JP2011083955A - 光学フィルム - Google Patents

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Abstract

【課題】表示画面を指で触れて操作した場合でも、表示画面に皮脂等の生体由来脂質成分による指紋等が付着することに対して優れた防汚性を有し、しかもフィルムの干渉縞の発生を抑制した光学フィルムを提供する。
【解決手段】透明フィルムの少なくとも一方の面に一層以上の樹脂層を設けた光学フィルムにおいて、最表の樹脂層にたとえばセルロースアセテートブチレートなどのセルロースエステルを含有させる。
【選択図】なし

Description

本発明は、防汚性を有する光学フィルムに関する。特に、防汚性を有する防眩性ハードコートフィルムに関する。
通常、自動現金引出し預け入れ装置(ATM)、現金自動支払機(CD)、自動販売機、ナビゲーション装置、セキュリティーシステム端末、パーソナルコンピュータ等の情報末端にはディスプレイ、タッチパネル、タッチパネル付きディスプレイなどの表示画面が装着されている。
利用者がこれらの情報末端を使用する場合、その表示画面を指で触れて操作をするため、表示画面に皮脂等の生体由来脂質成分による指紋等(以下、単に「指紋」ということがある。)の汚れが付着するのを防止、あるいは指紋の汚れが付着しても拭き取り易くする必要がある。このような防汚性(指紋等、汚れの付着防止、汚れの拭き取り易さ)を付与するための従来技術としては、たとえば表示画面の表面に設置されるフィルムの表面自由エネルギーをフッ素原子またはシロキサン、シリコーン等を用いることにより低下させる方法が開示されている(特許文献1,2,3参照)。また一方、脂肪酸エステル等を用いることにより表示画面の表面に形成される汚れ防止被膜を親油性とし、被膜の表面自由エネルギーを高くすることにより、指紋の汚れが付着しても汚れが目立たない、或いは汚れを目立たなくする方法も開示されている(特許文献4参照)。
また、各種ディスプレイ、例えば液晶ディスプレイ(LCD)、プラズマディスプレイ(PDP)、ブラウン管(CRT)、タッチパネル等において外部からの光や外景が表示画面に映り込み、表示画像を見難くするという欠点があった。この映り込みを防止するために、紫外線硬化型樹脂にシリカ粒子を配合した硬化皮膜をフィルム上に形成することで防眩性を付与する技術が開示されている(特許文献5参照)。上記の情報端末の表示画面においても、防汚性に加えて防眩性を有することが望まれる。
特開2004−256736号公報 特開2007−219485号公報 特開2002−174702号公報 特開2004−114355号公報 特公昭63−40283号公報
しかしながら、特許文献1乃至3に開示されているフィルムは、撥油性を有することから指紋等の付着をある程度抑制はできるものの、指紋の皮脂成分などはフィルム表面で滴状となるため、目立ち易くなるとともに、これを拭き取ろうとすると拭き取り易いが、拭き取った際にフィルムに付着すると滴状ないしは球状になるため、やはり目立ち易くなり、防汚性が十分に得られないという問題を有している。
また、特許文献4に開示されている脂肪酸エステル等を用いたフィルムでは、多くの利用者が表示画面に指で触れて操作することにより、最初のうちは付着した指紋等の皮脂成分が被膜の親油性により被膜上で拡散されて汚れは目立ち難いものの、次第に指紋等の汚れが目立つようになり、どうしても拭き取る必要が生じてくる。ところが、フィルム中に含まれる脂肪酸エステルと指紋等の汚れの皮脂成分が構造的に類似しているため拭き取り難く、しかも脂肪酸エステルが雰囲気中の塩基性物質(例えば、ナトリウムやカリウムなど)により鹸化されてしまい、フィルム自体が劣化するといった問題が生じる。また、脂肪酸エステルを添加した塗料はレベリング性及び塗工性が大きく低下するため、塗工むらによる干渉縞の発生を抑制することができないという問題が生じる。干渉縞が発生すると、表示画面の視認性が著しく悪化してしまうので、干渉縞の発生はできるだけ抑制する必要がある。
また、特許文献5に開示されている防眩性を付与する技術では、シリカ粒子の配合量を少なくした場合には鏡面光沢度が高くなるため、防眩性が低下すると共にぎらつきが増して視認性も低下し、配合量を多くした場合にはヘーズが高くなるため、画面が白っぽくなり、解像度が低下するという問題があった。
