| 【発明の名称】 |
光学部材用粘着剤 |
| 【発明者】 |
【氏名】済木 雄二
【氏名】佐竹 正之
【氏名】高橋 寧
【氏名】正田 位守
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| 【要約】 |
【課題】使用中に必要な粘着力を有するとともに、剥離が必要となった時には光学部材を相手部材から容易に剥離できるような粘着剤を提供する。
【解決手段】光学部材を他部材に貼り合わせるために光学部材に形成される粘着剤において、その主成分ポリマーが、アルキル基の炭素数が３〜１０個の第一のアクリル酸系アルキルエステルと、アルキル基の炭素数が１２個以上の第二のアクリル酸系アルキルエステルとの共重合物であることを特徴とする。 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】光学部材を他部材に貼り合わせるために光学部材に形成される粘着剤において、その主成分ポリマーが、アルキル基の炭素数が３〜１０個の第一のアクリル酸系アルキルエステルと、アルキル基の炭素数が１２個以上の第二のアクリル酸系アルキルエステルとの共重合物であることを特徴とする粘着剤。
【請求項２】前記第二のアクリル酸系アルキルエステルのモノマー分率が５重量％以上である請求項１に記載の粘着剤。
【請求項３】前記第二のアクリル酸系アルキルエステルのモノマー分率が６０重量％以下である請求項１に記載の粘着剤。
【請求項４】粘着力が５〜８Ｎ／２５ｍｍである請求項１〜３のいずれかに記載の粘着剤。
【請求項５】前記光学部材が、反射型偏光板、半透過型偏光板、偏光分離偏光板などの各種偏光板、波長板及びそれらの積層体のいずれかである請求項１〜４のいずれかに記載の粘着剤。
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【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、光学部材用粘着剤に属する。
【０００２】
【従来の技術】液晶表示装置のパネルは液晶を封入するガラス基板などの透明基材に粘着剤を介して偏光板や波長板などの光学部材を貼り合わされることにより形成されている。そのため、透明基材に貼り合わせる工程で貼り位置がずれたり、異物が噛み込む等しやすい。このように位置ずれや異物混入が生じた場合、液晶が正常に表示されなくなることから、その光学部材は剥離されて同形同質の新たな光学部材が透明基材に貼り合わせられる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかし、液晶表示装置が大型化し、また透明基材も薄くなってきているため、偏光板等の上記の光学部材を剥離する際に、粘着力が強くて剥離するのに大きな力を要し、作業性が悪い等の不具合が生じることがある。また、剥離に必要な力が極度に大きい場合には、液晶セルのセルギャップが変わり表示品位を落とす、液晶セルを破損する等の問題がある。それ故、この発明の課題は、光学部材を相手部材に着実に貼り合わせるとともに、剥離が必要なときは光学部材と貼り合わされていた相手部材に損傷を与えることなく光学部材を容易に剥離させることのできる粘着剤を提供することにある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】その課題を解決するために、この発明は光学部材を他部材に貼り合わせるために光学部材に形成される粘着剤において、その主成分ポリマーが、アルキル基の炭素数が３〜１０個の第一のアクリル酸系アルキルエステルと、アルキル基の炭素数が１２個以上の第二のアクリル酸系アルキルエステルとの共重合物であることを特徴とする。
【０００５】本発明においては粘着剤の主成分ポリマーの側鎖として炭素数１２以上の長鎖アルキル基を導入しているので、粘着剤全体の表面エネルギーが低下し、剥離を軽くする。前記第二のアクリル酸系アルキルエステルの好ましいモノマー分率は、５重量％以上である。５重量％に満たないと、剥離をしやすくする作用が乏しくなるからである。同じく第二のアクリル酸系アルキルエステルの好ましいモノマー分率は、６０重量％以下である。６０重量％を超えると粘着力が乏しくなるからである。適切な粘着力の範囲は５〜８Ｎ／２５ｍｍである。前記光学部材としては、反射型偏光板、半透過型偏光板、偏光分離偏光板などの各種偏光板、波長板及びそれらの積層体が挙げられる。
【０００６】
【発明の実施の形態】粘着剤の主成分ポリマーを構成するモノマーのうち、前記第一のアクリル酸系アルキルエステルとしては適宜なものを用いることができ、特に限定はないが一般には例えば、メチル基、ブチル基、ヘプチル基、ヘキシル基、シクロヘキシル基、２−エチルヘキシル基、オクチル基、ノニル基、デシル基などの炭素数３〜１０個の直鎖アルキル基を有するアクリル酸もしくはメタクリル酸のエステルからなるものの１種又は２種以上が用いられる。
