TWI648154B - 防眩性硬塗層膜 - Google Patents
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Abstract
本發明提供一種防眩性硬塗層膜,其係具有優異的防眩性,而且即使在適用於高精細顯示器的情況下,也能夠有效抑制眩光的發生。
本發明為一種在塑膠基材的表面具備防眩性硬塗層的防眩性硬塗層膜,並且該防眩性硬塗層係由含有作為(A)成分的活性能量射線硬化性樹脂、作為(B)成分的樹脂微粒子、作為(C)成分的分散劑與作為(D)成分的光聚合起始劑的防眩性硬塗層形成用組成物的硬化物所構成,而且將作為(B)成分的樹脂微粒子的體積平均粒徑定為1~2.5μm的範圍內之值,將作為(B)成分的樹脂微粒子的摻合量定為既定範圍內之值,且作為(C)成分的分散劑係具有既定極性基之化合物,作為(C)成分的分散劑的摻合量定為既定範圍內之值。
Description
本發明關於一種防眩性硬塗層膜。
尤其關於一種防眩性硬塗層膜,具有優異的防眩性,而且即使在適用於高精細顯示器的情況,也可有效抑制眩光的發生。
以往,映像管(CRT)或液晶顯示器(LCD)、電漿顯示器(PDP)等的顯示器的畫面,會反射來自外部的入射光(以下會有稱為「外光」的情形),而發現會有顯示影像不易辨視的問題。
尤其近年來,隨著顯示器的大型化,解決這些問題愈來愈成為重要的課題。
於是,解決這種外光反射問題的一個手段是實施使用具有防眩性硬塗層的構件的技術。
該防眩性硬塗層的形成手段可大致區分成三種:(1)在形成硬塗層時,藉由物理手段,使硬塗層的表面粗糙化的方法、(2)在硬塗層形成用的硬塗層劑中混入填料的方
法、(3)在硬塗層形成用的硬塗層劑中混入不相溶的兩成分,利用其相分離的方法。
這些方法任一者皆藉由在硬塗層的表面形成微細凹凸,抑制外光的直接反射,防止螢光燈等的外光造成反射眩光,而尤其以(2)在硬塗層中混入填料的方法為主流(參考例如專利文獻1~2)。
亦即,專利文獻1揭示了一種防眩性硬塗層膜,其特徵為:在透明塑膠薄膜的表面具有使用含有(A)含有(a)多官能性(甲基)丙烯酸酯系單體及/或(甲基)丙烯酸酯系預聚物與(b)反應性二氧化矽微粒子的活性能量射線感應型組成物、(B)球狀有機微粒子、及(C)分子內具有至少一個極性基的分散劑之硬塗層形成材料所形成硬塗層,且該硬塗層的厚度大於(B)球狀有機微粒子的平均粒徑。
另外,文獻中認為(B)球狀有機微粒子的平均粒徑宜定在6~10μm的範圍內之值。
另外,專利文獻2揭示了一種防眩性硬塗層膜,其特徵為:在透明塑膠薄膜的表面具有使用含有(A)活性能量射線感應型組成物及(B)球狀有機微粒子之硬塗層形成材料所形成的硬塗層,且將該硬塗層的總霧度值定在20%以下,「總霧度值-內部霧度值」定在-10~+1%的範圍。
另外,文獻中認為(B)球狀有機微粒子的平均粒徑宜定在1~10μm的範圍內之值。
[專利文獻1]日本特許第5149052號公報(申請專利範圍)
[專利文獻2]日本特開2011-175081號公報(申請專利範圍)
然而發現了專利文獻1所揭示的防眩性硬塗層膜雖然可得到既定防眩性,然而球狀有機微粒子的平均粒徑大造成畫面有刺眼感(以下會有稱為「眩光」的情形)容易發生的問題。
尤其發現了在適用於高解像度的高精細顯示器的情況,難以抑制眩光的發生,觀看畫面時舒適性降低的問題。
另外還發現了專利文獻2所揭示的防眩性硬塗層膜不僅並未充分考慮球狀有機微粒子的平均粒徑的數值範圍,在硬塗層形成材料中也並未摻合分散劑,因此難以充分控制球狀有機微粒子的沉降情形的問題。
結果發現,不僅難以安定地得到既定防眩性,就算是在能夠得到既定防眩性的情況,球狀有機微粒子也容易由硬塗層表面過度脫落,而無法得到充足的耐擦傷性,甚至防眩性也容易降低。
於是,本發明人等鑑於以上所述般的狀況努力鑽研,結果發現,藉由在用來形成防眩性硬塗層的防眩性硬塗層形成用組成物中以既定比例摻合具有既定體積平均粒徑的樹脂微粒子,而且以既定比例摻合既定分散劑,可維持優異的防眩性,而且也能夠有效抑制眩光的發生,而完成了本發明。
亦即,本發明之目的在於提供一種防眩性硬塗層膜,其係具有優異的防眩性,而且即使在適用於高精細顯示器的情況,也能夠有效抑制眩光的發生。
依據本發明可提供一種防眩性硬塗層膜,其係在塑膠基材的表面具備防眩性硬塗層的防眩性硬塗層膜,其特徵為:防眩性硬塗層係由含有作為(A)成分的活性能量射線硬化性樹脂、作為(B)成分的樹脂微粒子、作為(C)成分的分散劑與作為(D)成分的光聚合起始劑的防眩性硬塗層形成用組成物的硬化物所構成,而且將作為(B)成分的樹脂微粒子的體積平均粒徑定在1~2.5μm的範圍內之值,將作為(B)成分的樹脂微粒子的摻合量定在相對於作為(A)成分的活性能量射線硬化性樹脂100重量份為0.1~20重量份的範圍內之值,且作為(C)成分的分散劑為,分子內具有至少一個極性基,而且極性基係選自羧基、羥基、磺酸基、1級胺基、2級胺基、3級胺基、醯胺基、4級銨鹽基、吡啶鹽基、鋶鹽基及鏻鹽基所構成之
