KR20200040239A - 적층체 및 터치패널 - Google Patents
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Abstract
[과제] 점착제층을 통하여, 수분 흡수능이 높은 폴리카보네이트판 및 다른 층을 갖는 적층체로서, 고내구 조건하에서 내블리스터성 및 내백화성이 우수한 적층체를 제공한다.
[해결 수단] 제1층과 제2층이 점착제층을 통하여 적층하여 이루어지는 적층체이며, 상기 제2층이 85℃/85% RH 환경하에 72시간 방치되기 전후에 있어서의 중량비(상기 방치 후의 중량/상기 방치 전의 중량)가 1.0010∼1.0050의 폴리카보네이트판이며, 상기 점착제층이 중합성 매크로 모노머 및 가교성 작용기 함유 모노머를 포함하는 모노머 성분의 공중합체인 (메타)아크릴계 공중합체(A)와, 탄소수 2 이상의 알킬렌옥시기를 갖는 이소시아네이트계 가교제(B)를 함유하는 점착제 조성물로 형성되는 것을 특징으로 하는 적층체.
[해결 수단] 제1층과 제2층이 점착제층을 통하여 적층하여 이루어지는 적층체이며, 상기 제2층이 85℃/85% RH 환경하에 72시간 방치되기 전후에 있어서의 중량비(상기 방치 후의 중량/상기 방치 전의 중량)가 1.0010∼1.0050의 폴리카보네이트판이며, 상기 점착제층이 중합성 매크로 모노머 및 가교성 작용기 함유 모노머를 포함하는 모노머 성분의 공중합체인 (메타)아크릴계 공중합체(A)와, 탄소수 2 이상의 알킬렌옥시기를 갖는 이소시아네이트계 가교제(B)를 함유하는 점착제 조성물로 형성되는 것을 특징으로 하는 적층체.
Description
본 발명은 적층체 및 터치패널에 관한 것이다.
최근, 스마트폰 및 태블릿형 컴퓨터의 시장은 확대되고 있고, 이것들에는 통상은 터치패널이 탑재되어 있다. 터치패널은 각종 재료의 적층체이며, 각종 재료의 적층에 점착제가 사용되고 있다(특허문헌 1 및 2 참조).
터치패널의 지지체 및 커버 부재(표면 지지체)의 재료로서 폴리카보네이트가 사용되는 경우가 많다. 폴리카보네이트는 그 제조 공정상의 이유로 수분을 포함하고 있고, 점착 시트를 폴리카보네이트판에 첩부하여 내구성 시험(예를 들면, 내블리스터성 및 내백화성의 평가 시험)에 투입하면, 이 수분에 유래하는 발포가 생긴다.
또한, 터치패널의 자동차 용도에의 전개도 확대되어 가고 있지만, 자동차 용도에서는 여름철에 고온·고습도가 되는 등의 이유로, 일반 용도 이상의 고내구성이 요구된다. 그렇지만, 종래의 점착제에서는, 자동차 용도를 상정한 고내구 조건(고온·고습도 조건)을 해결할 수 없었다.
본 발명자들의 검토에 의하면, 점착제의 적용 대상으로서 폴리카보네이트판을 사용하는 경우에 있어서, 폴리카보네이트판의 수분 흡수능이 낮은 경우에는 전술의 내구성은 그다지 문제가 되지 않지만, 폴리카보네이트판의 수분 흡수능이 높은 경우에는 전술의 내구성이 큰 문제가 되는 것을 알았다. 본 발명의 과제는, 점착제층을 통하여, 수분 흡수능이 높은 폴리카보네이트판 및 다른 층을 갖는 적층체로서, 고내구 조건하에서 내블리스터성 및 내백화성이 우수한 적층체를 제공하는 것에 있다.
본 발명자들은 상기 과제를 해결하기 위해 예의 검토를 행했다. 그 결과, 이하의 구성을 갖는 적층체가 상기 과제를 해결할 수 있는 것을 발견하고, 본 발명을 완성하게 되었다.
본 발명은, 예를 들면, 이하의 [1]∼[3]에 관한 것이다.
[1] 제1층과 제2층이 점착제층을 통하여 적층하여 이루어지는 적층체이며, 상기 제2층이 85℃/85% RH 환경하에 72시간 방치되는 전후에 있어서의 중량비(상기 방치 후의 중량/상기 방치 전의 중량)가 1.0010∼1.0050의 폴리카보네이트판이며, 상기 점착제층이 중합성 매크로 모노머 및 가교성 작용기 함유 모노머를 포함하는 모노머 성분의 공중합체인 (메타)아크릴계 공중합체(A)와, 탄소수 2 이상의 알킬렌옥시기를 갖는 이소시아네이트계 가교제(B)를 함유하는 점착제 조성물로 형성되는 것을 특징으로 하는 적층체.
[2] 상기 (메타)아크릴계 공중합체(A)가 상기 중합성 매크로 모노머를 1∼35질량%, 및 상기 가교성 작용기 함유 모노머를 0.5∼20질량% 포함하는 모노머 성분의 공중합체인 상기 [1]에 기재된 적층체.
[3] 상기 [1] 또는 [2]에 기재된 적층체를 포함하는 터치패널.
본 발명에 의하면, 점착제층을 통하여, 수분 흡수능이 높은 폴리카보네이트판 및 다른 층을 갖는 적층체로서, 고내구 조건하에서 내블리스터성 및 내백화성이 우수한 적층체를 제공할 수 있다.
도 1은 저항막 방식의 터치패널에 있어서의 터치패널 유닛의 예를 모식적으로 도시하는 단면도이다.
도 2는 정전 용량 방식의 터치패널에 있어서의 터치패널 유닛의 예를 모식적으로 도시하는 단면도이다.
도 2는 정전 용량 방식의 터치패널에 있어서의 터치패널 유닛의 예를 모식적으로 도시하는 단면도이다.
(발명을 실시하기 위한 형태)
이하, 본 발명을 실시하기 위한 형태에 대해, 상세하게 설명한다. 또한, 본 명세서에 있어서, 아크릴 및 메타크릴을 총칭하여 「(메타)아크릴」이라고도 기재한다.
[적층체]
본 발명의 적층체는 제1층과 제2층이 점착제층을 통하여 적층되어 있다. 예를 들면, 본 발명의 적층체는 제1층과, 점착제층과, 제2층을 적층 방향으로 이 순서로 갖는다.
상기 제2층은 85℃/85% RH 환경하에 72시간 방치되기 전후에 있어서의 중량비(상기 방치 후의 중량/상기 방치 전의 중량)가 1.0010∼1.0050인 폴리카보네이트판이다. 상기 점착제층은 중합성 매크로 모노머 및 가교성 작용기 함유 모노머를 포함하는 모노머 성분의 공중합체인 (메타)아크릴계 공중합체(A)와, 탄소수 2 이상의 알킬렌옥시기를 갖는 이소시아네이트계 가교제(B)를 함유하는 점착제 조성물로 형성된다.
<제1층>
제1층으로서는, 예를 들면, 폴리에스테르(예: 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET), 폴리에틸렌나프탈레이트(PEN)), 폴리카보네이트(PC), 폴리메틸메타크릴레이트(PMMA), 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리염화비닐, 폴리우레탄, 폴리아미드, 아크릴로니트릴-부타디엔-스티렌 공중합체, 에틸렌-아세트산 비닐 공중합체 등의 플라스틱제 필름; 유리판; 후술하는 투명 도전막; 투명 도전막 부착 플라스틱제 필름, 투명 도전막 부착 유리판을 들 수 있다.
제1층은, 예를 들면, 후술하는 터치패널 유닛을 구성하는 층이다.
제1층은, 예를 들면, 편광판을 포함하는 광학 필름이다. 편광판으로서는 편광자의 편면 또는 양면에 적당한 투명 보호 필름이 첩합된 것이 일반적으로 사용된다. 투명 보호 필름으로서는, 예를 들면, 셀룰로오스계 수지, 환상 폴리올레핀계 수지, (메타)아크릴계 수지, 페닐말레이미드계 수지, 폴리카보네이트계 수지를 들 수 있다.
제1층은, 예를 들면, 기재와, 기재의 일방의 면에 형성된 점착제층을 갖는 점착 시트에 유래하는 상기 기재이어도 된다. 기재로서는, 상기 플라스틱제 필름을 들 수 있다. 점착제층은 (메타)아크릴계 공중합체(A)와, 탄소수 2 이상의 알킬렌옥시기를 갖는 이소시아네이트계 가교제(B)를 함유하는 상기 점착제 조성물로 형성되어 있다.
