JP2013047821A - 防眩性ハードコートフィルム、それを用いた偏光板、画像表示装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】透明プラスチックフィルム基材の少なくとも一方の面に、微粒子を含有する防眩性ハードコート層を有する防眩性ハードコートフィルムであって、前記防眩性ハードコートフィルムのへイズ値が5〜30%の範囲にあり、防眩性ハードコート層表面の凹凸形状をフーリエ解析して得られる凹凸周期において、下記凸幅1〜1000μmの範囲にあるパワースペクトルの最大値が0.05以上0.15未満にあり、かつ、下記凸幅1μm以上15μm未満におけるパワースペクトルの最大値(a)と下記凸幅15〜1000μmにおけるパワースペクトルの最大値(b)との比率b/aが2.5以下であることを特徴とする。凸幅:得られたパワースペクトルの周期(周波数)の1/2の値(μm)
【選択図】図1
Description
凸幅:得られたパワースペクトルの周期(周波数)の1/2の値(μm)
A:下記凸幅1〜1000μmの範囲にあるパワースペクトルの最大値
B:下記凸幅1μm以上15μm未満におけるパワースペクトルの最大値(a)と下記
凸幅15〜1000μmにおけるパワースペクトルの最大値(b)との比率b/a
凸幅:得られたパワースペクトルの周期(周波数)の1/2の値(μm)
(A)成分:アクリレート基およびメタクリレート基の少なくとも一方の基を有する硬化型化合物
(B)成分:無機酸化物粒子と重合性不飽和基を含む有機化合物とを結合させてなる粒子
(B)成分:無機酸化物粒子と重合性不飽和基を含む有機化合物とを結合させてなる粒子
(E)成分:ポリオールアクリレートおよびポリオールメタクリレートの少なくとも一方
(F)成分:下記(F1)および下記(F2)の少なくとも一方から形成されるポリマー若しくはコポリマー又は前記ポリマーとコポリマーの混合ポリマー
(F1):水酸基およびアクリロイル基の少なくとも一方の基を有するアルキル基を有するアルキルアクリレート
(F2):水酸基およびアクリロイル基の少なくとも一方の基を有するアルキル基を有するアルキルメタクリレート
へイズの測定方法は、JIS K7136(2000年版)のヘイズ(曇度)に準じ、ヘイズメーターHM−150((株)村上色彩技術研究所製)を用いて測定した。
防眩性ハードコートフィルムの防眩性ハードコート層が形成されていない面に、MATSUNAMI社製のガラス板(厚み1.3mm)を粘着剤で貼り合わせ、高精度微細形状測定器(商品名;サーフコーダET4000、(株)小坂研究所製)を用いて前記防眩性ハードコート層の表面形状を測定した。得られた粗さプロファイル(Fプロファイル)のうち2.18mm幅を4096(=212)分割したデータのフーリエ解析を、Microsoft社「Excel」を使用して実施し、得られたパワースペクトルの周期(周波数)を凹凸の基本パターンとみなし、その1/2(半分)を凸幅とし、1〜1000μmの範囲にてデータ解析を行った。振幅(凹凸の高さ)に相当するパワースペクトルについて、凸幅1〜1000μmにおける最大値を求めた。また微細凹凸と粗大凹凸の組み合わせの形状評価については、凸幅1μm以上15μm未満におけるパワースペクトルの最大値(a)と凸幅15〜1000μmにおけるパワースペクトルの最大値(b)との比率b/aを算出し、評価を行った。
(1)防眩性ハードコートフィルムの防眩性ハードコート層が形成されていない面に、黒色アクリル板(三菱レイヨン(株)製、厚み2.0mm)を粘着剤で貼り合わせ、裏面の反射をなくしたサンプルを作製した。
(2)一般的にディスプレイを用いるオフィス環境下(約1000Lx)にて上記で作製したサンプルの防眩性を目視にて判定した。
判定基準
AA:像の写り込みはあるが、視認性への影響は小さい。
