JP2013155219A

JP2013155219A - ハードコートフィルム

Info

Publication number: JP2013155219A
Application number: JP2012014536A
Authority: JP
Inventors: Masahisa Kato; 昌央加藤; Daisuke Muramatsu; 大輔村松
Original assignee: Tomoegawa Paper Co Ltd
Current assignee: Tomoegawa Co Ltd
Priority date: 2012-01-26
Filing date: 2012-01-26
Publication date: 2013-08-15

Abstract

【課題】本発明は、コンピュータや携帯機器などのタッチパネルの内部に使用するハードコートフィルムに関するものであって、両面粘着テープにより貼着した際の密着性が優れており、該両面粘着テープから容易に剥離しないハードコート層を有するハードコートフィルムを提供することを目的とする。
【解決手段】ペンタエリスリトールトリアクリレートとペンタエリスリトールテトラアクリレートの少なくとも１種を含有したハードコート層が透光性基体の一方の面に形成されたハードコートフィルムであって、前記ハードコート層の水との接触角が７０度以下のハードコートフィルム。
【選択図】図１

Description

本発明は、コンピュータや携帯機器などのタッチパネルの内部に使用するハードコートフィルムに関し、さらに詳しくは、プラスチックフィルムなどの透光性基体にハードコート層を有する粘着剤との密着力に優れたハードコートフィルムに関するものである。

近年、タッチセンサが携帯機器に搭載され始めている。携帯機器用のタッチセンサには、主に入力時の圧力で検知する抵抗膜方式のタッチパネルと、入力時の人体からの静電気で入力箇所を検知する静電容量方式のタッチパネルが主に搭載されており、入力方法の多機能性から静電容量方式が主流となりつつある。

図１は一般的な携帯機器における静電容量方式のタッチパネルの断面である。図１において、保護パネル１の下に光学粘着層２を介してセンサー部品を形成している。センサー部品は、ＰＥＴフィルムなどの透明フィルム４の両面に透明導電膜３と透明導電膜５を有し、該透明導電膜３及び透明導電膜５はパターニングされており、絶縁材料である透明フィルム４を間に介することにより静電容量を有し、指などの接触によって生じる静電容量の変化により入力の位置を検知するものである。

透明導電膜５には、該透明導電膜５の表面を保護する目的で透光性基体７を光学粘着層６で貼着している。この透光性基体７は湿度による透明導電膜や内部配線の酸化などを防ぐ目的もある。また、製造時の傷防止や製品にセット後ＬＣＤ表面との擦れによる傷防止のため、透光性基体７裏面はハードコート層８が形成されている。
更に、液晶パネルモジュール１０が、該ハードコート層８の表面に額縁状の両面粘着テープ９により貼着、又は該ハードコート層８の表面全面に両面粘着テープ９により貼着されて携帯機器を構成している。

特開２００３−１２２５０３号公報

従来上記のハードコート層８としては、アクリル系樹脂やシロキサン系樹脂が用いられていた。しかしながら、このような従来のハードコート層においては、両面粘着テープ９との密着性が悪く、振動などにより容易に剥離するという問題を有していた。
本発明は、以上のような問題点に鑑みてなされたものであり、両面粘着テープ９との密着性が優れており、該両面粘着テープ９から容易に剥離しないハードコート層８を有するハードコートフィルムを提供することを目的とする。

本発明のハードコートフィルムは、ペンタエリスリトールトリアクリレートとペンタエリスリトールテトラアクリレートの少なくとも１種を含有したハードコート層が透光性基体の一方の面に形成されたハードコートフィルムであって、前記ハードコート層の水との接触角が７０度以下であることを特徴とする。

また、前記ハードコート層におけるペンタエリスリトールトリアクリレートとペンタエリスリトールテトラアクリレートとの合計量中、ペンタエリスリトールテトラアクリレートの割合が５０質量％〜１００質量％であることが好ましい。

本発明のハードコートフィルムによれば、コンピュータや携帯機器などのタッチパネルの内部に使用するハードコートフィルムであって、液晶パネルモジュールを貼着するための両面粘着テープとの密着性が優れており、該両面粘着テープから容易に剥離しないハードコート層を有するハードコートフィルムを提供することができる。

