JP6331332B2 - 光学積層体及びタッチパネル - Google Patents
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タッチパネルは、ITO(酸化インジウムスズ)等からなる透明導電性膜が、基材上に積層されたアンダーコートフィルム上に設けられた透明導電性フィルムを備えたものであり、通常、表示パネルとは別個に製造され、上記表示パネルの前面に配置される。
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、上記アンダーコートフィルムとして、ポリエチレンテレフタレート(PET)フィルムの両面にハードコート層を有する積層フィルムが従来から用いられている(例えば、特許文献1参照)。なお、この両面ハードコート層は、透明導電性フィルム製造時において、透明導電性膜の原料(ITO等)を結晶化させるための高温処理により、PETフィルムから析出するオリゴマーを封止する役割も果たしている。
しかしながら、アンチブロッキング剤となる微粒子は、ハードコート層を形成する塗膜中で凝集体として存在すると、アンダーコートフィルムのアンチブロッキング性が不充分になり、また、ハードコート層にザラツキ感が見られ外観が悪くなるという問題があった。一方、充分なアンチブロッキング性を得るために微粒子の含有量を増やしていくと、アンダーコートフィルムのヘイズが上昇し透明性が低下するという問題があった。
また、上記微粒子は、シリカ微粒子であることが好ましい。
また、上記反応性官能基を有するアクリル系化合物は、官能基数が3〜15であることが好ましい。
また、上記光透過性基材は、ポリエステル基材であることが好ましい。
また、本発明は、光透過性基材の一方の面上に、ハードコート層を有する光学積層体の製造方法であって、上記光透過性基材の一方の面上に、バインダー樹脂と微粒子と溶剤とを含有するハードコート層用組成物を用いて塗膜を形成する工程と、上記塗膜を乾燥後、硬化させて上記ハードコート層を形成する工程とを有し、上記微粒子は、平均粒子径が上記ハードコート層の平均膜厚よりも大きく、上記バインダー樹脂は、重量平均分子量が5万〜10万のアクリルポリマーと反応性官能基を有するアクリル系化合物とを含有し、上記バインダー樹脂100質量%中、上記アクリルポリマーの含有量が25〜45質量%であり、上記反応性官能基を有するアクリル系化合物の含有量が55〜75質量%であり、上記反応性官能基を有するアクリル系化合物は、粘度が5.00〜20.00mPa・sであることを特徴とする光学積層体の製造方法でもある。
以下に、本発明を詳細に説明する。
なお、本発明では、特別な記載がない限り、モノマー、オリゴマー、プレポリマー等の硬化性樹脂前駆体も“樹脂”と記載する。
なお、従来、防眩性付与を目的として、微粒子等を用いて表面に所定の凹凸形状を形成した防眩層を有する光学積層体(防眩性フィルム)が知られているが、本発明の光学積層体は、このような防眩性フィルムとは異なるものである。すなわち、本発明の光学積層体におけるハードコート層は、微粒子を含有するものであるが、従来の防眩性フィルムのような凹凸形状が表面に形成されることはない。従って、本発明の光学積層体では、従来の防眩性フィルムのような防眩性は得られない。
図1に示すように、本発明の光学積層体10は、光透過性基材11の一方の面上に、ハードコート層12を有し、該ハードコート層12には、微粒子13が含有されている。
このようなハードコート層12は、バインダー樹脂と微粒子13と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ものである。
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。
なかでも、上記光透過性基材としては、ポリエステル基材であることが好ましく、特に、ポリエチレンテレフタレート(PET)基材であることが好ましい。PET基材は、比較的安価で入手でき、また、耐熱性及び耐湿熱性に優れ破断しにくいため、本発明の光学積層体の製造工程でのハンドリングに優れるからである。
