JP6805053B2 - 書き味向上シート - Google Patents
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Description
本実施形態に係る書き味向上シートは、タッチペンが使用されるタッチパネルの最表層を構成するシートであり、基材と、タッチペンが接触する書き味向上層と、基材および書き味向上層の間に設けられた光拡散層とを備える。好ましくは、図1に示すように、本実施形態に係る書き味向上シート1は、基材11と、光拡散層13と、書き味向上層12とをその順に積層してなる。
(1)基材
基材11としては、タッチペンが使用されるタッチパネル用として適したものから適宜選択すればよく、好ましくは光拡散層13と親和性の良好なプラスチックフィルムを選択する。ただし、基材11は、ガラスであってもよい。
(2−1)書き味向上層の材料
本実施形態における書き味向上シート1の書き味向上層12は、球状微粒子を含有し、かつ、前述した書き味物性を満たす材料からなれば、いかなる材料から形成されてもよいが、好ましくは、以下に説明するコーティング組成物C1を硬化させることにより形成される。コーティング組成物C1によれば、上記の書き味物性を満たす書き味向上層12を形成し易い。また、コーティング組成物C1によれば、球状微粒子を含有することで、ギラツキの発生が抑制されるとともに、白茶け等も抑制されて外観が良好なものとなる。
硬化性成分は、活性エネルギー線や熱等のトリガーによって硬化する成分であり、例えば、活性エネルギー線硬化性成分、熱硬化性成分等が挙げられる。本実施形態では、形成される書き味向上層12の硬度や、基材11(プラスチックフィルム)の耐熱性等の観点から、活性エネルギー線硬化性成分を使用することが好ましい。
球状微粒子の形状は、球状であり、好ましくは真球状である。球状微粒子は、無機系微粒子および有機系微粒子のいずれであってもよいが、書き味向上層12の光学特性をより高くする観点からは、有機系微粒子が好ましい。
粒径の変動係数(CV値)(%)=(標準偏差粒径/平均粒径)×100
なお、粒径の変動係数(CV値)は、レーザー回折散乱式粒度分布測定装置(堀場製作所社製,製品名「LA−920」)によって測定した値とする。
上記活性エネルギー線硬化性成分を硬化させるための活性エネルギー線として紫外線を用いる場合には、コーティング組成物C1は、光重合開始剤を含有することが好ましい。このように光重合開始剤を含有することにより、活性エネルギー線硬化性成分を効率良く重合させることができ、また重合硬化時間および紫外線の照射量を少なくすることができる。
コーティング組成物C1は、前述した成分以外に、各種添加剤を含有してもよい。各種添加剤としては、例えば、分散剤、レベリング剤、紫外線吸収剤、酸化防止剤、光安定剤、帯電防止剤、シランカップリング剤、老化防止剤、熱重合禁止剤、着色剤、界面活性剤、保存安定剤、可塑剤、滑剤、消泡剤、濡れ性改良剤、塗面改良剤等が挙げられる。上記の中でも分散剤を含有することにより、球状粒子の分散性が良好になり、前述した書き味物性が満たされ易くなる。
書き味向上層12の厚さは、下限値として、0.5μm以上であることが好ましく、特に1μm以上であることが好ましく、さらには3μm以上であることが好ましい。書き味向上層12の厚さの下限値が上記であることにより、前述した書き味物性が満たされ易くなるとともに、良好な耐擦傷性が得られる。また、書き味向上層12の厚さは、上限値として、20μm以下であることが好ましく、特に15μm以下であることが好ましく、さらには10μm以下であることが好ましい。書き味向上層12の厚さの上限値が上記であることにより、前述した書き味物性が満たされ易くなる。
書き味向上シート1のトータルヘイズを上記範囲にするために、書き味向上層12のヘイズは、6%以上であることが好ましく、特に10%以上であることが好ましく、さらには16%以上であることが好ましい。また、書き味向上層12のヘイズは、43%以下であることが好ましく、特に40%以下であることが好ましく、さらには35%以下であることが好ましい。書き味向上層12のヘイズの測定方法は、後述する試験例に示す通りである。
(3−1)光拡散層の材料
本実施形態における書き味向上シート1の光拡散層13は、書き味向上シート1のトータルヘイズが上記範囲となり、前述した書き味物性が満たされる材料からなれば、いかなる材料から形成されてもよいが、好ましくは、以下に説明するコーティング組成物C2を硬化させることにより形成される。コーティング組成物C2によれば、上記のトータルヘイズおよび書き味物性を満たす光拡散層13を形成し易い。また、コーティング組成物C2によれば、得られる書き味向上シート1の表面硬度(鉛筆硬度)が高くなり、書き味向上シート1が耐擦傷性に優れたものとなる。
