JP2016162284A - 飛散防止シート - Google Patents

Abstract

【課題】優れたニュートンリング防止性が得られ、かつ、ガラス面や偏向板との密着を確実に防止できる内貼り用の飛散防止シートを提供する。【解決手段】飛散防止シート１は、表示装置を構成する部材の、表示装置内部に面した表面に貼着される飛散防止シートであり、粒子６とバインダー樹脂５とを含有するハードコート層２を備え、表面に粒子に起因した凸部を複数備える。粒子は、平均粒子径が０．５〜１０μｍであり、かつ、含有量が層を構成する樹脂固形分の０．３重量％未満である。また、樹脂は、熱可塑性樹脂又は熱硬化性樹脂に光硬化性不飽和基が導入されており、重量平均分子量が７万以上で、ガラス転移温度が４５℃以上の化合物を、全樹脂中１５重量％を超え５０重量％以下含む電離放射線硬化型樹脂である。【選択図】図２

Description

本発明は、静電容量式タッチパネルのタッチ面とは反対側の面に貼着される飛散防止シートに関する。

静電容量式のタッチパネルには、表面型と投影型があるが、ともにタッチ位置に生じる静電容量の変化を捉えて入力位置の検出を行う。このため、機械的な接触変形（透明導電膜を凹ませる）を伴う抵抗膜式と比較して入力に力を必要とせず、画面に触れるだけの軽いタッチで入力を行うことができるメリットがある。

このような静電容量式のタッチパネルは、ガラスやプラスチック等の透明基板を保護し且つ破損時の飛散を防止するために、そのタッチ面や反対側の面にハードコートフィルムや保護シート（飛散防止シート）を貼着したものが多用されている。飛散防止シートは、それがタッチ面と反対側に用いられる場合、内貼りシートとも呼ばれ、下側に位置する表示装置のガラス板や偏向板と接するときにニュートンリングが発生しないことが求められる。

特許文献１は、ニュートンリングが発生しにくく、かつタッチ面の明るさも良好な静電容量式タッチパネル付表示装置及び静電容量式タッチパネルを開示している。この技術では、タッチパネルのタッチ面と反対側の面に、微細な凹凸を有するハードコート層を備えた保護シートを貼着し、表示装置（液晶ディスプレイ）と対向する面に凹凸を付与している。

特許第５４４０７４７号公報

特許文献１に記載された保護シートは、４００ｎｍ以下の微細な凹凸を凹凸面の全体にほぼ均一に分布させているため、ニュートンリング防止効果は限定的であり、例えば、比較的強い力でタッチした場合までニュートンリングの発生を抑制することはできないと考えられる。

本出願人は、タッチパネル等の表示装置前面用のハードコートフィルムとして、防眩性やニュートンリング防止性と、スパークル防止性を両立する技術を提案し（特願２０１３−１９８３８０号）、マット剤と樹脂とを含むハードコート層の樹脂として、電離放射線硬化樹脂とともに特定の反応官能基を持ち、特定のガラス転移温度及び分子量の樹脂を用いることにより、上記性能を満たすハードコートフィルムが得られることを実証している。この技術は前面用のハードコートフィルムとしては良好な性能が得られるものであるが、表示装置の内側で用いる内貼り用シート（飛散防止シート）としては、必ずしも満足する性能が得られるとは限らなかった。

本発明者らは、特願２０１３−１９８３８０号に開示された技術を基本として、さらに特に飛散防止シートに適した性能を得る構成について研究を進めた。その結果、ハードコート層に含有される粒子の粒子径及び含有量を特定の範囲とするとともに、粒子によって形成される凸部の存在の仕方（状態）を調整することにより、内貼り用シートとして、さらに優れたニュートンリング防止性が得られ、且つガラス面や偏向板との密着を確実に防止しうることを見出し本発明に至ったものである。

すなわち本発明の飛散防止シートは、粒子と樹脂とを含有する層を備え、表面に前記粒子に起因した凸部を複数備え、表示装置を構成する部材の、表示装置内部に面した表面に貼着される飛散防止シートであって、前記粒子は、平均粒子径が０．５〜１０μｍであり且つ含有量が前記層を構成する樹脂固形分の０．３重量％未満である。また前記樹脂は、熱可塑性樹脂又は熱硬化性樹脂に光硬化性不飽和基が導入されており、重量平均分子量が７万以上で、ガラス転移温度が４５℃以上の化合物を、全樹脂中１５重量％を超え５０重量％以下含む電離放射線硬化型樹脂である。

また本発明の飛散防止シートは、好適には、前記粒子に起因する凸部がない平坦領域の面積が９８％以上である。

また本発明の飛散防止シートは、好適には、ヘーズ（ＪＩＳ Ｋ７１３６：２０００）が２．０％以下である。
なお本発明において、「表示装置」は、表示装置とタッチパネル等の付属或いは追加の部材とを組み合わせた表示装置（例えばタッチパネル付き表示装置）等を含む広い概念で用いる。