A:像の写り込みはあるが、実用上問題はない。
B:像の写り込みがあり、実用上問題がある。
防眩性ハードコートフィルムの防眩性ハードコート層が形成されていない面を、厚み1.3mmのガラス板に貼り合わせて測定サンプルとした。このサンプルを、バックライト(ハクバ写真産業(株)製、商品名「ライトビュワー5700」)上に置かれたマスクパターン上にセットした。前記マスクパターンとして、開口部60μm×200μm、縦線幅60μm、横線幅200μmの格子状パターン(212ppi)を用いた。前記マスクパターンから前記防眩性ハードコート層までの距離は、1.3mmとし、前記バックライトから前記マスクパターンまでの距離は1.5mmとした。そして、前記防眩性ハードコートフィルムのギラツキを下記判定基準で、目視により判定した。
判定基準
AAA:ギラツキがほとんど認められない。
AA:ギラツキはあるが、視認性への影響が小さいレベル。
A:ギラツキはあるが、実用上は問題がないレベル。
B:ギラツキがひどく、実用上問題があるレベル。
(1)防眩性ハードコートフィルムの防眩性ハードコート層が形成されていない面に、黒色アクリル板(日東樹脂工業(株)製、厚み1.0mm)を粘着剤で貼り合わせ、裏面の反射をなくしたサンプルを作製した。
(2)一般的にディスプレイを用いるオフィス環境下(約1000Lx)にて、上記で作製したサンプルの平面に対し垂直方向を基準(0°)として60°の方向から見て、白ボケ現象を目視により観察し、下記の判定基準で評価した。
判定基準
AA:白ボケがほとんどない。
A:白ボケがあるが、視認性への影響は小さい。
B:白ボケが強く、視認性を著しく低下させる。
透明プラスチックフィルム基材およびハードコート層の屈折率は、アタゴ社製のアッベ屈折率計(商品名:DR−M2/1550)を用い、中間液としてモノブロモナフタレンを選択し、前記フィルム基材および前記ハードコート層の測定面に対して測定光を入射させるようにして、前記装置に示される規定の測定方法により測定を行った。
微粒子をスライドガラスの上に載せ、屈折率標準液を前記微粒子上に滴下し、カバーガラスを被せ試料を作製する。その試料を顕微鏡で観察し、微粒子の輪郭が屈折率標準液との界面で最も見え難くなる屈折率標準液の屈折率を微粒子の屈折率とした。
コールターカウント法により、微粒子の重量平均粒径を測定した。具体的には、細孔電気抵抗法を利用した粒度分布測定装置(商品名:コールターマルチサイザー、ベックマン・コールター社製)を用い、微粒子が細孔を通過する際の微粒子の体積に相当する電解液の電気抵抗を測定することにより、微粒子の数と体積を測定し、重量平均粒径を算出した。
(株)ミツトヨ製のマイクロゲージ式厚み計を用い、防眩性ハードコートフィルムの全体厚みを測定し、前記全体厚みから、透明プラスチックフィルム基材の厚みを差し引くことにより、防眩性ハードコート層の厚みを算出した。
無機酸化物粒子と重合性不飽和基を含む有機化合物とを結合させてなるナノシリカ粒子(前記(B)成分)を分散させた、前記(A)成分を含むハードコート層形成材料(JSR(株)製、商品名「オプスターZ7540」、固形分:56重量%、溶媒:酢酸ブチル/メチルエチルケトン(MEK)=76/24)を準備した。前記ハードコート層形成材料は、(A)成分:ジペンタエリスリトールおよびイソホロンジイソシアネート系ポリウレタン、(B)成分:表面を有機分子により修飾したシリカ微粒子(重量平均粒径100nm以下)を、(A)成分合計:(B)成分=2:3の重量比で含有する。前記ハードコート層形成材料の硬化皮膜の屈折率は、1.485であった。前記ハードコート層形成材料の樹脂固形分100重量部あたり、前記微粒子としてアクリルとスチレンの架橋粒子(積水化成品工業(株)製、商品名「テクポリマーXX80AA」、重量平均粒径:5.5μm、屈折率:1.515)を5重量部、レベリング剤(大日本インキ化学工業(株)製、商品名「GRANDIC PC−4100」)を0.1重量部、光重合開始剤(チバ・スペシャルティ・ケミカルズ社製、商品名「イルガキュア127」)を0.5重量部混合した。この混合物を、固形分濃度が45重量%、酢酸ブチル/MEK比率が2/1となるように希釈して、防眩性ハードコート層形成材料を調製した。
