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JP6530082B2 - ディスプレイ用両面粘着テープ及びその製造方法 - Google Patents
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JP6530082B2 - ディスプレイ用両面粘着テープ及びその製造方法 - Google Patents

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Description

ディスプレイ用両面粘着テープ及びその製造方法に関する。
一般に、ディスプレイ装置において、様々な種類のディスプレイパネル、電子部品等を接着、固定させるために両面粘着テープが用いられている。例えば、両面粘着テープは、ディスプレイウィンドウとディスプレイアセンブリとの間に介在してこれらを接着させる役割をし、このように、両面粘着テープは、ディスプレイのエッジ等を固定し、外部不純物等の侵入を防止し、また、液晶パネル等の後方に取り付けられた光源等から照射される光がディスプレイのエッジから漏れ出るのを防止する役割をすることができる。
このような両面粘着テープは発泡層の両面に粘着層を含む構造であり、このような発泡層の例としてはポリウレタン系発泡層、アクリル系発泡層等が挙げられ、発泡層を含んでいるので耐衝撃性をある程度確保することができるが、引張強度または寸法安定性が充分でないという問題がある。
その上、両面粘着テープは、液晶パネル等の後方に取り付けられた光源等から照射される光が漏れ出るのを防止するために、通常、発泡層、粘着層またはこれらの全てに黒色着色剤を含んでいるが、発泡層の形成過程で照射されるUVを黒色着色剤が吸収して光硬化が十分に行われることができないか、または照射量を増加させなければならないため、光硬化反応の効率が過度に低く、粘着層の粘着物性が低下する。
本発明の一実現例において、優れた耐衝撃性、優れた寸法安定性及び優れた粘着性を同時に実現するディスプレイ用両面粘着テープを提供する。
本発明の他の実現例において、前記ディスプレイ用両面粘着テープの製造方法を提供する。
なお、本発明が達成しようとする技術的課題は以上に言及した課題に制限されず、言及していないまた他の課題は下記の記載によって通常の技術者に明らかに理解できるものである。
本発明の一実現例において、第1アクリル系粘着層、アクリル系発泡層、少なくとも一面に黒色層が積層された熱可塑性フィルム層、及び第2アクリル系粘着層を含むディスプレイ用両面粘着テープを提供する。
また、本発明の他の実現例において、熱可塑性フィルム層の少なくとも一面に黒色層を形成するステップ、アクリル系発泡層を形成するステップ、前記少なくとも一面に黒色層が形成された熱可塑性フィルム層及び前記アクリル系発泡層を積層して積層体を形成するステップ、前記積層体の両面にアクリル系粘着層を形成して、ディスプレイ用両面粘着テープを製造するステップを含むディスプレイ用両面粘着テープの製造方法を提供する。
前記ディスプレイ用両面粘着テープは、アクリル系発泡層を含んで優れた耐衝撃性を維持し、且つ、熱可塑性フィルム層をさらに含んで前記両面粘着テープの引張強度をさらに向上させることによって優れた寸法安定性を実現できるという利点がある。
それと共に、前記熱可塑性フィルム層の一面または両面に前記黒色層を形成することにより、前述したような発泡層の形成時に光硬化反応の効率が低くなる問題及び粘着層の粘着物性が低下する問題なしで液晶パネル等の後方に取り付けられた光源等から照射される光が漏れ出るのを効果的に防止することができる。
前記熱可塑性フィルム層は一面または両面に前記黒色層を積層することができ、それにより、各層間の界面接着力を効果的に向上させることができるため、前記ディスプレイ用両面粘着テープの全体的な物性を改善し、且つ、優れた長期耐久性を実現することができる。
前記第1アクリル系粘着層、前記アクリル系発泡層及び前記第2アクリル系粘着層の各々は別途の着色剤を含まなくてもよく、それにより、光硬化反応の効率を向上させて前記アクリル系発泡層の耐衝撃性をさらに向上させることができ、それと共に前記第1及び第2アクリル系粘着層の粘着物性を低下させず、優れたレベルに実現することができる。
前記ディスプレイ用両面粘着テープは、優れた耐衝撃性、優れた寸法安定性及び優れた粘着性を同時に実現できるという利点がある。
本発明の一実現例によるディスプレイ用両面粘着テープの概略的な断面図である。 本発明の他の実現例によるディスプレイ用両面粘着テープの製造方法の概略的な工程フローチャートである。
以下、添付図面を参考にして本発明の実施例について本発明が属する技術分野で通常の知識を有した者が容易に実施することができるように詳細に説明する。本発明は色々な互いに異なる形態に実現できるものであって、ここで説明する実施例に限定されるものではない。
本発明を明確に説明するために説明と関係ない部分は省略し、明細書の全体にわたり、同一または類似した構成要素に対しては同一の参照符号を付ける。
図面において複数の層及び領域を明確に表現するために厚さを拡大して示した。また、図面において、説明の便宜上、一部の層及び領域の厚さを誇張して示した。
以下において、基材の上部(または下部)または基材の上(または下)に任意の構成が形成されるということは、任意の構成が前記基材の上面(または下面)に接して形成されることを意味するだけでなく、前記基材と基材上に(または下に)形成された任意の構成との間に他の構成を含まないことに限定するものではない。
図1は、本発明の一実現例によるディスプレイ用両面粘着テープ100の断面を概略的に示す。
前記ディスプレイ用両面粘着テープ100は、第1アクリル系粘着層141、アクリル系発泡層130、少なくとも一面に黒色層120が積層された熱可塑性フィルム層110、及び第2アクリル系粘着層を順次含むことができる。
