KR20110095915A

KR20110095915A - 피막을 갖는 시트 및 그의 제조방법

Info

Publication number: KR20110095915A
Application number: KR1020117014576A
Authority: KR
Inventors: 징츈 진; 가나미 야마자키; 마사토 사이토
Original assignee: 키모토 컴파니 리미티드
Priority date: 2008-11-28
Filing date: 2009-11-25
Publication date: 2011-08-25
Also published as: CN102300910A; JP5872770B2; JPWO2010061851A1; US20110216029A1; CN102300910B; WO2010061851A1

Abstract

필름 표면으로의 올리고머의 석출을 방지하는 간이한 방법을 제공한다.
필름 기재(11)에 자외선을 1500 mJ/㎠ 이상의 노광량으로 조사하여 필름 기재(11)의 적어도 일부를 개질시켜서 피막(12)을 형성시킴으로써, 필름 기재(11) 표면으로의 올리고머의 석출을 방지한다.

Description

피막을 갖는 시트 및 그의 제조방법{Sheet with coating film and manufacturing method thereof}

본 발명은 피막을 갖는 시트 및 그의 제조방법에 관한 것이다.

폴리에스테르 필름은, LCD 부재의 프리즘 시트, 렌즈 시트, 확산판, 반사판, 터치패널 등의 베이스 필름으로서나, 반사 방지용이나 디스플레이 방폭용의 베이스 필름 등, 각종 광학용도로 널리 사용되고 있다. 이들 광학용도에 있어서 밝고 선명한 화상을 얻기 위해, 광학용 필름으로서 사용되는 베이스 필름은, 그 사용 형태로부터 투명성이 양호하고, 또한 화상에 영향을 주는 이물질이나 흠집 등의 결함이 없는 것을 필요로 한다.

그런데 최근들어, 그 용도가 다양화됨에 따라, 필름의 가공조건이나 사용조건이 다양화되어, 폴리에스테르 필름을 가열처리했을 때, 필름 표면에, 그 필름의 비가교성분인 올리고머라 칭해지는 중합체(환상 삼량체)가 석출된다는 문제가 발생하고 있다. 필름 표면으로의 올리고머의 석출이 심한 경우, 필름 가공시에 올리고머가 공정 내에 부착되어 오염시키거나, 고도의 투명성이 필요한 용도로 사용할 수 없게 되는 등의 모든 문제를 발생시킨다.

종래, 필름 표면으로의 올리고머의 석출을 방지하는 방법으로서 각종 제안이 이루어져 있다. 예를 들면 특허문헌 1에서는, 저항막 방식의 투명 터치패널에 있어서, 고정전극 지지체와 대향하도록 배치되고, 상면에 하드코트층이 형성된 가동(可動)전극 필름의 하면에 투명한 수축성 수지층을 매개로 가동전극을 형성하는 기술이 개시되어 있다.

일본국 특허공개 평7-13695호 공보

전술한 종래 수법에서는, 가동전극 필름의 하면에 투명한 수축성 수지층을 형성함으로써, 가동전극 필름의 비가교성분인 올리고머가 가동전극측으로 석출되고, 백화상태로 되서 투명성이 상실되어, 외관 및 시인성이 악화되는 것을 방지한다는 것이다. 또한, 가동전극 필름의 상면에는 하드코트층이 형성되어 있기 때문에, 이 하드코트층에 의해 가동전극 필름 내부로부터 올리고머가 가동전극 필름의 상면측으로 석출되는 것이 방지된다.

그러나, 상기 종래 수법에서는, 수축성 수지층을 형성하기 위해 소정의 도료를 조합(調合)하여, 이것을 가동전극 필름의 하면에 도포, 건조, 필요한 경우 자외선 등을 조사하여 경화시킬 필요가 있어, 공정이 증가하여, 생산성이 악화되는 것이 우려된다. 따라서, 생산성을 향상시키는 것이 가능한 기술의 개발이 요망되고 있다.

발명이 해결하고자 하는 과제는, 간이(簡易)한 방법으로 필름 표면으로의 올리고머의 석출을 방지할 수 있는 피막을 갖는 시트의 제조방법과, 이 방법을 사용한 피막을 갖는 시트를 제공하는 것이다. 또한, 이 시트를 포함하는 적층체와, 이 적층체를 포함하는 터치패널을 제공하는 것도 목적으로 한다.

본 발명은, 이하의 해결수단에 의해 상기 과제를 해결한다. 또한, 이하의 해결수단에서는, 발명의 실시형태를 나타내는 도면에 대응하는 부호를 붙여 설명하나, 이 부호는 발명의 이해를 쉽게 하기 위한 것으로 발명을 한정하는 취지는 아니다.

발명의 시트(10)의 제조방법은, 필름 기재(11)의 적어도 일부가 개질되어 되는 피막(12)을 갖는 시트를 제조하는 방법으로서, 필름 기재(11)에 자외선을 조사하여 피막(12)을 형성시키는 것을 특징으로 하고 있다.

상기 발명에 있어서, 자외선을 1500 mJ/㎠ 이상의 노광량으로 조사할 수 있다.

상기 발명에 있어서, 자외선을 복수 회로 나누어 조사할 수 있다.

상기 발명에 있어서, 자외선으로서, 발광 파장역이 200~450 ㎚이고, 360~370 ㎚에 피크 출력 특성을 갖는 광선을 사용할 수 있다.

상기 발명에 있어서, 자외선으로서, 파장역이 200~450 ㎚이고, 360~370 ㎚ 및 250~320 ㎚에 피크 출력 특성을 갖는 광선을 사용할 수 있다.

상기 발명에 있어서, 필름 기재(11)로서, 투명 폴리에스테르 필름을 사용할 수 있다. 즉, 필름 기재(11)에 자외선을 조사하여 필름 기재(11)의 적어도 일부를 개질시켜서 피막(12)을 형성시킴으로써, 필름 기재(11) 표면으로의 올리고머의 석출을 방지할 수 있다.

발명의 시트(10)는 필름 기재(11)의 적어도 일부가 개질되어 되는 피막(12)을 가지며, 피막(12)은 필름 기재(11)에 자외선을 조사함으로써 형성되는 것을 특징으로 한다.

상기 발명에 있어서, 피막(12)은 마르텐스 경도를 200 N/㎟ 이상, 압입 탄성률을 4300 MPa 이하, 두께를 0.1 ㎛ 이상으로 할 수 있다.

상기 발명에 있어서, 마르텐스 경도 및 압입 탄성률의 값은, 최대 시험하중이 1 mN인 조건에서 측정할 수 있다.

발명의 적층체(20)는, 상기 어느 하나의 시트(10)의 표면에, 각종 기능이 부여된 기능층(22, 24)을 갖는다.

상기 발명에 있어서, 기능층(22, 24)은, 예를 들면, 시트(10)의 피막(12)측에 적층된 점착층이나, 시트(10)의 피막(12)과는 반대측에 적층된 하드코트층 등을 포함할 수 있다.

발명의 터치패널(5)은, 제1 투명도전막(524)이 제1 투명기판(522)에 형성된 제1 전극기판(52)과, 제2 투명도전막(544)이 제1 투명도전막(524)과 소정의 간극을 두고 대향하도록 제2 투명기판(542)에 형성된 제2 전극기판(54)을 갖는다. 그리고, 제1 투명기판(522) 및 제2 투명기판(542) 중 어느 한쪽의 가동측 전극기판이 적층체(20)를 포함한다.

상기 발명에 의하면, 필름 기재에 자외선을 조사함으로써, 그 필름 기재의 적어도 일부를 개질시켜서 피막을 형성한다. 형성된 피막에 의해, 필름 기재의 내부로부터 올리고머의 석출이 방지된다. 즉 상기 발명에 의하면, 종래 수법과 비교하여, 별도의 도료의 조합, 도포 외의 공정 등 생산성을 악화시키는 요인을 갖지 않고, 간이한 방법으로 필름 표면으로의 올리고머의 석출을 방지할 수 있다.

