JP2530537B2

JP2530537B2 - ハ―ドコ―トフィルム

Info

Publication number: JP2530537B2
Application number: JP3351274A
Authority: JP
Inventors: 裕久々津; 賢司長屋
Original assignee: Nippon Seishi KK
Current assignee: Nippon Seishi KK
Priority date: 1991-12-13
Filing date: 1991-12-13
Publication date: 1996-09-04
Anticipated expiration: 2011-09-04
Also published as: JPH05162261A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はハードコートフィルムに
関し、特にＣＲＴディスプレイやフラットパネルディス
プレイ（液晶表示体、プラズマディスプレイ、ＥＬディ
スプレイ等）の画面用の防眩フィルムに適したハードコ
ートフィルムに関する。

【０００２】

【従来技術】ＣＲＴ或いは液晶表示体等のディスプレイ
においては、画面に外部から光が入射し、この光が反射
して（グレアー或いはギラツキ等といわれている）表示
画像を見づらくするという欠点があった。特に近年、フ
ラットパネルディスプレイの大型化に伴い上記欠点を解
決すること（以下防眩という）が益々重要な問題となっ
ている。

【０００３】従来、ＣＲＴディスプレイの防眩において
は、薬品等によるエッチングによってブラウン管のガラ
スの画像表示表面を粗面化することが行われており、
又、液晶表示体等のフラットパネルディスプレイの防眩
においては、画像表示面の上に機械的（サンドブラスト
等）若しくは化学的にエッチングされたガラス板或いは
プラスチック板を別に載置すること（以下保護板法とい
う）が行われている。

【０００４】これらの方法は何れも外部からの入射光が
該表示面から直接反射することを防止するものである。
特に、液晶表示体は、一般に、液晶セルの上下面に偏光
板を設け、下面の偏光板を透過した偏光が、液晶層を透
過した後更に上面の偏光板を透過するような構造とした
ものであり（図１参照）、液晶層に印加される電圧を制
御することによって液晶の分子配列を変化させ、上面の
偏光板を透過する光量を変化させることにより画像を表
示することができる。

【０００５】従って、液晶表示体は自ら発光することが
ないので、バックライトを内蔵しない限り、外光を利用
して画像表示を行わざるを得ないために、特に防眩をす
ることが重要となる。又、近年ではガラス板等の表面に
多層蒸着膜を設けること（以下多層蒸着膜法という）に
より外部入射光の反射を防止することができることか
ら、このような光反射防止膜をディスプレイの画像表示
表面に設けることによって防眩することも行われてい
る。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、大きな
画像表示表面に多層蒸着膜を形成させることが難しいこ
とから、多層蒸着膜法による防眩は、ディスプレイの大
型化に対応することが困難であるのみならず、多層蒸着
膜を画像表示面に形成させるコストが高いために、ディ
スプレイの製造コストを上昇させるという欠点があっ
た。

【０００７】又、エッチングによる防眩においては、デ
ィスプレイの大型化に対応することが容易である反面工
程が繁雑となる。特に、保護板法の場合には、異物が混
入し易いという欠点がある上、一般的に粗面化されたプ
ラスチック板やフィルムをディスプレイの前面に載置す
ることは、ディスプレイに表示された画像を該プラスチ
ック板等を透過して見る際に、透過画像の画質を悪化さ
せるという欠点があった。

【０００８】一方、液晶表示体等のフラットパネルディ
スプレイが益々薄型化及び軽量化するに伴い、粗面化さ
れた透明プラスチックフィルムを該画像表示体表面に直
接貼合することも行われている。例えば、液晶表示体
（図１参照）に使用される偏光板（図２参照）において
は、偏光膜を防護或いは補強するために偏光膜の両面に
透明プラスチックフィルムを直接貼合している。この場
合、係る透明プラスチクフィルムの外側に面するフィル
ムに粗面化された透明プラスチックフィルムを使用する
と、更に、防眩フィルムを別に設ける必要がなくなり、
薄型化及び軽量化を図ることができるため好都合であ
る。

【０００９】しかしながら、該フィルムは直接外部に曝
されて指で触られたり、薬品で拭かれたり或いは陽に曝
されたりすることとなるので、防眩性を有すると共に耐
擦傷性や耐薬品性も要求されることとなる。従って、フ
ィルム表面に傷が付きにくい（耐擦傷性の良い）表面硬
度を有すると共に、耐薬品性及び透明性にも優れる防眩
フィルムが要求されている。

