JP2016210040A - 両面ハードコートフィルム - Google Patents

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Abstract

【課題】 タッチパネルとして好適に使用される高透明フィルムであって、耐擦傷性、巻取り性、透明性に優れ、生産効率を高めるために、高速で生産を行っても外観不良が見えにくく、生産性を上げ、不良率を下げるハードコートフィルムを提供する。
【解決手段】 積層ポリエステルフィルムの両面に、縮合多環式芳香族を有する化合物とエポキシ化合物とを含有する塗布液から形成された塗布層を有し、当該塗布層上にそれぞれハードコート層を有するハードコートフィルムであり、ハードコート層表面の絶対反射率の変位量が波長500〜600nmの範囲で0.5%以下であることを特徴とする両面ハードコートフィルム。
【選択図】 なし

Description

本発明は、例えば、静電容量方式タッチパネル部材で好適に使用することができるハードコートフィルムに関するものであり、外観が良好なハードコートフィルムに関するものである。
近年、タッチパネルの需要が急激に伸びており、タッチパネル部材生産の高効率化が求められている。タッチパネルは多種に分類できるが、特に近年着目されているのが静電容量方式タイプのタッチパネルである。静電容量方式のタッチパネルには電極層が設けられており、支持体としてガラスを使用するケースと、ポリエステルフィルム等を使用するケースがある。軽量化・低コスト・ロールtoロールによる生産性の向上の観点から、フィルムの使用例が増えている。
透明導電層の製造工程においては、加熱加工されるのが一般的で、例えば、スパッタリング法によりITO膜を形成し、その後結晶化させるために150℃熱処理を行う場合がある。この支持体としてポリエステルフィルムを使用した場合、ポリエステル中に含まれるエステル環状三量体が表面に析出し塗布欠陥になる場合がある。そのため、これを析出させない層(以下、OLB層と略記することがある)が必要である。一般的なハードコートフィルムはこの特性を満たすが、表面が平滑のため粗さがなく、巻取り性が悪くなり、保護フィルムが必要になるという欠点を有している。この場合、保護フィルムの分のコストが嵩んでしまう。
一方、巻取り性を得るために表面に粗さを持たせたフィルムは、その表面にて光が散乱され、ヘーズが上がってしまうという欠点がある。そうした中、近年のタッチパネルの成長に伴い透明性の向上も合わせて求められており、巻取り性と透明性を兼ね備えたフィルムが求められている。
また、タッチパネルの高透明化に伴い、外観要求も厳しくなっており干渉ムラで確認できる塗布欠陥を減らすという要求がある。そのため、均一な厚みでコートし、厚み差による干渉ムラの不具合を低減させることが必要である。しかし、ハードコート塗料は高粘度なため、高速でかつ均一な厚みでることが難しく、一般的に生産性を著しく落としている。
他にもハードコートフィルムは加熱後にカールが発生し、貼り合わせ等の加工がしにくくなるといった不具合を引き起こし、改善が求められている。
特開2013−193285公報 特開2011−11419公報 特開2013−97562号公報 特開2013−249368号公報
本発明は、上記実情に鑑みなされたものであり、その解決課題は、タッチパネルとして好適に使用される高透明フィルムであって、耐擦傷性、巻取り性、透明性に優れ、生産効率を高めるために、高速で生産を行っても外観不良が見えにくく、生産性を上げ、不良率を下げるハードコートフィルムを提供することにある。
本発者らは、鋭意研究の結果特定の構成のポリエステルフィルムによれば上記課題を解決できることを知見し、本発明を完成させるに至った。
すなわち、本発明の要旨は、積層ポリエステルフィルムの両面に、縮合多環式芳香族を有する化合物とエポキシ化合物とを含有する塗布液から形成された塗布層を有し、当該塗布層上にそれぞれハードコート層を有するハードコートフィルムであり、ハードコート層表面の絶対反射率の変位量が波長500〜600nmの範囲で0.5%以下であることを特徴とする両面ハードコートフィルムに存する。
本発明の積層ポリエステルフィルムによれば、長時間の熱処理等の過酷な条件下工程を経た後でも視認性が良好で、ハードコートによる外観不良が目立たず、また巻取り性に優れるため保護フィルムを必要とせずロールtoロールによる生産が可能であり、加熱後のカールが弱いため後工程の不具合発生率を低減させ、光学特性・視認性の優れたポリエステルフィルムであり、その工業的価値は高い。
本発明において、ポリエステルフィルム(以下、フィルムと略記することがある)とは、いわゆる押出法に従い押出口金から溶融押出しされたシートを必要に応じ延伸して配向させたフィルムである。上記のフィルムを構成するポリエステルとは、芳香族ジカルボン酸と脂肪族グリコールとを重縮合させて得られるポリエステルを指す。芳香族ジカルボン酸としては、テレフタル酸、2,6−ナフタレンジカルボン酸などが挙げられ、脂肪族グリコールとしては、エチレングリコール、ジエチレングリコール、1,4−シクロヘキサンジメタノール等が挙げられる。代表的なポリエステルとしては、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリエチレン−2,6−ナフタレンジカルボキシレート(PEN)等が例示される。
