JP2016056244A

JP2016056244A - 透明接着フィルム

Info

Publication number: JP2016056244A
Application number: JP2014181571A
Authority: JP
Inventors: 野村　茂; Shigeru Nomura; 茂野村
Original assignee: Sekisui Chemical Co Ltd
Current assignee: Sekisui Chemical Co Ltd
Priority date: 2014-09-05
Filing date: 2014-09-05
Publication date: 2016-04-21

Abstract

【課題】タッチパネルの表示装置と位置入力装置との貼り合せ又は表面保護カバーとタッチパネルとの貼り合せに用いられる、接着信頼性とリワーク性とに優れる透明接着フィルムを提供する。【解決手段】タッチパネルの表示装置と位置入力装置との貼り合せ又は表面保護カバーとタッチパネルとの貼り合せに用いられる透明接着フィルムであって、接着剤成分と、３２０ｎｍ以下の紫外線を照射することにより気体を発生する気体発生剤とを含有し、前記気体発生剤は、波長３６５ｎｍでの重量吸光係数が１０−３ａｂｓ以下、波長３２０ｎｍでの重量吸光係数が１０−３ａｂｓ以上であり、かつ、空気中で５℃／分の条件で４００℃まで昇温したときの５％加熱減量温度が２５０℃以上である透明接着フィルム。【選択図】なし

Description

本発明は、タッチパネルの表示装置と位置入力装置との貼り合せ又は表面保護カバーとタッチパネルとの貼り合せに用いられる、接着信頼性とリワーク性とに優れる透明接着フィルムに関する。

タッチパネルは、液晶表示パネルや有機エレクトロルミネッセンス（有機ＥＬ）表示パネル等の表示装置と、タッチパッド等の位置入力装置を組み合わせた電子部品であり、画面上の表示を押すことで機器を操作することができる。
従来のタッチパネルでは、表示装置の視認側に枠スペーサ等による間隙を設けて、その上に位置入力装置を配置することが行われていた。ここで表示装置と位置入力装置との間の間隙により形成される空気層は、入力時の圧力を緩和する役割を有していた。しかしながら、位置入力装置と空気層との界面、空気層の表示装置との界面において光の反射損が発生し、タッチパネルの視認性を低下させるという問題があった。同様の問題は、表面保護カバーとタッチパネルとの貼り合せにおいても生じていた。
これに対して、上記空気層に代えて、高透明性の接着フィルムを用いることが検討されている。透明接着フィルムを用いて貼り合せを行うことにより、反射損の発生を防止して、タッチパネルの視認性を向上させることができる。

しかしながら、透明接着フィルムを介した貼り合せ工程は、タッチパネル製造の最終段階において行われる工程である。貼り合せに失敗して、高価な表示装置や位置入力装置を廃棄する事態になると、製造コストが著しく上昇してしまう。そこで透明接着フィルムには、貼り合せに失敗しても容易に剥離して表示装置や位置入力装置を回収し、貼り合せをやり直すことができる、いわゆるリワーク性が求められた。

特許文献１には、液晶表示パネルの視認側に、緩衝性を有する弱接着性の透明樹脂シートを介しタブレット板を密着配置してなることを特徴とする、タブレット板易剥離性の手書入力可能な液晶表示装置が記載されている。特許文献１に記載された発明では、弱接着性の透明樹脂シートを用いることにより、タブレット板易剥離性を実現している。しかしながら、特許文献１の透明樹脂シートは、リワーク性には優れるものの、弱接着性であることから接着信頼性に欠け、表示装置と位置入力装置とが容易に剥離してしまうことがあるという問題があった。

特開平８−３２７９７５号公報

本発明は、タッチパネルの表示装置と位置入力装置との貼り合せ又は表面保護カバーとタッチパネルとの貼り合せに用いられる、接着信頼性とリワーク性とに優れる透明接着フィルムを提供することを目的とする。

