JP6141936B2 - カバー部材および電子機器 - Google Patents
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Description
(1) 85mol%以上の量で剛直構造を含む非晶性の芳香族ポリアミドと、多官能エポキシドと、を含有するフィルム状をなす基材を備え、
前記剛直構造は、下記一般式(1)で表わされる繰り返し単位および下記一般式(2)で表わされる繰り返し単位を含み、
前記基材は、ループスティフネステスタ法にて得られる、ループスティフネス値が5g/25mm以上であることを特徴とするカバー部材。
Ar 2 は、下記一般式(C)および(D)からなる群から選択され、
Ar 3 は、下記一般式(E)および(F)からなる群から選択される。
(4) 前記多官能エポキシドは、2つ以上のグリシジルエポキシ基を含むエポキシドまたは2つ以上の脂環式基を含むエポキシドである上記(1)ないし(3)のいずれかに記載のカバー部材。
(8) 前記基材は、その波長400nmの全光線透過率が65%以上である上記(1)ないし(7)のいずれかに記載のカバー部材。
(9) 前記基材は、耐薬品性を備える上記(1)ないし(8)のいずれかに記載のカバー部材。
(11) 所定の操作に起因する静電容量の変化を検出するタッチパネルと、
該タッチパネルの一方の面側に配置された、上記(1)ないし(10)のいずれかに記載のカバー部材とを備えることを特徴する電子機器。
まず、本発明のカバー部材を説明するのに先立って、本発明の電子機器が適用されたスマートフォンすなわち、本発明の電子機器の一例として、本発明のカバー部材を備えるスマートフォンについて説明する。
以上のような構成のスマートフォン100は、例えば、次のようにして製造される。
図4は、図1〜3に示すスマートフォンを製造する方法を説明するための縦断面図である。なお、以下の説明では、図4中の上側を「上」、下側を「下」と言う。
基材500の構成材料としては、例えば、ガラス、金属、シリコーン等が挙げられる。これら材料は、単独で用いられてもよいし、適宜組み合わせて用いられてもよい。
このカバー部材10とタッチパネル2の接合は、例えば、カバー部材10とタッチパネル2との間に、OCAを介在させた状態で、これら同士を加圧することにより行うことができる。
[2−A]まず、基板22、24上に、それぞれ、金属酸化物層を形成し、その後、各金属酸化物層を、フォトリソグラフィ法等により形成されたレジスト層をマスクとして用いた、ウェットエッチングまたはドライエッチングのようなエッチング法により、パターニングすることで、それぞれ、電極群21、23を形成する。
なお、このタッチパネル2は、予め用意することなく、カバー部材10上に、直接、各部材21〜24を順次積層して形成することもできる。
このタッチパネル2と表示素子3との接合は、例えば、前記工程[2]で説明したのと同様に、例えば、OCAを用いて行うことができる。
この表示素子3と緩衝材4との接合は、例えば、エポキシ系接着剤、アクリル系接着剤のような各種接着剤を用いて行うことができる。
この緩衝材4と回路基板5との接合は、前記工程[4]と同様に、各種接着剤を用いて行うことができる。
このカバー部材10の縁部と、筐体20の縁部との接合は、前記工程[4]と同様に、各種接着剤を用いて行うことができる。
これにより、基材500とカバー部材10との界面において、基材500からカバー部材10を剥離する。
その結果、スマートフォン(電子機器)100が基材500から分離される(図4(D)参照。)。
芳香族ポリアミドは、樹脂組成物を用いて形成されるカバー部材(樹脂フィルム)10に、非晶性の状態で含まれる。このように、樹脂組成物から得られるカバー部材10中において、芳香族ポリアミドが非晶性の状態で含まれることにより、カバー部材10を平面保持性に優れたものとすることができる。また、芳香族ポリアミドは、カバー部材10への光の照射による、基材500とカバー部材10との界面におけるカバー部材10の剥離を効率よく実施するために含まれる。