제1층의 두께는 통상은 5∼1000㎛, 바람직하게는 10∼500㎛이다.
<제2층>
제2층은 폴리카보네이트판(이하 「PC판」이라고도 함)이다.
상기 PC판의, 85℃/85% RH 환경하에 72시간 방치되는 전후에 있어서의 중량비(상기 방치 후의 중량/상기 방치 전의 중량)는 1.0010∼1.0050이며, 바람직하게는 1.0015∼1.0040이고, 보다 바람직하게는 1.0018∼1.0035이다. 상기 중량비는 이하와 같이 정의, 측정되는 값이다. PC판을 85℃ dry 환경하에 72시간 방치하고, 상기 환경에서 꺼낸 직후에 그 중량(중량 1: 습열 환경하 방치 전의 중량)을 측정한다. 그 후 85℃/85% RH 환경하에 PC판을 72시간 방치하고, 상기 환경에서 꺼낸 직후에 그 중량(중량 2: 습열 환경하 방치 후의 중량)을 측정한다. 이 85℃/85% RH 환경 투입 전후의 중량 1, 2로부터, 중량비(중량 2/중량 1)를 산출한다.
종래의 적층체에서는, 상기 PC판의 수분 흡수능이 낮아 상기 중량비가 1.0010미만이면 내구성 시험에 있어서 문제 없지만, 상기 PC판의 수분 흡수능이 높아 상기 중량비가 1.0010 이상이면 내구성 시험에서 블리스터나 백화가 발생하는 경우가 있다. 본 발명의 적층체에서는, 상기 PC판의 상기 중량비가 1.0010 이상이어도, 내블리스터성 및 내백화성이 우수하다. 이것은 본 발명의 적층체를 구성하는 점착제층이 수분을 흡수하기 쉽고, 또 블리스터 현상의 발생을 억제하기에 충분한 고탄성을 갖기 때문이다.
상기 PC판의 밀도는, 통상은 1.000∼1.120g/cm 3, 바람직하게는 1.050∼1.110g/cm3, 보다 바람직하게는 1.080∼1.100g/cm3이다. 종래의 적층체에서는, 상기 PC판의 밀도가 1.120g/cm3 초과이면 내구성 시험에서 문제가 없지만, 밀도가 1.120g/cm3 이하이면 내구성 시험에서 블리스터나 백화가 발생하는 경우가 있다. 본 발명의 적층체에서는, 상기 PC판의 밀도가 1.120g/cm3 이하이어도, 내구성 시험에 있어서 블리스터나 백화 등의 발생이 억제되고 있다.
제2층은, 예를 들면, 후술하는 터치패널 유닛을 구성하는 투명성 부재로서의 PC판이다. 또한 제2층은, 예를 들면, 광학 필름이 상기 점착제층을 통하여 첩부되는 PC판이다.
상기 PC판의 두께는 통상은 0.3∼3mm, 바람직하게는 0.5∼2mm이다.
<점착제층>
점착제층은 이하에 설명하는 (메타)아크릴계 공중합체(A)와, 탄소수 2 이상의 알킬렌옥시기를 갖는 이소시아네이트계 가교제(B)(이하, 단지 「이소시아네이트계 가교제(B)」라고도 함)를 함유하는 점착제 조성물로 형성된다.
상기 점착제 조성물을 사용함으로써, 고내구 조건하에서도 내블리스터성 및 내백화성을 갖고, 또한 제1 및 제2층에 대한 양호한 밀착성을 갖는 점착제층을 형성할 수 있다.
《(메타)아크릴계 공중합체(A)》
(메타)아크릴계 공중합체(A)는 중합성 매크로 모노머 및 가교성 작용기 함유 모노머를 포함하는 모노머 성분의 공중합체이며, 상기 모노머 성분을 공중합하여 얻어진다. 모노머 성분은, 통상은, 중합성 불포화기 함유 모노머이다.
<중합성 매크로 모노머>
상기 모노머 성분은 중합성 매크로 모노머를 포함한다.
중합성 매크로 모노머는 중합성 불포화기를 가지고 있다. 중합성 불포화기로서는, 예를 들면, 에틸렌성 불포화 이중결합을 들 수 있다. 일례를 들면, 말단에 (메타)아크릴로일기를 갖는 중합체이다.
중합성 매크로 모노머는, 모노머 성분의 중합시에, 예를 들면, 상기 중합성 불포화기에 있어서 (메타)아크릴계 공중합체(A)를 형성하는 다른 모노머와 라디칼 중합 반응하여, (메타)아크릴계 공중합체(A) 속에 받아들여진다. (메타)아크릴계 공중합체(A)로서 보면, 중합성 매크로 모노머에 근거하는 측쇄가 형성되게 된다. 이 측쇄에 의해, (메타)아크릴계 공중합체(A)의 분자끼리가 밀집하는 것이 방지된다.
중합성 매크로 모노머는, 예를 들면, 중량평균 분자량(Mw)이 통상은 500∼10만, 바람직하게는 1000∼5만의 중합체이다. 본 명세서에 있어서 중합성 매크로 모노머의 중량평균 분자량(Mw)이란 겔 퍼미에이션 크로마토그래피(GPC)법에 의해 측정한 표준 폴리스티렌 환산의 중량평균 분자량이다.
중합성 매크로 모노머는 유리전이온도(Tg)가 바람직하게는 50∼180℃, 보다 바람직하게는 80∼150℃이다. 이 때문에, (메타)아크릴계 공중합체(A)는 Tg의 관점에서 단단하고, 얻어지는 점착제층은 내블리스터성이 우수하다. 중합성 매크로 모노머의 Tg는 Fox의 식으로 구한 값을 채용해도 되고, 시판품을 사용하는 경우에는 카탈로그 기재값을 채용해도 된다.
중합성 매크로 모노머를 구성하는 중합체쇄(주쇄) 부분의 모노머의 예로서는 메틸(메타)아크릴레이트, 에틸(메타)아크릴레이트, n-부틸(메타)아크릴레이트, iso-부틸(메타)아크릴레이트 및 tert-부틸(메타)아크릴레이트 등의 알킬(메타)아크릴레이트를 들 수 있고, 상기 알킬기의 탄소수는 1∼20인 것이 바람직하고, 또한 (메타)아크릴로니트릴; 스티렌 및 α-메틸스티렌 등의 스티렌계 모노머도 들 수 있다. 상기 모노머는 1종 단독으로 사용해도 되고, 2종 이상을 사용해도 된다.
중합성 매크로 모노머는, 예를 들면, (메타)아크릴계 매크로 모노머, (메타)아크릴로니트릴계 매크로 모노머, 및 스티렌계 매크로 모노머가 바람직하고, 공지의 여러 방법에 따라 제조할 수 있고, 예를 들면, 일본 특개 2013-018227호의 단락 [0039]에 기재된 방법에 의해 제조할 수 있다.
중합성 매크로 모노머로서는, 시판품을 사용해도 되고, 예를 들면, 주쇄 구성 모노머가 메틸메타크릴레이트인 매크로 모노머(제품명: 45% AA-6(AA-6S), AA-6; 토아고세제), 주쇄가 스티렌/아크릴로니트릴의 공중합체인 매크로 모노머(제품명: AN-6S; 토아고세제), 주쇄 구성 모노머가 부틸아크릴레이트인 매크로 모노머(제품명: AB-6; 토아고세제)를 들 수 있고, 이것들은 말단이 메타크릴로일기이다.
중합성 매크로 모노머는 1종 단독으로 사용해도 되고, 2종 이상을 사용해도 된다.
전체 모노머 성분 중의 중합성 매크로 모노머량은 통상은 1∼35질량%, 바람직하게는 2∼33질량%, 보다 바람직하게는 5∼30질량%이다. 또한 중합성 매크로 모노머 유래의 구조단위량이 모노머 유래의 전체 구조단위 중, 본 단락 기재의 상기 범위 내인 것이 바람직하다. 중합성 매크로 모노머량이 상기 범위에 있으면, 제1 및 제2층과 점착제층의 계면에서의 발포 확대의 억제에 의해 내블리스터성이 우수하고, 또한 이들 층 사이에서의 밀착성이 우수하다. 상기 구조 단위량은, 예를 들면, 모노머 장입량으로부터 산출할 수 있으며, 다른 예에서도 마찬가지이다.
<가교성 작용기 함유 모노머>
상기 모노머 성분은 가교성 작용기 함유 모노머를 포함한다.
