JP4446546B2 - 防眩処理層 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、防眩処理層に関し、更に詳しくは、防眩処理層を有する保護フィルムを偏光子と貼り合わせて偏光板を製造するにあたって、該偏光子との密着性を上げるために該保護フィルムにケン化処理を行っても、表示品位に優れ、防汚性が低下することのない耐久性に優れた防眩処理層に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、ディスプレイの高精細化や大型化が急速に進んでいる。ディスプレイの高精細化及び大型化に伴い、ディスプレイへの外光や背景の写り込み及び取扱い中によるディスプレイへの指紋等の付着による視認性の低下が使用者の目の疲れを増大させており、これらの防眩性、防汚性を解決することが重要な問題となっている。上記防汚性の改善を図る目的で例えば特開平１０−１０４４０３号公報では、防汚剤及び紫外線硬化樹脂を含有するエネルギー線硬化性樹脂組成物の硬化膜層を支持体上に有する防汚性及びハードコート性を有するシートが開示され、該支持体としては具体的に偏光板等が挙げられている。かかる偏光板は偏光子と防汚処理されたハードコート性を有する層を形成させたトリアセチルセルロースなどの保護フィルムとを貼り合わせて製造出来ること等も記載されている。
一方本出願人も特開平１１−１０９１１１号公報において、上記の防汚性、防眩性の改善を図る目的で特定の表面粗さを有し、かつジエチレングリコールに対する接触角が４０度以上の防眩処理層を開示した。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、液晶ディスプレイに使用される偏光板の保護フィルムは、偏光子とトリアセチルセルロース系保護フィルムを貼合する際に、ケン化等の処理を行い偏光子と保護フィルムの接着性を向上させることが通常行われている。
防眩処理や防汚処理を施した保護フィルムはケン化処理を行うことにより、防眩性、防汚性が低下することが確認されている。
上記特開平１０−１０４４０３号公報に記載の保護フィルムにおいても、公報中には、かかる保護フィルムをアルカリ処理（ケン化処理）を行うことが可能との記載はあるが、かかるアルカリ処理はプライマー処理、コロナ放電処理と併記されていることからすると保護フィルム面のみをアルカリ処理する意味での記載と推定され、事実、防汚性及びハードコート性を有する層はケン化処理にさらすと防汚性が悪くなることが本発明者の検討により明らかとなった。また、特開平１１−１０９１１１号公報開示技術においても、防眩処理層を有する保護フィルムが、表示素子に貼り合わされる際のケン化処理により防汚性がかなり低下してしまうという欠点があり、市場ではケン化処理によっても防汚性の低下しない防眩処理層が要求されている。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
そこで、本発明者は、かかる課題を解決するため鋭意研究した結果、（Ａ）バインダー、（Ｂ）平均粒子径０．５μｍ以下のテトラフロロエチレン樹脂系のフィラー、（Ｃ）平均粒子径１．３〜１．９μｍのフィラー、（Ｄ）シリコーン系表面改質剤及び（Ｅ）フッ素系表面改質剤を含有する防眩処理層が上記の課題を解決できることを見いだし本発明を完成するに至った。
【０００５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明について具体的に説明する。
本発明の防眩処理層は、（Ａ）バインダーに（Ｂ）平均粒子径０．５μｍ以下のテトラフロロエチレン樹脂系のフィラー、（Ｃ）平均粒子径１．３〜１．９μｍのフィラー、（Ｄ）シリコーン系表面改質剤及び（Ｅ）フッ素系表面改質剤を溶媒と混合した分散液を基材に塗布することにより得られる。
【０００６】