携帯機器における静電容量方式のタッチパネルの断面図である。

次に、本発明のハードコートフィルムの実施形態について具体的に説明する。
本発明のハードコートフィルムは、透光性基体の一方の面にハードコート層が形成されたものである。
以下にこれらの構成要素について詳述する。

１．透光性基体
本発明に使用される透光性基体としては、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、トリアセチルセルロース（ＴＡＣ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）、ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリイミド（ＰＩ）、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）、ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）、シクロオレフィンコポリマー（ＣＯＣ）、含ノルボルネン樹脂、ポリエーテルスルホン、セロファン、芳香族ポリアミド等の各種樹脂フィルムを好適に使用することができる。

これら透光性基体の透明性は高いものほど好ましいが、光線透過率（ＪＩＳＫ７３６１−１）としては８０％以上、より好ましくは９０％以上が好ましい。また、透光性基体の厚さとしては、軽量化の観点からは薄い方が好ましいが、ハンドリング性を考慮すると、１μｍ〜７００μｍの範囲のもの、好ましくは２５μｍ〜２５０μｍを使用することが好適である。

本発明においては、透光性基体とハードコート層とを十分に接着するため、透光性基体とハードコート層との間に易接着層を設けてもよい。易接着層としては、ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂、アルキッド樹脂、アクリル樹脂、尿素樹脂、ウレタン樹脂などを好適に用いることができる。特に、接着性の点から、ポリエステル樹脂、アクリル樹脂、ウレタン樹脂から選ばれる樹脂を用いることがより好ましく、ポリエステル樹脂とアクリル樹脂、ポリエステル樹脂とウレタン樹脂、アクリル樹脂とウレタン樹脂を組み合わせて用いてもよい。

特にポリエステル樹脂がより好ましい。その理由としては、例えば、透光性基体がＰＥＴフィルムの場合は、その屈折率が１．６５程度になる。その上に形成させる易接着層は、該ＰＥＴフィルムの屈折率に近い値のものが、易接着層とＰＥＴフィルムとの屈折率差を小さくすることができ、光学特性を向上させることができるためである。また、易接着層の厚みは、好ましくは２０ｎｍ以上２００ｎｍ以下、より好ましくは５０ｎｍ以上１５０ｎｍ以下である。

２．ハードコート層
本発明におけるハードコート層は、ペンタエリスリトールトリアクリレートとペンタエリスリトールテトラアクリレートの少なくとも１種を含有する。
前記ハードコート層におけるペンタエリスリトールトリアクリレートとペンタエリスリトールテトラアクリレートとの合計量中、ペンタエリスリトールテトラアクリレートの割合が５０質量％〜１００質量％であることが、タッチパネルの内部に使用される両面粘着テープとの密着性が良好であるため好ましい。
また、ハードコート層は、水との接触角が７０度以下でなければならない。水との接触角が７０度より大きい場合は、タッチパネルの内部に使用される両面粘着テープとの密着性が悪く容易に剥離する。

ハードコート層は、全量がペンタエリスリトールトリアクリレートとペンタエリスリトールテトラアクリレートの少なくとも１種で構成されていてもよいが、ペンタエリスリトールトリアクリレート及びペンタエリスリトールテトラアクリレート以外の樹脂が含有されていてもよい。ペンタエリスリトールトリアクリレート及びペンタエリスリトールテトラアクリレート以外の樹脂は、ハードコート層全量の４０質量％以下が好ましく、更に２０質量％以下が好ましい。

ペンタエリスリトールトリアクリレート及びペンタエリスリトールテトラアクリレート以外の樹脂としては、アクリロイル基及び／又はメタクリロイル基を有するアクリルアクリレート樹脂が好ましく、該アクリルアクリレート樹脂を構成するモノマー成分としては、エチル（メタ）アクリレート、エチルヘキシル（メタ）アクリレート、スチレン、メチルスチレン、Ｎ−ビニルプロリドン等の単官能モノマー並びに多官能モノマー、例えば、トリメチロールプロパン（メタ）アクリレート、ヘキサンジオール（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（メタ）アクリレート、ペンタエリスリトールトリメタクリレート、ペンタエリスリトールテトラメタクリレート、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（メタ）アクリレート等を挙げることができる。

