TWI842915B - 抗玻璃飛散薄片 - Google Patents
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Abstract
本發明提供抗飛散性經改善之抗玻璃飛散薄片。其係貼附於在行動機器之視覺辨認側表面所配置的靜電容量式觸控面板之蓋玻璃,於該蓋玻璃破損時防止玻璃碎片的飛散之抗玻璃飛散薄片(1),其特徵為:該薄片包含在薄膜基材(12)之一面上具有以黏著劑組成物所構成的黏著劑層(11)之黏著薄片,於溫度23℃及相對濕度50%之環境下,在厚度3mm之玻璃上,以2kgf荷重之輥貼合黏著薄片的黏著劑層面,於30分鐘後,將黏著薄片從玻璃以30,000 mm/min之速度在180度方向中高速剝離時,不發生黏滑現象而能剝離。
Description
本發明關於貼附於行動機器之蓋玻璃而使用的抗玻璃飛散薄片。
各種行動機器(智慧型手機或行動終端等)係在其視覺辨認側表面上配置靜電容量式觸控面板之蓋玻璃者多。如此構成的行動機器若因落下等而受到大的衝擊,則蓋玻璃破裂,玻璃破片飛散至周圍。因此,有提案即使蓋玻璃破裂時也為了防止玻璃碎片之飛散,而在蓋玻璃之表面(觸控面側)或背面(非觸控面側)上貼附具備黏著劑層的抗飛散薄片(例如專利文獻1、2)。再者,抗飛散薄片係在貼附於非觸控面側時,亦被稱為內貼薄片(專利文獻2)。
[先前技術文獻]
[專利文獻]
[專利文獻1]日本特開2011-168652
[專利文獻2]日本特開2016-162284
[發明所欲解決的課題]
然而,於專利文獻1、2之技術等以往具備黏著劑層的薄片中,行動機器落下而蓋玻璃破裂時,玻璃碎片的抗飛散性能不充分,要求改善其。
本發明之一方面在於提供玻璃碎片的抗飛散性能經改善之抗玻璃飛散薄片。
[解決課題的手段]
本發明者們認為若將變形性能賦予至行動機器之蓋玻璃上所貼附的薄片之黏著劑層,則比以前更能改善抗玻璃碎片的飛散性能,該變形性能係能追隨因落下而往地面衝撞時瞬間施加於行動機器的大力。而且,發現該變形性能(即在瞬間施加大力時的能追隨的性能)只要是藉由控制黏著劑層的「剝離性能」,具體而言,以「從貼合後的對象物以高速剝離時,不發生黏滑現象而能剝離」之方式構成黏著劑層即可,藉此可改善抗飛散性能,而完成本發明。
此外,亦更發現只要控制黏著劑層之「高頻(100Hz)的黏彈特性」,則可期待進一步地改善抗飛散性能。
亦即,本發明之抗玻璃飛散薄片係貼附於行動機器之蓋玻璃(尤其在行動機器之視覺辨認側表面上所配置的靜電容量式觸控面板之蓋玻璃),於該蓋玻璃破損時防止玻璃碎片的飛散之薄片,其特徵為:
該薄片包含在薄膜基材之一面上具有以黏著劑組成物所構成的黏著劑層之黏著薄片,
於溫度23℃及相對濕度50%之環境下,在厚度3mm之玻璃上,以2kgf荷重之輥貼合黏著薄片的黏著劑層面,於30分鐘後,將黏著薄片從玻璃以30,000mm/min之速度在180度方向中高速剝離時,不發生黏滑(stick slip)現象而能剝離。
於本發明之抗玻璃飛散薄片中,黏著劑層係可將頻率100Hz的損失正切(tanδ
)調整至1.26以下。
於本發明之抗玻璃飛散薄片中,構成黏著劑層的黏著劑組成物可具有包含源自丙烯酸丁酯的構成單元之(甲基)丙烯酸酯聚合物與交聯劑。
於本發明之抗玻璃飛散薄片中,在薄膜基材之黏著劑層非形成面,可具有具備印刷適應性的機能層。
[發明的效果]
本發明之抗玻璃飛散薄片,由於以在高速剝離時不發現黏滑現象而能剝離之方式構成,故與習知構成的薄片比較下,可改善抗玻璃碎片的飛散性能。
[實施發明的形態]
以下,說明本發明之實施形態。
[抗玻璃飛散薄片]
如圖1所示,本發明之一實施形態的抗玻璃飛散薄片1係在薄膜基材12之一面上具有以黏著劑組成物所構成的黏著劑層11之黏著薄片而成,貼附於在行動機器之視覺辨認側表面所配置的靜電容量式觸控面板之蓋玻璃。
靜電容量式觸控面板之構成係各種存在,但作為典型的一例,可舉出具備液晶模組等顯示體模組、層合於該模組上的薄膜感測器與層合於該感測器上的蓋玻璃之構成。
