JP2001071424A - 透明ハードコートフィルム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 高精細化されたカラーディスプレイ表面上に
添付してもカラー画面がぎらついて見えることがなく、
従来同様に外光に対するグレアを防止しつつも、透明性
が低下して画像表示がぼけることのない、ディスプレイ
の視認性に優れた透明ハードコートフィルムを提供す
る。 【解決手段】 透明高分子フィルム２上に、少なくとも
電離放射線硬化型樹脂及び２以上の異なる平均粒径の無
機質粒子から構成される透明ハードコート層３を設け
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、透明ハードコート
フィルムに関し、特にカラーのＣＲＴやフラットパネル
ディスプレイ等のディスプレイ画面上に用いられる透視
可能なタッチパネル等の表面基材に適した透明ハードコ
ートフィルムに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、ＣＲＴやフラットパネルディスプ
レイ等のディスプレイ画面上に用いられる透視可能なタ
ッチパネルには、そのディスプレイ画面への外部光の映
り込みによる眩しさからくる見にくさ（グレア）を防止
するために、透明高分子フィルム上に表面凹凸処理を施
した透明ハードコートフィルムが用いられている。そし
て、この透明高分子フィルム上に施される表面凹凸処理
としては、比較的均一な粒径の無機質粒子や合成樹脂粒
子を含有する透明なハードコート層が一般に用いられて
いる。

【０００３】一方で、タッチパネルのディスプレイに使
用されるＣＲＴやフラットパネルディスプレイのカラー
化が進むと共に、各種ディスプレイのカラーの高精細化
が進んだ結果、従来のグレア防止のための表面凹凸処理
が施された透明ハードコートフィルムをタッチパネルに
使用すると、高精細化されたカラー画面の特に白色部分
がぎらついて見えるという問題が発生するようになって
きた。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】従って、本発明の課題
とするところは、上述のような高精細化されたカラーデ
ィスプレイ表面上に貼付してもカラー画面がぎらついて
見えるようなことがなく、従来同様に外部光に対するグ
レアを防止しつつも、透明性が低下して画像表示がぼけ
ることのない、ディスプレイの視認性に優れた透明ハー
ドコートフィルムを提供するところにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】そこで、本発明者は、従
来の透明ハードコートフィルムに用いられている透明ハ
ードコート層の表面凹凸処理が、比較的均一な粒径の無
機質粒子や合成樹脂粒子から形成されることで規則的で
滑らかなものとなっていることに着目して、鋭意研究し
た結果、この規則的で滑らかな表面凹凸がレンズの作用
をして、カラー表示の元になっているＲＧＢの発光点を
拡大して強調することで、画面の中でもＲＧＢ全ての発
光点が発光している白色部分を特にぎらつかせて見せて
いることを突き止め、本発明を解決するに至った。

【０００６】即ち、本発明の透明ハードコートフィルム
は、透明高分子フィルム上に、少なくとも電離放射線硬
化型樹脂及び２以上の異なる平均粒径の無機質粒子から
構成される透明ハードコート層を設けたことを特徴とす
るものである。

【０００７】また、本発明の透明ハードコートフィルム
は、無機質粒子が少なくとも平均粒径１〜１５μｍと平
均粒径５〜５０ｎｍの２種の無機質粒子であることを特
徴とするものである。

【０００８】

【発明の実施の形態】本発明の透明ハードコートフィル
ム１について、更に詳細に説明する。

【０００９】本発明の透明ハードコートフィルム１は、
透明高分子フィルム２上に透明ハードコート層３を形成
したものであり、当該透明ハードコート層３は、少なく
とも電離放射線硬化型樹脂及び２以上の異なる平均粒径
の無機質粒子から構成されてなるものである。

