JP2013054517A - 粘着剤層付き透明導電性フィルム、その製造方法及びタッチパネル - Google Patents

粘着剤層付き透明導電性フィルム、その製造方法及びタッチパネル Download PDF

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Abstract

【課題】加熱処理によって透明導電体層が結晶化されている場合であっても、パターニングによって生じる段差を小さく抑えることができ、さらに、加熱処理において、剥がれ、発泡などの外観不具合を生じない粘着剤層付き透明導電性フィルムを提供すること。
【解決手段】ベースポリマーとして、ガラス転移温度が0℃以下の(メタ)アクリル系重合体セグメント(A)、およびガラス転移温度が110℃以上の(メタ)アクリル系重合体セグメント(B1)またはスチレン系重合体セグメント(B2)、を有するブロック共重合体またはグラフト共重合体を含有する粘着剤を使用する。
【選択図】図1

Description

本発明は、フィルム基材と、フィルム基材の一方の面に積層された透明導電体層と、フィルム基材の他方の面あるいは透明導電体層側の面に積層された粘着剤層とを備え、静電容量方式タッチパネルに用いられる粘着剤層付き透明導電性フィルム、粘着剤層およびその製造方法に関する。本発明の粘着剤層付き透明導電性フィルムおよび粘着剤層は、静電容量方式のタッチパネルの入力装置の電極基板に好適に用いられる。本発明の粘着剤層付き透明導電性フィルムおよび粘着剤層を備えるタッチパネルは、例えば、液晶モニター、液晶テレビ、デジタルビデオカメラ、デジタルカメラ、携帯電話、携帯ゲーム機、カーナビゲーション、電子ペーパー、有機ELディスプレイなどに使用され得る。
従来、透明導電性フィルムとしては、透明なフィルム基材に透明導電体層(例えば、ITO膜)が積層されたものが知られている。透明導電性フィルムは、フィルム基材において透明導電体層を設けない側には、他の部材との貼り合せのために粘着剤層が設けられた、粘着剤層付き透明導電性フィルムとして用いられる。また、透明導電性フィルムは、フィルム基材において透明導電体層を設けた側に、粘着剤層が設けられる場合もある。
前記透明導電性フィルムまたは粘着剤層付き透明導電性フィルムが、静電容量方式のタッチパネルの電極基板に用いられる場合には、前記透明導電体層がパターニングされたものが用いられる(特許文献1)。このようなパターニングされた透明導電体層を有する粘着剤層付き透明導電性フィルムは、他の透明導電性フィルムなどとともに積層して用いられ、同時に2本以上の指で操作できるマルチタッチ方式の入力装置に好適に使用される。
しかしながら、透明導電体層をパターニングすると、パターニングにより透明導電体層に段差が生じてパターニング部と非パターニング部との相違が明確化して見栄えが悪くなっていた。即ち、視認面側からの外部光が透明導電体層で反射する際や、表示素子側からの内部光が透明導電体層を透過する際に、パターニングの有無が明確となって見栄えが悪くなっていた。
そこで、透明導電体層を、高屈折率層と低屈折率層とから構成されるアンカーコート層を介して形成するとともに、各アンカーコート層の膜厚を調整することにより、透明導電体層のパターンを見え難くした透明導電性フィルムが提案されている(特許文献2)。また、透明導電性フィルムに着色層などの光線透過率を低下させる層を積層することにより、透明導電体層のパターンを見え難くした透明導電性フィルムが提案されている(特許文献3)。また、透明導電体層のパターニング部と非パターニング部の光線透過率差や反射率差を低減させ、透明導電体層のパターニングを見え難くすることが検討されている。
特開2009−076432号公報 特開2010−015861号公報 特開2010−027391号公報
前記パターニングによる見栄えの悪さは、特に、前記透明導電体層を結晶化させるために、前記透明導電性フィルムに加熱処理を施した場合に顕著であった。加熱処理によって透明導電性フィルムに大きな波状のうねりが生じて、前記パターニングにより形成した透明導電体層の段差が設計値以上に大きくなったこと(例えば、フィルム基材がポリエチレンテレフタレートフィルムの場合には、段差が設計値の5倍以上になる)が原因であると考えられる。かかる加熱処理温度をさらに高めた場合、パターニングにより形成した透明導電体層の段差はますます大きくなり、かつ粘着剤層の剥がれや発泡が発生し、外観特性が悪化する傾向があることが判明した。
本発明は、フィルム基材の少なくとも一方の側に粘着剤層を備え、静電容量方式タッチパネルに用いられる粘着剤層付き透明導電性フィルムであって、加熱処理によって透明導電体層が結晶化されている場合であっても、パターニングによって生じる段差を小さく抑えることができ、さらに、加熱処理において、剥がれ、発泡などの外観不具合を生じない粘着剤層付き透明導電性フィルムを提供することを目的とする。
また本発明は前記粘着剤層付き透明導電性フィルムを用いた静電容量方式タッチパネルを提供することを目的とする。
本発明者らは、前記課題を解決すべく鋭意研究を行った結果、下記粘着剤層付き透明導電性フィルムにより本発明を完成するに到った。
即ち本発明は、フィルム基材と、前記フィルム基材の一方の面に積層された透明導電体層と、前記フィルム基材の他方の面あるいは前記透明導電体層側の面に積層された粘着剤層とを備え、静電容量方式タッチパネルに用いられる粘着剤層付き透明導電性フィルムであって、前記粘着剤層が、ベースポリマーとして、ガラス転移温度が0℃以下の(メタ)アクリル系重合体セグメント(A)、およびガラス転移温度が110℃以上の(メタ)アクリル系重合体セグメント(B1)またはスチレン系重合体セグメント(B2)、を有するブロック共重合体またはグラフト共重合体を含有する粘着剤により形成されていることを特徴とする粘着剤層付き透明導電性フィルム、に関する。
前記粘着剤層付き透明導電性フィルムとしては、前記透明導電体層が、パターニングされたものを用いることができる。
前記粘着剤層付き透明導電性フィルムとしては、前記粘着剤層の厚みが30〜300μmであるものを用いることができる。
前記粘着剤層付き透明導電性フィルムとしては、(メタ)アクリル系重合体セグメント(A)は総モノマー単位の50重量%以上がアクリル酸アルキルエステルであり、(メタ)アクリル系重合体セグメント(B1)は総モノマー単位の15重量%以上がメタクリル酸アルキルエステルであるものを用いることができる。
前記粘着剤層付き透明導電性フィルムとしては、粘着剤が含有するベースポリマーが、B−A−Bのトリブロック共重合体(但し、Aは(メタ)アクリル系重合体セグメント(A)、Bは(メタ)アクリル系重合体セグメント(B1)またはスチレン系重合体セグメント(B2)を示す)であるものを用いることができる。
前記粘着剤層付き透明導電性フィルムとしては、前記透明導電体層が、少なくとも1層のアンダーコート層を介して、前記フィルム基材に積層されているものを用いることができる。
前記粘着剤層付き透明導電性フィルムとしては、前記粘着剤層は、オリゴマー防止層を介して、前記フィルム基材に積層されているものを用いることができる。
前記粘着剤層付き透明導電性フィルムは、前記パターニングされた透明導電体層が、結晶化している場合に、特に有用である。
また本発明は、前記粘着剤層付き透明導電性フィルムの製造方法であって、フィルム基材の一方の面に透明導電体層が積層されており、かつ前記フィルム基材の他方の面に、ベースポリマーとして、ガラス転移温度が0℃以下の(メタ)アクリル系重合体セグメント(A)、およびガラス転移温度が110℃以上の(メタ)アクリル系重合体セグメント(B1)またはスチレン系重合体セグメント(B2)、を有するブロック共重合体またはグラフト共重合体を含有する粘着剤により形成された粘着剤層を有する積層体を準備する工程Aと、前記工程Aで得られる積層体における前記透明導電体層をパターニングする工程Bとを有することを特徴とする粘着剤層付き透明導電性フィルムの製造方法、に関する。
前記製造方法は、さらに、前記工程Aで得られる積層体を60〜200℃で加熱処理して、前記積層体における透明導電体層を結晶化する工程Cを有することができる。結晶化工程Cを有する場合には、前記工程Aで得られる積層体にパターニングする工程Bを施した後に、結晶化工程Cを施すことが好ましい。
また本発明は、静電容量方式タッチパネルに用いられる粘着剤層付き透明導電性フィルムにおける粘着剤層であって、前記粘着剤層が、ベースポリマーとして、ガラス転移温度が0℃以下の(メタ)アクリル系重合体セグメント(A)、およびガラス転移温度が110℃以上の(メタ)アクリル系重合体セグメント(B1)またはスチレン系重合体セグメント(B2)、を有するブロック共重合体またはグラフト共重合体を含有する粘着剤により形成されていることを特徴とする粘着剤層、に関する。
また本発明は、前記粘着剤層付き透明導電性フィルムを少なくとも1つ備えていることを特徴とする静電容量方式タッチパネル、に関する。
パターニングされた透明導電体層を有する透明導電性フィルムは、透明導電体層のパターニング部と非パターニング部において線膨張係数が異なる。また、透明導電体層を結晶化するために、透明導電性フィルムに加熱処理を施してその後に冷却した際には、前記線膨張係数の相違によって、透明導電性フィルムのパターニング部と非パターニング部とで膨張及び収縮挙動が異なることが分かった。そして、このような線膨張係数の相違により生じる膨張及び収縮挙動が、透明導電性フィルム自体において大きな波状のうねりになり、前記パターニングにより形成した透明導電体層の段差が顕著になり、見栄えが悪化していること考えられる。
本発明の粘着剤層付き透明導電性積層体では、粘着剤層が、ベースポリマーとして、ガラス転移温度が0℃以下の(メタ)アクリル系重合体セグメント(A)、およびガラス転移温度が110℃以上の(メタ)アクリル系重合体セグメント(B1)またはスチレン系重合体セグメント(B2)、を有するブロック共重合体またはグラフト共重合体を含有する粘着剤により形成されている。かかる構成により形成された粘着剤層は、それ自体で粘着剤層として要求される粘着性と凝集性とを発現し、フィルム基材を介して、あるいは透明導電体層と直接接しつつ、透明導電体層の形状をより確実に保持する。その結果、加熱処理を施した場合においても、透明導電性フィルムに生じる波状のうねりを抑えて、パターニングにより形成した段差が設計値よりも大きくなることを防止し、パターニングによる見栄えの悪さを低減することができる。
さらに、かかる粘着剤層では、粘着剤層として要求される粘着性と凝集性とが高まると共に、粘着剤層自体の形状保持性が高まり、加熱処理工程において、粘着剤層の剥がれや発泡を防止することができる。その結果、粘着剤層の耐久性が向上する。
(a)および(b)本発明の粘着剤層付き透明導電性フィルムの一実施形態を示す断面図である。 本発明の粘着剤層付き透明導電性フィルムの一実施形態を示す断面図である。 本発明の粘着剤層付き透明導電性フィルムの一実施形態を示す断面図である。 本発明の粘着剤層付き透明導電性フィルムの一実施形態を示す断面図である。 本発明の粘着剤層付き透明導電性フィルムの一実施形態を示す断面図である。 本発明の一実施形態に係る粘着剤層付き透明導電性フィルムを電極基板に用いたタッチパネルの構造の一例を示す断面図である。 本発明の一実施形態に係る粘着剤層付き透明導電性フィルムを電極基板に用いたタッチパネルの構造の一例を示す断面図である。 本発明の一実施形態に係る粘着剤層付き透明導電性フィルムを電極基板に用いたタッチパネルの構造の一例を示す断面図である。 本発明の粘着剤層付き透明導電性フィルムの平面図の一例である。
