JPWO2008059995A1 - ディスプレイ用感圧接着剤組成物 - Google Patents
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Abstract
Description
また、PDPにおいては、近赤外線を発することが知られている。この近赤外線は、コードレスホン、近赤外線リモートコントロール装置を使用するビデオデッキなど、周辺にある電子機器に作用し、正常な動作を阻害するおそれがあり、この近赤外線を極力遮断することが要求される。
さらに、PDPにおいては、表示面が平面であるため、外光が差し込んだ際に、広い範囲で反射した光が同時に目に入り、画面が見えにくくなる場合があり、外光の反射防止が必要である。また、PDPの発光を所定の透過率で透過させて、良好な画面表示をすることや、発光色の色調補正をすることも重要である。
PDPにおいては、これらの要求に対して、一般に表示画面に、(1)電磁波遮断フィルム、(2)近赤外線吸収フィルム及び(3)反射防止フィルムの少なくとも3枚の機能性フィルムを有する前面板を、該反射防止フィルムが、最表面(観察者側)になるように配置する処置が講ぜられている(例えば、特許文献1参照)。この場合、少なくとも3枚の機能性フィルムを別々に作製して、それらを貼合しなければならず、コストが高くつくのを免れない。
これに対し、近年、コストダウンの面から、最表面の反射防止フィルムにおいて、その基材の反射防止層とは反対側の面に近赤外線吸収層を設けることにより、1枚のフィルムで、反射防止性能と近赤外線吸収性能を兼ね備えた機能性フィルムが開発されている。このような機能性フィルムを製造する場合、(1)反射防止フィルムの裏面への近赤外線吸収層の形成、及び(2)近赤外線吸収フィルムの裏面への反射防止層の形成、の2つの方法があるが、いずれの場合も、フィルムのロスが発生するため、コストダウンの効果は小さい。
また、近赤外線吸収層を形成する場合、近赤外線吸収剤を含むコート剤を塗布するウエットプロセス、あるいは真空蒸着やスパッタリングなどにより、金属系近赤外線吸収剤の薄膜層を形成させるドライプロセスが用いられるが、いずれの場合にも近赤外線吸収層を形成するための別の工程を必要とする。
一方、光透過性フィルムに、ネオンカット色素、キセノンカット色素及び近赤外線カット色素の中から選ばれる少なくとも1種と、カーボンブラックを必須成分として含む(メタ)アクリル系樹脂を含有する粘着剤層が設けられた電子ディスプレイ用着色粘着剤付フィルムが開示されている(例えば、特許文献2参照)。この技術においては、カーボンブラックを含有させることにより、該カーボンブラックが色素分子を吸着し、安定化させ、色素の耐久性(耐熱・耐湿性)を向上させている。
しかしながら、カーボンブラックの添加により、可視光の透過率低下や、ヘーズ値の上昇を招き、得られる電子ディスプレイ用フィルムの光学特性が低下するのを免れないという問題が生じる。また、近赤外線カット色素として有機系色素が用いられているため、この色素の耐久性や耐候性についても、十分に満足し得るとはいえない。
さらに、700〜1100nmに極大吸収波長を有する有機系赤外線吸収剤を含有する赤外線吸収性粘着剤組成物が開示されている(例えば、特許文献3参照)。そして、この技術においては、有機系赤外線吸収剤として、アミニウム系、アントラキノン系、ポリメチン系、ジイモニウム系、シアニン系、ベンゾピリリウム系の化合物が例示されている。しかしながら、これらの有機系色素は、耐久性及び耐候性が極端に劣るという欠点を有している。
本発明者らは、前記目的を達成するために鋭意研究を重ねた結果、分子内に架橋性官能基を有する(メタ)アクリル酸エステル系共重合体と、架橋剤と、複合酸化タングステンからなる近赤外線吸収剤を含み、かつ架橋後において、80℃における貯蔵弾性率(G’)及びガラス転移温度(Tg)が特定の範囲にある感圧接着剤組成物により、その目的を達成し得ることを見出し、この知見に基づいて本発明を完成するに至った。
[1]ディスプレイパネルの光学フィルタに用いられる感圧接着剤組成物であって、(A)分子内に架橋性官能基を有する(メタ)アクリル酸エステル系共重合体、(B)架橋剤、及び(C)複合酸化タングステンからなる近赤外線吸収剤を含み、架橋後において、80℃の温度における貯蔵弾性率(G’)が1×104〜1×106Paであり、かつガラス転移温度(Tg)が−30℃以上であることを特徴とするディスプレイ用感圧接着剤組成物、
[2](A)分子内に架橋性官能基を有する(メタ)アクリル酸エステル系共重合体が、該共重合体を構成する単量体の全量に基づき、0.1〜20質量%の分子内に架橋性反応基を有する単量体ユニットを含有する、[1]記載のディスプレイ用感圧接着剤組成物、
[3]分子内に架橋性官能基を有する(メタ)アクリル酸エステル系共重合体において、架橋性官能基がエチレン性不飽和カルボン酸由来のものである、[1]又は[2]に記載のディスプレイ用感圧接着剤組成物、
[4]エチレン性不飽和カルボン酸の含有量が前記(メタ)アクリル酸エステル系共重合体を構成する単量体全量に基づき、1〜8質量%である[3]に記載のディスプレイ用感圧接着剤組成物、
[5](A)成分の(メタ)アクリル酸エステル系共重合体の重量平均分子量が30万〜150万である[1]乃至[4]のいずれかに記載のディスプレイ用感圧接着剤組成物、
