JP5154773B2 - 反射防止フィルム - Google Patents
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Description
このような問題を解決するために、これまで種々のディスプレイに対して、様々な反射防止処置や防眩処置がとられている。その一つとして反射防止フィルムを各種のディスプレイに使用することが行われている。
この反射防止フィルムは、従来、蒸着やスパッタリングなどのドライプロセス法により、基材フィルム上に、低屈折率の物質(MgF2)を薄膜化する方法や、屈折率の高い物質[ITO(錫ドープ酸化インジウム)、TiO2など]と屈折率の低い物質(MgF2、SiO2など)を交互に積層する方法などで作製されている。しかしながら、このようなドライプロセス法で作製された反射防止フィルムは、製造コストが高くつくのを免れないという問題があった。
そこで、近年、ウエットプロセス法、すなわちコーティングにより反射防止フィルムを作製することが試みられている。しかしながら、このウエットプロセス法により作製された反射防止フィルムにおいては、前記のドライプロセス法による反射防止フィルムに比べて、表面の耐擦傷性に劣るという問題が生じる。
そこで、ウエットプロセス法における前記問題を解決するために、電離放射線硬化型樹脂組成物を用いて硬化層(ハードコート層)を形成することが行われている。例えば基材フィルム上に、(1)電離放射線による硬化樹脂を含む厚さ2〜20μmのハードコート層、電離放射線による硬化樹脂と、アンチモンドープ酸化錫を含む少なくとも2種の金属酸化物を含み、屈折率が1.65〜1.80の範囲にある厚さ60〜160nmの高屈折率層、及びシロキサン系ポリマーを含み、屈折率が1.37〜1.47の範囲にある厚さ80〜180nmの低屈折率層を順次積層してなる光学用フィルム(例えば、特許文献1参照)、(2)金属酸化物と、熱又は電離放射線による硬化物とを含む厚さ2〜20μmのハードコート層、及び多孔性シリカとポリシロキサン系ポリマーとを含み、屈折率が1.30〜1.45の範囲にある厚さ40〜200nmの低屈折率層を順次積層してなる光学用フィルム(例えば、特許文献2参照)などが開示されている。
これらの光学用フィルムは、画像表示素子の表面の光の反射を効果的に防止すると共に、耐擦傷性に優れる反射防止フィルムである。
ところで、PDPは、電極間のプラズマ放電により封入されているキセノンガスの分子を励起し、発生する紫外線で蛍光物質を励起し、可視光領域の光を発光させ映像を表示する装置である。このPDPにおいては、発光は、プラズマ放電を利用していることから、周波数帯域が30〜130MHz程度の不要な電磁波が外部に漏洩するため、他の機器(例えば情報処理装置など)へ悪影響を与えないように、電磁波を極力抑制することが要求される。
また、PDPにおいては、近赤外線を発することが知られている。この近赤外線は、コードレスホン、近赤外線リモートコントロール装置を使用するビデオデッキなど、周辺にある電子機器に作用し、正常な動作を阻害するおそれがあり、この近赤外線を極力遮断することが要求される。
さらに、PDPにおいては、表示面が平面であるため、外光が差し込んだ際に、広い範囲で反射した光が同時に目に入り、画面が見えにくくなる場合があり、外光の反射防止が必要である。また、PDPの発光を所定の分光透過率で透過させて、良好な画面表示をすることや、発光色の色調補正をすることも重要である。
PDPにおいては、これらの要求に対して、一般に表示画面に、(1)電磁波遮断フィルム、(2)近赤外線吸収フィルム及び(3)反射防止フィルムの少なくとも3枚の機能性フィルムを有する前面板を、該反射防止フィルムが、最表面(観察者側)になるように配置する処置が講ぜられている(例えば、特許文献3参照)。この場合、少なくとも3枚の機能性フィルムを別々に作製して、それらを貼合しなければならず、コストが高くつくのを免れない。
これに対し、近年、コストダウンの面から、最表面の反射防止フィルムにおいて、その基材の反射防止層とは反対側の面に近赤外線吸収層を設けることにより、1枚のフィルムで、反射防止性能と近赤外線吸収性能を兼ね備えた機能性フィルムが開発されている。このような機能性フィルムを製造する場合、(1)反射防止フィルムの裏面への近赤外線吸収層の形成、及び(2)近赤外線吸収フィルムの裏面への反射防止層の形成、の2つの方法があるが、いずれの場合も、フィルムのロスが発生するため、コストダウンの効果は小さい。
一方、反射防止フィルムにおいては、埃や塵などの付着を防止するために、持続性に優れる帯電防止性能が要求される。
すなわち、本発明は、
(1)基材フィルムの一方の面に、(A)有機導電性ポリマー又は無機導電性化合物並びにアクリル系樹脂を含む厚さ50〜500nmの導電性樹脂層、(B)弗素又は珪素を含有しない多官能アクリレートと近赤外線吸収剤を含む厚さ2〜20μmのハードコート層、及び(C)弗素又は珪素を含有しない多官能アクリレート及び多孔性シリカ60〜75質量%含有し、屈折率が1.43以下の厚さ50〜200nmの低屈折率層が順次積層され、かつ波長500nm、600nm及び700nmにおける反射率が3%以下であって、波長800〜1200nmの全領域における分光透過率が20%以下であることを特徴とする反射防止フィルム、