本発明の粘着剤層付き透明導電性フィルムの実施形態について、図面を参照しながら以下に説明する。
図1(a)および(b)は、本発明の粘着剤層付き透明導電性フィルムの一実施形態を示す断面図である。図1(a)に示す粘着剤層付き透明導電性フィルム11は、フィルム基材1の一方の片面に、パターニングされた透明導電体層2を有し、他方の片面には粘着剤層3を有している。透明導電体層2は、透明導電体層が形成されているパターニング部aと、透明導電体層が形成されていない非パターニング部bとから構成されている。また、粘着剤層3には、セパレータSを貼り合わせることができる。一方、図1(b)に示す粘着剤層付き透明導電性フィルム11は、フィルム基材1の一方の片面に、パターニングされた透明導電体層2を有し、透明導電体層2側の面に粘着剤層3を有している。また、粘着剤層3には、セパレータSを貼り合わせることができる。
本発明の粘着剤層付き透明導電性フィルムにおいて透明導電体層2のパターニング部aの線膨張係数は、非パターニング部bの線膨張係数よりも大きいことが好ましい。
図2乃至図4は、本発明の他の一実施形態に係る粘着剤層付き透明導電性フィルムを示す断面図である。粘着剤層付き透明導電性フィルム12乃至14は、図1に示す粘着剤層付き透明導電性フィルム11において、フィルム基材1の片面に、アンダーコート層4を介して、パターニングされた透明導電体層2を有する場合の例である。図2は、1層のアンダーコート層4を有する場合である。本発明のアンダーコート層は2層以上の多層構造であってもよい。アンダーコート層が2層の場合が図3、図4に示されている。
図3、図4では、フィルム基材1の側からアンダーコート層41、42がこの順で設けられている。図3に示す粘着剤層付き透明導電性フィルム12では、非パターニング部bを介してアンダーコート層42が露出している。図4に示す粘着剤層付き透明導電性フィルム13では、フィルム基材1から最も離れたアンダーコート層42が透明導電体層2と同様にパターニングされている。粘着剤層付き透明導電性フィルム13では、非パターニング部b及びアンダーコート層42の非パターニング部を介してアンダーコート層41が露出している。
図3、図4では、アンダーコート層が2層の場合について説明したが、アンダーコート層は3層以上であってもよい。アンダーコート層が3層以上の場合、フィルム基材1の側から第一層目のアンダーコート層が露出していることが好ましい。アンダーコート層が少なくとも2層の場合は、パターニング部と非パターニング部の反射率差を小さく制御するうえで好ましい。特にアンダーコート層が少なくとも2層の場合には、透明なフィルム基材1から最も離れたアンダーコート層(図4のように、アンダーコート層4が2層の場合には、アンダーコート層42)は、透明導電体層と同様にパターニングされていることが、パターニング部と非パターニング部の反射率差を小さく制御するうえで好ましい。
図5は、本発明の他の一実施形態に係る粘着剤層付き透明導電性フィルムを示す断面図である。粘着剤層付き透明導電性フィルム15は、図1に示す粘着剤層付き透明導電性フィルム11において、フィルム基材1の片面に、オリゴマー層防止層Gを介して、粘着剤層3を有する場合の例である。なお、図5では、図1に示す粘着剤層付き透明導電性フィルム11についての態様を記載しているが、図2乃至図4に示す粘着剤層付き透明導電性フィルム12乃至14についても、同様にオリゴマー層Gを設けることができる。
フィルム基材1としては、特に制限されないが、透明性を有する各種のプラスチックフィルムが用いられる。例えば、その材料として、ポリエステル系樹脂、アセテート系樹脂、ポリエーテルスルホン系樹脂、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、(メタ)アクリル系樹脂、ポリ塩化ビニル系樹脂、ポリ塩化ビニリデン系樹脂、ポリスチレン系樹脂、ポリビニルアルコール系樹脂、ポリアリレート系樹脂、ポリフェニレンサルファイド系樹脂などが挙げられる。これらの中で特に好ましいのは、ポリエステル系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、ポリオレフィン系樹脂である。
また、特開2001−343529号公報(WO01/37007)に記載の高分子フィルム、例えば、(A)側鎖に置換及び/又は非置換イミド基を有する熱可塑性樹脂と、(B)側鎖に置換及び/非置換フェニルならびにニトリル基を有する熱可塑性樹脂を含有する樹脂組成物が挙げられる。具体的には、イソブチレン及びN−メチルマレイミドからなる交互共重合体と、アクリロニトリル・スチレン共重合体とを含有する樹脂組成物の高分子フィルムを用いることができる。
ところで、パターニングされた透明導電体層を結晶化させるために、透明導電性フィルムに加熱処理を施した場合、フィルム基材が薄いほど、透明導電体層の段差による見栄えが悪くなる傾向にある。しかしながら、本発明に係る粘着剤層付き透明導電性フィルムでは、粘着剤層が、ベースポリマーとして、ガラス転移温度が0℃以下の(メタ)アクリル系重合体セグメント(A)、およびガラス転移温度が110℃以上の(メタ)アクリル系重合体セグメント(B1)またはスチレン系重合体セグメント(B2)、を有するブロック共重合体またはグラフト共重合体を含有する粘着剤により形成されているため、薄いフィルム基材を使用しても、透明導電体層の形状を確実に保持することができ、その結果、パターニングによる見栄えの悪さを低減することができる。したがって、本発明では、フィルム基材の厚みを薄くすることが可能であり、具体的には、フィルム基材1の厚みを10〜110μmに設定可能である。前記厚みは10〜80μm、さらには10〜60μm、さらには10〜30μmに好適に設定可能である。上記フィルム基材1を上記範囲のように薄くすれば、粘着剤層付き透明導電性フィルムの総厚みが薄くなることに加え、例えば、透明導電体層2をスパッタ法により形成する際、フィルム基材1の内部から発生する揮発成分量が少なくなり、結果的に欠陥の少ない透明導電体層を形成することができる。
フィルム基材1には、表面に予めスパッタリング、コロナ放電、火炎、紫外線照射、電子線照射、化成、酸化などのエッチング処理や下塗り処理を施してもよい。これにより、この上に設けられる透明導電体層2またはアンダーコート層4のフィルム基材1に対する密着性を向上させることができる。また、透明導電体層2またはアンダーコート層4を設ける前に、必要に応じて溶剤洗浄や超音波洗浄などにより除塵、清浄化してもよい。
透明導電体層2の構成材料としては特に限定されず、インジウム、スズ、亜鉛、ガリウム、アンチモン、チタン、珪素、ジルコニウム、マグネシウム、アルミニウム、金、銀、銅、パラジウム、タングステンからなる群より選択される少なくとも1種の金属の金属酸化物が用いられる。当該金属酸化物には、必要に応じて、さらに上記群に示された金属原子を含んでいてもよい。例えば酸化スズを含有する酸化インジウム、アンチモンを含有する酸化スズなどが好ましく用いられる。
透明導電体層2の厚みは特に制限されないが、10nm以上とするのが好ましく、15〜40nmであることがより好ましく、20〜30nmであることがさらに好ましい。透明導電体層2の厚みが15nm以上であると、表面抵抗を1×10Ω/□以下の良好なものとし易い。また、連続被膜を形成し易い。また、透明導電体層2の厚みが40nm以下であると、より透明性の高い層とすることができる。
透明導電体層2の形成方法としては特に限定されず、従来公知の方法を採用することができる。具体的には、例えば真空蒸着法、スパッタリング法、イオンプレーティング法を例示できる。また、必要とする膜厚に応じて適宜の方法を採用することもできる。
透明導電体層2はパターニングされている。透明導電体層2のパターニングはエッチングにより行なわれる。パターニングの形状は、各種態様の粘着剤層付き透明導電性フィルムが適用される用途に応じて、各種形状を形成することができる。なお、透明導電体層2のパターニングにより、パターニング部と非パターニング部が形成されるが、パターニング部の形状としては、例えば、ストライプ状、スクエア状などが挙げられる。図9は、図1に示した粘着剤層付き透明導電性フィルムの平面図である。図9に示すように、透明導電体層2は、パターニング部aと非パターニング部bとがストライプ状に形成されている。なお、図9では、パターニング部aの幅が非パターニング部bの幅より大きいが、本発明はこれに制限されるものではない。
透明導電体層2は、後述のアンダーコート層4との屈折率の差が0.1以上とすることが好ましい。透明導電体層2の屈折率は、通常、1.95〜2.05程度である。
アンダーコート層4は、無機物、有機物、又は、無機物と有機物との混合物により形成することができる。例えば、無機物として、NaF(1.3)、NaAlF(1.35)、LiF(1.36)、MgF(1.38)、CaF(1.4)、BaF(1.3)、SiO(1.46)、LaF(1.55)、CeF(1.63)、Al(1.63)などの無機物〔上記各材料の括弧内の数値は屈折率である〕が挙げられる。これらのなかでも、SiO、MgF、A1などが好ましく用いられる。特に、SiOが好適である。上記の他、酸化インジウムに対して、酸化セリウムを10〜40重量部程度、酸化錫を0〜20重量部程度含む複合酸化物を用いることができる。
また、上記有機物としてはアクリル樹脂、ウレタン樹脂、メラミン樹脂、アルキド樹脂、シロキサン系ポリマー、有機シラン縮合物などが挙げられる。これら有機物は、少なくとも1種が用いられる。特に、有機物としては、メラミン樹脂とアルキド樹脂と有機シラン縮合物の混合物からなる熱硬化型樹脂を使用するのが望ましい。
アンダーコート層4は、フィルム基材1と透明導電体層2の間に設けることができ、導電体層としての機能を有しないものである。すなわち、アンダーコート層4は、パターニングされた透明導電体層2の間を絶縁する誘電体層として設けられる。従って、アンダーコート層4は、通常、表面抵抗が、1×10Ω/□以上であり、好ましくは1×10Ω/□以上、さらに好ましくは1×10Ω/□以上である。なお、アンダーコート層4の表面抵抗の上限に特に制限はない。一般的には、アンダーコート層4の表面抵抗の上限は測定限界である、1×1013Ω/□程度であるが、1×1013Ω/□を超えるものであってもよい。
アンダーコート層4の屈折率は、透明導電体層2の屈折率とアンダーコート層の屈折率の差が、0.1以上を有するものとするのが好ましい。透明導電体層2の屈折率とアンダーコート層の屈折率の差は、0.1以上0.9以下、さらには0.1以上0.6以下であるのが好ましい。なお、アンダーコート層4の屈折率は、通常、1.3〜2.5、さらには1.38〜2.3、さらには1.4〜2.3であるのが好ましい。
フィルム基材1から第一層目のアンダーコート層(例えば、アンダーコート層41)は、有機物により形成されていることが、透明導電体層2をエッチングによりパターニングする上で好ましい。アンダーコート層4が1層の場合(例えば、図2に示すアンダーコート層4の場合)には、アンダーコート層4は、有機物により形成するのが好ましい。
またアンダーコート層4が少なくとも2層ある場合には、少なくとも、フィルム基材1から最も離れたアンダーコート層(例えば、アンダーコート層42)は、無機物により形成されていることが、透明導電体層2をエッチングによりパターニングする上で好ましい。アンダーコート層4が3層以上ある場合には、フィルム基材1から第二層目より上のアンダーコート層についても無機物により形成されていることが好ましい。
