JP7767784B2 - 粘着シート、積層シート及びフレキシブル画像表示装置 - Google Patents
粘着シート、積層シート及びフレキシブル画像表示装置Info
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Description
このような画像表示装置では、カバーレンズ、円偏光板、タッチフィルムセンサー、発光素子等の複数の部材シートが、透明な粘着シートで貼り合された積層構造をしており、それぞれの積層構造は、部材シートと粘着シートが積層してなる積層シートとみなすことができる。
さらに、折り畳み操作を繰り返すうちに、粘着シートの被着体である部材シートにストレスがかかることで亀裂が生じ、遂には破断する場合があり、特により過酷な条件となる低温での繰り返しの折り畳み操作で耐久性のある積層シートであることも求められている。
また、特許文献2及び3では、剪断力をかけた時の歪みや歪み回復力に着目して、耐久性及び段差追従性の向上を目指した粘着剤が開示されている。
[1]
アクリル系重合体(A)及びラジカル重合性化合物(B)を含有する粘着剤組成物[I]から形成される粘着シートであって、
前記アクリル系重合体(A)が、アルキル基の炭素数が5~20のアルキル(メタ)アクリレート(a1)由来の構造部位及び水酸基含有(メタ)アクリレート(a2)由来の構造部位を含み、
前記ラジカル重合性化合物(B)が、炭素数5~20のアルキレン基を有するジ(メタ)アクリレート(B1)を含む、粘着シート。
[2]
前記アルキル(メタ)アクリレート(a1)が、直鎖状脂肪族アルキル(メタ)アクリレートである、[1]記載の粘着シート。
[3]
前記アクリル系重合体(A)の重量平均分子量が60万~150万である、[1]又は[2]に記載の粘着シート。
[4]
前記ジ(メタ)アクリレート(B1)におけるアルキレン基が直鎖アルキレン基である、[1]~[3]のいずれかに記載の粘着シート。
[5]
前記ラジカル重合性化合物(B)の含有量が、アクリル系重合体(A)100重量部に対して0.1~10重量部である、[1]~[4]のいずれかに記載の粘着シート。
[6]
前記粘着シートの-20℃における貯蔵剪断弾性率(G’)が500kPa以下である、[1]~[5]のいずれかに記載の粘着シート。
[7]
前記粘着シートのゲル分率が30~95重量%である、[1]~[6]のいずれかに記載の粘着シート。
[8]
フレキシブル画像表示装置構成部材の貼合に用いる、[1]~[7]のいずれかに記載の粘着シート。
[9]
[1]~[8]のいずれかに記載の粘着シートの少なくとも片面に、ASTM D882に準拠して測定される25℃の引張強度が10~900MPaである部材シートを備える、積層シート。
[10]
ASTM D882に準拠して測定される25℃の引張強度が10~900MPaである部材シートの少なくとも片面に、[1]~[8]のいずれかに記載の粘着シートを備える、積層シート。
[11]
前記部材シートが、ポリエステル樹脂、シクロオレフィン樹脂、トリアセチルセルロース樹脂、ポリメチルメタクリレート樹脂、エポキシ樹脂、ポリイミド樹脂、アラミド樹脂、及びポリウレタン樹脂からなる群から選択される少なくとも1種の樹脂を主成分として含む樹脂シート、又はガラスである、[9]又は[10]に記載の積層シート。
[12]
[9]~[11]のいずれかに記載の積層シートを備える、フレキシブル画像表示装置。
なお、本発明においては、「フィルム」と称する場合でも「シート」を含むものとし、「シート」と称する場合でも「フィルム」を含むものとする。
また、画像表示パネル、保護パネル等のように「パネル」と表現する場合、板体、シート及びフィルムを包含するものである。
また、「X以上」(Xは任意の数字)と記載した場合、特にことわらない限り「好ましくはXより大きい」の意を包含し、「Y以下」(Yは任意の数字)と記載した場合、特にことわらない限り「好ましくはYより小さい」の意も包含するものである。
さらに、「X及び/又はY(X,Yは任意の構成)」とは、X及びYの少なくとも一方を意味するものであって、Xのみ、Yのみ、X及びY、の3通りを意味するものである。
本発明において、「(メタ)アクリル」とは、「アクリル」及び「メタクリル」を、「(メタ)アクリレート」とは、「アクリレート」及び「メタクリレート」を、「(メタ)アクリロイル」とは、「アクリロイル」及び「メタクリロイル」を、それぞれ包括する意味である。
また、「アクリル系重合体」とは、(メタ)アクリレート由来の単量体単位を含むものを意味し、(メタ)アクリル系共重合体を包含する意味である。
