(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2022-04-01
(45)【発行日】2022-04-11
(54)【発明の名称】防眩コーティング組成物、それを用いた光学積層部材、及び防眩ハードコート層の形成方法
(51)【国際特許分類】
G02B 5/02 20060101AFI20220404BHJP
G02B 5/00 20060101ALI20220404BHJP
【FI】
G02B5/02 B
G02B5/00 B
(21)【出願番号】P 2017196189
(22)【出願日】2017-10-06
【審査請求日】2020-10-01
(73)【特許権者】
【識別番号】593135125
【氏名又は名称】日本ペイント・オートモーティブコーティングス株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100100158
【氏名又は名称】鮫島 睦
(74)【代理人】
【識別番号】100132252
【氏名又は名称】吉田 環
(72)【発明者】
【氏名】渡邊 孝允
(72)【発明者】
【氏名】北本 圭吾
(72)【発明者】
【氏名】細川 武喜
(72)【発明者】
【氏名】小林 和人
【審査官】中村 和正
(56)【参考文献】
【文献】特開2010-163535(JP,A)
【文献】国際公開第2008/020613(WO,A1)
【文献】特開2015-161899(JP,A)
【文献】特開2010-191370(JP,A)
【文献】特開2011-128607(JP,A)
(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
G02B 5/02
C09D 4/00
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
第1成分と第2成分と第3成分とを含む防眩コーティング組成物であって、
前記防眩コーティング組成物の硬化層である防眩ハードコート層は、前記第1成分及び前記第2成分の相分離により形成された微細凹凸を有し、
前記微細凹凸の凸部に前記第3成分が偏在し、及び
前記防眩ハードコート層の膜厚が1.0~15.0μmである場合、前記微細凹凸の表面粗さは0.05~2.00μmである防眩ハードコート層であり、
前記第1成分は、多官能性不飽和二重結合含有モノマー及びオリゴマーから選択される少なくとも1種を含み、
前記第2成分は、不飽和二重結合含有アクリル共重合体であるオリゴマー又は樹脂であり、
前記第3成分は、平均粒径が0.1~10.0μm、かつ、屈折率(Rf
3)が1.34~1.75である微粒子であり、
前記屈折率(Rf
3)と、前記第1成分及び第2成分を含む硬化塗膜の屈折率(Rf
cf)との関係は、
0.01≦|(Rf
3)-(Rf
cf)|≦0.23であり、
前記第1成分のSP値を(SP
1)とし、前記第2成分のSP値を(SP
2)とし、前記第3成分のSP値を(SP
3)とした場合、
SP
1-SP
2≧0.7であり、且つ
前記SP
1、SP
2及びSP
3は、以下の(1)の関係を有する、
(1):(SP
3)<(SP
2)<(SP
1)
防眩コーティング組成物。
【請求項2】
前記第1成分は、重量平均分子量が200~5000の多官能性不飽和二重結合含有モノマー及びオリゴマーから選択される少なくとも1種を含み、
前記第2成分は、重量平均分子量が2000~100000である、不飽和二重結合含有アクリル共重合体であるオリゴマー又は樹脂である、請求項1に記載の防眩コーティング組成物。
【請求項3】
前記第1成分は、多官能(メタ)アクリレート化合物及び多官能ウレタン(メタ)アクリレート化合物からなる群から選択される少なくとも1種を含む、請求項1又は2に記載の防眩コーティング組成物。
【請求項4】
前記第1成分は、多官能(メタ)アクリレート化合物及び多官能ウレタン(メタ)アクリレート化合物を含み、
前記第1成分における多官能(メタ)アクリレート化合物及び多官能ウレタン(メタ)アクリレート化合物の質量比が、多官能(メタ)アクリレート化合物:多官能ウレタン(メタ)アクリレート化合物=99.5:0.5~20:80の範囲内である、請求項1から3のいずれか1項に記載の防眩コーティング組成物。
【請求項5】
前記第1成分及び第2成分の質量比は、第1成分:第2成分=99.5:0.5~60:40の範囲内である、請求項1~4のいずれか1項に記載の防眩コーティング組成物。
【請求項6】
前記防眩コーティング組成物の硬化層である防眩ハードコート層は、
膜厚が1.0~10.0μmである場合、トータルヘイズ値Haが1~35%であり、かつ、内部ヘイズ値Hiが0.5~25%である、請求項1~5のいずれか1項に記載の防眩コーティング組成物。
【請求項7】
透明高分子基材の少なくとも一方の面上に、防眩ハードコート層を有する、光学積層部材であって、
前記防眩ハードコート層は、請求項1~6のいずれか1項に記載の防眩コーティング組成物から形成された層である、光学積層部材。
【請求項8】
透明高分子基材の一方の面上に、防眩ハードコート層を有し、かつ、
透明高分子基材の他の一方の面上に、加飾層を有する、光学積層部材であって、
前記防眩ハードコート層は、請求項1~6のいずれか1項に記載の防眩コーティング組成物から形成された層である、光学積層部材。
【請求項9】
請求項8に記載の光学積層部材を有する、車載機器用光学積層部材。
【請求項10】
基材表面に、防眩コーティング組成物を塗布し、未硬化のコーティング組成物層を形成する工程、未硬化のコーティング組成物層を硬化させ、凹凸を有する防眩ハードコート層を形成する工程、
を含む、防眩ハードコート層の形成方法であって、
前記防眩コーティング組成物は、第1成分と第2成分と第3成分とを含み、
前記防眩コーティング組成物の硬化層である防眩ハードコート層は、前記第1成分及び前記第2成分の相分離により形成された微細凹凸を有し、
前記微細凹凸の凸部に前記第3成分が偏在し、及び
前記防眩ハードコート層の膜厚が1.0~15.0μmである場合、前記微細凹凸の表面粗さは0.05~2.00μmである防眩ハードコート層であり、
前記第1成分は、多官能性不飽和二重結合含有モノマー及びオリゴマーから選択される少なくとも1種を含み、
前記第2成分は、不飽和二重結合含有アクリル共重合体であるオリゴマー又は樹脂であり、
前記第3成分は、平均粒径が0.1~10.0μm、かつ、屈折率(Rf
3)が1.34~1.75である微粒子であり、
前記屈折率(Rf
3)と、前記第1成分及び第2成分を含む硬化塗膜の屈折率(Rf
cf)との関係は、
0.01≦|(Rf
3)-(Rf
cf)|≦0.23であり、
前記第1成分のSP値を(SP
1)とし、前記第2成分のSP値を(SP
2)とし、前記第3成分のSP値を(SP
3)とした場合、
SP
1-SP
2≧0.7であり、かつ
前記SP
1、SP
2及びSP
3は、以下の(1)の関係を有する、
(1):(SP
3)<(SP
2)<(SP
1)
防眩ハードコート層の形成方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、防眩コーティング組成物、それを用いた光学積層部材、及び防眩ハードコート層の形成方法に関する。
【背景技術】
【0002】
