説明

感圧接着剤組成物及び光学部材表面保護フィルム

【課題】 イソシアネート化合物を硬化剤として使用する光学部材保護フィルム用感圧接着剤として、生物学的に有害な有機錫化合物を含まず、かつ有機錫化合物をイソシアネート化合物の硬化触媒として使用する場合と同等の養生期間ならびに物性を有する用感圧接着剤 および該感圧接着剤を使用した光学部材表面保護フィルムを提供すること。
【解決手段】 反応性水酸基を有するアクリル系共重合体(A)、有機チタニウムオキサイド化合物(B)およびイソシアネ−ト化合物(C)を含むアクリル系感圧接着剤組成物及び概アクリル系感圧接着剤組成物を粘着層としてなる光学部材表面保護フィルムにより前記課題を解決した。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、液晶表示板など光学部材表面の一次保護のために使用される保護フィルム用感圧接着剤組成物に関するものであり、詳しくは、製造工程中で光学部材表面に一時的に貼り付けられ、保護を要する工程のあいだ表面を保護し、工程終了後剥離される表面保護フィルム用感圧接着剤組成物であって、有機錫化合物を含まないながらも養生時間が短い感圧接着剤組成物および該感圧接着剤組成物を塗布した光学部材表面保護フィルムに関する。
【背景技術】
【0002】
液晶表示板は、薄型軽量であること、消費電力が少なくて済むことなどから、近年、各種の情報関連機器、例えばワープロやノート型パソコンなどの画面表示装置として、さらには薄型テレビの画面表示部材として広く利用されている。このような液晶表示板には、本体である液晶を内包したガラスセル(液晶セル)と共に偏光板や位相差板などの光学部材が用いられている。これらの光学部材のうち、例えば偏光板は、通常、ポリビニルアルコール(PVA)フィルムからなる偏光素子と、その機械的強度を保持するため該偏光素子の両面に貼り合わされている鹸化されたトリアセチルセルロース(TAC)フィルムからなる保護層により構成され、また該偏光板の液晶表示板正面となる側の表面には外部光の反射を防ぐアンチグレア層や、傷や汚染から守るために耐傷・防汚層など、用途に応じた機能を付与するために様々な機能層が形成されることが多い。
【0003】
これらの光学部材は、通常、打抜加工、検査、輸送、液晶表示板の組立などの各工程を経る間にその表面が汚染されたり損傷したりしないように、さらに表面保護フィルムで接着被覆されて長尺の光学部材積層体として形成される。該表面保護フィルムは各工程実施後、表面保護が不要となった段階で光学部材から剥離除去されるものである。
【0004】
光学部材表面保護フィルムには、検査工程に影響しないような十分な透明性を有すること・光学部材に接着被覆してからの接着力変化の少ないこと・光学部材積層体を切断する工程後、めくり上がった光学部材表面保護フィルムシートの端部が、自然にもとの形状に戻る性質(なじみ性)を持つこと・エージング処理工程においてもフクレが生じないこと等、バランスのとれた性質を持つことが要求される。
【0005】
一般に、表面保護フィルム用粘着剤としてはアクリル系粘着剤が広く使用されており、アクリル系粘着剤の中でも、水酸基等を有するアクリル系単量体を、金属キレート化合物で架橋したアクリル系共重合体は公知である(特許文献1:特開昭63−130686号)。
【0006】
特許文献1には、アクリル系粘着剤の反応性水酸基に対し当量程度の金属キレート化合物を架橋剤として使用し、キレート化合物として錫錯体を用いること、塗工性を長時間維持するための架橋剤の安定剤としてアセチルアセトン等を添加することが開示されている。
【0007】
特許文献2には、架橋剤として金属キレート架橋剤とともにイソシアネート化合物を含む感圧接着剤組成物が開示されており、金属キレート架橋剤のみにより架橋した共重合体の弱点である、耐熱凝集力、高温多湿下での凝集力の低下を防止するために、少量にイソシアネート化合物を架橋剤と併用する系が開示されている(特許文献2:特開昭64−185)。
【0008】
また特許文献3にはアクリル酸エステル単量体とアミド基を有する単量体及び水酸基を有する単量体の共重合体に前記の金属キレート架橋剤+イソシアネート化合物を加えると金属キレート架橋剤の架橋速度が上がり、養生期間を短縮できることが開示されている(特許文献3:特開2001−240830)。
【0009】
しかしながら、前記の公知技術では、金属キレート化合物を架橋剤として使用しているため、被膜に金属粉末が析出してくるなどの弊害もあり、光学用フィルムなどの高度の透明性を要求される用途に不適当であった。
【0010】
一方、特に光学用フィルム用として、架橋剤としてイソシアネート化合物を使用する表面保護フィルム用感圧接着剤も提案されているが(特許文献4:特開2003−41229号公報)、これらの提案においては光学フィルムとしての性能は十分であるものの、養生時間が1週間程度と長時間かかるので、合理的な製造のために具体的には養生時間を1〜2日程度まで短縮することがもとめられている。
【0011】
本発明者らは反応性水酸基を有するアクリル系共重合体(A)、に対し架橋剤としてイソシアネート化合物(C)を使用する系で、ジアルキルアセチルアセトン錫錯体触媒(B)を含むアクリル系感圧接着剤組成物 が前記課題を解決することのできる優れた感圧接着剤組成物であることを見いだし特開2008−013634(特許文献5)において提案した。
【0012】
しかしながら、有機錫化合物は、近年環境等への悪影響が懸念されつつあり、有機錫化合物を使用しなくても、前記感圧接着剤と同様の性能を有する光学フィルム保護フィルム用感圧接着剤がもとめられている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0013】
【特許文献1】特開昭63−130686号公報
【特許文献2】特開昭64−185号公報
【特許文献3】特開2001−240830号公報
【特許文献4】特開2003−41229号公報
【特許文献5】特開2008−013634号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0014】
本願の解決すべき課題は、有機錫化合物を使用せずに、透明性耐、接着力、なじみ性、耐フクレ特性等の表面保護フィルム用感圧接着剤の必要物性を満足し、養生時間を短縮することができる感圧接着剤組成物および光学部材表面保護フィルムを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【0015】
本発明の光学部材表面保護フィルム用感圧接着剤組成物は、反応性水酸基を有するアクリル系共重合体(A)、有機チタニウムオキサイド化合物(B)、及びイソシアネート架橋剤(C)を含むアクリル系感圧接着剤組成物である。
【0016】
このように構成されることによって本発明の表面保護フィルム用感圧接着剤組成物を用いた表面保護フィルムは、光学部材の表面保護性及び高度な透明性を有すると共に、良好ななじみ性を有し、また例えば、表面にアンチグレア層など微細な凹凸を有する層を設けた偏光板などの光学部材に使用する場合でも、オートクレーブ処理やその後の作業上及び使用上の熱履歴を経た後にも、フクレ、トンネリング、ハガレなどの接着剤層欠陥の発生が見られず、養生時間を短縮することが可能な感圧接着剤組成物である。
【発明を実施するための最良の形態】
【0017】
本発明に用いられるアクリル系共重合体(A)は、アクリル酸エステル又は、アクリル酸エステル及びメタクリル酸エステルを主成分量、例えば該アクリル系共重合体(A)の重量に基づいて合計70.0重量%以上共重合されてなり、且つ分子内に水酸基を含有するものである。また該アクリル系共重合体(A)は、必要に応じて、その分子内にさらに他の官能基を含有することもできる。
【0018】
本発明に特に好適に用いられるアクリル系共重合体(A)は、具体的には、必須成分として、下記単量体(a1)及び(a2)、
(a1) 下記一般式(1)、
2C=CHCOOR1
(1)
(ここでR1は、炭素数4〜10の直鎖又は分枝鎖アルキル基を表す)
で示され、その単独重合体のガラス転移温度(Tg)が−50℃以下であるアクリル酸エステル〔以下、アクリル酸エステル(a1)又は単に単量体(a1)ということがある〕、及び
(a2) 分子内に水酸基を有する単量体 〔以下、水酸基含有単量体(a2)又は単に単量体(a2)ということがある〕、及び
【0019】
(a3) 上記単量体(a1)〜(a2)と共重合可能で、該単量体(a1)〜(a2)以外の共単量体〔以下、共単量体(a3)又は単に単量体(a3)ということがある〕を必要に応じて共重合してなるものであることが好ましい。
【0020】
上記一般式(1)のアクリル酸エステル(a1)は、炭素数4〜10の直鎖又は分枝鎖アルキル基を有し、その単独重合体のガラス転移温度(Tg)が−50℃以下であるアクリル酸エステルであるが、その具体例は、n-ブチルアクリレート、2-エチルヘキシルアクリレート、n-オクチルアクリレート、イソオクチルアクリレート、n-ノニルアクリレート、イソノニルアクリレートなどが挙げられ、これらの中でも、n-ブチルアクリレート、2-エチルヘキシルアクリレート、イソオクチルアクリレートが好ましい。これらのアクリル酸エステルは、それぞれ単独で使用してもよく、また2種以上組み合わせて用いてもよい。
【0021】
なお、ここでいう「単独重合体のガラス転移温度(Tg)」には、L. E. ニールセン著、小野木宣治訳「高分子の力学的性質」第11〜35頁に記載されている単量体のガラス転移温度が適用される。
【0022】
前記のアクリル酸エステル(a1)の共重合量は、アクリル系共重合体(A)を構成する前記単量体成分(a1)〜(a3)の合計100重量%に基づいて、一般に70.0〜
99.9重量%、好ましくは90.0〜99.5重量%の範囲であるのがよい。アクリル酸エステル(a1)の共重合量が該上限値以下であれば、再剥離時の接着力が大きくなりすぎることがなく、特に加熱処理などを行った場合でも光学部材の損傷や液晶セルからの光学部材の剥離などの不都合を生じることなく表面保護フィルムを容易に剥離することができるので好ましく、一方該下限値以上であれば、オートクレーブ処理やエージング処理によっても偏光板表面と表面保護フィルムの感圧接着剤層との間にフクレを生じることがないので好ましい。
【0023】
前記水酸基含有単量体(a2)は,分子中に反応性水酸基を有する単量体であって、
下記一般式(2)で示される単量体である請求項1または請求項2記載のアクリル系感圧接着剤組成物が好ましい。

