JP2022546831A - フィルム - Google Patents
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Abstract
Description
0.3≧△H=100×|(HA-HI)/N|
0.3≧△G=100×|(GA-GI)/N|
0.3≧△R=100×|(RA-RI)/N|
(R1 3SiO1/2)a(R2 2SiO2/2)b(R3SiO3/2)c(SiO4/2)d(RO1/2)e
ヘイズは、測定機器(製造社:MCRL、製品名:HM-150)を使ってフィルムの凹凸面に光が入射するようにして、透過モード方式で、JIS K 7136規格によって測定した。
60度グロスは、測定機器(製造社:BYK、製品名:BYK Micro Glossmeter 60°4561)を使ってフィルムの凹凸面に光が入射するようにして、反射モード方式で、DIN EN ISO 2813規格によって測定した。
フィルムの凹凸表面などの算術平均粗さRaは、ナノシステム社のoptical profiler(モデル名:NV2700)を使って、KS B 0601またはISO 4287/1規格によって確認し、二つの規格が一致しない場合には、KS B 0601規格によって確認した。
スチールウール耐性は、Liberon社で販売する等級#0000のスチールウールを用いて評価した。測定装備(製造社:キベイエンティ社、商品名:KM-M4360)を使って前記スチールウールを500gの荷重でフィルムの凹凸表面に接触させ、左右移動させながら、スチールウール耐性を評価した。この際、接触面積は、略横および縦がそれぞれ2cmおよび2cm程度(接触面積:4cm2)になるようにした。前記移動は、約60回/minの速度で行い、移動距離は、略10cmにした。目視観察で反射を観察して、圧痕、傷または破裂などが確認されるまでスチールウールテストを行った。
鉛筆硬度は、JIS 5600規格によって、測定装備(製造社:チュンブクテック社、商品名:Pencil Hardness Tester)を使って、500gの荷重および45度の角度で円筒形の鉛筆芯を用いてフィルムの凹凸表面をひいて圧痕、傷または破裂などの欠陥の発生が確認されるまで鉛筆芯の硬度を段階的に増加させることで測定した。鉛筆芯の速度は約1mm/secとし、移動距離は約10mmとした。このようなテストは、約25℃の温度および50%の相対湿度で行った。
数平均分子量(Mn)および分子量分布は、GPC(Gel permeation chromatography)を使って測定した。5mLバイアル(vial)にシリコーン樹脂成分などの分析対象物質を入れ、約1mg/mL程度の濃度になるようにTHF(tetrahydrofuran)に希釈する。その後、較正用標準試料と分析しようとする試料をシリンジフィルター(細孔径:0.45μm)を通じてろ過させた後に測定した。分析プログラムは、Agilent technologies社のChemStationを使用し、試料の溶出時間を較正曲線と比較して重量平均分子量(Mw)および数平均分子量(Mn)を求め、その割合(Mw/Mn)で分子量分布(PDI)を計算した。GPCの測定条件は、下記の通りである。
機器:Agilent technologies社の1200 series
カラム:Polymer laboratories社のPLgel mixed B 2個を使用
溶媒:THF
カラム温度:35℃
サンプル濃度:1mg/mL、200μL注入
標準試料:ポリスチレン(Mp:3900000、723000、316500、52200、31400、7200、3940、485)