一般に、両面粘着テープは発泡層の両面に粘着層を含む構造であり、このような発泡層の例としてはポリウレタン系発泡層、アクリル系発泡層等が挙げられ、発泡層を含んでいるので耐衝撃性をある程度確保することができるが、引張強度または寸法安定性が充分でないという問題がある。
その上、両面粘着テープは、液晶パネル等の後方に取り付けられた光源等から照射される光が漏れ出るのを防止するために、通常、発泡層、粘着層またはこれらの全てに黒色着色剤を含んでいるが、このように、発泡層に含む場合には、発泡層の形成過程で照射されるUVを黒色着色剤が吸収して光硬化が十分に行われることができないか、または照射量を増加させなければならないため、光硬化反応の効率が過度に低くなり、粘着層に含む場合には、粘着層の粘着物性が低下する。
そこで、本発明の一実現例においては、アクリル系発泡層130を含んで優れた耐衝撃性を維持し、且つ、熱可塑性フィルム層110をさらに含んで前記両面粘着テープ100の引張強度をさらに向上させることによって優れた寸法安定性を実現できるという利点がある。
それと共に、前記熱可塑性フィルム層110の一面または両面に前記黒色層120を形成することにより、前述したような発泡層の形成時に光硬化反応の効率が低くなる問題及び粘着層の粘着物性が低下する問題なしで液晶パネル等の後方に取り付けられた光源等から照射される光が漏れ出るのを効果的に防止することができる。
前記熱可塑性フィルム層110は、例えば、ポリエチレン(polyethylene)、ポリプロピレン(polypropylene)、ポリウレタン(polyurethane)、ポリエチレンテレフタレート(polyethyleneterephthalate)、ポリブチレンテレフタレート(polybutyleneterephthalate)、ポリ尿素(polyurea)、ポリ塩化ビニル(polyvinylchloride)、ポリビニルアセテート(polyvinylacetate)、エチレンビニルアセテート(ethylenevinylacetate)、ポリフェニレンスルフィド(polyphenylene sulfide)、ポリアミド(polyamide)、ポリイミド(polyimide)、ポリベンズイミダゾール(polybenzimidazole)、ポリエーテルエーテルケトン(polyetheretherketone)及びこれらの組み合わせからなる群より選択された少なくとも一つを含むことができ、具体的には、ポリエチレンテレフタレートを含んでより優れた寸法安定性を実現することができる。
前記熱可塑性フィルム層の厚さは約4μm〜約150μmであってもよい。前記範囲内の厚さを有することにより、前記ディスプレイ用両面粘着テープ100の総厚さを過度に増加させることなく十分な寸法安定性を実現することができる。
前記黒色層120は前記熱可塑性フィルム層の一面または両面に積層されることができ、具体的には両面に積層されることができる。
前記アクリル系発泡層130及び前記熱可塑性フィルム層の間の界面接着力は前記アクリル系発泡層130及び前記黒色層120の間の界面接着力より低く、前記第2アクリル系粘着層及び前記熱可塑性フィルム層の間の界面接着力は前記第2アクリル系粘着層及び前記黒色層120の間の界面接着力より低い。
それにより、前記熱可塑性フィルム層の一面または両面、具体的には両面に前記黒色層120を積層することにより、各層間の界面接着力を効果的に向上させることができるため、前記ディスプレイ用両面粘着テープ100の全体的な物性を改善し、且つ、優れた長期耐久性を実現することができる。
前記黒色層120は、例えば、黒色着色剤を含む黒色組成物を前記熱可塑性フィルム層の少なくとも一面に塗布及び乾燥させて形成することができる。
前記黒色組成物を塗布する方法は、例えば、ダイコーティング法、グラビアコーティング法、ナイフコーティング法、バーコーティング法、スプレーコーティング法またはスクリーン印刷法から選択されるいずれか一つの方法を用いることができるが、これらに制限されるものではない。
前記黒色着色剤は、例えば、カーボンブラック系着色剤、黒鉛系着色剤、酸化鉄系着色剤、アントラキノン系着色剤、酸化コバルト系着色剤、酸化銅系着色剤、マンガン系着色剤、酸化アンチモン系着色剤、酸化ニッケル系着色剤及びこれらの組み合わせからなる群より選択された少なくとも一つを含むことができる。
具体的には、C.I.ピグメントブラック(Pigment black)6、7、9等、C.I.ピグメントブラック8、10等、C.I.ピグメントブラック11、12、27、ピグメントブラウン(Pigment Brown)35等、戸田工業(株)製KN−370の酸化鉄、三菱マテリアル(株)製13Mのチタニウムブラック、C.I.ピグメントブラック20、C.I.ピグメントブラック13、25等、C.I.ピグメントブラック15、28等、C.I.ピグメントブラック14等、C.I.ピグメントブラック23等が挙げられる。
前記黒色組成物はバインダー樹脂をさらに含むことができ、例えば、前記バインダー樹脂はポリウレタン系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリアクリレート系樹脂、ポリメタクリレート系樹脂、ポリイソプレン樹脂、ポリシリコーン及びこれらの組み合わせからなる群より選択された少なくとも一つを含むことができるが、これらに限定されるものではない。
前記黒色組成物は、前記バインダー樹脂約100重量部に対し、前記黒色着色剤を約30重量部〜約150重量部を含むことができる。
また、前記黒色組成物は、溶剤、分散剤またはこれらの全てをさらに含むことができる。
