JP2003334878A - 積層体 - Google Patents
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Abstract
て、高い光線透過率を有し、かつ干渉縞の低減された積
層体を提供することを目的とする。 【解決手段】 透明な基材の上に、アンダーコート層、
ハードコート層を有する積層体であって、該アンダーコ
ート層が、硬化性樹脂(A)と平均粒子径100nm以
上の粒子(B)を含み、かつ表面の平均高さ(Rz)が
100nm以上である微少な凸部を設けてなり、かつ該
粒子(B)の突出した部分の面積の占める割合が、1m
m2当たり50%以上であり、かつ該基材の屈折率との
差が絶対値で0.03以下であることを特徴とする積層
体。
Description
られる、基材上にハードコート層を設けた積層体に関す
るものである。
れる等の理由から様々な産業分野で使用されている。し
かし、プラスチック自身の表面は傷が付きやすいという
欠点を有している。この欠点を改良するため表面にハー
ドコート剤を塗布し、ハードコート層を形成する事で表
面硬度を上げ、プラスチックを傷から保護することが日
常的に行われている。ところが、ディスプレイ等の画像
表示装置の表面へ透明基材上にハードコートを設置した
プラスチックを用いると、基材とハードコートの屈折率
の差から干渉縞が発生し、視認性を悪くする。
酸化物を導性材料として用いる方法が特開平11−11
5087号公報や、特開2000−233467号公報
等に開示されている。しかしながら、基材上に直接これ
らの材料を塗布、設置すると、導電性物質の屈折率が高
いため、基材との屈折率の差はさらに大きくなり、干渉
縞もより、はっきりと目立つものになる。また、特開平
11−92750号公報では、干渉縞の低減と帯電防止
機能を両立させるため、粒径1〜100nmの五酸化ア
ンチモン酸亜鉛粒子(A)と多官能(メタ)アクリレー
ト(B)とを含み、五酸化アンチモン酸亜鉛粒子(A)
の割合が粒子(A)+アクリレート(B)の20〜80
重量%の帯電防止組成物が提示され、Aの配合量を変化
させることで基材との屈折率の差を小さくする技術が開
示されている。しかし、この技術は基材の屈折率が高い
とき、屈折率を上昇させる機能を合わせ持つ五酸化アン
チモン酸亜鉛の配合量を高くする必要があり、結果とし
て光線透過率が低下する。この考えを応用し、光線透過
率をあげるために膜厚を薄くすると、フィルム保護の機
能が低下する。
点を補うものであり、すなわち、高い透明性を有し、か
つ干渉縞の低減された積層体を供給するものである。
な基材の上に、アンダーコート層、ハードコート層を有
する積層体であって、該アンダーコート層が、硬化性樹
脂(A)と平均粒子径100nm以上の粒子(B)を含
み、かつ表面の平均高さ(Rz)が100nm以上であ
る微少な凸部を設けてなり、かつ該粒子(B)の突出し
た部分の面積の占める割合が、1mm2当たり50%以
上であり、かつ該基材の屈折率との差が絶対値で0.0
3以下であることを特徴とする積層体である。
と前記ハードコート層の屈折率の差が絶対値で0.05
以下である特徴とする請求項1に記載の積層体である。
が、さらに屈折率調整剤として低屈折率及び/又は高屈
折率の硬化性樹脂又はフィラー(C)を有することを特
徴とする請求項1または2に記載の積層体である。
する。本発明は基材上にアンダーコート層、ハードコー
ト層を設けてなる積層体に関するものであり、該アンダ
ーコート層は、平均粒子径が100nm以上の粒子
(B)とそれを保持する硬化樹脂(A)を含むものであ
り、必要に応じて添加される屈折率調整剤(C)を添加
してなるものである。
材上に設置すれば、凸部の光散乱効果により、基材と表
面に凸部を持つ層の屈折率に差があっても干渉縞は消去
されると考えられる。しかし、この凸部を持つ層の上
に、新たに別の層を積層すると、第一層表面の凸部は次
に塗布された層で被服され光の散乱は殆ど示さなくな
る。そのため、凸部を表面に持つ層と基材との屈折率の
差による干渉縞が現れることになり、表面に凸部を持つ
層と基材との屈折率を何らかの方法により合わせる必要
が生じることが予想される。
に塗膜を設置したものに光を反射させたときに見える虹
色の縞模様を指す。この干渉縞は、反射スペクトルを測
定すると山と谷が連続した波形を描き、波形の山と谷の
差が大きい程強く、差が小さい程弱く見える。そこで、
波形の山と谷の差から干渉縞の強さを定量的に表す事が
出来る。目視観察で干渉縞が全くないと感じられるの
は、波形の山と谷の差が約0.15%未満のときであ
る。
ト層として、平均粒子径が100nm以上の粒子(B)
とそれを保持する硬化樹脂(A)で構成されるアンダー
コート層を設けることを特徴とする。ここで、平均粒子
径が100nm以上の粒子(B)とエネルギー線硬化樹
脂(A)を混合し、膜としたときの屈折率が、それを塗
布する基材と同程度、好ましくは屈折率の絶対値で0.