（Ａ）成分としてその具体例としては、アクリルウレタン系樹脂、ポリエステルアクリレート系樹脂、エポキシアクリレート系樹脂等の紫外線あるいは電子線硬化性樹脂、フェノール樹脂、ユリア樹脂、メラミン樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂、ケイ素樹脂、ポリウレタン樹脂、ジアリルフタレート樹脂等の熱硬化性樹脂、セルロース系樹脂、セロファン系樹脂、ポリオレフィン系樹脂等の熱可塑性樹脂等を挙げることができる。
【０００７】
上記のバインダーにおいては、硬化皮膜の透過率が防眩処理層の厚みとした場合に８８％以上（更には９０〜１００％）で、光沢度（入射角６０°）が６０％以上（更には７０〜１００％）のものが好ましく、かかる透過率が８８％未満では、表示素子全体が暗くなり、また光沢度（入射角６０°）が６０％未満では、防汚性が低下したりシロモヤが発生して好ましくない。
【０００８】
特に防眩処理層の表面硬度の点と表面に光散乱体を分布させる等の点では、紫外線あるいは電子線硬化性樹脂、熱硬化性樹脂又はこれらを組み合わせた樹脂が好ましく、更には工業的簡便性の点では紫外線あるいは電子線硬化性樹脂が実用的である。
【０００９】
ここで使用する紫外線あるいは電子線硬化性樹脂は、紫外線あるい電子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なく、これらの樹脂は通常公知の光反応開始剤とともに使用される。かかる樹脂としては、上記の如くアクリルウレタン系樹脂、ポリエステルアクリレート系樹脂、エポキシアクリレート系樹脂等が用いられ、該アクリルウレタン系樹脂としては、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も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−ヒドロキシルエチル（メタ）アクリレート、２−ヒドロキシルプロピル（メタ）アクリレート等の水酸基を有するアクリレート、メタアクリレート系のモノマーを反応させることにより得られる。該ポリエステルアクリレート系樹脂としては、一般にポリエステルポリオールに、２−ヒドロキシルエチル（メタ）アクリレート、２−ヒドロキシルプロピル（メタ）アクリレート等の水酸基を有するアクリレート、メタクリレート系のモノマーを反応させることにより得られる。また該エポキシアクリレート系樹脂としては、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て得られる。反応性希釈剤としては、アクリル酸エトキシエトキシエチル、アクリル酸テトラヒドロフリル、酢酸ブチルジューキゾール等が使用され、光反応開始剤としては、ベンジル誘導体、ベンゾイン誘導体、ベンゾイル誘導体、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、チオキサンケトン誘導体、アントラキノン誘導体等が使用される。
【００１０】
（Ｂ）成分は、平均粒子径が０．５μｍ以下（好ましくは０．１〜０．５μｍ）のテトラフロロエチレン系樹脂のフィラーで、かかる粒子径が０．５μｍを越えると防汚性やディスプレイの視認性が劣り不適当である。
また、かかる粒子径が０．１μｍ未満では、防眩効果が得られない場合があり好ましくない。
（Ｂ）成分の見かけ密度（ＡＳＴＭ Ｄ １４５７に準処）としては、２００〜４２５（ｇ／ｌ）、融点（ＡＳＴＭ Ｄ １４５７に準処）としては３１０〜３３０℃程度であり、表面積としては、窒素吸着法により８〜１２ｍ²／ｇ程度である。
かかる（Ｂ）成分として具体的には、三井デュポンフロロケミカル社製、テトラフロロエチレン樹脂『ＭＰ１１００』（平均粒子径０．２５μｍ）等が挙げられる。
【００１１】
（Ｃ）成分は、平均粒子径が１．３〜１．９μｍのフィラーで、かかる粒子径が１．３μｍ未満では、防眩性が劣り不適当であり、１．９μｍを越えると防汚性、防眩性、ディスプレイの視認性が劣り不適当である。
その例としては、アクリル系樹脂、フッ素系化合物、ポリシロキサン化合物、テフロン系樹脂が用いられ、好ましくはアクリル系樹脂である。
