JP2015045718A - ハードコートフィルム、偏光板及び透過型液晶ディスプレイ - Google Patents

ハードコートフィルム、偏光板及び透過型液晶ディスプレイ Download PDF

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Abstract

【課題】面性が良好で、高硬度及び密着性を有しながら、カール及び位相差を抑えたハードコートフィルム、並びに該ハードコートフィルムを有する偏光板及び透過型液晶ディスプレイを提供すること。
【解決手段】プラスチック基材フィルムの片面にハードコート層を有し、前記ハードコート層を形成する塗布液が、溶剤と、紫外線硬化性物質であるモノマー及びポリマーと、紫外線重合開始剤とを含み、前記紫外線硬化性物質中の前記モノマーの割合が60〜80質量%であり、前記モノマーが、アダマンチル骨格、イソボルニル骨格、ビスフェノール骨格及びフルオレン骨格の少なくとも1種を有することを特徴とするハードコートフィルム、並びに該ハードコートフィルムを有する偏光板及び透過型液晶ディスプレイ。
【選択図】なし

Description

本発明は、液晶表示装置、プラズマ表示装置、エレクトロクロミック表示装置、発光ダイオード表示装置、エレクトロルミネッセンス表示装置等や、タッチパネル等の表示装置部品等の保護フィルムとして使用可能で、機能性フィルムとしても使用可能なハードコートフィルムに関する。また本発明は、該ハードコートフィルムを有する偏光板及び透過型液晶ディスプレイに関する。
液晶ディスプレイや有機エレクトロルミネッセンスディスプレイ等に用いられる偏光板の保護フィルムには、様々な機能を持たせるために樹脂層が形成されている。例えば帯電防止機能を持たせるための帯電防止層、反射を抑えるための反射防止層、表面硬度を向上させるためのハードコート層といったものである。特にハードコート層はディスプレイ用途では必須になっており、単層で用いるだけでなく反射防止層の下層にもなり、ハードコート層を形成することは重要な技術となっている。
偏光板の保護機能としてのハードコート層を備えるハードコートフィルムは、近年、高硬度化の需要が高くなっている。しかしながら、硬度向上を目的とし、ハードコート塗液に多官能モノマーなどの硬化性の高い材料を使用すると、紫外線照射や熱による架橋時に収縮が発生し、ハードコートフィルムのカールが大きくなるといった問題がある。
また、近年では、画像表示装置の薄型化が要求されており、この場合、ハードコートフィルムには、従来の厚さ(80〜125μm程度)の半分程度の厚さを有する基材フィルムの使用が望まれる。このような薄い基材フィルムに、従来通りのハードコート層を形成すると、ハードコート層の硬化収縮により、ハードコートフィルムにさらに大きなカールが発生する。さらには硬度向上を目的とし、ハードコート層を厚くすると、さらに大きなカールが生じることになる。その結果、表面保護フィルムとして使用することが困難となる。
そこで、硬化収縮を抑え、カールの発生を抑制するために、同一分子内に3個以上のエチレン性不飽和基及び1個以上のイソシアヌレート環を有する化合物を含む硬化性組成物を基材上に塗設して硬化させた、硬化後のハードコート層の膜厚が15μm以上、200μm以下であるハードコート処理物品が開示されている(例えば、特許文献1参照)。しかしながら、この場合、充分な硬度を得るためには、ハードコート層の厚さを大きく設定しなければならないという問題がある。
また、2個のエチレン性不飽和基を有するイソシアヌレート誘導体と、ペンタエリスリトールアクリレートを含む組成物を硬化させてハードコート層とする技術が開示されている(例えば、特許文献2参照)。しかしながら、この技術においては、前記イソシアヌレート誘導体単体の硬化物の硬度が不充分であるため、組成物を硬化させたハードコート層の硬度に関して、さらなる改良の余地がある。
ハードコート層を形成する際には紫外線硬化、熱硬化により、塗膜に応力が発生する。この応力は、以下の式(I)、式(II)に示されるように、結果的に位相差を発生させることになる。
Δn=2π/45kT×(ND+2)/ND(σ‖−σ⊥)σ ・・・(I)
Rth=Δn×d ・・・(II)
ここで、
Δn:複屈折率
ND:平均屈折率
σ‖−σ⊥:主分極差
σ:応力
k:ボルツマン定数
T:絶対温度
Rth:厚み方向位相差
d:膜厚
である。
液晶表示装置は液晶分子の持つ複屈折を利用した表示素子であり、液晶表示装置を構成する部材において、液晶、位相差板、偏光板以外のものは位相差を持たないものとして設計することが多い。その他部材において微小ながらも位相差を有する場合には、液晶表示装置特有の視認性、特に斜め視認性が悪化するため、液晶表示装置に使用するハードコート層などは極力位相差を有さないものが望ましい。そのためハードコート材料としては、応力に影響のある硬化収縮の小さいものを選ぶ必要がある。
また、コーティングにおいて発生する塗工ムラは塗液の液物性によるところが大きく、樹脂同士もしくは樹脂と溶剤との相溶性や溶剤の乾燥速度など溶剤が原因となることが多い。塗工ムラにおいてレベリングの観点から考えると、乾燥速度の遅い溶剤を選ぶことが望ましい。
さらに、ハードコート層と基材との屈折率差による干渉縞を低減するために、さらには密着性を向上させるために、基材を溶解する手法が挙げられる(例えば、特許文献3参照)。ここで、トリアセチルセルロース等からなる基材を溶解する溶剤をハードコート塗液中に含むことが必要であるが、トリアセチルセルロース製の基材を溶解する溶剤としては、例えば、アセトン、酢酸メチルなど沸点の比較的低いものが多い。そのため、このような溶剤を使用した場合には、干渉縞の問題は改善されるものの、塗工後の塗膜の乾燥速度が速いために、塗工ムラが発生するといった問題が生じる。
特開2004−141732号公報 特開2005−103973号公報 特開2008−133352号公報
本発明は斯かる背景技術に鑑みてなされたものであり、プラスチック基材を用いた、高硬度かつ低カールで、面性が良好であり、位相差を抑えたハードコートフィルム、さらには該ハードコートフィルムを有する偏光板及び視認性が良好な透過型液晶ディスプレイを提供することを目的とする。
本発明のハードコートフィルムは、プラスチック基材フィルムの片面にハードコート層を有するハードコートフィルムであって、前記ハードコート層を形成する塗布液が、溶剤と、紫外線硬化性物質であるモノマー及びポリマーと、紫外線重合開始剤とを含み、前記紫外線硬化性物質中の前記モノマーの割合が60〜80質量%であり、前記モノマーが、アダマンチル骨格、イソボルニル骨格、ビスフェノール骨格及びフルオレン骨格の少なくとも1種を有することを特徴とする。
