JP2010271424A - 防眩性フィルムおよびその製造方法、ならびに表示装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】防眩性フィルムは、凹凸面を有する基材と、基材の凹凸面状に形成されたハードコート層とを備える。ハードコート層は、基材の凹凸面に倣った凹凸形状を表面に有する。ハードコート層は、紫外線硬化型樹脂組成物を上記基材の凹凸面上に塗布、乾燥、硬化して得られる。紫外線硬化性樹脂組成物は、2個以上の(メタ)アクリロイル基を有するモノマーおよび/またはオリゴマーと、光重合開始剤と、無機酸化物フィラーと、粘度調整剤と、導電性ポリマーとを含有する。
【選択図】図1
Description
凹凸面を有する基材と、
基材の凹凸面上に形成されたハードコート層と
を備え、
ハードコート層は、基材の凹凸面に倣った凹凸形状を表面に有し、
ハードコート層は、紫外線硬化型樹脂組成物を基材の凹凸面上に塗布、乾燥、硬化して得られ、
紫外線硬化型樹脂組成物は、2個以上の(メタ)アクリロイル基を有するモノマーおよび/またはオリゴマーと、光重合開始剤と、無機酸化物フィラーと、粘度調整剤と、導電性ポリマーとを含有する防眩性フィルムである。
基材の凹凸面に紫外線硬化型樹脂組成物を塗布する工程と、
塗布した紫外線硬化型樹脂組成物を乾燥する工程と、
乾燥した紫外線硬化型樹脂組成物を硬化し、ハードコート層を形成する工程と
を備え、
紫外線硬化型樹脂組成物は、2個以上の(メタ)アクリロイル基を有するモノマーおよび/またはオリゴマーと、光重合開始剤と、無機酸化物フィラーと、粘度調整剤と、導電性ポリマーとを含有し、
乾燥の工程では、無機酸化物フィラーの表面と、粘度調整剤とが結合を形成することにより紫外線硬化型樹脂組成物の粘度が上昇し、粘度が上昇した紫外線硬化型樹脂組成物が基材の凹凸面に追随する防眩性フィルムの製造方法である。
また、紫外線硬化型樹脂組成物が、無機酸化物フィラーおよび粘度調整剤を含有しているので、乾燥の工程において、無機酸化物フィラーの表面と、粘度調整剤とが結合を形成する。これにより、紫外線硬化型樹脂組成物の粘度が上昇し、粘度が上昇した紫外線硬化型樹脂組成物が基材の凹凸面に追随する。したがって、基材の凹凸面に倣った凹凸形状が、ハードコート層表面に形成され、防眩性が得られる。
1.第1の実施形態(防眩性フィルムの例)
2.第2の実施形態(フォトリソグラフィー技術を用いて原盤を作製した例)
3.第3の実施形態(表示装置の表面に防眩性フィルムを適用した例)
図1は、本発明の第1の実施形態に係る防眩性フィルムの一構成例を示す断面図である。図1に示すように、第1の実施形態に係る防眩性フィルム1は、凹凸面を有する基材11と、この基材11の凹凸面上に形成されたハードコート層12とを備える。ハードコート層12は、基材11の凹凸面に倣った凹凸形状を表面に有している。ハードコート層表面の凹凸形状は、3次元的に不規則(ランダム)な凹凸形状であることが好ましい。モアレの発生を抑制することができるからである。ここで、3次元的に不規則とは、防眩性フィルム1の面内方向に凹凸が不規則に形成されていると共に、防眩性フィルム1の厚さ方向(凹凸の高さ方向)にも凹凸が不規則に形成されていることをいう。
基材11は、不規則(ランダム)な凹凸形状を表面に有することが好ましい。基材表面の最大頻度の突起高さは、0.5μm以上10μm以下であることが好ましい。1.5μm未満であると、ハードコート層12の硬度を確保しつつ、防眩性を得ることが困難となる傾向がある。10μmを超えると、防眩性フィルム1にざらつき感や粒々感が生じる傾向がある。更には、防眩性が強くなりすぎてしまい、白茶けた防眩性フィルムとなる傾向がある。基材表面の最大頻度の突起高さよりも大きな突起は、最大頻度の突起高さの中心値から+3μm以内、好ましくは+2μm以内である。中心値+3μm以内であると、防眩性フィルム1のざらつき感や粒々感が抑制されると共に、優れた防眩性を得ることができる。基材表面の凹凸の横方向長さRSmが、55μm以上500μm以下であることが好ましい。この範囲外の場合、防眩性が低下する傾向がある。
