JP2012102322A - 光学部材用粘着剤組成物、光学部材用粘着剤、粘着剤層付き光学部材および画像表示装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】本発明は、(メタ)アクリル酸アルキルエステル系モノマー(a1)を主成分とする共重合成分〔I〕を共重合して得られるアクリル系樹脂(A)を含有してなる光学部材用粘着剤組成物であり、共重合成分〔I〕としてN−(アルコキシアルキル)(メタ)アクリルアミド系モノマー(a2)を含有してなることを特徴とする光学部材用粘着剤組成物に関わる。
【選択図】なし
Description
[1] (メタ)アクリル酸アルキルエステル系モノマー(a1)を主成分とする共重合成分〔I〕を共重合して得られるアクリル系樹脂(A)を含有してなる光学部材用粘着剤組成物であり、共重合成分〔I〕としてN−(アルコキシアルキル)(メタ)アクリルアミド系モノマー(a2)を含有してなることを特徴とする光学部材用粘着剤組成物。
[2] 共重合成分〔I〕として芳香環含有モノマー(a3)およびカルボキシル基含有モノマー(a4)から選択される少なくとも一種を含有することを特徴とする[1]記載の光学部材用粘着剤組成物。
[3] 架橋剤(B)を含有してなることを特徴とする[1]または[2]記載の光学部材用粘着剤組成物。
[4] シランカップリング剤(C)を含有してなることを特徴とする[1]〜[3]いずれかに記載の光学部材用粘着剤組成物。
[5] [1]〜[4]いずれかに記載の光学部材用粘着剤組成物が架橋されてなることを特徴とする光学部材用粘着剤。
[6] 光学部材が偏光板であることを特徴とする[5]記載の光学部材用粘着剤。
[7] [5]または[6]記載の光学部材用粘着剤を含む粘着剤層および光学部材の積層構造を含むことを特徴とする粘着剤層付き光学部材。
[8] [7]記載の粘着剤層付き光学部材を含有することを特徴とする画像表示装置。
[9] 光学部材が偏光板であることを特徴とする[7]記載の粘着剤層付き光学部材。
まず、本発明の光学部材用粘着剤組成物(以下、単に「粘着剤組成物」とも言う)について説明する。
本発明の粘着剤組成物はアクリル系樹脂(A)を含有してなるものである。
かかる(メタ)アクリル酸アルキルエステル系モノマー(a1)の含有割合が少なすぎると、粘着剤組成物を架橋させて粘着剤として使用した場合に粘着力が不足する傾向にある。
かかるN−(アルコキシアルキル)(メタ)アクリルアミド系モノマー(a2)の含有割合が少なすぎると、凝集力が不足することにより、耐久性及びリワーク性が低下する傾向があり、多すぎると、粘度が高くなったり、樹脂の安定性が低下する傾向がある。
芳香環含有モノマー(a3)の含有割合が少なすぎると、耐光漏れ性(光漏れを抑制する性能)が低下しやすい傾向があり、多すぎると、耐光漏れ性を低下させたり、アクリル系樹脂の粘着性能に劣ったり、重合の安定性が低下する傾向がある。
カルボキシル基含有モノマー(a4)の含有割合が少なすぎると、凝集力が不足することにより、耐久性能が低下する傾向にあり、多すぎると、粘度が高くなったり、樹脂の安定性が悪くなる傾向にある。
アクリロニトリル、メタクリロニトリル、酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、ステアリン酸ビニル、塩化ビニル、塩化ビニリデン、アルキルビニルエーテル、ビニルトルエン、ビニルピリジン、ビニルピロリドン、イタコン酸ジアルキルエステル、フマル酸ジアルキルエステル、アリルアルコール、アクリルクロライド、メチルビニルケトン、N−アクリルアミドメチルトリメチルアンモニウムクロライド、アリルトリメチルアンモニウムクロライド、ジメチルアリルビニルケトン等が挙げられる。
その他共重合性モノマー(a5)の含有割合が多すぎると、本発明の効果が得難くなる傾向にある。
なお、上記共重合性モノマー(a5)として、N−(アルコキシアルキル)(メタ)アクリルアミド系モノマー(a2)以外のアミド系モノマーを併用する場合、その含有量は、共重合成分〔I〕全体に対して、通常0.1〜2重量%、好ましくは0.3〜1重量%以下であればよく、または、N−(アルコキシアルキル)(メタ)アクリルアミド系モノマー(a2)に対して、0〜100重量%、好ましくは0〜50重量%、特に好ましくは0〜20重量%であればよい。
かかる(a2)と(a4)との合計の含有割合が多すぎると、粘度が高くなりすぎたり、樹脂の安定性が低下する傾向がある。
Tga:モノマーAのホモポリマーのガラス転移温度(K) Wa:モノマーAの重量分率
