JP2001194504A - 反射防止ハードコートフィルムもしくはシート - Google Patents
反射防止ハードコートフィルムもしくはシートInfo
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- JP2001194504A JP2001194504A JP2000006544A JP2000006544A JP2001194504A JP 2001194504 A JP2001194504 A JP 2001194504A JP 2000006544 A JP2000006544 A JP 2000006544A JP 2000006544 A JP2000006544 A JP 2000006544A JP 2001194504 A JP2001194504 A JP 2001194504A
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- film
- antireflection
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Abstract
(57)【要約】
【課題】反射防止薄膜層を表面に設けた表面強度に優れ
るフィルムもしくはシートを製造するのに、ハードコー
ト層の膜厚を変えることなく、その弾性率を特定の範囲
に制御することによって、耐スチールウール性に優れ、
鉛筆硬度が３Ｈ〜４Ｈの水準を実現する反射防止フィル
ム若しくはシートを提供することを目的とする。 【解決手段】基材の少なくとも一方の面に、ハードコー
ト被膜層と金属アルコキシドおよびその加水分解物を主
成分とする反射防止薄膜層を積層してなる反射防止フィ
ルム若しくはシートに於いて、上記ハードコート層の破
壊歪み以下での弾性率が０．７ＧＰａから５．５ＧＰａ
の範囲で設定されていることを特徴とする反射防止フィ
ルムもしくはシートを提供する。
るフィルムもしくはシートを製造するのに、ハードコー
ト層の膜厚を変えることなく、その弾性率を特定の範囲
に制御することによって、耐スチールウール性に優れ、
鉛筆硬度が３Ｈ〜４Ｈの水準を実現する反射防止フィル
ム若しくはシートを提供することを目的とする。 【解決手段】基材の少なくとも一方の面に、ハードコー
ト被膜層と金属アルコキシドおよびその加水分解物を主
成分とする反射防止薄膜層を積層してなる反射防止フィ
ルム若しくはシートに於いて、上記ハードコート層の破
壊歪み以下での弾性率が０．７ＧＰａから５．５ＧＰａ
の範囲で設定されていることを特徴とする反射防止フィ
ルムもしくはシートを提供する。
Description
【０００１】
【発明が属する技術分野】本発明は、反射防止効果を中
心に構成される薄膜を表面に設けたハードコートフィル
ムもしくはシートに関するものであり、用途としては特
に各種表示装置、具体的には液晶表示装置、ＣＲＴ表示
装置、プラズマ表示装置、エレクトロクロミック表示装
置、発光ダイオード表示装置、ＥＬ表示装置等の各種デ
ィスプレイ、サングラス、ゴーグル、ショーウィンド
ウ、窓ガラス、各種計器のカバー等の表面の反射防止に
効果がある反射防止フィルム若しくはシートに関する。
心に構成される薄膜を表面に設けたハードコートフィル
ムもしくはシートに関するものであり、用途としては特
に各種表示装置、具体的には液晶表示装置、ＣＲＴ表示
装置、プラズマ表示装置、エレクトロクロミック表示装
置、発光ダイオード表示装置、ＥＬ表示装置等の各種デ
ィスプレイ、サングラス、ゴーグル、ショーウィンド
ウ、窓ガラス、各種計器のカバー等の表面の反射防止に
効果がある反射防止フィルム若しくはシートに関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、ガラスやプラスチックなどの基材
に、酸化チタンや酸化ケイ素などの無機酸化物を蒸着法
あるいはスパッタ法などのドライコーティングによって
薄膜を形成して反射防止膜などの光干渉による光学多層
膜を形成する方法が知られている。しかし、このような
ドライコーティングプロセスでは装置が高価で、成膜速
度が遅く、生産性が高くないなどの課題を有している。
に、酸化チタンや酸化ケイ素などの無機酸化物を蒸着法
あるいはスパッタ法などのドライコーティングによって
薄膜を形成して反射防止膜などの光干渉による光学多層
膜を形成する方法が知られている。しかし、このような
ドライコーティングプロセスでは装置が高価で、成膜速
度が遅く、生産性が高くないなどの課題を有している。
【０００３】これに対して金属アルコキシドなどを出発
組成とし、基材にウェットコーティングして光学多層膜
を形成する方法が知られており、高屈折材料としてはＴ
ｉやＺｒ、低屈折率材料としてはＳｉなどのアルコキシ
ドを用いる方法が提案されている。
組成とし、基材にウェットコーティングして光学多層膜
を形成する方法が知られており、高屈折材料としてはＴ
ｉやＺｒ、低屈折率材料としてはＳｉなどのアルコキシ
ドを用いる方法が提案されている。
【０００４】以上のような反射防止フィルム、シートに
耐引っ掻き性、耐擦傷性、耐薬品性等の性能を付与する
ために、フィルム、シート基材上に、中間層としてハー
ドコート層を形成し、その上に蒸着、スパッタ、塗布等
の方法によって光学薄膜を設けることにより、機械的な
ハード性が付与された機能性フィルム、シートを製造す
ることが知られている。
耐引っ掻き性、耐擦傷性、耐薬品性等の性能を付与する
ために、フィルム、シート基材上に、中間層としてハー
ドコート層を形成し、その上に蒸着、スパッタ、塗布等