上記ハードコート層には、光重合開始剤を含有することが好ましい。該光重合開始剤としては、アセトフェノン系、ベンゾフェノン系、チオキサントン系、ベンゾイン、ベンゾインメチルエーテル等のラジカル重合開始剤、芳香族ジアゾニウム塩、芳香族スルホニウム塩、芳香族ヨードニウム塩、メタロセン化合物等のカチオン重合開始剤を単独または適宜組み合わせて使用することができる。

ハードコート層の形成材料には、必要に応じて、性能を損なわない範囲で、顔料、染料、充填剤、可塑剤、紫外線吸収剤、酸化防止剤、チクソトロピー化剤等が添加されてもよい。これらの添加剤は一種類を単独で使用してもよく、また二種類以上併用してもよい。
しかし、本発明のハードコート層は、ペンタエリスリトールトリアクリレートとペンタエリスリトールテトラアクリレートの少なくとも１種と有機溶剤及び光重合開始剤のみを混合した塗料を乾燥・硬化させたものが最も好ましい。

５．ハードコートフィルムの製造方法
本発明のハードコートフィルムは、例えば、透光性基体上に有機溶剤を含んだハードコート塗料を塗工し、乾燥後、硬化させることにより製造する。透光性基体上に塗料を塗工する手法としては、通常の塗工方式や印刷方式が適用される。具体的には、エアドクターコーティング、バーコーティング、ブレードコーティング、ナイフコーティング、リバースコーティング、トランスファロールコーティング、グラビアロールコーティング、キスコーティング、キャストコーティング、スプレーコーティング、スロットオリフィスコーティング、カレンダーコーティング、ダムコーティング、ディップコーティング、ダイコーティング等のコーティングや、グラビア印刷等の凹版印刷、スクリーン印刷等の孔版印刷等の印刷等が使用できる。

次に、本発明を実施例を用いて具体的に説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。
１．ハードコートフィルムの製造

＜実施例１＞
下記配合からなる原料を混合し、ポリエチレンテレフタレート製の透光性基体（商品名：Ｕ４８Ｋ、東レ社製、厚さ：１２５μｍ、表面に易接着層を備える）上に、乾燥後に層厚６μｍとなるようにハードコート層を塗工した。次いで、このハードコート層を８０℃で１分間乾燥した後、空気雰囲気下、３５０ｍＪ／ｃｍ^２のエネルギー相当の高圧水銀灯の照射により硬化して本発明のハードコートフィルムを得た。
[配合]
・ペンタエリスリトールテトラアクリレート１００質量部
・メチルイソブチルケトン１００質量部
・光重合開始剤（商品名：イルガキュア１８４、チバ・ジャパン社製）１．８質量部

＜実施例２＞
ハードコート層として下記配合からなる原料を混合して用いた以外は前記実施例１と同様にして本発明のハードコートフィルムを得た。
[配合]
・ペンタエリスリトールテトラアクリレート７５質量部
・ペンタエリスリトールトリアクリレート２５質量部
・メチルイソブチルケトン１００質量部
・光重合開始剤（商品名：イルガキュア１８４、チバ・ジャパン社製）１．８質量部

＜実施例３＞
ハードコート層として下記配合からなる原料を混合して用いた以外は前記実施例１と同様にして本発明のハードコートフィルムを得た。
[配合]
・ペンタエリスリトールトリアクリレート５０質量部
・ペンタエリスリトールテトラアクリレート５０質量部
・メチルイソブチルケトン１００質量部
・光重合開始剤（商品名：イルガキュア１８４、チバ・ジャパン社製）１．８質量部

＜実施例４＞
ハードコート層として下記配合からなる原料を混合して用いた以外は前記実施例１と同様にして本発明のハードコートフィルムを得た。
[配合]
・ペンタエリスリトールテトラアクリレート２５質量部
・ペンタエリスリトールトリアクリレート７５質量部
・メチルイソブチルケトン１００質量部
・光重合開始剤（商品名：イルガキュア１８４、チバ・ジャパン社製）１．８質量部

