JP5914395B2 - 積層フィルムおよび表示装置 - Google Patents

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Description

本発明は、積層フィルムおよび表示装置に関する。より詳しくは、入射光を集光または拡散させる光機能層とハードコート層を有する積層フィルムおよび該積層フィルムを有する表示装置に関する。
プリズムシート、レンズシート、拡散シートなどの光学シートは、フラットパネルディスプレイのバックライトユニットの構成部材として、広く用いられている。光学シートは、支持体の上に、入射光を所定の方向に屈折するプリズムやレンズを複数形成したり、入射光を多様に屈折させて拡散する拡散層を支持体の上に設けたりすることにより、製造される。複数のプリズムやレンズからなる層や、拡散層は、光機能層と総称される。フラットパネルディスプレイは、その市場の拡大とともに、高性能化に向かっている。
しかし、光学シートを製造する際には、傷が付くことがある。例えば、支持体の表面に光機能層を形成するための材料と塗布する際には、支持体に傷が付きやすい。また、製造した光学シートを搬送する際、光学シートを集積する際、光学シートをバックライトユニット中に組み込む際には、他の光学部材などとの接触により、その光学シートの支持体表面に擦り傷が生じる。
そこで、光学シートの光機能層が設けられる面とは反対の面に、傷がつきにくいといういわゆる耐傷性を付与する目的で、ハードコート層を設けることが提案されている(例えば、特許文献1〜3参照)。
特許文献1には、入射光を屈折させて集光または拡散する光機能層を一方の面に設けるために、照射光で光硬化する塗膜が、前記一方の面に形成される透明な支持体と、前記支持体の他方の面に配され、重合体からなる透明なハードコート層とを備え、340nm波長の光の透過率が70%以上100%以下の範囲であることを特徴とする複層フィルムが記載されている。特許文献1で用いられている340nm波長の光の透過率が70%以上100%以下の範囲であるハードコート層は、UV硬化樹脂を主成分として用いないことを意図しており、また、特許文献1ではハードコート層の膜厚は500〜10000nmとすることが好ましいと記載されている。
特許文献2には、二軸延伸ポリエステルからなる支持体と、前記支持体の一方の面に設けられ、カルボジイミド構造を複数個有する化合物を含有する易接着層と、前記支持体の他方の面に設けられ、波長が380nm〜780nmの光に対する平均反射率が3.5%以下である裏面層とを有することを特徴とするプリズムシート用積層フィルムにより、多種多様なプリズム層に対して充分な接着性が得られるとともに、輝度向上特性も得られることが記載されている。特許文献2では、ハードコート層の膜厚を、反射防止機能を有する膜厚に制御することが記載されているが、同文献の実施例では熱硬化樹脂を主成分とするハードコート層を用いた例のみが開示されている。
特許文献3には、透明基材フィルム上に、凹レンズ或いは凸レンズからなるレンズ層を設け、該レンズ層とは反対側の透明基材フィルムの面にハードコート層を設けたことを特徴とするレンズフィルムにより、レンズフィルムの裏面に耐擦傷性を付与し、合わせて既に付いている傷に対しても補修を行うことができ、傷が原因となる最終製品の商品価値の低下を防止し、且つレンズフィルムとして重要な性質である透明度を損なうことのないレンズフィルムを提供することが記載されている。特許文献3ではハードコート層の厚みは3000〜15000nmとすることが好ましいと記載されており、UV硬化型樹脂を用いて6000nmのハードコート層を形成した例が記載されている。
一方、薄いゾルゲル単膜をブロッキング、オリゴマーブロックとして利用したシートが、光機能層を有する光学フィルム以外の技術分野では知られている。この場合は表面にプリズム面を有しないシートとなる。
例えば、特許文献4には、フィルム基材の表面に、厚みが120nm以下の被膜を有するシートであって、前記被膜は、硬化性組成物の硬化物で構成されており、前記硬化性組成物は、金属酸化物ゾルと有機金属化合物を含有することを特徴とするシートにより、光学特性を低下させることなくブロッキング現象を防止することができるとともに、良好な加工適正を持ちフィルム表面へのオリゴマーの析出を防止することができることが記載されている。
特開2011−123270号公報 特開2009−199001号公報 特開平11−326607号公報 特開2010−173296号公報
しかし、特許文献1、3に記載の方法で入射光を集光または拡散させる光機能層とハードコート層を有する積層フィルムを製造したところ、輝度が不十分であり、また、支持体とハードコート層の密着性も不十分であることがわかった。
これに対し、特許文献2の実施例に記載の方法で入射光を集光または拡散させる光機能層とハードコート層を有する積層フィルムを製造したところ、膜厚を制御することで輝度を改善できた上、原因は不明であるが支持体とハードコート層の密着性を改善できることがわかった。しかしながら、特許文献2の実施例に記載の方法で得られた積層フィルムは、熱硬化樹脂を用いて形成されたハードコート層の硬度が不十分であった。
また、特許文献4には、同文献に記載のシートを、光機能層を有する光学フィルムに適用することは記載されていなかった。
本発明が解決しようとする課題は、輝度に優れ、ハードコート層の硬度が高く、ハードコート層と支持体の間の密着性が良好である積層フィルムを提供することである。
上記課題を解決するための具体的な解決手段である本発明は、以下のとおりである。
[1] 支持体と、支持体の一方の面(A面)側に設けられ、かつ、入射光を集光または拡散させる光機能層と、支持体の光機能層が設けられたA面とは反対側の面(B面)側の最外層に設けられ、かつ、アルコキシシランの加水分解物からなる無機成分またはUV硬化樹脂が主成分であるハードコート層とを有し、ハードコート層の厚みが150nm以下であることを特徴とする積層フィルム。
[2] [1]の積層フィルムは、ハードコート層が支持体と隣接して積層されたことが好ましい。
[3] [1]または[2]に記載の積層フィルムは、ハードコート層の厚みが50〜150nmであることが好ましい。
[4] [1]〜[3]のいずれかに記載の積層フィルムは、アルコキシシランとして、ヒドロキシル基以外の有機官能基を1つ以上有するアルコキシシランを含むことが好ましい。
[5] [1]〜[4]のいずれかに記載の積層フィルムは、ハードコート層に含まれる全アルコキシシランのうち、ヒドロキシル基以外の有機官能基を1つ以上有するアルコキシシランが30質量%以上であることが好ましい。
[6] [1]〜[5]のいずれかに記載の積層フィルムは、ハードコート層が、アルコキシシランの加水分解物以外の無機粒子を含まないことが好ましい。
[7] [1]〜[3]のいずれかに記載の積層フィルムは、UV硬化樹脂が、モノマーおよびオリゴマーのうち少なくとも一方と、光重合開始剤とを含む組成物にUV照射されて硬化されてなることが好ましい。
[8] モノマーまたはオリゴマーが、分子中に重合性の二重結合を複数個有するモノマーまたはオリゴマーであることを特徴とする[7]に記載の積層フィルム。
[9] [1]〜[8]のいずれかに記載の積層フィルムは、光機能層の主成分が20MPa未満の弾性率の樹脂であることが好ましい。
[10] [1]〜[8]のいずれかに記載の積層フィルムは、光機能層の主成分が20MPa以上の弾性率の樹脂であることが好ましい。
[11] [1]〜[10]のいずれか一項に記載の積層フィルムを有することを特徴とする表示装置。
本発明によると、輝度に優れ、ハードコート層の硬度が高く、ハードコート層と支持体の間の密着性が良好である積層フィルムを提供することができる。
本発明の積層フィルムの断面を表す概略図である。
[積層フィルム]
本発明の積層フィルムは、支持体と、前記支持体の一方の面(A面)側に設けられ、かつ、入射光を集光または拡散させる光機能層と、前記支持体の前記光機能層が設けられたA面とは反対側の面(B面)側の最外層に設けられ、かつ、アルコキシシランの加水分解物からなる無機成分またはUV硬化樹脂が主成分であるハードコート層とを有し、前記ハードコート層の厚みが150nm以下であることを特徴とする。
このような構成により、本発明の積層フィルムは、輝度に優れ、ハードコート層の硬度が高く、ハードコート層と支持体の間の密着性が良好である。
以下、本発明の積層フィルムの好ましい態様について、説明する。
図1に、本発明の積層フィルムの一例を示す。
図1では、積層フィルム10には、支持体11の一方の面(A面)に光機能層22が設けられている。前記支持体の前記光機能層が設けられたA面とは反対側の面(B面)側の最外層には、アルコキシシランの加水分解物からなる無機成分またはUV硬化樹脂が主成分であり、厚みが150nm以下であるハードコート層12が設けられている。
<支持体>
支持体11は、高分子化合物を溶融製膜方法や溶液製膜方法によりフィルム形状にしたものであることが好ましい。支持体11に用いる高分子化合物は、透明なものであることが好ましい。
支持体11に用いる高分子化合物としては、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリエチレンナフタレート(PEN)、ポリブチレンテレフタレート(PBT)、ポリブチレンナフタレート(PBN)、ポリアリレート類、ポリエーテルスルフォン、ポリカーボネート、ポリエーテルケトン、ポリスルフォン、ポリフェニレンサルファイド、ポリエステル系液晶ポリマー、トリアセチルセルロース、セルロース誘導体、ポリプロピレン、ポリアミド類、ポリイミド、ポリシクロオレフィン類等が好ましい。
この中でも、PET、PEN、トリアセチルセルロース、セルロース誘導体がより好ましく、PET、PENが特に好ましい。
そして、上記の高分子化合物が長尺のフィルム状にされたものを長尺方向と幅方向との互いに直交する2方向に延伸した、いわゆる二軸延伸高分子フィルムを、支持体11として用いることが好ましく、フィルム状のPET、PENを二軸延伸したものが、弾性率、透明性の観点から支持体11として特に好ましい。
また、支持体11は、両表面(A面、B面)の少なくともいずれか一方がコロナ放電処理されたものであってもよい。支持体11の表面は、コロナ放電処理により親水化され、後述の水性の各種塗布液の濡れ性を向上することができるとともに、カルボキシル基、ヒドロキシ基などの官能基を導入することができる。これにより、支持体11のB面とハードコート層12との密着力や、支持体11のA面と光機能層22あるいは支持体11のA面と易接着層21との密着力をより高めることができる。
支持体は50〜350μmの厚さを有することが好ましい。
支持体は、使用する材料により値は異なるが、1.40〜1.80の屈折率を有することが好ましい。この範囲であれば、基材としての優れた剛性を示すとともに、透明性に優れたシートを得ることができる。
<ハードコート層>
本発明の積層フィルムは、前記支持体の前記光機能層が設けられたA面とは反対側の面(B面)側の最外層に設けられ、かつ、アルコキシシランの加水分解物からなる無機成分またはUV硬化樹脂が主成分であるハードコート層を有し、前記ハードコート層の厚みが150nm以下である。
(積層構成)
本発明の積層フィルムでは、前記ハードコート層は、前記支持体の前記光機能層が設けられたA面とは反対側の面(B面)側の最外層に設けられる。このような構成とすることでハードコート層12は、前述の通り支持体11の前記光機能層が設けられたA面とは反対側の面を保護し、積層フィルムとしての硬度を高めることができ、好ましくは耐傷性とを補完することができる。
本発明の積層フィルムは、前記ハードコート層が前記支持体と隣接して積層されても、前記ハードコート層が前記支持体と易接着層を介して積層されてもよい。
前記ハードコート層が前記支持体と隣接して積層されたことが、易接着層を用いずにハードコート層のみで反射防止機能を奏するようにして輝度を改善する観点から、好ましい。なお、易接着層を用いずにハードコート層のみで反射防止機能を奏することが、コストの観点から求められている。
前記ハードコート層が前記支持体と易接着層を介して積層される場合は、該易接着層として、前記支持体と前記光機能層の間に好ましく用いられる後述の易接着層を用いることができる。
本発明の積層フィルムは、前記ハードコート層は、一層から構成されても、複数の層から構成されてもよいが、一層から構成されることが好ましい。単層のハードコート層で反射防止機能を奏することが、コストの観点から求められている。
(特性)