の方法によって光学薄膜を設けることにより、機械的な
ハード性が付与された機能性フィルム、シートを製造す
ることが知られている。
【０００５】しかし特にウェットコーティングで作製さ
れる光学薄膜では、ある程度の高、低屈折率を得ること
はできるが、硬度や耐擦傷性、基材との密着性などの物
理的強度が不十分であり、光学多層膜は最外層に使用さ
れるため、強度が不十分では実用に耐えることが困難と
いった欠点を有している。
れる光学薄膜では、ある程度の高、低屈折率を得ること
はできるが、硬度や耐擦傷性、基材との密着性などの物
理的強度が不十分であり、光学多層膜は最外層に使用さ
れるため、強度が不十分では実用に耐えることが困難と
いった欠点を有している。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】ハードコート層単独で
２Ｈ〜３Ｈ程度の鉛筆硬度が実現できたとしても、その
表面に金属アルコキシドなどを出発物とする反射防止膜
塗液をウェットコーティングによって設けた場合、ハー
ドコート層と反射防止膜層との密着不足、両層の硬さの
バランス不良等で硬度が低下するという問題が多い。
２Ｈ〜３Ｈ程度の鉛筆硬度が実現できたとしても、その
表面に金属アルコキシドなどを出発物とする反射防止膜
塗液をウェットコーティングによって設けた場合、ハー
ドコート層と反射防止膜層との密着不足、両層の硬さの
バランス不良等で硬度が低下するという問題が多い。
【０００７】そこで本発明は、反射防止薄膜層を表面に
設けた表面強度に優れるフィルムもしくはシートを製造
するのに、ハードコート層の膜厚を変えることなく、そ
の弾性率を特定の範囲に制御することによって、耐スチ
ールウール性に優れ、鉛筆硬度が３Ｈ〜４Ｈの水準を実
現する反射防止フィルム若しくはシートを提供すること
を目的とする。
設けた表面強度に優れるフィルムもしくはシートを製造
するのに、ハードコート層の膜厚を変えることなく、そ
の弾性率を特定の範囲に制御することによって、耐スチ
ールウール性に優れ、鉛筆硬度が３Ｈ〜４Ｈの水準を実
現する反射防止フィルム若しくはシートを提供すること
を目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明はこの課題を解決
するため、プラスチックフィルムもしくはシート基材の
少なくとも一方の面に、ハードコート被膜層と金属アル
コキシドおよびその加水分解物を主成分とする反射防止
薄膜層を積層してなる反射防止フィルム若しくはシート
に於いて、上記ハードコート層の破壊歪み以下での弾性
率が０．７ＧＰａから５．５ＧＰａの範囲で設定されて
いることを特徴とすることによって達せられ、さらに好
ましくは上記ハードコート層の膜厚が０．５μｍ以上、
２０μｍ以下であることを特徴とする反射防止フィルム
もしくはシートである。
するため、プラスチックフィルムもしくはシート基材の
少なくとも一方の面に、ハードコート被膜層と金属アル
コキシドおよびその加水分解物を主成分とする反射防止
薄膜層を積層してなる反射防止フィルム若しくはシート
に於いて、上記ハードコート層の破壊歪み以下での弾性
率が０．７ＧＰａから５．５ＧＰａの範囲で設定されて
いることを特徴とすることによって達せられ、さらに好
ましくは上記ハードコート層の膜厚が０．５μｍ以上、
２０μｍ以下であることを特徴とする反射防止フィルム
もしくはシートである。
【０００９】また前記ハードコート層が平均粒子径０．
０１〜１０μｍの無機或いは有機或いはその双方の微粒
子を含む、或いは表面が凹凸形状をしていることを特徴
とする反射防止フィルムもしくはシートであり、さらに
前記のハードコート層が、活性エネルギー線硬化性樹脂
の紫外線もしくは電子線照射による加工工程を経て架橋
されていることを特徴とする反射防止フィルムもしくは
シートの製造方法によって達成することができる。
０１〜１０μｍの無機或いは有機或いはその双方の微粒
子を含む、或いは表面が凹凸形状をしていることを特徴
とする反射防止フィルムもしくはシートであり、さらに
前記のハードコート層が、活性エネルギー線硬化性樹脂
の紫外線もしくは電子線照射による加工工程を経て架橋
されていることを特徴とする反射防止フィルムもしくは
シートの製造方法によって達成することができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】以下、本発明の反射防止フィルム
若しくはシートの構成材料及び製造方法について詳細に
説明する。
若しくはシートの構成材料及び製造方法について詳細に
説明する。
【００１１】本発明に使用する透明プラスチックフィル
ムもしくはシートは特に限定されるものではなく、公知
の透明プラスチックフィルムもしくはシートの中から適
宜選択して用いることができる。
ムもしくはシートは特に限定されるものではなく、公知
の透明プラスチックフィルムもしくはシートの中から適
宜選択して用いることができる。
【００１２】具体例としては、ポリエステル、ポリエチ
レン、ポリプロピレン、セロファン、トリアセチルセル
ロース、ジアセチルセルロース、アセチルセルロースブ
チレート、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリ
ビニルアルコール、エチレンビニルアルコール、ポリス
チレン、ポリカーボネート、ポリメチルペンテン、ポリ
スルフォン、ポリエーテルエーテルケトン、アクリル、
ナイロン、フッ素樹脂、ポリイミド、ポリエーテルイミ
ド、ポリエーテルスルフォン等のフィルムもしくはシー
トを挙げることができるが、本発明においては、特にト
