[go: up one dir, main page]

JP6578780B2 - タッチパネル用積層体、及び、折り畳み式画像表示装置 - Google Patents

タッチパネル用積層体、及び、折り畳み式画像表示装置 Download PDF

Info

Publication number
JP6578780B2
JP6578780B2 JP2015143495A JP2015143495A JP6578780B2 JP 6578780 B2 JP6578780 B2 JP 6578780B2 JP 2015143495 A JP2015143495 A JP 2015143495A JP 2015143495 A JP2015143495 A JP 2015143495A JP 6578780 B2 JP6578780 B2 JP 6578780B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
coat layer
hard coat
touch panel
laminate
layer
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2015143495A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2017033034A (ja
Inventor
啓志 中村
啓志 中村
佐藤 純
純 佐藤
正隆 中島
正隆 中島
智之 堀尾
智之 堀尾
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Dai Nippon Printing Co Ltd
Original Assignee
Dai Nippon Printing Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Family has litigation
First worldwide family litigation filed litigation Critical https://patents.darts-ip.com/?family=57988018&utm_source=google_patent&utm_medium=platform_link&utm_campaign=public_patent_search&patent=JP6578780(B2) "Global patent litigation dataset” by Darts-ip is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Application filed by Dai Nippon Printing Co Ltd filed Critical Dai Nippon Printing Co Ltd
Priority to JP2015143495A priority Critical patent/JP6578780B2/ja
Priority to TW109124644A priority patent/TWI739523B/zh
Priority to CN201680002561.2A priority patent/CN106715121A/zh
Priority to KR1020167035908A priority patent/KR101769266B1/ko
Priority to PCT/JP2016/071042 priority patent/WO2017014198A1/ja
Priority to TW105122573A priority patent/TWI702415B/zh
Priority to CN202010715985.1A priority patent/CN111736240A/zh
Priority to KR1020177012118A priority patent/KR102691382B1/ko
Priority to US15/505,011 priority patent/US10288773B2/en
Publication of JP2017033034A publication Critical patent/JP2017033034A/ja
Priority to US16/359,764 priority patent/US11360243B2/en
Publication of JP6578780B2 publication Critical patent/JP6578780B2/ja
Application granted granted Critical
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Landscapes

  • Laminated Bodies (AREA)
  • Surface Treatment Of Optical Elements (AREA)

