JP2002226805A - 両面粘着シート - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 可視光を遮蔽し、赤外光を透過する両面粘着
シートを提供し、該両面粘着シートを使用して部品を固
定した、携帯型電子機器を提供する。 【解決手段】 波長が４００〜６００ｎｍの光線の透過
率が１０％未満であり、かつ７６０〜１１００ｎｍの光
線の透過率が７０％以上である両面粘着シートを提供
し、さらには該両面粘着シートを使用して、赤外線通信
によって電子情報を授受する電子機器の筐体に設けられ
た赤外線発射窓および赤外線受光窓をふさぐ透明プラス
チック板を該筐体窓部に接着固定した携帯型電子機器を
提供した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、可視光を遮蔽し、
赤外線を透過する両面粘着シート、および該両面粘着シ
ートで部品を固定した携帯型電子機器に関する。

【０００２】

【従来の技術】両面粘着シート類は加工性や作業性が良
好なことから、各種産業分野で部品の固定用に利用され
ている。特に、固定される部品が複雑な形状である場合
や、自動化ラインでの生産性を要求される場合は接着剤
より有利である。そのため、電子機器の銘板や情報表示
部の保護パネルの固定等に両面粘着シートが使用されて
いる。最近、電子機器間の電子情報の授受を赤外線通信
で行う方式が多用されている。この場合、電子機器の筐
体には、赤外線発射窓、赤外線受光窓、あるいはその両
者が設けられており、さらに各窓部には、内部にある赤
外線光源や赤外線センサーを保護する目的で、透明プラ
スチック板が両面粘着シートで固定される。両面粘着シ
ートには、意匠デザイン上の必要性、および赤外線セン
サーを可視光・紫外光から遮蔽する目的で、赤外線透過
孔を有する黒色両面粘着シートが使用される。あらかじ
め赤外線透過孔を設けた黒色両面粘着シートの片面を、
赤外線透過孔の位置決めをしながら前記透明プラスチッ
ク板全体を覆うように接着した後に、他の粘着面を窓部
に接着し、該透明プラスチック板を筐体に固定する。こ
の方法では、両面粘着シートに赤外線透過孔を設ける工
程が必要であるうえに、両面粘着シートを透明プラスチ
ック板に接着する際に、高い位置精度を要求されること
から、生産性および歩留まり低下の大きな原因となって
いた。

【０００３】一方、電子機器が携帯電話機やリモートコ
ントローラなどの携帯型電子機器の場合には、その用法
上、誤って落下させてしまう可能性が高く、その場合で
も破損しないだけの耐久性が要求される。しかしなが
ら、従来は機器の落下時に両面粘着シートで固定した前
記透明プラスチック板が脱落することがあった。これ
は、落下時に発生した衝撃に接合部が耐えられないため
に、部品が脱落したものと考えられる。特に被着部位に
防汚紫外線硬化塗装が施されている場合、紫外線硬化塗
膜がシリコーン系オイルを含有するため、十分な接着力
が得られないという問題点があった。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、赤外
線通信によって電子情報を授受する電子機器の筐体に設
けられた赤外線発射窓および赤外線受光窓をふさぐ透明
プラスチック板を、該筐体窓部に接着固定するための両
面粘着シートであって、該粘着シートに赤外線透過孔を
設ける必要のない両面粘着シートを提供すること、およ
び該両面粘着シートを使用して前記透明プラスチック板
を前記筐体窓部に接着固定した携帯型電子機器を提供す
ることにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、波長が４
００〜６００ｎｍの光線の透過率が１０％未満であり、
かつ７６０〜１１００ｎｍの光線の透過率が７０％以上
である両面粘着シートを提供し、さらには該両面粘着シ
ートを使用して部品を固定した携帯型電子機器を提供す
ることで上記課題を解決した。

【０００６】

【発明の実施の形態】本発明をさらに詳しく説明する
が、以下、赤外線通信によって電子情報を授受する電子
機器の筐体に設けられた赤外線発射窓および赤外線受光
窓をふさぐ透明プラスチック板のことを、単に赤外線ポ
ート保護カバーという。本発明の両面粘着シートは、可
視光を遮蔽し、かつ赤外線を透過するプラスチックフィ
ルムを基材フィルムとし、該基材フィルムの両面に粘着
剤層を設けた両面粘着シートである。

