JP6051478B2 - タッチパネル - Google Patents

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Description

本発明は、タッチパネル、タッチパネル用粘着剤組成物、これを利用した両面粘着テープ及びタッチパネル用粘着剤組成物の製造方法に関する。
タッチパネルまたはタッチスクリーンは、移動通信端末機またはATMなどのような各種情報処理用端末機や、テレビ及びモニターなどの表示装置に多様に適用されている。また、小型携帯用電子機器への適用が増加しながら、さらに小型で且つ軽量化されたタッチパネルまたはスクリーンに対する要求が増加する傾向である。
上記タッチパネルまたはスクリーンの構成時には、粘着剤が使用される。このような粘着剤は、高温または高温高湿の苛酷条件下でも透明性を維持し、剥離力に優れていて、浮き上がり及び剥離などを抑制しなければならない。また、上記粘着剤は、基材としてプラスチックフィルムを使用する場合より頻繁に問題になる気泡発生を効果的に抑制することが要求される。
また、タッチパネルまたはタッチスクリーンの構造によって粘着剤がインジウム錫酸化物(ITO:Indium Tin Oxide)の薄膜などのような導電体薄膜に直接付着する場合には、長期間の使用時にも、パネルの駆動が安定的に行われることができるように導電体薄膜の抵抗変化を抑制する特性が粘着剤に要求される。
本発明の目的は、タッチパネル、タッチパネル用粘着剤組成物、これを利用した両面粘着テープ及びタッチパネル用粘着剤組成物の製造方法を提供することにある。
本発明は、基材と;上記基材に付着していて、且つイソボルニル(メタ)アクリレート5重量部〜30重量部及びメチル(メタ)アクリレート5重量部〜40重量部を重合された形態で含むアクリル重合体を含む粘着剤層と;を有するタッチパネルに関する。
以下、本発明を具体的に説明する。
本発明のタッチパネルは、粘着剤を有するものなら特に制限されず、一般的な素材の構造ならすべて含まれることができる。例えば、本発明のタッチパネルは、抵抗膜方式のタッチパネルまたは静電容量方式のタッチパネルであることができる。
本発明の基本になる構造は、図1に示された通りである。
図1に示された構造は、基材12と、上記基材12の一面に粘着剤層11が付着している構造であり、上記基材は、プラスチックフィルムで構成されることができる。
本発明の1つの例示で、上記タッチパネルは、図2に示されたように、一面に導電体薄膜22が形成されているプラスチック基材フィルム24と基板23が粘着剤層21により付着している構造を有することができる。
一方、本発明の他の例示で、上記タッチパネルは、図3に示されたように、導電体薄膜33が形成されているプラスチック基材フィルム36と基板35が粘着剤層31により付着している構造に、さらに、上記プラスチック基材フィルム36と他の導電体薄膜34が形成されているプラスチック基材フィルム37が粘着剤層32により付着している構造よりなる多層構造のマルチタッチ機能を有するタッチパネルであることができる。
本発明のタッチパネルに含まれる基材(例えば、図1の12、図2の24、図3の36または37)の種類は、特に制限されない。本発明においては、上記基材として、透明性を有するものなら制限なしに使用することができ、具体的には、ポリエステルフィルム、アクリル樹脂フィルム、ポリカーボネートフィルム、ポリアミドフィルム、ポリ塩化ビニルフィルム、ポリスチレンフィルム、ポリエチレンまたはポリプロピレンのようなポリオレフィンフィルムなどを使用することができ、好ましくは、ポリエチレンテレフタレートのようなポリエステルフィルムまたはポリカーボネートフィルムなどを使用することができる。
また、本発明のタッチパネルに含まれる基板(例えば、図2の23、図3の35)の種類は、特に制限されず、ガラス、プラスチックなど透明性を有するものなら、制限なしに使用することができる。
本発明において上記のような基材の厚さは、特に制限されず、基材が適用される箇所によって適宜設定することができる。例えば、上記基材は、約3μm〜300μm、好ましくは約5μm〜250μm、さらに好ましくは10μm〜200μm程度の厚さを有することができる。
また、上記基材または基板に形成される導電体薄膜は、例えば、真空蒸着法、スパッタリング法、イオンプレーティング法、スプレイ熱分解法、化学メッキ法、電気メッキ法または上記のうち2種以上の方法を組み合わせた通常の薄膜形成法で形成することができ、好ましくは、真空蒸着法またはスパッタリング法で形成することができる。
導電体薄膜を構成する素材としては、金、銀、白金、パラジウム、銅、アルミニウム、ニッケル、クロム、チタン、鉄、コバルト、錫及び上記のうち2種以上の合金などのような金属、酸化インジウム、酸化錫、酸化チタン、酸化カドミウムまたは上記のうち2種以上の混合物で構成される金属酸化物、ヨード化銅などよりなる他の金属酸化物が使用され、上記導電体薄膜は、結晶層または非結晶層であることができる。本発明においては、好ましくは、インジウム錫酸化物(ITO;Indium Tin Oxide)を使用して導電体薄膜を形成することができるが、これに制限されるものではない。また、上記のような導電体薄膜の厚さは、連続被膜の形成可能性、導電性及び透明性などを考慮して、約10nm〜300nm、好ましくは約10nm〜200nmに調節することができる。
