WO2025197873A1 - 粘着剤組成物、粘着シート、光学積層体及び画像表示装置 - Google Patents
粘着剤組成物、粘着シート、光学積層体及び画像表示装置Info
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- WO2025197873A1 WO2025197873A1 PCT/JP2025/010300 JP2025010300W WO2025197873A1 WO 2025197873 A1 WO2025197873 A1 WO 2025197873A1 JP 2025010300 W JP2025010300 W JP 2025010300W WO 2025197873 A1 WO2025197873 A1 WO 2025197873A1
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- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B5/00—Optical elements other than lenses
- G02B5/30—Polarising elements
Definitions
- the present invention relates to a pressure-sensitive adhesive composition, a pressure-sensitive adhesive sheet, an optical laminate, and an image display device.
- Image display devices such as liquid crystal display devices and electroluminescence (EL) display devices (e.g., organic EL display devices and inorganic EL display devices), have rapidly become popular.
- Image display devices generally include an optical laminate containing optical substrates such as polarizing films and retardation films.
- a bonding layer is typically disposed between adjacent optical substrates to bond them together.
- a bonding layer is an adhesive sheet formed from a pressure-sensitive adhesive composition.
- Patent Document 1 discloses an example of an adhesive sheet.
- the adhesive sheet is made from a thermosetting adhesive composition.
- thermosetting adhesive compositions thermosetting adhesive compositions
- photocurable adhesive compositions that can be used to make adhesive sheets using light are also known.
- the object of the present invention is to provide a pressure-sensitive adhesive composition that has a high refractive index and is suitable for producing a pressure-sensitive adhesive sheet with improved durability.
- the pressure-sensitive adhesive composition according to an embodiment of the present invention comprises: a monomer component M; Inorganic particles; a dispersant; and Including, The content of the hydroxyl group-containing monomer relative to 100 parts by weight of the monomer component M is less than 0.1 parts by weight.
- the monomer component M may contain a monomer a1 having a double bond-containing ring.
- the double bond-containing ring may be an aromatic ring.
- the content of the monomer a1 relative to 100 parts by weight of the monomer component M may be 80 parts by weight or more.
- the monomer component M may contain a monomer a2 having a glass transition temperature of 0°C or lower when made into a homopolymer.
- the monomer a2 may have an oxyalkylene group.
- the content of the monomer a2 may be 25 parts by weight or less relative to 100 parts by weight of the monomer component M.
- the inorganic particles may contain zirconium oxide.
- the content of the inorganic particles may be 90 parts by weight or more per 100 parts by weight of the monomer component M.
- the inorganic particles may be surface-treated with a surface treatment agent.
- the surface treatment agent may contain a silane coupling agent.
- the dispersant may have a hydrophilic group.
- the dispersant may have an aromatic ring.
- the pressure-sensitive adhesive composition according to any one of the above [1] to [13] may further contain a polymer B having a weight-average molecular weight of 1,500 to 30,000.
- the content of the polymer B may be 0.1 to 20 parts by weight per 100 parts by weight of the monomer component M.
- the pressure-sensitive adhesive composition according to any one of the above [1] to [15] may be a photocurable type.
- a pressure-sensitive adhesive sheet according to an embodiment of the present invention is formed from the pressure-sensitive adhesive composition according to any one of [1] to [16] above.
- the pressure-sensitive adhesive sheet according to the above [17] may have a refractive index of 1.64 or more.
- the pressure-sensitive adhesive sheet according to the above [17] or [18] has a breaking elongation of 320% or more.
- An optical laminate according to an embodiment of the present invention comprises the pressure-sensitive adhesive sheet according to any one of [17] to [19] above and an optical film.
- An image display device according to an embodiment of the present invention includes the optical laminate according to [20] above.
- Embodiments of the present invention provide a pressure-sensitive adhesive composition suitable for producing a pressure-sensitive adhesive sheet with a high refractive index and improved durability.
- 1 is a schematic cross-sectional view of a pressure-sensitive adhesive sheet according to one embodiment of the present invention.
- 1 is a schematic diagram illustrating an example of a method for forming a pressure-sensitive adhesive sheet from the pressure-sensitive adhesive composition of the present invention.
- 1 is a schematic cross-sectional view of an optical stack according to one embodiment of the present invention.
- 1 is a schematic cross-sectional view of an optical stack according to one embodiment of the present invention.
- 1 is a schematic cross-sectional view of an optical stack according to one embodiment of the present invention.
- 1 is a schematic cross-sectional view of an optical stack according to one embodiment of the present invention.
- 1 is a schematic cross-sectional view of an optical stack according to one embodiment of the present invention.
- 1 is a schematic cross-sectional view of an image display device according to one embodiment of the present invention.
- weight when the expression “weight” appears, it may be read as “mass,” which is commonly used as an SI unit indicating weight, and vice versa.
- (meth)acrylic means “acrylic and/or methacrylic
- (meth)acrylate means “acrylate and/or methacrylate
- (meth)allyl means “allyl and/or methallyl
- (meth)acrolein means "acrolein and/or methacrolein.”
- a pressure-sensitive adhesive composition according to an embodiment of the present invention includes a monomer component M, inorganic particles, and a dispersant. A portion of the monomer component M may be a partially polymerized product A.
- the content of a hydroxyl group-containing monomer relative to 100 parts by weight of the monomer component M is less than 0.1 parts by weight.
- the monomer component M does not contain a hydroxyl group-containing monomer, or (2) the monomer component M contains a hydroxyl group-containing monomer, and the content of the hydroxyl group-containing monomer relative to 100 parts by weight of the monomer component M is less than 0.1 parts by weight.
- the content of the hydroxyl group-containing monomer relative to 100 parts by weight of the monomer component M is less than 0.1 parts by weight.
- the content is preferably 0.05 parts by weight or less, and may be 0.01 parts by weight or less. It is particularly preferable that the monomer component M does not contain a hydroxyl group-containing monomer (the content is 0 parts by weight).
- the hydroxyl group-containing monomer has at least one hydroxyl group and at least one ethylenically unsaturated group in one molecule.
- ethylenically unsaturated groups are (meth)acryloyl groups, vinyl groups, and (meth)allyl groups.
- the hydroxyl group-containing monomer may be a (meth)acrylic monomer.
- hydroxyl group-containing monomers examples include 2-hydroxyethyl (meth)acrylate, 2-hydroxypropyl (meth)acrylate, 4-hydroxybutyl (meth)acrylate, 6-hydroxyhexyl (meth)acrylate, 8-hydroxyoctyl (meth)acrylate, 10-hydroxydecyl (meth)acrylate, 12-hydroxylauryl (meth)acrylate, and (4-hydroxymethylcyclohexyl)-methyl acrylate.
- the monomer component M preferably contains a monomer a1 having a double bond-containing ring.
- the monomer a1 is a component suitable for improving the refractive index of the pressure-sensitive adhesive sheet.
- the monomer a1 preferably does not contain a hydroxyl group.
- the glass transition temperature (Tg) of the monomer a1 when made into a homopolymer is preferably above 0°C, and may be 5°C or higher. The Tg can be measured by the method described below for the monomer a2.
- a double bond-containing ring refers to a ring in which at least one of the bonds constituting the ring is a double bond.
- double bonds include carbon-carbon double bonds, carbon-heteroatom double bonds, and heteroatom-heteroatom double bonds.
- heteroatoms include nitrogen, sulfur, and oxygen.
- the number of double bonds in the double bond-containing ring is not particularly limited and may be, for example, 1 to 10, or 2 to 5. When the double bond-containing ring contains two or more double bonds, these double bonds may be conjugated or non-conjugated.
- the double bond-containing ring is preferably an aromatic ring.
- the double bond-containing ring may be a carbocyclic ring.
- carbocyclic rings include a benzene ring (which may be a benzene ring constituting a part of a biphenyl structure or a fluorene structure), a naphthalene ring, an indene ring, an azulene ring, an anthracene ring, and a phenanthrene ring.
- the double bond-containing ring may be a heterocyclic ring.
- heterocyclic rings examples include a pyridine ring, a pyrimidine ring, a pyridazine ring, a pyrazine ring, a triazine ring, a pyrrole ring, a pyrazole ring, an imidazole ring, a triazole ring, an oxazole ring, an isoxazole ring, a thiazole ring, and a thiophene ring.
- heteroatoms that may be contained in the heterocyclic ring as ring-constituting atoms include at least one selected from the group consisting of nitrogen, sulfur, and oxygen. The heteroatom may be either or both nitrogen and sulfur.
- the double bond-containing ring may be a fused ring.
- An example of monomer a1 has a structure in which one or more carbocyclic rings and one or more heterocyclic rings are fused, such as a dinaphthothiophene structure.
- the double bond-containing ring may have one or more substituents (excluding ethylenically unsaturated groups, as described below) on the ring-constituting atoms, or may have no substituents.
- substituents include alkyl groups, alkoxy groups, aryloxy groups, hydroxyl groups, halogen atoms (fluorine atoms, chlorine atoms, bromine atoms, etc.), hydroxyalkyl groups, hydroxyalkyloxy groups, and glycidyloxy groups.
- substituents are not limited to the above examples.
- the substituent may contain carbon atoms, and in such cases, the number of carbon atoms contained in the substituent may be, for example, 1 to 4, 1 to 3, or even 1 to 2.
- One example of a double bond-containing ring has no substituents on the ring-constituting atoms.
- Another example of a double bond-containing ring has one or more substituents selected from the group consisting of alkyl groups, alkoxy groups, and halogen atoms (e.g., bromine atoms) on the ring-constituting atoms.
- the number of double bond-containing rings contained in one molecule is, for example, 1, and may be 2 or more.
- the upper limit may be 12 or less, 8 or less, 6 or less, 5 or less, 4 or less, 3 or less, or even 2 or less.
- the double bond-containing ring is preferably located in a side chain.
- monomer a1 preferably has at least one double bond-containing ring and at least one ethylenically unsaturated group per molecule.
- a compound containing one ethylenically unsaturated group per molecule is preferably used as monomer a1.
- Examples of ethylenically unsaturated groups are (meth)acryloyl groups, vinyl groups, and (meth)allyl groups. From the viewpoint of polymerization reactivity, (meth)acryloyl groups are preferred, and from the viewpoints of flexibility and adhesiveness, acryloyl groups are more preferred.
- monomer a1 preferably contains a (meth)acrylic monomer having a double bond-containing ring, and more preferably contains an acrylic monomer having a double bond-containing ring.
- Examples of (meth)acrylic monomers having a double bond-containing ring include aromatic ring-containing (meth)acrylates. Specific examples of aromatic ring-containing (meth)acrylates will be described later.
- the double bond-containing ring and the ethylenically unsaturated group may be bonded directly or via a linking group.
- linking groups include one or more selected from the group consisting of alkylene groups, oxyalkylene groups, poly(oxyalkylene) groups, phenyl groups, alkylphenyl groups, alkoxyphenyl groups, groups in which one or more hydrogen atoms in these groups have been substituted with hydroxyl groups (e.g., hydroxyalkylene groups), oxy groups (-O-), and thiooxy groups (-S-).
- monomer a1 the double bond-containing ring and the ethylenically unsaturated group are bonded directly.
- the double bond-containing ring and the ethylenically unsaturated group are bonded via a linking group selected from the group consisting of alkylene groups, oxyalkylene groups, and poly(oxyalkylene) groups.
- the number of carbon atoms in the alkylene group and oxyalkylene group that may be included in the linking group may be, for example, 1 to 4, or may be 1 to 3, or even 1 to 2.
- the number of repeating oxyalkylene units in the poly(oxyalkylene) group that can be contained in the linking group is, for example, 1 to 8, but may also be 1 to 6, 1 to 4, 1 to 3, 2 to 3, or even 1 to 2, 2, or 1.
- monomer a1 examples include aromatic ring-containing (meth)acrylates and aromatic ring-containing vinyl compounds.
- the aromatic ring-containing (meth)acrylates and aromatic ring-containing vinyl compounds may be used alone or in combination of two or more.
- Monomer a1 may contain two or more aromatic rings (preferably carbon rings) in one molecule.
- Monomers having two or more aromatic rings and at least one ethylenically unsaturated group in one molecule are particularly suitable for increasing the refractive index of the pressure-sensitive adhesive sheet.
- (meth)acryloyloxymethyldinaphthothiophene e.g., a compound having a structure in which a CH2CH ( R1 )C(O) OCH2 group is bonded to the 5th or 6th position of the dinaphthothiophene ring;
- R1 is a hydrogen atom or a methyl group
- (meth)acryloyloxyethyldinaphthothiophene e.g., a compound having a structure in which a CH2CH ( R1 )C(O)OCH( CH3 ) group or a CH2CH ( R1 )C(O) OCH2CH2 group is bonded to the 5th or 6th position of the dinaphthothiophene ring
- R1 is a hydrogen atom or a methyl group
- vinyldinaphthothiophene e.g., a compound having a structure in which a vinyl group is bonded
- a monomer having a dinaphthothiophene structure is included in the concept of a monomer having a fused ring because it has a naphthalene structure and also has a structure in which a thiophene ring and two naphthalene structures are fused together.
- Monomer a1 may have a structure in which an oxyethylene chain is interposed between the ethylenically unsaturated group and the double bond-containing ring in the various monomers a1 described above. Monomers having such a structure can be understood as ethoxylated products of the original monomers.
- the number of repeating oxyethylene units (—CH 2 CH 2 O—) in the oxyethylene chain is, for example, 1 to 8, and may be 1 to 6, 1 to 4, 1 to 3, or even 1 to 2, or even 1.
- Monomer a1 may contain a high refractive index monomer.
- a high refractive index monomer refers to a monomer having a refractive index of 1.51 or more, 1.53 or more, 1.55 or more, 1.56 or more, 1.57 or more, 1.58 or more, 1.59 or more, 1.60 or more, 1.61 or more, 1.62 or more, 1.63 or more, 1.64 or more, 1.65 or more, 1.66 or more, 1.67 or more, 1.68 or more, or even 1.69 or more.
- the refractive index of the high refractive index monomer there is no particular upper limit to the refractive index of the high refractive index monomer, and it may be, for example, 3.00 or less, 2.50 or less, 2.00 or less, 1.90 or less, 1.80 or less, or even 1.70 or less.
- One high refractive index monomer can be used alone, or two or more high refractive index monomers can be used in combination.
- the refractive index of a monomer can be measured using an Abbe refractometer at a wavelength of 589 nm and a temperature of 25°C.
- the Abbe refractometer may be an ATAGO DR-M4 model or an equivalent (e.g., DR-M2 model). If the monomer manufacturer provides a nominal value for the refractive index at 25°C, that nominal value can be used as the refractive index.
- the content of monomer a1 relative to 100 parts by weight of monomer component M is, for example, 10 parts by weight or more, and may be 30 parts by weight or more, 50 parts by weight or more, 70 parts by weight or more, 80 parts by weight or more, 85 parts by weight or more, or even 90 parts by weight or more.
- Monomer component M may be composed essentially of monomer a1 alone.
- the upper limit of the above content may be 99 parts by weight or less, or 95 parts by weight or less, depending on the case.
- Monomer component M may contain monomer a2, which when made into a homopolymer has a glass transition temperature (Tg) of 0°C or lower.
- Monomer a2 is a component suitable for improving the adhesive strength of the PSA sheet.
- Monomer a2 preferably does not contain a hydroxyl group.
- the Tg is preferably -10°C or lower, and may be -20°C or lower, -30°C or lower, -40°C or lower, or even -50°C or lower.
- the lower limit of the Tg is, for example, -100°C or higher.
- the above Tg can be measured by the following method.
- a homopolymer of monomer a2 is prepared.
- the homopolymer is placed in a differential scanning calorimeter and differential scanning calorimetry (DSC) is performed.
- DSC differential scanning calorimetry
- three DSC cycles are performed, with one cycle consisting of a temperature rise process at a temperature rise rate of 10°C/min and a temperature fall process at a temperature fall rate of 10°C/min.
- the temperature rise start temperature is set to a value at least 70°C lower than the baseline shift resulting from the Tg of the homopolymer.
- the temperature fall start temperature is set to a value at least 70°C higher than the baseline shift resulting from the Tg of the homopolymer.
- Monomer a2 has at least one ethylenically unsaturated group in one molecule.
- ethylenically unsaturated groups are the same as those mentioned above in the description of the hydroxyl group-containing monomer.
- Monomer a2 may also be a (meth)acrylic monomer.
- Monomer a2 preferably has at least one ether group.
- monomer a2 preferably has an oxyalkylene group.
- the number of oxyalkylene groups in monomer a2 is, for example, 1 to 30, and may be 1 to 12, or even 1 to 5.
- oxyalkylene group examples include an oxymethylene group, an oxyethylene group, and an oxypropylene group.
- Monomer a2 preferably has an oxyethylene group.
- Monomer a2 having an oxyethylene group is represented, for example, by the following formula (1):
- R1 is a hydrogen atom or a methyl group.
- R2 is a hydrocarbon group.
- the hydrocarbon group is an alkyl group.
- the alkyl group may be linear or branched. Examples of the alkyl group are a methyl group and an ethyl group.
- the hydrocarbon group contains a carbon ring. Examples of the carbon ring are the same as those mentioned above in the description of the double bond-containing ring.
- An example of a hydrocarbon group containing a carbon ring is a phenyl group.
- n is an integer from 1 to 30, preferably an integer from 1 to 12, and may be an integer from 1 to 5.
- Examples of monomer a2 include 2-methoxyethyl (meth)acrylate, 2-ethoxyethyl (meth)acrylate, 2-(2-ethoxyethoxy)ethyl (meth)acrylate, phenoxydiethylene glycol (meth)acrylate, methoxytriethylene glycol (meth)acrylate, methoxypolyethylene glycol (meth)acrylate, and methoxydipropylene glycol (meth)acrylate.
- Monomer a2 is preferably 2-methoxyethyl acrylate (MEA), 2-(2-ethoxyethoxy)ethyl acrylate (CBA), etc.
- the content of monomer a2 relative to 100 parts by weight of monomer component M may be, for example, 50 parts by weight or less, 40 parts by weight or less, 30 parts by weight or less, 25 parts by weight or less, 20 parts by weight or less, or even 10 parts by weight or less.
- the lower limit of the content may be, for example, 0.01 parts by weight or more, 0.1 parts by weight or more, 0.5 parts by weight or more, or even 1 part by weight or more.
- Monomer component M may not contain monomer a2.
- the monomer component M may contain other monomers in addition to the hydroxyl group-containing monomer, monomer a1, and monomer a2.
- An example of such other monomer is a (meth)acrylic acid alkyl ester having an alkyl group of 1 to 20 carbon atoms on the side chain. The number of carbon atoms in the alkyl group may be 7 or less, 6 or less, 5 or less, or even 4 or less.
- the alkyl group may be linear or branched.
- Examples of the (meth)acrylic acid alkyl ester include methyl (meth)acrylate, ethyl (meth)acrylate, propyl (meth)acrylate, isopropyl (meth)acrylate, n-butyl (meth)acrylate, s-butyl (meth)acrylate, t-butyl (meth)acrylate, isobutyl (meth)acrylate, n-pentyl (meth)acrylate, isopentyl (meth)acrylate, n-hexyl (meth)acrylate, isohexyl (meth)acrylate, isoheptyl (meth)acrylate, and 2-ethylhexyl (meth)acrylate.
- the (meth)acrylic acid alkyl ester may be n-butyl(meth)acrylate.
- the content of (meth)acrylic acid alkyl ester per 100 parts by weight of monomer component M is, for example, 25 parts by weight or less, and may be 20 parts by weight or less, 15 parts by weight or less, 10 parts by weight or less, 7 parts by weight or less, 5 parts by weight or less, or even 4 parts by weight or less.
- the lower limit of the content may be, for example, 0.01 parts by weight or more, 0.1 parts by weight or more, 0.5 parts by weight or more, or even 1 part by weight or more.
- Monomer component M may not contain (meth)acrylic acid alkyl ester.
- a monomer that can be included in monomer component M is a carboxyl group-containing monomer.
- the carboxyl group-containing monomer that can be included in monomer component M has at least one carboxyl group and at least one ethylenically unsaturated group in one molecule.
- Monomer component M may include one or more types of carboxyl group-containing monomers.
- the carboxyl group-containing monomer may be a (meth)acrylic monomer.
- carboxyl group-containing monomers examples include (meth)acrylic acid, carboxyethyl (meth)acrylate, carboxypentyl (meth)acrylate, itaconic acid, maleic acid, fumaric acid, and crotonic acid.
- the content of the carboxyl group-containing monomer per 100 parts by weight of monomer component M is, for example, 10 parts by weight or less, and may be 7 parts by weight or less, 5 parts by weight or less, 3 parts by weight or less, or even 1 part by weight or less.
- the lower limit of the content is, for example, 0.01 parts by weight or more, 0.1 parts by weight or more, 0.5 parts by weight or more, or even 1 part by weight or more.
- Monomer component M may not contain a carboxyl group-containing monomer.
- the pressure-sensitive adhesive composition may contain a partial polymer A of the above-mentioned monomer component M.
- the partial polymer A may be either a homopolymer or a copolymer.
- the partial polymer A can contribute to the stable formation of a coating layer, which will be described later, by appropriately increasing the viscosity of the pressure-sensitive adhesive composition. Note that the pressure-sensitive adhesive composition does not necessarily contain the partial polymer A.
- the weight-average molecular weight of partial polymer A may be, for example, greater than 30,000, 50,000 or more, 100,000 or more, 500,000 or more, or even 1,000,000 or more.
- the upper limit of the weight-average molecular weight is not particularly limited, and may be, for example, 3,000,000 or less, or 2,000,000 or less.
- the weight-average molecular weight is measured by GPC (gel permeation chromatography) and calculated in polystyrene equivalent terms.
- the pressure-sensitive adhesive composition contains inorganic particles.
- the inorganic particles are a component suitable for improving the refractive index of the pressure-sensitive adhesive sheet.
- the inorganic particles are preferably in a dispersed state in the pressure-sensitive adhesive composition.
- the inorganic particles can be selected from, for example, metal compound particles and metal particles, and one or more types can be selected depending on the desired purpose, such as improving the refractive index.
- the metal compound particles may be metal oxide particles. Examples of materials that make up metal oxide particles are titanium oxide, zirconium oxide, cerium oxide, aluminum oxide, zinc oxide, tin oxide, copper oxide, barium titanate, and niobium oxide.
- the metal oxide particles can be used alone or in combination of two or more types.
- the inorganic particles preferably contain zirconium oxide, and may be zirconium oxide particles composed essentially of zirconium oxide alone. The zirconium oxide particles can contribute to increasing the refractive index of the pressure-sensitive adhesive sheet.
- the material constituting the metal compound particles may be a metal hydroxide such as aluminum hydroxide, boehmite, magnesium hydroxide, calcium hydroxide, zinc hydroxide, iron hydroxide, copper hydroxide, barium hydroxide, basic magnesium carbonate, or hydrotalcite, as well as a hydrated metal compound.
- a metal hydroxide such as aluminum hydroxide, boehmite, magnesium hydroxide, calcium hydroxide, zinc hydroxide, iron hydroxide, copper hydroxide, barium hydroxide, basic magnesium carbonate, or hydrotalcite, as well as a hydrated metal compound.
- Examples of materials constituting the metal particles are iron, zinc, tungsten, and platinum.
- the material of the inorganic particles may be a high-entropy alloy containing multiple elements.
- the inorganic particles may be surface-treated.
- One example of a surface treatment is a hydrophobic treatment.
- the inorganic particles may be surface-treated with a surface treatment agent.
- the surface treatment agent may contain a silane coupling agent.
- the surface treatment agent may contain an aromatic compound having an aromatic ring. Examples of aromatic rings in the surface treatment agent are the same as those mentioned above in the description of monomer a. Aromatic compounds having aromatic rings can contribute to increasing the refractive index of the pressure-sensitive adhesive sheet.
- the amount of surface treatment agent added per 100 parts by weight of inorganic particles is, for example, 16 parts by weight or less, and may be 10 parts by weight or less, 8 parts by weight or less, 5 parts by weight or less, 4 parts by weight or less, 3 parts by weight or less, or even 2 parts by weight or less.
- the lower limit of the addition amount is, for example, 0.01 parts by weight or more, 0.1 parts by weight or more, 0.5 parts by weight or more, or even 1 part by weight or more.
- the inorganic particles do not need to be surface treated with a surface treatment agent.
- the inorganic particles may contain a high refractive index material.
- the refractive index of the high refractive index material is, for example, 1.60 or higher, and may be 1.70 or higher, 1.80 or higher, or even 2.00 or higher.
- the upper limit of the refractive index of the high refractive index material is not particularly limited, and may be, for example, 3.00 or lower, 2.80 or lower, 2.50 or lower, or even 2.20 or lower.
- the refractive index of the material contained in the inorganic particles can be determined as the refractive index measured on a single layer film of the material using a commercially available spectroscopic ellipsometer at 23°C and 549 nm.
- the spectroscopic ellipsometer that can be used is, for example, the "EC-400" (manufactured by JA Woollam) or an equivalent.
- the inorganic particles may be nanoparticles having an average particle size of less than 1 ⁇ m.
- the average particle size of the inorganic particles may be 100 nm or less.
- the average particle size may be 70 nm or less, 50 nm or less, 30 nm or less, 20 nm or less, 15 nm or less, 10 nm or less, 7 nm or less, 5 nm or less, or even 4 nm or less.
- the lower limit of the average particle size is, for example, 1 nm or more, and may be 1.5 nm or more, 2 nm or more, or even 2.5 nm or more.
- the average particle size can be specified as the median diameter (D50) in the particle size distribution measured by dynamic light scattering.
- the PSA composition contains a dispersant.
- the dispersant is a component for sufficiently dispersing inorganic particles in the PSA composition.
- the dispersant is preferably in contact with the surfaces of the inorganic particles, and more preferably coats the surfaces of the inorganic particles.
- the hydrophilic portion of the dispersant preferably has a functional group F that exhibits adsorptivity or reactivity toward inorganic particles.
- An example of the functional group F is at least one selected from the group consisting of alkaline groups and acidic groups. Specific examples of the functional group F are hydroxy groups, carboxy groups, nitrogen atom-containing groups, sulfur atom-containing groups, phosphorus atom-containing groups, and silicon atom-containing groups.
- the number of functional groups F contained in one molecule of the dispersant may be one, or two or more (for example, about 2 to 5). The types of two or more functional groups F present in one molecule may be the same or different from each other.
- the hydrophilic portion of the dispersant may have a chain structure, or may have a composite structure of a chain structure and a cyclic structure.
- the dispersant may include, for example, a structure in which a functional group F and a hydrophobic portion are linked via a chain structure; a structure in which a functional group F is located on a side chain of a chain structure whose one end is linked to a hydrophobic portion; or a structure in which a chain structure whose other end is linked to a hydrophobic portion does not have a functional group F (for example, the other end of the chain structure is open).
- the dispersant may have two or more of the above structures.
- the dispersant may be an aliphatic compound, for example, represented by the following formula (2):
- Y may be an alkylene group having 1 to 10 carbon atoms, an alkylene group having 1 to 5 carbon atoms, an alkylene group having 1 to 3 carbon atoms, or even a methylene group.
- the aromatic ring in the dispersant may be the same as the example described above in the description of monomer a1.
- the dispersant may be selected from known surfactants.
- surfactants include anionic surfactants (carboxylic acid type, phosphate ester type, sulfate ester type, sulfonic acid type, etc.), nonionic surfactants, cationic surfactants, and amphoteric surfactants.
- Surfactants that can serve as dispersants are preferably anionic surfactants.
- the content of dispersant per 100 parts by weight of inorganic particles may be, for example, 0.1 parts by weight or more, 0.5 parts by weight or more, or even 1.0 parts by weight or more.
- the upper limit of the content may be, for example, 30 parts by weight or less, 20 parts by weight or less, or even 10 parts by weight or less.
- a preferred example of the content is 1 to 10 parts by weight.
- Another preferred example of the content is 10 to 20 parts by weight, 10 to 18 parts by weight, or even 10 to 15 parts by weight.
- the content of dispersant per 100 parts by weight of monomer component M may be, for example, 0.1 parts by weight or more, 1 part by weight or more, or even 3 parts by weight or more.
- the upper limit of the content may be, for example, 20 parts by weight or less, 10 parts by weight or less, or even 8 parts by weight or less.
- the PSA composition may further contain a polymer B having a weight-average molecular weight of 1,500 to 30,000.
- the polymer B is a component suitable for improving the adhesive strength of the PSA sheet and can function as a tackifier.
- the polymer B may be referred to as an oligomer.
- the weight average molecular weight of polymer B may be 25,000 or less, or may be 20,000 or less, 18,000 or less, 16,000 or less, 15,000 or less, 13,000 or less, 10,000 or less, 8,000 or less, or even 6,000 or less.
- the lower limit of the weight average molecular weight may be 2,000 or more, or may be 2,500 or more, 3,000 or more, 3,500 or more, or even 4,000 or more.
- the weight average molecular weight is preferably 2,000 to 16,000.
- the weight average molecular weight of polymer B can be determined by the method described above for partial polymer A.
- Polymer B preferably contains a structural unit derived from monomer b having a double bond-containing ring. Polymer B containing a structural unit derived from monomer b is suitable for improving the refractive index of the pressure-sensitive adhesive sheet. Examples of monomer b include those mentioned above for monomer a1. Monomer b may be the same as or different from monomer a1.
- the double bond-containing ring is preferably an aromatic ring.
- Monomer b may contain two or more aromatic rings (preferably carbon rings) in one molecule, and preferably contains a monomer having two or more aromatic rings and at least one ethylenically unsaturated group in one molecule (a monomer containing multiple aromatic rings). It is particularly preferable that monomer b contains phenoxybenzyl acrylate.
- the content of structural units derived from monomer b in polymer B is, for example, 10% by weight or more, and may be 30% by weight or more, 50% by weight or more, 60% by weight or more, 70% by weight or more, 80% by weight or more, 90% by weight or more, 95% by weight or more, 97% by weight or more, 98% by weight or more, 99% by weight or more, or even 100% by weight. In some cases, the above content may be 10% by weight or less, 5% by weight or less, or even 1% by weight or less. Polymer B may not contain structural units derived from monomer b.
- Polymer B may contain structural units derived from monomers other than the above-mentioned monomer b.
- monomers other than the above-mentioned monomer b.
- examples of other monomers include those mentioned above for monomer component M (e.g., hydroxyl group-containing monomers).