本発明は、タッチパネルの表示装置と位置入力装置との貼り合せ又は表面保護カバーとタッチパネルとの貼り合せに用いられる透明接着フィルムであって、接着剤成分と、３２０ｎｍ以下の紫外線を照射することにより気体を発生する気体発生剤とを含有し、前記気体発生剤は、波長３６５ｎｍでの重量吸光係数が１０^−３ａｂｓ以下、波長３２０ｎｍでの重量吸光係数が１０^−３ａｂｓ以上であり、かつ、空気中で５℃／分の条件で４００℃まで昇温したときの５％加熱減量温度が２５０℃以上である透明接着フィルムである。
以下に本発明を詳述する。

本発明者らは、リワーク性に優れる透明粘着フィルムとして、接着剤成分と、紫外線を照射することにより気体を発生する気体発生剤とを含有する透明接着フィルムを検討した。気体発生剤を含有する透明接着フィルムを用いることにより、表示装置と位置入力装置との間、表面保護カバーとタッチパネルとの間で剥離が生じることがない高い接着力を発揮させることができる一方、紫外線を照射すると気体発生剤から発生した気体が透明接着フィルムと被着体との界面に放出され、その圧力によって少なくとも一部が剥離されることから容易に剥離することが可能となる。

しかしながら、気体発生剤を含有する透明接着フィルムを用いて表示装置と位置入力装置、表面保護カバーとタッチパネルを接着した場合、スマートホン等を生産する最終工程で
表示装置と位置入力装置との貼り合せ時又は表面保護カバーとタッチパネルとの貼り合せ時にこの透明接着剤中、透明粘着シート中又は界面に気泡が生じると製品不良となる。この気泡発生は製品工程の最終段階で生じるものであり、この工程で気泡や異物の発生等の不良が生じると、製品全体を廃棄せざるを得ないため、多大な損失となる。そのため、気泡や異物が生じた製品は前工程に戻し、不具合部分を排除した後、再度透明シート等を貼り合せる必要がある。即ち、リワークする必要が生じるのである。特許文献１に記載された技術では、リワークしやすくするために弱接着性の透明粘着シートを用いているが、弱接着性に起因する種々の不具合が生じる。なかでも一番の不具合は、落下等の衝撃で接着部分が剥がれて、商品価値をなくすことである。

これに対して本発明では、生産の最終工程で透明粘着シート等の部分で気泡や異物が認められたときには、強力な照射強度を有するＬＥＤ等を光源として紫外線を照射して、接着部分を剥離した後に工程に戻すのである。
一方、正常な製品では、気体発生剤からの気体は、通常の使用に供せられるときには発生してはならないものである。本発明者らは、携帯電話等が使用される部屋の中や、太陽光等の弱い紫外線では気体が発生しない配合を本発明により見出した。
リワークが可能な紫外線の照射強度は３００ｍＷ／ｃｍ^２以上である。一方部屋の中や太陽光のもとでの紫外線強度は数ｍＷ／ｃｍ^２（３６５ｎｍ）程度である。従って、本発明では、パネル作成の最終工程で気泡や異物が認められたときには、強力な紫外線ＬＥＤランプを照射して、リワークすることが可能となるが、通常の太陽光のもとで使用してもその紫外線エネルギーが充分に弱いことから、このような条件下で使用しても気体の発生は認められない。

一般に、太陽光は可視光（４００〜８００ｎｍ）波長でのエネルギーが最も強く、紫外域になると急激に減少してしまう。特に３００ｎｍ以下ではそのエネルギーは殆どない。従って、太陽光では気体発生せず、リワーク時に用いる紫外線ランプで気体発生する気体発生剤は、３２０ｎｍ以上に吸収波長を持たない化合物を選択すればよい。
本発明においては、気体発生剤としてアジド化合物、アゾ化合物、テトラゾール化合物又はその塩等を選択できる。これらの化合物は紫外線だけでなく、熱にも分解してしまうものもある。比較的低温で分解する気体発生剤の代表例はアゾビスイソブチルニトリル（ＡＩＢＮ）であり、その１０時間半減期温度は６５℃である。従って、熱でも分解しない気体発生剤が必要であり、そのような気体発生剤の１０時間半減期温度は２００℃以上である。

