JP2013079994A - 防眩フィルム、偏光板、画像表示装置、及び防眩フィルムの製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】透明プラスチックフィルム基材上に、表面に凹凸を有する膜厚が2μm以上5μm以下の防眩層を有する防眩フィルムであって、該防眩層は、少なくとも平均粒径が1.0μm以上3.0μm以下の透光性樹脂粒子とバインダー樹脂とを含有し、該防眩層の全固形分中に占める前記透光性樹脂粒子の割合は5質量%以上12質量%以下であり、前記透光性樹脂粒子の平均粒径に対する該防眩層の膜厚の比は1.0以上2.0以下であり、前記透光性樹脂粒子と前記バインダー樹脂との屈折率差は0.01以下であり、該防眩層における前記透光性樹脂粒子の凝集度が2.0以上5.0以下であり、該防眩フィルムのヘイズ値が0.5%以上5.0%以下である、防眩フィルム。
【選択図】なし
Description
防眩性を発現させるために、フィラーの粒径に対する防眩層の膜厚を小さくしたり、フィラーの添加量を多くしすぎると、ヘイズが大きくなり透明性が低下するとともに、防眩性が強くなりすぎ、白茶けが目立ってしまうという問題が生じる。
一方で、粒径の大きなフィラーを用い、かつ、膜厚を厚くすると、適度な防眩性は得られるものの、カールや脆性の悪化が起こるため、防眩層を薄膜化した上で防眩性を発現することが必要であった。
更に、近年、防眩性を強くしていくことよりも、ある程度の防眩性を有し、かつ白茶けを抑えたフィルムが好まれる傾向があるため、薄膜で適度な防眩性を有する低ヘイズの防眩フィルムが求められている。
また、このようなフィラーの凝集度が2.0以上5.0以下で、適度な防眩性を有し、かつ低ヘイズの防眩フィルムは、硬化性化合物、透光性樹脂粒子、及びフルオロ脂肪族基含有共重合体を含む特定の硬化性組成物を、基材上に塗布し、加熱することで、製造できることを見出した。
前記したように、防眩層中にフルオロ脂肪族基含有共重合体を添加することで、塗布液の表面張力を低下させ、風ムラを防止することは特許文献3に記載されてはいるが、特許文献3の防眩層はジルコニアを多量に含有しており、樹脂バインダー比率は低いものであり、防眩層の全固形分中の樹脂バインダー比率が高い領域で樹脂粒子の凝集性を変化させることは本発明者らが新たに見出したものである。
本発明は、以下の手段により前記課題を解決できる。
透明プラスチックフィルム基材上に、表面に凹凸を有する膜厚が2μm以上5μm以下の防眩層を有する防眩フィルムであって、
該防眩層は、少なくとも平均粒径が1.0μm以上3.0μm以下の透光性樹脂粒子とバインダー樹脂とを含有し、
該防眩層の全固形分中に占める前記透光性樹脂粒子の割合は5質量%以上12質量%以下であり、
前記透光性樹脂粒子の平均粒径に対する該防眩層の膜厚の比は1.0以上2.0以下であり、
前記透光性樹脂粒子と前記バインダー樹脂との屈折率差は0.01以下であり、
該防眩層における前記透光性樹脂粒子の凝集度が2.0以上5.0以下であり、
該防眩フィルムのヘイズ値が0.5%以上5.0%以下である、防眩フィルム。
2.
前記防眩層は、少なくとも下記(A)〜(C)成分を含有する硬化性組成物から形成された層であり、
該硬化性組成物の全固形分中に占める(A)成分の割合は80質量%以上である、上記1に記載の防眩フィルム。
(A)バインダー樹脂形成用硬化性化合物
(B)平均粒径が1.0μm以上3.0μm以下の透光性樹脂粒子
(C)フルオロ脂肪族基含有モノマー由来の繰り返し単位、及び少なくとも1種のフルオロ脂肪族基を含有しないモノマー由来の繰り返し単位を含むフルオロ脂肪族基含有共重合体
3.
前記(C)成分における、前記フルオロ脂肪族基含有モノマーが下記一般式[1]で表されるフルオロ脂肪族基含有モノマーであり、前記少なくとも1種のフルオロ脂肪族基を含有しないモノマーが下記一般式[2]で表されるモノマーである、上記2に記載の防眩フィルム。
一般式[1]
一般式[2]
4.
前記(C)成分における、前記フルオロ脂肪族基含有モノマーが下記一般式[3]で表されるフルオロ脂肪族基含有モノマーであり、前記少なくとも1種のフルオロ脂肪族基を含有しないモノマーが下記一般式[2]で表されるモノマーである、上記2に記載の防眩フィルム。
一般式[3]
一般式[2]
5.
前記(C)成分における、前記少なくとも1種のフルオロ脂肪族基を含有しないモノマー由来の繰り返し単位に対する前記フルオロ脂肪族基含有モノマー由来の繰り返し単位の質量比が、0.25以上50以下である、上記2〜4のいずれか一項に記載の防眩フィルム。
6.
前記(C)成分の含有量が、防眩層の全質量に対して0.001質量%以上5質量%以下である、上記1〜5のいずれか一項に記載の防眩フィルム。
7.
前記(A)成分の含有量が、防眩層の全質量に対して80質量%以上95質量%未満である、上記1〜6のいずれか一項に記載の防眩フィルム。
8.
前記防眩層上に、前記防眩層よりも低い屈折率を有する低屈折率層を更に有する、上記1〜7のいずれか一項に記載の防眩フィルム。
9.
前記透明プラスチックフィルム基材がセルロースエステル系フィルムであり、かつ該セルロースエステル系フィルムの膜厚が30μm以上70μm以下である、上記1〜8のいずれか一項に記載の防眩フィルム。
10.
上記1〜9のいずれか一項に記載の防眩フィルムを、偏光膜の保護フィルムの少なくとも一方に用いた偏光板。
11.
上記1〜9のいずれか一項に記載の防眩フィルムを、偏光膜の保護フィルムの一方に、光学異方性のある光学補償フィルムを偏光膜の保護フィルムのもう一方に用いた偏光板。
12.
上記1〜9のいずれか一項に記載の防眩フィルム、又は、上記10若しくは11に記載の偏光板が画像表示面に配置された画像表示装置。
13.
少なくとも下記(A)〜(C)成分を含有する硬化性組成物を透明プラスチックフィルム基材上に塗布し、加熱して防眩層を形成する工程を有する上記1〜9のいずれか一項に記載の防眩フィルムの製造方法。
(A)バインダー樹脂形成用硬化性化合物
(B)平均粒径が1.0μm以上3.0μm以下の透光性樹脂粒子
(C)フルオロ脂肪族基含有モノマー由来の繰り返し単位、及び少なくとも1種のフルオロ脂肪族基を含有しないモノマー由来の繰り返し単位を含むフルオロ脂肪族基含有共重合体
ただし、該硬化性組成物の全固形分中に占める(A)成分の割合は80質量%以上であり、(B)成分の割合は5質量%以上12質量%以下である。
本発明の防眩フィルムは、透明プラスチックフィルム基材上に、表面に凹凸を有する膜厚が2μm以上5μm以下の防眩層を有する防眩フィルムであって、
該防眩層は、少なくとも平均粒径が1.0μm以上3.0μm以下の透光性樹脂粒子とバインダー樹脂とを含有し、
該防眩層の全固形分中に占める前記透光性樹脂粒子の割合は5質量%以上12質量%以下であり、
前記透光性樹脂粒子の平均粒径に対する該防眩層の膜厚の比は1.0以上2.0以下であり、
前記透光性樹脂粒子と前記バインダー樹脂との屈折率差は0.01以下であり、
該防眩層における前記透光性樹脂粒子の凝集度が2.0以上5.0以下であり、
該防眩フィルムのヘイズ値が0.5%以上5.0%以下である。
(A)バインダー樹脂形成用硬化性化合物
(B)平均粒径が1.0μm以上3.0μm以下の透光性樹脂粒子
(C)フルオロ脂肪族基含有モノマー由来の繰り返し単位、及び少なくとも1種のフルオロ脂肪族基を含有しないモノマー由来の繰り返し単位を含むフルオロ脂肪族基含有共重合体
通常、樹脂粒子の粒径が小さくなるほど粒子単体が形成する凹凸が小さくなってしまうため防眩性が発現しづらくなってしまうため、樹脂粒子を凝集させることで防眩性を発現させることが必要となる。本発明では、フルオロ脂肪族基含有共重合体を使用することで樹脂粒子の凝集を促進させているが、例えば他の無機フィラー等を併用し、樹脂バインダー比率が低下したような場合では、フルオロ脂肪族基含有共重合体による凝集促進効果は見られなくなってしまう。
防眩層を形成するための硬化性組成物は少なくとも1種の(A)硬化性化合物を含有する。該硬化性化合物は硬化後に透光性樹脂となりバインダーのはたらきをすることが好ましい。
(A)硬化性化合物としては、電離放射線等による硬化後に飽和炭化水素鎖を主鎖として有する透光性ポリマー(バインダーポリマーともいう)となる化合物であることが好ましい。また、硬化後の主たるバインダーポリマーは架橋構造を有することが好ましい。
また、飽和炭化水素鎖を主鎖として有し、且つ架橋構造を有するバインダーポリマーとしては、2個以上のエチレン性不飽和基を有するモノマーの(共)重合体が好ましい。防眩層を高屈折率にするには、このモノマーの構造中に芳香族環や、フッ素以外のハロゲン原子、硫黄原子、リン原子、及び窒素原子から選ばれた少なくとも1種を含むことが好ましい。
