JP2013123825A - ハードコートフィルム、透明導電性積層体及びタッチパネル - Google Patents
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Abstract
【課題】優れた硬度及び耐熱性を有しかつカールの発生を効果的に防止可能なハードコートフィルム、透明導電性積層体及びタッチパネルの提供を目的とする。
【解決手段】本発明のハードコートフィルムは、合成樹脂製の透明な基材層と、基材層の一方の面側に形成される第一ハードコート層と、第一ハードコート層の一方の面側に形成される第二ハードコート層と、基材層の他方の面側に形成される第三ハードコート層と、第三ハードコート層の他方の面側に形成される高屈折率層とを備え、第一ハードコート層及び第三ハードコート層の厚みが20μm〜100μmで、第二ハードコート層の厚みが1μm〜10μmで、第一ハードコート層及び第三ハードコート層の鉛筆硬度がF〜2Hで、第一ハードコート層及び第三ハードコート層のガラス転移温度が160℃以上である。
【選択図】図1
【解決手段】本発明のハードコートフィルムは、合成樹脂製の透明な基材層と、基材層の一方の面側に形成される第一ハードコート層と、第一ハードコート層の一方の面側に形成される第二ハードコート層と、基材層の他方の面側に形成される第三ハードコート層と、第三ハードコート層の他方の面側に形成される高屈折率層とを備え、第一ハードコート層及び第三ハードコート層の厚みが20μm〜100μmで、第二ハードコート層の厚みが1μm〜10μmで、第一ハードコート層及び第三ハードコート層の鉛筆硬度がF〜2Hで、第一ハードコート層及び第三ハードコート層のガラス転移温度が160℃以上である。
【選択図】図1
Description
本発明は、ハードコートフィルム、このハードコートフィルムを備える透明導電性積層体、及びこの透明導電性積層体を備えるタッチパネルに関する。
液晶表示モジュール(LCD)は、薄型、軽量、低消費電力等の特徴を活かしてフラットパネルディスプレイとして多用されており、その用途は携帯電話、携帯情報端末(PDA)、パーソナルコンピュータ、テレビなどの情報用表示デバイスとして年々拡大している。近年、液晶表示モジュールに要求される特性としては、用途により様々であるが、明るい(高輝度化)、見やすい(広視野角化)、省エネルギー化、薄型軽量化、大画面化等が挙げられる。
このような液晶表示モジュールとしては、視認者の操作容易性、迅速性等を向上させるべくタッチパネルが搭載されているものもある。そして、このようなタッチパネルが搭載された液晶表示モジュールは、一般的には、タッチパネル、液晶表示素子、各種光学シート及びバックライトが表面側から裏面側にこの順で重畳された構造を有している。
このようなタッチパネルとしては、静電容量方式、抵抗膜方式、電磁誘導方式等が存在している。静電容量方式としては、互いに交差する方向に電極を延在させ、指などが接触した際に電極間の静電容量が変化することを検知して入力位置を検出するものや、透明導電膜の両端に同相、同電位の交流を印加し、指が接触又は近接してキャパシタが形成される際に流れる微弱電流を検知して入力位置を検出するもの等が存在している。また、抵抗膜方式としては、表面側に配設される保護フィルム及び裏面側に配設されるガラス基板の対向面に一対の透明導電膜を形成し、上記保護フィルムの未押下時にはこの一対の透明導電膜が互いに離間するように配置する一方、上記保護フィルムが指等で押下されると、上記一対の透明導電膜が接触し、この接触位置を入力位置として検出するものが存在している。
このような液晶表示モジュールにおいては、透明導電膜の耐衝撃性や取扱い容易性等を向上させるため、この透明導電膜の表面にハードコートフィルムを配設することがある。透明導電膜の表面にハードコートフィルムを配設する方法としては、例えば、ハードコートフィルムの表面にスパッタリング法によって透明導電膜を製膜する方法が存在している。かかるスパッタリング法等によってハードコート層表面に透明導電膜を形成する場合、製膜された透明導電層はアモルファス状態となっている。しかしながら、このようなアモルファス膜は、強度が低く、機械的耐久性が劣ることになる。それゆえ、一般に、膜強度を高め、抵抗値を下げること等を目的として、製膜された透明導電層をアニール処理して結晶化させることが行われている。
しかし、このようなアニール処理は、例えば、150℃で1時間というような条件下で行われるため、ハードコートフィルムのハードコート層と基材層との熱収縮率の相違によってカールが発生するおそれが高い。
このような問題に鑑み、今日では、アニール処理等の加熱処理を行う際に、優れたカール特性を有するハードコートフィルムが発案されている(特開2011−20406号公報参照)。このハードコートフィルムは、ポリエステルフィルムの表面に機能層を形成し、上記ポリエステルフィルムの裏面にハードコート層及び透明導電層をこの順で形成し、ハードコート層の厚みを機能層の厚みよりも厚くしたものである。このハードコートフィルムは、ハードコート層の厚みを機能層の厚みよりも厚く形成することによって、透明導電層側が凹状になるようなカールを発生させることができる。その結果、このハードコートフィルムは、抵抗膜方式のタッチパネルにおいて透明導電層を互いに対向させて配設するようにすれば、透明導電層同士が経時的に接触することを防止でき、タッチパネルの誤操作を防止することができる。
しかしながら、かかるハードコートフィルムは、カールが発生する方向を規定することは可能であるが、カール自体を効果的に防止することはできない。それゆえ、かかるハードコートフィルムを他の光学部材に積層した場合、他の光学部材にもカールが生じるおそれが高く、またこのようなカールの発生によって、光学的均一性が損なわれるおそれも高い。
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、優れた硬度及び耐熱性を有すると共に、カールの発生を効果的に防止することができるハードコートフィルム及びこのハードコートフィルムを備える透明導電性積層体、並びにこの透明導電性積層体を備えるタッチパネルの提供を目的とするものである。
上記課題を解決するためになされた発明は、
合成樹脂製の透明な基材層と、
この基材層の一方の面側に形成される第一ハードコート層と、
この第一ハードコート層の一方の面側に形成される第二ハードコート層と、
上記基材層の他方の面側に形成される第三ハードコート層と、
この第三ハードコート層の他方の面側に形成される高屈折率層と
を備え、
上記第一ハードコート層及び第三ハードコート層の各々の厚みが20μm以上100μm以下で、
上記第二ハードコート層の厚みが1μm以上10μm以下で、
上記第一ハードコート層及び第三ハードコート層の鉛筆硬度がF以上2H以下で、
上記第一ハードコート層及び第三ハードコート層のガラス転移温度が160℃以上であるハードコートフィルムである。
合成樹脂製の透明な基材層と、
この基材層の一方の面側に形成される第一ハードコート層と、
この第一ハードコート層の一方の面側に形成される第二ハードコート層と、
上記基材層の他方の面側に形成される第三ハードコート層と、
この第三ハードコート層の他方の面側に形成される高屈折率層と
を備え、
上記第一ハードコート層及び第三ハードコート層の各々の厚みが20μm以上100μm以下で、
上記第二ハードコート層の厚みが1μm以上10μm以下で、
上記第一ハードコート層及び第三ハードコート層の鉛筆硬度がF以上2H以下で、
上記第一ハードコート層及び第三ハードコート層のガラス転移温度が160℃以上であるハードコートフィルムである。
当該ハードコートフィルムは、第一ハードコート層及び第三ハードコート層の厚みが20μm以上100μm以下とされ、かつ第一ハードコート層及び第三ハードコート層のガラス転移温度が160℃以上とされているので、基材層の両面側の耐熱性を向上させることができる。当該ハードコートフィルムは、基材層のガラス転移温度が150℃以下であったとしてもアニール処理時のような高温下においても、上記第一ハードコート層及び第三ハードコート層によって基材層の両面側が保護されることで、基材層の形状を保持し、寸法安定性を向上させることができる。また同時に、当該ハードコートフィルムは、第一ハードコート層及び第三ハードコート層の厚みを20μm以上100μm以下と比較的厚く形成し、かつ第一ハードコート層及び第三ハードコート層の鉛筆硬度をF以上2H以下に抑えることによって、両面側の硬度を高めつつ、第一ハードコート層及び第三ハードコート層と基材層との硬度差に起因してカールが発生するのを防止することができる。さらに、当該ハードコートフィルムは、第二ハードコート層の厚みが1μm以上10μm以下と比較的薄く形成されているので、第二ハードコート層の鉛筆硬度と基材層の鉛筆硬度との硬度差が大きい場合であっても、かかる硬度差を第一ハードコート層によって効果的に緩衝させ、カールの発生を防止することができる。当該ハードコートフィルムは、高屈折率層を有しているので、例えばこの高屈折率層をタッチパネル等の透明導電層に積層した場合に、高屈折率層の屈折率と透明導電層の屈折率、例えばITOの屈折率2.1〜2.2(λ=520nm)に近づけることができる。その結果、当該ハードコートフィルムは、透明導電層に形成される電極パターンの視認性を低下させることができる。
当該ハードコートフィルムは、上記第二ハードコート層の鉛筆硬度が、第一ハードコード層の鉛筆硬度よりも高いとよい。これにより、カールの発生を防止しつつ、一方の面側の硬度を効果的に高めることができる。
当該ハードコートフィルムは、上記第二ハードコート層の鉛筆硬度が、3H以上であるとよい。これにより、一方の面側の硬度を著しく向上させることができる。
当該ハードコートフィルムは、上記第一ハードコート層の厚みが、上記第二ハードコート層の厚みの4倍以上20倍以下であるとよい。これにより、カールの発生をさらに効果的に防止することができる。
当該ハードコートフィルムは、上記第一ハードコート層及び第三ハードコート層の主成分が紫外線硬化性樹脂であるとよい。これにより、製造容易性を向上させることができる。また、当該ハードコートフィルムは、基材層に熱が加えられることによって生じる熱膨張や熱収縮を防止することができ、寸歩安定性を向上させることができる。
当該ハードコートフィルムは、上記第一ハードコート層及び第三ハードコート層の主成分として紫外線硬化性樹脂が含まれる場合、この紫外線硬化性樹脂がカチオン重合性樹脂であるとよい。これにより、基材層に対する接着性を向上させることができると共に、接着力の経時変化を抑制することができる。また、当該ハードコートフィルムは、第一ハードコート層及び第三ハードコート層の主成分としてカチオン重合性樹脂を用いることによって、カールを防止し、寸法安定性をさらに向上させることができる。
当該ハードコートフィルムは、上記第一ハードコート層及び第三ハードコート層の主成分として含まれるカチオン重合性樹脂を形成するカチオン重合性モノマーが、オキセタン類又は脂環式エポキシド類であるとよい。これにより、耐熱性を好適に向上させることができる。