本発明において上記導電体薄膜は、アンカー層または誘電体層を介してプラスチック基材フィルム上に形成されてもよい。アンカー層または誘電体層は、導電体薄膜と基材フィルムの密着性を向上させ、耐擦傷性または耐屈曲性を改善することができる。上記のようなアンカー層または誘電体層は、例えば、SiO、MgFまたはAlなどのような無機物;アクリル樹脂、ウレタン樹脂、メラミン樹脂、アルキド樹脂またはシロキサン系ポリマーなどの有機物または上記のうち2種以上の混合物を使用した真空蒸着法、スパッタリング法、イオンプレーティング法または塗工法を使用して形成することができる。アンカー層または誘電体層は、通常、約100nm以下、具体的には15nm〜100nm、より具体的には20nm〜60nmの厚さで形成することができる。
本発明において導電体薄膜が形成される基材または基板には、コロナ放電処理、紫外線照射処理、プラズマ処理またはスパッタエッチング処理などの適切な接着処理が行われてもよい。
本発明のタッチパネルは、上記基材と、該基材に形成された導電体薄膜に付着している粘着剤層とを含む。
本発明において上記粘着剤層は、イソボルニル(メタ)アクリレート、好ましくはイソボルニルアクリレート5重量部〜30重量部、及びメチル(メタ)アクリレート、好ましくはメチルアクリレート5重量部〜40重量部に重合されたアクリル重合体を含む。
本発明において単位「重量部」は、重量比率を意味する。
上記アクリル重合体は、イソボルニル(メタ)アクリレート5重量部〜30重量部、好ましくは10〜30重量部を重合単位で含むことができる。イソボルニル(メタ)アクリレート量が過度に少なければ、接着力の増加効果がなく、過度に多ければ、重合時に転換率が減少し、分子量を増加させにくいし、粘着剤として接着力を確保しにくい程度に堅くなる短所がある。上記イソボルニル(メタ)アクリレートは、タッチパネルとの相溶性側面で、好ましくはイソボルニルアクリレートであることができる。
また、上記アクリル重合体は、メチル(メタ)アクリレート5重量部〜40重量部、好ましくは10〜30重量部を重合単位で含むことができる。メチル(メタ)アクリレート量が過度に少なければ、重合時に転換率が減少し、分子量を増加させにくいし、過度に多ければ、接着力が減少することができる。上記メチル(メタ)アクリレートは、タッチパネルとの相溶性側面で、好ましくはメチルアクリレートであることができる。
また、イソボルニル(メタ)アクリレート及びメチル(メタ)アクリレートを上記含量範囲で含む粘着剤は、上記導電体薄膜、特にITOとの相溶性に優れていて、接着力に優れていて、苛酷条件下でも容易に剥離しないだけでなく、上記粘着剤の基材としてプラスチックフィルムを使用しても、気泡発生を効果的に抑制することができ、ひいては、上記粘着剤がITOに直接付着したまま長期間使用しても、導電体薄膜の抵抗変化を効率的に抑制し、タッチパネルを安定的に駆動するように機能することができる。
本発明において上記アクリル重合体は、重量平均分子量が20万以上であることができる。上限は、特に制限されないが、250万以下であることができ、重合体の重量平均分子量が過度に低ければ、耐久性が低下することができ、前述した範囲に調節されることが好ましい。
本発明において多分散指数は、上記重合体の重量平均分子量(M:Weight Average Molecular Weight)を当該重合体の数平均分子量(M:Number Average Molecular Weight)で分けた数値(M/M)であり、上記重量平均分子量及び数平均分子量は、GPC(Gel Permeation Chromatograph)のような公知された方法で測定することができる。
本発明において、アクリル重合体は、下記の化学式1で表示される単量体30重量部〜80重量部及び架橋性官能基を有する共重合性単量体0.01重量部〜20重量部を重合単位でさらに含むことができる。
[化学式1]
Figure 0006051478
上記化学式1で、Rは、水素またはメチル基を示し、Rは、炭素数2以上の直鎖または分岐鎖アルキル基を示し、好ましくは炭素数2〜20の直鎖または分岐鎖アルキル基、より好ましくは炭素数2〜10の直鎖または分岐鎖アルキル基を示す。
上記で炭素数2以上の直鎖または分岐鎖アルキル基を有する単量体の種類は、特に制限されず、例えば、凝集力、ガラス転移温度及び粘着性などの物性を考慮して、炭素数が2〜14のアルキル基を有するアルキル(メタ)アクリレートを使用することができる。
このようなアルキル(メタ)アクリレートの例としては、エチル(メタ)アクリレート、n−プロピル(メタ)アクリレート、イソプロピル(メタ)アクリレート、ブチル(メタ)アクリレート、t−ブチル(メタ)アクリレート、ペンチル(メタ)アクリレート、2−エチルヘキシル(メタ)アクリレート、n−オクチル(メタ)アクリレート、イソオクチル(メタ)アクリレート、イソノニル(メタ)アクリレート、ラウリル(メタ)アクリレートまたはテトラデシル(メタ)アクリレートなどを挙げることができ、これらのうち1種または2種以上が樹脂に重合された形態で含まれることができる。
架橋性官能基を有する共重合性単量体は、アクリル重合体に多官能性架橋剤と反応することができる架橋性官能基を提供することができる。このような架橋性官能基の例としては、ヒドロキシ基、カルボキシル基、窒素含有基、エポキシ基またはイソシアネート基などを挙げることができ、好ましくはヒドロキシ基、カルボキシル基または窒素含有基であることができる。アクリル重合体の製造分野では、上記のような架橋性官能基をアクリル重合体に提供することができる多様な共重合性単量体が公知されていて、本発明においては、上記のような単量体を制限なく使用することができる。例えば、ヒドロキシ基を有する共重合性単量体としては、2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、4−ヒドロキシブチル(メタ)アクリレート、6−ヒドロキシヘキシル(メタ)アクリレート、8−ヒドロキシオクチル(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシエチレングリコール(メタ)アクリレートまたは2−ヒドロキシプロピレングリコール(メタ)アクリレートなどを使用することができる。カルボキシル基を有する共重合性単量体としては、(メタ)アクリル酸、2−(メタ)アクリロイルオキシ酢酸、3−(メタ)アクリロイルオキシプロピル酸、4−(メタ)アクリロイルオキシ酪酸、アクリル酸二量体(dimer)、イタコン酸、マレイン酸またはマレイン酸無水物などを使用することができる。窒素含有基を有する共重合性単量体としては、(メタ)アクリルアミド、N−ビニルピロリドンまたはN−ビニルカプロラクタムなどを使用することができる。
