説明

光学用アクリル系粘着剤組成物および光学用アクリル系粘着テープ

【課題】高透明性と、高接着性を備えた光学用アクリル系粘着剤組成物および光学用アクリル系粘着テープを提供する。
【解決手段】光学用アクリル系粘着剤組成物は、骨格中に窒素原子を有するビニル系モノマーをモノマー単位として含み、カルボキシル基含有モノマーを実質的に含まないアクリル系ポリマー(A)100部と、重量平均分子量が1000以上30000未満の(メタ)アクリル系重合体(B)1〜70部と、水素添加型粘着付与樹脂(C)1〜50部と、を含む。光学用アクリル系粘着テープは、上記組成を有する光学用アクリル系粘着剤組成物を含む粘着剤層を有する。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、光学用アクリル系粘着剤組成物および光学用アクリル系粘着テープに関する。
【背景技術】
【0002】
液晶ディスプレイ(LCD)などの表示装置に組み込まれている偏光板や、プラズマディスプレイ(PDP)などの表示装置に組み込まれている光学フィルムは、傷つき防止や汚れ防止等のため、その最表面にハードコート処理がされており、処理する材料は、表面エネルギーや極性の低い材料が使用されている。また、近年偏光板に使用されているPVA層保護フィルムにおいては、トリアセチルセルロースフィルムから、極性の低いノルボルネン樹脂フィルムへの置き換えが進んでいる。
【0003】
このため、偏光板などの光学フィルムを表示パネルに貼り合わせる場合、従来用いられてきた粘着テープでは、接着信頼性に乏しく、耐久性に問題が生じることがあった。液晶表示装置は、その用途が拡大するにつれて、様々な環境で使用されるようになり、構成部品を貼り合わせる粘着テープにも剥離を生じない高い接着性が求められている。また、粘着テープには表示パネルの視認性の低下を引き起こさないように、高い透明性も求められる。
【0004】
特許文献1および2には、光学部材の貼り合わせに用いるための粘着シート(粘着テープ)や粘着剤が開示されている。しかしながら、カルボキシル基を多く含有する粘着剤組成物は、極性の低い被着体に対しては接着性が低くなるという問題があった。
【0005】
また、極性の低い被着体に対する接着性を高める手法としては、粘着剤組成物に粘着付与樹脂(粘着付与剤)を添加する方法が知られている。特許文献3および4には、アクリル系粘着剤組成物に粘着付与樹脂としてロジンや水素添加型粘着付与樹脂を添加したアクリル系粘着剤組成物が開示されている。しかし、極性の低い被着体に対する接着性の向上に十分に応えられていない場合があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0006】
【特許文献1】特開2003−49128号公報
【特許文献2】特開2005−298724号公報
【特許文献3】特開平6−207151号公報
【特許文献4】特表平11−504054号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0007】
本発明はこうした課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、高透明性と、高接着性とを兼ね備えた、光学部材等の貼り合わせに使用される光学用アクリル系粘着剤組成物および光学用アクリル系粘着テープを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0008】
本発明のある態様は、光学用アクリル系粘着剤組成物である。当該光学用アクリル系粘着剤組成物は、骨格中に窒素原子を有するビニル系モノマーをモノマー単位として含み、カルボキシル基含有モノマーを実質的に含まないアクリル系ポリマー(A)100部と、重量平均分子量が1000以上30000未満の(メタ)アクリル系重合体(B)1〜70部と、水素添加型石油系粘着付与樹脂(C)1〜50部と、を含むことを特徴とする。
【0009】
この態様の光学用アクリル系粘着剤組成物によれば、高透明性と、高接着性とを備えた、光学部材等の貼り合わせに使用される光学用アクリル系粘着剤組成物を提供することができる。
【0010】
上記態様の光学用アクリル系粘着剤組成物において、アクリル系ポリマー(A)は、前記ビニル系モノマーと、下記一般式(1)で表される(メタ)アクリル酸エステルと、を必須成分として共重合させたコポリマーであってもよい。
CH=C(R)COOR (1)
[式(1)中、Rは、水素原子またはメチル基であり、Rは、炭素数1〜12のアルキル基、または脂環式炭化水素基である]
【0011】
(B)のガラス転移温度が0℃以上300℃以下であってもよい。
【0012】
また、上記態様の光学用アクリル系粘着剤組成物において、前記アクリル系ポリマー(A)は、モノマー単位として、下記一般式に記載のアクリル(2)で表されるN−ビニル環状アミド、および(メタ)アクリルアミド類からなる群から選択される1種または2種以上のモノマーであってもよい。
CH=CHNCOR (2)
[式(2)式中、Rは、2価の有機基である]
【0013】
また、上記態様の光学用アクリル系粘着剤組成物において、(メタ)アクリル系重合体(B)は、側鎖に脂環式構造を有する(メタ)アクリル系モノマーをモノマー単位として含んであってもよい。
【0014】
また、上記態様の光学用アクリル系粘着剤組成物において、水素添加型粘着付与樹脂(C)が、石油系樹脂、またはテルペン系樹脂であってもよい。
【0015】
また、上記態様の光学用アクリル系粘着剤組成物において、水素添加型粘着付与樹脂(C)の軟化点が80〜200℃であってもよい。
【0016】
本発明の他の態様は、光学用アクリル系粘着テープである。当該光学用アクリル系粘着テープは、上述したいずれかの態様の光学用アクリル系粘着剤組成物を含む粘着剤層を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【0017】
本発明によれば、高透明性と、高接着性とを備えた、光学部材等の貼り合わせに使用される光学用アクリル系粘着剤組成物および光学用アクリル系粘着テープを提供することができる。
【発明を実施するための形態】
【0018】
本実施形態に係る光学用アクリル系粘着剤組成物は、骨格中に窒素原子を有するビニル系モノマーをモノマー単位として含み、カルボキシル基含有モノマーを実質的に含まないアクリル系ポリマー(A)100部と、重量平均分子量が1000以上30000未満の(メタ)アクリル系重合体(B)1〜70部と、水素添加型石油系粘着付与樹脂(C)1〜50部と、を含むことを特徴とする。
【0019】
[アクリル系ポリマー(A)]
アクリル系ポリマー(A)は、骨格中に窒素原子を有するビニル系モノマーをモノマー単位として含み、カルボキシル基含有モノマーを実質的に含まないポリマーである。本実施形態に係る光学用アクリル系粘着剤組成物は、骨格中に窒素原子を有するビニル系モノマーをモノマー単位としてアクリル系ポリマー(A)に含めることで、アクリル系粘着剤組成物に適度な極性を持たせている。そして、アクリル系ポリマー(A)にカルボキシル基含有モノマーを実質的に含めないことで、アクリル系ポリマー(A)の極性が過度に高まることを防いでいる。その結果、アクリル系ポリマー(A)と、低極性から中程度の極性を持つ(メタ)アクリル系重合体(B)との親和性を高めることができる。これにより、光学用アクリル系粘着テープの被着体に対する接着性を向上させることができ、また、光学用アクリル系粘着テープの透明性を高めることができる。
【0020】
ここで、前記「カルボキシル基含有モノマー」とは、1分子内に少なくとも1つのカルボキシル基(無水物の形態であり得る。)を有するビニルモノマー(エチレン性不飽和単量体)を指す。かかるカルボキシル基含有モノマーの具体例としては、(メタ)アクリル酸、クロトン酸等のエチレン性不飽和モノカルボン酸;マレイン酸、イタコン酸、シトラコン酸等のエチレン性不飽和ジカルボン酸;無水マレイン酸、無水イタコン酸等のエチレン性不飽和ジカルボン酸の無水物等が挙げられる。また、前記「実質的に含有しない」とは、たとえば、アクリル系ポリマー(A)がカルボキシル基含有モノマーを全く含有しないか、あるいはその含有量が全モノマー成分の0.1質量%以下であることをいう。または、前記「実質的に含有しない」とは、たとえば、アクリル系ポリマー(A)に含まれるカルボキシル基が0.0014mol/g当量以下であることをいう。
【0021】
アクリル系ポリマー(A)は、カルボキシル基含有モノマーを実質的に含有しないのみならず、カルボキシル基以外の酸性基(スルホン酸基、リン酸基等)を含有するモノマーについても実質的に含有しないことが好ましい。すなわち、カルボキシル基含有モノマーと、その他の酸性基含有モノマーを全く含有しないか、あるいはその合計量が全モノマー成分の0.1質量%以下であること、または、アクリル系ポリマー(A)に含まれるカルボキシル基と、その他の酸性基の合計量が0.0014mol/g当量以下であることが好ましい。
