JPWO2017061549A1 - タッチパネル用層間充填材料及びタッチパネル積層体 - Google Patents

Abstract

本発明は、携帯情報端末の製造等においてタッチパネルと他の部材との層間又はタッチパネルを構成する複数の透明導電フィルムの層間を充填するために用いられ、表面保護パネルやガラス基板に割れや破損が生じにくく、かつ、色むらのないタッチパネル積層体を得ることができるタッチパネル用層間充填材料、及び、該タッチパネル用層間充填材料を用いて製造されたタッチパネル積層体を提供することを目的とする。本発明は、タッチパネルと他の部材との層間又は前記タッチパネルを構成する複数の透明導電フィルムの層間、ガラス板と透明導電フィルムの層間、ガラス板とガラス板との層間、ガラス板と偏光フィルムとの層間、基板とガラス板との層間、基板と透明導電フィルムとの層間、基板と偏光フィルムとの層間を充填するために用いられるタッチパネル用層間充填材料であって、ポリビニルアセタールと可塑剤を含有し、２５℃での２分後残留応力Ｋｐａ（２５℃、２ｍｉｎ）が３００ｋＰａ以下であるタッチパネル用層間充填材料である。

Description

本発明は、携帯情報端末の製造等においてタッチパネルと他の部材との層間又はタッチパネルを構成する複数の透明導電フィルムの層間を充填するために用いられ、表面保護パネルやガラス基板に割れや破損が生じにくく、かつ、色むらのないタッチパネル積層体を得ることができるタッチパネル用層間充填材料、及び、該タッチパネル用層間充填材料を用いて製造されたタッチパネル積層体に関する。

タッチパネルは様々な分野で用いられており、例えば、スマートフォン、タブレット等の携帯情報端末においては、ガラス等からなる表面保護パネルの下にタッチパネルが配置されており、続いて、偏光フィルム、ディスプレイがこの順で設けられている。
このような携帯情報端末においては、表面保護パネルとタッチパネルとの層間、及び、タッチパネルと偏光フィルムとの層間を、空気と比較してこれらの部材との屈折率差が小さい充填材料で埋めることにより、表示画面の透明性、輝度、コントラスト等を改善し、視認性を向上させることが行われている。

タッチパネル用層間充填材料としては、透明性、粘着性、塗工性等の観点から、アクリル系粘着剤が多用されている（例えば、特許文献１）。
しかしながら、アクリル系粘着剤を層間充填材料として用いて製造したタッチパネル積層体は、表面保護パネルやガラス基板に割れや破損が生じやすいという問題があった。特に、近年の携帯情報端末の小型化、薄型化又は軽量化に伴って、表面保護パネルやガラス基板、充填材料の薄化が進んでいる。このような薄いタッチパネル積層体では、いっそう割れや破損が生じやすくなる。

特開２０１１−７４３０８号公報

本発明者は、タッチパネルに衝撃が加わったときに、表面保護パネルやガラス基板に割れや破損が生じる原因について詳しく検討した。そもそもタッチパネルに採用される表面保護パネルやガラス基板は、極めて高強度であって、落下時の衝撃程度では割れや破損は生じにくい。本発明者らは、鋭意検討の結果、従来のアクリル粘着剤からなるタッチパネル用層間充填材料では、強靭性や曲げ剛性が低く、衝撃に対してタッチパネル用層間充填材料が変形することにより、表面保護パネルやガラス基板にたわみが発生し、該たわみにより表面保護パネルやガラス基板に割れや破損が生じることを見出した。本発明者らは、高架橋等により高弾性率を発揮できるアクリル系粘着剤を用いることも検討したが、弾性率を高めたアクリル系粘着剤は、ガラスに対する接着力が悪化したり、硬化時の硬化収縮が大きくなってしまったりするという問題があった。

これに対して本発明者らは、従来多用されてきたアクリル系粘着剤に代わる材料として、ポリビニルアセタールをタッチパネル用層間充填材料に用いることを検討した。ポリビニルアセタールは、強靭性や曲げ剛性が高いことに加え、ガラス等に対する接着性も高いという優れた性質を有する。従って、ポリビニルアセタールを層間充填材料として用いれば、表面保護パネルやガラス基板に割れや破損が生じるのを防止することができる。また、万一落下等の衝撃により携帯情報端末が破損した場合でも、ガラス等の破片の飛散を抑制する効果も期待できる。しかしながら、ポリビニルアセタールを含有するタッチパネル用層間充填材料を用いたタッチパネル積層体では、画像の一部に色むら（黄変）が認められることがあるという問題があった。

本発明は、上記現状に鑑み、携帯情報端末の製造等においてタッチパネルと他の部材との層間又はタッチパネルを構成する複数の透明導電フィルムの層間を充填するために用いられ、表面保護パネルやガラス基板に割れや破損が生じにくく、かつ、色むらのないタッチパネル積層体を得ることができるタッチパネル用層間充填材料、及び、該タッチパネル用層間充填材料を用いて製造されたタッチパネル積層体を提供することを目的とする。

本発明は、タッチパネルと他の部材との層間又は前記タッチパネルを構成する複数の透明導電フィルムの層間、ガラス板と透明導電フィルムの層間、ガラス板とガラス板との層間、ガラス板と偏光フィルムとの層間、基板とガラス板との層間、基板と透明導電フィルムとの層間、基板と偏光フィルムとの層間を充填するために用いられるタッチパネル用層間充填材料であって、ポリビニルアセタールと可塑剤を含有し、２５℃での２分後残留応力Ｋｐａ（２５℃、２ｍｉｎ）が３００ｋＰａ以下であるタッチパネル用層間充填材料である。
以下に本発明を詳述する。

