JP2005148444A - クリアハードコート部材、それを用いた反射防止積層体及びその製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 透明プラスチック基材の少なくとも一方の面に下記(A)〜(C)を構成要件とする活性エネルギー線硬化樹脂層を少なくとも2層設けたことを特徴とするクリアハードコート部材。(A)基材側に帯電防止機能のない樹脂層を塗設し、表面側に帯電防止機能を有する樹脂層を塗設する。(B)膜厚が基材側の樹脂層>表面側の樹脂層。(C)表面側の樹脂層の帯電防止剤がSn、Ti、In、Al、Zn、Si、Mg、Ba、Mo、W、及びVからなる群から選択される少なくとも1つの元素を主成分とする微粒子であり、その含有量が該樹脂層の固形分の10〜90質量%である。
【選択図】 なし
Description
(請求項1)
透明プラスチック基材の少なくとも一方の面に下記A〜Cを構成要件とする活性エネルギー線硬化樹脂層を少なくとも2層設けたことを特徴とするクリアハードコート部材。
(請求項2)
前記透明プラスチック基材側の樹脂層が未硬化の状態で、表面側の樹脂層を設けることを特徴とする請求項1に記載のクリアハードコート部材。
(請求項3)
前記透明プラスチック基材側の樹脂層の上に乾燥工程を経ずに表面側の樹脂層をwet on wetで積層することを特徴とする請求項1または2に記載のクリアハードコート部材。
(請求項4)
前記透明プラスチック基材側の樹脂層の膜厚が2〜7μmで、表面側の樹脂層の膜厚が0.5〜3μmであることを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載のクリアハードコート部材。
(請求項5)
前記表面側の樹脂層の帯電防止剤である微粒子の含有量が、該樹脂層の固形分の20〜70質量%であることを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載のクリアハードコート部材。
(請求項6)
前記透明プラスチック基材側及び表面側の樹脂層の樹脂が多官能のアクリレート樹脂を主成分とすることを特徴とする請求項1〜5のいずれか1項に記載のクリアハードコート部材。
(請求項7)
透明プラスチック基材の少なくとも一方の面に下記A〜Cを構成要件とする活性エネルギー線硬化樹脂層を少なくとも2層設けたクリアハードコート層の上に反射防止層を設けたことを特徴とする反射防止積層体。
(請求項8)
前記透明プラスチック基材側の樹脂層が未硬化の状態で表面側の樹脂層を設けることを特徴とする請求項7に記載の反射防止積層体。
(請求項9)
前記透明プラスチック基材側の樹脂層の上に乾燥工程を経ずに表面側の樹脂層をwet on wetで積層することを特徴とする請求項7または8に記載の反射防止積層体。
(請求項10)
前記透明プラスチック基材側の樹脂層の膜厚が2〜7μmで表面側の樹脂層の膜厚が0.5〜3μmであることを特徴とする請求項7〜9のいずれか1項に記載の反射防止積層体。
(請求項11)
前記表面側の樹脂層の帯電防止剤である微粒子の含有量が、該樹脂層の固形分の20〜70%であることを特徴とする請求項7〜10のいずれか1項に記載の反射防止積層体。
(請求項12)
前記透明プラスチック基材側及び表面側の樹脂層の樹脂が多官能のアクリレート樹脂を主成分とすることを特徴とする請求項7〜11のいずれか1項に記載の反射防止積層体。
(請求項13)
前記表面側の樹脂層が屈折率上昇剤を含有し、その屈折率が1.55以上でその上に設ける反射防止層の屈折率が1.45以下であることを特徴とする請求項7〜12のいずれか1項に記載の反射防止積層体。
(請求項14)
前記屈折率上昇剤が無機酸化物微粒子であることを特徴とする請求項13に記載の反射防止積層体。
(請求項15)
前記無機酸化物微粒子がSiO2で表面被覆されたTiO2微粒子であることを特徴とする請求項14に記載の反射防止積層体。
(請求項16)
前記反射防止層が中空のSiO2粒子またはミクロボイドを含むSiO2粒子を含有することを特徴とする請求項7〜15のいずれか1項に記載の反射防止積層体。
(請求項17)
請求項1〜6のいずれか1項に記載のクリアハードコート部材を製造することを特徴とするクリアハードコート部材の製造方法。
(請求項18)
請求項7〜16のいずれか1項に記載の反射防止積層体を製造することを特徴とする反射防止積層体の製造方法。
本発明に係る方法によれば帯電防止性を有する樹脂層を薄くすることが出来るので配合する微粒子はそれほど良好な透明性を保持していなくても使用することが出来る。特に前述のように帯電防止性を有する微粒子の場合は着色している場合が多いので、本発明の方法は特に有用である。その結果、本発明の方法によれば非常に良好な帯電防止性、高い透過率及び透明性、低いヘイズを全て高いレベルで兼ね備えたハードコート層を得ることが出来る。更に帯電防止剤は高価な場合が多いが、この方法によれば帯電防止剤を含んだ層を薄くすることが出来るのでコストダウンも出来る。
本発明の活性エネルギー線硬化樹脂層に用いられる活性エネルギー線硬化樹脂としては、紫外線や電子線のような活性エネルギー線の照射により直接、または光重合開始剤の作用を受けて間接的に重合反応を生じる官能基を2個以上有するモノマーまたはオリゴマーを用いることが出来る。
〔(R1)a(R2)b(R3)c(R4)dZ〕+w〔MeXv〕-w