ハードコート層12は、基材11の表面、すなわち防眩性フィルム1や表示装置などの表面に耐擦傷性と防眩性とを併せて付与するためのものであり、基材11より硬い高分子樹脂層である。ハードコート層表面には、基材11の凹凸に倣って連続的な波面が形成されていることが好ましい。このようなハードコート層表面により光を拡散することにより、適度な防眩性を発現することができるからである。ハードコート層12の凹部および凸部の位置はそれぞれ、基材11の凹部および凸部の位置と対応していることが好ましい。
アクリレートとしては、2個以上の(メタ)アクリロイル基を有するモノマーおよび/またはオリゴマーを用いることが好ましい。このモノマーおよび/またはオリゴマーとしては、例えば、ウレタンアクリレート、エポキシアクリレート、ポリエステルアクリレート、ポリオールアクリレート、ポリエーテルアクリレート、メラミンアクリレートなどを用いることができる。例えば、ウレタンアクリレートは、ポリエステルポリオールにイソシアネートモノマー、あるいはプレポリマーを反応させ、得られた生成物に、水酸基を有するアクリレートまたはメタクリレート系のモノマーを反応させることによって得られる。ここで、(メタ)アクリロイル基とは、アクリロイル基およびメタアクリロイル基のいずれかを意味するものである。また、オリゴマーとは、分子量500以上60000以下の分子をいう。
光重合開始剤としては、公知の材料から適宜選択したものを使用できる。公知の材料としては、例えば、ベンゾフェノン誘導体、アセトフェノン誘導体、アントラキノン誘導体などを単独で、または併用して用いることができる。重合開始剤の配合量は、固形分中0.1〜10質量%であることが好ましい。0.1質量%未満であると、光硬化性が低下し、実質的に工業生産に適さない。一方、10質量%を超えると、照射光量が小さい場合に、塗膜に臭気が残る傾向にある。ここで、固形分とは、硬化後のハードコート層12を構成する全ての成分、例えば溶剤および粘度調整剤以外の全ての成分をいう。具体的には例えば、アクリレート、光重合開始剤、無機酸化物フィラー、導電性ポリマー、レベリング剤、および防汚剤を固形分という。
無機酸化物フィラーとしては、例えば、シリカ、アルミナ、ジルコニア、五酸化アンチモン、酸化亜鉛、酸化錫、酸化インジウム錫(Indium Tin Oxide:ITO)、酸化インジウム、アンチモンドープ酸化錫(Antimony-doped tin oxide:ATO)、酸化アルミニウム亜鉛(Alminum Zinc Oxide:AZO)などを用いることができる。無機酸化物フィラー表面は、末端に(メタ)アクリル基、ビニル基、またはエポキシ基などの官能基を有する有機系分散剤で表面処理されていることが好ましい。有機系分散剤としては、例えば、上記官能基を末端に有するシランカップリング剤が好適である。末端にアクリル基を有するシランカップリング剤としては、例えば、信越化学工業株式会社製KBM−5103を挙げることができる。末端にメタクリル基を有するシランカップリング剤としては、例えば、信越化学工業株式会社製KBM−502、KBM−503、KBE−502、KBE−503を挙げることができる。末端にビニル基を有するシランカップリング剤としては、例えば、信越化学工業株式会社製KA−1003、KBM−1003、KBE−1003を挙げることができる。末端にエポキシ基を有するシランカップリング剤としては、例えば、信越化学工業株式会社製KBM−303、KBM−403、KBE−402、KBE−403を挙げることができる。シランカップリング剤の他、有機カルボン酸を用いるようにしてもよい。このように表面処理された無機酸化物フィラーを用いることで、後述する塗膜の硬化工程において、無機酸化物フィラーがその周囲にある(メタ)アクリルモノマーおよび/またはオリゴマーなどのアクリレートと一体化し、塗膜硬度や可撓性が向上する。
粘度調整剤としては、例えば、ヒドロキシ基(OH基)、カルボキシル基(COOH基)、ウレア基(−NH−CO−NH−)、アミド基(−NH−CO−)、アミノ基(NH2)基を有する分子を用いることができ、これらの官能基から選ばれる少なくとも1種の官能基を2個以上有する分子を用いることが好ましい。また、粘度調整剤としては、無機酸化物フィラーの凝集を抑制する観点からすると、カルボキシル基を有する分子を用いることが好ましい。公知のタレ止め剤、沈降防止剤を適用することも可能である。粘度調整剤としては、例えば、ビックケミー・ジャパン株式会社製のBYK−405、BYK−410、BYK−411、BYK−430、BYK−431、共栄社化学株式会社製のターレン1450、ターレン2200A、ターレン2450、フローレンG−700、フローレンG−900などが好適である。粘度調整剤の配合量は、全塗料100質量部に対して0.001〜5質量部であることが好ましい。最適な配合量は、無機酸化物フィラーの材料種および配合量、粘度調整剤の材料種、ならびに所望のハードコート膜厚に応じて適宜選択することが好ましい。
