JP2012150226A - 反射防止フィルム、反射防止フィルムの製造方法及び画像表示装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】基材の一面側に反射防止機能部を備え、特定の耐屈曲性評価試験においてクラックが生じず、反射防止機能部は、多層構造を有し、多層構造の最も基材側の層が1分子中に光硬化性基を2〜20個有し、重量平均分子量200〜30000のウレタン(メタ)アクリレートを含む硬化性樹脂組成物の硬化物からなり、他の屈折率層が、1分子中に光硬化性基を2〜8個有し、分子量100〜1000の(メタ)アクリレートを含む組成物の硬化物からなることを特徴とする、反射防止フィルム
【選択図】図2
Description
例えば、特許文献2では、屈折率制御層を形成するために用いる電離放射線硬化型バインダーとして、分子間で架橋結合が生じるように、一分子内に重合性官能基を2個以上、好ましくは3個以上有する多官能性のバインダー成分を用いることが好ましいとしている。
一方、反射防止機能部が、中屈折率層、高屈折率層及び低屈折率層を基材に近い側からこの順序で含む第二の多層構造の場合は、当該層の中で最も光透過性基材側に位置する中屈折率層を、特定のウレタン(メタ)アクリレートを含む硬化性樹脂組成物の硬化物で形成し、かつ、低屈折率層と高屈折率層を特定の(メタ)アクリレートを含む組成物の硬化物で形成することで、優れた硬度を有しながらも、上記特定の耐屈曲性評価試験において、クラックが生じず、優れた耐クラック性も有する。
本発明に係る反射防止フィルムの製造方法は、そのような反射防止フィルムを得ることができる。
本発明に係る画像表示装置は、上記反射防止フィルムを備えるため、傷付きにくく、クラックも生じ難いため、外観が良好である。
本発明において、(メタ)アクリレートは、アクリレート及び/又はメタクリレートを意味する。
フィルムとシートのJIS K6900での定義では、シートとは薄く一般にその厚さが長さと幅の割りには小さい平らな製品をいい、フィルムとは長さ及び幅に比べて厚さが極めて小さく、最大厚さが任意に限定されている薄い平らな製品で、通例、ロールの形で供給されるものをいう。したがって、シートの中でも厚さの特に薄いものがフィルムであるといえるが、シートとフィルムの境界は定かではなく、明確に区別しにくいので、本発明では、厚みの厚いもの及び薄いものの両方の意味を含めて、「フィルム」と定義する。
本発明において、「ハードコート層」とは、JIS K5600−5−4(1999)に規定する鉛筆硬度試験(4.9N荷重)で、「H」以上の硬度を示すものをいう。
微粒子の平均1次粒径とは、溶液中の当該微粒子を動的光散乱方法で測定し、粒径分布を累積分布で表したときの50%粒子径(d50 メジアン径)を意味する。当該平均1次粒径は、日機装(株)製のMicrotrac粒度分析計を用いて測定することができる。
また、本発明の光には、可視領域及び非可視領域の波長の電磁波だけでなく、電子線のような粒子線及び電磁波と粒子線を総称する放射線又は電離放射線が含まれる。
本発明において、特に記載がない限り膜厚とは乾燥時の膜厚(乾燥膜厚)を意味する。
本発明において、分子量とは、分子量分布を有する場合には、ゲル浸透クロマトグラフィー(GPC)により測定したポリスチレン換算値である重量平均分子量を意味し、分子量分布を有しない場合には、化合物そのものの分子量を意味する。
本発明において、球状とは、真球に加え、略球状や回転楕円体、多面体等をも含めた球体に近似できる形状も包含する概念である。
本発明に係る反射防止フィルムは、光透過性基材の一面側に、反射防止機能部を備える反射防止フィルムであって、前記反射防止フィルムはJIS K5600−5−4(1999)に準拠して、直径10mmの円筒マンドレルを用いて行う耐屈曲性評価試験においてクラックが生じず、前記反射防止機能部は、前記光透過性基材に近い側から高屈折率層及び低屈折率層をこの順序で含む第一の多層構造、又は、前記光透過性基材に近い側から中屈折率層、高屈折率層及び低屈折率層をこの順序で含む第二の多層構造を有し、前記反射防止機能部が、前記第一の多層構造を有する場合は、前記高屈折率層が1分子中に光硬化性基を2〜20個有し、重量平均分子量200〜30000のウレタンアクリレート及び/又はウレタンメタクリレートを含む硬化性樹脂組成物の硬化物からなり、前記低屈折率層が、1分子中に光硬化性基を2〜8個有し、分子量100〜1000のアクリレート及び/又はメタクリレートを含む低屈折率層用硬化性樹脂組成物の硬化物からなり、前記反射防止機能部が、前記第二の多層構造を有する場合は、前記中屈折率層が1分子中に光硬化性基を2〜20個有し、重量平均分子量200〜30000のウレタンアクリレート及び/又はウレタンメタクリレートを含む硬化性樹脂組成物の硬化物からなり、前記高屈折率層が、1分子中に光硬化性基を2〜8個有し、分子量100〜1000のアクリレート及び/又はメタクリレートを含む硬化性樹脂組成物の硬化物からなり、前記低屈折率層が、1分子中に光硬化性基を2〜8個有し、分子量100〜1000のアクリレート及び/又はメタクリレートを含む低屈折率層用硬化性樹脂組成物の硬化物からなる、ことを特徴とする。
一方、反射防止機能部が、中屈折率層、高屈折率層及び低屈折率層を基材に近い側からこの順序で含む第二の多層構造の場合は、当該層の中で最も光透過性基材側に位置する中屈折率層を、特定のウレタン(メタ)アクリレートを含む硬化性樹脂組成物の硬化物で形成し、かつ、低屈折率層と高屈折率層を特定の(メタ)アクリレートを含む組成物の硬化物で形成することで、優れた硬度を有しながらも、上記特定の耐屈曲性評価試験において、クラックが生じず、優れた耐クラック性も有する。
図1において、反射防止フィルム1は、光透過性基材10の一面側に、高屈折率層30と低屈折率層40の2層の第一の多層構造からなる反射防止機能部21が設けられている。図1の反射防止フィルム1では、最も光透過性基材10側に配置された高屈折率層30が上記特定のウレタン(メタ)アクリレートを含む硬化性樹脂組成物の硬化物からなる。なお、図1の場合、反射防止機能部20の屈折率は、高屈折率層30の屈折率が低屈折率層40の屈折率よりも高い。
図2において、反射防止フィルム1は、光透過性基材10の一面側に、中屈折率層50、高屈折率層30及び低屈折率層40の3層の第二の多層構造からなる反射防止機能部22が設けられている。図2の反射防止フィルム1では、最も光透過性基材10側の中屈折率層50が上記特定のウレタン(メタ)アクリレートを含む硬化性樹脂組成物の硬化物からなる。なお、図2の場合、反射防止機能部20の屈折率は、高屈折率層30の屈折率が最も高く、次いで中屈折率層50の屈折率が高く、そして低屈折率層40の屈折率が最も低い。