- the content of structural units derived from hydroxyl group-containing monomers in polymer B is, for example, 25% by weight or less, and may be 20% by weight or less, 15% by weight or less, 12% by weight or less, 10% by weight or less, 8% by weight or less, 7% by weight or less, 6% by weight or less, 5% by weight or less, 4% by weight or less, 3% by weight or less, 2% by weight or less, or even 1% by weight or less.
- the lower limit of the content is, for example, 0.01% by weight or more, 0.1% by weight or more, or even 0.5% by weight or more.
- Polymer B may not contain structural units derived from hydroxyl group-containing monomers.
- Polymer B can be produced by known polymerization methods, such as solution polymerization, radiation polymerization, bulk polymerization, emulsion polymerization, and various radical polymerizations, including polymerization under supercritical conditions. Radiation that can be used for radiation polymerization includes electron beams, UV, and microwaves. The resulting polymer B may be a random copolymer, block copolymer, graft copolymer, or the like.
- the content of polymer B relative to 100 parts by weight of monomer component M is, for example, 0.1 parts by weight or more, and may be 0.5 parts by weight or more, 1 part by weight or more, 2 parts by weight or more, 5 parts by weight or more, 8 parts by weight or more, or even 10 parts by weight or more.
- the upper limit of the content is, for example, 50 parts by weight or less, 40 parts by weight or less, 30 parts by weight or less, or even 20 parts by weight or less.
- the content is preferably 0.1 to 20 parts by weight.
- the pressure-sensitive adhesive composition may contain a silane coupling agent.
- the silane coupling agent include epoxy group-containing silane coupling agents such as 3-glycidoxypropyltrimethoxysilane, 3-glycidoxypropyltriethoxysilane, 3-glycidoxypropylmethyldiethoxysilane, and 2-(3,4-epoxycyclohexyl)ethyltrimethoxysilane; amino group-containing silane coupling agents such as 3-aminopropyltrimethoxysilane, N-2-(aminoethyl)-3-aminopropyltrimethoxysilane, N-2-(aminoethyl)-3-aminopropylmethyldimethoxysilane, 3-triethoxysilyl-N-(1,3-dimethylbutylidene)propylamine, and N-phenyl- ⁇ -aminopropyltrime
- the content of the silane coupling agent per 100 parts by weight of the monomer component M is, for example, 5 parts by weight or less, and may be 3 parts by weight or less, 1 part by weight or less, or even 0.8 parts by weight or less.
- the lower limit of the content is, for example, 0.01 parts by weight or more, and may even be 0.05 parts by weight or more.
- the pressure-sensitive adhesive composition does not necessarily contain a silane coupling agent.
- the pressure-sensitive adhesive composition may contain an antioxidant.
- the antioxidant include phenol-based antioxidants, hindered phenol-based antioxidants, amine-based antioxidants, and phosphite-based antioxidants.
- phenolic antioxidants include monophenolic antioxidants, bisphenolic antioxidants, and polymeric phenolic antioxidants.
- monophenolic antioxidants include 2,6-di-t-butyl-p-cresol, butylated hydroxyanisole, 2,6-di-t-butyl-4-ethylphenol, and stearin- ⁇ -(3,5-di-t-butyl-4-hydroxyphenyl)propionate.
- bisphenol antioxidant examples include 2,2'-methylenebis(4-methyl-6-t-butylphenol), 2,2'-methylenebis(4-ethyl-6-t-butylphenol), 4,4'-thiobis(3-methyl-6-t-butylphenol), 4,4'-butylidenebis(3-methyl-6-t-butylphenol), and 3,9-bis[1,1-dimethyl-2-[ ⁇ -(3-t-butyl-4-hydroxy-5-methylphenyl)propionyloxy]ethyl]2,4,8,10-tetraoxaspiro[5,5]undecane.
- polymeric phenolic antioxidants examples include 1,1,3-tris(2-methyl-4-hydroxy-5-t-butylphenyl)butane, 1,3,5-trimethyl-2,4,6-tris(3,5-di-t-butyl-4-hydroxybenzyl)benzene, tetrakis-[methylene-3-(3',5'-di-t-butyl-4'-hydroxyphenyl)propionate]methane, bis[3,3'-bis-(4'-hydroxy-3'-t-butylphenyl)butyric acid]glycol ester, 1,3,5-tris(3',5'-di-t-butyl-4'-hydroxybenzyl)-S-triazine-2,4,6-(1H,3H,5H)trione, and tocopherol.
- the hindered phenolic antioxidant may have a structure in which a tertiary butyl group is bonded to at least one carbon atom adjacent to the carbon atom on the aromatic ring to which the phenolic OH group is bonded.
- Examples of hindered phenolic antioxidants include dibutylhydroxytoluene (BHT), as well as Irganox 1010, Irganox 1010FF, Irganox 1035, Irganox 1035FF, Irganox 1076, Irganox 1076FD, Irganox 1076DWJ, Irganox 1098, and Irganox 1099.
- the amine antioxidant is preferably a hindered amine antioxidant.
- the hindered amine antioxidant may have at least one hindered piperazine group per molecule.
- Examples of hindered amine antioxidants include Adeka STAB LA-63, Adeka STAB LA-63P, Adeka STAB LA-52, and Adeka STAB LA-57 (all trade names manufactured by ADEKA Corporation).
- phosphite-based antioxidants include triphenyl phosphite, diphenyl isodecyl phosphite, and phenyl diisodecyl phosphite; as well as Adeka STAB 2112, Adeka STAB 2112RG, Adeka STAB 1178, and Adeka STAB 3010 (all trade names manufactured by ADEKA Corporation).
- the content of the antioxidant relative to 100 parts by weight of the monomer component M may be, for example, 5 parts by weight or less, 3 parts by weight or less, or even 2 parts by weight or less.
- the lower limit of the content may be, for example, 0.01 parts by weight or more, 0.05 parts by weight or more, or even 0.1 parts by weight or more.
- the pressure-sensitive adhesive composition may not contain an antioxidant.
- the PSA composition may contain additives other than those described above.
- the additives include an ultraviolet absorber (UVA), a chain transfer agent, a viscosity modifier, a tackifier, a plasticizer, a softener, an antioxidant, a filler, a colorant, a surfactant, and an antistatic agent.
- the pressure-sensitive adhesive composition is typically a photocurable pressure-sensitive adhesive composition that forms a pressure-sensitive adhesive sheet by irradiation with light. Note that being a photocurable pressure-sensitive adhesive composition is particularly preferred in terms of environmental protection and sustainability, since it can reduce the amount of energy required to form a pressure-sensitive adhesive sheet compared to a thermosetting pressure-sensitive adhesive composition that mainly uses heat to form a pressure-sensitive adhesive sheet.
- the photocurable pressure-sensitive adhesive composition may contain, in addition to the additives mentioned above, a photopolymerization initiator, a crosslinking agent, etc.
- the photopolymerization initiator may be a photoradical generator that generates radicals in response to visible light and/or ultraviolet light with a wavelength shorter than 450 nm.
- photopolymerization initiators include benzoin ethers such as benzoin methyl ether, benzoin isopropyl ether, and benzil dimethyl ketal; substituted benzoin ethers such as anisole methyl ether; substituted acetophenones such as 2,2-diethoxyacetophenone and 2,2-dimethoxy-2-phenylacetophenone; ⁇ -hydroxyalkylphenones such as 1-hydroxycyclohexyl-phenyl ketone; substituted alpha-ketol such as 2-methyl-2-hydroxypropiophenone; aromatic sulfonyl chlorides such as 2-naphthalenesulfonyl chloride; and photoactive initiators such as 1-phenyl-1,1-propanedione-2-(o-ethoxycarbonyl)-oxime.
- benzoin ethers such as benzoin methyl ether, benzoin isopropyl ether, and benzil dimethyl ketal
- oximes such as benzophenone compounds such as benzophenone, benzoylbenzoic acid, methyl benzoylbenzoate, 4-phenylbenzophenone, hydroxybenzophenone, acrylated benzophenone, 4-benzoyl-4'-methyldiphenyl sulfide, and 3,3',4,4'-tetra(t-butylperoxycarbonyl)benzophenone; thioxanthone compounds such as thioxanthone, 2-chlorothioxanthone, 2-methylthioxanthone, isopropylthioxanthone, 2,4-diisopropylthioxanthone, and 2,4-diethylthioxanthone; 2,4,6-trichloro-s-triazine, 2-phenyl-4,6-bis(trichloromethyl)-s -triazine, 2-(p-methoxyphenyl)-4,6-bis(trichloromethyl)
- Triazine-based compounds such as 1,2-octanedione, 1-[4-(phenylthio)-, 2-(O-benzoyloxime)], and O-(acetyl)-N-(1-phenyl-2-oxo-2-(4'-methoxy-naphthyl)ethylidene)hydroxylamine; phosphine-based compounds such as bis(2,4,6-trimethylbenzoyl)phenylphosphine oxide and 2,4,6-trimethylbenzoyldiphenylphosphine oxide; quinone-based compounds such as 9,10-phenanthrenequinone, camphorquinone, and ethylanthraquinone; borate-based compounds; carbazole-based compounds; imidazole-based compounds; and titanocene-based compounds.
- the pressure-sensitive adhesive composition may contain one or more photopolymerization initiators.
- photopolymerization initiators include 2,2-dimethoxy-1,2-diphenylethan-1-one (Omnirad 651, manufactured by IGM Resins), bis(2,4,6-trimethylbenzoyl)phenylphosphine oxide (Omnirad 819, manufactured by IGM Resins), and 1-hydroxycyclohexyl phenyl ketone (Omnirad 184, manufactured by IGM Resins).
- the content of the photopolymerization initiator per 100 parts by weight of the monomer component M is, for example, 0.02 to 10 parts by weight, but may also be 0.05 to 5 parts by weight, 0.1 to 3 parts by weight, or even 0.2 to 2 parts by weight.
- a crosslinking agent is a polyfunctional monomer having two or more polymerizable functional groups in one molecule.
- the polyfunctional monomer may be a (meth)acrylic monomer.
- polyfunctional monomers examples include (poly)ethylene glycol di(meth)acrylate, (poly)propylene glycol di(meth)acrylate, neopentyl glycol di(meth)acrylate, pentaerythritol di(meth)acrylate, pentaerythritol tri(meth)acrylate, dipentaerythritol hexa(meth)acrylate, 1,2-ethylene glycol di(meth)acrylate, 1,6-hexanediol di(meth)acrylate, 1,9-nonanediol diacrylate ( Polyfunctional acrylates (such as ester compounds of polyhydric alcohols and (meth)acrylic acid) such as 1,12-dodecanediol di(meth)acrylate, trimethylolpropane tri(meth)acrylate, and tetramethylolmethane tri(meth)acrylate; allyl (meth)acrylate, vinyl (meth)acryl
- the polyfunctional monomer is preferably a polyfunctional acrylate, more preferably trimethylolpropane tri(meth)acrylate, hexanediol di(meth)acrylate, or dipentaerythritol hexa(meth)acrylate.
- the content of the crosslinking agent per 100 parts by weight of the monomer component M may be, for example, 5 parts by weight or less, 3 parts by weight or less, 2 parts by weight or less, 1 part by weight or less, or even 0.5 parts by weight or less.
- the lower limit of the content may be, for example, 0.01 parts by weight or more, 0.03 parts by weight or more, or even 0.05 parts by weight or more.
- the solvent content in the photocurable pressure-sensitive adhesive composition is, for example, 5% by weight or less, and may be 4% by weight or less, 3% by weight or less, 2% by weight or less, 1% by weight or less, or even 0.5% by weight or less.
- the pressure-sensitive adhesive composition may be substantially free of solvent. "Substantially free of solvent” means that solvents derived from additives, etc., are allowed at a content of, for example, 0.1% by weight or less, preferably 0.05% by weight or less, and more preferably 0.01% by weight or less.
- the viscosity of the photocurable adhesive composition is preferably 5 to 150 poise at 25°C. Adhesive compositions with a viscosity within this range are particularly suitable for forming the coating layer described below.
- a photocurable pressure-sensitive adhesive composition can be prepared, for example, by the following method. First, a dispersion liquid in which inorganic particles are dispersed in a solvent is prepared. This dispersion liquid is mixed with a dispersant and at least some of the monomers contained in monomer component M. The solvent is removed from the resulting mixture to prepare a dispersion containing inorganic particles, dispersant, and monomers. There are no particular restrictions on the method for removing the solvent from the mixture, and methods such as vacuum removal can be used. Next, the remaining monomers and additives such as a photopolymerization initiator are added to the dispersion and mixed. This allows the photocurable pressure-sensitive adhesive composition to be prepared.
- the pressure-sensitive adhesive composition may be a thermosetting pressure-sensitive adhesive composition that forms a pressure-sensitive adhesive sheet by utilizing heat.
- the thermosetting pressure-sensitive adhesive composition may contain a base polymer instead of the above-mentioned monomer component M.
- the base polymer is typically a polymer of the monomer component M.
- the thermosetting adhesive composition may contain a crosslinking agent, a solvent, etc. in addition to the additives mentioned above.
- crosslinking agents include isocyanate-based crosslinking agents, peroxide-based crosslinking agents, epoxy-based crosslinking agents, imine-based crosslinking agents, and polyfunctional metal chelates.
- the thermosetting adhesive composition preferably contains an isocyanate-based crosslinking agent and/or a peroxide-based crosslinking agent, and more preferably contains an isocyanate-based crosslinking agent.
- the amount of crosslinking agent in a thermosetting adhesive composition is, for example, 0.01 to 20 parts by weight per 100 parts by weight of the base polymer.
- Adhesive sheet 2-1.
- Adhesive sheet An example of a pressure-sensitive adhesive sheet according to an embodiment of the present invention is shown in Fig. 1.
- the pressure-sensitive adhesive sheet 1 in Fig. 1 is a pressure-sensitive adhesive sheet formed from a pressure-sensitive adhesive composition.
- the polymerization rate of the monomer component M in the adhesive sheet 1 is preferably 90% or more.
- the polymerization rate may be 95% or more, 98% or more, or even 99% or more.
- the gel fraction of the adhesive sheet 1 is, for example, 50% or more, and may be 75% or more, 80% or more, 85% or more, or even 90% or more.
- the refractive index of the adhesive sheet 1 is, for example, 1.55 or more, and may be 1.56 or more, 1.57 or more, 1.58 or more, 1.59 or more, 1.60 or more, 1.61 or more, 1.62 or more, 1.63 or more, 1.64 or more, or even 1.65 or more.
- the upper limit of the refractive index is, for example, 1.70 or less, and may be 1.69 or less, 1.68 or less, 1.67 or less, or even 1.66 or less.
- the refractive index of the adhesive sheet 1 is preferably 1.63 to 1.66.
- the refractive index of the adhesive sheet 1 refers to the refractive index of the surface of the adhesive sheet 1.
- the refractive index of the adhesive sheet 1 can be measured using a prism coupler at a measurement temperature of 25°C and a measurement wavelength of 594 nm.
- measurement in optical propagation mode is generally suitable.
- measurement in critical angle mode is generally suitable.
- a commercially available measuring device can be used for the prism coupler, such as the Model 2010/M prism coupler manufactured by Metricon, or an equivalent product.
- the adhesive sheet 1 preferably has an adhesive strength to alkali-free glass of 0.5 N/25 mm or more, and may be 0.8 N/25 mm or more, 1.0 N/25 mm or more, 1.3 N/25 mm or more, 1.5 N/25 mm or more, 1.8 N/25 mm or more, 2.0 N/25 mm or more, 2.3 N/25 mm or more, or even 2.5 N/25 mm or more.
- the upper limit of the adhesive strength may be, for example, 30.0 N/25 mm or less, 10.0 N/25 mm or less, or even 5.0 N/25 mm or less.
- the adhesive strength can be measured by the following method. First, a laminate including a pressure-sensitive adhesive sheet 1 and a substrate is prepared. There are no particular limitations on the substrate, as long as it supports the pressure-sensitive adhesive sheet 1 and does not affect the results of the adhesive strength measurement. As an example, the substrate may be an optical film described below, and the laminate may be an optical laminate. Next, the laminate is cut into a strip measuring 150 mm long and 25 mm wide to prepare a test piece. Next, the test piece is attached to alkali-free glass via the pressure-sensitive adhesive sheet 1. Alkali-free glass is glass that is substantially free of alkali components (alkali metal oxides).
- the weight ratio of alkali components in the glass is, for example, 1000 ppm or less, or even 500 ppm or less.
- the alkali-free glass is, for example, in the form of a plate, with a thickness of 0.5 mm or more.
- the test piece is attached to the alkali-free glass using, for example, a laminator, taking care not to trap air bubbles between the alkali-free glass and the adhesive sheet 1.
- a laminator taking care not to trap air bubbles between the alkali-free glass and the adhesive sheet 1.
- After attaching the test piece it is placed in an autoclave at 50°C and 5 atmospheres (absolute pressure) for 15 minutes to homogenize the bond between the alkali-free glass and the adhesive sheet 1 and adhere the adhesive sheet 1 to the alkali-free glass.
- the test piece is peeled off from the alkali-free glass at a peel speed of 300 mm/min and a peel angle of 90° (measurement length 80 mm).
- the force required to peel the test piece from the alkali-free glass is measured once every 0.5 seconds. The average of the measured values obtained is determined as the adhesive strength.
- the Young's modulus of the adhesive sheet 1 is, for example, 0.1 to 5.0 MPa, and may be 0.5 to 3.5 MPa.
- the Young's modulus can be measured by the following method. First, the adhesive sheet 1 is cut into a strip measuring 100 mm in length and 30 mm in width to form a test piece. This test piece is placed in a tensile testing machine, and a tensile test is performed under conditions of an initial chuck distance of 10 mm and a tensile speed of 300 mm/min. From the results of the tensile test, the ratio ⁇ / ⁇ of the change in stress ⁇ to the change in strain ⁇ in the elastic deformation region is determined and regarded as the Young's modulus.
- the breaking strength of the adhesive sheet 1 is, for example, 3.0 MPa or less, and may be 2.5 MPa or less, 2.0 MPa or less, 1.5 MPa or less, 1.3 MPa or less, or even 1.0 MPa or less.
- the lower limit of the breaking strength is, for example, 0.1 MPa or more, and may be 0.5 MPa or more.
- the breaking elongation of the adhesive sheet 1 is, for example, 320% or more, and may be 350% or more, 400% or more, 450% or more, 500% or more, 550% or more, 600% or more, 650% or more, or even 700% or more.
- the upper limit of the breaking elongation is, for example, 1500% or less, 1000% or less, or even 900% or less.
- the breaking elongation is preferably 320% to 900%.
- the breaking strength and breaking elongation of adhesive sheet 1 can be measured by the following method. First, adhesive sheet 1 is cut into a strip measuring 100 mm long x 30 mm wide to form a test piece. This test piece is placed in a tensile testing machine, and a tensile test is performed at an initial chuck distance of 10 mm and a tensile speed of 300 mm/min until the test piece breaks. This allows the strength (breaking strength) and elongation (breaking elongation) at the time the test piece breaks to be measured.
- the thickness of the adhesive sheet 1 is, for example, 500 ⁇ m or less, and may be 250 ⁇ m or less, 150 ⁇ m or less, 100 ⁇ m or less, 50 ⁇ m or less, 30 ⁇ m or less, 25 ⁇ m or less, or even 20 ⁇ m or less.
- the lower limit of the thickness of the adhesive sheet 1 is, for example, 2 ⁇ m or more, and may be 5 ⁇ m or more.
- the pressure-sensitive adhesive sheet 1 can be formed from the pressure-sensitive adhesive composition by a known method.
- the pressure-sensitive adhesive composition is a photocurable type
- the pressure-sensitive adhesive sheet 1 can be formed, for example, by irradiating light 14 onto a first laminate 10 including, in this order, a base sheet 11, a coating layer 12 containing the pressure-sensitive adhesive composition, and a release liner 13 (see FIG. 2 ).
- the coating layer 12 is cured by irradiation with light 14 to form the pressure-sensitive adhesive sheet 1.
- Irradiation with light 14 is typically carried out from the side of the base sheet 11. In this case, the light 14 passes through the base sheet 11 and reaches the coating layer 12, curing the coating layer 12. However, irradiation with light 14 may also be carried out from the side of the release liner 13, or from both the side of the release liner 13 and the side of the base sheet 11.
- the formed adhesive sheet 1 is sandwiched between the base sheet 11 and the release liner 13 until the release liner 13 is peeled off, and forms part of the second laminate 17.
- a third laminate 15 is obtained that includes the base sheet 11 and the adhesive sheet 1.
- the surface of the adhesive sheet 1 is exposed to the outside.
- An optical film can be laminated onto the exposed surface of the adhesive sheet 1 directly or via another layer.
- Light 14 is, for example, visible light or ultraviolet light having a wavelength shorter than 450 nm.
- the light may include light with a wavelength in the same region as the absorption wavelength of the photopolymerization initiator contained in the pressure-sensitive adhesive composition.
- Light with a wavelength of 300 nm or less may be filtered out using a filter or the like. Filtering out short-wavelength light is suitable for suppressing deterioration of the base sheet 11 and/or release liner 13 caused by light 14.
- Light source 18 is, for example, a light irradiation device equipped with an ultraviolet irradiation lamp.
- ultraviolet irradiation lamps include ultraviolet LEDs, low-pressure mercury lamps, medium-pressure mercury lamps, high-pressure mercury lamps, ultra-high-pressure mercury lamps, metal halide lamps, xenon lamps, microwave-excited mercury lamps, black light lamps, chemical lamps, germicidal lamps, low-pressure discharge mercury lamps, and excimer lasers. Two or more ultraviolet irradiation lamps may be combined.
- the illuminance of the light 14 irradiated onto the first laminate 10 is, for example, 2.0 to 30 mW/cm 2.
- the illuminance may be 2.5 mW/cm 2 or more, 3.0 mW/cm 2 or more, 3.5 mW/cm 2 or more, 4.0 mW/cm 2 or more, 5.0 mW/cm 2 or more, 6.0 mW/cm 2 or more, 7.0 mW/cm 2 or more, 8.0 mW/cm 2 or more, 9.0 mW/cm 2 or more, or even 10 mW/cm 2 or more.
- the upper limit of the illuminance is, for example, 25 mW/cm 2 or less, and may be 20 mW/cm 2 or less.
- the time for which the first laminate 10 (specifically, the coating layer 12) is irradiated with light 14 is, for example, 10 to 1000 seconds, and may be 60 seconds or more, 100 seconds or more, 150 seconds or more, or even 200 seconds or more.
- the upper limit of the time is, for example, 800 seconds or less, and may be 600 seconds or less, 500 seconds or less, 400 seconds or less, 300 seconds or less, or even 250 seconds or less.
- the irradiation with light 14 may be continuous or intermittent.
- the integrated light amount of the light 14 on the first laminate 10 is, for example, 25 mJ/cm 2 or more, 100 mJ/cm 2 or more, 500 mJ/cm 2 or more, 1000 mJ/cm 2 or more, 2000 mJ/cm 2 or more, 2500 mJ/cm 2 or more, 3000 mJ/cm 2 or more, 5000 mJ/cm 2 or more, 7500 mJ/cm 2 or more, or even 10000 mJ/cm 2 or more.
- the upper limit of the integrated light amount is not particularly limited, and may be, for example, 30000 mJ/cm 2 or less, 25000 mJ/cm 2 or less, 20000 mJ/cm 2 or less, or even 18000 mJ/cm 2 or less.
- Light 14 may be irradiated onto the first laminate 10 in multiple stages.
- the illuminance and/or cumulative light amount of light 14 in each stage may be the same or different.
- the light source in each stage may be the same or different.
- the substrate of the release liner 13 is a resin film.
- resins that can be contained in the liner substrate include polyesters such as polyethylene terephthalate and polyethylene naphthalate, acetate resins, polyethersulfone, polycarbonate, polyamide, polyimide, polyolefin, (meth)acrylic resins, polyvinyl chloride, polyvinylidene chloride, polystyrene, polyvinyl alcohol, polyarylate, and polyphenylene sulfide.
- the resin is preferably a polyester such as polyethylene terephthalate.
- the release liner 13 may include layers other than the liner substrate.
- the release liner 13 may include a release layer.
- the release liner 13 includes, for example, a liner substrate and a release layer formed on one surface of the liner substrate. This release liner 13 can be used with the release layer facing the coating layer 12.
- the release layer is typically a cured layer of a release agent composition containing a release agent.
- Various release agents can be used, such as silicone-based release agents, fluorine-based release agents, long-chain alkyl-based release agents, fatty acid amide-based release agents, and silica powder.
- the release liner 13 may be in sheet or continuous form.
- An example of the base sheet 11 is a resin film.
- Examples of resins contained in the base sheet 11 are the same as the examples of resins that can be contained in the liner base material.
- a polarizing film includes a polarizer.
- a polarizing film typically includes a polarizer and a protective film (transparent protective film).
- the protective film is, for example, arranged in contact with the main surface (the surface having the largest area) of the polarizer.
- the polarizer may be arranged between two protective films.
- the protective film may be arranged on at least one surface of the polarizer.
- the polarizer is not particularly limited, and examples include hydrophilic polymer films such as polyvinyl alcohol films, partially formalized polyvinyl alcohol films, and partially saponified ethylene-vinyl acetate copolymer films, which have been uniaxially stretched after adsorbing a dichroic substance such as iodine or a dichroic dye; and oriented polyene films such as dehydrated polyvinyl alcohol and dehydrochlorinated polyvinyl chloride.
- Polarizers are typically made of polyvinyl alcohol films (polyvinyl alcohol films include partially saponified ethylene-vinyl acetate copolymer films) and a dichroic substance such as iodine.
- the thickness of the polarizer is not particularly limited and may be, for example, 80 ⁇ m or less, 50 ⁇ m or less, 30 ⁇ m or less, 25 ⁇ m or less, 20 ⁇ m or less, 18 ⁇ m or less, 15 ⁇ m or less, or even 12 ⁇ m or less.
- the lower limit of the polarizer thickness is not particularly limited and may be, for example, 1 ⁇ m or more, 5 ⁇ m or more, or even 10 ⁇ m or more. In some cases, the lower limit of the polarizer thickness may be 15 ⁇ m or more.
- a thin polarizer (for example, a thickness of 20 ⁇ m or less) has reduced dimensional change and can contribute to improving the durability of the optical laminate, particularly its durability at high temperatures.
- the polarizer preferably exhibits absorptive dichroism at any wavelength between 380 nm and 780 nm.
- the single transmittance of the polarizer is, for example, 41.5% to 46.0%, preferably 42.0% to 46.0%, and more preferably 44.5% to 46.0%.
- the degree of polarization of the polarizer is preferably 97.0% or more, more preferably 99.0% or more, and even more preferably 99.9% or more.
- the polarizer can be produced by any suitable method. Specifically, the polarizer may be produced from a single-layer resin film, or may be produced using a laminate of two or more layers.
- a typical method for producing a polarizer from the above-mentioned single-layer resin film involves dyeing the resin film with a dichroic substance such as iodine or a dichroic dye, and then stretching it.
- resin films that can be used include hydrophilic polymer films such as polyvinyl alcohol (PVA)-based films, partially formalized PVA-based films, and partially saponified ethylene-vinyl acetate copolymer films. This method may also include insolubilization, swelling, crosslinking, and other treatments. Such manufacturing methods are well known and commonly used in the industry, so a detailed description will be omitted.
- a polarizer obtained using the above laminate can be produced, for example, using a laminate of a resin substrate and a resin film or resin layer (typically, a PVA-based resin layer). Specifically, a PVA-based resin solution is applied to a resin substrate and dried to form a PVA-based resin layer on the resin substrate, thereby obtaining a laminate of the resin substrate and the PVA-based resin layer; and the laminate is stretched and dyed to convert the PVA-based resin layer into a polarizer.
- a PVA-based resin layer containing a halide and a PVA-based resin is preferably formed on one side of the resin substrate. The stretching typically involves immersing the laminate in an aqueous boric acid solution and stretching it.
- the stretching may optionally further involve in-air stretching of the laminate at a high temperature (e.g., 95°C or higher) before stretching in the aqueous boric acid solution.
- the laminate is preferably subjected to a drying shrinkage treatment in which the laminate is heated while being transported in the longitudinal direction, thereby shrinking the laminate by 2% or more in the width direction.
- the manufacturing method of this embodiment includes subjecting a laminate to an in-air auxiliary stretching treatment, a dyeing treatment, an underwater stretching treatment, and a drying shrinkage treatment in this order. By introducing the auxiliary stretching treatment, it is possible to increase the crystallinity of the PVA, even when the PVA is coated on a thermoplastic resin, thereby achieving high optical properties.
- a polarized film can be obtained by laminating a protective film on the peeled surface of the obtained resin substrate/polarizer laminate after peeling the resin substrate, or on the surface opposite to the peeled surface. Details of the manufacturing method for such polarizers are described, for example, in JP 2012-73580 A and Japanese Patent No. 6470455. The entire disclosures of these publications are incorporated herein by reference.
- the protective film may be made of a thermoplastic resin that has excellent transparency, mechanical strength, thermal stability, moisture barrier properties, isotropy, etc.
- thermoplastic resins include cellulose resins such as triacetyl cellulose, polyester resins, polyethersulfone resins, polysulfone resins, polycarbonate resins, polyamide resins, polyimide resins, polyolefin resins, (meth)acrylic resins, cyclic polyolefin resins (norbornene-based resins), polyarylate resins, polystyrene resins, polyvinyl alcohol resins, and mixtures thereof.
- cellulose resins such as triacetyl cellulose, polyester resins, polyethersulfone resins, polysulfone resins, polycarbonate resins, polyamide resins, polyimide resins, polyolefin resins, (meth)acrylic resins, cyclic polyolefin resins (norbornene-based resins), polyarylate
- the protective film may be made of a thermosetting resin or a UV-curable resin, such as a (meth)acrylic, urethane, acrylic urethane, epoxy, or silicone-based resin.
- a protective film made of a thermoplastic resin may be bonded to one major surface of the polarizer via an adhesive
- a protective film made of a thermosetting resin or a UV-curable resin may be bonded to the other major surface of the polarizer.
- the protective film may contain one or more optional additives. Examples of additives include ultraviolet absorbers, antioxidants, lubricants, plasticizers, release agents, color inhibitors, flame retardants, nucleating agents, antistatic agents, pigments, and colorants.
- the thickness of the protective film can be determined as appropriate, but is generally around 10 to 200 ⁇ m, taking into account factors such as strength, ease of handling, thinness, etc.
- the polarizer and protective film are usually adhered to each other via a water-based adhesive.
