JP7456231B2 - 積層フィルム - Google Patents
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Description
本発明の実施形態の一例に係る積層フィルム(「本積層フィルム」)は、無機粒子及び/又は有機粒子(「粒子D」とも称する)を含有する基材フィルムの片面側、例えば視認側(光源とは反対側)に、表面層を備えた積層フィルムである。
本積層フィルムの表面層側表面、例えば視認側表面の最大山高さ(Sp、ISO25178)は0.5μm以上であるのが好ましい。
本積層フィルムの視認側表面の最大山高さ(Sp)が0.5μm以上であれば、アンチニュートンリング性が良好となり好ましい。
その一方、最大山高さ(Sp)の上限値は、ギラツキの発生を抑える観点から、5.0μm以下であるのが好ましく、中でも4.0μm以下、その中でも3.0μm以下であるのがさらに好ましい。
本積層フィルムの表面層側表面、例えば視認側表面の算術平均粗さ(Sa、ISO25178)は100nm以上、200nm以下であるのが好ましい。
本積層フィルムの視認側表面の算術平均粗さ(Sa)が100nm以上であれば、裏面平滑な光学シート乃至部材の裏面側すなわち光源側に本積層フィルムを積層しても、干渉縞(ニュートンリング)の発生を効果的に抑制することができる。その一方、当該算術平均粗さ(Sa)が200nm以下であれば、ギラツキの発生を抑えられるため好ましい。
かかる観点から、本積層フィルムの視認側表面の算術平均粗さ(Sa)は100nm以上であるのが好ましく、中でも110nm以上、その中でも120nm以上であるのがさらに好ましい。その一方、200nm以下であるのが好ましく、中でも190nm以下、その中でも180nm以下であるのがさらに好ましい。
本積層フィルムのヘーズは、20.0%~95.0%であるのが好ましい。
本積層フィルムのヘーズが20.0%以上であれば、ディスプレイ用途で好適に使用できる拡散性を得られるため好ましい。その一方、95.0%以下であれば、ディスプレイ用途で好適に使用できる光線透過率となるため好ましい。
かかる観点から、本積層フィルムのヘーズは20.0%以上であるのが好ましく、中でも30.0%以上、その中でも50.0%以上であるのがさらに好ましい。その一方、95.0%以下であるのが好ましく、中でも90.0%以下、その中でも85.0%以下であるのがさらに好ましい。
本積層フィルムの全光線透過率は、82.0%以上であるのが好ましい。
本積層フィルムの全光線透過率が82.0%以上であれば、光源の光を効率よく活用する観点から好ましい。
かかる観点から、本積層フィルムの全光線透過率は82.0%以上であるのが好ましく、中でも83.0%以上、その中でも84.0%以上であるのがさらに好ましい。
基材フィルムは、ポリエステル樹脂層中に粒子Dを含有する層であるのが好ましい。
基材フィルムが粒子Dを含有することにより、光拡散機能を得ることができ、ギラツキ現象の防止に効果を発揮することができる。
この際、該ポリエステルフィルムは、無延伸フィルム(シート)であっても延伸フィルムであってもよい。中でも、一軸方向又は二軸方向に延伸された延伸フィルムであるのが好ましい。その中でも、反射特性、力学特性のバランス及び平面性に優れる点で、二軸延伸フィルムであるのが好ましい。
基材フィルムは、ポリエステルを主成分樹脂とする層であるのが好ましい。
ここで、「主成分樹脂」とは、基材フィルムを構成する樹脂成分のうち最も含有割合の多い樹脂の意味である。
基材フィルムの主成分樹脂としてのポリエステルは、芳香族ジカルボン酸と脂肪族グリコールとを重縮合させて得られるものであればよい。
前記芳香族ジカルボン酸としては、例えばテレフタル酸、2,6-ナフタレンジカルボン酸などを挙げることができ、他方の脂肪族グリコールとしては、例えばエチレングリコール、ジエチレングリコール、1,4-シクロヘキサンジメタノール等を挙げることができる。
