タッチパネル用ハードコートフィルム及びタッチパネル
【課題】ニュートンリングの発生を抑制することができる防汚性に優れた透明導電性タッチパネル用ハードコートフィルム及びタッチパネルを提供する。
【解決手段】フィルム基材１の表面を第１面、裏面を第２面とし、該フィルム基材１の第１面および第２面の両面にハードコート層２，３を積層したハードコートフィルムにおいて、第１面のハードコート層２に樹脂粒子を含み、第２面のハードコート層３に樹脂粒子を含まず、第１面のハードコート層２にフッ素系表面活性剤を０．０１〜１０重量％含有する。フッ素系表面活性剤は架橋型フッ素系界面活性剤であり、ハードコート層２，３を形成するハードコート剤が、アクリレートを主成分とするモノマーもしくはオリゴマーと、光重合開始剤と、紫外線吸収剤とを含有する。
【解決手段】フィルム基材１の表面を第１面、裏面を第２面とし、該フィルム基材１の第１面および第２面の両面にハードコート層２，３を積層したハードコートフィルムにおいて、第１面のハードコート層２に樹脂粒子を含み、第２面のハードコート層３に樹脂粒子を含まず、第１面のハードコート層２にフッ素系表面活性剤を０．０１〜１０重量％含有する。フッ素系表面活性剤は架橋型フッ素系界面活性剤であり、ハードコート層２，３を形成するハードコート剤が、アクリレートを主成分とするモノマーもしくはオリゴマーと、光重合開始剤と、紫外線吸収剤とを含有する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ニュートンリングの発生が抑制され、防汚性に優れた透明タッチパネル等に用いられる透明導電性タッチパネル用ハードコートフィルム及びタッチパネルに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、ＣＲＴやＬＣＤなどの表示装置上に配置されて表示を見ながら指やペン等で押さえることによりデータや指示・命令を入力できる透明タッチパネルが普及している。従来はタッチパネル等の基板としては、プラスチックフィルム上に透明導電膜としてインジウムと錫の複合酸化物（ＩＴＯ）を成膜した透明導電性ハードコートフィルムが用いられてきた。
【０００３】
透明タッチパネルは、透明電極層が形成された２枚のフィルムをその透明電極層の電極面同士が相対向するように配置させた構造を有し、その電極面間の空間部は、誤動作を防ぐ為に少なくとも一方の電極層上に１０μｍ以下の非導電性のスペーサーを設けることで一定の間隔に保持されている。例えば、アナログ式タッチパネルの場合、タッチペン又は指の押し圧により電極面同士が接触して導通し、位置検出をする構造をとる。タッチパネルに押し圧がかかる場合、上下の電極面同士が平滑であるため、接触する際にニュートンリングが生じるという問題があった（特許文献１参照）。
【０００４】
指の先等で操作されるタッチパネルの表示画面は一般に、指の脂、指紋その他の汚れが付着して視認性が低下し、表示画面が見づらくなることが多い。この対策としては、撥油性の高い材料を最外表面に備えることが有効であることが知られている。撥油性の高い材料は、汚れが付着しにくいことに加え、付着した汚れの拭き取りが容易であるという長所を有する（特許文献２参照）。
また、ハードコート層上にさらに防汚層を形成することにより防汚性能を付与するという手法も知られている（特許文献３参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００６−１９０１８９号公報
【特許文献２】特開平１１−２９７２０号公報
【特許文献３】特開平１１−２８６０７８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１、２に記載されたハードコートフィルムは、いずれも汚れの拭き取りを繰り返すと表面の防汚性組成物が脱落して防汚性が持続しなかったり、また表面組成が不均一なため表面に欠陥が生じたりする問題があることが分かった。また、ハードコート層上にさらに防汚層を形成することにより防汚性能を付与するという特許文献３の手法では、ハードコートを塗工したのちに、さらに防汚層を塗工する工程が必要となり工程が増加してしまう。
【０００７】
本発明の目的は、上記の様な問題点に鑑み、ニュートンリングの発生を抑制することができる防汚性に優れた透明導電性タッチパネル用ハードコートフィルム及びタッチパネルを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
請求項１の発明は、フィルム基材の表面を第１面、裏面を第２面とし、該フィルム基材の第１面および第２面の両面にハードコート層を積層したハードコートフィルムにおいて、第１面のハードコート層に樹脂粒子を含み、第２面のハードコート層に樹脂粒子を含まず、第１面のハードコート層にフッ素系表面活性剤を０．０１〜１０重量％含有することを特徴とするタッチパネル用ハードコートフィルムである。
【０００９】
請求項２の発明は、前記フッ素系表面活性剤が架橋型フッ素系界面活性剤であることを特徴とする請求項１に記載のタッチパネル用ハードコートフィルムである。
【００１０】
請求項３の発明は、前記架橋型フッ素系界面活性剤がフッ素化アクリレート、フッ素化メタアクリレート、フッ素化エポキシアクリレートから選ばれる１種類以上であることを特徴とする請求項２に記載のタッチパネル用ハードコートフィルムである。
【００１１】
請求項４の発明は、前記ハードコート層を形成するハードコート剤が、アクリレートを主成分とするモノマーもしくはオリゴマーと、光重合開始剤と、紫外線吸収剤とを含有することを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載のタッチパネル用ハードコートフィルムである。
【００１２】
請求項５の発明は、前記ハードコート剤に含まれるアクリレートオリゴマーあるいはアクリレートモノマーが光硬化型アクリレートオリゴマーあるいは光硬化型アクリレートモノマーであることを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載のタッチパネル用ハードコートフィルムある。
【００１３】