【００１０】そこで、本発明者等は防眩フィルムについ
て鋭意検討した結果、特定の硬化被膜層を透明プラスチ
ックフィルム表面に設けることにより、良好な結果を得
ることができるということを見出し本発明に到達した。
従って、本発明の目的は表面硬度及び耐薬品性に優れ、
防眩フィルム用として好適なハードコートフィルムを提
供することにある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明の上記の目的は、
透明プラスチックフィルムの少なくとも一方の面に硬化
被膜層を設けたハードコートフィルムであって、前記硬
化被膜層が、有機物による表面コート処理した平均二次
粒径が１μｍを越え７μｍ未満の無定形シリカ及び紫外
線硬化型樹脂を含有する層に紫外線を照射し、硬化させ
てなる硬化被膜層であることを特徴とするハードコート
フィルムによって達成された。

【００１２】本発明において使用する紫外線硬化型樹脂
は、紫外線を照射することにより光硬化するものであれ
ば特に限定されるものではない。これらの樹脂は通常公
知の光増感剤と共に使用される。上記の紫外線硬化型樹
脂としては、例えば、紫外線硬化型アクリルウレタン系
樹脂、紫外線硬化型ポリエステルアクリレート系樹脂、
紫外線硬化型エポキシアクリレート系樹脂等を挙げるこ
とができる。

【００１３】紫外線硬化型アクリルウレタン系樹脂は、
一般にポリエステルポリオールにイソシアネートモノマ
ー若しくはプレポリマーを反応させ、得られた生成物に
更に２−ヒドロキシエチル（メタ）アクリレート、２−
ヒドロキシプロピル（メタ）アクリレート等の水酸基を
有するアクリレート又はメタクリレート系のモノマーを
反応させることによって容易に得ることができる（例え
ば、特開昭５９−１５１１１０号）。

【００１４】紫外線硬化型ポリエステルアクリレート系
樹脂は、一般にポリエステルポリオールに２−ヒドロキ
シエチル（メタ）アクリレート、２−ヒドロキシプロピ
ル（メタ）アクリレート等の水酸基を有するアクリレー
ト又はメタクリレート系のモノマーを反応させることに
よって容易に得ることができる（例えば、特開昭５９−
１５１１１２号）。

【００１５】又、紫外線硬化型エポキシアクリレート系
樹脂の具体例としては、エポキシアクリレートをオリゴ
マーとし、これに反応性希釈剤、光反応開始剤を添加
し、反応させたものを挙げることができる（例えば、特
開平１−１０５７３８号）。光反応開始剤としては、ベ
ンゾインエーテル誘導体、アセトフェノン誘導体、オキ
シムケトン誘導体、ベンゾフェノン誘導体、チオキサン
トン誘導体、アントラキノン誘導体等のうちから、１種
若しくは２種以上を選択して使用することができる。硬
化組成物中の含有量は、０．１〜１０重量％とすること
が好ましく、特に０．５〜５重量％とすることが好まし
い。

【００１６】本発明においては、硬化被膜層に防眩性を
付与すると共に、硬化被膜層の透明性を維持するため
に、硬化被膜層に有機物による表面コート処理した無定
形シリカを含有させる。含有量は１０重量％以下が好ま
しく、特に光線透過率、塗料適性等の観点から５重量％
以下とすることが好ましい。上記有機物としては、例え
ばワックス、アルコキシド化合物、シランカップリング
剤、クロロシラン等を挙げることができる。

【００１７】表面コート処理は、シリカ表面のシラノー
ル基に、例えば（ＣＨ₃）₂ＳｉＣｌ₂のようなクロロ
シランを下記化１のような反応式により反応させること
により行うことができる。

【化１】

【００１８】尚、シリカ表面に表面コート処理がされて
いる程度は、残存シラノール基をＬｉＡｌＨ₄と反応さ
せることにより容易に定量することができる。表面コー
ト処理された無定形シリカは、該表面特性が改善される
ために被膜層における分散性が良好であるので、少量の
添加量で十分な防眩効果が得られる上表面コートの透明
性を損なわない。

【００１９】本発明に使用する無定形シリカとしては、
防眩効果を最大にすると共に、透明性をも良好にすると
いう観点から、平均二次粒径が１μｍを越え７μｍ未満
のものを使用する。１μｍ以下であると、得られるハー
ドコートフィルムの表面光沢が高くなり防眩効果を得る
ことができず、７μｍより大きいと透視性が悪化する。
尚、粒径は、コールターカウンター（（株）日科機製）
を用い、アパーチャーサイズを５０μｍとして測定した
ものである。表面処理された無定形シリカは、公知の方
法により被膜層塗布液に混合・分散させることにより容
易に硬化被膜層に含有させることができる。又、上記表
面処理された無定形シリカと共に、公知の顔料を併用す
ることもできる。

