JPWO2012077809A1 - 画像表示装置用粘着性樹脂組成物、画像表示装置用粘着シート及び画像表示装置 - Google Patents
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Abstract
(A)(メタ)アクリル酸系誘導体ポリマ、(B)(メタ)アクリロイル基を分子内に1つ有する(メタ)アクリル酸系誘導体モノマ、(C)2官能の(メタ)アクリロイル基を有する架橋剤及び(D)光重合開始剤を含有する画像表示装置用粘着性樹脂組成物であって、前記(C)2官能の(メタ)アクリロイル基を有する架橋剤が、重量平均分子量が2.0×104〜4.0×104の架橋剤Yを含み、該架橋剤Yの配合量が、該粘着性樹脂組成物全量に対して4〜8質量%である画像表示装置用粘着性樹脂組成物である。高温高湿下に曝されても、剥がれ、浮き、気泡等を発生することなく、ディスプレイの視認性を低下させない画像表示装置用粘着性樹脂組成物及び粘着シートを提供することができる。
Description
本発明は、画像表示装置用粘着性樹脂組成物、画像表示装置用粘着シート及び画像表示装置に関する。
代表的な画像表示装置の例として液晶表示装置(液晶ディスプレイ(LCD))が例示される。液晶表示装置の液晶表示セル等の光学部品には、一般に偏光板や偏光板と位相差板の積層体などが貼付けられているが、近年タッチパネルを内蔵した液晶表示装置の需要が伸びている。この構造の略図例を図1に示す。タッチパネルを内蔵した液晶表示装置は、透明保護板(ガラスまたはプラスチック基材)1、タッチパネル2、偏光板3、液晶表示セル4で構成されており、最近の液晶表示装置では、液晶表示装置の割れ防止、応力及び衝撃の緩和、並びに、視認性の向上のために、透明保護板とタッチパネルを貼合わせるための粘着層5が設けられ、さらにタッチパネルと偏光板を貼合わせるための粘着層6が設けられている。このような液晶表示装置は、車載用、屋外計器、携帯電話、パーソナルコンピュータ等多用途に使用されてきているため、これに伴い使用環境も非常に過酷になってきている。このような過酷な条件下では、各部材を貼合わせる粘着層5及び6の粘着力低下が発生し、気泡、剥がれ等が発生し易くなる。そのため、上記のような過酷条件下においても気泡、剥がれ等が発生しない耐久性の高い粘着シートが要求される。
この要求に対して、高温下、高温高湿下に長期間暴露されても貼合界面に発泡、浮き、剥がれ等が生じない粘着材組成物として特許文献1が例示される。
この要求に対して、高温下、高温高湿下に長期間暴露されても貼合界面に発泡、浮き、剥がれ等が生じない粘着材組成物として特許文献1が例示される。
しかしながら、特許文献1に記載されている材料は、密着性を向上させるためにカルボキシル基を有する成分を含有しており、この酸成分がタッチパネルのITO透明電極を腐食する恐れがある。また、特許文献1に記載されている材料は、ガラス転移温度が低いため、取り扱い性に劣ることが予想される。
本発明は、割れ防止、応力及び衝撃の緩和に有用で、透明性に優れ、表示画像の曇り、チラツキなどが改善されると共に、特に、高温条件下(例えば80℃以上)及び高温高湿条件下(例えば85℃/85%RH)での、気泡、浮き、剥がれ等の発生が抑制された取り扱い性にも優れる画像表示装置用粘着性樹脂組成物、これを用いた画像表示装置用粘着シート及び画像表示装置に関する。
本発明は、割れ防止、応力及び衝撃の緩和に有用で、透明性に優れ、表示画像の曇り、チラツキなどが改善されると共に、特に、高温条件下(例えば80℃以上)及び高温高湿条件下(例えば85℃/85%RH)での、気泡、浮き、剥がれ等の発生が抑制された取り扱い性にも優れる画像表示装置用粘着性樹脂組成物、これを用いた画像表示装置用粘着シート及び画像表示装置に関する。
本発明者等は上記の課題を解決するために鋭意研究した結果、(メタ)アクリル酸系誘導体ポリマ、(メタ)アクリロイル基を分子内に1つ有する(メタ)アクリル酸系誘導体モノマに、特定の2官能の(メタ)アクリロイル基を有する架橋剤、及び光重合開始剤を含有する樹脂組成物により上記課題が解決し得ることを見出した。本発明は、かかる知見にもとづいて完成したものである。
すなわち、本発明は、
(1)(A)(メタ)アクリル酸系誘導体ポリマ、(B)(メタ)アクリロイル基を分子内に1つ有する(メタ)アクリル酸系誘導体モノマ、(C)2官能の(メタ)アクリロイル基を有する架橋剤及び(D)光重合開始剤を含有する画像表示装置用粘着性樹脂組成物であって、前記(C)2官能の(メタ)アクリロイル基を有する架橋剤が、重量平均分子量2.0×104〜4.0×104の架橋剤(以下「架橋剤Y」と記載することがある。)を含み、該架橋剤Yの配合量が、該粘着性樹脂組成物全量に対して4〜8質量%である画像表示装置用粘着性樹脂組成物、
(2)上記(1)に記載の画像表示装置用粘着性樹脂組成物をシート状に硬化して得られる画像表示装置用粘着シート、及び
(3)上記(1)に記載の画像表示装置用粘着性樹脂組成物から形成される層を視認側に有する画像表示装置を提供するものである。
すなわち、本発明は、
(1)(A)(メタ)アクリル酸系誘導体ポリマ、(B)(メタ)アクリロイル基を分子内に1つ有する(メタ)アクリル酸系誘導体モノマ、(C)2官能の(メタ)アクリロイル基を有する架橋剤及び(D)光重合開始剤を含有する画像表示装置用粘着性樹脂組成物であって、前記(C)2官能の(メタ)アクリロイル基を有する架橋剤が、重量平均分子量2.0×104〜4.0×104の架橋剤(以下「架橋剤Y」と記載することがある。)を含み、該架橋剤Yの配合量が、該粘着性樹脂組成物全量に対して4〜8質量%である画像表示装置用粘着性樹脂組成物、
(2)上記(1)に記載の画像表示装置用粘着性樹脂組成物をシート状に硬化して得られる画像表示装置用粘着シート、及び
(3)上記(1)に記載の画像表示装置用粘着性樹脂組成物から形成される層を視認側に有する画像表示装置を提供するものである。
本発明によれば、耐衝撃性を有し、視認性に優れる画像表示装置を提供することができる。特に、視認側の透明保護板、例えばガラスと、粘着性樹脂組成物との密着力が高く、85℃/85%RHのような高温高湿下に曝されても、剥がれ、浮き、気泡等を発生することなく、ディスプレイの視認性を低下させない画像表示装置用粘着性樹脂組成物及び画像表示装置用粘着シートを提供することができる。
すなわち本発明によれば、例えば液晶表示ユニットとタッチパネル、液晶表示ユニットと透明保護板、タッチパネルと透明保護板など、画像表示ユニットとその他の画像表示装置に必要と思われる部材と、又は、画像表示装置の画像表示ユニットより視認側にある部材同士を貼合することが可能な画像表示装置用粘着シートを提供することができる。
すなわち本発明によれば、例えば液晶表示ユニットとタッチパネル、液晶表示ユニットと透明保護板、タッチパネルと透明保護板など、画像表示ユニットとその他の画像表示装置に必要と思われる部材と、又は、画像表示装置の画像表示ユニットより視認側にある部材同士を貼合することが可能な画像表示装置用粘着シートを提供することができる。
1 透明保護板(ガラスまたはプラスチック基材)
2 タッチパネル
3 偏光板
4 液晶表示セル
5 透明保護板とタッチパネルを貼合わせるための粘着層
6 タッチパネルと偏光板を貼合わせるための粘着層
2 タッチパネル
3 偏光板
4 液晶表示セル
5 透明保護板とタッチパネルを貼合わせるための粘着層
6 タッチパネルと偏光板を貼合わせるための粘着層
本発明の画像表示装置用粘着性樹脂組成物は、(A)(メタ)アクリル酸系誘導体ポリマ、(B)(メタ)アクリル酸系誘導体モノマ、特定の(C)2官能の(メタ)アクリロイル基を有する架橋剤及び(D)重合開始剤を含有するものであり、本発明の画像表示装置用粘着シートは該粘着性樹脂組成物をシート状に加工して硬化したものであり、画像表示装置は、該粘着性樹脂組成物又は該粘着シートを用いて製造したものである。以下、本発明の実施形態について、詳細に説明する。
<画像表示装置用粘着性樹脂組成物>
以下、本発明に係わる画像表示装置用粘着性樹脂組成物(以下単に「粘着性樹脂組成物」ということがある)に含有される成分ごとに説明をする。
以下、本発明に係わる画像表示装置用粘着性樹脂組成物(以下単に「粘着性樹脂組成物」ということがある)に含有される成分ごとに説明をする。
[(A)(メタ)アクリル酸系誘導体ポリマ]
本発明における(A)(メタ)アクリル酸系誘導体ポリマとは、(メタ)アクリロイル基を分子内に1つ有するモノマを1種で重合するか又は2種以上組み合わせて共重合したものをいう。なお、本発明の効果を損なわない範囲であれば、(メタ)アクリロイル基を分子内に2個以上有する化合物や(メタ)アクリロイル基を有していない重合性化合物(例えば、アクリロニトリル、スチレン、酢酸ビニル、エチレン、プロピレン等の重合性不飽和結合を分子内に1個有する化合物やジビニルベンゼン等の重合性不飽和結合を分子内に2個以上有する化合物)を共重合させてもよい。
