JP4835320B2 - レンズ形状賦型用積層フィルム及びレンズフィルム - Google Patents

Description

本発明は、その表面にレンズ形状を賦型してレンズフィルムを得るための基材フィルムとして用いられる積層フィルムに関するものである。また、本発明は、この積層フィルムの表面にレンズ形状が賦型されてなるレンズフィルムにも関係している。

樹脂製のレンズシートは、透過型表示装置のスクリーンや液晶表示装置のバックライトの部材として有用であり、一般に、（１）プレス成形により、基材シートの表面にレンズ形状を賦型する方法、（２）押出成形により、原料樹脂をシート化しつつ、その表面にレンズ形状を付与する方法、（３）紫外線硬化型樹脂又は電子線硬化型樹脂により、基材シートの表面にレンズ層を形成する方法などにより製造されている。このうち、（１）の方法は、（２）や（３）の方法に比べて、各種レンズ形状への適応性が高く、また、大型ないし高価な設備を必要としないという利点を有している。そして、その基材シートとしては、ポリスチレン樹脂、ポリオレフィン樹脂、アクリル樹脂、ポリカーボネート樹脂、塩化ビニル樹脂などのシートが用いられている（例えば、特許文献１参照）。

特開平１１−１８３７０７号公報（段落０００５）

上記従来の基材シートでは、レンズ形状を賦型する際や、その前後のハンドリングの際に、傷が付き易かったり、割れ易かったりして、歩留まりが低下するという問題がある。特に近年、表示装置の高画質化に伴い、レンズのファインピッチ化が求められているところ、これに対応すべく、基材シートとして薄肉のフィルムを用いると、上記問題が発生し易くなり、また、微細な傷や割れでも不具合となって、さらに問題も大きくなる。また、表示装置の信頼性向上に伴い、レンズフィルムの使用環境に対する耐久信頼性も強く要望される状況にあり、その基材フィルムには、傷の付き難さや割れ難さに加えて、高い寸法安定性が求められる。そこで、本発明の目的は、傷が付き難く、割れ難く、かつ寸法安定性に優れるレンズ形状賦型用の基材フィルムを提供することにある。そして、この基材フィルムを用いて、レンズフィルムを歩留まり良く提供することにある。

本発明者は、鋭意研究を行った結果、所定の層構成を有する積層フィルムが、上記基材フィルムとして好適であることを見出し、本発明を完成するに至った。すなわち、本発明は、荷重たわみ温度が１００℃以上である透明熱可塑性樹脂からなる主層の少なくとも一方の面に、メタクリル樹脂からなる表面層が積層されてなり、上記主層の厚さが１０μｍ以上であり、かつ全体の厚さが５０〜２５０μｍである、レンズ形状賦型用積層フィルムを提供するものである。また、本発明によれば、この積層フィルムの表面に、レンズ形状が賦型されてなるレンズフィルムも提供される。

本発明によれば、傷が付き難く、割れ難く、かつ寸法安定性に優れるレンズ形状賦型用の積層フィルムを得ることができ、レンズフィルムを歩留まり良く得ることができる。

以下、本発明について詳細に説明する。本発明の積層フィルムは、その表面にレンズ形状を賦型してレンズフィルムを得るための基材フィルムとして用いられる積層フィルムであって、透明熱可塑性樹脂からなる主層の少なくとも一方の面に、メタクリル樹脂からなる表面層が積層されてなるものである。

主層を構成する透明熱可塑性樹脂としては、その荷重たわみ温度が１００℃以上であるものを使用する。かかる特定の材料で主層を構成することにより、得られる積層フィルムの寸法安定性が高められ、これを基材フィルムとして用いることにより、寸法安定性が高く、レンズ形状の乱れ等が発生し難いレンズフィルムを歩留まり良く得ることができる。

透明熱可塑性樹脂の荷重たわみ温度は、好ましくは１１０℃以上であり、また通常１５０℃以下である。なお、荷重たわみ温度は、ＡＳＴＭ Ｄ６４８に従って測定することができる。

透明熱可塑性樹脂の種類については、上記所定の荷重たわみ温度を有するものから適宜選択できるが、透明性の点から、ポリカーボネート樹脂やポリ環状オレフィン樹脂が好ましく用いられ、特にポリカーボネート樹脂が好ましく用いられる。

ポリカーボネート樹脂は、二価フェノールとカルボニル化剤とを界面重縮合法や溶融エステル交換法により重合させたものであってもよいし、カーボネートプレポリマーを固相エステル交換法により重合させたものであってもよいし、環状カーボネート化合物を開環重合法により重合させたものであってもよい。