上記微粒子の平均粒子径としては、上記ハードコート層の平均膜厚の1.2〜3.0倍であることが好まし。1.2倍未満であると、本発明の光学積層体のアンチブロッキング性が不充分となることがあり、3.0倍を超えると、ハードコート層から微粒子の脱落が生じることがあり、また、本発明の光学積層体の外観がざらついてしまうことがある。上記ハードコート層の平均膜厚に対する上記微粒子の平均粒子径のより好ましい下限は1.3倍、より好ましい上限は2.0倍である。
なお、上記微粒子の平均粒子径としては、例えば、上記ハードコート層用組成物において、日機装社製のMicrotrac粒度分析計を用いて測定した体積平均粒子径を意味する。
また、上記ハードコート層の平均膜厚とは、上記ハードコート層の透過型電子顕微鏡(TEM)写真により観察される上記微粒子の存在しない任意の10カ所における膜厚を測定した平均値である。
通常、タッチパネルを備えた液晶表示装置では、該タッチパネルは、アンダーコートフィルムと液晶セルとが一定の間隔を空けて配置された構成となるため、ニュートンリングの発生がしばしば問題となっていた。しかしながら、本発明の光学積層体をタッチパネルの透明導電性フィルムのアンダーコートフィルムとして用いた場合、上記液晶セルと対向するハードコート層の表面から上記微粒子が突出した状態となるため、ニュートンリングの発生を好適に防止することができる。上記アンダーコートフィルムと液晶セルとの距離に、ヒトの目の分解能(1分)以下において光の波長の4分の1(λ/4)以上の距離の変化を形成することでニュートンリングを防止できる。本発明の光学積層体では、上記ハードコート層に凝集体を形成することなく上記微粒子を含有させることができるため、このような厚み変化を好適に形成することができ、その結果、ニュートンリングの発生を好適に防止できるものと考えられる。一方、上記アンダーコートフィルムの厚み変化を微粒子の凝集体により形成した場合、個々の凝集体の縦/横のアスペクト比が大きいため、上記アンダーコートフィルムの厚み変化が小さくなり、ニュートンリングの防止性能が不充分となるものと考えられる。
なお、上記「球状」とは、上記微粒子が真球以外に、略球状、回転楕円体及び多面体をも含めた球体に近似できる形状も含み、更に、上記微粒子が凝集体を形成していないことも意味する。
また、上記微粒子が球状微粒子である場合、その粒度分布の標準偏差σが1.000μm以下であることが好ましい。上記標準偏差σが1.000μmを超えると、上記ハードコート層の表面からの上記球状微粒子の突出度合いのバラツキが大きくなり、本発明の光学積層体のアンチブロッキング性が劣ることがある。なお、上記球状微粒子の粒度分布の標準偏差σとは、日機装社製のMicrotrac粒度分析計を用いて測定した値である。
また、上記微粒子は、中空微粒子のような微粒子内部に空孔又は多孔質組織を有する微粒子を用いてもよいが、ハードコート層の硬度を高める点から微粒子内部に空孔及び多孔質組織を有しない中実微粒子を用いることが好ましい。
本発明の光学積層体を用いてタッチパネルを製造する際、上記シリカ微粒子は熱により変形することが殆ど無いが、上記微粒子が有機微粒子である場合、熱により変形しやすいからである。
更に、本発明の光学積層体をロールにして長期保管する場合、巻芯部は、上記微粒子が有機微粒子であると多少つぶれてしまいアンチブロッキング性が劣ることとなるが、上記微粒子がシリカ微粒子であることで、このような問題は生じることがない。
上記シリカ微粒子の平均粒子径は、上記ハードコート層の平均膜厚よりも大きく、好ましくはハードコート層の平均膜厚に対して上述した範囲であることが好ましい。
上記バインダー樹脂が上記アクリルポリマーを含有することで、上記微粒子がハードコート層用組成物中で凝集体を形成することを防止することができる。この理由は、上記重量平均分子量を満たす高分子量のアクリルポリマーが塗膜中に存在するため、粘度が高く微粒子が動きにくく、凝集を抑制できるからであると推測される。また、本発明の光学積層体において、上記ハードコート層用組成物は、上記バインダー樹脂として、アクリルポリマーとともに、後述する反応性官能基を有するアクリル系化合物を特定量含有するため、上記ハードコート層用組成物の粘度、溶剤の種類及びハードコート層用組成物を用いて形成した塗膜の乾燥条件等によらず、上記微粒子の凝集の発生を好適に防止することができる。この理由は明確ではないが、上記バインダー樹脂を構成する反応性官能基を有するアクリル系化合物の粘度、分子構造及び反応性官能基の種類等が影響しているものと考えられる。