本発明における(A)(メタ)アクリル酸系誘導体ポリマとは、(メタ)アクリロイル基を分子内に1つ有するモノマを1種で重合するか又は2種以上組み合わせて共重合したものをいう。なお、本発明の効果を損なわない範囲であれば、(メタ)アクリロイル基を分子内に2個以上有する化合物や(メタ)アクリロイル基を有していない重合性化合物(例えば、アクリロニトリル、スチレン、酢酸ビニル、エチレン、プロピレン等の重合性不飽和結合を分子内に1個有する化合物やジビニルベンゼン等の重合性不飽和結合を分子内に2個以上有する化合物)を共重合させてもよい。
(A)(メタ)アクリル酸系誘導体ポリマを形成するモノマとして、例えば、(メタ)アクリル酸、(メタ)アクリル酸アミド、メチル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレート、n−ブチル(メタ)アクリレート、イソブチル(メタ)アクリレート、tert−ブチル(メタ)アクリレート、2−エチルヘキシル(メタ)アクリレート、イソデシル(メタ)アクリレート、n−ラウリル(メタ)アクリレート、ステアリル(メタ)アクリレート等の炭素数1から18のアルキル(メタ)アクリレート;ベンジル(メタ)アクリレート、フェノキシエチル(メタ)アクリレート等の芳香環を有する(メタ)アクリレート;ブトキシエチレングリコール(メタ)アクリレート、ブト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)アクリレート等のアルコキシ基を有する(メタ)アクリレート;シクロヘキシル(メタ)アクリレート、イソボルニル(メタ)アクリレート、ジシクロペンタニル(メタ)アクリレート等の脂環式基を有する(メタ)アクリレート;2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、3−ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、4−ヒドロキシブチル(メタ)アクリレート等の水酸基を有する(メタ)アクリレート;テトラヒドロフルフリル(メタ)アクリレート;テトラエチレングリコールモノメチルエーテル(メタ)アクリレート、ヘキサエチレングリコールモノメチルエーテル(メタ)アクリレート、オクタエチレングリコールモノメチルエーテル(メタ)アクリレート、ノナエチレングリコールメチルエーテル(メタ)アクリレート等のポリエチレングリコールモノメチルエーテル(メタ)アクリレート;ヘプタプロピレングリコールモノメチルエーテル(メタ)アクリレート等のポリプロピレングリコールモノメチルエーテル(メタ)アクリレート;テトラエチレングリコールエチルエーテル(メタ)アクリレート等のポリエチレングリコールエチルエーテル(メタ)アクリレート;テトラエチレングリコール(メタ)アクリレート、ヘキサエチレングリコール(メタ)アクリレート、オクタプロピレングリコール(メタ)アクリレートなどが挙げられる。
上記化合物の中でも、炭素数4から18のアルキル基を有する(メタ)アクリレートを含有することが好ましく、共重合された1分子のポリマを100質量%とした場合、炭素数4から18のアルキル基を有する(メタ)アクリレートの割合は、5質量%〜95質量%であることが好ましく、10質量%から90質量%であることがさらに好ましい。5質量%から95質量%であれば粘着シートを形成した後の加工性において、ガラスやプラスチックなどの透明基材の密着性が向上する傾向にある。
このような共重合割合のポリマは、一般に、各モノマを上記共重合割合と同じ割合で配合し、共重合させることで得ることができ、重合率を実質的に100質量%に近づくようにすることが好ましい。
このような共重合割合のポリマは、一般に、各モノマを上記共重合割合と同じ割合で配合し、共重合させることで得ることができ、重合率を実質的に100質量%に近づくようにすることが好ましい。
炭素数4から18のアルキル基を有する(メタ)アクリレートと共重合するモノマとしては、上記に記載したものに限定されないが、水酸基、モルホリン基、アミノ基、カルボキシル基、シアノ基、カルボニル基、ニトロ基等の極性基を有するモノマが好ましく、すなわちこれら極性基を有する(メタ)アクリレートは、プラスチックなどの透明基材との粘着性が向上する傾向にあるので好ましい。
(A)(メタ)アクリル酸系誘導体ポリマの重量平均分子量は、ゲルパーミッションクロマトグラフィーにより標準ポリスチレンの検量線を用いて換算した値が、1×105〜1×106であるものが好ましく、1×105〜5×105であるものがより好ましい。重量平均分子量を1×105以上にすることで、高温(例えば80℃以上)、高温高湿(例えば85℃/85%RH)の環境下で、透明基材などに剥がれの発生しない粘着力を得ることができ、1×106以下にすることで、画像表示装置用粘着性樹脂組成物の粘度が高くなり過ぎず、粘着シートにする際の加工性が良好になる。
また、(メタ)アクリル酸誘導体ポリマの重合方法は、溶液重合、乳化重合、懸濁重合、塊状重合等の既知の重合方法を用いることができる。
また、(メタ)アクリル酸誘導体ポリマの重合方法は、溶液重合、乳化重合、懸濁重合、塊状重合等の既知の重合方法を用いることができる。
重合開始剤としては、熱によりラジカルを発生する化合物を用いることができ、具体的には、過酸化ベンゾイル、t−ブチルパーベンゾエイト、クメンヒドロパーオキシド、ジイソプロピルパーオキシジカーボネート、ジ−n−プロピルパーオキシジカーボネート、ジ(2―エトキシエチル)パーオキシジカーボネート、t−ブチルパーオキシネオデカノエート、t−ブチルパーオキシビバレート、(3,5,5−トリメチルヘキサノイル)パーオキシド、ジプロピオニルパーオキシド、ジアセチルパーオキシド、ジドデシルパーオキシドのような有機過酸化物や、2,2'−アゾビスイソブチロニトリル、2,2'−アゾビス(2−メチルブチロニトリル)、1,1'―アゾビス(シクロヘキサン−1−カルボニル)、2.2'―アゾビス(2,4−ジメチルバレロニトリル)、2,2'―アゾビス(2,4−ジメチル−4−メトキシバレロニトリル)、ジメチル2,2'−アゾビス(2−メチルプロピオネート)、4,4'―アゾビス(4−シアノバレリック酸)、2,2'―アゾビス(2−ヒドロキシメチルプロピオニトリル)、2,2'―アゾビス[2−(イミダゾリン−2−イル)プロパン]のようなアゾ系化合物などが挙げられる。
(メタ)アクリル酸系誘導体ポリマの配合量は、粘着性樹脂組成物の全量に対して、10〜70質量%であることが好ましく、15〜60質量%であることがより好ましい。(A)(メタ)アクリル酸系誘導体ポリマの配合量が10〜70質量%であると、画像表示装置用粘着性樹脂組成物の粘度が粘着シートを作製する際の適正粘度範囲に入り、加工性がよい。また、得られた粘着シートは、ガラスやプラスチックなどの透明基材への粘着性が良好である。
[(B)(メタ)アクリル酸系誘導体モノマ]
本発明の画像表示装置用粘着性樹脂組成物における(B)(メタ)アクリル酸系誘導体モノマは、(メタ)アクリロイル基を分子内に1つ有するモノマであれば、特に限定するものではなく、公知の材料を使用することが可能であり、2種以上を組み合わせて用いてもよい。その具体例としては、(メタ)アクリル酸、(メタ)アクリル酸アミド、メチル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレート、n−ブチル(メタ)アクリレート、イソブチル(メタ)アクリレート、tert−ブチル(メタ)アクリレート、2−エチルヘキシル(メタ)アクリレート、イソデシル(メタ)アクリレート、n−ラウリル(メタ)アクリレート、ステアリル(メタ)アクリレート等の炭素数1から18のアルキル(メタ)アクリレート;ベンジル(メタ)アクリレート、フェノキシエチル(メタ)アクリレート等の芳香環を有する(メタ)アクリレート;ブトキシエチレングリコール(メタ)アクリレート、ブト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)アクリレートなどの(メタ)アクリレート;シクロヘキシル(メタ)アクリレート、イソボルニル(メタ)アクリレート、ジシクロペンタニル(メタ)アクリレート等の脂環式基を有する(メタ)アクリレート;2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、3−ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、4−ヒドロキシブチル(メタ)アクリレート等の水酸基を有する(メタ)アクリレート;テトラヒドロフルフリル(メタ)アクリレート;N,N−ジメチルアミノエチル(メタ)アクリレート、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、(メタ)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,N−ジエチルアクリルアミド、N−ヒドロキシエチルアクリルアミドなど、アミド基を有する(メタ)アクリレート;2−(2−メタクリロイルオキシエチルオキシ)エチルイソシアネート、2−(メタ)アクリロイルオキシエチルイソシアネートなど、イソシアネート基を有する(メタ)アクリレート;テトラエチレングリコールモノメチルエーテル(メタ)アクリレート、ヘキサエチレングリコールモノメチルエーテル(メタ)アクリレート、オクタエチレングリコールモノメチルエーテル(メタ)アクリレート、ノナエチレングリコールメチルエーテル(メタ)アクリレート等のポリエチレングリコールモノメチルエーテル(メタ)アクリレート;ヘプタプロピレングリコールモノメチルエーテル(メタ)アクリレート等のポリプロピレングリコールモノメチルエーテル(メタ)アクリレート;テトラエチレングリコールエチルエーテル(メタ)アクリレート等のポリエチレングリコールエチルエーテル(メタ)アクリレート;テトラエチレングリコール(メタ)アクリレート、ヘキサエチレングリコール(メタ)アクリレート、オクタプロピレングリコール(メタ)アクリレートなどが挙げられる。