本発明によれば、タッチパネル付き表示装置等において、ニュートンリング及びスパークルの発生を効果的に防止し、且つ飛散防止シートと表示面との密着によるウォーターマークの発生を防止することができる。なお、ウォーターマークとは、飛散防止シートと表示面とが密着する領域（密着領域）と両者が密着しない領域（非密着領域）とでは、その領域毎における光の進行経路が大きく異なることに起因して、密着領域と非密着領域との境界が目立ってしまう現象である。

本発明の飛散防止シートを使用した静電容量式タッチパネル付表示装置の一例を説明する図 本発明の一例である飛散防止シートを示す断面図 従来の飛散防止シートを示す断面図

以下、本発明の飛散防止シートの実施の形態について説明する。

本実施形態の飛散防止シートは、表示装置を構成する部材の、表示装置内部に面した表面に貼着されるシートであり、粒子と樹脂とを含有する層を有する。

本実施形態において、表示装置は、静電容量式タッチパネルと表示装置とを所定の間隔を持って配置して一体化したタッチパネル付表示装置であり、飛散防止シートは、このような静電容量式タッチパネルの、表示装置と対向する面に貼着される。

図１に、本実施形態の飛散防止シートを備えたタッチパネル付表示装置の一例を示す。図示するように、静電容量式タッチパネル付き表示装置３５は、液晶ディスプレイ等の表示装置３４とタッチパネル３２を、両者の周縁部において粘着剤３３で接着した構造を有し、表示装置３４とタッチパネル３２との間には、一定の間隙が設けられる。タッチパネル３２のタッチ面３１と反対側に、飛散防止シート１が粘着層３を介して貼着されている。

飛散防止シート１は、図２に示すように、基材４と、粒子と樹脂とを含有する層２を備える。粒子と樹脂とを含有する層２は、表面に凹凸を有しアンチニュートンリング層として機能するとともにタッチパネル３２を保護するハードコート層としても機能する層であり、以下、ハードコート層２という。飛散防止シート１は、ハードコート層２が間隙に面するように配置される。なお図２では、飛散防止シート１をタッチパネル３２に貼着するための粘着層３が基材４に設けられているものを示しているが、粘着層３はタッチパネル側に配置したり、飛散防止シート１を貼着する際に形成してもよく、飛散防止シート１自体に必須のものではない。また飛散防止シートは、図示するものだけでなく、ハードコート層の単層のシートであってもよいし、基材シートの片面又は両面にハードコート層を積層したものであってもよい。

本実施形態の飛散防止シート１は、樹脂として特定の電離放射線硬化型樹脂を用いたこと、及び、粒子の粒子径及び含有量を特定の範囲にすることにより、特定の表面形状としたこと、が特徴であり、それにより、高全光線透過率及び低ヘーズ等の光学特性を満たしながら、ニュートンリングの発生を抑制する効果、下側に位置する表示装置の表面、典型的にはガラス面や偏向板、との密着防止効果、及び、タッチ面３１側から見たときのスパークル発生防止効果、が得られる。

以下、図２に示す構造の飛散防止シート１を例に、基材及びハードコート層の具体的な構成を説明する。

基材４としては、光学的透明性の高いフィルムであれば特に制限されることなく使用することができる。例えば、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリカーボネート、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、トリアセチルセルロース、アクリルなどの材質で形成された透明フィルムが挙げられる。これらの中でも、延伸加工、特に二軸延伸加工されたポリエチレンテレフタレートフィルムが、機械的強度や寸法安定性に優れる点で好ましい。また、基材４の表面にコロナ放電処理を施したり、易接着層を設けることによってハードコート層２との接着性を向上させたものも好適に用いられる。基材４の厚みとしては、一般には６〜５００μｍであり、好ましくは２３〜２００μｍである。

ハードコート層２は、バインダー樹脂５と粒子６を含み、粒子６に起因した凸部８を表面に複数備えている。

本実施形態のバインダー樹脂５は、電離放射線硬化型樹脂と特定の樹脂を含む。特定の樹脂とは、熱可塑性樹脂又は熱硬化性樹脂に光硬化性不飽和基が導入され、重量平均分子量が７万以上で、ガラス転移温度が４５℃以上の化合物であり、以下、樹脂Ａと呼ぶ。

まず、電離放射線硬化型樹脂について説明する。電離放射線硬化型樹脂としては、電離放射線（紫外線若しくは電子線）の照射により架橋硬化するものが用いられる。このようなものとしては、光カチオン重合可能な光カチオン重合性樹脂、光ラジカル重合可能な光重合性プレポリマー若しくは光重合性モノマーなどの１種又は２種以上を混合したものを使用することができる。