前記混合物を、固形分濃度が45重量%、酢酸ブチル/MEK比率が3/1となるように希釈したこと以外は実施例1と同様な方法にて、実施例2の防眩性ハードコートフィルムを得た。
前記微粒子として、アクリルとスチレンの架橋粒子である、「テクポリマーXX79AA」(積水化成品工業(株)製、重量平均粒径:5.5μm、屈折率:1.505)を用いた以外は、実施例1と同様な方法にて、実施例3の防眩性ハードコートフィルムを得た。
実施例1の防眩性ハードコート層形成材料を用い、厚み11μmの防眩性ハードコート層を形成した以外は、実施例1と同様な方法にて、実施例4の防眩性ハードコートフィルムを得た。
ハードコート層形成材料として、下記に示す成分を含む樹脂(大日本インキ化学工業(株)製、商品名「GRANDIC PC1071」、固形分:66重量%)を準備した。前記ハードコート層形成材料の硬化皮膜の屈折率は、1.52であった。前記ハードコート層形成材料の樹脂固形分100重量部あたり、アクリル粒子(積水化成品工業(株)製、商品名「SSX−106」、重量平均粒径:6.0μm、屈折率:1.49)を15重量部、レベリング剤(大日本インキ化学工業(株)製、商品名「GRANDIC PC−4100」)を0.5重量部混合した。前記アクリル粒子のアスペクト比は、ほとんどが1.05であった。この混合物を、固形分濃度が35重量%となるように、混合溶媒(酢酸ブチル:酢酸エチル=58:42(重量比))を用いて希釈して、防眩性ハードコート層形成材料を調製した。なお、前記レベリング剤は、ジメチルシロキサン:ヒドロキシプロピルシロキサン:6−イソシアネートヘキシルイソシアヌル酸:脂肪族ポリエステル=6.3:1.0:2.2:1.0のモル比で共重合させた共重合物である。
(D)成分:ペンタエリスリトール系アクリレートと水添キシレンジイソシアネートから
なるウレタンアクリレート(100重量部)
(E)成分:ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート(49重量部)、
ペンタエリスリトールテトラアクリレート(41重量部)
ペンタエリスリトールトリアクリレート(24重量部)
(F)成分:前記一般式(1)で表される繰り返し単位を有するポリマーおよびコポリマーの混合物(59重量部)
光重合開始剤:商品名「イルガキュア184」(チバ・スペシャルティ・ケミカルズ社製)(5重量部)
混合溶媒:酢酸ブチル:酢酸エチル(重量比)=89:11
実施例1の防眩性ハードコート層形成材料を用い、厚み15μmの防眩性ハードコート層を形成した以外は、実施例1と同様な方法にて、比較例1の防眩性ハードコートフィルムを得た。
前記実施例1の混合物を、固形分濃度が45重量%、酢酸ブチル/MEK比率が5/1となるように希釈したこと以外は実施例1と同様な方法にて、比較例2の防眩性ハードコートフィルムを得た。
前記微粒子として、アクリルとスチレンの架橋粒子である、「テクポリマーXX94AA」(積水化成品工業(株)製、重量平均粒径:6.0μm、屈折率:1.495)を用いた以外は、実施例1と同様な方法にて、比較例3の防眩性ハードコートフィルムを得た。
実施例1において、アクリルとスチレンの架橋粒子の混合量を、前記ハードコート層形成材料の樹脂固形分100重量部あたり15重量部とした以外は、実施例1と同様な方法にて、比較例4の防眩性ハードコートフィルムを得た。
