JP2022079918A - 成形用フィルム - Google Patents
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Abstract
Description
ΔE*ab=[(ΔL*)2+(Δa*)2+(Δb*)2]1/2
ΔL*=|延伸後の明度L*-延伸前の明度L*|
Δa*=|延伸後の色度a*-延伸前の色度a*|
Δb*=|延伸後の色度b*-延伸前の色度b*|
図1は、本発明の一実施形態に係る成形用フィルム1の断面図である。図1に示されるように、本実施形態に係る成形用フィルム1は、基材11と、基材11の一方の面側に設けられたハードコート層12と、ハードコート層12における基材11とは反対側に設けられた反射防止層13とを備える。
1-1.反射防止層
反射防止層13は、単層からなり、ハードコート層12の屈折率よりも低い屈折率を有することが好ましい。これにより、ハードコート層12との屈折率差によって反射光の干渉が生じて、成形用フィルム1は反射防止性に優れたものとなる。その結果、成形用フィルム1が使用されたディスプレイにおいて、外光の反射を低減し、表示画像の視認性を向上させることができる。ただし、反射防止層13は、それ単独で反射防止性を有するものであってもよい。この場合、例えば、反射防止層13は多層構造であってもよい。
(1-1)バインダー樹脂
バインダー樹脂としては、従来公知の光透過性を有する樹脂等を使用することができる。当該樹脂としては、例えば、ポリオレフィン系樹脂、アクリル系樹脂、ポリエステル系樹脂、スチロール系樹脂、ABS系樹脂、塩化ビニル系樹脂、フッ素系樹脂、シリコーン系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、ポリエステルウレタン系樹脂、ウレタン系樹脂、フェノール系樹脂、尿素系樹脂、メラミン系樹脂、不飽和ポリエステル系樹脂、エポキシ系樹脂、ポリウレタン系樹脂、ポリスチレン、ポリビニルアルコール、ポリ塩化ビニリデン等が挙げられる。これらは、1種を単独で用いてもよいし、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
本実施形態の反射防止層用組成物は、低屈折率粒子を含有することが好ましい。低屈折率粒子を含有することにより、反射防止層13の屈折率を効果的に低下させることができ、反射防止性がより優れたものとなる。
本実施形態における反射防止層用組成物は、上記の成分以外に、各種添加剤を含有してもよい。各種添加剤としては、例えば、光重合開始剤、表面調整剤、レベリング剤、防汚剤、分散剤、紫外線吸収剤、酸化防止剤、光安定剤、帯電防止剤、シランカップリング剤、老化防止剤、熱重合禁止剤、着色剤、屈折率調整剤、界面活性剤、保存安定剤、可塑剤、滑剤、消泡剤、有機系充填材、濡れ性改良剤、塗面改良剤等が挙げられる。
反射防止層13の屈折率は、1.48以下であることが好ましく、1.46以下であることがより好ましく、特に1.45以下であることが好ましく、さらには1.44以下であることが好ましい。これにより、反射防止層13の屈折率が、ハードコート層12の屈折率よりも低くなり易く、成形用フィルム1の反射防止性がより優れたものとなる。上記屈折率の下限値は、特に限定されないが、通常は1.30以上であることが好ましく、特に1.35以上であることが好ましい。なお、本明細書における反射防止層の屈折率は、エリプソメトリーによって測定したものとする。
成形用フィルム1におけるハードコート層12は、通常はバインダー樹脂を含有し、さらに所望により微粒子、添加剤等を含有するハードコート層用組成物から形成されることが好ましい。
(1-1)バインダー樹脂
バインダー樹脂としては、反射防止層13を形成するための反射防止層用組成物に含有される成分として前述したものと同様のものを使用することができる。中でも、成形に対する耐性に優れる観点から、(メタ)アクリレート系プレポリマーが好ましく、特にウレタンアクリレート系プレポリマーが好ましい。
本実施形態におけるハードコート層用組成物は、微粒子を含有しなくてもよいし、所望の物性を得るために微粒子を含有してもよい。例えば、ハードコート層12にぎらつき抑制性や防眩性を付与する観点から、光拡散性を有する微粒子(光拡散微粒子)を含有してもよい。
粒径の変動係数(CV値)=(標準偏差粒径/平均粒径)×100 …(1)
本実施形態におけるハードコート層用組成物は、上記の成分以外に、各種添加剤を含有してもよい。各種添加剤としては、反射防止層13を形成するための反射防止層用組成物に含有される成分として前述したものを使用することができる。