フィルムの弾性率(Young’s modulus)、伸び率(Elongation)および最大応力(Max.stress)は、UTM(Universal Testing Machine)装備(Instron 3342)を用いて、常温(25℃)で10mm/minの引張速度で力を加えて、ASTM E831規格によって引張強度(tensile strength)試験を進めて測定した。この場合、各試験片は、幅が約10mm、長さが約30mmになるように裁断して製造し、前記長さ方向の両終端の各10mmずつをテーピングして装備に固定した後に評価を進めた。熱膨張係数は、TMA(Thermomechanical Analysis)装置(Metteler toledo社、SDTA840)を用いて、40℃から80℃に温度を10℃分の速度で昇温させながら、長さ膨張試験を進めて、ASTM E831規格によって測定した。測定時に試験片の測定方向の長さを10mmとし、荷重を0.02Nに設定した。
凹凸表面の歪度(skewness)は、ナノシステム社のoptical profiler(モデル名:NV2700)を使って、ISO 25178規格によって確認した。前記過程でプログラムとしてナノシステム社のnanomapプログラムを使用した。
シリコーン樹脂成分pの製造
3-アクリロイルオキシプロピルトリメトキシシラン(KBM5103,Shinetsu silicon社)、ジメチルジメトキシシラン(DMDMS,Sigma-Aldrich社)、エタノール、水およびTEA(triethyl amine)を0.8:0.2:2.8:2.8:0.01(KBM5103:DMDMS:エタノール:水:TEA)のモル比で常温で均一に混合し、フラスコで80℃で撹拌しつつ、約12時間程度反応させて、1次反応物を得た。製造された1次反応物の数平均分子量(Mn)は約8341.38g/mol程度であり、分子量分布(Mw/Mn)は2.05程度であった。
(Me2SiO2/2)0.2(AcSiO3/2)0.8
前記製造されたシリコーン樹脂成分pをトリメチロールプロパントリアクリレート(TMPTA)と9:1の重量比(シリコーン樹脂成分p:TMPTA)で混合し、前記混合物100重量部に対して約2.5重量部のラジカル開始剤(製造社:Dupont、製品名:Igarcure819)を配合して、無溶剤タイプのコーティング液pを製造した。
シリコーン樹脂成分qの製造
反応時間を約1時間程度として1次反応物を得たことを除いて、製造例1のシリコーン樹脂成分pと同じ方式で製造した。製造された1次反応物の数平均分子量(Mn)は約1712.88g/mol程度であり、分子量分布(Mw/Mn)は1.63程度であった。
(Me2SiO2/2)0.2(AcSiO3/2)0.8
前記製造されたシリコーン樹脂成分qをトリメチロールプロパントリアクリレート(TMPTA)と9:1の重量比(シリコーン樹脂成分q:TMPTA)で混合し、前記混合物100重量部に対して約2.5重量部のラジカル開始剤(製造社:Dupont、製品名:Igarcure819)を配合して、無溶剤タイプのコーティング液qを製造した。
シリコーン樹脂成分rの製造
エポキシシクロヘキシルエチルトリメトキシシラン、ジメチルジメトキシシラン(DMDMS,Sigma-Aldrich社)、エタノール、水およびTEA(Triethyl amine)を0.8:0.2:2.8:2.8:0.01(エポキシシクロヘキシルエチルトリメトキシシラン:DMDMS:エタノール:水:TEA)のモル比で常温で均一に混合し、フラスコで70℃で撹拌しつつ、約24時間程度反応させて、1次反応物を得た。
(Me2SiO2/2)0.2(EpSiO3/2)0.8
前記製造されたシリコーン樹脂rをエポキシダイマーである13((([3-ethyloxetane-3-yl]methoxy)methyl)oxane)(DOX,toagosei社)と6:4の重量比(エポキシ樹脂:DOX)で混合し、前記混合物100重量部に対して約3重量部のカチオン開始剤(IK-1,San-Apro社)を配合して、無溶剤タイプのコーティング液rを製造した。
