JP6946553B2 - ディスプレイ機器用耐衝撃性両面テープ - Google Patents

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Description

開示された内容は、ディスプレイ機器用耐衝撃性テープに係り、より詳細には、耐衝撃性に優れた発泡粘着層が形成されて外部の衝撃からディスプレイ機器のガラス面に対する亀裂の発生を抑制し、優れた防水効果を示すディスプレイ機器用耐衝撃性両面テープに関する。
一般に、ディスプレイ機器には、様々な種類のディスプレイパネルや電子部品などを接着及び固定させるために両面粘着テープが使用されているが、両面粘着テープは、ディスプレイウィンドウとディスプレイアセンブリとの間に介在してこれらを接着させる役割を果たすことができる。このように、両面粘着テープは、ディスプレイの縁などを固定しながらも、外部不純物などの侵入を防止し、かつ、液晶パネルなどの後方に装着された光源などから照射される光がディスプレイの縁から漏れることを防止する役割を果たすことができる。
従来の両面粘着テープは、額縁状などの形状に打ち抜きされ、表示画面の周辺に配置されるようにして使用されるが、最近では、電子機器の小型化、表示画面の大画面化に伴って開口部の面積が増大しており、これにより表示画面の周辺の接合固定部分が狭幅化されている。このため、粘着テープは、年増しに粘着面積が減っており、粘着面積が狭くなるにつれて、さらに優れた粘着性能が求められている。
また、最近では、スマートフォンやデジタルカメラなどの携帯用電子機器の厚さが益々薄くなるにつれて両面粘着テープが薄膜化されており、粘着性能の他にも、携帯用電子機器の防水性能に対する消費者のニーズが増加するにつれて市場での競争優位性を確保するために、防水性能が付与された両面テープの開発が求められている。
また、最近では、スマートフォンやデジタルカメラなどの携帯用電子機器の厚さが益々薄くなるにつれて、ディスプレイ機器のガラス面も薄膜化されて外部の衝撃からディスプレイ機器のガラス面の亀裂発生頻度が増加している。かかる問題点を解消するために、最近では、外部の衝撃からディスプレイ機器のガラス面の亀裂を防止するように基材層と粘着層との間に耐衝撃性に優れた発泡層を適用した両面テープが製造されている。
しかし、上述したように基材層と粘着層との間に発泡層が適用された両面テープの場合、粘着層と発泡層を別々に形成しなければならないため、製造工程が複雑で、製造コストがあまりにも増加するという問題点があった。
開示された内容は、耐衝撃性に優れた発泡粘着層が形成され、外部の衝撃からディスプレイ機器のガラス面に対する亀裂の発生を抑制するディスプレイ機器用耐衝撃性両面テープを提供するものである。
一つの実施形態として、この開示の内容は、基材層、前記基材層の一面に形成され、アクリル発泡体からなる発泡粘着層、及び前記基材層の他面に形成された粘着層から構成されることを特徴とする、ディスプレイ機器用耐衝撃性両面テープについて記述している。
他の一実施形態として、この開示の内容は、基材層と、該基材層の両面に形成され、アクリル発泡体からなる発泡粘着層とから構成されることを特徴とする、ディスプレイ機器用耐衝撃性両面テープについて記述している。
好ましくは、前記基材層は、１２〜１５０μｍの厚さを有し、ポリエチレンテレフタレート、ポリウレタン、ポリエチレンナフタレート及びポリイミドよりなる群から選択された１種からなる。
より好ましくは、前記発泡粘着層は、２５〜１５０μｍの厚さを有する。
さらに好ましくは、前記発泡粘着層は、アクリル混合物１００重量部、発泡剤０．０１〜５．０重量部、硬化剤０．０１〜２．０重量部、及び溶媒９０乃至１１０重量部からなる。
さらに好ましくは、前記アクリル混合物は、ｎ−ブチルアクリレート１００重量部、２−エチルヘキシルアクリレート８０〜１００重量部、及びアクリル酸１〜１２重量部からなる。
上述したディスプレイ機器用耐衝撃性両面テープは、耐衝撃性に優れた発泡粘着層が形成されて外部の衝撃からディスプレイ機器のガラス面に対する亀裂の発生を抑制し、優れた防水効果を示すディスプレイ機器用耐衝撃性両面テープを提供する。
開示された一実施形態に係るディスプレイ機器用耐衝撃性両面テープを示す分解斜視図である。 開示された他の実施形態に係るディスプレイ機器用耐衝撃性両面テープを示す分解斜視図である。