特に、アルキル基の炭素数が4〜18であるアルキル(メタ)アクリレートと下記一般式(b)で示されるヒドロキシル基含有アクリレートを併用することが好ましい。
本発明の画像表示装置用粘着性樹脂組成物における(B)(メタ)アクリル酸系誘導体モノマは、(メタ)アクリロイル基を分子内に1つ有するモノマであれば、特に限定するものではなく、公知の材料を使用することが可能であり、2種以上を組み合わせて用いてもよい。その具体例としては、(メタ)アクリル酸、(メタ)アクリル酸アミド、メチル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレート、n−ブチル(メタ)アクリレート、イソブチル(メタ)アクリレート、tert−ブチル(メタ)アクリレート、2−エチルヘキシル(メタ)アクリレート、イソデシル(メタ)アクリレート、n−ラウリル(メタ)アクリレート、ステアリル(メタ)アクリレート等の炭素数1から18のアルキル(メタ)アクリレート;ベンジル(メタ)アクリレート、フェノキシエチル(メタ)アクリレート等の芳香環を有する(メタ)アクリレート;ブトキシエチレングリコール(メタ)アクリレート、ブト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)アクリレートなどの(メタ)アクリレート;シクロヘキシル(メタ)アクリレート、イソボルニル(メタ)アクリレート、ジシクロペンタニル(メタ)アクリレート等の脂環式基を有する(メタ)アクリレート;2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、3−ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、4−ヒドロキシブチル(メタ)アクリレート等の水酸基を有する(メタ)アクリレート;テトラヒドロフルフリル(メタ)アクリレート;N,N−ジメチルアミノエチル(メタ)アクリレート、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、(メタ)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,N−ジエチルアクリルアミド、N−ヒドロキシエチルアクリルアミドなど、アミド基を有する(メタ)アクリレート;2−(2−メタクリロイルオキシエチルオキシ)エチルイソシアネート、2−(メタ)アクリロイルオキシエチルイソシアネートなど、イソシアネート基を有する(メタ)アクリレート;テトラエチレングリコールモノメチルエーテル(メタ)アクリレート、ヘキサエチレングリコールモノメチルエーテル(メタ)アクリレート、オクタエチレングリコールモノメチルエーテル(メタ)アクリレート、ノナエチレングリコールメチルエーテル(メタ)アクリレート等のポリエチレングリコールモノメチルエーテル(メタ)アクリレート;ヘプタプロピレングリコールモノメチルエーテル(メタ)アクリレート等のポリプロピレングリコールモノメチルエーテル(メタ)アクリレート;テトラエチレングリコールエチルエーテル(メタ)アクリレート等のポリエチレングリコールエチルエーテル(メタ)アクリレート;テトラエチレングリコール(メタ)アクリレート、ヘキサエチレングリコール(メタ)アクリレート、オクタプロピレングリコール(メタ)アクリレートなどが挙げられる。
特に、アルキル基の炭素数が4〜18であるアルキル(メタ)アクリレートと下記一般式(b)で示されるヒドロキシル基含有アクリレートを併用することが好ましい。
CH2=CXCOO(CmH2mO)nH ・・・(b)
(式中、XはH又はCH3であり、mは2〜4の整数、nは1〜10の整数を示す。)
(式中、XはH又はCH3であり、mは2〜4の整数、nは1〜10の整数を示す。)
アルキル基の炭素数が4〜18であるアルキル(メタ)アクリレートとしては、n−ブチル(メタ)アクリレート、n−ペンチル(メタ)アクリレート、n−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、2−エチルヘキシル(メタ)アクリレート、ドデシル(メタ)アクリレート、ステアリル(メタ)アクリレート等が挙げられるが、n−ブチル(メタ)アクリレート、イソオクチル(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)アクリレート等が好ましく、エチルヘキシル(メタ)アクリレートが特に好ましい。
また、メタクリレートよりもアクリレートの方がより好ましい。これらの(メタ)アクリレートは2種類以上を組み合わせて使用してもよい。
また、メタクリレートよりもアクリレートの方がより好ましい。これらの(メタ)アクリレートは2種類以上を組み合わせて使用してもよい。
一般式(b)で示されるヒドロキシル基含有(メタ)アクリレートとしては、2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、1−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、3−ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、1−ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、4−ヒドロキシブチル(メタ)アクリレート、3−ヒドロキシブチル(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシブチル(メタ)アクリレート、1−ヒドロキシブチル(メタ)アクリレート等の水酸基含有(メタ)アクリレート;ジエチレングリコールモノ(メタ)アクリレートやトリエチレングリコールモノ(メタ)アクリレート等のポリエチレングリコールモノ(メタ)アクリレート;ジプロピレングリコールモノ(メタ)アクリレートやトリプロピレングリコールモノ(メタ)アクリレート等のポリプロピレングリコールモノ(メタ)アクリレート;ジブチレングリコールモノ(メタ)アクリレートやトリブチレングリコールモノ(メタ)アクリレート等のポリブチレングリコールモノ(メタ)アクリレートなどが挙げられる。これらのうち、2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、1−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、3−ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、1−ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、4−ヒドロキシブチル(メタ)アクリレート、3−ヒドロキシブチル(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシブチル(メタ)アクリレート、1−ヒドロキシブチル(メタ)アクリレート等が好ましく、2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート及び4−ヒドロキシブチル(メタ)アクリレートが特に好ましく、4−ヒドロキシブチル(メタ)アクリレートが極めて好ましい。また、これらの(メタ)アクリレートは2種類以上を組み合わせて使用してもよい。
また、(B)(メタ)アクリル酸系誘導体モノマは、本発明の効果をより向上できる観点から、(メタ)アクリロイルモルホリンを含有することが好ましい。
(メタ)アクリロイルモルホリンを用いる場合の含有量は、粘着性樹脂組成物の全量に対して5〜40質量%が好ましく、10〜30質量%がより好ましく、15〜25質量%が特に好ましい。
また、(B)(メタ)アクリル酸系誘導体モノマは、本発明の効果をより向上できる観点から、(メタ)アクリロイルモルホリンを含有することが好ましい。
