JPH09324163A - 光学用粘着剤 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】高温、高湿条件下での耐久性に優れた、特にト
リアセチルセルロ−スフィルムの耐久性を向上させた、
感圧接着型偏光板、感圧接着型位相差板等の感圧接着型
光学用シート用の粘着剤の開発。 【解決手段】光学用のアクリル樹脂共重合体系粘着剤に
おいて、該アクリル樹脂共重合体が、プレッシャークッ
カーテストにおける１０５℃／１００時間後の抽出水の
ｐＨが７以上のアクリル樹脂共重合体であることを特徴
とする光学用粘着剤。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、偏光板、位相差板等の
光学用シート等の光学用部材の接着に適した光学用粘着
剤に関する。更に詳しくは高温、高湿条件下での耐久性
に優れた感圧接着型偏光板、感圧接着型位相差板等の感
圧接着型光学用シート用の粘着剤に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】偏光板は液晶表示体の普及により工業的
に大量に生産され、使用される様になって来た。ウオッ
チ、電卓等の小物の表示体から出発した液晶表示体もパ
ソコン、ワ−ドプロセッサ−等のＯＡ機器、液晶テレ
ビ、液晶プロジェクタ−、車載用インスツルメントパネ
ル、車載用ナビゲ−ションシステム等、高価格機器や高
耐久機器に適用されるようになるにしたがい、益々その
高い信頼性が要求される様になって来た。液晶表示体の
信頼性の中で、従来より最も改善が望まれている部品の
１つが偏光板である。この液晶用偏光板は、組立上の簡
便さ及び表面での反射ロスを軽減させる為に製品形態の
大部分は感圧性接着剤層を有する感圧性接着型偏光板で
あり、その偏光子自身の耐久性向上の他に実用上最も重
要なポイントは偏光板に使用される感圧性接着剤層の耐
久性の向上である。

【０００３】一般に感圧接着型偏光板は、ヨウ素または
二色性染料を偏光子として配向させた延伸ポリビニルア
ルコ−ル（以下ＰＶＡと略す）フィルムの両面をトリア
セチルセルロ−ス（以下ＴＡＣと略す）フィルムで積層
接着し、さらにＴＡＣ表面に感圧性接着剤層を設けるこ
とにより製造される。実際の製造に際してはこの感圧接
着型偏光板を液晶セルのガラス板表面に感圧性接着剤層
を介して貼り合わされる。この様にして作られた一般の
偏光板付き液晶セルを高温、高湿の条件下に長時間暴露
すると、偏光板のＴＡＣの白濁、変色、物理的破壊へと
劣化が進み、最終的には全く偏光板としての機能を消失
するに至ることがある。

【０００４】一方、ＳＴＮ方式の液晶表示体による白黒
表示法の一つとして、液晶セルと偏光板の間に位相差板
を設ける方法が普及している。位相差板の一種ＰＶＡ位
相差板は、延伸されたＰＶＡフィルムの片面または両面
をＴＡＣフィルムで支持し、その表面に感圧性接着剤層
を設けることにより製造される。この一層または複数層
の位相差板を、感圧性接着剤層を介して、ＳＴＮセルに
貼り合わせ、最外層に偏光板を貼り合わせることによ
り、液晶表示体を構成するものであるが、この場合も偏
光板単体を貼り合わせた場合と同様、高温、高湿条件下
に長時間暴露されると白濁、物理的破壊へと至りそう長
くない時間で全く機能を消失してしまうことがある。