かかる共重合ポリエステルのジカルボン酸成分として、例えばイソフタル酸、フタル酸、テレフタル酸、2,6-ナフタレンジカルボン酸、アジピン酸、セバシン酸及びオキシカルボン酸等から選ばれる一種または二種以上を挙げることができ、他方のグリコール成分として、例えばエチレングリコール、ジエチレングリコール、プロピレングリコール、ブタンジオール、1,4-シクロヘキサンジメタノール及びネオペンチルグリコール等から選ばれる一種または二種以上を挙げることができる。効果的にマット感を付与するという観点から、含有される第三成分がイソフタル酸であることが好ましい。
共重合ポリエステルは、含有される第三成分は30モル%以下であるのが好ましく、中でも5モル%以上或いは30モル%以下、その中でも25モル%以下、その中でも特に7モル%以上或いは22モル%以下であるのがさらに好ましい。この範囲にあることにより、製膜安定性を維持しつつ、効果的にマット感を付与することができる。
基材フィルムが含有する無機粒子及び/又は有機粒子、すなわち粒子Dは平均粒径0.5μm以上、5μm以下であるのが好ましい。
基材フィルムが平均粒径0.5μm以上の粒子Dを含有することにより、基材フィルムに光拡散性を付与することができる。他方、該平均粒径が5μm以下であれば、フィルム製造時のポリエステル押出工程におけるフィルターの圧力上昇が大きくなり生産性が低下する可能性を抑制することができ、また、粒子Dが基材フィルムから脱落するおそれも抑制することができる。
かかる観点から、粒子Dの平均粒径は0.5μm以上であるのが好ましく、中でも0.6μm以上、その中でも0.7μm以上であるのがさらに好ましい。その一方、5μm以下であるのが好ましく、中でも4μm以下、その中でも3μm以下であるのがさらに好ましい。
他方、フィルム又は層中の粒子の平均粒径については、少なくとも任意の10個以上の粒子Dを走査型電子顕微鏡(SEM)観察して粒子Dの直径を測定し、その平均値として求めることができる。その際、非球状粒子の場合は、最長径と最短径の平均値を各粒子Dの直径として測定することができる。後述する粒子Bについても同様である。
なお、上記シリカ粒子は、二酸化ケイ素(SiO2)の他にも、例えば含水二酸化ケイ素などを含んでいてもよい。
中でも、メタクリル酸メチル又はスチレン又は両方を共重合成分とする樹脂からなる粒子は、特にPETフィルムとの相性が良いため、好ましい。
かかる観点から、粒子Dは、屈折率が1.4~1.6である有機粒子や、炭酸カルシム、シリカなどの無機粒子が好ましく、中でも炭酸カルシウム、シリカなどが特に好ましい。
基材フィルムは、必要に応じて従来公知の耐候剤、耐光剤、遮光剤、酸化防止剤、熱安定剤、潤滑剤、帯電防止剤、蛍光増白剤、染料及び顔料等を添加することができる。また用途によっては、紫外線吸収剤、特にベンゾオキサジノン系紫外線吸収剤等を含有させてもよい。
基材フィルムの厚さは任意である。一般的には5μm~500μmであるのが好ましく、中でも10μm以上或いは300μm以下、その中でも15μm以上或いは200μm以下であるのがさらに好ましい。
基材フィルムの内部ヘーズは、20.0%以上であるのが好ましい。
基材フィルムの内部ヘーズが20.0%以上であれば、ディスプレイ用途で好適に使用できる拡散性を得られるため好ましい。かかる観点から、基材フィルムの内部ヘーズは20.0%以上であるのが好ましく、中でも30.0%以上、その中でも50.0%以上であるのがさらに好ましい。
基材フィルムの内部ヘーズの上限値は、ディスプレイ用途で好適に使用できる光線透過率となるため、95.0%以下であるのが好ましく、中でも90.0%以下であるのがさらに好ましい。
本積層フィルムにおける表面層は、その表面に凹凸構造を有している。
表面層の表面に凹凸構造を有することにより、裏面平滑な光学シート乃至部材の裏面側すなわち光源側に本積層フィルムを積層しても、干渉縞(ニュートンリング)の発生を抑制することができ、それでいて、光源からの光によってギラツキ現象を発生するのも抑制することができる。また、傷つき防止のため、表面層としてある程度硬いことが好ましい。
但し、本発明において「粒子」とは、粒径(非球径の場合は最長径)が0.1μm以上の固形物の意味である。
また、製造過程で不可避的に含有される場合は許容するものである。かかる観点から、粒子の含有量が0.1質量%未満の場合は許容するものである。
表面層は、例えば、2種類以上のポリマー、オリゴマー又はモノマー(これらをまとめて「ポリマー等」と称する)を含有するのが好ましく、2種類以上のポリマー等を含有する表面層形成組成物から形成されることが好ましい。