導電性ポリマーとしては、例えば、置換または無置換のポリアニリン、ポリピロール、ポリチオフェン、およびこれらから選ばれる1種または2種からなる(共)重合体が挙げられる。特にポリピロール、ポリチオフェン、ポリN−メチルピロール、ポリ3−メチルチオフェン、ポリ3−メトキシチオフェン、ポリ(3,4−エチレンジオキシチオフェン)、およびこれらから選ばれる1種または2種からなる(共)重合体が好適である。また、低着色、すなわち高い透明性の観点からすると、ポリチオフェンが好適である。
紫外線硬化型樹脂組成物は、上述のように、防汚剤をさらに含有することが好ましい。防汚剤としては、1個以上の(メタ)アクリル基、ビニル基、またはエポキシ基を有するシリコーンオリゴマーおよび/またはフッ素含有オリゴマーを用いることが好ましい。防眩性フィルム1に耐アルカリ性を付与する必要がある場合、フッ素含有オリゴマーを用いることが好ましい。上記シリコーンオリゴマーおよび/またはフッ素オリゴマーの配合量は、固形分の0.01〜5質量%であることが好ましい。0.01質量%未満であると、防汚機能が不十分となる傾向がる。一方、5質量%を超えると、塗膜硬度が低下する傾向がある。防汚剤としては、例えば、DIC株式会社製のRS−602、RS−751−K、サートマー社製のCN4000、ダイキン工業株式会社製のオプツールDAC−HP、信越化学工業株式会社製のX−22−164E、チッソ株式会社製のFM−7725、ダイセル・サイテック株式会社製のEBECRYL350、デグサ社製のTEGORad2700などを用いることが好ましい。
紫外線硬化型樹脂組成物は、上述したように、基材11への濡れ性向上の観点から、公知のレベリング剤をさらに含有することが好ましい。レベリング剤の配合量は、固形分の0.01質量%以上5質量%以下であることが好ましい。0.01質量%未満であると、濡れ性の向上が不十分になる傾向がある。5質量%を超えると、塗膜硬度が低下する傾向がある。
次に、図2A〜図2C、図3C〜図3Cを参照しながら、本発明の第1の実施形態に係る防眩性フィルムの製造方法の一例について説明する。
まず、図2Aに示すように、被加工物となる基材13を準備する。この基材13の形状としては、例えば、板状、シート状、フィルム状、ブロック状、円柱状、円筒状などが挙げられる。また、基材13の材料としては、例えば、金属などが挙げられる。次に、ブラスト加工により、基材表面に凹凸形状を形成する。これにより、図2Bに示すように、基材11とは反対の凹凸形状を有する原盤14が得られる。
次に、図2Cに示すように、基材11の平滑な表面に対して原盤14を押し当てるとともに、基材11を加熱することにより、原盤14の凹凸形状を基材11に転写する。
次に、例えば、アクリレートと、光重合開始剤と、無機酸化物フィラーと、粘度調整剤と、導電性ポリマーと、溶剤とを混合し、紫外線硬化型樹脂組成物を調製する。
次に、図3Aに示すように、調製した紫外線硬化型樹脂組成物15を基材11の凹凸上に塗工する。塗工方法は、特に限定されるものではなく公知の塗工方法を用いることができる。公知の塗工方法としては、例えば、マイクログラビアコート法、ワイヤーバーコート法、ダイレクトグラビアコート法、ダイコート法、ディップ法、スプレーコート法、リバースロールコート法、カーテンコート法、コンマコート法、ナイフコート法、スピンコート法などが挙げられる。
次に、図3Bに示すように、基材11の凹凸面上に塗工された紫外線硬化型樹脂組成物を乾燥させることにより、溶剤を揮発させる。乾燥条件は特に限定されるものではなく、自然乾燥であっても、乾燥温度や乾燥時間などを調整する人工的乾燥であってもよい。但し、乾燥時に塗料表面に風を当てる場合、塗膜表面に風紋が生じないようすることが好ましい。また、乾燥温度および乾燥時間は塗料中に含まれる溶剤の沸点によって適宜決定することが可能である。その場合、乾燥温度および乾燥時間は、基材11の耐熱性を配慮し、熱収縮により基材11の変形が起きない範囲で選定することが好ましい。
