JP2018039863A - ゴム系粘着剤組成物、ゴム系粘着剤層、粘着フィルム、ゴム系粘着剤層付光学フィルム、光学部材、及び画像表示装置 - Google Patents
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Abstract
Description
前記ゴム系ベースポリマーが、多分散度(重量平均分子量/数平均分子量)が4以下のイソブチレン系ポリマーを含み、
前記ゴム系粘着剤組成物から形成した厚み50μmのゴム系粘着剤層の、40℃、92%R.H.における透湿度が、50g/(m2・day)以下であることを特徴とするゴム系粘着剤組成物に関する。
本発明のゴム系粘着剤組成物は、ゴム系ベースポリマーを含み、
前記ゴム系ベースポリマーが、多分散度(重量平均分子量/数平均分子量)が4以下のイソブチレン系ポリマーを含み、
前記ゴム系粘着剤組成物から形成した厚み50μmのゴム系粘着剤層の、40℃、92%R.H.における透湿度が、50g/(m2・day)以下であることを特徴とする。
本発明で用いるゴム系ベースポリマーは、室温付近の温度域においてゴム弾性を示すポリマーであり、多分散度(重量平均分子量/数平均分子量)が4以下のイソブチレン系ポリマーを含む。
本発明のゴム系粘着剤組成物には、粘着付与剤を添加することができる。粘着付与剤としては、テルペン骨格を含む粘着付与剤、ロジン骨格を含む粘着付与剤、及びこれらの水添物からなる群から選択される少なくとも1種の粘着付与剤を含むことができる。ゴム系粘着剤組成物に粘着付与剤を含むことで、各種被着体に対して高い接着性を有し、かつ、高温環境下においても高い耐久性を有するゴム系粘着剤層を形成することができるため、好ましい。
本発明のゴム系粘着剤組成物には、水素引抜型光重合開始剤を添加することができる。水素引抜型光重合開始剤とは、活性エネルギー線を照射することで、開始剤自身は開裂することなく、前記ポリイソブチレン等のイソブチレン系ポリマーより水素を引き抜き、ポリマーに反応点を作ることができるものである。当該反応点形成により、ポリマーの架橋反応を開始することができるものである。
本発明のゴム系粘着剤組成物は、さらに多官能ラジカル重合性化合物を含むことができる。本発明において、多官能ラジカル重合性化合物はイソブチレン系ポリマーの架橋剤として機能するものである。
前記ゴム系粘着剤組成物には、希釈剤として有機溶媒を添加することができる。希釈剤としては、特に限定されるものではないが、例えば、トルエン、キシレン、n−ヘプタン、ジメチルエーテル等を挙げることができ、これらを1種単独で又は2種以上を混合して使用することができる。これらの中でも、トルエンが好ましい。
本発明のゴム系粘着剤層は、前記ゴム系粘着剤組成物から形成されたことを特徴とする。本発明のゴム系粘着剤層の製造方法は後述する。
本発明のゴム系粘着剤層の製造方法は特に限定されないが、例えば、各種支持体等に前記ゴム系粘着剤組成物を塗布し、加熱乾燥等により溶媒等を除去することにより、ゴム系粘着剤層を形成することができる(製造方法1)。また、本発明のゴム系粘着剤組成物が、前記水素引抜型開始剤を含有する場合、前記ゴム系粘着剤組成物に、活性エネルギー線を照射して、前記イソブチレン系ポリマーを架橋することによりゴム系粘着剤層を製造することができる(製造方法2)。以下、それぞれの製造方法について説明する。
粘着剤組成物の塗布方法としては、各種方法が用いられる。具体的には、例えば、ロールコート、キスロールコート、グラビアコート、リバースコート、ロールブラッシュ、スプレーコート、ディップロールコート、バーコート、ナイフコート、エアーナイフコート、カーテンコート、リップコート、ダイコーター等による押出しコート法等の方法が挙げられる。