本発明に用いられる光透過性基材は、光透過性の高い基材であり、従来公知の反射防止フィルムや光学フィルムに用いられている樹脂基材やガラス基材等の光透過性基材を適宜選択して用いることができる。本発明においては、上述したような特定の組成物を用いて形成した特定の層構成を有することにより、優れた耐クラック性を有するため、樹脂基材のような柔軟で可撓性の高い基材であっても好適に用いることができる。
光透過性基材の平均光透過率は70%以上、さらには85%以上であることが好ましい。なお、光透過率の測定は、紫外可視分光光度計(例えば、(株)島津製作所製の商品名UV−3100PC)を用い、室温、大気中で測定した値を用いる。
TACは、可視光域380〜780nmにおいて、平均光透過率を50%以上とすることが可能な光透過性樹脂基材である。
TACは、光学的等方性を有するため、LCD用途の場合においても好ましく用いることができる。
反射防止機能部は、前記光透過性基材に近い側から高屈折率層及び低屈折率層をこの順序で含む第一の多層構造、又は、前記光透過性基材に近い側から中屈折率層、高屈折率層及び低屈折率層をこの順序で含む第二の多層構造を有し、反射防止フィルムの反射防止機能と硬度を発現する部分である。反射防止機能部は、反射防止機能と硬度以外に、防汚性や帯電防止性等のその他の機能を有していても良い。
反射防止機能部は、図1及び2に示したように、その最も光透過性基材側に、特定のウレタン(メタ)アクリレートを含む硬化性樹脂組成物の硬化物からなる層を有する。また、反射防止機能部は、通常、図1及び2に示したように、その光透過性基材から最も遠い位置に低屈折率層を有する。
この特定のウレタン(メタ)アクリレートを含む硬化性樹脂組成物の硬化物からなる層が、本発明に係る反射防止フィルムに、JIS K5600−5−4(1999)に準拠して、直径10mmの円筒マンドレルを用いて行う耐屈曲性評価試験においてもクラックが生じないという優れた耐クラック性を付与する。
反射防止機能部が第一の多層構造を有する場合、高屈折率層は、1分子中に光硬化性基を2〜20個有し、重量平均分子量200〜30000のウレタンアクリレート及び/又はウレタンメタクリレートを含む硬化性樹脂組成物(以下、単に「ウレタン組成物」ということがある。)の硬化物からなり、本発明に係る反射防止フィルムに優れた耐クラック性を付与する。第一の多層構造の高屈折率層は、耐クラック性以外に、ハードコート性や帯電防止性等のその他の機能を有していても良い。
なお、以下、反射防止機能部が第一の多層構造を有する場合の高屈折率層について説明するが、第二の多層構造を有する場合は、中屈折率層について同様の内容が適用できる。
具体例としては、高屈折率層の屈折率は、1.50〜2.80とし、低屈折率層の屈折率は、高屈折率層より低い範囲で1.30〜1.50とすれば良い。
ウレタン組成物は、必須成分として、1分子中に光硬化性基を2〜20個有し、重量平均分子量200〜30000のウレタン(メタ)アクリレートを含む。
上記ウレタン(メタ)アクリレートは、反射防止機能部の下地層としての硬度を発現するために1分子中に光硬化性基を2〜20個有する。1分子中の光硬化性基の数が2個未満では反射防止フィルムに十分な硬度を付与することができないおそれがある。また、1分子中の光硬化性基の数が20個を超えると、下地層が硬く脆いものとなり、十分な耐クラック性が得られないおそれがある。上記ウレタン(メタ)アクリレートの光硬化性基の数は、優れた硬度と耐クラック性を両立する観点から、4〜15個が好ましい。
本発明において、ウレタン(メタ)アクリレートや後述する第一の多層構造の低屈折率層や第二の多層構造の低屈折率層及び高屈折率層を形成する組成物の(メタ)アクリレートが有する光硬化性基は、アクリロイル基、メタクリロイル基、アクリロイルオキシ基及びメタクリロイルオキシ基からなる群より選ばれる少なくとも1種の基を含み、当該4種以外の光硬化性基を含んでいても良い。
光硬化性基としては、紫外線等の光照射により、他の光硬化性基と重合ないし架橋反応をすることができる反応性基であれば良いが、好ましくは光硬化性不飽和基であり、特に好ましくは電離放射線硬化性不飽和基である。その具体例としては、(メタ)アクリロイル基、(メタ)アクリロイルオキシ基、ビニル基、アリル基等のエチレン性不飽和結合及びエポキシ基等である。
上記ウレタン(メタ)アクリレートの含有量は、高屈折率層の厚さ、要求される硬度と耐クラック性等を考慮して適宜調節すれば良いが、優れた硬度と耐クラック性を両立する観点から、ウレタン組成物の全固形分に対して、30〜100質量%であることが好ましく、50〜100質量%であることがより好ましい。なお、本発明において固形分とは、後述する溶剤以外の成分をいう。
このような公知のウレタン(メタ)アクリレートとしては、例えば、特許文献1に記載のポリオールとポリイソシアネートとの反応物と水酸基を含有する(メタ)アクリレートとの付加反応によって得られるウレタン(メタ)アクリレート類を挙げることができる。
上記光硬化性基数や重量平均分子量を満たすウレタン(メタ)アクリレートと、上記光硬化性基数や重量平均分子量を満たさない公知のウレタン(メタ)アクリレートを併用する場合は、上記光硬化性基数や重量平均分子量を満たすウレタン(メタ)アクリレートを光硬化性バインダーの全固形分に対して、40質量%以上とすることが好ましい。
ウレタン組成物には、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、上記ウレタン(メタ)アクリレート以外に、塗工性の調整、硬化促進、屈折率の調整、成膜性の向上、帯電防止性の付与、耐ブロッキング性の付与等の観点から、溶剤、増粘剤、光重合開始剤、高屈折率微粒子、ウレタン(メタ)アクリレート以外のバインダー成分、帯電防止剤、易滑剤等のその他の成分が含まれていても良い。
溶剤は、ウレタン組成物の粘度を調整し、ウレタン組成物に塗工性を付与する働きを有する。
溶剤は、従来公知の反射防止フィルムや光学フィルムの形成に用いられているものであれば特に限定されずに用いることができる。
溶剤としては、例えば、特許文献1に記載のアルコール類、ケトン類、エステル類、含窒素化合物、エーテル類、ハロゲン化炭化水素及び特許文献2に記載の芳香族炭化水素類等が挙げられる。
なお、本発明において浸透性とは、光透過性樹脂基材に対して浸透する性質の他、光透過性樹脂基材を膨潤又は湿潤させる概念を含む意味である。
浸透性溶剤の具体例としては、イソプロピルアルコール(IPA)、メタノール及びエタノール等のアルコール類、メチルエチルケトン(MEK)、メチルイソブチルケトン(MIBK)及びシクロヘキサノン等のケトン類、酢酸メチル、酢酸エチル及び酢酸ブチル等のエステル類、ハロゲン化炭化水素、トルエン及びキシレン等の芳香族炭化水素並びにフェノール類が挙げられる。
光透過性基材がTACの場合に使用する溶剤及び光透過性基材がPETの場合に使用する溶剤は、特開2005−316428号公報記載の溶剤が挙げられる。
