JP6830753B2 - 積層体、タッチパネル、積層体形成キット、及び、透明導電性フィルムの屈曲耐性を向上する方法 - Google Patents
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- Laminated Bodies (AREA)
Description
前記粘着剤層の貯蔵弾性率が0.1〜0.4MPaであることを特徴とする、屈曲している被着体又は屈曲可能な被着体に適用される積層体に関する。
可撓性基材上に透明導電層が形成された透明導電性フィルムを含有する部材と、
前記透明導電性フィルムの透明導電層上に積層するための、貯蔵弾性率が0.1〜0.4MPaである粘着剤層を含む部材を含むことを特徴とする、積層体形成キットに関する。
貯蔵弾性率が0.1〜0.4MPaである粘着剤層を積層することを特徴とする、透明導電性フィルムの屈曲耐性を向上する方法に関する。
本発明の積層体の構成について図1を用いて説明する。本発明の積層体1は、可撓性基材4と透明導電層3を有する透明導電性フィルム5、当該透明導電性フィルム5の透明導電層3上に形成された粘着剤層2を含む構成をしている。また、前記粘着剤層2の貯蔵弾性率が0.1〜0.4MPaであることを特徴とするものであり、本発明の積層体1は、屈曲している被着体又は屈曲可能な被着体に適用される。ここで、屈曲している被着体又は屈曲可能な被着体とは、例えば、湾曲状の被着体や、折り曲げられた被着体等の屈曲している形状で固定されている被着体や、使用中に折ったり曲げたりしてその形状を変化させて使用することができる等の屈曲可能な被着体を意味する。すなわち、本発明の積層体自身も、屈曲している形態や、使用中に屈曲させてその形状を変化させる形態とすることができる。従って、本発明の積層体の形状は特に限定されるものではないが、例えば、曲面形状の被着体に適応させるために、曲面形状を有する形状であってもよい。
本発明で用いる粘着剤層は、貯蔵弾性率が0.10〜0.4MPaであり、0.15〜0.35MPaであることが好ましく、0.20〜0.30MPaであることがより好ましい。本発明で用いる粘着剤層の貯蔵弾性率が前記範囲であることで、本発明の積層体に非常に高い屈曲耐性を付与することができ、かつ、屈曲試験後においても粘着剤層に浮きや剥がれが発生せず、接着性能にも優れるものである。ここで、非常に高い屈曲耐性とは、例えば、屈曲直径が約3mm程度で10,000回以上屈曲試験を行った後でも透明導電膜の抵抗値の上昇率を抑えることができるものである。具体的には、本明細書の実施例に記載されている抵抗値変化率試験において、10,000回の屈曲試験を行った後でも、屈曲前の抵抗値の1.1倍以下の抵抗値となることをいう。ここで、屈曲直径とは、屈曲試験において積層体が円弧状に屈曲されたときに、該屈曲された積層体の内周を形成する直径のことを言い、具体的には、実施例の屈曲試験で使用する金属棒の直径をいう。
(株)製)、アデカリアソープSE10N(ADEKA社製)等がある。乳化剤の使用量は、モノマー成分の全量100重量部に対して、5重量部以下であることが好ましく、0.3〜5重量部であることがより好ましく、重合安定性や機械的安定性の観点から、0.5〜1重量部であることがさらに好ましい。
本発明で用いる透明導電性フィルムは、可撓性基材の少なくとも片面に透明導電層を有するものであり、可撓性基材の両面に透明導電層を有していてもよい。
本発明の積層体は、前記透明導電性フィルムの透明導電層上に粘着剤層を形成することで得られる。
本発明のタッチパネルは、前記積層体を含むことを特徴とする。前記積層体の透明導電層がパターニングされている場合に、タッチパネル用電極板として好ましく用いることができる。タッチパネルとしては、静電容量方式、抵抗膜方式等の各種方式に適用できるが、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。
本発明の積層体キットは、前記積層体を形成するためのキットであって、
可撓性基材上に透明導電層が形成された透明導電性フィルムを含有する部材と、
前記透明導電性フィルムの透明導電層上に積層するための、貯蔵弾性率が0.1〜0.4MPaである粘着剤層を含む部材を含むことを特徴とする。
本発明の屈曲耐性を向上する方法は、可撓性基材と透明導電層を有する透明導電性フィルムの透明導電層上に、
貯蔵弾性率が0.1〜0.4MPaである粘着剤層を積層することを特徴とする。
厚み50μm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)からなる可撓性基材(屈折率n1=1.65、光透過率:86%)の一方の面に、メラミン樹脂、アルキド樹脂及び有機シラン縮合物からなる熱硬化型樹脂(重量比で、メラミン樹脂:アルキド樹脂:有機シラン縮合物=2:2:1)を塗工し、これを硬化させて、厚み35nmの透明誘電体(アンダーコート)層(屈折率n2=1.54)を形成した。なお、可撓製基材の透過率は分光光度計(製品名:U4100、日立分光製)の透過モードで測定した。透過率は380〜780nmの範囲で視感度補正した平均透過率とし、光源にはD65光源を用いた。
