JP2009244305A - 防眩性ハードコートフィルム及びそれを用いた偏光板 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】透明プラスチックフィルムの表面に、(A)(a)多官能性(メタ)アクリレート系モノマー及び/又は(メタ)アクリレート系プレポリマーと、(b)シリカ系微粒子を含む活性エネルギー線感応型組成物、(B)球状有機微粒子、及び(C)分子内に少なくとも一つの極性基を有する分散剤を含有するハードコート層形成材料を用いて形成されたハードコート層を有し、かつ該ハードコート層の厚さが、上記(B)球状有機微粒子の平均粒径よりも大きい防眩性ハードコートフィルム、及びこのフィルムを用いてなる偏光板である。
【選択図】図2
Description
しかしながら、実際には上記のような方法では光学物性的なバランスをとることはできても、使用微粒子の粒径のばらつきにより、凹凸が存在しない箇所が現れ、全面で防眩性が得られなくなる。また、膜厚による外部ヘイズ値の変動が大きいことにより安定生産性に劣るという問題があった。また、これらの系は膜厚が微粒子のサイズによって決定され、表面硬度のような膜厚によってその性能が変わる物性の調整が困難になる。
しかしながら、内部ヘイズ値が大きい防眩性フィルムは低コントラストであり、ぎらつき現象の低減とコントラストの向上とはトレードオフの関係になっている。従って、ディスプレイの設計においては、コントラストを優先する高コントラストタイプの防眩性フィルムが選択されるか、ぎらつき防止を優先する汎用タイプの防眩性フィルムが選択されることになる。しかし、高コントラストタイプにおいても汎用タイプにおいても、いずれか一方の性質を全く無視した防眩性フィルムはあり得ず、両者のバランスをとった設計が必要となる。
また、防眩性自体の性質は防眩性フィルムの表面凹凸に影響を受け、それを示す一般的な値として、外部ヘイズや60°グロスなどが挙げられる。防眩性フィルムの防眩性の調節を行う場合、通常、フィラーの含有量や、平均粒径、あるいは膜厚変更が行われているが、これらの操作により表面形状を変化させると外部ヘイズや60°グロスの値のみならず、内部ヘイズもこれに応じて変化してしまい、目標とするコントラストが得られなくなるといった問題があった。
さらに、外部ヘイズを大きくした場合にはしろ茶けと呼ばれる外光の反射部分の周辺が白く視認性を悪化させる現象が起こることもあった。
すなわち、本発明は、
[1]透明プラスチックフィルムの表面に、(A)(a)多官能性(メタ)アクリレート系モノマー及び/又は(メタ)アクリレート系プレポリマーと、(b)シリカ系微粒子を含む活性エネルギー線感応型組成物、(B)球状有機微粒子、及び(C)分子内に少なくとも一つの極性基を有する分散剤を含有するハードコート層形成材料を用いて形成されたハードコート層を有し、かつ該ハードコート層の厚さが、上記(B)球状有機微粒子の平均粒径よりも大きいことを特徴とする防眩性ハードコートフィルム、
[2](C)分子内に少なくとも一つの極性基を有する分散剤が、極性基として、酸性を示す官能基と1〜3級アミノ基の中から選ばれる1種以上を有する上記[1]項に記載の防眩性ハードコートフィルム、
[3](C)分子内に少なくとも一つの極性基を有する分散剤が、N,N−ジアルキルアミノ基を有するものである上記[2]項に記載の防眩性ハードコートフィルム、
[4](b)シリカ系微粒子が、表面官能基として(メタ)アクリロイル基を含む基を有するシリカ微粒子である上記[1]〜[3]項のいずれかに記載の防眩性ハードコートフィルム、
[5](B)球状有機微粒子が、平均粒径6〜10μmのものである上記[1]〜[4]項のいずれかに記載の防眩性ハードコートフィルム、
[6](A)活性エネルギー線感応型組成物の硬化物と、(B)球状有機微粒子との屈折率差が、0.03以上である上記[1]〜[5]項のいずれかに記載の防眩性ハードコートフィルム、
[7]外部ヘイズ値が20%以下である上記[1]〜[6]項のいずれかに記載の防眩性ハードコートフィルム、及び
[8]上記[1]〜[7]項のいずれかに記載の防眩性ハードコートフィルムを形成した面の反対側の面を偏光子に貼合してなる偏光板、
を提供するものである。
[ハードコート層形成材料]
本発明におけるハードコート層形成材料は、(A)活性エネルギー線感応型組成物、(B)球状有機微粒子及び(C)分子内に少なくとも一つの極性基を有する分散剤を含有する。
((A)活性エネルギー線感応型組成物)
前記ハードコート層形成材料において、(A)成分として用いられる活性エネルギー線感応型組成物には、(a)活性エネルギー線硬化型化合物である多官能性(メタ)アクリレート系モノマー及び/又は(メタ)アクリレート系プレポリマーと、(b)シリカ系微粒子が必須成分として含まれる。
なお、本発明において、活性エネルギー線とは、電磁波又は荷電粒子線の中でエネルギー量子を有するもの、すなわち、紫外線や電子線などを指す。
本発明においては、(a)活性エネルギー線硬化型化合物として、多官能性(メタ)アクリレート系モノマー及び/又は(メタ)アクリレート系プレポリマーが用いられる。