本発明において上記のようなアクリル重合体は、この分野の通常の重合方式、例えば、溶液重合(Solution polymerization)、光重合(Photo polymerization)、塊状重合(Bulk polymerization)、懸濁重合(Suspension polymerization)または乳化重合(Emulsion polymerization)などのような方式で製造することができ、好ましくは、溶液重合方式で製造することができる。
また、本発明において上記アクリル重合体の転換率は、90%以上であることができる。アクリル重合体の転換率が90%より小さい場合、単量体成分が未反応の状態で残っていて、効果的ではない。すなわち、投入された単量体のうち使用しない量が増加し、経済性が低下し、コーティング乾燥工程時に単量体をすべて揮発させて除去するのに困難がある。
本発明において、重合完了後、アクリル重合体を硬化剤などのその他添加剤と配合してコーティングするとき、チオール化合物を添加することによって、粘着剤層は、チオール化合物をさらに含むことができる。上記チオール化合物は、導電体薄膜と反応し、永久的な保護膜を形成することによって、導電体薄膜の抵抗値増加を効果的に抑制することができる。
また、アクリル重合体の重合反応前に、開始剤投入とともにまたは重合反応中にチオール化合物を添加することによって、粘着剤層は、アクリル重合体以外にも、アクリル単量体及びチオール化合物から誘導されるチオール重合体を含むことができる。
上記チオール重合体は、上記チオール化合物を上記(メタ)アクリル酸エステル単量体の重合反応の開始後、重合反応終了の前に投入して形成することによって、上記チオール化合物は、残留モノマーと反応し、低分子量のチオール重合体を形成し、導電体薄膜に付着時に導電体薄膜の変質を防止し、導電体薄膜の抵抗変化を効果的に抑制することができる。
上記チオール化合物は、下記化学式2〜5で表示される化合物のうち1つ以上の化合物であることが好ましいが、これに制限されない。
[化学式2]
Figure 0006051478
[化学式3]
Figure 0006051478
[化学式4]
Figure 0006051478
[化学式5]
Figure 0006051478
上記化学式2〜5で、A〜Aは、それぞれ独立的に直鎖または分岐鎖状のアルキレンであり、Rは、直鎖または分岐鎖状のアルキルであり、Rは、水素、アルキル基または−A−C(−A−O−C(=O)−A−SH)(3−n)であり、上記でA〜Aは、それぞれ独立的に直鎖または分岐鎖状のアルキレンであり、Rは、直鎖または分岐鎖状のアルキルであり、nは、1〜3の整数である。
上記チオール化合物は、上記化学式2〜5でAは、炭素数1〜8の直鎖または分岐鎖状アルキレンであることがさらに好ましい。
上記チオール化合物は、上記化学式2〜5でRは、炭素数3〜20の直鎖または分岐鎖状のアルキル基であることがさらに好ましい。
上記チオール化合物は、上記化学式2〜5でAは、炭素数1〜4の直鎖または分岐鎖状アルキレンであることがさらに好ましい。
上記チオール化合物は、上記化学式2〜5でAは、炭素数1〜4の直鎖または分岐鎖状アルキレンであり、Rは、水素、炭素数4〜12の直鎖または分岐鎖状アルキル基または−A−C(−A−O−C(=O)−A−SH)(3−n)であり、上記でA〜Aは、それぞれ独立的に炭素数1〜4の直鎖または分岐鎖状アルキレンであり、nは、2または3であることがさらに好ましい。特に、上記アルキル、アルキレンなどは、当該分野において通常的に使用される置換基で置換されることができ、その置換基としては、チオール基、水酸基、カルボキシ基などを含むが、好ましくはチオール基が好適である。
上記チオール化合物は、具体的に2メルカプトエタノール、グリシジルメルカプタン、メルカプト酢酸、2エチルヘキシルチオグリコーレート、2、3ジメルカプト1プロパノール、nドデカンチオール、tブチルメルカプタン、nブチルメルカプタン、1オクタデカンチオール、トリメチロールプロパントリス(3メルカプトチオール)及びペンタエリスリトールテトラキス(3メルカプトプロピオネート)よりなる群から選択された1つ以上が最も好ましい。
上記チオール重合体は、チオール化合物を上記(メタ)アクリル酸エステル単量体の重合反応の開始後、重合反応終了の前に(メタ)アクリル酸エステル単量体100重量部に対して0.001重量部〜5重量部、より好ましくは0.01重量部〜4重量部で投入して形成することによって、導電体薄膜の抵抗変化抑制性能を向上させることができる。
一方、本発明において上記粘着剤層に適用される組成物の硬化物が熱硬化型組成物で構成される場合、上記粘着剤層または組成物は、前述したアクリル重合体、チオール化合物とともに多官能性架橋剤を含むことができる。このような架橋剤は、アクリル重合体に含まれる架橋性官能基との反応を通じて樹脂硬化物(粘着剤)の凝集力を改善し、架橋構造を付与し、粘着特性を調節する役目をする。