ここで使用される二価フェノールの例としては、ハイドロキノン、レゾルシノール、４，４’−ジヒドロキシジフェニル、ビス（４−ヒドロキシフェニル）メタン、ビス｛（４−ヒドロキシ−３，５−ジメチル）フェニル｝メタン、１，１−ビス（４−ヒドロキシフェニル）エタン、１，１−ビス（４−ヒドロキシフェニル）−１−フェニルエタン、２，２−ビス（４−ヒドロキシフェニル）プロパン（通称ビスフェノールＡ）、２，２−ビス｛（４−ヒドロキシ−３−メチル）フェニル｝プロパン、２，２−ビス｛（４−ヒドロキシ−３，５−ジメチル）フェニル｝プロパン、２，２−ビス｛（４−ヒドロキシ−３，５−ジブロモ）フェニル｝プロパン、２，２−ビス｛（３−イソプロピル−４−ヒドロキシ）フェニル｝プロパン、２，２−ビス｛（４−ヒドロキシ−３−フェニル）フェニル｝プロパン、２，２−ビス（４−ヒドロキシフェニル）ブタン、２，２−ビス（４−ヒドロキシフェニル）−３−メチルブタン、２，２−ビス（４−ヒドロキシフェニル）−３，３−ジメチルブタン、２，４−ビス（４−ヒドロキシフェニル）−２−メチルブタン、２，２−ビス（４−ヒドロキシフェニル）ペンタン、２，２−ビス（４−ヒドロキシフェニル）−４−メチルペンタン、１，１−ビス（４−ヒドロキシフェニル）シクロヘキサン、１，１−ビス（４−ヒドロキシフェニル）−４−イソプロピルシクロヘキサン、１，１−ビス（４−ヒドロキシフェニル）−３，３，５−トリメチルシクロヘキサン、９，９−ビス（４−ヒドロキシフェニル）フルオレン、９，９−ビス｛（４−ヒドロキシ−３−メチル）フェニル｝フルオレン、α，α’−ビス（４−ヒドロキシフェニル）−ｏ−ジイソプロピルベンゼン、α，α’−ビス（４−ヒドロキシフェニル）−ｍ−ジイソプロピルベンゼン、α，α’−ビス（４−ヒドロキシフェニル）−ｐ−ジイソプロピルベンゼン、１，３−ビス（４−ヒドロキシフェニル）−５，７−ジメチルアダマンタン、４，４’−ジヒドロキシジフェニルスルホン、４，４’−ジヒドロキシジフェニルスルホキシド、４，４’−ジヒドロキシジフェニルスルフィド、４，４’−ジヒドロキシジフェニルケトン、４，４’−ジヒドロキシジフェニルエーテルおよび４，４’−ジヒドロキシジフェニルエステル等が挙げられ、必要に応じてそれらの２種以上を用いることもできる。

中でも、ビスフェノールＡ、２，２−ビス｛（４−ヒドロキシ−３−メチル）フェニル｝プロパン、２，２−ビス（４−ヒドロキシフェニル）ブタン、２，２−ビス（４−ヒドロキシフェニル）−３−メチルブタン、２，２−ビス（４−ヒドロキシフェニル）−３，３−ジメチルブタン、２，２−ビス（４−ヒドロキシフェニル）−４−メチルペンタン、１，１−ビス（４−ヒドロキシフェニル）−３，３，５−トリメチルシクロヘキサン、α，α’−ビス（４−ヒドロキシフェニル）−ｍ−ジイソプロピルベンゼンが好ましく用いられ、特に、ビスフェノールＡの単独使用や、１，１−ビス（４−ヒドロキシフェニル）−３，３，５−トリメチルシクロヘキサンとビスフェノールＡ、２，２−ビス｛（４−ヒドロキシ−３−メチル）フェニル｝プロパン及びα，α’−ビス（４−ヒドロキシフェニル）−ｍ−ジイソプロピルベンゼンから選ばれる少なくとも１種との併用が好ましい。

また、カルボニル化剤としては、例えば、ホスゲンの如きカルボニルハライド、ジフェニルカーボネートの如きカーボネートエステル、二価フェノールのジハロホルメートの如きハロホルメート等が挙げられる。

また、ポリ環状オレフィン樹脂は、環状オレフィンを主たる単量体とする重合体であり、該環状オレフィンとしては、例えば、ノルボルネンの如き多環の環状オレフィンや、単環の環状オレフィン、環状共役ジエン、ビニル脂環式炭化水素などが挙げられる。また、これら環状オレフィンの重合体の水素添加物を用いることもできる。中でも透明性の点から、ノルボルネン系重合体水素添加物、ビニル脂環式炭化水素系重合体、その水素添加物が好ましく、特にノルボルネン系重合体水素添加物が好ましい。

