KR20230067697A - 터치 패널용 층간 충전 재료 및 적층체 - Google Patents
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Abstract
본 발명은, 휴대 정보 단말의 제조 등에 있어서 터치 패널과 기타 부재의 층간 또는 터치 패널을 구성하는 복수의 투명 도전 필름의 층간을 충전하기 위해서 사용되고, 층간의 충전시 (첩합시) 의 가식 인쇄부 단차 또는 배선 단차에의 추종성 및 층간의 충전시 (첩합시) 에 혼입된 기포 또는 단차 부근에 남은 기포의 탈포성이 우수하고, 고온 고습 하에 노출된 경우에도 백화되지 않으며, 또한, ITO 막을 열화시키지도 않는 터치 패널용 층간 충전 재료, 및, 그 터치 패널용 층간 충전 재료를 사용하여 제조된 적층체를 제공하는 것을 목적으로 한다. 본 발명은, 터치 패널과 기타 부재의 층간 또는 상기 터치 패널을 구성하는 복수의 투명 도전 필름의 층간을 충전하기 위해서 사용되는 터치 패널용 층간 충전 재료로서, 폴리비닐아세탈, 가소제, 및, 유기산을 함유하고, 상기 가소제는 트리에틸렌글리콜디-2-에틸헥사노에이트, 테트라에틸렌글리콜디-2-에틸헥사노에이트, 트리에틸렌글리콜디-피발레이트 및 디-(2-부톡시에틸)아디페이트로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1 종이고, 상기 유기산은 2-에틸헥실산, 아디프산 및 프탈산으로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1 종인 터치 패널용 층간 충전 재료이다.
Description
본 발명은, 휴대 정보 단말의 제조 등에 있어서 터치 패널과 기타 부재의 층간 또는 터치 패널을 구성하는 복수의 투명 도전 필름의 층간을 충전하기 위해서 사용되고, 층간의 충전시 (첩합 (貼合) 시) 의 가식 (加飾) 인쇄부 단차 또는 배선 단차로의 추종성 및 층간의 충전시 (첩합시) 에 혼입된 기포 또는 단차 부근에 남은 기포의 탈포성이 우수하고, 고온 고습 하에 노출된 경우에도 백화되지 않으며, 또한, ITO 막을 열화시키지도 않는 터치 패널용 층간 충전 재료, 및, 그 터치 패널용 층간 충전 재료를 사용하여 제조된 적층체에 관한 것이다.
터치 패널은 여러 분야에서 사용되고 있는데, 예를 들어, 스마트폰, 태블릿 등의 휴대 정보 단말에 있어서는, 유리 등으로 이루어지는 표면 보호 패널 아래에 터치 패널이 배치되어 있고, 이어서, 편광 필름, 디스플레이가 이 순으로 형성되어 있다.
이와 같은 휴대 정보 단말에 있어서는, 표면 보호 패널과 터치 패널의 층간, 및, 터치 패널과 편광 필름의 층간을, 공기와 비교하여 이들 부재와의 굴절률차가 작은 충전 재료로 메움으로써, 표시 화면의 투명성, 휘도, 콘트라스트 등을 개선하여 시인성을 향상시키는 것이 행해지고 있다.
터치 패널용 층간 충전 재료로는, 투명성, 점착성, 도공성 등의 관점에서 아크릴계 점착제 또는 점착 테이프가 다용되고 있다 (예를 들어, 특허문헌 1).
그러나, 충전 재료로서 아크릴계 점착제 또는 점착 테이프를 첩합했을 경우, 첩합시에 기포의 혼입이 발생되어, 표면 보호 패널과 충전 재료 사이에 기포가 잔존하는 경우가 있어, 시인성 또는 내구성을 저하시키는 문제가 있다. 또, 표면 보호 패널의 이면측에는 마스킹 등을 목적으로 하여 둘레가장자리부에 인쇄부가 형성되어 있고, 이와 같은 인쇄부에 의해서 형성된 단차, 또는 터치 패널에 형성되어 있는 배선 단차의 경계부에 기포가 잔존하여, 시인성 또는 내구성을 저하시키는 것이 문제로 되어 있다. 특히, 최근, 휴대 정보 단말의 소형화, 박형화 또는 경량화에 수반하여 얇은 충전 재료가 요망되고 있고, 종래의 아크릴계 점착제 또는 점착 테이프에서는, 얇기와, 단차에 충분히 추종하여 기포를 잔존시키지 않는 성질 (단차 추종성) 을 양립하는 것은 어려웠다.
본 발명은, 상기 현상황을 감안하여, 휴대 정보 단말의 제조 등에 있어서, 터치 패널과 기타 부재의 층간 또는 터치 패널을 구성하는 복수의 투명 도전 필름의 층간을 충전하기 위해서 사용되고, 층간의 충전시 (첩합시) 의 가식 인쇄부 단차 또는 배선 단차로의 추종성 및 층간의 충전시 (첩합시) 에 혼입된 기포 또는 단차 부근에 남은 기포의 탈포성이 우수하고, 고온 고습 하에 노출된 경우에도 백화되지 않으며, 또한, ITO 막을 열화시키지도 않는 터치 패널용 층간 충전 재료, 및, 그 터치 패널용 층간 충전 재료를 사용하여 제조된 적층체를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은, 터치 패널과 기타 부재의 층간 또는 상기 터치 패널을 구성하는 복수의 투명 도전 필름의 층간을 충전하기 위해서 사용되는 터치 패널용 층간 충전 재료로서, 폴리비닐아세탈, 가소제, 및, 유기산을 함유하고, 상기 가소제는, 트리에틸렌글리콜디-2-에틸헥사노에이트, 테트라에틸렌글리콜디-2-에틸헥사노에이트, 트리에틸렌글리콜디-피발레이트 및 디-(2-부톡시에틸)아디페이트로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1 종이고, 상기 유기산은 2-에틸헥실산, 아디프산 및 프탈산으로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1 종인 터치 패널용 층간 충전 재료이다.