次に、例えば紫外線照射により、基材11の凹凸面上に塗工された紫外線硬化型樹脂組成物を硬化させる。これにより、図3Cに示すように、基材11上にハードコート層12が形成される。紫外線の積算照射量は、紫外線硬化型樹脂組成物の硬化特性、紫外線硬化型樹脂組成物や基材11の黄変抑制などを考慮して適宜選択することが好ましい。また、照射の雰囲気としては、例えば、窒素、アルゴンなどの不活性ガスの雰囲気が挙げられる。
以上により、目的とする防眩性フィルム1が得られる。
第2の実施形態は、原盤作製工程において、ブラスト加工に代えてフォトリソグラフィー技術を用いて基材表面の凹凸形状を形成する点において、第1の実施形態と異なっている。これ以外のことは、第1の実施形態と同様であるので、以下ではリソグラフィー技術を用いた原盤作製方法について説明する。
まず、例えば、図4Aに示すように、被加工体である基材21を準備する。次に、例えば、図4Bに示すように、基材21の表面にレジスト層22を形成する。レジスト層22の材料としては、例えば、無機レジストおよび有機レジストのいずれも用いることができる。
次に、例えば、図4Cに示すように、レジスト層22にレーザー光Lを照射することにより、露光パターン22aをレジスト層22に形成する。この露光パターン22aは、不規則的なパターンとされる。露光パターン22aの形状としては、例えば、円形状、楕円形状、多角形状などを挙げることができる
次に、例えば、露光パターン22aが形成されたレジスト層22を現像する。これにより、図5Aに示すように、露光パターン22aに応じた開口部22bがレジスト層22に形成される。なお、図5Aでは、レジストとしてポジ型レジストを用い、露光部に開口部22bを形成する例が示されているが、レジストはこの例に限定されるものではない。すなわち、レジストとしてネガ型レジストを用い、露光部を残すようにしてもよい。
次に、例えば、開口部22bが形成されたレジスト層22をマスクとして、基材21の表面をエッチングする。これにより、図5Bに示すように、基材21の表面には、開口部22bに対応した位置に、凹部21aが形成される。エッチングとしては、例えば、ドライエッチングおよびウエットエッチングのいずれも用いることができるが、設備が簡易である点からすと、ウエットエッチングを用いることが好ましい。また、エッチングとしては、例えば、等方性エッチングおよび異方性エッチングのいずれも用いることができる。
次に、図5Cに示すように、例えば、アッシングなどにより、基材表面に形成されたレジスト層22を剥離する。これにより、基材11の表面の凹凸形状を反転した凹凸形状を有する原盤が得られる。
次に、図5Dに示すように、必要に応じて、基材21の表面にメッキ処理を施し、ニッケルメッキなどのメッキ層23を形成する。
以上により、目的とする原盤が得られる。
[液晶表示装置の構成]
図6は、本発明の第3の実施形態に係る液晶表示装置の一構成を示す断面図である。図6に示すように、この液晶表示装置は、光を出射するバックライト3と、バックライト3から出射された光を時間的空間的に変調して画像を表示する液晶パネル2とを備える。液晶パネル2の両面にはそれぞれ、偏光子2a、2bが設けられている。液晶パネル2の表示面側の偏光子2bには、光学フィルムとして防眩性フィルム1が設けられている。
以下、液晶表示装置を構成するバックライト3、液晶パネル2、および防眩性フィルム1について順次説明する。
バックライト3としては、例えば、直下型バックライト、エッジ型バックライト、平面光源型バックライトを用いることができる。バックライト3は、例えば、光源、反射板、光学フィルムなどを備える。光源としては、例えば、冷陰極蛍光管(Cold Cathode Fluorescent Lamp:CCFL)、熱陰極蛍光管(Hot Cathode Fluorescent Lamp:HCFL)、有機エレクトロルミネッセンス(Organic ElectroLuminescence:OEL)、無機エレクトロルミネッセンス(IEL:Inorganic ElectroLuminescence)および発光ダイオード(Light Emitting Diode:LED)などが用いられる。