03以下、更に好ましくは0.01以下であれば屈折率
を改めて合わせる必要はないものである。
ものではないが、屈折率が1.4〜1.8の範囲である
透明基材であることが好ましい。具体的には、TAC
(トリアセチルセルロース)フィルム、PET(ポリエ
チレンテレフタレート)フィルム、PEN(ポリエチレ
ンナフタレート)フィルム等を用いる事が出来る。ま
た、基材の厚さは特に限定されず必要に応じて適宜選定
され、かつ形態もフィルム状、シート状、及び板状の何
れでも良い。
(A)は、熱硬化性のものも使えるが、エネルギー線硬
化樹脂が好ましい。樹脂は特に限定されないが、より好
ましくは(メタ)アクリロイル基を分子内に持つ化合物
であり、さらには(メタ)アクリロイル基が1〜20個
有するものが良い。具体例としては、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、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ヘ
キサ(メタ)アクリレート等を上げる事が出来る。
平均粒子径100nm以上の粒子(B)について説明す
る。粒子(B)は、図3の2bに示されるように、基材
上のアンダーコート層表面から突きでており、その上に
積層されたハードコート層で覆われる。このとき、定か
ではないが、粒子の凸部はハードコート層との光を反射
する界面を不明瞭なものにする作用、及び屈折率を段階
的に変化させることで光りの反射を押さえ、干渉縞を発
生させない働きを持つと考えらる。
(B)は、光学的に透明であれば、一般に公知のものが
使用される。ただし、不透明であったり、着色していた
としても、最終的なハードコート付きフィルムとしたと
きに光線透過率やヘイズ、着色等に問題が無い場合は使
用しても構わない。
沈殿法及び焼性法で作られたシリカや、シリカとアルミ
ニウムの複合体、無機物と有機物の複合体としてはシリ
カとアクリルの複合化物、有機物としてはアクリル粒
子、さらにはベンゾグアナミン・メラミン・ホルムアル
デヒド縮合物等が使用される。
mのものが好ましく、より好ましくは300nm〜30
00nmのものが好ましい。この範囲外では界面の不明
瞭さを出現させる機能が低下し、さらに、粒子径が大き
すぎる場合には、凸部を被服するためのハードコートの
膜厚が厚くなりすぎ、生産性、コストを悪化させる。な
お、凸部がハードコートの表面に突き出た状態では、そ
の割合によってはヘイズ値が上昇し好ましくない。ま
た、粒子はこれらの中から基材とハードコート層の間の
屈折率を持つものを適宜選択して使用するのがよい。
いためには、表面の平均高さを100nm以上とするこ
とが好ましい(図2)。これより小さい場合は界面の不
明瞭さが緩和され、凸部を形成した意味をなさない。ま
た、凸部の占める面積は平坦部と合わせた面積の50%
以上であると好ましい。これよりも小さいと界面がはっ
きりと存在し、屈折率の差による干渉縞が発生する。よ
り効率的に干渉縞の発生を押さえるためには、表面の平
均高(Rz)が100nm以上であり、かつ凸部の占め
る面積が50%以上であればさらに良い(図1)。
(Rz)が100nm以上となる条件は最低限100n
mの粒子をそのまま基材表面に固着させることである
が、実施には粒子を基材に安定に固着させるためには基
材に影響を与える程の高温が必要であったり、粒子間に
空隙ができるとこの部分は屈折率が1の空気が入り込
み、層としての屈折率は低くなってしまう等の問題が生
じ、本発明にはそぐわない。粒子が安定に保持されるた
めには、粒子の半分近くがバインダーに埋もれているこ
とが必要であり、実用上は300nmの粒子を使用する
場合は、重量比でバインダー樹脂90に対し、平均粒子
径が300nm、真比重2程度の粒子を10の比率で加
えたものが塗布されたとき、乾燥膜厚が500nmにな
るよう設置すると、表面の平均高さ(Rz)が100n
m以上であり、かつ、粒子の凸部面積が50%を越え
る。
では粒子径が同じ場合と比較してが個数が減少するた