이하에 본 발명을 상세히 서술한다.
본 발명자는, 터치 패널과 기타 부재의 층간을 충전하기 위해서 사용되는 터치 패널용 층간 충전 재료에 대해서, 종래 다용되어 온 아크릴계 점착제에 대신하는 재료로서, 가소화 폴리비닐아세탈을 사용한 시트상의 터치 패널용 층간 충전 재료를 검토하였다. 가소화 폴리비닐아세탈은 상온에서는 택크성이 낮은 점에서, 상온에서의 타발 (打拔) 가공시에는 타발날에 대한 풀의 잔존이 적다. 한편, 가열하면서 압착함으로써, 가식 인쇄부 단차나 배선 단차에도 충분히 추종할 수 있다. 추가로, 만일 낙하 등의 충격에 의해서 휴대 정보 단말이 파손된 경우, 유리 등의 파편의 비산을 억제하는 효과도 기대할 수 있다.
그러나, 가소화 폴리비닐아세탈을 사용한 터치 패널용 층간 충전 재료를 사용한 터치 패널을 고온 고습 하 (예를 들어, 온도 85 ℃, 습도 85 ％) 에 노출시키면, 터치 패널용 층간 충전 재료가 백화되어 투명성이 저하되고, 상온으로 되돌려도 투명성이 회복하지 않는다는 문제가 있었다. 이것은, 첩합면의 측단부로부터 침입한 수분이 터치 패널용 층간 충전 재료에 흡수되고, 상온으로 되돌렸을 때에 결로됨으로써 일어난다고 생각된다.
본 발명자들은 예의 검토한 결과, 터치 패널용 층간 충전 재료에 유기산을 배합함으로써, 고온 고습 하에 노출된 경우에도 백화되는 것을 방지할 수 있는 것을 알아내었다. 그러나, 터치 패널용 층간 충전 재료에 유기산을 배합하면, 그 유기산에 의해서 터치 패널의 ITO 막이 열화되어 버린다는 문제가 발생하였다.
그래서 본 발명자들은 더욱 예의 검토한 결과, 특정 유기산, 즉 2-에틸헥실산, 아디프산 및 프탈산으로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1 종의 유기산을 선택하고, 이것에 특정 가소제, 즉, 트리에틸렌글리콜디-2-에틸헥사노에이트 (3GO), 테트라에틸렌글리콜디-2-에틸헥사노에이트 (4GO), 트리에틸렌글리콜디-피발레이트 (3GT), 및, 디-(2-부톡시에틸)아디페이트 (DBEA) 로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1 종의 가소제를 조합함으로써, 고온 고습 하에 노출된 경우에도 백화되지 않으며, 또한, ITO 막을 열화시키지도 않는 터치 패널용 층간 충전 재료가 얻어지는 것을 알아내고, 본 발명을 완성하였다.
본 발명의 터치 패널용 층간 충전 재료는 폴리비닐아세탈, 가소제, 및, 유기산을 함유한다. 가소제를 첨가하여 가소화한 폴리비닐아세탈은, 아크릴계 점착제에 비해서 상온 (20 ℃ 부근) 에서의 저장 탄성률 및 손실 탄성률이 높고, 상온에서의 타발 가공시에는 타발날에 대한 풀의 잔존이 적다. 한편, 가열 (70 ℃ 부근) 함으로써, 저장 탄성률 및 손실 탄성률이 크게 저하되는 점에서, 가열하면서 압착함으로써, 가식 인쇄부 단차나 배선 단차에도 충분히 추종하여, 단차의 경계부에 잔존하는 기포를 제거할 수 있다.
상기 폴리비닐아세탈은, 예를 들어, 폴리아세트산비닐을 비누화함으로써 얻어진 폴리비닐알코올을, 촉매 존재 하에서 알데히드에 의해서 아세탈화함으로써 조제할 수 있다. 상기 폴리비닐알코올의 비누화도는 특별히 한정되지 않지만, 일반적으로 70 ∼ 99.9 몰％ 의 범위 내에 있고, 비누화도 70 ∼ 99.8 몰％ 가 바람직하고, 80 ∼ 99.8 몰％ 가 보다 바람직하다.
상기 폴리비닐알코올의 평균 중합도는 특별히 한정되지 않지만, 만일 낙하 등의 충격에 의해서 휴대 정보 단말이 파손된 경우, 유리 등의 파편의 비산을 충분히 억제하는 (비산 방지성) 관점에서는 분자량의 큰 폴리비닐아세탈이 바람직하기 때문에, 평균 중합도가 높은 폴리비닐알코올을 사용하는 것이 바람직하다. 상기 폴리비닐알코올의 평균 중합도의 바람직한 하한은 200, 바람직한 상한은 4000 이다. 상기 평균 중합도가 200 미만이면, 상기 가소화 폴리비닐아세탈의 기계적 강도가 저하되어, 휴대 정보 단말이 파손된 경우에 파편의 비산을 충분히 억제할 수 없는 경우가 있다. 상기 평균 중합도가 4000 을 초과하면, 상기 폴리비닐알코올을 아세탈화할 때, 용액 점도가 비정상으로 높아져 아세탈화가 곤란해지는 경우가 있고, 또, 터치 패널용 층간 충전 재료의 성형이 곤란해지는 경우가 있다. 상기 평균 중합도의 보다 바람직한 하한은 600, 보다 바람직한 상한은 3800 이고, 더욱 바람직한 하한은 800, 더욱 바람직한 상한은 3600 이다.