この際、後述する通り、異なるポリマー等間の相分離性を利用して表面層を形成する態様が好ましい。すなわち、表面層は、2種類以上のポリマー等が相分離構造を形成していることが好ましい。
なお、本発明においてポリマーとは、硬化性樹脂組成物の硬化物を包含する概念とする。また、モノマーは、重合や架橋反応の原料或いは硬化性樹脂組成物の原料としてのモノマーを包含する概念とする。
凹部を形成する成分のうちで最も多くを占める成分Aは、成分Bと非相溶であり、塗工後に主として凹凸形状の凹部を形成する観点から、溶解性パラメーター(SP(A))が8~21であるのが好ましく、中でも10以上或いは20以下、その中でも12以上或いは19以下であるのがさらに好ましい。
また、塗布液の塗工性を良好なものとするための粘度とする観点から、成分Aの質量平均分子量(Mw)が300~300,000のポリマー等であるのが好ましく、中でも2,000以上或いは200,000以下、その中でも5,000以上或いは100,000以下であるのがさらに好ましい。
他方、凸部を形成する成分のうちで最も多くを占める成分Bは、成分Aと非相溶であり、塗工後に主として凹凸形状の凸部を形成する観点から、成分Bの溶解性パラメーター(SP(B))は、7~20であるのが好ましく、中でも8以上或いは18以下、その中でも9以上或いは17以下であるのがさらに好ましい。
なお、本積層フィルムは、異なるポリマー等間の相分離性を利用して凹凸構造が形成させる場合、成分Bの溶解性パラメーター(SP(B))が、成分Aの溶解性パラメーター(SP(A))よりも0.01~10高くなっていてもよい。
表面層が3種類以上のポリマーによって形成され、成分A、成分Bのうち少なくとも何れかが2種以上のポリマーで形成されている場合は、そのうち何れかの組合せにおいて上記の関係性を有していればよい。次に述べる質量平均分子量についても同様である。
成分Bの質量平均分子量(Mw)は、前記成分Aの質量平均分子量(Mw)よりも1000以上大きいことがさらに好ましい。
SP値は、濁度法、Fedorsの推算法などの方法によって測定することができる。
架橋しているか否かは、各部位のゲル分率を測定し、当該値が0%より大きい、特に5%以上、中でも10%以上であるのが好ましい。
ここで、前記硬化物とは、架橋性構造を有する上記熱可塑性樹脂、又は、硬化性樹脂組成物が硬化したものの意味である。
なお、架橋性構造とは、架橋する性質を有する構造を言い、架橋構造とは、架橋してなる構造をいう。
この際、架橋性構造を限定するものではない。例えば、炭素-炭素二重結合のような架橋性不飽和結合や、化学結合が可能な官能基、例えば水酸基、カルボキシル基、アミノ基、イソシアネート基、グリシジル基、オキサゾリン基、酸無水物基、アルデヒド基、メルカプト基、エポキシ基及びカルボジイミド基等を挙げることができる。これらに例示される架橋性構造は、成分A、成分B、或いはその他の熱可塑性樹脂に共重合や高分子反応によって導入することができる。
なお、ここで云う架橋構造とは、共有結合に限定されるものではなく、イオン結合や配位結合、水素結合の様な疑似架橋も包含する。
光架橋性化合物としては、架橋性不飽和結合を有する化合物、具体的にはエチレン性不飽和結合を有するモノマー又はオリゴマーを挙げることができる。
光架橋開始剤としては、例えば 活性エネルギー線として紫外線照射を応用する場合、ベンゾイン系、アセトフェノン系、チオキサントン系、フォスフィンオキシド系及びパーオキシド系等の光架橋性開始剤を使用することができる。
熱硬化性樹脂としては、例えば、ウレタン樹脂、ユリア樹脂、メラミン樹脂及びアクリル樹脂や、透明ポリイミド前駆体ワニスなどを挙げることができる。
(a)2種類以上の熱可塑性ポリマーによって表面層を形成。
(b)2種類以上の熱可塑性ポリマーと架橋剤とを原料とし、架橋剤を硬化させることによって表面層を形成。
(c)2種類以上の熱可塑性ポリマーのうち、少なくとも1種類以上の熱可塑性ポリマーに架橋性構造を有しており、当該架橋性構造を架橋させることによって表面層を形成。
(d)2種類以上の熱可塑性ポリマーのうち、少なくとも1種類以上の熱可塑性ポリマーに架橋性構造を有しており、さらに架橋剤を含有する原料に対し、当該架橋性構造と架橋剤との間で架橋及び硬化させることによって表面層を形成。