リアセチルセルロースフィルム、及び一軸延伸ポリエス
テルが透明性に優れることに加えて、光学的に異方性が
無い点で好ましい。
レン、ポリプロピレン、セロファン、トリアセチルセル
ロース、ジアセチルセルロース、アセチルセルロースブ
チレート、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリ
ビニルアルコール、エチレンビニルアルコール、ポリス
チレン、ポリカーボネート、ポリメチルペンテン、ポリ
スルフォン、ポリエーテルエーテルケトン、アクリル、
ナイロン、フッ素樹脂、ポリイミド、ポリエーテルイミ
ド、ポリエーテルスルフォン等のフィルムもしくはシー
トを挙げることができるが、本発明においては、特にト
リアセチルセルロースフィルム、及び一軸延伸ポリエス
テルが透明性に優れることに加えて、光学的に異方性が
無い点で好ましい。
【００１３】硬化樹脂被膜層には加工速度の早さ、支持
体への熱のダメージの少なさから、特に活性エネルギー
線硬化型樹脂を用いることが好ましい。
体への熱のダメージの少なさから、特に活性エネルギー
線硬化型樹脂を用いることが好ましい。
【００１４】活性エネルギー線硬化型樹脂には特に制限
はなく、紫外線や電子線硬化により鉛筆硬度がＨ以上の
塗膜を与える樹脂であればハードコート用の候補として
任意に使用することができる。
はなく、紫外線や電子線硬化により鉛筆硬度がＨ以上の
塗膜を与える樹脂であればハードコート用の候補として
任意に使用することができる。
【００１５】このような紫外線硬化型樹脂としては、例
えば、多価アルコールのアクリル酸又はメタクリル酸エ
ステルのような多官能性のアクリレート樹脂、ジイソシ
アネート、多価アルコール及びアクリル酸又はメタクリ
ル酸のヒドロキシアルキルエステル等から合成されるよ
うな多官能性のウレタンアクリレート樹脂などを挙げる
ことができる。さらにアクリレート系の官能基を有する
ポリエーテル樹脂、ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂、
アルキッド樹脂、スピロアセタール樹脂、ポリブタジエ
ン樹脂、ポリチオールポリエン樹脂等も必要に応じて好
適に使用することができる。
えば、多価アルコールのアクリル酸又はメタクリル酸エ
ステルのような多官能性のアクリレート樹脂、ジイソシ
アネート、多価アルコール及びアクリル酸又はメタクリ
ル酸のヒドロキシアルキルエステル等から合成されるよ
うな多官能性のウレタンアクリレート樹脂などを挙げる
ことができる。さらにアクリレート系の官能基を有する
ポリエーテル樹脂、ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂、
アルキッド樹脂、スピロアセタール樹脂、ポリブタジエ
ン樹脂、ポリチオールポリエン樹脂等も必要に応じて好
適に使用することができる。
【００１６】またこれらの樹脂の反応性希釈剤として
は、比較的低粘度である１、６−ヘキサンジオールジ
（メタ）アクリレート、トリプロピレングリコールジ
（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、ヘキサンジオール（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、トリメチロールプロパントリ（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、ネオペンチルグリコールジ（メタ）アクリレート等
の２官能以上のモノマー及びオリゴマー並びに単官能モ
ノマー、例えばＮ−ビニルピロリドン、エチルアクリレ
ート、プロピルアクリレート等のアクリル酸エステル
類、エチルメタクリレート、プロピルメタクリレート、
イソプロピルメタクリレート、ブチルメタクリレート、
ヘキシルメタクリレート、イソオクチルメタクリレー
ト、２−ヒドロキシエチルメタクリレート、シクロヘキ
シルメタクリレート、ノニルフェニルメタクリレート等
のメタクリル酸エステル類、テトラヒドロフルフリルメ
タクリレート、及びそのカプロラクトン変成物などの誘
導体、スチレン、α−メチルスチレン、アクリル酸等及
びそれらの混合物、などを使用することができる。
は、比較的低粘度である１、６−ヘキサンジオールジ
（メタ）アクリレート、トリプロピレングリコールジ
（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、ヘキサンジオール（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、トリメチロールプロパントリ（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、ネオペンチルグリコールジ（メタ）アクリレート等
の２官能以上のモノマー及びオリゴマー並びに単官能モ
ノマー、例えばＮ−ビニルピロリドン、エチルアクリレ
ート、プロピルアクリレート等のアクリル酸エステル
類、エチルメタクリレート、プロピルメタクリレート、
イソプロピルメタクリレート、ブチルメタクリレート、
ヘキシルメタクリレート、イソオクチルメタクリレー
ト、２−ヒドロキシエチルメタクリレート、シクロヘキ
シルメタクリレート、ノニルフェニルメタクリレート等
のメタクリル酸エステル類、テトラヒドロフルフリルメ
タクリレート、及びそのカプロラクトン変成物などの誘
導体、スチレン、α−メチルスチレン、アクリル酸等及
びそれらの混合物、などを使用することができる。
【００１７】本発明に於いて、活性エネルギー線が紫外