(2)(B)層が、さらに有機及び/又は無機フィラーを含み、防眩機能が付与されてなる上記(1)項に記載の反射防止フィルム、
(3)(B)層に含まれる近赤外線吸収剤が、酸化タングステン系化合物である上記(1)又は(2)項に記載の反射防止フィルム、
(4)酸化タングステン系化合物が、セシウム含有酸化タングステンである上記(3)項に記載の反射防止フィルム、
(5)(B)層中の酸化タングステン系化合物の含有量が5〜50質量%である上記(3)又は(4)項に記載の反射防止フィルム、
(6)有機導電性ポリマーが、ポリチオフェン系化合物である上記(1)項に記載の反射防止フィルム、
(7)無機導電性化合物が、酸化錫系化合物である上記(1)項に記載の反射防止フィルム、
(8)(A)層の表面抵抗率が、5×108Ω/□以下である上記(1)〜(7)項のいずれかに記載の反射防止フィルム、
(9)基材フィルムの他方の面に、厚さ5〜50μmの粘着剤層を有する上記(1)〜(8)項のいずれかに記載の反射防止フィルム、及び
(10)プラズマディスプレイ用である上記(1)〜(9)項のいずれかに記載の反射防止フィルム、
を提供するものである。
本発明の反射防止フィルムにおける基材フィルムについては特に制限はなく、従来反射防止フィルムの基材として公知のプラスチックフィルムの中から適宜選択して用いることができる。このようなプラスチックフィルムとしては、例えば、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレートなどのポリエステルフィルム、ポリエチレンフィルム、ポリプロピレンフィルム、セロファン、ジアセチルセルロースフィルム、トリアセチルセルロースフィルム、アセチルセルロースブチレートフィルム、ポリ塩化ビニルフィルム、ポリ塩化ビニリデンフィルム、ポリビニルアルコールフィルム、エチレン−酢酸ビニル共重合体フィルム、ポリスチレンフィルム、ポリカーボネートフィルム、ポリメチルペンテンフィルム、ポリスルホンフィルム、ポリエーテルエーテルケトンフィルム、ポリエーテルスルホンフィルム、ポリエーテルイミドフィルム、ポリイミドフィルム、フッ素樹脂フィルム、ポリアミドフィルム、アクリル樹脂フィルム、ノルボルネン系樹脂フィルム、シクロオレフィン樹脂フィルム等を挙げることができる。
これらの基材フィルムの厚さは特に制限はなく、適宜選定されるが、通常15〜250μm、好ましくは30〜200μmの範囲である。また、この基材フィルムは、その表面に設けられる層との密着性を向上させる目的で、所望により片面又は両面に、酸化法や凹凸化法などにより表面処理を施すことができる。上記酸化法としては、例えばコロナ放電処理、プラズマ処理、クロム酸処理(湿式)、火炎処理、熱風処理、オゾン・紫外線照射処理などが挙げられ、また、凹凸化法としては、例えばサンドブラスト法、溶剤処理法などが挙げられる。これらの表面処理法は基材フィルムの種類に応じて適宜選ばれるが、一般にはコロナ放電処理法が効果及び操作性などの面から、好ましく用いられる。また、片面又は両面にプライマー処理を施したものも用いることができる。
本発明の反射防止フィルムにおいては、前記基材フィルムの一方の面に、まず導電性を有する(A)層が設けられる。
(A)層としては、有機導電性ポリマー及び/又は無機導電性化合物を含む樹脂層を好ましく挙げることができる。
ここで、有機導電性ポリマーとしては、特に制限はなく、従来公知の有機導電性ポリマーの中から、任意のものを適宜選択して用いることができる。例えばトランス型ポリアセチレン、シス型ポリアセチレン、ポリジアセチレンなどのポリアセチレン系;ポリ(p−フェニレン)やポリ(m−フェニレン)などのポリ(フェニレン)系;ポリチオフェン、ポリ(3−アルキルチオフェン)、ポリ(3−チオフェン−β−エタンスルホン酸)、ポリアルキレンジオキシチオフェンとポリスチレンスルホネートとの混合物などのポリチオフェン系;ポリアニリン、ポリメチルアニリン、ポリメトキシアニリンなどのポリアニリン系;ポリピロール、ポリ3−メチルピロール、ポリ3−オクチルピロールなどのポリピロール系;ポリ(p−フェニレンビニレン)などのポリ(フェニレンビニレン)系;ポリ(ビニレンスルフィド)系;ポリ(p−フェニレンスルフィド)系;ポリ(チエニレンビニレン)系化合物などが用いられる。これらの中で、性能及び入手の容易さなどの観点から、ポリアセチレン系、ポリチオフェン系、ポリアニリン系、ポリピロール系及びポリ(フェニレンビニレン)系化合物が好ましく、ポリチオフェン系化合物がより好ましい。
これらの有機導電性ポリマーは、1種を単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
また、本発明においては、前記の有機導電性ポリマー1種以上と、無機導電性化合物1種以上とを併用してもよい。
なお、本発明においては、前記無機導電性化合物は、通常平均粒径が5〜150nm程度、好ましくは10〜100nm、より好ましくは20〜50nmの粉末として用いることができる。
