JP5960555B2 - 積層フィルム - Google Patents
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Landscapes
- Coating Of Shaped Articles Made Of Macromolecular Substances (AREA)
- Laminated Bodies (AREA)
Description
塗布層が、塗布層の質量を基準として70質量%以上の下記共重合ポリエステル
共重合ポリエステル:
(A2)ナフタレンジカルボン酸成分を60〜90モル%、
(B2)スルホン酸塩基を有する芳香族ジカルボン酸成分を1〜10モル%、および
(C2)ビスフェノールAエチレンオキサイド付加体成分を5〜25モル%含む、共重合
ポリエステル。
(D3)下記式(I)で表わされるフルオレン構造を有するグリコール成分を5モル%以
上20モル%未満
(ただし、上記モル%は、共重合ポリエステルの全ジカルボン酸成分100モル%に対す
る値である。)
含む、積層フィルム」により達成される。
積層フィルムの塗布層上に、下記UV硬化系組成物を溶剤(メチルエチルケトン、酢酸エチル、トルエン、イソプロパノールまたはプロピレングリコールモノメチルエーテル)で希釈した塗布液(固形分濃度40質量%)を塗布し、乾燥、硬化させて厚み5μmのハードコート層を形成し、ハードコート層を形成した後の塗布層の厚みdhと、ハードコート層を形成する前の塗布層の厚みd0とから、膨潤率E(%)=dh/d0×100として求めた値である。
UV硬化系組成物:
ペンタエリスリトールアクリレート :45質量%
N−メチロールアクリルアミド :40質量%
N−ビニルピロリドン :10質量%
1−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン: 5質量%
「塗布層が、塗布層の質量を基準として1〜30質量%の架橋剤を含有すること」
「光学用易接着性フィルムとして用いられること」
の少なくとも1つの要件を具備するものを包含する。
本発明におけるポリエステルフィルムは、その面方向屈折率(フィルム面内において、任意の一方向の屈折率とそれに垂直な方向の屈折率との平均屈折率)が1.63〜1.68である必要があり、好ましくは1.64〜1.67、特に好ましくは1.65〜1.66の範囲である。面方向屈折率がこの範囲にあると、後述する塗布層を設けた本発明の積層フィルムは、その上にハードコート層のような低屈折率層を形成した際の、干渉斑発生を抑制することができる。面方向屈折率は、上記範囲を外れて高すぎても低すぎても、干渉斑発生の抑制が難しくなる。
かかるポリエステルフィルムは、面方向屈折率が上記の要件を満足していれば、未延伸フィルム、一軸延伸フィルム、二軸延伸フィルムのいずれであってもよいが、機械的特性や熱的特性の点から二軸延伸フィルムであることが好ましい。
本発明の積層フィルムは、上記のポリエステルフィルムの少なくとも片面に、もしくは必要に応じて両面に、下記屈折率、厚み、および膨潤率の要件を満足する塗布層を備える必要がある。
塗布層の屈折率は、1.58〜1.64である必要があり、好ましくは1.58〜1.62、より好ましくは1.58〜1.60、さらに好ましくは1.58〜1.59である。塗布層の屈折率がこの範囲にあることにより、上述のポリエステルフィルムの面方向屈折率と、通常アクリル系樹脂からなるハードコート層の屈折率(おおよそ1.52程度)との間の屈折率となるので、塗布層上にこのようなアクリル系樹脂からなるハードコート層等を塗設した際の干渉斑(色斑感)が抑制できる。この屈折率は、高すぎても低すぎても干渉斑の抑制が難しくなる。また、このような屈折率となるような成分からなる塗布層とすることによって、膨潤率を好ましい範囲とし易くなる。
なお、このような屈折率を達成するためには、塗布層を構成する各成分の屈折率を調整すればよい。例えば、屈折率の高い共重合ポリエステルや粒子を用いることで、塗布層の屈折率を高くすることができる。特に好ましくは、後述する共重合ポリエステルを採用すればよい。
塗布層の厚みは、50〜100nmである必要があり、好ましくは70〜90nmである。塗布層の厚みをこの範囲にすることにより、その上にアクリル系樹脂からなるハードコート層等の低屈折率層を設けた際の干渉斑(色斑感)が抑制できる。この厚みは、薄すぎると接着性が低下しやすく、また、薄すぎても厚すぎても干渉斑の抑制が難しくなる。
