JP6843041B2 - 粘着剤組成物及び粘着フィルム - Google Patents
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Description
さらに詳細には、粘着剤層の表面抵抗率が、従来技術では達成できない1.0×10+9Ω/□以下である、極めて優れた帯電防止性能を有する粘着剤層を形成できる粘着剤組成物、及びそれを用いた粘着フィルムに関する。
特許文献1には、(A)(メタ)アクリル酸アルキルエステル系モノマーと、ヒドロキシル基含有モノマーおよび/またはカルボキシル基含有モノマーと、イソシアネート系架橋剤とから得られたアクリル系ポリマーと、(B)25℃で固体であるイオン性固体とを含有する偏光板用粘着剤組成物が記載されている。特許文献1に係わる発明の粘着剤組成物によれば、優れた帯電防止性を有するだけでなく、偏光フィルムなどの偏光板用部材を貼合した際に粘着剤のはみ出しが低減されるため、得られる偏光板の防汚性に優れるとしている。しかし、特許文献1に係わる粘着剤組成物により得られた粘着剤層の表面抵抗率は、いずれも2.0×10+11Ω/□以上であり、粘着剤層の帯電防止性能が不充分であった。
また、特許文献2には、水分散型アクリル系粘着剤組成物であって、炭素数4〜8のアルキル基を有する(メタ)アクリレートを主成分のモノマーとし、カルボキシル基含有モノマー、及び窒素含有ビニルモノマーを共重合させたアクリル系ポリマーを含有する光学用粘着剤組成物が記載されている。特許文献2に係わる発明の粘着剤組成物によれば、優れた環境対応性と高機能性が要求されている画像表示装置の偏光フィルム固定用途、特に、携帯電話等の小型電子端末に使用される液晶表示装置や有機EL表示装置等の偏光フィルム固定用途に好適に適用できるとしている。しかし、特許文献2には、粘着剤層の帯電防止性能に関する記載は、全く記載されておらず、何らの示唆も成されていない。
このため、偏光板を液晶パネルに貼合する用途の粘着剤層は、該粘着剤層の表面抵抗率を1.0×10+9Ω/□以下にすることが要望されているが、従来技術に係わる粘着剤層においては、このような極めて優れた帯電防止性能を発現させることが、非常に難しい課題であった。
また、このような極めて優れた帯電防止性能を発現できた場合でも、粘着剤層の帯電防止性能を維持し、同時に粘着剤層の耐久性を維持することが困難であった。
このため、粘着剤層の高温・高湿度環境下における耐久性試験後において、粘着剤層の中に多量に含まれる帯電防止剤が、粘着剤層の表面に析出して、耐久性が低下するのを回避する目的で、粘着剤組成物に含まれるアクリル系ポリマーについて、n−ブチルアクリレート(BA)を主体とし、BAと共重合性の良いモノマーを選択して共重合させると共に、特定のシランカップリング剤を含有させることを技術思想としている。
なお、本発明では、従来技術では達成できない極めて優れた帯電防止性能が得られるように、帯電防止剤の含有量を、従来の粘着剤組成物における含有量に比べて、著しく多くしている。このため、本発明では、粘着剤層の高温・高湿度環境下における耐久性試験後において、粘着剤層の中に多量に含まれる帯電防止剤が、粘着剤層の表面に析出して、耐久性が低下するのを回避する目的で、粘着剤組成物に含まれるアクリル系ポリマーについて、n−ブチルアクリレート(BA)を主体とし、BAと共重合性の良いモノマーを選択して共重合させると共に、特定のシランカップリング剤を含有させている。