ここで、該透光性粒子を除く防眩層の膜の屈折率は、アッベ屈折計で直接測定するか、分光反射スペクトルや分光エリプソメトリーを測定するなどして定量評価できる。
防眩層の膜厚は、例えば、防眩層の断面を走査型電子顕微鏡で観察し基材からの法線方向の厚みの平均値で表すことができる。
本発明における防眩層を形成するための硬化性組成物は少なくとも1種の透光性樹脂粒子を含有する。
表面凹凸形状を、特定の範囲に調整する手段として、平均粒径が互いに異なる2種以上の粒子を使用することも好ましい。
なお、本発明において平均粒子径はコールターカウンター法によって得られた値を用いる。
本発明の防眩層におけるヘイズ値は0.5〜5.0%に設計され、1.5〜4.5%にすることが好ましく、2.5%〜4.0%にすることが更に好ましい。この範囲にヘイズを設計することで、優れた防眩性と黒締り性を両立する事ができる。
防眩層における(B)成分である透光性樹脂粒子の凝集度は2.0以上5.0以下であり、2.0以上4.0以下であることが好ましく、2.0以上3.0以下であることがより好ましい。
透光性樹脂粒子の凝集度を2.0以上5.0以下とすることで適度な防眩性が得られ好ましい。
防眩層における透光性樹脂粒子の凝集度は、一定面積中の、(一次粒子数/二次粒子数)で表される。ここで、一次粒子とは透光性樹脂粒子を形成する最小単位であり、二次粒子とは接触し合っている一次粒子が形成する1つの集合体である。
本発明においては、防眩フィルムを、透過型の光学顕微鏡を用いて倍率1000倍で撮影し、得られた画像(280μm×210μm)中にある透光性樹脂粒子の(一次粒子数/二次粒子数)を凝集度と定義し、これは一つの二次粒子を形成している一次粒子の平均個数を意味する。
二次粒子を形成する一次粒子数の分布は、狭いほど面内でより均一な防眩性を得ることができ、標準偏差が2.0以下が好ましく、1.0以下がより好ましい。
本発明における防眩層を形成するための硬化性組成物には、(C)フルオロ脂肪族基含有モノマー由来の繰り返し単位、及び少なくとも1種のフルオロ脂肪族基を含有しないモノマー由来の繰り返し単位を含むフルオロ脂肪族基含有共重合体を含有する。
前記フルオロ脂肪族基含有共重合体を用いることで、透光性樹脂粒子の凝集を制御し、適度な防眩性を発現させることができる。
一般式[1]
一般式[2]
nは1以上18以下の整数を表し、4〜12がより好ましく、6〜8が更に好ましく、6であることが最も好ましい。
Lは2価の連結基を表し、具体的には、置換もしくは無置換のアルキレン基、置換もしくは無置換のアリーレン基、内部に連結基(例えば、エーテル結合、エステル結合、アミド結合)を有する置換もしくは無置換のアルキレン基、内部に連結基を有する置換もしくは無置換のアリーレン基が挙げられ、置換もしくは無置換の炭素数2〜10のアルキレン基、置換もしくは無置換の炭素数6〜20のアリーレン基、内部に連結基を有する炭素数3〜10のアルキレン基が好ましく、無置換のアルキレン基、無置換のアリーレン基、内部にエーテルまたはエステル連結基を有するアルキレン基が更に好ましく、無置換のアルキレン基、内部にエーテルまたはエステル連結基を有するアルキレン基が特に好ましい。置換基は、ハロゲン原子、水酸基、メルカプト基、カルボキシル基、エポキシ基、アルキル基、アリール基等が挙げられ、これら置換基は更に置換されていても良い。
本発明におけるフルオロ脂肪族基含有共重合体には、一般式[1]で表されるフルオロ脂肪族基含有モノマーの由来の繰り返し単位は1種でも2種類以上含まれていてもよい。
一般式[3]
nは1以上6以下の整数を表し、4〜6がより好ましく6であることが最も好ましい。
L2は2価の連結基を表し、具体例及び好ましい範囲は、前記一般式[1]におけるLの具体例及び好ましい範囲と同様である。
本発明におけるフルオロ脂肪族基含有共重合体には、一般式[3]で表されるフルオロ脂肪族基含有モノマーの由来の繰り返し単位は1種でも2種類以上含まれていてもよい。
前記フルオロ脂肪族基含有共重合体の好ましい添加量は、表面エネルギー調整の観点から、硬化性組成物(好ましくは塗布液)100質量部に対して0.001〜5質量部の範囲であり、より好ましくは0.005〜3質量部の範囲であり、更に好ましくは0.01〜1質量部の範囲である。フルオロ脂肪族基含有共重合体の添加量が硬化性組成物100質量部に対して0.001質量部以上であればフルオロ脂肪族基含有共重合体を添加した効果が充分得られ、また5質量部以下であれば、塗膜の乾燥が十分に行うことができ、塗膜としての性能(例えば反射率、耐擦傷性)も優れるため好ましい。