線である場合には、光増感剤（ラジカル重合開始剤）を
添加する必要があり、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。
線である場合には、光増感剤（ラジカル重合開始剤）を
添加する必要があり、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。
【００１８】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。有機過酸化物や光重合開始
剤の使用量は、前記樹脂組成物の重合性成分１００重量
部に対して０．５〜２０重量部、好ましくは１〜１５重
量部である。
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。有機過酸化物や光重合開始
剤の使用量は、前記樹脂組成物の重合性成分１００重量
部に対して０．５〜２０重量部、好ましくは１〜１５重
量部である。
【００１９】ウェットコーティング方式で形成可能な反
射防止薄膜層に使用できる金属アルコキシドの高屈折材
料の具体例としては、チタンテトラエトキシド、チタン
テトラ−ｉ−プロポキシド、チタンテトラ−ｎ−プロポ
キシド、チタンテトラ−ｎ−ブトキシド、チタンテトラ
−ｓｅｃ−ブトキシド、チタンテトラ−ｔｅｒｔ−ブト
キシド、ジルコニウムテトラエトキシド、ジルコニウム
テトラ−ｉ−プロポキシド、ジルコニウムテトラ−ｎ−
プロポキシド、ジルコニウムテトラ−ｎ−ブトキシド、
ジルコニウムテトラ−ｓｅｃ−ブトキシド、ジルコニウ
ムテトラ−ｔｅｒｔ−ブトキシド等、ＴｉやＺｒの金属
アルコキシドが挙げられる。
射防止薄膜層に使用できる金属アルコキシドの高屈折材
料の具体例としては、チタンテトラエトキシド、チタン
テトラ−ｉ−プロポキシド、チタンテトラ−ｎ−プロポ
キシド、チタンテトラ−ｎ−ブトキシド、チタンテトラ
−ｓｅｃ−ブトキシド、チタンテトラ−ｔｅｒｔ−ブト
キシド、ジルコニウムテトラエトキシド、ジルコニウム
テトラ−ｉ−プロポキシド、ジルコニウムテトラ−ｎ−
プロポキシド、ジルコニウムテトラ−ｎ−ブトキシド、
ジルコニウムテトラ−ｓｅｃ−ブトキシド、ジルコニウ
ムテトラ−ｔｅｒｔ−ブトキシド等、ＴｉやＺｒの金属
アルコキシドが挙げられる。
【００２０】金属アルコキシドの低屈折材料としては珪
素アルコキシドが代表的であり、その具体例としてはテ
トラメトキシシラン、テトラエトキシシラン、テトラ−
ｉｓｏ−プロポキシシラン、テトラ−ｎ−プロポキシシ
ラン、テトラ−ｎ−ブトキシシラン、テトラ−ｓｅｃ−
ブトキシシラン、テトラ−ｔｅｒｔ−ブトキシシラン、
テトラペンタエトキシシラン、テトラペンタ−ｉｓｏ−
プロポキシシラン、テトラペンタ−ｎ−プロポキシシラ
ン、テトラペンタ−ｎ−ブトキシシラン、テトラペンタ
−ｓｅｃ−ブトキシシラン、テトラペンタ−ｔｅｒｔ−
ブトキシシラン、メチルトリメトキシシラン、メチルト
リエトキシシラン、メチルトリプロポキシシラン、メチ
ルトリブトキシシラン、ジメチルジメトキシシラン、ジ
メチルジエトキシシラン、ジメチルエトキシシラン、ジ
メチルメトキシシラン、ジメチルプロポキシシラン、ジ
メチルブトキシシラン、メチルジメトキシシラン、メチ
ルジエトキシシラン等が挙げられる。
素アルコキシドが代表的であり、その具体例としてはテ
トラメトキシシラン、テトラエトキシシラン、テトラ−
ｉｓｏ−プロポキシシラン、テトラ−ｎ−プロポキシシ
ラン、テトラ−ｎ−ブトキシシラン、テトラ−ｓｅｃ−
ブトキシシラン、テトラ−ｔｅｒｔ−ブトキシシラン、
テトラペンタエトキシシラン、テトラペンタ−ｉｓｏ−
プロポキシシラン、テトラペンタ−ｎ−プロポキシシラ
ン、テトラペンタ−ｎ−ブトキシシラン、テトラペンタ
−ｓｅｃ−ブトキシシラン、テトラペンタ−ｔｅｒｔ−
ブトキシシラン、メチルトリメトキシシラン、メチルト
リエトキシシラン、メチルトリプロポキシシラン、メチ
ルトリブトキシシラン、ジメチルジメトキシシラン、ジ
メチルジエトキシシラン、ジメチルエトキシシラン、ジ
メチルメトキシシラン、ジメチルプロポキシシラン、ジ
メチルブトキシシラン、メチルジメトキシシラン、メチ
ルジエトキシシラン等が挙げられる。
【００２１】これらの金属アルコキシドは溶媒を含む塗
液組成物中にＰ−トルエンスルホン酸などの有機酸触媒
を含有させることで、塗工後に大気中の水分で加水分解
反応させて被膜形成しても良いし、またあらかじめ水
（塩酸などの触媒を含む）を添加し、加水分解反応させ
たものを用いることもできる。
液組成物中にＰ−トルエンスルホン酸などの有機酸触媒
を含有させることで、塗工後に大気中の水分で加水分解
反応させて被膜形成しても良いし、またあらかじめ水
（塩酸などの触媒を含む）を添加し、加水分解反応させ
たものを用いることもできる。
【００２２】その際に金属アルコキシドの加水分解物
が、該金属アルコキシドの全アルコキシル基を加水分解
させるのに必要な水の量よりも１／８〜７／８の量の水
で部分加水分解されたものであるとすることで安定な組
成物を得ることができ、余分な水を残すことなく特別な
分離精製せずに用いることができる。
が、該金属アルコキシドの全アルコキシル基を加水分解
させるのに必要な水の量よりも１／８〜７／８の量の水
で部分加水分解されたものであるとすることで安定な組
成物を得ることができ、余分な水を残すことなく特別な
分離精製せずに用いることができる。
【００２３】また必要に応じて、上記金属アルコキシド
に屈折率調整用として、ＴｉＯ2 、ＺｎＯ、ＩＴＯ、Ｓ