無機物により形成されたアンダーコート層は、真空蒸着法、スパッタリング法、イオンプレーティング法などのドライプロセスとして、またはウェット法(塗工法)などにより形成できる。アンダーコート層を形成する無機物としては、前述の通り、SiOが好ましい。ウェット法では、シリカゾルなどを塗工することによりSiO膜を形成することができる。
以上から、アンダーコート層4を2層設ける場合には、第一アンダーコート層41を有機物により形成し、第二アンダーコート層42を無機物により形成するのが好ましい。
アンダーコート層4の厚みは、特に制限されるものではないが、光学設計、前記フィルム基材1からのオリゴマー発生防止効果の点から、通常、1〜300nm程度であり、好ましくは5〜300nmである。なお、アンダーコート層4を2層以上設ける場合、各層の厚みは、5〜250nm程度であり、好ましくは10〜250nmである。
本発明の粘着剤層の形成には、ベースポリマーとして、ガラス転移温度が0℃以下の(メタ)アクリル系重合体セグメント(A)、およびガラス転移温度が110℃以上の(メタ)アクリル系重合体セグメント(B1)またはスチレン系重合体セグメント(B2)、を有するブロック共重合体またはグラフト共重合体を含有する粘着剤が用いられる。
(メタ)アクリル系重合体セグメント(A)のガラス転移温度は0℃以下であり、通常の使用温度において被着体への濡れ性と粘着剤としての柔軟性を付与して、本発明の粘着剤層に接着力を発現させる。(メタ)アクリル系重合体セグメント(A)のガラス転移温度は−20℃以下が好ましく、より好ましくは−30℃以下であり、通常、ガラス転移温度は、−70℃以上である。(メタ)アクリル系重合体セグメント(A)のガラス転移温度は−20℃以下であると、低温条件下での耐久性が優れる点で好ましい。
前記(メタ)アクリル系重合体セグメント(B1)のガラス転移温度は110℃以上であり、通常の使用温度において凝集力を付与して、本発明の粘着剤層に優れた粘着特性と耐久性を発現させる。(メタ)アクリル系重合体セグメント(B1)のガラス転移温度は120℃以上が好ましく、より好ましくは130℃以上であり、通常、ガラス転移温度は、250℃以下である。(メタ)アクリル系重合体セグメント(B)のガラス転移温度は70℃以上であると、高温条件下での耐久性が優れる点で好ましい。
本発明においては、前記(メタ)アクリル系重合体セグメント(B1)に代えて、ガラス転移温度が110℃以上のスチレン系重合体セグメント(B2)を有するブロック共重合体またはグラフト共重合体を含有する粘着剤も好適に使用可能である。スチレン系重合体セグメント(B2)を構成する主モノマー単位としては、スチレン系重合体セグメント(B2)のガラス転移温度が110℃以上となるものであれば、特に限定されることなく使用可能である。具体的には例えば、2−ヒドロキシメチルスチレンなどが挙げられる。
前記ブロック共重合体またはグラフト共重合体は、(メタ)アクリル系重合体セグメント(A)、および(メタ)アクリル系重合体セグメント(B1)またはスチレン系重合体セグメント(B2)を有するものを用いることができる。例えば、(メタ)アクリル系重合体セグメント(A)をA、(メタ)アクリル系重合体セグメント(B1)またはスチレン系重合体セグメント(B2)をBとしてはそれぞれ示すと、ブロック共重合体としては、例えば、A−B、で表されるジブロック共重合体;A−B−A、B−A−B、で表されるトリブロック共重合体;さらには、テトラブロック共重合体、それ以上にA、Bを組み合わせたものを例示できる。また、グラフト共重合体としては、AまたはBを主鎖として、主鎖とは異なるセグメントを側鎖とするものが挙げられる。なお、A、Bが2つ以上ある場合には、各A、Bは同一であってもよく、異なっていてもよい。
本発明の粘着剤のベースポリマーとしては、前記ブロック共重合体またはグラフト共重合体を用いることができるが、ガラス転移温度と分子量を制御しやすい点からブロック共重合体が好ましく、ブロック共重合体のなかでも、B−A−B、で表されるトリブロック共重合体を用いることが、より粘着特性とバルク物性を制御しやすい点から好ましい。
前記ブロック共重合体またはグラフト共重合体の重量平均分子量は、50,000〜300,000であり、耐久性とリワーク性の両方の観点から、60,000〜250,000であることが好ましく、70,000〜230,000であることがより好ましく、70,000〜200,000であることがさらに好ましい。分子量が50,000より小さい場合は、粘着剤の凝集力が不十分であり、光学フィルムを貼り合わせて用いた場合に耐久性に劣る。また、分子量が300,000より大きい場合は、被着体が粘着剤で濡れるのに時間を要するため、製品の保管中に濡れが進行して接着力が上昇し、リワークすることが困難となる。
ブロック共重合体またはグラフト共重合体の分子量分布(Mw/Mn)は1.0〜1.5であり、高温での凝集力が高く、耐久性に優れる観点から、1.0〜1.4であることが好ましく、1.0〜1.3であることがより好ましい。
(メタ)アクリル系重合体セグメント(A)の主モノマー単位である、(メタ)アクリル酸アルキルエステルとしては、例えば、アルキル基の炭素数が1〜18の(メタ)アクリル酸アルキルエステルが挙げられる。なお、(メタ)アクリル酸アルキルエステルはアクリル酸アルキルエステルおよび/またはメタクリル酸アルキルエステルをいい、本発明の(メタ)とは同様の意味である。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n−ブチル、(メタ)アクリル酸t−ブチル、(メタ)アクリル酸n−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2−エチルヘキシル、(メタ)アクリル酸n−オクチル、(メタ)アクリル酸ラウリル、(メタ)アクリル酸トリデシル、(メタ)アクリル酸ステアリル等の(メタ)アクリル酸アルキルエステルが挙げられる。これらは単独で、または2種類以上を組み合わせて用いることができる。
(メタ)アクリル系重合体セグメント(A)は、(メタ)アクリル酸アルキルエステルをモノマー単位の主成分として、総モノマー単位の90重量%以上、好ましくは95重量%以上含有し、ガラス転移温度が0℃以下を満足するものであれば、モノマー単位の種類や成分組成は特に制限されないが、(メタ)アクリル系重合体セグメント(A)は、アクリル酸アルキルエステルを主モノマー単位とすることが好ましい。(メタ)アクリル系重合体セグメント(A)は、総モノマー単位の50重量%以上、さらには60重量%以上、さらには70重量%以上がアクリル酸アルキルエステルであるのが、ガラス転移温度を制御するうえで好ましい。前記(メタ)アクリル系重合体セグメント(A)における主モノマー単位に係るアクリル酸アルキルエステルとしては、前記例示のなかでも、アクリル酸プロピル、アクリル酸n−ブチル、アクリル酸2−エチルヘキシル、アクリル酸n−オクチル等のアルキル基の炭素数が1〜9のアクリル酸アルキルエステルが好ましい。
前記ブロック共重合体またはグラフト共重合体における、(メタ)アクリル系重合体セグメント(A)の重量比は、安定した接着力と耐久性を得る点から、50%〜95%が好ましく、60%〜85%であることがより好ましい。(メタ)アクリル系重合体セグメント(A)の重量比が50%より少ない場合は、接着力が低くなりやすい。また、(メタ)アクリル系重合体セグメント(A)の重量比が95%より多い場合には、(メタ)アクリル系重合体セグメント(B1)またはスチレン系重合体セグメント(B2)の割合が少ないために、凝集力が低下し光学フィルム用粘着剤として用いた場合に耐久性の点で好ましくない。
(メタ)アクリル系重合体セグメント(B1)の主モノマー単位である、(メタ)アクリル酸アルキルエステルとしては、例えば、アルキル基の炭素数が1〜18の(メタ)アクリル酸アルキルエステルが挙げられる。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n−ブチル、(メタ)アクリル酸t−ブチル、(メタ)アクリル酸n−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2−エチルヘキシル、(メタ)アクリル酸n−オクチル、(メタ)アクリル酸ラウリル、(メタ)アクリル酸トリデシル、(メタ)アクリル酸ステアリル、(メタ)アクリル酸イソボルニル、(メタ)アクリル酸アダマンチル等の(メタ)アクリル酸アルキルエステルが挙げられる。これらは単独で、または2種類以上を組み合わせて用いることができる。
(メタ)アクリル系重合体セグメント(B1)は、(メタ)アクリル酸アルキルエステルをモノマー単位の主成分として、総モノマー単位の30重量%以上、好ましくは50重量%以上含有し、ガラス転移温度が110℃以上を満足するものであれば、モノマー単位の種類や成分組成は特に制限されないが、総モノマー単位の15重量%以上、さらには20重量%以上、さらには30重量%以上がメタクリル酸アルキルエステルであるのが、ガラス転移温度を制御するうえで好ましい。前記(メタ)アクリル系重合体セグメント(B1)における主モノマー単位に係るメタクリル酸アルキルエステルとしては、前記例示のなかでも、メタクリル酸イソボルニル、メタクリル酸アダマンチル、メタクリル酸t−ブチルなどのアルキル基の炭素数が1〜13のメタクリル酸アルキルエステルが好ましい。また、(メタ)アクリル系重合体セグメント(B1)は、(メタ)アクリル酸アルキルエステルに加えて、N−メチルマレイミド、N−エチルマレイミド、N−t−ブチルマレイミド、N−フェニルマレイミド、N−ベンジルマレイミド、N−シクロヘキシルマレイミドなどのN−置換マレイミドが共重合成分として含まれてもよい。N−置換マレイミドが含まれることにより、(メタ)アクリル系重合体セグメント(B1)のガラス転移温度がさらに高まり、粘着剤の粘着性と凝集性とがさらに高まるとともに、それ自体の形状保持性もより向上する。その結果、透明導電性フィルムに生じる波状のうねりをより確実に抑えて、パターニングにより形成した段差が設計値よりも大きくなることを防止し、パターニングによる見栄えの悪さを著しく低減することができる。
なお、前記ブロック共重合体またはグラフト共重合体における、(メタ)アクリル系重合体セグメント(B1)またはスチレン系重合体セグメント(B2)の重量比は、上記の(メタ)アクリル系重合体セグメント(A)以外の割合である。
前記(メタ)アクリル系重合体セグメント(A)、(メタ)アクリル系重合体セグメント(B1)またはスチレン系重合体セグメント(B2)には、各セグメントの総モノマー単位の10重量%以下の範囲であれば、前記(メタ)アクリル酸アルキルエステル以外の他のモノマー単位が含まれてもよい。前記他のモノマー単位としては、例えば、(メタ)アクリル酸メトキシエチル、(メタ)アクリル酸エトキシエチル、(メタ)アクリル酸ジエチルアミノエチル、(メタ)アクリル酸2−ヒドロキシエチル、(メタ)アクリル酸2−アミノエチル、(メタ)アクリル酸グリシジル、(メタ)アクリル酸テトラヒドロフルフリル等の官能基を有する(メタ)アクリル酸エステル;(メタ)アクリル酸、クロトン酸、マレイン酸、無水マレイン酸、フマル酸等のカルボキシル基を有するビニル系モノマー;(メタ)アクリルアミド等のアミド基を有するビニル系モノマー;スチレン、α−メチルスチレン、p−メチルスチレン等の芳香族ビニル系モノマー;ブタジエン、イソプレン等の共役ジエン系モノマー;エチレン、プロピレン等のオレフィン系モノマー;ε−カプロラクトン、バレロラクトン等のラクトン系モノマー等が挙げられる。これらは単独で、または2種類以上を組み合わせても挙げることができる。
