JP7016605B2 - 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
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Description
しかしながら、このような光学フィルムでは、優れた硬度を有するものの、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。
更に、基材フィルムとして、ポリイミドフィルムを用いても、近年要求される優れた耐久折り畳み性能と硬度とを両立するのは困難であった。
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、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、上記第一ハードコート層の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、上記シリカ微粒子は、反応性シリカ微粒子であることが好ましい。
また、上記樹脂硬化層は、上記基材フィルム側と反対側表面に凹凸形状を有することが好ましい。
また、本発明のタッチパネル用積層体は、防汚性能を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。
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において、上記基材フィルムの上記樹脂硬化層側界面付近に溶出性層が形成されている。
上記溶出性層は、上記樹脂硬化層を形成する際に上記基材フィルム上に塗布される組成物(例えば、後述するハードコート層用組成物)により変性されることで形成された層であり、本発明のタッチパネル用積層体では、後述するように、上記溶出性層より溶出した基材フィルムの材料成分が樹脂硬化層中に含有されている。
上記溶出性層は、上記基材フィルムの樹脂硬化層側界面付近に形成されているが、具体的には、上記樹脂硬化層側界面から基材フィルムの厚み方向に300nmまでの範囲で形成されていることが好ましい。なお、上記溶出性層は、本発明のタッチパネル用積層体の厚み方向の断面顕微鏡観察により確認でき、上記溶出性層が形成されている範囲は、上記断面顕微鏡観察において観察された任意の10か所の厚みの平均値である。
本発明のタッチパネル用積層体において、上記基材フィルムは、ポリイミドフィルム、又は、アラミドフィルムである。
ここで、上記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である。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。
これらの材料からなる基材フィルムを用いたタッチパネル用積層体は、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、近年要求される優れた耐久折り畳み性能を有するだけでなく、優れた硬度及び透明性をも有するものとすることができる。
また、ポリイミドフィルムやアラミドフィルムは、耐熱性にも優れ、焼成することにより、更に優れた硬度及び透明性を付与することもできる。
また、本発明のタッチパネル用積層体において、上記優れた透明性とは、後述する樹脂硬化層が、基材フィルム側と反対側表面に凹凸形状を有さない場合には、全光線透過率が85%以上であることを意味し、全光線透過率が90%以上であることが好ましい。
一方、後述する樹脂硬化層が、基材フィルム側と反対側表面に凹凸形状を有する場合には、上記優れた透明性とは、全光線透過率が80%以上であることを意味し、全光線透過率が85%以上であることが好ましい。
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。
上記透明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、上記透明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)
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。
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。
上記基材フィルムは、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、5H以上にできることから、上記式(1)~(8)等のフッ素化ポリイミドフィルム又は上記式(20)等のハロゲン基を有す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。
図1は、3mmの間隔で本発明のタッチパネル用積層体の全面を180°折り畳む試験(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となっている。
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。
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。
本発明のタッチパネル用積層体は、上述した図1(a)~(c)で表される折り畳み試験を、本発明のタッチパネル用積層体10に10万回行った場合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ないことが好ましい。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ことがある。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に15万回行った場合に割れ又は破断が生じないことがより好ましい。
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ことが好ましい。
本発明において、上記樹脂硬化層中に、上述した溶出性層から溶出した上記基材フィルムを構成する材料成分が含有されている。このような樹脂硬化層を有することで、本発明のタッチパネル用積層体は、上述した優れた硬度を有するとともに優れた耐久折り畳み性能を有するものとすることができる。
このような樹脂硬化層中に含有される上記基材フィルムの材料成分の含有量としては、上述した優れた硬度を有するとともに優れた耐久折り畳み性能を有するものとすることができる範囲であれば特に限定されないが、例えば、該樹脂硬化層の樹脂成分100質量部に対して、0.5~5.0質量部であることが好ましい。0.5質量部未満であると、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ことがあり、5.0質量部を超えると、本発明のタッチパネル用積層体の硬度が不充分となることがある。上記樹脂硬化層中に含有される上記基材フィルムの材料成分の含有量のより好ましい下限は0.8質量部、より好ましい上限は3.0質量部である。
なお、上記樹脂硬化層中に含有される上記基材フィルムの材料成分の含有量は、例えば、上記樹脂硬化層の厚み方向の断面顕微鏡観察にて、上記樹脂硬化層に占める上記基材フィルムの材料成分の割合を算出することで求めることができる。
このような本発明のタッチパネル用積層体は、基材フィルムの材料の選択及び基材フィルムの厚みの制御、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基材フィルム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、基材フィルム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基材フィルム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。なお、上述した基材フィルムの材料成分は、上記第一ハードコート層中に溶出して含有されていることが好ましい。
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。
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。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基材フィルム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、基材フィルム側でより大きく、該基材フィルム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(nm2))とを用い、Pmax/Aにより、マルテンス硬さを算出する。
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。
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。
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。
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。
上記多官能(メタ)アクリレートとしては、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。
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。