- water-based adhesives include isocyanate-based adhesives, polyvinyl alcohol-based adhesives, gelatin-based adhesives, vinyl latex, water-based polyurethane, and water-based polyester.
- adhesives other than those mentioned above include ultraviolet-curable adhesives and electron beam-curable adhesives.
- Electron beam-curable polarizing film adhesives exhibit suitable adhesion to various protective films.
- the adhesive may contain a metal compound filler.
- polarizing films instead of a protective film, a phase difference film or the like can be formed on the polarizer. It is also possible to further form another protective film or a phase difference film on the protective film.
- the protective film may have a hard coat layer on the surface opposite the surface that is adhered to the polarizer, and may also be treated for purposes such as anti-reflection, anti-sticking, diffusion, and anti-glare.
- the polarizing film may be a circular polarizing film.
- the thickness of the polarizing film is, for example, 500 ⁇ m or less, and may be 300 ⁇ m or less, 200 ⁇ m or less, 100 ⁇ m or less, or even 60 ⁇ m or less.
- the lower limit of the thickness may be, for example, 10 ⁇ m or more, 25 ⁇ m or more, or even 40 ⁇ m or more.
- a retardation film is a film that has birefringence in the in-plane direction and/or thickness direction.
- Retardation films are, for example, stretched resin films or films in which liquid crystal material has been oriented and fixed.
- the retardation film may be a ⁇ /4 plate, a ⁇ /2 plate, an anti-reflection retardation film (see, for example, paragraphs 0221, 0222, and 0228 of JP 2012-133303 A), a viewing angle compensation retardation film (see, for example, paragraphs 0225 and 0226 of JP 2012-133303 A), or an inclined orientation retardation film for viewing angle compensation (see, for example, paragraph 0227 of JP 2012-133303 A).
- the retardation film is not limited to the above examples, as long as it has birefringence in the in-plane direction and/or the thickness direction. There are also no limitations on the retardation value, arrangement angle, three-dimensional birefringence, or whether the retardation film is single-layer or multi-layer. Any known film can be used as the retardation film.
- the thickness of the optical film 2 is, for example, 1 to 200 ⁇ m.
- the optical film 2 may be a single layer or a laminated film composed of two or more layers. If the optical film 2 is a laminated film, an adhesive sheet 1 may be used to bond the layers together.
- optical laminate 20B in Figure 4 has a layered structure in which a release liner 3, a pressure-sensitive adhesive sheet 1, and an optical film 2 are layered in this order. By peeling off the release liner 3, the optical laminate 20B can be used as an optical film with a pressure-sensitive adhesive sheet.
- the release liner 3 is typically a resin film.
- resins that can be used to form the release liner 3 include polyesters such as polyethylene terephthalate (PET), polyolefins such as polyethylene and polypropylene, polycarbonate, acrylic, polystyrene, polyamide, and polyimide.
- PET polyethylene terephthalate
- the surface of the release liner 3 that comes into contact with the pressure-sensitive adhesive sheet 1 may be subjected to a release treatment.
- the release treatment is, for example, treatment with a silicone compound.
- the release liner 3 is not limited to the above example.
- the release liner 3 is peeled off when the optical laminate 20B is used, for example, when it is attached to the image-forming layer.
- optical laminate 20C in Figure 5 has a layered structure in which a release liner 3, an adhesive sheet 4, a retardation film 2B, an adhesive sheet 1, and a polarizing film 2A are layered in this order. After the release liner 3 is peeled off, the optical laminate 20C can be used by being attached to, for example, an image forming layer.
- Adhesive sheet 1 may also be used for adhesive sheet 4.
- optical laminate 20D in Figure 6 has a layered structure in which a release liner 3, an adhesive sheet 4, a retardation film 2B, an adhesive sheet 1, a polarizing film 2A, and a protective film 5 are layered in this order. After the release liner 3 is peeled off, the optical laminate 20D can be used by being attached to, for example, an image forming layer.
- the protective film 5 functions to protect the optical film 2 (polarizing film 2A), which is the outermost layer, during distribution and storage of the optical laminate 20D, and when the optical laminate 20D is incorporated into an image display device.
- the protective film 5 may also function as a window to the external space when incorporated into an image display device.
- the protective film 5 is typically a resin film. Resins that make up the protective film 5 include, for example, polyesters such as PET, polyolefins such as polyethylene and polypropylene, acrylics, cycloolefins, polyimides, and polyamides, with polyesters being preferred.
- the protective film 5 is not limited to the above examples.
- the protective film 5 may also be a glass film or a laminated film including a glass film.
- the protective film 5 may be subjected to surface treatments such as anti-glare, anti-reflection, and anti-static.
- the protective film 5 may be bonded to the optical film 2 using any adhesive. Bonding using an adhesive sheet 1 is also possible.
- optical laminate 20E in Figure 7 has a layered structure in which a polarizing film 2A, a first adhesive layer 30, a first retardation film 2B, a second adhesive layer 35, a second retardation film 2C, a pressure-sensitive adhesive sheet 1, and a release liner 3 are layered in this order. After peeling off the release liner 3, the optical laminate 20E can be used by being attached to, for example, an image-forming layer.
- the polarizing film 2A has a laminated structure in which a first protective film 26A, a polarizer 25, and a second protective film 26B are laminated in this order.
- the first protective film 26A may be formed, for example, from any suitable resin film that can be used as a protective layer for the polarizer 25.
- resins that are the main component of the resin film include cellulose-based resins such as triacetyl cellulose (TAC), polyester-based resins, polyvinyl alcohol-based resins, polycarbonate-based resins, polyamide-based resins, polyimide-based resins, polyethersulfone-based resins, polysulfone-based resins, polystyrene-based resins, cycloolefin-based resins such as polynorbornene, polyolefin-based resins, (meth)acrylic-based resins, acetate-based resins, etc.
- TAC triacetyl cellulose
- the optical laminate 20E is typically placed on the viewing side of an image display device (e.g., an organic EL display device), and the first protective film 26A is placed on the viewing side. Therefore, the first protective film 26A may be subjected to surface treatments such as hard coat (HC) treatment, anti-reflection treatment, anti-sticking treatment, and anti-glare treatment, as needed.
- HC hard coat
- anti-reflection treatment anti-sticking treatment
- anti-glare treatment anti-glare treatment
- the thickness of the first protective film 26A is preferably 5 ⁇ m to 80 ⁇ m, more preferably 10 ⁇ m to 40 ⁇ m, and even more preferably 15 ⁇ m to 35 ⁇ m. Note that if the above-mentioned surface treatment has been applied, the thickness of the first protective film 26A includes the thickness of the surface treatment layer.
- the second protective film 26B may be formed, for example, from any suitable resin film that can be used as a protective layer for the polarizer 25.
- the second protective film 26B is formed from a resin film, the same explanation as for the first protective film 26A can be applied.
- the second protective film 26B may be a solidified or cured layer of a coating film of an organic solvent solution containing a resin.
- adhesion to the polarizer 25 may be improved.
- the resin (base polymer) forming the solidified or cured layer may have a glass transition temperature (Tg) of 85°C or higher and a weight average molecular weight (Mw) of 25,000 or higher. Having the resin's Tg and Mw within these ranges allows for excellent durability in high-temperature, high-humidity environments despite a very thin thickness.
- the resin's Tg is preferably 90°C or higher, more preferably 100°C or higher, even more preferably 110°C or higher, and particularly preferably 120°C or higher.
- the Tg may be, for example, 200°C or lower.
- the resin's Mw is preferably 30,000 or higher, more preferably 35,000 or higher, and even more preferably 40,000 or higher.
- the Mw may be, for example, 150,000 or lower.
- thermoset product any suitable resin can be used as long as it can form a solidified or cured product (e.g., a thermoset product) from the coated film of the organic solvent solution.
- Thermoplastic or thermosetting resins having the Tg and Mw described above are preferred, with thermoplastic resins being more preferred. Only one type of resin may be used, or two or more types may be used in combination.
- thermoplastic resins examples include acrylic resins and epoxy resins. Acrylic resins and epoxy resins may also be used in combination.
- Acrylic resins typically contain, as their main component, repeating units derived from (meth)acrylic acid ester monomers with a linear or branched structure. Acrylic resins may contain repeating units derived from any appropriate copolymerizable monomer depending on the purpose. Examples of copolymerizable monomers (comonomers) include carboxyl group-containing monomers, hydroxyl group-containing monomers, amide group-containing monomers, aromatic ring-containing (meth)acrylates, and heterocycle-containing vinyl monomers. By appropriately setting the type, number, combination, and copolymerization ratio of the monomer units, an acrylic resin with the above-mentioned specified Mw can be obtained. Specific examples of acrylic resins include the boron-containing acrylic resins and lactone ring-containing acrylic resins described in paragraphs [0034] to [0056] of JP 2021-117484 A.
- an epoxy resin having an aromatic ring is preferably used as the epoxy resin.
- an epoxy resin having an aromatic ring as the epoxy resin can improve the adhesion between the second protective film 26B and the polarizer 25. Furthermore, the anchoring strength of the first adhesive layer 30 adjacent to the second protective film 26B can be improved.
- epoxy resins having an aromatic ring examples include bisphenol-type epoxy resins such as bisphenol A-type epoxy resin, bisphenol F-type epoxy resin, and bisphenol S-type epoxy resin; novolac-type epoxy resins such as phenol novolac epoxy resin, cresol novolac epoxy resin, and hydroxybenzaldehyde phenol novolac epoxy resin; multifunctional epoxy resins such as glycidyl ether of tetrahydroxyphenylmethane, glycidyl ether of tetrahydroxybenzophenone, and epoxidized polyvinylphenol; naphthol-type epoxy resin, naphthalene-type epoxy resin, and biphenyl-type epoxy resin.
- Bisphenol A-type epoxy resin, biphenyl-type epoxy resin, and bisphenol F-type epoxy resin are preferably used. Only one type of epoxy resin may be used, or two or more types may be used in combination.
- the second protective film 26B can be formed by applying an organic solvent solution of the resin to form a coating film, and then solidifying or thermally curing the coating.
- Any suitable organic solvent capable of dissolving or uniformly dispersing acrylic resin or epoxy resin can be used.
- Specific examples of organic solvents include ethyl acetate, toluene, methyl ethyl ketone (MEK), methyl isobutyl ketone (MIBK), cyclopentanone, and cyclohexanone.
- the resin concentration in the solution is preferably 3 to 20 parts by weight per 100 parts by weight of solvent. Such a resin concentration allows for the formation of a uniform coating film.
- the solution may be applied to any suitable substrate or to the polarizer 25.
- the solidified or cured product (resin layer) of the coating film formed on the substrate is transferred to the polarizer 25.
- the second protective film 26B is formed directly on the polarizer 25 by drying (solidifying) or curing the coating film.
- the solution is applied to the polarizer 25, and the second protective film 26B is formed directly on the polarizer 25.
- the adhesive or pressure-sensitive adhesive layer required for transfer can be omitted, allowing the polarizing film 2A to be made even thinner.
- Any appropriate method can be used to apply the solution. Specific examples include roll coating, spin coating, wire bar coating, dip coating, die coating, curtain coating, spray coating, and knife coating (such as comma coating).
- the second protective film 26B can be formed by solidifying or thermally curing the applied film of the solution.
- the heating temperature for solidification or thermal curing is preferably 100°C or less, and more preferably 50°C to 70°C. A heating temperature within this range can prevent adverse effects on the polarizer 25.
- the heating time can vary depending on the heating temperature. The heating time can be, for example, 1 to 10 minutes.
- the second protective film 26B may contain any appropriate additives depending on the purpose.
- additives include ultraviolet absorbers; leveling agents; hindered phenol, phosphorus, sulfur, and other antioxidants; stabilizers such as light stabilizers, weather stabilizers, and heat stabilizers; reinforcing materials such as glass fiber and carbon fiber; near-infrared absorbers; flame retardants such as tris(dibromopropyl)phosphate, triallyl phosphate, and antimony oxide; antistatic agents such as anionic, cationic, and nonionic surfactants; colorants such as inorganic pigments, organic pigments, and dyes; organic or inorganic fillers; resin modifiers; organic or inorganic fillers; plasticizers; lubricants; and flame retardants.
- the type, number, combination, and amount of additives can be appropriately determined depending on the purpose.
- the thickness is preferably 0.05 ⁇ m to 10 ⁇ m, more preferably 0.08 ⁇ m to 5 ⁇ m, even more preferably 0.1 ⁇ m to 1 ⁇ m, and particularly preferably 0.2 ⁇ m to 0.7 ⁇ m.
- the first retardation film 2B may have any appropriate optical and/or mechanical properties depending on the purpose.
- the first retardation film 2B typically has a slow axis.
- the angle ⁇ between the slow axis of the first retardation film 2B and the absorption axis of the polarizer 25 is, for example, 40° to 50°, preferably 42° to 48°, and more preferably approximately 45°. If the angle ⁇ is within this range, by using a ⁇ /4 plate as the first retardation film 2B, an optical laminate 20E with excellent circular polarization properties (and, as a result, excellent anti-reflection properties) can be obtained.
- the first retardation film 2B preferably has refractive index characteristics that satisfy the relationship nx>ny ⁇ nz.
- the first retardation film 2B can function as a ⁇ /4 plate.
- the in-plane retardation Re(550) of the first retardation film 2B is, for example, 100 nm to 190 nm, preferably 110 nm to 170 nm, and more preferably 130 nm to 160 nm.
- the Nz coefficient of the first retardation film 2B is preferably 0.9 to 3, more preferably 0.9 to 2.5, even more preferably 0.9 to 1.5, and particularly preferably 0.9 to 1.3.
- the first retardation film 2B may exhibit an inverse dispersion wavelength characteristic in which the retardation value increases with the wavelength of the measurement light, a positive wavelength dispersion characteristic in which the retardation value decreases with the wavelength of the measurement light, or a flat wavelength dispersion characteristic in which the retardation value changes little with the wavelength of the measurement light.
- the first retardation film 2B exhibits an inverse dispersion wavelength characteristic.
- the Re(450)/Re(550) of the first retardation film 2B is, for example, 0.8 or greater and less than 1, and preferably 0.8 or greater and 0.95 or less. With this configuration, extremely excellent anti-reflection properties can be achieved.
- the first retardation film 2B contains a resin having an absolute photoelastic coefficient of preferably 2 ⁇ 10 ⁇ 11 m 2 /N or less, more preferably 2.0 ⁇ 10 ⁇ 13 m 2 /N to 1.5 ⁇ 10 ⁇ 11 m 2 /N, and even more preferably 1.0 ⁇ 10 ⁇ 12 m 2 /N to 1.2 ⁇ 10 ⁇ 11 m 2 /N. If the absolute photoelastic coefficient is within this range, a change in retardation is unlikely to occur even when shrinkage stress occurs during heating. As a result, thermal unevenness in the resulting image display device can be effectively prevented.
- an organic solvent is brought into contact with the surface of the first retardation film 2B facing the second adhesive layer 35, and then the second adhesive layer 35 is provided on the contact surface.
- a compatible region in which the composition continuously changes toward the second adhesive layer 35, to be formed on the second adhesive layer 35 side of the first retardation film 2B.
- the formation of a compatible region in which the components of the first retardation film 2B and the components of the second adhesive layer 35 are compatible with each other can improve the adhesion between the first retardation film 2B and the second retardation film 2C.
- the thickness direction retardation Rth(550) of the second retardation film 2C is preferably -50 nm to -300 nm, more preferably -70 nm to -250 nm, even more preferably -90 nm to -200 nm, and particularly preferably -100 nm to -180 nm.
- the in-plane retardation Re(550) of the second retardation film 2C can be less than 10 nm.
- the optical laminate can have any configuration as long as it includes an adhesive sheet 1 and an optical film 2.
- Optical laminates according to embodiments of the present invention can be distributed and stored, for example, as rolls of a strip-shaped optical laminate, or as sheet-shaped optical laminates.
- the optical laminate according to an embodiment of the present invention is typically used in image display devices.
- Image display devices are, for example, EL displays such as liquid crystal displays, organic EL displays, and inorganic EL displays.
- the image display device 21 in Figure 8 may be an organic EL display or a liquid crystal display. However, the image display device 21 is not limited to this example.
- the image display device 21 may also be an electroluminescence (EL) display, a plasma display (PD), a field emission display (FED), etc.
- EL electroluminescence
- PD plasma display
- FED field emission display
- the image display device 21 may also be used for home appliance applications, in-vehicle applications, public information display (PID) applications, etc.
- the image display device 21 can have any configuration as long as it includes the adhesive sheet 1 and/or the optical laminate 20.
- Dispersion D1 To 100 parts by weight of a methanol dispersion of zirconium oxide particles (manufactured by Sakai Chemical Industry Co., Ltd., grade name "SZR-M,” average particle size (D50) measured by dynamic light scattering: 3 nm, zirconium oxide particle concentration: 30 wt %), 1.5 parts by weight of the above-mentioned Dispersant d1 and 28.5 parts by weight of phenoxybenzyl acrylate (manufactured by Kyoeisha Chemical Industry Co., Ltd., trade name "Light Acrylate POB-A"; hereinafter referred to as "POB-A”) were added and mixed.
- phenoxybenzyl acrylate manufactured by Kyoeisha Chemical Industry Co., Ltd., trade name "Light Acrylate POB-A"; hereinafter referred to as "POB-A
- Dispersion D1 a dispersion of zirconium oxide particles.
- Dispersion D1 contained zirconium oxide particles/Dispersant d1/POB-A in a weight ratio of 50/2.5/47.5.
- Dispersion D2 50 parts by mass of a methanol dispersion of zirconium oxide particles ("SZR-GM” manufactured by Sakai Chemical Industry Co., Ltd., average particle size (D50): approximately 10 nm as determined by dynamic light scattering) were mixed with 7 parts by mass of the above-mentioned Dispersant d, 4 parts by mass of a silane coupling agent ("KBM-103" manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.), 36 parts by mass of POB-A, and 3 parts by mass of phenoxydiethylene glycol acrylate ("Light Acrylate P2H-A" manufactured by Kyoeisha Chemical Co., Ltd.; hereinafter referred to as "P2HA").
- SZR-GM methanol dispersion of zirconium oxide particles
- D50 average particle size (D50): approximately 10 nm as determined by dynamic light scattering)
- Dispersion D2 a dispersion of zirconium oxide.
- the content of each component in Dispersion D2 is shown in Table 1.
- Dispersion D2 contained zirconium oxide particles/Dispersant d1/silane coupling agent/POB-A/P2HA in a weight ratio of 50/7/4/36/3.
- dispersant d2 (a compound represented by the above formula (2) in which R is an ethyl group, m is 5, and n is 10).
- Dispersion D3 5 parts by weight of the above-mentioned Dispersant d2 and 45 parts by weight of phenoxybenzyl acrylate (manufactured by Kyoeisha Chemical Industry Co., Ltd., trade name "Light Acrylate POB-A”; hereinafter referred to as "POB-A”) were added to and mixed with 167 parts by weight of a methanol dispersion of zirconium oxide particles (manufactured by Sakai Chemical Industry Co., Ltd., grade name "SZR-GM,” average particle size (D50) determined by dynamic light scattering: approximately 10 nm, zirconium oxide particle concentration: 30 wt %).
- Dispersion D3 a dispersion of zirconium oxide particles.
- Dispersion D3 contained zirconium oxide particles/Dispersant d2/POB-A in a weight ratio of 50/5/45.
- the liquid temperature in the flask was then maintained at 72-74°C, and the polymerization reaction was carried out for 6 hours to prepare a solution of polymer B1.
- the solution was heated at 90°C for 12 hours, and then subjected to reduced pressure treatment at 120°C for 3 hours to remove the ethyl acetate. This resulted in polymer B1, in which the amount of ethyl acetate detected by gas chromatography was less than 0.1 parts by weight.
- the weight average molecular weight (Mw) of the polymer B1 was 4000.
- the weight average molecular weight (Mw) of the polymer B1 was measured by GPC (gel permeation chromatography).
- Analytical equipment Alliance, manufactured by Waters Column: Tosoh TSKgel SuperHZM-H x 2 Column temperature: 40°C ⁇ Eluent: THF ⁇ Flow rate: 0.2mL/min ⁇ Injection volume: 30 ⁇ L
- Detector Refractive index (RI) Standard sample: Polystyrene (PS) manufactured by Agilent
- Example 1 1,9-nonanediol diacrylate (NDDA) as a crosslinking agent, 1,2-diphenylethan-1-one (manufactured by IGM Resins, trade name “Omnirad 651”) and 1-hydroxycyclohexyl phenyl ketone (manufactured by IGM Resins, trade name “Omnirad 184”) as photopolymerization initiators, Irganox 1010 (manufactured by BASF) as an antioxidant, and 3-glycidoxypropyltrimethoxysilane (manufactured by Shin-Etsu Silicones, trade name "KBM-403”) as a silane coupling agent were mixed with the above dispersion D1 so that the contents of each component were as shown in Table 1. This gave a pressure-sensitive adhesive composition of Example 1.
- NDDA 1,9-nonanediol diacrylate
- Example 2 to 10 and Comparative Examples 1 to 5 PSA compositions of Examples 2 to 10 and Comparative Examples 1 to 5 were obtained by the same method as Example 1, except that the content of each component was changed as shown in Table 1.
- Example 6 to 8 and Comparative Examples 1 and 2 Dispersion D3 was used instead of Dispersion D1, and in Examples 9 and 10 and Comparative Example 5, Dispersion D2 was used instead of Dispersion D1.
- Comparative Example 3 no dispersion was used.
- a monomer other than POB-A was further added to Dispersion D1, D2, or D3.
- Tg Glass transition temperature
- the Tg of the resulting homopolymer was measured by the following method. First, 0.04 parts by weight of bis(2,4,6-trimethylbenzoyl)phenylphosphine oxide (manufactured by IGM Resins, trade name "Omnirad 819") as a photopolymerization initiator was added to 100 parts by weight of the monomer and stirred. The resulting coating solution was applied between two release liners to prepare a coating layer (thickness 1 mm).
- the coating layer was irradiated with ultraviolet light (illuminance 2.5 mW/cm 2 ) from a black light source for 16 minutes. This photocured the coating layer to obtain a homopolymer. The illuminance of the light was measured using an illuminance meter (manufactured by Topcon Technohouse, UD-T36T2).
- the obtained homopolymer was subjected to the above-mentioned DSC measurement to determine the Tg of the homopolymer.
- the differential scanning calorimeter used was a TA Instruments Q2000.
- a silicone-based release agent composition was obtained by mixing 30 parts by weight of an addition reaction curable silicone (LTC761 containing a hexenyl group-containing polyorganosiloxane, a 30 wt% toluene solution, manufactured by Dow Corning Toray), 0.9 parts by weight of a release control agent (BY24-850 containing an unreactive silicone resin, manufactured by Dow Corning Toray), 2 parts by weight of a curing catalyst (SRX212 containing a platinum catalyst, manufactured by Dow Corning Toray), and a toluene/hexane mixed solvent (volume ratio 1:1) as a dilution solvent.
- the concentration of silicone solids in the release agent composition was 1.0 wt%.
- the release agent composition was applied with a wire bar to one side of a liner substrate (Lumirror XD500P, a polyester film, 75 ⁇ m thick), and heated at 130°C for 1 minute to produce a release liner having a release layer (thickness 60 nm) on one side.
- a liner substrate Limirror XD500P, a polyester film, 75 ⁇ m thick
- the optical laminate L1 was cut into a strip measuring 225 mm long x 155 mm wide to prepare a test specimen.
- the test specimen was attached to the surface of 0.7 mm thick alkali-free glass (manufactured by Corning Incorporated, trade name "EG-XG") using an adhesive sheet.
- the test specimen was attached to the alkali-free glass using a laminator. After attaching the test specimen, the specimen was placed in an autoclave at 50°C and 0.5 MPa for 15 minutes to homogenize the bond between the alkali-free glass and the adhesive sheet, and the adhesive sheet was adhered to the alkali-free glass.
- the adhesive sheets formed from the adhesive compositions of the Examples which contain inorganic particles and a dispersant and in which the content of hydroxyl group-containing monomer per 100 parts by weight of the monomer components is less than 0.1 parts by weight, performed better in reliability tests (particularly HS tests) than the Comparative Examples, and demonstrated high durability. Furthermore, all of the adhesive sheets formed from the adhesive compositions of the Examples had a high refractive index.
- the adhesive sheet formed from the adhesive composition of the present invention can be used in image display devices such as EL displays and liquid crystal displays.