도 1은 본 실시형태의 시트를 나타내는 단면도이다.
도 2는 도 1의 시트를 갖는 적층체의 일례를 나타내는 단면도이다.
도 3은 도 1의 시트를 갖는 적층체의 다른 예를 나타내는 단면도이다.
도 4는 도 2의 적층체를 갖는 터치패널을 나타내는 단면도이다.
도 5는 자외선 조사 전의 필름 a 단면의 SEM 화상이다.
도 6은 자외선 조사 후(1 pass)의 필름 a 단면의 SEM 화상이다.
도 7은 자외선 조사 후(2 pass)의 필름 a 단면의 SEM 화상이다.
도 8은 자외선 조사 후(3 pass)의 필름 a 단면의 SEM 화상이다.
도 9는 자외선 조사 후(10 pass)의 필름 a 단면의 SEM 화상이다.
도 10은 자외선 조사 후(20 pass)의 필름 a 단면의 SEM 화상이다.
도 11은 자외선 조사 전의 필름 b 단면의 SEM 화상이다.
도 12는 자외선 조사 후(3 pass)의 필름 b 단면의 SEM 화상이다.

이하에, 상기 발명의 일실시형태를 도면을 토대로 설명한다.

《시트》

도 1에 나타내는 바와 같이, 본 실시형태의 시트(10)는, 예를 들면 투명 폴리에스테르 필름 등의 필름 기재(11)를 갖는다. 본 실시형태에서는, 필름 기재(11) 표면의 적어도 일부가 개질되어 있고, 여기에 피막(12)이 형성되어 있다. 이 피막(12)이, 본 실시형태에서는 필름 기재(11)의 내부로부터 필름 기재(11) 표면으로의 올리고머의 석출을 방지하는 기능을 한다.

본 실시형태의 피막(12)은, 첫째로, 그 표면 경도가 적절히 조정되어 있다. 구체적으로는, 마르텐스 경도(HM)가 특정 값보다 크게, 압입 탄성률(EIT)이 특정 값보다 작게 조정되어 있다.

마르텐스 경도(HM)는, 비커스 압자에 의해 피막(12)의 표면을 압입했을 때의 시험하중과 압입 표면적으로부터 구해지는 피막(12)의 경도(패이기 어려움)를 나타내, 피막(12)의 표면 경도의 지표가 된다. 본 실시형태에서는, 피막(12)의 HM의 값은, 필름 기재의 재질에 따라 상이해지기 때문에 일률적으로는 말할 수 없으나, 바람직하게는 200 N/㎟ 이상, 보다 바람직하게는 210 N/㎟ 이상으로 조정되어 있다. 본 발명자들은, 피막(12)의 HM을 소정값 이상으로 조정함으로써, 흠집이 생기기 어려워지는 동시에, 필름 기재(11)의 내부로부터 외부로의 올리고머의 석출을 효과적으로 방지할 수 있는 것을 발견하였다. 한편, 필름 기재(11)가 열화(劣化)되는 것에 의한 시트(10)의 평면성을 고려하면, 피막(12)의 HM은, 바람직하게는 350 N/㎟ 이하, 보다 바람직하게는 300 N/㎟ 이하로 조정되는 것이 바람직하다.

또한, 본 실시형태에 있어서 HM의 값은, 온도 20도 및 상대습도 60%의 분위기하에서, 초미소경도 시험장치(피셔·인스트루먼츠사, 상품명: 피셔·스코프·HM2000)에 의해, ISO-14577-1에 준거한 방법으로 피막(12)의 표면 경도를 측정한 값이다. 단, 최대 시험하중: 1 mN으로 측정한 값이다.

압입 탄성률(EIT)은 영률에 상당하여, 피막(12)의 휘기 쉬움(유연성)을 나타내며, 피막(12)의 무르기의 지표가 된다. 본 실시형태에서는, 피막(12)의 EIT가, 바람직하게는 4300 MPa 이하, 보다 바람직하게는 4200 MPa 이하, 더욱 바람직하게는 4100 MPa 이하로 조정되어 있다. 피막(12)의 EIT를 소정값 이하로 조정함으로써, 절곡(折曲)해도 크랙 등을 발생시키지 않는 유연성이 우수한 시트(10)로 할 수 있다. 한편, 피막(12)의 EIT가 지나치게 작으면, 전술한 HM의 적정 범위와 양립시키는 것이 어려워지는 동시에, 올리고머의 석출 방지성도 저하되는 경향이 있다. 이 때문에, 피막(12)의 EIT는, 바람직하게는 3400 MPa 이상, 보다 바람직하게는 3500 MPa 이상으로 조정되는 것이 바람직하다.

또한, EIT의 값은, 전술한 HM의 경우와 동일한 장치를 사용해서, ISO-14577-1에 준거하여 측정되는 영률에 상당하는 값으로, 피막(12)에 대해 압자를 압입했을 때의 압흔의 돌아가기 쉬움(탄성률)을 측정함으로써 산출되는, 피막(12) 그 자체의 영률이다. 단, HM과 마찬가지로, 최대 시험하중: 1 mN으로 측정한 값이다.

본 실시형태의 피막(12)은, 두번째로, 그 두께(t)가 적절히 조정되어 있다. 구체적으로는, 그 두께(t)는, 바람직하게는 0.1 ㎛ 이상, 보다 바람직하게는 0.2 ㎛ 이상이다. 두께가 지나치게 얇으면, 올리고머의 석출 방지효과를 발휘할 수 없기 때문이다. 한편 두께가 지나치게 두꺼우면, 시트(10)의 평면성이 손상되는 경우도 있다. 이 때문에, 피막(12)의 두께(t)는, 바람직하게는 1.5 ㎛ 이하, 보다 바람직하게는 1.2 ㎛ 이하로 한다.

시트(10)의 내굴곡시험의 값(내크랙성 1)은, 피막(12)의 두께(t)나 필름 기재(11)의 종류나 두께에 따라 상이하나, 바람직하게는 2 ㎜ 이하로 조정되어 있는 것이 바람직하다. 내굴곡시험의 값이 소정값 이하로 조정됨으로써, 피막(12)의 내크랙성을 향상시킬 수 있다. 또한, 내굴곡시험의 값은, JIS-K5600-5-1(1999)에 준거한 원통형 맨드릴법으로 측정한 값이다.

시트(10)의 굴곡시험에 의한 상태(내크랙성 2)는, 피막(12)의 두께(t)나 필름 기재(11)의 종류나 두께에 따라 상이하나, 시트(10)의 임의 개소를 피막(12)이 외측이 되도록 2개로 절곡했을 때, 그 절곡한 개소에 크랙이 발생하지 않을 정도의 유연성을 구비하고 있는 것이 바람직하다.

《시트의 제조방법》

본 실시형태의 피막(12)은, 필름 기재(11)의 표면에 전리방사선을 소정의 노광량으로 조사하여 필름 기재(11) 표면의 적어도 일부를 개질시킴으로써 형성할 수 있다. 이하에서는, 전리방사선으로서 자외선을 사용하는 경우를 예시하여, 시트(10)의 제조방법의 일례를 설명한다.

먼저, 필름 기재(11)를 준비한다. 필름 기재(11)로서는, 예를 들면 투명 폴리에스테르 필름 등이 사용된다. 필름 기재(11)는, 그 표면에 이(易)접착처리가 실시되어 있어도 된다. 필름 기재(11)의 두께는 특별히 한정되지 않는다.

다음으로, 준비한 필름 기재(11)에 자외선을 조사한다. 필름 기재(11)로서, 그 표면에 이접착처리가 실시되어 있는 것을 사용하는 경우, 자외선 조사면은 필름 기재(11)의 이접착처리면이어도 되고, 비이접착처리면이어도 된다.

본 발명자들은, 필름 기재(11)에 자외선을 소정 노광량 이상으로 조사함으로써, 필름 기재(11)의 자외선 조사부분의 적어도 일부가 표면 개질되어, 그 결과, 필름 기재(11)의 내부로부터 외부로의 올리고머의 석출을 방지하는 피막(12)을, 필름 기재(11)와는 별도의 피막으로서 형성할 수 있는 것을 발견하였다.