群中的至少一種之化合物,將作為(C)成分的分散劑的摻合量定在相對於作為(A)成分的活性能量射線硬化性樹脂100重量份為0~2重量份(但是0重量份除外)的範圍內之值,可解決上述問題。
亦即,只要是本發明之防眩性硬塗層膜,則在用來形成防眩性硬塗層的防眩性硬塗層形成用組成物中以既定比例摻合具有較小體積平均粒徑的樹脂微粒子,因此即使在適用於高精細顯示器的情況,也能夠有效抑制眩光的發生。
另外,由於以既定比例摻合既定分散劑,因此能夠有效地控制塗佈於塑膠基材表面的防眩性硬塗層形成用組成物的塗膜的樹脂微粒子的沉降情形,安定地形成防眩性硬塗層表面的微細凹凸,使樹脂微粒子的體積平均粒徑限定在較小的範圍,不僅如此,還可得到優異的防眩性。
所以,只要是本發明之防眩性硬塗層膜,則具有優異的防眩性,而且即使在適用於高精細顯示器的情況,也能夠有效抑制眩光的發生。
另外,在構成本發明之防眩性硬塗層膜時,作為(B)成分的樹脂微粒子,宜為選自丙烯酸聚合物樹脂微粒子、丙烯酸-苯乙烯共聚物樹脂微粒子、苯乙烯聚合物樹脂微粒子及聚矽氧樹脂微粒子所構成之群中的至少一種。
藉由這種方式構成,能夠在防眩性硬塗層的表面較安定地形成微細凹凸。
另外,在構成本發明之防眩性硬塗層膜時,防眩性硬塗層形成用組成物宜含有作為(E)成分的二氧化矽微粒子,而且宜將作為(E)成分的二氧化矽微粒子的體積平均粒徑定在2~500nm的範圍內之值,並且將作為(E)成分的二氧化矽微粒子的摻合量定在相對於作為(A)成分的活性能量射線硬化性樹脂100重量份為10~200重量份的範圍內之值。
藉由這種方式構成,在將防眩性硬塗層形成用組成物塗佈於塑膠基材表面時,較有效地控制塗膜中作為(B)成分的樹脂微粒子的沉降情形,能夠在防眩性硬塗層的表面更安定地形成微細凹凸。
另外,在構成本發明之防眩性硬塗層膜時,防眩性硬塗層形成用組成物宜含有作為(F)成分的增滑劑,而且宜將作為(F)成分的增滑劑的摻合量定在相對於作為(A)成分的活性能量射線硬化性樹脂100重量份為0.05~20重量份的範圍內之值。
藉由這種方式構成,可提升防眩性硬塗層膜的耐擦傷性。
另外,在構成本發明之防眩性硬塗層膜時,作為(F)成分的增滑劑宜為聚矽氧油及變性聚矽氧油、或任一者。
藉由這種方式構成,可進一步提升防眩性硬塗層膜的耐擦傷性。
另外,在構成本發明之防眩性硬塗層膜時,
宜將防眩性硬塗層的膜厚定在0.5~6μm的範圍內之值。
藉由這種方式構成,可得到實際使用所須的硬度,而且能夠抑制活性能量射線硬化性樹脂的硬化收縮造成彎曲,以及能夠抑制防眩性硬塗層膜彎曲時造成防眩性硬塗層的龜裂。
12‧‧‧塑膠基材
12a、12b‧‧‧TAC薄膜
13‧‧‧防眩性硬塗層
14‧‧‧防眩性硬塗層膜
15a、15b‧‧‧黏著劑層
16‧‧‧黏著劑層
17‧‧‧剝離片
20‧‧‧偏光板
圖1(a)~(b)為用來說明本發明之防眩性硬塗層膜所提供之圖。
圖2為用來說明樹脂微粒子的體積平均粒徑與防眩性硬塗層膜的眩光及防眩性之關係所提供之圖。
圖3(a)~(e)為用來說明防眩性硬塗層膜的眩光的評估方法所提供之圖。
圖4(a)~(b)為用來說明實施例1~2中的樹脂微粒子的粒度分布圖所提供之圖。
圖5為用來說明比較例1中的樹脂微粒子的粒度分布圖所提供之圖。
本發明之實施形態,如圖1(a)所示般,為防眩性硬塗層膜14,其係在塑膠基材12的表面具備防眩性硬塗層13的防眩性硬塗層膜14,其特徵為:防眩性硬塗層13係由含有作為(A)成分的活性能量射線硬化性樹脂、
作為(B)成分的樹脂微粒子、作為(C)成分的分散劑與作為(D)成分的光聚合起始劑的防眩性硬塗層形成用組成物的硬化物所構成,而且將作為(B)成分的樹脂微粒子的體積平均粒徑定在1~2.5μm的範圍內之值,將作為(B)成分的樹脂微粒子的摻合量定在相對於作為(A)成分的活性能量射線硬化性樹脂100重量份為0.1~20重量份的範圍內之值,且作為(C)成分的分散劑係分子內具有至少一個極性基,而且極性基係選自羧基、羥基、磺酸基、1級胺基、2級胺基、3級胺基、醯胺基、4級銨鹽基、吡啶鹽基、鋶鹽基及鏻鹽基所構成之群中的至少一種之化合物,將作為(C)成分的分散劑的摻合量定在相對於作為(A)成分的活性能量射線硬化性樹脂100重量份為0~2重量份(但是0重量份除外)的範圍內之值。
以下對於本發明之實施形態,適當地參考圖式作具體說明。
本發明之防眩性硬塗層膜的防眩性硬塗層,是由含有作為(A)成分的活性能量射線硬化性樹脂、作為(B)成分的樹脂微粒子、作為(C)成分的分散劑與作為(D)成分的光聚合起始劑的防眩性硬塗層形成用組成物的硬化物所構成。
以下針對防眩性硬塗層形成用組成物所含有的各成分作說明。
本發明中之防眩性硬塗層形成用組成物所含有的作為(A)成分的活性能量射線硬化性樹脂的種類並不受特別限制,可由以往周知的物質之中選擇,可列舉能量射線硬化性的單體、寡聚物、樹脂或該等的混合物。
較具體而言,以使用多官能性(甲基)丙烯酸系單體或(甲基)丙烯酸酯系預聚物為佳。
