TWI523928B - A transparent conductive film with a pressure-sensitive adhesive layer, a transparent conductive laminate, and a touch panel - Google Patents
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Description
本發明係關於一種透明導電性膜用黏著劑層、及包含該黏著劑層之附有黏著劑層之透明導電性膜。又,本發明係關於一種使用上述附有黏著劑層之透明導電性膜之透明導電性積層體。該等附有黏著劑層之透明導電性膜或透明導電性積層體於進行適當加工處理後,可用於液晶顯示器、電激發光顯示器等顯示器方式或光學方式、超音波方式、靜電電容方式、電阻膜方式等之觸控面板等中之透明電極。本發明之透明導電性膜用黏著劑層等適宜用於觸控面板中。
先前,作為透明導電性薄膜,悉知有於玻璃上形成氧化銦薄膜之所謂導電性玻璃。由於導電性玻璃之基材為玻璃,故而存在可撓性、加工性較差,無法根據用途使用之情形。因此,近年來,就除可撓性、加工性以外,耐衝擊性亦優異且輕量等優勢而言,使用於以聚對苯二甲酸乙二酯膜為代表之各種塑膠膜基材上形成透明導電性薄膜之透明導電性膜。
上述透明導電性膜可用作透明導電性積層體,該透明導電性積層體經由於透明塑膠膜基材之一面上藉由金屬氧化物設置透明導電性薄膜,且於透明塑膠膜基材之另一面上包含黏著劑層之附有黏著劑層之透明導電性膜的黏著劑層而貼合透明基體。該透明導電性積層體主要用於電阻膜方式之觸控面板之電極板中(專利文獻1)。
電阻膜方式之觸控面板就成本、精度方面而言優秀,但由於其為膜(電極)與玻璃之2片結構,故而穿透率與其他方式相比較小,因此,比較有效畫面之其以外之部分(邊框)較寬。又,由於其為壓下膜(電極)而短路之結構,故而具有動作溫度範圍狹窄、時效變化較弱之缺點。作為彌補該等缺點之方式,靜電電容方式之觸控面板迅速普及。靜電電容方式之觸控面板用於輸入畫面之大面積化或耐久性之要求嚴格之行動電話用途、汽車導航等用途中。於靜電電容方式之觸控面板中,附有黏著劑層之透明導電性膜亦使用於電極板中,但於靜電電容方式之觸控面板中,將複數個附有黏著劑層之透明導電性膜積層而使用之情形增加。
對於如上述般之透明導電性膜中所使用之黏著劑,要求可滿足於高溫、高溫多濕環境下不產生剝落、發泡等之密接性之耐久性。作為上述黏著劑,例如使用丙烯酸系黏著劑,就密接性等觀點而言,使用於該丙烯酸系黏著劑之基質聚合物中含有羧基成分之丙烯酸系聚合物(專利文獻2)。
專利文獻1:日本專利特開平6-309990號公報
專利文獻2:日本專利特開2009-242786號公報
由於上述透明導電性膜用黏著劑層之形成中所使用之上述丙烯酸系黏著劑中使用含有羧基成分之丙烯酸系聚合物,故而有由於羧基成分而腐蝕金屬之虞。例如,於積層複數個附有黏著劑層之透明導電性膜而使用之情形時,由於黏著劑層直接接觸於透明導電性薄膜,故而於此情形時,藉由金屬氧化物所形成之透明導電性薄膜受到腐蝕之問題顯著。尤其是於高溫多濕環境下之上述透明導電性薄膜之腐蝕成為問題。
本發明之目的在於提供一種透明導電性膜用黏著劑層,其係用於透明導電性膜中之黏著劑層,可滿足於高溫及高溫多濕環境下之耐久性,且可抑制於高溫多濕環境下之腐蝕。
又,本發明之目的在於提供一種附有黏著劑層之透明導電性膜,其係於透明塑膠膜基材之一面上包含藉由金屬氧化物所形成之透明導電性薄膜,於另一面上包含上述黏著劑層,又,本發明提供一種使用上述附有黏著劑層之透明導電性膜之透明導電性積層體,進而提供一種使用上述附有黏著劑層之透明導電性膜或透明導電性積層體之觸控面板。
本案發明者等人為了解決上述問題而進行努力研究,結果發現:藉由透明導電性膜用黏著劑層等可達成上述目的,從而完成本發明。
即,本發明係關於一種透明導電性膜用黏著劑層,其特徵在於:其係用於透明導電性膜中之黏著劑層,上述黏著劑層之厚度為10~100 μm,並且上述黏著劑層係由包含如下水分散液之水分散型丙烯酸系黏著劑所形成者,該水分散液含有:水分散型(甲基)丙烯酸系聚合物,其係相對於作為單體單元之具有碳數4~14之烷基之(甲基)丙烯酸烷基酯100重量份,含有含羧基單體1~8重量份作為共聚單體而成,及水溶性鹼性成分;且上述黏著劑層每1 cm2含有起因於該黏著劑層所測定之水溶性鹼性成分200~500000 ng。
上述透明導電性膜用黏著劑層較佳為每1 cm2含有起因於該黏著劑層所測定之水溶性鹼性成分超過2000 ng。
於上述透明導電性膜用黏著劑層中,上述水溶性鹼性成分較佳為氨。
於上述透明導電性膜用黏著劑層中,上述(甲基)丙烯酸系聚合物較佳為相對於作為單體單元之(甲基)丙烯酸烷基酯100重量份,含有含磷酸基單體0.5~5重量份。
上述透明導電性膜用黏著劑層為適宜應用於靜電電容方式觸控面板用之透明導電性膜中者。
又,本發明係關於一種附有黏著劑層之透明導電性膜,其於第一透明塑膠膜基材之一面上包含藉由金屬氧化物所形成之透明導電性薄膜,於另一面上包含上述黏著劑層。
於上述附有黏著劑層之透明導電性膜中,上述透明導電性薄膜可經由至少一層之底塗層而設置於第一透明塑膠膜基材上。
於上述附有黏著劑層之透明導電性膜中,上述黏著劑層可經由低聚物防止層而設置於第一透明塑膠膜基材上。
上述附有黏著劑層之透明導電性膜為適宜應用於靜電電容方式觸控面板中者。
又,本發明係關於一種透明導電性積層體,其特徵在於:於上述附有黏著劑層之透明導電性膜之黏著劑層上進而貼合有第二透明塑膠膜基材。
上述透明導電性積層體為適宜應用於靜電電容方式觸控面板中者。
又,本發明係關於一種觸控面板,其特徵在於:於電極板中使用上述附有黏著劑層之透明導電性膜或透明導電性積層體。
上述觸控面板為適宜用作靜電電容方式之觸控面板者。
本發明之透明導電性膜用黏著劑層係應用於膜基材之一面上包含藉由金屬氧化物所形成之透明導電性薄膜之透明導電性膜中者,且於該透明導電性膜中應用於未設置透明導電性薄膜之另一面上而形成附有黏著劑層之透明導電性膜。本發明之透明導電性膜用黏著劑層係由含有包含特定量之含羧基單體作為單體單元之(甲基)丙烯酸系聚合物與特定量之水溶性鹼性成分的水分散型丙烯酸系黏著劑所形成者,且包含特定厚度之黏著劑層。
上述黏著劑層藉由使水分散型丙烯酸系黏著劑之基質聚合物即水分散型(甲基)丙烯酸系聚合物含有含羧基單體,可維持密接性、高凝聚力性,耐久性良好,且可抑制於高溫及高溫多濕環境下之發泡、剝落。另一方面,上述羧基有造成酸性環境,例如腐蝕透明導電性薄膜(金屬氧化膜)之虞,但由於本發明之黏著劑層含有水溶性鹼性成分,故而上述羧基可藉由水溶性鹼性成分而有效地中和,而可抑制於高溫多濕環境下之上述腐蝕。即,水分散型丙烯酸系黏著劑除黏著性聚合物即(甲基)丙烯酸系聚合物以微粒子狀分散於水中之狀態下之水分散液,亦含有水溶性鹼性成分,該水溶性鹼性成分可使導致腐蝕之微粒子表面部分之羧基有效地中和。
