JP7057056B2 - 粘着剤組成物、粘着剤層、粘着剤層付偏光フィルム、及び画像表示装置 - Google Patents
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Description
(メタ)アクリル系ポリマー(A)及び分子量が380以上の導電剤(B)を含有することを特徴とする、粘着剤組成物に関する。
本発明の粘着剤組成物は、透明導電層に貼り合わされて用いられる粘着剤層付偏光フィルムの粘着剤層を形成するための粘着剤組成物であって、
(メタ)アクリル系ポリマー(A)及び分子量が380以上の導電剤(B)を含有することを特徴とする。
本発明の粘着剤組成物は、(メタ)アクリル系ポリマー(A)を含む。(メタ)アクリル系ポリマー(A)は、通常、モノマー単位として、アルキル(メタ)アクリレートを主成分として含有する。なお、(メタ)アクリレートは、アクリレート及び/又はメタクリレートをいい、本発明の(メタ)とは同様の意味である。
(A)がモノマー単位として前記カルボキシル基含有モノマーを5重量%以下程度の微量含むことで、より高い腐食抑制効果が得られるため、好ましい。
本発明の粘着剤組成物は、分子量が380以上の導電剤(B)を含有するため、透明導電層(特に金属メッシュを含む透明導電層)の腐食を抑制することができ、透明導電層の表面抵抗上昇や外観低下を抑制できる。前記導電剤(B)の分子量は、380以上であり、400以上であることがより好ましく、500以上であることがさらに好ましく、600以上であることが特に好ましい。導電剤(B)の分子量が大きいほど、当該導電剤(B)を含む粘着剤層の吸水率が低くなり、かつ、粘着剤層と透明導電層の界面での前記導電剤(B)の偏在が起こりにくいため、透明導電層(特に金属メッシュを含む透明導電層)の腐食を抑制できる。また、導電剤(B)の分子量の上限値としては特に限定されるものではないが、2000以下であることが粘着剤層の帯電防止機能を確保する点から好ましい。
本発明においては、アニオン成分の総炭素数が6以上であることが好ましく、8以上であることがより好ましい。また、アニオン成分の総炭素数の上限値は特に限定されるものではないが、16以下であることが好ましく、10以下であることがより好ましい。アニオン成分の総炭素数が6以上であることで、導電剤(B)自体の疎水性が高くなるため、粘着剤層中に水分を含みにくくなり、その結果、透明導電層の腐食が抑制できるため好ましい。
(CnF2n+1SO2)2N- (1)
(一般式(1)中、nは1~10の整数(好ましくはnは3~10の整数))、下記一般式(2):
CF2(CmF2mSO2)2N- (2)
(一般式(2)中、mは1~10の整数(好ましくはmは2~10の整数))、及び、下記一般式(3):
-O3S(CF2)lSO3 - (3)
(一般式(3)中、lは1~10の整数(好ましくはlは3~10の整数))で表される少なくとも1種のアニオン成分であることが、腐食抑制の観点から好ましい。
イオン性化合物のカチオン成分としては、有機カチオンが好ましい。カチオンの総炭素数は6以上であることが好ましく、8以上であることがより好ましく、10以上であることがさらに好ましい。また、カチオンの総炭素数の上限値は特に限定されないが、40以下であることが好ましく、30以下であることがより好ましい。カチオン成分の総炭素数が6以上であることで、導電剤(B)自体の疎水性が高くなるため、粘着剤層中に水分を含みにくくなり、その結果、透明導電層(特に金属メッシュを含む透明導電層)の腐食が抑制できるため好ましい。
