JP2009025808A - 高度に均一な粒径の有機粒子を有する耐擦傷性光学フィルム - Google Patents
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Abstract
【解決手段】(a)第1の表面15および第2の表面16を有する透明基体12と、(b)基体12の第1の表面15上にあって、凹凸構造を有し、有機粒子14を含む第1のハードコート層で構成される拡散層13と、(c)基体12の第2の表面16上にあって、第2のハードコート層で構成される耐擦傷層11とを備える耐擦傷性光学フィルムに関し、第1のハードコート層中の有機粒子14は、重合単位として、少なくとも1つの多官能基アクリレートモノマーを含むポリアクリレート樹脂から形成され、前記多官能基アクリレートモノマーは、使用されるモノマーの全重量に基づいて30から70重量パーセントの量であり、また、有機粒子14は、単一の平均粒径を有し、平均粒径の約±5%の範囲内の粒径分布を有する。
【選択図】図2
Description
(I)熱硬化性樹脂、熱可塑性樹脂およびそれらの混合物から選択された少なくとも1つの樹脂と、有機粒子と、溶剤と、静電防止剤と、任意選択で従来型の添加剤とを混合してコロイド性のハードコート溶液をもたらす、UV硬化性樹脂を混合するステップ、
(II)基体の表面上にハードコート溶液をコーティングしてコーティングをもたらすステップ、
(III)溶剤を蒸発させるために、コーティングされた基体をオーブンの中に入れて、熱硬化性樹脂の硬化点より高い温度で数分間基体を加熱する、熱硬化重合を実行するステップ、および
(IV)光重合を開始するために高エネルギー光線でコーティングを照射してハードコート層をもたらすステップであり、高エネルギー光線の輝度は、約100mJ/cm2から約1000mJ/cm2の範囲にあり、好ましくは約200mJ/cm2から約800mJ/cm2の範囲であるステップ。
UV硬化性樹脂配合Aの配合: 250mlのガラスびん内に、40gのトルエンを加えた。高速攪拌で、以下の物質を順に加えた。10gのジペンタエリスリトールヘキサアクリレート、2gのトリメチロールプロパントリメタクリレート、14gのペンタエリスリトールトリアクリレート、30gの脂肪族ウレタンヘキサアクリレート[Etercure 6415−100、Eternal社]のオリゴマー、および約60%の固形分を有する100gのUV硬化性樹脂配合Aをもたらすための4gの1−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトンの光開始剤。
UV硬化性樹脂配合Bの配合: 250mlのガラスびん内に、34gのトルエンおよび6gのブタノンを加えた。高速攪拌で、以下の物質を順に加えた。16gのジペンタエリスリトールヘキサアクリレート、2gのトリメチロールプロパントリメタクリレート、20gのペンタエリスリトールトリアクリレート、18gの脂肪族ウレタンヘキサアクリレート[Etercure 6112−100、Eternal社]のオリゴマー、および約60%の固形分を有する100gのUV硬化性樹脂配合Bをもたらすための4gの1−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトンの光開始剤。
第1のハードコート層(拡散層)
250mlのガラスびんに、溶剤として24gのトルエンおよび8gのブタノンを加えた。高速攪拌で、以下の物質を順に加えて、全重量約100gで固形分約40%のコーティング材を作製した。8μmの平均粒子サイズを有するアクリル粒子4g[SSX−108、SEKISUI PLASTICS社。メタクリル酸メチルとエチレングリコールジメタクリレート50:50から作製され、8μm±5%の粒径を有する高度に架橋された有機粒子]、作製例1で作製された40gのUV硬化性樹脂配合A(固形分約60%、Eternal社)、20gのポリメタクリルポリオール樹脂[Eterac 7361−ts−50、Eternal社](固形分約50%)の熱硬化性樹脂、2gの硬化剤[Desmodur 3390、Bayer社](固形分約75%)、および、2gの静電防止剤[GMB−36M−AS、Marubishi Oil Chemistry社](固形分約20%)。