そこで、本発明は、上記従来の問題点に鑑み、表示画面を指で触れて操作した場合でも、表示画面に皮脂等の生体由来脂質成分による指紋等が付着することに対して優れた防汚性を有し、しかもフィルムの干渉縞の発生を抑制した光学フィルムを提供することを第1の目的とする。また、優れた防汚性とともに防眩性を有する光学フィルムを提供することを第2の目的とする。
そこで、本発明者らは、このような目的を達成するために鋭意研究を重ねた結果、透明フィルム上に一層以上の樹脂層を設けた光学フィルムにおいて、最表の樹脂層(以下、単に「最表層」ということがある。)にセルロースエステルを含有させることによって、上記課題を解決することができることを見い出し、本発明を完成するに至ったものである。
特に、光学フィルムの表面自由エネルギー(JIS-6768に規定されるぬれ張力試験方法による)が31mN/m以上とすることによって特に優れた本発明による効果が発現する。
また、本発明において、前記セルロースエステルとしてはセルロースアセテートブチレートであることが好適である。
また、本発明において、前記セルロースエステルの重量平均分子量Mwは、15000〜75000の範囲であるものが好適である。
また、本発明において、前記セルロースエステルの配合量としては、最表層の全樹脂の固形分に対するセルロースエステルの固形分を2〜8重量%の範囲とすることが好適である。
また、本発明の光学フィルムに防眩性を付与するため、前記樹脂層に無機微粒子及び/又は有機微粒子を含有することが好ましい。
また、この無機微粒子及び/又は有機微粒子は、粒子径が0.5〜5μmの範囲で、且つ吸油量が200ml/100g以下であることが好ましい。
また、上記無機微粒子及び/又は有機微粒子の比重が、この無機微粒子及び/又は有機微粒子を含有する樹脂層の樹脂の比重よりも高いことが好ましい。
また、上記無機微粒子及び/又は有機微粒子と、この無機微粒子及び/又は有機微粒子を含有する樹脂層の樹脂との屈折率差が0.03〜0.1の範囲であることが好適である。
また、本発明の光学フィルムは、60度鏡面光沢度が100度以下で、且つヘーズが15%以下である防眩性を発揮することができる。
本発明によれば、多くの利用者が表示画面を指で触れて操作した場合でも、表示画面に皮脂等の生体由来脂質成分による指紋等が付着することに対して優れた防汚性を有し、しかもフィルムの塗工むらによる干渉縞の発生を抑制した光学フィルムを得ることができる。
また、本発明によれば、優れた防汚性とともに防眩性を有する光学フィルムを得ることができる。
以下、本発明の光学フィルムについて実施の形態に基づき詳細に説明する。
本発明は、透明フィルムの少なくとも一方の面に一層以上の樹脂層を設けた光学フィルムにおいて、最表の樹脂層(最表層)にセルロースエステルを含有することを特徴とする光学フィルムである。
本発明において、表示画面を指で触れて操作した場合でも、表示画面に皮脂等の生体由来脂質成分による指紋等が付着することに対して優れた防止性を有し、しかも製造時のフィルム塗工むらによる干渉縞の発生の抑制に優れた効果を発現する理由は本発明者らの考察によれば次のように推測される。
前にも説明したように、防汚性を付与するために、光学フィルムの表面自由エネルギーを高くする方法がある。光学フィルムの表面自由エネルギーを例えば31mN/m以上にするためには、上記した特開2001−353808号公報(特許文献4)に開示されているように、脂肪酸エステルあるいは芳香族エステルを最表の樹脂層に含有する方法、あるいは、表面自由エネルギーを低下させるフッ素原子を含む樹脂または添加剤、シロキサン系およびシリコーン系の樹脂または添加剤などを最表の樹脂層に配合しない方法などがあるが、これらの方法の場合、最表の樹脂層を形成する塗料のレベリング性および塗工性が大きく低下するため、フィルム塗工時に塗工むらが発生し、塗工むらによる干渉縞が発生してしまう。つまり、これらの方法の場合、防汚性(高い表面自由エネルギー)及び干渉縞の発生(塗工むら)の抑制を両立させることができないという問題がある。
これに対して、本発明においては、最表層にセルロースエステルを含有させることにより、優れた防汚性及び干渉縞の発生抑制を両立することができる。これは、セルロースエステルが従来使用されているレベリング剤(フッ素系レベリング剤、シロキサン系レベリング剤、アクリル系レベリング剤等)と比較して、表面自由エネルギーの低下が小さく、且つレベリング効果を付与しているためであると推測される。また、他のレベリング剤が樹脂層の表層側に偏在してしまうのに対して、セルロースエステルが他のレベリング剤よりも樹脂との相溶性が良好であるため、塗膜内に均一に存在されることから防汚性効果の持続性(繰返しの拭取りによる機能保持性)に優れている。さらに、セルロースエステルは透明性が高いため、防眩性を付与するため無機微粒子や有機微粒子を配合した場合でも、画面が白っぽくなり解像度が低下するという問題が抑制される。また、フィルムの劣化といった問題も起こらない。