【０００７】また、前記第二のアルキルエステルとしては、ラウリル基やトリデシル基、テトラデシル基やステアリル基、オクタデシル基などの炭素数が１２〜２０個のアルキル基を有するアクリル酸やメタクリル酸のエステルからなるものの１種又は２種以上が用いられる。この第二のアクリル酸系アルキルエステルの好ましい含有量は、前記の通りである。
【０００８】また、官能基や極性基の導入による粘着性の改良、生成共重合体のガラス転移温度の制御による凝集力や耐熱性の改良、架橋反応性の付与による分子量の増大などのように粘着特性を改質することができる。そのような改質手段としては、アクリル酸やメタクリル酸、カルボキシエチルアクリレートやカルボキシペンチルアクリレート、イタコン酸やマレイン酸、フマール酸やクロトン酸の如きカルボキシル基含有モノマー、無水マレイン酸や無水イタコン酸の如き酸無水物モノマー、（メタ）アクリル酸ヒドロキシエチルや（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や（メタ）アクリル酸ヒドロキシヘキシルの如きヒドロキシル基含有モノマーなどを用いることができる。
【０００９】さらに（メタ）アクリルアミドやＮ，Ｎ−ジメチル（メタ）アクリルアミド、Ｎ−ブチル（メタ）アクリルアミドやＮ−メチロール（メタ）アクリルアミドの如き（Ｎ置換）アミド系モノマー、（メタ）アクリル酸アミノエチルや（メタ）アクリル酸Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノエチルの如き（メタ）アクリル酸アルキルアミノアルキル系モノマー、（メタ）アクリル酸メトキシエチルや（メタ）アクリル酸エトキシエチルの如き（メタ）アクリル酸アルコキシアルキル系モノマー、Ｎ−シクロヘキシルマレイミドやＮ−イソプロピルマレイミド、Ｎ−ラウリルマレイミドやＮ−フェニルマレイミドの如きマレイミド系モノマーなども用いることができる。
【００１０】また更にＮ−メチルイタコンイミドやＮ−エチルイタコンイミド、Ｎ−ブチルイタコンイミドやＮ−オクチルイタコンイミドの如きイタコンイミド系モノマー、Ｎ−（メタ）アクリロイルオキシメチレンスクシンイミドやＮ−（メタ）アクリロイル−６−オキシヘキサメチレンメチレンスクシンイミドの如きスクシンイミド系モノマー、酢酸ビニルやプロピオン酸ビニル、Ｎ−ビニルピロリドンやメチルビニルピロリドン、ビニルピリジンやビニルピペリドン、ビニルピリミジンやビニルピペラジン、ビニルピラジンやビニルピロール、ビニルイミダゾールやビニルオキサゾール、ビニルモルホリンやＮ−ビニルカルボン酸アミド類、スチレンやα−メチルスチレン、Ｎ−ビニルカプロラクタムの如きビニル系モノマーなども用いることができる。
【００１１】加えてアクリロニトリルやメタクリロニトリルの如きシアノアクリレート系モノマー、（メタ）アクリル酸グリシジルの如き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や（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や（メタ）アクリル酸メトキシポリプロピレングリコールの如き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やフッ素（メタ）アクリレート、シリコーン（メタ）アクリレートや２−メトキシエチルアクリレートの如きアクリル酸エステル系モノマーなども用いることができる。
【００１２】更に加えてジビニルベンゼンやブチルジアクリレート、ヘキサンジオールジ（メタ）アクリレートや（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）アクリレートや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）アクリレートやトリメチロールプロパントリ（メタ）アクリレート、ペンタエリスリトールトリ（メタ）アクリレートやジペンタエリスリトールヘキサ（メタ）アクリレート、エポキシアクリレートやポリエステルアクリレート、ウレタンアクリレートなどの多官能モノマーなども用いることができる。
【００１３】上記モノマーの共重合物であって粘着剤の主成分となるアクリル系ポリマーの調製は、例えば成分モノマーの混合物に溶液重合方式や乳化重合方式、塊状重合方式や懸濁重合方式等の適宜な方式を適用して行うことができる。本発明において好ましく用いうるアクリル系ポリマーは、耐熱性や粘着特性等の点より重量平均分子量が１０万以上、就中２０万以上、特に３０万〜２００万のものである。