かかる（Ｃ）成分として具体的には、綜研化学社製、アクリル系樹脂『ＭＸ１５０』（平均粒子径１．８μｍ）等が挙げられる。
なお、上記の平均粒子径とは、酢酸エチル中で高周波電力２００Ｗ、発信周波数が３８ｋＨｚの超音波で１時間分散した後、ダイナミック光散乱光度計『ＤＬＳ−７００』（大塚電子（株）製）により測定されるものである。
【００１２】
（Ｄ）成分としては、シリコーンを含有するポリマーやコポリマー、ブロックコーポリマー、オリゴマーからなるものであれば特に限定されるものではないが、その中でもシリコーン系ポリマーを一成分とするブロックコーポリマーで、水酸基を含有するものが好ましく、溶剤で分散させて粘度を１００（ｍＰａ・ｓ、２５℃）以下としたものが好ましい。具体的には、日本ユニカー社製『ＦＺ３７０７』、日本油脂社製『モディパーＦ２００』が挙げられる。
【００１３】
（Ｅ）成分としては、フッ素を含有するオリゴマー、ポリマーからなるものであり、具体的には、東亜合成化学社製『アロンＧＦ−３００』、大日本インキ化学工業社製『メガファックＦ１７８−Ａ』や『ディフェンサＭＣＦ３００』等が挙げられる。
【００１４】
本発明において、上記（Ａ）成分は、表示品位に、（Ｂ）成分は、指紋等のふき取り性やディスプレイの視認性に、（Ｃ）成分は防眩性に、（Ｄ）成分はフィラーの分散効果や表示品位に、（Ｅ）成分もフィラーの分散効果や表示品位にそれぞれ寄与する。
【００１５】
防眩処理層中の（Ａ）〜（Ｅ）成分の含有量は防眩処理層の厚みに応じて適宜変化させればよく特に制限されないが、防眩処理層のヘイズ値が５〜９となるように配合することが好ましい。かかるヘイズ値が５未満では防眩性が低下し、９を越えると画像鮮明性が低下し好ましくない。
なお上記ヘイズ値は、日本電色工業（株）製、濁度計『ＮＤＨ２０００』にてＪＩＳ Ｋ７１０５に準処して測定することができる。
【００１６】
各成分の配合割合は、通常（Ａ）成分１００重量部に対して、（Ｂ）成分と（Ｃ）成分の合計量を、１〜７重量部に調整すればよい。１重量部未満では、防汚性あるいは防眩性が低下することがあり、７重量部を越えるとディスプレイの視認性が低下することがあり好ましくない。また、（Ｂ）成分と（Ｃ）成分の重量比は１９／１〜１６／４の範囲が好ましく、該重量比が１９／１を越えると防眩性が低下し、また、１６／４未満では画像視認性及び防汚性が低下し好ましくない。更に（Ｄ）成分と（Ｅ）成分の合計量は、（Ａ）成分１００重量部に対して、０．００１〜６重量部含有されることが好ましく、更には０．０１〜４重量部である。かかる含有量が０．００１重量部未満ではフィラーの分散効果が得られず、防汚性、表示品位が劣り、６重量部を越えると、分散液を基材に塗布する際に泡立ち、表面の欠陥となることがあり好ましくない。（Ｄ）と（Ｅ）成分の重量比も特に限定されるものではないが、１／２０〜１５／２０の範囲が好ましい。かかる範囲外では（Ｂ）、（Ｃ）成分の分散効果が不充分なことがあり好ましくない。分散液の固形分濃度は１０〜５０重量％程度である。１０重量％以下では、目的とする防眩処理層を形成するのが困難なことがあり、５０重量％を越えると粘度が高くなり過ぎて塗工しにくくなり好ましくない。
【００１７】
本発明の防眩処理層が顕著な効果を発揮する理由としては、その表面においてジエチレングリコールに対する接触角が５０度以上（更には５５度以上）で、かつ水に対する接触角が７０度以上（更には７５度以上）であるためと考えられる。
なお、上記のそれぞれの接触角は、防眩処理層を４０℃、１０重量％の水酸化ナトリウム水溶液に２分間浸漬し、次いで２０℃の精製水にて３０秒間水洗した後、２０℃、０．１重量％の塩酸水溶液に３０秒間浸漬し、更に２０℃の精製水にて３０秒間水洗し、６０℃で５分間乾燥させた後、２０℃、６５％ＲＨの環境下で、自動・動的接触角測定装置（協和界面科学（株）製『ＤＣＡ−ＶＺ１５０』）にて測定される。
【００１８】
分散液を調整する時に用いられる溶媒としては、イソプロピルアルコール、ｎ−プロピルアルコール、アセトン、メチルエチルケトン、エタノール等が挙げられるが、好ましくはイソプロピルアルコールである。