Description

本発明は、タッチパネル用積層体、及び、折り畳み式画像表示装置に関する。
画像表示装置、とりわけ近年急速に普及してきているタッチパネルを搭載した画像表示装置における画像表示面では、光学フィルムを繰り返し折り畳んでもクラックの生じることのない優れた耐久折り畳み性能が求められることがある。
また、タッチパネルでは、表示画面にガラスが用いられている場合が多いが、ガラスは、硬度は高いが折り畳むと割れてしまい折り畳み性能を付与することはできず、また、比重の大きい材料であるため、軽量化を図るには薄くする必要があるが、ガラスを薄くすると強度が低下して割れやすくなる問題があった。
また、例えば、特許文献1には、屈曲性を備えた光学フィルムとして、基材フィルムの一方の面上にビッカース硬度の異なる2つのハードコート層を設けた光学フィルムが開示されている。
しかしながら、このような光学フィルムでは、繰り返し折り畳むことにより、基材フィルムが切れたり、折り畳みの跡が付いたりすることがあり、近年要求される耐久折り畳み性能を満たすものではなかった。
光学フィルムにおける干渉縞の防止方法は、種々検討されているが、上述した折り畳み性能を有する画像表示装置やタッチパネルでは、折り畳み部において平坦部よりも光路差がつくことにより、干渉縞が強く表れるといった課題や、光学フィルムが折り畳まれることにより干渉縞が動いて見えるといった課題があり、このような課題は、従来の光学フィルムでは存在し得ないものであった。
そのため、従来の干渉縞の防止方法では、上述した新たな干渉縞の課題に対応することが到底できなかった。
なお、光学フィルムにおける基材フィルムとして、耐屈曲性に優れた基材(例えば、ポリイミド等)を用いることが検討されているが、耐屈曲性に優れた基材は、一般的に屈折率が高いものが多く、該基材を光学フィルムとして用いた場合には、干渉縞が生じやすいといった問題もあった。
特開2014−186210号公報
本発明は、上記現状に鑑みて、極めて優れた干渉縞防止性能及び耐久折り畳み性能を有するタッチパネル用積層体、該タッチパネル用積層体を用いてなる折り畳み式画像表示装置を提供することを目的とするものである。
本発明は、タッチパネルの表面材として用いられ、耐屈曲性を備えた樹脂基材と少なくとも1層の樹脂硬化層とを有するタッチパネル用積層体であって、
下記(条件1)及び(条件2)を充足することを特徴とするタッチパネル用積層体である。
(条件1)3mmの間隔で前記タッチパネル用積層体の全面を180°折り畳む試験を10万回繰り返し行った場合に割れ又は破断が生じない
(条件2)波長400nm〜700nmの領域における前記タッチパネル用積層体の分光反射率を求め、任意の50nmの範囲における前記分光反射率の標準偏差が0.045未満である
本発明のタッチパネル用積層体において、耐屈曲性を備えた樹脂基材は、ポリイミドフィルム又はアラミドフィルムであることが好ましい。
また、耐屈曲性を備えた樹脂基材の厚みが10〜55μmであることが好ましい。
また、単官能モノマーの硬化層を更に有することが好ましい。
また、単官能モノマーの硬化層を、耐屈曲性を備えた樹脂基材の樹脂硬化層側に有することが好ましい。
また、樹脂硬化層は、耐屈曲性を備えた樹脂基材側に設けられた第一ハードコート層と、上記第一ハードコート層の前記耐屈曲性を備えた樹脂基材側と反対側面上に設けられた第二ハードコート層とを有することが好ましい。
また、上記第二ハードコート層は、樹脂成分として多官能(メタ)アクリレートモノマーの硬化物を含有し、上記第一ハードコート層は、樹脂成分として多官能(メタ)アクリレートの硬化物を含有するとともに、上記樹脂成分中に分散されたシリカ微粒子とを含有することが好ましい。
また、シリカ微粒子は、反応性シリカ微粒子であることが好ましい。
また、防汚性能を更に有することが好ましく、導電性層を更に有することが好ましい。
本発明のタッチパネル用積層体を用いてなることを特徴とする折り畳み式画像表示装置もまた、本発明の一つである。
以下、本発明を詳細に説明する。
本発明のタッチパネル用積層体は、耐屈曲性を備えた樹脂基材と少なくとも1層の樹脂硬化層とを有する。
上記耐屈曲性を備えた樹脂基材としては特に限定されないが、例えば、ポリエチレンテレフタレートフィルム、ポリイミドフィルム、トリアセチルセルロースフィルム、ポリエチレンテレナフタレートフィルム、ポリアミドイミドフィルム、ポリエーテルイミドフィルム、ポリエーテルケトンフィルム、ポリアミドフィルム、又は、アラミドフィルムが好適に用いられる。これらの材料からなる耐屈曲性を備えた樹脂基材は、後述する耐久折り畳み試験において割れ又は破断が発生せず、透明性等の光学的性質にも優れたものである。なかでも、優れた耐屈曲性と硬度とを有することからポリイミドフィルム又はアラミドフィルムが好ましい。
ここで、ポリイミドフィルム及びアラミドフィルムは、分子中に芳香環を有することから、着色(黄色)されているものが一般的であるが、光学フィルム用途に用いる場合、上記分子中の骨格を変更して透明性を高めた「透明ポリイミド」や「透明アラミド」と呼ばれるフィルムを用いることが好ましい。一方、着色された従来のポリイミドフィルム等は、耐熱性と屈曲性との面から、プリンターや電子回路等の電子材料用に使用されることが好ましいものである。
上記ポリイミドフィルムとしては、例えば、下記式で表される構造を有する化合物が挙げられる。
なお、下記式中、nは、繰り返し単位であり、2以上の整数を表す。
Figure 0006578780
Figure 0006578780
Figure 0006578780
Figure 0006578780
Figure 0006578780
Figure 0006578780
Figure 0006578780
Figure 0006578780
Figure 0006578780
Figure 0006578780
Figure 0006578780
Figure 0006578780
Figure 0006578780
Figure 0006578780
Figure 0006578780
Figure 0006578780
Figure 0006578780
また、上記アラミドフィルムとしては、例えば、下記式で表される化合物が挙げられる。
なお、下記式中、nは、繰り返し単位であり、2以上の整数を表す。
また、上記アラミドフィルムとは、一般的に、下記式(18)及び(19)で表される骨格を有するものであり、上記アラミドフィルムとしては、例えば、下記式(20)で表される化合物が挙げられる。
なお、下記式中、nは、繰り返し単位であり、2以上の整数を表す。
Figure 0006578780
Figure 0006578780
Figure 0006578780
上記式(1)〜(17)及び(20)で表されるポリイミドフィルム又はアラミドフィルムは、市販のものを用いても良い。
上記ポリイミドフィルムの市販品としては、例えば、三菱ガス化学社製のネオプリム等が挙げられ、上記アラミドフィルムの市販品としては、例えば、東レ社製のミクトロン等が挙げられる。
また、上記式(1)〜(17)及び(20)で表されるポリイミドフィルム又はアラミドフィルムは、公知の方法により合成したものを用いても良い。
例えば、上記式(1)で表されるポリイミドフィルムの合成方法は、特開2009−132091号公報に記載されており、具体的には、下記式(21)
Figure 0006578780
で表される4,4’−ヘキサフルオロプロピリデンビスフタル酸二無水物(FPA)と2,2’−ビス(トリフルオロメチル)−4,4’−ジアミノビフェニル(TFDB)とを反応させることにより得ることができる。
上記ポリイミドフィルム又はアラミドフィルムの重量平均分子量は、3000〜50万の範囲であることが好ましく、5000〜30万の範囲であることがより好ましく、1万〜20万の範囲であることが更に好ましい。重量平均分子量が3000未満であると、充分な強度が得られないことがあり、50万を超えると粘度が上昇し、溶解性が低下するため、表面が平滑で膜厚が均一なフィルムが得られないことがある。
なお、本明細書において、重量平均分子量とは、ゲル浸透クロマトグラフィー(GPC)により測定したポリスチレン換算値である。
上記耐屈曲性を備えた樹脂基材は、優れた透明性を有することから、分子内又は分子間の電荷移動が起こりにくい構造を有するポリイミドフィルム又はアラミドフィルムが好ましく、具体的には、上記式(1)〜(8)等のフッ素化ポリイミドフィルム、上記式(9)〜(12)等の脂環構造を有するポリイミドフィルム、上記式(20)等のハロゲン基を有するアラミドフィルムが挙げられる。
また、上記式(1)〜(8)等のフッ素化ポリイミドフィルムでは、フッ素化された構造を有するため、高い耐熱性を有しており、ポリイミドフィルム製造時の熱によって着色されることもないので、優れた透明性を有する。
また、上記耐屈曲性を備えた樹脂基材は、後述する樹脂硬化層のJIS K5600−5−4(1999)に規定する鉛筆硬度試験(750g荷重)の条件で測定された硬度を、4H以上にできることから、上記式(1)〜(8)で表されるフッ素化ポリイミドフィルム又は上記式(20)で表されるアラミドフィルムを用いることが好ましい。なかでも、上記鉛筆硬度を7H以上の極めて優れた硬度を付与できることから、上記式(1)で表されるポリイミドフィルムを用いることがより好ましい。
上記耐屈曲性を備えた樹脂基材は、厚みが10〜55μmであることが好ましい。上記耐屈曲性を備えた樹脂基材の厚みが10μm未満であると、本発明のタッチパネル用積層体のカールが大きくなり、また、硬度も不充分となって後述する鉛筆硬度が4H以上にできないことがあり、更に、本発明のタッチパネル用積層体をRoll to Rollで製造する場合、シワが発生しやすくなるため外観の悪化を招く恐れがある。一方、上記耐屈曲性を備えた樹脂基材の厚みが55μmを超えると、本発明のタッチパネル用積層体の折り畳み性能が不充分となり、後述する耐久折り畳み試験の要件を満たせないことがあり、また、本発明のタッチパネル用積層体が重くなり、軽量化の面で好ましくない。
本発明のタッチパネル用積層体は、極めて優れた耐久折り畳み性能及び干渉縞防止性能を有し、タッチパネルの表面材として用いられるものである。
このような本発明のタッチパネル用積層体は、下記(条件1)及び(条件2)を充足する。
(条件1)3mmの間隔で上記タッチパネル用積層体の全面を180°折り畳む試験を10万回繰り返し行った場合に割れ又は破断が生じない
(条件2)波長400nm〜700nmの領域における前記タッチパネル用積層体の分光反射率を求め、任意の50nmの範囲における前記分光反射率の標準偏差が0.045未満である
上記(条件1)は、本発明のタッチパネル用積層体が耐久折り畳み性能を有することを示す条件である。
図1は、上記(条件1)に示す、3mmの間隔で本発明のタッチパネル用積層体の全面を180°折り畳み試験(以下、耐久折り畳み試験とも言う)を模式的に示す断面図である。
図1(a)に示したように、上記耐久折り畳み試験においては、まず、本発明のタッチパネル用積層体10の一の辺と、該一の辺に対向する他の辺とを、平行に配置された上固定部11と下固定部12とにそれぞれ固定する。なお、本発明のタッチパネル用積層体は、任意の形状であってよいが、上記耐久折り畳み試験における本発明のタッチパネル用積層体10は、矩形であることが好ましい。
また、図1に示したように、上固定部11は固定されており、下固定部12は上固定部11との平行を維持したまま左右に移動可能なっている。
本発明では、上固定部11と下固定部12との間隔は3mmである。
次に、図1(b)に示したように、下固定部12を左方に移動させることで、試験片10の屈曲部位を下固定部12に固定された他の辺付近まで移動させ、更に、図1(c)に示したように、下固定部12を右方に移動させることで、試験片10の屈曲部位を上固定部11に固定された一の辺付近まで移動させる。
図1(a)〜(c)に示したように下固定部12を移動させることで、本発明のタッチパネル用積層体の全面を180°折り畳むことができる。
上記(条件1)では、上述した図1(a)〜(c)で表される折り畳み試験を、タッチパネル用積層体10で10万回行った場合に該試験片に割れ又は破断が生じないことを示している。10万回以内に本発明のタッチパネル用積層体10に割れ又は破断が生じると、本発明のタッチパネル用積層体の耐久折り畳み性能が不充分となる。本発明では、上記耐久折り畳み試験を本発明のタッチパネル用積層体10で15万回行った場合に割れ又は破断が生じないことが好ましい。
また、本発明のタッチパネル用積層体10は、上記耐久折り畳み試験を片面に対して行った場合に、割れ又は破断が生じないものであってもよいが、上記耐久折り畳み試験を両面に対して行った場合に、割れ又は破断が生じないことが好ましい。
なお、本発明では、上述した本発明のタッチパネル用積層体10を90°回転させて同様の耐久折り畳み試験を行っても、同様に割れ又は破断が生じないものである。
上記(条件2)は、本発明のタッチパネル用積層体が干渉縞防止性能を有することを示す条件である。
上記(条件2)の分光反射率の標準偏差は、以下の手順により求めることができる。
まず、分光光度計を用いて、5度反射測定法により、本発明のタッチパネル用積層体の波長380nm〜780nmの範囲の反射率を測定する。具体的には、本発明のタッチパネル用積層体の樹脂硬化層を形成した側の面に対して、入射角度5度の光を照射し、本発明のタッチパネル用積層体で反射された正反射方向の反射光を受光して、波長380nm〜780nmの範囲の反射率を測定する。
次いで、上記測定データの波長400〜700nmの範囲について、2次多項式により近似値を求める。
最後に、任意の50nmの範囲について、測定値と2次多項式による近似値との差から標準偏差を算出する。
なお、本発明では、分光光度計(MPC3100、島津製作所社製)により測定された分光反射率を用いた。
本発明のタッチパネル用積層体は、波長400nm〜700nmの可視光領域において、任意の50nmの範囲における上記分光反射率の標準偏差が0.045未満である。
すなわち、本発明のタッチパネル用積層体は、波長400〜700nmの範囲のうち、最も標準偏差が大きい50nmの範囲における標準偏差が、0.045未満である。
上記(条件2)を満たす本発明のタッチパネル用積層体は、極めて優れた干渉縞防止性能を有しており、折り畳み式画像表示装置やタッチパネルに用いたとしても、折り畳み部に干渉縞が生じず、また、折り畳むことによって生じる動く干渉縞も観察されない。
本発明のタッチパネル用積層体は、波長400nm〜700nmの可視光領域において、任意の50nmの範囲における上記分光反射率の標準偏差が0.035未満であることが好ましく、0.025未満であることがより好ましい。
本発明のタッチパネル用積層体は、単官能モノマーの硬化層を更に有することが好ましい。
上記単官能モノマーの硬化層は、上記屈曲性を備えた樹脂基材の樹脂硬化層側に有していていることが好ましい。
また、上記単官能モノマーの硬化層は、上記屈曲性を備えた樹脂基材と後述する第一ハードコート層との間に有していてもよく、後述する第一のハードコート層と第二ハードコート層との間に有してもよいが、極めて優れた干渉縞防止性を付与する観点から、上記屈曲性を備えた樹脂基材と後述する第一ハードコート層との間に有するのがより好ましい。
上記単官能モノマーの硬化層は、上述した(条件2)の干渉縞防止性能を付与するための層である。
本発明のタッチパネル用積層体では、上記単官能モノマーの硬化層を形成する際に、後述する単官能モノマーの硬化層用組成物中の単官能モノマー成分が、上記屈曲性を備えた樹脂基材等を溶解することにより、該樹脂基材等の溶解部分の屈折率が段階的に変化し、界面反射を抑制することができるので、極めて優れた干渉縞防止性能を付与することができる。
上記単官能モノマーの硬化層の厚さとしては、0.5〜8μmであることが好ましい。0.5μm未満であると、上述した干渉縞防止性能を充分に付与できないことがあり、8μmを超えると、充分な鉛筆硬度を付与できないことがある。
上記単官能モノマーの硬化層の厚さのより好ましい範囲は、1〜5μmであり、更に好ましくは、1〜3μmである。
なお、上記樹脂硬化層の厚さは、断面顕微鏡観察により測定することができる。
上記単官能モノマーの硬化層に用いる単官能モノマーとしては、例えば、電離放射線硬化型樹脂が挙げられ、なかでも、単官能アクリルモノマーが好適に用いられる。
上記単官能アクリルモノマーとしては、アクリロイルモルホリン、N−アクリロイルオキシエチルヘキサヒドロフタルイミド、シクロヘキシルアクリレート、テトラヒドロフリルアクリレート、イソボルニルアクリレート、フェノキシエチルアクリレート、及び、アダマンチルアクリレートからなる群より選択される少なくとも1種であることが好ましく、なかでも、耐溶剤性に優れるポリイミドフィルム等を樹脂基材として用いた場合であっても、該フィルムを好適に溶解させることができ、極めて優れた干渉縞防止性能を付与できることから、アクリロイルモルホリンであることが好ましい。
上記単官能モノマーの硬化層は、例えば、上述した単官能モノマーと溶剤とを含有する単官能モノマーの硬化層用組成物を、上記屈曲性を備えた樹脂基材の面上に塗布し、形成した塗膜を乾燥後硬化させることで形成することができる。
上記単官能モノマーの硬化層用組成物における溶剤としては、後述するハードコート層用組成物で用いる溶剤を好適に用いることができる。
上記単官能モノマーの硬化層用組成物は、上記ハードコート層用組成物と同様に、光重合開始剤、分散剤、界面活性剤、帯電防止剤、シランカップリング剤、増粘剤、着色防止剤、着色剤(顔料、染料)、消泡剤、レベリング剤、難燃剤、紫外線吸収剤、接着付与剤、重合禁止剤、酸化防止剤、表面改質剤等を添加していてもよい。
本発明のタッチパネル用積層体は、少なくとも1層の樹脂硬化層を有する。
本発明のタッチパネル用積層体は、耐屈曲性を備えた樹脂基材の材料の選択及び耐屈曲性を備えた樹脂基材の厚みの制御、並びに、樹脂硬化層の強度及び該樹脂硬化層の強度に応じた耐屈曲性を備えた樹脂基材への積層方法を制御することで得ることができる。
本発明のタッチパネル用積層体において、上記樹脂硬化層は、上記耐屈曲性を備えた樹脂基材側に設けられた第一ハードコート層と、上記第一ハードコート層の上記耐屈曲性を備えた樹脂基材側と反対側面上に設けられた第二ハードコート層とを有することが好ましい。
以下、上記第一ハードコート層及び上記第二ハードコート層の両者について、特に区別をする必要がない場合には、単に「ハードコート層」ともいう。
上記第一ハードコート層とは、硬度を付与するための層であり、断面中央におけるマルテンス硬さが500MPa以上1000MPa未満であることが好ましい。
上記第一ハードコート層のマルテンス硬さを上記範囲とすることにより、上記樹脂硬化層のJIS K5600−5−4(1999)に規定する鉛筆硬度試験(750g荷重)の硬度が、4H以上とすることができ、また、本発明のタッチパネル用積層体に充分な耐久折り畳み性能を付与することができる。上記第一ハードコート層の断面中央におけるマルテンス硬さのより好ましい下限は600MPa、より好ましい上限は950MPaである。
また、上記第二ハードコート層とは、上述した(条件1)を充足させるための層であり、断面中央におけるマルテンス硬さ350MPa以上600MPa以下であることが好ましい。350MPa未満であると、上記ハードコート層の耐擦傷性が不充分となることがあり、600MPaを超えると、本発明のタッチパネル用積層体の耐折り畳み性能が不充分となって上述した(条件1)を充足できないことがある。上記第二ハードコート層の断面中央におけるマルテンス硬さのより好ましい下限は375MPa、より好ましい上限は575MPaである。
本発明のタッチパネル用積層体において、上記第一ハードコート層のマルテンス硬さは、上記第二ハードコート層のマルテンス硬さよりも大きいことが好ましい。このようなマルテンス硬さの関係を有することで、本発明のタッチパネル用積層体は、鉛筆硬度が特に良好となる。また、充分な耐久折り畳み性能を有するとともに、#0000番のスチールウールで1kg/cmの荷重をかけながら、上記ハードコート層の表面を3500回往復摩擦させる耐スチールウール試験において傷が生じないといった極めて優れた耐擦傷性を付与することができる。
これは、本発明のタッチパネル用積層体に鉛筆硬度試験を施して鉛筆に荷重をかけて押しこんだときに、本発明のタッチパネル用積層体の変形が抑制されて、傷や凹み変形が少なくなるためである。
上記第一ハードコート層のマルテンス硬さが上記第二ハードコート層のマルテンス硬さよりも大きくする方法としては、例えば、後述するシリカ微粒子の含有量を第一ハードコート層側により多く含有するよう制御する方法等が挙げられる。
本発明のタッチパネル用積層体において、上記ハードコート層は単一構造であってもよく、この場合、上記ハードコート層に後述するシリカ微粒子が耐屈曲性を備えた樹脂基材側に偏在するように、すなわち、上記ハードコート層におけるシリカ微粒子の存在割合が、耐屈曲性を備えた樹脂基材側でより大きく、該耐屈曲性を備えた樹脂基材側と反対側に行くに従って小さくなるよう傾斜していることが好ましい。