光カチオン重合性樹脂としては、ビスフェノール系エポキシ樹脂、ノボラック型エポキシ樹脂、脂環式エポキシ樹脂、脂肪族エポキシ樹脂等のエポキシ系樹脂やビニルエーテル系樹脂などが挙げられる。

光重合性プレポリマーとしては、１分子中に２個以上のアクリロイル基を有し、架橋硬化することにより３次元網目構造となるアクリル系プレポリマーが特に好ましく使用される。このアクリル系プレポリマーとしては、ウレタンアクリレート、ポリエステルアクリレート、エポキシアクリレート、メラミンアクリレート、ポリフルオロアルキルアクリレート、シリコーンアクリレート等が使用できる。さらにこれらのアクリル系プレポリマーは単独でも使用可能であるが、架橋硬化性を向上させ機能層の硬度をより向上させるために、光重合性モノマーを加えることが好ましい。

光重合性モノマーとしては、２−エチルヘキシルアクリレート、２−ヒドロキシエチルアクリレート、２−ヒドロキシプロピルアクリレート、ブトキシエチルアクリレート等の単官能アクリルモノマー、１，６−ヘキサンジオールジアクリレート、ネオペンチルグリコールジアクリレート、ジエチレングリコールジアクリレート、ポリエチレングリコールジアクリレート、ヒドロキシピバリン酸エステルネオペンチルグリコールジアクリレート等の２官能アクリルモノマー、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート、トリメチルプロパントリアクリレート、ペンタエリスリトールトリアクリレート等の多官能アクリルモノマー等の１種若しくは２種以上が使用される。

電離放射線硬化型樹脂は、上述した光カチオン重合性樹脂、光重合性プレポリマー若しくは光重合性モノマーの他、紫外線照射によって硬化させる場合には、光重合開始剤や光重合促進剤、紫外線増感剤などの硬化助剤を含有させることが好ましい。

光重合開始剤としては、アセトフェノン類、ベンゾフェノン類、ミヒラーケトン、ベンゾイン、ベンジルメチルケタール、ベンゾイルベンゾエート、α−アシルオキシムエステル、チオキサンソン類などの光ラジカル重合開始剤や、オニウム塩類、スルホン酸エステル、有機金属錯体などの光カチオン重合開始剤が挙げられる。紫外線増感剤としては、ｎ−ブチルアミン、トリエチルアミン、トリ−ｎ−ブチルホスフィンなどが挙げられる。

また、光重合促進剤は、硬化時の空気による重合障害を軽減させ硬化速度を速めることができるものであり、例えば、ｐ−ジメチルアミノ安息香酸イソアミルエステル、ｐ−ジメチルアミノ安息香酸エチルエステルなどが挙げられる。

また、電離放射線硬化型樹脂として、電離放射線硬化型有機無機ハイブリッド樹脂を用いてもよい。電離放射線硬化型有機無機ハイブリッド樹脂（以下単に「有機無機ハイブリッド樹脂」と略記することもある。）とは、ガラス繊維強化プラスチック（ＦＲＰ）で代表される昔からの複合体と異なり、有機物と無機物の混ざり方が緊密であり、また分散状態が分子レベルかそれに近いもので、電離放射線の照射により、無機成分と有機成分とが反応して、被膜を形成することができるものである。

有機無機ハイブリッド樹脂中の無機成分としては、シリカ、チタニア等の金属酸化物が挙げられるが、好ましくはシリカである。シリカとしては、表面に光重合反応性を有する感光性基が導入された反応性シリカが挙げられる。有機無機ハイブリッド樹脂中での無機成分の含有率は、好ましくは１０重量％以上、より好ましくは２０重量％であって、好ましくは６５重量％以下、より好ましくは４０重量％以下である。

有機無機ハイブリッド樹脂中の有機成分としては、上記無機成分（好ましくは反応性シリカ）と重合可能な重合性不飽和基を有する化合物（例えば、分子中に２個以上の重合性不飽和基を有する多価不飽和有機化合物、または分子中に１個の重合性不飽和基を有する単価不飽和有機化合物等）が挙げられる。

次に、樹脂Ａについて説明する。
樹脂Ａは、熱可塑性樹脂又は熱硬化型樹脂に光硬化性不飽和基を導入したものである。

熱可塑性樹脂としては、例えば、ポリエステル系樹脂、アクリル系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、セルロース系樹脂、アセタール系樹脂、ビニル系樹脂、ポリエチレン系樹脂、ポリスチレン系樹脂、ポリプロピレン系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリイミド系樹脂、フッ素系樹脂などが挙げられる。熱硬化型樹脂としては、例えば、ポリエステルアクリレート系樹脂、ポリウレタンアクリレート系樹脂、エポキシアクリレート系樹脂、エポキシ系樹脂、メラミン系樹脂、フェノール系樹脂、シリコーン系樹脂などが挙げられる。

