JP5522720B2 - 防眩性ハードコートフィルム、それを用いた偏光板および画像表示装置、ならびに防眩性ハードコートフィルムの製造方法 - Google Patents
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Description
全ヘイズ値Htと内部ヘイズ値Hinとが下記式(1)の関係を満たし、
防眩性ハードコート層表面の凹凸形状において、下記算術平均表面粗さRaが0.1〜0.3μmの範囲であるとともに、
前記防眩性ハードコート層表面の任意な箇所の長さ4mmにおいて、表面粗さプロファイルの粗さ平均線を越える凸状部が、前記平均線の前記凸状部を横切る部分の線分の長さが80μm以上の凸状部を含んでおらず、かつ、前記平均線に平行で0.1μmの高さに位置する基準線を越える凸状部を有しており、前記基準線の前記凸状部を横切る部分の線分の長さが20μm以下である前記凸状部が前記防眩性ハードコート層表面の任意な箇所の長さ4mmにおいて50個以上有していることを特徴とする。
0.5≦Hin/Ht≦0.9 (1)
全ヘイズ値Ht:JIS K 7136(2000年版)に準じた、防眩性ハード
コートフィルム全体のヘイズ値(曇度)(%)
内部へイズ値Hin:前記防眩性ハードコートフィルム表面を平滑面にした場合に
測定される防眩性ハードコートフィルム全体のヘイズ値(%)
Ra:JIS B 0601(1994年版)に規定する算術平均表面粗さ(μm)
前記微粒子、下記の(A)成分および(B)成分を含むハードコート層形成材料、ならびに、溶媒を含む防眩性ハードコート層形成材料を準備する工程と、
前記防眩性ハードコート層形成材料を前記透明プラスチックフィルム基材の少なくとも一方の面に塗工して塗膜を形成する工程と、
前記塗膜を硬化させて前記防眩性ハードコート層を形成する工程とを含み、
前記微粒子を、前記ハードコート層形成材料100重量部に対して5〜20重量部の範囲で添加し、
前記溶媒として、酢酸ブチルとメチルエチルケトン(MEK)との混合溶媒を用い、前記混合溶媒の酢酸ブチル/MEKの比率が、重量比で1.5/1〜6.0/1の範囲内であることを特徴とする。
(A)成分:アクリレート基およびメタクリレート基の少なくとも一方の基を有する硬化型化合物
(B)成分:無機酸化物粒子と重合性不飽和基を含む有機化合物とを結合させてなる、重量平均粒径が200nm以下の粒子
(A)成分:アクリレート基およびメタクリレート基の少なくとも一方の基を有する硬化型化合物
(B)成分:無機酸化物粒子と重合性不飽和基を含む有機化合物とを結合させてなる、重量平均粒径が200nm以下の粒子
(B)成分:無機酸化物粒子と重合性不飽和基を含む有機化合物とを結合させてなる粒子
前記Raは、0.1〜0.2μmの範囲が好ましく、より好ましくは0.1〜0.15μmの範囲である。防眩性ハードコートフィルムの表面における外光や像の映り込みを防ぐためには、ある程度の表面の荒れが必要であるが、Raが0.1μm以上あることで前記映り込みを改善することができる。また、白ボケの防止のためには、前記Raが0.3μm以下であることが必要であり、さらに、表面が全体に荒れているのではなく、うねり状もしくは微細な凹凸がまばらにあるような表面の凹凸形状を有しているのがよい。前記線分の長さが20μm以下の凸状部の数が少ないと、防眩性の点で好ましくなく、ギラツキも発生しやすくなる。前記20μm以下の凸状部の数は、60〜100個の範囲が好ましく、より好ましくは、80〜100個の範囲である。前記20μm以下の凸状部の数が50個未満であると、ギラツキが発生しやすく、また、100個を超えると、白ボケが強くなりやすい。また、前記線分の長さが80μm以上の凸状部が存在すると、ギラツキが発生しやすい。前記線分の長さが80μm以上の凸状部が存在せず、かつ、前記20μm以下の凸状部の数が50個以上形成されており、前記Raが0.1〜0.3μmの範囲である防眩性ハードコートフィルムであると、比較的均一な微細凹凸が多数存在しているために優れた均一散乱が可能となり、高精細パネルにおいてもギラツキが抑えられる。また、斜め方向から見た場合の反射光の散乱が抑えられ、白ボケが改善されるとともに、明所でのコントラストも向上させることができる。
