JP6079234B2 - 金属酸化物微粒子含有膜、転写フィルムおよびその製造方法並びに積層体およびその製造方法 - Google Patents
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Description
本発明で使用される金属酸化物微粒子(以下、「MO微粒子」という)は、後述するMO微粒子含有膜中に含有されるものである。
本発明において、膜中央領域は、図1に示すように、MO微粒子含有膜の中央領域であるTb1とTc1を併せた領域、Tb2とTc2を併せた領域およびTbiとTciを併せた領域で、MO微粒子が存在しない領域である。
本発明において、膜表層領域(a1)および膜表層領域(a2)は膜中央領域のそれぞれの面に形成されている領域で、MO微粒子が存在する領域である。
MO微粒子含有膜は膜中央領域と、膜中央領域の片面に膜表層領域(a1)が形成され、膜中央領域の別の面に膜表層領域(a2)が形成されているMO微粒子含有膜である。
Tai=0.5T−Tbi (2)
0.1T≦Tci≦0.4T (3)
Tdi=0.5T−Tci (4)
ただし、TはMO微粒子含有膜の厚みである。
本発明で使用される剥離用フィルムは転写フィルムを後述する基材の表面に積層した後に剥離して除去されるもので、例えば、活性エネルギー線透過性フィルムを使用することができる。また、剥離用フィルムは、MO微粒子含有膜を直接形成し、積層体(A)を形成するための基材としても使用することができる。
本発明において、低屈折率膜は後述する転写フィルムの剥離用フィルムの表面または積層体の表面に形成されている層であり、反射防止機能を発現させるためのものである。
本発明において、高屈折率膜は転写フィルムにおける低屈折率膜と中屈折率膜との間または積層体(B)における低屈折率膜と中屈折率膜との間に形成されている層であり、反射防止機能を発現させるためのものである。
(式(6)において、dyは高屈折率膜の厚みを表す。)
90nm≧dz≧30nm (7)
(式(7)において、dzは中屈折率膜の厚みを表す。)
(nHC×ny)1/2-(ny-nHC)/8≦nz≦(nHC×ny)1/2+(ny-nHC)/8 (8)
(式(8)において、nHCは形成された接着層の屈折率を、nyは高屈折率膜の屈折率を、nzは中屈折率膜の屈折率をそれぞれ表す。)
本発明において、中屈折率膜は転写フィルムおける高屈折率膜の表面若しくは高屈折率膜と接着層との間または積層体(B)における基材と高屈折率膜との間または接着層等の他の層を有する基材の他の層と高屈折率膜との間に形成されている層であり、積層体(B)の使用に際して干渉模様の発生を抑制させるためのものである。
転写フィルムは、剥離用フィルムの片面に低屈折率膜、高屈折率膜、中屈折率膜としてのMO微粒子含有膜および必要に応じて接着層がこの順に積層された積層フィルムである。
本発明で使用される基材としては、例えば、樹脂基材および無機基材が挙げられる。
積層体(A)は基材の少なくとも片面に、直接または他の層を介して、MO微粒子含有膜が積層された積層体である。
積層体(B)は、基材の少なくとも片面に、直接または他の層を介して、屈折率(Nz)を有する中屈折率膜、屈折率(Ny)を有する高屈折率膜および屈折率(Nx)を有する低屈折率膜がこの順に積層され、屈折率(Nx)、屈折率(Ny)および屈折率(Nz)が前式(5)を満足する積層体であって、中屈折率膜がMO微粒子含有膜である積層体である。
接着層を形成するための塗膜は後述する接着層を形成するための塗膜である。
転写フィルムラミネート物形成工程は、基材と転写フィルムの中屈折率膜の面とを、接着層を形成するための塗膜を介して貼り合わせて転写フィルムラミネート物を形成する工程である。
接着層を形成する塗膜として接着層用熱可塑性樹脂塗膜を使用する場合には、転写フィルムラミネート物形成工程で基材と転写フィルムとを接着層用熱可塑性樹脂塗膜を介して貼り合せることにより転写フィルムラミネート物を得ることができる。接着層用熱可塑性樹脂塗膜は転写フィルムへ予め設けてもよいし、基材へ予め設けても良い。
接着層を形成する塗膜として接着層用硬化性塗膜を使用する場合には、転写フィルムラミネート物形成工程で、基材と転写フィルムとを接着層用硬化性塗膜を介して貼り合わせることにより転写フィルムラミネート物を得る。接着層用硬化性塗膜は転写フィルムへ予め設けてもよいし、基材へ予め設けても良い。