於本發明中,抗玻璃飛散薄片係可作為行動機器之外貼薄片,貼附於蓋玻璃之外面(觸控面),或者亦可作為行動機器之內貼薄片,貼附於蓋玻璃之內面(非觸控面;例如薄膜感測器與蓋玻璃之間)。於本實施形態中,例示貼附於蓋玻璃21(參照圖2)之內面(非觸控面)的情況。
本實施形態之抗玻璃飛散薄片1之特徵為:將構成該薄片的黏著薄片之黏著劑層11面,於溫度23℃及相對濕度50%之環境下,以2kgf荷重之輥貼合於厚度3mm之玻璃上,於30分鐘後,將黏著薄片從玻璃以30,000mm/ min之速度在180度方向中高速剝離時,不發生黏滑現象而能剝離。
本發明者們發現:於該條件下發生黏滑現象時,在行動機器之因落下而往地面衝撞之際,黏著薄片(的黏著劑層11)係從蓋玻璃剝落,結果無法完全防止經破損的蓋玻璃之玻璃碎片的飛散。亦即,茲認為於該條件下,黏著薄片(的黏著劑層11)從蓋玻璃剝離者,係因為瞬間地施加大力於行動機器時,黏著劑層無法變形(追隨)。
構成本實施形態之抗玻璃飛散薄片1之黏著薄片的黏著劑層11,係具有黏性的性質與彈性的性質之兩者的黏彈性體。具有黏性的性質之黏性體係具有變形速度(衝擊速度)愈上升,愈難以變形之性質,另一方面,僅由彈性的性質所成之完全彈性體係具有即使變形速度變快,變形所涉及的能量不變,可變形之性質。
於黏著劑層內,彈性部分與黏性部分係無規地存在,於彈性部分多(例如全體的80%以上)、黏性部分少(例如未達全體的20%)的狀態之黏著劑層的情況,該黏著劑層係變形,若大力係瞬間地施加,則在變形性會有差異,因此在黏著劑層面內發生應變,茲認為不會剝離。亦即,構成本實施形態之抗玻璃飛散薄片1之黏著薄片的黏著劑層11,係為減少內部無規存在的彈性部分與黏性部分之變形性,彈性部分與黏性部分之比例如較佳為45:55~55:45。
於本發明中,藉由使黏著薄片的黏著劑層成為具有如此的變形性能之構成,結果可完成防止經破損的蓋玻璃之玻璃碎片的飛散。
本發明中所謂「黏滑」,例如就是指在依據JIS-Z0237中記載之對於試驗板而言180度剝離黏著力測定試驗之條件下測定時,如黏著力-剝離時間曲線之圖中所示,將黏著力保持在某一定的最大值一定時間後,黏著力急劇地減少,然後黏著力立即復原者,邊重複該者幾次邊剝離之現象。
所謂「不發生黏滑現象」,就是指相對於最大黏著力,30%以上增減的振幅不重複(2次以上)發生者。黏著力的振幅未達30%時,為連續地剝離之狀態,此狀態係沒有因「黏滑」所致的剝離。
本實施形態之抗玻璃飛散薄片1係除了上述性能之外,較佳為黏著薄片的黏著劑層11係將頻率100Hz的損失正切(tanδ
)調整至1.26以下,更佳調整至1.23以下。本發明者們發現:除了不發生黏滑現象而能剝離之外,若高頻(100Hz)的黏彈性,具體而言tanδ
為1.26以下,則亦可期待抗飛散性能的進一步改善。
具備以上性能的本實施形態之黏著劑層11,係以含有黏著成分的黏著劑組成物所構成。
黏著成分較佳為含有作為主聚合物的(甲基)丙烯酸酯聚合物。(甲基)丙烯酸酯係意指丙烯酸酯及甲基丙烯酸酯之兩者。其他類似用語亦同樣。又,於「聚合物」中亦欲包含「共聚物」之概念。
(甲基)丙烯酸酯聚合物係在作為構成該聚合物的單體,較佳為含有烷基的碳數為1~20的(甲基)丙烯酸烷酯。藉此,所得之黏著劑係可展現較佳的黏著性。
(甲基)丙烯酸酯聚合物亦可以烷基的碳數為1~20的(甲基)丙烯酸烷酯、具有反應性官能基的單體(含有反應性官能基的單體)與依所欲使用的其他單體之共聚物來構成。(甲基)丙烯酸酯聚合物係在作為構成該聚合物的單體,藉由包含含有反應性官能基的單體,而可與交聯劑反應,形成交聯構造。
作為烷基的碳數為1~20的(甲基)丙烯酸烷酯,例如可舉出(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸丙酯、(甲基)丙烯酸正丁酯、(甲基)丙烯酸正戊酯、(甲基)丙烯酸正己酯、(甲基)丙烯酸2-乙基己酯、(甲基)丙烯酸異辛酯、(甲基)丙烯酸正癸酯、(甲基)丙烯酸正十二酯、(甲基)丙烯酸肉荳蔻酯、(甲基)丙烯酸棕櫚酯、(甲基)丙烯酸十八酯等。其中,從容易調整玻璃轉移溫度之觀點來看,較佳是烷基的碳數為1~8的(甲基)丙烯酸酯,更佳是(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸正丁酯及(甲基)丙烯酸2-乙基己酯。此等係可單獨使用,也可組合2種以上使用。
