触摸面板用片材

技术领域

本发明涉及一种触摸面板(touch panel)用片材。详细而言，本发明涉及一种具有由聚偏氟乙烯树脂组合物形成的层的触摸面板用片材。

背景技术

智能手机以及平板电脑等的触摸面板一般呈在静电传感器的上部层叠有保护罩的形态。保护罩需要高透明性以使液晶的显示看起来清晰。而且，保护罩从用手指操作时灵敏度变良好的方面来看需要高的相对介电常数。

作为保护罩，已知有玻璃制的罩玻璃和树脂制的树脂片。罩玻璃存在容易破裂、有重量而缺乏柔软性的问题。树脂片具有柔软性且为轻量，但另一方面存在与玻璃相比相对介电常数低、在电容式触摸面板中检测灵敏度变低的问题。

例如，在专利文献1中公开了由包含聚偏氟乙烯(均聚物或共聚物)和甲基丙烯酸系树脂(聚甲基丙烯酸甲酯)的树脂组合物形成的树脂片。此外，公开了树脂组合物中的聚偏氟乙烯的含量为10质量％～90质量％。

在专利文献2中公开了包含偏氟乙烯(VDF)与六氟丙烯(HFP)的共聚物和甲基丙烯酸树脂的树脂组合物、由该树脂组合物形成的膜以及层叠体。此外，公开了该层叠体能用于触摸传感器面板。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利特开2013-244604号公报

专利文献2：国际公开第2016/199829号

发明内容

发明所要解决的问题

然而，专利文献1所公开的树脂片的相对介电常数为2.8～5.0，作为触摸面板用片材，相对介电常数低。此外，专利文献2所公开的由树脂组合物形成的膜的相对介电常数也低至4.0～4.5。相对介电常数为5.0以下的触摸面板用片材存在用户操作触摸面板时的检测灵敏度变低的问题。因此，期望开发出相对介电常数高的由树脂组合物形成的触摸面板用片材。

本发明是鉴于上述技术问题而完成的，其目的在于，实现一种相对介电常数高的由树脂组合物形成的触摸面板用片材。

用于解决问题的方案

为了解决上述技术问题，本发明的一个方案的触摸面板用片材具有：树脂层，其由包含聚偏氟乙烯树脂和烷基季铵硫酸盐的聚偏氟乙烯树脂组合物形成。

发明效果

根据本发明的一个方案，能提供一种相对介电常数高的由树脂组合物形成的触摸面板用片材。

具体实施方式

本实施方式的触摸面板用片材具有树脂层。

[树脂层]

上述树脂层由包含聚偏氟乙烯树脂和烷基季铵硫酸盐的聚偏氟乙烯树脂组合物形成。通过包含烷基季铵硫酸盐，树脂层具有高的相对介电常数。

(聚偏氟乙烯树脂)

本实施方式的聚偏氟乙烯树脂是以偏氟乙烯作为主构成成分的聚合物。“以偏氟乙烯作为主构成成分”是指聚偏氟乙烯树脂含有50mol％以上的源自偏氟乙烯的结构单元。聚偏氟乙烯树脂可以为实质上含有100mol％的源自偏氟乙烯的结构单元的偏氟乙烯的均聚物(homopolymer)，也可以为还含有源自其他单体的结构单元的偏氟乙烯的共聚物(copolymer)。在透明性方面，聚偏氟乙烯树脂优选为偏氟乙烯的均聚物。此外，在柔软性等方面，聚偏氟乙烯树脂优选为偏氟乙烯的共聚物。

其他单体可以为一种，也可以为一种以上。此外，其他单体可以含有氟，也可以不含有氟。其他单体的例子包括：四氟乙烯、三氟乙烯、三氟氯乙烯、六氟丙烯、氟乙烯、2，3，3，3-四氟丙烯、五氟丙烯、全氟甲基乙烯基醚、全氟丙基乙烯基醚以及(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸丁酯等(甲基)丙烯酸酯类。

(键接异构)