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。
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、上述した基材フィルム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。
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。
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。
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、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。
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基材フィルムのヘイズとの合計となり、上記基材フィルムのヘイズが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。
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)とを基材フィルム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)とを基材フィルム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、後述する防汚性能は不要である。
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/cm2の荷重をかけながら、上記第二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。
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。
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用組成物は、必要に応じて溶媒を含有してもよい。
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。
本発明のタッチパネル用積層体では、上記ハードコート層用組成物を塗布して塗膜を形成することで、該ハードコート層用組成物中の樹脂成分や溶媒等が上記基材フィルムの上記塗布層形成側界面に作用して変性され、上述した溶出性層が形成される。そして、上記基材フィルムの材料やハードコート層用組成物の組成に応じた塗膜の乾燥条件の制御及び硬化条件の制御により、上記溶出性層からの基材フィルムを構成する材料の上記塗膜への溶出量を制御でき、目的とする硬度及び耐久折り畳み性能を有する本発明のタッチパネル用積層体を得ることができる。
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、塗膜に紫外線を照射することにより硬化させればよい。
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/cm2以上であることが好ましい。
なお、上記熱硬化系のゾルゲル法とは、一般的に、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。
これらは、2種以上を併用してもよい。
上記凹凸形状を有する樹脂硬化層は、上記第一ハードコート層が基材フィルムと反対側表面に凹凸形状を有するものであっても良いし、上記第二ハードコート層の基材フィルムと反対側の面上に凹凸形状を有するものであっても良い。
上記樹脂硬化層の凹凸形状は、該樹脂硬化層の上記基材フィルム側と反対側表面の凹凸の平均間隔をSmとし、凹凸部の平均傾斜角をθaとし、凹凸の算術平均粗さをRaとした場合に、下記式を満たすことが好ましい。
30μm<Sm<90μm、
2<θa<15、
0.5μm<Ra<1.5μm
上記Sm、θa及びRaは、JIS B 0601-1994に準拠する方法で得られる値であり、例えば、表面粗さ測定器:SE-3400/小坂研究所製等により測定して求めることができる。
Sm:好ましくは30μm<Sm<600μm、
より好ましくは30μm<Sm<90μm
θa:好ましくは0.1<θa<1.2、より好ましくは0.1<θa<0.5
Ra:好ましくは0.02μm<Ra<1.0μm、
より好ましくは0.02μm<Ra<0.20μm
上記Sm、θa及びRaは、JIS B 0601-1994に準拠する方法で得られる値であり、例えば、表面粗さ測定器:SE-3400/小坂研究所製等により測定して求めることができる。
なかでも、上記樹脂硬化層の上記基材フィルム側と反対側表面の凹凸形状は、防眩剤を含む樹脂硬化層用組成物により形成したものであることが好ましい。
上記防眩剤は微粒子であり、形状は、真球状、楕円状、不定形など、特に限定されない。また、上記防眩剤として、無機系、有機系の微粒子を使用することができ、好ましくは透明性の微粒子がよい。
有機系微粒子の具体例としては、プラスチックビーズを挙げることができる。プラスチックビーズとしては、ポリスチレンビーズ(屈折率1.60)、メラミンビーズ(屈折率1.57)、アクリルビーズ(屈折率1.49~1.53)、アクリル-スチレン共重合体ビーズ(屈折率1.54~1.58)、ベンゾグアナミン-ホルムアルデヒド縮合物ビーズ(屈折率1.66)、メラミン-ホルムアルデヒド縮合物(屈折率1.66)、ポリカーボネートビーズ(屈折率1.57)、ポリエチレンビーズ(屈折率1.50)、等が挙げられる。上記プラスチックビーズは、その表面に疎水性基を有することが好ましく、例えば、ポリスチレンビーズを挙げることができる。
無機系微粒子としては、不定形シリカ、球状等、ある特定形状を持った無機シリカビーズ等を挙げることができる。
なかでも、上記防眩剤として、アクリル-スチレン共重合体ビーズ及び/又は不定形シリカを使用することが好ましい。
上記防眩剤の含有量は、バインダー樹脂固形分100質量部に対して1~40質量部であることが好ましく、5~30質量部であることがより好ましい。
上記内部散乱粒子としては、上記樹脂硬化層を構成するバインダー樹脂との屈折率の差が比較的大きい有機粒子が挙げられ、例えば、アクリル-スチレン共重合体ビーズ(屈折率1.54~1.58)、メラミンビーズ(屈折率1.57)、ポリスチレンビーズ(屈折率1.60)、ポリ塩化ビニルビーズ(屈折率1.60)、ベンゾグアナミン-ホルムアルデヒド縮合物ビーズ(屈折率1.66)、メラミン-ホルムアルデヒド縮合物(屈折率1.66)、等のプラスチックビーズを挙げることができる。
これらの粒子は、上記防眩剤としての性質と内部散乱粒子としての性質を兼ね備えたものを使用してもよい。
上記内部散乱粒子の添加量は、バインダー樹脂固形分100質量部に対して0.1~40質量%であることが好ましく、1~30質量%であることがより好ましい。
上記層厚みは、光学積層体の断面を、電子顕微鏡(SEM、TEM、STEM)で観察することにより測定して得られた値である。
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。
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。
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。
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。)、CeO2(1.95)、Sb2O3(1.71)、SnO2(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)、In2O3(2.00)、Al2O3(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。
上記転写工程では、離型フィルム上に少なくとも導電性層を有する転写フィルムを使用する。
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やタッチパネル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、極めて優れた折り畳み性を有するため、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。
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。
このため、本発明のタッチパネル用積層体は、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やタッチパネル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。
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。
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、下記組成のハードコート層用組成物1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、紫外線を空気中にて積算光量が100mJ/cm2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/cm2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。