ディスプレイは、コンピュータ、テレビジョン、携帯電話、携帯情報端末機器(タブレットパソコン、モバイル機器及び電子手帳など)、そして、デジタルメーター、インストルメントパネル、ナビゲーション、コンソールパネル、センタークラスター及びヒーターコントロールパネルなどの車載用表示パネル、などの様々な分野で使用されている。これらの液晶ディスプレイにおいては、ディスプレイ表面上に、表面を粗面化する防眩(AG:Anti Glare)層が設けられることが多い。ディスプレイ表面上に防眩層を設けることによって、防眩層の表面の凹凸によって外光を乱反射させ、ディスプレイ表面に反射した像の輪郭をぼかすことができる。これによって、ディスプレイ表面上における反射像の視認性を低下することができ、そしてディスプレイ使用時における反射像の映り込みによる画面視認性の障害を解消することができる。
【0003】
また、ディスプレイ(例えば液晶ディスプレイなど)の高精細化に伴い、映像光と防眩層の表面形状が干渉することにより、微細な輝度のばらつきが観察される場合がある。このため、優れた防眩性と、ギラツキ防止を両立することが要求されている。
【0004】
特開2011-112964号公報(特許文献1)は、光透過性基材上に少なくとも防眩層を有し、前記防眩層は、前記光透過性基材と反対側表面に凹凸形状を有し、前記凹凸形状は、前記防眩層を構成するバインダー樹脂の相分離により形成された凹凸形状(A)、及び、前記防眩層に含まれる内部散乱粒子により形成された凹凸形状(B)からなり、かつ、十点平均粗さRzが3μm未満である光学積層体を開示している。
この光学積層体は、外景の映り込み、ギラツキ防止及びコントラストの低下を防止することを目的としている。しかし、特許文献1に記載の光学積層体は、例えば、高精細化された液晶ディスプレイ等に用いると、ギラツキが生じ得るなど、防眩性とギラツキ防止を両立するものではない。
【0005】
特開2009-75248号公報(特許文献2)は、基材フィルム上に、(A)活性エネルギー線硬化型化合物の硬化物、(B)熱可塑性樹脂及び(C)有機微粒子を、質量比100:0.3:1~100:50:50の割合で含むハードコート層を有し、当該ハードコート層において、上記(A)成分と(B)成分とが相分離構造を形成しており、かつ内部ヘイズ値が5~80%であることを特徴とする防眩性ハードコートフィルムを開示している。しかし、特許文献2の防眩性ハードコートフィルムは、例えば、高精細化された液晶ディスプレイ等に用いると、ギラツキが生じ得るなど、防眩性とギラツキ防止を両立するものではない。また、画像鮮映性の合計値が150以下と低いため画面表示への視認性が満足されていない。
【0006】
特開2008-299007号公報(特許文献3)は、透明プラスチックフィルムの少なくとも片面に、少なくとも1層の防眩ハードコート層を設けた防眩ハードコートフィルムであって、前記防眩ハードコート層は、樹脂A(電離放射線硬化型樹脂)と樹脂B(電離放射線硬化型樹脂又はポリマー)と顔料を含み、防眩ハードコート層の表面ヘイズは該樹脂Aと該樹脂Bの相分離により形成される凸凹により発生させ、かつ内部ヘイズは前記樹脂A及び/又は樹脂Bと屈折率の異なる顔料による内部散乱により発生させることを特徴とする防眩ハードコートフィルムを開示している。しかし、特許文献3の防眩ハードコートフィルムは、例えば、高精細化された液晶ディスプレイ等に用いると、ギラツキが生じ得るなど、防眩性とギラツキ防止を両立するものではない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0007】
【文献】特開2011-112964号公報
【文献】特開2009-75248号公報
【文献】特開2008-299007号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0008】
本発明は、上記従来の課題を解決するものであり、その目的とするところは、液晶ディスプレイの画像表示部において求められる防眩性能及びギラツキ防止性能の両方を満たす防眩コーティング組成物、それを用いた光学積層部材、及び防眩ハードコート層の形成方法に関する。
【課題を解決するための手段】
【0009】
上記課題を解決するため、本発明は下記態様を提供する。
[1]第1成分と第2成分と第3成分とを含む防眩コーティング組成物であって、
前記防眩コーティング組成物の硬化層である防眩ハードコート層は、前記第1成分及び前記第2成分の相分離により形成された微細凹凸を有し、
前記微細凹凸の凸部に前記第3成分が偏在し、及び
前記防眩ハードコート層の膜厚が1.0~15.0μmである場合、前記微細凹凸の表面粗さは0.05~2.00μmである防眩ハードコート層であり、
前記第1成分は、多官能性不飽和二重結合含有モノマー及びオリゴマーから選択される少なくとも1種を含み、
前記第2成分は、不飽和二重結合含有アクリル共重合体であるオリゴマー又は樹脂であり、
前記第3成分は、平均粒径が0.1~10.0μm、かつ、屈折率(Rf3)が1.34~1.75である微粒子であり、
前記屈折率(Rf3)と、前記第1成分及び第2成分を含む硬化塗膜の屈折率(Rfcf)との関係は、
0.01≦|(Rf3)-(Rfcf)|≦0.23であり、
前記第1成分のSP値を(SP1)とし、前記第2成分のSP値を(SP2)とし、前記第3成分のSP値を(SP3)とした場合、
SP1-SP2≧0.7であり、且つ
前記SP1、SP2及びSP3は、以下の(1)の関係を有する、
(1):(SP3)<(SP2)<(SP1)
防眩コーティング組成物。
[2]第1成分は、重量平均分子量が200~5000の多官能性不飽和二重結合含有モノマー及びオリゴマーから選択される少なくとも1種を含み、
第2成分は、重量平均分子量が2000~100000である、不飽和二重結合含有アクリル共重合体であるオリゴマー又は樹脂である、[1]に記載の防眩コーティング組成物。
[3]第1成分は、多官能(メタ)アクリレート化合物及び多官能ウレタン(メタ)アクリレート化合物からなる群から選択される少なくとも1種を含む、[1]又は[2]に記載の防眩コーティング組成物。
[4]第1成分は、多官能(メタ)アクリレート化合物及び多官能ウレタン(メタ)アクリレート化合物を含み、
第1成分における多官能(メタ)アクリレート化合物及び多官能ウレタン(メタ)アクリレート化合物の質量比が、多官能(メタ)アクリレート化合物:多官能ウレタン(メタ)アクリレート化合物=99.5:0.5~20:80の範囲内である、[1]~[3]のいずれか1に記載の防眩コーティング組成物。
[5]第1成分及び第2成分の質量比は、第1成分:第2成分=99.5:0.5~60:40の範囲内である、[1]~[4]のいずれか1に記載の防眩コーティング組成物。
[6]防眩コーティング組成物の硬化層である防眩ハードコート層は、
膜厚が1.0~10.0μmである場合、トータルヘイズ値Haが1~35%であり、かつ、内部ヘイズ値Hiが0.5~25%である、[1]~[5]のいずれか1に記載の防眩コーティング組成物。
[7]透明高分子基材の少なくとも一方の面上に、防眩ハードコート層を有する、光学積層部材であって、防眩ハードコート層は、[1]~[6]のいずれか1に記載の防眩コーティング組成物から形成された層である、光学積層部材。
[8]透明高分子基材の一方の面上に、防眩ハードコート層を有し、かつ、
透明高分子基材の他の一方の面上に、加飾層を有する、光学積層部材であって、
前記防眩ハードコート層は、[1]~[6]のいずれか1に記載の防眩コーティング組成物から形成された層である、光学積層部材。
[9]上記[8]に記載の光学積層部材を有する、車載機器用光学積層部材。
[10]基材表面に、防眩コーティング組成物を塗布し、未硬化のコーティング組成物層を形成する工程、未硬化のコーティング組成物層を硬化させ、凹凸を有する防眩ハードコート層を形成する工程、を含む、防眩ハードコート層の形成方法であって、