本实施方式的聚偏氟乙烯树脂中所含的键接异构的比例优选为4％以上。在此，键接异构是指在头尾键接的高分子中头头键接和尾尾键接。例如，在偏氟乙烯的聚合物中，通常“CF

聚偏氟乙烯树脂中的键接异构的比例相对于总键接数更优选为4.3％以上，进一步优选为4.5％以上。聚偏氟乙烯树脂中的键接异构的比例的上限没有特别限定，但相对于总键接数优选为小于6％，更优选为小于5.5％，进一步优选为小于5％。聚偏氟乙烯树脂中的键接异构的比例可以在聚偏氟乙烯树脂的制造中通过聚合温度来调整。此外，也可以使用键接异构的比例处于上述范围的市售的聚偏氟乙烯树脂。

键接异构的比例可以根据聚偏氟乙烯树脂的

键接异构的比例(％)＝[{(S1+S2)/2}/S0]×100 (1)

若键接异构的比例在上述范围内，则在使用含有烷基季铵硫酸盐的本实施方式的树脂组合物的情况下，能在所成型的树脂层中抑制黄变。需要说明的是，在本说明书中“抑制了黄变”是指YI值(yellow index：黄度指数)为40以下。需要说明的是，关于YI值在后文加以记述。

若推测黄变的机理，则烷基季铵硫酸盐受加热后分解，产生胺。所产生的胺攻击聚偏氟乙烯树脂的改性末端，由此进行脱HF反应。若一旦发生脱HF反应而在主链中出现C＝C键，则在位于C＝C键旁边的CH

(吸光度比)

根据上述黄变机理的推测，在聚偏氟乙烯树脂的末端中，优选改性末端少。从这样的观点考虑，本实施方式中的聚偏氟乙烯树脂优选红外线吸收光谱中的下述式(2)所示的吸光度比(A

A

在式(2)中，A

如上所述，从抑制黄变的观点考虑，吸光度比(A

若吸光度比(A

吸光度比使用红外分光光度计，由基于红外线吸收光谱的吸光度求出。更详细而言，首先对聚偏氟乙烯树脂在230℃下进行热压，制作厚度为50μm以上且100μm以下的压片。接着，使用红外分光光度计(例如FT/IR-4100(日本分光公司制造))，在1500cm

(聚偏氟乙烯树脂的其他物性)

本实施方式中的聚偏氟乙烯树脂的分子量可以基于片材所期望的物性适当决定。聚偏氟乙烯树脂的分子量可以以比浓对数粘度表示。从成型加工性的观点考虑，聚偏氟乙烯树脂的比浓对数粘度优选为0.8dL/g～2.0dL/g，更优选为0.8dL/g～1.3dL/g，进一步优选为0.9dL/g～1.2dL/g。比浓对数粘度是使4g聚偏氟乙烯树脂溶解于1L的N，N-二甲基甲酰胺而成的溶液在30℃下的对数粘度。

此外，从对触摸面板用片材的树脂层赋予充分的机械强度、阻气性以及耐溶剂性的观点考虑，本实施方式中的聚偏氟乙烯树脂的熔点优选为130℃～190℃，更优选为150℃～180℃，进一步优选为160℃～180℃。熔点可以使用差示扫描量热仪进行测定。

(聚偏氟乙烯树脂的含量)

相对于本实施方式的聚偏氟乙烯树脂组合物100质量％，聚偏氟乙烯树脂的比例优选为90质量％以上，更优选为95质量％以上，进一步优选为97质量％以上。此外，优选为99.5质量％以下，更优选为99质量％以下。若在上述范围内，则能确保触摸面板用片材的树脂层的充分的透明性、介电性及强度。

(聚偏氟乙烯树脂的制造方法)

作为聚偏氟乙烯树脂的制造方法，例如可列举出乳液聚合、无皂乳液聚合、种子乳液聚合、悬浮聚合、细乳液聚合(miniemulsion polymerization)以及溶液聚合等。其中，从能减少杂质的观点考虑，优选悬浮聚合。

(烷基季铵硫酸盐)

本实施方式的烷基季铵硫酸盐为下述式(1)所示的化合物。

[化学式1]