また、本実施形態に係わる粘着剤組成物に含有させるヒドロキシル基含有モノマーは、得られる粘着剤層が透明導電性フィルムのITO表面などの腐食し易い被着体に対する腐食性に影響を与えるとされる、カルボキシル基含有モノマーの含有量を減らすための共重合性モノマーとして使用できる。そのため、ヒドロキシル基含有モノマーは、粘着剤層の粘着力を向上させ、且つ、腐食性を低減させることに役立てることができる。本実施形態の粘着剤組成物に含有させるヒドロキシル基含有モノマーの割合は、アクリル系ポリマーの100重量部に対して、0.1〜5.0重量部の割合であることが好ましく、0.1〜4.4重量部の割合であることがより好ましく、0.1〜3.8重量部の割合であることが特に好ましい。
また、本実施形態に係わる粘着剤組成物に含有させるカルボキシル基含有モノマーは、得られる粘着剤層に対して必要な凝集力を付与させることができる。本実施形態に係わる粘着剤組成物におけるカルボキシル基含有モノマーの割合は、アクリル系ポリマーの100重量部に対して、0〜5.0重量部である(カルボキシル基含有モノマーを共重合させない場合も許容される)ことが好ましく、カルボキシル基含有モノマーを共重合させる場合には、0.01〜2.3重量部の割合であることがより好ましく、0.01〜1.2重量部の割合であることが特に好ましく、0.01〜0.8重量部の割合であることが最も好ましい。
(D)が(C)及び(E)と区別されるためには、(D)が水酸基、カルボキシル基、アルコキシ基及び窒素を含有しないことが好ましい。
アルコキシアルキルアクリレートの具体例としては、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−プロポキシエチル(メタ)アクリレート、2−イソプロポキシエチル(メタ)アクリレート、2−ブトキシエチル(メタ)アクリレート、2−メトキシプロピル(メタ)アクリレート、2−エトキシプロピル(メタ)アクリレート、2−プロポキシプロピル(メタ)アクリレート、2−イソプロポキシプロピル(メタ)アクリレート、2−ブトキシプロピル(メタ)アクリレート、3−メトキシプロピル(メタ)アクリレート、3−エトキシプロピル(メタ)アクリレート、3−プロポキシプロピル(メタ)アクリレート、3−イソプロポキシプロピル(メタ)アクリレート、3−ブトキシプロピル(メタ)アクリレート、4−メトキシブチル(メタ)アクリレート、4−エトキシブチル(メタ)アクリレート、4−プロポキシブチル(メタ)アクリレート、4−イソプロポキシブチル(メタ)アクリレート、4−ブトキシブチル(メタ)アクリレート等が挙げられる。
アルコキシポリアルキレングリコールモノ(メタ)アクリレートの具体例としては、メトキシポリエチレングリコール(メタ)アクリレート、エトキシポリエチレングリコール(メタ)アクリレート、メトキシポリプロピレングリコール(メタ)アクリレート、エトキシポリプロピレングリコール(メタ)アクリレート、メトキシポリブチレングリコール(メタ)アクリレート、エトキシポリブチレングリコール(メタ)アクリレート等が挙げられる。なお、アルコキシポリアルキレングリコールモノ(メタ)アクリレートとは、ポリアルキレングリコールの一端の水酸基がアルキルエーテル、他端の水酸基が(メタ)アクリレートとなったモノマーである。
N−ビニル置換ラクタム類としては、N−ビニル−2−ピロリドン、N−ビニルカプロラクタム、N−ビニル−2−ピペリドン等が挙げられる。
ジアルキル置換アミノアルキル(メタ)アクリルアミドとしては、ジメチルアミノエチル(メタ)アクリルアミド、ジエチルアミノエチル(メタ)アクリルアミド、ジメチルアミノプロピル(メタ)アクリルアミド、ジエチルアミノプロピル(メタ)アクリルアミド、ジプロピルアミノプロピル(メタ)アクリルアミド、ジイソプロピルアミノプロピル(メタ)アクリルアミド、エチルメチルアミノプロピル(メタ)アクリルアミド、メチルプロピルアミノプロピル(メタ)アクリルアミド、メチルイソプロピルアミノプロピル(メタ)アクリルアミド等が挙げられる。