本発明の実施形態の一例に係る粘着シート(「本粘着シート」とも称する)は、アクリル系重合体(A)及びラジカル重合性化合物(B)を含有する粘着剤組成物[I]から形成される粘着シートであり、とりわけフレキシブル画像表示装置構成部材の貼合に用いる粘着シートとして有用である。
粘着剤組成物[I]は、アクリル系重合体(A)及びラジカル重合性化合物(B)を含有するものであり、前記アクリル系重合体(A)を主成分として含有することが好ましい。
本発明で用いるアクリル系重合体(A)は、アルキル基の炭素数が5~20のアルキル(メタ)アクリレート(a1)由来の構造部位及び水酸基含有(メタ)アクリレート(a2)由来の構造部位を含むアクリル系重合体である。好ましくは、アクリル系重合体(A)を構成する共重合成分として、アルキル基の炭素数が5~20のアルキル(メタ)アクリレート(a1)及び水酸基含有(メタ)アクリレート(a2)を含み、共重合して得られるものである。また、共重合成分として、アルキル基の炭素数が5~20のアルキル(メタ)アクリレート(a1)及び水酸基含有(メタ)アクリレート(a2)以外の、その他のモノマー成分(a3)と共に共重合して得られるものでもよい。
前記アルキル基の炭素数が5~20のアルキル(メタ)アクリレート(a1)としては、例えばn-ペンチル(メタ)アクリレート、n-ヘキシル(メタ)アクリレート、n-ヘプチル(メタ)アクリレート、n-オクチル(メタ)アクリート、n-ノニル(メタ)アクリレート、n-デシル(メタ)アクリレート等の直鎖アルキル(メタ)アクリレート;イソペンチル(メタ)アクリレート、ネオペンチル(メタ)アクリレート、2-エチルヘキシル(メタ)アクリレート、イソオクチル(メタ)アクリレート、イソノニル(メタ)アクリレート、イソデシル(メタ)アクリレート等の分岐アルキル(メタ)アクリレート;シクロヘキシル(メタ)アクリレート、t-ブチルシクロヘキシル(メタ)アクリレート等の脂環式(メタ)アクリレート等を挙げることができる。これらは1種又は2種以上を組み合わせて使用してもよい。
前記水酸基含有(メタ)アクリレート(a2)としては、例えば2-ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、4-ヒドロキシブチル(メタ)アクリレート、5-ヒドロキシペンチル(メタ)アクリレート、6-ヒドロキシヘキシル(メタ)アクリレート、8-ヒドロキシオクチル(メタ)アクリレート等のヒドロキシ(メタ)アクリレート、カプロラクトン変性2-ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート等のカプロラクトン変性ヒドロキシ(メタ)アクリレート、ジエチレングリコール(メタ)アクリレート、ポリエチレングリコール(メタ)アクリレート等のオキシアルキレン変性(メタ)アクリレート、2-アクリロイロキシエチル-2-ヒドロキシエチルフタル酸等の1級水酸基含有(メタ)アクリレート;2-ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、2-ヒドロキシブチル(メタ)アクリレート、3-クロロ-2-ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート等の2級水酸基含有(メタ)アクリレート;2,2-ジメチル2-ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート等の3級水酸基含有(メタ)アクリレート等を挙げることができる。これらは単独で又は2種以上併せて用いることができる。
これらの中でも、凝集力や架橋促進作用を付与する点で、窒素原子を有する官能基含有モノマーが好ましく、より好ましくはアミノ基含有モノマー、アミド基含有モノマー、イソシアネート基含有モノマーであり、さらに好ましくはアミノ基含有モノマーである。
前記官能基含有エチレン性不飽和モノマーの含有量の上限値は、ブリードアウトによる粘着性低下を低減する観点から、アクリル系重合体(A)の共重合成分全体に対して、30重量%以下であることが好ましく、より好ましくは20重量%以下、さらに好ましくは10重量%以下、特に好ましくは5重量%以下である。下限値は通常0重量%である。
これらは1種又は2種以上を組み合わせて使用してもよい。
例えば、アクリル系重合体(A)を、直径8mmの円柱体(高さ1.0mm)に成型し、これを粘弾性測定装置(T.A.Instruments社製、製品名「DHR 2」)を用いて、以下の測定条件下で、損失正接(tanδ)を測定することができる。
・測定治具:Φ8mmパラレルプレート
・歪み:0.1%
・周波数:1Hz
・測定温度:-60~100℃
・昇温速度:5℃/分
また、アクリル系重合体(A)の重量平均分子量(Mw)の上限値は、取り扱い性や均一撹拌性の点から、150万以下であることが好ましく、より好ましくは120万以下、さらに好ましくは110万以下である。