本発明の積層フィルムは、前記ハードコート層12の厚みT12は、良好な透明性と硬度を得る観点から、150nm以下の範囲である。いかなる理論に拘泥するものではないが、このような範囲の膜厚とすることで、ハードコート層のみで反射防止機能を奏することができ、ハードコート層の光反射率を抑制して光透過性を高めて、積層フィルム全体としての輝度を高めることができる。反射防止機能の説明やメカニズムなどについては、特開2011−123270号公報や特開2009−199001号公報に記載がある。
本発明の積層フィルムは、良好な透明性を維持しながら前記ハードコート層の硬度をより高める観点から50〜150nmの範囲であることが好ましく、50〜120nmの範囲にあることがより好ましい。前記ハードコート層の膜厚は上記範囲を満たし、かつ、(550/(4n))±40nmの範囲内が好ましく、より好ましくは(550/(4n))±30nmの範囲内である。前記ハードコート層の膜厚を前記範囲内にすることで、着色を生じさせることなく、十分な低反射性能を得ることができる。例えば、40〜130nmの範囲、55〜100nmの範囲、などがある。
さらに、ハードコート層の厚みを上記範囲とすることで、詳細なメカニズムは不明であるが、支持体とハードコート層の間の密着性も改良することができる。
ハードコート層12の厚みT12は、ハードコート層12を形成する後述のハードコート用塗布液の塗布量を調整することなどにより制御することができる。
ハードコート層12は、さらに透明性をもつことが好ましい。
ハードコート層12は、測定波長550nmにおける屈折率nが1.20〜1.61であることが好ましく、1.28〜1.55の範囲内にあることがより好ましい。屈折率nを前記範囲内にすることで、十分な低反射性能を得ることができる。
ハードコート層12の屈折率nを制御する方法としては、ハードコート層に用いる主成分の種類や組み合わせ、添加剤の種類や量などを変更することを挙げることができる。
(組成)
本発明の積層フィルムは、前記ハードコート層の主成分が、アルコキシシランの加水分解物からなる無機成分またはUV硬化樹脂である。本明細書中、層の主成分とは、その層の50質量%以上を占める成分のことを言う。
ハードコート層として、以下のアルコキシシランの加水分解物からなる無機成分を主成分とする第1ハードコート層と、UV硬化樹脂を主成分とする第2ハードコート層との2つのタイプのものを本発明では適用することができる。これらのハードコート層を用いることにより、特開2009−199001号公報の実施例で使用されている熱硬化性樹脂を主成分とするハードコート層よりもより硬度を高めることができ、好ましくは優れた耐傷性を有するハードコート層12を形成することができる。
(1)アルコキシシランの加水分解物からなる無機成分を主成分とする第1のハードコート層
以下、第1のハードコート層を形成するための材料の好ましい態様について説明する。
(1−1)アルコキシシラン
第1のハードコート層を形成するための材料として用いられるアルコキシシランとしては、テトラアルコキシシランや、ヒドロキシル基以外の有機官能基を1つ以上有するアルコキシシランなどを挙げることができる。
アルコキシシランとしては、水溶性又は水分散性の素材を使用することが好ましい。水溶性又は水分散性の素材を使用することは、VOC(volatile organic compounds)による環境汚染を低減する観点からも特に好ましい。
前記アルコキシシランの加水分解物からなる無機成分を調製するために、アルコキシシランを加水分解する方法としては特に制限はないが、第1のハードコート層を形成するための前記アルコキシシランを含む第1のハードコート層用塗布液を、溶媒中で加水分解させる方法を挙げることができる。
アルコキシシランを加水分解する方法における溶媒としては、特に制限はないが、水であることが環境の観点から好ましく、後述の酸性水(酸性水溶液)であることがより好ましい。
前記第1のハードコート層用塗布液は、アルコキシシランが酸性の水溶液中で加水分解することにより生成したシラノールの水溶液と前記シラノールを脱水縮合させるための水溶性の硬化剤を含むことが好ましく、テトラアルコキシシランとヒドロキシル基以外の有機官能基を1つ以上有するアルコキシシランとが酸性の水溶液中で加水分解することにより生成したシラノールの水溶液と、前記シラノールを脱水縮合させる水溶性の硬化剤とを含むことがより好ましい。
(1−1−1)ヒドロキシル基以外の有機官能基を1つ以上有するアルコキシシラン
前記ヒドロキシル基以外の有機官能基を1つ以上有するアルコキシシランとしては特に制限はないが、下記一般式(1)で表されるアルコキシシランであることが好ましい。
(R1n+1Si(OR23-n ・・・一般式(1)
(ここで、R1はヒドロキシル基を含まない有機基を表し、R2はそれぞれ独立にメチルまたはエチル基を表し、nは0〜2の整数を表す。)
一般式(1)中のnは0〜2の整数を表し、0または1であることが好ましく、0であることがより好ましい。nが0の場合、一般式(1)で示される化合物は、3官能アルコキシシランを表し、nが1の場合は2官能アルコキシシランを表す。なお、3官能アルコキシシランと2官能アルコキシシランは混合して用いられてもよい。
前記ヒドロキシル基以外の有機官能基を1つ以上有するアルコキシシランのうち好ましい化合物としては、ビニルトリメトキシシラン、3−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、3−アクリロキシプロピルトリメトキシシラン、3−クロロプロピルトリメトキシシラン、3−ウレイドプロピルトリメトキシシラン、プロピルトリメトキシシラン、フェニルトリメトキシシラン、3−グリシドキシプロピルトリエトキシシラン、2−(3,4−エポキシシクロヘキシル)エチルトリエトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、3−メタクリロキシプロピルトリエトキシシラン、3−アクリロキシプロピルトリエトキシシラン、3−クロロプロピルトリエトキシシラン、3−ウレイドプロピルトリエトキシシラン、プロピルトリエトキシシラン、フェニルトリエトキシシラン、3−グリシドキシプロピルメチルジメトキシシラン、2−(3,4−エポキシシクロヘキシル)エチルメチルジメトキシシラン、ビニルメチルジメトキシシラン、3−メタクリロキシプロピルメチルジメトキシシラン、3−アクリロキシプロピルメチルジメトキシシラン、クロロプロピルメチルジメトキシシラン、プロピルメチルジメトキシシラン、フェニルメチルジメトキシシラン、3−グリシドキシプロピルメチルジエトキシシラン、2−(3,4−エポキシシクロヘキシル)エチルメチルジエトキシシラン、ビニルメチルジエトキシシラン、3−メタクリロキシプロピルメチルジエトキシシラン、3−アクリロキシプロピルメチルジエトキシシラン、クロロプロピルメチルジエトキシシラン、プロピルメチルジエトキシシラン、フェニルメチルジエトキシシラン、3−トリメトキシシリルプロピル−2−[2−(メトキシエトキシ)エトキシ]エチルウレタン、3−トリエトキシシリルプロピル−2−[2−(メトキシエトキシ)エトキシ]エチルウレタン、3−トリメトキシシリルプロピル−2−[2−(メトキシプロポキシ)プロポキシ]プロピルウレタン、3−トリエトキシシリルプロピル−2−[2−(メトキシプロポキシ)プロポキシ]プロピルウレタンがあげられる。
中でも、下記一般式(1)で表されるアルコキシシランであってn=0のトリアルコキシシランがより好ましく、3−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、3−グリシドキシプロピルトリエトキシシラン、3−クロロプロピルトリメトキシシラン、2−(3,4−エポキシシクロヘキシル)エチルトリメトキシシラン、3−ウレイドプロピルトリエトキシシラン、3−トリメトキシシリルプロピル−2−[2−(メトキシエトキシ)エトキシ]エチルウレタン、3−トリメトキシシリルプロピル−2−[2−(メトキシプロポキシ)プロポキシ]プロピルウレタンがより好ましく、3−グリシドキシプロピルトリエトキシシランが特に好ましい。
市販品としては、例えばKBE−403(信越化学工業(株)製)等がある。
前記ヒドロキシル基以外の有機官能基を1つ以上有するアルコキシシランは、ヒドロキシル基を官能基として含まない。つまり、前記一般式(1)で表されるアルコキシシランは、ヒドロキシル基をもたない有機基R1を有している。R1がヒドロキシル基を有する場合は、得られた膜がもろくなってしまうからである。
前記一般式(1)中、R1は、分子鎖長や炭素数に制限はないが、炭素数が1以上15以下の範囲であるような分子鎖長をもつ有機基であることが好ましい。ただし、脆性がより改善されたハードコート層12を得るため、及び、ハードコート層12と支持体11との密着性をより向上させるためには、前記一般式(1)中、R1の炭素数の範囲は3以上15以下がより好ましく、5以上13以下がさらに好ましい。なお、前記一般式(1)中、R1の炭素数が15以下とすることにより16以上である場合に比べて、ハードコート層12の柔軟性が過度に大きくならず、十分な硬度となる。
そして、前記一般式(1)中、R1で示す有機基が酸素、窒素、硫黄などのヘテロ原子を有することが好ましい。有機基がヘテロ原子をもつことにより、支持体11あるいは第1易接着層21との密着力をより向上させることができる。特に、エポキシ基、アミド基、ウレタン基、ウレア基、エステル基、カルボキシル基などが有機基R1中にあることが好ましい。中でも、エポキシ基を含有する有機ケイ素化合物は、酸性水中でのシラノールの安定性を高める効果があり、特に好ましい。
(1−1−2)テトラアルコキシシラン
テトラアルコキシシランを第1のハードコート層を形成するための原料の成分として用いることにより、テトラアルコキシシランと前記ヒドロキシル基以外の有機官能基を1つ以上有するアルコキシシランとの加水分解で生じるシラノールの脱水縮合による架橋密度を高くすることができる。これにより、従来よりも硬いハードコート層12を形成することができる。
テトラアルコキシシランは特に限定されないが、炭素数が1〜4のものがより好ましく、テトラメトキシシラン、テトラエトキシシランが特に好ましく、テトラエトキシシランがより特に好ましい。炭素数が4以下であることにより、5以上である場合に比べて、酸性水と混ぜたときのテトラアルコキシシランの加水分解速度が遅くなりすぎることがなく、均一な水溶液にするまでの溶解に要する時間がより短くなる。これにより、製造効率を高めることができる。
市販品としては、例えばKBE−04(信越化学工業(株)製)等がある。
本発明の積層フィルムは、前記ハードコート層に含まれる全アルコキシシランのうち、前記ヒドロキシル基以外の有機官能基を1つ以上有するアルコキシシランが30質量%以上であることが好ましい。すなわち、前記ハードコート層中、前記ヒドロキシル基以外の有機官能基を1つ以上有するアルコキシシランの質量をX1、テトラアルコキシシランの質量をX2とするときに、{X1/(X1+X2)}×100で求めるヒドロキシル基以外の有機官能基を1つ以上有するアルコキシシランの質量比率は、30質量%以上であることが好ましく、30質量%以上95質量%以下の範囲がより好ましく、30質量%以上90質量%以下の範囲が特に好ましい。この範囲の質量比率とすることにより、架橋密度を高くすることができるので、十分に高い硬度をもつとともに脆性がより改善されたハードコート層12を得ることができる。この質量比率が30質量%以上の場合には、30質量%未満の場合と比べて、架橋密度が低すぎることがなく、このためハードコート層12が十分に硬くなる。また、上記質量比率が95質量%以下である場合には、95質量%を超える場合に比べて、架橋密度が高くなりすぎることがない。このため、良好な柔軟性を有し、脆さが無いハードコート層12がより確実に得られる。例えば30質量%以上50質量%以下の範囲、30質量%以上46.3質量%以下の範囲、などに設定できる。
(1−2)酸性水
前記第1のハードコート層を形成するための材料として、酸性水を用いることが好ましい。前記酸性水は、水素イオン指数(pH)が2以上6以下の範囲のものが好ましく、2.5以上5.5以下の範囲が特に好ましい。pHが2未満または6より大きいと、テトラアルコキシシランとヒドロキシル基以外の有機官能基を1つ以上有するアルコキシシランとをこの酸性水に混合して水溶液としたときに、この水溶液、すなわちアルコキシシラン水溶液で、アルコキシシランが加水分解されてシラノールが生成した後、シラノールの縮合が進み、この水溶液の粘度の上昇が起こりやすくなる傾向があるからである。なお、上記のpHの値は、いわゆる「室温」とされる25℃での値である。
酸性水は、有機酸または無機酸を水に溶解することにより得る。酸は、特に限定されないが、酢酸、プロピオン酸、蟻酸、フマル酸、マレイン酸、シュウ酸、マロン酸、コハク酸、クエン酸、リンゴ酸、アスコルビン酸などの有機酸、塩酸、硝酸、硫酸、リン酸、ホウ酸などの無機酸を使用することができる。中でも、取り扱い性の点からは酢酸が好ましい。