防眩コーティング組成物は、第1成分と第2成分と第3成分とを含み、
防眩コーティング組成物の硬化層である防眩ハードコート層は、第1成分及び第2成分の相分離により形成された微細凹凸を有し、微細凹凸の凸部に前記第3成分が偏在し、及び
防眩ハードコート層の膜厚が1.0~15.0μmである場合、前記微細凹凸の表面粗さは0.05~2.00μmである防眩ハードコート層であり、
第1成分は、多官能性不飽和二重結合含有モノマー及びオリゴマーから選択される少なくとも1種を含み、第2成分は、不飽和二重結合含有アクリル共重合体であるオリゴマー又は樹脂であり、
第3成分は、平均粒径が0.1~10.0μm、かつ、屈折率(Rf3)が1.34~1.75である微粒子であり、
屈折率(Rf3)と、第1成分及び第2成分を含む硬化塗膜の屈折率(Rfcf)との関係は、0.01≦|(Rf3)-(Rfcf)|≦0.23であり、
第1成分のSP値を(SP1)とし、第2成分のSP値を(SP2)とし、第3成分のSP値を(SP3)とした場合、
SP1-SP2≧0.7であり、かつ
SP1、SP2及びSP3は、以下の(1)の関係を有する、
(1):(SP3)<(SP2)<(SP1)
防眩ハードコート層の形成方法。
[11]第1成分と第2成分と第3成分とを含む防眩コーティング組成物であって、
防眩コーティング組成物の硬化層である防眩ハードコート層は、第1成分及び第2成分の相分離により形成された微細凹凸を有し、微細凹凸の凸部に前記第3成分が偏在し、及び
防眩ハードコート層の膜厚が1.0~15.0μmである場合、微細凹凸の表面粗さは0.05~2.00μmである防眩ハードコート層であり、
第1成分は、多官能性不飽和二重結合含有モノマー及びオリゴマーから選択される少なくとも1種を含み、
第2成分は、不飽和二重結合含有アクリル共重合体であるオリゴマー又は樹脂であり、
第3成分は、平均粒径が0.1~10.0μm、かつ、屈折率(Rf3)が1.34~1.75である微粒子であり、
屈折率(Rf3)と、第1成分及び第2成分を含む硬化塗膜の屈折率(Rfcf)との関係は、0.01≦|(Rf3)-(Rfcf)|≦0.23であり、
第1成分のSP値を(SP1)とし、第2成分のSP値を(SP2)とし、第3成分のSP値を(SP3)とした場合、SP1-SP2≧0.7であり、かつ
SP1、SP2及びSP3は、以下の(2)の関係を有する、
(2):(SP2)<(SP3)<(SP1)且つ|SP1-SP3|>|SP2-SP3|
防眩コーティング組成物。
【発明の効果】
【0010】
本発明の防眩コーティング組成物は、防眩性能及びギラツキ防止性能の両方を満たす防眩ハードコート層を形成できる。
【図面の簡単な説明】
【0011】
【
図1】
図1は、本発明の防眩コーティング組成物により形成された防眩ハードコート層の一例を示す表面観察写真である。
【発明を実施するための形態】
【0012】
本発明は、第1成分と第2成分と第3成分とを含む防眩コーティング組成物であって、
前記防眩コーティング組成物の硬化層である防眩ハードコート層は、前記第1成分及び前記第2成分の相分離により形成された微細凹凸を有し、
前記微細凹凸の凸部に前記第3成分が偏在し、及び
前記防眩ハードコート層の膜厚が1.0~15.0μmである場合、前記微細凹凸の表面粗さは0.05~2.00μmである防眩ハードコート層であり、
前記第1成分は、多官能性不飽和二重結合含有モノマー及びオリゴマーから選択される少なくとも1種を含み、
前記第2成分は、不飽和二重結合含有アクリル共重合体であるオリゴマー又は樹脂であり、
前記第3成分は、平均粒径が0.1~10.0μm、かつ、屈折率(Rf3)が1.34~1.75である微粒子であり、
前記屈折率(Rf3)と、前記第1成分及び第2成分を含む硬化塗膜の屈折率(Rfcf)との関係は、
0.01≦|(Rf3)-(Rfcf)|≦0.23であり、
前記第1成分のSP値を(SP1)とし、前記第2成分のSP値を(SP2)とし、前記第3成分のSP値を(SP3)とした場合、
SP1-SP2≧0.7であり、且つ
前記SP1、SP2及びSP3は、以下の(1)の関係を有する、
(1):(SP3)<(SP2)<(SP1)
防眩コーティング組成物、に関する。
【0013】
このような特徴を有する本発明の防眩コーティング組成物は、優れた防眩性能とギラツキ防止性能を両立してもたらす防眩ハードコート層を形成できる。特に、高精細の液晶ディスプレイにおいても、優れた防眩性能とギラツキ防止性能を両立できる。
図1は、本発明の防眩コーティング組成物により形成された防眩ハードコート層の表面観察写真の一例である。第1成分、第2成分及び第3成分により、微細凹凸が形成されていることが分かる。例えば、
図1において、凹部10は、海構造とも称され、本発明における第1成分を主に含む。また、凸部20は、島構造とも称され、本発明における第2成分及び第3成分を主に含む。なお、このような観察写真は、例に過ぎず、様々な形態を取り得る。
さらに、本発明の防眩コーティング組成物は、優れた耐擦傷性能をもたらす。また、例えば液晶ディスプレイが示す輝度及びコントラストを良好に保つことができ、例えば、黒の締まり感を保つことができる。
【0014】
ある態様において、本発明の防眩コーティング組成物を、車載用途に使用できる。例えば、本発明の防眩コーティング組成物を、車載機器用光学積層部材に使用できる。
本発明の防眩コーティング組成物を含む成型品は、例えば、車載機器タッチパネルディスプレイ用光学積層部材に用いることができ、このようなタッチパネルディスプレイ用光学積層部材は、表示パネルを保護する役割を果たしている。表示パネルを保護するために、成型品は適度な硬度を有さなければならず、本発明の防眩コーティング組成物を含む成型品は、車載用途に適し、十分な硬度を有している。
さらに、車載用途の場合、安全の観点から、外光が表示パネル、液晶ディスプレイ等の表面で反射および乱反射することを防がなければならない。本発明の防眩コーティング組成物であれば、車載機器用光学積層部材に使用した場合、画像表示部において求められる防眩性能及びギラツキ防止性能の両方を満たすことができる。
その上、本発明の防眩コーティング組成物であれば、車載用途において求められるギラツキ防止性と画像鮮映性及び黒さの締り感とを全て満たすことができる。
以下、各種物性について説明する。
【0015】
本発明の防眩コーティング組成物の硬化層である防眩ハードコート層は、第1成分及び第2成分の相分離により形成された微細凹凸を有する。
上記相分離が生じる第1成分及び第2成分の組み合わせとして、第1成分のSP値(SP1)及び第2成分のSP値(SP2)において、下記条件
SP2<SP1
SP1-SP2≧0.7
を満たす態様が挙げられる。
上記条件を満たす第1成分及び第2成分を含む防眩コーティング組成物を、例えば基材上に塗布すると、第1成分及び第2成分のSP値の差に基づいて第1成分と第2成分とが相分離し、防眩ハードコート層の表面に、連続したランダムな凹凸を形成できる。
【0016】
SP値とは、solubility parameter(溶解性パラメーター)の略であり、溶解性の尺度となるものである。SP値は数値が大きいほど極性が高く、逆に数値が小さいほど極性が低いことを示す。
【0017】
例えば、SP値は次の方法によって実測することができる[参考文献:SUH、CLARKE、J.P.S.A-1、5、1671~1681(1967)]。
【0018】
測定温度:20℃
サンプル:樹脂0.5gを100mlビーカーに秤量し、良溶媒10mlを、ホールピペットを用いて加え、マグネティックスターラーにより溶解する。
溶媒:
