JP5045865B2

JP5045865B2 - 光学機能部材一体型表示装置用接着剤組成物及び光学機能部材一体型表示装置

Info

Publication number: JP5045865B2
Application number: JP2001192377A
Authority: JP
Inventors: 秀史小坪; 隆人稲宮; 秀樹北野
Original assignee: Bridgestone Corp
Current assignee: Bridgestone Corp
Priority date: 2001-06-26
Filing date: 2001-06-26
Publication date: 2012-10-10
Anticipated expiration: 2021-06-26
Also published as: JP2003003150A; EP1420056A4; US20040157977A1; WO2003000820A1; EP1420056A1

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光学機能部材一体型表示装置の製造に好適に使用でき、耐湿性、透明性に優れ、剥離しにくい接着剤層を形成できる光学機能部材一体型表示装置用接着剤組成物及び該組成物を用いた光学機能部材一体型表示装置に関する。
【０００２】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】
従来より、反射防止処理フィルム、反射防止処理ガラス、帯電防止ガラス、帯電防止フィルム、電磁波シールド材、近赤外線吸収フィルム、カラーフィルター等の光学機能部材とＣＲＴ，ＬＣＤ等の表示部が一体となった構造の光学機能部材一体型表示装置は、銀行のＡＴＭやＣＤ、駅の券売機、携帯情報端末、携帯電話、パーソナルコンピューター等において広く用いられている。
【０００３】
通常、光学機能部材一体型表示装置は、反射防止処理ガラス等の光学機能部材と表示部の一方又は双方に接着剤を塗布し、該接着剤を硬化させることにより一体化させたもので、接着剤層を具備するものである。
【０００４】
しかしながら、この接着剤層は、高湿の環境下で吸湿して白濁しやすいという問題があり、このため装置の表示画面が見難くなるという問題が起りやすい上、場合によっては、剥離が生じることがある。
【０００５】
本発明は上記事情に鑑みなされたもので、光学機能部材一体型表示装置の製造に好適に使用でき、耐湿性、透明性に優れ、剥離しにくい接着剤層を形成できる光学機能部材一体型表示装置用接着剤組成物及び該組成物を用いた光学機能部材一体型表示装置を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段及び発明の実施の形態】
本発明者は、上記目的を達成するため、鋭意検討を行った結果、光学機能部材と表示部とが一体化した光学機能部材一体型表示装置の上記光学機能部材と表示部とを接着する組成物において、上記接着剤組成物が水酸基を有する化合物を配合してなることを特徴とする光学機能部材一体型表示装置用接着剤組成物は、意外にも硬化物の耐湿性、透明性に優れ、光学機能部材と表示部との接着に好適に使用して剥離しにくい接着剤層を形成でき、高湿の環境下でも耐久性に優れ、白濁が起り難く、表示画面が見難くなる現象を抑制できるものであり、この組成物を用いて形成された光学機能部材一体型表示装置は、高湿の環境下でも耐久性に優れ、白濁が起り難く、表示画面が見難くなることが抑制された高品質のものであることを知見し、本発明をなすに至ったものである。
【０００７】
従って、本発明は、下記の光学機能部材一体型表示装置用接着剤組成物及び光学機能部材一体型表示装置を提供する。
〔請求項１〕光学機能部材と表示部とが一体化した光学機能部材一体型表示装置の上記光学機能部材と表示部とを接着する組成物において、上記接着剤組成物が、エチレン−酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ）をベースポリマーとし、これに、ヒドロキシエチルアクリレート、ヒドロキシプロピルアクリレート、ヒドロキシエチルメタクリレート及びグリセロールジメタクリレートの群から選ばれる少なくとも１種類の化合物を配合してなることを特徴とする光学機能部材一体型表示装置用接着剤組成物。
〔請求項２〕上記接着剤組成物が熱硬化性型接着剤組成物であって、上記ベースポリマー１００質量部に対し、半減期１０時間の分解温度が５０℃以上である有機過酸化物を０．２〜２．０質量部配合する請求項１記載の接着剤組成物。
〔請求項３〕光学機能部材と表示部とが接着剤層を介して一体化してなる光学機能部材一体型表示装置において、上記接着剤層が請求項１又は２記載の接着剤組成物にて形成されたものであることを特徴とする光学機能部材一体型表示装置。
【０００８】
以下、本発明につき更に詳しく説明すると、本発明の接着剤組成物は、光学機能部材一体型表示装置の上記光学機能部材と表示部とを接着し、光学機能部材一体型表示装置として使用するのに好適な組成物で、硬化のタイプは熱及び／又は光によって硬化するいずれのタイプのものであってもよい。
【０００９】
ここで、まず、本発明の接着剤組成物は、ベースポリマーとして、エチレン−酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ）を用いるものである。
【００１０】
本発明の接着剤組成物は、水酸基を有する化合物を必須成分として配合することが必要で、このような化合物としては、具体的には、ヒドロキシエチルアクリレート、ヒドロキシプロピルアクリレート、ヒドロキシエチルメタクリレート、グリセロールジメタクリレートを挙げることができ、本発明においては、材料の硬化時に配合系と反応可能な（メタ）アクリレート化合物であることが最も好ましい。
【００１２】