本発明の塗布層は、上記に加えて、下記の方法で求められる膨潤率が下記のいずれの溶剤においても130〜200%である必要があり、好ましくは130〜180%、より好ましくは135〜175%、さらに好ましくは139〜165%である。ここで膨潤率は、積層フィルムの塗布層上に、下記UV硬化系組成物を溶剤で希釈した塗布液(固形分濃度40質量%)を塗布し、乾燥、硬化させて厚み5μmのハードコート層を形成し、ハードコート層を形成した後の塗布層の厚みdhと、ハードコート層を形成する前の塗布層の厚みd0とから、
膨潤率E(%)=dh/d0×100
として求めた値である。ここで、UV硬化系組成物としては下記を使用し、溶剤としては、通常ハードコート層などを形成する際に使用される溶剤の代表となるメチルエチルケトン(MEK)、酢酸エチル、トルエン、イソプロパノールおよびプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート(PGMEA)を用い、これらの溶剤のいずれにおいても、塗布層の膨潤率が上記範囲となる必要がある。
UV硬化系組成物:
ペンタエリスリトールアクリレート :45質量%
N−メチロールアクリルアミド :40質量%
N−ビニルピロリドン :10質量%
1−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン: 5質量%
本発明における塗布層は、上述した屈折率および膨潤率の要件を備えるものであれば、特にその構成は限定されないが、塗布層の屈折率および膨潤率を達成するのに好適な屈折率および膨潤率を備えた共重合ポリエステルを採用することが好ましい。この際、共重合ポリエステルの含有量は、塗布層の質量に対して70質量%以上、さらに80質量%以上、特に85質量%以上とするのが好ましい。
かかる共重合ポリエステルは、例えばナフタレンジカルボン酸成分やフルオレン構造を有するグリコール成分などの屈折率を増大しうる成分およびスルホン酸塩基を有する芳香族ジカルボン酸成分などの膨潤率を調整しうる成分を使用し、これらの共重合量を調整することによって、屈折率および膨潤率を調整すればよい。
好ましく用いられる共重合ポリエステルとして、例えば下記の共重合ポリエステルを例示することができる。
(A)ナフタレンジカルボン酸成分を60〜90モル%
(B)スルホン酸塩基を有する芳香族ジカルボン酸成分を1〜10モル%、および
(C)ビスフェノールAエチレンオキサイド付加体成分を5〜25モル%
(ただし、上記モル%は、共重合ポリエステルの全ジカルボン酸成分100モル%に対する値である。)
含む共重合ポリエステル。
(A)ナフタレンジカルボン酸成分を60〜90モル%
(B)スルホン酸塩基を有する芳香族ジカルボン酸成分を1〜10モル%
(C)ビスフェノールAエチレンオキサイド付加体成分を5〜25モル%、および
(D)前記式(I)で表わされるフルオレン構造を有するグリコール成分を5モル%以上20モル%未満
(ただし、上記モル%は、共重合ポリエステルの全ジカルボン酸成分100モル%に対する値である。)
含む共重合ポリエステル。
(A)ナフタレンジカルボン酸成分を60〜90モル%
(B)スルホン酸塩基を有する芳香族ジカルボン酸成分を1〜10モル%
(C)ビスフェノールAエチレンオキサイド付加体成分を5〜25モル%
(D)前記式(I)で表わされるフルオレン構造を有するグリコール成分を5モル%以上20モル%未満、および
(E)炭素数4〜10のアルキレングリコール成分を15〜50モル%
(ただし、上記モル%は、共重合ポリエステルの全ジカルボン酸成分100モル%に対する値である。)
含む共重合ポリエステル。
(A)ナフタレンジカルボン酸成分を60〜70モル%
(B)スルホン酸塩基を有する芳香族ジカルボン酸成分を6〜8モル%
(C)ビスフェノールAエチレンオキサイド付加体成分を5〜25モル%
(D)前記式(I)で表わされるフルオレン構造を有するグリコール成分を5モル%以上20モル%未満、および
(F)テレフタル酸成分および/またはイソフタル酸成分を24〜34モル%
(ただし、上記モル%は、共重合ポリエステルの全ジカルボン酸成分100モル%に対する値である。)
含む共重合ポリエステル。
(A)ナフタレンジカルボン酸成分を60〜70モル%
(B)スルホン酸塩基を有する芳香族ジカルボン酸成分を6〜8モル%
(C)ビスフェノールAエチレンオキサイド付加体成分を5〜25モル%
(D)前記式(I)で表わされるフルオレン構造を有するグリコール成分を5モル%以上20モル%未満
(E)炭素数4〜10のアルキレングリコール成分を15〜50モル%、および