良溶媒…ジオキサン、アセトンなど
貧溶媒…n-ヘキサン、イオン交換水など
濁点測定:50mlビュレットを用いて貧溶媒を滴下し、濁りが生じた点を滴下量とする。
【0019】
樹脂のSP値δは次式によって与えられる。
【0020】
【0021】
Vi:溶媒の分子容(ml/mol)
φi:濁点における各溶媒の体積分率
δi:溶媒のSP値
ml:低SP貧溶媒混合系
mh:高SP貧溶媒混合系
【0022】
本発明においては、第1成分のSP値(SP1)と第2成分のSP値(SP2)との差(SP1-SP2)は0.7以上であり、1.0以上であるのが好ましい。このSP値の差の上限は特に限定されないが、一般には15以下である。第1成分のSP値と第2成分のSP値との差が0.7以上である場合は、互いの成分が相溶しない又は相溶しにくいため、防眩コーティング組成物の塗布後に第1成分と第2成分との相分離がもたらされると考えられる。
(SP1-SP2)の値が0.7未満であることにより、防眩性が大きく低下するおそれがある。また、トータルヘイズ値Haが著しく小さくなるおそれがあり、表示装置に由来する光の強度にバラつきが発生するおそれがあり、写り込み防止性能が著しく低下するおそれがあり、防眩性能が不十分となり得る。
なお、要求される性能に応じて、本発明の範囲内であれば、第1成分のSP値(SP1)と第2成分のSP値(SP2)との差を適宜設定できる。
例えば、第1成分のSP値(SP1)と第2成分のSP値(SP2)が上記のような関係を有し、防眩コーティング組成物中において第1成分の含有量が第2成分の含有量よりも多い場合、第2成分が微細凹凸の凸部に多く存在し得る。
また、第1成分が、例えば、複数種の多官能性不飽和二重結合含有モノマーを含む場合、第1成分のSP値は、各モノマーのSP値を用いて、第1成分中における固形分質量比を元に平均値を算出することによって、求めることができる。同様の方法により、第2及び第3成分のSP値を算出できる。
【0023】
防眩コーティング組成物の硬化層である防眩ハードコート層について、その膜厚は例えば、1.0~15.0μmであり、好ましくは2.0~13.5μmであり、例えば、2.0~10.0μmである。防眩ハードコート層がこのような範囲に厚みを有することで、優れた防眩性能及びギラツキ防止性能を共に備えることができる。
【0024】
第1成分及び第2成分の相分離により形成された微細凹凸の表面粗さは、膜厚が、1.0~15.0μmである場合、0.05~2.00μmであり、好ましくは、0.05~1.70μmであり、例えば、0.05~1.00μmである。
【0025】
防眩コーティング組成物の硬化層である防眩ハードコート層が、このような範囲に表面粗さを有することにより、防眩ハードコート層は優れた防眩性能を有することができる。例えば、本発明の防眩コーティング組成物により得られる防眩ハードコート層は、その表面に凹凸を有することによって、層表面において背景が反射する映り込みを防ぐ性能を発揮できる。
ここで、後述のように、凸部に第3成分が偏在することにより、従来は困難であった優れた防眩性能とギラツキ防止性能との両立をより効果的に達成できる。
【0026】
一方、例えば、膜厚が、1.0~15.0μmである場合、表面粗さが2.00μmを超えると、防眩ハードコート層のヘイズが上昇し、視認性が悪くなる場合がある。また、表面粗さが0.05μm未満であると、十分な防眩性を付与できない場合がある。
【0027】
表面粗さは算術平均高さ(Ra)で示され、JIS B 0601(2001)に準拠した、常套の算出方法により算出される。
【0028】
上記防眩ハードコート層は、層表面の粗さ曲線要素の平均長さRSmが20μm~200μmであるのが好ましい。ここで「粗さ曲線要素の平均長さRSm」とは、JIS B0601;2001に規定される、表面の凹凸形状(粗さ形状)の大きさ・分布を示すパラメータの1種である。粗さ曲線要素の平均長さRSmは、基準長さにおける輪郭曲線(粗さ曲線)要素の長さの平均を意味する。粗さ曲線要素の平均長さRSmは、例えばレーザー顕微鏡(VK-8700 KEYENCE製など)を用いて、JIS B0601;2001規定に準拠して求められる。
【0029】
本発明においては、微細凹凸の凸部に第3成分が偏在している。微細凹凸の凸部に第3成分が偏在することにより、内部散乱機能を防眩ハードコート層の凸部およびその周辺部により効果的に付与でき、特に、ギラツキ防止性能の発揮に寄与できる。
【0030】
ここで、液晶ディスプレイにおける輝度のばらつき(ギラツキ)は、例えば、防眩ハードコート層の微細凹凸がそれぞれレンズ効果を示し、カラーフィルターの開口部から出た光にランダムな強弱が生じることにより生じ得ると推測される。
一方、特定の理論に限定されるべきではないが、本発明においては、特に、凸部において内部散乱機能が発揮されることにより、光が集光されることを抑制または低減できるものと考えられる。さらに、防眩ハードコート層は、所定の表面凹凸形状を有するので、映像光と防眩層の表面形状が干渉することを低減又は抑制でき、液晶ディスプレイにおける輝度のばらつき(ギラツキ)をより効果的に低減又は抑制できるものと推測される。
また、本発明においては、微細凹凸の凸部に第3成分が偏在しているので、内部ヘイズを付与しながら、その上、輝度の低下及びコントラストの低下を抑制できる。
【0031】
本発明において、「微細凹凸の凸部に第3成分が偏在している」とは、本発明の防眩コーティング組成物の硬化層である防眩ハードコート層における微細凹凸の凸部に、防眩コーティング組成物に含まれる第3成分の大部分が、微粒子が凝集して存在する状態及び/又は微粒子が単独で存在する状態を意味し、例えば、第3成分が、形成された凸部の輪郭内側の50~100%の面積を占める形で、凝集して存在する状態及び/又は微粒子が単独で存在する状態であり得る。
ここで、「微細凹凸の凸部に第3成分が偏在している」ことの確認は、例えば、顕微鏡観察などにより行うことができる。
【0032】
また、複数の微細凹凸が存在する場合、第3成分は、防眩ハードコート層における複数の微細凹凸のうち、例えば、複数の凸部に均一に存在してもよく、特定の凸部に集中して存在していてもよい。また、微細凹凸の凸部には、凸部の両側下端付近も含まれ得る。
例えば、微細凹凸の凸部に第3成分が偏在している態様として、第3成分が一次粒子として凸部に存在していてもよく、凝集体として偏在していてもよく、これらが混在していてもよい。
【0033】
第3成分は、平均粒径が0.1~10.0μmである微粒子である。第3成分の平均粒径は、好ましくは0.2~5.0μmであり、例えば0.3~3.0μmであり、特に好ましくは、1.0~3.0μmである。
【0034】
例えば、第3成分が凝集体として微細凹凸の凸部に偏在する場合、微粒子の凝集体の平均凝集体径の上限は、例えば60μmである。平均凝集体径が60μmを超過すると、例えば、ギラツキ防止性と画像鮮映性及び黒さの締り感との両立が損なわれるという問題が生じ得る。ここで、微粒子の凝集体の平均凝集体径は、塗膜を真上から観察した際の凝集体の径である。
【0035】
本発明においては、第1成分のSP値を(SP1)とし、前記第2成分のSP値を(SP2)とし、前記第3成分のSP値を(SP3)とした場合、
前記SP1、SP2及びSP3は、以下の(1)又は(2)の関係を有する:
(1):(SP3)<(SP2)<(SP1)、又は
(2):(SP2)<(SP3)<(SP1)且つ|SP1-SP3|>|SP2-SP3|。
