JP2011173312A - Glass substrate laminated structure - Google Patents
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Abstract
Description
本発明はガラス基板積層構造体に関する。さらに詳しくは。ガラス基板上に光学フィルムが接着剤層を介して積層した積層構造体に関し、殊にガラス基板と光学フィルムが接着剤層を介して優れた接着力で積層されかつその接着力が極めて耐久性を有している積層構造体に関する。 The present invention relates to a glass substrate laminate structure. More details. Regarding a laminated structure in which an optical film is laminated on a glass substrate through an adhesive layer, in particular, the glass substrate and the optical film are laminated with an excellent adhesive force through the adhesive layer, and the adhesive force is extremely durable. The present invention relates to a laminated structure.
従来、ガラス基板は、優れた透明性、表明平滑性および剛性のために、種々の液晶表示装置やタッチパネルの基板材料として広く使用されている。例えば;ガラス基板はタッチパネルの基板材料として、特に下部基板材料として多く使用されている。タッチパネルの場合、ガラス基板は、その片面に導電性膜、例えばＩＴＯ膜（Ｉｎｄｉｕｍ
Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ膜）が蒸着法やスパッタリング法などにより形成されたものが使用されている。
一方、液晶表示材料としてガラス基板は、その表面に種々の光学フィルムを積層して利用されることが多い。
光学フィルムとしては例えば、偏光フィルム、防眩フィルム、ライトコントロールフィルム（ＬＣＦ）、反射防止フィルム、視野角調整フィルムまたは電磁波シールフィルムなどがある。
Conventionally, glass substrates have been widely used as substrate materials for various liquid crystal display devices and touch panels because of their excellent transparency, manifestation smoothness, and rigidity. For example; glass substrates are often used as substrate materials for touch panels, especially as lower substrate materials. In the case of a touch panel, the glass substrate has a conductive film, such as an ITO film (Indium) on one side.
(Tin Oxide film) formed by vapor deposition or sputtering is used.
On the other hand, a glass substrate is often used as a liquid crystal display material by laminating various optical films on its surface.
Examples of the optical film include a polarizing film, an antiglare film, a light control film (LCF), an antireflection film, a viewing angle adjusting film, and an electromagnetic wave sealing film.
光学フィルムをガラス基板上に接着剤を使用して接着させると、接着施工後は接着状態が良好であっても、しばらく経過すると両者の接着力が弱まり、時には剥離することがある。殊に光学フィルムの材料としてポリエステルフィルム（代表的にポリエチレンテレフタレート）を使用し、接着剤としてアクリル系樹脂接着剤を使用した場合、ガラス基板と光学フィルムとは、接着後経時的に両者は接着力が低下し、一部に剥離現象を起こすことがある。この剥離現象は、ガラス基板と接着剤層の界面に主として起こっていることが観察された。 When the optical film is adhered to the glass substrate using an adhesive, the adhesive strength between the two is weakened after a while, even if the adhesive state is good after the bonding work, and sometimes peels off. In particular, when a polyester film (typically polyethylene terephthalate) is used as the material of the optical film and an acrylic resin adhesive is used as the adhesive, the glass substrate and the optical film will adhere to each other over time after bonding. May decrease and may cause some peeling phenomenon. It was observed that this peeling phenomenon mainly occurred at the interface between the glass substrate and the adhesive layer.
そこで本発明者は、ガラス基板とフィルムの接着力、殊に接着耐久性を改良するために、種々のガラス基板やその表面処理したものについて、接着力を調べた。その結果、意外にもガラス表面に、或る金属もしくはその酸化物が微粒子状に散在するか或いは極薄膜状で存在すると、優れた接着力を有しさらに接着耐久性を有することが判明した。 Therefore, the present inventor examined the adhesive strength of various glass substrates and their surface-treated products in order to improve the adhesive strength between the glass substrate and the film, particularly the adhesion durability. As a result, it was surprisingly found that when a certain metal or oxide thereof is dispersed in the form of fine particles or present in the form of an extremely thin film on the glass surface, it has excellent adhesive strength and further has adhesive durability.