另外,多官能性(甲基)丙烯酸系單體,可列舉例如1,4-丁二醇二(甲基)丙烯酸酯、1,6-己二醇二(甲基)丙烯酸酯、新戊二醇二(甲基)丙烯酸酯、聚乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、羥基特戊酸新戊二醇二(甲基)丙烯酸酯、二環戊基二(甲基)丙烯酸酯、己內酯變性二環戊烯基二(甲基)丙烯酸酯、環氧乙烷變性磷酸二(甲基)丙烯酸酯、烯丙基化環己基二(甲基)丙烯酸酯、異氰尿酸酯二(甲基)丙烯酸酯、三羥甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇三(甲基)丙烯酸酯、丙-10酸變性二季戊四醇三(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇三(甲基)丙烯酸酯、環氧丙烷變性三羥甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、參(丙烯醯氧基乙基)異氰尿酸酯、丙酸變性二季戊四醇五(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯、己內酯變性二季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯等的多官能性(甲基)丙烯酸酯。
另外,這些單體可使用一種或組合兩種以上使用。
另外,(甲基)丙烯酸酯系預聚物,可列舉例如
聚酯丙烯酸酯系、環氧丙烯酸酯系、胺甲酸乙酯丙烯酸酯系、多元醇丙烯酸酯系等。
此處,聚酯丙烯酸酯系預聚物,可藉由例如利用多元羧酸與多元醇的縮合所得到的兩末端具有羥基的聚酯寡聚物,並以(甲基)丙烯酸使其羥基酯化,或使環氧烷加成於多元羧酸所得到的寡聚物,並以(甲基)丙烯酸使其末端的羥基酯化而得到。
另外,環氧丙烯酸酯系預聚物,可藉由例如使較低分子量的雙酚型環氧樹脂或酚醛型環氧樹脂的環氧乙烷環與(甲基)丙烯酸發生反應使其酯化而得到。
另外,胺甲酸乙酯丙烯酸酯系預聚物,可藉由例如利用聚醚多元醇或聚酯多元醇與聚異氰酸酯的反應所得到的聚胺甲酸乙酯寡聚物,並以(甲基)丙烯酸使其酯化而得到。
此外,多元醇丙烯酸酯系預聚物,可藉由以(甲基)丙烯酸使聚醚多元醇的羥基酯化而得到。這些預聚物可單獨使用一種或組合兩種以上使用,另外還可與上述多官能性(甲基)丙烯酸酯系單體併用。
本發明中,防眩性硬塗層形成用組成物所含的作為(B)成分的樹脂微粒子的種類,可列舉例如聚矽氧樹脂微粒子、變性聚矽氧樹脂微粒子、三聚氰胺樹脂微粒子、丙
烯酸聚合物樹脂微粒子(可列舉例如聚甲基甲基丙烯酸酯樹脂微粒子等)、丙烯酸-苯乙烯共聚物樹脂微粒子、聚碳酸酯樹脂微粒子、聚乙烯樹脂微粒子、苯乙烯聚合物樹脂微粒子、苯并胍胺樹脂微粒子等。
其中以選自丙烯酸聚合物樹脂微粒子、丙烯酸-苯乙烯共聚物樹脂微粒子、苯乙烯聚合物樹脂微粒子及聚矽氧樹脂微粒子所構成之群中的至少一種為佳。
理由是因為只要使用這些樹脂微粒子,即可在防眩性硬塗層的表面安定地形成微細凹凸。
此外,從使光的散射狀態均質化,並且使防眩性安定化的觀點看來,宜將樹脂微粒子的形狀定為球狀。
另外,本發明的特徵為將樹脂微粒子的體積平均粒徑定在1~2.5μm的範圍內之值。
理由是因為藉由將樹脂微粒子的體積平均粒徑定在該範圍內,能夠維持優異的防眩性,而且還能夠有效抑制眩光的發生。
亦即,若樹脂微粒子的體積平均粒徑未滿1μm,則會有難以維持充足的防眩性的情形。另一方面,若樹脂微粒子的體積平均粒徑超過2.5μm,則尤其在適用於高精細顯示器的情況,會有難以有效抑制眩光發生的情形。
所以,將樹脂微粒子的體積平均粒徑定在1.2~2.3μm的範圍內為較佳,定在1.3~2μm的範圍內為更佳。
此外,樹脂微粒子的體積平均粒徑可使用雷射繞射散射式粒度分布測定裝置進行測定。
接下來,使用圖2說明樹脂微粒子的體積平均粒徑與防眩性硬塗層膜的眩光及防眩性之關係。
亦即,圖2表示橫軸為樹脂微粒子的體積平均粒徑(μm),左縱軸為防眩性硬塗層膜的眩光(ppi)的特性曲線A、及右縱軸為防眩性硬塗層膜的60°鏡面光澤度(%)的特性曲線B。
另外,關於防眩性硬塗層膜的眩光(ppi)、及60°鏡面光澤度(%)的具體的測定方法,記載於實施例中。
此外,眩光的值(ppi)愈大,意指愈能夠有效抑制眩光的發生。
首先,由特性曲線A可知,眩光之值會有隨著樹脂微粒子的體積平均粒徑變大而減少的傾向。
此處,在適用於280ppi以上的實際的高精細顯示器的情況,為了安定地抑制眩光的發生,認為只要將特性曲線A中的眩光之值定在超過80ppi即可。
所以,將眩光之值定在超過80ppi,為了有效抑制眩光,認為應該將樹脂微粒子的體積平均粒徑定在2.5μm以下。
其次,由特性曲線B可知,60°鏡面光澤度也會有隨著樹脂微粒子的體積平均粒徑變大而減少的傾向。
此處,在適用於實際的顯示器的情況,為了安定地得到既定的防眩性,必須將60°鏡面光澤度定在120%以下。
所以,將60°鏡面光澤度定在120%以下,為了安定地得到既定防眩性,認為應該將樹脂微粒子的體積平均粒徑定在1μm以上。
如以上說明般,由特性曲線A及B可知,為了有效抑制眩光的發生,且為了得到既定防眩性,應該將樹脂微粒子的體積平均粒徑定在1~2.5μm的範圍內。