当該ハードコートフィルムは、上記第一ハードコート層及び第三ハードコート層が主成分として紫外線硬化性樹脂を含み、さらに第一ハードコート層及び/又は上記第三ハードコート層が紫外線防止剤を含有するとよい。一般に、ハードコート層が主成分として紫外線硬化性樹脂を含み、かつこのハードコート層が紫外線防止剤を含有している場合、このハードコート層の硬化速度が遅くなり、生産性が低下する。しかしながら、当該ハードコートフィルムは、第一ハードコート層及び第三ハードコート層の厚みが比較的厚く設定されているため、紫外線防止剤の濃度を小さく抑えても十分な量の紫外線防止剤を第一ハードコート層及び第三ハードコート層に含有させることができる。従って、当該ハードコートフィルムは、第一ハードコート層及び/又は第三ハードコート層に十分な量の紫外線防止剤を含有させた場合でも、この紫外線防止剤が含有されたハードコート層の硬化速度の低下を抑制し、生産性が低下するのを防止することができる。
当該ハードコートフィルムは、上記基材層の主成分が、ポリカーボネート系樹脂、シクロオレフィン系樹脂又はポリエチレンテレフタレート系樹脂あるとよい。当該ハードコートフィルムは、ポリカーボネート系樹脂、シクロオレフィン系樹脂又はポリエチレンテレフタレート系樹脂等、比較的硬度が低く、カールを発生しやすい樹脂を基材層の主成分として用いた場合であっても、カールの発生を防止し、かつ効果的に硬度を高めることができる。また、当該ハードコートフィルムは、ポリエチレンテレフタレート系樹脂のように比較的ガラス転移温度が低い樹脂を基材層の主成分として用いた場合であっても、耐熱性を効果的に高めることができる。当該ハードコートフィルムは、基材層の主成分としてポリカーボネート系樹脂、シクロオレフィン系樹脂又はポリエチレンテレフタレート系樹脂を用いることによって、面内リタデーション値(Ro)及び厚さ方向リタデーション値(Rth)を容易に小さくすることができる。当該ハードコートフィルムは、上記基材層がポリカーボネート系樹脂を主成分とすることで耐衝撃性を向上させることができる。また、当該ハードコートフィルムは、上記基材層がシクロオレフィン系樹脂を主成分とすることで、直射日光やディスプレイの発熱等の外力によって生じる位相差の変化を効果的に抑えることができ、光学的均一性に優れ、精細な映像表示を行うことができる。当該ハードコートフィルムは、基材層がポリエチレンテレフタレート系樹脂を主成分とすることで、より効果的に硬度を高めることができる。
当該ハードコートフィルムは、上記基材層の面内リタデーション値(Ro)が100nm以下であり、かつ厚さ方向リタデーション値(Rth)が200nm以下であるとよい。これにより、他の光学部材に当該ハードコートフィルムを重畳して使用した際に、この他の光学部材の光学的機能を阻害するおそれを防止することができる。
当該ハードコートフィルムは、上記高屈折率層がバインダー中に高屈折率微粒子を分散含有して形成されるとよい。これにより、高屈折率層の屈折率を効果的に向上させることができる。
当該ハードコートフィルムは、上記高屈折率層の屈折率が1.6以上2.3以下であるとよい。これにより、高屈折率層の屈折率と透明導電層の屈折率とを好適に近づけることができ、透明導電層に形成される電極パターンの視認性を低下させることができる。
また、上記課題を解決するためになされた透明導電性積層体は、
当該ハードコートフィルムと、
このハードコートフィルムの高屈折率層の他方の面に積層される透明導電層と
を備える透明導電性積層体である。
当該ハードコートフィルムと、
このハードコートフィルムの高屈折率層の他方の面に積層される透明導電層と
を備える透明導電性積層体である。
当該透明導電性積層体は、当該ハードコートフィルムを有しているので、当該ハードコートフィルムの耐熱性を向上させることができ、ひいては寸法安定性を向上させることができる。当該透明導電性積層体は、当該ハードコートフィルムを有しているので、当該ハードコートフィルムの硬度を高めると共に、カールの発生を防止することができる。当該透明導電性積層体は、当該ハードコートフィルムが高屈折率層を有しているので、透明導電層に形成される電極パターンの視認性を低下させることができる。
当該透明導電性積層体は、上記高屈折率層の屈折率と、上記透明導電層の屈折率との差が0.6以下であるとよい。これにより、透明導電層に形成される電極パターンの視認性をさらに低下させることができる。
当該透明導電性積層体は、上記透明導電層がスパッタリング法によって積層されるとよい。当該透明導電性積層体は、透明導電層がスパッタリング法によって積層され、さらにアニール処理を行った場合でも、当該ハードコートフィルムの形状を好適に保持することができる。また、当該透明導電性積層体は、透明導電層がスパッタリング法によって積層されることにより、薄型化を促進すると共に、高屈折率層と透明導電層との密着性を向上させることができる。
さらに、上記課題を解決するためになされたタッチパネルは、
当該透明導電性積層体を備えるタッチパネルである。
当該透明導電性積層体を備えるタッチパネルである。
当該タッチパネルは、当該ハードコートフィルムを有しているので、当該ハードコートフィルムの耐熱性を向上させることができ、ひいては寸法安定性を向上させることができる。当該タッチパネルは、当該ハードコートフィルムを有しているので、当該ハードコートフィルムの硬度を高めると共に、カールの発生を防止することができる。当該タッチパネルは、当該ハードコートフィルムが高屈折率層を有しているので、透明導電層に形成される電極パターンの視認性を低下させることができる。
なお、本発明において、「鉛筆硬度」とは、JIS K5600−5−4に規定する試験方法に記載の鉛筆引っかき値に基づく値をいう。また、「厚み」とは、JIS K7130に準じて測定した平均厚さをいう。「面内リタデーション値(Ro)」は、Ro=(Ny−Nx)×dで求められる値であり、「厚さ方向リタデーション値(Rth)」は、Rth=((Nx+Ny)/2−Nz)×dで求められる値である。ここで、Nxは、フィルムの進相軸(面方向と平行な軸)の屈折率であり、Nyはフィルムの遅相軸(面方向と平行でかつ進相軸と垂直な軸)の屈折率であり、Nzは厚み方向(面方向と垂直な方向)でのフィルムの屈折率であり、dはフィルムの厚みである。
「紫外線防止剤」とは、紫外線による光劣化防止機能を有する添加剤で、紫外線吸収剤、紫外線安定剤等を含む概念である。
以上説明したように、本発明のハードコートフィルム及びこのハードコートフィルムを備える透明導電性積層体、並びにこの透明導電性積層体を備えるタッチパネルは、当該ハードコートフィルムの硬度及び耐熱性を向上させ、かつカールの発生を効果的に防止することができる。
[第一実施形態]
以下、適宜図面を参照しつつ、本発明の実施の形態を詳説する。
以下、適宜図面を参照しつつ、本発明の実施の形態を詳説する。
図1のハードコートフィルム1は、基材層2と、表面側ハードコート層3と、裏面側ハードコート層4(第三ハードコート層に相当)と、高屈折率層5とを有している。
(基材層2)
基材層2は、合成樹脂製で、光線を透過させる必要があるため透明、特に無色透明に形成されている。基材層2を構成する主成分は、特に限定されないが、典型的には、ポリカーボネート系樹脂、シクロオレフィン系樹脂、アクリル系樹脂、ポリプロピレン系樹脂及びポリエチレンテレフタレート系樹脂からなる群から選択される。これらの合成樹脂は、優れた光学的透明性を有しており、光線を良好に透過させることができる。なかでも、基材層2を構成する主成分としては、ポリカーボネート系樹脂、シクロオレフィン系樹脂又はポリエチレンテレフタレート系樹脂が好ましい。
基材層2は、合成樹脂製で、光線を透過させる必要があるため透明、特に無色透明に形成されている。基材層2を構成する主成分は、特に限定されないが、典型的には、ポリカーボネート系樹脂、シクロオレフィン系樹脂、アクリル系樹脂、ポリプロピレン系樹脂及びポリエチレンテレフタレート系樹脂からなる群から選択される。これらの合成樹脂は、優れた光学的透明性を有しており、光線を良好に透過させることができる。なかでも、基材層2を構成する主成分としては、ポリカーボネート系樹脂、シクロオレフィン系樹脂又はポリエチレンテレフタレート系樹脂が好ましい。
基材層2は、透明性及び所望の強度を損なわない限りは他の任意成分を含んでよいが、上記合成樹脂からなる主成分を好ましくは90質量%以上含み、さらに好ましくは98質量%以上含む。ここでの任意成分の例としては、紫外線防止剤、滑剤、加工助剤、可塑剤、耐衝撃助剤、位相差低減剤、艶消し剤、抗菌剤、防かび等が挙げられる。
基材層2を形成するポリカーボネート系樹脂としては、特に限定されず、直鎖ポリカーボネート系樹脂又は分岐ポリカーボネート系樹脂のいずれかのみであってもよいが、直鎖ポリカーボネート系樹脂と分岐ポリカーボネート系樹脂とからなるポリカーボネート系樹脂とするとよい。
直鎖ポリカーボネート系樹脂としては、公知のホスゲン法または溶融法によって製造された直鎖の芳香族ポリカーボネート系樹脂であり、カーボネート成分とジフェノール成分とからなる。カーボネート成分を導入するための前駆物質としては、例えば、ホスゲン、ジフェニルカーボネート等が挙げられる。また、ジフェノールとしては、例えば、2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)プロパン、2,2−ビス(3,5−ジメチル−4−ヒドロキシフェニル)プロパン、1,1−ビス(4−ヒドロキシフェニル)シクロヘキサン、1,1−ビス(3,5−ジメシル−4−ヒドロキシフェニル)シクロヘキサン、1,1−ビス(4−ヒドロキシフェニル)デカン、1,1−ビス(4−ヒドロキシフェニル)プロパン、1,1−ビス(4−ヒドロキシフェニル)シクロデカン、1,1−ビス(3,5−ジメチル−4−ヒドロキシフェニル)シクロドデカン、4,4’−ジヒドロキシジフェニルエーテル、4,4’−チオジフェノール、4,4’−ジヒドロキシ−3,3−ジクロロジフェニルエーテル等が挙げられる。これらは、単独又は2種以上を組合わせて使用することができる。このような直鎖ポリカーボネート系樹脂は、例えば、米国特許第3989672号に記載されている方法等で製造され、その屈折率は1.57以上1.59以下のものが好ましい。
分岐ポリカーボネート系樹脂としては、分岐剤を用いて製造したポリカーボネート系樹脂であり、分岐剤としては、例えば、フロログルシン、トリメリット酸、1,1,1−トリス(4−ヒドロキシフェニル)エタン、1,1,2−トリス(4−ヒドロキシフェニル)エタン、1,1,2−トリス(4−ヒドロキシフェニル)プロパン、1,1,1−トリス(4−ヒドロキシフェニル)メタン、1,1,1−トリス(4−ヒドロキシフェニル)プロパン、1,1,1−トリス(2−メチル−4−ヒドロキシフェニル)メタン、1,1,1−トリス(2−メチル−4−ヒドロキシフェニル)エタン、1,1,1−トリス(3−メチル−4−ヒドロキシフェニル)メタン、1,1,1−トリス(3−メチル−4−ヒドロキシフェニル)エタン、1,1,1−トリス(3,5−ジメチル−4−ヒドロキシフェニル)メタン、1,1,1−トリス(3,5−ジメチル−4−ヒドロキシフェニル)エタン、1,1,1−トリス(3−クロロ−4−ヒドロキシフェニル)メタン、1,1,1−トリス(3−クロロ−4−ヒドロキシフェニル)エタン、1,1,1−トリス(3,5−ジクロロ−4−ヒドロキシフェニル)メタン、1,1,1−トリス(3,5−ジクロロ−4−ヒドロキシフェニル)エタン、1,1,1−トリス(3−ブロモ−4−ヒドロキシフェニル)メタン、1,1,1−トリス(3−ブロモ−4−ヒドロキシフェニル)エタン、1,1,1−トリス(3,5−ジブロモ−4−ヒドロキシフェニル)メタン、1,1,1−トリス(3,5−ジブロモ−4−ヒドロキシフェニル)エタン、4,4’−ジヒドロキシ−2,5−ジヒドロキシジフェニルエーテル等が挙げられる。