因此,本發明之透明導電性膜用黏著劑層可維持密接性、凝聚力,並滿足於高溫及高溫多濕環境下之耐久性,進而可抑制腐蝕。例如,於以積層附有黏著劑層之透明導電性膜而使黏著劑層與透明導電性薄膜直接接觸之態樣使用之情形時,亦可抑制透明導電性薄膜之腐蝕,作為靜電電容方式觸控面板之電極板而有用。又,於黏著劑層係藉由溶劑型丙烯酸系黏著劑而形成之情形時,為了維持耐熱性等耐久性而需要多官能異氰酸酯或過氧化物等交聯劑,但本發明之藉由水分散型丙烯酸系黏著劑所形成之黏著劑層就以下方面而言亦較佳:即便不使用交聯劑,粒子內之凝聚力仍較高,尤其是難以發生由交聯劑引起之著色,容易維持透明性,可獲得中性色相。
以下一面參照圖1、2一面對本發明之透明導電性膜用黏著劑層及附有黏著劑層之透明導電性膜進行說明。圖1係表示本發明之附有黏著劑層之透明導電性膜之一例的截面圖。圖1之附有黏著劑層之透明導電性膜,於第一透明塑膠膜基材1之一面上包含透明導電性薄膜2,於第一透明塑膠膜基材1之另一面上包含黏著劑層3(透明導電性膜用黏著劑層)。於黏著劑層3上設置有脫模膜4。
圖2係於圖1之附有黏著劑層之透明導電性膜中,於第一透明塑膠膜基材1之一面上經由底塗層5而設置有透明導電性薄膜2的情形。再者,圖2中,底塗層5被記載為1層,但底塗層5可設置複數個層。又,於形成有上述透明導電性薄膜2之膜基材1之另一面上,經由低聚物防止層6而包含黏著劑層3。於黏著劑層3上設置有脫模膜4。再者,於與圖1進行對比之情形時,圖2中追加有底塗層5及低聚物防止層6,但本發明之附有黏著劑層之透明導電性膜亦可為於圖1之構成中追加底塗層5或低聚物防止層6之結構。
首先,對本發明之透明導電性膜用黏著劑層3進行說明。
本發明之透明導電性膜用黏著劑層3係由水分散型丙烯酸系黏著劑所形成者,該水分散型丙烯酸系黏著劑主要的含有於水中分散含有如下(甲基)丙烯酸系聚合物之水分散液,該(甲基)丙烯酸系聚合物含有具有碳數4~14之烷基之(甲基)丙烯酸烷基酯作為單體單元,且相對於具有碳數4~14之烷基之(甲基)丙烯酸烷基酯100重量份,含有含羧基單體1~8重量份作為共聚單體而成。再者,(甲基)丙烯酸系聚合物含有作為單體單元之具有碳數4~14之烷基之(甲基)丙烯酸烷基酯為形成(甲基)丙烯酸系聚合物之總單體單元之60重量%以上,較佳為70重量%以上,進而較佳為80重量%以上,進而更佳為90重量%以上。
上述水分散型丙烯酸系黏著劑之基質聚合物即(甲基)丙烯酸系聚合物,例如藉由將相對於具有碳數4~14之烷基之(甲基)丙烯酸烷基酯100重量份,含有含羧基單體為1~8重量份之單體成分於乳化劑、自由基聚合起始劑之存在下進行乳化聚合,獲得共聚物乳液。再者,將(甲基)丙烯酸烷基酯稱為丙烯酸烷基酯及/或甲基丙烯酸烷基酯,與本發明之(甲基)為相同含義。
作為具有碳數4~14之烷基之(甲基)丙烯酸烷基酯之烷基,可使用各種直鏈狀或支鏈狀者。作為上述(甲基)丙烯酸烷基酯之具體例,例如可例示:(甲基)丙烯酸正丁酯、(甲基)丙烯酸異丁酯、(甲基)丙烯酸第二丁酯、(甲基)丙烯酸第三丁酯、(甲基)丙烯酸正戊酯、(甲基)丙烯酸異戊酯、(甲基)丙烯酸異戊酯、(甲基)丙烯酸正己酯、(甲基)丙烯酸庚酯、(甲基)丙烯酸2-乙基己酯、(甲基)丙烯酸異辛酯、(甲基)丙烯酸正壬酯、(甲基)丙烯酸異壬酯、(甲基)丙烯酸正癸酯、(甲基)丙烯酸異癸酯、(甲基)丙烯酸正十二烷基酯、(甲基)丙烯酸異十四烷基酯、(甲基)丙烯酸正十三烷基酯、(甲基)丙烯酸十四烷基酯等。該等可單獨使用或組合使用。該等之中,較佳為(甲基)丙烯酸正丁酯、(甲基)丙烯酸2-乙基己酯。
作為含羧基單體,可並無特別限制地使用具有聚合性官能基,且具有羧基者,該聚合性官能基具有(甲基)丙烯醯基或乙烯基等不飽和雙鍵。作為含羧基單體,例如可列舉:丙烯酸、甲基丙烯酸、(甲基)丙烯酸羧基乙酯、(甲基)丙烯酸羧基戊酯、衣康酸、順丁烯二酸、反丁烯二酸、丁烯酸等,該等可單獨使用或組合使用。該等之中,較佳為丙烯酸、甲基丙烯酸,特佳為丙烯酸。
含羧基單體係以相對於(甲基)丙烯酸烷基酯100重量份為1~8重量份之比例而使用。含羧基單體之上述比例較佳為2~7重量份,進而更佳為3~6重量份。若含羧基單體之比例未達1重量份,則透明導電性膜用黏著劑層之密接性變低,或黏著劑自身之凝聚力變小,變得容易產生於高溫及高溫多濕環境下之發泡、剝落。又,基於水分散液之穩定性較差、凝聚物而變得容易發生塗敷外觀之惡化。另一方面,若超過8重量份,則由於水分散液之製備時一併發生水溶液聚合,於聚合時之分散穩定性之降低或水分散液黏度之上升變得顯著,對塗敷造成影響,故而欠佳。
為了提高對黏著劑層3之基材之密接性,進而提高對被接著體之初始接著性並控制黏著劑層3之折射率等,除(甲基)丙烯酸烷基酯及含羧基單體以外,於上述(甲基)丙烯酸系聚合物中可使用與(甲基)丙烯酸烷基酯及含羧基單體可共聚之共聚單體作為單體成分。
上述共聚單體只要為具有(甲基)丙烯醯基或乙烯基等不飽和雙鍵之聚合性官能基者則並無特別限制,可列舉如下者:例如,具有碳數1~3或15以上之烷基之(甲基)丙烯酸烷基酯;(甲基)丙烯酸環己酯、(甲基)丙烯酸基酯、(甲基)丙烯酸異基酯等(甲基)丙烯酸脂環烴酯;例如,(甲基)丙烯酸苯酯等(甲基)丙烯酸芳基酯;例如,乙酸乙烯酯、丙酸乙烯酯等乙烯酯類;例如,苯乙烯等苯乙烯系單體;例如,(甲基)丙烯酸縮水甘油酯、(甲基)丙烯酸甲基縮水甘油酯等含環氧基單體;例如,丙烯酸2-羥基乙酯、丙烯酸2-羥基丙酯等含羥基單體;例如,(甲基)丙烯醯胺、N,N-二甲基(甲基)丙烯醯胺、N,N-二乙基(甲基)丙烯醯胺、N-異丙基(甲基)丙烯醯胺、N-丁基(甲基)丙烯醯胺、N-羥甲基(甲基)丙烯醯胺、N-羥甲基丙烷(甲基)丙烯醯胺、(甲基)丙烯醯基啉、(甲基)丙烯酸胺基乙酯、(甲基)丙烯酸N,N-二甲胺基乙酯、(甲基)丙烯酸第三丁胺基乙酯等含氮原子單體;例如,(甲基)丙烯酸甲氧基乙酯、(甲基)丙烯酸乙氧基乙酯等含烷氧基單體;例如,丙烯腈、甲基丙烯腈等含氰基單體;例如,2-甲基丙烯醯氧基乙基異氰酸酯等官能性單體;例如,乙烯、丙烯、異戊二烯、丁二烯、異丁烯等烯烴系單體;例如,乙烯基醚等乙烯基醚系單體;例如,氯乙烯等含鹵素原子單體;另外可列舉:例如,N-乙烯基吡咯烷酮、N-(1-甲基乙烯基)吡咯烷酮、N-乙烯基吡啶、N-乙烯基哌啶酮、N-乙烯基嘧啶、N-乙烯基哌嗪、N-乙烯基吡嗪、N-乙烯基吡咯、N-乙烯基咪唑、N-乙烯基唑、N-乙烯基啉等含乙烯基雜環化合物、或N-乙烯基羧醯胺類等。
又,作為共聚性單體,可列舉如下者:例如,N-環己基順丁烯二醯亞胺、N-異丙基順丁烯二醯亞胺、N-十二烷基順丁烯二醯亞胺、N-苯基順丁烯二醯亞胺等順丁烯二醯亞胺系單體;例如,N-甲基衣康醯亞胺、N-乙基衣康醯亞胺、N-丁基衣康醯亞胺、N-辛基衣康醯亞胺、N-2-乙基己基衣康醯亞胺、N-環己基衣康醯亞胺、N-十二烷基衣康醯亞胺等衣康醯亞胺系單體;例如,N-(甲基)丙烯醯氧基亞甲基琥珀醯亞胺、N-(甲基)丙烯醯基-6-氧基六亞甲基琥珀醯亞胺、N-(甲基)丙烯醯基-8-氧基八亞甲基琥珀醯亞胺等琥珀醯亞胺系單體;例如,苯乙烯磺酸、烯丙基磺酸、2-(甲基)丙烯醯胺-2-甲基丙磺酸、(甲基)丙烯醯胺丙磺酸、(甲基)丙烯酸磺基丙酯、(甲基)丙烯醯氧基萘磺酸等含磺酸基單體。
又,作為共聚性單體可列舉含磷酸基單體。作為含磷酸基單體,例如可列舉以下述通式(1):
[化1]
