JP6105412B2 - フラットパネルディスプレイ用粘着テープ - Google Patents

Description

本発明は、例えばスマートフォン等の機器に用いられるフラットパネルディスプレイと、筐体（機器の主要部品を収容するプラスチックや金属の器）とを接合する際に用いられるフラットパネルディスプレイ用粘着テープに関するものである。

従来から、例えばスマートフォンやタブレット端末、カメラ、携帯型音楽プレーヤー等の電子機器は、フラットパネルディスプレイと、ＣＰＵや充電池等を収容する筐体とを備えており、これらフラットパネルディスプレイ及び筐体は粘着テープによって接合されているのが一般的な構成となっている。

そして、フラットパネルディスプレイと筐体とを接合して最終製品に仕上げる際に用いられる粘着テープとしては、筐体の接合面への追従性、フラットパネルディスプレイと筐体との間の防水性の確保、落下時等の衝撃吸収のために、発泡体基材の両面に粘着層を設けた両面粘着テープが用いられている（例えば、特許文献１〜３参照）。

特許文献１には、発泡体基材の両面に粘着層を有する両面粘着テープにおいて、発泡体基材として、２５％圧縮強度が４０〜１６０ｋＰａ、引張強度が３００〜５００Ｎ／ｃｍ^２の範囲にあるものを使用し、これにより、剛体同士の接合に対しても両面粘着テープと被着体との間の密着性を向上させ、筐体内への水の浸入を防止することが開示されている。

特許文献２には、発泡体基材の両面に粘着層が設けられており、総厚みを２５０μｍ以下とし、引張強さを０．５〜２０ＭＰａの範囲にすることで、防水性（止水性）及び加工性に優れる両面粘着テープとすることが開示されている。

特許文献３には、発泡体基材の両面に粘着層を有する両面粘着テープであって、発泡体基材の層間強度を１２Ｎ／ｃｍ以上とし、２５％圧縮強度を３０〜１７０ｋＰａとし、粘着層が、炭素数４〜１２の（メタ）アクリレート及びカルボキシル基を有するビニルモノマーをモノマー成分として有するアクリル系共重合体と、重合ロジンエステル系粘着付与樹脂とを含有するアクリル系粘着剤組成物からなる両面粘着テープが開示されている。さらに、特許文献３には、剛体同士の貼り合わせに際しても両面粘着テープと被着体との間の密着性を高め、リワーク適性や再剥離性を実現でき、さらには水の浸入を効果的に防止できることも記載されている。

特開２００９−１０８３１４号公報 特開２０１０−１５５９６９号公報 特開２０１０−２６０８８０号公報

ところで、特許文献１〜３の両面粘着テープによれば、基材が発泡体で非常に柔軟なため、フラットパネルディスプレイにおける筐体との接合面や、筐体におけるフラットパネルディスプレイとの接合面の凹凸に追従しやすいという利点がある。

しかしながら、以下の問題があった。

すなわち、フラットパネルディスプレイへの要求事項として、外寸を変えることなく、有効表示領域をできるだけ拡大したい、いわゆる狭額縁化したいという強い要求があるため、自ずと筐体への接合面の幅が狭くなる。接合面の幅が狭くなるということは、それに対応して粘着テープの幅も狭くしなければならない。粘着テープの要求幅としては、例えば１．０ｍｍ以下、例えば０．７ｍｍ以下の場合もある。

ところが、特許文献１〜３の基材は、追従性を確保する観点から独立気泡構造の発泡体としている。粘着テープの基材における筐体等との接合面に対応する部分には独立気泡が開口した状態で存在することになり、その開口幅は２００μｍ〜６００μｍ、あるいはそれ以上になることもあり、大きさがまちまちである。したがって、例えば粘着テープの幅を１．０ｍｍよりも狭くすると、単位面積当たりの接合面に対応する部分に開口する独立気泡の開口数が多くなり、また、接合面の幅よりも独立気泡の開口幅の方が広くなる可能性が高まる。このことは接合強度の低下、及び防水性能の急激な低下を意味する。

また、特許文献１〜３では、基材が発泡体であるため、粘着層が形成される基材面に独立気泡の開口が存在することになり、その結果、粘着層の平滑性が低くなる。また、価格を安く抑えるために安価な紙のセパレーターを使用した場合にも粘着層の平滑性が低くなる。このため、フラットパネルディスプレイや筐体の接合面が平滑な場合には、その接合面に粘着層を密着させるために大きな圧力が必要となる。

さらに、一般的にはフラットパネルディスプレイと筐体とを接合した後、機器の良否判定を行うが、このとき、フラットパネルディスプレイと筐体のどちらかが不良の場合、フラットパネルディスプレイを筐体から剥離して修理を行うのがコストの面から好ましい。

しかし、発泡体基材の場合、剥離力を加えた際、独立気泡が存在していることから発泡体基材が凝集破壊しやすく、フラットパネルディスプレイと筐体の両方の接合面に発泡体基材や粘着層が残り、その除去が非常に困難である。

この点、特許文献３では、リワーク性が良好と記載されているが、発泡体基材の粘着テープなので、発泡体基材が凝集破壊しやすいことには変わりなく、指で粘着テープを引っ張るだけでフラットパネルディスプレイや筐体の接合面から破断することなく完全に剥がすことができるものではない。

また、一般のアクリル系粘着剤は凝集力を向上させるために架橋させているので、発泡体基材から分離して粘着剤をリサイクルすることは困難であり、例えば額縁状にカットしたときに、その内側にできる大きな抜きカスは廃棄するしか方法がなく、資源の有効活用ができない。

本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、幅が０．７ｍｍ以下の狭額縁状にしても接合面に簡単に馴染むようにして十分な接合強度と防水性を確保することにある。

さらに、上記の課題を解決した上で、従来のものよりもリワークが完全に、かつ、容易に行えるようにし、また、額縁状にカットした際に出る抜きカスをリサイクルして資源を有効活用することができるようにする。

