JP5786297B2 - 光学積層体、透明導電性フィルム及び静電容量タッチパネル - Google Patents
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Description
このようなタッチパネルは、指先等の接触体により繰返し押圧されたときに損傷しない程度の機械的強度が必要とされる。上記タッチパネルに機械的強度を付与するために、上記パネル基材として、光透過性基材及びハードコート層を有する光学積層体が従来より用いられている(例えば、特許文献1及び2を参照)。
また、従来のパネル基材は、表面にケイ素酸化物からなる絶縁膜を形成した場合に、上記パネル基材と上記絶縁膜との密着性が低いという問題もあった。更に、上記パネル基材は、光透過性等の光学特性にも優れる必要がある。
上記レベリング剤は、シリコーン系レベリング剤であることが好ましい。
上記易滑剤は、シリカ粒子及びシリコーン粒子からなる群より選択される少なくとも1種であることが好ましい。
上記易滑剤は、ハードコート層中のハードコート層表面付近に存在することが好ましい。
上記バインダー樹脂は、ポリメチル(メタ)アクリレートと、ペンタエリスリトールトリ(メタ)アクリレート及び/又はジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレートとを含有することが好ましい。
本発明はまた、光透過性基材と、上記光透過性基材の両面上にハードコート層とを有する光学積層体であって、静電容量タッチパネルに用いられるものであり、上記ハードコート層は、バインダー樹脂、レベリング剤及び易滑剤を含有するハードコート層用組成物を用いて形成された層であり、上記ハードコート層上に絶縁膜を有し、上記絶縁膜は、SiOx膜であることを特徴とする光学積層体でもある。
本発明はまた、上述の光学積層体を備えたことを特徴とする透明導電性フィルムでもある。
本発明はまた、上述の透明導電性フィルムを備えたことを特徴とする静電容量タッチパネルでもある。
以下に、本発明を詳細に説明する。
なお、図1に、本発明の光学積層体の断面概略図の一例を示す。本発明の光学積層体は、光透過性基材2の両面上に、ハードコート層1及び3を有する。
上記光透過性基材としては、透明性、平滑性、耐熱性を備え、機械的強度に優れたものであることが好ましい。上記光透過性基材を形成する材料の具体例としては、ポリエステル、トリアセチルセルロース(TAC)、セルロースジアセテート、セルロースアセテートブチレート、ポリアミド、ポリイミド、ポリエーテルスルフォン、ポリスルフォン、ポリプロピレン、ポリメチルペンテン、ポリ塩化ビニル、ポリビニルアセタール、ポリエーテルケトン、ポリメタクリル酸メチル、ポリカーボネート、又はポリウレタン等の熱可塑性樹脂が挙げられ、好ましくは、耐熱性が高い点で、ポリエステル(ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート)が挙げられる。
上記光透過性基材には、その表面上にハードコート層を形成するのに際して、接着性向上のために、コロナ放電処理、酸化処理等の物理的な処理の他、アンカー剤又はプライマーと呼ばれる塗料の塗布を予め行ってもよい。
上記ハードコート層は、バインダー樹脂、レベリング剤及び易滑剤を含有するハードコート層用組成物を用いて形成された層である。
上記電離放射線硬化型樹脂と併用して使用することができる溶剤乾燥型樹脂としては特に限定されず、一般に、熱可塑性樹脂を使用することができる。
レベリング剤は、乾燥過程の塗膜表面に配向して、塗膜の表面張力を均一化し、浮きまだらやハジキを防止し、被塗物への濡れを改良し得るものである。
上記レベリング剤を含有することにより、ハードコート層上にケイ素酸化物からなる絶縁膜を形成する場合、該絶縁膜との密着性を高めることができる。また、本発明の光学積層体に指紋付着防止や防汚性を付与することもできる。
本発明において使用し得る上記レベリング剤の市販品としては、大日精化工業社製のセイカビーム10−28、セイカビーム10−301等を挙げることができる。
上記レベリング剤の含有量は、より好ましい下限が0.05質量部であり、より好ましい上限が2質量部である。
易滑剤を含有することにより、光学積層体が互いに貼り付くのを防止することができる。
上記易滑剤としては、シリカ粒子及びシリコーン粒子からなる群より選択される少なくとも1種であることが好ましい。
なかでも、ケイ素酸化物からなる絶縁膜との密着性を高めることができる点でシリカ粒子がより好ましい。