前記溶剤は、例えば、エステル系化合物、芳香族炭化水素系化合物、エーテル系化合物、ケトン系化合物及びこれらの組み合わせからなる群より選択された少なくとも一つを含むことができ、具体的には、n−プロピルアセテート及びn−ブチルアセテート、ベンゼン、トルエン、キシレン、ジブチルエーテル、イソプロピルエーテル、ジオキサン(dioxane)、テトラヒドロフラン、アセトン、ジエチルケトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、メチルプロピルケトン、シクロヘキサノン及びこれらの組み合わせからなる群より選択された少なくとも一つを含むことができるが、これらに制限されるものではない。
前記溶剤は黒色組成物が塗布及び乾燥されて黒色層120を形成する過程で蒸発し、それにより、前記黒色着色剤の相対的な含量、例えば、重量%は前記黒色組成物及び前記黒色層120において互いに異なりうる。
前記黒色層120は、前記黒色着色剤を、例えば、約10重量%〜約80重量%で含むことができ、具体的には、約40重量%〜約80重量%で含むことができる。
前記範囲内の含量で含むことにより、液晶パネル等の後方に取り付けられた光源等から照射される光が漏れ出るのを十分に防止することができ、且つ、優れたコーティング性を実現することができる。
前記黒色層120の厚さが約0.1μm〜約5μmであり、前記黒色層120の光透過率が、例えば、約4.0%以下であってもよく、具体的には、0%〜約3.0%であってもよい。
前記範囲内の厚さを有することにより、前記アクリル系発泡層130または前記第2アクリル系粘着層との間に優れた界面接着力を実現することができ、液晶パネル等の後方に取り付けられた光源等から照射される光が漏れ出るのを十分に防止することができる。それと共に、前記範囲内の光透過率を有することにより、液晶パネル等の後方に取り付けられた光源等から照射される光が漏れ出るのを効果的に防止することができる。
一実現例において、前記第1アクリル系粘着層141、前記アクリル系発泡層130及び前記第2アクリル系粘着層142の各々は別途の着色剤を含まなくてもよい。
前述したように、前記熱可塑性フィルム層の一面または両面に別途の層として前記黒色層120を形成することにより、前記第1及び第2アクリル系粘着層141、142及び前記アクリル系発泡層130には黒色着色剤が含まれなくてもよく、それにより、光硬化反応の効率を向上させて前記アクリル系発泡層130の耐衝撃性をさらに向上させることができ、それと共に前記第1及び第2アクリル系粘着層141、142の粘着物性を低下させず、優れたレベルに実現することができる。
一実現例において、前記アクリル系発泡層130は、発泡用組成物に対してUV照射及び熱処理のいずれか一つまたはUV照射及び熱処理の両方を順次行って形成するか;または発泡用組成物に対して気体を注入しつつUV照射を行って形成することができる。前記UV照射によってUV硬化反応を進行させ、前記熱処理によって熱硬化反応を進行させることができる。
例えば、前記アクリル系発泡層130は、アクリル系重合体及び気孔形成用フィラーを含む発泡用組成物に対してUV照射及び熱処理のいずれか一つまたはUV照射及び熱処理の両方を順次行って形成するか;またはアクリル系重合体を含み、気孔形成用フィラーを含まない発泡用組成物に対して気体を注入しつつUV照射を行って形成することができる。
前記アクリル系発泡層130の形成時、前記UV照射は、例えば、約500mJ/cm〜約2,500mJ/cmのUV照射量で行うことができ、具体的には、約500mJ/cm〜約2,000mJ/cmのUV照射量で行うことができる。
前記アクリル系発泡層130は、前述したように着色剤を含まないため、それにより、UVが消耗されず、そのために少ない照射量でも光硬化反応を効果的に行うことができるため、光硬化反応の効率を向上させることができる。
また、前記熱処理は、例えば、約30℃〜約60℃で約24時間〜約48時間行うことができるが、これに限定されるものではない。
前記アクリル系重合体はアルキル(メfタ)アクリレート系モノマー及び極性官能基含有モノマーを含む共重合性モノマー成分が重合して形成され、前記アクリル系重合体を形成する前記アルキル(メタ)アクリレート系モノマーに対する前記極性官能基含有モノマーの重量比が約30:1〜約9:1であってもよい。
前記範囲内の重量比を有することにより、前記アクリル系重合体が常温で適切な柔軟性を有し、それにより、これを含む発泡用組成物が優れた付着力及び濡れ(wetting)特性を実現して耐衝撃性を効果的に向上させることができる。
前記アルキル(メタ)アクリレート系モノマーはアルキル基を含有する(メタ)アクリレート系モノマーを意味するものであり、前記アルキル基は直鎖状、脂環状、芳香族またはこれらの組み合わせからなる群より選択された少なくとも一つを含むことができ、例えば、ブチルアクリレート、ブチルメタクリレート、ヘキシルアクリレート、ヘキシルメタクリレート、n−オクチルアクリレート、n−オクチルメタクリレート、イソオクチルアクリレート、イソオクチルメタクリレート、2−エチルヘキシルアクリレート、2−エチルヘキシルメタクリレート、イソノニルアクリレート、イソノニルメタクリレート等を含むことができるが、これらに制限されるものではない。
前記極性官能基含有モノマーは、例えば、ヒドロキシ基含有モノマー、カルボキシル基含有モノマー、窒素含有モノマー及びこれらの組み合わせからなる群より選択された少なくとも一つを含むことができ、例えば、2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、4−ヒドロキシブチル(メタ)アクリレート、6−ヒドロキシヘキシル(メタ)アクリレート、8−ヒドロキシオクチル(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシエチレングリコール(メタ)アクリレートまたは2−ヒドロキシプロピレングリコール(メタ)アクリレート、(メタ)アクリル酸、2−(メタ)アクリロイルオキシ酢酸、3−(メタ)アクリロイルオキシプロピル酸、4−(メタ)アクリロイルオキシブチル酸、アクリル酸ダイマー、イタコン酸、マレイン酸及びマレイン酸無水物、(メタ)アクリルアミド、N−ビニルピロリドンまたはN−ビニルカプロラクタムが挙げられるが、これらに制限されるものではない。