【００２０】以上のようにして調製した被膜塗布液をフ
ィルム上に塗布し、乾燥して被膜層を設けるに際して
は、公知のスプレーコート、グラビアコート、ロールコ
ート、バーコート等の塗布法を用いることができる。塗
布量は、必要とされる物性と使用したシリカの平均二次
粒径を考慮し、所望の厚さとなるように調製される。

【００２１】被膜塗布液をフィルムに塗布するに際して
は、塗工を容易とし塗布膜の厚さを均一とする観点か
ら、該被膜塗布液に適宜溶剤及び紫外線硬化を阻害しな
い各種添加物を添加して、塗布液の粘度を調整すること
もできる。上記溶剤としては、例えばイソプロピルアル
コール、トルエン等を挙げることができる。

【００２２】本発明においては、フィルム上に前記被膜
塗布液を塗布し、加熱・乾燥して設けた被膜層に、ハロ
ゲンランプ等の公知の光源を用いて更に紫外線を照射す
ることにより、該被膜層を光硬化させる。このようにし
て光硬化させた被膜は極めて硬度が高い。硬化は、例え
ば、出力１２０〜１６０Ｗ／ｃｍのハロゲンランプを、
１０〜２０ｃｍの距離から数秒間照射することによって
容易に行うことができる。

【００２３】本発明に使用する透明プラスチックフィル
ムは、特に限定されるものではなく、公知の透明プラス
チックフィルムの中から適宜選択して用いることができ
る。このような透明プラスチックフィルムとしては、例
えば、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、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、エチレンビニルアルコールフィル
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、ポリイミドフィルム、フッソ樹脂フィルム、ナイロ
ンフィルム、アクリルフィルム等を挙げることができる
が、本発明においては、特にトリアセチルセルロースフ
ィルム（トリアセテートフィルム）が好ましい。

【００２４】更に、トリアセチルセルロースフィルムの
バンド面（トリアセチルセルロースフィルムを溶液流延
法で製造する場合において該フィルムが金属性のベルト
面に接した面である）に硬化被膜層を設けることによ
り、該被膜層のアセチルセルロースフィルムへの密着を
強固にすることができる。

【００２５】

【発明の効果】本発明のハードコートフィルムは、被膜
層が、有機物による表面処理コートされた無定形シリカ
を含有している上紫外線照射によって十分硬化されてい
るので、表面硬度及び耐薬品性に優れると共に防眩性並
びに透明性に優れている。

【００２６】

【実施例】以下本発明を実施例に従って、更に詳述する
が、本発明はこれによって限定されるものではない。

【００２７】実施例１．８０μｍのトリアセテートフィ
ルム（フジタック：富士写真フィルム株式会社製の商品
名）のバンド面（トリアセテートフィルムを溶液流延法
で製造する場合において、該フィルムが金属製のベルト
に接した面である）に、ワイヤーバー＃４によって、下
記表１の組成の塗布液を塗工量が５ｇ／ｍ²となるよう
に塗工して、被膜層を設けたフィルムを作製した。得ら
れたフィルムの被膜層を加熱乾燥した後、該被膜層に出
力１６０Ｗ／ｃｍの紫外線ランプで１０ｃｍの距離から
１秒間照射して、本発明のハードコートフィルムを作製
した。

【００２８】

【表１】

【００２９】得られたハードコートフィルムについて、
下記の測定方法により諸物性を測定し評価した結果は表
４に示した通りである。ヘイズ度（透明フィルムに入射する平行光のうちで散乱
したり屈折する光の割合をいう）：ＨＲ−１００（村上
色彩技術研究所株式会社製のヘイズ度測定機）によって
測定した。

【００３０】２０°光沢度：光沢度計（ＧＭ−３Ｄ：村
上色彩技術研究所株式会社製）により塗工面を測定し
た。耐擦傷性：ティバー磨耗試験器（東洋精機株式会社製）
によって磨耗試験を行う前と行った後のヘイズ度の差を
測定した。耐薬品性：フィルムの硬化層表面にトルエン、エタノー
ル、酢酸エチル、アセトン、１０重量％塩酸及び１０重
量％カセイソーダを各々滴下し、１分経過した後の硬化
被膜層の表面の変化を目視により観察した。

