JP6417310B2

JP6417310B2 - 粘着フィルム

Info

Publication number: JP6417310B2
Application number: JP2015214544A
Authority: JP
Inventors: 公男豊田; 泰輔岡本; 裕芳池川
Original assignee: TECHNO FLOW ONE INC.; Iwatani Corp
Current assignee: TECHNO FLOW ONE INC.; Iwatani Corp
Priority date: 2015-10-30
Filing date: 2015-10-30
Publication date: 2018-11-07
Anticipated expiration: 2035-10-30
Also published as: JP2017082169A

Description

本発明は、粘着フィルムに関する。特に、本発明は、スマートフォン、タブレット型端末、ノートパソコンなどの製品のディスプレイパネル、より特に折り曲げ可能なディスプレイパネルに用いられる粘着フィルムに関する。

折り曲げ可能なディスプレイの研究開発が進んでいる。例えば、特許文献１は、フレキシブルディスプレイ層、可撓性タッチ感知層、フレキシブルディスプレイカバー層などを用いるフレキシブル電子デバイスについて開示し、落下などの衝撃事項での損傷に対する耐性を備えた電子デバイスを開示している。

一方、従来からディスプレイには、液晶表示ディスプレイに用いられる偏光板又は位相差板を基材又は他の光学部材と粘着させる粘着剤層、液晶パネルと偏光板とを粘着させる粘着フィルムが用いられている。
例えば、特許文献２は、液晶表示ディスプレイに用いられる又は位相差板を基材又は他の光学部材と粘着させる粘着剤層について開示している。
また、特許文献３は、ディスプレイなどの光学部品と表面保護シートとを粘着剤を介して積層させるための粘着剤組成物、粘着シートを開示している。

特表２０１５−５０１４６１号公報。特開平９−２４３８２４号公報。特開２０１５−１３１９４５号公報。

しかしながら、従来の粘着フィルムを折り曲げ可能なディスプレイに用いると、耐折り曲げ性が十分ではない、という問題、特に、−３０℃などの過酷な使用環境における耐折り曲げ性が十分ではない、という問題が生じる。具体的には、被粘着対象物である液晶パネル及び／又は偏光板との粘着性が乏しくなり、一部に剥がれた箇所が観察される、という問題が生じる。

そこで、本発明は、上述した従来技術の問題点を解決することを目的とする。
具体的には、本発明の目的は、耐候性及び耐折り曲げ性を共に備える粘着フィルムを提供することにある。
より具体的には、本発明の目的は、−３０℃〜５０℃においても耐折り曲げ性を有する粘着フィルム、特に折り曲げ可能なディスプレイパネルに用いられる粘着フィルムを提供することにある。

本発明者らは、以下の発明を見出した。
＜１＞第１層：第１の被粘着対象物と粘着する層であって、
−２０℃における貯蔵弾性率が１０^８〜１０^４Ｐａ、好ましくは１０^８〜１０^５Ｐａ、より好ましくは１０^８〜１０^６Ｐａであり且つ４０℃における貯蔵弾性率が１０^７〜１０^４Ｐａ、好ましくは１０^６〜１０^４Ｐａである層；
第２層：第１層上に設けられる層であって、−２０℃〜４０℃における貯蔵弾性率が１０^８〜１０^４Ｐａ、好ましくは１０^７〜１０^４Ｐａ、より好ましくは１０^６〜１０^４Ｐａである層；及び
第３層：第２層上に設けられ、第２の被粘着対象物と粘着する層であって、−２０℃における貯蔵弾性率が１０^８〜１０^４Ｐａ、好ましくは１０^８〜１０^５Ｐａ、より好ましくは１０^８〜１０^６Ｐａであり且つ４０℃における貯蔵弾性率が１０^７〜１０^４Ｐａ、好ましくは１０^６〜１０^４Ｐａである層；
を少なくとも有して構成される粘着フィルム。