(e)1種類以上の熱可塑性ポリマーと、重合性モノマーと架橋剤とを原料とし、重合性モノマーと架橋剤を重合・硬化させることによって表面層を形成。
(f)少なくとも1種以上のポリマーに架橋性構造を有しており、さらに重合性モノマーと架橋剤を含有する原料に対し、当該架橋性構造と重合性モノマーと架橋剤との間で重合・架橋及び硬化させることによって表面層を形成。
(g)上記(a)~(f)のうち少なくとも2種以上を併用する。
表面層は、上述した成分A、B以外の成分を必要に応じて含有していてもよい。具体的には、消泡剤、塗布性改良剤、増粘剤、潤滑剤、酸化防止剤、熱安定剤、帯電防止剤、紫外線吸収剤、赤外線吸収剤、光線遮断剤、発泡剤、蛍光増白剤、染料、顔料及び耐候剤等などを挙げることができる。
本積層フィルムは、前記基材フィルム及び表面層以外の層を備えていてもよい。例えば、基材フィルムの裏面側に、易接着剤層、帯電防止層、易滑層、水蒸気等の気体バリア層、基材含有物の析出防止層、紫外線吸収層、傷つき防止層、防汚層、抗菌層、反射防止層、光沢層、マット層、インク受容層、着色層及び印刷層等の各種機能を備えた層を備えていてもよい。
以下、本積層フィルムの製造方法の一例について説明する。但し、本積層フィルムの製造方法が、次に説明する方法に限定されるものではない。
基材フィルムの作製方法の一例について説明する。但し、基材フィルムの作製方法を次の方法に限定するものではない。
先ず、公知の手法により、基材フィルムの原料を調製し、溶融押出装置に供給し、ポリエステル樹脂組成物の融点以上である温度に加熱して溶融混練し、次いで、該溶融したポリエステル樹脂組成物を、マルチマニホールドまたはフィードブロックを経てダイへ導き、次に、ダイから押出された溶融シートを、回転冷却ドラム上でガラス転移温度以下の温度になるように急冷固化し、実質的に非晶状態の未配向基材フィルムを得る。この場合、基材フィルムの平面性を向上させるため、基材フィルムと回転冷却ドラムとの密着性を高めることが好ましく、静電印加密着法および/または液体塗布密着法が好ましく採用される。
基材フィルムに表面層を形成する方法の一例について説明する。但し、基材フィルムに表面層を形成する方法を限定するものではない。
例えば、物理的な切削加工、レーザー照射等による切削、型による転写等の方法、レジスト材料等に用いるフォトマスキング、印刷、異なるポリマー等間の相分離性を利用して表面層を形成する方法などの態様を挙げることができる。中でも、異なるポリマー等間の相分離性を利用して表面層を形成する方法が好ましい。
異なるポリマー等間の相分離性を利用すれば、数μm~数mmオーダーの相分離構造に基づく凹凸構造が形成されるため、この凹凸構造を有する表面層を備えたフィルムは、液晶パネルなどの光学用パネル乃至シートの光源側に配置することによって、干渉縞(ニュートンリング)の発生を抑制することが可能となる。また、異なるポリマー等間の相分離性を利用すれば、使用するポリマー等の選択や配合割合の最適化等によって、凹凸構造の凸部形状の不規則性や連続性、凸部の面積割合、凹凸構造の最大高低差などを制御することが可能であるため、本発明を達成するための具体的な手段の1つとして好ましい。
(2)熱可塑性樹脂と硬化性樹脂組成物と配合しておき、硬化性樹脂組成物の硬化過程で、熱可塑性ポリマーを排除することによって相分離させ、凹凸構造を形成する方法。
(3)硬化性樹脂組成物を配合しておき、硬化性樹脂組成物の硬化過程で、高分子量体となった硬化性樹脂組成物が、未反応の硬化性樹脂組成物から追い出されるかたちで突起を形成させることで、凹凸構造を形成する方法。
(4)上記(1)において、少なくとも1種の熱可塑性樹脂を架橋可能な構造としておき、相分離による凹凸構造を形成後に架橋反応を行い、凹凸構造を固定化する方法。
(5)上記(1)において、2種以上の熱可塑性樹脂とともに硬化性樹脂組成物を混合しておき、熱可塑性樹脂の相分離によって凹凸構造を形成した後、硬化性樹脂組成物を硬化させることによって凹凸構造を固定化する方法。