另外,將樹脂微粒子的Cv值定在50%以下為佳。
理由是因為若該Cv值超過50%,則粒徑大於或小於體積平均粒徑的粒子的存在量增加,在大粒徑的存在量增加的情況,會有難以抑制眩光的發生的情形,在小粒徑的存在量增加的情況,會有難以得到所希望的防眩性的情形。
所以,將樹脂微粒子的Cv值定在40%以下為較佳,定在30%以下為更佳。
此外,Cv值意指下述式(1)所表示的粒徑分布的變動係數。
Cv值(%)=(標準偏差粒徑/體積平均粒徑)×100 (1)
另外,該Cv值可使用雷射繞射散射式粒度分布測定裝置來測定。
另外,本發明特徵為將樹脂微粒子的摻合量定在相對於作為(A)成分的活性能量射線硬化性樹脂100重量份為0.1~20重量份的範圍內之值。
理由是因為在防眩性硬塗層的表面形成微細凹凸,而得到優異的防眩性。
亦即,若樹脂微粒子的摻合量未滿0.1重量份,則無法在防眩性硬塗層的表面充分形成微細凹凸,會有難以得到所希望的防眩性的情形。另一方面,若樹脂微粒子的摻合量超過20重量份,則會有霧度值過大,顯示器的顯示影像的辨視性降低的情形。
所以,將樹脂微粒子的摻合量定在相對於作為(A)成分的活性能量射線硬化性樹脂100重量份為1~15重量份的範圍內為較佳,定在3~12重量份的範圍內為更佳。
本發明中的防眩性硬塗層形成用組成物,其特徵為含有作為(C)成分的分散劑。
理由是因為藉由含有分散劑,在將防眩性硬塗層形成用組成物塗佈於塑膠基材表面時,有效地控制塗膜中作為(B)成分的樹脂微粒子的沉降情形,安定地形成防眩性硬塗層表面的微細凹凸,將樹脂微粒子的體積平均粒徑限定在較小的範圍,不僅如此,還可得到優異的防眩性。
亦即,使樹脂微粒子在適合的範圍不均勻分布在防眩性硬塗層表面側,能夠安定地形成防眩性硬塗層表面的微
細凹凸,甚至可得到優異的防眩性。
本發明中之防眩性硬塗層形成用組成物所含的作為(C)成分的分散劑,其特徵為分子內具有至少一個極性基,而且極性基係接基、羥基、磺酸基、1級胺基、2級胺基、3級胺基、醯胺基、4級銨鹽基、吡啶鹽基、鋶鹽基及鏻鹽基的化合物。
理由是因為只要使用具有這些極性基的分散劑,則能夠有效控制塗佈於塑膠基材表面的防眩性硬塗層形成用組成物的塗膜的樹脂微粒子的沉降情形。
該分散劑的作用機制尚未被明確地解釋,推測是因為分散劑中的極性基配位於樹脂微粒子的表面,其結果,樹脂微粒子的表面極性改變,樹脂微粒子存在於塗膜表面附近的機率變高。
另外,上述極性基之中,以羧基、磺酸基、1~3級胺基為特佳。
理由是因為只要是這些極性基,則能夠使分散劑較有效地配位於樹脂微粒子的表面。
另外,上述極性基可在分子內導入一個或導入多個。
另外,在分子內具有多個極性基的情況下,使具有各極性基的有機化合物彼此鍵結的基本骨架是必要的,而這種基本骨架宜為由酯鏈、乙烯基鏈、丙烯酸鏈、醚鏈及胺甲酸乙酯鏈等所構成。
另外,這些分子中一部分的氫原子可經鹵素原子取代。
另外,該等之中,以丙烯酸樹脂、胺甲酸乙酯樹脂、聚酯樹脂及醇酸樹脂為佳,尤其以丙烯酸樹脂、胺甲酸乙酯樹脂、聚酯樹脂為佳。
另外,上述極性基在樹脂分子中可完全隨機配置,然而以藉由嵌段構造或接枝構造使極性基配置於分子的末端部分為佳。
理由是因為藉由在末端部分配置極性基,對樹脂微粒子的吸附性能變高。
另外,分散劑的分子量不受特別限定,而可從100~90萬的廣範圍之中選擇。
此外,分散劑可單獨使用一種,或可組合兩種以上來使用。
另外,本發明特徵為將分散劑的摻合量定在相對於作為(A)成分的活性能量射線硬化性樹脂100重量份為0~2重量份(但是0重量份除外)的範圍內之值。
理由是因為能夠使樹脂微粒子在適合的範圍不均勻分布在防眩性硬塗層表面。
亦即,若分散劑的摻合量為0重量份,則無法使樹脂微粒子在適合的範圍不均勻分布在防眩性硬塗層表面,會有難以得到所希望的防眩性的情形。另一方面,若分散劑
的摻合量超過2重量份,則會有耐擦傷性降低的情形。
所以,將分散劑的摻合量定在相對於作為(A)成分的活性能量射線硬化性樹脂100重量份為0.01~1重量份的範圍內為較佳,定在0.03~0.5重量份的範圍內為更佳。
本發明中之防眩性硬塗層形成用組成物宜含有作為(E)成分的二氧化矽微粒子。
理由是因為在將防眩性硬塗層形成用組成物塗佈於塑膠基材表面時,較有效地控制塗膜中作為(B)成分的樹脂微粒子的沉降情形,能夠在防眩性硬塗層的表面較安定地形成微細凹凸。
亦即,利用與樹脂微粒子的比重差,能夠使樹脂微粒子以較適合的範圍不均勻分布在防眩性硬塗層表面側,而能夠較安定地形成防眩性硬塗層表面的微細凹凸,甚至可得到優異的防眩性。
另外,二氧化矽微粒子的種類,宜採用膠體狀二氧化矽微粒子、或具有表面官能基的二氧化矽微粒子。
另外,具有表面官能基的二氧化矽微粒子,可列舉例如具有含(甲基)丙烯醯基作為表面官能基的基團的二氧化矽微粒子(以下會有稱為反應性二氧化矽微粒子的情形)。
該反應性二氧化矽微粒子,可藉由例如使二氧化矽微
粒子的表面的矽醇基和具有可與該矽醇基反應的官能基的含聚合性不飽和基的有機物發生反應而得到。
另外,聚合性不飽和基可列舉例如自由基聚合性的(甲基)丙烯醯基等。