(A)層において、前記の有機導電性ポリマーや無機導電性化合物の含有量は、用いる導電性物質の種類に応じて異なるが、(A)層の表面抵抗率が、通常5×108Ω/□以下、好ましくは1×108Ω/□以下、より好ましくは8×106Ω/□以下になるような値であればよい。有機導電性ポリマーとして、例えばポリチオフェンを用いる場合には、(A)層中の含有量は、通常10〜60質量%程度、好ましくは20〜50質量%、より好ましくは30〜40質量%である。また、無機導電性化合物として、ATOを用いる場合には、(A)層中の含有量は、通常40〜85質量%程度、好ましくは50〜80質量%、より好ましくは60〜75質量%である。
熱可塑性樹脂としては、透明性を有するものが好ましく、例えばポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレートなどの芳香族ポリエステル系や脂肪族ポリエステル系樹脂、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリメチルペンテン、ポリシクロオレフィンなどのポリオレフィン系樹脂、ジアセチルセルロース、トリアセチルセルロース、アセチルセルロースブチレートなどのセルロース系樹脂、ポリ塩化ビニル系樹脂、ポリ塩化ビニリデン系樹脂、ポリビニルアルコール系樹脂、ポリスチレン系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、アクリル系樹脂、ポリアミド系樹脂などが挙げられる。これらは1種を単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
この熱可塑性樹脂を用いる場合には、例えば該熱可塑性樹脂、前記の有機導電性ポリマーや無機導電性化合物、適当な溶媒及び所望により用いられる酸化防止剤、紫外線吸収剤、光安定剤などの各種添加剤を含む塗工液を調製し、前記基材フィルムの一方の面に、従来公知の方法、例えばバーコート法、ナイフコート法、ロールコート法、ブレードコート法、ダイコート法、グラビアコート法などを用いて、所定の乾燥厚さになるように塗布し、70〜110℃程度で、30秒〜2分間程度乾燥すればよい。
一方、エネルギー硬化型樹脂組成物には、熱硬化型と活性エネルギー線硬化型がある。
熱硬化型樹脂組成物としては、アルキド樹脂組成物、熱硬化型アクリル系樹脂組成物、ウレタン樹脂組成物、エポキシ樹脂組成物などを挙げることができ、1種又は2種以上選び用いることができる。
当該熱硬化型樹脂組成物において、所望により用いられる各種添加剤としては、例えば酸化防止剤、紫外線吸収剤、光安定剤、レベリング剤、消泡剤、着色剤、架橋剤などを挙げることができる。
この熱硬化型樹脂組成物に、前記の有機導電性ポリマーや無機導電性化合物、所望により適当な溶媒を加えて塗工液を調製し、前記基材フィルムの一方の面に、従来公知の方法、例えばナイフコート法、ロールコート法、ブレードコート法、ダイコート法、グラビアコート法などを用いて、所定の乾燥厚さになるように塗布し、通常80〜150℃程度、好ましくは100〜130℃の温度で、30秒から2分間程度加熱処理することにより、当該(A)層を形成することができる。
活性エネルギー線ラジカル重合性モノマーとしては、例えばシクロヘキシル(メタ)アクリレート、2−エチルヘキシル(メタ)アクリレート、ラウリル(メタ)アクリレート、ステアリル(メタ)アクリレート、イソボニル(メタ)アクリレートなどの単官能アクリレート;1,4−ブタンジオールジ(メタ)アクリレート、1,6−ヘキサンジオールジ(メタ)アクリレート、ネオペンチルグリコールジ(メタ)アクリレート、ポリエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、ネオペンチルグリコールアジペートジ(メタ)アクリレート、ヒドロキシピバリン酸ネオペンチルグリコールジ(メタ)アクリレート、ジシクロペンタニルジ(メタ)アクリレート、ジメチロールトリシクロデカンジ(メタ)アクリレート、カプロラクトン変性ジシクロペンテニルジ(メタ)アクリレート、エチレンオキシド変性リン酸ジ(メタ)アクリレート、アリル化シクロヘキシルジ(メタ)アクリレート、イソシアヌレートジ(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、ジペンタエリスリトールトリ(メタ)アクリレート、プロピオン酸変性ジペンタエリスリトールトリ(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、プロピレンオキシド変性トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、トリス(アクリロキシエチル)イソシアヌレート、プロピオン酸変性ジペンタエリスリトールペンタ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレート、カプロラクトン変性ジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレートなどの多官能アクリレートが挙げられる。一方、活性エネルギー線ラジカル重合性プレポリマーとしては、例えばポリエステルアクリレート系、エポキシアクリレート系、ウレタンアクリレート系、ポリオールアクリレート系などが挙げられる。また、(メタ)アクリル酸エステル系共重合体の側鎖に、(メタ)アクリロイル基などのエネルギー線硬化性基を有する化合物も用いることができる。これらは1種用いてもよいし、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