本発明で使用する透明フィルムとしては、トリアセチルセルロース等のセルロース系フィルムやポリエチレンテレフタレート等のポリエステル系フィルム、ポリプロピレン等のポリオレフィン系フィルム、シクロオレフィン系フィルム、ポリカーボネート系フィルム、ポリアクリル系フィルム、ポリウレタン系フィルム、ポリエーテル系フィルムなどが挙げられるが、これらに限定されるものではない。
本発明において、透明フィルムの厚さは特に限定されるものではないが、10〜500μmであることが好ましく、防汚性を有する防眩性ハードコートフィルムにおいては10〜200μmであることが好ましい。
本発明において、透明フィルムや透明フィルム上に設けた下塗層(熱硬化型樹脂或いは電離放射線硬化型樹脂(紫外線または電子線等により硬化する樹脂))と樹脂層との密着性(例えばJIS-K5600に規定される付着性クロスカット法による)や塗工性を向上させる目的として、透明フィルムや下塗層にグロー放電処理やコロナ放電処理、プラズマ放電処理などの放電処理を施すことが可能である。
本発明において、樹脂層を形成する樹脂は、熱硬化型樹脂或いは電離放射線硬化型樹脂(紫外線または電子線等により硬化する樹脂)であれば特に制限されないが、耐熱性の点からは電離放射線硬化型樹脂であることが好ましい。本発明において、熱硬化型樹脂としては、フェノール樹脂、メラミン樹脂、エポキシ樹脂、ユリア樹脂等が挙げられる。また、電離放射線硬化型樹脂としては、電子線または紫外線等を照射することによって硬化する透明な樹脂であれば、特に限定されるものではなく、例えば、ウレタンアクリレート系樹脂、ポリエステルアクリレート系樹脂、及びエポキシアクリレート系樹脂等の中から適宜選択することができる。電離放射線硬化型樹脂として好ましいものは、分子内に2個以上の(メタ)アクリロイル基を有する紫外線硬化可能な多官能アクリレートからなるものが挙げられる。分子内に2個以上の(メタ)アクリロイル基を有する紫外線硬化可能な多官能アクリレートの具体例としては、ネオペンチルグリコールジ(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、トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、ジトリメチロールプロパンテトラ(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、ペンタエリスリトールトリ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレート等のポリオールポリアクリレート、ビスフェノールAジグリシジルエーテルのジアクリレート、ネオペンチルグリコールジグリシジルエーテルのジアクリレート、1,6−ヘキサンジオールジグリシジルエーテルのジ(メタ)アクリレートなどのエポキシ(メタ)アクリレート、多価アルコールと多価カルボン酸及び/またはその無水物とアクリル酸とをエステル化することによって得ることができるポリエステル(メタ)アクリレート、多価アルコール、多価イソシアネート及び水酸基含有(メタ)アクリレートを反応させることによって得られるウレタン(メタ)アクリレート、ポリシロキサンポリ(メタ)アクリレート等を挙げることができる。
上記の紫外線硬化可能な多官能アクリレートは単独で用いても、または2種以上混合して用いてもよく、その含有量は樹脂層用塗料中の樹脂固形分に対して、好ましくは50〜95重量%である。なお、上記の多官能(メタ)アクリレートの他に、樹脂層用塗料中の樹脂固形分に対して、好ましくは10重量%以下の2−ヒドロキシ(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、グリシジル(メタ)アクリレート等の単官能アクリレートを添加することもできる。