＜２＞第１層：第１の被粘着対象物と粘着する層であって、ＪＩＳＺ−０２３７の粘着性試験により２３℃で測定した粘着性が５Ｎ／（２５ｍｍ）以上、好ましくは８〜３０Ｎ／（２５ｍｍ）、より好ましくは８〜２５Ｎ／（２５ｍｍ）である層；
第２層：第１層上に設けられる層であって、−２０℃〜４０℃における貯蔵弾性率が１０^８〜１０^４Ｐａ、好ましくは１０^７〜１０^４Ｐａ、より好ましくは１０^６〜１０^４Ｐａである層；及び
第３層：第２層上に設けられ、第２の被粘着対象物と粘着する層であって、ＪＩＳＺ−０２３７の粘着性試験により２３℃で測定した粘着性が５Ｎ／（２５ｍｍ）以上、好ましくは８〜３０Ｎ／（２５ｍｍ）、より好ましくは８〜２５Ｎ／（２５ｍｍ）である層；
を少なくとも有して構成される粘着フィルム。

＜３＞上記＜１＞において、第１層が、ＪＩＳＺ−０２３７の粘着性試験により２３℃で測定した粘着性が５Ｎ／（２５ｍｍ）以上、好ましくは８〜３０Ｎ／（２５ｍｍ）、より好ましくは８〜２５Ｎ／（２５ｍｍ）であり、
第３層が、ＪＩＳＺ−０２３７の粘着性試験により２３℃で測定した粘着性が
５Ｎ／（２５ｍｍ）以上、好ましくは８〜３０Ｎ／（２５ｍｍ）、より好ましくは８〜２５Ｎ／（２５ｍｍ）であるのがよい。

本発明により、上述した従来技術の問題点を解決することができる。
具体的には、本発明により、耐候性及び耐折り曲げ性を共に備える粘着フィルムを提供することができる。
より具体的には、本発明により、−３０℃〜５０℃においても耐折り曲げ性を有する粘着フィルム、特に折り曲げ可能なディスプレイパネルに用いられる粘着フィルムを提供することができる。

本発明の粘着フィルム１の概念図と、第１の被粘着対象物６と第２の被粘着対象物７とを該粘着フィルム１を介して粘着させた場合Ｘの概念図である。実施例１及び２に用いた第１層及び第３層の温度変化（横軸）に伴う貯蔵弾性率（縦軸）を示すグラフである。実施例１及び２に用いた第２層の温度変化（横軸）に伴う貯蔵弾性率（縦軸）を示すグラフである。

以下、本願に記載する発明を詳細に説明する。
本願は、少なくとも３層を有して構成される粘着フィルムを提供する。該少なくとも３層として、大きく分けて２つの態様を有する。
＜第１の態様＞
第１の態様として、少なくとも３層は、以下に詳述する第１層、第２層及び第３層からなり、具体的には以下に詳述する特性を有する。

＜＜第１層＞＞
第１層は、第１の被粘着対象物と粘着する層であって、−２０℃及び４０℃における貯蔵弾性率が所望の値を有するのがよい。
第１層は、−２０℃における貯蔵弾性率が１０^８〜１０^４Ｐａ、好ましくは１０^８〜１０^５Ｐａ、より好ましくは１０^８〜１０^６Ｐａであるのがよい。
また、４０℃における貯蔵弾性率が１０^７〜１０^４Ｐａ、好ましくは１０^６〜１０^４Ｐａであるのがよい。
貯蔵弾性率は、従来公知の手法により測定することができ、用いる手法、用いる装置に特に限定されない。例えば、貯蔵弾性率はせん断による手法、例えばJIS K 7244に準拠した手法で測定することができ、市販入手可能なレオメーターにより測定することができる。
なお、第１の被粘着対象物は、後述の第２の被粘着対象物と同じであっても異なってもよい。第１及び／又は第２の被粘着対象物として、本発明の粘着フィルムが粘着するものであれば特に限定されないが、例えば、スマートフォン、タブレット型端末、ノートパソコンなどの製品のディスプレイパネル、より特に折り曲げ可能なディスプレイパネル、偏光板などを挙げることができる。

第１層を構成する材料は、上記特性を備えるものであれば特に限定されない。また、後述するように、第１層が所望の光学特性を有し、該特性を備える材料であれば特によい。所望の特性として、後述するように、例えば可視光域における透過率、ヘイズなどを挙げることができるがこれらに限定されない。
第１層を構成する材料として、アクリル樹脂、シリコーン樹脂、ウレタン樹脂などを挙げることができるが、これらに限定されない。