すなわち、ガラス基板とフィルムとの接着力に優れ、且つ接着耐久性が大幅に改善されたガラス基板は、その表面に錫（Ｓｎ）が金属或いは酸化物として微粒子状に散在するか或いは極薄膜で存在するものであった。ガラス表面において錫（Ｓｎ）は、金属乃至酸化物として、微粒子状または極薄膜上で散在すればよく、全面に均一に膜状で存在することは必ずしも必要ではない。
ガラス表面上に散在する微粒子状乃至極薄膜状の錫（またはその酸化物）が、接着力の維持に寄与する理由は明確ではないが、結果的に錫（またはその酸化物）が表面に散在するガラス基盤とフィルムとの接着剤による接着力が強固になりしかも経時的変化にも接着力の低下が抑制される効果が達成されることは確かである。
In other words, a glass substrate having excellent adhesion between the glass substrate and the film and having greatly improved adhesion durability has tin (Sn) scattered on the surface in the form of fine particles as a metal or oxide, or a very thin film. It existed. Tin (Sn) may be dispersed on the surface of the glass as a metal or an oxide in the form of fine particles or an ultrathin film, and it is not always necessary to uniformly exist in the form of a film on the entire surface.
The reason why fine or ultrathin tin (or its oxide) scattered on the glass surface contributes to maintaining adhesion is not clear, but as a result, tin (or its oxide) is scattered on the surface. It is certain that the adhesive strength between the glass substrate and the film is strengthened, and that the effect of suppressing the decrease in the adhesive strength is also achieved over time.
本発明は、前記知見に基づいて達成されたものである。すなわち、
本発明によれば；ガラス基板上に光学フィルムが接着層を介して積層されたガラス基板積層構造体であって、該ガラス基板における接着剤層側の表面は錫（Ｓｎ）またはその酸化物が少なくとも微粒子状に散在しかつ該接着剤層は、アクリル樹脂系接着剤層よりなる層であることを特徴とするガラス基板積層構造体が提供される。
また本発明の好ましい態様によれば、下記のガラス基板積層構造体およびそれを利用したタッチパネルが提供される。
（１）該ガラス基板は、錫フロートバス上に溶融したガラスを流延して製造されたものである前記（１）記載のガラス基板積層構造体。
（２）該光学フィルムが、ポリエチレンテレフタレートあるいはポリカーボネートあるいはポリオレフィンより形成されたフィルムである前記（１）記載のガラス基板積層構造体。
（３）該光学フィルムが、偏光フィルム、防眩フィルム、ライトコントロールフィルム、反射防止フィルム、である前記（１）記載のガラス基板積層構造体。
（４）該ガラス基板は、表面に錫（Ｓｎ）またはその酸化物が、金属として少なくとも０．５％の割合で散在する前記（１）記載のガラス基板積層構造体。
（５）該接着剤層における接着剤は、アルキル基が炭素数４〜１０のアクリル酸アルキルエステルを主たるモノマー成分とするアクリル系樹脂接着剤である前記（１）記載のガラス基板積層構造体。
（６）該錫の酸化物は、ＳｎＯｘで表示され、Ｘが０＜Ｘ＜２の範囲の酸化物である請求項（１）記載のガラス基板積層構造体。
（７）前記（１）記載のガラス基板積層構造体を基板として使用したタッチパネル。
The present invention has been achieved based on the above findings. That is,
According to the present invention; a glass substrate laminate structure in which an optical film is laminated on a glass substrate via an adhesive layer, and the surface of the glass substrate on the adhesive layer side is made of tin (Sn) or an oxide thereof. There is provided a glass substrate laminate structure which is dispersed at least in the form of fine particles and the adhesive layer is a layer comprising an acrylic resin adhesive layer.