式中、カチオンはオニウムであり、ZはS、Se、Te、P、As、Sb、Bi、O、ハロゲン(例えばI、Br、Cl)、又はN=N(ジアゾ)であり、R1、R2、R3、R4は同一であっても異なっていてもよい有機の基である。a、b、c、dはそれぞれ0〜3の整数であって、a+b+c+dはZの価数に等しい。Meはハロゲン化物錯体の中心原子である金属又は半金属(metalloid)であり、B、P、As、Sb、Fe、Sn、Bi、Al、Ca、In、Ti、Zn、Sc、V、Cr、Mn、Co等である。Xはハロゲンであり、wはハロゲン化錯体イオンの正味の電荷であり、vはハロゲン化錯体イオン中のハロゲン原子の数である。vから中心原子Meの価数を減じたものがwとなる。
本発明では、第1ハードコート層が未硬化の状態で、第2ハードコート層を設けることが好ましく、更に好ましくは第1ハードコート層の上に乾燥工程を経ずに、第2ハードコート層をwet on wetで積層し、2層を同時に紫外線を使用して硬化/乾燥する方法である。
数式(1)中でも、hは正の整数(一般に1、2または3)であり、n3は中屈折率層の屈折率であり、そして、d3は中屈折率層の膜厚(nm)である。また、λは波長であり、350〜800(nm)の範囲の値である。
数式(2)中でも、jは正の整数(一般に1、2または3)であり、n4は高屈折率層の屈折率であり、そして、d4は高屈折率層の膜厚(nm)である。また、λは波長であり、350〜800(nm)の範囲の値である。
数式(3)中でも、kは正の奇数(一般に1)であり、n5は低屈折率層の屈折率であり、そして、d5は低屈折率層の膜厚(nm)である。また、λは波長であり、350〜800(nm)の範囲の値である。
本発明においては、反射率の低減のために、透明支持体若しくはハードコート層を付与した透明支持体と低屈折率層との間に、高屈折率層を設けることが好ましい。また、透明支持体と高屈折率層との間に中屈折率層を設けることは、反射率の低減のために更に好ましい。高屈折率層の屈折率は、1.55〜2.30であることが好ましく、1.57〜2.20であることが更に好ましい。中屈折率層の屈折率は、透明支持体の屈折率と高屈折率層の屈折率との中間の値となるように調整する。中屈折率層の屈折率は、1.55〜1.80であることが好ましい。高屈折率層及び中屈折率層の厚さは、5nm〜1μmであることが好ましく、10nm〜0.2μmであることが更に好ましく、30nm〜0.1μmであることが最も好ましい。高屈折率層及び中屈折率層のヘイズは、5%以下であることが好ましく、3%以下であることが更に好ましく、1%以下であることが最も好ましい。高屈折率層及び中屈折率層の強度は、1kg荷重の鉛筆硬度でH以上であることが好ましく、2H以上であることが更に好ましく、3H以上であることが最も好ましい。
Ti(OR1)4
式中、R1としては炭素数1〜8の脂肪族炭化水素基がよいが、好ましくは炭素数1〜4の脂肪族炭化水素基である。また、有機チタン化合物のモノマー、オリゴマーまたはそれらの加水分解物は、アルコキシド基が加水分解を受けて−Ti−O−Ti−のように反応して架橋構造を作り、硬化した層を形成する。
低屈折率層としては、熱または電離放射線により架橋する含フッ素樹脂(以下、「架橋前の含フッ素樹脂」ともいう)の架橋からなる低屈折率層、ゾルゲル法による低屈折率層、または微粒子とバインダーポリマーを用い、微粒子間または微粒子内部に空隙を有する低屈折率層等が用いられるが、本発明に係る低屈折率層は、主として微粒子とバインダーポリマーを用いる低屈折率層であることが好ましい。特に粒子内部に空隙を有する(中空微粒子ともいう)低屈折率層である場合、より屈折率を低下することが出来好ましい。但し、低屈折率層の屈折率は、低ければ反射防止性能が良化するため好ましいが、低屈折率層の強度付与の観点では困難となる。このバランスから、低屈折率層の屈折率は1.45以下であることが好ましく、更に1.30〜1.50であることが好ましく、1.35〜1.49であることがより好ましく、1.35〜1.45であることが特に好ましい。
微粒子(特に無機微粒子)には、表面処理を実施して、ポリマーとの親和性を改善することが好ましい。表面処理は、プラズマ放電処理やコロナ放電処理のような物理的表面処理と、カップリング剤を使用する化学的表面処理に分類出来る。化学的表面処理のみ、または物理的表面処理と化学的表面処理の組み合わせで実施することが好ましい。カップリング剤としては、オルガノアルコキシメタル化合物(例、チタンカップリング剤、シランカップリング剤)が好ましく用いられる。微粒子がSiO2からなる場合は、シランカップリング剤による表面処理が特に有効に実施出来る。具体的なシランカップリング剤の例としては、前記したシランカップリング剤が好ましく用いられる。
シェルを形成するポリマーは、飽和炭化水素を主鎖として有するポリマーであることが好ましい。フッ素原子を主鎖または側鎖に含むポリマーが好ましく、フッ素原子を側鎖に含むポリマーが更に好ましい。ポリアクリル酸エステルまたはポリメタクリル酸エステルが好ましく、フッ素置換アルコールとポリアクリル酸またはポリメタクリル酸とのエステルが最も好ましい。シェルポリマーの屈折率は、ポリマー中のフッ素原子の含有量の増加に伴い低下する。低屈折率層の屈折率を低下させるため、シェルポリマーは35〜80質量%のフッ素原子を含むことが好ましく、45〜75質量%のフッ素原子を含むことが更に好ましい。フッ素原子を含むポリマーは、フッ素原子を含むエチレン性不飽和モノマーの重合反応により合成することが好ましい。フッ素原子を含むエチレン性不飽和モノマーの例としては、フルオロオレフィン(例えば、フルオロエチレン、ビニリデンフルオライド、テトラフルオロエチレン、ヘキサフルオロプロピレン、パーフルオロ−2,2−ジメチル−1,3−ジオキソール)、フッ素化ビニルエーテル及びフッ素置換アルコールとアクリル酸またはメタクリル酸とのエステルが挙げられる。
