JP2019105692A - 防眩フィルム並びにその製造方法及び用途 - Google Patents
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Abstract
Description
(式中、拡散正反射強度Rは、防眩フィルムの測定対象である表面に向けて、法線から45度の角度で可視光線を照射した際の拡散性反射方向で、変角光度計により開口角1度で測定した拡散反射強度であり、拡散反射強度の総和Vは、防眩フィルムの測定対象である表面に向けて、法線から45度の角度で可視光線を照射した際の拡散性反射方向に対して、−45度〜+45度まで0度を含む1度毎に、変角光度計により開口角1度で測定した拡散反射強度の総和である)
が0.01〜0.12であり、かつ透過光の色度b*の絶対値が3以下である。前記防眩フィルムは、透明基材層と、この透明基材層の少なくとも一方の面に形成された防眩層とを含み、前記防眩層が、1種以上のポリマー成分及び1種以上の硬化樹脂前駆体成分を含む硬化性組成物の硬化物であってもよい。前記ポリマー成分及び前記硬化樹脂前駆体成分から選択される少なくとも2つの成分は、湿式スピノーダル分解により相分離可能であってもよい。前記ポリマー成分は、セルロースエステル類及び/又は重合性基を有していてもよい(メタ)アクリル系重合体を含んでいてもよい。前記硬化樹脂前駆体成分は、多官能(メタ)アクリレート、エポキシ(メタ)アクリレート、ポリエステル(メタ)アクリレート、ウレタン(メタ)アクリレート及びシリコーン(メタ)アクリレートから選択された少なくとも1種を含んでいてもよい。前記硬化樹脂前駆体成分は、シリカナノ粒子及び/又はフッ素原子を含んでいてもよい。
本発明の防眩フィルムは、拡散反射強度の総和Vに対する拡散正反射強度Rの比であるR/V及び透過光の色度b*の絶対値が特定の範囲に調整されているため、防眩性と透明性とを両立できる。
本発明の防眩フィルムは、前記光学特性を発現するための防眩層を含んでいればよく、材質や構造は限定されないが、通常、微細な凹凸形状が表面に形成された透明材料で形成されており、この凹凸形状によって表面反射による外景の映り込みを抑制して防眩性を向上できる。
ポリマー成分としては、通常、熱可塑性樹脂が使用される。熱可塑性樹脂としては、透明性が高く、スピノーダル分解により前述の表面凹凸形状を形成できれば特に限定されないが、例えば、スチレン系樹脂、(メタ)アクリル系重合体、有機酸ビニルエステル系重合体、ビニルエーテル系重合体、ハロゲン含有樹脂、ポリオレフィン(脂環式ポリオレフィンを含む)、ポリカーボネート、ポリエステル、ポリアミド、熱可塑性ポリウレタン、ポリスルホン系樹脂(ポリエーテルスルホン、ポリスルホンなど)、ポリフェニレンエーテル系樹脂(2,6−キシレノールの重合体など)、セルロース誘導体(セルロースエステル類、セルロースカーバメート類、セルロースエーテル類など)、シリコーン樹脂(ポリジメチルシロキサン、ポリメチルフェニルシロキサンなど)、ゴム又はエラストマー(ポリブタジエン、ポリイソプレンなどのジエン系ゴム、スチレン−ブタジエン共重合体、アクリロニトリル−ブタジエン共重合体、アクリルゴム、ウレタンゴム、シリコーンゴムなど)などが例示できる。これらの熱可塑性樹脂は、単独で又は二種以上組み合わせて使用できる。
硬化樹脂前駆体成分としては、熱や活性エネルギー線(紫外線や電子線など)などにより反応する官能基を有する化合物であり、熱や活性エネルギー線などにより硬化又は架橋して樹脂(特に硬化又は架橋樹脂)を形成可能な種々の硬化性化合物を使用できる。前記硬化樹脂前駆体成分としては、例えば、熱硬化性化合物又は樹脂[エポキシ基、重合性基、イソシアネート基、アルコキシシリル基、シラノール基などを有する低分子量化合物(例えば、エポキシ系樹脂、不飽和ポリエステル系樹脂、ウレタン系樹脂、シリコーン系樹脂など)など]、活性光線(紫外線など)により硬化可能な光硬化性化合物(光硬化性モノマー、オリゴマーなどの紫外線硬化性化合物など)などが例示でき、光硬化性化合物は、EB(電子線)硬化性化合物などであってもよい。なお、光硬化性モノマー、オリゴマーや低分子量であってもよい光硬化性樹脂などの光硬化性化合物を、単に「光硬化性樹脂」という場合がある。
