한 방향으로의 인장력에 의해 점착제층(2)에 800％의 신율을 부여했을 때에 점착제층(2)에 발생하는 응력(인장 응력)을, 점착제층(2)의 초기 단면적으로 제산한 값에 의해 표시되는 특성이다. 점착제층(2)의 800％ 모듈러스는, 이하와 같이 평가할 수 있다.
평가 대상인 점착제층(2)을 30mm×100mm의 직사각형으로 잘라낸다. 다음으로, 잘라낸 점착제층(2)을, 기포가 혼입되지 않도록 긴 변의 방향으로 권회하여, 짧은 변의 길이에 대응한 30mm의 높이를 갖는 원주상의 시험편을 얻는다. 다음으로, 얻어진 시험편을 텐실론 등의 인장 시험기에 세트하여, 그의 높이 방향에 대해 1축 인장 시험을 실시하고, 점착제층(2)의 신율-응력 곡선을 얻는다. 또한, 시험편의 준비 및 1축 인장 시험은 23℃에서 실시하고, 1축 인장 시험에 있어서의 초기의 척간 거리는 10mm, 인장 속도는 300mm/분으로 한다. 얻어진 신율-응력 곡선으로부터, 신율 800％(이때 척간 거리는 90mm)일 때의 응력을 구하고, 이를 시험편의 초기 단면적으로 제산하여, 점착제층(2)의 800％ 모듈러스로 한다.
80℃에 있어서의 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET) 필름에 대한 점착제층(2)의 점착력은, 예를 들어 1.8N/25mm 이상이며, 2.0N/25mm 이상, 2.5N/25mm 이상, 2.7N/25mm 이상, 3.0N/25mm 이상, 3.2N/25mm 이상, 나아가 3.5N/25mm 이상이어도 된다. 점착력의 상한은, 예를 들어 10.0N/25mm 이하이다. 단, 상기 점착력은, PET 필름의 개질면에 점착제층(2)이 배치된 상태에서 평가한다. 바꾸어 말하면, 상기 점착력은, PET 필름의 개질면에 대한 점착력이다.
가시광 파장 영역에 있어서의 점착제층(2)의 전광선 투과율(JIS K7136에 준함)은, 바람직하게는 85％ 이상, 보다 바람직하게는 90％ 이상이다.
상술한 점착제 조성물은, 광학 적층체(100)에 있어서, 광학 기재(1)의 개질면(12)에 배치되어 사용되는 점착제 조성물이다. 이 측면으로부터, 본 발명은
광학 기재(1)의 표면(11)에 배치되어 사용되는 점착제 조성물이며,
실란 커플링제를 포함하고,
상기 실란 커플링제는 이소시아누르환을 함유하고, 이소시아네이트기를 함유하지 않으며,
상기 점착제 조성물이 배치되는 상기 표면은, 에너지의 조사에 의한 표면 개질이 이루어진 개질면인, 점착제 조성물을
제공한다.
[점착제층의 형성]
점착제층(2)은, 예를 들어 이하의 방법에 의해 형성할 수 있다.
-용제형의 점착제 조성물을 베이스 필름(박리 필름) 등에 도포하고, 중합 용제 등을 건조에 의해 제거한다. 베이스 필름 상에 형성한 점착제층(2)은, 광학 기재(1)의 표면(11)에 전사할 수 있다.
-활성 에너지선 경화형의 점착제 조성물을 베이스 필름 등에 도포하고, 활성 에너지선을 조사해서 경화시킨다. 활성 에너지선의 조사에 더하여, 가열에 의한 건조를 실시해도 된다. 또한, 점착제 조성물을 도포할 때에, 중합 용제 이외의 1종 이상의 용제를 새롭게 조성물에 첨가해도 된다.
베이스 필름에 있어서의 점착제 조성물의 도포면에는, 박리 처리가 이루어져 있어도 된다. 박리 처리의 예는, 실리콘 화합물을 사용한 실리콘 처리이다.
건조 온도는, 예를 들어 40 내지 200℃이고, 50 내지 180℃, 나아가 70 내지 170℃여도 된다. 단, 점착제 조성물의 조성 등에 의해 조정 가능하다.
건조 시간은, 예를 들어 5초 내지 20분이며, 5초 내지 10분, 나아가 10초 내지 5분이어도 된다. 단, 점착제 조성물의 조성 등에 의해 조정 가능하다.