液晶パネル2としては、例えば、ツイステッドネマチック(Twisted Nematic:TN)モード、スーパーツイステッドネマチック(Super Twisted Nematic:STN)モード、垂直配向(Vertically Aligned:VA)モード、水平配列(In-Plane Switching:IPS)モード、光学補償ベンド配向(Optically Compensated Birefringence:OCB)モード、強誘電性(Ferroelectric Liquid Crystal:FLC)モード、高分子分散型液晶(Polymer Dispersed Liquid Crystal:PDLC)モード、相転移型ゲスト・ホスト(Phase Change Guest Host:PCGH)モードなどの表示モードのものを用いることができる。
防眩性フィルム1は、上述した第1の実施形態と同様であるので説明を省略する。
まず、接触端子として6mmφの円筒形状のものを用い、ハードコート層が潰れない程度の低荷重で、円筒端子をハードコート層に接触させ、防眩性フィルムの厚さを任意の5点で測定した。次に、測定した防眩性フィルムの厚さを単純に加算平均し、防眩性フィルム総厚の平均値DAを求めた。次に、同一の防眩性フィルムの未塗布部の厚さを任意の5点で測定した。次に、測定した基材(TACフィルム)の厚さを単純に加算平均し、基材の平均厚みDBを求めた。次に、防眩性フィルム総厚の平均値DAから基材の平均厚みDBを差し引き、その値をハードコート層の膜厚とした。
まず、フォトリソグラフィー技術により、表面に凹凸形状を有する原盤を作製した。次に、作製した原盤を用いた形状転写により、TACフィルム(富士写真フィルム株式会社製、フィルム厚:80μm)表面に凹凸を形成した。次に、触針式表面粗さ測定器((株)小阪研究所製、商品名:サーフコーダET4000)で基材表面の凹凸形状を評価した。その結果、Ra(算術平均粗さ)=0.903μm、Rz(十点平均粗さ)=2.907μm、RSm(粗さ曲線要素の平均長さ)=65μmであった。
・ウレタンアクリレート 14.08質量部
(共栄社化学株式会社製、商品名:UA−510H)
・多官能アクリルモノマー:ペンタエリスリトールテトラアクリレート 7.04質量部
(新中村化学工業株式会社製、商品名:A−TMMT)
・シリカフィラー 15.37質量部
(日揮触媒化成株式会社製、OSCALシリーズの粒径25nm品。粒子表面を末端アクリル基を含有するシランカップリング剤(例えば、信越化学工業株式会社製KBM−5103)で処理した。)
・重合開始剤 1.92質量部
(チバ・スペシャルティ・ケミカルズ社製、商品名:Irgacure184)
・レベリング剤:有効成分(フッ素含有アクリルポリマー)30質量%の3−メトキシ−3−メチル−1−ブタノール溶液) 0.06質量部
(共栄社化学株式会社製、商品名:KL−600)
・導電性ポリマーの溶液:ポリスチレンスルホン酸をドープしたポリエチレンジオキシチオフェンのIPA溶液 38.43質量部
(信越ポリマー株式会社製、商品名:SAS−PD(有効成分(導電性ポリマー)4質量%のIPA溶液))
・粘度調整剤:カルボキシル基含有ポリマー変性物 0.04質量部
(共栄社化学株式会社製、商品名:G−700)
・溶剤:イソプロピルアルコール(IPA) 23.06質量部
固形分中の導電性ポリマー配合量を増加させて、下記配合の紫外線硬化型樹脂組成物を調製する以外は実施例1と同様にして、膜厚7μmのハードコート層を有する防眩性フィルムを得た。
・ウレタンアクリレート 12.20質量部
・多官能アクリルモノマー:ペンタエリスリトールテトラアクリレート 6.10質量部
・シリカフィラー 13.32質量部
・重合開始剤 1.67質量部
・レベリング剤:有効成分(フッ素含有アクリルポリマー)30質量%の3−メトキシ−3−メチル−1−ブタノール溶液) 0.06質量部
・ポリスチレンスルホン酸をドープしたポリエチレンジオキシチオフェンのIPA溶液 46.63質量部
・粘度調整剤:カルボキシル基含有ポリマー変性物 0.03質量部
・溶剤:イソプロピルアルコール(IPA) 19.99質量部
