説明

光学部材用粘着剤およびこれを利用した光学部材用保護フィルム

【課題】高速剥離性が良好で、剥離速度依存性が小さく、かつ塗工方式による剥離力の差が少ない光学部材用粘着剤を提供すること。
【解決手段】次の成分(A)ないし(C);(A)ガラス転移温度が−50℃以下である官能基含有アクリル系ポリマー、(B)ガラス転移温度が0℃以上である官能基含有アクリル系ポリマー、(C)架橋剤を含有し、成分(A)100質量部に対する成分(B)の含有量が5〜30質量部である粘着剤組成物をゲル分率80%以上となるように架橋して得られ、転写方式で基材上に形成した粘着剤層と直塗り方式で基材上に形成した粘着剤層との高速剥離力の比が0.65〜1.5(転写/直塗り)である光学部材用粘着剤。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、光学部材用粘着剤に関し、より詳細には、高速剥離性に優れるとともに、剥離速度依存性が低く、さらに塗工方式による剥離力の差異も小さい光学部材用粘着剤及びこれを用いた光学部材用保護フィルムに関するものである。
【背景技術】
【0002】
近年、ディスプレイ分野の発展に伴い、特殊な光学部材が増えてきている。その中でも、光学フィルムについては、液晶ディスプレイに使用される偏光板、位相差板、輝度向上フィルムや、プラズマディスプレイに使用されるARフィルム、電磁波シールドフィルム、IRカットフィルム等、非常に多くのものが知られており、これらは積層され使用されることが多い。
【0003】
そして、ディスプレイが組み立てられるまでに、これらの光学フィルムは通常、打ち抜き加工、輸送、検査等の工程を経るが、その工程中に、傷、汚れ等が付かないように、その表面には通常、表面保護フィルムが貼り付けられている。
【0004】
これら表面保護フィルムは、各工程終了後、不要になった時点で剥がされ廃棄されるが、かかる剥離作業は、手作業が主であるため、その剥離速度は比較的高速であり、またその速度を剥離開始時から終了時まで一定とすることは困難であった。
【0005】
一般的に剥離速度が速くなるほど、剥離に要する力(以下、「剥離力」と略記する)が大きくなるため、表面保護シート剥離の作業効率が悪くなったり、剥離時に光学フィルムを損傷、汚染してしまう等の問題があった。そのため、高速剥離において剥離力が小さく、かつ高速剥離と低速剥離における剥離力の差が小さい表面保護シート用粘着剤が求められていた。
【0006】
出願人は、既にガラス転移温度が高いアクリル系ポリマーと、ガラス転移温度が低いアクリル系ポリマーを併用し、かつゲル分率が一定値以上になるように架橋させた表面保護用粘着剤を提案しており、この技術によって高速剥離性に優れ、剥離速度依存性の低い粘着剤を得ることができる(特許文献1)。
【0007】
一方、光学部材用保護フィルムの形成において、一般に、粘着剤組成物を直接基材上に塗工する直塗り方式と、一旦剥離紙上に粘着剤組成物を塗工し、硬化後基材に転写する転写方式とがあるが、上記技術による粘着剤では、塗工方式によって粘着性能に差異が生じる場合があった。すなわち、直塗り方式では、架橋反応時における粘着剤層の上面が接着面となるのに対し、転写方式では、粘着剤層の下面が接着面となるが、塗工後粘着剤層内の成分移動が起こり、その分布が変化するため、粘着剤層の上面と下面とで高速剥離力等の接着性能の差が生じてしまうという問題があった。
【0008】
【特許文献1】特開2005−146151号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0009】
従って、高速剥離性が良好で、剥離速度依存性が低く、かつ塗工方式による剥離力の差が小さい光学部材用粘着剤の開発が求められており、本発明は、そのような光学部材用粘着剤の提供を課題とするものである。
【課題を解決するための手段】
【0010】
本発明者らは、鋭意検討を重ねた結果、硬化後の塗膜の上面、下面の表面成分を同一にするためには、ガラス転移温度が高いアクリル系ポリマーと、ガラス転移温度が低いアクリル系ポリマーとをブレンドし、塗工後の粘着剤層においてポリマー同士が相溶せずにミクロ相分離した状態とし、その分布状態を安定的に維持させる、または、ガラス転移温度が高いアクリル系ポリマーを粘着剤層の中心層に固定し、ガラス転移温度が低いアクリル系ポリマーを表面に露出させれば硬化後の塗膜の上面、下面の表面成分とが同一となり、上記問題を解決できることに思い至った。そして、分子量および相溶性が特定の範囲となるポリマーを組み合わせることにより、このようなポリマーの分布状態を実現することができ、これを一定のゲル分率となるように架橋させた粘着剤は、高速剥離力に優れ、剥離速度依存性が低いとともに、塗工方式による剥離力の差が小さいことを見出し本発明を完成するに至った。
【0011】
すなわち、本発明は、
次の成分(A)ないし(C);