【００１９】
防眩処理層を形成するに当っては、通常は（Ａ）〜（Ｅ）各成分を溶媒中で混合して得られる塗工液（分散液）を基材上に塗布、硬化させれば良いのである。例えば、サンドミル、コボルミル、三本ロール、ディスパー等の公知の分散混合装置を使用して溶媒中で上記フィラーを上記バインダーに、均一分散させたり、超音波撹拌装置を使用して均一分散させ塗工液を作製する。かかる分散を行う方法としては、超音波撹拌装置を用いて超音波撹拌するのが好ましく、かかる超音波攪拌を行うに当っては、特に制限されないが、１０ｋＨｚ以上（更には１０〜５００ｋＨｚ）の発信周波数を用いることが好ましく、高周波数電力は５０Ｗ以上（更には、５０〜１０００Ｗ）が好ましく、撹拌機中の溶液温度は２０〜３０℃、撹拌時間は０．１〜１０時間が好ましい。
次に、上記で得られた塗工液を流延キャスト、ダイキャスト、スプレーコート、グラビアコート、マイクログラビアコート、ロールコート、バーコート、ダイコート、スピンコート、ディップコート、静電気ヘリオフォンコーティング等の公知の方法により製膜或いは塗布させ乾燥された後、紫外線あるいは電子線等を照射して硬化させることにより防眩処理層が得られる。
【００２０】
かくして本発明の防眩処理層が得られるわけであるが、かかる層の厚みは０．０１〜１５μｍ（更には０．１〜１０μｍ）が好ましく、かかる厚みが０．０１μｍ未満の時は、塗工ムラが生じたり、防眩性が低くなり、厚みが１０μｍを越える時は、平面平滑性が悪くなる傾向がある。
【００２１】
かくして得られた本発明の防眩処理層は、液晶ディスプレイ、プラズマディスプレイ、ＥＬ（エレクトロルミネッサンス）、ＳＥＤ（Surface-Conduction Election Emitter Display）の表面に設けられて実用に供されるものであるが、防眩処理層の表示素子への付着方法については、該防眩処理層を基材に塗工した後に該基材を、各ディスプレイに貼合する方法等が実用的である。また、偏光板を用いた液晶ディスプレイにおいては、その偏光板製造時に防汚処理層付保護フィルム（トリアセチルセルロースフィルム）と偏光子を貼合する際に、トリアセチルセルロースフィルムの表面改質のために、アルカリ処理、プライマー処理、コロナ放電処理が行われており、かかるアルカリ処理を行う際にも防眩処理層を保護フィルムで保護せず、そのままアルカリ処理しても問題がないという優れた耐久性を持ち合せている。
【００２２】
本発明の防眩処理層は、上記のごとくケン化処理しても表示品位と防汚性がほどんど低下せず、屋内外のディスプレイ用の防眩処理層や他の光の散乱を必要とする用途に有用である。
【００２３】
【実施例】
次に実施例を挙げて更に詳しく説明する。なお、例中「部」、「％」とあるのは、断りのないかぎり重量基準を意味する。
実施例１
（Ａ）バインダー（アクリルウレタン系樹脂、荒川化学社製『ビームセットＫＵ−５７５ＣＳ−Ｂ』、透過率９０．９％、光沢度９４．５％）２７部を７０部のイソプロピルアルコールに溶解した溶液に、（Ｂ）平均粒子径０．２５μｍのテトラフロロエチレン樹脂系フィラー（三井・デュポンフロロケミカル社製『ＭＰ１１００』）０．９部、（Ｃ）平均粒子径１．８μｍのフィラー（アクリル系樹脂、綜研化学社製『ＭＸ１５０』）０．１部、（Ｄ）シリコーン系表面改質剤（日本ユニカー社製『ＦＺ３７０７』）０．０６部、（Ｅ）フッ素系表面改質剤（東亜合成化学社製『アロンＧＦ−３００』０．４部、光反応開始剤（ベンジル誘導体、チバガイギー社製『イルガキュアー６５１』）２部をそれぞれ添加した後、温度２５℃で高周波電力２００Ｗ、発信周波数が３８ｋＨｚの超音波で１時間分散して塗工液を得た。この塗工液を膜厚８０μｍのトリアセチルセルロースフィルムにワイヤーバーコーター＃５を用いて塗工し、８０℃で２分間乾燥した後、露光機（オーク社製『ＨＭＷ５３２Ｅ』）、３ｋＷの超高圧水銀灯）にて５００ｍＪ／ｃｍ²で露光して厚さ５μｍの防眩処理層を得、以下の評価をおこなった。
【００２４】