コーティング組成物C2における硬化性成分としては、前述したコーティング組成物C1における硬化性成分と同様のものを使用することができる。中でも、硬度向上やカール抑制の観点から、多官能性(メタ)アクリレート系モノマーまたは有機無機ハイブリッド樹脂を使用することが好ましい。
光拡散微粒子としては、前述したトータルヘイズを上記の範囲にすることができるものであればよく、例えば、シリカ、炭酸カルシウム、水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム、クレー、タルク、二酸化チタン等の無機系微粒子;ポリメタクリル酸メチル樹脂等のアクリル樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリメタクリル酸メチル−ポリスチレン共重合体、ポリエチレン樹脂、エポキシ樹脂等の有機系の透光性微粒子;シリコーン樹脂のような、無機と有機の中間的な構造を有するケイ素含有化合物からなる微粒子(例えばモメンティブ・パフォーマンス・マテリアルズ・ジャパン社製のトスパールシリーズ)などが挙げられる。中でも、アクリル樹脂微粒子、ポリメタクリル酸メチル−ポリスチレン共重合体微粒子、および無機と有機の中間的な構造を有するケイ素含有化合物からなる微粒子は、上記硬化性成分に対する分散性が優れ、均一な光学特性が得られることから好ましい。以上の光拡散微粒子は、1種を単独で用いてもよいし、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
上記活性エネルギー線硬化性成分を硬化させるための活性エネルギー線として紫外線を用いる場合には、コーティング組成物C2は、光重合開始剤を含有することが好ましい。光重合開始剤としては、前述したコーティング組成物C1における光重合開始剤と同様のものを使用することができる。また、好ましい含有量もコーティング組成物C1と同様である。
コーティング組成物C2は、前述した成分以外に、各種添加剤を含有してもよい。各種添加剤としては、例えば、レベリング剤、紫外線吸収剤、酸化防止剤、光安定剤、帯電防止剤、シランカップリング剤、老化防止剤、熱重合禁止剤、着色剤、界面活性剤、保存安定剤、可塑剤、滑剤、消泡剤、濡れ性改良剤、塗面改良剤等が挙げられる。
光拡散層13の厚さは、0.5μm以上であることが好ましく、0.7μm以上であることがより好ましく、特に1μm以上であることが好ましく、さらには2μm以上であることが好ましい。また、書き味向上層12の厚さは、20μm以下であることが好ましく、特に15μm以下であることが好ましく、さらには10μm以下であることが好ましい。光拡散層13の厚さが上記範囲にあることにより、前述したトータルヘイズ値が得られ易い。
書き味向上シート1のトータルヘイズを上記範囲にするために、光拡散層13の内部ヘイズは、3%以上であることが好ましく、特に5%以上であることが好ましく、さらには7%以上であることが好ましい。また、光拡散層13の内部ヘイズは、45%以下であることが好ましく、特に40%以下であることが好ましく、さらには35%以下であることが好ましい。光拡散層13の内部ヘイズの測定方法は、後述する試験例に示す通りである。
本実施形態に係る書き味向上シート1は、次のようにして製造することが好ましい。すなわち、光拡散層13形成用のコーティング組成物、好ましくはコーティング組成物C2と、所望により溶剤とを含有する塗工液を基材11に対して塗布し、硬化させて光拡散層13を形成する。その後、書き味向上層12形成用のコーティング組成物、好ましくはコーティング組成物C1と、所望により溶剤とを含有する塗工液を光拡散層13に対して塗布し、硬化させて書き味向上層12を形成する。
本実施形態に係る書き味向上シート1の書き味向上層12側の鉛筆硬度は、3H以上であることが好ましい。これにより、書き味向上シート1は、耐擦傷性に優れたものとなる。なお、鉛筆硬度は、JIS K5600に準拠して測定した値とする。
本実施形態に係る書き味向上シート1は、書き味向上層12が最表面となり、かつ光拡散層13が基材11と書き味向上層12との間に存在すれば、さらに他の層を有していてもよい。例えば、基材11における光拡散層13とは反対側の面には粘着剤層が形成されてもよいし、さらには粘着剤層に剥離シートが積層されてもよい。
本実施形態に係る書き味向上シート1は、タッチペンが使用されるタッチパネル(位置検出機能付き画像表示装置)の最表層を構成するシートである。具体的には、液晶(LCD)モジュール、発光ダイオード(LED)モジュール、有機エレクトロルミネッセンス(有機EL)モジュール等の表示体モジュールやタッチセンサーなどを有するタッチパネルにおけるカバー材上に積層されて使用されることが好ましい。書き味向上シート1のカバー材への積層は、前述したような粘着剤層を介して貼付することにより行うことが好ましい。