(a2) H2C=CHCOO(CH2)OH (2)
(n=2〜5)
具体例としては、2-ヒドロキシエチルアクリレート、2-ヒドロキシプロピルアクリレート、3-ヒドロキシプロピルアクリレート、4-ヒドロキシブチルアクリレート、ポリエチレングリコールモノアクリレート、などを挙げることができ、これらの中でも、高速剥離の時の剥離力が上がり過ぎない点から、特に4-ヒドロキシブチルアクリレートの使用が好ましい。これら単量体(a2)は、それぞれ単独で使用してもよく、また2種以上組み合わせて用いてもよい。
【0024】
これら水酸基含有単量体(a2)の共重合量は、前記単量体成分(a1)〜(a3)の合計100重量%に基づいて、一般に0.1〜10.0重量%、好ましくは2.0〜8.0重量%、さらに好ましくは3.0〜6.0重量%の範囲であるのがよい。単量体(a2)の共重合量が該下限値以上であれば被着体への汚染がないので好ましく、一方該上限値未満であればなじみ性(濡れ性)に問題が生じない。
【0025】
本発明においてこれら単量体(a1)及び(a2)と共に必要に応じて用いられてもよい前記共単量体(a3)の具体例としては、前記(a1)以外のアクリル酸エステル、例えば、メチルアクリレート、エチルアクリレート、n-プロピルアクリレート、i-プロピルアクリレート、i-ブチルアクリレート、t-ブチルアクリレート、トリデシルアクリレート、ステアリルアクリレート、オレイルアクリレート等;メタクリル酸エステル、例えば、エチルメタクリレート、n-プロピルメタクリレート、n-ブチルメタクリレート、i-ブチルメタクリレート、t-ブチルメタクリレート、n-オクチルメタクリレート、2-エチルヘキシルメタクリレート、シクロヘキシルメタクリレート、ベンジルメタクリレート等;飽和脂肪酸ビニルエステル、例えば、蟻酸ビニル、酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、「バーサチック酸ビニル」(商品名)等;芳香族ビニル単量体、例えば、スチレン、α-メチルスチレン、ビニルトルエン等;及びシアン化ビニル単量体、例えば、アクリロニトリル、メタクリロニトリル等を挙げることができる。
【0026】
これら共単量体(a3)を使用する場合、その共重合量は、前記単量体成分(a1)〜(a3)の合計100重量%に基づいて、一般に0〜20.0重量%、好ましくは2.0〜10.0重量%の範囲であるのがよい。単量体(a3)の共重合量が該上限値以下であれば、オートクレーブ処理やエージング処理によっても偏光板表面と表面保護フィルムの感圧接着剤層との間にフクレを生じることがないので好ましい。
【0027】
本発明に用いられるアクリル系共重合体(A)は、そのガラス転移温度(Tg)が−40℃以下−80℃以上であることが好ましく、−45℃以下−80℃以上であるのが特に好ましい。Tgが該温度を超えて高すぎては、感圧接着剤層が硬く流動しにくくなり、特に表面にアンチグレア層などを有する偏光板に用いたとき、感圧接着剤がアンチグレア層の凹凸を十分に濡らすことができず、そのためオートクレーブ処理やエージング処理によって、感圧接着剤層とアンチグレア層との間にわずかに残存する空気が膨脹して偏光板表面と表面保護フィルムの感圧接着剤層との間にフクレを生じることがあるので好ましくない
【0028】
なお本発明において、アクリル系共重合体のガラス転移温度(Tg)は下記により測定決定された値である。
ガラス転移温度(Tg)
下記(1)〜(3)に従って測定する。
(1) アクリル系共重合体溶液を剥離紙に塗布し、100℃で1分間乾燥し、フィルム状のアクリル系共重合体を得る。
(2) 厚さ約0.05mmアルミニウム箔製の、内径約5mm、深さ約5mmの円筒型のセルに (1)で得た試料約10mgを秤量したものを測定試料とする。
(3) セイコー電子工業(株)製SSC−5000型示差走査熱量計(Differential
Scanning Calorimeter)を用い、−150℃から昇温速度10℃/minで測定する。
【0029】
本発明に用いられるアクリル系共重合体(A)は、その重量平均分子量(Mw)が、一般に30万以上、好ましくは35万以上、さらに好ましくは40〜80万であるのがよい。該重量平均分子量(Mw)が該下限値以上であれば、再剥離時の接着力が大きくなりすぎることがなく、特に加熱処理などを行っても光学部材の損傷や液晶セルからの光学部材の剥離などの不都合を生じることなしに表面保護フィルムを容易に剥離することができるので好ましい。一方該上限値以下であれば、得られる感圧接着剤層の流動性が優れており、表面に微小の凹凸を有する偏光板に用いたときでも、感圧接着剤が偏光板表面を十分に濡らすことができるため、オートクレーブ処理やエージング処理によっても偏光板表面と表面保護フィルムの感圧接着剤層との間にフクレを生じることがないので好ましい。
【0030】
また本発明に好適に用いられるアクリル系共重合体(A)は、重量平均分子量(Mw)と数平均分子量(Mn)との比Mw/Mnで表される分子量分布が、一般に15以下、好ましくは2〜12の範囲であるのがよい。Mw/Mnの値が該上限値以下であれば、再剥離時の接着力が大きくなりすぎることがなく、特に加熱処理などを行っても光学部材の損傷や液晶セルからの光学部材の剥離などの不都合を生じることなしに表面保護フィルムを容易に剥離することができるので好ましい。