Moreover, according to the preferable aspect of this invention, the following glass substrate laminated structure and a touch panel using the same are provided.
(1) The glass substrate laminate structure according to (1), wherein the glass substrate is produced by casting molten glass on a tin float bath.
(2) The glass substrate laminate structure according to (1), wherein the optical film is a film formed from polyethylene terephthalate, polycarbonate, or polyolefin.
(3) The glass substrate laminate structure according to (1), wherein the optical film is a polarizing film, an antiglare film, a light control film, or an antireflection film.
(4) The glass substrate laminated structure according to (1), wherein tin (Sn) or an oxide thereof is scattered on the surface in a proportion of at least 0.5% as a metal.
(5) The glass substrate laminate structure according to (1), wherein the adhesive in the adhesive layer is an acrylic resin adhesive having an alkyl group mainly composed of an alkyl acrylate ester having 4 to 10 carbon atoms.
(6) The glass substrate laminate structure according to (1), wherein the tin oxide is represented by SnOx, and X is in the range of 0 <X <2.
(7) A touch panel using the glass substrate laminate structure according to (1) as a substrate.
本発明のガラス基板積層構造体は、ガラス基板と光学フィルムとがアクリル系接着剤により強力に接着し且つその接着力は耐久性に優れたものである。 In the glass substrate laminate structure of the present invention, the glass substrate and the optical film are strongly bonded with an acrylic adhesive, and the adhesive force is excellent in durability.
本発明において、光学フィルムを積層とする側のガラス基板の表面には、錫（Ｓｎ）またはその酸化物が微粒子状で散在していることが特徴である。ガラス基板表面における錫（Ｓｎ）またはその酸化物（ＳｎＯｘと表示し、Ｘは０＜Ｘ＜２の範囲である）は、ガラス基板表面の全体に亘って微粒子状で散在すればよく、また均一な薄膜状で存在していてもよい。ガラス基板表面上に存在する錫（またはその酸化物）の量は、金属としてＳｎ原子濃度として少なくとも０．５％、好ましくは少なくとも１％であればよい。このＳｎ原子濃度はＥＳＣＡ法による測定法に基づいて表面から２０Åまでの深さにおける原子の濃度として表される値である。 In the present invention, tin (Sn) or an oxide thereof is dispersed in the form of fine particles on the surface of the glass substrate on the side where the optical film is laminated. Tin (Sn) or its oxide (expressed as SnOx, where X is in the range of 0 <X <2) on the surface of the glass substrate may be dispersed finely and uniformly throughout the surface of the glass substrate. It may exist in the form of a thin film. The amount of tin (or its oxide) present on the surface of the glass substrate may be at least 0.5%, preferably at least 1%, as the Sn atom concentration as a metal. This Sn atom concentration is a value expressed as the concentration of atoms at a depth of 20 mm from the surface based on the measurement method by the ESCA method.
以下本明細書では、ガラス基板表面に光学フィルムを積層する側の面を“Ｓｎ面”と称する。ガラス基板のＳｎ面に、前述した量のＳｎまたＳｎＯｘを有するガラス基板としては、その製造方法および処理方法は特に制限されないが下記の方法が例示される。
（ａ）錫フロート法により得られた板ガラス
板ガラスは、種々の製法により生産されているが、その１つの方法として錫フロート法がある。この方法は溶融した錫の上面に溶融したガラスを流延して板ガラスを製造する方法である。この錫フロート法によって得られた板ガラスは、溶融錫との接触面において、錫がガラス表面に微粒子状で散在している。一方溶融錫と接触しない上面（トップ面）は、表面に錫は殆ど存在しない。本発明では錫フロート法により得られたガラス基板の錫溶融面をＳｎ面として使用することができる。
（ｂ）板ガラスの表面に、溶融錫を接触処理した板ガラス、
ＳｎまたはＳｎＯｘが表面に存在しないか殆ど存在しない板ガラスの表面に溶融した錫を流布し、接触させて得られた板ガラス。
（ｃ）板ガラスの表面に、ＩＴＯ膜を形成させた板ガラス、
板ガラスの表面に、ＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ）膜を蒸着法、CVD法またはスパッタリング法により形成させて得られた板ガラスは表面にＳｎＯｘが存在している。
（ｄ）板ガラスの表面に、ＳｎＯｘ膜を形成させた板ガラス、
板ガラスの表面にＳｎＯｘ膜を蒸着法、CVD法またはスパッタリング法により形成させて得られた板ガラスは表面にＳｎＯが膜状に存在している。
Hereinafter, in this specification, the surface on the side where the optical film is laminated on the glass substrate surface is referred to as “Sn surface”. The glass substrate having the above-mentioned amount of Sn or SnOx on the Sn surface of the glass substrate is not particularly limited in its production method and treatment method, but the following methods are exemplified.