なお、透明熱可塑性樹脂には、必要に応じて他の成分、例えば、ゴム粒子、紫外線吸収剤、有機系染料、無機系染料、顔料、酸化防止剤、帯電防止剤、界面活性剤などを配合して、その組成物により主層を構成してもよい。この場合、組成物としての荷重たわみ温度が１００℃以上、好ましくは１１０℃以上であるのがよく、また通常１５０℃以下であるのがよい。

表面層を構成するメタクリル樹脂は、メタクリル酸エステルを主体とする重合体であり、メタクリル酸エステルの単独重合体であってもよいし、メタクリル酸エステル５０重量％以上とこれ以外の単量体５０重量％以下との共重合体であってもよい。ここで、メタクリル酸エステルとしては、通常、メタクリル酸のアルキルエステルが用いられる。

メタクリル樹脂の好ましい単量体組成は、全単量体を基準として、メタクリル酸アルキルが５０〜１００重量％、アクリル酸アルキルが０〜５０重量％、これら以外の単量体が０〜４９重量％であり、より好ましくは、メタクリル酸アルキルが５０〜９９．９重量％、アクリル酸アルキルが０．１〜５０重量％、これら以外の単量体が０〜４９重量％である。

ここで、メタクリル酸アルキルの例としては、メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル、メタクリル酸ブチル、メタクリル酸２−エチルヘキシルなどが挙げられ、そのアルキル基の炭素数は通常１〜８、好ましくは１〜４である。中でもメタクリル酸メチルが好ましく用いられる。

また、アクリル酸アルキルの例としては、アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸ブチル、アクリル酸２−エチルヘキシルなどが挙げられ、そのアルキル基の炭素数は通常１〜８、好ましくは１〜４である。

また、メタクリル酸アルキル及びアクリル酸アルキル以外の単量体は、単官能単量体、すなわち分子内に重合性の炭素−炭素二重結合を１個有する化合物であってもよいし、多官能単量体、すなわち分子内に重合性の炭素−炭素二重結合を少なくとも２個有する化合物であってもよいが、単官能単量体が好ましく用いられる。そして、この単官能単量体の例としては、スチレン、α−メチルスチレン、ビニルトルエンの如き芳香族アルケニル化合物、アクリロニトリル、メタクリロニトリルの如きアルケニルシアン化合物などが挙げられる。また、多官能単量体の例としては、エチレングリコールジメタクリレート、ブタンジオールジメタクリレート、トリメチロールプロパントリアクリレートの如き多価アルコールのポリ不飽和カルボン酸エステル、アクリル酸アリル、メタクリル酸アリル、ケイ皮酸アリルの如き不飽和カルボン酸のアルケニルエステル、フタル酸ジアリル、マレイン酸ジアリル、トリアリルシアヌレート、トリアリルイソシアヌレートの如き多塩基酸のポリアルケニルエステル、ジビニルベンゼンの如き芳香族ポリアルケニル化合物などが挙げられる。

なお、上記のメタクリル酸アルキル、アクリル酸アルキル、及びこれら以外の単量体は、それぞれ、必要に応じてそれらの２種以上を用いてもよい。

メタクリル樹脂は、積層フィルムの耐熱性の点から、そのガラス転移温度が４０℃以上であるのが好ましく、６０℃以上であるのがより好ましい。このガラス転移温度は、単量体の種類やその割合を調整することにより、適宜設定することができる。

メタクリル樹脂は、その単量体成分を、懸濁重合、乳化重合、塊状重合などの方法により重合させることにより、調製することができる。その際、好適なガラス転移温度を得るため、又は好適な積層フィルムへの成形性を示す粘度を得るため、重合時に連鎖移動剤を使用することが好ましい。連鎖移動剤の量は、単量体の種類やその割合などに応じて、適宜決定すればよい。

メタクリル樹脂にはゴム粒子を配合して、その組成物により表面層を構成するのが、得られる積層フィルムの柔軟性や賦型性の点で望ましい。ここで、ゴム粒子としては、例えば、アクリル系、ブタジエン系、スチレン−ブタジエン系などのものを用いることができるが、中でも、耐候性の点から、アクリルゴム粒子が好ましく用いられる。