ｎＯ2 等の高屈折率無機微粒子、ＭｇＦ2 、ＳｉＯ2 等
の低屈折率無機微粒子を任意に配合可能である。さらに
金属アルコキシド被膜の強靭性、ハードコート層との密
着を向上させる為に、熱硬化樹脂、好ましくは活性エネ
ルギー線硬化性樹脂を必要量配合しても良い。
に屈折率調整用として、ＴｉＯ2 、ＺｎＯ、ＩＴＯ、Ｓ
ｎＯ2 等の高屈折率無機微粒子、ＭｇＦ2 、ＳｉＯ2 等
の低屈折率無機微粒子を任意に配合可能である。さらに
金属アルコキシド被膜の強靭性、ハードコート層との密
着を向上させる為に、熱硬化樹脂、好ましくは活性エネ
ルギー線硬化性樹脂を必要量配合しても良い。
【００２４】またハードコート層表面に凹凸を形成する
ことによる光学機能として、防眩効果を得たいような場
合には、ハードコート剤中に無機もしくは有機微粒子を
含有させたり、エンボスによって表面に凹凸を形成する
ことによって目的を達することができる。
ことによる光学機能として、防眩効果を得たいような場
合には、ハードコート剤中に無機もしくは有機微粒子を
含有させたり、エンボスによって表面に凹凸を形成する
ことによって目的を達することができる。
【００２５】特に無機もしくは有機微粒子としては活性
エネルギー線硬化樹脂中で良好な透明性を保持する微粒
子であれば任意に使用することができる。
エネルギー線硬化樹脂中で良好な透明性を保持する微粒
子であれば任意に使用することができる。
【００２６】無機微粒子として一般的には、シリカ、ア
ルミナ、チタニア、ジルコニアなどからなる微粒子が用
いられ、その中でに防眩性や解像性、ハードコート性等
の点よりシリカ粒子、特に合成シリカ粒子が好ましい。
ルミナ、チタニア、ジルコニアなどからなる微粒子が用
いられ、その中でに防眩性や解像性、ハードコート性等
の点よりシリカ粒子、特に合成シリカ粒子が好ましい。
【００２７】尚、酸化錫、酸化インジウム、酸化カドミ
ウム、酸化アンチモン、等の導電性の透明微粒子も帯電
防止性の付与に係わらず用いることができる。
ウム、酸化アンチモン、等の導電性の透明微粒子も帯電
防止性の付与に係わらず用いることができる。
【００２８】また有機微粒子としては粒子内部に適度な
架橋構造を有しており、活性エネルギー線硬化樹脂やモ
ノマー、溶剤等による膨潤がない硬質な微粒子を用いる
ことができる。
架橋構造を有しており、活性エネルギー線硬化樹脂やモ
ノマー、溶剤等による膨潤がない硬質な微粒子を用いる
ことができる。
【００２９】例えば、粒子内部架橋タイプのスチレン系
樹脂、スチレン−アクリル系共重合樹脂、アクリル系樹
脂、ジビニルベンゼン樹脂、シリコーン系樹脂、ウレタ
ン樹脂、メラミン樹脂、スチレン−イソプレン系樹脂、
ベンゾグアナミン樹脂、その他反応性ミクロゲル等を使
用することができる。透明微粒子の配合量は、活性エネ
ルギー線硬化型樹脂１００重量部あたり０．５〜２０重
量部、好ましくは１〜１５重量部である。
樹脂、スチレン−アクリル系共重合樹脂、アクリル系樹
脂、ジビニルベンゼン樹脂、シリコーン系樹脂、ウレタ
ン樹脂、メラミン樹脂、スチレン−イソプレン系樹脂、
ベンゾグアナミン樹脂、その他反応性ミクロゲル等を使
用することができる。透明微粒子の配合量は、活性エネ
ルギー線硬化型樹脂１００重量部あたり０．５〜２０重
量部、好ましくは１〜１５重量部である。
【００３０】また必要に応じて公知の一般的な塗料添加
剤を配合することができる。例えばレベリング、表面ス
リップ性等を付与するシリコーン系、フッ素系の添加剤
は硬化膜表面の傷つき防止性に効果があることに加え
て、活性エネルギー線として紫外線を利用する場合は前
記添加剤の空気界面へのブリードによって、酸素による
樹脂の硬化阻害を低下させることができ、低照射強度条
件下に於いても有効な硬化度合を得ることができる。
剤を配合することができる。例えばレベリング、表面ス
リップ性等を付与するシリコーン系、フッ素系の添加剤
は硬化膜表面の傷つき防止性に効果があることに加え
て、活性エネルギー線として紫外線を利用する場合は前
記添加剤の空気界面へのブリードによって、酸素による
樹脂の硬化阻害を低下させることができ、低照射強度条
件下に於いても有効な硬化度合を得ることができる。
【００３１】これらの添加量は、活性エネルギー線硬化
型樹脂１００重量部に対し０．０１〜０．５重量部が適
当である。
型樹脂１００重量部に対し０．０１〜０．５重量部が適
当である。
【００３２】以上、本発明に使用できる主な構成材料を
記述したが、続いて具体的に無機薄膜形成用ハードコー
トフィルムもしくはシートの製造方法を説明する。
記述したが、続いて具体的に無機薄膜形成用ハードコー
トフィルムもしくはシートの製造方法を説明する。
【００３３】ハードコート層の塗工方法は任意である
が、生産段階ではロールコーター、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
ー等によるのが一般的である。
が、生産段階ではロールコーター、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
ー等によるのが一般的である。
【００３４】活性エネルギー線源として紫外線を使用す
る場合は、高圧水銀灯、低圧水銀灯、超高圧水銀灯、メ
タルハライドランプ、カーボンアーク、キセノンアーク
等の光源が利用でき、フィラーを含まないクリア塗膜の
硬化には高圧水銀灯、フィラーを含む場合や厚膜の硬化
にはメタルハライドランプが一般的に使用される。
る場合は、高圧水銀灯、低圧水銀灯、超高圧水銀灯、メ
タルハライドランプ、カーボンアーク、キセノンアーク
等の光源が利用でき、フィラーを含まないクリア塗膜の