なお、各材料は実施例1と同様であるので、各材料の入手先の社名、および商品名の記載は省略する。
固形分中の導電性ポリマー配合量を増加させて、下記配合の紫外線硬化型樹脂組成物を調製する以外は実施例1と同様にして、膜厚7μmのハードコート層を有する防眩性フィルムを得た。
・ウレタンアクリレート 11.44質量部
・多官能アクリルモノマー:ペンタエリスリトールテトラアクリレート 5.72質量部
・シリカフィラー 12.49質量部
・重合開始剤 1.56質量部
・レベリング剤:有効成分(フッ素含有アクリルポリマー)30質量%の3−メトキシ−3−メチル−1−ブタノール溶液) 0.05質量部
・ポリスチレンスルホン酸をドープしたポリエチレンジオキシチオフェンのIPA溶液 49.97質量部
・粘度調整剤:カルボキシル基含有ポリマー変性物 0.03質量部
・溶剤:イソプロピルアルコール(IPA) 18.74質量部
なお、各材料は実施例1と同様であるので、各材料の入手先の社名、および商品名の記載は省略する。
防汚剤を添加して、下記配合の紫外線硬化型樹脂組成物を調製する以外は実施例1と同様にして、膜厚7μmのハードコート層を有する防眩性フィルムを得た。
・ウレタンアクリレート 13.82質量部
・多官能アクリルモノマー:ペンタエリスリトールテトラアクリレート 6.91質量部
・シリカフィラー 15.37質量部
・重合開始剤 1.92質量部
・レベリング剤:有効成分(フッ素含有アクリルポリマー)30質量%の3−メトキシ−3−メチル−1−ブタノール溶液) 0.06質量部
・ポリスチレンスルホン酸をドープしたポリエチレンジオキシチオフェンのIPA溶液 38.43質量部
・防汚剤:フッ素含有アクリレートモノマー 0.38質量部
(DIC株式会社製、商品名:RS−602)
・粘度調整剤:カルボキシル基含有ポリマー変性物 0.04質量部
・溶剤:イソプロピルアルコール(IPA) 23.07質量部
なお、防汚剤以外の各材料は実施例1と同様であるので、防汚剤以外の各材料の入手先の社名、および商品名の記載は省略する。
防汚剤としてDIC株式会社製の商品名:RS−751−Kを用いる以外は実施例4と同様にして、膜厚7μmのハードコート層を有する防眩性フィルムを得た。
防汚剤としてダイキン工業株式会社製の商品名:オプツールDAC−HPを用いる以外は実施例4と同様にして、膜厚7μmのハードコート層を有する防眩性フィルムを得た。
防汚剤としてダイセル・サイテック株式会社製の商品名:EBECRYL350を用いる以外は実施例4と同様にして、膜厚7μmのハードコート層を有する防眩性フィルムを得た。
粘度調整剤の配合量を0.05質量部に増やし、溶剤(IPA)の配合量を23.05質量部に減らす以外は実施例1と同様にして、膜厚10μmのハードコート層を有する防眩性フィルムを得た。
粘度調整剤の配合量を0.03質量部に減らし、溶剤(IPA)の配合量を23.07質量部に増やす以外は実施例1と同様にして、膜厚4μmのハードコート層を有する防眩性フィルムを得た。
粘度調整剤としてカルボキシル基含有ポリマー変性物(共栄社化学株式会社製、商品名:G−700)に代えて、変性ウレア(ビックケミー・ジャパン株式会社製社製、商品名:BYK−410)を用いる以外は、実施例1と同様にして、膜厚7μmのハードコート層を有する防眩性フィルムを得た。
まず、ブラスト加工により、表面に凹凸形状を有する原盤を作製した。次に、作製した原盤を用いた形状転写により、TACフィルム(富士写真フィルム株式会社製、フィルム厚:80μm)表面に凹凸を形成した。次に、触針式表面粗さ測定器((株)小阪研究所製、商品名:サーフコーダET4000)で評価した表面形状を評価した。その結果、Ra=0.509μm、Rz=2.638μm、RSm=85μmであった。
シリカフィラーの配合量を減らして、下記配合の紫外線硬化型樹脂組成物を調製する以外は実施例1と同様にして、膜厚4μmのハードコート層を有する防眩性フィルムを得た。
・ウレタンアクリレート 21.76重量部
・多官能アクリルモノマー 10.88重量部
・シリカフィラー 3.85重量部
・重合開始剤 1.92重量部
・レベリング剤 0.06重量部
・ポリスチレンスルホン酸をドープしたポリエチレンジオキシチオフェンのIPA溶液
38.43重量部