アクリルゴム粒子は、ゴム成分としてアクリル酸エステルを主体とする弾性重合体を含有する粒子であり、この弾性重合体のみからなる単層構造の粒子であってもよいし、この弾性重合体の層を有する多層構造の粒子であってもよいが、積層フィルムの表面硬度の点から、多層構造の粒子であることが好ましい。また、この弾性重合体は、アクリル酸エステルの単独重合体であってもよいし、アクリル酸エステル５０重量％以上とこれ以外の単量体５０重量％以下との共重合体であってもよい。ここで、アクリル酸エステルとしては、通常、アクリル酸のアルキルエステルが用いられる。

アクリル酸エステルを主体とする弾性重合体の好ましい単量体組成は、全単量体を基準として、アクリル酸アルキルが５０〜９９．９重量％、これ以外の単官能単量体が０〜４９．９重量％、多官能単量体が０．１〜１０重量％である。

ここで、アクリル酸アルキルの例は、先にメタクリル樹脂の単量体成分として挙げたアクリル酸アルキルの例と同様であり、そのアルキル基の炭素数は通常１〜８、好ましくは４〜８である。

また、アクリル酸アルキル以外の単官能単量体は、メタクリル酸アルキルその他の単官能単量体であることができ、その例は、先にメタクリル樹脂の単量体成分として挙げたメタクリル酸アルキルの例や、メタクリル酸アルキル及びアクリル酸アルキル以外の単官能単量体の例と同様である。

また、多官能単量体の例は、先にメタクリル樹脂の単量体成分として挙げた多官能単量体の例と同様であり、中でも、不飽和カルボン酸のアルケニルエステルや、多塩基酸のポリアルケニルエステルが好ましく用いられる。

なお、上記のアクリル酸アルキル、これ以外の単官能単量体、及び多官能単量体は、それぞれ、必要に応じてそれらの２種以上を用いてもよい。

アクリルゴム粒子として多層構造のものを使用する場合、その好適な例としては、アクリル酸エステルを主体とする弾性重合体の層の外側に、メタクリル酸エステルを主体とする重合体の層を有するもの、すなわち、アクリル酸エステルを主体とする弾性重合体を内層とし、メタクリル酸エステルを主体とする重合体を外層とする、少なくとも２層構造のものを挙げることができる。ここで、外層の重合体の単量体成分であるメタクリル酸エステルとしては、通常、メタクリル酸アルキルが用いられる。また、外層の重合体は、内層の弾性重合体１００重量部に対し、通常１０〜４００重量部、好ましくは２０〜２００重量部の割合で形成するのがよい。外層の重合体を、内層の弾性重合体１００重量部に対し１０重量部以上とすることで、該弾性重合体の凝集が生じ難くなり、積層フィルムの透明性が良好となる。

上記外層の重合体の好ましい単量体組成は、全単量体を基準として、メタクリル酸アルキルが５０〜１００重量％、アクリル酸アルキルが０〜５０重量％、これら以外の単量体が０〜４９重量％である。

ここで、メタクリル酸アルキルの例は、先にメタクリル樹脂の単量体成分として挙げたメタクリル酸アルキルの例と同様であり、そのアルキル基の炭素数は通常１〜８、好ましくは１〜４である。中でもメタクリル酸メチルが好ましく用いられる。

また、アクリル酸アルキルの例は、先にメタクリル樹脂の単量体成分として挙げたアクリル酸アルキルの例と同様であり、そのアルキル基の炭素数は通常１〜８、好ましくは１〜４である。

また、メタクリル酸アルキル及びアクリル酸アルキル以外の単量体は、単官能単量体であってもよいし、多官能単量体であってもよいが、単官能単量体が好ましく用いられる。そして、この単官能単量体の例は、先にメタクリル樹脂の単量体成分として挙げたメタクリル酸アルキル及びアクリル酸アルキル以外の単官能単量体の例と同様であり、また、多官能単量体の例は、先にメタクリル樹脂の単量体成分として挙げた多官能単量体の例と同様である。

なお、上記のメタクリル酸アルキル、アクリル酸アルキル、及びこれら以外の単量体は、それぞれ、必要に応じてそれらの２種以上を用いてもよい。

また、多層構造のアクリルゴム粒子の好適な例として、上記２層構造の内層であるアクリル酸エステルを主体とする弾性重合体の層の内側に、さらにメタクリル酸エステルを主体とする重合体の層を有するもの、すなわち、このメタクリル酸エステルを主体とする重合体を内層とし、アクリル酸エステルを主体とする弾性重合体を中間層とし、先のメタクリル酸エステルを主体とする重合体を外層とする、少なくとも３層構造のものを挙げることもできる。ここで、内層の重合体の単量体成分であるメタクリル酸エステルとしては、通常、メタクリル酸アルキルが用いられる。また、内層の重合体は、中間層の弾性重合体１００重量部に対し、通常１０〜４００重量部、好ましくは２０〜２００重量部の割合で形成するのがよい。