アルコキシシラン水溶液は、テトラアルコキシシランとヒドロキシル基以外の有機官能基を1つ以上有するアルコキシシランとの合計量、すなわち用いたアルコキシシランの量を100質量部とするときに、酸性水の量が60質量部以上2000質量部以下の範囲となるように、調製されることが好ましい。この組成とすることにより、良好な加水分解性と生成したシラノールの安定性とをもつアルコキシシランの加水分解水溶液が得られる。そして、このようなアルコキシシランの加水分解水溶液、すなわちシラノール水溶液を用いて得られる第1のハードコート用塗布液は、水性であるにも関わらず安定性にすぐれたものとなり、積層フィルムの製造開始までの貯蔵時間の制約が少なく、また、積層フィルムの連続製造で製造条件をハードコート用塗布液の性状変化により変化させるという必要もなくなる。酸性水の量は、テトラアルコキシシランとヒドロキシル基以外の有機官能基を1つ以上有するアルコキシシランとの合計100質量部に対して、100質量部以上1500質量部以下の範囲がより好ましく、150質量部以上1200質量部以下の範囲が特に好ましい。アルコキシシラン100質量部に対して酸性水が60質量部未満では、アルコキシシランの加水分解により生成したシラノールが脱水縮合することにより水溶液のゲル化が進行しやすい傾向があるが、60質量部以上とすることで、このゲル化をより確実に抑制することができる。一方、酸性水が2000質量部以上である場合には、2000質量部を超える場合に比べて、塗布液中のアルコキシシランの濃度が高いため、ハードコート層12を十分な厚みに形成するための塗布量が多くなりすぎることがない。そのため、ハードコート用塗膜の厚みムラの発生や、塗膜の乾燥時間の長期化をより確実に防止することができる。
なお、テトラアルコキシシランとヒドロキシル基以外の有機官能基を1つ以上有するアルコキシシランとのいずれとも異なるシラン化合物をハードコート用塗布液に用いてもよい。この場合には、テトラアルコキシシランとヒドロキシル基以外の有機官能基を1つ以上有するアルコキシシランとその他のシラン化合物との合計量100質量部に対して、酸性水が60質量部以上2000質量部以下の範囲となるように、これらを混合することが好ましい。
(1−3)硬化剤
前記第1のハードコート層を形成するための材料として硬化剤を用いることが好ましい。第1のハードコート層を第1のハードコート層用塗布液から形成するときの成分としての硬化剤は水溶性であることが好ましい。硬化剤は、シラノールの脱水縮合を促してシロキサン結合の形成を促進させるものである。水溶性の硬化剤としては、水溶性の無機酸、有機酸、有機酸塩、無機酸塩、金属アルコキシド、金属錯体を用いることができる。
前記水溶性の硬化剤としての無機酸としては、ホウ酸、リン酸、塩酸、硝酸、硫酸が好ましいものとして挙げられる。
前記水溶性の硬化剤としての有機酸としては、酢酸、蟻酸、シュウ酸、クエン酸、リンゴ酸、アスコルビン酸が好ましいものとして挙げられる。
前記水溶性の硬化剤としての有機酸塩としては、酢酸アルミ、シュウ酸アルミ、酢酸亜鉛、シュウ酸亜鉛、酢酸マグネシウム、シュウ酸マグネシウム、酢酸ジルコニウム、シュウ酸ジルコニウムが好ましいものとして挙げられる。
前記水溶性の硬化剤としての無機酸塩としては、塩化アルミ、硫酸アルミ、硝酸アルミ、塩化亜鉛、硫酸亜鉛、硝酸亜鉛、塩化マグネシウム、硫酸マグネシウム、硝酸マグネシウム、塩化ジルコニウム、硫酸ジルコニウム、硝酸ジルコニウムが好ましいものとして挙げられる。
前記水溶性の硬化剤としての金属アルコキシドとしては、アルミニウムアルコキシド、チタンアルコキシド、ジルコニウムアルコキシドが好ましいものとして挙げられる。
前記水溶性の硬化剤としての金属錯体としては、アルミニウムトリスアセチルアセトネート、アルミニウムアセチルアセトナート、アルミニウムエチルアセトアセテート、チタンアセチルアセトナート、チタンエチルアセトアセテートが好ましいものとして挙げられる。アルミニウムトリスアセチルアセトネートとしては、市販のものを用いてもよく、例えば川研ファインケミカル株式会社製、アルミキレートA(W)などを挙げることができる。
以上の硬化剤の中でも、特に、ホウ酸、リン酸、アルミニウムアルコキシド、アルミニウムトリスアセチルアセトネート、アルミニウムアセチルアセトナートなど、ホウ素を含む化合物、リンを含む化合物、アルミニウムを含む化合物が、水溶性、水中での安定性の観点で好ましく、これらのうち少なくともいずれか1種類を硬化剤として用いるとよい。
市販品としては、例えばアルミキレートA(W)(川研ファインケミカル(株)製)等が挙げられる。
硬化剤は、塗布液中に均一に混合、溶解することが好ましく、本発明における第1のハードコート層用塗布液の溶剤としての水に溶解することが、ハードコート層12の透明性を確保する上で好ましい。水への溶解性が低い場合には、塗布液中に固体として存在するため、塗布乾燥後にも異物として残留し、場合によっては透明度が低いハードコート層12となってしまうことがあるからである。
硬化剤の量は、テトラアルコキシシランと前記ヒドロキシル基以外の有機官能基を1つ以上有するアルコキシシランとを含む前記ハードコート層に含まれる全てのアルコキシシラン100質量部に対して0.1質量部以上20質量部以下の範囲が好ましく、0.5質量部以上10質量部以下の範囲がさらに好ましく、1質量部以上8質量部以下の範囲が特に好ましい。
(1−4)界面活性剤
前記第1のハードコート層を形成するための材料として、界面活性剤を用いることが好ましい。界面活性剤を用いることにより、ハードコート層用塗布液の表面張力を下げて、支持体11に対するハードコート層用塗布液の塗布ムラを抑制し、均一な厚みのハードコート層12を形成することができる。
前記界面活性剤としては、公知のアニオン性、ノニオン性、カチオン性、フッ素系、シリコーン系の界面活性剤が挙げられる。界面活性剤については、例えば、「界面活性剤便覧」(西一郎、今井怡知一郎、笠井正蔵編、産業図書(株)、1960年発行)に記載されている。このうち、アニオン性界面活性剤および/またはノニオン性界面活性剤が好ましく用いられる。
アニオン性界面活性剤としては、ステアリン酸カリウム、ベヘニン酸カリウム等の高級脂肪酸塩、POEラウリルエーテルカルボン酸ナトリウム等のアルキルエーテルカルボン酸塩、N−ステアロイル−L−グルタミン酸モノナトリウム塩等のN−アシル−L−グルタミン酸塩、ラウリル硫酸ナトリウム、ラウリル硫酸カリウム等の高級アルキル硫酸エステル塩、POEラウリル硫酸トリエタノールアミン、POEラウリル硫酸ナトリウム等のアルキルエーテル硫酸エステル塩、ラウロイルサルコシンナトリウム等のN−アシルサルコシン酸塩、N−ミリストイル−N−メチルタウリンナトリウム等の高級脂肪酸アミドスルホン酸塩、ステアリルリン酸ナトリウム等のアルキルリン酸塩、POEオレイルエーテルリン酸ナトリウム、POEステアリルエーテルリン酸ナトリウム等のアルキルエーテルリン酸塩、ジ−2−エチルヘキシルスルホコハク酸ナトリウム、モノラウロイルモノエタノールアミドポリオキシエチレンスルホコハク酸ナトリウム、ラウリルポリプロピレングリコールスルホコハク酸ナトリウム等のスルホコハク酸塩、リニアドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム、リニアドデシルベンゼン、スルホン酸トリエタノールアミン、リニアドデシルベンゼンスルホン酸、ドデシルジフェニルエーテルジスルホン酸等のアルキルベンゼンスルホン酸塩、硬化ヤシ油脂肪酸グリセリン硫酸ナトリウム等の高級脂肪酸エステル硫酸エステル塩が挙げられる。
市販のアニオン性界面活性剤としては、例えば、ラピゾールA−90、ラピゾールA−80、ラピゾールBW−30、ラピゾールB−90、ラピゾールC−70(商品名:日本油脂(株)製)、NIKKOL OTP−100(商品名:日光ケミカル(株)製)、コハクールON、コラクールL−40、フォスファノール702(東邦化学(株)製)、ビューライトA−5000、ビューライトSSS、サンデッドBL(三洋化成工業(株)製)等を挙げることができる。
カチオン性界面活性剤としては、例えば、塩化ステアリルトリメチルアンモニウム、塩化ラウリルトリメチルアンモニウム等のアルキルトリメチルアンモニウム塩、塩化ジステアリルジメチルアンモニウム等のジアルキルジメチルアンモニウム塩、塩化ポリ(N、Nジメチル−3、5−メチレンピペリジニウム)、塩化セチルピリジニウム等のアルキルピリジニウム塩、アルキル四級アンモニウム塩、アルキルジメチルベンジルアンモニウム塩、アルキルイソキノリニウム塩、ジアルキルモリホニウム塩、POEアルキルアミン、アルキルアミン塩、ポリアミン脂肪酸誘導体、アミルアルコール脂肪酸誘導体、塩化ベンザルコニウム、塩化ベンゼトニウムが挙げられる。上記のような界面活性剤を使用することで、塗膜の乾燥過程での粒子の凝集を抑制し、均一な表面凹凸を形成できる。
他にも市販のカチオン性界面活性剤として、例えばフタロシアニン誘導体(商品名:EFKA−745、森下産業(株)製)、オルガノシロキサンポリマーKP341(信越化学工業(株)製)、(メタ)アクリル酸系(共)重合体ポリフローNo.75、No.90、No.95(共栄社化学(株)製)、W001(裕商(株)製)等が挙げられる。
ノニオン界面活性剤としては、ポリオキシアルキレンアルキルエーテル、ポリオキシエチレン誘導体、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレングリコール、ポリオキシエチレン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレングリセリルエーテル脂肪酸エステル、ソルビタン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンソルビタン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンソルビトール脂肪酸エステル、ポリオキシエチレン硬化ヒマシ油、ショ糖脂肪酸エステルが好ましいものとして挙げられる。
市販のノニオン性界面活性剤としては、例えば、ナロアクティーCL−95、HN−100(商品名:三洋化成工業(株)製)、リソレックスBW400(高級アルコール工業)、EMALEX ET−2020(日本エマルジョン株式会社)、ユニルーブ50MB−26、ノニオンIS−4(日油株式会社)等を挙げることができる。
フッ素系界面活性剤としては、例えば、メガファックF171、同F172、同F173、同F176、同F177、同F141、同F142、同F143、同F144、同R30、同F437、同F475、同F479、同F482、同F554、同F780、同F780F、同F781(以上、DIC(株)製)、フロラードFC430、同FC431、同FC171(以上、住友スリーエム(株)製)、サーフロンS−382、同SC−101、同SC−103、同SC−104、同SC−105、同SC1068、同SC−381、同SC−383、同S393、同KH−40(以上、旭硝子(株)製)、PF636、PF656、PF6320、PF6520、PF7002(OMNOVA社製)等が挙げられる。
(1−5)コロイダルシリカ
本発明の積層フィルムは、前記ハードコート層が、アルコキシシランの加水分解物以外の無機粒子を含んでも、含まなくてもよい。前記アルコキシシランの加水分解物以外の無機粒子としては、コロイダルシリカなどを挙げることができ、コロイダルシリカとしては特開2011−123270号公報に記載のものを用いることができ、これらの内容についても、本願明細書に組み込まれる。例えば、コロイダルシリカとしてはスノーテックスXL(日産化学工業(株)製)、シリカ微粒子分散液としてはアエロジルOX−50の水分散物(日本アエロジル(株)製)などの市販品も用いることができる。
本発明の積層フィルムは、前記ハードコート層中におけるアルコキシシランの加水分解物以外の無機粒子の含有量は前記ハードコート層の質量に対して0〜200質量%であることが好ましく、0〜150質量%であることがより好ましく、前記ハードコート層がアルコキシシランの加水分解物以外の無機粒子を含まないことが、透明性の観点から特に好ましい。
(2)UV硬化樹脂を主成分とする第2のハードコート層
以下、第2のハードコート層を形成するための材料の好ましい態様について説明する。
(2−1)UV硬化性のモノマーとオリゴマー
第2のハードコート層を形成するための材料として用いられるUV硬化樹脂の材料としては、モノマーとオリゴマーなどを挙げることができる。
UV硬化樹脂を主成分とする第2のハードコート層は、第2のハードコート層用塗布液を用いて形成することが好ましく、第2のハードコート層用塗布液の溶媒としては、特に制限はなく公知の有機溶媒や水を用いることができ、MEKなどのケトン系溶媒であることが溶解性と環境の観点から好ましい。
このような第2のハードコート層用塗布液の成分としては、UVにより硬化するモノマーやオリゴマーであれば、特に制限はない。