【００３１】被膜密着度：フィルムの硬化被膜層表面に
２ｍｍ×２ｍｍのクロスハッチ（升目）を入れ、その上
にセロテープを貼付した後、該セロテープを剥がした場
合に、硬化被膜がフィルム基体から剥がれた升目の数の
割合を％で評価した。耐光試験後の被膜密着度：フェードメータ（スガ試験機
株式会社製の耐光試験機）によりフィルムの硬化被膜層
面を５０時間曝露した後、上記の被膜密着度試験を行っ
た。被膜面の状態：フィルムの硬化被膜層の表面を目視によ
って観察した。

【００３２】実施例２．７５μｍのポリエステルフィル
ム（ＨＳタイプ：帝人株式会社製）の表面に、下記表２
の組成の塗布液をワイヤーバー＃４によって塗工量が５
ｇ／ｍ²となるように塗工し、被膜層を設けたフィルム
を作製した。得られたフィルムの被膜層を加熱乾燥した
後、該被膜層に出力１６０Ｗ／ｃｍの紫外線ランプで１
０ｃｍの距離から１秒間照射して硬化させ、本発明のハ
ードコートフィルムを作製した。

【００３３】

【表２】得られたハードコートフィルムについて、実施例１と全
く同様にして物性を測定し評価した結果は、表４に示し
た通りである。

【００３４】比較例１．８０μｍのトリアセテートフィ
ルム（フジタック：富士写真フィルム株式会社製の商品
名）のバンド面に、ワイヤーバー＃４によって、下記表
３の組成の塗布液を塗工量が５ｇ／ｍ²となるように塗
工して、被膜層を設けたフィルムを作製した。得られた
フィルムの被膜層を加熱乾燥した後、該被膜層に出力１
６０Ｗ／ｃｍの紫外線を１秒間照射して、ハードコート
フィルムを作製した。

【００３５】

【表３】得られたハードコートフィルムについて、実施例１と全
く同様にして物性を測定し評価した結果は、表４に示し
た通りである。

【００３６】比較例２．実施例１で使用したシリカ（アエロジルＲ−９７２）
を、予めトルエンで分散処理して、平均二次粒径を０．
５μｍとした他は実施例１と全く同様にしてハードコー
トフィルムを作製した。得られたハードコートフィルム
について、実施例１と全く同様にして物性を測定し評価
した結果は、表４に示した通りである。この場合には、
塗膜表面が平滑で光沢が高いため、表面への外光の映り
込みが大きく防眩効果に劣り、ディスプレイ用途には適
さないことが明らかである。

【００３７】比較例３．有機物により表面処理された平均二次粒径が９．０μｍ
のシリカ（ニップシールＳＳ−３０Ｐ：日本シリカ工業
株式会社製の商品名）を使用した他は、実施例１と全く
同様にしてハードコートフィルムを作製した。得られた
ハードコートフィルムについて、実施例１と全く同様に
して物性を測定し評価した結果は、表４に示した通りで
ある。この場合には、表面への外光の映り込みは少ない
が、透視したときの文字や映像が見にくく、ディスプレ
イ用には適さないものであった。

【００３８】参考例１．実施例１で作製したハードコートフィルムを用いて、図
２に示した液晶表示体に使用される偏光板を作製した。
得られた偏光板について実施例１と全く同様にして物性
を測定し評価した結果は、表４に示した通りである。

【００３９】参考例２．市販の液晶表示体に使用され条偏光板について、実施例
１と全く同様にして物性を測定して評価した、結果は表
４に示した通りであり、耐光性において不十分であっ
た。以上の結果から、本発明のハードコートフィルム
が、液晶表示体等のフラットパネルディスプレイ用の防
眩フィルムとして十分使用でき、特に耐光性に優れ、表
面状態も良好であることが確認された。

【００４０】

【表４】

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のハードコートフィルムを使用した液晶
表示体の断面図である。

【図２】本発明のハードコートフィルムを使用した液晶
表示体に使用する偏光板の断面図である。

【符号の説明】

１−ａハードコートフィルム１−ａ’ハードコート（硬化被膜）１−ｂ偏光膜（ポリビニルアルコール、沃素及び染料
からなる偏光素子）１−ｃ透明プラスチックフィルム１偏光板２ガラス基板３液晶配向膜４液晶層５透明信号電極６透明走査電極

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】透明プラスチックフィルムの少なくとも
−方の面に硬化被膜層を設けたハードコートフィルムで
あって、前記硬化被膜層が、有機物によって表面コート
処理した平均二次粒径が１μｍを越え７μｍ未満の無定
形シリカ及び紫外線硬化型樹詣を含有する層に紫外線を
照射し、硬化させてなる硬化被膜層であることを特徴と
するハードコートフィルム。
【請求項２】硬化被膜層がトリアセチルセルロースフ
ィルムのバンド面に設けられた請求項１に記載されたハ
ードコートフィルム。