前記多官能性(メタ)アクリレート系モノマーとしては、例えば1,4−ブタンジオールジ(メタ)アクリレート、1,6−ヘキサンジオールジ(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、ポリエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、ヒドロキシピバリン酸ネオペンチルグリコールジ(メタ)アクリレート、ジシクロペンタニルジ(メタ)アクリレート、カプロラクトン変性ジシクロペンテニルジ(メタ)アクリレート、エチレンオキシド変性リン酸ジ(メタ)アクリレート、アリル化シクロヘキシルジ(メタ)アクリレート、イソシアヌレートジ(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トリ(メタ)アクリレート、プロピオン酸変性ジ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トリ(メタ)アクリレート、プロピレンオキシド変性トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、トリス(アクリロキシエチル)イソシアヌレート、プロピオン酸変性ジペンタエリスリトールペンタ(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、カプロラクトン変性ジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレートなどの多官能性(メタ)アクリレートが挙げられる。これらのモノマーは1種用いてもよいし、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
エポキシアクリレート系プレポリマーは、例えば、比較的低分子量のビスフェノール型エポキシ樹脂やノボラック型エポキシ樹脂のオキシラン環に、(メタ)アクリル酸を反応しエステル化することにより得ることができる。ウレタンアクリレート系プレポリマーは、例えば、ポリエーテルポリオールやポリエステルポリオールとポリイソシアネートの反応によって得られるポリウレタンオリゴマーを、(メタ)アクリル酸でエステル化することにより得ることができる。さらに、ポリオールアクリレート系プレポリマーは、ポリエーテルポリオールの水酸基を(メタ)アクリル酸でエステル化することにより得ることができる。これらのプレポリマーは1種用いてもよいし、2種以上を組み合わせて用いてもよく、また、前記多官能性(メタ)アクリレート系モノマーと併用してもよい。
本発明においては、(b)シリカ系微粒子として、コロイド状シリカ微粒子及び/又は表面官能基を有するシリカ微粒子を用いることができる。
コロイド状シリカ微粒子は、平均粒径が1〜400nm程度のものであり、また、表面官能基を有するシリカ微粒子としては、例えば表面官能基として(メタ)アクリロイル基を含む基を有するシリカ微粒子(以下、反応性シリカ微粒子と称することがある。)を挙げることができる。
上記反応性シリカ微粒子は、例えば、平均粒径0.005〜1μm程度のシリカ微粒子表面のシラノール基に、該シラノール基と反応し得る官能基を有する重合性不飽和基含有有機化合物を反応させることにより、得ることができる。重合性不飽和基としては、例えばラジカル重合性の(メタ)アクリロイル基などが挙げられる。
前記シラノール基と反応し得る官能基を有する重合性不飽和基含有有機化合物としては、例えば一般式(I)
で表される化合物などが好ましく用いられる。
このようにして得られた重合性不飽和基含有有機化合物が結合したシリカ微粒子は、活性エネルギー線硬化成分として、活性エネルギー線の照射により架橋、硬化する。
この反応性シリカ微粒子は、得られるハードコートフィルムの耐擦傷性を向上させる効果を有している。
このようなシリカ微粒子に重合性不飽和基を有する有機化合物を結合させてなる化合物を含む活性エネルギー線感応型組成物(A)として、例えばJSR(株)製、商品名「オプスターZ7530」、「オプスターZ7524」、「オプスターTU4086」などが上市されている。
本発明においては、この(b)成分のシリカ系微粒子の含有量は、(A)成分の活性エネルギー線感応型組成物の固形分中に、通常5〜90質量%程度、好ましくは10〜70質量%である。
なお、この(b)成分のシリカ系微粒子におけるシリカ粒子の平均粒径は、レーザ回折・散乱法で測定することができる。この方法では、粒子を分散した液にレーザ光を当てた際に回折・散乱する光の強度変化により、平均粒径を測定する。
本発明におけるハードコート層形成材料において、(B)成分として用いられる球状有機微粒子としては、例えばシリコーン系微粒子、メラミン系樹脂微粒子、アクリル系樹脂微粒子、アクリル−スチレン系共重合体微粒子、ポリカーボネート系微粒子、ポリエチレン系微粒子、ポリスチレン系微粒子、ベンゾグアナミン系樹脂微粒子などが挙げられる。これらは、球状であって粒度分布の狭いものが好ましい。この球状有機微粒子の平均粒径は、防眩性能の観点から、6〜10μmであることが好ましく、粒度分布はコールカウンター法で測定した平均粒径の±2μm以内の範囲の重量分率が70%以上であるものが好ましい。なお、この平均粒径の測定方法については、後で説明する。