上記シリカ粒子としては、コロイダルシリカ等が挙げられる。
上記シリカ粒子の市販品としては、例えば、CIKナノテック社製SIRMIBK15WT%−E03、SIRMIBK15WT%−E65、SIRMIBK15WT%−E68等が挙げられる。
上記易滑剤の平均粒径は、より好ましい下限が100nm、より好ましい上限が500nmである。
なお、上記平均粒径は、レーザー回析散乱式の方法により測定して得られた値である。
また、本発明の光学積層体に、更に、ニュートンリング発生防止効果を付与する場合は、上記易滑剤の平均粒径は2〜10μmであることが好ましい。
1質量部未満であると、易滑性が発現しないおそれがある。10質量部を超えると、光学特性が悪化したり、製造コストが増大するおそれがある。
上記易滑剤の含有量は、より好ましい下限が1質量部であり、より好ましい上限が5質量部である。
上記溶剤としては、例えば、水、アルコール(例、メタノール、エタノール、プロパノール、イソプロパノール、n−ブタノール、s−ブタノール、t−ブタノール、ベンジルアルコール、PGME)、ケトン(例、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノン、ヘプタノン、ジイソブチルケトン、ジエチルケトン)、エステル(例、酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸プロピル、酢酸ブチル、蟻酸メチル、蟻酸エチル、蟻酸プロピル、蟻酸ブチル、PGMEA)、脂肪族炭化水素(例、ヘキサン、シクロヘキサン)、ハロゲン化炭化水素(例、メチレンクロライド、クロロホルム、四塩化炭素)、芳香族炭化水素(例、ベンゼン、トルエン、キシレン)、アミド(例、ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド、n−メチルピロリドン)、エーテル(例、ジエチルエーテル、ジオキサン、テトラヒドロフラン)、エーテルアルコール(例、1−メトキシ−2−プロパノール)等を挙げることができる。
上記混合分散の方法としては、特に限定されず、例えば、ペイントシェーカー又はビーズミル等の公知の方法を使用することができる。
すなわち、上記光透過性基材の表面に上記ハードコート層用組成物を塗布して塗膜を形成し、必要に応じて乾燥させた後、上記塗膜を硬化させることによりハードコート層を形成することができる。
上記ハードコート層用組成物を塗布する方法としては、ロールコート法、ミヤバーコート法、グラビアコート法等の塗布方法が挙げられる。
上記乾燥は、特に限定されないが、通常40〜100℃で20秒間〜5分間行うとよい。上記塗膜を硬化させる方法は、特に限定されず、公知の方法であればよく、例えば、塗膜に紫外線を照射することにより硬化させる方法が挙げられる。
また、光透過性基材の両面にそれぞれ形成されるハードコート層は、上述した範囲の成分を含むものであれば異なる組成のハードコート層用組成物により形成されたものであってもよいが、同じハードコート層用組成物を用いて形成されたものが好ましい。同一組成のハードコート層を光透過性基材の両面に形成することにより、熱収縮等により光学積層体がカールするのを防ぐことができる。また、後の加工において、両ハードコート層上に、同じ絶縁膜等を形成する場合があることや、ハードコート層用組成物作成の手間やコストの観点からも、両ハードコート層の組成は同じものであることが好ましい。
上記層厚みは、3〜8μmであることがより好ましい。
上記層厚みは、断面を電子顕微鏡(SEM、TEM、STEM)で観察し、測定して得られる値である。
上記易滑剤が特定の状態で存在することにより、ハードコート層表面がわずかに平坦でなくなるため、貼り付きを防止することができる。また、ケイ素酸化物からなる絶縁膜との密着性にも優れたものとすることができる。
上記ハードコート層中の易滑剤が、上記ハードコート層表面付近に存在する様子については、ハードコート層の断面のSEM写真等により確認することができる。
更に、本発明の光学積層体は、そのようなハードコート層を上記光透過性基材の両面に有するものであるため、熱収縮等による光学積層体のカール等の変形を防ぐこともできる。また、製造加工時に光透過性基材から溶出するオリゴマーを封止し、光学積層体のヘイズが高くなるのを防ぐことができる。
上記全光線透過率は、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に準拠した方法により測定することができる。
上記ヘイズは、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−7136に準拠した方法により測定することができる。