なお、本明細書において、「マルテンス硬さ」とは、ナノインデンテーション法による硬度測定により、圧子を500nm押込んだときの硬度である。
なお、本明細書において、上記ナノインデンテーション法によるマルテンス硬さの測定は、HYSITRON(ハイジトロン)社製の「TI950 TriboIndenter」を用いて行った。すなわち、上記圧子としてBerkovich圧子(三角錐)を、本発明のタッチパネル用積層体のハードコート層表面から500nm押し込み、一定保持して残留応力の緩和を行った後、除荷させて、緩和後のmax荷重を計測し、該max荷重(Pmax(μN)と深さ500nmのくぼみ面積(A(nm)とを用い、Pmax/Aにより、マルテンス硬さを算出する。
本発明のタッチパネル用積層体において、上記第一ハードコート層は、樹脂成分として多官能(メタ)アクリレートの硬化物を含有するとともに、該樹脂成分中に分散されたシリカ微粒子を含有することが好ましい。
上記多官能(メタ)アクリレートとしては、例えば、トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、トリプロピレングリコールジ(メタ)アクリレート、ジエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、ジプロピレングリコールジ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールトリ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールテトラ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレート、1,6−ヘキサンジオールジ(メタ)アクリレート、ネオペンチルグリコールジ(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、ジトリメチロールプロパンテトラ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールペンタ(メタ)アクリレート、トリペンタエリスリトールオクタ(メタ)アクリレート、テトラペンタエリスリトールデカ(メタ)アクリレート、イソシアヌル酸トリ(メタ)アクリレート、イソシアヌル酸ジ(メタ)アクリレート、ポリエステルトリ(メタ)アクリレート、ポリエステルジ(メタ)アクリレート、ビスフェノールジ(メタ)アクリレート、ジグリセリンテトラ(メタ)アクリレート、アダマンチルジ(メタ)アクリレート、イソボロニルジ(メタ)アクリレート、ジシクロペンタンジ(メタ)アクリレート、トリシクロデカンジ(メタ)アクリレート、ジトリメチロールプロパンテトラ(メタ)アクリレートや、これらをPO、EO、カプロラクトン等で変性したものが挙げられる。
これらの中でも上述したマルテンス硬さを好適に満たし得ることから、3〜6官能のものが好ましく、例えば、ペンタエリスリトールトリアクリレート(PETA)、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート(DPHA)、ペンタエリスリトールテトラアクリレート(PETTA)、ジペンタエリスリトールペンタアクリレート(DPPA)、トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、トリペンタエリスリトールオクタ(メタ)アクリレート、テトラペンタエリスリトールデカ(メタ)アクリレート等が好ましい。
なお、本明細書において、(メタ)アクリレートとは、アクリレート及びメタクリレートを意味する。
上記シリカ微粒子としては、反応性シリカ微粒子であることが好ましい。上記反応性シリカ微粒子は、上記多官能(メタ)アクリレートとの間で架橋構造を構成することが可能なシリカ微粒子であり、該反応性シリカ微粒子を含有することで、上記第一ハードコート層の硬度を充分に高めることができる。
上記反応性シリカ微粒子は、その表面に反応性官能基を有することが好ましく、該反応性官能基としては、例えば、重合性不飽和基が好適に用いられ、より好ましくは光硬化性不飽和基であり、特に好ましくは電離放射線硬化性不飽和基である。上記反応性官能基の具体例としては、例えば、(メタ)アクリロイル基、ビニル基、アリル基等のエチレン性不飽和結合及びエポキシ基等が挙げられる。
上記反応性シリカ微粒子としては特に限定されず、従来公知のものを用いることができ、例えば、特開2008−165040号公報記載の反応性シリカ微粒子等が挙げられる。また、上記反応性シリカ微粒子の市販品としては、例えば、日産化学工業社製;MIBK−SD、MIBK−SDMS、MIBK−SDL、MIBK−SDZL、日揮触媒化成社製;V8802、V8803等が挙げられる。
また、上記シリカ微粒子は、球状シリカ微粒子であってもよいが、異型シリカ微粒子であることが好ましい。球状シリカ微粒子と異型シリカ微粒子とを混合させてもよい。
なお、本明細書において、上記異型シリカ微粒子とは、ジャガイモ状のランダムな凹凸を表面に有する形状のシリカ微粒子を意味する。
上記異型シリカ微粒子は、その表面積が球状シリカ微粒子と比較して大きいため、このような異型シリカ微粒子を含有することで、上記多官能(メタ)アクリレート等との接触面積が大きくなり、上記ハードコート層の硬度(鉛筆硬度)をより優れたものとすることができる。
上記異型シリカ微粒子か否かは、上記第一ハードコート層の電子顕微鏡による断面観察により確認することができる。
上記シリカ微粒子が異型シリカ微粒子である場合、該異型シリカ微粒子の平均粒子径としては、5〜200nmであることが好ましい。5nm未満であると、微粒子自身の製造が困難になり、微粒子同士が凝集したりすることがあり、また、異型にするのが極めて困難になることがあり、更に、上記塗工前のインキの段階で異型シリカ微粒子の分散性が悪く凝集したりすることがある。一方、上記異型シリカ微粒子の平均粒子径が200nmを超えると、上記ハードコート層に大きな凹凸が形成されたり、ヘイズの上昇といった不具合が生じたりすることがある。
なお、上記異型シリカ微粒子の平均粒子径は、上記ハードコート層の断面顕微鏡観察にて現れた異型シリカ微粒子の外周の2点間距離の最大値(長径)と最小値(短径)との平均値である。
上記シリカ微粒子の大きさ及び配合量を制御することで第一ハードコート層の硬度(マルテンス硬さ)を制御でき、その結果、上記第一ハードコート層及び第二ハードコート層を形成することができる。
例えば、上記第一ハードコート層を形成する場合、上記シリカ微粒子は直径が5〜200nmであり、上記樹脂成分100質量部に対して、25〜60質量部であることが好ましい。
また、上記第二ハードコート層は、樹脂成分として多官能(メタ)アクリレートモノマーの硬化物を含有することが好ましい。
上記多官能(メタ)アクリレートモノマーとしては、上述したものと同様のものが挙げられる。
また、上記第二のハードコート層は、樹脂成分として上記多官能(メタ)アクリレートモノマーに加えて、多官能ウレタン(メタ)アクリレート及び/又は多官能エポキシ(メタ)アクリレート等が含まれてもよい。
更に、上記第二ハードコート層は、上述したシリカ微粒子を含有していてもよい。上記第二ハードコート層における上記シリカ微粒子の含有量としては特に限定されないが、例えば、上記第二ハードコート層中、0〜20質量%であることが好ましい。
上記ハードコート層は、上記第一ハードコート層及び第二ハードコート層のいずれの場合であっても、上述したマルテンス硬さを充足する範囲で、上述した材料以外の材料を含んでいてもよく、例えば、樹脂成分の材料として、電離放射線の照射により硬化物を形成する重合性モノマーや重合性オリゴマー等を含んでいてもよい。
上記重合性モノマー又は重合性オリゴマーとしては、例えば、分子中にラジカル重合性不飽和基を有する(メタ)アクリレートモノマー、又は、分子中にラジカル重合性不飽和基を有する(メタ)アクリレートオリゴマーが挙げられる。
上記分子中にラジカル重合性不飽和基を有する(メタ)アクリレートモノマー、又は、分子中にラジカル重合性不飽和基を有する(メタ)アクリレートオリゴマーとしては、例えば、ウレタン(メタ)アクリレート、ポリエステル(メタ)アクリレート、エポキシ(メタ)アクリレート、メラミン(メタ)アクリレート、ポリフルオロアルキル(メタ)アクリレート、シリコーン(メタ)アクリレート等のモノマー又はオリゴマーが挙げられる。これら重合性モノマー又は重合性オリゴマーは、1種又は2種以上を組み合わせて使用してもよい。
なかでも、多官能(6官能以上)で重量平均分子量が1000〜1万のウレタン(メタ)アクリレートが好ましい。
なお、硬度や組成物の粘度調整、密着性の改善等のために、上記ハードコートを構成する材料としては、更に単官能(メタ)アクリレートモノマーを含んでいてもよい。
上記単官能(メタ)アクリレートモノマーとしては、例えば、ヒドロキシエチルアクリレート(HEA)、グリシジルメタクリレート、メトキシポリエチレングリコール(メタ)アクリレート、イソステアリル(メタ)アクリレート、2−アクリロイルオキシエチルサクシネート、アクリロイルモルホリン、N−アクリロイルオキシエチルヘキサヒドロフタルイミド、シクロヘキシルアクリレート、テトラヒドロフリルアクリレート、イソボルニルアクリレート、フェノキシエチルアクリレート、及び、アダマンチルアクリレート等が挙げられる。
上記重合性モノマーの重量平均分子量は、樹脂硬化層の硬度を向上させる観点から、1000未満が好ましく、200〜800がより好ましい。
また、上記重合性オリゴマーの重量平均分子量は、1000〜2万であることが好ましく、1000〜1万であることがより好ましく、2000〜7000であることが更に好ましい。
なお、本明細書において、上記重合性モノマー及び重合性オリゴマーの重量平均分子量は、GPC法で測定したポリスチレン換算の重量平均分子量である。
上記ハードコート層は、紫外線吸収剤(UVA)を含有していてもよい。
本発明のタッチパネル用積層体は、後述するように、折り畳み可能なスマートフォンやタブレット端末のようなモバイル端末に特に好適に用いられるが、このようなモバイル端末は屋外で使用されることが多く、そのため、本発明のタッチパネル用積層体の下方に配設された偏光子が紫外線に晒されて劣化しやすいという問題がある。
しかしながら、上記ハードコート層は、上記偏光子の表示画面側に配置されるため、該ハードコート層に紫外線吸収剤が含有されていると、上記偏光子が紫外線に晒されることによる劣化を好適に防止することができる。
なお、上記紫外線吸収剤(UVA)は、上述した耐屈曲性を備えた樹脂基材に含有されていてもよい。この場合、上記紫外線吸収剤(UVA)は、上記ハードコート層に含有されていなくてもよい。
上記紫外線吸収剤としては、例えば、トリアジン系紫外線吸収剤、ベンゾフェノン系紫外線吸収剤、及び、ベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤等が挙げられる。
上記トリアジン系紫外線吸収剤としては、例えば、2−(2−ヒドロキシ−4−[1−オクチルオキシカルボニルエトキシ]フェニル)−4,6−ビス(4−フェニルフェニル)−1,3,5−トリアジン、2−[4−[(2−ヒドロキシ−3−ドデシルオキシプロピル)オキシ]−2−ヒドロキシフェニル]−4,6−ビス(2,4−ジメチルフェニル)−1,3,5−トリアジン、2,4−ビス[2−ヒドロキシ−4−ブトキシフェニル]−6−(2,4−ジブトキシフェニル)−1,3,5−トリアジン、2−[4−[(2−ヒドロキシ−3−トリデシルオキシプロピル)オキシ]−2−ヒドロキシフェニル]−4,6−ビス(2,4−ジメチルフェニル)−1,3,5−トリアジン、および2−[4−[(2−ヒドロキシ−3−(2’−エチル)ヘキシル)オキシ]−2−ヒドロキシフェニル]−4,6−ビス(2,4−ジメチルフェニル)−1,3,5−トリアジン等が挙げられる。
また、市販されているトリアジン系紫外線吸収剤としては、例えば、TINUVIN460、TINUVIN477(いずれも、BASF社製)、LA−46(ADEKA社製)等が挙げられる。
上記ベンゾフェノン系紫外線吸収剤としては、例えば、2−ヒドロキシベンゾフェノン、2,4−ジヒドロキシベンゾフェノン、2,2’−ジヒドロキシ−4,4’−ジメトキシベンゾフェノン、2,2’,4,4’−テトラヒドロキシベンゾフェノン、2−ヒドロキシ−4−メトキシベンゾフェノン、ヒドロキシメトキシベンゾフェノンスルホン酸及びその三水塩、ヒドロキシメトキシベンゾフェノンスルホン酸ナトリウム等が挙げられる。
また、市販されているベンゾフェノン系紫外線吸収剤としては、例えば、CHMASSORB81/FL(BASF社製)等が挙げられる。
上記ベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤としては、例えば、2−エチルヘキシル−3−〔3−tert−ブチル−4−ヒドロキシ−5−(5−クロロ−2H−ベンゾトリアゾール−2−イル)フェニル〕プロピオネート、2−(2H−ベンゾトリアゾール−2−イル)−6−(直鎖及び側鎖ドデシル)−4−メチルフェノール、2−〔5−クロロ(2H)−ベンゾトリアゾール−2−イル〕−4−メチル−6−(tert−ブチル)フェノール、2−(2H−ベンゾトリアゾール−2−イル)−4,6−ジ−tert−ペンチルフェノール、2−(2’−ヒドロキシ−5’−メチルフェニル)ベンゾトリアゾール、2−(2’−ヒドロキシ−3’,5’−ジ−tert−ブチルフェニル)ベンゾトリアゾール、2−(2’−ヒドロキシ−3’−tert−ブチル−5’−メチルフェニル)ベンゾトリアゾール、2−(2’−ヒドロキシ−3’,5’−ジ−tert−ブチルフェニル)−5−クロロベンゾトリアゾール、2−(2’−ヒドロキシ−3’−(3’ ’,4’ ’,5’ ’,6’ ’−テトラヒドロフタルイミドメチル)−5’−メチルフェニル)ベンゾトリアゾール、2,2−メチレンビス(4−(1,1,3,3−テトラメチルブチル)−6−(2H−ベンゾトリアゾール−2−イル)フェノール)、及び、2−(2’−ヒドロキシ−3′−tert−ブチル−5′−メチルフェニル)−5−クロロベンゾトリアゾール等が挙げられる。
また、市販されているベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤としては、例えば、KEMISORB71D、KEMISORB79(いずれも、ケミプロ化成社製)、JF−80、JAST−500(いずれも、城北化学社製)、ULS−1933D(一方社製)、RUVA−93(大塚化学社製)等が挙げられる。
上記紫外線吸収剤は、なかでも、トリアジン系紫外線吸収剤、ベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤が好適に用いられる。
上記紫外線吸収剤は、ハードコート層を構成する樹脂成分との溶解性が高いほうが好ましく、また、上述した耐久折り畳み試験後のブリードアウトが少ないほうが好ましい。
上記紫外線吸収剤は、ポリマー化又はオリゴマー化されていることが好ましい。
上記紫外線吸収剤としては、ベンゾトリアゾール、トリアジン、ベンゾフェノン骨格を有するポリマー又はオリゴマーが好ましく、具体的には、ベンゾトリアゾールやベンゾフェノン骨格を有する(メタ)アクリレートと、メチルメタクリレート(MMA)とを任意の比率で熱共重合したものであることが好ましい。
なお、OLED(有機発光ダイオードス)に本発明のタッチパネル用積層体を適用する場合、上記UVAは、OLEDを紫外線から保護する役割も果たすことができる。
上記紫外線吸収剤の含有量としては特に限定されないが、上記ハードコート層の樹脂固形分100質量部に対して1〜6質量部であることが好ましい。1質量部未満であると、上述した紫外線吸収剤をハードコート層に含有させる効果を充分に得ることができないことがあり、6質量部を超えると、上記ハードコート層に著しい着色や強度低下が生じることがある。上記紫外線吸収剤の含有量のより好ましい下限は2質量部、より好ましい上限は5質量部である。
上記ハードコート層の層厚みとしては、上記第一ハードコート層である場合、2.0〜5.0μmであることが好ましく、上記第二ハードコート層である場合、0.5〜4.0μmであることが好ましい。上記各層厚みの下限未満であると、上記ハードコート層の硬度が著しく低下することがあり、上記各層厚みの上限を超えると、上記ハードコート層を形成するための塗液のコーティングが困難となり、また、厚みが厚すぎることに起因した加工性(特に、耐チッピング性)が悪化することがある。
上記第一ハードコート層の層厚みのより好ましい下限は2.5μm、より好ましい上限は4.5μmであり、上記第二ハードコート層の層厚みのより好ましい下限は1.0μm、より好ましい上限は3.5μmである。
なお、上記ハードコート層の層厚みは、断面の電子顕微鏡(SEM、TEM、STEM)観察により測定して得られた任意の10カ所の厚みの平均値である。
上記ハードコート層を有する本発明のタッチパネル用積層体は、波長380nmの光の透過率が10%以下であることが好ましく、より好ましくは、8%以下である。上記透過率が10%を超えると、本発明のタッチパネル用積層体をモバイル端末に用いた場合、偏光子が紫外線に晒されて劣化しやすくなる恐れがある。上記ハードコート層の波長380nmの光の透過率のより好ましい上限は5%である。
また、上記ハードコート層は、ヘイズが2.5%以下であることが好ましい。2.5%を超えると、本発明のタッチパネル用積層体をモバイル端末に用いた場合、表示画面の白化が問題となる恐れがある。上記ヘイズのより好ましい上限は1.5%であり、更に好ましい上限は1.0%である。
また、上記透過率及びヘイズは、ヘイズメーター(村上色彩技術研究所製、製品番号;HM−150)を用いてJIS K−7361に従い測定することができる。
なお、本発明のタッチパネル用積層体全体のヘイズは、上記ハードコート層のヘイズと上記耐屈曲性を備えた樹脂基材のヘイズとの合計となり、上記耐屈曲性を備えた樹脂基材のヘイズが1%より高い場合、本発明のタッチパネル用積層体の全体のヘイズは、1%よりも高くなる。
上記ハードコート層は、必要に応じて、例えば、滑剤、可塑剤、充填剤、帯電防止剤、アンチブロッキング剤、架橋剤、光安定剤、酸化防止剤、染料、顔料等の着色剤等のその他の成分が含有されていてもよい。
また、本発明のタッチパネル用積層体は、上記耐屈曲性を備えた樹脂基材の上述したハードコート層(第一のハードコート層及び第二のハードコート層)が設けられた反対側面上に、別のハードコート層(以下、裏面ハードコート層ともいう)が形成されていてもよい。上記裏面ハードコート層としては、例えば、上述したハードコート層と同様の層が挙げられる。
また、上記裏面ハードコート層としては、裏面ハードコート層(1)及び/又は裏面ハードコート層(2)を有することが好ましい。
上記裏面ハードコート層(1)及び裏面ハードコート層(2)としては、上述した第一ハードコート層又は上述した第二ハードコート層と同様の組成及び厚さからなる層が挙げられる。
すなわち、本発明のタッチパネル用積層体が上記裏面ハードコート層を有する場合、該裏面ハードコート層としては、上述した第一ハードコート層と同様の裏面ハードコート層(1)を有する構造、上述した第二ハードコート層と同様の裏面ハードコート層(1)を有する構造、上述した第一ハードコート層と同様の裏面ハードコート層(1)と上述した第二ハードコート層と同様の裏面ハードコート層(2)とを耐屈曲性を備えた樹脂基材側からこの順で積層された構造、上述した第二ハードコート層と同様の裏面ハードコート層(1)と上述した第一ハードコート層と同様の裏面ハードコート層(2)とを耐屈曲性を備えた樹脂基材側からこの順で積層された構造が挙げられる。
なお、上記裏面ハードコート層は、本発明のタッチパネル用積層体をタッチパネルに装着する場合、最表面側と反対側面に配置されるため、後述する防汚性は不要である。
また、本発明のタッチパネル用積層体は、防汚性能を更に有することが好ましい。このような防汚性は、例えば、上記ハードコート層に防汚剤を含有させることで得ることができる。
上記防汚剤を含有するハードコート層は、表面の水に対する接触角が100°以上であることが好ましく、製造直後の本発明のタッチパネル用積層体においては、上記ハードコート層の表面の水に対する接触角は105°以上であることがより好ましく、#0000番のスチールウールで1kg/cmの荷重をかけながら、上記ハードコート層の表面を3500回往復摩擦させる耐スチールウール試験を行った後のハードコート層の表面の水に対する接触角は90°以上であることが好ましく、103°以上であることがより好ましい。