なお本明細書における上記重量平均分子量(Mw)及び数平均分子量(Mn)の値には、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)法により、定法に従って測定された値が用いられる。
【0031】
本発明に用いられるアクリル系共重合体(A)の重合方法は、特に制限されるものではなく、溶液重合、乳化重合、懸濁重合などの公知の方法により重合できるが、重合により得られた共重合体の混合物を用いて本発明の感圧接着剤組成物を製造するに当り、処理工程が比較的簡単で且つ短時間で行えることから溶液重合により重合することが好ましい。
【0032】
溶液重合は、一般に、重合槽内に所定の有機溶媒、単量体、重合開始剤、及び、必要に応じて用いられる連鎖移動剤を仕込み、窒素気流中又は有機溶媒の還流温度で、撹拌しながら数時間加熱反応させることにより行われる。この場合に有機溶媒、単量体及び/又は重合開始剤の少なくとも一部を逐次添加してもよい。
【0033】
上記の重合用有機溶媒としては、例えば、ベンゼン、トルエン、エチルベンゼン、n-プロピルベンゼン、t-ブチルベンゼン、o-キシレン、m-キシレン、p-キシレン、テトラリン、デカリン、芳香族ナフサなどの芳香族炭化水素類;例えば、n-ヘキサン、n-ヘプタン、n-オクタン、i-オクタン、n-デカン、ジペンテン、石油スピリット、石油ナフサ、テレピン油などの脂肪系もしくは脂環族系炭化水素類;例えば、酢酸エチル、酢酸n-ブチル、酢酸n-アミル、酢酸2-ヒドロキシエチル、酢酸2-ブトキシエチル、酢酸3-メトキシブチル、安息香酸メチルなどのエステル類;例えば、アセトン、メチルエチルケトン、メチル-i-ブチルケトン、イソホロン、シクロヘキサノン、メチルシクロヘキサノンなどのケトン類;例えば、エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、エチレングリコールモノブチルエーテル、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、ジエチレングリコールモノブチルエーテルなどのグリコールエーテル類;例えば、メチルアルコール、エチルアルコール、n-プロピルアルコール、i-プロピルアルコール、n-ブチルアルコール、i-ブチルアルコール、s-ブチルアルコール、t-ブチルアルコールなどのアルコール類;などを挙げることができる。これらの有機溶媒はそれぞれ単独で、又は2種以上混合して用いることができる。
【0034】
これら重合用有機溶媒のうち、前記アクリル系共重合体(A)の重合に際しては、重合反応中に連鎖移動を生じにくい有機溶媒、例えば、エステル類、ケトン類を使用することが好ましく、特に、アクリル系共重合体の溶解性、重合反応の容易さなどの点から、酢酸エチル、メチルエチルケトン、アセトンなどの使用が好ましい。
【0035】
前記の重合開始剤としては、通常の溶液重合で使用できる有機過酸化物、アゾ化合物などを使用することが可能である。
このような有機過酸化物としては、例えば、t-ブチルハイドロパーオキサイド、クメンハイドロオキサイド、ジクミルパーオキサイド、ベンゾイルパーオキシド、ラウロイルパーオキシド、カプロイルパーオキシド、ジ-i-プロピルパーオキシジカーボネート、ジ-2-エチルヘキシルパーオキシジカーボネート、t-ブチルパーオキシビバレート、2,2-ビス(4,4-ジ-t-ブチルパーオキシシクロヘキシル)プロパン、2,2-ビス(4,4-ジ-t-アミルパーオキシシクロヘキシル)プロパン、2,2-ビス(4,4-ジ-t-オクチルパーオキシシクロヘキシル)プロパン、2,2-ビス(4,4-ジ-α-クミルパーオキシシクロヘキシル)プロパン、2,2-ビス(4,4-ジ-t-ブチルパーオキシシクロヘキシル)ブタン、2,2-ビス(4,4-ジ-t-オクチルパーオキシシクロヘキシル)ブタンなどが挙げられ、アゾ化合物としては、例えば、2,2’-アゾビス-i-ブチロニトリル、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-4-メトキシ-2,4-ジメチルバレロニトリルなどを挙げることができる。
【0036】
これら有機過酸化物のうち、前記アクリル系共重合体(A)の重合に際しては、重合反応中にグラフト反応を起こさない重合開始剤が好ましく、特にアゾビス系が好ましい。その使用量は、通常、単量体合計100重量部に対して0.01〜2.0重量部、好ましくは0.1〜1.0重量部である。
【0037】
また、本発明に用いられるアクリル系共重合体(A)の製造に際しては、連鎖移動剤は使用しないのが普通であるが、本発明の目的及び効果を損なわない範囲で、必要に応じて使用することは可能である。
このような連鎖移動剤としては、例えば、シアノ酢酸;シアノ酢酸の炭素数1〜8のアルキルエステル類;ブロモ酢酸;ブロモ酢酸の炭素数1〜8のアルキルエステル類;アントラセン、フェナントレン、フルオレン、9-フェニルフルオレンなどの芳香族化合物類;p-ニトロアニリン、ニトロベンゼン、ジニトロベンゼン、p-ニトロ安息香酸、p-ニトロフェノール、p-ニトロトルエンなどの芳香族ニトロ化合物類;ベンゾキノン、2,3,5,6-テトラメチル-p-ベンゾキノンなどのベンゾキノン誘導体類;トリブチルボランなどのボラン誘導体;四臭化炭素、四塩化炭素、1,1,2,2-テトラブロモエタン、トリブロモエチレン、トリクロロエチレン、ブロモトリクロロメタン、トリブロモメタン、3-クロロ-1-プロペンなどのハロゲン化炭化水素類;クロラール、フラルデヒドなどのアルデヒド類:炭素数1〜18のアルキルメルカプタン類;チオフェノール、トルエンメルカプタンなどの芳香族メルカプタン類;メルカプト酢酸、メルカプト酢酸の炭素数1〜10のアルキルエステル類;炭素数1〜12のヒドロキシアルキルメルカプタン類;ビネン、ターピノレンなどのテルペン類;などを挙げることができる。