前記成分Aと、前記成分Bと、必要に応じて架橋開始剤Cとの混合樹脂を、所定の混合溶剤Z、例えば、成分A、成分B及び架橋開始剤Cに対して良溶媒である溶剤Xと、成分A及び架橋開始剤Cに対して良溶媒(すなわちこれらに対して共溶媒)であり、成分Bに対しては貧溶媒であり、かつ沸点が溶剤Xよりも高い溶剤Yとの混合溶剤Zに加えて溶かして表面層形成組成物を調製し、この表面層形成組成物を基材フィルムの表面に塗布する。混合溶剤Zを乾燥する過程で、相対的に溶剤Xが早く揮発して、溶剤Yの占める割合が増えるため、溶剤Yに溶解し難い成分Bを析出させ凸部を形成する。さらに乾燥することで成分Aにより凹部が形成して凹凸構造を形成する。或いはさらに、例えば光照射するなどして架橋開始剤Cを励起させて硬化させて前記凹凸構造を形成するようにすればよい。
このような作製方法によれば、不規則な形状からなる凸部を備えた凹凸構造を形成することができ、しかも、成分A、成分B、架橋開始剤C、溶剤X及びYの材料の選択や配合量の調整により、凹凸の大きさを制御することができる。
但し、このような製造方法に限定するものではない。
上記架橋開始剤Cは、必ず配合しなければならない訳ではない。また、上記混合溶剤Zは溶剤Xおよび溶剤Yが混和することが好ましい。但し、必ずしも均一に混合している必要はなく、懸濁液でもよい。
かかる観点から、凸部の主要成分となる成分BのSP値の方が、成分AのSP値よりも0.01~10低い方が好ましく、中でも0.05以上低い或いは7以下の範囲で低い、その中でも0.1以上低い或いは4以下の範囲で低い方が好ましい。
凹部を形成する成分のうちで最も多くを占める成分Aは、上述のように、所定の質量平均分子量(Mw)、所定のSP値を有するポリマー等であるのが好ましい。
他方、凸部を形成する成分のうちで最も多くを占める成分Bは、上述のように、所定の質量平均分子量(Mw)、所定のSP値を有するポリマー等であるのが好ましい。
例えば凸部の主成分をなす成分Bの配合量を多くしたり、成分Bの分子量を大きくしたりすることによって、前記凹凸構造における凸部の面積を大きくしたり、凸部の形状を変えたりすることができる。また、該成分Bの結晶性を制御することによって、凸部の極大値、すなわち凹凸の最大高低差を調整することができる。但し、このような方法に限定するものではない。
なお、成分A又は成分Bが2種以上用いられる場合は、それぞれ2種以上の成分を合計した質量割合とする。
凹凸構造における凸部の面積割合を前記の範囲とするための制御因子の1つとしては、成分Aと成分Bの配合質量割合を最適化する方法が挙げられる。なお、凸部、凹部はそれぞれ成分B、成分Aのみで構成されるとは限らないため、上記の配合質量割合と凸部の面積割合とは同義ではない。
架橋開始剤Cとしては、光架橋開始剤、熱架橋開始剤などを挙げることができる。中でも、乾燥工程で形成した凹凸形状の保持の観点から、速硬化性を有する硬化系が好ましく、かかる観点から光架橋開始剤が好ましい。
上記溶剤Xは、成分A、成分B及び架橋開始剤Cに対して良溶媒であるのが好ましい。すなわち、成分A、成分B及び架橋開始剤Cを全て溶解することができる溶剤であるのが好ましい。
他方の溶剤Yは、成分A及び架橋開始剤Cに対しては良溶媒であり、成分Bに対しては貧溶媒であるのが好ましい。すなわち、成分A及び架橋開始剤Cは溶解することができるが、成分Bに対する溶解性が低い溶媒であるのが好ましい。この際、成分Bの溶解性が低いとは、成分Bに対して不溶性(insolble)又は膨潤(swelling)に分類される場合を包含する。
但し、溶剤Yの沸点は、溶剤Xを溶剤Yよりも先に揮発させることができる観点から、溶剤Xの沸点よりも高いことが好ましく、中でも1~80℃高いことが好ましく、その中でも2℃以上、その中でも5℃以上高いことがさらに好ましい。
溶剤Yが溶剤Xよりも沸点が高い溶剤を用いることで、溶剤Xが溶剤Yよりも先に揮発され、溶剤Yに溶けにくい成分Bが析出して主に凸部を形成しやすくなる。
例えば、同様の観点、すなわち溶剤Xを溶剤Yよりも先に揮発させることができる観点から、溶剤Xの相対蒸発速度は、溶剤Yの相対蒸発速度よりも高いことが好ましい。中でも、溶剤Xの相対蒸発速度は1以上であるか、若しくは、酢酸ブチルの相対蒸発速度以上であることが好ましく、且つ、溶剤Yの相対蒸発速度は1未満であるか、若しくは、酢酸ブチルの相対蒸発速度未満であることが好ましい。