バインダーポリマーは、飽和炭化水素またはポリエーテルを主鎖として有するポリマーであることが好ましく、飽和炭化水素を主鎖として有するポリマーであることが更に好ましい。バインダーポリマーは架橋していることが好ましい。飽和炭化水素を主鎖として有するポリマーは、エチレン性不飽和モノマーの重合反応により得ることが好ましい。架橋しているバインダーポリマーを得るためには、二以上のエチレン性不飽和基を有するモノマーを用いることが好ましい。2以上のエチレン性不飽和基を有するモノマーの例としては、多価アルコールと(メタ)アクリル酸とのエステル(例えば、エチレングリコールジ(メタ)アクリレート、1,4−ジクロヘキサンジアクリレート、ペンタエリスリトールテトラ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールトリ(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、トリメチロールエタントリ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールテトラ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールペンタ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレート、1,2,3−シクロヘキサンテトラメタクリレート、ポリウレタンポリアクリレート、ポリエステルポリアクリレート)、ビニルベンゼン及びその誘導体(例えば、1,4−ジビニルベンゼン、4−ビニル安息香酸−2−アクリロイルエチルエステル、1,4−ジビニルシクロヘキサノン)、ビニルスルホン(例えば、ジビニルスルホン)、アクリルアミド(例えば、メチレンビスアクリルアミド)及びメタクリルアミドが挙げられる。ポリエーテルを主鎖として有するポリマーは、多官能エポシキ化合物の開環重合反応により合成することが好ましい。2以上のエチレン性不飽和基を有するモノマーの代わりまたはそれに加えて、架橋性基の反応により、架橋構造をバインダーポリマーに導入してもよい。架橋性官能基の例としては、イソシアナート基、エポキシ基、アジリジン基、オキサゾリン基、アルデヒド基、カルボニル基、ヒドラジン基、カルボキシル基、メチロール基及び活性メチレン基が挙げられる。ビニルスルホン酸、酸無水物、シアノアクリレート誘導体、メラミン、エーテル化メチロール、エステル及びウレタンも、架橋構造を導入するためのモノマーとして利用出来る。ブロックイソシアナート基のように、分解反応の結果として架橋性を示す官能基を用いてもよい。また、架橋基は、上記化合物に限らず上記官能基が分解した結果反応性を示すものであってもよい。バインダーポリマーの重合反応及び架橋反応に使用する重合開始剤は、熱重合開始剤や、光重合開始剤が用いられるが、光重合開始剤の方がより好ましい。光重合開始剤の例としては、アセトフェノン類、ベンゾイン類、ベンゾフェノン類、ホスフィンオキシド類、ケタール類、アントラキノン類、チオキサントン類、アゾ化合物、過酸化物類、2,3−ジアルキルジオン化合物類、ジスルフィド化合物類、フルオロアミン化合物類や芳香族スルホニウム類がある。アセトフェノン類の例としては、2,2−ジエトキシアセトフェノン、p−ジメチルアセトフェノン、1−ヒドロキシジメチルフェニルケトン、1−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、2−メチル−4−メチルチオ−2−モルフォリノプロピオフェノン及び2−ベンジル−2−ジメチルアミノ−1−(4−モルフォリノフェニル)−ブタノンが挙げられる。ベンゾイン類の例としては、ベンゾインメチルエーテル、ベンゾインエチルエーテル及びベンゾインイソプロピルエーテルが挙げられる。ベンゾフェノン類の例としては、ベンゾフェノン、2,4−ジクロロベンゾフェノン、4,4−ジクロロベンゾフェノン及びp−クロロベンゾフェノンが挙げられる。ホスフィンオキシド類の例としては、2,4,6−トリメチルベンゾイルジフェニルフォスフィンオキシドが挙げられる。