점착제 조성물은, 예를 들어 롤 코트, 키스 롤 코트, 그라비아 코트, 리버스 코트, 롤 브러시, 스프레이 코트, 딥 롤 코트, 바 코트, 나이프 코트, 에어나이프 코트, 커튼 코트, 립 코트, 다이 코터 등에 의한 압출 코트법의 방법에 의해 도포할 수 있다.
[광학 기재]
광학 기재(1)는 개질면(12)을 갖는다. 개질면(12)은, 에너지의 조사에 의한 표면 개질이 이루어진 면이다. 표면 개질에서는, 기재의 표면에 관능기가 생성된다. 에너지의 조사에 의한 표면 개질은, 예를 들어 코로나 처리, 플라스마 처리 및 자외선 처리(엑시머 레이저 조사 등)에서 선택되는 적어도 1종이다.
에너지의 조사는, 예를 들어 질소 등의 불활성 가스를 포함하는 분위기 하에서나 공기 하에서 실시할 수 있다. 조사하는 에너지양은, 예를 들어 0.05 내지 20J/cm2이며, 0.1 내지 5J/cm2여도 된다. 각 처리에 있어서의 에너지의 조사에는, 공지된 방법을 적용할 수 있다.
광학 기재(1)는, 수지로 구성되어 있어도 되고, 바꾸어 말하면, 수지 기재여도 된다. 또한, 이때, Si제(X)는, 점착제층(2)에 있어서의 광학 기재(1)와의 계면(3)의 근방 영역(21)에 편재되어 있어도 된다. 단, 광학 기재(1)는, 수지 기재로 한정되지는 않는다. 광학 기재(1)를 구성하는 수지의 예는, PET 등의 폴리에스테르, 아크릴 수지, 폴리올레핀, 폴리시클로올레핀, 폴리이미드, 폴리우레탄 및 트리아세틸셀룰로오스(TAC) 등의 변성 셀룰로오스이다. 아크릴 수지는, 아미드환, 이미드환, 산 무수물환, 락톤환 등의 환 구조를 갖고 있어도 된다. 단, 수지는 상기 예로 한정되지는 않는다.
광학 기재(1)의 예는, 편광 필름, 편광자 보호 필름, 위상차 필름, 시야각 보상 필름 등의 광학 보상 필름, 반사 방지 필름, 대전 방지 필름, 도전 필름, 쿠션 필름, 가식 필름, 커버 윈도우, 액정층 및 유기 EL 발광층 등의 화상 형성층, 그리고 이들의 적층체이다. 단, 광학 기재(1)는 상기 예로 한정되지는 않고, 예를 들어 화상 표시 장치에 사용되고 있는 임의의 광학 기재일 수 있다.
편광 필름은, 편광자를 포함한다. 편광자의 적어도 한쪽 면에는, 점착제층을 개재하여 편광자 보호 필름이 접합되어 있어도 된다. 편광자는, 전형적으로는, 공중 연신(건식 연신)이나 붕산 수중 연신 등의 연신식 및 코팅식 등의 각종 방법에 의해 요오드가 배향된 폴리비닐알코올(PVA) 필름이다.
위상차 필름은, 면 내 방향 및/또는 두께 방향에 복굴절을 갖는 필름이다. 위상차 필름은, 예를 들어 연신된 수지 필름, 액정 재료를 배향 및 고정화시킨 필름이다.
위상차 필름은, 예를 들어 λ/4판, λ/2판, 반사 방지용 위상차 필름(예를 들어 일본 특허 공개 제2012-133303호 공보의 단락 0221, 0222, 0228 참조), 시야각 보상용 위상차 필름(예를 들어 일본 특허 공개 제2012-133303호 공보의 단락 0225, 0226 참조), 시야각 보상용의 경사 배향 위상차 필름(예를 들어 일본 특허 공개 제2012-13303호 공보의 단락 0227 참조)이다. 단, 위상차 필름은, 면 내 방향 및/또는 두께 방향에 복굴절을 갖는 한, 상기 예로 한정되지는 않는다. 위상차 필름의 위상차값, 배치 각도, 3차원 복굴절률, 단층일지 다층일지 등에 대해서도 한정되지는 않는다. 위상차 필름은, 공지된 필름일 수 있다.