【0038】
重合温度としては、一般に約30〜180℃、好ましくは40〜150℃、より好ましくは50〜90℃の範囲である。
【0039】
なお、溶液重合法などで得られた重合物中に未反応の単量体が含まれる場合は、該単量体を除くために、メタノールなどによる再沈澱法で精製することも可能である。
【0040】
本発明の感圧接着剤組成物は、有機チタニウムオキサイド化合物(B)を含む。有機チタニウムオキサイド化合物とは、Ti(O-R) の構造を持つアルコキシチタン化合物と、Ti(O-R)(O-C(R‘)CHCOCH の構造を持つチタンキレート化合物の総称である。(式中、Rは炭素数1〜10のアルキル基、R’はCHのメチル基もしくはOCのエトキシ基)
アルコキシチタン化合物とは、たとえばテトラメトキシチタン、テトラエトキシチタン、テトラ-n-プロポキシチタン、テトラ-i-プロポキシチタン、テトラ-n-ブトキシチタン、テトラ-i-ブトキシチタン、テトラ-t-ブトキシチタン、テトラキス(2-エチルヘキシルオキシ)チタン、チタニウム-i-プロポキシオクチレングリコレートが、チタンキレート化合物とは、たとえばジ-i-プロポキシチタンビス(アセトネート)、ジ-i-プロポキシチタンビス(エチルアセトアセテート)、ジ-n-ブトキシチタンビス(アセトネート)、ジ-n-ブトキシチタンビス(エチルアセトアセテート)、ジ-i-プロポキシチタンビス(エチルアセトアセテート)などが上げられる。
【0041】
テトラ-i-プロポキシチタンは「A−1」、テトラ−n−ブトキシチタンは「B−1」、テトラキス(2-エチルヘキシルオキシ)チタンは「TOT」、チタニウム-i-プロポキシオクチレングリコレートは「TOG」〔以上日本曹達(株)製〕、ジ-n-ブトキシチタンビス(アセトネート)は「ナーセムチタン」〔日本化学産業(株)製〕、ジ-i-プロポキシチタンビス(アセトネート)は「TC−100」、ジ-i-プロポキシチタンビス(エチルアセトアセテート)は「TC−750」〔以上マツモトファインケミカル(株)製〕との商品名で市販されている。
【0042】
本発明の感圧接着剤組成物において有機チタニウムオキサイド化合物(B)はアクリル系共重合体(A)100重量部に対してチタン(Ti)重量換算で0.001重量部以上0.05重量部未満、好ましくは0.002重量部以上0.03重量部未満、特に好ましくは0.003重量部以上0.02重量部未満であるのが良い。
有機チタニウムオキサイド化合物(B)がチタン(Ti)重量換算で0.001重量部以上であれば養生時間を短縮することができ、0.05重量部未満であれば感圧接着剤組成物の乾燥・硬化により有機チタニウムオキサイド化合物が析出することなく、透明性に優れる光学部材表面保護フィルムが得られる。
【0043】
本発明の光学部材表面保護フィルム用感圧接着剤組成物は、イソシアネート化合物(C)を含有する。
本発明で使用することのできるイソシアネート化合物(C)としては、例えば、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、トリフェニルメタントリイソシアネート、トリレンジイソシアネート等の芳香族ポリイソシアネート;例えば、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、該芳香族ポリイソシアネート化合物の水素添加物等の脂肪族又は脂環族ポリイソシアネート;それらポリイソシアネートの2量体もしくは3量体又はそれらポリイソシアネートと、トリメチロールプロパンなどのポリオールとのアダクト体などの各種ポリイソシアネートに由来するポリイソシアネート化合物を挙げることができるが、これらのイソシアネート化合物の中では、なじみ性の点からヘキサメチレンジイソシアネート(HMDI系イソシアネート)が好ましく、中でも架橋速度の点からHMDI系のイソシアネートのトリメチロールプロパンなどのポリオールとのアダクト体が特に好ましい。
【0044】
これらのイソシアネート化合物は、例えば「コロネートHX」、「コロネートHL−S」、「コロネート2234」「アクアネート200」、「アクアネート210」〔以上日本ポリウレタン(株)製〕、「デスモジュールN3400」〔住友バイエルウレタン(株)製〕、「デュラネートE−405−80T」、「デュラネート24A−100」、「デュラネートTSE−100」〔旭化成工業(株)製〕、「タケネートD−110N」、「タケネートD−120N」、「タケネートM−631N」「MT−オレスターNP1200」〔以上三井武田ケミカル(株)製〕などの商品名により市販されているものを好適に使用することができる。
【0045】
これらイソシアネート化合物(C)の使用量は、前記アクリル系共重合体(A)の水酸基の量を1当量とした時、イソシアネート基として0.2〜3.0当量、特には0.3〜1.1当量の範囲であることが好ましく、イソシアネート化合の安定剤としてアセチルアセトン等を添加することもできる。