상기 폴리비닐알코올을 촉매 존재 하에서 알데히드에 의해서 아세탈화할 때에는, 상기 폴리비닐알코올을 함유하는 용액을 사용해도 된다. 상기 폴리비닐알코올을 함유하는 용액에 사용되는 용매로서, 예를 들어 물 등을 들 수 있다.
상기 알데히드는 특별히 한정되지 않지만, 일반적으로는 탄소수가 1 ∼ 10 인 알데히드가 바람직하게 사용된다.
상기 탄소수가 1 ∼ 10 인 알데히드는 특별히 한정되지 않고, 직사슬형의 알데히드여도 되고, 분지형의 알데히드여도 되는데, 예를 들어, n-부틸알데히드, 이소부틸알데히드, n-바렐알데히드, 2-에틸부틸알데히드, n-헥실알데히드, n-옥틸알데히드, n-노닐알데히드, n-데실알데히드, 포름알데히드, 아세트알데히드, 벤즈알데히드 등을 들 수 있다. 그 중에서도, n-부틸알데히드, n-헥실알데히드, n-바렐알데히드가 바람직하고, n-부틸알데히드가 보다 바람직하다. 이들 알데히드는 단독으로 사용되어도 되고, 2 종 이상을 병용해도 된다.
즉, 상기 폴리비닐아세탈은, 폴리비닐부티랄 (상기 알데히드가 n-부틸알데히드인 경우, 상기 폴리비닐아세탈을 폴리비닐부티랄이라고 한다) 인 것이 바람직하다. 상기 폴리비닐부티랄을 사용함으로써, 터치 패널용 층간 충전 재료의 유리에 대한 접착력이 적절히 발현되어, 내광성, 내후성 등이 향상된다. 또, 필요에 따라서 2 종 이상의 폴리비닐아세탈을 병용해도 된다.
추종성 및 탈포성이 우수한 점에서, 상기 폴리비닐아세탈은 분자간 가교가 적은 것이 바람직하다. 상기 폴리비닐아세탈의 분자간 가교가 적으면, 상기 폴리비닐아세탈의 분자량, 아세틸기량, 아세탈화도 등이 동일해도, 보다 단차 추종성이 우수한 터치 패널용 층간 충전 재료를 얻을 수 있다. 또한, 상기 폴리비닐아세탈의 분자량이 크면, 보다 우수한 비산 방지성을 얻을 수 있다.
이와 같은 분자간 가교가 적은 폴리비닐아세탈을 얻는 방법으로서, 예를 들어, 인접하는 폴리비닐알코올의 주사슬을 가교시키지 않도록, 상기 알데히드에 의한 아세탈화 반응 전 또는 도중에, 상기 알데히드를 과잉 투입하지 않도록 하는 방법이 바람직하다. 아세탈화에 필요한 양을 초과하여 상기 알데히드를 투입하면, 가교 정도가 높아진다.
상기 폴리비닐아세탈의 수산기 함유율 (수산기량) 의 바람직한 하한은 16 몰％, 바람직한 상한은 45 몰％ 이다. 상기 수산기량이 16 몰％ 이상이면, 터치 패널용 층간 충전 재료의 유리에 대한 접착력이 향상된다. 상기 수산기량이 45 몰％ 이하이면, 상기 폴리비닐아세탈의 유연성이 높아져 취급성이 향상되고, 또, 상기 폴리비닐아세탈과 상기 가소제의 상용성이 높아져, 터치 패널용 층간 충전 재료의 단차 추종성이 향상된다. 상기 수산기량의 보다 바람직한 하한은 18 몰％, 더욱 바람직한 하한은 20 몰％, 특히 바람직한 하한은 22 몰％ 이고, 보다 바람직한 상한은 40 몰％, 더욱 바람직한 상한은 38 몰％, 보다 더 바람직한 상한은 36 몰％, 특히 바람직한 상한은 35 몰％ 이다.
또한, 폴리비닐아세탈의 수산기량은, 수산기가 결합되어 있는 에틸렌기량을, 주사슬의 전체 에틸렌기량으로 나누어 구한 몰분율을 백분율 (몰％) 로 나타낸 값이다. 수산기가 결합되어 있는 에틸렌기량은, 예를 들어, JIS K6728「폴리비닐부티랄 시험 방법」에 준거한 방법에 의해서 구할 수 있다.