本発明において、接着層は転写フィルムと基材とを接着するためのものである。
本発明においては、転写フィルム積層体形成工程は接着層を形成するための塗膜から接着層を得るための工程である。
転写フィルム積層体形成工程において、転写フィルムラミネート物形成工程で得られた転写フィルムラミネート物を、加圧処理及び加温処理の内の少なくとも一つの処理により接着層を得ることにより基材と中屈折率膜とを接着させることができる。
転写フィルム積層体形成工程において、転写フィルムラミネート物形成工程で得られた転写フィルムラミネート物に活性エネルギー線を照射して接着層用硬化性塗膜を硬化させて接着層を形成することができる。
転写フィルム積層体は転写フィルムの中屈折率膜の面と基材とが接着層を介して積層された積層体である。
積層体(B)形成工程は、転写フィルム積層体から剥離用フィルムを剥がして積層体(B)を得る工程である。転写フィルム積層体から剥離用フィルムを剥離するに際しては、例えば、室温にて剥離用フィルムを転写フィルム積層体から公知の方法により剥離することができる。
「TAS」:コハク酸/トリメチロールエタン/アクリル酸(モル比1/2/4)縮合混合物
「C6DA」:1,6−ヘキサンジオールジアクリレート(大阪有機化学工業(株)製、商品名;ビスコート#230)
「M305」:ペンタエリスリトールトリアクリレート(東亞合成(株)製、商品名;アロニックスM305)
「M400」:ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート(東亞合成(株)製、商品名;アロニックスM400)
「U6HA」:ウレタンアクリレート(新中村化学工業(株)製、商品名;NKオリゴU6−HA)
「DAC」:パーフルオロポリエーテル基および活性エネルギー線反応性基を有するフッ素基含有ポリエーテル化合物の溶液(ダイキン工業(株)製、固形分濃度20%、2,2,3,3−テトラフルオロ−1−プロパノール溶液、商品名;オプツールDAC)
「DAROCUR」:2,4,6−トリメチルベンゾイル−ジフェニル−フォスフィンオキサイド(BASFジャパン(株)製、商品名;DAROCUR TPO)
「IRGACURE」:1−ヒドロキシ−シクロヘキシル−フェニル−ケトン(BASFジャパン(株)製、商品名;IRGACURE 184)
「KBM503」:3−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン(信越化学工業(株)製、商品名;信越シリコーン KBM503)
「スルーリアS」:中空シリカゾルのイソプロピルアルコール(IPA)分散体(固形分濃度20%)(日揮触媒化成(株)製、商品名;スルーリアS)
「PGM」:1−メトキシ−2−プロパノール(和光純薬工業(株)製、試薬1級)
「IPA」:イソプロパノール(和光純薬工業(株)製、試薬1級)
「トルエン」:トルエン(和光純薬工業(株)製、試薬1級)
「ZRT−E28」:ジルコニアのトルエン分散体(固形分濃度15%)、KBM503とジルコニア微粒子の合計量中のジルコニア微粒子の割合77質量%、(CIKナノテック(株)製、商品名;ZRT15WT%−E28)
「ZRT−E30」:ジルコニアのトルエン分散体(固形分濃度15%)、KBM503とジルコニア微粒子の合計量中のジルコニア微粒子の割合67質量%、(CIKナノテック(株)製、商品名;ZRT15WT%−E30)
「MR−1009SBV」:五酸化アンチモンのIPA分散体(固形分濃度30%)、(日揮触媒化成(株)製、商品名;MR−1009SBV)
「KBM602」:N−2−(アミノエチル)−3−アミノプロピルメチルジメトキシシラン(信越化学工業(株)製、商品名;信越シリコーン KBM602)
「KBM603」:N−2−(アミノエチル)−3−アミノプロピルトリメトキシシラン(信越化学工業(株)製、商品名;信越シリコーン KBM603)
「アクリライト」:メタクリル樹脂板(三菱レイヨン(株)製、商品名;アクリライトEX001)
基材の表面温度の測定には非接触型表面温度計((株)チノー製、ハンディ型放射温度計IR−TA(商品名))を使用した。