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Abstract
高い屈折率を有し、かつ、耐久性が改善された粘着シートを作製することに適した粘着剤組成物を提供する。粘着剤組成物は、モノマー成分Mと、無機粒子と、分散剤と、を含む。粘着剤組成物において、モノマー成分M100重量部に対する水酸基含有モノマーの含有量が0.1重量部未満である。
Description
本発明は、粘着剤組成物、粘着シート、光学積層体及び画像表示装置に関する。
近年、液晶表示装置及びエレクトロルミネセンス(EL)表示装置(例えば、有機EL表示装置、無機EL表示装置)に代表される画像表示装置が急速に普及している。画像表示装置は、一般に、偏光フィルムや位相差フィルム等の光学基材を含む光学積層体を備える。複数の光学基材を含む光学積層体において近接する光学基材の間には、通常、両者を接合する接合層が配置される。接合層の一例は、粘着剤組成物から形成された粘着シートである。
特許文献1は、粘着シートの一例を開示している。特許文献1では、熱硬化型の粘着剤組成物から粘着シートが作製されている。熱硬化型の粘着剤組成物以外には、光を利用して粘着シートを作製できる光硬化型の粘着剤組成物も知られている。
画像表示装置における表面輝度の向上には、高い屈折率を有する粘着シートの使用が有利である。しかし、本発明者らの検討によると、高い屈折率を有する粘着シートは、耐久性について改善の余地がある。
本発明の課題は、高い屈折率を有し、かつ、耐久性が改善された粘着シートを作製することに適した粘着剤組成物を提供することにある。
[1]本発明の実施形態による粘着剤組成物は、
モノマー成分Mと、
無機粒子と、
分散剤と、
を含み、
上記モノマー成分M100重量部に対する水酸基含有モノマーの含有量が0.1重量部未満である。
[2]上記[1]に記載の粘着剤組成物において、上記モノマー成分Mは、二重結合含有環を有するモノマーa1を含んでもよい。
[3]上記[2]に記載の粘着剤組成物において、上記二重結合含有環が芳香環であってもよい。
[4]上記[2]又は[3]に記載の粘着剤組成物において、上記モノマー成分M100重量部に対する上記モノマーa1の含有量が80重量部以上であってもよい。
[5]上記[1]から[4]までのいずれかに記載の粘着剤組成物において、上記モノマー成分Mは、単一重合体としたときのガラス転移温度が0℃以下であるモノマーa2を含んでもよい。
[6]上記[5]に記載の粘着剤組成物において、上記モノマーa2は、オキシアルキレン基を有してもよい。
[7]上記[5]又は[6]に記載の粘着剤組成物において、上記モノマー成分M100重量部に対する上記モノマーa2の含有量が25重量部以下であってもよい。
[8]上記[1]から[7]までのいずれかに記載の粘着剤組成物において、上記無機粒子が酸化ジルコニウムを含んでもよい。
[9]上記[1]から[8]までのいずれかに記載の粘着剤組成物において、上記モノマー成分M100重量部に対する上記無機粒子の含有量が90重量部以上であってもよい。
[10]上記[1]から[11]までのいずれかに記載の粘着剤組成物において、上記無機粒子は、表面処理剤によって表面処理されていてもよい。
[11]上記[12]に記載の粘着剤組成物において、上記表面処理剤は、シランカップリング剤を含んでいてもよい。
[12]上記[1]から[11]までのいずれかに記載の粘着剤組成物において、上記分散剤は、親水基を有してもよい。
[13]上記[1]から[12]までのいずれかに記載の粘着剤組成物において、上記分散剤は、芳香環を有してもよい。
[14]上記[1]から[13]までのいずれかに記載の粘着剤組成物は、重量平均分子量が1500~30000である重合物Bをさらに含んでもよい。
[15]上記[14]に記載の粘着剤組成物において、上記モノマー成分M100重量部に対する上記重合物Bの含有量が0.1~20重量部であってもよい。
[16]上記[1]から[15]までのいずれかに記載の粘着剤組成物は、光硬化型であってもよい。
[17]本発明の実施形態による粘着シートは、上記[1]から[16]までのいずれかに記載の粘着剤組成物から形成されたものである。
[18]上記[17]に記載の粘着シートは、屈折率が1.64以上であってもよい。
[19]上記[17]又は[18]に記載の粘着シートは、破断伸度が320%以上である。
[20]本発明の実施形態による光学積層体は、上記[17]から[19]までのいずれかに記載の粘着シートと、光学フィルムとを備える。
[21]本発明の実施形態による画像表示装置は、上記[20]に記載の光学積層体を備える。
モノマー成分Mと、
無機粒子と、
分散剤と、
を含み、
上記モノマー成分M100重量部に対する水酸基含有モノマーの含有量が0.1重量部未満である。
[2]上記[1]に記載の粘着剤組成物において、上記モノマー成分Mは、二重結合含有環を有するモノマーa1を含んでもよい。
[3]上記[2]に記載の粘着剤組成物において、上記二重結合含有環が芳香環であってもよい。
[4]上記[2]又は[3]に記載の粘着剤組成物において、上記モノマー成分M100重量部に対する上記モノマーa1の含有量が80重量部以上であってもよい。
[5]上記[1]から[4]までのいずれかに記載の粘着剤組成物において、上記モノマー成分Mは、単一重合体としたときのガラス転移温度が0℃以下であるモノマーa2を含んでもよい。
[6]上記[5]に記載の粘着剤組成物において、上記モノマーa2は、オキシアルキレン基を有してもよい。
[7]上記[5]又は[6]に記載の粘着剤組成物において、上記モノマー成分M100重量部に対する上記モノマーa2の含有量が25重量部以下であってもよい。
[8]上記[1]から[7]までのいずれかに記載の粘着剤組成物において、上記無機粒子が酸化ジルコニウムを含んでもよい。
[9]上記[1]から[8]までのいずれかに記載の粘着剤組成物において、上記モノマー成分M100重量部に対する上記無機粒子の含有量が90重量部以上であってもよい。
[10]上記[1]から[11]までのいずれかに記載の粘着剤組成物において、上記無機粒子は、表面処理剤によって表面処理されていてもよい。
[11]上記[12]に記載の粘着剤組成物において、上記表面処理剤は、シランカップリング剤を含んでいてもよい。
[12]上記[1]から[11]までのいずれかに記載の粘着剤組成物において、上記分散剤は、親水基を有してもよい。
[13]上記[1]から[12]までのいずれかに記載の粘着剤組成物において、上記分散剤は、芳香環を有してもよい。
[14]上記[1]から[13]までのいずれかに記載の粘着剤組成物は、重量平均分子量が1500~30000である重合物Bをさらに含んでもよい。
[15]上記[14]に記載の粘着剤組成物において、上記モノマー成分M100重量部に対する上記重合物Bの含有量が0.1~20重量部であってもよい。
[16]上記[1]から[15]までのいずれかに記載の粘着剤組成物は、光硬化型であってもよい。
[17]本発明の実施形態による粘着シートは、上記[1]から[16]までのいずれかに記載の粘着剤組成物から形成されたものである。
[18]上記[17]に記載の粘着シートは、屈折率が1.64以上であってもよい。
[19]上記[17]又は[18]に記載の粘着シートは、破断伸度が320%以上である。
[20]本発明の実施形態による光学積層体は、上記[17]から[19]までのいずれかに記載の粘着シートと、光学フィルムとを備える。
[21]本発明の実施形態による画像表示装置は、上記[20]に記載の光学積層体を備える。
本発明の実施形態によれば、高い屈折率を有し、かつ、耐久性が改善された粘着シートを作製することに適した粘着剤組成物を提供することができる。
[用語について]
本明細書において、「重量」との表現がある場合は、重さを示すSI系単位として慣用されている「質量」と読み替えてもよい。逆も同様である。
本明細書において、「重量」との表現がある場合は、重さを示すSI系単位として慣用されている「質量」と読み替えてもよい。逆も同様である。
本明細書において、「(メタ)アクリル」との表現がある場合は、「アクリル及び/又はメタクリル」を意味し、「(メタ)アクリレート」との表現がある場合は、「アクリレート及び/又はメタクリレート」を意味し、「(メタ)アリル」との表現がある場合は、「アリル及び/又はメタリル」を意味し、「(メタ)アクロレイン」との表現がある場合は、「アクロレイン及び/又はメタクロレイン」を意味する。
本明細書において、粘着剤組成物中の各種成分の含有量の基準としての「モノマー成分M100重量部」と記載している場合は、粘着剤組成物中に含まれる部分重合していないモノマー成分Mと、粘着剤組成物中に含まれうる部分重合物Aの形成に費やされたモノマー成分Mとの合計量を意味する。
≪≪1.粘着剤組成物≫≫
本発明の実施形態による粘着剤組成物は、モノマー成分Mと、無機粒子と、分散剤と、を含む。モノマー成分Mの一部は、部分重合物Aとなっていてもよい。粘着剤組成物において、モノマー成分M100重量部に対する水酸基含有モノマーの含有量が0.1重量部未満である。詳細には、粘着剤組成物において、(1)モノマー成分Mが水酸基含有モノマーを含まない、又は、(2)モノマー成分Mが水酸基含有モノマーを含み、かつ、モノマー成分M100重量部に対する水酸基含有モノマーの含有量が0.1重量部未満である、が成立する。
本発明の実施形態による粘着剤組成物は、モノマー成分Mと、無機粒子と、分散剤と、を含む。モノマー成分Mの一部は、部分重合物Aとなっていてもよい。粘着剤組成物において、モノマー成分M100重量部に対する水酸基含有モノマーの含有量が0.1重量部未満である。詳細には、粘着剤組成物において、(1)モノマー成分Mが水酸基含有モノマーを含まない、又は、(2)モノマー成分Mが水酸基含有モノマーを含み、かつ、モノマー成分M100重量部に対する水酸基含有モノマーの含有量が0.1重量部未満である、が成立する。
≪1-1.モノマー成分M≫
<1-1-a.水酸基含有モノマー>
上述のとおり、粘着剤組成物において、モノマー成分M100重量部に対する水酸基含有モノマーの含有量が0.1重量部未満である。上記含有量は、好ましくは0.05重量部以下であり、0.01重量部以下であってもよい。モノマー成分Mは、水酸基含有モノマーを含まない(上記含有量が0重量部である)ことが特に好ましい。
<1-1-a.水酸基含有モノマー>
上述のとおり、粘着剤組成物において、モノマー成分M100重量部に対する水酸基含有モノマーの含有量が0.1重量部未満である。上記含有量は、好ましくは0.05重量部以下であり、0.01重量部以下であってもよい。モノマー成分Mは、水酸基含有モノマーを含まない(上記含有量が0重量部である)ことが特に好ましい。
水酸基含有モノマーは、少なくとも1つの水酸基と少なくとも1つのエチレン性不飽和基とを1分子中に有する。エチレン性不飽和基の例は、(メタ)アクリロイル基、ビニル基、及び(メタ)アリル基である。水酸基含有モノマーは(メタ)アクリルモノマーであってもよい。
水酸基含有モノマーの例は、(メタ)アクリル酸2-ヒドロキシエチル、(メタ)アクリル酸2-ヒドロキシプロピル、(メタ)アクリル酸4-ヒドロキシブチル、(メタ)アクリル酸6-ヒドロキシヘキシル、(メタ)アクリル酸8-ヒドロキシオクチル、(メタ)アクリル酸10-ヒドロキシデシル、(メタ)アクリル酸12-ヒドロキシラウリル及び(4-ヒドロキシメチルシクロヘキシル)-メチルアクリレートである。
<1-1-b.二重結合含有環を有するモノマーa1>
モノマー成分Mは、二重結合含有環を有するモノマーa1を含むことが好ましい。モノマーa1は、粘着シートの屈折率を向上させることに適した成分である。モノマーa1は、水酸基を含まないことが好ましい。さらに、モノマーa1は、単一重合体としたときのガラス転移温度(Tg)が0℃を上回ることが好ましく、5℃以上であってもよい。Tgの測定方法としては、モノマーa2について後述する方法が挙げられる。
モノマー成分Mは、二重結合含有環を有するモノマーa1を含むことが好ましい。モノマーa1は、粘着シートの屈折率を向上させることに適した成分である。モノマーa1は、水酸基を含まないことが好ましい。さらに、モノマーa1は、単一重合体としたときのガラス転移温度(Tg)が0℃を上回ることが好ましく、5℃以上であってもよい。Tgの測定方法としては、モノマーa2について後述する方法が挙げられる。
本明細書において、二重結合含有環とは、環を構成する結合の少なくとも1つが二重結合である環を意味する。二重結合としては、炭素-炭素二重結合、炭素-ヘテロ原子二重結合、ヘテロ原子-ヘテロ原子二重結合などが挙げられる。ヘテロ原子としては、窒素、硫黄、酸素などが挙げられる。
二重結合含有環中の二重結合の数は、特に限定されず、例えば1~10であり、2~5であってもよい。二重結合含有環が2つ以上の二重結合を含む場合、これらの二重結合は、共役していてもよく、非共役であってもよい。二重結合含有環は、芳香環であることが好ましい。
二重結合含有環は、炭素環であってもよい。炭素環の例は、ベンゼン環(ビフェニル構造やフルオレン構造の一部を構成するベンゼン環であってもよい)、ナフタレン環、インデン環、アズレン環、アントラセン環及びフェナントレン環である。二重結合含有環は複素環(ヘテロ環)であってもよい。ヘテロ環の例は、ピリジン環、ピリミジン環、ピリダジン環、ピラジン環、トリアジン環、ピロール環、ピラゾール環、イミダゾール環、トリアゾール環、オキサゾール環、イソオキサゾール環、チアゾール環及びチオフェン環である。環構成原子として複素環に含まれうるヘテロ原子の例は、窒素、硫黄及び酸素からなる群から選択される少なくとも1種である。ヘテロ原子は、窒素及び硫黄の一方又は両方であってもよい。二重結合含有環は縮合環であってもよい。モノマーa1の一例は、ジナフトチオフェン構造のように、1又は2以上の炭素環と1又は2以上の複素環とが縮合した構造を有する。
二重結合含有環は、1又は2以上の置換基(後述するエチレン性不飽和基を除く)を環構成原子上に有していてもよく、置換基を有していなくてもよい。置換基の例は、アルキル基、アルコキシ基、アリールオキシ基、水酸基、ハロゲン原子(フッ素原子、塩素原子、臭素原子等)、ヒドロキシアルキル基、ヒドロキシアルキルオキシ基及びグリシジルオキシ基である。ただし、置換基は上記例に限定されない。置換基は炭素原子を含んでいてもよく、その場合、置換基に含まれる炭素原子の数は、例えば1~4であり、1~3、さらには1~2であってもよい。二重結合含有環の一例は、環構成原子上に置換基を有しない。二重結合含有環の別の一例は、アルキル基、アルコキシ基及びハロゲン原子(例えば臭素原子)からなる群から選択される1又は2以上の置換基を環構成原子上に有する。
モノマーa1において、1分子中に含まれる二重結合含有環の数は、例えば1であり、2以上であってもよい。二重結合含有環の数の上限は特に制限されず、例えば16以下である。上限は、12以下、8以下、6以下、5以下、4以下、3以下、さらには2以下であってもよい。
モノマーa1において、二重結合含有環は、側鎖に位置することが好ましい。換言すれば、モノマーa1は、1分子中に、少なくとも1つの二重結合含有環と、少なくとも1つのエチレン性不飽和基を有することが好ましい。モノマーa1としては、1分子中に含まれるエチレン性不飽和基の数が1である化合物(換言すれば、単官能モノマー)が好ましく用いられる。
エチレン性不飽和基の例は、(メタ)アクリロイル基、ビニル基及び(メタ)アリル基である。重合反応性の観点から(メタ)アクリロイル基が好ましく、柔軟性や粘着性の観点からアクリロイル基がより好ましい。換言すれば、モノマーa1は、二重結合含有環を有する(メタ)アクリルモノマーを含むことが好ましく、二重結合含有環を含有するアクリルモノマーを含むことがより好ましい。二重結合含有環を有する(メタ)アクリルモノマーとしては、例えば芳香環含有(メタ)アクリレートが挙げられる。芳香環含有(メタ)アクリレートの具体例は後述する。
二重結合含有環とエチレン性不飽和基とは直接結合していてもよく、リンキング基を介して結合していてもよい。リンキング基の一例は、アルキレン基、オキシアルキレン基、ポリ(オキシアルキレン)基、フェニル基、アルキルフェニル基、アルコキシフェニル基、これらの基において1又は2以上の水素原子が水酸基で置換された基(例えば、ヒドロキシアルキレン基)、オキシ基(-O-)及びチオオキシ基(-S-)からなる群から選択される1又は2以上を含む。モノマーa1の一例では、二重結合含有環とエチレン性不飽和基とは直接結合している。モノマーa1の別の一例では、二重結合含有環とエチレン性不飽和基とはアルキレン基、オキシアルキレン基及びポリ(オキシアルキレン)基からなる群から選択されるリンキング基を介して結合している。リンキング基に含まれうるアルキレン基及びオキシアルキレン基中の炭素原子数は、例えば1~4であり、1~3、さらには1~2であってもよい。リンキング基に含まれうるポリ(オキシアルキレン)基中のオキシアルキレン単位の繰り返し数は、例えば1~8であり、1~6、1~4、1~3、2~3、さらには1~2であってもよく、2であっても、1であってもよい。
モノマーa1の具体的な例は、芳香環含有(メタ)アクリレート及び芳香環含有ビニル化合物である。芳香環含有(メタ)アクリレートと芳香環含有ビニル化合物とは、1種又は2種以上の各々を組み合わせてもよい。
モノマーa1は、1分子中に2以上の芳香環(好ましくは炭素環)を含んでいてもよい。2以上の芳香環と少なくとも1つのエチレン性不飽和基とを1分子中に有するモノマー(芳香環複数含有モノマー)は、粘着シートの屈折率を高めることに特に適している。
芳香環複数含有モノマーの例は、2以上の非縮合芳香環がリンキング基を介して結合した構造を有するモノマー、2以上の非縮合芳香環が直接結合した構造を有するモノマー、縮合環を有するモノマー、フルオレン構造を有するモノマー、ジナフトチオフェン構造を有するモノマー、及びジベンゾチオフェン構造を有するモノマーである。なかでも、2以上の非縮合芳香環がリンキング基を介して結合した構造を有するモノマー(例えば、後述のフェノキシベンジル(メタ)アクリレート)が好ましく用いられる。
リンキング基は、P、Ge、Te、Se、N、S、Siなどの原子を含んでいてもよく、これらの原子が酸素原子と結合していてもよい。ただし、リンキング基は上記の原子を含んでいなくてもよい。リンキング基の例は、オキシ基(-O-)、チオオキシ基(-S-)、オキシアルキレン基(例えば-O-(CH2)n-;nは1~3、好ましくは1)、チオオキシアルキレン基(例えば-S-(CH2)n-;nは1~3、好ましくは1)、直鎖アルキレン基(-(CH2)n-;nは1~6、好ましくは1~3)、並びに、上記オキシアルキレン基、上記チオオキシアルキレン基、及び上記直鎖アルキレン基中のアルキレン基が部分ハロゲン化又は完全ハロゲン化された基である。リンキング基は、オキシ基、チオオキシ基、オキシアルキレン基及び直鎖アルキレン基からなる群から選択される1種又は2種以上を含んでいてもよい。2以上の非縮合芳香環がリンキング基を介して結合した構造を有するモノマーの具体例は、フェノキシベンジル(メタ)アクリレート、チオフェノキシベンジル(メタ)アクリレート及びベンジルベンジル(メタ)アクリレートである。
2以上の非縮合芳香環が直接結合した構造を有するモノマーの例は、ビフェニル構造含有(メタ)アクリレート、トリフェニル構造含有(メタ)アクリレート及びビニル基含有ビフェニルである。具体例は、o-フェニルフェノール(メタ)アクリレート、ビフェニル(メタ)アクリレート及びビフェニルメチル(メタ)アクリレートである。
縮合環を有するモノマーの例は、ナフタレン環含有(メタ)アクリレート、アントラセン環含有(メタ)アクリレート、ビニル基含有ナフタレン及びビニル基含有アントラセンである。具体例は、1-ナフチルメチル(メタ)アクリレート(別名:1-ナフタレンメチル(メタ)アクリレート)、ヒドロキシエチル化β-ナフトールアクリレート、2-ナフトエチル(メタ)アクリレート、2-ナフトキシエチルアクリレート及び2-(4-メトキシ-1-ナフトキシ)エチル(メタ)アクリレートである。
フルオレン構造を有するモノマーの例は、9,9-ビス(4-ヒドロキシフェニル)フルオレン(メタ)アクリレート及び9,9-ビス[4-(2-ヒドロキシエトキシ)フェニル]フルオレン(メタ)アクリレートである。なお、フルオレン構造を有するモノマーは、2つのベンゼン環が直接結合した構造を有するため、2以上の非縮合芳香環が直接結合した構造を有するモノマーの概念に包含される。
ジナフトチオフェン構造を有するモノマーの例は、(メタ)アクリロイル基含有ジナフトチオフェン、ビニル基含有ジナフトチオフェン及び(メタ)アリル基含有ジナフトチオフェンである。具体例は、(メタ)アクリロイルオキシメチルジナフトチオフェン(例えば、ジナフトチオフェン環の5位又は6位にCH2CH(R1)C(O)OCH2基が結合した構造を有する化合物;R1は水素原子又はメチル基)、(メタ)アクリロイルオキシエチルジナフトチオフェン(例えば、ジナフトチオフェン環の5位又は6位に、CH2CH(R1)C(O)OCH(CH3)基、又はCH2CH(R1)C(O)OCH2CH2基が結合した構造を有する化合物;R1は水素原子又はメチル基)、ビニルジナフトチオフェン(例えば、ナフトチオフェン環の5位又は6位にビニル基が結合した構造を有する化合物)、及び、(メタ)アリルオキシジナフトチオフェンである。なお、ジナフトチオフェン構造を有するモノマーは、ナフタレン構造を有するため、また、チオフェン環と2つのナフタレン構造とが縮合した構造を有するため、縮合環を有するモノマーの概念に包含される。
ジベンゾチオフェン構造を有するモノマーの例は、(メタ)アクリロイル基含有ジベンゾチオフェン及びビニル基含有ジベンゾチオフェンである。なお、ジベンゾチオフェン構造を有するモノマーは、チオフェン環と2つのベンゼン環とが縮合した構造を有することから、縮合環を有するモノマーの概念に包含される。ジナフトチオフェン構造及びジベンゾチオフェン構造は、いずれも、2以上の非縮合芳香環が直接結合した構造には該当しない。
モノマーa1は、1つの芳香環(好ましくは炭素環)と少なくとも1つのエチレン性不飽和基とを1分子中に有するモノマー(芳香環単数含有モノマー)であってもよい。
芳香環単数含有モノマーの例は、べンジル(メタ)アクリレート、メトキシベンジル(メタ)アクリレート、フェニル(メタ)アクリレート、エトキシ化フェノール(メタ)アクリレート、フェノキシプロピル(メタ)アクリレート、フェノキシブチル(メタ)アクリレート、クレジル(メタ)アクリレート、2-ヒドロキシ-3-フェノキシプロピル(メタ)アクリレート、クロロベンジル(メタ)アクリレート等の炭素芳香環含有(メタ)アクリレート;2-(4,6-ジブロモ-2-s-ブチルフェノキシ)エチル(メタ)アクリレート、2-(4,6-ジブロモ-2-イソプロピルフェノキシ)エチル(メタ)アクリレート、6-(4,6-ジブロモ-2-s-ブチルフェノキシ)ヘキシル(メタ)アクリレート、6-(4,6-ジブロモ-2-イソプロピルフェノキシ)ヘキシル(メタ)アクリレート、2,6-ジブロモ-4-ノニルフェニルアクリレート、2,6-ジブロモ-4-ドデシルフェニルアクリレート等の臭素置換芳香環含有(メタ)アクリレート;スチレン、α-メチルスチレン、ビニルトルエン、tert-ブチルスチレン等の炭素芳香環含有ビニル化合物;N-ビニルピリジン、N-ビニルピリミジン、N-ビニルピラジン、N-ビニルピロール、N-ビニルイミダゾール、N-ビニルオキサゾール等の複素芳香環上にビニル置換基を有する化合物である。
モノマーa1は、上述した各種のモノマーa1におけるエチレン性不飽和基と二重結合含有環との間にオキシエチレン鎖を介在させた構造を有していてもよい。当該構造を有するモノマーは、元のモノマーのエトキシ化物として把握できる。オキシエチレン鎖におけるオキシエチレン単位(-CH2CH2O-)の繰返し数は、例えば1~8であり、1~6、1~4、1~3、さらには1~2であってもよく、1であってもよい。エトキシ化物であるモノマーa1の例は、エトキシ化o-フェニルフェノール(メタ)アクリレート、エトキシ化ノニルフェノール(メタ)アクリレート、エトキシ化クレゾール(メタ)アクリレート及びフェノキシエチル(メタ)アクリレートである。
モノマーa1は、高屈折率モノマーを含んでもよい。本明細書において高屈折率モノマーとは、1.51以上、1.53以上、1.55以上、1.56以上、1.57以上、1.58以上、1.59以上、1.60以上、1.61以上、1.62以上、1.63以上、1.64以上、1.65以上、1.66以上、1.67以上、1.68以上、さらには1.69以上の屈折率を有するモノマーを意味する。高屈折率モノマーの屈折率の上限は特に制限されず、例えば3.00以下であり、2.50以下、2.00以下、1.90以下、1.80以下、さらには1.70以下であってもよい。高屈折率モノマーは、1種を単独で又は2種以上を組み合わせて用いることができる。
モノマーの屈折率は、アッベ屈折計を用いて、測定波長589nm及び測定温度25℃の条件で測定できる。アッベ屈折計には、ATAGO社製の型式DR-M4又はその相当品(例えば型式DR-M2)を用いてもよい。モノマーの製造会社等から25℃における屈折率の公称値が提供されている場合は、当該公称値を屈折率とすることができる。
高屈折率モノマーの例は、フェノキシベンジルアクリレート(屈折率1.566)、1-ナフチルメチルアクリレート(屈折率1.595)、エトキシ化o-フェニルフェノールアクリレート(オキシエチレン単位の繰返し数1の場合の屈折率1.578)、ベンジルアクリレート(屈折率1.519)、フェノキシエチルアクリレート(屈折率1.517)、6-アクリロイルオキシメチルジナフトチオフェン(屈折率1.75)、6-メタアクリロイルオキシメチルジナフトチオフェン(屈折率1.726)、5-アクリロイルオキシエチルジナフトチオフェン(屈折率1.786)、6-アクリロイルオキシエチルジナフトチオフェン(屈折率1.722)、6-ビニルジナフトチオフェン(屈折率1.802)及び5-ビニルジナフトチオフェン(屈折率1.793)である。ただし、高屈折率モノマーは、上記例に限定されない。モノマーa1は、高屈折率モノマーとして、フェノキシベンジルアクリレートを含むことが好ましい。
モノマー成分M100重量部に対するモノマーa1の含有量は、例えば10重量部以上であり、30重量部以上、50重量部以上、70重量部以上、80重量部以上、85重量部以上、さらには90重量部以上であってもよい。モノマー成分Mは、実質的にモノマーa1のみから構成されていてもよい。上記含有量の上限は、場合によっては、99重量部以下であってもよく、95重量部以下であってもよい。
<1-1-c.単一重合体としたときのガラス転移温度が0℃以下であるモノマーa2>
モノマー成分Mは、単一重合体としたときのガラス転移温度(Tg)が0℃以下であるモノマーa2を含んでいてもよい。モノマーa2は、粘着シートの接着力を向上させることに適した成分である。モノマーa2は、水酸基を含まないことが好ましい。
モノマー成分Mは、単一重合体としたときのガラス転移温度(Tg)が0℃以下であるモノマーa2を含んでいてもよい。モノマーa2は、粘着シートの接着力を向上させることに適した成分である。モノマーa2は、水酸基を含まないことが好ましい。
モノマーa2において、上記Tgは、好ましくは-10℃以下であり、-20℃以下、-30℃以下、-40℃以下、さらには-50℃以下であってもよい。上記Tgの下限は、例えば-100℃以上である。
上記Tgは、次の方法によって測定することができる。まず、モノマーa2の単一重合体を準備する。単一重合体を示差走査熱量計にセットし、示差走査熱量測定(DSC測定)を行う。詳細には、昇温速度10℃/minの昇温過程と、降温速度10℃/minの降温過程とを1サイクルとするDSC測定を3サイクル行う。DSC測定では、昇温開始温度を単一重合体のTgに由来するベースラインシフトよりも70℃以上低い値に設定する。降温開始温度を単一重合体のTgに由来するベースラインシフトよりも70℃以上高い値に設定する。
DSC測定では、各サイクルの昇温過程において、熱量曲線を作成する。熱量曲線から、ベースラインシフトの低温側の変曲点と、ベースラインシフトの高温側の変曲点とを結ぶ線分の中点に相当する温度Tを特定する。2サイクル目の温度T(℃)と、3サイクル目の温度T(℃)との平均値をモノマーa2の単一重合体のTgとみなすことができる。
モノマーa2は、少なくとも1つのエチレン性不飽和基とを1分子中に有する。エチレン性不飽和基の例は、水酸基含有モノマーの説明において上述した例と同じである。モノマーa2は(メタ)アクリルモノマーであってもよい。
モノマーa2は、少なくとも1つのエーテル基を有することが好ましい。特に、モノマーa2は、オキシアルキレン基を有することが好ましい。モノマーa2中のオキシアルキレン基の数は、例えば1~30であり、1~12、さらには1~5であってもよい。
オキシアルキレン基の例は、オキシメチレン基、オキシエチレン基及びオキシプロピレン基である。モノマーa2は、オキシエチレン基を有することが好ましい。オキシエチレン基を有するモノマーa2は、例えば、下記式(1)で表される。
式(1)のR1は、水素原子又はメチル基である。R2は、炭化水素基である。好ましい一例では、炭化水素基は、アルキル基である。アルキル基は、直鎖状であっても分岐を有していてもよい。アルキル基の例は、メチル基及びエチル基である。好ましい別の一例では、炭化水素基は、炭素環を含む。炭素環の例は、二重結合含有環の説明において上述した例と同じである。炭素環を含む炭化水素基の例は、フェニル基である。
式(1)のnは、1~30の整数であり、好ましくは1~12の整数であり、1~5の整数であってもよい。
モノマーa2の例は、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、2-(2-エトキシエトキシ)エチル(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、メトキシトリエチレングリコール(メタ)アクリレート、メトキシポリエチレングリコール(メタ)アクリレート及びメトキシジプロピレングリコール(メタ)アクリレートである。モノマーa2は、好ましくは、2-メトキシエチルアクリレート(MEA)、2-(2-エトキシエトキシ)エチルアクリレート(CBA)などである。
モノマー成分M100重量部に対するモノマーa2の含有量は、例えば50重量部以下であり、40重量部以下、30重量部以下、25重量部以下、20重量部以下、さらには10重量部以下であってもよい。上記含有量の下限は、例えば0.01重量部以上であり、0.1重量部以上、0.5重量部以上、さらには1重量部以上であってもよい。モノマー成分Mは、モノマーa2を含んでいなくてもよい。
<1-1-d.他のモノマー>