このように、本発明では、紫外線硬化性物質としてモノマーとポリマーとを併用すること、また、嵩高いモノマー骨格を有するモノマーを使用することで、硬化時の収縮を抑え、カールや応力を低減させることができ、高硬度でかつカールが低減されたハードコートフィルムを提供することができる。
本発明のハードコートフィルムでは、前記紫外線硬化性物質であるポリマーの重量平均分子量が8000〜30000であることが好ましい。これにより、溶剤及び紫外線硬化性物質であるモノマーとの相溶性を良好に維持したまま、カールをより低減させることができる。
本発明のハードコートフィルムでは、前記溶剤が炭酸ジメチルとメチルイソブチルケトンとを含み、該溶剤中の該炭酸ジメチルの割合が15〜75質量%であることが好ましい。これにより、干渉縞や塗工ムラをより抑えることができる。
本発明のハードコートフィルムでは、前記紫外線重合開始剤が、表面硬化系の重合開始剤と内部硬化系の重合開始剤との組み合わせからなり、両者の割合(質量比)が、表面硬化系の重合開始剤:内部硬化系の重合開始剤=30:70〜70:30であることが好ましい。これにより、膜表面及び内部の硬化が効率よく進行し、表面の硬化度と内部の硬化度との差が小さくなるので、カールをより低減させることができ、さらには鉛筆硬度の向上も図られる。
また本発明のハードコートフィルムは、プラスチック基材フィルムの片面にハードコート層を有するハードコートフィルムであって、以下の条件(1)〜(6)を満足することを特徴とする。
(1)以下の式(α)で表されるハードコート層の膜応力が15MPa以下である。
膜応力=Eh/[6(1−ν)Rt] ・・・(α)
ここで、
E:シリコン基板のヤング率
h:シリコン基板の厚さ
ν:シリコン基板のポアソン比
R:シリコン基板の有効曲率半径
R=R1×R2/(R1−R2)
R1:シリコン基板の曲率半径
R2:ハードコート層形成後のシリコン基板の曲率半径
t:ハードコート層の膜厚
である。
(2)以下の式(a)で表される厚み方向位相差Rthの絶対値が2nm以下である。
Rth={(Nx+Ny)/2−Nz}×d ・・・(a)
ここで、
Nx:ハードコートフィルムの平面内のx方向の屈折率
Ny:ハードコートフィルムの平面内のy方向の屈折率
Nz:ハードコートフィルムの厚み方向の屈折率
(ただし、Nx軸は遅相軸であり、Nx≧Ny)
d:ハードコートフィルムの厚み(nm)
である。
(3)JIS K 5600−5−4に記載の方法に準拠して測定した鉛筆硬度が2H以上である。
(4)以下の測定方法にて測定したカール値が40mm以上である。
測定方法:ハードコートフィルムの塗布方向に対して2mm、幅方向に対して50mmの短冊を切り出し、カールしている短冊形サンプルの曲率半径を測定する。
(5)プラスチック基材フィルムの厚さが20〜100μmである。
(6)ハードコート層の膜厚が3〜15μmである。
これにより、外観が良好で、ハードコート層の高硬度化に伴うカールを低減することができ、偏光板に設ける際の作業性に優れるハードコートフィルムを提供することができる。
さらに本発明の偏光板は、前記のごとき本発明のハードコートフィルムを有する。本発明のハードコートフィルムは、偏光板に設ける際の作業性に優れるので、本発明の偏光板は、生産性に優れる。
さらに本発明の透過型液晶ディスプレイは、前記のごとき本発明のハードコートフィルムを有する。これにより、視認性が向上した透過型液晶ディスプレイを提供することができる。
本発明のハードコートフィルムは、面性が良好で、外観が良好であり、ハードコート層の高硬度化に伴うカールのほか、位相差も低減することができ、偏光板に設ける際の作業性にも優れる。また、このハードコートフィルムを有する偏光板は、生産性に優れ、このハードコートフィルムを有する透過型液晶ディスプレイは、視認性が向上したものである。
本発明者が鋭意検討した結果、紫外線硬化性物質としてモノマーとポリマーとを含み、紫外線硬化性物質中のモノマーの割合が60〜80質量%であり、このモノマー中に嵩高いモノマー骨格を有するモノマーを含むことにより、高硬度、低カールのハードコートフィルムを提供し得ることを見出した。また溶剤が炭酸ジメチルとメチルイソブチルケトンとを含み、溶剤中の炭酸ジメチルの割合が15〜75質量%であることにより、外観が良好で、より高硬度、低カールのハードコートフィルムを提供し得ることを見出した。さらにはこのハードコートフィルムを搭載することで、視認性が良好な液晶ディスプレイを提供し得ることを見出した。
ハードコート層に充分な硬度を与え、さらにはカールや応力を低減するためには、硬化性を上げつつ、硬化時の収縮をできるだけ抑える必要がある。多官能モノマーを有する場合には、硬化により多くの架橋点による硬度の向上が期待できる一方で、硬化時の収縮が大きくなり、カールの発生が著しくなる。
本発明では、紫外線硬化性物質としてモノマーとポリマーとを併用すること、また嵩高いモノマー骨格を有するモノマーを使用することで、硬化時の収縮を抑え、カールや応力を低減させることができ、高硬度かつカールが低減されたハードコートフィルムを提供することができる。
さらには、溶剤に炭酸ジメチルを使用することで、プラスチック基材フィルムを溶解しつつ、炭酸ジメチルの沸点が高いことから、レベリング性に優れ、塗工ムラや干渉縞の少ない外観の良好なハードコートフィルムを提供することができる。
なお、本発明で使用される紫外線硬化性物質とは、紫外線や電子線といった活性エネルギー線の照射により、架橋反応を経て硬化する物質のことをいう。
ハードコート層を形成する塗布液に含まれる紫外線硬化性物質であるモノマーは、嵩高いモノマー骨格を有するモノマーであり、該嵩高いモノマー骨格を有するモノマーは、アダマンチル骨格、イソボルニル骨格、ビスフェノール骨格及びフルオレン骨格の少なくとも1種を有するものである。
アダマンチル骨格、イソボルニル骨格、ビスフェノール骨格及びフルオレン骨格の少なくとも1種を有するモノマーの具体例としては、例えば、アダマンテートMM、アダマンテートEM、アダマンテートHA、アダマンテートHM(以上、出光興産(株)製)、ジメチロールトリシクロデカンジメタクリレート(ライトエステルDCP−M、共栄社化学(株)製)、ジメチロールトリシクロデカンジアクリレート(ライトアクリレートDCP−A、共栄社化学(株)製)、イソボルニルメタクリレート(ライトエステルIB−X、共栄社化学(株)製)、イソボルニルアクリレート(ライトアクリレートIB−XA、共栄社化学(株)製)、ビスフェノールAのEO付加物ジメタクリレート(ライトエステルBP−2EMK、ライトエステルBP−4EM、ライトエステルBP−6EM、以上、共栄社化学(株)製)、ビスフェノールAのEO付加物ジアクリレート(ライトアクリレートBP−4EAL、ライトアクリレートBP−10EA、以上、共栄社化学(株)製)、9,9−ビス[4−(2−アクリロイルオキシエトキシ)フェニル]フルオレン(A−BPEF、新中村化学工業(株)製)等があげられる。これらのモノマーは、単独で又は複数を組み合わせて使用することができる。