上記防汚剤は、上記ハードコート層の最表面側に偏在して含まれていることが好ましい。上記ハードコート層に均一に防汚剤が含有されている場合、充分な防汚性能を付与するために添加量を増やす必要があり、ハードコート層の膜強度の低下につながる恐れがある。なお、上記ハードコート層が上述した第一ハードコート層及び第二ハードコート層を有する場合、上記防汚剤は、最表面側に配置される第二ハードコート層の最表面側に偏在して含まれていることが好ましい。
上記防汚剤をハードコート層の最表面側に偏在させる方法としては、例えば、該ハードコート層を形成時において、後述するハードコート層用組成物を用いて形成した塗膜を乾燥させ、硬化させる前に、上記塗膜に熱をかけて該塗膜に含まれる樹脂成分の粘度を下げることにより流動性を上げ、上記防汚剤を最表面側に偏在させる方法や、表面張力の低い防汚剤を選定して用い、上記塗膜の乾燥時に熱をかけずに該塗膜の表面に上記防汚剤を浮かせ、その後塗膜を硬化させることで、上記防汚剤を最表面側に偏在させる方法等が挙げられる。
上記防汚剤としては特に限定されず、例えば、含シリコーン系防汚剤、含フッ素系防汚剤、含シリコーン系かつ含フッ素系防汚剤が挙げられ、それぞれ単独で使用してもよく、混合して使用してもよい。また、上記防汚剤としては、アクリル系防汚剤であってもよい。
上記防汚剤の含有量としては、上述した樹脂材料100質量部に対して、0.01〜3.0重量部であることが好ましい。0.01重量部未満であると、ハードコート層に充分な防汚性を付与できないことがあり、また、滑り性が悪いため、耐スチールウール試験でも傷が生じることがある。一方、3.0重量部を超えると、ハードコート層の硬度が低下する恐れがあり、また、防汚剤自身が玉状(ミセル状)態になり、ハードコート層の樹脂成分と防汚剤とが、微細に相分離(海島状態)してしまうことがあり、白くなるおそれがある。
また、上記防汚剤は、重量平均分子量が2万以下であることが好ましく、防汚性能の耐久性を改善するために、反応性官能基を好ましくは1以上、より好ましくは2以上有する化合物である。なかでも、2以上の反応性官能基を有する防汚剤を用いることにより、優れた耐擦傷性を付与することができる。
なお、上記防汚剤が反応性官能基を有さない場合、本発明のタッチパネル用積層体がロール状の場合でも、シート状の場合でも、重ねたときに裏面に防汚剤が転移してしまい、該裏面に他の部材を貼ったり、塗ったりしようとすると、該他の部材の剥がれ発生することがあり、更に、複数回の折り畳み試験を行うことで容易に剥がれる場合がある。
なお、上記重量平均分子量は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)によるポリスチレン換算により求めることができる。
更に、上記反応性官能基を有する防汚剤は、防汚性の性能持続性(耐久性)が良好となり、なかでも、上述した含フッ素系防汚剤を含むハードコート層は、指紋が付きにくく(目立ちにくく)、拭き取り性も良好である。更に、上記ハードコート層形成用組成物の塗工時の表面張力を下げることができるので、レベリング性がよく、形成するハードコート層の外観が良好なものとなる。
また、上記含シリコーン系防汚剤を含むハードコート層は、滑り性がよく、耐スチールウール性が良好である。
このような含シリコーン系防汚剤をハードコート層に含む本発明のタッチパネル用積層体を搭載したタッチパネルは、指やペンなどで接触したときの滑りがよくなるため、触感がよくなる。また、上記ハードコート層に指紋も付きにくく(目立ちにくく)、拭き取り性も良好となる。更に、上記ハードコート層を形成する際の組成物(ハードコート層用組成物)の塗工時の表面張力を下げることができるので、レベリング性がよく、形成するハードコート層の外観が良好なものとなる。
また、上記反応性官能基を有する防汚剤としては、市販品として入手可能であり、上記以外の市販品としては、例えば、含シリコーン系防汚剤としては、例えば、SUA1900L10(新中村化学社製)、SUA1900L6(新中村化学社製)、Ebecryl1360(ダイセルサイテック社製)、UT3971(日本合成社製)、BYKUV3500(ビックケミー社製)、BYKUV3510(ビックケミー社製)、BYKUV3570(ビックケミー社製)、X22−164E、X22−174BX、X22−2426、KBM503.KBM5103(信越化学社製)、TEGO−RAD2250、TEGO−RAD2300.TEGO−RAD2200N、TEGO−RAD2010、TEGO−RAD2500、TEGO−RAD2600、TEGO−RAD2700(エボニックジャパン社製)、メガファックRS854(DIC社製)等が挙げられる。
含フッ素系防汚剤としては、例えば、オプツールDAC、オプツールDSX(ダイキン工業社製)、メガファックRS71、メガファックRS74(DIC社製)、LINC152EPA、LINC151EPA、LINC182UA(共栄社化学社製)、フタージェント650A、フタージェント601AD、フタージェント602等が挙げられる。
また、含フッ素系かつ含シリコーン系で反応性官能基を有する防汚剤としては、例えば、メガファックRS851、メガファックRS852、メガファックRS853、メガファックRS854(DIC社製)、オプスターTU2225、オプスターTU2224(JSR社製)、X71−1203M(信越化学社製)等が挙げられる。
なお、本発明のタッチパネル用積層体において、上記第一ハードコート層には、該第一ハードコート層形成時の組成物の塗布性を向上させるため、必要に応じて界面活性剤(レベリング剤)が含まれていてもよい。
上記レベリング剤は、添加量が多くなり過ぎると、第一ハードコート層を形成する際の塗膜に泡が発生して、欠陥になったり、第二ハードコート層を積層させる際、第二ハードコート層がはじいたり、密着性が悪化したりすることがある。
また、第一ハードコート層を形成する際の塗膜も不均一であったり、凸凹や欠陥等があったりすると、上述した耐久折り畳み試験で、割れや破断が生じてしまうことがある。
上記ハードコート層は、例えば、上記樹脂成分と、反応性シリカ微粒子、紫外線吸収剤やその他の成分等とを添加したハードコート層用組成物を用いて形成することができる。
上記ハードコート層用組成物は、必要に応じて溶媒を含有してもよい。
上記溶媒としては、アルコール(例、メタノール、エタノール、プロパノール、イソプロパノール、n−ブタノール、s−ブタノール、t−ブタノール、ベンジルアルコール、PGME、エチレングリコール、ジアセトンアルコール)、ケトン(例、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロペンタノン、シクロヘキサノン、ヘプタノン、ジイソブチルケトン、ジエチルケトン、ジアセトンアルコール)、エステル(酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸ブチル、酢酸n−プロピル、酢酸イソプロピル、蟻酸メチル、PGMEA)脂肪族炭化水素(例、ヘキサン、シクロヘキサン)、ハロゲン化炭化水素(例、メチレンクロライド、クロロホルム、四塩化炭素)、芳香族炭化水素(例、ベンゼン、トルエン、キシレン)、アミド(例、ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド、n−メチルピロリドン)、エーテル(例、ジエチルエーテル、ジオキサン、テトラヒドロフラン)、エーテルアルコール(例、1−メトキシ−2−プロパノール)、カーボネート(炭酸ジメチル、炭酸ジエチル、炭酸エチルメチル)、等が挙げられる。これらの溶媒、単独で用いられてもよく、2種類以上が併用されてもよい。
なかでも、上記溶媒としては、上述した重合性モノマー及び/又は重合性オリゴマー等の樹脂成分、並びに、他の添加剤を溶解或いは分散させ、上記ハードコート層用組成物を好適に塗工できる点で、メチルイソブチルケトン、メチルエチルケトンが好ましい。
上記ハードコート層用組成物は、総固形分が25〜55%であることが好ましい。25%より低いと残留溶剤が残ったり、白化が生じたりするおそれがある。55%を超えると、ハードコート層用組成物の粘度が高くなり、塗工性が低下して表面にムラやスジが出たりすることがある。上記固形分は、30〜50%であることがより好ましい。
上記ハードコート層用組成物を用いて本発明のタッチパネル用積層体を製造する方法としては、例えば、上記単官能モノマーの硬化層の一方の面上に、ハードコート層用組成物を塗布して塗布層を形成し、該塗布層を乾燥後硬化させる方法が挙げられる。
上記ハードコート層用組成物を上記単官能モノマーの硬化層の一方の面上に塗布して塗布層を形成する方法としては、例えば、スピンコート法、ディップ法、スプレー法、ダイコート法、バーコート法、ロールコーター法、メニスカスコーター法、フレキソ印刷法、スクリーン印刷法、ビードコーター法等の公知の各種方法を挙げることができる。
上記塗膜の乾燥方法としては特に限定されないが、一般的に30〜120℃で10〜120秒間乾燥を行うとよい。
また、上記塗膜の硬化方法としては、上記ハードコート層用組成物の組成等に応じて公知の方法を適宜選択すればよい。例えば、上記ハードコート層用組成物が紫外線硬化型のものであれば、塗布層に紫外線を照射することにより硬化させればよい。
なお、上記ハードコート層が上述した第一ハードコート層及び第二ハードコート層を有する構成の場合、第一ハードコート層を形成するために調製した第一ハードコート層用組成物を、上記単官能モノマーの硬化層上に塗布し形成した塗膜を乾燥させた後ハーフキュアーさせる。上記塗膜を完全に硬化させずハーフキュアーさせた状態で後述する第二ハードコート層を形成することで、該第一ハードコート層及び第二ハードコート層の密着性が極めて優れたものとなる。上記塗膜をハーフキュアーさせる方法としては、例えば、上記乾燥させた塗膜に紫外線を100mJ/cm以下で照射する方法等が挙げられる。
上記ハーフキュアーさせた第一ハードコート層上に、第二ハードコート層を形成するために調製した第二ハードコート層用組成物を塗布し形成した塗膜を乾燥させた後、該塗膜を完全に硬化させることで上記第一ハードコート層上に第二ハードコート層を形成することができる。なお、上記第二ハードコート層用組成物を用いた塗膜を完全に硬化させることで、上記ハードコート層(第二ハードコート層)表面の耐スチールウール性が優れたものとなる。上記第二ハードコート層用組成物の塗膜を完全硬化させる方法としては、例えば、上記塗膜を窒素雰囲気下(酸素濃度が500ppm以下が好ましく、より好ましくは200ppm以下、更に好ましくは100ppm以下)で、紫外線照射により硬化させる方法が挙げられる。また、最表面となる上記第二ハードコート層の第一ハードコート層側と反対側面の架橋度(反応率)を上げることでも上記耐スチールウール性が改善できる。
なお、上述した方法で第一ハードコート層及び第二ハードコート層を形成する際、充分に硬化されたハードコート層(第一ハードコート層及び第二ハードコート層)を得るために、紫外線照射量は、全体で150mJ/cm以上であることが好ましい。
本発明において、上記ハードコート層は、従来公知の熱硬化系のゾルゲル法を用いてなるものであってもよい。
なお、上記熱硬化系のゾルゲル法とは、エポキシ基を有するアルコキシシラン化合物を加水分解し、重縮合反応により、流動性を失ったゲルとし、このゲルを加熱して酸化物を得る方法が一般的に知られているが、その他、例えば、アルコキシシラン化合物を加水分解し、重縮合反応させて酸化物を得る方法や、イソシアネート基を有するアルコキシシラン化合物を加熱して重縮合させて酸化物を得る方法、更にはアルコキシシラン化合物とイソシアネート基を有する化合物とを任意の割合で混合させて、加水分解し、重縮合反応させる方法であってもよい。
上記エポキシ基を有するアルコキシシラン化合物としては、分子中にエポキシ基と加水分解性ケイ素基を各々少なくとも1個有するものであれば特に限定されず、例えば、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリエトキシシラン、β−(3,4−エポキシシクロヘキシル)エチルトリメトキシシラン、β−(3,4−エポキシシクロヘキシル)エチルトリエトキシシラン等が挙げられる。
上記エポキシ基を有するアルコキシシラン化合物の加水分解物は、上記エポキシ基を有するアルコキシシラン化合物を適当な溶媒中に溶解して加水分解を行うことにより得ることができる。使用する溶媒としては、例えば、メチルエチルケトン、イソプロピルアルコール、メタノール、エタノール、メチルイソブチルケトン、酢酸エチル、酢酸ブチル等のアルコール、ケトン、エステル類、ハロゲン化炭化水素、トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素、あるいはこれらの混合物が挙げられる。なかでも、皮膜を形成するのに適当な乾燥速度を有する点で、メチルエチルケトンが好ましい。
上記加水分解を行う場合に、必要に応じて触媒を使用してもよい。使用する触媒としては、特に限定されず、公知の酸触媒又は塩基触媒を使用することができる。
上記酸触媒としては、例えば、酢酸、クロロ酢酸、クエン酸、安息香酸、ジメチルマロン酸、蟻酸、プロピオン酸、グルタール酸、グリコール酸、マロン酸、マレイン酸、トルエンスルホン酸、シュウ酸等の有機酸;塩酸、硝酸、ハロゲン化シラン等の無機酸;酸性コロイダルシリカ、酸化チアニアゾル等の酸性ゾル状フィラー、等を挙げることができる。これらは単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。
上記塩基触媒としては、水酸化ナトリウム、水酸化カルシウム等のアルカリ金属又はアルカリ土類金属の水酸化物の水溶液、アンモニア水、アミン類の水溶液等を挙げることができる。なかでも、触媒反応の効率が高い、塩酸又は酢酸の使用が好ましい。
また、上記アルコキシシラン化合物としては特に限定されず、例えば、テトラメトキシシラン、テトラエトキシシラン、テトライソプロポキシシラン、テトラブトキシシラン、メチルトリメトキシシラン、メチルトリエトキシシラン、メチルトリイソプロポキシシラン、メチルトリブトキシシラン、エチルトリメトキシシラン、エチルトリエトキシシラン、エチルトリイソプロポキシシラン、エチルトリブトキシシラン、ジメチルジメトキシシラン、ジメチルジエトキシシラン、ジメチルジイソプロポキシシラン、ジメチルジブトキシシラン、ジエチルジメトキシシラン、ジエチルジエトキシシラン、ジエチルジイソプロポキシシラン、ジエチルジブトキシシラン、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、γ−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、γ−クロロプロピルトリメトキシシラン、γ−メルカプトプロピルトリメトキシシラン等が挙げられる。
これらは、2種以上を併用してもよい。
また、上記イソシアネート基を有するアルコキシシラン化合物としては特に限定されず、例えば、3−イソシアネートプロピルトリエトキシシラン、3−イソシアネートプロピルトリメトキシシラン、2−イソシアネートエチルトリn−プロポキシシラン等が挙げられる。
また、上記イソシアネート基を有する化合物は特に限定されず、例えば、トリレンジイソシアネート(TDI)、3,3’−トリレン−4,4’−イソシアネート、ジフェニルメタン4,4’−ジイソシアネート(MDI)、トリフェニルメタンp,p’ ,p’ ’ −トリイソシアネート(T.M)、2,4−トリレンダイマー(TT)、ナフタレン−1,5−ジイソシアネート、トリス(4−フェニルイソシアネート)チオホスフェート、クルード(MDI)、TDI三量体、ジシクロヘキサメタン4,4’−ジイソシアネート(HMDI)、水素添加TDI(HTDI)、メタキシリレンジイソシアネート(XDI)、ヘキサヒドロメタキシリレンジイソシアネート(HXDI)、ヘキサメチレンジイソシアネート、トリメチルプロパン−1−メチル−2−イソシアノ−4−カババメート、ポリメチレンポリフェニルイソシアネート、3,3’ −ジメトキシ4,4’−ジフェニルジイソシアネート、ジフェニルエーテル2,4,1’−トリイソシアネート、m−キシリレンジイソシアネート(MXDI)、ポリメチレンポリフェニルイソシアネート(PAPI)等が挙げられる。
本発明のタッチパネル用積層体は、導電性層を更に有することが好ましい。
上記導電性層としては、例えば、導電剤として導電性繊維状フィラーを含むことが好ましい。
上記導電性繊維状フィラーは、繊維径が200nm以下であり、繊維長が1μm以上であることが好ましい。
上記繊維径が200nmを超えると、製造する導電性層のヘイズ値が高くなったり光透過性能が不充分となったりすることがある。上記導電性繊維状フィラーの繊維径の好ましい下限は導電性層の導電性の観点から10nmであり、上記繊維径のより好ましい範囲は10〜180nmである。
また、上記導電性繊維状フィラーの繊維長が1μm未満であると、充分な導電性能を有する導電性層を形成できないことがあり、凝集が発生してヘイズ値の上昇や光透過性能の低下を招く恐れがあることから、上記繊維長の好ましい上限は500μmであり、上記繊維長のより好ましい範囲は3〜300μmであり、更に好ましい範囲は10〜30μmである。
なお、上記導電性繊維状フィラーの繊維径、繊維長は、例えば、SEM、STEM、TEM等の電子顕微鏡を用い、1000〜50万倍にて上記導電性繊維状フィラーの繊維径及び繊維長を測定した10カ所の平均値として求めることができる。
上記導電性繊維状フィラーとしては、例えば、導電性炭素繊維、金属繊維及び金属被覆合成繊維からなる群より選択される少なくとも1種であることが好ましい。
上記導電性炭素繊維としては、例えば、気相成長法炭素繊維(VGCF)、カーボンナノチューブ、ワイヤーカップ、ワイヤーウォール等が挙げられる。これらの導電性炭素繊維は、1種又は2種以上を使用することができる。
上記金属繊維としては、例えば、ステンレススチール、鉄、金、銀、アルミニウム、ニッケル、チタン等を細く、長く伸ばす伸線法、又は、切削法により作製された繊維が使用できる。このような金属繊維は、1種又は2種以上を使用することができる。これらの金属繊維の中でも、導電性に優れることから、銀を用いた金属繊維が好ましい。
上記金属被覆合成繊維としては、例えば、アクリル繊維に金、銀、アルミニウム、ニッケル、チタン等をコーティングした繊維等が挙げられる。このような金属被覆合成繊維は、1種又は2種以上を使用することができる。これらの金属被覆合成繊維の中でも、導電性に優れることから、銀を用いた金属被覆合成繊維が好ましい。
上記導電性層における導電性繊維状フィラーの含有量としては、例えば、導電性層を構成する樹脂成分100質量部に対して20〜3000質量部であることが好ましい。20質量部未満であると、充分な導電性能を有する導電性層を形成できないことがあり、3000質量部を超えると、本発明の導電性積層体のヘイズが高くなったり光透過性能が不充分となったりすることがある。また、導電性繊維状フィラーの接点にバインダー樹脂が入る量が多くなることで導電性層の導通が悪化し、本発明の導電性積層体に目標の抵抗値を得られないことがある。上記導電性繊維状フィラーの含有量のより好ましい下限は50質量部、より好ましい上限は1000質量部である。
なお、上記導電性層の樹脂成分としては特に限定されず従来公知の材料が挙げられる。
また、上記導電性繊維状フィラー以外のその他の導電剤としては、例えば、第4級アンモニウム塩、ピリジニウム塩、第1〜第3アミノ基等のカチオン性基を有する各種のカチオン性化合物、スルホン酸塩基、硫酸エステル塩基、リン酸エステル塩基、ホスホン酸塩基などのアニオン性基を有するアニオン性化合物、アミノ酸系、アミノ硫酸エステル系などの両性化合物、アミノアルコール系、グリセリン系、ポリエチレングリコール系などのノニオン性化合物、スズ及びチタンのアルコキシドのような有機金属化合物並びにそれらのアセチルアセトナート塩のような金属キレート化合物等、更に、上記に列記した化合物を高分子量化した化合物、更に、第3級アミノ基、第4級アンモニウム基、又は、金属キレート部を有し、かつ、電離放射線により重合可能なモノマー又はオリゴマー、或いは電離放射線により重合可能な重合可能な官能基を有し、かつ、カップリング剤のような有機金属化合物等の重合性化合物等が挙げられる。
上記その他の導電剤の含有量としては、上記導電性層を構成する樹脂成分100質量部に対して、1〜50質量部であることが好ましい。1質量部未満であると、充分な導電性能を有する導電性層を形成できないことがあり、50質量部を超えると、本発明の導電性積層体のヘイズが高くなったり光透過性能が不充分となったりすることがある。
更に、上記導電剤としては、例えば、導電性微粒子も用いることができる。
上記導電性微粒子の具体例としては、金属酸化物からなるものを挙げることができる。そのような金属酸化物としては、例えば、ZnO(屈折率1.90、以下、カッコ内の数値は屈折率を表す。)、CeO(1.95)、Sb(1.71)、SnO(1.997)、ITOと略して呼ばれることの多い酸化インジウム錫(1.95)、In(2.00)、Al(1.63)、アンチモンドープ酸化錫(略称;ATO、2.0)、アルミニウムドープ酸化亜鉛(略称;AZO、2.0)等を挙げることができる。上記導電性微粒子の平均粒径は、0.1nm〜0.1μmであることが好ましい。かかる範囲内であることにより、上記導電性微粒子を導電性層を構成する樹脂成分の原料中に分散した際、ヘイズがほとんどなく、全光線透過率が良好な高透明な膜を形成可能な組成物が得られる。