日本電色工業(株)製HAZE METER NDH2000(商品名)を用いてJIS K7361−1に示される測定法に準拠して、積層体の全光線透過率を測定し、JIS K7136に示される測定法に準拠してヘーズ値を測定した。
#0000のスチールウールを装着した直径25.4mmの円形パッドを積層体の低屈折率膜の表面に置き、2.0kgの荷重下で、20mmの距離を20回往復擦傷し、擦傷前と擦傷後のヘーズ値の差(Δヘーズ)を下式より求め、試験後のサンプル表面の傷の本数を数えて耐擦傷性を評価した。
[Δヘーズ(%)]=[擦傷後のヘーズ値(%)]−[擦傷前のヘーズ値(%)]
積層体の低屈折率膜が積層されていない面をサンドペーパーで粗面化した後に艶消し黒色スプレーで塗ったものを評価用サンプルとし、分光光度計((株)日立製作所製、商品名:U−4000)を用いて、入射角5°および波長380〜780nmの範囲でJIS R3106に示される測定法に準拠してサンプルの低屈折率膜の表面の反射率を測定し、得られる反射率曲線の最も反射率の低い波長(ボトムの波長)およびボトムの波長における反射率(ボトムの波長反射率)を求めた。
◎:反射色の変化は認められなかった。
○:反射色の変化がわずかに認められる。
×:反射色の変化が認められた。
積層体表面の低屈折率膜の防汚性を下記の水接触角、トリオレイン接触角および油性インキ拭き取り性により評価した。
(a)水接触角
23℃および相対湿度50%の環境下において、低屈折率膜の表面にイオン交換水0.2μLの1滴を滴下し、携帯型接触角計(Fibro syetem ab社製、商品名:PG−X)を用いて水と低屈折率膜の接触角を測定し、水接触角を求めた。
(b)トリオレイン接触角
イオン交換水の代わりにトリオレインを使用したこと以外は水接触角の測定の場合と同様にして、トリオレイン接触角を求めた。
(c)油性インキ拭き取り性
積層体の低屈折率膜の表面に、油性インキ(黒色)((株)サクラクレパス製、商品名;マイネーム(黒))で線を書き、3分後にペーパータオル(日本製紙クレシア(株)製、商品名;キムタオル)で拭き取り、その際の油性インキの拭き取れ具合を目視により以下の基準で評価した。
◎:5回の拭き取りで油性インクが完全に拭き取れる。
○:5回の拭き取りでわずかに油性インクの線の跡が残る。
×:5回の拭き取りで油性インキが1部でも付着したままである。
JIS K5600−5−6に準拠して、25マスの碁盤目の剥離評価を4箇所で実施し、100マスの中で剥離せずに残ったマスの数で積層体の低屈折率膜の密着性を評価した。
積層体の厚み方向にミクロトームで幅100nmのサンプルを切り出し、透過型電子顕微鏡(日本電子(株)製JEM−1010(商品名))で積層体の断面を観察し、各層の膜厚を測定した。
JIS L0848の汗に対する染色堅ろう度試験のA法に準じて人工汗液を調整した。
○:変色は認められなかった。
×:変色が認められた。
プリズムカプラー(メトリコン社製、モデル2010)を用いて594nmレーザーにおける低屈折率膜、高屈折率膜、中屈折率膜および接着層の屈折率を測定した。
積層体の表面を3波長蛍光管((株)東芝製、商品名:メロウ5 40W)の下で5名による目視により干渉模様の有無を下記基準で評価した。
◎:角度を変えても干渉模様は見えない。
○:角度を変えると干渉模様が薄く見える。
△:角度を変えると干渉模様が顕著に見える
×:角度を変えなくとも干渉模様が顕著に見える。
積層体(厚みTnm)の厚み方向にミクロトームで幅100nmのサンプルを切り出した。このサンプルの厚み方向断面を透過型電子顕微鏡(日本電子(株)製JEM−1010(商品名))を使用して、MO微粒子含有膜中または中屈折率層中のMO微粒子の分布の状態を写真撮影した。
以下のように、中空シリカを個別処理した。
LRM組成物として、表1に示すLRM組成物(1)を調合した。
HRM組成物として、表2に示すHRM組成物(1)〜(3)を調合した。
中屈折率組成物として、表3に示す中屈折率組成物(1)〜(8)を調合した。
厚さ100μmのPETフィルム((株)東洋紡、商品名:A4100)のPET表面に、LRM組成物(1)を、10号バーコーターを用いて塗付し、100℃で1.5分間および150℃で1分間乾燥させてLRM組成物塗膜を形成した。なお、PET表面の臨界表面張力は44mN/mであった。