ハードコート層形成材料として、下記に示す成分を含む樹脂(大日本インキ化学工業(株)製、商品名「GRANDIC PC1097」、固形分:66重量%)を準備した。前記ハードコート層形成材料の硬化皮膜の屈折率は、1.53であった。前記ハードコート層形成材料の樹脂固形分100重量部あたり、アクリル粒子(積水化成品工業(株)製、商品名「SSX−108TNL」、重量平均粒径:8μm、屈折率:1.495)を20重量部、レベリング剤(大日本インキ化学工業(株)製、商品名「GRANDIC PC−F479」)を0.1重量部混合した。この混合物を、固形分濃度が55重量%となるように、酢酸エチルを用いて希釈して、防眩性ハードコート層形成材料を調製した。
イソホロンジイソシアネート系ウレタンアクリレート(100重量部)
ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート(38重量部)、
ペンタエリスリトールテトラアクリレート(40重量部)
ペンタエリスリトールトリアクリレート(15.5重量部)
上記一般式(1)で表される繰り返し単位を有するポリマー、コポリマーまたは前記ポリマーおよびコポリマーの混合物(30重量部)
光重合開始剤;商品名「イルガキュア184」(チバ・スペシャルティ・ケミカルズ社製)1.8重量部、および、ルシリン型光重合開始剤5.6重量部
混合溶媒;酢酸ブチル:酢酸エチル(重量比)=3:4
ハードコート層形成材料として、イソシアヌル酸トリアクリレート、ペンタエリスリトールトリアクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレートおよびイソホロンジイソシアネートポリウレタンからなる紫外線硬化型樹脂を準備した。前記ハードコート層形成材料の硬化皮膜の屈折率は、1.53であった。前記ハードコート層形成材料の樹脂固形分100重量部あたり、レベリング剤(大日本インキ化学工業(株)製、商品名「ディフェンサMCF323」)0.5重量部、ポリスチレン粒子(綜研化学(株)製、商品名「ケミスノーSX350H」、重量平均粒径:3.5μm、屈折率:1.59)14重量部および光重合開始剤(チバ・スペシャルティ・ケミカルズ社製、商品名「イルガキュア184」)5重量部を、固形分濃度が45重量%になるように混合溶媒(トルエン:酢酸ブチル:酢酸エチル=86.5:1.0:12.5(重量比))に溶解ないし分散させて、防眩性ハードコート層形成材料を調製した。
アクリルとスチレンの架橋粒子として、「テクポリマーXX94AA」(積水化成品工業(株)製、重量平均粒径:6.0μm、屈折率:1.495)を用い、混合量を、前記比較例7のハードコート層形成材料の樹脂固形分100重量部あたり10重量部とし、厚み10μm防眩性ハードコート層を形成した以外は、比較例6と同様な方法にて、比較例7の防眩性ハードコートフィルムを得た。
ハードコート層形成材料として、イソシアヌル酸トリアクリレート、ペンタエリスリトールトリアクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレートおよびイソホロンジイソシアネートポリウレタンからなる紫外線硬化型樹脂を準備した。前記ハードコート層形成材料の硬化皮膜の屈折率は、1.53であった。前記ハードコート層形成材料の樹脂固形分100重量部あたり、レベリング剤(大日本インキ化学工業(株)製、商品名「メガファックF−470N」)0.5重量部、不定形シリカ粒子(富士シリシア化学(株)製、商品名「サイロホービック702」、重量平均粒径:2.5μm、屈折率:1.46)8重量部および光重合開始剤(チバ・スペシャルティ・ケミカルズ社製、商品名「イルガキュア184」)5重量部を、固形分濃度が38重量%になるように混合溶媒(トルエン:酢酸ブチル=85:15(重量比))に溶解ないし分散させて、防眩性ハードコート層形成材料を調製した。
前記防眩性ハードコート層は、前記微粒子と、下記の(A)成分および(B)成分とを含むハードコート層形成材料を用いて形成されており、