[6](B)成分の架橋剤が、ポリイソシアナート化合物及び/又は金属キレート化合物である[1]乃至[5]のいずれかに記載のディスプレイ用感圧接着剤組成物、
[7](C)成分の複合酸化タングステンが、式(1−a)
Cs0.2〜0.4WO2.5〜3.0 …(1−a)
で表されるセシウム含有複合酸化タングステンである[1]乃至[6]のいずれかに記載のディスプレイ用感圧接着剤組成物、
[8](C)成分の含有量が、(A)成分の(メタ)アクリル酸エステル系共重合体100質量部に対して、3〜40質量部である[1]乃至[7]のいずれかに記載のディスプレイ用感圧接着剤組成物、
[9]ディスプレイパネルが、プラズマディスプレイパネル又は液晶ディスプレイパネルである[1]乃至[8]のいずれかに記載のディスプレイ用感圧接着剤組成物、及び
[10]シート状である[1]乃至[9]のいずれかに記載のディスプレイ用感圧接着剤組成物、
を提供するものである。
なお、本発明において(メタ)アクリル酸エステルとは、アクリル酸エステル及びメタクリル酸エステルの両方を指す。他の類似の表現も同様である。
前記(A)成分の分子内に架橋性官能基を有する(メタ)アクリル酸エステル系共重合体としては、特に制限はなく、従来感圧接着剤の樹脂成分として慣用されている(メタ)アクリル酸エステル系共重合体の中から、任意のものを適宜選択して用いることができる。
このような架橋性官能基を有する(メタ)アクリル酸エステル系共重合体としては、エステル部分のアルキル基の炭素数が1〜20の(メタ)アクリル酸エステルと、架橋性官能基を有する単量体と、所望により用いられる他の単量体との共重合体を好ましく挙げることができる。分子内に架橋性官能基を有する(メタ)アクリル酸エステル系共重合体を使用することにより、系内のポリマー同士が共有結合により直接結合し、該感圧接着剤からなる層の形態安定性を向上させ、さらには耐久性及び耐光性が改善される効果がある。
ここで、エステル部分のアルキル基の炭素数が1〜20の(メタ)アクリル酸エステルの例としては、(メタ)アクリル酸メチル、(メタ)アクリル酸エチル、(メタ)アクリル酸プロピル、(メタ)アクリル酸ブチル、(メタ)アクリル酸ペンチル、(メタ)アクリル酸ヘキシル、(メタ)アクリル酸シクロヘキシル、(メタ)アクリル酸2−エチルヘキシル、(メタ)アクリル酸イソオクチル、(メタ)アクリル酸デシル、(メタ)アクリル酸ドデシル、(メタ)アクリル酸ミリスチル、(メタ)アクリル酸パルミチル、(メタ)アクリル酸ステアリルなどが挙げられる。これらは単独で用いてもよいし、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
一方、架橋性官能基を有する単量体(以下、架橋性単量体と略称することがある。)の例としては、(メタ)アクリル酸2−ヒドロキシエチル、(メタ)アクリル酸2−ヒドロキシプロピル、(メタ)アクリル酸3−ヒドロキシプロピル、(メタ)アクリル酸2−ヒドロキシブチル、(メタ)アクリル酸3−ヒドロキシブチル、(メタ)アクリル酸4−ヒドロキシブチルなどの(メタ)アクリル酸ヒドロキシアルキルエステル;アクリルアミド、メタクリルアミド、N−メチルアクリルアミド、N−メチルメタクリルアミド、N−メチロールアクリルアミド、N−メチロールメタクリルアミドなどのアクリルアミド類;(メタ)アクリル酸モノメチルアミノエチル、(メタ)アクリル酸モノエチルアミノエチル、(メタ)アクリル酸モノメチルアミノプロピル、(メタ)アクリル酸モノエチルアミノプロピルなどの(メタ)アクリル酸モノアルキルアミノアルキル;アクリル酸、メタクリル酸、クロトン酸、マレイン酸、イタコン酸、シトラコン酸などのエチレン性不飽和カルボン酸;などが挙げられる。これらの単量体は単独で用いてもよいし、2種以上を組み合わせて用いてもよい。これらの単量体の中で、(メタ)アクリル酸ヒドロキシアルキルエステル及びエチレン性不飽和カルボン酸が、架橋性の観点から、好ましい。さらに、(C)成分の分散性の観点から、エチレン性不飽和カルボン酸が特に好ましい。
本発明の感圧接着剤組成物においては、前記の架橋性単量体の使用量は、その種類にもよるが、(A)分子内に架橋性官能基を有する(メタ)アクリル酸エステル系共重合体を構成する単量体の全量に基づき、通常0.1〜20質量%程度、好ましくは1〜10質量%である。さらに、前記架橋性官能基としては、エチレン性不飽和カルボン酸であることが好ましい。エチレン性不飽和カルボン酸の占める割合が前記単量体の全量に基づき、1〜8質量%、好ましくは1.2〜7.4%であることが望ましい。エチレン性不飽和カルボン酸の占める割合が1質量%未満であると、複合酸化タングステン酸が塗工後に経時的に凝集し、本発明の感圧接着剤組成物のヘーズが上昇する可能性がある。エチレン性不飽和カルボン酸の占める割合が8%を超えると複合酸化タングステン酸が分散時に凝集し、加工物に目視にて確認できる粒が生じる可能性がある。本発明の感圧接着剤組成物のヘーズは3%以下、好ましくは2%以下であることが望ましい。ヘーズが3%を超えると、前記光学フィルターをディスプレイ用途に使用した場合、画像がぼやけるなどの視認性が低下する可能性がある。なお、ヘーズの測定方法については後述する。
また、所望により用いられる他の単量体としては、例えば当該感圧接着剤組成物に対して、(1)メッシュ状金属箔に対する良好な密着性を付与し得る窒素含有エチレン性不飽和単量体、(2)耐酸化防止性を付与し得る酸化防止ユニット含有エチレン性不飽和単量体、及び(3)耐候性を付与し得る紫外線吸収ユニットや光安定ユニット含有エチレン性不飽和単量体などを挙げることができる。
