JP6505383B2 - アクリル系粘着剤組成物、アクリル系粘着剤層の製造方法及び当該製造方法により得られるアクリル系粘着剤層、粘着剤層付偏光フィルム、積層体、画像表示装置、並びに、アクリル系粘着剤組成物の架橋促進方法 - Google Patents
アクリル系粘着剤組成物、アクリル系粘着剤層の製造方法及び当該製造方法により得られるアクリル系粘着剤層、粘着剤層付偏光フィルム、積層体、画像表示装置、並びに、アクリル系粘着剤組成物の架橋促進方法 Download PDFInfo
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Description
(エージング)期間を設けて架橋を完了させる場合があった。当該エージング期間は、通常1日から1週間程度必要とされており、エージング工程を設けることで、生産性が低下するものであった。
で表される化合物を含有し、
前記一般式(1)で表される化合物の含有量が、前記(メタ)アクリル系ポリマー100重量部に対して0.005〜5重量部であることを特徴とするアクリル系粘着剤組成物に関する。
基材上に塗布されたアクリル系粘着剤組成物を架橋させて粘着剤層を形成する工程を含むことを特徴とするアクリル系粘着剤層の製造方法に関する。
本発明のアクリル系粘着剤組成物は、(メタ)アクリル系ポリマー、有機過酸化物系架橋剤、及びイソシアネート系架橋剤からなる群から選択される1種以上の架橋剤、並びに、下記一般式(1):
前記一般式(1)で表される化合物の含有量が、前記(メタ)アクリル系ポリマー100重量部に対して0.005〜5重量部であることを特徴とする。
(一般式(2)のR1=R3=C13H27、n=0、モノ・ジ混合物、酸価:158mgKOH/g)、「フォスファノールBH−650」(一般式(2)のR1=R3=C4H9、n=1、モノ・ジ混合物、酸価:388mgKOH/g)、「フォスファノールRS−410」(一般式(2)のR1=R3=C13H27、n=4、モノ・ジ混合物、酸価:105mgKOH/g)、「フォスファノールRS−610」(一般式(2)のR1=C13H27、R3=C13H27、n=6、モノ・ジ混合物、酸価:82mgKOH/g)、「フォスファノールML−220」(一般式(2)のR1=R3=C12H25、n=2、モノ・ジ混合物)、「フォスファノールML−200」(一般式(2)のR1=R3=C12H25、n=0、モノ・ジ混合物)、「フォスファノールED−200」(一般式(2)のR1=R3=C8H17、n=1、モノ・ジ混合物)、「フォスファノールRL−210」(一般式(2)のR1=R3=C18H37、n=2、モノ・ジ混合物)、「フォスファノールGF−339(一般式(2)のR1=R3=C6H13〜C10H21の混合、n=0、モノ・ジ混合物)、「フォスファノールGF−199」(一般式(2)のR1=R3=C12H25、n=0、モノ・ジ混合物)、「フォスファノールRL−310」(一般式(2)のR1=R3=C18H37、n=3、モノ・ジ混合物)、日光ケミカルズ(株)製の「ニッコールDDP−2」(一般式(2)のR1=R3=C12H25〜C15H31の混合物、n=2)、城北化学(株)製の「JP−508」(一般式(2)のR1=R3=C8H17、n=0、モノ・ジ混合物、酸価:288mgKOH/g)、「JP−513」(一般式(2)のR1=R3=C13H27、n=0、モノ・ジ混合物)、「JP−524R」(一般式(2)のR1=R3=C24H49、n=0、モノ・ジ混合物)、「DBP」(一般式(2)のR1=R3=C4H9、n=0、ジエステル、酸価:266mgKOH/g)、「LB−58」(一般式(2)のR1=R3=C8H17、n=0、ジエステル、酸価:173mgKOH/g)、大八化学工業(株)製の「AP−4」(一般式(2)のR1=R3=C4H9、n=0、モノ・ジ混合物、酸価:452mgKOH/g)、「DP−4」(一般式(2)のR1=R3=C4H9、n=0、モノ・ジ混合物、酸価:290mgKOH/g)、「MP−4」(一般式(2)のR1=H、R3=C4H9、n=0、モノ・ジ混合物、酸価:670mgKOH/g)、「AP−8」(一般式(2)のR1=R3=C8H17、n=0、モノ・ジ混合物、酸価:306mgKOH/g)、「MP−8」(一般式(2)のR1=R3=C10H21、n=0、ジエステル、酸価:400mgKOH/g)等ならびにそれらの塩を挙げることができる。なお、上記「モノ・ジ混合物」とは、モノエステル(一般式(2)のR1=H)とジエステル(一般式(2)のR1=酸素原子を含んでいてもよい、炭素数1〜18の炭化水素残基)の混合物であることを示すものであり、例えば、フォスファノールSM−172の場合、モノエステル(一般式(2)のR1=H、R3=C8H17、n=0)と、ジエステル(一般式(2)のR1=R3=C8H17、n=0)の混合物であることを示す。前記「モノ・ジ混合物」のモノエステルとジエステルの混合割合は、31P−NMRの測定結果より算出することができる。測定方法については、実施例に記載の通りである。
(メタ)アクリレート、(4−ヒドロキシメチルシクロヘキシル)メチル(メタ)アクリレート等を挙げることができ、これらを1種単独で、又は、2種以上を混合して用いることができる。これらの中でも、2−ヒドロキシエチルアクリレート、4−ヒドロキシブチルアクリレートが好ましい。また、後述する架橋剤としてイソシアネート系架橋剤を用いる場合には、ヒドロキシル基含有モノマーとして4−ヒドロキシブチルアクリレートを用いることで、イソシアネート系架橋剤のイソシアネート基との架橋点を効率よく確保することができるため、好ましい。
(メタ)アクリレート、(メタ)アクリロイルオキシナフタレンスルホン酸などのスルホン酸基含有モノマーが挙げられる。
本発明のアクリル系粘着剤層の製造方法は、前記アクリル系粘着剤組成物を基材上の塗布する工程、及び、
基材上に塗布されたアクリル系粘着剤組成物を架橋させて粘着剤層を形成する工程を含むことを特徴とする。
本発明のアクリル系粘着剤層は、前記アクリル系粘着剤層の製造方法により製造されたことを特徴とする。
本発明の粘着剤層付偏光フィルムは、偏光フィルムの少なくとも片面に、前記アクリル系粘着剤層を有することを特徴とする。
本発明の積層体は、前記アクリル系粘着剤層付偏光フィルムと、透明導電膜が積層されており、前記アクリル系粘着剤層付偏光フィルムの粘着剤層と透明導電膜が接することを特徴とする。
本発明の積層体は、入力装置(タッチパネル等)を備えた画像表示装置(液晶表示装置、有機EL(エレクトロルミネッセンス)表示装置、PDP(プラズマディスプレイパネル)、電子ペーパーなど)、入力装置(タッチパネル等)等の機器を構成する基材(部材)又はこれらの機器に用いられる基材(部材)の製造において好適に用いることができるが、特に、タッチパネル用の光学基材の製造において好適に用いることができる。また、抵抗膜方式や静電容量方式といったタッチパネル等の方式に関係なく使用することができる。
本発明のアクリル系粘着剤組成物の架橋促進方法は、(メタ)アクリル系ポリマー、並びに、有機過酸化物系架橋剤及びイソシアネート系架橋剤からなる群から選択される1種以上の架橋剤を含むアクリル系粘着剤組成物の架橋促進方法であって、
前記アクリル系粘着剤組成物に、さらに、下記一般式(1):