全へイズ値の測定方法は、JIS K 7136(2000年版)のヘイズ(曇度)に準じ、ヘイズメーター((株)村上色彩技術研究所製、商品名「HM−150」)を用いて測定した。
図12に示すように、透明プラスチックフィルム基材1の上の防眩性ハードコート層2の表面の凹凸を、各実施例および比較例で使用した各々のハードコート層形成材料を用いて平滑面4にし、前記全ヘイズ値と同様にして測定したものを内部ヘイズ値とした。なお、ハードコート層形成材料に重量平均粒径が50nm以上の微粒子が含有されている場合は、前記微粒子を含有しない樹脂を用いて平滑面4を形成した。
外部ヘイズ値は、次の式により求めた。
外部ヘイズ値=全ヘイズ値−内部ヘイズ値
防眩性ハードコートフィルムの防眩性ハードコート層が形成されていない面に、MATSUNAMI社製のガラス板(厚み1.3mm)を粘着剤で貼り合わせ、高精度微細形状測定器(商品名;サーフコーダET4000、(株)小坂研究所製)を用いて、カットオフ値0.8mmの条件で前記防眩性ハードコート層の表面形状を測定し、算術平均表面粗さRaを求めた。なお、前記高精度微細形状測定器は、前記算術平均表面粗さRaを自動算出する。前記算術平均表面粗さRaは、JIS B 0601(1994年版)に基づくものである。
前記表面形状の測定により得られた粗さプロファイルにおいて、前記プロファイルの粗さ平均線に平行で0.1μmの高さに位置する線を基準線とした。任意の測定領域4mmの直線上で、前記平均線の前記凸状部を横切る部分の線分の長さが80μm以上の凸状部の数、および、前記基準線を越える凸状部のうち、凸状部を横切る基準線の線分の長さが20μm以下である凸状部の数を計測したものを測定値とした。図13に、前記凸状部の数の計測方法を説明する模式図を示す。計測すべき前記20μm以下の凸状部には、斜線を入れてある。凸状部の数の計測は、ピークの数ではなく、前記基準線を横切る部分の数を計測する。例えば、プロファイル中の3、9のように、前記基準線を越える部分で複数のピークを有する場合は、凸状部の数は1個と数える。図13においては、前記80μm以上の凸状部の数はプロファイル中のピーク10、11、12の3個、前記20μm以下である凸状部の数はプロファイル中のピーク1、4、5、6、8の合計5個となる。
(1)防眩性ハードコートフィルムの防眩性ハードコート層が形成されていない面に、黒色アクリル板(三菱レイヨン(株)製、厚み2.0mm)を粘着剤で貼り合わせ、裏面の反射をなくしたサンプルを作製した。
(2)一般的にディスプレイを用いるオフィス環境下(約1000Lx)にて上記で作製したサンプルの防眩性を目視にて判定した。
判定基準
AA:像全体の写り込みもわからないほど防眩性が優れており、ノートPC等の
高い防眩性が要求される製品に好適に使用できる。
A :像の輪郭の境界がわからない程度に防眩性が良好であり、ノートPC等の
高い防眩性が要求される製品への適用も可能である。
B :防眩性はあるものの、像の輪郭の境界がわかってしまうため、ノートPC等の
高い防眩性が要求される製品への適用は困難である。
(1)防眩性ハードコートフィルムの防眩性ハードコート層が形成されていない面に、黒色アクリル板(日東樹脂工業(株)製、厚み1.0mm)を粘着剤で貼り合わせ、裏面の反射をなくしたサンプルを作製した。
