JP2013235089A - 画像表示装置用粘着シート、画像表示装置の製造方法及び画像表示装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】画像表示装置用粘着シートであって、(メタ)アクリルアミド又はその誘導体に由来する構造単位を含み、ポリエチレングリコール又はポリプロピレングリコールに由来する構造単位の含有量が粘着シートの全質量を基準として8質量%以下である、画像表示装置用粘着シート。
【選択図】図2
Description
本実施形態の画像表示装置用粘着シート(以下、場合により「粘着シート」という)は、(メタ)アクリルアミド又はその誘導体に由来する構造単位を含んでおり、ポリエチレングリコール又はポリプロピレングリコールに由来する構造単位の含有量が、粘着シートの全質量を基準として8質量%以下である。
以下、本実施形態の粘着性樹脂組成物に含有される成分ごとに説明をする。
(A)(メタ)アクリル酸系誘導体ポリマーとは、(メタ)アクリロイル基を分子内に1つ有するモノマーを1種で重合するか又は2種以上組み合わせて共重合したものをいう。ここで、「(メタ)アクリロイル基を分子内に1つ有するモノマー」としては、(メタ)アクリル酸、(メタ)アクリル酸エステル、(メタ)アクリルアミド等のアクリル酸系誘導体などが挙げられる。なお、本実施形態の効果を損なわない範囲であれば、(A)成分は、(メタ)アクリロイル基を分子内に2個以上有する化合物、又は(メタ)アクリロイル基を有していない重合性化合物(アクリロニトリル、スチレン、酢酸ビニル、エチレン、プロピレン等の重合性不飽和結合を分子内に1個有する化合物又はジビニルベンゼン等の重合性不飽和結合を分子内に2個以上有する化合物)を、(メタ)アクリル酸系誘導体ポリマーと共重合させたものであってもよい。
(B)成分としては、粘着性及び透明性をより良好に確保する観点から、(B−1)アルキル基の炭素数が4〜18であるアルキル(メタ)アクリレートを含有することが好ましく、アルキル基の炭素数が6〜12であるアルキル(メタ)アクリレートを含有することがより好ましい。
式(x)中、Xは水素原子又はメチル基を示し、Rは水素原子又は炭素数1〜10のアルキル基を示し、pは2〜4の整数を示し、qは1〜10の整数を示す。
(C)成分としては、例えば、(メタ)アクリロイル基を分子内に2つ以上有するモノマーが挙げられる。このような架橋剤としては、公知の材料を使用することが可能である。例えば、下記式(a)〜(f)で表される化合物が挙げられる。ただし、式(a)〜(c)中、sは1から20の整数を示し、式(d)及び(e)中、m及びnはそれぞれ独立に、1から10の整数を示す。
(D)光重合開始剤は、活性エネルギー線の照射により硬化反応が進むものである。ここで活性エネルギー線とは、紫外線、電子線、α線、β線、γ線等をいう。
本実施形態の粘着性樹脂組成物には、必要に応じて上記の(A)、(B)、(C)、及び(D)成分とは別に、各種添加剤を含有させてもよい。含有可能な各種添加剤としては、例えば、(A)、(B)、(C)及び(D)成分を配合して得られた粘着性樹脂組成物の保存安定性を高める目的でパラメトキシフェノール等の重合禁止剤、粘着性樹脂組成物を光により硬化させて得られた粘着シートの耐熱性を高める目的でトリフェニルホスファイト等の酸化防止剤、紫外線等の光に対する耐性を高める目的でHALS(Hindered Amine Light Stabilizer)等の光安定化剤、ガラス等への密着性を高める目的でシランカップリング剤などが挙げられる。
次に、粘着性樹脂組成物を硬化させて得られた粘着シートについて以下に説明する。本実施形態の粘着性樹脂組成物は、そのまま粘着剤として液状の状態で被着物に塗布し、その後硬化させて用いることもできるが、予めシート状に成形して硬化させて粘着シートとして用いることが好ましい。
次に、本実施形態の粘着シートを用いて得られる画像表示装置について説明する。
本実施形態の粘着シートを用いて、画像表示装置を製造する方法としては、粘着シートを介して被着物同士を貼り合わせて積層体を得る工程と、積層体を40℃〜80℃及び0.3〜0.8MPaの条件で加熱加圧処理する工程と、を備える、製造方法が挙げられる。このような製造方法によれば、得られる画像表示装置は高温下、高温高湿下に長期間暴露されても気泡、剥がれが発生しにくくなる。
<(メタ)アクリル酸系誘導体ポリマーの合成>
冷却管、温度計、攪拌装置、滴下漏斗及び窒素導入管の付いた反応容器に、ブチルアクリレート(BA)70g、ジメチルアクリルアミド(DMAA)30g、及びメチルエチルケトン100g、2,2’−
アゾビス(2,4−ジメチルバレロニトリル)(ADVN)0.5gを入れ、100ml/分の風量で窒素置換しながら70℃まで加熱し、1時間反応させた。さらに80℃まで加熱し3時間反応させた。