本発明においては、この(B)成分の球状有機微粒子は1種を単独で用いてもよいし、2種以上を組み合わせて用いてもよく、また、その配合量は、防眩性能の観点から、前述した(A)成分である活性エネルギー線感応型組成物の固形分100質量部に対して、好ましくは0.1〜30質量部、より好ましくは1〜20質量部である。
本発明においては、前述した(A)成分である活性エネルギー線感応型組成物の硬化物と、当該(B)成分である球状微粒子とは、目的に応じてさまざまな屈折率差となるように選択できる。例えば、防眩性フィルムを高コントラストタイプとする場合には、内部ヘイズが発現しないように屈折率差の絶対値は小さい方が好ましく、0〜0.03、より好ましくは0〜0.02である。また、防眩性フィルムを汎用タイプとする場合には、内部ヘイズを制御可能に発現させるために、0.03〜0.2が好ましく、0.04〜0.1がより好ましい。なお、活性エネルギー線感応型組成物の硬化物、及び球状微粒子の屈折率の測定方法については、後で説明する。
本発明におけるハードコート層形成材料において、(C)成分として用いられる分散剤は、分子内に少なくとも一つの極性基を有するものであって、該極性基としては、例えばカルボキシル基、ヒドロキシル基、スルホ基、1級アミノ基、2級アミノ基、3級アミノ基、アミド基、第4級アンモニウム塩基、ピリジウム塩基、スルホニウム塩基、ホスホニウム塩基などを挙げることができる。これらの中でカルボキシル基、スルホ基、1〜3級アミノ基が好ましい。これらの極性基は、分子内に一つ導入されていてもよく、複数導入されていてもよい。
分子内に複数の極性基を有する場合、それぞれの極性基を有する有機化合物同士を結合する成分が必要となり、そのような成分としては、例えばポリオキシアルキレングリコールなどが挙げられる。このような成分の分子量は特に限定されないが、数百程度から、数十万程度までの幅広いものの中から選択することができる。
この分子内に少なくとも一つの極性基を有する分散剤は、膜厚が球状有機微粒子の平均粒径よりも大きいハードコート層中での該球状有機微粒子の沈降を抑制し、該微粒子をハードコート層の表面近傍に多く存在させ、防眩性能を向上させる作用を有している。
そのメカニズムについては、必ずしも明確ではないが、以下に示すことが考えられる。
分散剤中の極性基が、球状有機微粒子表面に配位し、その結果、有機微粒子表面の極性が変化し、有機微粒子が表面近傍に存在する確率が高くなり、結果として、有機微粒子の平均粒径以上の膜厚においても、ハードコート層表面近傍に有機微粒子が存在し、防眩性能を向上させるものと考えられる。
前記のN,N−ジアルキルアミノアルカノールの具体例としては、N,N−ジメチルアミノエタノール、N,N−ジエチルアミノエタノール、N,N−ジプロピルアミノエタノール、N,N−ジブチルアミノエタノール、N,N−ジペンチルアミノエタノール、N,N−ジヘキシルアミノエタノールなど、及びこれらの化合物におけるエタノール部分を、プロパノールやブタノールに置き換えた化合物などを挙げることができる。なお、ジアルキル部分の2つのアルキル基は同一であっても異なっていてもよい。
N,N−ジアルキルアミノアルカノール由来の極性基を有する分散剤としては、例えばN,N−ジアルキルアミノアルカノール変性ポリオキシアルキレングリコールを挙げることができる。
本発明におけるハードコート層形成材料には、所望により光重合開始剤を含有させることができる。この光重合開始剤としては、例えばベンゾイン、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、ベンゾイン−n−ブチルエーテル、ベンゾインイソブチルエーテル、アセトフェノン、ジメチルアミノアセトフェノン、2,2−ジメトキシ−2−フェニルアセトフェノン、2,2−ジエトキシ−2−フェニルアセトフェノン、2−ヒドロキシ−2−メチル−1−フェニルプロパン−1−オン、1−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、2−メチル−1−[4−(メチルチオ)フェニル]−2−モルフォリノ−プロパン−1−オン、4−(2−ヒドロキシエトキシ)フェニル−2(ヒドロキシ−2−プロピル)ケトン、ベンゾフェノン、p−フェニルベンゾフェノン、4,4'−ジエチルアミノベンゾフェノン、ジクロロベンゾフェノン、2−メチルアントラキノン、2−エチルアントラキノン、2−ターシャリ−ブチルアントラキノン、2−アミノアントラキノン、2−メチルチオキサントン、2−エチルチオキサントン、2−クロロチオキサントン、2,4−ジメチルチオキサントン、2,4−ジエチルチオキサントン、ベンジルジメチルケタール、アセトフェノンジメチルケタール、p−ジメチルアミノ安息香酸エステルなどが挙げられる。
これらは1種用いてもよいし、2種以上を組み合わせて用いてもよく、また、その配合量は、全活性エネルギー線硬化型化合物100質量部に対して、通常0.2〜10質量部の範囲で選ばれる。なお、ここで全活性エネルギー線硬化型化合物とは、(b)シリカ系微粒子として、反応性シリカ微粒子を用いる場合は、それを含むものを表す。