上記導電性微粒子の含有量としては、上記導電性層を構成する樹脂成分100質量部に対して、10〜400質量部であることが好ましい。10質量部未満であると、充分な導電性能を有する導電性層を形成できないことがあり、400質量部を超えると、本発明の導電性積層体のヘイズが高くなったり光透過性能が不充分となったりすることがある。
上記導電剤としては、例えば、芳香族共役系のポリ(パラフェニレン)、複素環式共役系のポリピロール、ポリチオフェン、脂肪族共役系のポリアセチレン、含ヘテロ原子共役系のポリアニリン、混合型共役系のポリ(フェニレンビニレン)、分子中に複数の共役鎖を持つ共役系である複鎖型共役系、前述の共役高分子鎖を飽和高分子にグラフト又はブロック共重した高分子である導電性複合体等の高分子量化導電剤を用いることもできる。
上記導電性層は、屈折率調整粒子を含んでいてもよい。
上記屈折率調整粒子としては、例えば、高屈折率微粒子や低屈折率微粒子等が挙げられる。
上記高屈折率微粒子としては特に限定されず、例えば、芳香族系ポリイミド樹脂や、エポキシ樹脂、(メタ)アクリル樹脂(アクリレート、メタクリレート化合物)、ポリエステル樹脂及びウレタン樹脂等の樹脂材料に芳香環や硫黄原子や臭素原子を含有させた屈折率の高い樹脂並びにその前駆体等の屈折率の高い材料からなる微粒子、又は、金属酸化物微粒子や金属アルコキシド微粒子等が挙げられる。
上記低屈折率微粒子としては特に限定されず、例えば、エポキシ樹脂、(メタ)アクリル樹脂、ポリエステル樹脂及びウレタン樹脂等の樹脂材料にフッ素原子を含有させた屈折率の低い樹脂並びにその前駆体等の屈折率の低い材料からなる微粒子、又は、フッ化マグネシウム微粒子、中空や多孔質状の微粒子(有機系、無機系)等が挙げられる。
本発明のタッチパネル用積層体は、上述した構成を有し、上記耐久折り畳み試験(条件1)で割れない極めて優れた折り畳み性を有し、更に、上記干渉縞評価方法(条件2)によって干渉縞が観察されないといった極めて優れた干渉縞防止性能を有する。
このような本発明のタッチパネル用積層体は、従来公知のハードコート層を備えたハードコートフィルムと同様に、液晶表示装置等の画像表示装置の表面保護フィルムとして使用できるだけでなく、曲面ディスプレイや、曲面を有する製品の表面保護フィルム、折り畳み式の部材の表面保護フィルムとして使用できる。
なかでも、本発明のタッチパネル用積層体は、極めて優れた干渉縞防止性能と、耐久折り畳み性能を有するため、折り畳み式の部材の表面保護フィルムとして好適に用いられる。
また、本発明のタッチパネル用積層体は、タッチパネルに用いられる部材であるため、抗菌性を有するものであることが好ましい。上記抗菌性を付与する方法としては特に限定されず、従来公知の方法が挙げられる。
また、タッチパネルに用いられる部材であるため、本発明のタッチパネル用積層体は、従来公知の方法によるブルーライトカット性を有することが好ましい。なお、上記ブルーライトとは、波長385〜495nmの光を意味する。
上記折り畳み式の部材としては、折り畳まれる構造を備えた部材であれば特に限定されず、例えば、折り畳み式スマートフォンや折り畳み式タッチパネル等の折り畳み式画像表示装置、折り畳み式の(電子)アルバム等が挙げられる。なお、本発明のタッチパネル用積層体を用いてなる折り畳み式画像表示装置もまた、本発明の一つである。
折り畳まれる構造を備えた部材での、折り畳み箇所は、1箇所であっても、複数個所であってもよい。折り畳みの方向も必要に応じて任意に決めることができる。
本発明のタッチパネル用積層体は、上述した構成からなるものであるため、極めて優れた耐久折り畳み性能及び干渉縞防止性能を有するものとなる。
このため、本発明の積層体は、従来のハードコート層を備えたハードコートフィルムと同様の表面保護フィルムのほか、曲面を有する製品の表面保護フィルムや、折り畳み式画像表示装置といった折り畳み式の部材の表面材として好適に使用することができる。
耐久折り畳み試験を模式的に示す断面図である。
以下に実施例及び比較例を掲げて本発明を更に詳しく説明するが、本発明はこれら実施例及び比較例のみに限定されるものではない。
なお、文中、「部」又は「%」とあるのは特に断りのない限り、質量基準である。
Figure 0006578780
(実施例1)
基材フィルムとして、厚さ30μmの上記式(1)で表されるポリイミドフィルムを準備し、該基材フィルムの一方の面上に、下記組成の単官能モノマーの硬化層用組成物aを塗布し、塗膜を形成し、形成した塗膜に対して、70°1分間加熱させることにより塗膜中の溶剤を蒸発させ、紫外線照射装置(フュージョンUVシステムジャパン社製、光源Hバルブ)を用いて、紫外線を空気中にて積算光量が100mJ/cmになるように照射して塗膜をハーフキュアーさせて厚さ2μmの単官能モノマーの硬化層を形成した。
次いで、上記単官能モノマーの硬化層上に、下記組成のハードコート層用組成物1を塗布し、塗膜を形成し、形成した塗膜に対して、70°1分間加熱させることにより塗膜中の溶剤を蒸発させ、紫外線照射装置(フュージョンUVシステムジャパン社製、光源Hバルブ)を用いて、紫外線を空気中にて積算光量が100mJ/cmになるように照射して塗膜をハーフキュアーさせて厚さ3μmの第一ハードコート層を形成した。
次いで、第一ハードコート層上に、下記組成のハードコート層用組成物Aを塗布し、塗膜を形成した。次いで、形成した塗膜に対して、70°1分間加熱させることにより塗膜中の溶剤を蒸発させ、紫外線照射装置(フュージョンUVシステムジャパン社製、光源Hバルブ)を用いて、紫外線を酸素濃度が200ppm以下の条件下にて積算光量が200mJ/cmになるように照射して塗膜を完全硬化させることにより、厚さ2μmの第二ハードコート層を形成し、タッチパネル用積層体を製造した。
(単官能モノマーの硬化層用組成物a)
アクリロイルモルホリン(ACMO、興人フィルムケミカルズ社製) 100質量部
光重合開始剤(Irg184) 4質量部
フッ素系レベリング剤(F568、DIC社製) 0.1質量部(固形換算)
溶剤(MIBK) 75質量部
溶剤(MEK) 75質量部
(ハードコート層用組成物1)
ジペンタエリスリトールペンタアクリレートとジペンタエリスリトールヘキサアクリレートの混合物(M403、東亜合成社製) 25質量部
ジペンタエリスリトールEO変性ヘキサアクリレート(A−DPH−6E、新中村化学社製) 25質量部
異型シリカ微粒子(平均粒子径25nm、日揮触媒化成社製) 50質量部(固形換算)
光重合開始剤(Irg184) 4質量部
フッ素系レベリング剤(F568、DIC社製) 0.2質量部(固形換算)
溶剤(MIBK) 150質量部
なお、得られた第一ハードコート層のマルテンス硬さは、830MPaであった。
(ハードコート層用組成物A)
ウレタンアクリレート(UX5000、日本化薬社製) 25質量部
ジペンタエリスリトールペンタアクリレートとジペンタエリスリトールヘキサアクリレートの混合物(M403、東亜合成社製) 50質量部
多官能アクリレートポリマー(アクリット8KX−012C、大成ファインケミカル社製) 25質量部(固形換算)
防汚剤(BYKUV3500、ビックケミー社製) 1.5質量部(固形換算)
光重合開始剤(Irg184) 4質量部
溶剤(MIBK) 150質量部
なお、得られた第二ハードコート層のマルテンス硬さは、500MPaであった。
(実施例2)
単官能モノマーの硬化層の厚みを5μmとした以外は、実施例1と同様にしてタッチパネル用積層体を製造した。
(実施例3)
単官能モノマーの硬化層の厚みを8μmとした以外は、実施例1と同様にしてタッチパネル用積層体を製造した。
(実施例4)
単官能モノマーの硬化層の厚みを1μmとした以外は、実施例1と同様にしてタッチパネル用積層体を製造した。
(実施例5)
単官能モノマーの硬化層の厚みを0.5μmとした以外は、実施例1と同様にしてタッチパネル用積層体を製造した。
(実施例6)
第二ハードコート層の厚みを4μmとした以外は、実施例1と同様にしてタッチパネル用積層体を製造した。
(実施例7)
第一ハードコート層の厚みを5μmとした以外は、実施例1と同様にしてタッチパネル用積層体を製造した。
(実施例8)
第二ハードコート層の厚みを0.75μmとした以外は、実施例1と同様にしてタッチパネル用積層体を製造した。
(実施例9)
第一ハードコート層の厚みを2μmとした以外は、実施例1と同様にしてタッチパネル用積層体を製造した。
(実施例10)
ハードコート層用組成物1に代えて下記組成のハードコート層用組成物2を用い、ハードコート層用組成物Aに代えて下記組成のハードコート層用組成物Bを用いた以外は、実施例1と同様にして第一ハードコート層及び第二ハードコート層を形成し、タッチパネル用積層体を製造した。
(ハードコート層用組成物2)
ジペンタエリスリトールペンタアクリレートとジペンタエリスリトールヘキサアクリレートの混合物(M403、東亜合成社製) 25質量部
6官能アクリレート(MF001、第一工業製薬社製) 25質量部
異型シリカ微粒子(平均粒子径25nm、日揮触媒化成社製) 50質量部(固形換算)
フッ素系レベリング剤(F568、DIC社製) 0.2重量部(固形換算)
光重合開始剤(Irg184) 4重量部
溶剤(MIBK) 150質量部
なお、得られた第一ハードコート層のマルテンス硬さは、890MPaであった。
(ハードコート層用組成物B)
ウレタンアクリレート(UX5000、日本化薬社製) 50質量部
ジペンタエリスリトールペンタアクリレートとジペンタエリスリトールヘキサアクリレートの混合物(M403、東亜合成社製) 50質量部
防汚剤(BYKUV3500、ビックケミー社製) 1.5質量部(固形換算)
光重合開始剤(Irg184) 4重量部
溶剤(MIBK) 150質量部
なお、得られた第二ハードコート層のマルテンス硬さは、600MPaであった。
(実施例11)
ハードコート層用組成物1に代えて下記組成のハードコート層用組成物3を用い、ハードコート層用組成物Aに代えて下記組成のハードコート層用組成物Cを用いた以外は、実施例1と同様にして第一ハードコート層及び第二ハードコート層を形成し、タッチパネル用積層体を製造した。
(ハードコート層用組成物3)
ジペンタエリスリトールペンタアクリレートとジペンタエリスリトールヘキサアクリレートの混合物(M403、東亜合成社製) 35質量部
ジペンタエリスリトールEO変性ヘキサアクリレート(A−DPH−6E、新中村化学社製) 35質量部
異型シリカ微粒子(平均粒子径25nm、日揮触媒化成社製) 30質量部(固形換算)
光重合開始剤(Irg184) 4重量部
フッ素系レベリング剤(F568、DIC社製) 0.2重量部(固形換算)
溶剤(MIBK) 150質量部
なお、得られた第一ハードコート層のマルテンス硬さは、620MPaであった。
(ハードコート層用組成物C)
ウレタンアクリレート(KRM8452、ダイセル・オルネクス社製) 100質量部
防汚剤(TEGO−RAD2600、エボニックジャパン社製)
1.5質量部(固形換算)
溶剤(MIBK) 150質量部
なお、得られた第二ハードコート層のマルテンス硬さは、420MPaであった。
(実施例12)
ハードコート層用組成物1に代えて下記組成のハードコート層用組成物4を用い、ハードコート層用組成物Aに代えて下記組成のハードコート層用組成物Dを用いた以外は、実施例1と同様にして第一ハードコート層及び第二ハードコート層を形成し、タッチパネル用積層体を製造した。
(ハードコート層用組成物4)
ジペンタエリスリトールペンタアクリレートとジペンタエリスリトールヘキサアクリレートの混合物(M403、東亜合成社製) 25質量部
6官能アクリレート(MF001、第一工業製薬社製) 10質量部
多官能アクリレートポリマー(PVEEA、AX−4−HC、日本触媒社製)
15質量部(固形換算)
光重合開始剤(Irg184) 4重量部
異型シリカ微粒子(平均粒子径25nm、日揮触媒化成社製) 50質量部(固形換算)
フッ素系レベリング剤(F568、DIC社製) 0.2重量部(固形換算)
溶剤(MIBK) 150質量部
なお、得られた第一ハードコート層のマルテンス硬さは、800MPaであった。
(ハードコート層用組成物D)
ウレタンアクリレート(UV7600B、日本合成化学社製) 50質量部
ペンタエリスリトールトリアクリレート(M306、東亜合成社製) 50質量部
防汚剤(X71−1203M)(信越化学社製) 0.5質量部(固形換算)
光重合開始剤(Irg184) 4重量部
溶剤(MIBK) 150質量部
なお、得られた第二ハードコート層のマルテンス硬さは、600MPaであった。
(実施例13)
ハードコート層用組成物1に代えて下記組成のハードコート層用組成物5を用い、ハードコート層用組成物Aに代えて下記組成のハードコート層用組成物Eを用いた以外は、実施例1と同様にして第一ハードコート層及び第二ハードコート層を形成し、タッチパネル用積層体を製造した。
(ハードコート層用組成物5)
ジペンタエリスリトールペンタアクリレートとジペンタエリスリトールヘキサアクリレートの混合物(M403、東亜合成社製) 25質量部
ジペンタエリスリトールEO変性ヘキサアクリレート(A−DPH−6E、新中村化学社製) 25質量部
中実シリカ微粒子(平均粒子径12nm、MIBKSD、日産化学社製)
50質量部(固形換算)
フッ素系レベリング剤(F568、DIC社製) 0.2重量部(固形換算)
光重合開始剤(Irg184) 4重量部
溶剤(MIBK) 150質量部
なお、得られた第一ハードコート層のマルテンス硬さは、730MPaであった。
また、中実シリカ微粒子とは、球状の中実シリカ微粒子であった。
(ハードコート層用組成物E)
ウレタンアクリレート(UV7600B、日本合成社製) 45質量部
ペンタエリスリトールトリアクリレート(M306、東亜合成社製) 45質量部
中実シリカ微粒子(平均粒子径12nm、MIBKSD、日産化学社製) 10質量部
防汚剤(オプツールDAC、ダイキン工業社製) 0.5質量部(固形換算)
光重合開始剤(Irg184) 4重量部
溶剤(MIBK) 150質量部
なお、得られた第二ハードコート層のマルテンス硬さは、500MPaであった。
(実施例14)
第一ハードコート層の厚みを5μmとし、第二ハードコート層の厚みを4μmとした以外は、実施例1と同様にしてタッチパネル用積層体を製造した。
(比較例1)
単官能モノマーの硬化層を設けなかった以外は、実施例1と同様にしてタッチパネル用積層体を製造した。
(比較例2)
単官能モノマーの硬化層の厚みを0.2μmとした以外は、実施例1と同様にしてタッチパネル用積層体を製造した。
(比較例3)
単官能モノマーの硬化層用組成物aに代えて下記組成の硬化層用組成物bを用いた以外は、実施例1と同様にして単官能モノマーの硬化層を形成し、タッチパネル用積層体を製造した。
(硬化層用組成物b)
二官能アクリレートモノマー(M240、東亜合成社製) 100質量部
光重合開始剤(Irg184) 4質量部
フッ素系レベリング剤(F568、DIC社製) 0.1質量部(固形換算)
溶剤(MIBK) 75質量部
溶剤(MEK) 75質量部
(比較例4)
単官能モノマーの硬化層用組成物aに代えて下記組成の硬化層用組成物cを用いた以外は、実施例1と同様にして単官能モノマーの硬化層を形成し、タッチパネル用積層体を製造した。
(硬化層用組成物c)
三官能アクリレート(PET30、日本化薬社製) 100質量部
光重合開始剤(Irg184) 4質量部
フッ素系レベリング剤(F568、DIC社製) 0.1質量部(固形換算)
溶剤(MIBK) 75質量部
溶剤(MEK) 75質量部
(比較例5)
第一ハードコート層の硬化条件を、紫外線照射装置(フュージョンUVシステムジャパン社製、光源Hバルブ)を用いて、紫外線を酸素濃度が200ppm以下の条件下にて積算光量が200mJ/cmになるように照射して塗膜を硬化させた以外は、実施例1と同様にしてタッチパネル用積層体を製造した。
(参考例1)
第一ハードコート層の厚みを10μmとした以外は、実施例1と同様にしてタッチパネル用積層体を製造した。
(参考例2)
第二ハードコート層を設けなかった以外は、実施例1と同様にしてタッチパネル用積層体を製造した。
(参考例3)
第一ハードコート層の厚みを2μmとし、第二ハードコート層の厚みを10μmとした以外は、実施例1と同様にしてタッチパネル用積層体を製造した。
実施例及び比較例で得られたタッチパネル用積層体について、以下の評価を行った。結果を表2に示した。
(耐久折り畳み試験)
実施例及び比較例に係るタッチパネル用積層体(以下、ハードコート層を形成した側の面を表面とし、その反対側面を裏面とする)を、30mm×100mmの長方形にカットして作製したサンプルを、耐久試験機(DLDMLH−FU、ユアサシステム機器社製)に曲げR半径が1.5mm(直径3.0mm)となるようにして取り付け、サンプルのハードコート層を形成した側の面の全面を180°折り畳む試験(裏面が外側となるように折り畳む試験)を10万回行った。
その後、新たなサンプルに入れ替え、該サンプルのハードコート層を形成した側面と反対側の面の全面を180°折り畳む試験(表面が外側となるように折り畳む試験)を10万回行い、以下の基準にて評価した。
○:上記試験を両面に対して行っても、サンプルに割れが生じていない
△:上記試験を裏面が外側となるように行った場合には、サンプルに割れが生じていなかったが、表面が外側となるように行った場合には、サンプルに割れが生じた
×:上記試験を表面に対して行っても、裏面に対して行っても、サンプルに割れが生じた
(鉛筆硬度)
実施例及び比較例に係るタッチパネル用積層体の鉛筆硬度を、JIS K5600−5−4(1999)に基づいて測定した。
(耐スチールウール(SW)性)
実施例及び比較例に係るタッチパネル用積層体のハードコート層の最表面を、#0000番のスチールウール(商品名:BON STAR、日本スチールウール社製)を用いて、1kg/cmの荷重をかけながら、速度50mm/secで3500回往復摩擦し、その後のハードコート層表面に傷の有無を目視し下記の基準にて評価した。
○:傷なし
×:傷があった
(干渉縞防止性試験)
実施例及び比較例に係るタッチパネル用積層体について、樹脂硬化層を形成した側の反対側面に黒テープ(寺岡製作所製)を貼りつけた後、分光光度計(MPC3100、島津製作所社製)を用いて、樹脂硬化層を形成した側の面に対して、入射角度5度の光を照射し、フィルムで反射された正反射方向の反射光を受光して、波長380nm〜780nmの範囲の反射率を測定した後、測定データの波長400〜700nmの範囲について、2次多項式により近似値を求め、任意の50nmにおける測定値と2次多項式近似値との差から標準偏差を算出した。
その後、波長400〜700nmの範囲のうち、最も標準偏差が大きい50nmにおける標準偏差を求めた。
また、実施例及び比較例に係るタッチパネル用積層体について、樹脂硬化層を形成した側の反対側面に黒テープ(寺岡製作所製)を貼りつけた後、三波長管蛍光灯下にて目視にて干渉縞の有無の評価を行った。
○:干渉縞が確認できない
×:干渉縞が確認された
Figure 0006578780
表2に示したように、実施例1〜14に係るタッチパネル用積層体は、耐久折り畳み性能、鉛筆硬度及び耐擦傷性に優れていた。
また、実施例に係るタッチパネル用積層体では、本発明における(条件2)の要件を満たしており、折り畳んでも屈曲部における干渉縞が観察されず、折り畳むことによる動く干渉縞も観察されなかった。
一方、比較例1、3、4に係るタッチパネル用積層体は、単官能モノマーの硬化層を有しないので、干渉縞防止性能に劣っていた。また、比較例2では単官能モノマー層を有するが、膜厚が薄いため干渉縞が観察された。
また、比較例5に係るタッチパネル用積層体では、第一ハードコート層と第二ハードコート層との密着性が悪いために、耐久折り畳み性に劣っていた。
また、第一ハードコート層が厚すぎた参考例1、第二ハードコート層を形成しなかった参考例2、第二ハードコート層が厚すぎた参考例3に係るタッチパネル用積層体では、上記耐久折り畳み試験を裏面が外側となるように行った場合には割れが生じていなかったが、表面が外側となるように行った場合に割れが生じてしまった。また、第二ハードコート層を形成しなかった参考例2では、耐擦傷性も劣っていた。
また、参考例に係るタッチパネル用積層体においては、単官能モノマーの硬化層が好適に形成されていたため、本発明における(条件2)の要件を満たしており、折り畳んでも屈曲部における干渉縞が観察されず、折り畳むことによる動く干渉縞も観察されなかった。
本発明のタッチパネル用積層体は、折り畳み式画像表示装置の表面材として好適に使用することができる。
10 本発明のタッチパネル用積層体
11 上固定部
12 下固定部