熱可塑性樹脂や熱硬化型樹脂に導入する光硬化性不飽和基は、好ましくは電離放射線硬化性不飽和基である。その具体例としては、（メタ）アクリロイル基、スチリル基、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。より好ましくは（メタ）アクリロイル基である。

本実施形態では樹脂Ａとして特に、ガラス転移温度（Ｔｇ）が４５℃以上、好ましくは８０℃以上、より好ましくは９０℃以上のものを用いる。Ｔｇが４５℃以上の樹脂Ａを電離放射線硬化型樹脂とともに用いることで、硬化の過程で、電離放射線硬化型樹脂の流動を抑制しやすくできる。
なお、ここでいうＴｇは、樹脂Ａの硬化前のものである。

本実施形態では樹脂Ａとして特に、重量平均分子量（Ｍｗ）が７０，０００以上、好ましくは８０，０００以上のものを用いる。Ｍｗが７０，０００以上の樹脂Ａを電離放射線硬化型樹脂とともに用いることで、硬化の過程で、電離放射線硬化型樹脂の流動を抑制しやすくできる。

なお、重量平均分子量（Ｍｗ）の値は、例えば、示差屈折率検出器（ＲＩＤ）を装備したゲルパーミエーションクロマトグラフ（ＧＰＣ）によって、化合物の分子量分布を測定して、得られたクロマトグラム（チャート）から、標準ポリスチレンを検量線として、算出することができる。

樹脂Ａを併用することによる効果を、図３を用いて説明する。
一般に電離放射線硬化型樹脂は、その硬化の過程で流動しながら硬化する性質を持っている。したがって、粒子６と電離放射線硬化型樹脂を含むバインダー樹脂５とを含む硬化性組成物を用いて硬化物を得ようとするとき、その硬化性組成物の硬化の際に電離放射線硬化型樹脂が流動し、その結果、図３に示すように、粒子６ａを中心としたバインダー樹脂５ａの「うねり５ａ’」が発生してレンズ形状が形成される。従来の飛散防止シート１ａでは、このうねりがスパークル発生の一因であった。

本実施形態では、電離放射線硬化型樹脂とともに、特定の樹脂Ａを所定量用いることで、硬化の過程で電離放射線硬化型樹脂の流動を抑制する。その結果、図２に示すように、硬化後のバインダー樹脂５の「うねり」の発生を抑制し（図３のうねり５ａ’に相当するものが実質的に見られない。以下同じ。）、これによって硬化後の飛散防止シート１でのスパークルの発生をより効果的に防止することができる。

また樹脂Ａに含まれる光硬化性不飽和基により、電離放射線硬化型樹脂との結合が強固になり、その結果、光硬化性不飽和基を導入していないものを配合した場合と比較して、塗膜硬度を高めることができる。

電離放射線硬化型樹脂は、ハードコート層を構成する全樹脂成分に対し、５０重量％以上８５重量％未満であることが好ましく、６０重量％以上８０重量％以下であることがより好ましく、６０重量％以上７５重量％以下であることがさらに好ましい。

上述した樹脂Ａは、ハードコート層を構成する全樹脂中１５重量％を超え、５０重量％以下であることが好ましく、２０重量％以上４０重量％以下がより好ましく、２５重量％以上４０重量％以下がさらに好ましい。樹脂Ａの配合量を１５重量％を超す量とすることにより、うねりの発生を十分に抑制してスパークルを防止しやすくすることができる。また５０重量％以下とすることにより、塗膜強度の低下を防止しやすくすることができる。

また樹脂Ａの配合量を１５重量％を超え５０重量％以下の範囲で配合することにより、粒子の分散性が向上し、これにより塗膜の表面性状が適切に調整される。

本実施形態のハードコート層は、その機能を阻害しない範囲で上述した電離放射線硬化型樹脂及び樹脂Ａ以外の化合物や樹脂を添加することができる。

次に、ハードコート層２に含まれる粒子６について説明する。粒子としては、無機粒子（例えば、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、硫酸バリウム、水酸化アルミニウム、シリカ、カオリン、クレー、タルクなど）や、樹脂粒子（例えば、アクリル樹脂粒子、ポリスチレン樹脂粒子、ポリウレタン樹脂粒子、ポリエチレン樹脂粒子、ベンゾグアナミン樹脂粒子、エポキシ樹脂粒子など）が挙げられる。中でも、取扱い性や、表面形状の制御のしやすさの観点から、球形の微粒子が好ましい。また、樹脂粒子は、バインダー樹脂と屈折率差を近づけやすく、スパークルの発生を防止しやすいとともに、透明性を阻害しづらい点で好適である。

粒子６の平均粒子径は、ハードコート層２の厚みによって異なるため一概にはいえないが、好ましくは０．１μｍ以上、より好ましくは１μｍ以上であって、好ましくは１０μｍ以下、より好ましくは８μｍ以下とする。粒子６の平均粒子径を１０μｍ以下とすることによりスパークルの誘発を防止しやすくでき、平均粒子径を０．１μｍ以上とすることにより防眩性やニュートンリング防止性を発現させやすくできる。なお、本明細書において粒子６の「平均粒子径」及び「粒子径分布の変動係数」は、コールターカウンター法によって測定した値である。