另外,具有可與矽醇基反應的官能基的含聚合性不飽和基的有機化合物,適合使用例如丙烯酸、丙烯醯氯、丙烯酸2-異氰酸基乙酯、丙烯酸縮水甘油酯、丙烯酸2,3-亞胺丙酯、丙烯酸2-羥乙酯、丙烯醯氧基丙基三甲氧基矽烷等、及這些丙烯酸衍生物所對應的甲基丙烯酸衍生物。
此外,這些丙烯酸衍生物或甲基丙烯酸衍生物可單獨使用一種或組合兩種以上來使用。
另外,將二氧化矽微粒子的體積平均粒徑定在2~500nm的範圍內為佳。
理由是因為若二氧化矽微粒子的體積平均粒徑未滿2nm,則會有二氧化矽微粒子的分散安定性降低的情形。另一方面,若二氧化矽微粒子的體積平均粒徑超過500nm,則會有二氧化矽微粒子造成霧度值過度增加的情形。
所以,將二氧化矽微粒子的體積平均粒徑定在4~300nm的範圍內為較佳,定在6~50nm的範圍內為更佳。
此外,二氧化矽微粒子的體積平均粒徑可使用雷射繞射散射式粒度分布測定裝置進行測定。
另外,將二氧化矽微粒子的摻合量定在相對於作為(A)成分的活性能量射線硬化性樹脂100重量份為10~200重量份的範圍內為佳。
理由是因為若二氧化矽微粒子的摻合量未滿10重量份,則會有難以使樹脂微粒子在適合的範圍不均勻分布在防眩性硬塗層表面的情形。另一方面,若二氧化矽微粒子的摻合量超過200重量份,則因為活性能量射線硬化性樹脂的摻合比例降低,會有耐擦傷性降低的情形。
所以,將二氧化矽微粒子的摻合量定在相對於作為(A)成分的活性能量射線硬化性樹脂100重量份為12~175重量份的範圍內為較佳,定在15~150重量份的範圍內為更佳。
本發明中之防眩性硬塗層形成用組成物所含有的作為(D)成分的光聚合起始劑的種類,可列舉例如安息香、安息香甲醚、安息香乙基醚、安息香異丙基醚、安息香正丁醚、安息香異丁醚、苯乙酮、二甲基胺基苯乙酮、2,2-二甲氧基-2-苯基苯乙酮、2,2-二乙氧基-2-苯基苯乙酮、2-羥基-2-甲基-1-苯基丙-1-酮、1-羥基環己基苯酮、2-甲基-1-[4-(甲基硫代)苯基]-2-嗎啉基-丙-1-酮、4-(2-羥基乙氧基)
苯基-2(羥基-2-丙基)酮、二苯酮、對苯基二苯酮、4,4'-二乙基胺基二苯酮、二氯二苯酮、2-甲基蒽醌、2-乙基蒽醌、2-第三丁基蒽醌、2-胺基蒽醌、2-甲基噻噸酮、2-乙基噻噸酮、2-氯噻噸酮、2,4-二甲基噻噸酮、2,4-二乙基噻噸酮、苄基二甲基縮酮、苯乙酮二甲基縮酮、對二甲基胺基安息香酸酯等。
此外,該等可單獨使用一種或組合兩種以上使用。
另外,將光聚合起始劑的摻合量定在相對於作為(A)成分的活性能量射線硬化性樹脂100重量份為0.2~10重量份的範圍內為佳。
理由是因為若光聚合起始劑的摻合量未滿0.2重量份,則會有難以得到充足的硬化性的情形。另一方面,若光聚合起始劑的摻合量超過10重量份,則會有耐擦傷性降低的情形。
所以,將光聚合起始劑的摻合量定在相對於作為(A)成分的活性能量射線硬化性樹脂100重量份為0.5~7重量份的範圍內為較佳,定在1~5重量份的範圍內為更佳。
另外,本發明中之防眩性硬塗層形成用組成物宜為含有作為(F)成分的增滑劑。
理由是因為藉由含有增滑劑,可提升防眩性硬塗層膜的耐擦傷性。
亦即,在本發明中,由於將作為(B)成分的樹脂微粒子的體積平均粒徑限定在較小的範圍,因此會有不均勻分布在防眩性硬塗層表面的樹脂微粒子容易因為摩擦等而脫落的情形。
此點,藉由利用增滑劑來提升防眩性硬塗層表面的光滑性,不僅樹脂微粒子的體積平均粒徑受限於較小的範圍,還可得到既定耐擦傷性。
另外,增滑劑的種類,宜為聚矽氧油及變性聚矽氧油、或任一者。
理由是因為只要使用這些增滑劑,則與防眩性硬塗層形成用組成物中的其他成分的相溶性優異,還可進一步提升防眩性硬塗層膜的耐擦傷性。
較具體而言,可列舉聚矽氧變性胺甲酸乙酯丙烯酸酯及胺甲酸乙酯丙烯酸酯的混合物、聚二甲基矽氧烷、變性聚二甲基矽氧烷等。
另外,將增滑劑的摻合量定在相對於作為(A)成分的活性能量射線硬化性樹脂100重量份為0.05~20重量份的範圍內為佳。
理由是因為若增滑劑的摻合量未滿0.05重量份,則會有無法得到充足的光滑性,甚至難以得到充足的耐擦傷性的情形。另一方面,若增滑劑的摻合量超過20重量份,則因為活性能量射線硬化性樹脂的摻合比例降低,會有耐擦傷性降低的情形。
所以,將增滑劑的摻合量定在相對於作為(A)成分的活性能量射線硬化性樹脂100重量份為0.5~15重量份的範圍內為較佳,定在1~10重量份的範圍內為更佳。
本發明所使用的防眩性硬塗層形成用組成物,可藉由因應必要在適當的溶劑中添加上述必須成分的(A)~(D)成分、及作為任意成分的(E)~(F)成分,使其溶解或分散而調製。
此時,除了(A)~(F)成分之外,還可添加例如抗氧化劑、紫外線吸收劑、矽烷系偶合劑、光安定劑、整平劑、消泡劑等。
另外,所使用的溶劑可列舉例如己烷、庚烷等的脂肪族烴、甲苯、二甲苯等的芳香族烴、二氯甲烷、氯化乙烯等的鹵化烴、甲醇、乙醇、丙醇、丁醇等的醇類、丙酮、甲基乙基酮、2-戊酮、異佛酮、環己酮等的酮類、醋酸乙酯、醋酸丁酯等的酯類、乙基溶纖劑等的溶纖劑系溶劑等。
此外,以這種方式所調製出的防眩性硬塗層形成用組