第2のハードコート層用塗布液は、モノマーとオリゴマーとの少なくともいずれか一方を水中に含む塗布液である。本発明の積層フィルムは、前記モノマー及びオリゴマーは、分子中に重合性の二重結合を複数個有するモノマーまたはオリゴマーであることが好ましい。
なお、必要に応じて、重合開始剤、硬化剤、添加剤などを加えて、第2のハードコート層用塗布液を構成しても良い。
第2のハードコート層用塗布液は、上記の中でも、光重合開始剤とUV硬化性化合物(モノマーまたはオリゴマー)を含むUV硬化型の塗布液であることが好ましい。すなわち、ハードコート層12は、UV硬化する塗布液を塗布し、このハードコート用塗布液をUV照射により硬化させて形成することが好ましい。
また、光重合開始剤と併用することが好ましいUV硬化性化合物としては、ラジカル重合可能な二重結合を有するアクリル基又はメタクリル基を有するモノマーやオリゴマーを使用することができる。モノマーとしてはジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパンポリエトキシトリ(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパンポリプロポキシトリ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールテトラ(メタ)アクリレート、ジトリメチロールプロパンテトラアクリレートなどのアクリル基又はメタクリル基を複数個有する多官能のモノマーが好ましい。また、アクリル基あるいはメタクリル基を有するウレタンアクリレート、エポキシアクリレート、ポリエステルアクリレート、ポリエーテルアクリレートなどのオリゴマーも好ましい。また、スチレン、ジビニルベンゼン、アリルベンゼン、ジアリルベンゼン、トリアリルイソシアヌレート、ジアリルフタレート類、ジエチレングリコールビス(アリルカーボネート)なども好ましい。多官能アクリルモノマーの市販品としては、アロニックスM−405、M−350など(東亞合成(株)製)などが挙げられる。これらのモノマー及びオリゴマーは、ハードコート層12を所定の物性とするために、複数の種類を組み合わせて使用することが好ましい。
(2−2)光重合開始剤
前記光重合開始剤としては、例えば、ラジカル重合可能な二重結合を有するモノマー、オリゴマーの重合に通常使用される光重合開始剤を使用することができる。
光重合開始剤の具体例としては、アセトフェノン、ベンゾフェノン、ベンゾインメチルエーテル、ベンゾインエチルエーテル、ベンゾインブチルエーテル、クロロアセトフェノン、アシルフォスフィンオキシド、2−エチルアントラキノン、ベンジルメチルケタール、アシルフォスフィンオキサイド、その他にトリアジン骨格を有するハロゲン化炭化水素、オキサジアゾール骨格を有するハロゲン化炭化水素化合物、フェニルアクリジン誘導体、ケトン化合物、ケトオキシム化合物、有機過酸化物、チオ化合物、ヘキサアリールビイミダゾール、芳香族オニウム塩、ケトオキシムエーテル、チタノセン系化合物等が挙げられる。
イルガキュア184(BASF社製)等の市販の重合開始剤を添加してもよい。
光重合開始剤の添加量は、ハードコート層用塗布液に対して通常0.1〜10質量%の範囲であることが好ましい。
(2−3)界面活性剤
界面活性剤を用いることにより、ハードコート層用塗布液の表面張力を下げて、支持体11に対するハードコート層用塗布液の塗布ムラを抑制し、均一な厚みのハードコート層12を形成することができる。
界面活性剤としては、特に限定されない。アニオン、カチオン、ノニオン、フッ素系、ベタインのいずれの界面活性剤も使用することができる。これらの中で、HLB(Hydrophile−Lipophile Balance)値が、7以上18以下であることが好ましく、9以上16以下の範囲であることが特に好ましい。HLB値とは、界面活性剤の水と油への親和性の程度を表す値である。HLB値の好ましい上記値は、Atlas式のHLB−数方式による値である。
アニオン界面活性剤、カチオン界面活性剤およびノニオン界面活性剤の例や好ましい範囲については、前記第1のハードコート層に用いられる各界面活性剤の例や好ましい範囲と同様である。
フッ素系界面活性剤としては、分子内にCF3(CF2n−で構成されるパーフルオロアルキル基を含有する界面活性剤であり、これを添加することで、表面張力を更に低下させることができ、塗膜の親水性が向上し塗膜の耐汚染性も向上する。
このようなフッ素系界面活性剤としては、例えば、パーフルオロアルキルカルボン酸塩、パーフルオロアルキルスルホン酸塩、パーフルオロアルキルリン酸エステル、パーフルオロアルケニルスルホン酸塩、パーフルオロアルケニルカルボン酸塩等のアニオン型フッ素系界面活性剤;パーフルオロアルキルベタイン等の両性型フッ素系界面活性剤;パーフルオロアルキルトリメチルアンモニウム等のカチオン型フッ素系界面活性剤;パーフルオロアルキルエチレンオキシド付加物、パーフルオロアルキルアミンオキサイド、パーフルオロアルキル基を含有するオリゴマー等のノニオン型フッ素系界面活性剤が挙げられる。
市販のフッ素系界面活性剤としては、例えば、メガファックF171、同F172、同F173、同F176、同F177、同F141、同F142、同F143、同F144、同R30、同F437、同F475、同F479、同F482、同F554、同F780、同F781(以上、DIC(株)製)、フロラードFC430、同FC431、同FC171(以上、住友スリーエム(株)製)、サーフロンS−382、同SC−101、同SC−103、同SC−104、同SC−105、同SC1068、同SC−381、同SC−383、同S393、同KH−40(以上、旭硝子(株)製)、PF636、PF656、PF6320、PF6520、PF7002(OMNOVA社製)等が挙げられる。
ベタイン系界面活性剤としては、2−アルキル−N−カルボキシメチル−N−ヒドロキシエチルイミダゾリウムベタイン、ラウリルジメチルアミノ酢酸ベタインなどが好ましいものとして挙げられる。
(2−4)その他の添加物
積層フィルムの表面特性、特に摩擦係数を制御するために、前記第2のハードコート層には、マット剤やワックスを含ませてもよい。
マット剤としては、シリカ、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、硫酸バリウム、ポリスチレン、ポリスチレン−ジビニルベンゼン共重合体、ポリメチルメタクリレート、架橋ポリメチルメタクリレート、メラミン、ベンゾグアナミン等の有機、無機の素材を使用することができる。
ワックスとしては、パラフィンワックス、マイクロワックス、ポリエチレンワックス、ポリエステル系ワックス、カルナバワックス、脂肪酸、脂肪酸アマイド、金属石鹸等を使用することができる。市販品としては、セロゾール524(中京油脂(株)製)などが挙げられる。
<光機能層>
本発明の積層フィルムは、前記支持体の一方の面(A面)側に設けられ、かつ、入射光を集光または拡散させる光機能層を有する。
(積層構成)
図1に示す光機能層22は、入射光を屈折させて集光または拡散する。このような光機能層22としては、レンズ層やプリズム層、拡散層がある。図1では、光機能層22をプリズム層とした場合を図示してある。
プリズム層である光機能層22は、断面三角形の複数のプリズムを、一定のピッチで形成したものである。このような光機能層22をもつ積層フィルム10は、光をハードコート層12側から入射されると、入射した光線をプリズムによって、所定の方向に向けて屈折する。これにより、所定方向に大きなピークをもつような光分布で光が射出されることになる。例えば、入射した光線を法線方向に向けて屈折すると、法線方向に大きなピークをもつような光分布となる。これにより、積層フィルム10を液晶ディスプレイのバックライトユニットに用いると、液晶ディスプレイの正面輝度が向上する。
光機能層22は、前述のように光を屈折させて入射光を集光または拡散させる。このようにして、光の進路を制御する。光は光機能層22の表面で、その入射角と、支持体11及び光機能層22の屈折率の差により屈折したり、入射した光が射出面で屈折または反射することがあるので、光機能層22の構成によっては、これらの光特性もさらに発現し、利用することになる。
したがって、積層フィルム10を液晶ディスプレイのバックライトユニット中に使用したときには、光機能層22は、光源からの光がハードコート層12側から入射すると、入射光の集光度を制御して、所定方向に大きなピークをもつような光分布で光を射出し、これにより液晶ディスプレイの正面輝度を調整するようなプリズム機能、レンズ機能をもつ場合がある。このような機能をもつ積層フィルム10は、いわゆるプリズムシート、レンズシートとして用いることができる。また、光機能層22は、光源からの光がハードコート層12側から入射すると、入射光を拡散させて、均等な光分布とするような拡散機能をもつ場合がある。このような機能をもつ積層フィルム10は、いわゆる拡散シートとして用いることができる。
光機能層22がレンズ層である場合には、光を屈折する複数のレンズを、所定のピッチで配列して構成する。支持体11の表面から射出された光が光機能層22に入射すると、光機能層22は、入射光の射出角度を制御する。レンズとしては、円柱状を軸方向に二つに割ったシリンドリカルレンズ、三角柱のプリズム、球面レンズ、非球面レンズがあり、三角柱のプリズムでもよい。したがって、図1に示すようなプリズム層である光機能層22もレンズ層の一種と言える。
(組成)
光機能層22は、一般にラジカル重合性の二重結合を有するモノマー、オリゴマー、ポリマーを主成分とするものを素材として用い、さらに、重合開始剤を含有させることが好ましい。
(i)モノマー、オリゴマー
ラジカル重合性の二重結合を有するモノマー、オリゴマーとしては、例えば、アクリルモノマー、アクリルオリゴマーがある。
光機能層の主成分として用いることができる樹脂は、UV硬化性の化合物(モノマー、オリゴマー)を硬化してなる樹脂であることが好ましい。
前記光機能層の主成分として用いることができる樹脂の材料としては、例えば、従来公知の光学シート形成用の(メタ)アクリロイル基、(メタ)アクリロイルオキシ基を有する単官能若しくは多官能のモノマー、オリゴマー又はプレポリマー等を用いることができる。
単官能のモノマーとしては、例えば、特開2009−37204号公報に記載のビニルモノマー、(メタ)アクリル酸エステルモノマー及び(メタ)アクリルアミド誘導体が挙げられ、これらの内容についても、本願明細書に組み込まれる。
多官能のモノマーとしては、例えば、特開2009−37204号公報に記載のエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、ビスフェノールAポリエトキシジオールジ(メタ)アクリレート及びペンタエリスリトールトリ(メタ)アクリレート等が挙げられ、これらの内容についても、本願明細書に組み込まれる。
反応性プレポリマーとしては、例えば、特開2009−37204号公報に記載のエポキシ(メタ)アクリレート、ウレタン(メタ)アクリレート及びポリエステル(メタ)アクリレート等が挙げられ、これらの内容についても、本願明細書に組み込まれる。
(i−1)低い弾性率の樹脂を形成できるモノマー、オリゴマー
光機能層の主成分として用いることができる樹脂は、弾性測定で測定される弾性率を20MPa未満とすることができる。光機能層の主成分として用いる樹脂の弾性率は、より好ましくは、5〜19MPa、さらに好ましくは8〜19MPaであり、例えば18MPa等を含む。これにより、プリズムの復元性の向上が図れたり、耐傷性に対しても有利になったりする。さらに低弾性率の樹脂は高屈折率であり、より高輝度の積層フィルムを製造することができ、好ましい。
弾性率が20MPa未満である低弾性樹脂に併用することができるその他のバインダーや添加剤の具体的な説明については特開2012−208376号公報の[0027]〜[0060]の内容を本発明に適用することができ、これらの内容についても、本願明細書に組み込まれる。その中でも、下記(i−1−A)活性エネルギー線硬化性基として(メタ)アクリロイル基を1個有する(メタ)アクリル樹脂および(i−1−B)活性エネルギー線硬化性基として(メタ)アクリロイル基を2個有する(メタ)アクリル樹脂を用いることが好ましい。
(i−1−A)活性エネルギー線硬化性基として(メタ)アクリロイル基を1個有する(メタ)アクリル樹脂
(i−1−A)成分は、活性エネルギー線硬化性基として(メタ)アクリロイル基を1個有する(メタ)アクリル樹脂であり、ハロゲン原子、硫黄原子、酸素原子若しくは窒素原子等のヘテロ原子を含む鎖状の脂肪族又は環状の脂環式若しくは芳香族の(メタ)アクリル樹脂であっても良く、例えば、特開2009−37204号公報に記載の単官能の(メタ)アクリル樹脂を用いることができ、これらの内容についても、本願明細書に組み込まれる。
