JP2017196867A - ハードコートフィルム、その製造方法および透明導電性フィルム - Google Patents
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Abstract
【解決手段】複屈折性を有す透明基材2と、複屈折性を有すプライマー層3と、ハードコート層4を順次備えるハードコートフィルム1で透明基材2は8000nm以上のリタデーションを有し、透明基材の遅相軸方向屈折率と進相軸方向の屈折率の差が0.05以上であり、プライマー層の遅相軸方向と透明基材の遅相軸方向は同一方向であり、プライマー層の進相軸方向と透明基材の進相軸方向が同一方向であり、式[1]及び[2]を満足するハードコートフィルム1。nsx>nmx[1]、nsy>nmy>nh[2]、nsx:透明基材2の遅相軸方向の屈折率、nmx:プライマー層3の遅相軸方向の屈折率、nsy:透明基材2の進相軸方向の屈折率、nmy:プライマー層3の進相軸方向の屈折率、nh:ハードコート層4の屈折率
【選択図】図1
Description
nsy>nmy>nh [2]
(式中、nsxは、前記透明基材の遅相軸方向の屈折率を示し、nmxは、前記中間層の遅相軸方向の屈折率を示す。nsyは、前記透明基材の進相軸方向の屈折率を示し、nmyは、前記中間層の進相軸方向の屈折率を示す。nhは、前記ハードコート層の屈折率を示す。)
このハードコートフィルムによれば、中間層が複屈折性を有し、中間層の遅相軸方向と、透明基材の遅相軸方向とは、実質的に同一方向であり、中間層の進相軸方向と、透明基材の進相軸方向とは、実質的に同一方向であり、上記した式[1]および[2]を満足するので、干渉ムラを十分に抑制することができる。
このハードコートフィルム1は、図1に示すように、所定の厚みを有するフィルム形状(シート形状を含む)をなし、X軸方向およびY軸方向(面方向)に延び、平坦な厚み方向一方面、および、平坦な厚み方向他方面(2つの主面)を有する。
透明基材2は、ハードコートフィルム1の厚み方向他方側層であって、ハードコートフィルム1の機械強度を確保する支持材である。また、透明基材2は、ハードコートフィルム1が、例えば、画像表示装置に備えられるときに、ニジムラを抑制することができるニジムラ抑制部材でもある。なお、ニジムラは、画像表示装置において本来同一色が表示されるべき箇所において、異なる複数の色が観察される現象である。
プライマー層3は、ハードコートフィルム1における中間層である。プライマー層3は、透明基材2とハードコート層4との間に配置されている。詳しくは、プライマー層3は、透明基材2の厚み方向一方面の全面に接触するように配置されている。プライマー層3は、面方向に延びるフィルム形状を有する。プライマー層3は、ハードコート層4の透明基材2に対する密着性(接着性)を向上させる易接着層である。プライマー層3は、面方向に延びるフィルム形状を有しており、平坦な厚み方向一方面、および、平坦な厚み方向他方面(2つの主面)を有する。
(式中、nsxは、透明基材2の遅相軸方向sxの屈折率を示し、nmxは、プライマー層3の遅相軸方向myの屈折率を示す。)
屈折率nmxの、屈折率nsxに対する比(nmx/nsx)は、1.00未満であり、例えば、0.99以下、好ましくは、0.97以下、より好ましくは、0.95以下であり、また、例えば、0.70以上である。また、透明基材2の遅相軸方向sxの屈折率nsxから、プライマー層3の遅相軸方向mxの屈折率nmxを差し引いた値(nsx−nmx)は、例えば、0.05以上、好ましくは、0.10以上、より好ましくは、0.15以上であり、また、例えば、0.30以下である。nmx/nsxが上記した上限を下回れば、あるいは、nsx−nmxが上記した下限を上回れば、ハードコート層4を積層した際の干渉ムラを抑制することができる。
(式中、nsyは、透明基材2の進相軸方向syの屈折率を示し、nmyは、プライマー層3の進相軸方向myの屈折率を示す。)