Ar2は、下記一般式(IV)および(V)からなる群から選択され、
Ar3は、下記一般式(VI)および(VII)からなる群から選択される。
また、樹脂組成物には、芳香族ポリアミドに加えて、前述したスマートフォン100の製造方法において、カバー部材10を基材500から剥離させる際に、カバー部材10に破断が発生しない程度に無機フィラーを含有させてもよい。これにより、カバー部材10の熱線膨張率を低減させることができる。
この無機フィラーは、特に限定されないが、粒子または繊維で構成されるのが好ましい。
ここで、前記粒子の平均粒子径は、平均投影円相当直径のことを言う。
また、樹脂組成物中には、必要に応じて、前述したスマートフォン100の製造方法における樹脂組成物の硬化温度を低下させ、かつ、この樹脂組成物から得られるカバー部材10の有機溶媒への耐性を向上させる観点から、芳香族ポリアミドに加えて、エポキシ試薬を添加してもよい。また、樹脂組成物中に添加するエポキシ試薬は、多官能エポキシドであることが好ましい。
また、多官能エポキシドを含有する樹脂組成物は、本発明の1つまたは複数の実施形態において、樹脂組成物から作成されたカバー部材10に、有機溶媒に対する耐性を付与することができる。該有機溶媒としては、N−メチル−2−ピロリドン(NMP)、N,N−ジメチルアセタミド(DMAc)、ジメチルスフホキシド(DMSO)、γ−ブチロラクトン等の極性溶媒が含まれる。
さらに、樹脂組成物には、必要に応じて、カバー部材10の機能が損なわれない程度、特に、カバー部材10の平面保持性が低下しない程度において、酸化防止剤、紫外線吸収剤、染顔料、他の無機フィラー等の充填剤等を含んでいてもよい。
さらに、樹脂組成物中における固形分の含有量は、1体積%以上であることが好ましく、2体積%以上であることがより好ましく、3体積%以上であることがさらに好ましい。また、樹脂組成物中における固形分の含有量は、40体積%以下であることが好ましく、30体積%以下であることがより好ましく、20体積%以下であることがさらに好ましい。樹脂組成物中における固形分の含有量を上述の範囲内に設定することにより、樹脂組成物から得られるカバー部材10において、芳香族ポリアミドを確実に非晶性の状態とすることができる。
溶剤(溶媒)は、芳香族ポリアミド等のポリマーを溶解し得るように選択され、これにより、樹脂組成物をワニス状(液状)とするために用いられる。
以上のような樹脂組成物は、例えば、下記の工程(a)〜(e)を含む製造方法を用いて製造することができる。
なお、以下では、エポキシ基と反応可能な1つ以上の官能基を含む芳香族ポリアミドを用い、樹脂組成物中に無機フィラーが含まれる場合について説明する。
ただし、樹脂組成物は、下記の製造方法で製造されたものに限定されるものではない。
本発明の1つまたは複数の実施形態において、塩酸と捕獲試薬との反応から揮発性生成物が産出される。
芳香族ポリアミドを再溶解するための溶剤としては、前述したのと同様の溶剤を使用することができる。
以上のような工程を経ることにより樹脂組成物を製造することができる。
まず、カバー部材10を、打ち抜き刃を用いて打ち抜くことで、平行部分幅10mm、長さ40mm、初期の標線間距離(つかみ具間距離)90mmのダンベル状試験片を用意する。次に、ダンベル状試験片について、初期の厚さを測定した後、オートグラフ精密万能試験機(島津製作所社製、オートグラフ AG―X)を用いて、試験片を10mm/分の速度で引っ張り、伸びが0.5%から1%の間の傾きから引張弾性率を算出することができる。なお、伸びは、(伸び)=(つかみ具間移動距離)/(つかみ具間初期距離)×100の式により求められる値である。
まず、25mm×110mmの大きさのカバー部材10を試験片として用意する。次に、この試験片の両端を挟むことで周長55mmのループとした後、試験温度23±5℃の雰囲気下で、前記両端の反対側から前記ループに荷重を掛けて、3.5mm/secの押し込み速度で押し込むループスティフネステスタ法を実施する。前記ループの縦の内径が5mm押し込まれた際の荷重の大きさを、0秒、10秒、30秒、1分、3分、5分と計測し、その最大値をループスティフネス値M[g/25mm]として求めることができる。