(重量平均分子量の測定方法)
4mgのアクリル系重合体(A)に対して、テトラヒドロフラン(THF)12mLを用いて溶解させたものを測定試料とし、ゲル浸透クロマトグラフィー(Gel Permeation Chromatography:GPC)分析装置(東ソー社製、HLC-8320GPC)を用いて、下記の条件で分子量分布曲線を測定することで、重量平均分子量(Mw)を求めることができる。
・ガードカラム:TSKguardcolumnHXL
・分離カラム:TSKgelGMHXL(4本)
・温度:40℃
・注入量:100μL
・ポリスチレン換算
・溶媒:THF
・流速:1.0mL/分
前記粘着剤組成物[I]は、前記アクリル系重合体(A)に加えて、ラジカル重合性化合物(B)を含有する。これにより、粘着剤組成物[I]が架橋構造を形成し、粘着層(粘着シート)に凝集力や屈曲時の高い復元性を付与することができる。粘着層が適度な凝集力を有することで、ロール状に巻いた際の糊はみだしを防いだり、良好な粘着性を維持することができる。また、屈曲時の高い復元性を有することで折り跡の改善や屈曲部のデラミを防ぐことができる。
かかるアルキレン基の炭素数は、復元性の点から5~15が好ましく、さらには7~13が好ましく、特には9~11が好ましい。
前記ラジカル重合性化合物(B2)としては、前記ジ(メタ)アクリレート(B1)以外の、例えば2以上の官能基を有する(メタ)アクリル系モノマーや(メタ)アクリル系オリゴマー等を挙げることができる。これらは単独又は2種以上併せて用いることができる。
中でも、硬化物に適度な靭性を付与する観点から、ウレタン(メタ)アクリレート系オリゴマーが好ましい。
なお、ラジカル重合性化合物(B)の主成分としてジ(メタ)アクリレート(B1)を用いることが好ましく、中でもラジカル重合性化合物(B)として前記ジ(メタ)アクリレート(B1)のみを用いることが好ましい。
かかる熱架橋剤としては、例えばイソシアネート系架橋剤、エポキシ系架橋剤、アジリジン系架橋剤、メラミン系架橋剤、アルデヒド系架橋剤、アミン系架橋剤、金属キレート系架橋剤が挙げられる。これらの中でもアクリル系重合体(A)との反応性に優れる点で、イソシアネート系架橋剤を用いることが好ましい。
本発明においては、アクリル系重合体(A)及びラジカル重合性化合物(B)の他に、さらに光重合開始剤(C)を含有することが好ましい。光重合開始剤(C)は、活性エネルギー線によってラジカルを発生する化合物であればよい。
粘着剤組成物[I]は、「その他の成分」として、本発明の効果を損なわない限度で必要に応じて、例えば、可塑剤、シランカップリング剤、紫外線吸収剤、防錆剤、粘着付与樹脂や、酸化防止剤、光安定化剤、金属不活性化剤、老化防止剤、吸湿剤、防錆剤、無機粒子等の各種の添加剤を適宜含有させることが可能である。
また、必要に応じて、三級アミン系化合物、四級アンモニウム系化合物、ラウリル酸スズ化合物等の反応触媒を適宜含有してもよい。
これらは単独で又は2種以上併せて用いることができる。
可塑剤は、弾性率の高い樹脂を軟化させることで、加工性、フレキシブル性を向上するための材料である。前記可塑剤としては、例えば、ポリエステル(メタ)アクリレート、ウレタン(メタ)アクリレート、ポリエーテル(メタ)アクリレート等の単官能(メタ)アクリル系オリゴマーを挙げることができる。中でも、硬化物に適度な靭性を付与する観点から、ウレタン(メタ)アクリレート系オリゴマーが好ましい。
シランカップリング剤は、構造中に反応性官能基と、ケイ素原子と結合したアルコキシ基をそれぞれ1つ以上含有する有機ケイ素化合物である。前記反応性官能基としては、例えばエポキシ基、(メタ)アクリロイル基、メルカプト基、水酸基、カルボキシ基、アミノ基、アミド基、イソシアネート基が挙げられ、これらの中でも、耐久性のバランスの点からエポキシ基、メルカプト基が好ましい。
これらは単独で用いてもよいし、2種以上を併用してもよい。
紫外線吸収剤としては、例えばベンゾフェノン系紫外線吸収剤、ベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤、トリアジン系紫外線吸収剤、サリチル酸系紫外線吸収剤、シアノアクリレート系紫外線吸収剤、ベンゾオキサジン系紫外線吸収剤等が挙げられる。これらの紫外線吸収剤は、単独で又は2種以上併せて用いることができる。
防錆剤としては、例えばトリアゾール類、ベンゾトリアゾール類等が好ましく、光学部材が腐食するのを防止することができる。
防錆剤の含有量は、アクリル系重合体(A)100重量部に対して0.01~5重量部であることが好ましく、中でも0.1重量部以上3重量部以下であることが好ましい。