本発明において、ポリエステルとは、芳香族ジカルボン酸と脂肪族グリコールとを重縮合させて得られる。芳香族ジカルボン酸としては、テレフタル酸、2,6−ナフタレンジカルボン酸などが挙げられ、脂肪族グリコールとしては、エチレングリコール、ジエチレングリコール、1,4−シクロヘキサンジメタノール等が挙げられる。代表的なポリエステルとしては、ポリエチレンテレフタレ−ト(PET)、ポリエチレン−2,6−ナフタレンジカルボキシレ−ト(PEN)等が例示される。
また、本発明で用いるポリエステルは、ホモポリエステルであっても共重合ポリエステルであってもよい。共重合ポリエステルの場合は、30モル%以下の第三成分を含有した共重合体である。共重合ポリエステルのジカルボン酸成分としては、イソフタル酸、フタル酸、テレフタル酸、2,6−ナフタレンジカルボン酸、アジピン酸、セバシン酸、および、オキシカルボン酸(例えば、P−オキシ安息香酸など)の一種または、二種以上が挙げられ、グリコール成分として、エチレングリコール、ジエチレングリコール、プロピレングリコール、ブタンジオール、1,4−シクロヘキサンジメタノーネオペンチルグリコール等の一種または二種以上が挙げられる。
本発明で最表層にはエステル環状三量体含有量が0.5重量%以下であるポリエステルを80重量%以上含有することが好ましい。エステル環状三量体の含有量が0.5重量%を超えたポリエステルを使用した場合、もしくはその含有量が80重量%未満だった場合、生成される積層ポリエステルが150℃条件下での長時間の熱処理や、高い張力がかかる条件下でのスパッタリング工程や、高温高湿雰囲気下での耐久性試験など、過酷な条件下での加工工程で使用される際、フィルムヘーズが大きく上昇し、製品として加工した後に光学特性・視認性の点で光学部材用としては適さないことがある。
本発明のフィルムは、その最表層の厚みを通常4μm以上とし、好ましくは5μm以上、さらに好ましくは6μm以上である。最表層の厚みが4μm未満の場合、最表層のエステル環状三量体析出封止効果が薄れてしまう可能性がある。
本発明のフィルムの全フィルム厚みは、通常10〜100μmの範囲である。全フィルム厚みが10μm未満の場合、透明導電性膜を形成するために、スパッタリング法によりITO膜を形成する際、フィルム強度が加工テンションに負けてしまい、シワが生じて適正に透明導電膜が形成できない恐れがある。また、100μm以上であると、機械による外径制限によりスパッタリングを行う際の加工面積が少ないため、生産性が悪くなる傾向がある。
本発明のフィルムのポリエステル層中には、易滑性の付与および各工程での傷発生防止を主たる目的として、粒子を配合してもよい。配合する粒子の種類は、易滑性付与可能な粒子であれば特に限定されるものではなく、具体例としては、例えば、シリカ、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、炭酸バリウム、硫酸カルシウム、リン酸カルシウム、リン酸マグネシウム、カオリン、酸化アルミニウム、酸化チタン等の粒子が挙げられる。また、特公昭59−5216号公報、特開昭59−217755号公報等に記載されている耐熱性有機粒子を用いてもよい。この他の耐熱性有機粒子の例として、熱硬化性尿素樹脂、熱硬化性フェノール樹脂、熱硬化性エポキシ樹脂、ベンゾグアナミン樹脂等が挙げられる。さらに、ポリエステル製造工程中、触媒等の金属化合物の一部を沈殿、微分散させた析出粒子を用いることもできる。一方、使用する粒子の形状に関しても特に限定されるわけではなく、球状、塊状、棒状、扁平状等のいずれを用いてもよい。また、その硬度、比重、色等についても特に制限はない。これら一連の粒子は、必要に応じて2種類以上を併用してもよい。
ポリエステルフィルム中に配合する粒子の平均粒径としては、特に限定されるものではないが、通常0.02〜3μm、好ましくは0.02〜2.5μm、さらに好ましくは0.02〜2μmの範囲である。平均粒径が0.02μm未満の粒子を用いた場合には、十分な易滑性の付与ができないため、フィルム製造工程における巻き特性が劣る傾向がある。また、平均粒径が3μmを超える場合には、フィルム表面の粗面化の度合いが大きくなりすぎてフィルムヘーズが上昇する場合がある。
さらにポリエステル層中の粒子含有量は、通常0.0005〜0.5重量%、好ましくは0.001〜0.3重量%の範囲である。粒子含有量が0.0005重量%未満の場合には、フィルムの易滑性が不十分な場合がありフィルム加工時に傷等の外観不良が生じる。一方、0.5重量%を超えて添加する場合にはフィルムの透明性が不十分な場合がある。
本発明において、ポリエステルに粒子を配合する方法としては、特に限定されるものではなく、公知の方法を採用し得る。例えば、ポリエステルを製造する任意の段階において添加することができるが、好ましくはエステル化の段階、もしくはエステル交換反応終了後重縮合反応開始前の段階でエチレングリコール等に分散させたスラリーとして添加し、重縮合反応を進めてもよい。また、ベント付き混練押出機を用い、エチレングリコールまたは水などに分散させた粒子のスラリーとポリエステル原料とをブレンドする方法、または、混練押出機を用い、乾燥させた粒子とポリエステル原料とをブレンドする方法などによって行われる。