上記条件を満たす本発明の防眩コーティング組成物を、例えば基材上に塗布すると、第1成分及び第2成分のSP値の差に基づいて第1成分と第2成分とが相分離し、表面に、連続したランダムな凹凸を有する塗膜を形成することができる。さらに、微細凹凸の凸部に第3成分を偏在させることができる。これにより、形成された防眩ハードコート層は、優れた防眩性能と優れたギラツキ防止性能を備えることができる。
【0036】
本発明において、SP1、SP2及びSP3は、式(1)で表される関係を有する。
(1):(SP3)<(SP2)<(SP1)
さらに、上述したように、
SP1-SP2≧0.7の関係を有する。
このような関係を有することにより、本発明の防眩コーティング組成物の硬化層である防眩ハードコート層は、優れた防眩性能と優れたギラツキ防止性能を備えることができる。また、特に微粒子の凝集場所を制御でき、ギラツキ防止性能といった効果をより顕著に得ることができる。
【0037】
ある態様において、SP1、SP2及びSP3は、式(2)で表される関係を有する。
(2):(SP2)<(SP3)<(SP1)且つ|SP1-SP3|>|SP2-SP3|
このような関係を有することにより、本発明の防眩コーティング組成物の硬化層である防眩ハードコート層は、優れたギラツキ防止性能といった効果をより顕著に得ることができる。
【0038】
本発明においては、第3成分の屈折率を(Rf3)とし、第1成分及び第2成分を含む硬化塗膜の屈折率を(Rfcf)とした場合、(Rf3)と(Rfcf)の関係は、
0.01≦|(Rf3)-(Rfcf)|≦0.23
で表される。
好ましい態様において、(Rf3)と(Rfcf)は
0.05≦|(Rf3)-(Rfcf)|≦0.20の関係を有する。
第3成分の屈折率(Rf3)と、第1成分及び第2成分を含む硬化塗膜の屈折率(Rfcf)がこのような関係を有することにより、防眩性能とギラツキ防止性能をバランス良く備えることが出来る。また、黒の締まり感をもたらすことができ、優れたコントラストを発現できる。
一方、(Rf3)と(Rfcf)の関係が、0.01未満であると、ギラツキ防止性能を発現できない場合がある。また、0.23を超過すると、黒の締まり感及びコントラストが損なわれるという問題が生じ得る。
【0039】
第3成分の屈折率(Rf3)は、1.34~1.75であり、好ましくは1.40~1.66であり、より好ましくは1.48~1.60である。
また、第1成分及び第2成分を含む硬化塗膜の屈折率(Rfcf)は、例えば1.40~1.60であり、好ましくは1.45~1.53である。
第3成分の屈折率の測定は、公知の方法を用いてもよく、例えば、第3成分の製造者により提供される屈折率を援用してもよい。
【0040】
本発明において、第1成分及び第2成分を含む硬化塗膜の屈折率(Rfcf)は、第3成分を実質的に含まないフィルム(塗膜)の屈折率を意味する。第1成分及び第2成分を含む硬化塗膜の屈折率は、例えば、アッベ屈折率計で直接測定する、分光反射スペクトル又は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。
【0041】
本発明の防眩コーティング組成物の硬化層である防眩ハードコート層は、膜厚が1.0~10.0μmのとき、トータルヘイズ値Haが1~35%であり、かつ、内部ヘイズ値Hiが0.5~25%である。ある態様においては、トータルヘイズ値Haと内部ヘイズ値Hiの差より求められる外部ヘイズ値Hsが0.5~34.5%である。
外部ヘイズ値Hsが上記範囲であることによって、ディスプレイ部において求められる防眩性能が発揮される。また、本発明の範囲内でトータルヘイズ値Haが低いほど、より良好にコントラストを保持できる。
一方、内部ヘイズ値Hiが上記範囲内であることによって、ギラツキ防止性能が発揮される。
好ましくは、トータルヘイズ値Ha3.5~35%であり、例えば、5~30%である。好ましくは、内部ヘイズ値Hiは3~25%であり、例えば3.2~25%であり、ある態様においては、3.5~25%である。
好ましくは、外部ヘイズ値Hsは0.5~32%であり、例えば1.5~26.5%である。
トータルヘイズ値Haと内部ヘイズHiの組合せ、ある態様においては、トータルヘイズ値Haと内部ヘイズHiと外部ヘイズHsの組合せは、本発明の範囲内であれば、様々な態様を採り得る。
このような範囲にトータルヘイズHaと内部ヘイズHiを有し、及び所望によりこのような範囲に外部ヘイズHsを有することにより、防眩性能およびギラツキ防止性能の発揮をバランスよくもたらすことができ、また、黒の締まり感をもたらすことができ、優れたコントラストを発現できる。
【0042】
ここで「トータルヘイズ値Ha」とは、表面の凹凸形状を含めた、防眩ハードコート層全体におけるヘイズ値である。
また「内部ヘイズ値Hi」とは、防眩ハードコート層における表面の凹凸形状に影響を受けないヘイズ値であって、層を構成する成分自体に由来するヘイズ値である。
トータルヘイズ値Haおよび内部ヘイズ値Hiは、ヘイズメーター(日本電色製 NDH2000)を用いて、JIS K7136に準拠した方法により測定することができる。具体的には、ヘイズメーターを用いて、JIS K7136に従って防眩ハードコート層のヘイズ値Ha(トータルヘイズ値)を測定する。
その後、防眩ハードコート層の表面に、グリセリン0.01mlを滴下し、次いでガラスプレートを乗せる。これによって、防眩ハードコート層の表面の凹凸形状が潰れ、防眩ハードコート層の表面が平坦になる。そしてこの状態で、ヘイズメーターを用いて、JIS K7136に従ってヘイズ値を測定することによって、内部ヘイズ値Hiを求めることができる。
【0043】
防眩コーティング組成物の硬化層である防眩ハードコート層において、厚さ(膜厚)は、例えば1.0~15.0μmであり、好ましくは2.0~15.0μmである。防眩ハードコート層の厚さを上記範囲に設けることにより、防眩性能とギラツキ防止性能をより効果的に両立できる。
【0044】
本発明の防眩コーティング組成物の硬化層である防眩ハードコート層は、画像鮮映性に優れており、例えば、画像鮮映性の合計値が150を超過する。これにより、画面表示への高い視認性が提供される。
【0045】
以下、各成分について説明する。
本発明における防眩コーティング組成物は、第1成分と第2成分と第3成分とを含む。防眩コーティング組成物は、優れた硬度が得られるなどの観点から、放射線硬化型防眩コーティング組成物であるのが好ましく、中でも紫外線硬化型防眩コーティング組成物であるのがより好ましい。
【0046】
放射線硬化型防眩層形成用コーティング組成物は、コーティング層を形成する樹脂成分を含む。このような樹脂成分として、放射線硬化性成分を含むのが好ましい。放射線硬化性成分は、放射線(例えば紫外線)により架橋し、硬化させることができる、モノマー、オリゴマー及びポリマーから選択される少なくとも1種である。
【0047】
(第1成分)
第1成分は、多官能性不飽和二重結合含有モノマー及びオリゴマーから選択される少なくとも1種を含む。
【0048】
ある態様において、第1成分のSP値(SP1)は、10.7~13.00の範囲であり、例えば、11.00~12.80の範囲である。
【0049】
第1成分は、重量平均分子量が200~5000の多官能性不飽和二重結合含有モノマー及びオリゴマーから選択される少なくとも1種を含んでもよく、好ましくは、重量平均分子量が200~3000、より好ましくは重量平均分子量が200以上2000未満、例えば、重量平均分子量が200~1200の多官能性不飽和二重結合含有モノマー及びオリゴマーから選択される少なくとも1種を含み得る。
【0050】