本発明では、前記ポリマー成分及び前記硬化樹脂前駆体成分のうち、少なくとも2つの成分が、加工温度付近で互いに相分離する組み合わせで使用される。相分離する組み合わせとしては、例えば、(a)複数のポリマー成分同士が互いに非相溶で相分離する組み合わせ、(b)ポリマー成分と硬化樹脂前駆体成分とが非相溶で相分離する組み合わせ、(c)複数の硬化樹脂前駆体成分同士が互いに非相溶で相分離する組み合わせなどが挙げられる。これらの組み合わせのうち、通常、(a)複数のポリマー成分同士の組み合わせや、(b)ポリマー成分と硬化樹脂前駆体成分との組み合わせであり、特に(a)複数のポリマー成分同士の組み合わせが好ましい。相分離させる両者の相溶性が高い場合、溶媒を蒸発させるための乾燥過程で両者が有効に相分離せず、防眩層としての機能が低下する。
樹脂成分を含む組成物で形成された防眩層は、種々の添加剤、例えば、レベリング剤、安定剤(酸化防止剤、紫外線吸収剤など)、界面活性剤、水溶性高分子、充填剤、架橋剤、カップリング剤、着色剤、難燃剤、滑剤、ワックス、防腐剤、粘度調整剤、増粘剤、消泡剤などを含んでいてもよい。添加剤の割合は、例えば、防眩層全体に対して、例えば0.01〜10重量%(特に0.1〜5重量%)程度である。
防眩層の厚み(平均厚み)は、例えば0.3〜20μm程度、好ましくは1〜15μm(例えば1〜10μm)程度であってもよく、通常3〜12μm(特に4〜10μm)程度である。なお、防眩層単独で防眩フィルムを構成する場合、防眩層の厚み(平均厚み)は、例えば1〜100μm、好ましくは3〜50μm程度である。
透明基材層は、透明材料で形成されていればよく、用途に応じて選択でき、ガラスなどの無機材料であってもよいが、強度や成形性などの点から、有機材料が汎用される。有機材料としては、例えば、セルロース誘導体、ポリエステル、ポリアミド、ポリイミド、ポリカーボネート、(メタ)アクリル系重合体などが例示できる。これらのうち、セルロースエステル、ポリエステルなどが汎用される。
本発明の防眩フィルムは、スマートフォンやPC(タブレットPCなど)などを含む各種のタッチパネル表示装置の保護フィルムとしても使用可能である。これらの用途では、前記透明基材層の他方の面の少なくとも一部に粘着層が形成されていてもよい。
本発明の防眩フィルムの製造方法は、特に限定されず、材料の種類に応じて、適宜選択でき、物理的な加工や型を用いた転写などにより形成してもよいが、生産性などの点から、硬化性組成物を熱又は活性エネルギー線で硬化させる硬化工程を経て製造する方法が好ましい。特に、湿式スピノーダル分解により形成された凹凸形状を有する防眩層を含む防眩フィルムでは、支持体(特に、透明基材層)の上に、1種以上のポリマー成分及び1種以上の硬化樹脂前駆体成分を含む硬化性組成物を塗布して乾燥することにより、ポリマー成分及び硬化樹脂前駆体成分から選択される少なくとも2つの成分を、湿式スピノーダル分解により相分離させる相分離工程、相分離した硬化性組成物を熱又は活性エネルギー線で硬化させる硬化工程を経る方法であってもよい。
本発明の防眩フィルムは、透明性と防眩性とを両立できるため、種々の表示装置、例えば、液晶表示装置(LCD)、有機ELディスプレイ、タッチパネル付き表示装置などの光学部材として利用でき、特に、LCD、有機ELディスプレイの光学要素として有用である。
重合性基を有するアクリル系重合体:ダイセル・オルネクス(株)製「サイクロマーP」