カチオン重合型の活性エネルギー線重合性プレポリマーとしては、例えばエポキシ系樹脂、オキセタン樹脂、ビニルエーテル樹脂などが挙げられる。ここで、エポキシ系樹脂としては、例えばビスフェノール樹脂やノボラック樹脂などの多価フェノール類にエピクロルヒドリンなどでエポキシ化した化合物、直鎖状オレフィン化合物や環状オレフィン化合物を過酸化物などで酸化して得られた化合物などが挙げられる。
このようにして調製された活性エネルギー線硬化型樹脂組成物の濃度、粘度としては、コーティング可能な濃度、粘度であればよく、特に制限されず、状況に応じて適宜選定することができる。
このエネルギー線硬化型樹脂組成物に、前記の有機導電性ポリマーや無機導電性化合物を加えて塗工液を調製し、前記基材フィルムの一方の面に、従来公知の方法、例えばバーコート法、ナイフコート法、ロールコート法、ブレードコート法、ダイコート法、グラビアコート法などを用いて、所定の乾燥厚さになるように塗布して塗膜を形成させ、乾燥後、これに活性エネルギー線を照射して該塗膜を硬化させることにより、(A)層を形成することができる。また、適当な溶媒を、必要に応じ加えてもよい。
熱可塑性樹脂あるいはエネルギー硬化型樹脂組成物及び有機導電性ポリマーや無機導電性化合物などにより、(A)層用塗工液を調製する際に必要に応じて用いる適当な溶媒としては、例えばヘキサン、ヘプタンなどの脂肪族炭化水素、トルエン、キシレンなどの芳香族炭化水素、塩化メチレン、塩化エチレンなどのハロゲン化炭化水素、メタノール、エタノール、プロパノール、ブタノールなどのアルコール、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、2−ペンタノン、イソホロン、シクロヘキサノンなどのケトン、酢酸エチル、酢酸ブチルなどのエステル、エチルセロソルブなどのセロソルブ系溶剤などが挙げられる。
本発明の反射防止フィルムにおける(A)層の厚さは、50〜500nmである。この厚さが50nm未満では(A)層の表面抵抗率が5×108Ω/□以下になりにくく、500nmを超えると厚みによる(A)層の表面抵抗率低減に関するそれ以上の効果が得られにくくなる。(A)層の好ましい厚さは100〜400nmである。
また、(A)層の表面抵抗率は、5×108Ω/□以下であることが好ましい。この表面抵抗率が5×108Ω/□以下であれば、本発明の反射防止フィルムは、良好な帯電防止性能を発揮することができる。より好ましい表面抵抗率は1×108Ω/□以下、さらに好ましくは8×106Ω/□以下である。この表面抵抗率の下限については特に制限はないが、通常5×105Ω/□程度である。
この活性エネルギー線照射による硬化樹脂と近赤外線吸収剤とを含む(B)層は、例えば活性エネルギー線硬化性化合物と、前記の近赤外線吸収剤と、所望により光重合開始剤などを含む(B)層用塗工液を、前述の(A)層上にコーティングして塗膜を形成させ、活性エネルギー線を照射して、該塗膜を硬化させることにより、形成することができる。
(B)層に用いられる活性エネルギー線硬化性化合物としては、例えば活性エネルギー線重合性プレポリマー及び/又は活性エネルギー線重合性モノマーを挙げることができる。
前記活性エネルギー線重合性プレポリマー、活性エネルギー線重合性モノマー及び光重合開始剤の詳細については、前述の(A)層で説明された活性エネルギー線硬化型樹脂組成物の説明と同様であり、(A)層の活性エネルギー線硬化型組成物で挙げられた配合、物性と同じ範囲より選択される。
一方、(B)層に含有させる近赤外線吸収剤については、少なくとも波長800〜1200nmの全領域における分光透過率が30%以下である反射防止フィルムを与えることのできるものであればよく、特に制限されず、様々な種類のものを、適宜選択して用いることができる。
当該近赤外線吸収剤は、有機系近赤外線吸収剤と無機系近赤外線吸収剤に大別するができる。ここで、有機系近赤外線吸収剤としては、例えばシアニン系化合物、スクワリリウム系化合物、チオールニッケル錯塩系化合物、ナフタロシアニン系化合物、フタロシアニン系化合物、トリアリルメタン系化合物、ナフトキノン系化合物、アントラキノン系化合物、さらにはN,N,N',N'−テトラキス(p−ジ−n−ブチルアミノフェニル)−p−フェニレンジアミニウムの過塩素酸塩、フェニレンジアミニウムの塩素塩、フェニレンジアミニウムのヘキサフルオロアンチモン酸塩、フェニレンジアミニウムのフッ化ホウ素酸塩、フェニレンジアミニウムのフッ素塩、フェニレンジアミニウムの過塩素酸塩などのアミノ化合物、銅化合物とビスチオウレア化合物、リン化合物と銅化合物、リン酸エステル化合物と銅化合物との反応により得られるリン酸エステル銅化合物などが挙げられる。