前記嵩高いモノマー骨格を有するモノマーと併せて、これ以外のモノマーを用いることもできる。例えば、ポリエステルアクリレート系モノマー、エポキシアクリレート系モノマー、ウレタンアクリレート系モノマー、ポリオールアクリレート系モノマー等があげられる。これらのモノマーも、単独で又は複数を組み合せて使用することができる。
ポリエステルアクリレート系モノマーとしては、一般に、ポリエステルポリオールに2−ヒドロキシアクリレート、2−ヒドロキシアクリレート系のモノマーを反応させて容易に形成されるものをあげることができる。
エポキシアクリレート系モノマーは、エポキシ樹脂のエポキシ基を開環し、アクリル酸でアクリル化することにより得られるアクリレートであり、芳香環、脂環式のエポキシ樹脂を用いたものがより好ましく用いられる。
本発明のハードコートフィルムにおいて、紫外線硬化性物質中のモノマーの割合は60〜80質量%であり、好ましくは70〜75質量%である。モノマーの割合が60質量%よりも少ない場合は、ハードコートフィルムの硬度が低下し、逆にモノマーの割合が80質量%よりも多い場合には、2重結合の反応による硬化収縮が大きくなる。
ハードコート層を形成する塗布液に含まれる紫外線硬化性物質であるポリマーには特に限定がなく、紫外線硬化性物質であるモノマー及び溶剤との相溶性が良好であればよい。該ポリマーとしては、例えば、ポリビニルアルコール、ポリアクリル酸、ポリエチレンオキサイド、ポリアクリルアミド、ポリプロピレングリコール、ポリメタクリル酸メチル、ポリビニリデンフロライド、ポリ酢酸ビニル、ポリブタジエン等があげられる。これらのポリマーは、単独で又は複数を組み合わせて使用することができる。
前記ポリマーの重量平均分子量は8000〜30000であることが好ましく、15000〜25000であることがより好ましい。ポリマーの重量平均分子量が8000未満の場合には、カールの発生が多くなる傾向があり、逆にポリマーの重量平均分子量が30000を超える場合には、モノマーや溶剤との相溶性が低下する傾向がある。
ハードコート層を形成する塗布液に含まれる溶剤は、炭酸ジメチルとメチルイソブチルケトンとを含むことが好ましい。炭酸ジメチルは、例えばトリアセチルセルロース等からなる基材フィルムを溶解する溶剤であり、トリアセチルセルロース製の基材フィルムを溶解する溶剤の中でも、比較的沸点が高く、塗膜のレベリング性が良好である。メチルイソブチルケトンは、基材溶解性は低いが、沸点が高く、レベリング性に優れる。
溶剤中の炭酸ジメチルの割合は15〜75質量%であることが好ましく、50〜70質量%であることがより好ましい。炭酸ジメチルの割合が15質量%よりも少ない場合には、干渉縞が発生しやすく、外観が低下する傾向がある。逆に炭酸ジメチルの割合が75質量%よりも多い場合には、塗工ムラが発生しやすく、やはり外観が低下する傾向がある。
炭酸ジメチル以外にも、基材溶解性が高く、例えば沸点が90℃以上の溶剤であれば、炭酸ジメチルの代替として使用可能である。また、メチルイソブチルケトン以外にも、基材溶解性は低いが、沸点が高い溶剤であれば、メチルイソブチルケトンの代替として使用可能である。
ハードコート層を形成する塗布液において、紫外線硬化性物質と溶剤との割合(質量比)は、紫外線硬化性物質:溶剤=30:70〜60:40であることが好ましい。両者の合計量において溶剤が占める割合が70質量%を上回る場合には、乾燥が充分でなくなる傾向がある。逆に両者の合計量において溶剤が占める割合が40質量%を下回る場合には、塗工性が低下し、塗工ムラが発生し易くなる傾向がある。
ハードコート層を形成する塗布液に含まれる紫外線重合開始剤は、表面硬化系の重合開始剤と内部硬化系の重合開始剤との組み合わせからなることが好ましい。
表面硬化系の重合開始剤としては、短波長に吸収をもつα−ヒドロキシケトン、例えば、IRGACURE184、DAROCUR1173、IRGACURE2959(以上、BASF社製、IRGACURE及びDAROCURは登録商標)や、高いモル吸光係数をもつα−アミノケトン、例えば、IRGACURE907(BASF社製、IRGACUREは登録商標)等が好適に使用される。これらの表面硬化系の重合開始剤は、単独で又は複数を組み合わせて使用することができる。
内部硬化系の重合開始剤としては、フォトブリーチング効果の高いアシルフォスフィンオキサイド、例えば、LUCIRIN TPO、IRGACURE819(以上、BASF社製、IRGACUREは登録商標)や、h線に吸収領域を有するα−アミノケトン、例えば、IRGACURE369(BASF社製、IRGACUREは登録商標)等が好適に使用される。これらの内部硬化系の重合開始剤は、単独で又は複数を組み合わせて使用することができる。
また、前記以外にも、例えば、アセトフェノン類、ベンゾイン類、ベンゾフェノン類、ホスフィンオキシド類、ケタール類、アントラキノン類、チオキサントン類等で、表面硬化系又は内部硬化系の特徴を有する開始剤であれば、適宜選択して使用することができる。
表面硬化系の重合開始剤と内部硬化系の重合開始剤との割合(質量比)は、表面硬化系の重合開始剤:内部硬化系の重合開始剤=30:70〜70:30であることが好ましく、40:60〜60:40であることがより好ましい。両者の合計量において内部硬化系の重合開始剤が占める割合が70質量%を上回る場合には、表面硬化が充分に進行せず、硬度が低くなる傾向がある。逆に両者の合計量において内部硬化系の重合開始剤が占める割合が30質量%を下回る場合には、内部硬化が充分に進行せず、表面の応力と内部の応力とに差が生じ、カールが大きくなる傾向がある。
紫外線重合開始剤の使用量は、ハードコート層を形成する塗布液の全固形分量を基準として0.5〜15質量%であることが好ましい。紫外線重合開始剤の使用量がこの範囲より多くても少なくても、膜硬度は低くなる傾向にある。特に、重合開始剤の使用量が多すぎる場合には、ハードコート層が着色する可能性もある。
また、紫外線重合開始剤とともに、光増感剤としてn−ブチルアミン、トリエチルアミン、ポリ−n−ブチルホスフィン等を混合して用いることができる。