또한, 본 실시형태에 있어서 「올리고머」란, 가열처리 후, 결정화되어 필름 기재(11)의 표면에 석출되는 저분자량물 중 필름 기재(11)를 구성하는 폴리머의 삼량체성분을 주로 하는 것으로 정의한다.「올리고머의 석출을 방지하는」이란, 필름 기재(11)를 150℃의 온도에서 1시간, 가열처리한 후, 필름 기재(11)의 피막(12) 형성면측을 200배의 현미경으로 관찰했을 때 10 시야당(면적 0.5 ㎟), 원상당 직경으로 2 ㎛Ø 이상의 석출물이 50개 미만, 바람직하게는 20개 이하, 더욱 바람직하게는 10개 이하인 것을 말한다.

자외선의 조사에는 자외선 램프를 사용하고, 예를 들면 100~500 ㎚, 바람직하게는 200~450 ㎚의 발광 파장역에서 자외선을 발생시켜, 이것을 소정 노광량으로 조사함으로써 행해진다. 자외선 램프로서는, 예를 들면 초고압수은등, 고압수은등, 저압수은등, 무전극램프, 카본아크, 크세논아크, 메탈할라이드램프 등을 들 수 있다.

본 실시형태에서는, 발광 파장역이 전술한 범위에 있고, 적어도 360~370 ㎚에 피크 출력(피크 강도)을 발생시키는 자외선 램프를 사용하는 것이 바람직하다. 또한, 발광 파장역이 전술한 범위에 있고, 360~370 ㎚에 더하여, 추가로 250~320 ㎚에도 피크 출력을 발생시키는 자외선 램프(예를 들면 고압수은등, 무전극램프 등)를 사용하는 것도 가능하다. 360~370 ㎚에, 전술한 발광 파장역 내에서의 램프 출력(w/10 ㎚)이 최대가 되는 피크(최대 피크)를 갖는 것이 되는 것이 바람직하나, 250~320 ㎚에 최대 피크를 갖는 것이어도 된다. 360~370 ㎚나 250~320 ㎚에는 존재해야 하는 피크는 1개에 한정되지 않고, 2개 이상의 경우도 포함된다. 이러한 특정 파장역에 피크(최대 피크를 포함한다)를 갖는 광선을 사용함으로써, 형성되는 피막(12)에 대해 부여되는 올리고머의 석출 방지효과가 한층 향상된다.

자외선의 적산 조사량은, 노광량으로, 예를 들면, 1500 mJ/㎠ 이상, 바람직하게는 2000 mJ/㎠ 이상, 보다 바람직하게는 2500 mJ/㎠ 이상이다. 단, 조사 노광량이 너무 크면 필름 기재(11)가 열화되어 시트(10)의 평면성이 손상될 우려가 있기 때문에, 바람직하게는 30000 mJ/㎠ 이하, 보다 바람직하게는 25000 mJ/㎠ 이하의 노광량으로 조사할 수 있다. 한번에 이 양으로 조사할 필요는 없고, 작은 노광량을 여러 번에 걸쳐서 조사하는 것도 가능하다. 소정 노광량을 수 회로 나누어 조사함으로써, 커다란 노광량을 한번에 조사하는 경우와 비교하여, 적산 조사량이 동일하더라도, 필름 기재(11)가 받는 손상을 저감할 수 있다.

또한, 본 실시형태에서는 자외선의 조사는, 필름 기재(11)의 한쪽 면에만 행해도 되고, 또는 양면에 행해도 된다. 자외선을 필름 기재(11)의 양면에 조사하는 경우, 각 면마다 조사 노광량을 변경해도 된다.

본 실시형태에서는, 필름 기재(11)에 자외선을 소정 노광량 이상으로 조사한다. 이것에 의해, 필름 기재(11)의 자외선 조사부분의 적어도 일부가 개질되고, 여기에 피막(12)이 형성된다. 형성된 피막(12)은, 전술한 바와 같이, 적절한 표면 경도와 두께를 갖기 때문에, 필름 기재(11)의 내부로부터 필름 기재(11) 표면으로의 올리고머의 석출이 효과적으로 방지된다. 따라서, 본 실시형태에 의하면, 별도의 도료의 조합, 도포 외의 공정 등 생산성을 악화시키는 요인을 포함하는 종래 수법과 비교하여, 간이한 방법으로 필름 기재(11) 표면으로의 올리고머의 석출을 방지할 수 있다.

또한, 형성되는 피막(12)은, 그 표면 경도와 두께(t)가 적절히 조정되어 있기 때문에, 본 실시형태의 시트(10)를 광학용도의 베이스 필름에 사용하는 경우에 필요한 내크랙성, 내블로킹성, 내용제성, 습윤성 개량 등의 모든 성능도 충족할 수 있다.

《적층체》

도 2 및 도 3에 나타내는 적층체(20)는, 모두 전술한 도 1에 나타내는 시트(10)를 갖는다. 이하의 설명에서는, 시트(10)로서, 필름 기재(11)의 한쪽 면에 피막(12)을 갖는 경우를 예시한다.

도 2에 나타내는 바와 같이, 본 실시형태의 제1 관점에서는, 시트(10)의 피막(12)과는 반대면에 각종 기능이 부여되는 제1 기능층(22)이 적층되어 있다. 제1 기능층(22)으로서는, 예를 들면 하드코트층, 반사 방지층 등의 단층막 또는 다층막을 들 수 있다.

도 3에 나타내는 바와 같이, 본 실시형태의 제2 관점에서는, 시트(10)의 피막(12)의 면에 전술한 점착층이나 투명 도전층 등의 제2 기능층(24)이 형성되어 있다. 이 경우, 시트(10)의 피막(12)과는 반대면에, 추가로 도 2에 나타내는 제1 기능층(22)이 적층되어 있어도 된다.

《하드코트층》

하드코트층은, 적층체(20)의 표면 경도를 높게 하여, 표면에 흠집이 발생하는 것을 방지하기 위해 설치된다. 따라서, 제1 기능층(22)으로서 하드코트층을 사용하는 경우의 당해 하드코트층의 표면 경도는, 바람직하게는 H 이상, 보다 바람직하게는 2H 이상, 더욱 바람직하게는 3H 이상이다. 표면 경도의 값은, JIS-K5400(1990)에 준거한 방법으로 측정한 연필 긁기값(연필경도)으로 나타내어진다.

하드코트층은, 열가소성 수지, 열경화성 수지, 전리방사선 경화성 수지 등의 수지로 구성된다. 특히, 전리방사선 경화성 수지로 구성한 경우에는, 표면 경도 등으로 대표되는 하드코트성을 발휘할 수 있기 때문에 바람직하다.

열가소성 수지 및 열경화성 수지로서는, 예를 들면 폴리에스테르계 수지, 아크릴계 수지, 아크릴 우레탄계 수지, 폴리에스테르 아크릴레이트계 수지, 폴리우레탄 아크릴레이트계 수지, 에폭시 아크릴레이트계 수지, 우레탄계 수지, 에폭시계 수지, 폴리카보네이트계 수지, 셀룰로오스계 수지, 아세탈계 수지, 폴리에틸렌계 수지, 폴리스티렌계 수지, 폴리아미드계 수지, 폴리이미드계 수지, 멜라민계 수지, 페놀계 수지, 실리콘계 수지 등을 들 수 있다.

전리방사선 경화성 수지로서는, 전리방사선(자외선 또는 전자선)의 조사에 의해 가교 경화되는 광중합성 프리폴리머를 사용할 수 있다. 이 실시형태에서는, 후술하는 광중합성 프리폴리머를 단독으로 사용해도 되고, 또한 2종 이상을 조합해서 사용하는 것도 가능하다.

광중합성 프리폴리머에는, 양이온 중합형과 라디칼 중합형이 있다.