【0046】
本発明の光学部材表面保護フィルム用感圧接着剤組成物には、以上述べたアクリル系共重合体(A)有機チタニウムオキサイド化合物(B)及びイソシアネート化合物(C)の他に、必要に応じて、保護フィルム用感圧接着剤組成物に配合される配合物、例えば、耐候性安定剤、タッキファイヤー、帯電防止剤、可塑剤、軟化剤、染料、顔料、無機充填剤などを適宜配合することができる。
【0047】
かくして得られる本発明の感圧接着剤組成物は、光学部材表面保護フィルムを作製するため、適宜の透明な表面保護基材の少なくとも一方の面に、従来公知の方法によって感圧接着剤層を形成するために用いられる。
【0048】
本発明の表面保護フィルムに用いられる基材としては、感圧接着剤が塗布できる基材であることが必要である。基材樹脂としては透視による光学部材の検査や管理の観点から、例えば、ポリエステル系樹脂、アセテート系樹脂、ポリエーテルサルホン系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリイミド系樹脂、ポリオレフィン系樹脂、アクリル系樹脂などからなるフィルムを挙げることができるが、表面保護性能からポリエステル系樹脂が好ましく、実用性を考慮すればポリエチレンテレフタレート樹脂が特に好ましい。
【0049】
基材の厚さは一般には100μm以下、好ましくは10〜50μm、さらに好ましくは20〜40μm程度の厚さを例示することができる。これらの基材に片面又は両面には、剥離時の帯電防止を目的に、帯電防止層が設けられていてもよい。また該基材の、感圧接着剤層が設けられる側の表面には、感圧接着剤層との密着性を向上させるためにコロナ放電処理等が施されていてもよい。
【0050】
たとえば20インチ以上の液晶表示画面に使用されるような大型の光学部材に対して十分な接着力を持ち(低速剥離の接着力が十分大きい)かつ高速剥離時に容易に剥離でき(高速剥離の接着力が大きくならない)かつなじみ性が良好である(切断した場合に切断端がめくり上がらない)ことが必要である。
すなわち、光学部材に対する23℃での180度ピールの接着力は、剥離速度0.3m/min(低速剥離)において接着力(剥離力)が0.05N/25mm以上、好ましくは0.08N/25mm以上特に好ましくは0.10N/25mm以上であるのがよく、低速剥離の接着力が0.05N/25mm未満であるとめくれやずれが発生しやすいので好ましくない。
【0051】
また、接着力が高くなると大面積における高速剥離の作業性が低下するので、剥離速度30m/min(高速剥離時)において、接着力(剥離力)が3.0N/25mm以上にならないこと、好ましくは2.0N/25mm以上にならないことが好ましい。
【0052】
基材上に形成される感圧接着剤層はむら、にごり等がなく透明であり、その厚さは、保護フィルムの求められる接着力や光学部材表面粗さなどに応じて適宜設定することができ、一般に1〜100μm、好ましくは5〜50μm、さらに好ましくは10〜30μm程度の厚さを例示することができる。
【0053】
感圧接着剤層の形成方法としては、本発明の感圧接着剤組成物を、そのまま又は、必要に応じて適宜の溶媒で希釈し、これを表面保護ベースフィルムに直接塗布・乾燥して溶媒を除去する方法を採用することができる。また、先ずシリコーン樹脂等により離型処理が施された紙やポリエステルフィルム等の適宜のフィルムからなる剥離シート上に、本発明の感圧接着剤組成物を塗布し、次に該剥離シートの接着剤層側を表面保護ベースフィルムに圧接して該接着剤層を該保護フィルムに転写させることもできる。
【0054】
本発明の感圧接着剤組成物は乾燥して感圧接着剤層を形成させ、感圧接着剤層の接着力がほぼ一定になるまでの養生時間が36時間以下、好ましくは24時間以下である。「ほぼ一定になる」とは、1日経過しても接着力が5%以上変化しないことを意味する。
【0055】
かくして得られる保護フィルムは、光学部材の表面に積層されて、その光学部材の表面が汚染されたり損傷したりしないよう保護し、該光学部材が液晶表示板などに加工される際には、該保護フィルムが光学部材に積層された状態のまま、打抜加工、検査、輸送、液晶表示板の組立などの各工程に供され、必要に応じて、オートクレーブ処理や高温エージング処理などの加熱加圧処理が施され、表面保護が不要となった段階で光学部材から剥離除去される。
【実施例】
【0056】
以下に実施例及び比較例を挙げ、本発明の効果を具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例に制限されるものではない。なお、実施例及び比較例において用いた、試験片の作成、並びに各種の試験方法及び評価方法は以下のとおりである。
【0057】
(1) 試験用感圧接着シートの作成
ポリエチレンテレフタレート(PET)フィルム〔商品名;E5001;東洋紡績(株)製〕上に乾燥後の塗工量が20g/m2となるように、感圧接着剤組成物を塗布し、100℃で60秒間熱風循環式乾燥機にて乾燥して感圧接着剤層を形成した後、シリコーン系離型剤で表面処理されたPET上に、該感圧接着剤層面が接するように載置し、加圧ニップロールを通して圧着して貼り合わせた後、23℃、50%RHで10日間養生を行って試験用表面保護フィルムを得た。
【0058】