粒子６は、平均粒子径が異なる複数の粒子の組み合わせで構成してもよい。

粒子６の含有量は、樹脂５の固形分に対して、０．３重量％未満が好ましい。下限としては、好ましくは０．０５重量％以上、より好ましくは０．０７５重量％以上とする。樹脂固形分に対する粒子の含有量は、０．０５重量％以上であれば、ウォーターマーク防止性とニュートンリング防止性を得ることができ、０．３重量％未満とすることにより、内貼りシートとして必要なヘーズ及び高全光線透過率を達成できる。

本実施形態のハードコート層２は、硬化前の樹脂及び粒子を含む硬化性組成物を、基材４上に塗布、乾燥、電離放射線照射することにより硬化させ、これにより形成することができる。上述した硬化性組成物中には、レベリング剤、紫外線吸収剤、酸化防止剤などの添加剤を添加してもよい。

ハードコート層２の厚みは、好ましくは０．５μｍ以上、より好ましくは１μｍ以上であって、好ましくは１０μｍ以下、より好ましくは５μｍ以下、特に好ましくは３μｍ以下である。

次にハードコート層２の形状及び光学的特性について説明する。
上述した樹脂と粒子とで構成されるハードコート層２の表面には、粒子に起因する凸部が形成されるが、粒子の粒子径と含有量を特定の範囲とすることによって、凸部を除く面積（平坦部面積）が９８％以上、１００％未満となるように調整されている。平坦部面積が９８％以上、１００％未満の状態は、ハードコート層の表面において隣接する凸部どうしが互いに殆どくっつくことなく、疎らに分散して存在する状態である。凸部と直近凸部との間隔は、平均して、例えば、凸部の半径の数倍から十数倍程度となる。このような状態であることにより、細かい凸部が一面に存在する場合に比べニュートンリング防止効果を高めることができる。また凸部が点在しているので、平坦な面例えば表示装置の表面（ガラス面や偏向板）に対し押し付けても、密着して所謂ウォーターマークを生じることもない。

ここで言う平坦部面積は、本実施形態の飛散防止シートの表面をＣＣＤカメラで１００倍で撮影し、その画像を二値化（バレー法）処理したデータから算出したものである。具体的には二値化画像では、凸部は白色で描出され、平坦部分は黒色で描出される。基準面積（例えば６．３ｍｍ^２）について黒色の面積を算出し、その基準面積に対する割合を求めたものが平坦部面積である。

本実施形態の飛散防止シートは、凸部が上述したように疎らな状態で存在するので、比較的大きな粒子（例えば平均粒子径５μｍの粒子）を用いても、ヘーズが高くならず、高い全光線透過率を保つことができる。内貼りシートとして、ヘーズ（ＪＩＳ Ｋ７１３６：２０００）は好ましくは２．０％以下、より好ましくは１．０％以下である。粒子の平均粒子径に応じてその含有量を調整することにより、好適なヘーズを保つことができる。

凸部の形状については、既に述べたように、本実施形態のハードコート層はそれを構成する樹脂として、特定の樹脂Ａを含む電離放射線硬化型樹脂を用いたことにより「うねり」がなく、凸部の底辺の長さに対する凸部の高さの比（アスペクト比という）が比較的大きい凸部となる。具体的には、アスペクト比は０．０４３以上である。凸部８のアスペクト比がこの範囲を外れると、塗膜強度を維持しながら、うねりの発生が抑制されることによるスパークル防止の効果が得られにくい。

また凸部のアスペクト比は、塗膜表面の粒子６の脱落防止の観点から、０．２以下であることが好ましく、より好ましくは０．１８以下であり、さらに好ましくは０．１６以下である。

なお「凸部のアスペクト比」とは、凸部８の高さＨの裾野長さＬに対する比（Ｈ／Ｌ）を意味する（ともに図３参照）。ここで「凸部８」とは塗膜（ハードコート層２）表面上で粒子６が突出した部分を意味し、その高さ（凸部８の高さ）Ｈは、粒子６が存在しない塗膜の平滑部分に引いた接線と、凸部８の上端部分に引いた接線との最短距離（μｍ）を意味する。「裾野」とは凸部８を平面視したとき該凸部８の周囲に接する塗膜部分の、高さ０．１μｍの勾配がついた円形領域の底面を意味し、その長さ（裾野長さ）Ｌは、その円形領域の底面の直径（μｍ）を意味する。

本実施形態において凸部８の高さＨは、ニュートンリング防止性を考慮すると、０．３μｍ以上であることが好ましく、より好ましくは０．４μｍ以上である。一方、塗膜表面の粒子６の脱落防止の観点からは、８μｍ以下であることが好ましく、より好ましくは６μｍ以下である。