Tgb:モノマーBのホモポリマーのガラス転移温度(K) Wb:モノマーBの重量分率
Tgn:モノマーNのホモポリマーのガラス転移温度(K) Wn:モノマーNの重量分率
(Wa+Wb+・・・+Wn=1)
また、上記添加剤の他にも、光学部材用粘着剤組成物の構成成分の製造原料等に含まれる不純物等が少量含有されたものであっても良い。
本発明においては、上記光学部材用粘着剤組成物が架橋されてなる光学部材用粘着剤のゲル分率が、耐久性能と耐光漏れ性がバランスよく優れる点から、60〜95%であることが好ましく、特に好ましくは65〜90%であり、更に好ましくは70〜85%である。ゲル分率が低すぎると凝集力が不足することに起因する耐久性不足が起こりやすい傾向にあり、ゲル分率が高すぎると凝集力が上がりすぎ、耐久性試験において、剥がれが生じる傾向がある。
本発明においては、上記光学部材用粘着剤を含む粘着剤層を光学部材(例えば、光学積層体)の片面または両面に積層形成することにより、粘着剤層付き光学部材を得ることができる。
本発明の粘着剤層付き光学部材は、液晶表示装置、有機EL表示装置、PDP、電子ペーパ、LEDパネル等の画像表示装置に好適に使用することができる。本発明の粘着剤層付き光学部材を含有する画像表示装置は、高温、高湿の環境下、及び低温〜高温の環境変化の繰り返しにおいても、粘着剤層と画像表示装置との間に発泡や剥離が生じにくい。また、偏光板等の光学部材の寸法変化に伴う応力により発生する色むら・光漏れ現象を抑制することができる。したがって、画像表示装置の表示品位を維持することができる。
実施例1〜13については、還流冷却器、撹拌器、窒素ガスの吹き込み口及び温度計を備えた4ツ口丸底フラスコに、表1に記載された量の各モノマー(a1)〜(a5)、酢酸エチル80部、アセトン40部を仕込み、加熱還流開始後、重合開始剤としてアゾビスイソブチロニトリル0.03部を加え、酢酸エチル還流温度で3時間反応後、酢酸エチルにて希釈してアクリル系樹脂(A)溶液をそれぞれ得た。
BA:ブチルアクリレート
MA:メチルアクリレート
BMAA:N−(n−ブトキシメチル)アクリルアミド
MMAA:N−(メトキシメチル)アクリルアミド
IBMAA:N−(iso―ブトキシメチル)アクリルアミド
PEA2:フェニルジエチレングリコールアクリレート(共栄社製、商品名「ライトアクリレートP2HA」)
PEA:フェノキシエチルアクリレート
AAc:アクリル酸
β−CEA:カルボキシエチルアクリレート(混合物)
HEA:2−ヒドロキシエチルアクリレート
DMAA:ジメチルアミノアクリルアミド
DMAPAA:ジメチルアミノプロピルアクリルアミド
DMAEA:ジメチルアミノエチルアクリレート
架橋剤(B)として、以下のものを用意した。
・トリメチロールプロパンのトリレンジイソシアネート付加物の55%酢酸エチル溶液(日本ポリウレタン社製、「コロネートL−55E」)(KL−55E)
シランカップリング剤(C)として、以下のものを用意した。
・γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシランポリオール(信越化学社製「X−41−1805」)
帯電防止剤として、カリウムビス(フルオロスルホニル)イミド(KFSI)を用意した。
上記のようにして調製、準備した各配合成分を表1に示す割合で配合することにより光学部材用粘着剤形成材料となる粘着剤組成物を調製し、これをメチルエチルケトンにて希釈し(粘度〔500〜1000mPa・s(25℃)〕)粘着剤組成物溶液を作製した。
得られた粘着剤層付きPETフィルムを40×40mmの大きさに切断した後、離型シートを剥がし粘着剤層側を50×100mmのSUSメッシュシート(200メッシュ)に貼合した。SUSメッシュシートの長手方向に対して中央部より折り返してサンプルを包み込んだ後、トルエン250gの入った密封容器にて浸漬した際の重量変化にてゲル分率の測定を行なった。
得られた粘着剤層付きPETフィルムを40×40mmの大きさに切断した後、これを温度23℃×相対湿度65%の条件下に3時間放置し調湿した。離型シートを剥がして10〜20秒後の粘着剤層について、抵抗率計(三菱化学社製、ハリレエスターUP)を用いて表面抵抗率を測定した。なお、表面抵抗率が小さいほど帯電防止性能が高いことを意味する。
実施例1〜14、比較例1〜4の粘着剤組成物溶液を、ポリエステル系離型シートに、乾燥後の厚みが25μmとなるように塗布し、90℃で3分間乾燥した後、形成された粘着剤組成物層を偏光板(厚み190μm)上に転写し、その後、温度23℃×相対湿度65%の条件下で10日間エージングさせて粘着剤層付き偏光板を得た。