さらに、ハードコート層を形成する塗布液には、防汚性、滑り性付与、欠陥防止、粒子の分散性向上のために、添加剤を配合することができる。このような添加剤としては、例えば、ポリエーテル変性ポリメチルアルキルシロキサン、ポリエーテル変性ポリジメチルシロキサン、フッ素変性ポリマー、アクリル系共重合物、ポリエステル変性アクリル含有ポリジメチルシロキサン、シリコン変性ポリアクリル等があげられる。
紫外線硬化性物質及び紫外線重合開始剤、並びに必要に応じて光増感剤や添加剤を溶媒に溶解させ、固形分を好ましくは30〜80質量%、より好ましくは40〜60質量%に調整して塗布液を調製し、これをプラスチック基材フィルムの片面に塗布して乾燥させ、紫外線を照射することにより、ハードコート層が形成される。
本発明のハードコートフィルムに使用されるプラスチック基材フィルムとしては、特に限定されないが、耐熱性に優れた各種高分子フィルムが適している。具体的には、ポリエチレンテレフタレート、ポリカーボネート、ポリ塩化ビニル、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリアミド、ノルボネン系樹脂(環状オレフィン共重合体)、トリアセチルセルロース等のセルロース樹脂、ポリサルフォン等、広範囲な高分子フィルムをあげることができるが、特にこれらに限定されるものではない。
塗布液をプラスチック基材フィルムに塗布する際には、公知の方法を用いることができる。具体的には、バーコート法、ディップコーティング法、スピンコーティング法、フローコーティング法、スプレーコーティング法、ロールコーティング法、グラビアロールコーティング法、エアドクターコーティング法、プレードコーティング法、ワイヤードクターコーティング法、ナイフコーティング法、リバースコーティング法、トランスファロールコーティング法、マイクログラビアコーティング法、キスコーティング法、キャストコーティング法、スロットオリフィスコーティング法、カレンダーコーティング法、ダイコーティング法等である。
紫外線硬化性物質を光硬化反応により硬化させ、硬化皮膜であるハードコート層を形成するための光源としては、紫外線を発生する光源であれば制限なく使用することができる。例えば、低圧水銀灯、中圧水銀灯、高圧水銀灯、カーボンアーク灯、メタルハライドランプ、キセノンランプ、無電極放電管等を用いることができる。照射条件として、好ましい紫外線照射量は、通常100〜800mJ/cmである。
なお、ハードコート層には、ブロッキング防止や硬度付与、防眩性、帯電防止性能付与、又は屈折率調整のために、無機微粒子や有機微粒子を用いることができる。
ハードコート層に使用される無機微粒子としては、例えば、酸化珪素、酸化チタン、酸化アルミニウム、酸化ジルコニウム、酸化マグネシウム、酸化スズ、五酸化アンチモンといった酸化物や、アンチモンドープ酸化スズ、リンドープ酸化スズ等の複合酸化物があげられるほか、炭酸カルシウム、タルク、クレイ、カオリン、ケイ酸カルシウム、ケイ酸アルミニウム、ケイ酸マグネシウム、リン酸カルシウム等も使用することができる。
また、ハードコート層に使用される有機微粒子としては、例えば、ポリメタクリル酸メチルアクリレート樹脂粉末、アクリル−スチレン系樹脂粉末、ポリメチルメタクリレート樹脂粉末、シリコン樹脂粉末、ポリスチレン系粉末、ポリカーボネート粉末、メラミン系樹脂粉末、ポリオレフィン系樹脂粉末等があげられる。
これらの微粒子の平均粒径は、好ましくは5nm〜20μmであり、より好ましくは10nm〜10μmである。また、これらの微粒子は2種類以上を組み合わせて用いることもできる。
このようにして得られる本発明のハードコートフィルムは、必要に応じてハードコート層上に、例えば反射防止性能、帯電防止性能、防汚性能、防眩性能、電磁波シールド性能、赤外線吸収性能、紫外線吸収性能、色補正性能等を有する機能層を設けることができる。これらの機能層としては、例えば反射防止層、帯電防止層、防汚層、防眩層、電磁波遮蔽層、赤外線吸収層、紫外線吸収層、色補正層等があげられる。なお、これらの機能層は単層であってもよく、複数の層であってもよい。
例えば、反射防止層は、低屈折率層単層から構成されていてもよく、低屈折率層と高屈折率層との繰り返しによる複数層から構成されていてもよい。また機能層は、防汚性能を有する反射防止層というように、1層で複数の機能を有していてもよい。
反射防止層である低屈折率層としては、バインダマトリックス中に低屈折率剤が分散されてなる層を例示することができる。このとき、低屈折率剤の種類は特に限定されるものではないが、フッ化マグネシウム、空気を含有する中空粒子、フッ素樹脂等の低屈折率材料を用いることができる。これらの低屈折率剤を、バインダマトリックス材料である紫外線硬化型材料、ケイ素アルコキシド等の金属アルコキシドに分散させ、必要に応じて溶媒を加えたものを塗液とし、ハードコートフィルムのハードコート層上に塗布する。こののち、バインダマトリックス材料として紫外線硬化型材料を用いた場合には紫外線を照射することにより、金属アルコキシドを用いた場合には焼成することにより、ハードコート層上に低屈折率層が形成され、反射防止フィルムを得ることができる。なお、紫外線硬化型材料としては、紫外線硬化性多官能モノマーを用いることができ、このとき、紫外線重合開始剤を配合できる。塗布方法としては、ロールコータ、リバースロールコータ、グラビアコータ、ナイフコータ、バーコータ、スロットダイコータを用いた方法を採用することができる。コスト面から、反射防止層は低屈折率層と高屈折率層との繰り返しによる複数層で構成されるのではなく、低屈折率層単層で構成されることが好ましい。また、低屈折率層を形成する前に、ハードコート層と低屈折率層との密着性の向上を目的として、ハードコート層に対してアルカリ溶液によるケン化処理を行うこともできる。
かくして得られる本発明のハードコートフィルムは、以下の条件(1)〜(6)を満足することを特徴とする。
(1)以下の式(α)で表されるハードコート層の膜応力が15MPa以下、好ましくは10MPa以下である。
膜応力=Eh/[6(1−ν)Rt] ・・・(α)
ここで、
E:シリコン基板のヤング率
h:シリコン基板の厚さ
ν:シリコン基板のポアソン比
R:シリコン基板の有効曲率半径
R=R1×R2/(R1−R2)
R1:シリコン基板の曲率半径
R2:ハードコート層形成後のシリコン基板の曲率半径
t:ハードコート層の膜厚
である。
(2)以下の式(a)で表される厚み方向位相差Rthの絶対値が2nm以下、好ましくは1nm以下である。