（防汚性）
前述した防眩処理層が形成されたトリアセチルセルロースフィルムを、ケン化処理（１０重量％水酸化ナトリウム水溶液で、４０℃で２分間処理した後水洗して乾燥）した後、指の指紋で該防眩処理層を汚して、３日間放置した後、防眩処理層表面の汚れをイソプロピルアルコール２０％、アセトン２０％及び水６０％からなるクリーナー液を浸した脱脂綿により拭き、目視で指紋が除去できたと判断される回数を測定して以下の評価をした。
○・・・１回
△・・・２〜３回
×・・・４回以上あるいは除去不可能
【００２５】
（ギラツキ、シロモヤ）
前述した防眩処理層が形成されたトリアセチルセルロースフィルムを、上記と同様にケン化処理した後、トリアセチルセルロースフィルム／ポリビニルアルコール染色フィルム（偏光子）／トリアセチルセルロースフィルムよりなる偏光板上にアクリル系粘着剤を用いて貼りあわせて粘着剤付き偏光板を得た。一方、ＴＦＴ液晶表示素子（富士通社製『ＶＬ−１４００ＴＳ』、１３．８インチ、１０２４×７６８ドット）の外側の偏光板を剥がし、上記の粘着剤付き偏光板を代りに貼り合わせて液晶表示素子を得た。
暗室中で該液晶表示素子から４ｍ離して１００Ｗ蛍光灯１本を配置し液晶表示素子の画面表面を観察し、見やすさを以下のように評価した。
○・・・ギラツキ、シロモヤなく見やすい。
×・・・ギラツキあるいはシロモヤがあり見にくい。
【００２６】
（写りこみ）
上記と同じく蛍光灯の写り込みの状況を観察し、以下のように評価した。
○・・・写り込みがなく見やすい。
×・・・写り込みがあり見にくい。
【００２７】
更に上記の防眩処理層（未ケン化処理のもの）の一部を切断して接触角及び防汚性測定用のサンプルとして評価した所、エチレングリコールに対する接触角は６０度で、かつ水に対する接触角は８５度であり、また、ヘイズ値は７．５であった。
【００２８】
実施例２
実施例１において、（Ｄ）成分を、日本油脂社製の『モディパーＦ２００』０．０６部に変更した以外は実施例１と同様に実施して同様に評価した。
【００２９】
比較例１〜４
実施例１において、（Ｂ）成分の添加を省略（比較例１）、（Ｃ）成分の添加を省略（比較例２）、（Ｄ）成分の添加を省略（比較例３）、（Ｅ）成分の添加を省略（比較例４）した以外はいずれも実施例１と同様にして防眩処理層を作成し、実施例１と同様に評価した。
【００３０】
比較例５
実施例１において、（Ｂ）成分の替りに、平均粒子径０．８μｍのテトラフロロエチレン樹脂系フィラー（三井・デュポンフロロケミカル社製『ＭＰ１６００』）０．９部を用いた以外は実施例１と同様に実施して同様に評価した。
【００３１】
比較例６
実施例１において、（Ｃ）成分の替りに、平均粒子径０．８μｍのテトラフロロエチレン樹脂系フィラー（三井・デュポンフロロケミカル社製『ＭＰ１６００』）０．１部を用いた以外は実施例１と同様に実施して同様に評価した。
【００３２】
比較例７
実施例１において、（Ｃ）成分の替りに、平均粒子径３．０μｍのテトラフロロエチレン樹脂系フィラー（三井・デュポンフロロケミカル社製『ＴＬＰ１０Ｆ』）０．１部を用いた以外は実施例１と同様に実施して同様に評価した。
実施例１、２、比較例１〜７の評価結果を表１に示した。
【００３３】

【００３４】
【発明の効果】
本発明の防眩処理層は、（Ａ）バインダー、（Ｂ）平均粒子径０．５μｍ以下のテトラフロロエチレン樹脂系のフィラー、（Ｃ）平均粒子径１．３〜１．９μｍのフィラー、（Ｄ）シリコーン系表面改質剤及び（Ｅ）フッ素系表面改質剤を含有するもので、ケン化処理を実施しても表示品位、防汚性が良好である。

Claims (2)

1. （Ａ）バインダー、（Ｂ）平均粒子径０．５μｍ以下のテトラフロロエチレン樹脂系のフィラー、（Ｃ）平均粒子径１．３〜１．９μｍのフィラー、（Ｄ）シリコーン系表面改質剤及び（Ｅ）フッ素系表面改質剤を含有することを特徴とする防眩処理層。
2. （Ｄ）シリコーン系表面改質剤と（Ｅ）フッ素系表面改質剤の重量比が１／２０〜１５／２０の範囲であることを特徴とする請求項１に記載の防眩処理層。