なお、上記偏光板は、延伸軸に対して45°になるようにカットして使用した。
作製した粘着剤層付き偏光板について、幅25mm幅に裁断し、離型シートを剥離して、粘着剤層側を無アルカリガラス板(コーニング社製、イーグルXG)に押圧して、偏光板とガラス板とを貼合した。その後、オートクレーブ処理(50℃、0.5MPa、20分)を行い、50℃環境下で48時間放置した後、23℃環境下に30分放置後、180°剥離試験を行った。リワーク性においては粘着力が適度に小さいことが望まれ、48時間後で10N/25mm程度が目標となる。下記の基準で評価した。
◎:10N/25mm未満
○:10N/25mm以上、15N/25mm未満
△:15N/25mm以上、20N/25mm未満
×:20N/25mm以上
得られた粘着剤層付き偏光板を80℃、1000時間放置した後に、偏光板がクロスニコルになるように表と裏の両面に同じサンプルを貼合した光漏れ観察用サンプルを作製し
た。バックライトを当てて目視確認をして、下記の基準で評価した。
◎:全く光漏れが認められない。
○:僅かに光漏れが認められる。
△:実用に支障があるかもしれない程度の光漏れが認められる。
×:光漏れが酷い。
得られた粘着剤層付き偏光板の離型シートを剥離して、粘着剤層側を無アルカリガラス板(コーニング社製、イーグルXG)に押圧して、偏光板とガラス板とを貼合した後、オートクレーブ処理(50℃、0.5MPa、20分)を行ない、その後、下記(1)〜(3)の耐久試験(耐熱試験、耐湿熱試験、ヒートサイクル試験)において発泡、剥がれ、浮きの評価を行なった。なお、使用した試験片のサイズは20cm×15cmであった。
90℃、2000時間の耐久試験
(2)耐湿熱試験
60℃、相対湿度(R.H.)90%、2000時間の耐久試験
(3)ヒートサイクル試験
−35℃で30分間放置した後、70℃で30分間放置する操作を1サイクルとして、1000サイクル行なう耐久試験
(発泡)
◎:発泡なし
○:発泡がほとんど見られない
△:発泡がわずかに見られる
×:発泡が多く見られる
(剥離)
○:0.5mm未満の剥がれ、もしくは0.5mm未満の浮き跡の発生
△:0.5mm以上10mm未満の剥がれ、もしくは0.5mm以上10mm未満の浮き跡の発生
×:10mm以上の剥がれ、もしくは10mm以上の浮き跡の発生
一方、N−(アルコキシアルキル)(メタ)アクリルアミド系モノマー(a2)に代えて、特許文献2等に記載のN,N−ジアルキル(メタ)アクリルアミドを用いた比較例1では、リワーク性は優れるものの、耐久性が劣るものであった。また、モノマー(a2)に代えて、特許文献1等に記載の第3級アミノ基含有モノマー(アクリレート、アクリルアミド)を用いた比較例2,3では、リワーク性、耐久性が共に劣るものであった。さらに、モノマー(a2)を用いなかった比較例4では、リワーク性は優れるものの、耐久性が不十分であった。
本出願は、2010年10月12日出願の日本特許出願(特願2010‐229885)に基づくものであり、その内容はここに参照として取り込まれる。
Claims (8)
- (メタ)アクリル酸アルキルエステル系モノマー(a1)を主成分とする共重合成分〔I〕を共重合して得られるアクリル系樹脂(A)を含有してなる光学部材用粘着剤組成物であり、共重合成分〔I〕としてN−(アルコキシアルキル)(メタ)アクリルアミド系モノマー(a2)を含有してなることを特徴とする光学部材用粘着剤組成物。
- 共重合成分〔I〕として芳香環含有モノマー(a3)およびカルボキシル基含有モノマー(a4)から選択される少なくとも一種を含有することを特徴とする請求項1記載の光学部材用粘着剤組成物。
- 架橋剤(B)を含有してなることを特徴とする請求項1または2記載の光学部材用粘着剤組成物。
- シランカップリング剤(C)を含有してなることを特徴とする請求項1〜3いずれか一項に記載の光学部材用粘着剤組成物。
- 請求項1〜4いずれか一項に記載の光学部材用粘着剤組成物が架橋されてなることを特徴とする光学部材用粘着剤。
- 光学部材が偏光板であることを特徴とする請求項5記載の光学部材用粘着剤。
- 請求項5または6記載の光学部材用粘着剤を含む粘着剤層および光学部材の積層構造を含むことを特徴とする粘着剤層付き光学部材。
- 請求項7記載の粘着剤層付き光学部材を含有することを特徴とする画像表示装置。
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