硬化には高圧水銀灯、フィラーを含む場合や厚膜の硬化
にはメタルハライドランプが一般的に使用される。
【００３５】また電子線を利用して硬化する場合にはコ
ックロフトワルト型、バンデクラフ型、共振変圧型、絶
縁コア変圧器型、直線型、ダイナミトロン型、高周波型
等の各種電子線加速器から放出される５０〜１０００Ｋ
ｅＶ、好ましくは１００〜３００ＫｅＶのエネルギーを
有する電子線が利用できる。
ックロフトワルト型、バンデクラフ型、共振変圧型、絶
縁コア変圧器型、直線型、ダイナミトロン型、高周波型
等の各種電子線加速器から放出される５０〜１０００Ｋ
ｅＶ、好ましくは１００〜３００ＫｅＶのエネルギーを
有する電子線が利用できる。
【００３６】
【実施例】次に本発明を実施例により具体的に説明す
る。 ＜実施例１＞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、部および％は特に断
わりのない限り重量基準である。
る。 ＜実施例１＞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、部および％は特に断
わりのない限り重量基準である。
【００３７】ハードコート層の形成 以下に示すハード成分からなる紫外線硬化型樹脂組成物
に対し、同じく紫外線硬化型樹脂であるソフト成分を重
量組成割合で０％，１０％，２０％，３０％，６０％，
１００％に配合し、この組成物を２−ブタノンにて樹脂
固形分が７０ｗｔ％となるように調製した塗料組成物を
ハードコート剤として使用した。
に対し、同じく紫外線硬化型樹脂であるソフト成分を重
量組成割合で０％，１０％，２０％，３０％，６０％，
１００％に配合し、この組成物を２−ブタノンにて樹脂
固形分が７０ｗｔ％となるように調製した塗料組成物を
ハードコート剤として使用した。
【００３８】 （ハード成分） ・ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート ８重量部 ・トリメチロールプロパントリアクリレート ２重量部 ・１−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン ０．３重量部
【００３９】 （ソフト成分） ・ウレタンアクリレートオリゴマー（Ｍ−１６００、東亜合成社製）
【００４０】次に厚さ８０μｍのトリアセチルセルロー
スフィルムの片面に、前記、紫外線硬化型のハードコー
ト剤をワイヤーバーにて塗布し溶剤分を蒸発させて厚さ
約５μｍの塗布層を形成した後、塗膜側より高圧水銀Ｕ
Ｖランプ（１２０Ｗ／ｃｍ）の紫外線を積算光量約４０
０ｍＪ／ｍ2 の条件で硬化処理することにより、ハード
コート樹脂層を作製した。トリアセチルセルロースフィ
ルムとハードコート層との密着は良好であった。
スフィルムの片面に、前記、紫外線硬化型のハードコー
ト剤をワイヤーバーにて塗布し溶剤分を蒸発させて厚さ
約５μｍの塗布層を形成した後、塗膜側より高圧水銀Ｕ
Ｖランプ（１２０Ｗ／ｃｍ）の紫外線を積算光量約４０
０ｍＪ／ｍ2 の条件で硬化処理することにより、ハード
コート樹脂層を作製した。トリアセチルセルロースフィ
ルムとハードコート層との密着は良好であった。
【００４１】反射防止薄膜層の形成 ＜高屈折率コーティング組成物＞テトライソプロポキシ
ドチタンの加水分解物９部、ペンタエリスリトールトリ
アクリレート１部、１−ヒドロキシシクロヘキシルフェ
ニルケトン０．２部を酢酸エチル／イソプロピルアルコ
ール＝１／１（重量比）の混合溶媒に固形分として２ｗ
ｔ％となるように調整したものを高屈折率コーティング
組成物とした。上記、テトライソプロポキシドチタンの
加水分解物はまずテトライソプロポキシドチタン１ｍｏ
ｌに対して０．１Ｎの塩酸２ｍｏｌと酢酸エチル／イソ
プロピルアルコール＝１／１（重量比）の混合溶媒を混
合し、室温で２時間撹拌することによって加水分解反応
を行なった。
ドチタンの加水分解物９部、ペンタエリスリトールトリ
アクリレート１部、１−ヒドロキシシクロヘキシルフェ
ニルケトン０．２部を酢酸エチル／イソプロピルアルコ
ール＝１／１（重量比）の混合溶媒に固形分として２ｗ
ｔ％となるように調整したものを高屈折率コーティング
組成物とした。上記、テトライソプロポキシドチタンの
加水分解物はまずテトライソプロポキシドチタン１ｍｏ
ｌに対して０．１Ｎの塩酸２ｍｏｌと酢酸エチル／イソ
プロピルアルコール＝１／１（重量比）の混合溶媒を混
合し、室温で２時間撹拌することによって加水分解反応
を行なった。
【００４２】＜低屈折率コーティング組成物＞テトラメ
トキシシランの加水分解物９部、ペンタエリスリトール
トリアクリレート１部、１−ヒドロキシシクロヘキシル
フェニルケトン０．２部を酢酸エチル／イソプロピルア
ルコール＝１／１（重量比）の混合溶媒に固形分として
２ｗｔ％となるように調整したものを低屈折率コーティ
ング組成物とした。上記、テトラメトキシシランの加水
分解物はまずテトラメトキシシラン１ｍｏｌに対して
０．１Ｎの塩酸２ｍｏｌと酢酸エチル／イソプロピルア
ルコール＝１／１（重量比）の混合溶媒を混合し、室温
で２時間撹拌することによって加水分解反応を行なっ
た。
トキシシランの加水分解物９部、ペンタエリスリトール
トリアクリレート１部、１−ヒドロキシシクロヘキシル
フェニルケトン０．２部を酢酸エチル／イソプロピルア
ルコール＝１／１（重量比）の混合溶媒に固形分として
２ｗｔ％となるように調整したものを低屈折率コーティ
ング組成物とした。上記、テトラメトキシシランの加水
分解物はまずテトラメトキシシラン１ｍｏｌに対して