(通式(1)中,R1表示氫原子或甲基,R2表示碳數1~4之伸烷基,m表示2以上之整數,M1及M2分別獨立表示氫原子或陽離子)所表示之含磷酸基之單體。
再者,通式(1)中,m為2以上,較佳為4以上,通常為40以下,且m表示氧伸烷基之聚合度。又,作為聚氧伸烷基,例如可列舉:聚氧乙烯基、聚氧丙烯基等,該等聚氧伸烷基可為該等之無規、嵌段或接枝單元等。又,磷酸基之鹽之陽離子,並無特別限制,可列舉如下者:例如鈉、鉀等鹼金屬;例如鈣、鎂等鹼土金屬等之無機陽離子;例如四級銨類等有機陽離子等。
又,作為共聚性單體,可列舉如下者:例如,聚乙二醇(甲基)丙烯酸酯、聚丙二醇(甲基)丙烯酸酯、甲氧基乙二醇(甲基)丙烯酸酯、甲氧基聚丙二醇(甲基)丙烯酸酯等醇系丙烯酸酯單體;另外可列舉例如,(甲基)丙烯酸四氫糠酯或氟(甲基)丙烯酯等含有雜環或鹵素原子之丙烯酸酯系單體等。
進而,為了調整水分散型丙烯酸系黏著劑之凝膠分率等,可使用多官能性單體作為共聚性單體。作為多官能單體,可列舉具有2個以上(甲基)丙烯醯基、乙烯基等不飽和雙鍵之化合物等。例如可列舉:乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、二乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、三乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、三羥甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、四乙二醇二(甲基)丙烯酸酯等(單或聚)乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、或丙二醇二(甲基)丙烯酸酯等(單或聚)丙二醇二(甲基)丙烯酸酯等(單或聚)伸烷基二醇二(甲基)丙烯酸酯,除此以外可列舉:新戊二醇二(甲基)丙烯酸酯、1,6-已二醇二(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇二(甲基)丙烯酸酯、三羥甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇三(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯等(甲基)丙烯酸與多元醇之酯化物;二乙烯基苯等多官能乙烯基化合物;(甲基)丙烯酸烯丙酯、(甲基)丙烯酸乙烯基酯等具有反應性不飽和雙鍵之化合物等。又,作為多官能性單體,亦可使用如下者:於聚酯、環氧、聚胺酯等骨架上加成2個以上之與單體成分相同官能基之(甲基)丙烯醯基、乙烯基等不飽和雙鍵之聚酯(甲基)丙烯酸酯、環氧(甲基)丙烯酸酯、聚胺酯(甲基)丙烯酸酯等。
上述含羧基單體以外之共聚單體之比例相對於上述具有碳數4~14之烷基之(甲基)丙烯酸烷基酯100重量份,較佳為40重量份以下,進而較佳為設為30重量份以下、進而20重量份以下、更進一步為10重量份以下。若共聚單體之比例變得過多,則有由本發明之水分散型丙烯酸系黏著劑所形成之黏著劑層3對玻璃或膜、透明導電性薄膜等各種被接著體之密接性降低等特定黏著會降低之虞。
就穩定水分散液(乳液等)或確保由該水分散液所形成之黏著劑層3對各種被接著體之密接性之觀點而言,於上述含羧基單體以外之共聚單體中,亦可較佳地使用含磷酸基單體。於上述共聚性單體為含磷酸基單體之情形時,其比例較佳為相對於上述(甲基)丙烯酸烷基酯100重量份為0.5~5重量份。進而較佳為1~4重量份,進而更佳為1~3重量份。藉由於該範圍內使用而可進一步抑制於高溫及高溫多濕環境下之發泡、剝落、黃變或對於高溫多濕環境下之透明導電性薄膜之腐蝕。
上述單體成分之乳化聚合係藉由利用常用方法而使單體成分於水中乳化後進行乳化聚合來實施。藉此製備分散含有(甲基)丙烯酸系聚合物之水分散液。於乳化聚合中,例如,將上述單體成分與乳化劑、自由基聚合起始劑、視需要之鏈轉移劑等一同於水中適當調配。更具體而言,例如,可採用一次饋入法(一次聚合法)、單體滴加法、單體乳液滴加法等公知之乳化聚合法。再者,於單體滴加法中適當選擇連續滴加或分次滴加。該等方法可適當地組合。反應條件等係經適當選擇,但聚合溫度例如為20~90℃左右。
作為乳化劑並無特別限制,可使用通常於乳化聚合中所使用之各種乳化劑。可列舉如下者:例如,十二烷基硫酸鈉、十二烷基硫酸銨、十二烷基苯磺酸鈉、聚氧乙烯十二烷基硫酸鈉、聚氧乙烯烷基醚硫酸鈉、聚氧乙烯烷基苯醚硫酸銨、聚氧乙烯烷基苯醚硫酸鈉、聚氧乙烯烷基磺基琥珀酸鈉等陰離子系乳化劑;例如,聚氧乙烯烷基醚、聚氧乙烯烷基苯醚、聚氧乙烯脂肪酸酯、聚氧乙烯聚氧丙烯嵌段聚合物等非離子系乳化劑等。又,可列舉於該等陰離子系乳化劑或非離子系乳化劑中,導入有丙烯基或烯丙基醚基等自由基聚合性官能基(自由基反應性基)之自由基聚合性乳化劑等。該等乳化劑可適當地單獨使用或併用。就水分散液(乳液)之穩定性、黏著劑層3之耐久性之觀點而言,於該等乳化劑中較佳地使用具有自由基聚合性官能基之自由基聚合性乳化劑。
上述乳化劑之調配比例相對於以上述(甲基)丙烯酸烷基酯作為主成分之單體成分100重量份,例如為0.1~5重量份左右,較佳為0.4~3重量份。若乳化劑之調配比例為該範圍,則可謀求耐水性、黏著特性、進而聚合穩定性、機械穩定性等之提高。
作為自由基聚合起始劑並無特別限制,可使用通常於乳化聚合中所使用之公知之自由基聚合起始劑。可列舉如下者:例如,2,2'-偶氮二異丁腈、2,2'-偶氮雙(2-甲基丙脒)二硫酸鹽、2,2'-偶氮雙(2-甲基丙脒)二鹽酸鹽、2,2'-偶氮雙(2-脒基丙烷)二鹽酸鹽、2,2'-偶氮雙[2-(2-咪唑啉-2-基)丙烷]二鹽酸鹽等偶氮系起始劑;例如,過硫酸鉀、過硫酸銨等過硫酸鹽系起始劑;例如,苯甲醯過氧化物、過氧化第三丁醇、過氧化氫等過氧化物系起始劑;例如,苯取代乙烷等取代乙烷系起始劑;例如,芳香族羰基化合物等羰基系起始劑等。該等聚合起始劑可適當地單獨使用或併用。又,適當選擇自由基聚合起始劑之調配比例,但相對於單體成分100重量份,例如為0.02~0.5重量份左右,較佳為0.08~0.3重量份。若未達0.02重量份,則存在作為自由基聚合起始劑之效果降低之情形,若超過0.5重量份,則存在水分散型(甲基)丙烯酸系聚合物之分子量降低,水分散型丙烯酸系黏著劑之黏著性降低之情形。
鏈轉移劑為視需要調節水分散型(甲基)丙烯酸系聚合物之分子量者,通常可使用於乳化聚合中所使用之鏈轉移劑。例如可列舉:1-十二烷硫醇、巰基乙酸、2-巰基乙醇、巰基乙醇酸2-乙基己酯、2,3-二巰基-1-丙醇、巰基丙酸酯類等硫醇類等。該等鏈轉移劑可適當地單獨使用或併用。又,鏈轉移劑之調配比例相對於單體成分100重量份,例如為0.001~0.3重量份。
藉由此種乳化聚合而可將水分散型(甲基)丙烯酸系聚合物製備為水分散液(乳液)。此種水分散型(甲基)丙烯酸系聚合物,其平均粒徑調整為例如0.05~3 μm、較佳為0.05~1 μm。若平均粒徑小於0.05 μm,則存在水分散型丙烯酸系黏著劑之黏度上升之情形,若大於1 μm,則存在粒子間之融著性降低而凝聚力降低之情形。