このコーティング材は、厚さ188μmのPET基体[U34、TORAY社]上にRDS Bar Coater #6でコーティングされて110℃で1分間乾燥され、次いで、UV露光装置[Fusion UV、F600V、600W/インチ、Hタイプランプソース]内で、電力100%の設定で、200mJ/cm2の高エネルギー光線を用いて速度15m/minで露光することにより乾燥されて、コーティング厚さ約8μmの第1のハードコート層(拡散層)をもたらした。
第1のハードコート層(拡散層)
250mlのガラスびんに、溶剤として24gのトルエンおよび8gのブタノンを加えた。高速攪拌で、以下の物質を順に加えて、全重量約102gで固形分約40%のコーティング材を作製した。8μmの平均粒子サイズを有するアクリル粒子6g[SSX−108、SEKISUI PLASTICS社。メタクリル酸メチルとエチレングリコールジメタクリレート50:50から作製され、8μm±5%の粒径を有する高度に架橋された有機粒子]、作製例1で作製された40gのUV硬化性樹脂配合A(固形分約60%、Eternal社)、20gのポリメタクリルポリオール樹脂[Eterac 7361−ts−50、Eternal社](固形分約50%)の熱硬化性樹脂、2gの硬化剤[Desmodur 3390、Bayer社](固形分約75%)、および、2gの静電防止剤[GMB−36M−AS、Marubishi Oil Chemistry社](固形分約20%)。このコーティング材は、厚さ188μmのPET基体[U34、TORAY社]上にRDS Bar Coater #6でコーティングされて、110℃で1分間乾燥され、次いで、UV露光装置[Fusion UV、F600V、600W/インチ、Hタイプランプソース]内で、電力100%の設定で、200mJ/cm2の高エネルギー光線を用いて速度15m/minで露光することにより乾燥されて、コーティング厚さ約8μmの第1のハードコート層(拡散層)をもたらした。
第1のハードコート層(拡散層)
250mlのガラスびんに、溶剤として24gのトルエンおよび8gのブタノンを加えた。高速攪拌で、以下の物質を順に加えて、全重量約106gで固形分約40%のコーティング材を作製した。10μmの平均粒子サイズを有するアクリル粒子10g[SSX−108、SEKISUI PLASTICS社。メタクリル酸メチルとエチレングリコールジメタクリレート50:50から作製され、10μm±5%の粒径を有する高度に架橋された有機粒子]、作製例1で作製された40gのUV硬化性樹脂配合A(固形分約60%、Eternal社)、20gのポリメタクリルポリオール樹脂[Eterac 7361−ts−50、Eternal社](固形分約50%)の熱硬化性樹脂、2gの硬化剤[Desmodur 3390、Bayer社](固形分約75%)、および、2gの静電防止剤[GMB−36M−AS、Marubishi Oil Chemistry社](固形分約20%)。このコーティング材は、厚さ188μmのPET基体[U34、TORAY社]上にRDS Bar Coater #6でコーティングされて、110℃で1分間乾燥され、次いで、UV露光装置[Fusion UV、F600V、600W/インチ、Hタイプランプソース]内で、電力100%の設定で、200mJ/cm2の高エネルギー光線を用いて速度15m/minで露光することにより乾燥されて、コーティング厚さ約8μmの第1のハードコート層(拡散層)をもたらした。
第2のハードコート層(耐擦傷層)