【０００５】上記ＴＡＣの劣化を防止する手段として、
特開昭５９−１１１１１４では感圧性接着剤のアクリル
酸含量を少なくする方法が、また特開平４−２５４８０
３では３級アミンを添加する方法などが提案されてい
る。しかしながら上記手段ではＴＡＣの劣化防止には効
果があるものの、ガラスとの密着性が低下することによ
り高温高湿下で剥離等を生じ耐久性が低下する傾向にあ
る。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】本発明は高温高湿の条
件下で長時間暴露してもＴＡＣの劣化のない高耐久の感
圧接着型偏光板、感圧接着型位相差板等の感圧接着型光
学用シート用の粘着剤を提供するものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明者らは上記課題を
解決すべく鋭意検討し、これらの原因を鋭意究明したと
ころ、感圧性接着剤の共重合成分の一つであるアクリル
酸の酸性により高温、高湿条件下接触しているＴＡＣの
アセチル基を加水分解させ、その酢酸が別のアセチル基
を次々と加水分解させ、急激に破壊、劣化させるもので
あることを突きとめた。そして、その対策として、偏光
板、位相差板等の光学素子に設けられる感圧性接着剤層
を形成する樹脂共重合体系粘着剤において、プレッシャ
ークッカーテストにおける１０５℃／１００時間後の抽
出水のｐＨが７以上である、アクリル樹脂共重合体系粘
着剤を使用することにより、従来の欠点が改善されるこ
とを見い出した。すなわち本発明は、（１）光学用のア
クリル樹脂共重合体系粘着剤において、該アクリル樹脂
共重合体が、プレッシャークッカーテストにおける１０
５℃／１００時間後の抽出水のｐＨが７以上のアクリル
樹脂共重合体であることを特徴とする光学用粘着剤、
（２）アクリル樹脂共重合体が、重合成分としてアクリ
ル酸系アルキルエステル、アミド基含有モノマー、アミ
ド基以外の官能基含有モノマーを必須成分とする共重合
体である（１）の光学用粘着剤、（３）アクリル樹脂共
重合体が、重合成分としてアクリル酸系アルキルエステ
ル、分子中にカルボキシル基を有する重合性モノマー、
分子中に水酸基を有する重合性モノマー、及び分子中に
アミド基を有する重合性モノマーを必須成分とする共重
合体である（１）の光学用粘着剤、（４）アクリル樹脂
共重合体中のカルボキシル基とアミド基の比率がカルボ
キシル基１個に対しアミド基が３〜５個である（１）ま
たは（３）の光学用粘着剤、（５）アクリル樹脂共重合
体の重量平均分子量が１，０００，０００〜２，００
０，０００である（１）ないし（４）の光学用粘着剤、
（６）上記（１）ないし（５）の粘着剤の層を有する光
学用シート、（７）光学用フィルムシートが偏光板又は
位相差板である（６）の光学用シート、に関するもので
ある。

【０００８】本発明で使用するアクリル樹脂共重合体の
モノマー成分は、重合できるモノマーであれば特に制限
はないが、アクリル酸系アルキルエステルを主成分と
し、アミド基含有モノマー、アミド基以外の官能基含有
モノマー、必要に応じてコモノマー等のその他のモノマ
ーが使用される。アクリル酸系アルキルエステルとして
は、例えば、（メタ）アクリル酸メチル、（メタ）アク
リル酸エチル、（メタ）アクリル酸イソプロピル、（メ
タ）アクリル酸ｎ−プロピル、（メタ）アクリル酸イソ
ブチル、（メタ）アクリル酸ｎ−ブチル、（メタ）アク
リル酸ｔ−ブチル、（メタ）アクリル酸ドデシル等の
（メタ）アクリル酸（炭素数１〜１２）アルキルエステ
ル等が挙げられる。

【０００９】アミド基含有モノマー（分子中にアミド基
を有する重合性モノマー）としては、例えばＮ，Ｎ−ジ
メチルアミノプロピルアクリルアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチ
ルアクリルアミド、Ｎ，Ｎ−ジエチルアクリルアミド、
アクリロイルモルホリン、Ｎ−イソプロピルアクリルア
ミド、Ｎ−メチロールアクリルアミド、アクリルアミド
等のアクリルアミド系モノマーが挙げられる。アミド基
以外の官能基含有モノマーとしては、例えば分子中にカ
ルボキシル基を有する重合性モノマ−や分子中に水酸基
を有する重合性モノマーがあげられるが、両者を併用し
た方が好ましい。分子中にカルボキシル基を有する重合
性モノマ−としては、例えばアクリル酸、メタクリル
酸、マレイン酸、イタコン酸等が挙げられる。分子中に
水酸基を有する重合性モノマーとして、２−ヒドロキシ
エチルアクリレート、２−ヒドロキシエチルメタクリレ
ート、２−ヒドロキシプロピルアクリレート、２−ヒド
ロキシプロピルメタクリレート、３−クロロ−２−ヒド
ロキシプロピルアクリレート、３−クロロ−２−ヒドロ
キシプロピルメタクリレート等のヒドルキシ（炭素数１
〜５）アルキル（メタ）アクリレート、ジエチレングリ
コールモノアクリレート、ジエチレングリコールモノメ
タクリレート等のジエチレングリコール（メタ）アクリ
レートなどが挙げられる。コモノマー等のその他のモノ
マーとしては、例えば酢酸ビニル、アクリロニトリル、
スチレンなどが挙げられる。