(i−1−A)成分は好ましくは、フェノキシエチル(メタ)アクリレート(別名(メタ)アクリル酸2−フェノキシエチル)及び下記一般式(A)で表わされる化合物が挙げられる。
Figure 0005914395
(一般式(A)中、R1及びR2は、それぞれ独立に水素原子又はメチル基であり、Xは、水素原子又は炭素数1〜10の鎖状の脂肪族炭化水素、脂環式炭化水素若しくは芳香族炭化水素であり、kは2〜6の整数である。)
上記一般式(A)で表わされる化合物は、上記フェノキシエチル(メタ)アクリレートと共に前記光機能層を形成するための組成物中に含有されることにより、その組成物の硬化物である光機能層に柔軟性が付与され、光機能層に外力が加わって形状が変形した場合でも、元の形状に復元可能な復元性を付与することができる。
上記一般式(A)において、Xは、水素原子、炭素数1〜10の鎖状の脂肪族炭化水素、脂環式炭化水素もしくは芳香族炭化水素であることが好ましく、水素原子であることが好ましい。
上記一般式(A)において、kは2〜6の正の整数であり、光機能層の柔軟性を高める観点から、好ましくは2、3又は4であり、さらに好ましくは2又は3である。
(i−1−A)成分は1種単独で用いても良いし、2種以上を組み合わせて用いても良い。
(i−1−A)成分は前記光機能層を形成するための組成物の全固形分質量に対して、20〜50質量%が好ましい。
そして、前記光機能層を形成するための組成物の全固形分質量に対してフェノキシエチル(メタ)アクリレートが、15〜30質量%であることが好ましく、22〜27質量%であることがより好ましい。
また、前記光機能層を形成するための組成物の全固形分質量に対して上記一般式(1)で表わされる化合物が、5〜20質量%であることが好ましく、5〜15質量%であることがより好ましい。
上記(i−1−A)成分と後述する(i−1−B)成分は、その合計質量((i−1−A)+(i−1−B))が前記光機能層を形成するための組成物の全固形分質量に対して50質量%以上であることが好ましく、85〜95質量%であることがより好ましい。当該合計質量を組成物の全固形分質量に対して50質量%以上とすることにより、光機能層の元の形状に復元可能な復元性を高めることができる。
(i−1−B)活性エネルギー線硬化性基として(メタ)アクリロイル基を2個有する(メタ)アクリル樹脂
(i−1−B)成分は、活性エネルギー線硬化性基として(メタ)アクリロイル基を2個有する(メタ)アクリル樹脂であり、ハロゲン原子、硫黄原子、酸素原子若しくは窒素原子等のヘテロ原子を含む鎖状の脂肪族又は環状の脂環式若しくは芳香族の(メタ)アクリル樹脂であっても良く、例えば、上述した特開2009−37204号公報に記載の2官能の(メタ)アクリル樹脂を用いることができる。
(i−1−B)成分として好ましくは、下記一般式(B)で表わされる化合物が挙げられる。
Figure 0005914395
(一般式(B)中、R1及びR3は、それぞれ独立に水素原子又はメチル基であり、n及びmは、n+m=2〜20を満たす正の整数である。)
上記一般式(B)で表わされる化合物は、上述したフェノキシエチル(メタ)アクリレート及び一般式(A)で表わされる化合物と共に前記光機能層を形成するための組成物中に含有されることにより、光機能層の柔軟性がさらに高まり、光機能層の復元性を優れたものとすることができる。
一般式(B)において、n及びmは、n+m=2〜20を満たす正の整数である。n、mの個々の値及び両者の組合せの例としては、例えば、m=1、n=1でm+n=2、m=3、n=1でm+n=4、m=2、n=2でm+n=4、m=6、n=4でm+n=10、m=8、n=2でm+n=10、m=5、n=5でm+n=10、m=12、n=8でm+n=20、m=10、n=10でm+n=20等である。また、硬化物の柔軟性を高める観点から、n及びmは、好ましくはm+n=5〜20、さらに好ましくはm+n=7〜15となるように選ばれる。
一般式(B)で表わされる化合物の含有量は、組成物の全固形分質量に対して、25〜50質量%であることが好ましく、さらに30〜50質量%であることが好ましく、特に35〜45質量%であることが好ましい。
(i−1−C)その他の低い弾性率のUV硬化性の化合物
低い弾性率のUV硬化性の化合物のその他の例としては、エトキシ化o−フェニルフェノールアクリレート、エトキシ化ビスフェノールAジアクリレート、ε−カプロラクトン変性トリス(2−アクリロキシエチル)イソシアヌルレート、2,4−ジブロモフェニル(メタ)アクリレート、2,3,5−トリブロモフェニル(メタ)アクリレート、2,2−ビス(4−(メタ)アクリロイルオキシフェニル)プロパン、2,2−ビス(4−(メタ)アクリロイルオキシエトキシフェニル)プロパン、2,2−ビス(4−(メタ)アクリロイルオキシジエトキシフェニル)プロパン、2,2−ビス(4−(メタ)アクリロイルペンタエトキシフェニル)プロパン、2,2−ビス(4−(メタ)アクリロイルオキシエトキシ−3,5−ジブロモフェニル)プロパン、2,2−ビス(4−(メタ)アクリロイルオキシジエトキシ−3,5−ジブロモフェニル)プロパン、2,2−ビス(4−(メタ)アクリロイルオキシペンタエトキシ−3,5−ジブロモフェニル)プロパン、2,2−ビス(4−(メタ)アクリロイルオキシエトキシ−3,5−ジメチルフェニル)プロパン、2,2−ビス(4−(メタ)アクリロイルオキシエトキシ−3−フェニルフェニル)プロパン、ビス(4−(メタ)アクリロイルオキシフェニル)スルフォン、ビス(4−(メタ)アクリロイルオキシエトキシフェニル)スルフォン、ビス(4−(メタ)アクリロイルオキシペンタエトキシフェニル)スルフォン、ビス(4−(メタ)アクリロイルオキシエトキシ−3−フェニルフェニル)スルフォン、ビス(4−(メタ)アクリロイルオキシエトキシ−3,5−ジメチルフェニル)スルフォン、ビス(4−(メタ)アクリロイルオキシフェニル)スルフィド、ビス(メタクロイルチオフェニル)スルフォイド、ビス(4−(メタ)アクリロイルオキシエトキシフェニル)スルフィド、ビス(4−(メタ)アクリロイルオキシペンタエトキシフェニル)スルフィド、ビス(4−(メタ)アクリロイルオキシエトキシ−3−フェニルフェニル)スルフィド、ビス(4−(メタ)アクリロイルオキシエトキシ−3,5−ジメチルフェニル)スルフィド、ジ((メタ)アクリロイルオキシエトキシ)フォスフェート、トリ((メタ)アクリロイルオキシエトキシ)フォスフェート等の単官能または多官能(メタ)アクリル化合物等が挙げられる。これらは、単独または2種以上を混合して使用することもできる。
これらの中でも、前記光機能層の主成分として用いることができる低弾性樹脂としては、エトキシ化o−フェニルフェノールアクリレート、エトキシ化ビスフェノールAジアクリレート、ε−カプロラクトン変性トリス(2−アクリロキシエチル)イソシアヌルレートを好ましく用いることができ、これらを複数種組み合わせて使用してもよい。
特に、これらの低弾性樹脂は、エトキシ化に関するエチレンオキシド鎖を長く(エチレンオキシド繰り返し単位数5〜20程度に)制御することにより、弾性率を20MPa未満に制御しやすくすることができる。
市販の弾性率が20MPa未満である低弾性樹脂としては、新中村化学製NKエステルA−LEN−10、A−BPE−10、A9300−1CLなどを挙げることができる。
(i−2)高い弾性率の樹脂を形成できるモノマー、オリゴマー
光機能層の主成分として用いることができる樹脂の弾性測定で測定される弾性率を20MPa以上とすることができる。このような高い弾性率の樹脂は低屈折率であるが、光機能層の上層に傷が付きにくい傾向があり、好ましい。光機能層の主成分として用いることができる樹脂の弾性率を高くするときは、弾性率を20〜2000MPaとすることが好ましく、100〜1200MPaとすることがより好ましい。
高い弾性率の樹脂を形成できるモノマー、オリゴマーとしては特開2008−94987号公報に記載のアクリレート類などを挙げることができ、これらの内容についても、本願明細書に組み込まれる。
これらの中でも、フェノキシエチルアクリレート、EO(エチレンオキシド)変性TMPTA(トリメチロールプロパントリアクリレート)、BrBPA(テトラブロモビスフェノールA骨格含有のエポキシアクリレート)、エチレンオキシド付加ビスフェノールAメタクリル酸エステル、トリブロモフェノキシエチルアクリレートが好ましい。
また、前記一般式(B)で表わされる化合物を用いてもよいが、その場合は前記一般式(B)におけるnおよびmをそれぞれ独立に1〜4とすることが好ましく、1または2とすることがより好ましく、また、n+mの値を2〜4とすることが好ましい。
特に、これらの高弾性樹脂は、エチレンオキシド鎖を短く(エチレンオキシド繰り返し単位数1〜4程度に)制御することにより、弾性率を20MPa以上に制御しやすくすることができる。
市販の高い弾性率のUV硬化性の化合物としては、例えば、大阪有機化学製ビスコート#192や、サートマー製SR349、新中村化学製NKエステルBPE−200、A−BPEF、第一工業製薬(株)製ニューフロンティアBR−31などを挙げることができる。
(ii)光重合開始剤
光機能層22に用いられる光重合開始剤の例および好ましい範囲としては、前記UV硬化樹脂を主成分とする第2のハードコート層に用いられる光重合開始剤の例および好ましい範囲と同様である。
(iii)その他の添加剤
弾性率が20MPa未満である低弾性樹脂に併用することができるその他のバインダーや添加剤の具体的な説明については特開2012−208376号公報の[0027]〜[0060]の内容を本発明に適用することができ、これらの内容についても、本願明細書に組み込まれる。
<易接着層>
易接着層21は、支持体11の光機能層22に対する接着性を向上させ、光機能層22との密着力を高めるために支持体11の一方の面(A面)側に適宜設けられる。
(組成)
易接着層21は、通常、バインダーと硬化剤と界面活性剤とからなる塗布液を、支持体11の一方の面(A面)に塗布して形成される。また、硬化剤を使用せず、バインダー自体が自己架橋性をもつようにしてもよく、自己架橋用の触媒(例えばエラストロン用触媒、エラストロンcat21)などをさらに添加してもよい。また、易接着層21には、必要に応じて滑り剤、消泡剤、抑泡剤、染料、蛍光増白剤、防腐剤、耐水化剤、有機または無機の微粒子、蒸留水等を適宜含有させてもよい。
易接着層21に使用するバインダーは、特に限定されない。ただし、密着力の観点からポリエステル、ポリウレタン、アクリル樹脂、スチレンブタジエン共重合体、オキサゾリン系樹脂の少なくともひとつであることが好ましい。また、バインダーは、水溶性または水分散性をもつものが環境への負荷が少ない点で特に好ましい。
ポリエステルとは主鎖にエステル結合を有するポリマーの総称であり、通常ポリカルボン酸とポリオールの反応で得られる。ポリカルボン酸としては例えばフマル酸、イタコン酸、アジピン酸、セバシン酸、テレフタル酸、イソフタル酸、スルホイソフタル酸、ナフタレンジカルボン酸などがあり、ポリオールとしては例えばエチレングリコール、プロピレングリコール、グリセリン、ヘキサントリオール、ブタンジオール、ヘキサンジオール、1,4−シクロヘキサンジメタノールなどがある。ポリエステルおよびその原料については、例えば、「ポリエステル樹脂ハンドブック」(滝山栄一郎著、日刊工業新聞社、昭和63年発行)において記載されており、この記載も本発明に適用することができる。
またポリエステルとしては、例えば、ポリヒドロキシブチレート(PHB)系、ポリカプロラクトン(PCL)系、ポリカプロラクトンブチレンサクシネート系、ポリブチレンサクシネート(PBS)系、ポリブチレンサクシネートアジペート(PBSA)系、ポリブチレンサクシネートカーボネート系、ポリエチレンテレフタレートサクシネート系、ポリブチレンアジペートテレフタレート系、ポリテトラメチレンアジペートテレフタレート系、ポリブチレンアジペートテレフタレート系、ポリエチレンサクシネート(PES)系、ポリグリコール酸(PGA)系、ポリ乳酸(PLA)系、脂肪族ポリエステルのカーボネート共重合体、脂肪族ポリエステルとポリアミドとの共重合体などが挙げられる。ポリエステルは、ファインテックスES650、ES2200(DIC(株)製)、バイロナールMD1245、MD1400、MD1480(東洋紡(株)製)、ペスレジンA−110、A−124GP、A−520、A−640(高松油脂(株)製)、プラスコートZ561、Z730、Z687、Z592(互応化学(株)製)の市販品としても入手可能である。