本発明の透明接着フィルムは、接着剤成分と気体発生剤とを含有する。
上記接着剤成分としては、タッチパネルの表示装置、位置入力装置、表面保護カバーに対する接着力に優れ、かつ、両方に対する屈折率差の小さい接着剤を用いることができる。具体的には、例えば、（メタ）アクリル系モノマーを重合してなる重合体を主成分とするアクリル系接着剤が挙げられる。

上記（メタ）アクリル系モノマーとしては、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、イソブチル基、ペンチル基、イソペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、イソオクチル基、ノニル基、イソノニル基、デカニル基、イソデカニル基等のアルキル基を有する（メタ）アクリル酸アルキルエステルや、該アルキル基の一部をヒドロキシル基等で置換した置換（メタ）アクリル酸アルキルエステル等が挙げられる。これらの（メタ）アクリル系モノマーは単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。

上記アクリル系接着剤は、上記（メタ）アクリル系モノマーと共重合可能な他のモノマーを含有してもよい。
上記他のモノマーとしては、例えば、（メタ）アクリル酸、酢酸ビニル、スチレン、（メタ）アクリロニトリル、（メタ）アクリル酸のグリシジルエステル等が挙げられる。なかでも、（メタ）アクリル酸を用いた場合には、表示装置や位置入力装置に対する接着力を向上させることができる。

上記気体発生剤は、３２０ｎｍ以下の紫外線を照射することにより気体を発生する性質を有するものである。気体発生剤を含有することにより、タッチパネルの製造において表示装置と位置入力装置との接着や表面保護カバーとタッチパネルとの接着に失敗した場合には、透明接着フィルムに紫外線を照射することにより気体発生剤から発生した気体が透明接着フィルムと被着体との界面に放出され、その圧力によって少なくとも一部が剥離され、高価な表示装置や位置入力装置を回収して、再度貼り合せを行うことができる。

上記気体発生剤としては、例えば、アゾ化合物、アジド化合物、テトラゾール化合物又はその塩等の従来公知の気体発生剤を用いることができる。
本発明の透明接着フィルムでは、これらの気体発生剤のなかから、波長３６５ｎｍでの重量吸光係数（単位ａｂｓ、試料の重量（ｇ）／溶剤（イソプロピルアルコール）重量（ｇ））が１０^−３ａｂｓ以下であり、かつ、波長３２０ｎｍでの重量吸光係数（定義は３６５ｎｍと同様）が１０^−３ａｂｓ以上である気体発生剤を選択して用いる。波長３６５ｎｍでの重量吸光係数が１０^−３ａｂｓ以下である気体発生剤を用いることにより、タッチパネルの通常の自然光の条件下では、気体発生剤から気体が発生することがなく高い接着信頼性を保持する。一方、剥離時にはその波長３２０ｎｍでの重量吸光係数が１０^−３ａｂｓ以上であるので、紫外線ランプの発光波長が３２０ｎｍで、１００ｍＷ／ｃｍ^２以上の出力を照射することにより気体を発生させて剥離を行うことができる。