가교성 기는 이소시아네이트계 가교제(B)와 가교 반응할 수 있는 작용기로서, 예를 들면, 수산기 및 산기를 들 수 있다. 가교성 작용기 함유 모노머로서는, 예를 들면, 수산기 함유 모노머, 산기 함유 모노머를 들 수 있고, 이것들 중에서도 수산기 함유 모노머가 바람직하다.
수산기 함유 모노머로서는, 예를 들면, 수산기 함유 (메타)아크릴레이트를 들 수 있고, 구체적으로는, 2-히드록시에틸(메타)아크릴레이트, 2-히드록시프로필(메타)아크릴레이트, 4-히드록시부틸(메타)아크릴레이트, 6-히드록시헥실(메타)아크릴레이트, 8-히드록시옥틸(메타)아크릴레이트 등의 히드록시알킬(메타)아크릴레이트를 들 수 있다.
산기로서는, 예를 들면, 카르복실기, 산무수물기, 인산기, 황산기를 들 수 있다. 카르복실기 함유 모노머로서는, 예를 들면, (메타)아크릴산 β-카르복시에틸, (메타)아크릴산 5-카르복시펜틸, 숙신산 모노(메타)아크릴로일옥시에틸에스테르, ω-카르복시폴리카프로락톤모노(메타)아크릴레이트 등의 카르복실기 함유 (메타)아크릴레이트; (메타)아크릴산, 이타콘산, 크로톤산, 푸마르산, 말레산을 들 수 있다. 카르복실기 이외의 산기 함유 모노머로서는, 예를 들면, 무수 프탈산, 무수 말레산 등의 산무수물기 함유 모노머; 측쇄에 인산기를 갖는 (메타)아크릴계 모노머 등의 인산기 함유 모노머; 측쇄에 황산기를 갖는 (메타)아크릴계 모노머 등의 황산기 함유 모노머를 들 수 있다.
또한, 하나의 실시태양에 있어서, 점착제층이 접하는 층의, 산기에 의한 부식이 문제가 되는 경우, 예를 들면, 상기 점착제 조성물로 형성된 점착제층이 금속 또는 금속 산화물로 이루어지는 배선과 직접 접촉하는 경우, 산기 함유 모노머는 실질적으로 사용하지 않는 것이 바람직하고, 즉, (메타)아크릴계 공중합체(A)는 상기 산기를 실질적으로 갖지 않는 것이 바람직하다. 산기를 실질적으로 갖지 않는다는 것은, 예를 들면, (메타)아크릴계 공중합체(A)의 산가가 0.5mgKOH/g 이하인 것을 의미한다.
가교성 작용기 함유 모노머 중에서도, 수산기 함유 모노머가 바람직하다. 수산기 함유 모노머 유래의 수산기의 적어도 일부는 (메타)아크릴계 공중합체(A) 중에서 가교점이 되고, 예를 들면, 이소시아네이트계 가교제(B)의 이소시아네이트기와 반응함으로써 가교 구조를 형성할 수 있다.
가교성 작용기 함유 모노머는 1종 단독으로 사용해도 되고, 2종 이상을 사용해도 된다.
전체 모노머 성분 중의 가교성 작용기 함유 모노머량은, 통상은 0.5∼20질량%, 바람직하게는 1.5∼15질량%, 보다 바람직하게는 2∼13질량%이다. 또한 가교성 작용기 함유 모노머 유래의 구조단위량이, 모노머 유래의 전체 구조단위 중, 본 단락 기재의 상기 범위 내인 것이 바람직하다. 이러한 태양이면, (메타)아크릴계 공중합체(A)의 가교 구조가 적절하게 형성되어, 적당한 유연성을 갖는 점착제층이 얻어진다.
<알콕시알킬(메타)아크릴레이트>
상기 모노머 성분은 알콕시알킬(메타)아크릴레이트를 포함하는 것이 바람직하다. 알콕시알킬(메타)아크릴레이트 유래의 구조단위를 포함하는 공중합체를 사용함으로써, 고습 환경하에서 점착제층 중에 흡수된 수분을 점착제층 내에서 분산시켜, 내블리스터성 및 내백화성을 높일 수 있다.
알콕시알킬(메타)아크릴레이트에 있어서의 알콕시알킬기의 탄소수는 통상은 2∼18, 바람직하게는 2∼12, 더 바람직하게는 2∼10이다. 알콕시알킬(메타)아크릴레이트로서는, 예를 들면, 메톡시메틸(메타)아크릴레이트, 2-메톡시에틸(메타)아크릴레이트, 2-에톡시에틸(메타)아크릴레이트, 3-메톡시프로필(메타)아크릴레이트, 3-에톡시프로필(메타)아크릴레이트, 4-메톡시부틸(메타)아크릴레이트, 4-에톡시부틸(메타)아크릴레이트를 들 수 있다.
알콕시알킬(메타)아크릴레이트는 1종 단독으로 사용해도 되고, 2종 이상을 사용해도 된다.
전체 모노머 성분 중의 알콕시알킬(메타)아크릴레이트량은 통상은 50∼98질량%, 바람직하게는 55∼95질량%, 보다 바람직하게는 60∼90질량%이다. 또한 알콕시알킬(메타)아크릴레이트 유래의 구조단위량이, 모노머 유래의 전체 구조단위 중, 본 단락 기재의 상기 범위 내인 것이 바람직하다. 알콕시알킬(메타)아크릴레이트량이 상기 하한값 이상이면, 알콕시기가 친수성을 갖기 때문에, 점착제층에 침입한 수분을 분산시킴으로써 내블리스터성 및 내백화성이 높아지고; 또한 상기 상한값 이하이면, 제1 및 제2층과 점착제층의 밀착성이 우수하다.
<다른 모노머>
상기 모노머 성분은, 상기 모노머 이외의 다른 모노머를 더 포함해도 된다. 상기 모노머 이외의 다른 모노머로서는, 예를 들면, 알킬(메타)아크릴레이트, 지환식 탄화수소기 또는 방향족 탄화수소기 함유 (메타)아크릴레이트, 알콕시폴리알킬렌글리콜모노(메타)아크릴레이트, 스티렌계 모노머, 아미드기 함유 모노머, 아미노기 함유 모노머, 시아노기 함유 모노머, 아세트산 비닐을 들 수 있다.
알킬(메타)아크릴레이트에서의 알킬기의 탄소수는 1∼20인 것이 바람직하다. 알킬(메타)아크릴레이트로서는, 예를 들면, 메틸(메타)아크릴레이트, 에틸(메타)아크릴레이트, n-프로필(메타)아크릴레이트, iso-프로필(메타)아크릴레이트, n-부틸(메타)아크릴레이트, iso-부틸(메타)아크릴레이트, tert-부틸(메타)아크릴레이트, 펜틸(메타)아크릴레이트, 헥실(메타)아크릴레이트, 헵틸(메타)아크릴레이트, 2-에틸헥실(메타)아크릴레이트, n-옥틸(메타)아크릴레이트, iso-옥틸(메타)아크릴레이트, 노닐(메타)아크릴레이트, iso-노닐(메타)아크릴레이트, 데실(메타)아크릴레이트, iso-데실(메타)아크릴레이트, 운데카(메타)아크릴레이트, 라우릴(메타)아크릴레이트, 올레일(메타)아크릴레이트, n-스테아릴(메타)아크릴레이트, iso-스테아릴(메타)아크릴레이트, 디데카(메타)아크릴레이트를 들 수 있다.
지환식 탄화수소기 또는 방향족 탄화수소기 함유 (메타)아크릴레이트로서는, 예를 들면, 시클로헥실(메타)아크릴레이트, 이소보르닐(메타)아크릴레이트, 아다만틸(메타)아크릴레이트, 벤질(메타)아크릴레이트, 페닐(메타)아크릴레이트, 페녹시기에틸(메타)아크릴레이트를 들 수 있다.
알콕시폴리알킬렌글리콜모노(메타)아크릴레이트로서는, 예를 들면, 메톡시디에틸렌글리콜모노(메타)아크릴레이트, 메톡시디프로필렌글리콜모노(메타)아크릴레이트, 에톡시트리에틸렌글리콜모노(메타)아크릴레이트, 에톡시디에틸렌글리콜모노(메타)아크릴레이트, 메톡시트리에틸렌글리콜모노(메타)아크릴레이트를 들 수 있다.
스티렌계 모노머로서는, 예를 들면, 스티렌; 메틸스티렌, 디메틸스티렌, 트리메틸스티렌, 프로필스티렌, 부틸스티렌, 헥실스티렌, 헵틸스티렌, 옥틸스티렌 등의 알킬스티렌; 플루오로스티렌, 클로로스티렌, 브로모스티렌, 디브로모스티렌 등의 할로겐화 스티렌; 니트로스티렌, 아세틸스티렌, 메톡시스티렌 등의 작용기화 스티렌을 들 수 있다.