・粘度調整剤 0.04重量部
・IPA 23.06重量部
なお、各材料は実施例1と同様であるので、各材料の入手先の社名、および商品名の記載は省略する。
シリカフィラーの配合量を増やして、下記配合の紫外線硬化型樹脂組成物を調製する以外は実施例1と同様にして、膜厚9μmのハードコート層を有する防眩性フィルムを得た。
・ウレタンアクリレート 11.52重量部
・多官能アクリルモノマー 5.76重量部
・シリカフィラー 19.21重量部
・重合開始剤 1.92重量部
・レベリング剤 0.06重量部
・ポリスチレンスルホン酸をドープしたポリエチレンジオキシチオフェンのIPA溶液
38.43重量部
・粘度調整剤 0.04重量部
・IPA 23.06重量部
なお、各材料は実施例1と同様であるので、各材料の入手先の社名、および商品名の記載は省略する。
シリカフィラー、粘度調整剤および導電性ポリマーを配合せず、下記配合の紫外線硬化型樹脂組成物を調製する以外は実施例1と同様にして、膜厚7μmのハードコート層を有する防眩性フィルムを得た。
・ウレタンアクリレート 25.32質量部
・多官能アクリルモノマー:ペンタエリスリトールテトラアクリレート12.66質量部
・重合開始剤 2質量部
・レベリング剤:有効成分(フッ素含有アクリルポリマー)30質量%の3−メトキシ−3−メチル−1−ブタノール溶液) 0.07質量部
・溶剤:イソプロピルアルコール(IPA) 59.95質量部
なお、各材料は実施例1と同様であるので、各材料の入手先の社名、および商品名の記載は省略する。
表面抵抗は、三菱化学株式会社製のHiresta−UPで評価した(プローブ:URS、印加電圧:1000V)。
膜硬度は、マルテンス硬度および鉛筆硬度測定により評価した。
・マルテンス硬度は、株式会社フィッシャー・インストルメンツ製のPICODENTOR HM500で評価した(荷重5mN)。
・鉛筆硬度は、JIS K5400に準拠し、500g加重で評価した。
HAZE(JIS K7136)、全光線透過率(JIS K7361)は、株式会社村上色彩技術研究所製のHM−150で評価した。
密着性は、JIS K5400の碁盤目(1mm間隔X100マス)セロハンテープ(ニチバン株式会社製 CT24)剥離試験により評価した。
防汚特性は、純水接触角(協和界面科学株式会社製CA−XE型)、指紋払拭性、油性マジック(ゼブラ株式会社マッキー黒)のはじき・払拭性により評価した。
ハードコート層の形成前の基材の凹凸面と、ハードコート層の凹凸面との表面形状を、触針式表面粗さ測定器((株)小阪研究所製、商品名:サーフコーダET4000)で評価し、以下の基準で評価した。そして、その評価結果を「○」印、「×」印により表2に示した。
○:基材の凹凸面に倣った凹凸面が、ハードコート層の表面に形成されている。
×:基材の凹凸面に倣った凹凸面が、ハードコート層の表面に形成されていない。
フィルムを黒板に粘着シートを介して貼り付け、蛍光灯の映り込みを確認し、以下の基準で評価した。そして、その評価結果を「○」印、「×」印により表2に示した。
○:防眩性が発現し、蛍光灯の輪郭がぼやけた。
×:防眩性が発現せず、蛍光灯の輪郭がくっきり映り込んだ。
凝集物(ブツ)の有無は、目視で評価した。具体的には、目視で確認できるブツが確認された場合、「凝集物有り」と判断し、目視で確認できるブツが確認されなかった場合、「凝集物無し」と判断した。そして、その評価結果を「有」、「無」により表2に示した。
・実施例1〜3、比較例1
実施例1〜3では、紫外線硬化型樹脂組成物がシリカフィラーと粘度調整剤を含有しているので、フィルムの凹凸形状に倣い、かつ、適度に滑らかな凹凸形状がハードコート層表面に形成されて、防眩性が発現している。これは、溶媒蒸発過程で、シリカフィラーと粘度調整剤とが結合を形成し、紫外線硬化型樹脂組成物が高粘度化して、フィルムの凹凸形状に追随したためである。これに対して、比較例1では、紫外線硬化型樹脂組成物がシリカフィラーと粘度調整剤を含有していないので、フィルムの凹凸形状に倣った凹凸形状がハードコート層表面に形成されておらず、防眩性が発現していない。これは、溶媒蒸発過程で、紫外線硬化型樹脂組成物の粘度上昇が不十分であり、フィルムの凹凸形状がつぶれてしまったためである。