上記波長３６５ｎｍでの重量吸光係数が１０^−３ａｂｓ以下であり、かつ、波長３２０ｎｍでの重量吸光係数が１０^−３ａｂｓ以上である気体発生剤としては、例えば、ＤＢＳＮ（東洋紡社製、４−ドデシルベンゼンスルフォニルアジド）、ＡＢＳＮ（伏見製薬社製、４−アセチルアミノベンゼンスルフォニルアジド、）や、ＧＡＰ−４００６（日油社製、グリシジルアジドポリマー）、ＧＡＰ−５００３（日油社製、グリシジルアジドポリマー）等が挙げられる。また、テトラゾール化合物として５−（ｍ−アミノフェニル）テトラゾールのカリウム塩、５−アセタミドテトラゾール等が上げられる。
市販されている気体発生剤の波長３６５ｎｍでの重量吸光係数、波長３２０ｎｍでの重量吸光係数及び最大吸光度の一例を表１に示した。なお、表１の各数値は、溶剤としてイソプロピルアルコールを用い、１０ｍｍ石英セルを用いて分光光度計（日立ハイテクローズ社製、Ｕ−３９００）により測定した数値である。

本発明の透明接着フィルムでは、これらの気体発生剤のなかから、空気中で５℃／分の条件で４００℃まで昇温したときの５％加熱減量温度が２５０℃以上のものを選択して用いる。５％加熱減量温度が２５０℃以上の気体発生剤を選択することにより、タッチパネルの通常の使用条件下で、不作為に気体発生剤から気体が発生することがなく、リワーク性を保持したまま、高い接着信頼性を発揮することができる。
なお、本明細書において５％加熱減量温度とは、上記条件で気体発生剤を加熱したときに、加熱前の気体発生剤の重量に対して５％減量したときの温度を意味する。

上記５％加熱減量温度が２５０℃以上の気体発生剤としては、例えば、ＤＢＳＮ（東洋紡社製、４−ドデシルベンゼンスルフォニルアジド、５％加熱減量温度が４００℃以上）、ＡＢＳＮ（伏見製薬社製、４−アセチルアミノベンゼンスルフォニルアジド、５％加熱減量温度が４００℃以上）や、ＧＡＰ−４００６（日油社製、グリシジルアジドポリマー、５％加熱減量温度が２５５℃）、ＧＡＰ−５００３（日油社製、グリシジルアジドポリマー、５％加熱減量温度が２８５℃）等が挙げられる。また、テトラゾール化合物として５−（ｍ−アミノフェニル）テトラゾール（加熱減量温度３３２℃）、５−アセタミドテトラゾール（加熱減量温度３２５℃）、ビステトラゾールジナトリウム塩（加熱減量温度３６７℃）等が挙げられる。

上記気体発生剤の含有量は、上記接着剤成分１００重量部に対する好ましい下限が５重量部、好ましい上限が５０重量部である。上記気体発生剤の含有量が５重量部未満であると、紫外線を照射しても気体の発生が不十分で充分な剥離を行うことができないことがあり、５０重量部を超えると、被着体への充分な接着強度を得られないことがある。上記接着剤成分１００重量部に対する上記気体発生剤の含有量のより好ましい下限は７重量部、より好ましい上限は４０重量部である。

本発明の透明接着フィルムは、凝集力の調節を図る目的で、所望によりイソシアネート化合物、メラミン化合物、エポキシ化合物等の一般の粘着剤に配合される各種の多官能性化合物を適宜含有してもよい。
本発明の透明接着フィルムは、は、可塑剤、樹脂、界面活性剤、ワックス、微粒子充填剤等の公知の添加剤を含有してもよい。
なお、上記気体発生剤への光による刺激を増幅する効果を有する光増感剤は、少ない光の照射で気体を発生させることがあるため、用いない方が信頼性の面で好ましい。

本発明の透明接着フィルムの厚さは特に限定されないが、表示装置と位置入力装置との接着を行うという用途上、好ましい下限は１０μｍ、好ましい上限は１０００μｍ、より好ましい下限は２０μｍ、より好ましい上限は５００μｍである。

本発明の透明接着フィルムを製造する方法は特に限定されず、例えば、上記接着剤成分、気体発生剤、光増感剤及び必要に応じて添加する添加剤を適当な溶剤に溶解又は懸濁した接着剤組成物を、離型処理を施した樹脂シート上に塗工する方法等が挙げられる。

