JP2007058721A - Underlay material for touch panel - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、タッチパネルの下側に敷くことによって、タッチパネルに優しい軟質の感触を経時的に安定して付与することができると共に、ダブルタッチを防止することができる、タッチパネル用下敷材に関するものである。 The present invention relates to an underlay material for a touch panel that can stably provide a soft touch friendly touch panel over time and can prevent double touch by laying under the touch panel. .
従来より、透明タッチパネルとディスプレイを、粘着性のウレタン系ゲルシートよりなる透明再剥離シートを介して全面的に装着した透明タッチパネルの実装構造が知られている(特許文献1)。 2. Description of the Related Art Conventionally, a transparent touch panel mounting structure in which a transparent touch panel and a display are entirely mounted via a transparent re-peeling sheet made of an adhesive urethane gel sheet is known (Patent Document 1).
上記の実装構造は、透明タッチパネルとディスプレイとの空間部が透明再剥離シートに置き換えられるため光反射が低減され、ゲルの弾力性によって外部からの衝撃力が緩和され、実装後に透明タッチパネルの再脱着を容易に行える等の利点を備えている。 In the mounting structure above, the space between the transparent touch panel and the display is replaced with a transparent re-peeling sheet, so light reflection is reduced and the impact force from the outside is reduced by the elasticity of the gel. It has the advantage that it can be easily performed.
しかしながら、透明再剥離シートとして用いるウレタン系ゲルシートは、水を含有するハイドロゲルであるため、水の揮散によって経時的に弾力性や粘着力が低下したり、タッチパネルとの界面やディスプレイとの界面において気泡が生じるという問題があった。また、ウレタン系ゲルシートの弾力性が低下すると、タッチパネルのタッチ感触が固くなり、勢い良くタッチしたときにタッチパネルの表面で指先が弾んでダブルタッチ(2回タッチ)をする人がいるという問題もあった。
本発明は上記の問題に対処すべくなされたもので、タッチパネルの下側に敷くことにより、タッチパネルに優しい軟質の感触を経時的に安定して付与できると共に、ダブルタッチを防止することができる、タッチパネル用下敷材を提供することを解決課題としている。 The present invention was made to cope with the above problem, and by laying under the touch panel, a soft touch friendly soft touch can be stably provided over time, and double touch can be prevented. The problem to be solved is to provide an underlay material for a touch panel.
上記の課題を解決するため、本発明に係るタッチパネル用下敷材は、常温で液状のアルキレンオキサイドのセグメントを有するポリオール又は/及び常温で液状のアルキレンオキサイドのセグメントを有するポリウレタンポリオールプレポリマーと、常温で液状のアルキレンオキサイドのセグメントを有するポリウレタンポリイソシアネートプレポリマーとを反応させたセグメント化ポリウレタンゲルのシートから成ることを特徴とするものである。 In order to solve the above problems, an underlay material for a touch panel according to the present invention includes a polyol having an alkylene oxide segment which is liquid at normal temperature and / or a polyurethane polyol prepolymer having an alkylene oxide segment which is liquid at normal temperature, and normal temperature. It consists of the sheet | seat of the segmented polyurethane gel which reacted with the polyurethane polyisocyanate prepolymer which has the segment of a liquid alkylene oxide.
本発明のタッチパネル用下敷材においては、反応させる前のポリオール又は/及びポリウレタンポリオールプレポリマーの末端のOH基とポリウレタンポリイソシアネートプレポリマーの末端のNCO基との比率[OH/NCO]が1.5〜2.0であることが好ましく、反応させたセグメント化ポリウレタンゲルのヤング率が40000〜150000Paであることが好ましい。そして、アルキレンオキサイドのセグメントは、常温で液状のエチレンオキサイドとプロピレンオキサイドの共重合体からなるセグメントであることが好ましく、特に、常温で液状のエチレンオキサイドとプロピレンオキサイドの共重合体が、1000〜1600の重量平均分子量を有し、エチレンオキサイドとプロピレンオキサイドのモル比率が30:70〜70:30の範囲内にあるブロック共重合体であることが好ましい。また、セグメント化ポリウレタンゲルのシートの厚みは0.1〜2mmであることが好ましい。 In the underlay material for a touch panel of the present invention, the ratio [OH / NCO] of the OH group at the terminal of the polyol or / and polyurethane polyol prepolymer before the reaction to the NCO group at the terminal of the polyurethane polyisocyanate prepolymer is 1.5. The Young's modulus of the reacted segmented polyurethane gel is preferably 40000 to 150,000 Pa. The alkylene oxide segment is preferably a segment composed of a copolymer of ethylene oxide and propylene oxide which is liquid at normal temperature. Particularly, the copolymer of ethylene oxide and propylene oxide which is liquid at normal temperature is 1000 to 1600. It is preferable that it is a block copolymer which has the weight average molecular weight of these, and the molar ratio of ethylene oxide and propylene oxide exists in the range of 30: 70-70: 30. The thickness of the segmented polyurethane gel sheet is preferably 0.1 to 2 mm.
本発明のタッチパネル用下敷材を構成するセグメント化ポリウレタンゲルは、常温で液状のアルキレンオキサイドのセグメントを有するポリオール又は/及び常温で液状のアルキレンオキサイドのセグメントを有するポリウレタンポリオールプレポリマーと、常温で液状のアルキレンオキサイドのセグメントを有するポリウレタンポリイソシアネートプレポリマーとを反応させた、一成分からなるセグメント化ポリウレタンゲルであり、水などの分散媒を他の成分として含まないものである。そのため、本発明のタッチパネル用下敷材は分散媒の揮散に伴う経時的な弾力性の低下や粘着力の低下がなく、経時的に安定して柔らかい感触をタッチパネルに付与することができ、強くタッチしたときの圧力を吸収緩和してダブルタッチを効果的に防止することができる。 The segmented polyurethane gel that constitutes the underlay material for a touch panel of the present invention is a polyol having an alkylene oxide segment that is liquid at normal temperature and / or a polyurethane polyol prepolymer having an alkylene oxide segment that is liquid at normal temperature, and a liquid at normal temperature. This is a one-component segmented polyurethane gel obtained by reacting a polyurethane polyisocyanate prepolymer having an alkylene oxide segment, and does not contain a dispersion medium such as water as another component. Therefore, the underlay material for the touch panel of the present invention does not have a decrease in elasticity or adhesive strength over time due to volatilization of the dispersion medium, and can stably give a soft touch to the touch panel over time, and strongly touch It is possible to effectively prevent double touch by absorbing and relaxing the pressure at the time.
特に、反応させる前のポリオール又は/及びポリウレタンポリオールプレポリマーの末端のOH基とポリウレタンポリイソシアネートプレポリマーの末端のNCO基との比率[OH/NCO]が1.5〜2.0であり、反応させて得られるセグメント化ポリウレタンゲルのヤング率が40000〜150000Paであり、アルキレンオキサイドのセグメントが常温で液状のエチレンオキサイドとプロピレンオキサイドの共重合体、とりわけ1000〜1600の重量平均分子量を有し、エチレンオキサイドとプロピレンオキサイドのモル比率が30:70〜70:30の範囲内にあるブロック共重合体からなるセグメントである下敷材は、タッチ圧の吸収緩和に適した弾力性を有するため、ソフトで優しいタッチ感触をタッチパネルに付与することができ、ダブルタッチの防止にも極めて有効である。 In particular, the ratio [OH / NCO] of the OH group at the end of the polyol or / and polyurethane polyol prepolymer before the reaction to the NCO group at the end of the polyurethane polyisocyanate prepolymer is 1.5 to 2.0. The segmented polyurethane gel obtained has a Young's modulus of 40,000 to 150,000 Pa, and the alkylene oxide segment has a weight average molecular weight of 1,000 to 1,600, particularly a copolymer of ethylene oxide and propylene oxide which is liquid at room temperature. The underlay material, which is a segment made of a block copolymer having a molar ratio of oxide to propylene oxide in the range of 30:70 to 70:30, is soft and gentle because it has elasticity suitable for absorbing absorption of touch pressure. Add touch to touch panel Rukoto can, is also very effective in the prevention of double touch.
以下、本発明の具体的な実施形態を詳述する。 Hereinafter, specific embodiments of the present invention will be described in detail.
図1は、本発明に係るタッチパネル用下敷材の一使用例を示す概略断面図である。 FIG. 1 is a schematic cross-sectional view showing an example of use of an underlay material for a touch panel according to the present invention.
本発明のタッチパネル用下敷材1(以下、単に下敷材と記す)は、タッチパネルの下に敷くことにより、タッチパネルに優しいソフトな感触を経時的に安定して付与すると共に、ダブルタッチを防止するものであって、例えば電子手帳や携帯電話のタッチパネルに用いる場合は、図1に示すように、ディスプレイ表面の偏光板3と、該偏光板3の上に周囲のスペーサ4を介して取付けられるタッチパネル2との間に装着され、その粘着力によってタッチパネル2の下面と偏光板3の上面に密着した状態で組込まれるものである。
The touch panel underlay
この下敷材1は、常温で液状のアルキレンオキサイドのセグメントを有するポリオール又は/及び常温で液状のアルキレンオキサイドのセグメントを有するポリウレタンポリオールプレポリマーと、常温で液状のアルキレンオキサイドのセグメントを有するポリウレタンポリイソシアネートプレポリマーとを反応させた、一成分系のセグメント化ポリウレタンゲルである。
The
更に詳しく説明すると、この下敷材1を構成するセグメント化ポリウレタンゲルは、ポリオール成分として、例えば、下記の構造式Aに示す常温で液状のアルキレンオキサイドのセグメント(AO)を備えたポリウレタンポリオールプレポリマーや、下記の構造式B〜Dに示す常温で液状のアルキレンオキサイドのセグメント(AO)を備えたポリオールを、単独で又は混合して使用する一方、イソシアネート成分として、例えば、下記の構造式E〜Iに示す常温で液状のアルキレンオキサイドのセグメント(AO)を備えたポリウレタンポリイソシアネートプレポリマーを単独で又は混合して使用し、双方の成分の−OH基と−NCO基をウレタン結合させることによって得られる、いわゆる三次元貫入形(Interpenetrated Network)のセグメント化ポリウレタンゲルである。
More specifically, the segmented polyurethane gel constituting the
構造式A〜Dのポリオール成分について説明すると、構造式Aはポリエーテルポリオールとジイソシアネートの反応物であるポリウレタンポリオールプレポリマーであって、両末端成分がポリエーテルポリオールからなり、末端は−OH基である。ここで使用されるジイソシアネート化合物は、後述するポリウレタンポリイソシアネートプレポリマーの中のそれと同じものであり、例えばフェニレンジイソシアネート、2,4−トルイレンジイソシアネート(TDI)、4,4′−ジフェニルメタンジイソシアネート(MDI)、ナフタリン−1,5−ジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート(HMDI)、テトラメチレンジイソシアネート(TMDI)、リジンジイソシアネート、キシリレンジイソシアネート(XDI)、水添加TDI、水素化MDI、ジシクロヘキシルジメチルメタン−p,p′−ジイソシアネート、ジエチルフマレートジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート(IPDI)などが任意に使用できる。 The polyol component of structural formulas A to D will be described. Structural formula A is a polyurethane polyol prepolymer that is a reaction product of a polyether polyol and a diisocyanate, both terminal components are made of polyether polyol, and the terminal is an -OH group. is there. The diisocyanate compound used here is the same as that in the polyurethane polyisocyanate prepolymer described later, for example, phenylene diisocyanate, 2,4-toluylene diisocyanate (TDI), 4,4'-diphenylmethane diisocyanate (MDI). , Naphthalene-1,5-diisocyanate, hexamethylene diisocyanate (HMDI), tetramethylene diisocyanate (TMDI), lysine diisocyanate, xylylene diisocyanate (XDI), water-added TDI, hydrogenated MDI, dicyclohexyldimethylmethane-p, p'- Diisocyanate, diethyl fumarate diisocyanate, isophorone diisocyanate (IPDI) and the like can be arbitrarily used.