(東ソー(株)製、商品名)
使用溶媒:テトラヒドロフラン(THF)
カラム:カラムTSKGEL SuperMultipore HZ−H
(東ソー(株)製、商品名)
カラムサイズ:カラム長が15cm、カラム内径が4.6mm
測定温度:40℃
流量:0.35ml/分
試料濃度:10mg/THF5ml
注入量:20μl
<ポリウレタンアクリレートの合成>
冷却管、温度計、攪拌装置、滴下漏斗及び空気注入管のついた反応容器にポリプロピレングリコール(分子量2,000)223.12g、ラクトン変性ヒドロキシエチルアクリレート76.29g、2−エチルヘキシルアクリレート99.68g、重合禁止剤としてp−メトキシフェノール0.12g及び触媒としてジブチル錫ジラウレート0.5gをとり、空気を流しながら75℃に昇温後、75℃で攪拌しつつイソホロンジイソシアネート49.35gを2時間かけて均一滴下し、反応を行った。
{223.12g(ポリプロピレングリコール(分子量2,000))/[223.12g(ポリプロピレングリコール(分子量2,000))+76.29g(ラクトン変性ヒドロキシエチルアクリレート)+49.35(イソホロンジイソシアネート)+99.68g(2−エチルヘキシルアクリレート)+44.85g(2−ヒドロキシエチルアクリレート)+0.12g(p−メトキシフェノール)+0.5g(ジブチル錫ジラウレート)]}×100=45.2質量%
<アクリルアミド誘導体モノマーを含まない(メタ)アクリル酸系誘導体ポリマーの合成>
冷却管、温度計、攪拌装置、滴下漏斗及び窒素導入管の付いた反応容器に、初期モノマーとして2−エチルヘキシルアクリレート(EHA)84.0g、2−ヒドロキシエチルアクリレート(HEA)36.0g及びメチルエチルケトン150.0gをとり、100ml/分の風量で窒素置換しながら15分間で常温(25℃)から70℃まで加熱した。
<粘着性樹脂組成物の調製及び粘着シートの作製>
製造例1で得られたBA/DMAA(80/20)ポリマー、BA/DMAA(70/30)ポリマー、BA/DMAA(65/35)ポリマー、2−エチルヘキシルアクリレート(EHA)、アクリロイルモルホリン(ACMO)、ジアセトンアクリルアミド(DAAA)、製造例2で得られたポリウレタンジアクリレート(PUDA)、1−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン(I−184)を用いて、表1に記載の配合成分及び配合量で攪拌混合し、粘着性樹脂組成物を得た。なお、表1中、ポリプロピレングリコールに由来する構造単位の含有量(PPG量)は、次式で求めた。
{ポリウレタンアクリレート中に含まれるポリプロピレンングリコールに由来する構造単位の含有量(6g×0.452=2.7g)/粘着シートの全質量(100g)}×100=2.7質量%
配合成分としてさらに比較製造例1で得られたEHA/HEAポリマーを準備し、表1に記載の配合成分及び配合量にして配合したこと以外は、実施例1と同様の方法で粘着性樹脂組成物及び粘着シートを作製した。
各実施例及び比較例で得られた粘着性樹脂組成物又は粘着シートについて以下の試験方法で評価した。
光照射装置(浜松ホトニクス社製、ライトニングキュアLC8)を取り付けた粘弾性測定装置(アントンパール社製、Physica MCR301)、直径12mmの測定プレートを用い、せん断モード、周波数1.0Hz、ギャップ175μm、測定温度範囲−15〜100℃により粘着シートのガラス転移温度を測定した。まず、作製した粘着性樹脂組成物を粘弾性測定装置のガラス板上に滴下し、測定プレートを測定位置にセットした後、過剰な粘着性樹脂組成物をかきとった。次いで測定部温度を25℃にして光照射を7秒間行い(積算光量700mJ/cm2)、測定プレートとガラス板との間に粘着シートを形成した。測定温度を−15℃まで冷却した後、100℃まで2℃/分で昇温しながら損失弾性率、貯蔵弾性率、tanδを測定し、tanδのピーク温度をガラス転移温度とした。
86mm×56mm×t0.7mmのガラス板の周縁部5mmに、60μm厚の黒色印刷を施したガラス基板(以下、「段差付ガラス基板」という)を用意した。作製した粘着シートを長さ86mm、幅56mmのサイズに切り出し、86mm×56mm×t0.7mmの寸法のガラス基板にローラーを用いて貼付した。次いで、その上に段差付ガラス基板をローラーを用いて貼り合わせ、オートクレーブ処理(50℃、0.45MPa)を30分間行った。さらに、メタルハライドランプからの紫外線を1000mJ/cm2照射し、評価サンプルとした。
・高温高湿試験(表中、「85/85」と記載。);
評価サンプルを85℃、85%RHの恒温高湿試験装置中に24時間放置した。
・高温試験(表中、「80」と記載。);