아미드기 함유 모노머로서는, 예를 들면, (메타)아크릴아미드, N-메틸(메타)아크릴아미드, N-에틸(메타)아크릴아미드, N-프로필(메타)아크릴아미드, N-헥실(메타)아크릴아미드 등의 N-알킬(메타)아크릴아미드, N,N-디메틸(메타)아크릴아미드, N,N-디에틸(메타)아크릴아미드 등의 N,N-디알킬(메타)아크릴아미드; N-비닐피롤리돈, N-비닐카프로락탐, (메타)아크릴로일모르폴린 등의 질소계 헤테로환 함유 모노머를 들 수 있다.
아미노기 함유 모노머로서는, 예를 들면, N,N-디메틸아미노에틸(메타)아크릴레이트, N,N-디에틸아미노에틸(메타)아크릴레이트 등의 N,N-디알킬아미노알킬(메타)아크릴레이트를 들 수 있다.
시아노기 함유 모노머로서는, 예를 들면, 시아노(메타)아크릴레이트, (메타)아크릴로니트릴을 들 수 있다.
다른 모노머는 1종 단독으로 사용해도 되고, 2종 이상을 사용해도 된다.
전체 모노머 성분 중의 다른 모노머량은 35질량% 이하인 것이 바람직하다. 또한 다른 모노머 유래의 구조단위량이 모노머 유래의 전체 구조단위 중, 35질량% 이하인 것이 바람직하다.
<(메타)아크릴계 공중합체(A)의 구성 및 제조 방법>
(메타)아크릴계 공중합체(A)의 겔 퍼미에이션 크로마토그래피(GPC)법에 의해 측정되는 중량평균 분자량(Mw)은 통상은 10만∼80만, 바람직하게는 15만∼60만, 보다 바람직하게는 20만∼50만이다. 이러한 태양이면, 고온 내구성이 우수한 점착제층을 얻을 수 있다.
(메타)아크릴계 공중합체(A)의 분자량 분포(Mw/Mn; Mn은 수평균 분자량)는 통상은 1.5∼15, 바람직하게는 2∼13, 보다 바람직하게는 5∼12이다. 이러한 태양이면, 고온 내구성이 우수한 점착제층을 얻을 수 있다.
Mw 및 Mw/Mn은, 예를 들면, 실시예에 기재된 방법으로 측정할 수 있다.
(메타)아크릴계 공중합체(A)의, 소위 Fox의 식에 의해 구한 유리전이온도(Tg)는 통상은 -80∼0℃, 바람직하게는 -70∼-10℃이다. 이러한 태양이면, 상온(25℃)에서 우수한 접착 강도를 갖는 점착제층을 얻을 수 있다. 또한 Tg가 지나치게 높아지면 점착제층의 제1, 제2층에 대한 친화성이 나빠져, 발포나 들뜸 등의 불량이 생기기 쉬워지는 경우가 있다.
Fox의 식에 있어서의 각 모노머로부터 형성된 호모 폴리머의 유리전이온도(Tg)는, 예를 들면, Polymer Handbooｋ Fourth Edition(Wiley-Interscience 2003)에 기재된 값을 채용할 수 있다.
점착제 조성물 중의 (메타)아크릴계 공중합체(A)와 이소시아네이트계 가교제(B)의 합계 함유량은, 점착제 조성물의 고형분 100질량% 중, 통상은 70질량% 이상, 바람직하게는 75질량% 이상, 보다 바람직하게는 80질량% 이상이다. 또한, 고형분이란 용매를 제거하는 성분이다.
(메타)아크릴계 공중합체(A)는 공지의 방법에 의해 제조할 수 있지만, 용액중합에 의해 제조하는 것이 바람직하다. 구체적으로는 반응 용기 내에 모노머 성분 및 중합 용매를 장입하고, 질소 가스 등의 불활성 가스 분위기하에서, 중합개시제를 첨가하고, 반응온도 50∼90℃ 정도로 가열하고, 2∼20시간 반응시킨다. 또한 중합 반응 중에, 중합개시제, 연쇄이동제, 모노머 성분, 중합 용매를 적당히 추가 첨가해도 된다.
중합개시제로서는, 예를 들면, 통상의 유기계 중합개시제를 들 수 있고, 구체적으로는, 과산화 벤조일, 과산화 라우로일 등의 과산화물, 2,2'-아조비스이소부티로니트릴 등의 아조 화합물을 들 수 있다. 이것들 중에서도, 아조 화합물이 바람직하다.
아조 화합물로서는, 예를 들면, 2,2'-아조비스이소부티로니트릴, 2,2'-아조비스(4-메톡시-2,4-디메틸발레로니트릴), 2,2'-아조비스(2-시클로프로필프로피오니트릴), 2,2'-아조비스(2,4-디메틸발레로니트릴), 2,2'-아조비스(2-메틸부티로니트릴), 1,1'-아조비스(시클로헥산-1-카르보니트릴), 2- (카르바모일아조)이소부티로니트릴, 2-페닐아조-4-메톡시-2,4-디메틸발레로니트릴, 2,2'-아조비스(2-아미디노프로판)디히드로클로리드, 2,2'-아조비스(N, N'-디메틸렌이소부틸아미딘), 2,2'-아조비스[2-메틸-N- (2-히드록시에틸)-프로피온아미드], 2,2'-아조비스(이소부틸아미드)디히드레이트, 4,4'-아조비스(4-시아노펜탄 산), 2,2'-아조비스(2-시아노프로판올), 디메틸-2,2'-아조비스(2-메틸프로피오네이트), 2,2'-아조비스[2-메틸-N- (2-히드록시에틸)프로피온아미드]를 들 수 있다.
중합개시제는 1종 단독으로 사용해도 되고, 2종 이상을 사용해도 된다.
중합개시제의 사용량은, 모노머 성분 100질량부에 대하여, 통상은 0.01∼5질량부이다. 이러한 태양이면, (메타)아크릴계 공중합체(A)의 Mw를 적절한 범위 내로 조정할 수 있다.
용액 중합에서는, 중합 용매로서는, 예를 들면, 벤젠, 톨루엔, 크실렌 등의 방향족 탄화수소; n-펜탄, n-헥산, n-헵탄, n-옥탄 등의 지방족 탄화수소; 시클로펜탄, 시클로헥산, 시클로헵탄, 시클로옥탄 등의 지환식 탄화수소; 디에틸에테르, 디이소프로필에테르, 1,2-디메톡시에탄, 디부틸에테르, 테트라히드로푸란, 디옥산, 아니솔, 페닐에틸에테르, 디페닐에테르 등의 에테르; 클로로포름, 사염화탄소, 1,2-디클로로에탄, 클로로벤젠 등의 할로겐화탄화수소; 아세트산 에틸, 아세트산 프로필, 아세트산 부틸, 프로피온산 메틸 등의 에스테르; 아세톤, 메틸에틸케톤, 디에틸케톤, 메틸이소부틸케톤, 시클로헥산온 등의 케톤; N,N-디메틸포름아미드, N,N-디메틸아세트아미드, N-메틸피롤리돈 등의 아미드; 아세토니트릴, 벤조니트릴 등의 니트릴; 디메틸술폭시드, 술포란 등의 술폭시드를 들 수 있다.
중합 용매는 1종 단독으로 사용해도 되고, 2종 이상을 사용해도 된다.
《이소시아네이트계 가교제(B)》
이소시아네이트계 가교제(B)는 (메타)아크릴계 공중합체(A)와 가교 반응을 일으킬수 있는 성분이다. 이소시아네이트계 가교제(B)는, 예를 들면, 1분자 중에 2 이상의 이소시아네이트(-N=C=O)기를 갖는 이소시아네이트 화합물이다. 1분자 중의 이소시아네이트기 수는 바람직하게는 2∼8, 보다 바람직하게는 2∼6이다.
이소시아네이트계 가교제(B)는 탄소수 2 이상의 알킬렌옥시기를 갖는다. 여기에서 「알킬렌옥시기」란 -R-O-로 표시되는 2가의 기이며, R은 탄소수 2 이상의 알칸디일기이다. 알킬렌옥시기의 탄소수의 상한은 통상은 10, 바람직하게는 8이다.
또, 예를 들면, 톨릴렌디이소시아네이트와 트리메틸올프로판의 반응물은 -CH2-O-는 갖지만, 탄소수 2 이상의 알킬렌옥시기(2가의 기)는 갖지 않는다.