위상차 필름의 두께는, 예를 들어 50㎛ 이하이며, 20㎛ 이하, 10㎛ 이하, 나아가 1 내지 9㎛여도 된다.
광학 기재(1)의 두께는, 예를 들어 1㎛ 이상이며, 5㎛ 이상, 나아가 25㎛ 이상이어도 된다. 광학 기재(1)의 두께의 상한은, 예를 들어 200㎛ 이하이다.
가시광 파장 영역에 있어서의 광학 기재(1)의 전광선 투과율(JIS K7136에 준함)은, 바람직하게는 85％ 이상, 보다 바람직하게는 90％ 이상이다.
가시광 파장 영역에 있어서의 광학 적층체(100)의 전광선 투과율(JIS K7136에 준함)은, 바람직하게는 85％ 이상, 보다 바람직하게는 90％ 이상이다.
도 1의 광학 적층체(100)는, 1개의 광학 기재(1)와, 1개의 점착제층(2)을 구비한다. 본 발명의 광학 적층체는, 2 이상의 광학 기재(1) 및/또는 2 이상의 점착제층(2)을 구비하고 있어도 된다. 바꾸어 말하면, 본 발명의 광학 적층체는, 적어도 하나의 광학 기재(1)와, 적어도 하나의 점착제층(2)을 구비한다.
도 2의 광학 적층체(110)는, 위상차 필름(4), 편광자 보호 필름(5A, 5B), 편광자(6) 및 점착제층(7A, 7B, 7C)을 구비한다. 광학 적층체(110)에서는, 위상차 필름(4), 점착제층(7A), 편광자 보호 필름(5A), 점착제층(7B), 편광자(6), 점착제층(7C) 및 편광자 보호 필름(5B)이, 이 순서대로 적층되어 있다. 3개의 점착제층(7A, 7B, 7C)에서 선택되는 적어도 하나의 점착제층이, 상술한 점착제층(2)이다. 모든 점착제층(7A, 7B, 7C)이 점착제층(2)이어도 된다. 또한, 점착제층(2)에 접하는 적어도 한쪽의 광학 기재가 상술한 광학 기재(1)이다. 점착제층(2)에 접하는 양쪽의 광학 기재가, 상술한 광학 기재(1)여도 된다.
광학 적층체(110)가 2 이상의 점착제층(2)을 구비할 경우, 각 점착제층(2)에 포함되는 점착제 조성물의 조성은 동일하여도 서로 달라도 된다.
본 발명의 광학 적층체는, 다른 부재에 첩부해서 사용되는 점착제층이 구비된 광학 기재여도 된다.
점착제층이 구비된 광학 기재의 일례를 도 3에 도시한다. 도 3의 점착제층이 구비된 광학 기재(120)는, 광학 기재(1)와, 점착제층(2)과, 점착제층(2)에 있어서의 광학 기재(1)와의 접합면과는 반대 측의 면에 배치된 박리 라이너(8)를 구비하고 있다. 박리 라이너(8)는, 점착제층이 구비된 광학 기재(120)의 유통 및 보관 시에 점착제층(2)을 보호하는 기능을 갖고 있고, 점착제가 구비된 광학 기재(120)의 사용 시에는 박리된다.
박리 라이너(8)는, 전형적으로는 수지 필름이다. 박리 라이너(8)를 구성하는 수지의 예는, PET 등의 폴리에스테르, 폴리에틸렌 및 폴리프로필렌 등의 폴리올레핀, 폴리카르보네이트, 아크릴 수지, 폴리스티렌, 폴리아미드 및 폴리이미드이다. 박리 라이너(8)에 있어서의 점착제층(2)과 접하는 면에는, 박리 처리가 실시되고 있어도 된다. 박리 처리는, 예를 들어 실리콘 화합물에 의한 실리콘 처리이다. 단, 박리 라이너(8)는 상기 예로 한정되지는 않는다.
박리 라이너(8)의 두께는, 예를 들어 20㎛ 내지 100㎛이다.
점착제가 구비된 광학 기재(120)는, 2 이상의 광학 기재(1) 및/또는 2 이상의 점착제층(2)을 구비하고 있어도 된다. 또한, 2 이상의 점착제층을 구비하는 점착제가 구비된 광학 기재(120)에서는, 적어도 하나의 점착제층이 상술한 점착제층(2)이면 된다.