本発明における防眩層を形成するための硬化性組成物は光重合開始剤を含有することが好ましい。光重合開始剤として、具体的にはアセトフェノン類、ベンゾイン類、ベンゾフェノン類、ホスフィンオキサイド類、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(特開2001−139663号等)、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、芳香族スルホニウム類、ロフィンダイマー類、オニウム塩類、ボレート塩類、活性エステル類、活性ハロゲン類、無機錯体、クマリン類などが挙げられる。
ベンゾフェノン類の例には、ベンゾフェノン、ヒドロキシベンゾフェノン、4−ベンゾイル−4’−メチルジフェニルサルファイド、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、4,4’−ジメチルアミノベンゾフェノン(ミヒラーケトン)、3,3’、4、4’−テトラ(t−ブチルパーオキシカルボニル)ベンゾフェノンなどが含まれる。
また、その他の有機ホウ素化合物としては、特開平6−348011号公報、特開平7−128785号公報、特開平7−140589号公報、特開平7−306527号公報、及び特開平7−292014号公報等の有機ホウ素遷移金属配位錯体等が具体例として挙げられ、具体例にはカチオン性色素とのイオンコンプレックス類が挙げられる。
具体的には、特開2000−80068号公報記載の実施例記載化合物1〜21が特に好ましい。
また、オニウム塩類の例には、芳香族ジアゾニウム塩、芳香族ヨードニウム塩、芳香族スルホニウム塩が挙げられる。
より好適には、少なくとも一つのモノ、ジ又はトリハロゲン置換メチル基がs−トリアジン環に結合したs−トリアジン誘導体が挙げられる。
本発明において用いられる光重合開始剤は1種でも2種以上でもよい。
防眩層を形成するための硬化性組成物(塗布組成物)に用いられる溶剤としては、各成分を溶解又は分散可能であること、塗布工程、乾燥工程において均一な面状となり易いこと、液保存性が確保できること、適度な飽和蒸気圧を有すること、等の観点で選ばれる各種の溶剤が使用できる。
溶媒は2種類以上のものを混合して用いることができる。特に、乾燥負荷の観点から、常圧室温における沸点が100℃以下の溶剤を主成分とし、乾燥速度の調整のために沸点が100℃以上の溶剤を少量含有することが好ましい。
本発明における防眩層を形成するための硬化性組成物は、有機高分子増粘剤を含むことができる。
ここでいう増粘剤とは、それを添加することにより液の粘度が増大するものを意味し、添加することにより塗布液の粘度が上昇する大きさとして好ましくは0.05〜50cPであり、更に好ましくは0.10〜20cPであり、最も好ましくは0.10〜10cPである。
ポリ−ε−カプロラクトン ジオール
ポリ−ε−カプロラクトン トリオール
ポリビニルアセテート
ポリ(エチレン アジペート)
ポリ(1,4−ブチレン アジペート)
ポリ(1,4−ブチレン グルタレート)
ポリ(1,4−ブチレン スクシネート)
ポリ(1,4−ブチレン テレフタレート)
ポリ(エチレンテレフタレート)
ポリ(2−メチル−1,3−プロピレンアジペート)
ポリ(2−メチル−1,3−プロピレン グルタレート)
ポリ(ネオペンチルグリコールアジペート)
ポリ(ネオペンチルグリコール セバケート)
ポリ(1,3−プロピレンアジペート)
ポリ(1,3−プロピレン グルタレート)
ポリビニルブチラール
ポリビニルホルマール
ポリビニルアセタール
ポリビニルプロパナール
ポリビニルヘキサナール
ポリビニルピロリドン
ポリアクリル酸エステル
ポリメタクリル酸エステル
セルロースアセテート
セルロースプロピオネート
セルロースアセテートブチレート
有機高分子増粘剤の添加量は防眩層を形成するための硬化性組成物の全固形分に対して0.5〜10質量%が好ましく、1.0〜7.0質量%がより好ましく、2.0〜5.0質量%が特に好ましい。