特に、光透過性基材がTACの場合に使用する溶剤は、酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸ブチル及びメチルエチルケトンが好ましい。
光透過性基材がPETの場合に使用する溶剤は、フェノール、クロロベンゼン、ニトロベンゼン、クロロフェノール及びヘキサフルオロイソプロパノールが好ましい。
また、上記ケトン類の溶剤は、浸透性の他に、ウレタン組成物を光透過性基材表面に容易に均一に塗布することができ、かつ、塗布後において溶剤の蒸発速度が適度で乾燥むらを起こし難いという効果を有する。このため、均一な厚さの大面積塗膜を容易に得ることができる。
溶剤は、上記溶剤を1種単独で用いても良いし、2種以上を組み合わせて用いても良い。
溶剤として、浸透性溶剤及び非浸透性溶剤を組み合わせて用いる場合、溶剤の全質量に対して、浸透性溶剤の割合を50質量%以上とすることが好ましく、80質量%以上とすることがより好ましい。
ウレタン組成物には粘度の調整を目的として、有機化合物及び/又は無機化合物の増粘剤が含まれていても良い。
有機化合物の増粘剤としては、例えば、エチルセルロース、ヒドロキシプロピルセルロース、アクリル樹脂、脂肪酸アマイドワックス、酸化ポリエチレン、高分子ポリエステルのアミン塩、直鎖ポリアミノアミドと高分子酸ポリエステルの塩、ポリカルポン酸のアミド溶液、アルキルスルホン酸塩、アルキルアリルスルホン酸塩、コロイダル系エステル、ポリエステル樹脂、フェノール樹脂、メラミン樹脂、エポキシ樹脂、ウレタン樹脂及びポリイミド樹脂等並びにこれらを粉砕したものが挙げられる。
無機化合物の増粘剤としては、例えば、ステアリン酸カルシウム、ステアリン酸亜鉛、ステアリン酸アルミニウム、酸化アルミニウム、酸化亜鉛、酸化マグネシウム、ガラス、けいそう土、酸化チタン、酸化ジルコニウム、二酸化珪素、タルク、雲母、長石、カオリナイト(カオリンクレー)、パイロフィライト(ろう石クレー)、セリサイト(絹雲母)、ベントナイト、スメクタイト・バーミキュライト類(モンモリロナイト、バイデライト、ノントロナイト及びサポナイト等)、有機ベントナイト並びに有機スメクタイト等が挙げられる。
増粘剤は市販品を用いても良い。有機化合物の増粘剤の市販品としては、例えば、日本曹達(株)製のセルニーHPC−H、HPC−M、HPC−L、HPC−SL及びHPC−SSL、三菱レイヨン(株)製のダイヤナールBRシリーズ、楠本化成(株)製のディスパロン#6900−20X、ディスパロン#4200、デイスパロンKS−873N及びディスパロン#1850、ビック・ケミー・ジャパン社製のBYK−405及びBYK−410、ローム・アンド・ハース社製のプライマルRW−12W、伊藤製油(株)製のA−S−AT−20S、A−S−AT−350F、A−S−AD−10A及びA−S−AD−160等が挙げられる。
無機化合物の増粘剤の市販品としては、例えば、白石工業(株)のクラウンクレー、バーゲスクレー#60、バーゲスクレーKF及びオプチホワイト、土屋カオリン工業(株)製のカオリンJP−100、NNカオリンクレー、STカオリンクレー及びハードシル、エンジェルハード(株)製のASP−072、サテントンプラス、トランスリンク37及びハイドラスデラミNCD、丸尾カルシウム(株)製のSYカオリン、OSクレー、HAクレー及びMCハードクレー、コープケミカル社製のルーセンタイトSWN、ルーセンタイトSAN、ルーセンタイトSTN、ルーセンタイトSEN及びルーセンタイトSPN、クニミネ工業社製のスメクトン、ホージュン(株)製のベンゲル、ベンゲルFW、エスベン、エスベン74、オルガナイト及びオルガナイトT、ウイルバー・エリス社製の穂高印、オルベン、250M、ベントン34及びベントン38、日本シリカ工業(株)製のラポナイト、ラポナイトRD及びラポナイトRDS等が挙げられる。
透明性の観点から好ましい増粘剤は上記有機化合物系の増粘剤で、これらの中でもヒドロキシプロピルセルロース、アクリル樹脂が好ましい。
増粘剤は、1種単独で用いても良いし、2種以上を組み合わせて用いても良い。
増粘剤を用いる場合、その含有量は、ウレタン組成物の全固形分に対して0.1〜10質量%となるようにすることが好ましい。
光重合開始剤は、光硬化性基を有する成分の硬化を促進する働きを有する。
光重合開始剤としては、例えば、特許文献1に記載のラジカル重合開始剤やカチオン重合開始剤等の光重合開始剤を用いることができる。
なかでも、1−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン(チバ・スペシャルティ・ケミカルズ(株)製の商品名イルガキュア184)及び2−メチル−1−[4−(メチルチオ)フェニル]−2−モルホリノプロパン−1−オン(チバ・スペシャルティ・ケミカルズ(株)製の商品名イルガキュア907)は、少量でも光重合反応を開始し促進するので、本発明において好ましく用いられる。
光重合開始剤は、1種単独で用いても良いし、2種以上を組み合わせて用いても良い。
光重合開始剤を用いる場合、その含有量は、ウレタン組成物の全固形分に対して0.1〜20質量%となるように用いることが好ましい。
高屈折率層の屈折率を高める、又は調整するために高屈折率微粒子を用いても良い。
本発明の高屈折率微粒子は、屈折率が1.50〜2.80の微粒子をいう。
このような高屈折率微粒子としては、例えば、特許文献2に記載の、酸化チタン(TiO2、屈折率2.3〜2.7)、酸化ジルコニウム(ZrO2、屈折率2.05)、アンチモンスズ酸化物(ATO、屈折率1.95〜2.05)等の高屈折率微粒子又は中乃至高屈折率微粒子等を用いることができる。
高屈折率微粒子の平均1次粒径は、高屈折率層の透明性を確保する観点から、1〜100nmであることが好ましい。
また、高屈折率層の硬度を高める観点から、特許文献1に記載の反応性無機微粒子のように、高屈折率微粒子がその粒子表面に光硬化性基を有する反応性高屈折率微粒子であっても良い。
上記高屈折率微粒子は、1種単独で用いても良いし、2種以上を組み合わせて用いても良い。
高屈折率微粒子を用いる場合、その含有量は、ウレタン組成物の全固形分に対して20〜80質量%となるように用いることが好ましい。
本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、上記特定の光硬化性基数、重量平均分子量のウレタン(メタ)アクリレート以外に、硬度等の調整のためにその他のバインダー成分を用いても良い。
このようなバインダー成分としては、従来公知の反射防止フィルムや光学フィルムに用いられているものを用いることができる。例えば、特許文献2に記載のエチレングリコールジ(メタ)アクリレート及びペンタエリスリトールジ(メタ)アクリレートモノステアレート等のジ(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート及びペンタエリスリトールトリ(メタ)アクリレート等のトリ(メタ)アクリレート並びにペンタエリスリトールテトラ(メタ)アクリレート誘導体やジペンタエリスリトールペンタ(メタ)アクリレート等の多官能(メタ)アクリレートを用いることができる。
