JP3163574U

JP3163574U - タッチパネル用表面保護フィルム

Info

Publication number: JP3163574U
Application number: JP2010005328U
Authority: JP
Inventors: 廣田　幸治; 幸治廣田; 比呂志間瀬
Original assignee: Mitsui Chemicals Inc
Current assignee: Mitsui Chemicals Inc
Priority date: 2010-08-09
Filing date: 2010-08-09
Publication date: 2010-10-21
Anticipated expiration: 2020-08-09

Abstract

【課題】表示装置のタッチパネル画面に貼り付けることで、そのタッチパネル画面に抗微生物性を付与しつつ、かつタッチパネル画面に表示される情報の視認性を損なわない保護フィルムを提供することを目的とする。【解決手段】表示装置のタッチパネル画面の表面に貼り付けられるタッチパネル用表面保護フィルムであって、光透過性合成樹脂フィルムと、前記光透過性合成樹脂フィルムの一方の片表面に積層された銅金属および/または銅合金からなる半透明の層と、前記光透過性合成樹脂フィルムの他方の片表面に積層された粘着層と、を有するタッチパネル用表面保護フィルムを提供する。【選択図】図１

Description

本考案は、抗微生物性を有するタッチパネル用表面保護フィルムに関する。

従来から、物品の衛生を維持するために、抗微生物性を有する物質を物品表面に設けることがある。例えば、食品を扱う事業所や一般家庭の調理場、医療施設などにおいて、床や壁などの内装、機器、什器などに付着した病原菌などの有害微生物に起因した接触感染や中毒を防止するため、これら内装、機器、什器の表面を無菌状態に保つことが求められている。これらの物品表面に有害微生物低減効果を簡易に付与するために、抗菌剤を練りこんだ抗菌壁紙などを表面に設置することなどが広く行われている。特に銅などの抗菌性金属が、有機系の抗菌剤と比べてより広範囲の有害微生物に効果を発揮し、かつ人体への毒性が低いことに着目されている。そこで、例えば銅の薄膜を、紙やフィルムなどの可撓性基材に設けたフィルムが提案されている（特許文献１〜７および非特許文献１を参照）。

しかしながら、前述の抗微生物性フィルムは、以下のような問題から必ずしも充分有用なものとは言えなかった。まず、有機系の抗菌剤を練りこみもしくは表面に塗工したものは、作用する菌種が限定されること、および該抗菌剤に耐性を有する菌が出現する恐れが高いといった事情から、菌の低減効果が必ずしも充分とは言えなかった。

一方、無機系抗菌剤は比較的菌の低減効果に優れるものの、抗菌剤を高分子材料等に練りこんで配合したものは、フィルムの表面全面に抗菌剤が露出しているわけではないので、抗菌剤の露出していない部位に付着した有害微生物は抗菌剤の影響を受けることなく生き延びてしまうという問題があった。さらに、フィルムの表面全面に抗菌性の金属薄膜を形成したフィルムが提案されているものの、その効果の厳密な評価および、より効果の高い構成および手段については詳細には検討されてこなかった。

特開平１１−１７９８７０号公報特開２００４−１８３０３０号公報特開昭６１−１８２９４３号公報特許第２９４７９３４号公報特表平９―５０５１１２号公報特表平８―５００３９２号公報特開２００６−１５２３５３号公報

富山県工業技術センター平成９年度研究報告 p.II-73

表示装置のタッチパネル画面は、人間が触れることによって入力を行うための画面であり、不特定多数の者によって接触されることもある。そのため、タッチパネル画面の衛生は維持される必要がある。タッチパネル画面の衛生を維持するために、抗微生物性を有するフィルムを貼り付けることが考えられる。ところが、表示装置のタッチパネル画面は、そこに表示される情報をユーザーに視認させなければならないので、貼り付けられるフィルムにも可視光を透過させる性能が求められる。

本考案は、表示装置のタッチパネル画面に貼り付けることで、そのタッチパネル画面に抗微生物性を付与しつつ、かつタッチパネル画面に表示される情報の視認性を損なわない保護フィルムを提供することを目的とする。

