JP5753750B2 - 積層フィルムおよびハードコートフィルム - Google Patents
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Description
本願発明は、上記課題を解決することを目的としたものであって、光学特性を付与するための微粒子を含む易接着層を有する積層フィルムの巻き取り性を向上させることを目的とする。
<1>透明支持体の一方の面に第1の易接着層を有し、他方の面に第2の易接着層を有し、
第1の易接着層は、バインダと、平均粒子サイズが150nm以下の無機微粒子を含み、かつ、第1の易接着層中におけるバインダと無機微粒子の、体積分率をそれぞれ、Vb1、Vg1としたとき、Vg1/(Vb1+Vg1)が0.1以上であり、
第2の易接着層は、バインダと、平均粒子サイズが150nm以下の無機微粒子を含み、かつ、第2の易接着層中におけるバインダと無機微粒子の、体積分率をそれぞれ、Vb2、Vg2としたときVg2/(Vb2+Vg2)が0.05以下である、
積層フィルム。
<2>第1の易接着層の屈折率n1と透明支持体の屈折率n0との関係がn1−n0≧−0.03である、<1>に記載の積層フィルム。
<3>第1の易接着層に含まれる微粒子の平均粒子サイズと、第2の易接着層に含まれる微粒子の平均粒子サイズの差が、20nm以下である、<1>または<2>に記載の積層フィルム。
<4>第1の易接着層および第2の易接着層の少なくとも一方が、バインダとして、ポリエステル樹脂およびアクリル樹脂を含む、<1>〜<3>のいずれか1項に記載の積層フィルム。
<5>前記透明支持体は、2軸延伸された部材である、<1>〜<4>のいずれか1項に記載の積層フィルム。
<6>第2の易接着層上に、テトラアルコキシシラン、一般式(1)で表す有機ケイ素化合物、コロイダルシリカ、および硬化剤を含む有機無機コーティング層を有する、<1>〜<5>のいずれか1項に記載の積層フィルム。
R1R2 nSi(OR3)3-n ・・・(1)
(一般式(1)中、R1はアミノ基を含まない炭素数が1〜15の有機基を表し、R2はメチル基またはエチル基を表し、R3は炭素数が1〜3のアルキル基を表し、nは0または1を表す。)
<7><1>〜<6>のいずれか1項に記載の積層フィルムとハードコート層を有する、ハードコートフィルム。
<8><1>〜<6>のいずれか1項に記載の積層フィルムまたは<7に記載のハードコートフィルムと、TIO層を含む、タッチパネル。
このような構成とすることにより、光学特性を付与するための微粒子によって、巻き取り性を改善できる。第1の易接着層および第2の易接着層は、実質的に平均粒子サイズが150nmを超える微粒子を含まないことが好ましい。実質的に含まないとは、本発明の効果に影響を与える範囲で含まないことをいい、例えば、平均粒子サイズが150nm以下の微粒子の配合量の5質量%以下であることをいう。
本発明で用いる透明支持体は、プラスチックフィルムであることが好ましく、ポリエステルフィルムであることがより好ましい。ここで、ポリエステルフィルムとは、主成分がポリエステルであるフィルムをいい、通常、樹脂成分の98質量%以上がポリエステルであるフィルムをいい、好ましくは、ポリエステルフィルムを構成する成分の90質量%がポリエステルであるフィルムをいう。ポリエステルは特に制限されるものではなく、ポリエステルとして公知のものを使用することができる。具体的には、例えば、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリブチレンナフタレート等が挙げられる。中でも、コストや機械的強度の観点から、ポリエチレンテレフタレート(PET)を用いることが特に好ましい。
透明支持体の厚さは、30〜400μmであるのが好ましく、100〜250μmであるのがより好ましい。
透明支持体の屈折率は、1.63〜1.71であるのが好ましく、1.62〜1.68であるのがより好ましい。
透明支持体は、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で他の添加剤を含んでいてもよく、酸化防止剤や紫外線防止剤が例示される。
本発明では、第1の易接着層と、第2の易接着層を有することを特徴とし、それぞれ、平均粒子サイズが150nm以下の無機微粒子を含む。
ここで、第1の易接着層中におけるバインダと無機微粒子の、体積分率をそれぞれ、Vb1、Vg1としたとき、Vg1/(Vb1+Vg1)が0.1以上である。上限値としては、特に定めるものではないが、好ましくは0.5以下であり、より好ましくは0.3以下である。