上記内層の重合体の好ましい単量体組成は、全単量体を基準として、メタクリル酸アルキルが７０〜１００重量％、これ以外の単量体０〜３０重量％である。

ここで、メタクリル酸アルキルの例は、先にメタクリル樹脂の単量体成分として挙げたメタクリル酸アルキルの例と同様であり、そのアルキル基の炭素数は通常１〜８、好ましくは１〜４である。中でもメタクリル酸メチルが好ましく用いられる。

また、メタクリル酸アルキル以外の単量体は、アクリル酸アルキルその他の単官能単量体であってもよいし、多官能単量体であってもよい。そして、この単官能単量体の例は、先にメタクリル樹脂の単量体成分として挙げたアクリル酸アルキルの例や、メタクリル酸アルキル及びアクリル酸アルキル以外の単官能単量体の例と同様であり、また、多官能単量体の例は、先にメタクリル酸樹脂の単量体成分として挙げた多官能単量体の例と同様である。

なお、上記のメタクリル酸アルキル、及びこれら以外の単量体は、それぞれ、必要に応じてそれらの２種以上を用いてもよい。

アクリルゴム粒子は、先に述べたアクリル酸エステルを主体とする弾性重合体の単量体成分を、乳化重合法などにより、少なくとも１段の反応で重合させることにより、調製することができる。その際、先に述べた如く、上記弾性重合体の層の外側に、メタクリル酸エステルを主体とする重合体の層を形成する場合は、この外層の重合体の単量体成分を、上記弾性重合体の存在下に、乳化重合法などにより、少なくとも１段の反応で重合させることにより、上記弾性重合体にグラフトさせればよい。また、先に述べた如く、上記弾性重合体の層の内側に、さらにメタクリル酸エステルを主体とする重合体の層を形成する場合は、まず、この内層の重合体の単量体成分を、乳化重合法などにより、少なくとも１段の反応で重合させ、次いで、得られる重合体の存在下に、上記弾性重合体の単量体成分を、乳化重合法などにより、少なくとも１段の反応で重合させることにより、上記内層の重合体にグラフトさせ、さらに、得られる弾性重合体の存在下に、上記外層の重合体の単量体成分を、乳化重合法などにより、少なくとも１段の反応で重合させることにより、上記弾性重合体にグラフトさせればよい。なお、各層の重合を、それぞれ２段以上で行う場合、いずれも、各段の単量体組成ではなく、全体としての単量体組成が所定の範囲内にあればよい。

アクリルゴム粒子の粒径については、該ゴム粒子中のアクリル酸エステルを主体とする弾性重合体の層の平均粒子径が、０．０５〜０．４μｍであるのが好ましく、より好ましくは０．１〜０．３μｍ、さらに好ましくは０．１４〜０．２５μｍである。この平均粒子径があまり大きいと、積層フィルムの透明性が低下するため、好ましくない。また、この平均粒子径があまり小さいと、積層フィルムの表面硬度が低下して傷が付き易くなったり、積層フィルムの柔軟性が低下して割れ易くなったりするため、好ましくない。

なお、上記平均粒子径は、アクリルゴム粒子をメタクリル樹脂と混合してフィルム化し、その断面において酸化ルテニウムによる上記弾性重合体の層の染色を施し、電子顕微鏡で観察して、染色された部分の直径から求めることができる。すなわち、アクリルゴム粒子をメタクリル樹脂に混合し、その断面を酸化ルテニウムで染色すると、母相のメタクリル樹脂は染色されず、上記弾性重合体の層の外側にメタクリル酸エステルを主体とする重合体の層が存在する場合は、この外層の重合体も染色されず、上記弾性重合体の層のみが染色されるので、こうして染色され、電子顕微鏡でほぼ円形状に観察される部分の直径から、粒子径を求めることができる。上記弾性重合体の層の内側にメタクリル酸エステルを主体とする重合体の層が存在する場合は、この内層の重合体も染色されず、その外側の上記弾性重合体の層が染色された２層構造の状態で観察されることになるが、この場合は、２層構造の外側、すなわち上記弾性重合体の層の外径で考えればよい。

メタクリル樹脂とアクリルゴム粒子との配合割合は、両者の合計１００重量部を基準に、メタクリル樹脂が２０〜９５重量部であり、アクリルゴム粒子が５〜８０重量部であるのが好ましい。メタクリル樹脂の割合があまり小さく、アクリルゴム粒子の割合があまり大きいと、積層フィルムの表面硬度が低下して傷が付き易くなると共に、形状転写後の製品外観が悪くなる。一方、メタクリル樹脂の割合があまり大きく、アクリルゴム粒子の割合があまり小さいと、積層フィルムの柔軟性が低下して割れ易くなる。