(2)一般的にディスプレイを用いるオフィス環境下(約1000Lx)にて、上記で作製したサンプルの平面に対し垂直方向を基準(0°)として60°の方向から見て、白ボケ現象を目視により観察し、下記の判定基準で評価した。
判定基準
AA:白ボケがほとんどない。
A :白ボケがあるが、視認性への影響は小さい。
B :白ボケが強く、視認性を著しく低下させる。
(1)ノートPC(サムスン・エレクトロニクス社製、「NT−R610」、FHD(1920×1080ピクセル)、16インチ、約140〜150ppi)を用意した。このノートPCのパネル表面を構成する偏光板は、ノングレアタイプ(防眩性なし)である。
(2)白表示させた上記ノートPCのパネルの偏光板上に、防眩性ハードコートフィルムの防眩性ハードコート層が形成されていない面を、粘着剤で貼り合わせた。そして、前記防眩性ハードコートフィルムのギラツキを下記判定基準で、目視により判定した。
判定基準
AA:ギラツキはあるが、視認性への影響が小さいレベル。
A :ギラツキはあるが、実用上は問題がないレベル。
B :ギラツキがひどく、実用上問題があるレベル。
透明プラスチックフィルム基材およびハードコート層の屈折率は、アタゴ社製のアッベ屈折率計(商品名:DR−M2/1550)を用い、中間液としてモノブロモナフタレンを選択し、前記フィルム基材および前記ハードコート層の測定面に対して測定光を入射させるようにして、前記装置に示される規定の測定方法により測定を行った。
微粒子をスライドガラスの上に載せ、屈折率標準液を前記微粒子上に滴下し、カバーガラスを被せ試料を作製した。その試料を顕微鏡で観察し、微粒子の輪郭が屈折率標準液との界面で最も見え難くなる屈折率標準液の屈折率を微粒子の屈折率とした。
コールターカウント法により、微粒子の重量平均粒径を測定した。具体的には、細孔電気抵抗法を利用した粒度分布測定装置(商品名:コールターマルチサイザー、ベックマン・コールター社製)を用い、微粒子が細孔を通過する際の微粒子の体積に相当する電解液の電気抵抗を測定することにより、微粒子の数と体積を測定し、重量平均粒径を算出した。
(株)ミツトヨ製のマイクロゲージ式厚み計を用い、防眩性ハードコートフィルムの全体厚みを測定し、前記全体厚みから、透明プラスチックフィルム基材の厚みを差し引くことにより、防眩性ハードコート層の厚みを算出した。
無機酸化物粒子と重合性不飽和基を含む有機化合物とを結合させてなるナノシリカ粒子(前記(B)成分)を分散させた、前記(A)成分を含むハードコート層形成材料(JSR(株)製、商品名「オプスターZ7540」、固形分:56重量%、溶媒:酢酸ブチル/メチルエチルケトン(MEK)=76/24(重量比))を準備した。前記ハードコート層形成材料は、(A)成分:ジペンタエリスリトールおよびイソホロンジイソシアネート系ポリウレタン、(B)成分:表面を有機分子により修飾したシリカ微粒子(重量平均粒径100nm以下)を、(A)成分合計:(B)成分=2:3の重量比で含有する。前記ハードコート層形成材料の硬化皮膜の屈折率は、1.485であった。前記ハードコート層形成材料の樹脂固形分100重量部あたり、前記微粒子としてアクリルとスチレンの架橋粒子(積水化成品工業(株)製、商品名「テクポリマーSSX1055QXE」、重量平均粒径:5.5μm、屈折率:1.515)を10重量部、レベリング剤(DIC(株)製、商品名「GRANDIC PC−4100」)を0.1重量部、光重合開始剤(チバ・スペシャルティ・ケミカルズ社製、商品名「イルガキュア127」)を0.5重量部混合した。この混合物を、固形分濃度が45重量%、酢酸ブチル/MEK比率が5/1(重量比)となるように希釈して、防眩性ハードコート層形成材料を調製した。