양이온 중합형 광중합성 프리폴리머로서는, 에폭시계 수지나 비닐에테르계 수지 등을 들 수 있다. 에폭시계 수지로서는, 예를 들면 비스페놀계 에폭시 수지, 노볼락형 에폭시 수지, 지환식 에폭시 수지, 지방족 에폭시 수지 등을 들 수 있다.

라디칼 중합형 광중합성 프리폴리머로서는, 1분자 중에 2개 이상의 아크릴로일기를 갖고, 가교 경화함으로써 3차원 망목구조가 되는 아크릴계 프리폴리머(경질 프리폴리머)가, 하드코트성의 관점에서 특히 바람직하게 사용된다.

아크릴계 프리폴리머로서는, 우레탄 아크릴레이트, 폴리에스테르 아크릴레이트, 에폭시 아크릴레이트, 멜라민 아크릴레이트, 폴리플루오로알킬 아크릴레이트, 실리콘 아크릴레이트 등을 들 수 있다.

우레탄 아크릴레이트계 프리폴리머는, 예를 들면 폴리에테르 폴리올이나 폴리에스테르 폴리올과 폴리이소시아네이트의 반응에 의해 얻어지는 폴리우레탄 올리고머를, (메타)아크릴산과의 반응으로 에스테르화함으로써 얻을 수 있다. 폴리에스테르 아크릴레이트계 프리폴리머로서는, 예를 들면 다가 카르복실산과 다가 알코올의 축합에 의해 얻어지는 양 말단에 수산기를 갖는 폴리에스테르 올리고머의 수산기를 (메타)아크릴산으로 에스테르화함으로써, 또는, 다가 카르복실산에 알킬렌옥시드를 부가하여 얻어지는 올리고머의 말단의 수산기를 (메타)아크릴산으로 에스테르화함으로써 얻을 수 있다. 에폭시 아크릴레이트계 프리폴리머는, 예를 들면, 비교적 저분자량의 비스페놀형 에폭시 수지나 노볼락 에폭시 수지의 옥시란고리와, (메타)아크릴산과의 반응으로 에스테르화함으로써 얻을 수 있다. 아크릴계 프리폴리머는 단독으로도 사용 가능하나, 가교 경화성의 향상이나, 경화 수축의 조정 등, 각종 성능을 부여하기 위해, 광중합성 모노머를 첨가하는 것이 바람직하다.

광중합성 모노머로서는, 단관능 아크릴 모노머(예를 들면 2-에틸헥실아크릴레이트, 2-히드록시에틸아크릴레이트, 2-히드록시프로필아크릴레이트, 부톡시에틸아크릴레이트 등), 2관능 아크릴 모노머(예를 들면 1,6-헥산디올디아크릴레이트, 네오펜틸글리콜아크릴레이트, 디에틸렌글리콜디아크릴레이트, 폴리에틸렌글리콜디아크릴레이트, 히드록시피발산에스테르네오펜틸글리콜디아크릴레이트 등), 3관능 이상의 아크릴 모노머(예를 들면 디펜타에리스리톨헥사아크릴레이트, 트리메틸프로판트리아크릴레이트, 펜타에리스리톨트리아크릴레이트 등)를 들 수 있다. 또한, 「아크릴레이트」에는, 문자 그대로의 아크릴레이트 외에, 메타크릴레이트도 포함한다. 이들 광중합성 모노머는 단독으로 사용해도 되고, 또한 2종 이상을 조합해서 사용하는 것도 가능하다.

하드코트층을 형성할 때, 자외선 조사에 의해 경화시켜서 사용하는 경우에는, 전술한 광중합성 프리폴리머 및 광중합성 모노머 외에, 광중합 개시제, 광중합 촉진제, 자외선 증감제 등의 첨가제를 배합하는 것이 바람직하다.

광중합 개시제로서는, 라디칼 중합형 광중합성 프리폴리머나 광중합성 모노머에 대해서는, 예를 들면 아세토페논, 벤조페논, 미힐러케톤, 벤조인, 벤질메틸케탈, 벤조일벤조에이트, α-아실옥심에스테르, 티옥산톤류 등을 들 수 있다. 양이온 중합형 광중합성 프리폴리머에 대한 광중합 개시제로서는, 예를 들면 방향족 설포늄이온, 방향족 옥소설포늄이온, 방향족 요오도늄이온 등의 오늄과, 테트라플루오로보레이트, 헥사플루오로포스페이트, 헥사플루오로안티모네이트, 헥사플루오로아르세네이트 등의 음이온으로 되는 화합물을 들 수 있다. 이들은 단독으로 사용해도 되고, 또한 2종 이상을 조합해서 사용하는 것도 가능하다. 광중합 촉진제로서는, p-디메틸아미노 안식향산 이소아밀에스테르, p-디메틸아미노 안식향산 에틸에스테르 등을 들 수 있다. 자외선 증감제로서는, n-부틸아민, 트리에틸아민, 트리-n-부틸포스핀 등을 들 수 있다.

이들 첨가제의 배합량은, 전술한 광중합성 프리폴리머 및 광중합성 모노머의 합계 100 중량부에 대해, 통상 0.2~10 중량부의 범위에서 선택된다.

이 실시형태의 하드코트층에는, 본 발명의 효과를 저해하지 않는 범위라면, 필요에 따라, 첨가성분을 적절히 배합해도 된다. 첨가성분으로서는, 예를 들면, 표면 조정제, 활제(滑劑), 착색제, 안료, 염료, 형광증백제, 난연제, 항균제, 곰팡이 방지제, 자외선 흡수제, 광안정제, 열안정제, 산화 방지제, 가소제, 레벨링제, 유동 조정제, 소포제, 분산제, 저장 안정제, 가교제, 실란커플링제 등을 들 수 있다.

하드코트층은, 그 두께가 0.1~30 ㎛ 정도인 것이 바람직하다. 보다 바람직하게는 0.5~15 ㎛, 더욱 바람직하게는 2~10 ㎛로 한다. 두께를 0.1 ㎛ 이상으로 함으로써, 하드코트층측에도 충분한 표면 경도(하드코트성)를 발휘시킬 수 있다.

《반사 방지층》

반사 방지층은, 하드코트층의 표면에 설치되어, 하드코트층의 표면부분에서의 비침을 감소시켜, 적층체(20) 전체의 전광선 투과율을 향상시키기 위해 설치된다. 표면부분에서의 비침을 방지하기 위해 하드코트층의 굴절률을 작게 설계하는 것도 생각할 수 있다. 그러나, 굴절률이 작아지도록 하드코트층을 설계하면, 하드코트층의 하드코트성이 저하되는 경우가 있기 때문에, 하드코트층의 표면에, 하드코트층의 굴절률보다 낮은 굴절률을 갖는 반사 방지층을 얇은 두께로 형성하는 것이 바람직하다.

반사 방지층은, 하드코트층보다도 굴절률이 낮은 재료로 구성되면 되고, 예를 들면 규소계 수지, 불소계 수지, 금속산화물 졸이나, 이들에 금속산화물 미립자, 바람직하게는 다공상 또는 중공상의 금속산화물 미립자를 첨가한 것을 들 수 있다. 또한 하드코트층의 설명란에서 열거한 수지에 상기 금속산화물 미립자를 첨가한 것도 사용 가능하다.

금속산화물 졸로서는, 실리카, 알루미나 졸 등을 들 수 있다. 이들 금속산화물 졸 중에서도, 굴절률, 유동성, 비용의 관점에서, 실리카 졸이 바람직하게 사용된다. 또한, 금속산화물 졸이란, 금속산화물의 존재에 의해 틴달현상을 관측할 수 없는 재료를 말하며, 소위 균일 용액을 말한다. 예를 들면, 일반적으로 콜로이달 실리카 졸이라고 불리는 재료여도, 틴달현상이 관측되는 것이라면, 이 실시형태에서는 금속산화물 졸에 포함되지 않는 것으로 한다.