このような分岐ポリカーボネート系樹脂は、例えば、特開平03−182524号公報に挙げられているように、芳香族ジフェノール類、上記分岐剤およびホスゲンから誘導されるポリカーボネートオリゴマー、芳香族ジフェノール類および末端停止剤を、これらを含む反応混合液が乱流となるように撹拌しながら反応させ、反応混合液の粘度が上昇した時点で、アルカリ水溶液を加えると共に反応混合液を層流として反応させる方法により製造することができる。本発明の樹脂組成物の分岐ポリカーボネート系樹脂は、ポリカーボネート系樹脂中に5質量%以上80質量%以下の範囲で含有され、好ましくは10質量%以上60質量%以下の範囲である。これは、分岐ポリカーボネート系樹脂が10質量%未満では、伸長粘度が低下し押出成形での成形が困難となるためであり、80質量%を超えると樹脂の剪断粘度が高くなり成形加工性が低下するためである。
基材層2を形成するシクロオレフィン系樹脂としては、環状オレフィン(シクロオレフィン)からなるモノマーのユニットを有する樹脂であれば特に限定されるものではない。基材層2に用いられるシクロオレフィン系樹脂としては、シクロオレフィンポリマー(COP)又はシクロオレフィンコポリマー(COC)のいずれであってもよいが、シクロオレフィンコポリマーがより好ましい。
上記シクロオレフィンコポリマーとは、環状オレフィンとエチレン等のオレフィンとの共重合体である非結晶性の環状オレフィン系樹脂のことをいう。環状オレフィンとしては、多環式の環状オレフィンと単環式の環状オレフィンとが存在している。かかる多環式の環状オレフィンとしては、ノルボルネン、メチルノルボルネン、ジメチルノルボルネン、エチルノルボルネン、エチリデンノルボルネン、ブチルノルボルネン、ジシクロペンタジエン、ジヒドロジシクロペンタジエン、メチルジシクロペンタジエン、ジメチルジシクロペンタジエン、テトラシクロドデセン、メチルテトラシクロドデセン、ジメチルシクロテトラドデセン、トリシクロペンタジエン、テトラシクロペンタジエンなどが挙げられる。また、単環式の環状オレフィンとしては、シクロブテン、シクロペンテン、シクロオクテン、シクロオクタジエン、シクロオクタトリエン、シクロドデカトリエンなどが挙げられる。
基材層2を形成するアクリル系樹脂は、アクリル酸又はメタクリル酸に由来する骨格を有する樹脂である。アクリル系樹脂の例としては、特に限定されないが、ポリメタクリル酸メチルなどのポリ(メタ)アクリル酸エステル、メタクリル酸メチル−(メタ)アクリル酸共重合体、メタクリル酸メチル−(メタ)アクリル酸エステル共重合体、メタクリル酸メチル−アクリル酸エステル−(メタ)アクリル酸共重合体、(メタ)アクリル酸メチル−スチレン共重合体、脂環族炭化水素基を有する重合体(例えば、メタクリル酸メチル−メタクリル酸シクロヘキシル共重合体、メタクリル酸メチル−(メタ)アクリル酸ノルボルニル共重合体)などが挙げられる。これらのアクリル系樹脂のなかでも、ポリ(メタ)アクリル酸メチルなどのポリ(メタ)アクリル酸C1−6アルキルが好ましく、メタクリル酸メチル系樹脂がより好ましい。
基材層2を形成するポリプロピレン系樹脂は、プロピレンに由来する骨格を有する樹脂である。ポリプロピレン系樹脂の例としては、特に限定されないが、プロピレンの単独重合体、または、プロピレンと、エチレンおよび炭素数4−12のα−オレフィンからなる群から選択される1種以上のモノマーとの共重合体などが挙げられる。
基材層2を形成するポリエチレンテレフタレート系樹脂は、テレフタル酸とエチレングリコールの反応により得られるポリマーである。ポリエチレンテレフタレート系樹脂は他のコモノマーを含むものであってもよいが、ポリエチレンテレフタレートの繰返し単位が80モル%以上であるものが好ましい。ポリエチレンテレフタレートは、例えば、ジメチルテレフタレート及びエチレングリコールを反応器に仕込み、内温を徐々に上げながらエステル交換反応を行った後、反応生成物を重合反応器に移して、高温真空下にて重合反応を行うことによって生成することができる。
基材層2の面内リタデーション値(Ro)としては、特に限定されないが、100nm以下が好ましい。基材層2の面内リタデーション値の上限値は、50nmがより好ましく、15nmがさらに好ましく、5nmが特に好ましい。また、基材層2の厚さ方向リタデーション値(Rth)としては、特に限定されないが、200nm以下が好ましい。基材層2の厚さ方向リタデーション値の上限値は、100nmがより好ましく、30nmがさらに好ましく、10nmが特に好ましい。当該ハードコートフィルム1は、このように面内リタデーション値(Ro)及び厚さ方向リタデーション値(Rth)を小さくすることで、透過光線の変換作用を抑制し、他の光学部材に当該ハードコートフィルム1を重畳して使用した際に、この他の光学部材の光学的機能を阻害するおそれを防止することができる。
基材層2のガラス転移温度としては、特に限定されないが、150℃以下であってもかまわない。当該ハードコートフィルム1は、基材層2が160℃以上のガラス転移温度を有する第一ハードコート層6及び裏面側ハードコート層4によって保護されているので、アニール処理の高温下においても、基材層2の形状を保持し、カールの発生等の不具合が生じるのを防止することができる。
基材層2の鉛筆硬度としては、特に限定されるものではなく、ハードコートを付与した後の硬度をより高くするためにより高い方が好ましいが、例えば8B以上F以下であってもかまわない。当該ハードコートフィルム1は、基材層2の鉛筆硬度が上記範囲程度であっても、カールの発生を防止しつつ、一方の面側の鉛筆硬度を2H以上6H以下程度まで効果的に高めることができる。
基材層2の厚みとしては、特に限定されないが、例えば20μm以上200μm以下が好ましい。基材層2の厚みの上限値は、150μmがより好ましく、100μmが特に好ましい。一方、基材層2の厚みの下限値は、30μmがより好ましく、50μmが特に好ましい。基材層2の厚みが上記上限値を超える場合、製造時のライン速度や生産性が低減し、また当該ハードコートフィルム1が液晶表示装置に用いられる場合には、液晶表示装置の薄型化の要求に反するおそれがある。逆に、基材層2の厚みが上記下限値未満の場合、強度、剛性が小さくなり、撓み防止性等が低下するおそれがある。
基材層2としては、通常、算術平均表面粗さ(Ra)が0.02以上0.06以下のものを用いることができる。また基材層2には、必要に応じてマット処理を行うことができる。このようなマット処理を施した基材層2の算術平均表面粗さ(Ra)は、好ましくは0.07以上2以下、さらに好ましくは0.1以上1以下とすることができる。基材層2の表面粗さをこのような範囲に制御することによって、フィルム原反製造後の処理における傷付きが防止され、取扱い性が向上する。また、一般的に、製造されたフィルム原反の巻取りを行う際には、フィルムの幅方向の両端をエンボス加工(ナーリング処理)してブロッキングを防止する必要がある。フィルムにナーリング処理を行った場合、フィルムの両端の処理箇所は使用できなくなるため、その部分は裁断・廃棄しなければならない。また、フィルムの巻取り作業においては、傷付きを防止するために保護膜によってマスキングを行う場合もある。しかし、基材層2の算術平均表面粗さを上記のような所定の範囲とすることによって、ナーリング処理を行わずにブロッキングを防止することができるので、製造工程が簡略化され、フィルム幅方向の両端部分も使用可能になるとともに、フィルムの故障を生じることなく、長尺にわたる巻取りを行うことができる。また、基材層2が適度な表面粗さを有することによって、巻取り時の傷付きが効果的に抑制され、上記のようなマスキングも不要となる。
基材層2の製造方法は、特に限定されないが、例えば、合成樹脂のフレーク原料及び可塑剤等の添加剤を従来公知の混合方法にて混合し、予め熱可塑性樹脂組成物としてから、基材層2を製造することができる。この熱可塑性樹脂組成物は、例えば、オムニミキサー等の混合機でプレブレンドした後、得られた混合物を押出混練することによって得られる。この場合、押出混練に用いる混練機は、特に限定されるものではなく、例えば、単軸押出機、二軸押出機等の押出機や加圧ニーダー等の従来公知の混練機を用いることができる。
基材層2の成形の方法としては、例えば、溶液キャスト法(溶液流延法)、溶融押出法、カレンダー法、圧縮成形法など公知の方法が挙げられる。これらの中でも、溶液キャスト法(溶液流延法)、溶融押出法が好ましい。この際、予め押出し混練した熱可塑性樹脂組成物を用いてもよいし、合成樹脂と、可塑剤等の他の添加剤を、別々に溶媒に溶解して均一な混合液とした後、溶液キャスト法(溶液流延法)や溶融押出法のフィルム成形工程に供してもよい。また、基材層2のリタデーション値及びハードコートフィルム1のリタデーション値を一定に抑えるために、例えば、溶融樹脂を、幅手方向に均一な温度に保たれた冷却ロールと無端ベルトで円弧状に挟み込んで冷却してもよい。
溶液キャスト法(溶液流延法)に用いられる溶媒としては、例えば、クロロホルム、ジクロロメタンなどの塩素系溶媒;トルエン、キシレン、ベンゼン、及びこれらの混合溶媒などの芳香族系溶媒;メタノール、エタノール、イソプロパノール、n−ブタノール、2−ブタノールなどのアルコール系溶媒;メチルセロソルブ、エチルセロソルブ、ブチルセロソルブ、ジメチルホルムアミド、ジメチルスルホキシド、ジオキサン、シクロヘキサノン、テトラヒドロフラン、アセトン、メチルエチルケトン(MEK)、酢酸エチル、ジエチルエーテル;などが挙げられる。これら溶媒は1種のみ用いてもよいし、2種以上を併用してもよい。溶液キャスト法(溶液流延法)を行うための装置としては、例えば、ドラム式キャスティングマシン、バンド式キャスティングマシン、スピンコーターなどが挙げられる。
溶融押出法としては、Tダイ法、インフレーション法などが挙げられる。溶融押出の際のフィルムの成形温度は、好ましくは150℃以上350℃以下、より好ましくは200℃以上300℃以下である。Tダイ法でフィルム成形する場合は、公知の単軸押出機や2軸押出機の先端部にTダイを取り付け、フィルム状に押出したフィルムを巻取り、ロール状のフィルムを得ることができる。この際、巻取ロールの温度を適宜調整して、押出方向に延伸を加えることによって、一軸延伸工程とすることも可能である。また、押出方向と垂直な方向にフィルムを延伸する工程を加えることによって、逐次二軸延伸、同時二軸延伸などの工程を加えることも可能である。