本発明で用いるハードコート層形成材料は、必要に応じ、適当な溶媒中に、前述した(A)成分の活性エネルギー線感応型組成物、(B)成分の球状有機微粒子、(C)成分の分散剤及び所望により用いられる光重合開始剤や各種添加成分、例えば酸化防止剤、紫外線吸収剤、シラン系カップリング剤、光安定剤、レベリング剤、消泡剤などを、それぞれ所定の割合で加え、溶解又は分散させることにより、調製することができる。
この際用いる溶媒としては、例えばヘキサン、ヘプタンなどの脂肪族炭化水素、トルエン、キシレンなどの芳香族炭化水素、塩化メチレン、塩化エチレンなどのハロゲン化炭化水素、メタノール、エタノール、プロパノール、ブタノールなどのアルコール、アセトン、メチルエチルケトン、2−ペンタノン、イソホロン、シクロヘキサノンなどのケトン、酢酸エチル、酢酸ブチルなどのエステル、エチルセロソルブなどのセロソルブ系溶剤などが挙げられる。
このようにして調製されたハードコート層形成材料の濃度、粘度としては、コーティング可能なものであればよく、特に制限されず、状況に応じて適宜選定することができる。
本発明の防眩性ハードコートフィルムにおいては、透明プラスチックフィルムの少なくとも片面に、前述のようにして調製したハードコート層形成材料を用いて、ハードコート層を形成する。
前記の透明プラスチックフィルムについては特に制限はなく、従来光学用ハードコートフィルムの基材として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。このようなプラスチックフィルムとしては、例えば、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、ポリエチレンナフタレートなどのポリエステルフィルム、ポリエチレンフィルム、ポリプロピレンフィルム、セロファン、ジアセチルセルロースフィルム、トリアセチルセルロースフィルム、アセチルセルロースブチレートフィルム、ポリ塩化ビニルフィルム、ポリ塩化ビニリデンフィルム、ポリビニルアルコールフィルム、エチレン−酢酸ビニル共重合体フィルム、ポリスチレンフィルム、ポリカーボネートフィルム、ポリメチルペンテンフィルム、ポリスルホンフィルム、ポリエーテルエーテルケトンフィルム、ポリエーテルスルホンフィルム、ポリエーテルイミドフィルム、ポリイミドフィルム、フッ素樹脂フィルム、ポリアミドフィルム、アクリル樹脂フィルム、ノルボルネン系樹脂フィルム、シクロオレフィン樹脂フィルム等のプラスチックフィルムを挙げることができる。
これらのプラスチックフィルムの厚さは特に制限はなく、状況に応じて適宜選定されるが、通常15〜300μm、好ましくは30〜200μmの範囲である。また、このプラスチックフィルムは、その表面に設けられる層との密着性を向上させる目的で、所望により片面又は両面に、酸化法や凹凸化法などにより表面処理を施すことができる。上記酸化法としては、例えばコロナ放電処理、プラズマ処理、クロム酸処理(湿式)、火炎処理、熱風処理、オゾン・紫外線照射処理などが挙げられ、また、凹凸化法としては、例えばサンドブラスト法、溶剤処理法などが挙げられる。これらの表面処理法はプラスチックフィルムの種類に応じて適宜選ばれるが、一般にはコロナ放電処理法が効果及び操作性などの面から、好ましく用いられる。また、プライマー層を設けることもできる。
前記透明プラスチックフィルムの少なくとも片面に、前記ハードコート層形成材料を、従来公知の方法、例えばバーコート法、ナイフコート法、ロールコート法、ブレードコート法、ダイコート法、グラビアコート法などを用いて、コーティングして塗膜を形成させ、乾燥後、これに活性エネルギー線を照射して該塗膜を硬化させることにより、ハードコート層が形成される。
活性エネルギー線としては、例えば紫外線や電子線などが挙げられる。上記紫外線は、高圧水銀ランプ、無電極ランプ、メタルハライドランプ、キセノンランプなどで得られ、照射量は、通常100〜500mJ/cm2であり、一方電子線は、電子線加速器などによって得られ、照射量は、通常150〜350kVである。この活性エネルギー線の中では、特に紫外線が好適である。なお、電子線を使用する場合は、光重合開始剤を添加することなく、硬化膜を得ることができる。
このようにして形成されたハードコート層の厚さは、本発明においては、使用した球状有機微粒子の平均粒径よりも大きいことを要し、従って、下限は7μm程度であり、上限はハードコート層の硬化収縮によってハードコートフィルムがカールすることを防止する観点から20μm程度である。好ましい厚さは8〜15μmの範囲である。
(光学特性)
このようにして形成された本発明の防眩性ハードコートフィルムの光学特性は、そのタイプによって好ましい値が異なる場合がある。