250mlのガラスびんに、溶剤として26gのブタノンを加えた。高速攪拌で、以下の物質を順に加えて、全重量約80gで固形分約30%のコーティング材を作製した。作製例2で作製された26gのUV硬化性樹脂配合B(固形分約60%、Eternal社)のUV硬化性樹脂、26gのポリメタクリルポリオール樹脂[Eterac 7365−s−30、Eternal社](固形分約30%)の熱硬化性樹脂、2gの硬化剤[Desmodur 3390、Bayer社](固形分約75%)、および、2gの静電防止剤[GMB−36M−AS、Marubishi Oil Chemistry社](固形分約20%)。このコーティング材は、作製例3、4および5で作製された第1のハードコート層でコーティングされたPET基体のそれぞれの別の表面上にRDS Bar Coater #6でコーティングされて、110℃で1分間乾燥され、次いで、UV露光装置[Fusion UV、F600V、600W/インチ、Hタイプランプソース]内で、電力100%の設定で、200mJ/cm2の高エネルギー光線を用いて速度15m/minで露光することにより乾燥されて、それぞれのコーティング厚さが約6μmの第2のハードコート層(耐擦傷層)をもたらした。各実施例1、2および3の結果として得られた耐擦傷性光学フィルムは、全体的なフィルム厚さが202μm、202μmおよび202μmであり、様々な特性に関して試験され、得られた結果は下の表1に示される。
基体表面上の拡散層中に1μmから10μmの粒径分布を有する有機粒子を有する厚さ200μmの市販の保護拡散フィルム[PBS632L、Keiwa社]が様々な特性に関して試験された。得られた結果は下の表1に示される。
基体表面上の拡散層中に1μmから20μmの粒径分布を有するポリメチルメタクリレート粒子を有する厚さ200μmの市販の保護拡散フィルム[D117VGZ、Tsujiden社]が様々な特性に関して試験され、得られた結果は下の表1に示される。
基体表面上の拡散層中に1μmから20μmの粒径分布を有するポリメチルメタクリレート粒子を有する厚さ205μmの市販の保護拡散フィルム[JS−153R、SKC社]が様々な特性に関して試験され、得られた結果は下の表1に示される。
フィルムの厚さ試験:コーティング厚さゲージ(PIM−100、TESA社)を用いて、1Nの押圧接触下で、実施例1から3および比較例1から3のフィルムの厚さを測定した。結果は上記に記録された。
ヘーズおよび全透過度の試験:JISのK7136標準方式によって、NDH 5000Wヘーズメータ(Nippon Denshoku Industries社)を用いて、試験試料のヘーズ(Hz)および全透過度(Tt)を測定した。結果は下の表1に列挙される。
輝度評価用の様々なモジュールを形成するために、実施例1から3および比較例1から3のフィルム、拡散フィルム[DI−780A]、ならびにEternal社によって製造された輝度向上フィルム[PF−96S−188]が、バックライト光源付きで組み立てられる。
2 光ガイド
3 低拡散のフィルム
4 輝度向上フィルム
5 輝度向上フィルム
6 保護拡散フィルム
11 耐擦傷層
12 基体
13 拡散層
14 有機粒子
15 第1の表面
16 第2の表面
300 輝度向上フィルム
400 拡散体
Claims (29)
- (a)第1の表面および第2の表面を有する透明基体と、
(b)前記基体の前記第1の表面上にあって、凹凸構造を有し、有機粒子を含む第1のハードコート層で構成される拡散層と、
(c)前記基体の前記第2の表面上にあって、滑らかな表面を有し、第2のハードコート層で構成される耐擦傷層と
を備える耐擦傷性光学フィルムであって、
前記第1のハードコート層中の前記有機粒子が、重合単位として少なくとも1つの単官能基アクリレートモノマーおよび少なくとも1つの多官能基アクリレートモノマーを含むポリアクリレート樹脂から形成され、前記多官能基アクリレートモノマーが、使用されるモノマーの全重量に基づいて30から70重量パーセントの量であり、前記有機粒子が、単一の平均粒径を有し、平均粒径の約±5%の範囲内の粒径分布を有する耐擦傷性光学フィルム。 - 前記第1および第2のハードコート層が、熱硬化およびUV放射硬化の両方を用いた複式硬化方式で処理するハードコート溶液から形成され、前記第1および第2のハードコート層を形成するための前記ハードコート溶液が、同一のものまたは異なるものであり得て、かつ、静電防止剤、UV硬化性樹脂、ならびに熱硬化性樹脂、熱可塑性樹脂およびそれらの混合物から成るグループから選択される樹脂を独立に含む請求項1に記載の耐擦傷性光学フィルム。