前記ブロック共重合体の製造方法は、前記(メタ)アクリル系重合体セグメント(A)、(メタ)アクリル系重合体セグメント(B1)またはスチレン系重合体セグメント(B2)を有するブロック共重合体が得られる限りにおいて特に限定されることなく、公知の手法に準じた方法を採用することができる。一般に、分子量分布の狭いブロック共重合体を得る方法としては、構成単位であるモノマーをリビング重合する方法が採用される。このようなリビング重合の手法としては、例えば、有機希土類金属錯体を重合開始剤として重合する方法(特開平6−93060号公報)、有機アルカリ金属化合物を重合開始剤としアルカリ金属またはアルカリ土類金属の塩などの鉱酸塩存在下でアニオン重合する方法(特公平7−25859号公報参照)、有機アルカリ金属化合物を重合開始剤とし有機アルミニウム化合物の存在下でアニオン重合する方法(特開平11−335432号公報)、原子移動ラジカル重合方法(ATRP)(Macromol. Chem. Phys. 201,1108〜1114頁(2000年)などが挙げられる。
上記の製造方法のうち、有機アルミニウム化合物を除触媒とするアニオン重合方法による場合は、重合途中の失活が少ないため失活成分であるホモポリマーの混入が少なく、その結果、得られる粘着剤の透明性が高い。また、モノマーの重合転化率が高いため、製品中の残存モノマーが少なく、光学フィルム用粘着剤として使用する際、貼り合わせ後の気泡の発生を抑制することができる。さらに、(メタ)アクリル系重合体セグメント(B1)またはスチレン系重合体セグメント(B2)の分子構造が高シンジオタクチックとなり、光学フィルム用粘着剤に用いた場合に耐久性を高める効果がある。そして、比較的緩和な温度条件下でリビング重合が可能であることから、工業的に生産する場合に、環境負荷(主に重合温度を制御するための冷凍機にかかる電力)が少なくて済む利点がある。
上記の有機アルミニウム化合物の存在下でのアニオン重合方法としては、例えば、有機リチウム化合物、および下記一般式(1):
AlR (1)
(式中、R、RおよびRはそれぞれ独立して置換基を有してもよいアルキル基、置換基を有していてもよいシクロアルキル基、置換基を有してもよいアリール基、置換基を有していてもよいアラルキル基、置換基を有してもよいアルコキシル基、置換基を有してもよいアリールオキシ基またはN,N−二置換アミノ基を表すか、またはRが前記したいずれかの基を表し、RおよびRは一緒になって置換基を有していてもよいアリーレンジオキシ基を表す。)で表される有機アルミニウム化合物の存在下に、必要に応じて、反応系内に、ジメチルエーテル、ジメトキシエタン、ジエトキシエタン、12−クラウン−4などのエーテル;トリエチルアミン、N,N,N’,N’−テトラメチルエチレンジアミン、N,N,N’,N’’,N’’−ペンタメチルジエチレントリアミン、1,1,4,7,10,10−ヘキサメチルトリエチレンテトラミン、ピリジン、2,2’−ジピリジルなどの含窒素化合物をさらに用いて、(メタ)アクリル酸エステルを重合させる方法などを採用することができる。
上記有機リチウム化合物としては、例えば、メチルリチウム、エチルリチウム、n−プロピルリチウム、イソプロピルリチウム、n−ブチルリチウム、sec−ブチルリチウム、イソブチルリチウム、tert−ブチルリチウム、n−ペンチルリチウム、n−ヘキシルリチウム、テトラメチレンジリチウム、ペンタメチレンジリチウム、ヘキサメチレンジリチウムなどのアルキルリチウムおよびアルキルジリチウム;フェニルリチウム、m−トリルリチウム、p−トリルリチウム、キシリルリチウム、リチウムナフタレンなどのアリールリチウムおよびアリールジリチウム;ベンジルリチウム、ジフェニルメチルリチウム、トリチルリチウム、1,1−ジフェニル−3−メチルペンチルリチウム、α−メチルスチリルリチウム、ジイソプロペニルベンゼンとブチルリチウムの反応により生成するジリチウムなどのアラルキルリチウムおよびアラルキルジリチウム;リチウムジメチルアミド、リチウムジエチルアミド、リチウムジイソプロピルアミドなどのリチウムアミド;メトキシリチウム、エトキシリチウム、n−プロポキシリチウム、イソプロポキシリチウム、n−ブトキシリチウム、sec−ブトキシリチウム、tert−ブトキシリチウム、ペンチルオキシリチウム、ヘキシルオキシリチウム、ヘプチルオキシリチウム、オクチルオキシリチウム、フェノキシリチウム、4−メチルフェノキシリチウム、ベンジルオキシリチウム、4−メチルベンジルオキシリチウムなどのリチウムアルコキシドが挙げられる。これらは単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
また、上記一般式で表される有機アルミニウム化合物としては、例えば、トリメチルアルミニウム、トリエチルアルミニウム、トリn−ブチルアルミニウム、トリs−ブチルアルミニウム、トリt−ブチルアルミニウム、トリイソブチルアルミニウム、トリn−ヘキシルアルミニウム、トリn−オクチルアルミニウム、トリ2−エチルヘキシルアルミニウム、トリフェニルアルミニウムなどのトリアルキルアルミニウム、ジメチル(2,6−ジ−tert−ブチル−4−メチルフェノキシ)アルミニウム、ジメチル(2,6−ジ−tert−ブチルフェノキシ)アルミニウム、ジエチル(2,6−ジ−tert−ブチル−4−メチルフェノキシ)アルミニウム、ジエチル(2,6−ジ−tert−ブチルフェノキシ)アルミニウム、ジイソブチル(2,6−ジ−tert−ブチル−4−メチルフェノキシ)アルミニウム、ジイソブチル(2,6−ジ−tert−ブチルフェノキシ)アルミニウム、ジ−n−オクチル(2,6−ジ−tert−ブチル−4−メチルフェノキシ)アルミニウム、ジ−n−オクチル(2,6−ジ−tert−ブチルフェノキシ)アルミニウムなどのジアルキルフェノキシアルミニウム、メチルビス(2,6−ジ−tert−ブチル−4−メチルフェノキシ)アルミニウム、メチルビス(2,6−ジ−tert−ブチルフェノキシ)アルミニウム、エチル〔2,2’−メチレンビス(4−メチル−6−tert−ブチルフェノキシ)〕アルミニウム、エチルビス(2,6−ジ−tert−ブチル−4−メルフェノキシ)アルミニウム、エチルビス(2,6−ジ−tert−ブチルフェノキシ)アルミニウム、エチル〔2,2’−メチレンビス(4−メチル−6−tert−ブチルフェノキシ)〕アルミニウム、イソブチルビス(2,6−ジ−tert−ブチル−4−メチルフェノキシ)アルミニウム、イソブチルビス(2,6−ジ−tert−ブチルフェノキシ)アルミニウム、イソブチル〔2,2’−メチレンビス(4−メチル−6−tert−ブチルフェノキシ)〕アルミニウム、n−オクチルビス(2,6−ジ−tert−ブチル−4−メチルフェノキシ)アルミニウム、n−オクチルビス(2,6−ジ−tert−ブチルフェノキシ)アルミニウム、n−オクチル〔2,2’−メチレンビス(4−メチル−6−tert−ブチルフェノキシ)〕アルミニウムなどのアルキルジフェノキシアルミニウム、メトキシビス(2,6−ジ−tert−ブチル−4−メチルフェノキシ)アルミニウム、メトキシビス(2,6−ジ−tert−ブチルフェノキシ)アルミニウム、メトキシ〔2,2’−メチレンビス(4−メチル−6−tert−ブチルフェノキシ)〕アルミニウム、エトキシビス(2,6−ジ−tert−ブチル−4−メチルフェノキシ)アルミニウム、エトキシビス(2,6−ジ−tert−ブチルフェノキシ)アルミニウム、エトキシ〔2,2’−メチレンビス(4−メチル−6−tert−ブチルフェノキシ)〕アルミニウム、イソプロポキシビス(2,6−ジ−tert−ブチル−4−メチルフェノキシ)アルミニウム、イソプロポキシビス(2,6−ジ−tert−ブチルフェノキシ)アルミニウム、イソプロポキシ〔2,2’−メチレンビス(4−メチル−6−tert−ブチルフェノキシ)〕アルミニウム、tert−ブトキシビス(2,6−ジ−tert−ブチル−4−メチルフェノキシ)アルミニウム、tert−ブトキシビス(2,6−ジ−tert−ブチルフェノキシ)アルミニウム、tert−ブトキシ〔2,2’−メチレンビス(4−メチル−6−tert−ブチルフェノキシ)〕アルミニウムなどのアルコキシジフェノキシアルミニウム、トリス(2,6−ジ−tert−ブチル−4−メチルフェノキシ)アルミニウム、トリス(2,6−ジフェニルフェノキシ)アルミニウムなどのトリフェノキシアルミニウムなどを挙げることができる。これらの有機アルミニウム化合物の中でも、イソブチルビス(2,6−ジ−tert−ブチル−4−メチルフェノキシ)アルミニウム、イソブチルビス(2,6−ジ−tert−ブチルフェノキシ)アルミニウム、イソブチル〔2,2’−メチレンビス(4−メチル−6−tert−ブチルフェノキシ)〕アルミニウムなどが、取り扱いの容易であり、また、比較的緩和な温度条件下で失活なくアクリル酸エステルの重合を進行させることができる点で特に好ましい。これらは単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
本発明においては、粘着剤中に、前記ブロック共重合体またはグラフト共重合体と共に架橋剤を配合してもよい。架橋剤を配合することにより、透明導電性フィルムとの密着性や耐久性を向上でき、また高温での信頼性や粘着剤自体の形状の保持を図ることができる。架橋剤としては、イソシアネート系、エポキシ系、過酸化物系、金属キレート系、オキサゾリン系などを適宜に使用可能である。これら架橋剤は1種を、または2種以上を組み合わせて用いることができる。
イソシアネート系架橋剤は、イソシアネート化合物が用いられる。イソシアネート化合物としては、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ナート、ヘキサメチレンジイソシアナート、テトラメチレンジイソシアナート、イソホロンジイソシアネート、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、水添されたジフェニルメタンジイソシアネートなどのイソシアネートモノマー及びこれらイソシアネートモノマーをトリメチロールプロパンなどと付加したアダクト系イソシアネート化合物;イソシアヌレート化物、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などを付加反応させたウレタンプレポリマー型のイソシアネートなどが挙げられる。
上記イソシアネート系架橋剤は1種を単独で使用してもよく、また2種以上を混合して使用してもよいが、全体としての含有量は、前記(メタ)アクリル系ブロック共重合体(A)100重量部に対し、前記ポリイソシアネート化合物架橋剤を0.01〜2重量部含有してなることが好ましく、0.02〜2重量部含有してなることがより好ましく、0.05〜1.5重量部含有してなることがさらに好ましい。凝集力、耐久性試験での剥離の阻止などを考慮して適宜含有させることが可能である。