０．１Ｎの塩酸２ｍｏｌと酢酸エチル／イソプロピルア
ルコール＝１／１（重量比）の混合溶媒を混合し、室温
で２時間撹拌することによって加水分解反応を行なっ
た。
【００４３】上記、高および低屈折率コーティング組成
物を前記ハードコート層上にバーコーターによって高、
低の順に塗布、積層し、１００℃，１ｍｉｎの条件で熱
乾燥させた後、高圧水銀ＵＶランプ（１２０Ｗ／ｃｍ）
の紫外線を積算光量約８００ｍＪ／ｍ2 の条件で照射
し、硬化処理を行ない、光学膜厚（ｎｄ＝屈折率ｎ×膜
厚ｄ（ｎｍ））が高、低それぞれｎｄ＝５５０／４ｎｍ
となるように反射防止薄膜層を形成した。波長５００ｎ
ｍでの反射率は約０．８％、４３０〜６８０ｎｍの範囲
で反射率は約１％であった。ハードコート層と反射防止
薄膜層との密着は良好であった。
物を前記ハードコート層上にバーコーターによって高、
低の順に塗布、積層し、１００℃，１ｍｉｎの条件で熱
乾燥させた後、高圧水銀ＵＶランプ（１２０Ｗ／ｃｍ）
の紫外線を積算光量約８００ｍＪ／ｍ2 の条件で照射
し、硬化処理を行ない、光学膜厚（ｎｄ＝屈折率ｎ×膜
厚ｄ（ｎｍ））が高、低それぞれｎｄ＝５５０／４ｎｍ
となるように反射防止薄膜層を形成した。波長５００ｎ
ｍでの反射率は約０．８％、４３０〜６８０ｎｍの範囲
で反射率は約１％であった。ハードコート層と反射防止
薄膜層との密着は良好であった。
【００４４】評価方法 上記の方法で得られた反射防止フィルムについて、下記
の測定方法により機械的物性を測定し、評価した結果を
表１に示す。
の測定方法により機械的物性を測定し、評価した結果を
表１に示す。
【００４５】＜ハードコート層の弾性率＞：以下に示す
内部応力の式を用い、ハードコート層の弾性率（Ｅｆ）
を算出した。ポリエステルフィルムの弾性率（Ｅｓ）、
及びポリエステルフィルム／ハードコート層から成る複
合膜の弾性率（Ｅｃ）は引っ張り強度試験機を用いて、
その応力−歪み曲線の初期傾斜から求めた。但し、ハー
ドコート層にはクラックが生じ易い為、クラックが発生
する破壊歪み以下での応力−歪み曲線を用いた。
内部応力の式を用い、ハードコート層の弾性率（Ｅｆ）
を算出した。ポリエステルフィルムの弾性率（Ｅｓ）、
及びポリエステルフィルム／ハードコート層から成る複
合膜の弾性率（Ｅｃ）は引っ張り強度試験機を用いて、
その応力−歪み曲線の初期傾斜から求めた。但し、ハー
ドコート層にはクラックが生じ易い為、クラックが発生
する破壊歪み以下での応力−歪み曲線を用いた。
【００４６】 σｃ（ｂ＋ｄ）＝σｆｄ＋σｓｂ Ｅｃ（ｂ＋ｄ）＝Ｅｆｄ＋Ｅｓｂ ∴Ｅｆ＝（Ｅｃ（ｂ＋ｄ）−Ｅｓｂ）／ｄ σｃ：複合膜全体の内部応力 σｆ：ハードコート層の内部応力 σｓ：ポリエステルフィルムの内部応力 Ｅｃ：複合膜全体の弾性率 Ｅｆ：ハードコート層の弾性率 Ｅｓ：ポリエステルフィルムの弾性率 ｂ：ポリエステルフィルムの厚さ ｄ：ハードコート層の厚さ
【００４７】＜鉛筆硬度＞：異なる硬度の鉛筆を用い、
１ｋｇ荷重下でＪＩＳ Ｋ５４００で示される試験法で
の傷の有無を判定した。
１ｋｇ荷重下でＪＩＳ Ｋ５４００で示される試験法で
の傷の有無を判定した。
【００４８】＜耐擦傷性＞：＃００００のスチールウー
ルにより、ハードコート膜の表面を４００ｇの荷重をか
けながら１０回摩擦し、傷の発生の有無及び傷の程度を
目視により観察し、以下の判定基準に従って評価した。 Ａ：傷の発生が全く認められない。 Ｂ：数本の細い傷が認められる。 Ｃ：無数の傷が認められる。
ルにより、ハードコート膜の表面を４００ｇの荷重をか
けながら１０回摩擦し、傷の発生の有無及び傷の程度を
目視により観察し、以下の判定基準に従って評価した。 Ａ：傷の発生が全く認められない。 Ｂ：数本の細い傷が認められる。 Ｃ：無数の傷が認められる。
【００４９】
【表１】
【００５０】評価結果 表１にハードコート層のみの弾性率、鉛筆硬度、耐擦傷
性、及びハードコート層上に反射防止層を設けた形態で
の鉛筆硬度、耐擦傷性の評価結果を示す。
性、及びハードコート層上に反射防止層を設けた形態で
の鉛筆硬度、耐擦傷性の評価結果を示す。
【００５１】ハードコート組成のソフト成分割合が増加
するに比例してハードコート層の弾性率、鉛筆硬度、耐
擦傷性が低下する。一方、ハードコート層上に金属アル
コキシドの加水分解物を主成分とする反射防止薄膜層を
設けた場合、ハードコート層の弾性率が高すぎても、低
すぎても鉛筆硬度が低下し、最適な弾性率の範囲が存在
する。
するに比例してハードコート層の弾性率、鉛筆硬度、耐
擦傷性が低下する。一方、ハードコート層上に金属アル
コキシドの加水分解物を主成分とする反射防止薄膜層を
設けた場合、ハードコート層の弾性率が高すぎても、低
すぎても鉛筆硬度が低下し、最適な弾性率の範囲が存在
する。
【００５２】ハードコート層の弾性率が約０．７〜５．
５ＧＰａの範囲内で最も高い鉛筆硬度を示し、特にソフ
ト成分が２０〜３０％、弾性率にして約２．９〜４．１
ＧＰａの範囲でハードコート層の最高硬度である３Ｈよ
り優れる４Ｈの硬度が得られた。
５ＧＰａの範囲内で最も高い鉛筆硬度を示し、特にソフ
ト成分が２０〜３０％、弾性率にして約２．９〜４．１
ＧＰａの範囲でハードコート層の最高硬度である３Ｈよ
り優れる４Ｈの硬度が得られた。
【００５３】耐擦傷性はハードコート層の影響が小さ
く、主に反射防止薄膜層に依存する。反射防止薄膜層上
に形成された鉛筆での引っ掻き傷を顕微鏡で拡大観察す
ると、ハードコートの弾性率が高すぎる場合、反射防止
薄膜層に応力が集中し、反射防止薄膜層のみが表面から
削り取られているように見えた。
く、主に反射防止薄膜層に依存する。反射防止薄膜層上
