(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
シート基材の表面および裏面に粘着層が積層されるとともに、感圧端子の介装空間が穿設され、前記シート基材に前記粘着層を介して表側パネルおよび裏側パネルが貼着されるタッチパネル用粘着シートにおいて、
前記シート基材が、ポリエチレンテレフタレートからなるものであり、
前記表面および裏面の少なくとも一方の粘着層を形成する粘着剤が、熱変形試験による変位量が１００μｍ以上であることを特徴とするタッチパネル用粘着シート。
【請求項２】
前記粘着剤は、「ＪＩＳ  Ｃ２１０７」に準じて測定される１８０゜引き剥がし粘着力が１０００〜３０００gf／inchであることを特徴とする請求項１に記載のタッチパネル用粘着シート。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、タッチパネルを構成するタッチパネル用粘着シートに関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、銀行のＡＴＭや複写機の操作パネルあるいは携帯型情報通信機器の入力パネル等に感圧式のタッチパネルが多く用いられている。このタッチパネルは、一般に、表裏のパネルの間に感圧端子が挟まれており、表側のパネルを押すか触ることにより感圧端子がＯＮされ、その端子に対応する回路が駆動するといった構成となっている。このようなタッチパネルは、従来、図６に示すような、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）等の合成樹脂製のシート基材２の表面と裏面に粘着層２０，２１が積層され、かつ感圧端子が介装される介装空間２２が穿設された粘着シートをもとに製造されている。このような粘着シートは、表裏の粘着層２０，２１がそれぞれ図示せぬセパレートシートで保護されて取り扱われ、裏側のセパレートシートを剥がして裏側の粘着層２１により裏側パネルに貼り合わされ、表側のセパレートシートを剥がして表側の粘着層２０に表側パネルが貼り合わされることにより、タッチパネルを構成する。
【０００３】
このような粘着シートは、タッチパネルとして構成された状態で、想定され得る使用環境のもとで十分機能するか否かを調べるための種々の耐久性試験が行われており、その中の１つに、熱適性試験がある。この熱適性試験は、図７に示すように、裏側の粘着層２１を介してガラス製のパネル７に貼り、表側の粘着層２０にＰＥＴ製のパネル８を貼ってタッチパネルを作製し、このタッチパネルを１５０℃の高温槽に１時間入れた後、取り出して常温まで戻してから、ＰＥＴパネル８とガラスパネル７との間の感圧端子の介装空間２２のギャップを測定する。そして、介装空間２２の端部のギャップｈ1 と中央部のギャップｈ2 との差が５０μｍ以内であれば、熱適性に問題なしと判定される。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、粘着層２０，２１を形成する従来の粘着剤によれば、次のような不具合が発生して熱適性に問題が生じる場合があった。
すなわち、ＰＥＴとガラスの熱膨張係数を比較するとＰＥＴの方が大きいことから、１５０℃の温度で１時間おかれると、図８に示すように、ガラスパネル７よりもＰＥＴパネル８の方が大きく膨張し、これに追従して表裏の粘着層２０，２１はＰＥＴパネル８側に開くようにして歪み、このままの状態で粘着層２０，２１が硬化してしまう。次に、常温に戻すと、ＰＥＴパネル８は元に戻ろうと収縮するが、この収縮作用が硬化した粘着層２０，２１を介してガラスパネル７に伝わり、その結果、図９に示すようにガラスパネル７が外方に湾曲してしまう。この状態で、介装空間２２の端部のギャップｈ1 と中央部のギャップｈ2 との差は最大１００μｍ程度にまで大きくなってしまったり、ＰＥＴパネルが波打ち、シワ、歪み等の変形を生じてしまったりして、感圧端子の入力に支障が生じタッチパネル機能が損なわれるという問題があった。