ジアルキル置換アミノアルキル(メタ)アクリレートとしては、ジメチルアミノメチル(メタ)アクリレート、ジメチルアミノエチル(メタ)アクリレート、ジメチルアミノプロピル(メタ)アクリレート、ジメチルアミノイソプロピル(メタ)アクリレート、ジメチルアミノブチル(メタ)アクリレート、ジエチルアミノメチル(メタ)アクリレート、ジエチルアミノエチル(メタ)アクリレート、エチルメチルアミノエチル(メタ)アクリレート、メチルプロピルアミノエチル(メタ)アクリレート、メチルイソプロピルアミノエチル(メタ)アクリレート、ジブチルアミノエチル(メタ)アクリレート、t−ブチルアミノエチル(メタ)アクリレート等が挙げられる。
ジアルキル置換(メタ)アクリルアミドとしては、ジメチル(メタ)アクリルアミド、ジエチル(メタ)アクリルアミド、ジプロピルアクリルアミド、ジイソプロピル(メタ)アクリルアミド、ジブチル(メタ)アクリルアミド、エチルメチル(メタ)アクリルアミド、メチルプロピル(メタ)アクリルアミド、メチルイソプロピル(メタ)アクリルアミド等が挙げられる。
2官能以上のエポキシ化合物としては、グリコール類のジグリシジルエーテル、ビスフェノール類のジグリシジルエーテル、トリオール類のトリグリシジルエーテル、ジカルボン酸のジグリシジルエステル、ジグリシジル置換のアミン類、テトラグリシジル置換のジアミン類などが挙げられる。
本実施形態の粘着剤組成物における(F)帯電防止剤の析出防止性能は、同一の粘着剤組成物を架橋させた粘着剤層のサンプルを2以上作製し、1つのサンプルを85℃×750hrの試験環境下における耐久性試験に供した後に(F)帯電防止剤が析出せず、且つ、別のサンプルを60℃×90%RH×750hrの試験環境下における耐久性試験に供した後に(F)帯電防止剤が析出していないものであってもよい。
また、厚さ20μmの粘着剤層を介して、10cm角の総厚み80μmの偏光板を、無アルカリガラスに貼合してなる試験片を、85℃×750hrの試験環境下における耐久性試験、及び60℃×90%RH×750hrの試験環境下における耐久性試験に供した後に、発泡、及びハガレの無いことが好ましい。
本実施形態の粘着剤組成物における発泡、及びハガレの無い性能は、同一の粘着剤組成物を用いて作製した試験片を2以上作製し、1つの試験片を85℃×750hrの試験環境下における耐久性試験に供した後に発泡、及びハガレが無く、且つ、別の試験片を60℃×90%RH×750hrの試験環境下における耐久性試験に供した後に発泡、及びハガレの無いものであってもよい。
粘着剤層付き光学フィルムの積層構成の具体例として、「離型フィルム/粘着剤層/光学フィルム」、「離型フィルム/粘着剤層/光学フィルム/粘着剤層/離型フィルム」、「光学フィルム/粘着剤層/光学フィルム」、「光学フィルム/粘着剤層」、「粘着剤層/光学フィルム/粘着剤層」等が挙げられる。粘着剤層付き偏光板の積層構成の具体例として、「離型フィルム/粘着剤層/偏光板」、「離型フィルム/粘着剤層/偏光板/粘着剤層/離型フィルム」、「偏光板/粘着剤層」、「粘着剤層/偏光板/粘着剤層」等が挙げられる。液晶パネル等の部分構造として、これらの積層構成が含まれていてもよい。
[実施例1]
撹拌機、温度計、還流冷却器及び窒素導入管を備えた反応装置に、窒素ガスを導入して、反応装置内の空気を窒素ガスで置換した。その後、反応装置にn−ブチルアクリレート70重量部、n−ブチルメタクリレート15重量部、8−ヒドロキシオクチルアクリレート2.0重量部、ベンジルアクリレート15重量部、メトキシエチルアクリレート15重量部とともに、溶剤(酢酸エチル)を加えた。その後、重合開始剤としてアゾビスイソブチロニトリル0.1重量部を2時間かけて滴下させ、65℃で6時間反応させ、実施例1に用いるアクリル系ポリマーの溶液を得た。