上記目的を達成するために、本発明者らが鋭意研究した結果、以下のような構成を備えた粘着テープであれば上記課題を解決できることを見いだし、本発明に至った。

第１の発明は、
フラットパネルディスプレイを筐体に接合する際に用いられるフラットパネルディスプレイ用粘着テープにおいて、
テープ幅０．７ｍｍ以下の額縁形状とされ、上記フラットパネルディスプレイの接合面に粘着する粘着層を有し、
上記粘着層の厚みは、１００μｍ以上に設定され、
上記粘着層の表面粗さは、算術平均粗さが０．１μｍ以下であり、かつ、十点平均粗さが１．５μｍ以下であり、
厚み１００μｍで幅２５ｍｍに形成された上記粘着層をステンレス板表面に圧着した場合、１８０度剥離強度が５０Ｎ以上であり、かつ、剥離状態が界面剥離であり、
厚み１００μｍの上記粘着層のダンベル形状３号における２５％伸びでの引張強度が０．５ＭＰａ以上１．０ＭＰａ以下の範囲にあることを特徴とする。

この構成によれば、各辺の幅が０．７ｍｍ以下の狭額縁形状の粘着テープとなる。そして、粘着層の厚みが１００μｍ以上あるので、粘着層が十分に変形してフラットパネルディスプレイ及び筐体の接合面の形状に容易に追従して馴染みやすい。

また、粘着層の表面粗さを、算術平均粗さで０．１μｍ以下とし、十点平均粗さで１．５μｍ以下として十分に平滑な面としている。これにより、粘着層の表面粗さが、従来例の粘着テープの粘着層の表面粗さに比べて１０倍程度平滑であるため、平滑な面に容易に馴染む。よって、十分な接合強度と防水性を確保することが可能になる。

また、テープ幅０．７ｍｍ以下の狭額縁形状とした場合の具体的な接合強度として、従来から一般に使用されている発泡体基材を有する粘着テープの幅１ｍｍ以上の接合強度と同等以上の接合強度が確保される。また、剥離時には界面剥離の状態となるため、粘着層の一部がフラットパネルディスプレイや筐体に残ることはなく、リワークが容易である。

さらに、２５％伸びでの引張強度を０．５ＭＰａ以上１．０ＭＰａ以下の範囲にしたことで、粘着層が適度な柔軟性を持つことになり、フラットパネルディスプレイ及び筐体の接合面の形状に良好に追従する。

第２の発明は、第１の発明において、
０．５ｍｍ幅の上記粘着テープを５０ｍｍ×１００ｍｍの２枚の板材の周縁部間に配置して当該２枚の板材を上記粘着テープで接合し、マイナス２０℃まで冷却した状態で、水平に配置して上方の板を固定し、デュポン式衝撃試験の落下重り３００ｇを下方の板に落下させた際、該重りの落下距離が３０ｃｍとなるまで上記下方の板が上方の板から剥離しない接合強度を有していることを特徴とする。

この構成によれば、常温及び低温での衝撃を粘着層で十分に吸収することが可能になるので、本発明に係る粘着テープを使用して製造された製品が衝撃を受けたり、落下した場合にもフラットパネルディスプレイの剥離を抑制して信頼性を高めることが可能になる。

第３の発明は、第１の発明において、
厚み１００μｍの上記粘着層のダンベル形状３号における１０００％伸びでの引張強度が３．０ＭＰａ以上６．０ＭＰａ以下の範囲にあることを特徴とする。

この構成によれば、粘着層がゴム弾性を有することになるので、リワーク時の途中で粘着層が破断することなく、フラットパネルディスプレイや筐体の接合面から綺麗に剥離する。

第１の発明によれば、フラットパネルディスプレイで要求の高い幅０．７ｍｍ以下の狭額縁に対応できる。そして、粘着層の厚みが１００μｍ以上あるので、フラットパネルディスプレイや筐体の接合面にある凹凸に粘着層が十分追従し、また、表面が滑らかであるため、平滑な接合面に対しては容易に馴染ませることができる。これにより、粘着強度を十分に高めることができるとともに、安定して高い防水性能を確保することができる。

また、従来困難であった幅０．７ｍｍ以下の狭額縁形状においても一般の発泡体基材の粘着テープと同等以上の接合強度を得ることができる。また、２５％伸びでの引っ張り強度を所定の範囲に設定したので、粘着層が一般の粘着テープほど柔らかすぎず、かつ、フラットパネルディスプレイや筐体に追従できないほど硬くないため、弱いクランプ圧力でフラットパネルディスプレイや筐体に追従させることができ、粘着強度を十分に高めることができるとともに、安定して高い防水性能を確保することができる。さらに、剥離時にはフラットパネルディスプレイや筐体に粘着テープの一部が残ってしまうことなく、リワークも良好に行うことができる。

第２の発明によれば、一般の発泡基材の粘着テープよりも低温でのデュポン衝撃試験の結果が良好であり、本発明に係る粘着テープを使用して製造された製品が衝撃を受けたり、落下した場合に粘着層がそのときの衝撃を吸収できるので、フラットパネルディスプレイの剥離を抑制して信頼性を高めることができる。

第３の発明によれば、粘着層が１０００％伸びた段階でも十分な引っ張り強度を有しているので、リワーク時に粘着テープを指で引き剥がしても途中で破断することがなく、フラットパネルディスプレイや筐体から綺麗に剥離できる。

本発明の実施形態に係るスマートフォンの分解図である。 フラットパネルディスプレイ用粘着テープの平面図である。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。尚、以下の好ましい実施形態の説明は、本質的に例示に過ぎず、本発明、その適用物或いはその用途を制限することを意図するものではない。

図１は、本発明の実施形態に係るフラットパネルディスプレイ用粘着テープ１０を使用して製造されるスマートフォン１の分解斜視図である。このスマートフォン１は、液晶表示パネルや有機ＥＬパネル等を備えたフラットパネルディスプレイ２０と、筐体３０と、フラットパネルディスプレイ２０及び筐体３０を接合するためのフラットパネルディスプレイ用粘着テープ１０とを備えている。

フラットパネルディスプレイ２０における筐体３０への接合部分は、例えば樹脂板やガラス板で構成されている。この実施形態では、フラットパネルディスプレイ２０の外寸を変えることなく、有効表示領域を拡大した、いわゆる狭額縁化のフラットパネルディスプレイ２０が採用されている。ここで、額縁部とは、液晶素子等に接続される端子等がフラットパネルディスプレイ２０の表面側から見えないように、フラットパネルディスプレイ２０の周縁部を濃い色（例えば黒）で着色した部分である。本実施形態では、フラットパネルディスプレイ２０の額縁部の幅を０．７ｍｍに設定しているが、これに限られるものではなく、０．７ｍｍ以下であればよく、例えば０．６ｍｍや０．５ｍｍ、０．４ｍｍに設定してもよい。