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、830MPaであった。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
基材フィルムの厚みを50μm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。
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。
基材フィルムの厚みを20μm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。
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に代えて、厚さ30μmの上記式(2)で表されるポリイミドフィルムを用いた以外は、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。
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に代えて、厚さ30μmの上記式(3)で表されるポリイミドフィルムを用いた以外は、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。
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に代えて、厚さ30μmの上記式(8)で表されるポリイミドフィルムを用いた以外は、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。
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に代えて、厚さ30μmの上記式(9)で表されるポリイミドフィルムを用いた以外は、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。
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に代えて、厚さ30μmの上記式(20)で表されるアラミドフィルム(製品名:ミクトロン、東レ社製)を用いた以外は、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。
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に代えて、厚さ25μmのトリアセチルセルロースフィルム(TAC、富士フイルム社製)を用いた以外は、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。
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に代えて、厚さ50μmのポリエチレンテレフタレートフィルム(PETフィルム、東レ社製)を用いた以外は、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。
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に代えて、厚さ30μmのポリエチレンナフタレートフィルム(PENフィルム、帝人社製)を用いた以外は、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。
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に代えて、厚さ25μmのシクロオレフィンフィルム(COP、日本ゼオン社製)を用いた以外は、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。
第一の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/cm2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。
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。
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。
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。
基材フィルムの厚みを100μmとした以外は、実施例11と同様にしてタッチパネル用積層体を製造した。
第一ハードコート層を設けず、第二ハードコート層の厚みを3μm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て、該新たなサンプルのハードコート層を形成した側と反対側面の全面を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、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
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。
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/cm2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
全光線透過率(%)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に従い測定した。
また、いずれの実施例に係るタッチパネル用積層体も、断面顕微鏡観察したところ、第一ハードコート層中への基材フィルムの材料成分の溶出が確認された。
一方、基材フィルムとして、ポリイミドフィルム又はアラミドフィルムを用いなかった比較例1~4に係るタッチパネル用積層体は、鉛筆硬度に劣っており、また、断面顕微鏡観察したところ、第一ハードコート層中への基材フィルムの材料成分の溶出が確認されなかった。
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、基材フィルムが厚すぎた参考例4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いた。
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、第一ハードコート層を形成しなかった参考例5では、鉛筆硬度が劣っていた。
11 上固定部
12 下固定部
Claims (9)
- タッチパネルの表面材として用いられ、基材フィルムと少なくとも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、
前記基材フィルムの前記樹脂硬化層側界面から前記基材フィルムの厚み方向に300nmまでの範囲で溶出性層が形成されており、
前記樹脂硬化層中に、前記溶出性層から溶出した前記基材フィルムを構成する材料成分が含有されており、
前記基材フィルムは、ポリイミドフィルム、又は、アラミドフィルムであり、
前記樹脂硬化層は、前記基材フィルム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基材フィルム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し、
前記第一ハードコート層の厚みが2.0μm以上5.0μm以下であり、前記第二ハードコート層の厚みが0.5μm以上4.0μm以下であり、
前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が500MPa以上1000MPa未満であり、前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が350MPa以上600MPa以下であり、
前記樹脂硬化層のJIS K5600-5-4(1999)に規定する鉛筆硬度試験(750g荷重)の値が5H以上であり、
前記樹脂硬化層が前記基材フィルム側と反対側表面に凹凸形状を有さない場合には、全光線透過率が85%以上であり、前記樹脂硬化層が前記基材フィルム側と反対側表面に凹凸形状を有する場合には、全光線透過率が80%以上であり、
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、前記タッチパネル用積層体の両面でそれぞれ10万回繰り返し行った場合に割れ又は破断が生じない
ことを特徴とするタッチパネル用積層体。 - 基材フィルムの厚みが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。
- 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、前記第一ハードコート層の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1、2又は3記載のタッチパネル用積層体。
- シリカ微粒子は、反応性シリカ微粒子である請求項4記載のタッチパネル用積層体。
- 樹脂硬化層は、基材フィルム側と反対側表面に凹凸形状を有する請求項1、2、3、4又は5記載のタッチパネル用積層体。
- 防汚性能を更に有する請求項1、2、3、4、5又は6記載のタッチパネル用積層体。
- 導電性層を更に有する請求項1、2、3、4、5、6又は7記載のタッチパネル用積層体。
- 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。
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