また、アクリルゴム粒子中のアクリル酸エステルを主体とする弾性重合体の量は、メタクリル樹脂及びアクリルゴム粒子の合計１００重量部を基準に、５〜３５重量部であることが好ましく、１０〜２５重量部であることがより好ましい。メタクリル樹脂及びアクリルゴム粒子の合計１００重量部あたり上記弾性共重合体の量が５重量部以上となるようにすれば、積層フィルム自体が脆くなることなく、製膜性を向上させることができる。一方、メタクリル樹脂及びアクリルゴム粒子の合計１００重量部あたり上記弾性共重合体の量が３５重量部以下となるようにすれば、積層フィルムの透明性や表面硬度を向上させることができる。

なお、メタクリル樹脂には、ゴム粒子の他、必要に応じて他の成分、例えば、紫外線吸収剤、有機系染料、無機系染料、顔料、酸化防止剤、帯電防止剤、界面活性剤などを配合してもよい。

以上説明した主層の構成材料である荷重たわみ温度１００℃以上の透明熱可塑性樹脂と、表面層の構成材料であるメタクリル樹脂を積層フィルム化することにより、透明樹脂からなる主層の少なくとも一方の面にメタクリル樹脂からなる表面層を形成することで、本発明のレンズ形状賦型用積層フィルムが得られる。この積層フィルム化の方法は適宜選択され、例えば、押出成形法により一方の樹脂をフィルム化した後、もう一方の樹脂を溶融押出しつつ積層する溶融押出貼合法や、双方の樹脂をフィルム化した後、熱により貼り合わせるラミネート法などが挙げられるが、特に、双方の樹脂を溶融させ、フィードブロック法又はマルチマニホールド法を用いて溶融状態で積層し、押出し、一対の鏡面ロールに挟み込んで成形する共押出成形方法が、フィルムの表面平滑性や厚さの均一性の点から、有利に採用される。

こうして得られるレンズ形状賦型用積層フィルムは、その厚さが５０〜２５０μｍであり、好ましくは６０〜２００μｍ、さらに好ましくは７５〜１５０μｍである。あまり厚い積層フィルムは、レンズのファインピッチ化に対応し難く、また、レンズ形状を賦型する際、加熱に要する時間が長くなるため、レンズフィルムの生産効率が低下し、さらに、単位面積あたりの単価が増大するため、経済的にも不利となる。一方、あまり薄い積層フィルムは、押出成形による積層フィルム製膜自体が、機械的制約により困難になると共に、レンズ形状の賦型も、機械的制約により困難になる。積層フィルムの厚さは、製膜速度、Ｔ型ダイスの吐出口厚み、ロールの間隙などを調節することにより、調整できる。

前記透明樹脂からなる主層は、その厚さが１０μｍ以上であり、好ましくは３０μｍであり、積層フィルム全体の厚さの３０％以上であるのが有利である。主層があまり薄いと、寸法安定性が低下し易くなる。メタクリル樹脂からなる表面層は、熱的な挙動を考慮するならば、主層の両面に均等に配置されることが好ましい。また、メタクリル樹脂の有する高い表面硬度を効率的に発現させるためには、主層の両面に配置する場合は各層毎で、２０μｍ以上の厚さを有することが好ましい。

上記積層フィルムを基材フィルムとして用い、その表面にレンズ形状を賦型することにより、傷や割れの発生が抑制され、寸法安定性にも優れたレンズフィルムを歩留まり良く得ることができる。この賦型は、表面にレンズ型、すなわちレンズ形状の逆形状を有する賦型板又は賦型ロールを用いて、プレス成形により行うことができる。具体的には、片面レンズフィルムを得る場合であれば、基材フィルムをそのガラス転移温度以上に加熱し、賦型板と鏡面板との間に挟んで、又は賦型ロールと鏡面ロールとの間に挿入して、プレスするのがよく、ここで、基材フィルムとして、前記透明樹脂からなる主層の一方の面にメタクリル樹脂からなる表面層が形成されたものを用いるときは、該表面層にレンズ形状を賦型するのがよい。また、両面レンズフィルムを得る場合であれば、基材フィルムをそのガラス転移温度以上に加熱し、賦型板と賦型板との間に挟んで、又は賦型ロールと賦型ロールとの間に挿入して、プレスするのがよく、この場合、基材フィルムとしては、前記透明樹脂からなる主層の両方の面にメタクリル樹脂からなる表面層が形成されたものを用いるのがよい。なお、基材フィルムを加熱するのに代えて、又は基材フィルムを加熱するのに加えて、賦型板又は賦型ロールを加熱することも可能である。