請求項６の発明は、前記第２面のハードコート層上に透明導電層を有することを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載のタッチパネル用ハードコートフィルムである。
【００１４】
請求項７の発明は、請求項１ないし６のいずれかに記載のハードコートフィルムを用いたことを特徴とするタッチパネルである。
【００１５】
すなわち本発明は、プラスチックフィルムをベースフィルムとし、両面にハードコート層を有し、ハードコートフィルムを重ねたときにニュートンリングが抑制され、防汚性に優れていることを特徴とするタッチパネル用ハードコートフィルム及びタッチパネルである。
【発明の効果】
【００１６】
本発明に従うと、タッチパネル用プラスチック基板が押圧されたときに生じるニュートンリングが抑制され、防汚性を付与することが出来、さらに紫外線硬化性樹脂からなるハードコート層を用いている為、生産性に優れ、透明性への影響度合いも少なく、表面硬度、密着性を含む品質面で向上したタッチパネル用ハードコートフィルムを得ることが出来る。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の一実施形態に係るタッチパネル用ハードコートフィルムの断面構造を示す模式図。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
本発明のタッチパネル用ハードコートフィルムは、図１に示すように、熱可塑性樹脂からなるプラスチックフィルム基材１の表面を第１面、裏面を第２面とし、その両面の第１面及び第２面にそれぞれハードコート層２，３を積層し、さらにその一方のハードコート層３の片面に透明導電層４を積層してなる。第１面のハードコート層２は樹脂粒子を含み、第２面のハードコート層３は樹脂粒子を含まず、第１面のハードコート層２は架橋型フッ素系表面活性剤を含有している。
【００１９】
本発明に使用するフィルム基材１の厚みは、特に限定はしないが、好ましくは５０〜５００μｍであり、より好ましくは１００〜４００μｍである。
【００２０】
本発明において、対象とした汚れは主に指紋、サインペンであって、防汚とはこれらの汚れが付着しないこと、または付着しにくいこと、または容易に拭き取りが可能であることを意味する。
【００２１】
架橋型フッ素系界面活性剤としてはアクリレートあるいはメタアクリレートの水素原子をフッ素原子に置換した、いわゆるフッ素化アクリレートあるいはフッ素化メタアクリレートやフッ素化エポキシアクリレートなどがある。
【００２２】
架橋型フッ素系界面活性剤としては、フッ素化アクリレート、フッ素化メタアクリレート、フッ素化エポキシアクリレートが防汚性に優れ、かつ、ベース樹脂に対する相溶性にも優れている点で好ましい。例えば、パーフロロオクチルエチルアクリレート、パーフロロオクチルエチルメタアクリレート、ヘキサフルオロプロピルアクリレート、ヘキサフルオロプロピルメタアクリレート、オクタフルオロペンチルアクリレート、オクタフルオロペンチルメタアクリレート等が挙げられる。
【００２３】
架橋型フッ素系界面活性剤の含有量は０．０１〜１０重量％であることが好ましく、より好ましくは０．１〜３重量％である。架橋型フッ素系界面活性剤のいずれかが０．０１重量％未満では本発明の効果が十分発現せず、架橋型フッ素系界面活性剤が１０重量％を越えると粘度変化が生じ、膜厚制御が困難になるばかりでなく、硬化物の表面硬度が低下し、傷が付きやすくなったり、表面に曇りを生じたりして好ましくない。
【００２４】
ハードコート層の防汚性は接触角を測定することにより評価が可能であり、この接触角が大きければ防汚性に優れていることを示す。水の接触角が９０°以上、ヘキサデカンの接触角が４０°以上であると良好な防汚性を得ることができる。
【００２５】
本発明に用いられるハードコート剤の主成分のアクリレートとしては、特に限定はしないが、透明導電層積層時の温度に耐え、透明性を維持できる樹脂が好ましい。さらに硬化後の機械特性及び透明性、耐薬品性、耐熱性はもちろんのこと、塗布加工時の低粘度化等の諸物性を考慮した場合、具体的には３次元架橋の期待出来る３官能以上のアクリレートを主成分とするモノマーもしくはオリゴマーを架橋して成る紫外線硬化性樹脂が好ましい。３官能以上のアクリレートとしては、トリメチロールプロパントリアクリレート、イソシアヌル酸ＥＯ変性トリアクリレート、ペンタエリスリトールトリアクリレート、ジペンタエリスリトールトリアクリレート、ジペンタエリスリトールテトラアクリレート、ジペンタエリスリトールペンタアクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート、ジトリメチロールプロパンテトラアクリレート、ペンタエリスリトールテトラアクリレート、ポリエステルアクリレート等が好ましいが、特に好ましいのは、イソシアヌル酸ＥＯ変性トリアクリレートおよびポリエステルアクリレートである。これらは単独で用いても良いし、２種以上併用しても構わない。また、これら３官能以上のアクリレートの他にエポキシアクリレート、ウレタンアクリレート、等のいわゆるアクリル系樹脂を併用することが可能である。これらの樹脂は、いずれのコート方法を用いても工業的な製造を考慮すると５分以内で硬化できるものが望ましい。
【００２６】
ベースとなる硬化樹脂としては１分子中に少なくとも１個以上の架橋性二重結合を有する化合物が挙げられる。例えば、光硬化型樹脂としては、ポリウレタンアクリレート、エポキシアクリレート、ポリオールアクリレートなどのアクリル系樹脂が好ましい。具体的には、架橋性オリゴマー、単官能または多官能モノマー、光重合開始剤、光開始助剤などを含むものである。
【００２７】
架橋性オリゴマーとしては、ポリエステル（メタ）アクリレート、ポリエーテル（メタ）アクリレート、ポリウレタン（メタ）アクリレート、エポキシ（メタ）アクリレート、シリコーン（メタ）アクリレート等のアクリルオリゴマーが好ましい。具体的にはポリエチレングリコールジ（メタ）アクリレート、ポリプロピレングリコールジ（メタ）アクリレート、ビスフェノールＡ型エポキシアクリレート、ポリウレタンのジアクリレート、クレゾールノボラック型エポキシ（メタ）アクリレート等がある。
【００２８】
