JP6360630B2 - 樹脂組成物、膜、タッチセンサーパネル及び表示装置 - Google Patents
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Description
〔1〕(メタ)アクリル樹脂及びフッ化ビニリデン樹脂を含む樹脂組成物であって、(メタ)アクリル樹脂及びフッ化ビニリデン樹脂の合計量100質量部当たり、(メタ)アクリル樹脂15〜30質量部と、フッ化ビニリデン樹脂70〜85質量部とを含み、前記フッ化ビニリデン樹脂が、その全構成単位を100質量%として、フッ化ビニリデンに由来する構造単位65〜90質量%と、ヘキサフルオロプロピレンに由来する構造単位10〜35質量%とを含むフッ化ビニリデン−ヘキサフルオロプロピレン共重合体である樹脂組成物;
〔2〕(メタ)アクリル樹脂が、次の(a1)又は(a2)の樹脂である〔1〕に記載の樹脂組成物;
(a1)メタクリル酸メチルの単独重合体、
(a2)メタクリル酸メチルに由来する構造単位50〜99.9質量%と、式(1)で示される(メタ)アクリル酸エステルに由来する少なくとも1種の構造単位0.1〜50質量%とを含む共重合体
(式中、R1は水素原子又はメチル基を表し、R1が水素原子のときR2は炭素数1〜8のアルキル基を表し、R1がメチル基のときR2は炭素数2〜8のアルキル基を表す。);
〔3〕(メタ)アクリル樹脂は、その重量平均分子量(Mw)が70,000〜300,000である〔1〕又は〔2〕に記載の樹脂組成物;
〔4〕樹脂組成物は、前記樹脂組成物に含まれるアルカリ金属の合計含有量が50ppm以下である〔1〕〜〔3〕のいずれか一項に記載の樹脂組成物;
〔5〕フッ化ビニリデン樹脂は、そのメルトマスフローレート(MFR)が0.1〜30g/10分である〔1〕〜〔4〕のいずれか一項に記載の樹脂組成物;
〔6〕〔1〕〜〔5〕のいずれか一項に記載の樹脂組成物から形成される膜;
〔7〕(メタ)アクリル樹脂及びフッ化ビニリデン樹脂を含む膜であって、前記フッ化ビニリデン樹脂が、その全構成単位を100質量%として、フッ化ビニリデンに由来する構造単位65〜90質量%と、ヘキサフルオロプロピレンに由来する構造単位10〜35質量%とを含むフッ化ビニリデン−ヘキサフルオロプロピレン共重合体であり、前記膜は、比誘電率が4.0以上であり、かつ、60℃で相対湿度90%の環境下に120時間暴露した後のヘーズが2%以下である膜;
〔8〕膜の厚さが100〜2000μmである〔6〕又は〔7〕に記載の膜;
〔9〕〔6〕〜〔8〕のいずれか一項に記載の膜と、コーティング層とを備える第1の積層体であって、前記コーティング層が、膜の少なくとも一方の面に配置され、少なくとも一種の機能を付与する層である第1の積層体;
〔10〕〔6〕〜〔8〕のいずれか一項に記載の膜と、熱可塑性樹脂層とを備える第2の積層体;
〔11〕熱可塑性樹脂層は、複数の熱可塑性樹脂層で構成され、膜の両面に配置される〔10〕に記載の第2の積層体;
〔12〕熱可塑性樹脂層が、前記熱可塑性樹脂層を構成する熱可塑性樹脂100質量部当たり、(メタ)アクリル樹脂を50質量部以上含む〔10〕又は〔11〕に記載の第2の積層体;
〔13〕(メタ)アクリル樹脂は、その重量平均分子量(Mw)が50,000〜300,000である〔12〕に記載の第2の積層体;
〔14〕熱可塑性樹脂層は、その厚さが10〜200μmである〔10〕〜〔13〕のいずれか一項に記載の第2の積層体;
〔15〕熱可塑性樹脂層は、ビカット軟化温度が100〜150℃である〔10〕〜〔14〕のいずれか一項に記載の第2の積層体;