[実施例2〜6及び比較例1〜3]
モノマーの組成を各々、表1の(A)〜(E)の記載のようにする以外は、上記の実施例1と同様にして、実施例2〜6及び比較例1〜3に用いるアクリル系ポリマー溶液を得た。
なお、特に測定結果を示さないが、実施例1〜6及び比較例1〜3のアクリル系ポリマー溶液に含まれる共重合体の重量平均分子量は、100万〜300万の範囲内である。
[実施例1]
上記のとおり製造した実施例1のアクリル系ポリマー溶液に対して、テトラブチルアンモニウムトリフラート塩を20重量部と、架橋剤(D−110N)を0.1重量部と、シランカップリング剤(KBM−403)を0.05重量部の割合で加えて撹拌混合して実施例1の粘着剤組成物を得た。
この粘着剤組成物を、シリコーン樹脂コートされたポリエチレンテレフタレート(PET)フィルムからなる離型フィルムの上に、乾燥後の粘着剤層の厚みが20μmとなるように塗布した後、90℃で乾燥することによって溶剤を除去した。その後、23℃、50%RHの雰囲気下で7日間エージングすることにより、粘着剤組成物を架橋させた粘着剤層を、離型フィルムの片面上に有し、離型フィルム/粘着剤層/離型フィルムの構成である、実施例1の粘着フィルムを得た。
[実施例2〜6及び比較例1〜3]
添加剤の組成を各々、表1の(F)〜(H)の記載のようにした以外は、上記の実施例1の粘着フィルムと同様にして、実施例2〜6及び比較例1〜3の粘着フィルムを得た。
実施例1〜6及び比較例1〜3における粘着フィルムから、離型フィルム(シリコーン樹脂コートされたPETフィルム)を剥がして、前記粘着フィルムの粘着剤層の片面を表出させた。その後、厚さ80μmの偏光板(樹脂フィルム)の片面に、前記粘着剤層を介して、前記粘着フィルムを貼合して、離型フィルム/粘着剤層/偏光板の構成である、粘着剤層付き偏光板を得た。
上記で得られた、粘着剤層付き偏光板の離型フィルムを剥がして、無アルカリガラス(コーニング社製イーグルXG(登録商標))のアセトンで洗浄した面に、前記粘着剤層を介して、粘着剤層付き偏光板を圧着ロールで貼合して、試験片を作成した。その後、該試験片を、50℃、0.5MPa×20分間の条件で、オートクレーブ処理した。その後、23℃×50%RHの雰囲気下に戻し、1時間経過後の粘着剤層付き偏光板の剥離強度を引張試験機によって、JIS Z0237「粘着テープ・粘着シート試験方法」に準拠して測定し、180°方向に0.3m/minの速度で剥離した時の剥離強度を、無アルカリガラスに対する粘着剤層の粘着力とした。
上記で得られた、粘着剤層付き偏光板について、抵抗率計ハイレスタ(登録商標)UP−HT450(三菱化学アナリテック製)を用いて23℃×50%RHの雰囲気下で粘着剤層の表面抵抗率(Ω/□)を測定して、初期の表面抵抗率を求めた。同じ粘着剤層付き偏光板を、85℃×750hrの試験環境下における耐久性試験をした後、同様に表面抵抗率を測定して、耐久性試験後の表面抵抗率を求めた。
粘着力の測定と同様の方法で、10cm角の粘着剤層付き偏光板の離型フィルムを剥がして、無アルカリガラスのアセトンで洗浄した面に貼合して、試験片を作成した。その後、該試験片について、85℃×750hrの試験環境下における耐久性試験、及び、60℃×90%RH×750hrの試験環境下における耐久性試験をした後、23℃×50%RH雰囲気下に取り出し、1時間後に粘着剤層の状態を目視で観察して、耐久性を判断した。
なお、耐久性の判断基準は、次のとおりとした。
○・・粘着剤層の発泡及びハガレが全く無い。
△・・粘着剤層の一部に発泡、ハガレが発生している。
×・・粘着剤層の全体に発泡、ハガレが発生している。