式中、R1は炭素原子数が12以上の飽和または不飽和の脂肪族炭化水素基を表す。アルキル基またはアルケニル基が好ましく、更に炭素原子数が16以上のアルキル基またはアルケニル基が好ましい。R2は−OM1基(M1はNa、K等のアルカリ金属を表す)、−OH基、−NH2基、または−OR3基(R3は炭素原子数が12以上の飽和または不飽和の脂肪族炭化水素基、好ましくはアルキル基またはアルケニル基を表す)を表し、R2としては−OH基、−NH2基または−OR3基が好ましい。具体的には、ベヘン酸、ステアリン酸アミド、ペンタコ酸等の高級脂肪酸またはその誘導体、天然物としてこれらの成分を多く含んでいるカルナバワックス、蜜蝋、モンタンワックスも好ましく使用出来る。特公昭53−292号公報に開示されているようなポリオルガノシロキサン、米国特許第4,275,146号明細書に開示されているような高級脂肪酸アミド、特公昭58−33541号公報、英国特許第927,446号明細書または特開昭55−126238号公報及び同58−90633号公報に開示されているような高級脂肪酸エステル(炭素数が10〜24の脂肪酸と炭素数が10〜24のアルコールのエステル)、そして米国特許第3,933,516号明細書に開示されているような高級脂肪酸金属塩、特開昭51−37217号公報に開示されているような炭素数10までのジカルボン酸と脂肪族または環式脂肪族ジオールからなるポリエステル化合物、特開平7−13292号公報に開示されているジカルボン酸とジオールからのオリゴポリエステル等を挙げることが出来る。
次に、本発明で用いることの出来る透明プラスチック基材について説明する。
0.1≦Y≦1.2
特に、2.5≦X+Y≦2.85
0.3≦Y≦1.2であることが好ましい。
ここで、Mはウェブ(溶媒を含有したセルロースエステルフィルム)の任意時点における質量、NはMのウェブを110℃で3時間乾燥させた時の質量である。
UV−2:2−(2′−ヒドロキシ−3′,5′−ジ−tert−ブチルフェニル)ベンゾトリアゾール
UV−3:2−(2′−ヒドロキシ−3′−tert−ブチル−5′−メチルフェニル)ベンゾトリアゾール
UV−4:2−(2′−ヒドロキシ−3′,5′−ジ−tert−ブチルフェニル)−5−クロロベンゾトリアゾール
UV−5:2−(2′−ヒドロキシ−3′−(3″,4″,5″,6″−テトラヒドロフタルイミドメチル)−5′−メチルフェニル)ベンゾトリアゾール
UV−6:2,2−メチレンビス(4−(1,1,3,3−テトラメチルブチル)−6−(2H−ベンゾトリアゾール−2−イル)フェノール)
UV−7:2−(2′−ヒドロキシ−3′−tert−ブチル−5′−メチルフェニル)−5−クロロベンゾトリアゾール
UV−8:2−(2H−ベンゾトリアゾール−2−イル)−6−(直鎖及び側鎖ドデシル)−4−メチルフェノール(TINUVIN171、Ciba製)
UV−9:オクチル−3−〔3−tert−ブチル−4−ヒドロキシ−5−(クロロ−2H−ベンゾトリアゾール−2−イル)フェニル〕プロピオネートと2−エチルヘキシル−3−〔3−tert−ブチル−4−ヒドロキシ−5−(5−クロロ−2H−ベンゾトリアゾール−2−イル)フェニル〕プロピオネートの混合物(TINUVIN109、Ciba製)
また、ベンゾフェノン系紫外線吸収剤としては下記の具体例を示すが、本発明はこれらに限定されない。
UV−11:2,2′−ジヒドロキシ−4−メトキシベンゾフェノン
UV−12:2−ヒドロキシ−4−メトキシ−5−スルホベンゾフェノン
UV−13:ビス(2−メトキシ−4−ヒドロキシ−5−ベンゾイルフェニルメタン)
本発明で好ましく用いられる紫外線吸収剤としては、透明性が高く、偏光板や液晶の劣化を防ぐ効果に優れたベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤やベンゾフェノン系紫外線吸収剤が好ましく、不要な着色がより少ないベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤が特に好ましく用いられる。
本発明に用いられる微粒子の分散液を調製する方法としては、例えば以下に示すような3種類が挙げられる。
溶剤と微粒子を攪拌混合した後、分散機で分散を行う。これを微粒子分散液とする。微粒子分散液をドープ液に加えて攪拌する。
溶剤と微粒子を攪拌混合した後、分散機で分散を行う。これを微粒子分散液とする。別に溶剤に少量のセルローストリアセテートを加え、攪拌溶解する。これに前記微粒子分散液を加えて攪拌する。これを微粒子添加液とする。微粒子添加液をインラインミキサーでドープ液と十分混合する。
溶剤に少量のセルローストリアセテートを加え、攪拌溶解する。これに微粒子を加えて分散機で分散を行う。これを微粒子添加液とする。微粒子添加液をインラインミキサーでドープ液と十分混合する。
SiO2微粒子を溶剤などと混合して分散する時のSiO2の濃度は5質量%〜30質量%が好ましく、10質量%〜25質量%が更に好ましく、15〜20質量%が最も好ましい。分散濃度は高い方が、添加量に対する液濁度は低くなる傾向があり、ヘイズ、凝集物が良化するため好ましい。
本発明に係る反射防止積層体は偏光板保護フィルムとして極めて優れている。偏光板は一般的な方法で作製することが出来る。本発明においても同様に、本発明の反射防止積層体をアルカリ鹸化処理した偏光板用保護フィルムを、沃素溶液中に浸漬延伸して作製した偏光膜の両面に、完全鹸化型ポリビニルアルコール水溶液を用いて貼り合わせる。本発明の反射防止積層体とした後に、セルロースエステルフィルムの片面を鹸化処理してもよい。
本発明の反射防止積層体或いはそれを用いた偏光板を画像表示装置に組み込むことによって、種々の画像表示装置を作製することが出来る。画像表示装置としては、液晶画像表示装置(反射型、半透過型、透過型)、有機電解発光素子、プラズマディスプレー等がある。例えば、高温高湿条件下での強制劣化処理において、画像表示装置についても本発明の反射防止積層体またはそれを用いた偏光板は、視認性に優れかつ反射防止積層体起因の問題は認められなかった。
下記材料を攪拌、混合し帯電性樹脂層塗布液1とした。