(A)ガラス転移温度が−50℃以下である官能基含有アクリル系ポリマー
(B)ガラス転移温度が0℃以上である官能基含有アクリル系ポリマー
(C)架橋剤
を含有し、成分(A)100質量部に対する成分(B)の含有量が5〜30質量部である粘着剤組成物をゲル分率80%以上となるように架橋して得られ、転写方式で基材上に形成した粘着剤層と直塗り方式で基材上に形成した粘着剤層との高速剥離力の比が0.65〜1.5(転写/直塗り)である光学部材用粘着剤である。
【0012】
また本発明は、上記光学部材用粘着剤層を基材上に設けてなる光学部材用保護フィルムである。
【発明の効果】
【0013】
本発明の光学部材用粘着剤を用いることにより、高速剥離性に優れ、また剥離速度依存性が低く、かつ塗工法式による剥離力の差も小さい光学部材用保護フィルムを提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0014】
本発明の光学部材用粘着剤に用いる成分(A)は、ガラス転移温度が−50℃以下の官能基含有アクリル系ポリマーである。
【0015】
成分(A)を構成する(メタ)アクリル系モノマーとしては、重合後のアクリル系ポリマーのガラス転移温度を−50℃以下にできるものであれば特に限定はされない。具体的には、(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)アクリル酸ブチル、(メタ)アクリル酸ペンチル、(メタ)アクリル酸ヘキシル、アクリル酸2−エチルヘキシル、(メタ)アクリル酸シクロヘキシル、(メタ)アクリル酸ヘプチル、(メタ)アクリル酸オクチル、(メタ)アクリル酸ノニル、(メタ)アクリル酸ドデシル、(メタ)アクリル酸ステアリル、(メタ)アクリル酸ベヘニル、(メタ)アクリル酸ベンジル、(メタ)アクリル酸フェニルエチル、(メタ)アクリル酸フェノキシエチル、(メタ)アクリル酸フェノキシジエチレングリコールエステル等の(メタ)アクリル酸アルキルエステルが挙げられ、これらは1種又は2種以上混合して用いられる。これらのうち、アクリル酸2−エチルヘキシル、アクリル酸オクチルがアクリル系ポリマー(A)のガラス転移温度を低くすることができるため好ましく用いられる。
【0016】
また、成分(A)は官能基を含有する。この官能基としては、後述する成分(C)の架橋剤と化学反応又は相互作用をする官能基であれば特に限定されるものではないが、具体的には、エポキシ基、カルボキシル基、酸無水物残基、イソシアネート基、水酸基等が例示でき、好ましくはカルボキシル基、水酸基である。このような官能基を分子中に有する官能基含有モノマーを、上記(メタ)アクリル系モノマーと共重合させることにより、成分(A)中に官能基を含有させることができる。
【0017】
官能基含有モノマーの具体的な例としては、(メタ)アクリル酸グリシジル等のエポキシ基含有モノマー;(メタ)アクリル酸、イタコン酸、クロトン酸、フマル酸等のカルボキシル基含有モノマー;無水マレイン酸等の酸無水物残基含有モノマー;(メタ)アクリル酸2−ヒドロキシエチル、(メタ)アクリル酸3−ヒドロキシプロピル、(メタ)アクリル酸4−ヒドロキシブチル等の水酸基含有モノマー;(メタ)アクリル酸ジメチルアミノエチル等のアミノ基含有モノマー等が挙げられる。このような官能基含有モノマーは、後述する成分(C)と反応させたときに成分(A)単独でのゲル分率が80%以上になるように調製されることが好ましい。
【0018】
このうち、好ましいものとしては、官能基としてカルボキシル基を有する(メタ)アクリル酸及び官能基として水酸基を有する(メタ)アクリル酸4−ヒドロキシブチルが挙げられる。
【0019】
成分(A)は、上記(メタ)アクリル酸エステルおよび官能基含有モノマーのみから共重合されたものであってもよいが、その他にこれらと共重合可能なモノマーを用いてもよい。このようなモノマーとして、酢酸ビニル等が挙げられる。
【0020】
成分(A)を製造するにあたっての各モノマーの共重合比については特に限定はないが、好ましくは、(メタ)アクリル酸アルキルエステル90〜99.5質量%(以下、単に「%」と略記する)、好ましくは94〜97%、官能基含有モノマー0.5〜10%、さらには3〜6%とすることが、成分(C)架橋剤添加時の成分(A)単独でのゲル分率を80%以上とすることが容易であるため好ましい。
【0021】
成分(A)の製造方法は特に限定はされず、公知の重合方法を用いることができるが、溶液重合法が、分子量の調整が容易で界面活性剤などの不純物を含まないという理由から好ましい。
【0022】
上記のようにして得られる成分(A)のガラス転移温度(Tg)は、−50℃以下であることが、なじみ性を確保しつつ、高速剥離力が小さい保護フィルムを与えるために必要である。より好ましい範囲は、−60〜−70℃である。本発明におけるガラス転移温度は、実際のポリマーの測定値を用いてもよいが、ホモポリマーのガラス転移温度が分かっているときには、以下のFOXの式によって算出することもできる。
