JP2018053114A - 有機導電層用粘着剤層、粘着剤組成物、粘着剤層付偏光フィルム、及び画像表示装置 - Google Patents
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Abstract
Description
前記粘着剤層は、厚み20μmの時の前記有機導電層に対する接着力が15N/25mm以下であることを特徴とする粘着剤層に関する。
前記粘着剤組成物は、当該粘着剤組成物を厚み20μmで形成した粘着剤層における、前記有機導電層に対する接着力が15N/25mm以下であることを特徴とする粘着剤組成物に関する。
偏光フィルム、及び粘着剤層を有することを特徴とする粘着剤層付偏光フィルムに関する。
前記粘着剤層付偏光フィルムの粘着剤層が、前記画像表示パネルの前記有機導電層に貼り合わされていることを特徴とする画像表示パネルに関する。
例えば、オリゴマー型のエポキシ基含有シランカップリング剤を配合した粘着剤組成物から形成した粘着剤層の接着力は、被着体がガラス板や酸化インジウムスズ(ITO)薄膜等の透明導電膜の場合よりも、有機導電層の場合に高くなってリワーク不良を起こしやすいことが分かった。一方、オリゴマー型のエポキシ基を含有しないシランカップリング剤、例えば、チオール基含有シランカップリング剤を配合した粘着剤組成物から形成した粘着剤層では有機導電層に対する接着力の上昇が小さいため、前記接着力を前記範囲に制御して、リワーク性を満足することができる。
なお、粘着剤組成物に、反応性シリル基を有するポリエーテル化合物を配合する場合には、上記(1)で記載したシランカップリング剤としてエポキシ基含有シランカップリング剤を配合することもできる。
<せん断貯蔵弾性率の測定>
23℃におけるせん断貯蔵弾性率は、動的粘弾性測定により求めた。上記測定サンプルの粘着剤層を、動的粘弾性測定装置(装置名「ARES」,(ティー・エイ・インスツルメント社製)を用いて、周波数1Hzの条件で、−20〜100℃の温度範囲、昇温速度5℃/分で測定して、23℃におけるせん断貯蔵弾性率を算出した。
ゲル分率の制御は、架橋剤量の調整等により行うことができる。前記粘着剤層のゲル分率は、60〜98重量%であるの好ましく、さらには65〜95重量%、さらには70〜90重量%であるのが好ましい。
<ゲル分率の測定>
上記測定サンプルの粘着剤層から所定量(最初の重量W1)を取り出し、酢酸エチル溶液に浸漬して、室温で1週間放置した後、不溶分を取り出し、乾燥させた重量(W2)を測定し、下記のように求めた。ゲル分率=(W2/W1)×100。
例えば、有機導電層に用いられる導電性ポリマーとしては、ポリチオフェンを用いることができる。前記ポリチオフェンは、通常、ドーパントとしてポリスチレンスルホン酸成分を含む。そのため、有機導電層中にもポリスチレンスルホン酸成分が含まれる。当該ポリスチレンスルホン酸成分が粘着剤層との密着性を上昇させていると考えられる。特に、粘着剤層中にエポキシ基含有シランカップリング剤を含む場合には、有機導電層中含まれるポリスチレンスルホン酸成分と反応(スルホン酸基とエポキシ基の反応)により密着性上昇が顕著である。
以上のように、有機導電層に用いられる導電性ポリマーとしては、ポリチオフェンを用い、かつ、そのドーパントとしてポリスチレスルホン酸成分を含む場合には、粘着剤層(粘着剤組成物)には、エポキシ基含有シランカップリング剤を含まないように粘着剤組成物の調製を行うことが好ましい。一方、粘着剤層(粘着剤組成物)がエポキシ基含有シランカップリング剤を含み、有機導電層に用いられる導電性ポリマーとしては、ポリチオフェンを用いる場合であっても、かつ、そのドーパントとして、スルホン酸含有成分以外の成分(例えば、ヨウ素、臭素、塩素、塩化金等)を用いることで、前記粘着剤層では有機導電層に対する接着力の上昇が小さいため、前記接着力を前記範囲に制御して、リワーク性を満足することができる。
本発明の粘着剤組成物は、透明基材上に有機導電層を有する透明導電性基材の前記有機導電層に貼り合せて用いる粘着剤層を形成するための粘着剤組成物である。以下、本発明の粘着剤組成物の組成について説明する。