【００１０】これらのモノマーの使用割合は、アクリル
酸系アルキルエステルが５０〜９８重量％、好ましくは
７０〜９５重量％、アミド基以外の官能基含有重合性モ
ノマーが０．１〜２０重量％、好ましくは１〜１０重量
％、アミド基含有の重合性モノマーが１〜２０重量％、
好ましくは３〜１５重量％、官能基不含有の重合性モノ
マーが０〜２０重量％、好ましくは０〜１０重量％であ
る。アミド基以外の官能基含有重合性モノマーとして、
分子中にカルボキシル基を有する重合性モノマ−と分子
中に水酸基を有する重合性モノマーを併用する場合、そ
の使用割合は分子中にカルボキシル基を有する重合性モ
ノマーが０．５〜１０重量％、好ましくは１〜７重量
％、分子中に水酸基を有する重合性モノマーが０．１〜
１０重量％、好ましくは０．５〜５重量％程度である。
又、分子中にアミド基を有する重合性モノマー成分のア
ミド基の数は特に制限はないが、モノマーとして分子中
にカルボキシル基を有する重合性モノマ−を使用する場
合、高温高湿での耐久性や粘着力を考慮と、アクリル樹
脂共重合体全体のカルボキシル基の数の３〜５倍が好ま
しい。

【００１１】本発明に用いられるアクリル樹脂共重合体
は、使用するモノマーを有機溶剤に溶解し、一般的な方
法により有機溶剤中でラジカル共重合させることにより
容易に製造することができる。前記重合に用いられる有
機溶剤としては、トルエン、キシレン等の芳香族炭化水
素類、酢酸エチル、酢酸ブチル等のエステル類、ｎ−プ
ロピルアルコール、ｉｓｏ−プロピルアルコール等の脂
肪族アルコール類、メチルエチルケトン、メチルイソブ
チルケトン等のケトン類等が挙げられる。前記ラジカル
重合に使用される重合触媒としては、通常の重合触媒で
あるアゾビスイソブチロニトリル、ベンゾイルパーオキ
サイド、ジ−ｔ−ブチルパーオキサイド、クメンハイド
ロパーオキサイド等が挙げられる。

【００１２】かくして得られたアクリル樹脂共重合体
は、無色透明で、ガラス転移温度（以下、Ｔｇと略記す
る）が−２０℃以下、好ましくは−３０℃〜−６０℃で
あり、又重量平均分子量は５００，０００以上、好まし
くは７００，０００〜２，５００，０００、さらに好ま
しくは１，０００，０００〜２，０００，０００程度で
ある。Ｔｇが−２０℃をこえると粘着力に乏しく、耐久
性が劣る。又、平均分子量は５００，０００以下である
と耐熱性が不足する可能性があり、２，５００，０００
をこえると密着性が不足してくる傾向にあり、剥離等を
起こし易くなる。又、このアクリル樹脂共重合体は、プ
レッシャークッカーテストにおける１０５℃／１００時
間後の抽出水のｐＨが７以上であるものが好ましく、よ
り好ましくはｐＨ７〜１０、更に好ましくはｐＨ７〜９
程度のものが好ましい。更に、アミド基以外の官能基含
有重合性モノマーとして、分子中にカルボキシル基を有
する重合性モノマ−と分子中に水酸基を有する重合性モ
ノマーを併用した共重合体の場合、該共重合体中のカル
ボキシル基とアミド基の比率はカルボキシル基１個に対
しアミド基が３〜５個が好ましい。