1/Tg=Wa/Tga+Wb/Tgb
Tg :共重合体のガラス転移温度
Tga,Tgb,・・・:単量体a、単量体b・・・のホモポリマーのガラス転移温度
Wa,Wb・・・ :単量体a、単量体b・・・の重量分率
【0023】
前記したように、成分(A)は単独でのゲル分率が80%以上になるように調製することが好ましく、より好ましくは85%以上である。ゲル分率が80%未満であると、凝集力不足により剥離力が高くなりすぎたり、被着体への糊残りを引き起こす場合がある。さらに、架橋構造が不十分となるため成分(B)が塗膜中で安定に固定されず、塗工方式によって剥離力の差が大きくでてしまう場合もある。本明細書において、成分(A)単独のゲル分率とは、成分(A)〜(C)を含有する粘着剤組成物において、成分(B)を成分(A)に同量置換して、成分(A)のみを成分(C)と反応させた場合のゲル分率であり、これを実施例中に記載した測定方法で求めたものと定義される。成分(A)単独のゲル分率は、成分(A)ポリマー中に含有される成分(C)架橋剤と反応可能な官能基の量や、成分(C)架橋剤の添加量を増減することによって調整することができる。
【0024】
一方、本発明に用いられる成分(B)は、ガラス転移温度0℃以上であるアクリル系ポリマーである。
【0025】
成分(B)を構成するモノマーとしては、上記成分(A)と同様のものが用いられる。すなわち、成分(A)と同じ(メタ)アクリル酸アルキルエステルを用いることができるが、このうち、共重合性が良好で、成分(B)のガラス転移温度を高くすることができ、さらに汎用性が高いという理由から、(メタ)アクリル酸メチルが好ましく用いられる。
【0026】
また、成分(B)に含有される官能基も上記成分(A)と同じであり、共重合させる官能基含有モノマーとしても成分(A)と同じものが用いられ、好ましいものも成分(A)で挙げた官能基含有モノマーを挙げることができる。このような官能基含有モノマーは、後述する成分(C)と反応させたときに成分(B)単独でのゲル分率が80%以上になるように調製される。
【0027】
なお、成分(B)の製造に当たっては、上記以外の共重合可能なモノマーを使用することもできる。この共重合され得るモノマーの例としては、酢酸ビニル等が挙げられる。
【0028】
成分(B)を製造するにあたっての各モノマーの共重合比については特に限定はないが、好ましくは、(メタ)アクリル酸アルキルエステル90〜99.5質量%(以下、単に「%」と略記する)、好ましくは94〜97%、官能基含有モノマー0.5〜10%、さらには3〜6%とすることが架橋剤添加時の単独でのゲル分率を80%以上とすることが容易であるため好ましい。
上記した各成分を使用する成分(B)の製造方法は特に限定はされず、公知の重合方法を用いることができるが、溶液重合法が分子量の調整が容易で界面活性剤などの不純物を含まないという理由から好ましく用いられる。
【0029】
かくして得られる成分(B)のガラス転移温度は、0℃以上であることが、着剤層にコシ(硬さ)を付与し、高速剥離力を低減させるために必要である。より好ましくは、5〜15℃である。
【0030】
また成分(B)の単独でのゲル分率は80%以上であることが好ましく、より好ましくは85%以上である。ゲル分率が80%未満であると、凝集力不足により剥離力が高くなりすぎたり、被着体への糊残りを引き起こす場合がある。さらに、架橋構造が不十分となるため成分(B)が塗膜中で安定に固定されず、塗工方式によって剥離力の差が大きくでてしまう場合もある。本明細書において、成分(B)単独のゲル分率とは、成分(A)〜(C)を含有する粘着剤組成物において、成分(A)を成分(B)に同量置換して、成分(B)のみを成分(C)と反応させた場合のゲル分率であり、これを実施例中に記載した測定方法で求めたものと定義される。成分(B)単独のゲル分率は、成分(B)ポリマー中に含有される成分(C)架橋剤と反応可能な官能基の量や、成分(C)架橋剤の添加量を増減することによって調整することができる。
【0031】
本発明の光学部材用粘着剤は、直塗り方式で基材上に形成した粘着剤層と転写方式で基材上に形成した粘着剤層の高速剥離力の比が0.65〜1.5(転写/直塗り)であるが、このためには、成分(A)および(B)を混合した場合に、これらの成分が相溶せずにミクロ相分離した状態とし、その分布状態を安定的に維持させるか、もしくは、ガラス転移温度が高いアクリル系ポリマー(成分(B))を粘着剤層の内部に固定化し、ガラス転移温度が低いアクリル系ポリマー(成分(A))を表面に露出させる必要がある。成分(A)および(B)の分子量並びに相溶性を特定の範囲とすることによってこのようなポリマーの分布状態とすることが可能となる。
【0032】