본 발명의 광학 적층체는, 상술한 것 이외의 임의의 층을 구비하고 있어도 된다.
본 발명의 광학 적층체는, 예를 들어 매엽상으로 하고, 혹은 띠상의 적층체를 권회한 권회체로 하고, 유통 및 보관이 가능하다.
본 발명의 광학 적층체는, 화상 표시 장치용이어도 된다.
[화상 표시 장치]
화상 표시 장치의 일례를 도 4에 도시한다. 도 4의 화상 표시 장치(200)는, 기판(51), 점착제층(10A), 화상 형성층(유기 EL층)(52), 점착제층(10B), 광학 기재(1), 점착제층(2) 및 커버 필름(53)이 이 순서대로 적층된 적층 구조를 갖는다. 화상 표시 장치(200)는, 광학 적층체(100)를 구비하고 있다. 기판(51), 화상 형성층(52) 및 커버 필름(53)은, 공지된 유기 EL 디스플레이가 구비하는 기판, 화상 형성층 및 커버 필름과, 각각 마찬가지의 구성을 갖고 있으면 된다.
점착제층(10A, 10B)에서 선택되는 적어도 하나가, 상술한 점착제층(2)이어도 된다. 이 경우, 점착제층(2)인 점착제층(10A, 10B)에 접하는 적어도 하나의 부재는 광학 기재(1)이다.
도 4의 화상 표시 장치(200)는 유기 EL 디스플레이이다. 단, 본 발명의 화상 표시 장치(200)는, 상기 예로 한정되지는 않는다.
화상 표시 장치(200)는, 본 발명의 광학 적층체를 구비하는 한, 임의의 구성을 가질 수 있다.
화상 표시 장치(200)는, 플렉시블 화상 표시 장치여도 된다.
[실시예]
이하, 실시예에 의해 본 발명을 더욱 상세하게 설명한다. 본 발명은, 이하에 나타내는 실시예로 한정되지는 않는다.
이하의 설명에 나타내는 약칭 또는 명칭과 화합물과의 대응은, 다음과 같다.
BA: 부틸아크릴레이트
HBA: 히드록시부틸아크릴레이트
2EHA: 2-에틸헥실아크릴레이트
NVP: N-비닐피롤리돈
D110N: 트리메틸올프로판/크실릴렌디이소시아네이트 부가물(미쓰이 가가쿠 제조 타케네이트 D110N, 이소시아네이트계 가교제)
BPO: 과산화 벤조일(과산화물계 가교제)
KBM9659: 트리스-(트리메톡시실릴프로필)이소시아누레이트(신에쓰 가가쿠 제조, Si제(X))
KBM403: 3-글리시독시프로필트리메톡시실란(신에쓰 가가쿠 제조, 에폭시기를 말단에 갖는 실란 커플링제)
KBM573: N-페닐-3-아미노프로필트리메톡시실란(신에쓰 가가쿠 제조, 아미노기를 갖는 실란 커플링제)
[(메트)아크릴계 폴리머의 제작]
(합성예 1)
교반 블레이드, 온도계, 질소 가스 도입관 및 냉각기를 구비한 4구 플라스크에, BA 99중량부 및 HBA 1중량부를 투입하고, BA 및 HBA의 혼합물의 농도가 50중량％가 되도록 아세트산에틸 및 톨루엔에 의해 용제 희석했다. 희석에 사용한 용제에 차지하는 톨루엔의 비율은 5중량％로 했다. 이어서, BA 및 HBA의 혼합물 100중량부에 대해, 중합 개시제로서 AIBN 0.1중량부를 첨가하고, 완만하게 교반하면서 질소 가스를 도입해서 플라스크 내를 질소 치환한 후, 플라스크 내의 액온을 55℃ 부근으로 유지해서 중합 반응을 7시간 동안 진행시켰다. 다음으로, 얻어진 반응액에 아세트산에틸을 첨가해서 고형분 농도 20중량％로 조정하여, (메트)아크릴계 폴리머 A1의 용액을 얻었다. (메트)아크릴계 폴리머 A1의 Mw는 180만이었다. 또한, 각 합성예에 있어서 제작한 (메트)아크릴계 폴리머의 Mw는, GPC에 의해, 이하의 측정 조건으로 측정했다.