이와 같은 금속산화물 졸은, 테트라에톡시실란, 메틸트리메톡시실란, 지르코니아프로폭시드, 알루미늄이소프로폭시드, 티탄부톡시드, 티탄이소프로폭시드 등의 금속 알콕시드를 가수분해하여 조정할 수 있다. 금속산화물 졸의 용매로서는, 메탄올, 에탄올, 이소프로판올, 부탄올, 아세톤, 1,4-디옥산 등을 들 수 있다.

금속산화물 미립자는, 전술한 금속산화물을 미분말화한 것으로, 실리카 미립자, 알루미나 미립자 등을 들 수 있다. 이들 중에서도 굴절률, 유동성, 비용의 관점에서, 실리카 미립자가 바람직하게 사용된다. 또한, 금속산화물 미립자의 형상은 특별히 제한되지 않으나, 굴절률이 낮은 다공상 또는 중공상의 금속산화물 미립자가 바람직하게 사용된다.

이와 같은 금속산화물 미립자로서는, 이것을 분산액으로 했을 때 틴달현상이 관측되는 일정의 입자경을 갖는 것을 사용한다. 금속산화물 미립자의 평균입자경은, 상기 조건을 만족시키는 한 특별히 제한되지 않으나, 40~100 ㎚의 범위인 것이 바람직하다. 평균입자경이 40 ㎚ 이상인 미립자를 사용함으로써, 반사 방지층의 표면에 부상하는 금속산화물 입자가 없어져, 표면 경도의 저하를 방지할 수 있고, 100 ㎚ 이하의 미립자를 사용함으로써, 반사 방지층으로부터 금속산화물 미립자가 비어져 나오는 경우가 없어져, 표면 경도의 저하를 방지할 수 있다. 또한, 투명성을 양호한 것으로 하기 위해, 금속산화물 미립자의 평균입자경은, 더욱 바람직하게는 40~70 ㎚의 범위로 한다.

금속산화물 졸과 금속산화물 미립자의 혼합 비율은 특별히 한정되지 않으나, 금속산화물 졸 중의 금속산화물 성분 100 중량부에 대해, 금속산화물 미립자가 바람직하게는 5 중량부 이상, 보다 바람직하게는 20 중량부 이상이고, 바람직하게는 200 중량부 이하, 보다 바람직하게는 100 중량부 이하이다.

반사 방지층의 두께는, 빛의 반사 방지 이론으로부터 다음 식을 만족시키는 것이 바람직하다.

여기에서, d는 반사 방지층의 두께(단위는 「㎚」), a는 0 또는 양의 짝수, λ는 반사를 방지하고자 하는 빛의 중심파장, n은 반사 방지층의 굴절률이다. 구체적으로는, 예를 들면 2 ㎛ 정도 이하가 바람직하고, 보다 바람직하게는 1 ㎛ 이하, 더욱 바람직하게는 0.8 ㎛ 이하, 특히 바람직하게는 0.5 ㎛ 이하, 가장 바람직하게는 0.3 ㎛ 이하이다. 반사 방지층의 두께가 두꺼워지면, 두께 불균일에 기인하는 간섭 불균일이 발생하기 어려워지는 반면, 하면에 설치되는 하드코트층의 하드코트성이 발휘되기 어려워진다.

전술한 하드코트층, 반사 방지층의 형성방법으로서는, 각각의 구성성분이나 필요에 따라 다른 성분을 배합하여, 더욱 적당한 용매에 용해 또는 분산시켜서 도포액을 조제하고, 당해 도포액을 롤코팅법, 바코팅법, 스프레이코팅법, 에어나이프코팅법, 다이코팅법, 블레이드코팅법, 스핀코팅법, 그라비아코팅법, 플로우코팅법, 스크린인쇄법 등의 공지의 방법에 의해 시트(10)에 순차 도포하여 건조시키고, 필요한 경우 적절히 필요한 경화방법으로 경화시킴으로써 형성할 수 있다.

《점착층》

점착층으로서는, 예를 들면, 천연고무계, 재생고무계, 클로로프렌고무계, 니트릴고무계, 스티렌·부타디엔계 등의 엘라스토머 점착제, 아크릴계, 폴리에스테르계, 에폭시계, 우레탄계, 시아노아크릴레이트계 등의 합성 수지 점착제 외에, 에멀젼계 점착제 등의 공지의 점착제로 구성할 수 있다. 점착층은 점착성을 발휘시키기 위해 두께 5 ㎛ 이상으로 하는 것이 일반적이다. 이와 같은 점착층은, 점착성 성분, 및 필요에 따라 첨가한 가교제나 첨가제를 용제에 용해 또는 분산하여 점착층용 도포액을 조제하고, 전술한 반사 방지층과 동일한 종래 공지의 코팅방법에 의해, 시트(10)의 피막(12) 상에 도포, 건조함으로써 제작할 수 있다. 또한, 상기 점착층용 도포액을 세퍼레이터 등에 도포, 건조한 후, 시트(10)의 피막(12) 상에 라미네이트함으로써 제작하는 것도 가능하다.

전술한 제1 기능층(22)에는, 자외선 흡수성능을 갖게 하는 것도 가능하다. 특히 350~380 ㎚ 범위의 광선투과율을 0.1%~70% 정도로 한 경우, 하드코트성을 보유·유지하면서, 내후성을 부여할 수 있다. 하드코트층에 전리방사선 경화성 수지를 사용한 경우에는, 전리방사선 경화성 수지가 경화되는 자외선 영역과 흡수하는 자외선 영역을 조정함으로써, 하드코트층의 경화에 영향을 주지 않고, 자외선 흡수성을 부여할 수 있다. 예를 들면, 자외선 흡수제의 흡수 파장역의 피크와 20 ㎚ 이상 상이한 위치에 흡수 파장역의 피크를 갖는 광중합 개시제를 사용하는 것이 바람직하다. 이와 같이 함으로써 하드코트층을 충분히 경화시킬 수 있어, 우수한 하드코트성을 부여할 수 있다.

《투명 도전층》

투명 도전층으로서는, 예를 들면 일반적으로 널리 알려진 투명 도전성 재료나 유기 도전성 재료 등으로 구성할 수 있다. 투명 도전성 재료로서는, 예를 들면, 산화인듐, 산화주석, 산화인듐주석, 금, 은, 팔라듐 등의 투명 도전성 물질을 들 수 있다. 유기 도전성 재료로서는, 예를 들면 폴리파라페닐렌, 폴리아세틸렌, 폴리아닐린, 폴리티오펜, 폴리파라페닐렌비닐렌, 폴리피롤, 폴리푸란, 폴리셀레노펜, 폴리피리딘 등의 도전성 고분자를 들 수 있다. 그 중에서도, 투명성과 도전성이 우수하고, 비교적 저비용으로 얻어지는 산화인듐, 산화주석 또는 산화인듐주석 중 어느 하나를 주성분으로 한 투명 도전성 재료로 구성되어 있는 것이 바람직하다.

투명 도전층은, 전술한 도전성 재료를 사용하여, 드라이 프로세스(예를 들면 진공증착법, 스퍼터링법, 이온 플레이팅법 등)나 웨트 프로세스(예를 들면 용액 도포법 등)에 의해, 박막상태에서 형성할 수 있다.

투명 도전층의 두께는, 적용하는 재료에 따라서도 상이하기 때문에 일률적으로는 말할 수 없으나, 표면 저항률로 1000 Ω 이하, 바람직하게는 500 Ω 이하가 되는 두께로 한다. 예를 들면, 10 ㎚ 이상인 것이 바람직하고, 20 ㎚ 이상인 것이 더욱 바람직하다. 경제성을 고려하면, 80 ㎚ 이하, 바람직하게는 70 ㎚ 이하의 범위가 바람직하다. 이와 같은 박막에 있어서는 투명 도전층의 두께 불균일에 기인하는 가시광의 간섭 무늬는 발생하기 어렵다. 또한, 전광선 투과율은 통상 80% 이상인 것이 바람직하고, 85% 이상이 더욱 바람직하며, 88% 이상이 특히 바람직하다.