かくして得られた粘着剤組成物[I]は、粘着シート、とりわけフレキシブル画像表示装置構成部材の貼合に用いる粘着シートに供される。
本粘着シートは、粘着剤組成物[I]から形成されてなる粘着層(「本粘着層」とも称する)のみからなる単層シートであっても、本粘着層が複数積層されている複層シートであってもよい。
本粘着シートは、次のような物性を有することができる。
本粘着シートは、周波数1Hzの剪断モードで動的粘弾性測定により得られる、-20℃の貯蔵剪断弾性率(G’(-20℃))が500kPa以下であることが好ましく、中でも400kPa以下であることがさらに好ましく、さらには300kPa以下であることが好ましく、殊には200kPa以下であることが好ましい。
なお、本粘着シートの貯蔵剪断弾性率(G’(-20℃))の下限値に関しては、糊はみ出し防止、及び粘着シートの形状維持の観点から、50kPa以上であることが好ましい。
なお、本粘着シートの貯蔵剪断弾性率(G’(60℃))の下限値に関しては、糊はみだし防止、及び粘着シートの形状維持の観点から、1kPa以上であることが好ましい。
本粘着シートは、周波数1Hzの剪断モードで動的粘弾性測定により得られる、23℃の損失剪断弾性率(G”(23℃))が、8kPa以上であることが好ましく、さらには10kPa以上であることが好ましく、特には12kPa以上であることが好ましい。他方、損失剪断弾性率(G”(23℃))の上限値に関しては、屈曲時のストレス低減の観点から、400kPa以下であることが好ましい。
本粘着シートは、周波数1Hzの剪断モードで、動的粘弾性測定により得られる損失正接(tanδ)の極大点が-30℃以下にあることが好ましい。下限値は、通常-50℃である。
当該損失正接(tanδ)の極大点は、ガラス転移温度(Tg)と解釈することができ、ガラス転移温度(Tg)が前記範囲にあることで、本粘着シートの貯蔵剪断弾性率(G’(-20℃))を500kPa以下に調整しやすくなる。
本粘着シートは、25℃で厚みの7倍に相当するせん断歪みを加えて10分間維持した後、応力を除いた1分後、又は10分後の歪み値(残留歪み値)を読み取ることで復元性を測定することができる。復元性の計算は下記式から求められる。
復元性(%)=〔(700-残留歪み値)/700〕×100
かかる観点から、25℃で厚みの7倍に相当するせん断歪みを加えて10分間維持した後、応力を除いた1分後、及び10分後の残留歪み値より算出される復元性が、40%以上、特には50%以上、更には70%以上、殊には80%以上であることが好ましい。復元性は高い方が好ましいため、上限は100%である。
但し、復元性の調整方法は、これらの方法に限定されるものではない。
本粘着シートのゲル分率は、30~95重量%であることが好ましく、より好ましくは50~90重量%、さらに好ましくは55~85重量%、特に好ましくは60~85重量%である。本粘着シートのゲル分率が下限値以上であることにより、形状を十分に保持することができ、上限値以下であることにより、粘着力を高めることができる。
前記ゲル分率は、架橋度(硬化度合い)の目安になるものであり、後述の実施例に記載の測定条件で測定することができる。
本粘着シートの全光線透過率は85%以上であることが好ましく、88%以上であることがさらに好ましく、90%以上であることがより好ましい。
本粘着シートのヘイズが1.0%以下であることにより、画像表示装置用の用途に使用することができる。
本粘着シートのヘイズを前記範囲にするためには、本粘着シートが有機粒子等の粒子を含まないことが好ましい。
本粘着シートの厚みは、特に制限されるものではなく、その厚みが10μm以上であれば、ハンドリング性が良好であり、また、厚みが1000μm以下であれば、本粘着シートの薄型化に寄与することができる。
よって、本粘着シートの厚みは、10μm以上であることが好ましく、中でも15μm以上、特に20μm以上、更に25μm以上であることがより好ましい。
一方、上限に関しては、1000μm以下であることが好ましく、中でも500μm以下、特に250μm以下、更に100μm以下、殊には50μm以下であることがさらに好ましい。
本粘着シートは、ディスプレイ部材を構成する部材(「ディスプレイ部材」とも称する)、とりわけ、ディスプレイを作製するのに用いるディスプレイ用のフレキシブル部材の貼合に使用するものであり、フレキシブルディスプレイを作製するのに用いるフレキシブルディスプレイ用の粘着部品として使用する。
なお、フレキシブル部材については、後述するものと同一のものを使用することができる。
次に、本粘着シートの製造方法について説明する。
但し、以下の説明は、本粘着シートを製造する方法の一例であり、本粘着シートはかかる製造方法により製造されるものに限定されるものではない。
但し、この方法に限定するものではない。