【００１４】粘着剤は、内部架橋方式や外部架橋方式等の適宜な方式で架橋処理することもできる。一般には粘着剤に分子間架橋剤を配合して架橋処理する外部架橋方式が採られる。その分子間架橋剤としては、例えば多官能イソシアネート系架橋剤やエポキシ系架橋剤、メラミン樹脂系架橋剤や金属塩系架橋剤、金属キレート系架橋剤やアミノ樹脂系架橋剤、過酸化物系架橋剤などの適宜なものを用いうる。
【００１５】光学部材に粘着層（粘着剤の層）を形成する方法としては、例えばトルエンや酢酸エチル等の溶剤にベースポリマー等を溶解又は分散させて１０〜４０重量％程度のアクリル系粘着剤液を調製し、それを流延や塗工等の適宜な展開手段で保護基材上に直接付設する、あるいは一旦離型フィルム上に粘着層を形成してそれを光学部材上に転写するなどの手段があげられる。なお粘着層を設ける光学部材面には、粘着層との密着力の向上等を目的にコロナ処理等の適宜な表面処理を施すことができる。
【００１６】粘着層には必要に応じて、前記特性や接着力等の制御を目的に例えば粘着性付与の如き天然物や合成物の樹脂類、酸化防止剤などの適宜な添加剤を配合することができる。粘着層の厚さは、粘着力や光学部材の表面粗さなどに応じて適宜に決定でき、一般には１〜５００μm、就中５〜２００μm、特に１０〜１００μmとされる。光学部材の片面又は両面には、剥離時の帯電防止を目的に帯電防止層を設けることもできる。
【００１７】対象となる光学部材としては、例えば偏光板や位相差板、それらを積層した楕円偏光板や反射型偏光板、半透過型偏光板や反射型楕円偏光板、半透過型楕円偏光板等の液晶パネルの形成などに用いられるものが挙げられ、その種類について特に限定はない。従って偏光板は、反射型や半透過型のものなどであってもよい。また位相差板も１／２や１／４等の波長板や視角補償などの適宜な目的を有するものであってよい。なお前記した楕円偏光板の如き積層タイプの光学部材の場合、その積層は粘着層等の適宜な接着手段を介し行われたものであってよい。
【００１８】なお前記した偏光板の具体例としては、ポリビニルアルコール系フィルムや部分ホルマール化ポリビニルアルコール系フィルム、エチレン・酢酸ビニル共重合体系部分ケン化フィルムの如き親水性高分子フィルムにヨウ素及び／又は二色性染料を吸着させて延伸したもの、ポリビニルアルコールの脱水処理物やポリ塩化ビニルの脱塩酸処理物の如きポリエン配向フィルムからなる偏光フィルムなどがあげられる。また偏光板は、偏光フィルムの片面又は両面に透明保護層を有するものでもよい。
【００１９】反射型偏光板は、偏光板に反射層を設けたもので、視認側（表示側）からの入射光を反射させて表示するタイプの液晶パネルなどを形成するためのものであり、それによってバックライト等の光源の内蔵を省略できて液晶パネルの薄型化をはかることができる。反射型偏光板は、必要に応じ透明保護層等を介して偏光板の片面に金属等からなる反射層を付設するなどの適宜な手段で形成することができる。
【００２０】反射型偏光板の具体例としては、必要に応じマット処理した透明保護層の片面に、アルミニウム等の反射性金属からなる箔や蒸着膜を付設して反射層を形成したものなどがあげられる。また前記の透明保護層に微粒子を含有させて表面微細凹凸構造とし、その上に微細凹凸構造の反射層を有するものもあげられる。なお反射層は、その反射面が透明保護層や偏光板等で被覆された状態の使用状態が、酸化による反射率の低下防止、ひいては初期反射率の長期持続の点や、保護層の別途付設の回避の点などより好ましい。
【００２１】なお上記した偏光板における透明保護層の形成には、透明性、機械的強度、熱安定性、水分遮蔽性等に優れるポリマーなどが好ましく用いられる。その例としては、ポリエステル系樹脂やアセテート系樹脂、ポリエーテルサルホン系樹脂やポリカーボネート系樹脂、ポリアミド系樹脂やポリイミド系樹脂、ポリオレフィン系樹脂やアクリル系樹脂、あるいはアクリル系やウレタン系、アクリルウレタン系やエポキシ系やシリコーン系等の熱硬化型、ないし紫外線硬化型の樹脂などがあげられる。
【００２２】一方、上記した波長板の具体例としては、ポリカーボネートやポリビニルアルコール、ポリスチレンやポリメチルメタクリレート、ポリプロピレンやその他のポリオレフィン、ポリアレートやポリアミドの如き適宜なポリマーからなるフィルムを延伸処理してなる複屈折性フィルムや液晶ポリマーの配向フィルム、液晶ポリマーの配向層をフィルムにて支持したものなどがあげあれる。波長板としては、液晶層の複屈折による着色の補償や視野角拡大等の視角の補償を目的としたものなどの使用目的に応じた位相差を有するものが挙げられ、厚さ方向の屈折率を制御した傾斜配向フィルムであってもよい。また２種以上の波長板を積層して位相差等の光学特性を制御したものなどであってもよい。