過酸化物系架橋剤としては、各種過酸化物が用いられる。過酸化物としては、ジ(2‐エチルヘキシル)パーオキシジカーボネート、ジ(4‐t‐ブチルシクロヘキシル)パーオキシジカーボネート、ジ‐sec‐ブチルパーオキシジカーボネート、t−ブチルパーオキシネオデカノエート、t‐へキシルパーオキシピバレート、t‐ブチルパーオキシピバレート、ジラウロイルパーオキシド、ジ‐n‐オクタノイルパーオキシド、1,1,3,3‐テトラメチルブチルパーオキシイソブチレート、1,1,3,3‐テトラメチルブチルパーオキシ2‐エチルヘキサノエート、ジ(4‐メチルベンゾイル)パーオキシド、ジベンゾイルパーオキシド、t‐ブチルパーオキシイソブチレート、などが挙げられる。これらのなかでも、特に架橋反応効率に優れる、ジ(4‐t‐ブチルシクロヘキシル)パーオキシジカルボネート、ジラウロイルパーオキシド、ジベンゾイルパーオキシドが好ましく用いられる。
前記過酸化物は1種を単独で使用してもよく、また2種以上を混合して使用してもよいが、全体としての含有量は、前記(メタ)アクリル系ポリマー(A)100重量部に対し、前記過酸化物0.01〜2重量部であり、0.04〜1.5重量部含有してなることが好ましく、0.05〜1重量部含有してなることがより好ましい。加工性、リワーク性、架橋安定性、剥離性などの調整の為に、この範囲内で適宜選択される。
さらに、本発明の粘着剤には、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。具体的には、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、ポリスルフィド基などが挙げられる。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など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など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など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)テトラスルフィドなど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。
前記シランカップリング剤は、単独で使用してもよく、また2種以上を混合して使用してもよいが、全体としての含有量は前記ブロック共重合体またはグラフト共重合体100重量部に対し、前記シランカップリング剤0.001〜5重量部が好ましく、さらには0.01〜1重量部が好ましく、さらには0.02〜1重量部がより好ましく、さらには0.05〜0.6重量部が好ましい。
また、粘着剤層3には必要に応じて例えば天然物や合成物の樹脂類、ガラス繊維やガラスビーズ、金属粉やその他の無機粉末などからなる充填剤、顔料、着色剤、酸化防止剤などの適宜な添加剤を配合することもできる。また透明微粒子を含有させて光拡散性が付与された粘着剤層3とすることもできる。
尚、前記の透明微粒子には、例えば平均粒径が0.5〜20μmのシリカ、酸化カルシウム、アルミナ、チタニア、ジルコニア、酸化スズ、酸化インジウム、酸化カドミウム、酸化アンチモンなどの導電性の無機系微粒子や、ポリメチルメタクリレート、ポリウレタンの如き適宜なポリマーからなる架橋又は未架橋の有機系微粒子など適宜なものを1種又は2種以上用いることができる。
粘着剤層3は、通常、ベースポリマー又はその組成物を溶剤に溶解又は分散させた固形分濃度が10〜50重量%程度の粘着剤溶液として用いられる。前記溶剤としては、トルエンや酢酸エチルなどの有機溶剤や水などの粘着剤の種類に応じたものを適宜に選択して用いることができる。
粘着剤層の厚みは、30〜300μmとすることが好ましい。粘着剤層厚みが30μm未満であると、加熱処理や、パターニングにより発生する段差がある場合に、粘着剤層の発泡や剥がれなどの外観不具合を生じる場合がある。一方、粘着剤層厚みが300μmより厚いと、加熱処理によって透明導電性フィルムに生じる波状のうねりを抑える効果が不十分となる。また、切断性などの作業性が悪化する。かかる事情を考慮すると、粘着剤層の厚みは、35〜250μmであることがより好ましく、40〜200μmであることがさらに好ましい。
前記粘着剤層3は、フィルム基材1に粘着剤溶液を、直接、塗布し、乾燥することにより形成することができる。また、セパレータSに粘着剤溶液を塗布し、乾燥して粘着剤層3を形成し、セパレータS上に形成された粘着剤層3は、フィルム基材1に転写することにより、フィルム基材1に、セパレータS付の粘着剤層3として積層することができる。
セパレータSを用いて粘着剤層3を転写する場合、その様なセパレータSとしては、例えばポリエステルフィルムの少なくとも粘着剤層3と接着する面に移行防止層および/または離型層が積層されたポリエステルフィルムなどを用いるのが好ましい。
セパレータSの総厚みは、30μm以上であることが好ましく、60〜100μmの範囲内であることがより好ましい。粘着剤層3の形成後、ロール状態にて保管する場合に、ロール間に入り込んだ異物などにより発生することが想定される粘着剤層3の変形(打痕)を抑制する為である。
前記移行防止層としては、ポリエステルフィルム中の移行成分、特に、ポリエステルの低分子量オリゴマー成分の移行を防止する為の適宜な材料にて形成することができる。移行防止層の形成材料として、無機物若しくは有機物、又はそれらの複合材料を用いることができる。移行防止層の厚みは、0.01〜20μmの範囲で適宜に設定することができる。移行防止層の形成方法としては特に限定されず、例えば、塗工法、スプレー法、スピンコート法、インラインコート法などが用いられる。また、真空蒸着法、スパッタリング法、イオンプレーティング法、スプレー熱分解法、化学メッキ法、電気メッキ法なども用いることができる。
前記離型層としては、シリコーン系、長鎖アルキル系、フッ素系、硫化モリブテンなどの適宜な剥離剤からなるものを形成することができる。離型層の厚みは、離型効果の点から適宜に設定することができる。一般には、柔軟性などの取り扱い性の点から、該厚みは20μm以下であることが好ましく、0.01〜10μmの範囲内であることがより好ましく、0.1〜5μmの範囲内であることが特に好ましい。離型層の形成方法としては特に制限されず、前記移行防止層の形成方法と同様の方法を採用することができる。
前記塗工法、スプレー法、スピンコート法、インラインコート法に於いては、アクリル系樹脂、ウレタン系樹脂、メラミン系樹脂、エポキシ系樹脂などの電離放射線硬化型樹脂や前記樹脂に酸化アルミニウム、二酸化ケイ素、マイカなどを混合したものを用いることができる。また、真空蒸着法、スパッタリング法、イオンプレーティング法、スプレー熱分解法、化学メッキ法又は電気メッキ法を用いる場合、金、銀、白金、パラジウム、銅、アルミニウム、ニッケル、クロム、チタン、鉄、コバルト又はスズやこれらの合金などからなる金属酸化物、ヨウ化鋼などからなる他の金属化合物を用いることができる。
また、フィルム基材1に粘着剤層3を積層するにあたっては、粘着剤層3を積層するフィルム基材1の面にオリゴマー防止層Gを設けることができる。オリゴマー防止層Gの形成材料としては透明な膜を形成しうる適宜なものが用いられ、無機物、有機物またはそれらの複合材料であってもよい。その膜厚は0.01〜20μmであることが好ましい。また、当該オリゴマー防止層5の形成にはコーターを用いた塗布法やスプレー法、スピンコート法、インラインコート法などが用いられることが多いが真空蒸着法、スパッタリング法、イオンプレーティング法、スプレー熱分解法、化学メッキ法、電気メッキ法といった手法が用いられていてもよい。コーティング法においては、ポリビニルアルコール系樹脂、アクリル系樹脂、ウレタン系樹脂、メラミン系樹脂、UV硬化型樹脂、エポキシ系樹脂などの樹脂成分やこれらアルミナ、シリカ、マイカなどの無機粒子の混合物を使用してもよい。または、高分子基板を2層以上の共押出しにより基材成分に防止層5の機能を持たせてもよい。また、真空蒸着法、スパッタリング法、イオンプレーティング法、スプレー熱分解法、化学メッキ法、電気メッキ法といった手法においては、金、銀、白金、パラジウム、銅、アルミニウム、ニッケル、クロム、チタン、鉄、コバルトもしくはスズやこれらの合金などからなる金属、または酸化インジウム、酸化スズ、酸化チタン、酸化カドミウムもしくはこれらの混合物からなる金属酸化物、ヨウ化鋼などからなる他の金属化合物を用いることができる。
前記例示のオリゴマー防止層Gの形成材料のなかでも、ポリビニルアルコール系樹脂はオリゴマー防止機能に優れており、特に本発明の用途において好適である。ポリビニルアルコール系樹脂は、ポリビニルアルコールを主成分として、通常、ポリビニルアルコールの含有量は30〜100重量%の範囲が好ましい。ポリビニルアルコールの含有量が30重量%以上の場合にオリゴマー析出防止効果がよい。ポリビニルアルコールとともに混合することができる樹脂としては、ポリエステル、ポリウレタンなどの水系樹脂が挙げられる。ポリビニルアルコールの重合度は特に限定されるわけではないが、通常、300〜4000のものが用途上好適である。ポリビニルアルコールのケン化度は特に限定されるわけではないが、通常、70モル%以上、99.9モル%以上のものが好適である。ポリビニルアルコール系樹脂には架橋剤を併用することもできる。当該架橋剤の具体例としては、メチロール化またはアルキロール化した尿素系、メラミン系、グアナミン系、アクリルアミド系、ポリアミド系の各種化合物、エポキシ化合物、アジリジン化合物、ブロックイソシアネート、シランカップリング剤、チタンカップリング剤、ジルコ‐アルミネートカップリング剤などが挙げられる。これら架橋成分は、バインダーポリマーと予め結合していてもよい。また、固着性、滑り性改良を目的として無機系粒子を含有してもよく、具体例として、シリカ、アルミナ、カオリン、炭酸カルシウム、酸化チタン、バリウム塩などが挙げられる。さらに必要に応じて、消泡剤、塗布性改良剤、増粘剤、有機系潤滑剤、有機系高分子粒子、酸化防止剤、紫外線吸収剤、発泡剤、染料などが含有されてもよい。
本発明の粘着剤層付き透明導電性フィルムの製造方法は、前記構成のものが得られる方法であれば特に制限はない。例えば、フィルム基材の一方の面に透明導電体層が積層されており、かつ前記フィルム基材の他方の面に、ベースポリマーとして、ガラス転移温度が0℃以下の(メタ)アクリル系重合体セグメント(A)、およびガラス転移温度が110℃以上の(メタ)アクリル系重合体セグメント(B1)またはスチレン系重合体セグメント(B2)、を有するブロック共重合体またはグラフト共重合体を含有する粘着剤により形成された粘着剤層を有する積層体を準備する工程Aと、前記工程Aで得られる積層体における前記透明導電体層をパターニングする工程Bとを有することを特徴とする粘着剤層付き透明導電性フィルムの製造方法が挙げられる。
前記積層体の準備工程Aでは、通常は、フィルム基材1の一方の面に透明導電体層2(アンダーコート層4を含む場合あり)を形成して透明導電性フィルムを製造した後、当該透明導電性フィルムの他方の面に、前記粘着剤層3は積層される。粘着剤層3は前述の通りフィルム基材1に直接形成してもよく、セパレータSに粘着剤層3を設けておき、これを前記フィルム基材1に貼り合わせてもよい。後者の方法では、粘着剤層3の形成を、フィルム基材1をロール状にして連続的に行なうことができるので、生産性の面で一層有利である。
パターニング工程Bでは、前記透明導電体層2をエッチングすることによりパターニングを行なうことができる。エッチングに際しては、パターンを形成するためのマスクにより透明導電体層2を覆って、エッチング液により、透明導電体層2をエッチングする。