本發明之水分散型(甲基)丙烯酸系聚合物,通常較佳為重量平均分子量為100萬以上者。尤其是以重量平均分子量計為100萬~400萬者就耐熱性、耐濕性之方面而言較佳。若重量平均分子量未達100萬,則耐熱性、耐濕性降低而欠佳。又,由於利用乳化聚合所獲得之黏著劑,其分子量成為非常高於其聚合機構之分子量,故而較佳。其中,由於利用乳化聚合所獲得之黏著劑一般而言凝膠份量較多而無法利用GPC(Gel Permeation Chromatography,凝膠滲透層析法)測定,故而較多難以進行於關於分子量之實際測定中之證實。
本發明之水分散型丙烯酸系黏著劑之水分散液,除上述水分散型(甲基)丙烯酸系聚合物以外亦含有水溶性鹼性成分。水溶性鹼性成分為可藉由上述水分散型(甲基)丙烯酸系聚合物所具有之羧基與酸、鹼之中和反應而形成鹽之化合物,一般而言為於溶解於水之水溶液之狀態下顯鹼性之化合物。作為水溶性鹼性成分,例如可列舉:2-二甲胺基乙醇、二乙醇胺、三乙醇胺、胺基甲基丙醇等烷醇胺類;三甲胺、三乙胺、丁基胺等烷基胺類;乙二胺、二伸乙基三胺、三伸乙基四胺、四伸乙基五胺等聚伸烷基聚胺類;另外可列舉:乙烯亞胺、聚乙烯亞胺、咪唑、2-甲基咪唑、吡啶、苯胺、啉等有機胺系化合物等。又,作為水溶性鹼性成分,可列舉:氫氧化鈉、氫氧化鉀等氫氧化鹼金屬類;氫氧化鋇、氫氧化鈣、氫氧化鋁等氫氧化鹼土金屬類等無機鹼系化合物或氨等。該等之中,就藉由添加水溶性鹼性成分之中和作用、上述水分散液之分散穩定之效果、不產生因水分散型丙烯酸系黏著劑所導致之塗敷條紋、不均等適宜黏度控制之容易性、及塗敷乾燥後之黏著劑層3之耐腐蝕性與耐久性等平衡性之方面而言,較佳為氨。
上述水溶性鹼性成分之量係以起因於上述黏著劑層3所測定之每1 cm2成為200~500000 ng之範圍之方式進行控制。若上述水溶性鹼性成分之量未達200 ng,則腐蝕抑制效果不充分。就該觀點而言,上述水溶性鹼性成分之量較佳為500 ng以上,更佳為700 ng以上。特佳為使用超過2000 ng。另一方面,於上述水溶性鹼性成分之量超過500000 ng之情形時,於調配於水分散液中而中和時,水分散液之黏度上升變得過大而導致黏著劑層3之塗敷外觀變差。又,存在發生耐水性降低之傾向。就該觀點而言,上述水溶性鹼性成分之量較佳為250000 ng以下。於使用氨等揮發性化合物作為上述水溶性鹼性成分之情形時,於包含水中分散含有(甲基)丙烯酸系聚合物及水溶性鹼性成分之水分散液的水分散型丙烯酸系黏著劑之塗佈乾燥時,為了使水溶性鹼性成分較多殘存而必需較低地設定乾燥溫度,從而導致乾燥效率(乾燥所需要之時間增加)降低。就該觀點而言,於使用氨等揮發性化合物作為上述水溶性鹼性成分之情形時,上述水溶性鹼性成分之量較佳為50000 ng以下,進而較佳為10000 ng以下,進而更佳為8000 ng以下,進一步較佳為6000 ng以下。
起因於上述黏著劑層3所測定之水溶性鹼性成分之量可根據於水分散型丙烯酸系黏著劑之製備時之相對於上述水分散液之調配量、或水分散型丙烯酸系黏著劑之塗佈、乾燥時之乾燥條件、黏著劑層3之厚度而進行控制。
上述水溶性鹼性成分之調配量較佳為設為以上述(甲基)丙烯酸系聚合物及水溶性鹼性成分分散含有於水中之水分散液之pH值成為7~12、較佳為8~11之類之調配量。若pH值未達7,則於最終之黏著劑層中之水溶性鹼性成分量變少,就防腐蝕之方面而言欠佳。又,若pH值超過12則有損壞水分散液之穩定性之虞。
又,水溶性鹼性成分之調配量可藉由調整於形成黏著劑層時之乾燥條件與黏著劑層之厚度而進行,但乾燥條件與黏著劑層之厚度根據所使用之水溶性鹼性成分之種類而適當地調整。例如,於乾燥步驟中使用易揮發之氨或三乙胺等烷基胺類等作為水溶性鹼性成分之情形時,可藉由較高地設定pH值,或較低地設定塗佈乾燥時之乾燥條件,或較厚地設定黏著劑層之厚度而控制起因於黏著劑層所測定之水溶性鹼性成分之量。另一方面,例如,於乾燥步驟中使用難揮發之氫氧化鈉、氫氧化鉀等氫氧化鹼金屬類等之胺類等作為水溶性鹼性成分之情形時,可藉由較低地設定pH值,或較薄地設定黏著劑層之厚度而控制起因於黏著劑層所測定之水溶性鹼性成分之量。
作為一例,針對使用氨或氫氧化鈉作為水溶性鹼性成分之情形進行說明。氨係以氨水之形式使用,上述氨水之調配量較佳為通常以相對於上述含有(甲基)丙烯酸系聚合物之水分散液之水中所包含之固體成分100重量份,於氨水中所含有之氨成為0.1~20重量份左右之方式,進而較佳為以成為0.2~5重量份之方式進行調配。氫氧化鈉係以氫氧化鈉水溶液之形式使用,上述氫氧化鈉水溶液之調配量較佳為通常以相對於上述含有(甲基)丙烯酸系聚合物之水分散液之水中所包含之固體成分100重量份,於氫氧化鈉水溶液中所含有之氫氧化鈉成為0.05~5重量份左右之方式,進而較佳為成為0.1~3重量份之方式進行調配。
為了使於高溫多濕條件下之密接性提高,於本發明之黏著劑層3之形成中所使用之水分散型丙烯酸系黏著劑中可添加各種矽烷偶合劑。作為矽烷偶合劑,可使用任意之具有適當官能基者。作為官能基,例如可列舉:乙烯基、環氧基、胺基、巰基、(甲基)丙烯醯氧基、乙醯基、異氰酸酯基、苯乙烯基、多硫基等。具體而言,例如可列舉:乙烯基三乙氧基矽烷、乙烯基三丙氧基矽烷、乙烯基三異丙氧基矽烷、乙烯基三丁氧基矽烷等含乙烯基矽烷偶合劑;γ-縮水甘油氧基丙基三甲氧基矽烷、γ-縮水甘油氧基丙基三乙氧基矽烷、3-縮水甘油氧基丙基甲基二乙氧基矽烷、2-(3,4-環氧環己基)乙基三甲氧基矽烷等含環氧基矽烷偶合劑;γ-胺基丙基三甲氧基矽烷、N-β-(胺基乙基)-γ-胺基丙基甲基二甲氧基矽烷、N-(2-胺基乙基)3-胺基丙基甲基二甲氧基矽烷、γ-三乙氧基矽烷基-N-(1,3-二甲基亞丁基)丙胺、N-苯基-γ-胺基丙基三甲氧基矽烷等含胺基矽烷偶合劑;γ-巰基丙基甲基二甲氧基矽烷等含巰基矽烷偶合劑;對苯乙烯三甲氧基矽烷等含苯乙烯基矽烷偶合劑;γ-丙烯醯氧基丙基三甲氧基矽烷、γ-甲基丙烯醯氧基丙基三乙氧基矽烷等含(甲基)丙烯基矽烷偶合劑;3-異氰酸酯基丙基三乙氧基矽烷等含異氰酸酯基矽烷偶合劑;雙(三乙氧基矽烷基丙基)四硫化物等含多硫基矽烷偶合劑等。
於上述矽烷偶合劑中,較佳為可與乙烯基、(甲基)丙烯醯氧基、苯乙烯基、等上述單體成分藉由自由基聚合而共聚者,尤其是就反應性之方面而言,較佳為具有(甲基)丙烯醯氧基者。可列舉如下者:例如,(甲基)丙烯醯氧基甲基-三甲氧基矽烷、(甲基)丙烯醯氧基甲基-三乙氧基矽烷、2-(甲基)丙烯醯氧基乙基-三甲氧基矽烷、2-(甲基)丙烯醯氧基乙基-三乙氧基矽烷、3-(甲基)丙烯醯氧基丙基-三甲氧基矽烷、3-(甲基)丙烯醯氧基丙基-三乙氧基矽烷、3-(甲基)丙烯醯氧基丙基-三丙氧基矽烷、3-(甲基)丙烯醯氧基丙基-三異丙氧基矽烷、3-(甲基)丙烯醯氧基丙基-三丁氧基矽烷等(甲基)丙烯醯氧基烷基-三烷氧基矽烷;例如,(甲基)丙烯醯氧基甲基-甲基二甲氧基矽烷、(甲基)丙烯醯氧基甲基-甲基二乙氧基矽烷、2-(甲基)丙烯醯氧基乙基-甲基二甲氧基矽烷、2-(甲基)丙烯醯氧基乙基-甲基二乙氧基矽烷、3-(甲基)丙烯醯氧基丙基-甲基二甲氧基矽烷、3-(甲基)丙烯醯氧基丙基-甲基二乙氧基矽烷、3-(甲基)丙烯醯氧基丙基-甲基二丙氧基矽烷、3-(甲基)丙烯醯氧基丙基-甲基二異丙氧基矽烷、3-(甲基)丙烯醯氧基丙基-甲基二丁氧基矽烷、3-(甲基)丙烯醯氧基丙基-乙基二甲氧基矽烷、3-(甲基)丙烯醯氧基丙基-乙基二乙氧基矽烷、3-(甲基)丙烯醯氧基丙基-乙基二丙氧基矽烷、3-(甲基)丙烯醯氧基丙基-乙基二異丙氧基矽烷、3-(甲基)丙烯醯氧基丙基-乙基二丁氧基矽烷、3-(甲基)丙烯醯氧基丙基-丙基二甲氧基矽烷、3-(甲基)丙烯醯氧基丙基-丙基二乙氧基矽烷等(甲基)丙烯醯氧基烷基-烷基二烷氧基矽烷、或對應該等之(甲基)丙烯醯氧基烷基-二烷基(單)烷氧基矽烷等。