構造式Bはグリセロール(l=1)またはソルビトール(l=4)にポリエーテルポリオールを付加したものであり、また、構造式Cはトリメチロールプロパンにポリエーテルポリオールを付加したものである。同様に下記の構造式Jの1,2,6−ヘキサントリオール、構造式Kのトリメチロールエタン、構造式Lのペンタエリスリットや構造式Mのポリグリセリン(n=2〜30の整数)やその部分エステルなどの多価アルコールとポリエーテルポリオールの付加物も使用できる。 Structural formula B is obtained by adding a polyether polyol to glycerol (l = 1) or sorbitol (l = 4), and structural formula C is obtained by adding a polyether polyol to trimethylolpropane. Similarly, 1,2,6-hexanetriol of the following structural formula J, trimethylolethane of the structural formula K, pentaerythritol of the structural formula L, polyglycerin of the structural formula M (n = 2 to 30), and Adducts of polyhydric alcohols such as partial esters and polyether polyols can also be used.
構造式Dはアルキレンオキサイド(AO)のセグメントを有するポリエーテルポリオールであって、両末端が−OH基の場合と、片末端がアルキル基、芳香族基などで封鎖されている場合があり、市販品として容易に入手できる。 Structural formula D is a polyether polyol having an alkylene oxide (AO) segment, both ends are —OH groups, and one end is blocked with an alkyl group, an aromatic group, etc. It can be easily obtained as a product.
次に、構造式E〜Iに示すポリウレタンポリイソシアネートプレポリマーについて説明すると、構造式Eはトリメチロールプロパンにジイソシアネートを反応させて得られるトリイソシアネートの2分子をアルキレンオキサイド(AO)の1分子で2量化したものであり、4官能であるテトライソシアネートである。そして、トリメチロールプロパンの代わりにグリセロールを用いたものが構造式Fのプレポリマーである。この種のテトライソシアネートは、(AO)の2分子または3分子でトリイソシアネートが2量化され易いので反応を微妙に調節する必要がある。そのため未反応のトリイソシアネートが混在するが、ポリオールと反応した場合にセグメント化ポリウレタン分子の大きさのバラツキが生じ、セグメント化ポリウレタンゲルの粘着性、柔軟性、弾力性をコントロールするのに都合の良い方に作用することもある。 Next, the polyurethane polyisocyanate prepolymer represented by structural formulas E to I will be described. In structural formula E, two molecules of triisocyanate obtained by reacting diisocyanate with trimethylolpropane are converted into two molecules of alkylene oxide (AO). It is a quantified tetrafunctional tetraisocyanate. A prepolymer having the structural formula F is obtained by using glycerol instead of trimethylolpropane. Since this type of tetraisocyanate tends to dimerize triisocyanate with two or three molecules of (AO), it is necessary to finely control the reaction. Therefore, unreacted triisocyanate is mixed, but when reacting with polyol, the size of segmented polyurethane molecules varies, which is convenient for controlling the adhesiveness, flexibility, and elasticity of segmented polyurethane gel. It may act on the direction.
構造式Gは、構造式Bのポリオールにジイソシアネートを反応させたもので、3官能又は6官能である。また、構造式Hは、同様に構造式Cのポリオールにジイソシアネートを反応させたもので、3官能である。構造式Iはポリエーテルポリオールとジイソシアネートの反応物で、2官能である。 Structural formula G is obtained by reacting a diisocyanate with the polyol of structural formula B, and is trifunctional or hexafunctional. Similarly, structural formula H is a trifunctional compound obtained by reacting a polyol of structural formula C with a diisocyanate. Structural formula I is a reaction product of polyether polyol and diisocyanate and is bifunctional.