本発明において使用することができる架橋剤の種類は、特に制限されず、例えば、イソシアネート化合物、エポキシ化合物、アジリジン化合物または金属キレート化合物などを使用することができ、樹脂に含まれている架橋性官能基の種類を考慮して、1種または2種以上の架橋剤を適宜選択することができる。イソシアネート化合物としては、トリレンジイソシアネート、キシレンジイソシアネート、ジフェニルメタンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート、イソボロンジイソシアネート(isophorone diisocyanate)、テトラメチルキシレンジイソシアネートまたはナフタレンジイソシアネートなどや、上記のうち1つ以上のイソシアネート化合物とポリオールの付加反応物などを使用することができ、上記でポリオールとしては、トリメチロールプロパンなどが使用されることができる。また、エポキシ化合物としては、エチレングリコールジグリシジルエーテル、トリグリシジルエーテル、トリメチロールプロパントリグリシジルエーテル、N、N、N'、N'−テトラグリシジルエチレンジアミンまたはグリセリンジグリシジルエーテルなどの一種または二種以上を使用することができ、アジリジン化合物としては、N、N'−トルエン−2、4−ビス(1−アジリジンカルボキサミド)、N、N'−ジフェニルメタン−4、4'−ビス(1−アジリジンカルボキサミド)、トリエチレンメラミン、ビスイソフタロイル−1−(2−メチルアジリジン)または、トリ−1−アジリジニルホスフィンオキシドなどの一種または二種以上を使用することができる。また、金属キレート化合物としては、多価金属がアセチルアセトンやアセト酢酸エチルなどに配位した状態で存在する化合物を使用することができ、上記で多価金属の種類としては、アルミニウム、鉄、亜鉛、錫、チタン、アンチモン、マグネシウムまたはバナジウムなどがある。
本発明の粘着剤層において多官能性架橋剤は、アクリル系樹脂100重量部に対して0.01〜5重量部で含まれることができ、このような範囲で粘着剤層の耐久性及び粘着物性などを効果的に制御することができる。
本発明の粘着剤層には、前述した成分に、さらに、シランカップリング剤;粘着付与剤;エポキシ樹脂;紫外線安定剤;酸化防止剤;調色剤;補強剤;充填剤;消泡剤;界面活性剤または可塑剤などのような添加剤を1種または2種以上さらに含むことができる。
本発明において上記粘着剤層は、ポリカーボネートシートに対する剥離力が1,900g/25mm以上、好ましくは2,500g/25mm以上、より好ましくは2,700g/25mm以上であることができる。剥離力があまり低い場合は、耐久性及び気泡抑制効果が低下し、浮き上がり剥離が容易に誘発される。剥離力の上限は、特に制限されない。
また、本発明において上記粘着剤層は、ITOの抵抗変化率が10%以下、好ましくは7%以下、より好ましくは6%以下であることができる。抵抗変化率が10%より大きい場合は、タッチパネルの駆動安定性が低下する。
上記抵抗変化率△Rは、下記一般式1で示すことができる。
[一般式1]
△R=[(R−R)/R]×100
上記一般式1で、△Rは、抵抗変化率を示し、Rは、上記粘着剤層をITO電極に付着した後に測定した上記ITO電極の初期抵抗を示し、Rは、上記粘着剤層が付着したITO電極を60℃及び90%相対湿度で240時間維持した後に測定した上記ITO電極の抵抗である。本発明において上記のような抵抗変化率を測定する具体的な方式は、後述する実施例に記載した方式を採用する。また、上記抵抗変化率は、数値が低いほど、タッチパネルの安定的な駆動を保証するものであって、その下限数値は制限されない。
本発明は、また、イソボルニル(メタ)アクリレート5重量部〜30重量部及びメチル(メタ)アクリレート5重量部〜40重量部を重合単位で有するアクリル重合体を含むタッチパネル用粘着剤組成物に関する。
上記重合単位というのは、重合体の製造時に重合体を形成する基本構造単位を意味する。
本発明のタッチパネル用粘着剤組成物は、例えば、前述したような構造のタッチパネルに適用されるためのものであることができる。具体的には、基材と;上記基材に付着している粘着剤層と;を含むタッチパネルの上記粘着剤層に適用されるためのものであることができる。
本発明は、また、イソボルニル(メタ)アクリレート5重量部〜30重量部及びメチル(メタ)アクリレート5重量部〜40重量部を重合単位で有するアクリル重合体を含む粘着剤組成物で形成された粘着剤層を有するタッチパネル用両面粘着テープに関する。
図4は、本発明の1つの例示による両面粘着テープを示すものであって、上記粘着テープは、上記粘着剤層41及びその両面に形成された離型フィルム42、43をさらに含むことができる。
両面粘着テープが離型フィルムを含む場合、粘着剤層が有する2枚の離型フィルムに対する剥離力は、互いに異なるように設定されることができる。例えば、図4に示された構造で、1つの離型フィルム43に対する粘着剤層41の剥離力が他の離型フィルム42に対する粘着剤層42の剥離力より高く設定されることができる。このような構造の両面粘着テープは、離型フィルムの種類を適宜選択するか、または粘着剤層41の硬化度を調節することによって形成することができる。
本発明において上記のような離型フィルムの具体的な種類は、特に制限されず、この分野で公知された多様な離型フィルムを制限なく使用することができ、その厚さは、例えば、約5μm〜150μm程度に調節することができる。