上述矽烷偶合劑可單獨使用,又,亦可混合使用2種以上,但整體之含量較佳為相對於上述(甲基)丙烯酸系聚合物100重量份,上述矽烷偶合劑為1重量份以下,且較佳為含有0.01~1重量份而成,更佳為含有0.02~0.6重量份而成,進而較佳為含有0.05~0.2重量份而成。若矽烷偶合劑之調配量超過1重量份,則產生未反應之偶合劑成分,就耐久性方面而言欠佳。
再者,於上述矽烷偶合劑可與上述單體成分藉由自由基聚合而共聚之情形時,可使用該矽烷偶合劑作為上述單體成分。其比例較佳為相對於上述(甲基)丙烯酸烷基酯100重量份為0.005~0.2重量份。
進而,於本發明之水分散型丙烯酸系黏著劑中,視需要,另外於不脫離本發明目的之範圍內亦可適當地使用黏度調整劑、交聯劑、剝離調整劑、黏著賦予劑、塑化劑、軟化劑、包含玻璃纖維、玻璃珠、金屬粉及其他無機粉末等之填充劑、顏料、著色劑(顏料、染料等)、pH調整劑(酸或鹼)、抗氧化劑、紫外線吸收劑等各種添加劑。該等添加劑亦可調配為乳液。
由於交聯劑可賦予與黏著劑之耐久性相關之凝聚力,故而特佳。作為交聯劑,使用多官能性之化合物,可列舉有機系交聯劑或多官能性金屬螯合物。作為有機系交聯劑,可列舉:環氧系交聯劑、異氰酸酯系交聯劑、碳二醯亞胺系交聯劑、亞胺系交聯劑、唑啉系交聯劑、氮丙啶系交聯劑等。作為有機系交聯劑,較佳為異氰酸酯系交聯劑、碳二醯亞胺系交聯劑。多官能性金屬螯合物為多價金屬與有機化合物進行共價鍵結或配位鍵結者。作為多價金屬原子,可列舉:Al、Cr、Zr、Co、Cu、Fe、Ni、V、Zn、In、Ca、Mg、Mn、Y、Ce、Sr、Ba、Mo、La、Sn、Ti等。作為於進行共價鍵結或配位鍵結之有機化合物中之原子可列舉氧原子等,作為有機化合物,可列舉:烷基酯、醇化合物、羧酸化合物、醚化合物、酮化合物等。
於水分散型丙烯酸系黏著劑中之交聯劑之調配比例並無特別限定,但通常以相對於上述(甲基)丙烯酸系聚合物(固體成分)100重量份,交聯劑(固體成分)為10重量份左右以下之比例進行調配。上述交聯劑之調配比例較佳為0.01~10重量份,進而較佳為0.1~5重量份左右。
本發明之透明導電性膜用黏著劑層3係由上述水分散型丙烯酸系黏著劑而形成。例如,可將上述水分散型丙烯酸系黏著劑塗佈於脫模膜等上,藉由熱烘箱等乾燥器進行乾燥而使水分除去或使剩餘之水溶液鹼性成分揮散,從而形成黏著劑層3。形成於脫模膜上之黏著劑層3轉印至第一透明塑膠膜基材上。又,黏著劑層3係利用藉由於第一透明塑膠膜基材上塗佈上述水分散型丙烯酸系黏著劑並乾燥而於第一透明塑膠膜基材上形成黏著劑層3之方法等製作。乾燥條件(溫度、時間)例如為80~170℃左右,較佳為於90~140℃下進行1~60分鐘,較佳為3~30分鐘。
作為黏著劑層3之形成方法可使用各種方法。具體而言,例如可列舉根據輥塗、輥舐式塗佈、凹版印刷塗佈、反向塗佈、輥式刷塗、噴塗、浸漬輥塗、棒塗、刮塗、氣刀塗佈、淋幕式塗佈、唇式塗佈、膠帶塗佈等之擠壓塗佈法等方法。
黏著劑層3之厚度例如為10~100 μm。較佳為15~80 μm,更佳為20~60 μm。若黏著劑層3之厚度未達10 μm,則於觸控面板構成中,附有黏著劑層之透明導電性膜對玻璃或膜、透明導電性薄膜等各種被接著體之密接性、及於積層構成中之膜間之密接性變得不足,於高溫、高溫多濕下之耐久性不充分。另一方面,於黏著劑層3之厚度超過100 μm之情形時,於形成黏著劑層3時之水分散型丙烯酸系黏著劑之塗佈、於乾燥時水分未完全充分地乾燥而殘存氣泡,或於黏著劑層3之面上產生厚度不均而導致外觀上之問題變得容易表面化。
於上述黏著劑層3露出之情形時,亦可於供於實際使用前利用脫模膜4(隔板)保護黏著劑層3。
作為脫模膜之構成材料,例如可列舉:聚乙烯、聚丙烯、聚對苯二甲酸乙二酯、聚酯膜等塑膠膜;紙、布、不織布等多孔製材料;網狀物、發泡薄片、金屬箔、及該等之層壓體等適當之薄片體等,但就表面平滑性優異之方面而言,較佳地使用塑膠膜。
作為該塑膠膜,只要為可保護上述黏著劑層3之膜則並無特別限定,例如可列舉:聚乙烯膜、聚丙烯膜、聚丁烯膜、聚丁二烯膜、聚甲基戊烯膜、聚氯乙烯膜、氯乙烯共聚物膜、聚對苯二甲酸乙二酯膜、聚對苯二甲酸丁二酯膜、聚胺酯膜、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物膜等。
上述脫模膜4之厚度通常為5~200 μm,較佳為5~100 μm左右。於上述脫模膜中,視需要亦可進行根據聚矽酮、氟系、長鏈烷基系或脂肪酸醯胺系之脫模劑、二氧化矽粉等之脫模及防污處理,或塗佈型、練入型、蒸鍍型等防靜電處理。尤其是藉由對上述脫模膜之表面適當地進行矽酮處理、長鏈烷基處理、氟處理等剝離處理而可更加提高自上述黏著劑層3之剝離性。
於上述之黏著劑層3之製作時所使用之脫模膜4,可直接用作黏著劑層3之脫模膜而可於步驟方面簡略。
繼而,針對除附有黏著劑層之透明導電性膜之黏著劑層3以外之構成進行說明。
作為上述第一透明塑膠膜基材1並無特別限制,可使用具有透明性之各種塑膠膜。該塑膠膜係藉由1層膜而形成。例如,作為該材料,可列舉:聚對苯二甲酸乙二酯、聚萘二甲酸乙二酯等聚酯系樹脂、乙酸酯系樹脂、聚醚碸系樹脂、聚碳酸酯系樹脂、聚醯胺系樹脂、聚醯亞胺系樹脂、聚烯烴系樹脂、(甲基)丙烯酸系樹脂、聚氯乙烯系樹脂、聚偏氯乙烯系樹脂、聚苯乙烯系樹脂、聚乙烯醇系樹脂、聚芳酯系樹脂、聚苯硫醚系樹脂等。該等之中,特佳為聚酯系樹脂、聚醯亞胺系樹脂及聚醚碸系樹脂。
上述膜基材1之厚度較佳為15~200 μm,更佳為25~188 μm。若膜基材1之厚度未達15 μm,則存在膜基材1之機械強度不足而使該膜基材1成為棍狀,難以進行連續形成透明導電性薄膜2之操作之情形。另一方面,若厚度超過200 μm,則有於透明導電性薄膜2之製膜加工時使投入量降低,又,於氣體或水分之除去步驟中產生弊病而損害生產性之虞。
對於上述膜基材1,亦可預先對表面實施濺鍍、電暈放電、火焰、紫外線照射、電子束照射、化成、氧化等蝕刻處理或底塗處理,而使設置於其上面之透明導電性薄膜2或底塗層5對上述膜基材1之密接性提高。又,於設置透明導電性薄膜2或底塗層5前,視需要亦可藉由溶劑清洗或超音波清洗等除塵、淨化。
作為上述透明導電性薄膜2之構成材料並無特別限定,例如可較佳地使用銦錫氧化物、銻錫氧化物等金屬氧化物。
使用金屬氧化物作為上述透明導電性薄膜2之構成材料。作為金屬氧化物,銦錫氧化物較為適宜。該金屬氧化物較佳為含有氧化銦80~99重量%及氧化錫1~20重量%。
透明導電性薄膜2之厚度並無特別限制,但為了製成其表面電阻為1×103 Ω/□以下之具有良好導電性之連接膜,較佳為厚度設為10 nm以上。若膜厚變得過厚,則由於會造成透明性降低等,故而較佳為15~35 nm,更佳為20~30 nm之範圍內。若厚度未達15 nm,則表面電阻變高並且變得難以成為連續膜。又,若超過35 nm,則會造成透明性降低等。