開始剤;イルガキュア184(チバスペシャリティケミカルズ製) 36質量部
レべリング剤;FZ2207(日本ユニカー製)10%プロピレングリコールモノメチルエーテル溶液 7質量部
プロピレングリコールモノメチルエーテル 317質量部
酢酸エチル 317質量部
〈帯電性樹脂層2〉
下記材料を攪拌、混合し帯電性樹脂層塗布液2とした。
プロピレングリコールモノメチルエーテル 320質量部
酢酸エチル 320質量部
〈帯電防止樹脂層1〉
下記材料を攪拌、混合し帯電防止樹脂層塗布液1とした。
開始剤;イルガキュア184(チバスペシャリティケミカルズ製) 25質量部
導電性微粒子;ELCOM V2504(ITOゾル、固形分20%、触媒化成製)
540質量部
レべリング剤;FZ2207(日本ユニカー製)10%プロピレングリコールモノメチルエーテル溶液 7質量部
プロピレングリコールモノメチルエーテル 101質量部
酢酸エチル 101質量部
〈帯電防止樹脂層2:比較例〉
下記材料を攪拌、混合し帯電防止樹脂層塗布液2とした。
開始剤;イルガキュア184(チバスペシャリティケミカルズ製) 33質量部
導電性微粒子;ELCOM V2504(ITOゾル、固形分20%、触媒化成製)
144質量部
レべリング剤;FZ2207(日本ユニカー製)10%プロピレングリコールモノメチルエーテル溶液 7質量部
プロピレングリコールモノメチルエーテル 259質量部
酢酸エチル 259質量部
〈帯電防止樹脂層3〉
下記材料を攪拌、混合し帯電防止樹脂層塗布液3とした。
開始剤;イルガキュア184(チバスペシャリティケミカルズ製) 30質量部
導電性微粒子;ELCOM V2504(ITOゾル、固形分20%、触媒化成製)
270質量部
レべリング剤;FZ2207(日本ユニカー製)10%プロピレングリコールモノメチルエーテル溶液 7質量部
プロピレングリコールモノメチルエーテル 209質量部
酢酸エチル 209質量部
〈帯電防止樹脂層4〉
下記材料を攪拌、混合し帯電防止樹脂層塗布液4とした。
開始剤;イルガキュア184(チバスペシャリティケミカルズ製) 7質量部
導電性微粒子;ELCOM V2504(ITOゾル、固形分20%、触媒化成製)
875質量部
レべリング剤;FZ2207(日本ユニカー製)10%プロピレングリコールモノメチルエーテル溶液 5質量部
プロピレングリコールモノメチルエーテル 23質量部
酢酸エチル 23質量部
〈帯電防止樹脂層5:比較例〉
下記材料を攪拌、混合し帯電防止樹脂層塗布液5とした。
開始剤;イルガキュア184(チバスペシャリティケミカルズ製) 1質量部
導電性微粒子;ELCOM V2504(ITOゾル、固形分20%、触媒化成製)
920質量部
レべリング剤;FZ2207(日本ユニカー製)10%プロピレングリコールモノメチルエーテル溶液 4質量部
プロピレングリコールモノメチルエーテル 30質量部
酢酸エチル 30質量部
〈帯電防止樹脂層6〉
下記材料を攪拌、混合し帯電防止樹脂層塗布液6とした。
開始剤;イルガキュア184(チバスペシャリティケミカルズ製) 25質量部
導電性微粒子;SNAP(SbO2分散液、固形分15%、シーアイ化成製)
720質量部
レべリング剤;FZ2207(日本ユニカー製)10%プロピレングリコールモノメチルエーテル溶液 7質量部
プロピレングリコールモノメチルエーテル 11質量部
酢酸エチル 11質量部
〈帯電防止樹脂層7〉
下記材料を攪拌、混合し帯電防止樹脂層塗布液7とした。
開始剤;イルガキュア184(チバスペシャリティケミカルズ製) 16質量部
導電性微粒子;ELCOM V2504(ITOゾル、固形分20%、触媒化成製)
450質量部
高屈折化剤;RTSPNB15WT%−G0(酸化チタン微粒子分散物、固形分15%、シーアイ化成工業社製) 300質量部
レべリング剤;FZ2207(日本ユニカー製)10%プロピレングリコールモノメチルエーテル溶液 6質量部
プロピレングリコールモノメチルエーテル 40質量部
酢酸エチル 40質量部
〈帯電防止樹脂層8〉
下記材料を攪拌、混合し帯電防止樹脂層塗布液8とした。
プロピレングリコールモノメチルエーテル 200質量部
酢酸エチル 200質量部
〈帯電防止樹脂層9:比較例〉
下記材料を攪拌、混合し帯電防止樹脂層塗布液9とした。
100質量部
ベンジルケタール 3質量部
メチルエチルケトン 900質量部
〈帯電防止樹脂層10:比較例〉
下記材料を攪拌、混合し帯電防止樹脂層塗布液10とした。
セルロースジアセテート樹脂(商品名:アセテートフレークス L−AC、ダイセル化学工業(株)製) 2質量部
メタノール 200質量部
アセトン 400質量部
酢酸エチル 250質量部
イソプロピルアルコール 50質量部
〈低屈折率層〉
(テトラエトキシシラン加水分解物の調製)
テトラエトキシシラン29gとエタノール55gを混合し、これに酢酸の1.6質量%水溶液16gを添加した後に、25℃にて20時間攪拌することでテトラエトキシシラン加水分解物を調製した。
まず容器に下記割合で混合溶媒を作製した。
イソプロピルアルコール 384質量部
この混合溶媒に
テトラエトキシシラン加水分解物 226質量部
をゆっくり添加して混合した。混合攪拌後、
KBM503(シランカップリング剤・信越化学製) 6質量部
をゆっくり添加して混合した。混合攪拌後、