セルロースアセテートプロピオネート:イーストマン社製「CAP−482−20」、アセチル化度=2.5%、プロピオニル度=46%、ポリスチレン換算の数平均分子量75000
シリコーンアクリレート:ダイセル・オルネクス(株)製「EB1360」
シリコーン系ハードコート材:(株)トクシキ製「AS−201S」
ウレタンアクリレートA:新中村化学工業(株)製「U−15HA」
ウレタンアクリレートB:(株)トクシキ製「AU−230」
ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート:ダイセル・オルネクス(株)製「DPHA」
ナノシリカ含有アクリル系紫外線硬化性化合物:モメンティブ・パフォーマンス・マテリアルズ・ジャパン合同会社製「XR39−C6210」
シリカ含有アクリル系紫外線硬化性化合物:アイカ工業(株)製「Z−757−4RL」
アクリル系紫外線硬化性化合物:アイカ工業(株)製「Z−757−4CL」
PMMAビーズA:積水化学工業(株)製「SSX−115」
PMMAビーズB:積水化学工業(株)製「SSX−105」
架橋スチレンビーズ:綜研化学(株)製「SX−130H」
重合性基を有するフッ素系化合物A:信越化学工業(株)「KY−1203」
重合性基を有するフッ素系化合物B:(株)ネオス製「フタージェント602A」
光開始剤A:BASFジャパン(株)製「イルガキュア184」
光開始剤B:BASFジャパン(株)製「イルガキュア907」
ポリエチレンテレフタレート(PET)フィルム:三菱樹脂(株)製「ダイアホイル」
セルローストリアセテート(TAC)フィルム:富士フイルム(株)製「フジタックTG60UL」。
光学式膜厚計を用いて、任意の10箇所を測定し、平均値を算出した。
JIS Z8781に準拠して、分光光度計((株)日立ハイテクサイエンス製「U−3010」)を用いて測定した。
防眩フィルムの裏面(凹凸構造を有さない面、観察者側と反対側の面)を、透明粘着剤を介して凹凸や反りのない平坦な黒アクリル板に貼付して評価用サンプルを作製した。次に、評価用サンプルを測定装置に設置し、評価用サンプルの防眩フィルム側の面に対し、面の法線から45度の角度より光束を入射した。なお、入射光の正反射方向である45度を拡散正反射方向と定義し、拡散正反射方向における反射強度をRと定めた。光束が評価用サンプルの防眩フィルム面に入射し拡散反射した光を、拡散正反射方向に対し−45度〜+45度までの範囲で、1度ごとに受光器を走査することにより拡散反射強度を測定し、その総和をVと定義した。また、拡散反射強度を測定する装置については、(株)村上色彩研究所製「GP−200」を使用した。
ヘイズメーター(日本電色(株)製「NDH−5000W」)を用いて、JIS K7136に準拠し、凹凸構造を有する表面が受光器側となるように配置して測定した。
JIS K7105に準拠してグロスメーター((株)掘場製作所製「IG−320」)を用いて角度60度で測定した。
作製した防眩フィルムを市販の黒色アクリル板に光学糊で貼り付け、三波長蛍光灯を照らしたときの反射像を目視で確認し、以下の基準で評価した。
○:蛍光灯の輪郭がぼける
△:蛍光灯の形状が見えるが眩しさが抑えられている。
作製した防眩フィルムを三波長蛍光灯に向け、その透過光の色合いを目視で観察し、以下の基準で評価した。
△:わずかに黄色又は青っぽく見える
×:明らかに黄色又は青く見える。
重合性基を有するアクリル系重合体15.0重量部、セルロースアセテートプロピオネート3重量部、ナノシリカ含有アクリル系紫外線硬化性化合物の150重量部、シリコーンアクリレート1重量部を、メチルエチルケトン101重量部と1−ブタノール24重量部との混合溶媒に溶解し、溶液を調製した。
重合性基を有するアクリル系重合体12.5重量部、セルロースアセテートプロピオネート4重量部、ナノシリカ含有アクリル系紫外線硬化性化合物150重量部、シリコーンアクリレート1重量部を、メチルエチルケトン81重量部と1−ブタノール24重量部と1−メトキシ−2−プロパノール13重量部との混合溶媒に溶解し、溶液を調製した。