本発明者らは、ポリビニルアセタールを含有するタッチパネル用層間充填材料として用いたタッチパネル積層体において、画像に色むら（黄変）が発生する原因について検討した。
ポリビニルアセタールを含有するタッチパネル用層間充填材料は、常温における強靭性や曲げ剛性が高いことから、表面保護パネルやガラス基板に割れや破損が発生するのを防止することができる。一方、このような硬いポリビニルアセタールを用いた場合には、タッチパネル積層体の製造時に加えられた応力がタッチパネル用層間充填材料に残留しやすくなる。通常のタッチパネル積層体の製造では、例えば、表面保護パネルとタッチパネルとの層間にタッチパネル用層間充填材料を挟持し、７５℃で２秒間のプレラミネーション工程を行った後、真空下で２５℃、２分間又は７５℃、２分間ラミネーション工程を行い、更にその後７５℃、３０分間オートクレーブ工程を行う。これらの工程においては、タッチパネル用層間充填材料には応力がかかる。一方、貼り合わせられる基板等には、加飾印刷部段差や配線段差があることから、該段差部分において応力が不均一となる。本発明者らは、このような不均一な応力がタッチパネル用層間充填材料中に残留したときに、該応力によって液晶の一部に歪みが発生することが、色むら（黄変）の原因となっていることを見出した。なかでも、２５℃において加えられた応力は、特に大きな歪みとなってタッチパネル用層間充填材料に残留すると思われる。
そして本発明者らは、更に鋭意検討の結果、ポリビニルアセタールと可塑剤を含有するタッチパネル用層間充填材料において、２５℃での２分後残留応力Ｋｐａ（２５℃、２ｍｉｎ）を一定以下とすることにより、得られるタッチパネル積層体に色むら（黄変）が発生するのを防止できることを見出し、本発明を完成した。

本発明のタッチパネル用層間充填材料は、タッチパネルと他の部材との層間又はタッチパネルを構成する複数の透明導電フィルムの層間を充填するために用いられるものである。上記他の部材は特に限定されないが、表面保護パネル（例えば、ガラス板、ポリカーボネート板、アクリル板）、偏光フィルムが好ましい。即ち、本発明のタッチパネル用層間充填材料は、表面保護パネルとタッチパネルとの層間、及び／又は、タッチパネルと偏光フィルムとの層間を充填するために用いられることが好ましい。

本発明のタッチパネル用層間充填材料は、２５℃での２分後残留応力Ｋｐａ（２５℃、２ｍｉｎ）が３００ｋＰａ以下である。２５℃での２分後残留応力Ｋｐａをこのような範囲に制御することにより、得られるタッチパネル積層体に色むら（黄変）が発生するのを防止できることができる。上記２５℃での２分後残留応力Ｋｐａ（２５℃、２ｍｉｎ）は２４０ｋＰａ以下であることが好ましく、２００ｋＰａ以下であることがより好ましい。

本発明のタッチパネル用層間充填材料は、２５℃での２分後応力緩和率が７５％以上であることが好ましい。これにより、得られるタッチパネル積層体に色むら（黄変）が発生するのをより防止できることができる。上記２５℃での２分後応力緩和率は８０％以上であることがより好ましく、９０％以上であることが更に好ましい。

上記２５℃での２分後残留応力Ｋｐａ（２５℃、２ｍｉｎ）はＪＩＳ Ｋ ６２６３：２００４に準拠して測定することができる。
具体的には例えば、短冊状（初期寸法：１０ｍｍ幅×約１００ｍｍ長×厚さ約０．２ｍｍ（厚さは試料毎に計測））の測定試料を準備し、該測定試料を初期チャック間隔５０ｍｍでチャック間に固定して、２５℃の恒温層に投入し、温度が安定した後、テンシロンＲＴＣ（オリエンテック社製）等を用いて５００ｍｍ／ｍｉｎの速度で５ｍｍ引っ張った後クロスヘッドが停止するように設定し、引張開始から０．５秒毎に応力を収集し、最大応力、引張開始後２分後のデータを読み取る。２５℃での２分後応力緩和率は、２分後応力を最大応力で除した値を１から引いて、１００分率で表したものである。

本発明のタッチパネル用層間充填材料は、ポリビニルアセタールと可塑剤を含有する。ポリビニルアセタールの種類と可塑剤の含有量を調整することにより、上記２５℃での２分後残留応力Ｋｐａ（２５℃、２ｍｉｎ）を所期の範囲に調整することができる。

上記ポリビニルアセタールは、例えば、ポリ酢酸ビニルを鹸化することにより得られたポリビニルアルコールを、触媒存在下でアルデヒドによりアセタール化することにより調製することができる。上記ポリビニルアルコールの鹸化度は特に限定されないが、一般に７０〜９９．９モル％の範囲内にあり、鹸化度７０〜９９．８モル％が好ましく、８０〜９９．８モル％がより好ましい。
上記ポリビニルアルコールを触媒存在下でアルデヒドによりアセタール化する際には、上記ポリビニルアルコールを含む溶液を用いてもよい。上記ポリビニルアルコールを含む溶液に用いられる溶媒として、例えば、水等が挙げられる。

上記アルデヒドは特に限定されないが、一般的には、炭素数が１〜１０のアルデヒドが好適に用いられる。
上記炭素数が１〜１０のアルデヒドは特に限定されず、直鎖状のアルデヒドであってもよいし、分枝状のアルデヒドであってもよく、例えば、ｎ−ブチルアルデヒド、イソブチルアルデヒド、ｎ−バレルアルデヒド、２−エチルブチルアルデヒド、ｎ−ヘキシルアルデヒド、ｎ−オクチルアルデヒド、ｎ−ノニルアルデヒド、ｎ−デシルアルデヒド、ホルムアルデヒド、アセトアルデヒド、ベンズアルデヒド等が挙げられる。なかでも、ｎ−ブチルアルデヒド、ｎ−ヘキシルアルデヒド、ｎ−バレルアルデヒドが好ましく、ｎ−ブチルアルデヒドがより好ましい。これらのアルデヒドは単独で用いられてもよく、２種以上を併用してもよい。
即ち、上記ポリビニルアセタールは、ポリビニルブチラール（上記アルデヒドがｎ−ブチルアルデヒドである場合、上記ポリビニルアセタールをポリビニルブチラールという）を含有することが好ましい。上記ポリビニルブチラールを用いることにより、タッチパネル用層間充填材料のガラスに対する接着力が適切に発現し、耐光性、耐候性等が向上する。また、必要に応じて２種以上のポリビニルアセタールを併用してもよい。