(2)透明性の確認
前(1)項により作製した試験用表面保護フィルムの透明性を目視により評価した。
(評価基準)
○ :フィルムは透明である
× :むら、
にごり等が認められる。
【0059】
(3) 接着力の測定
前(1)項により作製した試験用表面保護フィルムを25mm×150mmにカットしたのち、この表面保護フィルム片を、卓上ラミネート機を用いて、アンチグレア処理された偏光フィルム〔商品名;SQ−1852AP−AG6;住友化学工業(株)製〕に圧着して試験サンプルとした。このサンプルを23℃、50%RHの条件下で24時間放置(コンディショニング処理)した後、180゜剥離における接着力を剥離速度0.3m/min(低速剥離条件)及び30m/min(高速剥離条件)でそれぞれ測定した。
【0060】
(4) 剥離後の偏光フィルムの表面状態の観察
前(3)項で試験した試験サンプルの剥離後の偏光フィルムの表面状態を観察した。
○:表面に糊残り等の異常は観察されない。
×:表面に糊残り等の異常が観察される。
【0061】
(5)なじみ性の試験
前(1)項により作製した試験用表面保護フィルムを200mm×150mmにカットしたのち、アンチグレア処理された偏光フィルム〔商品名;SQ−1852AP−AG6;住友化学工業(株)製〕に23℃、50%RHの条件下で中心部分より貼り合せ、自然重力により濡れ広がる時間を測定した。
○:端部まで完全になじむ時間が45秒以内である。
△:端部まで完全になじむ時間が45−60秒以内である。
×:端部まで完全になじむ60秒以上または、端部まで完全になじまない。
【0062】
(6) 耐熱性の評価
前(1)項により作製した試験用表面保護フィルムを60mm×80mmにカットしたのち、この表面保護フィルム片を、前(3)項と同様にして同じ2種の偏光フィルムに圧着した。次に、市販の感圧接着剤組成物〔ニッセツQ−1851:日本カーバイド工業(株)製〕を用いて前(1)項と同様にして離型紙上に厚さ約25μmの感圧接着剤層を形成し、この感圧接着剤層をそれぞれの偏光フィルムの背面に転写させた後、これらを、卓上ラミネート機を用いて厚さ約2mmのガラス板に圧着して試験サンプルとした。このサンプルを、23℃、50%RHでの条件下で1週間放置した後、オートクレーブ処理(70℃、490kPa 、30分)を行なった後、この試験サンプルの表面保護フィルム側の表面から目視観察により、表面保護フィルムの感圧接着剤層の、気泡の発生、剥がれの状態を評価した。評価基準は次の通りである。
(評価基準)
◎ :気泡の発生が全く認められない。
○ :試験サンプルのワク部分(幅約5mm)に気泡発生が多少認められる。
△ :試験サンプルのワク部分(幅約5mm)に気泡発生が認められるが、剥がれはない。
× :試験サンプルの全面に気泡発生が認められる。
【0063】
(7)養生後の接着力の測定
ポリエチレンテレフタレート(PET)フィルム(商品名;E5001;東洋紡(株)製)上に乾燥後の塗布量が20g/m2となるように、粘着剤組成物を塗布し、70℃×5m/秒×1分間熱風乾燥機にて乾燥して粘着剤層を形成した後、シリコーン系剥離剤で表面処理された離型フィルム(PET)上に該粘着剤層が接するように載置し、加工ニップロールを通して圧着、貼り合わせて接着試験試料を作成した。
23℃×65%RHで養生を行い、養生1日後、2日後、3日後、4日後、5日後、6日後、7日後の接着力を測定した。当回の接着力と次回の接着力の差が当回の接着力の5%以内となった日数を必要養生時間とした。
なお。養生時間測定時の接着力測定は以下の方法で実施した。
ステンレス板に25mm×200mmの接着力試験試料を2kgローラー1往復で貼り合わせ、0.3m/minの剥離速度で、JIS Z0237粘着テープ・粘着シート試験方法に準じて粘着力を測定した。
【0064】
アクリル系共重合体溶液の製造
[製造例1]
単量体として2−エチルヘキシルアクリレート(2EHA)95.0重量%、4−ヒドロキシブチルアクリレート(4HBA)5.0重量部の割合で2EHA及び4HBAの単量体を計量して、混合し、単量体混合液Aを400重量部作成した。
温度計、攪拌機、窒素導入管及び還流冷却器を備えた反応器内に、計量した単量体混合液Aの17%、酢酸エチル440重量部、トルエン120重量部及びアゾビスシクロヘキサンカルボニトリル0.8重量部を入れ、窒素雰囲気下で攪拌しながら酢酸エチルの還流温度まで加熱し、還流状態で20分反応を進める。その後、残りの単量体混合液の全量、酢酸エチル400重量部及びアゾビスシクロヘキサンカルボニトリル0.9重量部を均一に混合した混合液を、90分かけて酢酸エチルの還流状態で反応器内に等速度で逐次添加した。更に120分間還流状態に温度を維持した後、トルエン300重量部及びアゾビスイソブチロニトリル3.0重量部を均一に混合した混合液を60分かけて酢酸エチルの還流状態で反応容器内に等速度で逐次添加した。更に90分間還流状態に温度を維持した後、酢酸エチル225重量部とトルエン620重量部を反応容器内に添加して、アクリル系共重合体Aを得た。
【0065】
[製造例2] 4−ヒドロキシブチルアクリレート(4HBA)の添加量を4重量部とし、さらににアクリル酸(AA)0.5重量部を加える以外は、製造例1と同様にしてアクリル系共重合体Bを得た。
アクリル系共重合体A及びBの物性値を表1に示す。
【0066】
【表1】