상기 폴리비닐아세탈의 아세틸화도 (아세틸기량) 의 바람직한 하한은 0.1 몰％, 바람직한 상한은 30 몰％ 이다. 상기 아세틸기량이 0.1 몰％ 이상이면, 상기 폴리비닐아세탈과 상기 가소제의 상용성이 높아져, 터치 패널용 층간 충전 재료의 단차 추종성이 향상된다. 상기 아세틸기량이 30 몰％ 이하이면, 상기 폴리비닐아세탈의 내습성이 향상된다. 또, 상기 아세틸기량이 30 몰％ 를 초과하면, 상기 폴리비닐아세탈을 제조할 때의 반응 효율이 저하되는 경우가 있다. 상기 아세틸기량의 보다 바람직한 하한은 0.2 몰％, 더욱 바람직한 하한은 0.3 몰％ 이고, 보다 바람직한 상한은 24 몰％, 더욱 바람직한 상한은 20 몰％, 보다 더 바람직한 상한은 19.5 몰％, 특히 바람직한 상한은 15 몰％ 이다.
또한, 폴리비닐아세탈의 아세틸기량은, 주사슬의 전체 에틸렌기량으로부터, 아세탈기가 결합되어 있는 에틸렌기량과, 수산기가 결합되어 있는 에틸렌기량을 뺀 값을, 주사슬의 전체 에틸렌기량으로 나누어 구한 몰분율을 백분율 (몰％) 로 나타낸 값이다. 아세탈기가 결합되어 있는 에틸렌기량은, 예를 들어, JIS K6728「폴리비닐부티랄 시험 방법」에 준거하여 측정할 수 있다.
상기 폴리비닐아세탈의 아세틸기량을 상기 범위로 조정하는 방법으로서, 예를 들어, 상기 폴리비닐알코올의 비누화도를 조정하는 방법을 들 수 있다. 즉, 상기 폴리비닐아세탈의 아세틸기량은, 상기 폴리비닐알코올의 비누화도에 의존하는 것이고, 비누화도가 낮은 폴리비닐알코올을 사용하면 상기 폴리비닐아세탈의 아세틸기량은 커지고, 비누화도가 높은 폴리비닐알코올을 사용하면 상기 폴리비닐아세탈의 아세틸기량은 작아진다.
상기 폴리비닐아세탈의 아세탈화도의 바람직한 하한은 50 몰％, 바람직한 상한은 85 몰％ 이다. 상기 아세탈화도가 50 몰％ 이상이면, 상기 폴리비닐아세탈과 상기 가소제의 상용성이 높아진다. 상기 아세탈화도가 85 몰％ 이하이면, 상기 폴리비닐아세탈을 제조하기 위해서 필요한 반응 시간을 단축할 수 있다. 상기 아세탈화도의 보다 바람직한 하한은 54 몰％, 더욱 바람직한 하한은 58 몰％, 특히 바람직한 하한은 60 몰％ 이다. 상기 아세탈화도의 보다 바람직한 상한은 82 몰％, 더욱 바람직한 상한은 79 몰％, 특히 바람직한 상한은 77 몰％ 이다.
또한, 폴리비닐아세탈의 아세탈화도는, 아세탈기가 결합되어 있는 에틸렌기량을, 주사슬의 전체 에틸렌기량으로 나누어 구한 몰분율을 백분율 (몰％) 로 나타낸 값이다. 아세탈화도는 JIS K6728「폴리비닐부티랄 시험 방법」에 준거한 방법에 의해서, 아세틸기량과 비닐 알코올량 (수산기의 함유율) 을 측정하고, 얻어진 측정 결과로부터 몰분율을 산출하며, 이어서, 100 몰％ 에서 아세틸기량과 비닐 알코올량을 뺌으로써 산출될 수 있다.
상기 폴리비닐아세탈의 아세탈화도를 조정하는 방법으로서, 예를 들어, 상기 알데히드의 첨가량을 조정하는 방법을 들 수 있다. 상기 알데히드의 첨가량을 적게 하면 상기 폴리비닐아세탈의 아세탈화도는 낮아지고, 상기 알데히드의 첨가량을 많게 하면 상기 폴리비닐아세탈의 아세탈화도는 높아진다.
상기 가소제는, 트리에틸렌글리콜디-2-에틸헥사노에이트 (3GO), 테트라에틸렌글리콜디-2-에틸헥사노에이트 (4GO), 트리에틸렌글리콜디-피발레이트 (3GT) 및 디-(2-부톡시에틸)아디페이트 (DBEA) 로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1 종이다. 이들 특정 가소제와 특정 유기산을 병용함으로써, 고온 고습 하에 노출된 경우에도 백화되지 않으며, 또한, ITO 막을 열화시키지도 않는 터치 패널용 층간 충전 재료가 얻어진다. 그 중에서도, 터치 패널용 층간 충전 재료의 단차 추종성이 우수한 점에서, 트리에틸렌글리콜디-2-에틸헥사노에이트 (3GO) 가 바람직하다.
본 발명의 터치 패널용 층간 충전 재료에 있어서의 상기 가소제의 함유량은 특별히 한정되지 않지만, 상기 폴리비닐아세탈 100 중량부에 대한 바람직한 하한은 5 중량부, 바람직한 상한은 75 중량부이다. 상기 함유량이 상기 범위이면, 층간의 충전시 (첩합시) 에 단차에 대한 보다 높은 추종성을 발휘할 수 있음과 함께, 고온 고습 하에 노출된 경우의 백화나 ITO 막의 열화를 보다 효과적으로 방지할 수 있다. 상기 가소제의 함유량이 5 중량부 미만이면, 터치 패널용 층간 충전 재료의 성형성이 저하되는 경우가 있다. 상기 함유량이 75 중량부를 초과하면, 터치 패널용 층간 충전 재료의 투명성이 저하되거나, 상기 가소제가 블리드 아웃되거나 하는 경우가 있다. 상기 가소제의 함유량의 보다 바람직한 하한은 10 중량부, 보다 바람직한 상한은 65 중량부이며, 더욱 바람직한 하한은 15 중량부, 더욱 바람직한 상한은 55 중량부이며, 특히 바람직한 하한은 20 중량부, 특히 바람직한 상한은 45 중량부이다.