直鎖ジメチルシリコーン−EOブロックコポリマー(FZ−2207:日本ユニカー社製)の10%プロピレングリコールモノメチルエーテル溶液 2質量部
をゆっくり添加して混合し、低屈折率層組成物aとした。
まず容器に下記割合で混合溶媒を作製した。
イソプロピルアルコール 379質量部
この混合溶媒に
テトラエトキシシラン加水分解物 226質量部
をゆっくり添加して混合した。混合攪拌後、
KBM503(シランカップリング剤・信越化学製) 3質量部
をゆっくり添加して混合した。混合攪拌後、
二酸化ケイ素微粒子分散物(固形分20質量%)(触媒化成工業社製 P−4)
12質量部
直鎖ジメチルシリコーン−EOブロックコポリマー(FZ−2207:日本ユニカー社製)の10%プロピレングリコールモノメチルエーテル溶液 2質量部
をゆっくり添加して混合し、低屈折率層組成物bとした。
未塗布ベース巻き出し〜塗布1(第1コーター)〜乾燥1(乾燥ゾーン1)〜塗布2(第2コーター)〜乾燥2(乾燥ゾーン2)〜UV照射〜塗布済みベース巻き取りが連続で行えるテストプラントにて、膜厚80μmのセルローストリアセテートフィルム(コニカミノルタオプト(株)製コニカタックKC8UX2MW、屈折率1.49、アセチル基の置換度2.88)の片面に、下記条件で塗布を行いハードコート部材を作製した。
(1パス目)
・塗布速度10m/min
・第1コーター:1スロット押し出しコーター
・塗布液:帯電性樹脂層塗布液1
塗布液の流量は乾燥硬化後の膜厚が3.0μmになるように調整した。
・第2コーター:塗布せず
・乾燥ゾーン2−1:1m、乾燥温度80℃
・乾燥ゾーン2−2:2m、乾燥温度80℃
・乾燥ゾーン2−3:2m、乾燥温度80℃
・乾燥ゾーン2−4:2m、乾燥温度80℃
・乾燥後UVを照射(120mJ/cm2になるよう、UVランプの出力を調整)
(2パス目)
・塗布速度10m/min
・第1コーター:1スロット押し出しコーター
・塗布液:帯電防止樹脂層塗布液1
塗布液の流量は乾燥硬化後の膜厚が2.0μmになるように調整した。
・第2コーター:塗布せず
・乾燥ゾーン2−1:1m、乾燥温度80℃
・乾燥ゾーン2−2:2m、乾燥温度80℃
・乾燥ゾーン2−3:2m、乾燥温度80℃
・乾燥ゾーン2−4:2m、乾燥温度80℃
・乾燥後UVを照射(120mJ/cm2になるよう、UVランプの出力を調整)
〈比較例1〉
実施例1において2パス目の第1コーター塗布液を帯電防止樹脂層塗布液9に変更した以外は実施例1と同様にしてハードコート部材を作製した。
実施例1において2パス目の第1コーター塗布液を帯電防止樹脂層塗布液10に変更し、乾燥硬化後の膜厚が0.2μmになるようにした以外は実施例1と同様にしてハードコート部材を作製した。
実施例1と同じテストプラント及びベースフィルムを用いて下記条件にてハードコート部材を作製した。
(1パス目)
・塗布速度10m/min
・第1コーター:1スロット押し出しコーター
・塗布液:帯電防止樹脂層塗布液10
塗布液の流量は乾燥硬化後の膜厚が0.2μmになるように調整した。
・第2コーター:塗布せず
・乾燥ゾーン2−1:1m、乾燥温度80℃
・乾燥ゾーン2−2:2m、乾燥温度80℃
・乾燥ゾーン2−3:2m、乾燥温度80℃
・乾燥ゾーン2−4:2m、乾燥温度80℃
・乾燥後UVを照射せず
(2パス目)
・塗布速度10m/min
・第1コーター:1スロット押し出しコーター
・塗布液:帯電性樹脂層塗布液1
塗布液の流量は乾燥硬化後の膜厚が3.0μmになるように調整した。
・第2コーター:塗布せず
・乾燥ゾーン2−1:1m、乾燥温度80℃
・乾燥ゾーン2−2:2m、乾燥温度80℃
・乾燥ゾーン2−3:2m、乾燥温度80℃
・乾燥ゾーン2−4:2m、乾燥温度80℃
・乾燥後UVを照射(120mJ/cm2になるよう、UVランプの出力を調整)
〈実施例2〉
実施例1と同じテストプラント及びベースフィルムを用いて下記条件にてハードコート部材を作製した。
(1パス目)
・塗布速度10m/min
・第1コーター:1スロット押し出しコーター
・塗布液:帯電性樹脂層塗布液1
塗布液の流量は乾燥硬化後の膜厚が3.0μmになるように調整した。
・第2コーター:1スロット押し出しコーター
・塗布液:帯電防止樹脂層塗布液1
塗布液の流量は乾燥硬化後の膜厚が2.0μmになるように調整した。
・乾燥ゾーン2−2:2m、乾燥温度80℃
・乾燥ゾーン2−3:2m、乾燥温度80℃
・乾燥ゾーン2−4:2m、乾燥温度80℃
・乾燥後UVを照射(120mJ/cm2になるよう、UVランプの出力を調整)
〈比較例4〉
実施例2において1パス目の第2コーター塗布液を帯電防止樹脂層塗布液9に変更した以外は実施例2と同様にしてハードコート部材を作製した。
実施例1と同じテストプラント及びベースフィルムを用いて下記条件にてハードコート部材を作製した。
(1パス目)
・塗布速度10m/min
・第1コーター:2スロット押し出しコーター
2スロットの押し出しコーターを用いwet on wetにて同時に重層塗布を行った。
・塗布液:帯電性樹脂層塗布液1
塗布液の流量は乾燥硬化後の膜厚が3.0μmになるように調整した。
・塗布液:帯電防止樹脂層塗布液1
塗布液の流量は乾燥硬化後の膜厚が2.0μmになるように調整した。
・第2コーター:塗布せず
・乾燥ゾーン2−1:1m、乾燥温度80℃
・乾燥ゾーン2−2:2m、乾燥温度80℃
・乾燥ゾーン2−3:2m、乾燥温度80℃