- 前記有機粒子の量が、前記第1のハードコート層を形成するための前記ハードコート溶液の固形分100重量部に対して、約0.1重量部から約28重量部まで使用される請求項1に記載の耐擦傷性光学フィルム。
- 前記有機粒子が、前記粒子の平均粒径の約±4%の範囲内の粒径分布を有する請求項1に記載の耐擦傷性光学フィルム。
- 前記有機粒子が、約2μmから約20μmの範囲の平均粒径を有する請求項1に記載の耐擦傷性光学フィルム。
- 前記単官能基アクリレートモノマーが、メタクリル酸メチル、ブチルメタクリレート、2−フェノキシエチルアクリレート、エトキシ化2−フェノキシエチルアクリレート、2−(2−エトキシエトキシ)エチルアクリレート、サイクリックトリメチロールプロパンアクリル酸フォルマール、β−カルボキシエチルアクリレート、メタクリル酸ラウリル、イソオクチルアクリレート、メタクリル酸ステアリル、イソデシルアクリレート、イソボルニルメタクリレート、ベンジルアクリレート、2−ヒドロキシエチルメタクリレートリン酸、メタアクリレート、ヒドロキシエチルアクリレート、および2−ヒドロキシエチルメタクリレート、ならびにそれらの混合物から成るグループから選択される請求項1に記載の耐擦傷性光学フィルム。
- 前記多官能基アクリレートモノマーが、ヒドロキシピバリルヒドロキシピバレートジアクリレート、エトキシ化1,6−ヘキサンジオールジアクリレート、ジプロピレングリコールジアクリレート、トリシクロデカンジメタノールジアクリレート、エトキシ化ジプロピレングリコールジアクリレート、ネオペンチルグリコールジアクリレート、プロポキシレート化ネオペンチルグリコールジアクリレート、エトキシ化ビスフェノール−Aジメタクリレート、2−メチル−1,3−プロパンジオールジアクリレート、エトキシ化2−メチル−1,3−プロパンジオールジアクリレート、2−ブチル−2−エチル−1,3−プロパンジオールジアクリレート、エチレングリコールジメタクリレート、ジエチレングリコールジメタクリレート、トリス(2−ヒドロキシエチル)イソシアヌレートトリアクリレート、ペンタエリスリトールトリアクリレート、エトキシ化トリメチロールプロパントリアクリレート、プロポキシレート化トリメチロールプロパントリアクリレート、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テトラアクリレート、エトキシ化ペンタエリスリトールテトラアクリレート、ジトリメチロールプロパンテトラアクリレート、プロポキシレート化ペンタエリスリトール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、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート、トリプロピレングリコールジメタクリレート、1,4−ブタンジオールジメタクリレート、1,6−ヘキサンジオールジメタクリレート、アリレート化シクロヘキシルジメタクリレート、イソシアヌレートジメタクリレート、エトキシ化トリメチロールプロパントリメタクリレート、プロポキシレート化グリセロールトリメタクリレート、トリメチロールプロパントリメタクリレート、およびトリス(アクリロキシエチル)イソシアヌレート、ならびにそれらの混合物から成るグループから選択される請求項1に記載の耐擦傷性光学フィルム。
- 前記ポリアクリレート樹脂が、メタクリル酸メチルおよびエチレングリコールジメタクリレートを含むモノマーから形成される請求項1に記載の耐擦傷性光学フィルム。
- 前記静電防止剤が、エトキシグリセリン脂肪酸エステル、4級アミン化合物、脂肪族アミン誘導体、ポリエチレンオキシド、シロキサンおよびアルコール誘導体から成るグループから選択される請求項2に記載の耐擦傷性光学フィルム。
