JP7296196B2 - ニュートンリング防止フィルム並びにその製造方法及び用途 - Google Patents

ニュートンリング防止フィルム並びにその製造方法及び用途 Download PDF

Info

Publication number
JP7296196B2
JP7296196B2 JP2018106389A JP2018106389A JP7296196B2 JP 7296196 B2 JP7296196 B2 JP 7296196B2 JP 2018106389 A JP2018106389 A JP 2018106389A JP 2018106389 A JP2018106389 A JP 2018106389A JP 7296196 B2 JP7296196 B2 JP 7296196B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
newton ring
meth
newton
weight
curable resin
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2018106389A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2019211576A (ja
Inventor
将史 横山
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Daicel Corp
Original Assignee
Daicel Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Daicel Corp filed Critical Daicel Corp
Priority to JP2018106389A priority Critical patent/JP7296196B2/ja
Priority to PCT/JP2019/014954 priority patent/WO2019230187A1/ja
Priority to CN201980032459.0A priority patent/CN112119331B/zh
Publication of JP2019211576A publication Critical patent/JP2019211576A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP7296196B2 publication Critical patent/JP7296196B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32LAYERED PRODUCTS
    • B32BLAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B3/00Layered products comprising a layer with external or internal discontinuities or unevennesses, or a layer of non-planar shape; Layered products comprising a layer having particular features of form
    • B32B3/26Layered products comprising a layer with external or internal discontinuities or unevennesses, or a layer of non-planar shape; Layered products comprising a layer having particular features of form characterised by a particular shape of the outline of the cross-section of a continuous layer; characterised by a layer with cavities or internal voids ; characterised by an apertured layer
    • B32B3/30Layered products comprising a layer with external or internal discontinuities or unevennesses, or a layer of non-planar shape; Layered products comprising a layer having particular features of form characterised by a particular shape of the outline of the cross-section of a continuous layer; characterised by a layer with cavities or internal voids ; characterised by an apertured layer characterised by a layer formed with recesses or projections, e.g. hollows, grooves, protuberances, ribs
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32LAYERED PRODUCTS
    • B32BLAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B7/00Layered products characterised by the relation between layers; Layered products characterised by the relative orientation of features between layers, or by the relative values of a measurable parameter between layers, i.e. products comprising layers having different physical, chemical or physicochemical properties; Layered products characterised by the interconnection of layers
    • B32B7/02Physical, chemical or physicochemical properties
    • B32B7/023Optical properties
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B5/00Optical elements other than lenses
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B5/00Optical elements other than lenses
    • G02B5/02Diffusing elements; Afocal elements
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06FELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/03Arrangements for converting the position or the displacement of a member into a coded form
    • G06F3/041Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06FELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/03Arrangements for converting the position or the displacement of a member into a coded form
    • G06F3/041Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means
    • G06F3/045Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means using resistive elements, e.g. a single continuous surface or two parallel surfaces put in contact

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Human Computer Interaction (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Laminated Bodies (AREA)
  • Optical Elements Other Than Lenses (AREA)

