JP2018045213A - フレキシブルディスプレイ用粘着剤、粘着シート、フレキシブル積層部材およびフレキシブルディスプレイ - Google Patents
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Abstract
Description
弾性率変化率(%)=(G’(−20)/G’(40))×100 …(1)
〔フレキシブルディスプレイ用粘着剤〕
本実施形態に係るフレキシブルディスプレイ用粘着剤(以下、単に「粘着剤」という場合がある。)は、フレキシブルディスプレイを構成する一のフレキシブル部材と他のフレキシブル部材とを貼合するための粘着剤である。フレキシブルディスプレイおよびフレキシブル部材については、後述する。
弾性率変化率(%)=(G’(−20)/G’(40))×100 …(1)
なお、G’(−20)およびG’(40)は、JIS K7244−6に準拠した方法により測定した値であり、具体的な測定方法は、後述の試験例に示す通りである。
(1−1)(メタ)アクリル酸エステル重合体(A)
(メタ)アクリル酸エステル重合体(A)は、当該重合体を構成するモノマー単位として、アルキル基の炭素数が2〜20の(メタ)アクリル酸アルキルエステルと、分子内に反応性官能基を有するモノマー(反応性官能基含有モノマー)とを含有することが好ましい。
架橋剤(B)を含有する粘着性組成物Pを加熱すると、架橋剤(B)は(メタ)アクリル酸エステル重合体(A)を架橋し、三次元網目構造を形成する。これにより、得られる粘着剤の凝集力が向上するとともに、当該粘着剤のゲル分率が前述した範囲に入り易くなり、ひいては耐屈曲性がさらに優れたものとなる。
粘着性組成物Pには、所望により、アクリル系粘着剤に通常使用されている各種添加剤、例えば、シランカップリング剤、紫外線吸収剤、帯電防止剤、粘着付与剤、酸化防止剤、光安定剤、軟化剤、充填剤、屈折率調整剤などを添加することができる。なお、後述の重合溶媒や希釈溶媒は、粘着性組成物Pを構成する添加剤に含まれないものとする。
粘着性組成物Pは、(メタ)アクリル酸エステル重合体(A)を製造し、得られた(メタ)アクリル酸エステル重合体(A)と、架橋剤(B)とを混合するとともに、所望により添加剤を加えることで製造することができる。
本実施形態に係る粘着剤として好ましい粘着剤Qは、粘着性組成物Pを架橋してなるものである。粘着性組成物Pの架橋は、通常は加熱処理により行うことができる。なお、この加熱処理は、所望の対象物に塗布した粘着性組成物Pの塗膜から希釈溶剤等を揮発させる際の乾燥処理で兼ねることもできる。
本実施形態に係る粘着シートは、フレキシブルディスプレイを構成する一のフレキシブル部材と他のフレキシブル部材とを貼合するための粘着剤層を有し、当該粘着剤層が、前述した粘着剤からなるものである。
図1に示すように、一実施形態に係る粘着シート1は、2枚の剥離シート12a,12bと、それら2枚の剥離シート12a,12bの剥離面と接するように当該2枚の剥離シート12a,12bに挟持された粘着剤層11とから構成される。なお、本明細書における剥離シートの剥離面とは、剥離シートにおいて剥離性を有する面をいい、剥離処理を施した面および剥離処理を施さなくても剥離性を示す面のいずれをも含むものである。
(1−1)粘着剤層
粘着剤層11は、前述した実施形態に係る粘着剤から構成され、好ましくは、粘着性組成物Pを架橋してなる粘着剤Qから構成される。
剥離シート12a,12bは、粘着シート1の使用時まで粘着剤層11を保護するものであり、粘着シート1(粘着剤層11)を使用するときに剥離される。本実施形態に係る粘着シート1において、剥離シート12a,12bの一方または両方は必ずしも必要なものではない。