単官能または多官能モノマーとしては、（メタ）アクリル酸エステル等のアクリルモノマーが好ましい。具体的には２官能の（メタ）アクリル酸エステルとしてはトリプロピレングリコールジ（メタ）アクリレート、１，６−ヘキサンジオールジアクリレート、テトラエチレングリコールジ（メタ）アクリレート等がある。３官能の（メタ）アクリル酸エステルとしてはトリメチロールプロパントリ（メタ）アクリレート、ペンタエリスリトールトリ（メタ）アクリレート等がある。４官能の（メタ）アクリル酸エステルとしてはテトラメチロールメタンテトラ（メタ）アクリレート、ペンタエリスリトールテトラ（メタ）アクリレート等がある。６官能の（メタ）アクリル酸エステルとしてはジペンタエリスリトールヘキサアクリレート等がある。
【００２９】
樹脂粒子は樹脂から構成される略球状の粒子である。樹脂粒子を構成する樹脂の好適な具体例としては、アクリル樹脂、ポリスチレン、ポリエステル、ポリオレフィン、ポリアミド、ポリカーボネート、ポリウレタン、シリコーン樹脂及びフッ素樹脂が挙げられる。これらは２種類以上のモノマーが共重合した共重合体であってもよい。これらの中でも樹脂粒子はバインダー樹脂とは異なる樹脂から構成される粒子であることが好ましい。例えばバインダー樹脂がアクリル樹脂である場合、樹脂粒子はポリウレタンから構成されるポリウレタン粒子が好ましい。
【００３０】
樹脂粒子の平均粒径は、樹脂層の厚みによって異なってくるので一概にいえないが、下限として２μｍ以上、より好ましくは５μｍ以上、上限としては３０μｍ以下、好ましくは１５μｍ以下のものが使用される。樹脂粒子の平均粒径を２μｍ以上とすることにより、ブロッキング防止性という観点から樹脂層表面に樹脂粒子を突出させることができ、３０μｍ以下とすることにより、樹脂層から樹脂粒子が脱落してしまうのを防止することができる。また後述する接着剤の厚みよりも樹脂粒子の突出部を小さくするため、樹脂粒子の平均粒径を３０μｍ以下とすることが好ましい。
また、樹脂層の厚みは、特に限定されないが、透明樹脂基材を介して反対面に有る透明ハードコート層のカールの強さを考慮した厚みとすることが好ましい。
【００３１】
本発明において、活性エネルギー線が紫外線である場合には、光増感剤（光重合開始剤）を添加する必要があり、ラジカル発生型の光重合開始剤としてはベンゾイン、ベンゾインメチルエーテル、ベンゾインエチルエーテル、ベンゾインイソプロピルエーテル、ベンジルメチルケタールなどのベンゾインとそのアルキルエーテル類；アセトフェノン、２、２、−ジメトキシ−２−フェニルアセトフェノン、１−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、などのアセトフェノン類；メチルアントラキノン、２−エチルアントラキノン、２−アミルアントラキノンなどのアントラキノン類；チオキサントン、２、４−ジエチルチオキサントン、２、４−ジイソプロピルチオキサントンなどのチオキサントン類；アセトフェノンジメチルケタール、ベンジルジメチルケタールなどのケタール類；ベンゾフェノン、４、４−ビスメチルアミノベンゾフェノンなどのベンゾフェノン類及びアゾ化合物などがある。これらは単独または２種以上の混合物として使用でき、さらにはトリエタノールアミン、メチルジエタノールアミンなどの第３級アミン；２−ジメチルアミノエチル安息香酸、４−ジメチルアミノ安息香酸エチルなどの安息香酸誘導体等の光開始助剤などと組み合わせて使用することができる。
【００３２】
前記、光重合開始剤の添加量は主成分のアクリレートに対して０．１〜５重量部であり、好ましくは０．５〜３重量部である。下限値未満ではハードコート層の硬化が不十分となり好ましくない。また、上限値を超える場合は、ハードコート層の黄変を生じたり、耐候性が低下するため好ましくない。
【００３３】
光硬化型樹脂を硬化させるのに用いる光は紫外線、電子線、あるいはガンマ線などであり、電子線あるいはガンマ線の場合、必ずしも光重合開始剤や光開始助剤を含有する必要はない。これらの線源としては高圧水銀灯、キセノンランプ、メタルハライドランプや加速電子などが使用できる。
【００３４】
溶剤については、前記の主成分のアクリレートを溶解するものであれば特に限定しない。具体的には、エタノール、イソプロピルアルコール、イソブチルアルコール、ベンゼン、トルエン、キシレン、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、酢酸エチル、酢酸ｎ−ブチル、酢酸イソアミル、乳酸エチル、メチルセロソルブ、エチルセロソルブ、ブチルセロソルブ、メチルセロソルブアセテート、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、等が挙げられる。これらの溶剤は１種を単独で用いても良いし、２種以上を併用しても良い。
【００３５】
フィルム基材へのコーティング方法は、特に限定されるものではないが、実用的には、ダイコーター、カーテンフローコーター、ロールコーター、リバースロールコーター、グラビアコーター、ナイフコーター、バーコーター、スピンコーター、マイクログラビアコーター等によるコーティングが一般的である。
【００３６】
プラスチックフィルムは、特に限定されるものではなく、公知のプラスチックフィルムの中から適宜選択して用いることができる。具体的には、ポリエチレンフィルム、ポリプロピレンフィルム、ポリエステルフィルム、ポリ塩化ビニルフィルム、セロハン、ナイロンフィルム、ポリビニルアルコール系フィルム、ポリカーボネートフィルム、ポリ塩化ビニリデンフィルム、ポリアセテートフィルム、ポリスチレンフィルム、アクリル系フィルム、耐熱性・エンプラ系フィルム、フッ素樹脂フィルム、トリアセチルセルロースフィルム等のプラスチックフィルムが挙げられる。
【００３７】
透明導電層を形成する一般的な方式としては、スパッタ法、真空蒸着法、イオンプレーティング法等のＰＶＤ法、あるいはＣＶＤ法、塗工法、印刷法等がある。なお透明導電層の形成材としては特に制限されるものではなく、例えば、インジュウム・スズ複合酸化物（ＩＴＯ）、スズ酸化物、銅、アルミニウム、ニッケル、クロムなどが挙げられ、異なる形成材が重ねて形成されてもよい。密着性を向上させるために、アンダーコート層と基材フィルムとの間に単一の金属元素又は２種以上の金属元素の合金からなる金属層を設ける場合もある。金属層にはシリコン、チタン、錫及び亜鉛からなる群から選ばれた金属を用いることが望ましい。