一方、第2の易接着層中におけるバインダと無機微粒子の、体積分率をそれぞれ、Vb2、Vg2としたときVg2/(Vb2+Vg2)が0.05以下である。下限値としては、特に定めるものではないが、0.005以上が好ましく、0.01以上がより好ましい。
本発明における易接着層は無機微粒子を含むが、平均粒子サイズが150nm以下である限り、その種類は特に定めるものではない。平均粒子サイズは、120nm以下が好ましく、100nm以下がより好ましい。下限値としては特に定めるものではないが、好ましくは10nm以上である。
本発明では、第1の易接着層に含まれる微粒子の平均粒子サイズと、第2の易接着層に含まれる微粒子の平均粒子サイズの差が、20nm以下であることが好ましく、10nm以下であることがより好ましく、1nm以下であることがさらに好ましい。このような構成とすることにより、本発明の巻き取り性がより向上する傾向にある。
本発明における易接着層に含まれるバインダはその種類等、特に定めるものではない。好ましくは、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、ウレタン樹脂、およびこれらの変性体が好ましく、少なくともポリエステル樹脂を含むことがより好ましく、ポリエステル樹脂とアクリル樹脂を含むことがさらに好ましい。
バインダは、水に可溶性または分散性のものが好ましいが、多少の有機溶剤を含有し、水に可溶なものも好ましく用いることができる。
これらの樹脂の重量平均分子量は3000〜1000000のものが好ましい。
本発明における第2の易接着層の屈折率は、それぞれ、1.5〜1.62であることが好ましく、それぞれ、1.55〜1.60であることがより好ましい。
本発明における第1の易接着層は、透明支持体の屈折率をn0とし、易接着層の屈折率をn1としたとき、n1−n0≧−0.03であることが好ましく、n1−n0≧−0.01であることがさらに好ましい。このような範囲とすることにより、ハードコート層を設けたときの虹ムラを効果的に抑制することができる。さらに、本発明では、第2の易接着層は、透明支持体の屈折率をn0とし、易接着層の屈折率をn2としたとき、n0−n2≧( 0.05 )であることが好ましく、n0−n2≧( 0.07 )であることがさらに好ましい。加えて、n1−n2が( 0.03〜0.15 )の範囲であることが好ましい。
本発明の積層フィルムは、第2の易接着層上に有機無機コーティング層を有することが好ましい。このような有機コーティング層を有することにより、より耐傷性に優れる傾向にある。
有機コーティング層としては、一般式(1)で表す有機ケイ素化合物、コロイダルシリカ、および硬化剤を含む有機無機コーティング層が好ましい。
R1R2 nSi(OR3)3-n ・・・(1)
(一般式(1)中、R1はアミノ基を含まない炭素数が1〜15の有機基を表し、R2はメチル基またはエチル基を表し、R3は炭素数が1〜3のアルキル基を表し、nは0または1を表す。)
有機無機コーティング層の詳細については、特開2010−188604号公報の記載を参酌できる。
本発明の積層フィルムは、第1の易接着層および第2の易接着層の少なくとも一方の上に、ハードコート層を設けたハードコートフィルムとして好ましく用いることができる。このハードコート層としては、耐薬品性、耐傷性に強い硬化性樹脂であれば特に限定しない。このような硬化性樹脂としては、電離放射線硬化型樹脂、熱硬化型樹脂、熱可塑性樹脂などあるが、好ましくは、積層フィルムに対して、膜形成作業が容易で且つ鉛筆硬度を所望の値に容易に高めやすい電離放射線硬化型樹脂である。
本発明におけるハードコート層の屈折率は、1.60〜1.70が好ましく、1.63〜1.68がより好ましい。
Geを触媒として重縮合した固有粘度0.66dl/gのポリエチレンテレフタレート(以下、PETと記載)樹脂を含水率50ppm以下に乾燥させ、ヒーター温度を280〜300℃に設定し、押し出し機内で溶融させた。溶融させたPET樹脂をダイ部より静電印加されたチルロール上に吐出させ、非結晶ベースを得た。得られた非結晶ベースをベース進行方向に3.3倍に延伸した後、幅方向に対して3.8倍に延伸し、厚さ188μmの支PET持体を得た。屈折率は1.66であった。
以下の処方の易接着層用塗布液を用いた。
・水溶性ポリエステル樹脂(バインダー1) 28質量部
(互応化学(株)製、プラスコートZ−687 固形分25%、Tg:110℃)
・水溶性ポリエステル樹脂(バインダー2) 22質量部
(大日本インキ化学工業(株)製 ファインテックスES−650 固形分29%、Tg:30℃)
・水溶性アクリル樹脂(バインダー3) 5質量部
(ダイセルファインケム(株)製 AS563 固形分27.5%、Tg:47℃)