本考案は、以下に示すタッチパネル用表面保護フィルムに関する。
［１］表示装置のタッチパネル画面の表面に貼り付けられるタッチパネル用表面保護フィルムであって、
光透過性合成樹脂フィルムと、前記光透過性合成樹脂フィルムの一方の片表面に積層された銅金属および/または銅合金からなる半透明の層と、前記光透過性合成樹脂フィルムの他方の片表面に積層された粘着層と、を有するタッチパネル用表面保護フィルム。
[２]銅金属および/または銅合金からなる半透明の層の厚みは、５０ｎｍ以下である、［１］に記載のタッチパネル用表面保護フィルム。
［３］前記銅合金は銅−錫合金である、［１］に記載のタッチパネル用表面保護フィルム。

本考案のタッチパネル用表面保護フィルムは、表示装置のタッチパネル画面に容易に貼り付けることができ、表示装置による情報の表示を遮ることなくユーザーによる表示の視認性を損なわない。そして、銅金属および/または銅合金からなる半透明の層が最外層に配置されるので、不特定の者が表示装置に触れたとしても、タッチパネル画面を衛生的に保つことができる。

本考案のタッチパネル用表面保護フィルムの層構成を示す図である。本考案のタッチパネル用表面保護フィルムを、エレベータのタッチパネルに貼り付けた例を示す。本考案のタッチパネル用表面保護フィルムを、券売機のタッチパネルに貼り付けた例を示す。本考案のタッチパネル用表面保護フィルムを、医療用機器のタッチパネルに貼り付けた例を示す。銅と錫の蒸気圧を示すグラフである。

１．タッチパネル用表面保護フィルムについて
本考案のタッチパネル用表面保護フィルムは、図１に示されるように、光透過性合成樹脂フィルム１と、銅金属および/または銅合金からなる半透明の層２と、粘着層３と、を有する。

光透過性合成樹脂フィルムを構成する樹脂は、可視光を透過する限り特に限定されないが、透明熱可塑性樹脂であることが好ましく、その例には、ポリエチレンテレフタレートやポリエチレンナフタレートなどのポリエステル、ポリエチレンやポリプロピレンなどのポリオレフィン、およびポリイミドなどが含まれる。

光透過性合成樹脂フィルムの厚みは、５〜２５０μｍの範囲であればよい。過剰に厚い場合には可視光透過性が低下し、薄すぎる場合には膜強度が低下して保護フィルムとしての保護機能が低下する。

光透過性合成樹脂フィルムは、一軸または二軸の延伸フィルムであってもよい。

粘着層は、本考案のタッチパネル用表面保護フィルムを、タッチパネル画面に貼り付ける機能を有する。また、粘着層は、一旦タッチパネル画面に貼り付けられたタッチパネル用表面保護フィルムを剥離することができるような粘着層であることが好ましい。抗微生物性などの特性が低下した場合などには、タッチパネル用表面保護フィルムを剥がす必要があるからである。

粘着層は、光透過性合成樹脂フィルムに近い側から遠い側に、順に剥離強度が小さくなるように少なくとも２層で形成されていることが好ましい場合もある。タッチパネル画面からタッチパネル用表面保護フィルムを剥離する際に、粘着剤がタッチパネル画面に残留する（糊残りする）ことを、より確実に防止するためである。

粘着層を構成する粘着剤の種類は特に限定されず、ゴム系粘着剤、アクリル系粘着剤、シリコン系粘着剤、ウレタン系粘着剤、その他の粘着剤のいずれでもよい。

銅金属および/または銅合金からなる半透明の層は、本考案のタッチパネル用表面保護フィルムに抗微生物性を付与する機能を有する。従来から、銅金属、および銅に錫を配合した青銅や、銅にアルミニウムを配合したアルミニウム青銅などの銅合金が、抗微生物性を有することが知られており、これらの銅金属および/または銅合金からなる層を半透明の層とすればよい。