본 실시형태에서는 특히, 시트(10)의 피막(12)과는 반대면측에, 투명 하드코트층과 반사 방지층이 순차 적층된 제1 기능층(22)이 형성되어 있고, 피막(12)의 표면측에, 투명 도전층으로 구성되는 제2 기능층(24)이 형성되어 있는 구조의 적층체(20)는, 대전 방지 필름이나 적외선 차폐 필름, 반사 방지 필름, 전자파 차폐 필름, 터치패널 등의 전극기판으로서 사용할 수 있다.

이하의 설명에서는, 시트(10)의 피막(12)과는 반대면측에 투명 하드코트층과 반사 방지층이 순차 적층된 제1 기능층(22)이 형성되어 있고, 피막(12)의 표면측에 투명 도전층으로 구성되는 제2 기능층(24)이 형성되어 있는 적층체(20)를, 터치패널에 사용하는 경우를 예시한다.

《터치패널》

도 4에 나타내는 터치패널(5)은, 각종 전자기기(예를 들면 휴대전화나 카 네비게이션 등)에 설치되는 액정 등의 표시소자(9)의 전면(前面)에 장착되는 저항막 방식의 터치패널이다. 이 터치패널(5)을 통해 배면(背面)의 표시소자(9)에 표시된 문자나 기호, 그림 등의 시인이나 선택을 행하여, 손가락이나 전용 펜 등으로 압압(押壓)조작함으로써, 기기의 각 기능의 전환을 행할 수 있다.

이 실시형태의 터치패널(5)은, 상전극기판(제1 전극기판)(52)과, 하전극기판(제2 전극기판)(54)을 갖는다. 상전극기판(52)은, 상투명기판(제1 투명기판)(522)을 갖는다. 상투명기판(522)의 하면에는, 상투명도전막(제1 투명도전막)(524)이 형성되어 있다. 하전극기판(제2 전극기판)(54)은, 하투명기판(제2 투명기판)(542)을 갖는다. 하투명기판(542)의 상면에는, 하투명도전막(제2 투명도전막)(544)이 형성되어 있다.

터치패널(5)은, 상전극기판(52)측과 하전극기판(54)측의 어느 하나가 가동전극이어도 되나, 이 실시형태에서는, 상전극기판(52)을 가동전극으로 하고, 하전극기판(54)을 고정(비가동)전극으로 하는 경우를 예시한다.

이 실시형태에서는, 상전극기판(52)의 하면과 하전극기판(54)의 상면 각각의 외주부분은, 대략 액자형상의 스페이서(56)를 매개로 첩합(貼合)되어 있다. 또한, 상전극기판(52)의 상투명도전막(524)과, 하전극기판(54)의 하투명도전막(544)이, 소정 간극을 두고 대향하도록 배치되어 있다. 하투명도전막(544)의 상면에는, 필요에 따라 도트형상의 스페이서(58)가 소정 간격으로 복수 배치된다. 또한, 스페이서(58)는 필요에 따라 배치하면 되고, 스페이서(58)를 배치하지 않는 구성으로 하는 것도 가능하다.

상하 투명도전막(524, 544)의 양단에는, 각각 한 쌍의 전극(도시 생략)이 형성되어 있다. 이 실시형태에서는, 상투명도전막(524)에 형성되는 한 쌍의 상전극(도시 생략)과, 하투명도전막(544)에 형성되는 한 쌍의 하전극(도시 생략)은, 서로 교차하는 방향에 배치되어 있다.

또한, 이 실시형태에서는, 하전극기판(54)의 하면에는, 접착층(7)을 매개로 세퍼레이터(도시 생략)가 첩부(貼付)되어 있어도 된다.

이 실시형태의 터치패널(5)을, 예를 들면 컬러 액정 등의 표시소자(9)의 전면에 탑재에는, 먼저 이 실시형태의 터치패널(5)의 세퍼레이터(도시 생략)를 떼어내어 접착층(7)을 노출시키고, 표시소자(9)의 전면에 대향하도록 접촉시킨다. 이것에 의해, 터치패널 부착 컬러 액정 표시소자를 형성할 수 있다.

이 터치패널 부착 액정 표시소자에서는, 사용자가 터치패널(5)의 배면에 배치되는 표시소자(9)의 표시를 시인하면서, 손가락이나 펜 등으로 상전극기판(52)의 상면을 압압조작하면, 상전극기판(52)이 휘어, 압압된 개소의 상투명도전막(524)이 하투명도전막(544)에 접촉한다. 이 접촉을 전술한 한 쌍의 상하전극을 매개로 전기적으로 검출함으로써, 압압된 위치가 검출된다.

이 실시형태에서는, 가동전극으로서의 상전극기판(52)을, 전술한 적층체(20)(＝아래에서 위를 향해 순차, 제2 기능층(24)(투명도전층), 피막(12), 필름 기재(11), 제1 기능층(22)(투명 하드코트층 및 반사 방지층)이 적층되어 있는 구조)로 구성되어 있다. 적층체(20)의 제2 기능층(24)(투명 도전층)이 상투명도전막(524)에 상당한다.

이 실시형태에서는, 고정 전극으로서의 하전극기판(54)의 하투명기판(542)은, 예를 들면 유리 등으로 구성된다.

또한, 이 실시형태에서는, 가동전극에 더하여, 고정전극(하전극기판(54))에도, 전술한 적층체(20)를 사용하는 것도 가능하다. 이것에 의해, 보다 가볍고, 보다 박형이며, 깨지기 어려운 터치패널로 할 수 있다.

이상 설명한 실시형태는, 상기 발명의 이해를 용이하게 하기 위해 기재된 것으로서, 상기 발명을 한정하기 위해 기재된 것은 아니다. 따라서, 상기 실시형태에 개시된 각 요소는, 상기 발명의 기술적 범위에 속하는 모든 설계 변경이나 균등물도 포함하는 취지이다.

실시예

다음으로, 상기 발명의 실시형태를 보다 구체화한 실시예를 들어, 더욱 상세히 설명한다.

《실험예 1~6》

먼저, 필름 기재(11)로서, 두께 125 ㎛의 PET 필름(U34, 도오레사 제조, 이접착층 있음. 이하 「필름 a」라 한다)을 준비한다.

다음으로, 준비한 필름 a를 2 m/분의 속도로 송출하는 동시에, 이 송출되고 있는 필름 a의 이접착층면에 대해, 고압수은등을 사용하여 120 W/㎠의 출력으로 발생시킨 자외선(발광 파장역: 250~400 ㎚, 피크 파장: 360~370 ㎚(최대), 250~260 ㎚, 300~320 ㎚)을 약 6초 조사하였다(최대 노광량＝약 960 mJ/㎠). 이 조사 사이클을 「1 pass」로 하고, 표 1에 나타내는 pass 수의 자외선의 조사를 행하여, 필름 시료를 얻었다.

얻어진 필름 시료의 단면을 SEM(Scanning Electron Microscope, 주사형 전자현미경)을 사용해서 관찰하였다. 자외선 조사 전(0 pass), 1 pass 후, 2 pass 후, 3 pass 후, 10 pass 후, 20 pass 후의 SEM 화상을 도 5~10에 나타낸다. 도 6~10에 나타내는 바와 같이, 자외선을 조사한 경우에는, 필름 a의 자외선 조사면에 피막이 형성되어 있는 것을 확인할 수 있었다. 또한, 도 5에 나타내는 바와 같이, 자외선을 조사하기 전에는, 당연히 필름 a에 피막이 형성되어 있지 않다.

《실험예 7~12》

필름 기재(11)로서, 두께 100 ㎛의 PET 필름(T-60, 도오레사 제조, 이접착층 없음. 이하 「필름 b」라 한다)을 사용한 것 이외에는, 실험예 1~6과 동일한 조건에서 자외선 조사를 행하여, 필름 시료를 얻었다.