め、添加する粒子の量を増加させる必要がある。また、
同比重で粒子径が大きくなる場合でも添加される個数が
減少するため添加する粒子の量を増加させなければなら
ない。同時に添加される粒子の屈折率は、層間の屈折率
を穏やかに変化させるために、基材とハードコート層の
間に入る屈折率をもつものを選定することがより好まし
い。
だけでの屈折率調整には限界がある。例えば、帯電防止
性能を付与するために金属酸化物を併用することがあ
る。金属酸化物は一般的には基材やバインダーとして用
いられる樹脂分より屈折率が高く、基材との屈折率の差
が広がり、この上に新たな層を設置するとまず基材と基
材上の層とで干渉縞が発生する。そのため、アンダーコ
ート層の屈折率を調整する必要が生じることになる。こ
のような場合、公知の屈折率を調整する材料を添加する
ことができる。
比重と屈折率、及びバインダーの比重と屈折率から両者
を配合したときの屈折率を求め、この値が基材より高け
れば屈折率低下を、基材より低ければ屈折率を上昇させ
る材料を屈折率が基材と同じになるよう配合する。勿
論、耐電防止機能を得るために金属酸化物等を配合し、
屈折率が目標とする屈折率より高くなった場合は屈折率
低下剤を配合すれば良い。よって、屈折率の調整は基材
の屈折率に応じて行う操作である。
としては、屈折率を低下させる樹脂としては、1.30
〜1.40の屈折率を持つことで知られている(メタ)
アクリロイル基を持つフッ素含有化合物が良く、より好
ましくは分子内に3個のフッ素原子を持つトリフルオロ
アクリレートが良い。分子内の(メタ)アクリロイル基
が粒子バインダーとして用いるエネルギー線架橋剤と架
橋することで、粒子保持機能を損なう事無く屈折率を低
下させることが可能となる。
例えば屈折率が1.4程度であるLiF、MgF2、3
NaF・AlF3、屈折率が1.3程度であるNa3Al
F6及び屈折率が1.35〜1.48の範囲であるシリ
カゾルが使用される。より好ましくは、屈折率1.36
のシリカゾルが用いられる。これらの無機粒子の平均粒
子径は100nm未満であることが良い。これより大き
いと、屈折率の低い粒子が層の表面に突き出た状態とな
り、界面を曖昧にするために添加した粒子と競合し、界
面消去用粒子の持つ屈折率の調整機能を低下させる。
に知られる金属酸化物が使用される。高屈折率を有する
粒子としては、例えば1.7〜2.2の屈折率をZnO
や2.3〜2.7の屈折率を持つTiO2、屈折率が
1.6のAl2O3等が使用される。これらの粒子は界面
消去用粒子の効果を阻害しないために100nm以下の
粒子径のものを使用する。
分としては、例えば屈折率を向上させるのに役立つ分子
または原子を含んだ屈折率の高いエネルギー線硬化樹脂
を使用することが望ましい。屈折率を向上させる分子ま
たは原子としては、芳香族環、F以外のハロゲン原子、
S、N、P等の原子が上げられる。具体的にはフェニル
グリシジルエーテルや、イソシアヌレートを含む(メ
タ)アクリロイル基を持つ化合物が良い。
又は少なくとも該二層の屈折率の差が5%以内になるよ
うに調整することが望ましい。アンダーコート層の膜厚
は、最低限、表面高さを形成する粒子と同程度の膜厚が
必要で、300nm以上が良く、より好ましくは400
nm以上が良い。これより薄いと、粒子の保持機能が低
下し塗工工程で粒子が脱落する場合が有る。厚い方向で
は特に干渉縞消去の点での制限は無く、表面高さの条件
が満たされていれば良い。
子(B)の比重、屈折率、粒子径から凸部を形成するた
め必要量を算出し、その後バインダー樹脂の比重、屈折
率を合算し、塗膜を形成したときの屈折率を求める。こ
のとき、対象とした基材より屈折率が高ければ、上述し
た屈折率低下剤を、高ければ屈折率向上剤を屈折率が基
材と同じになるよう加える。本発明のアンダーコート層
を作成するに当たっては、バインダー成分(A)、凸部
形成粒子(B)及び屈折率調整剤(C)やその他の添加
剤を加え、分散機等を用いて分散混合、または溶解する
など従来公知の方法を用いれば良い。