高コントラストタイプの場合、通常内部ヘイズ値が0〜10%である。内部ヘイズ値がこの範囲にあってぎらつきが発生するものであっても、高コントラストを達成できるのでディスプレイの種類(設計思想)によっては十分適用できる。内部ヘイズ値が10%を超えると高コントラストが得られない(汎用タイプになる)。また、汎用タイプの場合、通常内部ヘイズ値が5〜40%である。内部ヘイズが5%未満ではぎらつきを抑える性能が不十分であり、40%を超えると視認性が低下する。汎用タイプの防眩性ハードコートフィルムの好ましい内部ヘイズ値は、通常10〜30%であり、15〜25%であることが好ましい。
また、外部ヘイズ値は、高コントラストタイプ、汎用タイプともに視認性の観点から、20%以下が好ましく、防眩性の観点から5%以上であることが好ましい。外部ヘイズ値は、防眩性ハードコートフィルムのトータルヘイズ値と内部ヘイズ値を測定し、トータルヘイズ値から内部ヘイズ値との差によって得られる値である。
さらに、60°グロス値は、高コントラストタイプ、汎用タイプともに20〜80が好ましい。60°グロス値が80を超えると表面光沢度が大きく(光の反射が大きい)、防眩性に悪影響を及ぼす。60°グロスが20未満ではしろ茶けが発生しやすくなる。また、防眩性ハードコートフィルムの全光線透過率は88%以上が好ましく、より好ましくは90%以上である。全光線透過率が88%未満では透明性が不十分となるおそれがある。
なお、前記光学的特性値の測定方法については、後で説明する。
本発明の防眩性ハードコートフィルムは、下記の効果を奏する。
(1)分散剤の効果については詳細なメカニズムは解明されていないが、おそらく分散剤の極性基が有機微粒子表面に配位した結果、有機微粒子表面の極性が変化し、有機微粒子がハードコート層表面近傍に存在する確率が高くなる効果を有するものと考えられる。したがって、有機微粒子の平均粒径よりも大きい膜厚においても、ハードコート層表面近傍に有機微粒子が存在し、防眩性が向上すると共に、塗工ムラが低減される。
(2)必然的に膜厚が大きくなるので同程度の有機微粒子を用いて作製した従来の防眩性ハードコートフィルムと比較し、鉛筆硬度の向上が見込める。
(3)分散剤の添加量が多いほど、有機微粒子のハードコート層表面近傍の存在確率が高くなるため、分散剤の添加量により、表面状態(外部ヘイズ値、60°グロス値)の調整が可能となる。
本発明の防眩性ハードコートフィルムにおいては、必要により、最上層に、反射防止性を付与させるなどの目的で反射防止層、例えばシロキサン系被膜、フッ素系被膜などを設けることができる。この場合、該反射防止層の厚さは、0.05〜1μm程度が適当である。この反射防止層を設けることにより、太陽光、蛍光灯などによる反射から生じる画面の映り込みが解消され、また、表面の反射率を抑えることで、全光線透過率が上がり、透明性が向上する。なお、反射防止層の種類によっては、帯電防止性の向上を図ることができる。
本発明の防眩性ハードコートフィルムにおいては、プラスチックフィルムのハードコート層とは反対側の面に、液晶表示体などの被着体に貼着させるための粘着剤層を形成させることができる。この粘着剤層を構成する粘着剤としては、光学用途に適した、例えばアクリル系粘着剤、ウレタン系粘着剤、シリコーン系粘着剤が好ましく用いられる。この粘着剤層の厚さは、通常5〜100μm、好ましくは10〜60μmの範囲である。
さらに、この粘着剤層の上に、必要に応じて剥離シートを設けることができる。この剥離シートとしては、例えばポリエチレンテレフタレート、ポリプロピレンなどの各種プラスチックフィルムに、シリコーン樹脂などの剥離剤を塗付したものなどが挙げられる。この剥離シートの厚さについては特に制限はないが、通常20〜150μm程度である。
[偏光板]
本発明はまた、前述した本発明の防眩性ハードコートフィルムを偏光子に貼合してなる偏光板をも提供する。
LCDにおける液晶セルは一般に配向層を形成した2枚の透明電極基板を、その配向層を内側にして、スペーサにより所定の間隙になるように配置し、その周辺をシールして該間隙に液晶材料を挟持させると共に、上記2枚の透明電極基板の外側表面に、それぞれ粘着剤層を介して偏光板が配設された構造を有している。
図1は、上記偏光板の1例の構成を示す斜視図である。この図で示されるように、該偏光板10は、一般的には、ポリビニルアルコール系偏光子1の両面に、トリアセチルセルロース(TAC)フィルム2及び2'を貼り合わせた3層構造の基材を有しており、そして、その片面には液晶セルなどの光学部品に貼着するための粘着剤層3が形成され、さらに、この粘着剤層3には、剥離シート4が貼着されている。また、この偏光板の該粘着剤層3と反対側の面には、通常表面保護フィルム5が設けられている。
本発明の偏光板は、偏光子1の両面に設けられたTACフィルム2、2'のうち、一方のTACフィルムに上述した本発明に係わるハードコート層が設けられたものである。偏光板に粘着剤層3、剥離シート4及び表面保護フィルム5が設けられている場合は、特に表面保護フィルム5側のTACフィルム2'側に本発明に係わるハードコート層が設けられる。
なお、図2は、本発明の偏光板の1例の構成を示す断面模式図である。