【0022】
また、アクリル系ポリマー(A)は、たとえば、骨格中に窒素原子を有するビニル系モノマーと、下記一般式(1)で表される(メタ)アクリル酸エステルと、を必須成分として共重合させたコポリマーである。
CH=C(R)COOR (1)
[式(1)中、Rは、水素原子またはメチル基であり、Rは、炭素数1〜12のアルキル基、または脂環式炭化水素基である]
【0023】
アクリル系ポリマー(A)は、重合開始剤とともに、ビニル系モノマーと(メタ)アルキル酸エステルとを重合(たとえば、溶液重合、エマルション重合、UV重合)させることにより得ることができる。ここで、前記「必須成分として共重合させた」とは、前記ビニル系モノマーと前記(メタ)アクリル酸エステルの合計量がアクリル系ポリマー(A)を構成するモノマー成分全量の約50質量%以上であることをいう。前記ビニル系モノマーと前記(メタ)アクリル酸エステルの合計量は、モノマー成分全量に対して約50質量%以上99.9質量%以下、好ましくは、約60質量%以上95質量%以下、より好ましくは約70質量%以上85質量%以下である。
【0024】
また、前記アクリル系ポリマー(A)は、モノマー単位として、下記一般式に記載のアクリル(2)で表されるN−ビニル環状アミド、および(メタ)アクリルアミド類からなる群から選択される1種または2種以上のモノマーであることが好ましい。
CH=CHNCOR (2)
[式(2)式中、Rは、2価の有機基である]
【0025】
N−ビニル環状アミドの具体例としては、N−ビニル−2−ピロリドン、N−ビニル−2−ピペリドン、N−ビニル−3−モルホリノン、N−ビニル−2−カプロラクタム、N−ビニル−1,3−オキサジン−2−オン、N−ビニル−3,5−モルホリンジオン等が挙げられる。
【0026】
(メタ)アクリルアミド類の具体例としては、
(メタ)アクリルアミド;
N−エチル(メタ)アクリルアミド、N−n−ブチル(メタ)アクリルアミド、N−イソプロピル(メタ)アクリルアミド、N−メチロール(メタ)アクリルアミド、N−メチロールプロパン(メタ)アクリルアミド、N−メトキシメチル(メタ)アクリルアミド、N−ブトキシメチル(メタ)アクリルアミド等のN−アルキル(メタ)アクリルアミド;
および、N,N−ジメチル(メタ)アクリルアミド、N,N−ジエチル(メタ)アクリルアミド、N,N−ジプロピル(メタ)アクリルアミド、N,N−ジイソプロピル(メタ)アクリルアミド、N,N−ジ(n−ブチル)(メタ)アクリルアミド、N,N−ジ(t−ブチル)(メタ)アクリルアミド等のN,N−ジアルキル(メタ)アクリルアミド、N−メチロール(メタ)アクリルアミド、N−エチロール(メタ)アクリルアミド
等が挙げられる。なお、これらのビニル系モノマーは、単独であるいは2種以上を組み合わせて使用することができる。
【0027】
上記以外の、骨格中に窒素原子を有するビニル系モノマーとしては、
N−(メタ)アクリロイルオキシメチレンスクシンイミド、N−(メタ)アクリロイル−6−オキシヘキサメチレンスクシンイミド、N−(メタ)アクリロイル−8−オキシヘキサメチレンスクシンイミド等のスクシンイミド系モノマー;
N−シクロヘキシルマレイミド、N−イソプロピルマレイミド、N−ラウリルマレイミド、N−フェニルマレイミド等のマレイミド系モノマー;
N−メチルイタコンイミド、N−エチルイタコンイミド、N−ブチルイタコンイミド、N−オクチルイタコンイミド、N−2−エチルへキシルイタコンイミド、N−シクロへキシルイタコンイミド、N−ラウリルイタコンイミド等のイタコンイミド系モノマー;
N−メチルビニルピロリドン、N−ビニルピラジン、N−ビニルイミダゾール、N−ビニルオキサゾール、N−(メタ)アクリロイルピペリジン、N−(メタ)アクリロイルピロリジン、N−ビニルモルホリン、N−ビニルピラゾール、N−ビニルイソオキサゾール、N−ビニルチアゾール、N−ビニルイソチアゾール、N−ビニルピリダジン、N−(メタ)アクリロイル−2−ピロリドン、N−ビニルピリジン、N−ビニルピリミジン、N−ビニルピペラジン、N−ビニルピロール等の窒素含有複素環系モノマー;
N−ビニルカプロラクタム等のラクタム系モノマー;
(メタ)アクリル酸アミノエチル、(メタ)アクリル酸N,N−ジメチルアミノエチル、(メタ)アクリル酸N,N−ジメチルアミノエチル、(メタ)アクリル酸t−ブチルアミノエチル等の(メタ)アクリル酸アミノアルキル系モノマー;
2−イソシアナートエチル(メタ)アクリレート等のイソシアネート基含有モノマー;
アクリロイルモルホリン;
N−ビニルカルボン酸アミド類
等が挙げられる。
【0028】
前記アクリル系ポリマー(A)としては、上記一般式(2)で表されるN−ビニル環状アミドをより好適に用いることができる。また、上記一般式(2)中のRは、好ましくは飽和または不飽和の炭化水素基であり、より好ましくは飽和炭化水素基(たとえば、炭素数3〜5のアルキレン基)である。特に好ましいN−ビニル環状アミドとしては、N−ビニル−2−ピロリドン、N−ビニル−2−カプロラクタムが挙げられる。
【0029】
上記一般式(1)で表される(メタ)アクリル酸エステルの具体例としては、
(メタ)アクリル酸メチル、(メタ)アクリル酸エチル、(メタ)アクリル酸プロピル、(メタ)アクリル酸イソプロピル、(メタ)アクリル酸ブチル、(メタ)アクリル酸イソブチル、(メタ)アクリル酸s−ブチル、(メタ)アクリル酸t−ブチル、(メタ)アクリル酸ペンチル、(メタ)アクリル酸イソペンチル、(メタ)アクリル酸ヘキシル、(メタ)アクリル酸ヘプチル、(メタ)アクリル酸オクチル、(メタ)アクリル酸2−エチルヘキシル(2−エチルヘキシル(メタ)アクリレート)、(メタ)アクリル酸イソオクチル、(メタ)アクリル酸ノニル、(メタ)アクリル酸イソノニル、(メタ)アクリル酸デシル、(メタ)アクリル酸イソデシル、(メタ)アクリル酸ウンデシル、(メタ)アクリル酸ドデシル等の(メタ)アクリル酸アルキルエステル;
シクロペンチル(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)アクリレート等の脂環式炭化水素基を有する(メタ)アクリル酸エステル;
フェニル(メタ)アクリレート等の芳香族炭化水素基を有する(メタ)アクリル酸エステル;
テルペン化合物誘導体アルコールから得られる(メタ)アクリル酸エステル
等を挙げることができる。なお、これらの(メタ)アクリル酸エステルは、単独であるいは組み合わせて使用することができる。また、(メタ)アクリル酸エステルとはアクリル酸エステルおよび/またはメタクリル酸エステルをいい、「(メタ)・・・」は全て同様の意味である。
【0030】
なお、アクリル系ポリマー(A)は、凝集力、耐熱性、架橋性等の改質目的など、必要に応じて、前記ビニル系モノマーおよび(メタ)アクリル酸エステルと共重合可能な他のモノマー成分(共重合性モノマー)を含んでもよい。すなわち、アクリル系ポリマー(A)は、主成分としてのビニル系モノマーおよび(メタ)アクリル酸エステルと共に、共重合性モノマーを含んでもよい。
【0031】
共重合性モノマーの具体的な例としては、
酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル等のビニルエステル類;
(メタ)アクリル酸2−ヒドロキシエチル、(メタ)アクリル酸4−ヒドロキシブチル、(メタ)アクリル酸3−ヒドロキシプロピル、(メタ)アクリル酸6−ヒドロキシヘキシル等のヒドロキシル基含有アクリル系モノマー;
アクリロニトリル、メタクリロニトリル等のシアノアクリレートモノマー;
(メタ)アクリル酸メトキシエチル、(メタ)アクリル酸エトキシエチル等の(メタ)アクリル酸アルコキシアルキル系モノマー;
スチレン、α−メチルスチレン等のスチレン系モノマー;
(メタ)アクリル酸グリシジル等のエポキシ基含有アクリル系モノマー;
(メタ)アクリル酸ポリエチレングリコール、(メタ)アクリル酸ポリプロピレングリコール、(メタ)アクリル酸メトキシエチレングリコール、(メタ)アクリル酸メトキシポリプロピレングリコール等のグリコール系アクリルエステルモノマー;
(メタ)アクリル酸テトラヒドロフルフリル、フッ素原子含有(メタ)アクリレート、シリコーン(メタ)アクリレート等の複素環、ハロゲン原子、ケイ素原子等を有するアクリル酸エステル系モノマー;
イソプレン、ブタジエン、イソブチレン等のオレフィン系モノマー;
メチルビニルエーテル、エチルビニルエーテル等のビニルエーテル系モノマー;
ビニルトルエン、スチレン等の芳香族ビニル化合物;
エチレン、ブタジエン、イソプレン、イソブチレン等のオレフィンまたはジエン類;
ビニルアルキルエーテル等のビニルエーテル類;
塩化ビニル;
等が挙げられる。なお、これらの共重合性モノマーは単独でまたは2種以上を組み合わせて使用できる。
【0032】
共重合性モノマーの使用量としては、特に制限されないが、通常、前記アクリル系ポリマー(A)を調製するためのモノマー成分全量に対して、共重合性モノマーを約0.1〜約40質量%、好ましくは約0.5〜約30質量%、さらに好ましくは約1〜約20質量%含有することができる。