〔16〕〔10〕〜〔15〕のいずれか一項に記載の第2の積層体と、コーティング層とを備える第3の積層体であって、
前記コーティング層が、膜の少なくとも一方の面に配置され、少なくとも一種の機能を付与する層である第3の積層体;
〔17〕〔6〕〜〔8〕のいずれか一項に記載の膜を含むタッチセンサーパネル;
〔18〕〔9〕に記載の第1の積層体、〔10〕〜〔15〕のいずれか一項に記載の第2の積層体又は〔16〕に記載の第3の積層体を含むタッチセンサーパネル;
〔19〕〔6〕〜〔8〕のいずれか一項に記載の膜を含む表示装置;
〔20〕〔9〕に記載の第1の積層体、〔10〕〜〔15〕のいずれか一項に記載の第2の積層体又は〔16〕に記載の第3の積層体を含む表示装置。
本発明に用いられる(メタ)アクリル樹脂としては、例えば、(メタ)アクリル酸エステル、(メタ)アクリロニトリル等の(メタ)アクリル系モノマーの単独重合体又は2種以上の共重合体;(メタ)アクリル系モノマーとその他のモノマーとの共重合体等が挙げられる。なお、本明細書において、用語「(メタ)アクリル」は、「アクリル」又は「メタクリル」を意味する。
(a1)メタクリル酸メチルの単独重合体
(a2)メタクリル酸メチルに由来する構造単位50〜99.9質量%と、式(1)で示される(メタ)アクリル酸エステルに由来する少なくとも1つの構造単位0.1〜50質量%とを含む共重合体
(メタ)アクリル樹脂のMFRが大きすぎると、得られる膜の強度が低下する傾向にあり、(メタ)アクリル樹脂のMFRが小さすぎると、成膜性が低下する傾向にある。
(メタ)アクリル樹脂のVSTは、単量体の種類やその割合又は(メタ)アクリル樹脂の分子量を調整することにより、適宜設定することができる。
本発明に用いられるフッ化ビニリデン樹脂は、得られる膜の透明性の観点から、フッ化ビニリデン樹脂の全構成単位を100質量%として、フッ化ビニリデンに由来する構造単位65〜90質量%と、ヘキサフルオロプロピレンに由来する構造単位10〜35質量%とを含むフッ化ビニリデン−ヘキサフルオロプロピレン共重合体である。フッ化ビニリデン樹脂は、フッ化ビニリデンに由来する構造単位と、ヘキサフルオロプロピレンに由来する構造単位に加えて、トリフルオロエチレン、テトラフルオロエチレン、クロロトリフルオロエチレン、パーフルオロアルキルビニルエーテル及びエチレンからなる群から選択される少なくとも1種の単量体に由来する構造単位を含んでいても良い。これらの単量体に由来する構造単位は、フッ化ビニリデン樹脂の全構成単位を100質量%として、好ましくは25質量%以下、より好ましくは20質量%以下、さらに好ましくは15質量%以下である。
フッ化ビニリデン樹脂のMwが大きいほど、得られた膜の60℃で相対湿度90%の環境下に暴露したあとの透明性が高い傾向にあるが、Mwが大きすぎると成膜性が低下する傾向にある。
本発明の樹脂組成物は、(メタ)アクリル樹脂とフッ化ビニリデン樹脂の合計量100質量部当たり、(メタ)アクリル樹脂15〜30質量部と、フッ化ビニリデン樹脂70〜85質量部とを含むものである。好ましくは、(メタ)アクリル樹脂とフッ化ビニリデン樹脂の合計量100質量部当たり、(メタ)アクリル樹脂17〜30質量部と、フッ化ビニリデン樹脂70〜83質量部とを含み、より好ましくは、(メタ)アクリル樹脂とフッ化ビニリデン樹脂の合計量100質量部当たり、(メタ)アクリル樹脂17〜27質量部と、フッ化ビニリデン樹脂73〜83質量部とを含むものである。樹脂組成物100質量%中の(メタ)アクリル樹脂とフッ化ビニリデン樹脂の合計含有量は、95質量%以上が好ましく、90質量%以上がより好ましい。
