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 PDFInfo
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Abstract
【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
Δn=2π/45kT×(ND2+2)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。
(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=Eh2/[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。
(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=Eh2/[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。
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=Eh2/[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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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
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。
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
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。
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
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。
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
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。
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
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/cm2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) 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
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/cm2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) 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
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/cm2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) 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
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/cm2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) 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
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/cm2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) 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
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/cm2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) 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
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/cm2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) 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
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/cm2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) 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
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/cm2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) 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
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/cm2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。
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
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/cm2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
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/cm2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
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/cm2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) 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
Claims (7)
- 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。 - 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。
- 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。 - 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。 - 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=Eh2/[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。 - 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。
- 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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