・カルボジイミド構造を複数個有する化合物 27質量部
(日清紡(株)製、カルボジライトV−02−L2 固形分10%水溶液、カルボジイミド等量385)
・界面活性剤A 13 質量部
(日本油脂(株)製、ラピゾールB−90 アニオン性 1%)
・界面活性剤B 28質量部
(三洋化成工業(株)、ナロアクティーCL−95 ノニオン性 1%)
・添加剤(フィラー) 3質量部
(日本アエロジル(株)製、アエロジルOX−50、固形分10%)
・添加剤(フィラー) 3質量部
(日産化学(株)製、スノーテックスXL、固形分40%)
・添加剤(カルナバワクス) 25質量部
(中京油脂(株)製、セロゾール524、固形分3%水溶液)
・二酸化錫−アンチモン複合針状金属酸化物水分散物 125質量部
(石原産業(株)製、FS−10D、長軸長/短軸長で求める比=25、酸化アンチモン含有率3.5%、固形分20%)
・蒸留水 合計が1000重量部になるように添加
以下の処方の易接着層用塗布液を用いた。
・水溶性ポリエステル樹脂 25質量部
(互応化学(株)製、プラスコートZ−687 固形分25%)
・水溶性ポリエステル樹脂 22質量部
(大日本インキ化学工業(株)製 ファインテックスES−650 固形分29%)
・水溶性アクリル樹脂 5質量部
(ダイセルファインケム(株)製 AS563 固形分27.5%)
・カルボジイミド構造を複数個有する化合物 25質量部
(日清紡(株)製、カルボジライトV−02−L2 固形分10%水溶液、カルボジイミド等量385)
・界面活性剤A 12質量部
(日本油脂(株)製、ラピゾールB−90 アニオン性 1%)
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(三洋化成工業(株)、ナロアクティーCL−95 ノニオン性 1%)
・添加剤(フィラー) 3質量部
(日本アエロジル(株)製、アエロジルOX−50、固形分10%)
・添加剤(フィラー) 3質量部
(日産化学(株)製,スノーテックスXL、固形分40%)
・添加剤(カルナバワクス) 25質量部
(中京油脂(株)製、セロゾール524、固形分3%水溶液)
・二酸化錫−アンチモン複合針状金属酸化物水分散物 5質量部
(石原産業(株)製、FS−10D、長軸長/短軸長で求める比=25、酸化アンチモン含有率3.5%、固形分10%)
・蒸留水 合計が1000重量部になるように添加
・テトラエトキシシラン 94重量部
(KBM−04、信越化学工業(株)製)
・3−グリシドキシプロピルトリエトキシシラン 80重量部
(KBM−403、信越化学工業(株)製)
・酢酸水溶液(酢酸濃度=1%、pH=5.2) 180重量部
・硬化剤 3重量部
(アルミキレートA(W)、川研ファインケミカル(株)製)
・コロイダルシリカ 124重量部
(スノーテックスO、平均粒子サイズ10nm〜20nm、固形分濃度33%、pH=2.6、日産化学工業(株)製)
・界面活性剤 25重量部
(ナローアクティHN−100、三洋化成工業(株)製、固形分10%)
・界面活性剤 7重量部
(サンデットBL、三洋化成工業(株)製、固形分10%)
・蒸留水 合計が1000重量部になるように添加
FS-10D:石原産業(株)製 酸化スズ微粒子分散液
SN-38F:石原産業(株)製 酸化スズ微粒子分散液
TTO-55(C):石原産業(株)製酸化チタン分散液
TTO-51(C):石原産業(株)製酸化チタン分散液
〔塗布層の屈折率の測定〕
市販のシリコンウエハ上に、乾燥後の厚みが3〜4μmとなるように上記易接着層用塗布液を塗布して塗布層を設けた。この塗布層を105℃に10分間加熱して乾燥させ、屈折率測定用のサンプルを作製した。次に、このサンプルを屈折率測定機(SPA−4000(Sairon Technology,Inc.社製))にセットして、プリズムカプラ法により波長660nmと850nmとで塗布液層の屈折率を測定した。次に、660nmと850nmとの各波長と、各波長における屈折率の測定値とを下記式(1)で表されるセルメイヤーの式にそれぞれ代入し、定数AおよびBを算出した後、この定数AおよびBから波長を550nmとしたときの屈折率を算出した。ただし、式(1)中のλは、測定波長(nm)であり、nは測定波長での屈折率である。これにより求めた波長550nmにおける屈折率は1.65であった。
n2−1=Aλ2/(λ2−B)・・・(1)
ヘイズメーター(NDH−1001P、日本電色工業(株))を用いて、完成した積層シートのヘイズを、JIS−K−6714−1977の曇価に記載の方法に基づいて測定した。
○:ヘイズが1.0未満
△:ヘイズが1.0以上2.0未満
×:ヘイズが2.0以上
