JP4995443B2 - 耐ｕｖ光光学フィルム - Google Patents

Description

本発明は光学フィルムに関する。本発明の光学フィルムは、ガラスやフラットパネルディスプレイに適用することができ、良好な耐候性とＵＶ光吸収性とを有する。

人体がＵＶ光に過度に曝されると、白内障、皮膚癌、皮膚の火傷、皮膚の肥厚を引き起こすことがあり、そのため、ＵＶ光は人体に多くの悪影響を及ぼす。

更に、材料が長期間にわたってＵＶ光に曝されると、損傷を受け、例えば黄変したり脆化したり変形したりするであろう。

ＵＶ光による損傷を減らすため、ＵＶ光吸収剤等、強力で効果的なＵＶ光吸収材料が探し求められてきた。しかしながら、ＵＶ光吸収剤は有機材料であり、短寿命で毒性が高いという問題点を有する。こうした問題点を克服するため、近年、ナノメータースケールの無機粒子が開発され、前記ＵＶ光吸収剤に取って代わっている。

良好な視野角と色調を得るために実行可能なこととして、ランプの数を増やして液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）の輝度を高めることが考えられよう。しかしながら、ランプの数を増やすと、その結果、構造内に熱が過剰に溜まり、棚持ち期間やＬＣＤ内の他のパーツの質に悪影響を及ぼす可能性がある。更に、消費電力が増大し、必要な電力を電池に依存する情報機器に適していない。現在までに、パネル構造や内部回路設計の変更を必要とせずまた消費エネルギーを増やすことなくバックライトモジュールに使用し光源の効率を高めることができる様々な光学フィルムが作製されている。このように、光学フィルムの使用は、ＬＣＤ全体の輝度を高めるためのより経済的で便利なアプローチとなった。

バックライト源によって発せられる光はＵＶ光を含むため、光学フィルム内のポリマー樹脂が黄変しがちで、その結果反射効率が低下したり、ＬＣＤに関連して色の違いの問題が生じたりする。

広汎な研究の結果、光学フィルムに耐ＵＶ光コーティングを施すことで、該フィルムの接着性に影響を及ぼすことなくバックライト源からのＵＶ光の大部分を吸収でき、更に光学フィルムに耐候性を与え厚さも減少させることができることが見出された。そのような光学フィルムを用いることによって、設計やモールドを変更することなく、ＬＣＤの輝度を改善でき、上述の問題点を効果的に避けることができる。

本発明の主目的は、支持体の少なくとも一表面に耐ＵＶコーティングが施されており、前記耐ＵＶコーティングがアクリレートモノマーを重合単位として含む樹脂と無機粒子とを含むことを特徴とする、支持体を有する耐ＵＶ光学フィルムを提供することである。

本発明の光学フィルムに使用する支持体は当業者によく知られており、特に限定されるものではなく、透明であっても半透明であっても不透明であってもよい。一般に、支持体はポリマー樹脂層を少なくとも一層含む。ポリマー樹脂層は何ら限定されるものではなく、例えば、ポリエチレン（ＰＥ）やポリプロピレン（ＰＰ）等のポリオレフィン樹脂、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）等のポリエステル樹脂、ポリメチル（メタ）アクリレート（ＰＭＭＡ）等のポリアクリレート樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリウレタン樹脂又はそれらの混合物の層を挙げることができる。本発明の好ましい態様においては、本発明の光学フィルムはポリエステル樹脂支持体を含み、好ましくはポリエチレンテレフタレート支持体を含む。前記支持体は、酸化亜鉛、二酸化ケイ素、二酸化チタン、アルミナ、硫酸カルシウム、硫酸バリウム、炭酸カルシウム又はそれらの混合物等、当業者に知られた無機材料を任意に含むことができる。本発明で使用する支持体は単層であっても多層であってもよく、その内の一以上の層が前記無機材料を含有する。特に、本発明においては三層構造の支持体を使用することができ、その中間層が前記無機粒子を含有する。