上記透過色相b*は、分光光度計(島津製作所社製、製品番号UVPC−2450)を用いて測定して得られる値である。
本発明の透明導電性フィルムは、本発明の光学積層体の光透過性基材の両面上に形成されたハードコート層の少なくとも一方の面に、ケイ素酸化物からなる絶縁膜と金属酸化物からなる透明導電性膜とが形成されていることが好ましい。
このような本発明の透明導電性フィルムは、上記ハードコート層と上記絶縁膜との密着性に優れる。上記絶縁膜との密着性は、上記ハードコート層が易滑剤としてシリカ粒子又はシリコーン粒子を含有する場合に特に優れたものとすることができる。
上記絶縁膜の膜厚は、100〜500Åであることが好ましい。
製膜方法としては、真空蒸着法、スパッタリング法、イオンプレーティング法等の公知の方法を挙げることができる。
上記透明導電性膜の膜厚は、100〜400Åであることが好ましい。
本発明の透明導電性フィルムは、光学特性調整のために、五酸化ニオブからなる膜を更に有していてもよい。
このような本発明の透明導電性フィルムを備えた静電容量タッチパネルもまた、本発明の一つである。
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。
PET基材(東洋紡績製コスモシャインA4300、188μm厚)の一方の面側に、下記組成のハードコート層用組成物(1)を塗布し、温度50度の熱オーブン中で60秒間乾燥し、塗膜中の溶剤を蒸発させ、紫外線を積算光量が150mJ/cm2になるように照射して塗膜を硬化させることにより、膜厚5μmのハードコート層を作製した。
次いで、上記PET基材の上記ハードコート層を形成した面とは反対側の面に、同様にハードコート層用組成物(1)を塗布し、温度50度の熱オーブン中で60秒間乾燥し、塗膜中の溶剤を蒸発させ、紫外線を積算光量が150mJ/cm2になるように照射して塗膜を硬化させることにより、膜厚5μmのハードコート層を作製し、ハードコート層/PET基材/ハードコート層からなる光学積層体を得た。
<ハードコート層用組成物(1)>
ポリメチル(メタ)アクリレート(PMMA):5質量部
ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート(DPHA):25質量部
光重合開始剤(製品名イルガキュアー(Irg)184、チバ・ジャパン社製):2質量部
シリコーン系レベリング剤(製品名セイカビーム10−28、固形分10質量%、大日精化工業社製):1質量部
シリカ系易滑剤(平均粒径250nm、製品名SIRMIBK15WT%−E65、固形分15質量%、CIKナノテック社製):6質量部
トルエン:40質量部
メチルエチルケトン(MEK):21質量部
実施例1において、表1に示すように、使用する易滑剤の平均粒径を代えた以外は、実施例1と同様にして光学積層体を作製した。
実施例1において、ハードコート層用組成物(1)の代わりに、下記組成のハードコート層用組成物(2)を使用した以外は、実施例1と同様にして光学積層体を作製した。
<ハードコート層用組成物(2)>
ポリメチル(メタ)アクリレート(PMMA):5質量部
ペンタエリスリトールトリアクリレート(PETA):25質量部
光重合開始剤(製品名イルガキュアー(Irg)184、チバ・ジャパン社製):2質量部
シリコーン系レベリング剤(製品名セイカビーム10−28、固形分10質量%、大日精化工業社製):1質量部
シリカ系易滑剤(平均粒径250nm、製品名SIRMIBK15WT%−E65、固形分15質量%、CIKナノテック社製):6質量部
トルエン:40質量部
メチルエチルケトン(MEK):21質量部
実施例1において、光透過性基材として、PET基材の代わりにCOPを使用した以外は、実施例1と同様にして光学積層体を作製した。
実施例1において、ハードコート層用組成物(1)の代わりに、下記組成のハードコート層用組成物(3)を使用した以外は、実施例1と同様にして光学積層体を作製した。
<ハードコート層用組成物(3)>
ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート(DPHA):30質量部
光重合開始剤(製品名イルガキュアー(Irg)184、チバ・ジャパン社製):2質量部
シリコーン系レベリング剤(製品名セイカビーム10−28、固形分10質量%、大日精化工業社製):1質量部
シリカ系易滑剤(平均粒径250nm、製品名SIRMIBK15WT%−E65、固形分15質量%、CIKナノテック社製):6質量部