上記ポリビニルアセタールの平均重合度は、残留応力を低くする観点から、２０００以下であることが好ましい。上記ポリビニルアセタールの平均重合度が２０００以下であると、可塑剤の含有量の調整や、後述する反応性希釈剤との併用等により、得られるタッチパネル用層間充填材料の残留応力を所期の範囲に制御することができる。上記ポリビニルアセタールの平均重合度のより好ましい上限は１８００、更に好ましい上限は１５００、特に好ましい上限は９００である。上記ポリビニルアセタールの平均重合度の下限については特に限定されないが、充分な強靭性や曲げ剛性を確保して、表面保護パネルやガラス基板に割れや破損が生じにくくする観点から、２００以上であることが好ましく、５００以上であることがより好ましい。
本明細書においてポリビニルアセタールの平均重合度は、ＪＩＳ Ｋ６７２８：１９７７年に記載の方法に基づいて測定した粘度平均重合度をいう。ポリビニルアセタール樹脂が２種以上のポリビニルアセタール樹脂の混合物である場合は、混合後のポリビニルアセタール樹脂全体の見掛け上の粘度平均重合度を意味する。
また、ポリビニルアセタールの平均重合度は、ポリビニルアセタールの製造に用いられるポリビニルアルコールの平均重合度に等しい。つまり、ポリビニルアルコール樹脂と、そのポリビニルアルコール樹脂をアセタール化して得られるポリビニルアセタール樹脂とは、重合度が等しい。
本明細書においてポリビニルアルコールの平均重合度は、ＪＩＳ Ｋ６７２６：１９９４年に基づき求められる粘度平均重合度を意味する。ポリビニルアルコール樹脂として２種以上のポリビニルアルコール樹脂を混合して用いる場合は、混合後のポリビニルアルコール樹脂全体の見掛け上の粘度平均重合度をいう。

上記ポリビニルアセタールの水酸基の含有率（水酸基量）の好ましい下限は１６モル％、好ましい上限は４５モル％である。上記水酸基量が１６モル％以上であれば、タッチパネル用層間充填材料のガラスに対する接着力が向上する。上記水酸基量が４５モル％以下であれば、耐湿性や耐候性が向上する。上記水酸基量のより好ましい下限は１８モル％、更に好ましい下限は２０モル％、特に好ましい下限は２２モル％であり、より好ましい上限は４０モル％、更に好ましい上限は３８モル％、更により好ましい上限は３６モル％、特に好ましい上限は３５モル％である。
なお、ポリビニルアセタールの水酸基量は、水酸基が結合しているエチレン基量を、主鎖の全エチレン基量で除算して求めたモル分率を百分率（モル％）で表した値である。水酸基が結合しているエチレン基量は、例えば、ＪＩＳ Ｋ６７２８「ポリビニルブチラール試験方法」に準拠した方法により求めることができる。

上記ポリビニルアセタールのアセチル化度（アセチル基量）の好ましい下限は０．１モル％、好ましい上限は３０モル％である。上記アセチル基量が０．１モル％以上であれば、上記反応性希釈剤との相溶性が高くなる。上記アセチル基量が３０モル％以下であれば、上記ポリビニルアセタールの耐湿性が向上する。また、上記アセチル基量が３０モル％を超えると、上記ポリビニルアセタールを製造する際の反応効率が低下することがある。上記アセチル基量のより好ましい下限は０．２モル％、更に好ましい下限は０．３モル％であり、より好ましい上限は２４モル％、更に好ましい上限は２０モル％、更により好ましい上限は１９．５モル％、特に好ましい上限は１５モル％である。
なお、ポリビニルアセタールのアセチル基量は、主鎖の全エチレン基量から、アセタール基が結合しているエチレン基量と、水酸基が結合しているエチレン基量とを差し引いた値を、主鎖の全エチレン基量で除算して求めたモル分率を百分率（モル％）で表した値である。アセタール基が結合しているエチレン基量は、例えば、ＪＩＳ Ｋ６７２８「ポリビニルブチラール試験方法」に準拠して測定できる。

上記ポリビニルアセタールのアセチル基量を上記範囲に調整する方法として、例えば、上記ポリビニルアルコールの鹸化度を調整する方法が挙げられる。即ち、上記ポリビニルアセタールのアセチル基量は、上記ポリビニルアルコールの鹸化度に依存するものであり、鹸化度が低いポリビニルアルコールを用いれば上記ポリビニルアセタールのアセチル基量は大きくなり、鹸化度が高いポリビニルアルコールを用いれば上記ポリビニルアセタールのアセチル基量は小さくなる。

上記ポリビニルアセタールのアセタール化度の好ましい下限は５０モル％、好ましい上限は８５モル％である。上記アセタール化度が５０モル％以上であれば、上記反応性希釈剤との相溶性が高くなる。上記アセタール化度が８５モル％以下であれば、上記ポリビニルアセタールを製造するために必要な反応時間を短縮できる。上記アセタール化度のより好ましい下限は５４モル％、更に好ましい下限は５８モル％、特に好ましい下限は６０モル％である。上記アセタール化度のより好ましい上限は８２モル％、更に好ましい上限は７９モル％、特に好ましい上限は７７モル％である。
なお、ポリビニルアセタールのアセタール化度は、アセタール基が結合しているエチレン基量を、主鎖の全エチレン基量で除算して求めたモル分率を百分率（モル％）で表した値である。アセタール化度は、ＪＩＳ Ｋ６７２８「ポリビニルブチラール試験方法」に準拠した方法により、アセチル基量とビニルアルコール量（水酸基の含有率）とを測定し、得られた測定結果からモル分率を算出し、次いで、１００モル％からアセチル基量とビニルアルコール量とを差し引くことにより算出されうる。

上記ポリビニルアセタールのアセタール化度を調整する方法として、例えば、上記アルデヒドの添加量を調整する方法が挙げられる。上記アルデヒドの添加量を少なくすれば上記ポリビニルアセタールのアセタール化度は低くなり、上記アルデヒドの添加量を多くすれば上記ポリビニルアセタールのアセタール化度は高くなる。

上記可塑剤は特に限定されず、ポリビニルアセタールに用いられる従来公知の可塑剤を用いることができる。上記可塑剤として、例えば、一塩基性有機酸エステル、多塩基性有機酸エステル等の有機酸エステル可塑剤、有機リン酸可塑剤、有機亜リン酸可塑剤等のリン酸可塑剤等が挙げられる。なかでも、有機酸エステル可塑剤が好ましい。これらの可塑剤は単独で用いられてもよく、２種以上を併用してもよい。上記可塑剤は、液状可塑剤であることが好ましい。