前記(1)の窒素含有エチレン性不飽和単量体の例としては、N−ビニルピロリドン、N,N−ジメチル(メタ)アクリルアミド、N,N−ジエチル(メタ)アクリルアミド、N,N−ジイソプロピル(メタ)アクリルアミド、N−ビニルカプロラクタム、N−(メタ)アクリロイルモルホリン、ジメチルアミノエチル(メタ)アクリレートなどを挙げることができる。これらの中では、N−(メタ)アクリロイルモルホリンが、メッシュ状金属箔に対する密着性の観点から、好ましい。
前記(2)の酸化防止ユニット含有エチレン性不飽和単量体としては、例えば式(2−a)、(2−b):
で表される化合物などを、前記(3)の紫外線吸収ユニット含有エチレン性不飽和単量体としては、例えば式(3−a)、(3−b):
で表される化合物などを、前記(3)の光安定ユニット含有エチレン性不飽和単量体としては、例えば式(3−c)、(3−d):
で表される化合物などを挙げることができる。
これらの化合物の中で、式(2−a)の化合物は、市販品「スミライザーGS」[住友化学(株)製、商品名]として、式(3−a)の化合物は、市販品「RUVA−93」[大塚化学(株)製、商品名]として、式(3−c)の化合物は、市販品「アデカスタブLA−82」[旭電化工業(株)製、商品名]として、式(3−d)の化合物は、市販品「アデカスタブLA−87」[旭電化工業(株)製、商品名]として入手することができる。
また、前記以外の単量体として、例えば酢酸ビニル、プロピオン酸ビニルなどのビニルエステル類;エチレン、プロピレン、イソブチレンなどのオレフィン類;塩化ビニル、ビニリデンクロリドなどのハロゲン化オレフィン類;スチレン、α−メチルスチレンなどのスチレン系単量体;ブタジエン、イソプレン、クロロプレンなどのジエン系単量体;アクリロニトリル、メタクリロニトリルなどのニトリル系単量体;などを用いることもできる。
所望により用いられる前記他の単量体は、1種を単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
当該(A)成分である分子内に架橋性官能基を有する(メタ)アクリル酸エステル系共重合体は、例えば前記の各単量体を、有機過酸化物化合物、アゾ系化合物、過硫酸塩などのラジカル重合開始剤を用い、従来公知の重合方法、例えば溶液重合法、懸濁重合法、乳化重合法などによって製造することができる。
溶液重合法により、製造する場合には、適当な溶媒中において、油溶性の有機過酸化物やアゾ系化合物などのラジカル重合開始剤の存在下に、前記の各単量体を共重合させればよい。
この際、重合溶媒としては、例えば酢酸メチル、酢酸エチル等のエステル類、ベンゼン、トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素、アセトン、シクロヘキサノン、メチルエチルケトン等のケトン類、テトラヒドロフラン等のエーテル類など、公知の溶媒を使用することができる。また、これらの溶媒は単独で、又は2種以上混合して用いることができる。重合開始剤の使用量は、特に制限はないが、単量体全量に対し、0.05〜2質量%程度である。
一方、乳化重合法により、製造する場合には、必要に応じ乳化剤を用いて単量体成分を乳化させ、水溶性の有機過酸化物、アゾ系化合物、過硫酸塩などの重合開始剤の存在下に、共重合させればよい。
このようにして得られた(メタ)アクリル酸エステル系共重合体は、その共重合形態については特に制限はなく、ランダム、ブロック、グラフト共重合体のいずれであってもよい。また、分子量としては、重量平均分子量で30万〜150万の範囲にあるものが好ましい。この重量平均分子量が30万未満では被着体との密着囲や接着耐久性が不十分となるおそれがあるし、150万を超えると塗工適性が悪くなることがある。密着性、接着耐久性及び塗工適性などを考慮すると、この重量平均分子量は、30万〜150万のものが好ましく、特に50万〜100万のものが好ましい。
なお、上記重量平均分子量は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)法により測定したポリスチレン換算の値である。
本発明においては、この(メタ)アクリル酸エステル系共重合体は1種を単独で用いてもよいし、2種以上を組み合わせて用いてもよい。また、所望により、上記高分子量の(メタ)アクリル酸エステル系共重合体と、低分子量、例えば重量平均分子量が10万以下の(メタ)アクリル酸エステル系単独重合体や共重合体を、平均の重量平均分子量が上記の範囲になるように併用することもできる。
本発明の感圧接着剤組成物においては、(B)成分として架橋剤が用いられる。この架橋剤としては特に制限はなく、従来アクリル系感圧接着剤において架橋剤として慣用されているものの中から、任意のものを適宜選択して用いることができる。架橋剤を用いることにより、(メタ)アクリル酸エステル系共重合体間は共有結合により結合し、該感圧接着剤からなる層の形態安定性を向上させ、さらには耐久性及び耐光性が改善される効果がある。
この架橋剤としては、例えばポリイソシアナート化合物、エポキシ樹脂、メラミン樹脂、尿素樹脂、ジアルデヒド類、メチロールポリマー、アジリジン系化合物、金属キレート化合物、金属アルコキシド、金属塩などが挙げられるが、ポリイソシアナート化合物及び/又は金属キレート化合物が好ましく用いられる。この架橋剤は、上述の(メタ)アクリル酸エステル系共重合体の固形分100質量部に対して、通常0.001〜30質量部、好ましくは0.01〜10質量部を配合することができる。