얻어진 필름 시료의 단면을 SEM을 사용하여 관찰하였다. 자외선 조사 전(0 pass), 3 pass 후의 SEM 화상을 도 11 및 도 12에 나타낸다. 도 12에 나타내는 바와 같이, 자외선을 조사한 경우에는, 필름 b의 자외선 조사면에 피막이 형성되어 있는 것을 확인할 수 있었다. 또한, 도 11에 나타내는 바와 같이, 자외선을 조사하기 전에는, 당연히 필름 b에 피막이 형성되어 있지 않다.

《실험예 13~18》

필름 기재(11)로서, 두께 125 ㎛의 PET 필름(A4300, 도요보세키사 제조, 이접착층 있음. 이하 「필름 c」라 한다)을 사용한 것 이외에는, 실험예 1~6과 동일한 조건에서 자외선 조사를 행하여, 필름 시료를 얻었다.

《특성의 평가》

상기 실험예 1~18에 의해 얻어진 필름 시료에 대해, 하기 특성을 평가하였다. 결과를 표 1에 나타낸다.

(1) 마르텐스 경도(HM) 및 압입 탄성률(EIT)

모두 초미소 경도 시험장치(피셔·인스트루먼츠사, 상품명: 피셔·스코프·HM2000)를 사용하여, ISO-14577-1에 준거한 방법에 의해 후술하는 측정조건으로, 얻어진 필름 시료에 형성된 피막의 표면(자외선 조사를 하지 않은 시료의 경우는 필름면)의 경도나 영률을 측정하였다. HM 및 EIT 모두 측정조건을, 압자형상: 비커스 압자(a＝136°), 측정환경: 온도 20℃·상대습도 60%, 최대 시험하중: 1 mN, 하중속도: 1 mN/20초, 최대하중 크리프시간:5초, 제하속도: 1 mN/20초로 하였다.

(2) 내열성(올리고머 석출 방지성, 현미경)

먼저, 얻어진 필름 시료의 자외선 조사면과는 반대면에, 두께 6 ㎛의 자외선 경화형 아크릴계 하드코트층을 형성하였다. 다음으로, 하드코트층을 형성한 필름 시료를 150℃의 오븐에 투입하고, 1시간 후에 꺼내었다. 다음으로, 꺼낸 필름 시료의 자외선 조사면(자외선 조사를 하지 않은 시료의 경우는 필름면)을 현미경(200배)으로 관찰하여, 10 시야당(면적 0.5 ㎟), 원상당 직경으로 2 ㎛Ø 이상의 석출물이 10개 이하였던(올리고머의 석출이 전혀 확인되지 않았던) 것을 「○」, 상기 석출물이 20개를 초과하고 50개 미만이었던(올리고머의 석출이 다소 확인되었으나 문제 없다고 생각되는) 것을 「△」, 상기 석출물이 50개를 초과한(올리고머의 석출이 확인된) 것을 「×」로서 평가하였다.

(3) 내열성(올리고머 석출 방지성, 헤이즈)

먼저, 상기 (2)와 동일하게, 얻어진 필름 시료에 하드코트층을 형성하였다. 다음으로 하드코트층을 형성한 필름 시료에 대해, 헤이즈 미터(NDH 2000, 닛폰덴쇼쿠사)를 사용하여 헤이즈값「%」(JIS-K7136: 2000)를 측정하였다. 그 후, 헤이즈값 측정 후의 필름 시료를 상기 (2)와 동일하게 150℃의 오븐에 투입하여 1시간 후에 꺼내었다. 다음으로, 꺼낸 필름 시료에 대해 상기와 동일하게 헤이즈값을 측정하였다.

(4) 내크랙성

(4-1) 맨드릴

JIS-K5600-5-1(1999)에 준거한 내굴곡성(원통형 맨드릴법)을 토대로, 직경이 2 ㎜인 철봉에, 필름 시료를 피막이 외측이 되도록 휘감고, 그 휘감은 부분의 피막에 크랙이 발생하는지 여부를 육안으로 관찰한다. 그 결과, 크랙을 확인할 수 없었던 것을 「○」, 크랙을 확인할 수 있었던 것을 「×」로서 평가하였다.

(4-2) 절곡(折曲)

필름 시료를 피막이 외측이 되도록 2개로 절곡하고, 그 절곡한 부분의 피막에 크랙이 발생하는지 여부를 육안으로 관찰한다. 그 결과, 크랙을 확인할 수 없었던 것을 「○」, 크랙을 확인할 수 있었던 것을 「×」로서 평가하였다.

(5) 내블로킹성

먼저, 상기 (2)와 동일하게, 필름 시료에 하드코트층을 형성하였다. 다음으로, 하드코트층을 형성한 필름 시료의 하드코트층면에, 별도로 준비한 필름 시료의 자외선 조사면을 포개어 겹쳤다. 다음으로, 양 필름 시료를 유리판으로 끼워넣고, 약 2 ㎏의 추를 올려 50℃의 분위기하에서 24시간 방치하였다. 다음으로, 포개어 겹친 면을 육안으로 관찰하여 뉴턴링의 발생상황을 확인한 후, 양자를 박리하였다. 그 결과, 박리 전에는 뉴턴링이 발생되어 있지 않고, 박리시에는 박리음을 내지 않고 가볍게 박리되는 것을 「○」, 박리 전에는 일부에 뉴턴링이 발생되어 있고, 박리시에는 작은 박리음을 내면서 박리되는 것을 「△」, 박리 전에는 전면(全面)에 뉴턴링이 발생되어 있고, 박리시에는 커다란 박리음을 내면서 박리되는 것을 「×」로서 평가하였다.

(6) 굴절률의 측정

필름 시료의 자외선 조사면에 대해, 자동 파장 주사형 엘립소미터(M-150, 일본 분광사 제조)를 사용하여, 25℃에 있어서의 633 ㎚에서의 굴절률을 측정하였다.

(7) 내용제성

먼저, 상기 (2)와 동일하게, 필름 시료에 하드코트층을 형성하였다. 다음으로, 하드코트층을 형성한 필름 시료의 자외선 조사면을, 메틸에틸케톤을 스며들게 한 면포(綿布)로 왕복 30회 문질렀다. 다음으로, 상기 (2)와 동일하게 필름 시료의 자외선 조사면을 현미경으로 관찰하여, 올리고머의 석출이, 상기 (2)의 평가와 같은 정도였던 것을 「○」, 상기 (2)의 평가보다도 나빠진 것을 「×」로서 평가하였다. 또한, 각 필름 기재의 0 pass, 1 pass에 대해서는, 후술하는 바와 같이, 상기 (2)의 평가가 「×」였기 때문에, 여기에서는 평가하지 않았다.

(8) 내열 내습성(올리고머 석출 방지성, 현미경)

먼저, 실험예 13~18에서 얻어진 필름 시료에, 상기 (2)와 동일하게 하여 하드코트층을 형성하였다.

다음으로, 폴리에스테르 필름의 한쪽 면에 하드코트층, 다른 한쪽 면에 안티블로킹층을 갖는 하드코트 필름(KB 필름 GSAB: 키모토사)의 안티블로킹층 상에, 건조 두께 약 20 ㎛가 되도록 아크릴계 점착제층을 설치하였다. 이어서, 당해 점착제층과 하드코트층을 형성한 실험예 13~18의 필름 시료의 피막면과 첩합하여, 150℃의 환경에 2시간 방치한 후, 60℃, 95%RH의 환경(항온항습기)에 240시간 방치하고, 꺼내었다. 그리고, 하드코트 필름측으로부터, 상기 (2)와 동일하게 하여 현미경으로 관찰해서 동일한 평가를 행하였다.