上記一塩基性有機酸エステルは特に限定されず、例えば、酪酸、イソ酪酸、カプロン酸、２−エチル酪酸、ヘプチル酸、ｎ−オクチル酸、２−エチルヘキシル酸、ペラルゴン酸（ｎ−ノニル酸）、デシル酸等の一塩基性有機酸と、トリエチレングリコール、テトラエチレングリコール、トリプロピレングリコール等のグリコールとの反応によって得られたグリコールエステル等が挙げられる。
上記多塩基性有機酸エステルは特に限定されず、例えば、アジピン酸、セバシン酸、アゼライン酸等の多塩基性有機酸と、炭素数４〜８の直鎖又は分岐構造を有するアルコールとの反応によって得られたエステル化合物等が挙げられる。

上記有機酸エステル可塑剤は、下記式（１）で表されるジエステル可塑剤であることが好ましい。上記ジエステル可塑剤を用いることにより、タッチパネル用層間充填材料の成形性が向上する。
Ｒ^１−ＣＯ−（−Ｒ^３−Ｏ−）_ｐ−ＣＯ−Ｒ^２ （１）
式（１）中、Ｒ^１及びＲ^２はそれぞれ炭素数５〜１０（好ましくは炭素数６〜１０）の有機基を表し、Ｒ^３はエチレン基、イソプロピレン基又はｎ−プロピレン基を表し、ｐは３〜１０の整数を表す。

上記有機酸エステル可塑剤は、具体的には例えば、トリエチレングリコール−ジ−２−エチルブチレート、トリエチレングリコール−ジ−２−エチルヘキサノエート、トリエチレングリコールジカプリレート、トリエチレングリコールジ−ｎ−オクタノエート、トリエチレングリコール−ジ−ｎ−ヘプタノエート、テトラエチレングリコール−ジ−ｎ−ヘプタノエート、テトラエチレングリコール−ジ−２−エチルヘキサノエート、ジブチルセバケート、ジオクチルアゼレート、ジブチルカルビトールアジペート、エチレングリコールジ−２−エチルブチレート、１，３−プロピレングリコールジ−２−エチルブチレート、１，４−ブチレングリコールジ−２−エチルブチレート、ジエチレングリコール−ジ−２−エチルブチレート、ジエチレングリコール−ジ−２−エチルヘキサノエート、ジプロピレングリコールジ−２−エチルブチレート、トリエチレングリコールジ−２−エチルペンタノエート、テトラエチレングリコール−ジ−２−エチルブチレート、ジエチレングリコールジカプリエート、ジヘキシルアジペート、ジオクチルアジペート、ヘキシルシクロヘキシルアジペート、ジイソノニルアジペート、ヘプチルノニルアジペート、油変性セバシン酸アルキド、リン酸エステルとアジピン酸エステルとの混合物、炭素数４〜９のアルキルアルコール及び炭素数４〜９の環状アルコールから作製された混合型アジピン酸エステル等が挙げられる。

上記有機リン酸可塑剤は特に限定されず、例えば、トリブトキシエチルホスフェート、イソデシルフェニルホスフェート、トリイソプロピルホスフェート等が挙げられる。

上記可塑剤のなかでも、ジヘキシルアジペート（ＤＨＡ）、トリエチレングリコール−ジ−２−エチルヘキサノエート（３ＧＯ）、テトラエチレングリコール−ジ−２−エチルヘキサノエート（４ＧＯ）、トリエチレングリコール−ジ−２−エチルブチレート（３ＧＨ）、テトラエチレングリコール−ジ−２−エチルブチレート（４ＧＨ）、テトラエチレングリコール−ジ−ｎ−ヘプタノエート（４Ｇ７）及びトリエチレングリコール−ジ−ｎ−ヘプタノエート（３Ｇ７）からなる群より選択される少なくとも１種が好ましく、トリエチレングリコール−ジ−２−エチルブチレート、トリエチレングリコール−ジ−ｎ−ヘプタノエート（３Ｇ７）、トリエチレングリコール−ジ−２−エチルヘキサノエート（３ＧＯ）がより好ましく、トリエチレングリコール−ジ−２−エチルヘキサノエートが更に好ましい。

上記可塑剤の含有量は特に限定されないが、上記ポリビニルアセタール１００重量部に対する好ましい下限は１０重量部、好ましい上限は７５重量部である。上記可塑剤の含有量をこの範囲とすることにより、得られるタッチパネル用層間充填材料の残留応力を所期の範囲に調整することができる。上記可塑剤の含有量のより好ましい下限は１５重量部、より好ましい上限は４０重量部である。

本発明のタッチパネル用層間充填材料は、更に、反応性希釈剤と光重合開始剤を含有することが好ましい。反応性希釈剤と光重合開始剤を含有するタッチパネル用層間充填材料に光を照射すると、反応性希釈剤が反応して架橋、硬化し、タッチパネル用層間充填材料の貯蔵弾性率Ｇ’が上昇する。この反応を利用することにより、更に容易にタッチパネル用層間充填材料の残留応力を所期の範囲に調整することができる。即ち、反応性希釈剤と光重合開始剤を含有するタッチパネル用層間充填材料を、光を照射しない状態で７０℃程度に加熱しながら圧着することより、加飾印刷部段差や配線段差にも充分に追従して、段差部分に不均一な応力が残存するのを防止することができる。次いで、光を照射して反応性希釈剤を反応させて架橋、硬化させることにより、タッチパネル用層間充填材料全体の強靭性や曲げ剛性を向上させて、表面保護パネルやガラス基板に割れや破損が生じるのを防止することができる。更に、光照射により反応した反応性希釈剤は、残留したり、ブリードアウトしたりすることもない。

本明細書において反応性希釈剤とは、上記ポリビニルアセタールと相溶することができ、光を照射することにより反応性希釈剤間で反応して架橋、硬化させることができる剤を意味する。
上記反応性希釈剤としては、例えば、（メタ）アクリルモノマーや（メタ）アクリルオリゴマー等の（メタ）アクリル系反応性希釈剤や、エポキシモノマー、エポキシオリゴマー等のエポキシ系反応性希釈剤や、アルコキシシランモノマー、アルコキシシランオリゴマー等のシリコーン系反応性希釈剤等が挙げられる。これらの反応性希釈剤は１種を用いてもよく、２種以上を併用してもよい。なかでも、上記ポリビニルアセタールとの相溶が高く、かつ、光重合開始剤と組み合わせることにより容易に架橋、硬化させることができることから、（メタ）アクリル系反応性希釈剤が好適である。