ここで、ポリイソシアナート化合物の例としては、トリレンジイソシアナート、ジフェニルメタンジイソシアナート、キシリレンジイソシアナートなどの芳香族ポリイソシアナート、ヘキサメチレンジイソシアナートなどの脂肪族ポリイソシアナート、イソホロンジイソシアナート、水素添加ジフェニルメタンジイソシアナートなどの脂環式ポリイソシアナートなど、及びそれらのビウレット体、イソシアヌレート体、さらにはエチレングリコール、プロピレングリコール、ネオペンチルグリコール、トリメチロールプロパン、ヒマシ油などの低分子活性水素含有化合物との反応物であるアダクト体などを挙げることができる。一方、金属キレート化合物の例としては、チタンキレート、アルミニウムキレートなどを挙げることができる。これらの架橋剤は1種を単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
なお、前記ポリイソシアナート化合物は、(メタ)アクリル酸エステル系共重合体中の架橋性官能基がカルボキシル基やヒドロキシル基の場合に、金属キレート化合物は、カルボキシル基の場合に、好ましく用いられる。
本発明の感圧接着剤組成物においては、(C)成分として、複合酸化タングステンからなる近赤外線吸収剤が用いられる。前記複合酸化タングステンとしては、一般式(1)
MmWOn …(1)
(式中、M元素はH、He、アルカリ金属、アルカリ土類金属、希土類元素、Zr、Cr、Mn、Fe、Ru、Co、Rh、Ir、Ni、Pd、Pt、Cu、Ag、Au、Zn、Cd、Al、Ga、In、Tl、Si、Ge、Sn、Pb、Sb、B、F、P、S、Se、Br、Te、Ti、Nb、V、Mo、Ta、Re、Be、Hf、Os、Bi、Iのうちから選択される1種類以上の元素を示し、m及びnは、0.001≦m≦1.0及び2.2≦n≦3.0を満たす数である。)
で表される化合物を挙げることができる。
前記一般式(1)で表される複合酸化タングステンは、六方晶、正方晶、立方晶の結晶構造を有する場合に耐久性に優れることから、該六方晶、正方晶、立方晶から選ばれる1つ以上の結晶構造を含むことが好ましい。例えば、六方晶の結晶構造を持つ複合酸化タングステンの場合であれば、好ましいM元素として、Cs、Rb、K、Tl、In、Ba、Li、Ca、Sr、Fe、Snの各元素から選択される1種類以上の元素を含む複合酸化タングステンが挙げられる。
当該複合酸化タングステンにおけるM元素の添加量mは、0.001以上1.0以下が好ましく、更に好ましくは0.33程度である。これは六方晶の結晶構造から理論的に算出されるmの値が0.33であり、この前後の添加量で近赤外線吸収剤としての好ましい光学特性が得られるからである。一方、酸素の存在量nは、2.2以上3.0以下が好ましい。典型的な例としてはCs0.33WO3、Rb0.33WO3、K0.33WO3、Ba0.33WO3などを挙げることができるが、m、nが上記の範囲に収まるものであれば、有用な近赤外線吸収特性を得ることができる。
本発明においては、(C)成分の複合酸化タングステンとして、式(1−a)
Cs0.2〜0.4WO2.5〜3.0 …(1−a)
で表されるセシウム含有複合酸化タングステンが、近赤外線吸収剤としての光学特性及び耐候性などの観点から、好適である。
当該(C)成分の複合酸化タングステンは、有機系近赤外線吸収剤の中でも、特に耐候性に優れることが知られているフッ素含有フタロシアニン化合物に比べて、耐候性が格段に優れており、しかもXYZ表色系における三刺激値[Y]が高い。
[背景技術]において説明したように、これまで、有機系近赤外線吸収剤を感圧接着剤に含有させることは試みられているが、近赤外線吸収剤としての光学特性及びXYZ表色系における三刺激値[Y]に優れる上、耐候性が著しく高い無機系の複合酸化タングステンを、感圧接着剤層に含有させた例は、これまで知られていない。
当該(C)成分の複合酸化タングステンは微粒子形状で用いるのが好ましく、その平均粒径は、分散性及び光学特性などの観点から、0.5μm以下が好ましく、0.1μm以下がより好ましい。
本発明においては、(C)成分として、前記複合酸化タングステンを1種用いてもよいし、2種以上組み合わせて用いてもよい。また、本発明の感圧接着剤組成物における当該複合酸化タングステンの含有量は、近赤外線吸収性能、分散性及び感圧接着剤としての性能などの観点から、(A)成分の(メタ)アクリル酸エステル系共重合体100質量部に対し、通常3〜40質量部、好ましくは5〜20質量部である。
本発明においては、本発明の効果が損なわれない範囲で、所望により、当該複合酸化タングステンと共に、他の無機系近赤外線吸収剤や有機系近赤外線吸収剤を併用することができる。
他の無機系近赤外線吸収剤としては、例えば、複合酸化タングステン以外の酸化タングステン系化合物、酸化チタン、酸化ジルコニウム、酸化タンタル、酸化ニオブ、酸化亜鉛、酸化インジウム、錫ドープ酸化インジウム(ITO)、酸化錫、アンチモンドープ酸化錫(ATO)、酸化セシウム、硫化亜鉛さらにはLaB6、CeB6、PrB6、NdB6、GdB6、TbB6、DyB6、HoB6、YB6、SmB6、EuB6、ErB6、TmB6、YbB6、LuB6、SrB6、CaB6、(La,Ce)B6などの六ホウ化物等が挙げられる。