표 1에 나타내는 바와 같이, 이접착층의 유무에 관계없이 어느 필름 기재를 사용한 경우에도, 적어도 1 pass의 자외선 조사를 행함으로써(실험예 2~6, 8~12, 14~18, 도 6~10 및 도 12), 자외선 조사를 행하지 않는 경우(실험예 1, 7, 13, 도 5 및 도 11)와 비교하여, 필름 기재의 표면의 일부가 개질되어, 여기에 피막이 형성되는 것을 확인할 수 있었다. 필름 기재의 표면의 일부가 개질되어 형성된 피막은, 자외선을 2 pass 이상 조사한 경우(자외선의 적산 노광량이 1500 mJ/㎠ 이상), 고온환경에 있어서도 올리고머의 석출을 방지하는 등, 각종 특성 향상이 보이는 것을 확인할 수 있었다.

또한, 피막의 상층에, 점착층을 갖는 경우에도, 자외선을 2 pass 이상 조사한 경우에는, 고온 고습환경에 있어서도 올리고머의 석출을 방지하는 효과가 확인되었다.

또한, 필름 기재(11)로서, 두께 125 ㎛의 PET 필름(A4350, 도요보사 제조, 이접착층 있음), 두께 125 ㎛의 PET 필름(0300E, 미츠비시화학 폴리에스테르필름사 제조, 이접착층 있음), 두께 125 ㎛의 PET 필름(OFW, 데이진사 제조, 이접착층 있음)에 대해서도, 전술한 실험예 1~18과 동일하게 자외선 조사를 행하여, 동일한 평가를 행한 바, 동일한 경향이 있는 것을 확인할 수 있었다.

또한, 자외선 조사원으로서, 고압수은등 대신에, 무전극램프 A~D를 사용해서, 전술한 실험예 1~18과 동일 조건에서 자외선 조사를 행하여, 동일한 평가를 행한 바, 고압수은등을 사용한 경우와 동일한 경향이 있는 것을 확인할 수 있었다.

각 램프를 사용하여 발생시킨 자외선은 이하와 같았다. 램프 A(발광 파장역: 220~440 ㎚, 피크 파장: 360~370 ㎚(최대), 250~270 ㎚, 310~320 ㎚), 램프 B(발광 파장역: 200~440 ㎚, 피크 파장: 360~370 ㎚(최대), 250~260 ㎚, 310~320 ㎚), 램프 C(발광 파장역: 250~450 ㎚, 피크 파장: 350~390 ㎚(최대), 390~450 ㎚), 램프 D(발광 파장역: 250~450 ㎚, 피크 파장: 360~370 ㎚(최대), 400~410 ㎚(최대)).

《실험예 19》

먼저, 실험예 4(자외선 3 pass 조사)에서 얻어진 필름 시료의 자외선 조사면과는 반대면에, 두께 6 ㎛의 자외선 경화형 아크릴계 하드코트층을 형성하였다. 다음으로, 하드코트층 상에, 파장 550 ㎚의 부근에서 최소 반사율이 되도록 두께 약 0.1 ㎛의 반사 방지층(굴절률: 1.36)을 형성하였다. 다음으로, 필름 시료의 자외선 조사면에, 두께 약 20 ㎚의 ITO 막을 스퍼터링법으로 형성하였다.

이와 같이 하여 얻어진 제1 적층체 시료로, 도 4에 나타내는 상전극기판(52)을 구성하였다.

다음으로, 도 4에 나타내는 하전극기판(54)으로서의 제2 적층체 시료를, 두께 1 ㎜ 강화 유리판의 한쪽 면에, 두께 약 20 ㎚의 ITO 막을 스퍼터링법으로 형성한 후, 이것을 4형의 크기(세로 87.3 ㎜×가로 64.0 ㎜의 직사각형)로 잘라냄으로써 제작하였다.

다음으로, 제2 적층체 시료의 ITO 막을 갖는 면에, 스페이서용 도포액으로서 전리방사선 경화성 수지(DotCureTR5903: 다이요 잉크사)를 스크린 인쇄법에 의해 도트형상으로 인쇄한 후, 고압수은등으로 자외선을 조사하여, 직경 50 ㎛, 높이 8 ㎛의 스페이서(58)를 1 ㎜의 간격으로 배열시켰다.

다음으로, 양 시료의 ITO 막이 소정의 갭을 두고 대향하도록, 제1 적층체 시료와, 스페이서(58)를 배열시킨 제2 적층체 시료를 배치하고, 두께 30 ㎛, 폭 3 ㎜ 양면 접착 테이프로 가장자리를 접착하여, 도 4에 나타내는 터치패널(5)에 상당하는 터치패널 시료를 제작하였다. 또한, 이 실험예에서는, 양 시료의 접착부분이 터치패널 시료의 표시면의 영역외가 되도록 하였다.

제작한 터치패널 시료에서는, 간섭 불균일이 눈에 띄지 않아, 그 결과, 양호하게 조작할 수 있는 것을 확인할 수 있었다.

10…시트, 11…필름 기재, 12…피막, 20…적층체, 22…제1 기능층(기능층), 24…제2 기능층(기능층), 5…터치패널, 52…상전극기판(제1 전극기판), 522…상투명기판(제1 투명기판), 524…상투명도전막(제1 투명도전막), 54…하전극기판(제2 전극기판), 542…하투명기판(제2 투명기판), 544…하투명도전막(제2 투명도전막), 56, 58…스페이서, 7…접착층, 9…표시소자.

Claims

필름 기재의 적어도 일부가 개질되어 되는 피막을 갖는 시트를 제조하는 방법으로서, 상기 필름 기재에 자외선을 조사하여 상기 피막을 형성시키는 것을 특징으로 하는 시트의 제조방법.
제1항에 있어서,
상기 자외선을 1500 mJ/㎠ 이상의 노광량으로 조사하는 것을 특징으로 하는 시트의 제조방법.
제2항에 있어서,
상기 자외선을 복수 회로 나누어 조사하는 것을 특징으로 하는 시트의 제조방법.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 자외선으로서, 발광 파장역이 200~450 ㎚이고, 360~370 ㎚에 피크 출력 특성을 갖는 광선을 사용하는 것을 특징으로 하는 시트의 제조방법.
제4항에 있어서,
상기 자외선은 추가로 250~320 ㎚에 피크 출력 특성을 갖는 것을 특징으로 하는 시트의 제조방법.
제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 필름 기재로서 투명 폴리에스테르 필름을 사용하는 것을 특징으로 하는 시트의 제조방법.
필름 기재 표면으로의 올리고머의 석출을 방지하는 방법으로서, 상기 필름 기재에 자외선을 조사하여 상기 필름 기재의 적어도 일부를 개질시켜서 피막을 형성시키는 것을 특징으로 하는 올리고머의 석출 방지방법.
필름 기재의 적어도 일부가 개질되어 되는 피막을 갖는 시트로서,
상기 피막은 상기 필름 기재에 자외선을 조사함으로써 형성되는 것을 특징으로 하는 시트.
제8항에 있어서,
상기 피막은, 마르텐스 경도가 200 N/㎟ 이상, 압입 탄성률이 4300 MPa 이하, 두께가 0.1 ㎛ 이상인 것을 특징으로 하는 시트.
제8항 또는 제9항에 있어서,
상기 마르텐스 경도 및 상기 압입 탄성률의 값은, 최대 시험하중이 1 mN인 조건에서의 측정값인 것을 특징으로 하는 시트.
제8항 내지 제10항 중 어느 한 항에 기재된 시트의 표면에 기능층을 갖는 적층체.
제11항에 있어서,
상기 기능층이, 상기 시트의 상기 피막측에 적층된 점착층을 포함하는 것을 특징으로 하는 적층체.
제11항에 있어서,
상기 기능층이, 상기 시트의 상기 피막과는 반대측에 적층된 하드코트층을 포함하는 것을 특징으로 하는 적층체.
제1 투명도전막이 제1 투명기판에 형성된 제1 전극기판과,
제2 투명도전막이 상기 제1 투명도전막과 소정의 간극을 두고 대향하도록 제2 투명기판에 형성된 제2 전극기판을 갖는 터치패널로서,
상기 제1 투명기판 및 상기 제2 투명기판 중 어느 한쪽의 가동측(可動側) 전극기판이 제13항에 기재된 적층체를 포함하는 것을 특징으로 하는 터치패널.