上記の構造式A〜I中の(AO)で表記されるアルキレンオキサイドのセグメントは、ソフトな弾力性を有する低モジュラス、低ヤング率のセグメント化ポリウレタンゲルを得るためには、常温で液状のエチレンオキサイド(EO)鎖、常温で液状のプロピレンオキサイド(PO)鎖、常温で液状のEO−PO共重合体[例えば下記の構造式Nで示されるようなブロック共重合体や、−(PO−EO−EO−PO)m−、−(PO−PO−EO)m−、−(EO−EO−PO)m−、−(EO−PO−EO−PO)m−等の交互共重合体(mは1以上の正数)や、EOとPOのランダムな共重合体など]のいずれかであることが好ましい。また、(AO)のセグメントは常温で液状のブチレンオキサイド(BO)鎖や、常温で液状のBO−POのブロック又はランダム共重合体であってもよい。 In order to obtain a low modulus, low Young's modulus segmented polyurethane gel having soft elasticity, the alkylene oxide segment represented by (AO) in the above structural formulas A to I is liquid ethylene at room temperature. Oxide (EO) chain, propylene oxide (PO) chain that is liquid at normal temperature, EO-PO copolymer that is liquid at normal temperature [for example, a block copolymer represented by the following structural formula N, and-(PO-EO -EO-PO) m -,-(PO-PO-EO) m -,-(EO-EO-PO) m -,-(EO-PO-EO-PO) m- and the like (m Is a positive number of 1 or more) or a random copolymer of EO and PO. Moreover, the segment of (AO) may be a butylene oxide (BO) chain which is liquid at normal temperature, or a block or random copolymer of BO-PO which is liquid at normal temperature.
これらのEO鎖、PO鎖、EO−PO共重合体、BO鎖、BO−PO共重合体等よりなる(AO)のセグメントは、常温で液状でなければならないから、分子量の上限が規制される。また、液状であっても分子量があまり低すぎる場合は、架橋点間の距離が短くなり、セグメントの分子運動が抑制されると共に、架橋密度が高くなって、セグメント化ポリウレタンゲルの柔軟性が低下することから、分子量の下限も規制される。EO鎖の分子量(重量平均分子量MW、以下同じ)は、150〜1000が適当であり、好ましくは300〜800である。PO鎖は分子量が数万でも液体であり、使用できる分子量の範囲は広い。しかし、末端基の比率が小さいほど反応確率が低くなり、また、あまりに長いセグメントの場合は、ポリウレタンゲルの流動性が増して保形性に乏しくなるので、大略200〜数千の範囲が好ましい。 Since the segment of (AO) composed of these EO chain, PO chain, EO-PO copolymer, BO chain, BO-PO copolymer and the like must be liquid at room temperature, the upper limit of the molecular weight is regulated. . If the molecular weight is too low even when it is liquid, the distance between the cross-linking points is shortened, the molecular motion of the segments is suppressed, the cross-linking density is increased, and the flexibility of the segmented polyurethane gel is lowered. Therefore, the lower limit of the molecular weight is also regulated. The molecular weight of the EO chain (weight average molecular weight MW, hereinafter the same) is suitably 150 to 1000, preferably 300 to 800. The PO chain is a liquid even if its molecular weight is tens of thousands, and the range of molecular weight that can be used is wide. However, the smaller the end group ratio, the lower the reaction probability, and in the case of an excessively long segment, the fluidity of the polyurethane gel is increased and the shape retention is poor, so a range of about 200 to several thousand is preferred.
一方、EO−PO共重合体は、EOとPOの比率や配列によりその流動性(柔らかさ)や粘着性が左右される。すなわち、ブロック共重合体においてPOのモル比率が高い場合には分子量が高くても液状であるが、POのモル比率が低い場合でも、EOの分子量が低ければ液状となる。しかし、既述したようにPOの分子量が高ければ保形性などの問題が生じるし、共重合体の分子量が低ければ、分子運動が抑制されてポリウレタンゲルの柔軟性低下の問題が生じる。従って、EO−PO重合体は、一応、60〜8000の広い分子量の範囲で使用し得るが、下敷材に適した柔軟で保形性のあるセグメント化ポリウレタンゲルを得るためには、分子量が800〜6000、好ましくは分子量が900〜3000、特に好ましくは分子量が1000〜1600で且つEOとPOのモル比率が30:70〜70:30の範囲内にあるブロック共重合体が用いられる。POのモル比率が70を上回ると、流動性が増して保形性の低下を招く恐れがあり、POのモル比率が30を下回る場合は、EOの分子量を低く抑えて液状のセグメントとする必要があるため、セグメント長が短くなって弾力性の低下を招く恐れがある。EOとPOの更に好ましいモル比率は50:50である。 On the other hand, the fluidity (softness) and adhesiveness of an EO-PO copolymer are affected by the ratio and arrangement of EO and PO. That is, in the block copolymer, when the molar ratio of PO is high, it is liquid even if the molecular weight is high, but even if the molar ratio of PO is low, it is liquid if the molecular weight of EO is low. However, as described above, when the molecular weight of PO is high, problems such as shape retention occur, and when the molecular weight of the copolymer is low, molecular motion is suppressed and the flexibility of the polyurethane gel decreases. Therefore, the EO-PO polymer can be used in a wide molecular weight range of 60 to 8000, but in order to obtain a flexible and shape-retaining segmented polyurethane gel suitable for an underlay material, the molecular weight is 800. A block copolymer having a molecular weight of 900 to 3000, preferably 900 to 3000, particularly preferably 1000 to 1600, and a molar ratio of EO to PO of 30:70 to 70:30 is used. If the molar ratio of PO exceeds 70, the fluidity may increase and the shape retention may be reduced. If the molar ratio of PO is less than 30, the EO molecular weight must be kept low to form a liquid segment. Therefore, the segment length may be shortened and the elasticity may be reduced. A more preferred molar ratio of EO and PO is 50:50.