表4に示すようにMRM組成物を変更したこと以外は実施例1と同様に積層体を作製した。評価結果を表4に示す。
表4に示すようにMRM組成物を変更し、接着層形成材料としてU6HA 10部、C6DA 30部、M305 30部、M400 30部およびDAROCUR 2部を混合して得られる活性エネルギー線硬化性組成物に変更したこと以外は実施例1と同様に積層体を作製した。評価結果を表4に示す。
表5に示すようにHRM組成物およびMRM組成物を変更したこと以外は実施例1と同様に積層体を作製した。評価結果を表5に示す。
表5に示すようにHRM組成物およびMRM組成物を変更し、接着層形成材料としてU6HA 10部、C6DA 30部、M305 30部、M400 30部およびDAROCUR 2部を混合して得られる活性エネルギー線硬化性組成物に変更したこと以外は実施例1と同様に積層体を作製した。評価結果を表6に示す。
表6に示すようにHRM組成物を変更したこと以外は実施例2と同様に積層体を作製した。評価結果を表6に示す。
表6に示すように高屈折率膜の膜厚を変更したこと以外は実施例2と同様に積層体を作製した。評価結果を表6に示す。
表6に示すように中屈折率膜の膜厚を変更したこと以外は実施例2と同様に積層体を作製した。評価結果を表6に示す。
表7に示すようにMRM組成物を変更し、接着層形成材料としてU6HA 10部、C6DA 30部、M305 30部、M400 30部およびDAROCUR 2部を混合して得られる活性エネルギー線硬化性組成物に変更したこと以外は実施例1と同様に積層体を作製した。評価結果を表7に示す。
実施例2において、MRM組成物の製膜条件を下記に示すように変更したこと以外は実施例2と同様に積層体を作製した。評価結果を表7に示す。中屈折率膜中に膜中央領域が形成されていないため干渉模様が顕著であった。
MRM組成物(2)を、10号バーコーターを用いて塗付し、150℃で10分間乾燥させてMRM組成物の塗膜を形成し、9.6kWの高圧水銀ランプ(出力設定100%)の下20cmの位置のところを、4.5m/分の速度で通過させてMRM組成物の塗膜を硬化させて中屈折率膜が積層された積層フィルムを得た。このときの積算光量は400mJ/cm2で、ピーク照度は260mW/cm2であった。
実施例2において、中屈折率膜を形成しなかったこと以外は実施例2と同様に積層体を作製した。評価結果を表7に示す。中屈折率膜が存在しないため干渉模様が顕著に見えた。
厚さ100μmのPETフィルム((株)東洋紡、商品名:A4100)のPET表面に、MRM組成物(1)を、10号バーコーターを用いて塗付し、80℃で1.5分間および120℃で1分間乾燥させてMRM組成物塗膜を形成し、9.6kWの高圧水銀ランプ(出力設定100%)の下20cmの位置のところを、4.5m/分の速度で通過させてMRM組成物の塗膜を硬化させて膜厚60nmの中屈折率膜が積層された積層フィルムを得た。このときの積算光量は400mJ/cm2で、ピーク照度は260mW/cm2であった。
Claims (14)
- 金属酸化物微粒子が存在しない膜中央領域と、膜中央領域の片側に金属酸化物微粒子が存在する膜表層領域(a1)が形成され、膜中央領域の他方側に金属酸化物微粒子が存在する膜表層領域(a2)が形成されている金属酸化物微粒子含有膜であって、
膜表層領域(a1)の金属酸化物微粒子と、膜表層領域(a2)の金属酸化物微粒子が同じ一種類の金属酸化物微粒子であることを特徴とする、金属酸化物微粒子含有膜。
- 前記金属酸化物微粒子含有膜の厚み方向の断面内すべての領域に亘って、金属酸化物微粒子含有膜の中心から膜表層領域(a1)および膜表層領域(a2)と膜中央領域との界面までの膜中央領域の厚み(TbiおよびTci)並びに膜表層領域(a1)の厚み(Tai)および膜表層領域(a2)の厚み(Tdi)が下記式(1)〜(4)を満足し、かつ、金属酸化物微粒子含有膜の厚み方向の断面内すべての領域に亘って、金属酸化物微粒子含有膜の膜厚に対して垂直方向にとりうるいずれの長さ1200nm当たりの金属酸化物微粒子が存在しない膜中央領域の長さ(Li)の合計の長さ(L)が240nm以上である請求項1に記載の金属酸化物微粒子含有膜。
0.1T≦Tbi≦0.4T (1)