탄소수 2 이상의 알킬렌옥시기는 상기 가교제(B) 중에 후술하는 식 (3)과 같이 락톤의 개환 구조의 일부로서 포함되어 있어도 되고, 후술하는 식 (4)와 같이 포함되어 있어도 된다. 예를 들면, 락톤 변성기 및/또는 알킬렌옥사이드 변성기를 갖는 이소시아네이트계 가교제가 바람직하고, 다가 알코올을 락톤 변성 및/또는 알킬렌옥사이드 변성하여 이루어지는 화합물에, 2분자 이상의 다작용 이소시아네이트 화합물이 우레탄 결합한 구조를 갖는 화합물을 들 수 있다. 또, 락톤 변성기란 락톤의 개환 구조이며, 알킬렌옥사이드 변성기란 알킬렌옥사이드의 개환 구조이다.
이소시아네이트계 가교제(B)는 탄소수 2 이상의 알킬렌옥시기를 가지므로, 가교점 간 거리가 길어진다. 일반적으로, 내구성을 높이기 위해 중합체 성분을 단단하게 하면 점착제층의 기재나 피착체에 대한 친화성이 저하되는 경향이 있지만, 가교점 간 거리가 긴 상기 가교제(B)를 사용함으로써 점착제층에 유연성이 부여되어 친화성이 향상되고, 따라서 단단함과 유연성이 양립 가능한 점착제층이 된다. 즉 본 발명에서는, (메타)아크릴계 공중합체(A)를 단단하게 함으로써 점착제층의 내구성을 높게 할 수 있고, 또한, 가교점 간 거리가 긴 상기 가교제(B)를 사용함으로써 상기 공중합체(A)의 단단함에 수반되는 제1 및 제2층에 대한 친화성의 저하를 막을 수 있다. 이 때문에, 수분 흡수능이 높은 폴리카보네이트판을 사용한 경우에도, 내구성(내블리스터성)이 양호한 적층체가 얻어진다.
다가 알코올로서는, 예를 들면, 트리메틸올프로판, 글리세린, 펜타에리트리톨 등의 3가 이상의 알코올을 들 수 있다. 다가 알코올에 있어서의 수산기 수는 바람직하게는 3∼8이다.
락톤으로서는, 예를 들면, β-프로피오락톤, γ-부티로락톤, δ-발레로락톤, ε-카프로락톤 등의 탄소수 3∼11의 환상 에스테르를 들 수 있고, 알킬렌옥사이드로서는, 예를 들면, 에틸렌옥사이드, 프로필렌옥사이드, 부틸렌옥사이드 등의 탄소수 2∼10의 알킬렌옥사이드를 들 수 있다.
다작용 이소시아네이트 화합물로서는, 예를 들면, 지방족 디이소시아네이트 및 지환족 디이소시아네이트, 및 이것들의 이소시아누레이트체 또는 뷰렛체를 들 수 있다. 지방족 디이소시아네이트로서는, 예를 들면, 에틸렌디이소시아네이트, 테트라메틸렌디이소시아네이트, 펜타메틸렌디이소시아네이트, 헥사메틸렌디이소시아네이트, 2-메틸-1,5-펜탄디이소시아네이트, 3-메틸-1,5-펜탄디이소시아네이트, 2,2,4-트리메틸-1,6-헥사메틸렌디이소시아네이트 등의 탄소수 4∼30의 지방족 디이소시아네이트를 들 수 있다. 지환족 디이소시아네이트로서는, 예를 들면, 이소포론디이소시아네이트, 시클로펜틸디이소시아네이트, 시클로헥실디이소시아네이트, 수소첨가 크실리덴디이소시아네이트, 수소첨가 톨릴렌디이소시아네이트, 수소첨가 디페닐메탄디이소시아네이트, 수소첨가 테트라메틸크실리덴디이소시아네이트 등의 탄소수 7∼30의 지환족 디이소시아네이트를 들 수 있다.
이소시아네이트계 가교제(B)로서는 트리메틸올프로판에 유래하는 골격 ((-O-CH2-)3-C-CH2CH3)을 갖는 가교제가 바람직하고, 식 (1) 또는 식 (2)로 표시되는 가교제가 보다 바람직하다.
식 (1) 및 (2) 중, R1A, R1B 및 R1C는 각각 독립적으로 식 (3)으로 표시되는 기 및/또는 식 (4)로 표시되는 기를 포함하는 기이며, R2A, R2B, R2C, R3A, R3B, R3C, R3D, R3E 및 R3F는, 각각 독립적으로 1,6-헥산디일기 등의 탄소수 4∼10의 알칸디일기이다.
식 (3) 중, R11은 탄소수 2∼10, 바람직하게는 4∼8의 알칸디일기이며, 직쇄상인 것이 보다 바람직하고, m은 1∼10의 정수, 바람직하게는 1∼6의 정수이다. 식 (4) 중, R21은 탄소수 2∼10, 바람직하게는 4∼8의 알칸디일기이며, n은 1∼10의 정수, 바람직하게는 1∼6의 정수이다.
식 (3)으로 표시되는 기 및/또는 식 (4)로 표시되는 기를 포함하는 기는, 예를 들면, 식 (3)으로 표시되는 기, 식 (4)로 표시되는 기, 식 (3)으로 표시되는 기와 식 (4)로 표시되는 기로 이루어지는 기이다.
점착제층의 탄성을 보다 높일 수 있는 관점에서, 이소시아네이트계 가교제(B)의 분자량은 500∼10,000인 것이 바람직하고, 1,500∼7,000인 것이 보다 바람직하다.
이소시아네이트계 가교제(B)로서는 시판의 가교제를 사용할 수 있다. 예를 들면, E402-80B(아사히카세이제), E405-70B(아사히카세이제), MFA-75B(아사히카세이제)를 들 수 있다.
이소시아네이트계 가교제(B)는 1종 단독으로 사용해도 되고, 2종 이상을 사용해도 된다.
점착제 조성물 중의 이소시아네이트계 가교제(B)의 함유량은 (메타)아크릴계 공중합체(A) 100질량부에 대하여, 통상은 0.01∼5질량부, 바람직하게는 0.05∼3질량부, 보다 바람직하게는 0.1∼2.5질량부이다. 이러한 태양이면, 가교 구조가 충분하고 또한 적절하게 형성되고, 따라서 응집력이 높고, 내구성이 우수한 점착제층을 얻을 수 있다.
《기타 가교제》
상기 점착제 조성물은 이소시아네이트계 가교제(B) 외에, 금속 킬레이트 가교제 및/또는 에폭시계 가교제 등의 기타 가교제를 함유해도 된다.
상기 점착제 조성물에 있어서, 상기 기타 가교제의 함유량은 (메타)아크릴계 공중합체(A) 100질량부에 대하여, 5질량부 이하인 것이 바람직하고, 3질량부 이하인 것이 보다 바람직하다. 이러한 태양이면, 가교 구조가 충분하고 또한 적절하게 형성되어, 응집력이 높고, 또 점착 물성의 밸런스가 우수하며, 내구성이 우수한 점착제를 얻을 수 있다.
금속 킬레이트 가교제로서는, 예를 들면, 알루미늄, 철, 구리, 아연, 주석, 티탄, 니켈, 안티몬, 마그네슘, 바나듐, 크롬, 지르코늄 등의 다가 금속에, 알콕시드, 아세틸아세톤, 아세토아세트산 에틸 등이 배위한 화합물을 들 수 있다. 구체적으로는, 알루미늄이소프로필레이트, 알루미늄세컨더리부티레이트, 알루미늄에틸아세토아세테이트·디이소프로필레이트, 알루미늄트리스에틸아세토아세테이트, 알루미늄트리스아세틸아세토네이트를 들 수 있다.
에폭시계 가교제로서는 1분자 중의 에폭시기 수가 2 이상인 에폭시 화합물이 통상 사용된다. 예를 들면, 에틸렌글리콜디글리시딜에테르, 폴리에틸렌글리콜디글리시딜에테르, 글리세린디글리시딜에테르, 글리세린트리글리시딜에테르, 1,3-비스(N,N-디글리시딜아미노메틸)시클로헥산, N,N,N',N'-테트라 글리시딜-m-크실릴렌디아민, N,N,N',N'-테트라글리시딜아미노페닐메탄, 트리글리시딜이소시아누레이트, m-N,N-디글리시딜아미노페닐글리시딜에테르, N,N-디글리시딜톨루이딘, N,N-디글리시딜아닐린을 들 수 있다.