本発明の防眩層には、上記の透光性樹脂粒子に加えて、屈折率の調整、膜強度の調整、硬化収縮減少、更に、防眩層上に低屈折率層を設けた場合の反射率低減の目的に応じて、無機フィラー使用することもできる。無機フィラーとしては、例えば、チタン、ジルコニウム、アルミニウム、インジウム、亜鉛、錫、アンチモンのうちより選ばれる少なくとも1種の金属元素を含有する酸化物からなり、一次粒子の平均粒子径が、一般に0.2μm以下、好ましくは0.1μm以下、より好ましくは0.06μm以下1nm以上である微細な高屈折率無機フィラーを含有することも好ましい。
透光性樹脂粒子との屈折率差を調整するために、マトリックスの屈折率を低くする必要が生じた場合は、無機フィラーとして、シリカ微粒子、中空シリカ微粒子等の微細な低屈折率無機フィラーを用いることができる。好ましい粒径は、前記の微細な高屈折率無機フィラーと同じである。
無機フィラーは、表面をシランカップリング処理又はチタンカップリング処理されることも好ましく、フィラー表面にバインダー種と反応できる官能基を有する表面処理剤が好ましく用いられる。
無機フィラーを使用する場合、無機フィラーの添加量は、防眩層の全質量の1〜15質量%であることが好ましく、より好ましくは3〜13質量%であり、特に好ましくは5〜10質量%である。
なお、無機フィラーは、粒径が光の波長よりも十分短いために散乱が生じず、バインダーポリマーに該フィラーが分散した分散体は光学的に均一な物質の性質を有する。
本発明における透明プラスチックフィルム基材(支持体)としては、透明樹脂フィルム、透明樹脂板、透明樹脂シートやなど、特に限定は無い。透明樹脂フィルムとしては、セルロースアシレートフィルム(例えば、セルローストリアセテートフィルム(屈折率1.48)、セルロースジアセテートフィルム、セルロースアセテートブチレートフィルム、セルロースアセテートプロピオネートフィルム)、ポリエチレンテレフタレートフィルム、ポリエーテルスルホンフィルム、ポリアクリル系樹脂フィルム、ポリウレタン系樹脂フィルム、ポリエステルフィルム、ポリカーボネートフィルム、ポリスルホンフィルム、ポリエーテルフィルム、ポリメチルペンテンフィルム、ポリエーテルケトンフィルム、(メタ)アクリルニトリルフィルム等が使用できる。
酢化度とは、セルロース単位質量当たりの結合酢酸量を意味する。酢化度は、ASTM:D−817−91(セルロースアセテート等の試験法)におけるアセチル化度の測定及び計算に従う。セルロースアシレートの粘度平均重合度(DP)は、250以上であることが好ましく、290以上であることが更に好ましい。
また、本発明に使用するセルロースアシレートは、ゲルパーミエーションクロマトグラフィーによるMw/Mn(Mwは質量平均分子量、Mnは数平均分子量)の値が1.0に近いこと、換言すれば分子量分布が狭いことが好ましい。具体的なMw/Mnの値としては、1.0〜1.7であることが好ましく、1.3〜1.65であることが更に好ましく、1.4〜1.6であることが最も好ましい。
本発明ではセルロースアシレートとして、特開平11−5851号公報の段落「0043」〜「0044」[実施例][合成例1]、段落「0048」〜「0049」[合成例2]、段落「0051」〜「0052」[合成例3]に記載の方法で得られたセルロースアセテートを用いることができる。
本発明の防眩フィルムは、一般に、最も単純な構成では、透明基材上に防眩層を塗設した構成である。
・支持体/ハードコート層/防眩層
・支持体/防眩層/ハードコート層
・支持体/防眩層/低屈折率層
・支持体/ハードコート層/防眩層/低屈折率層
・支持体/防眩層/ハードコート層/低屈折率層
本発明の防眩フィルムの製造方法は、少なくとも下記(A)〜(C)成分を含有する硬化性組成物を透明プラスチックフィルム基材上に塗布し、加熱して防眩層を形成する工程を有する。
(A)バインダー樹脂形成用硬化性化合物
(B)平均粒径が1.0μm以上3.0μm以下の透光性樹脂粒子
(C)フルオロ脂肪族基含有モノマー由来の繰り返し単位、及び少なくとも1種のフルオロ脂肪族基を含有しないモノマー由来の繰り返し単位を含むフルオロ脂肪族基含有共重合体
ただし、該硬化性組成物の全固形分中に占める(A)成分の割合は80質量%以上であり、(B)成分の割合は5質量%以上12質量%以下である。
本発明における防眩層の硬化方法に関して、好ましい例を以下に述べる。
本発明では、電離放射線による照射と、照射の前、照射と同時又は照射後の熱処理とを組み合わせることにより、硬化することが有効である。
以下にいくつかの製造工程のパターンを示すが、これらに限定されるものではない。
照射前→ 照射と同時 → 照射後(−は熱処理を行っていないことを示す。)