尚、フラットパネルディスプレイ２０は、上記したパネルに限られるものではなく、各種表示デバイスを用いることができる。このフラットパネルディスプレイ２０にはタッチパネルセンサを配設することもできる。

また、筐体３０は、例えば制御装置、スピーカ、カメラ、充電池等（いずれも図示せず）を収容するための箱形容器であり、例えば樹脂や金属等で構成することができる。

この実施形態の説明では、スマートフォン１の場合について説明するが、フラットパネルディスプレイ用粘着テープ１０は、例えば、タブレット端末、カメラ、携帯型音楽プレーヤー等を製造する場合にも使用することができ、フラットパネルディスプレイ及び筐体を有する各種電子機器が本発明の適用対象である。

フラットパネルディスプレイ用粘着テープ１０は、図２に示すように、４つの辺を有する矩形の額縁形状であり、この形状は、フラットパネルディスプレイ２０の額縁部の形状と一致している。フラットパネルディスプレイ用粘着テープ１０の各辺の幅、すなわち、テープ幅Ａは０．７ｍｍ以下である。テープ幅Ａは、上記フラットパネルディスプレイ２０の額縁部の各辺の幅と略同じに設定されているので、額縁部の各辺の幅に合わせればよい。フラットパネルディスプレイ用粘着テープ１０は、フラットパネルディスプレイ２０の接合面に粘着する粘着層のみで構成された単層構造を有している。この単層構造であっても両面粘着テープとなる。

尚、フラットパネルディスプレイ用粘着テープ１０は、基材の両面に１００μｍ以上の粘着層を設けた両面粘着テープとしてもよい。ここで、基材が従来例のような発泡層の場合は、前述した理由で狭額縁形状とした場合に防水性と接合強度が著しく低下して好ましくない。本実施形態では、ＰＥＴ(ポリエチレンテレフタレート)やＰＰ(ポリプロピレン)のように硬く密度の高い基材を使用する。この場合には、単層構造よりもダイカット性に優れるが、この基材が絶縁層になって、たとえ両面に１００μｍの粘着層を設けてフラットパネルディスプレイ用粘着テープ１０の厚みを２００μｍ以上にしても、実質的に１００μｍの粘着層の効果（接合面への追従性）しか得られなくなる。つまり、硬い基材にすると変形しにくくなってフラットパネルディスプレイ２０や筐体３０の接合面に対する追従性が低下するので、両面の粘着層の厚みをそれぞれ１００μｍ以上とするのが好ましい。

フラットパネルディスプレイ用粘着テープ１０の粘着層を単層構造とする場合には、粘着層の厚みを１００μｍ以上とする。また、粘着層は、エラストマーを主成分とした気泡を含まない層である。

従来例の発泡体基材の両面粘着テープの場合は、上述したように発泡体基材中の独立発泡の大きさは２００μｍから６００μｍ、それ以上の場合もあり、その大きさはまちまちである。したがって、例えば粘着テープの幅を１．０ｍｍよりも狭くすると、単位面積当たりの接合面に現れる独立気泡の開口数が多くなる。このことは、発泡体基材の強度が著しく低下することを意味する。また、接合面の幅よりも独立気泡の開口幅の方が広くなる可能性が高く、独立気泡が水道となってしまい、防水性が確保できなくなる恐れもある。

さらに、従来例発泡体基材の両面粘着テープでは、狭額縁状にカットされた場合、粘着テープの外面に開口する独立気泡の数が増えて発泡体基材の強度が低下するとともに、外圧に対する抵抗力が著しく低下し、水圧が作用した際に漏水しやすくなる。また、剥離力が作用した際に発泡体基材が破壊されやすくなるという欠点もあった。

これに対し、本実施形態では、粘着層がエラストマーを主成分とした気泡を含まないもの（ソリッド構造）である。このため、テープ幅Ａが０．７ｍｍ以下の狭額縁状にダイカットした場合でも、外面に開口する気泡がないので、外圧に対する抵抗力が急激に低下するものではなく、フラットパネルディスプレイ２０や筐体３０に対する粘着力と粘着層自体の強度とにより、フラットパネルディスプレイ２０と筐体３０との間の防水性が十分に確保される。この場合、フラットパネルディスプレイ２０や筐体３０に対する接合強度は一般の発泡基材粘着テープの２倍以上と高く、さらに粘着組成物の主成分はゴム弾性を有するエラストマーで構成されているので水圧に対する伸びと抵抗力が大きく、信頼性の高い安定した防水性が容易に確保される。

フラットパネルディスプレイ用粘着テープ１０の粘着層の組成物は、具体的には、スチレン系のエラストマーとタッキファイヤとを含んでおり、エラストマー／タッキファイアの重量比率が１／０．３から１／１の範囲にある。

スチレン系エラストマーとしては、ＳＢＳ(ポリスチレン-ポリ(ブチレン)ブロック-ポリスチレン)、ＳＩＳ(ポリスチレン-ポリ(イソプレン)ブロック-ポリスチレン)、ＳＩＢＳ(ポリスチレン-ポリ(イソプレン・ブチレン)ブロック-ポリスチレン)、ＳＥＰ(ポリスチレン-ポリ(エチレン・プロピレン)ブロック)、ＳＥＰＳ(ポリスチレン-ポリ(エチレン・プロピレン)ブロック-ポリスチレン)、ＳＥＢＳ(ポリスチレン-ポリ(エチレン・ブチレン)ブロック-ポリスチレン)、ＳＥＥＰＳ(ポリスチレン-ポリ(エチレン-エチレン・プロピレン)ブロック-ポリスチレン)等が挙げられる。

また、タッキファイアとしては、ロジン系粘着付与剤やテルペン系粘着付与剤、炭化水素系粘着付与剤を単独または混合して使用することができ、液状オリゴマーとしてはアクリル系、スチレン系、ゴム系、ポリエステル系の分子量数百から数千程度の高粘度の重合体を使用することができる。