本発明における多官能性不飽和二重結合含有モノマー及びオリゴマーとしては、硬化後の架橋密度を高くすることができ、表面硬度の向上効果を高くすることができ、かつ透明性の向上効果を高くすることができるという観点から、例えば、多官能(メタ)アクリレートモノマー及び多官能(メタ)アクリレートオリゴマー等の多官能(メタ)アクリレート化合物及びこれらの変性モノマー又はオリゴマーなどが挙げられる。なお、ここで「(メタ)アクリレート」は、アクリレートおよび/またはメタクリレートを表わす。
複数種の上記モノマー及び/又はオリゴマーを組合せてもよく、単独で用いてもよい。好ましくは、多官能性不飽和二重結合含有モノマー及びオリゴマーは、放射線硬化性成分である。
本明細書において、多官能(メタ)アクリレート化合物は、ウレタン構造を有さないものをいい、下記する多官能ウレタン(メタ)アクリレートを含まないものとする。
一方、ある態様において、第1成分は、後述するように、多官能ウレタン(メタ)アクリレート化合物を含んでもよい。ある態様において、第1成分は、多官能(メタ)アクリレート化合物及び多官能ウレタン(メタ)アクリレート化合物からなる群から選択される少なくとも1種を含み得る。
【0051】
第1成分は、例えば、多官能ウレタン(メタ)アクリレート化合物を含んでもよい。多官能ウレタン(メタ)アクリレート化合物として、多官能ウレタン(メタ)アクリレートモノマー、オリゴマー、またはこれらを少なくとも2種以上組合せたものを用いることができる。一例として、多官能ウレタン(メタ)アクリレート、多官能の脂肪族ウレタン(メタ)アクリレート、多官能の芳香族ウレタン(メタ)アクリレート等を挙げることができる。例えば、重量平均分子量が400~5000程度の多官能ウレタン(メタ)アクリレートモノマー及びオリゴマーから選択される少なくとも1種を好ましく用いることができる。ある態様において、第1成分は、重量平均分子量が700~5000程度の多官能ウレタン(メタ)アクリレートモノマー及びオリゴマーから選択される少なくとも1種を好ましく用いることができる。
【0052】
本発明における防眩コーティング組成物は、例えば、2またはそれ以上のアクリレート基およびエステル骨格を有する多官能ウレタン(メタ)アクリレート化合物を含んでもよい。この多官能ウレタン(メタ)アクリレート化合物を含むことによって、得られる防眩ハードコート層は、例えば、透明高分子基材に対して十分な密着性と塗膜強度を発揮できる。
アクリレート基の数は、2またはそれ以上であるが、好ましくは2~15である。単官能のウレタン(メタ)アクリレートであると、分子量の大きさより、反応性が低下し、密着性および硬度、さらには耐擦傷性が低下するおそれがある。官能基数が多すぎると、硬化収縮による密着性低下の懸念がある。
【0053】
多官能(メタ)アクリレートは、分子中に2個の水酸基と2個のエチレン性不飽和基とを含有する(メタ)アクリレート化合物(a)(以下、成分(a)ということがある。)を有し得る。
本発明において、多官能(メタ)アクリレートは、1種を単独で用いてもよく、2種以上を混合して用いてもよい。
【0054】
ある態様において、多官能ウレタン(メタ)アクリレート化合物は、上記成分(a)と、例えば、ポリカーボネートジオール(b)(以下、成分(b)という場合がある。)と、ポリイソシアネート(c)(以下、成分(c)ということがある。)を反応させることにより得られる。
【0055】
分子中に2個の水酸基と2個のエチレン性不飽和基とを含有する(メタ)アクリレート化合物(a)とは、具体的には、プロピレングリコールジグリシジルエーテルの(メタ)アクリル酸付加物、1,6ヘキサンジオールジグリシジルエーテルの(メタ)アクリル酸付加物、エチレングリコールジグリシジルエーテルの(メタ)アクリル酸付加物、1,4-ブタンジオールジグリシジルエーテルの(メタ)アクリル酸付加物、1,5-ペンタンジオールジグリシジルエーテルの(メタ)アクリル酸付加物、1,7-ヘプタンジオールジグリシジルエーテルの(メタ)アクリル酸付加物、1,8-オクタンジオールジグリシジルエーテルの(メタ)アクリル酸付加物などが挙げられる。また、そのほかにも、ネオペンチルグリコールジグリシジルエーテルの(メタ)アクリル酸付加物、ビスフェノールAジグリシジルエーテルの(メタ)アクリル酸付加物、水添ビスフェノールAジグリシジルエーテルの(メタ)アクリル酸付加物などが挙げられる。これらのなかでは、プロピレングリコールジグリシジルエーテルのアクリル酸付加物、1,6ヘキサンジオールジグリシジルエーテルのアクリル酸付加物が好ましい。また、成分(a)としては、1種の化合物を単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。
【0056】
上記ポリカーボネートジオール(b)は、HO-(R-O-C(=O)-O)-R’OH(式中、RおよびR’は同一または異なる炭素数2~10の直鎖または分岐鎖アルキレン基であり、炭素数はRおよびR’の合計の数である。)で表される炭素数2~10の直鎖および分岐鎖を持つジオールが挙げられる。上記式中のRまたはR’は、具体的には、エチレン基、プロピレン基、ブチレン基、ペンチレン基、ヘキシレン基、ヘプチレン基、オクチレン基、シクロヘキシレン基、ネオペンチレン基、ノニレン基、2-メチル-1,8-オクチレン基などが挙げられ、これらのうち2種以上を併用したものであってもよい。これらのなかでは、1,5-ペンタンジオールおよび/または1,6-ヘキサンジオールとから合成されたポリカーボネートジオールが好ましい。また、成分(b)としては、1種の化合物を単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。
【0057】
ポリイソシアネート(c)としては特に制限はないが、例えば、脂肪族系ジイソシアネート化合物、脂環族系ジイソシアネート化合物、芳香族系ジイソシアネート化合物などのジイソシアネート化合物が好ましく使用できる。具体的には、トリレンジイソシアネート、4,4’-ジフェニルメタンジイソシアネート、キシリレンジイソシアネート、キシレンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート、リジンジイソシアネート、4,4’-メチレンビス(シクロヘキシルイソシアネート)、メチルシクロヘキサン-2,4(又は2,6)-ジイソシアネート、1,3-(イソシアネートメチル)シクロヘキサン、イソホロンジイソシアネート、トリメチルヘキサメチレンジイソシアネート、ダイマー酸ジイソシアネート、ジアニシジンジイソシアネート、フェニルジイソシアネート、ハロゲン化フェニルジイソシアネート、メチレンジイソシアネート、エチレンジイソシアネート、ブチレンジイソシアネート、プロピレンジイソシアネート、オクタデシレンジイソシアネート、1,5-ナフタレンジイソシアネート、ポリメチレンポリフェニレンジイソシアネート、トリフェニルメタントリイソシアネート、ナフタレンジイソシアネート、トリレンジイソシアネート重合体、ジフェニルメタンジイソシアネートの重合体、ヘキサメチレンジイソシアネートの重合体、3-フェニル-2-エチレンジイソシアネート、クメン-2,4-ジイソシアネート、4-メトキシ-1,3-フェニレンジイソシアネート、4-エトキシ-1,3-フェニレンジイソシアネート、2,4’-ジイソシアネートジフェニルエーテル、5,6-ジメチル-1,3-フェニレンジイソシアネート、4,4’-ジイソシアネートジフェニルエーテル、ベンジジンジイゾシアネート、9,10-アンスラセンジイソシアネート、4,4’-ジイソシアネートベンジル、3,3’-ジメチル-4,4’-ジイソシアネートジフェニルメタン、2,6-ジメチル-4,4’-ジイソシアネートジフェニル、3,3’-ジメトキシ-4,4’-ジイソシアネートジフェニル、1,4-アンスラセンジイソシアネート、フェニレンジイソシアネート、2,4,6-トリレントリイソシアネート、2,4,4’-トリイソシアネートジフェニルエーテル、1,4-テトラメチレンジイソシアネート、1,6-ヘキサメチレンジイソシアネート、1,10-デカメチレンジイソシアネート、1,3-シクロヘキシレンジイソシアネート、4,4’-メチレン-ビス(シクロヘキシルイソシアネート)などを挙げることができる。また、成分(c)としては、1種の化合物を単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。