上記成分(A)および(B)の分子量および相溶性の範囲として、具体的には、成分(A)の分子量が90万以上かつ成分(B)の分子量が30万以上、好ましくは成分(A)の分子量100〜110万、成分(B)の分子量40〜60万とし、さらに成分(A)および(B)の相溶性パラメータを9.00以上、好ましくは、9.55以上とすることが挙げられる。成分(A)および(B)の分子量は、反応温度、反応溶媒、開始剤量などの反応条件を調整することによって制御することができる。
【0033】
このように、お互いに完全に相溶しない比較的高分子同士のポリマーをブレンドすることによって、成分(A)のガラス転移温度の低いポリマーが粘着剤層表面に露出し、成分(B)のガラス転移温度の高いポリマーが粘着剤層内部に局在するとともに、比較的長いポリマー鎖同士が絡み合うことによってこの分布状態が維持され、成分(B)ポリマーの粘着剤層表面への移動を抑制することができる。
【0034】
本明細書において、分子量は製造例1中に記載された測定方法に従って求められる重量平均分子量と定義され、相溶性パラメータ(PSP)は、下記式によって求められる値と定義される。
PSP=(σ−σ×logM×logM
σ:成分(A)の構成モノマーの溶解性パラメータ
σ:成分(B)の構成モノマーの溶解性パラメータ
:成分(A)の重量平均分子量
:成分(B)の重量平均分子量
【0035】
上記式中、構成モノマーの溶解性パラメータ(σ)は下記式によって求められる各構成モノマーの溶解性パラメータ(δ)のモル分率加算値である。
δ=ΣΔF/ΣΔv
ΔF:各構成モノマー中の各原子団のモル引力定数
Δv:各構成モノマー中の各原子団のモル容積
ΔFは公知文献(沖津俊直、「溶解性理論における溶解性パラメータ(SP)の役割 第1報、モル引力定数からSPの決定方法」、日本接着学会誌 Vol.29 No.5、1993;沖津俊直、「接着のロマンとストーリー〔34〕―溶解性理論の展開―」、接着 40巻 8号、1996)に記載の沖津の修正ΔF値が用いられる。また、Δvも前述の文献に記載の数値を使用することができる。
【0036】
また、上記成分(A)および(B)の分子量および相溶性の別の範囲として、成分(A)の分子量が30万以下、好ましくは25万以下かつ成分(B)の分子量が20万以下、好ましくは15万以下であって、成分(A)および(B)の相溶性パラメータが5.94〜8.13、好ましくは7.50〜8.00とすることが挙げられる。
【0037】
このような分子量および相溶性の範囲とすることによって、粘着剤層全体に均一な海島構造を形成することができ、粘着剤層の表面、裏面で剥離力の差が小さくなる。このような構成では、海部分を構成する成分(A)によってなじみ性を確保しつつ、島部分を構成する成分(B)によって、粘着剤層全体にコシ(硬さ)を付与して高速剥離力が低減される。また、この海島構造は安定的に維持されるため、塗工後の成分移動を抑制することができる。
【0038】
本発明に用いる成分(C)の架橋剤は、上記成分(A)および(B)の有する官能基と化学反応又は相互作用して架橋させる物質である。このように架橋することによって、塗工後の粘着剤層における成分分布の変化を抑制することができる。この成分(C)としては、具体的には、エポキシ基を有する化合物、イソシアネート基を有する化合物、アジリジン誘導体、金属キレート化合物等が例示される。
【0039】
このうち、エポキシ基を有する化合物として、具体的には、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、1,3−ビス(N,N'−ジアミングリシジルアミノメチル)シクロヘキサン等の分子中に2個以上のエポキシ基を有する化合物が挙げられる。
【0040】
また、イソシアネート基を有する化合物として、具体的には、トリレンジイソシアネート、クロルフェニ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、テトラ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、ジフェニルメタンジイソシアネート、水添されたジフェニルメタンジイソシアネート等の分子中に2個のイソシアネート基を有する化合物;それらをトリメチロールプロパン、ペンタエリスリトール、等の多価アルコールと付加反応させた化合物、イソシアネート化合物やイソシアヌレート化合物、ビュレット型化合物、さらには公知のポリエーテルポリオールやポリエステルポリオール、アクリルポリオール、ポリブタジエンポリオール、ポリイソプレンポリオール等と付加反応させたウレタンプレポリマー型の分子内に2個以上のイソシアネート基を有する化合物等を挙げることができる。これらは1種又は2種以上用いられる。
【0041】
このうち好ましいものとしては、具体的にはトリレンジイソシアネート、キシリレンジイソシアネート若しくはヘキサメチレンジイソシアネート又はそれらのトリメチロールプロパン等の多価アルコール付加体が挙げられる。