前記微粒子を、前記ハードコート層形成材料の樹脂固形分100重量部あたり12重量部混合したこと以外は、実施例1と同様な方法にて、実施例2の防眩性ハードコートフィルムを得た。
前記微粒子を、前記ハードコート層形成材料の樹脂固形分100重量部あたり8重量部混合し、厚み11μmの防眩性ハードコート層を形成した以外は、実施例1と同様な方法にて、比較例1の防眩性ハードコートフィルムを得た。
アクリルとスチレンの架橋粒子として、「テクポリマーSSX105NXE」(積水化成品工業(株)製、重量平均粒径:5.0μm、屈折率:1.505)を用い、混合量を、前記ハードコート層形成材料の樹脂固形分100重量部あたり14重量部とした以外は、実施例1と同様な方法にて、比較例2の防眩性ハードコートフィルムを得た。
アクリルとスチレンの架橋粒子として、「テクポリマーSSX105NXE」(積水化成品工業(株)製、重量平均粒径:5.0μm、屈折率:1.505)を用い、混合量を、前記ハードコート層形成材料の樹脂固形分100重量部あたり17重量部とした以外は、実施例1と同様な方法にて、比較例3の防眩性ハードコートフィルムを得た。
ハードコート層形成材料として、イソシアヌル酸トリアクリレート、ペンタエリスリトールトリアクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレートおよびイソホロンジイソシアネートポリウレタンからなる紫外線硬化型樹脂(DIC(株)製、商品名「ユニディック 17−806」、固形分:80重量%、溶媒:酢酸ブチル)を準備した。前記ハードコート層形成材料の硬化皮膜の屈折率は、1.53であった。前記ハードコート層形成材料の樹脂固形分100重量部あたり、レベリング剤(DIC(株)製、商品名「メガファックF−470N」)0.5重量部、重量平均粒径2.5μmの不定形シリカ粒子(富士シリシア化学(株)製、商品名「サイロホービック702」、屈折率:1.46)8重量部、重量平均粒径1.5μmの不定形シリカ粒子(富士シリシア化学(株)製、商品名「サイロホービック100」、屈折率:1.46)7重量部、および光重合開始剤(チバ・スペシャルティ・ケミカルズ社製、商品名「イルガキュア184」)5重量部を、固形分濃度が38重量%になるように混合溶媒(トルエン:酢酸ブチル=85:15(重量比))に溶解ないし分散させて、防眩性ハードコート層形成材料を調製した。
比較例4と同じハードコート層形成材料の樹脂固形分100重量部あたり、レベリング剤(DIC(株)製、商品名「メガファックF−470N」)0.5重量部、重量平均粒径2.5μmの不定形シリカ粒子(富士シリシア化学(株)製、商品名「サイロホービック702」、屈折率:1.46)8重量部、および光重合開始剤(チバ・スペシャルティ・ケミカルズ社製、商品名「イルガキュア184」)5重量部を、固形分濃度が38重量%になるように混合溶媒(トルエン:酢酸ブチル=85:15(重量比))に溶解ないし分散させて、防眩性ハードコート層形成材料を調製した以外は、前記比較例4と同様な方法にて、比較例5の防眩性ハードコートフィルムを得た。
実施例1と同じアクリルとスチレンの架橋粒子を、実施例1と同じハードコート層形成材料の樹脂固形分100重量部あたり6重量部混合したこと以外は、実施例1と同様な方法にて、比較例6の防眩性ハードコートフィルムを得た。
ハードコート層形成材料として、下記に示す成分を含む樹脂(DIC(株)製、商品名「GRANDIC PC1097」、固形分:66重量%)を準備した。前記ハードコート層形成材料の硬化皮膜の屈折率は、1.53であった。前記ハードコート層形成材料の樹脂固形分100重量部あたり、アクリル粒子(積水化成品工業(株)製、商品名「SSX−108TNL」、重量平均粒径:8μm、屈折率:1.495)を20重量部、レベリング剤(DIC(株)製、商品名「GRANDIC PC−F479」)を0.1重量部混合した。この混合物を、固形分濃度が55重量%となるように、酢酸エチルを用いて希釈して、防眩性ハードコート層形成材料を調製した。