このため、上記ハードコート層用組成物を用いてハードコート層を形成する場合、該ハードコート層用組成物の粘度、溶剤の種類及びハードコート層用組成物を塗布して形成した塗膜の乾燥条件等は特に限定されず、任意に決定すればよい。
更に、本発明の光学積層体がタッチパネルの透明導電性フィルムのアンダーコートフィルムとして用いられる場合、上記ハードコート層はタッチパネルの最表面を構成しないため、該ハードコート層にはさほど硬度が要求されない。一方で、上記アンダーコートフィルムには、タッチパネルとして必要な適度な靱性が要求される。上記バインダー樹脂が上記アクリルポリマーと反応性官能基を有するアクリル化合物とを含有することで、上記ハードコート層は、硬度とトレードオフの関係にある靱性を適度に有することとなり、その結果、本発明の光学積層体を、タッチパネルの透明導電性フィルムのアンダーコートフィルムに好適に用いることができる。
なお、上記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。
このようなアクリルポリマーとしては、例えば、ポリメチルメタクリレート(PMMA)が好適に挙げられる。
このようなウレタンアクリレートの市販品としては、例えば、日本合成化学工業社製のUV1700B、日本化薬社製のDPHA40H、根上工業社製のアートレジンUN904、アートレジンUN3320HS、荒川化学工業社製のビームセット577、新中村化学工業社製のU15HA、U6HA等が挙げられる。
また、上記エポキシアクリレートの市販品としては、例えば、荒川化学工業社製のビームセット371、ビームセット371MLV等が挙げられる。
なお、上記反応性官能基を有するアクリル系化合物の粘度は、該反応性官能基を有するアクリル系化合物をMIBKに溶解させ、固形分50%の溶液とした状態でレオメーター(装置品名「RT20 Rotovisco」、サーモフィッシャーサイエンティフィック社製)、コーンプレート型を使用し、温度25℃、せん断速度500(1/s)の条件で測定したとき粘度である。
また、上記反応性官能基を有するアクリル系化合物は、重量平均分子量が1万以下であることが好ましく、5000以下であることがより好ましい。重量平均分子量が1万を超えると、上記反応性官能基を有するアクリル系化合物の粘度が高くなり、ハードコート層に充分なアンチブロッキング性と良好な外観が得られないことがある。なお、上記反応性官能基を有するアクリル系化合物の重量平均分子量は、上記アクリルポリマーと同様にして測定された値である。
その他のバインダー樹脂としては、例えば、不飽和二重結合を有する比較的低分子量のポリエステル樹脂、ポリエーテル樹脂、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、ウレタン樹脂、アルキッド樹脂、スピロアセタール樹脂、ポリブタジエン樹脂、ポリチオールポリエン樹脂等が挙げられる。
上記レベリング剤は、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。
上記フッ素系レベリング剤としては、特に限定されず、例えば、パーフルオロアルキル基又はフッ素化アルケニル基を有する公知のレベリング剤が挙げられる。
また、上記シリコーン系レベリング剤としては、例えば、ジメチルシロキサン、フェニルメチルシロキサン等が挙げられる。
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、例えば、DIC社製のメガファックF−568、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等が挙げられる。