まず、基材の透明プラスチックフィルムとしてTACフィルムのような光学異方性のないフィルム12'を用い、その一方の面に本発明に係わるハードコート層13を形成し、防眩性ハードコートフィルム14とする。次に、偏光子11の片面にハードコート層13の形成されていないTACフィルム12を、反対面に前記防眩性ハードコートフィルム14を接着剤層15、15'を用いて積層する。透明プラスチックフィルムにTACフィルムを使用する場合、接着剤による積層で密着性を向上させるには、前述した表面処理の他けん化処理なども行うことができる。
これにより、防眩性能と耐擦傷性能に優れる偏光板20が得られる。偏光板20も必要に応じて、ハードコート層13の設けられる面に、前記図1に示す剥離可能な表面保護フィルム5や、その反対面に液晶セル等の光学部品に貼付するための粘着剤層16や剥離シート17が設けられてもよい。
本発明の偏光板は、LCDにおける液晶セル用を始め、光量調整用、偏光干渉応用装置用、光学的欠陥検出器用などとして用いることができる。
なお、有機微粒子の平均粒径及び屈折率、活性エネルギー線感応型組成物の硬化物の屈折率並びにハードコートフィルムの性能は、下記の方法に従って求めた。
<有機微粒子>
(1)平均粒径
コールカウンター法により測定。
(2)屈折率
有機微粒子のモノマーの組成に基づき含有モノマーの屈折率と含有質量比から平均屈折率を算出。
<活性エネルギー線感応型組成物>
(3)硬化物の屈折率
各調製例において、活性エネルギー線感応型組成物(A)、光開始剤と希釈溶剤からなるコート剤を作製する。これを実施例と同様にしてTACフィルム[富士フィルム(株)製、商品名「TAC80TD80ULH」]に塗工し、硬化物の屈折率測定用のハードコートフィルムとした。これを(株)アタゴ製アッベ屈折計を用いてハードコート層の屈折率を求め、これを活性エネルギー線感応型組成物の硬化物の屈折率とした。
(4)全光線透過率及びトータルヘイズ値
(株)村上色彩研究所製ヘイズメーター「HM−150」を用い、JIS K 7136に準拠して、全光線透過率及びトータルヘイズ値を測定する。なお、トータルヘイズ値は、内部に起因するヘイズ値(内部ヘイズ値)と表面の凹凸に起因する外部ヘイズ値との合計値を示す。
(5)内部ヘイズ値及び外部ヘイズ値
アクリル系粘着剤[日本カーバイド社製、商品名「PE−121」]100質量部に、イソシアナート架橋剤[東洋インキ社製、商品名「BHS−8515」]2質量部、及びトルエン100質量部を加えて粘着剤溶液を作製した。厚さ50μmのポリエチレンテレフタレート[東洋紡績社製、商品名「A4300」]フィルムに、乾燥後の厚さが20μmになるように粘着剤溶液を塗布し、100℃で3分間乾燥して粘着シートを作製した。作製した粘着シートをハードコートフィルムのハードコート層に貼付して内部ヘイズ判定用試料とした。該粘着シートと内部ヘイズ判定用試料のヘイズ値を測定し、内部ヘイズ判定用試料のヘイズ値から粘着シートのヘイズ値を引いた値をハードコートフィルムの内部ヘイズ値とする。なお、実施例及び比較例で用いた基材フィルム(トリアセチルセルロースフィルム)及びポリエチレンテレフタレートフィルムの内部ヘイズ値を同様にして測定したところ0.01%未満であり無視できる値であった。ヘイズ値の測定は、上記(4)と同様である。
(6)防眩性の評価
ハードコートフィルムをアクリル樹脂黒板[住友化学(株)製]にアクリル系粘着剤を介して貼り付けたサンプルを蛍光灯下にて目視にて観察し、下記の判定基準で防眩性を評価する。
○:蛍光灯の映り込み防止性が十分であり、かつ白茶けが少ない
×:蛍光灯の映り込み防止性が不十分である、又は蛍光灯の映り込み防止性は十分であるが、白茶けが大きく視認性に劣るもの
(7)60°グロス値
日本電飾社製グロスメーター「PG−1M」を使用し、JIS K 7105に準拠して測定する。
(8)鉛筆硬度
JIS K 5400に準拠して、(株)安田精機製作所の鉛筆引掻塗膜硬さ試験機「No553−M1」を用いて測定する。
(9)塗工ムラ
ハードコート層表面を目視観察し、下記の判定基準に従って、塗工ムラを評価した。
○:塗工面全体が均一に見える
×:塗工面上に防眩性の高い部分と低い部分が混在しており全体的に不均一に見える
(A)活性エネルギー線感応型組成物として、ハードコート剤[JSR(株)製、商品名「オプスターZ7524」、固形分濃度70質量%、反応性シリカ微粒子と多官能アクリレートを含有する全活性エネルギー線硬化型化合物65質量%、光開始剤5質量%、メチルエチルケトン30質量%、硬化物の屈折率1.50]100質量部、(B)球状有機微粒子として、PMMA微粒子[綜研化学(株)製、平均粒径5μm、屈折率1.49]11.25質量部、(C)分散剤として、極性基として3級アミンを有する分散液[ビックケミージャパン社製、商品名「disperbyk103」、固形分濃度40質量%]3質量部、希釈溶剤としてプロピレングリコールモノメチルエーテル90質量部を均一に混合し、固形分約40質量%である防眩性ハードコート層用コート剤1を作製した。このコート剤の配合を表1に示す。
(B)球状有機微粒子として、アクリル微粒子[綜研化学(株)製、平均粒径8μm、屈折率1.55]11.25質量部、及び(C)分散剤として、「disperbyk103」(前出)0.5質量部を用いた以外は、調製例1と同様にして固形分約40質量%である防眩性ハードコート層用コート剤2を作製した。このコート剤の配合を表1に示す。