重合性基を有するアクリル系重合体45.6重量部、セルロースアセテートプロピオネート2.3重量部、ウレタンアクリレートA70.7重量部、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート8.2重量部、シリコーンアクリレート0.6重量部、重合性基を有するフッ素系化合物B0.1重量部、光開始剤A1重量部、光開始剤B1重量部を、メチルエチルケトン128重量部と1−ブタノール25重量部とシクロヘキサノン31重量部との混合溶媒に溶解し、溶液を調製した。
重合性基を有するアクリル系重合体12.5重量部、セルロースアセテートプロピオネート5.5重量部、ナノシリカ含有アクリル系紫外線硬化性化合物149重量部、重合性基を有するフッ素系化合物B0.1重量部を、メチルエチルケトン129重量部と1−ブタノール24重量部と1−メトキシ−2−プロパノール13重量部との混合溶媒に溶解し、溶液を調製した。
重合性基を有するアクリル系重合体36.9重量部、セルロースアセテートプロピオネート3.0重量部、ウレタンアクリレートA55.0重量部、シリコーンアクリレート0.7重量部、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート22.9重量部、重合性基を有するフッ素系化合物A0.1重量部、光開始剤A1重量部、光開始剤B1重量部を、メチルエチルケトン144重量部と1−ブタノール21重量部との混合溶媒に溶解し、溶液を調製した。
重合性基を有するアクリル系重合体50重量部、セルロースアセテートプロピオネート4重量部、ウレタンアクリレートA76重量部、シリコーンアクリレート1重量部、光開始剤A1重量部、光開始剤B1重量部を、メチルエチルケトン176重量部と1−ブタノール28重量部との混合溶媒に溶解し、溶液を調製した。
セルロースアセテートプロピオネート3重量部、ウレタンアクリレートA97重量部、PMMAビーズB90重量部、光開始剤A1重量部、光開始剤B1重量部を、メチルエチルケトン277重量部と1−ブタノール23重量部との混合溶媒に溶解し、溶液を調製した。
シリカ含有アクリル系紫外線硬化性化合物50質量部とアクリル系紫外線硬化性化合物150質量部とを混合した溶液を調製した。この溶液を、ワイヤーバー(#14)を用いて、PETフィルム上に流延した後、80℃のオーブン内に1分間放置し、溶媒を蒸発させて厚さ約7μmのコート層を形成した。
ウレタンアクリレートB39重量部、シリコーン系ハードコート材15.7重量部、PMMAビーズA0.3重量部、架橋スチレンビーズ6.1重量部をメチルエチルケトン38重量部に溶解、溶液を調製した。
シリカ含有アクリル系紫外線硬化性化合物50質量部とアクリル系紫外線硬化性化合物150質量部とを混合した溶液を調製した。この溶液を、ワイヤーバー(#14)を用いて、PETフィルム上に流延した後、80℃のオーブン内に1分間放置し、溶媒を蒸発させて厚さ約7μmのコート層を形成した。
ウレタンアクリレートB39重量部、シリコーン系ハードコート材15.7重量部、PMMAビーズA0.3重量部、架橋スチレンビーズ6.1重量部をメチルエチルケトン38重量部に溶解、溶液を調製した。
重合性基を有するアクリル系重合体50重量部、セルロースアセテートプロピオネート4重量部、ウレタンアクリレートA76重量部、シリコーンアクリレート1重量部、光開始剤A1重量部、光開始剤B1重量部を、メチルエチルケトン176重量部と1−ブタノール28重量部との混合溶媒に溶解し、溶液を調製した。
セルロースアセテートプロピオネート3重量部、ウレタンアクリレートA97重量部、PMMAビーズB90重量部、光開始剤A1重量部、光開始剤B1重量部を、メチルエチルケトン277重量部と1−ブタノール23重量部との混合溶媒に溶解し、溶液を調製した。