ポリウレタンは、主鎖にウレタン結合を有するポリマーの総称であり、通常ポリイソシアネートとポリオールの反応によって得られる。ポリイソシアネートとしては、TDI(トルエンジイソシアネート)、MDI(ジフェニルメタンジイソシアネート)、NDI(ナフタレンジイソシアネート)、TODI(トリジンジイソシアネート)、HDI(ヘキサメチレンジイソシアネート)、IPDI(イソホロンジイソシアネート)等がある。ポリオールとしてはエチレングリコール、プロピレングリコール、グリセリン、ヘキサントリオール等がある。また、本発明のイソシアネートとしては、ポリイソシアネートとポリオールの反応によって得られたポリウレタンポリマーに鎖延長処理をして分子量を増大させたポリマーも使用することができる。以上に述べたポリイソシアネート、ポリオール、及び鎖延長処理については、例えば「ポリウレタンハンドブック」(岩田敬治編、日刊工業新聞社、昭和62年発行)において記載されている。ポリウレタンは、スーパーフレックス470、210、150HS、エラストロンH−3(第一工業製薬(株)製)、ハイドランAP−20、AP−40F、WLS−210(DIC(株)製)、タケラックW−5100、W−6061、オレスターUD−350(三井化学(株)製)の市販品としても入手可能である。ブロック剤でブロックしたイソシアネート化合物を解離させ、塗布膜上でウレタンを反応させ、自己架橋させることも、密着性の観点で好ましい形態である。
アクリル樹脂は、アクリル系、メタアクリル系のモノマーに代表されるような、炭素−炭素二重結合を持つ重合性モノマーからなる重合体である。これらは、単独重合体あるいは共重合体いずれでも差し支えない。また、それら重合体と他のポリマー(例えばポリエステル、ポリウレタン等)との共重合体も含まれる。例えば、ブロック共重合体、グラフト共重合体である。あるいは、ポリエステル溶液、またはポリエステル分散液中で炭素−炭素二重結合を持つ重合性モノマーを重合して得られたポリマー(場合によってはポリマーの混合物)も含まれる。同様にポリウレタン溶液、ポリウレタン分散液中で炭素−炭素二重結合を持つ重合性モノマーを重合して得られたポリマー(場合によってはポリマーの混合物)も含まれる。同様にして他のポリマー溶液、または分散液中で炭素−炭素二重結合を持つ重合性モノマーを重合して得られたポリマー(場合によってはポリマー混合物)も含まれる。また、接着性をより向上させるために、ヒドロキシル基、アミノ基を含有することも可能である。炭素−炭素二重結合を持つ重合性モノマーとしては、特に限定はしないが、特に代表的な化合物としては、例えば、アクリル酸、メタクリル酸、クロトン酸、イタコン酸、フマル酸、マレイン酸、シトラコン酸のような各種カルボキシル基含有モノマー類、およびそれらの塩;2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、4−ヒドロキシブチル(メタ)アクリレート、モノブチルヒドロキルフマレート、モノブチルヒドロキシイタコネートのような各種の水酸基含有モノマー類;メチル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレート、プロピル(メタ)アクリレート、ブチル(メタ)アクリレート、ラウリル(メタ)アクリレートのような各種の(メタ)アクリル酸エステル類;(メタ)アクリルアミド、ジアセトンアクリルアミド、N−メチロールアクリルアミドまたは(メタ)アクリロニトリル等のような種々の窒素含有化合物;スチレン、α−メチルスチレン、ジビニルベンゼン、ビニルトルエンのような各種スチレン誘導体、プロピオン酸ビニルのような各種のビニルエステル類;γ−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、ビニルトリメトキシシラン等のような種々の珪素含有重合性モノマー類;燐含有ビニル系モノマー類;塩化ビニル、塩化ビリデンのような各種のハロゲン化ビニル類;ブタジエンのような各種共役ジエン類が挙げられる。アクリル酸エステル共重合体であるジュリマーET−410(東亜合成化学(株)製)やEM48D(ダイセル化学工業(株)製)が市販品として好ましく用いられる。
易接着層21に用いられるオキサゾリン系樹脂としては、オキサゾリン基を有する重合体、例えば、オキサゾリン基を有する重合性不飽和単量体を、必要に応じその他の重合性不飽和単量体と公知の方法(例えば溶液重合、乳化重合等)によって共重合させることにより得られる重合体を挙げることができる。オキサゾリン基を有する重合性不飽和単量体としては、例えば、2−ビニル−2−オキサゾリン、2−ビニル−4−メチル−2−オキサゾリン、2−ビニル−5−メチル−2−オキサゾリン、2−イソプロペニル−2−オキサゾリン、2−イソプロペニル−4−メチル−2−オキサゾリン、2−イソプロペニル−5−メチル−2−オキサゾリン等をモノマー単位として含むものが挙げられる。なお、これらのうちの2種以上を併用してもよい。
市販のオキサゾリン系樹脂としては、水溶性タイプでは、エポクロスWS−500、WS−700、エマルションタイプでは、エポクロスK−2010、K−2020、K−2030、K−2010E、K−2020E、K−2030E(日本触媒社製)が挙げられる。
塗布層21に用いることができる架橋剤としては、例えば以下の(1)〜(8)が挙げられる。
(1)尿素、メラミン、ベンゾグアナミンなどとホルムアルデヒドとの付加物
(2)これらの付加物と炭素原子数が1〜6のアルコールからなるアルキルエーテル化合物などのアミノ樹脂
(3)多官能性イソシアネート化合物
(4)ブロックイソシアネート化合物
(5)多官能性アジリジン化合物
(6)オキサゾリン化合物(上述のオキサゾリン系樹脂と好ましい範囲は同じ)
(7)多官能エポキシ化合物
(8)カルボジイミド
上記(2)のアミノ樹脂としては、例えば、メトキシ化メチロール尿素、メトキシ化メチロールN,N−エチレン尿素、メトキシ化メチロールジシアンジアミド、メトキシ化メチロールメラミン、メトキシ化メチロールベンゾグアナミン、ブトキシ化メチロールメラミン、ブトキシ化メチロールベンゾグアナミンなどが挙げられる。この中でも、メトキシ化メチロールメラミン、ブトキシ化メチロールメラミン、およびメチロール化ベンゾグアナミンなどが好適である。
上記(3)の多官能性イソシアネート化合物としては、例えば、低分子または高分子の芳香族、脂肪族のジイソシアネート、3価以上のポリイソシアネート、などが挙げられる。
ポリイソシアネートとしては、テトラメチレンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート、トルエンジイソシアネート、ジフェニルメタンジイソシアネート、水素化ジフェニルメタンジイソシアネート、キシリレンジイソシアネート、水素化キシリレンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート、およびこれらのイソシアネート化合物の3量体などが例として挙げられる。
さらに、これらのイソシアネート化合物の過剰量と、エチレングリコール、プロピレングリコー、トリメチロールプロパン、グリセリン、ソルビトール、エチレンジアミン、モノエタノールアミン、ジエタノールアミン、トリエタノールアミンなどの低分子活性水素化合物、またはポリエステルポリオール類、ポリエーテルポリオール類、ポリアミド類などの高分子活性水素化合物とを反応させて得られる末端イソシアネート基含有化合物、などが例として挙げられる。
上記(4)のブロックイソシアネートは、例えば、上記イソシアネート化合物とブロック化剤とを公知の方法より付加反応させて合成される。
イソシアネートブロック化剤としては、例えば、(a)フェノール、クレゾール、キシレノール、レゾルシノール、ニトロフェノール、クロロフェノールなどのフェノール類、(b)チオフェノール、メチルチオフェノールなどのチオフェノール類、(c)アセトキシム、メチルエチケトオキシム、シクロヘキサノンオキシムなどのオキシム類、(d)メタノール、エタノール、プロパノール、ブタノールなどのアルコール類、(e)エチレンクロルヒドリン、1,3−ジクロロ−2−プロパノールなどのハロゲン置換アルコール類、(f)t−ブタノール、t−ペンタノールなどの第3級アルコール類、(g)ε−カプロラクタム、δ−バレロラクタム、ν−ブチロラクタム、β−プロピルラクタムなどのラクタム類、(h)芳香族アミン類、(i)イミド類、(j)アセチルアセトン、アセト酢酸エステル、マロン酸エチルエステルなどの活性メチレン化合物、(k)メルカプタン類、(l)イミン類、(m)尿素類、(n)ジアリール化合物類、(o)重亜硫酸ソーダ、などが挙げられる。これらの中でも重亜硫酸ソーダがより好ましい。
フェノール類を含む架橋剤としては、例えば、アルキル化フェノール類、クレゾール類などのホルムアルデヒドとの縮合物のフェノールホルムアルデヒド樹脂が挙げられる。
フェノールホルムアルデヒド樹脂としては、例えば、アルキル化(メチル、エチル、プロピル、イソプロピルまたはブチル)フェノール、p−tert−アミルフェノール、4,4’−sec−ブチリデンフェノール、p−tert−ブチルフェノール、o−クレゾール、m−クレゾール、p−クレゾール、p−シクロヘキシルフェノール、4,4’−イソプロピリデンフェノール、p−ノニルフェノール、p−オクチルフェノール、3−ペンタデシルフェノール、フェノール、フェニルo−クレゾール、p−フェニルフェノール、キシレノールなどのフェノール類とホルムアルデヒドとの縮合物を挙げられる。
窒素原子またはフェノール類を含まない架橋剤として、上記(7)の多官能性エポキシ化合物が挙げられる。エポキシ化合物の架橋にはN(窒素原子)を含むアミン系の架橋触媒を用いることが多い。アミン系の架橋触媒はNを含むため、加熱等により着色する可能性が高い。着色を抑える方法として、触媒量低減またはアミン等を含まない触媒を用いる方法がある。しかし、架橋が不十分であったり、回収時にゲル状の混合物が増加するため好ましくない。また、Nを含まない触媒は反応の安定性が悪く、架橋しにくかったり、架橋が進みすぎて分子量が大きくなりすぎることがある。分子量が大きすぎると、後述のように第1層34をフィルムベース30とともに回収して再利用する際に、ポリエステル75との相溶性が悪くなる場合がある。そこで、上記(7)の多官能性エポキシ化合物を用いるとよい。このように、第1層34は、再利用の観点から、着色の可能性がある化合物や分子量が大きすぎる化合物を非含有とすることが好ましい。
前述の多官能性エポキシ化合物としては、例えば、ビスフェノールAのジグリシジルエーテルおよびそのオリゴマー、水素化ビスフェノールAのジグリシジルエーテルおよびそのオリゴマー、オルソフタル酸ジグリシジルエステル、イソフタル酸ジグリシジルエステル、テレフタル酸ジグリシジルエステル、p−オキシ安息香酸ジグリシジルエステル、テトラハイドロフタル酸ジグリシジルエステル、ヘキサハイドロフタル酸ジグリシジルエステル、コハク酸ジグリシジルエステル、アジピン酸ジグリシジルエステル、セバシン酸ジグリシジルエステル、エチレングリコールジグリシジルエーテル、プロピレングリコールジグリシジルエーテル、1,4−ブタンジオールジグリシジルエーテル、1,6−ヘキサンジオールジグリシジルエーテルおよびポリアルキレングリコールジグリシジルエーテル類、トリメリット酸トリグリシジルエステル、トリグリシジルイソシアヌレート、1,4−ジグリシジルオキシベンゼン、ジグリシジルプロピレン尿素、グリセロールトリグリシジルエーテル、トリメチロールプロパントリグリシジルエーテル、ペンタエリスリトールトリグリシジルエーテル、グリセロールアルキレンオキサイド付加物のトリグリシジルエーテルなどが挙げられる。
多官能エポキシ化合物の触媒として、トリエチルベンジルアンモニウムクロライド、テトラメチルアンモニウムクロライド等の4級アンモニウム塩、ベンジルジメチルアミン、トリブチルアミン、トリス(ジメチルアミノ)メチルフェノール等の3級アミン、2−メチル−4−エチルイミダゾール、2−メチルイミダゾール等のイミダゾール化合物、ピリジン、メチルピリジン等の含窒素複素環化合物、また、アミン等を含まない触媒としては、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム等の強塩基、ホウフッ化亜鉛、四塩化スズ等の金属化合物などが挙げられる。
このほか、上記(8)カルボジイミドとしては、例えば市販のカルボジライトV−02−L2(日清紡(株)製)などが挙げられる。
これらの架橋剤の中でも特にブロックされたイソシアネートが好ましい。ブロックされたイソシアネートの反応を進ませるため触媒を加えることも出来る触媒としては有機錫、有機チタン、有機ジルコニウム等の有機金属化合物の他にアミン等を用いることも出来る。
易接着層21に用いることが出来る光重合開始剤の例および好ましい範囲としては、前記ハードコート層に用いられる界面活性剤の例および好ましい範囲と同様である。
易接着層21に用いられる滑り剤としては、脂肪族ワックス等が好適に用いられる。