したがって本発明は、上記熱適性試験を行った際にガラスパネルの変形が防止されてタッチパネル機能が損なわれないタッチパネル用粘着シートを提供することを目的としている。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記熱適性試験においてガラスパネルが変形する要因は、１５０℃の温度に１時間おくと粘着層が硬化してしまうことによるものである。したがって、本発明者は、その条件下でも粘着層が硬化せず、かつ粘着力を保有し得る粘着剤であれば、ＰＥＴパネルの膨張・収縮にフレキシブルに追従してガラスパネルの変形が防止されるとの見地に基づいて鋭意研究を行った。具体的には、組成や粘着力を変更するなどして種々の粘着剤をサンプルとして作製し、これらサンプルに対して前記の熱適性試験を行った。
そして、熱適性試験と粘着剤の熱変形試験の結果から、熱変形試験による変位量が１００μｍ以上である粘着剤であれば、熱適性試験をクリアすることができることを見い出した。
したがって本発明は、シート基材の表面および裏面に粘着層が積層されるとともに、感圧端子の介装空間が穿設され、シート基材に粘着層を介して表側パネルおよび裏側パネルが貼着されるタッチパネル用粘着シートにおいて、シート基材がＰＥＴからなるものであり、表面および裏面の少なくとも一方の粘着層を形成する粘着剤が、熱変形試験による変位量が１００μｍ以上であることを特徴としている。
【０００６】
このような粘着剤を粘着層に用いることにより、常温では勿論のこと、熱適性試験の条件下でも粘着層は硬化せず、良好な粘着力を有し、かつ、ＰＥＴパネルの膨張・収縮にフレキシブルに追従してガラスパネルやＰＥＴパネルの変形が防止され、タッチパネルとして組み込まれた状態で十分な機能が発揮される。
【０００７】
また、本発明の粘着剤は、上記熱適性試験における１５０℃で１時間といった条件下はもとより、通常の使用環境である常温の場合でも、パネルの変形を防止する機能とともに一定範囲の粘着力を保有していることが必須である。そのための粘着力としては、「ＪＩＳ  Ｃ２１０７」に準じて測定される１８０゜引き剥がし粘着力が１０００〜３０００gf／inchであることが好適であり、さらに１５００〜２５００gf／inchであればより好ましい。
【０００８】
【発明の実施の形態】
次に、図面を参照して本発明の一実施形態について説明する。ただし、本発明はこの一実施形態に何ら限定されるものではない。
図１は、一実施形態に係るタッチパネル用粘着シート（以下、粘着シートと略称する）１の断面を示しており、図中符号２はシート基材である。このシート基材２は、ＰＥＴからなるものであり、その厚さは、例えば１０〜１００μｍ、好ましくは２５〜５０μｍ程度のものが用いられる。このシート基材２の表面と裏面（図１では上面と下面）には、粘着剤が一定の厚さ（例えば３０μｍ）に塗布されて表側および裏側の粘着層３，４がそれぞれ積層されている。これら粘着層３，４を形成する粘着剤は、例えば、アクリル系、セルロース系、アルキド、ポリアミド等の高分子系粘着剤が用いられ、特にアクリル酸エステル系高分子粘着剤が、良好な粘着力と変位量が達成されることから好ましい。
【０００９】
上記シート基材２の表面および裏面には、上記各粘着層３，４を介して表側セパレートシート５および裏側セパレートシート６がそれぞれ貼着されている。これらセパレートシート５，６は、表面に離型処理が施された紙や樹脂製フィルムであり、その厚さは、例えば１０〜１２５μｍ、好ましくは３０〜１００μｍのものが用いられる。これらセパレートシート５，６は、当該粘着シート１を使用するときにはいずれもシート基材２から剥がされるものであり、各セパレートシート５，６が剥がされた場合には、各粘着層３，４がシート基材２側に残る必要がある。そのため、各粘着層３，４が積層されるシート基材２の表裏面には、コロナ放電等による接着力の強化処理が施されていることが好ましい。