(1)で表される化合物の添加により、酸素によるラジカル架橋阻害が抑制され、効率的に架橋反応を行うことができ、また、架橋剤としてイソシアネート系架橋剤を使用した場合には、一般式(1)で表される化合物が、ウレタン反応形成の触媒となり、効率的に架橋反応を行うことができる。このように、一般式(1)で表される化合物を用いることで、有機過酸化物系架橋剤及び/又はイソシアネート系架橋剤の架橋反応が促進され、その結果、加工時の糊残り等が抑制され、加工性が向上することができ、また、生産性に優れるものである。
非晶性ポリエチレンテレフタレート(PET)基材に、厚さ9μmのポリビニルアルコール(PVA)層が製膜された積層体を、延伸温度130℃の空中補助延伸によって延伸積層体を生成した。次に、延伸積層体を染色によって着色積層体を生成し、さらに着色積層体を延伸温度65℃のホウ酸水中延伸によって、総延伸倍率が5.94倍になるように非晶性PET基材と一体に延伸された4μm厚のPVA層を含む光学フィルム積層体を生成した。このような2段延伸によって非晶性PET基材に製膜されたPVA層のPVA分子が高次に配向され、染色によって吸着されたヨウ素がポリヨウ素イオン錯体として一方向に高次に配向された高機能偏光子を構成する、厚さ4μmのPVA層を含む光学フィルム積層体を生成することができた。さらに、当該光学フィルム積層体の偏光子の片面に、ポリビニルアルコール系接着剤を塗布しながら、けん化処理した40μm厚のアクリル樹脂フィルム(透明保護フィルム(1))を貼合せたのち、非晶性PET基材を剥離し、片面保護の薄型偏光子を用いた偏光フィルムを作製した。以下、これを偏光フィルム(1)という。
厚さ80μmのPVAフィルムを、速度比の異なるロール間において、30℃、0.3%濃度のヨウ素溶液中で1分間染色しながら、3倍まで延伸した。その後、60℃、4%濃度のホウ酸、10%濃度のヨウ化カリウムを含む水溶液中に0.5分間浸漬しながら総合延伸倍率が6倍になるように延伸した。次いで、30℃、1.5%濃度のヨウ化カリウムを含む水溶液中に10秒間浸漬することで洗浄した後、50℃で4分間乾燥を行い、厚さ20μmの偏光子を得た。さらに、当該光学フィルム積層体の偏光子の表面にポリビニルアルコール系接着剤を塗布しながら、けん化処理した40μm厚のアクリル樹脂フィルム(透明保護フィルム(1))を貼合せたのち、非晶性PET基材を剥離した後、他の片面に厚さ40μmのノルボルネン系フィルム(透明保護フィルム(2))を、ポリビニルアルコール系接着剤により貼り合せて、両面保護偏光フィルムを作製した。以下、これを偏光フィルム(2)という。
冷却管、窒素導入管、温度計、及び撹拌装置を備えた反応容器に、アクリル酸ブチル99部、アクリル酸4−ヒドロキシブチル1部、及び開始剤として、2,2’−アゾビスイソブチロニトリル(AIBN)をモノマー(固形分)100部に対して1部を酢酸エチルと共に加えて窒素ガス気流下、60℃で7時間反応させた後、その反応液に酢酸エチルを加えて、重量平均分子量155万のアクリル系ポリマー(A−1)を含有する溶液を得た
(固形分濃度30重量%)。
モノマーの組成を表2に示す組成に変更した以外は、製造例3と同様にして、アクリル系ポリマー(A−2)〜(A−4)を含有する溶液を得た(それぞれの溶液について、固形分濃度30重量%)。
BA:ブチルアクリレート
AA:アクリル酸
HEA:2−ヒドロキシエチルアクリレート
HBA:4−ヒドロキシブチルアクリレート
<アクリル系ポリマーの重量平均分子量(Mw)の測定>
作製したアクリル系ポリマーの重量平均分子量は、GPC(ゲル・パーミエーション・クロマトグラフィー)により測定した。
カラム:
サンプルカラム;東ソー社製、TSKguardcolumn Super HZ−H