本発明の粘着剤組成物には、前記以外にも、架橋剤(C)を含有することできる。架橋剤(C)としては、有機系架橋剤や多官能性金属キレートを用いることができる。有機系架橋剤としては、イソシアネート系架橋剤、過酸化物系架橋剤、エポキシ系架橋剤、イミン系架橋剤等が挙げられる。多官能性金属キレートは、多価金属が有機化合物と共有結合又は配位結合しているものである。多価金属原子としては、Al、Cr、Zr、Co、Cu、Fe、Ni、V、Zn、In、Ca、Mg、Mn、Y、Ce、Sr、Ba、Mo、La、Sn、Ti等が挙げられる。共有結合又は配位結合する有機化合物中の原子としては酸素原子等が挙げられ、有機化合物としてはアルキルエステル、アルコール化合物、カルボン酸化合物、エーテル化合物、ケトン化合物等が挙げられる。
さらに本発明の粘着剤組成物には、その他の公知の添加剤を含有していてもよく、たとえば、各種シランカップリング剤、ポリプロピレングリコール等のポリアルキレングリコールのポリエーテル化合物、着色剤、顔料等の粉体、染料、界面活性剤、可塑剤、粘着性付与剤、表面潤滑剤、レベリング剤、軟化剤、酸化防止剤、老化防止剤、光安定剤、紫外線吸収剤、重合禁止剤、無機又は有機の充填剤、金属粉、粒子状、箔状物等を使用する用途に応じて適宜添加することができる。また、制御できる範囲内で、還元剤を加えてのレドックス系を採用してもよい。
本発明の粘着剤層は、前記粘着剤組成物から形成されることを特徴とする。
本発明の粘着剤層付偏光フィルムは、偏光フィルム、及び前記粘着剤層を有し、透明導電層に貼り合せて用いられることを特徴とする。
本発明の画像表示装置は、前記粘着剤層付偏光フィルム、及び透明導電層を含み、前記粘着剤層付偏光フィルムと前記透明導電層が貼り合わされていることを特徴とする。ここで、前記「粘着剤層付偏光フィルムと前記透明導電層が貼り合わされている」状態は、前記粘着剤層付偏光フィルムの粘着剤層と前記透明導電層が接するように貼り合わされていてもよいし、透明導電層上に前述のオーバーコート層を有する場合は、前記粘着剤付偏光フィルムの粘着剤層と前記オーバーコート層が接するように貼り合わされていてもよい。
攪拌羽根、温度計、窒素ガス導入管、冷却器を備えた4つ口フラスコに、ブチルアクリレート97.8部、N-ビニルピロリドン1.5部、アクリル酸4-ヒドロキシブチル0.4部、及び、アクリル酸0.3部を含有するモノマー混合物を仕込んだ。さらに、前記モノマー混合物(固形分)100部に対して、重合開始剤として2,2´-アゾビスイソブチロニトリル0.1部を酢酸エチルと共に仕込み、緩やかに攪拌しながら窒素ガスを導入して窒素置換した後、フラスコ内の液温を55℃付近に保って8時間重合反応を行った。その後、得られた反応液に、酢酸エチルを加えて、固形分濃度20%に調整した、重量平均分子量160万のアクリル系ポリマー(A-1)の溶液を調製した。
製造例1において、モノマー混合物として、ブチルアクリレート99部、及びアクリル酸4-ヒドロキシブチル1部を含有するモノマー混合物を用いたこと以外は、製造例1と同様にして、重量平均分子量170万のアクリル系ポリマー(A-2)の溶液を調製した。
製造例1において、モノマー混合物として、ブチルアクリレート97.5部、アクリル酸2部、アクリル酸ヒドロキシエチル0.1部を含有するモノマー混合物を用いたこと以外は、製造例1と同様にして、重量平均分子量190万のアクリル系ポリマー(A-3)の溶液を調製した。
<(メタ)アクリル系ポリマー(A)の重量平均分子量の測定>
(メタ)アクリル系ポリマー(A)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。・分析装置:東ソー社製、HLC-8120GPC・カラム:東ソー社製、G7000HXL+GMHXL+GMHXL・カラムサイズ:各7.8mmφ×30cm 計90cm・カラム温度:40℃・流量:0.8ml/min・注入量:100μl・溶離液:テトラヒドロフラン・検出器:示差屈折計(RI)・標準試料:ポリスチレン