特別地,藉由使用至少包含源自丙烯酸正丁酯(BA)的構成單元之(甲基)丙烯酸酯聚合物,可容易調整至不發生高速剝離時的黏滑現象。
(甲基)丙烯酸酯聚合物係在作為構成該聚合物的單體單元,較佳為至少包含(超過0質量%)烷基的碳數為1~20的(甲基)丙烯酸烷酯,較佳以100質量%以下含有,更佳為含有20~80質量%。
作為含有反應性官能基的單體,較佳可舉出在分子內具有羥基的單體(含有羥基的單體)、在分子內具有羧基的單體(含有羧基的單體)、在分子內具有胺基的單體(含有胺基的單體)等。其中,特佳為含有羥基的單體。此等之含有反應性官能基的單體係可單獨使用1種,也可組合2種以上使用。
作為含有羥基的單體,例如可舉出(甲基)丙烯酸2-羥基乙酯、(甲基)丙烯酸2-羥基丙酯、(甲基)丙烯酸3-羥基丙酯、(甲基)丙烯酸2-羥基丁酯、(甲基)丙烯酸2-羥基丁酯、(甲基)丙烯酸4-羥基丁酯等之(甲基)丙烯酸羥基烷酯等。其中,從所得之(甲基)丙烯酸酯聚合物中的羥基之與交聯劑的反應性及與其他單體的共聚合性之點來看,較佳為(甲基)丙烯酸2-羥基乙酯。此等係可單獨使用,也可組合2種以上使用。
作為含有羧基的單體,例如可舉出丙烯酸、甲基丙烯酸、巴豆酸、馬來酸、伊康酸、檸康酸等之乙烯性不飽和羧酸。其中,從所得之(甲基)丙烯酸酯聚合物(A)中的羧基之與交聯劑的反應性及與其他單體的共聚合性之點來看,較佳為丙烯酸。此等係可單獨使用1種,也可組合2種以上使用。
作為含有胺基的單體,例如可舉出(甲基)丙烯酸胺基乙酯、(甲基)丙烯酸正丁基胺基乙酯等。此等係可單獨使用1種,也可組合2種以上使用。
(甲基)丙烯酸酯聚合物,從交聯之觀點來看,作為構成該聚合物的單體單元,較佳為包含含有反應性官能基的單體(尤其含有羥基的單體)。含有反應性官能基的單體係其羥值較佳為1mgKOH/g以上、80mgKOH/g以下,更佳為5mgKOH/g以上、50mgKOH/g以下。
(甲基)丙烯酸酯聚合物係在作為構成該聚合物的單體可含有的其他單體,例如可舉出(甲基)丙烯酸甲氧基乙酯、(甲基)丙烯酸乙氧基乙酯等之(甲基)丙烯酸烷氧基烷酯、丙烯醯胺、甲基丙烯醯胺等之非交聯性的丙烯醯胺、(甲基)丙烯酸N,N-二甲基胺基乙酯、(甲基)丙烯酸N,N-二甲基胺基丙酯等之非交聯性的具有三級胺基的(甲基)丙烯酸酯、醋酸乙烯酯、苯乙烯等。此等係可單獨使用1種,也可組合2種以上使用。
(甲基)丙烯酸酯聚合物之聚合態樣係可為無規共聚物,也可為嵌段共聚物。
(甲基)丙烯酸酯聚合物之重量平均分子量(Mw)較佳為30萬~60萬,更佳為40萬~60萬。重量平均分子量未達30萬時,有發生內聚破壞之虞。另一方面,重量平均分子量超過60萬時,有發生黏著力不足之虞。再者,重量平均分子量係藉由凝膠滲透層析(GPC)法所測定之聚苯乙烯換算的值。
前述重量平均分子量例如可藉由以下之測定條件進行測定。
管柱:「TSK-gel superHZM-M」、「TSK-gel HZM-M」、「TSK-gel HZ2000」
洗提液:THF
流量:0.35mL/min
注入量:10μL
管柱溫度:40℃
檢測器:UV-8020
(甲基)丙烯酸酯聚合物之玻璃轉移溫度(Tg)較佳為-70℃~0℃。Tg未達-70℃時,有內聚力不足之虞。另一方面,Tg超過0℃時,有黏著性不展現之虞。從取得黏著力、黏性、內聚力的平衡之觀點來看,主聚合物的Tg更佳為-40℃~-15℃。再者,主聚合物的Tg係用以下的FOX公式之主聚合物的玻璃轉移溫度Tg(℃)之關係式所計算的值。
1/(273+Tg)=Σ{Wi/(273+Tgi)}
上述式中的「Wi」為單體i的質量分率,「Tgi」為單體i的均聚物之Tg(℃)。再者,均聚物的玻璃轉移溫度係可使用「聚合物手冊第4版John Wiley & Sons著」中記載之數值。上述文獻中未記載的單體之均聚物的玻璃轉移溫度係只要採用動態黏彈性測定的損失正切(tanδ
)之峰頂溫度即可。