本実施形態において裾野長さＬは、スパークル防止性を考慮すると、８０μｍ以下であることが好ましく、より好ましくは６０μｍ以下であり、さらに好ましくは４０μｍ以下であり、最も好ましくは３７μｍ以下である。一方、ニュートンリング防止性とスパークル防止性を両立させる観点からは、３μｍ以上であることが好ましく、より好ましくは４μｍ以上である。

本実施形態において凸部８の高さＨ及び裾野長さＬは、例えば、共焦点レーザー顕微鏡（ＶＫ−９７１０、キーエンス社製）を使用して撮影した塗膜の断面形状から求めることができる。また共焦点顕微鏡、干渉顕微鏡、原子間力顕微鏡（ＡＦＭ）などの各種装置を用いて測定される、塗膜の表面形状の三次元情報から求めることもできる。

ハードコート層２は、傷つき防止の観点から、２００ｇ／２ｃｍ^２の荷重によるスチールウール＃００００を、５回（好ましくは１０回）以上往復させても、傷がつかない程度の表面硬度を有することが好ましい。特に本実施形態では、電離放射線硬化型樹脂とともに配合する熱可塑性樹脂／熱硬化型樹脂に光硬化性不飽和基が導入されているので、ハードコート層２表面上の、スチールウール＃００００による往復回数を１０回以上にすることが可能である。

本実施形態の飛散防止シートが、粘着層３（図２）を備える場合、粘着層としては、表示装置とタッチパネルとを接着する粘着剤と同様の光学粘着剤を用いることができる。

以上、図２に示す構造の飛散防止シートを例に、本発明の飛散防止シートを説明したが、図２の構造に限定されることなく、本発明の飛散防止シートに必須ではない要素を省くこと、図示していない他の要素を追加することも可能であり、それらの飛散防止シートも本発明に包含される。

次に、本実施形態の飛散防止シートの適用例を説明する。本実施形態の飛散防止シートは、内部に対向して配置される面を持つ表示装置であれば種々の表示装置に適用が可能であるが、代表的な適用例として、本実施形態の飛散防止シートを使用した静電容量式タッチパネル付表示装置について説明する。

静電容量式タッチパネル付表示装置３５は、主な構成として、図１に示すように、表示装置３４上に、飛散防止シート１付き静電容量式タッチパネル３２を光学粘着剤（ＯＣＡ：Optically Clear Adhesive）３３を介して固定している。飛散防止シート１は、静電容量式タッチパネル３２のタッチ面３１とは反対側に配置され、飛散防止シート１のハードコート層５が、表示装置３４と向かい合っている。静電容量式タッチパネル付表示装置３５は、光学粘着剤３３を用いて、静電容量式タッチパネル３２の外縁部のみを表示素子３４に固定している。

表示装置３４としては、例えば、液晶表示装置、ＣＲＴ表示装置、プラズマ表示装置、ＥＬ表示装置などが挙げられる。

静電容量式タッチパネル３２は、従来公知の静電容量方式タッチパネルを用いることができ、表面型の構造や、投影型の構造の静電容量方式タッチパネルが用いられる。

光学粘着剤３３は、静電容量式タッチパネル３２の光学用途用いられている公知の粘着剤を用いてよく、例えば、天然ゴム系粘着剤、合成ゴム系粘着剤、アクリル系粘着剤、ウレタン系粘着剤、又はシリコーン系粘着剤などが使用できる。粘着剤は、溶剤系、無溶剤系、エマルジョン系、又は水系のいずれであってもよい。なかでも、透明度、耐候性、耐久性、又はコスト等の観点から、アクリル系粘着剤、特に溶剤系のものが好ましい。

図１では、静電容量式タッチパネル３２の外縁部のみを表示装置３４に光学粘着剤３３で固定した表面型構造を示したが、静電容量式タッチパネル３２の全面を表示装置３４に接着した表面型構造にも適用できる。

また、本実施形態の飛散防止シートは、大型又は小型の表示装置のいずれにも使用できる。

以下、本発明の実施形態をより具体化した実施例を挙げ、さらに詳細に説明する。なお、以下の実施例において「部」、「％」は、特に示さない限り重量基準である。

１．樹脂Ａの合成
反応容器中に、溶媒としてメチルイソブチルケトン１５０重量部を供給して９０℃まで加熱し維持した。メチルメタクリレート６１重量部、グリシジルメタクリレート２６重量部、及び、ラジカル重合開始剤としてアゾビス−２−メチルブチロニトリル１．５重量部を混合したものを、２時間にわたって徐々に反応容器中に滴下した後、４時間放置した。その後、１２０℃で１時間加熱して重合反応を行い、重合体を得た。