《가소제》
상기 점착제 조성물은 하나의 실시태양으로서 가소제를 더 함유하는 것이 바람직하다.
가소제로서는, 예를 들면, 프탈산 에스테르계 화합물, 아디프산 에스테르계 화합물, 트리멜리트산 에스테르계 화합물, 세박산 에스테르계 화합물, 시트르산계 에스테르계 화합물, 인산 에스테르계 화합물, 폴리에스테르계 화합물, 팔미트산계 화합물, 스테아르산계 화합물을 들 수 있고, 구체적으로는, 프탈산 디옥틸, 프탈산 디이소노닐, 프탈산 디이소데실, 프탈산 디부틸, 아디프산 디옥틸, 아디프산 디이소노닐, 트리멜리트산 트리옥틸, 인산 트리크레실, 저분자 폴리에스테르, 팔미트산 이소프로필, 팔미트산 옥틸, 스테아르산 메틸, 스테아르산 부틸, 스테아르산 옥틸을 들 수 있다. 이것들 중에서도, (메타)아크릴계 공중합체(A)에의 상용성의 관점에서, 팔미트산계 화합물 및/또는 스테아르산계 화합물이 바람직하다.
가소제는 1종 단독으로 사용해도 되고, 2종 이상을 사용해도 된다.
점착제 조성물 중의 가소제의 함유량은, (메타)아크릴계 공중합체(A) 100질량부에 대하여, 통상은 0.01∼3질량부, 바람직하게는 0.05∼1질량부이다. 이러한 태양이면, 피착체(PC판)에 대한 친화성이 우수하다.
《첨가제》
상기 점착제 조성물은 상기 성분 이외에, 본 발명의 효과를 손상시키지 않는 범위에서, 실란 커플링제, 대전방지제, 자외선 흡수제, 산화방지제, 점착 부여 수지, 접착력 조정제(예: 오가노폴리실록산 화합물), 소포제, 충전제, 안정제, 연화제, 및 젖음성 조정제로부터 선택되는 적어도 1종을 함유해도 된다.
《유기 용매》
상기 점착제 조성물은, 그 취급성을 향상시키기 위해, 유기 용매를 함유해도 된다.
유기 용매로서는, 예를 들면, (메타)아크릴계 공중합체(A)의 제조 방법의 설명에서 기재한 중합 용매를 들 수 있다. 예를 들면, (메타)아크릴계 공중합체(A) 및 중합 용매를 포함하는 용액과, 이소시아네이트계 가교제(B)를 혼합하여, 점착제 조성물을 조제할 수 있다. 상기 점착제 조성물에 있어서, 유기 용매의 함유량은 통상은 0∼90질량%이며, 바람직하게는 10∼80질량%이다.
《점착제층의 형성》
상기 점착제 조성물을 가교함으로써, 구체적으로는 (메타)아크릴계 공중합체(A)를 이소시아네이트계 가교제(B)로 가교함으로써, 상기 점착제층을 얻을 수 있다.
점착제층의 형성 조건은, 예를 들면, 이하와 같다. 점착제 조성물을 제1 세퍼레이터 위에 도포하고, 통상은 60∼120℃, 바람직하게는 70∼110℃로, 통상은 1∼5분간, 바람직하게는 2∼4분간 건조하여, 도포막을 형성한다. 계속해서, 도포막 위에 제2 세퍼레이터를 첩합한다. 계속해서, 얻어진 적층물을 통상은 1일 이상, 바람직하게는 3∼10일간, 통상은 5∼60℃, 바람직하게는 15∼40℃, 통상은 30∼70% RH, 바람직하게는 40∼70% RH의 환경하에서 양생(숙성)한다. 상기와 같은 숙성 조건으로 가교를 행하면, 효율적으로 가교체를 형성할 수 있다.
세퍼레이터는 긴 모양의 기재에 편면 또는 양면이 박리 처리되어 있는 것이 바람직하고, 기재로서는, 예를 들면, 폴리에스테르(예: 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리에틸렌나프탈레이트), 폴리카보네이트, 폴리메틸메타크릴레이트, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리염화비닐, 폴리우레탄, 폴리아미드, 에틸렌-아세트산 비닐 공중합체 등의 플라스틱; 부직포; 종이를 들 수 있다.
점착제층의 두께는 통상은 3∼1000㎛, 바람직하게는 5∼500㎛이다.
점착제층의 겔 분율은 바람직하게는 40∼95질량%, 보다 바람직하게는 50∼90질량%, 더욱 바람직하게는 60∼85질량%이다. 이러한 태양이면, 응집력 및 접착력의 향상의 관점에서 바람직하다.
겔 분율은 이하와 같이 하여 측정할 수 있다. 점착제층으로부터 점착제 약 0.1g을 샘플병에 채취하고, 아세트산 에틸 30mL를 가하고 4시간 진탕한 후, 이 샘플병의 내용물을 200메쉬의 스테인레스제 철망으로 여과하고, 철망 위의 잔류물을 100℃에서 2시간 건조하여 건조 질량을 측정한다. 다음 식에 의해, 점착제층의 겔 분율을 구한다.
겔 분율(질량%)＝(건조 질량/점착제 채취 질량)×100(%)
점착제층은 제1층과 제2층을 첩합하기 위해 배치되고, 예를 들면, 후술하는 투명성 부재 끼리를 첩합한다(즉, 제1, 제2층이 투명성 부재), 또는, 후술하는 투명성 부재와 투명 도전막을 첩합하기(즉, 제1층이 투명 도전막, 제2층이 투명성 부재) 위해 배치된다.
<적층체의 제조>
본 발명의 적층체는 제1층과 제2층을 상기 점착제 조성물로부터 얻어지는 점착제층을 통하여 첩합함으로써 얻을 수 있다. 예를 들면, 제1층(또는 제2층)의 표면에 점착제층의 표면을 붙인 후, 점착제층의 다른 일방의 표면(이면)을, 제2층(또는 제1층)의 표면에 붙임으로써, 제1층과 제2층을 점착제층에 의해 첩합할 수 있다.
또한, 제1층으로서의 기재와, 기재의 일방의 면에 형성된 상기 점착제 조성물로부터 얻어지는 점착제층을 갖는 점착 시트를 사용하여, 상기 점착제층을 제2층으로서의 폴리카보네이트판에 첩합함으로써, 본 발명의 적층체를 얻어도 된다.
[터치패널 용도]
터치패널은, 예를 들면, 스마트폰, 태블릿형 컴퓨터 외에, 카 네비게이션 장치 등의 차량 탑재 장치에 탑재된다. 터치패널은 터치패널 유닛을 포함한다.
터치패널 유닛으로서는, 예를 들면, 저항막 방식 터치패널의 유닛, 정전 용량 방식 터치패널의 유닛을 들 수 있고, 이것들은 각종 재료의 적층물이며, 상기 유닛의 일부 또는 전부로서 본 발명의 적층체를 사용할 수 있다.
터치패널 유닛은, 화면의 최표면에 배치되는 점에서, 사용되는 점착제에는, 높은 투명성이 요구되고, 또한, 높은 내열성 및 내습열성 등의 특성이 필요하게 된다.
터치패널 유닛은, 예를 들면, 표면 지지체와, 점착제층과, 금속 혹은 금속 산화물로 이루어지는 투명 도전막을 적층 방향으로 이 순서로 갖거나, 또는, 표면 지지체와, 점착제층과, 전극 지지체와, 금속 혹은 금속 산화물로 이루어지는 투명 도전막을 적층 방향으로 이 순서로 갖는다. 금속 및 금속 산화물로서는, 예를 들면, 산화인듐주석(ITO), 산화안티몬주석(ATO), 산화주석을 들 수 있다.
<저항막 방식의 터치패널>
저항막 방식의 터치패널 유닛(10-1)은, 도 1에 도시하는 바와 같이, 첩합제(30)에 의해 간극(34)이 형성되도록 상부 적층체(11-1)와 하부 적층체(13-1)를 첩합함으로써 형성되어 있고, 간극(34) 내에는 유효하게 간극 폭을 확보하기 위해 스페이서(32)가 배치되어 있다.
상부 적층체(11-1), 하부 적층체(13-1)에는, 간극(34)에 면하고, 금속 또는 금속 산화물로 이루어지는, 투명 도전막(27-1, 27-2)이 각각 배치되어 있다. 투명 도전막(27-1, 27-2)은 통상은 투명성 부재로 이루어지는 상부 전극 지지체(25-1), 하부 전극 지지체(25-2)의 표면에 형성되어 있다.