プライマー層3の遅相軸方向myの屈折率nmyの、透明基材2の遅相軸方向syの屈折率nsyに対する比(nmy/nsy)は、1.00未満であり、例えば、0.99以下、好ましくは、0.98以下であり、また、例えば、0.90以上である。また、透明基材2の遅相軸方向syの屈折率nsyから、プライマー層3の遅相軸方向myの屈折率nmyから差し引いた値(nsy−nmy)は、例えば、0.01以上、好ましくは、0.03以上であり、また、例えば、0.25以下である。nsy−nmyが上記した上限を下回れば、ハードコート層4を積層した際の干渉ムラを抑制することができる。
ハードコート層4は、ハードコートフィルム1の厚み方向一方側層である。ハードコート層4は、プライマー層3の厚み方向一方面の全面に接触するように配置されている。ハードコート層4は、ハードコートフィルム1の耐擦傷性を高める耐擦傷層である。ハードコート層4は、面方向に延びるフィルム形状を有しており、平坦な厚み方向一方面、および、平坦な厚み方向他方面(2つの主面)を有する。ハードコート層4は、フィルム形状(シート形状を含む)を有する。
(式中、nmyは、プライマー層3の進相軸方向myの屈折率を示す。nhは、ハードコート層4の屈折率を示す。)
そうすると、ハードコートフィルム1において、上記した式[2−1]および式[2−2]を踏まえると、透明基材2、プライマー層3およびハードコート層4は、下記式[2]を満足する。
(式中、nsyは、透明基材2の進相軸方向syの屈折率を示す。nmyは、プライマー層3の進相軸方向myの屈折率を示す。nhは、ハードコート層4の屈折率を示す。)
ハードコート層4の屈折率nhの、プライマー層3の進相軸方向myの屈折率nmyに対する比(nh/nmy)は、1未満であり、例えば、0.99以下、好ましくは、0.98以下、より好ましくは、0.97以下であり、また、例えば、0.70以上である。プライマー層3の進相軸方向myの屈折率nmyから、ハードコート層4の屈折率nhを差し引いた値(nmy−nh)は、例えば、0.03以上、好ましくは、0.05以上であり、また、例えば、0.30以下、好ましくは、0.20以下である。
[(nsx+nh)/2]−0.05<nmx<[(nsx+nh)/2]+0.05
[3−1]
[(nsx+nh)/2]−0.04<nmx<[(nsx+nh)/2]+0.04
[3−2]
[(nsx+nh)/2]−0.03<nmx<[(ns+nh)/2]+0.03
[3−3]
nmx、nsxおよびnhが上記式を満たせば、干渉ムラを有効に抑制することができる。
[(nsy+nh)/2]−0.05<nmy<[(nsy+nh)/2]+0.05
[4−1]
[(ns+nh)/2]−0.04<nmy<[(nsy+nh)/2]+0.04
[4−2]
[(nsy+nh)/2]−0.03<nmy<[(nsy+nh)/2]+0.03
[4−3]
[(nsy+nh)/2]−0.02<nmy<[(nsy+nh)/2]+0.02
[4−3]
nmy、nsyおよびnhが上記式を満たせば、干渉ムラを有効に抑制することができる。
次に、ハードコートフィルム1の製造方法について説明する。
工程(1)では、図2Aに示すように、まず、等方性の透明基材2を用意する。具体的には、透明基材2として、上記した高分子からなる未延伸のフィルムを用意する。
工程(2)では、図2Cに示すように、積層基材8を、透明基材2が上記した複屈折性を有するように、延伸する。好ましくは、積層基材8を一軸延伸する。具体的には、下記の条件Aを満足するように、積層基材8を延伸する。
工程(3)では、図2Dに示すように、ハードコート層4を、積層基材8におけるプライマー層3の厚み方向一方面に配置する。具体的には、ハードコート層4を、下記の条件Bを満足するように、配置する。
図3に示すように、透明導電性フィルム7は、所定の厚みを有するフィルム形状(シート形状を含む)をなし、面方向に延び、平坦な厚み方向一方面、および、平坦な平坦な厚み方向他方面(2つの主面)を有する。透明導電性フィルム7は、例えば、光学装置(例えば、画像表示装置、調光装置)に備えられるタッチパネル用基材や調光パネルなどの一部品であり、つまり、光学装置ではない。すなわち、透明導電性フィルム7は、光学装置などを作製するための部品であり、LCDモジュールなどの画像表示素子や、LEDなどの光源を含まず、部品単独で流通し、産業上利用可能なデバイスである。