エラストマー／タッキファイアの比率が１／０．３よりも小さい場合は、粘着性が発現せず初期密着力が十分に得られず、粘着剤として好ましくない。また、エラストマー／タッキファイアの比率が１／０．３よりも小さい場合は、フラットパネルディスプレイ２０や筐体３０の接合面の形状に対する追従性が低下し好ましくない。

エラストマー／タッキファイアの比率が逆に１／１よりも大きい場合は、粘着性は十分発現するが、粘着層の凝集力が低下してリワーク時の剥離の際に粘着層が凝集破壊を起し、粘着層の一部がフラットパネルディスプレイ２０や筐体３０の接合面の一部に残ってしまう。こうなると、後の工程で粘着層をフラットパネルディスプレイ２０や筐体３０の接合面から剥がす手間がかかり好ましくない。

また、エラストマー／タッキファイアの比率が上記範囲外にあると、後述する２５％伸びでの引っ張り強度が０．５ＭＰａから１．０ＭＰａの範囲に入らず、かつ、後述する１０００％の引っ張り強度が３．０ＭＰａから６．０ＭＰａの範囲に入らないので、フラットパネルディスプレイ２０や筐体３０の接合面の凹凸に追従して変形できず、また、リワーク時の剥離においても粘着層が破断して作業性が低下し好ましくない。

スチレン系のエラストマーは有機溶剤に対する溶解性が良好で、その溶解性は可逆的であるので、粘着層単層構造の場合、多量に発生するダイカット時の残りカス（抜きカス）全てを再度有機溶剤に溶解し、これを再度コーティング方式によって被コーティング物にコーティングすることで粘着層として再生することができる。

また、フラットパネルディスプレイ用粘着テープ１０が基材を有する場合も、粘着層のみ溶解し、基材と分離・回収した後、これをコーティング方法を用いて再利用することができる。このように、本実施形態のものでは資源の有効活用が可能であり、環境にやさしいシステムを構築することが可能である。

粘着層の厚みが１００μｍよりも薄いと、フラットパネルディスプレイ２０や筐体３０の接合面の形状に対する追従性が低下し、安定した防水性を得ることが難しくなる。また、粘着層の厚みが１００μｍよりも薄いと、フラットパネルディスプレイ２０及び筐体３０の接合後に剥離力が作用した際、粘着層の変形量が少なくなるので、剥離力に対する変形による仕事量が低下して見かけの接合強度が低下してしまう。

粘着層の厚みは、２００μｍ以上がより好ましい。粘着層の厚みの上限は、電子機器の種類にもよるが、例えば１０００μｍ程度である。

フラットパネルディスプレイ用粘着テープ１０をコーティング方式で得る場合には、粘着層の厚みが５００μｍ以上の場合の製造は困難な場合が考えられるが、ディスペサー方式では、粘着層の厚みが５００μｍ以上の場合の製造も可能である。コーティング方式で２００μｍ以上の厚さの粘着層を製造するには、２００μｍよりも薄い厚みの粘着層を形成した後、それらを厚み方向に何枚か貼り合わせることにより基材のない厚い粘着層を得ることが可能である。この場合も基材がないので、粘着層は単層構造となる。

粘着層の表面粗さは、算術平均粗さが０．１μｍ以下であり、かつ、十点平均粗さが１．５μｍ以下である。粘着層の表面粗さが上記よりも粗いと、フラットパネルディスプレイ２０や筐体３０の接合面の平滑な面に対する粘着層の馴染みが低下してしまい、フラットパネルディスプレイ２０や筐体３０に対して過剰なプレス圧力や養生時間が必要になり好ましくない。

粘着層の表面粗さを上記値の範囲内に維持するためには、ＰＥＴ、ＰＰ、ＰＥ(ポリエチレン)等の平滑な素材のセパレーターを使用し、これに粘着剤組成物をコーティングすればよい。尚、紙のセパレーターの場合は、粘着層の表面粗さが算術平均粗さで１．０μｍ以上、十点平均粗さで８．０μｍ以上となり、平滑性が著しく低下するので好ましくない。

また、粘着層の表面の平滑性の測定方法としては、接触方式の触針式表面粗さ計や非接触方式のレーザー顕微鏡や光干渉方式を用いることができる。

算術平均粗さＲａは、粗さ曲線からその平均線の方向に基準長さだけを抜き取り、この抜き取り部分の平均線から測定曲線までの偏差の絶対値を合計し平均した値であり、十点平均粗さＲｚとは、粗さ曲線からその平均線の方向に基準長さを抜き取り、この抜き取り部分の平均線から、最も高い山頂から５番目までの山頂の標高の絶対値の平均値と、最も低い谷底から５番目までの谷底の標高の絶対値の平均値との和でＲａ、Ｒｚの両方共μｍで示される。

厚み１００μｍで、かつ、幅が２５ｍｍのフラットパネルディスプレイ用粘着テープ１０の粘着層をステンレス板の表面に圧着した場合、１８０度剥離強度が５０Ｎ以上であり、かつ、界面剥離の状態でステンレス板から剥離する。１８０度剥離強度が５０Ｎよりも小さいと額縁部の幅を０．７ｍｍ以下にした場合、従来例の一般的の発泡体基材を有する粘着テープの１ｍｍ以上の幅の接合強度より低くなるので好ましくない。１８０度剥離強度は、６０Ｎ以上がより好ましい。１８０度剥離強度の試験方法については後述する。

従来例の粘着テープのように剥離力によって凝集破壊が起こる構造であると、リワークするために粘着テープをフラットパネルディスプレイ２０や筐体３０から剥離する時に、粘着テープの一部がフラットパネルディスプレイ２０や筐体３０の接合面に残ってしまい、その後の工程で、残った粘着テープの剥離作業が必要になり、非常に手間取ることになるので好ましくない。

強力な接合強度と界面剥離を両立させるためには、粘着層の接合強度を高めつつ、その粘着層の凝集力を接合強度よりも大きくする必要がある。これを実現するために、本実施形態では、粘着組成物の主原料はゴム弾性を有するエラストマーとしている。そして、ゴム弾性を低下させずに強い粘着力を付与するためにエラストマー／タッキファイアの比率は上記の範囲内にあるのが好ましい。