Description

本発明は、抵抗膜方式タッチパネルで発生するニュートンリングを防止又は抑制するためのフィルム並びにその製造方法、使用方法及び用途に関する。
近年、マンマシンインターフェースとしての電子ディスプレイの進歩に伴い、対話型の入力システムが普及し、なかでもタッチパネル(座標入力装置)をディスプレイと一体化した装置がATM(現金自動受払機)、商品管理、アウトワーカー(外交、セールス)、案内表示、娯楽機器などで広く使用されている。液晶ディスプレイなどの軽量・薄型ディスプレイでは、キーボードレスにでき、その特長が生きることから、モバイル機器にもタッチパネルが使用されるケースが増えている。タッチパネルは、位置検出の方法により、光学方式、超音波方式、静電容量方式、抵抗膜方式などに分類できる。これらのうち、抵抗膜方式は、構造が単純で価格/性能比も優れるという特徴を有している。
抵抗膜方式のタッチパネルは、対向する側に透明電極を有する2枚のフィルム又は板を一定間隔で保持して構成されている電気部品である。その作動方式は、一方の透明電極を固定した上で、視認側からペン又は指で他方の透明電極を押圧し、撓ませて、固定した透明電極と接触、導通することにより、検出回路が位置を検知し、所定の入力がなされる。このような作動方式において、ペン又は指で電極を押圧する際、押圧している指やペンなどのポインティング治具の周辺に、干渉による虹模様(いわゆる「ニュートンリング」と呼ばれる干渉色又は干渉縞)が現れることがあり、画面の視認性を低下させる。詳しくは、2枚の透明電極が接触するか又は接触のために撓み、対向する2枚の透明電極の間隔が可視光の波長程度(約0.5μm)となったときに、2枚の透明電極に挟まれた空間で反射光の干渉を生じ、ニュートンリングが発生する。このようなニュートンリングの発生は、抵抗膜方式のタッチパネルの原理上、不可避の現象である。
このようなタッチパネルにおけるニュートンリングを軽減する対策として、透明電極を形成する支持体フィルムの表面に凹凸構造を形成する方法が提案されている。
特開2014-98771号公報(特許文献1)には、抵抗膜方式タッチパネルにおけるニュートンリングの発生を有効に抑制できるニュートンリング防止フィルムとして、ポリマー、硬化性樹脂前駆体及びフッ素系レベリング剤を含み、相分離構造により形成された表面凹凸構造を有するアンチニュートンリング層を備えたフィルムが開示されている。この文献には、アンチニュートンリング層の表面に算術平均粗さRa0.07~0.2μmの凹凸構造が形成されていると記載されている。さらに、このニュートンリング防止フィルムは、無機粒子のなどのフィラーを含まず、3~10%という低ヘイズであるため、透明性に優れ、表示装置の表示部における視認性に優れている。
しかし、このニュートンリング防止フィルムは、透明性は優れているものの、クルトシスRkuが小さく、台形に近い突起形状であるため、抵抗膜方式タッチパネルを構成する導電層間のエアギャップが狭い場合などにはニュートンリングが発生し易い。
特開2015-196347号公報(特許文献2)には、透明樹脂層と、この透明樹脂層の一方の面に積層され、かつ硬化性樹脂、熱可塑性樹脂及び平均一次粒径1~100nmの金属酸化物粒子を含む硬化性組成物の硬化物で形成されたアンチウォーターマーク層とを含む透明積層フィルムであって、前記アンチウォーターマーク層の表面に、算術平均粗さRaが0.005以上0.03μm未満、凹凸の平均間隔Smが50~300μm、算術平均傾斜Δaが0.1°未満、十点平均粗さRzが0.2未満の凹凸構造を有する透明積層フィルムが開示されている。
また、WO2016/039125号(特許文献3)には、内部に空隙層を有する静電容量方式タッチパネルディスプレイにおいて、前記空隙層を介して対向する表面の少なくとも一方の表面に積層されるアンチウォーターマークフィルムであって、透明であり、かつ表面に測定エリア10μm×10μmで算出した算術平均粗さRa1が0.7nm以上5nm未満、かつ測定エリア500μm×500μmで算出した算術平均粗さRa2が10~50nmである凹凸構造を有するアンチウォーターマークフィルムが開示されている。
しかし、特許文献2及び3のフィルムは、静電容量方式タッチパネルのウォーターマークの防止を目的としており、表面の凹凸構造の突起が浅いため、抵抗膜方式タッチパネルのニュートンリングを十分に抑制できない。
特開2014-98771号公報(特許請求の範囲、段落[0095]) 特開2015-196347号公報(請求項1) WO2016/039125号(請求項1)
従って、本発明の目的は、抵抗膜方式タッチパネルにおけるニュートンリングの発生を高度に抑制でき、かつ透明性も高いニュートンリング防止フィルム並びにその製造方法、使用方法及び用途(前記フィルムを備えた抵抗膜方式タッチパネル用電極基板及びタッチパネル)を提供することにある。
本発明の他の目的は、硬度が大きく、抵抗膜方式タッチパネルでの使用における耐久性に優れるニュートンリング防止フィルム並びにその製造方法、使用方法及び用途を提供することにある。
本発明者は、エアギャップ間の狭い抵抗膜方式タッチパネルでもニュートンリングの発生を抑制でき、かつ低ヘイズで透明性の高いニュートンリング防止フィルムを得るために、粒子の添加による表面凹凸構造の制御を試みたが、高度なアンチニュートンリング性と高度な透明性との両立はできなかった。両立が困難な原因としては、高度なアンチニュートンリング性が発現する表面凹凸構造と、光散乱機能の小さい低ヘイズとがトレードオフの関係にある上に、粒子の形状や分布を制御するのが困難である点などが挙げられる。また、本発明者は、粒子を添加しない相分離構造により、表面凹凸構造の制御も試みたが、ポリマー成分及び硬化性樹脂前駆体のみの相分離構造により、表面凹凸構造の突起を大きくするのは困難であり、ポリマー成分と硬化性樹脂前駆体との割合を調整しても、アンチニュートンリング性を向上できなかった。さらに、本発明者は、前記課題を達成するため鋭意検討の結果、ポリマー成分及び硬化性樹脂前駆体に対して重合性基を有するシリカナノ粒子を配合して相分離することにより、アンチニュートンリング層表面の算術平均表面粗さRa、凹凸の平均間隔Sm及びクルトシスRkuを特定の範囲に調整でき、抵抗膜方式タッチパネルにおける高度なニュートンリング性と高度な透明性とを両立できること、さらにはポリマー成分の割合を低減できるため、アンチニュートンリング層の硬度も向上できることを見出し、本発明を完成した。
本発明のニュートンリング防止フィルムは、表面の算術平均表面粗さRaが60nm以上であり、表面の凹凸の平均間隔Smが35μm以上であり、かつ表面のクルトシスRkuが3以上であるアンチニュートンリング層を含む。前記アンチニュートンリング層は、1又は複数のポリマーと1又は複数の硬化した硬化性樹脂前駆体と重合性基を有するシリカナノ粒子とを含み、かつ相分離構造を有していてもよい。本発明のニュートンリング防止フィルムは、ヘイズが9%以下であってもよい。前記重合性基を有するシリカナノ粒子の割合は、硬化性樹脂前駆体100重量部に対して30~200重量部程度である。前記ポリマーの割合は、硬化性樹脂前駆体100重量部に対して10~100重量部程度である。前記複数のポリマーは、重合性基を有する(メタ)アクリル系樹脂及びセルロースエステル類を含んでいてもよい。前記硬化性樹脂前駆体は、4以下の(メタ)アクリロイル基を有する硬化性化合物及び5以上の(メタ)アクリロイル基を有する硬化性化合物を含んでいてもよい。前記アンチニュートンリング層はポリ(メタ)アクリル系レベリング剤をさらに含んでいてもよい。前記アンチニュートンリング層は透明支持体上に形成されていてもよい。
本発明には、1又は複数のポリマーと1又は複数の硬化性樹脂前駆体と溶媒と重合性基を有するシリカナノ粒子とを含む液相から、前記溶媒の蒸発に伴うスピノーダル分解により、相分離構造を形成し、前記硬化性樹脂前駆体を硬化させてアンチニュートンリング層を形成する前記ニュートンリング防止フィルムの製造方法も含まれる。
本発明には、前記ニュートンリング防止フィルムと、このニュートンリング防止フィルムのアンチニュートンリング層の上に形成された透明導電層とを備えた抵抗膜方式タッチパネルの電極基板も含まれる。また、本発明には、この電極基板を備えた抵抗膜方式タッチパネルも含まれる。
本発明には、前記ニュートンリング防止フィルムを用いて抵抗膜方式タッチパネルにおけるニュートンリングの発生を防止する方法も含まれる。
本発明では、ポリマー成分及び硬化性樹脂前駆体に対して重合性基を有するシリカナノ粒子を配合して相分離することにより、アンチニュートンリング層表面の算術平均表面粗さRa、凹凸の平均間隔Sm及びクルトシスRkuを特定の範囲に調整されているため、抵抗膜方式タッチパネルにおけるニュートンリングの発生を高度に抑制でき、かつ低ヘイズであり、透明性も向上できる。さらに、ポリマー成分の割合が低くても、アンチニュートンリング性と透明性とを両立できるため、アンチニュートンリング層の硬度を向上でき、抵抗膜方式タッチパネルでの使用における耐久性を向上できる。
図1は、本発明のタッチパネルの一例を示す概略断面図である。
[ニュートンリング防止フィルム]
本発明のニュートンリング防止フィルム(アンチニュートンリングフィルム)は、特定の表面凹凸構造を有するアンチニュートンリング層を含むため、透明性が高いにも拘わらず、アンチニュートンリング性も向上できる。
具体的には、前記アンチニュートンリング層表面(ニュートンリング防止フィルムがアンチニュートンリング層単独で形成されている場合、少なくとも一方の表面)の算術平均表面粗さRaは60nm以上(例えば60~500nm)であり、例えば80~300nm(例えば100~250nm)、好ましくは120~200nm(例えば130~180nm)、さらに好ましくは140~170nm(特に145~160nm)程度である。Raが小さすぎると、凸形状が小さくなり、アンチニュートンリング性が低下する虞がある。
前記アンチニュートンリング層表面(ニュートンリング防止フィルムがアンチニュートンリング層単独で形成されている場合、少なくとも一方の表面)の凹凸の平均間隔(平均山谷間隔)Smは35μm以上(例えば35~100μm)であり、例えば40~70μm、好ましくは45~65μm、さらに好ましくは50~63μm(特に55~60μm)程度である。Smが小さすぎると、凸間の距離が近くなり過ぎ、アンチニュートンリング性が低下する虞がある。
本明細書及び特許請求の範囲では、算術平均表面粗さRa及び凹凸の平均間隔Smは、JIS B0601に準拠して、接触式表面粗さ計(東京精密(株)製「サーフコム(surfcom)570A」)を用いて測定できる。
前記アンチニュートンリング層表面(ニュートンリング防止フィルムがアンチニュートンリング層単独で形成されている場合、少なくとも一方の表面)のクルトシルRku(尖度)は3以上(例えば3~10)であり、例えば3~5、好ましくは3~4(例えば3.2~3.9)、さらに好ましくは3.4~3.8(特に3.5~3.7)程度である。Rkuが小さすぎると、凸形状がなだらかな形状となり、アンチニュートンリング性が低下する虞がある。
本明細書及び特許請求の範囲では、クルトシスRkuは、JIS B0601に準拠して、光学式表面粗さ計などを用いて測定でき、詳細には、後述の実施例に記載の方法で測定できる。
本発明のニュートンリング防止フィルムは、高度なアンチニュートンリング性を有するとともに、透明性にも優れており、全光線透過率は70%以上(例えば70~100%)であってもよく、例えば80~98%、好ましくは85~95%、さらに好ましくは88~93%(特に89~91%)程度である。全光線透過率が低すぎると、画像表示装置の視認性が低下する虞がある。
特に、本発明のニュートンリング防止フィルムは、高度なアンチニュートンリング性を有するにも拘わらず、ヘイズも低く、ヘイズは9%(例えば0.1~9%)以下であってもよく、例えば1~9%、好ましくは3~8.5%(例えば5~8%)、さらに好ましくは5.5~7.5%(特5.8~7%)程度である。本発明では、このような低いヘイズ値を有することにより、アンチニュートンリング性と透明性とを両立できる。ヘイズが大きすぎると、画像表示装置の視認性が低下する虞がある。
本明細書及び特許請求の範囲では、全光線透過率及びヘイズは、JIS K7136に準拠して、ヘイズメーター(日本電色工業(株)製、商品名「NDH-5000W」)を用いて測定できる。
本発明のニュートンリング防止フィルムの透過像鮮明度は、0.5mm幅の光学櫛を使用した場合、10%以上(例えば10~100%)であってもよく、例えば15~50%、好ましくは18~45%、さらに好ましくは20~40%(特に30~38%)程度である。透過像鮮明度が前記範囲にあると、直進透過光の散乱が少ないため、タッチパネルを表示装置の上に配設した場合であっても、各々の画素からの散乱が少なくなり、ギラツキを防止でき、視認性も向上できる。透過像鮮明度が低すぎると、画像表示装置の視認性が低下する虞がある。
透過像鮮明度とは、フィルムを透過した光のボケや歪みを定量化する尺度である。透過像鮮明度は、フィルムからの透過光を移動する光学櫛を通して測定し、光学櫛の明暗部の光量により値を算出する。すなわち、フィルムが透過光をぼやかす場合、光学櫛上に結像されるスリットの像は太くなるため、透過部での光量は100%以下となり、一方、不透過部では光が漏れるため0%以上となる。透過像鮮明度の値Cは光学櫛の透明部の透過光最大値Mと不透明部の透過光最小値mから次式により定義される。
C(%)=[(M-m)/(M+m)]×100
すなわち、Cの値が100%に近づく程、ニュートンリング防止フィルムによる像のボケが小さい[参考文献;須賀、三田村,塗装技術,1985年7月号]。