上記レベリング剤は、上記ハードコート層用組成物における含有量がバインダー樹脂固形分100質量部に対して0.01〜5質量部であることが好ましい。0.01質量部未満であると、平滑な膜面が得られなく、またその他の層との密着性が得られないおそれがある。5質量部を超えると、上記ハードコート層用組成物の泡立ち、相分離、白化又は裏移り等が生じるおそれがある。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。
上記溶剤としては、例えば、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)等が挙げられ、単独又は混合して用いられる。
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一方の面上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、上述したハードコート層を有する本発明の光学積層体は、JIS K5600−5−4(1999)に準拠して、直径2mmの円筒マンドレルを用いて行う耐屈曲性評価試験において、クラックが生じないことが好ましい。このような本発明の光学積層体は、適度な靱性を有することとなり、本発明の光学積層体をタッチパネルの透明導電性フィルムのアンダーコートフィルムに好適に用いることができる。
その他のハードコート層14は、例えば、上述したハードコート層用組成物から微粒子を除いた組成物を用いて形成されたものであることが好ましい。
上記光透過性基材が例えば、ポリエステル基材である場合、該ポリエステル基材は、加熱されると残存するオリゴマーが析出し白化したり、アウトガスが発生したりすることがあるが、上記その他のハードコート層14を有することで、上記光透過性基材に残存するオリゴマーの析出やアウトガスを好適に封止できる。
また、本発明の光学積層体は、ITO電極フィルムのアンダーコートフィルムとして用いた場合、上記その他のハードコート層14上に、上記ITO電極フィルムを不可視化させるため更に高屈折率層を設けることがある。このため、上記その他のハードコート層14は、その表面に上記高屈折率層を塗布しやすいように、低接触角でリコート性に優れるように公知の方法で表面処理されていることが好ましい。
上記その他のハードコート層を形成する方法としては、ハードコート層用組成物に微粒子を添加しない以外は上述したハードコート層を形成する方法と同様の方法が挙げられる。
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。
本発明のタッチパネルは、例えば、上述した本発明の光学積層体における光透過性基材の微粒子を含有するハードコート層側と反対側面上に、又は、上記微粒子を含有するハードコート層側面上に、上記ITO電極フィルムが積層される。
また、上記ITO電極フィルムの製膜方法としては、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ITO電極フィルムの膜厚としては、例えば、100〜400Åであることが好ましい。
上記ケイ素酸化物からなる絶縁膜としては、SiOxからなる膜を挙げることができる。上記絶縁膜は、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により形成することができる。
上記絶縁膜の膜厚は、100〜500Åであることが好ましい。
本発明のタッチパネルは、光学特性調整のために、五酸化ニオブ又は酸化ジルコニウムからなる膜を更に有していてもよい。
上記ハードコート層用組成物、該ハードコート層用組成物を用いて塗膜を形成する方法、該塗膜を乾燥し、硬化させる方法は、いずれも本発明の光学積層体において説明した物及び方法が挙げられる。
このような本発明の光学積層体を製造する方法もまた、本発明の一つである。