【００１０】
以上が一実施形態に係る粘着シート１の構成であるが、タッチパネルは、粘着シートをもとに次のようにして製造される。
まず、図２に示すように、裏側セパレートシート６を剥がし、ガラス製のパネル（裏側パネル）７の表面に裏側の粘着層４を介して残りの部分を貼着する。次に、残りの部分の周囲とガラスパネル７を残して、図２の破線で示す中央部分を打ち抜いて除去することにより感圧端子の介装空間９ａを形成し、図３に示す中間素材を得る。この後、周囲に残った表側セパレートシート５を剥がしてから、図４に示すように、表側の粘着層３の上にＰＥＴ製のパネル（表側パネル）８を貼着する。以上で、図４に示すような、表側のＰＥＴパネル８と裏側のガラスパネル７の間に感圧端子の介装空間９ａを有するタッチパネル９を得る。
【００１１】
さて、上記粘着シート１の表側および裏側の各粘着層３，４の少なくとも一方の粘着層を形成する粘着剤は、熱変形試験による変位量が、１００μｍ以上であることが必要であり、より優れた熱適性が達成されるためには、変位量が１００〜１０００μｍであることが好ましく、特に１００〜５００μｍが好適である。
【００１２】
上記熱変形試験は、熱変位測定器として真空理工社製のマルチ熱分析ステーション（ＴＭ−９３００）を使用して行うもので、図５はその測定構造を示すものであり、具体的測定方法は下記のとおりである。
図５の符合１０，１１は、ＰＥＴ製の長方形状の薄板（縦２０ｍｍ、幅４ｍｍ、厚さ１５０μｍ）である固定基材および変位基材である。固定基材１０の一端部の片面に、本実施形態の上記粘着層３，４を形成する粘着剤１２を高さ４ｍｍ、幅４ｍｍ、厚さ２５〜３０μｍで塗布し、この粘着剤１２を介して変位基材１１の一端部の片面を貼り合わせ試料１３とする。この試料１３を、１５０℃雰囲気下に１時間放置した後、室温に放置してさましたものを測定用試料とする。次に、この試料１３を２０℃に設定されている高温槽１４にセットした後、変位基材１１の下端部に５ｇの錘１６を吊り下げて高温槽１４内を２０℃から５℃／分の昇温速度で１５０℃まで昇温する。変位基材１１は、粘着剤１２の粘度と錘１６の重力の相関関係のもとに下方に変位し、１５０℃における変位量を測定する。この熱変形試験の測定結果すなわち変位基材１１の下方への変位量は、前記の変位量を十分満足するものであった。
【００１３】
また、粘着層３，４を形成する粘着剤は、上記熱変形試験の１５０℃で１時間といった条件下はもとより、通常の使用環境である常温の場合でも、一定範囲の粘着力を保有していることが必須である。そのための粘着力としては、「ＪＩＳＣ２１０７」に準じて測定される１８０゜引き剥がし粘着力が１０００〜３０００gf／inchであれば好適であり、さらに１５００〜２５００gf／inchであればより好ましい。なお、本発明において上記の如き熱変形特性および粘着力を有する粘着剤は、粘着層３および粘着層４の少なくとも一方を形成していることが必要であるが、両方ともに使用されていると、より優れた熱適性が得られ好ましいものである。
【００１４】
次に、本実施形態の粘着層３，４を形成する粘着剤の熱適性試験を行った。この熱適性試験は、上記のようにして製造したタッチパネル９を１５０℃の高温槽に１時間入れた後、取り出して常温まで戻してから、ＰＥＴパネル８とガラスパネル７との間の感圧端子の介装空間９ａのギャップを測定した。そして、介装空間９ａの両端と中央部とのギャップを測定し、その差を判定したところ、２０μｍ以下であり、実用上問題なかった。
【００１５】
本実施形態の粘着層３，４を形成する粘着剤は、以上のような特性を有することにより、常温では勿論のこと、熱適性試験の条件下でも粘着層３，４は硬化せず、かつ粘着力を保有するものであり、ＰＥＴパネル８の膨張・収縮にフレキシブルに追従してガラスパネル７の変形が防止される。したがって、タッチパネル９として構成された状態で十分な機能が発揮される。