(A)成分:アクリレート基およびメタクリレート基の少なくとも一方の基を有する硬化型化合物
(B)成分:無機酸化物粒子と重合性不飽和基を含む有機化合物とを結合させてなる粒子
前記ハードコート層形成材料において、前記(A)成分100重量部に対し、前記(B)成分が、100〜200重量部の範囲で含まれており、前記ハードコート層形成材料100重量部に対して、前記微粒子が3〜10重量部の範囲で含まれており、前記ハードコート層形成材料と前記微粒子との屈折率の差が0.01〜0.04の範囲であり、前記微粒子として、重量平均粒径が0.5〜8μmの範囲である球状もしくは不定形の微粒子を1種類以上含み、前記防眩性ハードコート層の厚みが、前記微粒子の重量平均粒径の1.2〜3倍の範囲であり、前記防眩性ハードコートフィルムのへイズ値が5〜30%の範囲にあり、防眩性ハードコート層表面の凹凸形状をフーリエ解析して得られる凹凸周期において、下記凸幅1〜1000μmの範囲にあるパワースペクトルの最大値が0.05以上0.15未満にあり、かつ、下記凸幅1μm以上15μm未満におけるパワースペクトルの最大値(a)と下記凸幅15〜1000μmにおけるパワースペクトルの最大値(b)との比率b/aが2.5以下であることを特徴とする。
凸幅:得られたパワースペクトルの周期(周波数)の1/2の値(μm)
(A)成分:アクリレート基およびメタクリレート基の少なくとも一方の基を有する硬化型化合物
(B)成分:無機酸化物粒子と重合性不飽和基を含む有機化合物とを結合させてなる粒子
ハードコート層形成材料として、下記に示す成分を含む樹脂(大日本インキ化学工業(株)製、商品名「GRANDIC PC1071」、固形分:66重量%)を準備した。前記ハードコート層形成材料の硬化皮膜の屈折率は、1.52であった。前記ハードコート層形成材料の樹脂固形分100重量部あたり、アクリル粒子(積水化成品工業(株)製、商品名「SSX−106」、重量平均粒径:6.0μm、屈折率:1.49)を15重量部、レベリング剤(大日本インキ化学工業(株)製、商品名「GRANDIC PC−4100」)を0.5重量部混合した。前記アクリル粒子のアスペクト比は、ほとんどが1.05であった。この混合物を、固形分濃度が35重量%となるように、混合溶媒(酢酸ブチル:酢酸エチル=58:42(重量比))を用いて希釈して、防眩性ハードコート層形成材料を調製した。なお、前記レベリング剤は、ジメチルシロキサン:ヒドロキシプロピルシロキサン:6−イソシアネートヘキシルイソシアヌル酸:脂肪族ポリエステル=6.3:1.0:2.2:1.0のモル比で共重合させた共重合物である。
(D)成分:ペンタエリスリトール系アクリレートと水添キシレンジイソシアネートからなるウレタンアクリレート(100重量部)
(E)成分:ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート(49重量部)、
ペンタエリスリトールテトラアクリレート(41重量部)
ペンタエリスリトールトリアクリレート(24重量部)
(F)成分:前記一般式(1)で表される繰り返し単位を有するポリマーおよびコポリマーの混合物(59重量部)
光重合開始剤:商品名「イルガキュア184」(チバ・スペシャルティ・ケミカルズ社製)(5重量部)
混合溶媒:酢酸ブチル:酢酸エチル(重量比)=89:11
Claims (13)
- 透明プラスチックフィルム基材の少なくとも一方の面に、微粒子を含有する防眩性ハードコート層を有する防眩性ハードコートフィルムであって、前記防眩性ハードコートフィルムのへイズ値が5〜30%の範囲にあり、防眩性ハードコート層表面の凹凸形状をフーリエ解析して得られる凹凸周期において、下記凸幅1〜1000μmの範囲にあるパワースペクトルの最大値が0.05以上0.15未満にあり、かつ、下記凸幅1μm以上15μm未満におけるパワースペクトルの最大値(a)と下記凸幅15〜1000μmにおけるパワースペクトルの最大値(b)との比率b/aが2.5以下であることを特徴とする防眩性ハードコートフィルム。