作為透明導電性薄膜2之形成方法並無特別限定,可採用先前公知之方法。具體而言,例如可例示:真空蒸鍍法、濺鍍法、離子電鍍法。又,亦可根據所需之膜厚而採用適當之方法。
底塗層可藉由無機物、有機物或無機物與有機物之混合物而形成。例如,作為無機物,可列舉:NaF(1.3)、Na3AlF6(1.35)、LiF(1.36)、MgF2(1.38)、CaF2(1.4)、BaF2(1.3)、SiO2(1.46)、LaF3(1.55)、CeF3(1.63)、Al2O3(1.63)等無機物[上述各材料之()內之數值為光折射率]。該等之中,較佳地使用SiO2、MgF2、Al2O3。尤其適宜為SiO2。除上述以外,可使用相對於氧化銦,包含10~40重量份左右之氧化鈰、0~20重量份左右之氧化錫之複合氧化物。
藉由無機物所形成之底塗層可利用真空蒸鍍法、濺鍍法、離子電鍍法等乾式製程或濕式法(塗敷法)等形成。作為形成底塗層之無機物,如上所述,較佳為SiO2。於濕式法中,可藉由塗敷矽溶膠等而形成SiO2膜。
又,作為有機物,可列舉:丙烯酸樹脂、聚胺酯樹脂、三聚氰胺樹脂、酸醇樹脂、矽氧烷系聚合物、有機矽烷縮聚物等。該等有機物至少使用一種。尤其理想的是使用包含三聚氰胺樹脂、酸醇樹脂與有機矽烷縮聚物之混合物之熱硬化型樹脂作為有機物。
於將底塗層5形成為複數個層之情形時,自透明塑膠膜基材1起第一層之底塗層係藉由有機物而形成,自透明塑膠膜基材1起最遠的底塗層係藉由無機物而形成,其係就所獲得之附有黏著劑層之透明導電性膜之加工性方面而言較佳。因此,於底塗層5為二層之情形時,較佳為自透明塑膠膜基材1起第一層之底塗層係藉由有機物、第二層係藉由無機物而形成。
底塗層5之厚度並無特別限制,但就光學設計、防止源自於上述膜基材1之低聚物產生之效果之方面而言,通常為1~300 nm左右,較佳為5~300 nm。再者,於將底塗層5設置為二層以上之情形時,各層之厚度為5~250 nm左右,較佳為10~250 nm。
作為低聚物防止層6之形成材料,可使用適當之可形成透明膜者,亦可為無機物、有機物或該等之複合材料。其膜厚較佳為0.01~20 μm。又,於該低聚物防止層6之形成中,較多使用應用塗佈機之塗佈法或噴霧法、旋轉塗佈法、線內塗佈法等,但亦可使用真空蒸鍍法、濺鍍法、離子電鍍法、噴霧熱分解法、化學電鍍法、電鍍等方法。於塗佈法中,亦可使用聚乙烯醇系樹脂、丙烯酸系樹脂、聚胺酯系樹脂、三聚氰胺系樹脂、UV(Ultraviolet,紫外線)硬化型樹脂、環氧系樹脂等樹脂成分或該等氧化鋁、二氧化矽、雲母等無機粒子之混合物。或亦可藉由將高分子基板共擠壓二層以上而使基材成分具有防止層6之功能。又,於真空蒸鍍法、濺鍍法、離子電鍍法、噴霧熱分解法、化學電鍍法、電鍍法等方法中,可使用:金、銀、鉑、鈀、銅、鋁、鎳、鉻、鈦、鐵、鈷或錫,或包含該等合金等之金屬,或氧化銦、氧化錫、氧化鈦、氧化鎘或包含該等混合物之金屬氧化物,或包含碘化鋼等之其他金屬化合物。
於上述例示之低聚物防止層6之形成材料中,聚乙烯醇系樹脂之防止低聚物功能優異,尤其適宜於本發明之用途中。聚乙烯醇系樹脂係以聚乙烯醇作為主成分,通常較佳為聚乙烯醇之含量為30~100重量%之範圍。於聚乙烯醇之含量為30重量%以上之情形時,防止低聚物析出之效果良好。作為可與聚乙烯醇一同進行混合之樹脂,可列舉聚酯、聚胺酯等水系樹脂。聚乙烯醇之聚合度並未特別限定,但通常300~4000者於用途方面較為適宜。聚乙烯醇之皂化度並未特別限定,但通常70莫耳%以上、99.9莫耳%以上者較為適宜。於聚乙烯醇系樹脂中亦可併用交聯劑。作為該交聯劑之具體例,可列舉:經羥甲基化或烷基醇化之尿素系、三聚氰胺系、胍胺系、丙烯醯胺系、聚醯胺系之各種化合物、環氧化合物、氮丙啶化合物、封端異氰酸酯、矽烷偶合劑、鈦偶合劑、鋯鋁酸鹽偶合劑等。該等交聯成分亦可預先與黏合劑聚合物鍵結。又,為了改良固著性、滑動性而亦可含有無機系粒子,作為具體例,可列舉:二氧化矽、氧化鋁、高嶺土、碳酸鈣、氧化鈦、鋇鹽等。進而,視需要,亦可含有消泡劑、塗佈性改良劑、增黏劑、有機系潤滑劑、有機系高分子粒子、抗氧化劑、紫外線吸收劑、發泡劑、染料等。
本發明之附有黏著劑層之透明導電性膜之製造方法,只要為可獲得上述構成者之方法則並無特別限制。通常,上述黏著劑層3係於第一透明塑膠膜基材1之一面上形成透明導電性薄膜2(有包含底塗層5之情形)而製造透明導電性膜後,形成於該透明導電性膜之另一面上。黏著劑層3可如上所述般直接形成於膜基材1上,亦可於脫模膜4上預先設置黏著劑層3,並將其貼合於上述膜基材1上。由於後者之方法可將膜基材1製成輥狀而連續地進行黏著劑層3之形成,故而於生產性方面進一步有利。
上述附有黏著劑層之透明導電性膜,如圖3所示,可於黏著劑層3上進而貼合第二之透明塑膠膜基材1'而製成透明導電性積層體。
又,第二透明塑膠膜基材1'之貼合可設為於第二透明塑膠膜基材1'上預先設置黏著劑層3,並將膜基材1貼合至黏著劑層3上之方式,相反,亦可於膜基材1上預先設置上述黏著劑層3,並將第二透明塑膠膜基材1'貼合至黏著劑層3上。由於後者之方法可將膜基材1製成輥狀而連續地進行黏著劑層3之形成,故而於生產性方面更加有利。
如圖3所示,除可將第二透明塑膠膜基材1'製成單層結構以外,亦可製成將2片以上之第二透明塑膠膜基材1'藉由透明之黏著劑層而貼合之複合結構,而使積層體整體之機械強度等更加提高。再者,可製成如下透明導電積層體:圖3中,於圖1記載之附有黏著劑層之透明導電性膜上貼合有第二透明塑膠膜基材1',但對於圖2記載之附有黏著劑層之透明導電性膜,亦可同樣地貼合第二透明塑膠膜基材1'之透明導電積層體。
針對採用單層結構作為上述第二透明塑膠膜基材1'之情形進行說明。於貼合單層結構之第二透明塑膠膜基材1'後亦要求透明導電性積層體之伸縮性之情形時,使用第二透明塑膠膜基材1'之厚度通常為6~300 μm左右之塑膠膜。於並無特別要求伸縮性之情形時,使用透明基體之厚度通常為0.05~10 mm左右之玻璃板、膜狀或板狀之塑膠。作為塑膠之材質,可列舉與上述膜基材1相同者。於上述第二透明塑膠膜基材1'採用複數個結構之情形時亦較佳為設為與上述相同之厚度。
於上述透明導電性積層體中,可於第二透明塑膠膜基材之單面或兩面上設置硬塗層。圖4中,於第二透明塑膠膜基材1'之單面(未貼合黏著劑層3之面)上設置有硬塗層7。上述硬塗層7係藉由對第二透明塑膠膜基材實施硬塗處理而獲得。硬塗處理例如可利用塗佈丙烯酸-聚胺酯系樹脂或矽氧烷系樹脂等硬質樹脂並進行硬化處理之方法等實施。於硬塗處理時,亦可於上述丙烯酸-聚胺酯系樹脂或矽氧烷系樹脂等硬質樹脂中調配矽酮樹脂等,將表面粗化而同時地形成可防止於實際用作觸控面板等時因鏡面作用所導致之映入之防眩面。
若硬塗層7之厚度較薄,則變得硬度不足,另一方面,若過厚則存在產生龜裂之情形。又,若亦考慮防止捲曲之特性等,則較佳之硬塗層7之厚度為0.1~30 μm左右。
再者,根據需要,於上述第二透明塑膠膜基材之外表面(未貼合於黏著劑層3之面)上,除上述硬塗層7以外,亦可設置用以提高視認性之防眩處理層或抗反射層。