調製例3
(C)分散剤として、「disperbyk103」(前出)0.75質量部を用いた以外は、調製例2と同様にして固形分約40質量%である防眩性ハードコート層用コート剤3を作製した。このコート剤の配合を表1に示す。
調製例4
(C)分散剤として、「disperbyk103」(前出)1質量部を用いた以外は、調製例2と同様にして固形分約40質量%である防眩性ハードコート層用コート剤4を作製した。このコート剤の配合を表1に示す。
(C)分散剤として、「disperbyk103」(前出)1.5質量部を用いた以外は、調製例2と同様にして固形分約40質量%である防眩性ハードコート層用コート剤5を作製した。このコート剤の配合を表1に示す。
調製例6
(C)分散剤として、カプロラクトン変性ポリエチレングリコール[ビックケミージャパン社製、商品名「disperbyk111」、固形分濃度90質量%]1質量部を用いた以外は、調製例2と同様にして固形分約40質量%である防眩性ハードコート層用コート剤6を作製した。このコート剤の配合を表1に示す。
調製例7
(C)分散剤として、カプロラクトン変性ポリエチレングリコール[ビックケミージャパン社製、商品名「disperbyk163」、固形分濃度45質量%]1質量部を用いた以外は、調製例2と同様にして固形分約40質量%である防眩性ハードコート層用コート剤7を作製した。このコート剤の配合を表1に示す。
調製例8
(C)分散剤として、両末端をカプロラクトン及びジブチルアミノエタノールアンモニウム塩で変性したポリエチレングリコール[ビックケミージャパン社製、商品名「disperbyk180」、固形分濃度81質量%]1質量部を用いた以外は、調製例2と同様にして固形分約40質量%である防眩性ハードコート層用コート剤8を作製した。このコート剤の配合を表1に示す。
(C)分散剤を用いなかったこと以外は、調製例1と同様にして固形分約40質量%である防眩性ハードコート層用コート剤9を作製した。このコート剤の配合を表1に示す。
(A)成分としてシリカ微粒子を含まないハードコート剤[大日精化(株)製、商品名「セイカビームEXF−L203(CS−1)」、固形分濃度70質量%、反応性モノマーと多官能アクリレートを含有する活性エネルギー線硬化型化合物65質量%、光開始剤5質量%、プロピレングリコールモノメチルアセテート30質量%、硬化物の屈折率1.52]100質量部を使用した以外は、調製例1と同様にして固形分約40質量%である防眩性ハードコート層用コート剤10を作製した。このコート剤の配合を表1に示す。
調製例11
(C)分散剤を用いなかったこと以外は、調製例2と同様にして固形分約40質量%である防眩性ハードコート層用コート剤11を作製した。このコート剤の配合を表1に示す。
調製例12
(B)球状有機微粒子を用いなかったこと以外は、調製例1と同様にして固形分約40質量%である防眩性ハードコート層用コート剤12を作製した。このコート剤の配合を表1に示す。
厚さ80μmのTACフィルム[富士フィルム(株)製、商品名「TAC80TD80ULH」]の表面に、調製例1で得たコート剤1を硬化膜厚が約10μmになるようにマイヤーバーで塗工した。70℃のオーブンで1分間乾燥させた後、高圧水銀ランプで300mJ/cm2の紫外線を照射してハードコート層を形成し、防眩性ハードコートフィルムを作製した。
このハードコートフィルムの性能を表2に示す。
実施例2
調製例2で得たコート剤2を硬化膜厚が約10μmになるようにマイヤーバーで塗工した以外は、実施例1と同様の操作を行い防眩性ハードコートフィルムを作製した。
このハードコートフィルムの性能を表2に示す。
調製例3で得たコート剤3を硬化膜厚が約10μmになるようにマイヤーバーで塗工した以外は、実施例1と同様の操作を行い防眩性ハードコートフィルムを作製した。
このハードコートフィルムの性能を表2に示す。
実施例4
調製例4で得たコート剤4を硬化膜厚が約10μmになるようにマイヤーバーで塗工した以外は、実施例1と同様の操作を行い防眩性ハードコートフィルムを作製した。
このハードコートフィルムの性能を表2に示す。
調製例5で得たコート剤5を硬化膜厚が約10μmになるようにマイヤーバーで塗工した以外は、実施例1と同様の操作を行い防眩性ハードコートフィルムを作製した。
このハードコートフィルムの性能を表2に示す。
実施例6
調製例6で得たコート剤6を硬化膜厚が約10μmになるようにマイヤーバーで塗工した以外は、実施例1と同様の操作を行い防眩性ハードコートフィルムを作製した。
このハードコートフィルムの性能を表2に示す。
調製例7で得たコート剤7を硬化膜厚が約10μmになるようにマイヤーバーで塗工した以外は、実施例1と同様の操作を行い防眩性ハードコートフィルムを作製した。
このハードコートフィルムの性能を表2に示す。
実施例8
調製例8で得たコート剤8を硬化膜厚が約10μmになるようにマイヤーバーで塗工した以外は、実施例1と同様の操作を行い防眩性ハードコートフィルムを作製した。