この際、「相対蒸発速度」は、25℃、大気圧下における酢酸ブチルの蒸発速度を1と定めた場合の比蒸発速度と定義される。例えば、各種溶剤の相対蒸発速度としては、酢酸ブチル:1、MEK:4.52、シクロヘキサン:2.9、トルエン:2.66、メトキシプロパノール:0.71、nブタノール:0.39である。
混合溶剤Zは、溶剤Xと溶剤Yを0.1:99.9~99.9:0.1の質量割合で配合するのが好ましく、中でも1:99~99:1、その中でも10:90~90:10、その中でも15:85~85:15、その中でも80:20~20:80の質量割合で含有するのがさらに好ましい。なお、溶剤X又は溶剤Yが2種以上用いられる場合は、それぞれ2種以上の溶剤の合計した質量割合とする。
上記表面層形成組成物を基材フィルムの表面に塗布する方法としては、例えばキスロールコーター、ビードコーター、ロッドコーター、マイヤーバーコーター、ダイコーター及びグラビアコーターなど公知慣用の方法を採用することができる。
塗布した後の乾燥温度は、塗布した後、溶剤Xを溶剤Yよりも優先させて揮発させるために、溶剤X、Yの沸点との関係から、10℃~150℃に設定するのが好ましく、中でも20℃以上或いは140℃以下に設定するのがより好ましく、その中でも40℃以上或いは125℃以下に設定するのがさらに好ましい。なお、常温で乾燥させてもよい。
加熱(乾燥)温度を調整することによって、凹凸の最大高低差を調整することができ、乾燥温度が低いほど、凹凸の最大高低差が大きくなる傾向がある。一般に溶剤は沸点以下の温度で揮発性を有しており、また沸点のみならず蒸気圧特性やポリマー等との親和性等によっても揮発特性は変化する。このため、表面層に使用するポリマー等の種類や配合質量割合、目的とする凹凸構造の形状等に応じて、乾燥温度を設定すればよい。
本積層フィルムは、液晶パネルなどの光学用パネル乃至シートの光源側に積層することによって、干渉縞(ニュートンリング)の発生を効果的に抑制することができ、ディスプレイ用フィルムとして好適に用いることができる。
本発明において「X~Y」(X,Yは任意の数字)と表現する場合、特にことわらない限り「X以上Y以下」の意と共に、「好ましくはXより大きい」或いは「好ましくはYより小さい」の意も包含する。
また、「X以上」(Xは任意の数字)或いは「Y以下」(Yは任意の数字)と表現した場合、「Xより大きいことが好ましい」或いは「Y未満であることが好ましい」旨の意図も包含する。
ポリエステルA:ポリエチレンテレフタレートホモポリマー(固有粘度:0.66dl/g)
ポリエステルB:平均粒径0.7μmの合成炭酸カルシウム粒子(屈折率:1.6)を3700ppm含有するポリエチレンテレフタレートホモポリマー(固有粘度:0.62dl/g)
ポリエステルC:平均粒径2μmの非晶質シリカ粒子(屈折率:1.4)を150ppm含有するポリエチレンテレフタレートホモポリマー(固有粘度:0.62dl/g)
カルボキシル基を有する水分散型ポリカーボネートポリウレタン樹脂(ガラス転移温度(Tg):35℃)を60質量部(固形分量)、オキサゾリン基がアクリル系樹脂にブランチされたポリマー型架橋剤を30質量部(固形分量)、シリカゾル水分散体(平均粒径:0.07μm)を6質量部(固形分量)混合して易接着剤層用塗布液とした。
アクリル系ポリマーA1:グリシジルメタクリレート、メチルメタクリレート及びエチルアクリレートを98:1:1のモル比率で共重合してなるアクリル酸変性物(質量平均分子量(Mw):20,000、SP値:12.6、Tg:32℃)
アクリル系ポリマーB1:メチルメタクリレート及びメチルアクリレートを99:1のモル比率で共重合してなる共重合体(質量平均分子量(Mw):95,000、SP値:9.9、Tg:105℃)
光重合性化合物:ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート(DPHA)(分子量:578、SP値:10.4)
光架橋開始剤C1:IGMレジン社製、Omnirad127
溶剤X:メチルエチルケトン(アクリル系ポリマーA1及びB1を溶解することができる溶剤であり、沸点は80℃)
溶剤Y:1-メトキシ-2-プロパノール(アクリル系ポリマーA1を溶解し、B1は溶解しない溶剤であり、沸点は120℃)
(基材フィルムの作製)