本発明の上記水酸基を有する化合物の配合量は、該化合物の種類を問わず、上記ベースポリマー１００質量部に対して、通常１〜１００質量部、好ましくは５〜５０質量部であることが推奨される。配合量が少なすぎると、耐湿性の改良効果が得られ難い場合があり、配合量が多すぎると、相溶しない分がフィルムの表面にブリードしたり、フィルム全体が白濁してしまう場合がある。
【００１３】
本発明の接着剤組成物中には、その他の成分を配合することができ、例えば、有機過酸化物及び／又は光増感剤を挙げることができる。この場合、組成物に熱硬化性を付与する場合に有機過酸化物を使用し、光硬化性を付与する場合に光増感剤を用いることができる。また、硬化性と光硬化性の双方の性質を付与させたい場合には、有機過酸化物及び光増感剤を併用することが可能である。
【００１４】
本発明の組成物に用いる有機過酸化物としては、例えば、７０℃以上の温度で分解してラジカルを発生させるものを好適に使用することができ、更に半減期１０時間の分解温度が５０℃以上のものが好ましく、接着剤組成物の調製条件、製膜温度、硬化（貼り合わせ）条件、接着剤組成物の貯蔵安定性等を考慮して選択することができる。
【００１５】
使用可能な有機過酸化物としては、例えば、２，５−ジメチルヘキサン−２，５−ジハイドロキシパーオキサイド；２，５−ジメチル−２，５−ジ（ｔ−ブチルパーオキシ）ヘキシン−３；ジ−ｔ−ブチルパーオキサイド；ｔ−ブチルクミルパーオキサイド；２，５−ジメチル−２，５−ジ（ｔ−ブチルパーオキシ）ヘキサン；ジクミルパーオキサイド；α，α’−ビス（ｔ−ブチルパーオキシイソプロピル）ベンゼン；ｎ−ブチル−４，４−ビス−（ｔ−ブチルパーオキシ）バレレート；２，２−ビス（ｔ−ブチルパーオキシ）ブタン；１，１−ビス（ｔ−ブチルパーオキシ）シクロヘキサン；１，１−ビス（ｔ−ブチルパーオキシ）−３，３，５−トリメチルシクロヘキサン；ｔ−ブチルパーオキシベンゾエート；ベンゾイルパーオキサイド；ｔ−ブチルパーオキシアセテート；メチルエチルケトンパーオキサイド；ｔ−ブチルハイドロパーオキサイド；ｐ−メンタンハイドロパーオキサイド；ヒドロキシヘプチルパーオキサイド；クロルヘキサノンパーオキサイド；オクタノイルパーオキサイド；デカノイルパーオキサイド；ラウロイルパーオキサイド；クミルパーオキシオクトエート；サクシニックアシッドパーオキサイド；アセチルパーオキサイド；ｔ−ブチルパーオキシ（２−エチルヘキサノエート）；ｍ−トルオイルパーオキサイド；ベンゾイルパーオキサイド；ｔ−ブチルパーオキシイソブチレート；２，４−ジクロロベンゾイルパーオキサイドなどが挙げられ、要求される硬化温度、時間、物性などに応じて適宜配合することができる。これらは１種を単独で又は２種以上を併用して用いることができる。
【００１６】
上記有機過酸化物の添加量は、ベースポリマー１００質量部に対し、通常０．１〜１０質量部、特に０．２〜２．０質量部であることが推奨される。配合量が少なすぎると耐久性に十分な硬化が得られなくなり、配合量が多すぎると硬化後の未反応物や副生成物が多くなり、性能が低下する場合がある。
【００１７】
また、上記光増感剤としてはラジカル光重合開始剤を好適に用いることができ、例えば、ベンゾフェノン、オルソベンゾイル安息香酸メチル、４−ベンゾイル−４’−メチルジフェニルサルファイド、イソプロピルチオキサントン、ジエチルチオキサントン、エチル−４−（ジエチルアミノ）−ベンゾエート等、ベンゾインエーテル、ベンジルジメチルケタールなど、α−ヒドロキシアルキルフェノン型として、２−ヒドロキシ−２−メチル−１−フェニルプロパン−１−オン、１−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、アルキルフェニルグリオキシレート、ジエトキシアセトフェノンなどが使用できる。更に、α−アミノアルキルフェノン型として、２−メチル−１−［４−（メチルチオ）フェニル］−２−モリフォリノプロパン−１、２−ベンジル−２−ジメチルアミノ−１−（４−モリフォリノフェニル）−ブタノン−１などが、またアシルフォスフィンオキサイドなどを用いることができ、光源のスペクトル特性、強度、物性などに応じて適宜配合して使用することができる。これらのうち少なくとも１種を単独で又は２種以上を混合することができる。
【００１８】
本発明の光増感剤の配合量は、上記ベースポリマー１００質量部に対し、通常０．１〜１０質量部、特に０．２〜２．０質量部であることが推奨される。配合量が少なすぎると耐久性に十分な硬化が得られなくなる場合があり、配合量が多すぎると硬化後の未反応物や副生成物が多くなり、性能を低下させる場合がある。
【００１９】
また、上記有機過酸化物と光増感剤とを併用する場合には、配合量は、ベースポリマー１００質量部に対し、光増感剤を０．１〜１０質量部、特に０．２〜２．０質量部、有機過酸化物を０．１〜１０質量部、特に０．２〜２質量部配合することができる。
【００２０】
また、本発明の接着剤組成物には、接着促進剤としてシランカップリング剤を配合することができる。このシランカップリング剤として、具体的には、ビニルトリエトキシシラン、ビニルトリス（β−メトキシエトキシ）シラン、γ−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、ビニルトリアセトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリエトキシシラン、β−（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、γ−クロロプロピルメトキシシラン、ビニルトリクロロシラン、γ−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、γ−アミノプロピルトリエトキシシラン、Ｎ−β（アミノエチル）−γ−アミノプロピルトリメトキシシランなどがあり、これらは１種を単独で又は２種以上を混合して用いることができる。これらシランカップリング剤の配合量は、上記ベースポリマー１００質量部に対し、通常０．０１〜５質量部、特に０．１〜３．０質量部配合することが推奨される。この場合、少なすぎると接着不良になる場合がある。