また、本発明における樹脂層には硬度を調整する目的で使用される重合性オリゴマーを添加することができる。このようなオリゴマーとしては、末端(メタ)アクリレートポリメチル(メタ)アクリレート、末端スチリルポリ(メタ)アクリレート、末端(メタ)アクリレートポリスチレン、末端(メタ)アクリレートポリエチレングリコール、末端(メタ)アクリレートアクリロニトリル−スチレン共重合体、末端(メタ)アクリレートスチレン−メチルメタクリレート共重合体などのマクロモノマーを挙げることができ、その含有量は樹脂層用塗料中の樹脂固形分に対して、好ましくは5〜50重量%である。
本発明の光学フィルムにおいて樹脂層を多層にする場合は、カールや硬度(例えばJIS-K5600に規定される鉛筆法引っかき硬度による)、密着性、基材へのプライマーとしての機能などを考慮して適宜各層の樹脂を選択して使用することが好ましい。
本発明の光学フィルムにおいて最表層に含有するセルロースエステルとしては、セルロースアセテート(CA)、セルロースアセテートブチレート(CAB)、セルロースアセテートプロピオネート(CAP)を例示することができる。これらの中でも、優れたレベリング性の向上効果を有するセルロースアセテートブチレートを選択することが好ましい。
本発明において、上記セルロースエステルの重量平均分子量Mwは15000〜75000の範囲であるものを使用することが好ましい。重量平均分子量Mwは75000以下にすることで、干渉縞の原因となる樹脂層を形成する塗料粘度の上昇を抑えることができる。一方、重量平均分子量Mwは15000以上にすることにより、干渉縞の原因となる樹脂層を形成する塗料のレベリング性の低下を抑制することができる。
本発明おいて、最表層の樹脂層用塗料へのセルロースエステルの配合量は、全塗料に対して0.5〜2重量%の範囲が好ましい。配合量を2重量%以下にすることで、干渉縞の原因となる樹脂層を形成する塗料粘度の上昇を抑えることができる。一方、配合量を0.5重量%以上にすることにより、干渉縞の原因となる樹脂層を形成する塗料のレベリング性の低下を抑制することができる。なお、上記の全塗料に対するセルロースエステルの配合量0.5〜2重量%は、全樹脂(セルロースエステルを含有させる最表層の全樹脂)の固形分に対するセルロースエステルの固形分として配合量2〜8重量%に相当する。また、本発明の所望の効果を阻害しない範囲で、アクリル系のレベリング剤などを併用することが可能である。
本発明の光学フィルムは、透明フィルム上に設けたいずれかの樹脂層に無機微粒子及び/又は有機微粒子を含有することで、防汚性に加えて防眩性を付与した、防汚性を有する防眩性ハードコートフィルムとすることができる。特に、最表層に無機微粒子及び/又は有機微粒子を含有することで優れた防眩効果が発現する。
本発明において、防眩性を付与するために含有する無機微粒子としては、シリカ、アルミナ、ジルコニア、チタン、インジウム、亜鉛、錫、アンチモン、マグネシウム、タルク等、有機微粒子としてはアクリル樹脂、ポリスチレン樹脂、シリコ−ン樹脂、ポリエチレン樹脂、エポキシ樹脂、ポリカーボネート樹脂、メラミン樹脂等、アクリル−スチレン樹脂、メラミン−シリカなど複合されたものを例示することができるが、これらに限定されるものではない。また、これらの無機微粒子、有機微粒子は単独で用いてもよく、あるいは二種以上併用することも可能である。なお、これらの無機微粒子の中では、透明性、解像度の点からシリカを使用することが好ましい。また、有機微粒子を使用する場合には、単分散における屈折率と樹脂の屈折率の差が少ないものを使用することが好ましい。
本発明において、上記の無機微粒子及び/又は有機微粒子の粒子径は、0.5〜5μmの範囲であることが好ましく、より好ましくは0.5μm〜3μmの範囲である。粒子径が0.5μm未満の場合は防眩性が得られ難く、配合量を多くしなければならないことから密着性や塗工性が低下する。一方、粒子径が3μmを超える場合にはヘーズ(例えばJIS-K7136に規定されるヘーズ(haze)による)が上昇しやすくなり、配合量が少なくなることからぎらつきが悪くなる。
また、上記の無機微粒子及び/又は有機微粒子は、吸油量は200ml/100g以下であることが好ましく、より好ましくは150ml/100g以下である。吸油量は200ml/100g以下にすることにより、粒子を塗膜の下方に偏在させるうえでより優れており、200ml/100gを超える場合は逆に塗膜の上方に粒子が偏在しやすくなることから鮮映性や耐擦傷性が悪くなり、塗膜も白っぽくなることから視認性が低下する。