賦型されるレンズ形状はとしては、例えば、フレネルレンズ、レンチキュラーレンズ、プリズムレンズなどが挙げられるが、本発明は、特にプリズムレンズの形状を賦型する場合に、有利に適用される。この場合、レンズ形状のピッチは２００μｍ以下とし、高さは１００μｍ以下とするのが、近年の表示装置の高画質化に伴い要求されるレンズのファインピッチ化の点から、好ましい。

以下、本発明の実施例を示すが、本発明はこれらによって限定されるものではない。なお、例中、含有量ないし使用量を表す％及び部は、特記ないかぎり重量基準である。

ポリカーボネート樹脂として、住友ダウ（株）製のカリバー３０１−１０を用いた。このポリカーボネート樹脂は、ＡＳＴＭ Ｄ６４８に従い、曲げ応力１．８２ＭＰａで測定される荷重たわみ温度が１３５℃である。

メタクリル樹脂として、メタクリル酸メチル９７．８％とアクリル酸メチル２．２％とからなる単量体のバルク重合により得られた熱可塑性重合体（ガラス転移温度１０４℃）のペレットを用いた。なお、このガラス転移温度は、ＪＩＳ Ｋ７１２１：１９８７に従い、示差走査熱量測定により加熱速度１０℃／分で求めた補外ガラス転移開始温度である。

アクリルゴム粒子（Ａ）として、最内層がメタクリル酸メチル９３．８％とアクリル酸メチル６％とメタクリル酸アリル０．２％とからなる単量体の重合により得られた硬質重合体であり、中間層がアクリル酸ブチル８１％とスチレン１７％とメタクリル酸アリル２％とからなる単量体の重合により得られた弾性重合体であり、最外層がメタクリル酸メチル９４％とアクリル酸メチル６％とからなる単量体の重合により得られた硬質重合体であり、最内層／中間層／最外層の重量割合が３５／４５／２０であり、中間層の弾性重合体の層の平均粒子径が０．２２μｍである、乳化重合法による球形３層構造のゴム粒子を用いた。

アクリルゴム粒子（Ｂ）として、上記アクリルゴム粒子（Ａ）と基本的に同じ組成であるが、重合条件を変えることにより、中間層の弾性重合体の層の平均粒子径が０．１４μｍとなった球形３層構造のゴム粒子を用いた。

なお、上記のアクリルゴム粒子（Ａ）及び（Ｂ）における中間層の弾性重合体の層の平均粒子径は、以下の方法で測定した。

〔弾性重合体の層の平均粒子径の測定〕
アクリルゴム粒子をメタクリル樹脂と混合してフィルム化し、得られたフィルムを適当な大きさに切り出し、切片を０．５％四酸化ルテニウム水溶液に室温で１５時間浸漬し、該ゴム粒子中の弾性共重合体の層を染色した。さらに、ミクロトームを用いて約８０ｎｍの厚さにサンプルを切断した後、透過型電子顕微鏡で写真撮影を行った。この写真から無作為に１００個の染色された弾性共重合体の層を選択し、その各々の粒子径を算出した後、その数平均値を平均粒子径とした。

実施例１〜６、比較例１
メタクリル樹脂ペレットとアクリルゴム粒子（Ａ）又は（Ｂ）とを、表１に示す割合でスーパーミキサーで混合し、二軸押出機にて溶融混錬してメタクリル樹脂組成物のペレットとした。次いで、ポリカーボネート樹脂を東芝機械（株）製の６５ｍｍφ一軸押出機で、メタクリル樹脂組成物のペレットを東芝機械（株）製の４５ｍｍφ一軸押出機で、それぞれ溶融させ、フィードブロック法にて溶融積層一体化させ、設定温度２７５℃のＴ型ダイスを介して押し出し、得られるフィルム状物を、一対の表面が平滑な金属製のロールの間に挟み込んで成形した。こうして、表１に示す３層構成（実施例１〜５、比較例１）又は２層構成（実施例６）の積層フィルムを製造し、以下の評価を行い、結果を表１に示した。

〔柔軟性試験〕
ＪＩＳ Ｋ５６００−５−１：１９９９に従って、フィルムの耐屈曲性を評価し、試験片が破断せず、柔軟性が良好であるものを○、試験片が破断し、柔軟性に欠けるものを×とした。