以下、本発明の好適な実施形態と各成分の物性を詳細に説明するが、これは、本発明の属する技術分野における通常の知識を有する者が発明を容易に実施し得る程度に詳細に説明するためのもので、これにより本発明の技術的な思想及び範疇が限定されることを意味するのではない。
開示されたディスプレイ機器用耐衝撃性両面テープは、基材層１０、基材層１０の一面に形成され、アクリル発泡体からなる発泡粘着層２０、及び基材層１０の他面に形成された粘着層３０から構成される。
また、開示されたディスプレイ機器用耐衝撃性両面テープは、粘着層３０の代わりに発泡粘着層２０を形成して、基材層１０の両面に発泡粘着層２０が形成された形態でも使用することができる。
基材層１０は、開示されたディスプレイ機器用耐衝撃性両面テープの基材となる層であって、１２〜１５０μｍの厚さを有するが、開示されたディスプレイ機器用耐衝撃性両面テープが一定の形状を示し、外力によって容易に変形しないようにする役割、及び両面テープに防水性能を付与する役割を果たす。
基材層１０の厚さが１２μｍ未満であれば、外部からの衝撃または引張力により両面テープが容易に変形したり亀裂が発生したりすることができ、基材層１０の厚さが１５０μｍを超えれば、両面テープの厚さがあまりにも増加して、小型化及び薄膜化される電子機器には適さない。
また、基材層１０は、ポリエチレンテレフタレート、ポリウレタン、ポリエチレンナフタレート及びポリイミドのように比較的安価でありながらも機械的物性に優れた樹脂からなることが好ましい。
発泡粘着層２０は、基材層１０の一面に２５〜１５０μｍの厚さで形成され、アクリル発泡体からなるが、開示されたディスプレイ機器用耐衝撃性両面テープに粘着性を付与し、耐衝撃性を向上させて外部の衝撃からディスプレイ機器のガラス面に対する亀裂の発生を抑制し、防水効果を付与する役割を果たす。
この際、発泡粘着層２０は、アクリル混合物１００重量部、発泡剤０．０１〜５．０重量部、硬化剤０．０１〜２．０重量部、及び溶媒９０乃至１１０重量部からなるが、前記アクリル混合物は、重量平均分子量が３００，０００乃至９００，０００であり、ｎ−ブチルアクリレート１００重量部、２−エチルヘキシルアクリレート８０〜１００重量部、及びアクリル酸１〜１２重量部からなることが好ましい。
また、前記発泡剤は、０．０１〜５．０重量部で含有し、前記アクリル混合物を発泡させて耐衝撃性を示す発泡粘着層２０を提供することができるようにする役割を果たす成分であれば、特に限定されず、いずれでも使用可能であるが、ＳＤＩ社製のＭＳＨ−３２０を使用することが好ましい。
前記発泡剤の含有量が０．０１重量部未満であれば、発泡粘着層２０の発泡効率性が低下して耐衝撃性が低下し、前記発泡剤の含有量が５．０重量部を超えれば、前記発泡粘着層２０の発泡があまりにも進んで発泡粘着層２０の機械的物性が低下するおそれがある。
また、前記硬化剤は、前記アクリル混合物を硬化させることができる成分であれば、特に限定されず、いずれでも使用可能であるが、イソシアネートからなることが好ましい。
また、前記溶媒は、前記アクリル混合物、前記発泡剤及び硬化剤が均一に混合されて均質な物性を示す発泡粘着層２０が提供できるようにする役割を果たす成分であれば、特に限定されず、いずれでも使用可能であるが、メチルエチルケトンからなることが好ましい。
上記の成分からなる発泡粘着層２０は、上述したようにアクリル化合物、発泡剤、硬化剤及び溶媒を混合した後、コンマコーティング方式で基材層１０の一面に１０〜１４０μｍの厚さでコーティングするとともに、１７０℃の温度条件で発泡させて２５〜１５０μｍの厚さで形成されるが、発泡粘着層２０の厚さが２５μｍ未満であれば、発泡粘着層２０の耐衝撃性が低下し、発泡粘着層２０の厚さが１５０μｍを超えれば、機械的物性が低下するおそれがある。
粘着層３０は、基材層１０の他面に２５〜１５０μｍの厚さで形成され、アクリル混合物１００重量部、硬化剤０．０１〜２．０重量部及び溶媒９０〜１１０重量部からなる混合物をコンマコーティング方式で基材層１０の他面に２５〜１５０μｍの厚さでコーティングする過程によって形成されるが、開示されたディスプレイ機器用耐衝撃性両面テープに粘着性を付与する役割を果たす。
この際、前記アクリル混合物、硬化剤及び溶媒の具体的な成分及び含有量による臨界的意義は、発泡粘着層２０に使用されたアクリル混合物、硬化剤及び溶媒と同一であるので、これについての具体的な説明は省略する。