更に、無機微粒子及び/又は有機微粒子の比重が、これら無機微粒子及び/又は有機微粒子を含有する樹脂層の樹脂の比重より高く、その屈折率差が0.03〜0.1であるものを選択することが好ましい。これらの粒子を含有する樹脂層の樹脂との相対関係で特定の比重及び屈折率を有する粒子(無機微粒子及び/又は有機微粒子)を選択することで、粒子を樹脂層の下方に偏在させるため、ぎらつきおよび白っぽさを低減することができ、更には60度鏡面光沢度(JIS-K5600に規定される鏡面光沢度による)が100度以下の防眩性を発揮することができる。
本発明の光学フィルムにおいて、好適な防眩性を得るためには、無機微粒子及び/又は有機微粒子の配合量は、無機微粒子及び/又は有機微粒子を含有する樹脂層の全樹脂の重量に対して5〜20重量%であることが好ましい。
また、無機微粒子及び/又は有機微粒子を含有する樹脂層の厚さは、これら粒子が偏在できる厚みが必要であり、好適な0.5〜5μmの粒子径に対して樹脂層の厚さは例えば3〜7μmの範囲であることが好ましい。無機微粒子及び/又は有機微粒子を含有する樹脂層の厚さが3μm未満の場合には粒子が偏在することができず、更には表層から露出してしまう可能性もあるため、鮮映性や耐擦傷性が悪くなる。一方、樹脂層の厚さが7μmを超える場合には好適な防眩性が得られ難くなり、60度鏡面光沢度が100度よりも大きくなってしまう。
本発明において樹脂層に配合する溶媒は特に制限されないが、水系および有機溶剤の中から適宜選択できる。例えば、メチルエチルケトンやメチルイソブチルケトン、ジアセトンアルコール等のケトン類、酢酸エチルや酢酸ブチル等のエステル類、トルエン、シクロヘキサン等の芳香族化合物、イソプロピルアルコールやノルマルプロピルアルコール等のアルコール類、エチレングリコールモノエチルエーテルやエチレングリコールモノブチルエーテル等のエーテル類、水などが挙げられる。これらの溶媒は単独でも2種類以上混合してもよい。また、樹脂層用塗料の固形分濃度としては20〜60%程度の範囲であることが塗工性や乾燥負荷などの点から好ましい。
本発明において、透明フィルム上への樹脂層の塗工方式としては特にウェット塗工が好ましい。例えば、ロールコート、グラビアコート、スロットダイコート、ダイコート、ナイフコート、バーコート、スピンコート、カーテンコート等から適宜選択することができる。
以下、実施例および比較例を挙げて、本発明を更に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、微粒子の平均粒径は、(株)島津製作所製レーザー回折粒度測定器「SALD2200」で測定した。塗膜厚さは、(株)キーエンス製走査型電子顕微鏡「VE−7800」にて断面を観察し、計測した。また、特に断らない限り、以下に記載する「部」及び「%」は、それぞれ「重量部」及び「重量%」を表す。
<実施例1>
(塗料1)
シリカ微粒子内添アクリル系紫外線硬化型樹脂(JSR(株)製、商品名Z7537)を塗料の固形分濃度が40%となるようにノルマルプロピルアルコールで希釈し、光重合開始剤((株)チバスペシャリティーケミカル製、商品名:イルガキュア184)を樹脂に対して5%添加し、5分間攪拌して塗料1を調製した。この塗料1を80μm厚のトリアセチルセルロースフィルム(富士フィルム(株)製、商品名:FujiTAC)に膜厚が7μmとなるようバー塗工し、80℃で1分間加熱乾燥した後、フュージョン無電極ランプにて積算光量300mJ/cmの紫外線を照射して成膜した。
(塗料2)
トルエン15gに、平均粒径が2.4μm(標準偏差0.13)、吸油量120ml/100gの不定形シリカ粒子(東ソー・シリカ(株)製、商品名:Nipsil E−75、屈折率1.45、見かけ比重0.26g/ml)を5g分散させた後、塗料の固形分濃度が35%、且つ樹脂と顔料の割合が80:20となるように紫外線硬化型ウレタン系オリゴマー樹脂(日本合成化学工業(株)製、商品名:紫光UV−1700B、屈折率1.58、比重1.15g/ml)を混合し、光重合開始剤((株)チバスペシャリティーケミカル製、商品名:イルガキュア184)を樹脂に対して5%添加し、重量平均分子量Mwが20000のセルロースアセテートブチレート(イーストマンケミカルジャパン(株)製、商品名:CAB553−0.4)を対液1%配合し、5分間攪拌して塗料2を調製した。この塗料2を膜厚が4μmとなるように上記塗料1を塗工したトリアセチルセルロースフィルム(富士フィルム(株)製、商品名:FujiTAC)の上にバー塗工し、80℃で1分間加熱乾燥した後、フュージョン無電極ランプにて積算光量300mJ/cmの紫外線を照射して、防眩性を有する光学フィルム(実施例1)を作製した。