【００１０】尚、本発明における透明ハードコートフィ
ルム１の透明性に関しては、透明高分子フィルム２上に
透明ハードコート層３を形成した状態で、ＪＩＳ−Ｋ７
１０５におけるヘーズ値で評価することができ、透明性
が優れる高透明性というにはヘーズ値で１０％以下であ
ることが好ましい。また、本発明における透明ハードコ
ートフィルム１のハードコート性に関しては、同様に透
明高分子フィルム２上に透明ハードコート層３を形成し
た状態で、ＪＩＳ−Ｋ５４００における鉛筆硬度がＨ以
上であることが望ましい。

【００１１】透明高分子フィルム２としては、ポリエチ
レンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポ
リカーボネート、ポリプロピレン、ポリエチレン、アク
リル、アセチルセルロース、塩化ビニル等の透明性を阻
害しないものが使用でき、延伸加工、特に二軸延伸加工
されたものは、機械的強度、寸法安定性が向上されるの
で好ましい。厚みは適用される材料に対して適宜選択す
ることができるが、一般に２０〜５００μｍであり、好
ましくは５０〜２００μｍである。

【００１２】透明高分子フィルム２上に形成される本発
明にかかる透明ハードコート層３は、透明性が低下する
ことによって生じる表示画像のボケを生じさせずに、外
部光によるグレアを防止するという相反する性質（以
下、それぞれ「透明性」と「グレア防止性」という。）
を一挙に付与する役割を果たすと共に、カラー表示のＲ
ＧＢの発光点が拡大して強調されることで発生する画面
のぎらつき現象を生じさせない性質（以下、「ＲＧＢぎ
らつき防止性」という。）を有するものである。

【００１３】このような透明ハードコート層３は、電離
放射線硬化型樹脂を主成分として、２以上の異なる平均
粒径の無機質粒子を混合してなる組成物を塗工製膜し、
電離放射線（紫外線若しくは電子線）を照射して架橋硬
化させる等することより得ることができる。

【００１４】電離放射線硬化型樹脂としては、電離放射
線（紫外線若しくは電子線）の照射によって架橋硬化す
ることができる光重合性プレポリマーを用いることがで
き、この光重合性プレポリマーとしては、１分子中に２
個以上のアクリロイル基を有し、架橋硬化することによ
り３次元網目構造となるアクリル系プレポリマーが特に
好ましく使用される。このアクリル系プレポリマーとし
ては、ウレタンアクリレート、ポリエステルアクリレー
ト、エポキシアクリレート、メラミンアクリレート等が
使用できる。これらは単独でも使用可能であるが、架橋
硬化性、架橋硬化塗膜の硬度をより向上させるために、
光重合性モノマー、光重合開始剤、紫外線増感剤等を加
えることが好ましい。

【００１５】光重合性モノマーとしては、トリメチロー
ルプロパントリメタクリレート、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ヘキサアク
リレート、ジペンタエリスリトールモノヒドロキシペン
タアクリレート、ネオペンチルグリコールジアクリレー
ト、トリプロピレングリコールトリアクリレート、ジエ
チレングリコールジアクリレート、１，６−ヘキサンジ
オールジアクリレート等の多官能モノマーが挙げられ
る。

【００１６】光重合開始剤としては、アセトフェノン、
ベンゾフェノン、ミヒラーケトン、ベンゾイン、ベンジ
ルメチルケタール、ベンゾイルベンゾエート、α−アシ
ロキシムエステル、チオキサンソン類等が挙げられ、紫
外線増感剤としては、ｎ−ブチルアミン、トリエチルア
ミン、トリ−ｎ−ブチルホスフィン等が挙げられる。

【００１７】この電離放射線硬化型樹脂は、透明ハード
コート層３に、ハードコート性を付与すると共に、後述
する無機質粒子と組み合わされることにより、透明性と
グレア防止性を有し、且つＲＧＢぎらつき防止性を発揮
することができるようになるものである。

【００１８】従って、上述効果等を発揮できれば、透明
ハードコート層３を形成する樹脂として、電離放射線硬
化型樹脂に他の熱可塑性樹脂や熱硬化性樹脂を混合する
ことも可能である。