銅金属および/または銅合金からなる半透明の層は、本考案のタッチパネル用表面保護フィルムのできるだけ全面に積層されていることが好ましい。つまり、半透明の層は光透過性合成樹脂フィルムを完全に被覆していることが好ましい。より高度な抗微生物性を得るためである。

本考案において銅金属および/または銅合金からなる半透明の層の厚みは、可視光透過性が維持できる厚みであることが求められ、５０ｎｍ以下であることが好ましく、３０ｎｍ以下であることがより好ましい。また、半透明の層の厚みは５ｎｍ以上であることが好ましい。光透過性合成樹脂フィルムを完全に被覆するためである。

半透明の層を構成する好ましい銅合金は、銅−錫合金であり；より好ましくは銅を６０原子％を超えて９０原子％以下含み、錫を１０原子％以上４０原子％未満含有する銅−錫合金であり；さらに好ましくは銅を６３原子％以上含み、錫を３７原子％以下含み；特に好ましくは錫を１５原子パーセント以上含み、かつ残部が実質的に銅原子である銅−錫合金である。銅−錫合金の錫の含有量が１０原子％以下であると、水や塩水、体液などとの接触により腐食または変色して外観変化が生じる場合がある。さらに、銅の含有量が高いほど、抗微生物性能が向上する。

銅−錫合金には、前述の銅および錫の含有量を満たす限りにおいて、他の元素が含まれていてもよい。それにより、経済性、各種液体との親和性、基材との親和性、金属薄膜の色調などが調整されうる。例えば、銅−錫合金には、溶融状態での蒸気圧が銅に近いアルミニウム、ゲルマニウム、ベリリウム、ニッケル、シリコンなどが含有されていてもよい。また、耐食性を損なわない範囲で亜鉛、銀、ニッケルなどの抗微生物性を有する他の金属が含有されていてもよい。

従来から、バルク金属材料分野において、銅に錫を加えて合金化し、耐食性を向上させることは広く行われてきた。ところが、青銅として古代より利用されている銅−錫合金における錫含有量の上限は、現在でも約１０原子％である。錫含有量が１０原子％を超える銅−錫合金は、脆性が増すため、鋳物として使われることはあるが、後に塑性加工を施されるような板材や棒材などには通常用いられない。

本考案のタッチパネル用表面保護フィルムにおける銅合金は、薄膜として光透過性合成樹脂フィルムに積層されるので、１０原子％を超える銅−錫合金であっても、加工性や使用時の耐久性を有する。

本考案のタッチパネル用表面保護フィルムには、２以上の「粘着層と、光透過性合成樹脂フィルムと、銅合金からなる半透明の層とを含む積層体」が重ね合わされていてもよい。前記積層体を重ね合わせた場合には、最も外側に配置された積層体の銅合金からなる半透明の層が使用により劣化するなどして、抗微生物性が低下したり美観が損なわれたりした場合には、最も外側に配置された積層体だけを剥離する。それにより、第二の積層体の銅合金からなる半透明の層を露出させることができ、容易に抗菌性能や外観を回復することができる。

前記のように、２以上の積層体を重ね合わせる場合には、各積層体の粘着層の剥離強度を調整することが好ましい。つまり、外側に配置された積層体の粘着層の剥離強度を、内側に配置された積層体の粘着層の剥離強度よりも弱くすることで、外側にある積層体から順に剥離しやすくなる。

本考案のタッチパネル用表面保護フィルムは、粘着層を保護する剥離フィルムを有していてもよい。当該剥離フィルムを剥がして粘着層を露出させてから、タッチパネル用表面保護フィルムをタッチパネル画面の表面に貼り付ける。

２．タッチパネル用表面保護フィルムの製造方法について
本考案のタッチパネル用表面保護フィルムは、光透過性合成樹脂フィルムの一方の面に銅金属および/または銅合金からなる半透明の層を成膜し、他方の面に粘着剤を塗布して粘着層を形成することで、製造することができる。

光透過性合成樹脂フィルムの一方の面に、銅金属からなる半透明の層を成膜する場合に、一般的には、成膜しようとする層厚が比較的薄い場合は膜厚制御性と基材への付着力に優れたスパッタリング法を用いるか、または膜厚制御性や基材への付着力は劣るものの生産性に優れる蒸着法が用いられる。