【０００７】上記基材フィルムには、ポリエステル、ポ
リカーボネート、ポリプロピレン、ポリエチレン、塩化
ビニル等の透明プラスチックフィルムを、４００〜６０
０ｎｍの波長の光線（可視光）を吸収し、８００〜１１
００ｎｍの波長の光線（赤外線）を透過する染料で着色
したものを使用する。このような染料としては、たとえ
ば特公平４−３８４２号公報や、特開平９−３３１１号
公報に赤外線透過フィルター用染料として開示されてい
る、可視光を吸収し赤外光を透過するアントラキノン系
染料、キノフタロン系染料、ペリノン系染料、あるいは
これらの混合物を使用することができる。

【０００８】該染料を使用して上記プラスチックフィル
ムを着色するには、プラスチックに該染料を混合した後
にフィルム成形するか、プラスチックフィルムを該染料
で染色するか、あるいはプラスチックフィルムに該染料
を含有するコーティング剤を塗布すればよい。必要に応
じて、紫外線吸収剤を添加するか、あるいは紫外線吸収
剤を含有するコーティング剤を塗布すれば、波長が２０
０〜６００ｎｍの紫外光および可視光を吸収することも
できる。

【０００９】基材フィルムは、粘着剤との接着性を向上
させるために、表面をコロナ処理やアンカーコート処理
してもよい。基材フィルムの厚さは、従来から一般に使
用されている４〜２００μｍのものを使用することがで
きる。１０〜１００μｍのものがより好ましい。

【００１０】粘着剤層を構成する粘着剤としては、公知
のアクリルやゴム系の粘着剤を使用することができる。
粘着剤がアクリル系の場合は、単量体成分として炭素数
２から１４のアルキル側鎖を有するアクリル酸エステル
を含有するアクリル系共重合体であることが好ましい。
単量体成分として炭素数２から６のアルキル側鎖を有す
るアクリル酸エステルと、炭素数７から１４のアルキル
側鎖を有するアクリル酸エステルを含有するアクリル系
共重合体であればより好ましい。さらに、単量体成分と
して、側鎖に水酸基、カルボキシル基、アミノ基などの
極性基を有するアクリル酸エステルまたはビニル単量体
を、０．０１〜３質量％の範囲で添加するのが好まし
い。

【００１１】また粘着剤の凝集力を上げるために、粘着
剤層に架橋剤を添加しても良い。架橋剤としては、イソ
シアネート系架橋剤、キレート系架橋剤、エポキシ系架
橋剤、アジリジン系架橋剤等が挙げられる。架橋度の指
標であるゲル分率は、２５から６０％の範囲であること
が好ましい。ゲル分率は、粘着剤層をトルエン中に２４
時間浸漬した際の、残留ゲル物の質量を浸漬前の質量で
除し百分率で示した値である。

【００１２】ゴム系粘着剤としては、スチレン−イソプ
レン−スチレン等のブロックコポリマー系や、ポリブタ
ジエン、ポリブチレン等の合成ゴム系粘着剤、および天
然ゴム等を使用することができる。シリコーン系粘着剤
を使用すれば、該粘着シートを、シリコーンオイルを含
有する紫外線硬化塗膜に貼着した場合であっても、高い
接着力が得られる。シリコーン系粘着剤は、過酸化物架
橋タイプや付加縮合タイプを単体で、または混合して使
用してもよい。さらにアクリル系粘着剤とゴム系粘着剤
とを混合して使用することもできるし、アクリル系粘着
剤に使用するアクリル系重合体の主鎖や側鎖にシリコー
ン成分を化学結合させた粘着剤を使用してもよい。

【００１３】粘着剤層には、必要に応じて性能を阻害し
ない範囲で各種添加剤、例えば粘着付与剤、酸化防止
剤、紫外線吸収剤、充填剤、顔料、染料、増粘剤等を添
加してもよい。本発明の粘着剤層用塗工液は、上記粘着
剤、必要に応じその他の添加剤を、有機溶剤に溶解ある
いは分散させて調製する。有機溶媒としては、酢酸エチ
ル、トルエン、キシレン、メタノール、イソプロピルア
ルコール等公知慣用の有機溶剤を単独で、あるいは混合
して使用することができる。