透明導電体層2は、酸化スズを含有する酸化インジウム、アンチモンを含有する酸化スズが好適に用いられるため、エッチング液としては、酸が好適に用いられる。酸としては、例えば、塩化水素、臭化水素、硫酸、硝酸、リン酸などの無機酸、酢酸などの有機酸、およびこれらの混合物、ならびにそれらの水溶液が挙げられる。
アンダーコート層4が少なくとも2層ある場合には、透明導電体層2のみをエッチングしてパターニングすることができる他、透明導電体層2を、酸によりエッチングしてパターニングした後に、少なくとも、フィルム基材1から最も離れたアンダーコート層を透明導電体層2と同様にエッチングしてパターニングすることができる。好ましくは、フィルム基材1から第一層目のアンダーコート層以外の透明導電体層2を透明導電体層2と同様にエッチングしてパターニングすることができる。
アンダーコート層4のエッチングに際しては、透明導電体層2をエッチングした場合と同様のパターンを形成するためのマスクによりアンダーコート層4を覆って、エッチング液により、アンダーコート層4をエッチングする。第二層目より上のアンダーコート層は、前述の通り、SiOなどの無機物が好適に用いられるため、エッチング液としては、アルカリが好適に用いられる。アルカリとしては、例えば、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、アンモニア、水酸化テトラメチルアンモニウムなどの水溶液、およびこれらの混合物が挙げられる。なお、第一層目の透明導電体層は、酸またはアルカリによって、エッチングされないような有機物により形成するのが好ましい。
2層のアンダーコート層4を介して、パターニングされた透明導電体層2が設けられている場合、当該パターニング部における、各層の屈折率(n)、厚み(d)、及び前記各層の光学厚み(n×d)の合計は、以下の通りとすることができる。これにより、パターニング部と非パターニング部の反射率の差を小さく設計できる。
フィルム基材1から第一層目のアンダーコート層41は、屈折率(n)は1.5〜1.7とすることができ、1.5〜1.65が好ましく、1.5〜1.6であるのがより好ましい。厚み(d)は100〜220nmが好ましく、さらには120〜215nm、さらには130〜210nmであるのが好ましい。
フィルム基材1から第二層目のアンダーコート層42は、屈折率(n)は1.4〜1.5とすることができ、1.41〜1.49が好ましく、1.42〜1.48であるのがより好ましい。厚み(d)は20〜80nmが好ましく、さらには20〜70nm、さらには20〜60nmであるのが好ましい。
透明導電体層2は、屈折率(n)が1.9〜2.1とすることができ、1.9〜2.05が好ましく、1.9〜2.0がより好ましい。厚み(d)は15〜30nmが好ましく、さらには15〜28nm、さらには15〜25nmであるのが好ましい。
前記各層(第一層目のアンダーコート層41、第二層目のアンダーコート層42、透明導電体層2)の光学厚み(n×d)の合計は208〜554nmとすることかでき、230〜500nmが好ましく、250〜450nmであるのがより好ましい。
また、前記パターニング部の光学厚みの合計と、非パターニング部のアンダーコート層の光学厚みの差(Δnd)は、40〜130nmとすることかできる。前記光学厚みの差(Δnd)は40〜120nmが好ましく、40〜110nmであるのがより好ましい。
さらに、本発明の粘着剤層付き透明導電性フィルムには、前記工程Aで準備した積層体を60〜200℃で加熱処理して、前記積層体における透明導電体層2を結晶化する工程Cを施すことができる。結晶化工程Cによる加熱処理により、透明導電体層2は、結晶化される。本発明の粘着剤層付き透明導電性フィルムは、ベースポリマーとして、ガラス転移温度が0℃以下の(メタ)アクリル系重合体セグメント(A)、およびガラス転移温度が110℃以上の(メタ)アクリル系重合体セグメント(B1)またはスチレン系重合体セグメント(B2)、を有するブロック共重合体またはグラフト共重合体を含有する粘着剤を含む粘着剤層3が積層されているため、加熱処理が施された場合においても、フィルムのうねりを小さく抑えることができる。
結晶化に際しての加熱温度は、通常、60〜200℃程度であり、好ましくは100〜150℃である。また加熱処理時間は、5〜250分間である。かかる観点からすれば、フィルム基材1は、上記加熱処理が施されることから、100℃以上、更には150℃以上の耐熱性を有することが好ましい。
また、パターニング工程Bにより、透明導電体層2がパターニングされている場合には、フィルムのうねりが大きくなり、透明導電体層の段差による見栄えの悪さが顕著になる傾向にある。そのため、前記結晶化工程Cは、前記工程Aで準備される積層体にパターニング工程Bを施した後に施すことが好ましい。また、透明導電体層2を結晶化するとエッチングが困難になる場合があることからも、結晶化工程Cは、パターニング工程Bにより透明導電体層2をパターニングした後に行うことが好ましい。さらに、アンダーコート層4をエッチングする場合には、アンダーコート層4のエッチングの後に結晶化工程Cを行うことが好ましい。
本発明の粘着剤層付き透明導電性フィルムは、静電容量方式のタッチパネルの入力装置の電極基板に用いることができる。静電容量方式のタッチパネルは、マルチタッチ方式を採用することができ、本発明の粘着剤層付き透明導電性フィルムは、前記電極基板の一部として用いることができる。図6乃至図8は、図1に示す粘着剤層付き透明導電性フィルム11を前記電極基板に適用した場合のタッチパネルの入力装置の断面図である。
図6は、フェイスダウンタイプに係わり、図1に示す粘着剤層付き透明導電性フィルム11を、ウインドウWに対して、透明導電体層2が下向きになるように2枚積層して用いられている場合である。上側の粘着剤層付き透明導電性フィルム11の粘着剤層3がウインドウWに貼り合わされている。一方、下側の粘着剤層付き透明導電性フィルム11は、粘着剤層3´を介してフィルム基材1´に貼り合わされている。フィルム基材1´の下面には機能層Fが設けられている。
図7は、フェイスアップタイプに係わり、図1に示す粘着剤層付き透明導電性フィルム11を、ウインドウWに対して、透明導電体層2が上向きになるように1枚用いられている場合である。粘着剤層付き透明導電性フィルム11の透明導電体層2が、粘着剤層3´を介してウインドウWに貼り合わされている。一方、粘着剤層付き透明導電性フィルム11の粘着剤層3には、別の透明導電性フィルム(フィルム基材1´にパターニングされた透明導電体層2´が設けられたもの)の透明導電体層2´の側が貼り合わされている。フィルム基材1´の下面には機能層Fが設けられている。
図8は、両面タイプに係わる。図8では、図1に示す粘着剤層付き透明導電性フィルム11を、ウインドウWに対して、透明導電体層2が上向きになるように1枚用いられており、粘着剤層付き透明導電性フィルム11の透明導電体層2が、粘着剤層3´を介してウインドウWに貼り合わされている。一方、粘着剤層付き透明導電性フィルム11の粘着剤層3には、別の透明導電性フィルム(フィルム基材1´´にパターニングされた透明導電体層2´が設けられたもの)のフィルム基材1´´の側が貼り合わされている。さらに、粘着剤層3´´を介してフィルム基材1´´が貼り合わされている。フィルム基材1´´の下面には機能層Fが設けられている。
上記図6乃至図8では、図1に示す粘着剤層付き透明導電性フィルム11を用いた場合を例示しているが、図2乃至図5に示す粘着剤層付き透明導電性フィルム12乃至15、その他の態様ものも同様に用いることができる。また、図6乃至図8は、マルチタッチ方式の一例を示すものであり、粘着剤層付き透明導電性フィルムの積層数、積層の組み合わせ、順序、などは適宜に組み合わせることができる。
なお、図6乃至図8に示す、フィルム基材1´、1´´に用いられる材料としては、フィルム基材1に例示したものを用いることができる。フィルム基材1´、1´´の厚みは特に制限されないが、通常は、10〜110μmであるのが好ましい。
また、粘着剤層3´、3´´として特に制限はないが、粘着剤層3に例示したものを用いることができる他、従来、タッチパネルにおいて透明導電性フィルムの貼り合せに用いられていたものを用いることができる。粘着剤層3´、3´´の厚みは特に制限されないが、通常は、10〜170μmであるのが好ましい。
ウインドウWは、通常、ガラス板、アクリル板、ポリカーボネート板などが用いられる。
また機能層Fとしては、防眩処理層や反射防止層を設けることができる。
防眩処理層の構成材料としては特に限定されず、例えば電離放射線硬化型樹脂、熱硬化型樹脂、熱可塑性樹脂などを用いることができる。防眩処理層の厚みは0.1〜30μmが好ましい。
反射防止層としては、酸化チタン、酸化ジルコニウム、酸化ケイ素、フッ化マグネシウムなどが用いられる。反射防止機能を一層大きく発現させる為には、酸化チタン層と酸化ケイ素層との積層体を用いることが好ましい。
以下、本発明に関し実施例を用いて詳細に説明するが、本発明はその要旨を超えない限り、以下の実施例に限定されるものではない。また、各例中、部、%は特記がない限りいずれも重量基準である。
<ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)による重量平均分子量(Mw)の測定>
装置:東ソー社製ゲルパーミエーションクロマトグラフ(HLC−8020)
カラム:東ソー社製TSKgel GMHXL、G4000HXLおよびG5000HXLを直列に連結
溶離剤:テトラヒドロフラン
溶離剤流量:1.0ml/分
カラム温度:40℃
検出方法:示差屈折率(RI)
検量線:標準ポリスチレンを用いて作成
<プロトン核磁気共鳴(H−NMR)分光法による共重合体における各共重合成分の含有量の測定>
装置:日本電子株式会社製核磁気共鳴装置(JNM−LA400)
溶媒:重クロロホルム
H−NMRスペクトルにおいて、3.6ppm、および、4.0ppm付近のシグナルは、それぞれ、メタクリル酸メチル単位のエステル基(−O−CH)、および、アクリル酸n−ブチル単位のエステル基−O−CH−CH−CH−CH)に帰属され、その積分値の比によって共重合成分の含有量を求めた。
<屈折率>
各層の屈折率は、アタゴ社製のアッベ屈折率計を用い、各種測定面に対して測定光を入射させるようにして、該屈折計に示される規定の測定方法により測定を行った。
<各層の厚み>
フィルム基材、透明基体、ハードコート層、粘着剤層などの1μm以上の厚みを有するものに関しては、ミツトヨ製マイクロゲージ式厚み計にて測定を行った。ハードコート層、粘着剤層などの直接厚みを計測することが困難な層の場合は、各層を設けた基材の総厚みを測定し、基材の厚みを差し引くことで各層の膜厚を算出した。
第一層目のアンダーコート層、第二層目のアンダーコート層、ITO膜などの厚みは、大塚電子(株)製の瞬間マルチ測光システムであるMCPD2000(商品名)を用い、干渉スペクトルよりの波形を基礎に算出した。
<アンダーコート層の表面抵抗>
JIS K 6911(1995)に準拠する二重リング法に従って、三菱化学(株)製の表面高抵抗計を用いて、アンダーコート層の表面電気抵抗(Ω/□)を測定した。
実施例1
(ブロック共重合体−1の合成)