モノマー成分Mは、水酸基含有モノマー、モノマーa1及びモノマーa2以外の他のモノマーを含みうる。他のモノマーの一例は、炭素数1~20のアルキル基を側鎖に有する(メタ)アクリル酸アルキルエステルである。アルキル基の炭素数は、7以下、6以下、5以下、さらには4以下であってもよい。アルキル基は、直鎖状であっても分岐を有していてもよい。(メタ)アクリル酸アルキルエステルの例は、メチル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレート、プロピル(メタ)アクリレート、イソプロピル(メタ)アクリレート、n-ブチル(メタ)アクリレート、s-ブチル(メタ)アクリレート、t-ブチル(メタ)アクリレート、イソブチル(メタ)アクリレート、n-ペンチル(メタ)アクリレート、イソペンチル(メタ)アクリレート、n-へキシル(メタ)アクリレート、イソヘキシル(メタ)アクリレート、イソヘプチル(メタ)アクリレート、2-エチルヘキシル(メタ)アクリレート、n-オクチル(メタ)アクリレート、イソオクチル(メタ)アクリレート、n-ノニル(メタ)アクリレート、イソノニル(メタ)アクリレート、n-デシル(メタ)アクリレート、イソデシル(メタ)アクリレート、n-ドデシル(メタ)アクリレート(ラウリル(メタ)アクリレート)、n-トリデシル(メタ)アクリレート、n-テトラデシル(メタ)アクリレート、ペンタデシル(メタ)アクリレート、ヘキサデシル(メタ)アクリレート、ヘプタデシル(メタ)アクリレート及びオクタデシル(メタ)アクリレートである。(メタ)アクリル酸アルキルエステルは、n-ブチル(メタ)アクリレートであってもよい。
モノマー成分Mは、水酸基含有モノマー、モノマーa1及びモノマーa2以外の他のモノマーを含みうる。他のモノマーの一例は、炭素数1~20のアルキル基を側鎖に有する(メタ)アクリル酸アルキルエステルである。アルキル基の炭素数は、7以下、6以下、5以下、さらには4以下であってもよい。アルキル基は、直鎖状であっても分岐を有していてもよい。(メタ)アクリル酸アルキルエステルの例は、メチル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレート、プロピル(メタ)アクリレート、イソプロピル(メタ)アクリレート、n-ブチル(メタ)アクリレート、s-ブチル(メタ)アクリレート、t-ブチル(メタ)アクリレート、イソブチル(メタ)アクリレート、n-ペンチル(メタ)アクリレート、イソペンチル(メタ)アクリレート、n-へキシル(メタ)アクリレート、イソヘキシル(メタ)アクリレート、イソヘプチル(メタ)アクリレート、2-エチルヘキシル(メタ)アクリレート、n-オクチル(メタ)アクリレート、イソオクチル(メタ)アクリレート、n-ノニル(メタ)アクリレート、イソノニル(メタ)アクリレート、n-デシル(メタ)アクリレート、イソデシル(メタ)アクリレート、n-ドデシル(メタ)アクリレート(ラウリル(メタ)アクリレート)、n-トリデシル(メタ)アクリレート、n-テトラデシル(メタ)アクリレート、ペンタデシル(メタ)アクリレート、ヘキサデシル(メタ)アクリレート、ヘプタデシル(メタ)アクリレート及びオクタデシル(メタ)アクリレートである。(メタ)アクリル酸アルキルエステルは、n-ブチル(メタ)アクリレートであってもよい。
モノマー成分M100重量部に対する(メタ)アクリル酸アルキルエステルの含有量は、例えば25重量部以下であり、20重量部以下、15重量部以下、10重量部以下、7重量部以下、5重量部以下、さらには4重量部以下であってもよい。含有量の下限は、例えば0.01重量部以上であり、0.1重量部以上、0.5重量部以上、さらには1重量部以上であってもよい。モノマー成分Mは、(メタ)アクリル酸アルキルエステルを含んでいなくてもよい。
モノマー成分Mに含まれうるモノマーの別の一例は、カルボキシル基含有モノマーである。モノマー成分Mが含みうるカルボキシル基含有モノマーは、少なくとも1つのカルボキシル基と少なくとも1つのエチレン性不飽和基とを1分子中に有する。モノマー成分Mは、1種又は2種以上のカルボキシル基含有モノマーを含んでいてもよい。
エチレン性不飽和基の例は、モノマーa1の説明において上述した例と同じである。カルボキシル基含有モノマーは(メタ)アクリルモノマーであってもよい。
カルボキシル基含有モノマーの例は、(メタ)アクリル酸、カルボキシエチル(メタ)アクリレート、カルボキシペンチル(メタ)アクリレート、イタコン酸、マレイン酸、フマル酸及びクロトン酸である。モノマー成分M100重量部に対するカルボキシル基含有モノマーの含有量は、例えば10重量部以下であり、7重量部以下、5重量部以下、3重量部以下、さらには1重量部以下であってもよい。含有量の下限は、例えば0.01重量部以上であり、0.1重量部以上、0.5重量部以上、さらには1重量部以上であってもよい。モノマー成分Mは、カルボキシル基含有モノマーを含んでいなくてもよい。
≪1-2.部分重合物A≫
粘着剤組成物は、上記のモノマー成分Mの部分重合物Aを含んでいてもよい。部分重合物Aは、単一重合体及び共重合体のいずれであってもよい。部分重合物Aは、粘着剤組成物の粘度を適度に増大させることで、後述する塗布層の安定した形成に寄与しうる。なお、粘着剤組成物は、部分重合物Aを含んでいなくてもよい。
粘着剤組成物は、上記のモノマー成分Mの部分重合物Aを含んでいてもよい。部分重合物Aは、単一重合体及び共重合体のいずれであってもよい。部分重合物Aは、粘着剤組成物の粘度を適度に増大させることで、後述する塗布層の安定した形成に寄与しうる。なお、粘着剤組成物は、部分重合物Aを含んでいなくてもよい。
部分重合物Aの重量平均分子量は、例えば3万より大きく、5万以上、10万以上、50万以上、さらには100万以上であってもよい。重量平均分子量の上限は、特に限定されず、例えば300万以下であり、200万以下であってもよい。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)により測定し、ポリスチレン換算により算出された値から求められる。
≪1-3.無機粒子≫
上述のとおり、粘着剤組成物は、無機粒子を含む。無機粒子は、粘着シートの屈折率を向上させることに適した成分である。無機粒子は、粘着剤組成物中で分散した状態にあることが好ましい。
上述のとおり、粘着剤組成物は、無機粒子を含む。無機粒子は、粘着シートの屈折率を向上させることに適した成分である。無機粒子は、粘着剤組成物中で分散した状態にあることが好ましい。
無機粒子は、例えば、金属化合物粒子及び金属粒子の中から、屈折率の向上等の所望の目的に応じて1種又は2種以上を選択できる。金属化合物粒子は、金属酸化物粒子であってもよい。金属酸化物粒子を構成する材料の例は、酸化チタン、酸化ジルコニウム、酸化セリウム、酸化アルミニウム、酸化亜鉛、酸化スズ、酸化銅、チタン酸バリウム及び酸化ニオブである。金属酸化物粒子は、1種を単独でまたは2種以上を組み合わせて使用できる。無機粒子は、酸化ジルコニウムを含むことが好ましく、実質的に酸化ジルコニウムのみから構成された酸化ジルコニウム粒子であってもよい。酸化ジルコニウム粒子は、粘着シートの屈折率を高めることに寄与しうる。
金属化合物粒子を構成する材料は、水酸化アルミニウム、ベーマイト、水酸化マグネシウム、水酸化カルシウム、水酸化亜鉛、水酸化鉄、水酸化銅、水酸化バリウム、塩基性炭酸マグネシウム、ハイドロタルサイト等の金属水酸化物、並びに水和金属化合物であってもよい。金属粒子を構成する材料の例は、鉄、亜鉛、タングステン及び白金である。
無機粒子の材料は、複数種類の元素が混合されたハイエントロピー合金であってもよい。
無機粒子は、表面処理がなされたものであってもよい。表面処理の一例は、疎水化処理である。なお、本明細書において、無機粒子は、カーボンブラック粒子を含まないことが好ましい。
無機粒子は、表面処理剤によって表面処理されていてもよい。表面処理剤は、シランカップリング剤を含んでいてもよい。表面処理剤は、芳香環を有する芳香族化合物を含んでいてもよい。表面処理剤における芳香環の例は、モノマーaの説明において上述した例と同じである。芳香環を有する芳香族化合物は、粘着シートの屈折率を高めることに寄与しうる。
無機粒子100重量部に対する表面処理剤の添加量は、例えば16重量部以下であり、10重量部以下、8重量部以下、5重量部以下、4重量部以下、3重量部以下、さらには2重量部以下であってもよい。上記添加の下限は、例えば0.01重量部以上であり、0.1重量部以上、0.5重量部以上、さらには1重量部以上であってもよい。無機粒子は、表面処理剤によって表面処理されていなくてもよい。
無機粒子は、高屈折率材料を含んでいてもよい。高屈折率材料の屈折率は、例えば1.60以上であり、1.70以上、1.80以上、さらには2.00以上であってもよい。高屈折率材料の屈折率の上限は、特に限定されず、例えば3.00以下であり、2.80以下、2.50以下、さらには2.20以下であってもよい。無機粒子に含まれる材料の屈折率は、当該材料の単層膜に対して市販の分光エリプソメーターを用いて23℃及び549nmの条件で測定される屈折率として特定できる。分光エリプソメーターには、例えば、製品名「EC-400」(JA.Woolam社製)又はその相当品を使用できる。
無機粒子は、1μm未満の平均粒子径を有するナノ粒子であってもよい。無機粒子の平均粒子径は、100nm以下であってもよい。平均粒子径は、70nm以下、50nm以下、30nm以下、20nm以下、15nm以下、10nm以下、7nm以下、5nm以下、さらには4nm以下であってもよい。平均粒子径の下限は、例えば1nm以上であり、1.5nm以上、2nm以上、さらには2.5nm以上であってもよい。なお、平均粒子径は、動的光散乱法により測定した粒度分布におけるメジアン径(D50)として特定できる。
モノマー成分M100重量部に対する無機粒子の含有量は、例えば10重量部以上であり、30重量部以上、50重量部以上、80重量部以上、85重量部以上、90重量部以上、95重量部以上、さらには100重量部以上であってもよい。上記含有量の上限は、例えば200重量部以下であり、180重量部以下、150重量部以下、さらには130重量部以下であってもよい。上記含有量は、80~130重量部であることが好ましい。
≪1-4.分散剤≫
上述のとおり、粘着剤組成物は、分散剤を含む。分散剤は、粘着剤組成物中に無機粒子を十分に分散させるための成分である。分散剤は、無機粒子の表面と接触していることが好ましく、無機粒子の表面を被覆していることがより好ましい。
上述のとおり、粘着剤組成物は、分散剤を含む。分散剤は、粘着剤組成物中に無機粒子を十分に分散させるための成分である。分散剤は、無機粒子の表面と接触していることが好ましく、無機粒子の表面を被覆していることがより好ましい。
分散剤の例は、1分子中に親水部と疎水部とを有する化合物である。分散剤の親水部及び疎水部は、それぞれ、無機粒子及びモノマー成分Mに対して相対的に高い親和性を示すと推定される。分散剤は、エチレン性不飽和基等の重合性官能基を有していてもよく、有していなくてもよい。
分散剤の親水部は、親水基を有することが好ましい。親水基としては、エーテル基、エステル基などが挙げられる。
分散剤の親水部は、無機粒子に対して吸着性又は反応性を示す官能基Fを有することが好ましい。官能基Fの例は、アルカリ性基及び酸性基からなる群から選択される少なくとも1種である。官能基Fの具体例は、ヒドロキシ基、カルボキシ基、窒素原子含有基、硫黄原子含有基、リン原子含有基及びケイ素原子含有基である。分散剤が1分子中に有する官能基Fの数は、1でもよく、2以上(例えば2~5程度)でもよい。1分子中に存在する2以上の官能基Fの種類は、同一であってもよく、互いに異なっていてもよい。
分散剤の親水部は、鎖状構造部を有していてもよく、鎖状構造部と環状構造部との複合構造を有していてもよい。分散剤は、例えば、官能基Fと疎水部とが鎖状構造部を介して連結された構造;一端が疎水部に連結された鎖状構造部の側鎖に官能基Fを有する構造;一端が疎水部に連結された鎖状構造部の他端に官能基Fを有しない構造(例えば、鎖状構造部の他端は開放)を含みうる。分散剤は、2以上の上記構造を有していてもよい。
分散剤は、脂肪族化合物であってもよい。脂肪族化合物は、例えば、下記式(2)で表される。
式(2)において、Rは、アルキル基であり、好ましくは炭素数が1~3のアルキル基であり、より好ましくはエチル基である。mは、1~10であり、好ましくは2~8であり、より好ましくは3~7である。nは、5~20であり、好ましくは8~12である。
分散剤は、芳香環を有する芳香族化合物であってもよい。芳香族化合物は、例えば、下記式(3)で表される。
式(3)において、R1は、少なくとも1個以上の芳香環を含有する炭化水素基を示し、AOは炭素数が1~4のオキシアルキレン基を示し、nは、アルキレンオキシドの平均付加モル数を示す1~30の範囲の数値であり、Xは、O原子、S原子、-NR2-(R2は、H原子又はC原子、H原子、O原子のいずれかから構成される基)のいずれかから構成される連結基であり、Yは、C、H、O原子のいずれかから構成される連結基である。
式(3)において、R1は、下記式(4)で示されるスチレン化フェニル基であってもよい。
式(4)において、kは、平均値であり、1~5である。kは、例えば2~4であり、3であってもよい。
式(3)において、AOは、例えば炭素数が2~4のオキシアルキレン基であり、炭素数が2~3のオキシアルキレン基、さらにはオキシエチレン基であってもよい。
式(3)において、Xは、O原子であってもよい。
式(3)において、Yは、例えば、炭素数が1~15のアルキレン基である、又は、下記式(5)で示される官能基である。
式(5)のZは、炭素数が1~15のアルキレン基、ビニレン基、フェニレン基、及びカルボキシル基含有フェニレン基の中から選択されるいずれかである。
式(3)において、Yは、炭素数が1~10のアルキレン基であってもよく、炭素数が1~5のアルキレン基、炭素数が1~3のアルキレン基、さらにはメチレン基であってもよい。
分散剤における芳香環は、モノマーa1の説明において上述した例と同じであってもよい。
分散剤は、公知の界面活性剤から選択してもよい。界面活性剤の例は、アニオン性界面活性剤(カルボン酸型、リン酸エステル型、硫酸エステル型、スルホン酸型等)、ノニオン性界面活性剤、カチオン性界面活性剤及び両性界面活性剤等である。分散剤でありうる界面活性剤は、好ましくはアニオン性界面活性剤である。
無機粒子100重量部に対する分散剤の含有量は、例えば0.1重量部以上であり、0.5重量部以上、さらには1.0重量部以上であってもよい。上記含有量の上限は、例えば30重量部以下であり、20重量部以下、さらには10重量部以下であってもよい。上記含有量の好ましい一例は、1~10重量部である。上記含有量の好ましい別の例は、10~20重量部であり、10~18重量部、さらには10~15重量部であってもよい。
モノマー成分M100重量部に対する分散剤の含有量は、例えば0.1重量部以上であり、1重量部以上、さらには3重量部以上であってもよい。上記含有量の上限は、例えば20重量部以下であり、10重量部以下、さらには8重量部以下であってもよい。
≪1-5.他の成分≫
<1-5-a.重合物B>
粘着剤組成物は、重量平均分子量が1500~30000である重合物Bをさらに含んでいてもよい。重合物Bは、粘着シートの接着力を向上させることに適した成分であり、粘着付与剤として機能しうる。本明細書では、重合物Bをオリゴマーと呼ぶことがある。
<1-5-a.重合物B>
粘着剤組成物は、重量平均分子量が1500~30000である重合物Bをさらに含んでいてもよい。重合物Bは、粘着シートの接着力を向上させることに適した成分であり、粘着付与剤として機能しうる。本明細書では、重合物Bをオリゴマーと呼ぶことがある。
重合物Bの重量平均分子量は、25000以下であってもよく、20000以下、18000以下、16000以下、15000以下、13000以下、10000以下、8000以下、さらには6000以下であってもよい。重合物Bの重量平均分子量が小さいほど、粘着シートの接着力が向上する傾向がある。重量平均分子量の下限は、2000以上であってもよく、2500以上、3000以上、3500以上、さらには4000以上であってもよい。重量平均分子量は、2000~16000であることが好ましい。重合物Bの重量平均分子量は、部分重合物Aについて上述した方法によって特定することができる。
重合物Bは、二重結合含有環を有するモノマーbに由来する構成単位を含むことが好ましい。モノマーbに由来する構成単位を含む重合物Bは、粘着シートの屈折率を向上させることに適している。モノマーbとしては、モノマーa1について上述したものが挙げられる。モノマーbは、モノマーa1と同じであってもよく、異なってもよい。
モノマーbにおいて、二重結合含有環は、芳香環であることが好ましい。モノマーbは、1分子中に2以上の芳香環(好ましくは炭素環)を含んでいてもよく、2以上の芳香環と少なくとも1つのエチレン性不飽和基とを1分子中に有するモノマー(芳香環複数含有モノマー)を含むことが好ましい。モノマーbは、フェノキシベンジルアクリレートを含むことが特に好ましい。
重合物B中のモノマーbに由来する構成単位の含有率は、例えば10重量%以上であり、30重量%以上、50重量%以上、60重量%以上、70重量%以上、80重量%以上、90重量%以上、95重量%以上、97重量%以上、98重量%以上、99重量%以上、さらには100重量%であってもよい。上記含有率は、場合によっては、10重量%以下であってもよく、5重量%以下、さらには1重量%以下であってもよい。重合物Bは、モノマーbに由来する構成単位を含んでいなくてもよい。
重合物Bは、上記のモノマーb以外の他のモノマーに由来する構成単位を含みうる。他のモノマーとしては、モノマー成分Mについて上述したもの(例えば水酸基含有モノマー)が挙げられる。
重合物B中の水酸基含有モノマーに由来する構成単位の含有率は、例えば25重量%以下であり、20重量%以下、15重量%以下、12重量%以下、10重量%以下、8重量%以下、7重量%以下、6重量%以下、5重量%以下、4重量%以下、3重量%以下、2重量%以下、さらには1重量%以下であってもよい。含有率の下限は、例えば0.01重量%以上であり、0.1重量%以上、さらには0.5重量%以上であってもよい。重合物Bは、水酸基含有モノマーに由来する構成単位を含んでいなくてもよい。
重合物Bは、溶液重合、放射線重合、塊状重合、乳化重合、超臨界条件下での重合などの各種ラジカル重合などの公知の重合方法によって作製できる。放射線重合に利用できる放射線としては、電子線、UV、マイクロ波などが挙げられる。得られる重合物Bは、ランダム共重合体、ブロック共重合体、グラフト共重合体などのいずれでもよい。
モノマー成分M100重量部に対する重合物Bの含有量は、例えば0.1重量部以上であり、0.5重量部以上、1重量部以上、2重量部以上、5重量部以上、8重量部以上、さらには10重量部以上であってもよい。上記含有量の上限は、例えば50重量部以下であり、40重量部以下、30重量部以下、さらには20重量部以下であってもよい。上記含有量は、0.1~20重量部であることが好ましい。
<1-5-b.シランカップリング剤>
粘着剤組成物は、シランカップリング剤を含んでいてもよい。シランカップリング剤の具体例としては、例えば、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トリエトキシシラン、3-グリシドキシプロピルメチルジエトキシシラン、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などのエポキシ基含有シランカップリング剤;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、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、3-トリエトキシシリル-N-(1,3-ジメチルブチリデン)プロピルアミン、N-フェニル-γ-アミノプロピルトリメトキシシランなどのアミノ基含有シランカップリング剤;3-アクリロキシプロピルトリメトキシシラン、3-メタクリロキシプロピルトリエトキシシランなどの(メタ)アクリル基含有シランカップリング剤;3-イソシアネートプロピルトリエトキシシランなどのイソシアネート基含有シランカップリング剤などが挙げられる。
粘着剤組成物は、シランカップリング剤を含んでいてもよい。シランカップリング剤の具体例としては、例えば、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トリエトキシシラン、3-グリシドキシプロピルメチルジエトキシシラン、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などのエポキシ基含有シランカップリング剤;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、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、3-トリエトキシシリル-N-(1,3-ジメチルブチリデン)プロピルアミン、N-フェニル-γ-アミノプロピルトリメトキシシランなどのアミノ基含有シランカップリング剤;3-アクリロキシプロピルトリメトキシシラン、3-メタクリロキシプロピルトリエトキシシランなどの(メタ)アクリル基含有シランカップリング剤;3-イソシアネートプロピルトリエトキシシランなどのイソシアネート基含有シランカップリング剤などが挙げられる。
モノマー成分M100重量部に対するシランカップリング剤の含有量は、例えば5重量部以下であり、3重量部以下、1重量部以下、さらには0.8重量部以下であってもよい。上記含有量の下限は、例えば0.01重量部以上であり、さらには0.05重量部以上であってもよい。なお、粘着剤組成物は、シランカップリング剤を含んでいなくてもよい。
<1-5-c.酸化防止剤>
粘着剤組成物は、酸化防止剤を含んでいてもよい。酸化防止剤の例は、フェノール系酸化防止剤、ヒンダードフェノール系酸化防止剤、アミン系酸化防止剤及びホスファイト系酸化防止剤である。
粘着剤組成物は、酸化防止剤を含んでいてもよい。酸化防止剤の例は、フェノール系酸化防止剤、ヒンダードフェノール系酸化防止剤、アミン系酸化防止剤及びホスファイト系酸化防止剤である。
フェノール系酸化防止剤の例は、モノフェノール系酸化防止剤、ビスフェノール系酸化防止剤及び高分子型フェノール系酸化防止剤である。モノフェノール系酸化防止剤の例は、2,6-ジ-t-ブチル-p-クレゾール、ブチル化ヒドロキシアニソール、2,6-ジ-t-ブチル-4-エチルフェノール、ステアリン-β-(3,5-ジ-t-ブチル-4-ヒドロキシフェニル)プロピオネートである。ビスフェノール系酸化防止剤の例は、2,2’-メチレンビス(4-メチル-6-t-ブチルフェノール)、2,2’-メチレンビス(4-エチル-6-t-ブチルフェノール)、4,4’-チオビス(3-メチル-6-t-ブチルフェノール)、4,4’-ブチリデンビス(3-メチル-6-t-ブチルフェノール)、3,9-ビス[1,1-ジメチル-2-[β-(3-t-ブチル-4-ヒドロキシ-5-メチルフェニル)プロピオニルオキシ]エチル]2,4,8,10-テトラオキサスピロ[5,5]ウンデカンである。高分子型フェノール系酸化防止剤の例は、1,1,3-トリス(2-メチル-4-ヒドロキシ-5-t-ブチルフェニル)ブタン、1,3,5-トリメチル-2,4,6-トリス(3,5-ジ-t-ブチル-4-ヒドロキシベンジル)ベンゼン、テトラキス-[メチレン-3-(3’,5’-ジ-t-ブチル-4’-ヒドロキシフェニル)プロピオネート]メタン、ビス[3,3’-ビス-(4’-ヒドロキシ-3’-t-ブチルフェニル)ブチリックアシッド]グリコールエステル、1,3,5-トリス(3’,5’-ジ-t-ブチル-4’-ヒドロキシベンジル)-S-トリアジン-2,4,6-(1H、3H、5H)トリオン及びトコフェノールである。
ヒンダードフェノール系酸化防止剤は、フェノールのOH基が結合した芳香環上の炭素原子に隣接した少なくとも1つの炭素原子に対してターシャリーブチル基が結合した構造を有していてもよい。ヒンダードフェノール系酸化防止剤の例は、ジブチルヒドロキシトルエン(BHT);並びにIrganox1010、Irganox1010FF、Irganox1035、Irganox1035FF、Irganox1076、Irganox1076FD、Irganox1076DWJ、Irganox1098、Irganox1135、Irganox1330、Irganox1726、Irganox1425WL、Irganox1520L、Irganox245、Irganox245FF、Irganox259、Irganox3114、Irganox565及びIrganox295(いずれも商品名であり、BASF社製)である。
アミン系酸化防止剤は、好ましくは、ヒンダードアミン系酸化防止剤である。ヒンダードアミン系酸化防止剤は、一分子中に少なくとも1つのヒンダードピぺラジン基を有していてもよい。ヒンダードアミン系酸化防止剤の例は、アデカスタブLA-63、アデカスタブLA-63P、アデカスタブLA-52及びアデカスタブLA-57(いずれも商品名であり、ADEKA社製)である。
ホスファイト系酸化防止剤の例は、トリフェニルホスファイト、ジフェニルイソデシルホスファイト及びフェニルジイソデシルホスファイト;並びにアデカスタブ2112、アデカスタブ2112RG、アデカスタブ1178及びアデカスタブ3010(いずれも商品名であり、ADEKA社製)である。
モノマー成分M100重量部に対する酸化防止剤の含有量は、例えば5重量部以下であり、3重量部以下、さらには2重量部以下であってもよい。上記含有量の下限は、例えば0.01重量部以上であり、0.05重量部以上、さらには0.1重量部以上であってもよい。なお、粘着剤組成物は、酸化防止剤を含んでいなくてもよい。
<1-5-d.他の添加剤>
粘着剤組成物は、上述した以外の添加剤を含んでいてもよい。添加剤の例は、紫外線吸収剤(UVA)、連鎖移動剤、粘度調整剤、粘着付与剤、可塑剤、軟化剤、老化防止剤、充填剤、着色剤、界面活性剤及び帯電防止剤である。
粘着剤組成物は、上述した以外の添加剤を含んでいてもよい。添加剤の例は、紫外線吸収剤(UVA)、連鎖移動剤、粘度調整剤、粘着付与剤、可塑剤、軟化剤、老化防止剤、充填剤、着色剤、界面活性剤及び帯電防止剤である。
≪1-6.硬化型≫
<1-6-a.光硬化型>
粘着剤組成物は、典型的には、光が照射されることによって粘着シートを形成する光硬化型の粘着剤組成物である。なお、光硬化型であることは、主に熱を利用して粘着シートを形成する熱硬化型に比べて、粘着シートの形成に必要なエネルギー量を抑制できることから、環境保護や持続可能性(サステナビリティ)のためには特に好ましい態様である。
<1-6-a.光硬化型>
粘着剤組成物は、典型的には、光が照射されることによって粘着シートを形成する光硬化型の粘着剤組成物である。なお、光硬化型であることは、主に熱を利用して粘着シートを形成する熱硬化型に比べて、粘着シートの形成に必要なエネルギー量を抑制できることから、環境保護や持続可能性(サステナビリティ)のためには特に好ましい態様である。
光硬化型の粘着剤組成物は、上述した添加剤以外に、光重合開始剤、架橋剤などを含んでいてもよい。光重合開始剤は、波長450nmよりも短い波長の可視光及び/又は紫外線によりラジカルを発生する光ラジカル発生剤であってもよい。
光重合開始剤の例は、ベンゾインメチルエーテル、ベンゾインイソプロピルエーテル、ベンジルジメチルケタール等のベンゾインエーテル類;アニソールメチルエーテル等の置換ベンゾインエーテル;2,2-ジエトキシアセトフェノン、2,2-ジメトキシ-2-フェニルアセトフェノン等の置換アセトフェノン;1-ヒドロキシシクロヘキシル-フェニルケトン等のα-ヒドロキシアルキルフェノン;2-メチル-2-ヒドロキシプロピオフェノン等の置換アルファーケトール;2-ナフタレンスルホニルクロライド等の芳香族スルホニルクロライド;1-フェニル-1,1-プロパンジオン-2-(o-エトキシカルボニル)-オキシム等の光活性オキシム;ベンゾフェノン、ベンゾイル安息香酸、ベンゾイル安息香酸メチル、4-フェニルベンゾフェノン、ヒドロキシベンゾフェノン、アクリル化ベンゾフェノン、4-ベンゾイル-4’-メチルジフェニルサルファイド、3,3’,4,4’-テトラ(t-ブチルパーオキシカルボニル)ベンゾフェノン等のベンゾフェノン系化合物;チオキサントン、2-クロルチオキサントン、2-メチルチオキサントン、イソプロピルチオキサントン、2,4-ジイソプロピルチオキサントン、2,4-ジエチルチオキサントン等のチオキサントン系化合物;2,4,6-トリクロロ-s-トリアジン、2-フェニル-4,6-ビス(トリクロロメチル)-s-トリアジン、2-(p-メトキシフェニル)-4,6-ビス(トリクロロメチル)-s-トリアジン、2-(p-トリル)-4,6-ビス(トリクロロメチル)-s-トリアジン、2-ピペロニル-4,6-ビス(トリクロロメチル)-s-トリアジン、2,4-ビス(トリクロロメチル)-6-スチリル-s-トリアジン、2-(ナフト-1-イル)-4,6-ビス(トリクロロメチル)-s-トリアジン、2-(4-メトキシ-ナフト-1-イル)-4,6-ビス(トリクロロメチル)-s-トリアジン、2,4-トリクロロメチル-(ピペロニル)-6-トリアジン、2,4-トリクロロメチル-(4’-メトキシスチリル)-6-トリアジン等のトリアジン系化合物;1,2-オクタンジオン,1-〔4-(フェニルチオ)-,2-(O-ベンゾイルオキシム)〕、O-(アセチル)-N-(1-フェニル-2-オキソ-2-(4’-メトキシ-ナフチル)エチリデン)ヒドロキシルアミン等のオキシムエステル系化合物;ビス(2,4,6-トリメチルベンゾイル)フェニルホスフィンオキサイド、2,4,6-トリメチルベンゾイルジフェニルホスフィンオキサイド等のホスフィン系化合物;9,10-フェナンスレンキノン、カンファーキノン、エチルアントラキノン等のキノン系化合物;ボレート系化合物;カルバゾール系化合物;イミダゾール系化合物;並びにチタノセン系化合物である。粘着剤組成物は、1種又は2種以上の光重合開始剤を含んでいてもよい。
光重合開始剤の具体例は、2,2-ジメトキシ-1,2-ジフェニルエタン-1-オン(Omnirad651、IGM Resins社製)、ビス(2,4,6-トリメチルベンゾイル)フェニルホスフィンオキサイド(Omnirad819、IGM Resins社製)、1-ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン(Omnirad184、IGM Resins社製)である。
モノマー成分M100重量部に対する光重合開始剤の含有量は、例えば0.02~10重量部であり、0.05~5重量部、0.1~3重量部、さらには0.2~2重量部であってもよい。
架橋剤の例は、1分子中に2以上の重合性官能基を有する多官能モノマーである。多官能モノマーは(メタ)アクリルモノマーであってもよい。多官能モノマーの例は、1分子中に2以上のC=C結合を有するモノマー、及び1分子中に1以上のC=C結合と、1以上のエポキシ基、アジリジン基、オキサゾリン基、ヒドラジン基、メチロール基等の重合性官能基とを有するモノマーである。多官能モノマーは、好ましくは、1分子中に2以上のC=C結合を有するモノマーである。
多官能モノマーの例は、(ポリ)エチレングリコールジ(メタ)アクリレート、(ポリ)プロピレングリコールジ(メタ)アクリレート、ネオペンチルグリコールジ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールジ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールトリ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレート、1,2-エチレングリコールジ(メタ)アクリレート、1,6-ヘキサンジオールジ(メタ)アクリレート、1,9-ノナンジオールジアクリレート(NDDA)、1,12-ドデカンジオールジ(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、テトラメチロールメタントリ(メタ)アクリレート等の多官能アクリレート(多価アルコールと(メタ)アクリル酸とのエステル化合物等);アリル(メタ)アクリレート、ビニル(メタ)アクリレート、ジビニルベンゼン、エポキシアクリレート、ポリエステルアクリレート、ウレタンアクリレート、ブチルジ(メタ)アクリレート、ヘキシルジ(メタ)アクリレートである。多官能モノマーは、好ましくは、多官能アクリレートであり、より好ましくは、トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、ヘキサンジオールジ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレートである。