【0042】
さらに、アジリジン誘導体としては、1,1'−(メチレン−ジp−フェニレン)ビス−3,3−アジリジル尿素、1,1'−(ヘキサメチレン)ビス−3,3−アジリジル尿素、2,4,6−トリアジリジニル−1,3,5−トリアジン、トリメチロールプロパン−トリス−(2−アジリジニルプロピオネート)等が挙げられる。
【0043】
さらに金属キレート化合物としては、アルミニウム、鉄、銅、亜鉛、スズ、チタン、ニッケル、アンチモン、マグネシウム、バナジウム、クロム、ジルコニウム等の多価金属にアセチルアセトン、アセト酢酸エチル等が配位した化合物等が挙げられる。
【0044】
本発明で使用する粘着剤組成物は、上記成分(A)、(B)及び(C)を含有するものであるが、このうち成分(B)の配合量は、成分(A)100質量部に対して、5〜30質量部である。5質量部よりも少ないと高速剥離力の低減効果が少なく、30質量部よりも多いとなじみ性や塗膜の透明性が損なわれる。より好ましくは、10〜20質量部である。一方、成分(C)の配合量は特に限定はないが、成分(A)100質量部に対して、1〜5質量部程度が好ましく、特に好ましくは、2〜3質量部である。また、成分(A)及び成分(B)の合計100質量部に対しては、0.8〜5質量部程度が好ましく、特に好ましくは、1.5〜3質量部である。
【0045】
上記の成分(A)ないし成分(C)を含有する粘着剤組成物は、常法に従って混合することによって得られる。この粘着剤組成物を適当な支持体上に塗布した後、溶剤を留去し、熟成を行い架橋させることにより本発明の光学部材用粘着剤が得られるが、この光学部材用粘着剤は、ゲル分率80%以上であることが必要であり、好ましくは85%以上である。本発明の光学部材用粘着剤はアクリル系ポリマー(A)およびアクリル系ポリマー(B)がほぼ均一な架橋密度を有しており、お互いのポリマーを安定に固定化している。このため、架橋後の成分の移動が抑えられ表面と裏面とで経時による剥離力の差が出ることがない。ゲル分率が80%未満の場合は、塗工後粘着剤層中で成分移動が生じ、塗工方式による剥離力の差が大きくなる。ここで、本明細書において、粘着剤のゲル分率とは、実施例中に記載の測定方法によって求められるゲル分率と定義される。
【0046】
上記粘着剤組成物の塗工方法として、直塗り方式と転写方式とがある。直塗り方式では、粘着剤組成物を基材上に塗工した後、溶剤を留去し、熟成を行い架橋させる。一方、転写方式では、剥離紙に粘着剤組成物を塗工後、溶剤を留去し、熟成を行い架橋させた後、粘着剤層表面に基材を貼り付けて剥離紙から基材へ転写させる。このような塗工方法の違いにより、被着体に貼り合わせる場合の貼り合わせ面が異なってくる。すなわち、直塗り方式では、溶剤留去、熟成工程で上面になっていた粘着面が被着体に貼り合わせられるのに対して、転写方式では、溶剤留去、熟成工程で下面になっていた粘着面が被着体に貼り合わせられることになる。したがって、溶剤留去、熟成工程において粘着剤成分の偏りが生じると、貼り合わせ面によって剥離力が異なってしまうことになる。上記したように、本発明の光学部材用粘着剤は、転写方式と直塗り方式により形成されたそれぞれの粘着剤層の高速剥離力の比が0.65〜1.5である必要がある。ここで、本明細書において、高速剥離力とは、実施例中に記載した高速剥離力測定方法に従って測定したものと定義される。
【0047】
本発明の光学部材用粘着剤は、上記いずれの塗工方式によってもその高速剥離力が1N/25mm以下であり、さらに0.8N/25mm以下であることが好ましい。
【0048】
また、本発明の光学部材用粘着剤は、その低速剥離力が0.05N/25mm以上であることが好ましく、より好ましくは、0.07N/25mm以上である。本発明の光学部材用粘着剤は、高速剥離力と低速剥離力の差が1N/25mm以内であることが好ましく、さらに、0.8N/25mm以内であることが好ましい。ここで本明細書における低速剥離力とは、実施例中に記載した低速剥離力測定方法に従って測定したものと定義される。
【0049】
このようにして基材上に本発明の粘着剤層を設けることによって、本発明の光学部材用保護フィルムを得ることができる。ここで使用される基材としては、特に限定はされないが、ポリエチレンテレフタレート(PET)等のポリエステル、ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン酢ビ共重合体等のプラスチック製フィルムが好適に使用できる。
また、本件発明の効果を損ねない範囲において、各種公知の添加剤を使用することができる。添加剤としては、帯電防止剤、紫外線吸収剤、酸化防止剤、染料、顔料、充填剤、安定剤、軟化剤、可塑剤、粘着付与樹脂等が挙げられる。
【実施例】
【0050】
次に実施例を挙げて本発明をさらに詳しく説明するが、本発明はこれら実施例に何ら制約されるものではない。