(1)光拡散層の形成
硬化性成分としての有機無機ハイブリッド樹脂(荒川化学工業社製,製品名「オプスターZ7530」,シリカ微粒子にアクリロイル基を結合させてなる物質と多官能性(メタ)アクリレート系モノマーとの混合品)100質量部(固形分換算値を表す。以下、その他の成分についても同様とする。)と、平均粒径2.5μmの真球状ポリメタクリル酸メチル−ポリスチレン共重合体微粒子(屈折率:1.55,CV値:28%)6質量部とを混合し、光拡散層用のコーティング組成物C2を得た。そのコーティング組成物C2をプロピレングリコールモノメチルエーテルで希釈し、塗工液を調製した。
[紫外線照射条件]
・光源:高圧水銀灯
・ランプ電力:1.4kW
・コンベアスピード:1.2m/min
・照度:100mW/cm2
・光量:240mJ/cm2
硬化性成分としての有機無機ハイブリッド樹脂(荒川化学工業社製,製品名「オプスターZ7530」,シリカ微粒子にアクリロイル基を結合させてなる物質と多官能性(メタ)アクリレート系モノマーとの混合品)100質量部と、平均粒径3μmの真球状架橋ポリメチルメタクリレート(屈折率:1.49,CV値:28%)5質量部と、分散剤としての、側鎖にカルボキシ基および水酸基を有するアクリル樹脂(共栄社化学社製,製品名「フローレンG700」)0.2質量部とを混合し、書き味向上層用のコーティング組成物C1を得た。そのコーティング組成物C1をプロピレングリコールモノメチルエーテルで希釈し、塗工液を調製した。
コーティング組成物C1,C2の材料および配合比、ならびに光拡散層および書き味向上層の厚さを表1に示すように変更する以外、実施例1と同様にして書き味向上シートを作製した。
A:有機無機ハイブリッド樹脂(荒川化学工業社製,製品名「オプスターZ7530」,シリカ微粒子にアクリロイル基を結合させてなる物質と多官能性(メタ)アクリレート系モノマーとの混合品)
B:ペンタエリスリトールテトラアクリレート
C:エチレンオキシド変性ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート(エチレンオキシド12モル)
D:多官能ウレタンアクリレート(荒川化学工業社製,製品名「ビームセット575CB」)
E:平均粒径2.5μmの真球状ポリメタクリル酸メチル−ポリスチレン共重合体微粒子(屈折率:1.55,CV値:28%)
F:平均粒径2μmの真球状シリコーン微粒子(無機と有機の中間的な構造を有するケイ素含有化合物からなる微粒子)(モメンティブ・パフォーマンス・マテリアルズ・ジャパン社製,製品名「トスパール120」,屈折率:1.42,CV値:20%)
G:平均粒径3μmの真球状架橋ポリメチルメタクリレート(屈折率:1.49,CV値:28%)
H:平均粒径5μmの真球状架橋ポリメチルメタクリレート(屈折率:1.49,CV値12%)
I:平均粒径4.5μmの不定形シリカ微粒子(屈折率:1.46,CV値:35%)
J:側鎖にカルボキシ基および水酸基を有するアクリル樹脂(共栄社化学社製,製品名「フローレンG700」)(分散剤)
K:1−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン(光重合開始剤)
実施例および比較例で製造した書き味向上シートのトータルヘイズ(%)を、ヘイズメーター(日本電色工業社製,製品名「NDH−5000」)を用い、JIS K7136:2000に準拠して測定した。結果を表2に示す。
実施例および比較例で製造した書き味向上シートを、書き味向上層側を上にしてガラス基板上に載置した。その書き味向上層表面に対し、ペン先直径0.5mmのハードフェルト芯のタッチペン(ワコム社製,製品名「ACK−2003」)のペン先を、荷重3.92Nの加圧条件で垂直方向(ペン先の軸心が書き味向上層の表面に対して垂直となる方向)に接触させながら、書き味向上シートの表面と平行な任意の一方向に速度100mm/分で移動させた。なお、上記タッチペンは測定専用台車に取り付け、当該台車を移動させることにより、タッチペンを書き味向上層上にて摺動させた。
実施例および比較例で製造した書き味向上シートを、書き味向上層側を上にしてガラス基板上に載置した。その書き味向上層表面に対し、パネラーが、ペン先直径0.5mmのハードフェルト芯のタッチペン(ワコム社製,製品名「ACK−2003」)を使用して模擬的に所定の筆記作業をして、以下の書き味を評価した。結果を表2に示す。なお、各書き味の評価は、5枚重ねの紙(コクヨS&T社製,製品名「キャンパスノートA罫 ノ−201A」)に、万年筆(S.T.デュポン社製,製品名「ラインD 410674 ブラックラッカー&パラディウム」)を用いて書いた際の書き味を基準として行った。