(A) Plate glass obtained by tin float method The plate glass is produced by various production methods, and one method is a tin float method. This method is a method for producing plate glass by casting molten glass on the upper surface of molten tin. In the plate glass obtained by the tin float method, tin is scattered in the form of fine particles on the glass surface at the contact surface with the molten tin. On the other hand, the upper surface (top surface) that does not come into contact with molten tin has almost no tin on the surface. In the present invention, the tin melting surface of the glass substrate obtained by the tin float method can be used as the Sn surface.
(B) a plate glass in which molten tin is contact-treated on the surface of the plate glass;
A plate glass obtained by pouring molten tin on the surface of a plate glass having no or almost no Sn or SnOx on the surface and bringing it into contact therewith.
(C) a plate glass having an ITO film formed on the surface of the plate glass;
The plate glass obtained by forming an ITO (Indium Tin Oxide) film on the surface of the plate glass by a vapor deposition method, a CVD method or a sputtering method has SnOx on the surface.
(D) a plate glass having a SnOx film formed on the surface of the plate glass;
The plate glass obtained by forming the SnOx film on the surface of the plate glass by the vapor deposition method, the CVD method or the sputtering method has SnO in the form of a film on the surface.
これらの方法により得られた板ガラスはその表面にＳｎまたはＳｎＯｘが前記した割合で散在しているので、本発明のガラス基板として使用することができる。これらの方法のうち（ａ）の方法が工業的に有利である。
ガラス基板は、表面がＳｎ面を有する限り、種々のものが使用でき、透明性の優れたものが望ましい。ガラス基板としては通常０．５〜１．８ｍｍ、好ましくは０．６〜１．４ｍｍの厚さのものが使用される。
The plate glass obtained by these methods can be used as the glass substrate of the present invention because Sn or SnOx is scattered on the surface in the above-described ratio. Of these methods, the method (a) is industrially advantageous.
As the glass substrate, various types can be used as long as the surface has an Sn surface, and a glass substrate having excellent transparency is desirable. A glass substrate having a thickness of usually 0.5 to 1.8 mm, preferably 0.6 to 1.4 mm is used.
本発明のガラス基板積層体は、前述したガラス基板のＳｎ面に光学フィルムが接着剤層を介して積層されている。光学フィルムとしては、種々の目的のフィルムを使用することができるが、例えば、偏光フィルム、防眩フィルム、ライトコントロールフィルム、反射防止フィルム、視野角調整フィルム、電磁波シールフィルムなどが挙げられる。これら光学フィルムの目的は特に制限されるわけではないが、フィルムを形成するベースフィルムとしては、ポリエステルフィルムあるいはポリカーボネートあるいはポリオレフィンが選択されるが、特にポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）フィルムであるのが望ましい。光学フィルムの厚さは、３０〜２００μｍ、好ましくは４０〜１９０μｍであるのが有利である。ＰＥＴフィルムは一軸延伸フィルムでもよく、また二軸延伸フィルムであってもよい。 As for the glass substrate laminated body of this invention, the optical film is laminated | stacked through the adhesive bond layer on Sn surface of the glass substrate mentioned above. As the optical film, films for various purposes can be used, and examples thereof include a polarizing film, an antiglare film, a light control film, an antireflection film, a viewing angle adjusting film, and an electromagnetic wave sealing film. Although the purpose of these optical films is not particularly limited, a polyester film, polycarbonate, or polyolefin is selected as a base film for forming the film, and a polyethylene terephthalate (PET) film is particularly desirable. The thickness of the optical film is advantageously 30 to 200 μm, preferably 40 to 190 μm. The PET film may be a uniaxially stretched film or a biaxially stretched film.