前記ポリエステルA56.8質量部、前記ポリエステルB43.2質量部の混合原料を基材フィルム原料とし、溶融押出機により溶融押出して、単層の無定形シートを冷却したキャスティングドラム上に、冷却固化させて無配向シートを得た。
次いで、機械方向(縦方向)に90℃で3.2倍に延伸した。その後前記易接着剤層用塗布液を乾燥後の厚みが0.05μmとなるように塗布した後にテンターへ導き、さらにテンター内で予熱工程を経て120℃で横方向に3.6倍に延伸を行い、230℃で2秒間の熱処理を行い、易接着剤層付きの基材フィルムであるポリエステルフィルムAを得た。得られた基材フィルムの厚さは188μmであった。
表面層の形成に用いる塗布液として、成分Aとしてのアクリル系ポリマーA1を28.1質量部と、成分Bとしてのアクリル系ポリマーB1を17.2質量部と、光重合性化合物としてのジペンタエリスリトールヘキサアクリレート54.7質量部と、光架橋開始剤C1を5質量部とを含むアクリル系ポリマー混合物を、溶剤Xとしてのメチルエチルケトンと、溶剤Yとしての1-メトキシ-2-プロパノールとを45:55の質量割合で混合して得た混合溶媒Zに溶解させて、アクリル系ポリマー混合物濃度が30質量%である表面層形成組成物を調製した。
前記ポリエステルフィルムAの易接着剤層表面に、前記表面層形成組成物をマイヤーバー(#8)により塗布し、90℃で溶剤Xおよび溶剤Yを揮発させた後、紫外線照射装置で紫外線を照射して光硬化させて、積層フィルム(サンプル)を作製した。
基材フィルム原料を前記ポリエステルBとした以外は、ポリエステルフィルムAと同様にして易接着剤層付きの基材フィルムであるポリエステルフィルムBを得た。得られた基材フィルムの厚さは188μmであった。
ポリエステルフィルムAに代えて、ポリエステルフィルムBを使用したこと以外は、実施例1と同様の方法で、積層フィルム(サンプル)を作製した。
表面層形成組成物を調製する際、上記アクリル系ポリマーA1と上記アクリル系ポリマーB1と光重合性化合物としてジペンタエリスリトールヘキサアクリレートと光架橋開始剤C1との混合比を質量部が27.3:16.7:56.0:5で混合させたアクリル系ポリマー混合物を、溶剤Xとしてのメチルエチルケトンと、溶剤Yとしてのメトキシプロパノールとを43.6:56.4の質量割合で混合して得た混合溶媒Zに溶解させた以外は、実施例1と同様の方法で、積層フィルム(サンプル)を作製した。
前記ポリエステルAを中間層用の原料とし、前記ポリエステルCを表層用の原料とし、各原料をそれぞれ別個の溶融押出機により溶融押出して、表層/中間層/表層の2種3層積層の無定形シートを冷却したキャスティングドラム上に、冷却固化させて無配向シートを得た。
次いで、機械方向(縦方向)に90℃で3.4倍に延伸した。その後前記易接着剤層用塗布液を乾燥後の厚みが0.05μmとなるように塗布した後にテンターへ導き、さらにテンター内で予熱工程を経て120℃で横方向に3.9倍に延伸を行い、230℃で2秒間の熱処理を行い、易接着剤層付きの基材フィルムであるポリエステルフィルムCを得た。得られた基材フィルムの厚さは188μmであり、表層/中間層/表層の厚み構成は5μm/178μm/5μmであった。
実施例及び比較例で示した各物性値の測定方法及び評価の評価方法について説明する。
株式会社島津製作所社製の遠心沈降式粒度分布測定装置、SA-CP3型を用いて沈降法によって粒子の大きさを測定した。測定により得られた粒子の等価球形分布における積算(体積基準)50%の値を用いて平均粒径とした。
各成分の質量平均分子量(Mw)は、Gel Permeation Chromatography(GPC)法により次の条件により測定した。
測定装置:東ソー株式会社製「HLC-8120GPC」
カラム:東ソー株式会社製「TSKgel Super H3000+H4000+H6000」
検出器:示差屈折率検出器(RI検出器/内蔵)
溶媒:テトラヒドロフラン
温度:40℃
流速:0.5ml/分
注入量:10μL
濃度:0.2質量%
較正試料:単分散ポリスチレン
較正法:ポリスチレン換算
成分A、成分B及び光架橋開始剤Cの溶解性パラメーター(SP値)は、Fedorsらが提案した方法によって推算した。具体的には、「SP値の基礎・応用と計算方法」(山本秀樹著、株式会社情報機構)に基づいて、高分子の溶解度パラメーターの推算方法のうち、Fedorsの推算法を参考に各ポリマー成分に含まれる各置換基の凝集エネルギー密度:E(J/mol)とモル分子容:V(cm3/mol)から下式に基づいて計算を行い、SP値(σ(cal/cm3)1/2)を求めた。