に、溶媒を加えても良い。溶媒は特に限定することは無
いが、メチルエチルケトン、アセトン、メチルイソブチ
ルケトン等のケトン類、酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸
ブチル等のエステル類、トルエン、キシレン等の芳香族
化合物、ジエチルエーテル、テトラヒドロフラン等のエ
ーテル類、メタノール、エタノール、イソプロパノール
等のアルコール類等を例示することが出来る。
ロールコーター法、ブレードコーター法、マイクログラ
ビア法、スピンコーター法等により基材表面に塗工す
る。その後、必要に応じて熱風乾燥等を行い活性エネル
ギー線を照射することで硬化させることが出来る。ここ
で用いる活性エネルギー線は特に制限はなく、例えば紫
外線や電子線などがある。紫外線を用いる場合、例えば
高圧水銀ランプ、キセノンランプ、メタルハライドラン
プ等を用いた従来公知の紫外線照射装置を用いることが
出来る。また、電子線を用いる場合、装置に特に制限は
無く公知の装置を用いることが出来る。このときの加速
電圧は80〜300kVの範囲が一般的である。
折率用の硬化樹脂や粒子のバインダー用の硬化樹脂をそ
のまま適用することが出来る。さらに、ハードコート上
に反射防止層や防眩層を設置しても良い。また、ハード
コート層とアンダーコート層との屈折率の差は、絶対値
で0.05以下、好ましくは0.03以下にするとよ
い。この範囲であれば干渉縞の発生が低減できるもので
ある。
に、さらに、適宜耐電防止剤や紫外線吸収剤、レベリン
グ剤、消泡剤等の添加剤を、最終的な屈折率が基材と同
じであり、かつ、粒子の凸部の効果を損なわない範囲で
使用することには何ら問題はない。本発明のアンダーコ
ート層やハードコート層には光開始剤を配合することが
好ましい。光開始剤は特に限定されるものではなく、紫
外線等を照射した際に、ラジカルを発生する化合物を用
いることが出来る。
ケトン、2−ヒドロキシ−2−メチル−1−フェニルプ
ロパン−1−オン、2−メチル[4−(メチルチオ)フ
ェニル]−2−モルフォリノプロパン−1−オン、2、
2−ジメトキシ−1、2−ジフェニルエタン−1−オ
ン、ベンゾフェノン、1−[4−(2−ヒドロキシエト
キシ)フェニル]−2−ヒドロキシ−2−メチル−1−
プロパン−1−オン、2−ベンジル−2−ジメチルアミ
ノ−1−(4−モルフォリノフェニル)ブタン−1−オ
ン、ビス(2、6−ジメトキシベンゾイル)−2、4、
4−トリメチルペンチルフォスフィンオキサイド等が使
用できる。
ー線硬化性成分100重量部に対し0.1〜10重量
部、より好ましくは4〜7重量部とされる。0.1重量
部より少ないと硬化が不十分のため膜としての強度が不
足したりバインダーとしての機能が低下する。また、1
0重量部を越えると膜にひびが入ることが有り好ましく
ない。
どの保護部材などにもちいることができる。また、さら
に低屈折率層、反射防止層を設けることで低反射部材、
反射防止部材とすることもできる。また、他の機能層を
設けても良い。
例中の「部」は、重量部を意味する。 <実施例1>基材として屈折率1.49のTACフィル
ムを用いた。樹脂(A)としてKAYARAD TMP
TA(日本化薬製)65gと粒子(B)としてメタクリ
ル粒子、エポスター YS20(平均粒子径 2000
nm、日本触媒製)35gを測り取り、重合開始剤(I
RGACURE−184)2.5gを溶かしたメチルエ
チルケトン(MEK)50gを加え、ホモミキサーを用
い回転速度1500rpmで15分間分散を行い塗工液
を作成した。この塗液をワイヤーバーを用いて、乾燥塗
布厚が2.5μmとなるようTACフィルムに塗布し、
70℃のオーブンで1分乾燥を行った後、紫外線照射を
行いアンダーコート層を得た。
栄社製、アクリル6官能)70gとIRUGACURE
−184(チバガイギー製)3.5gを溶かしたMEK
30gを加え、攪拌機で完全に混ざるまで攪拌した。こ
の塗液をワイヤバーを用い乾燥塗布厚が5μmとなるよ
う塗布し乾燥した後、紫外線を照射し、実施例1のサン