メチルイソブチルケトン(MIBK)中に、バインダー樹脂として、UV1700B(10官能ウレタンオリゴマー、重量平均分子量2000、粘度8.60mPa・s/25℃、日本合成化学社製)とPMMA(アクリルポリマー、重量平均分子量8万)とを、バインダー樹脂の合計(UV1700B+アクリルポリマー)を100質量部としたときに、UV1700B:アクリルポリマー=70質量部:30質量部となるように添加して攪拌した。この溶液に、レベリング剤(製品名:メガファックF−568、DIC社製)をバインダー樹脂成分の合計を100質量部としたときに0.05質量部添加して撹拌し、光重合開始剤として、ESACURE ONE(Lamberti社製)をバインダー樹脂の合計を100質量部としたときに4質量部添加して攪拌し、更に、球状シリカ微粒子(平均粒子径2.5μm)をバインダー樹脂の合計を100質量部としたときに0.65質量部添加して攪拌し、固形分20%のハードコート層用組成物を調製した。
このハードコート層用組成物を、PET基材(商品名50U403、厚み50μm、東レ社製)上に、ワイヤーバーにより、乾燥塗布量2g/m2となるように塗布して塗膜を形成した。得られた塗膜を70℃で1分間乾燥させた後、紫外線照射量380mJ/cm2で紫外線を照射して塗膜を硬化させ、厚み1.5μmのハードコート層を形成し、光学積層体を製造した。
UV1700B(10官能ウレタンオリゴマー、重量平均分子量2000、粘度8.60mPa・s/25℃、日本合成化学社製)とPMMA(アクリルポリマー、重量平均分子量8万)とを、バインダー樹脂の合計(UV1700B+アクリルポリマー)を100質量部としたときに、UV1700B:アクリルポリマー=60質量部:40質量部となるように添加した以外は、実施例1と同様にしてハードコート層用組成物を調製し、該ハードコート層用組成物を用いた以外、実施例1と同様にして、光学積層体を製造した。
UV1700B(10官能ウレタンオリゴマー、重量平均分子量2000、粘度8.60mPa・s/25℃、日本合成化学社製)とPMMA(アクリルポリマー、重量平均分子量8万)とを、バインダー樹脂の合計(UV1700B+アクリルポリマー)を100質量部としたときに、UV1700B:アクリルポリマー=75質量部:25質量部となるように添加した以外は、実施例1と同様にしてハードコート層用組成物を調製し、該ハードコート層用組成物を用いた以外、実施例1と同様にして、光学積層体を製造した。
UV1700B(10官能ウレタンオリゴマー、重量平均分子量2000、粘度8.60mPa・s/25℃、日本合成化学社製)とPMMA(アクリルポリマー、重量平均分子量8万)とを、バインダー樹脂の合計(UV1700B+アクリルポリマー)を100質量部としたときに、UV1700B:アクリルポリマー=55質量部:45質量部となるように添加した以外は、実施例1と同様にしてハードコート層用組成物を調製し、該ハードコート層用組成物を用いた以外、実施例1と同様にして、光学積層体を製造した。
UV1700B(10官能ウレタンオリゴマー、重量平均分子量2000、粘度8.60mPa・s/25℃、日本合成化学社製)に代えて、U−15HA(15官能ウレタンオリゴマー、重量平均分子量2300、粘度15.70mPa・s/25℃、新中村化学社製)を用いた以外、は、実施例1と同様にしてハードコート層用組成物を調製し、該ハードコート層用組成物を用いた以外、実施例1と同様にして、光学積層体を製造した。
UV1700B(10官能ウレタンオリゴマー、重量平均分子量2000、粘度8.60mPa・s/25℃、日本合成化学社製)に代えて、KAYARAD DPHA(6官能アクリレートモノマー、重量平均分子量570、粘度4.50mPa・s/25℃、日本化薬社製)を用い、KAYARAD DPHAとPMMA(アクリルポリマー、重量平均分子量8万)とを、バインダー樹脂の合計(KAYARAD DPHA+アクリルポリマー)を100質量部としたときに、KAYARAD DPHA:アクリルポリマー=60質量部:40質量部となるように添加した以外は、実施例1と同様にしてハードコート層用組成物を調製し、該ハードコート層用組成物を用いた以外、実施例1と同様にして、光学積層体を製造した。
球状シリカ微粒子(平均粒子径2.5μm)に代えて、球状シリカ微粒子(平均粒子径2.8μm)を用いた以外は、実施例1と同様にしてハードコート層用組成物を調製し、該ハードコート層用組成物を用いた以外、実施例1と同様にして、光学積層体を製造した。
形成するハードコート層の厚みを1.1μmとした以外は、実施例1と同様にして光学積層体を製造した。
