JP7281800B2

JP7281800B2 - 画面保護用粘着テープ及び画面保護部材

Info

Publication number: JP7281800B2
Application number: JP2019069010A
Authority: JP
Inventors: 大佑伊藤; 隆森
Original assignee: Neion Film Coatings Corp
Current assignee: Neion Film Coatings Corp
Priority date: 2019-03-29
Filing date: 2019-03-29
Publication date: 2023-05-26
Anticipated expiration: 2039-03-29
Also published as: JP2020164741A

Description

本明細書に開示された技術は、電子機器等の画面保護部材と、これに用いられる画面保護用両面粘着テープに関する。

電子機器等の画面を保護するため、両面粘着テープの一方の面にガラスフィルムや樹脂フィルムが貼り合わされてなる画面保護部材が一般的に用いられている。

例えば、特許文献１、２には、基材の一方の面と他方の面とで互いに異なる種類の粘着剤層を形成させた両面粘着テープと、当該両面粘着テープの一方の面に貼り合わされたガラスフィルム又は樹脂フィルムとを有する画面保護部材とが記載されている。

特開２０１７－１４３０８号公報特開２０１６－２１０９３０号公報

ところで、近年は画面の端部又は全体が曲面になっている電子機器や、画面自体が折り曲げ可能となっている電子機器が登場している。このような電子機器に使用される両面粘着テープ及び画面保護部材には、良好な曲面追従性が求められる。そのため、特許文献１、２に記載された両面粘着テープを用いる場合、画面の曲面部分で画面保護部材の浮きや剥がれが生じる可能性がある。

また、両面粘着テープの基材が延伸法により作製されたポリエステルフィルムである場合等では、複屈折が生じて虹ムラが生じることがある。このため、超音波式及び光学式の指紋認証機能が付いた携帯機器等に従来の画面保護部材を用いる場合、画面に内蔵されたセンサーが指紋を読み取れない場合がある。

本発明の目的は、曲面に対する追従性が良好で、且つ画面に貼り付けた場合に虹ムラの発生が低減された画面保護用両面粘着テープを提供することにある。

本明細書に開示された画面保護用両面粘着テープは、無延伸のアクリル樹脂からなる基材と、前記基材の一方の面に接して設けられ、シリコーン系粘着剤の硬化物により形成された第１の粘着剤層と、前記基材の他方の面に接して設けられ、前記第１の粘着剤層とは異なる組成の粘着剤の硬化物により形成された第２の粘着剤層とを備え、前記基材の厚みは、５μｍより大きく６０μｍ以下である。

本明細書に開示された画面保護用両面粘着テープを用いれば、電子機器等の画面に貼り付けた場合に虹ムラの発生が低減され、曲面追従性に優れる画面保護部材を実現することができる。

図１は、本明細書に開示された画面保護用両面粘着テープの一例を示す断面図である。図２は、本明細書に開示された画面保護部材の一例を示す断面図である。

（実施形態）
図１は、本明細書に開示された画面保護用の両面粘着テープ１０を示す断面図であり、図２は、図１に示す両面粘着テープ１０を用いて作製した画面保護部材２０を示す断面図である。

図１に示すように、本実施形態に係る両面粘着テープ１０は、無延伸のアクリル樹脂からなる基材１と、基材１の一方の面に接して設けられ、例えばシリコーン系粘着剤の硬化物により形成された第１の粘着剤層３と、基材１の他方の面に接して設けられ、第１の粘着剤層３とは異なる組成の粘着剤の硬化物により形成された第２の粘着剤層５とを備えている。第１の粘着剤層３の基材１とは反対側の面には第１の剥離ライナー７が貼付されており、第２の粘着剤層５の基材１とは反対側の面には第２の剥離ライナー９が貼付されている。

第１の剥離ライナー７を第１の粘着剤層３から剥離するのに要する剥離力が、第２の剥離ライナー９を第２の粘着剤層５から剥離するのに要する剥離力よりも大きい場合、第２の剥離ライナー９を剥がしやすくなるが、必ずしもこのような剥離バランスである必要は無い。第１の剥離ライナー７及び第２の剥離ライナー９は、共に離型層を設けた樹脂フィルムにより形成される。当該樹脂フィルムの材料は特に限定されないが、ポリエチレンテレフタレート等のポリエステル系樹脂であってもよい。