また、有機系近赤外線吸収剤としては、例えばシアニン系化合物、スクワリリウム系化合物、チオールニッケル錯塩系化合物、ナフタロシアニン系化合物、フタロシアニン系化合物、トリアリルメタン系化合物、ナフトキノン系化合物、アントラキノン系化合物、さらにはN,N,N’,N’−テトラキス(p−ジ−n−ブチルアミノフェニル)−p−フェニレンジアミニウムの過塩素酸塩、フェニレンジアミニウムの塩素塩、フェニレンジアミニウムのヘキサフルオロアンチモン酸塩、フェニレンジアミニウムのフッ化ホウ素酸塩、フェニレンジアミニウムのフッ素塩、フェニレンジアミニウムの過塩素酸塩などのアミノ化合物、銅化合物とビスチオウレア化合物、リン化合物と銅化合物、リン酸エステル化合物と銅化合物との反応により得られるリン酸エステル銅化合物などが挙げられる。
これらの中では、チオールニッケル錯塩系化合物(特開平9−230134号公報など)及びフタロシアニン系化合物が好ましく、特に、特開2000−26748号公報などに開示されているフッ素含有フタロシアニン化合物が、有機系近赤外線吸収剤の中で、可視光線分光透過率が高く、かつ耐熱性、耐光性、耐候性などの特性に優れることから、併用する場合には、好適である。
本発明の感圧接着剤組成物においては、必要に応じ、(D)成分として、金属腐食防止剤を含有させることができる。この金属腐食防止剤は、架橋性単量体として、エチレン性不飽和カルボン酸を用いて得られた(メタ)アクリル酸エステル系共重合体を含む感圧接着剤組成物が、銅メッシュ箔などの金属材料と接する用途に適用される場合に、含有させることが有効である。
本発明の感圧接着剤組成物には、本発明の目的が損なわれない範囲で、所望により、従来感圧接着剤組成物に使用されている公知の各種添加剤、例えば可塑剤、粘着付与剤、シランカップリング剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤など、さらには表示装置の発光色を色調補正するための染料や顔料、ネオンカット色素、キセノンカット色素などの中から選ばれる少なくとも1種を含有させることができる。
シランカップリング剤を感圧接着剤組成物に添加すると、湿熱条件下におけるガラス板に対する粘着性を向上させ、浮きや剥がれが生じにくくなる。このシランカップリング剤としては、分子内にアルコキシシリル基を少なくとも1個有する有機ケイ素化合物であって、感圧接着剤成分との相溶性がよく、かつ光透過性を有するもの、例えば実質上透明なものが好適である。このようなシランカップリング剤としては、例えばビニルトリエトキシシラン、ビニルトリス(2−メトキシエトキシ)シラン、3−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、2−(3,4−エポキシシクロヘキシル)エチルトリメトキシシラン、3−アミノプロピルトリエトキシシラン、N−フェニル−3−アミノプロピルトリメトキシシランなどが挙げられ、その添加量は、感圧接着剤組成物の固形分100質量部に対し、0.001〜10質量部の範囲が好ましく、特に0.005〜5質量部の範囲が好ましい。
また、ネオンカット色素及びキセノンカット色素を感圧接着剤組成物に添加することにより、それぞれネオンの揮線スペクトル(オレンジ色)をカットする機能及びキセノンの揮線スペクトルをカットする機能を、ディスプレイパネルの光学フィルタに付与することができる。ネオンカット色素は、580〜620nmの波長に極大吸収値を有する色素であり、キセノンカット色素は、560〜580nmに極大吸収値を有する色素である。
このようなネオンカット色素及びキセノンカット色素としては、シアニン系色素、アズレニウム系色素、スクアリウム系色素、ジフェニルメタン系色素、トリフェニルメタン系色素、オキサジン系色素、アジン系色素、チオピリリウム系色素、ビオローゲン系色素、アゾ系色素、アゾ金属錯塩系色素、ビスアゾ系色素、アントラキノン系色素、フタロシアニン系色素、インジゴ系色素、アゾメチン系色素、キサンテン系色素、オキソノール系色素などが挙げられ、これらは単独で又は2種以上を混合して使用される。ネオンカット色素の具体例としては、アデカアークルズTW−1367、アデカアークルズSG−1594、アデカアークルズFD−3351、アデカアークルズTY−100、アデカアークルズTY−200、アデカアークルズY−944[以上いずれも旭電化工業社製、商品名]、NK−5451[林原生物化学研究所製、商品名]が挙げられる。また、キセノンカット色素の具体例としては、アデカアークルズTW−1317[旭電化工業社製、商品名]、NK−5532、NK−5450[以上いずれも林原生物化学研究所製、商品名]が挙げられる。
本発明の感圧接着剤組成物は、架橋後において、80℃の温度における貯蔵弾性率(G’)が1×104〜1×106Paであり、かつガラス転移温度(Tg)が−30℃以上であることを要す。
80℃の温度における貯蔵弾性率(G’)が1×104Pa未満であれば耐久試験で浮き剥がれ等の外観変化を生じ、1×106Paを超えると貼合適性が悪化し、特に被着体が銅メッシュフィルムの場合、貼り合わせの際にメッシュ部分への追従注が劣り気泡混入の原因となる。好ましい貯蔵弾性率(G’)は、1×104〜1×106Paであり、より好ましくは2×104〜8×105Paである。一方、ガラス転移温度(Tg)が−30℃未満であれば充分な接着性が得られない。また、このガラス転移温度(Tg)が高すぎても、充分な接着性が得られない。したがって、好ましいガラス転移温度(Tg)は−30〜20℃であり、より好ましくは−20〜10℃である。