於黏著成分中,(甲基)丙烯酸酯聚合物係可單獨使用1種,也可組合2種以上使用。
黏著成分較佳為含有交聯劑。黏著成分含有:包含含有反應性官能基的單體作為構成聚合物的單體單元之(甲基)丙烯酸酯聚合物與交聯劑時,若將包含該黏著成分的黏著劑組成物加熱等,則交聯劑係與構成(甲基)丙烯酸酯聚合物之含有反應性官能基的單體之反應性官能基進行反應。藉此,形成經由交聯劑交聯有(甲基)丙烯酸酯聚合物之構造,所得之黏著劑的內聚力上升。
作為交聯劑,只要是與(甲基)丙烯酸酯聚合物所具有的反應性官能基反應者即可,例如可舉出異氰酸酯系交聯劑、環氧系交聯劑、胺系交聯劑、三聚氰胺系交聯劑、氮丙啶系交聯劑、肼系交聯劑、醛系交聯劑、㗁唑啉系交聯劑、金屬烷氧化物系交聯劑、金屬螯合系交聯劑、金屬鹽系交聯劑、銨鹽系交聯劑等。(甲基)丙烯酸酯聚合物具有羥基作為反應性官能基時,於上述之中,較佳為使用與羥基的反應性優異之異氰酸酯系交聯劑。交聯劑係可單獨1種或組合2種以上而使用。
作為環氧系交聯劑,可舉出乙二醇二環氧丙基醚等。其中,較佳為N,N,N’,N’-四環氧丙基間苯二甲基二胺。
異氰酸酯系交聯劑係至少包含聚異氰酸酯化合物者。作為聚異氰酸酯化合物,例如可舉出甲苯二異氰酸酯、二苯基甲烷二異氰酸酯、苯二甲基二異氰酸酯等之芳香族聚異氰酸酯、六亞甲基二異氰酸酯等之脂肪族聚異氰酸酯、異佛爾酮二異氰酸酯、氫化二苯基甲烷二異氰酸酯等之脂環式聚異氰酸酯等,及彼等之縮二脲體、異三聚氰酸酯體,更且與乙二醇、丙二醇、新戊二醇、三羥甲基丙烷、蓖麻油等之低分子含活性氫的化合物之反應物的加成物等。
其中,從與羥基的反應性之觀點來看,較佳為三羥甲基丙烷改質的芳香族聚異氰酸酯,特佳為三羥甲基丙烷改質苯二甲基二異氰酸酯及三羥甲基丙烷改質甲苯二異氰酸酯。
交聯劑之摻合比例係隨著交聯劑的種類或官能基的數目等而不同,因此沒有特別的限定。相對於100質量份的(甲基)丙烯酸酯聚合物,例如較佳為0.04~5.0質量份之範圍。由於使交聯劑之摻合比例成為0.04質量份以上,不易進行內聚破壞,由於成為5.0質量份以下,於容易調整黏著力之點上較方便。
黏著劑組成物係依所欲,可含有各種添加劑,例如矽烷偶合劑、折射率調整劑、抗靜電劑、增黏劑、抗氧化劑、紫外線吸收劑、光安定劑、軟化劑、填充劑等。
例如,從改善所得之黏著劑的黏著力之觀點來看,較佳為含有矽烷偶合劑。作為矽烷偶合劑,較佳為在分子內具有至少1個烷氧基矽基的有機矽化合物,與黏著成分的相溶性良好,具有透光性者。
作為該矽烷偶合劑,例如可舉出乙烯基三甲氧基矽烷、乙烯基乙氧基矽烷、甲基丙烯醯氧基丙基三甲氧基矽烷等之含有聚合性不飽和基的矽化合物、3-環氧丙氧基丙基三甲氧基矽烷、2-(3,4-環氧基環己基)乙基三甲氧基矽烷等之具有環氧構造的矽化合物、3-巰基丙基三甲氧基矽烷、3-巰基丙基乙氧基矽烷、3-巰基丙基二甲氧基甲基矽烷等之含有巰基的矽化合物、3-胺基丙基三甲氧基矽烷、N-(2-胺基乙基)-3-胺基丙基三甲氧基矽烷、N-(2-胺基乙基)-3-胺基丙基甲基二甲氧基矽烷等之含有胺基的矽化合物、3-氯丙基三甲氧基矽烷、3-異氰酸酯丙基乙氧基矽烷,或此等之至少1者與甲基乙氧基矽烷、乙基乙氧基矽烷、甲基三甲氧基矽烷、乙基三甲氧基矽烷等之含有烷基的矽化合物之縮合物等。此等係可單獨使用1種,也可組合2種以上使用。
相對於黏著成分100質量份,黏著劑組成物中的矽烷偶合劑之含量較佳為0.05~1.5質量份,更佳為0.07~1.0質量份。
黏著劑組成物係可藉由混合黏著成分與依所欲的添加劑而製造。黏著成分含有(甲基)丙烯酸酯聚合物時,先調製(甲基)丙烯酸酯聚合物,依所欲地摻合交聯劑。
(甲基)丙烯酸酯聚合物係可藉由以通常的自由基聚合法,聚合構成聚合物的單體單元之混合物而製造。(甲基)丙烯酸酯聚合物之聚合係可依所欲地使用聚合起始劑,藉由溶液聚合法等進行。作為聚合溶劑,例如可舉出醋酸乙酯、醋酸正丁酯、醋酸異丁酯、甲苯、丙酮、己烷、甲基乙基酮等,也可併用2種類以上。