<実施例2>
(塗料3)
トルエン15gに平均粒子が3.2μm(標準偏差0.13、比重1.4、屈折率1.57)のメラミン樹脂粒子((株)日本触媒製、商品名:EPOSTAR M30)を5g分散させた後、塗料の固形分濃度が45%、且つ樹脂と顔料の割合が90:10となるように紫外線硬化型ウレタン系オリゴマー樹脂(日本合成化学工業(株)製、商品名:紫光UV−1700B)を混合し、光重合開始剤((株)チバスペシャリティーケミカル製、商品名:イルガキュア184)を樹脂に対して5%添加し、重量平均分子量Mwが70000のセルロースアセテートブチレート(イーストマンケミカルジャパン(株)製、商品名:CAB381−20)を対液0.5%配合し、5分間攪拌して塗料3を調製した。この塗料3を膜厚が5μmとなるように80μm厚のトリアセチルセルロースフィルム(富士フィルム(株)製、商品名:FujiTAC)にバー塗工し、80℃で1分間加熱乾燥した後、フュージョン無電極ランプにて積算光量300mJ/cmの紫外線を照射して、防眩性を有する光学フィルム(実施例2)を作製した。
<実施例3>
実施例1の塗料2に配合するセルロースアセテートブチレートの重量平均分子量を12000(イーストマンケミカルジャパン(株)製、商品名:CAB321−0.1)に変更したこと以外は実施例1と同様にして防眩性を有する光学フィルム(実施例3)を作製した。
<実施例4>
(塗料4)
実施例1の塗料2に配合する不定形シリカ粒子の吸油量が240ml/100g(東ソー・シリカ(株)製、商品名:Nipsil N−300A)であることと、樹脂と顔料を配合する割合が86:14となるようにしたこと以外は実施例1と同様にして防眩性を有する光学フィルム(実施例4)を作製した。
<実施例5>
(塗料5)
実施例1の塗料2に配合する不定形シリカ粒子を、粒子径が3.8μm(標準偏差0.11)、吸油量110ml/100gの不定形シリカ粒子(富士シリシア化学(株)製、商品名:SYLOPHOBIC505)に変更したことと、樹脂と顔料を配合する割合が90:10となるようにしたこと、および塗膜の膜厚を5μmにしたこと以外は実施例1と同様にして防眩性を有する光学フィルム(実施例5)を作製した。
<実施例6>
実施例1の塗料2の塗膜の膜厚を3μmにしたこと以外は実施例1と同様にして防眩性を有する光学フィルム(実施例6)を作製した。
<実施例7>
実施例1の塗料2の塗膜の膜厚を5μmにしたこと以外は実施例1と同様にして防眩性を有する光学フィルム(実施例7)を作製した。
<実施例8>
実施例1の塗料2に配合するセルロースアセテートブチレートの添加量を対液3%に変更したこと以外は実施例1と同様にして防眩性を有する光学フィルム(実施例8)を作製した。
<実施例9>
紫外線硬化型ウレタン系オリゴマー樹脂(日本合成化学工業(株)製、商品名:紫光UV−1700B)に光重合開始剤((株)チバスペシャリティーケミカル製、商品名:イルガキュア184、配合量:樹脂に対して5%)、セルロースアセテートブチレート(イーストマンケミカルジャパン(株)製、商品名:CAB381−20、配合量:対液1.0%)を添加し、塗料の固形分濃度が45%となるよう酢酸エチル:エチルセロソルブ=6:4を投入し、5分間攪拌して塗料を調製した。この塗料を80μm厚のトリアセチルセルロースフィルム(富士フィルム(株)製、商品名:FujiTAC)に膜厚が5μmとなるようバー塗工し、80℃で1分間加熱乾燥した後、フュージョン無電極ランプにて積算光量300mJ/cmの紫外線を照射して、光学フィルム(実施例9)を作製した。
<実施例10>
実施例1の塗料2に配合するセルロースエステルをセルロースアセテート(イーストマンケミカルジャパン(株)製、商品名:CA398−3)に変更したこと以外は実施例1と同様にして防眩性を有する光学フィルム(実施例10)を作製した。
<実施例11>
実施例1の塗料2に配合するセルロースエステルをセルロースアセテートプロピオネート(イーストマンケミカルジャパン(株)製、商品名:CAP482−20)に変更したこと以外は実施例1と同様にして防眩性を有する光学フィルム(実施例11)を作製した。
<比較例1>
(塗料6)