また、後述する低屈折率層用硬化性樹脂組成物や硬化性樹脂組成物の(メタ)アクリレートを用いても良い。
その他のバインダー成分は、1種単独で用いても良いし、2種以上を組み合わせて用いても良い。
その他のバインダー成分を用いる場合、その含有量は、上記光硬化性基数や重量平均分子量を満たすウレタン(メタ)アクリレートを含む光硬化性バインダーの全固形分に対して、10〜50質量%となるように用いることが好ましい。
帯電防止剤は、高屈折率層に帯電防止性を付与するための成分である。
帯電防止剤は、特に限定されず、従来公知のものを用いることができる。
帯電防止剤としては、例えば、特開2009−265658号公報に記載の陰イオン性帯電防止剤、陽イオン性帯電防止剤、両性帯電防止剤、非イオン性帯電防止剤、電解質及びイオン性液体等が挙げられる。
帯電防止剤は、1種単独で用いても良いし、2種以上を組み合わせて用いても良い。
帯電防止剤の含有量は、特に限定されず適宜調節して用いれば良い。例えば、高屈折率層の表面抵抗率は、1.0×1013Ω/□以下であることが好ましく、1.0×108Ω/□以下であることがより好ましいため、高屈折率層の表面抵抗率がこの範囲になるように用いれば良い。なお、表面抵抗値は、表面抵抗率測定器(三菱化学(株)製の商品名Hiresta IP MCP−HT260)を用いて測定することができる。
易滑剤は、反射防止機能部の表面に微小な凹凸を形成し、反射防止フィルムに耐ブロッキング性を付与する働きを有する。なお、ブロッキングとは、反射防止フィルムを積層したときや、反射防止フィルムを巻き取ってロール状にしたとき等に反射防止フィルムの一方の表面と他方の表面とが貼り付く現象をいう。ブロッキングが起こるとロールから反射防止フィルムを滑らかに繰り出すことができなくなり、後の工程において、反射防止フィルムにシワが発生したり、反射防止フィルムが蛇行したりする要因となる。その他、ブロッキングした箇所にムラができて透明性等の光学的均一性を損なう要因ともなる。
易滑剤としては、従来公知の無機微粒子又は有機微粒子等の易滑剤を用いることができる。
易滑剤の平均1次粒径は50〜300nmであることが好ましい。平均1次粒径が50nm以上であることにより、反射防止機能部の表面に微小な凹凸を形成しやすく、反射防止フィルムに耐ブロッキング性を付与しやすい。平均1次粒径が300nm以下であることにより、反射防止フィルムの透明性を損なわず、ヘイズの上昇も抑えることができる。
易滑剤を用いる場合、易滑剤の含有量は、ウレタン組成物の全固形分に対して、0.1〜3.0質量%となるように用いることが十分な耐ブロッキング性を得る観点から好ましい。
易滑剤の具体例としては、シリカ微粒子(触媒化成工業(株)製の商品名MIBKSIR)等が挙げられる。
低屈折率層は、当該低屈折率層の光透過性基材側に隣接する層との屈折率差により、反射防止性能を発現する層である。
低屈折率層は、1分子中に光硬化性基を2〜8個有し、分子量100〜1000のアクリレート及び/又はメタクリレートを含む低屈折率層用硬化性樹脂組成物(以下、単に「低屈折率層用組成物」ということがある。)の硬化物からなる。
低屈折率層の屈折率は、上述した屈折率の関係を満たせば、従来公知の反射防止フィルムや光学フィルムの屈折率とすることができる。低屈折率層の屈折率は、通常、1.30〜1.50であり、好ましくは1.30〜1.45である。
さらに、低屈折率層は下記式(1)を満たすことが低反射率化の点で好ましい。
(m/4)λ×0.7<n1d1<(m/4)λ×1.3・・・式(1)
式(1)中、mは正の奇数であり、n1は低屈折率層の屈折率であり、そして、d1は低屈折率層の厚さ(nm)である。また、λは光の波長であり、380〜780nmの範囲の値である。
なお、上記式(1)を満たすとは、上記波長の範囲において数式(1)を満たすm(正の奇数。通常1である。)が存在することを意味する。
低屈折率層用組成物は、1分子中に光硬化性基を2〜8個有し、分子量100〜1000のアクリレート及び/又はメタクリレートを含み、光照射により硬化して上記低屈折率層を形成する。
低屈折率層用組成物に含まれる1分子中に光硬化性基を2〜8個有し、分子量100〜1000の(メタ)アクリレートは、光照射により硬化して低屈折率層の硬度を高める。
上記(メタ)アクリレートの光硬化性基は、(メタ)アクリロイル基又は(メタ)アクリロイルオキシ基であれば良いが、その他のエチレン性不飽和結合又はエポキシ基等の光硬化性基であっても良い。
上記多官能モノマーは、硬化反応性の観点から、メタクリレートよりもアクリレートが好ましく、特にペンタエリスリトールトリアクリレート(PETA)及びジペンタエリスリトールヘキサアクリレート(DPHA)が好ましい。
上記(メタ)アクリレート(多官能モノマー)の含有量は、硬度の観点から、低屈折率層用組成物の全固形分に対して、2〜20質量%であることが好ましい。
このようなフッ素原子を含有するバインダー成分としては、例えば、ポリフッ化ビニリデン及びトリフルオロエチルアクリレート等が挙げられる。この他、フッ素原子を含有するバインダー成分として、特開2009−244684号公報に記載のフッ素ポリマーを用いても良い。
上記光硬化性基数や分子量を満たさない公知のバインダー成分としては、例えば、特許文献1に記載のバインダーCを挙げることができる。
上記多官能モノマーと、それ以外のバインダー成分を併用する場合は、上記多官能モノマーを光硬化性バインダーの全固形分に対して、40質量%以上とすることが好ましい。
低屈折率層用組成物には、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、上記(メタ)アクリレート(多官能モノマー)以外に、塗工性の調整、硬化促進、屈折率の低減、耐ブロッキング性の付与、防汚性の付与等の観点から、溶剤、増粘剤、光重合開始剤、易滑剤、中空微粒子、防汚剤等のその他の成分が含まれていても良い。
溶剤、増粘剤、光重合開始剤及び易滑剤は、上記ウレタン組成物で挙げたものを用いれば良い。
中空微粒子は、外殻層を有し、外殻層に囲まれた内部が多孔質組織又は空洞である微粒子をいう。当該多孔質組織及び空洞には屈折率が1の空気が含まれており、中空微粒子として一般に屈折率が1.20〜1.45と低く、当該中空微粒子を低屈折率層に含有させることで、低屈折率層の屈折率を低減させることができる。
このような中空微粒子は、従来公知のものを用いて良く、例えば、特許文献1に記載の金属フッ化物やシリカ(SiO2)で形成した中空微粒子を用いることができる。また、中空微粒子は、上記高屈折率微粒子と同様に、粒子表面に光硬化性基を有する反応性中空微粒子であっても良い。
中空微粒子の平均1次粒径は、反射防止フィルムの透明性を確保する観点から、1〜100nmであることが好ましい。