上記（メタ）アクリルモノマーとしては、単官能、２官能又は３官能以上の（メタ）アクリルモノマーを用いることができる。
上記単官能（メタ）アクリルモノマーとしては、例えば、メチル（メタ）アクリレート、エチル（メタ）アクリレート、プロピル（メタ）アクリレート、ブチル（メタ）アクリレート、２−ヒドロキシエチル（メタ）アクリレート、ジエチレングリコールモノエチルエーテル（メタ）アクリレート、イソボロニル（メタ）アクリレート、３−メトキシブチル（メタ）アクリレート、２−アクリロイルオキシエチル−２−ヒドロキシプロピルフタレート、２−メタクロイルオキシエチル−２−ヒドロキシルプロピルフタレート等が挙げられる。

上記２官能（メタ）アクリルモノマーとしては、例えば、エチレングリコールジ（メタ）アクリレート、ジエチレングリコールジ（メタ）アクリレート、テトラエチレングリコールジ（メタ）アクリレート、１，６−ヘキサンジオールジメタクリレート、１，９−ノナンジオールジアクリレート、ポリテトラメチレングリコールジ（メタ）アクリレート、ネオペンチルグリコールジ（メタ）アクリレート、１，３−ブチレングリコールジ（メタ）アクリレート、２，２−ビス［４−（メタクリロキシエトキシ）フェニル］プロパンジ（メタ）アクリレート等が挙げられる。

上記３官能以上の（メタ）アクリルモノマーとしては、例えは、トリメチロールプロパントリアクリレート、ペンタエリスリトールトリアクリレート、ペンタエリスリトールトリメタクリレート、ペンタエリスリトールテトラメタクリレート、ジペンタエリスリトールペンタアクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート、トリ（２−アクリロイルオキシエチル）フォスフェート、テトラメチロールメタントリ（メタ）アクリレート、テトラメチロールプロパンテトラ（メタ）アクリレート、トリアリルイソシアヌレート及びその誘導体等が挙げられる。

上記（メタ）アクリルモノマーは、単独で用いられてもよく、２種以上が併用されてもよい。なかでも、上記ポリビニルアセタールとの相溶性に特に優れることから単官能（メタ）アクリルモノマーが好適である。より具体的には、メチル（メタ）アクリレート、エチル（メタ）アクリレート、プロピル（メタ）アクリレート、ブチル（メタ）アクリレート、アクリル酸２ヒドロキシエチル等が好適である。

上記（メタ）アクリルオリゴマーとしては、上記（メタ）アクリルモノマーが複数個結合したものが挙げられる。なかでも、上記ポリビニルアセタールとの相溶性に特に優れることから、上記アクリルモノマーからなる（メタ）アクリルオリゴマーが好適である。

上記エポキシモノマーとしては、例えば、ビスフェノールＡ系、ビスフェノールＦ系、ビスフェノールＡＤ系、ブロム含有ビスフェノールＡ系、フェノールノボラック系、クレゾールノボラック系、ポリフェノール系、直鎖脂肪族系、ブタジエン系、ウレタン等のグリシジルエステル型エポキシモノマーや、ヘキサヒドロフタル酸グリシジルエステル、ダイマー型グリシジルエステル、芳香族系、環状脂肪族系等の脂肪族グリシジルエステル型のエポキシモノマーや、ビスフェノール系、エステル系、高分子量エーテルエステル系、エーテルエステル系、ブロム系ノボラック系等のメチル置換型エポキシモノマーや、複素環型のエポキシモノマーや、トリグリシジルイソシアヌレート、テトラグリシジルジアミノジフェニルメタン等のグリシジルアミン型のエポキシモノマーや、エポキシ化ポリブタジエン、エポキシ大豆油等の線状脂肪族型エポキシモノマーや、環状脂肪族型エポキシモノマー、ナフタレン系ノボラック型エポキシモノマーや、ジグリシジルオキシナフタレン型エポキシモノマー等が挙げられる。
上記エポキシオリゴマーとしては、上記エポシキモノマーが複数個結合したものが挙げられる。なかでも、上記エポキシモノマーからなるエポキシオリゴマーが好適である。

上記アルコキシシランモノマーとしては、例えば、メチルトリメトキシシラン、ジメチルジメトキシシラン、フェニルトリメトキキシラン、メチルトリエトキシシラン、ジメチルジエトキシシラン、フェニルトリエトキシシラン、ｎ−プロピルトリメトキシシラン、ｎ−プロピルトリエトキシシラン、ヘキシルトリメトキシシラン、ヘキシルトリエトキシシラン、オクチルトリメトキシシラン、デシルトリメトキシシラン、１，６−ビス（トリメトキシシリル）ヘキサン等が挙げられる。
上記アルコキシシランオリゴマーとしては、上記アルコキシシランモノマーが複数個結合したものが挙げられる。なかでも、上記アルコキシシランモノマーからなるアルコキシシランオリゴマーが好適である。

本発明のタッチパネル用層間充填材料における上記反応性希釈剤の含有量は特に限定されないが、上記ポリビニルアセタール１００重量部に対する好ましい下限は０．１重量部、好ましい上限は３０重量部である。上記反応性希釈剤の含有量がこの範囲内であると、上記反応性希釈剤を反応させる前のタッチパネル用層間充填材料の残留応力を所期の範囲に調整することが容易となる。上記反応性希釈剤の含有量のより好ましい下限は１重量部、より好ましい上限は２０重量部であり、更に好ましい下限は２重量部、更に好ましい上限は１５重量部であり、特に好ましい下限は３重量部、特に好ましい上限は１０重量部である。

上記光重合開始剤としては、上記反応性希釈剤の種類にあわせて適宜選択すればよい。例えば、上記反応性希釈剤として（メタ）アクリル系反応性希釈剤を用いる場合には、過硫酸塩、有機過酸化物、アゾ化合物等を用いることができる。こられの光重合開始剤は単独で用いてもよく、二種以上を併用してもよい。

本発明のタッチパネル用層間充填材料における上記光重合開始剤の配合量は特に限定されないが、上記反応性希釈剤１００重量部に対する好ましい下限が０．０１重量部、好ましい上限が５重量部である。上記光重合開始剤の配合量をこの範囲内にすると、上記反応性希釈剤を確実かつ短時間で反応させることができ、残留する光重合開始剤のブリードアウト等の問題が生じることもない。上記光重合開始剤の含有量のより好ましい下限は０．１重量部、より好ましい上限は２重量部である。