また、本発明におけるポリエステルフィルムにはハードコート層との密着性を向上させるため、フィルムの両面にアンカー層の形成が必須である。また、コロナ処理、プラズマ処理等の表面処理を施してもよい。
本発明の積層ポリエステルフィルムを構成するアンカー層の形成について説明する。アンカー層に関しては、ポリエステルフィルムの製膜工程中にフィルム表面を処理する、いわゆるインラインコーティングにより設けられてもよく、一旦製造したフィルム上に系外で塗布する、いわゆるオフラインコーティングを採用してもよい。
アンカー層には、縮合多環式芳香族を有する化合物とエポキシ化合物とを含有する塗布液を塗布して形成された塗布層を有することを必須の要件とする。
インラインコーティングについては、以下に限定するものではないが、例えば、逐次二軸延伸においては、特に縦延伸が終了した横延伸前にコーティング処理を施すことができる。インラインコーティングによりポリエステルフィルム上にアンカー層が設けられる場合には、製膜と同時に塗布が可能になると共に、延伸後のポリエステルフィルムの熱処理工程で、アンカー層を高温で処理することができるため、アンカー層上に形成され得る各種の表面機能層との接着性や耐湿熱性等の性能を向上させることができる。また、延伸前にコーティングを行う場合は、アンカー層の厚みを延伸倍率により変化させることもでき、オフラインコーティングに比べ、薄膜で均一な塗工を行うことができる。すなわち、インラインコーティング、特に延伸前のコーティングにより、ポリエステルフィルムとして好適なフィルムを製造することができる。
オフラインコーディングについては、リバースグラビアコート、ダイレクトグラビアコート、ロールコート、ダイコート、バーコート、カーテンコート等、従来公知の塗工方式を用いることができる。塗工方式に関しては「コーティング方式」槇書店 原崎勇次著 1979年発行に記載例がある。乾燥条件について下記に限定でするものではないが通常、50〜120℃で30〜60秒間、好ましくは70〜100℃で30〜60秒間を目安として熱処理を行うのが良い。
また、必要に応じて熱処理と紫外線照射等の活性エネルギー線照射とを併用してもよい。なお、活性エネルギー線照射による硬化のためのエネルギー源としては、従来公知の装置,エネルギー源を用いることができる。また、アンカー層の厚みは30〜150nmが好ましく、50〜100nmがより好ましい。アンカー層の厚みが30nm未満では、ハードコート層との密着性が悪くなる傾向がある。一方、150nmを超えると、ハードコート面の外観が悪くなることがある。
本発明の積層体は、上述のポリエステルフィルムの両方の塗布層上に、それぞれハードコート層を有する。かかるハードコート層を有することにより、透明基材表面の傷を抑制することができる。また、明基材から析出する低分子成分(例えば、透明基体がポリエステルからなる透明樹脂フィルムである場合は、ポリエステルのオリゴマー成分等)を抑制することができる。また、両面にハードコートを塗布することでフィルムの加熱カールを抑えることができ、好ましい。本明細書において「ハードコート層」とは、#0000スチールウール使用し、100gの重りで10往復させた後傷が入らないものを示す。
各ハードコート層の膜厚(乾燥後)は、0.1〜10μmの範囲内あることが好ましく、0.5〜8μmの範囲であることがさらに好ましい。
また、本発明においては、巻取り性を良好にするために表裏の動摩擦係数が0.6以下であることが好ましい。0.6以下でなければ、巻取り性が不十分になる可能性がある。
本発明においては、加工性の観点から、加熱カールは10mm以下が好ましく、さらに5mm以下であることがより好ましい。10mm以上であると、加熱加工時フィルムがカールし走行性が悪くなるといった不具合を生じることがある。
上記ハードコート層は、主たる成分として、熱硬化性樹脂や放射線硬化性樹脂等の硬化性樹脂より形成されてなる。本発明においては、ハードコート層の硬度の観点や、得られる積層体の平坦性の観点から、放射線硬化性樹脂が好ましく、中でも紫外線硬化性樹脂が好ましい。
本発明におけるハードコート層は、主たる成分として以下の放射線硬化性樹脂よりなることが好ましい。なお、ここで「主たる成分として」とは、ハードコート層の質量を基準として、20質量%以上、好ましくは25質量%以上であることを意味する。
放射線硬化性樹脂は、放射線により架橋し、硬化させることができるモノマー、オリゴマー、あるいはポリマーである。本発明における放射線硬化性樹脂としては、硬化後の架橋密度を高くすることができ、表面硬度の向上効果を高くすることができ、かつ透明性の向上効果を高くすることができるという観点から、多官能(メタ)アクリレートモノマー、多官能(メタ)アクリレートオリゴマー、あるいは多官能(メタ)アクリレートポリマー等の多官能(メタ)アクリレート化合物が好ましい。なお、ここで「(メタ)アクリレート」は、アクリレートおよび/またはメタクリレートを表わす。