第１層は、上記特性を備えることにより、第１の被粘着対象物と所望の粘着性及び耐折り曲げ性を有し、繰返しの折り曲げによっても、第１の被粘着対象物との間に剥がれや浮きの発生が見られない。また、第１層は、後述する第２層との関係においても、所望の粘着性及び耐折り曲げ性を有し、繰返しの折り曲げによっても、第２層との間に剥がれや浮きの発生が見られない。

＜＜第２層＞＞
第２層は、第１層上に設けられる層であって、−２０℃〜４０℃における貯蔵弾性率が所望の値を有する。なお、第１層と第２層との間に、他の層を有してもよいが、第２層は第１層の直上に設けられるのがよい。
該貯蔵弾性率は、１０^８〜１０^４Ｐａ、好ましくは１０^７〜１０^４Ｐａ、より好ましくは１０^６〜１０^４Ｐａであるのがよい。

第２層を構成する材料は、上記特性を備えるものであれば特に限定されない。また、後述するように、第２層が所望の光学特性を有し、該特性を備える材料であれば特によい。所望の特性として、後述するように、例えば可視光域における透過率、ヘイズなどを挙げることができるがこれらに限定されない。
第２層を構成する材料として、アクリル樹脂、シリコーン樹脂、ウレタン樹脂などを挙げることができるが、これらに限定されない。なお、第２層を構成する材料は、第１層を構成する材料と同じ素材であるのが好ましい。例えば、第１層がシリコーン樹脂からなる場合、第２層もシリコーン樹脂からなるのがよい。また、別の例として、第１層がウレタン樹脂からなる場合、第２層もウレタン樹脂からなるのがよい。さらに、別の例として、第１層がアクリル樹脂からなる場合、第２層もアクリル樹脂からなるのがよい。

第２層は、上記特性を備えることにより、上述したように、第１層と所望の粘着性及び耐折り曲げ性を有し、繰返しの折り曲げによっても、第１層との間に剥がれや浮きの発生が見られない。また、第２層は、後述する第３層との関係においても、所望の粘着性及び耐折り曲げ性を有し、繰返しの折り曲げによっても、第３層との間に剥がれや浮きの発生が見られない。

＜＜第３層＞＞
第３層は、第２層上に設けられ、第２の被粘着対象物と粘着する層であって、−２０℃及び４０℃における貯蔵弾性率が所望の値を有するのがよい。なお、第２層と第３層との間に、他の層を有してもよいが、第３層は第２層の直上に設けられるのがよい。
第３層は、−２０℃における貯蔵弾性率が１０^８〜１０^４Ｐａ、好ましくは１０^８〜１０^５Ｐａ、より好ましくは１０^８〜１０^６Ｐａであるのがよい。
また、４０℃における貯蔵弾性率が１０^７〜１０^４Ｐａ、好ましくは１０^６〜１０^４Ｐａであるのがよい。
なお、第１層と第３層とは同じ特性を有する組成から構成されてもよい。

第３層を構成する材料は、上記特性を備えるものであれば特に限定されない。また、後述するように、第３層が所望の光学特性を有し、該特性を備える材料であれば特によい。所望の特性として、後述するように、例えば可視光域における透過率、ヘイズなどを挙げることができるがこれらに限定されない。
第３層を構成する材料として、第１層を構成する材料と同じものを挙げることができるが、これらに限定されない。なお、第３層を構成する材料は、第２層を構成する材料と同じ素材であるのが好ましい。例えば、第２層がシリコーン樹脂からなる場合、第３層もシリコーン樹脂からなるのがよい。また、別の例として、第２層がウレタン樹脂からなる場合、第３層もウレタン樹脂からなるのがよい。さらに、別の例として、第２層がアクリル樹脂からなる場合、第３層もアクリル樹脂からなるのがよい。

第３層は、上記特性を備えることにより、第２の被粘着対象物と所望の粘着性及び耐折り曲げ性を有し、繰返しの折り曲げによっても、第２の被粘着対象物との間に剥がれや浮きの発生が見られない。また、第３層は、上述したように、第２層と所望の粘着性及び耐折り曲げ性を有し、繰返しの折り曲げによっても、第２層との間に剥がれや浮きの発生が見られない。