본 발명의 터치 패널용 층간 충전 재료에 있어서, 상기 폴리비닐아세탈과 가소제의 합계 함유량은 50 중량％ 이상인 것이 바람직하다. 상기 폴리비닐아세탈과 가소제의 합계 함유량이 50 중량％ 미만이면, 휴대 정보 단말이 파손된 경우에 파편의 비산을 충분히 억제할 수 없기도 하고, 층간의 충전시 (첩합시) 에 단차에 기포가 잔존하거나 하는 경우가 있다. 상기 폴리비닐아세탈과 가소제의 합계 함유량의 보다 바람직한 하한은 60 중량％, 더욱 바람직한 하한은 70 중량％, 특히 바람직한 하한은 80 중량％, 가장 바람직한 하한은 90 중량％ 이다.
상기 유기산은, 2-에틸헥실산, 아디프산 및 프탈산으로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1 종이다. 이들 특정 유기산과 특정 가소제를 병용함으로써, 고온 고습 하에 노출된 경우에도 백화되지 않고, ITO 막을 열화시키지도 않는 터치 패널용 층간 충전 재료가 얻어진다.
본 발명의 터치 패널용 층간 충전 재료에 있어서의 상기 유기산의 함유량은 특별히 한정되지 않지만, 상기 폴리비닐아세탈 100 중량부에 대한 바람직한 하한은 0.01 중량부, 바람직한 상한은 5 중량부이다. 상기 유기산의 함유량이 상기 범위 내이면, 고온 고습 하에 노출된 경우의 백화나 ITO 막의 열화를 보다 효과적으로 방지할 수 있다. 상기 유기산의 함유량이 0.01 중량부 미만이면, 고온 고습 하에서의 백화 방지 효과가 불충분해지는 경우가 있고, 5 중량부를 초과하면, 고온 고습 하에 노출된 경우에 충전 재료와 접촉되어 있는 ITO 막을 열화시키는 경우가 있다. 상기 유기산의 함유량의 보다 바람직한 하한은 0.02 중량부, 보다 바람직한 상한은 3 중량부이며, 더욱 바람직한 하한은 0.03 중량부, 더욱 바람직한 상한은 1 중량부이다.
본 발명의 터치 패널용 층간 충전 재료는, 투명성을 해치지 않고, 본 발명의 효과를 방해하지 않는 범위 내에서, 접착력 조정제, 점착 부여 수지, 가소제, 유화제, 연화제, 미립자, 충전제, 안료, 염료, 실란 커플링제, 산화 방지제, 계면 활성제, 왁스 등의 공지된 첨가제를 함유해도 된다.
본 발명의 터치 패널용 층간 충전 재료의 형상은 특별히 한정되지 않고, 예를 들어, 시트상, 필름상, 액상 (분산액상, 에멀션상) 등을 들 수 있는데, 시트상이 바람직하다. 본 발명의 터치 패널용 층간 충전 재료는, 비록 얇은 충전 재료여도 가식 인쇄부 단차 또는 배선 단차에 충분히 추종하여, 단차의 경계부에 잔존하는 기포를 제거할 수 있다.
본 발명의 터치 패널용 층간 충전 재료가 시트상인 경우의 두께는 특별히 한정되지 않고 용도에 따라서 설정되는데, 바람직한 하한이 5 ㎛, 바람직한 상한이 800 ㎛ 이다. 상기 두께가 5 ㎛ 미만이면, 층간의 충전시 (첩합시) 에 단차에 기포가 잔존하기 쉬워지는 경우가 있다. 상기 두께의 보다 바람직한 하한은 10 ㎛, 보다 바람직한 상한은 400 ㎛ 이고, 더욱 바람직한 하한은 50 ㎛, 더욱 바람직한 상한은 300 ㎛ 이며, 특히 바람직한 하한은 100 ㎛, 특히 바람직한 상한은 200 ㎛ 이다.
본 발명의 터치 패널용 층간 충전 재료의 제조 방법은 특별히 한정되지 않고, 예를 들어 시트상인 경우에는, 상기 폴리비닐아세탈, 가소제 및 유기산과, 필요에 따라서 배합되는 첨가제를 함유하는 조성물을, 압출법, 도공법, 캐스팅법, 캘린더법, 프레스법 등의 통상적인 제막법에 의해서 시트상으로 제막하는 방법을 들 수 있다.
본 발명의 터치 패널용 층간 충전 재료의 용도는 특별히 한정되지 않는데, 예를 들어, 휴대 정보 단말 (예를 들어, 스마트폰, 태블릿), LCD, EL, PDP 등의 화상 표시 패널을 사용한 평면형 또는 플렉시블 화상 표시 장치 (예를 들어, 전자 페이퍼, PDA, TV, 게임기) 등에 있어서, 표면 보호 패널과 터치 패널의 층간, 터치 패널과 편광 필름의 층간, 및, 터치 패널을 구성하는 복수의 투명 도전 필름의 층간으로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1 종의 층간에 사용되는 것이 바람직하다.