また、BO鎖は重合度が大きくなると固体になるため、200〜1000、好ましくは400〜800の分子量の範囲で使用できる。そして、BO−PO共重合体は、POのモル比率が高ければ分子量が高くても液状であるので、800〜6000、好ましくは900〜3000の分子量の範囲で使用できる。 Further, since the BO chain becomes solid when the degree of polymerization increases, it can be used in the molecular weight range of 200 to 1000, preferably 400 to 800. Since the BO-PO copolymer is liquid even if the molecular weight is high if the molar ratio of PO is high, it can be used in the molecular weight range of 800 to 6000, preferably 900 to 3000.
尚、EO鎖を形成する化合物としてはポリエチレングリコール(PEG)が、PO鎖を形成する化合物としてはポリプロピレングリコール(PPG)が、EO−PO共重合体を形成する化合物としてはPEG−PPG共重合体が、BO鎖を形成する化合物としてはポリテトラメチレングリコール(PTMG)が、BO−PO共重合体を形成する化合物としてはPTMG−PPG共重合体がそれぞれ使用される。 In addition, polyethylene glycol (PEG) is used as the compound that forms the EO chain, polypropylene glycol (PPG) is used as the compound that forms the PO chain, and PEG-PPG copolymer is used as the compound that forms the EO-PO copolymer. However, polytetramethylene glycol (PTMG) is used as the compound that forms the BO chain, and PTMG-PPG copolymer is used as the compound that forms the BO-PO copolymer.
下敷材に適したソフトな弾力性を有するセグメント化ポリウレタンゲルは、三次元網目鎖構造の比較的嵩高い分子構造を有し、かつ、セグメントの自由な運動が可能な網目鎖濃度と、直鎖(linear)の自由な末端分子を多く有していることが重要である。従って、三次元網目鎖構造とするためには、前記のポリオール成分とポリイソシアネート成分は、各々が単一化合物であれば一方が2官能で、他方が3官能以上の組合わせとするか、互いに3官能以上の組合わせとする必要がある。しかし、官能数が3以上のもの同士を反応させると、網目鎖濃度が高くなりすぎるので、よほど長いセグメントが存在しない限り、ソフトな弾力性を有するゲルを得ることが難しくなる。従って、双方の成分の好ましい官能数は2〜4の組合わせであり、特に、ポリオール成分の官能数が2で、ポリイソシアネート成分の官能数が3である組合わせは、適度な網目鎖濃度の三次元網目鎖構造を形成し、後述するようにポリオール成分の反応比が大きい場合は直鎖の自由な末端分子が多く生じるので、嵩高いゲル下敷材に適したソフトな弾力性を有するセグメント化ポリウレタンゲルを得るのに最適である。 A segmented polyurethane gel with soft elasticity suitable for underlaying materials has a relatively bulky molecular structure with a three-dimensional network chain structure, and a linear chain concentration that allows free movement of segments, It is important to have many (linear) free terminal molecules. Therefore, in order to obtain a three-dimensional network structure, if each of the polyol component and the polyisocyanate component is a single compound, one is a bifunctional combination and the other is a combination of three or more functional groups. It is necessary to make a combination of three or more functions. However, when those having a functional number of 3 or more are reacted with each other, the network chain concentration becomes too high, so that it is difficult to obtain a gel having soft elasticity unless a very long segment exists. Therefore, the preferred functional number of both components is a combination of 2 to 4, and in particular, a combination in which the functional number of the polyol component is 2 and the functional number of the polyisocyanate component is 3 has an appropriate network chain concentration. Segmentation with soft elasticity suitable for bulky gel underlays because a three-dimensional network chain structure is formed and, as will be described later, when the reaction ratio of the polyol component is large, a large number of linear free end molecules are generated. Ideal for obtaining polyurethane gels.