この実施形態では、厚み１００μｍの上記粘着層のダンベル形状３号における２５％伸びでの引張強度は０．５ＭＰａ以上１．０ＭＰａ以下の範囲にある。引張強度が０．５ＭＰａよりも低いと、粘着層が柔らかくなりすぎて、後述する１０００％伸びでの引張強度が３．０ＭＰａ以上６．０ＭＰａ以下の範囲に入らず、フラットパネルディスプレイ２０や筐体３０からフラットパネルディスプレイ用粘着テープ１０を剥離する時にフラットパネルディスプレイ用粘着テープ１０が凝集破壊を起こし、また、リワークの際にフラットパネルディスプレイ用粘着テープ１０を剥離する時にも、剥離の途中でフラットパネルディスプレイ用粘着テープ１０が破断して作業性が低下し好ましくない。

逆に粘着層の２５％伸びでの引張強度が１．０ＭＰａよりも大きい場合は、粘着層の弾性率が高すぎて（硬すぎて）、フラットパネルディスプレイ２０や筐体３０の凹凸に粘着層が追従できず、防水性が確保されなくなり好ましくない。

また、この実施形態では、厚み１００μｍの粘着層のダンベル形状３号における１０００％伸びでの引張強度が３．０ＭＰａ以上６．０ＭＰａ以下の範囲にある。１０００％伸びでの引張強度が３．０ＭＰａよりも低いと、リワークのテープ剥離の時に、リワークの際に粘着層を剥離する途中で、粘着層が破断して作業性が低下し好ましくない。１０００％伸びでの引張強度が逆に６．０ＭＰａよりも大きい場合は、粘着層の弾性率が高すぎて、２５％伸びでの引張強度が上記０．５ＭＰａ以上１．０ＭＰａ以下の範囲に入らず、フラットパネルディスプレイ２０や筐体３０への粘着層の初期密着性や凹凸追従性が低下して好ましくない。

フラットパネルディスプレイ用粘着テープ１０の接着力は、次のようにして測定することもできる。テープ幅Ａを０．５ｍｍとしたフラットパネルディスプレイ用粘着テープ１０を、５０ｍｍ×１００ｍｍ板材の一方の面の周縁部に配置して、その板材を、当該フラットパネルディスプレイ用粘着テープ１０を介して１００ｍｍ×１００ｍｍ板材の中央部に接合し、全体をマイナス２０℃まで冷却した状態で、１００ｍｍ×１００ｍｍ板材が上になるように全体を水平に配置し、１００ｍｍ×１００ｍｍ板材のみ固定した状態とする。この１００ｍｍ×１００ｍｍ板材の中央部には貫通孔を設けておき、この貫通孔に重り受けジグを通し、このジグを下方の板（５０ｍｍ×１００ｍｍ板材）に当てておく。デュポン式衝撃試験の落下重り３００ｇを、重り受けジグに落下させて下方の板に衝撃力を作用させた際、該重りの落下距離が３０ｃｍとなるまで下方の板が上方の板から剥離しない接合強度を、フラットパネルディスプレイ用粘着テープ１０は有している。衝撃試験方法については後述する。この衝撃試験の結果は、化学強化ガラスでも破壊されるレベルの衝撃吸収力を有していることを示している。尚、一般の発泡体基材を有する両面粘着テープでは、同試験を行った場合、重りの落下距離が３０ｃｍに達する前に下方の板が上方の板から剥離する。

本実施形態に係るフラットパネルディスプレイ用粘着テープ１０が優れた衝撃吸収力を有している理由は、フラットパネルディスプレイ用粘着テープ１０の粘着層を構成している粘着組成物の主成分が、伸びの大きなゴム弾性のエラストマーであって衝撃エネルギーを熱エネルギーに変換できること、粘着層の厚みが１００μｍ以上と厚く、粘着層の変形によるエネルギー吸収が衝撃エネルギーの仕事量よりも大きいこと、フラットパネルディスプレイ２０や筐体３０に対する粘着力が従来例の一般の発泡体基材を有する両面粘着テープの２倍以上と強いためフラットパネルディスプレイ２０や筐体３０の接合面から剥離しないことなどに起因している。

フラットパネルディスプレイ用粘着テープ１０は、流動性を有する粘着剤によって被コーティング物を覆うコーティング方式によって粘着層を形成して所定形状にカットする方法と、流動性を有する粘着剤をディスペンサーによって塗布して所定形状の粘着層を形成する方法と、流動性を有する粘着剤を被印刷物に印刷して所定形状の粘着層を形成する方法とのうち、いずれか１つの方法で製造することができる。

コーティング方式の場合は、一般のトルエンや酢酸エチル等の有機溶剤に粘着層材料を溶解して被コーティング物を覆うように塗布してコーティングし、有機溶剤を蒸発させて粘着層を得ることができ、その後、プロッターやダイカットにより狭額縁形状の粘着テープを形成する。

この時の塗工方式は、一度で厚膜を塗工するにはダイコーター、コンマコーター、フローコーターが有効であるが、多層ラミネートして厚膜を形成するには一般のロールコーター、リバースコーター、グラビアコーター等を利用することができる。

ディスペンサー方式の場合は、粘着組成物は熱可塑性なのでホットメルト型のディスペンサー装置を用いるか、高濃度に有機溶剤に溶解した高粘度溶液を用いて狭額縁形状を形成すればよい。有機溶剤に溶解した高粘度溶液を用いて狭額縁形状を形成する場合、有機溶剤を蒸発させる工程を設ける。

印刷方式の場合は、粘着組成物は熱可塑性なので加熱溶融させて凹版を使用して厚膜印刷するか、ホットメルトまたは有機溶剤に溶解した高粘度溶液を孔版印刷して厚膜印刷することができる。有機溶剤に溶解した高粘度溶液を用いて額縁を形成する場合、有機溶剤を蒸発させる工程を設ける。

ダイカットやプロッターを使用する場合は、粘着層におけるフラットパネルディスプレイ２０等に粘着する面は平坦になるが、ディスペンサーや印刷方式の場合は粘着層の断面が、上方に凸のかまぼこ状になり、形成された狭額縁形状の粘着層にフラットパネルディスプレイ２０または筐体３０を押し当てるときに線接触するため、Ｏリングによるシール効果を得ることができ、防水性がさらに向上するので好ましい。