【0033】
共重合性モノマーを約0.1質量%以上含有することで、アクリル系粘着剤組成物で形成された粘着剤層を有するアクリル系粘着テープまたはシートの凝集力の低下を防ぎ、高いせん断力を得ることができる。また、共重合性モノマーの含有量を約40質量%以下とすることで、凝集力が高くなり過ぎるのを防ぎ、常温(25℃)でのタック感を向上させることができる。
【0034】
また、アクリル系ポリマー(A)には、形成するアクリル系粘着剤組成物の凝集力を調整するために必要に応じて多官能性モノマーを含有してもよい。
【0035】
多官能性モノマーとしては、たとえば、(ポリ)エチレングリコールジ(メタ)アクリレート、(ポリ)プロピレングリコールジ(メタ)アクリレート、ネオペンチルグリコールジ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールジ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールトリ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレート、1,2−エチレングリコールジ(メタ)アクリレート、1,6−ヘキサンジオールジ(メタ)アクリレート、1,12−ドデカンジオールジ(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、テトラメチロールメタントリ(メタ)アクリレート、アリル(メタ)アクリレート、ビニル(メタ)アクリレート、ジビニルベンゼン、エポキシアクリレート、ポリエステルアクリレート、ウレタンアクリレート、ブチルジ(メタ)アクリレート、ヘキシルジ(メタ)アクリレート等が挙げられる。中でも、トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、ヘキサンジオールジ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレートを好適に使用することができる。多官能(メタ)アクリレートは、単独でまたは2種以上を組み合わせて使用することができる。
【0036】
多官能性モノマーの使用量としては、その分子量や官能基数等により異なるが、アクリル系ポリマー(A)を調製するためのモノマー成分全量に対して、約0.01〜約3.0質量%、好ましくは約0.02〜約2.0質量%であり、さらに好ましくは約0.03〜約1.0質量%となるように添加する。
【0037】
多官能性モノマーの使用量が、アクリル系ポリマー(A)を調製するためのモノマー成分全量に対して約3.0質量%を超えると、たとえば、アクリル系粘着剤組成物の凝集力が高くなりすぎ、接着力が低下したりする場合等がある。一方、約0.01質量%未満であると、たとえば、アクリル系粘着剤組成物の凝集力が低下する場合等がある。
【0038】
<重合開始剤>
アクリル系ポリマー(A)の調製に際して、熱重合開始剤や光重合開始剤(光開始剤)等の重合開始剤を用いた熱や紫外線による硬化反応を利用して、アクリル系ポリマー(A)を容易に形成することができる。特に、重合時間を短くすることができる利点等から、光重合開始剤を好適に用いることができる。重合開始剤は単独でまたは2種以上を組み合わせて使用することができる。
【0039】
熱重合開始剤としては、たとえば、アゾ系重合開始剤(たとえば、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、2,2´−アゾビス(2−メチルプロピオン酸)ジメチル、4,4´−アゾビス−4−シアノバレリアン酸、アゾビスイソバレロニトリル、2,2´−アゾビス(2−アミジノプロパン)ジヒドロクロライド、2,2´−アゾビス[2−(5−メチル−2−イミダゾリン−2−イル)プロパン]ジヒドロクロライド、2,2´−アゾビス(2−メチルプロピオンアミジン)二硫酸塩、2,2´−アゾビス(N,N´−ジメチレンイソブチルアミジン)ジヒドロクロライド等);過酸化物系重合開始剤(たとえば、ジベンゾイルペルオキシド、t−ブチルペルマレエート、過酸化ラウロイル等);レドックス系重合開始剤等が挙げられる。
【0040】
熱重合開始剤の使用量としては、特に制限されず、従来、熱重合開始剤として利用可能な範囲であればよい。
【0041】
光重合開始剤としては、特に制限されないが、たとえば、ベンゾインエーテル系光重合開始剤、アセトフェノン系光重合開始剤、α−ケトール系光重合開始剤、芳香族スルホニルクロリド系光重合開始剤、光活性オキシム系光重合開始剤、ベンゾイン系光重合開始剤、ベンジル系光重合開始剤、ベンゾフェノン系光重合開始剤、ケタール系光重合開始剤、チオキサントン系光重合開始剤、アシルフォスフィンオキサイド系光重合開始剤等を用いることができる。
【0042】
具体的には、ベンゾインエーテル系光重合開始剤としては、たとえば、ベンゾインメチルエーテル、ベンゾインエチルエーテル、ベンゾインプロピルエーテル、ベンゾインイソプロピルエーテル、ベンゾインイソブチルエーテル、2,2−ジメトキシ−1,2−ジフェニルエタン−1−オン[商品名:イルガキュア651、チバスペシャルティケミカルズ社製]、アニソールメチルエーテル等が挙げられる。アセトフェノン系光重合開始剤としては、たとえば、1−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン[商品名:イルガキュア184、チバスペシャルティケミカルズ社製]、4−フェノキシジクロロアセトフェノン、4−t−ブチル−ジクロロアセトフェノン、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[商品名:イルガキュア2959、チバスペシャルティケミカルズ社製]、2−ヒドロキシ−2−メチル−1−フェニル−プロパン−1−オン[商品名:ダロキュア1173、チバスペシャルティケミカルズ社製]、メトキシアセトフェノン等が挙げられる。α−ケトール系光重合開始剤としては、たとえば、2−メチル−2−ヒドロキシプロピオフェノン、1−[4−(2−ヒドロキシエチル)−フェニル]−2−ヒドロキシ−2−メチルプロパン−1−オン等が挙げられる。芳香族スルホニルクロリド系光重合開始剤としては、たとえば、2−ナフタレンスルホニルクロライド等が挙げられる。光活性オキシム系光重合開始剤としては、たとえば、1−フェニル−1,1−プロパンジオン−2−(o−エトキシカルボニル)−オキシム等が挙げられる。
【0043】
また、ベンゾイン系光重合開始剤には、たとえば、ベンゾイン等が含まれる。ベンジル系光重合開始剤には、たとえば、ベンジル等が含まれる。ベンゾフェノン系光重合開始剤には、たとえば、ベンゾフェノン、ベンゾイル安息香酸、3,3´−ジメチル−4−メトキシベンゾフェノン、ポリビニルベンゾフェノン、α−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン等が含まれる。ケタール系光重合開始剤には、たとえば、ベンジルジメチルケタール等が含まれる。チオキサントン系光重合開始剤には、たとえば、チオキサントン、2−クロロチオキサントン、2−メチルチオキサントン、2,4−ジメチルチオキサントン、イソプロピルチオキサントン、2,4−ジクロロチオキサントン、2,4−ジエチルチオキサントン、イソプロピルチオキサントン、2,4−ジイソプロピルチオキサントン、ドデシルチオキサントン等が含まれる。
【0044】
アシルフォスフィン系光重合開始剤としては、たとえば、ビス(2,6−ジメトキシベンゾイル)フェニルホスフィンオキシド、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)ホスフィンオキシド、ビス(2,6−ジメトキシベンゾイル)−n−ブチルホスフィンオキシド、ビス(2,6−ジメトキシベンゾイル)−(2−メチルプロパン−1−イル)ホスフィンオキシド、ビス(2,6−ジメトキシベンゾイル)−(1−メチルプロパン−1−イル)ホスフィンオキシド、ビス(2,6−ジメトキシベンゾイル)−t−ブチルホスフィンオキシド、ビス(2,6−ジメトキシベンゾイル)シクロヘキシルホスフィンオキシド、ビス(2,6−ジメトキシベンゾイル)オクチルホスフィンオキシド、ビス(2−メトキシベンゾイル)(2−メチルプロパン−1−イル)ホスフィンオキシド、ビス(2−メトキシベンゾイル)(1−メチルプロパン−1−イル)ホスフィンオキシド、ビス(2,6−ジエトキシベンゾイル)(2−メチルプロパン−1−イル)ホスフィンオキシド、ビス(2,6−ジエトキシベンゾイル)(1−メチルプロパン−1−イル)ホスフィンオキシド、ビス(2,6−ジブトキシベンゾイル)(2−メチルプロパン−1−イル)ホスフィンオキシド、ビス(2,4−ジメトキシベンゾイル)(2−メチルプロパン−1−イル)ホスフィンオキシド、ビス(2,4,6−トリメチルベンゾイル)(2,4−ジペントキシフェニル)ホスフィンオキシド、ビス(2,6−ジメトキシベンゾイル)ベンジルホスフィンオキシド、ビス(2,6−ジメトキシベンゾイル)−2−フェニルプロピルホスフィンオキシド、ビス(2,6−ジメトキシベンゾイル)−2−フェニルエチルホスフィンオキシド、ビス(2,6−ジメトキシベンゾイル)ベンジルホスフィンオキシド、ビス(2,6−ジメトキシベンゾイル)−2−フェニルプロピルホスフィンオキシド、ビス(2,6−ジメトキシベンゾイル)−2−フェニルエチルホスフィンオキシド、2,6−ジメトキシベンゾイルベンジルブチルホスフィンオキシド、2,6−ジメトキシベンゾイルベンジルオクチルホスフィンオキシド、ビス(2,4,6−トリメチルベンゾイル)−2,5−ジイソプロピルフェニルホスフィンオキシド、ビス(2,4,6−トリメチルベンゾイル)−2−メチルフェニルホスフィンオキシド、ビス(2,4,6−トリメチルベンゾイル)−4−メチルフェニルホスフィンオキシド、ビス(2,4,6−トリメチルベンゾイル)−2,5−ジエチルフェニルホスフィンオキシド、ビス(2,4,6−トリメチルベンゾイル)−2,3,5,6−テトラメチルフェニルホスフィンオキシド、ビス(2,4,6−トリメチルベンゾイル)−2,4−ジ−n−ブトキシフェニルホスフィンオキシド、2,4,6−トリメチルベンゾイルジフェニルホスフィンオキシド、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ホスフィンオキシド、ビス(2,4,6−トリメチルベンゾイル)イソブチルホスフィンオキシド、2,6−ジメチトキシベンゾイル−2,4,6−トリメチルベンゾイル−n−ブチルホスフィンオキシド、ビス(2,4,6−トリメチルベンゾイル)フェニルホスフィンオキシド、ビス(2,4,6−トリメチルベンゾイル)−2,4−ジブトキシフェニルホスフィンオキシド、1,10−ビス[ビス(2,4,6−トリメチルベンゾイル)ホスフィンオキシド]デカン、トリ(2−メチルベンゾイル)ホスフィンオキシド、などが挙げられる。
【0045】
光重合開始剤の使用量は、特に制限されないが、たとえば、アクリル系ポリマー(A)を調製するモノマー成分100質量部に対して約0.01〜約5質量部、好ましくは約0.05〜約3質量部の範囲内の量で配合される。
【0046】
ここで、光重合開始剤の使用量が約0.01質量部より少ないと、重合反応が不十分になる場合がある。光重合開始剤の使用量が約5質量部を超えると、光重合開始剤が紫外線を吸収することにより、紫外線が粘着剤層内部まで届かなくなる場合がある。この場合、重合率の低下を生じたり、生成するポリマーの分子量が小さくなってしまう。そして、これにより、形成される粘着剤層の凝集力が低くなり、粘着剤層をフィルムから剥離する際に、粘着剤層の一部がフィルムに残り、フィルムの再利用ができなくなる場合がある。なお、光重合性開始剤は単独でまたは2種以上を組み合わせて使用することができる。
【0047】
凝集力を調整するには、上述の多官能性モノマー以外に架橋剤を用いることも可能である。架橋剤は、通常用いる架橋剤を使用することができ、たとえば、エポキシ系架橋剤、イソシアネート系架橋剤、シリコーン系架橋剤、オキサゾリン系架橋剤、アジリジン系架橋剤、シラン系架橋剤、アルキルエーテル化メラミン系架橋剤、金属キレート系架橋剤等を挙げることができる。特に、イソシアネート系架橋剤、エポキシ系架橋剤を好適に使用することができる。
【0048】
具体的には、イソシアネート系架橋剤の例としては、トリレンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート、キシリレンジイソシアネート、水添キシ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、水添ジフェニルメタンジイソシアネート、テトラメチルキシリレンジイソシアネート、ナフタリンジイソシアネート、トリフェニルメタントリイソシアネート、ポリメチレンポリフェニルイソシアネート、および、これらとトリメチロールプロパン等のポリオールとのアダクト体を挙げることができる。
【0049】
エポキシ系架橋剤としては、ビスフェノールA、エピクロルヒドリン型のエポキシ系樹脂、エチレングリシジルエーテル、ポリエチレングリコールジグリシジルエーテル、グリセリンジグリシジルエーテル、グリセリントリグリシジルエーテル、1,6−ヘキサンジオールグリシジルエーテル、トリメチロールプロパントリグリシジルエーテル、ジグリシジルアニリン、ジアミングリシジルアミン、N,N,N’,N’−テトラグリシジル−m−キシリレンジアミンおよび1,3−ビス(N,N’−ジアミングリシジルアミノメチル)シクロヘキサン等を挙げることができる。
【0050】
本実施形態において、アクリル系ポリマー(A)は、前記モノマー成分と重合開始剤を配合した混合物に紫外線(UV)を照射させて、モノマー成分を一部重合させた部分重合物(アクリル系ポリマーシロップ)として調製することもできる。アクリル系ポリマーシロップに、後述する(メタ)アクリル系重合体(B)を配合してアクリル系粘着剤組成物を調製し、この粘着剤組成物を所定の被塗布体に塗布し、紫外線を照射させて重合を完結させることもできる。また、アクリル系ポリマー(A)の重量平均分子量(Mw)は、たとえば、30000以上5000000以下である。
【0051】
なお、アクリル系ポリマー(A)のガラス転移温度(Tg)は、0℃未満、好ましくは、−10℃未満であり、通常−80℃以上である。
【0052】
[(メタ)アクリル系重合体(B)]
(メタ)アクリル系重合体(B)は、アクリル系ポリマー(A)よりも重量平均分子量が小さい重合体であり、粘着付与樹脂として機能し、かつUV重合の際に重合阻害を起こしにくいという利点を有する。(メタ)アクリル系重合体(B)は、たとえば、(メタ)アクリル酸エステルをモノマー単位として含む。
【0053】
このような(メタ)アクリル酸エステルの例としては、
(メタ)アクリル酸メチル、(メタ)アクリル酸エチル、(メタ)アクリル酸プロピル、(メタ)アクリル酸イソプロピル、(メタ)アクリル酸ブチル、(メタ)アクリル酸イソブチル、(メタ)アクリル酸s−ブチル、(メタ)アクリル酸t−ブチル、(メタ)アクリル酸ペンチル、(メタ)アクリル酸イソペンチル、(メタ)アクリル酸ヘキシル、(メタ)アクリル酸−2−エチルヘキシル、(メタ)アクリル酸ヘプチル、(メタ)アクリル酸オクチル、(メタ)アクリル酸イソオクチル、(メタ)アクリル酸ノニル、(メタ)アクリル酸イソノニル、(メタ)アクリル酸デシル、(メタ)アクリル酸イソデシル、(メタ)アクリル酸ウンデシル、(メタ)アクリル酸ドデシルのような(メタ)アクリル酸アルキルエステル;
シクロヘキシル(メタ)アクリレートやイソボルニル(メタ)アクリレートのような(メタ)アクリル酸の脂環族アルコールとのエステル;
(メタ)アクリル酸フェニル、(メタ)アクリル酸ベンジルのような(メタ)アクリル酸アリールエステル;
テルペン化合物誘導体アルコールから得られる(メタ)アクリル酸エステル;
等を挙げることができる。このような(メタ)アクリル酸エステルは単独であるいは2種以上を組み合わせて使用することができる。
【0054】
また、(メタ)アクリル系重合体(B)は、前記(メタ)アクリル酸エステル成分単位のほかに、(メタ)アクリル酸エステルと共重合可能な他のモノマー成分(共重合性モノマー)を共重合させて得ることも可能である。
【0055】
(メタ)アクリル酸エステルと共重合可能な他のモノマーとしては、
(メタ)アクリル酸メトキシエチル、(メタ)アクリル酸エトキシエチル、(メタ)アクリル酸プロポキシエチル、(メタ)アクリル酸ブトキシエチル、(メタ)アクリル酸エトキシプロピルのような(メタ)アクリル酸アルコキシアルキル系モノマー;
(メタ)アクリル酸アルカリ金属塩等の塩;
エチレングリコールのジ(メタ)アクリル酸エステル、ジエチレングリコールのジ(メタ)アクリル酸エステル、トリエチレングリコールのジ(メタ)アクリル酸エステル、ポリエチレングリコールのジ(メタ)アクリル酸エステル、プロピレングリコールのジ(メタ)アクリル酸エステル、ジプロピレングリコールのジ(メタ)アクリル酸エステル、トリプロピレングリコールのジ(メタ)アクリル酸エステルのような(ポリ)アルキレングリコールのジ(メタ)アクリル酸エステルモノマー;
トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリル酸エステルのような多価(メタ)アクリル酸エステルモノマー;
酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル等のビニルエステル類;
塩化ビニリデン、(メタ)アクリル酸−2−クロロエチルのようなハロゲン化ビニル化合物;
2−ビニル−2−オキサゾリン、2−ビニル−5−メチル−2−オキサゾリン、2−イソプロペニル−2−オキサゾリンのようなオキサゾリン基含有重合性化合物;
(メタ)アクリロイルアジリジン、(メタ)アクリル酸−2−アジリジニルエチルのようなアジリジン基含有重合性化合物;