前記活性エネルギー線の照射は、通常、前記ゴム系粘着剤組成物を各種支持体等に塗布し、得られた塗布層に照射される。また、前記活性エネルギー線の照射は、塗布層に(他部材等を貼り合せることなく)直接照射してもよく、塗布層にセパレーター等の光学フィルムやガラス等の各種部材を貼り合せた後に照射してもよい。前記光学フィルムや各種部材に貼り合せた後に照射する場合は、当該光学フィルムや各種部材越しに活性エネルギー線を照射してもよく、当該光学フィルムや各種部材を剥離して、当該剥離した面から活性エネルギー線を照射してもよい。
本発明の粘着フィルムは、プラスチック基材からなる支持体、及び当該支持体の少なくとも片面に、前記ゴム系粘着剤層を有することを特徴とする。
本発明のゴム系粘着剤層付光学フィルムは、光学フィルムと、前記光学フィルム上に設けられた前記ゴム系粘着剤層を有することを特徴とする。
本発明の光学部材は、40℃、92%R.H.における透湿度が、1g/(m2・day)以下であるフィルム、及び当該フィルムの少なくとも片面に、前記ゴム系粘着剤層を有することを特徴とする。
本発明の画像表示装置は、前記粘着剤層付偏光フィルム、及び前記光学部材からなる群から選択される1種以上を含むことを特徴とする。画像表示装置としては、例えば、液晶表示装置、有機EL表示装置等を挙げることができる。
薄型偏光膜を作製するため、まず、非晶性ポリエチレンテレフタレート(PET)基材に9μm厚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膜(偏光子)を構成する、厚さ5μmのPVA層を含む光学フィルム積層体を生成した。
厚さ30μmのポリビニルアルコールフィルムを、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倍まで延伸した。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12μmの偏光子を得た。当該偏光子の片面に、片側にハードコード処理されており、逆面にケン化処理した厚さ25μmのトリアセチルセルロースフィルムを、偏光子の逆面に13μmのシクロオレフィン系樹脂フィルムを、ポリビニルアルコール系接着剤により貼り合せて、両保護偏光フィルム(偏光フィルム(2))を作製した。偏光フィルム(2)の構成は、ハードコート/トリアセチルセルロースフィルム/接着剤層/偏光子/接着剤層/シクロオレフィン系樹脂フィルムであった。
イソソルビド(ISB)37.5質量部、9,9−ビス[4−(2−ヒドロキシエトキシ)フェニル]フルオレン(BHEPF)91.5質量部、平均分子量400のポリエチレングリコール(PEG)8.4質量部、ジフェニルカーボネート(DPC)105.7質量部、及び、触媒として炭酸セシウム(0.2質量%水溶液)0.594質量部をそれぞれ反応容器に投入し、窒素雰囲気下にて、反応の第1段目の工程として、反応容器の熱媒温度を150℃にし、必要に応じて攪拌しながら、原料を溶解させた(約15分)。
応物を水中に押し出した後に、ペレット化を行い、BHEPF/ISB/PEG=42.9モル%/52.8モル%/4.3モル%の割合でジヒドロキシ化合物に由来する構造単位を含むポリカーボネート樹脂Aを得た。得られたポリカーボネート樹脂Aのガラス転移温度は126℃であり、還元粘度は0.372dL/gであった。得られたポリカーボネート樹脂Aを80℃で5時間真空乾燥した後、単軸押出機(スクリュー径:25mm、シリンダー設定温度:220℃、いすず化工機(株)製)、Tダイ(幅:300mm、設定温度:220℃)、チルロール(設定温度:120〜130℃)及び巻取機を備えたフィルム製膜装置を用いて、長さ3m、幅300mm、厚み120μmのポリカーボネート樹脂フィルムを作製した。得られたポリカーボネート樹脂フィルムの吸水率は、1.2%であった。