かかる多官能(メタ)アクリレート化合物は、分子内に(メタ)アクリロイル基を含有する化合物であるが、分子内に少なくとも2つの(メタ)アクリロイル基を含有することが好ましく、そのような態様とすることによって、放射線硬化性樹脂の架橋反応が進行しやすくなり、表面硬度の向上効果を高くすることができる。なお、本発明における多官能(メタ)アクリレート化合物は、分子内に(メタ)アクリロイル基以外の他の重合性官能基を含有してもよい。なお、ここで「(メタ)アクリロイル基」は、アクリロイル基および/またはメタクリロイル基を表わす。
分子内に少なくとも2つの(メタ)アクリロイル基を含有する多官能(メタ)アクリレート化合物の具体例としては、例えばネオペンチルグリコールジ(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、ペンタエリスリトールトリ(メタ)アクリレート、トリメチロールエタントリ(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、ジペンタエリスリトールテトラ(メタ)アクリレート、アルキル変性ジペンタエリスリトールテトラ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールペンタ(メタ)アクリレート、アルキル変性ジペンタエリスリトールペンタ(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、カプロラクトン変性ジペンタエリスリトールヘキサ(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)、メラミン(メタ)アクリレート等のモノマー、およびこれらのうち少なくとも1種からなる2〜20量体程度のオリゴマー、これらのうち少なくとも1種からなるポリマーを挙げることができる。このような多官能(メタ)アクリレート化合物は、一種類を単独で用いても良いし、二種類以上を併用しても良い。
多官能(メタ)アクリルオリゴマー/ポリマーの繰り返し単位数は、特には制限されないが、例えば数平均分子量で150〜1000000、好ましくは1000〜500000であることが好ましく、塗布外観の向上効果を高くすることができる。数平均分子量が150に満たない場合や、1000000を超える場合は、粘度が低すぎたり高すぎたりする傾向にあり、塗布外観の向上効果が低くなる傾向にある。
以上のような、分子内に少なくとも2つの(メタ)アクリロイル基を含有する多官能(メタ)アクリレート化合物は、例えばアロニックスM−400、M−450、M−305、M−309、M−310、M−315、M−320、TO−1200、TO−1231、TO−595、TO−756(以上、東亞合成製)、KAYARD D−310、D−330、DPHA、DPHA−2C(以上、日本化薬製)、ニカラックMX−302(三和ケミカル社製)等の市販品として入手することができる。
各面のハードコート層は、同じ塗料を塗布しても良いし、別の塗料を塗布してもよい。別の塗料を塗布する場合、ハードコート層の加熱収縮率差が大きいと、ハードコート層の収縮率差が大きくなり、加熱カールが悪くなる場合がある。そのため、各層でのコート層の主成分量の差は10%以内が好ましい。
上記ハードコート層内にはアンチブロッキング性を発現させるため、粒子を含有させることが好ましい。かかる粒子の態様としては、目的の効果を奏することができれば特に限定されず、有機粒子であってもよいし、無機粒子であってもよい。有機粒子としては、シリコーン樹脂、架橋アクリル樹脂、架橋ポリエステル、架橋ポリスチレン、スチレン樹脂をアクリルで表面処理したコアシェル型粒子などの有機高分子粒子等が挙げられる。また無機粒子としては、球状シリカ粒子、アルミナ粒子、炭酸カルシウム粒子等が挙げられる。中でも、透明性を維持することができるという観点から、バインダー樹脂との屈折率差が0〜0.05以内であるものを好適に用いることができる。
また、粒子の平均粒径が0.01〜1μmの場合、ハンドリング性に優れ、また透明性をより維持しやすくなる。かかる観点から、平均粒径は、0.5μm以下がさらに好ましく、0.4μm以下が特に好ましい。
ハードコート層における上記粒子の含有量は、ハードコート層の質量を基準として、通常0.1〜80質量%であり、この範囲であれば、ハンドリング性により優れ、また透明性をより維持しやすくなる。かかる観点から、含有量は、1.0質量%以上がさらに好ましく、5.0質量%以上が特に好ましい。
ハードコート層内には硬化性組成物は、さらにラジカル重合開始剤を含有していてもよい。上記ラジカル重合開始剤としては、例えば、放射線(光)照射により活性ラジカル種を発生させる化合物(放射線(光)重合開始剤)、熱的に活性ラジカル種を発生させる化合物(熱重合開始剤)等を挙げることができる。なお、必要に応じて放射線(光)重合開始剤と熱重合開始剤とを併用することができる。