また、ダイカットする場合は、ＰＥＴやＰＰの基材がある方（多層構造）がダイカット性は良好である。

フラットパネルディスプレイ用粘着テープ１０をフラットパネルディスプレイ２０と筐体３０とで挟んで接合する場合、密着性を確保して防水性を高めるためにフラットパネルディスプレイ２０全体にクランプ圧力をかける必要がある。

このときのクランプ圧力の適正な値は、０．３ＭＰａ以上３．０ＭＰａ以下の範囲である。クランプ圧力が０．３ＭＰａより低い場合は、フラットパネルディスプレイ２０及び筐体３０に対するフラットパネルディスプレイ用粘着テープ１０の全周に亘る密着度が不足し、防水性を確保しにくくなる。逆にクランプ圧力が３．０ＭＰａよりも高い場合は、フラットパネルディスプレイ２０に過剰な圧力がかかり、フラットパネルディスプレイ２０を破損させる恐れがあり好ましくない。また、フラットパネルディスプレイ用粘着テープ１０の密着性を上げるために、フラットパネルディスプレイ２０に影響ない程度に加熱して養生することも効果的である。

以下、本発明の実施例について説明するが、本発明は実施例に限定されるものではない。実施例を説明する前に、各項目の測定方法について説明する。

１．表面粗さ測定
フラットパネルディスプレイ用粘着テープ１０のセパレーターを剥離し粘着層の面を、３Ｄ測定用レーザー顕微鏡(ＬＥＸＴ ＯＳＬ４０００ オリンパス株式会社製)を使用して４ｍｍ長の基準長さだけ測定し、算術平均粗さＲａと十点平均粗さＲｚを測定した。Ｒａ、Ｒｚとも値が小さいほうが平滑であることを意味する。

２．１８０度剥離強度試験
フラットパネルディスプレイ用粘着テープ１０の一方の面にバッキングとして２５μｍのＰＥＴフィルム(東レ株式会社製 ルミラー)を貼り合わせた後、２５ｍｍ幅の短冊にカットする。ＰＥＴセパレーターを剥離してステンレス板（ＳＵＳ３０４ＢＡ）に長さ１００ｍｍのみ貼り合わせ、水平に置き、バッキング面から２ｋｇのゴムローラーを２往復動かしてフラットパネルディスプレイ用粘着テープ１０をステンレス板に圧着した。

圧着して２４時間室内に放置した後、オートグラフ（ＡＧ−ＩＳ 島津製作所製）にステンレス板とフラットパネルディスプレイ用粘着テープ１０の非着部分とをそれぞれ挟み、３００ｍｍ／ｍｉｎの速度でステンレス板の粘着面に沿って１８０度の方向（剥離方向）に力を加えてフラットパネルディスプレイ用粘着テープ１０とステンレス板の剥離強度を測定した。測定値が大きいほど接着力が高いことを意味する。

３．引っ張り強度試験
厚み１００μｍの粘着層（単層構造）をダンベル形状３号に打ち抜きし、打ち抜いたものの両端をオートグラフ（ＡＧ−ＩＳ 島津製作所製）に挟み、３００ｍｍ／ｍｉｎの速度で引っ張って２５％及び１０００％の伸びの時の引っ張り強度を測定した。２５％伸びの時の引っ張り強度はフラットパネルディスプレイ２０や筐体３０の接合面への追従性の目安になり、１０００％の伸びの時の引っ張り強度はリワーク時の界面剥離性と破断しにくさの目安になる。引っ張り強度が高いほど弾性率が高いことを意味する。

４．デュポン式衝撃試験
まず、厚さ０．７ｍｍ、縦５０ｍｍ×横１００ｍｍの長方形の化学強化ガラス（コーニング社製ゴリラガラス）を用意する。そのガラスの片面の周縁部全周に、黒色のスクリーン印刷によって額縁部を形成する。そして、ガラスの額縁部全周にテープ幅Ａ０．５ｍｍのフラットパネルディスプレイ用粘着テープ１０を貼り付けた。

次に、中心に１０ｍｍの丸い穴のあいた厚さ３ｍｍ、縦１００ｍｍ×横１００ｍｍの正方形の透明ポリカーボネート板を用意する。ポリカーボネート板を化学強化ガラス上のフラットパネルディスプレイ用粘着テープ１０に重ねる。つまり、０．５ｍｍ幅のフラットパネルディスプレイ用粘着テープ１０を５０ｍｍ×１００ｍｍの化学強化ガラスの板材の周縁部に配置して、化学強化ガラスの板材とポリカーボネート板をフラットパネルディスプレイ用粘着テープ１０で接合した。接合状態で、１ＭＰａのクランプ力で３０秒間クランプした。

その後、デュポン式衝撃試験機（テスター産業株式会社製）を用いて衝撃試験を行った。接合状態の化学強化ガラス及びポリカーボネート板をマイナス２０℃で２時間冷却した後、化学強化ガラスを下にして水平に配置し、ポリカーボネート板の穴に重り受けジグを挿入した状態で、重り受けジグに向けて３００ｇの重りを落下させて化学強化ガラスに衝撃を作用させる。そのときの衝撃によって化学強化ガラス板がポリカーボネート板から剥離する重りの高さ（落下距離）を測定した。すなわち重りの高さが高いほど耐衝撃性が高いことを意味する。

５．エアリーク試験
まず、厚さ０．７ｍｍ、縦５０ｍｍ×横１００ｍｍの長方形の化学強化ガラス（コーニング社製ゴリラガラス）を用意する。そのガラスの片面の周縁部全周に、黒色のスクリーン印刷によって額縁部を形成する。そして、ガラスの額縁部全周にテープ幅Ａ０．５ｍｍのフラットパネルディスプレイ用粘着テープ１０を貼り付けた。

次に、中心に１０ｍｍの丸い穴のあいた厚さ３ｍｍ、縦１００ｍｍ×横１００ｍｍの正方形の透明ポリカーボネート板を用意する。ポリカーボネート板を化学強化ガラス上のフラットパネルディスプレイ用粘着テープ１０に重ねる。この接合状態で、１ＭＰａのクランプ力で３０秒間クランプした。

エアーホースをつなげたゴム栓を用いてポリカーボネート板の丸い穴を気密状態で塞ぎ、この状態で化学強化ガラス及びポリカーボネート板を水中にいれ、０．０２ＭＰａの空気圧を化学強化ガラス及びポリカーボネート板の間に加え、最大１２分で空気が接合部分から漏れるか否かを確認する。すなわち時間が長いほど防水性が高いことを意味する。この空気圧力は水深２ｍにおける水圧に相当する。