【００３８】
第２面ハードコート層と透明導電層との間には、色味などの外見上の特性を調整するために、必要に応じて光学調整層を有してもよい。光学調整層に用いる材料としては、無機化合物を用いる場合、酸化物、硫化物、フッ化物、窒化物などの材料が使用可能である。上記無機化合物からなる薄膜は、その材料により屈折率が異なり、その屈折率の異なる薄膜を特定の膜厚で形成することにより、光学特性を調整することが可能となる。なお、光学機能層の層数としては、目的とする光学特性に応じて、複数層あってもよい。光学調整層は、透明導電層を形成する方式で形成することができる。
【００３９】
屈折率の低い材料としては、酸化マグネシウム（１．６）、二酸化珪素（１．５）、フッ化マグネシウム（１．４）、フッ化カルシウム（１．３〜１．４）、フッ化セリウム（１．６）、フッ化アルミニウム（１．３）などが挙げられる。また、屈折率の高い材料としては、酸化チタン（２．４）、酸化ジルコニウム（２．４）、硫化亜鉛（２．３）、酸化タンタル（２．１）、酸化亜鉛（２．１）、酸化インジウム（２．０）、酸化ニオブ（２．３）、酸化タンタル（２．２）が挙げられる。但し、上記括弧内の数値は屈折率を表す。
【００４０】
また、光学調整層として、第１面ハードコート及び第２面ハードコートと同様な高分子樹脂を用いてもよい。この場合、酸化ジルコニウムや酸化チタン等の高屈折率無機微粒子を樹脂に分散させて、樹脂の屈折率を高めることができる。光学調整層として高分子樹脂を用いる場合、第１面ハードコート及び第２面ハードコートを形成する場合と同様のコーティング方法を用いることができる。
【実施例】
【００４１】
以下に実施例および比較例を挙げて本発明について具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。なお、部は特に断りの無い限り重量基準である。
【表１】
【００４２】
［ハードコート層の作成］
表１に記載の組合せで、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）フィルム（帝人株式会社製、１００μｍ厚）にワイヤーバーにて第１面に対する塗布、乾燥、紫外線照射を行い、続いて第２面に対して同様の処理を施して、ハードコート層を作製した。
【００４３】
［透明導電膜の作成］
真空成膜装置内で、ＤＣマグネトロンスパッタリング法により、酸化インジウム錫（ＩＴＯ）を表面抵抗値が４００Ω／□になる膜厚（約２０ｎｍ）で成膜し、透明導電膜層を形成した。
【００４４】
［評価方法］
ニュートンリング抑制能試験；ハードコートフィルムの２枚を使用し、ハードコート層面と無機コート層面を密着させて１kg／２５cm2 にて加圧し、その際ニュートンリング発生状況を観察し、評価した。評価基準は、下記のとおりである。
○・・・ニュートンリングは発生していなかった
×・・・ニュートンリングが発生していた
マジック拭取り性；フィルム表面に書いた速乾性油性インキ（ゼブラ製、「マッキー」（登録商標））をテッシュペーパー（ネピア 王子ネピア株式会社製）を用いて数回擦ってふき取った状態の評価（○は書いた跡が完全にふき取れた状態、×は大部分がふき残った状態）。
指紋拭取り性；表面についた指紋をテッシュペーパー（ネピア 王子ネピア株式会社製）を用いて拭取った時の取れ易さを評価した（○は軽い力で数回でとれるもの、×は力をこめて擦って取れるもの）。
接触角；接触角計（モデル；ＦＡＣＥ ＣＡ−Ｘ型、協和界面科学社製）にて水およびヘキサデカンの接触角測定を行った。
鉛筆硬度：ＪＩＳ Ｋ ５４００に準拠し、５００ｇ荷重で測定した。
密着性；塗膜に碁盤目の切り込み（１ｍｍ×１ｍｍ、１００枡）を入れ、セロハン粘着テープによる剥離試験を実施した。数値は残存数で示した（１００；塗膜剥がれ無し、０；すべて剥離）。
以上の評価の結果を表２に示した。
【表２】
【００４５】
［防汚耐久試験］
テッシュペーパー（ネピア 王子ネピア株式会社製）を用い、５００ｇ／ｃｍ2の荷重をかけ、１０往復擦った後の前述と同様のマジック拭取り性、指紋拭取り性の評価を行い、その結果を表３に示した。
【表３】
【産業上の利用可能性】
【００４６】
本発明のハードコートフィルムは、タッチパネル用として用いられる。特に、抵抗膜式タッチパネルの上部電極に用いられる。
【符号の説明】
【００４７】
１…フィルム基材
２…第１面のハードコート層
３…第２面のハードコート層
４…透明導電層
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ニュートンリングの発生が抑制され、防汚性に優れた透明タッチパネル等に用いられる透明導電性タッチパネル用ハードコートフィルム及びタッチパネルに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、ＣＲＴやＬＣＤなどの表示装置上に配置されて表示を見ながら指やペン等で押さえることによりデータや指示・命令を入力できる透明タッチパネルが普及している。従来はタッチパネル等の基板としては、プラスチックフィルム上に透明導電膜としてインジウムと錫の複合酸化物（ＩＴＯ）を成膜した透明導電性ハードコートフィルムが用いられてきた。
【０００３】
透明タッチパネルは、透明電極層が形成された２枚のフィルムをその透明電極層の電極面同士が相対向するように配置させた構造を有し、その電極面間の空間部は、誤動作を防ぐ為に少なくとも一方の電極層上に１０μｍ以下の非導電性のスペーサーを設けることで一定の間隔に保持されている。例えば、アナログ式タッチパネルの場合、タッチペン又は指の押し圧により電極面同士が接触して導通し、位置検出をする構造をとる。タッチパネルに押し圧がかかる場合、上下の電極面同士が平滑であるため、接触する際にニュートンリングが生じるという問題があった（特許文献１参照）。
【０００４】
指の先等で操作されるタッチパネルの表示画面は一般に、指の脂、指紋その他の汚れが付着して視認性が低下し、表示画面が見づらくなることが多い。この対策としては、撥油性の高い材料を最外表面に備えることが有効であることが知られている。撥油性の高い材料は、汚れが付着しにくいことに加え、付着した汚れの拭き取りが容易であるという長所を有する（特許文献２参照）。