なお、種々の原料を混合する際、シランカップリング剤、酸化防止剤等の各種添加剤は、予め樹脂と共にブレンドしてから混練機に供給してもよいし、予め全ての材料を溶融混合してから供給してもよいし、添加剤のみを予め樹脂に濃縮したマスターバッチを作製し供給してもよい。
特に、粘着剤組成物[I]を成形体、例えばシート体に成形したものに、活性エネルギー線を照射することにより、本粘着シートを製造することができる。なお、活性エネルギー線の照射の他に、加熱してさらに硬化を図ることもできる。
光重合開始剤(C)として水素引抜型光重合開始剤を用いた場合、アクリル系重合体(A)からも水素引抜反応を起こして、アクリル系重合体(A)が架橋構造に取り込まれ、架橋点が多い架橋構造を形成することができる。
従って、本粘着シートは水素引抜型光重合開始剤を用いて硬化してなるものであることが好ましい。
コーティング手法を用いた場合、前記の活性エネルギー線照射による硬化の他、熱硬化させることにより、本粘着シートを得ることもできる。コーティングの場合、本粘着シートの厚みは塗工厚みと塗工液の固形分濃度によって調整できる。
コーティング方法としては、例えばロールコーティング、ダイコーティング、グラビアコーティング、コンマコーティング、スクリーン印刷、バーコーティング等の慣用の方法により行なうことができる。
活性エネルギー線照射後は、必要に応じて加熱を行って硬化度を上げることもできる。
離型フィルムの材質としては、例えばポリエステルフィルム、ポリオレフィンフィルム、ポリカーボネートフィルム、ポリスチレンフィルム、アクリルフィルム、トリアセチルセルロースフィルム、フッ素樹脂フィルム等のフィルムに、シリコーン樹脂を塗布して離型処理したものや、離型紙等を適宜選択して用いることができる。
本発明の実施形態の一例に係る積層シート(以下、「本積層シート」と称することがある。)とは、本粘着シートと他の層とを備えたシートである。本積層シートを構成する層の中で本粘着シートの厚みは、本積層シートの総厚みの10~90%を占めることが好ましく、中でも20%以上80%以下、その中でも30%以上70%以下を占めることがさらに好ましい。
また、本積層シートは、本粘着シートの少なくとも片面に部材シートを備えたもの、又は部材シートの少なくとも片面に本粘着シートを備えたものであることが好ましい。
本粘着シートを、第1の部材シート及び/又は第2の部材シートに貼着することにより、本積層シートを作製することができる。但し、このような製造方法に限定するものではない。
なお、第1の部材シートと第2の部材シートとは同じでもよいし、異なるものでもよい。
本積層シートを構成する部材シート、すなわち、本粘着シートに貼着される部材シート(「第1の部材シート」及び/又は「第2の部材シート」を包含する)としては、例えばポリエステル樹脂、シクロオレフィン樹脂、トリアセチルセルロース樹脂、ポリメチルメタクリレート樹脂、エポキシ樹脂、ポリイミド樹脂、アラミド樹脂、及びポリウレタン樹脂からなる群から選択される少なくとも1種の樹脂を主成分として含む樹脂シート、又は、薄膜ガラス等のガラスを挙げることができる。ここで、薄膜ガラスとは、前記で挙げた部材シートの厚みを有するガラスを指す。
中でも、シクロオレフィン樹脂を主成分とする樹脂シートの25℃引張強度(ASTM D882)は、厚み100μmで40~60MPaと低く、このような引張強度が低い部材シートを用いた積層シートの場合、折り曲げ時に割れが生じやすく、従来技術の範囲では割れを解消することが困難であった。
・PETフィルム「三菱ケミカル社製、S100、厚み50um」(引張強度:73MPa)
・PENフィルム「帝人社製、FS205S、厚み50um」(引張強度:193MPa)
・PIフィルム「KOLON社製、C_50、厚み53um」(引張強度:204MPa)
特に、画像表示の構成を考慮すると、第1の部材シートは、タッチ入力機能を有することが好ましい。本積層シートが前述した第2の部材シートを有する場合、第2の部材シートもタッチ入力機能を有していてもよい。
さらに、第1の部材シートに関しては、ASTM D882に準拠して測定した25℃の引張強度(「25℃引張強度(ASTM D882)」とも称する)が、10~900MPaであることが好ましく、中でも15MPa以上800MPa以下、その中でも20MPa以上700MPa以下であることがさらに好ましい。
第1の部材シートの25℃引張強度(ASTM D882)が前記範囲であると屈曲時にも割れにくくなり好ましい。
第2の部材シートの25℃引張強度(ASTM D882)が前記範囲であると屈曲時にも割れにくくなり好ましい。
なお、第1の部材シートと第2の部材シートは、同じ材料からなるものでもよいし、異なる材料からなるものでもよい。