表１は、本発明の実施例に係るフラットパネルディスプレイ用粘着テープ１０の基礎試験結果を比較例１と対比して示している。

表２は、本発明の実施例に係るフラットパネルディスプレイ用粘着テープ１０を所定形状に０．５ｍｍ幅にダイカットして試験した結果を比較例１と対比して示している。ただし、比較例１の一般の発泡基材粘着テープの幅は１．０ｍｍとした。

スチレン・ブタジェン・スチレン共重合物いわゆるＳＢＳ（Ｋｒａｔｏｎ製Ｄ−１１１８）５６重量部とＳＢＳ（ＪＳＲ株式会社製ＴＲ２６０１）４４重量部およびタッキファイアとしてテルペンフェノール樹脂（ヤスハラケミカル株式会社製ＹＳポリスターＴ−１１５）５０重量部、オイル（株式会社クラレ製 ＬＢＲ−３０５）１０重量部、酸化防止剤（チバ・ジャパン株式会社製 イルガノックス１０１０) １重量部をトルエンに溶解して固形分４０重量％の粘着剤溶液を調整した。

３８μｍＰＥＴセパレーター（ＳＢＫ−１ フジコー株式会社製）上にアプリケーターを使用して乾燥膜厚が１００μｍになるように塗布・乾燥して単層の粘着テープを作成し、これを２枚貼り合わせて２００μｍの基材のない粘着テープを作成した。

粘着層の表面粗さを上記１の方法で測定したところ、Ｒａは０．０５μｍ、Ｒｚは１．３μｍであり非常に平滑な粘着面が得られた。

次に、上記２の方法に従い１８０度の剥離強度を測定したところ６５Ｎであり十分な接合強度が得られた。

また、上記３の方法に従い２５％および１０００％の伸びの時の引っ張り強度を測定したところ、それぞれ１．０ＭＰａおよび５．５ＭＰａであり柔軟ではあるが、コシがあり、指で引っ張ってもなかなか破断しない粘着層であった。

実施例１のフラットパネルディスプレイ用粘着テープ１０を、テープ幅Ａ０．５ｍｍ、外周５０ｍｍ×１００ｍｍの額縁形状に打ち抜いて、上記４の方法で衝撃試験を行ったところ、重り高さが４０ｃｍとなるまで化学強化ガラスがポリカーボネート板から剥離することはなく、最終的には化学強化ガラスが破壊されてしまった。つまり、十分な接合強度が得られていることが分かる。

実施例１のフラットパネルディスプレイ用粘着テープ１０を用いて上記５の試験方法に従いエアリーク試験を行ったところ、空気圧力を１２分間かけたが水中での気泡の発生は認められなかった。

スチレン・ブタジェン・スチレン共重合物いわゆるＳＢＳ（Ｋｒａｔｏｎ製Ｄ−１１１８）８０重量部とＳＢＳ（ＪＳＲ株式会社製ＴＲ２６０１）１０重量部，ＳＢＳ（Ｋｒａｔｏｎ製Ｄ−１１７０ＢＴ）１０重量部およびタッキファイアとしてテルペンフェノール樹脂（ヤスハラケミカル株式会社製ＹＳポリスターＴ−１１５）５０重量部、オイル（株式会社クラレ製 ＬＢＲ−３０５）１０重量部、酸化防止剤（チバ・ジャパン株式会社製 イルガノックス１０１０) １重量部をトルエンに溶解して固形分４０重量％の粘着剤溶液を調整した。

３８μｍ異接着ＰＥＴフィルム（Ａ−４３００ 東洋紡株式会社製）の両面に上記粘着剤溶液をアプリケーターで乾燥膜厚１００μｍになるように両面に塗り、これを３８μｍＰＥＴセパレーター（ＳＢＫ−１ フジコー株式会社製）で挟んで、セパレーターの上からゴムロールで圧着し、基材の両面に粘着層を有する多層構造のフラットパネルディスプレイ用粘着テープ１０を作成した。

実施例１と同様にして粘着層の表面粗さを測定したところ、Ｒａは０．０３μｍ、Ｒｚは１．０μｍであり非常に平滑な粘着面が得られた。

次に、１８０度の剥離強度を測定したところ５８Ｎであり十分な接合強度が得られた。また、２５％および１０００％の伸びの時の引っ張り強度を測定したところ、それぞれ０．６ＭＰａおよび３．５ＭＰａであり柔軟ではあるがコシがあり、指で引っ張ってもなかなか破断しない粘着層であった。

実施例２のフラットパネルディスプレイ用粘着テープ１０を、テープ幅Ａ０．５ｍｍ、外周５０ｍｍ×１００ｍｍの額縁形状に打ち抜いて、上記４の方法で衝撃試験を行ったところ、重り高さが４０ｃｍとなるまで化学強化ガラスがポリカーボネート板から剥離することはなく、最終的には化学強化ガラスが破壊されてしまった。つまり、十分な接合強度が得られていることが分かる。

また、エアリーク試験を行ったところ、空気圧力を１２分間かけたが水中での気泡の発生は認められなかった。

スチレン・ブタジェン・スチレン共重合物いわゆるＳＢＳ（Ｋｒａｔｏｎ製Ｄ−１１１８）５６重量部とＳＢＳ（ＪＳＲ株式会社製ＴＲ２６０１）４４重量部およびタッキファイアとしてテルペンフェノール樹脂（ヤスハラケミカル株式会社製ＹＳポリスターＴ−１１５）５０重量部、オイル（株式会社クラレ製 ＬＢＲ−３０５）１０重量部、酸化防止剤（チバ・ジャパン株式会社製 イルガノックス１０１０) １重量部を樹脂ロール（関西ロール株式会社製）で１３０℃の温度で混練し樹脂塊を得た。