また、ハードコート層上にさらに防汚層を形成することにより防汚性能を付与するという手法も知られている（特許文献３参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００６−１９０１８９号公報
【特許文献２】特開平１１−２９７２０号公報
【特許文献３】特開平１１−２８６０７８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１、２に記載されたハードコートフィルムは、いずれも汚れの拭き取りを繰り返すと表面の防汚性組成物が脱落して防汚性が持続しなかったり、また表面組成が不均一なため表面に欠陥が生じたりする問題があることが分かった。また、ハードコート層上にさらに防汚層を形成することにより防汚性能を付与するという特許文献３の手法では、ハードコートを塗工したのちに、さらに防汚層を塗工する工程が必要となり工程が増加してしまう。
【０００７】
本発明の目的は、上記の様な問題点に鑑み、ニュートンリングの発生を抑制することができる防汚性に優れた透明導電性タッチパネル用ハードコートフィルム及びタッチパネルを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
請求項１の発明は、フィルム基材の表面を第１面、裏面を第２面とし、該フィルム基材の第１面および第２面の両面にハードコート層を積層したハードコートフィルムにおいて、第１面のハードコート層に樹脂粒子を含み、第２面のハードコート層に樹脂粒子を含まず、第１面のハードコート層にフッ素系表面活性剤を０．０１〜１０重量％含有することを特徴とするタッチパネル用ハードコートフィルムである。
【０００９】
請求項２の発明は、前記フッ素系表面活性剤が架橋型フッ素系界面活性剤であることを特徴とする請求項１に記載のタッチパネル用ハードコートフィルムである。
【００１０】
請求項３の発明は、前記架橋型フッ素系界面活性剤がフッ素化アクリレート、フッ素化メタアクリレート、フッ素化エポキシアクリレートから選ばれる１種類以上であることを特徴とする請求項２に記載のタッチパネル用ハードコートフィルムである。
【００１１】
請求項４の発明は、前記ハードコート層を形成するハードコート剤が、アクリレートを主成分とするモノマーもしくはオリゴマーと、光重合開始剤と、紫外線吸収剤とを含有することを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載のタッチパネル用ハードコートフィルムである。
【００１２】
請求項５の発明は、前記ハードコート剤に含まれるアクリレートオリゴマーあるいはアクリレートモノマーが光硬化型アクリレートオリゴマーあるいは光硬化型アクリレートモノマーであることを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載のタッチパネル用ハードコートフィルムある。
【００１３】
請求項６の発明は、前記第２面のハードコート層上に透明導電層を有することを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載のタッチパネル用ハードコートフィルムである。
【００１４】
請求項７の発明は、請求項１ないし６のいずれかに記載のハードコートフィルムを用いたことを特徴とするタッチパネルである。
【００１５】
すなわち本発明は、プラスチックフィルムをベースフィルムとし、両面にハードコート層を有し、ハードコートフィルムを重ねたときにニュートンリングが抑制され、防汚性に優れていることを特徴とするタッチパネル用ハードコートフィルム及びタッチパネルである。
【発明の効果】
【００１６】
本発明に従うと、タッチパネル用プラスチック基板が押圧されたときに生じるニュートンリングが抑制され、防汚性を付与することが出来、さらに紫外線硬化性樹脂からなるハードコート層を用いている為、生産性に優れ、透明性への影響度合いも少なく、表面硬度、密着性を含む品質面で向上したタッチパネル用ハードコートフィルムを得ることが出来る。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の一実施形態に係るタッチパネル用ハードコートフィルムの断面構造を示す模式図。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
本発明のタッチパネル用ハードコートフィルムは、図１に示すように、熱可塑性樹脂からなるプラスチックフィルム基材１の表面を第１面、裏面を第２面とし、その両面の第１面及び第２面にそれぞれハードコート層２，３を積層し、さらにその一方のハードコート層３の片面に透明導電層４を積層してなる。第１面のハードコート層２は樹脂粒子を含み、第２面のハードコート層３は樹脂粒子を含まず、第１面のハードコート層２は架橋型フッ素系表面活性剤を含有している。
【００１９】
本発明に使用するフィルム基材１の厚みは、特に限定はしないが、好ましくは５０〜５００μｍであり、より好ましくは１００〜４００μｍである。
【００２０】
本発明において、対象とした汚れは主に指紋、サインペンであって、防汚とはこれらの汚れが付着しないこと、または付着しにくいこと、または容易に拭き取りが可能であることを意味する。
【００２１】
架橋型フッ素系界面活性剤としてはアクリレートあるいはメタアクリレートの水素原子をフッ素原子に置換した、いわゆるフッ素化アクリレートあるいはフッ素化メタアクリレートやフッ素化エポキシアクリレートなどがある。
【００２２】
架橋型フッ素系界面活性剤としては、フッ素化アクリレート、フッ素化メタアクリレート、フッ素化エポキシアクリレートが防汚性に優れ、かつ、ベース樹脂に対する相溶性にも優れている点で好ましい。例えば、パーフロロオクチルエチルアクリレート、パーフロロオクチルエチルメタアクリレート、ヘキサフルオロプロピルアクリレート、ヘキサフルオロプロピルメタアクリレート、オクタフルオロペンチルアクリレート、オクタフルオロペンチルメタアクリレート等が挙げられる。
【００２３】