本発明によれば、タッチパネルの表示装置と位置入力装置との貼り合せ又は表面保護カバーとタッチパネルとの貼り合せに用いられる、接着信頼性とリワーク性とに優れる透明接着フィルムを提供することができる。

以下に実施例を挙げて本発明の態様を更に詳しく説明するが、本発明はこれら実施例にのみ限定されるものではない。

（実施例１）
接着成分としてＳＫ−１６０４Ｎ（綜研化学社製、ブチルアクリレート：アクリル酸＝９６：４の分子量８０の共重合体を接着剤成分とする固形分濃度３０重量％の酢酸エチル溶液）３３３重量部（接着成分量は１００重量部）に対して、気体発生剤としてＤＢＳＮ（東洋紡社製、４−ドデシルベンゼンスルフォニルアジド、５％加熱減量温度が４００℃以上、３２０ｎｍでのモル吸光係数が７）１０重量部、架橋剤としてＥ−ＡＸ（綜研化学社製）０．５重量部を加え混合して接着剤組成物を得た。
得られた接着剤組成物を流延しアプリケータにて、３３０μｍの厚さに調整後、乾燥オーブンにて１１０℃×３分加熱し、厚さ１００μｍの透明接着フィルムを得た。

（実施例２〜４、７〜１３、比較例１〜３）
接着剤組成物の組成を表２、３に示したようにした以外は実施例１と同様にして被着体を作製し、剥離試験を行った。結果を表２、３に示した。
なお、用いた成分を以下に示した。
ＳＫ−１３１０（綜研化学社製、ブチルアクリレート：アクリル酸＝９０：１０の分子量８０の共重合体を接着剤成分とする固形分濃度３０重量％の酢酸エチル溶液）
ＳＫ−１５０６（綜研化学社製、ブチルアクリレート：アクリル酸＝９６：４の分子量１００の共重合体を接着剤成分とする固形分濃度３０重量％の酢酸エチル溶液）
ＳＫ−２００３Ｅ（綜研化学社製、ブチルアクリレート：アクリル酸＝９６：４の分子量１６０の共重合体を接着剤成分とする固形分濃度３０重量％の酢酸エチル溶液）

ＡＢＳＮ（伏見製薬社製、４−アセチルアミノベンゼンスルフォニルアジド、５％加熱減量温度が４００℃以上）
ＧＡＰ−４００６（日油社製、５％加熱減量温度が２５５℃以上）
ＧＡＰ−５００３（日油社製、５％加熱減量温度が２８５℃以上）
Ｖａｍ１１０（和光純薬工業社製、２，２’−Ａｚｏｂｉｓ（Ｎ−ｂｕｔｙｌ−２−ｍｅｔｈｙｌｐｒｏｐｉｏｎａｍｉｄｅ）、５％加熱減量温度が１４８℃以上）
Ｖ−５９（和光純薬工業社製、２，２’−Ａｚｏｂｉｓ（２−ｍｅｔｈｙｌｂｕｔｙｒｏｎｉｔｒｉｌｅ）、５％加熱減量温度が７２℃以上）

（実施例５）
イソプロピルアルコール２３３重量部にＮ，Ｎジメチルアクリルアミド１００重量部、ＢＰＯ（ベンドインパーオキサイド）３重量部を加え、窒素雰囲気化で、溶剤の沸点環流下で５時間加熱し、重量平均分子量６０万の接着剤成分を含有する接着剤溶液を得た。得られた接着剤溶液に、気体発生剤としてテトラゾール化合物（５−アセタミドテトラゾールのカリウム塩）３０重量部、架橋剤としてＥ−ＡＸ０．５重量部加え、接着剤組成物を得た。
得られた接着剤組成物を流延しアプリケータにて、厚さ１００μｍの透明接着フィルムを得た。

（実施例６）
５−アセタミドテトラゾールのカリウム塩に換えて、５−（ｍ−アミノフェニル）テトラゾールのカリウム塩とした以外は実施例５と同様に重合、配合し評価を行った。