本発明の膜は、上記本発明の樹脂組成物から形成される。かかる膜は、厚さが100〜2000μmであることが好ましく、200〜1500μmであることがより好ましい。
本発明の積層体の1つの実施形態は、上述の膜と熱可塑性樹脂層とを備える(第2の積層体)。かかる積層体は、耐熱性及び表面硬度に優れる。熱可塑性樹脂層は、本発明の樹脂組成物から形成される膜の少なくとも一方の面に積層されていればよく、膜と必ずしも接触している必要はなく、他の層を介して積層されてもよい。熱可塑性樹脂層は、本発明の樹脂組成物から形成される膜と接して熱可塑性樹脂層が積層されるのが好ましい。膜の形状維持の観点から、積層体は、膜の両面に熱可塑性樹脂層を含むことが好ましい。積層体は、後述するコーティング層をさらに備えていてもよい(第3の積層体)。
熱可塑性樹脂層は実質的にフッ化ビニリデン樹脂を含まないことが好ましい。
(1) A層
(2) A層/B層
(3) B層/A層/B層
(4) B層/A層/B層/A層/B層
(5) A層/C層
(6) C層/A層/C層
(7) A層/B層/C層
(8) C層/A層/B層/C層
(9) B層/A層/B層/C層
(10)C層/B層/A層/B層/C層
(11)B層/A層/B層/A層/B層/C層
(12)C層/B層/A層/B層/A層/B層/C層
まず、A層の形成材料として、(メタ)アクリル樹脂とフッ化ビニリデン樹脂とを混合し、本発明の樹脂組成物を得ることができる。次いで、前記樹脂組成物を一軸押出機2で、B層の形成材料として熱可塑性樹脂を一軸押出機1及び3で、それぞれ溶融させる。次いで、これらをフィードブロック4を介してB層/A層/B層で表される構成となるように積層し、マルチマニホールド型ダイス5から押し出して、フィルム状の溶融樹脂6を得ることができる。フィルム状の溶融樹脂6を、対向配置した第1冷却ロール7と第2冷却ロール8との間に挟み込み、次いで第2冷却ロール8に密着させながら第2冷却ロール8と第3冷却ロール9との間に挟み込んだ後、第3冷却ロール9に密着させて、成形冷却することで、3層構成の積層体10を得ることができる。
上記本発明の膜又は積層体の少なくとも片面に透明導電膜を形成して、透明導電シートを得ることができる。
本発明の膜又は積層体及び該膜又は該積層体を含む透明導電シートは、ディスプレイパネル面板、タッチスクリーン等の透明電極として好適に用いることができる。具体的には、本発明の膜又は積層体をタッチスクリーン用ウインドウシートとして使用することができる。また、本発明の膜又は積層体は、透明導電シートを抵抗膜方式や静電容量方式のタッチスクリーンの電極基板として使用することができる。このタッチスクリーン用ウインドウシート又はタッチスクリーンを液晶ディスプレイや有機ELディスプレイなどの前面に配置することでタッチスクリーン機能を有するタッチセンサーパネルが得られる。
メルトマスフローレート(MFR)は、JIS K 7210:1999「プラスチック−熱可塑性プラスチックのメルトマスフローレイト(MFR)及びメルトボリュームフローレイト(MVR)の試験方法」に規定される方法に準拠して測定した。ポリ(メタクリル酸メチル)系の材料については、温度230℃、荷重3.80kg(37.3N)で測定することが、このJISに規定されている。
SUMIPEX(登録商標)MM(住友化学社製)を30質量部と、PVDF共重合体Aを70質量部とを、ドライブレンドし、東洋精機製作所製ラボプラストミル(20mm造粒機)を用いて、260℃下で溶融混練して、複合ペレットを得た。プレス成形機を用いて、設定温度220℃下で、得られた複合ペレットから、厚さ800μmの膜を作製した。作製した膜を目視で観察したところ、無色透明であった。