上記本発明の粘着剤組成物の製造方法は、イソボルニル(メタ)アクリレート5重量部〜30重量部及びメチル(メタ)アクリレート5重量部〜40重量部を含む単量体混合物の製造段階と、開始剤を投入し、単量体混合物の重合を開始する段階とを含むことができる。上記単量体と関連した具体的な事項は、前述した通りである。また、開始剤の種類及び含量は、特に制限されず、例えば、アゾビスイソブチロニトリル(AIBN)0.01〜1重量部を使用することができる。
また、チオール化合物を開始剤と一緒に、重合開始後、重合完了前に、または重合完了後に添加する段階をさらに含むことができる。上記チオール化合物に対する具体的な事項は、前述した通りである。
また、架橋剤及びその他添加剤をさらに配合し、アクリル粘着剤組成物を製造することもできる。上記架橋剤及び添加剤と関連した具体的な事項は、前述した通りである。
本発明において、上記のような粘着剤層を形成し、両面粘着テープを製造する方式は、特に制限されない。例えば、本発明の粘着剤組成物またはその組成物を適切な溶剤に希釈し、粘度を調節したコーティング液を離型フィルム上にコーティングし、硬化させて粘着剤層を形成し、他の離型フィルムをラミネートし、両面粘着テープを製造することができる。また、上記コーティングは、必ず離型フィルム上に行われる必要はなく、適切な他の工程基材上に行われてもよい。また、コーティングされたコーティング液の硬化工程は、コーティング層を適切な条件で乾燥して行うことができ、必要な場合、上記乾燥工程後または乾燥工程と同時に加熱などの方式で粘着剤組成物に含まれたアクリル系樹脂を多官能性架橋剤で架橋させる工程を行うこともできる。しかし、架橋工程は、必ず粘着剤層の形成過程で行われなければならないものではなく、タッチパネルに適用される過程で行われてもよい。
例えば、両面粘着テープが前述したような構造のタッチパネルに適用される場合、上記粘着剤層を基材またはその基材に形成された導電体薄膜に塗布し、適切な架橋処理を通じてアクリル系樹脂を架橋させてもよい。
本発明は、気泡発生を効果的に抑制し、苛酷条件下でも剥離力に優れた粘着剤を提供し、粘着剤層が導電体薄膜と直接付着する場合、上記導電体薄膜の抵抗の変化を効果的に抑制し、タッチパネルが長期間安定的に駆動することができる。
本発明の1つの例示によるタッチパネルの構造を示す図である。 本発明の1つの例示によるタッチパネルの構造を示す図である。 本発明の1つの例示によるタッチパネルの構造を示す図である。 本発明の1つの例示による両面粘着テープを示す図である。 本発明において抵抗変化率を測定する方式を説明する説明図である。
以下、本発明による実施例及び本発明によらない比較例を通じて本発明をさらに詳細に説明するが、本発明の範囲が下記提示された実施例によって制限されるものではない。
本実施例での各物性は、下記方式で評価した。
[1.耐久性テスト]
両面にハードコーティングが形成されているポリエチレンテレフタレートフィルム(厚さ:100μm)のハードコーティング面とポリカーボネートシート(厚さ:1mm)を粘着剤層を介して付着し、50mm×100mm(横×縦)サイズに切断した後、60℃及び5気圧条件で30分間オートクレーブ処理し、サンプルを製造した。その後、サンプルを80℃で240時間を放置した後、耐久性を評価した。
耐久性は、上記各条件で放置後に気泡及び浮き上がり、剥離発生有無を観察して評価し、上記各物性の具体的な測定方法と基準は、下記の通りである。
〈気泡発生評価〉
○:光学顕微鏡で観察時に粘着界面で気泡が発生しないか、または直径が100μm以下の気泡が少量分散して観察される場合
×:光学顕微鏡で観察時に粘着界面で直径が100μm以上の気泡が発生するか、または直径が100μm以下の気泡が多量群集された状態に観察される場合
〈浮き上がり及び剥離評価〉
○:粘着界面で浮き上がり及び剥離の発生がない場合
×:粘着界面で浮き上がりまたは剥離が発生した場合
[2.抵抗変化率テスト]
抵抗変化率の測定は、図5に示されたような方式で測定した。まず、市販されているものとして、一面にITO薄膜20が形成されているポリエチレンテレフタレートフィルム10(以下、「導電性PET」)を30mm×50mm(幅×長さ)のサイズに切断した。その後、図5に示されたように、フィルムの両端に幅が10mmになるように銀ペースト(SilverPaste)30を塗布し、150℃で30分間焼成した。次いで、上記焼成されたフィルム上に実施例などで製造されたものであって、両面に離型フィルム51が形成されている両面粘着テープを30mm×40mm(幅×長さ)のサイズに切断した後、一面の離型フィルムを除去し、粘着剤層40の中心を導電性PET 10、20の中心と合わせて付着した。その後、通常的な抵抗測定器60を使用して初期抵抗Rを測定した。初期抵抗測定後に、図4の構造の試験片を60℃及び90%相対湿度で240時間放置した後、同一に測定器60で抵抗Rを測定し、それぞれの数値を下記数式1に代入して、抵抗変化率Pを測定した。
[数式1]
P=[(R−R)/R]×100
[3.剥離力テスト]
剥離力の測定は、製造された両面粘着テープを1インチ幅で準備した後、ポリカーボネート積層体を被着体として2kgローラーで2回往復して付着させた。付着後、30分経過後に、引張試験機(Texture Analyzer)を使用して常温で180゜剥離力(剥離速度:300mm/min)を測定した。上記測定は、1つのサンプル当たり3回以上行い、その平均値を下記表2に記載した。
[4.重量平均分子量及び多分散指数評価]
アクリル重合物の重量平均分子量及び多分散指数は、GPCを使用して、以下の条件で測定した。検量線の製作には、Agilent systemの標準ポリスチレンを使用して、測定結果を換算した。
〈重量平均分子量測定条件〉
測定器:Agilent GPC(Agilent 1200 series、米国)
カラム:PL Mixed B 2個連結