本發明之附有黏著劑層之透明導電性膜或透明導電性積層體,於觸控面板之形成中可較佳地用作觸控面板用電極板。作為觸控面板,可應用於光學方式、超音波方式、靜電電容方式、電阻膜方式等之各種方式中,尤其適宜為於靜電電容方式之觸控面板中之應用。
靜電電容方式之觸控面板,通常將具備具有特定之圖案形狀之透明導電性薄膜之透明導電性膜形成於顯示器顯示部之整個面上。圖1至4中,透明導電性薄膜2未圖案化,但適當地使用經圖案化者,並將該經圖案化之透明導電性膜適當地積層而使用。
以下,使用實施例而詳細地說明本發明,但本發明只要不超過其主旨,則不限定於以下之實施例。又,於各例中,份、%均為重量標準。
<平均粒徑>
於各例水分散液之水分散型丙烯酸系黏著劑(乳液)中之(甲基)丙烯酸系聚合物之平均粒徑係藉由Beckman Coulter公司製造之LS13 320而測定。
實施例1
(水分散液之製備)
於容器中,添加作為原料之丙烯酸丁酯1000份、丙烯酸50份、單[聚(氧化丙烯)甲基丙烯酸酯]磷酸酯(氧化丙烯之平均聚合度為5.0)23份、及3-甲基丙烯醯氧基丙基-三乙氧基矽烷(信越化學工業股份有限公司製造,KBM-503)0.34份並加以混合,從而獲得單體混合物。繼而,相對於以上述比例所製備之單體混合物600份,添加作為反應性乳化劑之Aqualon HS-10(第一工業製藥股份有限公司製造)13份、離子交換水360份,使用Homogenizer(特殊機化工業股份有限公司製造),於7000 rpm下攪拌3分鐘而製備單體乳液。
繼而,於具備冷凝管、氮氣導入管、溫度計、滴液漏斗及攪拌翼之反應容器中,添加於上述製備之單體乳液中之200份及離子交換水350份,繼而,將反應容器充分地進行氮氣置換後,添加過硫酸銨0.1份,並於65℃下進行2小時之聚合。繼而,將剩餘之單體乳液用3小時分次滴加至反應容器中,其後進行3小時之聚合。進而其後一面進行氮氣置換一面於75℃下進行5小時之聚合,從而獲得固體成分濃度42%之水分散液(乳液)。於水分散液(乳液)中之(甲基)丙烯酸系聚合物之平均粒徑為0.08 μm。
(水分散型丙烯酸系黏著劑之製備)
繼而,於上述水分散液(乳液)100重量份中添加濃度10%之氨水3份,進而添加蒸餾水並調整為固體成分38%,從而製備水分散型丙烯酸系黏著劑。
(透明導電性膜用黏著劑層之形成)
以乾燥後之厚度成為23 μm之方式,將上述水分散型丙烯酸系黏著劑藉由敷料器塗佈至脫模膜(Mitsubishi Chemical Polyester Film Co.,Ltd.製造,Diafoil MRF-38,聚對苯二甲酸乙二酯基材)上後,藉由熱風回圈烘箱於130℃下乾燥10分鐘而形成黏著劑層。
(低聚物防止層之形成)
以厚度成為30 nm之方式,於作為膜基材之厚度25 μm之聚對苯二甲酸乙二酯膜(以下稱為PET(Polyethylene Terephehalate)膜)之一面上塗佈聚乙烯醇樹脂之水溶液並乾燥,從而形成低聚物防止層。
(底塗層之形成)
於形成上述低聚物防止層之PET膜之另一面上,藉由三聚氰胺樹脂:酸醇樹脂:有機矽烷縮聚物之重量比為2:2:1之熱硬化型樹脂,形成厚度180 nm之第一層底塗層。繼而,利用電子束加熱法並於1.33×10-2~2.67×10-2 Pa之真空度下,於第一層之底塗層上真空蒸鍍SiO2,從而形成厚度40 nm之第二層底塗層(SiO2膜)。
(透明導電性薄膜之形成)
繼而,於包含氬氣80%與氧氣20%之5.33×10-2 Pa之環境中,利用使用氧化銦90重量%、氧化錫10重量%之反應性濺鍍法,於第二層之底塗層上形成厚度20 nm之ITO膜(Indium Tin Oxides,氧化銦錫),從而獲得透明導電性膜。所獲得之ITO膜為非晶質。
(附有黏著劑層之透明導電性膜之製作)
於設置於上述脫模膜上之黏著劑層上貼合上述透明導電性膜(未形成有ITO膜側之面),從而製作附有黏著劑層之透明導電性膜。
實施例2
於實施例1之(水分散型丙烯酸系黏著劑之製備)中將濃度10%之氨水之添加量自3份變為10份,於實施例1之(黏著劑層之形成)中將乾燥條件自於130℃下10分鐘變為於90℃下10分鐘,除此以外,利用與實施例1相同之方式製作附有黏著劑層之透明導電性膜。
實施例3
於實施例1之(水分散型丙烯酸系黏著劑之製備)中將濃度10%之氨水之添加量自3份變為0.5份,除此以外,利用與實施例1相同之方式製作附有黏著劑層之透明導電性膜。
實施例4
於實施例1之(黏著劑層之形成)中將黏著劑層之厚度自23 μm變為60 μm,於實施例1之(低聚物防止層之形成)中將PET膜之厚度自25 μm變為50 μm,除此以外,利用與實施例1相同之方式製作附有黏著劑層之透明導電性膜。
實施例5
於實施例1之(黏著劑層之形成)中將黏著劑層之厚度自23 μm變為80 μm,於實施例1之(低聚物防止層之形成)中將PET膜之厚度自25 μm變為50 μm,除此以外,利用與實施例1相同之方式製作附有黏著劑層之透明導電性膜。
實施例6
於實施例1之(黏著劑層之形成)中將黏著劑層之厚度自23 μm變為10 μm,除此以外,利用與實施例1相同之方式製作附有黏著劑層之透明導電性膜。
實施例7
於實施例1之(水分散液之製備)中將丙烯酸之使用量自50份變為10份,除此以外,利用與實施例1相同之方式製作附有黏著劑層之透明導電性膜。
實施例8
於實施例1之(水分散液之製備)中將丙烯酸之使用量自50份變為78份,除此以外,利用與實施例1相同之方式製作附有黏著劑層之透明導電性膜。
實施例9
於實施例1之(水分散型丙烯酸系黏著劑之製備)中代替濃度10%之氨水3份而使用二伸乙三胺0.3份,除此以外,利用與實施例1相同之方式製作附有黏著劑層之透明導電性膜。
實施例10
於實施例1之(水分散液之製備)中將單[聚(氧化丙烯)甲基丙烯酸酯]磷酸酯(氧化丙烯之平均聚合度為5.0)之使用量自23份變為7份,除此以外,利用與實施例1相同之方式製作附有黏著劑層之透明導電性膜。
實施例11
於實施例1之(水分散液之製備)中將單[聚(氧化丙烯)甲基丙烯酸酯]磷酸酯(氧化丙烯之平均聚合度為5.0)之使用量自23份變為50份,除此以外,利用與實施例1相同之方式製作附有黏著劑層之透明導電性膜。
實施例12
於實施例1之(水分散型丙烯酸系黏著劑之製備)中代替添加濃度10%之氨水33份而添加濃度10%之氫氧化鈉水溶液10份,於實施例1之(黏著劑層之形成)中變為以乾燥後之厚度成為80 μm之方式,除此以外,利用與實施例1相同之方式製作附有黏著劑層之透明導電性膜。
比較例1
於實施例1之(水分散型丙烯酸系黏著劑之製備)中將濃度10%之氨水之添加量自3份變為0.2份,於實施例1之(黏著劑層之形成)中將乾燥條件自於130℃下10分鐘變為於150℃下20分鐘,除此以外,利用與實施例1相同之方式製作附有黏著劑層之透明導電性膜。
比較例2
於實施例1之(黏著劑層之形成)中將黏著劑層之厚度自23 μm變為8 μm,除此以外,利用與實施例1相同之方式製作附有黏著劑層之透明導電性膜。
比較例3
於實施例1之(黏著劑層之形成)中將黏著劑層之厚度自23 μm變為110 μm,除此以外,利用與實施例1相同之方式製作附有黏著劑層之透明導電性膜。
比較例4