(メタ)アクリロイルモルホリンを用いる場合の含有量は、粘着性樹脂組成物の全量に対して5〜40質量%が好ましく、10〜30質量%がより好ましく、15〜25質量%が特に好ましい。
本発明における(B)(メタ)アクリル酸系誘導体モノマの含有量は、粘着性樹脂組成物の全量に対して15〜80質量%が好ましい。(B)(メタ)アクリル酸誘導体モノマの含有量が、15〜80質量%の範囲であると、得られた粘着シートをガラス基板とガラス基板の間に貼り合せた後、高温下(80℃以上)および高温高湿下(85℃/85%RH)での信頼性試験実施後の気泡の発生、剥がれが抑制される。以上の観点から、(B)(メタ)アクリル酸誘導体モノマの含有量は、30〜80質量%がより好ましく、40〜80質量%が特に好ましい。
[(C)2官能の(メタ)アクリロイル基を有する架橋剤]
本発明における(C)2官能の(メタ)アクリロイル基を有する架橋剤は、(メタ)アクリロイル基を分子内に2つ有するモノマである。本発明においては、重量平均分子量が2.0×104〜以上4.0×104である架橋剤Yを特定量含むことが必要である。これにより高温条件下及び高湿条件下での、気泡、浮き、剥がれ等の発生を抑制することができる。
このような重量平均分子量を有する2官能の(メタ)アクリロイル基を有する架橋剤Yを製造する方法としては、公知の方法が使用でき、例えば、イソホロンジイソシアネート、トリレンジイソシアネート、ジフェニルメタンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート等の各種ジイソシアネートと、アルキレングリコール、ポリアルキレングリコール、ポリエステルポリオール等の各種ジオールと、ヒドロキシアルキル(メタ)アクリレート、ラクトン変性ヒドロキシアルキル(メタ)アクリレート、イソシアナトアルキル(メタ)アクリレート等の各種(メタ)アクリレートを、両末端が(メタ)アクリロイル基となるように反応させることによって合成することができる。
なかでも、イソホロンジイソシアネートに起因する骨格、即ち、下記一般式(a)で示される骨格を有するウレタンジ(メタ)アクリレートであると本発明の、気泡、浮き、剥がれ等の発生抑制効果に優れるので好ましい。
本発明における(C)2官能の(メタ)アクリロイル基を有する架橋剤は、(メタ)アクリロイル基を分子内に2つ有するモノマである。本発明においては、重量平均分子量が2.0×104〜以上4.0×104である架橋剤Yを特定量含むことが必要である。これにより高温条件下及び高湿条件下での、気泡、浮き、剥がれ等の発生を抑制することができる。
このような重量平均分子量を有する2官能の(メタ)アクリロイル基を有する架橋剤Yを製造する方法としては、公知の方法が使用でき、例えば、イソホロンジイソシアネート、トリレンジイソシアネート、ジフェニルメタンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート等の各種ジイソシアネートと、アルキレングリコール、ポリアルキレングリコール、ポリエステルポリオール等の各種ジオールと、ヒドロキシアルキル(メタ)アクリレート、ラクトン変性ヒドロキシアルキル(メタ)アクリレート、イソシアナトアルキル(メタ)アクリレート等の各種(メタ)アクリレートを、両末端が(メタ)アクリロイル基となるように反応させることによって合成することができる。
なかでも、イソホロンジイソシアネートに起因する骨格、即ち、下記一般式(a)で示される骨格を有するウレタンジ(メタ)アクリレートであると本発明の、気泡、浮き、剥がれ等の発生抑制効果に優れるので好ましい。
また、前記架橋剤Yは、粘着性樹脂組成物全量に対して、4〜8質量%であることが必要であるが、5〜7質量%であることが好ましい。4質量%未満である場合は、架橋密度が低く、粘着シートの高温での寸法安定性が悪く、8質量%を超える場合、架橋密度が高くなり過ぎ、得られた粘着シートをガラス基板等の透明保護板と、タッチパネル、液晶ユニット等の貼り合わせ対象部材との間に貼り合せた後、高温下(80℃以上)および高湿下(85℃/85%RH)での信頼性試験実施後の気泡の発生や剥がれが生じる。
なお、本発明においては、(C)成分として前記架橋剤Yの他に、本発明の効果を損なわない範囲内で、その他の架橋剤、即ち前記重量平均分子量をはずれた分子量の2官能の(メタ)アクリロイル基を有する架橋剤や3官能以上の(メタ)アクリロイル基を有する架橋剤などを併用することもできる。
なお、本発明においては、(C)成分として前記架橋剤Yの他に、本発明の効果を損なわない範囲内で、その他の架橋剤、即ち前記重量平均分子量をはずれた分子量の2官能の(メタ)アクリロイル基を有する架橋剤や3官能以上の(メタ)アクリロイル基を有する架橋剤などを併用することもできる。
[(D)光重合開始剤]
本発明に使用する(D)光重合開始剤は、活性エネルギー線の照射により硬化反応が進むものであり、ここで活性エネルギー線とは、紫外線、電子線、α線、β線、γ線等をいう。
光重合開始剤の選定は特に限定するものではなく、ベンゾフェノン系、アントラキノン系、ベンゾイル系、スルホニウム塩、ジアゾニウム塩、オニウム塩など公知の材料を使用することが可能である。
本発明に使用する(D)光重合開始剤は、活性エネルギー線の照射により硬化反応が進むものであり、ここで活性エネルギー線とは、紫外線、電子線、α線、β線、γ線等をいう。
光重合開始剤の選定は特に限定するものではなく、ベンゾフェノン系、アントラキノン系、ベンゾイル系、スルホニウム塩、ジアゾニウム塩、オニウム塩など公知の材料を使用することが可能である。
具体的には、ベンゾフェノン、N,N'−テトラメチル−4,4'−ジアミノベンゾフェノン(ミヒラーケトン)、N,N−テトラエチル−4,4'−ジアミノベンゾフェノン、4−メトキシ−4,4’−ジメチルアミノベンゾフェノン、α−ヒドロキシイソブチルフェノン、2−エチルアントラキノン、t−ブチルアントラキノン、1,4−ジメチルアントラキノン、1−クロロアントラキノン、2,3−ジクロロアントラキノン、3−クロル−2−メチルアントラキノン、1,2−ベンゾアントラキノン、2−フェニルアントラキノン、1,4−ナフトキノン、9,10−フェナントラキノン、チオキサントン、2−クロロチオキサントン、1−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、2,2−ジメトキシ−1,2−ジフェニルエタン−1−オン、2−ヒドロキシ−2−メチル−1−フェニルプロパン−1−オン、2,2−ジエトキシアセトフェノン等の芳香族ケトン化合物;ベンゾイン、メチルベンゾイン、エチルベンゾイン等のベンゾイン化合物;ベンゾインメチルエーテル、ベンゾインエチルエーテル、ベンゾインイソブチルエーテル、ベンゾインフェニルエーテル等のベンゾインエーテル化合物;ベンジル、ベンジルジメチルケタール等のベンジル化合物;β−(アクリジン−9−イル)(メタ)アクリル酸のエステル化合物;9−フェニルアクリジン、9−ピリジルアクリジン、1,7−ジアクリジノヘプタン等のアクリジン化合物、2−(o−クロロフェニル)−4,5−ジフェニルイミダゾール二量体、2−(o−クロロフェニル)−4,5−ジ(m−メトキシフェニル)イミダゾール二量体、2−(o−フルオロフェニル)−4,5−ジフェニルイミダゾール二量体、2−(o−メトキシフェニル)−4,5−ジフェニルイミダゾール二量体、2−(p−メトキシフェニル)−4,5−ジフェニルイミダゾール二量体、2,4−ジ(p−メトキシフェニル)5−フェニルイミダゾール二量体、2−(2,4−ジメトキシフェニル)−4,5−ジフェニルイミダゾール二量体、2−(p−メチルメルカプトフェニル)−4,5−ジフェニルイミダゾール二量体等の2,4,5−トリアリールイミダゾール二量体、2−ベンジル−2−ジメチルアミノ−1−(4−モリホリノフェニル)−1−ブタノン、2−メチル−1−[4−(メチルチオ)フェニル]−2−モルホリノ−1−プロパン、ビス(2,4,6−トリメチルベンゾイル)−フェニルフォスフィンオキサイド、オリゴ(2−ヒドロキシ−2−メチル−1−(4−(1−メチルビニル)フェニル)プロパノン)等が挙げられる。
また、特に、粘着性樹脂組成物を着色させない重合開始剤としては1−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、2−ヒドロキシ−2−メチル−1−フェニル−プロパン−1−オン、1−[4−(2−ヒドロキシエトキシ)−フェニル]−2−ヒドロキシ−2−メチル−1−プロパン−1−オン等のα−ヒドロキシアルキルフェノン系化合物;ビス(2,4,6−トリメチルベンゾイル)−フェニルフォスフィンオキサイド、ビス(2,6−ジメトキシベンゾイル)−2,4,4−トリメチル−ペンチルフォスフィンオキサイド、2,4,6−トリメチルベンゾイル−ジフェニルフォスフィンオキサイド等のアシルフォスフィンオキサイド系化合物;オリゴ(2−ヒドロキシ−2−メチル−1−(4−(1−メチルビニル)フェニル)プロパノン)及びこれらを組み合わせたものが好ましい。