（比較例４）
５−アセタミドテトラゾールのカリウム塩に換えて、ビステトラゾールジナトリウム塩とした以外は実施例５と同様に重合、配合し評価を行った。

（評価）
実施例、比較例で得られた透明接着フィルムを用い、縦５０ｍｍ、横１５ｍｍ、厚さ０．３ｍｍのポリカーボネート板と、縦５０ｍｍ、横１５ｍｍ、厚さ０．５ｍｍの石英ガラス板とを貼り合せて評価用試料を得た。得られた評価用試料について、以下の評価を行った。結果を表２、３に示した。

（１）耐高温高湿性の評価
評価用試料を温度８５℃、湿度８５％ＲＨの恒温恒湿槽中に２００、５００及び１０００時間放置した。放置後の評価用試料の外観を目視にて確認した。また、放置前後において、分光光度計（日立ハイテク社製、Ｕ−３９００）を用い波長４２０ｎｍの透過率を測定した。各評価用試料の耐高温高湿性について、以下の基準により評価した。
◎：目視では気泡は認められず、放置前後での透過率の低下が２％以下であった。
〇：目視では気泡は認められず、放置前後での透過率の低下が２％を超え、５％以下であった。
△：目視では気泡は認められないものの、放置前後での透過率の低下が５％を超えた。
×：目視で気泡が認められ、放置前後での透過率の低下が５％を超えた。

（２）耐光性の評価
評価用試料に対してブラックランプ（アズワン社製、ＬＵＶ−４、ランプ下面５０ｍｍでの３６５ｎｍの紫外線強度０．５ｍＷ／ｃｍ^２）を用いて、波長３６５ｎｍの紫外線を５０ｍｍの距離から２００、５００及び１０００時間照射した。また、照射前後において、分光光度計（日立ハイテク社製、Ｕ−３９００）を用い波長４２０ｎｍの透過率を測定した。各評価用試料の耐光性について、以下の基準により評価した。
◎：目視では気泡は認められず、照射前後での透過率の低下が２％以下であった。
〇：目視では気泡は認められず、照射前後での透過率の低下が２％を超え、５％以下であった。
△：目視では気泡は認められないものの、照射前後での透過率の低下が５％を超えた。
×：目視で気泡が認められ、照射前後での透過率の低下が５％を超えた。

（３）リワーク性の評価
評価用試料に対して（オーク製作所社製、ＵＬ−４５００−３、ランプ下面５０ｍｍでの３２０ｎｍでの紫外線強度５００ｍＷ／ｃｍ^２）を用いて、波長３２０ｎｍの紫外線を５０ｍｍの距離、石英ガラス側から１００秒間照射した。照射後、ポリカーボネート板と石英ガラス板との剥離を行い、その剥離性について以下の基準で評価した。
◎：自然に剥離できた。
〇：わずかな力を加えただけで剥離することができた。
△：ガラス板は破損しないものの、剥離には強い力を要した。
×：剥離しようとするとガラス板が破損した。

Claims

タッチパネルの表示装置と位置入力装置との貼り合せ又は表面保護カバーとタッチパネルとの貼り合せに用いられる透明接着フィルムであって、
接着剤成分と、３２０ｎｍ以下の紫外線を照射することにより気体を発生する気体発生剤とを含有し、前記気体発生剤は、波長３６５ｎｍでの重量吸光係数が１０^−３ａｂｓ以下、波長３２０ｎｍでの重量吸光係数が１０^−３ａｂｓ以上であり、かつ、空気中で５℃／分の条件で４００℃まで昇温したときの５％加熱減量温度が２５０℃以上である
ことを特徴とする透明接着フィルム。
接着剤成分１００重量部に対する気体発生剤の含有量が５〜５０重量部であることを特徴とする請求項１記載の透明接着フィルム。