(F)テレフタル酸成分および/またはイソフタル酸成分を24〜34モル%
(ただし、上記モル%は、共重合ポリエステルの全ジカルボン酸成分100モル%に対する値である。)
含む共重合ポリエステル。
本発明の塗布層には、架橋剤を配合することが好ましい。好ましく用いられる架橋剤としては、エポキシ系架橋剤、オキサゾリン系架橋剤、メラミン系架橋剤、イソシアネート系架橋剤などを例示することができ、これらは1種類を用いてもよく、2種類以上を併用してもよい。
塗布層にかかる架橋剤を含有させることにより、塗布層の溶剤に対する膨潤性に関する要件を容易に好適な値とすることができるが、多くなりすぎると膨潤性が低くなりすぎて接着性が低下する傾向にあるので、架橋剤の含有割合は、塗布層の質量100質量%あたり、1〜30質量%の範囲とするのが好ましく、特に5〜10質量%の範囲とするのが好ましい。
本発明の塗布層には、本発明の目的を阻害しない範囲内で各種添加剤を配合することができる。例えばフィルムの滑り性、耐傷付き性、塗布時の濡れ性などを改善するために、粒子、ワックス類、界面活性剤、濡れ調整剤等を添加してもよく、その他帯電防止剤、紫外線吸収剤などを配合してもよい。
例えば粒子を添加することによって、フィルムの滑性、耐傷付き性を向上することができる。かかる粒子としては、有機粒子、無機粒子、有機無機複合粒子のいずれでもよいが、透明性を保持したまま耐傷付き性も向上させるという観点から、粒径の大きな粒子(大粒子)と、粒径の小さな粒子(小粒子)の両方を含有することが好ましい。
塗布層における大粒子の含有量は、塗布層の質量に対して、好ましくは0.1〜5質量%、さらに好ましくは0.1〜1質量%であり、大粒子を添加する効果がより得やすい。
塗布層における小粒子の含有量は、塗布層の質量に対して、好ましくは0.1〜5質量%、さらに好ましくは1〜3質量%であり、小粒子を添加する効果がより得やすい。
(ヘーズ)
本発明の積層フィルムは、JIS規格K7136に従って測定したヘーズ値が0%以上、1.0%以下であることが好ましく、より好ましくは0.1%以上、0.8%以下、特に好ましくは0.1%以上、0.5%以下である。ヘーズは光学用途に用いる場合の重要な評価指標であり、例えばディスプレイに用いる場合には、ヘーズはディスプレイの視認性を評価する指標の1つで、ヘーズが1.0%を越える場合には、フィルムの透明性が低下してディスプレイの表示画面が白っぽく見えるため、コントラストが低下し視認性が低下することがある。ヘーズをかかる範囲にするためには、配向ポリエステルフィルムおよび塗布層において、粒子を用いないか、用いる場合でも前述の範囲内の径および量にとどめ、また塗布層を構成する高分子バインダーとして前述の共重合ポリエステルを用いればよい。
以上に説明した本発明の積層フィルムは、二軸配向ポリエステルフィルムを製造する製膜工程と、塗布層を形成する塗布工程とを経て製造される。製膜工程は、逐次二軸延伸法であってもよいし、同時二軸延伸法であってもよいが、同時二軸延伸法であれば、製膜中にフィルム表面に傷が付き難く、光学用途に用いるフィルムを製造するのに適しているので好ましい。また、塗布工程は、フィルムの製膜工程の後(所謂オフラインコーティング法)であってもよいし、フィルムの製膜工程の中(所謂インラインコーティング法)であってもよいが、インラインコーティングであれば、厚みの薄い塗布層を均一に得ることが容易であり、また強固な塗布層が得られるため好ましい。さらに、生産性にも優れる。
得られた二軸延伸ポリエステルフィルムの長手方向(MD)、幅方向(TD)、フィルム厚み方向(Z方向)それぞれの屈折率をアッベ屈折率計にて測定した。なお、塗布層の厚みは薄いため、塗布層が両面に形成されている場合に塗布層上からアッベ屈折率計を用いて測定しても、塗布層の屈折率の影響を受けず、二軸配向ポリエステルフィルムの屈折率を求めることができる。
面方向屈折率=(長手方向屈折率+幅方向屈折率)/2
塗布層を形成するための塗液を90℃で板状に乾固させて、アッベ屈折率計(D線589nm)で測定し、塗布層の屈折率とした。
包埋樹脂でフィルムを固定して断面をミクロトームで切断し、2%オスミウム酸で60℃、2時間染色して、透過型電子顕微鏡(日本電子製JEM2010)を用いて、塗布層の厚みを測定した。
ハードコート層を積層した後のフィルムを上記(3)と同様に塗布層の厚みを測定した。ハードコート層を積層する前の塗布層厚みをd0、積層した後の塗布層厚みをdhとしたとき、下記式1により、塗布層の膨潤率E(%)を求めた。
E=dh/d0×100