中空微粒子の含有量は、低反射化の観点から、低屈折率層用組成物の全固形分に対して、20〜80質量%であることが好ましい。
防汚剤は、反射防止フィルムの最表面の汚れを防止し、さらに低屈折率層に耐擦傷性を付与することもできる。
防汚剤としては、従来公知のフッ素系化合物又はケイ素系化合物等の防汚剤(防汚染剤)を用いて良い。
防汚剤としては、例えば、特開2007−264279号公報に記載の防汚染剤が挙げられる。
市販品の防汚剤を用いることも好ましい。このような市販品の防汚剤(非反応性)としては、DIC(株)製のメガファックシリーズ、例えば、商品名MCF350−5、F445、F455、F178、F470、F475、F479、F477、TF1025、F478及びF178K等、東芝シリコーン(株)製のTSFシリーズ等、信越化学工業(株)製のX22シリーズ及びKFシリーズ等並びにチッソ(株)製のサイラプレーンシリーズ等が挙げられる。
市販品の防汚剤(反応性)としては、新中村化学工業(株)製の商品名SUA1900L10及び商品名SUA1900L6、ダイセルユーシービー(株)製の商品名Ebecryl350、商品名Ebecryl1360及び商品名KRM7039、日本合成化学工業(株)製のUT3971、DIC(株)製の商品名ディフェンサTF3001、商品名ディフェンサTF3000及び商品名ディフェンサTF3028、共栄社化学(株)製の商品名ライトプロコートAFC3000、信越化学工業(株)製の商品名KNS5300、GE東芝シリコーン(株)製の商品名UVHC1105及びUVHC8550並びに日本ペイント(株)製の商品名ACS−1122等が挙げられる。
反射防止機能部が第二の多層構造を有する場合、中屈折率層は上記ウレタン組成物の硬化物からなり、本発明に係る反射防止フィルムに優れた耐クラック性を付与する。第二の多層構造の中屈折率層は、耐クラック性以外に、ハードコート性や帯電防止性等のその他の機能を有していても良い。
反射防止機能部が第二の多層構造を有する場合、中屈折率層を形成するための組成物は、上記ウレタン組成物を用いれば良いのでここでの説明は省略する。
具体例としては、中屈折率層の屈折率を1.50〜1.80とし、高屈折率層の屈折率を中屈折率層より高い範囲で1.80〜2.80とし、低屈折率層の屈折率を中屈折率層よりも低い範囲で1.30〜1.50とすれば良い。
反射防止機能部が第二の多層構造を有する場合、高屈折率層は、屈折率の調整による反射防止性能の向上以外に、ハードコート性や帯電防止性等のその他の機能の発現を目的とする層であっても良い。
高屈折率層の厚さは適宜調節すれば良いが、例えば、10〜300nmであることが好ましい。
反射防止機能部が第二の多層構造を有する本発明に係る反射防止フィルムは、上記中屈折率層がウレタン組成物の硬化物からなることにより、低屈折率層や高屈折率層が、1分子中の光硬化性基数の多いバインダー成分を含む組成物の硬化物で形成されていても、耐クラック性に優れる。
高屈折率層用組成物に含まれる1分子中に光硬化性基を2〜8個有し、分子量100〜1000の(メタ)アクリレートは、上記低屈折率層で説明した多官能モノマーを同様に用いることができるが、高屈折率層用組成物に含まれる当該(メタ)アクリレートと上記低屈折率層用組成物に含まれる1分子中に光硬化性基を2〜8個有し、分子量100〜1000の(メタ)アクリレートは異なることが好ましい。
高屈折率層用組成物には、上記多官能モノマー以外にウレタン組成物で説明したウレタン(メタ)アクリレート以外のバインダー成分が含まれていても良い。
高屈折率層用組成物には、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、上記(メタ)アクリレート(多官能モノマー)以外に、塗工性の調整、硬化促進、屈折率の調整、成膜性の向上、帯電防止性の付与、耐ブロッキング性の付与等の観点から、溶剤、増粘剤、光重合開始剤、高屈折率微粒子、多官能モノマー以外のバインダー成分、帯電防止剤、易滑剤等のその他の成分が含まれていても良い。これらの成分は、上記ウレタン組成物で説明したものを同様に用いることができる。
本発明に係る反射防止フィルムには、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、反射防止機能部の最表面(低屈折率層の表面)に反射防止フィルムの防汚性向上のために極薄い防汚層が設けられていても良い。
防汚層は、上記多官能モノマーと防汚剤を含む組成物を用いて、低屈折率層等と同様に光照射により形成すれば良い。
帯電防止層は、反射防止フィルムに帯電防止性能を付与する働きを有する層であり、必要に応じて設けられる層である。
帯電防止層用組成物は、帯電防止剤とバインダー成分を含み光照射や加熱により硬化して上記帯電防止層を形成する。
帯電防止層用組成物には、上記低屈折率層用組成物で挙げた(メタ)アクリレート等のバインダー成分を用いることができる。
帯電防止剤としては、上記ウレタン組成物で挙げたものを用いることができる。
帯電防止剤は、1種単独で用いても良いし、2種以上を組み合わせて用いても良い。
帯電防止剤の含有量は、特に限定されず適宜調節して用いれば良い。例えば、帯電防止層の表面抵抗率は、1.0×1013Ω/□以下であることが好ましく、1.0×108Ω/□以下であることがより好ましいため、帯電防止層の表面抵抗率がこの範囲になるように用いれば良い。
上記各組成物は、通常、溶剤に、上記ウレタン(メタ)アクリレートや多官能モノマーに、必要に応じてその他の成分を加えたものを、一般的な調製法に従って、混合し分散処理することにより調製される。混合分散には、ペイントシェーカー又はビーズミル等を用いることができる。
本発明に係る第一の反射防止フィルムの製造方法は、(i)1分子中に光硬化性基を2〜20個有し、重量平均分子量200〜30000のウレタンアクリレート及び/又はウレタンメタクリレートを含む高屈折率層用硬化性樹脂組成物及び1分子中に光硬化性基を2〜8個有し、分子量100〜1000のアクリレート及び/又はメタクリレートを含む低屈折率層用硬化性樹脂組成物を準備する工程、(ii)光透過性基材の一面側に、前記高屈折率層用硬化性樹脂組成物を塗布して塗膜を形成し、当該塗膜に光照射を行い硬化させ、高屈折率層を形成する工程、(iii)前記(ii)工程で形成した塗膜又は高屈折率層の前記光透過性基材とは反対側の面に、直接又は他の層を介して前記低屈折率層用硬化性樹脂組成物を塗布して塗膜を形成し、当該塗膜に光照射を行い硬化させ、低屈折率層を形成する工程、を含むことを特徴とする。
上記第一の製造方法によって、優れた硬度を有しながらも、JIS K5600−5−4(1999)に準拠して、直径10mmの円筒マンドレルを用いて行う耐屈曲性評価試験において、クラックが生じず、優れた耐クラック性も有する反射防止フィルムが得られる。
以下、本発明に係る第一の反射防止フィルムの製造方法の各工程を説明する。