脂肪族ワックスの具体例としては、カルナバワックス、キャンデリラワックス、ライスワックス、木ロウ、ホホバ油、パームワックス、ロジン変性ワックス、オウリキュリーワックス、サトウキビワックス、エスパルトワックス、バークワックス等の植物系ワックス、ミツロウ、ラノリン、鯨ロウ、イボタロウ、セラックワックス等の動物系ワックス、モンタンワックス、オゾケライト、セレシンワックス等の鉱物系ワックス、パラフィンワックス、マイクロクリスタリンワックス、ペトロラクタム等の石油系ワックス、フィッシャートロプッシュワックス、ポリエチレンワックス、酸化ポリエチレンワックス、ポリプロピレンワックス、酸化ポリプロピレンワックス等の合成炭化水素系ワックスを挙げることができる。この中でも、カルナバワックス、パラフィンワックス、ポリエチレンワックスが特に好ましい。これらは環境負荷の低減が可能であることおよび取扱のし易さから水分散体として用いることも好ましい。市販品としては例えばセロゾール524(中京油脂(株)製)などが挙げられる。
滑り剤は、1種のみを用いてもよいし、2種類以上を組み合わせてもよい。
易接着層21に用いることが出来る有機または無機の微粒子は、透明粒子であることが好ましい。
透明粒子15として、シリカ、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、硫酸バリウム、ポリスチレン、ポリスチレン−ジビニルベンゼン共重合体、ポリメチルメタクリレート、架橋ポリメチルメタクリレート、スチレン/アクリル共重合体、メラミン、ベンゾグアナミン等があり、好ましくは、メラミン樹脂粒子、中空粒子、ポリスチレン樹脂粒子及びスチレン/アクリル共重合体樹脂粒子、シリコーン樹脂粒子の群から選ばれる少なくとも1種の粒子が使用される。
粒子は、1種のみを用いてもよいし、2種類以上を組み合わせてもよい。
透明粒子15の体積平均粒子径rは、0.02μm以上3.0μm以下が好ましく、0.03μm以上2.0μm以下がより好ましく、0.04μm以上1.5μm以下がさらに好ましい。
前記透光性粒子15は、2種類以上の粒子径のものを混合して用いてもよい。例えばおのおのの粒子の屈折率を変えることにより、正面輝度と、虹ムラ改善のバランスを両立させたり、膜の面の外観やブロッキングを良化させたりすることができる。
易接着層21に用いることが出来る有機または無機の微粒子は、市販品としては例えば、アクリル樹脂粒子MX−80H3WT、架橋PMMA粒子MR−2G(いずれも綜研化学(株)製)、シリカ粒子シーホスターKE−W10(日本触媒(株)製)等が挙げられる。
(特性)
易接着層の厚みは、易接着層21を形成する各接着用溶液の塗布量を調整することにより制御することができる。透明度が高く、優れた密着力を発現するためには、厚みT21は、0.01μm以上5μm以下の範囲で一定であることがより好ましい。厚みT21を0.01μm以上とすることにより、0.01μm未満である場合に比べて密着力をより確実に向上させることができる。厚みT21を5μm以下とすることにより、5μmよりも大きくする場合に比べて、より均一な厚みで易接着層21を形成することができ、さらには、接着用溶液の使用量の増加を抑えて乾燥時間が長時間化を防止し、コストの増加を抑止することができる。より好ましい厚みT21の範囲は、0.02μm以上3μm以下である。
(積層構成)
なお、易接着層21は、1層のみでもよいし、複数層の態様であってもよい。易接着層21を複数層の場合には、易接着層21の厚みの合計をそれぞれ厚みT21とみなす。
<積層フィルムの製造方法>
本発明の積層フィルムの製造方法としては特に制限は無く、特開2011−123270号公報の0116〜0148に記載の方法および同公報の図7および図8に記載の装置を適宜本発明にあわせて変更して用い、本発明の積層フィルムを製造することができる。
(支持体の形成)
支持体の製造方法としては特に制限は無く、特開2011−123270号公報に記載の方法を用いることができる。
(易接着層の形成)
支持体上に、易接着層を形成する方法としては、易接着層用溶液を支持体上に塗布する方法が好ましい。また、易接着層用溶液の塗布は、支持体製造装置の中で実施してもよい。例えば、延伸機に入る前のベース素材に対して易接着層用溶液を塗布してもよいし、第1延伸工程の後に第2延伸工程を実施する場合には、第1延伸工程と第2延伸工程との間で塗布してもよい。
(ハードコート層の形成)
ハードコート層12は、液体の塗布組成物から形成することが、前記ハードコート層と前記支持体とを隣接して積層した場合のハードコート層と支持体の間の密着性を改善する観点から好ましい。
易接着層を形成された支持体11を、ハードコート層形成装置に連続的に案内する。このハードコート層形成装置は、ハードコート層用塗布液を、支持体11に塗布する塗布機85と、ハードコート層用塗布液を加熱して乾燥する加熱機とを備える。このハードコート層形成装置で、搬送されている支持体11にハードコート層用塗布液3を塗布して、この塗膜を加熱機で加熱して硬化させ、ハードコート層とする。
易接着層21及びハードコート層12の形成方法は特に制限されるものではなく、公知の塗布機を目的に応じて適宜選択して塗布すればよい。例えば、スピンコータ、ロールコータ、バーコータ、カーテンコータ、グラビアコーターによる塗布が挙げられる。
塗布されたハードコート層用塗布液の硬化では、後述の光機能層のUV硬化と同様の方法を用いることができる。
(光機能層の形成)
前記光機能層の形成方法としては、公知の方法を使用することができる。
プリズム層ないしレンズ層である光機能層22は、型押し法で形成する場合と注型重合法で形成する場合とがあるが、通常は、型押し方よりも生産性がより高い注型重合法が用いられる。
注型重合法では、通常は、紫外線(UV)で硬化するUV硬化性の化合物からなる膜を所定の形状にし、その形状を維持した状態で化合物をUVで硬化させることにより、所定のプリズムないしレンズを複数形成して光機能層22とする。量産性の観点からは、型押し法よりも注型重合法が好ましく、注型重合法の中でもUV硬化性化合物を用いた注型重合法が好ましい。
一般に、UV硬化に使用されるメタルハライドランプの主な発光波長は340nm以上400nm以下の範囲にあり、高圧水銀灯の主発光波長は365nmである。
前記光機能層としてプリズム層を形成する場合、例えば、特開2011−123270号公報の図8に記載の装置を用いて、特開2011−123270号公報に記載の方法により製造することができる。以下にプリズム層の形成方法の一例を記載するが、本発明は以下の具体例に限定されるものではない。
特開2011−123270号公報の図8に記載の装置において、プリズム形成用ローラ111の周面111aには、プリズムをかたどるために断面三角形の凹凸が、形成されてある。プリズム形成用ローラ111は、周方向に回転し、ニップローラ112はプリズム形成用ローラ111との間で本発明の積層フィルムを狭持する。ニップローラ112とプリズム形成用ローラ111とにより狭持される狭持位置の上流側の本発明の積層フィルムは、ニップローラ112に巻き掛けられ、狭持位置の下流側の本発明の積層フィルムは、プリズム形成用ローラ111に巻き掛けられる。これにより本発明の積層フィルムは、ニップローラ112とプリズム形成用ローラ111とにより搬送されながら複数のプリズムを連続的に形成される。
本発明の積層フィルムのハードコート層12側であって、プリズム形成用ローラ111の下方には、プリズム層用塗布液104からなる塗膜を光硬化するための光源116が配される。光源116は、ハードコート層12と支持体11と易接着層とを介して、プリズム層用塗布液104からなる塗膜に光を照射する。
[表示装置]
本発明の表示装置は、本発明の積層フィルムを有することを特徴とする。
本発明の表示装置は、本発明の積層フィルムを少なくとも1枚有することが好ましく、2枚有することが好ましい。
本発明の表示装置としては特に制限は無く、本発明の積層フィルムを有する以外は公知の構成の表示装置を挙げることができる。
本発明の表示装置は、さらに、反射シート、光源(例えばLED光源)、導光板または拡散フィルムなどを含むエッジライトユニットを有することが好ましく、前記拡散フィルムの上に本発明の積層フィルムの光機能層のプリズム頂辺が直行するように2枚積層されることがより好ましい。
本発明の表示装置は、特に制限は無く多用な表示装置として用いることができるが、液晶表示装置であることが好ましい。
その他、本発明の表示装置の好ましい態様としては、特開2013−047794号公報に記載の態様を挙げることができ、この公報の内容についても、本願明細書に組み込まれる。
以下に実施例と比較例(なお比較例は公知技術というわけではない)を挙げて本発明の特徴をさらに具体的に説明する。以下の実施例に示す材料、使用量、割合、処理内容、処理手順等は、本発明の趣旨を逸脱しない限り適宜変更することができる。従って、本発明の範囲は以下に示す具体例により限定的に解釈されるべきものではない。
実施例5、6、11、および12は参考例である。
[実施例1]
<支持体の作製>
Ti化合物を触媒として重縮合した固有粘度0.66のポリエチレンテレフタレート(以下「PET」という)樹脂を含水率50ppm以下に乾燥させ、ヒーター温度が280〜300℃設定温度の押し出し機内で溶解させた。溶解させた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走行方向に3.1倍に延伸後、下記の易接着層用塗布液Aを乾燥、延伸後の厚みが80nmになるように塗布(インラインコート)した後、幅方向に3.8倍延伸し、厚さ250μmのインラインコートを施したPET支持体を得た。
(易接着層用塗布液A)
自己架橋性ウレタン エラストロンH3(第一工業製薬(株)製) 91質量部
エラストロン用触媒 エラストロンcat21(第一工業製薬(株)製)
1.1質量部
ポリエステル樹脂 ES2200(DIC(株)製) 55質量部
アニオン界面活性剤 (日本油脂(株)製 ラピゾールB−90) 0.2質量部
pHを6.9に調整
蒸留水 α質量部
(α;易接着層用塗布液Aの全体が1000質量部になるように量を調節した)
<易接着層の作製>
上記インラインコートを施したPET支持体の易接着層用塗布液Aの塗布層側に対し、730J/m2の条件でコロナ放電処理を行った後、下記の易接着層用塗布液Bをバーコート法によりコロナ処理面側に塗布した。そして、これを145℃で1分乾燥して、PET支持体の片面に易接着層を設けた。
(易接着層用塗布液B)
ポリエステル樹脂バインダー
(互応化学社製プラスコートZ592) 12.0質量部
ポリエーテル・ポリエステル系ウレタン樹脂 水分散体
(第一工業製薬社製スーパーフレックス150HS) 51.0質量部
オキサゾリン系樹脂 水系エマルション
(日本触媒社製エポクロスK−2020E) 7.7質量部
アクリル樹脂
(ダイセル化学工業 EM48D) 69.3質量部
ノニオン界面活性剤 29.7質量部
(三洋化成工業(株)製 ナロアクティーCL−95の1%水溶液:ノニオン性)
アニオン界面活性剤 12.3質量部
((日本油脂(株)製 ラピゾールB−90の1%水溶液)、アニオン性)
カルナバワックス分散物
(中京油脂(株)製セロゾール524) 0.6質量部
アクリル樹脂微粒子
(綜研化学社製、MX−80H3WT 平均粒子径0.8μm) 0.21質量部
蒸留水 α質量部
(α;易接着層用塗布液Bの全体が1000質量部になるように量を調節した)
<ハードコート層(ゾルゲル)の作製>
上記易接着層を設けたPET支持体の塗布層側の反対面に対して310J/m2の条件でコロナ放電処理を行った後、下記組成からなるハードコート層用塗布液Aをバーコート法により塗布した。塗布量を乾燥時の塗布膜厚が130nmになる様に塗布し、145℃で1分乾燥した。これにより、PET支持体の易接着層が形成された面とは反対側に、ハードコート層(ゾルゲル)を形成した。
(ハードコート層(ゾルゲル)用塗布液A)
酢酸水溶液 402.0質量部
(ダイセル化学工業(株)製、工業用酢酸の1%水溶液)
3−グリシドキシプロピルトリエトキシシラン 110.0質量部
(信越化学工業(株)製、KBE−403)
テトラエトキシシラン 127.6質量部
(信越化学工業(株)製、KBE−04)
硬化剤(アルミニウムトリスアセチルアセトネート) 1.3質量部
(川研ファインケミカル(株)製、アルミキレートA(W))
界面活性剤 14.7質量部
(三洋化成工業(株)製、サンデッドBLの10%水溶液、アニオン性)
界面活性剤 40.9質量部
(三洋化成工業(株)、ナロアクティー CL−95の1%水溶液、ノニオン性)
蒸留水 α質量部
(α;ハードコート層用塗布液Aの全体が1000質量部になるように量を調節した)
上記ハードコート層用塗布液Aは、以下の方法で調液した。