(1本)+TSKgel Super HZM−H(2本)
リファレンスカラム;東ソー社製、TSKgel Super H−RC(1本)
流量:0.6mL/min
注入量:10μL
カラム温度:40℃
溶離液:THF
注入試料濃度:0.2重量%
検出器:示差屈折計
なお、重量平均分子量はポリスチレン換算により算出した。
(アクリル系粘着剤組成物の調整)
製造例3で得られたアクリル系ポリマー(A−1)、架橋剤として、前記アクリル系ポリマー溶液の固形分100部あたり、ヘキサメチレンジイソシアネートのトリメチロールプロパンとのアダクト体(商品名:タケネートD160N、三井化学(株)製)0.1部と、ジベンゾイルパーオキサイド0.3部と、リン酸エステル(商品名:フォスファノールSM−172、東邦化学工業(株)製)0.05部と、γ−グリシドキシプロピルメトキシシラン(商品名:KBM−403、信越化学工業(株)製)0.075部を混合して、アクリル系粘着剤組成物を得た。
前記アクリル系粘着剤組成物を、シリコーン系剥離剤で処理されたポリエチレンテレフタレートフィルム(基材)の表面に、ファウンテンコーターで均一に塗工し、155℃の空気循環式恒温オーブンで2分間乾燥し、基材の表面に厚さ20μmの粘着剤層を形成した。次いで、偏光フィルム(1)の保護フィルムを有さない面に、粘着剤層を形成したセパレータを移着させ、粘着剤層付偏光フィルムを作製した。
実施例1の(アクリル系粘着剤組成物の調整)において、リン酸エステルの添加量を、0.05部から表3に記載の部数に変更した以外は、実施例1と同様にして、粘着剤層付偏光フィルムを作製した。
実施例1の(粘着剤層付偏光フィルムの作製)において、乾燥条件を155℃、120秒間から、表3に記載した条件に変更した以外は、実施例1と同様にして、粘着剤層付偏光フィルムを作製した。
実施例1の(アクリル系粘着剤組成物の調整)において、フォスファノールSM−172(商品名、東邦化学工業(株)製)0.05部を、フォスファノールRS−410(商品名、酸価:105mgKOH/g、東邦化学工業(株)製)0.05部に変更した以外は、実施例1と同様にして、粘着剤層付偏光フィルムを作製した。
実施例1の(アクリル系粘着剤組成物の調整)において、フォスファノールSM−172(商品名、東邦化学工業(株)製)0.05部を、リン酸(試薬特級)(和光純薬工業
(株)製)0.05部に変更した以外は、実施例1と同様にして、粘着剤層付偏光フィルムを作製した。
実施例1の(アクリル系粘着剤組成物の調整)において、製造例3で得られたアクリル系ポリマー(A−1)を含有する溶液を、それぞれ、製造例4〜6で得られたアクリル系ポリマー(A−2)〜(A−4)を含有する溶液に変更し、かつ、リン酸エステルの配合量を0.05部から0.1部に変更した以外は、実施例1と同様にして、粘着剤層付偏光フィルムを作製した。
実施例1の(粘着剤層付偏光フィルムの作製)において、偏光フィルム(1)を、製造例2で得られた偏光フィルム(2)に変更した以外は、実施例1と同様にして、粘着剤層付偏光フィルムを作製した。
実施例1の(粘着剤層付偏光フィルムの作製)において、ヘキサメチレンジイソシアネートのトリメチロールプロパンとのアダクト体(商品名:タケネートD160N、三井化学(株)製)の添加量を0.1部から0.12部に変更し、かつ、ジベンゾイルパーオキサイドを添加しなかった以外は、実施例1と同様にして、粘着剤層付偏光フィルムを作製した。
実施例1の(粘着剤層付偏光フィルムの作製)において、ジベンゾイルパーオキサイドの添加量を0.3部から0.4部に変更し、かつ、ヘキサメチレンジイソシアネートのトリメチロールプロパンとのアダクト体(商品名:タケネートD160N、三井化学(株)製)を添加しなかった以外は、実施例1と同様にして、粘着剤層付偏光フィルムを作製した。