トルエン15gに、平均粒径が2.4μm(標準偏差0.13)、吸油量120ml/100gの不定形シリカ粒子(東ソー・シリカ(株)製、商品名:Nipsil E−75)を5g分散させた後、塗料の固形分濃度が30%、且つ樹脂と顔料を配合する割合が86:14となるように紫外線硬化型ウレタン系オリゴマー樹脂(日本合成化学工業(株)製、商品名:紫光UV−1700B)を混合し、光重合開始剤((株)チバスペシャリティーケミカル製、商品名:イルガキュア184)を樹脂に対して5%添加し、パーフルオロアルキル基含有のフッ素系界面活性剤(DIC(株)製、商品名:メガファックF−479)を対液0.05%配合し、5分間攪拌して塗料6を調製した。この塗料6を膜厚が3μmとなるように塗料1(実施例1)を塗工したトリアセチルセルロースフィルム(富士フィルム(株)製、商品名:FujiTAC)の上にバー塗工し、80℃で1分間加熱乾燥した後、フュージョン無電極ランプにて積算光量300mJ/cmの紫外線を照射して、防眩性を有する光学フィルム(比較例1)を作製した。
<比較例2>
実施例1の塗料2に配合するセルロースアセテートブチレートの添加量を0%にした(つまりセルロースアセテートブチレートを添加しない)こと以外は実施例1と同様にして防眩性を有する光学フィルム(比較例2)を作製した。
<比較例3>
紫外線硬化型ウレタン系オリゴマー樹脂(日本合成化学工業(株)製、商品名:紫光UV−1700B)に光重合開始剤((株)チバスペシャリティーケミカル製、商品名:イルガキュア184、配合量:樹脂に対して5%)、ポリグリセリン脂肪酸エステル(理研ビタミン(株)製、商品名:ポエム L-021、配合量:対液1.0%)を添加し、塗料の固形分濃度が45%となるよう酢酸エチル:エチルセロソルブ=6:4を投入し、5分間攪拌して塗料を調製した。この塗料を80μm厚のトリアセチルセルロースフィルム(富士フィルム(株)製、商品名:FujiTAC)に膜厚が5μmとなるようバー塗工し、80℃で1分間加熱乾燥した後、フュージョン無電極ランプにて積算光量300mJ/cmの紫外線を照射して、光学フィルム(比較例3)を作製した。
(評価方法)
以上のようにして作製した各実施例および各比較例の光学フィルムについて、以下の各評価項目について評価を行った。その結果を纏めて後の表1及び表2に示した。
<表面自由エネルギー>
JIS-6768(1999年度版)に規定されたぬれ張力試験方法に準拠し、和光純薬工業(株)製ぬれ張力試験用混合液を用いて測定した。
<汚れ(防汚性)>
防眩層(樹脂層)と反対側のフィルム面に黒色のビニールテープ(日東ビニールテープ、PROSELFNo.21(幅広))を貼合せ、防汚層(樹脂層)の表面に被験者の指をゆっくり押し当て、付着した指紋が視認できるか目視にて以下の基準で評価した。また、付着した指紋をキムワイプ((株)クレシア製、ワイパーS−200)で軽く拭取り、拭取り易さを目視にて以下の基準で評価した。
○:指紋が目立たず、且つ容易に拭取れる
×:指紋は目立つが容易に拭取れる
××:指紋が目立ち、かつ拭取り難い
<干渉縞>
クリアタイプのハードコートフィルムを設置した解像度50、70、90、120、150、200ppiの液晶表示体(LCD)を全面緑色表示させ、この表示体の上に各光学フィルムを重ねて干渉縞が発生するか目視にて以下の基準で評価した。
◎:干渉しないもの
○:わずかに干渉縞が認められるが視認性に問題がないもの
×:干渉縞が生じて視認性が悪化するもの
<ヘーズ>
JIS-K7136(2000年度版)に規定されたヘーズの測定方法に準拠し、村上色彩技術研究所製ヘーズメーター「HM150」を用いて測定した。
<白っぽさ>
防眩層(樹脂層)と反対側のフィルム面に黒色のビニールテープ(日東ビニールテープ、PROSELFNo.21(幅広))を貼合せ、サカタインクスエンジニアリング(株)製マクベス濃度計「RD−918」を用いて測定し、以下の基準で評価した。
◎:2.05以上
○:2.00以上2.05未満
△:1.90以上2.00未満
×:1.90未満
<ぎらつき>
クリアタイプのハードコートフィルムを設置した解像度150ppiの液晶表示体(LCD)を全面緑色表示させ、この表示体の上に各光学フィルムを重ねて画面のキラキラ光る輝きの発生度合い(視認性)を目視にて以下の基準で評価した。
◎:ぎらつきがないもの
○:ぎらつきがわずかに認められるもの
×:ぎらつきが大きく視認性が悪化するもの
<耐擦傷性>
塗膜の上にスチールウールボンスター#0000を置き、その上に200g/cmの荷重を乗せた後、スチールウールと荷重を10往復させ、塗膜に傷が付いたか目視にて以下の基準で判定した。