アリルグリシジルエーテル、(メタ)アクリル酸グリシジルエーテル、(メタ)アクリル酸−2−エチルグリシジルエーテルのようなエポキシ基含有ビニルモノマー;
(メタ)アクリル酸−2−ヒドロキシエチル、(メタ)アクリル酸−2−ヒドロキシプロピル、(メタ)アクリル酸とポリプロピレングリコールまたはポリエチレングリコールとのモノエステル、ラクトン類と(メタ)アクリル酸−2−ヒドロキシエチルとの付加物のようなヒドロキシル基含有ビニルモノマー;
フッ素置換(メタ)アクリル酸アルキルエステルのような含フッ素ビニルモノマー;
無水マレイン酸、無水イタコン酸等の酸無水物基含有モノマー;
スチレン、α−メチルスチレン、ビニルトルエン等の芳香族ビニル化合物系モノマー;
2−クロルエチルビニルエーテル、モノクロロ酢酸ビニルのような反応性ハロゲン含有ビニルモノマー;
(メタ)アクリルアミド、N−イソプロピル(メタ)アクリルアミド、N−ブチル(メタ)アクリルアミド、N,N−ジエチル(メタ)アクリルアミド、N,N−ジメチル(メタ)アクリルアミド、N−メチロール(メタ)アクリルアミド、N−エチロール(メタ)アクリルアミド、N−メチロールプロパン(メタ)アクリルアミド、N−メトキシエチル(メタ)アクリルアミド、N−ブトキシメチル(メタ)アクリルアミド、N−アクリロイルモルホリンのようなアミド基含有ビニルモノマー;
N−(メタ)アクリロイルオキシメチレンスクシンイミド、N−(メタ)アクリロイル−6−オキシヘキサメチレンスクシンイミド、N−(メタ)アクリロイル−8−オキシヘキサメチレンスクシンイミド等のスクシンイミド系モノマー;
N−シクロヘキシルマレイミド、N−イソプロピルマレイミド、N−ラウリルマレイミド、N−フェニルマレイミド等のマレイミド系モノマー;
N−メチルイタコンイミド、N−エチルイタコンイミド、N−ブチルイタコンイミド、N−オクチルイタコンイミド、N−2−エチルへキシルイタコンイミド、N−シクロへキシルイタコンイミド、N−ラウリルイタコンイミド等のイタコンイミド系モノマー;
N−ビニル−2−ピロリドン、N−メチルビニルピロリドン、N−ビニルピリジン、N−ビニルピペリドン、N−ビニルピリミジン、N−ビニルピペラジン、N−ビニルピラジン、N−ビニルピロール、N−ビニルイミダゾール、N−ビニルオキサゾール、N−(メタ)アクリロイル−2−ピロリドン、N−(メタ)アクリロイルピペリジン、N−(メタ)アクリロイルピロリジン、N−ビニルモルホリン、N−ビニルピラゾール、N−ビニルイソオキサゾール、N−ビニルチアゾール、N−ビニルイソチアゾール、N−ビニルピリダジン等の窒素含有複素環系モノマー;
N−ビニルカルボン酸アミド類;
N−ビニルカプロラクタム等のラクタム系モノマー;
(メタ)アクリロニトリル等のシアノアクリレートモノマー;
(メタ)アクリル酸アミノエチル、(メタ)アクリル酸N,N−ジメチルアミノエチル、(メタ)アクリル酸N,N−ジメチルアミノエチル、(メタ)アクリル酸t−ブチルアミノエチル等の(メタ)アクリル酸アミノアルキル系モノマー;
シクロヘキシルマレイミド、イソプロピルマレイミド等のイミド基含有モノマー;
2−イソシアナートエチル(メタ)アクリレート等のイソシアネート基含有モノマー;
ビニルトリメトキシシラン、γ−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、アリルトリメトキシシラン、トリメトキシシリルプロピルアリルアミン、2−メトキシエトキシトリメトキシシランのような有機ケイ素含有ビニルモノマー;
(メタ)アクリル酸ヒドロキシエチル、(メタ)アクリル酸ヒドロキシプロピル、(メタ)アクリル酸ヒドロキシブチル、(メタ)アクリル酸ヒドロキシヘキシル、(メタ)アクリル酸ヒドロキシオクチル、(メタ)アクリル酸ヒドロキシデシル、(メタ)アクリル酸ヒドロキシラウリル、(4−ヒドロキシメチルシクロへキシル)メチルメタクリレート等の(メタ)アクリル酸ヒドロキシアルキル等の水酸基含有モノマー;
(メタ)アクリル酸テトラヒドロフルフリル、フッ素原子含有(メタ)アクリレート、シリコーン(メタ)アクリレート等の複素環、ハロゲン原子、ケイ素原子等を有するアクリル酸エステル系モノマー;
イソプレン、ブタジエン、イソブチレン等のオレフィン系モノマー;
メチルビニルエーテル、エチルビニルエーテル等のビニルエーテル系モノマー;
エチレン、ブタジエン、イソプレン、イソブチレン等のオレフィンまたはジエン類;
ビニルアルキルエーテル等のビニルエーテル類;
塩化ビニル;
その他、ビニル基を重合したモノマー末端にラジカル重合性ビニル基を有するマクロモノマー類
等を挙げることができる。これらのモノマーは、単独であるいは組み合わせて前記(メタ)アクリル酸エステルと共重合させることができる。
【0056】
本実施形態のアクリル系粘着剤組成物において、(メタ)アクリル系重合体(B)としては、たとえば、シクロヘキシルメタクリレート(CHMA)とイソブチルメタクリレート(IBMA)の共重合体、シクロヘキシルメタクリレート(CHMA)とイソボルニルメタクリレート(IBXMA)の共重合体、シクロヘキシルメタクリレート(CHMA)とアクリロイルモルフォリン(ACMO)の共重合体、シクロヘキシルメタクリレート(CHMA)とジエチルアクリルアミド(DEAA)の共重合体、1−アダマンチルメタクリレート(ADMA)とメチルメタクリレート(MMA)の共重合体、ジシクロペンタニルメタクリレート(DCPMA)とメチルメタクリレート(MMA)の共重合体、イソボルニルメタクリレート(IBXMA)とメチルメタクリレート(MMA)の共重合体、ジシクロペンタニルメタクリレート(DCPMA)、ジシクロペンタニルアクリレート(DCPA)、シクロヘキシルメタクリレート(CHMA)、イソボルニルメタクリレート(IBXMA)、イソボルニルアクリレート(IBXA)の各単独重合体等を挙げることができる。
【0057】
また、(メタ)アクリル系重合体(B)としては、t−ブチル(メタ)アクリレートのようなアルキル基が分岐構造を持った(メタ)アクリレート、シクロヘキシル(メタ)アクリレートや(メタ)アクリル酸イソボルニルのような(メタ)アクリル酸の脂環式アルコールとのエステル、(メタ)アクリル酸フェニルや(メタ)アクリル酸ベンジルのような(メタ)アクリル酸アリールエステルなどに代表される、比較的嵩高い構造を有するアクリル系モノマーをモノマー単位として含んでいることが好ましい。このような嵩高い構造を(メタ)アクリル系重合体(B)に持たせることで、アクリル系粘着剤組成物の接着性をさらに向上させることができる。特に、極性の低い被着体に対する粘着力をより顕著に向上させることができる。また、(メタ)アクリル系重合体(B)の合成の際にUV重合を採用する場合には、重合阻害を起こしにくいという点で、アルキル基が分岐構造を持った(メタ)アクリレート、あるいは脂環式アルコールとのエステルを、(メタ)アクリル系重合体(B)を構成するモノマーとして好適に用いることができる。
【0058】
さらに(メタ)アクリル系重合体(B)は、エポキシ基またはイソシアネート基と反応性を有する官能基が導入されていてもよい。このような官能基の例としては、水酸基、カルボキシル基、アミノ基、アミド基、メルカプト基を挙げることができ、(メタ)アクリル系重合体(B)を製造する際にこうした官能基を有するモノマーを使用することが好ましい。
【0059】
(メタ)アクリル系重合体(B)の重量平均分子量は、1000以上30000未満、好ましくは1500以上20000未満、さらに好ましくは2000以上10000未満である。分子量が30000以上であると、粘着テープにおける粘着力の向上効果が充分には得られない場合がある。また、1000未満であると、低分子量となるため粘着テープの粘着力や保持特性の低下を引き起こす場合がある。
【0060】
重量平均分子量の測定は、GPC法によりポリスチレン換算して求めることができる。具体的には東ソー株式会社製のHPLC8020に、カラムとしてTSKgelGMH−H(20)×2本を用いて、テトラヒドロフラン溶媒で流速約0.5ml/分の条件にて測定される。
【0061】
(メタ)アクリル系重合体(B)の含有量は、アクリル系ポリマー(A)100質量部に対して1〜70質量部であるが、好ましくは3〜60質量部であり、さらに好ましくは5〜50質量部である。(メタ)アクリル系重合体(B)を、70質量部を超えて添加すると、本実施形態に係るアクリル系粘着剤組成物で形成した粘着剤層の弾性率が高くなり低温での接着性能が悪くなったり、室温においても粘着力を発現しなくなる場合がある。また、添加量が1質量部より少ない場合はその効果が得られない場合がある。
【0062】
(メタ)アクリル系重合体(B)は、ガラス転移温度(Tg)が約0℃以上300℃以下、さらに好ましくは約20℃以上300℃以下、さらに好ましくは約20℃以上200℃以下であることが望ましい。ガラス転移温度(Tg)が約0℃未満であると粘着剤層の室温以上での凝集力が低下し、保持性能や高温接着性能が低下する場合がある。本実施形態において、(メタ)アクリル系重合体(B)として使用可能な代表的な材料のガラス転移温度を表1に示す。(メタ)アクリル系重合体(B)のガラス転移温度は、文献、カタログ等に記載された公称値であるか、あるいは、下記式(4)(Fox式)に基づいて計算された値である。