放射線(光)重合開始剤としては、光照射により分解してラジカルを発生して重合を開始せしめるものであれば特に制限はなく、例えば、アセトフェノン、アセトフェノンベンジルケタール、1−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、2,2−ジメトキシ−1,2−ジフェニルエタン−1−オン、キサントン、フルオレノン、ベンズアルデヒド、フルオレン、アントラキノン、トリフェニルアミン、カルバゾール、3−メチルアセトフェノン、4−クロロベンゾフェノン、4,4’−ジメトキシベンゾフェノン、4,4’−ジアミノベンゾフェノン、ベンゾインプロピルエーテル、ベンゾインエチルエーテル、ベンジルジメチルケタール、1−(4−イソプロピルフェニル)−2−ヒドロキシ−2−メチルプロパン−1−オン、2−ヒドロキシ−2−メチル−1−フェニルプロパン−1−オン、チオキサントン、ジエチルチオキサントン、2−イソプロピルチオキサントン、2−クロロチオキサントン、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、2−ベンジル−2−ジメチルアミノ−1−(4−モルフォリノフェニル)−ブタノン−1,4−(2−ヒドロキシエトキシ)フェニル−(2−ヒドロキシ−2−プロピル)ケトン、2,4,6−トリメチルベンゾイルジフェニルフォスフィンオキサイド、ビス−(2,6−ジメトキシベンゾイル)−2,4,4−トリメチルペンチルフォスフィンオキシド、オリゴ(2−ヒドロキシ−2−メチル−1−(4−(1−メチルビニル)フェニル)プロパノン)等を挙げることができる。
放射線(光)重合開始剤の市販品としては、例えば、チバ・スペシャルティ・ケミカルズ(株)製 商品名:イルガキュア127、184、369、651、500、819、907、784、2959、CGI1700、CGI1750、CGI1850、CG24−61、ダロキュア1116、1173、BASF社製 商品名:ルシリンTPO、UCB社製商品名:ユベクリルP36、フラテツリ・ランベルティ社製 商品名:エザキュアーKIP150、KIP65LT、KIP100F、KT37、KT55、KTO46、KIP75/B等を挙げることができる。
熱重合開始剤としては、例えば、過酸化物及びアゾ化合物を挙げることができ、具体例としては、ベンゾイルパーオキサイド、t−ブチル−パーオキシベンゾエート、アゾビスイソブチロニトリル等を挙げることができる。
ハードコート層における上記ラジカル重合開始剤の含有量は、ハードコート層の質量を基準として、0.01〜10質量%が好ましく、0.1〜5質量%がより好ましい。0.01質量%未満であると硬度が不十分となることがあり、10質量%を超えると内部まで十分に硬化しないことがある。
上記硬化性組成物は、その他の重合性化合物を含有していてもよい。この重合性化合物としては、ビニル化合物類を挙げることができる。
このビニル化合物類としては、ジビニルベンゼン、エチレングリコールジビニルエーテル、ジエチレングリコールジビニルエーテル、トリエチレングリコールジビニルエーテル等を挙げることができる。
上記硬化性組成物は、さらに他の添加剤を含有していてもよい。上記添加剤としては、帯電防止剤、レベリング剤、紫外線吸収剤、酸化防止剤、光安定剤、顔料、染料、充頃剤、分散剤、可塑剤、界面活性剤、チキソトロビー化剤等を挙げることができる。
上記レベリング剤としては、シリコーン系又はフッ素系のレベリング剤を適宜選択して使用するのが好ましい。シリコーン系レベリング剤としては、ポリジメチルシロキサン、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、(メタ)アクリル基を有するポリシロキサン等を挙げることができる。
上記紫外線吸収剤としては、ベンゾトリアゾール系、ベンゾフェノン系、サリチル酸系、シアノアクリレート系の各紫外線吸収剤等が挙げられる。
上記酸化防止剤としては、例えば、ヒンダードフェノール系、硫黄系、リン系の各酸化防止剤を挙げることができる。
上記光安定剤としては、ヒンダードアミン系光安定剤等を挙げることができる。
これらの各添加剤は、単独で使用されてもよいし、2種類以上併用されてもよい。また、これらの他の添加剤の含有量としては、全固形分中、10質量%以下が好ましく、3質量部以下が好ましい。
上記硬化性組成物は、通常、粘度(塗工性)や塗膜の厚さを調整することと等のため、溶媒で希釈して用いられる。上記硬化性組成物の粘度としては、通常0.1〜50,000mPa・秒/25℃、好ましくは0.5〜10,000mPa・秒/25℃である。
上記溶媒としては、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトンシクロペンタノン、シクロヘキサノンなどのケトン類;酢酸エチル、酢酸ブチルなどのエステル類;イソプロピルアルコール、エチルアルコールなどのアルコール類;ベンゼン、トルエン、キシレン、メトキシベンゼン、1,2−ジメトキベンゼンなどの芳香族炭化水素類;フェノール、パラクロロフェノールなどのフェノール類;クロロホルム、ジクロロメタン、ジクロロエタン、テトラクロロエタン、トリクロロエチレン、テトラクロロエチレン、クロロベンゼンなどのハロゲン化炭化水素類等が挙げられる。これら溶媒は1種を単独で、または2種以上を混合して用いることができる。
上記溶液の含有量は、70質量%以下が好ましく、より好ましくは30質量%以上、60質量%以下である
本発明において、ハードコートフィルムのヘーズは2%以下であることが好ましい。2%を超えると、静電容量タイプのフィルムで使用する場合、文字の美麗さに影響を及ぼす場合がある。