【0051】
製造例1
アクリル系ポリマーの調製(1):
撹拌機、環流冷却管、温度計及び窒素道入管を備えた反応装置に、2−エチルヘキシルアクリレート(2EHA)96質量部、4−ヒドロキシブチルアクリレート(4HBA)4質量部、酢酸エチル60質量部、及び、アゾビスイソブチロニトリル(AIBN)0.1質量部を仕込み、反応容器内の空気を窒素ガスで置換した。その後、窒素雰囲気下で撹拌しながら、反応容器を70℃まで昇温し、さらにAIBN0.3質量部、および、酢酸エチルを数回に分けて添加しながら、8時間反応させた。反応終了後、酢酸エチルで希釈し、重量平均分子量110万、ガラス転移温度−70℃のアクリル系ポリマー(A−1)を得た。なお、重量平均分子量は下記測定方法によって求めた。
【0052】
(重量平均分子量)
ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)を用いて、標準ポリスチレン換算による重量平均分子量(Mw)を求めた。
測定条件
装置:HLC−8120(東ソー(株)製)
カラム:G7000HXL(東ソー(株)製)
GMHXL(東ソー(株)製)
G2500HXL(東ソー(株)製)
サンプル濃度:1.5mg/ml(テトラヒドロフランで希釈)
移動相溶媒:テトラヒドロフラン
流速:1.0ml/min
カラム温度:40℃
【0053】
製造例2
アクリル系ポリマーの調製(2):
酢酸エチル60質量部を酢酸エチル70質量部に変更した以外は、製造例1と同様にして、重量平均分子量100万、ガラス転移温度−70℃のアクリル系ポリマー(A−2)を得た。
【0054】
製造例3
アクリル系ポリマーの調製(3):
酢酸エチル60質量部を酢酸エチル50質量部およびメチルエチルケトン40質量部に変更し、反応温度を75℃にした以外は、製造例1と同様にして、重量平均分子量20万、ガラス転移温度−70℃のアクリル系ポリマー(A−3)を得た。
【0055】
製造例4
アクリル系ポリマーの調製(4):
酢酸エチル60質量部を酢酸エチル70質量部およびメチルエチルケトン20質量部に変更し、反応温度を73℃にした以外は、製造例1と同様にして、重量平均分子量40万、ガラス転移温度−70℃のアクリル系ポリマー(A−4)を得た。
【0056】
製造例5
アクリル系ポリマーの調製(5):
2−エチルヘキシルアクリレート(2EHA)96質量部、4−ヒドロキシブチルアクリレート(4HBA)4質量部を、2−エチルヘキシルアクリレート100質量部に変更した以外は、製造例1と同様にして、重量平均分子量110万、ガラス転移温度−70℃のアクリル系ポリマー(A−5)を得た。
【0057】
製造例6
アクリル系ポリマーの調製(6):
2−エチルヘキシルアクリレート(2EHA)をエチルアクリレート(EA)に変更し、酢酸エチル60質量部を酢酸エチル90質量部に変更した以外は、製造例1と同様にして、重量平均分子量90万、ガラス転移温度−27℃のアクリル系ポリマー(A−6)を得た。
【0058】
製造例7
アクリル系ポリマーの調製(7):
撹拌機、環流冷却管、温度計及び窒素道入管を備えた反応装置に、メチルアクリレート(MA)96質量部、4−ヒドロキシブチルアクリレート(4HBA)4質量部、酢酸エチル50質量部、メチルエチルケトン40質量部及び、アゾビスイソブチロニトリル(AIBN)0.1質量部を仕込み、反応容器内の空気を窒素ガスで置換した。その後、窒素雰囲気下で撹拌しながら、反応容器を72℃まで昇温し、さらにAIBN0.3質量部、および、酢酸エチルを数回に分けて添加しながら、8時間反応させた。反応終了後、酢酸エチルで希釈し、重量平均分子量50万、ガラス転移温度5℃のアクリル系ポリマー(A−7)を得た。
【0059】
製造例8
アクリル系ポリマーの調製(8):
酢酸エチル50質量部、メチルエチルケトン40質量部を酢酸エチル40質量部、メチルエチルケトン50質量部に変更した以外は、製造例11と同様にして、重量平均分子量40万、ガラス転移温度5℃のアクリル系ポリマー(A−8)を得た。
【0060】
製造例9
アクリル系ポリマーの調製(9):
酢酸エチル50質量部、メチルエチルケトン40質量部をメチルエチルケトン90質量部に変更し、反応温度を74℃にした以外は、製造例11と同様にして、重量平均分子量40万、ガラス転移温度5℃のアクリル系ポリマー(B−1)を得た。
【0061】
製造例10
アクリル系ポリマーの調製(10):
酢酸エチル50質量部、メチルエチルケトン40質量部を酢酸エチル20質量部、メチルエチルケトン70質量部に変更した以外は、製造例11と同様にして、重量平均分子量30万、ガラス転移温度5℃のアクリル系ポリマー(B−2)を得た。
【0062】
製造例11
アクリル系ポリマーの調製(11):