【００１３】本発明に用いられるアクリル樹脂共重合体
は、単独でも光学用粘着剤として勿論使用可能である
が、必要に応じて架橋剤を配合して架橋しうる組成で光
学用粘着剤として用いてもよい。架橋剤には適宜なもの
を用いてよい。一般には例えば、脂肪族ジイソシアネー
ト、芳香族ジイソシアネートの如きポリイソシアネート
化合物、ブチルエーテル化スチロールメラミン、トリメ
チロールメラミンの如きメラミン化合物、ジアミン系化
合物、エポキシ樹脂系化合物、尿素樹脂系化合物、金属
塩等が用いられる。架橋剤を配合する場合、その配合量
はアクリル樹脂共重合体１００重量部あたり０．００１
〜１０重量部、好ましくは０．００５〜５重量部、さら
に好ましくは０．０１〜５重量部である。又、シランカ
ップリング剤を配合してもよい。シランカップリング剤
を配合する場合、その配合量はアクリル樹脂共重合体１
００重量部あたり０．００１〜１０重量部、好ましくは
０．００５〜５重量部、さらに好ましくは０．０１〜５
重量部である。

【００１４】本発明の粘着剤を製造するには、例えば上
記の各成分を均一に混合すればよい。又、本発明の粘着
剤は、上記の各成分をメチルエチルケトン、トルエン、
酢酸エチル等の有機溶剤に溶解して粘着剤溶液とした
後、アクリル樹脂共重合体濃度が１０〜３０重量％にな
るように希釈して使用される。尚、本発明の粘着剤は、
プレッシャークッカーテストにおける１０５℃／１００
時間後の抽出水のｐＨが７以上であるものが好ましく、
より好ましくはｐＨ７〜１０、更に好ましくはｐＨ７〜
９程度のものが好ましい。

【００１５】本発明の光学用シートとしては、例えば偏
光板、位相差板があげられる。この偏光板、位相差板は
偏光フィルム、位相差フィルムの片面又は両面が通常セ
ルロ−ス系保護層で被覆されてなるものである。上記偏
光性フィルムとしては通常ポリビニルアルコ−ル、ポリ
ビニルホルマ−ル、ポリビニルアセタ−ル、エチレン−
酢酸ビニル共重合体ケン化物等のポリビニルアルコ−ル
系樹脂から製せられたフィルムにヨウ素、二色性染料等
の偏光素子を含浸させ延伸させることにより偏光性が付
与されたものが好適に用いられるが、その他の種類のも
のであってもよい。又上記位相差フィルムとしては通常
ポリビニルアルコール、ポリビニルホルマール、ポリビ
ニルアセタール、エチレン−酢酸ビニル共重合体ケン化
物等のポリビニルアルコール系樹脂から製せられたフィ
ルムを延伸させることにより位相差性が付与された物が
好適に用いられるが、その他の種類であってもよい。上
記偏光性フィルム、位相差性フィルムを被覆するセルロ
−ス系保護層としては、例えば三酢酸セルロ−スやその
他の透明なセルロ−ス系フィルムが用いられる。

【００１６】本発明の上記粘着剤は、光学用シートの片
面又は両面、特に偏光板、位相差板のセルロース系保護
層に塗布されるが、塗布方法としては、一般に剥離フィ
ルムにコーターで乾燥後の膜厚が２０〜３０μｍになる
ように塗布、乾燥され、ついで光学用シートの片面また
は両面に転写する方法がとられる。

【００１７】本発明の粘着剤は、光学用の粘着剤とし
て、特にセルロース系保護層で被覆された偏光フィルム
または位相差フィルムと液晶セルのガラス基板とを接着
させる粘着剤として有用である。かかる粘着剤は、高温
高湿の状態で長時間放置しても発泡、剥離、劣化等の外
観異常をおこさない。かかる特性を利用して液晶表示体
の用途に用いられ、特に車両用途、各種工業計器類、家
庭用電化製品の表示等に有用である。