図２に示す画面保護部材２０は、図１に示す両面粘着テープ１０から第２の剥離ライナー９を剥がした後、表面保護フィルム（フィルム材）１５を第２の粘着剤層５に貼り合わせることにより作製される。表面保護フィルム１５は、表示装置の画面を保護できるように一定以上の強度を有するフィルムであればよく、例えば強化ガラスフィルムや、公知のハードコート層を表面に設けたポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）フィルム、ポリカーボネート（ＰＣ）フィルム等の樹脂フィルム等であってもよい。一部又は全体が曲面であるカバー部材等に貼り付ける場合には、表面保護フィルム１５が、柔軟性を有する樹脂材料で構成されていることが好ましい。

第１の粘着剤層３がシリコーン系粘着剤の硬化物により形成されていることにより、ディスプレイのカバー部材等に貼り付ける際の濡れ性を良好にすることができる。

第２の粘着剤層５を形成するための粘着剤は特に限定されないが、例えば、アクリル系粘着剤やウレタン系粘着剤を用いることができる。第２の粘着剤層５が、アクリル系粘着剤の硬化物により形成されている場合、基材１を構成するアクリル樹脂との密着性が良好となるので、基材１と第２の粘着剤層５との間の層間剥離が生じにくくなる。

基材１は、公知のキャスト法等により延伸されずに成膜されたアクリル樹脂により形成されており、縦方向（ＭＤ方向）とこれに直行する横方向（ＴＤ方向）での物理的特性の差はほぼ同等になっている。そして、基材１の面内リタデーションは、一般的な延伸樹脂フィルムに比べて大幅に小さくなっている。また、試験片幅を２５ｍｍとした場合の基材１の縦方向の引張破断強度（Ａとする）と横方向における引張破断強度（Ｂとする）との差（Ａ－Ｂ）をＡとＢの平均値（（Ａ＋Ｂ）／２））で割った値の百分率は、±１０％以内になっている。

以上のように、本実施形態の両面粘着テープ１０において基材１は、低リタデーション性の材料により構成されているので、複屈折が低減されている。このため、両面粘着テープ１０を用いて作製された画面保護部材２０では、虹ムラの発生が生じにくくなっている。

基材１は無延伸フィルムを構成材料としているので、同じ材料で構成された延伸フィルムに比べて柔軟性が高く、またフィルムをどの方向に曲げても同程度に良好な追従性を発揮することができる。

基材１の引張破断強度は、例えば１０ＭＰａ以上５０ＭＰａ以下であってもよく、基材１の引張破断歪（破断伸度）は１０％以上３００％以下であってもよい。

なお、上記の物性を示す基材１を作製するためのアクリル原料は適宜選択すればよく、例えば重量平均分子量が４０万以上６０万以下程度のアクリル原料を選ぶことができる。また、アクリル原料のガラス転移温度（Ｔｇ）は、例えば８５℃以下程度であってもよい。

本実施形態の両面粘着テープ１０において、第１の粘着剤層３の被着体に対する粘着力は特に限定されないが、例えば１分後及び２４時間後での粘着力が０．０１Ｎ／２５ｍｍ以上５Ｎ／２５ｍｍ以下程度（微粘着から中粘着）に設定されていてもよい。例えば、ＳＵＳ、ガラス、ポリカーボネート（ＰＣ）及びＡＢＳのうち少なくとも１つ以上の被着体に対する粘着力が１分後、２４時間後で共に０．０１Ｎ／２５ｍｍ以上２．５Ｎ／２５ｍｍ以下であれば、これらの素材からなるカバー部材に本実施形態の画面保護部材２０を貼り付けた場合、時間が経過してからの貼り直しが容易にできるので、ユーザーの利便性を向上させることができる。