在式(1)中，R

在式(1)中，R

作为它们的具体例子，例如可列举出由(C

从确保触摸面板用片材的树脂层的充分的介电性的观点考虑，本实施方式的烷基季铵硫酸盐优选为烷基季铵硫酸氢盐。作为烷基季铵硫酸氢盐的例子，可列举出四乙基铵硫酸氢盐、四丙基铵硫酸氢盐、四丁基铵硫酸氢盐、四戊基铵硫酸氢盐、四己基铵硫酸氢盐等。在烷基季铵硫酸氢盐中，从确保触摸面板用片材的树脂层的充分的介电性、透明性以及强度的观点考虑，优选四乙基铵硫酸氢盐、四丙基铵硫酸氢盐或四丁基铵硫酸氢盐。这些化合物可以分别单独使用，或者组合两种以上使用。

(烷基季铵硫酸盐的含量)

相对于本实施方式的聚偏氟乙烯树脂组合物100质量％，烷基季铵硫酸盐的比例优选为0.5质量％以上，更优选为0.8质量％以上，进一步优选为1质量％以上。此外，优选为10质量％以下，更优选为5质量％以下，进一步优选为1.3质量％以下。若在上述范围内，则能确保触摸面板用片材的树脂层的充分的透明性、介电性以及强度。

聚偏氟乙烯树脂组合物例如可以通过将聚偏氟乙烯树脂与烷基季铵硫酸盐混合来获得。此外，聚偏氟乙烯树脂组合物只要在不损害本发明的效果的范围，也可以含有通常用于触摸面板用片材的添加剂。作为添加剂的例子，可列举出抗氧化剂、紫外线吸收剂、光稳定剂、润滑剂、脱模剂、防带电剂、阻燃剂、增强剂、成核剂、上蓝剂(blueing agent)等着色剂等。

(树脂层的物性)

本实施方式的触摸面板用片材的树脂层(以下，有时简称为“本实施方式的树脂层”)的相对介电常数可以为6以上，可以为8以上，进而也可以为10以上。树脂层的相对介电常数为上述范围，由此用户操作触摸面板时的检测灵敏度变高。相对介电常数例如可以通过公知的LCR(Inductance-Capacitance-Resistance：电感-电容-电阻)计，以测定电压1V和测定频率100kHz进行测定。

本实施方式的树脂层的雾度可以为15％以下，可以为10％以下，进而可以为5％以下。例如，“树脂层的雾度为10％以下”是指，树脂层的厚度为500μm时的雾度的值最高为10％。即，本实施方式的树脂层通过使用上述树脂组合物来形成，能实现低雾度(高透明性)。树脂层的雾度例如可以通过市售的雾度计等公知的方法，基于JIS K7136进行测定。树脂层的雾度例如可以为在树脂层中的任意部分测定的雾度的实测值，也可以为由厚度超过500μm或小于500μm的部分的雾度的实测值作为厚度500μm的部分的雾度而计算出的计算值。

本实施方式的树脂层的总透光率可以为85％以上，可以为87％以上，进而可以为90％以上。树脂层的总透光率例如可以通过市售的雾度计等公知的方法，基于JIS K7136进行测定。树脂层的总透光率例如可以为在树脂层中的任意部分测定的总透光率的实测值，也可以为由厚度超过500μm或小于500μm的部分的总透光率的实测值作为厚度500μm的部分的总透光率而计算出的计算值。

本实施方式的触摸面板用片材的树脂层的厚度可以根据具备触摸面板的产品的结构和形态等适当选择。例如，可以将树脂层的厚度设定为50μm以上且2000μm以下。从用作触摸面板用片材时的耐久性的观点考虑，树脂层的厚度优选为300μm以上。

本实施方式的树脂层例如可以通过利用公知的成型法将上述聚偏氟乙烯树脂组合物成型而得到。作为成型法的例子，可列举出注塑成型、压制成型以及挤出成型等。

供于制造本实施方式的树脂层的树脂组合物的形态只要能应用于成型方法即可。这样的形态例如为粉末，也可以为颗粒，也可以为薄片(flake)，也可以为粉末的压缩成型品，也可以为容纳于模具内的成型品。在树脂层的制造中，将树脂组合物加热至树脂组合物充分熔融的温度而使其熔融、成型。

(注塑成型)