Claims (11)

  1. タッチパネルの表面材として用いられ、耐屈曲性を備えた樹脂基材と少なくとも1層の樹脂硬化層とを有するタッチパネル用積層体であって、
    下記(条件1)及び(条件2)を充足する
    ことを特徴とするタッチパネル用積層体。
    (条件1)3mmの間隔で前記タッチパネル用積層体の全面を180°折り畳む試験を10万回繰り返し行った場合に割れ又は破断が生じない
    (条件2)波長400nm〜700nmの領域における前記タッチパネル用積層体の分光反射率を求め、任意の50nmの範囲における前記分光反射率の標準偏差が0.045未満である
  2. 耐屈曲性を備えた樹脂基材は、ポリイミドフィルム又はアラミドフィルムである請求項1記載のタッチパネル用積層体。
  3. 耐屈曲性を備えた樹脂基材の厚みが10〜55μmである請求項1又は2記載のタッチパネル用積層体。
  4. 単官能モノマーの硬化層を更に有する請求項1、2、又は3記載のタッチパネル用積層体。
  5. 単官能モノマーの硬化層を、耐屈曲性を備えた樹脂基材の樹脂硬化層側に有する請求項4記載のタッチパネル用積層体。
  6. 樹脂硬化層は、耐屈曲性を備えた樹脂基材側に設けられた第一ハードコート層と、前記第一ハードコート層の前記耐屈曲性を備えた樹脂基材側と反対側面上に設けられた第二ハードコート層とを有する請求項1、2、3、4、又は5記載のタッチパネル用積層体。
  7. 第二ハードコート層は、樹脂成分として多官能(メタ)アクリレートモノマーの硬化物を含有し、第一ハードコート層は、樹脂成分として多官能(メタ)アクリレートの硬化物を含有するとともに、前記樹脂成分中に分散されたシリカ微粒子とを含有する請求項6記載のタッチパネル用積層体。
  8. シリカ微粒子は、反応性シリカ微粒子である請求項7記載のタッチパネル用積層体。
  9. 防汚性能を更に有する請求項1、2、3、4、5、6、7、又は8記載のタッチパネル用積層体。
  10. 導電性層を更に有する請求項1、2、3、4、5、6、7、8、又は9記載のタッチパネル用積層体。
  11. 請求項1、2、3、4、5、6、7、8、9又は10記載のタッチパネル用積層体を用いてなることを特徴とする折り畳み式画像表示装置。
JP2015143495A 2015-07-17 2015-07-17 タッチパネル用積層体、及び、折り畳み式画像表示装置 Active JP6578780B2 (ja)