・乾燥ゾーン2−4:2m、乾燥温度80℃
・乾燥後UVを照射(120mJ/cm2になるよう、UVランプの出力を調整)
〈実施例4〉
実施例3において第2スロット;表面側樹脂層の乾燥硬化後の膜厚を0.4μmになるように調整した以外は実施例3と同様にしてハードコート部材を作製した。
実施例3において第1スロット;基材側樹脂層の乾燥硬化後の膜厚を5.0μmになるよう調整し、第2スロット;表面側樹脂層の乾燥硬化後の膜厚を4.0μmになるように調整した以外は実施例3と同様にしてハードコート部材を作製した。
実施例3において第1スロット;基材側樹脂層の乾燥硬化後の膜厚を1.5μmになるよう調整し、第2スロット;表面側樹脂層の乾燥硬化後の膜厚を1.0μmになるように調整した以外は実施例3と同様にしてハードコート部材を作製した。
実施例3において第2スロット;表面側樹脂層塗布液を帯電防止樹脂層塗布液2にした以外は実施例3と同様にしてハードコート部材を作製した。
実施例3において第2スロット;表面側樹脂層塗布液を帯電防止樹脂層塗布液3にした以外は実施例3と同様にしてハードコート部材を作製した。
実施例3において第2スロット;表面側樹脂層塗布液を帯電防止樹脂層塗布液4にした以外は実施例3と同様にしてハードコート部材を作製した。
実施例3において第2スロット;表面側樹脂層塗布液を帯電防止樹脂層塗布液5にした以外は実施例3と同様にしてハードコート部材を作製した。
実施例3において第2スロット;表面側樹脂層塗布液を帯電防止樹脂層塗布液6にした以外は実施例3と同様にしてハードコート部材を作製した。
実施例3において第2スロット;表面側樹脂層塗布液を帯電防止樹脂層塗布液7にした以外は実施例3と同様にしてハードコート部材を作製した。
実施例3において第1スロット;基材側樹脂層塗布液を帯電性樹脂層塗布液2にして乾燥硬化後の膜厚を4.0μmになるよう調整し、第2スロット;表面側樹脂層塗布液を帯電防止樹脂層塗布液8にして乾燥硬化後の膜厚を1.0μmになるよう調整した以外は実施例3と同様にしてハードコート部材を作製した。
実施例1と同じテストプラント及びベースフィルムを用いて下記条件にて反射防止積層体を作成した。
(1パス目)
・塗布速度10m/min
・第1コーター:2スロット押し出しコーター
2スロットの押し出しコーターを用いwet on wetにて同時に重層塗布を行った。
・塗布液:帯電性樹脂層塗布液1
塗布液の流量は乾燥硬化後の膜厚が3.0μmになるように調整した。
・塗布液:帯電防止樹脂層塗布液1
塗布液の流量は乾燥硬化後の膜厚が2.0μmになるように調整した。
・第2コーター:塗布せず
・乾燥ゾーン2−1:1m、乾燥温度80℃
・乾燥ゾーン2−2:2m、乾燥温度80℃
・乾燥ゾーン2−3:2m、乾燥温度80℃
・乾燥ゾーン2−4:2m、乾燥温度80℃
・乾燥後UVを照射(120mJ/cm2になるよう、UVランプの出力を調整)
1パス目樹脂層試料の屈折率を下記測定法により測定した結果、1.52であった。
・塗布速度10m/min
・第1コーター:1スロット押し出しコーター
・塗布液:低屈折率層塗布液a
塗布液の流量は乾燥後の膜厚が90nmになるように調整した。
・第2コーター:塗布せず
・乾燥ゾーン2−1:1m、乾燥温度80℃
・乾燥ゾーン2−2:2m、乾燥温度90℃
・乾燥ゾーン2−3:2m、乾燥温度100℃
・乾燥ゾーン2−4:2m、乾燥温度80℃
・乾燥後UVを照射(120mJ/cm2になるよう、UVランプの出力を調整)
2パス目低屈折率層の屈折率を下記測定法により測定した結果、1.45であった。
実施例12において1パス目第1コーターの第2スロット;表面側樹脂層塗布液を帯電防止樹脂層塗布液7にし、2パス目第1コーターの低屈折率層塗布液を低屈折率層塗布液bにした以外は実施例12と同様にして反射防止積層体を作製した。
(表面比抵抗値)
上記試料の各々を25℃、55%RHの条件にて24時間調湿し、川口電機株式会社製テラオームメーターモデルVE−30を用いて測定した。測定に用いた電極は、2本の電極(試料と接触する部分が1cm×5cm)を間隔を1cmで平行に配置し、該電極に試料を接触させて測定し、測定値を5倍にした値を表面比抵抗値Ω/□とした。
試料を平滑な台の上に置き、#0000のスチールウール上に1cm2当たり200gの荷重をかけて、試料の表面(樹脂層を設けた側)を10往復擦り、擦る方向と垂直方向に1cmの範囲で発生した傷の本数を目視で数え、以下の基準で評価した。
○:1〜5本
△:5〜20本
×:20本以上
(ヘイズ、全光線透過率)
濁度計(NDH2000、日本電色製)を用い、上記試料のヘイズ及び全光線透過率を測定した。測定はJIS K 7361(全光線透過率)、JIS K 7136(ヘイズ)に基づいた方法でD65光源で行った。
上記試料について、樹脂層を設けた側の裏面を黒色のスプレーで光吸収処理を行って裏面での光の反射を防止したA4サイズの試料を作成した。
○△:干渉ムラがわずかに見える
△ :干渉ムラが明らかに見える
△×:干渉ムラが明らかに見えやや目立つ
× :干渉ムラがとても目立つ
(密着性)
上記試料の樹脂層を設けた側にカッターを用いて縦横1mm幅の傷を11本ずついれて1mm四方の正方形を100個作り(クロスカット)、その上にテープ(日東電工製セロハンテープNo.29)を貼り、へらで10往復こすった後、テープを勢いよく剥がす。この作業を3回繰り返し、膜のハガレ度合いをみた。