メチルアクリレート(MA)96質量部、4−ヒドロキシブチルアクリレート(4HBA)4質量部、メチルアクリレート100質量部に変更した以外は、製造例11と同様にして、重量平均分子量50万、ガラス転移温度10℃のアクリル系ポリマー(B−3)を得た。
【0063】
製造例12
(メタ)アクリル系ポリマーの調製(12):
メチルアクリレート(MA)をエチルアクリレート(EA)に変更し、酢酸エチル50質量部、メチルエチルケトン40質量部を酢酸エチル70質量部、メチルエチルケトン20質量部に変更した以外は、製造例11と同様にして、重量平均分子量50万、ガラス転移温度10℃のアクリル系ポリマー(B−4)を得た。
【0064】
上記製造例1ないし12で得られたアクリル系ポリマーのモノマー組成、Tg、重量平均分子量を下記表1に示す
【0065】
【表1】

【0066】
実施例1
光学部材用保護フィルムの作製:
(粘着剤組成物の調製)
製造例1で得られたアクリル系ポリマー(A−1)の固形分100質量部、製造例7で得られたアクリル系ポリマー(B−1)の固形分10質量部及びイソシアネート架橋剤(デュラネート24A−90PX:旭化成ケミカルズ株式会社製)3質量部を混合して粘着剤組成物を調製した。ポリマー(A−1)とポリマー(B−1)の相溶性パラメータを上述の方法により算出すると9.46であった。
(保護フィルムの作製)
以下のように直塗り方式および転写方式により粘着剤組成物を塗工して保護フィルムを作製した。また得られた保護フィルムの粘着剤のゲル分率を以下のようにして測定したところ85%であった。
<直塗り方式>
上記粘着剤組成物を乾燥後の厚さが20μmになるように、PETフィルム(テイジンテトロンフィルムG2、帝人デュポンフィルム(株)社製)に塗工し、80℃で2分間乾燥させた。乾燥後、粘着剤層側に、剥離処理されたPETフィルム(PET3811、リンテック(株)社製)を貼り合わせ、40℃で3日間熟成し保護フィルムを製造した。
<転写方式>
上記粘着剤組成物を乾燥後の厚さが20μmになるように、剥離処理されたPETフィルム(PET3811、リンテック(株)社製)に塗工し、80℃で2分間乾燥させた。乾燥後、粘着剤層側に、PETフィルム(テイジンテトロンフィルムG2、帝人デュポンフィルム(株)社製)を貼り合わせ、40℃で3日間熟成し保護フィルムを製造した。
(ゲル分率)
各保護フィルムを50mm×50mmに裁断し、その裁断した保護フィルムから粘着剤を剥がしとり、粘着剤の初期の重量を秤量した。その粘着剤を100gの酢酸エチルに浸漬し室温で24時間放置した。その後200メッシュ金網でろ過し、メッシュに残った残分を80℃で2時間乾燥し秤量した。初期の重量及び残分の重量から、下記式によってゲル分率を算出した。
ゲル分率(%)=100×(残分の重量)/(初期の重量)
【0067】
実施例2〜4、比較例1〜9
ポリマーの種類、配合部数を下記表2のように変更した以外は、実施例1の方法にしたがって粘着剤組成物を調製し、保護フィルムを作製した。粘着剤組成物の相溶性パラメータおよび粘着剤のゲル分率についても実施例1と同様にして求めた。結果を表2に併せて示す。
【0068】
【表2】

【0069】
試験例1
下記の方法で、上記実施例1〜4及び比較例1〜9の保護フィルムについて、直塗り方式および転写方式における塗膜外観、低速剥離力、高速剥離力、ぬれ性、汚染性を試験した。表3に試験結果を示す。
【0070】
(塗膜外観)
製造した保護フィルム(直塗りおよび転写)を目視で確認し、下記基準により評価した。
<基準>
○:全く曇りは観察されず、無色透明であった。
△:うっすらと粘着剤による曇りが観察された。
×:はっきりとした粘着剤による曇りが観察され、塗膜が白濁していた。
【0071】
(低速剥離力)
得られた保護フィルム(直塗りおよび転写)を幅25mm×長さ150mmに裁断し、それぞれ剥離処理されたPETフィルムを剥がして偏光板に貼り付けた。25℃、湿度50%の環境下に24時間放置した。その後、片端を、引き剥がし速度300mm/minで180°方向に引っ張り、剥離を開始する力を低速剥離力した。
【0072】
(高速剥離力)
得られた保護フィルム(直塗りおよび転写)を幅25mm×長さ150mmに裁断し、それぞれ剥離処理されたPETフィルムを剥がして偏光板に貼り付けた。25℃、湿度50%の環境下に24時間放置した。その後、片端を、引き剥がし速度
3000mm/minで180°方向に引っ張り、剥離を開始する力を高速剥離力とした。
【0073】
(汚染性)
得られた保護フィルム(直塗りおよび転写)から剥離処理されたPETフィルムを剥がし、偏光板に貼り付け、80℃で24時間放置した後、偏光板から保護フィルムを剥がし、保護フィルムを貼り合わせていた偏光板表面の汚染の有無を目視で確認し、下記基準により評価した。
<基準>
○:全く汚染は観察されなかった。
△:うっすらと粘着剤による汚染が観察された。
×:はっきりとした粘着剤による汚染が観察された。
【0074】
(濡れ性)