カラム温度:40℃
溶離液:テトラヒドロフラン
流速:1.0mL/min
濃度:〜2mg/mL(100μL injection)
[5.転換率測定]
本発明において転換率は、初期投入された単量体の含量に対して最終測定された固形分含量の比を意味し、下記のような式で表示される。
転換率(%)=(固形分重量)/(初期投入された単量体重量)
上記で固形分は、単量体の重合反応後、アクリル重合体を含む溶液を150℃で30分間乾燥させて得るようになり、その重量を測定し、転換率を計算する。
[アクリル重合体製造]
[製造例1.アクリル重合体(A)の製造]
内部に窒素ガスが還流され、温度調節が容易になるように冷却装置を設置した1L反応器にn−ブチルアクリレート(n−BA)58重量部、イソボルニルアクリレート(IBOA)20重量部、メチルアクリレート(MA)20重量部及びヒドロキシエチルアクリレート(HEA)2重量部を投入した。次いで、エチルアセテート(EAc)150重量部を溶剤として投入し、チオール化合物としてn−ドデカンチオールを0.03重量部投入した。酸素除去のために窒素ガスを60分間パージ(purging)し、温度を60℃に昇温させて維持した状態で反応開始剤であるアゾビスイソブチロニトリル(AIBN)0.04重量部を投入し、5時間反応させた。反応後、反応物をエチルアセテート(EAc)で適宜希釈し、固形分が30重量%であり、重量平均分子量が80万であり、多分散指数(M/M)が3.2であるアクリル重合体(A)を製造した。
[製造例2.アクリル重合体(B)の製造]
n−ブチルアクリレート(n−BA)58重量部及びメチルアクリレート(MA)20重量部の代わりに、n−ブチルアクリレート(n−BA)63重量部及びメチルアクリレート(MA)15重量部を投入したことを除いて、製造例1に準ずる方式で固形分が30重量%であり、重量平均分子量が82万であり、多分散指数が3.1であるアクリル重合体(B)を製造した。
[製造例3.アクリル重合体(C)の製造]
n−ブチルアクリレート(n−BA)58重量部の代わりに、2−エチルヘキシルアクリレート(EHA)58重量部を投入したことを除いて、製造例1に準ずる方式で固形分が30重量%であり、重量平均分子量が78万であり、多分散指数が3.4であるアクリル重合体(C)を製造した。
[製造例4.アクリル重合体(D)の製造]
n−ブチルアクリレート(n−BA)58重量部及びメチルアクリレート(MA)20重量部の代わりに、2−エチルヘキシルアクリレート(EHA)63重量部及びメチルアクリレート(MA)15重量部を投入したことを除いて、製造例1に準ずる方式で固形分が30重量%であり、重量平均分子量が83万であり、多分散指数が3.2であるアクリル重合体(D)を製造した。
[製造例5.アクリル重合体(E)の製造]
イソボルニルアクリレート(IBOA)20重量部、メチルアクリレート(MA)20重量部代わりにイソボルニルアクリレート(IBOA)5重量部、メチルアクリレート(MA)35重量部を投入したことを除いて、製造例1に準ずる方式で固形分が30重量%であり、重量平均分子量が85万であり、多分散指数が3.0であるアクリル重合体(E)を製造した。
[製造例6.アクリル重合体(F)の製造]
n−ブチルアクリレート(n−BA)58重量部、イソボルニルアクリレート(IBOA)20重量部及びメチルアクリレート(MA)20重量部の代わりに、n−ブチルアクリレート(n−BA)65重量部、イソボルニルアクリレート(IBOA)28重量部及びメチルアクリレート(MA)5重量部を投入したことを除いて、製造例1に準ずる方式で固形分が30重量%であり、重量平均分子量が75万であり、多分散指数が3.2であるアクリル重合体(F)を製造した。
[製造例7.アクリル重合体(G)の製造]
n−ブチルアクリレート(n−BA)58重量部、イソボルニルアクリレート(IBOA)20重量部及びメチルアクリレート(MA)20重量部の代わりに、n−ブチルアクリレート(n−BA)63重量部、イソボルニルアクリレート(IBOA)25重量部及びメチルアクリレート(MA)10重量部を投入したことを除いて、製造例1に準ずる方式で固形分が30重量%であり、重量平均分子量が80万であり、多分散指数が3.2であるアクリル重合体(G)を製造した。
[製造例8.アクリル重合体(H)の製造]
n−ブチルアクリレート(n−BA)58重量部、イソボルニルアクリレート(IBOA)20重量部、メチルアクリレート(MA)20重量部及びヒドロキシエチルアクリレート(HEA)2重量部の代わりに、n−ブチルアクリレート(n−BA)73重量部、イソボルニルアクリレート(IBOA)25重量部、ヒドロキシエチルアクリレート(HEA)2重量部を投入したことを除いて、製造例1に準ずる方式で固形分が30重量%であり、重量平均分子量が42万であり、多分散指数が3.6であるアクリル重合体(H)を製造した。
[製造例9.アクリル重合体(I)の製造]
n−ブチルアクリレート(n−BA)58重量部、イソボルニルアクリレート(IBOA)20重量部、メチルアクリレート(MA)20重量部及びヒドロキシエチルアクリレート(HEA)2重量部の代わりに、n−ブチルアクリレート(n−BA)58重量部、メチルアクリレート(MA)40重量部及びヒドロキシエチルアクリレート(HEA)2重量部を投入して反応させたことを除いて、製造例1に準ずる方式で固形分が30重量%であり、重量平均分子量が85万であり、多分散指数が2.9であるアクリル重合体(I)を製造した。
[製造例10.アクリル重合体(J)の製造]