他方、前記引張強度がやや低い部材シートとしては、例えばポリエチレンテレフタレート(PET)フィルム、トリアセチルセルロース(TAC)フィルム、シクロオレフィンポリマー(COP)フィルム等を挙げることができ、これらの引張強度としては通常10MPa以上である。上限としては、通常200MPaである。
本積層シートは、このような引張強度がやや低い材料からなる部材シートを備えたものであっても、本粘着シートの作用により、割れ等の不具合を抑制することができる。
本積層シートは、次のような物性を有することができる。
本積層シートは、本粘着シートの部材シートに対する粘着力(剥離角度180°:剥離速度300mm/分)が、0.5~30N/cmであるが好ましく、より好ましくは1~20N/cm、さらに好ましくは3~10N/cmである。かかる範囲であると、十分な粘着性があり、フレキシブル画像表示装置用の粘着シートとして好適に用いられる傾向がある。
前記粘着力は、後述の実施例に記載の測定条件で測定することができる。
本積層シートの動的折り曲げの信頼性試験(動的屈曲耐久性)として、曲率半径R=1.5mm、60rpm(1Hz)、-20℃の設定にて、U字曲げのサイクル評価にて、屈曲部の不具合(デラミ、破断、座屈、流動)の発生しない折り曲げ回数が10万回以上であることが好ましく、より好ましくは折り曲げ回数が20万回以上である。
前記動的屈曲耐久性試験は、後述の実施例に記載の測定条件で測定することができる。
本積層シートの厚みは、特に制限されるものではない。例えば、画像表示装置に使用される場合の一例としては、本積層シートはシート状であり、その厚みが0.01mm以上であれば、ハンドリング性が良好であり、また、厚みが1mm以下であれば、本積層シートの薄型化に寄与することができる。
よって、本積層シートの厚みは、0.01mm以上であることが好ましく、さらには0.03mm以上、特には0.05mm以上であることが好ましい。
一方、上限に関しては、1mm以下であることが好ましく、さらには0.7mm以下、特には0.5mm以下であることがより好ましい。
次に本積層シートの製造方法について説明する。
但し、以下の説明は、本積層シートを製造する方法の一例であり、本積層シートはかかる製造方法により製造されるものに限定されるものではない。
この際、粘着剤組成物[I]の調製方法、コーティング方法、粘着剤組成物[I]の硬化方法等は、本粘着シートの製造方法と同様である。
本発明の実施形態の一例に係るフレキシブル画像表示装置部材(以下、「本フレキシブル画像表示装置部材」と称することがある。)は、2つのフレキシブル部材が、本粘着シートを介して貼り合わされた構成を有するフレキシブル画像表示装置部材である。
本フレキシブル画像表示装置部材を構成するフレキシブル部材としては、例えば有機エレクトロルミネッセンス(EL)ディスプレイ等のフレキシブルディスプレイ、カバーレンズ(カバーフィルム)、偏光板、偏光子、位相差フィルム、バリアフィルム、視野角補償フィルム、輝度向上フィルム、コントラスト向上フィルム、拡散フィルム、半透過反射フィルム、電極フィルム、透明導電性フィルム、金属メッシュフィルム、タッチセンサーフィルム等のディスプレイ用のフレキシブル部材を挙げることができる。これらのうちのいずれか1種又は2種のうちの2つを組み合わせて使用すればよい。例えばフレキシブルディスプレイと、その他のフレキシブル部材との組み合わせや、カバーレンズと、その他のフレキシブル部材との組み合わせを挙げることができる。
かかる樹脂シートの材質としては、例えばポリエステル樹脂、シクロオレフィン樹脂、トリアセチルセルロース樹脂、ポリメチルメタクリレート樹脂、ポリウレタン、エポキシ樹脂、ポリイミド樹脂及びアラミド樹脂等を挙げることができ、これらは1種の樹脂であっても、又は2種以上の樹脂であってもよい。中でも、ポリエステル樹脂、シクロオレフィン樹脂、トリアセチルセルロース樹脂、ポリメチルメタクリレート樹脂、エポキシ樹脂、ポリイミド樹脂、アラミド樹脂、及びポリウレタン樹脂からなる群から選択される少なくとも1種の樹脂を主成分として含む樹脂シートであることが好ましい。
ここで「主成分」とは、フレキシブル部材を構成する成分の中で最も多い重量比率を占める成分であることをいい、具体的にはフレキシブル部材を形成する樹脂組成物(樹脂シート)の50重量%以上を占めるものであり、さらには55重量%以上、特には60重量%以上を占めることが好ましい。
また、フレキシブル部材は、薄膜ガラスからなるものであってもよい。
一方のフレキシブル部材の25℃引張強度(ASTM D882)が前記範囲であれば屈曲時にも割れにくくなり好ましい。
他方のフレキシブル部材の25℃引張強度(ASTM D882)が前記範囲であれば屈曲時にも割れにくくなり好ましい。