モノマー成分M100重量部に対する架橋剤の含有量は、例えば5重量部以下であり、3重量部以下、2重量部以下、1重量部以下、さらには0.5重量部以下であってもよい。上記含有量の下限は、例えば0.01重量部以上であり、0.03重量部以上、さらには0.05重量部以上であってもよい。
光硬化型の粘着剤組成物中の溶剤の含有率は、例えば5重量%以下であり、4重量%以下、3重量%以下、2重量%以下、1重量%以下、さらには0.5重量%以下であってもよい。粘着剤組成物は、溶剤を実質的に含まなくてもよい。溶剤を実質的に含まないとは、添加剤等に由来する溶剤等を、例えば0.1重量%以下、好ましくは0.05重量%以下、より好ましくは0.01重量%以下の含有率で許容する趣旨である。
光硬化型の粘着剤組成物の粘度は、好ましくは、25℃で5~150ポイズである。上記範囲の粘度を有する粘着剤組成物は、後述する塗布層の形成に特に適している。
光硬化型の粘着剤組成物は、例えば、次の方法によって作製することができる。まず、無機粒子が溶媒に分散した分散液を準備する。この分散液と、分散剤や、モノマー成分Mに含まれる少なくとも一部のモノマーとを混合する。得られた混合液から溶媒を除去することによって、無機粒子、分散剤及びモノマーを含む分散体を調製する。混合液から溶媒を除去する方法は、特に限定されず、減圧除去などの方法を採用できる。次に、分散体に対して、残りのモノマー、及び、光重合開始剤などの添加剤を加えて混合する。これにより、光硬化型の粘着剤組成物を作製することができる。
<1-6-b.熱硬化型>
粘着剤組成物は、熱を利用して粘着シートを形成する熱硬化型の粘着剤組成物であってもよい。熱硬化型の粘着剤組成物は、上記のモノマー成分Mに代えて、ベースポリマーを含みうる。ベースポリマーは、典型的には、モノマー成分Mの重合物である。
粘着剤組成物は、熱を利用して粘着シートを形成する熱硬化型の粘着剤組成物であってもよい。熱硬化型の粘着剤組成物は、上記のモノマー成分Mに代えて、ベースポリマーを含みうる。ベースポリマーは、典型的には、モノマー成分Mの重合物である。
熱硬化型の粘着剤組成物は、上述した添加剤以外に、架橋剤や溶剤などを含んでいてもよい。架橋剤の例は、イソシアネート系架橋剤、過酸化物系架橋剤、エポキシ系架橋剤、イミン系架橋剤及び多官能性金属キレートである。熱硬化型の粘着剤組成物は、イソシアネート系架橋剤及び/又は過酸化物系架橋剤を含むことが好ましく、イソシアネート系架橋剤を含むことがより好ましい。
熱硬化型の粘着剤組成物中の架橋剤の配合量は、ベースポリマー100重量部に対して、例えば0.01~20重量部である。
≪≪2.粘着シート≫≫
≪2-1.粘着シート≫
本発明の実施形態による粘着シートの一例を図1に示す。図1の粘着シート1は、粘着剤組成物から形成された粘着シートである。
≪2-1.粘着シート≫
本発明の実施形態による粘着シートの一例を図1に示す。図1の粘着シート1は、粘着剤組成物から形成された粘着シートである。
粘着シート1におけるモノマー成分Mの重合率は、好ましくは90%以上である。重合率は、95%以上、98%以上、さらには99%以上であってもよい。
粘着シート1のゲル分率は、例えば50%以上であり、75%以上、80%以上、85%以上、さらには90%以上であってもよい。
粘着シート1の屈折率は、例えば1.55以上であり、1.56以上、1.57以上、1.58以上、1.59以上、1.60以上、1.61以上、1.62以上、1.63以上、1.64以上、さらには1.65以上であってもよい。屈折率の上限は、例えば1.70以下であり、1.69以下、1.68以下、1.67以下、さらには1.66以下であってもよい。粘着シート1の屈折率は、好ましくは1.63~1.66である。光学積層体が備えうる光学基材には高屈折率のものがある。当該光学基材の接合に高屈折率の粘着シート1を用いると、光学基材と粘着シートとの界面における反射光の低減に有利である。
本明細書において、粘着シート1の屈折率とは、粘着シート1の表面の屈折率を意味する。粘着シート1の屈折率は、プリズムカプラを用いて、測定温度25℃及び測定波長594nmの条件で測定できる。厚さ20μm未満の粘着シート1については、光伝搬モードによる測定が一般に適している。厚さ20μm以上の粘着シート1については、臨界角モードによる測定が一般に適している。プリズムカプラには市販の測定装置を使用でき、例えば、メトリコン社製のモデル2010/Mプリズムカプラ、又はその相当品を使用できる。
粘着シート1は、無アルカリガラスとの接着力が0.5N/25mm以上であることが好ましく、0.8N/25mm以上、1.0N/25mm以上、1.3N/25mm以上、1.5N/25mm以上、1.8N/25mm以上、2.0N/25mm以上、2.3N/25mm以上、さらには2.5N/25mm以上であってもよい。上記接着力の上限は、例えば30.0N/25mm以下であり、10.0N/25mm以下、さらには5.0N/25mm以下であってもよい。
上記接着力は、次の方法によって測定することができる。まず、粘着シート1及び基材を含む積層体を準備する。基材は、粘着シート1を支持し、上記接着力の測定結果に影響を与えないものである限り、特に限定されない。一例として、上記基材が後述する光学フィルムであり、上記積層体が光学積層体であってもよい。次に、積層体を縦150mm×横25mmの短冊状に切り出して試験片とする。次に、粘着シート1を介して、試験片を無アルカリガラスに貼り付ける。無アルカリガラスは、アルカリ成分(アルカリ金属酸化物)を実質的に含まないガラスであり、詳細には、ガラスにおけるアルカリ成分の重量比率が、例えば1000ppm以下であり、さらには500ppm以下である。無アルカリガラスは、例えば板状であり、0.5mm以上の厚さを有する。
無アルカリガラスへの試験片の貼り付けは、例えば、ラミネーターを用いて行い、無アルカリガラスと粘着シート1との間に気泡が混入しないように実施する。試験片を貼り付けた後、50℃及び5気圧(絶対圧)のオートクレーブ内に15分収容して無アルカリガラスと粘着シート1との接合を均質化させ、粘着シート1を無アルカリガラスに密着させる。次に、剥離速度300mm/min及び剥離角度90°で、試験片を無アルカリガラスから引き剥がす(測定長80mm)。このとき、試験片を無アルカリガラスから引き剥がすために必要な力を1回/0.5sの間隔で測定する。得られた測定値の平均値を接着力として特定する。
粘着シート1のヤング率は、例えば0.1~5.0MPaであり、0.5~3.5MPaであってもよい。上記ヤング率は、次の方法によって測定することができる。まず、粘着シート1を縦100mm×横30mmの短冊状に切り出して試験片とする。この試験片を引張試験機にセットし、初期のチャック間距離10mm、引張速度300mm/minの条件で引張試験を行う。引張試験の結果から、弾性変形領域での歪みの変化量Δεに対する応力の変化量Δσの比Δσ/Δεを特定し、ヤング率とみなす。
粘着シート1の破断強度は、例えば3.0MPa以下であり、2.5MPa以下、2.0MPa以下、1.5MPa以下、1.3MPa以下、さらには1.0MPa以下であってもよい。上記破断強度の下限は、例えば0.1MPa以上であり、0.5MPa以上であってもよい。
粘着シート1の破断伸度は、例えば320%以上であり、350%以上、400%以上、450%以上、500%以上、550%以上、600%以上、650%以上、さらには700%以上であってもよい。上記破断伸度の上限は、例えば1500%以下であり、1000%以下、さらには900%以下であってもよい。上記破断伸度は、好ましくは、320%~900%である。
粘着シート1の破断強度及び破断伸度は、次の方法によって測定することができる。まず、粘着シート1を縦100mm×横30mmの短冊状に切り出して試験片とする。この試験片を引張試験機にセットし、初期のチャック間距離10mm、引張速度300mm/minの条件で、試験片が破断するまで引張試験を行う。これにより、試験片が破断したときの強度(破断強度)及び伸度(破断伸度)を測定できる。
粘着シート1の厚さは、例えば500μm以下であり、250μm以下、150μm以下、100μm以下、50μm以下、30μm以下、25μm以下、さらには20μm以下であってもよい。粘着シート1の厚さの下限は、例えば2μm以上であり、5μm以上であってもよい。
≪2-2.製法≫
粘着剤組成物からの粘着シート1の形成は、公知の方法によって行うことができる。粘着剤組成物が光硬化型である場合、粘着シート1の形成は、例えば、基材シート11、粘着剤組成物を含む塗布層12、及びはく離ライナー13をこの順に含む第1の積層体10に光14を照射して形成できる(図2参照)。塗布層12は、光14の照射を受けて硬化し、粘着シート1となる。光14の照射は、典型的には、基材シート11の側から実施する。このとき、光14は、基材シート11を透過して塗布層12に到達し、塗布層12を硬化させる。ただし、光14の照射は、はく離ライナー13の側から実施してもよいし、はく離ライナー13及び基材シート11の双方の側から実施してもよい。
粘着剤組成物からの粘着シート1の形成は、公知の方法によって行うことができる。粘着剤組成物が光硬化型である場合、粘着シート1の形成は、例えば、基材シート11、粘着剤組成物を含む塗布層12、及びはく離ライナー13をこの順に含む第1の積層体10に光14を照射して形成できる(図2参照)。塗布層12は、光14の照射を受けて硬化し、粘着シート1となる。光14の照射は、典型的には、基材シート11の側から実施する。このとき、光14は、基材シート11を透過して塗布層12に到達し、塗布層12を硬化させる。ただし、光14の照射は、はく離ライナー13の側から実施してもよいし、はく離ライナー13及び基材シート11の双方の側から実施してもよい。
形成された粘着シート1は、はく離ライナー13が剥離されるまでは、基材シート11及びはく離ライナー13によって挟持されて、第2の積層体17の一部を構成している。第2の積層体17からはく離ライナー13を剥離することによって、基材シート11及び粘着シート1を含む第3の積層体15が得られる。第3の積層体15では、粘着シート1の表面が外部に露出している。露出した粘着シート1の表面に対して、直接又は他の層を介して、光学フィルムを積層できる。
光14は、例えば、波長450nmよりも短い波長を有する可視光又は紫外線である。光は、粘着剤組成物が含む光重合開始剤の吸収波長と同じ領域の波長の光を含んでいてもよい。波長300nm以下の短波長光をフィルター等でカットした光を照射してもよく、短波長光をカットすることは、光14による基材シート11及び/又ははく離ライナー13の劣化の抑制に適している。光の光源18は、例えば紫外線照射ランプを備える光照射装置である。紫外線照射ランプの例は、紫外光LED、低圧水銀灯、中圧水銀灯、高圧水銀灯、超高圧水銀灯、メタルハライドランプ、キセノンランプ、マイクロウエーブ励起水銀灯、ブラックライトランプ、ケミカルランプ、殺菌ランプ、低圧放電水銀ランプ、エキシマレーザーである。2以上の紫外線照射ランプが組み合わされていてもよい。
第1の積層体10(詳細には塗布層12)に照射する光14の照度は、例えば2.0~30mW/cm2である。照度は、2.5mW/cm2以上、3.0mW/cm2以上、3.5mW/cm2以上、4.0mW/cm2以上、5.0mW/cm2以上、6.0mW/cm2以上、7.0mW/cm2以上、8.0mW/cm2以上、9.0mW/cm2以上、さらには10mW/cm2以上であってもよい。照度の上限は、例えば25mW/cm2以下であり、20mW/cm2以下であってもよい。
第1の積層体10(詳細には塗布層12)に光14を照射する時間は、例えば10秒~1000秒であり、60秒以上、100秒以上、150秒以上、さらには200秒以上であってもよい。時間の上限は、例えば800秒以下であり、600秒以下、500秒以下、400秒以下、300秒以下、さらには250秒以下であってもよい。光14の照射は、連続的であっても断続的であってもよい。
第1の積層体10(詳細には塗布層12)に対する光14の積算光量は、例えば25mJ/cm2以上であり、100mJ/cm2以上、500mJ/cm2以上、1000mJ/cm2以上、2000mJ/cm2以上、2500mJ/cm2以上、3000mJ/cm2以上、5000mJ/cm2以上、7500mJ/cm2以上、さらには10000mJ/cm2以上であってもよい。積算光量の上限は、特に限定されず、例えば30000mJ/cm2以下であり、25000mJ/cm2以下、20000mJ/cm2以下、さらには18000mJ/cm2以下であってもよい。
光14は、第1の積層体10に対して多段階で照射してもよい。各段階における光14の照度及び/又は積算光量は、同一であっても、互いに異なっていてもよい。また、各段階における光源は、同一であっても、互いに異なっていてもよい。
はく離ライナー13の基材(以下、「ライナー基材」と記載)の例は、樹脂フィルムである。ライナー基材に含まれうる樹脂の例は、ポリエチレンテレフタレート及びポリエチレンナフタレート等のポリエステル、アセテート樹脂、ポリエーテルスルホン、ポリカーボネート、ポリアミド、ポリイミド、ポリオレフィン、(メタ)アクリル樹脂、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリスチレン、ポリビニルアルコール、ポリアリレート、並びにポリフェニレンサルファイドである。樹脂は、好ましくは、ポリエチレンテレフタレート等のポリエステルである。
はく離ライナー13は、ライナー基材以外の層を備えていてもよい。はく離ライナー13は、離型層を備えていてもよい。はく離ライナー13は、例えば、ライナー基材と、ライナー基材の一方の面に形成された離型層とを備える。このはく離ライナー13は、離型層が塗布層12の側となるように使用できる。離型層は、典型的には、離型剤を含む離型剤組成物の硬化層である。離型剤には、シリコーン系離型剤、フッ素系離型剤、長鎖アルキル系離型剤、脂肪酸アミド系離型剤、シリカ粉等の種々の離型剤を使用できる。
はく離ライナー13は、枚葉状であっても長尺状であってもよい。
基材シート11の例は、樹脂フィルムである。基材シート11に含まれる樹脂の例は、ライナー基材に含まれうる樹脂の例と同じである。
基材シート11の厚さは、例えば10~200μmであり、25~150μmであってもよい。
基材シート11は、塗布層12の側の面に離型層を備えていてもよい。基材シート11が備えうる離型層の例は、はく離ライナー13が備えうる離型層の例と同じである。はく離ライナー13及び基材シート11の双方が離型層を備えていてもよい。
基材シート11には、通常、粘着シート1との剥離力がはく離ライナー13に比べて大きなシートを選択できる。
基材シート11は、枚葉状であっても長尺状であってもよい。
第1の積層体10は、例えば、基材シート11(又ははく離ライナー13)の上に塗布層12を形成し、形成した塗布層12の上にはく離ライナー13(又は基材シート11)を配置して形成できる。また、互いの主面が向き合うように所定の間隔に保持された基材シート11及びはく離ライナー13の間の空間に光硬化性組成物を流しこむように塗布して第1の積層体10を形成してもよい。
塗布層12の形成には、ロールコート、キスロールコート、グラビアコート、リバースコート、ロールブラッシュ、スプレーコート、ディップロールコート、バーコート、ナイフコート、エアーナイフコート、カーテンコート、リップコート、ダイコート等の各種の塗布方法を適用できる。
塗布層12の厚さは、目的とする粘着シート1の厚さに応じて調整でき、例えば500μm以下であり、250μm以下、150μm以下、100μm以下、50μm以下、30μm以下、25μm以下、さらには20μm以下であってもよい。塗布層12の厚さの下限は、例えば2μm以上であり、5μm以上であってもよい。
第1の積層体10は、長尺状の基材シート11、長尺状の塗布層12及び長尺状のはく離ライナー13を含んでいてもよく、換言すれば、長尺状であってもよい。長尺状の第1の積層体10は、例えば、巻回体から繰り出した基材シート11及びはく離ライナー13を搬送しながら両者の間に塗布層12を形成して得ることができる。
≪≪3.光学積層体≫≫
本発明の実施形態による光学積層体の一例を図3に示す。図3の光学積層体20Aは、粘着シート1と光学フィルム2とを含む。粘着シート1と光学フィルム2とは互いに積層されている。光学積層体20Aは、粘着シート付き光学フィルムとして使用できる。
本発明の実施形態による光学積層体の一例を図3に示す。図3の光学積層体20Aは、粘着シート1と光学フィルム2とを含む。粘着シート1と光学フィルム2とは互いに積層されている。光学積層体20Aは、粘着シート付き光学フィルムとして使用できる。
光学フィルム2の例は、偏光フィルム、位相差フィルム、並びに偏光フィルム及び/又は位相差フィルムを含む積層フィルムである。ただし、光学フィルム2は、上記例に限定されない。光学フィルム2は、ガラス製のフィルムを含んでいてもよい。
光学フィルム2が偏光フィルムであり、粘着シート1は光学フィルム2に接していてもよい。
偏光フィルムは、偏光子を含む。偏光フィルムは、典型的には、偏光子及び保護フィルム(透明保護フィルム)を含む。保護フィルムは、例えば、偏光子の主面(最も広い面積を有する表面)に接して配置されている。偏光子は、2つの保護フィルムの間に配置されていてもよい。保護フィルムは、偏光子の少なくとも一方の面に配置されていてもよい。
偏光子としては、特に限定されず、例えば、ポリビニルアルコール系フィルム、部分ホルマール化ポリビニルアルコール系フィルム、エチレン・酢酸ビニル共重合体系部分ケン化フィルム等の親水性高分子フィルムに、ヨウ素、二色性染料等の二色性物質を吸着させて一軸延伸したもの;ポリビニルアルコールの脱水処理物、ポリ塩化ビニルの脱塩酸処理物等のポリエン系配向フィルム等が挙げられる。偏光子は、典型的には、ポリビニルアルコール系フィルム(ポリビニルアルコール系フィルムには、エチレン・酢酸ビニル共重合体系部分ケン化フィルムが含まれる)、及び、ヨウ素等の二色性物質からなる。
偏光子の厚さは、特に限定されず、例えば80μm以下であり、50μm以下、30μm以下、25μm以下、20μm以下、18μm以下、15μm以下、さらには12μm以下であってもよい。偏光子の厚さの下限は、特に限定されず、例えば1μm以上であり、5μm以上、さらには10μm以上であってもよい。偏光子の厚さの下限は、場合によっては15μm以上であってもよい。薄型の偏光子(例えば、厚さ20μm以下)は、寸法変化が抑制されており、光学積層体の耐久性、特に高温下の耐久性、の向上に寄与しうる。
偏光子は、好ましくは、波長380nm~780nmのいずれかの波長で吸収二色性を示す。偏光子の単体透過率は、例えば41.5%~46.0%であり、好ましくは42.0%~46.0%であり、より好ましくは44.5%~46.0%である。偏光子の偏光度は、好ましくは97.0%以上であり、より好ましくは99.0%以上であり、さらに好ましくは99.9%以上である。
偏光子は、任意の適切な方法で作製し得る。具体的には、偏光子は、単層の樹脂フィルムから作製してもよく、二層以上の積層体を用いて作製してもよい。
上記単層の樹脂フィルムから偏光子を作製する方法は、代表的には、樹脂フィルムに、ヨウ素や二色性染料等の二色性物質による染色処理と延伸処理とを施すことを含む。樹脂フィルムとしては、例えば、ポリビニルアルコール(PVA)系フィルム、部分ホルマール化PVA系フィルム、エチレン・酢酸ビニル共重合体系部分ケン化フィルム等の親水性高分子フィルムが用いられる。当該方法は、不溶化処理、膨潤処理、架橋処理等をさらに含んでいてもよい。このような製造方法は、当業界で周知慣用であるので、詳細な説明は省略する。
上記積層体を用いて得られる偏光子は、例えば、樹脂基材と樹脂フィルムまたは樹脂層(代表的には、PVA系樹脂層)との積層体を用いて作製され得る。具体的には、PVA系樹脂溶液を樹脂基材に塗布し、乾燥させて樹脂基材上にPVA系樹脂層を形成して、樹脂基材とPVA系樹脂層との積層体を得ること;当該積層体を延伸および染色してPVA系樹脂層を偏光子とすること;により作製され得る。本実施形態においては、好ましくは、樹脂基材の片側に、ハロゲン化物とPVA系樹脂とを含むPVA系樹脂層を形成する。延伸は、代表的には積層体をホウ酸水溶液中に浸漬させて延伸することを含む。さらに、延伸は、必要に応じて、ホウ酸水溶液中での延伸の前に積層体を高温(例えば、95℃以上)で空中延伸することをさらに含み得る。加えて、本実施形態においては、好ましくは、積層体は、長手方向に搬送しながら加熱することにより幅方向に2%以上収縮させる乾燥収縮処理に供される。代表的には、本実施形態の製造方法は、積層体に、空中補助延伸処理と染色処理と水中延伸処理と乾燥収縮処理とをこの順に施すことを含む。補助延伸を導入することにより、熱可塑性樹脂上にPVAを塗布する場合でも、PVAの結晶性を高めることが可能となり、高い光学特性を達成し得る。また、同時にPVAの配向性を事前に高めることで、後の染色工程や延伸工程で水に浸漬された時に、PVAの配向性の低下や溶解等の問題を防止することができ、高い光学特性を達成し得る。さらに、PVA系樹脂層を液体に浸漬した場合において、PVA系樹脂層がハロゲン化物を含まない場合に比べて、PVA分子の配向の乱れ、および配向性の低下が抑制され得、高い光学特性を達成し得る。さらに、乾燥収縮処理により積層体を幅方向に収縮させることにより、高い光学特性を達成し得る。得られた樹脂基材/偏光子の積層体から樹脂基材を剥離した剥離面に、もしくは、剥離面とは反対側の面に保護フィルムを積層して偏光フィルムが得られ得る。このような偏光子の製造方法の詳細は、例えば特開2012-73580号公報、特許第6470455号に記載されている。これらの公報は、その全体の記載が本明細書に参考として援用される。
保護フィルムの材料としては、例えば、透明性、機械的強度、熱安定性、水分遮断性、等方性等に優れる熱可塑性樹脂が用いられる。このような熱可塑性樹脂の具体例としては、トリアセチルセルロース等のセルロース樹脂、ポリエステル樹脂、ポリエーテルスルホン樹脂、ポリスルホン樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリアミド樹脂、ポリイミド樹脂、ポリオレフィン樹脂、(メタ)アクリル樹脂、環状ポリオレフィン樹脂(ノルボルネン系樹脂)、ポリアリレート樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリビニルアルコール樹脂、及び、これらの混合物が挙げられる。保護フィルムの材料は、(メタ)アクリル系、ウレタン系、アクリルウレタン系、エポキシ系、シリコーン系等の熱硬化性樹脂又は紫外線硬化型樹脂であってもよい。偏光フィルムが2つの保護フィルムを有する場合、2つの保護フィルムの材料は、互いに同じであってもよく、異なっていてもよい。例えば、偏光子の一方の主面に対して、接着剤を介して、熱可塑性樹脂で構成された保護フィルムが貼り合わされ、偏光子の他方の主面に対して、熱硬化性樹脂又は紫外線硬化型樹脂で構成された保護フィルムが貼り合わされていてもよい。保護フィルムは、任意の添加剤を1種類以上含んでいてもよい。添加剤としては、例えば、紫外線吸収剤、酸化防止剤、滑剤、可塑剤、離型剤、着色防止剤、難燃剤、核剤、帯電防止剤、顔料、着色剤等が挙げられる。
保護フィルムの厚さは、適宜に決定しうるが、一般には強度や取扱性等の作業性、薄膜性等の点より10~200μm程度である。
偏光子と保護フィルムとは通常、水系接着剤等を介して密着している。水系接着剤としては、イソシアネート系接着剤、ポリビニルアルコール系接着剤、ゼラチン系接着剤、ビニル系ラテックス、水系ポリウレタン、水系ポリエステル等を例示できる。上記の接着剤以外の他の接着剤としては、紫外線硬化型接着剤、電子線硬化型接着剤等が挙げられる。電子線硬化型偏光フィルム用接着剤は、各種の保護フィルムに対して、好適な接着性を示す。接着剤は、金属化合物フィラーを含んでいてもよい。
偏光フィルムでは、保護フィルムに代えて、位相差フィルム等を偏光子上に形成することもできる。保護フィルム上には、さらに別の保護フィルムを設けること、位相差フィルム等を設けること等もできる。
保護フィルムについて、偏光子と接着している表面と対向する表面には、ハードコート層が設けられていてもよく、反射防止、スティッキング防止、拡散、アンチグレア等を目的とした処理を施すこともできる。
偏光フィルムは、円偏光フィルムであってもよい。
偏光フィルムの厚さは、例えば500μm以下であり、300μm以下、200μm以下、100μm以下、さらには60μm以下であってもよい。厚さの下限は、例えば10μm以上であり、25μm以上、さらには40μm以上であってもよい。
位相差フィルムは、面内方向及び/又は厚さ方向に複屈折を有するフィルムである。位相差フィルムは、例えば、延伸された樹脂フィルム、液晶材料を配向及び固定化させたフィルムである。
位相差フィルムは、λ/4板、λ/2板、反射防止用位相差フィルム(例えば特開2012-133303号公報の段落0221,0222,0228参照)、視野角補償用位相差フィルム(例えば特開2012-133303号公報の段落0225,0226参照)、視野角補償用の傾斜配向位相差フィルム(例えば特開2012-13303号公報の段落0227参照)であってもよい。位相差フィルムは、面内方向及び/又は厚さ方向に複屈折を有する限り、上記例に限定されない。位相差フィルムの位相差値、配置角度、3次元複屈折率、単層であるか多層であるか等についても限定されない。位相差フィルムには、公知のフィルムを使用可能である。
光学フィルム2の厚さは、例えば1~200μmである。
光学フィルム2は、単層であっても、2以上の層から構成される積層フィルムであってもよい。光学フィルム2が積層フィルムである場合、各層の接合に粘着シート1を使用してもよい。
本発明の実施形態による光学積層体の別の一例を図4に示す。図4の光学積層体20Bは、はく離ライナー3、粘着シート1及び光学フィルム2がこの順に積層された積層構造を有する。光学積層体20Bは、はく離ライナー3を剥離することで、粘着シート付き光学フィルムとして使用できる。
はく離ライナー3は、典型的には、樹脂フィルムである。はく離ライナー3を構成する樹脂の例は、ポリエチレンテレフタレート(PET)等のポリエステル、ポリエチレン及びポリプロピレン等のポリオレフィン、ポリカーボネート、アクリル、ポリスチレン、ポリアミド、並びにポリイミドである。はく離ライナー3における粘着シート1と接する面には、剥離処理がなされていてもよい。剥離処理は、例えばシリコーン化合物による処理である。ただし、はく離ライナー3は上記例に限定されない。はく離ライナー3は、光学積層体20Bの使用時、例えば画像形成層への貼付時、には剥離される。
本発明の実施形態による光学積層体の別の一例を図5に示す。図5の光学積層体20Cは、はく離ライナー3、粘着シート4、位相差フィルム2B、粘着シート1及び偏光フィルム2Aがこの順に積層された積層構造を有する。光学積層体20Cは、はく離ライナー3を剥離した後、例えば画像形成層に貼付して使用できる。
粘着シート4には、公知の粘着シートを使用できる。粘着シート1を粘着シート4に使用してもよい。
本発明の実施形態による光学積層体の別の一例を図6に示す。図6の光学積層体20Dは、はく離ライナー3、粘着シート4、位相差フィルム2B、粘着シート1、偏光フィルム2A及び保護フィルム5がこの順に積層された積層構造を有する。光学積層体20Dは、はく離ライナー3を剥離した後、例えば画像形成層に貼付して使用できる。
保護フィルム5は、光学積層体20Dの流通及び保管時、並びに光学積層体20Dを画像表示装置に組み込んだ状態において、最外層である光学フィルム2(偏光フィルム2A)を保護する機能を有する。また、画像表示装置に組み込んだ状態において、外部空間へのウィンドウとして機能する保護フィルム5であってもよい。保護フィルム5は、典型的には、樹脂フィルムである。保護フィルム5を構成する樹脂は、例えば、PET等のポリエステル、ポリエチレン及びポリプロピレン等のポリオレフィン、アクリル、シクロオレフィン、ポリイミド、並びにポリアミドであり、ポリエステルが好ましい。ただし、保護フィルム5は上記例に限定されない。保護フィルム5は、ガラス製のフィルム、又はガラス製のフィルムを含む積層フィルムであってもよい。保護フィルム5には、アンチグレア、反射防止、帯電防止等の表面処理が施されていてもよい。
保護フィルム5は、任意の粘着剤によって光学フィルム2に接合されていてもよい。粘着シート1による接合も可能である。
本発明の実施形態による光学積層体の別の一例を図7に示す。図7の光学積層体20Eは、偏光フィルム2A、第1接着層30、第1位相差フィルム2B、第2接着層35、第2位相差フィルム2C、粘着シート1及びはく離ライナー3がこの順に積層された積層構造を有する。光学積層体20Eは、はく離ライナー3を剥離した後、例えば画像形成層に貼付して使用できる。
光学積層体20Eにおいて、偏光フィルム2Aは、第1保護フィルム26A、偏光子25及び第2保護フィルム26Bがこの順に積層された積層構造を有する。
第1保護フィルム26Aは、例えば、偏光子25の保護層として使用できる任意の適切な樹脂フィルムで形成され得る。当該樹脂フィルムの主成分となる樹脂の具体例としては、トリアセチルセルロース(TAC)等のセルロース系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリビニルアルコール系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリイミド系樹脂、ポリエーテルスルホン系樹脂、ポリスルホン系樹脂、ポリスチレン系樹脂、ポリノルボルネン等のシクロオレフィン系樹脂、ポリオレフィン系樹脂、(メタ)アクリル系樹脂、アセテート系樹脂等が挙げられる。
光学積層体20Eは、代表的には、画像表示装置(例えば、有機EL表示装置)の視認側に配置され、第1保護フィルム26Aは視認側に配置される。したがって、第1保護フィルム26Aには、必要に応じて、ハードコート(HC)処理、反射防止処理、スティッキング防止処理、アンチグレア処理等の表面処理が施されていてもよい。
第1保護フィルム26Aの厚みは、好ましくは5μm~80μm、より好ましくは10μm~40μm、さらに好ましくは15μm~35μmである。なお、上記表面処理が施されている場合、第1保護フィルム26Aの厚みは、表面処理層の厚みを含めた厚みである。
第2保護フィルム26Bは、例えば、偏光子25の保護層として使用できる任意の適切な樹脂フィルムで形成され得る。樹脂フィルムで形成される場合の第2保護フィルム26Bについては、第1保護フィルム26Aと同様の説明を適用することができる。また例えば、第2保護フィルム26Bは、樹脂を含む有機溶媒溶液の塗布膜の固化層または硬化層であり得る。第2保護フィルム26Bが樹脂を含む有機溶媒溶液の塗布膜の固化層または硬化層であることにより、偏光子25との密着性が向上し得る。