注塑成型例如为通过下述方式获得树脂层的方法：将树脂组合物供给至注塑成型机，通过加热使树脂组合物熔融并流入至模具，进行注塑而冷却。

(压制成型)

压制成型一般为通过下述方式得到树脂层的方法：将树脂组合物容纳于模具内，使用压缩成型机进行高温压制(例如在230℃下3分钟、5MPa的压力)后，进行冷压(例如在30℃下3分钟)。

在压制成型中所使用的模具只要是能用于加热加压，且能将熔融的树脂组合物保持为应成型的形状的构件即可。这样的模具的例子包括金属制的模具和铝箔等金属制的片材。

在本实施方式的树脂层的制造中，从实现成型体的均匀厚度和平滑的表面的观点考虑，优选对熔融的树脂组合物进行加压。即，在压制成型中，优选通过对压制构件进行加热而使树脂组合物熔融，并且通过压制构件进行压制而成型为片状。压制构件只要为能实现所述的加热加压的公知的构件即可。

(挤出成型)

挤出成型例如为通过混炼机将树脂组合物混炼后，进行挤出成型而获得树脂层的方法。混炼机没有特别限定，例如为如单轴挤出机、双轴挤出机、加压捏合机那样的公知的混炼机。

(硬涂层)

本实施方式的触摸面板用片材也可以在上述树脂层的至少单面具备硬涂层。通过具备硬涂层，能防止树脂层的损伤、防止反射以及防止用户操作触摸面板时的指纹附着。

例如，通过将以丙烯酸树脂、氨基甲酸酯树脂和环氧树脂等光或热固化性树脂作为主成分的材料涂布于树脂层的至少单面，通过光或热使其固化，由此，在树脂层形成硬涂层。

硬涂层的厚度可以根据具备触摸面板的产品的结构和形态等适当选择。例如，可以将硬涂层的厚度设定为1μm以上且100μm以下。

本实施方式的触摸面板用片材能用作智能手机和平板电脑等的触摸面板用透明片材。本实施方式的触摸面板用片材具有高介电常数，因此适合于电容式的触摸面板。

[总结]

本实施方式的触摸面板用片材具有：树脂层，由包含聚偏氟乙烯树脂和烷基季铵硫酸盐的聚偏氟乙烯树脂组合物形成。

在本实施方式的触摸面板用片材中，可以是，所述树脂层的相对介电常数为6以上。

在本实施方式的触摸面板用片材中，可以是，所述聚偏氟乙烯树脂中的键接异构的比例为4％以上。

在本实施方式的触摸面板用片材中，可以是，所述烷基季铵硫酸盐为烷基季铵硫酸氢盐。

在本实施方式的触摸面板用片材中，可以是，所述聚偏氟乙烯树脂组合物中的所述聚偏氟乙烯树脂的含量为90质量％以上且99.5质量％以下。

在本实施方式的触摸面板用片材中，可以是，所述聚偏氟乙烯树脂组合物中的所述烷基季铵硫酸盐的含量为0.5质量％以上且10质量％以下。

在本实施方式的触摸面板用片材中，可以是，所述聚偏氟乙烯树脂为偏氟乙烯的均聚物。

在本实施方式的触摸面板用片材中，可以是，在所述树脂层的至少一面还具有硬涂层。

在本实施方式的触摸面板用片材中，可以是，所述触摸面板为电容式的触摸面板。

以下示出实施例对本发明的实施方式进一步详细地进行说明。当然，不言而喻的是，不限定于本发明的以下实施例，细节可以为各种方案。而且，本发明并不限定于上述实施方式，可以在权利要求所示的范围内进行各种变更，关于适当组合分别公开的技术手段而得到的实施方式也包含于本发明的技术范围内。此外，本说明书中记载的文献全部以参考的形式援用。

实施例

[实施例1]

在99质量％的聚偏氟乙烯树脂中添加了1质量％的烷基季铵硫酸盐。然后，利用同向双轴挤出机(东芝机械公司制TEM-26)，在料筒温度190℃下进行挤出，得到了颗粒状的聚偏氟乙烯树脂组合物。