25℃の恒温槽内で酢酸水溶液を激しく攪拌しながら、3−グリシドキシプロピルトリエトキシシランを、この酢酸水溶液中に3分間かけて滴下した。1時間攪拌したのち30℃の恒温槽にて引き続き、テトラエトキシシシランを、酢酸水溶液中に強く攪拌しながら5分かけて添加し、その後2時間攪拌を続けた。さらに1時間かけて10℃へ冷却を行った。なお、アルコキシシランの加水分解物以外の無機粒子(例えばコロイダルシリカなど)は添加しなかった。このようにして得られた水溶液を水溶液Xとする。
また、硬化剤、界面活性剤CおよびB、蒸留水を添加し、5分間超音波分散を行った。このように得られた分散液を水溶液Yとする。
水溶液Xに水溶液Y、界面活性剤CおよびB、蒸留水を順次添加したのち10℃へ冷却した。
シリコンウエハ上に、上記ハードコート層用塗布液Aを乾燥膜厚が3〜4μmになるように塗布し、105℃で10分乾燥した。この試料につきSPA−400(Sairon Technology,Inc.社製)を用いて、波長660nm、850nm、1310nm、1550nmでプリズムカプラ法にて屈折率測定を行った。これら屈折率、波長よりセルメイヤーの式から波長550nmの屈折率を求めた。上記ハードコート層用塗布液Aを製膜した薄膜の波長550nmにおける屈折率が1.480であることがわかった。
<プリズム層の作製>
ハードコート層を形成したPET支持体の易接着層が形成された面上にプリズム層を形成した。プリズム層を形成する下記の塗布液(以下、プリズム層用塗布液Aと称する)を、プリズムパターンを形成するための金型に充填した。プリズム層形成用塗布液Aは紫外線で硬化する化合物を含む。ハードコート層を形成したPET支持体の易接着層が金型上のプリズム層形成用塗布液Aに接触するように、光学フィルムを金型にローラで押し付けた。プリズム層形成用塗布液Aと易接着層のうちの易接着層用塗布液Bを用いて形成した層との接触開始から3秒後に、ハードコート層を形成したPET支持体のハードコート層側から紫外線を1000mJ/cm2の条件で照射して硬化を行った。紫外線を照射する光源としては、ウシオ電機(株)製メタルハライドランプUVL−1500M2を用いた。金型からハードコート層を形成したPET支持体と硬化したプリズム層を引き剥がし、頂角90°、ピッチ60μm、高さが30μmのプリズム層を備えるプリズムシートを得た。
得られたプリズムシートを実施例1の積層フィルムとした。
上記プリズム層用塗布液Aの組成は次の通りである(全樹脂の硬化後の弾性率1139MPa)。
フェノキシエチルアクリレート(大阪有機化学製、ビスコート#192)
21質量部
EO変性TMPTA(トリメチロールプロパントリアクリレート)
(サートマー製 SR349) 74質量部
光重合開始剤(BASF製 IRGACURE184) 5質量部
上記のプリズム層用塗布液Aと後述のプリズム層用塗布液Bに含まれる全樹脂の硬化後の弾性率は、以下の方法にしたがって測定した。
下塗のないPETフィルム上に樹脂を塗布し、更にPETフィルムを重ね、プリズム作成と同様の紫外線を1000mJ/cm2の条件で照射して硬化を行った。紫外線を照射する光源としては、ウシオ電機(株)製メタルハライドランプUVL−1500M2を用いた。露光後に両側のPETフィルムを剥がし厚さ10μmの樹脂フィルムを作成した。得られた樹脂フィルムを5mm×2cmに切断しテンシロン試験機10cm/分にて引っ張り試験を行い弾性率を測定した。
[実施例2〜4、比較例1および2]
ハードコート層(ゾルゲル)用塗布液Aの塗布量を変更することにより下記表1に記載の塗布厚みのハードコート層を作成した以外は実施例1と同様にして、実施例2〜4、比較例1および2の積層フィルムを製造した。
[実施例5、6、比較例3および4]
ハードコート層として下記のハードコート層用塗布液Bを乾燥、硬化後膜厚が80nmになる様に塗布し、150℃で2分間乾燥した後120W/cmのエネルギーを持つ高圧水銀灯を用いて照射距離150mmにて40秒間照射し、ハードコート層用塗布液Bの塗布量を変更することにより下記表1に記載の塗布厚みのハードコート層を形成した以外は実施例1と同様にして、実施例5、6、比較例3および4の積層フィルムを製造した。
<ハードコート層用塗布液B(UV硬化樹脂)>
多官能アクリルモノマー アロニックスM−405(東亞合成(株)製) 45質量部
多官能アクリルモノマー アロニックスM−350(東亞合成(株)製) 14質量部
光重合開始剤 IRGACURE184(BASF製) 1.2質量部
界面活性剤 メガファックF780F(DIC(株)製) 0.1質量部
MEK 30質量部
なお、ハードコート層用塗布液Bを製膜した薄膜の波長550nmにおける屈折率を、上記ハードコート層用塗布液Aと同様に測定したところ1.489であることがわかった。
[比較例5]
ハードコート層用塗布液Aを用いず、ハードコート層を形成しなかった以外は実施例1と同様にして、比較例5の積層フィルムを製造した。
[比較例6]
ハードコート層用塗布液Aの代わりに、特開2009−199001号公報の実施例1の記載の材料および製造条件にしたがって、下記組成からなる裏面層用塗布液Aをバーコート法により塗布した。塗布量を7.1cc/m2とし、175℃で1分乾燥した。熱硬化性樹脂を用いた厚み90nmのハードコート層を形成した以外は実施例1と同様にして、比較例6の積層フィルムを製造した。
(裏面層用塗布液A)
アクリル樹脂バインダー 42.6質量部
(ダイセル化学工業(株)製、EM48D、固形分 27.5%)
カルボジイミド構造を複数個有する化合物 4.8質量部
(日清紡(株)製、カルボジライトV−02−L2、固形分40%)
界面活性剤A 15.8質量部
(日本油脂(株)、ラピゾールB−90の1%水溶液、アニオン性)
界面活性剤B 15.8質量部
(三洋化成工業(株)、ナロアクティー CL−95の1%水溶液、ノニオン性)
シリカ微粒子分散液 1.9質量部
(日本アエロジル(株)製、アエロジルOX−50の水分散物、固形分10%)
コロイダルシリカ 0.8質量部
(日産化学工業(株)製、スノーテックスXL、固形分40.5%)
すべり剤 1.9質量部
(中京油脂(株)製、カルナバワックス分散物セロゾール524 固形分30%)
蒸留水 全体が1000質量部になるよう添加
[実施例7〜12、比較例7〜12]
プリズム層用塗布液として下記のプリズム層用塗布液Bを用いた以外は実施例1〜6および比較例1〜6とそれぞれ同様にして、実施例7〜12および比較例7〜12の積層フィルムを製造した。
プリズム層用塗布液B(樹脂の弾性率18MPa)の組成は次の通りである。
エトキシ化o−フェニルフェノールアクリレート
(新中村化学製 NKエステル A−LEN−10) 20質量部
エトキシ化ビスフェノールAジアクリレート
(新中村化学製 NKエステル A−BPE−10) 72質量部
ε−カプロラクトン変性トリス(2−アクリロキシエチル)イソシアヌルレート
(新中村化学製 NKエステル A9300−1CL) 3質量部
光重合開始剤(BASF製 IRGACURE184) 5質量部
[表示装置の作製と評価、積層フィルムの評価]
(密着性)
各実施例および比較例の積層フィルムを65℃、相対湿度95%の条件で500時間経時させた後に、ハードコート面の表面に片刃のカミソリを用いて縦、横にそれぞれ1mm毎に11本のキズを付けた上にセロハンテープ(3M社製400番24mm幅)を貼り付け、消しゴムでこすって完全に密着させた後、90度方向に2回剥離し、剥離した升目の数を数えて下記ランク付けを行なった。
A:はがれなし
B:1マス以上、5マス未満のはがれ
C:5マス以上のはがれが生じ、実用上不十分。
結果を下記表1に示した。
(鉛筆硬度)
各実施例および比較例の積層フィルムを、25℃、相対湿度60%の条件で2時間調湿した後、JIS−S6006が規定する試験用鉛筆を用いて、JIS−K5400が規定する鉛筆硬度評価法に従い、各積層フィルムが有するハードコート層の鉛筆硬度を、評価した。具体的には、500gのおもりを用いて各硬度の鉛筆でハードコート層表面を5回繰り返し引っ掻き、傷が1本までの硬度を測定した。
鉛筆硬度はHB以上であることが実用上求められており、F以上であることが好ましく、H以上であることがより好ましく、2H以上であることが特に好ましい。
結果を下記表1に示した。
[耐傷性試験]
各実施例および比較例の積層フィルムを30cm×37cmに切った。1枚は37cmの辺に平行にプリズムの頂辺が平行になるように、もう1枚は30cmの辺に頂辺が平行になるようにカットし、30.5mm×37.5mmの箱に交互10枚に並べ東京から福岡までトラックにて陸送し、上下2枚を除いた8枚の裏面ハードコート層の傷の程度を確認した。
A:傷が全く見られない
B:傷が1本以上、3本未満見られる
C:傷が3本以上、7本未満見られる
D:傷が7本以上見られる
耐傷性はC以上であることが好ましく、B以上であることがより好ましい。
結果を下記表1に示した。
<輝度>
反射シート、LED光源、導光板及び拡散フィルムで構成される液晶テレビ用エッジライトユニットの拡散フィルムの上に、各実施例および比較例の積層フィルムをプリズムの頂辺が直行するように2枚のせ、各実施例および比較例の表示装置を作製した。
得られた各実施例および比較例の表示装置に対し、色彩輝度計(トプコンテクノハウス社製BM−7)を用いてプリズム側の正面輝度を測定した。プリズムシートを載せないで測定した場合の輝度を100%とし、載せた場合の輝度上昇を下記基準で評価した。
A:輝度上昇率が160%以上
B:輝度上昇が155%以上、160%未満
C:輝度上昇が150%未満、155%未満
D:輝度上昇が150%未満であり、実用上不十分。
結果を下記表1に示した。
Figure 0005914395
上記表1に示した通り、本発明の積層フィルムは、輝度に優れ、ハードコート層の硬度が高く、ハードコート層と支持体の間の密着性が良好であることがわかった。
一方、ハードコート層の厚みが本発明の上限値を超える比較例1〜4および7〜10は、輝度向上が不十分であり、さらにこれらの比較例中の比較例1、3、4、7、9および10よりハードコート層と支持体の間の密着性も不十分であることがわかった。ハードコート層を設けなかった比較例5および11は、輝度向上が不十分であることがわかった。ハードコート層として熱硬化樹脂を用いた比較例6および12は、ハードコート層の硬度が不十分であることがわかった。
なお、上記表1からは、本発明のより好ましい態様の奏する効果も読み取ることができる。ハードコート層の主成分としてゾルゲルを用いた実施例においては、UV硬化樹脂であるアクリレートをハードコート層の主成分として用いたハードコート層に対して、薄い膜厚においてもよりハードコート性が出現することが分かる。輝度上昇に適した膜厚は両者で変わらないものの、UV硬化樹脂であるアクリレートを用いたハードコート層よりも、ゾルゲルを用いた場合の方が、輝度向上とハードコート性の両立が実現しやすいことがわかった。また、光機能層の主成分として低弾性樹脂を用いた場合には耐傷性改善の効果がより発揮されることが分かる。
10 積層フィルム
11 支持体
12 ハードコート層
21 易接着層
22 光機能層

Claims (9)

  1. 支持体と、
    前記支持体の一方の面(A面)側に設けられ、かつ、入射光を集光または拡散させる光機能層と、
    前記支持体の前記光機能層が設けられたA面とは反対側の面(B面)側の最外層に設けられ、かつ、アルコキシシランの加水分解物からなる無機成分が主成分であるハードコート層とを有し、
    前記ハードコート層の厚みが150nm以下であることを特徴とする積層フィルム。
  2. 前記ハードコート層が前記支持体と隣接して積層されたことを特徴とする請求項1の積層フィルム。
  3. 前記ハードコート層の厚みが50〜150nmであることを特徴とする請求項1または2に記載の積層フィルム。
  4. 前記アルコキシシランとして、ヒドロキシル基以外の有機官能基を1つ以上有し、かつ、ヒドロキシル基を官能基として含まないアルコキシシランを含むことを特徴とする請求項1〜3のいずれか一項に記載の積層フィルム。
  5. 前記ハードコート層に含まれる全アルコキシシランのうち、前記ヒドロキシル基以外の有機官能基を1つ以上有するアルコキシシランが30質量%以上であることを特徴とする請求項1〜4のいずれか一項に記載の積層フィルム。
  6. 前記ハードコート層が、アルコキシシランの加水分解物以外の無機粒子を含まないことを特徴とする請求項1〜5のいずれか一項に記載の積層フィルム。
  7. 前記光機能層の主成分が20MPa未満の弾性率の樹脂であることを特徴とする請求項1〜のいずれか一項に記載の積層フィルム。
  8. 前記光機能層の主成分が20MPa以上の弾性率の樹脂であることを特徴とする請求項1〜のいずれか一項に記載の積層フィルム。
  9. 請求項1〜のいずれか一項に記載の積層フィルムを有することを特徴とする表示装置。
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