本発明の光学フィルムの支持体のコーティングは、ＵＶ光吸収性を有し、アクリレートモノマーを重合単位として含む樹脂と無機粒子とを含む。

本発明の光学フィルムに用いられる好ましい無機粒子は特に限定されるものではなく、酸化亜鉛、二酸化ケイ素、二酸化チタン、アルミナ、硫酸カルシウム、硫酸バリウム、炭酸カルシウム又はそれらの混合物等を挙げることができる。上述の無機粒子の粒径は、通常、１〜１００ｎｍであり、好ましくは２０〜５０ｎｍである。

本発明のコーティング中の無機粒子の量は、コーティング全重量に対し０．０１％〜２０重量％、好ましくは１〜５重量％である。

本発明の光学フィルムの支持体のコーティングに使用する樹脂は、次の一般式：

[式中、Ｒ₁は水素原子又はメチル基であり、Ｒ₂は水素原子、Ｃ₆〜Ｃ₁₈芳香族基、Ｃ₁〜Ｃ₁₈脂肪族基、Ｃ_nＨ_2nＯＨで表されるヒドロキシアルキル基（式中、ｎ＝２〜１０）、ＮＨ₂又はＣ₁₀Ｈ₁₇である]
で表されるアクリレートモノマーを重合単位として含む。

好ましくは、本発明のコーティングに使用するアクリレートモノマーは、（メタ）アクリル酸、メチル（メタ）アクリレート、エチル（メタ）アクリレート、ブチル（メタ）アクリレート、イソオクチル（メタ）アクリレート、シクロヘキシル（メタ）アクリレート、ヒドロキシエチル（メタ）アクリレート及びそれらの混合物から成る群から選択される。

本発明において、アクリレートモノマーを重合単位として含む樹脂は、アクリレートモノマーのみから構成されるポリマーでもよく、アクリレートモノマーとその他のモノマー（スチレンや三級カルボキシレートエステル等）とから構成されるポリマーでもよい。

本発明において用いられる好ましい三級カルボキシレートエステルは次の式：

（式中、Ｒ₃、Ｒ₄及びＲ₅はそれぞれ独立して、Ｃ_mＨ_2m+1で表される直鎖又は分岐アルキル（ｍは１〜１５の整数）であり、Ｒ₆は次の基から成る群：

から選択される基である）で表される。
好ましくは、三級カルボン酸エステルは、ビニル飽和三級デカノエート、ビニル飽和三級ノナノエート、エポキシプロピル飽和三級デカノエート、及びそれらの混合物から成る群から選択される。

本発明のコーティングにおける、アクリレートモノマーを重合単位として含む樹脂の量は、コーティング全重量に対し９９．９９〜７０重量％であり、好ましくは、９９〜９０重量％である。

本発明の光学フィルムのコーティングは硬化剤を任意に含むことができ、分子間の化学結合を介して結合剤との架橋を形成することができる。本発明における好ましい硬化剤の化学種は、当業者によく知られており、ポリイソシアネート等である。本発明の光学フィルムの支持体上のコーティングにおける硬化剤の量は、コーティング全重量に対し０〜２０重量％、好ましくは５〜１０重量％である。

本発明の光学フィルムの支持体のコーティングは、当業者によく知られた添加剤を任意に含んでいてもよく、例えば蛍光剤やＵＶ光吸収剤、それらの混合物等が挙げられる。

本発明の光学フィルムの支持体のコーティングに有用なＵＶ光吸収剤の化学種としては、ベンゾトリアゾール類、ベンゾトリアジン類、ベンゾフェノン類、サリチル酸誘導体を挙げることができるが、これらは当業者によく知られている。

本発明の光学フィルムの支持体のコーティングに有用な蛍光剤は、当業者によく知られており特に限定されず、硫化亜鉛等の無機材料であってもよいし、ベンゾオキサゾール類、ベンゾイミダゾール類、及びジフェニルエチレンビストリアジン類等の有機材料であってもよいが、これらに限定されるものではない。

本発明の光学フィルムは、一般の建造物や自動車のガラス上に用いて、良好な耐ＵＶ性を提供することができる。本発明の光学フィルムはまた、ＬＣＤのバックライト源の反射フィルムとして用いて輝度を高めることができる。更に、前記光学フィルムは、良好な耐候性を有しＵＶ光を吸収できるため、ＬＣＤの効率を向上させる。