また、実施例1〜3では、紫外線硬化型樹脂組成物が導電性ポリマーを含有しているので、表面抵抗が108〜1010Ω/□程度に低下し、帯電防止効果が発現している。これに対して、比較例1では、表面抵抗が1015以上に上昇し、帯電防止効果が発現していない。
実施例4〜7では、紫外線硬化型樹脂組成物が防汚剤を含有しているので、優れた防汚性が発現している。
粘度調整剤(G−700)の配合量を増やすと、形状追随性が高まる傾向にある。すなわち、実施例1と同等の防眩性(表面形状)を得るためには、ハードコート膜厚を実施例1よりも厚くする必要がある。一方、粘度調整剤(G−700)の配合量を減らすと、形状追随性が弱まる傾向にある。すなわち、実施例1と同等の防眩性(表面形状)を得るためには、ハードコート膜厚を実施例1よりも薄くする必要がある。
以上の点から、所望のハードコート膜厚に応じて、粘度調整剤(G−700)の配合量を選択することが好ましいことがわかる。
粘度調整剤として、カルボキシル基含有ポリマー変性物(G−700)に代えて、変性ウレア(BYK−410)を用いると、塗布後の乾燥過程でシリカフィラーの凝集物が発生する場合がある。これは、シリカフィラーとBYK−410とのネットワーク形成力がシリカフィラーとG−700とのそれよりも強いため、フィラーが凝集したためと考えられる。
ブラスト加工で作製した原盤を用いて防眩性フィルムを作製した場合にも、フォトリソグラフィー技術で作製した原盤を用いて防眩性フィルムを作製した場合と同様に、優れた防眩性が得られる。
シリカフィラーの配合量を増やすと、形状追随性が高まる傾向にある。すなわち、シリカフィラーの配合量を実施例1よりも増やして、実施例1と同等の防眩性(すなわち表面形状)を得るためには、ハードコート膜厚を実施例1よりも厚くする必要がある。一方、シリカフィラーの配合量を減らすと、形状追随性が弱まる傾向にある。すなわち、シリカフィラーの配合量を実施例1よりも減らして、実施例1と同等の防眩性(すなわち表面形状)を得るためには、ハードコート膜厚を実施例1よりも薄くする必要がある。
以上の点から、シリカフィラーおよび粘度調整剤の配合量を適宜調整することで、所望のハードコート膜厚にて所望の防眩性(すなわち所望の表面形状)を得ることが可能となることがわかる。
2 液晶パネル
3 バックライト
11 基材
12、13、21 ハードコート層
14 原盤
15 紫外線硬化型樹脂組成物
22 レジスト層
23 メッキ層
Claims (8)
- 凹凸面を有する基材と、
上記基材の凹凸面上に形成されたハードコート層と
を備え、
上記ハードコート層は、上記基材の凹凸面に倣った凹凸形状を表面に有し、
上記ハードコート層は、紫外線硬化型樹脂組成物を上記基材の凹凸面上に塗布、乾燥、硬化して得られ、
上記紫外線硬化型樹脂組成物は、2個以上の(メタ)アクリロイル基を有するモノマーおよび/またはオリゴマーと、光重合開始剤と、無機酸化物フィラーと、粘度調整剤と、導電性ポリマーとを含有する防眩性フィルム。 - 上記導電性ポリマーは、ポリチオフェンである請求項1記載の防眩性フィルム。
- 上記粘度調整剤が、カルボキシル基を有する分子である請求項1記載の防眩性フィルム。
- 上記無機酸化物フィラーの表面と上記粘度調整剤とが結合している請求項1記載の防眩性フィルム。
- 上記結合が、水素結合または配位結合である請求項4記載の防眩性フィルム。
- 防汚剤をさらに含有する請求項1記載の防眩性フィルム。
- 請求項1〜6のいずれか1項に記載の防眩性フィルムを備えた表示装置。
- 基材の凹凸面に紫外線硬化型樹脂組成物を塗布する工程と、
塗布した上記紫外線硬化型樹脂組成物を乾燥する工程と、
乾燥した上記紫外線硬化型樹脂組成物を硬化する工程と
を備え、
上記紫外線硬化型樹脂組成物は、2個以上の(メタ)アクリロイル基を有するモノマーおよび/またはオリゴマーと、光重合開始剤と、無機酸化物フィラーと、粘度調整剤と、導電性ポリマーとを含有し、
上記乾燥の工程では、上記無機酸化物フィラーの表面と、上記粘度調整剤とが結合を形成することにより上記紫外線硬化型樹脂組成物の粘度が上昇し、粘度が上昇した上記紫外線硬化型樹脂組成物が上記基材の凹凸面に追随する防眩性フィルムの製造方法。
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