(表面側ハードコート層3)
表面側ハードコート層3は、第一ハードコート層6と第二ハードコート層7とを有している。表面側ハードコート層3の厚みとしては、特に限定されないが、21μm以上105μm以下が好ましい。表面側ハードコート層3の厚みの上限値は、82μmがより好ましく、63μmがさらに好ましい。一方、表面側ハードコート層3の厚みの下限値は、32μmがより好ましく、43μmがさらに好ましい。表面側ハードコート層3の厚みが上記上限値を超える場合、カール発生防止作用があまり促進されず、また当該ハードコートフィルム1の薄型化の要求に反するおそれがある。逆に、表面側ハードコート層3の厚みが上記下限値未満である場合、カールの発生を効果的に防止することができないおそれがある。
表面側ハードコート層3は、第一ハードコート層6と第二ハードコート層7とを有している。表面側ハードコート層3の厚みとしては、特に限定されないが、21μm以上105μm以下が好ましい。表面側ハードコート層3の厚みの上限値は、82μmがより好ましく、63μmがさらに好ましい。一方、表面側ハードコート層3の厚みの下限値は、32μmがより好ましく、43μmがさらに好ましい。表面側ハードコート層3の厚みが上記上限値を超える場合、カール発生防止作用があまり促進されず、また当該ハードコートフィルム1の薄型化の要求に反するおそれがある。逆に、表面側ハードコート層3の厚みが上記下限値未満である場合、カールの発生を効果的に防止することができないおそれがある。
(第一ハードコート層6)
第一ハードコート層6は、基材層2の一方の面に形成される。第一ハードコート層6は、樹脂のみから形成されてもよいし、紫外線防止剤等の添加剤が含有されていてもよい。第一ハードコート層6を構成する主成分としては、特に限定されないが、例えば、活性エネルギー線硬化樹脂や反応性珪素化合物から形成された樹脂等が挙げられる。活性エネルギー線硬化樹脂としては、紫外線硬化性樹脂、電子線硬化性樹脂、放射線硬化性樹脂等が挙げられる。また、反応性珪素化合物としては、テトラエトキシシラン等が挙げられる。なかでも、第一ハードコート層6の主成分としては、紫外線硬化性樹脂が好ましい。当該ハードコートフィルム1は、第一ハードコート層6の主成分が紫外線硬化性樹脂であることにより、製造容易性を向上させることができる。また、当該ハードコートフィルム1は、第一ハードコート層6の主成分が紫外線硬化性樹脂であることにより、製造時等に基材層2に熱が加えられることによって生じる熱膨張や熱収縮を防止することができ、寸歩安定性を向上させることができる。上記紫外線硬化性樹脂としては、ラジカル重合性樹脂、カチオン重合性樹脂等が挙げられる。
第一ハードコート層6は、基材層2の一方の面に形成される。第一ハードコート層6は、樹脂のみから形成されてもよいし、紫外線防止剤等の添加剤が含有されていてもよい。第一ハードコート層6を構成する主成分としては、特に限定されないが、例えば、活性エネルギー線硬化樹脂や反応性珪素化合物から形成された樹脂等が挙げられる。活性エネルギー線硬化樹脂としては、紫外線硬化性樹脂、電子線硬化性樹脂、放射線硬化性樹脂等が挙げられる。また、反応性珪素化合物としては、テトラエトキシシラン等が挙げられる。なかでも、第一ハードコート層6の主成分としては、紫外線硬化性樹脂が好ましい。当該ハードコートフィルム1は、第一ハードコート層6の主成分が紫外線硬化性樹脂であることにより、製造容易性を向上させることができる。また、当該ハードコートフィルム1は、第一ハードコート層6の主成分が紫外線硬化性樹脂であることにより、製造時等に基材層2に熱が加えられることによって生じる熱膨張や熱収縮を防止することができ、寸歩安定性を向上させることができる。上記紫外線硬化性樹脂としては、ラジカル重合性樹脂、カチオン重合性樹脂等が挙げられる。
上記紫外線硬化性樹脂を形成する紫外線重合性化合物としては、紫外線で重合、架橋等の反応により硬化するモノマー又はオリゴマーが用いられる。
上記モノマーとしては、ラジカル重合性モノマーやカチオン重合性モノマーが挙げられる。また、上記オリゴマーとしては、ラジカル重合性オリゴマーやカチオン重合性オリゴマーが挙げられる。
上記ラジカル重合性モノマーとしては、例えば、メチル(メタ)アクリレート、ブチル(メタ)アクリレート、2−エチルヘキシル(メタ)アクリレート、ラウリル(メタ)アクリレート、イソボルニル(メタ)アクリレート、ジシクロペンテニル(メタ)アクリレートなどの単官能(メタ)アクリレート類、ジプロピレングリコールジ(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、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ペンタ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレートなどの多官能(メタ)アクリレート類等の各種(メタ)アクリレートが挙げられる。
上記カチオン重合性モノマーとしては、例えば、3,4−エポキシシクロヘキセニルメチル−3’,4’−エポキシシクロヘキセンカルボキシレートなどの脂環式エポキシド類、ビスフェノールAジグリシジルエーテルなどグリシジルエーテル類、4−ヒドロキシブチルビニルエーテルなどビニルエーテル類、3−エチル−3−ヒドロキシメチルオキセタンなどオキセタン類等が挙げられる。
上記ラジカル重合性オリゴマーとしては、例えば、ウレタン(メタ)アクリレート、エポキシ(メタ)アクリレート、ポリエステル(メタ)アクリレート、トリアジン(メタ)アクリレート、シリコン(メタ)アクリレート等の各種(メタ)アクリレートオリゴマー、トリメチロールプロパントリチオグリコレート、ペンタエリスリトールテトラチオグリコレート等のポリチオール系オリゴマー、不飽和ポリエステルオリゴマー等が挙げられる。
上記カチオン重合性オリゴマーとしては、例えば、ノボラック系型エポキシ樹脂オリゴマー、芳香族ビニルエーテル系樹脂オリゴマー等が挙げられる。
なかでも、第一ハードコート層6に用いられる紫外線硬化性樹脂を形成する紫外線重合性化合物としては、カチオン重合性モノマー又はカチオン重合性オリゴマーが好ましい。
当該ハードコートフィルム1は、第一ハードコート層6の主成分として紫外線硬化性樹脂が用いられ、この紫外線硬化性樹脂を形成する紫外線重合性化合物としてカチオン重合性モノマー又はカチオン重合性オリゴマーが用いられることによって、基材層2と第一ハードコート層6との接着性を向上させることができると共に、接着力の経時変化を抑制することができる。また、当該ハードコートフィルム1は、かかる構成によれば、第一ハードコート層6の硬化収縮を防止し、寸法安定性をさらに向上させることができる。
また、上記カチオン重合性モノマーとしては、オキセタン類又は脂環式エポキシド類が好ましい。開環重合は、重合の前後で原子間結合の数に変化がないので、樹脂の硬化に際して硬化収縮率が極めて小さい。それゆえ、当該ハードコートフィルム1は、第一ハードコート層6に用いられるカチオン重合性モノマーとしてオキセタン類又は脂環式エポキシド類を用いることによって、第一ハードコート層6の硬化収縮を防止し、寸法安定性を著しく向上させることができる。また、オキセタン類又は脂環式エポキシド類のカチオン重合性モノマーから得られるカチオン重合性樹脂は、一般的に耐熱性が高い。特に、オキセタン類又は脂環式エポキシド類のカチオン重合性モノマーから得られるカチオン重合性樹脂との親和性が高いオルガノシルセスキオキサンを加えると、耐熱性をさらに向上させることができる。さらに、当該ハードコートフィルム1は、第一ハードコート層6に用いられる上記カチオン重合性樹脂として、脂環式エポキシド類のカチオン重合性モノマーから得られるカチオン重合性樹脂と、オキセタン類のカチオン重合性モノマーから得られるカチオン重合性樹脂とを併用すると、光硬化速度が大きくなり、硬化物の柔軟性を高めることができ、ひいては耐久性を向上させることができる。
なお、上記モノマー及びオリゴマーは、要求される性能等に応じて、2種以上混合して用いることができる。
また、第一ハードコート層6に用いられる紫外線硬化性樹脂を形成する紫外線重合性化合物としては、硬化収縮の低いラジカル重合性化合物も好適に用いられる。かかるラジカル重合性化合物としては、例えば、分子量1000〜3000のポリメタクリロキシプロピルシルセスキオキサンが挙げられる。また、かかるラジカル重合性化合物を有する紫外線硬化性樹脂としては、例えば、特開2008−120845号公報に挙げられるラジカル重合性樹脂も用いられる。
第一ハードコート層6に含有される重合開始剤としては、紫外線重合性化合物がラジカル重合性のモノマー又はオリゴマーの場合には、ベンゾフェノン系、チオキサントン系、ベンゾイン系、アセトフェノン系等の化合物が挙げられる。また、第一ハードコート層6に含有される重合開始剤としては、紫外線重合性化合物がカチオン重合性のモノマー又はオリゴマーの場合には、メタロセン系、芳香族スルホニウム系、芳香族ヨードニウム系等の化合物が挙げられる。
上記重合開始剤の含有量としては、特に限定されないが、紫外線硬化性樹脂に対して1質量%以上10質量%以下が好ましく、3質量%以上6質量%以下がより好ましい。重合開始剤の含有量が上記上限値を超える場合、紫外線硬化性樹脂の重合度が低下し、所望の硬度を得られないおそれがある。逆に、重合開始剤の含有量が上記下限値未満である場合、十分に硬化反応が進行しないおそれがある。
また、第一ハードコート層6は、塗工性を向上させるために溶剤を含んでいてもよい。かかる溶剤としては、例えば、ヘキサン、オクタンなどの脂肪族炭化水素;トルエン、キシレンなどの芳香族炭化水素;エタノール、1−プロパノール、イソプロパノール、1−ブタノールなどのアルコール類;メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトンなどのケトン類;酢酸エチル、酢酸ブチル、酢酸イソブチルなどのエステル類;エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノエチルエーテル等のグリコールエーテル類;エチレングリコールモノメチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート等のエステル化グリコールエーテル類などの有機溶剤が挙げられる。これらの有機溶剤は、単独で用いてもよく、また必要に応じて数種類を混合して用いてもよい。なお、かかる溶剤は、第一ハードコート層6の製造工程において、蒸発、乾燥することが好ましい。それゆえ、かかる溶剤の沸点は60〜160℃の範囲であることが好ましい。また、上記溶剤の20℃における飽和蒸気圧は0.1〜20kPaの範囲であることが好ましい。溶剤の種類及び含有量については、基材層2の主成分や第一ハードコート層6の主成分、厚み等に応じて適宜調整される。
第一ハードコート層6は、紫外線防止剤を含有するとよい。第一ハードコート層6に含有される紫外線防止剤としては、例えば、紫外線吸収剤、紫外線安定剤等が挙げられる。