なお表1における単量体の略号は以下のとおりである。
2EHA:2−エチルヘキシルアクリレート
AA : アクリル酸
【0067】
触媒溶液の製造
[製造例1]
有機チタニウムオキサイド化合物としてナーセムチタン(日本化学産業(株)製:Tiを8.9重量%含む)を2重量部をトルエン98部を加え、触媒溶液C(ナーセムチタンのトルエン溶液)を得た。
【0068】
[製造例2]
ジブチルスズジラウレート(DBTDL)0.1部をトルエン9.9部に溶解した溶液10部にアセチルアセトン30部を加え、触媒溶液D(ジブチルアセチルアセトン錫錯体溶液)を得た。
【0069】
実施例1
不揮発分を35%に調整したアクリル系共重合体溶液A 100重量部に触媒溶液C 3重量部(Ti重量換算で0.0053重量部)を加えた。これに架橋剤としてヘキサメチレンジイソシアネートを1.86重量部加え、これらの混合物をよく攪拌して、均一にして感圧接着剤組成物の溶液を得た。
上記感圧接着剤組成物の溶液を用い、前記の試験用感圧接着シートの作成方法に従って試験用表面保護フィルムを作成し、前記の各種物性試験を行った。得られた結果を表2に示す。
【0070】
実施例2〜実施例6、
表1に示すアクリル系共重合体を用い、表2に示す量の触媒溶液Cとヘキサメチレンジイソシアネートを加えて得られた感圧接着剤組成物の溶液を、前記の試験用感圧接着シートの作成方法に従って試験用表面保護フィルムを作成し、前記の各種物性試験を行った。得られた結果を表3に示す。
【0071】
比較例1
実施例1において、触媒溶液Cの代わりに触媒溶液Dを3重量部(DBTDLとして0.0075重量部)用いた以外は実施例1と同様にして感圧接着剤組成物の溶液を得た。
【0072】
比較例2
実施例1において、有機チタニウムオキサイド化合物を用いない以外は実施例1と同様にして感圧接着剤組成物の溶液を得た。
【0073】
この感圧接着剤組成物を用い、前記の試験用表面保護フィルムの作成方法に従って試験用表面保護フィルムを作成し、前述した試験方法で各物性を測定した結果を表3、表4、表5に示す。
【0074】
【表2】