また、無機系近赤外線吸収剤としては、例えば、酸化タングステン系化合物、酸化チタン、酸化ジルコニウム、酸化タンタル、酸化ニオブ、酸化亜鉛、酸化インジウム、錫ドープ酸化インジウム(ITO)、酸化錫、アンチモンドープ酸化錫(ATO)、酸化セシウム、硫化亜鉛さらにはLaB6、CeB6、PrB6、NdB6、GdB6、TbB6、DyB6、HoB6、YB6、SmB6、EuB6、ErB6、TmB6、YbB6、LuB6、SrB6、CaB6、(La,Ce)B6などの六ホウ化物等が挙げられる。これらの中では、近赤外線の吸収率が高く、かつ可視光線の分光透過率が高いことから、酸化タングステン系化合物が好ましい。この酸化タングステン系化合物としては、セシウム含有酸化タングステン、特に式(1)
Cs0.2〜0.4WO3 …(1)
で表されるセシウム含有酸化タングステンが好適である。
一般に、有機系近赤外線吸収剤と無機系近赤外線吸収剤を比較した場合、近赤外線の吸収能力は有機系の方が優れているが、耐光性や耐候性については、無機系の方が格段に優れている。また、有機系のものは着色しやすいという欠点も有しており、実用性の点からは、無機系近赤外線吸収剤の方が好ましく、特にセシウム含有酸化タングステンの使用が好ましい。この無機系赤外線吸収剤は、可視光領域において吸収が少なく、かつ透明なコート層を形成するには、好ましくは0.5μm以下、より好ましくは0.1μm以下の粒径を有するものが有利である。
なお、近赤外線吸収剤を単独使用した場合、たとえ波長800〜1200nmの領域で分光透過率が30%を超える部分があったとしても、2種以上を併用することにより、波長800〜1200nmの全領域における分光透過率が30%以下であればよい。
この近赤外線吸収剤の使用量は、(B)層の膜厚にもよるが、酸化タングステン系化合物、例えば前記式(1)で表されるセシウム含有酸化タングステンを用いる場合、(B)層中のその含有量が、通常5〜50質量%、好ましくは15〜30質量%になるように選定される。
反射防止フィルムは、その用途において防眩性を要求される場合がある。本発明においては、(B)層には、反射防止フィルムに防眩性を付与させるための防眩性付与剤として、有機及び/又は無機フィラーを含有させることができる。有機フィラーとしては、例えばメラミン系樹脂粒子、アクリル系樹脂粒子、アクリル−スチレン系共重合体粒子、ポリカーボネート系粒子、ポリエチレン系粒子、ポリスチレン系粒子、ベンゾグアナミン系樹脂粒子などが挙げられる。これらの有機フィラーの平均粒径は、通常2〜10μm程度である。
また、無機フィラーとしては、例えば平均粒径が0.5〜10μm程度のシリカ粒子や、コロイド状シリカ粒子のアミン化合物による凝集物であって、平均粒径が0.5〜10μm程度のものなどを挙げることができる。
これらの防眩性付与剤は1種を単独で用いてもよいし、2種以上を組み合わせて用いてもよい。防眩性を付与する場合において、(B)層中の防眩性付与剤の含有量は、通常2〜15質量%、好ましくは3〜8質量%である。(B)層に防眩性付与剤を含有させることにより、本発明の反射防止フィルムの60°グロス値は、通常30〜120程度となる。
この際用いる溶媒としては、例えばヘキサン、ヘプタン、シクロヘキサンなどの脂肪族炭化水素、トルエン、キシレンなどの芳香族炭化水素、塩化メチレン、塩化エチレンなどのハロゲン化炭化水素、メタノール、エタノール、プロパノール、ブタノール、1−メトキシ−2−プロパノールなどのアルコール、アセトン、メチルエチルケトン、2−ペンタノン、メチルイソブチルケトン、イソホロンなどのケトン、酢酸エチル、酢酸ブチルなどのエステル、エチルセロソルブなどのセロソルブ系溶剤などが挙げられる。
このようにして調製された塗工液の濃度、粘度としては、コーティング可能な濃度、粘度であればよく、特に制限されず、状況に応じて適宜選定することができる。
次に、前述の(A)層上に、上記塗工液を、従来公知の方法、例えばバーコート法、ナイフコート法、ロールコート法、ブレードコート法、ダイコート法、グラビアコート法などを用いて、コーティングして塗膜を形成させ、乾燥後、これに活性エネルギー線を照射して該塗膜を硬化させることにより、(B)層が形成される。
(B)層の形成に使用される活性エネルギー線については、前述の(A)層の説明と同様であり、特に紫外線が好適である。
本発明においては、(B)層の厚さは2〜20μmの範囲である。この厚さが2μm未満では得られる反射防止フィルムの耐擦傷性が十分に発揮されないおそれがあるし、また20μmを超えるとハードコート層にクラックが発生することがある。このハードコート層の好ましい厚さは3〜15μmの範囲であり、特に5〜10μmの範囲が好適である。
本発明の反射防止フィルムにおいては、この(B)層の屈折率は、通常1.47〜1.60、好ましくは1.49〜1.55の範囲である。