本発明の粘着剤組成物は、(メタ)アクリル系ポリマーを含むものであり、(メタ)アクリル系ポリマーを主成分として含むことが好ましい。ここで、主成分とは、粘着剤組成物に含まれる全固形分のうち最も含有割合の多い成分を指し、例えば、粘着剤組成物に含まれる全固形分のうち50重量%より多くを占める成分であり、さらには70重量%より多くを占める成分を指す。
本発明の粘着剤組成物には、シランカップリング剤を含有することできる。シランカップリング剤を用いることにより、耐久性を向上させることができる。シランカップリング剤としては、任意の適切な官能基を有するものを用いることができる。官能基としては、例えば、ビニル基、エポキシ基、アミノ基、メルカプト基、(メタ)アクリロキシ基、アセトアセチル基、イソシアネート基、スチリル基、ポリスルフィド基等が挙げられる。具体的には、例えば、ビニルトリエトキシシラン、ビニルトリプロポキシシラン、ビニルトリイソプロポキシシラン、ビニルトリブトキシシラン等のビニル基含有シランカップリング剤;γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリエトキシシラン、3−グリシドキシプロピルメチルジエトキシシラン、2−(3,4−エポキシシクロヘキシル)エチルトリメトキシシランなどのエポキシ基含有シランカップリング剤;γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、N−β−(アミノエチル)−γ−アミノプロピルメチルジメトキシシラン、N−(2−アミノエチル)3−アミノプロピルメチルジメトキシシラン、γ−トリエトキシシリル−N−(1,3−ジメチルブチリデン)プロピルアミン、N−フェニル−γ−アミノプロピルトリメトキシシラン等のアミノ基含有シランカップリング剤;γ−メルカプトプロピルメチルジメトキシシランなどのメルカプト基含有シランカップリング剤;p−スチリルトリメトキシシラン等のスチリル基含有シランカップリング剤;γ−アクリロキシプロピルトリメトキシシラン、γ−メタクリロキシプロピルトリエトキシシランなどの(メタ)アクリル基含有シランカップリング剤;3−イソシアネートプロピルトリエトキシシランなどのイソシアネート基含有シランカップリング剤;ビス(トリエトキシシリルプロピル)テトラスルフィド等のポリスルフィド基含有シランカップリング剤などが挙げられる
本発明においては、粘着剤組成物にチオール基含有シランカップリング剤を含むことが好ましい。粘着剤組成物にチオール基含有シランカップリング剤を含むことで、当該粘着剤組成物から形成される粘着剤層の耐久性を向上することができ、かつリワーク性を向上することができる。また、チオール基含有シランカップリング剤の中でも、特にオリゴマー型のチオール基含有シランカップリング剤が耐久性およびリワーク性の向上に効果的であり好ましい。ここで、オリゴマー型とは、モノマーの2量体以上100量体未満程度の重合体を指すものであり、オリゴマー型シランカップリング剤の重量平均分子量としては、300〜30000程度が好ましい。
本発明の粘着剤組成物には、反応性シリル基を有するポリエーテル化合物を配合することができる。前記ポリエーテル化合物はリワーク性を向上させることができる点で好ましい。ポリエーテル化合物は、例えば、特開2010−275522号公報に開示されているものを用いることができる。
(式中、Rは、置換基を有していてもよい、炭素数1〜20の1価の有機基であり、Mは水酸基又は加水分解性基であり、aは0〜2の整数である。但し、Rが複数存在するとき複数のRは互いに同一であっても異なっていてもよく、Mが複数存在するとき複数のMは互いに同一であっても異なっていてもよい。)で表される反応性シリル基を有する。
一般式(2):RaM3−aSi−X−Y−(AO)n−Z
(式中、Rは、置換基を有していてもよい、炭素数1〜20の1価の有機基であり、Mは水酸基又は加水分解性基であり、aは0〜2の整数である。但し、Rが複数存在するとき複数のRは互いに同一であっても異なっていてもよく、Mが複数存在するとき複数のMは互いに同一であっても異なっていてもよい。AOは、直鎖または分岐鎖の炭素数1〜10のオキシアルキレン基を示し、nは1〜1700であり、オキシアルキレン基の平均付加モル数を示す。Xは、炭素数1〜20の直鎖または分岐鎖のアルキレン基を示す。Yは、エーテル結合、エステル結合、ウレタン結合、またはカーボネート結合を示す。