前記アクリル系重合体は約25℃で粘度が約2,000cP〜約30,000cPであってもよい。前記範囲内の粘度を有することにより、前記発泡用組成物が優れたコーティング性を実現して前記アクリル系発泡層130をさらに均一なレベルに形成することができる。
前記気孔形成用フィラーは前記アクリル系重合体100重量部に対して約0.1重量部〜約10重量部で含まれ、前記気体は約0.001(cubic feet per minute、CFM)〜約0.05CFMの流量で注入される。前記範囲内の含量または流量で注入することにより、前記アクリル系発泡層130の気孔率を適切に調節して優れた耐衝撃性を実現し、且つ、軽量化を実現することができる。
前記気孔形成用フィラーは、例えば、高分子微小中空球、ガラスバブル(glass bubble)、ガラスマクロバルーン(glass macro balloon)及びこれらの組み合わせを含む群より選択された少なくとも一つを含むことができる。
前記気孔形成用フィラーは、粒子として平均粒径が、例えば、約1μm〜約350μmであってもよく、具体的には、約20μm〜約150μmであってもよい。
前記気孔形成用フィラーは、予め発泡された発泡粒子、発泡されていない未発泡粒子またはこれらの全てを含むことができる。
例えば、前記気孔形成用フィラーが未発泡粒子を含まず発泡粒子を含むことができ、それにより、前記アクリル系発泡層130の形成時、未発泡粒子を発泡させるための別途の熱処理工程が省略されるのでUV照射工程のみで形成することができ、前記アクリル系発泡層130をより厚いレベルまで容易に形成することができる。
前記気孔形成用フィラーが未発泡粒子を含む場合には、それを発泡させるためにアクリル系発泡層130の内部に熱伝達が円滑になされなければならず、それにより、アクリル系発泡層130の厚さを一定レベルに制限しなければならない。
前記気体は、例えば、空気、窒素、アルゴン、ヘリウム、ネオン及びこれらの組み合わせからなる群より選択された少なくとも一つを含むことができ、これらに制限されるものではない。また、例えば、不活性気体のうちの一つである窒素を含むことにより、予測できないアクリル系粘着組成物の物性変化を防止することができ、且つ、費用を適切なレベルに維持することができる。
前記発泡用組成物はその他の発泡剤をさらに含むことができ、前記その他の発泡剤は、例えば、炭酸アンモニウム、炭酸水素ナトリウム、アゾジカーボンアミド(ADCA)、アゾビスイソブチロニトリル(AIBN)、ジニトロソペンタメチレンテトラミン(DPT)、P−トルエンスルホニルヒドラジド(TSH)、P,P’−オキシビス(ベンゼンスルホニルヒドラジド(OBSH)等を含むことができる。
また、前記発泡用組成物は、例えば、光開始剤、熱開始剤、熱硬化剤、光硬化剤、架橋剤、粘着付与剤、カップリング剤、帯電防止剤、無機フィラー、紫外線遮断剤、界面活性剤、抗酸化剤、加工油及びこれらの組み合わせからなる群より選択された少なくとも一つの添加剤をさらに含むことができる。
前記粘着付与剤はロジンエステル系粘着付与剤、ロジン系粘着付与剤、テルペン系粘着付与剤、石油樹脂系粘着付与剤及びこれらの組み合わせからなる群より選択された少なくとも一つを含むことができ、前記アクリル系重合体約100重量部に対して約10重量部〜約40重量部で含むことができる。
前記無機フィラーは水酸化アルミニウム、炭酸カルシウム、酸化アルミニウム、酸化マグネシウム、酸化亜鉛、炭化珪素、窒化アルミニウム、窒化ホウ素、窒化珪素及びこれらの組み合わせからなる群より選択された少なくとも一つを含むことができ、前記アクリル系重合体約100重量部に対して約1重量部〜約200重量部で含むことができる。
前記アクリル系発泡層130は、気孔の平均大きさが約20μm〜約200μmであり、気孔率が約1%〜約40%であってもよい。前記気孔率は体積%を意味する。
前記範囲の気孔の平均大きさ及び気孔率を有することにより、ディスプレイ用両面粘着テープ100に求められる貯蔵弾性率、損失正接の最大値等の物性を十分に満たすことができ、それにより、耐衝撃性を効果的に向上させることができる。
前記アクリル系発泡層130の厚さは約30μm〜約1,000μmであってもよいが、これに限定されるものではない。
前記第1及び第2アクリル系粘着層は、例えば、(メタ)アクリル系モノマー、オリゴマー、樹脂及びこれらの組み合わせからなる群より選択された少なくとも一つを含む粘着組成物により形成されることができ、前記粘着組成物は、熱開始剤、光開始剤、熱硬化剤、光硬化剤、架橋剤、可塑剤等をさらに含むことができる。
前記第1及び第2アクリル系粘着層は、例えば、前記粘着組成物に対して光照射、熱処理またはこれらの全てを実行して形成することができる。前記光照射によって光硬化反応を進行させ、前記熱処理によって熱硬化反応を進行させることができる。
前記(メタ)アクリル系樹脂は、例えば、ウレタン(メタ)アクリレート樹脂、ポリエステル(メタ)アクリレート樹脂、エポキシ(メタ)アクリレート樹脂、ポリエーテル(メタ)アクリレート樹脂、ポリブタジエン(メタ)アクリレート樹脂及びこれらの組み合わせからなる群より選択された少なくとも一つを含むことができるが、これらに限定されるものではない。
また、例えば、前記(メタ)アクリル系樹脂はアルキル基含有(メタ)アクリレート系モノマー及びカルボキシル基含有(メタ)アクリレート系モノマーを含む共重合性モノマー成分が重合して形成されることができ、前記(メタ)アクリル系樹脂を形成する共重合性モノマー成分のうち前記アルキル基含有(メタ)アクリレート系モノマーに対する前記カルボキシル基含有(メタ)アクリレート系モノマーの重量比は約1:0.05〜約1:0.25であってもよい。