モールド用防眩フィルムは、厚み100μmのPET(poly(ethylene terephthalate))基材フィルム(TA063,Toyobo社)上にコーティング液として、非ウレタン系多官能性アクリレートであるジペンタエリスリトールヘキサアクリレート(dipentaerythritol hexaacrylate)、平均粒径(メディアン粒径、D50粒径)が約1μmのシリカ粒子、フッ素系スリップ剤(製造社:3M、製品名:FC4430)およびラジカル開始剤(製造社:Dupont、製品名:Igarcure819)を100:12:0.1:2の重量比(非ウレタン系多官能性アクリレート:シリカ粒子:スリップ剤:ラジカル開始剤)で含むコーティング液を溶媒に50重量%程度の固形分で希釈して製造したコーティング液を約20μm程度の厚みでコーティングし、80℃で約2分間乾燥後、H bulb(Fusion社)で1J/cm2程度のエネルギーで紫外線を照射して製造した。製造された防眩フィルムの防眩表面の算術平均粗さRaは0.2~0.4μmのレベルであり、60度グロスは45%であった。また、前記防眩表面の歪度(skewness)は略0.55~0.6程度であった。
コーティング液として、非ウレタン系多官能性アクリレートであるジペンタエリスリトールヘキサアクリレート(dipentaerythritol hexaacrylate)、平均粒径(メディアン粒径、D50粒径)が約1μmのシリカ粒子、フッ素系スリップ剤(製造社:3M、製品名:FC4430)およびラジカル開始剤(製造社:Dupont、製品名:Igarcure819)を100:9:0.1:2の重量比(非ウレタン系多官能性アクリレート:シリカ粒子:スリップ剤:ラジカル開始剤)で含むコーティング液を溶媒に50重量%程度の固形分で希釈して製造したコーティング液を使用したことを除いて、製造例4と同一に防眩フィルムを製造した。当該フィルムの防眩表面の算術平均粗さRaは0.2~0.4μmのレベルであり、60度グロスは65%であった。また、前記防眩表面の歪度(skewness)は略0.75~0.85程度であった。
一面に厚み約40μmの平坦化層が形成されたPET(poly(ethylene terephthalate))フィルムにおける平坦化層のない面に製造例1の無溶剤タイプのコーティング液pを約40μm程度の厚みでコーティングした。前記PETフィルムとしては、Toyobo社のSRFフィルムを使用した。前記SRFフィルムの面内位相差(Rin)は約8,400nmであり、厚み方向位相差(Rth)は約9,200nmであった。また、前記SRFフィルムのTD方向の熱膨張係数(CTE1)、弾性率(YM1)、最大応力(MS1)および伸び率(E1)は、それぞれ27ppm/K、5.7GPa、199MPaおよび44.5%であり、MD方向の熱膨張係数(CTE2)、弾性率(YM2)、最大応力(MS2)および伸び率(E2)は、それぞれ、67ppm/K、2.3GPa、81MPaおよび6.8%であった。
実施例1と同じ平坦化層が形成されたPET(poly(ethylene terephthalate))フィルムにおける平坦化層のない面に製造例1の無溶剤タイプのコーティング液pを約20μm程度の厚みでコーティングした。次に、前記コーティング液上に製造例4の防眩フィルム(AG1)の防眩表面を実施例1と同一に接触および加圧した状態で、PETフィルム側でDバルブ(D bulb,Fusion社)を使って紫外線を4J/cm2のエネルギーで照射して、基材フィルムと硬化物層を含むフィルムを製造した。製造された硬化物層の防眩表面に当接する表面には、凹凸構造が一体的に形成された。前記凹凸表面に対して測定したヘイズは約21.4%程度であり、60度グロスは46.2%程度であり、算術平均粗さRaは約0.31μm程度であった。また、前記凹凸表面のスチールウール耐性は10000回以上であり、鉛筆硬度は約9Hであった。
実施例1とは異なって、平坦化層のないPET(poly(ethylene terephthalate))フィルムを適用した。PETフィルムとしては、実施例1と同じSRFフィルムを使用した。前記PETフィルムの一面に製造例1の無溶剤タイプのコーティング液pを約20μm程度の厚みでコーティングした。次に、前記コーティング液上に製造例5の防眩フィルム(AG2)の防眩表面を実施例1と同一に接触および加圧した状態で、PETフィルム側でDバルブ(D bulb,Fusion社)を使って紫外線を2J/cm2のエネルギーで照射して、基材フィルムと硬化物層を含むフィルムを製造した。製造された硬化物層の防眩表面に当接する表面には、凹凸構造が一体的に形成された。前記凹凸表面に対して測定したヘイズは約5.1%程度であり、60度グロスは66.1%程度であり、算術平均粗さRaは約0.26μm程度であった。また、前記凹凸表面のスチールウール耐性は10000回以上であり、鉛筆硬度は約8Hであった。