本発明のガラス基板積層体は、前述したガラス基板のＳｎ面に光学フィルムが接着剤層を介して積層したものである。接着剤層を形成する接着剤としてはアクリル樹脂系接着剤が使用される。かかるアクリル樹脂系接着剤としては、アクリル酸、メタアクリル酸、アクリル酸アルキルエステルまたはメタアクリル酸アルキルエステルを主たるモノマー成分とするアクリル樹脂であることが望ましい。ここで主たるモノマー成分とは、全モノマー成分当り、６０モル％以上、好ましくは７０モル％以上、特に好ましくは８０モル％以上が前記メタアクリル酸または（メタ）アクリル酸アルキルエステルであることを言う。本明細書では、“（メタ）アクリル酸”とはアクリル酸および／またはメタアクリル酸と意味し、“（メタ）アクリル酸アルキルエステル”とはアクリル酸アルキルエステルおよび／またはメタアクリル酸アルキルエステルを意味する。
（メタ）アクリル酸アルキルエステルとしては、炭素数１〜１０、好ましくは１〜６のアルキルのエステルであり、（メタ）アクリル酸としては、そのカルボキシル基の一部が、ＮａやＫのアルカリ金属塩で中和されていてもよい。
アクリル樹脂系接着剤を構成する（メタ）アクリル酸および（メタ）アクリル酸エステル以外の他のモノマー成分としては、アクリル酸アミド、酢酸ビニル、スチレン、アクリルニトリル、ビニルアルコールなどが挙げられる。
The glass substrate laminate of the present invention is obtained by laminating an optical film on the Sn surface of the glass substrate described above via an adhesive layer. An acrylic resin-based adhesive is used as an adhesive for forming the adhesive layer. Such an acrylic resin-based adhesive is desirably an acrylic resin mainly composed of acrylic acid, methacrylic acid, acrylic acid alkyl ester or methacrylic acid alkyl ester. Here, the main monomer component means that 60 mol% or more, preferably 70 mol% or more, particularly preferably 80 mol% or more of the methacrylic acid or (meth) acrylic acid alkyl ester is based on the total monomer components. . In this specification, “(meth) acrylic acid” means acrylic acid and / or methacrylic acid, and “(meth) acrylic acid alkyl ester” means acrylic acid alkyl ester and / or methacrylic acid alkyl ester. means.
The (meth) acrylic acid alkyl ester is an alkyl ester having 1 to 10 carbon atoms, preferably 1 to 6 carbon atoms. As the (meth) acrylic acid, a part of the carboxyl group is an alkali metal such as Na or K. It may be neutralized with a salt.
Examples of monomer components other than (meth) acrylic acid and (meth) acrylic acid ester constituting the acrylic resin adhesive include acrylic acid amide, vinyl acetate, styrene, acrylonitrile, vinyl alcohol and the like.