ポリオール成分とポリイソシアネート成分の各々のプレポリマーの反応比は、末端の官能基の比率、即ちOH/NCOの価によって規制できる。未反応の−NCOが残ると後反応が生じるので、OH/NCOは1以上でなければならない。そして、1≦OH/NCO≦5であると、良好な粘着性を有するセグメント化ポリウレタンゲルが得られる。OH/NCOが1以上5以下の状態では、嵩高い分子の集まりにおいて末端にOH基を有する直鎖セグメントが尾(tail)を出して自由に運動している状態であると想像でき、5に近いほどフリーの尾が長くて多い状態であり、このものは粘着性を発現するに適した大きさとなって集合している。また、このようなフリーの尾は、ゲルの流動性や弾力性に与える影響が大きく、OH/NCOが2.0を越えてフリーの尾が多くなると、ゲルの流動性は必要以上に増大し、OH/NCOが1.5を下回ってフリーの尾が少なくなると、ゲルの弾力性が必要以上に強くなる。従って、下敷材に適したソフトな弾力性を有する粘着性のセグメント化ポリウレタンゲルを得るためには、OH/NCOを1.5〜2.0の範囲に調節して、ソフトな弾力性を得るのに適したフリーの尾の多さとなるようにコントロールすることが好ましい。 The reaction ratio of each prepolymer of the polyol component and the polyisocyanate component can be regulated by the ratio of terminal functional groups, that is, the value of OH / NCO. Since OH / NCO must be 1 or more because post-reaction occurs when unreacted -NCO remains. And the segmented polyurethane gel which has favorable adhesiveness as 1 <= OH / NCO <= 5 is obtained. In a state where OH / NCO is 1 or more and 5 or less, it can be imagined that a straight-line segment having an OH group at the end in a group of bulky molecules is moving freely with a tail. The closer it is, the longer the free tails are, and the larger the number of free tails. In addition, such free tails have a large effect on the fluidity and elasticity of the gel. When OH / NCO exceeds 2.0 and the number of free tails increases, the fluidity of the gel increases more than necessary. When the OH / NCO is below 1.5 and the free tail is reduced, the elasticity of the gel becomes stronger than necessary. Therefore, in order to obtain an adhesive segmented polyurethane gel having soft elasticity suitable for the underlay material, OH / NCO is adjusted to a range of 1.5 to 2.0 to obtain soft elasticity. It is preferable to control so that the number of free tails is suitable.
前記のポリオール成分とポリイソシアネート成分の分子量の範囲は、AOやイソシアネートの種類、分子形状およびAOがホモポリマーであるかコポリマーであるか等によって広い範囲で変わるが、ポリウレタンポリオールプレポリマーで大略1400〜10000、ポリオールで大略150〜6000、ポリウレタンポリイソシアネートプレポリマーは大略500〜10000である。好ましくは各々大略1000〜6000、大略300〜3000、大略1000〜6000の範囲で選択できる。 The molecular weight range of the polyol component and the polyisocyanate component varies in a wide range depending on the kind of AO or isocyanate, the molecular shape, and whether the AO is a homopolymer or a copolymer. 10,000, about 150 to 6000 for polyol, and about 500 to 10,000 for polyurethane polyisocyanate prepolymer. Preferably, each can be selected in the range of about 1000 to 6000, about 300 to 3000, and about 1000 to 6000.
本発明の下敷材1となるセグメント化ポリウレタンゲルは、前記のポリオール成分とポリイソシアネート成分をOH/NCOが前記の比率となるように混合すると共に、必要に応じて適量の触媒(例えば、ジブチル錫ジラウレートやトリアルキルアミン、トリエチレンジアミンなどの第3級アミン)を混合して材料液を調製し、これをシート状に流延して常温ないし加温下に反応させることにより得られるシート状の透明なゲルであり、AOの種類や分子量、両成分の官能数の組合わせ、OH/NCOなどを前記のようにコントロールすることによって、下敷材に適した40000〜150000Paのヤング率を具備するようにしたものである。この程度のヤング率を有するセグメント化ポリウレタンゲルは、タッチ圧を充分に吸収緩和し、弾発力も適度であるため、タッチパネルにソフトで優しいタッチ感触を付与することができ、ダブルタッチを効果的に防止することもできる。ヤング率が40000Paを下回ると、ゲルが柔軟になり過ぎるため、タッチしたときの沈み感が大きくなり、150000Paを上回ると、弾発力が強くなってダブルタッチが生じやすくなるので、いずれも好ましくない。
The segmented polyurethane gel used as the
下敷材1となるゲルシートの厚さは特に限定されないが、例えば、電子手帳や携帯電話のタッチパネルの下に敷く場合は、0.1〜2mmの厚さとすることが好ましい。0.1mmよりも薄くなると、タッチ圧の吸収緩和が不十分になる恐れがあり、2mmよりも厚くなると、強くタッチしたときの沈み込みが大きくなることに加えて、ゲルシートの透明性が低下してディスプレイが見辛くなる恐れもあるので好ましくない。さらに好ましい厚さは0.5〜1mmである。
Although the thickness of the gel sheet used as the
以上のようなセグメント化ポリウレタンゲルのシートよりなる下敷材1を、図1に示すようにタッチパネル2とディスプレイ表面の偏光板3との間に装着すると、下敷材1はそのゲルの粘着力でタッチパネル2の下面と偏光板3の上面に密着する。このように、タッチパネル2と偏光板3の間の空間部分がセグメント化ポリウレタンゲルのシートよりなる下敷材1で置換されると、下敷材1のゲルの光屈折率がタッチパネル2や偏光板3の光屈折率に近似しているため、光反射が少なくなってディスプレイの表示が見やすくなる。そして、タッチパネル2を指先でタッチすると、40000〜150000Paのヤング率を有する下敷材1のセグメント化ポリウレタンゲルシートによってタッチ圧が吸収緩和され、指先を上げると適度な弾発力で瞬時に復元するため、ソフトで優しいタッチ感触が得られると共に、強くタッチした場合でもダブルタッチが効果的に防止される。しかも、この下敷材1を構成するセグメント化ポリウレタンゲルは、他の分散媒等を含まない一成分系のゲルであって、分散媒の揮散等による弾力性や粘着性の経時的変化が生じないものであるから、時間がたっても当初と変わらないソフトで優しいタッチ感触をタッチパネル2に与え続けると共に、当初と変わらないダブルタッチ防止効果を維持することができる。
When the
次に、本発明の更に具体的な実施例を記載する。 Next, more specific examples of the present invention will be described.