イソホロンジイソシアネート系ウレタンアクリレート(100重量部)
ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート(38重量部)
ペンタエリスリトールテトラアクリレート(40重量部)
ペンタエリスリトールトリアクリレート(15.5重量部)
下記一般式(1)で表される繰り返し単位を有するポリマー、コポリマーまたは前記ポリマーおよびコポリマーの混合物(30重量部)
光重合開始剤;商品名「イルガキュア184」(チバ・スペシャルティ・ケミカルズ社製)1.8重量部、および、ルシリン型光重合開始剤5.6重量部
混合溶媒;酢酸ブチル:酢酸エチル=3:4(重量比)
ハードコート層形成材料として、前記の「ユニディック 17−806」(商品名)を準備した。前記ハードコート層形成材料の樹脂固形分100重量部あたり、レベリング剤(DIC(株)製、商品名「ディフェンサMCF323」)0.5重量部、ポリスチレン粒子(綜研化学(株)製、商品名「ケミスノーSX350H」、重量平均粒径:3.5μm、屈折率:1.59)14重量部および光重合開始剤(チバ・スペシャルティ・ケミカルズ社製、商品名「イルガキュア184」)5重量部を、固形分濃度が45重量%になるように混合溶媒(トルエン:酢酸ブチル:酢酸エチル=86.5:1.0:12.5(重量比))に溶解ないし分散させて、防眩性ハードコート層形成材料を調製した。
前記微粒子として、アクリルとスチレンの架橋粒子である、「テクポリマーXX94AA」(積水化成品工業(株)製、重量平均粒径:6.0μm、屈折率:1.495)を10重量部混合し、厚み9μmの防眩性ハードコート層を形成した以外は、比較例8と同様な方法にて、比較例9の防眩性ハードコートフィルムを得た。
Claims (10)
- 透明プラスチックフィルム基材の少なくとも一方の面に、微粒子を含有する防眩性ハードコート層を有する防眩性ハードコートフィルムであって、前記防眩性ハードコートフィルムの全ヘイズ値Htが10〜35%の範囲内にあり、
全ヘイズ値Htと内部ヘイズ値Hinとが下記式(1)の関係を満たし、
防眩性ハードコート層表面の凹凸形状において、下記算術平均表面粗さRaが0.1〜0.3μmの範囲であるとともに、
前記防眩性ハードコート層が、前記微粒子と、下記の(A)成分および(B)成分を含むハードコート層形成材料とを用いて形成され、
(A)成分:アクリレート基およびメタクリレート基の少なくとも一方の基を有する硬化型化合物
(B)成分:無機酸化物粒子と重合性不飽和基を含む有機化合物とを結合させてなる、重量平均粒径が200nm以下の粒子
前記(B)成分において、無機酸化物粒子が、酸化ケイ素、酸化チタン、酸化アルミニウム、酸化亜鉛、酸化錫および酸化ジルコニウムからなる群から選択される少なくとも1種の粒子を含み、
前記ハードコート層形成材料において、前記(A)成分100重量部に対し、前記(B)成分が、100〜200重量部の範囲で含まれ、
前記ハードコート層形成材料と前記微粒子との屈折率の差が0.01〜0.04の範囲であり、前記微粒子として、重量平均粒径が0.5〜8μmの範囲である球状もしくは不定形の微粒子を1種類以上含み、前記ハードコート層形成材料100重量部に対して、前記微粒子が10〜20重量部の範囲で含まれ、
前記防眩性ハードコート層の厚みが、前記微粒子の重量平均粒径の1.2〜3倍の範囲であり、かつ、