2Lの三口フラスコに三方コックをつけ内部を窒素で置換した後、室温にてトルエン868g、1,2−ジメトキシエタン43.4g、イソブチルビス(2,6−ジ−t−ブチルー4−メチルフェノキシ)アルミニウム40.2mmolを含有するトルエン溶液60.0gを加え、さらにsec−ブチルリチウム6.37mmolを含有するシクロヘキサンとn−ヘキサンの混合溶液3.68gを加えた。続いて、これにイソボニルメタクリレート(IBMA)34.3gを加え、室温にて60分間攪拌した。引き続き、重合液の内部温度を−30℃に冷却し、n−ブチルアクリレート(nBA)274.4gを2時間かけて滴下した。次に、イソボニルメタクリレート34.3gを加え、一晩室温にて攪拌後、メタノール3.50gを添加して重合反応を停止した。得られた反応液をメタノール中に注ぎ、沈殿物を濾過により回収した。これを乾燥させることにより、ブロック共重合体−1を340g得た。
H−NMR測定とGPC測定の結果、上記ブロック共重合体−1は、PIBMA−PnBA−PIBMAのトリブロック共重合体であり、重量平均分子量(Mw)は1.2×10であり、分子量分布(Mw/Mn)は1.3であった。なお、PIBMA−PnBA−PIBMAは、ポリメタクリル酸イソボニル−ポリアクリル酸n−ブチル−ポリメタクリル酸イソボニルを表す。かかるトリブロック共重合体のモノマー単位の重量比は、nBA/IBMA=(80/20)であった。
(粘着剤層の形成)
得られたトリブロック共重合体−1をトルエンに溶解して固形分濃度30%の粘着剤溶液を調整し、離型処理を施したポリエステルフィルム(厚さ38μm)からなるセパレータ上に、乾燥後の粘着剤層の厚さが50μmになるように、リバースコート法により塗布し、80℃で5分間加熱処理して、溶剤を揮発させ、粘着剤層を得た。
(アンダーコート層の形成)
厚さが25μmのポリエチレンテレフタレートフィルム(以下、PETフィルムという)からなるフィルム基材の一方の面に、メラミン樹脂:アルキド樹脂:有機シラン縮合物の重量比2:2:1の熱硬化型樹脂(光の屈折率n=1.54)により、厚さが185nmの第一層目のアンダーコート層を形成した。次いで、シリカゾル(コルコート(株)製,コルコートP)を、固形分濃度2%になるようにエタノールで希釈し、第一層目のアンダーコート層上に、シリカコート法により塗布し、その後、150℃で2分間乾燥、硬化させて、厚さが33nmの第二層目のアンダーコート層(SiO膜,光の屈折率1.46)を形成した。第一層目、第二層目のアンダーコート層を形成した後の表面抵抗は、いずれも1×1012Ω/□以上であった。
(透明導電体層の形成)
次に、第二層目のアンダーコート層上に、アルゴンガス98%と酸素ガス2%とからなる0.4Paの雰囲気中で、酸化インジウム97重量%、酸化スズ3重量%の焼結体材料を用いた反応性スパッタリング法により、厚さ22nmのITO膜(光の屈折率2.00)を形成して、透明導電性フィルムを得た。
(粘着剤層付き透明導電性フィルムの作製)
ついでITO膜とは反対側の面に、該粘着剤層を貼り合せて、粘着剤付き透明導電性フィルムを作製した。
(ITO膜のエッチングによるパターニング)
積層透明導電性フィルムの透明導電体層に、ストライプ状にパターン化されているフォトレジストを塗布し、乾燥硬化した後、25℃、5%の塩酸(塩化水素水溶液)に、1分間浸漬して、ITO膜のエッチングを行った。
(第二層目のアンダーコート層のエッチングによるパターニング)
上記ITO膜のエッチングを行った後、引き続きフォトレジストを積層したまま、45℃、2%の水酸化ナトリウム水溶液に、3分間浸漬して、第二層目のアンダーコート層のエッチングを行い、その後、フォトレジストを除去した。
(透明導電体層の結晶化)
上記第二層目のアンダーコート層のエッチングを行った後、150℃で120分間の加熱処理を行って、ITO膜を結晶化した。
実施例2
(ブロック共重合体−2の合成)
2Lの三口フラスコに三方コックをつけ内部を窒素で置換した後、室温にてトルエン868g、1,2−ジメトキシエタン43.4g、イソブチルビス(2,6−ジ−t−ブチルー4−メチルフェノキシ)アルミニウム40.2mmolを含有するトルエン溶液60.0gを加え、さらにsec−ブチルリチウム6.37mmolを含有するシクロヘキサンとn−ヘキサンの混合溶液3.68gを加えた。続いて、これにt−ブチルメタクリレート(tBMA)34.3gを加え、室温にて60分間攪拌した。引き続き、重合液の内部温度を−30℃に冷却し、n−ブチルアクリレート(nBA)274.4gを2時間かけて滴下した。次に、t−ブチルメタクリレート34.3gを加え、一晩室温にて攪拌後、メタノール3.50gを添加して重合反応を停止した。得られた反応液をメタノール中に注ぎ、沈殿物を濾過により回収した。これを乾燥させることにより、ブロック共重合体−2を340g得た。
H−NMR測定とGPC測定の結果、上記ブロック共重合体−2は、PtBMA−PnBA−PtBMAのトリブロック共重合体であり、重量平均分子量(Mw)は1.5×10であり、分子量分布(Mw/Mn)は1.3であった。なお、PtBMA−PnBA−PtBMAは、ポリメタクリル酸t−ブチル−ポリアクリル酸n−ブチル−ポリメタクリル酸t−ブチルを表す。かかるトリブロック共重合体のモノマー単位の重量比は、nBA/tBMA=(80/20)であった。
実施例1のブロック共重合体−1をブロック共重合体−2に代えたこと以外は、実施例1と同様の方法により、粘着剤層付き透明導電性フィルムを製造し、その後のパターニング、結晶化を行った。
実施例3
(ブロック共重合体−3の合成)
2Lの三口フラスコに三方コックをつけ内部を窒素で置換した後、室温にてトルエン868g、1,2−ジメトキシエタン43.4g、イソブチルビス(2,6−ジ−t−ブチルー4−メチルフェノキシ)アルミニウム40.2mmolを含有するトルエン溶液60.0gを加え、さらにsec−ブチルリチウム6.37mmolを含有するシクロヘキサンとn−ヘキサンの混合溶液3.68gを加えた。続いて、これにアダマンチルメタクリレート(ADMA)34.3gを加え、室温にて60分間攪拌した。引き続き、重合液の内部温度を−30℃に冷却し、n−ブチルアクリレート(nBA)274.4gを2時間かけて滴下した。次に、アダマンチルメタクリレート34.3gを加え、一晩室温にて攪拌後、メタノール3.50gを添加して重合反応を停止した。得られた反応液をメタノール中に注ぎ、沈殿物を濾過により回収した。これを乾燥させることにより、ブロック共重合体−3を340g得た。
H−NMR測定とGPC測定の結果、上記ブロック共重合体−3は、PADMA−PnBA−PADMAのトリブロック共重合体であり、重量平均分子量(Mw)は1.8×10であり、分子量分布(Mw/Mn)は1.3であった。なお、PADMA−PnBA−PADMAは、ポリメタクリル酸アダマンチル−ポリアクリル酸n−ブチル−ポリメタクリル酸アダマンチルを表す。かかるトリブロック共重合体のモノマー単位の重量比は、nBA/ADMA=(80/20)であった。
実施例1のブロック共重合体−1をブロック共重合体−3に代えたこと以外は、実施例1と同様の方法により、粘着剤層付き透明導電性フィルムを製造し、その後のパターニング、結晶化を行った。
実施例4
(ブロック共重合体−4の合成)
2Lの三口フラスコに三方コックをつけ内部を窒素で置換した後、室温にてトルエン868g、1,2−ジメトキシエタン43.4g、イソブチルビス(2,6−ジ−t−ブチルー4−メチルフェノキシ)アルミニウム40.2mmolを含有するトルエン溶液60.0gを加え、さらにsec−ブチルリチウム6.37mmolを含有するシクロヘキサンとn−ヘキサンの混合溶液3.68gを加えた。続いて、これに2−ヒドロキシメチルスチレン(HMSt)34.3gを加え、室温にて60分間攪拌した。引き続き、重合液の内部温度を−30℃に冷却し、n−ブチルアクリレート(nBA)274.4gを2時間かけて滴下した。次に、2−ヒドロキシメチルスチレン34.3gを加え、一晩室温にて攪拌後、メタノール3.50gを添加して重合反応を停止した。得られた反応液をメタノール中に注ぎ、沈殿物を濾過により回収した。これを乾燥させることにより、ブロック共重合体−4を340g得た。
H−NMR測定とGPC測定の結果、上記ブロック共重合体−4は、PHMSt−PnBA−PHMStのトリブロック共重合体であり、重量平均分子量(Mw)は1.6×10であり、分子量分布(Mw/Mn)は1.3であった。なお、PHMSt−PnBA−PHMStは、ポリ(2−ヒドロキシメチルスチレン)−ポリアクリル酸n−ブチル−ポリ(2−ヒドロキシメチルスチレン)を表す。かかるトリブロック共重合体のモノマー単位の重量比は、nBA/HMSt=(80/20)であった。
実施例1のブロック共重合体−1をブロック共重合体−4に代えたこと以外は、実施例1と同様の方法により、粘着剤層付き透明導電性フィルムを製造し、その後のパターニング、結晶化を行った。
実施例5
(ブロック共重合体−5の合成)
2Lの三口フラスコに三方コックをつけ内部を窒素で置換した後、室温にてトルエン868g、1,2−ジメトキシエタン43.4g、イソブチルビス(2,6−ジ−t−ブチルー4−メチルフェノキシ)アルミニウム40.2mmolを含有するトルエン溶液60.0gを加え、さらにsec−ブチルリチウム6.37mmolを含有するシクロヘキサンとn−ヘキサンの混合溶液3.68gを加えた。続いて、これにメチルメタクリレート(MMA)/N−フェニルマレイミド(PMI)=60/40(重量比)混合物34.3gを加え、室温にて60分間攪拌した。引き続き、重合液の内部温度を−30℃に冷却し、n−ブチルアクリレート(nBA)274.4gを2時間かけて滴下した。次に、メチルメタクリレート/N−フェニルマレイミド=60/40(重量比)混合物34.3gを加え、一晩室温にて攪拌後、メタノール3.50gを添加して重合反応を停止した。得られた反応液をメタノール中に注ぎ、沈殿物を濾過により回収した。これを乾燥させることにより、ブロック共重合体−5を340g得た。
H−NMR測定とGPC測定の結果、上記ブロック共重合体−5は、P(MMA/PMI)−PnBA−P(MMA/PMI)のトリブロック共重合体であり、重量平均分子量(Mw)は2.1×10であり、分子量分布(Mw/Mn)は1.3であった。なお、P(MMA/PMI)−PnBA−P(MMA/PMI)は、ポリ(メタクリル酸メチル/N−フェニルマレイミド)−ポリアクリル酸n−ブチル−ポリ(メタクリル酸メチル/N−フェニルマレイミド)を表す。かかるトリブロック共重合体のモノマー単位の重量比は、nBA/(MMA/PMI)=(80/20)であった。
実施例1のブロック共重合体−1をブロック共重合体−5に代えたこと以外は、実施例1と同様の方法により、粘着剤層付き透明導電性フィルムを製造し、その後のパターニング、結晶化を行った。
実施例6
(ブロック共重合体−6の合成)
2Lの三口フラスコに三方コックをつけ内部を窒素で置換した後、室温にてトルエン868g、1,2−ジメトキシエタン43.4g、イソブチルビス(2,6−ジ−t−ブチルー4−メチルフェノキシ)アルミニウム40.2mmolを含有するトルエン溶液60.0gを加え、さらにsec−ブチルリチウム6.37mmolを含有するシクロヘキサンとn−ヘキサンの混合溶液3.68gを加えた。続いて、これにメチルメタクリレート(MMA)/N−フェニルマレイミド(PMI)=60/40(重量比)混合物34.3gを加え、室温にて60分間攪拌した。引き続き、重合液の内部温度を−30℃に冷却し、2−エチルヘキシルアクリレート(2EHA)274.4gを2時間かけて滴下した。次に、メチルメタクリレート/N−フェニルマレイミド=60/40(重量比)混合物34.3gを加え、一晩室温にて攪拌後、メタノール3.50gを添加して重合反応を停止した。得られた反応液をメタノール中に注ぎ、沈殿物を濾過により回収した。これを乾燥させることにより、ブロック共重合体−6を340g得た。