このハードコートフィルムの性能を表2に示す。
調製例9で得たコート剤9を硬化膜厚が約10μmになるようにマイヤーバーで塗工した以外は、実施例1と同様の操作を行い防眩性ハードコートフィルムを作製した。
このハードコートフィルムの性能を表2に示す。
比較例2
調製例9で得たコート剤9を硬化膜厚が約5μmになるようにマイヤーバーで塗工した以外は、実施例1と同様の操作を行い防眩性ハードコートフィルムを作製した。
このハードコートフィルムの性能を表2に示す。
調製例9で得たコート剤9を硬化膜厚が約4.5μmになるようにマイヤーバーで塗工した以外は、実施例1と同様の操作を行い防眩性ハードコートフィルムを作製した。
このハードコートフィルムの性能を表2に示す。
比較例4
調製例10で得たコート剤10を硬化膜厚が約10μmになるようにマイヤーバーで塗工した以外は、実施例1と同様の操作を行い防眩性ハードコートフィルムを作製した。
このハードコートフィルムの性能を表2に示す。
調製例11で得たコート剤11を硬化膜厚が約10μmになるようにマイヤーバーで塗工した以外は、実施例1と同様の操作を行い防眩性ハードコートフィルムを作製した。
このハードコートフィルムの性能を表2に示す。
比較例6
調製例12で得たコート剤12を硬化膜厚が約10μmになるようにマイヤーバーで塗工した以外は、実施例1と同様の操作を行い防眩性ハードコートフィルムを作製した。
このハードコートフィルムの性能を表2に示す。
実施例1(高コントラストタイプ)では、PMMA微粒子に分散剤を加えることで、平均粒径5μmの有機微粒子に対し膜厚の大きなハードコート層であっても、外部ヘイズが発現して防眩性が得られていることを示している。一方、比較例1では、分散剤を添加していないので、表面凹凸がほとんど形成されず外部ヘイズ値が小さくなり、防眩性が得られていない。表面凹凸を形成するためにハードコート層の膜厚を有機微粒子の平均粒径と同程度とした比較例2では、凹凸が存在しなくなった部分が出現して防眩性にムラのある面となった。さらに膜厚を薄くした場合(比較例3)、外部ヘイズ値が非常に大きくなり、しろ茶けと呼ばれる状態となった。
比較例5では、分散剤を加えなくても、有機微粒子の種類によっては多少の外部ヘイズを得ることができるが、充分な外部ヘイズは得られていない。これに対し、実施例2〜5(汎用タイプ)においては、分散剤の添加量に応じて外部ヘイズ値が変化するが、内部ヘイズはほとんど変化していないことが分かる。また、実施例6〜8(汎用タイプ)において、分散剤の種類を変更した場合であっても、比較例5よりも外部ヘイズ値を高くしうることが分かる。
比較例4はシリカ系微粒子を含んでいないため、充分な外部ヘイズ値が得られない。比較例6は、有機微粒子がない系で分散剤を加えた例であるが、外部ヘイズはほとんど発現せず、防眩性は得られていない。
このように、本発明の防眩性ハードコートフィルムにおいては、コントラストに影響を及ぼさずに防眩性の程度を制御することが可能となる。
2 TACフィルム
2' TACフィルム
3 粘着剤層
4 剥離シート
5 表面保護フィルム
10 偏光板
11 偏光子
12 TACフィルム
12' TACフィルム
13 ハードコート層
14 防眩性ハードコートフィルム
15 接着剤層
15' 接着剤層
16 粘着剤層
17 剥離シート
20 偏光板
Claims (8)
- 透明プラスチックフィルムの表面に、(A)(a)多官能性(メタ)アクリレート系モノマー及び/又は(メタ)アクリレート系プレポリマーと、(b)シリカ系微粒子を含む活性エネルギー線感応型組成物、(B)球状有機微粒子、及び(C)分子内に少なくとも一つの極性基を有する分散剤を含有するハードコート層形成材料を用いて形成されたハードコート層を有し、かつ該ハードコート層の厚さが、上記(B)球状有機微粒子の平均粒径よりも大きいことを特徴とする防眩性ハードコートフィルム。
- (C)分子内に少なくとも一つの極性基を有する分散剤が、極性基として、酸性を示す官能基と1〜3級アミノ基の中から選ばれる1種以上を有する請求項1に記載の防眩性ハードコートフィルム。
- (C)分子内に少なくとも一つの極性基を有する分散剤が、N,N−ジアルキルアミノ基を有するものである請求項2に記載の防眩性ハードコートフィルム。
- (b)シリカ系微粒子が、表面官能基として(メタ)アクリロイル基を含む基を有するシリカ微粒子である請求項1〜3のいずれかに記載の防眩性ハードコートフィルム。
- (B)球状有機微粒子が、平均粒径6〜10μmのものである請求項1〜4のいずれかに記載の防眩性ハードコートフィルム。
- (A)活性エネルギー線感応型組成物の硬化物と、(B)球状有機微粒子との屈折率差が、0.03以上である請求項1〜5のいずれかに記載の防眩性ハードコートフィルム。
- 外部ヘイズ値が20%以下である請求項1〜6のいずれかに記載の防眩性ハードコートフィルム。
- 請求項1〜7のいずれかに記載の防眩性ハードコートフィルムを形成した面の反対側の面を偏光子に貼合してなる偏光板。
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