【００１４】基材フィルム上に粘着剤層を形成するに
は、粘着剤層用塗工液をロールコーターやダイコーター
等で直接基材フィルム上に塗布し、乾燥する方法や、セ
パレーター上にいったん粘着剤層を形成後、基材フィル
ムに転写する方法を用いる。乾燥後の粘着剤層の好まし
い厚さは、３０〜３００μm、さらに好ましくは５０〜
２００μmである。

【００１５】本発明の両面粘着シートの光線透過率は、
波長領域が４００〜６００ｎｍでは１０％未満、７６０
〜１１００ｎｍでは７０％以上となるよう、基材フィル
ムへの染料添加量、あるいは染色濃度等を適宜調整す
る。本発明の両面粘着シートで赤外線ポート保護カバー
を本体に接合した場合、可視光は遮蔽できるため外観上
は黒くなり、筐体内部を隠蔽することができる。一方、
通信に使用される、波長が８５０〜９００ｎｍにピーク
を有する赤外線は透過するため、保護カバーの全面に本
発明の両面粘着シートを貼付しても赤外線通信が可能で
ある。

【００１６】また本発明は、周波数１Ｈｚにおいて前記
粘着剤層の損失正接が極大値を示す温度が−１０℃以下
であり、かつ該損失正接の極大値を１以上とすることに
よって、電子機器が落下した場合の振動エネルギーを、
両面粘着シートの粘着剤層が効率良く吸収し、シリコー
ンオイルを含有する紫外線硬化塗膜面に対して部品を固
定した場合であっても、従来の両面粘着シートでは耐え
られなかった落下時の衝撃にも耐えうる両面粘着シート
を提供することができる。

【００１７】一般に、部品を両面粘着シートで固定した
構造物が落下した場合、その衝撃により、構造物はその
形状に特有の振動数領域で振動する。これを固有振動数
領域という。この振動数領域のエネルギー（振動エネル
ギー）は、両面粘着シートを介して、構造物に接合され
ている部品に伝達される。したがって、両面粘着シート
の振動エネルギー吸収性が高いほど、部品に伝わる振動
エネルギーは小さくなり部品の脱落は起こりにくい。こ
こでいうエネルギー吸収性とは、力学的エネルギーを熱
エネルギーに変換する比率のことであり、粘性と弾性の
両方の性質をもった粘弾性体である粘着剤層の、粘性の
比率が高いほどエネルギー吸収性に優れることとなる。
粘着剤層、すなわち粘弾性体の弾性（貯蔵弾性率）と粘
性（損失弾性率）を周波数毎に測定すると、高周波数側
になるほど双方ともに高い値を示す。これは周波数が高
くなると、弾性体の性質が強く現れることを意味する。

【００１８】一方、粘性を弾性で除した値である損失正
接は、高振動数側になるほど上昇し、ある点で極大値を
示した後再び降下する。極大値より低振動数側では粘
性、弾性が共存する粘弾性体（粘着剤）としての挙動を
示し、極大値より高振動数域ではガラス状固体としての
挙動を示す。したがって、極大値を示す振動数より高周
波域の振動エネルギーは吸収できないことになる。また
極大値が１を越えると粘性が弾性を上回りエネルギー吸
収性は大きくなる。一般に粘弾性体において、任意の温
度Ｔで得られた粘弾性関数を、時間（あるいは振動数）
の単位に変換することによって、基準温度Ｔ_０の値に変
換することができる。この性質を温度−時間（あるいは
温度−振動数）換算則と呼び、この変換法を応用する
と、高振動数域は低温域に相関し、例えば２５℃下での
１０^３Ｈｚは−１０℃下での１Ｈｚに相当することにな
る。

【００１９】以上のことより、両面粘着シートの粘着剤
層の損失正接が極大値を示す振動数または温度が、電子
機器落下時に発生する固有振動数領域または温度領域に
ある場合、極大値を示す振動数を越える振動数領域（ま
たは極大値を示す温度以下の温度領域）の振動エネルギ
ーは、粘着剤層で吸収できずに部品に到達し、部品の脱
落が発生しやすくなる。本発明に使用する粘着剤層は、
周波数１Ｈｚにおいて損失正接が極大値を示す温度が−
１０℃以下であり、かつ、該損失正接の極大値が１以
上、好ましくは１．４以上であるものである。−１０℃
を越える温度域に損失正接の極大値がある場合は、上記
のように振動エネルギーを吸収できないため、落下時に
部品が脱落しやすい。また該損失正接の極大値が１未満
の場合もまた同様である。一般に、損失正接が極大値を
示す温度を低くし、かつ損失正接の極大値を高くするた
めには、粘着剤に使用する樹脂のガラス転移温度を低く
すればよい。具体的には、アクリル樹脂の場合であれ
ば、アルキル側鎖に炭素数の多いものを使用するとか、
粘着付与樹脂の配合量を増やすなどの方法によって調整
することができる。本発明における両面粘着シートの粘
着剤層の損失正接は、粘弾性試験機を使用し、周波数１
Ｈｚ、温度分散法で測定することができる。