本発明において、ハードコートフィルムのハードコート面の絶対反射率の変位量が波長500〜600nmの範囲で0.5%以下であること必須の条件とする。0.5%より大きいと、干渉の不具合が見えやすくなり外観不良率が上昇し、生産性が低下する。
以下、本発明を実施例によりさらに詳細に説明するが、本発明はその要旨を越えない限
り以下の実施例に限定されるものではない。また、本発明で用いた測定法は次のとおりである。
(1)ポリエステルの極限粘度の測定
ポリエステルに非相溶な他のポリマー成分および顔料を除去したポリエステル1gを精秤し、フェノール/テトラクロロエタン=50/50(重量比)の混合溶媒100mlを加えて溶解させ、30℃で測定した。
(2)ポリエステル原料に含有される粒子の平均粒径の測定(d50)
(株)島津製作所社製遠心沈降式粒度分布測定装置SA−CP3型を用いてストークスの抵抗則にもとづく沈降法によって粒子の大きさを測定した。
(3)ポリエステル原料に含有される含有エステル環状三量体量の測定方法
ポリエステル原料を約200mg秤量し、クロロホルム/HFIP(ヘキサフルオロ−2−イソプロパノル)の比率3:2の混合溶媒2mlに溶解させる。溶解後、クロロホルム20mlを追加した後、メタノール10mlを少しずつ加える。沈殿物を濾過により除去し、さらに沈殿物をクロロホルム/メタノールの比率2:1の混合溶媒で洗浄し、濾液・洗浄液を回収し、エバポレーターにより濃縮、その後、乾固させる。乾固物をDMF(ジメチルホルムアミド)25mlに溶解後、この溶液を液体クロマトグラフィー(島津製作所製:LC−7A)に供給して、DMF中のエステル環状三量体量を求め、この値をクロロホルム/HFIP混合溶媒に溶解させたポリエステル原料量で割って、含有エステル環状三量体量(重量%)とする。DMF中のエステル環状三量体量は、標準試料ピーク面
積と測定試料ピーク面積のピーク面積比より求めた(絶対検量線法)。
標準試料の作成は、予め分取したエステル環状三量体を正確に秤量し、正確に秤量したDMFに溶解し作成した。標準試料の濃度は、0.001〜0.01mg/mlの範囲が好ましい。
液体クロマトグラフの条件は下記のとおりとした。
移動相A:アセトニトリル
移動相B:2%酢酸水溶液
カラム:三菱化学(株)製『MCI GEL ODS 1HU』
カラム温度:40℃
流速:1ml/分
検出波長:254nm
(4)アンカー層に含有される粒子の平均粒径の測定
TEM(Hitachi社製 H−7650、加速電圧100V)を使用してアンカー層を観察し、粒子10個の粒径の平均値を平均粒径とした。
(5)アンカー層の膜厚測定
塗布面をRuO4で染色し、エポキシ樹脂中に包埋した。その後、超薄切片法により作成した切片をRuO4染色し、塗布層断面をTEM(Hitachi社製 H−7650、加速電圧100V)を用いて測定した。
(6)積層ポリエステル、ハードコート層の厚み
フィルム小片をエポキシ樹脂にて固定成形した後、ミクロトームで切断し、フィルムの断面を透過型電子顕微鏡写真にて観察した。その断面のうちフィルム表面とほぼ平行に2本、明暗によって界面が観察される。その2本の界面とフィルム表面までの距離を10枚の写真から測定し、平均値を積層厚さとした。
(7)ハードコート層の屈折率
アタゴ光学社製アッベ式屈折計を用い、屈折率を算出した。なお、屈折率の測定は、ナトリウムD線を用い、23℃で行なった。
(8)フィルムヘーズの測定
試料フィルムをJIS−K−7136に準じ、村上色彩技術研究所製ヘーズメーター「HM−150」により、フィルムヘーズを測定した。
(9)摩擦係数
幅10mm、長さ100mmの平滑なガラス板上にフィルムを貼り付け、その上に幅18mm、長さ120mmに切り出したフィルムを直径8mmの金属ピンに押し当て、金属ピンをガラス板の長手方向に、加重30g、40mm/分で滑らせて摩擦力を測定し、10mm滑らせた点での摩擦係数を動摩擦係数として評価した。動摩擦係数として0.8以上は滑り性が悪い場合があり、好ましくは0.7以下、さらに好ましくは0.6以下である。また、値がμd>1.0となった場合は正確な値の判断が難しいため、×とした。なお、測定は、室温23±1℃ 、湿度50±0.5%RHの雰囲気下で行った。
(10)耐スチールウール(SW)擦傷性
テスター産業(株)製学振型耐磨耗試験機にて、100g荷重をかけた#0000スチールウールにて10往復し、試験した塗膜面の傷つき状態を目視にて評価した。
○:傷が10本より少ない場合
×:傷が10本以上である場合
(11)絶対反射率
あらかじめ、ポリエステルフィルムの測定裏面に黒テープ(ニチバン株式会社製ビニールテープVT―50)を貼り、分光光度計(日本分光株式会社製 紫外可視分光光度計 V−570 および自動絶対反射率測定装置 AM−500N)を使用して同期モード、入射角5°、N偏光、レスポンス Fast、データ取区間隔1.0nm、バンド幅10nm、走査速度1000m/分で塗布層面を波長範囲500〜600nmの絶対反射率を測定し、評価した。
○:500〜600nmの反射率の変位量が0.5%以内
×:500〜600nmの反射率の変位量が0.5%を超える
(12)加熱カール