H−NMR測定とGPC測定の結果、上記ブロック共重合体−6は、P(MMA/PMI)−P2EHA−P(MMA/PMI)のトリブロック共重合体であり、重量平均分子量(Mw)は1.9×10であり、分子量分布(Mw/Mn)は1.2であった。なお、P(MMA/PMI)−P2EHA−P(MMA/PMI)は、ポリ(メタクリル酸メチル/N−フェニルマレイミド)−ポリアクリル酸2−エチルヘキシル−ポリ(メタクリル酸メチル/N−フェニルマレイミド)を表す。かかるトリブロック共重合体のモノマー単位の重量比は、2EHA/(MMA/PMI)=(80/20)であった。
実施例1のブロック共重合体−1をブロック共重合体−6に代えたこと以外は、実施例1と同様の方法により、粘着剤層付き透明導電性フィルムを製造し、その後のパターニング、結晶化を行った。
実施例7
(グラフト共重合体の合成)
冷却管、窒素導入管、温度計、撹拌装置を備えた反応容器に、室温にてトルエン233g、nBA100g、2,2‘−アゾビスイソブチロニトリル0.2gを入れ、窒素置換を行った後、55℃に昇温し6時間重合反応を行い、ポリアクリル酸n−ブチルの溶液を得た。このポリアクリル酸n−ブチルの固形分100部に対して、末端基にメタクリロイル基を有するメタクリル酸アダマンチルマクロモノマー50部を加え、トルエンを溶媒として通常の溶液重合をおこない、グラフト共重合体−1を得た。
H−NMR測定とGPC測定の結果、上記グラフト共重合体−1は、PnBA−PAMAのグラフト共重合体であり、重量平均分子量(Mw)は2.2×10であり、分子量分布(Mw/Mn)は1.3であった。なお、PnBA−PAMAはポリアクリル酸n−ブチル−ポリメタクリル酸アダマンチルを表す。かかるグラフト共重合体のモノマー単位の重量比は、PnBA/PAMA=(67/33)であった。
実施例1のブロック共重合体−1をグラフト共重合体−1に代えたこと以外は、実施例1と同様の方法により、粘着剤層付き透明導電性フィルムを製造し、その後のパターニング、結晶化を行った。
実施例8−9
実施例5において、粘着剤層の厚みを表1に記載のものに代えたこと以外は、実施例5と同様にして、粘着剤層付き透明導電性フィルムの作製し、また、その後のパターニング、結晶化を行なった。
比較例1
(ブロック共重合体−7の合成)
2Lの三口フラスコに三方コックをつけ内部を窒素で置換した後、室温にてトルエン868g、1,2−ジメトキシエタン43.4g、イソブチルビス(2,6−ジ−t−ブチルー4−メチルフェノキシ)アルミニウム40.2mmolを含有するトルエン溶液60.0gを加え、さらにsec−ブチルリチウム6.37mmolを含有するシクロヘキサンとn−ヘキサンの混合溶液3.68gを加えた。続いて、これにメチルメタクリレート(MMA)34.3gを加え、室温にて60分間攪拌した。引き続き、重合液の内部温度を−30℃に冷却し、n−ブチルアクリレート(nBA)274.4gを2時間かけて滴下した。次に、メチルメタクリレート34.3gを加え、一晩室温にて攪拌後、メタノール3.50gを添加して重合反応を停止した。得られた反応液をメタノール中に注ぎ、沈殿物を濾過により回収した。これを乾燥させることにより、ブロック共重合体−7を340g得た。
H−NMR測定とGPC測定の結果、上記ブロック共重合体−7は、PMMA−PnBA−PMMAのトリブロック共重合体であり、重量平均分子量(Mw)は1.7×10であり、分子量分布(Mw/Mn)は1.2であった。なお、PMMA−PnBA−PMMAは、ポリメタクリル酸メチル−ポリアクリル酸n−ブチル−ポリメタクリル酸メチルを表す。かかるトリブロック共重合体のモノマー単位の重量比は、nBA/MMA=(80/20)であった。
実施例1のブロック共重合体−1をブロック共重合体−7に代えたこと以外は、実施例1と同様の方法により、粘着剤層付き透明導電性フィルムを製造し、その後のパターニング、結晶化を行った。
比較例2
(ブロック共重合体−8の合成)
2Lの三口フラスコに三方コックをつけ内部を窒素で置換した後、室温にてトルエン868g、1,2−ジメトキシエタン43.4g、イソブチルビス(2,6−ジ−t−ブチルー4−メチルフェノキシ)アルミニウム40.2mmolを含有するトルエン溶液60.0gを加え、さらにsec−ブチルリチウム6.37mmolを含有するシクロヘキサンとn−ヘキサンの混合溶液3.68gを加えた。続いて、これにイソボニルアクリレート(IBA)34.3gを加え、室温にて60分間攪拌した。引き続き、重合液の内部温度を−30℃に冷却し、n−ブチルアクリレート(nBA)274.4gを2時間かけて滴下した。次に、イソボニルアクリレート34.3gを加え、一晩室温にて攪拌後、メタノール3.50gを添加して重合反応を停止した。得られた反応液をメタノール中に注ぎ、沈殿物を濾過により回収した。これを乾燥させることにより、ブロック共重合体−7を340g得た。
H−NMR測定とGPC測定の結果、上記ブロック共重合体−7は、PIBA−PnBA−PIBAのトリブロック共重合体であり、重量平均分子量(Mw)は1.5×10であり、分子量分布(Mw/Mn)は1.3であった。なお、PIBA−PnBA−PIBAは、ポリアクリル酸イソボニル−ポリアクリル酸n−ブチル−ポリアクリル酸イソボニルを表す。かかるトリブロック共重合体のモノマー単位の重量比は、nBA/IBA=(80/20)であった。
実施例1のブロック共重合体−1をブロック共重合体−8に代えたこと以外は、実施例1と同様の方法により、粘着剤層付き透明導電性フィルムを製造し、その後のパターニング、結晶化を行った。
<評価>
実施例および比較例で得られた粘着剤層付き透明導電性フィルムについて、下記評価を行なった。結果を表1に示す。表1には、フィルム基材、粘着剤層の厚みおよびこれらの総厚みを併せて示す。
≪段差目視評価≫
粘着剤層付き透明導電性フィルムからセパレータを取り除いた後、粘着剤層の側をガラス板に貼り合せたものをサンプルとした。サンプルを、粘着剤層付き透明導電性フィルムのパターニングされた透明導電体層側が上側になるように配置して、目視にて段差評価を行った。評価は、パターニング部と非パターニング部の判別ができるか否かを下記基準で評価した。目視距離は20cm、目視角度はサンプル面から40度とした。
◎:パターニング部と非パターニング部の判別が困難。
○:パターニング部と非パターニング部とをわずかに判別できる。
△:パターニング部と非パターニング部とを判別できる。
×:パターニング部と非パターニング部とをはっきりと判別できる。
≪外観性≫
粘着剤層付き透明導電性フィルムからセパレータを取り除いた後、粘着剤層の側をガラス板に貼り合せたものをサンプルとして、目視にて外観を確認した。
○:外観不具合なし
△:わずかに発泡、剥がれなどの外観不具合あり
×:発泡、剥がれなどの外観不具合あり
Figure 2013054517
1 フィルム基材
2 透明導電体層
a パターニング部
b 非パターニング部
3 粘着剤層
4 アンダーコート層
S セパレータ
G オリゴマー防止層
11、12、13、14、15 粘着剤層付き透明導電性フィルム
F 機能層
W ウインドウ

Claims (13)

  1. フィルム基材と、前記フィルム基材の一方の面に積層された透明導電体層と、前記フィルム基材の他方の面あるいは前記透明導電体層側の面に積層された粘着剤層とを備え、静電容量方式タッチパネルに用いられる粘着剤層付き透明導電性フィルムであって、
    前記粘着剤層が、ベースポリマーとして、ガラス転移温度が0℃以下の(メタ)アクリル系重合体セグメント(A)、およびガラス転移温度が110℃以上の(メタ)アクリル系重合体セグメント(B1)またはスチレン系重合体セグメント(B2)、を有するブロック共重合体またはグラフト共重合体を含有する粘着剤により形成されていることを特徴とする粘着剤層付き透明導電性フィルム。
  2. 前記透明導電体層が、パターニングされたものである請求項1に記載の粘着剤層付き透明導電性フィルム。
  3. 前記粘着剤層の厚みが30〜300μmであることを特徴とする請求項1または2に記載の粘着剤層付き透明導電性フィルム。
  4. (メタ)アクリル系重合体セグメント(A)は総モノマー単位の50重量%以上がアクリル酸アルキルエステルであり、(メタ)アクリル系重合体セグメント(B1)は総モノマー単位の15重量%以上がメタクリル酸アルキルエステルであることを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載の粘着剤層付き透明導電性フィルム。
  5. 粘着剤が含有するベースポリマーが、B−A−Bのトリブロック共重合体(但し、Aは(メタ)アクリル系重合体セグメント(A)、Bは(メタ)アクリル系重合体セグメント(B1)またはスチレン系重合体セグメント(B2)を示す)であることを特徴とする請求項1〜4のいずれかに粘着剤層付き透明導電性フィルム。
  6. 前記透明導電体層は、少なくとも1層のアンダーコート層を介して、前記フィルム基材に積層されていることを特徴とする請求項1〜5のいずれかに記載の粘着剤層付き透明導電性フィルム。
  7. 前記粘着剤層は、オリゴマー防止層を介して、前記フィルム基材に積層されていることを特徴とする請求項1〜6のいずれかに記載の粘着剤層付き透明導電性フィルム。
  8. パターニングされた透明導電体層は、結晶化していることを特徴とする請求項1〜7のいずれかに記載の粘着剤層付き透明導電性フィルム。
  9. 請求項1〜8のいずれかに記載の粘着剤層付き透明導電性フィルムの製造方法であって、
    フィルム基材の一方の面に透明導電体層が積層されており、かつ前記フィルム基材の他方の面に、ベースポリマーとして、ガラス転移温度が0℃以下の(メタ)アクリル系重合体セグメント(A)、およびガラス転移温度が110℃以上の(メタ)アクリル系重合体セグメント(B1)またはスチレン系重合体セグメント(B2)、を有するブロック共重合体またはグラフト共重合体を含有する粘着剤により形成された粘着剤層を有する積層体を準備する工程Aと、
    前記工程Aで得られる積層体における前記透明導電体層をパターニングする工程Bとを有することを特徴とする粘着剤層付き透明導電性フィルムの製造方法。
  10. さらに、前記工程Aで得られる積層体を60〜200℃で加熱処理して、前記積層体における透明導電体層を結晶化する工程Cを有することを特徴とする請求項9記載の粘着剤層付き透明導電性フィルムの製造方法。
  11. 前記工程Bを施した後に、結晶化工程Cを施すことを特徴とする請求項10記載の粘着剤層付き透明導電性フィルムの製造方法。
  12. 静電容量方式タッチパネルに用いられる粘着剤層付き透明導電性フィルムにおける粘着剤層であって、
    前記粘着剤層が、ベースポリマーとして、ガラス転移温度が0℃以下の(メタ)アクリル系重合体セグメント(A)、およびガラス転移温度が110℃以上の(メタ)アクリル系重合体セグメント(B1)またはスチレン系重合体セグメント(B2)、を有するブロック共重合体またはグラフト共重合体を含有する粘着剤により形成されていることを特徴とする粘着剤層。
  13. 請求項1〜8のいずれかに記載の粘着剤層付き透明導電性フィルム、または請求項12に記載の粘着剤層を少なくとも1つ備えていることを特徴とする静電容量方式タッチパネル。
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