本実施形態に係る粘着シート1の粘着剤層11の全光線透過率(JIS K7361−1:1997に準拠して測定した値)は、80%以上であることが好ましく、特に90%以上であることが好ましく、さらには99%以上であることが好ましい。全光線透過率が80%以上であると、透明性が高く、光学用途(表示体用)として好適なものとなる。粘着剤層11が、粘着剤Qから構成される場合、上記全光線透過率を満たし易い。
粘着シート1の一製造例として、上記粘着性組成物Pを使用した場合について説明する。一方の剥離シート12a(または12b)の剥離面に、粘着性組成物Pの塗布液を塗布し、加熱処理を行って粘着性組成物Pを熱架橋し、塗布層を形成した後、その塗布層に他方の剥離シート12b(または12a)の剥離面を重ね合わせる。養生期間が必要な場合は養生期間をおくことにより、養生期間が不要な場合はそのまま、上記塗布層が粘着剤層11となる。これにより、上記粘着シート1が得られる。加熱処理および養生の条件については、前述した通りである。
図2に示すように、本実施形態に係るフレキシブル積層部材2は、第1のフレキシブル部材21(一のフレキシブル部材)と、第2のフレキシブル部材22(他のフレキシブル部材)と、それらの間に位置し、第1のフレキシブル部材21および第2のフレキシブル部材22を互いに貼合する粘着剤層11とを備えて構成される。
本実施形態に係るフレキシブルディスプレイは、上記のフレキシブル積層部材2を備えたものであり、フレキシブル積層部材2のみからなってもよいし、一または複数のフレキシブル積層部材2と、他のフレキシブル部材とを備えて構成されてもよい。一のフレキシブル積層部材2と他のフレキシブル積層部材2とを積層するとき、またはフレキシブル積層部材2と他のフレキシブル部材とを積層するときには、前述した粘着シート1の粘着剤層11を介して積層することが好ましい。
1.(メタ)アクリル酸エステル重合体(A)の調製
アクリル酸n−ブチル47.8質量部、アクリル酸2−エチルヘキシル47.8質量部、アクリル酸4質量部およびアクリル酸2−ヒドロキシプロピル0.4質量部を共重合させて、(メタ)アクリル酸エステル重合体(A)を調製した。この(メタ)アクリル酸エステル重合体(A)の分子量を後述する方法で測定したところ、重量平均分子量(Mw)60万であった。
上記工程1で得られた(メタ)アクリル酸エステル重合体(A)100質量部(固形分換算値;以下同じ)と、架橋剤(B)としてのトリメチロールプロパン変性トリレンジイソシアネート(トーヨーケム社製,製品名「BHS8515」)0.9質量部とを混合し、十分に撹拌して、メチルエチルケトンで希釈することにより、粘着性組成物の塗布溶液を得た。
得られた粘着性組成物の塗布溶液を、ポリエチレンテレフタレートフィルムの片面をシリコーン系剥離剤で剥離処理した重剥離型剥離シート(リンテック社製,製品名「SP−PET752150」)の剥離処理面に、ナイフコーターで塗布した。そして、塗布層に対し、90℃で1分間加熱処理して塗布層を形成した。
[(メタ)アクリル酸エステル重合体(A)]
BA:アクリル酸n−ブチル
2EHA:アクリル酸2−エチルヘキシル
AA:アクリル酸
2HPA:アクリル酸2−ヒドロキシプロピル
4HBA:アクリル酸4−ヒドロキシブチル
MMA:メタクリル酸メチル
HEA:アクリル酸2−ヒドロキシエチル
ACMO:N−アクリロイルモルホリン
IBXA:アクリル酸イソボルニル
[架橋剤(B)]
TDI:トリメチロールプロパン変性トリレンジイソシアネート(トーヨーケム社製,製品名「BHS8515」)
XDI:トリメチロールプロパン変性キシリレンジイソシアネート(綜研化学社製,製品名「TD−75」)
エポキシ系:1,3−ビス(N,N’−ジグリシジルアミノメチル)シクロヘキサン(三菱ガス化学社製,製品名「TETRAD−C」)