使用作为粉末状均聚物的聚偏氟乙烯(以下简称为聚合物A(Polymer A)作为聚偏氟乙烯树脂(以下有时简称为“原料1”)。聚合物A以与国际公开WO2006/061988的实施例4相同的条件制造。

此外，使用四丁基铵硫酸氢盐(广荣化学工业公司制，以下有时简称为“TBAHS”)作为烷基季铵硫酸盐(以下有时简称为“原料2”)。

将所得到的聚偏氟乙烯树脂组合物夹持于铝箔，进而夹持于不锈钢(SUS)板，使用压缩成型机(神藤金属工业所公司制，型号AYSR-5)在200℃下以5MPa的压力压制5分钟。接着，保持将压制品夹持于SUS板的状态，立即以30℃的冷压保持3分钟而进行冷却(骤冷)。然后，制作出片材1。片材1的厚度使用厚度计“DG-925”(小野测器公司制造)对每一个样本各测定5次，求出平均值。将该平均值作为片材1的厚度。片材1的厚度为500μm。

[实施例2]

将原料1变更为作为共聚物的KUREHA公司制KF#2300，除此以外，与实施例1同样地制作聚偏氟乙烯树脂组合物，制作出厚度500μm的片材2。KF#2300为由VDF(偏氟乙烯)/HFP(六氟丙烯)形成的共聚物。

[实施例3]

将原料1变更为作为共聚物的KUREHA公司制KF#1500，除此以外，与实施例1同样地制作聚偏氟乙烯树脂组合物，制作出厚度500μm的片材3。KF#1500为由VDF/CTFE(三氟氯乙烯)形成的共聚物。

[实施例4]

将原料1的量变更为97质量％，将原料2的量变更为3质量％，除此以外，与实施例1同样地制作聚偏氟乙烯树脂组合物，制作出厚度500μm的片材4。

[实施例5]

将原料1的量变更为95质量％，将原料2的量变更为5质量％，除此以外，与实施例1同样地制作聚偏氟乙烯树脂组合物，制作出厚度500μm的片材5。

[实施例6]

将原料1的量变更为90质量％，将原料2的量变更为10质量％，除此以外，与实施例1同样地制作聚偏氟乙烯树脂组合物，制作出厚度500μm的片材6。

[实施例7]

将原料2变更为四乙基铵硫酸氢盐(东京化成工业公司制，以下有时简称为“TEAHS”)，除此以外，与实施例1同样地制作聚偏氟乙烯树脂组合物，制作出厚度500μm的片材7。

[实施例8]

将原料2变更为四丙基铵硫酸氢盐(西格玛奥德利奇(Sigma Aldrich)公司制，以下有时简称为“TPAHS”)，除此以外，与实施例1同样地制作聚偏氟乙烯树脂组合物，制作出厚度500μm的片材8。

[实施例9]

将原料2变更为四己基铵硫酸氢盐(东京化成工业公司制，以下有时简称为“THAHS”)，除此以外，与实施例1同样地制作聚偏氟乙烯树脂组合物，制作出厚度500μm的片材9。

[实施例10]

将原料1变更为作为偏氟乙烯的均聚物的KUREHA公司制KF#1000，除此以外，与实施例1同样地制作聚偏氟乙烯树脂组合物，制作出厚度500μm的片材10。

[实施例11]

将原料1的量变更为95质量％，将原料2的量变更为5质量％，除此以外，与实施例10同样地制作聚偏氟乙烯树脂组合物，制作出厚度500μm的片材11。

[比较例1]

将原料1的量设为100质量％，不添加原料2，除此以外，与实施例1同样地制作聚偏氟乙烯树脂组合物，制作出厚度500μm的片材C1。

[比较例2]

将原料1的量设为90质量％，使用10质量％的聚甲基丙烯酸甲酯(住友化学股份有限公司制“Sumipex MG5”，以下有时简称为“PMMA”)作为原料2，除此以外，与实施例1同样地制作聚偏氟乙烯树脂组合物。然后，制作出厚度500μm的片材C2。

[比较例3]

将原料2的量变更为25质量％，除此以外，与比较例2同样地制作聚偏氟乙烯树脂组合物，制作出厚度500μm的片材C3。

[比较例4]