(粘着剤層の作製)
ブチルアクリレート(BA)67重量部、シクロヘキシルアクリレート(CHA)14重量部、4−ヒドロキシブチルアクリレート(4HBA)27重量部、ヒドロキシエチルアクリレート(HEA)9重量部、光重合開始剤(商品名:イルガキュア651、BASF社製)0.05重量部、及び光重合開始剤(商品名:イルガキュア184、BASF社製)0.05重量部を配合した後、このモノマー混合物を窒素雰囲気下で紫外線に曝露して部分的に光重合させることにより、重合率約10重量%の部分重合物(アクリル系ポリマーシロップ)を得た。得られた該アクリル系ポリマーシロップ100重量部に、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート(商品名:KAYARAD DPHA、日本化薬(株)製)0.15重量部、シランカップリング剤(商品名:KBM−403、信越化学工業(株)製)0.3重量部を添加して均一に混合し、アクリル系粘着剤組成物(A−1)を得た。
製造例1で作製したITOフィルムのITO面側に前記粘着剤シート(厚み:100μm)をハンドローラーで貼り合せて積層体を得た。また、この粘着剤シートのITO貼り合せ面と反対の面の剥離フィルムは屈曲試験中の貼りつき防止のために剥離せずに残した。
(粘着剤層の作製)
温度計、攪拌機、還流冷却管及び窒素ガス導入管を備えたセパラブルフラスコに、モノマー成分として、2−エチルヘキシルアクリレート(2EHA)63重量部、N−ビニル−2−ピロリドン(NVP)15重量部、メチルメタクリレート(MMA)9重量部、ヒドロキシエチルアクリレート(HEA)13重量部、及び重合溶媒として酢酸エチル200重量部を、セパラブルフラスコに投入し、窒素ガスを導入しながら1時間攪拌した。このようにして重合系内の酸素を除去した後、重合開始剤として2,2´−アゾビスイソブチロニトリル0.2重量部を加え、60℃に昇温して10時間反応させた。その後、トルエンを加え、固形分濃度30重量%、重量平均分子量(Mw)80万のアクリル系ポリマーを得た。このアクリル系ポリマーの溶液(固形分100重量部)に、イソシアネート系架橋剤としてトリメチロールプロパンキシリレンジイソシアネート(商品名:タケネートD110N、三井化学(株)製)1.0重量部、シランカップリング剤(商品名:KBM−403、信越化学(株)製)0.2重量部を加えて粘着剤組成物(A−2)(溶液)を調製した。
(粘着剤層の作製)
ジシクロペンタニルメタクリレート(DCPMA)60重量部、メチルメタクリレート(MMA)40重量部、連鎖移動剤としてのα−チオグリセロール3.5重量部、及び重合溶媒としてのトルエン100重量部を、4つ口フラスコに投入し、これらを窒素雰囲気下において70℃で1時間撹拌した。次に、重合開始剤としての2,2´−アゾビスイソブチロニトリル0.2重量部を4つ口フラスコに投入し、70℃で2時間反応させ、続いて、80℃で2時間反応させた。その後、反応液を130℃温度雰囲気下に投入し、トルエン、連鎖移動剤及び未反応モノマーを乾燥除去させ、固形状のアクリルオリゴマー(Mw:5.1×103)を得た。
温度計、攪拌機、還流冷却管及び窒素ガス導入管を備えたセパラブルフラスコに、モノマー成分として、ブチルアクリレート(BA)99重量部、4−ヒドロキシブチルアクリレート(4HBA)1重量部、重合開始剤としてアゾビスイソブチロニトリル0.2重量部及び重合溶媒として酢酸エチルを固形分が30%になるように投入した後、窒素ガスを流し、攪拌しながら約1時間窒素置換を行った。その後60℃にフラスコを加熱し、7時間反応させて重量平均分子量(Mw)110万のアクリル系ポリマーを得た。このアクリル系ポリマーの溶液(固形分100重量部)に、イソシアネート系架橋剤としてトリメチロールプロパンキシリレンジイソシアネート(商品名:タケネートD110N、三井化学(株)製)0.02重量部、シランカップリング剤(商品名:KBM−403、信越化学(株)製)0.1重量部を加えて粘着剤組成物(A−4)(溶液)を調製した。
(粘着剤層の形成)
ブチルアクリレート(BA)57重量部、シクロヘキシルアクリレート(CHA、大阪有機化学工業(株)製)12部、2種の光重合開始剤(商品名:イルガキュア184、BASF社製)0.05重量部及び光重合開始剤(商品名:イルガキュア651、BASF社製)0.05重量部を4つ口フラスコに投入してモノマー混合物を調製した。次いで、前記モノマー混合物を窒素雰囲気下で紫外線に曝露して部分的に光重合させることによって、重合率約10重量%の部分重合物(アクリル系ポリマーシロップ)を得た。