形成するハードコート層の厚みを2.0μmとした以外は、実施例1と同様にして光学積層体を製造した。
ハードコート層用組成物にPMMAを添加しなかった以外、実施例1と同様にして光学積層体を製造した。
UV1700B(10官能ウレタンオリゴマー、重量平均分子量2000、粘度8.60mPa・s/25℃、日本合成化学社製)とPMMA(アクリルポリマー、重量平均分子量8万)とを、バインダー樹脂の合計(UV1700B+アクリルポリマー)を100質量部としたときに、UV1700B:アクリルポリマー=50質量部:50質量部となるように添加した以外は、実施例1と同様にしてハードコート層用組成物を調製し、該ハードコート層用組成物を用いた以外、実施例1と同様にして、光学積層体を製造した。
UV1700B(10官能ウレタンオリゴマー、重量平均分子量2000、粘度8.60mPa・s/25℃、日本合成化学社製)とPMMA(アクリルポリマー、重量平均分子量8万)とを、バインダー樹脂の合計(UV1700B+アクリルポリマー)を100質量部としたときに、UV1700B:アクリルポリマー=80質量部:20質量部となるように添加した以外は、実施例1と同様にしてハードコート層用組成物を調製し、該ハードコート層用組成物を用いた以外、実施例1と同様にして、光学積層体を製造した。
PMMA(アクリルポリマー、重量平均分子量8万)に代えて、PMMA(アクリルポリマー、重量平均分子量4万)を用いた以外、は、実施例1と同様にしてハードコート層用組成物を調製し、該ハードコート層用組成物を用いた以外、実施例1と同様にして、光学積層体を製造した。
UV1700B(10官能ウレタンオリゴマー、重量平均分子量2000、粘度8.60mPa・s/25℃、日本合成化学社製)に代えて、KAYARAD PET−30(3官能アクリレートモノマー、重量平均分子量300、粘度3.50mPa・s/25℃、日本化薬社製)を用いた以外、は、実施例1と同様にしてハードコート層用組成物を調製し、該ハードコート層用組成物を用いた以外、実施例1と同様にして、光学積層体を製造した。
形成するハードコート層の厚みを0.8μmとした以外は、実施例1と同様にして光学積層体を製造した。
形成するハードコート層の厚みを2.5μmとした以外は、実施例1と同様にして光学積層体を製造した。
実施例、比較例及び参考例に係る光学積層体について、以下の評価を行った。
光学積層体の光透過性基材に黒アクリル板を、透明粘着剤を介して貼合し、光学積層体表面のザラツキ感を蛍光灯反射目視検査で、以下の基準にて評価した。
○:ザラツキ感無し
×:非常にザラツキいている
光学積層体のハードコート層表面を150g荷重のスチールウールで10回擦り、発生した傷の本数を測定し、以下の基準にて評価した。
○:傷の数が0〜9本
×:傷の数が10本以上
微粒子を添加しなかった以外は実施例1と同様にしてハードコート層を形成したハードコートフィルムを別途用意し、ガラス板に固定した光学積層体のハードコート層(微粒子有り面)と、ハードコートフィルムのハードコート層(微粒子無し面)とを、ハードコートフィルムに荷重(1500g荷重)を加えつつこすり合わせて、以下の基準にてアンチブロッキング性を評価した。
○:つっかかりがなく滑らかに滑る
△:つっかかりはあるが滑る
×:つっかかりがあり滑らない
JIS K5600−5−4(1999)に準拠して、直径2mmの円筒マンドレルを用いて、光学積層体の耐屈曲性評価試験を行い、クラックの発生の有無を調べ、下記基準で評価した。
○:クラックが発生しなかった
×:クラックが発生した
比較例1、3、4及び参考例1に係る光学積層体は、外観及びアンチブロッキング性に劣り、比較例2に係る光学積層体は、耐擦傷性に劣っていた。また、参考例2に係る光学積層体は、外観及び耐擦傷性に劣り、参考例3に係る光学積層体は、アンチブロッキング性に劣っていた。
UV1700B(10官能ウレタンオリゴマー、重量平均分子量2000、粘度8.60mPa・s/25℃、日本合成化学社製)に代えて、UV7600B(6官能ウレタンオリゴマー、重量平均分子量1400、粘度7.60mPa・s/25℃、日本合成化学社製)を用いた以外、実施例1と同様にしてハードコート層用組成物を調製し、該ハードコート層用組成物を用いた以外、実施例1と同様にして、光学積層体を製造した。