この(C)層は、例えば活性エネルギー線硬化性化合物と、好ましくは多孔性シリカ粒子と、所望により光重合開始剤などを含む低屈折率層形成用塗工液を、(B)層上にコーティングして塗膜を形成させ、活性エネルギー線を照射して、該塗膜を硬化させることにより、形成することができる。
(C)層に用いられる活性エネルギー線硬化性化合物及び所望により用いられる光重合開始剤の詳細については、前述の(A)層で説明された活性エネルギー線硬化性化合物及び光重合開始剤と同様であり、その配合、物性と同じ範囲より選択できる。
(C)層に含まれる多孔性シリカ粒子としては、比重が1.7〜1.9、屈折率が1.25〜1.36及び平均粒径が20〜100nmの範囲にあるものが好ましく用いられる。このような性状を有する多孔性シリカ粒子を用いることにより、反射防止性能に優れる反射防止層が1層タイプの反射防止フィルムを得ることができる。
本発明においては、この(C)層中の多孔性シリカ粒子の含有量は、好ましくは30〜80質量%の範囲で選定され、さらに好ましい含有量は、50〜80質量%であり、特に60〜75質量%の範囲が好ましい。該多孔性シリカ粒子の含有量が上記範囲にあれば、(C)層は所望の低屈折率を有する層となり、得られる反射防止フィルムは、反射防止性に優れたものとなる。
(C)層は、厚さが50〜200nmであって、屈折率が、1.43以下、好ましくは1.30〜1.42の範囲にある。当該(C)層の厚さや屈折率が上記範囲にあれば、反射防止性能、及び耐擦傷性に優れる反射防止フィルムを得ることができる。(C)層の厚さは、好ましくは70〜130nmであり、屈折率は、好ましくは1.35〜1.40の範囲である。
この際用いる溶媒については、前述の(B)層の説明で挙げられた溶媒と同等の範囲より選択できる。
このようにして調製された塗工液の濃度、粘度としては、コーティング可能な濃度、粘度であればよく、特に制限されず、状況に応じて適宜選定することができる。
(B)層上に、(C)層用塗工液を、従来公知の方法、例えばバーコート法、ナイフコート法、ロールコート法、ブレードコート法、ダイコート法、グラビアコート法などを用いて、コーティングして塗膜を形成させ、乾燥後、これに活性エネルギー線を照射して該塗膜を硬化させることにより、(C)層が形成される。
(C)層の形成に使用される活性エネルギー線については、前述の(A)層の説明と同様である。
本発明においては、前記の(A)層、(B)層及び(C)層の形成は、以下に示す方法で行うのが有利である。
まず、基材フィルムの一方の面に、(A)層を形成するが、この(A)層を、有機導電性ポリマーや無機導電性化合物を含む、熱可塑性樹脂組成物あるいは、熱硬化型樹脂組成物を用いて形成する場合、(A)層の形成は前述のとおりである。一方、(A)層を、有機導電性ポリマーや無機導電性化合物を含む活性エネルギー線硬化型樹脂組成物を用いて形成する場合、基材フィルムの一方の面に、この組成物からなる塗工液をコーティングして塗膜を形成させ、活性エネルギー線を照射してハーフキュア状態に硬化させる。この際、紫外線を照射する場合には、光量は通常50〜150mJ/cm2程度である。
このように、活性エネルギー線照射で複層を積層する場合、下層をハーフキュアさせてから上層を設け、その後完全硬化させることにより、両層は極めて強固な密着性を示す。
また、波長500〜700nmにおける反射率は、通常3%以下であり、全光線透過率は、通常40%以上、好ましくは50%以上である。また、ヘイズ値は、通常3%未満であり、(B)層に防眩性付与剤を含有させた場合は、3〜30%程度である。
さらに、(C)層形成後における反射防止フィルムの表面抵抗率は、通常5×1013Ω/□以下、好ましくは8×1012Ω/□以下、より好ましくは2×1012Ω/□以下である。この表面抵抗率の下限については特に制限はないが、通常2×108Ω/□程度である。
本発明の反射防止フィルムにおいては、前記(C)層上に防汚コート層を設けることができる。この防汚コート層は、一般にフッ素系樹脂を含む塗工液を、従来公知の方法、例えばバーコート法、ナイフコート法、ロールコート法、ブレードコート法、ダイコート法、グラビアコート法などを用いて、(C)層上にコーティングし、塗膜を形成させ、乾燥処理することにより、形成することができる。
この防汚コート層の厚さは、通常1〜10nm、好ましくは3〜8nmの範囲である。該防汚コート層を設けることにより、得られる反射防止フィルムは、表面の滑り性が良くなると共に、より一層汚れにくくなる。
本発明の反射防止フィルムにおいては、基材フィルムの(A)〜(C)層とは反対側の面に、前面板におけるPDPパネルなどの被着体に貼着させるための粘着剤層を形成させることができる。この粘着剤層を構成する粘着剤としては、光学用途用のもの、例えばアクリル系粘着剤、ウレタン系粘着剤、シリコーン系粘着剤が好ましく用いられる。この粘着剤層の厚さは、通常5〜50μmの範囲である。本発明の反射防止フィルムをPDP用反射防止フィルムとして用いる場合には、この粘着剤層には、表示装置の発光色を色調補正するために、染料や顔料を含有させることができる。