＜第２の態様＞
第２の態様として、少なくとも３層は、以下に詳述する第１層、第２層及び第３層からなり、具体的には以下に詳述する特性を有する。

＜＜第１層＞＞
第１層は、第１の被粘着対象物と粘着する層であって、ＪＩＳＺ−０２３７の粘着性試験により２３℃で測定した粘着性が５Ｎ／（２５ｍｍ）以上、好ましくは８〜３０Ｎ／（２５ｍｍ）、より好ましくは８〜２５Ｎ／（２５ｍｍ）であるのがよい。
なお、粘着性は、上述のように、ＪＩＳＺ−０２３７の粘着性試験により２３℃で測定することができ、測定に用いる装置に限定されない。

第１層を構成する材料は、上記特性を備えるものであれば特に限定されない。また、第１の態様と同様に、第２の態様においても、第１層が所望の光学特性を有し、該特性を備える材料であれば特によい。
第１層を構成する材料として、第１の態様における第１層を構成する材料として挙げたものと同じものを挙げることができるが、これらに限定されない。

第１層は、上記特性を備えることにより、第１の態様と同様に、第１の被粘着対象物との関係において、また、第２層との関係において、所望の粘着性及び耐折り曲げ性を有し、繰返しの折り曲げによっても、第１の被粘着対象物又は第２層との間に剥がれや浮きの発生が見られない。

＜＜第２層＞＞
第２層は、第１層上に設けられる層であって、−２０℃〜４０℃における貯蔵弾性率が所望の値を有する。なお、第１層と第２層との間に、他の層を有してもよいが、第２層は第１層の直上に設けられるのがよい。
該貯蔵弾性率は、−２０℃〜４０℃において、１０^８〜１０^４Ｐａ、好ましくは１０^７〜１０^４Ｐａ、より好ましくは１０^６〜１０^４Ｐａであるのがよい。

第２層を構成する材料は、上記特性を備えるものであれば特に限定されない。
第２層を構成する材料として、第１の態様における第２層を構成する材料として挙げたものと同じものを挙げることができるが、これらに限定されない。
第２層は、上記特性を備えることにより、第１の態様と同様に、第１層との関係において、また、第３層との関係において、所望の粘着性及び耐折り曲げ性を有し、繰返しの折り曲げによっても、第１層又は第３層との間に剥がれや浮きの発生が見られない。

＜＜第３層＞＞
第３層は、第２層上に設けられ、第２の被粘着対象物と粘着する層であって、ＪＩＳＺ−０２３７の粘着性試験により２３℃で測定した粘着性が５Ｎ／（２５ｍｍ）以上、好ましくは８〜３０Ｎ／（２５ｍｍ）、より好ましくは８〜２５Ｎ／（２５ｍｍ）であるのがよい。
第２層と第３層との間に、他の層を有してもよいが、第３層は第２層の直上に設けられるのがよい。
なお、第１層と第３層とは同じ特性を有する組成から構成されてもよい。

第３層を構成する材料は、上記特性を備えるものであれば特に限定されない。また、第１の態様と同様に、第２の態様においても、第３層が所望の光学特性を有し、該特性を備える材料であれば特によい。
第３層を構成する材料として、第１の態様における第３層を構成する材料として挙げたものと同じものを挙げることができるが、これらに限定されない。

第３層は、上記特性を備えることにより、第１の態様と同様に、第２の被粘着対象物との関係において、また、第２層との関係において、所望の粘着性及び耐折り曲げ性を有し、繰返しの折り曲げによっても、第２の被粘着対象物又は第２層との間に剥がれや浮きの発生が見られない。

また、本願の粘着フィルムは、第１の態様と第２の態様との双方を兼ね備えてもよい。
即ち、第１の層は、第１の態様における−２０℃及び４０℃における所望の貯蔵弾性率を有し、且つＪＩＳＺ−０２３７の粘着性試験による所望の粘着性を有するのがよい。
また、第３の層は、第１の態様における−２０℃及び４０℃における所望の貯蔵弾性率を有し、且つＪＩＳＺ−０２３７の粘着性試験による所望の粘着性を有するのがよい。