本発明のニュートンリング防止フィルムは、表面に前記凹凸構造を有するアンチニュートンリング層を含んでいればよく、アンチニュートンリング層単独で形成されていてもよく、透明支持体と、この透明支持体の少なくとも一方の面に形成されたアンチニュートンリング層とを含んでいてもよい。
[アンチニュートンリング層]
アンチニュートンリング層は、高い硬度を有しており、表面の鉛筆硬度(750g荷重)が、JIS K5400に準拠した測定方法で、2H以上(例えば2H~5H)、好ましくは3H~4H程度であってもよい。鉛筆硬度が小さすぎると、耐久性が低下する虞がある。
アンチニュートンリング層の平均厚みは、例えば0.3~20μm程度、好ましくは1~15μm(例えば1~10μm)程度であってもよく、通常3~13μm(特に5~10μm)程度である。なお、アンチニュートンリング層単独でニュートンリング防止フィルムを構成する場合、アンチニュートンリング層の厚み(平均厚み)は、例えば1~100μm、好ましくは3~50μm程度である。
アンチニュートンリング層は、表面に前記凹凸構造が形成されていればよく、材質や構造は限定されないが、通常、相分離構造に対応した規則的で急峻な凹凸形状が形成されることにより、透明性を有するにも拘わらず、アンチニュートンリング性を向上できる。
アンチニュートンリング層の相分離構造は、液相からのスピノーダル分解(湿式スピノーダル分解)により形成されていてもよい。すなわち、ポリマーと硬化性樹脂前駆体と溶媒とで構成された樹脂組成物を用い、この樹脂組成物の液相(又は均一溶液やその塗布層)から、溶媒を乾燥などにより蒸発又は除去する過程で、濃縮に伴って、スピノーダル分解による相分離が生じ、相間距離が比較的規則的な相分離構造を形成できる。さらに、本発明では、ポリマー及び硬化性樹脂前駆体に対して重合性基を有するシリカナノ粒子を配合することにより、前記シリカナノ粒子が界面に集まって相分離を促進するためか、前述の表面凹凸構造を形成できる。より具体的には、前記湿式スピノーダル分解は、通常、1又は複数のポリマーと1又は複数の硬化性樹脂前駆体と重合性基を有するシリカナノ粒子と溶媒とを含む混合液又は樹脂組成物(均一溶液)を支持体にコーティングし、形成された塗布層から溶媒を蒸発させることにより行うことができる。前記支持体として剥離性支持体を用いる場合には、硬化した塗布層を支持体から剥離することによりアンチニュートンリング層単独で構成されたニュートンリング防止フィルムを得ることができ、支持体として非剥離性支持体(好ましくは透明支持体)を用いることにより、支持体とアンチニュートンリング層とで構成された積層構造のニュートンリング防止フィルムを得ることができる。
(ポリマー)
ポリマーとしては、通常、熱可塑性樹脂が使用される。熱可塑性樹脂としては、スチレン系樹脂、(メタ)アクリル系樹脂、有機酸ビニルエステル系樹脂、ビニルエーテル系樹脂、ハロゲン含有樹脂、オレフィン系樹脂(脂環式オレフィン系樹脂を含む)、ポリカーボネート、ポリエステル、ポリアミド、熱可塑性ポリウレタン樹脂、ポリスルホン系樹脂(ポリエーテルスルホン、ポリスルホンなど)、ポリフェニレンエーテル系樹脂(2,6-キシレノールの重合体など)、セルロース誘導体(セルロースエステル類、セルロースカーバメート類、セルロースエーテル類など)、シリコーン樹脂(ポリジメチルシロキサン、ポリメチルフェニルシロキサンなど)、ゴム又はエラストマー(ポリブタジエン、ポリイソプレンなどのジエン系ゴム、スチレン-ブタジエン共重合体、アクリロニトリル-ブタジエン共重合体、アクリルゴム、ウレタンゴム、シリコーンゴムなど)などが例示できる。これらの熱可塑性樹脂は、単独で又は二種以上組み合わせて使用できる。
これらの熱可塑性樹脂のうち、非結晶性であり、かつ有機溶媒(特に複数のポリマーや硬化性化合物を溶解可能な共通溶媒)に可溶な樹脂が使用される。特に、成形性又は製膜性、透明性や耐候性の高い樹脂、スチレン系樹脂、(メタ)アクリル系樹脂、脂環式オレフィン系樹脂、ポリエステル系樹脂、セルロース誘導体(セルロースエステル類など)などが好ましく、(メタ)アクリル系樹脂、セルロースエステル類が特に好ましい。
(メタ)アクリル系樹脂としては、(メタ)アクリル系単量体の単独又は共重合体、(メタ)アクリル系単量体と共重合性単量体との共重合体などが使用できる。(メタ)アクリル系単量体には、例えば、(メタ)アクリル酸;(メタ)アクリル酸メチル、(メタ)アクリル酸エチル、(メタ)アクリル酸ブチル、(メタ)アクリル酸t-ブチル、(メタ)アクリル酸イソブチル、(メタ)アクリル酸ヘキシル、(メタ)アクリル酸オクチル、(メタ)アクリル酸2-エチルヘキシルなどの(メタ)アクリル酸C1-10アルキル;(メタ)アクリル酸シクロヘキシルなどの(メタ)アクリル酸シクロアルキル;(メタ)アクリル酸フェニルなどの(メタ)アクリル酸アリール;ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレートなどのヒドロキシアルキル(メタ)アクリレート;グリシジル(メタ)アクリレート;N,N-ジメチルアミノエチル(メタ)アクリレートなどのN,N-ジアルキルアミノアルキル(メタ)アクリレート;(メタ)アクリロニトリル;イソボルニル(メタ)アクリレート、トリシクロデシル(メタ)アクリレート、アダマンチル(メタ)アクリレートなどの橋架環式炭化水素基を有する(メタ)アクリレートなどが例示できる。共重合性単量体には、前記スチレン系単量体、ビニルエステル系単量体、無水マレイン酸、マレイン酸、フマル酸などが例示できる。これらの単量体は、単独で又は二種以上組み合わせて使用できる。
(メタ)アクリル系樹脂としては、例えば、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)アクリル酸エステル-スチレン共重合体(MS樹脂など)、(メタ)アクリル酸-(メタ)アクリル酸メチル-(メタ)アクリル酸イソボルニル共重合体などが挙げられる。好ましい(メタ)アクリル系樹脂としては、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、特にメタクリル酸メチルを主成分(50~100重量%、好ましくは70~100重量%程度)とするメタクリル酸メチル系樹脂が挙げられる。さらに、(メタ)アクリル系樹脂は、シリコーン含有(メタ)アクリル系樹脂であってもよい。
セルロースエステル類としては、例えば、脂肪族有機酸エステル(セルロースジアセテート、セルローストリアセテートなどのセルロースアセテート;セルロースプロピオネート、セルロースブチレート、セルロースアセテートプロピオネート、セルロースアセテートブチレートなどのC1-6有機酸エステルなど)、芳香族有機酸エステル(セルロースフタレート、セルロースベンゾエートなどのC7-12芳香族カルボン酸エステル)、無機酸エステル類(例えば、リン酸セルロース、硫酸セルロースなど)などが例示できる。セルロースエステル類は、酢酸・硝酸セルロースエステルなどの混合酸エステルであってもよい。これらのセルロースエステル類は、単独で又は二種以上組み合わせて使用できる。これらのセルロースエスエル類のうち、セルロースジアセテート、セルローストリアセテート、セルロースアセテートプロピオネート、セルロースアセテートブチレートなどのセルロースC2―4アシレートが好ましく、セルロースアセテートプロピオネートなどのセルロースアセテートC3-4アシレートが特に好ましい。
ポリマー[特に(メタ)アクリル系樹脂]としては、硬化反応に関与する官能基(又は硬化性化合物と反応可能な官能基)を有するポリマーを用いることもできる。前記ポリマーは、官能基を主鎖に有していてもよく、側鎖に有していてもよい。前記官能基は、共重合や共縮合などにより主鎖に導入されてもよいが、通常、側鎖に導入される。このような官能基としては、縮合性基や反応性基(例えば、ヒドロキシル基、酸無水物基、カルボキシル基、アミノ基又はイミノ基、エポキシ基、グリシジル基、イソシアネート基など)、重合性基(例えば、ビニル、プロペニル、イソプロペニル、ブテニル、アリルなどのC2-6アルケニル基、エチニル、プロピニル、ブチニルなどのC2-6アルキニル基、ビニリデンなどのC2-6アルケニリデン基、又はこれらの重合性基を有する基((メタ)アクリロイル基など)など)などが挙げられる。これらの官能基のうち、重合性基が好ましい。
重合性基を側鎖に導入する方法としては、例えば、反応性基や縮合性基などの官能基を有する熱可塑性樹脂と、前記官能基との反応性基を有する重合性化合物とを反応させる方法などが例示できる。官能基を有する熱可塑性樹脂において、官能基としては、カルボキシル基又はその酸無水物基、ヒドロキシル基、アミノ基、エポキシ基などが例示できる。
重合性化合物としては、例えば、カルボキシル基又はその酸無水物基を有する熱可塑性樹脂の場合、エポキシ基やヒドロキシル基、アミノ基、イソシアネート基などを有する重合性化合物などが例示できる。これらのうち、エポキシ基を有する重合性化合物、例えば、エポキシシクロヘキセニル(メタ)アクリレートなどのエポキシシクロC5-8アルケニル(メタ)アクリレート、グリシジル(メタ)アクリレート、アリルグリシジルエーテルなどが汎用される。
代表的な例としては、カルボキシル基又はその酸無水物基を有する熱可塑性樹脂とエポキシ基含有化合物、特に(メタ)アクリル系樹脂((メタ)アクリル酸-(メタ)アクリル酸エステル共重合体など)とエポキシ基含有(メタ)アクリレート(エポキシシクロアルケニル(メタ)アクリレートやグリシジル(メタ)アクリレートなど)の組み合わせが挙げられる。具体的には、(メタ)アクリル系樹脂のカルボキシル基の一部に重合性不飽和基を導入したポリマー、例えば、(メタ)アクリル酸-(メタ)アクリル酸エステル共重合体のカルボキシル基の一部に、3,4-エポキシシクロヘキセニルメチルアクリレートのエポキシ基を反応させて、側鎖に光重合性不飽和基を導入した(メタ)アクリル系ポリマー((株)ダイセル製、商品名「サイクロマーP」)などが使用できる。
熱可塑性樹脂に対する硬化反応に関与する官能基(特に重合性基)の導入量は、熱可塑性樹脂1kgに対して0.001~10モル、好ましくは0.01~5モル、さらに好ましくは0.02~3モル程度である。
これらのポリマーは適宜組み合わせて使用できる。すなわち、ポリマーは複数のポリマーで構成されていてもよい。複数のポリマーは、液相スピノーダル分解により、相分離可能であってもよい。また、複数のポリマーは、互いに非相溶であってもよい。複数のポリマーを組み合わせる場合、第1のポリマーと第2のポリマーとの組み合わせは特に制限されないが、加工温度付近で互いに非相溶な複数のポリマー、例えば、互いに非相溶な2つのポリマーとして適当に組み合わせて使用できる。
なお、スピノーダル分解により生成された相分離構造は、活性光線(紫外線、電子線など)や熱などにより最終的に硬化し、硬化樹脂を形成する。そのため、硬化樹脂で構成されたアンチニュートンリング層の存在により、酸化インジウム-酸化錫系複合酸化物(ITO)などの透明導電層をスパッタリングなどにより形成する際における透明支持体のダメージを軽減できる。特に、透明支持体がポリエチレンテレフタレートなどのプラスチックである場合、ダメージの軽減に加えて、透明支持体の内部から熱によりオリゴマーなどの低分子成分が析出することも抑制できる。さらに、アンチニュートンリング層に耐擦傷性を付与でき、タッチパネル操作を繰り返しても表面構造の損傷などが抑制でき、耐久性を向上できる。
硬化後の耐擦傷性の観点から、複数のポリマーのうち、少なくとも一つのポリマー、例えば、互いに非相溶なポリマーのうち一方のポリマー(第1のポリマーと第2のポリマーとを組み合わせる場合、特に両方のポリマー)が硬化性樹脂前駆体と反応可能な官能基を側鎖に有するポリマーであるのが好ましい。
好ましい組み合わせとしては、(メタ)アクリル系樹脂(特に、重合性基を有する(メタ)アクリル系樹脂)とセルロース誘導体(特に、セルロースエステル類)との組み合わせなどが挙げられる。
第1のポリマーと第2のポリマーとの割合(重量比)は、例えば、前者/後者=1/99~99/1、好ましくは5/95~95/5、さらに好ましくは10/90~90/10程度の範囲から選択できる。
重合性基を有する(メタ)アクリル系樹脂とセルロースエステル類との組み合わせの場合、両者の重量割合は、前者/後者=2/1~15/1、好ましくは3/1~12/1、さらに好ましくは4/1~10/1(特に5/1~7/1)程度である。セルロースエステル類の割合が少なすぎると、突起が細かく小さくなってアンチニュートンリング性が低下する虞があり、多すぎると、ヘイズが上昇して透明性が低下する虞がある。
なお、相分離構造を形成するためのポリマーとしては、前記非相溶な2つのポリマー以外にも、前記熱可塑性樹脂や他のポリマーが含まれていてもよい。
ポリマーのガラス転移温度は、例えば、-100~250℃、好ましくは-50~230℃、さらに好ましくは0~200℃程度(例えば、50~180℃程度)の範囲から選択できる。なお、表面硬度の観点から、ガラス転移温度は、50℃以上(例えば、70~200℃程度)、好ましくは100℃以上(例えば、100~170℃程度)であるのが有利である。なお、ガラス転移温度は、示差走査熱量計を用いて測定でき、例えば、示差走査熱量計(セイコー電子工業(株)製「DSC6200」)を用い、窒素気流下、昇温速度10℃/分で測定できる。ポリマーの重量平均分子量(GPC、ポリスチレン換算)は、例えば1,000,000以下、好ましくは1,000~500,000程度の範囲から選択できる。
(硬化性樹脂前駆体)