·분석 장치: Waters제, Acquity APC
·칼럼: 도소 제조, G7000HXL+GMHXL+GMHXL
·칼럼 온도: 40℃
·용리액: 테트라히드로푸란(산 첨가)
·유속: 0.8mL/분
·주입량: 100μL
·검출기: 시차 굴절계(RI)
·표준 시료: Agilent 제조, 폴리스티렌(PS)
(합성예 2)
2EHA 96중량부, HBA 1중량부 및 NVP 3중량부를 플라스크에 투입함과 함께, 희석에 사용한 용제에 차지하는 톨루엔의 비율을 30중량％로 한 것 이외에는 합성예 1과 마찬가지로 하여, (메트)아크릴계 폴리머 A2의 용액을 얻었다. (메트)아크릴계 폴리머 A2의 Mw는 120만이었다.
(합성예 3)
희석에 사용한 용제에 차지하는 톨루엔의 비율을 5중량％로 한 것 이외에는 합성예 2와 마찬가지로 하여, (메트)아크릴계 폴리머 A3의 용액을 얻었다. (메트)아크릴계 폴리머 A3의 Mw는 200만이었다.
(합성예 4)
희석에 사용한 용제에 차지하는 톨루엔의 비율을 0 중량％로 하고, 중합 개시제의 양을 AIBN 0.05중량부로 하고, 중합 반응의 시간을 2시간으로 한 것 이외에는 합성예 2와 마찬가지로 하여, (메트)아크릴계 폴리머 A4의 용액을 얻었다. (메트)아크릴계 폴리머 A4의 Mw는 280만이었다.
각 합성예에서 제작한 (메트)아크릴계 폴리머를 이하의 표 1에 정리한다.
Figure pct00003
[점착제 조성물의 제작]
이하의 표 2에 나타내는 조성이 되도록 (메트)아크릴계 폴리머 용액, 가교제 및 실란 커플링제를 혼합하여, 용제형의 점착제 조성물 P1 내지 P11을 얻었다. 또한, 폴리머, 가교제 및 실란 커플링제의 함유율은, 고형분 환산값이다.
Figure pct00004
[광학 적층체의 제작]
(실시예 1)
제작한 점착제 조성물 P1을, 박리 필름(미쓰비시 쥬시 제조, MRF#38)에 있어서의 박리 처리면 상에 파운틴 코터에 의해 도포한 후, 155℃로 설정한 공기 순환식 항온 오븐에서 2분간 건조시켜, 점착제 조성물의 층(두께 20㎛)을 형성했다. 이것과는 별도로, 공기 중에 있어서 코로나 처리(조사 에너지양: 0.3J/cm2)된 개질면을 갖는 PET 필름(두께 75㎛)을 광학 기재로서 준비했다. 준비한 PET 필름의 개질면에 상기 형성한 점착제 조성물의 층을 접합하여, 점착제층과 광학 기재를 구비하는 광학 적층체를 제작했다. 또한, 접합은, 점착제층과 접하지 않는 부분이 PET 필름의 1변으로부터 50mm 이상의 폭으로 형성되도록 실시했다.
(실시예 2 내지 9)
점착제 조성물 P1 대신에 점착제 조성물 P2 내지 P9를 각각 사용한 것 이외에는 실시예 1과 마찬가지로 하여, 실시예 2 내지 9의 광학 적층체를 얻었다.
(비교예 1)
점착제 조성물 P1 대신에 점착제 조성물 P3을 사용함과 함께, 개질면을 갖지 않는 PET 필름(두께 동일한)을 광학 기재에 사용한 것 이외에는 실시예 1과 마찬가지로 하여, 비교예 1의 광학 적층체를 얻었다.
(비교예 2)
점착제 조성물 P1 대신에 점착제 조성물 P10을 사용함과 함께, 개질면을 갖지 않는 PET 필름(두께 동일한)을 광학 기재에 사용한 것 이외에는 실시예 1과 마찬가지로 하여, 비교예 2의 광학 적층체를 얻었다.
(비교예 3)
점착제 조성물 P1 대신에 점착제 조성물 P10을 사용한 것 이외에는 실시예 1과 마찬가지로 하여, 비교예 3의 광학 적층체를 얻었다.