得られた保護フィルム(直塗りおよび転写)を幅40mm×長さ150mmに裁断し試験片を作成した。偏光板上で試験片の両端を持ち、試験片の中心だけが偏光板に接触するように近付けた後、試験片の両端を放し、試験片全体が偏光板に濡れ広がる(密着する)までの時間を測定し、下記基準により評価した。
<基準>
○:20秒未満
△:20秒以上、60秒未満
×:60秒以上
【0075】
【表3】

【0076】
表3に示すように、実施例1〜4の保護フィルムは、いずれも高速剥離力が1N/25mm以下であり、高速剥離性に優れるとともに、低速剥離力との差が小さく剥離速度依存性も低いものであった。また、転写方式と直塗り方式とによる高速剥離力の比が0.8〜0.92であり、塗工方式による剥離力の差が非常に小さいものであった。さらに、塗膜外観、ぬれ性、汚染性ともいずれも良好なものであった。
【産業上の利用可能性】
【0077】
本発明の光学部材用粘着剤は、高速剥離性に優れるとともに、剥離速度依存性が低く、さらに塗工方式による剥離力の差も小さい光学部材用保護フィルムを提供することができるものである。従って、本発明の光学部材用保護フィルムはディスプレイ分野で使用される光学フィルムの表面保護用に有利に使用することができるものである。
以上

【特許請求の範囲】
【請求項1】
次の成分(A)ないし(C);
(A)ガラス転移温度が−50℃以下である官能基含有アクリル系ポリマー
(B)ガラス転移温度が0℃以上である官能基含有アクリル系ポリマー
(C)架橋剤
を含有し、成分(A)100質量部に対する成分(B)の含有量が5〜30質量部である粘着剤組成物をゲル分率80%以上となるように架橋して得られ、転写方式で基材上に形成した粘着剤層と直塗り方式で基材上に形成した粘着剤層の高速剥離力が1N/25mm以下であって、且つ、塗工方式による高速剥離力の比が0.65〜1.5(転写/直塗り)である光学部材用粘着剤。
【請求項2】
成分(A)の分子量が90万以上かつ成分(B)の分子量が30万以上であって、下記式で表される成分(A)および(B)の相溶性パラメータ(PSP)が9.00以上である請求項1記載の光学部材用粘着剤。
PSP=(σ−σ×logM×logM
σ:成分(A)の構成モノマーの溶解性パラメータ
σ:成分(B)の構成モノマーの溶解性パラメータ
:成分(A)の重量平均分子量
:成分(B)の重量平均分子量
(なお、上記構成モノマーの溶解性パラメータ(σ)は下記式によって求められる
各構成モノマーの溶解性パラメータ(δ)のモル分率加算値である)
δ=ΣΔF/ΣΔv
ΔF:各構成モノマー中の各原子団のモル引力定数
Δv:各構成モノマー中の各原子団のモル容積
【請求項3】
成分(A)の分子量が30万以下かつ成分(B)の分子量が20万以下であって、下記式で表される成分(A)および(B)の相溶性パラメータ(PSP)が5.94〜8.13である請求項1記載の光学部材用粘着剤。
PSP=(σ−σ×logM×logM
σ:成分(A)の構成モノマーの溶解性パラメータ
σ:成分(B)の構成モノマーの溶解性パラメータ
:成分(A)の重量平均分子量
:成分(B)の重量平均分子量
(なお、上記構成モノマーの溶解性パラメータ(σ)は下記式によって求められる
各構成モノマーの溶解性パラメータ(δ)のモル分率加算値である)
δ=ΣΔF/ΣΔv
ΔF:各構成モノマー中の各原子団のモル引力定数
Δv:各構成モノマー中の各原子団のモル容積
【請求項4】
成分(A)が、(メタ)アクリル酸アルキルエステルを主成分とするものである請求項1ないし3のいずれかの項記載の光学部材用粘着剤。
【請求項5】
成分(A)の含有する官能基が、カルボキシル基および/または水酸基である請求項1ないし4の何れかの項記載の光学部材用粘着剤。
【請求項6】
成分(B)が、(メタ)アクリル酸アルキルエステルを主成分とするものである請求項1ないし5のいずれかの項に記載の光学部材用粘着剤。
【請求項7】
成分(B)の含有する官能基が、カルボキシル基および/または水酸基である請求項1ないし請求項6の何れかの項記載の光学部材用粘着剤。
【請求項8】
成分(C)が、エポキシ基を有する化合物、イソシアネート基を有する化合物、アジリジン誘導体および金属キレート化合物よるなる群から選ばれた化合物である請求項1ないし7の何れかの項記載の光学部材用粘着剤。
【請求項9】
請求項1ないし請求項8の何れかの項記載の光学部材用粘着剤層を基材上に設けてなる光学部材用保護フィルム。

【公開番号】特開2009−221324(P2009−221324A)
【公開日】平成21年10月1日(2009.10.1)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2008−66345(P2008−66345)
【出願日】平成20年3月14日(2008.3.14)
【出願人】(000202350)綜研化学株式会社 (135)
【Fターム(参考)】