前記(メタ)アクリル系樹脂を形成する共重合性モノマー成分が前記アルキル基含有(メタ)アクリレート系モノマー及び前記カルボキシル基含有(メタ)アクリレート系モノマーを前記範囲内の重量比で含むことにより、前記(メタ)アクリル系樹脂を含む粘着組成物は熱可塑性プラスチックのような低い表面エネルギーを有する基材に対して優れた粘着力を実現することができる。
前記第1アクリル系粘着層141及び前記第2アクリル系粘着層142の各々の粘着力は、例えば、約2,350g/in〜約4,000g/inであってもよく、具体的には、約2,500g/in〜約4,000g/inであってもよい。前記粘着力はプラスチック基材に対して測定した粘着力を意味する。
前述したように、前記第1及び第2アクリル系粘着層は着色剤を含まないため、粘着物性が低下せず、それにより、粘着力を適切に高いレベルに実現することができる。
また、前記第1アクリル系粘着層141及び前記第2アクリル系粘着層142の厚さは各々約25μm〜約100μmであってもよいが、これに限定されるものではない。前記第1アクリル系粘着層141及び前記第2アクリル系粘着層142の厚さは前記範囲内で互いに異なるかまたは同一であってもよい。
一実現例において、前記第2アクリル系粘着層142の前記熱可塑性フィルム層110が積層された面の反対面上に離型層をさらに含むことができ、前記離型層は本技術分野で公知の種類の離型物質を含むコーティング組成物により形成することができ、前記離型物質は例えばポリエステル系重合体、シリコーン等を含むことができるが、これらに制限されるものではない。
前記離型層の厚さは約50μm〜約150μmであってもよいが、これに限定されるものではない。
前記両面粘着テープ100の引張強度は約100MPa〜約500MPaであり、衝撃強度は約0.7mJ〜約2.0mJであってもよい。前記引張強度はJIS K 7113規格に従って測定することができる。
前記範囲内の引張強度及び衝撃強度を有することにより、寸法安定性を効果的に向上させると共に優れた耐衝撃性を維持することができる。
図2は、本発明の他の実現例によるディスプレイ用両面粘着テープの製造方法の工程フローチャートを概略的に示す。
前記製造方法は、熱可塑性フィルム層の少なくとも一面に黒色層を形成するステップ(S1)、アクリル系発泡層を形成するステップ(S2)、前記少なくとも一面に黒色層が形成された熱可塑性フィルム層及び前記アクリル系発泡層を積層して積層体を形成するステップ(S3)、及び前記積層体の両面にアクリル系粘着層を形成して、ディスプレイ用両面粘着テープを製造するステップ(S4)を含むことができる。前記製造方法により、一実現例で前述したディスプレイ用両面粘着テープを製造することができる。
前記製造方法において、例えば、黒色着色剤を含む黒色組成物を前記熱可塑性フィルム層の少なくとも一面に塗布及び乾燥させて前記黒色層を形成することができる。前記黒色組成物及び前記熱可塑性フィルム層は一実現例で前述したとおりである。
前記黒色組成物を塗布する方法は、例えば、ダイコーティング法、グラビアコーティング法、ナイフコーティング法、バーコーティング法、スプレーコーティング法またはスクリーン印刷法から選択されるいずれか一つの方法を用いることができるが、これらに制限されるものではない。
前記黒色層を形成するステップにおいて、前記黒色層は、黒色着色剤を、例えば、約10重量%〜約80重量%で含むように形成することができ、具体的には、約40重量%〜約80重量%で含むように形成することができる。
前記範囲内の含量で含むように形成することにより、液晶パネル等の後方に取り付けられた光源等から照射される光が漏れ出るのを十分に防止することがで、且つ、優れたコーティング性を実現することができる。
前記黒色層を形成するステップにおいて、前記黒色層の厚さは約0.1μm〜約5μmになり、光透過率は、例えば、約4.0%以下になるように形成することができ、具体的には、0%〜約3.0%になるように形成することができる。
前記範囲内の厚さになるように形成することにより、前記アクリル系発泡層または前記第2アクリル系粘着層との間に優れた界面接着力を実現することができ、液晶パネル等の後方に取り付けられた光源等から照射される光が漏れ出るのを十分に防止することができる。それと共に、前記範囲内の光透過率になるように形成することにより、液晶パネル等の後方に取り付けられた光源等から照射される光が漏れ出るのを効果的に防止することができる。
前記製造方法において、前記アクリル系発泡層及び前記アクリル系粘着層の全てには別途の着色剤を含ませなくてもよい。
前述したように、前記熱可塑性フィルム層の一面または両面に別途の層として前記黒色層を形成することにより、前記第1及び第2アクリル系粘着層及び前記アクリル系発泡層には黒色着色剤が含まれなくてもよく、それにより、光硬化反応の効率を向上させて前記アクリル系発泡層の耐衝撃性をさらに向上させることができ、それと共に前記第1及び第2アクリル系粘着層の粘着物性をさらに向上させることができる。
前記製造方法において、発泡用組成物に対してUV照射及び熱処理のいずれか一つまたはUV照射及び熱処理を順次行うか、または発泡用組成物に対して気体を注入しつつUV照射を行ってアクリル系発泡層を形成することができる。
例えば、前記アクリル系発泡層は、アクリル系重合体及び気孔形成用フィラーを含む発泡用組成物に対してUV照射及び熱処理のいずれか一つまたはUV照射及び熱処理を順次行うか、またはアクリル系重合体を含み、気孔形成用フィラーを含まない発泡用組成物に対して気体を注入しつつUV照射を行って形成することができる。前記発泡用組成物は一実現例で前述したとおりである。
すなわち、前記アクリル系発泡層をアクリル系重合体及び気孔形成用フィラーを含む発泡用組成物を用いて形成する場合には、UV照射を行って形成するか、熱処理を行って形成するか、またはUV照射及び熱処理を順次行って形成することができる。
また、前記アクリル系発泡層をアクリル系重合体及び気孔形成用フィラーを含む発泡用組成物を用いて形成する場合には、気体を注入しつつUV照射を行って形成することができる。