なお、前記貯蔵弾性率(G’)及びガラス転移温度(Tg)の測定方法については、後で説明する。
本発明の感圧接着剤組成物においては、後述の方法により、厚さ26μmの架橋後の感圧接着剤層について、80℃の条件、及び60℃、相対湿度(RH)90%の条件で、近赤外線吸収性能の耐久試験をそれぞれ500時間行った場合、試験前後の波長850nm及び900nmにおける透過率の差は、通常いずれも5%以下である。この透過率の差が5%以下(通常、試験前よりも試験後の透過率の方が高くなる。)であれば、高温又は高温高湿条件下に長時間曝されても、近赤外線吸収性能の劣化が少なく、耐久性に優れ実用的である。前記透過率の差は、好ましくは4.5%以下、より好ましくは2%以下である。
また、試験前の波長850〜1000nmの全領域における透過率は、通常30%以下である。該透過率が30%以下であれば、本発明の感圧接着剤組成物を、例えばPDPパネル用光学フィルタにおける各感圧接着剤層のいずれかに適用した場合、該PDPから発生する近赤外線による周辺電子機器(例えば、コードレスホン、近赤外線リモートコントロール装置を使用するビデオデッキなど)の誤作動を抑制することができる。前記透過率は、好ましくは20%以下である。
さらに、後述の方法により、フェードメータを用いた耐候試験を200時間行っても、波長850nm及び900nmにおける透過率は、試験前とはほとんど変らず、極めて優れた耐候性を有している。
さらに、前記耐候試験前後のJIS Z 8701−1999に基づくXYZ表色系における三刺激値[Y]は、いずれも通常45%以上、好ましくは50%以上であり、また、試験前後の該三刺激値[Y]の差は、通常5%以下、好ましくは4%以下、より好ましくは3%以下である。すなわち、本発明の感圧接着剤組成物を、例えばPDPパネル用光学フィルタにおける各感圧接着剤層のいずれかに適用しても、表示画面の視認性及びその耐久性や耐候性が良好である。
本発明の感圧接着剤組成物は、良好な光学特性を有すると共に、その耐久性及び耐候性に優れ、PDPや液晶ディスプレイパネル〔特に、LED(発光ダイオード)バックライトを使用した液晶ディスプレイパネル〕用の光学フィルタにおける各感圧接着剤層に適用される。この場合、該感圧接着剤層のいずれかに適用してもよく、2種以上の感圧接着剤層に適用してもよい。
前記光学フィルタの具体例としては、PDP用の前面板として用いられる光学フィルタや直貼り用光学フィルタなどを挙げることができる。
本発明の感圧接着剤組成物を、例えば前記PDP用の光学フィルタの感圧接着剤層に適用することにより、従来のPDP用光学フィルタの層構成の1つである近赤外線吸収フィルム又は近赤外線吸収層をなくすことができ、層構成の簡略化が可能となる。
ディスプレイ用感圧接着剤組成物の使用態様としては、シート状による態様が挙げられる。
シート状の態様としては、基材(本明細書においては「被着体」と称呼する場合がある)に塗布する態様、また、感圧接着剤組成物のみからなる接着剤層の両面を剥離シートで保護する態様が挙げられる。
基材に塗布する態様に用いられる基材としては、特に制限はなく、従来光学用フィルタの基材として公知のプラスチックフィルムの中から適宜選択して用いることができる。このようなプラスチックフィルムとしては、例えば、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレートなどのポリエステルフィルム、ポリエチレンフィルム、ポリプロピレンフィルム、セロファン、ジアセチルセルロースフィルム、トリアセチルセルロースフィルム、アセチルセルロースブチレートフィルム、ポリ塩化ビニルフィルム、ポリ塩化ビニリデンフィルム、ポリビニルアルコールフィルム、エチレン−酢酸ビニル共重合体フィルム、ポリスチレンフィルム、ポリカーボネートフィルム、ポリメチルペンテンフィルム、ポリスルホンフィルム、ポリエーテルエーテルケトンフィルム、ポリエーテルスルホンフィルム、ポリエーテルイミドフィルム、ポリイミドフィルム、フッ素樹脂フィルム、ポリアミドフィルム、アクリル樹脂フィルム等を挙げることができる。これらの基材フィルムは、透明、半透明のいずれであってもよく、また、着色されていてもよいし、無着色のものでもよく、用途に応じて適宜選択すればよい。また、銅箔メッシュフィルムのような金属箔フィルムを基材とすることも可能である。
一方、感圧接着剤組成物のみからなる接着剤層の両面を剥離シートで保護する態様としては、重剥離用剥離シートに感圧接着剤組成物を塗工し、必要により硬化処理等を行った後、軽剥離用剥離シートを該接着剤層上に貼り合せたものである。軽剥離用剥離シートを剥がして被着体に貼り合せた後、重剥離用剥離シートを剥がすことにより使用される。該剥離シートとしては、剥離処理したプラスチックフィルム、または紙基材を適宜用いることができる。
本発明の感圧接着剤組成物を用いて、被着体に感圧接着剤層を形成する場合、その厚さは、通常5〜150μm、好ましくは10〜90μmである。また、必要に応じ、この感圧接着剤層の上に、剥離シートを設けることができる。この剥離シートとしては、例えばグラシン紙、コート紙、ラミネート紙などの紙及び各種プラスチックフィルムに、シリコーン樹脂などの剥離剤を塗布したものなどが挙げられる。この剥離シートの厚さについては特に制限はないが、通常20〜150μm程度である。