また、特に厚いシートを作製するためには、ビス(2,4,6−トリメチルベンゾイル)−フェニルフォスフィンオキサイド、ビス(2,6−ジメトキシベンゾイル)−2,4,4−トリメチル−ペンチルフォスフィンオキサイド、2,4,6−トリメチルベンゾイル−ジフェニルフォスフィンオキサイド等のアシルフォスフィンオキサイド系化合物を含む光重合開始剤が好ましい。
また、シートの臭気を減らすためにはオリゴ(2−ヒドロキシ−2−メチル−1−(4−(1−メチルビニル)フェニル)プロパノン)が好ましい。これらの光重合開始剤は複数を組み合わせて使用してもよい。
また、特に厚いシートを作製するためには、ビス(2,4,6−トリメチルベンゾイル)−フェニルフォスフィンオキサイド、ビス(2,6−ジメトキシベンゾイル)−2,4,4−トリメチル−ペンチルフォスフィンオキサイド、2,4,6−トリメチルベンゾイル−ジフェニルフォスフィンオキサイド等のアシルフォスフィンオキサイド系化合物を含む光重合開始剤が好ましい。
また、シートの臭気を減らすためにはオリゴ(2−ヒドロキシ−2−メチル−1−(4−(1−メチルビニル)フェニル)プロパノン)が好ましい。これらの光重合開始剤は複数を組み合わせて使用してもよい。
本発明における(D)光重合開始剤の配合量は、粘着性樹脂組成物の全量に対して、0.1〜5質量%であることが好ましい。5質量%以下とすることで、得られた粘着シートの透過率が高く、また色相も黄味を帯びることがない。以上の観点から、3質量%以下がさらに好ましい。
[その他添加剤]
本発明の画像表示用粘着性樹脂組成物には、必要に応じて上記の(A)、(B)、(C)、及び(D)とは別に、各種添加剤を配合してもよい。本発明に配合可能な各種添加剤としては、例えば、(A)、(B)、(C)及び(D)を配合して得られた粘着性樹脂組成物の保存安定性を高める目的で添加するパラメトキシフェノールなどの重合禁止剤、粘着性樹脂組成物を光により硬化させ得られた粘着シートの耐熱性を高める目的で添加するトリフェニルホスフィンなどの酸化防止剤、紫外線など光に対しての耐性を高める目的で添加するHALS(Hindered Amine Light Stabilizer)などの光安定化剤、ガラスなどへの密着性を高めるために添加するシランカップリング剤などが挙げられる。
また、本発明の画像表示用粘着性樹脂組成物を用いて粘着シートを得る際にポリエチレンテレフタレートフィルム等で挟む構成となるが、そのポリエチレンテレフタレートフィルム等の基材との剥離性を制御するために、ポリジメチルシロキサン系、フッ素系などの界面活性剤を配合することができる。
上記添加剤は、単独で用いてもよくまた、複数の添加剤を組み合わせて配合してもよい。なお、これらのその他添加剤の配合量は、通常、上記の(A)、(B)、(C)及び(D)の合計配合量と比較すると小さく、一般に粘着性樹脂組成物の全量に対して0.01〜5質量%程度である。
本発明の画像表示用粘着性樹脂組成物には、必要に応じて上記の(A)、(B)、(C)、及び(D)とは別に、各種添加剤を配合してもよい。本発明に配合可能な各種添加剤としては、例えば、(A)、(B)、(C)及び(D)を配合して得られた粘着性樹脂組成物の保存安定性を高める目的で添加するパラメトキシフェノールなどの重合禁止剤、粘着性樹脂組成物を光により硬化させ得られた粘着シートの耐熱性を高める目的で添加するトリフェニルホスフィンなどの酸化防止剤、紫外線など光に対しての耐性を高める目的で添加するHALS(Hindered Amine Light Stabilizer)などの光安定化剤、ガラスなどへの密着性を高めるために添加するシランカップリング剤などが挙げられる。
また、本発明の画像表示用粘着性樹脂組成物を用いて粘着シートを得る際にポリエチレンテレフタレートフィルム等で挟む構成となるが、そのポリエチレンテレフタレートフィルム等の基材との剥離性を制御するために、ポリジメチルシロキサン系、フッ素系などの界面活性剤を配合することができる。
上記添加剤は、単独で用いてもよくまた、複数の添加剤を組み合わせて配合してもよい。なお、これらのその他添加剤の配合量は、通常、上記の(A)、(B)、(C)及び(D)の合計配合量と比較すると小さく、一般に粘着性樹脂組成物の全量に対して0.01〜5質量%程度である。
<粘着シート>
次に、画像表示用粘着性樹脂組成物に活性エネルギーを照射し、硬化させ得られた粘着シートについて以下に説明する。本発明の画像表示用粘着性樹脂組成物は、そのまま液状の状態で粘着剤として用いることもできるが、シート状の粘着シートとして用いることが好ましい。
本発明における粘着シートの作製方法を以下に例示する。
次に、画像表示用粘着性樹脂組成物に活性エネルギーを照射し、硬化させ得られた粘着シートについて以下に説明する。本発明の画像表示用粘着性樹脂組成物は、そのまま液状の状態で粘着剤として用いることもできるが、シート状の粘着シートとして用いることが好ましい。
本発明における粘着シートの作製方法を以下に例示する。
本発明における粘着シートは、基材上に粘着性樹脂組成物をシート状に塗布し、これに活性エネルギー線を照射して硬化させることにより得られる。活性エネルギー線の光源としては、波長400nm以下に発光分布を有するものが好ましく、例えば、低圧水銀灯、中圧水銀灯、高圧水銀灯、超高圧水銀灯、ケミカルランプ、ブラックライトランプ、メタルハライドランプ及びマイクロウェーブ励起水銀灯が使用できる。また照射エネルギーは特に限定されないが、通常500〜5000mJ/cm2程度である。
本発明の画像表示装置用粘着シート(以下単に「粘着シート」ということがある)は、適度な粘着力とリワーク性を兼ね備え、かつ所望の厚みに対して気泡等を含まず、また優れた衝撃緩和性を発揮できる厚さにすることができる。本発明の粘着シートの厚さは、使用用途及び方法により特に限定されないが、0.05〜2mm程度の厚さが好ましい。この範囲で使用した場合、ディスプレイ上に光学部材を貼合せるための透明な粘着シートとして特に優れた効果を発揮する。
また、粘着シートのガラス転移温度は、10℃〜30℃であることが好ましい。
本発明の画像表示装置用粘着シート(以下単に「粘着シート」ということがある)は、適度な粘着力とリワーク性を兼ね備え、かつ所望の厚みに対して気泡等を含まず、また優れた衝撃緩和性を発揮できる厚さにすることができる。本発明の粘着シートの厚さは、使用用途及び方法により特に限定されないが、0.05〜2mm程度の厚さが好ましい。この範囲で使用した場合、ディスプレイ上に光学部材を貼合せるための透明な粘着シートとして特に優れた効果を発揮する。
また、粘着シートのガラス転移温度は、10℃〜30℃であることが好ましい。
<画像表示装置>
次に、本発明の粘着性樹脂組成物又は粘着シートを用いた画像表示装置について説明する。
本発明の粘着性樹脂組成物及び粘着シートは、各種画像表示装置に適用することができる。画像表示装置としては、プラズマディスプレイ(PDP)、液晶ディスプレイ(LCD)、陰極線管(CRT)、電界放出ディスプレイ(FED)、有機ELディスプレイ(OELD)、3Dディスプレイ、電子ペーパー(EP)などが挙げられる。本発明の粘着性樹脂組成物及び粘着シートは、例えば、前記画像表示装置の反射防止層、防汚層、色素層、ハードコート層などの機能性を有する機能層、またはこの層をポリエチレンフィルム、ポリエステルフィルム等の基材フィルムなどの光学フィルタ基材に製膜または積層した多層物、ガラス、アクリル、ポリカーボネート等の透明保護板、またはこれに各種機能を有する機能層を製膜または積層した多層物などを、組み合わせて貼り合わせるために使用することができる。また、このような多層物と組み合わせた光学フィルタとして使用することもできる。さらに、本発明の粘着性樹脂組成物はこれらの多層物に塗布、充填などしてから硬化することも可能である。
次に、本発明の粘着性樹脂組成物又は粘着シートを用いた画像表示装置について説明する。
本発明の粘着性樹脂組成物及び粘着シートは、各種画像表示装置に適用することができる。画像表示装置としては、プラズマディスプレイ(PDP)、液晶ディスプレイ(LCD)、陰極線管(CRT)、電界放出ディスプレイ(FED)、有機ELディスプレイ(OELD)、3Dディスプレイ、電子ペーパー(EP)などが挙げられる。本発明の粘着性樹脂組成物及び粘着シートは、例えば、前記画像表示装置の反射防止層、防汚層、色素層、ハードコート層などの機能性を有する機能層、またはこの層をポリエチレンフィルム、ポリエステルフィルム等の基材フィルムなどの光学フィルタ基材に製膜または積層した多層物、ガラス、アクリル、ポリカーボネート等の透明保護板、またはこれに各種機能を有する機能層を製膜または積層した多層物などを、組み合わせて貼り合わせるために使用することができる。また、このような多層物と組み合わせた光学フィルタとして使用することもできる。さらに、本発明の粘着性樹脂組成物はこれらの多層物に塗布、充填などしてから硬化することも可能である。