本願の第１の態様及び／又は第２の態様を有する粘着フィルムは、第２の層において十分な柔軟性を備えるため、十分な耐折り曲げ性を提供することができる。また、第１の層及び第３の層において、十分な耐候性を提供することができる。さらに、第１の層と第２の層とが十分な親和性を備えることにより、十分な耐折り曲げ性及び耐候性を提供することができるとともに、第２の層と第３の層が十分な親和性を備えることにより、十分な耐折り曲げ性及び耐候性を提供することができ、粘着フィルム全体としても十分な耐折り曲げ性及び耐候性を提供することができる。

本願の粘着フィルムは、それを構成する各層が、及び／又は、粘着フィルム自体が、所望の光学特性を有するのがよい。
光学特性として、例えば、透過率、ヘイズ、屈折率、色差などを挙げることができるがこれらに限定されない。

本発明の粘着フィルムについて、図を用いて説明する。
図１は、本発明の粘着フィルム１の概念図である。図１の概念図における粘着フィルムは、第１層２、第２層３及び第３層４からなる。
該粘着フィルム１を介して、第１の被粘着対象物６と第２の被粘着対象物７とを粘着させた場合を、矢印Ｘの下部に、その概念図を示す。第１層２は第１の被粘着対象物６と粘着し、第３層４は被粘着対象物７と粘着する。
このような構成により、本発明の粘着フィルム１は、上述の効果を奏することができる。

＜本願の粘着フィルムの製造方法＞
本願の粘着フィルムは、第１の態様であっても第２の態様であっても、従来公知の手法を用いて製造することができる。
例えば、粘着フィルム製造用の基板を準備して、該基板上に、第１層、第２層、第３層の順に積層することにより、本願の粘着フィルムを得ることができる。
積層に際しては、従来公知の手法を用いることができる。
例えば、種々のコーティング手法を用いてコーティングしても、別途フィルム（膜）化したものを積層してもよい。
得られた粘着フィルムは、基板から剥がして用いることができる。なお、基板として製品に用いる部材を用いた場合、敢えて剥がす工程を用いずに、第３層上に被粘着対象物を粘着させて用いればよい。
なお、本願の粘着フィルムの製造方法について、上述したが、該製造方法は、これらの製造方法に限定されるものではない。

以下、本発明を、以下の実施例を用いて詳述するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。

以下の手順により、第１層、該第１層上に設ける第２層、及び該第２層上に設ける第３層からなる粘着膜Ｘ−１を調製した。
＜塗料Ａ＞
付加型シリコーン系粘着剤（信越化学工業製KR-3700）１００部に、触媒（信越化学工業製CAT-PL-50T）０．７５部、及びトルエン５０部を添加し、均一に混合した塗料Ａを用意した。
＜塗料Ｂ＞
塗料Ａとは別に、付加型シリコーン系粘着剤（荒川化学社製AS-OCA001）１００部に、触媒（荒川化学社製CATA12070）０．６部を添加し、均一に混合した塗料Ｂを用意した。

＜粘着膜Ｘ−１の調製＞
ＰＥＴフィルム（厚さ：５０μｍ）を準備し、該ＰＥＴフィルム上に塗料Ａ、塗料Ｂ、塗料Ａの順番で垂らし、６０℃で４分間熱風乾燥させたのち、１４０℃で１０分間乾燥させ、粘着膜Ｘ−１を製膜した。

得られた膜Ｘ−１をカッターナイフで切削し断面をキーエンス製マイクロスコープで観察した結果、粘着膜Ｘ−１は、ＰＥＴフィルムから順に、塗料Ａから形成した第１層（平均膜厚：２８７μｍ）、塗料Ｂから形成した第２層（平均膜厚：２３０μｍ）、塗料Ａから形成した第３層（平均膜厚：１７７μｍ）が存在し、且つ該３層が各々単独で存在することを確認した。
また、本実施例の粘着膜Ｘ−１は、目視により、無色透明であることを確認した。

＜粘着膜Ｘ−１の３層各層の貯蔵弾性率の測定＞
上記で得られた粘着膜Ｘ−１を構成する３層の各層について、貯蔵弾性率を、粘弾性測定装置を用いて測定した。なお、各層について、１ｍｍ厚のシートを、別途、作製し、該シートを貯蔵弾性率測定用の試料とした。その結果を図２及び図３に示すと共に、以下にも示す。なお、図２は、第１層及び第３層についての、温度変化（横軸）に伴う貯蔵弾性率（縦軸）を示す。また、図３は、第２層についての、温度変化（横軸）に伴う貯蔵弾性率（縦軸）を示す。
第１層：４×１０^７Ｐａ（−２０℃）；６×１０^５Ｐａ（４０℃）；
第２層：１０^５Ｐａ（−２０℃〜４０℃）；
第３層：４×１０^７Ｐａ（−２０℃）；６×１０^５Ｐａ（４０℃）。