1.カバー部材の形成
[カバー部材(樹脂フィルム)の形成]
TPC, IPC, PFMB,およびDAB(モル比は、TPC / IPC / PFMB / DAB=70% / 30% / 95% / 5% )を共重合することにより芳香族ポリアミドを合成し、この芳香族ポリアミドを溶剤に溶解することにより溶液を得た後、TG (triglycidyl isocyanurate)を芳香族ポリアミドに対して1.2重量%の量で溶液に添加して樹脂組成物を調製した。その後、かかる樹脂組成物を用いて、3つのカバー部材(樹脂フィルム)を形成した。
まず、樹脂組成物を平坦なガラス基板(10cm x 10cm、Corning Inc., U.S.A社製、「EAGLE XG」)上にスピンコート法により塗布した。
次に、樹脂組成物を、60℃で180分以上乾燥したのち、温度を60℃から220℃に昇温し、真空又は不活性雰囲気下で30分間220℃を維持することで樹脂組成物を硬化処理した。これにより、ガラス基板上にカバー部材を形成した。
なお、3つのカバー部材の平均厚さを、接触式デジタルセンサ(GT2シリーズ、キーエンス製)を用いてそれぞれ測定し、これらの平均値を求めたところ、53.4μmであった。
次のようにして調製した樹脂組成物を用いた以外は、前記実施例1と同様にして、3つのカバー部材を得た。
TPC, IPC, およびPFMB(モル比は、TPC / IPC / PFMB =70% / 30% / 100% )を共重合することにより芳香族ポリアミドを合成し、この芳香族ポリアミドを溶剤に溶解することにより溶液を得た後、TG (triglycidyl isocyanurate)を芳香族ポリアミドに対して5重量%の量で溶液に添加して樹脂組成物を調製した。
なお、3つのカバー部材の平均厚さを、接触式デジタルセンサ(GT2シリーズ、キーエンス製)を用いてそれぞれ測定し、これらの平均値を求めたところ、50.3μmであった。
次のようにして調製した樹脂組成物を用いた以外は、前記実施例1と同様にして、3つのカバー部材を得た。
TPC, PFMB, FDAおよびDAB(モル比は、TPC / PFMB / FDA / DAB =100% / 80% / 15% / 5% )で共重合することにより芳香族ポリアミドを合成し、この芳香族ポリアミドを溶剤に溶解することにより溶液を得た後、TG (triglycidyl isocyanurate)を芳香族ポリアミドに対して1.1重量%の量で溶液に添加して樹脂組成物を調製した。
なお、3つのカバー部材の平均厚さを、接触式デジタルセンサ(GT2シリーズ、キーエンス製)を用いてそれぞれ測定し、これらの平均値を求めたところ、48.0μmであった。
ポリエーテルサルホン樹脂フィルム(住友ベークライト社製、「スミライトFS−1300」)で構成される3つのカバー部材を用意した。
なお、3つのカバー部材の平均厚さを、接触式デジタルセンサ(GT2シリーズ、キーエンス製)を用いてそれぞれ測定し、これらの平均値を求めたところ、51.0μmであった。
ポリカーボネート樹脂フィルム(住友ベークライト社製)で構成される3つのカバー部材を用意した。
なお、3つのカバー部材の平均厚さを、接触式デジタルセンサ(GT2シリーズ、キーエンス製)を用いてそれぞれ測定し、これらの平均値を求めたところ、50.2μmであった。
各実施例および比較例のカバー部材を、以下の方法で評価した。
カバー部材の引張弾性率は、以下のように算出した。まず、カバー部材を、打ち抜き刃を用いて打ち抜くことで、平行部分幅10mm、長さ40mm、初期の標線間距離(つかみ具間距離)90mmのダンベル状試験片を用意した。次に、ダンベル状試験片について、初期の厚さを測定した後、オートグラフ精密万能試験機(島津製作所社製、オートグラフ AG−X)を用いて、試験片を10mm/分の速度で引っ張り、伸びが0.5%から1%の間の傾きから引張弾性率を算出した。なお、伸びは、(伸び)=(つかみ具間移動距離)/(つかみ具間初期距離)×100の式により求められる値である。