前記反射防止層は、可視光反射率が5%以下となる反射防止性を有している層であればよく、透明なプラスチックフィルム等の透明基材に既知の反射防止方法で処理された層を用いることができる。
前記防汚層は、表面に汚れがつきにくくするためのもので、表面張力を下げるためにフッ素系樹脂やシリコーン系樹脂で構成される既知の層を用いることができる。
前記防汚層は、表面に汚れがつきにくくするためのもので、表面張力を下げるためにフッ素系樹脂やシリコーン系樹脂で構成される既知の層を用いることができる。
前記色素層は、色純度を高めるために使用されたもので、液晶表示ユニット等の画像表示ユニットから発する光の色純度が低い場合に不要な光を低減するために使用される。不要な部分の光を吸収する色素を樹脂に溶解させ、ポリエチレンフィルム、ポリエステルフィルム等の基材フィルムに製膜または積層して得ることができる。
前記ハードコート層は、表面硬度を高くするために使用される。ハードコート層としては、ウレタンアクリレートやエポキシアクリレートなどのアクリル樹脂やエポキシ樹脂等をポリエチレンフィルム等の基材フィルムに製膜または積層したものを使用することができる。同様に表面硬度を高めるために、ガラス、アクリル、ポリカーボネート等の透明保護基板またはこれらの板にハードコート層を製膜または積層したものを使用することもできる。
前記ハードコート層は、表面硬度を高くするために使用される。ハードコート層としては、ウレタンアクリレートやエポキシアクリレートなどのアクリル樹脂やエポキシ樹脂等をポリエチレンフィルム等の基材フィルムに製膜または積層したものを使用することができる。同様に表面硬度を高めるために、ガラス、アクリル、ポリカーボネート等の透明保護基板またはこれらの板にハードコート層を製膜または積層したものを使用することもできる。
本発明の粘着性樹脂組成物及び粘着シートは、偏光板に積層して使用することができる。この場合、偏光板の視認面側に積層することもでき、その反対側に積層することもできる。
偏光板の視認面側に使用する場合には、粘着シートのさらに視認面側に反射防止層、防汚層、ハードコート層を積層することができ、偏光板と液晶セルの間に使用する場合には、偏光板の視認面側に機能性を有する層を積層することができる。
このような積層物とする場合、粘着シートは、ロールラミネートや真空貼合機、また枚葉貼合機を用いて積層することができる。
偏光板の視認面側に使用する場合には、粘着シートのさらに視認面側に反射防止層、防汚層、ハードコート層を積層することができ、偏光板と液晶セルの間に使用する場合には、偏光板の視認面側に機能性を有する層を積層することができる。
このような積層物とする場合、粘着シートは、ロールラミネートや真空貼合機、また枚葉貼合機を用いて積層することができる。
粘着シートは、画像表示装置の画像表示ユニットと視認側最前面の透明保護板(前面板)の間であって、視認側の適切な位置に配置されることが好ましい。具体的には、画像表示用ユニットと透明保護板の間に応用(use)されることが好ましい。
また、タッチパネルを画像表示ユニットに組み合わせた画像表示装置においては、タッチパネルと画像表示ユニットの間及び/又はタッチパネルと前記透明保護板(前面板)の間に応用(use)されることが好ましいが、画像表示装置の構成上、本発明の粘着シートが適用可能であれば、上記に記載した位置に限るものではない。
なお、透明保護板、タッチパネル、又は画像表示ユニットに10〜80μmの段差を有する場合は、透明保護板とタッチパネル、タッチパネルと画像表示ユニット、又は透明保護板と画像表示ユニットとの間を、粘着シートで貼り合わせる工程後に、段差近傍の気泡をより除去できる観点から、40℃〜80℃(好ましくは50℃〜70℃)、0.3〜0.8MPa(好ましくは0.4〜0.7MPa)、5〜60分(好ましくは、10〜50分)の条件で加熱加圧処理(オートクレーブ処理)することが好ましい。
また、タッチパネルを画像表示ユニットに組み合わせた画像表示装置においては、タッチパネルと画像表示ユニットの間及び/又はタッチパネルと前記透明保護板(前面板)の間に応用(use)されることが好ましいが、画像表示装置の構成上、本発明の粘着シートが適用可能であれば、上記に記載した位置に限るものではない。
なお、透明保護板、タッチパネル、又は画像表示ユニットに10〜80μmの段差を有する場合は、透明保護板とタッチパネル、タッチパネルと画像表示ユニット、又は透明保護板と画像表示ユニットとの間を、粘着シートで貼り合わせる工程後に、段差近傍の気泡をより除去できる観点から、40℃〜80℃(好ましくは50℃〜70℃)、0.3〜0.8MPa(好ましくは0.4〜0.7MPa)、5〜60分(好ましくは、10〜50分)の条件で加熱加圧処理(オートクレーブ処理)することが好ましい。
画像表示装置の透明保護板(前面板)は、一般的な光学用透明基板を使用することができる。具体的には、ガラス板、石英等の無機物の板、アクリル板、ポリカーボネート板、ポリエチレンテレフタレート板等のプラスチック(有機物)板、厚手のポリエステルシート等の樹脂シートなどが挙げられる。
前記画像表示装置が液晶表示装置の場合、液晶表示セルは、一般的な液晶表示セルを使用することができる。液晶表示セルは液晶材料の制御方法によって、TN(Twisted Nematic)方式、STN(Super−twisted nematic)方式、VA(Virtical Alignment)方式、IPS(In−Place−Switching)方式等に分類されるが、本発明では、いずれの制御方法を使用した液晶表示セルであってもよい。
前記画像表示装置が液晶表示装置の場合、液晶表示セルは、一般的な液晶表示セルを使用することができる。液晶表示セルは液晶材料の制御方法によって、TN(Twisted Nematic)方式、STN(Super−twisted nematic)方式、VA(Virtical Alignment)方式、IPS(In−Place−Switching)方式等に分類されるが、本発明では、いずれの制御方法を使用した液晶表示セルであってもよい。
以下、実施例により本発明の説明をする。なお、本発明はこれらの実施例に制限されるものではない。
<評価>
各実施例及び比較例で得られた各粘着シートについて以下の試験方法で評価した。
1.ガラス転移温度
厚み0.5mm、幅10mm、長さ10mmの粘着シートを作製し、広域動的粘弾性測定装置(Pheometric Scientific社製、Solids Analyzer RSA−II)を用いて、シェアサンドイッチモード、周波数1.0Hz、測定温度範囲−40〜80℃で昇温速度5℃/分によりガラス転移温度を測定した。
ガラス転移温度(Tg)は、上記測定温度範囲において、tanδがピークを示す温度とした。この温度範囲に2つ以上のtanδピークが観測されるときは、最もtanδの値が大きい値を示す温度をガラス転移温度とした。
2.外観評価
作製した粘着シートを幅50mm、長さ100mmのサイズに切り出し、50mm×100mm×t0.7mmの寸法のガラス基板にローラーを用いて貼付した。次いで、その上に同様のガラス基板を、ローラーを用いて貼り合わせ、ガラス基板とガラス基板の間に粘着シートを挟んだ構造のものを作製した。その後オートクレーブ処理(60℃、0.5MPa)を30分間行いサンプルとした。
完成したサンプルは、以下の環境条件に設定時間放置され、取り出した後外観評価(気泡、剥がれ)を行った。評価基準は、目視にて気泡及び剥がれが発生しない場合はA、発生した場合はBとした。
・高温高湿試験(以下、「85/85」と記載する。);
サンプルを85℃、85%RHの条件下で24時間放置した。
・高温試験(以下、「100」と記載する。)
サンプルを100℃の条件下で24時間放置した。
・ヒートサイクル試験(以下、「TCT」と記載する。)
サンプルを−40℃雰囲気に30分間放置し、100℃雰囲気に30分間放置するヒートサイクルを100回施した。
3.ズリ評価
作製した粘着シートを幅25mm×長さ25mmのサイズに切り出した。25mm×100mmのステンレス板に該粘着シートを貼り、その上から25mm×100mmにカットしたPETフィルムを貼り合せ、PETフィルムの端に100gの重りを付けた。その後、80℃の恒温乾燥機内に100gの重りがぶら下がるように、ステンレス板を固定し、24時間後の粘着シートの寸法変化量を測定した。その寸法変化量が0.5mm以下であればOKとした。
<評価>
各実施例及び比較例で得られた各粘着シートについて以下の試験方法で評価した。
1.ガラス転移温度
厚み0.5mm、幅10mm、長さ10mmの粘着シートを作製し、広域動的粘弾性測定装置(Pheometric Scientific社製、Solids Analyzer RSA−II)を用いて、シェアサンドイッチモード、周波数1.0Hz、測定温度範囲−40〜80℃で昇温速度5℃/分によりガラス転移温度を測定した。