厚さ80μmのポリビニルアルコールフィルムを、速度比の異なるロール間において、30℃、0.3%濃度のヨウ素溶液中で1分間染色しながら、3倍まで延伸した。その後、60℃、4%濃度のホウ酸、10%濃度のヨウ化カリウムを含む水溶液中に0.5分間浸漬しながら総合延伸倍率が6倍になるように延伸した。次いで、30℃、1.5%濃度のヨウ化カリウムを含む水溶液中に10秒間浸漬することで洗浄した後、50℃で4分間乾燥を行い、厚さ20μmの偏光子を得た。当該偏光子の両面に、けん化処理した厚さ40μmのトリアセチルセルロースフィルムを、それぞれ、ポリビニルアルコール系接着剤により貼り合せて偏光フィルムを作製した。
(粘着剤組成物の調製)
製造例1で得られたアクリル系ポリマー(A-1)溶液の固形分100部に対して、導電剤(B)として、ブチルメチルイミダゾリウムビス(ノナフルオロブタンスルホニル)イミド(商品名:BMI・N441、三菱マテリアル電子化成(株)製)1部、さらに、イソシアネート架橋剤(商品名:タケネートD160N、トリメチロールプロパンヘキサメチレンジイソシアネート、三井化学(株)製)0.1部、ベンゾイルパーオキサイド(商品名:ナイパーBMT、日本油脂(株)製)0.3部、及びγーグリシドキシプロピルメトキシシラン(商品名:KBM-403、信越化学工業(株)製)0.2部を配合して、アクリル系粘着剤溶液を調製した。
次いで、上記アクリル系粘着剤溶液を、シリコーン系剥離剤で処理されたポリエチレンテレフタレートフィルム(セパレータフィルム)の表面に、ファウンテンコータで均一に塗工し、155℃の空気循環式恒温オーブンで1分間乾燥し、セパレータフィルムの表面に厚さ23μmの粘着剤層を形成した。次いで、製造例4で作製した偏光フィルムに、セパレータフィルム上に形成した粘着剤層を転写して、粘着剤層付偏光フィルムを作製した。
実施例1において、粘着剤組成物の調製にあたり、アクリル系ポリマー、導電剤の種類を表1に示すように変えたこと以外は、実施例1と同様にして、粘着剤層付偏光フィルムを作製した。なお、導電剤の添加量は、実施例1と同じモル濃度となる量で添加した。
表面に厚さ0.1μmのアルミニウム系金属層が形成された導電性ガラスに、実施例、及び比較例で得られた粘着剤層付偏光フィルムを15mm×15mmに切断し、セパレータフィルムを剥がして貼り合わせた後、50℃、5atmで15分間オートクレーブにかけたものを耐腐食性の測定サンプルとした。得られた測定用サンプルを温度60℃、湿度95%の環境に、500時間投入した後に、目視及び光学顕微鏡にて金属層の外観を評価した。なお欠陥の大きさは、欠陥の一番長い部分を測定した。
◎・・・欠陥なし
○・・・周辺の一部に僅かに欠陥(欠陥の大きさは0.5mm未満)あるが、内部には欠陥がなく、問題のないレベル
△・・・周辺部に断続的な欠陥(欠陥の大きさは0.5mm以上、1mm未満)があるが、内部には欠陥がなく、問題のないレベル
×・・・周辺部に連続的な欠陥(欠陥の大きさは1mm以上)があるか、又は内部に欠陥があり、問題になるレベル
実施例、比較例で得られた粘着剤層付偏光フィルムのセパレータフィルムを剥がした後、粘着剤表面の表面抵抗値(Ω/□)を(株)三菱化学アナリテック製、MCP-HT450を用いて測定した。表面抵抗値は、1.0×1012Ω/□未満であるのが好ましい。
(A-1)は、製造例1で作製したアクリル系ポリマー(A-1)、
(A-2)は、製造例2で作製したアクリル系ポリマー(A-2)、
(A-3)は、製造例3で作製したアクリル系ポリマー(A-3)、