도 1 은, 본 발명의 터치 패널용 층간 충전 재료의 사용 방법의 일례를 모식적으로 나타내는 단면도이다. 도 1 에 있어서는, 표면 보호 패널 (3) 과 터치 패널 (2) 의 층간, 및, 터치 패널 (2) 과 편광 필름 (4) 의 층간이, 본 발명의 터치 패널용 층간 충전 재료 (1) 로 충전되어 있다.
도 1 에 있어서는, 표면 보호 패널 (3) 의 이면측에는 마스킹 등을 목적으로 하여 둘레가장자리부에 가식 인쇄부 (5) 가 형성되어 있는데, 본 발명의 터치 패널용 층간 충전 재료 (1) 는, 이와 같은 가식 인쇄부 (5) 에 의해서 형성된 단차에도, 터치 패널 (2) 에 형성되어 있는 배선의 단차 (도시하지 않음) 에도 충분히 추종하여, 층간의 충전시 (첩합시) 에 단차의 경계부에 잔존하는 기포를 제거할 수 있다.
표면 보호 패널과 터치 패널의 층간, 터치 패널과 편광 필름의 층간, 및, 터치 패널을 구성하는 복수의 투명 도전 필름의 층간으로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1 종의 층간이, 본 발명의 터치 패널용 층간 충전 재료로 충전되어 있는 적층체도 또한 본 발명의 하나이다.
상기 표면 보호 패널은 특별히 한정되지 않고, 예를 들어, 유리판, 폴리카보네이트판, 아크릴판 등의, 휴대 정보 단말, 평면형 또는 플렉시블 화상 표시 장치 등에 통상적으로 사용되는 것을 사용할 수 있다.
상기 터치 패널은 특별히 한정되지 않고, 예를 들어, ITO 막 등의 복수의 층을 갖는 터치 패널 등의, 휴대 정보 단말, 평면형 또는 플렉시블 화상 표시 장치 등에 통상적으로 사용되는 것을 사용할 수 있다. 상기 터치 패널의 구성은 특별히 한정되지 않고, 예를 들어, 아웃 셀형, 인 셀형, 온 셀형, 커버 유리 일체형, 커버 시트 일체형 등을 들 수 있다. 상기 터치 패널의 방식도 특별히 한정되지 않고, 예를 들어, 저항막식, 정전 용량식, 광학식, 초음파식 등을 들 수 있다.
상기 편광 필름으로서도 특별히 한정되지 않고, 휴대 정보 단말, 평면형 또는 플렉시블 화상 표시 장치 등에 통상적으로 사용되는 것을 사용할 수 있다.
본 발명의 터치 패널용 층간 충전 재료를 사용하여, 표면 보호 패널과 터치 패널의 층간, 터치 패널과 편광 필름의 층간, 및, 터치 패널을 구성하는 복수의 투명 도전 필름의 층간으로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1 종의 층간을 충전하여 적층체를 제조하는 방법은 특별히 한정되지 않고, 예를 들어, 표면 보호 패널과 터치 패널의 층간, 터치 패널과 편광 필름의 층간, 및, 터치 패널을 구성하는 복수의 투명 도전 필름의 층간에 본 발명의 터치 패널용 층간 충전 재료를 사이에 두고, 70 ℃ 부근에서 예비 가열 압착하는 방법을 들 수 있다. 또, 예비 가열 압착을 진공 라미네이터를 사용하여, 예를 들어 1 기압, 70 ℃, 30 분간의 조건에서 행해도 된다. 예비 가열 압착 후, 오토클레이브 처리 (예를 들어, 85 ℃, 0.5 ㎫ 이상에서 30 분간) 를 행함으로써 적층체를 얻을 수 있다.
본 발명에 의하면, 휴대 정보 단말의 제조 등에 있어서 터치 패널과 기타 부재의 층간 또는 터치 패널을 구성하는 복수의 투명 도전 필름의 층간을 충전하기 위해서 사용되고, 층간의 충전시 (첩합시) 의 가식 인쇄부 단차 또는 배선 단차에의 추종성 및 층간의 충전시 (첩합시) 에 혼입된 기포 또는 단차 부근에 남은 기포의 탈포성이 우수하고, 고온 고습 하에 노출된 경우에도 백화되지 않으며, 또한, ITO 막을 열화시키지도 않는 터치 패널용 층간 충전 재료, 및, 그 터치 패널용 층간 충전 재료를 사용하여 제조된 적층체를 제공할 수 있다.
도 1 은, 본 발명의 터치 패널용 층간 충전 재료의 사용 방법의 일례를 모식적으로 나타내는 단면도이다.
도 2 는, 실시예 및 비교예에서 얻어진 터치 패널용 층간 충전 재료의 고온 고습 하에서의 ITO 막의 열화 억제 (ITO 열화성) 의 시험 방법을 설명하는 모식도이다.
도 2 는, 실시예 및 비교예에서 얻어진 터치 패널용 층간 충전 재료의 고온 고습 하에서의 ITO 막의 열화 억제 (ITO 열화성) 의 시험 방법을 설명하는 모식도이다.
이하에 실시예를 들어 본 발명의 양태를 더욱 상세하게 설명하지만, 본 발명은 이들 실시예에만 한정되는 것은 아니다.