基材１の厚みは特に限定されないが、例えば５μｍより大きく６０μｍ以下であれば好ましく、１０μｍ以上４０μｍ以下であればより好ましい。第１の粘着剤層３及び第２の粘着剤層５の厚みも特に限定されないが、また、基材１、第１の粘着剤層３及び第２の粘着剤層５を含むテープ本体の厚みは、２０μｍ以上２５０μｍ以下であってもよく、５０μｍ以上９０μｍ以下であればより好ましい。

本実施形態の画面保護部材２０を使用する際には、第１の剥離ライナー７を剥がしてから第１の粘着剤層３をディスプレイのカバー部材に貼り付ける。この貼り付け作業は、電子機器の出荷前に行われてもよいし、電子機器の出荷後にユーザーにより行われてもよい。

本実施形態の両面粘着テープ１０は、上述のように低リタデーション性を有するアクリル材料により構成されているので、基材１における複屈折の発生を低減することができる。そのため、指紋認証機能を備えた電子機器に用いた場合に、指紋認証の精度を向上させるとともに、指紋認証を遅延させにくくすることができる。

また、無延伸のアクリル樹脂からなる基材１の厚みを６０μｍ以下とすることで、第１の粘着剤層３の被着体に対する粘着力が５Ｎ／２５ｍｍ以下程度であっても、両面粘着テープ１０及び画面保護部材２０の曲面追従性を良好にすることができる。基材１の厚みを４０μｍ以下とすることで、画面保護部材２０全体の厚みをより低減することができるので、光学式、超音波式の方式によらず指紋認証の遅延をより生じにくくすることができる。

一方、基材１の厚みが５μｍより大きければ、基材１上にシリコーン系粘着剤を含む塗液を直接塗工する際に基材１が溶媒によって損傷されにくくなる。また、基材１の厚みが１０μｍ以上、テープ本体の厚みが５０μｍ以上であることにより、両面粘着テープ１０を表面保護フィルム１５に貼り付ける際や、画面保護部材２０をカバー部材に貼り付ける際に取り扱いが容易になっている。

以上の構成により、本実施形態の両面粘着テープ１０は、後述するエッジリフト試験で８０℃、２４時間経過後の値が５ｍｍ以下の値を実現することができる。このため、この両面粘着テープ１０を用いて曲面追従性に優れた画面保護部材２０を実現することが可能となる。

なお、以上で説明した両面粘着テープ１０及び画面保護部材２０の構成は、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において適宜変更可能である。

－両面粘着テープの製造－
本実施形態の両面粘着テープの基材は、アクリル系の原料モノマー又はポリマーに、必要に応じて添加剤を配合し、溶液重合、塊状重合、乳化重合、懸濁重合等により重合したものを原料として、例えば公知のキャスト法により形成することができる。ここでは、重量平均分子量が約６０万のアクリル原料と重量平均分子量が約４０万のアクリル原料とが混合されたものを用いて、公知のキャスト法により無延伸のアクリル樹脂からなる所定の厚みの基材を作製した。

その後、市販のシリコーン系粘着剤を含む塗液を、乾燥後の厚みが３０μｍになるように基材の一方の面に公知のコーターを用いて塗工し、形成された第１の粘着剤層に、厚みが５０μｍの市販のＰＥＴ製剥離ライナー（第１の剥離ライナー）を貼り合わせた。次いで、厚みが２５μｍの市販のＰＥＴ製剥離ライナー（第２の剥離ライナー）の離型面に、市販のアクリル系粘着剤及び硬化剤を含む塗液を、乾燥後の厚みが２５μｍ又は１７５μｍになるようにコーターで塗工し、形成された第２の粘着剤層を基材の露出面と貼り合わせた。

以上のようにして、実施例１～１０の両面粘着テープを作製した。また、実施例１１として、基材の厚みを２０μｍ、第１の粘着剤層の厚みを３０μｍ、第２の粘着剤層の厚みを１００μｍにした両面粘着テープを作製した。

