JP2020190708A - 光拡散体、光拡散性粘着剤、光拡散性ハードコート部材、これらを含む光拡散フィルムおよび当該光拡散フィルムを備えた画像形成装置 - Google Patents
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Abstract
Description
前記透明粒子は、前記透明樹脂中に分散されており、
前記透明樹脂は、前記透明粒子とは異なる屈折率を有し、
前記透明粒子と、前記透明樹脂とは、前記透明粒子の外周部分のみと、前記透明粒子の周囲に存在する前記透明樹脂とが相溶した状態で存在している、
光拡散体。
本発明の一形態は、透明粒子と、バインダーである透明樹脂とを含み、前記透明粒子は、前記透明樹脂中に分散されており、前記透明樹脂は、前記透明粒子とは異なる屈折率を有し、前記透明粒子と、前記透明樹脂とは、前記透明粒子の外周部分のみと、前記透明粒子の周囲に存在する前記透明樹脂とが相溶した状態で存在している、光拡散体に関する。本発明によれば、光拡散体において、後方散乱を十分に抑制しうる手段が提供されうる。
本発明の一形態に係る光拡散体は、透明粒子を含む。また、当該光拡散体中において、透明粒子は、バインダー中に分散されている。さらに、透明粒子と、バインダーを構成する後述する透明樹脂とは、透明粒子の外周部分のみと、透明粒子の周囲に存在する透明樹脂とが相溶した状態で存在している。透明粒子は、透明樹脂との間の屈折率の段差を利用して、光を屈折させて前方に拡散させる働きをする。
本発明の一形態に係る光拡散体は、バインダーである透明樹脂を含む。また、当該光拡散体中において、上述した透明粒子と、透明樹脂とは、透明粒子の外周部分のみと、透明粒子の周囲に存在する透明樹脂とが相溶した状態で存在している。透明樹脂は、バインダーを構成し、透明粒子を保持するとともに、光を前方に透過させる働きをする。
熱可塑性樹脂としては、特に制限されず公知のものを使用することができる。例えば、アセチルセルロース、ニトロセルロース等のセルロース系ポリマーが挙げられる。また、例えば、酢酸ビニルおよびその共重合体、塩化ビニルおよびその共重合体、塩化ビニリデンおよびその共重合体等のビニル系ポリマーが挙げられる。また、例えば、(メタ)アクリル系(共)重合体等の(メタ)アクリル系ポリマー、ポリスチレン系ポリマー、(メタ)アクリル系単量体と他の単量体との共重合体、ポリエステル系ポリマー、ポリカーボネート系ポリマーなどが挙げられる。
硬化性樹脂としては、特に制限されず公知のものを使用することができる。例えば、(メタ)アクリル系化合物、ウレタン系化合物、エポキシ系化合物等の樹脂前駆体化合物の硬化物が挙げられる。これら樹脂前駆体化合物は、前述のように、モノマーであっても、オリゴマーであってもよく、またポリマー(プレポリマー)であってもよい。また、樹脂前駆体化合物は、単独の種類の化合物であってもよいし、異なる種類の化合物を2種以上組み合わせてもよい。
本発明の一形態に係る光拡散体は、硬化剤をさらに含有していてもよい。また、本発明の一形態に係る光拡散体に含まれる透明樹脂が硬化性樹脂である場合は、硬化性樹脂は、樹脂前駆体化合物が硬化剤により硬化されたものであってもよく、この際、透明樹脂(硬化性樹脂)は、硬化剤に由来する部分構造を有することとなる。硬化剤は、硬化性樹脂を形成する樹脂前駆体化合物の重合や架橋を進行させる働きをする。
本発明の一形態に係る光拡散体は、本発明の効果を損なわない限り、公知の添加剤をさらに含有していてもよい。添加剤としては、特に制限されない。例えば、他のバインダー樹脂(上記の透明樹脂以外の樹脂)、硬化促進剤、リチウム塩、充填剤、軟化剤、老化防止剤、レベリング剤、消泡剤、可塑剤、染料、顔料、処理剤、蛍光増白剤、分散剤、滑剤、帯電防止剤、酸化防止剤、光安定剤、重合禁止剤、紫外線吸収剤等が挙げられる。
本発明の一形態に係る光拡散体の製造方法は、特に制限されないが、透明粒子と、透明樹脂と、必要に応じて溶媒と、を混合して光拡散体形成用塗布液を調製する工程(塗布液調製工程)と、当該光拡散体形成用塗布液を塗布、乾燥して光拡散体を形成する工程(光拡散体形成工程)と、を有する製造方法であることが好ましい。
光拡散体の用途は、特に制限されない。これらの中でも、粘着層、ハードコート層またはインク層として用いることが好ましい。
本発明の他の一形態は、上記の光拡散体からなる光拡散層、上記の光拡散性粘着剤からなる粘着層、および上記の光拡散性ハードコート部材からなるハードコート層からなる群から選択される、少なくとも1種の層を含む、光拡散フィルムに関する。