Rth={(Nx+Ny)/2−Nz}×d ・・・(a)
ここで、
Nx:ハードコートフィルムの平面内のx方向の屈折率
Ny:ハードコートフィルムの平面内のy方向の屈折率
Nz:ハードコートフィルムの厚み方向の屈折率
(ただし、Nx軸は遅相軸であり、Nx≧Ny)
d:ハードコートフィルムの厚み(nm)
である。
(3)JIS K 5600−5−4に記載の方法に準拠して測定した鉛筆硬度が2H以上である。
(4)以下の測定方法にて測定したカール値が40mm以上、好ましくは45mm以上である。
測定方法:ハードコートフィルムの塗布方向に対して2mm、幅方向に対して50mmの短冊を切り出し、カールしている短冊形サンプルの曲率半径を測定する。
(5)プラスチック基材フィルムの厚さが20〜100μm、好ましくは25〜80μmである。
(6)ハードコート層の膜厚が3〜15μm、好ましくは4〜12μmである。
本発明のハードコートフィルムから偏光板を提供することができ、また例えば、本発明のハードコートフィルムを液晶ディスプレイ、プラズマディスプレイ、CRTディスプレイといった各種ディスプレイ表面と貼り合わせることができ、耐擦傷性に優れたディスプレイを提供することが可能となる。
本発明の偏光板は、前記本発明のハードコートフィルムを有するものであり、例えばハードコート層上に反射防止層を設けたハードコートフィルムに偏光層を設けることにより、本発明の偏光板とすることができる。
偏光層は、透過した光を偏光させる物性を示す公知の材料から形成すればよい。例えば、PVA偏光フィルム等を用いてもよい。PVA偏光フィルムは、主として延伸配向したポリビニルアルコールフィルム及びその誘導体にヨウ素を配向させて吸着させることにより、偏光性能を示すフィルムである。
本発明の透過型液晶ディスプレイは、前記本発明のハードコートフィルムを有するものであり、例えば、前記本発明の偏光板を内部に組み込んだディスプレイ等があげられる。
また本発明の透過型液晶ディスプレイは、本発明のハードコートフィルムを有する偏光板だけでなく、例えば拡散フィルム、プリズムシート、液晶セル、位相差フィルムといった他の機能性部材を備えていてもよい。
以下に、本発明を実施例によりさらに具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例により限定されるものではない。以下、特記しない限り「部」は「質量部」を示す。
なお、ハードコート層及びハードコートフィルムの性能は、以下の方法に従って評価した。
<膜応力>
薄膜ストレス測定装置 FLX2328型(Tencor Instruments社製)を用いて測定した。詳細な手順は以下のとおりである。
(ア)前記薄膜ストレス測定装置にて、厚さ525μm、直径25.4mmのシリコン基板の曲率半径を測定した。
(イ)前記(ア)のシリコン基板の片面にハードコート層を形成した。
(ウ)前記薄膜ストレス測定装置にて、ハードコート層形成後のシリコン基板の曲率半径を測定した。
(エ)以下の式(α)より、ハードコート層の膜応力を算出した。
膜応力=Eh/[6(1−ν)Rt] ・・・(α)
ここで、
E:シリコン基板のヤング率
h:シリコン基板の厚さ
ν:シリコン基板のポアソン比
R:シリコン基板の有効曲率半径
R=R1×R2/(R1−R2)
R1:シリコン基板の曲率半径
R2:ハードコート層形成後のシリコン基板の曲率半径
t:ハードコート層の膜厚
である。
<厚み方向位相差Rth>
分光エリプソメータ M−220型(日本分光(株)製)を用い、塗膜を形成したプラスチック基材フィルムの法線から45°傾けた方位よりリタデーションΔ(λ)を測定し、この値を用いて得られる3次元屈折率から、以下の式(a)より、Rth(nm)を算出した。
Rth={(Nx+Ny)/2−Nz}×d ・・・(a)
ここで、
Nx:ハードコートフィルムの平面内のx方向の屈折率
Ny:ハードコートフィルムの平面内のy方向の屈折率
Nz:ハードコートフィルムの厚み方向の屈折率
(ただし、Nx軸は遅相軸であり、Nx≧Ny)
d:ハードコートフィルムの厚み(nm)
である。
<鉛筆硬度>
JIS K 5600−5−4に記載の「塗料一般試験方法−第5部:塗膜の機械的性質−第4節:引っかき硬度(鉛筆法)」に準拠して測定した。
<カール値>
ハードコートフィルムの塗布方向に対して2mm、幅方向に対して50mmの短冊を切り出し、カールしている短冊形サンプルの曲率半径を測定した。
<面性>
三波長ランプを用い、ハードコート層面に光を照射して反射の状態を目視にて観察し、以下の評価基準に基づいて評価した。
(評価基準)
○:塗工ムラが全くなく、面性が良好である。
△:僅かに塗工ムラがあるが、面性は概ね良好であり、実用上問題がない。
×:塗工ムラがあり、面性が不良である。
<干渉縞>
ハードコート層面とは反対側に黒色の板を貼付した後、三波長ランプを用い、ハードコート層面から光を照射して目視にて観察し、以下の評価基準に基づいて評価した。
(評価基準)
○:干渉縞が認められない。
×:干渉縞が認められる。
[アクリル樹脂Aの合成]
反応容器にシクロヘキサノン800部を入れ、容器に窒素ガスを注入しながら100℃に加熱し、同温度で下記のモノマー及び熱重合開始剤の混合物を1時間かけて滴下し、重合反応を行った。
スチレン 60.0部
メタクリル酸 60.0部
メタクリル酸メチル 65.0部
メタクリル酸ブチル 65.0部
アゾビスイソブチロニトリル 10.0部
滴下後、さらに100℃で5時間反応させた後、アゾビスイソブチロニトリル2.0部をシクロヘキサノン50部で溶解させたものを添加し、さらに100℃で1時間反応を続け、重量平均分子量30000のアクリル樹脂Aを合成した。
[アクリル樹脂Bの合成]
反応容器にシクロヘキサノン800部を入れ、容器に窒素ガスを注入しながら100℃に加熱し、同温度で下記のモノマー及び熱重合開始剤の混合物を1時間かけて滴下し、重合反応を行った。
スチレン 60.0部
メタクリル酸 60.0部
メタクリル酸メチル 65.0部
メタクリル酸ブチル 65.0部
アゾビスイソブチロニトリル 10.0部
滴下後、さらに100℃で4時間反応させた後、アゾビスイソブチロニトリル2.0部をシクロヘキサノン50部で溶解させたものを添加し、さらに100℃で1時間反応を続け、重量平均分子量25000のアクリル樹脂Bを合成した。
[アクリル樹脂Cの合成]
反応容器にシクロヘキサノン800部を入れ、容器に窒素ガスを注入しながら100℃に加熱し、同温度で下記のモノマー及び熱重合開始剤の混合物を1時間かけて滴下し、重合反応を行った。
スチレン 60.0部
メタクリル酸 60.0部