スチレン・エチレン−プロピレン共重合体・スチレンのブロックポリマー(商品名:セプトン2063、スチレン含有量:13重量%、(株)クラレ製)100重量部に対して、ポリブテン(商品名:日石ポリブテンHV−300、JX日鉱日石エネルギー(株)製)10重量部、テルペンフェノール粘着付与剤(商品名:YSポリスターTH130、ヤスハラケミカル(株)製)40重量部、及び芳香族粘着付与剤(商品名:ピコラスチックA5、イーストマンケミカル社製)をトルエン溶液中で均一に混合し、固形分濃度34重量%のゴム系ポリマー溶液を得た。このようにして調製したゴム系ポリマー溶液を、剥離シートの離型処理面に乾燥後の厚さが100μmとなるように塗布し、常圧下、60℃で3分間、続いて、130℃で4分間加熱乾燥して粘着剤層を形成した。
ラウリルアクリレート(LA)60重量部、2−エチルヘキシルアクリレート(2EHA)22重量部、N−ビニル−ピロリドン(NVP)10重量部、4−ヒドロキシブチルアクリレート(4HBA)8重量部、光重合開始剤(商品名:イルガキュア651、BASF社製)0.1重量部、及び光重合開始剤(商品名:イルガキュア184、BASF社製)0.1重量部を配合した後、このモノマー混合物を窒素雰囲気下で紫外線に曝露して部分的に光重合させることにより、重合率約10重量%の部分重合物(アクリル系ポリマーシロップ)を得た。得られた該アクリル系ポリマーシロップ100重量部に、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート(商品名:KAYARAD DPHA、日本化薬(株)製)0.04重量部、シランカップリング剤(商品名:KBM−403、信越化学工業(株)製)0.3重量部を添加して均一に混合し、アクリル系粘着剤組成物を得た。
ITOフィルムに粘着剤層を積層しない以外は、実施例1と同様にした(すなわち、比較例4では、製造例1で作製した透明導電性フィルム、そのものである)。
実施例及び比較例で作製したアクリル系ポリマーの重量平均分子量は、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。
装置:東ソー(株)製、HLC−8220GPC
カラム:
サンプルカラム;東ソー(株)製、TSKguardcolumn Super HZ−H(1本)+TSKgel Super HZM−H(2本)
リファレンスカラム;東ソー(株)製、TSKgel Super H−RC(1本)
流量:0.6mL/min
注入量:10μL
カラム温度:40℃
溶離液:THF
注入試料濃度:0.2重量%
検出器:示差屈折計
なお、重量平均分子量はポリスチレン換算により算出した。
実施例、比較例1〜3の粘着剤組成物を用いて、厚さ約2mmの粘着剤シートを作製した。当該粘着剤シートをφ7.9mmに打ち抜き、円柱状のペレットを作製して測定用サンプルとした。φ7.9mmパラレルプレートの治具に上記測定サンプルを固定し、動的粘弾性測定装置(商品名:ARES、レオメトリックス社製)により、貯蔵弾性率G’の温度依存性を測定した。せん断モード、温度25℃、周波数:1Hzの条件に設定し、室温での貯蔵弾性率(G')を計測した。
実施例及び比較例1〜3で得られた粘着シートから粘着剤層を約0.1gを採取し、平均孔径0.2μmの多孔質テトラフルオロエチレンシート(商品名:NTF1122、日東電工(株)製)に包んだ後、凧糸で縛り、その際の重量を測定し、該重量を浸漬前重量(Z)とした。なお、該浸漬前重量は、粘着剤層(上記で採取した粘着剤層)と、テトラフルオロエチレンシートと、凧糸との総重量である。また、テトラフルオロエチレンシートと凧糸との合計重量も測定しておき、該重量を包袋重量(Y)とした。
次に、粘着剤層をテトラフルオロエチレンシートで包み、凧糸で縛ったもの(「サンプル」と称する)を、酢酸エチルで満たした50ml容器に入れ、23℃にて7日間静置した。その後、容器からサンプル(酢酸エチル処理後)を取り出して、アルミニウム製カップに移し、130℃で2時間、乾燥機中で乾燥して酢酸エチルを除去した後、重量を測定し、該重量を浸漬後重量(X)とした。
そして、下記の式からゲル分率を算出した。
ゲル分率(重量%)=(X−Y)/(Z−Y)×100
実施例及び比較例で作製した積層体(比較例4では透明導電性フィルムそのもの)を10mm×150mmの大きさにカットし、粘着剤層と粘着剤層上のセパレータを、長尺方向両端部から15mmカットして、透明導電層(ITO層)がむき出しになるようにした。さらに、導通をとるために長尺方向の両端部に銀ペースト(商品名:Dotite FA301C、フジクラ化成(株)製)を塗布し、室温で1日間乾燥させた。この銀ペーストは端部から5mmまでの範囲に塗布した。得られたサンプル片を上から見た場合、図2(a)に示すように、長尺方向に、5mm幅の銀ペースト6、10mm幅の透明導電層3、粘着剤層2(その上にセパレータ(不図示))、10mm幅の透明導電層3、5mm幅の銀ペースト6となる。また、サンプル片を横から見た場合、図2(b)のようになる。