そして、このハードコートフィルム1によれば、プライマー層3が複屈折性を有し、プライマー層3の遅相軸方向mxと、透明基材2の遅相軸方向sxとは、同一方向であり、透明基材2の進相軸方向syと、プライマー層3の進相軸方向myとは、同一方向であり、上記した式[1]および[2]を満足するので、干渉ムラを十分に抑制することができる。
図1に示す一実施形態では、ハードコートフィルム1は、透明基材2の厚み方向一方側のみに順次配置されたプライマー層3およびハードコート層4を備える。
調製例1
ポリエチレンテレフタレート(PET)(ガラス転移温度:80℃)を、固形分量が5質量%になるように、ヘキサフルオロイソプロパノール(HFIP)に溶解させて、プライマー層形成用塗布組成物を調製した。
無機材料分散型多官能アクリレート「Z7412」(JSR (株)社製)を、酢酸ブチルを用いて固形分量が5質量%となるようにプライマー層形成用塗布組成物を調製した。
調製例3
ペンタエリスリトールトリアクリレート(PETA)100質量部に光重合開始剤Irgacure184を0.1質量部部配合した液を、酢酸エチルを用いて固形分量が16質量%となるようにハードコート層形成用塗布組成物を調製した。
1. 工程(1)
まず、図2Aに示すように、等方性の透明基材2として、厚み200μmの未延伸のポリエチレンナフタレートフィルム(PENフィルム)(ガラス転移温度120℃)を用意した。
図2Cに示すように、積層基材8を、バッチ式延伸機(KARO IV:BRUCKNER社製)を用いて、4倍に一軸延伸した。詳細な条件は以下の通りである。
予備加熱(プレアニール)条件:120℃、40秒
延伸温度:120℃
延伸速度:5%/秒
延伸した積層基材8におけるプライマー層3の厚み方向一方面の全面に、調製例3のハードコート層形成用塗布組成物をワイヤーバーを用いて塗布し、その後、乾燥オーブンで、80℃の雰囲気下で1分間乾燥させ、溶剤を揮発させて塗膜を得た。その後、塗膜に、酸素濃度2500ppm雰囲気下で160W/cm2の空冷水銀ランプ(アイグラフィックス社製)を用いて、照度60mW/cm2、照射量280mJ/cm2の紫外線を照射してハードコート層4を形成した。
表1に示すように、延伸後のプライマー層3の厚みを変更した以外は、実施例1と同様に処理して、ハードコートフィルム1を得た。
1.工程(1)
等方性の透明基材2として、厚み200μmの未延伸のポリエチレンナフタレートフィルム(PENフィルム)(ガラス転移温度120℃)を用意した。
予備加熱(プレアニール)条件:120℃、40秒
延伸温度:120℃
延伸速度:5%/秒
その後、調製例2のプライマー層形成用塗布組成物を、延伸した透明基材2上にスピンコーターを用いて塗布し、乾燥オーブンにて60℃の雰囲気下で1分間乾燥させ、溶剤を揮発させた後、酸素濃度2500ppm雰囲気下で160W/cm2の空冷水銀ランプ(アイグラフィックス(株)製)を用いて、照度60mW/cm2、照射量280mJ/cm2の紫外線を照射して塗布膜を硬化させた。
積層基材8におけるプライマー層3の厚み方向一方面の全面に、調製例3のハードコート層形成用塗布組成物をワイヤーバーを用いて塗布し、その後、乾燥オーブンで、80℃の雰囲気下で1分間乾燥させ、溶剤を揮発させて塗膜を得た。その後、塗膜に、酸素濃度2500ppm雰囲気下で160W/cm2の空冷水銀ランプ(アイグラフィックス社製)を用いて、照度60mW/cm2、照射量280mJ/cm2の紫外線を照射してハードコート層4を形成した。
表1に示すように、プライマー層3の厚みを変更した以外は、比較例1と同様に処理して、ハードコートフィルム1を得た。
以下の各項目を評価した。その結果を表1に示す。また、透明基材、プライマー層およびハードコート層のそれぞれの屈折率については、図7にも示す。
各実施例および各比較例のハードコートフィルム1の干渉ムラを、U4100(日立ハイテクノロジーズ社製)により得られた反射スペクトルのリップル(波形)の振幅の大小を観察し、以下の基準に従って、評価した。
○:リップルの振幅が極めて小さく(2未満)、実用レベルである。
△:リップルの振幅が大きく(2以上)、実用レベルでない。