상부 적층체(11-1)의 최표면에는 표면 지지체(21-1)가 배치되어 있고, 표면 지지체(21-1)는 통상은 투명성 부재이다. 하부 적층체(13-1)의 최심부에는 플랫 패널 디스플레이(FPD)의 표면과 대면하도록 심부의 표면 지지체(21-2)가 배치되어 있고, 표면 지지체(21-2)는 통상은 투명성 부재이다. 표면 지지체(21-1)와 상부 전극 지지체(25-1)를 접착하도록 점착제층(23-1)이 배치되어 있다. 심부의 표면 지지체(21-2)와 하부 전극 지지체(25-2)를 접착하도록 점착제층(23-2)이 배치되어 있다.
투명성 부재로서는, 예를 들면, 폴리에스테르(예: 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리에틸렌나프탈레이트), 폴리카보네이트, 폴리메틸메타크릴레이트 등의 투명 플라스틱제 필름; 유리판을 들 수 있다. 이것은 하기의 정전 용량 방식에 대해서도 마찬가지이다.
표면 지지체(21-1)와 점착제층(23-1)과 상부 전극 지지체(25-1)의 적층체로서 본 발명의 적층체를 사용할 수 있다. 이 경우, 점착제층(23-1)이 전술한 점착제 조성물로 형성되어 있고, 표면 지지체(21-1) 및 상부 전극 지지체(25-1)의 적어도 일방이 상기 중량비가 1.0010∼1.0050의 폴리카보네이트판이다.
또한, 심부의 표면 지지체(21-2)와 점착제층(23-2)과 하부 전극 지지체(25-2)의 적층체로서 본 발명의 적층체를 사용할 수 있다. 이 경우, 점착제층(23-2)이 전술한 점착제 조성물로 형성되어 있고, 심부의 표면 지지체(21-2) 및 하부 전극 지지체(25-2)의 적어도 일방이 상기 중량비가 1.0010∼1.0050의 폴리카보네이트판이다.
투명 도전막(27-1 및 27-2)에는 회로가 형성되어 있고, 표면 지지체(21-1)의 위로부터 손가락 등으로 압력을 가함으로써, 압력이 가해진 부분의 간극(34)이 소멸하여 투명 도전막(27-1 및 27-2)이 접촉하여 통전되어, 가압 부분을 검지할 수 있다.
<정전 용량 방식의 터치패널>
정전 용량 방식의 터치패널 유닛(10-2)은, 도 2에 도시하는 바와 같이, 일반적으로는, 투명성 부재로 이루어지는 중앙 지지체(60)를 사이에 끼우고 상부 적층체(15-1)와 하부 적층체(15-2)가 배치된 구조를 가지고 있는 경우가 많다.
상부 적층체(15-1)에서는, 중앙 지지체(60)에 접촉하여 투명 도전막(57-1)이 배치되어 있고, 최표면에는 투명성 부재로 이루어지는 표면 지지체(51-1)가 배치되어 있다. 투명 도전막(57-1)과 표면 지지체(51-1)를 접착하도록 점착제층(53-1)이 배치되어 있고, 점착제층(53-1)은 투명 도전막(57-1)과 직접 접촉하고 있다.
상부 적층체(15-1)로서 본 발명의 적층체를 사용할 수 있다. 이 경우, 점착제층(53-1)이 전술한 점착제 조성물로 형성되어 있고, 투명 도전막(57-1)이 제1층이며, 표면 지지체(51-1)가 상기 중량비가 1.0010∼1.0050의 폴리카보네이트판(제2층)이다.
하부 적층체(15-2)에서는, 중앙 지지체(60)에 접촉하여 투명 도전막(57-2)이 배치되어 있고, 최심부에는 투명성 부재로 이루어지는 표면 지지체(51-2)가 배치되어 있다. 투명 도전막(57-2)과 최심부의 표면 지지체(51-2)를 접착하도록 점착제층(53-2)이 배치되어 있고, 점착제층(53-2)은 투명 도전막(57-2)과 직접 접촉하고 있다.
상부 적층체(15-2)로서 본 발명의 적층체를 사용할 수 있다. 이 경우, 점착제층(53-2)이 전술한 점착제 조성물로 형성되어 있고, 투명 도전막(57-2)이 제1층이며, 최심부의 표면 지지체(51-2)가 상기 중량비가 1.0010∼1.0050의 폴리카보네이트판(제2층)이다.
정전 용량 방식의 터치패널 유닛(10-2)에 있어서, 최심부의 표면 지지체(51-2)는 플랫 패널 디스플레이와 대면하도록 배치된다.
투명 도전막(57-1 및 57-2)은 회로를 형성하고 있다. 정전 용량 방식의 터치패널에서는, 터치패널 유닛(10-2)의 표면에 손가락이 접촉하는 것에 의한 접촉 부분의 정전용량의 변화를 읽어내어, 접촉 위치를 검지할 수 있다.
실시예
이하, 본 발명을 실시예에 기초하여 더욱 구체적으로 설명하지만, 본 발명은 이들 실시예에 한정되지 않는다. 이하의 실시예 등의 기재에 있어서, 특별히 언급하지 않는 한, 「부」는 「질량부」를 나타낸다.
실시예에 있어서의 각 측정값은 이하의 방법에 의해 구했다.
[중량평균 분자량(Mw) 및 분자량 분포(Mw/Mn)]
(메타)아크릴계 공중합체에 대하여, 겔 퍼미에이션 크로마토그래피(GPC)법에 의해, 하기 조건으로, 표준 폴리스티렌 환산에 의한 Mw 및 Mw/Mn을 구했다.
·측정 장치: HLC-8120GPC(토소제)
·GPC 컬럼 구성: 이하의 5연 컬럼(모두 토소제)
(1) TSK-GEL HXL-H(가드 컬럼)
(2) TSK-GEL G7000HXL
(3) TSK-GEL GMHXL
(4) TSK-GEL GMHXL
(5) TSK-GEL G2500HXL
·샘플 농도: 1.0mg/cm3가 되도록, 테트라히드로푸란으로 희석
·이동상 용매: 테트라히드로푸란
·유량: 1.0cm3/min
·컬럼 온도: 40℃
[유리전이온도(Tg)]
(메타)아크릴계 공중합체의 Tg는 Fox의 식에 의해 구했다.
[합성예 1]
교반기, 환류 냉각기, 온도계 및 질소 도입관을 구비한 반응 장치에, 2-메톡시에틸아크릴레이트(MEA) 80부, 2-히드록시에틸아크릴레이트(HEA) 10부, 메틸메타크릴레이트계 매크로 모노머(AA-6) 10부, 및 용매로서 메틸에틸케톤 50부, 아세트산 에틸 80부를 장입하고, 질소 가스를 도입하면서 75℃로 승온했다. 이어서, 2,2'-아조비스이소부티로니트릴 0.1부를 가하고, 질소 분위기하, 75℃에서 4시간 중합 반응을 행했다. 반응 종료 후, 반응액을 아세트산 에틸로 희석하여 폴리머 용액을 조제했다. 얻어진 (메타)아크릴계 공중합체 (A-1)의 Mw는 36만, Mw/Mn은 11, Tg는 -37℃이었다.
[합성예 2∼8]
모노머 성분의 조성을 표 1에 기재한 대로 변경한 것 이외는 합성예 1과 동일하게 행하여, (메타)아크릴계 공중합체 (A-2)∼(A-8)을 합성했다.
BA: n-부틸아크릴레이트
MEA: 2-메톡시에틸아크릴레이트
HEA: 2-히드록시에틸아크릴레이트
AA: 아크릴산
AA-6: 메틸메타크릴레이트계 매크로 모노머(토아고세제)
[실시예1 ]
(메타)아크릴계 공중합체 (A-1)의 고형분 100부에 대하여, 이소시아네이트계 가교제인 E405-70B: 헥사메틸렌디이소시아네이트/부틸렌옥사이드 및 ε-카프로락톤 변성 트리메틸올프로판-어덕트체(아사히카세이제, 고형분 70질량%)를 고형분이 0.9부가 되는 양으로 상기 폴리머 용액에 첨가하여, 점착제 조성물을 얻었다.
얻어진 점착제 조성물을, 박리 처리된 PET 필름(세퍼레이터) 위에, 건조 후의 두께가 50㎛가 되도록 도포하고, 90℃에서 3분간 건조시켜 용매를 제거하여, 두께 50㎛의 도포막을 형성했다. 도포막의 PET 필름과 접하고 있는 면과는 반대측 표면에, 상기 세퍼레이터보다 박리력이 약한 PET 필름 기재의 세퍼레이터를 첩합했다. 이어서, 23℃, 65% RH 환경하에서 7일간 숙성을 행하여, 두께 50㎛의 점착제층을 갖는 점착 시트를 얻었다.