1/Tg=W1/Tg1+W2/Tg2+・・・+Wn/Tgn (3)
[式(4)中、Tgは(メタ)アクリル系重合体(B)のガラス転移温度(単位:K)、Tgi(i=1、2、・・・n)はモノマーiがホモポリマーを形成した際のガラス転移温度(単位:K)、Wi(i=1、2、・・・n)はモノマーiの全モノマー成分中の質量分率を表す。]
上記式(3)は、(メタ)アクリル系重合体(B)が、モノマー1、モノマー2、・・・、モノマーnのn種類のモノマー成分から構成される場合の計算式である。
【0063】
【表1】

【0064】
表1中の略語は以下の化合物を示す。
CHMA:シクロヘキシルメタクリレート
CHA:シクロヘキシルアクリレート
IBXMA:イソボルニルメタクリレート
IBXA:イソボルニルアクリレート
DCPMA:ジシクロペンタニルメタクリレート
DCPA:ジシクロペンタニルアクリレート
IBMA:イソボロニルメタクリレート
CHMA/IBMA=60/40:CHMA60質量部とIBMA40質量部の共重合体
以上説明した(メタ)アクリル系重合体(B)の好ましい態様について総括すると、以下の通りである。
【0065】
[1](メタ)アクリル系重合体(B)のガラス転移温度が0℃以上300℃以下であること。
[2](メタ)アクリル系重合体(B)は、(メタ)アクリル酸シクロヘキシル、(メタ)アクリル酸イソボルニル、(メタ)アクリル酸ジシクロペンタニルなどの側鎖に脂環式構造を有する(メタ)アクリル系モノマーをモノマー単位として含むこと。
【0066】
<(メタ)アクリル系重合体(B)の作製方法>
(メタ)アクリル系重合体(B)は、たとえば、上述した構造を有する(メタ)アクリル系モノマーを、溶液重合法やバルク重合法、乳化重合法、懸濁重合、塊状重合等により重合することで作製することができる。
【0067】
<(メタ)アクリル系重合体(B)の分子量の調整方法>
(メタ)アクリル系重合体(B)の分子量を調整するためにその重合中に連鎖移動剤を用いることができる。使用する連鎖移動剤の例としては、オクチルメルカプタン、シクロヘキシルメルカプタン、ドデシルメルカプタン、t−ドデシルメルカプタン、メルカプトエタノール等のメルカプト基を有する化合物;チオグリセロール、チオグリコール酸、チオグリコール酸メチル、チオグリコール酸エチル、チオグリコール酸プロピル、チオグリコール酸ブチル、チオグリコール酸t−ブチル、チオグリコール酸2−エチルヘキシル、チオグリコール酸オクチル、チオグリコール酸イソオクチル、チオグリコール酸デシル、チオグリコール酸ドデシル、エチレングリコールのチオグリコール酸エステル、ネオペンチルグリコールのチオグリコール酸エステル、ペンタエリスリトールのチオグリコール酸エステルが挙げられる。
【0068】
連鎖移動剤の使用量としては、特に制限されないが、通常、(メタ)アクリル系モノマー100質量部に対して、連鎖移動剤を約0.1〜約20質量部、好ましくは、約0.2〜約15質量部、さらに好ましくは約0.3〜約10質量部含有する。このように連鎖移動剤の添加量を調整することで、好適な分子量の(メタ)アクリル系重合体(B)を得ることができる。なお、連鎖移動剤は単独でまたは2種以上を組み合わせて使用することができる。
【0069】
[水素添加型粘着付与樹脂(C)]
水素添加型粘着付与樹脂(C)は、ロジン系樹脂以外の樹脂であり、具体的には、石油系樹脂、テルペン系樹脂、クマロン・インデン系樹脂、スチレン系樹脂、アルキルフェノール樹脂、キシレン樹脂などの粘着付与樹脂に水素添加した誘導体から選ぶことができる。たとえば、水素添加型石油系樹脂は、芳香族系、ジシクロペンタジエン系、脂肪族系、芳香族−ジシクロペンタジエン共重合系などから選ぶことができる。また、水素添加型テルペン系樹脂は、テルペンフェノール樹脂、芳香族テルペン樹脂などから選ぶことができる。これらの中でも、特に、水素添加型石油系樹脂および水素添加型テルペン系樹脂を用いることが好ましい。
【0070】
水素添加型粘着付与樹脂(C)の軟化点は80〜200℃が好ましく、100〜200℃がより好ましい。水素添加型粘着付与樹脂(C)の軟化点が当該範囲であることにより、高い凝集力が得られる。
【0071】
上述したように、水素添加型粘着付与樹脂(C)の含有量は、アクリル系ポリマー(A)100質量部に対して1〜50質量部であるが、好ましくは2〜40質量部であり、さらに好ましくは3〜30質量部である。水素添加型粘着付与樹脂(C)の添加量が50質量部より多い場合には、透明性や凝集力が低下する場合がある。また、水素添加型粘着付与樹脂(C)の添加量が1部より少ない場合は接着力の向上効果が得られない場合がある。
【0072】
(メタ)アクリル系重合体(B)(オリゴマー)と水素添加型粘着付与樹脂(C)の配合量は、(メタ)アクリル系重合体(B)/水素添加型粘着付与樹脂(C)=1.0/0.1〜2.0、好ましくは1.0/0.2〜1.5、さらに好ましくは1.0/0.3〜1.0(いずれも質量比)である。両者の配合量が当該範囲内であると、透明性と接着信頼性が向上するため好ましい。これは、(メタ)アクリル系重合体(B)が水素添加型粘着付与樹脂の相溶化剤として働き、両者が均一に分散することで透明性と接着信頼性が向上するためと推測される。
【0073】
本実施形態に係るアクリル系粘着剤組成物は、上述したアクリル系ポリマー(A)、(メタ)アクリル系重合体(B)、および水素添加型粘着付与樹脂(C)を必須成分として含有し、粘着剤組成物の分野において一般的な各種の添加剤を任意成分として含有し得る。かかる任意成分としては、可塑剤、軟化剤、充填剤、着色剤(顔料、染料等)、酸化防止剤、レベリング剤、安定剤、防腐剤等が例示される。このような添加剤は、従来公知のものを常法により使用することができる。
【0074】
続いて、上述の組成を有する光学用アクリル系粘着剤組成物を含む粘着剤層を有する光学用アクリル系粘着テープ(あるいは光学用アクリル系粘着シート)の構造について説明する。
【0075】
本実施形態に係る光学用アクリル系粘着テープは、光学用アクリル系粘着剤組成物を含む粘着剤層を備える。光学用アクリル系粘着テープは、かかる粘着剤層をシート状基材(支持体)の片面または両面に固定的に、すなわち当該基材から粘着剤層を分離する意図なく、設けた、いわゆる基材付き粘着テープであってもよく、あるいは該粘着剤層を、剥離ライナー(剥離紙、表面に剥離処理を施した樹脂シート等)のような剥離性を有する基材上に設けた、貼付時に粘着剤層を支持する基材が除去される形態である、いわゆる基材レス粘着テープであってもよい。ここでいう粘着テープの概念には、粘着シート、粘着ラベル、粘着フィルム等と称されるものが包含され得る。なお、粘着剤層は連続的に形成されたものに限定されず、たとえば点状、ストライプ状等の規則的あるいはランダムなパターンに形成された粘着剤層であってもよい。
【0076】
上記基材としては、たとえば、
ポリプロピレンフィルム、エチレン−プロピレン共重合体フィルム、ポリエチレンテレフタレートフィルム、ポリエチレンナフタレートフィルム等のポリエステルフィルム、ポリ塩化ビニルフィルム等のプラスチックフィルム;
ポリウレタンフォーム、ポリエチレンフォーム等のフォーム基材;
クラフト紙、クレープ紙、和紙等の紙;
綿布、スフ布等の布;
ポリエステル不織布、ビニロン不織布等の不織布;
アルミニウム箔、銅箔等の金属箔;
等を、粘着テープの用途に応じて適宜選択して用いることができる。上記プラスチックフィルムとしては、無延伸フィルムおよび延伸(一軸延伸または二軸延伸)フィルムのいずれも使用可能である。また、基材のうち粘着剤層が設けられる面には、下塗剤の塗付、コロナ放電処理等の表面処理が施されていてもよい。基材の厚みは目的に応じて適宜選択できるが、一般的には概ね10μm〜500μm(典型的には10μm〜200μm)程度である。
【0077】
粘着剤層は、光学用アクリル系粘着剤組成物の硬化層であり得る。すなわち、該粘着剤層は、光学用アクリル系粘着剤組成物を適当な基材に付与(たとえば、塗布)した後、硬化処理を適宜施すことにより形成され得る。二種以上の硬化処理(乾燥、架橋、重合等)を行う場合、これらは、同時に、または多段階に行うことができる。部分重合物(アクリル系ポリマーシロップ)を用いた粘着剤組成物では、典型的には、上記硬化処理として、最終的な共重合反応が行われる(部分重合物を更なる共重合反応に供して完全重合物を形成する)。たとえば、光硬化性の粘着剤組成物であれば、光照射が実施される。必要に応じて、架橋、乾燥等の硬化処理が実施されてもよい。たとえば、光硬化性粘着剤組成物で乾燥させる必要がある場合は、乾燥後に光硬化を行うとよい。完全重合物を用いた粘着剤組成物では、典型的には、上記硬化処理として、必要に応じて乾燥(加熱乾燥)、架橋等の処理が実施される。