(i)工程では、高屈折率層用硬化性樹脂組成物と低屈折率層用硬化性樹脂組成物を準備する。高屈折率層用硬化性樹脂組成物と低屈折率層用硬化性樹脂組成物は、それぞれ、上記反射防止機能部が第一の多層構造を有する場合のウレタン組成物と低屈折率層用組成物で説明したものであるのでここでの説明は省略する。
(ii)工程では、光透過性基材の一面側に、前記ウレタン組成物を塗布して塗膜を形成し、当該塗膜に光照射を行い硬化させ、高屈折率層を形成する。
塗布の方法は特に限定されず、従来公知のスライドコート法、バーコート法、ロールコーター法等を用いることができる。この他、特開2010−110752号公報に記載のスライドコーティングや、特開2008−250267号公報に記載のダイコーティング等の同時塗布方法を用いることができる。高屈折率層と低屈折率層を形成する場合においてこの同時塗布を用いる場合は、(ii)工程と後述する(iii)工程が同時に行われることとなる。また、高屈折率層を形成するウレタン組成物として、光透過性基材側に位置するウレタン組成物(U1)と当該組成物(U1)の上側に隣接して位置するウレタン組成物(U2)を同時塗布して、高屈折率層を形成しても良い。本発明に係る第一の反射防止フィルムの製造方法においては、生産性の観点からダイコーティング等の同時塗布方法を用いることが好ましい。
光透過性基材10上にダイコーターヘッド60のスリット71及び72からそれぞれ、ウレタン組成物(U1)80及びウレタン組成物(U2)90を、ウレタン組成物(U1)80がウレタン組成物(U2)90よりも光透過性基材側に位置するように隣接して同時塗布し、ウレタン組成物(U1)の塗膜31及びウレタン組成物(U2)の塗膜32とする。なお、図3において、ウレタン組成物(U1)80及びウレタン組成物(U2)90は本来一体となって一つの高屈折率層を形成するが、説明の便宜のため当該二種の組成物やその塗膜を色分けして記載してある。
例えば、図3に示す同時塗布方法において、硬化して高屈折率層の下部側を形成するウレタン組成物(U1)80には高屈折率微粒子を含有させずに、硬化して高屈折率層の上部側を形成するウレタン組成物(U2)90にのみ上記高屈折率微粒子を含有させることによって、図4に示すような高屈折率層30において高屈折率層30の光透過性基材10とは反対側の界面に近いほど高屈折率微粒子100の存在量が多く、高屈折率層30の光透過性基材10側の界面に近いほど高屈折率微粒子100の存在量が少なく、高屈折率層30において屈折率が傾斜した層(以下、「屈折率傾斜層」ということがある。)を形成することができる。なお、図4及び後述する図5においては、説明の便宜のため、高屈折率層30内の粒子の大きさを拡大誇張して示している。
光透過性基材としてTAC基材を用い、TAC基材上に屈折率傾斜層を形成する場合、高屈折率微粒子が高屈折率層に均一に分布した場合に比べて、屈折率傾斜層とTAC基材との界面における干渉縞の発生を抑制することができるという利点がある。
屈折率傾斜層の屈折率が傾斜していることは、次の方法によって確かめることができる。屈折率傾斜層をアルゴン・スパッタリングすることによりエッチングして屈折率傾斜層の特定深さの部分を露出させ、その露出部分における高屈折率微粒子の含有量をX線光電子分光装置(XPS)を用いて測定する。この方法によって屈折率傾斜層の深さ方向の高屈折率微粒子の存在量分布が特定される。屈折率傾斜層の各深さ地点における屈折率は、高屈折率微粒子の存在量と相関するので、屈折率傾斜層の深さ方向の高屈折率微粒子の存在量分布が傾斜していることを確認することによって、屈折率が傾斜していることも確認できる。
また、反射防止フィルムを熱硬化性樹脂を用いて包埋し、その包埋した反射防止フィルムからLEICA社製ウルトラミクロトームを用いて80nm厚みの超薄切片を作製し、透過型電子顕微鏡(TEM)により観察することにより測定することも出来る。
なお、基材とは反対側の屈折率傾斜層表面の屈折率は、分光光度計((株)島津製作所製のUV−3100PC)を用いて、波長380〜780nmの絶対反射率を測定し、得られた反射率曲線から、シミュレーションを用いて求めることができる。
例えば、ウレタン組成物(U2)90にはシリカ微粒子を含有させずに、ウレタン組成物(U1)80のみにシリカ微粒子を含有させた場合、図5に示すように、高屈折率層30において高屈折率層30の光透過性基材10とは反対側の界面に近いほどシリカ微粒子110の存在量が少なく、高屈折率層30の光透過性基材10側の界面に近いほどシリカ微粒子110の存在量が多いという態様にすることも可能である。
加熱する場合は、通常40℃〜120℃の温度にて処理する。また、室温(25℃)で24時間以上放置することにより反応を行っても良い。
乾燥方法としては、例えば、減圧乾燥又は加熱乾燥、さらにはこれらの乾燥を組み合わせる方法等が挙げられる。また、常圧で乾燥させる場合は、30〜110℃で乾燥させることが好ましい。例えば、溶剤としてメチルイソブチルケトンを用いる場合は、通常室温〜80℃、好ましくは40℃〜70℃の範囲内の温度で、20秒〜3分、好ましくは30秒〜1分程度の時間で乾燥が行われる。
(iii)工程では、前記(ii)工程で形成した塗膜又は高屈折率層の前記光透過性基材とは反対側の面に、直接又は他の層を介して前記低屈折率層用硬化性樹脂組成物を塗布して塗膜を形成し、当該塗膜に光照射を行い硬化させ、低屈折率層を形成する。
上記(ii)工程で同時塗布方法を用いる場合は、(ii)工程で形成したウレタン組成物の塗膜の前記光透過性基材とは反対側の面に、低屈折率層用組成物が塗布される。
上記(ii)工程で同時塗布方法を用いずに、高屈折率層を形成した場合は、(ii)工程で形成した高屈折率層の前記光透過性基材とは反対側の面に、低屈折率層用組成物が塗布される。
低屈折率層用組成物の塗布や硬化の方法は上記(ii)工程と同様の方法を用いることができる。
上記第一の製造方法によって、優れた硬度を有しながらも、JIS K5600−5−4(1999)に準拠して、直径10mmの円筒マンドレルを用いて行う耐屈曲性評価試験において、クラックが生じず、優れた耐クラック性も有する反射防止フィルムが得られる。
以下、本発明に係る第二の反射防止フィルムの製造方法の各工程を説明する。
(I)工程では、中屈折率層用硬化性樹脂組成物、高屈折率層用硬化性樹脂組成物及び低屈折率層用硬化性樹脂組成物を準備する。
中屈折率層用硬化性樹脂組成物、高屈折率層用硬化性樹脂組成物及び低屈折率層用硬化性樹脂組成物は、それぞれ、上記反射防止フィルムの反射防止機能部が第二の多層構造を有する場合において説明したウレタン組成物、高屈折率層用組成物、低屈折率層用組成物であるのでここでの説明は省略する。
(II)工程では、光透過性基材の一面側に、前記ウレタン組成物を塗布して塗膜を形成し、当該塗膜に光照射を行い硬化させ、中屈折率層を形成する。
(II)工程は、上記(ii)工程と同様の塗布方法、硬化方法を用いることができる。