前記アクリル系重合体はアルキル(メタ)アクリレート系モノマー及び極性官能基含有モノマーを含む共重合性モノマー成分が重合して形成され、前記アクリル系重合体を形成する前記アルキル(メタ)アクリレート系モノマーに対する前記極性官能基含有モノマーの重量比は約30:1〜約9:1であってもよい。
前記範囲内の重量比を有することにより、前記アクリル系重合体が常温で適切な柔軟性を有することができ、それにより、これを含む発泡用組成物が優れた付着力及び濡れ(wetting)特性を実現して耐衝撃性を効果的に向上させることができる。
前記アクリル系重合体は約25℃で粘度が約2,000cP〜約30,000cPであってもよい。前記範囲内の粘度を有することにより、前記発泡用組成物が優れたコーティング性を実現して前記アクリル系発泡層をさらに均一なレベルに形成することができる。
前記気孔形成用フィラーは前記アクリル系重合体100重量部に対して約0.1重量部〜約10重量部で含まれ、前記気体は約0.001(cubic feet per minute、CFM)〜約0.05CFMの流量で注入される。前記範囲内の含量または流量で注入することにより、前記アクリル系発泡層の気孔率を適切に調節して優れた耐衝撃性を実現し、且つ、軽量化を実現することができる。
また、前述したように、前記気孔形成用フィラーを含むか、または前記気体を注入して前記アクリル系発泡層を形成する場合には両方ともエイジング(aging)処理をさらに行うことができ、前記エイジング処理は本技術分野で公知の方法によって行うことができ、特に制限されるものではない。
前記アクリル系発泡層を形成するステップにおいて、前記UV照射は、例えば、約500mJ/cm〜約2,500mJ/cmのUV照射量で行うことができ、具体的には、約500mJ/cm〜約2,000mJ/cmのUV照射量で行うことができる。
前記アクリル系発泡層は、前述したように着色剤を含まないため、それにより、UVが消耗されず、そのために少ない照射量でも光硬化反応を効果的に行うことができるため、光硬化反応の効率を向上させることができる。
また、前記熱処理は、例えば、約30℃〜約60℃で約24時間〜約48時間行うことができるが、これに限定されるものではない。
前記アクリル系発泡層を形成するステップにおいて、前記アクリル系発泡層は、気孔の平均大きさが約20μm〜約200μmになり、気孔率が約1%〜約40%になるように形成することができる。前記気孔率は体積%を意味する。
前記範囲の気孔の平均大きさ及び気孔率になるように形成することにより、ディスプレイ用両面粘着テープに求められる貯蔵弾性率、損失正接の最大値等の物性を十分に満たすことができ、それにより、耐衝撃性を効果的に向上させることができる。
前記アクリル系発泡層は厚さが約30μm〜約1,000μmになるように形成することができるが、これに限定されるものではない。
前記少なくとも一面に黒色層が形成された熱可塑性フィルム層及び前記アクリル系発泡層を積層して積層体を形成することができる。これらの積層は本技術分野で公知の方法によって行うことができ、例えば、熱及び圧力を加えて積層することができるが、これらに制限されるものではない。
前記積層体の両面にアクリル系粘着層を形成して、ディスプレイ用両面粘着テープを製造することができる。
前記第1及び第2アクリル系粘着層は、例えば、(メタ)アクリル系モノマー、オリゴマー、樹脂及びこれらの組み合わせからなる群より選択された少なくとも一つを含む粘着組成物により形成されることができ、前記粘着組成物は、熱開始剤、光開始剤、熱硬化剤、光硬化剤、架橋剤、可塑剤等をさらに含むことができる。前記粘着組成物は一実現例で前述したとおりである。
例えば、前記第1及び第2アクリル系粘着層は、前記粘着組成物を順次または同時に前記積層体の両面上に塗布した後、光照射、熱処理またはこれらの全てを実行して形成することができ、それにより、前記塗布された粘着組成物が光硬化反応、熱硬化反応またはこれらの全てを進行して形成することができる。前記粘着組成物を塗布する方法は一実現例で前述した黒色組成物の塗布方法を用いることができる。
前記第1アクリル系粘着層及び前記第2アクリル系粘着層の各々の粘着力は、例えば、約2,350g/in〜約4,000g/inになるように形成することができ、具体的には、約2,500g/in〜約4,000g/inになるように形成することができる。前記粘着力はプラスチック基材に対して測定した粘着力を意味する。
前述したように、前記第1及び第2アクリル系粘着層は着色剤を含まないため、粘着物性が低下せず、それにより、粘着力がさらに効果的に向上する。
また、前記第1アクリル系粘着層及び前記第2アクリル系粘着層の厚さは各々約25μm〜約100μmになるように形成することができるが、これに限定されるものではない。前記第1アクリル系粘着層及び前記第2アクリル系粘着層の厚さは前記範囲内で互いに異なるかまたは同一であってもよい。
前記製造方法において、前記第2アクリル系粘着層の前記熱可塑性フィルム層が積層された面の反対面上に離型層を形成するステップをさらに含むことができる。前記離型層は本技術分野で公知の種類の離型物質を含むコーティング組成物により形成することができ、前記離型物質は、例えば、ポリエステル系重合体、シリコーン等を含むことができるが、これらに制限されるものではない。
前記離型層は厚さが約50μm〜約150μmになるように形成することができるが、これに限定されるものではない。
前記両面粘着テープは、引張強度が約100MPa〜約500MPaになり、衝撃強度が約0.7mJ〜約2.0mJになるように形成することができる。前記範囲内の引張強度及び衝撃強度を有するように形成することにより、寸法安定性を効果的に向上させると共に優れた耐衝撃性を維持することができる。
以下では本発明の具体的な実施例を提示する。但し、下記に記載された実施例は本発明を具体的に例示または説明するためのものに過ぎず、これにより本発明が制限されるものではない。
実施例1