下記表１、２に示すように、実施例では、シリコーン系粘着剤として微粘着タイプの粘着剤Ａ又は中粘着タイプの粘着剤Ｂを使用し、比較例では粘着剤Ａを使用した。また、比較例１～４では、基材として二軸延伸された市販のＰＥＴフィルムを使用した他は、実施例と同様にして両面粘着テープを作製した。比較例５として、表面にハードコートが施され、二軸延伸された厚み１２０μのＰＥＴフィルム基材と、当該基材の一方の面に形成された第１の粘着剤層とを備えた粘着テープを作製した。

－耐反発性の評価（エッジリフトの測定）－
幅３０ｍｍ、長さ４４ｍｍの大きさに切り取った両面粘着テープの試験片を、直径２０ｍｍの円柱の表面に、長さ方向が周方向と一致するように第１の粘着剤層側から貼り付け、２３℃又は８０℃で２４時間経過した時点での左右の剥がれ部分の長さを測定し、それらの平均値を測定値とした（完全に剥がれた場合の測定値は２２ｍｍ）。測定は、第１及び第２の剥離ライナーを剥がした状態で行った。円柱の材料は、ＳＵＳ、ガラス、ポリカーボネート（ＰＣ）、ＡＢＳ樹脂とした。

－第１の粘着剤層の粘着力測定－
作製された両面粘着フィルムを２５ｍｍ×１５０ｍｍの大きさに切断して試験片とした。試験片の背面に厚さ２５μｍのＰＥＴフィルムを貼り付けた状態で、第１の粘着剤層を被着体に貼り付けて２ｋｇローラーで圧着し、２３℃、相対湿度５０％で１分間放置したもの（初期粘着力）と２４時間放置したもののそれぞれについて、（株）オリエンテック製の万能材料試験機（テンシロンＲＴＣ－１１５０Ａ）を用いて、剥離角度１８０°、剥離速度３００ｍｍ／ｍｉｎの条件で剥離し、粘着力を測定した（ＪＩＳＺ１５２８準拠の方法）。被着体は、ＳＵＳ板、ガラス板、ＰＣ板及びＡＢＳ樹脂板とした。

－引張破断強度及び引張破断歪の測定－
（株）島津製作所製オートグラフ（ＡＧＳ－Ｘ５００Ｎ）を用いて、ＪＩＳＫ７３１１に準拠した方法により、実施例及び比較例で用いられた基材の引張破断強度及び引張破断歪を測定した。試験片の幅は２５ｍｍ、つかみ具間距離は５０ｍｍ、引張速度は２００ｍｍ／ｍｉｎ、測定温度は２３℃、相対湿度５０％とした。

－指紋認証試験－
実施例１１及び比較例１で作製した両面粘着フィルムの第２の剥離ライナーを剥がしてから厚さ３３０μｍの強化ガラス製の表面保護フィルムを第２の粘着剤層に貼り合わせて画面保護部材を作製した。比較例５で作製した厚み１５０μｍの粘着テープについては、そのまま画面保護部材として用いた。次いで、この画面保護部材から第１の剥離ライナーを剥がし、露出させた第１の粘着剤層をＯＰＰＯ社製の携帯電話機の画面に貼り付けた。この携帯電話機は、ディスプレイ内に光学式の指紋認証センサーを備えており、画面下部に指紋が登録された指先を触れることで、画面のロックを解除することができる。画面保護部材を画面に貼り付けた状態で、実際に指紋認証ができるか否かを調べた。

－測定結果－
表３に比較例１、２で作製された両面粘着テープでのエッジリフトの測定結果を示し、表４～６に実施例１～１０で作製された両面粘着テープでのエッジリフトの測定結果を示す。

また、表７、８には、比較例３、４で作製された両面粘着テープにおける粘着力の測定結果を示し、表９～１１には、実施例２、３、５、７、９で作製された両面粘着テープにおける粘着力の測定結果を示す。

実施例１～１０で作製された両面粘着テープでは、いずれの条件でも被着体からの剥がれが見られず、曲面追従性が良好であることが確認できた。中でも、実施例２、４、８では、第２の粘着剤層を１７５μｍまで厚くし、第１の粘着剤層を微粘着タイプにしているにも関わらず、２４時間経過後に全く剥がれが見られなかった。