他方、前記引張強度がやや低いフレキシブル部材シートとしては、トリアセチルセルロース(TAC)フィルム、シクロオレフィンポリマー(COP)フィルム等を挙げることができ、これらの引張強度としては通常10MPa以上である。
本フレキシブル画像表示装置部材は、このような引張強度がやや低い材料からなるフレキシブル部材を備えたものであっても、本粘着シートの作用により割れ等の不具合を抑制することができる。
本フレキシブル画像表示装置部材の製造方法としては、特に制限されるものではなく、上述のように、粘着剤組成物[I]をフレキシブル部材上に塗布して粘着シートを形成してもよいし、予め当該粘着剤組成物[I]を用いて粘着シートを形成した後に、フレキシブル部材と貼合してもよい。
本発明の実施形態の一例に係るフレキシブル画像表示装置(以下、「本フレキシブル画像表示装置」と称することがある。)は、本積層シート又は本フレキシブル画像表示装置部材を組み込んでなる画像表示装置である。例えば、本積層シートを、他の画像表示装置構成部材に積層することで、本積層シートを備えた本フレキシブル画像表示装置を形成することができる。
より具体的には、曲率半径が25mm以上の湾曲固定形状が可能な部材、とりわけ、曲率半径25mm未満、より好ましくは、曲率半径3mm未満での繰り返しの曲げ作用に耐えることができる部材からなる画像表示装置を挙げることができる。
なお、例中、「部」、「%」とあるのは、重量基準を意味する。
先ず、実施例及び比較例で調製したアクリル系重合体、及び粘着剤組成物の詳細について説明する。
表1に示す通りの共重合成分組成にてアクリル系重合体(1)~(3)を用意した。
ラジカル重合性化合物として、以下のものを用意した。
・(B1-1):1,10-デカンジオールジアクリレート(DDDA)
・(B’-1):1,4-ブタンジオールジアクリレート(BDDA)
・(B’-2):PEG600#ジアクリレート(PEG600#DA)(共栄社化学社製、「ライトアクリレート14EG-A」)
・Esacure TZT(IGM社製、4-メチルベンゾフェノンと2,4,6-トリメチルベンゾフェノンの混合物(水素引抜型))
表2に示す通りの配合組成にて、アクリル系重合体、ラジカル重合性化合物、光重合開始剤、溶剤としての酢酸エチルを均一混合し、粘着剤組成物溶液(固形分濃度33%)を得た。
さらに、溶剤を乾燥させた当該粘着剤組成物の表面に、離型フィルム(三菱ケミカル社製、シリコーン剥離処理ポリエステルフィルム、厚み75μm)を積層した積層体を形成し、高圧水銀ランプを用いて、前記離型フィルムを介して前記粘着剤組成物に対して、紫外線照射を行い(各照射量については表2参照)、粘着シート積層体(離型フィルム付粘着シート)を得た。
得られた粘着シート積層体について、以下の評価を行った。
実施例及び比較例で作製した各粘着シート積層体から離型フィルムを取り除き、粘着シートを複数層積層することで厚み1.0mmの積層体とした後、直径8mmの円柱体を打ち抜き、これをサンプルとして、200メッシュのSUS製金網で包み、23℃に調整した酢酸エチル中に72時間浸漬した。その後75℃で4.5時間乾燥させ、酢酸エチル浸漬の前後における粘着剤の重量をそれぞれ測定し、両重量の差を金網中に残存した不溶解の粘着剤の重量とした。酢酸エチル浸漬前における粘着剤の重量に対する、金網中に残存した不溶解の粘着剤の重量百分率をゲル分率(%)として算出した。
実施例及び比較例で作製した各粘着シート積層体から、一方の離型フィルムを取り除いた粘着シート積層体の粘着面に、裏打ちフィルムとしてポリエチレンテレフタレートフィルム(三菱ケミカル社製、ダイアホイル「S100」、厚み50μm)をハンドローラーにてロール貼合した。これを、10mm幅×150mm長の短冊状に裁断し、残る離型フィルムを剥がして露出した粘着面を、あらかじめステンレス製板に貼り合わせた透明ポリイミドフィルム(主成分:透明ポリイミド、KOLON社製「C_50」、以下「CPIフィルム」と称する。)にハンドローラーを用いてロール貼合して、CPIフィルム/粘着シート/裏打ちフィルムからなる積層シートを作製し、この積層シートを室温(23℃)環境下に置いて一晩静置して養生し、粘着力測定サンプルを作製した。
フレキシブル性の評価として粘着シートの動的粘弾性を測定し、その結果から損失正接(tanδ)の極大温度(ガラス転移温度:Tg)と、-20℃及び60℃における貯蔵剪断弾性率(G’)を読み取った。
実施例及び比較例で作製した各粘着シート積層体から離型フィルムを取り除き、粘着シートを複数層積層することで厚み1.0mmの積層体とした。
得られた粘着シート(粘着層)の積層体から、直径8mmの円柱体(高さ1.0mm)を打ち抜き、これをサンプルとした。