本発明において、前記感圧接着剤の諸特性は以下の方法により測定する。
(1)架橋後の貯蔵弾性率(G’)
剥離シートの剥離処理面に、実施例及び比較例で作製した塗工液を、乾燥後の厚さが26μmになるように塗布し、100℃で2分間加熱処理して架橋感圧接着剤層を形成したのち、この感圧接着剤層を厚さ約3mmに積層した。これを直径8mmの円形にカットし、貯蔵弾性率(G’)を粘弾性測定装置[レオメトリック社製、装置名「DYNAMIC ANALYZER RDAII」]を用いて、1.0Hzで80℃における値を測定する。
(2)架橋後のガラス転移温度(Tg)
示差走査熱量計を用いて、10℃/minの昇温速度で加熱することにより測定する。
(3)光学特性
厚さ100μmのポリエチレンテレフタレートフィルム[東洋紡績社製、商品名「コスモシャインA4300」]上に、感圧接着剤組成物を乾燥後の厚さが26μmになるように塗布し、100℃、1分間の条件で加熱処理して架橋感圧接着剤層を形成する。次いで、片面に剥離処理した厚さ38μmのポリエチレンテレフタレートフィルム(剥離シート)[リンテック社製、商品名「PET38PS」]と貼り合わせたのち、50mm×50mmサイズに切断し、その後剥離シートを剥がして、厚さ1.1mmのガラス板と貼り合わせて試料を作製する。この試料について、以下の試験を実施する。
(a)耐久性
紫外・可視分光光度計を用いて、JIS Z 8701−1999に基づき、XYZ表色系における三刺激値[Y]値を求めると共に、850nm及び900nmの波長における各透過率Tを測定する。次に、80℃及び60℃、相対湿度(RH)90%の条件下で、それぞれ500時間放置したのち、前記と同様にして850nm及び900nmの波長における各透過率Tを測定する。試験前後の各透過率Tの差が小さいほど、耐久性に優れている。
また、試験前後のxy色度座標を、分光光度計を用い、JIS Z 8701−1999に準拠して測定する。
(b)耐光性
フェードメータ[スガ試験機(株)製、「UV Long Life Fade Meter U−48」]を用い、63±3℃の条件で200時間の耐候試験を実施したのち、前記(a)と同様にして、850nm及び900nmの波長における各透過率T、XYZ表色系における三刺激値[Y]値及びxy色度座標を測定する。試験前後の各透過率Tの差が小さいほど、耐光性に優れている。
(c)ヘーズ
上記(3)に記載の方法により作製した厚さ1.1mmのガラス板と貼り合わされた試料を用意し、ヘーズメーターにより、JIS K 7136に準拠して測定する。
(d)分子量の測定
重量平均分子量は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)を用いて以下の条件で測定したポリスチレン換算の重量平均分子量である。
(測定条件)
GPC測定装置:東ソー(株)社製HLC−8020
GPCカラム(以下の順に通過):東ソー(株)社製
TSK guard column HXL−H
TSK gel GMHXL(×2)
TSK gel G2000HXL
測定溶媒:テトラヒドロフラン
測定温度:40℃
なお、実施例及び比較例で得られた感圧接着剤組成物の諸特性は前述の方法により評価した。実際に測定に使用した装置は前記したものの他、以下の通りである。
・示差走査熱量計(架橋後のガラス転移温度(Tg)の測定):PERKIN ELMER社製、装置名[商品名:「Pyris1」]
・紫外・可視分光光度計(耐久性及び耐光性の評価におけるXYZ表色系における三刺激値[Y]値及び透過率の測定):(株)島津製作所製紫外・可視分光光度計[商品名:「UV−3100」]
・分光光度計(試験前後のxy色度座標の測定):(株)島津製作所製分光光度計[商品名:「UV−3101PC」]
・ヘーズメーター(ヘーズの測定):日本電色工業(株)製ヘイズメーター[商品名:「NDH2000」]
実施例1
アクリル酸n−ブチル77質量部、アクリル酸メチル20質量部、アクリル酸3質量部及び重合開始剤としてアゾビスイソブチロニトリル0.3質量部を、酢酸エチル200質量部中に加え、65℃で17時間撹拌することにより、重量平均分子量80万のアクリル酸エステル共重合体の溶液を得た。
この共重合体溶液100質量部に対し、トリレンジイソシアナート系ポリイソシアナート化合物からなる架橋剤[日本ポリウレタン社製、商品名「コロネートL」]2.0質量部、ベンゾトリアゾール系金属腐食防止剤1H−ベンゾトリアゾール[シプロ化成(株)製、商品名「SEETEC BT−R」]0.14質量部及び近赤外線吸収剤Cs0.2〜0.4WO2.5〜3.0[住友金属鉱山(株)製、商品名「YMF−01」、セシウム含有複合酸化タングステン微粒子の平均粒径25nm、濃度10質量%]25質量部を加え、メチルイソブチルケトンにて、固形分濃度約20質量%の感圧接着剤塗工液を調製した。
この塗工液を用い、感圧接着剤組成物の諸特性を求めた。その結果を第1表に示すと共に、耐候試験前後の透過率曲線をFig.2に示す。
実施例2
実施例1において、アクリル酸n−ブチル77質量部、アクリル酸メチル20質量部、アクリル酸3質量部の代わりにアクリル酸n−ブチル78.5質量部、アクリル酸メチル20質量部、アクリル酸1.5質量部を用い、ベンゾトリアゾール系金属腐食防止剤1H−ベンゾトリアゾール[同上]を添加しなかったこと以外は実施例1と同様に感圧接着剤塗工液を調製した。
この塗工液を用い、感圧接着剤組成物の諸特性を求めた。その結果を第1表に示す。