[実施例1]
等モル比のポリエチレングリコールとポリプロピレングリコールがランダムに結合した常温で液状のPEG−PPGブロック共重合体(MW1500)100部(重量部、以下同様)と酸化防止剤1.1部とからなる2官能の構造式Dのポリエーテルポリオールに対し、上記のPEG−PPGブロック共重合体をグリセリンに付加した化合物にヘキサメチレンジイソシアネート(HMDI)を反応させて得られた3官能の構造式Gのトリイソシアネートプレポリマー(MW2600)50部、触媒としてジブチル錫ラウレート0.01部を加え、よく攪拌して混合した。
[Example 1]
Bifunctional composed of 100 parts (parts by weight, the same applies hereinafter) of a PEG-PPG block copolymer (MW 1500) which is a liquid at normal temperature in which polyethylene glycol and polypropylene glycol in an equimolar ratio are randomly bonded, and 1.1 parts of an antioxidant. A triisocyanate prepolymer having a trifunctional structural formula G obtained by reacting hexamethylene diisocyanate (HMDI) with a compound obtained by adding the above PEG-PPG block copolymer to glycerin to the polyether polyol of the structural formula D. 50 parts of a polymer (MW 2600) and 0.01 part of dibutyltin laurate as a catalyst were added and mixed with good stirring.
次いで、この混合液を減圧下に脱泡して所定の器に注入、流延し、50℃で17時間放置して反応させることによって、常温で液状のEO−PO共重合体をセグメントとする透明で柔軟な厚さ2.0mmのセグメント化ポリウレタンゲルのシートを得た。このポリウレタンゲルのOH/NCOは、下記の表1に示すように2.1である。 Next, this mixed solution is degassed under reduced pressure, poured into a predetermined vessel, casted, and left to react at 50 ° C. for 17 hours, whereby the EO-PO copolymer that is liquid at room temperature is segmented. A transparent and flexible 2.0 mm thick segmented polyurethane gel sheet was obtained. The OH / NCO of this polyurethane gel is 2.1 as shown in Table 1 below.
得られたセグメント化ポリウレタンゲルシートについて、AXIOM社製バイオセンサー「Venustron」の装置を用いてヤング率を測定したところ、下記の表1に示すように31000Paであった。更に、このゲルシートを30℃で9日間放置した後、同様にヤング率を測定したところ、下記の表1に示すように30000Paであり、経時的変化は実質的に見られなかった。 The obtained segmented polyurethane gel sheet was measured for Young's modulus using an apparatus of Biosensor “Venustron” manufactured by AXIOM, and as shown in Table 1 below, it was 31000 Pa. Further, this gel sheet was allowed to stand at 30 ° C. for 9 days, and the Young's modulus was measured in the same manner. As a result, it was 30000 Pa as shown in Table 1 below, and substantially no change over time was observed.
また、このセグメント化ポリウレタンゲルシートを、図1に示すように、電子手帳のタッチパネル2と偏光板3の間の空間部分に装着し、無作為に抽出した100人にタッチパネル2を操作してもらって、そのタッチ感触とダブルタッチの有無を調べてみた。その結果、下記の表1に示すように、〇(ソフトでタッチ感触が良い)と答えた人は65人、△(柔らかすぎてタッチ感触があまり良くない)と答えた人は35人であり、また、ダブルタッチをした人は0人であった。
In addition, as shown in FIG. 1, this segmented polyurethane gel sheet is attached to a space between the
[実施例2]
実施例1のトリイソシアネートプレポリマーの混合量を65部に変更し、反応温度と反応時間をそれぞれ30℃と24時間に変更した以外は実施例1と同様にして、常温で液状のEO−PO共重合体をセグメントとする透明で柔軟な厚さ2.0mmのセグメント化ポリウレタンゲルのシートを得た。このポリウレタンゲルのOH/NCOは、下記の表1に示すように1.6である。
[Example 2]
EO-PO which is liquid at room temperature in the same manner as in Example 1 except that the mixing amount of the triisocyanate prepolymer of Example 1 is changed to 65 parts and the reaction temperature and reaction time are changed to 30 ° C. and 24 hours, respectively. A transparent and flexible 2.0 mm-thick segmented polyurethane gel sheet having a copolymer as a segment was obtained. The OH / NCO of this polyurethane gel is 1.6 as shown in Table 1 below.
得られたゲルシートについて、実施例1と同様にして、直後のヤング率と9日経過後のヤング率を測定すると共に、タッチ感触の良否とダブルタッチの有無を調べた。その結果を下記の表1に記載する。 About the obtained gel sheet, it carried out similarly to Example 1, and measured the Young's modulus immediately after and the Young's modulus after nine-day progress, and the quality of the touch feeling and the presence or absence of the double touch were investigated. The results are listed in Table 1 below.
[実施例3]
実施例1のトリイソシアネートプレポリマーの混合量を55部に変更し、反応温度と反応時間をそれぞれ30℃と24時間に変更した以外は実施例1と同様にして、常温で液状のEO−PO共重合体をセグメントとする透明で柔軟な厚さ2.0mmのセグメント化ポリウレタンゲルのシートを得た。このポリウレタンゲルのOH/NCOは、下記の表1に示すように1.9である。
[Example 3]
EO-PO which is liquid at room temperature in the same manner as in Example 1 except that the mixing amount of the triisocyanate prepolymer of Example 1 is changed to 55 parts and the reaction temperature and reaction time are changed to 30 ° C. and 24 hours, respectively. A transparent and flexible 2.0 mm-thick segmented polyurethane gel sheet having a copolymer as a segment was obtained. The OH / NCO of this polyurethane gel is 1.9 as shown in Table 1 below.