さらに、この粘着剤層の上に、剥離フィルムを設けることができる。この剥離フィルムとしては、例えばグラシン紙、コート紙、ラミネート紙などの紙及び各種プラスチックフィルムに、シリコーン樹脂などの剥離剤を塗付したものなどが挙げられる。この剥離フィルムの厚さについては特に制限はないが、通常20〜150μm程度である。
このようにして作製された本発明の反射防止フィルムは、近赤外線吸収性能と反射防止性能を兼備すると共に、耐擦傷性及び帯電防止性に優れる上、層構成が簡単でコストが低いなどの特徴を有している。この反射防止フィルムは、特にPDP用の反射防止フィルムとして、PDPの前面板に好適に用いられる。
なお、各例で得られた反射防止フィルムの物性は、以下に示す方法に従って測定した。
(1)波長500nm、600nm及び700nmにおける反射率
分光光度計[(株)島津製作所製「UV−3101PC」]により、波長500nm、600nm及び700nmにおける反射率を測定した。
(2)波長800〜1200nmにおける分光透過率
分光光度計[(株)島津製作所製「UV−3101PC」]により、波長800nmから1200nmにおける分光透過率を測定し、波長800nm、850nm、900nm、1000nm、1100nm、及び1200nmの測定値を求めた。
(3)全光線透過率及びヘイズ値
日本電色工業社製ヘイズメーター「NDH 2000」を使用し、JIS K 6714に準拠して測定した。
(4)60°グロス値
日本電色工業社製グロスメーター「VG 2000」を使用し、JIS K 7105に準拠して測定した。
(5)耐擦傷性
スチールウール#0000を使用し、荷重9.8×10-3N/mm2で5往復擦った後に目視観察を行い、下記の判定基準で評価した。
○:傷が付かない。
△:やや傷が付く。
×:傷が付く。
(6)屈折率
アッベ屈折計[アタゴ社製、品名「アッベ屈折計4T」、Na光源、波長:約590nm]により測定した。
(7)各層の厚さ
松下インターテクノ社製「フィルメトリクスF−20」を用いて測定した。
(8)表面抵抗率
試料を23℃、湿度50%の条件下で24時間調湿後、表面層の表面抵抗率を、三菱化学社製「ハイレスター」にて、印加電圧100Vで測定した。
(1)(A)層(導電性樹脂層)用塗工液
導電性ポリチオフェンをアクリル系熱可塑性樹脂に分散させたコート剤[出光テクノファイン社製、商品名「ELcoatTA−2010(2)」のApack(アクリル系熱可塑性樹脂)とBpack(ポリチオフェン)の等量混合物、固形分濃度2.13質量%]を使用する。
(2)(B)層(ハードコート層)用塗工液の調製
活性エネルギー線硬化性化合物として多官能アクリレート混合物[荒川化学(株)製、商品名「ビームセット577CB」、固形分濃度100%]100質量部に、光重合開始剤(2−メチル−1−[4−(メチルチオ)フェニル]−2−モルフォリノプロパン−1−オン)[チバ・スペシャルティ・ケミカルズ社製、商品名「イルガキュア907」]2質量部を添加し、次いで近赤外線吸収剤[住友金属鉱山(株)製、商品名「YMF−01」、セシウム含有酸化タングステン(モル比でCs:W:O=0.33:1:3)含有量10質量%懸濁液、全固形分濃度14質量%]300質量部を混合したのち、全体の固形分濃度が30質量%になるようにメチルイソブチルケトン(MIBK)で希釈して、(B)層用塗工液を調製した。
(3)(C)層(低屈折率層)用塗工液の調製
多官能アクリレート混合物[荒川化学(株)製、商品名「ビームセット577CB」、固形分濃度100%]100質量部に、光重合開始剤[チバ・スペシャルティ・ケミカルズ社製、商品名「イルガキュア907」]5質量部を添加し、次いで多孔性シリカ粒子のメチルイソブチルケトン(MIBK)分散体[触媒化成工業(株)製、商品名「ELCOM RT−1002SIV」、固形分濃度21質量%、多孔性シリカ粒子:比重1.8、屈折率1.30、平均粒径60nm]1200質量部を混合したのち、全体の固形分濃度が2質量%になるようにMIBKで希釈して、(C)層用塗工液を調製した。
(4)反射防止フィルムの作製
基材フィルムとして厚さ100μmの両面易接着処理ポリエチレンテレフタレート(PET)フィルム[東洋紡績(株)製、商品名「A4300」]表面に、前記(1)で得た(A)層用塗工液を乾燥後の厚さが200nmになるように、マイヤーバーNo.8で塗布したのち、80℃で1分間乾燥して(A)層を形成した。この(A)層の表面抵抗率は6×106Ω/□であった。
次いで、(B)層用塗工液を乾燥後の厚さが6μmになるようにマイヤーバーNo.16で塗布し、90℃で1分間乾燥後、紫外線を光量100mJ/cm2で照射してハーフキュア状態に硬化させた。
次に、ハーフキュアしたコート表面に(C)層用塗工液を、硬化後の厚さが100nmになるようにマイヤーバーNo.4で塗布した。次いで、80℃で1分間乾燥したのち、窒素ガス雰囲気下(酸素濃度0.5容量%)で紫外線を光量500mJ/cm2で照射して、完全硬化させ、PETフィルム上に、導電性樹脂層〔(A)層〕、屈折率1.54の近赤外線吸収性ハードコート層〔(B)層〕及び屈折率1.38の低屈折率層〔(C)層〕を順次形成させることにより、反射防止フィルムを作製した。
このようにして作製された反射防止フィルムの物性を第1表に示す。この反射防止フィルムの波長800〜1200nmの全領域における分光透過率は30%以下であった。