メタクリル酸メチル 65.0部
メタクリル酸ブチル 65.0部
アゾビスイソブチロニトリル 10.0部
滴下後、さらに100℃で3時間反応させた後、アゾビスイソブチロニトリル2.0部をシクロヘキサノン50部で溶解させたものを添加し、さらに100℃で1時間反応を続け、重量平均分子量15000のアクリル樹脂Cを合成した。
[アクリル樹脂Dの合成]
反応容器にシクロヘキサノン800部を入れ、容器に窒素ガスを注入しながら100℃に加熱し、同温度で下記のモノマー及び熱重合開始剤の混合物を1時間かけて滴下し、重合反応を行った。
スチレン 60.0部
メタクリル酸 60.0部
メタクリル酸メチル 65.0部
メタクリル酸ブチル 65.0部
アゾビスイソブチロニトリル 10.0部
滴下後、さらに100℃で2時間反応させた後、アゾビスイソブチロニトリル2.0部をシクロヘキサノン50部で溶解させたものを添加し、さらに100℃で1時間反応を続け、重量平均分子量8000のアクリル樹脂Dを合成した。
[アクリル樹脂Eの合成]
反応容器にシクロヘキサノン800部を入れ、容器に窒素ガスを注入しながら100℃に加熱し、同温度で下記のモノマー及び熱重合開始剤の混合物を1時間かけて滴下し、重合反応を行った。
スチレン 60.0部
メタクリル酸 60.0部
メタクリル酸メチル 65.0部
メタクリル酸ブチル 65.0部
アゾビスイソブチロニトリル 10.0部
滴下後、さらに100℃で1時間反応させた後、アゾビスイソブチロニトリル2.0部をシクロヘキサノン50部で溶解させたものを添加し、さらに100℃で1時間反応を続け、重量平均分子量3000のアクリル樹脂Eを合成した。
<実施例1>
厚さ40μmのトリアセチルセルロースフィルム基材の片面に、下記の成分を攪拌、混合して得た塗布液を、バーコート法により硬化膜厚が5μmになるように塗布し、乾燥させた。これに、メタルハライドランプにて400mJ/cmの紫外線を照射してハードコート層を形成し、その後70℃で1分間加熱を行い、ハードコートフィルムを得た。
アダマンテートHM(出光興産(株)製) 20.82部
ライトアクリレートPE−3A(共栄社化学(株)製) 10.50部
アクリル樹脂D 20.88部
IRGACURE184(BASF社製) 1.40部
LUCIRIN TPO(BASF社製) 1.40部
炭酸ジメチル 6.70部
メチルイソブチルケトン 38.30部
このハードコートフィルムの鉛筆硬度は2H、カール値は40mm、厚み方向位相差Rthは0.5nmであり、ハードコート層の膜応力は13MPaであった。またハードコートフィルムは、面性が良好で、干渉縞の発生もなく、高硬度かつ低カールで、膜応力及び位相差の小さいフィルムを製造することができた。
<実施例2>
厚さ40μmのトリアセチルセルロースフィルム基材の片面に、下記の成分を攪拌、混合して得た塗布液を、バーコート法により硬化膜厚が5μmになるように塗布し、乾燥させた。これに、メタルハライドランプにて400mJ/cmの紫外線を照射してハードコート層を形成し、その後70℃で1分間加熱を行い、ハードコートフィルムを得た。
ライトエステルDCP−M(共栄社化学(株)製) 20.82部
ライトアクリレートPE−3A(共栄社化学(株)製) 10.50部
アクリル樹脂B 20.88部
IRGACURE184(BASF社製) 1.68部
LUCIRIN TPO(BASF社製) 1.12部
炭酸ジメチル 27.00部
メチルイソブチルケトン 18.00部
このハードコートフィルムの鉛筆硬度は3H、カール値は60mm、厚み方向位相差Rthは0.3nmであり、ハードコート層の膜応力は11MPaであった。またハードコートフィルムは、面性が良好で、干渉縞の発生もなく、高硬度かつ低カールで、膜応力及び位相差の小さいフィルムを製造することができた。
<実施例3>
厚さ40μmのトリアセチルセルロースフィルム基材の片面に、下記の成分を攪拌、混合して得た塗布液を、バーコート法により硬化膜厚が5μmになるように塗布し、乾燥させた。これに、メタルハライドランプにて400mJ/cmの紫外線を照射してハードコート層を形成し、その後70℃で1分間加熱を行い、ハードコートフィルムを得た。
ライトエステルIB−X(共栄社化学(株)製) 20.82部
ライトアクリレートPE−3A(共栄社化学(株)製) 10.50部
アクリル樹脂C 20.88部
IRGACURE184(BASF社製) 1.96部
LUCIRIN TPO(BASF社製) 0.84部
炭酸ジメチル 31.50部
メチルイソブチルケトン 13.50部
このハードコートフィルムの鉛筆硬度は3H、カール値は55mm、厚み方向位相差Rthは0.8nmであり、ハードコート層の膜応力は8MPaであった。またハードコートフィルムは、面性が良好で、干渉縞の発生もなく、高硬度かつ低カールで、膜応力及び位相差の小さいフィルムを製造することができた。
<実施例4>
厚さ40μmのトリアセチルセルロースフィルム基材の片面に、下記の成分を攪拌、混合して得た塗布液を、バーコート法により硬化膜厚が5μmになるように塗布し、乾燥させた。これに、メタルハライドランプにて400mJ/cmの紫外線を照射してハードコート層を形成し、その後70℃で1分間加熱を行い、ハードコートフィルムを得た。
ライトエステルBP−2EMK(共栄社化学(株)製) 26.04部
ライトアクリレートPE−3A(共栄社化学(株)製) 10.50部
アクリル樹脂C 15.66部
IRGACURE184(BASF社製) 1.40部
LUCIRIN TPO(BASF社製) 1.40部
炭酸ジメチル 27.00部
メチルイソブチルケトン 18.00部
このハードコートフィルムの鉛筆硬度は3H、カール値は40mm、厚み方向位相差Rthは1.5nmであり、ハードコート層の膜応力は14MPaであった。またハードコートフィルムは、面性が良好で、干渉縞の発生もなく、高硬度かつ低カールで、膜応力及び位相差の小さいフィルムを製造することができた。
<実施例5>
厚さ40μmのトリアセチルセルロースフィルム基材の片面に、下記の成分を攪拌、混合して得た塗布液を、バーコート法により硬化膜厚が5μmになるように塗布し、乾燥させた。これに、メタルハライドランプにて400mJ/cmの紫外線を照射してハードコート層を形成し、その後70℃で1分間加熱を行い、ハードコートフィルムを得た。
アダマンテートHM(出光興産(株)製) 26.04部
ライトアクリレートPE−3A(共栄社化学(株)製) 10.50部
アクリル樹脂B 15.66部
IRGACURE184(BASF社製) 1.68部
LUCIRIN TPO(BASF社製) 1.12部