硬化性樹脂前駆体としては、熱や活性エネルギー線(紫外線や電子線など)などにより反応する官能基を有する化合物であり、熱や活性エネルギー線などにより硬化又は架橋して樹脂(特に硬化又は架橋樹脂)を形成可能な種々の硬化性化合物が使用できる。前記樹脂前駆体としては、例えば、熱硬化性化合物又は樹脂[エポキシ基、重合性基、イソシアネート基、アルコキシシリル基、シラノール基などを有する低分子量化合物(例えば、エポキシ系樹脂、不飽和ポリエステル系樹脂、ウレタン系樹脂、シリコーン系樹脂など)]、活性光線(紫外線など)により硬化可能な光硬化性化合物(光硬化性モノマー、オリゴマーなどの紫外線硬化性化合物など)などが例示でき、光硬化性化合物は、EB(電子線)硬化性化合物などであってもよい。なお、光硬化性モノマー、オリゴマーや低分子量であってもよい光硬化性樹脂などの光硬化性化合物を、単に「光硬化性樹脂」という場合がある。
光硬化性化合物には、例えば、単量体、オリゴマー(又は樹脂、特に低分子量樹脂)が含まれる。単量体は、例えば、1つの重合性基を有する単官能単量体と、少なくとも2つの重合性基を有する多官能単量体とに分類できる。
単官能単量体としては、例えば、(メタ)アクリル酸エステルなどの(メタ)アクリル系単量体、ビニルピロリドンなどのビニル系単量体、イソボルニル(メタ)アクリレート、アダマンチル(メタ)アクリレートなどの橋架環式炭化水素基を有する(メタ)アクリレートなどが挙げられる。
多官能単量体には、2~8程度の重合性基を有する多官能単量体が含まれ、2官能単量体としては、例えば、エチレングリコールジ(メタ)アクリレート、プロピレングリコールジ(メタ)アクリレート、ブタンジオールジ(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、ヘキサンジオールジ(メタ)アクリレートなどのアルキレングリコールジ(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、ポリオキシテトラメチレングリコールジ(メタ)アクリレートなどの(ポリ)オキシアルキレングリコールジ(メタ)アクリレート;トリシクロデカンジメタノールジ(メタ)アクリレート、アダマンタンジ(メタ)アクリレートなどの橋架環式炭化水素基を有するジ(メタ)アクリレートなどが挙げられる。
3~8官能単量体としては、例えば、グリセリントリ(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、トリメチロールエタントリ(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)アクリレートなどが挙げられる。
オリゴマー又は樹脂としては、ビスフェノールA-アルキレンオキサイド付加体の(メタ)アクリレート、エポキシ(メタ)アクリレート(ビスフェノールA型エポキシ(メタ)アクリレート、ノボラック型エポキシ(メタ)アクリレートなど)、ポリエステル(メタ)アクリレート(例えば、脂肪族ポリエステル型(メタ)アクリレート、芳香族ポリエステル型(メタ)アクリレートなど)、(ポリ)ウレタン(メタ)アクリレート(ポリエステル型ウレタン(メタ)アクリレート、ポリエーテル型ウレタン(メタ)アクリレートなど)、シリコーン(メタ)アクリレートなどが例示できる。これらの(メタ)アクリレートオリゴマー又は樹脂には、前記ポリマーにおける(メタ)アクリル系樹脂の項で例示された共重合性単量体が含まれていてもよい。これらの光硬化性化合物は単独で又は二種以上組み合わせて使用できる。
さらに、硬化性樹脂前駆体は、アンチニュートンリング層の強度を向上する点などから、フッ素原子を含有していてもよい。フッ素原子を含有する前駆体(フッ素含有硬化性化合物)としては、前記単量体及びオリゴマーのフッ化物、例えば、フッ化アルキル(メタ)アクリレート[例えば、パーフルオロオクチルエチル(メタ)アクリレートやトリフルオロエチル(メタ)アクリレートなど]、フッ化(ポリ)オキシアルキレングリコールジ(メタ)アクリレート[例えば、フルオロエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、フルオロプロピレングリコールジ(メタ)アクリレートなど]、フッ素含有エポキシ樹脂、ウレタン系樹脂などが挙げられる。
好ましい硬化性樹脂前駆体は、短時間で硬化できる光硬化性化合物、例えば、紫外線硬化性化合物(モノマー、オリゴマーや低分子量であってもよい樹脂など)、EB硬化性化合物である。特に、実用的に有利な樹脂前駆体は、紫外線硬化性樹脂である。さらに、繰り返しの使用に対する耐久性を向上させるため、光硬化性樹脂は、2官能以上(好ましくは2~10官能、さらに好ましくは3~8官能程度)の光硬化性化合物、特に、多官能(メタ)アクリレート、例えば、3官能以上(特に4~8官能)の(メタ)アクリレートを含むのが好ましい。
さらに、本発明では、硬化性樹脂前駆体は、5以上の(メタ)アクリロイル基を有する硬化性化合物[好ましくは5~7官能(メタ)アクリレート、さらに好ましくは6官能(メタ)アクリレート]と、4以下の(メタ)アクリロイル基を有する硬化性化合物[好ましくは3~4官能(メタ)アクリレート、さらに好ましくは4官能(メタ)アクリレート]を組み合わせてもよい。両者の割合(重量比)は、例えば、前者/後者=100/0~30/70、好ましくは99/1~40/60、さらに好ましくは90/10~50/50(特に80/20~60/40)程度である。5以上の(メタ)アクリロイル基を有する硬化性化合物の割合が少なすぎると、算術表面粗さRaが低下し、アンチニュートンリング性が低下する虞があり、多すぎると、ヘイズが大きくなり、透明性が低下する虞がある。
硬化性樹脂前駆体の数平均分子量としては、ポリマーとの相溶性を考慮して5000以下、好ましくは2000以下、さらに好ましくは1000以下程度である。なお、数平均分子量は、膜浸透圧法で測定できる。
硬化性樹脂前駆体は、その種類に応じて、硬化剤を含んでいてもよい。例えば、熱硬化性樹脂では、アミン類、多価カルボン酸類などの硬化剤を含んでいてもよく、光硬化性樹脂では光重合開始剤を含んでいてもよい。光重合開始剤としては、慣用の成分、例えば、アセトフェノン類又はプロピオフェノン類、ベンジル類、ベンゾイン類、ベンゾフェノン類、チオキサントン類、アシルホスフィンオキシド類などが例示できる。光硬化剤などの硬化剤の含有量は、硬化性樹脂前駆体100重量部に対して0.1~20重量部、好ましくは0.5~10重量部、さらに好ましくは1~8重量部(特に1~5重量部)程度であり、3~8重量部程度であってもよい。
さらに、硬化性樹脂前駆体は硬化促進剤を含んでいてもよい。例えば、光硬化性樹脂は、光硬化促進剤、例えば、第三級アミン類(ジアルキルアミノ安息香酸エステルなど)、ホスフィン系光重合促進剤などを含んでいてもよい。
(ポリマーと硬化樹脂前駆体成分との組み合わせ)
少なくとも1つのポリマー及び少なくとも1つの硬化性樹脂前駆体のうち、少なくとも2つの成分が、加工温度付近で互いに相分離する組み合わせで使用される。相分離する組み合わせとしては、例えば、(a)複数のポリマー同士が互いに非相溶で相分離する組み合わせ、(b)ポリマーと硬化性樹脂前駆体とが非相溶で相分離する組み合わせや、(c)複数の硬化性樹脂前駆体同士が互いに非相溶で相分離する組み合わせなどが挙げられる。これらの組み合わせのうち、通常、(a)複数のポリマー同士の組み合わせや、(b)ポリマーと硬化性樹脂前駆体との組み合わせであり、特に(a)複数のポリマー同士の組み合わせが好ましい。相分離させる両者の相溶性が高い場合、溶媒を蒸発させるための乾燥過程で両者が有効に相分離せず、アンチニュートンリング層としての機能が低下する。
なお、ポリマーと硬化性樹脂前駆体(又は硬化樹脂)とは、互いに相溶であってもよく、非相溶であってもよい。ポリマーと硬化性樹脂前駆体とが非相溶で相分離する場合に、ポリマーとして複数のポリマーを用いてもよい。複数のポリマーを用いる場合、少なくとも1つのポリマーが樹脂前駆体(又は硬化樹脂)に対して非相溶であればよく、他のポリマーは前記樹脂前駆体と相溶してもよい。
また、互いに非相溶な2つのポリマーと、硬化性化合物(特に複数の硬化性官能基を有するモノマー又はオリゴマー)との組み合わせであってもよい。さらに、硬化後の機械的特性の観点から、前記非相溶なポリマーのうち一方のポリマー(特に両方のポリマー)が硬化反応に関与する官能基(前記硬化性樹脂前駆体の硬化に関与する官能基)を有するポリマーであってもよい。
ポリマーを互いに非相溶な複数のポリマーで構成して相分離する場合、硬化性樹脂前駆体は、非相溶な複数のポリマーのうち、少なくとも1つのポリマーと加工温度付近で互いに相溶する組合せで使用される。すなわち、互いに非相溶な複数のポリマーを、例えば、第1のポリマーと第2のポリマーとで構成する場合、硬化性樹脂前駆体は第1のポリマー及び第2のポリマーの少なくとも一方と相溶すればよく、好ましくは両方のポリマーと相溶してもよい。両方のポリマーに相溶する場合、第1のポリマー及び硬化性樹脂前駆体を主成分とした混合物と、第2のポリマー及び硬化性樹脂前駆体を主成分とした混合物との少なくとも二相に相分離する。
具体的には、複数のポリマーがセルロースエステル類と重合性基を有する(メタ)アクリル系樹脂の組み合わせであり、かつ硬化性樹脂前駆体が多官能(メタ)アクリレートである場合、ポリマー同士が非相溶で相分離するとともに、重合性基を有する(メタ)アクリル系樹脂と多官能(メタ)アクリレートとの組み合わせも非相溶で相分離し、セルロースエステル類と多官能(メタ)アクリレートとが相溶であってもよい。
選択した複数のポリマー及び硬化性樹脂前駆体の相溶性が高い場合、溶媒を蒸発させるための乾燥過程でポリマー同士又はポリマーと前駆体とが有効に相分離せず、アンチニュートンリング層としての機能が低下する。複数のポリマーや前駆体の相分離性は、双方の成分に対する良溶媒を用いて均一溶液を調製し、溶媒を徐々に蒸発させる過程で、残存固形分が白濁するか否かを目視にて確認することにより簡便に判定できる。
さらに、ポリマーと硬化又は架橋樹脂との屈折率の差、複数のポリマー(第1のポリマーと第2のポリマー)との屈折率の差は、例えば0.001~0.2、好ましくは0.05~0.15程度であってもよい。なお、屈折率は、プリズムカップラー(メトリコン社製)を用いて、25℃、波長633nmで測定できる。
スピノーダル分解において、相分離の進行に伴って共連続相構造を形成し、さらに相分離が進行すると、連続相が自らの表面張力により非連続化し、液滴相構造(球状、真球状、円盤状や楕円体状などの独立相の海島構造)となる。従って、相分離の程度によって、共連続相構造と液滴相構造との中間的構造(前記共連続相から液滴相に移行する過程の相構造)も形成できる。本発明のアンチニュートンリング層の相分離構造は、海島構造(液滴相構造、又は一方の相が独立または孤立した相構造)、共連続相構造(又は網目構造)であってもよく、共連続相構造と液滴相構造とが混在した中間的構造であってもよい。これらの相分離構造により溶媒乾燥後にはアンチニュートンリング層の表面に微細な凹凸を形成できる。
前記相分離構造において、表面凹凸構造を形成し、かつ表面硬度を高める点からは、少なくとも島状ドメインを有する液滴相構造であるのが有利である。なお、ポリマーと前記前駆体(又は硬化樹脂)とで構成された相分離構造が海島構造である場合、ポリマーが海相を形成してもよいが、表面硬度の観点から、ポリマーが島状ドメインを形成するのが好ましい。なお、島状ドメインの形成により、乾燥後にはアンチニュートンリング層の表面に凹凸を形成できる。
ポリマーの割合は、硬化性樹脂前駆体100重量部に対して、例えば1~100重量部、好ましくは3~50重量部(例えば5~40重量部)、さらに好ましくは10~30重量部(特に15~25重量部)程度である。本発明では、ポリマーの割合が少なくても、比較的大きな表面凹凸構造を形成できるため、アンチニュートンリング層の硬度を向上できる。ポリマーの割合が多すぎると、前記硬度が低下する虞があり、少なすぎると、比較的大きな表面凹凸構造を形成するのが困難となり、アンチニュートンリング性が低下する虞がある。
(重合性基を有するシリカナノ粒子)
本発明では、さらに重合性基を有するシリカナノ粒子(ナノメータサイズのシリカ粒子)を配合することにより、前記スピノーダル分解での相分離において、このシリカナノ粒子が界面に集まって相分離を促進し、前述の表面凹凸構造を形成できるようである。
重合性基としては、例えば、ビニル、プロペニル、イソプロペニル、ブテニル、アリルなどのC2-6アルケニル基、エチニル、プロピニル、ブチニルなどのC2-6アルキニル基、ビニリデンなどのC2-6アルケニリデン基、又はこれらの重合性基を有する基[(メタ)アクリロイル基など)など]などが挙げられる。これらの重合性基は、単独で又は二種以上組み合わせて使用できる。これらの重合性基のうち、ビニル基、(メタ)アクリロイル基(特に(メタ)アクリロイル基が)が好ましい。
重合性基を有するシリカナノ粒子は、重合性基を有するシランカップリング剤で表面を修飾したシリカナノ粒子であってもよい。
シリカナノ粒子は、中空粒子、中実粒子のいずれでもよいが、透明性の点から、中実粒子が好ましい。
シリカナノ粒子の平均粒径(個数平均一次粒径)は、例えば1~100nm、好ましくは2~50nm、さらに好ましくは3~30nm(特に10~20nm)程度である。シリカナノ粒子の平均粒径が小さすぎると、均一に分散させるのが困難となり、相分離を促進する作用が低下する虞があり、多すぎると、透明性が低下する虞がある。
本明細書及び特許請求の範囲では、シリカナノ粒子の平均粒径(個数平均一次粒径)は、電子顕微鏡、顕微ラマン分光器、原子間力顕微鏡などを用いて測定でき、100個程度のカーボンの平均値について加算平均することにより算出できる。また、シリカナノ粒子が異方形状である場合、各ナノ粒子について長軸径と短軸径との平均値を算出する。