実施例1と同様にして光学積層体を得た。
実施例5と同様にして光学積層体を得た。
参考例1と同様にして光学積層体を得た。
UV1700B(10官能ウレタンオリゴマー、重量平均分子量2000、粘度8.60mPa・s/25℃、日本合成化学社製)に代えて、BS577(6官能ウレタンオリゴマー、重量平均分子量1000、粘度3.80mPa・s/25℃、荒川化学社製)を用いた以外、は、実施例1と同様にしてハードコート層用組成物を調製し、該ハードコート層用組成物を用いた以外、実施例1と同様にして、光学積層体を製造した。
UV1700B(10官能ウレタンオリゴマー、重量平均分子量2000、粘度8.60mPa・s/25℃、日本合成化学社製)に代えて、KAYARAD DPHA(6官能アクリレートモノマー、重量平均分子量570、粘度4.50mPa・s/25℃、日本化薬社製)を用いた以外、は、実施例1と同様にしてハードコート層用組成物を調製し、該ハードコート層用組成物を用いた以外、実施例1と同様にして、光学積層体を製造した。
一方、反応性官能基を有するアクリル系化合物の粘度が5.00〜20.00mPa・s/25℃の範囲を外れる比較実験例に係る光学積層体は、外観の評価に劣り、微粒子の凝集が発生していた。
実施例1と同様にして、固形分が20%、粘度が2.65mPa・s/25℃のハードコート層用組成物を調製した。得られたハードコート層用組成物を用いて実施例1と同様にして、光学積層体を製造した。
固形分が25%、粘度が4.91mPa・s/25℃となるように、溶剤添加量を調整した以外は、実施例1と同様にしてハードコート層用組成物を調製した。得られたハードコート層用組成物を用いた以外、実施例1と同様にして、光学積層体を製造した。
固形分が30%、粘度が9.32mPa・s/25℃となるように、溶剤添加量を調整した以外は、実施例1と同様にしてハードコート層用組成物を調製した。得られたハードコート層用組成物を用いた以外、実施例1と同様にして、光学積層体を製造した。
ハードコート層用組成物を用いて形成した塗膜の乾燥を、1分間の自然乾燥後、70℃で1分間の条件とした以外、実施例1と同様にして、光学積層体を製造した。
ハードコート層用組成物を用いて形成した塗膜の乾燥を、10分間の自然乾燥とした以外、実施例1と同様にして、光学積層体を製造した。
UV1700B(10官能ウレタンオリゴマー、重量平均分子量2000、粘度8.60mPa・s/25℃、日本合成化学社製)に代えて、UV7600B(6官能ウレタンオリゴマー、重量平均分子量1400、粘度7.60mPa・s/25℃、日本合成化学社製)を用いた以外、実施例1と同様にして粘度が2.70mPa・s/25℃のハードコート層用組成物を得た。得られたハードコート層用組成物を用いた以外、実施例1と同様にして、光学積層体を製造した。
MIBKに代えて、n−ブタノールを用い、UV1700B(10官能ウレタンオリゴマー、重量平均分子量2000、粘度8.60mPa・s/25℃、日本合成化学社製)に代えて、UV7600B(6官能ウレタンオリゴマー、重量平均分子量1400、粘度7.60mPa・s/25℃、日本合成化学社製)を用いた以外、実施例1と同様にして粘度が13.5mPa・s/25℃のハードコート層用組成物を得た。得られたハードコート層用組成物を用いた以外、実施例1と同様にして、光学積層体を製造した。
MIBKに代えて、n−ブタノールを用い、UV1700B(10官能ウレタンオリゴマー、重量平均分子量2000、粘度8.60mPa・s/25℃、日本合成化学社製)に代えて、UV7600B(6官能ウレタンオリゴマー、重量平均分子量1400、粘度7.60mPa・s/25℃、日本合成化学社製)を用い、アクリルポリマーを添加しなかった以外、実施例1と同様にして粘度が4.59mPa・s/25℃のハードコート層用組成物を得た。得られたハードコート層用組成物を用いた以外、実施例1と同様にして、光学積層体を製造した。