架橋型フッ素系界面活性剤の含有量は０．０１〜１０重量％であることが好ましく、より好ましくは０．１〜３重量％である。架橋型フッ素系界面活性剤のいずれかが０．０１重量％未満では本発明の効果が十分発現せず、架橋型フッ素系界面活性剤が１０重量％を越えると粘度変化が生じ、膜厚制御が困難になるばかりでなく、硬化物の表面硬度が低下し、傷が付きやすくなったり、表面に曇りを生じたりして好ましくない。
【００２４】
ハードコート層の防汚性は接触角を測定することにより評価が可能であり、この接触角が大きければ防汚性に優れていることを示す。水の接触角が９０°以上、ヘキサデカンの接触角が４０°以上であると良好な防汚性を得ることができる。
【００２５】
本発明に用いられるハードコート剤の主成分のアクリレートとしては、特に限定はしないが、透明導電層積層時の温度に耐え、透明性を維持できる樹脂が好ましい。さらに硬化後の機械特性及び透明性、耐薬品性、耐熱性はもちろんのこと、塗布加工時の低粘度化等の諸物性を考慮した場合、具体的には３次元架橋の期待出来る３官能以上のアクリレートを主成分とするモノマーもしくはオリゴマーを架橋して成る紫外線硬化性樹脂が好ましい。３官能以上のアクリレートとしては、トリメチロールプロパントリアクリレート、イソシアヌル酸ＥＯ変性トリアクリレート、ペンタエリスリトールトリアクリレート、ジペンタエリスリトールトリアクリレート、ジペンタエリスリトールテトラアクリレート、ジペンタエリスリトールペンタアクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート、ジトリメチロールプロパンテトラアクリレート、ペンタエリスリトールテトラアクリレート、ポリエステルアクリレート等が好ましいが、特に好ましいのは、イソシアヌル酸ＥＯ変性トリアクリレートおよびポリエステルアクリレートである。これらは単独で用いても良いし、２種以上併用しても構わない。また、これら３官能以上のアクリレートの他にエポキシアクリレート、ウレタンアクリレート、等のいわゆるアクリル系樹脂を併用することが可能である。これらの樹脂は、いずれのコート方法を用いても工業的な製造を考慮すると５分以内で硬化できるものが望ましい。
【００２６】
ベースとなる硬化樹脂としては１分子中に少なくとも１個以上の架橋性二重結合を有する化合物が挙げられる。例えば、光硬化型樹脂としては、ポリウレタンアクリレート、エポキシアクリレート、ポリオールアクリレートなどのアクリル系樹脂が好ましい。具体的には、架橋性オリゴマー、単官能または多官能モノマー、光重合開始剤、光開始助剤などを含むものである。
【００２７】
架橋性オリゴマーとしては、ポリエステル（メタ）アクリレート、ポリエーテル（メタ）アクリレート、ポリウレタン（メタ）アクリレート、エポキシ（メタ）アクリレート、シリコーン（メタ）アクリレート等のアクリルオリゴマーが好ましい。具体的にはポリエチレングリコールジ（メタ）アクリレート、ポリプロピレングリコールジ（メタ）アクリレート、ビスフェノールＡ型エポキシアクリレート、ポリウレタンのジアクリレート、クレゾールノボラック型エポキシ（メタ）アクリレート等がある。
【００２８】
単官能または多官能モノマーとしては、（メタ）アクリル酸エステル等のアクリルモノマーが好ましい。具体的には２官能の（メタ）アクリル酸エステルとしてはトリプロピレングリコールジ（メタ）アクリレート、１，６−ヘキサンジオールジアクリレート、テトラエチレングリコールジ（メタ）アクリレート等がある。３官能の（メタ）アクリル酸エステルとしてはトリメチロールプロパントリ（メタ）アクリレート、ペンタエリスリトールトリ（メタ）アクリレート等がある。４官能の（メタ）アクリル酸エステルとしてはテトラメチロールメタンテトラ（メタ）アクリレート、ペンタエリスリトールテトラ（メタ）アクリレート等がある。６官能の（メタ）アクリル酸エステルとしてはジペンタエリスリトールヘキサアクリレート等がある。
【００２９】
樹脂粒子は樹脂から構成される略球状の粒子である。樹脂粒子を構成する樹脂の好適な具体例としては、アクリル樹脂、ポリスチレン、ポリエステル、ポリオレフィン、ポリアミド、ポリカーボネート、ポリウレタン、シリコーン樹脂及びフッ素樹脂が挙げられる。これらは２種類以上のモノマーが共重合した共重合体であってもよい。これらの中でも樹脂粒子はバインダー樹脂とは異なる樹脂から構成される粒子であることが好ましい。例えばバインダー樹脂がアクリル樹脂である場合、樹脂粒子はポリウレタンから構成されるポリウレタン粒子が好ましい。
【００３０】
樹脂粒子の平均粒径は、樹脂層の厚みによって異なってくるので一概にいえないが、下限として２μｍ以上、より好ましくは５μｍ以上、上限としては３０μｍ以下、好ましくは１５μｍ以下のものが使用される。樹脂粒子の平均粒径を２μｍ以上とすることにより、ブロッキング防止性という観点から樹脂層表面に樹脂粒子を突出させることができ、３０μｍ以下とすることにより、樹脂層から樹脂粒子が脱落してしまうのを防止することができる。また後述する接着剤の厚みよりも樹脂粒子の突出部を小さくするため、樹脂粒子の平均粒径を３０μｍ以下とすることが好ましい。
また、樹脂層の厚みは、特に限定されないが、透明樹脂基材を介して反対面に有る透明ハードコート層のカールの強さを考慮した厚みとすることが好ましい。
【００３１】
本発明において、活性エネルギー線が紫外線である場合には、光増感剤（光重合開始剤）を添加する必要があり、ラジカル発生型の光重合開始剤としてはベンゾイン、ベンゾインメチルエーテル、ベンゾインエチルエーテル、ベンゾインイソプロピルエーテル、ベンジルメチルケタールなどのベンゾインとそのアルキルエーテル類；アセトフェノン、２、２、−ジメトキシ−２−フェニルアセトフェノン、１−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、などのアセトフェノン類；メチルアントラキノン、２−エチルアントラキノン、２−アミルアントラキノンなどのアントラキノン類；チオキサントン、２、４−ジエチルチオキサントン、２、４−ジイソプロピルチオキサントンなどのチオキサントン類；アセトフェノンジメチルケタール、ベンジルジメチルケタールなどのケタール類；ベンゾフェノン、４、４−ビスメチルアミノベンゾフェノンなどのベンゾフェノン類及びアゾ化合物などがある。これらは単独または２種以上の混合物として使用でき、さらにはトリエタノールアミン、メチルジエタノールアミンなどの第３級アミン；２−ジメチルアミノエチル安息香酸、４−ジメチルアミノ安息香酸エチルなどの安息香酸誘導体等の光開始助剤などと組み合わせて使用することができる。