前記微粒子、前記ハードコート層形成材料および溶媒を含む防眩性ハードコート層形成材料を準備し、前記防眩性ハードコート層形成材料を前記透明プラスチックフィルム基材の少なくとも一方の面に塗工して塗膜を形成し、さらに、前記塗膜を乾燥させ、その後硬化させて前記防眩性ハードコート層を形成することにより、製造され、前記塗膜の乾燥および硬化により前記防眩性ハードコート層の表面形状が形成され、
前記溶媒は、メチルイソブチルケトン(MIBK)とメチルエチルケトン(MEK)との混合溶媒であり、前記混合溶媒のMIBK/MEKの比率が、重量比で1.5/1〜6.0/1の範囲内であるか、または、
前記溶媒は、酢酸ブチルとメチルエチルケトン(MEK)との混合溶媒であり、前記混合溶媒の酢酸ブチル/MEKの比率が、重量比で1.5/1〜6.0/1の範囲内である
ことを特徴とする防眩性ハードコートフィルム。
0.5≦Hin/Ht≦0.9 (1)
全ヘイズ値Ht:JIS K 7136(2000年版)に準じた、防眩性ハード
コートフィルム全体のヘイズ値(曇度)(%)
内部へイズ値Hin:前記防眩性ハードコートフィルム表面を平滑面にした場合に
測定される防眩性ハードコートフィルム全体のヘイズ値(%)
Ra:JIS B 0601(1994年版)に規定する算術平均表面粗さ(μm) - 前記(A)成分が、ジペンタエリスリトールおよびイソホロンジイソシアネート系ポリウレタンである、請求項1記載の防眩性ハードコートフィルム。
- 前記(B)成分は、重量平均粒径が100nm以下の粒子であり、
前記(B)成分において、前記無機酸化物粒子が、酸化ケイ素を含む、請求項1または2記載の防眩性ハードコートフィルム。 - 前記ハードコート層形成材料100重量部に対して、前記微粒子が10〜12重量部の範囲で含まれている請求項1から3のいずれか一項に記載の防眩性ハードコートフィルム。
- 前記(A)成分が、ジペンタエリスリトールおよびイソホロンジイソシアネート系ポリウレタンであり、
前記(B)成分は、重量平均粒径が100nm以下の粒子であり、
前記(B)成分において、前記無機酸化物粒子が、シリカを含み、
前記ハードコート層形成材料において、前記(A)成分100重量部に対し、前記(B)成分が、150重量部含まれ、
前記微粒子の重量平均粒径が、5.5μmであり、
前記ハードコート層形成材料100重量部に対して、前記微粒子が10〜12重量部の範囲で含まれ、
前記ハードコート層の厚みが、9.0μmであり、かつ、
前記溶媒が、酢酸ブチルとメチルエチルケトン(MEK)との混合溶媒であり、前記混合溶媒の酢酸ブチル/MEKの比率が、重量比で5/1である請求項1記載の防眩性ハードコートフィルム。 - 前記防眩性ハードコート層の上に反射防止層が形成されている、請求項1から5のいずれか一項に記載の防眩性ハードコートフィルム。
- 請求項1から6のいずれか一項に記載の防眩性ハードコートフィルムおよび偏光子を有することを特徴とする偏光板。
- 請求項1から6のいずれか一項に記載の防眩性ハードコートフィルムを備えることを特徴とする画像表示装置。
- 請求項7記載の偏光板を備えることを特徴とする画像表示装置。
- 請求項1から6のいずれか一項に記載の防眩性ハードコートフィルムを製造する製造方法であって、
前記微粒子、前記ハードコート層形成材料、および前記溶媒を含む防眩性ハードコート層形成材料を準備する工程と、
前記防眩性ハードコート層形成材料を前記透明プラスチックフィルム基材の少なくとも一方の面に塗工して塗膜を形成する工程と、
前記塗膜を硬化させて前記防眩性ハードコート層を形成する工程とを含むことを特徴とする防眩性ハードコートフィルムの製造方法。
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