○:ごく少量のハガレがある
△:少量のハガレがある
×:大きくハガレがある
(反射率)
分光光度計(U−3310型、日立製作所製)を用い、上記実施例12及び13の試料の反射防止層を設けた側の裏面を粗面化処理した後、黒色のスプレーで光吸収処理を行って裏面での光の反射を防止して、5度正反射の条件にて可視光領域(380nm〜780nm)の反射スペクトルの測定を行った。
樹脂層の屈折率はセルローストリアセテートフィルム上に設けた樹脂層の分光反射率の測定結果から求めた。分光反射率はFE−3000(大塚電子製)を用いて、サンプルの測定側の裏面を粗面化処理した後、黒色のスプレーで光吸収処理を行って裏面での光の反射を防止して測定を行った。分光反射率をFE−3000のソフトウエアで解析及びフィッティングを行い屈折率を求めた。
Claims (18)
- 透明プラスチック基材の少なくとも一方の面に下記A〜Cを構成要件とする活性エネルギー線硬化樹脂層を少なくとも2層設けたことを特徴とするクリアハードコート部材。
A.基材側に帯電防止機能のない樹脂層を塗設し、表面側に帯電防止機能を有する樹脂層を塗設する。
B.膜厚が基材側の樹脂層>表面側の樹脂層であり、基材側の樹脂層の膜厚が1μm〜20μmの範囲であり、かつ表面側の樹脂層の膜厚が0.2〜5μmの範囲である。
C.表面側の樹脂層の帯電防止剤がSn、Ti、In、Al、Zn、Si、Mg、Ba、Mo、W、及びVからなる群から選択される少なくとも1つの元素を主成分とする微粒子であり、その含有量が該樹脂層の固形分の10〜90質量%である。 - 前記透明プラスチック基材側の樹脂層が未硬化の状態で、表面側の樹脂層を設けることを特徴とする請求項1に記載のクリアハードコート部材。
- 前記透明プラスチック基材側の樹脂層の上に乾燥工程を経ずに表面側の樹脂層をwet on wetで積層することを特徴とする請求項1または2に記載のクリアハードコート部材。
- 前記透明プラスチック基材側の樹脂層の膜厚が2〜7μmで、表面側の樹脂層の膜厚が0.5〜3μmであることを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載のクリアハードコート部材。
- 前記表面側の樹脂層の帯電防止剤である微粒子の含有量が、該樹脂層の固形分の20〜70質量%であることを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載のクリアハードコート部材。
- 前記透明プラスチック基材側及び表面側の樹脂層の樹脂が多官能のアクリレート樹脂を主成分とすることを特徴とする請求項1〜5のいずれか1項に記載のクリアハードコート部材。
- 透明プラスチック基材の少なくとも一方の面に下記A〜Cを構成要件とする活性エネルギー線硬化樹脂層を少なくとも2層設けたクリアハードコート層の上に反射防止層を設けたことを特徴とする反射防止積層体。
A.基材側に帯電防止機能のない樹脂層を塗設し、表面側に帯電防止機能を有する樹脂層を塗設する。
B.膜厚が基材側の樹脂層>表面側の樹脂層であり、基材側の樹脂層の膜厚が1μm〜20μmの範囲であり、かつ表面側の樹脂層の膜厚が0.2〜5μmの範囲である。
C.表面側の樹脂層の帯電防止剤がSn、Ti、In、Al、Zn、Si、Mg、Ba、Mo、W、及びVからなる群から選択される少なくとも1つの元素を主成分とする微粒子であり、その含有量が該樹脂層の固形分の10〜90質量%である。 - 前記透明プラスチック基材側の樹脂層が未硬化の状態で表面側の樹脂層を設けることを特徴とする請求項7に記載の反射防止積層体。
- 前記透明プラスチック基材側の樹脂層の上に乾燥工程を経ずに表面側の樹脂層をwet on wetで積層することを特徴とする請求項7または8に記載の反射防止積層体。
- 前記透明プラスチック基材側の樹脂層の膜厚が2〜7μmで表面側の樹脂層の膜厚が0.5〜3μmであることを特徴とする請求項7〜9のいずれか1項に記載の反射防止積層体。
- 前記表面側の樹脂層の帯電防止剤である微粒子の含有量が、該樹脂層の固形分の20〜70%であることを特徴とする請求項7〜10のいずれか1項に記載の反射防止積層体。
- 前記透明プラスチック基材側及び表面側の樹脂層の樹脂が多官能のアクリレート樹脂を主成分とすることを特徴とする請求項7〜11のいずれか1項に記載の反射防止積層体。
- 前記表面側の樹脂層が屈折率上昇剤を含有し、その屈折率が1.55以上でその上に設ける反射防止層の屈折率が1.45以下であることを特徴とする請求項7〜12のいずれか1項に記載の反射防止積層体。
- 前記屈折率上昇剤が無機酸化物微粒子であることを特徴とする請求項13に記載の反射防止積層体。
- 前記無機酸化物微粒子がSiO2で表面被覆されたTiO2微粒子であることを特徴とする請求項14に記載の反射防止積層体。
- 前記反射防止層が中空のSiO2粒子またはミクロボイドを含むSiO2粒子を含有することを特徴とする請求項7〜15のいずれか1項に記載の反射防止積層体。
- 請求項1〜6のいずれか1項に記載のクリアハードコート部材を製造することを特徴とするクリアハードコート部材の製造方法。
- 請求項7〜16のいずれか1項に記載の反射防止積層体を製造することを特徴とする反射防止積層体の製造方法。
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