【００３２】
前記、光重合開始剤の添加量は主成分のアクリレートに対して０．１〜５重量部であり、好ましくは０．５〜３重量部である。下限値未満ではハードコート層の硬化が不十分となり好ましくない。また、上限値を超える場合は、ハードコート層の黄変を生じたり、耐候性が低下するため好ましくない。
【００３３】
光硬化型樹脂を硬化させるのに用いる光は紫外線、電子線、あるいはガンマ線などであり、電子線あるいはガンマ線の場合、必ずしも光重合開始剤や光開始助剤を含有する必要はない。これらの線源としては高圧水銀灯、キセノンランプ、メタルハライドランプや加速電子などが使用できる。
【００３４】
溶剤については、前記の主成分のアクリレートを溶解するものであれば特に限定しない。具体的には、エタノール、イソプロピルアルコール、イソブチルアルコール、ベンゼン、トルエン、キシレン、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、酢酸エチル、酢酸ｎ−ブチル、酢酸イソアミル、乳酸エチル、メチルセロソルブ、エチルセロソルブ、ブチルセロソルブ、メチルセロソルブアセテート、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、等が挙げられる。これらの溶剤は１種を単独で用いても良いし、２種以上を併用しても良い。
【００３５】
フィルム基材へのコーティング方法は、特に限定されるものではないが、実用的には、ダイコーター、カーテンフローコーター、ロールコーター、リバースロールコーター、グラビアコーター、ナイフコーター、バーコーター、スピンコーター、マイクログラビアコーター等によるコーティングが一般的である。
【００３６】
プラスチックフィルムは、特に限定されるものではなく、公知のプラスチックフィルムの中から適宜選択して用いることができる。具体的には、ポリエチレンフィルム、ポリプロピレンフィルム、ポリエステルフィルム、ポリ塩化ビニルフィルム、セロハン、ナイロンフィルム、ポリビニルアルコール系フィルム、ポリカーボネートフィルム、ポリ塩化ビニリデンフィルム、ポリアセテートフィルム、ポリスチレンフィルム、アクリル系フィルム、耐熱性・エンプラ系フィルム、フッ素樹脂フィルム、トリアセチルセルロースフィルム等のプラスチックフィルムが挙げられる。
【００３７】
透明導電層を形成する一般的な方式としては、スパッタ法、真空蒸着法、イオンプレーティング法等のＰＶＤ法、あるいはＣＶＤ法、塗工法、印刷法等がある。なお透明導電層の形成材としては特に制限されるものではなく、例えば、インジュウム・スズ複合酸化物（ＩＴＯ）、スズ酸化物、銅、アルミニウム、ニッケル、クロムなどが挙げられ、異なる形成材が重ねて形成されてもよい。密着性を向上させるために、アンダーコート層と基材フィルムとの間に単一の金属元素又は２種以上の金属元素の合金からなる金属層を設ける場合もある。金属層にはシリコン、チタン、錫及び亜鉛からなる群から選ばれた金属を用いることが望ましい。
【００３８】
第２面ハードコート層と透明導電層との間には、色味などの外見上の特性を調整するために、必要に応じて光学調整層を有してもよい。光学調整層に用いる材料としては、無機化合物を用いる場合、酸化物、硫化物、フッ化物、窒化物などの材料が使用可能である。上記無機化合物からなる薄膜は、その材料により屈折率が異なり、その屈折率の異なる薄膜を特定の膜厚で形成することにより、光学特性を調整することが可能となる。なお、光学機能層の層数としては、目的とする光学特性に応じて、複数層あってもよい。光学調整層は、透明導電層を形成する方式で形成することができる。
【００３９】
屈折率の低い材料としては、酸化マグネシウム（１．６）、二酸化珪素（１．５）、フッ化マグネシウム（１．４）、フッ化カルシウム（１．３〜１．４）、フッ化セリウム（１．６）、フッ化アルミニウム（１．３）などが挙げられる。また、屈折率の高い材料としては、酸化チタン（２．４）、酸化ジルコニウム（２．４）、硫化亜鉛（２．３）、酸化タンタル（２．１）、酸化亜鉛（２．１）、酸化インジウム（２．０）、酸化ニオブ（２．３）、酸化タンタル（２．２）が挙げられる。但し、上記括弧内の数値は屈折率を表す。
【００４０】
また、光学調整層として、第１面ハードコート及び第２面ハードコートと同様な高分子樹脂を用いてもよい。この場合、酸化ジルコニウムや酸化チタン等の高屈折率無機微粒子を樹脂に分散させて、樹脂の屈折率を高めることができる。光学調整層として高分子樹脂を用いる場合、第１面ハードコート及び第２面ハードコートを形成する場合と同様のコーティング方法を用いることができる。
【実施例】
【００４１】
以下に実施例および比較例を挙げて本発明について具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。なお、部は特に断りの無い限り重量基準である。
【表１】
【００４２】
［ハードコート層の作成］
表１に記載の組合せで、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）フィルム（帝人株式会社製、１００μｍ厚）にワイヤーバーにて第１面に対する塗布、乾燥、紫外線照射を行い、続いて第２面に対して同様の処理を施して、ハードコート層を作製した。
【００４３】
［透明導電膜の作成］
真空成膜装置内で、ＤＣマグネトロンスパッタリング法により、酸化インジウム錫（ＩＴＯ）を表面抵抗値が４００Ω／□になる膜厚（約２０ｎｍ）で成膜し、透明導電膜層を形成した。
【００４４】
［評価方法］
ニュートンリング抑制能試験；ハードコートフィルムの２枚を使用し、ハードコート層面と無機コート層面を密着させて１kg／２５cm2 にて加圧し、その際ニュートンリング発生状況を観察し、評価した。評価基準は、下記のとおりである。
○・・・ニュートンリングは発生していなかった
×・・・ニュートンリングが発生していた