反応性希釈剤と光重合開始剤を含有するタッチパネル用層間充填材料に光を照射する方法としては特に限定されず、例えば、超高圧水銀灯等の紫外線照射装置を用いて、光を照射する方法が挙げられる。
上記光照射時の光の波長や照度は、上記反応性希釈剤及び光重合開始剤の種類等により適宜設定すればよい。例えば、上記反応性希釈剤として（メタ）アクリル系反応性希釈剤を用い、上記光重合開始剤として反応性希釈剤１００重量部に対し、ベンゾフェノンを０．５〜２重量部用いた場合には、３６５ｎｍの波長の光を２０００〜６０００ｍＪ／ｃｍ^２照射することが好ましい。

本発明のタッチパネル用層間充填材料は、必要に応じて、透明性を損なわない範囲内で、接着力調整剤、粘着付与樹脂、可塑剤、乳化剤、軟化剤、微粒子、充填剤、顔料、染料、シランカップリング剤、酸化防止剤、界面活性剤、ワックス等の公知の添加剤を含有してもよい。

本発明のタッチパネル用層間充填材料の製造方法は特に限定されず、例えば、上記ポリビニルアセタール、反応性希釈剤、光重合開始剤と、必要に応じて添加する添加剤とを混合する方法等が挙げられる。

本発明のタッチパネル用層間充填材料の用途は特に限定されないが、接着（粘着）シートとして種々の用途に用いることができる。具体的には例えば、携帯情報端末（例えば、スマートフォン、タブレット）、ＬＣＤ、ＥＬ、ＰＤＰ等の画像表示パネルを用いた平面型又はフレキシブル画像表示装置（例えば、電子ペーパー、ＰＤＡ、ＴＶ、ゲーム機）等において、表面保護パネルとタッチパネルとの層間、タッチパネルと偏光フィルムとの層間、及び、タッチパネルを構成する複数の透明導電フィルムの層間、ガラス板と透明導電フィルムの層間、ガラス板とガラス板との層間、ガラス板と偏光フィルムとの層間、基板とガラス板との層間、基板と透明導電フィルムとの層間、基板と偏光フィルムとの層間からなる群から選択される少なくとも１種の層間に用いられることが好ましい。本発明のタッチパネル用層間充填材料により、被着体同士を直接接着固定することができる。

図１は、本発明のタッチパネル用層間充填材料の使用方法の一例を模式的に示す断面図である。図１においては、表面保護パネル３とタッチパネル２との層間、及び、タッチパネル２と偏光フィルム４との層間が、本発明のタッチパネル用層間充填材料１で充填されている。
図１においては、表面保護パネル３の裏側にはマスキング等を目的として周縁部に加飾印刷部５が形成されているが、本発明のタッチパネル用層間充填材料１は、このような加飾印刷部５により形成された段差にも、タッチパネル２に形成されている配線の段差（図示しない）にも充分に追従することができる。

表面保護パネルとタッチパネルとの層間、タッチパネルと偏光フィルムとの層間、及び、タッチパネルを構成する複数の透明導電フィルムの層間、ガラス板と透明導電フィルムの層間、ガラス板とガラス板との層間、ガラス板と偏光フィルムとの層間、基板とガラス板との層間、基板と透明導電フィルムとの層間、基板と偏光フィルムとの層間からなる群から選択される少なくとも１種の層間が、本発明のタッチパネル用層間充填材料で充填されているタッチパネル積層体もまた、本発明の１つである。
上記表面保護パネルは特に限定されず、例えば、ガラス板、ポリカーボネート板、アクリル板等の、携帯情報端末、平面型又はフレキシブル画像表示装置等に通常使用されるものを用いることができる。
上記タッチパネルは特に限定されず、例えば、ＩＴＯ膜等の複数の層を有するタッチパネル等の、携帯情報端末、平面型又はフレキシブル画像表示装置等に通常使用されるものを用いることができる。上記タッチパネルの構成は特に限定されず、例えば、アウトセル型、インセル型、オンセル型、カバーガラス一体型、カバーシート一体型等が挙げられる。
上記タッチパネルの方式も特に限定されず、例えば、抵抗膜式、静電容量式、光学式、超音波式等が挙げられる。
上記偏光フィルムとしても特に限定されず、携帯情報端末、平面型又はフレキシブル画像表示装置等に通常使用されるものを用いることができる。

本発明のタッチパネル用層間充填材料を用いて、表面保護パネルとタッチパネルとの層間、タッチパネルと偏光フィルムとの層間、及び、タッチパネルを構成する複数の透明導電フィルムの層間からなる群から選択される少なくとも１種の層間を充填して積層体を製造する方法は特に限定されず、従来公知の方法を用いることができる。

本発明によれば、携帯情報端末の製造等においてタッチパネルと他の部材との層間又はタッチパネルを構成する複数の透明導電フィルムの層間を充填するために用いられ、表面保護パネルやガラス基板に割れや破損が生じにくく、かつ、色むらのないタッチパネル積層体を得ることができるタッチパネル用層間充填材料、及び、該タッチパネル用層間充填材料を用いて製造されたタッチパネル積層体を提供することができる。

本発明のタッチパネル用層間充填材料の使用方法の一例を模式的に示す断面図である。

以下に実施例を挙げて本発明の態様を更に詳しく説明するが、本発明はこれら実施例にのみ限定されるものではない。

＜ポリビニルブチラールの調製＞
攪拌装置を備えた反応機に、イオン交換水２７００ｍＬ、平均重合度１８００、鹸化度９９．３モル％のポリビニルアルコールを３００ｇ投入し、攪拌しながら加熱溶解し、溶液を得た。次に、この溶液に触媒として３５重量％塩酸を、塩酸濃度が０．２重量％となるように添加し、温度を１５℃に調整した後、攪拌しながらｎ−ブチルアルデヒド（ｎ−ＢＡ）２１ｇを添加した。その後、ｎ−ブチルアルデヒド（ｎ−ＢＡ）１４５ｇを添加したところ、白色粒子状のポリビニルブチラール樹脂が析出した。析出してから１５分後に、３５重量％塩酸を、塩酸濃度が１．８重量％になるように添加し、５０℃に加熱し、５０℃で２時間熟成させた。次いで、溶液を冷却し、中和した後、ポリビニルブチラール樹脂を水洗し、乾燥させることにより、ポリビニルブチラール１（ＰＶＢ１）を得た。
得られたＰＶＢ１は、平均重合度１７００、水酸基量３１．３モル％、アセチル基量０．７モル％、ブチラール化度（Ｂｕ化度）６８．０モル％であった。