【0078】
光学用アクリル系粘着剤組成物の塗付は、たとえば、グラビアロールコーター、リバースロールコーター、キスロールコーター、ディップロールコーター、バーコーター、ナイフコーター、スプレーコーター等の慣用のコーターを用いて実施することができる。なお、基材付き粘着テープの場合、基材に粘着剤組成物を直接付与して粘着剤層を形成してもよく、剥離ライナー上に形成した粘着剤層を基材に転写してもよい。
【0079】
粘着剤層の厚さは特に限定されないが、通常は、たとえば約10μm以上、好ましくは約15μm以上、より好ましくは約20μm以上とすることにより、良好な接着性能が実現され得る。たとえば、粘着剤層の厚さを約10〜250μm程度とすることが適当である。
【0080】
本実施形態に係る光学用アクリル系粘着テープは、たとえば、最表面がハードコート処理されている偏光板と、ガラス基板などの各種表示パネル部材等を貼り合せる用途に好適に用いられる。各種部材上に粘着剤層を形成する方法は、直接付与する方法や転写する方法を適宜採用することができる。典型的には、部材のベース面に、剥離ライナー上に形成した粘着剤層を転写する。
【0081】
以上説明したように、本実施形態に係る光学用アクリル系粘着剤組成物は、骨格中に窒素原子を有するビニル系モノマーをモノマー単位として含み、カルボキシル基含有モノマーを実質的に含まないアクリル系ポリマー(A)100部と、重量平均分子量が1000以上30000未満の(メタ)アクリル系重合体(B)1〜70部と、水素添加型粘着付与樹脂(C)1〜50部と、を含む。これにより、光学用アクリル系粘着剤組成物に高透明性と、高接着性とを持たせることができる。
【0082】
アクリル系粘着テープの極性の低い被着体に対する接着性が向上する理由としては、(メタ)アクリル系重合体(B)が水素添加型粘着付与樹脂(C)と相溶するとともに、アクリル系ポリマー(A)とも相溶するためと推測される。つまり、(メタ)アクリル系重合体(B)が水素添加型粘着付与樹脂(C)の相溶化剤として働くことで両者が均一に分散した結果、接着信頼性が向上したと推測される。
【0083】
特に、(メタ)アクリル系重合体(B)が脂環式構造を有する場合には、脂環式構造により水素添加型粘着付与樹脂(C)との相溶性が高まり、一方で(メタ)アクリル系重合体(B)の主鎖がアクリル系ポリマーに相溶化すると推測される。
【実施例】
【0084】
以下に、実施例に基づいて本発明を詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例により何ら限定されるものではない。
【0085】
実施例1〜4、比較例1〜6に係る光学用アクリル系粘着剤組成物の成分を表2に示す。
【0086】
【表2】

【0087】
表2中の略語は以下の化合物を示す。
2EHA:2−エチルヘキシルアクリレート
NVP:N−ビニル−2−ピロリドン
AA:アクリル酸
CHMA:シクロヘキシルメタクリレート
IBMA:イソブチルメタクリレート
DCPMA:ジシクロペンタニルメタクリレート
DCPA:ジシクロペンタニルアクリレート
CHMA:シクロヘキシルメタクリレート
IBXA:イソボルニルアクリレート
TMPTA:トリメチロールプロパントリアクリレート
HDDA:1,6−ヘキサンジオール・ジアクリレート
【0088】
(溶剤不溶成分率の測定)
溶剤不溶成分率は、粘着剤組成物を、0.1gサンプリングして精秤(浸漬前の質量)し、これを50mlの酢酸エチル中に室温(20〜25℃))で1週間浸漬したのち、溶剤(酢酸エチル)不溶分を取り出し、該溶剤不溶分を130℃で2時間乾燥した後、秤量(浸漬・乾燥後の質量)して、溶剤不溶成分率算出式「溶剤不溶成分率(質量%)=[(浸漬・乾燥後の質量)/(浸漬前の質量)]×100」を用いて、算出した。
【0089】
((A)成分としてのアクリル系ポリマーシロップ1(2EHA/NVP=86/14)の調製)
2−エチルヘキシルアクリレート(2EHA)86質量部、N−ビニル−2−ピロリドン(NVP)14質量部、光重合開始剤(商品名:イルガキュア184、BASF社製)0.05質量部、および光重合開始剤(商品名:イルガキュア651、BASF社製)0.05質量部を4つ口フラスコに投入した。そして、混合物を窒素雰囲気下で紫外線に曝露して部分的に光重合させることによって、重合率約11質量%の部分重合物(アクリル系ポリマーシロップ1)を得た。
【0090】
((A)成分としてのアクリル系ポリマーシロップ2(2EHA/AA=94/6)の調製)
2−エチルヘキシルアクリレート(2EHA)94質量部、アクリル酸(AA)6質量部、光重合開始剤(商品名:イルガキュア184、BASF社製)0.05質量部、および光重合開始剤(商品名:イルガキュア651、BASF社製)0.05質量部を4つ口フラスコに投入した。そして、混合物を窒素雰囲気下で紫外線に曝露して部分的に光重合させることによって、重合率約8質量%の部分重合物(アクリル系ポリマーシロップ2)を得た。
【0091】
((B)成分としての(メタ)アクリル系重合体1(CHMA/IBMA=60/40)の調製)
シクロヘキシルメタクリレート(CHMA、60質量部)、イソブチルメタクリレート(IBMA、40質量部)、チオグリコール酸(4.0質量部)を配合した後、窒素ガスを吹き込んで溶存酸素を除去した。次いで90℃まで昇温したところで、パーヘキシルO(日油株式会社製、0.005質量部)、パーヘキシルD(日油株式会社製、0.01質量部)を混合した。さらに、90℃で1時間攪拌後、1時間かけて150℃まで昇温し、150℃で1時間攪拌した。次いで、1時間かけて170℃まで昇温し、170℃で60分間攪拌した。
【0092】
次に、170℃の状態で減圧し、1時間攪拌して残留モノマーを除去し、(メタ)アクリル系重合体1を得た。得られた(メタ)アクリル系重合体1のガラス転移温度(Fox式より算出)は59℃、重量平均分子量は4000であった。
【0093】
((B)成分としての(メタ)アクリル系重合体2(DCPMA)の調製)
トルエン100質量部、ジシクロペンタニルメタクリレート(DCPMA)(商品名:FA−513M、日立化成工業株式会社製)100質量部、および連鎖移動剤としてチオグリコール酸(GSH酸)3質量部を4つ口フラスコに投入した。そして、70℃にて窒素雰囲気下で1時間攪拌した後、熱重合開始剤としてアゾビスイソブチロニトリル0.2質量部を投入し、70℃で2時間反応させ、続いて80℃で2時間反応させた。その後、反応液を130℃の温度雰囲気下に投入し、トルエン、連鎖移動剤、および未反応モノマーを乾燥除去させ、固形状の(メタ)アクリル系重合体1を得た。得られた(メタ)アクリル系重合体1のガラス転移温度は175℃、重量平均分子量は4600であった。
【0094】
((B)成分としての(メタ)アクリル系重合体3(BA)の調製)
トルエン100質量部、ブチルメタクリレート(BA)100質量部、および連鎖移動剤としてチオグリコール酸(GSH酸)3質量部を4つ口フラスコに投入した。そして、70℃にて窒素雰囲気下で1時間攪拌した後、熱重合開始剤としてアゾビスイソブチロニトリル0.2質量部を投入し、70℃で2時間反応させ、続いて80℃で2時間反応させた。その後、反応液を130℃の温度雰囲気下に投入し、トルエン、連鎖移動剤、および未反応モノマーを乾燥除去させ、固形状の(メタ)アクリル系重合体2を得た。得られた(メタ)アクリル系重合体2のガラス転移温度は−50℃、重量平均分子量は5000であった。
【0095】
(実施例1)
(光学用アクリル系粘着剤組成物の調製)
上述したアクリル系ポリマーシロップ1の100質量部に、上述した(メタ)アクリル系重合体1を20質量部、アルコンP125(水素添加型石油系樹脂、軟化点125℃、荒川化学工業株式会社製)5質量部およびトリメチロールプロパントリアクリレート0.2質量部を添加した後、これらを均一に混合してアクリル系粘着剤組成物を調製した。
【0096】
(粘着剤層シートの作製)
片面をシリコーンで剥離処理した厚さ38μmのポリエステルフィルム(商品名:MRF、三菱化学ポリエステル株式会社製)の剥離処理面に、上述したアクリル系粘着剤組成物を最終的な厚みが50μmになるように塗布して塗布層を形成した。次いで、塗布されたアクリル系粘着剤組成物の表面に、片面をシリコーンで剥離処理した厚さ38μmのポリエステルフィルム(商品名:MRN、三菱化学ポリエステル株式会社製)を、当該フィルムの剥離処理面が塗布層側になるようにして被覆した。これにより、光学用アクリル系粘着剤組成物の塗布層(粘着剤層)を酸素から遮断した。このようにして得られた粘着剤層シートに、ブラックライトランプ(株式会社東芝製)を用いて照度5mW/cm(約350nmに最大感度を持つトプコンUVR−T1で測定)の紫外線を360秒間照射した。このようにして得られた光学用アクリル系粘着剤組成物からなる粘着剤層の溶剤不溶成分率は、71.3質量%であった。粘着剤層の両面に被覆されたポリエステルフィルムは、剥離ライナーとして機能する。