ポリウレタン樹脂100重量部、黒色着色剤としてカーボンブラック顔料33.3重量部、分散剤6.6重量部、溶剤193.0重量部を含む黒色組成物を38μm厚さのPETフィルム層の一面に塗布及び乾燥させて2μm厚さの黒色層を形成した。
また、2−エチルヘキシルアクリレート95重量部及び極性モノマーとしてアクリル酸5重量部を1リットルのガラス反応器で熱重合させて粘度4500cPアクリル系重合体を得、前記得られたアクリル系重合体100重量部に対し、光開始剤としてイルガキュア(Irgacure)−651(α,α−メトキシ−α−ヒドロキシアセトフェノン)0.2重量部、光架橋剤として1,6−ヘキサンジオールジアクリレート(HDDA)0.15重量部を添加した後に十分に攪拌し、その次に平均粒径が40μmの微小中空球(Expancel 092 DE 40 d30、AkzoNobel社)0.1重量部、平均粒径が120μmの微小中空球(Expancel 092 DET 120 d30、AkzoNobel社)0.1重量部、平均粒径が70μmの水酸化アルミニウム(H−100、Showa Denko社製)100重量部を添加し、組成物が均一になるまで十分に攪拌することによって発泡用組成物を準備した。
前記微小中空球は予め発泡された発泡粒子に該当し、前記発泡用組成物に対して1,200mJ/cmのUV照射量でUV照射を行って0.15mm厚さのアクリル系発泡層を形成した。
前記黒色層及び前記アクリル系発泡層が接するように積層した後に熱合板して積層体を形成し、前記積層体の両面上にアクリレート系樹脂及び光硬化剤を含む粘着組成物を塗布及び光硬化させて各々50μm厚さの第1及び第2アクリル系粘着層を形成することによってディスプレイ用両面粘着テープを製造した。
実施例2(黒色層を両面上に形成する)
PETフィルム層の両面上に黒色層を形成したことを除いては、実施例1と同様の条件及び方法によりディスプレイ用両面粘着テープを製造した。
比較例1(黒色層が形成された熱可塑性フィルム層は含まず、アクリル系発泡層に黒色着色剤を含む)
実施例1で準備した同一の発泡用組成物に黒色着色剤としてカーボンブラック0.25重量部をさらに混合して発泡用組成物を準備した。
その次、黒色層が形成された熱可塑性フィルム層は含まず、前記黒色着色剤をさらに混合した発泡用組成物を用い、前記発泡用組成物に対して3,000mJ/cmのUV照射量でUV照射を行ったことを除いては、実施例1と同様の条件及び方法によりアクリル系発泡層、第1及び第2アクリル系粘着層を形成してディスプレイ用両面粘着テープを製造した。
比較例2(黒色層が形成された熱可塑性フィルム層は含まず、第1及び第2アクリル系粘着層に黒色着色剤を含む)
実施例1で用いた粘着組成物に黒色着色剤としてカーボンブラック0.25重量部をさらに混合して粘着組成物を準備した。
その次、黒色層が形成された熱可塑性フィルム層は含まず、前記黒色着色剤をさらに混合した粘着組成物を用いたことを除いては、実施例1と同様の条件及び方法によりアクリル系発泡層、第1及び第2アクリル系粘着層を形成してディスプレイ用両面粘着テープを製造した。
実験例
前記実施例1、2及び前記比較例1、2による各ディスプレイ用両面粘着テープの物性を評価して下記の表1に示す。
評価方法
(引張強度)
測定方法:前記実施例1、2及び前記比較例1、2による各々のディスプレイ用両面粘着テープに対し、JIS K 7113の規格に従って引張強度測定機(Zwick Roell社、モデル名:Z100)を使って測定した。
試験速度:50mm/min
(衝撃強度)
測定方法:前記実施例1、2及び前記比較例1、2による各々のディスプレイ用両面粘着テープに対し、落球衝撃試験機(Dupont type impact tester)を使って測定した。
具体的には、中央に10mm直径のホール(hole)が形成された50mm×50mm×2mm大きさのポリカーボネート(PC)基材に、前記実施例1、2及び前記比較例1、2による各々のディスプレイ用両面粘着テープを介して20mm×20mm×3mmのガラスを貼り付けて積層体試片を準備した。
前記積層体試片のガラス面に対して100gの錘を高さ50mmから500mmまで順次50mmずつ上げた位置から落下させて、ガラスと両面粘着テープの脱着有無を観察して落球衝撃試験を実施した。
この時、前記ガラスと前記両面粘着テープが脱着しない場合には、これらが脱着するまで錘の重さを150g、200g、300g及び400gに増加させながら落球衝撃試験を実施し、錘の重さが150gの場合には350〜500mm、200gの場合には400〜500mm、300g及び400gの場合には350〜500mm高さ以内で順次50mmずつ上げた位置から落下させた。
それにより、前記実施例1、2及び前記比較例1、2による各々のディスプレイ用両面粘着テープに対して前記ガラスと前記両面粘着テープが脱着した場合の錘の重さ及び高さを測定し、これより衝撃強度を計算した。
(粘着力)
測定方法:前記実施例1、2及び前記比較例1、2による各々のディスプレイ用両面粘着テープに含まれたアクリル系粘着層の各々に対し、ASTM D 3330に従って万能試験機(UTM)(Texture Analyzer XT Plus、Stable micro systems社)を使って剥離強度を測定し、それによって粘着力を評価した。
具体的には、前記実施例1、2及び前記比較例1、2で用いた各々の粘着組成物を光硬化させて各々のアクリル系粘着層を形成し、それに対して剥離強度を測定した。
幅50mm、長さ120mmのポリカーボネート材質の基板をイソプロピルアルコールと水が50:50の体積比で混合された溶液で洗浄した後に乾燥した。その次、厚さ50μmのポリエチレンテレフタレートフィルムを前記各々のアクリル系粘着層の一面に付着させ、これらの他の一面に前記ポリカーボネート材質の基板を付着させた後、2Kgローラで往復2回ローリングすることにより積層体試片を5個ずつ準備した。また、その次に前記各々の試片を常温で約30分間放置した後、常温で300mm/分の剥離速度及び180°の剥離角度の条件で前記積層体試片を前記ポリカーボネート材質の基板から剥離させながら剥離強度を測定し、これらの平均値を剥離強度に評価した。