実施例2
実施例1(1)において、(A)層用塗工液の調製を、下記のように変更した以外は、実施例1と同様に実施し、反射防止フィルムを作製した。この反射防止フィルムの物性を第1表に示す。
<(A)層用塗工液の調製>
導電剤として、酸化錫系化合物であるATOのトルエン分散体[石原産業(株)製、商品名「SN−100P」、固形分濃度30質量%]100質量部と、ポリエステル樹脂の溶解品[東洋紡績(株)製、商品名「バイロン20SS」固形分濃度30質量%]30質量部を混合し、濃度が4.5質量%になるようにシクロヘキサノンとトルエンの等量混合溶媒で希釈した。
実施例3
実施例1(2)において、(B)層用塗工液の調製を下記のように変更した以外は、実施例1と同様に実施し、反射防止フィルムを作製した。この反射防止フィルムの物性を第1表に示す。
<(B)層用塗工液の調製>
多官能アクリレート混合物[荒川化学(株)製、商品名「ビームセット577CB」、固形分濃度100%]100質量部に、光重合開始剤[チバ・スペシャルティ・ケミカルズ社製、商品名「イルガキュア907」]2質量部を添加し、次いで近赤外線吸収剤[住友金属鉱山(株)製、商品名「YMF−01」、セシウム含有酸化タングステン(モル比でCs:W:O=0.33:1:3)含有量10質量%懸濁液、全固形分濃度14質量%]300質量部を混合し、さらに防眩性付与剤としてシリカ粒子[東ソー・シリカ(株)製、商品名「ニップシールE−200」、平均粒径3μm]5質量部を加えたのち、全体の固形分濃度が30質量%になるようにMIBKで希釈して(B)層用塗工液を調製した。
このようにして作製した反射防止フィルムの物性を第1表に示す。この反射防止フィルムの波長800〜1200nmの全領域における分光透過率は30%以下であった。なお、(B)層の屈折率は、1.53であった。
実施例1において、(A)層を形成しなかったこと以外は、実施例1と同様に実施し、反射防止フィルムを作製した。この反射防止フィルムの物性を第1表に示す。
比較例2
実施例1(2)における(B)層用塗工液の調製において、近赤外線吸収剤を用いなかったこと以外は、実施例1と同様に実施して、反射防止フィルムを作製した。ただし、(B)層(ハードコート層)の屈折率は1.53であった。
このようにして作製した反射防止フィルムの物性を第1表に示す。
比較例3
実施例1(2)の(B)層用塗工液の調製において、光重合開始剤「イルガキュア907」の使用量を5質量部に変更した以外は、実施例1(2)と同様にして、(B)層用塗工液を調製した。
次に、実施例1と同様にして形成した(A)層上に、前記(B)層用塗工液を乾燥後の厚さが6μmになるようにマイヤーバーNo.16で塗布し、90℃で1分間乾燥後、紫外線を光量250mJ/cm2で照射して完全硬化させ、反射防止フィルムの(C)層をもたないハードコートフィルムを作製した。
このようにして作製されたハードコートフィルムの物性を第1表に示す。
Claims (10)
- 基材フィルムの一方の面に、(A)有機導電性ポリマー又は無機導電性化合物並びにアクリル系樹脂を含む厚さ50〜500nmの導電性樹脂層、(B)弗素又は珪素を含有しない多官能アクリレートと近赤外線吸収剤を含む厚さ2〜20μmのハードコート層、及び(C)弗素又は珪素を含有しない多官能アクリレート及び多孔性シリカ60〜75質量%含有し、屈折率が1.43以下の厚さ50〜200nmの低屈折率層が順次積層され、かつ波長500nm、600nm及び700nmにおける反射率が3%以下であって、波長800〜1200nmの全領域における分光透過率が20%以下であることを特徴とする反射防止フィルム。
- (B)層が、さらに有機及び/又は無機フィラーを含み、防眩機能が付与されてなる請求項1に記載の反射防止フィルム。
- (B)層に含まれる近赤外線吸収剤が、酸化タングステン系化合物である請求項1又は2に記載の反射防止フィルム。
- 酸化タングステン系化合物が、セシウム含有酸化タングステンである請求項3に記載の反射防止フィルム。
- (B)層中の酸化タングステン系化合物の含有量が5〜50質量%である請求項3又は4に記載の反射防止フィルム。
- 有機導電性ポリマーが、ポリチオフェン系化合物である請求項1に記載の反射防止フィルム。
- 無機導電性化合物が、酸化錫系化合物である請求項1に記載の反射防止フィルム。
- (A)層の表面抵抗率が、5×108Ω/□以下である請求項1〜7のいずれかに記載の反射防止フィルム。
- 基材フィルムの他方の面に、厚さ5〜50μmの粘着剤層を有する請求項1〜8のいずれかに記載の反射防止フィルム。
- プラズマディスプレイ用である請求項1〜9のいずれかに記載の反射防止フィルム。
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- 2006-07-19 JP JP2006197312A patent/JP5154773B2/ja active Active
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