粘着層３０の厚さが２５μｍ未満であれば、粘着性能と耐衝撃性が低下し、粘着層３０の厚さが１５０μｍを超えれば、粘着性能は大幅に向上せず、両面テープの厚さがあまりにも増加して、小型化及び薄膜化される電子機器には適さない。
以下、開示されたディスプレイ機器用耐衝撃性両面テープの製造方法及びその製造方法によって両面テープの物性を、実施例を挙げて説明する。
＜実施例１＞
厚さ５０μｍのポリエチレンテレフタレートフィルムで基材層を形成し、前記基材層の一面にアクリル混合物（ｎ−ブチルアクリレート１００重量部、２−エチルヘキシルアクリレート９０重量部及びアクリル酸１０重量部を重合して製造、重量平均分子量が７００，０００）１００重量部、発泡剤（ＳＤＩ社製のＭＳＨ−３２０）１重量部、硬化剤（イソシアネート）１重量部、及び溶媒（メチルエチルケトン）１００重量部を混合してなる混合物を、コンマコーティング方式で９０μｍの厚さにコーティングするとともに、１７０℃の温度で発泡させて厚さ１００μｍの発泡粘着層を形成し、前記基材層の他面にアクリル混合物（ｎ−ブチルアクリレート１００重量部、２−エチルヘキシルアクリレート９０重量部及びアクリル酸１０重量部を重合して製造、重量平均分子量が７００，０００）１００重量部、硬化剤（イソシアネート）１重量部、及び溶媒（メチルエチルケトン）１００重量部を混合してなる混合物を、コンマコーティング方式で１００μｍの厚さにコーティングして粘着層を形成する過程によって、ディスプレイ機器用耐衝撃性両面テープを製造した。
＜実施例２＞
厚さ５０μｍのポリエチレンテレフタレートフィルムで基材層を形成し、前記基材層の両面にアクリル混合物（ｎ−ブチルアクリレート１００重量部、２−エチルヘキシルアクリレート９０重量部及びアクリル酸１０重量部を重合して製造、重量平均分子量が７００，０００）１００重量部、発泡剤（ＳＤＩ社製のＭＳＨ−３２０）１重量部、硬化剤（イソシアネート）１重量部、及び溶媒（メチルエチルケトン）１００重量部を混合してなる混合物を、コンマコーティング方式で９０μｍの厚さにコーティングするとともに、１７０℃の温度で発泡させて厚さ１００μｍの発泡粘着層を形成する過程によって、ディスプレイ機器用耐衝撃性両面テープを製造した。
＜比較例１＞
厚さ５０μｍのポリエチレンテレフタレートで基材層を形成し、前記基材層の一面にウレタン樹脂１００重量部（ポリテトラメチレンエーテルグリコール７０重量部及びイソホロンジイソシアネート３０重量部で重合、重量平均分子量１１０，０００）、溶媒（メチルエチルケトン）１００重量部、発泡剤（ＳＤＩ社製のＭＳＨ−３２０）１重量部、及び硬化剤（イソシアネート）１重量部を混合してなる混合物を、コンマコーティング方式で４０μｍの厚さにコーティングし、１００℃で乾燥させて溶媒成分を除去し、溶媒成分が除去されたコーティング層を１７０℃で発泡して厚さ５０μｍの発泡層を形成し、前記発泡層が形成された前記基材層の上面及び下面にアクリル樹脂（ｎ−ブチルアクリレート５０重量部、２−エチルヘキシルアクリレート４５重量部及びアクリル酸５重量部を重合して製造、重量平均分子量が７００，０００）１００重量部、硬化剤（イソシアネート）１重量部、及び溶媒（メチルエチルケトン）１００重量部を混合してなる混合物を、コンマコーティング方式で７５μｍの厚さにコーティングして粘着層を形成する過程によって、ディスプレイ機器用耐衝撃性両面テープを製造した。
＜比較例２＞
前記比較例１と同様にして行うが、基材層の下面にもアクリル樹脂を用いた発泡層を形成し、上面と下面に厚さ５０μｍの粘着層を形成してディスプレイ機器用耐衝撃性両面テープを製造した。
＜比較例３＞
前記比較例２と同様にして行うが、基材層の一面に実施例１と同じ発泡粘着層を５０μｍの厚さで形成し、基材層の他面には実施例２の下面と同じ粘着層を５０μｍの厚さで形成してディスプレイ機器用耐衝撃性両面テープを製造した。
＜比較例４＞
前記実施例３と同様にして行うが、基材層の他面にも実施例１と同じ発泡粘着層を形成してディスプレイ機器用耐衝撃性両面テープを製造した。
＜比較例５＞
前記実施例１と同様にして行うが、基材層の一面に形成された発泡粘着層を粘着層で代替してディスプレイ機器用耐衝撃性両面テープを製造した。
＜比較例６＞
前記実施例１の発泡粘着層を５０μｍの厚さで形成して基材層を製造し、前記基材層の両面に前記実施例１の粘着層を形成してディスプレイ機器用耐衝撃性両面テープを製造した。