BMI-NFSIは、ブチルメチルイミダゾリウムビス(ノナフルオロブタンスルホニル)イミド、
BMPy-NFSIは、N-ブチル-メチルピリジニウムビス(ノナフルオロブタンスルホニル)イミド、
MPP-NFSIは、メチルプロピルピロリジニウムビス(ノナフルオロブタンスルホニル)イミド、
MTOA-TFSIは、メチルトリオクチルアンモニウムビス(トリフルオロメタンスルホニル)イミド、
HMPy-TFSIは、ヘキシルメチルピリジニウムビス(トリフルオロメタンスルホニル)イミド、
EMP-TFSIは、エチルメチルピロリジニウムビス(トリフルオロメタンスルホニル)イミド、
MPP-TFSIは、メチルプロピルピロリジニウムビス(トリフルオロメタンスルホニル)イミド、
BMPp-TFSIは、ブチルメチルピペリジニウムビス(トリフルオロメタンスルホニル)イミド、
MTOA-NFSIは、メチルトリオクチルアンモニウムビス(ノナフルオロブタンスルホニル)イミド、
Li-NFSIは、リチウムビス(ノナフルオロブタンスルホニル)イミド、
Dcpy-TFSIは、1-デシルピリジニウムビス(トリフルオロメタンスルホニル)イミド、
MTOA-FSIは、メチルトリオクチルアンモニウムビス(フルオロスルホニル)イミド、
Li-TFSIは、リチウムビス(トリフルオロメタンスルホニル)イミド、
K-TFSIは、カリウムビス(トリフルオロメタンスルホニル)イミド、
TMA-TFSIは、テトラメチルアンモニウムビス(トリフルオロメタンスルホニル)イミド、
EMI-TFは、エチルメチルイミダゾリウムトリフルオロスルホネート、
MOPy-PF6は、メチルオクチルピリジニウムヘキサフルオロフォスフェート、
Li-FSIは、リチウムビス(フルオロスルホニル)イミド、
を示す。
2 粘着剤層
3 粘着剤層付偏光フィルム
4 透明導電層
5 ガラス基板
6 液晶層
7 駆動電極
8 粘着剤層
9 偏光フィルム
10 駆動電極兼センサー層
11 センサー層
Claims (6)
- 偏光フィルム及び透明導電層に貼り合せて用いられる粘着剤層を有する粘着剤層付偏光フィルム、並びに透明導電層を含み、前記粘着剤層付偏光フィルムと前記透明導電層が貼り合わされている画像表示装置であって、
前記透明導電層が、金属を含む透明導電層であり、かつ、
前記透明導電層の厚みは、0.01~10μm(但し、60nm以下を除く)であり、
前記粘着剤層は、(メタ)アクリル系ポリマー(A)及び分子量が380以上の導電剤(B)を含有する粘着剤組成物(但し、有機材料と反応する官能基としてメルカプト基を有するシランカップリング剤(C)を含有する場合を除く)から形成されること特徴とする画像表示装置。 - 前記導電剤(B)が、アニオン成分及びカチオン成分を有するイオン性化合物であって、前記アニオン成分の総炭素数が6以上であることを特徴とする請求項1に記載の画像表示装置。
- 前記導電剤(B)のカチオン成分の総炭素数が6以上であることを特徴とする請求項2に記載の画像表示装置。
- 前記(メタ)アクリル系ポリマー(A)が、モノマー単位として、カルボキシル基含有モノマー、ヒドロキシル基含有モノマー及びアミド基含有モノマーからなる群から選択される1種以上のモノマー、並びに、アルキル(メタ)アクリレートを含有することを特徴とする請求項1~3のいずれかに記載の画像表示装置。
- 前記導電剤(B)の分子量が、600以上であることを特徴とする請求項1~4のいずれかに記載の画像表示装置。
- 前記金属が、金、白金、銀、アルミニウム、及び銅からなる群より選ばれた1種以上の金属であることを特徴とする請求項1~5のいずれかに記載の画像表示装置。
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