重合性基を有するシリカナノ粒子中におけるシリカナノ粒子の割合は、例えば5~90重量%、好ましくは10~70重量%、さらに好ましくは15~50重量%(特に20~30重量%)程度である。シリカナノ粒子の割合が少なすぎると、相分離を促進する作用が低下する虞があり、多すぎると、相分離を促進しすぎてヘイズが高くなり、透明性が低下する虞がある。
重合性基を有するシリカナノ粒子の割合は、硬化性樹脂前駆体100重量部に対して、例えば10~500重量部程度の範囲から選択でき、例えば20~300重量部、好ましくは30~200重量部(例えば50~150重量部)、さらに好ましくは60~120重量部(特に80~100重量部)程度である。重合性基を有するシリカナノ粒子の割合が少なすぎると、相分離を促進する作用が低下する虞があり、多すぎると、透明性が低下する虞がある。
(レベリング剤)
アンチニュートンリング層は、表面凹凸構造を調整し、ヘイズの上昇を抑制するために、レベリング剤をさらに含んでいてもよい。レベリング剤としては、慣用のレベリング剤、例えば、アセチレングリコールのエチレンオキサイド付加体、シリコーン系レベリング剤、フッ素系レベリング剤、ポリ(メタ)アクリル系レベリング剤などが挙げられる。シリコーン系レベリング剤及びフッ素系レベリング剤は、例えば、特開2015-196347号公報(特許文献2)に記載のレベリング剤などであってもよい。これらのレベリング剤は、単独で又は二種以上組み合わせて使用できる。
これらのレベリング剤のうち、適度な表面張力低下能を有する点から、ポリ(メタ)アクリレート系レベリング剤(特に、ポリ(メタ)アクリレート系レベリング剤)が好ましい。ポリ(メタ)アクリル系レベリング剤は、(メタ)アクリル系単独重合体であってもよく、(メタ)アクリル系共重合体であってもよい。また、ポリ(メタ)アクリル系レベリング剤は、ヒドロキシル基を有するポリ(メタ)アクリレートであってもよく、例えば、ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレートなどのモノマー単位(単量体)を含む共重合体であってもよい。
レベリング剤の割合は、硬化性樹脂前駆体100重量部に対して、例えば0.1~10重量部、好ましくは0.3~8重量部、さらに好ましくは0.5~5重量部(特に1~3重量部)程度である。レベリング剤の割合が少なすぎると、ヘイズが高くなる虞があり、多すぎると、アンチニュートンリング性が低下する虞がある。
[透明支持体]
本発明のニュートンリング防止フィルムは、前述のように、アンチニュートンリング層単独で構成してもよく、支持体と、この支持体上に形成されたアンチニュートンリング層とで構成してもよい。支持体としては、光透過性を有する透明支持体であってもよい。
透明支持体(又は基材シート)としては、ガラス、セラミックスの他、樹脂シートが例示できる。透明支持体を構成する樹脂としては、前記アンチニュートンリング層と同様の樹脂が使用できる。好ましい透明支持体としては、透明性ポリマーフィルム、例えば、セルロース誘導体[セルローストリアセテート(TAC)、セルロースジアセテートなどのセルロースアセテートなど]、ポリエステル系樹脂[ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリブチレンテレフタレート(PBT)、ポリアリレート系樹脂など]、ポリスルホン系樹脂[ポリスルホン、ポリエーテルスルホンなど]、ポリエーテルケトン系樹脂[ポリエーテルケトン、ポリエーテルエーテルケトンなど]、ポリカーボネート系樹脂(ビスフェノールA型ポリカーボネートなど)、ポリオレフィン系樹脂(ポリエチレン、ポリプロピレンなど)、環状ポリオレフィン系樹脂[トパス(TOPAS)、アートン(ARTON)、ゼオネックス(ZEONEX)など]、ハロゲン含有樹脂(ポリ塩化ビニリデンなど)、(メタ)アクリル系樹脂、スチレン系樹脂(ポリスチレンなど)、酢酸ビニル又はビニルアルコール系樹脂(ポリビニルアルコールなど)などで形成されたフィルムが挙げられる。透明支持体は1軸又は2軸延伸されていてもよい。
光学的に等方性の透明支持体には、ガラス、未延伸又は延伸プラスチックシート又はフィルムが例示でき、例えば、ポリエステル系樹脂(PET、PBTなど)、セルロースエステル類(セルロースジアセテート、セルローストリアセテートなどのセルロースアセテート、セルロースアセテートプロピオネート、セルロースアセテートブチレートなどのセルロースアセテートC3-4有機酸エステル)、特に、PETなどのポリエステル系樹脂で形成されたシート又はフィルムが例示できる。これらの支持体のうち、ニュートンリング防止フィルムを上部電極基板(指又はペンなどの押圧部材と接触する側の電極基板)に用いる場合は、可撓性が必要であるため、プラスチックシート又はフィルム(未延伸又は延伸プラスチックシート又はフィルム)を利用できる。
二次元的構造の支持体の平均厚みは、例えば5~2000μm、好ましくは15~1000μm、さらに好ましくは20~500μm程度である。
(ニュートンリング防止フィルムの製造方法)
本発明のニュートンリング防止フィルムは、前記ポリマーと硬化性樹脂前駆体と重合性基を有するシリカナノ粒子と溶媒とを含む液相(又は液状組成物)から、前記溶媒の蒸発に伴うスピノーダル分解により、相分離構造を形成する工程と、前記硬化性樹脂前駆体を硬化させ、少なくともアンチニュートンリング層を形成する硬化工程とを経ることによりを得ることができる。
前記相分離工程は、通常、前記ポリマーと硬化性樹脂前駆体と重合性基を有するシリカナノ粒子と溶媒とを含む混合液(特に均一溶液などの液状組成物)を前記支持体に塗布又は流延する工程と、塗布層又は流延層から溶媒を蒸発させて規則的又は周期的な平均相間距離を有する相分離構造を形成する工程とで構成されており、前記前駆体を硬化させることによりニュートンリング防止フィルムを得ることができる。好ましい態様では、前記混合液として、前記熱可塑性樹脂と、光硬化性化合物と、重合性基を有するシリカナノ粒子と、光重合開始剤と、前記熱可塑性樹脂及び光硬化性化合物を可溶な溶媒とを含む組成物が使用でき、スピノーダル分解により形成された相分離構造の光硬化成分を光照射により硬化することによりアンチニュートンリング層が形成される。また、他の好ましい態様では、前記混合液として、前記互いに非相溶な複数のポリマーと、光硬化性化合物と、重合性基を有するシリカナノ粒子と、光重合開始剤と、溶媒とを含む組成物が使用でき、スピノーダル分解により形成された相分離構造の光硬化成分を光照射により硬化することによりアンチニュートンリング層が形成される。
湿式スピノーダル分解において、溶媒は、前記ポリマー及び硬化性樹脂前駆体の種類及び溶解性に応じて選択でき、少なくとも固形分(複数のポリマー及び硬化性樹脂前駆体、重合性基を有するシリカナノ粒子、反応開始剤、その他添加剤)を均一に溶解できる溶媒であればよい。そのような溶媒としては、例えば、ケトン類(アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノンなど)、エーテル類(ジオキサン、テトラヒドロフランなど)、脂肪族炭化水素類(ヘキサンなど)、脂環式炭化水素類(シクロヘキサンなど)、芳香族炭化水素類(トルエン、キシレンなど)、ハロゲン化炭素類(ジクロロメタン、ジクロロエタンなど)、エステル類(酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸ブチルなど)、水、アルコール類(エタノール、イソプロパノール、ブタノール、シクロヘキサノール、1-メトキシ-2-プロパノールなど)、セロソルブ類(メチルセロソルブ、エチルセロソルブ、プロピレングリコールモノメチルエーテルなど)、セロソルブアセテート類、スルホキシド類(ジメチルスルホキシドなど)、アミド類(ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミドなど)などが例示できる。また、溶媒は混合溶媒であってもよい。
これらの溶媒のうち、メチルエチルケトンやシクロヘキサノンなどのケトン類を含むのが好ましく、ケトン類とアルコール類(ブタノールなど)とセロソルブ類(1-メトキシ-2-プロパノールなど)とエステル類(酢酸ブチルなど)との混合溶媒が特に好ましい。
ケトン類を含む混合溶媒において、ケトン類は、メチルケトンなどのC3-10ジアルキルケトンとシクロヘキサノンなどのC5-10シクロアルキルケトンとの組み合わせが好ましい。C5-10シクロアルキルケトンの割合は、C3-10ジアルキルケトン100重量部に対して、例えば1~100重量部、好ましくは5~80重量部、さらに好ましくは10~50重量部程度である。
ケトン類を含む混合溶媒において、アルコール類の割合は、ケトン類100重量部に対して、例えば1~50重量部、好ましくは5~40重量部、さらに好ましくは10~30重量部程度である。セロソルブ類の割合は、ケトン類100重量部に対して、例えば1~50重量部、好ましくは3~30重量部、さらに好ましくは5~20重量部程度である。エステル類の割合は、ケトン類100重量部に対して、例えば1~50重量部、好ましくは3~30重量部、さらに好ましくは5~20重量部程度である。本発明では、溶媒を適宜組み合わせることにより、スピノーダル分解による相分離を調整し、目的の凹凸形状を形成できる。
混合液中の溶質(ポリマー及び硬化性樹脂前駆体、反応開始剤、その他添加剤)の濃度は、相分離が生じる範囲及び流延性やコーティング性などを損なわない範囲で選択でき、例えば1~80重量%、好ましくは10~60重量%、さらに好ましくは20~50重量%(特に30~50重量%)程度である。
混合液又は塗布液を透明支持体に塗布する場合、透明支持体の種類に応じて、透明支持体を溶解・侵食若しくは膨潤しない溶媒を選択してもよい。例えば、透明支持体としてポリエステルフィルムを用いる場合、混合液又は塗布液の溶媒として、例えば、テトラヒドロフラン、メチルエチルケトン、イソプロパノール、1-ブタノール、1-メトキシ-2-プロパノール、トルエンなどを用いると、フィルムの性質を損なうことなく、アンチニュートンリング層を形成できる。
塗布方法としては、慣用の方法、例えば、ロールコーター、エアナイフコーター、ブレードコーター、ロッドコーター、リバースコーター、バーコーター、コンマコーター、ディップ・スクイズコーター、ダイコーター、グラビアコーター、マイクログラビアコーター、シルクスクリーンコーター法、ディップ法、スプレー法、スピナー法などが挙げられる。これらの方法のうち、バーコーター法やグラビアコーター法などが汎用される。なお、必要であれば、塗布液は複数回に亘り塗布してもよい。
前記混合液を流延又は塗布した後、溶媒の沸点よりも低い温度(例えば、溶媒の沸点よりも1~120℃、好ましくは5~50℃、特に10~50℃程度低い温度)で溶媒を蒸発させることにより、スピノーダル分解による相分離を誘起することができる。溶媒の蒸発は、通常、乾燥、例えば、溶媒の沸点に応じて、30~200℃(例えば30~100℃)、好ましくは40~120℃、さらに好ましくは40~80℃程度の温度で乾燥させることにより行うことができる。
このような溶媒の蒸発を伴うスピノーダル分解により、相分離構造のドメイン間の平均距離に規則性又は周期性を付与できる。そして、スピノーダル分解により形成された相分離構造は、硬化工程において、前駆体を硬化させることにより直ちに固定化できる。前駆体の硬化は、硬化性樹脂前駆体の種類に応じて、加熱、光照射など、あるいはこれらの方法の組合せにより行うことができる。加熱温度は、前記相分離構造を有する限り、適当な範囲、例えば50~150℃程度から選択でき、前記層分離工程と同様の温度範囲から選択してもよい。
光照射は、光硬化成分などの種類に応じて選択でき、通常、紫外線、電子線などが利用できる。汎用的な露光源は、通常、紫外線照射装置である。
光源としては、例えば、紫外線の場合は、Deep UV ランプ、低圧水銀ランプ、高圧水銀ランプ、超高圧水銀ランプ、ハロゲンランプ、レーザー光源(ヘリウム-カドミウムレーザー、エキシマレーザーなどの光源)などを利用できる。照射光量(照射エネルギー)は、塗膜の厚みにより異なり、例えば10~10000mJ/cm、好ましくは20~5000mJ/cm、さらに好ましくは30~3000mJ/cm程度である。光照射は、必要であれば、不活性ガス雰囲気中で行ってもよい。
[電極基板]
本発明の電極基板は、タッチパネル(特に抵抗膜方式タッチパネル)の電極基板であり、前記ニュートンリング防止フィルムのアンチニュートンリング層の上に透明導電層が形成されている。
透明導電層は、透明電極として利用されている慣用の透明導電層、例えば、酸化インジウム-酸化錫系複合酸化物(ITO)、フッ素ドープ酸化錫(FTO)、InO、SnO、ZnOなどの金属酸化物や、金、銀、白金、パラジウムなどの金属で構成された層(特に、ITO膜などの金属酸化物層)で構成されている。このような透明導電層は、慣用の方法、例えば、スパッタリング、蒸着、化学的気相成長法など(通常、スパッタリング)により形成できる。透明導電層の厚みは、例えば0.01~0.05μm、好ましくは0.015~0.03μm、さらに好ましくは0.015~0.025μm程度である。本発明では、アンチニュートンリング層の凹凸構造を有する表面に、透明導電層を形成することにより、透明導電層を均一で規則的な凹凸構造とすることができ、透明導電層と両極の透明導電層間に含まれる空気層との界面反射光の干渉によるニュートンリングの発生を抑制できる。さらに、このような凹凸構造は、相分離により形成されているため、規則的な凹凸構造を有し、透明導電層がITOなどの金属酸化物で形成されていても、打鍵耐久性に優れる。