(1)熱処理→ 電離放射線硬化→ −
(2)熱処理→ 電離放射線硬化→ 熱処理
(3) − → 電離放射線硬化→ 熱処理
その他、電離放射線硬化時に同時に熱処理を行う工程も好ましい。
本発明では、防眩層の上に低屈折率層を形成することもできる。低屈折率層は防眩層よりも低い屈折率を有し、厚さは50〜200nmであることが好ましく、70〜150nmであることがさらに好ましく、80〜120nmであることが最も好ましい。
好ましい低屈折率層の硬化性物組成の態様としては、
(1)架橋性若しくは重合性の官能基を有する含フッ素化合物を含有する組成物、
(2)含フッ素のオルガノシラン材料の加水分解縮合物を主成分とする組成物、
(3)2個以上のエチレン性不飽和基を有するモノマーと無機微粒子(特に中空構造を有する無機微粒子が好ましい。)を含有する組成物、
などが挙げられる。
(1)及び(2)に関しても、無機微粒子を含有することが好ましく、さらに屈折率の低い中空構造を有する無機微粒子用いると、低屈折率化や無機微粒子添加量と屈折率の調整などの観点で特に好ましい。
架橋性または重合性の官能基を有する含フッ素化合物としては、含フッ素モノマーと架橋性または重合性の官能基を有するモノマーの共重合体を挙げることができる。これら含フッ素ポリマーの具体例は、特開2003−222702号公報、特開2003−183322号公報等に記載されている。
含フッ素のオルガノシラン化合物の加水分解縮合物を主成分とする組成物も屈折率が低く、塗膜表面の硬度が高く好ましい。フッ素化アルキル基に対して片末端又は両末端に加水分解性のシラノールを含有する化合物とテトラアルコキシシランの縮合物が好ましい。具体的組成物は、特開2002−265866号公報、特許317152号公報に記載されている。
更に別の好ましい態様として、低屈折率の粒子とバインダーからなる低屈折率層が挙げられる。低屈折率粒子としては、有機でも無機でも良いが、内部に空孔を有する粒子が好ましい。中空粒子の具体例は、特開2002−79616号公報に記載のシリカ系粒子に記載されている。粒子屈折率は1.15〜1.40が好ましく、1.20〜1.30が更に好ましい。バインダーとしては、上記防眩層の頁で述べた二個以上のエチレン性不飽和基を有するモノマーを挙げることができる。
これらのポリシロキサンフッ素系化合物やポリシロキサン構造を有する化合物は低屈折率層全固形分の0.1〜10質量%の範囲で添加されることが好ましく、特に好ましくは1〜5質量%の場合である。
本発明の防眩フィルムには、フィルムの物理的強度を更に付与するために、防眩層に加えてハードコート層を設けることができる。ハードコート層は、二層以上の積層から構成されてもよい。
本発明の防眩フィルムは、偏光膜とその両側に配置された保護フィルムとからなる偏光板の、その保護フィルムの一方又は両方に使用して、防眩性を有する偏光板とすることができる。
すなわち、連続的に供給されるポリビニルアルコール系フィルムなどのポリマーフィルムの両端を保持手段により保持しつつ張力を付与して延伸して、少なくともフィルム幅方向に1.1〜20.0倍に延伸し、フィルム両端の保持装置の長手方向進行速度差が3%以内で、フィルム両端を保持する工程の出口におけるフィルムの進行方向と、フィルムの実質延伸方向のなす角が、20〜70゜傾斜するように、フィルム進行方向を、フィルム両端を保持させた状態で屈曲させてなる延伸方法によって製造することができる。特に45°傾斜させたものが生産性の観点から好ましく用いられる。
本発明の防眩フィルムは、液晶表示装置(LCD)、プラズマディスプレイパネル(PDP)、エレクトロルミネッセンスディスプレイ(ELD)、陰極管表示装置(CRT)のような画像表示装置に用いられる。特に液晶表示装置に用いることが好ましい。
以下の組成で各成分を添加し、孔径30μmのポリプロピレン製フィルターでろ過して防眩層用塗布液1を調製した。
<防眩層用塗布液1の組成>
DPHA 35.6g
イルガキュア907 1.2g
平均粒径2.5μm架橋メチルメタアクリレート−スチレン共重合粒子(屈折率1.525)分散液(固形分濃度30質量%) 10.7g
フルオロ脂肪族基含有共重合体P−108 0.1g
MIBK(メチルイソブチルケトン) 34.5g
MEK(メチルエチルケトン) 17.9g
60μmの厚さのトリアセチルセルロースフィルムをロール形態で巻き出して、防眩層用塗布液1を使用し防眩フィルム試料1を作製した。