また、所定のアクリルポリマーを含有しない比較実験例4に係る光学積層体は、外観の評価に劣り、微粒子の凝集が発生していた。
バインダー樹脂の合計(UV1700B+PMMA)を100質量部としたときに、UV1700B:PMMA=75質量部:25質量部となるように添加した以外、実施例1と同様にして、粘度が2.28mPa・s/25℃、固形分20%のハードコート層用組成物を調製し、該ハードコート層用組成物を用いた以外、実施例1と同様にして、光学積層体を製造した。
UV1700B(10官能ウレタンオリゴマー、重量平均分子量2000、粘度8.60mPa・s/25℃、日本合成化学社製)に代えて、KAYARAD PET−30(3官能アクリレートモノマー、重量平均分子量300、粘度3.50mPa・s/25℃、日本化薬社製)を用いた以外、実施例1と同様にして、粘度が2.42mPa・s/25℃、固形分20%のハードコート層用組成物を調製し、該ハードコート層用組成物を用いた以外、実施例1と同様にして、光学積層体を製造した。
固形分35%、粘度が11.7mPa・s/25℃となるように、溶剤の添加量を調整した以外は、実験例11と同様にしてハードコート層用組成物を調製した。得られたハードコート層用組成物を用いた以外、実施例1と同様にして、光学積層体を製造した。
固形分35%、粘度が12.1mPa・s/25℃となるように、溶剤の添加量を調整した以外は、比較実験例5と同様にしてハードコート層用組成物を調製した。得られたハードコート層用組成物を用いた以外、実施例1と同様にして、光学積層体を製造した。
一方、反応性官能基を有するアクリル系化合物の粘度が5.00〜20.00mPa・s/25℃の範囲を外れる比較実験例5、6に係る光学積層体は、外観の評価に劣り、微粒子の凝集が発生していた。
11 光透過性基材
12、14 ハードコート層
13 微粒子
Claims (7)
- 光透過性基材の一方の面上に、ハードコート層を有する光学積層体であって、
前記ハードコート層は、バインダー樹脂と微粒子と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ものであり、
前記微粒子は、平均粒子径が前記ハードコート層の平均膜厚よりも大きく、
前記バインダー樹脂は、重量平均分子量が5万〜10万のアクリルポリマーと反応性官能基を有するアクリル系化合物とを含有し、
前記バインダー樹脂100質量%中、前記アクリルポリマーの含有量が25〜45質量%であり、前記反応性官能基を有するアクリル系化合物の含有量が55〜75質量%であり、
前記反応性官能基を有するアクリル系化合物は、粘度が5.00〜20.00mPa・sである
ことを特徴とする光学積層体。 - 微粒子は、球状微粒子である請求項1記載の光学積層体。
- 微粒子は、シリカ微粒子である請求項1又は2記載の光学積層体。
- 反応性官能基を有するアクリル系化合物は、官能基数が3〜15である請求項1、2又は3記載の光学積層体。
- 光透過性基材は、ポリエステル基材である請求項1、2、3又は4記載の光学積層体。
- ITO電極フィルムのアンダーコートフィルムとして請求項1、2、3、4又は5記載の光学積層体が用いられていることを特徴とするタッチパネル。
- 光透過性基材の一方の面上に、ハードコート層を有する光学積層体の製造方法であって、
前記光透過性基材の一方の面上に、バインダー樹脂と微粒子と溶剤とを含有するハードコート層用組成物を用いて塗膜を形成する工程と、
前記塗膜を乾燥後、硬化させて前記ハードコート層を形成する工程とを有し、
前記微粒子は、平均粒子径が前記ハードコート層の平均膜厚よりも大きく、
前記バインダー樹脂は、重量平均分子量が5万〜10万のアクリルポリマーと反応性官能基を有するアクリル系化合物とを含有し、
前記バインダー樹脂100質量%中、前記アクリルポリマーの含有量が25〜45質量%であり、前記反応性官能基を有するアクリル系化合物の含有量が55〜75質量%であり、
前記反応性官能基を有するアクリル系化合物は、粘度が5.00〜20.00mPa・sである
ことを特徴とする光学積層体の製造方法。
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