下記化学式(I)(式中の数字65及び35はモノマーユニットのモル%を示し、便宜的にブロックポリマー体で表している、重量平均分子量:5000)で示される側鎖型液晶ポリマー20重量部、ネマチック液晶相を示す重合性液晶(商品名:PaliocolorLC242、BASF社製)80重量部及び光重合開始剤(商品名:イルガキュア907、チバスペシャリティーケミカルズ社製)5重量部をシクロペンタノン200重量部に溶解して液晶塗工液を調製した。そして、基材フィルム(ノルボルネン系樹脂フィルム、商品名:ゼオネックス、:日本ゼオン(株)製)に当該塗工液をバーコーターにより塗工した後、80℃で4分間加熱乾燥することによって液晶を配向させた。この液晶層に紫外線を照射し、液晶層を硬化させることにより、基材上に第2の位相差層となる液晶固化層(厚み:0.58μm)を形成した。この層のRe(550)は0nm、Rth(550)は−71nmであり(nx:1.5326、ny:1.5326、nz:1.6550)、nz>nx=nyの屈折率特性を示した。
製造例3で得られた第1の位相差フィルムに、アクリル系粘着剤を介して、製造例4で得られた第2の位相差層(液晶固化層)を貼り合わせた後、上記基材フィルムを除去して、第1の位相差フィルムに液晶固化層が転写された積層体(位相差フィルムA)を得た。得られた位相差フィルムAは、第1の位相差フィルム/アクリル系粘着剤層/第2の位相差層から構成されていた。得られた位相差フィルムAのRe(550)は141nmであり、Rth(550)は70nmであった。
製造例1で得られた片保護偏光フィルム(偏光フィルム(1))の偏光膜(偏光子)側に、ポリビニルアルコール系接着剤を介して、製造例5で得られた位相差フィルムAの第1の位相差フィルムを貼り合せた。ここで、位相差フィルムAの遅相軸が偏光子の吸収軸に対して反時計回りに45°となるように貼り合わせて、位相差フィルム付片保護偏光フィルム(偏光フィルム(3))を作製した。偏光フィルム(3)の構成は、保護フィルム/接着剤層/偏光子/接着剤層/位相差フィルムAであった。
(ゴム系組成物の調製)
ポリイソブチレン(商品名:OPPANOL N50、Mw:560,000、Mn:240,000、Mw/Mn:2.3、BASF社製)のトルエン溶液(固形分:13重量%)を調整し、ゴム系粘着剤組成物(溶液)を調製した。
得られた粘着剤組成物(溶液)を、片面をシリコーンで剥離処理した厚み38μmのポリエステルフィルム(商品名:ダイアホイルMRF、三菱樹脂(株)製)の剥離処理面に塗布して塗布層を形成した。次いで、塗布層を120℃で3分乾燥させて、粘着剤層を形成し、粘着剤層の厚みが50μmの粘着シートを作製した。また、粘着シートの粘着面には、前記片面をシリコーンで剥離処理した厚み38μmのポリエステルフィルム(商品名:ダイアホイルMRF、三菱樹脂(株)製)を、剥離処理面と前記粘着剤層が接するように貼り合せた。粘着剤層の両面に被覆されたポリエステルフィルムは、剥離ライナー(セパレーター)として機能する。
実施例1で用いたポリイソブチレン(OPPANOL N50)を、表1に記載のポリイソブチレンに変更した以外は、実施例1と同様にしてゴム系粘着シートを製造した。
(ゴム系組成物の調製)
ポリイソブチレン(商品名:OPPANOL N50、Mw:560,000、Mn:240,000、Mw/Mn:2.3、BASF社製)100重量部と、粘着付与剤として、完全水添テルペンフェノール(軟化点:135℃、水酸基価:160である完全水添テルペンフェノール)10重量部を配合したトルエン溶液(粘着剤溶液)を固形分が13重量%になるように調整し、粘着剤組成物(溶液)を調製した。
ポリイソブチレンの種類、完全水添テルペンフェノールの添加量、及び膜厚を表1に記載のように変更した以外は、実施例4と同様にしてゴム系粘着シートを製造した。
(ゴム系組成物の調製)
ポリイソブチレン(商品名:OPPANOL N80、Mw:1,050,000、Mn:440,000、Mw/Mn:2.4、BASF社製)100重量部と、粘着付与剤として、完全水添テルペンフェノール(軟化点:135℃、水酸基価:160である完全水添テルペンフェノール)5重量部、多官能ラジカル重合性化合物としてのトリシクロデカンジメタノールジアクリレート(商品名:NKエステルA−DCP、2官能アクリレート、分子量:304、新中村化学工業(株)製)5重量部、水素引抜型光重合開始剤であるベンゾフェノン(和光純薬工業(株)製)1部を配合したトルエン溶液(粘着剤溶液)を固形分が13重量%になるように調整し、ゴム系粘着剤組成物(溶液)を調製した。