本発明の他の一形態は、上記の光拡散フィルムを備えた、画像表示装置に関する。かような構成によれば、光拡散フィルムによる良好な光拡散性の結果、広い視野角が実現されうる。また、照明の光等の外光の後方散乱が抑制されることから、高い明室コントラストが実現されうる。
(実施例1)
固形分基準で、アクリル系プレポリマー(アクリル系(共)重合体)を含む粘着剤用樹脂含有溶液(SKダイン(登録商標)1435、綜研化学株式会社製)99.8質量部と、透明粒子である架橋スチレン−メタクリル系ポリマー粒子(架橋スチレン−メタクリレート系ポリマー粒子、1次粒子の平均径5μm、ガンツパール(登録商標)GSM0561S−1、アイカ工業株式会社製)30質量部と、イソシアネート系硬化剤(デュラネート(登録商標)24A−100、旭化成株式会社製)0.2質量部と、を混合して、粘着層形成用塗布液を調製した。次いで、当該粘着層形成用塗布液を、乾燥後の粘着剤厚が50μmとなるようアプリケーターを利用して剥離PET(PET3811、リンテック株式会社製)上に塗工した。その後、90℃で5分間乾燥をして、光拡散性粘着剤(光拡散体)からなる粘着層を形成した。その後、得られた粘着層と剥離PETとの積層体の粘着層側と、AR−TACフィルム(片面に反射防止層(AR層)を有するTACフィルム)のTACフィルム側とが接するようこれらを貼合して、剥離PET付き光拡散フィルム試料1−1を作製した。
上記実施例1において、透明粒子の種類を架橋スチレン系ポリマー粒子(1次粒子の平均径3.5μm、ケミスノー(登録商標)SX−350H、綜研化学株式会社製)に変えた以外は同様の条件で、剥離PET付き光拡散フィルム試料1−2を作製した。
(実施例2)
固形分基準で、メタクリレート系プレポリマー(メタクリレート系(共)重合体)を含むハードコート用樹脂含有溶液(S−7187、トーヨーケム株式会社製)98.0質量部と、透明粒子である架橋スチレン−メタクリル系ポリマー粒子(架橋スチレン−メタクリレート系ポリマー粒子、1次粒子の平均径5μm、ガンツパール(登録商標)GSM0561S−1、アイカ工業株式会社製)35質量部と、イソシアネート系硬化剤(デュラネート(登録商標)24A−100、旭化成株式会社)2.0質量部と、を混合して、ハードコート層形成用塗布液を調製した。次いで、当該ハードコート層形成用塗布液を、乾燥後の塗工層厚が50μmとなるようアプリケーターを利用してAR−TACフィルム(片面に反射防止層(AR層)を有するTACフィルム)のTACフィルム側に塗工した。その後、60℃で10分間乾燥をして、光拡散性ハードコート部材(光拡散体)からなるハードコート層を形成した。このようにして光拡散フィルム試料2−1を作製した。
上記実施例2において、透明粒子の種類を架橋スチレン系ポリマー粒子(1次粒子の平均径3.5μm、ケミスノー(登録商標)SX−350H、綜研化学株式会社製)に変えた以外は同様の条件で光拡散フィルム試料2−2を作製した。
(実施例3)
固形分基準で、セルロース系プレポリマーと、硬化剤とを含むインク用樹脂含有溶液(スクリーン印刷用インク、IRX−HF メジウム、帝国インキ株式会社製)100質量部と、架橋スチレン−メタクリル系ポリマー粒子(架橋スチレン−メタクリレート系ポリマー粒子、1次粒子の平均径5μm、ガンツパール(登録商標)GSM0561S−1、アイカ工業株式会社製)100質量部と、を混合し、塗工用インクを調製した。次いで、当該塗工用インクを、乾燥後の膜厚が25μmとなるようにアプリケーターを利用して剥離PET(PET3811、リンテック株式会社製)上に塗工した。その後、150℃で30分間乾燥をして、光拡散体からなるインク層を形成した。その後、得られたインク層と剥離PETとの積層体のインク層側と、AR−TACフィルム(片面に反射防止層(AR層)を有するTACフィルム)のTACフィルム側とを、粘着シート(CS9861、日東電工株式会社製)を用いて貼合し、剥離PET付き光拡散フィルム試料3−1を作製した。
上記実施例3において、透明粒子の種類を架橋スチレン系ポリマー粒子(1次粒子の平均径3.5μm、ケミスノー(登録商標)SX−350H、綜研化学株式会社製)に変えた以外は同様の条件で剥離PET付き光拡散フィルム試料3−2を作製した。
(実施例4)
固形分基準で、メタクリレート系プレポリマー(メタクリレート系(共)重合体)を含むハードコート用樹脂含有溶液(S−7187、トーヨーケム株式会社製)100質量部と、透明粒子である架橋メチルメタクリレート系ポリマー粒子(1次粒子の平均径4μm、ガンツパール(登録商標)GM0449S−2、アイカ工業株式会社製)100質量部と、を混合して、ハードコート層形成用塗布液を調製した。次いで、当該ハードコート層形成用塗布液を、乾燥後の塗工層厚が35μmとなるようアプリケーターを利用して剥離PET(PET3811、リンテック株式会社製)上に塗工した。その後、60℃で10分間乾燥をして、光拡散性ハードコート部材(光拡散体)からなるハードコート層を形成した。このようにして剥離PETとハードコート層との積層体試料を形成した。