次に重合体を６０℃まで冷却した後、重合体に、アクリル酸１３重量部、重合禁止剤としてパラメトキシフェノール０．０５重量部、及び、触媒としてトリベニルホスフィン０．５重量部を混合し、混合物を得た。その後、混合物を１１０℃で８時間加熱し、重合体にアクリル酸を付加した。これにより、熱硬化性樹脂にアクリロイル基（光硬化性不飽和基）が導入された樹脂Ａ（不揮発成分４０％）を製造した。この樹脂Ａは、ガラス転移点が８６℃、重量平均分子量が８０，０００であった。

２．飛散防止シートの作成
［実施例１］
厚み１２５μｍの透明ポリエステルフィルム（コスモシャインＡ４３５０：東洋紡績社）の一方の面に下記処方の塗布液を塗布、乾燥後、紫外線を照射し、厚み３μｍのハードコート層を形成し、実施例１の飛散防止シートを得た。
＜ハードコート層用塗布液＞
・電離放射線硬化型樹脂（固形分８０％） １２５部
（ユニディック１７−８１３：ＤＩＣ社）
・樹脂Ａ(固形分４０％) ９７．２部
・光重合開始剤 ３部
（イルガキュア１８４：チバ・ジャパン社）
・アクリル樹脂粒子 ０．０７部
（ＭＸ−１８０ＴＡ：総研化学工業社、平均粒子径１．８μｍ）
・希釈溶剤 ４７８部
なお実施例１において、アクリル樹脂粒子のハードコート層の全樹脂固形分に占める割合は、０．０５重量％である。また実施例１及び以下の実施例２〜７、比較例１、２においては、樹脂Ａが全樹脂に占める割合は２８重量％である。

［実施例２］
実施例１のハードコート層用塗布液におけるアクリル樹脂粒子の含有量を０．１４部（０．１重量％）に変更した以外は、実施例１と同様にして実施例２の飛散防止シートを得た。

［実施例３］
実施例１のハードコート層用塗布液におけるアクリル樹脂粒子を、平均粒子径の異なるアクリル樹脂粒子（ＭＸ−３００：総研化学工業社、平均粒子径３μｍ）に変更した以外は、実施例１と同様にして実施例３の飛散防止シートを得た。

［実施例４］
実施例３のハードコート層用塗布液におけるアクリル樹脂粒子の含有量を０．１４部（０．１重量％）に変更した以外は、実施例３と同様にして実施例４の飛散防止シートを得た。

［比較例１］
実施例３のハードコート層用塗布液におけるアクリル樹脂粒子の含有量を０．４２部（０．３重量％）に変更した以外は、実施例３と同様にして比較例１の飛散防止シートを得た。

［実施例５］
実施例１のハードコート層用塗布液におけるアクリル樹脂粒子を、平均粒子径の異なるアクリル樹脂粒子（ＭＸ−５００：総研化学工業社、平均粒子径５μｍ）に変更した以外は、実施例１と同様にして実施例５の飛散防止シートを得た。

［実施例６］
実施例５のハードコート層用塗布液におけるアクリル樹脂粒子の含有量を０．１４部（０．１重量％）に変更した以外は、実施例５と同様にして実施例６の飛散防止シートを得た。

［比較例２］
実施例５のハードコート層用塗布液におけるアクリル樹脂粒子の含有量を０．４２部（０．３重量％）に変更した以外は、実施例５と同様にして比較例２の飛散防止シートを得た。

［比較例３］
実施例１のハードコート層用塗布液を下記の処方に変更した以外は、実施例１と同様にして比較例３の飛散防止シートを得た。
＜ハードコート層用塗布液＞
・電離放射線硬化型樹脂（固形分８０％） １２５部
（ユニディック１７−８１３：ＤＩＣ社）
・樹脂Ａ(固形分４０％) ２７．８部
・光重合開始剤 ３部
（イルガキュア１８４：チバ・ジャパン社）
・アクリル樹脂粒子
（ＭＸ−３００：総研化学工業社、平均粒子径３μｍ）
０．０７部
・希釈溶剤 ４７８部
なお、比較例３において樹脂Ａの全樹脂に占める割合は１０重量％である。

［比較例４］
実施例１のハードコート層用塗布液におけるアクリル樹脂粒子を除いた以外は、実施例１と同様にして比較例４の飛散防止シートを得た。

［比較例５］
実施例１のハードコート層用塗布液におけるアクリル樹脂粒子を、平均粒子径の異なるコロイダルシリカ分散液（ＳＩＲＭＩＢＫ(固形分３０％)：ＣＩＫナノテック社、コロイダルシリカの平均粒子径０．１μｍ）とし、その含有量を１５３部（３３重量％）に変更した以外は、実施例１と同様にして比較例５の飛散防止シートを得た。