Zは、水素原子、1価の炭素数1〜10の炭化水素基、
一般式(2A):−Y1−X−SiRaM3−a
(式中、R、M、Xは、前記と同じ。Y1は単結合、−CO−結合、−CONH−結合、または−COO−結合を示す。)、または、
一般式(2B):−Q{−(OA)n−Y−X−SiRaM3−a}m
(式中、R、M、X、Yは、前記と同じ。OAは前記のAOに同じで、nは前記と同じ。Qは、2価以上の炭素数1〜10の炭化水素基であり、mは当該炭化水素基の価数と同じ。)で表される基である。)で表される化合物が挙げられる。
本発明で用いる粘着剤組成物は、架橋剤を含有することが好ましい。架橋剤としては、有機系架橋剤や多官能性金属キレートを用いることができる。有機系架橋剤としては、イソシアネート系架橋剤、過酸化物系架橋剤、エポキシ系架橋剤、イミン系架橋剤等が挙げられる。多官能性金属キレートは、多価金属が有機化合物と共有結合又は配位結合しているものである。多価金属原子としては、Al、Cr、Zr、Co、Cu、Fe、Ni、V、Zn、In、Ca、Mg、Mn、Y、Ce、Sr、Ba、Mo、La、Sn、Ti等が挙げられる。共有結合又は配位結合する有機化合物中の原子としては酸素原子等が挙げられ、有機化合物としてはアルキルエステル、アルコール化合物、カルボン酸化合物、エーテル化合物、ケトン化合物等が挙げられる。
本発明の粘着剤組成物は、さらに、イオン性化合物を含有することができる。イオン性化合物としては、特に限定されるものではなく、本分野において用いられるものを好適に用いることができる。例えば、特開2015−4861号公報に記載されているものを挙げることができ、それらの中でも、(ペルフルオロアルキルスルホニル)イミドリチウム塩が好ましく、ビス(トリフルオロメタンスルホニルイミド)リチウムがより好ましい。また、前記イオン性化合物の割合は、特に限定されるものではなく、本発明の効果を損なわない範囲とすることができるが、例えば、前記(メタ)アクリル系ポリマー100重量部に対して、10重量部以下が好ましく、5重量部以下がより好ましく、3重量部以下がさらに好ましく、1重量部以下が特に好ましい。
さらに本発明で用いる粘着剤組成物には、その他の公知の添加剤を含有していてもよく、例えば、ポリプロピレングリコール等のポリアルキレングリコールのポリエーテル化合物、着色剤、顔料等の粉体、染料、界面活性剤、可塑剤、粘着性付与剤、表面潤滑剤、レベリング剤、軟化剤、酸化防止剤、老化防止剤、光安定剤、紫外線吸収剤、重合禁止剤、無機又は有機の充填剤、金属粉、粒子状、箔状物等を使用する用途に応じて適宜添加することができる。また、制御できる範囲内で、還元剤を加えてのレドックス系を採用してもよい。これら添加剤は、(メタ)アクリル系ポリマー100重量部に対して5重量部以下、さらには3重量部以下、さらには1重量部以下の範囲で用いるのが好ましい。
本発明の有機導電層用粘着剤層は、前記粘着剤組成物から形成されることを特徴とする。粘着剤層の形成にあたっては、架橋剤全体の添加量を調整することとともに、架橋処理温度や架橋処理時間の影響を十分考慮することが好ましい。
本発明の粘着剤層付偏光フィルムは、偏光フィルムの少なくとも一方の面に前記粘着剤層を有することを特徴とする。本発明の粘着剤層付偏光フィルムは、当該偏光フィルムの粘着剤層が、透明基材上に有機導電層を有する透明導電性基材の前記有機導電層に接触するように貼り合せて用いるものである。
本発明の画像表示パネルは、前記粘着剤層付偏光フィルム、及び透明基材上に有機導電層を有する透明導電性基材を備える画像表示パネルであって、
前記粘着剤層付偏光フィルムの粘着剤層が、前記画像表示パネルの前記有機導電層に貼り合わされていることを特徴とする。
また、本発明の画像表示装置は、前記画像表示パネルを有することを特徴とする。