【００２３】なお前記の傾斜配向フィルムは、例えばポリマーフィルムに熱収縮性フィルムを接着して加熱し、その収縮力によりポリマーフィルムを延伸処理又は／及び収縮処理する方式や液晶ポリマーを斜め配向させる方式などにより得ることができる。光学部材は、上記した楕円偏光板や反射型偏光板や波長板の積層体の如く、２層又は３層以上の光学層を積層したものからなっていてもよい。従って反射型偏光板や半透過型偏光板と波長板を組合せた反射型楕円偏光板や半透過型楕円偏光板などであってもよい。
【００２４】２層又は３層以上の光学層を積層した光学部材は、液晶パネル等の製造過程で順次別個に積層する方式にても形成しうるものであるが、予め積層して光学部材としたものは、品質の安定性や組立作業性等に優れて液晶パネルなどの製造効率を向上させうる利点がある。
【００２５】光学部材に設けた粘着層が表面に露出する場合には、その粘着層を実用に供するまでの間、汚染防止等を目的に離型フィルムにて暫定的に被覆することが好ましい。離型フィルムは、適宜なシート又はフィルムに、シリコーン系、長鎖アルキル系、フッ素系、硫化モリブデン等の剥離剤を設けるなどにより形成することができる。
【００２６】
【実施例】−実施例−アクリル酸ブチル７０重量部（以下、「重量」を省く）、アクリル酸ステアリル１０部、アクリル酸メチル２０部及びアクリル酸１部をアゾビスイソブチロニトリル０．２部を開始剤として酢酸エチル１００部中、約６０℃で８時間重合反応させることによって、側鎖に長鎖アルキル基を有するポリマーの溶液を得た。このアクリル系ポリマー溶液にその固形分１００部あたり４官能のエポキシ系架橋剤（商品名：テトラッドＣ、三菱ガス化学株式会社社製）０．１部を加えて粘着剤シロップとした。
【００２７】別途、ポリビニルアルコールをヨウ素水溶液中で５倍に延伸した後に乾燥させ、両面にトリアセチルセルロースフィルムを接着剤を介して接着することにより偏光板を製造した。この偏光板の片面に上記の粘着剤シロップを塗布し乾燥させて厚さ２５μｍの粘着層を形成した。
【００２８】−比較例−アクリル酸ブチル８０部、アクリル酸メチル２０部及びアクリル酸１部をアゾビスイソブチロニトリル０．２部を開始剤として酢酸エチル１００部中、約６０℃で８時間重合反応させることによって、ポリマーの溶液を得た。その他は実施例１に準じた。
【００２９】［評価試験］上記粘着層付きの偏光板を２５ｍｍ幅に切り出し、０．７ｍｍの厚さの無アルカリガラスの板に貼り合わせ、オートクレーブ中、５０℃、０．４９ＭＰａで１５分間保持した。そして、引っ張り試験機を用いて引っ張り速度３００ｍｍ／ｍｉｎ．、引っ張り角度９０°で偏光板をガラス板から剥離した。剥離する際に要した力を粘着力として表１に示す。また、粘着層付きの偏光板を３００ｍｍ×２００ｍｍのサイズに各１０枚切り出して、上記のガラス板に貼り付け、角部より剥離し、剥離に要した時間を測定した。このときガラス板自体が持ち上げられるなどの不具合が作業中に生じないかを確認した。これらの評価結果を表１に示す。
【００３０】
【表１】
【００３１】表１に示す結果からわかるように、粘着剤の主成分ポリマーが、側鎖に長鎖アルキル基を有することにより、偏光板を剥離するときの作業性に優れ、且つ偏光板と接着されていたガラス板を偏光板剥離後も清浄に保つことができる。
【００３２】
【発明の効果】以上のように、本発明粘着剤は、光学部材の剥離作業の効率を向上させるうえ、相手部材への損傷をなくすことができるので、液晶表示装置などの生産効率、コスト低減に大きく寄与する。
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| 【出願人】 |
【識別番号】０００００３９６４
【氏名又は名称】日東電工株式会社
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| 【出願日】 |
平成１２年５月１６日（２０００．５．１６） |
| 【代理人】 |
【識別番号】１０００９８９６９
【弁理士】
【氏名又は名称】矢野 正行
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| 【公開番号】 |
特開２００１−３２３２３８（Ｐ２００１−３２３２３８Ａ） |
| 【公開日】 |
平成１３年１１月２２日（２００１．１１．２２） |
| 【出願番号】 |
特願２０００−１４２８９５（Ｐ２０００−１４２８９５） |
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