Priority Applications (10)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2015143495A JP6578780B2 (ja) 2015-07-17 2015-07-17 タッチパネル用積層体、及び、折り畳み式画像表示装置
CN202010715985.1A CN111736240A (zh) 2015-07-17 2016-07-15 光学部件用层积体以及图像显示装置
US15/505,011 US10288773B2 (en) 2015-07-17 2016-07-15 Layered body for optical member and image display device
KR1020167035908A KR101769266B1 (ko) 2015-07-17 2016-07-15 광학 부재용 적층체 및 화상 표시 장치
PCT/JP2016/071042 WO2017014198A1 (ja) 2015-07-17 2016-07-15 光学部材用積層体、及び、画像表示装置
TW105122573A TWI702415B (zh) 2015-07-17 2016-07-15 光學構件用積層體及影像顯示裝置
TW109124644A TWI739523B (zh) 2015-07-17 2016-07-15 光學構件用積層體及影像顯示裝置
KR1020177012118A KR102691382B1 (ko) 2015-07-17 2016-07-15 광학 부재용 적층체 및 화상 표시 장치
CN201680002561.2A CN106715121A (zh) 2015-07-17 2016-07-15 光学部件用层积体以及图像显示装置
US16/359,764 US11360243B2 (en) 2015-07-17 2019-03-20 Layered body for optical member and image display device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2015143495A JP6578780B2 (ja) 2015-07-17 2015-07-17 タッチパネル用積層体、及び、折り畳み式画像表示装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2017033034A JP2017033034A (ja) 2017-02-09
JP6578780B2 true JP6578780B2 (ja) 2019-09-25