に形成された鉛筆での引っ掻き傷を顕微鏡で拡大観察す
ると、ハードコートの弾性率が高すぎる場合、反射防止
薄膜層に応力が集中し、反射防止薄膜層のみが表面から
削り取られているように見えた。
【００５４】またハードコート層の弾性率が低すぎる場
合には、ハードコートと反射防止薄膜層全体が支持体で
あるトリアセチルセルロース表面から削り取られてい
る。一方、ハードコート層の弾性率が最適な範囲であれ
ば、鉛筆の先端からの応力をハードコート層の変形によ
って分散、吸収することができ、反射防止薄膜層のみへ
の応力集中が緩和されると解釈できる。
合には、ハードコートと反射防止薄膜層全体が支持体で
あるトリアセチルセルロース表面から削り取られてい
る。一方、ハードコート層の弾性率が最適な範囲であれ
ば、鉛筆の先端からの応力をハードコート層の変形によ
って分散、吸収することができ、反射防止薄膜層のみへ
の応力集中が緩和されると解釈できる。
【００５５】
【発明の効果】上述の実施例の説明からも明らかなよう
に、本発明による反射防止ハードコートフィルムもしく
はシートは、表面硬度に優れ、特にハードコート層の膜
厚を変えることなく、その弾性率を特定の範囲に制御す
ることによって、鉛筆硬度で３Ｈ〜４Ｈの水準を実現す
ることができる。
に、本発明による反射防止ハードコートフィルムもしく
はシートは、表面硬度に優れ、特にハードコート層の膜
厚を変えることなく、その弾性率を特定の範囲に制御す
ることによって、鉛筆硬度で３Ｈ〜４Ｈの水準を実現す
ることができる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 2K009 AA03 AA15 BB28 CC24 CC42 CC45 DD02 DD05 DD06 4F100 AH08C AK01A AK01B AK25 AK25J AK25K AK51 AK51J AL01 AL06 AR00C BA03 BA10A BA10C DD01B DE01B EJ05B GB41 JB14B JK07B JK09 JK12 JK12B JL00 JM02C JN06C JN18C YY00B 5G435 AA01 AA08 AA14 AA17 DD12 HH03 KK07
Claims (10)
- 【請求項１】プラスチックフィルムの少なくとも一方の
面に、ハードコート被膜層と金属アルコキシドおよびそ
の加水分解物を主成分とする反射防止薄膜層を積層して
なる反射防止フィルム若しくはシートに於いて、上記ハ
ードコート層の破壊歪み以下での弾性率が０．７ＧＰａ
から５．５ＧＰａの範囲で設定されていることを特徴と
する反射防止フィルム。 - 【請求項２】上記ハードコート層が平均粒子径０．０１
〜１０μｍの微粒子を含むことを特徴とする請求項１記
載の反射防止フィルム。 - 【請求項３】上記ハードコート層が表面が凹凸形状をし
ていることを特徴とする請求項１または２記載の反射防
止フィルム。 - 【請求項４】上記ハードコート層が、活性エネルギー線
硬化性樹脂の活性エネルギー線照射による加工工程を経
て架橋されていることを特徴とする請求項１、２、また
は３記載の反射防止フィルム。 - 【請求項５】上記ハードコート層の膜厚が０．５μｍ以
上、２０μｍ以下であることを特徴とする請求項１、
２、３、または４記載の反射防止フィルム。 - 【請求項６】プラスチックシート基材の少なくとも一方
の面に、ハードコート被膜層と金属アルコキシドおよび
その加水分解物を主成分とする反射防止薄膜層を積層し
てなる反射防止フィルム若しくはシートに於いて、上記
ハードコート層の破壊歪み以下での弾性率が０．７ＧＰ
ａから５．５ＧＰａの範囲で設定されていることを特徴
とする反射防止シート。 - 【請求項７】上記ハードコート層が平均粒子径０．０１
〜１０μｍの微粒子を含むことを特徴とする請求項６記
載の反射防止シート。 - 【請求項８】上記ハードコート層が表面が凹凸形状をし
ていることを特徴とする請求項６または７記載の反射防
止シート。 - 【請求項９】上記ハードコート層が、活性エネルギー線
硬化性樹脂の活性エネルギー線照射による加工工程を経
て架橋されていることを特徴とする請求項６、７、また
は８記載の反射防止シート。 - 【請求項１０】上記ハードコート層の膜厚が０．５μｍ
以上、２０μｍ以下であることを特徴とする請求項６、
７、８、または９記載の反射防止シート
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000006544A JP4144143B2 (ja) | 2000-01-14 | 2000-01-14 | 反射防止フィルムもしくはシート |
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000006544A JP4144143B2 (ja) | 2000-01-14 | 2000-01-14 | 反射防止フィルムもしくはシート |
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|---|---|
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| JP2000006544A Expired - Fee Related JP4144143B2 (ja) | 2000-01-14 | 2000-01-14 | 反射防止フィルムもしくはシート |
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