(III)工程では、前記(II)工程で形成した塗膜又は中屈折率層の前記光透過性基材とは反対側の面に、直接又は他の層を介して前記高屈折率層用組成物を塗布して塗膜を形成し、当該塗膜に光照射を行い硬化させ、高屈折率層を形成する。
上記(II)工程で同時塗布方法を用いる場合は、(II)工程で形成したウレタン組成物の塗膜の前記光透過性基材とは反対側の面に、高屈折率層用組成物が塗布される。
上記(II)工程で同時塗布方法を用いずに、中屈折率層を形成した場合は、(II)工程で形成した中屈折率層の前記光透過性基材とは反対側の面に、高屈折率層用組成物が塗布される。
高屈折率層用組成物の塗布や硬化の方法は上記(ii)工程と同様の方法を用いることができる。
(IV)工程では、前記(III)工程で形成した塗膜又は高屈折率層の前記光透過性基材とは反対側の面に、前記低屈折率層用組成物を塗布して塗膜を形成し、当該塗膜に光照射を行い硬化させ、低屈折率層を形成する。
上記(II)工程又は(III)で同時塗布方法を用いる場合は、これらの工程で形成したウレタン組成物と高屈折率層用組成物の塗膜、又は、高屈折率層用組成物の塗膜の前記光透過性基材とは反対側の面に、低屈折率層用組成物が塗布される。
上記(II)工程及び(III)工程で同時塗布方法を用いずに、中屈折率層と高屈折率層を形成した場合は、(III)工程で形成した高屈折率層の前記光透過性基材とは反対側の面に、低屈折率層用組成物が塗布される。
低屈折率層用組成物の塗布や硬化の方法は上記(ii)工程と同様の方法を用いることができる。
本発明に係る画像表示装置は、上記反射防止フィルムを、反射防止フィルムを、当該反射防止フィルムの前記光透過性基材側を画像表示面側に向けて当該画像表示面に配置してなることを特徴とする。
画像表示装置としては、従来公知の画像表示装置を用いることができる。例えば、LCD、PDP、EL表示装置、プロジェクションディスプレイ、CRT表示装置等である。
TAC基材(コニカミノルタ(株)製の商品名:KC4UY、厚さ40μm)上にスロットダイコーターを用いて、以下の組成を有するウレタン組成物(U1)を、塗布速度20m/minにて塗布し、塗膜を形成した。その塗膜を30秒間乾燥し、溶剤を除去した。次いでその塗膜に紫外線照射装置を用いて、照射量80mJ/cm2で紫外線照射を行い、塗膜を硬化させて乾燥膜厚8μmのHC層を兼ねた高屈折率層を形成した。
次いで、その高屈折率層上に、以下の組成を有する低屈折率層用組成物を同様にスロットダイを用いて塗布し、塗膜を形成した。その塗膜に乾燥、紫外線照射を行い、乾燥膜厚100nmの低屈折率層を形成し、TAC基材上に、反射防止機能部として当該TAC基材側から高屈折率層及び低屈折率層の2層を有する反射防止フィルムを作製した。
ウレタンアクリレート(新中村化学(株)製の商品名U−4HA、分子量600、光硬化性基数4):50質量部
溶剤(MEK):37.5質量部
溶剤(IPA):12.5質量部
光重合開始剤(チバ・スペシャルティ・ケミカルズ(株)製の商品名イルガキュアー184):2質量部
中空シリカ微粒子(平均1次粒径50nm、空隙率40%):15.0質量部
ペンタエリスリトールトリアクリレート(日本化薬(株)製の商品名KAYARAD−PET30、分子量300、光硬化性基数3):1.0質量部
フッ素樹脂(共栄社化学(株)製の商品名LINC−3A):1.0質量部
溶剤(MIBK):83.0質量部
光重合開始剤(チバ・スペシャルティ・ケミカルズ(株)製の商品名イルガキュアー127):0.1質量部
実施例1において、ウレタン組成物(U1)のウレタンアクリレート(U−4HA)をウレタンアクリレート(ダイセル・サイテック(株)製の商品名KRM7735、分子量3000、光硬化性基数2)に代えた以外は実施例1と同様に行い、反射防止フィルムを作製した。
実施例1において、ウレタン組成物(U1)のウレタンアクリレート(U−4HA)をウレタンアクリレート(日本合成化学工業(株)製の商品名UV1700B、分子量2000、光硬化性基数10)に代えた以外は実施例1と同様に行い、反射防止フィルムを作製した。
実施例1において、ウレタン組成物(U1)のウレタンアクリレート(U−4HA)をウレタンアクリレート(日本合成化学工業(株)製の商品名UV3200B、分子量10000、光硬化性基数2)に代えた以外は実施例1と同様に行い、反射防止フィルムを作製した。
TAC基材上に、2スロットダイコーターを用いて、上記ウレタン組成物(U1)と以下の組成を有するウレタン組成物(U2)を、ウレタン組成物(U1)がウレタン組成物(U2)よりも基材側(下部側)に位置するように隣接して塗布速度20m/minにて同時塗布を行い、塗膜を形成した。その塗膜を30秒間乾燥し、溶剤を除去した。次いでその塗膜に紫外線照射装置を用いて、照射量80mJ/cm2で紫外線照射を行い、塗膜を硬化させて乾燥膜厚12μmの高屈折率層としての屈折率傾斜HC層を形成した。次いで、当該屈折率傾斜HC層上に実施例1と同様に低屈折率層を形成し、TAC基材上に、反射防止機能部として当該TAC基材側から屈折率傾斜HC層及び低屈折率層の2層を有する反射防止フィルムを作製した。
高屈折率微粒子ゾル(日産化学工業(株)製の商品名CX−Z210IP−F2、アンチモン酸亜鉛のIPA分散ゾル):83.3質量部
ウレタンアクリレート(新中村化学(株)製の商品名U−4HA、分子量600、光硬化性基数4):8.3質量部
溶剤(MEK):8.4質量部
光重合開始剤(チバ・スペシャルティ・ケミカルズ(株)製の商品名イルガキュアー184):0.3質量部
実施例1と同様にウレタン組成物(U1)を塗布し、中屈折率層を形成した。
次いで、当該中屈折率層上に、以下の組成を有する高屈折率層用組成物をスロットダイを用いて塗布し、塗膜を形成した。その塗膜に中屈折率層と同様に乾燥、紫外線照射を行い、乾燥膜厚160nmの高屈折率層を形成した。
次いで、当該高屈折率層上に、実施例1と同様に低屈折率層を形成した。
高屈折率微粒子ゾル(日産化学工業(株)製の商品名CX−Z210IP−F2、アンチモン酸亜鉛のIPA分散ゾル):28.6質量部
ペンタエリスリトールトリアクリレート(日本化薬(株)製の商品名KAYARAD−PET30、分子量300、光硬化性基数3):2.3質量部
溶剤(MIBK):69.1質量部
光重合開始剤(チバ・スペシャルティ・ケミカルズ(株)製の商品名イルガキュアー127):0.1質量部
実施例1において、ウレタン組成物(U1)のウレタンアクリレート(U−4HA)をジペンタエリスリトールヘキサアクリレート(日本化薬(株)製の商品名KAYARAD−DPHA、分子量520、光硬化性基数6)に代えた以外は実施例1と同様に行い、反射防止フィルムを作製した。
実施例1において、ウレタン組成物(U1)のウレタンアクリレート(U−4HA)をペンタエリスリトールトリアクリレート(日本化薬(株)製の商品名KAYARAD−PET30、分子量300、光硬化性基数3)に代えた以外は実施例1と同様に行い、反射防止フィルムを作製した。