粘着力の測定と同様の方法で、10cm角の粘着剤層付き偏光板の離型フィルムを剥がして、無アルカリガラスのアセトンで洗浄した面に貼合して、試験片を作成した。その後、該試験片について、85℃×750hrの試験環境下における耐久性試験、及び、60℃×90%RH×750hrの試験環境下における耐久性試験をした後、23℃×50%RH雰囲気下に取り出し、1時間後に粘着剤層の状態を目視で観察して、粘着剤層の表面への帯電防止剤の析出状態を判断した。
なお、帯電防止剤の析出状態の判断基準は、次のとおりとした。
○・・粘着剤層の表面に帯電防止剤の析出が全く無い。
△・・粘着剤層の表面の一部に帯電防止剤の析出が発生している。
×・・粘着剤層の表面の全体に帯電防止剤の析出が発生している。
Claims (6)
- アクリル系ポリマーと、(F)帯電防止剤と、(G)架橋剤とを含有する粘着剤組成物であって、
前記アクリル系ポリマーが、
(A)n−ブチルアクリレートと、
(B)t−ブチルアクリレート、イソブチルアクリレート、n−ブチルメタクリレート、メチルアクリレートからなる群から選択された少なくとも1種と、
(C)水酸基及び/又はカルボキシル基を含有する共重合性ビニルモノマーの少なくとも1種と、
(D)芳香族基を含有する共重合性ビニルモノマーの少なくとも1種と、
(E)アルコキシ基含有ビニルモノマーと窒素含有ビニルモノマーから選択された少なくとも1種と、
を共重合させた共重合体の重量平均分子量が100万〜300万のアクリル系ポリマーであり、
前記(F)帯電防止剤として、融点25℃以上のイオン性化合物を、前記アクリル系ポリマーの100重量部に対して、10重量部以上60重量部以下の割合で含有してなり、
前記(G)架橋剤として、3官能以上のイソシアネート化合物、2官能以上のエポキシ化合物からなる群から選択された少なくとも1種以上の架橋剤を含有してなり、
前記粘着剤組成物が、さらに、(H)エポキシ基、メルカプト基、酸無水物基から選択された少なくとも1種以上の官能基を含有するモノマータイプ又はオリゴマータイプのシランカップリング剤を含有してなり、
前記粘着剤組成物を架橋させた粘着剤層の、表面抵抗率が1.0×10+9Ω/□以下であり、
前記粘着剤層を、85℃×750hrの試験環境下における耐久性試験に供した後に、又は60℃×90%RH×750hrの試験環境下における耐久性試験に供した後に、前記粘着剤層の表面に前記帯電防止剤が析出していないことを特徴とする粘着剤組成物。 - 前記アクリル系ポリマーが、前記アクリル系ポリマーの100重量部に対して、前記(A)n−ブチルアクリレートを40〜89重量部と、前記(B)t−ブチルアクリレート、イソブチルアクリレート、n−ブチルメタクリレート、メチルアクリレートからなる群から選択された少なくとも1種以上の合計を5〜40重量部と、の割合で含有してなり、且つ、(A)と(B)との比率(A)/(B)が1.0〜17.8であることを特徴とする請求項1に記載の粘着剤組成物。
- 樹脂フィルムの片面に、請求項1又は2に記載の粘着剤組成物を架橋させた粘着剤層が積層されてなることを特徴とする粘着フィルム。
- 請求項3に記載の粘着フィルムが用いられた、偏光板用粘着フィルム。
- 離型フィルムの片面に、請求項1又は2に記載の粘着剤組成物を架橋させた粘着剤層が、1μm〜25μmの厚みで形成された、離型フィルム/粘着剤層/離型フィルムの構成であることを特徴とする粘着フィルム。
- 偏光板の片面に、請求項1又は2に記載の粘着剤組成物を架橋させた粘着剤層が積層されてなる粘着剤層付き偏光板が用いられていることを特徴とする液晶パネル。
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