将原料2的量变更为50质量％，除此以外，与比较例2同样地制作聚偏氟乙烯树脂组合物，制作出厚度500μm的片材C4。

[比较例5]

将原料2的量变更为75质量％，除此以外，与比较例2同样地制作聚偏氟乙烯树脂组合物，制作出厚度500μm的片材C5。

[比较例6]

将原料2的量设为100质量％，不添加原料1，除此以外，与比较例2同样地制作聚偏氟乙烯树脂组合物，制作出厚度500μm的片材C6。

[比较例7]

不添加原料2，除此以外，与实施例2同样地制作聚偏氟乙烯树脂组合物，制作出厚度500μm的片材C7。

[比较例8]

不添加原料2，除此以外，与实施例3同样地制作聚偏氟乙烯树脂组合物，制作出厚度500μm的片材C8。

[比较例9]

不添加原料2，除此以外，与实施例10同样地制作聚偏氟乙烯树脂组合物，制作出厚度500μm的片材C9。

将实施例1～实施例11以及比较例1～比较例9所使用的原料1和原料2的详细示于表1。

[表1]

[评价]

(原料1的键接异构的比例)

将40mg聚偏氟乙烯树脂溶解于0.8ml氘代二甲基甲酰胺(D7-DMF)，在室温下测定

键接异构的比例(％)＝[{(S1+S2)/2}/S0]×100

测定的结果为：聚合物A、KF#1000以及KF#2300的键接异构的比例分别为4.1％、3.8％以及3.6％。

(原料1的吸光度比)

将偏氟乙烯聚合物在230℃下进行热压，制作出厚度为50μm以上且100μm以下的压片。使用红外分光光度计FT/IR-4100(日本分光公司制)，在1500cm

A

在上述式中，A

测定的结果为：聚合物A、KF#1000以及KF#2300的吸光度比分别为0.100、0.104以及0.132。

(总透光率和雾度)

针对各片材1～片材11以及片材C1～片材C9，测定了总透光率(％)和雾度(％)。片材的总透光率和雾度使用雾度计“NDH4000”(日本电色工业股份有限公司制)，基于JISK7136进行测定。

(相对介电常数)

针对各片材1～片材6及片材C1～片材C6，使用惠普(Hewlett-Packard)公司制MULTI-FREQUENCY LCR METER 4274A测定了相对介电常数。以电极面积11.3cm

(YI)

片材1、片材5、片材10、片材11、片材C1以及片材C9的YI值使用测色色差计colormeter ZE6000(日本电色工业股份有限公司制)，在片材上载置白板，利用反射法进行测定，依据ASTM(American Society for Testing and Materials：美国材料与试验协会)D1925计算出。此外，对成型体的四个任意部位进行测定，将其平均值作为成型体的YI值。

将片材1～片材11以及片材C1～片材C9的评价结果示于表2。就表2中的“相对于对应的比较例的比例”而言，关于片材1、片材4～片材9为相对于片材C1的相对介电常数的比例。关于片材2和片材3分别为相对于片材C7和C8的相对介电常数的比例。

[表2]

[结果]

如表2所示，添加有季铵硫酸氢盐的实施例1～实施例11的片材1～片材11的相对介电常数高。此外，可知：雾度低，适合于触摸面板用片材。

由聚偏氟乙烯树脂100质量％构成的比较例1以及比较例7～比较例9的片材C1、片材C7～片材C9的雾度高而透明性差。由PMMA 100质量％构成的比较例6的片材C6的相对介电常数低。就添加有PMMA的比较例2～比较例5的片材C2～片材C5而言，若增加PMMA的添加量则雾度变低，另一方面，相对介电常数降低。

此外可知，包含键接异构的比例为4.1％的聚合物A的片材1和片材5与包含键接异构的比例为3.8％的KF#1000的片材10和片材11相比，YI值低，抑制了黄变。因此可知，通过使用键接异构的比例为4％以上的聚偏氟乙烯树脂和季铵硫酸氢盐作为原料，能得到高透明性和高介电常数且抑制了黄变的触摸面板用片材。

工业上的可利用性

本发明可以用于智能手机和平板电脑等中所使用的触摸面板用片材。