【００１６】
【実施例】
次に、本発明をより明らかにするための実施例を説明する。
上記粘着層３，４を形成する粘着剤の種類を種々変えて上記熱変形試験および上記熱適性試験を行い、合わせてその粘着力も「ＪＩＳ  Ｃ２１０７」に準じて測定して実用上の評価を行った。熱変形試験は、上記と同様に熱変位測定器（真空理工社製、マルチ熱分析ステーション：ＴＭ−９３００）を使用して行った。その結果を表１に示す。表１のＡ〜Ｄは本発明に基づく実施例の粘着剤であり、Ｅ，Ｆは本発明の数値限定から外れた比較例の粘着剤である。なお、粘着剤はアクリル酸エステル系高分子粘着剤を使用し、分子量や官能基成分が異なるものを熱変形試験により選択して、各実施例および各比較例とした。また、変位量は熱変形試験による変位基材の変位量、ギャップの差は上記熱適性試験を行った後の介装空間の端部と中央部のギャップの差である。実用評価は、タッチパネルとしての介装空間９ａにおけるギャップの差が問題なく、ＰＥＴパネルに波打ち、シワ、ズレ等の問題がないか目視評価したもので、ともに全く問題なかった場合を◎、わずかに欠点が認められるものの実用上全く問題がないものを○、若干の不具合が認められるが実用上許容レベルである場合を△、実用不可の場合を×とした。
【００１７】
【表１】
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【００１８】
表１によれば、本発明の条件を満足する実施例の粘着剤Ａ〜Ｄは、いずれも実用上問題のないことが確認された。なお、粘着剤Ｄは、変位量が本発明の下限レベルであり、粘着力の点でもやや低目のため実用限度レベルとなっている。一方、比較例の粘着剤Ｅ，Ｆであるが、変位量が本発明の特性を有していないことから実用上不可であった。また、粘着剤Ｆは粘着力も大きすぎて本発明の好ましい条件を満足しておらず、このためギャップの差が非常に大きく、実用レベルとはかけはなれたものであることが判った。
【００１９】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明のタッチパネル用粘着シートは、熱適性試験の条件下でも粘着層は硬化せず、かつ粘着力を保有し得るものであり、表側パネルと裏側パネルの熱膨張係数の相違による膨張・収縮にフレキシブルに追従することによりパネルの変形が防止され、タッチパネル機能が十分に発揮される。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の一実施形態に係るタッチパネル用粘着シートの断面図である。
【図２】  本発明の一実施形態に係るタッチパネル用粘着シートによりタッチパネルを製造する工程１を示す断面図である。
【図３】  同工程２を示す断面図である。
【図４】  同工程３を経て製造されたタッチパネルの断面図である。
【図５】  本発明の一実施形態で使用された粘着剤の熱変位特性を測定する測定器の構造を示す概念図である。
【図６】  従来のタッチパネル用粘着シートの断面図である。
【図７】  従来のタッチパネル用粘着シートによるタッチパネルの断面図である。
【図８】  従来の粘着シートの熱適性試験を行った際の高温下における状態を示す断面図である。
【図９】  従来の粘着シートの熱適性試験を行った際の常温に戻した状態を示す断面図である。
【符号の説明】
１…タッチパネル用粘着シート、２…シート基材、３…表側粘着層、
４…裏側粘着層、７…ガラスパネル（裏側パネル）、
８…ＰＥＴパネル（表側パネル）、９…タッチパネル、９ａ…介装空間、
１０…固定基材、１１…変位基材、１２…粘着剤、１３…試料。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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