Family

ID=57988018

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2015143495A Active JP6578780B2 (ja) 2015-07-17 2015-07-17 タッチパネル用積層体、及び、折り畳み式画像表示装置

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP6578780B2 (ja)

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7000701B2 (ja) * 2017-04-13 2022-01-19 大日本印刷株式会社 光学フィルムおよび画像表示装置
US11934226B2 (en) 2019-02-08 2024-03-19 Toyobo Co., Ltd. Foldable display and portable terminal device
WO2020162119A1 (ja) 2019-02-08 2020-08-13 東洋紡株式会社 ポリエステルフィルムとその用途
JP7435448B2 (ja) 2019-05-28 2024-02-21 東洋紡株式会社 積層フィルムとその用途
EP3978554A4 (en) 2019-05-28 2023-06-21 Toyobo Co., Ltd. POLYESTER FILM, FILM LAMINATE AND ASSOCIATED USE
JP7435449B2 (ja) 2019-05-28 2024-02-21 東洋紡株式会社 透明導電性ポリエステルフィルムとその用途
JP7533216B2 (ja) 2019-05-28 2024-08-14 東洋紡株式会社 ポリエステルフィルムとその用途

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI330262B (en) * 2003-03-31 2010-09-11 Zeon Corp Protective film for polarizing plate
JP5826160B2 (ja) * 2012-04-10 2015-12-02 Jx日鉱日石金属株式会社 圧延銅箔、銅張積層板、フレキシブルプリント配線板及びその製造方法
KR101436617B1 (ko) * 2012-05-31 2014-09-02 주식회사 엘지화학 하드코팅 필름
JP2015069197A (ja) * 2013-10-01 2015-04-13 Dic株式会社 ハードコートフィルム及び画像表示装置
WO2015053124A1 (ja) * 2013-10-10 2015-04-16 株式会社カネカ 透明電極付き基板、透明電極付き基板の評価方法及び透明電極付き基板の製造方法、並びに、タッチパネル及びタッチパネルの製造方法

Also Published As

Publication number Publication date
JP2017033034A (ja) 2017-02-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US11360243B2 (en) Layered body for optical member and image display device
JP6578780B2 (ja) タッチパネル用積層体、及び、折り畳み式画像表示装置
JP7416152B2 (ja) 光学積層体、及び、画像表示装置
JP7016604B2 (ja) タッチパネル用積層体、折り畳み式画像表示装置
JP7016602B2 (ja) タッチパネル用ハードコートフィルム、及び、折り畳み式画像表示装置
JP7016605B2 (ja) タッチパネル用積層体、及び、折り畳み式画像表示装置
JP6547481B2 (ja) 有機エレクトロルミネッセンス積層体
JPWO2019066078A1 (ja) 光学フィルムおよび画像表示装置
JP7016603B2 (ja) タッチパネル用ハードコートフィルム、及び、折り畳み式画像表示装置
JP7000701B2 (ja) 光学フィルムおよび画像表示装置
JP7238872B2 (ja) タッチパネル用ハードコートフィルム、及び、折り畳み式画像表示装置
TW201510117A (zh) 紫外線硬化型硬質塗敷樹脂組合物
TW201510118A (zh) 紫外線硬化型硬質塗敷樹脂組合物
JP7238870B2 (ja) タッチパネル用積層体、及び、折り畳み式画像表示装置
JP7238869B2 (ja) タッチパネル用積層体、折り畳み式画像表示装置
JP7238871B2 (ja) タッチパネル用ハードコートフィルム、及び、折り畳み式画像表示装置

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20180528

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20190730

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20190812

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6578780

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150