【００２１】
本発明の接着剤組成物は、上述した材料を公知の方法で混練し、使用することができる。硬化条件は、組成物中に有機過酸化物が配合された組成物を使用し、熱硬化を行う場合には、用いる有機過酸化物の種類に応じて調整でき、通常７０〜１７０℃、特に７０〜１５０℃で、２〜６０分、特に５〜３０分とすることができる。硬化は好ましくは０．０１〜５０ｋｇｆ／ｃｍ²、特に０．１〜２０ｋｇｆ／ｃｍ²の圧力条件下で行うことが推奨される。
【００２２】
また、光増感剤を用いる光硬化の場合は、光源として紫外〜可視領域に発光する多くのものが採用でき、例えば超高圧、高圧、低圧水銀灯、ケミカルランプ、キセノンランプ、ハロゲンランプ、マーキュリーハロゲンランプ、カーボンアーク灯、白熱灯、レーザー光等を挙げることができ、照射時間は、ランプの種類、光源の強さにより適宜調整することができ、通常、数十秒〜数十分程度とすることができる。
【００２３】
更に、有機過酸化物及び光増感剤を併用する場合も、配合成分により上記条件を適宜調整して行なうことができる。
【００２４】
本発明の接着剤組成物は、直接光学機能部材一体型表示装置用の接着剤として使用することができるが、使用態様として、製膜したフィルムとすることが扱い易く好適である。この場合、上記接着剤組成物を、例えば、カレンダー、押出し機、プレス等でシューティングし、溶融状態のうちに、予め作成した剥離シートを貼り付けることによって製造することができる。また、上記接着剤組成物をトルエン等の良溶媒で溶解した後、剥離シート上にキャストして製膜し、製膜した面に更に剥離シートを積層し、剥離シートの貼付されたフィルムにすることもできる。
【００２５】
この場合、剥離シートは公知のものを使用でき、例えば、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリプロピレン（ＰＰ）を主材としたものを挙げることができ、特にＰＥＴであることが好ましい。
【００２６】
次に、本発明の光学機能部材一体型表示装置は、光学機能部材と表示部とを具備してなるものであり、上記組成物にて形成された接着剤層を有するものである。
【００２７】
本発明の装置の光学機能部材としては、例えば、光透過性の反射防止処理ガラス、反射防止処理フィルム、帯電防止ガラス、帯電防止フィルム、電磁波シールド材、近赤外線吸収フィルム、カラーフィルター、タッチパネル等を好適に使用することができる。また、表示部としては、例えばＣＲＴ，ＬＣＤ等を挙げることができる。
【００２８】
本発明の光学機能部材一体型表示装置は、上記光学機能部材と表示部との間に、本発明の接着剤組成物によって形成された接着剤層が介在して一体化してなるものである。装置の製造は、例えば、本発明の組成物を光学機能部材及び／又は表示部の接着面に直接塗布するか、又は該接着剤組成物で形成されたフィルムを上記接着面に貼り付けて光学機能部材と表示部とを一体化することにより行うことができるが、特に制限されるものではない。
【００２９】
詳述すると、上記組成物を直接塗布する場合には、所望の光学機能部材、表示部に何ら影響を及ぼさない溶媒に均一に溶解させた溶液を、所定の光学機能部材及び表示部の接着面に公知の方法で均一に塗布し、仮圧着した後、加熱して接着硬化させる方法等を採用することができる。
【００３０】
また、剥離シートが貼着された接着剤組成物フィルムを使用する場合には、剥離シートを剥して露呈した面にそれぞれ光学機能部材、表示部を貼り付ける方法を採用することができる。
【００３１】
以上のようにして形成される本発明の光学機能部材一体型表示装置は、高湿の環境下でも耐久性に優れ、白濁が起り難く、長期に亘って見易い表示画面を確保できるという高品質のものである。
【００３２】
【発明の効果】
本発明の組成物は、光学機能部材一体型表示装置の製造に好適に使用でき、耐湿性、透明性に優れ、剥離しにくい接着剤層を形成でき、本発明の光学機能部材一体型表示装置は、高湿の環境下でも耐久性に優れ、白濁が起り難く、長期に亘って見易い表示画面を確保できる。
【００３３】
【実施例】
以下、実施例、比較例を示し、本発明を具体的に説明するが、本発明は下記の実施例に制限されるものではない。
【００３４】
〔実施例、比較例〕
下記表１に示す配合物をトルエン中で溶解し、ＰＥＴ剥離シート上に乾燥厚みが３００μｍになるようにキャスティングし、乾燥させ、接着剤組成物のフィルムを製造した。
【００３５】
なお、表１の項目中の商品名は、以下の通りである。
ＥＶ４０Ｙ：三井・デュポンポリケミカル社製ＥＶＡ酢酸ビニル含量４２質量％
パーロイルＴＣＰ：日本油脂製有機過酸化物ビス（４−ｔ−ブチルシクロヘキシル）パーオキシジカーボネート
ＫＢＭ５０３：信越シリコーン製シランカップリング剤 γ−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン
ライトエステルＨＯ：共栄社化学製２−ヒドロキシエチルメタクリレート
ライトエステルＨＯＡ：共栄社化学製２−ヒドロキシエチルアクリレート
Ｋ−９００ＡＣ：新中村化学工業製反応製ロジンエステルオリゴマー
【００３６】
次いで、ＰＥＴ剥離シートを剥して露呈したフィルム面に、２枚のポリカーボネート板をそれぞれ貼り、オートクレーブ内に入れ、５ｋｇｆ／ｃｍ²の加圧条件下で８０℃×１Ｈでフィルムを硬化させ、２枚のポリカーボネート板を一体化させた試験片を得た。
【００３７】
得られたポリカーボネート板について製造直後と３００時間経過後の曇り度を下記基準で調べた。結果を表１に併記する。
サンプルに光線を入射し、全透過率Ｔｅ及び散乱透過率Ｔｄを測定した。Ｔｄ／Ｔｅを曇り度とした。
【００３８】
【表１】