巻取り後の巻きの状態を目視で確認した。
○:巻きズレの発生が無く巻きが正常である
△:巻きズレがやや生じている(巻き芯から最外周までのズレが3mm以上10mm未満)
×:巻きズレが大きく生じている(巻き芯から最外周までのズレが10mm以上)
巻取り後のロールから、約30m程サンプリングして、傷の状態を目視で確認した。
○:目視で確認できる傷の発生はほとんど無し
△:目視で確認できる傷の発生が確認され、1m2当り、30個未満
×:目視で確認できる傷の発生が確認され、1m2当り、30個以上
〔ハードコート層〕
前記積層フィルムの第1の易接着層面側に、紫外線硬化樹脂A(JSR(株)製、Z7410B、屈折率1.65)を膜厚が約9μmとなるように塗布して塗布層を設けた後、この塗布層を70℃で1分間乾燥させた。次に、乾燥した塗布層に対して高圧水銀灯を用いて紫外線を照射して樹脂を硬化させることにより厚さが3μmのハードコート層を形成した。なお、塗布層に対する紫外線の照射量は1000mJ/cm2 とした。
〔ハードコート層塗布後の外観〕
ハードコート層を塗布したサンプルを、黒色ドスキン布を張り合わせた机上においてから、乳白色のアクリル板を通した蛍光灯の拡散光を塗布層に照射し、発生する反射光を目視により観察した。そして、このとき観察される虹状の干渉ムラを下記基準により判断して、これを塗布面状として評価した。また、目視判断にあたり、強制条件評価として試料に対して黒化処理を行い、500nm光の透過率を1%以下となるように調整した。なお、黒化処理としては、試料のうち観察する面とは反対面に、マジックインキ(artline 油性マーカー補充インキ KR‐20クロ、shachihata(株)製)を塗工した後、これを乾燥させた。
Aランク:黒化処理後の試料および未処理の試料の双方において、虹状干渉ムラが目視で確認されない。
Bランク:黒化処理後の試料では虹状干渉ムラが目視で確認されるが、未処理の試料では確認されない。
Cランク:黒化処理後の試料および未処理の試料の双方において、虹状干渉ムラが目視で確認される。
これに対し、Vg2/(Vb2+Vg2)が0.05を超える場合(比較例1、比較例2)、ヘイズが高く、巻き取り状態が悪化し、巻き取り後の傷が多くなった。
また、易接着層に添加する微粒子の粒子径が大きい場合(比較例3)、ヘイズが高く、巻き取り後の傷が多くなった。
Vg1/(Vb1+Vg1)が0.1未満の場合(比較例4、5)、巻き取り状態が悪くなり、巻き取り後の傷が多くなった。
2 マット剤
3 微粒子
Claims (8)
- 透明支持体の一方の面に第1の易接着層を有し、他方の面に第2の易接着層を有し、
第1の易接着層は、バインダと、平均粒子サイズが150nm以下の無機微粒子を含み、かつ、第1の易接着層中におけるバインダと無機微粒子の、体積分率をそれぞれ、Vb1、Vg1としたとき、Vg1/(Vb1+Vg1)が0.1以上であり、
第2の易接着層は、バインダと、平均粒子サイズが150nm以下の無機微粒子を含み、かつ、第2の易接着層中におけるバインダと無機微粒子の、体積分率をそれぞれ、Vb2、Vg2としたときVg2/(Vb2+Vg2)が0.05以下である、
積層フィルム。 - 第1の易接着層の屈折率n1と透明支持体の屈折率n0との関係がn1−n0≧−0.03である、請求項1に記載の積層フィルム。
- 第1の易接着層に含まれる微粒子の平均粒子サイズと、第2の易接着層に含まれる微粒子の平均粒子サイズの差が、20nm以下である、請求項1または2に記載の積層フィルム。
- 第1の易接着層および第2の易接着層の少なくとも一方が、バインダとして、ポリエステル樹脂およびアクリル樹脂を含む、請求項1〜3のいずれか1項に記載の積層フィルム。
- 前記透明支持体は、2軸延伸された部材である、請求項1〜4のいずれか1項に記載の積層フィルム。
- 第2の易接着層上に、テトラアルコキシシラン、一般式(1)で表す有機ケイ素化合物、コロイダルシリカ、および硬化剤を含む有機無機コーティング層を有する、請求項1〜5のいずれか1項に記載の積層フィルム。
R1R2 nSi(OR3)3-n ・・・(1)
(一般式(1)中、R1はアミノ基を含まない炭素数が1〜15の有機基を表し、R2はメチル基またはエチル基を表し、R3は炭素数が1〜3のアルキル基を表し、nは0または1を表す。) - 請求項1〜6のいずれか1項に記載の積層フィルムとハードコート層を有する、ハードコートフィルム。
- 請求項1〜6のいずれか1項に記載の積層フィルムまたは請求項7に記載のハードコートフィルムと、ITO層を含む、タッチパネル。
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