ハードコート層12の屈折率は、反射防止層13の屈折率より高いことが好ましい。具体的に、ハードコート層12の屈折率は、1.46以上であることが好ましく、特に1.48以上であることが好ましく、さらには1.50以上であることが好ましい。これにより、ハードコート層12と反射防止層13との屈折率差を大きくすることができ、成形用フィルム1の反射防止性がより優れたものとなる。ハードコート層12の屈折率の上限値は特に限定されないが、通常は1.75以下であることが好ましく、特に1.65以下であることが好ましく、さらには1.58以下であることが好ましい。なお、本明細書におけるハードコート層12の屈折率の測定方法は、後述する試験例に示す通りである。
基材11としては、特に限定されないものの、所望の成形性を有する樹脂フィルムを使用することが好ましい。このような樹脂フィルムとしては、例えば、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート等のポリエステルフィルム、ポリエチレンフィルム、ポリプロピレンフィルム等のポリオレフィンフィルム、セロファン、ジアセチルセルロースフィルム、トリアセチルセルロースフィルム、アセチルセルロースブチレートフィルム、ポリ塩化ビニルフィルム、ポリ塩化ビニリデンフィルム、ポリビニルアルコールフィルム、エチレン-酢酸ビニル共重合体フィルム、ポリスチレンフィルム、ポリカーボネートフィルム、ポリメチルペンテンフィルム、ポリスルフォンフィルム、ポリエーテルエーテルケトンフィルム、ポリエーテルスルフォンフィルム、ポリエーテルイミドフィルム、フッ素樹脂フィルム、ポリアミドフィルム、アクリル樹脂フィルム、ポリウレタン樹脂フィルム、ノルボルネン系重合体フィルム、環状オレフィン系重合体フィルム、環状共役ジエン系重合体フィルム、ビニル脂環式炭化水素重合体フィルム等の樹脂フィルムまたはそれらの積層フィルムが挙げられる。中でも、成形性および機械的強度の面から、ポリカーボネートフィルム、ポリ塩化ビニルフィルム、ポリウレタン樹脂フィルム等が好ましい。
本実施形態に係る成形用フィルム1は、基材11におけるハードコート層12とは反対の面側に粘着剤層を備えてもよい。当該粘着剤層を構成する粘着剤としては特に限定されず、アクリル系粘着剤、ゴム系粘着剤、シリコーン系粘着剤など公知の粘着剤を使用することができ、所定の透明性を有する粘着剤を使用することが好ましい。
(1)ヘイズ値
本実施形態に係る成形用フィルム1のヘイズ値の上限値は、特に限定されないが、高精細化の観点からは、40%以下であることが好ましく、20%以下であることがより好ましく、特に10%以下であることが好ましく、さらに1%以下であることが好ましい。一方、成形用フィルム1のヘイズ値の下限値は、特に制限されず、0%であってもよく、0.1%以上であればよい。また、成形用フィルム1にぎらつき抑制性や防眩性を付与する場合には、1%以上であることが好ましく、3%以上であることがより好ましく、特に5%以上であることが好ましい。なお、ヘイズ値の測定方法は、後述する試験例に示す通りである。
本実施形態に係る成形用フィルム1の全光線透過率は、80%以上であることが好ましく、85%以上であることがより好ましく、特に88%以上であることが好ましく、さらには90%以上であることが好ましい。全光線透過率が80%以上であると、透明性が非常に高く、光学用途(表示体用)として特に好適である。なお、全光線透過率の測定方法は、後述する試験例に示す通りである。
本実施形態に係る成形用フィルム1における反射防止層13のハードコート層12とは反対側の面(成形用フィルム1における反射防止層13側の面;以下「成形用フィルム1の表面」ということがある。)の鉛筆硬度は、2H以下であることが好ましく、H以下であることがより好ましい。これにより、成形用フィルム1は成形性に優れたものとなる。また、上記鉛筆硬度は、AB以上であることが好ましく、特にF以上であることが好ましく、さらにはH以上であることが好ましい。これにより、成形用フィルム1の表面は十分な硬度を有するものとなり、優れた耐擦傷性を発揮することができる。なお、鉛筆硬度の測定方法は、後述する試験例に示す通りである。
本実施形態に係る成形用フィルム1の表面における反射率は4%以下であることが好ましく、3.5%以下であることがより好ましく、特に3%以下であることが好ましく、さらには2.5%以下であることが好ましい。これにより、当該成形用フィルム1が使用されたディスプレイパネルにおいて、外光の反射を低減させ、画像や映像の視認性を向上させることができる。また、上記反射率の下限値は、特に限定されないが、1.4%程度以上であることが好ましい。なお、本明細書における反射率の測定方法は、後述する試験例に示す通りである。
本実施形態に係る成形用フィルム1を130℃にて0.3m/minの速度で2倍の長さになるまで延伸したときに、当該延伸の前後における、下記式で算出されるCIE1976L*a*b*表色系の色差ΔE*abは、1.0以下であることが好ましく、0.9以下であることがより好ましく、特に0.8以下であることが好ましく、さらには0.7以下であることが好ましい。
ΔE*ab=[(ΔL*)2+(Δa*)2+(Δb*)2]1/2
ΔL*=|延伸後の明度L*-延伸前の明度L*|