上記紫外線吸収剤としては、例えば、サリチル酸系紫外線吸収剤、ベンゾフェノン系紫外線吸収剤、ベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤、シアノアクリレート系紫外線吸収剤、トリアジン系紫外線吸収剤、ベンゾオキサジノン系紫外線吸収剤等を挙げることができ、これらの群より選択される1種又は2種以上のものを用いることができる。なかでも、分散性の点から、トリアジン系紫外線吸収剤、ベンゾオキサジノン系紫外線吸収剤が好ましい。また、上記紫外線吸収剤としては、分子鎖に紫外線吸収基を有するポリマーも好適に使用される。かかる分子鎖に紫外線吸収基を有するポリマーを用いることで、紫外線吸収剤のブリードアウト等による紫外線吸収機能の劣化を防止することができる。この紫外線吸収基としては、ベンゾトリアゾール基、ベンゾフェノン基、シアノアクリレート基、トリアジン基、サリシレート基、ベンジリデンマロネート基等が挙げられる。なかでも、ベンゾトリアゾール基、ベンゾフェノン基、トリアジン基が特に好ましい。
上記紫外線安定剤としては、例えば、紫外線に対する安定性が高いヒンダードアミン系紫外線安定剤が好適に用いられる。第一ハードコート層6が紫外線安定剤を含有することにより、紫外線によって発生するラジカル、活性酸素等が不活性化され、紫外線安定性、耐候性等を向上させることができる。なお、第一ハードコート層6は、紫外線吸収剤及び紫外線安定剤を併用することによれば、紫外線に対する光劣化防止性及び耐候性を格段に向上することができる。
第一ハードコート層6の主成分に対する紫外線防止剤の含有量(質量比)としては、特に限定されないが、0.1質量%以上10質量%以下が好ましい。第一ハードコート層6の主成分に対する紫外線防止剤の含有量の上限は、8質量%がより好ましく、5質量%がさらに好ましい。一方、第一ハードコート層6の主成分に対する紫外線防止剤の含有量の下限は、1質量%がより好ましく、3質量%がさらに好ましい。当該ハードコートフィルム1は、第一ハードコート層6の主成分に対する紫外線防止剤の含有量が上記上限を超える場合、第一ハードコート層6の耐久性等が低下するおそれがある。逆に、当該ハードコートフィルム1は、第一ハードコート層6の主成分に対する紫外線防止剤の含有量が上記下限未満である場合、第一ハードコート層6が紫外線防止機能を効果的に奏することができないおそれがある。
当該ハードコートフィルム1は、第一ハードコート層6が主成分として紫外線硬化性樹脂を含み、かつ紫外線防止剤を含有することが好ましい。一般に、第一ハードコート層6の主成分が紫外線硬化性樹脂であり、さらに第一ハードコート層6が紫外線防止剤を含有している場合、第一ハードコート層6の硬化速度が遅くなり、生産性が低下する。しかしながら、当該ハードコートフィルム1は、第一ハードコート層6の厚みが比較的厚く設定されているため、紫外線防止剤の濃度を小さく抑えても十分な量の紫外線防止剤を第一ハードコート層6に含有させることができる。従って、当該ハードコートフィルム1は、第一ハードコート層6に十分な量の紫外線防止剤を含有させた場合でも、第一ハードコート層6の硬化速度の低下を抑制し、生産性が低下するのを防止することができる。なお、当該ハードコートフィルム1は、基材層2の主成分としてポリカーボネート系樹脂が用いられている場合、第一ハードコート層6が紫外線防止剤を含有することによって基材層2の黄変等を効果的に防止することができる。
第一ハードコート層6のガラス転移温度としては、160℃以上とされている。第一ハードコート層6のガラス転移温度としては、180℃以上がより好ましく、200℃以上がさらに好ましく、220℃以上が特に好ましい。当該ハードコートフィルム1は、第一ハードコート層6のガラス転移温度が上記範囲であることによって、耐熱性を著しく向上させることができ、ひいては基材層2の形状を保持し、基材層2の寸法安定性を向上させることができる。
第一ハードコート層6の鉛筆硬度としては、F以上2H以下とされている。当該ハードコートフィルム1は、第一ハードコート層6の鉛筆硬度が上記上限値を超える場合、基材層2と第一ハードコート層6との硬度差に起因してカールが発生するおそれが高くなる。逆に、当該ハードコートフィルム1は、第一ハードコート層6の鉛筆硬度が上記下限値未満である場合、所望の硬度を奏することができないおそれがある。
第一ハードコート層6の厚みとしては、20μm以上100μm以下とされている。第一ハードコート層6の厚みの上限値は、80μmがより好ましく、60μmがさらに好ましい。一方、第一ハードコート層6の厚みの下限値は、30μmがより好ましく、40μmがさらに好ましい。第一ハードコート層6の厚みが上記上限値を超える場合、カール発生防止作用があまり促進されず、また当該ハードコートフィルム1の薄型化の要求に反するおそれがある。逆に、第一ハードコート層6の厚みが上記下限値未満である場合、カールの発生を効果的に防止することができないおそれがある。
また、第一ハードコート層6の厚みとしては、第二ハードコード層7の厚みの4倍以上20倍以下が好ましい。第一ハードコート層6の厚みの上限は、第二ハードコート層7の厚みの18倍がより好ましく、16倍がさらに好ましい。また、第一ハードコート層6の厚みの下限は、第二ハードコート層7の厚みの6倍がより好ましく、8倍がさらに好ましい。第一ハードコート層6の厚みが上記上限を超える場合、カール発生防止作用があまり促進されないおそれがある。逆に、第一ハードコート層6の厚みが上記下限未満である場合、カールの発生を効果的に防止することができないおそれがある。
第一ハードコート層6の引張り弾性率としては、特に限定されないが、1GPa以上4GPa以下であることが好ましい。また、第一ハードコート層6の引張り弾性率の上限値としては、3.5GPaがより好ましく、3GPaがさらに好ましい。一方、第一ハードコート層6の引張り弾性率の下限値としては、1.5GPaがより好ましく、2GPaがさらに好ましい。第一ハードコート層6の引張り弾性率が上記上限値を超える場合、カールの発生を効果的に防止することができないおそれがある。逆に、第一ハードコート層6の引張り弾性率が上記下限値未満である場合、当該ハードコートフィルム1を所望の硬度に形成することが困難になるおそれがある。なお、本発明における「引張り弾性率」とは、JIS K7113に準拠して測定した値である。
また、第一ハードコート層6は、引張り弾性率に厚みの三乗を乗じた値が20kPa・mm2以上500kPa・mm2以下であることが好ましく、40kPa・mm2以上400kPa・mm2以下であることがより好ましく、60kPa・mm2以上300kPa・mm2以下であることがさらに好ましい。第一ハードコート層6の引張り弾性率に厚みの三乗を乗じた値が上記上限値を超える場合、第一ハードコート層6の剛直性が大きくなり過ぎ、当該ハードコートフィルム1をロール状に保持するのが困難になるおそれがある。逆に、第一ハードコート層6の引張り弾性率に厚みの三乗を乗じた値が上記下限値未満である場合、第一ハードコート層6が変形しやすくなり、基材層2に加えられる応力が大きくなるおそれがある。
第一ハードコート層6の一方の面側の表面の算術平均粗さ(Ra)としては、特に限定されないが、0.5μm以上8μm以下が好ましい。第一ハードコート層6の一方の面側の表面の算術平均粗さ(Ra)の上限値は、7μmがより好ましく、6μmがさらに好ましい。一方、第一ハードコート層6の一方の面側の表面の算術平均粗さ(Ra)の下限値は、1μmがより好ましく、2μmが特に好ましい。第一ハードコート層6の一方の面側の表面の算術平均粗さ(Ra)が上記上限値を超える場合、第一ハードコート層6の一方の面側に形成される第二ハードコート層7の厚みが厚くなるおそれがある。逆に、第一ハードコート層6の一方の面側の表面の算術平均粗さ(Ra)が上記下限値未満である場合、第一ハードコート層6の一方の面側の表面積が十分に増大しないため第二ハードコート層7との接着性が低下するおそれがある。これに対し、第一ハードコート層6の一方の面側の表面の算術平均粗さ(Ra)が上記範囲内である場合、第二ハードコート層7の厚みを好適に保ちつつ、かつ第一ハードコート層6と第二ハードコート層7との接着性を効果的に向上させることができる。
また、第一ハードコート層6の一方の面側の表面の十点平均粗さ(Rz)としては、特に限定されないが、0.5μm以上10μm以下が好ましい。第一ハードコート層6の一方の面側の表面の十点平均粗さ(Rz)の上限値は、9μmがより好ましく、8μmがさらに好ましい。一方、第一ハードコート層6の一方の面側の表面の十点平均粗さ(Rz)の下限値は、1μmがより好ましく、2μmがさらに好ましい。第一ハードコート層6の一方の面側の表面の十点平均粗さ(Rz)が上記上限を超える場合、第二ハードコート層7の厚みが厚くなるおそれが高くなる。逆に、第一ハードコート層6の一方の面側の表面の十点平均粗さ(Rz)が上記下限未満の場合、第一ハードコート層6の一方の面側の表面積が十分に増大しないため第二ハードコート層7との接着性が低下するおそれがある。なお、「算術平均粗さ(Ra)」及び「十点平均粗さ(Rz)」は、JIS B0601−2001に準じた値である。
第一ハードコート層6製造方法は、特に限定されないが、基材層2の一方の面に活性エネルギー線硬化樹脂を塗布し、乾燥させ、活性エネルギー線照射させることにより製造することができる。活性エネルギー線硬化樹脂の塗布方法としては、基材層2の一方の面に活性エネルギー線硬化樹脂を均一に塗布することができる方法であれば特に限定されず、例えば、スピンコート法、スプレー法、スライドコート法、ディップ法、バーコート法、ロールコーター法、スクリーン印刷法等、種々の方法を挙げることができる。また、第一ハードコート層6の製造に当たっては、必要に応じて、前処理として、アルゴンガスや窒素ガス等の不活性ガス雰囲気下におけるプラズマ処理等の表面改質処理を行ってもよい。また、基材層2の表面にアンダーコート層を積層して、このアンダーコート層を介して第一ハードコート層6を積層してもよい。
(第二ハードコート層7)
第二ハードコート層7は、第一ハードコート層6の一方の面に形成される。第二ハードコート層7を形成する材料としては、特に限定されない。第二ハードコート層7は、樹脂のみから形成されてもよいし、その中にシリカ微粒子等の添加剤が含有されてもよい。
第二ハードコート層7は、第一ハードコート層6の一方の面に形成される。第二ハードコート層7を形成する材料としては、特に限定されない。第二ハードコート層7は、樹脂のみから形成されてもよいし、その中にシリカ微粒子等の添加剤が含有されてもよい。
第二ハードコート層7を形成する樹脂としては、例えば、熱硬化性樹脂や、活性エネルギー線硬化樹脂等が挙げられる。
第二ハードコート層7は、例えば、活性エネルギー線硬化樹脂の重合性モノマー又は重合性オリゴマーを含む塗布組成物を第一ハードコート層6の一方の面上に塗布し、重合性モノマーや重合性オリゴマーを架橋反応及び/又は重合反応させることにより形成することができる。上記塗布組成物としては、具体的には、重合性モノマー、重合性オリゴマー、光重合開始剤、光開始助剤等を含むものである。