(실시예 1 ∼ 24, 비교예 1 ∼ 30)
(1) 폴리비닐부티랄의 조제
교반 장치를 구비한 반응기에, 이온 교환수 2700 ㎖, 평균 중합도 3200, 비누화도 88.0 몰％ 의 폴리비닐알코올을 300 g 투입하고, 교반하면서 가열 용해시켜 용액을 얻었다. 다음으로, 이 용액에 촉매로서, 35 중량％ 염산을 염산 농도가 0.6 중량％ 가 되도록 첨가하고, 온도를 15 ℃ 로 조정한 후, 교반하면서 n-부틸알데히드 (n-BA) 14.2 g 을 첨가하였다. 그 후, n-부틸알데히드 (n-BA) 186 g 을 첨가한 결과, 백색 입자상의 폴리비닐부티랄이 석출되었다. 석출하고 나서 15 분 후, 35 중량％ 염산을 염산 농도가 3.9 중량％ 가 되도록 첨가하고, 45 ℃ 로 가열하여, 45 ℃ 에서 3 시간 숙성시켰다. 이어서, 용액을 냉각시키고, 중화한 후, 폴리비닐부티랄을 수세하고 건조시킴으로써 폴리비닐부티랄을 얻었다. 얻어진 폴리비닐부티랄의 수산기량은 24.0 몰％, 아세틸기량은 12.0 몰％, 부티랄화도 (Bu 화도) 는 64.0 몰％ 였다.
(2) 터치 패널용 층간 충전 재료의 제조
얻어진 폴리비닐부티랄 100 중량부에 대해서, 가소제 및 유기산으로서 표 1 및 표 2 에 나타낸 종류 및 배합량을 첨가하고, 충분히 혼련하여 혼련물을 얻었다. 얻어진 혼련물을 프레스 성형기로 프레스 성형하고, 시트상으로 제막하여, 두께 200 ㎛ 의 터치 패널용 층간 충전 재료를 얻었다.
또한, 표 중,「3G1」은 트리에틸렌글리콜디아세테이트를,「3GE」는 트리에틸렌글리콜디프로파네이트를 의미한다.
＜평가＞
실시예, 비교예에서 얻어진 터치 패널용 층간 충전 재료에 대해서 하기 방법으로 평가하였다.
결과를 표 1 및 표 2 에 나타내었다.
(1) 탈포성의 평가
76 ㎜ × 52 ㎜, 두께 1.0 ∼ 1.2 ㎜ 의 백판 유리 (마츠나미 유리사 제조, S9112) 에 백판 유리와 동 사이즈로 커트한 터치 패널용 층간 충전 재료의 편면을 첩부하고, 터치 패널용 층간 충전 재료의 다른 일방의 면을 백판 유리와 동 사이즈로 커트한 ITO-PET 필름 (ITO 를 코팅한 폴리에틸렌테레프탈레이트 (PET) 필름) 에 첩부하여, 유리/터치 패널용 층간 충전 재료/ITO-PET 필름 구성체를 제작하였다. 이 때, 유리와 터치 패널용 층간 충전 재료의 계면에 기포를 봉입하였다.
이어서, 이 구성체를 70 ℃, 1 기압의 진공 라미네이터로 30 분간 예비 가열 압착하고, 이어서 70 ℃, 0.5 ㎫ 의 오토클레이브에 넣어 30 분간 가열하고, 30 ℃ 이하로 하고 나서 압력을 해제하여, 유리와 ITO-PET 필름의 층간이 터치 패널용 층간 충전 재료로 충전되어 있는 적층체를 얻었다.
얻어진 적층체를 디지털 마이크로스코프 (키엔스사 제조) 로 관찰하여, 기포의 잔존이 확인되지 않은 경우를「○」로, 기포의 잔존이 확인된 경우를「×」로 평가하였다.
(2) 단차 추종성의 평가
76 ㎜ × 52 ㎜, 두께 1.0 ∼ 1.2 ㎜ 의 백판 유리 (마츠나미 유리사 제조, S9112) 에, 외측 프레임 76 ㎜ × 52 ㎜, 내측 프레임 56 ㎜ × 32 ㎜ 의 입구 (口) 자 형의 액자상의 두께 100 ㎛ 의 편면 점착제를 첩부하여 단차를 만들었다.
터치 패널용 층간 충전 재료를 76 ㎜ × 52 ㎜ 로 커트하여, 백판 유리의 입구자 형의 액자상 단차를 첩부한 면에 첩부하고, 추가로, ITO 가 코팅된 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름 (ITO-PET, 세키스이 나노코트 테크놀로지사 제조) 을 76 ㎜ × 52 ㎜ 로 커트하여 터치 패널용 층간 충전 재료에 붙였다. 각각 첩합할 때에는 가능한 한 기포가 들어가지 않도록 하였다.
이어서, 이 구성체를 70 ℃, 1 기압의 진공 라미네이터로 30 분간 예비 가열 압착하고, 이어서 70 ℃, 0.5 ㎫ 의 오토클레이브에 넣어 30 분간 가열하여, 30 ℃ 이하로 하고 나서 압력을 해제하여, 유리와 ITO-PET 필름의 층간이 터치 패널용 층간 충전 재료로 충전되어 있는 적층체를 얻었다.
얻어진 적층체를 디지털 마이크로스코프 (키엔스사 제조) 로 관찰하여, 단차 부분에 기포가 확인되지 않은 경우를「○」로, 단차 부분에 기포가 확인된 경우를「×」로 평가하였다.