実施例1とは異なって、平坦化層のないPET(poly(ethylene terephthalate))フィルムを適用した。PETフィルムとしては、実施例1と同じSRFフィルムを使用した。前記PETフィルムの一面に製造例1の無溶剤タイプのコーティング液pを約20μm程度の厚みでコーティングした。次に、前記コーティング液上に製造例4の防眩フィルム(AG1)の防眩表面を実施例1と同一に接触および加圧した状態で、PETフィルム側でDバルブ(D bulb,Fusion社)を使って紫外線を2J/cm2のエネルギーで照射して、基材フィルムと硬化物層が形成されたフィルムを製造した。製造された硬化物層の防眩表面に当接する表面には、凹凸構造が一体的に形成された。前記凹凸表面に対して測定したヘイズは約21.1%程度であり、60度グロスは47.4%程度であり、算術平均粗さRaは約0.32μm程度であった。また、前記凹凸表面のスチールウール耐性は10000回以上であり、鉛筆硬度は約7Hであった。
実施例1と同じ平坦化層が形成されたPET(poly(ethylene terephthalate))フィルムにおける平坦化層のない面に製造例2の無溶剤タイプのコーティング液qを約20μm程度の厚みでコーティングした。次に、前記コーティング液上に製造例4の防眩フィルム(AG1)の防眩表面を実施例1と同一に接触および加圧した状態で、PETフィルム側でDバルブ(D bulb,Fusion社)を使って紫外線を4J/cm2のエネルギーで照射して、基材フィルムと硬化物層を含むフィルムを製造した。製造された硬化物層の防眩表面に当接する表面には、凹凸構造が一体的に形成された。前記凹凸表面に対して測定したヘイズは約21.7%程度であり、60度グロスは45.5%程度であり、算術平均粗さRaは約0.34μm程度であった。また、前記凹凸表面のスチールウール耐性は3000回未満であり、鉛筆硬度は約7Hであった。
防眩層の形成のための公知のコーティング液として、平均官能基2官能以上の非ウレタン系多官能アクリレートを60重量%以上含むコーティング液をTACフィルム(50μm、Fuji社のUVカット機能を有するTACフィルム)上に約15μm程度の厚みでコーティングし、80℃の温度で2分間維持して、乾燥した後に、Fusion社のH bulbを通じて1J/cm2のエネルギーで紫外線を照射して、凹凸構造を有する表面を形成した。前記凹凸表面に対して測定したヘイズは約22.1%程度であり、60度グロスは21.5%程度であり、算術平均粗さRaは約0.32μm程度であった。また、前記凹凸表面のスチールウール耐性は500回以下であり、鉛筆硬度は約3Hであった。
防眩層の形成のための公知のコーティング液として、平均官能基二官能以上の非ウレタン系多官能アクリレートを60重量%以上含むコーティング液をTACフィルム(50μm、Fuji社のUVカット機能を有するTACフィルム)上に完全乾燥後、約15μm程度の厚みとなるようにコーティングし、80℃の温度で2分間維持して、乾燥した後に、Fusion社のH bulbを通じて1J/cm2のエネルギーで紫外線を照射して、凹凸構造を有する表面を形成した。前記凹凸表面に対して測定したヘイズは約28.2%程度であり、60度グロスは19.6%程度であり、算術平均粗さRaは約0.23μm程度であった。また、前記凹凸表面のスチールウール耐性は500回以下であり、鉛筆硬度は約3Hであった。