成物的濃度及黏度,只要在可塗佈於塑膠基材表面的數值範圍即可,可因應狀況適當地選定。
另外,將防眩性硬塗層的膜厚定在0.5~6μm的範圍內為佳。
理由是因為若防眩性硬塗層的膜厚未滿0.5μm,則會有難以得到實際使用所須的鉛筆硬度的情形。另一方面,若防眩性硬塗層的膜厚超過6μm,則會有難以抑制活性能量射線硬化性樹脂的硬化收縮造成彎曲,以及難以抑制防眩性硬塗層膜彎曲時造成防眩性硬塗層龜裂的情形。
所以,將防眩性硬塗層的膜厚定在1~6μm的範圍內為較佳,定在2~5μm的範圍內為更佳。
本發明中之塑膠基材的種類,可從以往作為光學用硬塗層膜基材的周知塑膠基材之中適當地選擇使用,可列舉例如聚對苯二甲酸乙二酯、聚對苯二甲酸丁二酯、聚萘二甲酸乙二酯等的聚酯薄膜、聚乙烯薄膜、聚丙烯薄膜、玻璃紙、二乙醯基纖維素、三乙醯基纖維素、乙醯基纖維素丁酸酯、聚氯乙烯、聚偏二氯乙烯、聚乙烯醇、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、聚苯乙烯、聚碳酸酯、聚甲基戊烯、聚碸、聚醚醚酮、聚醚碸、聚醚醯亞胺、聚醯亞胺、氟樹脂、聚醯胺、丙烯酸樹脂、降莰烯系樹脂、環烯烴樹脂
等。
此外,將塑膠基材的膜厚定在15~300μm的範圍內為佳,定在30~200μm的範圍內為較佳。
另外,例如圖1(b)所示般,亦可將本發明之防眩性硬塗層膜貼合在偏振片而製成偏光板20。
亦即,使用三乙醯基纖維素(TAC)薄膜這種不具有光學異方性的薄膜12a作為塑膠基材,在其一面形成防眩性硬塗層13,而製成防眩性硬塗層膜14。
接下來,使形成防眩性硬塗層13的TAC薄膜12a透過黏著劑層15a層合在聚乙烯醇系偏振片11的單面,並且使未形成防眩性硬塗層13的TAC薄膜12b透過黏著劑層15b層合在聚乙烯醇系偏振片的相反面。
藉此,可得到具有優異的防眩性,而且即使在適用於高精細顯示器的情況也能夠有效抑制眩光發生的偏光板20。
此外,在偏光板20亦可設置用來貼合於液晶槽等的光學零件的黏著劑層16或剝離片17。
另外,將依據JIS Z8741所測得的防眩性硬塗層膜之60°鏡面光澤度定在130%以下為佳。
理由是因為若60°鏡面光澤度超過130%,則會有難以得到優異的防眩性的情形。
所以,將依據JIS Z8741所測得的防眩性硬塗層膜的60°鏡面光澤度定在120%以下為較佳,定在115%以下為更佳。
另外,使用設置了透光部而成為如圖3(a)~(e)所示般的既定ppi(畫素/英吋)的格子狀圖型,在實施例之中,如後述般實施的眩光評估的結果在超過80ppi的範圍內為佳。
理由是因為若該眩光的評估結果為80ppi以下,則在適用於280ppi以上的實際的高精細顯示器的情況,會有容易發生眩光的情形。
所以,在實施例之中,如後述般實施的眩光評估的結果在90ppi以上為較佳,在100ppi以上為更佳。
此外,格子狀圖型的ppi愈大,換言之,顯示器愈高精細,防眩性硬塗層膜造成的眩光會愈容易發生。
所以,上述ppi的數值愈大,意指愈能夠有效抑制眩光的發生。
另外,將依據JIS K7136所測得的防眩性硬塗層膜的霧度值定在3~40%的範圍內為佳。
理由是因為若霧度值未滿3%,則會有難以得到優異的防眩性的情形。另一方面,若霧度值超過40%,則會有
顯示器的顯示影像的辨視性降低的情形。
所以,將依據JIS K7136所測得的防眩性硬塗層膜的霧度值定在3.5~35%的範圍內為較佳,定在4~30%的範圍內為更佳。
另外,將依據JIS K7361所測得的防眩性硬塗層膜的總透光率定在85%以上為佳。
理由是因為,若總透光率未滿85%,則會有顯示器的顯示影像的辨視性降低的情形。
所以,將依據JIS K7361所測得的防眩性硬塗層膜的總透光率定在88%以上為較佳,定在90%以上為更佳。
另外,防眩性硬塗層膜宜為在使用鋼絲絨的耐擦傷性評估之中沒有外觀變化。
理由是因為在該耐擦傷性的評估之中,在觀察到外觀變化的情況下,會有難以得到作為硬塗層膜所需的充足耐擦傷性的情形。
此外,該耐擦傷性的評估細節如後述。
關於本發明之防眩性硬塗層膜之製造方法,首先,使用以往周知的方法,例如棒式塗佈法、刀片塗佈法、輥式
塗佈法、刮刀式塗佈法、模具塗佈法、凹版塗佈法等,將防眩性硬塗層形成用組成物塗佈在塑膠基材表面,而形成塗膜。
接下來,使塗膜乾燥,然後照射活性能量射線使塗膜硬化,而將塗膜製成防眩性硬塗層,藉此可得到防眩性硬塗層膜。
另外,使塗膜硬化時的活性能量射線可列舉紫外線,該紫外線可藉由高壓水銀燈、無電極燈、金屬鹵素燈、氙燈等來照射。
另外,紫外線的照射量通常定在100~500mJ/cm2的範圍內為佳。
以下參考實施例對本發明之防眩性硬塗層膜進一步詳細說明。
表1及以下所示般,將作為(A)成分的活性能量射線硬化性樹脂、作為(B)成分的樹脂微粒子、作為(C)成分的分散劑與作為(D)成分的光聚合起始劑、作為(E)成分的二氧化矽微粒子、及作為(F)成分的增滑劑混合,並且以丙二醇單甲醚稀釋,而調製出固體成分30重量%的防眩性
硬塗層形成用組成物。
此外,表1中及下述的摻合量是表示以固體成分換算所得到之值。