(3) 고온 고습 하에서의 ITO 막의 내열화성의 평가
도 2 에, 터치 패널용 층간 충전 재료의 고온 고습 하에서의 ITO 막의 열화 억제 (ITO 열화성) 시험 방법을 설명하는 모식도를 나타내었다.
도 2 에 나타낸 바와 같이, 먼저, 표면에 ITO 막이 형성된 도전성 필름 (폭 25 ㎜, 길이 120 ㎜) (6) 의 길이 방향의 양 단 (端) 15 ㎜ 에 은 페이스트를 도포하고, 가열 건조시켜 은층 (은 전극부) (7) 을 형성하였다. 그 후, 은층 (7) 을 형성한 도전성 필름 (6) 을, 유리판 (8) 에 첩부하였다. 이어서, 터치 패널용 층간 충전 재료 (폭 30 ㎜, 길이 100 ㎜) (9) 를 양방의 은층 (7) 에 접하도록 첩부하고, 70 ℃, 0.5 ㎫ 의 오토클레이브에서 30 분 처리하여 평가용 샘플을 제작하였다.
또한, 평가용 샘플은, 도 2 에 나타내는 바와 같이, 도전성 필름 (6), 은층 (7), 유리판 (8) 및 터치 패널용 층간 충전 재료 (9) 로 구성된다.
테스터 (10) 에 의해서 평가용 샘플의 양방의 은층 (7) 간의 저항값을 측정하여, 이것을「ITO 저항값 (초기)」으로 하였다. 그 후, 평가용 샘플을 온도 85 ℃, 습도 85 ％ 의 환경에 투입하여, 250 시간 고온 고습 처리하였다. 처리 후, 테스터 (10) 에 의해서 평가용 샘플의 양방의 은층 (7) 간의 저항값을 측정하고, 이것을「ITO 저항값 (고온 고습 처리 후)」으로 하였다.
「ITO 저항값 (고온 고습 처리 후)」/「ITO 저항값 (초기)」의 값을 산출하고, 그 수치가 10 이하인 경우를「○」로, 10 을 초과하고 15 이하인 경우를「△」로, 15 를 초과한 경우를「×」로 평가하였다.
(4) 고온 고습 하에서의 내백화성의 평가
76 ㎜ × 52 ㎜, 두께 1.0 ∼ 1.2 ㎜ 의 백판 유리 (마츠나미 유리사 제조, S9112) 에 백판 유리와 동 사이즈로 커트한 터치 패널용 층간 충전 재료의 편면을 첩부하고, 터치 패널용 층간 충전 재료의 다른 일방의 면을 백판 유리와 동 사이즈로 커트한 ITO-PET 필름 (ITO 를 코팅한 폴리에틸렌테레프탈레이트 (PET) 필름) 에 첩부하여, 유리/터치 패널용 층간 충전 재료/ITO-PET 필름 구성체를 제작하였다. 각각 첩합할 때에는 가능한 한 기포가 들어가지 않도록 하였다.
이어서, 이 구성체를 70 ℃, 1 기압의 진공 라미네이터로 30 분간 예비 가열 압착하고, 이어서 70 ℃, 0.5 ㎫ 의 오토클레이브에 넣어 30 분간 가열하여, 30 ℃ 이하로 하고 나서 압력을 해제하고, 유리와 ITO-PET 필름의 층간이 터치 패널용 층간 충전 재료로 충전되어 있는 적층체를 얻었다.
얻어진 적층체를 온도 85 ℃, 습도 85 ％ 의 환경에 투입하여 250 시간 고온 고습 처리하였다. 처리 후, 적층체를 꺼내어 30 분간 정치 (靜置) 한 후, 헤이즈미터 (토쿄 전색사 제조, 헤이즈미터 TC-HⅢDPK) 를 사용하여 헤이즈치를 측정하였다. 헤이즈치가 1.0 ％ 이하인 경우를「○」로, 1.0 ％ 를 초과한 경우를「×」로 평가하였다.
본 발명에 의하면, 휴대 정보 단말의 제조 등에 있어서 터치 패널과 기타 부재의 층간 또는 터치 패널을 구성하는 복수의 투명 도전 필름의 층간을 충전하기 위해서 사용되고, 층간의 충전시 (첩합시) 의 가식 인쇄부 단차 또는 배선 단차에의 추종성 및 층간의 충전시 (첩합시) 에 혼입된 기포 또는 단차 부근에 남은 기포의 탈포성이 우수하고, 고온 고습 하에 노출된 경우에도 백화되지 않으며, 또한, ITO 막을 열화시키지도 않는 터치 패널용 층간 충전 재료, 및, 그 터치 패널용 층간 충전 재료를 사용하여 제조된 적층체를 제공할 수 있다.
1 : 본 발명의 터치 패널용 층간 충전 재료
2 : 터치 패널
3 : 표면 보호 패널
4 : 편광 필름
5 : 가식 인쇄부
6 : 도전성 필름
7 : 은층 (은 전극부)
8 : 유리판
9 : 터치 패널용 층간 충전 재료 (폭 30 ㎜, 길이 100 ㎜)
10 : 테스터
2 : 터치 패널
3 : 표면 보호 패널
4 : 편광 필름
5 : 가식 인쇄부
6 : 도전성 필름
7 : 은층 (은 전극부)
8 : 유리판
9 : 터치 패널용 층간 충전 재료 (폭 30 ㎜, 길이 100 ㎜)
10 : 테스터
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