n−ブチルアクリレート(n−BA)58重量部、イソボルニルアクリレート(IBOA)20重量部、メチルアクリレート(MA)20重量部及びヒドロキシエチルアクリレート(HEA)2重量部の代わりに、2−エチルヘキシルアクリレート(EHA)73重量部、イソボルニルアクリレート(IBOA)25重量部及びヒドロキシエチルアクリレート(HEA)2重量部を投入して反応させたことを除いて、製造例1に準ずる方式で固形分が30重量%であり、重量平均分子量が36万であり、多分散指数が3.4であるアクリル重合体(J)を製造した。
[製造例11.アクリル重合体(K)の製造]
n−ブチルアクリレート(n−BA)58重量部、イソボルニルアクリレート(IBOA)20重量部、メチルアクリレート(MA)20重量部及びヒドロキシエチルアクリレート(HEA)2重量部の代わりに、2−エチルヘキシルアクリレート(EHA)58重量部、メチルアクリレート(MA)40重量部及びヒドロキシエチルアクリレート(HEA)2重量部を投入したことを除いて、製造例1に準ずる方式で固形分が30重量%であり、重量平均分子量が76万であり、多分散指数が2.9であるアクリル重合体(K)を製造した。
[製造例12.アクリル重合体(L)の製造]
n−ブチルアクリレート(n−BA)58重量部、イソボルニルアクリレート(IBOA)20重量部、メチルアクリレート(MA)20重量部及びヒドロキシエチルアクリレート(HEA)2重量部の代わりに、n−ブチルアクリレート(n−BA)74重量部、イソボルニルアクリレート(IBOA)4重量部、メチルアクリレート(MA)20重量部及びヒドロキシエチルアクリレート(HEA)2重量部を投入したことを除いて、製造例1に準ずる方式で固形分が30重量%であり、重量平均分子量が70万であり、多分散指数が2.9であるアクリル重合体(L)を製造した。
[製造例13.アクリル重合体(M)の製造]
n−ブチルアクリレート(n−BA)58重量部、イソボルニルアクリレート(IBOA)20重量部、メチルアクリレート(MA)20重量部及びヒドロキシエチルアクリレート(HEA)2重量部の代わりに、n−ブチルアクリレート(n−BA)46重量部、イソボルニルアクリレート(IBOA)32重量部、メチルアクリレート(MA)20重量部及びヒドロキシエチルアクリレート(HEA)2重量部を投入したことを除いて、製造例1に準ずる方式で固形分が30重量%であり、重量平均分子量が68万であり、多分散指数が3.1であるアクリル重合体(M)を製造した。
[製造例14.アクリル重合体(N)の製造]
n−ブチルアクリレート(n−BA)58重量部、イソボルニルアクリレート(IBOA)20重量部、メチルアクリレート(MA)20重量部及びヒドロキシエチルアクリレート(HEA)2重量部の代わりに、n−ブチルアクリレート(n−BA)74重量部、イソボルニルアクリレート(IBOA)20重量部、メチルアクリレート(MA)4重量部及びヒドロキシエチルアクリレート(HEA)2重量部を投入したことを除いて、製造例1に準ずる方式で固形分が30重量%であり、重量平均分子量が50万であり、多分散指数が3.4であるアクリル重合体(N)を製造した。
[製造例15.アクリル重合体(O)の製造]
n−ブチルアクリレート(n−BA)58重量部、イソボルニルアクリレート(IBOA)20重量部、メチルアクリレート(MA)20重量部及びヒドロキシエチルアクリレート(HEA)2重量部の代わりに、n−ブチルアクリレート(n−BA)35重量部、イソボルニルアクリレート(IBOA)20重量部、メチルアクリレート(MA)43重量部及びヒドロキシエチルアクリレート(HEA)2重量部を投入したことを除いて、製造例1に準ずる方式で固形分が30重量%であり、重量平均分子量が80万であり、多分散指数が2.9であるアクリル重合体(O)を製造した。
[製造例16.アクリル重合体(P)の製造]
チオール重合体を投入しないことを除いて、製造例1に準ずる方式で固形分が30重量%であり、重量平均分子量が90万であり、多分散指数が4.5であるアクリル重合体(P)を製造した。
[両面粘着テープ製造]
[実施例1]
製造例1で得られたアクリル重合体を粘着樹脂として使用し、上記粘着樹脂100重量部(固形分)に対して、イソシアネート架橋剤(TDI、トルエンジイソシアネート)0.3重量部(固形分)を均一に混合し、粘着溶液を製造した。
上記粘着溶液を一面に離型処理に施されているポリエチレンテレフタレート(PET)フィルム(厚さ:50μm)の離型処理面にコーティングし、120℃で3分間処理し、塗膜厚さが50μmの透明な粘着層を形成した。次いで、上記粘着剤層の他の面に離型処理されたポリエチレンテレフタレートフィルム(厚さ:50μm)の離型処理面をラミネートし、図4に示された構造の両面粘着テープを製造した。
[実施例2]
製造例2のアクリル重合体(B)を使用したことを除いて、実施例1と同一の方式で両面粘着テープを製造した。
[実施例3]
製造例3のアクリル重合体(C)を使用したことを除いて、実施例1と同一の方式で両面粘着テープを製造した。
[実施例4]
製造例4のアクリル重合体(D)を使用したことを除いて、実施例1と同一の方式で両面粘着テープを製造した。
[実施例5]
製造例5のアクリル重合体(E)を使用したことを除いて、実施例1と同一の方式で両面粘着テープを製造した。
[実施例6]
製造例6のアクリル重合体(F)を使用したことを除いて、実施例1と同一の方式で両面粘着テープを製造した。
[実施例7]
製造例7のアクリル重合体(G)を使用したことを除いて、実施例1と同一の方式で両面粘着テープを製造した。
[比較例1]
製造例8のアクリル重合体(H)を使用したことを除いて、実施例1と同一の方式で両面粘着テープを製造した。
[比較例2]
製造例9のアクリル重合体(I)を使用したことを除いて、実施例1と同一の方式で両面粘着テープを製造した。