- 前記UV硬化性樹脂が、1つまたは複数の官能基を有する少なくとも1つのアクリレートモノマーを含む請求項2に記載の耐擦傷性光学フィルム。
- 前記アクリレートモノマーが、メタクリレートモノマー、アクリレートモノマー、ウレタンアクリレートモノマー、ポリエステルアクリレートモノマーまたはエポキシアクリレートモノマーである請求項10に記載の耐擦傷性光学フィルム。
- 前記UV硬化性樹脂が、アクリレートオリゴマーをさらに含む請求項10に記載の耐擦傷性光学フィルム。
- 前記熱硬化性樹脂が、水酸基および/またはカルボキシ基含有ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂、ポリアクリレート樹脂、ポリメタクリレート樹脂、ポリアミド樹脂、フルオロ樹脂、ポリイミド樹脂、ポリウレタン樹脂、およびアルキド樹脂ならびにそれらの混合物から成るグループから選択される請求項2に記載の耐擦傷性光学フィルム。
- 前記熱可塑性樹脂が、ポリエステル樹脂およびポリメタクリレート樹脂ならびにそれらの混合物から成るグループから選択される請求項2に記載の耐擦傷性光学フィルム。
- 前記第1および第2のハードコート層を形成するためのハードコート溶液が、硬化剤、光開始剤、蛍光増白剤、紫外線吸収剤、レベリング剤、湿潤剤、分散剤、安定剤および無機粒子から成るグループから選択された添加剤を独立にさらに含む請求項2に記載の耐擦傷性光学フィルム。
- 前記硬化剤が、ジイソシアネートまたはポリイソシアネートである請求項15に記載の耐擦傷性光学フィルム。
- 前記透明基体が、ガラス基体またはプラスチック基体である請求項1に記載の耐擦傷性光学フィルム。
- 前記プラスチック基体が、ポリエステル樹脂、ポリアクリレート樹脂、ポリイミド樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリシクロオレフィン樹脂、ポリオレフィン樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリウレタン樹脂、トリアセテートセルロース(TAC)およびそれらの混合物から成るグループから選択される請求項17に記載の耐擦傷性光学フィルム。
- 前記プラスチック基体が、ポリエチレンテレフタレート、ポリメチルメタクリレート、ポリシクロオレフィン樹脂、トリアセテートセルロースおよびそれらの混合物から成るグループから選択される請求項18に記載の耐擦傷性光学フィルム。
- 前記耐擦傷層が、約1μmから約10μmの範囲の厚さを有する請求項1に記載の耐擦傷性光学フィルム。
- 前記耐擦傷層が、約3μmから約6μmの範囲の厚さを有する請求項20に記載の耐擦傷性光学フィルム。
- 前記拡散層が、約2μmから約20μmの範囲の厚さを有する請求項1に記載の耐擦傷性光学フィルム。
- 前記拡散層が、約5μmから約10μmの範囲の厚さを有する請求項22に記載の耐擦傷性光学フィルム。
- 前記第1および第2のハードコート層が、108Ω/□から1012Ω/□の範囲の表面抵抗率を有する請求項1に記載の耐擦傷性光学フィルム。
- 前記第1および第2のハードコート層が、JISのK5400標準方式による測定で、3H以上の鉛筆硬度を有する請求項1に記載の耐擦傷性光学フィルム。
- JISのK7136標準方式で測定して約8%から約97%のヘーズを有する請求項1に記載の耐擦傷性光学フィルム。
- 前記第1のハードコート層に含まれる前記有機粒子が、約5μmから約10μmの範囲の単一の平均粒径を有する請求項1に記載の耐擦傷性光学フィルム。
- 前記有機粒子が、拡散層内の単独層中で均一に分布する請求項1に記載の耐擦傷性光学フィルム。
- 表示装置における保護拡散フィルムとして使用される請求項1に記載の耐擦傷性光学フィルム。
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