◎:傷無し
○:傷が10本未満
×:傷が10本以上
<光沢度>
JIS-5600(1999年度版)に規定された60度鏡面光沢度の測定方法に準拠し、村上色彩技術研究所製グロスメーター「GM−3D」を用いて測定した。
<塗工性>
バー塗工直後から5秒以内の筋っぽさ(加熱乾燥前)及び成膜後の塗膜の筋っぽさを目視にて以下の基準で評価した。
◎:塗工直後および成膜後の塗膜も平滑
○:塗工直後は筋っぽいが成膜後の塗膜は平滑
△:塗工直後は筋っぽく、成膜後も僅かに筋っぽい
×:塗工直後および成膜後の塗膜も筋っぽい
Figure 2011083955
Figure 2011083955
上記表1及び表2の結果から判るように、本発明の実施例の光学フィルムによれば、いずれも皮脂等の生体由来脂質成分による指紋等が付着することに対して優れた防汚性を有し、しかも干渉縞の発生を抑制した光学フィルムが得られる。とくに、最表層に含有するセルロースエステルの重量平均分子量Mwが15000〜75000の範囲であり、または、セルロースエステルの配合量を、最表層の全塗料に対して0.5〜2重量%(最表層の全樹脂の固形分に対してセルロースエステルの固形分が2〜8重量%に相当)の範囲とすることにより、干渉縞の発生の抑制効果に優れる。
一方、光学フィルムの樹脂層にレベリング剤などの添加剤を何も添加していない比較例2の光学フィルムの場合、ある程度良好な防汚性は得られるものの、塗料のレベリング性及び塗工性が悪いために、塗工むらによるフィルムの干渉縞の発生を抑制することができない。また、光学フィルムの樹脂層にフッ素系界面活性剤を添加してフィルムの表面自由エネルギーを低下させた比較例1の光学フィルムの場合、干渉縞の発生を抑制する効果は得られるものの、防汚性については、指紋等の汚れを拭き取った際に汚れがフィルムに付着すると滴状ないしは球状になり目立ち易くなり、防汚性が十分に得られない。また、光学フィルムの樹脂層に脂肪酸エステルを添加した比較例3の光学フィルムの場合、脂肪酸エステルと指紋等の汚れの皮脂成分が構造的に類似しているため、付着した指紋等を拭き取ろうとしても拭き取り難く、防汚性が十分に得られない。また、脂肪酸エステル等を添加した塗料のレベリング性及び塗工性が低下するため、塗工むらによる干渉縞の発生を抑制することができない。要するに、比較例の光学フィルムでは、防汚性と干渉縞の抑制を両立させることができないという問題がある。

Claims (10)

  1. 透明フィルムの少なくとも一方の面に一層以上の樹脂層を設けた光学フィルムにおいて、最表の樹脂層にセルロースエステルを含有することを特徴とする光学フィルム。
  2. 前記光学フィルムの表面自由エネルギーが31mN/m以上であることを特徴とする請求項1に記載の光学フィルム。
  3. 前記セルロースエステルは、セルロースアセテートブチレートであることを特徴とする請求項1又は2に記載の光学フィルム。
  4. 前記セルロースエステルは、重量平均分子量Mwが15000〜75000の範囲であることを特徴とする請求項1乃至3のいずれか一項に記載の光学フィルム。
  5. 前記セルロースエステルの配合量は、最表層の全樹脂の固形分に対してセルロースエステルの固形分が2〜8重量%の範囲であることを特徴とする請求項1乃至4のいずれか一項に記載の光学フィルム。
  6. 前記樹脂層に無機微粒子及び/又は有機微粒子を含有することを特徴とする請求項1乃至5のいずれか一項に記載の光学フィルム。
  7. 前記無機微粒子及び/又は有機微粒子は、粒子径が0.5〜5μmの範囲で、且つ吸油量が200ml/100g以下であることを特徴とする請求項6に記載の光学フィルム。
  8. 前記無機微粒子及び/又は有機微粒子の比重が、該無機微粒子及び/又は有機微粒子を含有する樹脂層の樹脂の比重よりも高いことを特徴とする請求項6又は7に記載の光学フィルム。
  9. 前記無機微粒子及び/又は有機微粒子と、該無機微粒子及び/又は有機微粒子を含有する含有する樹脂層の樹脂との屈折率差が0.03〜0.1の範囲であることを特徴とする請求項6乃至8のいずれか一項に記載の光学フィルム。
  10. 前記光学フィルムの60度鏡面光沢度が100度以下で、且つヘーズが15%以下であることを特徴とする請求項1乃至9のいずれか一項に記載の光学フィルム。
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