作為聚合起始劑,可舉出偶氮系化合物、有機過氧化物等,亦可併用2種類以上。作為偶氮系化合物,例如可舉出2,2’-偶氮雙異丁腈、2,2’-偶氮雙(2-甲基丁腈)、1,1’-偶氮雙(環己烷1-甲腈)、2,2’-偶氮雙(2,4-二甲基戊腈)、2,2’-偶氮雙(2,4-二甲基-4-甲氧基戊腈)、二甲基2,2’-偶氮雙(2-甲基丙酸酯)、4,4’-偶氮雙(4-氰基戊酸)、2,2’-偶氮雙(2-羥基甲基丙腈)、2,2’-偶氮雙[2-(2-咪唑啉-2-基)丙烷]等。
作為有機過氧化物,例如可舉出過氧化苯甲醯、第三丁基過苯甲酸酯、異丙苯氫過氧化物、二異丙基過氧二碳酸酯、二正丙基過氧二碳酸酯、二(2-乙氧基乙基)過氧二碳酸酯、第三丁基過氧新癸酸酯、第三丁基過氧新戊酸酯、(3,5,5-三甲基己醯基)過氧化物、二丙醯基過氧化物、二乙醯基過氧化物等。
再者,於上述聚合步驟中,藉由摻合2-巰基乙醇等之鏈轉移劑,可調節所得之聚合物的重量平均分子量。
若得到(甲基)丙烯酸酯聚合物的話,則藉由在(甲基)丙烯酸酯聚合物之溶液中,依所欲地添加交聯劑及添加劑,充分地混合,得到經溶劑稀釋之黏著劑組成物(塗佈溶液)。
作為用於將黏著劑組成物稀釋成為塗佈溶液之稀釋溶劑,例如可使用己烷、庚烷、環己烷等之脂肪族烴、甲苯、二甲苯等之芳香族烴、二氯甲烷、1,2-二氯乙烷等之鹵化烴、甲醇、乙醇、丙醇、丁醇、1-甲氧基-2-丙醇等之醇、丙酮、甲基乙基酮、2-戊酮、異佛爾酮、環己酮等之酮、醋酸乙酯、醋酸丁酯等之酯、乙基賽路蘇等之賽路蘇系溶劑等。
作為如此所調製的塗佈溶液之濃度、黏度,只要是能塗佈的範圍即可,並沒有特別的限制,可按照狀況來適宜選定。例如,以黏著劑組成物的濃度成為10~40質量%之方式稀釋。再者,於得到塗佈溶液之際,稀釋溶劑等之添加係非必要條件,只要黏著劑組成物為能塗佈的黏度等,則亦可不添加稀釋溶劑。
本實施形態之黏著劑層11係由上述黏著劑組成物所形成,具體而言,藉由將黏著劑組成物的塗佈溶液塗佈於所欲的材料(剝離薄片或抗玻璃飛散薄片的薄膜基材等),進行硬化(交聯)而形成。塗佈黏著劑組成物後,藉由乾燥,較佳為加熱處理而使其硬化,可得到黏著劑層11。加熱處理後,視需要亦可設置在常溫(例如23℃、50%RH)下7~14日左右的熟化期間。
作為塗佈黏著劑組成物的塗佈溶液之方法,例如可利用棒塗法、刀塗法、輥塗法、刮板塗佈法、模塗法、凹版塗佈法等。
黏著劑組成物之乾燥係可藉由風乾而進行,但通常藉由加熱處理(較佳為熱風乾燥)而進行。進行加熱處理時,加熱溫度較佳為90~110℃。又,加熱時間較佳為120秒~4分鐘。
黏著劑組成物的黏著成分含有(甲基)丙烯酸酯聚合物及交聯劑時,藉由黏著劑組成物之乾燥(加熱處理),(甲基)丙烯酸酯聚合物係被交聯劑所交聯,形成交聯構造。
黏著劑層11之厚度係沒有特別的限定,只適宜選擇符合基材的材料之厚度即可,具體而言較佳為0.5μm~50μm,更佳為5~30μm。
作為薄膜基材12,只要在觸控面板的蓋玻璃破裂時,具有能防止玻璃的飛散之程度的強度,且由光學透明性高的材料所構成即可,通常以塑膠薄膜為主體,可僅由塑膠薄膜所構成,也可在塑膠薄膜之與黏著劑層11的相反面,形成所欲的機能層。
作為塑膠薄膜,例如可舉出聚對苯二甲酸乙二酯、聚對苯二甲酸丁二酯、聚萘二甲酸乙二酯、聚碳酸酯、聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、三乙醯基纖維素、丙烯酸等之材質所形成的透明薄膜。於此等之中,經延伸加工,尤其經雙軸延伸加工的聚對苯二甲酸乙二酯薄膜,係在機械強度或尺寸安定性優異之點上較宜。
作為機能層,例如可舉出硬塗層、抗反射層、防眩層、易滑層、抗靜電層等。特別地,為了將式樣設計性賦予至行動機器的視覺辨認側(蓋玻璃),亦可設置至少具備印刷適應性的機能層。
薄膜基材12之厚度一般為6~500μm,較佳為23~200μm。
作為本實施形態之黏著薄片之一製造例,首先準備在與黏著劑層12相接之面施有剝離處理之剝離薄片。作為剝離薄片,例如可使用聚乙烯薄膜、聚丙烯薄膜、聚丁烯薄膜、聚丁二烯薄膜、聚甲基戊烯薄膜、聚氯乙烯薄膜、氯乙烯共聚物薄膜、聚對苯二甲酸乙二酯薄膜、聚萘二甲酸乙二酯薄膜、聚對苯二甲酸丁二酯薄膜、聚胺甲酸酯薄膜、乙烯醋酸乙烯酯薄膜、離子聚合物樹脂薄膜、乙烯-(甲基)丙烯酸共聚物薄膜、乙烯-(甲基)丙烯酸酯共聚物薄膜、聚苯乙烯薄膜、聚碳酸酯薄膜、聚醯亞胺薄膜、氟樹脂薄膜等。又,亦可使用此等之交聯薄膜。再者,也可為此等之積層薄膜。