得られたゴム系粘着剤組成物(溶液)を、片面をシリコーンで剥離処理した厚み38μmのポリエステルフィルム(商品名:ダイアホイルMRF、三菱樹脂(株)製)の剥離処理面に塗布して塗布層を形成した。次いで、塗布層を、80℃で3分乾燥させて、ゴム系粘着剤層を形成し、ゴム系粘着剤層の厚みが50μmの粘着シートを作製した。また、前記粘着シートの粘着面には、前記片面をシリコーンで剥離処理した厚み38μmのポリエステルフィルム(商品名:ダイアホイルMRF、三菱樹脂(株)製)を、剥離処理面と前記ゴム系粘着剤層が接するように貼り合せた。ゴム系粘着剤層の両面に被覆されたポリエステルフィルムは、剥離ライナー(セパレーター)として機能する。
表1に記載の組成にした以外は実施例8と同様にして、ゴム系粘着シートを作製した。
表1に記載の組成にした以外は実施例1と同様にして、ゴム系粘着シートを作製した。
(アクリル系粘着シートの作製)
温度計、攪拌機、還流冷却管及び窒素ガス導入管を備えたセパラブルフラスコに、モノマー成分として、ブチルアクリレート(BA)99重量部、4−ヒドロキシブチルアクリレート(4HBA)1重量部、重合開始剤として、アゾビスイソブチロニトリル0.2重量部及び重合溶媒として酢酸エチルを固形分が20%になるように投入した後、窒素ガスを流し、攪拌しながら約1時間窒素置換を行った。その後、60℃にフラスコを加熱し、7時間反応させて重量平均分子量(Mw)110万のアクリル系ポリマーを得た。前記アクリル系ポリマー溶液(固形分100重量部)に、イソシアネート系架橋剤としてトリメチロールプロパントリレンジイソシアネート(商品名:コロネートL、日本ポリウレタン工業(株)製)0.8重量部、シランカップリング剤(商品名:KBM−403、信越化学(株)製)0.1重量部を加えてアクリル系粘着剤組成物を調製した。
実施例、比較例で得られた粘着シートの一方の剥離ライナーを剥がし、粘着面を露出させて、該粘着面により、製造例1で得られた偏光フィルム(1)の偏光子に貼り合わせた。そして、もう一方の剥離ライナーを剥がして、測定用サンプル1(片保護偏光フィルム)を得た。
◎:ルーペで確認しても、不具合(発泡、剥がれ等)の発生がなかった。
〇:目視では不具合が確認できなかったが、ルーペで確認すると使用に問題ない程度の多少の不具合が生じていた。
×:目視で不具合が確認できた。
耐久性試験で得られた測定用サンプル1〜3を85℃の環境下に500時間投入後の端部の状態をルーペ(20倍)を用いて観察した。以下の評価基準により評価した。
◎:目視では糊ズレの発生が確認できなかったが、ルーペで確認すると使用に問題ない程度の多少の糊ズレが生じていた。
○:不具合が生じない範囲の糊ズレが目視で確認できた。
×:偏光板端部と糊端部にズレが発生し不具合が確認できた。
実施例、比較例で得られた粘着シートの一方の剥離ライナーを剥がし、粘着面を露出させて、該粘着面により、粘着シートをトリアセチルセルロースフィルム(TACフィルム、厚み25μm、コニカミノルタ(株)製)に貼り合わせた。そして、もう一方の剥離ライナーを剥がして、測定用サンプルを得た。
測定温度:40℃
相対湿度:92%
測定時間:24時間
なお、測定の際には、恒温恒湿槽を使用した。
<ポリイソブチレン>
OPPANOL N50:ポリイソブチレン(Mw:560,000、Mn:240,000、Mw/Mn:2.3、BASF社製)
OPPANOL N80:ポリイソブチレン(Mw:1,050,000、Mn:440,000、Mw/Mn:2.4、BASF社製)