【００１９】このような熱可塑性樹脂としては、アセチ
ルセルロース、ニトロセルロース、アセチルブチルセル
ロース、エチルセルロース、メチルセルロース等のセル
ロース誘導体、酢酸ビニル及びその共重合体、塩化ビニ
ル及びその共重合体、塩化ビニリデン及びその共重合体
等のビニル系樹脂、ポリビニルホルマール、ポリビニル
ブチラール等のアセタール樹脂、アクリル樹脂及びその
共重合体、メタクリル樹脂及びその共重合体等のアクリ
ル系樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリアミド樹脂、線状ポ
リエステル樹脂、ポリカーボネート樹脂等が挙げられ
る。

【００２０】また熱硬化性樹脂としては、アクリルポリ
オールとイソシアネートプレポリマーとからなる熱硬化
型ウレタン樹脂、フェノール樹脂、尿素メラミン樹脂、
エポキシ樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、シリコーン樹
脂等が挙げられる。

【００２１】次に、本発明における無機質粒子について
は、シリカ、アルミナ、タルク、クレイ、炭酸カルシウ
ム、炭酸マグネシウム、硫酸バリウム、水酸化アルミニ
ウム、二酸化チタン、酸化ジルコニウム等の無機顔料又
は無機系の体質顔料の１種又は２種のうち、平均粒径の
異なるものを２以上混合使用する。

【００２２】この際、２以上の異なる平均粒径の無機質
粒子の好適な態様としては、少なくとも一方の平均粒径
が１〜１５μｍの比較的大きな粒子の無機質粒子であ
り、他方の平均粒径が５〜５０ｎｍの比較的小さな粒子
の無機質粒子を組み合わせることが好ましい。これらの
混合割合としては、平均粒径が１〜１５μｍの比較的大
きな粒子の無機質粒子は、電離放射線硬化型樹脂１００
重量部に対して１〜８重量部、好適には２〜６重量部が
望ましく、平均粒径が５〜５０ｎｍの比較的小さな粒子
の無機質粒子は、電離放射線硬化型樹脂１００重量部に
対して１〜８重量部、好適には２〜６重量部が望まし
い。

【００２３】このような２以上の異なる平均粒径の無機
質粒子は、前述した電離放射線硬化型樹脂と組み合わせ
ることにより、透明性とグレア防止性を有し、且つＲＧ
Ｂぎらつき防止性を発揮することができるようになる。

【００２４】このように、本発明にかかる透明ハードコ
ート層３は、電離放射線硬化型樹脂に無機質粒子を混合
することにより、粒状物を含有した電離放射線硬化型樹
脂塗膜の表面に特有に生じる波状の凹凸（図１）を利用
することで、粒状物である無機質粒子の混合量を少なく
して高い透明性を維持しつつ、十分なグレア防止性とＲ
ＧＢぎらつき防止性が発揮されるようになる。

【００２５】このような透明ハードコート層３の厚みと
しては、上述の性能を満たす範囲内であれば限定される
ものではないが、２〜１５μｍ、好ましくは３〜８μｍ
の範囲内で適宜調節可能である。

【００２６】透明ハードコート層３を架橋硬化させるた
めに照射する紫外線としては、超高圧水銀灯、高圧水銀
灯、低圧水銀灯、カーボンアーク、メタルハライドラン
プ等を用いた５０〜３００ｋｃａｌ／ｍｏｌのエネルギ
ーを有する１００〜４００ｎｍ、好ましくは２００〜４
００ｎｍの波長領域のものを使用する。

【００２７】同様に電子線としては、走査型あるいはカ
ーテン型の電子線加速器を用い、加速電圧１０００ｋｅ
Ｖ以下、好ましくは１００〜３００ｋｅＶのエネルギー
を有する１００ｎｍ以下の波長領域のものを使用する。