＜実施例５＞
ハードコート層として下記配合からなる原料を混合して用いた以外は前記実施例１と同様にして本発明のハードコートフィルムを得た。
[配合]
・ペンタエリスリトールトリアクリレート１００質量部
・メチルイソブチルケトン１００質量部
・光重合開始剤（商品名：イルガキュア１８４、チバ・ジャパン社製）１．８質量部

＜比較例１＞
ハードコート層として下記配合からなる原料を混合して用いた以外は前記実施例１と同様にして比較用のハードコートフィルムを得た。
[配合]
・ジトリメチロールプロパンテトラアクリレート１００質量部
・メチルイソブチルケトン１００質量部
・光重合開始剤（商品名：イルガキュア１８４、チバ・ジャパン社製）１．８質量部

＜比較例２＞
ハードコート層として下記配合からなる原料を混合して用いた以外は前記実施例１と同様にして比較用のハードコートフィルムを得た。
[配合]
・ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート１００質量部
・メチルイソブチルケトン１００質量部
・光重合開始剤（商品名：イルガキュア１８４、チバ・ジャパン社製）１．８質量部

２．ハードコート層の水との接触角
前記実施例１〜５及び比較例１、２のハードコートフィルムにおけるハードコート層の水との接触角は、θ／２法で測定装置（ＥＲＭＡＩＮＣ社製 Model Ｇ−１）を用いて測定した。測定は、滴下量が５マイクロリットルで室温２３℃、５０％ＲＨ環境下で行った。
その測定結果を表１に示した。

３．ハードコートフィルムの評価
前記実施例１〜５及び比較例１、２のハードコートフィルムにおけるハードコート層の両面粘着テープとの剥離力をＪＩＳ−Ｚ０２３７に基づいて測定した。両面粘着テープは、アクリル系粘着剤を用いた積水化学工業社製商品名５２２０を両面粘着テープ１、寺岡製作所社製商品名フィルム両面テープ７６４１＃１００を両面粘着テープ２として用いた。
その測定結果を表２に示した。

表２に示したように、本発明の実施例１〜５におけるハードコートフィルムは、両面粘着テープとの剥離力がいずれの両面粘着テープにおいても２．０１ｋｇ/２５ｍｍ以上あって従来のハードコートフィルムよりも密着性が優れていることが確認された。特にペンタエリスリトールテトラアクリレートの割合が５０質量％〜１００質量％の実施例１〜３は、ペンタエリスリトールテトラアクリレートの割合が５０質量％未満の実施例４及び５よりも両面粘着テープとの剥離力が優れていた。
これに対して、ペンタエリスリトールトリアクリレートとペンタエリスリトールテトラアクリレートの少なくとも１種を含有していないハードコート層の比較例１及び２は、剥離力が低く実用上問題を有するものであった。

１保護パネル
２光学粘着層２
３透明導電膜
４透明フィルム
５透明導電膜
６光学粘着層
７透光性基体
８ハードコート層
９両面粘着テープ
１０液晶パネルモジュール

Claims

ペンタエリスリトールトリアクリレートとペンタエリスリトールテトラアクリレートの少なくとも１種を含有したハードコート層が透光性基体の一方の面に形成されたハードコートフィルムであって、前記ハードコート層の水との接触角が７０度以下であることを特徴とするハードコートフィルム。
前記ハードコート層におけるペンタエリスリトールトリアクリレートとペンタエリスリトールテトラアクリレートとの合計量中、ペンタエリスリトールテトラアクリレートの割合が５０質量％〜１００質量％であることを特徴とする請求項１に記載のハードコートフィルム。
前記ハードコート層が、ペンタエリスリトールトリアクリレートとペンタエリスリトールテトラアクリレートの少なくとも１種と有機溶剤及び光重合開始剤のみを混合した塗料を乾燥・硬化させたものであることを特徴とする請求項１又は２に記載のハードコートフィルム。