JP5202819B2 - 反射防止フィルムの製造方法 - Google Patents
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Description
支持体であるトリアセチルセルロースフィルム(富士写真フイルム(株)製、TD80U)の表面に、後述する光学機能層形成液Aを塗布液として、線数135本/インチ、深度60μmのグラビアパターンを有する直径50mmのマイクログラビアロールと、ドクターブレードとを用いて搬送速度20m/分の条件で塗布して塗布層を設けた後、この塗布層を100℃で40秒間乾燥させた。続いて、塗布層の表面に、窒素パージ下で160W/cmの空冷メタルハライドランプ(アイグラフィックス(株)製)を用いて、照度400mW/cm2 、照射量250mJ/cm2 の紫外線を照射することにより塗布層を硬化させて光学機能層としての作用を有する光学機能層Aを形成した。硬化後の光学機能層Aの厚さは約3.4μmであった。なお、この光学機能層Aが形成されたフィルムを巻取りロールに巻き取って、光拡散フィルムであるロール状のベースフィルムを得た。
図1に示すフィルム製造設備10により光学フィルムを作製した。先ず、上記により作製したベースフィルムの表面に、塗布装置14により塗布液として後述の低屈折率層形成液Aを塗布することで塗布層を設けた後、乾燥装置16により120℃で150秒の間、塗布層を乾燥した。なお、塗布装置14は、線数200本/インチ、深度30μmのグラビアパターンを有する直径50mmのマイクログラビアロール14aとドクターブレードとを備えた形態を使用し、塗布条件をグラビアロール14aの回転数を30rpm、搬送速度20m/分とした。次に、加熱装置18の前室18aの加熱温度を95℃とし、後室18bの加熱温度を105℃として、いずれも乾燥時間を5分間として塗布層を乾燥させた。この後、紫外線ランプ20として、窒素パージ下で240W/cmの空冷メタルハライドランプ(アイグラフィックス(株)製)を用いて、照度400mW/cm2 、照射量900mJ/cm2 の紫外線を乾燥が促進された塗布層に照射して、光学フィルムを得た。この光学フィルムは、低屈折率層の厚さが100nmであった。
・第1液(ジルコニア含有UV硬化型ハードコート液;JSR(株)製、デソライトZ7404、固形分濃度約61質量%、固形分中ZrO2 含率約70質量%、重合性モノマー、重合開始剤含有) 100質量部
・第2液(ジペンタエリスリトールペンタアクリレートとジペンタエリスリトールヘキサアクリレートとの混合物;日本化薬(株)製、DPHA) 30質量部
・メチルイソブチルケトン 21質量部
・メチルエチルケトン 6質量部
・シランカップリング剤A(アクリロイルオキシプロピルトリメトキシシラン;信越化学工業(株)製、KBM−5103) 98質量部
を混合攪拌して混合液A1を調製した。なお、この混合液A1をトリアセチルセルロースフィルム(TD80UF、富士写真フイルム(株)製)に塗布して塗布層を設けた後、この塗布層に紫外線を照射して硬化させることで得られた層の屈折率は、1.61であった。
下記組成物をミキシングタンクに投入して、これを攪拌した後、孔径1μmのポリプロピレン製フィルタでろ過することで低屈折率層を形成させるための塗布液である低屈折率層形成液Aを調製した。
・第1ポリマー溶液(熱架橋性含フッ素ポリマー組成液;JSR(株)製、オプスターJN7228A) 100質量部
・シリカ分散物A(日産化学(株)製、MEK−ST、平均粒径15nm) 4.3質量部
・シリカ分散物B(日産化学(株)製、MEK−STの粒径違い品、平均粒径45nm)
5.1質量部
・ゾル液E 2.2質量部
・メチルエチルケトン 15.0質量部
・シクロヘキサノン 3.6質量部
ただし、上記のゾル液Eは、後述の方法により調製したものを用いた。
攪拌機及び還流冷却器を備えた反応器の中に、メチルエチルケトンを120質量部、シランカップリング剤Aを100質量部、ジイソプロポキシアルミニウムエチルアセトアセテート(ホープ製薬(株)製)を3質量部とを加えてから、これを混合することで混合物とした。次に、この混合物に、イオン交換水を30質量部加えた後、60℃、4時間反応させてから、略室温まで冷却してゾル液Eを得た。このゾル液Eは、質量平均分子量が1800であり、オリゴマー成分以上の成分のうち、分子量が1000〜20000である成分は100質量%であった。なお、ガスクロマトグラフィー分析により、ゾル液E中には、原料のシランカップリング剤Aが全く残存していないことを確認した。