【００３９】
表１の結果より、本発明の実施例はいずれも接着剤層のくもりが少なく、比較例と比べていずれも曇り度が飛躍的に改良されたものであることが認められた。また、この接着剤組成物層を具備する表示装置も、高湿下においても曇り度が非常に少なく、良好な表示画面であることが確認された。

Claims

光学機能部材と表示部とが一体化した光学機能部材一体型表示装置の上記光学機能部材と表示部とを接着する組成物において、上記接着剤組成物が、エチレン−酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ）をベースポリマーとし、これに、ヒドロキシエチルアクリレート、ヒドロキシプロピルアクリレート、ヒドロキシエチルメタクリレート及びグリセロールジメタクリレートの群から選ばれる少なくとも１種類の化合物を配合してなることを特徴とする光学機能部材一体型表示装置用接着剤組成物。
上記接着剤組成物が熱硬化性型接着剤組成物であって、上記ベースポリマー１００質量部に対し、半減期１０時間の分解温度が５０℃以上である有機過酸化物を０．２〜２．０質量部配合する請求項１記載の接着剤組成物。
光学機能部材と表示部とが接着剤層を介して一体化してなる光学機能部材一体型表示装置において、上記接着剤層が請求項１又は２記載の接着剤組成物にて形成されたものであることを特徴とする光学機能部材一体型表示装置。