炭酸ジメチル 27.00部
メチルイソブチルケトン 18.00部
このハードコートフィルムの鉛筆硬度は2H、カール値は55mm、厚み方向位相差Rthは1.5nmであり、ハードコート層の膜応力は13MPaであった。またハードコートフィルムは、面性が良好で、干渉縞の発生もなく、高硬度かつ低カールで、膜応力及び位相差の小さいフィルムを製造することができた。
<実施例6>
厚さ40μmのトリアセチルセルロースフィルム基材の片面に、下記の成分を攪拌、混合して得た塗布液を、バーコート法により硬化膜厚が5μmになるように塗布し、乾燥させた。これに、メタルハライドランプにて400mJ/cmの紫外線を照射してハードコート層を形成し、その後70℃で1分間加熱を行い、ハードコートフィルムを得た。
アダマンテートHM(出光興産(株)製) 28.65部
ライトアクリレートPE−3A(共栄社化学(株)製) 10.50部
アクリル樹脂B 13.05部
IRGACURE184(BASF社製) 1.68部
LUCIRIN TPO(BASF社製) 1.12部
炭酸ジメチル 22.50部
メチルイソブチルケトン 22.50部
このハードコートフィルムの鉛筆硬度は3H、カール値は70mm、厚み方向位相差Rthは1.3nmであり、ハードコート層の膜応力は6MPaであった。またハードコートフィルムは、面性が良好で、干渉縞の発生もなく、高硬度かつ低カールで、膜応力及び位相差の小さいフィルムを製造することができた。
<実施例7>
厚さ40μmのトリアセチルセルロースフィルム基材の片面に、下記の成分を攪拌、混合して得た塗布液を、バーコート法により硬化膜厚が5μmになるように塗布し、乾燥させた。これに、メタルハライドランプにて400mJ/cmの紫外線を照射してハードコート層を形成し、その後70℃で1分間加熱を行い、ハードコートフィルムを得た。
ライトエステルIB−X(共栄社化学(株)製) 28.65部
ライトアクリレートPE−3A(共栄社化学(株)製) 10.50部
アクリル樹脂C 13.05部
IRGACURE184(BASF社製) 1.96部
LUCIRIN TPO(BASF社製) 0.84部
炭酸ジメチル 22.50部
メチルイソブチルケトン 22.50部
このハードコートフィルムの鉛筆硬度は3H、カール値は60mm、厚み方向位相差Rthは1.2nmであり、ハードコート層の膜応力は7MPaであった。またハードコートフィルムは、面性が良好で、干渉縞の発生もなく、高硬度かつ低カールで、膜応力及び位相差の小さいフィルムを製造することができた。
<実施例8>
厚さ40μmのトリアセチルセルロースフィルム基材の片面に、下記の成分を攪拌、混合して得た塗布液を、バーコート法により硬化膜厚が5μmになるように塗布し、乾燥させた。これに、メタルハライドランプにて400mJ/cmの紫外線を照射してハードコート層を形成し、その後70℃で1分間加熱を行い、ハードコートフィルムを得た。
ライトエステルBP−2EMK(共栄社化学(株)製) 31.26部
ライトアクリレートPE−3A(共栄社化学(株)製) 10.50部
アクリル樹脂C 10.44部
IRGACURE184(BASF社製) 1.40部
LUCIRIN TPO(BASF社製) 1.40部
炭酸ジメチル 18.00部
メチルイソブチルケトン 27.00部
このハードコートフィルムの鉛筆硬度は4H、カール値は45mm、厚み方向位相差Rthは1.4nmであり、ハードコート層の膜応力は15MPaであった。またハードコートフィルムは、面性が良好で、干渉縞の発生もなく、高硬度かつ低カールで、膜応力及び位相差の小さいフィルムを製造することができた。
<実施例9>
厚さ40μmのトリアセチルセルロースフィルム基材の片面に、下記の成分を攪拌、混合して得た塗布液を、バーコート法により硬化膜厚が5μmになるように塗布し、乾燥させた。これに、メタルハライドランプにて400mJ/cmの紫外線を照射してハードコート層を形成し、その後70℃で1分間加熱を行い、ハードコートフィルムを得た。
アダマンテートHM(出光興産(株)製) 31.26部
ライトアクリレートPE−3A(共栄社化学(株)製) 10.50部
アクリル樹脂C 10.44部
IRGACURE184(BASF社製) 1.40部
LUCIRIN TPO(BASF社製) 1.40部
炭酸ジメチル 40.50部
メチルイソブチルケトン 4.50部
このハードコートフィルムの鉛筆硬度は3H、カール値は40mm、厚み方向位相差Rthは2nmであり、ハードコート層の膜応力は15MPaであった。またハードコートフィルムは、面性が概ね良好で、干渉縞の発生もなく、高硬度かつ低カールで、膜応力及び位相差の小さいフィルムを製造することができた。
<比較例1>
厚さ40μmのトリアセチルセルロースフィルム基材の片面に、下記の成分を攪拌、混合して得た塗布液を、バーコート法により硬化膜厚が5μmになるように塗布し、乾燥させた。これに、メタルハライドランプにて400mJ/cmの紫外線を照射してハードコート層を形成し、その後70℃で1分間加熱を行い、ハードコートフィルムを得た。
ライトアクリレートPE−3A(共栄社化学(株)製) 52.20部
IRGACURE184(BASF社製) 1.40部
LUCIRIN TPO(BASF社製) 1.40部
炭酸ジメチル 31.50部
メチルイソブチルケトン 13.50部
このハードコートフィルムの鉛筆硬度は4H、カール値は10mm、厚み方向位相差Rthは8nmであり、ハードコート層の膜応力は21MPaであった。またハードコートフィルムは、面性が良好で、干渉縞の発生もなく、高硬度であるが、カールの発生が著しいうえに、位相差及び膜応力が大きく、各種特性を兼備するフィルムを製造することができなかった。
<比較例2>
厚さ40μmのトリアセチルセルロースフィルム基材の片面に、下記の成分を攪拌、混合して得た塗布液を、バーコート法により硬化膜厚が5μmになるように塗布し、乾燥させた。これに、メタルハライドランプにて400mJ/cmの紫外線を照射してハードコート層を形成し、その後70℃で1分間加熱を行い、ハードコートフィルムを得た。
ライトアクリレートPE−3A(共栄社化学(株)製) 41.76部
アクリル樹脂C 10.44部
IRGACURE184(BASF社製) 2.80部
炭酸ジメチル 31.50部
メチルイソブチルケトン 13.50部
このハードコートフィルムの鉛筆硬度は3H、カール値は10mm、厚み方向位相差Rthは3nmであり、ハードコート層の膜応力は18MPaであった。またハードコートフィルムは、面性が良好で、干渉縞の発生もなく、高硬度であるが、カールの発生が著しいうえに、位相差及び膜応力が大きく、各種特性を兼備するフィルムを製造することができなかった。