<実施例2>
樹脂の配合量について、SUMIPEX MMを20質量部に、PVDF共重合体Aを80質量部にそれぞれ変更した以外は、実施例1と同様にして、厚さ800μmの膜を作製した。作製した膜を目視で観察したところ、無色透明であった。
PVDF共重合体Aの代わりに、KFポリマー(登録商標)T#1300((株)クレハ製)を用いた以外は、実施例1と同様にして、厚さ800μmの膜を作製した。作製した膜を目視で観察したところ、無色透明であった。
<比較例2>
樹脂の配合量について、SUMIPEX MMを10質量部に、PVDF共重合体Aを90質量部にそれぞれ変更した以外は、実施例1と同様にして、厚さ800μmの膜を作製した。作製した膜を目視で観察したところ、無色透明であった。
<比較例3>
SUMIPEX MMを35質量部に、PVDF共重合体Aを65質量部に、それぞれ変更した以外は、実施例1と同様にして、厚さ800μmの膜を作製した。作製した膜を目視で観察したところ、白色であった。
実施例1及び2と、比較例1〜3で得られた膜を60℃で相対湿度90%の恒温恒湿オーブンに120時間放置することにより高温及び高湿暴露試験を行った。高温及び高湿暴露試験前後の膜について、JIS K7136:2000に従って測定したヘーズ及びJIS K7361-1:1997に従って測定した全光線透過率(Tt)を、それぞれ表3に示す。ヘーズ及び全光線透過率は、JIS K 7361-1:1997「プラスチック−透明材料の全光線透過率の試験方法−第1部:シングルビーム法」に準拠したヘーズ透過率計〔(株)村上色彩技術研究所製の“HR-100”〕で測定した。
実施例1及び2で得られた膜は、ディスプレイ用ウインドウシート及び/又は透明導電シートの基材として、図2の断面図に示す構成のタッチセンサーパネルに使用することができる。
メタクリル樹脂及びフッ化ビニリデン樹脂として、表1及び2に示すSUMIPEX MM及びSOLEF(商標登録)21508を、それぞれ表4に示す割合で混合し、中間層(A)を形成する樹脂組成物(A)を得た。熱可塑性樹脂層(B)及び(C)の形成には、表1に示すSUMIPEX MHを使用した。図1に示す装置を使用し、以下の方法で積層体を製造した。図1を参照し、樹脂組成物(A)を65mmφ一軸押出機2〔東芝機械(株)製〕で、SUMIPEXMHを45mmφ一軸押出機1及び3〔日立造船(株)製〕で、それぞれ溶融させた。次いで、これらを設定温度230〜270℃の3種3層分配型フィードブロック4に供給し3層構成となるように分配した後、マルチマニホールド型ダイス5〔日立造船’(株)製〕から押し出してB層/A層/C層で表される構成となるように積層し、フィルム状の溶融樹脂6を得た。得られたフィルム状の溶融樹脂6を、対向配置した第1冷却ロール7(直径350mm)と第2冷却ロール8(直径450mm)との間に挟み込み、第2ロール8に巻きながら第2ロール8と第3ロール9(直径350mm)との間に挟み込んだ。その後、第3冷却ロール9に巻き、成形冷却し、各層が表4に示す膜厚の平均値を有する3層構成の積層体10を得た。得られた積層体10は、約800μmの総膜厚を有し、目視で観察したところ無色透明であった。
熱可塑性樹脂層をカリバー(登録商標)301−30から形成した以外は、実施例4と同様にして積層体を得た。表6には、樹脂組成物の含有量及び積層体の層構成を示した。積層体は、無色透明だった。また、実施例1と同様にして、得られた積層体の比誘電率の測定、及び高温及び高湿暴露試験を行った。結果を表7に示した。