(비교예 4)
점착제 조성물 P1 대신에 점착제 조성물 P11을 사용한 것 이외에는 실시예 1과 마찬가지로 하여, 비교예 4의 광학 적층체를 얻었다.
[평가]
[Si제(X)의 편재의 유무]
실시예 3 및 비교예 1의 광학 적층체에 대해서, 점착제층에 있어서의 Si제(X)의 편재가 보일지를, 에칭 이온을 병용한 TOF-SIMS에 의해 평가했다. 이 평가법에서는, 점착제층의 두께 방향에 대한 원소 분석이 가능하다. TOF-SIMS의 평가 조건은 다음과 같이 했다.
·장치: ULVAC-PHI 제조, TRIFT-V
·평가 대상: SiOH+ 이온에 대응하는 m/z＝45
·에칭 이온: Ar가스 클러스터 이온
·에칭 이온 가속 전압: 10kV
·조사한 1차 이온: Bi3 2+
·1차 이온 가속 전압: 30kV
·점착제층의 노출면으로부터 광학 기재의 방향으로 에칭
실시예 3 및 비교예 1의 각 광학 적층체에 대한 평가 결과를, 도 5a 및 도 5b에 각각 도시한다. 도 5a 및 도 5b의 플롯에 있어서의 횡축은 에칭 시간(단위: 초), 종축은 C2H3 + 이온의 강도를 기준으로 해서 규격화한 SiOH+ 이온의 규격화 강도이다. 도 5a에 도시하는 바와 같이, 실시예 3의 광학 적층체에서는, 점착제층에 있어서의 PET 필름과의 계면의 근방 영역(21)에 Si제(X)가 편재되어 있는 것이 확인되었다(사선부). 도 5a의 플롯에 있어서, 영역(21)(점착제층의 두께의 20％를 차지함)에 있어서의 SiOH+ 피크의 면적의 합은, 점착제층에 있어서 측정 가능한 SiOH+ 피크의 면적의 합이 90％ 이상이었다. 한편, 도 5b에 도시하는 바와 같이, 비교예 1의 광학 적층체에서는, Si제(X)의 편재는 보이지 않았다. Si제(X)와 광학 기재의 개질면과의 조합에 의해, Si제(X)의 편재가 발생하는 것이 확인되었다. 또한, 각 도면의 플롯에 있어서, PET 필름 내의 영역에 있어서도 SiOH+ 이온의 강도가 비교적 크게 관찰되고 있다. 이는 규격화의 기준이 되는 C2H3 + 이온의 강도가, (메트)아크릴계 폴리머를 포함하는 점착제층에 비하여 PET 필름에 있어서 매우 작아지기 때문인 것으로 생각된다.
[800％ 모듈러스]
점착제층의 800％ 모듈러스는, 다음과 같이 평가했다. 이형 필름 상에 형성한 점착제층을 폭 30mm 및 길이 100mm의 직사각형으로 커트하고, 기포가 들어가지 않도록 권취하여 원주상으로 한 것을 측정용 샘플로 했다. 인장 시험기를 사용하고, 초기의 척간 거리 10mm 및 인장 속도 300mm/분의 조건에서 측정한 측정용 샘플의 신율-응력 곡선으로부터 신율 800％일 때의 응력을 구하고, 구한 응력으로부터 800％ 모듈러스(N/mm2)를 산출했다. 또한, 신율 800％란, 척간 거리가 90mm가 된 상태를 가리킨다. 인장 시험기에는, 시마즈 세이사쿠쇼사 제조 오토그래프 AG-IS를 사용했다. 평가는 상온(23℃)에서 실시했다.