更に、原料となるポリビニルアルコールを選択し、ブチラール化の条件を整えて、ポリビニルブチラール２（ＰＶＢ２）〜ポリビニルブチラール５（ＰＶＢ５）を調製した。
得られた各ポリビニルブチラールについて、表１に示した。

（実施例１）
ＰＶＢ２の１００．０重量部に対して、可塑剤としてトリエチレングリコール−ジ−２−エチルヘキサノエート（３ＧＯ）２５重量部を添加し、充分に混練してタッチパネル用層間充填材料を得た。

２枚のポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）フィルムの間に配置された型枠（縦２ｃｍ×横１２ｃｍ×厚み０．２ｍｍ）内に、得られたタッチパネル用層間充填材料２ｇを置き、温度１５０℃、プレス圧０ｋｇ／ｃｍ^２で１０分間予熱した後、８０ｋｇ／ｃｍ^２で１５分間、プレスした。次いで、予め２０℃に設定したハンドプレス機に移し、１０ＭＰａで１０分間プレスすることにより冷却した。冷却後、一方のＰＥＴフィルムを剥離し、恒温恒湿室（湿度３０％（±３％）、温度２３℃）で２４時間保管した。得られたシートを切り抜いて、初期寸法が１０ｍｍ幅×約１００ｍｍ長×厚さ約０．２ｍｍの短冊状の測定試料を得た。

得られた測定用試料について、ＪＩＳ Ｋ ６２６３：２００４に準拠する方法により、２５℃での２分後残留応力Ｋｐａ（２５℃、２ｍｉｎ）と、２５℃での２分後応力緩和率を測定した。即ち、測定試料を初期チャック間隔５０ｍｍでチャック間に固定して、２５℃の恒温層に投入し、温度が安定した後、テンシロンＲＴＣ（オリエンテック社製）を用いて５００ｍｍ／ｍｉｎの速度で５ｍｍ引っ張った後クロスヘッドが停止するように設定し、引張開始から０．５秒毎に応力を収集し、最大応力、引張開始後２分後のデータを読み取り、２５℃での２分後残留応力Ｋｐａ（２５℃、２ｍｉｎ）と、２５℃での２分後応力緩和率を求めた。

（実施例２〜６、比較例１）
ポリビニルブチラールの種類及び可塑剤の含有量を表２のようにした以外は、実施例１と同様にしてタッチパネル用層間充填材料を調製し、残留応力及び応力緩和率を測定した。

（実施例７）
ＰＶＢ１の１００重量部に対して、可塑剤としてトリエチレングリコール−ジ−２−エチルヘキサノエート（３ＧＯ）３５重量部、反応性希釈剤としてトリメチロールプロパントリアクリレート（ＴＭＰＡ）３０重量部を添加し、充分に攪拌・混合して混合組成物を得た。この混合組成物に、反応性希釈剤１００重量部に対して、光重合開始剤としてベンゾフェノン（ＢＰ）１重量部を充分に混合してタッチパネル用層間充填材料を得た。
得られたタッチパネル用層間充填材料について、実施例１と同様の方法により残留応力及び応力緩和率を測定した。なお、残留応力及び応力緩和率を測定は、タッチパネル用層間充填材料に光を照射することなく行った。

（実施例８〜１４、比較例２）
組成を表３のようにした以外は、実施例７と同様にしてタッチパネル用層間充填材料を調製し、残留応力及び応力緩和率を測定した。
なお、表３において３ＥＧＡは、トリエチレングリコールジアクリレートを、ＴＭＰＭＡは、トリメチロールプロパントリメタクリレートを表す。

（比較例３）
（１）アクリル共重合体の調製
攪拌機、還流冷却管、温度計、窒素ガス導入口を備えた反応容器に、ｎ−ブチルアクリレート６５．０重量部、メチルメタクリレート２６．０重量部、エチルアクリレート４．０重量部、ヒドロキシエチルアクリレート１．０重量部、アクリル酸４．０重量部と重合開始剤として２，２’−アゾビスイソブチルニトリル０．２重量部とを酢酸エチル１００重量部に溶解し、窒素置換後、８０℃で８時間重合してアクリル共重合体を得た。
得られたアクリル共重合体をテトラヒドロフラン（ＴＨＦ）によって５０倍希釈して得られた希釈液をフィルター（材質：ポリテトラフルオロエチレン、ポア径：０．２μｍ）で濾過し、測定サンプルを調製した。この測定サンプルをゲルパーミエーションクロマトグラフ（Ｗａｔｅｒｓ社製、２６９０ Ｓｅｐａｒａｔｉｏｎｓ Ｍｏｄｅｌ）に供給して、サンプル流量１ミリリットル／ｍｉｎ、カラム温度４０℃の条件でＧＰＣ測定を行い、アクリル共重合体のポリスチレン換算分子量を測定して、重量平均分子量（Ｍｗ）を求めた。得られたアクリル共重合体の重量平均分子量は６５万であった。
カラムとしてはＧＰＣ ＬＦ−８０４（昭和電工社製）を用い、検出器としては示差屈折計を用いた。

（２）タッチパネル用層間充填材料の調製
得られたアクリル共重合体１００重量部を酢酸エチルで希釈し樹脂固形分４５％の粘着剤溶液を得た。上記粘着剤溶液１００重量部に対し、イソシアネート系架橋剤（日本ポリウレタン社製コロネートＬ−４５、固形分４５％）を１重量部添加し１５分攪拌後、厚み５０μｍの離型ＰＥＴフィルムの離型処理面に乾燥後の厚さが２００μｍになるように塗工して、８０℃で１５分間乾燥した。更に得られた粘着剤層の上に、離型処理面が粘着剤層に接するようにして新たに用意した離型ＰＥＴフィルムを重ね合わせて積層体を得た。その後シートを２３℃で５日間養生し、離型ＰＥＴフィルムが両面に貼り付けられたタッチパネル用層間充填材料（厚み２００μｍ）を得た。
得られたタッチパネル用層間充填材料について、実施例１と同様にして残留応力及び応力緩和率を測定した。