アンチニュートンリング層の上に形成される透明導電層は、タッチパネルの種類に応じて、通常、アナログ方式では面状に形成され、デジタル方式ではストライプ状に形成される。透明導電層を面状又はストライプ状に形成する方法としては、例えば、アンチニュートンリング層の全面に透明導電層を形成した後、エッチングにより面状又はストライプ状にパターン化する方法、予めパターン状に形成する方法などが挙げられる。
本発明の電極基板は、透明導電層が形成された面の反対面に、さらにハードコート層が形成されていてもよい。ハードコート層としては、慣用の透明樹脂層、例えば、前記硬化性樹脂前駆体の項で例示された光硬化性化合物で形成されたハードコート層の他、透明樹脂中に無機又は有機微粒子を含有する防眩性ハードコート層、アンチニュートンリング層と同様に透明樹脂を相分離させて得られる防眩性ハードコート層などが利用できる。ハードコート層の厚みは、例えば0.5~30μm、好ましくは1~20μm、さらに好ましくは2~15μm程度である。
本発明の電極基板は、さらに他の光学要素(例えば、偏光板、位相差板、導光板などの光路内に配設される種々の光学要素)と組み合わせてもよい。すなわち、光学要素の少なくとも一方の光路面に前記電極基板を配設又は積層してもよい。例えば、前記位相差板の少なくとも一方の面に電極基板を積層してもよく、導光板の出射面に電極基板を配設又は積層してもよい。偏光板や位相差フィルムと組み合わされた電極基板は、反射防止機能を有するインナー型タッチパネルに好適に利用できる。
[タッチパネル]
本発明のタッチパネル(特に抵抗膜方式タッチパネル)は、前記電極基板を備えている。図1は、本発明のタッチパネルの一例を示す概略断面図である。このタッチパネル10は、上部電極基板11と下部電極基板13とがスペーサー12を介して積層されており、上部電極基板11の透明導電層11aと下部電極基板13の透明導電層13aとが対向し、液晶パネル20の上に配設されている。
上部電極基板11は、透明プラスチックフィルムで構成された透明基板11cの一方の面(タッチパネル表側又は上部の面)にハードコート層11dが形成され、他方の面(タッチパネル裏側又は下部の面)にアンチニュートンリング層11bが形成されている。アンチニュートンリング層11bの表面(タッチパネル裏側又は下部の面)には前記透明導電層11aが形成されており、アンチニュートンリング層11bの表面が均一で規則的な凹凸構造を有するため、透明導電層11aの表面もアンチニュートンリング層11bの凹凸構造に追従した凹凸構造を有している。上部電極基板11は、指やペンなどの押圧部材によって押圧することより、透明導電層11aが撓んで下部電極基板13の透明導電層13aと接触して導通し、位置検出が行われる。本発明では、上部電極基板11の透明導電層11aの表面がアンチニュートンリング層11bに追随して均一な凹凸構造を有しているため、上部電極基板11を押圧しても、上部電極基板11とスペーサー12によって形成された空間(空気層)との界面反射光の干渉によるニュートンリングの発生を抑制できる。
スペーサー12は、透明樹脂で構成されており、タッチパネルの非押圧時に上部電極基板11と下部電極基板13とを非接触状態に保持するため、透明導電層11a及び13aの表面でパターン化された点状又はドット状に形成されている。このようなスペーサー12は、通常、硬化性樹脂前駆体の項で例示された光硬化性化合物などを用いて光照射に対するマスクを利用したパターニングにより形成される。スペーサーは形成しなくてもよく、形成する場合には、例えば、隣接するスペーサー同士の間隔を、例えば、0.1~20mm(特に1~10mm)程度に調整してもよい。スペーサーの形状は、特に限定されず、円柱状、四角柱状、球状などであってもよい。スペーサーの高さは、例えば、1~100μm程度であり、通常、3~50μm(特に5~20μm)程度である。スペーサーの平均径は、例えば、1~100μm程度であり、通常、10~80μm(特に20~50μm)程度である。
下部電極基板13は、前記スペーサー12を介在させて、上部電極基板11の下部に配設されており、ガラスで構成された透明基板13cの一方の面(タッチパネル表側又は上部の面)に、透明導電層13aが形成され、他方の面(タッチパネル裏側又は下部の面)にハードコート層13dが形成されている。下部電極基板13の透明導電層13aの表面は平滑であるが、上部電極基板11と同様に、アンチニュートンリング層を形成し、表面に凹凸構造を形成してもよい。上部電極基板11及び下部電極基板13の双方にアンチニュートンリング層を形成することにより、アンチニュートンリング効果を向上できる。一方、上部電極基板11に凹凸構造を形成することなく、下部電極基板13にアンチニュートンリング層を形成してもよい。アンチニュートンリング効果とタッチパネルの下部に配設する表示装置の視認性とを両立できる点からは、一方の電極基板(特に上部電極基板)にアンチニュートンリング層を形成するのが好ましい。透明基板13cは、上部電極基板の透明基板11cとは異なり、可撓性は必要ないため、ガラス基板などの非可撓性材料であってもよいが、透明基板11cと同様の可撓性を有する透明プラスチックフィルムであってもよい。
このような上下電極基板を備えたタッチパネル10は、液晶表示(LCD)装置である液晶パネル20の上に配設されている。本発明では、前記アンチニュートンリング層11bは、透過光を等方的に透過して散乱させながら、特定の角度範囲での光散乱強度を向上できるため、ニュートンリングの防止だけでなく、液晶パネル20の視認性をも向上できる。具体的には、液晶パネルの表示部におけるギラツキを抑制できるとともに、透過像の鮮明性に優れ、表示面での文字ボケを抑制できる。
なお、液晶表示装置は、外部光を利用して、液晶セルを備えた表示ユニットを照明する反射型液晶表示装置であってもよく、表示ユニットを照明するためのバックライトユニットを備えた透過型液晶表示装置であってもよい。前記反射型液晶表示装置では、外部からの入射光を、表示ユニットを介して取り込み、表示ユニットを透過した透過光を反射部材により反射して表示ユニットを照明できる。反射型液晶表示装置では、前記反射部材から前方の光路内に、偏光板とニュートンリング防止フィルムとを組み合わせたタッチパネルを配設してもよい。
透過型液晶表示装置において、バックライトユニットは、光源(冷陰極管などの管状光源、発光ダイオードなどの点状光源など)からの光を一方の側部から入射させて前面の出射面から出射させるための導光板(例えば、断面楔形状の導光板)を備えていてもよい。また、必要であれば、導光板の前面側にはプリズムシートを配設してもよい。
タッチパネルの下部に配設する表示装置は、液晶表示装置に限定されず、プラズマディスプレイ装置、有機又は無機EL(エレクトロルミネッセンス)表示装置などの表示装置であってもよい。
以下に、実施例に基づいて本発明をより詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例によって限定されるものではない。実施例及び比較例で用いた原料は以下の通りであり、実施例及び比較例で得られたニュートンリング防止フィルムを以下の項目で評価した。
[原料]
側鎖に重合性基を有するアクリル樹脂(ACAZ322M):(メタ)アクリル酸-(メタ)アクリル酸エステル共重合体のカルボキシル基の一部に、3,4-エポキシシクロヘキセニルメチルアクリレートを付加させた化合物;(株)ダイセル製、商品名「サイクロマーP(ACA)Z322M」、固形分40重量%、溶剤:1-メトキシ-2-プロパノール(MMPG)(沸点119℃)
セルロースアセテートプロピオネート(CAP):アセチル化度=2.5%、プロピオニル化度=46%、ポリスチレン換算数平均分子量75,000;イーストマン社製、商品名「CAP-482-20」
六官能アクリル系UV硬化モノマー(DPHA):ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート、ダイセル・オルネクス(株)製、商品名「DPHA」)
三官能アクリル系UV硬化モノマー(PETIA):ペンタエリスリトールトリアクリレート、ダイセル・オルネクス(株)製、商品名「PETIA」
四官能アクリル系UV硬化モノマー(PETRA):ペンタエリスリトールテトラアクリレート、ダイセル・オルネクス(株)製「PETRA」
重合性ナノシリカ(Z7503):平均粒径10~20nmのシリカナノ粒子を含む紫外線硬化性樹脂組成物、JSR(株)製「オプスターZ7503」、固形分濃度52重量%、シリカナノ粒子含有量26重量%(重合性ナノシリカ全体に対する含有量)
光開始剤A(Irg184):BASFジャパン(株)製、商品名「イルガキュア184」
光開始剤B(Irg907):BASFジャパン(株)製、商品名「イルガキュア907」
レベリング剤A(FT602A):ラジカル重合性基と分岐フルオロ脂肪族炭化水素基とを有するフッ素系レベリング剤、(株)ネオス製、商品名「フタージェント602A」、二重結合濃度8.2×10-4mol/g(不揮発分)、オリゴマーの酢酸エチル溶液、固形分50重量%
レベリング剤B(BYK-394):ポリ(メタ)アクリレート系レベリング剤、ビックケミー・ジャパン(株)製「BYK-394」
ポリエチレンテレフタレート(PET)フィルム:東洋紡(株)製、商品名「A4300」、厚み188μm。
[ヘイズ及び全光線透過率]
ヘイズメーター(日本電色(株)製、商品名「NDH-5000W」)を用いて、JIS K7136に準拠して測定した。なお、ヘイズの測定は、凹凸構造を有する表面が受光器側となるように配置して測定した。
[透過像鮮明度]
ニュートンリング防止フィルムの写像鮮明度を、写像測定器(スガ試験機(株)製、商品名「ICM-1T」)を用いて、光学櫛(櫛歯の幅=0.5mm)で、JIS K7105に基づいて測定した。
[表面形状(Ra、Sm及びRku)]
JIS B0601に準拠して、接触式表面粗さ計(東京精密(株)製「サーフコム480B-12)を用いて、走査範囲3mm、走査回数3回の条件で、算術平均表面粗さ(Ra)及び凹凸の平均間隔(Sm)及び凹凸の尖度(Rku)を測定した。
[アンチニュートンリング(ANR)性]
黒色アクリル板(サイズ:210mm×297mm×3mm)の上に、無処理の光学ガラス(ソーダガラス板、サイズ:200mm×120mm×2mm)を載置し、その上に得られたニュートンリング防止フィルムを配設した。真上から三波長蛍光灯(YAMAZEN(株)製「インバータスタンドHSX-T27」、27W)で照射し、次に示す方法で、指で押して評価した。すなわち、アンチニュートンリング層の表面を指で押した後に表れるニュートンリングにおける色の濃さ・出易さ・消え易さを、真上からのぞき込む角度を0°として20°の角度で観察し、以下の基準で評価した。
○:ニュートンリングが目視で確認できなかった
△:ニュートンリングが薄く発生した
×:ニュートンリングが濃く発生した。
[透明性]
ニュートンリング防止フィルムの透明性を、測定した前記ヘイズに基づいて、以下の基準で評価した。
○:ヘイズが9%以下
×:ヘイズが9%を超える。
比較例1
側鎖に重合性不飽和基を有するアクリル樹脂11.6重量部、セルロースアセテートプロピオネート1.4重量部、六官能アクリル系UV硬化モノマー23.6重量部、三官能アクリル系UV硬化モノマー5.9重量部、後述する配合量の光開始剤A及び光開始剤B、レベリング剤A0.02重量部を、メチルエチルケトン(MEK)34.8重量部、1-ブタノール(BuOH)12.7重量部、及び1-メトキシ-2-プロパノール(MMPG)8.9重量部の混合溶媒に溶解した。この溶液を、ワイヤーバー♯18を用いてPETフィルム上に流延した後、80℃のオーブン内で30秒間放置し、溶媒を蒸発させて厚み約6μmのアンチニュートンリング層を形成した。その後、コートフィルムを紫外線照射装置(ウシオ電機(株)製、高圧水銀ランプ、紫外線照射量:800mJ/cm)に通して、紫外線硬化処理を行い、表面凹凸構造を有するアンチニュートンリング層を形成し、ニュートンリング防止フィルムを得た。
比較例2及び実施例1~3
原料及び溶媒の組成を表1に示す組成に変更する以外は実施例1と同様にしてニュートンリング防止フィルムを得た。
実施例及び比較例で得られたニュートンリング防止フィルムの評価結果を表2に示す。
Figure 0007296196000001
なお、表1中の数値について、光開始剤(Irg184及びIrg907)は「アンチニュートンリング層中の重量%」であり、他の成分は「重量部」である。
Figure 0007296196000002
表2の結果から明らかなように、実施例のニュートンリング防止フィルムでは、アンチニュートンリング性と透明性とを両立できるのに対して、比較例のニュートンリング防止フィルムでは、アンチニュートンリング性と透明性とを両立できない。
本発明のニュートンリング防止フィルムは、カーナビゲーション用ディスプレイ、スマートフォン、携帯電話、パーソナルコンピューター(PC)、タブレットPC、テレビ、遊技機器、モバイル機器、時計、電卓などの電気・電子又は精密機器の表示部において、表示装置(液晶表示装置、プラズマディスプレイ装置、有機又は無機EL表示装置など)と組み合わせて用いられるタッチパネル(特に抵抗膜方式タッチパネル)に利用できる。
10…タッチパネル
11…上部電極基板
12…スペーサー
13…下部電極基板
11a,13a…透明導電層
11b…アンチニュートンリング層
11c,13c…透明基板
11d,13d…ハードコート層
20…液晶パネル