【００２０】本発明の両面粘着シートは、可視光を遮蔽
し、赤外光を透過するので、赤外線通信を行うコンピュ
ータ機器等の赤外線ポート保護カバーを固定する用途に
適している。さらに、本発明の両面粘着シートは、耐衝
撃性に優れているため、誤って落下させることの多い赤
外線を利用した携帯型電子機器、たとえばリモートコン
トローラなどに使用した場合に、特に高い効果を発現す
る。

【００２１】

【実施例】以下に実施例により具体的に説明する。特に
限定しない限り、「部」は「質量部」を、「％」は「質
量％」を表すものとする。

【００２２】（実施例） ＜粘着剤溶液（１）の調製＞攪拌機、還流冷却器、温度
計、滴下漏斗及び窒素ガス導入口を備えた反応容器中
で、ブチルアクリレート５４．４部、２エチルヘキシル
アクリレート４０部、酢酸ビニル３．５部、アクリル酸
２部、βーヒドロキシエチルアクリレート０．１部のモ
ノマー１００部と、重合開始剤として２，２’−アゾビ
スイソブチロニトリル０．２部とを酢酸エチル１００部
に溶解し、窒素気流中８０℃で８時間撹拌した。酢酸エ
チルを加えて濃度を調整し、質量平均分子量７０万で不
揮発分４０％のアクリル共重合体溶液を得た。

【００２３】＜両面粘着シート（１）の調製＞上記粘着
剤溶液（１）１００部にイソシアネート系架橋剤（日本
ポリウレタン社製「コロネートＬ−４５」；不揮発分４
５％）を１部添加し１５分攪拌後、表面を離型剤処理し
た厚さ７５μｍのポリエステルフィルム上に、乾燥後の
厚さが７０μｍになるように塗工して、８０℃で３分間
乾燥した。得られた粘着シートを、厚さ２５μmの染色
ポリエステルフィルム（株式会社トチセン社製「２５Ｔ
７０Ａルミラー」）の両面に転写し、ロールで４０Ｎ／
ｃｍ^２の圧力でラミネートし、その後４０℃で２日間熟
成し両面粘着シートを得た。

【００２４】（比較例） ＜粘着剤溶液（２）の調製＞攪拌機、寒流冷却器、温度
計、滴下漏斗及び窒素ガス導入口を備えた反応容器中
で、ブチルアクリレート９４．９部、アクリル酸５部、
βーヒドロキシエチルアクリレート０．１部のモノマー
１００部と、重合開始剤として２，２’−アゾビスイソ
ブチロニトリル０．２部とを酢酸エチル１００部に溶解
し、窒素気流中８０℃で８時間撹拌した。酢酸エチルを
加えて濃度を調整し、重量平均分子量７０万で不揮発分
４０％のアクリル共重合体溶液を得た。

【００２５】＜両面粘着シート（２）の調製＞上記粘着
剤溶液（２）１００部に、粘着付与樹脂（荒川化学社製
スーパーエステルＡ１００）１２部、カーボン系着色剤
（大日本インキ化学社製ＫＺタックスミコンク、不揮発
分３１％）７部、イソシアネート系架橋剤（日本ポリウ
レタン社製コロネートＬ−４５、不揮発分４５％）を１
部添加し１５分攪拌後、表面を離型剤処理した厚さ７５
μｍのポリエステルフィルム上に乾燥後の厚さが７０μ
ｍになるように塗工して、８０℃で３分間乾燥した。得
られた粘着シートを、厚さ２５μmのポリエステルフィ
ルム（帝人デュポンフィルム社製メリネックス３１３）
の両面に転写し、ロールで４０Ｎ／ｃｍ^２の圧力でラミ
ネートし、その後４０℃で２日間熟成し両面粘着シート
を得た。