かかるサンプルについて、粘弾性測定装置(T.A.Instruments社製、製品名「DHR 2」)を用いて、以下の測定条件下で、動的粘弾性の温度分散を測定した。
得られた動的粘弾性の温度分散データから、損失正接(tanδ)のピーク温度(ガラス転移温度(Tg))、-20℃における貯蔵剪断弾性率G’(-20℃)、60℃における貯蔵剪断弾性率G’(60℃)を読み取った。
・測定治具:Φ8mmパラレルプレート
・歪み:0.1%
・周波数:1Hz
・測定温度:-60~100℃
・昇温速度:5℃/分
実施例及び比較例で作製した各粘着シート積層体から離型フィルムを取り除き、粘着シートを複数層積層することで厚み1.0mmの積層体とした。
得られた粘着シート(粘着層)の積層体から、直径8mmの円柱体(高さ1.0mm)を打ち抜き、これをサンプルとした。
かかるサンプルについて、粘弾性測定装置(T.A.Instruments社製、製品名「DHR 2」)を用いて、以下の測定条件下で、復元性を測定した。
即ち、25℃で厚みの7倍に相当するせん断歪みを加えて10分間維持した後、応力を除いた1分後、及び10分後の残留歪み値を読み取ることで復元性を測定した。
復元性の計算は下記式から求められる。
復元性(%)=〔(700-残留歪み値)/700〕×100
実施例及び比較例で作製した各粘着シート積層体の離型フィルムを取り除き、粘着シートの両面にCPIフィルム(主成分:透明ポリイミド、KOLON社製「C_50」)をハンドロールにより貼り合わせ、屈曲耐久性用の積層シート(サンプル)を得た。
上記のように作製した積層シート(サンプル)を用い、次のように評価した。
積層シート(サンプル)を、恒温恒湿器内耐久システムと面状体無負荷U字伸縮試験機(ユアサシステム機器社製)を用いて、曲率半径R=1.5mm、60rpm(1Hz)の設定にて、U字曲げのサイクル評価を行った。温度とサイクル数は-20℃、20万回で評価した。なお、下記の評価基準で評価した。
△:端部において、デラミ、破断、座屈、流動のいずれかが発生した。
×:屈曲部において、デラミ、破断、座屈、流動のいずれかが発生した。
そのため、本粘着シートを用いたフレキシブル画像表示装置は復元性及びフレキシブル性の信頼性に優れることがわかる。
Claims (9)
- アクリル系重合体(A)及びラジカル重合性化合物(B)を含有する粘着剤組成物[I]から形成される粘着シートであって、
前記アクリル系重合体(A)が、アルキル基の炭素数が5~20の直鎖状脂肪族アルキル(メタ)アクリレート(a1)由来の構造部位及び水酸基含有(メタ)アクリレート(a2)由来の構造部位を含み、
前記ラジカル重合性化合物(B)が、炭素数5~20のアルキレン基を有するジ(メタ)アクリレート(B1)を含み、
前記炭素数5~20のアルキレン基を有するジ(メタ)アクリレート(B1)が炭素数7~20の直鎖アルキレン基を有するジ(メタ)アクリレートである、フレキシブル画像表示装置構成部材の貼合に用いる粘着シート。 - 前記アクリル系重合体(A)の重量平均分子量が60万~150万である、請求項1に記載のフレキシブル画像表示装置構成部材の貼合に用いる粘着シート。
- 前記ラジカル重合性化合物(B)の含有量が、前記アクリル系重合体(A)100重量部に対して0.1~10重量部である、請求項1又は2に記載のフレキシブル画像表示装置構成部材の貼合に用いる粘着シート。
- 前記粘着シートの-20℃における貯蔵剪断弾性率(G’)が500kPa以下である、請求項1~3のいずれか一項に記載のフレキシブル画像表示装置構成部材の貼合に用いる粘着シート。
- 前記粘着シートのゲル分率が30~95重量%である、請求項1~4のいずれか一項に記載のフレキシブル画像表示装置構成部材の貼合に用いる粘着シート。
- 請求項1~5のいずれか一項に記載のフレキシブル画像表示装置構成部材の貼合に用いる粘着シートの少なくとも片面に、ASTM D882に準拠して測定される25℃の引張強度が10~900MPaである部材シートを備える、積層シート。
- ASTM D882に準拠して測定される25℃の引張強度が10~900MPaである部材シートの少なくとも片面に、請求項1~5のいずれか一項に記載のフレキシブル画像表示装置構成部材の貼合に用いる粘着シートを備える、積層シート。
- 前記部材シートが、ポリエステル樹脂、シクロオレフィン樹脂、トリアセチルセルロース樹脂、ポリメチルメタクリレート樹脂、エポキシ樹脂、ポリイミド樹脂、アラミド樹脂、及びポリウレタン樹脂からなる群から選択される少なくとも1種の樹脂を主成分として含む樹脂シート、又はガラスである、請求項6又は7に記載の積層シート。
- 請求項6~8のいずれか一項に記載の積層シートを備える、フレキシブル画像表示装置。
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