【0058】
多官能ウレタン(メタ)アクリレート化合物の製造例としては、上述した(a)~(c)成分を有機溶媒(例えば、メチルエチルケトン)に投入し、必要に応じて昇温下に反応させることにより製造できる。反応の終了は、赤外線吸収スペクトルによりイソシアネート基の存在が確認できなくなったことにより確認する。
【0059】
例えば、多官能ウレタン(メタ)アクリレート化合物は、重量平均分子量が400~5000程度であり、好ましくは700~5000である。分子量が5000を超えると、粘度が高くなり、平滑性が損なわれる場合がある。
【0060】
また、多官能ウレタン(メタ)アクリレート化合物は、密着性の観点より、水酸基価0~20mgKOH/gを有するのが好ましく、また水酸基価0~5mgKOH/gを有するのがさらに好ましい。水酸基価を低く制御することで、湿熱試験後の密着性を良好に保つ効果が得られる。なお、多官能ウレタン(メタ)アクリレート化合物は、市販のものを使用してもよい。
【0061】
本発明においては、防眩コーティング組成物中に含まれる第1成分が、多官能(メタ)アクリレート化合物および多官能ウレタン(メタ)アクリレート化合物からなる群から選択される少なくとも1種を含むのが好ましい。
【0062】
別の態様においては、第1成分は、多官能(メタ)アクリレート化合物及び多官能ウレタン(メタ)アクリレート化合物を含む。
この場合において、第1成分における多官能(メタ)アクリレート化合物及び多官能ウレタン(メタ)アクリレート化合物の質量比は、多官能(メタ)アクリレート化合物:多官能ウレタン(メタ)アクリレート化合物=99.5:0.5~20:80の範囲内であり得、好ましくは95:5~30:70の範囲内である。
このような関係で多官能(メタ)アクリレート化合物及び多官能ウレタン(メタ)アクリレート化合物を含むことにより、例えば、本発明の防眩コーティング組成物を塗布できる基材に対して、優れた密着力を有し、さらに、形成された防眩ハードコート層に所望の硬度を付与できる。
【0063】
多官能ウレタン(メタ)アクリレートの合成方法としては、特に制限されないが、例えば、ポリイソシアネート化合物と水酸基含有(メタ)アクリレートとのウレタン化反応によって得ることができる。前記反応は、1分子内に2以上のアクリル基を有する多官能ウレタン(メタ)アクリレートを得るのに適しているという点で好ましい。
【0064】
さらに、多官能ウレタン(メタ)アクリレートの分子量、分子の柔軟性を調整する目的で、ポリイソシアネートと水酸基含有(メタ)アクリレートを反応させる前に、公知汎用のポリオール、例えば、ポリエーテルポリオール、ポリエステルポリオール又はポリカーボネートポリオール、とポリイソシアネートとを反応させて末端イソシアネート基を有する鎖延長されたウレタンプレポリマーを製造し、この鎖延長されたウレタンプレポリマーに水酸基含有(メタ)アクリレートを反応させて得られた生成物を利用することもできる。前記ポリオールとしては、特に制限されないが、例えば、エチレングリコール、ジエチレングリコール、ポリエチレングリコール、プロピレングリコール、ジプロピレングリコール、ポリプロピレングリコール、ネオペンチルグリコール、1,4-ブタンジオール、1,6-ヘキサンジオール、3-メチル-1,5-ペンタンジオール等のエチレンオキサイド/プロピレンオキサイド付加物、ポリエステルポリオール及びオキシエチレン/オキシプロピレンの共重合体等が挙げられる。
【0065】
防眩コーティング組成物は、例えば、第1成分として、水酸基含有(メタ)アクリレートを含んでもよい。水酸基含有(メタ)アクリレートとして、ペンタエリスリトールトリアクリレート又はメタクリレート、ジペンタエリスリトールペンタ又はメタクリレート、トリペンタエリスリトールペンタアクリレート又はメタクリレート、トリペンタエリスリトールヘキサアクリレート又はメタクリレート、トリペンタエリスリトールヘプタアクリレート又はメタクリレート等が挙げられる。
【0066】
水酸基含有(メタ)アクリレートとして市販されている製品としては、DPHA(ダイセル・オルネクス社製)、PETRA(ダイセル・オルネクス社製:ペンタエリスリトールトリアクリレート)、PETIA(ダイセル・オルネクス社製)、アロニックスM-403(東亞合成社製:ジペンタエリスリトールペンタ及びヘキサアクリレート)、アロニックスM-402(東亞合成社製:ジペンタエリスリトールペンタ及びヘキサアクリレート)、アロニックスM-400(東亞合成社製:ジペンタエリスリトールペンタ及びヘキサアクリレート)、SR-399(サートマー社製:ジペンタエリスリトールヒドロキシペンタアクリレート)、KAYARAD DPHA(日本化薬社製)、KAYARAD DPHA-2C(日本化薬社製)等が挙げられる。以上の製品は製品中に一部水酸基を含有した化合物を有している。
【0067】
また、1分子中に2個以上の(メタ)アクリル基を有する多官能ウレタン(メタ)アクリレートの市販品として、具体的な製品名を挙げると、例えば、2官能ウレタン(メタ)アクリレート(日本化薬社製の「UX-6101」あるいは「UX-8101」、共栄社化学社製の「UF-8001」、「UF-8003」、ダイセル・オルネクス社製の「Ebecryl244」、「Ebecryl284」、「Ebecryl2002」、「Ebecryl4835」、「Ebecryl4883」、「Ebecryl8807」、「Ebecryl6700」)、3官能ウレタン(メタ)アクリレート(ダイセル・オルネクス社製の「Ebecryl254」、「Ebecryl264」、「Ebecryl265」)、4官能ウレタン(メタ)アクリレート(ダイセル・オルネクス社製の「Ebecryl8210」)、6官能ウレタン(メタ)アクリレート(ダイセル・オルネクス社製の「Ebecryl1290k」、「Ebecryl5129」、「Ebecryl220」、「KRM8200」、「Ebecryl1290N」)、9官能ウレタン(メタ)アクリレート(ダイセル・オルネクス社製の「KRM7804」)、10官能ウレタン(メタ)アクリレート(ダイセル・オルネクス社製の「KRM8452」、「KRM8509」)、15官能ウレタン(メタ)アクリレート(ダイセル・オルネクス社製の「KRM8655」)等を用いることができる。
【0068】
例えば、分子内に少なくとも2つの(メタ)アクリロイル基を含有する多官能(メタ)アクリレート化合物である、例えばアロニックスM-400、M-450、M-305、M-309、M-310、M-315、M-320、TO-1200、TO-1231、TO-595、TO-756(以上、東亞合成社製)、KAYARD D-310、D-330、DPHA、DPHA-2C(以上、日本化薬社製)、ニカラックMX-302(三和ケミカル社製)等の市販品を用いてもよい。
【0069】