実施例1と同様のトリアセチルセルロースフィルムを支持体として、この支持体の上に、塗布液として光学機能層形成液Bを、線数110本/インチ、深度65μmのグラビアパターンを有する直径50mmのマイクログラビアロールとドクターブレードとを用いて、グラビアロールの回転数を45rpm、搬送速度を30m/分の条件で塗布し塗布層を設けた後、この塗布層を60℃で150秒間乾燥させた。続いて、塗布層の表面に窒素パージ下で160W/cmの空冷メタルハライドランプ(アイグラフィックス(株)製)を用いて、照度400mW/cm2 、照射量200mJ/cm2 の紫外線を照射することにより光学機能層形成液Bを硬化させて、防眩性のハードコート層としての作用を有する光学機能層Bを形成した。硬化後の光学機能層Bの厚さは6μmであった。なお、この光学機能層Bが形成されたフィルムを巻取りロールに巻き取って防眩性のハードコートフィルムであるロール状のベースフィルムを得た。
・第3液(ペンタエリスリトールトリアクリレート、ペンタエリスリトールテトラアクリレートの混合物;日本化薬(株)製、PETA) 50質量部
・トルエン 38.5質量部
・重合開始剤A(チバ・スペシャルティ・ケミカルズ(株)製、イルガキュア184)
2質量部
を混合し、攪拌することで混合液B1を調製した。なお、この混合液B1をトリアセチルセルロースフィルム(TD80UF、富士写真フイルム(株)製)に塗布して塗布層を設けた後、この塗布層に紫外線を照射して硬化することにより得られた層の屈折率は、1.51であった。
下記組成物をミキシングタンクに投入して、これを攪拌した後、孔径1μmのポリプロピレン製フィルタでろ過することで低屈折率層を形成させるための塗布液である低屈折率層形成液Bを調製した。
・第2ポリマー溶液(熱架橋性含フッ素ポリマー組成液;JSR(株)製、オプスターJTA−113) 100質量部
・シリカ分散物A 4.3質量部
・シリカ分散物B 5.1質量部
・ゾル液E 2.2質量部
・メチルエチルケトン 15.0質量部
・シクロヘキサノン 3.6質量部
下記組成物をミキシングタンクに投入して、これを攪拌した後、孔径1μmのポリプロピレン製フィルタでろ過することにより低屈折率層形成液Cを調製した。
・第2ポリマー溶液 100質量部
・シリカ分散物A 4.3質量部
・シリカ分散物B 5.1質量部
・ゾル液E 2.2質量部
・メタノール 10.0質量部
・メチルエチルケトン 5.0質量部
・シクロヘキサノン 3.6質量部
下記の材料をミキシングタンクに投入し、これを攪拌することで得られる混合物を、孔径0.4μmのポリプロピレン製フィルタを備える濾過装置で濾過することにより高屈折率の光学機能層を形成させることができる塗布液として光学機能層形成液Cを調製した。
・二酸化チタン分散液 88.9質量部
・第2液 58.9質量部
・重合開始剤B(チバスペシャリティーケミカルズ(株)製、イルガキュア907)
3.1質量部
・光増感剤(日本化薬(株)製、カヤキュアーDETX) 1.1質量部
・メチルエチルケトン 482.4質量部
・シクロヘキサノン 1869.8質量部
なお、二酸化チタン分散液は、下記の方法により調製したものを用いた。
下記の材料を、ダイノミルにより質量平均径が70nmになるまで分散させることで調製した。
・微粒子分散液F(石原産業(株)製、MPT-129C(TiO2 :Co3 O4 :Al2 O3 :ZrO2 が質量比で、90.5:3.0:4.0:0.5)
257.1質量部
・分散剤A 38.6質量部
・シクロヘキサノン 704.3質量部
加熱装置18の代わりに1室のみからなる加熱装置を用いる以外は、全て実施例1と同様にして光学フィルムを製造した。なお、上記の加熱装置は、加熱温度を105℃として、塗布層が設けられたベースフィルムを10分間加熱した。
加熱装置18の代わりに1室のみからなる加熱装置を用いる以外は、全て実施例3と同様にして光学フィルムを製造した。なお、上記の加熱装置は、加熱温度を105℃として、塗布層が設けられたベースフィルムを10分間加熱した。
加熱装置18の代わりに1室のみからなる加熱装置を用いる以外は、全て実施例5と同様にして光学フィルムを製造した。なお、上記の加熱装置は、加熱温度を95℃として、塗布層が設けられたベースフィルムを10分間加熱した。
加熱装置18の代わりに1室のみからなる加熱装置を用いる以外は、全て実施例5と同様にして光学フィルムを製造した。なお、上記の加熱装置は、加熱温度を100℃として、塗布層が設けられたベースフィルムを10分間加熱した。
加熱装置18の代わりに1室のみからなる加熱装置を用いる以外は、全て実施例5と同様にして光学フィルムを製造した。なお、上記の加熱装置は、加熱温度を105℃として、塗布層が設けられたベースフィルムを10分間加熱した。
加熱装置18の代わりに1室のみからなる加熱装置を用いる以外は、全て実施例5と同様にして光学フィルムを製造した。なお、上記の加熱装置は、加熱温度を108℃として、塗布層が設けられたベースフィルムを10分間加熱した。