ガラス転移温度(Tg)は、上記測定温度範囲において、tanδがピークを示す温度とした。この温度範囲に2つ以上のtanδピークが観測されるときは、最もtanδの値が大きい値を示す温度をガラス転移温度とした。
2.外観評価
作製した粘着シートを幅50mm、長さ100mmのサイズに切り出し、50mm×100mm×t0.7mmの寸法のガラス基板にローラーを用いて貼付した。次いで、その上に同様のガラス基板を、ローラーを用いて貼り合わせ、ガラス基板とガラス基板の間に粘着シートを挟んだ構造のものを作製した。その後オートクレーブ処理(60℃、0.5MPa)を30分間行いサンプルとした。
完成したサンプルは、以下の環境条件に設定時間放置され、取り出した後外観評価(気泡、剥がれ)を行った。評価基準は、目視にて気泡及び剥がれが発生しない場合はA、発生した場合はBとした。
・高温高湿試験(以下、「85/85」と記載する。);
サンプルを85℃、85%RHの条件下で24時間放置した。
・高温試験(以下、「100」と記載する。)
サンプルを100℃の条件下で24時間放置した。
・ヒートサイクル試験(以下、「TCT」と記載する。)
サンプルを−40℃雰囲気に30分間放置し、100℃雰囲気に30分間放置するヒートサイクルを100回施した。
3.ズリ評価
作製した粘着シートを幅25mm×長さ25mmのサイズに切り出した。25mm×100mmのステンレス板に該粘着シートを貼り、その上から25mm×100mmにカットしたPETフィルムを貼り合せ、PETフィルムの端に100gの重りを付けた。その後、80℃の恒温乾燥機内に100gの重りがぶら下がるように、ステンレス板を固定し、24時間後の粘着シートの寸法変化量を測定した。その寸法変化量が0.5mm以下であればOKとした。
製造例1 <(A)(メタ)アクリル酸系誘導体ポリマの合成>
冷却管、温度計、攪拌装置、滴下漏斗及び窒素導入管の付いた反応容器に、初期モノマとして2−エチルヘキシルアクリレート84.0g、2−ヒドロキシエチルアクリレート36.0g及びメチルエチルケトン150.0gをとり100ml/分の風量で窒素置換しながら、15分間で常温(25℃)から70℃まで加熱した。
その後、この温度に保ちながら、追加モノマとして、2−エチルヘキシルアクリレート21.0g及び2−ヒドロキシエチルアクリレート9.0gを使用し、これらにラウロイルパーオキシド1.0gを溶解した溶液を準備し、この溶液を60分間かけて滴下し滴下終了後さらに2時間反応させた。
続いて、メチルエチルケトンを溜去することにより2−エチルヘキシルアクリレートと2−ヒドロキシエチルアクリレートの共重合体(重量平均分子量150,000)を得た(以下、この共重合体を「アクリル酸系誘導体ポリマ」と称する)。
なお、重量平均分子量の測定は、THFを溶媒としたゲルパーミッションクロマトグラフィーを使用して行い、下記の装置及び測定条件を用いて標準ポリスチレンの検量線を使用して決定した。
装置:(株)日立製作所
RI検出器:L−3350
使用溶媒:THF
カラム:日立化成工業(株)製 Gelpac GL−R420+R430+R440
カラム温度:40℃
流量:2.0ml/分
冷却管、温度計、攪拌装置、滴下漏斗及び窒素導入管の付いた反応容器に、初期モノマとして2−エチルヘキシルアクリレート84.0g、2−ヒドロキシエチルアクリレート36.0g及びメチルエチルケトン150.0gをとり100ml/分の風量で窒素置換しながら、15分間で常温(25℃)から70℃まで加熱した。
その後、この温度に保ちながら、追加モノマとして、2−エチルヘキシルアクリレート21.0g及び2−ヒドロキシエチルアクリレート9.0gを使用し、これらにラウロイルパーオキシド1.0gを溶解した溶液を準備し、この溶液を60分間かけて滴下し滴下終了後さらに2時間反応させた。
続いて、メチルエチルケトンを溜去することにより2−エチルヘキシルアクリレートと2−ヒドロキシエチルアクリレートの共重合体(重量平均分子量150,000)を得た(以下、この共重合体を「アクリル酸系誘導体ポリマ」と称する)。
なお、重量平均分子量の測定は、THFを溶媒としたゲルパーミッションクロマトグラフィーを使用して行い、下記の装置及び測定条件を用いて標準ポリスチレンの検量線を使用して決定した。
装置:(株)日立製作所
RI検出器:L−3350
使用溶媒:THF
カラム:日立化成工業(株)製 Gelpac GL−R420+R430+R440
カラム温度:40℃
流量:2.0ml/分
比較製造例1
<(C)2官能の(メタ)アクリロイル基を有する架橋剤の合成1>
冷却管、温度計、攪拌装置、滴下漏斗及び空気注入管のついた反応容器にポリプロピレングリコール(分子量2,000)223.12g、ラクトン変性ヒドロキシエチルアクリレート76.29g、2−エチルヘキシルアクリレート99.68g、重合禁止剤としてp−メトキシフェノール0.12gおよび触媒としてジブチル錫ジラウレート0.5gをとり、空気を流しながら75℃に昇温後、75℃で攪拌しつつイソホロンジイソシアネート49.35gを2時間かけて均一滴下し、反応を行った。
滴下終了後、5時間反応させたところで、さらに2−ヒドロキシエチルアクリレート44.85gを追加し、1時間反応させた。IR測定の結果、イソシアネートが消失したことを確認して反応を終了し、ポリプロピレングリコールとイソホロンジイソシアネートを繰り返し単位として有し、両末端に重合性不飽和結合を有するポリウレタンアクリレート(重量平均分子量8,500)を得た(以下、このポリウレタンアクリレートを「ポリウレタンジアクリレート1」とする)。
<(C)2官能の(メタ)アクリロイル基を有する架橋剤の合成1>
冷却管、温度計、攪拌装置、滴下漏斗及び空気注入管のついた反応容器にポリプロピレングリコール(分子量2,000)223.12g、ラクトン変性ヒドロキシエチルアクリレート76.29g、2−エチルヘキシルアクリレート99.68g、重合禁止剤としてp−メトキシフェノール0.12gおよび触媒としてジブチル錫ジラウレート0.5gをとり、空気を流しながら75℃に昇温後、75℃で攪拌しつつイソホロンジイソシアネート49.35gを2時間かけて均一滴下し、反応を行った。
滴下終了後、5時間反応させたところで、さらに2−ヒドロキシエチルアクリレート44.85gを追加し、1時間反応させた。IR測定の結果、イソシアネートが消失したことを確認して反応を終了し、ポリプロピレングリコールとイソホロンジイソシアネートを繰り返し単位として有し、両末端に重合性不飽和結合を有するポリウレタンアクリレート(重量平均分子量8,500)を得た(以下、このポリウレタンアクリレートを「ポリウレタンジアクリレート1」とする)。
製造例2
<(C)2官能の(メタ)アクリロイル基を有する架橋剤の合成2>
冷却管、温度計、攪拌装置、滴下漏斗及び空気注入管のついた反応容器にポリプロピレングリコール(分子量2,000)303.92g、ラクトン変性ヒドロキシエチルアクリレート8.66g、2−エチルヘキシルアクリレート99.74g、重合禁止剤としてp−メトキシフェノール0.12gおよび触媒としてジブチル錫ジラウレート0.5gをとり、空気を流しながら75℃に昇温後、75℃で攪拌しつつイソホロンジイソシアネート36.41gを2時間かけて均一滴下し、反応を行った。
滴下終了後、5時間反応させたところで、さらに2−ヒドロキシエチルアクリレート44.88gを追加し、1時間反応させた。IR測定の結果、イソシアネートが消失したことを確認して反応を終了し、ポリプロピレングリコールとイソホロンジイソシアネートを繰り返し単位として有し、両末端に重合性不飽和結合を有するポリウレタンアクリレート(重量平均分子量20,000)を得た(以下、このポリウレタンアクリレートを「ポリウレタンジアクリレート2」とする)。
<(C)2官能の(メタ)アクリロイル基を有する架橋剤の合成2>
冷却管、温度計、攪拌装置、滴下漏斗及び空気注入管のついた反応容器にポリプロピレングリコール(分子量2,000)303.92g、ラクトン変性ヒドロキシエチルアクリレート8.66g、2−エチルヘキシルアクリレート99.74g、重合禁止剤としてp−メトキシフェノール0.12gおよび触媒としてジブチル錫ジラウレート0.5gをとり、空気を流しながら75℃に昇温後、75℃で攪拌しつつイソホロンジイソシアネート36.41gを2時間かけて均一滴下し、反応を行った。
滴下終了後、5時間反応させたところで、さらに2−ヒドロキシエチルアクリレート44.88gを追加し、1時間反応させた。IR測定の結果、イソシアネートが消失したことを確認して反応を終了し、ポリプロピレングリコールとイソホロンジイソシアネートを繰り返し単位として有し、両末端に重合性不飽和結合を有するポリウレタンアクリレート(重量平均分子量20,000)を得た(以下、このポリウレタンアクリレートを「ポリウレタンジアクリレート2」とする)。
製造例3
<(C)2官能の(メタ)アクリロイル基を有する架橋剤の合成3>