【００２６】実施例、比較例で作成した粘着剤溶液及び
両面粘着シートについて、以下に示す方法により試験
し、結果を表１に示した。

【００２７】（１）光線透過率 ２３℃下で紫外可視分光光度計「Ｖ−５２０−ＳＲ型；
日本分光社製」により、両面粘着シートの厚さ方向の光
線透過率を、光線波長４００〜１１００ｎｍで測定し
た。

【００２８】（２）損失正接の測定 実施例および比較例の両面粘着シートをそれぞれ重ね合
わせて厚さ５ｍｍとし、４０℃で２日間熟成して試験片
とした。レオメトリックス社製粘弾性試験機「アレス２
ｋＳＴＤ」に直径７．９ｍｍのパラレルプレートを装着
して試験片を挟み込み、周波数１Ｈｚで−５０℃から１
００℃までの損失正接を測定した。

【００２９】（３）デュポン式衝撃試験 ２３℃下で、２ｍｍ厚×５０ｍｍ×５０ｍｍのアクリル
板の四隅に１０ｍｍ×１０ｍｍの両面粘着シートを貼付
し２４時間放置した。次に２３℃下で片面に紫外線硬化
型塗料（オリジン電気製Ｍ−５５）を塗装した２ｍｍ厚
×１００ｍｍ×１００ｍｍのＡＢＳ板の中央に、前記両
面粘着シート貼付済みのアクリル板を貼り、アクリル板
の中央に１ｋｇの分銅を１０秒間乗せて加圧した。加圧
後に２３℃下で１時間放置した試料を、デュポン式衝撃
試験機で紫外線硬化型塗装済ＡＢＳ板裏側から衝撃を加
え落下するまでの回数を測定した。落下するまでの衝撃
回数が２０回以上の場合は「２０＜」と記した。 デュポン式衝撃試験機条件：衝撃荷重３００ｇ、撃芯２
５ｍｍ直径、衝撃高さ３００ｍｍ

【００３０】（４）低温接着力 ２０ｍｍ幅の両面粘着シートの片面を２５μｍポリエス
テルフィルムで裏打ちした試料を、２３℃下で紫外線硬
化型塗装を施したＡＢＳ板に貼付し、２ｋｇローラー１
往復加圧した。−３０℃下で１時間静置した後、−３０
℃下で１８０°方向に３００ｍｍ／ｍｉｎの速度で引っ
張り、接着力（Ｎ／２０ｍｍ）を測定した。

【００３１】

【表１】

【００３２】表１に示した結果から、波長が４００〜６
００ｎｍ（可視光領域）の光線の透過率は、実施例、比
較例とも同等で低いが、８００〜１１００ｎｍ（赤外線
領域）の光線の透過率は、実施例の方が圧倒的に高いこ
とがわかる。また、耐衝撃性および低温接着力に関して
も、実施例の方が比較例よりも格段に優れていることが
明らかである。

【００３３】

【発明の効果】本発明の両面粘着シートは、可視光を遮
蔽し、赤外光を透過するため、該両面粘着シートを使用
して赤外線ポート保護カバーを固定する場合、粘着シー
トに赤外線透過孔を設ける必要がなく、赤外線ポート保
護カバー全面に貼付することができるという、従来技術
では達成し得なかった効果を有する。さらに、本発明の
両面粘着シートは高い耐衝撃性を有するので、誤って落
下させることの多い携帯型電子機器に使用した場合は、
落下時に該両面粘着シートで固定した部品が脱落しにく
いという顕著な効果を発現する。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 4J004 AA04 AA05 AA10 AA11 AB01 CA04 CA06 CC02 CD10 FA08 5F088 JA13 LA01 5F089 AA03 AC30 DA14 GA07

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 波長が４００〜６００ｎｍの光線の透過
   率が１０％未満であり、かつ７６０〜１１００ｎｍ以上
   の光線の透過率が７０％以上であることを特徴とする両
   面粘着シート。
2. 【請求項２】 基材フィルムが着色されたポリエステル
   フィルムである請求項１に記載の両面粘着シート。
3. 【請求項３】 周波数１Ｈｚにおいて、粘着剤層の損失
   正接が極大値を示す温度が−１０℃以下であり、かつ該
   損失正接の極大値が１以上である請求項１または２のい
   ずれかに記載の両面粘着シート。
4. 【請求項４】 請求項１から３のいずれかに記載の両面
   粘着シートを使用して部品を固定した携帯型電子機器。