半透明の層を構成する銅金属は、真空蒸着法により成膜されたものであることが好ましい。金属蒸発源を加熱溶融させて行う真空蒸着法（以下蒸着法）により形成された膜（以下蒸着膜）を半透明の層とすることで、他の製造方法で成膜した膜を半透明の層とするよりも、本発明の保護フィルムに高い抗菌力を付与することができる。蒸着膜が、他の方法で形成された金属薄膜よりも高い抗菌力を示す理由は、特に限定されないが、例えば以下の通りである。蒸着膜は、スパッタリング法やめっき法で形成された金属膜と比較して膜密度が低いため、水分や空気中の酸素による金属の酸化反応がより迅速に起こると考えられる。この高い酸化反応速度が、細菌を死滅させる活性物質である活性酸素や金属イオンの生成を加速して、より大きな殺菌力が得られていると考えられる。

蒸着法において金属蒸発源を加熱溶融させる方法の例には、成膜速度の制御性が良好なことから電子ビームを照射して加熱を行う方法（いわゆるＥＢ蒸着）、通電加熱、誘導加熱など一般に利用されている全ての加熱方法を利用できる。これらの加熱方法で金属蒸発源を加熱して溶融、さらに蒸発させる蒸着方法を採用することにより、他の金属薄膜形成方法、例えばスパッタリング法、電解析出（めっき）法を用いるのに比べてより高い有害微生物低減効果を得ることができる。

一方、光透過性合成樹脂フィルムの一方の面に、銅合金からなる半透明の層を成膜する場合に、銅合金の薄膜の形成方法は基本的に限定されない。物理的成膜法として、真空蒸着法、イオンプレーティング法、スパッタリング法、レーザー蒸着法、アーク蒸着法、溶射法、溶融めっき法などがあり；化学的成膜法として、電解めっき法、無電解めっき法、プラズマＣＶＤ法、熱ＣＶＤ法などを用いることができる。

これらの薄膜形成方法の中でも、真空蒸着法、イオンプレーティング法ならびに電解めっき法が最も生産性に優れた方法として知られている。これら３種類の成膜方法は、一般的に、いずれも合金薄膜の製造に適用するのが困難といわれている。真空蒸着法、イオンプレーティング法で合金薄膜を形成する場合、合金の各構成元素の蒸発速度が一定の比率になるように調整する必要があるが、一般に特定の温度における金属の蒸気圧は元素によって大きく異なるため、蒸発速度も大きく異なるためである。

つまり、合金蒸発源を加熱溶融させると、蒸気圧の高い元素（Ａ元素）だけが先に蒸発し、Ａ元素がほぼ蒸発しきって蒸発源の中にＡ元素がほとんど残らない状況になった後に、蒸気圧の低い元素（Ｂ元素）の蒸発速度が徐々に高まって、最後にはＢ元素だけが蒸発する。このような方法では、一定範囲の組成に制御された合金を得ることができない。特許文献７に記載されたように、加熱により合金化を図ることも知られているが、高温を必要とするため基材の選択の自由度の観点から必ずしも好ましくない。そのため、通常は２つ以上の蒸発源を独立して用意し、それぞれの蒸発源に合金の構成元素を１種類ずつ入れて独立に加熱温度を制御して、合金構成元素同士の蒸発速度比を制御する。当然ながら、このような制御方式は、製造装置の価格上昇を引き起こす。

ところが、図５に示すように、銅と錫は、１０５０℃から１５００℃の広い範囲で非常に近い蒸気圧を有する。そのため、単一の銅−錫合金の蒸発源を用いても、銅と錫の合金蒸着膜を得ることができる。単一の銅−錫合金の蒸発源を用いれば、コストの低減が実現されるので、有利である。

ただし、蒸発源の組成と蒸着膜の組成は必ずしも一致せず、双方の金属の蒸気圧以外にも溶融状態での比重など複数の因子が関係して蒸着膜の組成が決まるので、成膜した薄膜の金属組成を予見することは困難である。