(A)成分:多官能性丙烯酸酯:100重量份
(B)成分:交聯丙烯酸聚合物樹脂微粒子:10重量份
(積水化成品工業股份有限公司製,Techpolymer XX-27LA,體積平均粒徑:1.5μm,Cv值:23%)
(C)成分:含羧基的聚合物變性物:0.1重量份
(共榮社化學股份有限公司製,Flowlen G700)
(D)成分:1-羥基環己基苯基甲酮:5重量份
(BSF股份有限公司製,Irgacure 184)
(E)成分;導入丙烯醯基的奈米二氧化矽溶膠:150重量份
(體積平均粒徑:50nm)
(F)成分:聚矽氧變性胺甲酸乙酯丙烯酸酯/胺甲酸乙酯丙烯酸酯:7重量份
(日本合成化學工業股份有限公司製,紫光UV-AF100)
另外,(B)成分的Cv值意指下述式(1)所表示的粒徑分布的變動係數。
Cv值(%)=(標準偏差粒徑/體積平均粒徑)×100 (1)
另外,(B)成分的體積平均粒徑及Cv值是使用雷射繞
射散射式粒度分布測定裝置(堀場製作所股份有限公司製,LA-920)測定。
此時,分散溶劑採用甲基乙基酮。
此外,將實施例1中所使用的(B)成分的粒度分布圖表示於圖4(a)。
接下來,使用線棒#14,將所得到的防眩性硬塗層形成用組成物塗佈於作為塑膠基材而且附有易接著層的聚酯薄膜(東麗股份有限公司製,Lumirror U48,膜厚:100μm)的易接著劑層,使硬化後的膜厚成為5μm,而形成塗層。
接下來,使用熱風乾燥裝置,以70℃、1分鐘的條件使所得到的塗層乾燥。
接下來,使用紫外線照射裝置(GS Yuasa Corporation股份有限公司製,光源:高壓水銀燈),依照下述條件對於乾燥後的塗層照射紫外線,使塗層硬化,製成防眩性硬塗層,而得到最終的防眩性硬塗層膜。
照度:100mW/cm2
光量:240mJ/cm2
對於所得到的防眩性硬塗層膜的防眩性進行評估。
亦即,將所得到的防眩性硬塗層膜載置於黑色的板子上,防眩性硬塗層朝上。
接下來,在防眩性硬塗層膜的上方點亮3波長螢光燈,以防眩性硬塗層膜使其反射,依照下述基準進行評估。將所得到的結果揭示於表2。
○:辨視到由防眩性硬塗層膜的反射所產生螢光燈輪廓模糊
×:辨視到由防眩性硬塗層膜的反射所產生螢光燈輪廓並不模糊
對於所得到的防眩性硬塗層膜的防眩性藉由鏡面光澤度(%)進行評估。
亦即,使用光澤計(日本電色工業股份有限公司製,VG2000),依據JIS Z8741對於所得到的防眩性硬塗層膜的60°鏡面光澤度(%)進行測定。將所得到的結果揭示於表2。
對於所得到的防眩性硬塗層膜的眩光發生進行評估。
亦即,準備如圖3(a)所示般設置透光部而成為60ppi(畫素/英吋)的格子狀圖型。
該格子狀圖型是藉由在玻璃板上設置金屬蒸鍍層,然後對金屬蒸鍍層實施阻劑處理,進行蝕刻,進一步除去阻劑而製作。
接下來,將所準備的格子狀圖型載置於燈箱上(King股份有限公司製,BRIGHTBOX 5000)。
接下來,將所得到的防眩性硬塗層膜載置於格子狀圖型上,並使防眩性硬塗層朝上,觀察眩光的發生處。
接下來,使防眩性硬塗層膜在格子狀圖型上往與其平行的方向移動,預先觀察到的眩光發生處與防眩性硬塗層膜一起移動的情況,判斷為該眩光的發生是由防眩性硬塗層膜所造成。
另外,在60ppi的格子狀圖型並未觀察到防眩性硬塗層膜造成眩光發生的情況,依序使用每10ppi來增加ppi的格子狀圖型,重覆同樣的操作至觀察到防眩性硬塗層膜造成眩光發生為止。
將沒有觀察到防眩性硬塗層膜造成眩光發生的最大格子狀圖型(ppi)揭示於表2。
此外,格子狀圖型的ppi愈大,換言之,顯示器愈高精細,防眩性硬塗層膜造成的眩光會愈容易發生。
所以,表2所示的ppi之值愈大,意指愈能夠有效抑制眩光的發生。
另外,圖3(b)表示80ppi的格子狀圖型的照片,圖
3(c)表示100ppi的格子狀圖型的照片,圖3(d)表示140ppi的格子狀圖型的照片,圖3(e)表示180ppi的格子狀圖型的照片。
對於所得到的防眩性硬塗層膜的霧度值(%)進行評估。
亦即,使用霧度計(日本電色工業股份有限公司製,NDH5000),依據JIS K7136對於所得到的防眩性硬塗層膜的霧度值(%)進行測定。將所得到的結果揭示於表2。
對於所得到的防眩性硬塗層膜的總透光率(%)進行評估。
亦即,使用霧度計(日本電色工業股份有限公司製,NDH5000),依據JIS K7361對於所得到的防眩性硬塗層膜的總透光率(%)進行測定。將所得到的結果揭示於表2。
對於所得到的防眩性硬塗層膜的耐擦傷性進行評估。
亦即,使用#0000的鋼絲絨,以250g/cm2的荷重、10cm的滑動距離,對於所得到的防眩性硬塗層膜的防眩性硬塗層實施10次往返磨擦測試。
接下來,在3波長螢光燈下以目視觀察防眩性硬塗層
的傷痕有無,依照下述基準進行評估。將所得到的結果揭示於表2。
○:防眩性硬塗層的外觀沒有觀察到變化
×:防眩性硬塗層的外觀有觀察到變化
在實施例2中,將防眩性硬塗層形成用組成物中的(A)~(B)及(E)成分如以下所述般改變,除此之外,與實施例1同樣地製造出防眩性硬塗層膜,並且進行評估。將所得到的結果揭示於表2。