実施例1及び2で得られた膜、又は実施例4及び5で得られた積層体をディスプレイ用ウインドウシートとして使用し、表示装置を作製することができる。
2 一軸押出機(本発明の樹脂組成物の溶融物を押し出す)
3 一軸押出機((メタ)アクリル樹脂の溶融物を押し出す)
4 フィードブロック
5 マルチマニホールド型ダイス
6 フィルム状の溶融樹脂
7 第1冷却ロール
8 第2冷却ロール
9 第3冷却ロール
10 積層体
11 ウインドウシート
12 光学粘着層
13 液晶表示装置
14 透明導電シート
20 膜又は積層体
21 偏光板
22 光学粘着層
23 液晶セル
25 液晶表示装置
Claims (18)
- (メタ)アクリル樹脂及びフッ化ビニリデン樹脂を含む樹脂組成物であって、
(メタ)アクリル樹脂及びフッ化ビニリデン樹脂の合計量100質量部当たり、(メタ)アクリル樹脂15〜30質量部と、フッ化ビニリデン樹脂70〜85質量部とを含み、
前記フッ化ビニリデン樹脂が、その全構成単位を100質量%として、フッ化ビニリデンに由来する構造単位65〜90質量%と、ヘキサフルオロプロピレンに由来する構造単位10〜35質量%とを含むフッ化ビニリデン−ヘキサフルオロプロピレン共重合体であり、
前記(メタ)アクリル樹脂の重量平均分子量(Mw)が150,000〜200,000である、樹脂組成物。 - 樹脂組成物は、前記樹脂組成物に含まれるアルカリ金属の合計含有量が50ppm以下である請求項1又は2に記載の樹脂組成物。
- フッ化ビニリデン樹脂は、そのメルトマスフローレート(MFR)が0.1〜30g/10分である請求項1〜3のいずれか一項に記載の樹脂組成物。
- 請求項1〜4のいずれか一項に記載の樹脂組成物から形成される膜。
- 膜の厚さが100〜2000μmである請求項5に記載の膜。
- 請求項5又は6に記載の膜と、コーティング層とを備える第1の積層体であって、
前記コーティング層が、膜の少なくとも一方の面に配置され、少なくとも一種の機能を付与する層である第1の積層体。 - 請求項5又は6に記載の膜と、熱可塑性樹脂層とを備える第2の積層体。
- 熱可塑性樹脂層は、複数の熱可塑性樹脂層で構成され、膜の両面に配置される請求項8に記載の第2の積層体。
- 熱可塑性樹脂層が、前記熱可塑性樹脂層を構成する熱可塑性樹脂100質量部当たり、(メタ)アクリル樹脂を50質量部以上含む請求項8又は9に記載の第2の積層体。
- 熱可塑性樹脂層に含まれる(メタ)アクリル樹脂は、その重量平均分子量(Mw)が50,000〜300,000である請求項10に記載の第2の積層体。
- 熱可塑性樹脂層は、その厚さが10〜200μmである請求項8〜11のいずれか一項に記載の第2の積層体。
- 熱可塑性樹脂層は、ビカット軟化温度が100〜150℃である請求項8〜12のいずれか一項に記載の第2の積層体。
- 請求項8〜13のいずれか一項に記載の第2の積層体と、コーティング層とを備える第3の積層体であって、
前記コーティング層が、膜の少なくとも一方の面に配置され、少なくとも一種の機能を付与する層である第3の積層体。 - 請求項5又は6に記載の膜を含むタッチセンサーパネル。
- 請求項7に記載の第1の積層体、請求項8〜13のいずれか一項に記載の第2の積層体又は請求項14に記載の第3の積層体を含むタッチセンサーパネル。
- 請求項5又は6に記載の膜を含む表示装置。
- 請求項7に記載の第1の積層体、請求項8〜13のいずれか一項に記載の第2の積層体又は請求項14に記載の第3の積層体を含む表示装置。
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