(透明粒子の1次粒子の平均径)
上記の各実施例および各比較例で使用する透明粒子の1次粒子の平均径は、走査型電子顕微鏡(SEM)観察による撮影画像から、100個の1次粒子の粒子直径を計測して、これらの値より求めた平均値を算出することで求めた。
以下のようにして、透明樹脂層形成用塗布液を調製した。
透明樹脂については、上記のガラス転移温度(Tg)の測定と同様にして透明樹脂層形成用塗布液を調製し、これを用いて透明樹脂層を形成し、透明樹脂層(透明樹脂)を取り出した。また、上記の実施例および比較例と同様の透明粒子を準備した。
実施例4に係る光学フィルム試料4について、透明粒子が異方性を有すること、および異方性粒子が延伸方向に配向した状態であることを、走査型電子顕微鏡(SEM)観察によって判断した。ここで、光学フィルム試料4の光拡散体からなる光拡散層中では、異方性粒子が、長軸方向を略一方向に配向させた状態で存在していることが確認された。
上記得られた各光拡散フィルム試料について、走査型電子顕微鏡(SEM)を用いて、光拡散フィルム試料の膜厚方向の断面SEM画像を撮影した。
下記のようにして、後方散乱測定用の測定試料を作製した。
剥離PET付き光拡散フィルム試料1−1、1−2について、それぞれ剥離PETを剥離した後、剥離面である光拡散層(粘着層)表面を、無アルカリガラス(イーグルXG、コーニングジャパン株式会社製)の一方の面に貼合して、Hazeおよび透過率測定用の測定試料を作製した。
光拡散フィルム試料4を測定器(変角光度計(ゴニオメーター)GP−700、日本電色工業株式会社製)に設置し、10°での光度を測定した。本測定は、光拡散フィルム試料4における光拡散体の延伸方向を縦設定(垂直方向)とする条件および横設定(水平方向)とする条件の2条件で実施した。なお、垂直、水平は、それぞれ、測定器の水平面に対する垂直、平行を意味する。
2 溶剤と、溶剤に溶解した透明樹脂または樹脂前駆体化合物とを含む液体部分
3 透明粒子
4 膨潤または溶解した透明粒子の表面部分
4’ 乾燥(硬化)後の透明粒子の表面部分
5 透明樹脂または樹脂前駆体化合物
6 支持体
7 塗布装置
8 塗膜
9 揮発した溶剤
n1 透明粒子の屈折率
n2 透明樹脂の屈折率
nM 乾燥(硬化)後の透明粒子の表面部分の屈折率。
Claims (12)
- 透明粒子と、バインダーである透明樹脂とを含み、
前記透明粒子は、前記透明樹脂中に分散されており、
前記透明樹脂は、前記透明粒子とは異なる屈折率を有し、
前記透明粒子と、前記透明樹脂とは、前記透明粒子の外周部分のみと、前記透明粒子の周囲に存在する前記透明樹脂とが相溶した状態で存在している、
光拡散体。 - 前記透明粒子は、透明架橋樹脂粒子である、請求項1に記載の光拡散体。
- 前記透明粒子は、(メタ)アクリル系(共)重合体、スチレン系(共)重合体、および(メタ)アクリル系単量体とスチレン系単量体とを含む単量体の共重合体からなる群から選択される、少なくとも1種を含む、請求項1または2に記載の光拡散体。
- 前記透明粒子の1次粒子の平均径は、500nm以上である、請求項1〜3のいずれか1項に記載の光拡散体。
- 前記透明粒子は、異方性粒子である、請求項1〜4のいずれか1項に記載の光拡散体。
- 前記透明粒子は、長軸方向を略一方向に配向させた状態で存在している、請求項5に記載の光拡散体。
- 前記透明粒子の含有量は、前記透明樹脂100質量部に対して、1質量部以上300質量部以下である、請求項1〜6のいずれか1項に記載の光拡散体。
- 前記透明樹脂のガラス転移温度は、200℃以下である、請求項1〜7のいずれか1項に記載の光拡散体。
- 前記透明樹脂は、粘着剤用樹脂である、請求項1〜8のいずれか1項に記載の光拡散体からなる光拡散性粘着剤。
- 前記透明樹脂は、ハードコート用樹脂である、請求項1〜8のいずれか1項に記載の光拡散体からなる光拡散性ハードコート部材。
- 請求項1〜8のいずれか1項に記載の光拡散体からなる光拡散層、請求項9に記載の光拡散性粘着剤からなる粘着層、および請求項10に記載の光拡散性ハードコート部材からなるハードコート層からなる群から選択される、少なくとも1種の層を含む、光拡散フィルム。
- 請求項11に記載の光拡散フィルムを備えた、画像表示装置。
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