実施例及び比較例において用いた樹脂と粒子の詳細を表１にまとめて示す。

３．評価
各実施例及び比較例により得られた飛散防止シートについて、以下の評価を行った。

（１）粒子個数、凸部面積率、および平坦部面積率
各飛散防止シートの表面を、デジタルマイクロスコープ VHX-100（キーエンス製）を用いて１００倍で撮影し、二次元画像解析ソフトWinROOF（三谷商事製）に画像を取り込み、６．３ｍｍ^２の範囲をモノクロ画像化処理（２値化バレー法）した。処理後のモノクロ画像における白色部分及び黒色部分の面積を算出し、それぞれ、凸部面積、平坦部の面積とした。
得られた凸部面積を測定範囲６．３ｍｍ^２で除して、凸部面積率を算出した。１００％から算出された凸部面積率を減算して平坦部面積率を算出した。

（２）算術平均粗さ
飛散防止シートの凹凸面の算術平均粗さを原子間力顕微鏡法（機器名：日立ハイテクサイエンス社製Ｎａｎｏｃｕｔｅシステム、規格：ＪＩＳ Ｂ０６０１：２００１、プローブ：Ｓｉ単結晶プローブ、測定モード：ＤＦＭモード、画像処理：フラット処理(ＸＹ)１回）を用いて求めた。
各飛散防止シートの１００μｍ×１００μｍを原子間力顕微鏡で観察し、凸部のあるところを中心に１０μｍ×１０μｍを凸部部分の測定エリアとして、また凸部の無い所を中心に１０μｍ×１０μｍを平坦部分の測定エリアとして、画像の取り込みを行い、測定エリア毎に算術平均粗さを求めた。

比較例５については、細かい凸部が全面にほぼ均一に形成されており、凸部のあるエリアと凹部のあるエリアとを上記測定エリアでは分割できないため、測定エリア（１０μｍ×１０μｍ）について算術平均粗さを求めた。

（３）スパークル
サイズ：３インチ、解像度：４８０×８５４ｄｐｉのワイドＶＧＡ液晶表示装置の表示画面全面をグリーン表示した上で、表示画面上に各飛散防止シートを載置し、目視で液晶表示画面の観察を行った。その結果、スパークルが全く視認できなかったものを「◎」、スパークルが僅かに視認できるが支障がなかったものを「〇」、スパークルを視認できたものを「×」とした。

（４）ニュートンリング防止性
各飛散防止シートを、表面が平滑なガラス板の上に凹凸表面が密着するように載せて指で押しつけ、ニュートンリングの発生状態を目視で確認した。その結果、ニュートンリングが見えなかったものを「○」、ニュートンリングが見えたものを「×」とした。

（５）ウォーターマーク
各飛散防止シートから３ｃｍ角の試料片を切り取り、各試料片をそれぞれ、表面が平滑なガラス板の上に凹凸表面が接触するように載せた。飛散防止シート（試料片）の隅の４か所にシリコンゴムキューブ（大きさ：２．５ｍｍ角）を載せ、その上にガラス板をかぶせ、錘（重さ：１Ｋｇ）を載せて、シート全体として４ｋｇ／ｃｍ^２の荷重がかかるようにした。この状態で、１１０℃で１０分間加熱した後、ウォーターマークが発生するか否かを目視で確認した。

ウォーターマークが全く視認できなかったものを「○」、ウォーターマークを視認できたものを「×」とした。
評価結果をまとめて表２に示す。

表２に示す結果からわかるように、特定の樹脂Ａを用いたハードコート層において、粒子の量を樹脂固形分の０．３重量％未満にし、平坦部の面積率を９８％以上することにより、内貼りシートとしての光学特性を満たし、ニュートンリング防止性及び密着防止性に優れた飛散防止シートが提供される。

１・・・飛散防止シート、２・・・ハードコート層、５・・・バインダー樹脂、６・・・粒子、８・・・凸部、３１・・・タッチ面、３４・・・表示装置、３５・・・静電容量式タッチパネル。

Claims (3)

1. 粒子と樹脂とを含有する層を備え、表面に前記粒子に起因した凸部を複数備え、表示装置を構成する部材の、表示装置内部に面した表面に貼着される飛散防止シートであって、
   前記粒子は、平均粒子径が０．５〜１０μｍであり且つ含有量が前記層を構成する樹脂固形分の０．３重量％未満であり、
   前記樹脂が、熱可塑性樹脂又は熱硬化性樹脂に光硬化性不飽和基が導入されており、重量平均分子量が７万以上で、ガラス転移温度が４５℃以上の化合物を、全樹脂中１５重量％を超え５０重量％以下含む電離放射線硬化型樹脂であることを特徴とする飛散防止シート。
2. 請求項１に記載の飛散防止シートであって、
   前記粒子に起因する凸部がない平坦領域の面積が、９８％以上であることを特徴とする飛散防止シート。
3. 請求項１に記載の飛散防止シートであって、
   ヘーズ（ＪＩＳ Ｋ７１３６：２０００）が２．０％以下である飛散防止シート。
   
   

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