得られたゲルシートについて、実施例1と同様にして、直後のヤング率と9日経過後のヤング率を測定すると共に、タッチ感触の良否とダブルタッチの有無を調べた。その結果を下記の表1に記載する。 About the obtained gel sheet, it carried out similarly to Example 1, and measured the Young's modulus immediately after and the Young's modulus after nine-day progress, and the quality of the touch feeling and the presence or absence of the double touch were investigated. The results are listed in Table 1 below.
[実施例3]
実施例1のトリイソシアネートプレポリマーの混合量を47部に変更し、反応温度と反応時間をそれぞれ30℃と24時間に変更した以外は実施例1と同様にして、常温で液状のEO−PO共重合体をセグメントとする透明で柔軟な厚さ2.0mmのセグメント化ポリウレタンゲルのシートを得た。このポリウレタンゲルのOH/NCOは、下記の表1に示すように2.2である。
[Example 3]
EO-PO which is liquid at room temperature in the same manner as in Example 1 except that the mixing amount of the triisocyanate prepolymer of Example 1 is changed to 47 parts and the reaction temperature and reaction time are changed to 30 ° C. and 24 hours, respectively. A transparent and flexible 2.0 mm-thick segmented polyurethane gel sheet having a copolymer as a segment was obtained. The OH / NCO of this polyurethane gel is 2.2 as shown in Table 1 below.
得られたゲルシートについて、実施例1と同様にして、直後のヤング率と9日経過後のヤング率を測定すると共に、タッチ感触の良否とダブルタッチの有無を調べた。その結果を下記の表1に記載する。 About the obtained gel sheet, it carried out similarly to Example 1, and measured the Young's modulus immediately after and the Young's modulus after nine-day progress, and the quality of the touch feeling and the presence or absence of the double touch were investigated. The results are listed in Table 1 below.
この表1を見ると、実施例1〜4のゲルシートはいずれも、直後のヤング率と9日経過後のヤング率との間に実質的な差がない。このことから、一成分系の実施例1〜4のゲルシートは、経時的な変化を実質的に生じないものであることが分かる。また、実施例1〜4のゲルシートを対比すると、OH/NCOとヤング率は負の相関関係にあり、OH/NCO大きくなるほどヤング率が低下して柔軟性が増し、弾力性が低下することが分かる。そして、OH/NCOが2.0を越え、ヤング率が40000Paを下回る実施例1,4のゲルシートは、ダブルタッチをした人はいないけれども、タッチ感触が△(柔らかすぎてタッチ感触があまり良くない)と答えた人が35人以上もおり、タッチパネル用下敷材としては不満が残るものであることが分かる。これに対し、OH/NCOが1.5〜2.0の範囲内にあり、ヤング率が40000〜150000Paの範囲内にある実施例2,3のゲルシートは、ダブルタッチをした人が0人であり、タッチ感触が〇(ソフトでタッチ感触が良い)と答えた人が95人以上と多数おり、タッチパネル用下敷材として好適なものであることが分かる。 As can be seen from Table 1, in any of the gel sheets of Examples 1 to 4, there is no substantial difference between the Young's modulus immediately after and the Young's modulus after 9 days. From this, it can be seen that the one-component gel sheets of Examples 1 to 4 do not substantially change over time. Further, when the gel sheets of Examples 1 to 4 are compared, OH / NCO and Young's modulus have a negative correlation, and as OH / NCO increases, Young's modulus decreases, flexibility increases, and elasticity decreases. I understand. The gel sheets of Examples 1 and 4 in which OH / NCO exceeds 2.0 and Young's modulus is less than 40000 Pa have a touch feeling of Δ (not too good because the touch feeling is too soft). There are more than 35 people who answered), and it turns out that the dissatisfaction remains as the underlay material for the touch panel. On the other hand, the gel sheets of Examples 2 and 3 in which OH / NCO is in the range of 1.5 to 2.0 and Young's modulus is in the range of 40000 to 150,000 Pa are 0 people who double touched. There are as many as 95 or more people who answered that the touch feeling was ◯ (soft and good touch feeling), and it can be seen that it is suitable as an underlay material for a touch panel.
1 タッチパネル用下敷材
2 タッチパネル
3 ディスプレイ表面の偏光板
4 スペーサ
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2005245434A JP2007058721A (en) | 2005-08-26 | 2005-08-26 | Underlay material for touch panel |
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2007131674A1 (en) * | 2006-05-11 | 2007-11-22 | Basf Coatings Ag | Branched polyols having a statistical average of two or more hydroxyl groups in the molecule, process for their preparation and use thereof |
JP2011040025A (en) * | 2009-07-15 | 2011-02-24 | Casio Computer Co Ltd | Electronic device |
-
2005
- 2005-08-26 JP JP2005245434A patent/JP2007058721A/en not_active Withdrawn
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WO2007131674A1 (en) * | 2006-05-11 | 2007-11-22 | Basf Coatings Ag | Branched polyols having a statistical average of two or more hydroxyl groups in the molecule, process for their preparation and use thereof |
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