ハードコート層を形成したフィルムのハードコート層に1mm2のクロスカットを100個入れ、セロハンテープ(ニチバン社製)をその上に貼り付け、指で強く押し付けた後、90°方向に剥離し、ハードコート層が残存した個数により下記のように評価を行った。
◎:90<残存個数≦100・・・接着性極めて良好
○:80<残存個数≦ 90・・・接着性良好
△:70<残存個数≦ 80・・・接着性やや良好
×: 残存個数≦ 70・・・接着性不良
ハードコート層を形成したフィルムを用いて、ハードコート層を形成した面とは反対側の面を黒色マジックで塗りつぶして反対面からの反射光の影響を無くした上で、分光光度計(島津製作所製UV−3101PC)を用いて、分光反射率を測定した。波長500〜600nmでの反射率を測定し、その反射率の振幅を下記の基準で評価した。測定された反射率の振幅が大きいほど干渉斑が発生し、ディスプレイとしての視認性が低下する。
◎: 反射率振幅≦0.5% ・・・干渉斑極めて良好
○:0.5%<反射率振幅≦1.0% ・・・干渉斑良好
×:1.0%<反射率振幅 ・・・干渉斑不良
JIS K7136に準じ、日本電色工業社製のヘーズ測定器(NDH−2000)を使用して積層フィルムのヘーズ値を測定した。
溶融ポリエチレンテレフタレート([η]=0.63dl/g、Tg=78℃)をダイより押出し、常法により冷却ドラムで冷却して未延伸フィルムとし、次いでその両面に、固形分が表1に示す組成からなる、固形分濃度10質量%の水性塗液を、延伸後の得られる塗布層の厚みが表1に示すとおりとなるようにロールコーターで均一に塗布した。
次いで、この塗布フィルムを温度100℃で予熱し、乾燥し、同時二軸延伸機において120℃(前述の好ましい製造方法ではTg〜Tg+10℃となっていますがどちらが正しいでしょうか)で縦方向に3.2倍、横方向に3.7倍で縦横方向を同時に延伸し、220℃で60秒間熱固定し、厚み125μmの二軸配向ポリエチレンテレフタレートフィルムの両面に塗布層を有する積層フィルムを得た。
得られた積層フィルムの面方向屈折率は1.66であった。
評価結果を表2に示す。
ペンタエリスリトールアクリレート :45質量%
N−メチロールアクリルアミド :40質量%
N−ビニルピロリドン :10質量%
1−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン: 5質量%
このハードコート層を積層したフィルムの干渉斑、密着性の結果を表2に示す。
Claims (3)
- 面方向屈折率が1.63〜1.68のポリエステルフィルムの少なくとも片面に、屈折率が1.58〜1.64、下記の方法で求められる膨潤率がいずれの溶剤においても130〜200%、かつ厚みが50〜100nmである塗布層を有し、
塗布層が、塗布層の質量を基準として70質量%以上の下記共重合ポリエステル
共重合ポリエステル:
(A2)ナフタレンジカルボン酸成分を60〜90モル%、
(B2)スルホン酸塩基を有する芳香族ジカルボン酸成分を1〜10モル%、および
(C2)ビスフェノールAエチレンオキサイド付加体成分を5〜25モル%含む、共重合
ポリエステル。
(D3)下記式(I)で表わされるフルオレン構造を有するグリコール成分を5モル%以
上20モル%未満
(ただし、上記モル%は、共重合ポリエステルの全ジカルボン酸成分100モル%に対す
る値である。)
含む、積層フィルム。
膨潤率:
積層フィルムの塗布層上に、下記UV硬化系組成物を溶剤(メチルエチルケトン、酢酸エチル、トルエン、イソプロパノールまたはプロピレングリコールモノメチルエーテル)で希釈した塗布液(固形分濃度40質量%)を塗布し、乾燥、硬化させて厚み5μmのハードコート層を形成し、ハードコート層を形成した後の塗布層の厚みdhと、ハードコート層を形成する前の塗布層の厚みd0とから、膨潤率E(%)=dh/d0×100として求めた値である。
UV硬化系組成物:
ペンタエリスリトールアクリレート :45質量%
N−メチロールアクリルアミド :40質量%
N−ビニルピロリドン :10質量%
1−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン: 5質量% - 塗布層が、塗布層の質量を基準として1〜30質量%の架橋剤を含有する、請求項1に記載の積層フィルム。
- 光学用易接着性フィルムとして用いられる、請求項1または2のいずれかに記載の積層フィルム。
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