プルを得た。結果を表1に示す。
を、NKエステル BPE−100(日本化薬製)50
gにし、実施例1で用いたエポスター YS20(粒子
(B))を20gとし、さらに(C)成分としてOSC
AL スルーリア;MIBK分散(触媒化成工業製)を
固形分換算で30gとなるようにした以外は、実施例1
と同様にして実施例2のサンプルを得た。結果を表1に
示す。
の塗布厚を4.5μmとした以外は実施例1と同様にし
て実施例3のサンプルを得た。結果を表1に示す。
を、NKエステル BPE−100(日本化薬製)55
gにし、実施例1で用いたエポスター YS20(粒子
(B))を20gとし、さらに(C)成分としてビスコ
ート 3F(大阪有機化学社製)を固形分換算で25g
となるようにした以外は実施例1と同様にして実施例4
のサンプルを得た。結果を表1に示す。
剤(C)を除いた以外は実施例1と同様にして比較例1
のサンプルを作成した。結果を表1に示す。
層の塗布厚を8μmにした以外は実施例1と同様にして
比較例2のサンプルを作成した。結果を表1に示す。
をNKエステル BPE−100(日本化薬製)70g
と、(C)成分としてOSCAL スルーリア;MIB
K分散(触媒化成工業製)を固形分換算で30gとなる
ようにした他は実施例1と同様にして比較例3のサンプ
ルを得た。結果を表1に示す。
下に示す方法によって評価した。 (フリンジ幅)日立製作所製 自動分光光度計U−40
00を用い、5°正反射で反射スペクトルを測定した。
このスペクトルデータから反射率の最大値と最小値の差
の絶対値をフリンジの幅とした。なお、測定の際には塗
布面と反対の面をサンドペーパーで荒らし、反射防止の
措置を行った。 (目視評価)20W蛍光灯の直近20cmの距離から干
渉縞の目視評価を行った。評価の際には塗布面と反対の
面をサンドペーパーで荒らし、反射防止の措置を行っ
た。 (光線透過率)村上色彩技術研究所製 REFLECY
TANCE−TRANSMITTAMNCE METE
R HR−100を用い補色法にて光線透過率を測定し
た。 (粒子面積)オリンパス製 レーザー顕微鏡 OLS
1100を用い、凸部粒子の面積率を測定した。 (平均高さ;Rz)オリンパス製 レーザー顕微鏡 O
LS 1100を用い、表面の平均高さを測定した。こ
れらの評価結果を表1に示す。
つ干渉縞の抑制に優れた積層体を提供できる。
ある。
Claims (3)
- 【請求項1】透明な基材の上に、アンダーコート層、ハ
ードコート層を有する積層体であって、該アンダーコー
ト層が、硬化性樹脂(A)と平均粒子径100nm以上
の粒子(B)を含み、かつ表面の平均高さ(Rz)が1
00nm以上である微少な凸部を設けてなり、かつ該粒
子(B)の突出した部分の面積の占める割合が、1mm
2当たり50%以上であり、かつ該基材の屈折率との差
が絶対値で0.03以下であることを特徴とする積層
体。 - 【請求項2】前記アンダーコート層と前記ハードコート
層の屈折率の差が絶対値で0.05以下である特徴とす
る請求項1に記載の積層体。 - 【請求項3】前記アンダーコート層が、さらに屈折率調
整剤として低屈折率及び/又は高屈折率の硬化性樹脂又
はフィラー(C)を有することを特徴とする請求項1ま
たは2に記載の積層体。
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WO2008032813A1 (fr) * | 2006-09-15 | 2008-03-20 | Toray Industries, Inc. | Filtre d'affichage plasma |
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- 2002-05-23 JP JP2002149017A patent/JP4082089B2/ja not_active Expired - Fee Related
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