Δa*=|延伸後の色度a*-延伸前の色度a*|
Δb*=|延伸後の色度b*-延伸前の色度b*|
これにより、成形用フィルム1は、成形後に、延伸部分における反射防止性と非延伸部分における反射防止性とに差異が生じ難いものということができる。
成形用フィルム1の製造方法は特に制限されないものの、例えば、基材11の片面側にハードコート層12を形成した後、ハードコート層12における基材11とは反対側に反射防止層13を形成することが好ましい。例えば、前述したハードコート層用組成物の塗布液を基材11に対して塗布し、硬化させてハードコート層12を形成することができる。基材11上にハードコート層12を形成した後、ハードコート層12における基材11とは反対側の面に対して、例えば、反射防止層用組成物の塗布液を塗布し、硬化させることで、反射防止層13を形成する。上記ハードコート層用組成物及び上記反射防止層用組成物の塗布液は、所望により溶剤を含有してもよい。
本実施形態に係る成形用フィルム1は、例えば、自動車、飛行機、鉄道などの計器類のディスプレイやナビゲーションシステムのディスプレイなどの乗り物内用のディスプレイ等において、二次元的または三次元的に成形されるものとして使用することができる。成形方法としては、特に限定されないが、例えば、インサート成形、TOM(Three dimension Overlay Method)成形などが挙げられる。
バインダー樹脂としての3官能ウレタンアクリレートプレポリマー(A;アイカ工業社製,重量平均分子量:5500)100質量部(固形分換算,以下同じ)、および光重合開始剤としての1-ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン(F)5質量部を、溶剤としてのプロピレングリコールモノエチルエーテル(PGM)を使用して混合、希釈し、ハードコート層用組成物(HC-1)の塗布液を得た。
バインダー樹脂としての3官能ウレタンアクリレートプレポリマー(A;アイカ工業社製,重量平均分子量:5500)100質量部、光拡散微粒子としてのシリカ微粒子(E;材質:シリカ,形状:不定形,屈折率:1.46,平均粒径:1.5μm,粒径の変動係数:83%)15質量部、および光重合開始剤としての1-ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン(F)5質量部を、溶剤としてのプロピレングリコールモノエチルエーテル(PGM)を使用して混合、希釈し、ハードコート層用組成物(HC-2)の塗布液を得た。
バインダー樹脂としてのペンタエリストリールヘキサアクリレート(C)100質量部、および光重合開始剤としての1-ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン(F)5質量部を、溶剤としてのプロピレングリコールモノエチルエーテル(PGM)を使用して混合、希釈し、ハードコート層用組成物(HC-3)の塗布液を得た。
バインダー樹脂としての6官能ウレタンアクリレートプレポリマー(B;アイカ工業社製,重量平均分子量:4000)100質量部、低屈折率粒子としての中空シリカ微粒子(D;平均粒径:60nm,屈折率1.25)75質量部、光重合開始剤としての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(G)5質量部、および表面調整剤としての反応性フッ素系オリゴマー(H;DIC社製,製品名「メガファックRS-75」)8質量部を、メチルイソブチルケトン(MIBK)およびプロピレングリコールモノエチルエーテル(PGM)の1:2(容積比)混合溶剤を使用して混合、希釈し、反射防止層用組成物(LR-1)の塗布液を得た。
A:3官能ウレタンアクリレートプレポリマー(アイカ工業社製,重量平均分子量:5500)
B:6官能ウレタンアクリレートプレポリマー(アイカ工業社製,重量平均分子量:4000)
C:ペンタエリストリールヘキサアクリレート
D:中空シリカ微粒子(平均粒径60nm,屈折率:1.25)
E:シリカ微粒子(材質:シリカ,形状:不定形,平均粒径:1.5μm,粒径の変動係数:83%,屈折率:1.46)
F:1-ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン
G: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
H:反応性フッ素系オリゴマー(DIC社製,製品名「メガファックRS-75」)
基材としての表面硬度改良ポリカーボネートフィルム(S1;三菱ガス化学社製,製品名「ユーピロンDF02U」,厚さ180μm)の片面に、調製例1で得られたハードコート層用組成物(HC-1)の塗布液をマイヤーバーで塗布し、乾燥させた。その後、空気雰囲気下、当該塗膜に対し紫外線を照射し、厚さ10μmのハードコート層を形成した。
ハードコート層用組成物の種類及び厚さ、ならびに反射防止層用組成物の種類及び厚さを表2に示すように変更する以外、実施例1と同様にして成形用フィルムを作製した。