(メタ)アクリル系ポリマーの重量平均分子量(Mw)は、GPC(ゲル・パーミエーション・クロマトグラフィー)により測定した。Mw/Mnについても、同様に測定した。
・分析装置:HLC−8120GPC、東ソー(株)製
・カラム:G7000HXL+GMHXL+GMHXL、東ソー(株)製
・カラムサイズ:各7.8mmφ×30cm 計90cm
・カラム温度:40℃
・流量:0.8mL/min
・注入量:100μL
・溶離液:テトラヒドロフラン
・検出器:示差屈折計(RI)
・標準試料:ポリスチレン
厚さ80μm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重量%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重量%濃度のホウ酸、10重量%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重量%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30μmの偏光子を得た。当該偏光子の両面に、けん化処理した厚さ80μmのトリアセチルセルロース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偏光フィルムを作製した。
攪拌羽根、温度計、窒素ガス導入管、冷却器を備えた4つ口フラスコに、ブチルアクリレート99重量部、4−ヒドロキシブチルアクリレート1重量部を含有するモノマー混合物を仕込んだ。さらに、前記モノマー混合物(固形分)100重量部に対して、重合開始剤として2,2’−アゾビスイソブチロニトリル0.1重量部を酢酸エチル100重量部と共に仕込み、緩やかに攪拌しながら窒素ガスを導入して窒素置換した後、フラスコ内の液温を55℃付近に保って8時間重合反応を行って、重量平均分子量(Mw)156万、Mw/Mn3.2のアクリル系ポリマー(a−1)の溶液を調製した。
製造例2において、表1に示すように、アクリル系ポリマーの調製に用いたモノマーの種類、その使用割合を変えた以外は、製造例2と同様の方法により、アクリル系ポリマー(a−2)の溶液を調製した。
(アクリル系粘着剤組成物の調整)
製造例2で得られたアクリル系ポリマー(a−1)の溶液の固形分100重量部に対して、イソシアネート架橋剤(商品名:タケネートD160N、トリメチロールプロパンヘキサメチレンジイソシアネート、三井化学(株)製)0.1部、ベンゾイルパーオキサイド(ナイパーBMT 40SV、日本油脂(株)製)0.3部、及びアセトアセチル基含有シランカップリング剤(商品名:A−100、綜研化学(株)製)0.3部を配合して、アクリル系粘着剤組成物の溶液を調製した。
アクリル系粘着剤組成物の溶液を、シリコーン系剥離剤で処理されたポリエチレンテレフタレートフィルム(セパレータフィルム、商品名:MRF38、三菱化学ポリエステルフィルム(株)製)の片面に、乾燥後の粘着剤層の厚さが23μmになるように塗布し、155℃で1分間乾燥を行い、セパレータフィルムの表面に粘着剤層を形成した。次いで、製造例1で作製した偏光フィルムに、セパレータフィルム上に形成した粘着剤層を転写して、粘着剤層付偏光フィルムを作製した。
実施例1において、表2に示すように、アクリル系ポリマーの種類、シランカップリング剤の種類、その添加量を変えた以外は、実施例1と同様に方法により、アクリル系粘着剤組成物の溶液を調製した。なお、実施例2、4、7では反応性シリル基を有するポリエーテル化合物を表2に示す割合で配合し、実施例6、7、比較例2では、イオン性化合物を表2に示す割合で配合した。得られたアクリル系粘着剤組成物の溶液を用いて、実施例1と同様の方法で粘着剤層付偏光フィルムを作製した。
実施例及び比較例で得られた粘着剤層付偏光フィルムを、幅25mmに裁断したものを評価サンプルとした。前記サンプルは、有機導電層付ガラスの透明有機導電膜に、ラミネーターを用いて貼着した。次いで、50℃、0.5MPaで15分間オートクレーブ処理して、上記サンプルを完全に透明有機導電膜付ガラスに、密着させた(初期)。かかるサンプルの接着力を測定した。接着力は、かかるサンプルを、引張り試験機(オートグラフSHIMAZU AG−1 1OKN)にて、剥離角度90°、剥離速度300mm/minで引き剥がす際の接着力(N/25mm)を測定することにより求めた。測定は、1回/0.5sの間隔でサンプリングし、その平均値を測定値とした。