〔表面硬度〕
ＪＩＳ Ｋ５６００−５−４：１９９９に従って、フィルムの鉛筆硬度を測定した。

〔寸法安定性〕
１２０℃のオーブン中にフィルムを１時間放置した後、以下の数式にて熱収縮率を求めた。この数値が小さいほど寸法安定性に優れる。
熱収縮率（％）＝{（Ａ−Ｂ）／Ａ}×１００
Ａ：試験前寸法
Ｂ：試験後寸法

〔形状転写性〕
表面にピッチ５０μｍ、高さ２５μｍのプリズムレンズ型を有する板状のプレス金型を用い、金型温度２２０℃、プレス圧１００ｋｇ／ｃｍ²にて、フィルムをプレスし、冷却後、得られたレンズフィルムを観察した。レンズ形状がほぼ完全に転写されたものを○、十分に転写されなかったものを×とした。転写後、金型との剥離時に割れ等の不具合を生じた場合も×とした。

なお、実施例６で得たポリカーボネート樹脂層（主層）の片面のみにメタクリル樹脂組成物層（表面層）が形成された２層構成の積層フィルムの場合、表面硬度及び形状転写性は、メタクリル樹脂組成物層（表面層）にて評価した。

比較例２
メタクリル樹脂ペレットとアクリルゴム粒子（Ａ）とを、表１に示す割合でスーパーミキサーで混合し、二軸押出機にて溶融混錬してメタクリル樹脂組成物のペレットとした。次いで、メタクリル樹脂組成物のペレットを東芝機械（株）製の６５ｍｍφ一軸押出機で溶融させ、設定温度２７５℃のＴ型ダイスを介して押し出し、得られるフィルム状物を、一対の表面が平滑な金属製のロールの間に挟み込んで成形した。こうして、表１に示す厚さの単層アクリルフィルムを製造し、先と同様の評価を行い、結果を表１に示した。
比較例３
ポリカーボネート樹脂を東芝機械（株）製の６５ｍｍφ一軸押出機で溶融させ、設定温度２７５℃のＴ型ダイスを介して押し出し、得られるフィルム状物を、一対の表面が平滑な金属製のロールの間に挟み込んで成形した。こうして、表１に示す厚さの単層ポリカーボネートフィルムを製造し、先と同様の評価を行い、結果を表１に示した。

Claims (8)

1. 荷重たわみ温度が１００℃以上である透明熱可塑性樹脂からなる主層の少なくとも一方の面に、メタクリル樹脂及びアクリルゴム粒子からなり、メタクリル樹脂とアクリルゴム粒子との配合割合は、両者の合計１００重量部を基準に、メタクリル樹脂が２０〜９５重量部であり、アクリルゴム粒子が５〜８０重量部である表面層が積層されてなり、上記主層の厚さが１０μｍ以上であり、かつ全体の厚さが５０〜２５０μｍであり、表面層にレンズ形状を賦型することを特徴とするレンズ形状賦型用積層フィルム。
2. 前記熱可塑性樹脂がポリカーボネート樹脂である請求項１に記載の積層フィルム。
3. メタクリル樹脂が、メタクリル酸アルキルを５０〜１００重量％、アクリル酸アルキルを０〜５０重量％、及びこれら以外の単量体を０〜４９重量％の割合で重合させてなる重合体である請求項１又は２に記載の積層フィルム。
4. アクリルゴム粒子が、アクリル酸アルキルを５０〜９９．９重量％、これ以外の単官能単量体を０〜４９．９重量％、及び多官能単量体を０．１〜１０重量％の割合で重合させてなる弾性重合体を含有する粒子である請求項１〜３のいずれかに記載の積層フィルム。
5. アクリルゴム粒子が、前記弾性重合体の層の外側に、メタクリル酸アルキルを５０〜１００重量％、アクリル酸アルキルを０〜５０重量％、及びこれら以外の単量体を０〜４９重量％の割合で重合させてなる重合体の層を有する多層構造の粒子である請求項４に記載の積層フィルム。
6. アクリルゴム粒子が、前記弾性重合体の層の内側に、メタクリル酸アルキルを７０〜１００重量％、及びこれ以外の単量体を０〜３０重量％の割合で重合させてなる重合体の層を有する多層構造の粒子である請求項５に記載の積層フィルム。
7. 請求項１〜６のいずれかに記載の積層フィルムの表面に、レンズ形状が賦型されてなるレンズフィルム。
8. レンズ形状が、レンチキュラーレンズ、プリズムレンズ又はフレネルレンズの形状である請求項７に記載のレンズフィルム。