[고온 점착력]
광학 기재에 대한 점착제층의 고온(80℃) 점착력은, 이하와 같이 평가했다. 각 실시예 및 비교예에서 제작한 광학 적층체에 대해, 상기와 마찬가지의 코로나 처리가 이루어진 추가적인 PET 필름(두께 75㎛)을 접합했다. 이어서, 접합에 의해 얻은 적층체를 폭 25mm 및 길이 150mm의 직사각형으로 절단하여, 측정용 샘플을 얻었다. 접합은, 광학 적층체의 점착제층과 추가적인 PET 필름의 개질면이 접하도록, 또한 직사각형으로 절단했을 때에, 적층체의 긴 변 방향의 한쪽의 단부에, 점착제층과 접하지 않는 제1 자유 단부(길이 50mm)를 추가적인 PET 필름이 갖도록 실시했다. 또한, 접합 시에는, 일본 산업 규격(구 일본 공업 규격; JIS)Z0237:2009로 정해진 질량 2kg의 압착 롤러를 온도 25℃에서 1회 왕복시켰다. 절단은, 광학 적층체를 제작할 때에 마련한 광학 기재에 있어서의 점착제층과 접하지 않는 부분이, 상기 긴 변 방향의 다른 쪽 단부에 제2 자유 단부(길이 50mm)로서 위치하도록 실시했다. 그 후, 30분간 정치한 측정용 샘플을, 항온조가 구비된 인장 시험기에 세트했다. 세트는, 시험기의 한쪽의 척이 제1 자유 단부를 파지함과 함께, 다른 쪽의 척이 제2 자유 단부를 파지하도록 실시했다. 이어서, 시험기 및 시험 샘플의 환경 온도를 평가 온도(80℃)로 제어했다. 환경 온도가 평가 온도에 도달하고 나서 5분간 정치한 후, 시험 속도 300mm/분으로 양쪽의 자유 단부를 서로 반대 방향으로 인장하는 것에 의한 인장 박리 시험을 실시했다. 시험 개시 후, 초기 상태로부터의 인장 거리(척간의 확장 거리)가 10mm에 도달할 때까지 측정된 초기의 측정값(응력값)은 무시하고, 그 후, 초기 상태로부터의 인장 거리가 80mm에 도달할 때까지 측정된 응력의 값의 평균값을 고온 점착력으로 했다.
실시예 및 비교예의 각 광학 적층체에 대한 평가 결과를 이하의 표 3에 나타낸다.
Figure pct00005
표 3에 나타내는 바와 같이, 실시예의 광학 적층체에서는, 점착제층의 응집력이 유지되면서, 고온 점착력을 향상시킬 수 있었다. 또한, 에폭시기를 말단에 갖는 실란 커플링제를 점착제 조성물이 포함하는 경우, PET 필름의 표면 개질에 의한 고온 점착력의 향상의 정도는 작았다(비교예 2, 3).
본 발명의 광학 적층체는, 예를 들어 화상 표시 장치에 사용할 수 있다.

Claims (9)

  1. 광학 기재와, 상기 광학 기재의 표면에 배치된 점착제층을 구비하고,
    상기 점착제층은 실란 커플링제를 포함하는 점착제 조성물을 포함하고,
    상기 실란 커플링제는 이소시아누르환을 함유하고, 이소시아네이트기를 함유하지 않으며,
    상기 점착제층이 배치되어 있는 상기 표면은, 에너지의 조사에 의한 표면 개질이 이루어진 개질면인, 광학 적층체.
  2. 제1항에 있어서, 상기 실란 커플링제는, 상기 점착제층에 있어서의 상기 광학 기재와의 계면의 근방 영역에 편재되어 있는, 광학 적층체.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 점착제 조성물에 있어서의 상기 실란 커플링제의 함유율이 0.05중량％ 이상 1.0중량％ 이하인, 광학 적층체.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 광학 기재가 수지로 구성되는, 광학 적층체.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 점착제 조성물은 (메트)아크릴계 폴리머를 포함하는, 광학 적층체.
  6. 제5항에 있어서, 상기 (메트)아크릴계 폴리머의 중량 평균 분자량이 180만 이상인, 광학 적층체.
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 에너지의 조사에 의한 표면 개질이 코로나 처리, 플라스마 처리 및 자외선 처리에서 선택되는 적어도 1종인, 광학 적층체.
  8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 기재된 광학 적층체와,
    화상 형성층을 구비하는, 화상 표시 장치.
  9. 광학 기재의 표면에 배치되어 사용되는 점착제 조성물이며,
    실란 커플링제를 포함하고,
    상기 실란 커플링제는 이소시아누르환을 함유하고, 이소시아네이트기를 함유하지 않으며,
    상기 점착제 조성물이 배치되는 상기 표면은, 에너지의 조사에 의한 표면 개질이 이루어진 개질면인, 점착제 조성물.
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