評価サンプルを80℃のオーブン中に6時間放置した。
作製した粘着シートを長さ50mm、幅10mmのサイズに切り出し、長さ120mm、幅20mm、厚さ75μmのPETフィルム(帝人デュポン社製A4100)にローラーを用いて貼付した。これを厚さ3mmのガラス基板にローラーを用いて貼付し、メタルハライドランプからの紫外線を1000mJ/cm2照射した。さらに30分間室温で養生し、粘着力を測定した。粘着力は引張試験機(ORIENTEC製RTM−100)を用い、180度剥離によって測定した。剥離速度は300mm/分、測定温度は25℃の条件で行った。
作製した粘着シートを直径56mmの円形に切り出し、直径56mm、厚さ2mmのアルミ板にローラーを用いて貼付した。メタルハライドランプからの紫外線を1000mJ/cm2照射した後、粘着シート上に直径36mm、厚さ80μmの円形銅箔電極と、外径54mm、内径40mm、厚さ80μmのリング状銅箔電極をローラーを用いて貼り合わせた。そして、LCRメーター(ヒューレットパッカード社製HP4275A)と誘電体測定用電極(ヒューレットパッカード社製HP16451B)を用いて、室温(25℃)で100kHzにおける静電容量を測定し、次式の関係に基づき粘着シートの誘電率を求めた。
(静電容量)=(真空の誘電率)×(粘着シートの誘電率)×(円形銅箔電極の面積)÷(粘着シートの厚み)
作製した粘着シートを長さ30mm、幅30mmのサイズに切り出し、0.7mm厚ガラス板にローラーを用いて貼付した。色差・濁度測定器(日本電色工業社製COH−300A)を用い、濁度を測定した。
<粘着性樹脂組成物の調製及び粘着シートの作製>
製造例1で得られたBA/DMAA(65/35)ポリマー、2−エチルヘキシルアクリレート(EHA)、アクリロイルモルホリン(ACMO)、メトキシポリエチレングリコールアクリレート(日立化成工業製、FA−400A、ポリエチレングリコール鎖の数の平均値が9であり、平均分子量が466)、ダイアセトンアクリルアミド(和光純薬工業製)、ヘキサンジオールジアクリレート(日立化成工業製FA−126AS)、1−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン(I−184)を用いて、表2に記載の配合成分及び配合量で攪拌混合し、粘着性樹脂組成物を得た。なお、表2中、ポリエチレングリコールに由来する構造単位の含有量(PEG量)の算出に当たっては、FA−400A中に含まれるポリエチレングリコールに由来する構造単位の含有量が85質量%{396(ポリエチレングリコール鎖の数の平均値から換算した分子量)/466(FA−400Aの平均分子量)×100}であることを利用した。
表2に記載の配合成分及び配合量にして配合したこと以外は、実施例6と同様の方法で粘着性樹脂組成物及び粘着シートを作製した。
各実施例及び比較例で得られた粘着性樹脂組成物又は粘着シートについて、上記と同様の評価方法にて埋め込み性及び誘電率を評価した。評価結果を表2に示す。
Claims (8)
- 画像表示装置用粘着シートであって、
(メタ)アクリルアミド又はその誘導体に由来する構造単位を含み、ポリエチレングリコール又はポリプロピレングリコールに由来する構造単位の含有量が粘着シートの全質量を基準として8質量%以下である、画像表示装置用粘着シート。 - アルキル基の炭素数が4〜18であるアルキル(メタ)アクリレートに由来する構造単位をさらに含む、請求項1記載の画像表示装置用粘着シート。
- (メタ)アクリル酸系誘導体ポリマー、(メタ)アクリロイル基を分子内に1つ有する(メタ)アクリル酸系誘導体モノマー、(メタ)アクリロイル基を有する架橋剤及び光重合開始剤を含有する樹脂組成物の硬化物からなる、請求項1又は2記載の画像表示装置用粘着シート。
- 請求項1〜3のいずれか一項記載の画像表示装置用粘着シートを介して、被着物同士を貼り合わせて積層体を得る工程と、
前記積層体を、40℃〜80℃及び0.3〜0.8MPaの条件で加熱加圧処理する工程と、を備える、画像表示装置の製造方法。 - 前記加熱加圧処理する工程の後に、前記積層体に活性エネルギー線を照射する工程を更に備える、請求項4記載の画像表示装置の製造方法。
- 画像表示ユニットと、タッチパネルと、樹脂層と、段差部を有する透明保護板と、をこの順に備え、前記樹脂層が、請求項1〜3のいずれか一項記載の画像表示装置用粘着シートである、画像表示装置。
- 透明保護板とタッチパネルとの間に設けられる、請求項1〜3のいずれか一項記載の画像表示装置用粘着シート。
- 偏光板とタッチパネルとの間に設けられる、請求項1〜3のいずれか一項記載の画像表示装置用粘着シート。
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