カバー部材のループスティフネス値M[g/25mm]は、以下のように算出した。まず、25mm×110mmの大きさのカバー部材を試験片として用意した。次に、この試験片の両端を挟むことで周長55mmのループとした後、試験温度23±5℃の雰囲気下で、前記両端の反対側から前記ループに荷重を掛けて、3.5mm/secの押し込み速度で押し込むループスティフネステスタ法を実施した。ループの縦の内径が5mm押し込まれた際の荷重の大きさを0秒、10秒、30秒、1分、3分、5分にて計測し、その最大値からループスティフネス値M[g/25mm]を求めた。
カバー部材の波長400nmの全光線透過率は、分光光度計(N-670, JASCO製)を用いて測定した。
なお、各実施例および比較例のカバー部材の全光線透過率は、各実施例および比較例の3つのカバー部材において全光線透過率を測定し、これらの平均値を求めることにより得た。
カバー部材のヘイズ値は、以下のように算出した。具体的には、ヘイズメーター(NDH-2000、日本電色社製)を用い、D線(ナトリウム線)におけるヘイズ値を測定した。
なお、各実施例および比較例のカバー部材のヘイズ値は、各実施例および比較例の3つのカバー部材においてヘイズ値を測定し、これらの平均値を求めることにより得た。
カバー部材の耐薬品性は、以下のようにして評価した。具体的には、n−メチル−2−ピロリドン(NMP)中にカバー部材を室温で30分間浸漬し、その後、カバー部材の溶解および膨潤の有無を顕微鏡(倍率:200倍)にて確認し、これらのうちの双方が認められない場合を○とし、少なくとも一方が認められた場合を×として評価した。
なお、各実施例および比較例の3つのカバー部材の耐薬品性を評価した。
このように、各実施例のカバー部材は、優れた特性(引張弾性率、ループスティフネス値、ヘイズ値および波長400nmの全光線透過率)を良好なバランスで備えていた。
Claims (11)
- 85mol%以上の量で剛直構造を含む非晶性の芳香族ポリアミドと、多官能エポキシドと、を含有するフィルム状をなす基材を備え、
前記剛直構造は、下記一般式(1)で表わされる繰り返し単位および下記一般式(2)で表わされる繰り返し単位を含み、
前記基材は、ループスティフネステスタ法にて得られる、ループスティフネス値が5g/25mm以上であることを特徴とするカバー部材。
Ar 2 は、下記一般式(C)および(D)からなる群から選択され、
Ar 3 は、下記一般式(E)および(F)からなる群から選択される。
- 前記剛直構造は、4,4’−ジアミノ−2,2’−ビストリフルオロメチルビフェニル(PFMB)由来の構造、テレフタロイルジクロライド(TPC)由来の構造、4,4’−ジアミノジフェン酸(DAPD)由来の構造、および3,5−ジアミノベンゾイン酸(DAB)由来の構造のうちの少なくとも1種を含む請求項1に記載のカバー部材。
- 前記芳香族ポリアミドの少なくとも一方の末端は、エポキシ基と反応可能な官能基である請求項1または2に記載のカバー部材。
- 前記多官能エポキシドは、2つ以上のグリシジルエポキシ基を含むエポキシドまたは2つ以上の脂環式基を含むエポキシドである請求項1ないし3のいずれか1項に記載のカバー部材。
- 前記基材は、その引張弾性率が4GPa以上である請求項1ないし5のいずれか1項に記載のカバー部材。
- 前記基材は、そのヘイズ値が5%以下である請求項1ないし6のいずれか1項に記載のカバー部材。
- 前記基材は、その波長400nmの全光線透過率が65%以上である請求項1ないし7のいずれか1項に記載のカバー部材。
- 前記基材は、耐薬品性を備える請求項1ないし8のいずれか1項に記載のカバー部材。
- 前記基材は、その平均厚さが0.1μm以上1000μm以下である請求項1ないし9のいずれか1項に記載のカバー部材。
- 所定の操作に起因する静電容量の変化を検出するタッチパネルと、
該タッチパネルの一方の面側に配置された、請求項1ないし10のいずれか1項に記載のカバー部材とを備えることを特徴する電子機器。
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