加熱装置18の代わりに1室のみからなる加熱装置を用いる以外は、全て実施例8と同様にして光学フィルムを製造した。なお、上記の加熱装置は、加熱温度を105℃として、塗布層が設けられたベースフィルムを10分間加熱した。
先ず、1.5mol/lの水酸化ナトリウム水溶液を調製した後、これを55℃に保温すると共に、0.01mol/lの希硫酸水溶液を調製した後、これを35℃に保温した。次に、作製した光学フィルムを上記の水酸化ナトリウム水溶液に2分間浸漬させた後、水に浸漬させて、上記の水酸化ナトリウム水溶液を十分に洗い流した。続けて、洗浄した光学フィルムを上記の希硫酸水溶液に1分間浸漬させた後、水に浸漬させて希硫酸水溶液を十分に洗い流してから、120℃に温度設定した乾燥機により十分に乾燥させることにより、光学フィルムの鹸化処理を行った。
分光光度計(日立製作所(株)製、U4100)を用いて、380〜780nmの波長領域において、入射角5°におけるサンプルの分光反射率を測定した。そして、450〜650nmの平均反射率を、光学フィルムの平均反射率とした。
学振型摩擦堅牢度試験機(テスター産業(株)製、AB−301)を用いて、後述の条件でサンプルに対するこすり試験を行なった。そして、こすり終えたサンプルの低屈折率層側とは反対の面に油性の黒インキを塗った後、低屈折率層側の面を目視により観察して、反射光で見られるこすり部分の傷を、以下の基準により光学フィルムの耐擦傷性として3段階で評価した。
○:非常に注意深く見ても全く傷が見えず、製品上全く問題がない。
△:一部に弱い傷を見ることが出来るが、製品上許容出来る。
×:一目見ただけで確認できる傷があり、製品上でも問題となる。
・評価環境条件:25℃、60%RH
・こすり材:サンプルと接触するテスターのこすり先端部(1cm×1cm)に、ベンコット(旭化成工業(株)製、M−3)を巻いてから、バンドで固定したもの。
・移動距離(片道):13cm
・こすり速度:13cm/秒
・荷重:200g/cm2
・先端部接触面積:1cm×1cm
・こすり回数:250往復
サンプルの低屈折率層を表面としたとき、この面に対して裏面に位置する面に油性の黒インクを塗った後、低屈折率層の表面に光源を照射した。そして、このときに表面で確認出来る白粉故障の程度を、以下の基準により3段階で評価した。なお、上記の光源としては、3波長蛍光灯及び人工太陽光灯を用いた。
○:白粉故障が全く発生しておらず、外観品質として製品上問題とならない。
△:白粉故障が薄く発生しているが、外観品質として製品上許容出来る。
×:白粉故障が全面に発生しており、外観品質として問題となる。
11 ベースフィルム
14 塗布装置
16 乾燥装置
18 加熱装置
18a 前室
18b 後室
20、55 反射防止フィルム
21 紫外線ランプ
41 支持体
43、53 光学機能層
45 透光性微粒子
46、56 低屈折率層
Claims (8)
- 透明支持体と、前記透明支持体の上に配される少なくとも1層の光学機能層と、前記光学機能層の上に配され、前記光学機能層よりも屈折率の低い低屈折率層とを有する反射防止フィルムの製造方法において、
前記低屈折率層を形成させるための材料及び溶剤を含む液を前記光学機能層の表面に塗布して塗布層を形成する塗布工程と、
前記塗布層の乾燥を進める初期乾燥工程と、
前記初期乾燥工程の後に行なわれ、70℃以上110℃以下の処理温度T1で行われる第1乾燥硬化工程と、その後に100℃以上160℃以下でありT1より高温である処理温度T2で行われる第2乾燥硬化工程とを備え、前記塗布層の乾燥及び前記塗布層の熱硬化を進める乾燥硬化工程と、
を有することを特徴とする反射防止フィルムの製造方法。 - 前記乾燥硬化工程後の前記低屈折率層に、電離放射線を照射する工程を有することを特徴とする請求項1記載の反射防止フィルムの製造方法。
- T2−T1は1℃以上50℃以下であることを特徴とする請求項1又は2に記載の反射防止フィルムの製造方法。
- 前記光学機能層が、界面活性作用を持つフッ素系化合物及びシリコーン系化合物のうち少なくとも1種を含むことを特徴とする請求項1ないし3いずれか1つに記載の反射防止フィルムの製造方法。
- 前記光学機能層は、防眩性付与層であることを特徴とする請求項1ないし4いずれか1つに記載の反射防止フィルムの製造方法。
- 前記光学機能層の屈折率が、1.58以上2.0以下であることを特徴とする請求項1ないし5いずれか1つに記載に反射防止フィルムの製造方法。
- 前記低屈折率層の屈折率が、1.31以上1.45以下であることを特徴とする請求項1ないし6いずれか1つに記載の反射防止フィルムの製造方法。
- 前記光学機能層及び前記低屈折率層の少なくとも1つには、透光性微粒子が含まれることを特徴とする請求項1ないし7いずれか1つに記載の反射防止フィルムの製造方法。
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