マジック拭取り性；フィルム表面に書いた速乾性油性インキ（ゼブラ製、「マッキー」（登録商標））をテッシュペーパー（ネピア 王子ネピア株式会社製）を用いて数回擦ってふき取った状態の評価（○は書いた跡が完全にふき取れた状態、×は大部分がふき残った状態）。
指紋拭取り性；表面についた指紋をテッシュペーパー（ネピア 王子ネピア株式会社製）を用いて拭取った時の取れ易さを評価した（○は軽い力で数回でとれるもの、×は力をこめて擦って取れるもの）。
接触角；接触角計（モデル；ＦＡＣＥ ＣＡ−Ｘ型、協和界面科学社製）にて水およびヘキサデカンの接触角測定を行った。
鉛筆硬度：ＪＩＳ Ｋ ５４００に準拠し、５００ｇ荷重で測定した。
密着性；塗膜に碁盤目の切り込み（１ｍｍ×１ｍｍ、１００枡）を入れ、セロハン粘着テープによる剥離試験を実施した。数値は残存数で示した（１００；塗膜剥がれ無し、０；すべて剥離）。
以上の評価の結果を表２に示した。
【表２】
【００４５】
［防汚耐久試験］
テッシュペーパー（ネピア 王子ネピア株式会社製）を用い、５００ｇ／ｃｍ2の荷重をかけ、１０往復擦った後の前述と同様のマジック拭取り性、指紋拭取り性の評価を行い、その結果を表３に示した。
【表３】
【産業上の利用可能性】
【００４６】
本発明のハードコートフィルムは、タッチパネル用として用いられる。特に、抵抗膜式タッチパネルの上部電極に用いられる。
【符号の説明】
【００４７】
１…フィルム基材
２…第１面のハードコート層
３…第２面のハードコート層
４…透明導電層
【特許請求の範囲】
【請求項１】
フィルム基材の表面を第１面、裏面を第２面とし、該フィルム基材の第１面および第２面の両面にハードコート層を積層したハードコートフィルムにおいて、第１面のハードコート層に樹脂粒子を含み、第２面のハードコート層に樹脂粒子を含まず、第１面のハードコート層にフッ素系表面活性剤を０．０１〜１０重量％含有することを特徴とするタッチパネル用ハードコートフィルム。
【請求項２】
前記フッ素系表面活性剤が架橋型フッ素系界面活性剤であることを特徴とする請求項１に記載のタッチパネル用ハードコートフィルム。
【請求項３】
前記架橋型フッ素系界面活性剤がフッ素化アクリレート、フッ素化メタアクリレート、フッ素化エポキシアクリレートから選ばれる１種類以上であることを特徴とする請求項２に記載のタッチパネル用ハードコートフィルム。
【請求項４】
前記ハードコート層を形成するハードコート剤が、アクリレートを主成分とするモノマーもしくはオリゴマーと、光重合開始剤と、紫外線吸収剤とを含有することを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載のタッチパネル用ハードコートフィルム。
【請求項５】
前記ハードコート剤に含まれるアクリレートオリゴマーあるいはアクリレートモノマーが光硬化型アクリレートオリゴマーあるいは光硬化型アクリレートモノマーであることを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載のタッチパネル用ハードコートフィルム。
【請求項６】
前記第２面のハードコート層上に透明導電層を有することを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載のタッチパネル用ハードコートフィルム。
【請求項７】
請求項１ないし６のいずれかに記載のハードコートフィルムを用いたことを特徴とするタッチパネル。
【請求項１】
フィルム基材の表面を第１面、裏面を第２面とし、該フィルム基材の第１面および第２面の両面にハードコート層を積層したハードコートフィルムにおいて、第１面のハードコート層に樹脂粒子を含み、第２面のハードコート層に樹脂粒子を含まず、第１面のハードコート層にフッ素系表面活性剤を０．０１〜１０重量％含有することを特徴とするタッチパネル用ハードコートフィルム。
【請求項２】
前記フッ素系表面活性剤が架橋型フッ素系界面活性剤であることを特徴とする請求項１に記載のタッチパネル用ハードコートフィルム。
【請求項３】
前記架橋型フッ素系界面活性剤がフッ素化アクリレート、フッ素化メタアクリレート、フッ素化エポキシアクリレートから選ばれる１種類以上であることを特徴とする請求項２に記載のタッチパネル用ハードコートフィルム。
【請求項４】
前記ハードコート層を形成するハードコート剤が、アクリレートを主成分とするモノマーもしくはオリゴマーと、光重合開始剤と、紫外線吸収剤とを含有することを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載のタッチパネル用ハードコートフィルム。
【請求項５】
前記ハードコート剤に含まれるアクリレートオリゴマーあるいはアクリレートモノマーが光硬化型アクリレートオリゴマーあるいは光硬化型アクリレートモノマーであることを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載のタッチパネル用ハードコートフィルム。
【請求項６】
前記第２面のハードコート層上に透明導電層を有することを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載のタッチパネル用ハードコートフィルム。
【請求項７】
請求項１ないし６のいずれかに記載のハードコートフィルムを用いたことを特徴とするタッチパネル。
【図１】
【公開番号】特開２０１１−２０１０８７（Ｐ２０１１−２０１０８７Ａ）
【公開日】平成２３年１０月１３日（２０１１．１０．１３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−６８９５０（Ｐ２０１０−６８９５０）
【出願日】平成２２年３月２４日（２０１０．３．２４）
【出願人】（０００００３１９３）凸版印刷株式会社 (10,630)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年１０月１３日（２０１１．１０．１３）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年３月２４日（２０１０．３．２４）
【出願人】（０００００３１９３）凸版印刷株式会社 (10,630)
【Ｆターム（参考）】
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