（評価）
実施例及び比較例で得られたタッチパネル用層間充填材料について、以下の方法により評価を行った。結果を表２及び表３に示した。
なお、表において、光重合開始剤の部数は反応性希釈剤１００重量部に対する値である。

（１）耐衝撃性の評価
１０ｃｍ×７．０ｃｍ、厚み０．７ｍｍの強化ガラス上に、タッチパネル用層間充填材料を貼付し、さらにタッチパネル用層間充填材料のもう一方の面を、表面にコロナ処理を施した１０ｃｍ×７．０ｃｍ、厚み３ｍｍのポリカーボネート板に貼付し、強化ガラス／タッチパネル用層間充填材料／ポリカーボネート構成体を作製した。この積層体を７５℃、０．５ＭＰａのオートクレーブで３０分処理した。
なお、実施例７〜１１、比較例２については、この構成体に、超高圧水銀灯を用いて、３６５ｎｍの波長の光を４０００ｍＪ／ｃｍ^２照射した。

得られた積層体を、ステンレス製の枠状体（内径６０ｃｍ×９０ｃｍ）に固定し、２３℃の環境下で、その中央部に対して１３３ｇの鉄球を１５５ｃｍの高さから落下させた。落下後の積層体について、割れがなかった場合を「○」、割れがあった場合を「×」と評価した。

（２）色むらの評価
７６ｍｍ×５２ｍｍ、厚み１．１ｍｍの白板ガラス（松浪硝子社製Ｓ９１１２）に、外枠７６ｍｍ×５２ｍｍ、内枠５６ｍｍ×３２ｍｍの額縁状の片面粘着剤を貼付し、厚み２５μｍの段差を形成した。
タッチパネル用層間充填材料を７６ｍｍ×５２ｍｍにカットし、白板ガラスの段差面に貼付し、この構成体を７５℃で２秒間保持するプレラミネーションを行った。その後、液晶モジュール（マイクロソフト社製ＮＥＸＵＳ７用液晶モジュール）の偏光板面に、７５℃、１００Ｐａの条件下で真空ラミネーターを用いて貼付した。更にその後オートクレーブ中で７５℃、０．５ＭＰａの条件で３０分間加熱圧着し、評価サンプルを得た。
得られた評価サンプルにおいて、液晶画面全体が均一な輝度と色度となるように白色点灯させ、得られた積層体を目視にて観察し、段差部分の周辺に色むら（黄変）が認められなかった場合を「○」と、段差部分の周辺に色むら（黄変）が認められた場合を「×」と評価した。更に、段差の高さを３５μｍ、４０μｍと変化させて同様の評価を行った。

（３）接着力の評価
タッチパネル用層間充填材料を２５ｍｍ×１００ｍｍにカットし、ガラスに貼合した。プラズマ処理を施したＰＥＴフィルム（２５ｍｍ×１００ｍｍ）を貼合し、２５℃で真空ラミネートした後、オートクレーブ中で７５℃、０．５ＭＰａ条件で３０分間加熱圧着し、評価サンプルを得た。得られた評価サンプルを用いて、ＪＩＳ Ｋ ６８５４：１９９４年 に準拠して３００ｍｍ／分で１８０°ピール試験を行い、剥離強度を測定した。

本発明によれば、携帯情報端末の製造等においてタッチパネルと他の部材との層間又はタッチパネルを構成する複数の透明導電フィルムの層間を充填するために用いられ、表面保護パネルやガラス基板に割れや破損が生じにくく、かつ、色むらのないタッチパネル積層体を得ることができるタッチパネル用層間充填材料、及び、該タッチパネル用層間充填材料を用いて製造されたタッチパネル積層体を提供することができる。

１ 本発明のタッチパネル用層間充填材料
２ タッチパネル
３ 表面保護パネル
４ 偏光フィルム
５ 加飾印刷部

Claims (9)

1. タッチパネルと他の部材との層間又は前記タッチパネルを構成する複数の透明導電フィルムの層間、ガラス板と透明導電フィルムの層間、ガラス板とガラス板との層間、ガラス板と偏光フィルムとの層間、基板とガラス板との層間、基板と透明導電フィルムとの層間、基板と偏光フィルムとの層間を充填するために用いられるタッチパネル用層間充填材料であって、
   ポリビニルアセタールと可塑剤を含有し、
   ２５℃での２分後残留応力Ｋｐａ（２５℃、２ｍｉｎ）が３００ｋＰａ以下である
   ことを特徴とするタッチパネル用層間充填材料。
2. ２５℃での２分後応力緩和率が７５％以上であることを特徴とする請求項１記載のタッチパネル用層間充填材料。
3. ポリビニルアセタールは、ポリビニルブチラールであることを特徴とする請求項１又は２記載のタッチパネル用層間充填材料。
4. ポリビニルアセタールの平均重合度が２０００以下であることを特徴とする請求項１、２又は３記載のタッチパネル用層間充填材料。
5. ポリビニルアセタール１００重量部に対する可塑剤の含有量が１０〜７５重量部であることを特徴とする請求項１、２、３又は４記載のタッチパネル用層間充填材料。
6. 更に、反応性希釈剤及び光重合開始剤を含有することを特徴とする請求項１、２、３、４又は５記載のタッチパネル用層間充填材料。
7. 反応性希釈剤は、（メタ）アクリル系反応性希釈剤、エポキシ系反応性希釈剤又はシリコーン系反応性希釈剤であることを特徴とする請求項６記載のタッチパネル用層間充填材料。
8. ポリビニルアセタール１００重量部に対する反応性希釈剤の含有量が０．１〜３０重量部であることを特徴とする請求項６又は７記載のタッチパネル用層間充填材料。
9. 表面保護パネルとタッチパネルとの層間、タッチパネルと偏光フィルムとの層間、及び、タッチパネルを構成する複数の透明導電フィルムの層間、ガラス板と透明導電フィルムの層間、ガラス板とガラス板との層間、ガラス板と偏光フィルムとの層間、基板とガラス板との層間、基板と透明導電フィルムとの層間、基板と偏光フィルムとの層間からなる群から選択される少なくとも１種の層間が、請求項１、２、３、４、５、６、７又は８記載のタッチパネル用層間充填材料で充填されていることを特徴とするタッチパネル積層体。
   
   

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