シリカ含有アクリル系紫外線硬化性化合物50質量部とアクリル系紫外線硬化性化合物150質量部とを混合した溶液を調製した。この溶液を、ワイヤーバー(#14)を用いて、PETフィルム上に流延した後、80℃のオーブン内に1分間放置し、溶媒を蒸発させて厚さ約7μmのコート層を形成した。
ウレタンアクリレートB39重量部、シリコーン系ハードコート材15.7重量部、PMMAビーズA0.3重量部、架橋スチレンビーズ6.1重量部をメチルエチルケトン38重量部に溶解、溶液を調製した。
Claims (11)
- 拡散反射強度の総和Vに対する拡散正反射強度Rの比であるR/V
(式中、拡散正反射強度Rは、防眩フィルムの測定対象である表面に向けて、法線から45度の角度で可視光線を照射した際の拡散性反射方向で、変角光度計により開口角1度で測定した拡散反射強度であり、拡散反射強度の総和Vは、防眩フィルムの測定対象である表面に向けて、法線から45度の角度で可視光線を照射した際の拡散性反射方向に対して、−45度〜+45度まで0度を含む1度毎に、変角光度計により開口角1度で測定した拡散反射強度の総和である)
が0.01〜0.12であり、かつ透過光の色度b*の絶対値が3以下である防眩フィルム。 - 透明基材層と、この透明基材層の少なくとも一方の面に形成された防眩層とを含み、前記防眩層が、1種以上のポリマー成分及び1種以上の硬化樹脂前駆体成分を含む硬化性組成物の硬化物である請求項1記載の防眩フィルム。
- ポリマー成分及び硬化樹脂前駆体成分から選択される少なくとも2つの成分が、湿式スピノーダル分解により相分離可能である請求項2記載の防眩フィルム。
- ポリマー成分が、セルロースエステル類及び/又は重合性基を有していてもよい(メタ)アクリル系重合体を含む請求項2又は3記載の防眩フィルム。
- 硬化樹脂前駆体成分が、多官能(メタ)アクリレート、エポキシ(メタ)アクリレート、ポリエステル(メタ)アクリレート、ウレタン(メタ)アクリレート及びシリコーン(メタ)アクリレートから選択された少なくとも1種を含む請求項2〜4のいずれかに記載の防眩フィルム。
- 硬化樹脂前駆体成分が、シリカナノ粒子及び/又はフッ素原子を含む請求項2〜5のいずれかに記載の防眩フィルム。
- 硬化性組成物を熱又は活性エネルギー線で硬化させる硬化工程を含む請求項2〜6のいずれかに記載の防眩フィルムの製造方法。
- 支持体の上に、1種以上のポリマー成分及び1種以上の硬化樹脂前駆体成分を含む硬化性組成物を塗布して乾燥することにより、ポリマー成分及び硬化樹脂前駆体成分から選択される少なくとも2つの成分を、湿式スピノーダル分解により相分離させる相分離工程をさらに含み、硬化工程が、相分離した硬化性組成物を熱又は活性エネルギー線で硬化させる硬化工程である請求項7記載の防眩フィルムの製造方法。
- 請求項1〜6のいずれかに記載の防眩フィルムを備えた表示装置。
- 有機ELディスプレイ又は液晶表示装置である請求項9記載の表示装置。
- 拡散反射強度の総和Vに対する拡散正反射強度Rの比であるR/V(式中、拡散正反射強度Rは、防眩フィルムの測定対象である表面に向けて、法線から45度の角度で可視光線を照射した際の拡散性反射方向で、変角光度計により開口角1度で測定した拡散反射強度であり、拡散反射強度の総和Vは、防眩フィルムの測定対象である表面に向けて、法線から45度の角度で可視光線を照射した際の拡散性反射方向に対して、−45度〜+45度まで0度を含む1度毎に、変角光度計により開口角1度で測定した拡散反射強度の総和である)及び透過光の色度b*の絶対値を、それぞれ−0.01〜0.12及び3以下の範囲に調整し、防眩フィルムの防眩性及び透明性を向上する方法。
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