各調製例において調製したハードコート層用組成物(HC-2)において、HC-2からシリカ微粒子(E)を除いたもの(HC-2’)を調製した。ハードコート層用組成物(HC-1,HC-2’,HC-3)および反射防止層用組成物(LR-1)のそれぞれの塗布液を、片面に易接着層を有するポリエチレンテレフタレートフィルム(東洋紡社製,製品名「コスモシャインA4100」,厚さ:50μm)の易接着層とは反対側の面に、実施例1と同様にして塗布し硬化させて、厚さ100nmの層を形成した。易接着層の表面を紙やすりで擦り、その後ペン(ゼブラ社製,製品名「マッキー黒」)で黒色にした。
実施例および比較例で作製した成形用フィルムについて、ヘイズメーター(日本電色工業社製,製品名「NDH5000」)を用いて、JIS K7136:2000に準じてヘイズ値(%)を測定した。結果を表2に示す。
実施例および比較例で作製した成形用フィルムについて、ヘイズメーター(日本電色工業製,製品名「NDH5000」)を使用し、JIS K7361-1:1997に準じて全光線透過率(%)を測定した。結果を表2に示す。
実施例および比較例で作製した成形用フィルムについて、電動鉛筆引っかき硬度試験機(安田精機製作所社製,製品名「No.553-M1」)を使用し、JIS K5600に準じて、成形用フィルムの反射防止層の表面の鉛筆硬度を測定した。結果を表2に示す。
実施例および比較例で製造した成形用フィルムにおける基材側の面をアクリル系透明粘着剤(リンテック社製,製品名「OPTERIA MO-3006C」,屈折率1.49,ヘイズ値:<1.0%)を介して黒色のアクリル板(三菱レイヨン社製,製品名「アクリライトL502」)の片面に貼付した。そして、当該成形用フィルムにおける反射防止層の表面について、紫外可視近赤外分光光度計(島津製作所社製,製品名「UV-3600」)を用いて、可視光領域360~830nmにおける最低反射率を反射率(%)とした。結果を表2に示す。
3:反射率2.0%以下で反射防止性能が優れる
2:反射率2.0%超、4.0%以下で反射防止性能が比較的優れる
1:反射率4.0%超で反射防止性能が不良
実施例および比較例で製造した成形用フィルムから、10mm幅×75mm長のサンプルを切り出した。当該サンプルを引張試験機(オリエンテック社製,製品名「テンシロン」)にセットし、150℃の環境下にて、引張速度0.3m/minでサンプル長手方向に20%延伸した。その後、サンプルの外観を目視し、以下の基準で成形性を評価した。結果を表2に示す。
2:不具合なく成形することができた
1:クラックや破断などの不具合が生じた
実施例および比較例において、基材を易成形ポリエチレンテレフタレートフィルム(東洋紡社製,製品名「ソフトシャインA1597」,厚さ25μm)に変更する以外、実施例および比較例と同様にして成形用フィルムを製造した。
ΔE*ab=[(ΔL*)2+(Δa*)2+(Δb*)2]1/2
ΔL*=|延伸後の明度L*-延伸前の明度L*|
Δa*=|延伸後の色度a*-延伸前の色度a*|
Δb*=|延伸後の色度b*-延伸前の色度b*|
2:ΔE*abが1.0以下であり、延伸前後にて外観の差異が小さかった
1:ΔE*abが1.0超であり、延伸前後にて外観の差異が大きかった
11…基材
12…ハードコート層
13…反射防止層
Claims (5)
- 基材と、前記基材の一方の面側に設けられたハードコート層と、前記ハードコート層における基材とは反対側に設けられた反射防止層とを備えた成形用フィルムであって、
前記反射防止層の厚さが0.15μm以上、1.00μm以下であり、
前記反射防止層側の面の鉛筆硬度が2H以下である
ことを特徴とする成形用フィルム。 - 前記成形用フィルムを130℃にて0.3m/minの速度で2倍の長さになるまで延伸したときに、当該延伸の前後における、下記式で算出されるCIE1976L*a*b*表色系の色差ΔE*abが、1.0以下であることを特徴とする請求項1に記載の成形用フィルム。
ΔE*ab=[(ΔL*)2+(Δa*)2+(Δb*)2]1/2
ΔL*=|延伸後の明度L*-延伸前の明度L*|
Δa*=|延伸後の色度a*-延伸前の色度a*|
Δb*=|延伸後の色度b*-延伸前の色度b*| - 前記成形用フィルムにおける前記反射防止層側の面の反射率が、4%以下であることを特徴とする請求項1または2に記載の成形用フィルム。
- 前記ハードコート層及び前記反射防止層が、活性エネルギー線硬化性成分を含有する組成物を硬化させた材料からなることを特徴とする請求項1~3のいずれか一項に記載の成形用フィルム。
- 前記反射防止層が単層からなり、前記反射防止層の屈折率が、前記ハードコート層の屈折率よりも低いことを特徴とする請求項1~4のいずれか一項に記載の成形用フィルム。
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