<比較例3>
厚さ40μmのトリアセチルセルロースフィルム基材の片面に、下記の成分を攪拌、混合して得た塗布液を、バーコート法により硬化膜厚が5μmになるように塗布し、乾燥させた。これに、メタルハライドランプにて400mJ/cmの紫外線を照射してハードコート層を形成し、その後70℃で1分間加熱を行い、ハードコートフィルムを得た。
ライトアクリレートPE−3A(共栄社化学(株)製) 26.10部
アクリル樹脂E 26.10部
IRGACURE184(BASF社製) 1.40部
IRGACURE819(BASF社製) 1.40部
炭酸ジメチル 13.50部
メチルイソブチルケトン 31.50部
このハードコートフィルムの鉛筆硬度は3H、カール値は35mm、厚み方向位相差Rthは3nmであり、ハードコート層の膜応力は17MPaであった。またハードコートフィルムは、面性が良好で、高硬度であるが、干渉縞及びカールが発生するうえに、位相差及び膜応力が大きく、各種特性を兼備するフィルムを製造することができなかった。
<比較例4>
厚さ40μmのトリアセチルセルロースフィルム基材の片面に、下記の成分を攪拌、混合して得た塗布液を、バーコート法により硬化膜厚が5μmになるように塗布し、乾燥させた。これに、メタルハライドランプにて400mJ/cmの紫外線を照射してハードコート層を形成し、その後70℃で1分間加熱を行い、ハードコートフィルムを得た。
ライトエステルBP−2EMK(共栄社化学(株)製) 8.40部
ライトアクリレートPE−3A(共栄社化学(株)製) 17.70部
アクリル樹脂C 26.10部
IRGACURE184(BASF社製) 1.40部
LUCIRIN TPO(BASF社製) 1.40部
炭酸ジメチル 9.00部
メチルイソブチルケトン 36.00部
このハードコートフィルムの鉛筆硬度はH、カール値は50mm、厚み方向位相差Rthは1.5nmであり、ハードコート層の膜応力は13MPaであった。またハードコートフィルムは、面性が良好で、低カールであり、膜応力及び位相差が小さいが、硬度が低く、干渉縞が発生しており、各種特性を兼備するフィルムを製造することができなかった。
以上の実施例1〜9及び比較例1〜4のハードコートフィルムの組成及び特性を、以下の表1〜3にまとめて示す。
Figure 2015045718
Figure 2015045718
Figure 2015045718
実施例1〜9と比較例1〜4とを比べると、紫外線硬化性物質中のモノマーの割合が60〜80質量%であり、このモノマーとして嵩高いモノマー骨格を有するモノマーを用いた実施例1〜9では、面性が良好で、干渉縞の発生もなく、高硬度かつ低カールで、膜応力及び位相差の小さいハードコートフィルムを得ることが可能であることがわかる。
本発明のハードコートフィルムは、例えば、液晶表示装置、プラズマ表示装置、エレクトロクロミック表示装置、発光ダイオード表示装置、エレクトロルミネッセンス表示装置等や、タッチパネル等の表示装置部品等の保護フィルムとして使用可能で、機能性フィルムとしても使用可能である。

Claims (7)

  1. プラスチック基材フィルムの片面にハードコート層を有するハードコートフィルムであって、
    前記ハードコート層を形成する塗布液が、溶剤と、紫外線硬化性物質であるモノマー及びポリマーと、紫外線重合開始剤とを含み、
    前記紫外線硬化性物質中の前記モノマーの割合が60〜80質量%であり、
    前記モノマーが、アダマンチル骨格、イソボルニル骨格、ビスフェノール骨格及びフルオレン骨格の少なくとも1種を有することを特徴とする、ハードコートフィルム。
  2. 前記ポリマーの重量平均分子量が8000〜30000であることを特徴とする、請求項1に記載のハードコートフィルム。
  3. 前記溶剤が炭酸ジメチルとメチルイソブチルケトンとを含み、
    前記溶剤中の前記炭酸ジメチルの割合が15〜75質量%であることを特徴とする、請求項1又は2に記載のハードコートフィルム。
  4. 前記紫外線重合開始剤が、表面硬化系の重合開始剤と内部硬化系の重合開始剤との組み合わせからなり、
    両者の割合(質量比)が、表面硬化系の重合開始剤:内部硬化系の重合開始剤=30:70〜70:30であることを特徴とする、請求項1〜3のいずれか1つに記載のハードコートフィルム。
  5. プラスチック基材フィルムの片面にハードコート層を有するハードコートフィルムであって、
    以下の条件(1)〜(6)を満足することを特徴とする、ハードコートフィルム:
    (1)以下の式(α)で表されるハードコート層の膜応力が15MPa以下である。
    膜応力=Eh/[6(1−ν)Rt] ・・・(α)
    ここで、
    E:シリコン基板のヤング率
    h:シリコン基板の厚さ
    ν:シリコン基板のポアソン比
    R:シリコン基板の有効曲率半径
    R=R1×R2/(R1−R2)
    R1:シリコン基板の曲率半径
    R2:ハードコート層形成後のシリコン基板の曲率半径
    t:ハードコート層の膜厚
    である。
    (2)以下の式(a)で表される厚み方向位相差Rthの絶対値が2nm以下である。
    Rth={(Nx+Ny)/2−Nz}×d ・・・(a)
    ここで、
    Nx:ハードコートフィルムの平面内のx方向の屈折率
    Ny:ハードコートフィルムの平面内のy方向の屈折率
    Nz:ハードコートフィルムの厚み方向の屈折率
    (ただし、Nx軸は遅相軸であり、Nx≧Ny)
    d:ハードコートフィルムの厚み(nm)
    である。
    (3)JIS K 5600−5−4に記載の方法に準拠して測定した鉛筆硬度が2H以上である。
    (4)以下の測定方法にて測定したカール値が40mm以上である。
    測定方法:ハードコートフィルムの塗布方向に対して2mm、幅方向に対して50mmの短冊を切り出し、カールしている短冊形サンプルの曲率半径を測定する。
    (5)プラスチック基材フィルムの厚さが20〜100μmである。
    (6)ハードコート層の膜厚が3〜15μmである。
  6. 請求項1〜5のいずれか1つに記載のハードコートフィルムを有する偏光板。
  7. 請求項1〜5のいずれか1つに記載のハードコートフィルムを有する透過型液晶ディスプレイ。
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