【００２８】以上説明してきたように、本発明の透明ハ
ードコートフィルムは、透明高分子フィルム上に少なく
とも電離放射線硬化型樹脂及び２以上の異なる平均粒径
の無機質粒子から構成される透明ハードコート層を設け
たものとすることにより、透明性も損なうことがなく、
外部光の映り込みによる眩しさからくる見にくさ（グレ
ア）を防止し、ＲＧＢのぎらつきにより生じる見にくさ
を防止するという、極めて視認性に優れたものとなる。

【００２９】

【実施例】以下、本発明の実施例について説明する。
尚、「部」「％」は特記しない限り重量基準である。

【００３０】［実施例１〜３］厚み１００μｍのポリエ
チレンテレフタレートフィルム２（コスモシャインＡ４
３００：東洋紡績社）の一方の表面に、表１の組成の透
明ハードコート層塗布液ａ〜ｃをそれぞれ塗布、６０℃
・５分で加熱乾燥し、高圧水銀灯で紫外線を１〜２秒照
射することにより約５μｍの透明ハードコート層３を形
成して、実施例１〜３の透明ハードコートフィルム１を
作製した。

【００３１】［比較例１〜４］厚み１００μｍのポリエ
チレンテレフタレートフィルム（コスモシャインＡ４３
００：東洋紡績社）の一方の表面に、表２の組成の透明
ハードコート層塗布液ｄ〜ｇをそれぞれ塗布、６０℃・
５分で加熱乾燥し、高圧水銀灯で紫外線を１〜２秒照射
することにより約５μｍの透明ハードコート層を形成し
て、比較例１〜４の透明ハードコートフィルムを作製し
た。

【００３２】［比較例５］厚み１００μｍのポリエチレ
ンテレフタレートフィルム（コスモシャインＡ４３０
０：東洋紡績社）の一方の表面に、表２の組成の透明ハ
ードコート層塗布液ｈを塗布し、１２０℃・５分で加熱
乾燥硬化することにより約５μｍの透明ハードコート層
を形成して透明ハードコートフィルムを作製した。

【００３３】尚、表１及び表２中における樹脂Ａは電離
放射線硬化型樹脂（ダイヤビームＵＲ６５３０：三菱レ
イヨン社）、樹脂Ｂは熱可塑性アクリル系樹脂（ＬＭＳ
−５５〈固形分４０％〉：互応化学工業社）、樹脂Ｃは
熱可塑性アセタール系樹脂（エスレックＢＬ−Ｓ：積水
化学工業社）、樹脂Ｄは熱硬化性シリコーン樹脂（Ｓｉ
コート９００〈固形分３０％〉：大八化学社）、無機質
粒子Ｅは多孔質シリカ（サイリシア４４６〈平均粒径
４．５μｍ〉：富士シリシア化学社）、無機質粒子Ｆは
微粉末シリカ（アエロジル５０〈平均粒径３０ｎｍ〉：
日本アエロジル社）、添加剤Ｇは光重合開始剤（イルガ
キュア６５１：チバ・スペシャルティ・ケミカルズ社）
を用いた。

【００３４】

【表１】

【００３５】

【表２】

【００３６】以上のようにして得られた透明ハードコー
トフィルムの視認性（透明性、グレア防止性、ＲＧＢぎ
らつき防止性）について評価した結果を表３に示す。透
明性、グレア防止性、ＲＧＢぎらつき防止性の評価は以
下のように行った。

【００３７】［透明性］ＳＭカラーコンピューターＨＧ
Ｍ−２Ｋ（スガ試験機社）を用いてヘーズ値「％」（Ｊ
ＩＳ−Ｋ７１０５）を測定すると共に、画像を表示させ
たＣＲＴ画面上に透明ハードコートフィルムを積層した
場合に表示画像がぼけるかどうかについて目視評価し
た。目視評価した結果で良かったものを「○」、悪かっ
たものを「×」とした。

【００３８】［グレア防止性］ＳＭカラーコンピュータ
ーＵＧＶ−５Ｋ（スガ試験機社）を用いて光沢度「％」
（ＪＩＳ−Ｋ５４００）を測定すると共に、画像を表示
させたＣＲＴ画面上に透明ハードコートフィルムを積層
した場合に外部光の映り込みによって表示画像が見にく
くなるかどうかについて目視評価した。目視評価した結
果で良かったものを「○」、悪かったものを「×」とし
た。