作為剝離處理中使用的剝離劑,例如可舉出醇酸系、聚矽氧系、氟系、不飽和聚酯系、聚烯烴系、蠟系的剝離劑。
剝離薄片之厚度係沒有限制,通常為20~150μm左右。
於所準備的剝離薄片之剝離面上,塗佈上述黏著劑組成物的塗佈液,進行加熱處理而使其硬化(交聯),形成塗佈層後,在該塗佈層上貼合薄膜基材12。熟化期間為必須時藉由設置熟化期間,熟化期間不需要時直接,得到塗佈層成為黏著劑層11之黏著薄片,藉此得到本實施形態之抗玻璃飛散薄片1。
藉由使用所得之本實施形態的抗玻璃飛散薄片1,例如可製造圖2所示之靜電容量式的觸控面板2。
[靜電容量式的觸控面板]
本實施形態之觸控面板2係具備以下而構成:顯示體模組26、在其上透過黏著劑層25所層合的薄膜感測器24、在其上透過黏著劑層23所層合的本實施形態之抗玻璃飛散薄片1(剝離薄片係剝離完畢)、及透過該薄片1的黏著劑層11所層合之附有經圖型化的透明導電膜22之蓋玻璃21。
亦即,於此觸控面板2中,抗玻璃飛散黏著薄片1係作為內貼薄片,設於蓋玻璃21之背面側(顯示體模組26側)。
於本實施形態之觸控面板2中,在蓋玻璃21設有透明導電膜22,但透明導電膜22係可設置在其它部位。
作為顯示體模組26,例如可舉出液晶(LCD)模組、發光二極體(LED)模組、有機電致發光(有機EL)模組等。
黏著劑層23及25只要藉由所欲的黏著劑或黏著薄片來形成即可,也可藉由與抗飛散黏著薄片1的黏著劑層11同樣之黏著劑來形成。作為上述所欲的黏著劑,可舉出丙烯酸系黏著劑、橡膠系黏著劑、聚矽氧系黏著劑、胺基甲酸酯系黏著劑、聚酯系黏著劑、聚乙烯醚系黏著劑等,其中較佳為丙烯酸系黏著劑。
薄膜感測器24通常係由基材薄膜241與經圖型化的透明導電膜242所構成。作為基材薄膜241,例如可使用聚對苯二甲酸乙二酯薄膜、聚萘二甲酸乙二酯薄膜、聚碳酸酯薄膜、聚甲基丙烯酸甲酯薄膜、三乙醯基纖維素薄膜、聚丙烯薄膜等。
作為透明導電膜242,例如可舉出由鉑、金、銀、銅等之金屬、氧化錫、氧化銦、氧化鎘、氧化鋅、二氧化鋅等之氧化物、錫摻雜氧化銦(ITO)、氧化鋅摻雜氧化銦、氟摻雜氧化銦、銻摻雜氧化錫、氟摻雜氧化錫、鋁摻雜氧化鋅等之複合氧化物、硫屬化物、六硼化鑭、氮化鈦、碳化鈦等之非氧化化合物等所構成者,其中較佳為由ITO所構成者。
觸控面板2中的薄膜感測器24之透明導電膜242係在圖2中位於薄膜感測器24之上側,但亦可位於薄膜感測器24之下側。
作為蓋玻璃21之玻璃材料,並沒有特別的限定,例如可舉出化學強化玻璃、無鹼玻璃、石英玻璃、鈉鈣玻璃、含有鋇・鍶的玻璃、鋁矽酸玻璃、鉛玻璃、硼矽酸玻璃、鋇硼矽酸玻璃等。於蓋玻璃21之表面上,亦可設置所欲的機能層(例如硬塗層等)。
蓋玻璃21之厚度係沒有特別的限定,但通常為0.5~2.0mm,更佳為0.7~1.5mm。
於本實施形態之觸控面板2中,將透明導電膜22圖型化而設置於蓋玻璃21。作為透明導電膜22之材料,可使用與薄膜感測器24的透明導電膜242同樣者。再者,透明導電膜22及薄膜感測器24的透明導電膜242通常其中一個係構成X軸方向的電路圖型,另一個係構成Y軸方向的電路圖型。
製造觸控面板2時,只要剝離抗飛散薄片1之剝離薄片,將露出的黏著劑層11貼附於在蓋玻璃21之背面側所設置的透明導電膜22後,使用附有該抗飛散薄片1的蓋玻璃21,藉由常見方法製造觸控面板2即可。
於觸控面板2中,即使因落下等而受到大的衝擊,蓋玻璃21破裂時,也藉由蓋玻璃21上所貼附的抗飛散薄片1之存在,而防止玻璃碎片飛散。
[實施例]
以下,藉由實施例進一步說明本發明。再者,「份」、「%」只要沒有特別指示,則以重量基準。
1.抗玻璃飛散薄片之製作
[實驗例1]
使丙烯酸正丁酯聚合,調製(甲基)丙烯酸酯聚合物。此(甲基)丙烯酸酯聚合物之使用凝膠滲透層析法(GPC)測定(GPC測定)的聚苯乙烯換算之重量平均分子量(Mw)為45萬,藉由FOX公式(前揭)求出的玻璃轉移溫度(Tg)為-40℃。