冷却管、温度計、攪拌装置、滴下漏斗及び空気注入管のついた反応容器にポリプロピレングリコール(分子量2,000)285.3g、2−エチルヘキシルアクリレート100.g、重合禁止剤としてp−メトキシフェノール0.13gおよび触媒としてジブチル錫ジラウレート0.5gをとり、空気を流しながら75℃に昇温後、75℃で攪拌しつつイソホロンジイソシアネート39.6gを2時間かけて均一滴下し、反応を行った。
滴下終了後、4時間反応させたところで、ラクトン変性ヒドロキシエチルアクリレート24.5gを投入し、さらに1時間後に2−ヒドロキシエチルアクリレート45.0gを追加し、1時間反応させた。IR測定の結果、イソシアネートが消失したことを確認して反応を終了し、ポリプロピレングリコールとイソホロンジイソシアネートを繰り返し単位として有し、両末端に重合性不飽和結合を有するポリウレタンアクリレート(重量平均分子量35,000)を得た(以下、このポリウレタンアクリレートを「ポリウレタンジアクリレート3」とする)。
<(C)2官能の(メタ)アクリロイル基を有する架橋剤の合成3>
冷却管、温度計、攪拌装置、滴下漏斗及び空気注入管のついた反応容器にポリプロピレングリコール(分子量2,000)285.3g、2−エチルヘキシルアクリレート100.g、重合禁止剤としてp−メトキシフェノール0.13gおよび触媒としてジブチル錫ジラウレート0.5gをとり、空気を流しながら75℃に昇温後、75℃で攪拌しつつイソホロンジイソシアネート39.6gを2時間かけて均一滴下し、反応を行った。
滴下終了後、4時間反応させたところで、ラクトン変性ヒドロキシエチルアクリレート24.5gを投入し、さらに1時間後に2−ヒドロキシエチルアクリレート45.0gを追加し、1時間反応させた。IR測定の結果、イソシアネートが消失したことを確認して反応を終了し、ポリプロピレングリコールとイソホロンジイソシアネートを繰り返し単位として有し、両末端に重合性不飽和結合を有するポリウレタンアクリレート(重量平均分子量35,000)を得た(以下、このポリウレタンアクリレートを「ポリウレタンジアクリレート3」とする)。
比較製造例2
<(C)2官能の(メタ)アクリロイル基を有する架橋剤の合成4>
冷却管、温度計、攪拌装置、滴下漏斗及び空気注入管のついた反応容器にポリプロピレングリコール(分子量2,000)285.3g、2−エチルヘキシルアクリレート100.g、重合禁止剤としてp−メトキシフェノール0.13gおよび触媒としてジブチル錫ジラウレート0.5gをとり、空気を流しながら75℃に昇温後、75℃で攪拌しつつイソホロンジイソシアネート39.6gを2時間かけて均一滴下し、反応を行った。
滴下終了後、5時間反応させたところで、ラクトン変性ヒドロキシエチルアクリレート24.5gを投入し、さらに1時間後に2−ヒドロキシエチルアクリレート45.0gを追加し、1時間反応させた。IR測定の結果、イソシアネートが消失したことを確認して反応を終了し、ポリプロピレングリコールとイソホロンジイソシアネートを繰り返し単位として有し、両末端に重合性不飽和結合を有するポリウレタンアクリレート(重量平均分子量56,000)を得た(以下、このポリウレタンアクリレートを「ポリウレタンジアクリレート4」とする)。
<(C)2官能の(メタ)アクリロイル基を有する架橋剤の合成4>
冷却管、温度計、攪拌装置、滴下漏斗及び空気注入管のついた反応容器にポリプロピレングリコール(分子量2,000)285.3g、2−エチルヘキシルアクリレート100.g、重合禁止剤としてp−メトキシフェノール0.13gおよび触媒としてジブチル錫ジラウレート0.5gをとり、空気を流しながら75℃に昇温後、75℃で攪拌しつつイソホロンジイソシアネート39.6gを2時間かけて均一滴下し、反応を行った。
滴下終了後、5時間反応させたところで、ラクトン変性ヒドロキシエチルアクリレート24.5gを投入し、さらに1時間後に2−ヒドロキシエチルアクリレート45.0gを追加し、1時間反応させた。IR測定の結果、イソシアネートが消失したことを確認して反応を終了し、ポリプロピレングリコールとイソホロンジイソシアネートを繰り返し単位として有し、両末端に重合性不飽和結合を有するポリウレタンアクリレート(重量平均分子量56,000)を得た(以下、このポリウレタンアクリレートを「ポリウレタンジアクリレート4」とする)。
実施例1
<サンプル配合及び粘着シート作製>
製造例1で得られたアクリル酸系誘導体ポリマ30.8g、2−エチルヘキシルアクリレート(EHA)38.7g、アクリロイルモルホリン(ACMO)18.5g、4−ヒドロキシブチルアクリレート(4−HBA)5.0g、製造例2で得られたポリウレタンジアクリレート2を6.5g、1−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン(I−184)0.5gを秤量し、攪拌混合して粘着性樹脂組成物を得た。
その後、ポリエチレンテレフタレートフィルムに上記で得られた粘着性樹脂組成物を滴下し、さらにポリエチレンテレフタレートをその上から被せ、ローラーにて粘着性樹脂組成物をシート状に塗布し、紫外線照射装置を用いて紫外線を2,000mJ/cm2照射して透明な粘着シートを得た。
<サンプル配合及び粘着シート作製>
製造例1で得られたアクリル酸系誘導体ポリマ30.8g、2−エチルヘキシルアクリレート(EHA)38.7g、アクリロイルモルホリン(ACMO)18.5g、4−ヒドロキシブチルアクリレート(4−HBA)5.0g、製造例2で得られたポリウレタンジアクリレート2を6.5g、1−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン(I−184)0.5gを秤量し、攪拌混合して粘着性樹脂組成物を得た。
その後、ポリエチレンテレフタレートフィルムに上記で得られた粘着性樹脂組成物を滴下し、さらにポリエチレンテレフタレートをその上から被せ、ローラーにて粘着性樹脂組成物をシート状に塗布し、紫外線照射装置を用いて紫外線を2,000mJ/cm2照射して透明な粘着シートを得た。
実施例2、3及び比較例1〜4
表1及び表2に記載の配合成分及び配合量で、実施例1と同様の方法で粘着性樹脂組成物及び粘着シートを作製した。
表1及び表2に記載の配合成分及び配合量で、実施例1と同様の方法で粘着性樹脂組成物及び粘着シートを作製した。
本発明の画像表示装置用粘着性樹脂組成物を用いることで、耐衝撃性を有し、視認性に優れる画像表示装置を提供することができる。特に、視認側の透明保護板、例えばガラスと、粘着性樹脂組成物との密着力が高く、85℃/85%RHのような高温高湿下に曝されても、剥がれ、浮き、気泡等を発生することなく、ディスプレイの視認性を低下させない。すなわち、画像表示ユニットと画像表示装置に必要と思われる部材を貼合することが可能であり、また画像表示装置の画像表示ユニットより視認側にある部材同士を貼合することが可能である。特に、液晶表示ユニットとタッチパネル、液晶表示ユニットと透明保護板、タッチパネルと透明保護板などを貼着させる粘着シートとして有用である。
Claims (9)
- (A)(メタ)アクリル酸系誘導体ポリマ、(B)(メタ)アクリロイル基を分子内に1つ有する(メタ)アクリル酸系誘導体モノマ、(C)2官能の(メタ)アクリロイル基を有する架橋剤及び(D)光重合開始剤を含有する画像表示装置用粘着性樹脂組成物であって、前記(C)2官能の(メタ)アクリロイル基を有する架橋剤が、重量平均分子量が2.0×104〜4.0×104の架橋剤Yを含み、該架橋剤Yの配合量が、該粘着性樹脂組成物全量に対して4〜8質量%である画像表示装置用粘着性樹脂組成物。
- (B)(メタ)アクリル酸系誘導体モノマが、下記一般式(b)で表されるモノマを含有する請求項1又は2に記載の画像表示装置用粘着性樹脂組成物。
CH2=CXCOO(CmH2mO)nH ・・・(b)
(式中、XはH又はCH3であり、mは2〜4の整数、nは1〜10の整数を示す。) - 一般式(b)で表されるモノマの配合量が、粘着性樹脂組成物全量に対して2〜20質量%である請求項3に記載の画像表示装置用粘着性樹脂組成物。
- 請求項1〜4のいずれか1項に記載の画像表示装置用粘着性樹脂組成物をシート状に硬化して得られる画像表示装置用粘着シート。
- ガラス転移温度が10℃〜30℃である請求項5に記載の画像表示装置用粘着シート。
- 請求項1〜4のいずれか1項に記載の画像表示装置用粘着性樹脂組成物から形成される層を視認側に有する画像表示装置。
- 画像表示装置用粘着性樹脂組成物から形成される層が、視認側の保護板と画像表示パネルの間に形成されているものである請求項7記載の画像表示装置。
- 透明保護板とタッチパネル、タッチパネルと画像表示ユニット、又は透明保護板と画像表示ユニットとの間を、請求項5又は6に記載の画像表示装置用粘着シートで貼り合わせる工程、前記貼り合わせる工程後、40℃〜80℃、0.3〜0.8MPa、及び5〜60分の条件で処理する工程と、を含む、画像表示装置の製造方法。
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