於實施例1之(水分散液之製備)中將丙烯酸之使用量自50份變為5份,除此以外,利用與實施例1相同之方式製作附有黏著劑層之透明導電性膜。
比較例5
於實施例1之(水分散液之製備)中將丙烯酸之使用量自50份變為100份,除此以外,利用與實施例1相同之方式製作附有黏著劑層之透明導電性膜。
比較例6
於實施例1之(水分散型丙烯酸系黏著劑之製備)中代替添加濃度10%之氨水33份而添加濃度10%之氫氧化鈉水溶液20份,於實施例1之(黏著劑層之形成)中變為以乾燥後之厚度成為100 μm之方式,除此以外,利用與實施例1相同之方式製作附有黏著劑層之透明導電性膜。塗敷液之黏度上升顯著而無法獲得良好之塗敷外觀。
比較例7
(丙烯酸系聚合物溶液之製備)
於容器中添加丙烯酸丁酯100份、丙烯酸5份及丙烯酸2-羥基乙酯0.1份、作為聚合起始劑之2,2'-偶氮二異丁腈0.2份、作為聚合溶劑之乙酸乙酯300份,並充分地進行氮氣置換後,於氮氣流下一面攪拌一面使容器內保持為約60℃附近而進行6小時之聚合反應,從而製備固體成分濃度24%之丙烯酸系聚合物溶液。上述丙烯酸系聚合物之重量平均分子量為200萬。
(溶劑型丙烯酸系黏著劑之製備)
於上述丙烯酸系聚合物溶液之固體成分100份中,添加芳香族系異氰酸酯系交聯劑(Coronate L,Nippon Polyurethane Industry Co.,Ltd.製造)3.2份、矽烷偶合劑(信越化學工業股份有限公司製造,KBM403)0.01份及乙酸乙酯,均勻地混合攪拌而製備丙烯酸系黏著劑溶液(固體成分11%)。
(黏著劑層之形成)
將上述丙烯酸系黏著劑溶液塗佈於已實施脫模處理之聚對苯二甲酸乙二酯膜(厚度:38 μm)之隔板上,於155℃下加熱1分鐘而形成乾燥後之厚度為23 μm之黏著劑層。
(附有黏著劑層之透明導電性膜之製作)
使用上述黏著劑層,除此以外,利用與實施例1相同之方式進行低聚物防止層之形成、底塗層之形成、透明導電性薄膜之形成、附有黏著劑層之透明導電性膜之製作。
針對於實施例及比較例中所獲得之附有黏著劑層之透明導電性膜,進行下述評價。將結果示於表1。再者,關於於實施例及比較例中所使用之丙烯酸系聚合物中之含羧基單體(丙烯酸)、含磷酸基單體之含量、水溶性鹼性成分之調配量、黏著劑層之厚度、乾燥條件、膜基材之厚度亦示於表1。
<水溶性鹼性成分量之測定>
於將附有黏著劑層之透明導電性膜切割為9 cm×9 cm,並剝離脫模膜後,於純水中、120℃下進行1小時之煮沸萃取。藉由離子色譜儀(DIONEX公司製造,DX-500),自該萃取液測定水溶性鹼性成分量(銨離子等)。對5個樣品進行測定,由該值推導平均值,將該平均值換算為每1 cm2之值並將其設為水溶性鹼性成分量。
<塗敷外觀>
針對附有黏著劑層之透明導電性膜之黏著劑層,藉由目視並以下述標準評價外觀。
○:無不良情形(條紋、不均、氣泡)。
×:有不良情形(條紋、不均、氣泡)。
<腐蝕試驗>
準備2片附有黏著劑層之透明導電性膜,將一片切割為15 mm×15 mm(以下稱為薄片1),將另一片切割為8 mm×8 mm(以下稱為薄片2)。製備於薄片1之ITO膜上積層薄片2之黏著劑層面之試樣。於該試樣上,藉由孔試驗機測定薄片1之ITO膜之電阻值(將其稱為投入前電阻值)。又,將該試樣於60℃、95% RH(Relative Humidity,相對濕度)之環境下放置500小時。對上述放置後之樣品利用與上述相同之方式,測定薄片1之ITO膜之電阻值(將其稱為投入後電阻值)。由上述結果算出於上述環境下投入樣品前後之電阻值之上升率。
電阻值之上升率(%)=(投入後電阻值/投入前電阻值)×100
上述電阻值之上升率越低越好。若上述電阻值之上升率為130%以下,則可判斷為滿足腐蝕試驗,將該情形判定為「○」,將超過130%之情形判定為「×」。
<耐久性>
準備3片附有黏著劑層之透明導電性膜,並於140℃下加熱90分鐘。將1片附有黏著劑層之透明導電性膜之黏著劑層側積層於玻璃基板上,繼而,將其他2片附有黏著劑層之透明導電性膜之黏著劑層側依序貼合於所積層之附有黏著劑層之透明導電性膜之ITO膜上,從而製作試樣。將該試樣分別於60℃、95% RH之環境下及80℃之環境下放置500小時。於上述放置後,藉由目視,以下述標準評價試樣中之第1片(或第2片)之附有黏著劑層之透明導電性膜與第2片(或第3片)之附有黏著劑層之透明導電性膜間、玻璃與黏著劑層間之發泡、剝落。
○:無發泡、剝落。
×:可確認發泡、剝落。
表1中,含羧基單體、含磷酸基單體之含量為相對於丙烯酸丁酯100份之含量。水溶性鹼性成分係表示相對於水分散液(乳液)100重量份之調配量。
1...第一透明塑膠膜基材
1'...第二透明塑膠膜基材
2...透明導電性薄膜層
3...黏著劑層
4...脫模膜
5...底塗層
6...低聚物防止層
7...硬塗層
圖1係表示本發明之附有黏著劑層之透明導電性膜之一例的截面圖。
圖2係表示本發明之附有黏著劑層之透明導電性膜之一例的截面圖。
圖3係表示本發明之透明導電性積層體之一例的截面圖。
圖4係表示本發明之透明導電性積層體之一例的截面圖。
1...第一透明塑膠膜基材
2...透明導電性薄膜
3...黏著劑層
4...脫模膜
Claims (11)
- 一種附有黏著劑層之透明導電性膜,其特徵在於:其於第一透明塑膠膜基材之一面上包含藉由金屬氧化物所形成之透明導電性薄膜,於另一面上包含黏著劑層,上述黏著劑層之厚度為10~100μm,並且上述黏著劑層係由包含如下水分散液之水分散型丙烯酸系黏著劑所形成者,該水分散液含有:水分散型(甲基)丙烯酸系聚合物,其係相對於作為單體單元之具有碳數4~14之烷基之(甲基)丙烯酸烷基酯100重量份,含有含羧基單體1~8重量份作為共聚單體而成,及水溶性鹼性成分;且上述黏著劑層每1cm2含有起因於該黏著劑層所測定之水溶性鹼性成分超過2000ng且為500000ng以下。
- 如請求項1之附有黏著劑層之透明導電性膜,其中上述水溶性鹼性成分為氨。
- 如請求項1之附有黏著劑層之透明導電性膜,其中上述(甲基)丙烯酸系聚合物相對於作為單體單元之(甲基)丙烯酸烷基酯100重量份,含有含磷酸基單體0.5~5重量份。
- 如請求項1之附有黏著劑層之透明導電性膜,其為應用於靜電電容方式觸控面板用之透明導電性膜者。
- 如請求項1之附有黏著劑層之透明導電性膜,其中上述透明導電性薄膜經由至少一層之底塗層而設置於第一透明塑膠膜基材上。
- 如請求項1之附有黏著劑層之透明導電性膜,其中上述黏著劑層經由低聚物防止層而設置於第一透明塑膠膜基材上。
- 如請求項1至6中任一項之附有黏著劑層之透明導電性膜,其為應用於靜電電容方式觸控面板者。
- 一種透明導電性積層體,其特徵在於:於如請求項1至7中任一項之附有黏著劑層之透明導電性膜之黏著劑層上進而貼合有第二透明塑膠膜基材。
- 如請求項8之透明導電性積層體,其為應用於靜電電容方式觸控面板者。
- 一種觸控面板,其特徵在於:於電極板中使用如請求項1至7中任一項之附有黏著劑層之透明導電性膜或如請求項8或9之透明導電性積層體。
- 如請求項10之觸控面板,其為應用於靜電電容方式者。
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