OPPANOL N100:ポリイソブチレン(Mw:1,550,000、Mn:530,000、Mw/Mn:2.9、BASF社製)
OPPANOL B50:ポリイソブチレン(Mw:535,000、Mn:111,458、Mw/Mn:4.8、BASF社製)
OPPANOL B80:ポリイソブチレン(Mw:1,150,000、Mn:239,583、Mw/Mn:4.8、BASF社製)
OPPANOL B100:ポリイソブチレン(Mw:1,680,000、Mn:365,217、Mw/Mn:4.6、BASF社製)
<それ以外のポリマー>
アクリル系樹脂:比較例4で得られたアクリル系粘着剤組成物
<粘着付与剤>
完全水添テルペンフェノール:軟化点が160℃、水酸基価が60である完全水添テルペンフェノール
<多官能ラジカル重合性化合物>
A−DCP:トリシクロデカンジメタノールジアクリレート(商品名:NKエステルA−DCP、2官能アクリレート、分子量:304、新中村化学工業(株)製)
DCP:トリシクロデカンジメタノールジメタクリレート(商品名:NKエステル DCP、2官能メタクリレート、分子量:332、新中村化学工業(株)製)
<光重合開始剤>
ベンゾフェノン:水素引抜型光重合開始剤
2 偏光フィルム
3 ゴム系粘着剤層
4 偏光子
5 保護フィルム
6 位相差フィルム
Claims (13)
- ゴム系ベースポリマーを含むゴム系粘着剤組成物であって、
前記ゴム系ベースポリマーが、多分散度(重量平均分子量/数平均分子量)が4以下のイソブチレン系ポリマーを含み、
前記ゴム系粘着剤組成物から形成した厚み50μmのゴム系粘着剤層の、40℃、92%R.H.における透湿度が、50g/(m2・day)以下であることを特徴とするゴム系粘着剤組成物。 - 粘着付与剤を含むことを特徴とする請求項1に記載のゴム系粘着剤組成物。
- 前記粘着付与剤が、テルペン骨格を含む粘着付与剤、ロジン骨格を含む粘着付与剤、及びこれらの水添物からなる群から選択される少なくとも1種の粘着付与剤であることを特徴とする請求項2に記載のゴム系粘着剤組成物。
- 前記粘着付与剤の軟化点が、90℃以上であることを特徴とする請求項2又は3に記載のゴム系粘着剤組成物。
- 水素引抜型光重合開始剤を含むことを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載のゴム系粘着剤組成物。
- 請求項1〜5のいずれかに記載のゴム系粘着剤組成物から形成されたことを特徴とするゴム系粘着剤層。
- プラスチック基材からなる支持体、及び当該支持体の少なくとも片面に、請求項6に記載のゴム系粘着剤層を有することを特徴とする粘着フィルム。
- 光学フィルム、及び当該光学フィルムの少なくとも片面に、請求項6に記載のゴム系粘着剤層を有することを特徴とするゴム系粘着剤層付光学フィルム。
- 前記光学フィルムが、偏光子の少なくとも片面に保護フィルムを有する偏光フィルムであることを特徴とする請求項8に記載のゴム系粘着剤層付光学フィルム。
- 前記偏光フィルムが、偏光子の片面のみに保護フィルムを有する片面保護偏光フィルムであって、
前記ゴム系粘着剤層、偏光子、保護フィルムが、この順に積層されていることを特徴とする請求項9に記載のゴム系粘着剤層付光学フィルム。 - 前記ゴム系粘着剤層付光学フィルムが、さらに位相差フィルムを含み、
前記ゴム系粘着剤層、位相差フィルム、偏光子、保護フィルムが、この順に積層されていることを特徴とする請求項10に記載のゴム系粘着剤層付光学フィルム。 - 40℃、92%R.H.における透湿度が、1g/(m2・day)以下であるフィルム、及び当該フィルムの少なくとも片面に、請求項6に記載のゴム系粘着剤層を有することを特徴とする光学部材。
- 請求項8〜11のいずれかに記載のゴム系粘着剤層付光学フィルム、又は請求項12に記載の光学部材を少なくとも1枚含むことを特徴とする画像表示装置。
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