Claims (11)

  1. 表面の算術平均表面粗さRaが60~300mであり、表面の凹凸の平均間隔Smが35~100μmであり、かつ表面のクルトシスRkuが3~10であるアンチニュートンリング層を含み、前記アンチニュートンリング層が、1又は複数のポリマーと、1又は複数の硬化した硬化性樹脂前駆体と、重合性基を有するシリカナノ粒子とを含み、前記シリカナノ粒子の割合が、前記硬化性樹脂前駆体100重量部に対して10~200重量部であり、かつ相分離構造を有するニュートンリング防止フィルム。
  2. ヘイズが9%以下である請求項1記載のニュートンリング防止フィルム。
  3. 重合性基を有するシリカナノ粒子の割合が、硬化性樹脂前駆体100重量部に対して30~200重量部である請求項1又は2記載のニュートンリング防止フィルム。
  4. ポリマーの割合が、硬化性樹脂前駆体100重量部に対して10~100重量部である請求項1~3のいずれかに記載のニュートンリング防止フィルム。
  5. 複数のポリマーが、重合性基を有する(メタ)アクリル系樹脂及びセルロースエステル類を含み、かつ硬化性樹脂前駆体が、4以下の(メタ)アクリロイル基を有する硬化性化合物及び5以上の(メタ)アクリロイル基を有する硬化性化合物を含む請求項1~4のいずれかに記載のニュートンリング防止フィルム。
  6. アンチニュートンリング層がポリ(メタ)アクリル系レベリング剤をさらに含む請求項1~5のいずれかに記載のニュートンリング防止フィルム。
  7. アンチニュートンリング層が透明支持体上に形成されている請求項1~6のいずれかに記載のニュートンリング防止フィルム。
  8. 1又は複数のポリマーと1又は複数の硬化性樹脂前駆体と溶媒と重合性基を有するシリカナノ粒子とを含む液相から、前記溶媒の蒸発に伴うスピノーダル分解により、相分離構造を形成し、前記硬化性樹脂前駆体を硬化させてアンチニュートンリング層を形成する請求項1~7のいずれかに記載のニュートンリング防止フィルムの製造方法。
  9. 請求項1~7のいずれかに記載のニュートンリング防止フィルムと、このニュートンリング防止フィルムのアンチニュートンリング層の上に形成された透明導電層とを備えた抵抗膜方式タッチパネルの電極基板。
  10. 請求項9記載の電極基板を備えた抵抗膜方式タッチパネル。
  11. 請求項1~7のいずれかに記載のニュートンリング防止フィルムを用いて抵抗膜方式タッチパネルにおけるニュートンリングの発生を防止する方法。
JP2018106389A 2018-06-01 2018-06-01 ニュートンリング防止フィルム並びにその製造方法及び用途 Active JP7296196B2 (ja)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2018106389A JP7296196B2 (ja) 2018-06-01 2018-06-01 ニュートンリング防止フィルム並びにその製造方法及び用途
PCT/JP2019/014954 WO2019230187A1 (ja) 2018-06-01 2019-04-04 ニュートンリング防止フィルム並びにその製造方法及び用途
CN201980032459.0A CN112119331B (zh) 2018-06-01 2019-04-04 防牛顿环膜以及其制造方法及用途