(メタ)アクリル酸エステル重合体(A)を構成する各モノマーの種類および割合、(メタ)アクリル酸エステル重合体(A)の重量平均分子量(Mw)、ならびに架橋剤(B)の種類および配合量を表1に示すように変更する以外、実施例1と同様にして粘着シートを製造した。
実施例および比較例で作製・使用した(メタ)アクリル酸エステル重合体(A)のガラス転移温度(Tg)を、示差走査熱量測定装置(ティー・エイ・インスツルメント・ジャパン社製,製品名「DSC Q2000」)によって、昇温・降温速度20℃/分で測定した。結果を表1に示す。
実施例および比較例で作製した粘着シートの粘着剤層を複数層積層し、厚さ3mmの積層体とした。得られた粘着剤層の積層体から、直径8mmの円柱体(高さ3mm)を打ち抜き、これをサンプルとした。
測定周波数:1Hz
測定温度:−20℃,0℃,23℃,40℃
弾性率変化率(%)=(G’(−20)/G’(40))×100 …(1)
実施例および比較例で得られた粘着シートを80mm×80mmのサイズに裁断して、その粘着剤層をポリエステル製メッシュ(メッシュサイズ200)に包み、その質量を精密天秤にて秤量し、上記メッシュ単独の質量を差し引くことにより、粘着剤のみの質量を算出した。このときの質量をM1とする。
実施例および比較例で得られた粘着シートの粘着剤層をガラスに貼合して、これを測定用サンプルとした。ガラスでバックグラウンド測定を行った上で、上記測定用サンプルについて、JIS K7361−1:1997に準じて、ヘイズメーター(日本電色工業社製,製品名「NDH−2000」)を用いて全光線透過率(%)を測定した。結果を表1に示す。
23℃、50%RHの環境下にて、実施例および比較例で得られた粘着シートから軽剥離型剥離シートを剥離し、露出した粘着剤層を、第1のフレキシブル部材としてのポリエチレンテレフタレートフィルム(東洋紡績社製,製品名「コスモシャイン4300」,厚さ:100μm)の一方の面に貼合した。次いで、重剥離型剥離シートを剥離し、露出した粘着剤層を、第2のフレキシブル部材としての、片面にスズドープ酸化インジウム(ITO)からなる透明導電膜が設けられたポリエチレンテレフタレートフィルム(尾池工業社製,ITOフィルム,厚さ:125μm)の透明導電膜側の面に貼合した。そして、栗原製作所社製オートクレーブにて0.5MPa、50℃で、20分加圧した後、23℃、50%RHの条件下で24時間放置した。このようにして得たPETフィルム/粘着剤層/ITOフィルムからなる積層体(フレキシブル積層部材)を、25mm幅、100mm長に裁断し、これをサンプルとした。
試験例5で使用した第1および第2のフレキシブル部材(PETフィルムおよびITOフィルム)を、10mm×70mmの試験片に裁断した。そして、JIS K7161:1994に準拠して、23℃、50%RHにおけるヤング率を測定した。具体的には、上記試験片を、万能引張試験機(オリエンテック社製,製品名「テンシロンRTA−T−2M」)にて、チャック間距離20mmに設定した後、200mm/minの速度で引張試験を行い、ヤング率(単位:GPa)を測定した。その結果、PETフィルムおよびITOフィルムのいずれも、ヤング率は4.2GPaであった。
23℃、50%RHの環境下にて、実施例および比較例で得られた粘着シートから軽剥離型剥離シートを剥離し、露出した粘着剤層を、ポリエチレンテレフタレートフィルム(東洋紡績社製,製品名「コスモシャイン4300」,厚さ:100μm)の一方の面に貼合した。次いで、重剥離型剥離シートを剥離し、露出した粘着剤層を、別のポリエチレンテレフタレートフィルム(東洋紡績社製,製品名「コスモシャイン4300」,厚さ:100μm)の一方の面に貼合した。そして、栗原製作所社製オートクレーブにて0.5MPa、50℃で、20分加圧した後、23℃、50%RHの条件下で24時間放置した。このようにして得たPETフィルム/粘着剤層/PETフィルムからなる積層体を、50mm幅、200mm長に裁断し、これをサンプルとした。