上記活性エネルギー線硬化樹脂の重合性モノマー又は重合性オリゴマーとしては、例えば1分子中に少なくとも1個以上の二重結合を有する化合物が挙げられ、アクリレートを主成分とする重合性モノマー又は重合性オリゴマーが好適に用いられる。かかるアクリレートとしては、特に限定されないが、透明導電層が積層される際の温度に耐え、透明性を維持できる樹脂が好ましい。特に、第二ハードコート層7の硬化後の機械特性及び透明性、耐薬品性、耐熱性、並びに塗布加工時の低粘度化等を満たすためには、3次元架橋を期待できる3官能以上のアクリレートを主成分とする重合性モノマー又は重合性オリゴマーを架橋してなる紫外線硬化性樹脂が好ましい。3官能以上のアクリレートとしては、トリメチロールプロパントリアクリレート、イソシアヌル酸EO変性トリアクリレート、ペンタエリスリトールトリアクリレート、ペンタエリスリトールテトラアクリレート、ジペンタエリスリトールトリアクリレート、ジペンタエリスリトールテトラアクリレート、ジペンタエリスリトールペンタアクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート、ジトリメチロールプロパンテトラアクリレート、ポリエステルアクリレートが好ましく、イソシアヌル酸EO変性トリアクリレート又はポリエステルアクリレートが特に好ましい。これらのアクリレートは、単独で用いても良いし、2種以上併用して用いてもよい。また、これらのアクリレートの他にエポキシアクリレート、ウレタンアクリレート等を併用することも可能である。
上記架橋性オリゴマーとしては、ポリエステル(メタ)アクリレート、ポリエーテル(メタ)アクリレート、ポリウレタン(メタ)アクリレート、エポキシ(メタ)アクリレート、シリコーン(メタ)アクリレート等のアクリルオリゴマーが挙げられる。
上記単官能又は多官能モノマーとしては、(メタ)アクリル酸エステル等のアクリルモノマーが挙げられる。また、2官能の(メタ)アクリル酸エステルとしては、トリプロピレングリコールジ(メタ)アクリレート、1,6−ヘキサンジオールジアクリレート、テトラエチレングリコールジ(メタ)アクリレート等が挙げられる。3官能の(メタ)アクリル酸エステルとしては、トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールトリ(メタ)アクリレート等が挙げられる。4官能の(メタ)アクリル酸エステルとしては、テトラメチロールメタンテトラ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールテトラ(メタ)アクリレート等が挙げられる。6官能の(メタ)アクリル酸エステルとしては、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート等が挙げられる。
上記活性エネルギー線が紫外線である場合、光重合開始剤を添加するのが好ましい。ラジカル発生型の光重合開始剤としては、ベンゾイン、ベンゾインメチルエーテル、ベンゾインエチルエーテル、ベンゾインイソプロピルエーテル、ベンジルメチルケタールなどのベンゾインとそのアルキルエーテル類;アセトフェノン、2、2、−ジメトキシ−2−フェニルアセトフェノン、1−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトンなどのアセトフェノン類;メチルアントラキノン、2−エチルアントラキノン、2−アミルアントラキノンなどのアントラキノン類;チオキサントン、2、4−ジエチルチオキサントン、2、4−ジイソプロピルチオキサントンなどのチオキサントン類;アセトフェノンジメチルケタール、ベンジルジメチルケタールなどのケタール類;ベンゾフェノン、4、4−ビスメチルアミノベンゾフェノンなどのベンゾフェノン類及びアゾ化合物などが挙げられる。これらは単独または2種以上の混合物として使用でき、さらにはトリエタノールアミン、メチルジエタノールアミンなどの第3級アミン;2−ジメチルアミノエチル安息香酸、4−ジメチルアミノ安息香酸エチルなどの安息香酸誘導体等の光開始助剤などと組み合わせて使用することもできる。
上記光重合開始剤の添加量は主成分のアクリレート100質量部に対して0.1〜5質量部であり、好ましくは0.5〜3質量部である。光重合開始剤の添加量が上記下限値未満の場合、第二ハードコート層7の硬化が不十分となるおそれがある。逆に、光重合開始剤の添加量が上記上限値を超える場合、第二ハードコート層7の黄変や耐候性低下のおそれがある。
また、第二ハードコート層7は、塗工性を向上させるために溶剤を含んでいてもよい。かかる溶剤としては、上記主成分のアクリレートを溶解するものであれば限定されるものではなく、エタノール、イソプロピルアルコール、イソブチルアルコール、ベンゼン、トルエン、キシレン、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、酢酸エチル、酢酸n−ブチル、酢酸イソアミル、乳酸エチル、メチルセロソルブ、エチルセロソルブ、ブチルセロソルブ、メチルセロソルブアセテート、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート等が挙げられる。これらの溶剤は1種を単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
第二ハードコート層7の鉛筆硬度としては、第一ハードコート層6の鉛筆硬度よりも高いことが好ましい。当該ハードコートフィルム1は、第二ハードコート層7の鉛筆硬度が第一ハードコート層6の鉛筆硬度よりも高いことによって、カールの発生を防止しつつ、一方の面側の硬度を効果的に高めることができる。
また、第二ハードコート層7の鉛筆硬度としては、特に限定されないが、3H以上が好ましい。第二ハードコート層7の鉛筆硬度は、4H以上がより好ましく、5H以上がさらに好ましい。第二ハードコート層7の鉛筆硬度が上記下限値未満である場合、当該ハードコートフィルム1を所望の硬度に形成するのが困難になるおそれがある。
第二ハードコート層7の厚みとしては、1μm以上10μm以下とされている。第二ハードコート層7の厚みの上限値は、8μmがより好ましく、6μmがさらに好ましい。一方、第二ハードコート層7の厚みの下限値は、2μmがより好ましく、3μmがさらに好ましい。第二ハードコート層7の厚みが上記上限を超える場合、カールの発生を効果的に防止することができず、また当該ハードコートフィルム1の薄型化の要求に反するおそれがある。逆に、第二ハードコート層7の厚みが上記下限値未満である場合、当該ハードコートフィルム1を所望の硬度に形成するのが困難になるおそれがある。
第二ハードコート層7の引張り弾性率としては、特に限定されないが、1.5GPa以上6GPa以下であることが好ましい。また、第二ハードコート層7の引張り弾性率の上限値は、5.5GPaがより好ましく、5GPaがさらに好ましい。一方、第二ハードコート層7の引張り弾性率の下限値は、2GPaがより好ましく、2.5GPaがさらに好ましい。第二ハードコート層7の引張り弾性率が上記上限を超える場合、カールの発生を効果的に防止するのが困難になるおそれがある。逆に、第二ハードコート層7の引張り弾性率が上記下限値未満である場合、当該ハードコートフィルム1を所望の硬度に形成するのが困難になるおそれがある。
また、第二ハードコート層7の引張り弾性率と第一ハードコート層6の引張り弾性率との比としては、特に限定されないが、1.5以上4以下であることが好ましい。第二ハードコート層7の引張り弾性率と第一ハードコート層6の引張り弾性率との比の上限は、3.5がより好ましく、3がさらに好ましい。一方、第二ハードコート層7の引張り弾性率と第一ハードコート層6の引張り弾性率との比の下限は、1.7がより好ましく2がさらに好ましい。上記引張り弾性率の比が上記上限を超える場合、カールの発生を効果的に防止するのが困難になるおそれがある。逆に、上記引張り弾性率の比が上記下限未満である場合、当該ハードコートフィルム1の硬度を効果的に高めることができないおそれがある。
第二ハードコート層7の製造方法は、特に限定されないが、第一ハードコート層6と同様の方法によることができる。
(裏面側ハードコート層4)
裏面側ハードコート層4は、基材層2の他方の面に形成されている。裏面側ハードコート層4を構成する主成分及び添加剤としては、第一ハードコート層6と同様である。また、裏面側ハードコート層4のガラス転移温度、鉛筆硬度、厚み、引張り弾性率、引張り弾性率に厚みの三乗を乗じた値、算術平均粗さ(Ra)、十点平均粗さ(Rz)についても第一ハードコート層6と同様である。裏面側ハードコート層4は、第一ハードコート層6と同様の方法によって製造することができる。
裏面側ハードコート層4は、基材層2の他方の面に形成されている。裏面側ハードコート層4を構成する主成分及び添加剤としては、第一ハードコート層6と同様である。また、裏面側ハードコート層4のガラス転移温度、鉛筆硬度、厚み、引張り弾性率、引張り弾性率に厚みの三乗を乗じた値、算術平均粗さ(Ra)、十点平均粗さ(Rz)についても第一ハードコート層6と同様である。裏面側ハードコート層4は、第一ハードコート層6と同様の方法によって製造することができる。
(高屈折率層5)
高屈折率層5は、裏面側ハードコート層4の他方の面に形成されている。高屈折率層5の主成分としては、特に限定されるものではないが、熱硬化性樹脂、熱可塑性樹脂、活性エネルギー線硬化樹脂等が挙げられる。熱硬化性樹脂としては、フェノール樹脂、メラミン樹脂、ポリウレタン樹脂、尿素樹脂、ジアリルフタレート樹脂、グアナミン樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、アミノアルキッド樹脂、メラミン−尿素共縮合樹脂、ケイ素樹脂、ポリシロキサン樹脂等が挙げられる。なお、これらの樹脂に、必要に応じて架橋剤、重合開始剤、重合促進剤、溶剤、粘度調整剤等を加えることができる。
高屈折率層5は、裏面側ハードコート層4の他方の面に形成されている。高屈折率層5の主成分としては、特に限定されるものではないが、熱硬化性樹脂、熱可塑性樹脂、活性エネルギー線硬化樹脂等が挙げられる。熱硬化性樹脂としては、フェノール樹脂、メラミン樹脂、ポリウレタン樹脂、尿素樹脂、ジアリルフタレート樹脂、グアナミン樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、アミノアルキッド樹脂、メラミン−尿素共縮合樹脂、ケイ素樹脂、ポリシロキサン樹脂等が挙げられる。なお、これらの樹脂に、必要に応じて架橋剤、重合開始剤、重合促進剤、溶剤、粘度調整剤等を加えることができる。