【００３９】［ＲＧＢぎらつき防止性］カラー画像を表
示させたＣＲＴ画面上に透明ハードコートフィルムを積
層した場合に、カラー表示のＲＧＢ発光点が拡大強調さ
れて、特に表示画面の白色部分がぎらついて見えるかど
うかについて目視評価した。目視評価した結果で良かっ
たものを「○」、悪かったものを「×」とした。

【００４０】［視認性］総合評価として、透明性、グレ
ア防止性、ＲＧＢぎらつき防止性の三評価全て良かった
ものを「○」、三評価の内の何れか一つの評価でも悪か
ったものを「×」とした。

【００４１】

【表３】

【００４２】表３の結果からも明らかなように、実施例
１〜３の透明ハードコートフィルム１は、透明性、グレ
ア防止性、ＲＧＢぎらつき防止性の全てに優れた視認性
を得られていた。

【００４３】一方、比較例１及び３の透明ハードコート
フィルムは、光沢度が低く抑えられているためにグレア
防止性は備えているが、透明ハードコート層に無機質粒
子として比較的大きな粒径のものが１種類しか含まれて
いないために、ＲＧＢの発光点による画面のぎらつきを
抑えることができず、非常に視認性に劣るものであっ
た。特に、比較例３の透明ハードコートフィルムは、ヘ
ーズ値も高く、透明性の点でも劣るものであった。

【００４４】また、比較例２及び４の透明ハードコート
フィルムは、透明ハードコート層に無機質粒子として比
較的小さな粒径のものが１種類しか含まれていないため
に、ヘーズ値は低くて透明性には優れているが、光沢度
が高くてグレア防止性が極めて低く、非常に視認性に劣
るものであった。尚、透明ハードコート層に無機質粒子
として比較的大きな粒径のものが含まれていないため
に、光沢度が低くならなかった反面、表面凹凸も生じな
かったために、レンズ効果によるＲＧＢの発光点による
画面のぎらつきも生じることがなかった。

【００４５】また、比較例５の透明ハードコートフィル
ムは、電離放射線硬化型樹脂ではなく熱硬化性樹脂を使
用しているために、無機質粒子の添加量を電離放射線硬
化型樹脂（実施例１）の場合と等しくして透明性を維持
しても、電離放射線硬化型樹脂に粒状物を混合させた場
合に特有に生じる波状凹凸が生じず、光沢度が高くなっ
てグレア防止性を得ることができず、ＲＧＢぎらつき防
止性も得られないために、非常に視認性に劣るものであ
った。

【００４６】

【発明の効果】本発明の透明ハードコートフィルムによ
れば、透明高分子フィルム上に少なくとも電離放射線硬
化型樹脂及び２以上の異なる平均粒径の無機質粒子から
構成される透明ハードコート層を設けたものとすること
により、高精細化されたカラーディスプレイ表面上に使
用してもカラー画面がぎらついて見えるようなことがな
く、且つ外部光に対するグレアを防止しつつ、透明性が
低下して画像表示がぼけることのない、ディスプレイの
視認性に極めて優れた透明ハードコートフィルムを得る
ことができるようになる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の透明ハードコートフィルムの一実施
例を示す断面図。

【符号の説明】

１・・・透明ハードコートフィルム ２・・・透明高分子フィルム ３・・・透明ハードコート層

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】透明高分子フィルム上に、少なくとも電離
   放射線硬化型樹脂及び２以上の異なる平均粒径の無機質
   粒子から構成される透明ハードコート層を設けたことを
   特徴とする透明ハードコートフィルム。
2. 【請求項２】前記無機質粒子が、少なくとも平均粒径１
   〜１５μｍと平均粒径５〜５０ｎｍの２種の無機質粒子
   であることを特徴とする請求項１記載の透明ハードコー
   トフィルム。