ガラス基板のＳｎ面に、アクリル樹脂系接着剤を塗布する方法としては、ロールコート法、ミヤバーコート法、グラビアコート法などがある。アクリル樹脂系接着剤をガラス基板に塗布後、光学フィルムを張り合わせることにより積層体が得られる。アクリル樹脂系接着剤層は厚みが、１０〜１５０μｍ、好ましくは２０〜１００μｍが有利である。ガラス基板のＳｎ面にアクリル樹脂系接着剤を塗布し、さらにその表面に光学フィルムを張り合わせた後、積層体を５０℃〜１００℃で１時間〜５時間加熱保持することにより、強固で密着性の優れた積層体を得ることができる。
本発明によるガラス基板積層構造体は、光学フィルムの接着状態に優れ種々の用途に使用できる。例えばタッチパネルの基板として価値あるものである。
Examples of the method for applying the acrylic resin adhesive to the Sn surface of the glass substrate include a roll coating method, a Miya bar coating method, and a gravure coating method. After the acrylic resin adhesive is applied to the glass substrate, a laminated body is obtained by laminating the optical film. The thickness of the acrylic resin adhesive layer is 10 to 150 μm, preferably 20 to 100 μm. After applying an acrylic resin adhesive to the Sn surface of the glass substrate and further laminating an optical film on the surface, the laminate is heated and held at 50 ° C. to 100 ° C. for 1 hour to 5 hours. Can be obtained.
The glass substrate laminate structure according to the present invention is excellent in the adhesive state of the optical film and can be used for various applications. For example, it is valuable as a substrate for a touch panel.
以下、実施例および比較例を示し本発明をさらに具体的に説明する Hereinafter, the present invention will be described more specifically with reference to examples and comparative examples.
錫フロート法により得られたガラス基板（厚さ１．１ｍｍ）のＳｎ面に、アクリル樹脂系接着剤を塗布し、その接着剤面に、ライトコントロールフィルム（ＬＣＦフィルム：厚さ４３０μｍの３Ｍ社製の市販品（商品名：１００ＰＡ）、ＰＥＴフィルム）を貼り合わせた後、得られた積層体を７０℃で３時間保持した。
その結果、ガラス基板面におけるＬＣＦフィルムの密着状態は良好で剥離は全く認められなかった。
環境試験として６０℃、９０％ＲＨの高温高湿槽中に２４時間または４８時間保持し取り出した後の表面状態を目視検査した。その結果を表（１）に示す。
As a result, the adhesion state of the LCF film on the glass substrate surface was good and no peeling was observed.
As an environmental test, the surface condition after being held in a high-temperature and high-humidity bath at 60 ° C. and 90% RH for 24 hours or 48 hours was visually inspected. The results are shown in Table (1).
ガラス基板（厚さ１．１ｍｍ）の片面に、ＩＴＯ膜が形成された表面に、実施例１と同様にＬＣＦを貼り合わせた後、得られた積層体を７０℃で３時間保持した。
その結果、ガラス基板面におけるＬＣＦフィルムの密着状態は良好であり剥離は全く認められなかった。
After LCF was bonded to the surface of the glass substrate (thickness 1.1 mm) on which the ITO film was formed in the same manner as in Example 1, the obtained laminate was held at 70 ° C. for 3 hours.
As a result, the adhesion state of the LCF film on the glass substrate surface was good, and no peeling was observed.
錫フロート法により得られたガラス基板（厚さ１．１ｍｍ）の空気面（Ｓｎ面の反対面）に、アクリル樹脂系接着剤を塗布し、その接着剤面に、ＬＣＦフィルム（厚さ４３０μｍのＰＥＴフィルム）を貼り合わせた後、得られた積層体を７０℃で３時間保持した。
その結果、ガラス基板面の周辺においてＬＣＦフィルムが一部剥離していることが観察された。
An acrylic resin adhesive is applied to the air surface (opposite the Sn surface) of a glass substrate (thickness 1.1 mm) obtained by the tin float method, and an LCF film (thickness of 430 μm) is applied to the adhesive surface. The obtained laminate was held at 70 ° C. for 3 hours.
As a result, it was observed that the LCF film was partially peeled around the glass substrate surface.
Claims (8)
A touch panel using the glass substrate laminate structure according to claim 1 as a substrate.
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