これを有機溶剤に溶解して塗布すれば１８０度剥離強度及び２５％，１０００％引っ張り強度は実施例１と同様の性能の粘着テープになる。

ホットメルトディスペンサー（ＤＰ３００Ｓ 株式会社サンツール製）に粘着剤組成物を仕込み、温度１５０℃で溶融させた。このディスペンサーを用いて、粘着剤組成物をノズル速度１０ｍｍ／ｓｅｃで化学強化ガラスの外周に沿って幅０．７ｍｍとなるように、かつ、粘着材組成物の化学強化ガラス塗布面からの高さが３００μｍとなるように塗布したところ、化学強化ガラスと雰囲気の吸熱作用により直ちに固化した。固化したものがフラットパネルディスプレイ用粘着テープ１０となる。

次に、フラットパネルディスプレイ用粘着テープ１０の最も高い部分の表面粗さを実施例１と同様にして測定したところ、Ｒａは０．０８μｍ、Ｒｚは１．４μｍであった。また、衝撃試験及びエアリーク試験は実施例１と同じ結果が得られた。

スチレン・ブタジェン・スチレン共重合物いわゆるＳＢＳ（Ｋｒａｔｏｎ製Ｄ−１１１８）８０重量部とＳＢＳ（ＪＳＲ株式会社製ＴＲ２６０１）１０重量部，ＳＢＳ（Ｋｒａｔｏｎ製Ｄ−１１７０ＢＴ）１０重量部およびタッキファイアとしてテルペンフェノール樹脂（ヤスハラケミカル株式会社製ＹＳポリスターＴ−１１５）５０重量部、オイル（株式会社クラレ製 ＬＢＲ−３０５）１０重量部、酸化防止剤（チバ・ジャパン株式会社製 イルガノックス１０１０) １重量部を１３０℃の温度で混練し樹脂塊を得た。

これを有機溶剤に溶解して塗布すれば１８０度剥離強度及び２５％，１０００％引っ張り強度は実施例２と同様の性能の粘着テープになる。

直径２０ｃｍの金属製の回転シリンダー（凹版印刷装置）の周面に、深さ４００μｍ、幅３ｍｍで、上記化学強化ガラスの額縁形状に対応した枠状の彫刻を施した。

ホットメルトパンとシリンダーを１６０℃に加熱して混練した樹脂塊を入れ、樹脂塊全体を溶融させた。

また、厚さ３８μｍの異接着ＰＥＴ Ａ−４３００をフィルム状基材として用意し、この基材の両面に、溶融した粘着剤組成物を印刷して片面２１０μｍ、両面で膜厚４２０μｍの印刷物を得た。これがフラットパネルディスプレイ用粘着テープ１０となる。

次に、フラットパネルディスプレイ用粘着テープ１０の最も高い部分の表面粗さを実施例１と同様に測定したところ、Ｒａは０．０５μｍ、Ｒｚは１．４μｍであった。また、衝撃試験及びエアリーク試験は実施例１と同じ結果が得られた。

比較例１

市販のモバイル専用発泡基材両面粘着テープ（＃５７１２５ 総厚２５０μｍ、ＰＥフォーム基材厚２００μｍ、片面粘着層厚２５μｍ、日東電工株式会社製）を用意した。このモバイル専用発泡基材両面粘着テープは、紙のセパレーターを使用している。モバイル専用発泡基材両面粘着テープの粘着層の表面粗さを実施例１と同様に測定したところ、Ｒａは１．３μｍ、Ｒｚは１７．０μｍであり、粘着層表面の平滑性は低かった。そして、モバイル専用発泡基材両面粘着テープを平滑な面に貼った後、全体が馴染むためには養生時間が必要であった。

実施例1と同様に剥離強度試験を行ったところ２０Ｎと低かった。

モバイル専用発泡基材両面粘着テープを幅１．０ｍｍとして実施例１と同様に額縁形状となるようにダイカットし、上記４のデュポン式衝撃試験を行ったところ、重り高さが１６ｃｍでガラス板が剥離した。

また、実施例１と同様にエアリーク試験を行ったところ、試験開始から２分後に気泡が発生した。これは発泡体基材が柔らかくて物理的な力が弱く、空気圧に負けたためと考えられる。

上述の実施形態はあらゆる点で単なる例示に過ぎず、限定的に解釈してはならない。さらに、特許請求の範囲の均等範囲に属する変形や変更は、全て本発明の範囲内のものである。

以上説明したように、本発明に係るフラットパネルディスプレイ用粘着テープは、例えば、電子機器のフラットパネルディスプレイと筐体とを接合する際に用いることができる。

１ スマートフォン
１０ フラットパネルディスプレイ用粘着テープ
２０ フラットパネルディスプレイ
３０ 筐体

Claims (3)

1. フラットパネルディスプレイを筐体に接合する際に用いられるフラットパネルディスプレイ用粘着テープにおいて、
   テープ幅０．７ｍｍ以下の額縁形状とされ、上記フラットパネルディスプレイの接合面に粘着する粘着層を有し、
   上記粘着層の厚みは、１００μｍ以上に設定され、
   上記粘着層の表面粗さは、算術平均粗さが０．１μｍ以下であり、かつ、十点平均粗さが１．５μｍ以下であり、
   厚み１００μｍで幅２５ｍｍに形成された上記粘着層をステンレス板表面に圧着した場合、１８０度剥離強度が５０Ｎ以上であり、かつ、剥離状態が界面剥離であり、
   厚み１００μｍの上記粘着層のダンベル形状３号における２５％伸びでの引張強度が０．５ＭＰａ以上１．０ＭＰａ以下の範囲にあることを特徴とするフラットパネルディスプレイ用粘着テープ。
2. 請求項１に記載のフラットパネルディスプレイ用粘着テープにおいて、
   ０．５ｍｍ幅の上記粘着テープを５０ｍｍ×１００ｍｍの２枚の板材の周縁部間に配置して当該２枚の板材を上記粘着テープで接合し、マイナス２０℃まで冷却した状態で、水平に配置して上方の板を固定し、デュポン式衝撃試験の落下重り３００ｇを下方の板に落下させた際、該重りの落下距離が３０ｃｍとなるまで上記下方の板が上方の板から剥離しない接合強度を有していることを特徴とするフラットパネルディスプレイ用粘着テープ。
3. 請求項１に記載のフラットパネルディスプレイ用粘着テープにおいて、
   厚み１００μｍの上記粘着層のダンベル形状３号における１０００％伸びでの引張強度が３．０ＭＰａ以上６．０ＭＰａ以下の範囲にあることを特徴とする粘着テープ。

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