最大値 = 反射スペクトル(450nm〜650nm)の最大値
最小値 = 反射スペクトル(450nm〜650nm)の最小値
透明基材2の厚みを、ダイヤルゲージで測定することにより、求めた。
プライマー層3の厚みおよび屈折率を、積層基材8(ハードコート層4がまだ配置される前の積層基材8)におけるプライマー層3を、U4100(日立ハイテクノロジーズ社製)により得られた反射スペクトルから、求めた。
ハードコート層4の厚みを、MCPD2000(大塚電子(株)製)により、測定した。
2 透明基材
3 プライマー層
4 ハードコート層
5 光学調整層
6 透明導電層
7 透明導電性フィルム
8 積層基材
sx 透明基材の遅相軸方向
sy 透明基材の進相軸方向
mx プライマー層の遅相軸方向
my プライマー層の進相軸方向
nsx 透明基材の遅相軸方向の屈折率
nsy 透明基材の進相軸方向の屈折率
nmx 中間層の遅相軸方向の屈折率
nmy 中間層の進相軸方向の屈折率
nh ハードコート層の屈折率
Tm プライマー層の厚み
Claims (8)
- 複屈折性を有する透明基材と、複屈折性を有する中間層と、ハードコート層とを順次備え、
前記透明基材は、8000nm以上のリタデーションを有し、
前記透明基材の遅相軸方向の屈折率nsxから、進相軸方向の屈折率nsyを差し引いた値(nsx−nsy)が、0.05を超過し、
前記中間層の遅相軸方向と、前記透明基材の遅相軸方向とは、実質的に同一方向であり、
前記中間層の進相軸方向と、前記透明基材の進相軸方向とは、実質的に同一方向であり、
さらに、下記式[1]および[2]を満足することを特徴とする、ハードコートフィルム。
nsx>nmx [1]
nsy>nmy>nh [2]
(式中、nsxは、前記透明基材の遅相軸方向の屈折率を示し、nmxは、前記中間層の遅相軸方向の屈折率を示す。nsyは、前記透明基材の進相軸方向の屈折率を示し、nmyは、前記中間層の進相軸方向の屈折率を示す。nhは、前記ハードコート層の屈折率を示す。) - 前記透明基材は、1.80以上の前記遅相軸方向の屈折率nsxを有す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。
- 前記中間層が、プライマー層であり、
前記中間層は、10nm以上の厚みを有することを特徴とする、請求項1または2に記載のハードコートフィルム。 - 請求項1〜3のいずれか一項に記載のハードコートフィルムと、光学調整層と、透明導電層とを順次備えることを特徴とする、透明導電性フィルム。
- 等方性の中間層を等方性の透明基材の厚み方向一方面に配置して、前記透明基材および前記中間層を備える積層基材を用意する工程(1)、
前記積層基材を、下記の条件Aを満足するように、延伸する工程(2)、および、
ハードコート層を、前記積層基材における前記中間層の厚み方向一方面に、下記の条件Bを満足するように、配置する工程(3)
を順次備えることを特徴とする、ハードコートフィルム製造方法。
条件A:延伸後の前記透明基材は、8000nm以上のリタデーションを有し、かつ、前記透明基材の遅相軸方向の屈折率nsxから、進相軸方向の屈折率nsyを差し引いた値(nsx−nsy)が、0.05を超過する。
条件B:前記ハードコート層の屈折率nhが、延伸後の前記中間層の進相軸方向の屈折率nmyに比べて、小さい。 - 前記工程(2)では、前記積層基材を、3倍以上に延伸することを特徴とする、請求項5に記載のハードコートフィルム製造方法。
- 前記工程(2)では、下記の条件CおよびDのいずれをも満足することを特徴とする、請求項5または6に記載のハードコートフィルム製造方法。
条件C:延伸後の前記中間層の遅相軸方向の屈折率nmxが、延伸後の前記透明基材の遅相軸方向の屈折率nsxに比べて、小さい。
条件D:延伸後の前記中間層の進相軸方向の屈折率nmyが、延伸後の前記透明基材の進相軸方向の屈折率nsyに比べて、小さい。 - 前記工程(2)では、前記積層基材を一軸延伸することを特徴とする、請求項5〜7のいずれか一項に記載のハードコートフィルム製造方法。
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