[比較例3]
製造例10のアクリル重合体(J)を使用したことを除いて、実施例1と同一の方式で両面粘着テープを製造した。
[比較例4]
製造例11のアクリル重合体(K)を使用したことを除いて、実施例1と同一の方式で両面粘着テープを製造した。
[比較例5]
製造例12のアクリル重合体(L)を使用したことを除いて、実施例1と同一の方式で両面粘着テープを製造した。
[比較例6]
製造例13のアクリル重合体(M)を使用したことを除いて、実施例1と同一の方式で両面粘着テープを製造した。
[比較例7]
製造例14のアクリル重合体(N)を使用したことを除いて、実施例1と同一の方式で両面粘着テープを製造した。
[比較例8]
製造例15のアクリル重合体(O)を使用したことを除いて、実施例1と同一の方式で両面粘着テープを製造した。
[比較例9]
製造例16のアクリル重合体(P)を使用したことを除いて、実施例1と同一の方式で両面粘着テープを製造した。
[比較例9]
製造例17のアクリル重合体(Q)を使用したことを除いて、実施例1と同一の方式で両面粘着テープを製造した。
上記実施例及び比較例の組成を下記表1に示した。
Figure 0006051478
上記各実施例及び比較例に対して測定した転換率、重量平均分子量、多分散指数、耐久性テスト及び抵抗変化率テスト結果は、下記表2に示された通りである。
Figure 0006051478
上記表2から確認されるように、本発明の粘着剤層の場合、タッチパネルで要求される多様な物性をすべて満足させて、特にITOに対する抵抗変化率に優れた粘着剤及びこれを利用した両面粘着テープを製造することができる。
1、2、3 タッチパネルの基本構造
11、21、31、32、41 粘着剤層
23、35 基板
22、33、34 導電体薄膜
12 基材
24、36、37 基材フィルム
4 両面粘着テープ
42、43 離型フィルム
10 PETフィルム
20 ITO薄膜
30 銀ペースト
40 粘着剤層
51 離型フィルム
60 抵抗測定器

Claims (11)

  1. 基材と;上記基材に付着していて、イソボルニルクリレート5重量部〜28重量部及びメチルクリレート5重量部〜35重量部に重合されたアクリル重合体を含む粘着剤層と;
    上記基材の少なくとも一面に形成されたITO薄膜と;
    を有し、
    上記粘着剤層は、チオール化合物又はアクリル単量体及びチオール化合物から誘導されるチオール重合体を含み、
    上記チオール化合物は、下記化学式1〜4で表示される化合物のうち1つ以上の化合物であり、
    上記粘着剤層は上記ITO薄膜に直接付着しており、
    上記粘着剤層は、180度剥離角度、300mm/minの剥離速度、及び常温でポリカーボネートシートに対する剥離力が1,900g/25mm以上であ
    上記粘着剤層が付着した上記ITO薄膜を60℃及び90%相対湿度で240時間維持した後に測定した上記ITO薄膜の抵抗変化率が10%以下である、
    タッチパネル。
    [化学式1]
    Figure 0006051478
    [化学式2]
    Figure 0006051478

    [化学式3]
    Figure 0006051478

    [化学式4]
    Figure 0006051478

    上記化学式1〜4で、A 〜A は、それぞれ独立的に直鎖または分岐鎖状のアルキレンであり、R は、直鎖または分岐鎖状のアルキル基であり、R は、水素、アルキル基または−A −C(−A −O−C(=O)−A −SH) (3−n) であり、上記でA 〜A は、それぞれ独立的に直鎖または分岐鎖状のアルキレンであり、Rは、直鎖または分岐鎖状のアルキルであり、nは1〜3の整数である。
  2. アクリル重合体は、重量平均分子量が20万〜250万である、請求項1記載のタッチパネル。
  3. アクリル重合体は、下記化学式で表示される単量体30重量部〜80重量部及び架橋性官能基を有する共重合性単量体0.01重量部〜20重量部を重合単位でさらに含む、請求項1又は2に記載のタッチパネル:
    [化学式
    Figure 0006051478
    上記化学式でRは、水素またはメチル基を示し、Rは、炭素数2以上の直鎖または分岐鎖アルキル基を示す。
  4. 上記粘着剤層は、アクリル重合体を架橋させている多官能性架橋剤をさらに含む、請求項1からの何れか1項に記載のタッチパネル。
  5. は、炭素数3〜20の直鎖または分岐鎖状のアルキル基である、請求項1から4のいずれか1項に記載のタッチパネル。
  6. イソボルニルクリレート5重量部〜28重量部及びメチルクリレート5重量部〜35重量部を重合単位で有するアクリル重合体を含む、請求項1から5のいずれか1項に記載のタッチパネル用粘着剤組成物。
  7. 請求項に記載の粘着剤組成物で形成された粘着剤層を有する両面粘着テープ。
  8. (1)イソボルニルクリレート5重量部〜28重量部及びメチルクリレート5重量部〜35重量部を含む単量体混合物の製造段階と;
    (2)開始剤を投入し、単量体混合物の重合を開始する段階と;を含む、請求項に記載のタッチパネル用粘着剤組成物の製造方法。
  9. チオール化合物を開始剤と一緒に投入する、請求項に記載のタッチパネル用粘着剤組成物の製造方法。
  10. チオール化合物を重合開始後、重合完了前に投入する、請求項またはに記載のタッチパネル用粘着剤組成物の製造方法。
  11. チオール化合物を重合完了後に投入する、請求項から10の何れか1項に記載のタッチパネル用粘着剤組成物の製造方法。
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