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2018106389A JP7296196B2 (ja) 2018-06-01 2018-06-01 ニュートンリング防止フィルム並びにその製造方法及び用途

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2019211576A JP2019211576A (ja) 2019-12-12
JP7296196B2 true JP7296196B2 (ja) 2023-06-22

Family

ID=68698056

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2018106389A Active JP7296196B2 (ja) 2018-06-01 2018-06-01 ニュートンリング防止フィルム並びにその製造方法及び用途

Country Status (3)

Country Link
JP (1) JP7296196B2 (ja)
CN (1) CN112119331B (ja)
WO (1) WO2019230187A1 (ja)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6933315B1 (ja) * 2021-03-17 2021-09-08 荒川化学工業株式会社 活性エネルギー線硬化性樹脂組成物、コーティング剤キット、硬化物及び積層物

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101979914A (zh) 2010-09-21 2011-02-23 浙江池禾科技有限公司 一种光学扩散薄膜及使用该光学扩散薄膜的背光源模块
JP2011123380A (ja) 2009-12-11 2011-06-23 Sony Corp 防眩性フィルム、およびその製造方法
JP2011175601A (ja) 2010-02-25 2011-09-08 Daicel Chemical Industries Ltd 透明導電性膜及びタッチパネル
WO2011108394A1 (ja) 2010-03-05 2011-09-09 ダイセル化学工業株式会社 光学フィルム及びその製造方法
CN102343698A (zh) 2010-07-26 2012-02-08 比亚迪股份有限公司 一种硬质薄膜及其制备方法
JP2014098771A (ja) 2012-11-13 2014-05-29 Daicel Corp ニュートンリング防止フィルム及びタッチパネル
CN103869390A (zh) 2012-12-18 2014-06-18 第一毛织株式会社 防眩膜和制造该膜的方法
WO2015125656A1 (ja) 2014-02-21 2015-08-27 住友化学株式会社 偏光板、光学部材セット及びタッチ入力式画像表示装置

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7016094B2 (en) * 2004-01-12 2006-03-21 Sharp Laboratories Of America, Inc. Nonvolatile solid state electro-optic modulator
US20120070614A1 (en) * 2009-05-21 2012-03-22 Hiroshi Takahashi Anti-newton-ring film and touch panel
US20130008767A1 (en) * 2010-03-29 2013-01-10 Takehiro Sasaki Anti-newton ring sheet, production method therefor, and touch panel using the same
WO2013084718A1 (ja) * 2011-12-06 2013-06-13 株式会社きもと 表面部材付きディスプレイ及びニュートンリング防止シート

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011123380A (ja) 2009-12-11 2011-06-23 Sony Corp 防眩性フィルム、およびその製造方法
JP2011175601A (ja) 2010-02-25 2011-09-08 Daicel Chemical Industries Ltd 透明導電性膜及びタッチパネル
WO2011108394A1 (ja) 2010-03-05 2011-09-09 ダイセル化学工業株式会社 光学フィルム及びその製造方法
CN102343698A (zh) 2010-07-26 2012-02-08 比亚迪股份有限公司 一种硬质薄膜及其制备方法
CN101979914A (zh) 2010-09-21 2011-02-23 浙江池禾科技有限公司 一种光学扩散薄膜及使用该光学扩散薄膜的背光源模块
JP2014098771A (ja) 2012-11-13 2014-05-29 Daicel Corp ニュートンリング防止フィルム及びタッチパネル
CN103869390A (zh) 2012-12-18 2014-06-18 第一毛织株式会社 防眩膜和制造该膜的方法
WO2015125656A1 (ja) 2014-02-21 2015-08-27 住友化学株式会社 偏光板、光学部材セット及びタッチ入力式画像表示装置

Also Published As

Publication number Publication date
CN112119331B (zh) 2022-12-27
JP2019211576A (ja) 2019-12-12
CN112119331A (zh) 2020-12-22
WO2019230187A1 (ja) 2019-12-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101819438B1 (ko) 뉴튼링 방지 필름 및 터치패널
JP5880762B2 (ja) 光学フィルム及びタッチパネル
JP5501800B2 (ja) 透明導電性膜及びタッチパネル
JP6093153B2 (ja) ニュートンリング防止フィルム及びタッチパネル
WO2021075082A1 (ja) 光学積層体ならびにその製造方法および用途
CN111448487B (zh) 防眩膜、以及其制造方法及用途
JP2024001168A (ja) 防眩フィルム並びにその製造方法及び用途
TWI672519B (zh) 抗水印薄膜及觸控面板顯示器
JP2015108862A (ja) タッチパネル付き表示装置
JP7296196B2 (ja) ニュートンリング防止フィルム並びにその製造方法及び用途
CN111433641B (zh) 防眩膜、以及其制造方法及用途
JP7008127B2 (ja) ニュートンリング防止フィルム並びにその製造方法及び用途

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20210409

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20220510

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20220629

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20221018

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20221212

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20230124

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20230301

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20230606

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20230612

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 7296196

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150