試料フィルムを5cm×5cmに切り出し、150度×90分加熱後、浮き上がっている面を上面にし、水平な机の上にフィルムを置き、各角の高さを測定しその平均値を測定し、評価した。
(13)塗布フィルムの外観検査
ハードコートを塗布したフィルムのハードコート面とは反対の面に黒マジックで塗りつぶしを行った。これはハードコート面の不具合を、より見やすくするために行うものである。三波長ライトの元で外観検査を行った。
○:干渉のムラもスジも確認できない
×:干渉のムラ、スジのどちらかが確認できる
(14)透明導電膜積層後のフィルム視認性評価方法(実用特性代用評価)
積層ポリエステルフィルムにおいて、ハードコート層の反対面に、アルゴンガス95%と酸素ガス5%とからなる0.4Paの雰囲気下で、酸化インジウム95重量%、酸化スズ5重量%の焼結体材料を用いた反応性スパッタリング法により、厚さ25nmの ITO膜(透明導電性薄膜)を形成した。また、ITO膜は150℃×1時間の加熱 処理により結晶化させた。得られたフィルムの透明性・視認性について、下記判定基準により、判定を行った。
《判定基準》
○:透明性・視認性、良好(実用上、問題ないレベル)
×:透明性・視認性不良(実用上、問題あるレベル)
(15)耐ブロッキング性
各フィルムを10cm角に裁断して試料片を2枚準備した。1枚の試料片をハードコー
ト層が表になるようSUS板鏡面に固定し、もう1枚の試料片を、ハードコート層表面同
士が接するように重ね合わせたのち、5kgローラを5往復させて圧着させ、ブロッキン
グ性試験に供した。斜め45度方向より荷重(面積25cm2)をかけ、ハードコート層
表面間で滑りが発生し、あとから重ね合わせた試験片が荷重方向に移動し出したときの荷
重を測定した。
○:試験片が移動する荷重が10kg以下の場合
×:試験片が移動する荷重が10kgよりも重い場合
〈ポリエステルの製造〉
[ポリエステル(A1)の製造方法]
テレフタル酸ジメチル100重量部とエチレングリコール60重量部とを出発原料とし、触媒として酢酸マグネシウム・四水塩0.09重量部を反応器にとり、反応開始温度を150℃とし、メタノールの留去とともに徐々に反応温度を上昇させ、3時間後に230℃とした。4時間後、実質的にエステル交換反応を終了させた。この反応混合物にエチルアシッドフォスフェート0.04重量部を添加した後、三酸化アンチモン0.04重量部を加えて、4時間重縮合反応を行った。すなわち、温度を230℃から徐々に昇温し280℃とした。一方、圧力は常圧より徐々に減じ、最終的には0.3mmHgとした。反応開始後、反応槽の攪拌動力の変化により、極限粘度0.63に相当する時点で反応を停止し、窒素加圧下ポリマーを吐出させた。得られたポリエステル(A1)の極限粘度は0.65、エステル環状三量体の含有量は0.97重量%であった。
[ポリエステル(A2)の製造方法]
ポリエステル(A1)を、あらかじ160℃で予備結晶化させた後、温度220℃の窒素雰囲気下で固相重合し、極限粘度0.75、エステル環状三量体含有量0.46重量%のポリエステル(A2)を得た。
[ポリエステル(A3)の製造方法]
ポリエステル(A1)の製造方法において、エチルアシッドフォスフェート0.04重量部を添加後、平均粒子径1.6μmのエチレングリコールに分散させたシリカ粒子を0.2重量部、三酸化アンチモン0.04重量部を加えて、極限粘度0.65に相当する時点で重縮合反応を停止した以外は、ポリエステル(A1)の製造方法と同様の方法を用いてポリエステル(A3)を得た。得られたポリエステル(A3)は、極限粘度0.65、エステル環状三量体含有量0.82重量%であった。
アンカー層を構成する化合物例は以下のとおりである。
(化合物例)
・ポリエステル樹脂(縮合多環式芳香族化合物含有):(I)
下記組成で共重合したポリエステル樹脂の水分散体
モノマー組成:(酸成分)2,6−ナフタレンジカルボン酸/5−ソジウムスルホイソフタル酸/(ジオール成分)エチレングリコール/ジエチレングリコール=92/8/80/20(mol%)
・アクリル樹脂(II)
反応性乳化剤としてアルコキシポリエチレングリコールメタクリレートを存在下に、アク
リル酸アルキルエステル、メタクリル酸アルキルエステル、メタクリル酸、N−メチロールアクリルアミドを主成分として共重合した、ガラス転移点が50℃、酸価が14mgK
OH、平均粒径が0.05μmであるアクリル樹脂
・エポキシ化合物:(III)ポリグリセロールポリグリシジルエーテルである、デナコールEX−521(ナガセケムテックス製)
・オキサゾリン化合物:(IV)
オキサゾリン基およびポリアルキレンオキシド鎖を有するアクリルポリマー エポクロスWS−500(日本触媒製、1−メトキシ−2−プロパノール溶剤約38重量%を含有するタイプ)
・メラミン化合物:(V)ヘキサメトキシメチルメラミン
・粒子:(VI)平均粒径65nmのシリカゾル
ハードコート層を構成する化合物例は以下のとおりである
(化合物例)
・ハードコート主剤(α)
M−402(東亜合成製 DPHA系 ジペンタエリスリトールペンタ率 30〜40% アクリロイル基を含有する多官能アクリレート化合物含有)
・粒子(β1)
平均粒径20nmの反応性シリカ(日揮触媒化成 DP1039SIV)
・粒子(β2)