Figure 0006530082
表1に示すように、前記実施例1、2によるディスプレイ用両面粘着テープは、引張強度及び衝撃、剪断強度が全て高いレベルに測定されて、優れた耐衝撃性及び優れた寸法安定性を同時に実現することを明確に確認した。また、アクリル系粘着層が優れた粘着物性を実現し、アクリル系発泡層の形成時に消耗されるUV照射量が少なくて光硬化反応の効率をさらに向上させることを明確に確認した。
それに対し、前記比較例1、2によるディスプレイ用両面粘着テープはいずれも引張強度が低いレベルに測定されて寸法安定性が劣悪であり、比較例1の場合にはアクリル系発泡層の形成時に消耗されるUV照射量が多くて光硬化反応の効率が低く、比較例2の場合にはアクリル系粘着層の粘着物性が低いことを明確に確認した。
100 ・・・ディスプレイ用両面粘着テープ
110 ・・・熱可塑性フィルム層
120 ・・・黒色層
130 ・・・アクリル系発泡層
141 ・・・第1アクリル系粘着層
142 ・・・第2アクリル系粘着層

Claims (16)

  1. 第1アクリル系粘着層、アクリル系発泡層、両面に黒色層が積層された熱可塑性フィルム層、及び第2アクリル系粘着層を順次含み、前記黒色層の厚さは0.1μm〜2μmであり、光透過率は4.0%以下である、ディスプレイ用両面粘着テープ。
  2. 前記両面粘着テープの引張強度は100MPa〜500MPaであり、衝撃強度は0.7mJ〜2.0mJである、請求項1に記載のディスプレイ用両面粘着テープ。
  3. 前記第1アクリル系粘着層、前記アクリル系発泡層及び前記第2アクリル系粘着層の各々は別途の着色剤を含まない、請求項1に記載のディスプレイ用両面粘着テープ。
  4. 前記黒色層は黒色着色剤を10重量%〜80重量%で含む、請求項1に記載のディスプレイ用両面粘着テープ。
  5. 前記黒色着色剤は、カーボンブラック系着色剤、黒鉛系着色剤、酸化鉄系着色剤、アントラキノン系着色剤、酸化コバルト系着色剤、酸化銅系着色剤、マンガン系着色剤、酸化アンチモン系着色剤、酸化ニッケル系着色剤及びこれらの組み合わせからなる群より選択された少なくとも一つを含む、請求項4に記載のディスプレイ用両面粘着テープ。
  6. 前記アクリル系発泡層は、気孔の平均大きさが20μm〜200μmであり、気孔率が1%〜40%である、請求項1に記載のディスプレイ用両面粘着テープ。
  7. 前記第1アクリル系粘着層及び前記第2アクリル系粘着層の各々の粘着力は907.3082Ν/m〜1544.3543Ν/mである、請求項1に記載のディスプレイ用両面粘着テープ。
  8. 前記第2アクリル系粘着層の前記熱可塑性フィルム層が積層された面の反対面上に離型層をさらに含む、請求項1に記載のディスプレイ用両面粘着テープ。
  9. 熱可塑性フィルム層の少なくとも一面に黒色層を形成するステップ、
    アクリル系発泡層を形成するステップ、
    前記少なくとも一面に黒色層が形成された熱可塑性フィルム層及び前記アクリル系発泡層を積層して積層体を形成するステップ、及び
    前記積層体の両面にアクリル系粘着層を形成して、ディスプレイ用両面粘着テープを製造するステップ
    を含み、
    前記黒色層を形成するステップにおいて、前記黒色層の厚さは0.1μm〜2μmになり、光透過率は4.0%以下になるように形成する、ディスプレイ用両面粘着テープの製造方法。
  10. 前記両面粘着テープの引張強度は100MPa〜500MPaになり、衝撃強度は0.7mJ〜2.0mJになるように製造する、請求項に記載のディスプレイ用両面粘着テープの製造方法。
  11. 前記黒色層を形成するステップにおいて、前記黒色層は黒色着色剤を10重量%〜80重量%で含むように形成する、請求項に記載のディスプレイ用両面粘着テープの製造方法。
  12. 前記アクリル系発泡層及び前記アクリル系粘着層の全てには別途の着色剤を含ませない、請求項に記載のディスプレイ用両面粘着テープの製造方法。
  13. 前記アクリル系発泡層を形成するステップにおいて、発泡用組成物に対してUV照射及び熱処理のいずれか一つまたはUV照射及び熱処理を順次行うか、または発泡用組成物に対して気体を注入しつつUV照射を行って前記アクリル系発泡層を形成する、請求項に記載のディスプレイ用両面粘着テープの製造方法。
  14. 前記アクリル系発泡層を形成するステップにおいて、前記UV照射は500mJ/cm〜2,500mJ/cmのUV照射量で行う、請求項13に記載のディスプレイ用両面粘着テープの製造方法。
  15. 前記アクリル系発泡層は、アクリル系重合体及び気孔形成用フィラーを含む発泡用組成物に対してUV照射及び熱処理のいずれか一つまたはUV照射及び熱処理を順次行うか、またはアクリル系重合体を含み、気孔形成用フィラーを含まない発泡用組成物に対して気体を注入しつつUV照射を行って形成し、
    前記気孔形成用フィラーは前記アクリル系重合体100重量部に対して0.1重量部〜10重量部で含まれ、
    前記気体は0.00002832(cubic meter per minute、CMM)〜0.001416CMMの流量で注入される、請求項に記載のディスプレイ用両面粘着テープの製造方法。
  16. 前記アクリル系重合体はアルキル(メタ)アクリレート系モノマー及び極性官能基含有モノマーを含む共重合性モノマー成分が重合して形成され、
    前記アクリル系重合体を形成する前記アルキル(メタ)アクリレート系モノマーに対する前記極性官能基含有モノマーの重量比は9:1〜7:3である、請求項15に記載のディスプレイ用両面粘着テープの製造方法。
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