書き味としての抵抗感を、下記基準に沿って評価した。
◎:筆記時に適度な抵抗感があり、ペンが滑りにくい
○:筆記時に多少の抵抗感があり、ペンの滑りは許容できる範囲
×:筆記時の抵抗感が小さすぎ、ペンが滑る
書き味としての滑らかさを、下記基準に沿って評価した。
◎:筆記時のペンの摺動が非常に行い易い
○:筆記時のペンの摺動が行い易い
×:筆記時のペンの摺動に支障がある
実施例および比較例で製造した書き味向上シートを、書き味向上層側を上にして、全面緑色表示(RGB値(R,G,B)=0,255,0)にしたタブレット端末(アップル社製,製品名「iPad(登録商標)」,解像度:264ppi)の表示画面の表面に載置し、以下の基準にて、目視によりギラツキの評価を行った。結果を表2に示す。
〇:書き味向上シートに起因するギラツキが確認されなかった。
×:書き味向上シートに起因するギラツキが確認された。
実施例および比較例で製造した書き味向上シートを、書き味向上層側を上にして、透明な両面粘着シート(リンテック社製,製品名「OPTEIA MO−T015」)を介して、黒色のアクリル板(三菱レイヨン社製,製品名「アクリライトL502」)の片面に貼付した。そして、3波長蛍光灯下で書き味向上シートの外観を目視して、以下の基準で外観を評価した。結果を表2に示す。
◎:白茶け等が殆ど見られなかった。
〇:白茶け等が僅かに見られた。
×:白茶け等が強く見られた。
実施例および比較例で製造した書き味向上シートを、書き味向上層側を上にして、タブレット端末(アップル社製,製品名「iPad(登録商標)」,解像度:264ppi)の表示画面の表面に載置した。タブレット端末に各種画像を表示させ、評価者5人により画像のボヤケを観察した。その結果に基づいて、以下の基準にて表示画像視認性の評価を行った。結果を表2に示す。
◎:評価者5人全員が画像のボヤケなしと判断した。
〇:評価者5人中3〜4人が画像のボヤケなしと判断した。
×:評価者5人中3人以上が画像のボヤケありと判断した。
実施例および比較例で製造した書き味向上シートにおける書き味向上層側の面の鉛筆硬度を、鉛筆引掻塗膜硬さ試験機(東洋精機製作所社製,製品名「NP」)を用い、JIS K5600に準拠して測定した。結果を表2に示す。
実施例および比較例で製造した書き味向上シートにおける書き味向上層側の表面(書き味向上層の表面)について、#0000のスチールウールを用いて、250g/cm2の荷重で10cm、10往復擦った。その書き味向上層の表面を、3波長蛍光灯下で目視により確認し、以下の基準でスチールウール硬度(耐擦傷性)を評価した。結果を表2に示す。
〇:傷が確認されなかった。
×:傷が確認された。
11…基材
12…書き味向上層
13…光拡散層
Claims (4)
- 基材と、タッチペンが接触する書き味向上層と、前記基材および前記書き味向上層の間に設けられた光拡散層とを備えた書き味向上シートであって、
前記書き味向上シートのトータルヘイズが、12%以上、42%以下であり、
前記書き味向上層が、球状微粒子を含有し、
前記書き味向上層のタッチペンが接触する表面に対し、ペン先直径0.5mmのハードフェルト芯のタッチペンのペン先を荷重3.92Nの加圧条件で垂直方向に接触させ、前記書き味向上層の表面と平行な任意の一方向に速度100mm/分で移動させながらペン先抵抗力を測定し、得られた移動距離−ペン先抵抗力のチャートをフーリエ変換し、変換して得られた周波数−振幅チャートから取得される、周波数1〜2Hzの範囲における振幅の平均値が、1.2以上、10以下である
ことを特徴とする書き味向上シート。 - 前記書き味向上層のタッチペンが接触する表面に対し、ペン先直径0.5mmのハードフェルト芯のタッチペンのペン先を荷重3.92Nの加圧条件で垂直方向に接触させ、前記書き味向上層の表面と平行な任意の一方向に速度100mm/分で移動させながらペン先抵抗力を測定し、得られた移動距離−ペン先抵抗力のチャートをフーリエ変換し、変換して得られた周波数−振幅チャートから取得される、周波数1〜2Hzの範囲における振幅のピーク数が、5以上、30以下であることを特徴とする請求項1に記載の書き味向上シート。
- 前記書き味向上層が、硬化性成分と、前記球状微粒子とを含有するコーティング組成物を硬化させてなる層であることを特徴とする請求項1または2に記載の書き味向上シート。
- 前記光拡散層が、硬化性成分と、光拡散微粒子とを含有するコーティング組成物を硬化させてなる層であることを特徴とする請求項1〜3のいずれか一項に記載の書き味向上シート。
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