また、高屈折率層5は、高屈折率微粒子をバインダー樹脂に添加した塗料組成物を塗工することによって形成することもできる。上記高屈折率微粒子としては、例えばZnO、TiO2、CeO2、SnO2、ITO、Cs0.33WO3、Al2O3、La2O3、ZrO2、Y2O3等の無機材料が挙げられる。一方、上記バインダー樹脂としては、例えば、第二ハードコート層7の形成樹脂と同様のものが挙げられる。高屈折率層5は、これらの無機材料を微粒子化してバインダー樹脂中に分散して溶剤に稀釈したうえ、ロールコート法、スピンコート法、ディップコート法、スプレーコート法、バーコート法、ナイフコート法、ダイコート法、インクジェット法、グラビアコート法等公知の塗布方法によって形成することができる。当該ハードコートフィルム1は、高屈折率層5がバインダー中に高屈折率微粒子を分散含有して形成されることによって、高屈折率層5の屈折率を効果的に向上させることができる。
上記高屈折率微粒子の平均粒径としては、特に限定されないが、1nm以上100nm以下が好ましい。上記高屈折率微粒子の平均粒径の上限値は、80nmがより好ましく、60nmがさらに好ましい。一方、上記高屈折率微粒子の平均粒径の下限値は、5nmがより好ましく、10nmがさらに好ましい。上記高屈折率微粒子の平均粒径が上記上限値を超える場合、高屈折率層5の透明性が低下するおそれがある。逆に、上記高屈折率微粒子の平均粒径が上記下限値未満の場合、高屈折率微粒子の分散性が低下するおそれがある。
上記高屈折率微粒子のバインダーに対する含有量としては、特に限定されないが、例えば10質量%以上60質量%以下とすることができる。
高屈折率層5の屈折率としては、特に限定されないが、1.6以上2.3以下が好ましい。高屈折率層5の屈折率の上限値は、2.25がより好ましく、2.2がさらに好ましい。一方、高屈折率層5の屈折率の下限値は、1.7がより好ましく、1.75がさらに好ましい。高屈折率層5の屈折率が上記範囲内でない場合、当該ハードコートフィルム1の高屈折率層5をタッチパネル等の透明導電層に積層した場合に、高屈折率層5の屈折率と透明導電層の屈折率との差が大きくなり、透明導電層に形成される電極パターンの視認性が向上されるおそれが高くなる。
高屈折率層5の厚みとしては、特に限定されないが、50nm以上10μm以下が好ましい。高屈折率層5の厚みの上限値は、7μmがよりこのましく、5μmがさらに好ましい。一方、高屈折率層5の厚みの下限値は、100nmがより好ましく、200nmがさらに好ましい。高屈折率層5の厚みが上記上限値を超える場合、当該ハードコートフィルム1の薄型化の要求に反するおそれがある。逆に、高屈折率層5の厚みが上記下限値未満である場合、高屈折率微粒子を十分に含有できないおそれがある。
〈ハードコートフィルム1〉
当該ハードコートフィルム1のヘイズ値としては、特に限定されないが、2%以下が好ましく、1%以下がより好ましく、0.5%以下がさらに好ましい。当該ハードコートフィルム1は、ヘイズ値が上記上限値を超える場合、映像の視認性が低下し、表示される映像の鮮明度が低下するおそれがある。
当該ハードコートフィルム1のヘイズ値としては、特に限定されないが、2%以下が好ましく、1%以下がより好ましく、0.5%以下がさらに好ましい。当該ハードコートフィルム1は、ヘイズ値が上記上限値を超える場合、映像の視認性が低下し、表示される映像の鮮明度が低下するおそれがある。
当該ハードコートフィルム1の可視光線透過率としては、特に限定されないが、87%以上が好ましく、90%以上がさらに好ましい。当該ハードコートフィルム1は、可視光線透過率が上記範囲未満である場合、可視光線を十分に透過させることができず、視認性を低下させるおそれがある。
当該ハードコートフィルム1は、第一ハードコート層6及び裏面側ハードコート層4の厚みが上記範囲とされ、かつ第一ハードコート層6及び裏面側ハードコート層4のガラス転移温度が上記範囲とされているので、基材層2の両面側の耐熱性を向上させることができる。当該ハードコートフィルム1は、基材層2のガラス転移温度が150℃以下であったとしてもアニール処理時のような高温下においても、第一ハードコート層6及び裏面側ハードコート層4によって基材層2の両面側が保護されることで、基材層2の形状を保持し、寸法安定性を向上させることができる。また同時に、当該ハードコートフィルム1は、第一ハードコート層6及び裏面側ハードコート層4の厚みを上記範囲と比較的厚く形成し、かつ第一ハードコート層6及び裏面側ハードコート層4の鉛筆硬度を上記範囲に抑えることによって、両面側の硬度を高めつつ、第一ハードコート層6及び裏面側ハードコート層4と基材層2との硬度差に起因してカールが発生するのを防止することができる。さらに、当該ハードコートフィルム1は、第二ハードコート層7の厚みが比較的薄く形成されているので、第二ハードコート層7の鉛筆硬度と基材層2の鉛筆硬度との硬度差が大きい場合であっても、かかる硬度差を第一ハードコート層6によって効果的に緩衝させ、カールの発生を防止することができる。当該ハードコートフィルム1は、高屈折率層5を有しているので、例えばこの高屈折率層5をタッチパネル等の透明導電層に積層した場合に、高屈折率層5の屈折率と透明導電層の屈折率、例えばITOの屈折率2.1〜2.2(λ=520nm)に近づけることができる。その結果、当該ハードコートフィルム1は、透明導電層に形成される電極パターンの視認性を低下させることができる。
当該ハードコートフィルム1は、ポリカーボネート系樹脂、シクロオレフィン系樹脂又はポリエチレンテレフタレート系樹脂等、比較的硬度が低く、カールを発生しやすい樹脂を基材層2の主成分として用いた場合であっても、カールの発生を防止し、かつ効果的に硬度を高めることができる。また、当該ハードコートフィルム1は、ポリエチレンテレフタレート系樹脂のように比較的ガラス転移温度が低い樹脂を基材層2の主成分として用いた場合であっても、耐熱性を効果的に高めることができる。当該ハードコートフィルム1は、基材層2の主成分としてポリカーボネート系樹脂、シクロオレフィン系樹脂又はポリエチレンテレフタレート系樹脂を用いることによって、面内リタデーション値(Ro)及び厚さ方向リタデーション値(Rth)を容易に小さくすることができる。当該ハードコートフィルム1は、基材層2がポリカーボネート系樹脂を主成分とすることで耐衝撃性を向上させることができる。また、当該ハードコートフィルム1は、基材層2がシクロオレフィン系樹脂を主成分とすることで、直射日光やディスプレイの発熱等の外力によって生じる位相差の変化を効果的に抑えることができ、光学的均一性に優れ、精細な映像表示を行うことができる。当該ハードコートフィルム1は、基材層2がポリエチレンテレフタレート系樹脂を主成分とすることで、より効果的に硬度を高めることができる。
[第二実施形態]
〈透明導電性積層体11〉
図2の透明導電性積層体11は、ハードコートフィルム1と、透明導電層12とを有している。本実施形態におけるハードコートフィルム1は、図1のハードコートフィルム1と同様のため、同一番号を付して説明を省略する。
〈透明導電性積層体11〉
図2の透明導電性積層体11は、ハードコートフィルム1と、透明導電層12とを有している。本実施形態におけるハードコートフィルム1は、図1のハードコートフィルム1と同様のため、同一番号を付して説明を省略する。
(透明導電層12)
透明導電層12は、高屈折率層5の他方の面に積層される。透明導電層12の形成材料としては、透明性と導電性とを有する導電性材料であれば特に限定されないが、無機系金属や有機導電高分子が挙げられる。無機系金属としては、例えば金、銀、銅、白金、ニッケル、酸化錫、酸化インジウム錫(ITO)が挙げられる。有機導電高分子としては、例えばポリアニリン、ポリチオフェン、ポリピロール、ポリキノキサリン等を用いた有機導電性組成物が挙げられる。なかでも、光学特性、外観及び導電性が良好なITO又はポリチオフェン系材料が好ましい。
透明導電層12は、高屈折率層5の他方の面に積層される。透明導電層12の形成材料としては、透明性と導電性とを有する導電性材料であれば特に限定されないが、無機系金属や有機導電高分子が挙げられる。無機系金属としては、例えば金、銀、銅、白金、ニッケル、酸化錫、酸化インジウム錫(ITO)が挙げられる。有機導電高分子としては、例えばポリアニリン、ポリチオフェン、ポリピロール、ポリキノキサリン等を用いた有機導電性組成物が挙げられる。なかでも、光学特性、外観及び導電性が良好なITO又はポリチオフェン系材料が好ましい。
透明導電層12の形成材料を高屈折率層5上に塗布する方法としては、特に限定されないが、例えばロールコート法、スピンコート法、ディップコート法、スプレーコート法、バーコート法、ナイフコート法、ダイコート法、インクジェット法、グラビアコート法等公知の塗布方法によることができる。また、透明導電層12の形成材料を塗布するに当たっては、高屈折率層5との密着性を向上させるため、予め高屈折率層5上にコロナ放電処理等の前処理を施してもよい。
透明導電層12の形成材料の硬化方法としては、例えば高圧水銀ランプ、ハロゲンランプ、キセノンランプ、窒素レーザ、電子線加速装置、放射性元素等の活性エネルギー線源等によることができる。また、活性エネルギー線の照射量としては、紫外線の波長365nmでの積算光量として50mJ/cm2以上5000mJ/cm2以下であることが好ましい。照射量が上記上限値を超える場合、活性エネルギー線硬化型樹脂が着色するおそれがある。逆に照射量が上記下限値未満である場合、硬化が不十分となるおそれがある。
また、透明導電層12は、スパッタリング法等のドライプロセスによって積層することもできる。当該透明導電性積層体11は、透明導電層12がスパッタリング法によって積層され、かつアニール処理を行った場合でも、当該ハードコートフィルム1の形状を好適に保持することができる。当該透明導電性積層体11は、透明導電層12がスパッタリング法によって積層されることにより、薄型化を促進すると共に、高屈折率層5と透明導電層12との密着性を向上させることができる。
上記スパッタリング法で積層される場合の透明導電層12の厚みとしては、特に限定されないが、50Å以上2000Å以下が好ましい。上記スパッタリング法で積層される場合の透明導電層12の厚みの上限値は、1000Åが好ましく、500Åがさらに好ましい。一方、上記スパッタリング法で積層される場合の透明導電層12の厚みの下限値は、70Åがより好ましく、90Åがさらに好ましい。透明導電層12の厚みが上記範囲内である場合、導電性及び透明性の双方を好適に保つことができる。また、当該透明導電性積層体11は、ハードコートフィルム1の厚みが比較的厚くなった場合でも、透明導電層12の厚みを上記範囲内とすることによって、薄型化を促進することができる。
当該透明導電性積層体11は、当該ハードコートフィルム1を有しているので、当該ハードコートフィルム1の耐熱性を向上させることができ、ひいては寸法安定性を向上させることができる。当該透明導電性積層体11は、当該ハードコートフィルム1を有しているので、当該ハードコートフィルム1の硬度を高めると共に、カールの発生を防止することができる。当該透明導電性積層体11は、当該ハードコートフィルム1が高屈折率層5を有しているので、透明導電層12に形成される電極パターンの視認性を低下させることができる。