將在所得之(甲基)丙烯酸酯聚合物:100質量份(固體成分換算)中添加有環氧系交聯劑:0.99質量份者,以溶劑稀釋,充分攪拌而得到黏著劑組成物的塗佈溶液。
包含以後的實驗例,將黏著劑組成物之調配顯示於表1中。表1中記載的縮寫符號之詳細係如以下。
BA:丙烯酸正丁酯
2EHA:丙烯酸2-乙基己酯
EA:丙烯酸乙酯
作為薄膜基材,使用厚度50μm的透明PET薄膜(Lumirror:東麗公司,未脫模處理),在其單面上,藉由棒塗法塗佈所得之黏著劑組成物的塗佈溶液後,在100℃加熱處理3分鐘而形成黏著劑組成物的塗膜層(黏著劑層)。然後,藉由在23℃、50%RH下熟化7日,而形成厚度25μm的黏著劑層,得到薄片樣品(抗玻璃飛散薄片)。
[實驗例2~6]
除了將構成(甲基)丙烯酸酯聚合物的各單體之組成及重量平均分子量以及所使用的交聯劑之種類及摻合量變更為如表1所示以外,與實驗例1同樣地製造薄片樣品。
再者,關於實驗例5與實驗例6,構成(甲基)丙烯酸酯聚合物(主聚合物)的各單體之組成及Mw以及所使用的交聯劑之種類及摻合量分別係與組成(2EHA/EA)、Mw(50萬)、種類(異氰酸酯系)、摻合量(0.40)相同,但在主聚合物的Tg之點上兩者不同。
2.評價
對於各實驗例所得之薄片樣品,進行下述項目之評價。表1中顯示結果。
(2-1)黏滑
使用各實驗例所製作的薄片樣品,準備寬度25mm×長度250mm的薄片試驗片。其次,於23℃及50%RH之環境下,在厚度3mm之玻璃上,以2kgf荷重之輥貼合薄片試驗片的黏著劑層面,於30分鐘後,將薄片試驗片的薄膜基材端部(間隙部分)從玻璃折返180度,測定以30,000mm/分鐘之拉伸速度連續地剝離時之剝離強度(相對於剝離時間而言180度剝離黏著力;單位:N/25mm),而且於以同樣之方法將薄片試驗片從玻璃剝離時,觀察有無發生黏滑現象,用以下之基準進行評價。
作為測定機器,使用剝離試驗機黏著・皮膜剝離解析裝置(VPA-2:協和界面化學公司)。
○:不發生黏滑現象(良好)
(※相對於最大黏著力,黏著力的振幅未達30%)
×:發生黏滑現象(不良)
(2-2)損失正切(tanδ
)
使用黏彈性測定裝置PHYSICA MCR301(Anton Paar公司製)、溫度控制系統CTD450、解析軟體Rheoplus、在幾何(geometry)為ϕ8mm的上下格子眼加工平行板,進行測定。
準備20mm×20mm、厚度500μm的正方形薄片試驗片。其次,將此薄片試驗片夾於已成為測定溫度的黏彈性測定裝置之板,以法向力成為0.2μN之方式調整板間距離。更將測定溫度±1℃保持2分鐘後,成為應變1%、頻率100Hz、溫度條件23℃、氮氣環境。
其次,使頻率成為高頻(100Hz),進行測定。於對數升降、測定點數為5點/位數之條件下進行動態黏彈性測定,測定薄片試驗片(尤其黏著劑層)的損失正切(tanδ
),用以下之基準進行評價。
再者,本評價所用之薄片試驗片係將各實驗例所製作的薄片樣品之薄膜基材(無脫模處理)變更為有脫模處理的薄膜基材,在其脫模處理面上形成厚度20~25μm的黏著劑層。再者,以僅將該黏著劑層以薄片試驗片的指定厚度(500μm)層合者,進行測定。
○:tanδ
為1.26以下(良好)
×:tanδ
超過1.26(不良)
(2-3)耐衝擊試驗(簡易抗飛散性能試驗)
首先,準備:將各實驗例所製作的薄片樣品,透過其黏著劑層貼合至玻璃板(基本玻璃)而成之積層體(薄膜基材/黏著劑層/玻璃板之層構成)。其次,以市售的接著劑32,將丙烯酸塊30(縱10mm×橫10mm×高度10mm)接著至所準備的積層體之薄膜基材側。
其次,如圖3所示,藉由切刀去除丙烯酸塊30周邊的不要部分(薄膜基材/黏著劑層),而在玻璃板40上得到塊狀的試驗片50(丙烯酸塊30/接著劑32/薄片樣品1a(薄膜基材12a/黏著劑層11a))。