另外,將實施例2所使用的(B)成分的粒度分布圖表示於圖4(b)。
(A1)成分:胺甲酸乙酯丙烯酸酯系預聚物:70重量份
(A2)成分:多官能性丙烯酸酯:30重量份
(B)成分:交聯丙烯酸-苯乙烯共聚合樹脂微粒子:5重量份
(積水化成品工業股份有限公司製,Techpolymer XX16LA,體積平均粒徑:2.5μm,Cv值:28%)
(E)成分:奈米二氧化矽溶膠:45重量份
(日產化學股份有限公司製,MIBK-ST,體積平均粒徑:10nm)
在實施例3中,將防眩性硬塗層形成用組成物中的(A)~(E)成分如以下所述般改變,除此之外,與實施例1同樣地製造出防眩性硬塗層膜,並且進行評估。將所得到的結果揭示於表2。
(A)成分:多官能性丙烯酸酯(二季戊四醇六丙烯酸酯):100重量份
(新中村工業股份有限公司製,NK Ester A-DPH)
(B)成分:聚矽氧樹脂微粒子:5重量份
(Momentive股份有限公司製,Tospearl 120,體積平均粒徑:2μm,Cv值:20%)
(C)成分:含羧基的聚合物變性物:0.05重量份
(共榮社化學股份有限公司製,Flowlen G700)
(D)成分:1-羥基環己基苯基甲酮:3重量份
(BSF股份有限公司製,Irgacure 184)
(E)成分:反應性奈米二氧化矽溶膠:18重量份
(日產化學股份有限公司製,MIBK-SD,體積平均粒徑:10nm)
在實施例4中,在防眩性硬塗層形成用組成物之中並未摻合(F)成分,除此之外,與實施例1同樣地製造出防眩性硬塗層膜,並且進行評估。將所得到的結果揭示於表2。
在比較例1中,將防眩性硬塗層形成用組成物中的(B)成分如以下所述般改變,除此之外,與實施例1同樣地製造出防眩性硬塗層膜,並且進行評估。將所得到的結果揭示於表2。
另外,將比較例1所使用的(B)成分的粒度分布圖表示於圖5。
(B)成分:交聯丙烯酸聚合物樹脂微粒子:10重量份
(綜研化學股份有限公司製,MX-80H3wt,體積平均粒徑:0.8μm,Cv值=10%)
在比較例2中,將防眩性硬塗層形成用組成物中的(B)成分如以下所述般改變,除此之外,與實施例1同樣地製造出防眩性硬塗層膜,並且進行評估。將所得到的結果揭示於表2。
(B)成分:交聯丙烯酸聚合物樹脂微粒子:10重量份
(綜研化學股份有限公司製,Mx-300,體積平均粒徑:3μm,Cv值:10%)
如以上的詳細敘述般,依據本發明,藉由在用來形成防眩性硬塗層的防眩性硬塗層形成用組成物中以既定比例摻合具有既定體積平均粒徑的樹脂微粒子,而且以既定比例摻合既定分散劑,可維持優異的防眩性,同時還可有效抑制眩光的發生。
其結果,依據本發明可得到一種防眩性硬塗層膜,具有優異的防眩性,而且即使在適用於高精細顯示器的情況,也能夠有效抑制眩光的發生。
所以,可期待本發明之防眩性硬塗層膜有助於大幅提升高精細顯示器的辨視性。
Claims (5)
- 一種防眩性硬塗層膜,其係在塑膠基材的表面具備防眩性硬塗層的防眩性硬塗層膜,其特徵為:前述防眩性硬塗層係由含有作為(A)成分的活性能量射線硬化性樹脂、作為(B)成分的樹脂微粒子、作為(C)成分的分散劑、作為(D)成分的光聚合起始劑,與作為(E)成分的二氧化矽微粒子的防眩性硬塗層形成用組成物的硬化物所構成,而且將前述作為(B)成分的樹脂微粒子的體積平均粒徑定在1~2.5μm的範圍內之值,將前述作為(B)成分的樹脂微粒子的摻合量定在相對於前述作為(A)成分的活性能量射線硬化性樹脂100重量份為0.1~20重量份的範圍內之值,且前述作為(C)成分的分散劑為分子內具有至少一個極性基,而且前述極性基係選自羧基、羥基、磺酸基、1級胺基、2級胺基、3級胺基、醯胺基、4級銨鹽基、吡啶鹽基、鋶鹽基及鏻鹽基所構成之群中的至少一種之化合物,將前述作為(C)成分的分散劑的摻合量定在相對於前述作為(A)成分的活性能量射線硬化性樹脂100重量份為0~2重量份(但是0重量份除外)的範圍內之值;前述作為(E)成分的二氧化矽微粒子的體積平均粒徑定在2~500nm的範圍內之值,且將前述作為(E)成分的二氧化矽微粒子的摻合量定在相對於前述作為(A)成分的活性能量射線硬化性樹脂100重量份為10~200重量份的範圍內之值。
- 如申請專利範圍第1項之防眩性硬塗層膜,其中前述作為(B)成分的樹脂微粒子為選自丙烯酸聚合物樹脂微粒子、丙烯酸-苯乙烯共聚物樹脂微粒子、苯乙烯聚合物樹脂微粒子及聚矽氧樹脂微粒子所構成之群中的至少一種。
- 如申請專利範圍第1項之防眩性硬塗層膜,其中前述防眩性硬塗層形成用組成物含有作為(F)成分的增滑劑,而且將前述作為(F)成分的增滑劑的摻合量定為相對於前述作為(A)成分的活性能量射線硬化性樹脂100重量份為0.05~20重量份的範圍內之值。
- 如申請專利範圍第3項之防眩性硬塗層膜,其中前述作為(F)成分的增滑劑為聚矽氧油及變性聚矽氧油、或任一者。
- 如申請專利範圍第1項之防眩性硬塗層膜,其中將前述防眩性硬塗層的膜厚定在0.5~6μm的範圍內之值。
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