実施例１と同様に、塗料Ａ及び塗料Ｂを用いて、粘着膜Ｘ−２を次のように調製した。
＜粘着膜Ｘ−２の調製＞
ＰＥＴフィルム（厚さ：５０μｍ）を準備し、該ＰＥＴフィルム上にアプリケーター（テスター産業社製）を用い乾燥膜厚が３０μｍになるように塗料Ａを塗布し、その後、乾燥し、塗料Ａから形成した第１層を製膜した。
次いで、塗料Ａから形成した第１層上に、塗料Ｂを乾燥膜厚が５０μｍになるように、アプリケーター（テスター産業社製）を用い塗布し、その後、乾燥し、塗料Ｂから形成した第２層を製膜した。
さらに、塗料Ｂから形成した第２層上に、塗料Ａを乾燥膜厚が３０μｍになるように、アプリケーター（テスター産業社製）を用い塗布し、その後、乾燥し、塗料Ａから形成した第３層を製膜した。
第３層上に、ニッパ社製カバーフィルムを粘着・貼合した。
得られた膜Ｘ−２をカッターナイフで切削し断面を、実施例１と同様に観察した結果、塗料Ａから形成した第１層、塗料Ｂから形成した第２層、塗料Ａから形成した第３層が存在し、且つ該３層が各々単独で存在することを確認した。

＜粘着膜Ｘ−２の３層各層の貯蔵弾性率の測定＞
上記で得られた粘着膜Ｘ−２を構成する３層の各層について、貯蔵弾性率を、実施例１と同様に測定した。その結果を次に示す。
第１層：４×１０^７Ｐａ（−２０℃）；６×１０^５Ｐａ（４０℃）；
第２層：１０^５Ｐａ（−２０℃〜４０℃）；
第３層：４×１０^７Ｐａ（−２０℃）；６×１０^５Ｐａ（４０℃）。

＜粘着膜Ｘ−２の第１層及び第３層の粘着性の測定＞
上記で得られた粘着膜Ｘ−２を構成する３層のうち、第１層及び第３層の粘着性を、ＪＩＳＺ−０２３７の粘着性試験により２３℃で測定した。
その結果、第１層：８Ｎ／（２５ｍｍ）；及び第３層：９Ｎ／（２５ｍｍ）であることがわかった。

＜粘着膜Ｘ−２の光学特性の測定＞
上記で得られた粘着膜Ｘ−２の光学特性を測定した。
具体的には、ヘイズ及び全光線透過率を測定した。その結果、ヘイズ：０．４４％；及び全光線透過率：９３．３４％であった。

Claims

第１層：第１の被粘着対象物と粘着する層であって、−２０℃における貯蔵弾性率が１０ ^８〜１０ ^６Ｐａであり且つ４０℃における貯蔵弾性率が１０^７〜１０^４Ｐａである層；
第２層：第１層上に設けられる層であって、−２０℃〜４０℃における貯蔵弾性率が１０^６〜１０^４Ｐａである層；及び
第３層：第２層上に設けられ、第２の被粘着対象物と粘着する層であって、−２０℃における貯蔵弾性率が１０ ^８〜１０ ^６Ｐａであり且つ４０℃における貯蔵弾性率が１０^７〜１０^４Ｐａである層；
を少なくとも有して構成される粘着フィルムであって、前記第１層、第２層及び第３層がシリコーン樹脂からなる、上記粘着フィルム。
前記第１層が、ＪＩＳＺ−０２３７の粘着性試験により２３℃で測定した粘着性が５Ｎ／（２５ｍｍ）以上であり、
前記第３層が、ＪＩＳＺ−０２３７の粘着性試験により２３℃で測定した粘着性が５Ｎ／（２５ｍｍ）以上である、請求項１記載の粘着フィルム。
前記第２層が、前記第１層の直上に設けられ、
前記第３層が、前記第２層の直上に設けられる請求項１又は２記載の粘着フィルム。