【0097】
(実施例2)
上述したアクリル系ポリマーシロップ1の100質量部に、上述した(メタ)アクリル系重合体1を12質量部、アルコンP125(水素添加型石油系樹脂、軟化点125℃、荒川化学工業株式会社製)8質量部、トリメチロールプロパントリアクリレート0.15質量部を添加したこと以外は実施例1と同様にして、アクリル系粘着剤組成物および粘着剤層シートを得た。得られた粘着剤層の溶剤不溶成分率は、71.9質量%であった。
【0098】
(実施例3)
上述したアクリル系ポリマーシロップ1の100質量部に、上述した(メタ)アクリル系重合体1を12質量部、アルコンP100(水素添加型石油系樹脂、軟化点100℃、荒川化学工業株式会社製)8質量部、トリメチロールプロパントリアクリレート0.15質量部を添加したこと以外は実施例1と同様にして、アクリル系粘着剤組成物および粘着剤層シートを得た。得られた粘着剤層の溶剤不溶成分率は、71.1質量%であった。
【0099】
(実施例4)
上述したアクリル系ポリマーシロップ1の100質量部に、上述した(メタ)アクリル系重合体2を12質量部、アルコンP125(水素添加型石油系樹脂、軟化点125℃、荒川化学工業株式会社製)8質量部、トリメチロールプロパントリアクリレート0.1質量部を添加したこと以外は実施例1と同様にして、アクリル系粘着剤組成物および粘着剤層シートを得た。得られた粘着剤層の溶剤不溶成分率は、63.4質量%であった。
【0100】
(比較例1)
上述したアクリル系ポリマーシロップ1の100質量部に、1,6−ヘキサンジオール・ジアクリレート0.04質量部を添加したこと以外は実施例1と同様にして、光学用アクリル系粘着剤組成物および粘着剤層シートを得た。得られた粘着剤層のゲル分率は、77.4質量%であった。
【0101】
(比較例2)
上述したアクリル系ポリマーシロップ1の100質量部に、上述した(メタ)アクリル系重合体1を20質量部、トリメチロールプロパントリアクリレート0.12質量部を添加したこと以外は実施例1と同様にして、光学用アクリル系粘着剤組成物および粘着剤層シートを得た。得られた粘着剤層のゲル分率は、73.4質量%であった。
【0102】
(比較例3)
上述したアクリル系ポリマーシロップ1の100質量部に、アルコンP125(水素添加型石油系樹脂、軟化点125℃、荒川化学工業株式会社製)8質量部、トリメチロールプロパントリアクリレート0.08質量部を添加したこと以外は実施例1と同様にして、アクリル系粘着剤組成物および粘着剤層シートを得た。得られた粘着剤層の溶剤不溶成分率は、75.0質量%であった。
【0103】
(比較例4)
上述したアクリル系ポリマーシロップ1の100質量部に、上述した(メタ)アクリル系重合体3を12質量部、アルコンP125(水素添加型石油系樹脂、軟化点125℃、荒川化学工業株式会社製)8質量部、トリメチロールプロパントリアクリレート0.15質量部を添加したこと以外は実施例1と同様にして、アクリル系粘着剤組成物および粘着剤層シートを得た。得られた粘着剤層の溶剤不溶成分率は、71.8質量%であった
【0104】
(比較例5)
上述したアクリル系ポリマーシロップ2の100質量部に、上述した(メタ)アクリル系重合体2を12質量部、アルコンP125(水素添加型石油系樹脂、軟化点125℃、荒川化学工業株式会社製)8質量部、トリメチロールプロパントリアクリレート0.14質量部を添加したこと以外は実施例1と同様にして、アクリル系粘着剤組成物および粘着剤層シートを得た。得られた粘着剤層の溶剤不溶成分率は、65.7質量%であった
【0105】
(比較例6)
上述したアクリル系ポリマーシロップ1の100質量部に、上述した(メタ)アクリル系重合体1を12質量部、パインクリスタルKE−311(水素添加型ロジン系樹脂、軟化点80℃、荒川化学工業株式会社製)8質量部、トリメチロールプロパントリアクリレート0.25質量部を添加したこと以外は実施例1と同様にして、アクリル系粘着剤組成物および粘着剤層シートを得た。得られた粘着剤層の溶剤不溶成分率は、66.9質量%であった。
【0106】
(試験方法)
[全光線透過率試験およびヘイズ試験(透明性評価)]
各実施例、および各比較例に係る粘着剤層シートの一方の剥離ライナー(ポリエステルフィルム)を剥がし、粘着面を厚さ0.8mmのスライドガラス(品番S−1111:白縁磨、マツナミスライドガラス株式会社製)に貼り合わせた。次いで、粘着剤層シートの他方の剥離ライナー(ポリエステルフィルム)を剥がし、ヘイズメーター((株)村上色彩技術研究所製)にて、粘着剤層シートとスライドガラスとを貼り合わせた構成での全光線透過率とヘイズを測定した。全光線透過率については、92.0%以上であるものを良好(○)とし、92.0%未満であるものを不良(×)とした。また、ヘイズについては、1.0未満であるものを良好(○)とし、1.0以上であるものを不良(×)とした。測定結果を表3に示す。
【0107】
[180°引き剥がし粘着力試験]
各実施例、および各比較例に係る粘着剤層シートの一方の剥離ライナー(ポリエステルフィルム)を剥がし、厚さ50μmのポリエチレンテレフタレートフィルムを貼り合わせ、それを25mm幅に切断したものを試験片とした。また、厚さ2mmのABS(アクリロニトリル・ブタジエン・スチレン共重合体)板に、両面テープ(No.512、日東電工株式会社製)で表面が低極性な偏光板(SEG1425DV、日東電工株式会社製)を貼り付けた板を用意し、粘着剤層シートの他方の剥離ライナー(ポリエステルフィルム)を剥がし、2kgローラーを往復させて偏光フィルムに粘着剤層シートの粘着面を貼り付けた。
【0108】
偏光フィルムに粘着剤層シートを貼り付けた後、23℃の環境下で30分間放置した。そして、粘着剤層シートの他端を300mm/分の速度で180度の剥離方向へ剥離し、その時の被着体に対する粘着力(抵抗力)(単位:N/25mm)を測定した。偏光フィルムにおける粘着力が、16N/25mm以上である場合を良好(○)とし、16N/25mm未満である場合を不良(×)とした。測定結果を表3に示す。
【表3】

【0109】
表3に示すように、比較例1〜6は、全光線透過率、ヘイズ、粘着力の少なくとも1つが不良であった。これに対し、実施例1〜4は、全てにおいて良好な結果が得られた。すなわち、いずれの実施例も、高透明性と、高接着性とを兼ね備えていることが確認された。

【特許請求の範囲】
【請求項1】
骨格中に窒素原子を有するビニル系モノマーをモノマー単位として含み、カルボキシル基含有モノマーを実質的に含まないアクリル系ポリマー(A)100部と、
重量平均分子量が1000以上30000未満の(メタ)アクリル系重合体(B)1〜70部と、
水素添加型粘着付与樹脂(C)1〜50部と、
を含むことを特徴とする光学用アクリル系粘着剤組成物。
【請求項2】
前記アクリル系ポリマー(A)は、前記ビニル系モノマーと、下記一般式(1)で表される(メタ)アクリル酸エステルと、を必須成分として共重合させたコポリマーである請求項1に記載の光学用アクリル系粘着剤組成物。
CH=C(R)COOR (1)
[式(1)中、Rは、水素原子またはメチル基であり、Rは、炭素数1〜12のアルキル基、または脂環式炭化水素基である]
【請求項3】
前記アクリル系ポリマー(A)は、モノマー単位として、下記一般式に記載のアクリル(2)で表されるN−ビニル環状アミド、および(メタ)アクリルアミド類からなる群から選択される1種または2種以上のモノマーである請求項1または2に記載の光学用アクリル系粘着剤組成物。
CH=CHNCOR (2)
[式(2)式中、Rは、2価の有機基である]
【請求項4】
前記(メタ)アクリル系重合体(B)のガラス転移温度が0℃以上300℃以下である請求項1乃至3のいずれか1項に記載の光学用アクリル系粘着剤組成物。
【請求項5】
(メタ)アクリル系重合体(B)は、側鎖に脂環式構造を有する(メタ)アクリル系モノマーをモノマー単位として含む請求項1乃至4のいずれか1項に記載の光学用アクリル系粘着剤組成物。
【請求項6】
水素添加型粘着付与樹脂(C)が、石油系樹脂、またはテルペン系樹脂であることを特徴とする請求項1乃至5のいずれか1項に記載のアクリル系粘着剤組成物。
【請求項7】
水素添加型粘着付与樹脂(C)の軟化点が80〜200℃である請求項1乃至6のいずれか1項に記載の光学用アクリル系粘着剤組成物。
【請求項8】
請求項1乃至7のいずれか1項に記載の光学用アクリル系粘着剤組成物を含む粘着剤層を有することを特徴とする光学用アクリル系粘着テープ。

【公開番号】特開2012−149179(P2012−149179A)
【公開日】平成24年8月9日(2012.8.9)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2011−9232(P2011−9232)
【出願日】平成23年1月19日(2011.1.19)
【出願人】(000003964)日東電工株式会社 (5,557)
【Fターム(参考)】