これに対し、比較例１、２で作製された両面粘着テープでは、エッジリフトが発生していた。これは、厚み５０μｍの二軸延伸ＰＥＴフィルムを基材として用いたためと考えられる。なお、表９に示す実施例２の測定では、被着体をガラスにした場合とＰＣにした場合にジッピングが発生したため、測定値がやや不明確になっている。

表１２に、実施例３～９で用いられた基材（キャスト製法により作製されたアクリルフィルム）及び比較例１～４で用いられた基材（二軸延伸ＰＥＴフィルム）の引張破断強度と引張破断歪の測定結果を示す。

表１２に示すように、実施例で用いられる基材の引張破断強度は、比較例で用いられる基材の引張破断強度よりも著しく小さいことが確認された。また、ＰＥＴフィルムではＭＤ方向とＴＤ方向とで引張破断強度と引張破断歪がそれぞれ異なっているのに対し、アクリルフィルムでは、ＭＤ方向とＴＤ方向とで引張破断強度及び引張破断歪の差がほとんど見られないことが確認できた。

表１３には、指紋認証試験の結果を示す。

この試験において、速やか（指が触れてから約０．７秒以内）に指紋認証ができた場合の評価をＡ、指紋認証が遅延するか、複数回指が触れなければ認証されない場合を評価Ｂ、指紋認証ができない場合を評価Ｃとした。この試験の結果、表１３に示すように、実施例１で作製された両面粘着テープを用いた画面保護部材では、速やかな指紋認証が可能となるのに対し、比較例１で作製された両面粘着テープを用いた画面保護部材では、指紋認証に遅延を来すことが確認できた。また、比較例５で作製された粘着フィルムを画面保護部材として用いた場合には、全体の厚みが１５０μｍであっても指紋認証の遅延が見られたが、実施例１１で作製された両面テープを用いた画面保護部材では、全体の厚みが４８０μｍと厚いのにも関わらず、指紋認証の遅延を生じさせないことが確認できた。

本明細書に開示された両面粘着テープは、指紋認証機能を有する携帯機器や、高品質の画像表示が要求される医療用モニターを始めとして、種々の電子機器のディスプレイの画面保護に有用である。

１基材
３第１の粘着剤層
５第２の粘着剤層
７第１の剥離ライナー
９第２の剥離ライナー
１０両面粘着テープ
１５表面保護フィルム（フィルム材）
２０画面保護部材

Claims

無延伸のアクリル樹脂からなる基材と、
前記基材の一方の面に接して設けられ、シリコーン系粘着剤の硬化物により形成された第１の粘着剤層と、
前記基材の他方の面に接して設けられ、前記第１の粘着剤層とは異なる組成の粘着剤の硬化物により形成された第２の粘着剤層とを備え、
一部又は全体が曲面である部材に貼り付けられ、
前記基材の厚みは、５μｍより大きく６０μｍ以下であり、
ＡＢＳにより形成された直径２０ｍｍの円柱を被着体として、幅３０ｍｍで巻き付け方向の長さが４４ｍｍの試験片を貼り付けて行うエッジリフト試験を行う場合、８０℃で２４時間経過した時の値が５ｍｍ以下である、
画面保護用両面粘着テープ。
請求項１に記載の画面保護用両面粘着テープにおいて、
試験片幅を２５ｍｍとした場合の前記基材の縦方向及び横方向の引張破断強度が１０ＭＰａ以上５０ＭＰａ以下である、画面保護用両面粘着テープ。
請求項１又は２に記載の画面保護用両面粘着テープにおいて、
前記基材の縦方向の引張破断強度Ａと横方向の引張破断強度Ｂとの差（Ａ－Ｂ）は、ＡとＢの平均値に対して±１０％以内にある、画面保護用両面粘着テープ。
請求項１に記載の画面保護用両面粘着テープと、
前記第１の粘着剤層の前記基材とは反対側の面に貼付され、ガラス又は樹脂により形成されたフィルム材とを備えている画面保護部材。