以下、実施例によって本発明をより詳細に説明するが、これら実施例は本発明の範囲を何ら限定するものではない。よって、当業者によってなされ得る種々の変更や改変も、本発明の精神に反するものではなく、本発明に記載の範囲に包含される。
実施例１

メチルエチルケトンとトルエン（各４０ｇ）をアクリレート樹脂（１５４．４ｇ、ｅｔｅｒａｃ７３６３−ｔｓ−５０、エターナル社）（固形分：約５０％）に加えた。混合物を１０００ｒｐｍで攪拌した。次いで、酸化亜鉛／硫酸バリウム（３５ｎｍ、総量３ｇ）と硬化剤（１４．９ｇ、デスモジュール３３９０、バイエル社）を順次添加し、コーティング２５０．０ｇ（固形分：４０％）を生成し、支持体（ＵＸ−１５０、テイジン社）上に塗布した。乾燥後、１０μｍのコーティングフィルムが得られた。７日間放置後、フィルムについてウェザリングテスト（ＱＵＶウェザリングテスター使用、Ｑパネル社）を行った。テスト結果を表１に示す。
実施例２

支持体（ＵＸ−１５０、テイジン社）に代え、支持体（Ｅ６０Ｌ、東レ社）を用いた以外は実施例１と同様の手続を行った。テスト結果を表１に示す。
比較例１

支持体（ＵＸ−１５０、テイジン社）にＵＶ光吸収性コーティングを施さずに、そのままウェザリングテスト（ＱＵＶウェザリングテスター使用、Ｑパネル社）を行った。テスト結果を表１に示す。
比較例２

支持体（ＵＸ−１５０、テイジン社）に代え、支持体（Ｅ６０Ｌ、東レ社）を用いた以外は比較例１と同様の手続を行った。テスト結果を表１に示す。

実施例１と比較例１、実施例２と比較例２の結果をそれぞれ比較すると明らかなように、表面にＵＶ光吸収性コーティングを施した支持体が良好な耐黄変性を示し、よって良好な耐ＵＶ性を有する。

Claims (7)

1. 支持体の少なくとも一表面に耐ＵＶコーティングが施されており、前記コーティングがアクリレートモノマーを重合単位として含む樹脂と無機粒子とを含み、前記支持体が、無機材料及びポリマー樹脂層を少なくとも一層含むものであることを特徴とする、支持体を有し、ＬＣＤのバックライト源の耐ＵＶ反射フィルムとして用いられる光学フィルムであって、前記無機粒子の粒径が、１〜５０ｎｍの範囲であり、前記無機粒子の量がコーティング全重量に対し１〜２０重量％である、光学フィルム。
2. ポリマー樹脂が、ポリエステル樹脂、ポリアクリレート樹脂、ポリオレフィン樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリウレタン樹脂及びそれらの混合物から成る群から選択されるものである請求項１に記載の光学フィルム。
3. 無機粒子が、酸化亜鉛、二酸化ケイ素、二酸化チタン、アルミナ、硫酸カルシウム、硫酸バリウム、炭酸カルシウム及びそれらの混合物から成る群から選択されるものである請求項１に記載の光学フィルム。
4. アクリレートモノマーが次式：
   [式中、Ｒ1は水素原子又はメチル基であり、Ｒ₂は水素原子、Ｃ₆〜Ｃ₁₈芳香族基、Ｃ₁〜Ｃ₁₈脂肪族基、Ｃ_nＨ_2nＯＨで表されるヒドロキシアルキル基（式中、ｎ＝２〜１０）、ＮＨ₂又はＣ₁₀Ｈ₁₇である]
   で表されるものである請求項１に記載の光学フィルム。
5. アクリレートモノマーが、（メタ）アクリル酸、メチル（メタ）アクリレート、エチル（メタ）アクリレート、ブチル（メタ）アクリレート、イソオクチル（メタ）アクリレート、シクロヘキシル（メタ）アクリレート、ヒドロキシエチル（メタ）アクリレート及びそれらの混合物から成る群から選択されるものである請求項４に記載の光学フィルム。
6. コーティングがさらに硬化剤を含むものである請求項１に記載の光学フィルム。
7. コーティングがさらに蛍光剤、ＵＶ光吸収剤又はそれらの混合物を含むものである請求項１に記載の光学フィルム。