1つの実施形態において、固化層または硬化層を形成する樹脂(ベースポリマー)のガラス転移温度(Tg)が85℃以上であり、かつ、重量平均分子量Mwが25000以上であり得る。樹脂のTgおよびMwがこのような範囲であることにより、厚みが非常に薄いにもかかわらず、高温高湿環境下における優れた耐久性を実現することができる。樹脂のTgは、好ましくは90℃以上であり、より好ましくは100℃以上であり、さらに好ましくは110℃以上であり、特に好ましくは120℃以上である。Tgは、例えば200℃以下であり得る。また、樹脂のMwは、好ましくは30000以上であり、より好ましくは35000以上であり、さらに好ましくは40000以上である。Mwは、例えば150000以下であり得る。
樹脂としては、有機溶媒溶液の塗布膜の固化物または硬化物(例えば、熱硬化物)を形成可能できる限りにおいて任意の適切な樹脂を用いることができる。上記のようなTgおよびMwを有する熱可塑性樹脂または熱硬化性樹脂が好ましく、熱可塑性樹脂がより好ましい。樹脂は1種のみを用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
熱可塑性樹脂としては、例えば、アクリル系樹脂、エポキシ系樹脂が挙げられる。アクリル系樹脂とエポキシ系樹脂とを組み合わせて用いてもよい。
アクリル系樹脂は、代表的には、直鎖または分岐構造を有する(メタ)アクリル酸エステル系単量体由来の繰り返し単位を主成分として含有する。アクリル系樹脂は、目的に応じた任意の適切な共重合単量体由来の繰り返し単位を含有し得る。共重合単量体(共重合モノマー)としては、例えば、カルボキシル基含有モノマー、ヒドロキシル基含有モノマー、アミド基含有モノマー、芳香環含有(メタ)アクリレート、複素環含有ビニル系モノマーが挙げられる。モノマー単位の種類、数、組み合わせおよび共重合比等を適切に設定することにより、上記所定のMwを有するアクリル系樹脂が得られ得る。アクリル系樹脂の具体例としては、特開2021-117484号公報の[0034]~[0056]に記載のホウ素含有アクリル系樹脂、ラクトン環等含有アクリル系樹脂が挙げられる。
エポキシ樹脂としては、好ましくは芳香族環を有するエポキシ樹脂が用いられる。芳香族環を有するエポキシ樹脂をエポキシ樹脂として用いることにより、第2保護フィルム26Bと偏光子25との密着性が向上し得る。さらに、第2保護フィルム26Bに隣接する第1接着層30の投錨力が向上し得る。芳香族環を有するエポキシ樹脂としては、例えば、ビスフェノールA型エポキシ樹脂、ビスフェノールF型エポキシ樹脂、ビスフェノールS型エポキシ樹脂等のビスフェノール型エポキシ樹脂;フェノールノボラックエポキシ樹脂、クレゾールノボラックエポキシ樹脂、ヒドロキシベンズアルデヒドフェノールノボラックエポキシ樹脂等のノボラック型のエポキシ樹脂;テトラヒドロキシフェニルメタンのグリシジルエーテル、テトラヒドロキシベンゾフェノンのグリシジルエーテル、エポキシ化ポリビニルフェノール等の多官能型のエポキシ樹脂、ナフトール型エポキシ樹脂、ナフタレン型エポキシ樹脂、ビフェニル型エポキシ樹脂等が挙げられる。好ましくは、ビスフェノールA型エポキシ樹脂、ビフェニル型エポキシ樹脂、ビスフェノールF型エポキシ樹脂が用いられる。エポキシ樹脂は1種のみを用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
第2保護フィルム26Bは、上記樹脂の有機溶媒溶液を塗布して塗布膜を形成し、当該塗布膜を固化または熱硬化させることにより形成され得る。有機溶媒としては、アクリル系樹脂またはエポキシ樹脂を溶解または均一に分散し得る任意の適切な有機溶媒を用いることができる。有機溶媒の具体例としては、酢酸エチル、トルエン、メチルエチルケトン(MEK)、メチルイソブチルケトン(MIBK)、シクロペンタノン、シクロヘキサノンが挙げられる。溶液の樹脂濃度は、溶媒100重量部に対して、好ましくは3重量部~20重量部である。このような樹脂濃度であれば、均一な塗布膜を形成することができる。
溶液は、任意の適切な基材に塗布してもよく、偏光子25に塗布してもよい。溶液を基材に塗布する場合には、基材上に形成された塗布膜の固化または硬化物(樹脂層)が偏光子25に転写される。溶液を偏光子25に塗布する場合には、塗布膜を乾燥(固化)または硬化させることにより、偏光子25上に第2保護フィルム26Bが直接形成される。好ましくは、溶液は偏光子25に塗布され、偏光子25上に第2保護フィルム26Bが直接形成される。このような構成であれば、転写に必要とされる接着層または粘着剤層を省略することができるので、偏光フィルム2Aをさらに薄くすることができる。溶液の塗布方法としては、任意の適切な方法を採用することができる。具体例としては、ロールコート法、スピンコート法、ワイヤーバーコート法、ディップコート法、ダイコート法、カーテンコート法、スプレーコート法、ナイフコート法(コンマコート法等)が挙げられる。
溶液の塗布膜を固化または熱硬化させることにより、第2保護フィルム26Bが形成され得る。固化または熱硬化の加熱温度は、好ましくは100℃以下であり、より好ましくは50℃~70℃である。加熱温度がこのような範囲であれば、偏光子25に対する悪影響を防止することができる。加熱時間は、加熱温度に応じて変化し得る。加熱時間は、例えば1分~10分であり得る。
第2保護フィルム26B(実質的には、上記樹脂の有機溶媒溶液)は、目的に応じて任意の適切な添加剤を含んでいてもよい。添加剤の具体例としては、紫外線吸収剤;レベリング剤;ヒンダードフェノール系、リン系、イオウ系等の酸化防止剤;耐光安定剤、耐候安定剤、熱安定剤等の安定剤;ガラス繊維、炭素繊維等の補強材;近赤外線吸収剤;トリス(ジブロモプロピル)ホスフェート、トリアリルホスフェート、酸化アンチモン等の難燃剤;アニオン系、カチオン系、ノニオン系の界面活性剤等の帯電防止剤;無機顔料、有機顔料、染料等の着色剤;有機フィラーまたは無機フィラー;樹脂改質剤;有機充填剤や無機充填剤;可塑剤;滑剤;難燃剤等が挙げられる。添加剤の種類、数、組み合わせ、添加量等は、目的に応じて適切に設定され得る。
樹脂を含む有機溶媒溶液の塗布膜の固化層または硬化層である場合の第2保護フィルム26Bの厚みは、好ましくは0.05μm~10μmであり、より好ましくは0.08μm~5μmであり、さらに好ましくは0.1μm~1μmであり、特に好ましくは0.2μm~0.7μmである。
第1位相差フィルム2Bは、目的に応じて任意の適切な光学的特性および/または機械的特性を有し得る。第1位相差フィルム2Bは、代表的には遅相軸を有する。1つの実施形態においては、第1位相差フィルム2Bの遅相軸と偏光子25の吸収軸とのなす角度θは、例えば40°~50°であり、好ましくは42°~48°であり、より好ましくは約45°である。角度θがこのような範囲であれば、第1位相差フィルム2Bをλ/4板とすることにより、非常に優れた円偏光特性(結果として、非常に優れた反射防止特性)を有する光学積層体20Eが得られ得る。
第1位相差フィルム2Bは、好ましくは屈折率特性がnx>ny≧nzの関係を示す。1つの実施形態において、第1位相差フィルム2Bは、λ/4板として機能し得る。この場合、第1位相差フィルム2Bの面内位相差Re(550)は、例えば100nm~190nmであり、好ましくは110nm~170nmであり、より好ましくは130nm~160nmである。なお、ここで「ny=nz」はnyとnzが完全に等しい場合だけではなく、実質的に等しい場合を包含する。したがって、本発明の効果を損なわない範囲で、ny<nzとなる場合があり得る。
第1位相差フィルム2BのNz係数は、好ましくは0.9~3、より好ましくは0.9~2.5、さらに好ましくは0.9~1.5、特に好ましくは0.9~1.3である。このような関係を満たすことにより、得られる光学積層体20Eを画像表示装置に用いた場合に、非常に優れた反射色相を達成し得る。
第1位相差フィルム2Bは、位相差値が測定光の波長に応じて大きくなる逆分散波長特性を示してもよく、位相差値が測定光の波長に応じて小さくなる正の波長分散特性を示してもよく、位相差値が測定光の波長によってもほとんど変化しないフラットな波長分散特性を示してもよい。1つの実施形態においては、第1位相差フィルム2Bは、逆分散波長特性を示す。この場合、第1位相差フィルム2BのRe(450)/Re(550)は、例えば0.8以上1未満であり、好ましくは0.8以上0.95以下である。このような構成であれば、非常に優れた反射防止特性を実現することができる。
第1位相差フィルム2Bは、光弾性係数の絶対値が好ましくは2×10-11m2/N以下、より好ましくは2.0×10-13m2/N~1.5×10-11m2/N、さらに好ましくは1.0×10-12m2/N~1.2×10-11m2/Nの樹脂を含む。光弾性係数の絶対値がこのような範囲であれば、加熱時の収縮応力が発生した場合に位相差変化が生じにくい。その結果、得られる画像表示装置の熱ムラが良好に防止され得る。
第1位相差フィルム2Bは、代表的には、樹脂フィルムの延伸フィルムで構成される。第1位相差フィルム2Bの厚みは、例えば70μm以下であり、好ましくは60μm以下であり、より好ましくは10μm~50μmであり、さらに好ましくは20μm~45μmである。第1位相差フィルム2Bの厚みがこのような範囲であれば、良好な曲げ性を確保でき、フレキシブル用途への適応が可能となる。
第1位相差フィルム2Bは、上記の特性を満足し得る任意の適切な樹脂フィルムで構成され得る。そのような樹脂の代表例としては、ポリカーボネート系樹脂、ポリエステルカーボネート系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリビニルアセタール系樹脂、ポリアリレート系樹脂、環状オレフィン系樹脂、セルロース系樹脂、ポリビニルアルコール系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリイミド系樹脂、ポリエーテル系樹脂、ポリスチレン系樹脂、アクリル系樹脂が挙げられる。これらの樹脂は、単独で用いてもよく、組み合わせて(例えば、ブレンド、共重合)用いてもよい。第1位相差フィルム2Bが逆分散波長特性を示す樹脂フィルムで構成される場合、ポリカーボネート系樹脂またはポリエステルカーボネート系樹脂(以下、単にポリカーボネート系樹脂と称する場合がある)が好適に用いられ得る。
上記ポリカーボネート系樹脂としては、本発明の効果が得られる限りにおいて、任意の適切なポリカーボネート系樹脂を用いることができる。例えば、ポリカーボネート系樹脂は、フルオレン系ジヒドロキシ化合物に由来する構造単位と、イソソルビド系ジヒドロキシ化合物に由来する構造単位と、脂環式ジオール、脂環式ジメタノール、ジ、トリまたはポリエチレングリコール、ならびに、アルキレングリコールまたはスピログリコールからなる群から選択される少なくとも1つのジヒドロキシ化合物に由来する構造単位と、を含む。好ましくは、ポリカーボネート系樹脂は、フルオレン系ジヒドロキシ化合物に由来する構造単位と、イソソルビド系ジヒドロキシ化合物に由来する構造単位と、脂環式ジメタノールに由来する構造単位ならびに/あるいはジ、トリまたはポリエチレングリコールに由来する構造単位と、を含み;さらに好ましくは、フルオレン系ジヒドロキシ化合物に由来する構造単位と、イソソルビド系ジヒドロキシ化合物に由来する構造単位と、ジ、トリまたはポリエチレングリコールに由来する構造単位と、を含む。ポリカーボネート系樹脂は、必要に応じてその他のジヒドロキシ化合物に由来する構造単位を含んでいてもよい。なお、第1位相差フィルム2Bに好適に用いられ得るポリカーボネート系樹脂および第1位相差フィルム2Bの形成方法の詳細は、例えば、特開2014-10291号公報、特開2014-26266号公報、特開2015-212816号公報、特開2015-212817号公報、特開2015-212818号公報に記載されており、これらの公報の記載は本明細書に参考として援用される。
1つの実施形態において、第1位相差フィルム2Bの第2接着層35側表面に有機溶剤を接触させ、次いで、当該接触面に第2接着層35を設けることにより、第1位相差フィルム2Bの第2接着層35側に、第2接着層35側に向かって組成が連続的に変化する相溶領域を形成することができる。第1位相差フィルム2Bの構成成分と第2接着層35の構成成分とが相溶した相溶領域の形成により、第1位相差フィルム2Bと第2位相差フィルム2Cとの接着性を向上し得る。一方で、第1位相差フィルム2Bへの水分の浸入を厳しく抑制する観点からは、相溶領域を設けないことが好ましい。よって、相溶領域は、第1位相差フィルム2Bと第2位相差フィルム2Cとの密着力、光学積層体20Eの用途または使用環境等を考慮し、必要に応じて形成されることが好ましい。相溶領域の形成方法の詳細については、特開2019-56820号公報に記載されており、その記載は本明細書に参考として援用される。
第2位相差フィルム2Cは、代表的には、屈折率特性がnz>nx=nyの関係を示す、いわゆるポジティブCプレートであり得る。第2位相差フィルム2CとしてポジティブCプレートを用いることにより、斜め方向の反射を良好に防止することができ、反射防止機能の広視野角化が可能となる。
第2位相差フィルム2Cの厚み方向の位相差Rth(550)は、好ましくは-50nm~-300nm、より好ましくは-70nm~-250nm、さらに好ましくは-90nm~-200nm、特に好ましくは-100nm~-180nmである。ここで、「nx=ny」は、nxとnyが厳密に等しい場合のみならず、nxとnyが実質的に等しい場合も包含する。すなわち、第2位相差フィルム2Cの面内位相差Re(550)は10nm未満であり得る。
nz>nx=nyの屈折率特性を有する第2位相差フィルム2Cは、任意の適切な材料で形成され得る。第2位相差フィルム2Cは、好ましくは、ホメオトロピック配向に固定された液晶材料を含むフィルムからなる。ホメオトロピック配向させることができる液晶材料(液晶化合物)は、液晶モノマーであっても液晶ポリマーであってもよい。当該液晶化合物および第2位相差フィルム2Cの形成方法の具体例としては、特開2002-333642号公報の[0020]~[0028]に記載の液晶化合物および位相差層の形成方法が挙げられる。この場合、第2位相差フィルム2Cの厚みは、好ましくは0.5μm~10μmであり、より好ましくは0.5μm~8μmであり、さらに好ましくは0.5μm~5μmである。
第1接着層30及び第2接着層35を構成する接着剤としては、任意の適切な接着剤が採用され得る。接着剤としては、光学積層体20Aについて上述したものが挙げられる。
光学積層体は、粘着シート1及び光学フィルム2を備える限り、任意の構成を有しうる。
粘着シート1は、光学積層体が備える任意の層の間に配置されうる。換言すれば、粘着シート1は、いわゆる層間粘着剤層であってもよい。
本発明の実施形態による光学積層体は、例えば、帯状の光学積層体を巻回した巻回体として、あるいは枚葉状の光学積層体として、流通及び保管が可能である。
本発明の実施形態による光学積層体は、典型的には、画像表示装置に用いられる。画像表示装置は、例えば、液晶ディスプレイ、有機ELディスプレイ及び無機ELディスプレイ等のELディスプレイである。
≪≪4.画像表示装置≫≫
本発明の実施形態による画像表示装置の一例を図8に示す。図8の画像表示装置21は、基板7、画像形成層(例えば有機EL層又は液晶層)6、粘着シート4、位相差フィルム2B、粘着シート1、偏光フィルム2A及び保護フィルム5がこの順に積層された積層構造を有している。画像表示装置21は、図6の光学積層体20Dを有している(ただし、はく離ライナー3を除く)。画像表示装置21は、光学積層体20Dに代えて、図3~5及び7の光学積層体20A,20B,20C,20Eを有していてもよい。基板7及び画像形成層6は、公知の画像表示装置が備える基板及び画像形成層と、それぞれ同様の構成を有していればよい。
本発明の実施形態による画像表示装置の一例を図8に示す。図8の画像表示装置21は、基板7、画像形成層(例えば有機EL層又は液晶層)6、粘着シート4、位相差フィルム2B、粘着シート1、偏光フィルム2A及び保護フィルム5がこの順に積層された積層構造を有している。画像表示装置21は、図6の光学積層体20Dを有している(ただし、はく離ライナー3を除く)。画像表示装置21は、光学積層体20Dに代えて、図3~5及び7の光学積層体20A,20B,20C,20Eを有していてもよい。基板7及び画像形成層6は、公知の画像表示装置が備える基板及び画像形成層と、それぞれ同様の構成を有していればよい。
図8の画像表示装置21は、有機ELディスプレイであってもよく、液晶ディスプレイであってもよい。ただし、画像表示装置21はこの例に限定されない。画像表示装置21は、エレクトロルミネッセンス(EL)ディスプレイ、プラズマディスプレイ(PD)、電界放出ディスプレイ(FED:Field Emission Display)等であってもよい。画像表示装置21は、家電用途、車載用途、パブリックインフォメーションディスプレイ(PID)用途等に用いてもよい。
画像表示装置21は、粘着シート1及び/又は光学積層体20を備える限り、任意の構成を有しうる。
以下、実施例により本発明を具体的に説明するが、本発明はこれら実施例になんら限定されるものではない。
<分散体D1の調製>
[分散剤d1の合成]
トリスチレン化フェノール415g(1モル)及び水酸化カリウム1g(0.018モル)をオートクレーブに仕込み、均一に混合して得た反応系を130℃とし、エチレンオキシド(EO)352g(8モル)を滴下した。滴下終了後、引き続き130℃において圧力を0.1MPaに維持して1時間熟成させ、トリスチレン化フェノールのEO8モル付加物を得た。次に、得られたトリスチレン化フェノールEO8モル付加物767g(1モル)及びモノクロロ酢酸ナトリウム152g(1.3モル)を反応器に入れ、均一になるように撹拌した。次に、反応系を60℃として水酸化ナトリウム52gを添加した後、80℃に昇温させ、3時間熟成させた。熟成後、50℃まで冷却し、同温度で98重量%硫酸117g(1.2モル)を滴下して、白色の懸濁溶液を得た。得られた懸濁溶液を蒸留水で洗浄し、溶媒を減圧留去して分散剤d1(上記の式(3)において、R1=スチレンフェニル基(上記の式(4)において、k=3)、AO=オキシエチレン基、n=8、X=O、Y=メチレン基)を得た。
[分散剤d1の合成]
トリスチレン化フェノール415g(1モル)及び水酸化カリウム1g(0.018モル)をオートクレーブに仕込み、均一に混合して得た反応系を130℃とし、エチレンオキシド(EO)352g(8モル)を滴下した。滴下終了後、引き続き130℃において圧力を0.1MPaに維持して1時間熟成させ、トリスチレン化フェノールのEO8モル付加物を得た。次に、得られたトリスチレン化フェノールEO8モル付加物767g(1モル)及びモノクロロ酢酸ナトリウム152g(1.3モル)を反応器に入れ、均一になるように撹拌した。次に、反応系を60℃として水酸化ナトリウム52gを添加した後、80℃に昇温させ、3時間熟成させた。熟成後、50℃まで冷却し、同温度で98重量%硫酸117g(1.2モル)を滴下して、白色の懸濁溶液を得た。得られた懸濁溶液を蒸留水で洗浄し、溶媒を減圧留去して分散剤d1(上記の式(3)において、R1=スチレンフェニル基(上記の式(4)において、k=3)、AO=オキシエチレン基、n=8、X=O、Y=メチレン基)を得た。
[分散体D1の調製]
酸化ジルコニウム粒子のメタノール分散液(堺化学工業製、グレード名「SZR-M」、動的光散乱法に基づく平均粒子径(D50):3nm、酸化ジルコニウム粒子の濃度:30重量%)100重量部に対し、上記の分散剤d1を1.5重量部と、フェノキシベンジルアクリレート(共栄社化学製、商品名「ライトアクリレートPOB-A」;以下、「POB-A」と記載)28.5重量部とを加えて混合した。次に、ロータリーエバポレータにより溶媒を減圧除去して、酸化ジルコニウム粒子の分散体である分散体D1を得た。分散体D1は、酸化ジルコニウム粒子/分散剤d1/POB-Aを、50/2.5/47.5の重量比で含有していた。
酸化ジルコニウム粒子のメタノール分散液(堺化学工業製、グレード名「SZR-M」、動的光散乱法に基づく平均粒子径(D50):3nm、酸化ジルコニウム粒子の濃度:30重量%)100重量部に対し、上記の分散剤d1を1.5重量部と、フェノキシベンジルアクリレート(共栄社化学製、商品名「ライトアクリレートPOB-A」;以下、「POB-A」と記載)28.5重量部とを加えて混合した。次に、ロータリーエバポレータにより溶媒を減圧除去して、酸化ジルコニウム粒子の分散体である分散体D1を得た。分散体D1は、酸化ジルコニウム粒子/分散剤d1/POB-Aを、50/2.5/47.5の重量比で含有していた。
[分散体D2の調製]
酸化ジルコニウム粒子のメタノール分散液(堺化学工業社製「SZR-GM」、動的光散乱法に基づく平均粒子径(D50):約10nm)50質量部に対し、上記の分散剤dを7質量部と、シランカップリング剤(信越化学工業社製「KBM-103」)4質量部と、POB-A36質量部と、フェノキシジエチレングリコールアクリレート(共栄社化学社製「ライトアクリレートP2H-A」;以下、「P2HA」と記載)3質量部とを混合した。次いで、ロータリーエバポレータにより溶媒を減圧除去することにより、酸化ジルコニウムの分散体である分散体D2を得た。分散体D2中の各成分の含有量を表1に示す。分散体D2は、酸化ジルコニウム粒子/分散剤d1/シランカップリング剤/POB-A/P2HAを、50/7/4/36/3の重量比で含有していた。
酸化ジルコニウム粒子のメタノール分散液(堺化学工業社製「SZR-GM」、動的光散乱法に基づく平均粒子径(D50):約10nm)50質量部に対し、上記の分散剤dを7質量部と、シランカップリング剤(信越化学工業社製「KBM-103」)4質量部と、POB-A36質量部と、フェノキシジエチレングリコールアクリレート(共栄社化学社製「ライトアクリレートP2H-A」;以下、「P2HA」と記載)3質量部とを混合した。次いで、ロータリーエバポレータにより溶媒を減圧除去することにより、酸化ジルコニウムの分散体である分散体D2を得た。分散体D2中の各成分の含有量を表1に示す。分散体D2は、酸化ジルコニウム粒子/分散剤d1/シランカップリング剤/POB-A/P2HAを、50/7/4/36/3の重量比で含有していた。
<分散体D3の調製>
[分散剤d2の合成]
プロピオン酸1.0モルに対し、ε-カプロラクトン8.0モル、p-トルエンスルホン酸1水和物0.2モル及び純水2.2モルを加え、80℃にて8時間攪拌した。次に、減圧脱水(30kPa)をしながらさらに2時間攪拌を続けた。次に、反応系内に残存するプロピオン酸を留去し、精製工程(水洗3回)及び乾燥工程を経て、分散剤d2(上記式(2)において、Rがエチル基であり、mが5であり、nが10である化合物)を得た。
[分散剤d2の合成]
プロピオン酸1.0モルに対し、ε-カプロラクトン8.0モル、p-トルエンスルホン酸1水和物0.2モル及び純水2.2モルを加え、80℃にて8時間攪拌した。次に、減圧脱水(30kPa)をしながらさらに2時間攪拌を続けた。次に、反応系内に残存するプロピオン酸を留去し、精製工程(水洗3回)及び乾燥工程を経て、分散剤d2(上記式(2)において、Rがエチル基であり、mが5であり、nが10である化合物)を得た。
[分散体D3の調製]
酸化ジルコニウム粒子のメタノール分散液(堺化学工業製、グレード名「SZR-GM」、動的光散乱法に基づく平均粒子径(D50):約10nm、酸化ジルコニウム粒子の濃度:30重量%)167重量部に対し、上記の分散剤d2を5重量部と、フェノキシベンジルアクリレート(共栄社化学製、商品名「ライトアクリレートPOB-A」;以下、「POB-A」と記載)45重量部とを加えて混合した。次に、ロータリーエバポレータにより溶媒を減圧除去して、酸化ジルコニウム粒子の分散体である分散体D3を得た。分散体D3は、酸化ジルコニウム粒子/分散剤d2/POB-Aを、50/5/45の重量比で含有していた。
酸化ジルコニウム粒子のメタノール分散液(堺化学工業製、グレード名「SZR-GM」、動的光散乱法に基づく平均粒子径(D50):約10nm、酸化ジルコニウム粒子の濃度:30重量%)167重量部に対し、上記の分散剤d2を5重量部と、フェノキシベンジルアクリレート(共栄社化学製、商品名「ライトアクリレートPOB-A」;以下、「POB-A」と記載)45重量部とを加えて混合した。次に、ロータリーエバポレータにより溶媒を減圧除去して、酸化ジルコニウム粒子の分散体である分散体D3を得た。分散体D3は、酸化ジルコニウム粒子/分散剤d2/POB-Aを、50/5/45の重量比で含有していた。
<重合物B1の合成>
攪拌羽根、温度計、窒素ガス導入管、冷却器を備えた4つ口フラスコに、POB-A99重量部、4-ヒドロキシブチルアクリレート(4HBA)1重量部、重合開始剤として2,2’-アゾビスイソブチロニトリル0.30重量部、連鎖移動剤として1-チオグリセロール3重量部、並びに、酢酸エチル300重量部を仕込み、70℃に保持した状態で緩やかに攪拌しながら窒素ガスを導入して1時間以上十分に窒素置換した後、フラスコ内の液温を72~74℃に保って6時間重合反応を行い、重合物B1の溶液を調製した。次に、溶液を90℃で12時間加熱し、その後120℃で3時間減圧処理することによって酢酸エチルを除去した。これにより、ガスクロマトグラフィーで検出される酢酸エチルの量が0.1重量部未満となった重合物B1を得た。
攪拌羽根、温度計、窒素ガス導入管、冷却器を備えた4つ口フラスコに、POB-A99重量部、4-ヒドロキシブチルアクリレート(4HBA)1重量部、重合開始剤として2,2’-アゾビスイソブチロニトリル0.30重量部、連鎖移動剤として1-チオグリセロール3重量部、並びに、酢酸エチル300重量部を仕込み、70℃に保持した状態で緩やかに攪拌しながら窒素ガスを導入して1時間以上十分に窒素置換した後、フラスコ内の液温を72~74℃に保って6時間重合反応を行い、重合物B1の溶液を調製した。次に、溶液を90℃で12時間加熱し、その後120℃で3時間減圧処理することによって酢酸エチルを除去した。これにより、ガスクロマトグラフィーで検出される酢酸エチルの量が0.1重量部未満となった重合物B1を得た。
なお、重合物B1の重量平均分子量(Mw)は、4000であった。重合物B1の重量平均分子量(Mw)は、GPC(ゲル・パーミエーション・クロマトグラフィー)により測定した。
・分析装置:Waters製、Alliance
・カラム:東ソー製、TSKgel SuperHZM-H×2本
・カラム温度:40℃
・溶離液:THF
・流速:0.2mL/min
・注入量:30μL
・検出器:示差屈折率(RI)
・標準試料:Agilent製、ポリスチレン(PS)
・分析装置:Waters製、Alliance
・カラム:東ソー製、TSKgel SuperHZM-H×2本
・カラム温度:40℃
・溶離液:THF
・流速:0.2mL/min
・注入量:30μL
・検出器:示差屈折率(RI)
・標準試料:Agilent製、ポリスチレン(PS)
(実施例1)
各成分が表1に示す含有量となるように、上記の分散体D1に対して、架橋剤として1,9-ノナンジオールジアクリレート(NDDA)、光重合開始剤として1,2-ジフェニルエタン-1-オン(IGM Resins社製、商品名「Omnirad651」)、及び、1-ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン(IGM Resins社製、商品名「Omnirad184」)、酸化防止剤としてIrganox1010(BASF社製)、並びに、シランカップリング剤として3-グリシドキシプロピルトリメトキシシラン(信越シリコーン社製、商品名「KBM-403」)を混合した。これにより、実施例1の粘着剤組成物を得た。
各成分が表1に示す含有量となるように、上記の分散体D1に対して、架橋剤として1,9-ノナンジオールジアクリレート(NDDA)、光重合開始剤として1,2-ジフェニルエタン-1-オン(IGM Resins社製、商品名「Omnirad651」)、及び、1-ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン(IGM Resins社製、商品名「Omnirad184」)、酸化防止剤としてIrganox1010(BASF社製)、並びに、シランカップリング剤として3-グリシドキシプロピルトリメトキシシラン(信越シリコーン社製、商品名「KBM-403」)を混合した。これにより、実施例1の粘着剤組成物を得た。
(実施例2~10及び比較例1~5)
各成分の含有量を表1に示すように変更したことを除き、実施例1と同じ方法によって、実施例2~10及び比較例1~5の粘着剤組成物を得た。なお、実施例6~8及び比較例1~2では、分散体D1に代えて、分散体D3を用い、実施例9~10及び比較例5では、分散体D1に代えて、分散体D2を用いた。比較例3では、分散体を用いなかった。実施例3~5及び10、並びに、比較例1~2及び4~5では、分散体D1、D2、又はD3に対して、POB-A以外の他のモノマーをさらに添加した。
各成分の含有量を表1に示すように変更したことを除き、実施例1と同じ方法によって、実施例2~10及び比較例1~5の粘着剤組成物を得た。なお、実施例6~8及び比較例1~2では、分散体D1に代えて、分散体D3を用い、実施例9~10及び比較例5では、分散体D1に代えて、分散体D2を用いた。比較例3では、分散体を用いなかった。実施例3~5及び10、並びに、比較例1~2及び4~5では、分散体D1、D2、又はD3に対して、POB-A以外の他のモノマーをさらに添加した。
<モノマーの評価>
[単一重合体としたときのガラス転移温度(Tg)]
実施例及び比較例の粘着剤組成物が含む各モノマーについて、以下の方法によって、単一重合体としたときのTgを測定した。まず、モノマー100重量部に対して、光重合開始剤としてビス(2,4,6-トリメチルベンゾイル)フェニルホスフィンオキサイド(IGM Resins社製、商品名「Omnirad 819」)0.04重量部を添加して攪拌した。得られた塗布液を2つのはく離ライナーの間に塗布し、塗布層(厚さ1mm)を作製した。塗布層に、ブラックライト光源からの紫外光(照度2.5mW/cm2)を16分間照射した。これにより、塗布層が光硬化し、単一重合体が得られた。なお、光の照度は、照度計(トプコンテクノハウス社製、UD-T36T2)を用いて測定した。
[単一重合体としたときのガラス転移温度(Tg)]
実施例及び比較例の粘着剤組成物が含む各モノマーについて、以下の方法によって、単一重合体としたときのTgを測定した。まず、モノマー100重量部に対して、光重合開始剤としてビス(2,4,6-トリメチルベンゾイル)フェニルホスフィンオキサイド(IGM Resins社製、商品名「Omnirad 819」)0.04重量部を添加して攪拌した。得られた塗布液を2つのはく離ライナーの間に塗布し、塗布層(厚さ1mm)を作製した。塗布層に、ブラックライト光源からの紫外光(照度2.5mW/cm2)を16分間照射した。これにより、塗布層が光硬化し、単一重合体が得られた。なお、光の照度は、照度計(トプコンテクノハウス社製、UD-T36T2)を用いて測定した。
次に、得られた単一重合体について、上述のDSC測定を行い、単一重合体のTgを特定した。なお、示差走査熱量計としては、TAインスツルメンツ社製の商品名「Q2000」を用いた。
<粘着剤組成物の評価>
実施例及び比較例の粘着剤組成物について、以下の方法によって評価用の粘着シートを作製し、各評価試験を行った。