[평가]
<겔 분율>
겔 분율은 이하와 같이 하여 측정했다. 상기 점착 시트의 점착제층으로부터 점착제 약 0.1g을 샘플병에 채취하고, 아세트산 에틸 30mL를 가하고 4시간 진탕한 후, 이 샘플병의 내용물을 200메쉬의 스테인레스제 철망으로 여과하고, 철망 위의 잔류물을 100℃에서 2시간 건조하여 건조 질량을 측정했다. 다음 식에 의해, 점착제층의 겔 분율을 구했다.
겔 분율(질량%)＝(건조 질량/점착제 채취 질량)×100(%)
<내블리스터성 시험>
상기 점착 시트로부터 박리력이 약한 쪽의 세퍼레이터를 벗기고, 노출된 점착제층을 두께 100㎛의 PET 필름(제1층)에 첩부한 후, 60mm×50mm의 크기로 재단하고, 또한 다른 일방의 박리 처리된 세퍼레이터를 벗기고, 노출된 점착제층을 폴리카보네이트판 PC1600(두께 2.0mm, 하기 중량비: 1.0021, 밀도: 1.093∼1.098g/cm3: 타키론시아이제)(제2층)에 첩착하고, 이어서 50℃, 5기압으로 조정된 오토클레이브에 20분간 유지하여 시험판을 제작했다. 시험판을 85℃/85% RH 조건하에 72시간 방치한 후, 표 2에 기재된 기준으로, 내블리스터성을 평가했다.
또한, 폴리카보네이트판의 중량비 및 밀도는 이하와 같이 측정했다.
[수분 흡수능(중량비)]
상술의 폴리카보네이트판을 85℃ dry 환경하에 72시간 방치하고, 상기 환경에서 꺼낸 직후에 그 중량(중량 1)을 측정했다. 그 후 85℃/85% RH 환경하에 폴리카보네이트판을 72시간 방치하고, 상기 환경에서 꺼낸 직후에 그 중량(중량 2)을 측정했다. 이 85℃/85% RH 환경 투입 전후의 중량 1, 2로부터, 중량비(중량 2/중량 1)를 산출했다.
[밀도]
폴리카보네이트판의 체적과 중량의 관계로부터 산출했다.
<
내백화성
시험>
상기 점착 시트로부터 박리력이 약한 쪽의 세퍼레이터를 벗기고, 노출된 점착제층을 두께 100㎛의 PET 필름(제1층)에 첩부한 후, 60mm×50mm의 크기로 재단하고, 또한 다른 일방의 박리 처리된 세퍼레이터를 벗기고, 노출된 점착제층을 폴리카보네이트판(PC1600: 타키론시아이제)(제2층)에 첩착하고, 이어서 50℃, 5기압으로 조정된 오토클레이브에 20분간 유지하여 시험판을 제작했다. 시험판을 85℃/85% RH 조건하에 72시간 방치한 후, 이하의 기준으로, 백화의 유무를 육안으로 확인했다.
◎: 백화의 외관 불량은 전혀 관찰되지 않았다.
○: 백화의 외관 불량이 극히 약간 관찰되지만 실제로 사용상 문제 없는 범위이다.
×: 백화의 외관 불량이 광범위에 걸쳐 관찰되었다.
[실시예 2∼9, 비교예 1∼4, 참고예 1, 2]
점착제 조성물의 배합 조성을 표 3에 기재한 대로 변경한 것 이외는 실시예 1과 동일하게 행하고, 점착제 조성물을 조제하고, 또한 점착 시트를 얻었다. 가교제의 양은 (메타)아크릴계 공중합체 100부에 대한 양이다.
또한, 참고예 1 및 참고예 2에서는, 폴리카보네이트판으로서 NF2000VU(두께 1.5mm, 상기 중량비: 1.0006, 밀도: 1.124∼1.132g/cm3: 미츠비시가스카가쿠제)를 사용했다.
E405-70B: 헥사메틸렌디이소시아네이트/부틸렌옥사이드 및 ε-카프로락톤 변성 트리메틸올프로판-어덕트체(아사히카세이제, 고형분 70질량%)
MFA-75B: 헥사메틸렌디이소시아네이트의 이소시아누레이트/ε-카프로락톤 변성 트리메틸올프로판-어덕트체(아사히카세이제, 고형분 70질량%)
E402-80B: 헥사메틸렌디이소시아네이트/ε-카프로락톤 변성 트리메틸올프로판-어덕트체(아사히카세이제, 고형분 90질량%)
D-90: 헥사메틸렌디이소시아네이트의 뷰렛체
(소켄카가쿠제, 고형분 90질량%)
L-45: 톨릴렌디이소시아네이트와 트리메틸올프로판의 반응물(소켄카가쿠제, 고형분 45질량%)
TD-75: 크실리덴디이소시아네이트와 트리메틸올프로판의 반응물(소켄카가쿠제, 고형분 75질량%)
참고예 1 및 2에서는, 상기 중량비 1.0006의 PC판을 사용하고 있고, 내블리스터성 및 내백화성은 양호했다. 그러나, 참고예 2와 동일한 조성으로 점착제층을 형성하고, 상기 중량비 1.0021의 PC판을 사용한 비교예 1에서는, 내블리스터성이 나빴다. 이와 같이, 수분 흡수능이 낮은 PC판을 사용한 경우에는 내구성의 문제는 현저하게 나타나지 않지만, 수분 흡수능이 높은 PC판을 사용한 경우에는 내구성의 문제가 생긴다. 종래기술에서 이 점은 검토되어 있지는 않아, 새로운 과제라고 할 수 있다.
한편 실시예에서는, 상기 중량비 1.0021의 PC판을 사용한 경우에도, 내블리스터성 및 내백화성은 양호했다. 이와 같이, 본 발명에서는, 수분 흡수능이 높은 PC판을 사용한 경우에 있어서, 내구성이 우수한 적층체를 제공할 수 있다.
10-1···저항막 방식의 터치패널 유닛,
10-2···정전 용량 방식의 터치패널 유닛,
11-1···상부 적층체, 13-1···하부 적층체,
15-1···상부 적층체, 15-2···하부 적층체,
21-1···표면 지지체, 21-2···심부의 표면 지지체,
23-1, 23-2···점착제층,
25-1···상부 전극 지지체, 25-2···하부 전극 지지체,
27-1···투명 도전막, 27-2···투명 도전막,
30···첩합제, 32···스페이서, 34···간극,
51-1, 51-2···표면 지지체,
53-1, 53-2···점착제층,
57-1, 57-2···투명 도전막,
60···중앙 지지체,
10-2···정전 용량 방식의 터치패널 유닛,
11-1···상부 적층체, 13-1···하부 적층체,
15-1···상부 적층체, 15-2···하부 적층체,
21-1···표면 지지체, 21-2···심부의 표면 지지체,
23-1, 23-2···점착제층,
25-1···상부 전극 지지체, 25-2···하부 전극 지지체,
27-1···투명 도전막, 27-2···투명 도전막,
30···첩합제, 32···스페이서, 34···간극,
51-1, 51-2···표면 지지체,
53-1, 53-2···점착제층,
57-1, 57-2···투명 도전막,
60···중앙 지지체,
Claims (3)
- 제1층과 제2층이 점착제층을 통하여 적층하여 이루어지는 적층체로서,
상기 제2층이 85℃/85% RH 환경하에 72시간 방치되기 전후에 있어서의 중량비(상기 방치 후의 중량/상기 방치 전의 중량)가 1.0010∼1.0050의 폴리카보네이트판이고,
상기 점착제층이 중합성 매크로 모노머 및 가교성 작용기 함유 모노머를 포함하는 모노머 성분의 공중합체인 (메타)아크릴계 공중합체(A)와, 탄소수 2 이상의 알킬렌옥시기를 갖는 이소시아네이트계 가교제(B)를 함유하는 점착제 조성물로 형성되는 것을 특징으로 하는 적층체. - 제1항에 있어서,
상기 (메타)아크릴계 공중합체(A)가 상기 중합성 매크로 모노머를 1∼35질량%, 및 상기 가교성 작용기 함유 모노머를 0.5∼20질량% 포함하는 모노머 성분의 공중합체인 것을 특징으로 하는 적층체. - 제1항 또는 제2항에 기재된 적층체를 포함하는 터치패널.
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