実施例1と同じ平坦化層が形成されたPET(poly(ethylene terephthalate))フィルムにおける平坦化層のない面に製造例3の無溶剤タイプのコーティング液rを約20μm程度の厚みでコーティングした。次に、前記コーティング液上に製造例4の防眩フィルム(AG1)の防眩表面を実施例1と同一に接触および加圧した状態で、PETフィルム側でDバルブ(D bulb,Fusion社)を使って紫外線を4J/cm2のエネルギーで照射して、基材フィルムと硬化物層を含むフィルムを製造した。製造された硬化物層の防眩表面に当接する表面には、凹凸構造が一体的に形成された。前記凹凸表面に対して測定したヘイズは約23.5%程度であり、60度グロスは46.1%程度であり、算術平均粗さRaは約0.3μm程度であった。また、前記凹凸表面のスチールウール耐性は2000回未満であり、鉛筆硬度は約6Hであった。
Claims (21)
- 少なくとも一面にISO 25178規格による歪度(skewness)が負の値である凹凸表面が形成されたエネルギー線硬化性組成物の硬化物層を含み、
前記凹凸表面は、下記数式1~3のうち一つ以上を満たす、フィルム:
[数式1]
0.3≧△H=100×|(HA-HI)/N|
[数式2]
0.3≧△G=100×|(GA-GI)/N|
[数式3]
0.3≧△R=100×|(RA-RI)/N|
数式1~3で、△H、△Gおよび△Rは、それぞれ、前記凹凸表面のヘイズ変化率、60度グロス(gloss)変化率および算術平均粗さ(Ra)の変化率であり、数式1で、HIは、前記凹凸表面の初期ヘイズであり、HAは、スチールウールテストを行った後の前記凹凸表面のヘイズであり、Nは、前記スチールウールテストを行った回数であり、|(HA-HI)/N|は、前記HA、HIおよびNを(HA-HI)/Nに代入して求められた数値の絶対値であり、数式2で、GIは、前記凹凸表面の初期60度グロスであり、GAは、スチールウールテストを行った後の前記凹凸表面の60度グロスであり、Nは、前記スチールウールテストを行った回数であり、|(GA-GI)/N|は、前記GA、GIおよびNを(GA-GI)/Nに代入して求められた数値の絶対値であり、数式3で、RIは、前記凹凸表面の初期算術平均粗さ(Ra)であり、RAは、スチールウールテストを行った後の前記凹凸表面の算術平均粗さ(Ra)であり、Nは、前記スチールウールテストを行った回数であり、|(RA-RI)/N|は、前記RA、RIおよびNを(RA-RI)/Nに代入して求められた数値の絶対値である。 - 前記凹凸表面は、下記数式1~3のうち二つ以上を満たす、請求項1に記載のフィルム:
[数式1]
0.3≧△H=100×|(HA-HI)/N|
[数式2]
0.3≧△G=100×|(GA-GI)/N|
[数式3]
0.3≧△R=100×|(RA-RI)/N|
数式1~3で、△H、△Gおよび△Rは、それぞれ、前記凹凸表面のヘイズ変化率、60度グロス(gloss)変化率および算術平均粗さ(Ra)の変化率であり、数式1で、HIは、前記凹凸表面の初期ヘイズであり、HAは、スチールウールテストを行った後の前記凹凸表面のヘイズであり、Nは、前記スチールウールテストを行った回数であり、|(HA-HI)/N|は、前記HA、HIおよびNを(HA-HI)/Nに代入して求められた数値の絶対値であり、数式2で、GIは、前記凹凸表面の初期60度グロスであり、GAは、スチールウールテストを行った後の前記凹凸表面の60度グロスであり、Nは、前記スチールウールテストを行った回数であり、|(GA-GI)/N|は、前記GA、GIおよびNを(GA-GI)/Nに代入して求められた数値の絶対値であり、数式3で、RIは、前記凹凸表面の初期算術平均粗さ(Ra)であり、RAは、スチールウールテストを行った後の前記凹凸表面の算術平均粗さ(Ra)であり、Nは、前記スチールウールテストを行った回数であり、|(RA-RI)/N|は、前記RA、RIおよびNを(RA-RI)/Nに代入して求められた数値の絶対値である。 - 前記凹凸表面は、下記数式1~3を全部満たす、請求項1に記載のフィルム:
[数式1]
0.3≧△H=100×|(HA-HI)/N|
[数式2]
0.3≧△G=100×|(GA-GI)/N|
[数式3]
0.3≧△R=100×|(RA-RI)/N|