特開2006−122889号公報実施例1記載のスロットダイを用いたダイコート法で、搬送速度30m/分の条件で、2.4ml/m2の塗布量で塗布し、60℃で150秒乾燥の後、更に窒素パージ下酸素濃度約0.1%で160W/cmの空冷メタルハライドランプ(アイグラフィックス(株)製)を用いて、照度400mW/cm2、照射量150mJ/cm2の紫外線を照射して塗布層を硬化させ巻き取った。
防眩層の膜厚(硬化後の平均膜厚)は1μm、得られた防眩層の屈折率は1.525であった。
DPHA:ジペンタエリスリトールペンタアクリレートとジペンタエリスリトールヘキサアクリレートの混合物[日本化薬(株)製]
イルガキュア907:アセトフェノン系光重合開始剤[BASF製]
MEK−ST:MEK分散シリカ溶液[日産化学製]
得られた防眩フィルムを次の条件で鹸化処理・乾燥した。
アルカリ浴:1.5mol/dm3水酸化ナトリウム水溶液、55℃で120秒。
第1水洗浴:水道水、60秒。
中和浴:0.05mol/dm3硫酸、30℃−20秒。
第2水洗浴:水道水、60秒。
乾燥:120℃、60秒。
1.5mol/L、55℃のNaOH水溶液中に2分間浸漬したあと中和、水洗したトリアセチルセルロースフィルムと、鹸化処理済みの防眩フィルム試料1〜28に、ポリビニルアルコールにヨウ素を吸着させ、延伸して作製した偏光子の両面を接着、保護してフロント用偏光板を作製した。このとき、トリアセチルセルロースフィルムの膜厚は対応する防眩フィルムの支持体と同じものを使用した。
防眩フィルムを下記に示す光学補償フィルムに変更したこと以外は、前記フロント用偏光板と同様にして、リア用偏光板を作製した。
下記の組成の内層用及び外層用ドープをそれぞれ調製した。
内層用ドープの組成:
・セルロースアセテートC−1 100質量部
(アセチル置換度2.81、数平均分子量88000)
・下記レターデーション発現剤 7質量部
・下記の重合体Q 9.0質量部
・下記染料(ブルーイング染料) 0.000078質量部
・ジクロロメタン 423.9質量部
・メタノール 63.3質量部
・セルロースアセテートC−1 100質量部
(アセチル置換度2.81、数平均分子量88000)
・前記レターデーション発現剤 7質量部
・下記の重合体Q 9.0質量部
・前記染料(ブルーイング染料) 0.000078質量部
・平均粒径16nmのシリカ粒子 0.14質量部
(「AEROSIL R972」日本アエロジル(株)製)
・ジクロロメタン 424.5質量部
・メタノール 63.4質量部
VA型液晶表示装置(LC−37GS10、シャープ(株)製)に設けられているフロント、及びリアの偏光板及び位相差膜を剥がし、代わりに上記で作製したそれぞれの偏光板を、フロントはトリアセチルセルロースフィルムが、リアは光学補償フィルムが液晶セル側になるように配置し、透過軸が製品に貼られていた偏光板と一致するように貼り付けて、防眩フィルムを有する液晶表示装置を作製した。なお、リアの偏光板は、フロントの防眩フィルムで使用したトリアセチルセルロースフィルムの膜厚と同じ膜厚光学補償フィルムを用いたものを使用した。
<1>凝集度
作製した防眩フィルムを、透過型の光学顕微鏡を用いて倍率1000倍で撮影し、得られた画像(280μm×210μm)中にある透光性樹脂粒子の一次粒子数/二次粒子数を凝集度と定義した。
一次粒子とは透光性樹脂粒子を形成する最小単位であり、二次粒子とは接触し合っている一次粒子が形成する1つの集合体である。
JIS−K7136に準じて、得られた防眩フィルムの全ヘイズ値(H)を測定した。装置には日本電色工業(株)製ヘーズメーターNDH4000を用いた。
得られた防眩フィルムを、塗布面をルーバーありの三波長蛍光灯拡散光下で観察して風ムラの評価を行った。ここで、風ムラとは透明支持体の進行方向と略平行な方向に形成されるスジ状の模様のことである。
未塗布面を黒く塗っても風ムラが全くない:A
未塗布面を黒く塗ると風ムラがあるが、黒塗りしないとわからない:B
未塗布面を黒塗りしなくてもわずかに風ムラがわかる:C
未塗布面を黒塗りしなくても強い風ムラがわかる:D
むき出しの三波長蛍光灯を45度の角度から映し、−45度の方向から観察した際の反射像のボケの程度を以下の基準で評価した。
蛍光灯の輪郭がわずかにわかる:A
蛍光灯はぼやけているが、輪郭は識別できる:B
蛍光灯の輪郭が全くわからない(防眩性が強すぎて白茶けが目立つ):C
蛍光灯がほとんどぼけない(防眩性がない):D