高屈折率層5の屈折率と、透明導電層12の屈折率との差としては、特に限定されないが、0.6以下が好ましく、0.5以下がより好ましく、0.3以下がさらに好ましい。当該透明導電性積層体11は、高屈折率層5の屈折率と、透明導電層12の屈折率との差が上記範囲内であることによって、透明導電層12に形成される電極パターンの視認性をさらに低下させることができる。
[第三実施形態]
〈タッチパネル21〉
図3のタッチパネル21は、静電容量方式のタッチパネルとして形成されている。タッチパネル21は、透明導電性積層体11と、粘着層22と、ガラス基板23とを有している。本実施形態における透明導電性積層体11は、図2の透明導電性積層体11と同様のため、同一番号を付して説明を省略する。
〈タッチパネル21〉
図3のタッチパネル21は、静電容量方式のタッチパネルとして形成されている。タッチパネル21は、透明導電性積層体11と、粘着層22と、ガラス基板23とを有している。本実施形態における透明導電性積層体11は、図2の透明導電性積層体11と同様のため、同一番号を付して説明を省略する。
透明導電性積層体11は、粘着層22を介してガラス基板23に積層されている。粘着層22としては、特に限定されないが、アクリル系樹脂、ウレタン系樹脂等の公知の粘着性樹脂を用いた粘着層が挙げられる。タッチパネル21は、ハードコートフィルム1が透明導電層12の表面側(視認者側)になるように配設されている。
当該タッチパネル21は、当該ハードコートフィルム1を有しているので、当該ハードコートフィルム1の耐熱性を向上させることができ、ひいては寸法安定性を向上させることができる。当該タッチパネル21は、当該ハードコートフィルム1を有しているので、当該ハードコートフィルム1の硬度を高めると共に、カールの発生を防止することができる。当該タッチパネル21は、当該ハードコートフィルム1が高屈折率層5を有しているので、透明導電層12に形成される電極パターンの視認性を低下させることができる。
[第四実施形態]
〈タッチパネル31〉
図4のタッチパネル31は、抵抗膜方式のタッチパネルとして形成されている。タッチパネル31は、透明導電性積層体11と、複数のドットスペーサ32と、柱状スペーサ33と、透明導電層34と、高屈折率層35と、ガラス基板36とを有している。タッチパネル31は、ハードコートフィルム1が透明導電層12の表面側になるように配設されている。
〈タッチパネル31〉
図4のタッチパネル31は、抵抗膜方式のタッチパネルとして形成されている。タッチパネル31は、透明導電性積層体11と、複数のドットスペーサ32と、柱状スペーサ33と、透明導電層34と、高屈折率層35と、ガラス基板36とを有している。タッチパネル31は、ハードコートフィルム1が透明導電層12の表面側になるように配設されている。
複数のドットスペーサ32は、透明導電層34の表面に形成されている。ドットスペーサ32の形成材料としては、例えば、エポキシ樹脂やシリコーンなどの絶縁樹脂が挙げられる。柱状スペーサ33は、透明導電層12及び透明導電層34間に配設されている。柱状スペーサ33の形成材料としては、例えば、エポキシ樹脂、ポリエステル、アクリル樹脂等の絶縁樹脂が挙げられる。柱状スペーサ33は、透明導電層12の裏面側辺縁部に固定され、かつ透明導電層34の表面側辺縁部に固定されている。柱状スペーサ33は、透明導電層12及び透明導電層34を互いに離間させるように配設されている。透明導電層34は、透明導電層12と同様の方法によって、高屈折率層35表面に積層される。透明導電層34の形成材料としては、特に限定されるものではなく、透明導電層12と同様の形成材料が挙げられる。高屈折率層35は、ガラス基板36の表面に積層されている。高屈折率層35の形成材料としては、特に限定されるものではなく、高屈折率層5と同様の形成材料が挙げられる。高屈折率層35の積層方法としては、特に限定されないが、例えば、粘着層(図示せず)を介してガラス基板36の表面に積層される。
当該タッチパネル31は、当該ハードコートフィルム1を有しているので、当該ハードコートフィルム1の耐熱性を向上させることができ、ひいては寸法安定性を向上させることができる。当該タッチパネル31は、当該ハードコートフィルム1を有しているので、当該ハードコートフィルム1の硬度を高めると共に、カールの発生を防止することができる。当該タッチパネル31は、当該ハードコートフィルム1が高屈折率層5を有しているので、透明導電層12に形成される電極パターンの視認性を低下させることができる。
[その他の実施形態]
なお、本発明のハードコートフィルム、このハードコートフィルムを備える透明導電性積層体、及びこの透明導電性積層体を備えるタッチパネルは、上記態様の他、種々の変更、改良を施した態様で実施することができる。例えば、当該ハードコートフィルムは、最表面に粘着層が形成されていてもよい。かかる粘着層としては、アクリル系樹脂、ウレタン系樹脂等の公知の粘着性樹脂を用いた粘着層が挙げられる。粘着層は、粘着剤溶液を基材層又は高屈折率層の他方の面側に塗布して乾燥させることによって形成することができる。また、粘着層は、粘着剤溶液を予めセパレータの片面に塗布して乾燥させておいたうえ、基材層又は高屈折率層と貼り合わせることによって形成することもできる。
なお、本発明のハードコートフィルム、このハードコートフィルムを備える透明導電性積層体、及びこの透明導電性積層体を備えるタッチパネルは、上記態様の他、種々の変更、改良を施した態様で実施することができる。例えば、当該ハードコートフィルムは、最表面に粘着層が形成されていてもよい。かかる粘着層としては、アクリル系樹脂、ウレタン系樹脂等の公知の粘着性樹脂を用いた粘着層が挙げられる。粘着層は、粘着剤溶液を基材層又は高屈折率層の他方の面側に塗布して乾燥させることによって形成することができる。また、粘着層は、粘着剤溶液を予めセパレータの片面に塗布して乾燥させておいたうえ、基材層又は高屈折率層と貼り合わせることによって形成することもできる。
また、当該ハードコートフィルムは、第二ハードコート層上に他の層(例えば、UV吸収層、帯電防止層及び反射防止層等)が積層されてもよい。当該ハードコートフィルムは、基材層と第一ハードコート層との間、第一ハードコート層と第二ハードコート層との間又は基材層と第三ハードコート層との間に中間層を備えていてもよい。当該ハードコートフィルムは、静電容量方式、抵抗膜方式、電磁誘導方式等、種々のタッチパネルに使用することができる。当該ハードコートフィルムは、タッチパネルの他、立体映像表示装置等、種々の液晶表示モジュールに使用することができる。当該ハードコートフィルムは、透明導電層に積層される以外にも、種々の光学部材やレンズ、ディスク、健材、雑貨等の部材表面を強化するために用いることができる。
以上のように、本発明のハードコートフィルム及びこのハードコートフィルムを備える透明導電性積層体、並びにこの透明導電性積層体を備えるタッチパネルは、当該ハードコートフィルムの硬度及び耐熱性を向上させることができ、かつカールの発生を効果的に防止することができる。本発明の透明導電性積層体は、タッチパネルその他種々の液晶表示モジュールに好適に使用することができる。また、本発明のハードコートフィルムは、タッチパネルその他種々の液晶表示モジュール、並びにレンズ、ディスク、健材、雑貨等の部材表面を強化するために好適に使用することができる。
1 ハードコートフィルム
2 基材層
3 表面側ハードコート層
4 裏面側ハードコート層(第三ハードコート層)
5 高屈折率層
6 第一ハードコート層
7 第二ハードコート層
11 透明導電性積層体
12 透明導電層
21 タッチパネル
22 粘着層
23 ガラス基板
31 タッチパネル
32 ドットスペーサ
33 柱状スペーサ
34 透明導電層
35 高屈折率層
36 ガラス基板
2 基材層
3 表面側ハードコート層
4 裏面側ハードコート層(第三ハードコート層)
5 高屈折率層
6 第一ハードコート層
7 第二ハードコート層
11 透明導電性積層体
12 透明導電層
21 タッチパネル
22 粘着層
23 ガラス基板
31 タッチパネル
32 ドットスペーサ
33 柱状スペーサ
34 透明導電層
35 高屈折率層
36 ガラス基板
Claims (16)
- 合成樹脂製の透明な基材層と、
この基材層の一方の面側に形成される第一ハードコート層と、
この第一ハードコート層の一方の面側に形成される第二ハードコート層と、
上記基材層の他方の面側に形成される第三ハードコート層と、
この第三ハードコート層の他方の面側に形成される高屈折率層と
を備え、
上記第一ハードコート層及び第三ハードコート層の各々の厚みが20μm以上100μm以下で、
上記第二ハードコート層の厚みが1μm以上10μm以下で、
上記第一ハードコート層及び第三ハードコート層の鉛筆硬度がF以上2H以下で、
上記第一ハードコート層及び第三ハードコート層のガラス転移温度が160℃以上であるハードコートフィルム。 - 上記第二ハードコート層の鉛筆硬度が、第一ハードコード層の鉛筆硬度よりも高い請求項1に記載のハードコートフィルム。
- 上記第二ハードコート層の鉛筆硬度が、3H以上である請求項2に記載のハードコートフィルム。
- 上記第一ハードコート層の厚みが、上記第二ハードコート層の厚みの4倍以上20倍以下である請求項2又は請求項3に記載のハードコートフィルム。
- 上記第一ハードコート層及び第三ハードコート層の主成分が紫外線硬化性樹脂である請求項1から請求項4のいずれか1項に記載のハードコートフィルム。
- 上記紫外線硬化性樹脂がカチオン重合性樹脂である請求項5に記載のハードコートフィルム。
- 上記カチオン重合性樹脂を形成するカチオン重合性モノマーが、オキセタン類又は脂環式エポキシド類である請求項6に記載のハードコートフィルム。
- 上記第一ハードコート層及び/又は上記第三ハードコート層が紫外線防止剤を含有する請求項5、請求項6又は請求項7に記載のハードコートフィルム。
- 上記基材層の主成分が、ポリカーボネート系樹脂、シクロオレフィン系樹脂又はポリエチレンテレフタレート系樹脂ある請求項1から請求項8のいずれか1項に記載のハードコートフィルム。
- 上記基材層の面内リタデーション値(Ro)が100nm以下であり、かつ厚さ方向リタデーション値(Rth)が200nm以下である請求項1から請求項9のいずれか1項に記載のハードコートフィルム。
- 上記高屈折率層がバインダー中に高屈折率微粒子を分散含有して形成される請求項1から請求項10のいずれか1項に記載のハードコートフィルム。
- 上記高屈折率層の屈折率が1.6以上2.3以下である請求項1から請求項11のいずれか1項に記載のハードコートフィルム。
- 請求項1から請求項12のいずれか1項に記載のハードコートフィルムと、
上記高屈折率層の他方の面に積層される透明導電層と
を備える透明導電性積層体。 - 上記高屈折率層の屈折率と、上記透明導電層の屈折率との差が0.6以下である請求項13に記載の透明導電性積層体。
- 上記透明導電層がスパッタリング法によって積層される請求項13又は請求項14に記載の透明導電性積層体。
- 請求項13、請求項14又は請求項15に記載の透明導電性積層体を備えるタッチパネル。
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