実施例及び比較例で得られた粘着剤層付偏光フィルムを縦350mm×横250mmに切断したものをサンプルとした。当該サンプルを、有機導電層付ガラスに貼り合わせた。有機導電層付ガラスとしては、厚さ0.7mmの無アルカリガラス(商品名:EG−XG、コーニング社製)に有機導電膜を有する有機導電膜付ガラスを用いた。有機導電膜は、ポリエチレンジオキシチオフェン・ポリスチレンスルホン酸塩含有塗工液を用いて、スピンコート法により形成した。
◎:3枚とも糊残りやフィルムの破断がなく良好に剥離可能。
○:3枚中一部はフィルムが破断したが、再度の剥離によって剥がせた。
△:3枚ともフィルム破断したが、再度の剥離によって剥がせた。
×:3枚とも糊残りが生じるか、または何度は剥離してもフィルムが破断して剥がせな
かった。
実施例1において、表2に示すように、アクリル系ポリマーの種類、シランカップリング剤の種類、その添加量を変えた以外は、実施例1と同様に方法により、アクリル系粘着剤組成物の溶液を調製した。なお、参考例3は実施例6と同様である。
イソシアネート系:商品名:タケネートD160N、トリメチロールプロパンヘキサメチレンジイソシアネート、三井化学(株)製;
過酸化物系:商品名:ナイパーBMT 40SV、ベンゾイルパーオキサイド、日本油脂(株)製;
A−100:商品名A−100:アセトアセチル基含有シランカップリング剤、綜研化学(株)製;
X−41−1810:オリゴマー型のチオール基含有シランカップリング剤、アルコキシ基量:30重量%、チオール当量:450g/mol、信越化学工業(株)製;
X−41−1056:オリゴマー型のエポキシ基含有シランカップリング剤、アルコキシ基量:17重量%、エポキシ当量:280g/mol、信越化学工業(株)製;
SAT10:商品名サイリルSAT10:反応性シリル基を有するポリエーテル化合物(株)カネカ製;
イオン性化合物:ビス(トリフルオロメタンスルホニルイミド)リチウム、三菱マテリアル(株)製。
2 視認側透明保護フィルム
3 偏光子
4 液晶セル側透明保護フィルム
5 粘着剤層
6 有機導電層
7 透明基材
8 液晶層
9 透明基材
10 粘着剤層
11 液晶セル側透明保護フィルム
12 偏光子
13 光源側透明保護フィルム
Claims (7)
- 透明基材上に導電性ポリマーを含む有機導電層を有する透明導電性基材の前記有機導電層に貼り合せて用いる有機導電層粘着剤層であって、
前記粘着剤層は、厚み20μmの時の前記有機導電層に対する接着力が15N/25mm以下であることを特徴とする粘着剤層。 - 前記粘着剤層を形成する粘着剤組成物は、反応性シリル基を有するポリエーテル化合物を含有することを特徴とする請求項1記載の粘着剤層。
- 前記粘着剤層を形成する粘着剤組成物は、シランカップリング剤を含有することを特徴とする請求項1または2記載の粘着剤層。
- 請求項1〜4のいずれかに記載の粘着剤層を形成するための粘着剤組成物であって、
前記粘着剤組成物は、当該粘着剤組成物を厚み20μmで形成した粘着剤層における、前記有機導電層に対する接着力が15N/25mm以下であることを特徴とする粘着剤組成物。 - 透明基材上に導電性ポリマーを含む有機導電層を有する透明導電性基材の前記有機導電層に貼り合せて用いる粘着剤層付偏光フィルムであって、
偏光フィルム、及び請求項1〜4のいずれかに記載の粘着剤層を有することを特徴とする粘着剤層付偏光フィルム。 - 請求項5に記載の粘着剤層付偏光フィルム、及び透明基材上に導電性ポリマーを含む有機導電層を有する透明導電性基材を備える画像表示パネルであって、
前記粘着剤層付偏光フィルムの粘着剤層が、前記画像表示パネルの前記有機導電層に貼り合わされていることを特徴とする画像表示パネル。 - 請求項6に記載の画像表示パネルを有することを特徴とする画像表示装置。
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