実施例と比較例で得られた反射防止フィルムについて、以下のように鉛筆硬度、耐クラック性及び反射率の評価を行った。評価結果を表1に示す。
作製した反射防止フィルムを温度25℃、相対湿度60%の条件で2時間調湿した後、JIS S6006が規定する試験用鉛筆(硬度3H)を用いて、JIS K5600−5−4(1999)に規定する鉛筆硬度試験(4.9N荷重)を行い、下記基準で測定した。
○:3H合格(5本線中、傷がない又は傷が1本)
×:3H不合格(5本線中、傷が2本以上)
JIS K5600−5−4(1999)に準拠して、直径10mmの円筒マンドレルを用いて行う耐屈曲性評価試験を行い、クラックの発生の有無を調べ、下記基準で評価した。
○:クラックが発生しなかったもの
×:クラックが発生したもの
反射防止機能部が形成されていない側のTAC基材表面に反射防止フィルムの裏面反射を防止するための黒色テープを貼り、反射防止フィルムの低屈折率層の面から、(株)島津製作所製の分光反射率測定機(商品名UV−3100)を用い、波長域380〜780nmでの最低反射率(%)を測定した。
表1より、実施例1〜6では、鉛筆硬度、耐クラック性及び反射率の評価が良好であった。特に実施例5では、屈折率傾斜HC層を有することにより、実施例1〜4に比べて反射率が低く、反射防止性が高かった。
しかし、高屈折率層(HC層)のバインダーにDPHAやPETAを用いた比較例1及び2では、耐クラック性が劣っていた。
10 光透過性基材
21、22 反射防止機能部
30 高屈折率層
31 ウレタン組成物(U1)の塗膜
32 ウレタン組成物(U2)の塗膜
40 低屈折率層
50 中屈折率層
60 ダイコーターヘッド
71、72 スリット
80 ウレタン組成物(U1)
90 ウレタン組成物(U2)
100 高屈折率微粒子
110 シリカ微粒子
Claims (7)
- 光透過性基材の一面側に、反射防止機能部を備える反射防止フィルムであって、
前記反射防止フィルムはJIS K5600−5−4(1999)に準拠して、直径10mmの円筒マンドレルを用いて行う耐屈曲性評価試験においてクラックが生じず、
前記反射防止機能部は、前記光透過性基材に近い側から高屈折率層及び低屈折率層をこの順序で含む第一の多層構造、又は、前記光透過性基材に近い側から中屈折率層、高屈折率層及び低屈折率層をこの順序で含む第二の多層構造を有し、
前記反射防止機能部が、前記第一の多層構造を有する場合は、前記高屈折率層が1分子中に光硬化性基を2〜20個有し、重量平均分子量200〜30000のウレタンアクリレート及び/又はウレタンメタクリレートを含む硬化性樹脂組成物の硬化物からなり、
前記低屈折率層が、1分子中に光硬化性基を2〜8個有し、分子量100〜1000のアクリレート及び/又はメタクリレートを含む低屈折率層用硬化性樹脂組成物の硬化物からなり、
前記反射防止機能部が、前記第二の多層構造を有する場合は、前記中屈折率層が1分子中に光硬化性基を2〜20個有し、重量平均分子量200〜30000のウレタンアクリレート及び/又はウレタンメタクリレートを含む硬化性樹脂組成物の硬化物からなり、
前記高屈折率層が、1分子中に光硬化性基を2〜8個有し、分子量100〜1000のアクリレート及び/又はメタクリレートを含む硬化性樹脂組成物の硬化物からなり、
前記低屈折率層が、1分子中に光硬化性基を2〜8個有し、分子量100〜1000のアクリレート及び/又はメタクリレートを含む低屈折率層用硬化性樹脂組成物の硬化物からなる、ことを特徴とする、反射防止フィルム。 - 前記反射防止機能部が前記第一の多層構造を有する場合は、前記高屈折率層の厚さが、2〜20μmであり、
前記低屈折率層の厚さが10〜300nmであり、
前記反射防止機能部が前記第二の多層構造を有する場合は、前記中屈折率層の厚さが、2〜20μmであり、
前記高屈折率層の厚さが、10〜300nmであり、
前記低屈折率層の厚さが10〜300nmである、ことを特徴とする、請求項1に記載の反射防止フィルム。 - (i)1分子中に光硬化性基を2〜20個有し、重量平均分子量200〜30000のウレタンアクリレート及び/又はウレタンメタクリレートを含む高屈折率層用硬化性樹脂組成物及び1分子中に光硬化性基を2〜8個有し、分子量100〜1000のアクリレート及び/又はメタクリレートを含む低屈折率層用硬化性樹脂組成物を準備する工程、
(ii)光透過性基材の一面側に、前記高屈折率層用硬化性樹脂組成物を塗布して塗膜を形成し、当該塗膜に光照射を行い硬化させ、高屈折率層を形成する工程、
(iii)前記(ii)工程で形成した塗膜又は高屈折率層の前記光透過性基材とは反対側の面に、直接又は他の層を介して前記低屈折率層用硬化性樹脂組成物を塗布して塗膜を形成し、当該塗膜に光照射を行い硬化させ、低屈折率層を形成する工程、を含むことを特徴とする、反射防止フィルムの製造方法。 - (I)1分子中に光硬化性基を2〜20個有し、重量平均分子量200〜30000のウレタンアクリレート及び/又はウレタンメタクリレートを含む中屈折率層用硬化性樹脂組成物、1分子中に光硬化性基を2〜8個有し、分子量100〜1000のアクリレート及び/又はメタクリレートを含む高屈折率層用硬化性樹脂組成物及び1分子中に光硬化性基を2〜8個有し、分子量100〜1000のアクリレート及び/又はメタクリレートを含む低屈折率層用硬化性樹脂組成物を準備する工程、
(II)光透過性基材の一面側に、前記中屈折率層用硬化性樹脂組成物を塗布して塗膜を形成し、当該塗膜に光照射を行い硬化させ、中屈折率層を形成する工程、
(III)前記(II)工程で形成した塗膜又は中屈折率層の前記光透過性基材とは反対側の面に、直接又は他の層を介して前記高屈折率層用硬化性樹脂組成物を塗布して塗膜を形成し、当該塗膜に光照射を行い硬化させ、高屈折率層を形成する工程、
(IV)前記(III)工程で形成した塗膜又は高屈折率層の前記光透過性基材とは反対側の面に、直接又は他の層を介して前記低屈折率層用硬化性樹脂組成物を塗布して塗膜を形成し、当該塗膜に光照射を行い硬化させ、低屈折率層を形成する工程、を含むことを特徴とする、反射防止フィルムの製造方法。 - 前記高屈折率層の厚さが2〜20μmであり、前記低屈折率層の厚さが10〜300nmである、ことを特徴とする、請求項3に記載の反射防止フィルムの製造方法。
- 前記中屈折率層の厚さが2〜20μmであり、前記低屈折率層の厚さが10〜300nmであり、前記高屈折率層の厚さが10〜300nmである、ことを特徴とする、請求項4に記載の反射防止フィルムの製造方法。
- 前記請求項1又は2に記載の反射防止フィルムを、当該反射防止フィルムの前記光透過性基材側を画像表示面側に向けて当該画像表示面に配置してなることを特徴とする、画像表示装置。
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