実施例3
実施例1において、アクリル酸n−ブチル77質量部、アクリル酸メチル20質量部、アクリル酸3質量部の代わりにアクリル酸n−ブチル73質量部、アクリル酸メチル20質量部、アクリル酸7質量部を用い、ベンゾトリアゾール系金属腐食防止剤1H−ベンゾトリアゾール[同上]を添加しなかったこと以外は実施例1と同様に感圧接着剤塗工液を調製した。
この塗工液を用い、感圧接着剤組成物の諸特性を求めた。その結果を第1表に示す。
実施例4
実施例1において、アクリル酸n−ブチル77質量部、アクリル酸メチル20質量部、アクリル酸3質量部の代わりにアクリル酸n−ブチル79.5質量部、アクリル酸メチル20質量部、アクリル酸0.5質量部を用い、ベンゾトリアゾール系金属腐食防止剤1H−ベンゾトリアゾール[同上]を添加しなかったこと以外は実施例1と同様に感圧接着剤塗工液を調製した。
この塗工液を用い、感圧接着剤組成物の諸特性を求めた。その結果を第1表に示す。
実施例5
実施例1において、アクリル酸n−ブチル77質量部、アクリル酸メチル20質量部、アクリル酸3質量部の代わりにアクリル酸n−ブチル70質量部、アクリル酸メチル20質量部、アクリル酸10質量部を用い、ベンゾトリアゾール系金属腐食防止剤1H−ベンゾトリアゾール[同上]を添加しなかったこと以外は実施例1と同様に感圧接着剤塗工液を調製した。
この塗工液を用い、感圧接着剤組成物の諸特性を求めた。その結果を第1表に示す。
実施例6
実施例1において、アクリル酸n−ブチル77質量部、アクリル酸メチル20質量部、アクリル酸3質量部の代わりにアクリル酸n−ブチル70質量部、アクリル酸メチル20質量部、アクリル酸4−ヒドロキシブチル10質量部を用い、ベンゾトリアゾール系金属腐食防止剤1H−ベンゾトリアゾール[同上]を添加しなかったこと以外は実施例1と同様に感圧接着剤塗工液を調製した。
この塗工液を用い、感圧接着剤組成物の諸特性を求めた。その結果を第1表に示す。
実施例7
ベンゾトリアゾール系金属腐食防止剤1H−ベンゾトリアゾール[同上]およびトリレンジイソシアナート系ポリイソシアナート化合物からなる架橋剤[日本ポリウレタン社製、商品名「コロネートL」]2.0質量部を添加しなかったこと以外は実施例1と同様に感圧接着剤塗工液を調製した。
この塗工液を用い、感圧接着剤組成物の諸特性を求めた。その結果を第1表に示す。
比較例1
実施例1において、近赤外線吸収剤[住友金属鉱山(株)製、商品名「YMF−01」]25質量部の代わりに、フタロシアニン系色素である有機系近赤外線吸収剤4種[日本触媒(株)製、商品名「イーエクスカラーIR−12」0.10質量部、同商品名「イーエクスカラーIR−14」0.08質量部、同商品名「TX−EX−906B」0.05質量部、同商品名「TX−EX−910B」0.30質量部]を加えた以外は、実施例1と同様にして感圧接着剤塗工液を調製した。
この塗工液を用い、感圧接着剤組成物の諸特性を求めた。その結果を第1表に示すと共に、耐候試験前後の透過率曲線をFig.1に示す。
Claims (10)
- ディスプレイパネルの光学フィルタに用いられる感圧接着剤組成物であって、(A)分子内に架橋性官能基を有する(メタ)アクリル酸エステル系共重合体、(B)架橋剤、及び(C)複合酸化タングステンからなる近赤外線吸収剤を含み、架橋後において、80℃の温度における貯蔵弾性率(G’)が1×104〜1×106Paであり、かつガラス転移温度(Tg)が−30℃以上であることを特徴とするディスプレイ用感圧接着剤組成物。
- (A)分子内に架橋性官能基を有する(メタ)アクリル酸エステル系共重合体が、該共重合体を構成する単量体の全量に基づき、0.1〜20質量%の分子内に架橋性反応基を有する単量体ユニットを含有する、請求の範囲1記載のディスプレイ用感圧接着剤組成物。
- 分子内に架橋性官能基を有する(メタ)アクリル酸エステル系共重合体において、架橋性官能基がエチレン性不飽和カルボン酸由来のものである、請求の範囲1又は2に記載のディスプレイ用感圧接着剤組成物。
- エチレン性不飽和カルボン酸の含有量が前記(メタ)アクリル酸エステル系共重合体を構成する単量体全量に基づき、1〜8質量%である請求の範囲3に記載のディスプレイ用感圧接着剤組成物。
- (A)成分の(メタ)アクリル酸エステル系共重合体の重量平均分子量が30万〜150万である請求の範囲1乃至4のいずれかに記載のディスプレイ用感圧接着剤組成物。
- (B)成分の架橋剤が、ポリイソシアナート化合物及び/又は金属キレート化合物である請求の範囲1乃至5のいずれかに記載のディスプレイ用感圧接着剤組成物。
- (C)成分の複合酸化タングステンが、式(1−a)
Cs0.2〜0.4WO2.5〜3.0 …(1−a)
で表されるセシウム含有複合酸化タングステンである請求の範囲1乃至6のいずれかに記載のディスプレイ用感圧接着剤組成物。 - (C)成分の含有量が、(A)成分の(メタ)アクリル酸エステル系共重合体100質量部に対して、3〜40質量部である請求の範囲1乃至7のいずれかに記載のディスプレイ用感圧接着剤組成物。
- ディスプレイパネルが、プラズマディスプレイパネル又は液晶ディスプレイパネルである請求の範囲1乃至8のいずれかに記載のディスプレイ用感圧接着剤組成物。
- シート状である請求の範囲1乃至9のいずれかに記載のディスプレイ用感圧接着剤組成物。
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