なお、本発明で目的とする防眩性はA又はBである。
作製した防眩フィルムを、液晶テレビ(SHARP LC46−SE1)に実装し、測定機(TOPCON SR−UL1R)を用いた。防眩層を設けていないトリアセチルセルロースフィルムを用いて測定した際の値を100とし、各防眩フィルムでのコントラスト値を算出し、以下の基準で評価した。
97以上:A
95以上97未満:B
93以上95未満:C
93未満:D
なお、本発明で目的とするコントラストはB以上である。
また、本発明における二次粒子を形成する一次粒子数の分布は、どれも標準偏差が1以下であった。
本発明における粒径や膜厚、粒子量の範囲で作製した防眩フィルムでは、フルオロ脂肪族基含有共重合体を用いることで凝集性が高まり、さらに本発明の範囲に屈折率を制御することで、低ヘイズであり、かつ目的とする防眩性と、高いコントラストを有した防眩フィルムを得ることができた。
Claims (13)
- 透明プラスチックフィルム基材上に、表面に凹凸を有する膜厚が2μm以上5μm以下の防眩層を有する防眩フィルムであって、
該防眩層は、少なくとも平均粒径が1.0μm以上3.0μm以下の透光性樹脂粒子とバインダー樹脂とを含有し、
該防眩層の全固形分中に占める前記透光性樹脂粒子の割合は5質量%以上12質量%以下であり、
前記透光性樹脂粒子の平均粒径に対する該防眩層の膜厚の比は1.0以上2.0以下であり、
前記透光性樹脂粒子と前記バインダー樹脂との屈折率差は0.01以下であり、
該防眩層における前記透光性樹脂粒子の凝集度が2.0以上5.0以下であり、
該防眩フィルムのヘイズ値が0.5%以上5.0%以下である、防眩フィルム。 - 前記防眩層は、少なくとも下記(A)〜(C)成分を含有する硬化性組成物から形成された層であり、
該硬化性組成物の全固形分中に占める(A)成分の割合は80質量%以上である、請求項1に記載の防眩フィルム。
(A)バインダー樹脂形成用硬化性化合物
(B)平均粒径が1.0μm以上3.0μm以下の透光性樹脂粒子
(C)フルオロ脂肪族基含有モノマー由来の繰り返し単位、及び少なくとも1種のフルオロ脂肪族基を含有しないモノマー由来の繰り返し単位を含むフルオロ脂肪族基含有共重合体 - 前記(C)成分における、前記少なくとも1種のフルオロ脂肪族基を含有しないモノマー由来の繰り返し単位に対する前記フルオロ脂肪族基含有モノマー由来の繰り返し単位の質量比が、0.25以上50以下である、請求項2〜4のいずれか一項に記載の防眩フィルム。
- 前記(C)成分の含有量が、防眩層の全質量に対して0.001質量%以上5質量%以下である、請求項1〜5のいずれか一項に記載の防眩フィルム。
- 前記(A)成分の含有量が、防眩層の全質量に対して80質量%以上95質量%未満である、請求項1〜6のいずれか一項に記載の防眩フィルム。
- 前記防眩層上に、前記防眩層よりも低い屈折率を有する低屈折率層を更に有する、請求項1〜7のいずれか一項に記載の防眩フィルム。
- 前記透明プラスチックフィルム基材がセルロースエステル系フィルムであり、かつ該セルロースエステル系フィルムの膜厚が30μm以上70μm以下である、請求項1〜8のいずれか一項に記載の防眩フィルム。
- 請求項1〜9のいずれか一項に記載の防眩フィルムを、偏光膜の保護フィルムの少なくとも一方に用いた偏光板。
- 請求項1〜9のいずれか一項に記載の防眩フィルムを、偏光膜の保護フィルムの一方に、光学異方性のある光学補償フィルムを偏光膜の保護フィルムのもう一方に用いた偏光板。
- 請求項1〜9のいずれか一項に記載の防眩フィルム、又は、請求項10若しくは11に記載の偏光板が画像表示面に配置された画像表示装置。
- 少なくとも下記(A)〜(C)成分を含有する硬化性組成物を透明プラスチックフィルム基材上に塗布し、加熱して防眩層を形成する工程を有する請求項1〜9のいずれか一項に記載の防眩フィルムの製造方法。
(A)バインダー樹脂形成用硬化性化合物
(B)平均粒径が1.0μm以上3.0μm以下の透光性樹脂粒子
(C)フルオロ脂肪族基含有モノマー由来の繰り返し単位、及び少なくとも1種のフルオロ脂肪族基を含有しないモノマー由来の繰り返し単位を含むフルオロ脂肪族基含有共重合体
ただし、該硬化性組成物の全固形分中に占める(A)成分の割合は80質量%以上であり、(B)成分の割合は5質量%以上12質量%以下である。
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