また、サンプル片の銀ペースト塗布部分には導通をとった金属クリップ11を取り付け、一定電流を流すことで屈曲試験中の抵抗値変化をテスター(抵抗値測定装置)9により、測定した。
以下の計算式から10,000回屈曲後の抵抗変化率を求めた。
抵抗変化率=R/R0
(式中、Rは、屈曲後の抵抗値、R0は、屈曲前の抵抗値を示す)
前記<抵抗値変化率(1万回屈曲)>の試験結果をもとに、抵抗値が初期の抵抗値の1.1倍になるまでの屈曲回数を求めた。
前記<抵抗値変化率(1万回屈曲)>で用いた1万回屈曲した後のサンプル片を目視で観察し、浮きや剥がれの有無を確認し、以下の評価基準で評価した。
○:浮きや剥がれが確認できなかった(浮きや剥がれの発生なし)。
×:浮きや剥がれが確認できた。
2 粘着剤層
3 透明導電層
4 可撓性基材
5 透明導電性フィルム
6 銀ペースト
7 サンプル固定板
8 直径3mmの金属棒
9 テスター(抵抗値測定装置)
10 重り(100g)
11 金属クリップ
12 サンプル片
Claims (10)
- 可撓性基材と透明導電層を有する透明導電性フィルム、及び当該透明導電性フィルムの透明導電層上に形成された粘着剤層を含み、
前記透明導電層が、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、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からなり、
前記粘着剤層の貯蔵弾性率が0.1〜0.4MPaであり、
下記方法により求めた抵抗値変化回数が、10000回以上であることを特徴とする、屈曲している被着体又は屈曲可能な被着体に適用される積層体。
(抵抗値変化回数)
積層体を10mm×150mmの大きさにカットし、粘着剤層と粘着剤層上のセパレータを、長尺方向両端部から15mmカットして、透明導電層がむき出しになるようにする。さらに、導通をとるために長尺方向の両端部に銀ペーストを塗布し、室温で1日間乾燥させる。このサンプル片を、直径3mmの金属棒にフィルム基板側を沿わせて、0°〜180°の範囲で繰り返し屈曲させる。屈曲条件は、室温環境下で、屈曲直径3mm、屈曲角度が180°、屈曲速度を1回/sec、引張り荷重100gとする。
また、サンプル片の銀ペースト塗布部分には導通をとった金属クリップを取り付け、一定電流を流すことで屈曲試験中の抵抗値変化をテスター(抵抗値測定装置)により、測定する。抵抗値が初期の抵抗値の1.1倍になるまでの屈曲回数を求め、抵抗値変化回数とする。 - 前記粘着剤層の厚みが、5〜250μmであることを特徴とする請求項1に記載の積層体。
- 前記粘着剤層が、アルキル(メタ)アクリレートを含むモノマー成分を重合して得られた(メタ)アクリル系ポリマーを含み、
前記モノマー成分は、カルボキシル基含有モノマーを含まないか、又は、モノマー成分中7重量%以下で含有することを特徴とする請求項1又は2に記載の積層体。 - 前記透明導電層の厚みが、20〜30nm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積層体。
- 前記透明導電層が、パターニングされていることを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載の積層体。
- 前記透明導電層が、酸化インジウム・スズから形成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積層体。
- 前記積層体が曲面形状を有し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積層体。
- 請求項1〜7のいずれかに記載の積層体を用いたことを特徴とするタッチパネル。
- 請求項1〜7のいずれかに記載の積層体を形成するための積層体形成キットであって、
可撓性基材上に透明導電層が形成された透明導電性フィルムを含有する部材と、
前記透明導電性フィルムの透明導電層上に積層するための、貯蔵弾性率が0.1〜0.4MPaである粘着剤層を含む部材を含むことを特徴とする、積層体形成キット。 - 前記粘着剤層が、アルキル(メタ)アクリレート及びヒドロキシル基含有モノマーを含むモノマー成分を重合して得られた(メタ)アクリル系ポリマーを含み、
ヒドロキシル基含有モノマーの含有量は、モノマー成分中40重量%以下であることを特徴とする請求項1〜7のいずれかに記載の積層体。
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