実施例及び比較例の粘着剤組成物について、以下の方法によって評価用の粘着シートを作製し、各評価試験を行った。
[はく離ライナーの作製]
付加反応硬化型シリコーン(ヘキセニル基含有ポリオルガノシロキサンを含むLTC761、30重量%トルエン溶液、東レ・ダウコーニング製)30重量部、剥離コントロール剤(未反応性シリコーン樹脂を含むBY24-850、東レ・ダウコーニング製)0.9重量部、硬化触媒(白金触媒を含むSRX212、東レ・ダウコーニング製)2重量部、及び希釈溶媒としてトルエン/ヘキサン混合溶媒(体積比1:1)を混合して、シリコーン系離型剤組成物を得た。離型剤組成物におけるシリコーン固形分の濃度は、1.0重量%であった。次に、ライナー基材(ポリエステルフィルムであるルミラーXD500P、厚さ75μm)の片面に離型剤組成物をワイヤーバーにより塗布し、130℃で1分間加熱して、離型層(厚さ60nm)を片面に備えるはく離ライナーを作製した。
付加反応硬化型シリコーン(ヘキセニル基含有ポリオルガノシロキサンを含むLTC761、30重量%トルエン溶液、東レ・ダウコーニング製)30重量部、剥離コントロール剤(未反応性シリコーン樹脂を含むBY24-850、東レ・ダウコーニング製)0.9重量部、硬化触媒(白金触媒を含むSRX212、東レ・ダウコーニング製)2重量部、及び希釈溶媒としてトルエン/ヘキサン混合溶媒(体積比1:1)を混合して、シリコーン系離型剤組成物を得た。離型剤組成物におけるシリコーン固形分の濃度は、1.0重量%であった。次に、ライナー基材(ポリエステルフィルムであるルミラーXD500P、厚さ75μm)の片面に離型剤組成物をワイヤーバーにより塗布し、130℃で1分間加熱して、離型層(厚さ60nm)を片面に備えるはく離ライナーを作製した。
[粘着シートの作製]
基材シート(PETセパレータ、三菱樹脂製、MRF38)の片面に、粘着剤組成物をアプリケーターにより塗布し、塗布層(厚さ20μm)を形成した。次に、形成した塗布層の上にはく離ライナーを配置して第1の積層体を得た。はく離ライナーは、離型層が塗布層に接するように配置した。次に、第1の積層体における基材シートの側から、照度9mW/cm2及び照射時間400秒の条件で光を照射した(積算光量は3600mJ/cm2)。光源にはLEDを使用し、照射した光のピーク波長は340nmであった。これにより、塗布層が光硬化し、基材シート及びはく離ライナーに挟持された粘着シート(厚さ20μm)を得た。なお、光の照度は、照度計(トプコンテクノハウス社製、UD-T3040T2)を用い、基材シートにおける紫外線の入射面の近傍にあたる位置での照度を測定した。
基材シート(PETセパレータ、三菱樹脂製、MRF38)の片面に、粘着剤組成物をアプリケーターにより塗布し、塗布層(厚さ20μm)を形成した。次に、形成した塗布層の上にはく離ライナーを配置して第1の積層体を得た。はく離ライナーは、離型層が塗布層に接するように配置した。次に、第1の積層体における基材シートの側から、照度9mW/cm2及び照射時間400秒の条件で光を照射した(積算光量は3600mJ/cm2)。光源にはLEDを使用し、照射した光のピーク波長は340nmであった。これにより、塗布層が光硬化し、基材シート及びはく離ライナーに挟持された粘着シート(厚さ20μm)を得た。なお、光の照度は、照度計(トプコンテクノハウス社製、UD-T3040T2)を用い、基材シートにおける紫外線の入射面の近傍にあたる位置での照度を測定した。
[屈折率の評価]
上記の粘着シートについて、はく離ライナーを剥がすことで露出した表面に対して、測定温度25℃及び測定波長594nmの条件にて、プリズムカプラ(メトリコン社製、モデル「2010M」)により臨界角モードでその屈折率を測定した。
上記の粘着シートについて、はく離ライナーを剥がすことで露出した表面に対して、測定温度25℃及び測定波長594nmの条件にて、プリズムカプラ(メトリコン社製、モデル「2010M」)により臨界角モードでその屈折率を測定した。
[接着力の評価]
(偏光フィルムの作製)
熱可塑性樹脂基材として、長尺状で、Tg約75℃である、非晶質のイソフタル共重合ポリエチレンテレフタレートフィルム(厚み:100μm)を用い、樹脂基材の片面に、コロナ処理を施した。ポリビニルアルコール(重合度4200、ケン化度99.2モル%)およびアセトアセチル変性PVA(日本合成化学工業社製、商品名「ゴーセファイマー」)を9:1で混合したPVA系樹脂100重量部に、ヨウ化カリウム13重量部を添加したものを水に溶かし、PVA水溶液(塗布液)を調製した。樹脂基材のコロナ処理面に、上記PVA水溶液を塗布して60℃で乾燥することにより、厚み13μmのPVA系樹脂層を形成し、積層体を作製した。
(偏光フィルムの作製)
熱可塑性樹脂基材として、長尺状で、Tg約75℃である、非晶質のイソフタル共重合ポリエチレンテレフタレートフィルム(厚み:100μm)を用い、樹脂基材の片面に、コロナ処理を施した。ポリビニルアルコール(重合度4200、ケン化度99.2モル%)およびアセトアセチル変性PVA(日本合成化学工業社製、商品名「ゴーセファイマー」)を9:1で混合したPVA系樹脂100重量部に、ヨウ化カリウム13重量部を添加したものを水に溶かし、PVA水溶液(塗布液)を調製した。樹脂基材のコロナ処理面に、上記PVA水溶液を塗布して60℃で乾燥することにより、厚み13μmのPVA系樹脂層を形成し、積層体を作製した。
得られた積層体を、130℃のオーブン内で縦方向(長手方向)に2.4倍に一軸延伸した(空中補助延伸処理)。次いで、積層体を、液温40℃の不溶化浴(水100重量部に対して、ホウ酸を4重量部配合して得られたホウ酸水溶液)に30秒間浸漬させた(不溶化処理)。次いで、液温30℃の染色浴(水100重量部に対して、ヨウ素とヨウ化カリウムを1:7の重量比で配合して得られたヨウ素水溶液)に、最終的に得られる偏光子の単体透過率(Ts)が所望の値となるように濃度を調整しながら60秒間浸漬させた(染色処理)。
次いで、液温40℃の架橋浴(水100重量部に対して、ヨウ化カリウムを3重量部配合し、ホウ酸を5重量部配合して得られたホウ酸水溶液)に30秒間浸漬させた(架橋処理)。その後、積層体を、液温70℃のホウ酸水溶液(ホウ酸濃度4重量%、ヨウ化カリウム濃度5重量%)に浸漬させながら、周速の異なるロール間で縦方向(長手方向)に総延伸倍率が5.5倍となるように一軸延伸を行った(水中延伸処理)。
その後、積層体を液温20℃の洗浄浴(水100重量部に対して、ヨウ化カリウムを4重量部配合して得られた水溶液)に浸漬させた(洗浄処理)。その後、約90℃に保たれたオーブン中で乾燥しながら、表面温度が約75℃に保たれたSUS製の加熱ロールに接触させた(乾燥収縮処理)。
このようにして、樹脂基材上に厚み約5μmの偏光子を形成した。得られた偏光子の表面(樹脂基材とは反対側の面)に、HC-TACフィルム(第1保護フィルム)を、紫外線硬化型接着剤を介して貼り合せた。具体的には、硬化型接着剤の厚みが1.0μm になるように塗工し、ロール機を使用して貼り合わせた。その後、UV光線を保護フィルム側から照射して接着剤を硬化させた。なお、HC-TACフィルムは、トリアセチルセルロース(TAC)フィルム(厚み25μm)にハードコート(HC)層(厚み7μm)が形成されたフィルムであり、TACフィルムが偏光子側となるようにして貼り合わせた。
メタクリル酸メチル(MMA、富士フイルム和光純薬社製、商品名「メタクリル酸メチルモノマー」)97.0重量部、下記式(6)で表される共重合単量体3.0重量部、重合開始剤(富士フイルム和光純薬社製、商品名「2,2’-アゾビス(イソブチロニトリル)」)0.2重量部をトルエン200重量部に溶解した。次いで、窒素雰囲気下で70℃に加熱しながら5.5時間重合反応を行い、ホウ素含有アクリル系樹脂溶液(固形分濃度:33%)を得た。得られたホウ素含有アクリル系重合体のTgは110℃、Mwは80000であった。得られたホウ素含有アクリル系樹脂20重量部をメチルエチルケトン80重量部に溶解し、樹脂溶液(20%)を得た。
上記偏光子から樹脂基材を剥離し、剥離面にワイヤーバーを用いて樹脂溶液を塗布した後、塗布膜を60℃で5分間乾燥して、樹脂の有機溶媒溶液の塗布膜の固化物として構成される第2保護フィルム(厚み400nm)を形成した。これにより、[HC層付TACフィルム(第1保護フィルム)/偏光子/ホウ素含有アクリル系樹脂の固化層(第2保護フィルム)]の構成を有する偏光フィルムを得た。
(第1位相差フィルムの作製)
撹拌翼および100℃に制御された還流冷却器を具備した縦型反応器2器からなるバッチ重合装置に、ビス[9-(2-フェノキシカルボニルエチル)フルオレン-9-イル]メタン29.60重量部(0.046mol)、イソソルビド(ISB)29.21重量部(0.200mol)、スピログリコール(SPG)42.28重量部(0.139mol)、ジフェニルカーボネート(DPC)63.77重量部(0.298mol)、および、触媒として酢酸カルシウム1水和物1.19×10-2重量部(6.78×10-5mol)を仕込んだ。反応器内を減圧窒素置換した後、熱媒で加温を行い、内温が100℃になった時点で撹拌を開始した。昇温開始40分後に内温を220℃に到達させ、この温度を保持するように制御すると同時に減圧を開始し、220℃に到達してから90分で13.3kPaにした。重合反応とともに副生するフェノール蒸気を100℃の還流冷却器に導き、フェノール蒸気中に若干量含まれるモノマー成分を反応器に戻し、凝縮しないフェノール蒸気は45℃の凝縮器に導いて回収した。第1反応器に窒素を導入して一旦大気圧まで復圧させた後、第1反応器内のオリゴマー化された反応液を第2反応器に移した。次いで、第2反応器内の昇温および減圧を開始して、50分で内温240℃、圧力0.2kPaにした。その後、所定の攪拌動力となるまで重合を進行させた。所定動力に到達した時点で反応器に窒素を導入して復圧し、生成したポリエステルカーボネート系樹脂100重量部に対してPMMAを0.7質量部溶融混錬した後、水中に押し出し、ストランドをカッティングしてペレットを得た。
撹拌翼および100℃に制御された還流冷却器を具備した縦型反応器2器からなるバッチ重合装置に、ビス[9-(2-フェノキシカルボニルエチル)フルオレン-9-イル]メタン29.60重量部(0.046mol)、イソソルビド(ISB)29.21重量部(0.200mol)、スピログリコール(SPG)42.28重量部(0.139mol)、ジフェニルカーボネート(DPC)63.77重量部(0.298mol)、および、触媒として酢酸カルシウム1水和物1.19×10-2重量部(6.78×10-5mol)を仕込んだ。反応器内を減圧窒素置換した後、熱媒で加温を行い、内温が100℃になった時点で撹拌を開始した。昇温開始40分後に内温を220℃に到達させ、この温度を保持するように制御すると同時に減圧を開始し、220℃に到達してから90分で13.3kPaにした。重合反応とともに副生するフェノール蒸気を100℃の還流冷却器に導き、フェノール蒸気中に若干量含まれるモノマー成分を反応器に戻し、凝縮しないフェノール蒸気は45℃の凝縮器に導いて回収した。第1反応器に窒素を導入して一旦大気圧まで復圧させた後、第1反応器内のオリゴマー化された反応液を第2反応器に移した。次いで、第2反応器内の昇温および減圧を開始して、50分で内温240℃、圧力0.2kPaにした。その後、所定の攪拌動力となるまで重合を進行させた。所定動力に到達した時点で反応器に窒素を導入して復圧し、生成したポリエステルカーボネート系樹脂100重量部に対してPMMAを0.7質量部溶融混錬した後、水中に押し出し、ストランドをカッティングしてペレットを得た。
得られたポリエステルカーボネート系樹脂(ペレット)を80℃で5時間真空乾燥した後、単軸押出機(東芝機械社製、シリンダー設定温度:250℃)、Tダイ(幅200mm、設定温度:250℃)、チルロール(設定温度:120~130℃)および巻取機を備えたフィルム製膜装置を用いて、厚み105μmの長尺状の樹脂フィルムを作製した。得られた長尺状の樹脂フィルムを、所定の位相差が得られるように調整しながら138℃で、幅方向に2.8倍延伸し、厚み38μmの第1位相差フィルムを得た。得られた第1位相差フィルムのRe(550)は144nmであり、Re(450)/Re(550)は0.86であった。
(第2位相差フィルムの作製)
下記化学式(7)(式中の数字65および35はモノマーユニットのモル%を示し、便宜的にブロックポリマー体で表している:重量平均分子量5000)で示される側鎖型液晶ポリマー20重量部、ネマチック液晶相を示す重合性液晶(BASF社製:商品名PaliocolorLC242)80重量部および光重合開始剤(チバスペシャリティーケミカルズ社製:商品名イルガキュア907)5重量部をシクロペンタノン200重量部に溶解して液晶塗工液を調製した。そして、垂直配向処理を施したPET基材に当該塗工液をバーコーターにより塗工した後、80℃で4分間加熱乾燥することによって液晶を配向させた。この液晶層に紫外線を照射し、液晶層を硬化させることにより、nz>nx=nyの屈折率特性を示す液晶配向固化層(第2位相差フィルム、厚み3μm)を基材上に形成した。
下記化学式(7)(式中の数字65および35はモノマーユニットのモル%を示し、便宜的にブロックポリマー体で表している:重量平均分子量5000)で示される側鎖型液晶ポリマー20重量部、ネマチック液晶相を示す重合性液晶(BASF社製:商品名PaliocolorLC242)80重量部および光重合開始剤(チバスペシャリティーケミカルズ社製:商品名イルガキュア907)5重量部をシクロペンタノン200重量部に溶解して液晶塗工液を調製した。そして、垂直配向処理を施したPET基材に当該塗工液をバーコーターにより塗工した後、80℃で4分間加熱乾燥することによって液晶を配向させた。この液晶層に紫外線を照射し、液晶層を硬化させることにより、nz>nx=nyの屈折率特性を示す液晶配向固化層(第2位相差フィルム、厚み3μm)を基材上に形成した。
(接着剤G1の作製)
5重量部の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(信越化学工業社製、商品名「KBM-303」)、35重量部の4-ヒドロキシブチルアクリレート(大阪有機化学工業社製)、24重量部のネオペンチルグリコールジアクリレート(共栄社化学社製、商品名「ライトアクリレートNP-A」)、10重量部のイソシアヌル酸EO変性トリアクリレート(東亞合成社製、商品名「アロニックスM-315」)、5重量部のペンタエリスリトールトリアクリレート(新中村化学社製、商品名「A-TMM-3LM-N」)、15重量部のポリウレタン系アクリルオリゴマー(三菱ケミカル社製、商品名「UV3000B」)、3重量部の光重合開始剤(IGM Resins社製、商品名「Omnirad 184」)、2重量部の光重合開始剤(サンアプロ社製、商品名「CPI-100P」)、および1重量部のホウ酸(富士フイルム和光純薬社製)を混合し、3時間撹拌することにより、活性エネルギー線硬化型接着剤G1を得た。
5重量部の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(信越化学工業社製、商品名「KBM-303」)、35重量部の4-ヒドロキシブチルアクリレート(大阪有機化学工業社製)、24重量部のネオペンチルグリコールジアクリレート(共栄社化学社製、商品名「ライトアクリレートNP-A」)、10重量部のイソシアヌル酸EO変性トリアクリレート(東亞合成社製、商品名「アロニックスM-315」)、5重量部のペンタエリスリトールトリアクリレート(新中村化学社製、商品名「A-TMM-3LM-N」)、15重量部のポリウレタン系アクリルオリゴマー(三菱ケミカル社製、商品名「UV3000B」)、3重量部の光重合開始剤(IGM Resins社製、商品名「Omnirad 184」)、2重量部の光重合開始剤(サンアプロ社製、商品名「CPI-100P」)、および1重量部のホウ酸(富士フイルム和光純薬社製)を混合し、3時間撹拌することにより、活性エネルギー線硬化型接着剤G1を得た。
(接着剤G2の作製)
撹拌羽根、温度計、窒素ガス導入管、および冷却器を備えた4つ口フラスコに、n-ブチルアクリレート(BA)91重量部、アクリル酸(AA)2.7重量部、4-ヒドロキシブチルアクリレート(4HBA)0.3重量部、アクリロイルモルホリン(ACMO)6重量部、重合開始剤として2,2’-アゾビスイソブチロニトリル0.2重量部を仕込み、緩やかに撹拌しながら窒素ガスを導入してフラスコ内を窒素置換した後、フラスコ内の液温を55℃付近に保って重合反応を7時間進行させた。次に、得られた反応液に酢酸エチルを加えて固形分濃度12重量%に調整して、(メタ)アクリル系ポリマーの溶液を得た。
撹拌羽根、温度計、窒素ガス導入管、および冷却器を備えた4つ口フラスコに、n-ブチルアクリレート(BA)91重量部、アクリル酸(AA)2.7重量部、4-ヒドロキシブチルアクリレート(4HBA)0.3重量部、アクリロイルモルホリン(ACMO)6重量部、重合開始剤として2,2’-アゾビスイソブチロニトリル0.2重量部を仕込み、緩やかに撹拌しながら窒素ガスを導入してフラスコ内を窒素置換した後、フラスコ内の液温を55℃付近に保って重合反応を7時間進行させた。次に、得られた反応液に酢酸エチルを加えて固形分濃度12重量%に調整して、(メタ)アクリル系ポリマーの溶液を得た。
(メタ)アクリル系ポリマーの固形分100重量部に対する含有量が、トリメチロールプロパン/トリレンジイソシアネート3量体付加物(東ソー社製、コロネートL)0.15重量部、ベンゾイルパーオキサイド(日本油脂社製、ナイパーBMT)0.25重量部、3-グリシドキシプロピルトリメトキシシラン(信越化学工業社製、KBM-403)0.075重量部となるように、これらを(メタ)アクリル系ポリマーの溶液に混合し、接着剤G2を得た。
剥離面にシリコーン処理が施されたはく離ライナーである、厚さ38μmのPETフィルム(三菱化学ポリエステルフィルム社製、MRF38)の剥離面に対して、接着剤G2を塗布した後、所定の温度に設定した空気循環式恒温オーブンで乾燥させて、接着層(厚み5μm)を形成した。
(光学積層体L1の作製)
上記の偏光フィルムの第2保護フィルム表面に、接着剤G2から形成された接着層(厚み5μm)をはく離ライナーから転写し、接着層を介して第1位相差フィルムを偏光フィルムに貼り合わせて積層体を得た。このとき、第1位相差フィルムの遅相軸が、偏光子の吸収軸に対して45°の角度をなすように配置した。
上記の偏光フィルムの第2保護フィルム表面に、接着剤G2から形成された接着層(厚み5μm)をはく離ライナーから転写し、接着層を介して第1位相差フィルムを偏光フィルムに貼り合わせて積層体を得た。このとき、第1位相差フィルムの遅相軸が、偏光子の吸収軸に対して45°の角度をなすように配置した。
第2位相差フィルムの片面に、MCDコーター(富士機械社製)を用いて、活性エネルギー線硬化型接着剤G1を硬化後の厚みが1μmになるように塗工し、上記積層体の第1位相差フィルム表面にロール機で貼り合わせた。その後、第2位相差フィルム側から、活性エネルギー線照射装置により紫外線を照射して接着剤G1を硬化させた後、70℃で3分間熱風乾燥した。
以上により得られた積層体の第2位相差フィルム表面に、上記の粘着シートをはく離ライナーから転写して、[偏光フィルム/第1接着層(接着剤G2から形成された接着層)/第1位相差フィルム/第2接着層(接着剤G1の硬化層)/第2位相差フィルム/粘着剤シート]の構成を有する光学積層体L1を得た。
(接着力の評価)
上記の光学積層体L1を用いて、上述の方法により、粘着シートと無アルカリガラスとの接着力を評価した。無アルカリガラスとしては、コーニング社製、商品名「EG-XG」、厚さ0.7mmを用いた。光学積層体を無アルカリガラスから引きはがす操作は、引張試験機(島津製作所製、オートグラフSHIMAZU AG-1 10KN)を用いて行った。
上記の光学積層体L1を用いて、上述の方法により、粘着シートと無アルカリガラスとの接着力を評価した。無アルカリガラスとしては、コーニング社製、商品名「EG-XG」、厚さ0.7mmを用いた。光学積層体を無アルカリガラスから引きはがす操作は、引張試験機(島津製作所製、オートグラフSHIMAZU AG-1 10KN)を用いて行った。
[信頼性試験(85℃)]
上記の光学積層体L1を縦225mm×横155mmの短冊状に切り出して試験片とした。次に、厚さ0.7mmの無アルカリガラス(コーニング社製、商品名「EG-XG」)の表面に試験片を粘着シートにより貼り付けた。無アルカリガラスへの試験片の貼り付けは、ラミネーターを用いて行った。試験片を貼り付けた後、50℃及び0.5MPaのオートクレーブ内に15分収容して無アルカリガラスと粘着シートとの接合を均質化させ、粘着シートを無アルカリガラスに密着させた。次に、試験片について、大気圧下、85℃で加熱処理を行った。加熱処理を開始してから500時間を経過した時点で、試験片の端部付近を光学顕微鏡で観察し、下記基準で、粘着シートの信頼性を評価した。
・評価基準
A:画像表示に影響を与える剥がれ及び発泡は確認されない
B:端部に1箇所わずかな剥がれがあるが、画像表示に影響を与えるレベルではない
C:端部に複数の僅かな剥がれがあるが、画像表示に影響を与えるレベルではない
D:画像表示に影響を与える剥がれ及び/又は発泡がある
E:画像表示に著しい影響を与える剥がれ及び/又は発泡がある
上記の光学積層体L1を縦225mm×横155mmの短冊状に切り出して試験片とした。次に、厚さ0.7mmの無アルカリガラス(コーニング社製、商品名「EG-XG」)の表面に試験片を粘着シートにより貼り付けた。無アルカリガラスへの試験片の貼り付けは、ラミネーターを用いて行った。試験片を貼り付けた後、50℃及び0.5MPaのオートクレーブ内に15分収容して無アルカリガラスと粘着シートとの接合を均質化させ、粘着シートを無アルカリガラスに密着させた。次に、試験片について、大気圧下、85℃で加熱処理を行った。加熱処理を開始してから500時間を経過した時点で、試験片の端部付近を光学顕微鏡で観察し、下記基準で、粘着シートの信頼性を評価した。
・評価基準
A:画像表示に影響を与える剥がれ及び発泡は確認されない
B:端部に1箇所わずかな剥がれがあるが、画像表示に影響を与えるレベルではない
C:端部に複数の僅かな剥がれがあるが、画像表示に影響を与えるレベルではない
D:画像表示に影響を与える剥がれ及び/又は発泡がある
E:画像表示に著しい影響を与える剥がれ及び/又は発泡がある
[信頼性試験(HS)]
上記の光学積層体L1を縦225mm×横155mmの短冊状に切り出して試験片とした。次に、厚さ0.7mmの無アルカリガラス(コーニング社製、商品名「EG-XG」)の表面に試験片を粘着シートにより貼り付けた。無アルカリガラスへの試験片の貼り付けは、ラミネーターを用いて行った。試験片を貼り付けた後、50℃及び0.5MPaのオートクレーブ内に15分収容して無アルカリガラスと粘着シートとの接合を均質化させ、粘着シートを無アルカリガラスに密着させた。次に、試験片について、(1)-40℃で30分保持し、(2)2~5分で85℃に達するように昇温し、(3)85℃で30分保持し、(4)2~5分で-40℃に達するように降温する操作を1サイクルとするヒートショック(HS)試験を行った。HS試験において、サイクル数が100回に到達した時点、サイクル数が200回に到達した時点、及び、サイクル数が300回に到達した時点のそれぞれで、試験片の端部付近を光学顕微鏡で観察し、下記基準で、粘着シートの信頼性を評価した。
・評価基準
A:画像表示に影響を与える剥がれ及び発泡は確認されない
B:端部に1箇所わずかな剥がれがあるが、画像表示に影響を与えるレベルではない
C:端部に複数の僅かな剥がれがあるが、画像表示に影響を与えるレベルではない
D:画像表示に影響を与える剥がれ及び/又は発泡がある
E:画像表示に著しい影響を与える剥がれ及び/又は発泡がある
上記の光学積層体L1を縦225mm×横155mmの短冊状に切り出して試験片とした。次に、厚さ0.7mmの無アルカリガラス(コーニング社製、商品名「EG-XG」)の表面に試験片を粘着シートにより貼り付けた。無アルカリガラスへの試験片の貼り付けは、ラミネーターを用いて行った。試験片を貼り付けた後、50℃及び0.5MPaのオートクレーブ内に15分収容して無アルカリガラスと粘着シートとの接合を均質化させ、粘着シートを無アルカリガラスに密着させた。次に、試験片について、(1)-40℃で30分保持し、(2)2~5分で85℃に達するように昇温し、(3)85℃で30分保持し、(4)2~5分で-40℃に達するように降温する操作を1サイクルとするヒートショック(HS)試験を行った。HS試験において、サイクル数が100回に到達した時点、サイクル数が200回に到達した時点、及び、サイクル数が300回に到達した時点のそれぞれで、試験片の端部付近を光学顕微鏡で観察し、下記基準で、粘着シートの信頼性を評価した。
・評価基準
A:画像表示に影響を与える剥がれ及び発泡は確認されない
B:端部に1箇所わずかな剥がれがあるが、画像表示に影響を与えるレベルではない
C:端部に複数の僅かな剥がれがあるが、画像表示に影響を与えるレベルではない
D:画像表示に影響を与える剥がれ及び/又は発泡がある
E:画像表示に著しい影響を与える剥がれ及び/又は発泡がある
[ヤング率、破断強度及び破断伸度]
上記の粘着シートを用いて、上述の方法により、粘着シートのヤング率、破断強度及び破断伸度を評価した。引張試験機としては、島津製作所製、オートグラフSHIMAZU AG-1 10KNを用いた。
上記の粘着シートを用いて、上述の方法により、粘着シートのヤング率、破断強度及び破断伸度を評価した。引張試験機としては、島津製作所製、オートグラフSHIMAZU AG-1 10KNを用いた。
表1中の略称は以下のとおりである。
POB-A:フェノキシベンジルアクリレート(共栄社化学製、商品名「ライトアクリレートPOB-A」、単一重合体としたときのTg:9℃)
P2HA:フェノキシジエチレングリコールアクリレート(共栄社化学製「ライトアクリレートP2H-A」)
4HBA:4-ヒドロキシブチルアクリレート(単一重合体としたときのTg:-31℃)
CBA:2-(2-エトキシエトキシ)エチルアクリレート(単一重合体としたときのTg:-55℃)
MEA:2-メトキシエチルアクリレート(単一重合体としたときのTg:-34℃)
NDDA:1,9-ノナンジオールジアクリレート
Omni.651:1,2-ジフェニルエタン-1-オン(IGM Resins社製、商品名「Omnirad651」)
Omni.184:1-ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン(IGM Resins社製、商品名「Omnirad184」)
Irganox1010:テトラキス[3-(3’,5’-ジ-t-ブチル-4’-ヒドロキシフェニル)プロピオン酸]ペンタエリトリトール(BASF社製)
KBM403:3-グリシドキシプロピルトリメトキシシラン(信越シリコーン社製、商品名「KBM-403」)
POB-A:フェノキシベンジルアクリレート(共栄社化学製、商品名「ライトアクリレートPOB-A」、単一重合体としたときのTg:9℃)
P2HA:フェノキシジエチレングリコールアクリレート(共栄社化学製「ライトアクリレートP2H-A」)
4HBA:4-ヒドロキシブチルアクリレート(単一重合体としたときのTg:-31℃)
CBA:2-(2-エトキシエトキシ)エチルアクリレート(単一重合体としたときのTg:-55℃)
MEA:2-メトキシエチルアクリレート(単一重合体としたときのTg:-34℃)
NDDA:1,9-ノナンジオールジアクリレート
Omni.651:1,2-ジフェニルエタン-1-オン(IGM Resins社製、商品名「Omnirad651」)
Omni.184:1-ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン(IGM Resins社製、商品名「Omnirad184」)
Irganox1010:テトラキス[3-(3’,5’-ジ-t-ブチル-4’-ヒドロキシフェニル)プロピオン酸]ペンタエリトリトール(BASF社製)
KBM403:3-グリシドキシプロピルトリメトキシシラン(信越シリコーン社製、商品名「KBM-403」)
表1及び2からわかるとおり、無機粒子及び分散剤を含み、モノマー成分100重量部に対する水酸基含有モノマーの含有量が0.1重量部未満である実施例の粘着剤組成物から形成された粘着シートは、比較例に比べて、信頼性試験(特にHS試験)の結果が良好であり、高い耐久性を示した。また、実施例の粘着剤組成物から形成された粘着シートは、いずれも高い屈折率を有していた。
本発明の粘着剤組成物から形成された粘着シートは、ELディスプレイ、液晶ディスプレイ等の画像表示装置に使用できる。
Claims (21)
- モノマー成分Mと、
無機粒子と、
分散剤と、
を含み、
前記モノマー成分M100重量部に対する水酸基含有モノマーの含有量が0.1重量部未満である、
粘着剤組成物。 - 前記モノマー成分Mは、二重結合含有環を有するモノマーa1を含む、請求項1に記載の粘着剤組成物。
- 前記二重結合含有環が芳香環である、請求項2に記載の粘着剤組成物。
- 前記モノマー成分M100重量部に対する前記モノマーa1の含有量が80重量部以上である、請求項2に記載の粘着剤組成物。
- 前記モノマー成分Mは、単一重合体としたときのガラス転移温度が0℃以下であるモノマーa2を含む、請求項1に記載の粘着剤組成物。
- 前記モノマーa2は、オキシアルキレン基を有する、請求項5に記載の粘着剤組成物。
- 前記モノマー成分M100重量部に対する前記モノマーa2の含有量が25重量部以下である、請求項5に記載の粘着剤組成物。
- 前記無機粒子が酸化ジルコニウムを含む、請求項1に記載の粘着剤組成物。
- 前記モノマー成分M100重量部に対する前記無機粒子の含有量が90重量部以上である、請求項1に記載の粘着剤組成物。
- 前記無機粒子は、表面処理剤によって表面処理されている、請求項1に記載の粘着剤組成物。
- 前記表面処理剤は、シランカップリング剤を含む、請求項10に記載の粘着剤組成物。
- 前記分散剤は、親水基を有する、請求項1に記載の粘着剤組成物。
- 前記分散剤は、芳香環を有する、請求項1に記載の粘着剤組成物。
- 重量平均分子量が1500~30000である重合物Bをさらに含む、請求項1に記載の粘着剤組成物。
- 前記モノマー成分M100重量部に対する前記重合物Bの含有量が0.1~20重量部である、請求項14に記載の粘着剤組成物。
- 光硬化型である、請求項1に記載の粘着剤組成物。
- 請求項1~16のいずれか1項に記載の粘着剤組成物から形成された、粘着シート。
- 屈折率が1.64以上である、請求項17に記載の粘着シート。
- 破断伸度が320%以上である、請求項17に記載の粘着シート。
- 請求項17に記載の粘着シートと、光学フィルムとを備えた、光学積層体。
- 請求項20に記載の光学積層体を備えた、画像表示装置。
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| JP2014224250A (ja) * | 2013-04-26 | 2014-12-04 | 東洋インキScホールディングス株式会社 | 接着剤およびそれを用いた光学部材 |
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-
2025
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