最少屈曲径:4mmφ
屈曲回数:30000回
試験温度:23℃
◎:屈曲部の線は存在しない。
○:屈曲部の線は存在するが、真正面から見たときに当該線はほとんど気にならない。
△:屈曲部の線が存在し、真正面から見て当該線の存在は確認できるが、当該線は白濁していない。
×:屈曲部の線が存在し、当該線は白濁しており目立つ。もしくは粘着剤と基材との剥がれが生じている。
11…粘着剤層
12a,12b…剥離シート
2…フレキシブル積層部材
21…第1のフレキシブル部材
22…第2のフレキシブル部材
Claims (11)
- フレキシブルディスプレイを構成する一のフレキシブル部材と他のフレキシブル部材とを貼合するためのフレキシブルディスプレイ用粘着剤であって、
−20℃における貯蔵弾性率G’(−20)が、0.05MPa以上、1MPa未満であり、
前記貯蔵弾性率G’(−20)および40℃における貯蔵弾性率G’(40)に基づいて、以下の式(1)で導き出される弾性率変化率が、350%以上、10000%以下である
ことを特徴とするフレキシブルディスプレイ用粘着剤。
弾性率変化率(%)=(G’(−20)/G’(40))×100 …(1) - ゲル分率が60%以上、100%以下であることを特徴とする請求項1に記載のフレキシブルディスプレイ用粘着剤。
- 前記フレキシブルディスプレイ用粘着剤の主ポリマーのガラス転移温度(Tg)が、−80℃以上、−40℃以下であることを特徴とする請求項1または2に記載のフレキシブルディスプレイ用粘着剤。
- フレキシブルディスプレイを構成する一のフレキシブル部材と他のフレキシブル部材とを貼合するための粘着剤層を有する粘着シートであって、
前記粘着剤層が、請求項1〜3のいずれか一項に記載のフレキシブルディスプレイ用粘着剤からなる
ことを特徴とする粘着シート。 - 前記粘着シートが、2枚の剥離シートを備えており、
前記粘着剤層が、前記2枚の剥離シートの剥離面と接するように前記剥離シートに挟持されている
ことを特徴とする請求項4に記載の粘着シート。 - フレキシブルディスプレイを構成する一のフレキシブル部材および他のフレキシブル部材と、
前記一のフレキシブル部材と前記他のフレキシブル部材とを互いに貼合する粘着剤層と
を備えたフレキシブル積層部材であって、
前記粘着剤層が、請求項4または5に記載の粘着シートの粘着剤層である
ことを特徴とするフレキシブル積層部材。 - 前記一のフレキシブル部材および前記他のフレキシブル部材の少なくとも一方が、フレキシブルな表示素子であることを特徴とする請求項6に記載のフレキシブル積層部材。
- 前記一のフレキシブル部材および前記他のフレキシブル部材のヤング率が、それぞれ0.1〜10GPaであることを特徴とする請求項6または7に記載のフレキシブル積層部材。
- 前記一のフレキシブル部材および前記他のフレキシブル部材の厚さが、それぞれ10〜3000μmであることを特徴とする請求項6〜8のいずれか一項に記載のフレキシブル積層部材。
- 前記一のフレキシブル部材と前記他のフレキシブル部材との間における層間密着力が、1〜30N/25mmであることを特徴とする請求項6〜9のいずれか一項に記載のフレキシブル積層部材。
- 請求項6〜10のいずれか一項に記載のフレキシブル積層部材を備えたことを特徴とするフレキシブルディスプレイ。
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