前記実施例１〜２及び比較例１〜６によって製造されたディスプレイ機器用耐衝撃性両面テープをディスプレイガラス面に適用した後、物性を測定して、下記表１に示した。
ただし、物性はディスプレイガラス面の割れ防止、再作業性及び残渣評価、防水性能評価からなる。
前記ディスプレイガラス面の割れ防止効果は、鋼鉄プレート及びＳＵＳプレートを衝撃量測定センサー上に配置し、実施例１〜２と比較例１〜６によって製造された両面テープを厚さ１００μｍ、横１０ｃｍ×１０ｃｍのサイズにサンプル化して、一面はディスプレイガラス面（強化ガラス）に付着させ、他面はＳＵＳプレート面に付着させた後、１６ｇと３０ｇの鋼球を１００ｃｍの高さから落下させ、ディスプレイガラス面が割れる回数を測定する方法を用いた。
また、前記再作業性及び残渣評価は、再作業性の場合には、実施例１〜２及び比較例１〜６によって製造された両面テープを横２５ｍｍ×縦１５０ｍｍのサイズに切断した後、横７０ｍｍ×縦２００ｍｍのサイズを有するディスプレイガラス面（強化ガラス）に付着させ、常温で７２時間経過の後にディスプレイガラス面から両面テープを除去したとき、破断なくきれいに除去されると、「ＯＫ」と表記し、破断が発生すると、「ＮＧ」と表記する方法を用い、残渣の場合には、上記の過程を経た後、ディスプレイガラス面を肉眼で観察して、ガラス面に粘着剤が残留すると、残渣存在と表記する方法を用いた。
また、防水性能は、実施例１〜２と比較例１〜６によって製造された両面テープを横４８ｍｍ×縦４８ｍｍに切断した後、内部を横４７．３ｍｍ×縦４７．３ｍｍのサイズに切り取って肉幅０．７ｍｍの四角枠状のサンプルを準備し、その後、横６０ｍｍ×縦６０ｍｍ×厚さ６．５ｍｍのマグネシウム（Ｍｇ）プレートと同じサイズのポリカーボネート（ＰＣ）プレート上にサンプルを付着させ、横５０ｍｍ×縦５０ｍｍ×厚さ２．８ｍｍのガラスプレートを付着させた。準備されたサンプルを２４℃で７２時間放置させた後、水が２ｍの高さに充填された水槽に投入し、１４４時間経過後にサンプルを収去し、水漏れの有無を肉眼で確認した。水漏れのないサンプルはＰａｓｓと表記し、水漏れのあるサンプルはＮＧと表記した。
Figure 0006946553
表１に示すように、開示された実施例１及び２によって製造されたディスプレイ機器用耐衝撃性両面テープは、比較例１〜６によって製造されたディスプレイ機器用耐衝撃性両面テープと比較して、ガラス割れ防止効果、再作業性、残渣及び防水性(Waterproof)などの物性に優れることが分かった。
本発明は、ディスプレイパネルや電子部品などを接着及び固定させるための両面粘着テープであって、ディスプレイ及び電子製品の衝撃を防止するために利用可能である。
１０ 基材層
２０ 発泡粘着層
３０ 粘着層

Claims (5)

  1. 基材層と、
    前記基材層の一面に形成され、アクリル発泡体からなる発泡粘着層と、
    前記基材層の他面に形成された粘着層とから構成され、
    前記基材層は、１２〜１５０μｍの厚さを有し、ポリエチレンテレフタレート、ポリウレタン、ポリエチレンナフタレート及びポリイミドよりなる群から選択された一つからなることを特徴とする、ディスプレイ機器用耐衝撃性両面テープ。
  2. 基材層と、
    該基材層の両面に形成され、アクリル発泡体からなる発泡粘着層とから構成され、
    前記基材層は、１２〜１５０μｍの厚さを有し、ポリエチレンテレフタレート、ポリウレタン、ポリエチレンナフタレート及びポリイミドよりなる群から選択された一つからなることを特徴とする、ディスプレイ機器用耐衝撃性両面テープ。
  3. 前記発泡粘着層は、２５〜１５０μｍの厚さを有することを特徴とする、請求項１または２に記載のディスプレイ機器用耐衝撃性両面テープ。
  4. 前記発泡粘着層は、アクリル混合物１００重量部、発泡剤０．０１〜５．０重量部、硬化剤０．０１〜２．０重量部、及び溶媒９０乃至１１０重量部からなることを特徴とする、請求項１または２に記載のディスプレイ機器用耐衝撃性両面テープ。
  5. 前記アクリル混合物は、ｎ−ブチルアクリレート１００重量部、２−エチルヘキシルアクリレート８０〜１００重量部、及びアクリル酸１〜１２重量部からなることを特徴とする、請求項４に記載のディスプレイ機器用耐衝撃性両面テープ。
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