実施例1の(アクリル系粘着剤組成物の調整)において、フォスファノールSM−172(商品名、東邦化学工業(株)製)0.05部を、MP−4(商品名、酸価:670mgKOH/g、モノ・ジ混合物、大八化学工業(株)製)0.05部に変更した以外は、実施例1と同様にして、粘着剤層付偏光フィルムを作製した。
実施例1の(アクリル系粘着剤組成物の調整)において、リン酸エステルを添加しなかった以外は、実施例1と同様にして、粘着剤層付偏光フィルムを作製した。
実施例1の(アクリル系粘着剤組成物の調整)において、リン酸エステル、ジベンゾイルパーオキサイドを添加しなった以外は、実施例1と同様にして、粘着剤層付偏光フィルムを作製した。
実施例1の(アクリル系粘着剤組成物の調整)において、リン酸エステルを添加せず、かつ、(粘着剤層付偏光フィルムの作製)において、乾燥条件を155℃、120秒間から、表3に記載した条件に変更した以外は、実施例1と同様にして、粘着剤層付偏光フィルムを作製した。
(分析方法)
実施例及び比較例で使用したリン酸系化合物の組成を、31P−NMR(Acetone−d6、室温)の測定結果に基づき算出した。測定により得られたピークの積分値より、mol%を算出した後、エステルのアルコール成分のアルキル鎖から含有量比(重量%)を算出した。
(31P−NMR測定条件)
測定装置:Bruker Biospin、AVANCEIII−400
観測周波数:160MHz(31P)
フリップ角:30°
測定溶媒:Acetone−d6(重アセトン)
測定温度:室温
化学シフト標準:P=(OCH3)3 in Acetone−d6(31P;140ppm 外部標準)
実施例及び比較例で得られたアクリル系粘着剤組成物について、各実施例、比較例と同じ乾燥条件(温度、時間)で処理して粘着剤層を形成し、さらに温度23℃、湿度65%RHの条件に2時間放置した後、及び、5日間放置した後、当該粘着剤層を0.2gとり、あらかじめ重量を測定したフッ素樹脂フィルム(TEMISH NTF−1122、日東電工(株)製)(重量:Wa)に包み、アクリル系粘着剤組成物が漏れないように縛った。これを、測定サンプルとする。測定サンプルの重量を測定し(重量:Wb)、サンプル瓶にいれた。サンプル瓶に酢酸エチルを40cc加えて、7日間放置した。その後、測定サンプル(フッ素樹脂フィルム+アクリル系粘着剤組成物)を取り出し、当該測定サンプルをアルミカップ上で、130℃、2時間乾燥させた。測定サンプルの重量(Wc)を測定し、次式によりゲル分率を求めた。
実施例及び比較例で得られた粘着剤層付偏光フィルムについて、作製後24時間以内に1辺の長さが270mmの正方形に打ち抜いたものについて、目視、手触りで観察して、偏光フィルム側面の粘着感の有無があるか否か、また、偏光フィルムの表面が粘着剤によって汚れているか否かを判断した。
◎:粘着剤による汚れが見られない。
○:粘着剤による汚れが問題ない程度ではあるが見られる。
△:粘着感があり、汚れが一部確認される。
×:粘着感があり、汚れが端部の大部分に確認される。
実施例、比較例において架橋剤添加後12時間放置し、その後、塗工したものについて以下の基準で判断した。
◎:塗工したものの外観に問題がなかった。
○:塗工したものの外観に少しブツが確認される。
×:外観に大きなゲルの塊が確認される、若しくは配合溶液がゲル化している。
実施例、比較例で得られた粘着型偏光フィルムサンプルのセパレータフィルムを剥がし、無アルカリガラスに貼り合わせ、50℃、5atm、15分間のオートクレーブ処理を行った後、85℃の加熱オーブンおよび60℃/90%RHの恒温恒湿機に投入した。500h後の偏光板の剥がれおよび発泡を目視で観察し、以下の基準で判断した。