Tai=0.5T−Tbi (2)
0.1T≦Tci≦0.4T (3)
Tdi=0.5T−Tci (4)
但し、Tbi、Tci、Tai、TdiおよびLiはそれぞれi番目における膜中央領域または膜表層領域(a1)および膜表層領域(a2)の厚み並びに金属酸化物微粒子が存在しない膜中央領域の長さを示す。また、Tは金属酸化物微粒子含有膜の厚みを示す。 - 金属酸化物微粒子含有膜の屈折率が1.5〜1.65である請求項1または2に記載の金属酸化物微粒子含有膜。
- 剥離用フィルムの片面に屈折率(Nx)を有する低屈折率膜、屈折率(Ny)を有する高屈折率膜および屈折率(Nz)を有する中屈折率膜がこの順に積層された転写フィルムであって、これらの屈折率は、波長594nmレーザーで測定され、かつ、下記式(5)を満足し、中屈折率膜が請求項1または2に記載の金属酸化物微粒子含有膜である転写フィルム。
Nx<Nz<Ny (5) - 低屈折率膜がパーフルオロポリエーテル基と窒素原子を含有するモノマー(A)単位を有するポリマーと無機微粒子を含有する請求項4に記載の転写フィルム。
- 剥離用フィルムの片面に屈折率(Nx)を有する低屈折率膜、屈折率(Ny)を有する高屈折率膜および屈折率(Nz)を有する中屈折率膜として請求項1または2に記載の金属酸化物微粒子含有膜がこの順で積層され、これら屈折率は、波長594nmレーザーで測定され、かつ、下記式(5)を満足する転写フィルムの製造方法であって、剥離用フィルムの片面に低屈折率膜を積層した後に高屈折率膜を積層し、次いで高屈折率膜の表面に、同じ一種類の金属酸化物微粒子および酢酸ブチルの揮発速度を100とした場合に揮発速度が100以下の溶剤を20質量%以上含む希釈溶剤を含有する、金属酸化物微粒子含有膜用組成物を塗布した後に温度50℃以上140℃以下の温度で希釈溶剤を乾燥させて、中屈折率膜を積層する転写フィルムの製造方法。
Nx<Nz<Ny (5)
- 基材の少なくとも片面に、直接または他の層を介して、請求項1または2に記載の金属酸化物微粒子含有膜が積層された積層体(A)。
- 基材の少なくとも片面に、直接または他の層を介して、屈折率(Nz)を有する中屈折率膜、屈折率(Ny)を有する高屈折率膜および屈折率(Nx)を有する低屈折率膜がこの順に積層され、これら屈折率は、波長594nmレーザーで測定され、かつ、下記式(5)を満足する積層体(B)であって、中屈折率膜が請求項1または2に記載の金属酸化物微粒子含有膜である積層体(B)。
Nx<Nz<Ny (5) - 低屈折率膜がパーフルオロポリエーテル基と窒素原子を含有するモノマー(A)単位を有するポリマーと無機微粒子を含有する請求項9に記載の積層体。
- 基材の表面に、同じ一種類の金属酸化物微粒子および酢酸ブチルの揮発速度を100とした場合に揮発速度が100以下の溶剤を20質量%以上含む溶剤を含有する、金属酸化物微粒子含有膜を形成するための金属酸化物微粒子含有膜用組成物を塗布した後に温度50℃以上140℃以下の温度で希釈溶剤を乾燥させることにより中屈折率膜を積層する請求項8に記載の積層体(A)の製造方法。
- 基材の少なくとも片面に、接着層を介して、屈折率(Nz)を有する中屈折率膜、屈折率(Ny)を有する高屈折率膜および屈折率(Nx)を有する低屈折率膜がこの順に積層され、これら屈折率は、波長594nmレーザーで測定され、かつ、下記式(5)を満足する積層体(B)の製造方法であって、基材と請求項4〜6のいずれか1項に記載の転写フィルムの中屈折率膜の面とを、接着層を形成するための塗膜を介して貼り合わせて転写フィルムラミネート物を形成する工程、接着層を形成するための塗膜から接着層を得て転写フィルム積層体を形成する工程、および転写フィルム積層体から剥離用フィルムを剥がして積層体を形成する工程を有する請求項9に記載の積層体(B)の製造方法。
Nx<Nz<Ny (5) - 接着層を形成するための塗膜が活性エネルギー線硬化性混合物を含み、転写フィルム積層体形成工程において、接着層を形成するための塗膜に活性エネルギー線を照射し、前記活性エネルギー線硬化性混合物を硬化させて接着層を得て転写フィルム積層体を形成する請求項13に記載の積層体(B)の製造方法。
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