トルエン:40質量部
メチルエチルケトン(MEK):21質量部
実施例1において、ハードコート層用組成物(1)の代わりに、下記組成のハードコート層用組成物(4)を使用した以外は、実施例1と同様にしてハードコートフィルムを作製した。
<ハードコート層用組成物(4)>
ペンタエリスリトールトリアクリレート(PETA):30質量部
光重合開始剤(製品名イルガキュアー(Irg)184、チバ・ジャパン社製):2質量部
シリコーン系レベリング剤(製品名セイカビーム10−28、固形分10質量%、大日精化工業社製):1質量部
シリカ系易滑剤(平均粒径250nm、製品名SIRMIBK15WT%−E65、固形分15質量%、CIKナノテック社製):6質量部
トルエン:40質量部
メチルエチルケトン(MEK):21質量部
実施例1において、表1に示すように、使用する易滑剤の平均粒径を代えた以外は、実施例1と同様にして光学積層体を作製した。
実施例1において、ハードコート層用組成物(1)の代わりに、下記組成のハードコート層用組成物(5)を使用した以外は、実施例1と同様にしてハードコートフィルムを作製した。
<ハードコート層用組成物(5)>
ポリメチル(メタ)アクリレート(PMMA):5質量部
ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート(DPHA):25質量部
光重合開始剤(製品名イルガキュアー(Irg)184、チバ・ジャパン社製):2質量部
シリコーン系レベリング剤(製品名セイカビーム10−28、固形分10質量%、大日精化工業社製):1質量部
スチレン‐アクリル系易滑剤(平均粒径100nm、製品名Z−732 固形分50質量%、アイカ工業社製):2質量部
トルエン:40質量部
メチルエチルケトン(MEK):21質量部
実施例1において、ハードコート層用組成物(1)の代わりに、下記組成のハードコート層用組成物(6)を使用した以外は、実施例1と同様にしてハードコートフィルムを作製した。
<ハードコート層用組成物(6)>
ポリメチル(メタ)アクリレート(PMMA):5質量部
ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート(DPHA):25質量部
光重合開始剤(製品名イルガキュアー(Irg)184、チバ・ジャパン社製):2質量部
フッ素系レベリング剤(製品名MCF350−5、固形分5質量%、DIC社製):2質量部
シリカ系易滑剤(平均粒径250nm、製品名SIRMIBK15WT%−E65、固形分15質量%、CIKナノテック社製):6質量部
トルエン:40質量部
メチルエチルケトン(MEK):21質量部
PET基材(東洋紡績製コスモシャインA4300、188μm厚)の一方の面側に、ハードコート層用組成物(1)を塗布し、温度50度の熱オーブン中で60秒間乾燥し、塗膜中の溶剤を蒸発させ、紫外線を積算光量が150mJ/cm2になるように照射して塗膜を硬化させることにより、膜厚5μmのハードコート層を作製した。
次いで、上記PET基材の上記ハードコート層を形成した面とは反対側の面に、同様にハードコート層組成物(5)を塗布し、温度50度の熱オーブン中で60秒間乾燥し、塗膜中の溶剤を蒸発させ、紫外線を積算光量が150mJ/cm2になるように照射して塗膜を硬化させることにより、膜厚5μmのハードコート層を作製し、ハードコート層/PET基材/ハードコート層からなる光学積層体を得た。
実施例1において、ハードコート層用組成物(1)の代わりに、下記組成のハードコート層用組成物(7)を使用した以外は、実施例1と同様にして光学積層体を作成した。
<ハードコート層用組成物(7)>
ポリメチル(メタ)アクリレート(PMMA):5質量部
ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート(DPHA):25質量部
光重合開始剤(製品名イルガキュアー(Irg)184、チバ・ジャパン社製):2質量部
シリコーン系レベリング剤(製品名セイカビーム10−28、固形分10質量%、大日精化工業社製):1質量部
トルエン:40質量部
メチルエチルケトン(MEK):21質量部
実施例1において、ハードコート層用組成物(1)の代わりに、下記組成のハードコート層用組成物(8)を使用した以外は、実施例1と同様にして光学積層体を作成した。
<ハードコート層用組成物(8)>
ポリメチル(メタ)アクリレート(PMMA):5質量部
ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート(DPHA):25質量部