凸幅:得られたパワースペクトルの周期(周波数)の1/2の値(μm) - 前記防眩性ハードコート層が、前記微粒子と、下記の(A)成分および(B)成分を含むハードコート層形成材料とを用いて形成されている、請求項1記載の防眩性ハードコートフィルム。
(A)成分:アクリレート基およびメタクリレート基の少なくとも一方の基を有する硬化型化合物
(B)成分:無機酸化物粒子と重合性不飽和基を含む有機化合物とを結合させてなる粒子 - 前記(B)成分の重量平均粒径が、200nm以下である、請求項2記載の防眩性ハードコートフィルム。
- 前記(B)成分において、無機酸化物粒子が、酸化ケイ素、酸化チタン、酸化アルミニウム、酸化亜鉛、酸化錫および酸化ジルコニウムからなる群から選択される少なくとも1種の粒子を含む、請求項2または3記載の防眩性ハードコートフィルム。
- 前記ハードコート層形成材料において、前記(A)成分100重量部に対し、前記(B)成分が、100〜200重量部の範囲で含まれている、請求項2から4のいずれか一項に記載の防眩性ハードコートフィルム。
- 前記ハードコート層形成材料と前記微粒子との屈折率の差が0.01〜0.04の範囲であり、前記微粒子として、重量平均粒径が0.5〜8μmの範囲である球状もしくは不定形の微粒子を1種類以上含み、前記ハードコート層形成材料100重量部に対して、前記微粒子が3〜10重量部の範囲で含まれている、請求項1から5のいずれか一項に記載の防眩性ハードコートフィルム。
- 前記防眩性ハードコート層の厚みが、前記微粒子の重量平均粒径の1.2〜3倍の範囲である、請求項1から6のいずれか一項に記載の防眩性ハードコートフィルム。
- 前記防眩性ハードコート層の上に反射防止層が形成されている、請求項1から7のいずれか一項に記載の防眩性ハードコートフィルム。
- 偏光子および防眩性ハードコートフィルムを有する偏光板であって、前記防眩性ハードコートフィルムが、請求項1から8のいずれか一項に記載の防眩性ハードコートフィルムであることを特徴とする偏光板。
- 防眩性ハードコートフィルムまたは偏光板を備える画像表示装置であって、前記ハードコートフィルムが請求項1から8のいずれか一項に記載の防眩性ハードコートフィルムであり、前記偏光板が請求項9記載の偏光板であることを特徴とする画像表示装置。
- 防眩性ハードコートフィルムの評価方法であって、防眩性ハードコート層表面の凹凸形状をフーリエ解析して凹凸周期を得、その凹凸周期において、下記で定義されるAとBの値を用いて防眩性ハードコートフィルムの表示特性を評価することを特徴とする防眩性ハードコートフィルムの評価方法。
A:下記凸幅1〜1000μmの範囲にあるパワースペクトルの最大値
B:下記凸幅1μm以上15μm未満におけるパワースペクトルの最大値(a)と下記
凸幅15〜1000μmにおけるパワースペクトルの最大値(b)との比率b/a
凸幅:得られたパワースペクトルの周期(周波数)の1/2の値(μm) - 前記凸幅1〜1000μmの範囲にあるパワースペクトルの最大値が0.05以上0.15未満の範囲であるか否か、および、前記b/aが2.5以下であるか否かを判断する、請求項11記載の防眩性ハードコートフィルムの評価方法。
- 防眩性ハードコートフィルムの評価工程を含む防眩性ハードコートフィルムの製造方法であって、前記評価工程は表示特性の評価方法を含み、前記表示特性の評価方法が請求項11または12記載の評価方法により実施されることを特徴とする防眩性ハードコートフィルムの製造方法。
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