本考案者らの詳細な検討の結果、銅と錫の合金系では、錫が原子数比率で１５パーセント以上の場合には、蒸発源の組成と蒸着膜の組成が近似することがわかった。また、一般には合金蒸発源を用いて蒸着を連続的に行うと、合金のうちの一部の成分元素のみが先に多く蒸発することで、残った蒸発源の組成が元の組成からずれていくことにより、徐々に蒸着膜の組成もずれていくことが知られている。その組成のずれの大きさも、蒸着膜中の錫の原子数比率が１５パーセント以上の場合には比較的小さくできることも、本考案者らは見出した。例えば合金蒸着源の組成が錫の原子数比率２４パーセント〜３３パーセントの場合に、蒸着を開始した時点での蒸着膜組成と、蒸発源を約３分の２消費した時点での蒸着膜組成とが、いずれも本考案の抗微生物性金属の組成範囲に収まっている。そのため、蒸着工程の進行中に何れかの成分金属を追加するなどの特段の追加的措置を実施しなくても、効率よく抗微生物性金属薄膜を形成することができる。

３．タッチパネル用表面保護フィルムの使用態様について
本考案のタッチパネル用表面保護フィルムは、表示装置のタッチパネル画面に、粘着層を貼り付けて用いられる。タッチパネル画面は特に限定されないが、例えば、エレベータのタッチパネル、券売機のタッチパネル、医療用機器のタッチパネルなどが考えられる。エレベータのタッチパネル、券売機のタッチパネルは、不特定多数の者が接触する可能性があるので、抗菌性が求められることが多い。また、医療用機器のタッチパネルは、高い衛生性が必要である。

タッチパネル画面は、平滑な表面であることが好ましいが、多少の凹凸があってもよい。本考案のタッチパネル用表面保護フィルムは、光透過性合成樹脂フィルムに可塑性を付与することで、多少の凹凸に追従することができる。また、銅合金からなる半透明の層も極めて薄いので、多少の凹凸に追従することができる。

図２は、エレベータのタッチパネル１０に本考案のタッチパネル用表面保護フィルム２０を貼り付けた例である。タッチパネル１０には、エレベータの行き先フロア階数や、ドアの開閉を入力するためのタッチ部などが配置されている。

図３は、券売機のタッチパネル１１に本考案のタッチパネル用表面保護フィルム２０を貼り付けた例である。タッチパネル１２には、ユーザーが所望するチケットを入力するためのタッチ部や、チケットの購入を指示するためのタッチ部や、購入の取り消しを指示するためのタッチ部などが配置されている。

図４は、医療機器装置のタッチパネル１２に本考案のタッチパネル用表面保護フィルム２０を貼り付けた例である。医療機器装置とは、例えばシリンジポンプの操作装置であり、タッチパネル１２はその操作画面である。

本考案のタッチパネル用表面保護フィルムは、表示装置のタッチパネル画面を、視認性を維持しながら衛生に保つことができるので、ユーザーに不便を与えず、不快感も与えない。しかも、タッチパネルを物理的衝撃からも保護できるので、表示装置の耐久性も高めることができる。

１光透過性合成樹脂フィルム
２銅金属および/または銅合金からなる半透明の層
３粘着層
１０エレベータのタッチパネル
１１券売機のタッチパネル
１２医療機器装置のタッチパネル
２０タッチパネル用表面保護フィルム

Claims

表示装置のタッチパネル画面の表面に貼り付けられるタッチパネル用表面保護フィルムであって、
光透過性合成樹脂フィルムと、前記光透過性合成樹脂フィルムの一方の片表面に積層された銅金属および/または銅合金からなる半透明の層と、前記光透過性合成樹脂フィルムの他方の片表面に積層された粘着層と、を有するタッチパネル用表面保護フィルム。
銅金属および/または銅合金からなる半透明の層の厚みは、５０ｎｍ以下である、請求項１に記載のタッチパネル用表面保護フィルム。
前記銅合金は銅−錫合金である、請求項１に記載のタッチパネル用表面保護フィルム。