【００１８】

【実施例】以下、実施例、比較例を挙げて本発明を更に
具体的に説明する。 実施例１ モノマー組成（重量部）がアクリル酸ｎ−ブチル／２−
ヒドロキシエチルアクリレート／アクリル酸／Ｎ，Ｎ−
ジメチルアクリルアミド＝８１／１／２／１１である混
合物を重合させてなるアクリル樹脂共重合体（平均分子
量１，２００，０００）の２０重量％酢酸エチル溶液
（粘度２，０００ｃｐｓ／２５℃）１００重量部にトリ
レンジイソシアネート（３モル）のトリメチロールプロ
パン（１モル）付加物０．５重量部、γ−グリシドキシ
プロピルメトキシシラン０．５重量部を配合して、均一
に溶解し、本発明の粘着剤の溶液を得た。この粘着剤の
溶液を剥離フィルム上に乾燥後の膜厚が２０〜３０μｍ
になるように塗布し乾燥後、三酢酸セルロースフィルム
を保護層とするポリビニルアルコール偏光フィルム（平
均重合度１７００、平均ケン化度９９．５モル％、５倍
延伸）の三酢酸セルロースフィルム側に積層し、ローラ
ーで押圧して偏光板を作成した。かかる偏光板をガラス
板に貼り合わせ耐久性試験（８０℃／９０％ＲＨ、１０
００時間放置）を行い、粘着剤の発泡状態、偏光板の剥
離状態、劣化状態を観察した。結果を表１に示す。一
方、上記アクリル樹脂共重合体５ｇと純水５０ｇをテフ
ロン製密閉式耐圧容器に入れ、１０５℃の恒温試験機中
に１００時間放置するプレッシャークッカーテストを行
った後、テフロン製密閉式耐圧容器中の抽出水のｐＨを
ｐＨメーター（ＨＭ−１０Ｋ：東亜電波工業（株）製）
で測定した。尚、純水は蒸留水をイオン交換樹脂に通
し、抵抗値１０Ｍオーム以上のものを使用した。結果を
表１に示す。

【００１９】比較例１ モノマー組成（重量部）をアクリル酸ｎ−ブチル／２−
ヒドロキシエチルアクリレート／アクリル酸＝９５／１
／４に変更した以外は実施例１に準じて実験を行い、耐
久性試験とプレッシャークッカーテストを行った。結果
を表１に示す。

【００２０】

【表１】 表１ 実施例１ 比較例１ 発泡状態 ◎ 偏光板のＴＡＣがボロボロに破壊されて観察できず 剥離状態 ◎ 偏光板のＴＡＣがボロボロに破壊されて観察できず 劣化状態 ◎ 偏光板のＴＡＣがボロボロに破壊 ｐＨ ７．８２ ３．７５

【００２１】 発泡状態 ◎：偏光板とガラス板の間に発泡が認められない 剥離状態 ◎：偏光板とガラス板の間に剥離が認められない 劣化状態 ◎：偏光板に変化が認められない

【００２１】

【発明の効果】プレッシャークッカーテスト後の抽出水
のｐＨが７以上のアクリル樹脂共重合体を含有する粘着
剤を使用することにより、高温高湿条件下での耐久性に
優れ、感圧接着型偏光板、感圧接着型位相差板等の感圧
接着型光学シートを得ることができる。

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】光学用のアクリル樹脂共重合体系粘着剤に
   おいて、該アクリル樹脂共重合体が、プレッシャークッ
   カーテストにおける１０５℃／１００時間後の抽出水の
   ｐＨが７以上のアクリル樹脂共重合体であることを特徴
   とする光学用粘着剤。
2. 【請求項２】アクリル樹脂共重合体が、重合成分として
   アクリル酸系アルキルエステル、アミド基含有モノマ
   ー、アミド基以外の官能基含有モノマーを必須成分とす
   る共重合体である請求項１の光学用粘着剤。
3. 【請求項３】アクリル樹脂共重合体が、重合成分として
   アクリル酸系アルキルエステル、分子中にカルボキシル
   基を有する重合性モノマー、分子中に水酸基を有する重
   合性モノマー、及び分子中にアミド基を有する重合性モ
   ノマーを必須成分とする共重合体である請求項１の光学
   用粘着剤。
4. 【請求項４】アクリル樹脂共重合体中のカルボキシル基
   とアミド基の比率がカルボキシル基１個に対しアミド基
   が３〜５個である請求項３の光学用粘着剤。
5. 【請求項５】アクリル樹脂共重合体の重量平均分子量が
   １，０００，０００〜２，０００，０００である請求項
   １ないし４のいずれか一項の光学用粘着剤。
6. 【請求項６】請求項１ないし５のいずれか一項の粘着剤
   の層を有する光学用シート。
7. 【請求項７】光学用シートが偏光板又は位相差板である
   請求項６の光学用シート。