平均粒径500mのアクリル粒子
・開始剤(σ)
Irugacure127 (チバジャパン)
製造例1
上記ポリエステル(A2)、(A3)、をそれぞれ85重量%、15重量%の割合で混合した混合原料を表層の原料とし、ポリエステル(A1)100重量%の原料を中間層の原料として、2台の押出機に各々を供給し、各々285℃で溶融した後、40℃に冷却したキャスティングドラム上に、2種3層で、表層:中間層:表層の厚み構成比が6:11:6になるように共押出し冷却固化させて無配向シートを得た。
実施例1:
製造例1にて得られたフィルムに対して、ロール周速差を利用してフィルム温度85℃で縦方向に3.4倍延伸した後、この縦延伸フィルムの両面に、下記表1に示すアンカー層を熱処理後の膜厚が0.1μmとなるように塗布し、テンターに導き、横方向に120℃で4.3倍延伸し、225℃で熱処理を行った後、フィルムをロール上に巻き、厚さ23μmの積層ポリエステルフィルムを得た。次いで、作成されたポリエステルフィルムの片面の塗布層上(以下A面と呼ぶ)下記表1および表2に示す塗布液をMIBKで希釈し、乾燥硬化後の塗布厚みが2μmになるように、オフラインにて、リバースグラビアコート方式により塗布した後、90℃、60秒間熱処理し、その後、高圧水銀ランプ照射装置(EUV482A:セリテック社製)で300mJ/cmで照射を行った。得られたフィルムの反対面(以下B面と呼ぶ)に、下記表1および表2に示す塗布液をMIBKで希釈し、乾燥硬化後の塗布厚みが2μmになるように、オフラインにて、リバースグラビアコート方式により塗布した後、90℃、60秒間熱処理し、その後、高圧水銀ランプ照射装置(EUV482A:セリテック社製)で300mJ/cmで照射を行った特性を下記表3に示す。
実施例2:
実施例1において、両面のアンカー層の厚みを0.1μmになるように変更した以外は、実施例1と同様の方法でポリエステルフィルムを得た。得られたフィルムの特性を下記表3に示す。
実施例3:
実施例1において、A面のハードコート層を表1および表2に示すハードコート液2に変更した以外は、実施例1と同様の方法でポリエステルフィルムを得た。得られたフィルムの特性を下記表3に示す。
実施例4:
実施例1において、A面およびB面のハードコート層を表1および表2に示すハードコート液3に変更しハードコート層の厚みを0.5μmに変更した以外は、実施例1と同様の方法でポリエステルフィルムを得た。得られたフィルムの特性を下記表3に示す。
比較例1:
実施例1において、A面のハードコート層を表1および表2に示すハードコート液3に変更し、ハードコート層の厚みを0.5μmに変更した以外は、実施例1と同様の方法でポリエステルフィルムを得た。得られたフィルムの特性を下記表3に示す。
比較例2:
比較例1において、A面のハードコート層を表1および表2に示すハードコート液4に変更する以外は実施例1と同様の方法でポリエステルフィルムを得た。得られたフィルムの特性を下記表3に示す。
比較例3:
比較例2において、B面のハードコート層を表1および表2に示すハードコート液4に変更する以外は実施例1と同様の方法でポリエステルフィルムを得た。得られたフィルムの特性を下記表3に示す。
比較例4:
実施例1において、A面のアンカー層を表1および表2に示すアンカー液2に変更する以外は実施例1と同様の方法でポリエステルフィルムを得た。得られたフィルムの特性を下記表3に示す。
比較例5:
実施例3において、A面のアンカー層を表1および表2に示すアンカー液2に変更する以外は実施例1と同様の方法でポリエステルフィルムを得た。得られたフィルムの特性を下記表3に示す。
比較例6:
実施例4において、A面のアンカー層を表1および表2に示すアンカー液2に変更する以外は実施例1と同様の方法でポリエステルフィルムを得た。得られたフィルムの特性を下記表3に示す。
比較例7:
実施例1において、A面のアンカー層の塗布厚みを0.15μmに変更する以外は実施例1と同様の方法でポリエステルフィルムを得た。得られたフィルムの特性を下記表3に示す。
比較例8:
実施例1において、A面のアンカー層の塗布厚みを0.02μmに変更する以外は実施例1と同様の方法でポリエステルフィルムを得た。得られたフィルムの特性を下記表3に示す。
Figure 2016210040
Figure 2016210040
Figure 2016210040
Figure 2016210040
本発明のハードコートフィルムは、例えば、静電容量方式タッチパネル部材として好適に利用することができる。

Claims (2)

  1. 積層ポリエステルフィルムの両面に、縮合多環式芳香族を有する化合物とエポキシ化合物とを含有する塗布液から形成された塗布層を有し、当該塗布層上にそれぞれハードコート層を有するハードコートフィルムであり、ハードコート層表面の絶対反射率の変位量が波長500〜600nmの範囲で0.5%以下であることを特徴とする両面ハードコートフィルム。
  2. ハードコートフィルムのヘーズが2%以下であり、ハードコート層の屈折率が1.4〜1.5である請求項1に記載の両面ハードコートフィルム。
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