なお表2においてコロネートHXとは日本ポリウレタン(株)製のヘキサメチレンジイソシアネートの商品名である。
【0075】
【表3】

【0076】
【表4】

【0077】
【表5】


【特許請求の範囲】
【請求項1】
反応性水酸基を有するアクリル系共重合体(A)、イソシアネ−ト化合物(B)および有機チタニウムオキサイド化合物(C)を含むアクリル系感圧接着剤組成物及び概アクリル系感圧接着剤組成物を粘着層としてなる光学部材表面保護フィルム。
【請求項2】
アクリル系共重合体(A)が下記単量体(a1)〜(a3)、を共重合してなるものである請求項1記載のアクリル系感圧接着剤組成物。
(a1) 下記一般式(1)、
2C=CHCOOR1 (1)
(ここでR1は、炭素数4〜10の直鎖又は分枝鎖アルキル基を表す)
で示され、その単独重合体のガラス転移温度(Tg)が−50℃以下であるアクリル酸エステル70.0〜99.9重量%
(a2) 分子内に水酸基を有する単量体0.1 〜10重量%、
(a3) 上記単量体(a1)〜(a2)と共重合可能で、該単量体(a1)〜(a2)
以外の共単量体 0〜20.0重量%、〔但し、単量体(a1)〜(a3)の合計を100重量%とする〕

【請求項3】
水酸基を含有する単量体(a2)が、下記一般式(2)で示される単量体である請求項1または請求項2記載のアクリル系感圧接着剤組成物。

(a2) H2C=CHCOO(CH2)OH (2)
(n=2〜5)
【請求項4】
アクリル系共重合体(A)の固形分100重量部に対してチタン(Ti)重量換算で0.001重量部以上0.05重量部未満の有機チタニウムオキサイド化合物(C)を含む請求項1〜請求項3いずれかに記載のアクリル系感圧接着剤組成物。

【請求項5】
アクリル系共重合体(A)の反応性水酸基の合計を1当量とした時、イソシアネート化合物(C)のイソシアネート基が0.2〜3.0当量の範囲である請求項1〜請求項4いずれかに記載のアクリル系感圧接着剤組成物。

【請求項6】
イソシアネート化合物(C)がHMDI系のイソシアネート化合物である請求項1〜請求項5いずれかに記載のアクリル系感圧接着剤組成物。

【請求項7】
請求項1から請求項6のいずれかに記載の感圧接着剤組成物をポリエチレンテレフタレート基材に塗布した光学部材表面保護フィルムであって光学部材に対する23℃での180度ピールの接着力において、剥離速度0.3m/分における接着力が0.05N/25mm幅以上である光学部材表面保護フィルム。

【請求項8】
光学部材に対する23℃での180度ピールの接着力において、剥離速度30m/分における接着力が3.0N/25mm幅未満である請求項8に記載の光学部材表面保護フィルム。


【公開番号】特開2010−217227(P2010−217227A)
【公開日】平成22年9月30日(2010.9.30)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2009−60587(P2009−60587)
【出願日】平成21年3月13日(2009.3.13)
【出願人】(000004592)日本カーバイド工業株式会社 (165)
【Fターム(参考)】