◎:全く剥がれまたは発泡が認められなかった。
○:目視では確認できない程度の剥がれまたは発泡が発生した。
△:目視で確認できる小さな剥がれまたは発泡が発生した。
×:明らかな剥がれまたは発泡が認められた。
B−1:フォスファノールSM−172、酸価:219mgKOH/g(東邦化学工業(株)製)
B−2:フォスファノールRS−410、酸価:105mgKOH/g(東邦化学工業(株)製)
B−3:リン酸(試薬特級)(和光純薬工業(株)製)
B−4:MP−4、酸価:670mgKOH/g、モノ・ジ混合物、大八化学工業(株)製
過酸化物:ジベンゾイルパーオキサイド
イソシアネート系:ヘキサメチレンジイソシアネートのトリメチロールプロパンとのアダクト体(商品名:タケネートD160N、三井化学(株)製)
シランカップリング剤:γ−グリシドキシプロピルメトキシシラン(商品名:KBM−403、信越化学工業(株)製)
Claims (10)
- 偏光フィルムの少なくとも片面に、アクリル系粘着剤層を有する粘着剤層付偏光フィルムであって、
前記アクリル系粘着剤層は、
(メタ)アクリル系ポリマー、有機過酸化物系架橋剤、イソシアネート系架橋、及び、下記一般式(1):
で表される化合物を含有し、
前記一般式(1)で表される化合物の含有量が、前記(メタ)アクリル系ポリマー100重量部に対して0.005〜5重量部であって、
前記有機過酸化物系架橋剤の含有量が、前記(メタ)アクリル系ポリマー100重量部に対して0.05〜2重量部であって、
前記イソシアネート系架橋剤の含有量が、有機過酸化物系架橋剤100重量部に対して、5〜1000重量部であるアクリル系粘着剤組成物から形成されたものであることを特徴とする粘着剤層付偏光フィルム。 - 前記一般式(1)で表される化合物が、酸価が80〜900mgKOH/gであるリン酸エステルであることを特徴とする請求項1に記載の粘着剤層付偏光フィルム。
- 前記(メタ)アクリル系ポリマーの重量平均分子量が、120万〜300万であることを特徴とする請求項1又は2に記載の粘着剤層付偏光フィルム。
- 請求項1〜3のいずれかに記載の粘着剤層付偏光フィルムの製造方法であって、
前記アクリル系粘着剤組成物を基材上の塗布する工程、基材上に塗布されたアクリル系粘着剤組成物を架橋させて粘着剤層を形成する工程、及び得られた粘着剤層を偏光フィルム上に積層する工程を含むことを特徴とする粘着剤層付偏光フィルムの製造方法。 - 前記架橋が、70〜170℃で30〜240秒間加熱することにより行われることを特徴とする請求項4に記載の粘着剤層付偏光フィルムの製造方法。
- 前記アクリル系粘着剤層は、
架橋後、5日後のゲル分率が60〜95重量%であることを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載の粘着剤層付偏光フィルム。 - 前記アクリル系粘着剤層は、
架橋後、2時間後のゲル分率が55〜85重量%であることを特徴とする請求項1〜3、6のいずれかに記載の粘着剤層付偏光フィルム。 - 請求項1〜3、6、7のいずれかに記載の粘着剤層付偏光フィルムと透明導電膜を有する透明導電性基材が積層されており、前記粘着剤層付偏光フィルムの粘着剤層と透明導電性基材の透明導電膜が接することを特徴とする積層体。
- 前記透明導電膜が、酸化インジウムスズから形成されることを特徴とする請求項8に記載の積層体。
- 請求項8又は9記載の積層体を用いることを特徴とする画像表示装置。
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