σ((J/cm3)1/2)=(ΣEcoh/ΣV)1/2
σ(cal/cm3)1/2=σ(J/cm3)1/2/2.0455
表面形状計測システム(株式会社日立ハイテクサイエンスの「VertScan」(登録商標)R5500)を用いて、光学表面において703.12μm×937.42μmの領域における表面の凹凸形状を光干渉法にて測定し、以下の条件で補正およびベースライン補正を行い、データを読み取った。なお、測定時における対物レンズの倍率は5倍に設定した。
(補正条件)
・補完補正:完全
・ベースライン補正:面補正(多項式近似4次)
JIS K 7136に準拠し、株式会社村上色彩技術研究所製ヘーズメーター「HM-150」を使用して、サンプルのヘーズを測定した。
内部ヘーズは、スガ試験機製のヘーズメーター(HZ-2)を用いて測定した。測定は、フィルムをガラスセルにセットし、セル中にエタノールを満たした状態で行った。
なお、易接着剤層付きの基材フィルムの内部ヘーズと基材フィルム自体の内部ヘーズを比較した結果、易接着剤層の厚みが基材フィルムに対して極めて薄いことから差異が見られなかったため、易接着剤層付き基材フィルムで測定した内部ヘーズを基材フィルムの内部ヘーズとした。
JIS K 7136に準拠し、村上色彩技術研究所製ヘーズメーター「HM-150」を使用して、全光線透過率を測定した。
ガラス板とサンプルのコート面を重ね、サンプルの背面から指で押さえ、ガラス板側から目視することでニュートンリングの発生を評価した。
ニュートンリングが発生しなかった場合、「○(good)」と評価し、ニュートンリングが発生した場合を「×(poor)」と評価した。
画素密度176ppiのディスプレイの前面にサンプルを設置して、ギラツキの発生を評価した。
ギラツキが発生しなかった場合、「○(good)」と評価し、ニュートンリングが発生した場合を「×(poor)」と評価した。
上記実施例及びこれまで本発明者が行ってきた試験結果から、無機粒子及び/又は有機粒子を含有する基材フィルムを用いて、該基材フィルムの片面側に、無機粒子及び有機粒子を含有しない表面層を備えた積層フィルムにおいて、該基材フィルムの内部ヘーズを20.0%以上とし、且つ、積層フィルムの表面層側表面の最大山高さ(Sp)を0.5μm以上に調整することにより、干渉縞(ニュートンリング)の発生を抑制することができ、しかも、ギラツキ現象の発生を効果的に抑制することができることが分かった。
Claims (8)
- 無機粒子及び/又は有機粒子を含有するフィルム(「基材フィルム」と称する)の少なくとも片面側に、無機粒子及び有機粒子を含有しない表面層を備えた積層フィルムであり、
前記表面層が、少なくとも、互いに非相溶である2種類のポリマー、オリゴマー又はモノマー(「ポリマー等」と称する)を含有し、該ポリマー等の相分離構造による凹凸構造を備えており、
基材フィルムの内部ヘーズが20.0%以上であり、
表面層側表面の最大山高さ(Sp、ISO25178)が0.5μm以上である積層フィルム。 - 表面層側表面の算術平均粗さ(Sa、ISO25178)が100nm以上、200nm以下である請求項1に記載の積層フィルム。
- 全光線透過率が82.0%以上である請求項1又は2に記載の積層フィルム。
- 積層フィルムのヘーズと、基材フィルムの内部ヘーズとの差が5.0%以下である請求項1~3のいずれかに記載の積層フィルム。
- 前記基材フィルムは、平均粒径0.5μm以上、5μm以下の無機粒子及び/又は有機粒子を0.0001~10質量%の割合で含有する請求項1~4のいずれかに記載の積層フィルム。
- 前記基材フィルムがポリエステルフィルムである請求項1~5のいずれかに記載の積層フィルム。
- 前記表面層が含有する前記2種類のポリマー等は、溶解性パラメータ(SP)の差が0.01~10である請求項1~6のいずれかに記載の積層フィルム。
- ディスプレイ用フィルムである請求項1~7のいずれかに記載の積層フィルム。
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