光重合開始剤(製品名イルガキュアー(Irg)184、チバ・ジャパン社製):2質量部
シリカ系易滑剤(平均粒径250nm、製品名SIRMIBK15WT%−E65、固形分15質量%、CIKナノテック社製):6質量部
トルエン:40質量部
メチルエチルケトン(MEK):21質量部
実施例1において、ハードコート層用組成物(1)の代わりに、下記組成のハードコート層用組成物(9)を使用した以外は、実施例1と同様にして光学積層体を作成した。
<ハードコート層用組成物(9)>
ポリメチル(メタ)アクリレート(PMMA):5質量部
ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート(DPHA):25質量部
光重合開始剤(製品名イルガキュアー(Irg)184、チバ・ジャパン社製):2質量部
トルエン:40質量部
メチルエチルケトン(MEK):21質量部
(貼り付き防止性)
各光学積層体について、最初に塗工した面と次に塗工した面を面−面で擦り合わせて滑り性をみることにより、下記の基準にて、貼り付き防止性を評価した。
◎:滑り性が良好で、貼り付き防止性良好
○:若干貼り付きが発生したが、滑らせると滑り、貼り付き性に問題なし
△:一部貼り付きが発生し、滑らせても滑り性が不充分で、貼り付き性がやや劣る
×:全面に貼り付きが発生し、滑らない
各光学積層体について、ハードコートの表面にSiOx膜層を形成し、JIS K5400の碁盤目試験の方法に準じて、SiOx最表面に1mm間隔で縦及び横、それぞれ11本の切れ目を入れて100個の碁盤目を作り、ニチバン社製セロテープ(登録商標)を碁盤目上に貼り付けた後、これを速やかに90°の方向に引張って剥離させ、下記の基準にて、密着性を評価した。
◎:碁盤目100個中、剥がれなかった碁盤目の数が95個以上
○:碁盤目100個中、剥がれなかった碁盤目の数が80〜94個
△:碁盤目100個中、剥がれなかった碁盤目の数が50〜79個
×:碁盤目100個中、剥がれなかった碁盤目の数が49個以下
各光学積層体のヘイズについて、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−7136に準拠した方法により測定した。
各光学積層体の上記透過色相b*について、分光光度計(島津製作所社製、製品番号UVPC−2450)を用いて測定した。
また、実施例の光学積層体のハードコート層中の易滑剤が、ハードコート層表面付近に存在しているのが、ハードコート層の断面SEM写真により確認できた。なお、図2に、実施例1の光学積層体のハードコート層の表面付近の断面のSEM写真を示した。
2 光透過性基材
4 空気層
5 易滑剤
Claims (8)
- 光透過性基材と、前記光透過性基材の両面上にハードコート層とを有する光学積層体であって、
静電容量タッチパネルに用いられるものであり、
前記ハードコート層は、バインダー樹脂、レベリング剤及び易滑剤を含有するハードコート層用組成物を用いて形成された層であり、
前記易滑剤は、平均粒径が250〜800nmであり、
前記ハードコート層上にSiOx膜を有する
ことを特徴とする光学積層体。 - レベリング剤は、シリコーン系レベリング剤である請求項1記載の光学積層体。
- 易滑剤は、シリカ粒子及びシリコーン粒子からなる群より選択される少なくとも1種である請求項1又は2記載の光学積層体。
- 易滑剤は、ハードコート層中のハードコート層表面付近に存在する請求項1、2又は3記載の光学積層体。
- バインダー樹脂は、ポリメチル(メタ)アクリレートと、ペンタエリスリトールトリ(メタ)アクリレート及び/又はジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレートとを含有する請求項1、2、3又は4記載の光学積層体。
- 光透過性基材と、前記光透過性基材の両面上にハードコート層とを有する光学積層体であって、
静電容量タッチパネルに用いられるものであり、
前記ハードコート層は、バインダー樹脂、レベリング剤及び易滑剤を含有するハードコート層用組成物を用いて形成された層であり、
前記ハードコート層上に絶縁膜を有し、
前記絶縁膜は、SiOx膜である
ことを特徴とする光学積層体。 - 請求項1、2、3、4、5又は6記載の光学積層体を備えたことを特徴とする透明導電性フィルム。
- 請求項7記載の透明導電性フィルムを備えたことを特徴とする静電容量タッチパネル。
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