接著,於23℃及50%RH之環境下,放置5小時而使試驗片50中的接著劑32硬化後,將接著劑硬化後的塊狀試驗片50a設置在圖4所示的衝擊試驗裝置60(Digital impact tester QM 700CA,Qmesys公司),然後,將鎚子62(荷重:273g)舉起到指定的角度為止,對於試驗片50a的一部分(丙烯酸塊30)施加衝擊。對於試驗片50a,將垂直方向當作0度,以將鎚子62舉起繞半時鐘圓周時的角度進行評價。用下述基準,評價將塊狀試驗片50a連薄膜一起從玻璃板40剝離時的角度。
再者,圖4及5中,符號64與66分別為貼合有試驗片50a的玻璃板40之推壓板與固定台,符號68為鎚子62的操作盤。
◎:40度以上(特別良好)
○:35度以上~未達40度(良好)
×:未達35度(不良)
(2-4)抗飛散性
於智慧型手機(行動機器之一例)的殼體之蓋玻璃內面,貼合各實驗例所製作的薄片樣品,並使其黏著劑層成為對向,得到玻璃/黏著劑層/薄膜基材之構成(蓋玻璃與抗飛散薄片之積層體)的評價樣品(總重量:130g)。
其次,於23℃及50%RH之環境下,放置30分鐘後,於使評價樣品傾斜45度之狀態下,從約100cm之高度,以從評價樣品的角落下(衝撞地板)之方式使落下10次,目視確認荷重施加的地方之狀態,用以下之基準來評價。
◎:完全沒有看見剝落(0次/10次)
○:幾乎看不見剝落(1~2次/10次)
×:看見許多的剝落(3次以上/10次)
3.探討
如表1所示,將薄片試驗片從玻璃以高速剝離時,看到有無發生黏滑與抗飛散性能之相關。即,具有在高速剝離時會發生黏滑的黏著劑層者(實驗例5及6),係無法改善抗飛散性能。
另一方面,以在高速剝離時不發生黏滑的方式構成黏著劑層者(實驗例1~4),可確認能改善抗飛散性能。其中,具有將高頻(100Hz)的損失正切(tanδ
)調整至1.26以下的黏著劑層者(實驗例1~3),係與不是那樣者(實驗例4)比較下,可確認耐衝擊性與抗飛散性更加優異。
1:抗玻璃飛散薄片
1a:薄片樣品(抗玻璃飛散薄片)
11,11a:黏著劑層
12,12a:薄膜基材
2:觸控面板
21:蓋玻璃
22:透明導電膜
23:黏著劑層
24:薄膜感測器
241:基材薄膜
242:透明導電膜
25:黏著劑層
26:顯示體模組
[圖1]係本發明之一實施形態的抗玻璃飛散薄片之剖面圖。
[圖2]係顯示觸控面板之一構成例之剖面圖。
[圖3]係實施例的特性評佳(耐衝擊試驗)所用之塊狀試驗片之概要圖。
[圖4]係適用於圖3之塊狀試驗片的試驗裝置之概要圖。
[圖5]係圖4之單點鏈線所包圍的部分之放大圖。
1:抗玻璃飛散薄片
11:黏著劑層
12:薄膜基材
Claims (5)
- 一種抗玻璃飛散薄片,其係貼附於行動機器之蓋玻璃,於該蓋玻璃破損時防止玻璃碎片的飛散之抗玻璃飛散薄片,其特徵為:抗玻璃飛散薄片包含在薄膜基材之一面上具有由黏著劑組成物所形成的黏著劑層之黏著薄片,黏著薄片的黏著劑層係將頻率100Hz的損失正切(tanδ)調整至1.26以下,黏著劑組成物具有包含(甲基)丙烯酸酯聚合物之主聚合物與交聯劑;(甲基)丙烯酸酯聚合物包含源自丙烯酸丁酯的構成單元、源自丙烯酸2-乙基己酯的構成單元、或源自丙烯酸丁酯的構成單元與源自丙烯酸2-乙基己酯的構成單元的兩者;當(甲基)丙烯酸酯聚合物包含源自丙烯酸丁酯的構成單元時,交聯劑係由環氧系交聯劑構成,當(甲基)丙烯酸酯聚合物不包含源自丙烯酸丁酯的構成單元時,交聯劑係由異氰酸酯系交聯劑構成,於溫度23℃及相對濕度50%之環境下,在厚度3mm之玻璃上,以2kgf荷重之輥貼合黏著薄片的黏著劑層面,於30分鐘後,將前述黏著薄片從前述玻璃以30,000mm/min之速度在180度方向中高速剝離時,不發生黏滑現象而能剝離。
- 如請求項1之薄片,其中主聚合物的玻璃轉移溫度(Tg)為-40℃~-15℃。
- 如請求項1或2之薄片,其中(甲基)丙烯 酸酯聚合物包含源自含有反應性官能基的單體的構成單元,且含有反應性官能基的單體之羥值為1mgKOH/g以上、80mgKOH/g以下。
- 如請求項1或2之薄片,其中於薄膜基材之黏著劑層非形成面上,具有具備印刷適應性的機能層。
- 如請求項3之薄片,其中於薄膜基材之黏著劑層非形成面上,具有具備印刷適應性的機能層。
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