数式1~3で、△H、△Gおよび△Rは、それぞれ、前記凹凸表面のヘイズ変化率、60度グロス(gloss)変化率および算術平均粗さ(Ra)の変化率であり、数式1で、HIは、前記凹凸表面の初期ヘイズであり、HAは、スチールウールテストを行った後の前記凹凸表面のヘイズであり、Nは、前記スチールウールテストを行った回数であり、|(HA-HI)/N|は、前記HA、HIおよびNを(HA-HI)/Nに代入して求められた数値の絶対値であり、数式2で、GIは、前記凹凸表面の初期60度グロスであり、GAは、スチールウールテストを行った後の前記凹凸表面の60度グロスであり、Nは、前記スチールウールテストを行った回数であり、|(GA-GI)/N|は、前記GA、GIおよびNを(GA-GI)/Nに代入して求められた数値の絶対値であり、数式3で、RIは、前記凹凸表面の初期算術平均粗さ(Ra)であり、RAは、スチールウールテストを行った後の前記凹凸表面の算術平均粗さ(Ra)であり、Nは、前記スチールウールテストを行った回数であり、|(RA-RI)/N|は、前記RA、RIおよびNを(RA-RI)/Nに代入して求められた数値の絶対値である。 - 前記凹凸表面のISO 25178規格による歪度(skewness)が、-2以上、かつ、0未満である、請求項1に記載のフィルム。
- 前記エネルギー線硬化性組成物は、シリコーン樹脂成分および反応性希釈剤を含む、請求項1に記載のフィルム。
- 前記シリコーン樹脂成分は、下記平均単位式1で示される、請求項5に記載のフィルム:
[平均単位式1]
(R1 3SiO1/2)a(R2 2SiO2/2)b(R3SiO3/2)c(SiO4/2)d(RO1/2)e
平均単位式1で、R1~R3は、それぞれ独立して、水素原子、アルキル基、アリール基またはエネルギー線硬化性基であり、R1~R3が複数個存在する場合、それぞれ、互いに同じでも異なっていてもよく、R1~R3のうち少なくとも一つは、エネルギー線硬化性基であり、a,b,cおよびdは、a+b+c+dを1に換算したとき、それぞれ、0≦a≦1、0<b≦1、0<c≦1および0≦d≦1を満たし、eは、e/(a+b+c+d)が0~0.4の範囲内となる数である。 - 前記シリコーン樹脂成分は、重量平均分子量が1万~5万の範囲内である、請求項5に記載のフィルム。
- 前記シリコーン樹脂成分は、分子量分布が1.8以上である、請求項5に記載のフィルム。
- 前記反応性希釈剤は、アクリレート化合物である、請求項5に記載のフィルム。
- 前記エネルギー線硬化性組成物は、シリコーン樹脂成分100重量部に対して1~200重量部の反応性希釈剤を含む、請求項5に記載のフィルム。
- 前記凹凸表面の鉛筆硬度が5H以上である、請求項1に記載のフィルム。
- 前記凹凸表面は、1,500回以上の500gスチールウール耐性を示す、請求項1に記載のフィルム。
- 前記凹凸表面におけるヘイズが3%~50%の範囲内である、請求項1に記載のフィルム。
- 前記凹凸表面の算術平均粗さRaが0.01μm~2μmの範囲内である、請求項1に記載のフィルム。
- 前記凹凸表面の60度グロス(gloss)が10%~90%の範囲である、請求項1に記載のフィルム。
- 基材フィルムをさらに含み、前記硬化物層が前記基材フィルムの一面または両面に形成されている、請求項1に記載のフィルム。
- 第1方向における熱膨張係数(CTEF1)と前記第1方向に垂直な第2方向における熱膨張係数(CTEF2)との割合(CTEF2/CTEF1)が1.5以上である、請求項16に記載のフィルム。
- 第1方向における弾性率(YMF1)と前記第1方向に垂直な第2方向における弾性率(YMF2)との割合(YMF1/YMF2)が1以上である、請求項16に記載のフィルム。
- 第1方向における最大応力(MSF1)と前記第1方向に垂直な第2方向における最大応力(MSF2)との割合(MSF1/MSF2)が1.5以上である、請求項16に記載のフィルム。
- 第1方向における伸び率(EF1)と前記第1方向に垂直な第2方向における伸び率(EF2)との割合(EF1/EF2)が1.5以上である、請求項16に記載のフィルム。
- 光学機能層と、前記光学機能層の一面に形成された請求項1に記載のフィルムと、を含む光学積層体。
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