上記の市販品に加えて、例えば、アロニックスM211B(東亞合成社製、ビスフェノールA EO変性ジアクリレート)、アロニックスM-350(東亞合成社製、トリメチロールプロパンEO変性トリアクリレート)、KAYARAD DPCA-60(日本化薬社製、カプロラクトン変性ジペンタエリストールヘキサアクリレート)、UV-1700B(日本化薬社製、ウレタンアクリレート)を挙げることができる。
【0070】
上記多官能(メタ)アクリレート化合物、多官能ウレタン(メタ)アクリレート化合物などを含む放射線硬化性樹脂を用いることによって、耐光性に優れ、長期の使用による光劣化などを伴わない、成形加飾用積層フィルムを得ることができる利点がある。
【0071】
(第2成分)
第2成分は、不飽和二重結合含有アクリル共重合体であるオリゴマー又は樹脂である。例えば、第2成分である、不飽和二重結合含有アクリル共重合体であるオリゴマー又は樹脂は、加熱により又は活性エネルギーの照射により、反応する性質を有する。
【0072】
ある態様において、第2成分のSP値(SP2)は、9.0~11.00の範囲であり、例えば、9.5~10.5の範囲である。
【0073】
第2成分である、不飽和二重結合含有アクリル共重合体は、例えば(メタ)アクリルモノマーと他のエチレン性不飽和二重結合を有するモノマーとを共重合した樹脂、(メタ)アクリルモノマーと他のエチレン性不飽和二重結合およびエポキシ基を有するモノマーとを反応させた樹脂、(メタ)アクリルモノマーと他のエチレン性不飽和二重結合およびイソシアネート基を有するモノマーとを反応させた樹脂などにアクリル酸またはグリシジルアクリレートなどの不飽和二重結合を有しかつ他の官能基を有する成分を付加させたものなどが挙げられる。これらの不飽和二重結合含有アクリル共重合体は1種を単独で用いてもよく、また2種以上を混合して用いてもよい。この不飽和二重結合含有アクリル共重合体は、重量平均分子量で2000~100000であるのが好ましく、5000~50000であるのがより好ましい。
【0074】
ある態様において、第1成分及び第2成分の質量比は、第1成分:第2成分=99.5:0.5~60:40の範囲内であり得る。好ましくは、第1成分:第2成分99.5:0.5~65:35の範囲内であり、例えば、99.5:0.5~70:30の範囲内である。
第1成分及び第2成分を上記範囲の質量比で用いることにより、第1成分及び第2成分のSP値の差に基づいて第1成分と第2成分とが相分離し、防眩ハードコート層の表面に、連続したランダムな凹凸を形成できる。
また、このような範囲に配合比を設定することにより、所望の表面凹凸形状および硬さを有する防眩ハードコート層を得ることができる。
【0075】
(第3成分)
第3成分は、平均粒径が0.1~10.0μmである微粒子であり、好ましくは、平均粒径は0.2~5.0μmであり、例えば1.0~3.0μmである。
このような平均粒径を有することにより、例えば、黒の締まり感をもたらすことができ、優れたコントラストを発現できる。
本発明において、微粒子の平均粒径は、防眩ハードコート層の膜厚以下の大きさを有することが好ましい。微粒子の平均粒径は防眩ハードコート層の膜厚以下であり、より好ましくは、微粒子の平均粒径は防眩ハードコート層の膜厚よりも小さい。
このような関係を有することにより、防眩ハードコート層の表面から微粒子の一部が突出することを抑制でき、耐摩耗性試験での粒子の滑落による性能低下を抑制できる。
【0076】
例えば、第3成分の平均粒径が0.1μm以上5.0μm未満の場合、防眩ハードコート層の膜厚を1.0~15.0μmに調整することが好ましく、平均粒径が5.0μm以上10.0μm以下の場合、防眩ハードコート層の膜厚は5.0μm超15.0μm以下であることが好ましい。
なお、本明細書における微粒子の平均粒径は、当該技術分野において公知の方法で測定でき、例えば、断面電子顕微鏡の画像から、画像処理ソフトウェアを用いて測定される値である。
【0077】
本発明において、微粒子の屈折率(Rf3)は、1.34~1.75であり、好ましくは1.48~1.60である。
微粒子の屈折率(Rf3)がこのような範囲を有し、上記したように、(Rf3)と(Rfcf)が所定の関係を有することにより、例えば、防眩ハードコート層は、防眩性能とギラツキ防止性能をバランス良く備えることができる。また、この範囲とすることで黒さ及びコントラスト性が損なわれない。
【0078】
第3成分として用いる微粒子は、例えば、シリカ(SiO2)粒子、アルミナ粒子等の無機酸化物粒子、および、ポリスチレン粒子、メラミン樹脂粒子、アクリル粒子、アクリル-スチレン粒子、シリコーン粒子、ポリカーボネート粒子、ポリエチレン粒子、ポリプロピレン粒子などの有機樹脂粒子などが挙げられる。
【0079】
(第4成分)
本発明の防眩コーティング組成物は、さらに第4成分を含んでもよい。第4成分として、例えば、上記第1成分で用いた多官能性不飽和二重結合含有モノマーを構造に含む多官能性不飽和二重結合含有ポリマー、及び単官能(メタ)アクリレート化合物から選択される少なくとも1種を含んでもよい。
この場合、ポリマーの分子量は、好ましくは5000以上である。また、第2成分で用いる不飽和二重結合含有アクリル共重合体のモノマーを含んでもよい。
【0080】
防眩コーティング組成物は、例えば、単官能(メタ)アクリレートモノマー、オリゴマー及びポリマーから選択される少なくとも1種を含んでもよい。(メタ)アクリレートの例としては、多官能(メタ)アクリレート化合物について上述した(メタ)アクリレートを使用できる。
また、防眩コーティング組成物は、例えば、単官能のウレタン(メタ)アクリレートモノマーまたはオリゴマー及びポリマーから選択される少なくとも1種を含んでもよい。ウレタン(メタ)アクリレートの例としては、多官能ウレタン(メタ)アクリレート化合物について上述したウレタン(メタ)アクリレートを使用できる。
【0081】
光重合開始剤
本発明の防眩コーティング組成物は、光重合開始剤を含むのが好ましい。光重合開始剤が存在することによって、紫外線などの放射線照射により、放射線硬化性成分が良好に重合することとなる。光重合開始剤の例として、例えば、アルキルフェノン系光重合開始剤、アシルフォスフィンオキサイド系光重合開始剤、チタノセン系光重合開始剤、オキシムエステル系重合開始剤などが挙げられる。アルキルフェノン系光重合開始剤として、例えば2,2-ジメトキシ-1,2-ジフェニルエタン-1-オン、1-ヒドロキシ-シクロヘキシル-フェニル-ケトン、2-ヒドロキシ-2-メチル-1-フェニル-プロパン-1-オン、1-[4-(2-ヒドロキシエトキシ)-フェニル]-2-ヒドロキシ-2-メチル-1-プロパン-1-オン、2-ヒロドキシ-1-{4-[4-(2-ヒドロキシ-2-メチル-プロピオニル)-ベンジル]フェニル}-2-メチル-プロパン-1-オン、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、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-1、2-(ジメチルアミノ)-2-[(4-メチルフェニル)メチル]-1-[4-(4-モルホリニル)フェニル]-1-ブタノンなどが挙げられる。アシルフォスフィンオキサイド系光重合開始剤として、例えば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、ビス(2,4,6-トリメチルベンゾイル)-フェニルフォスフィンオキサイドなどが挙げられる。チタノセン系光重合開始剤として、例えば、ビス(η5-2,4-シクロペンタジエン-1-イル)-ビス(2,6-ジフルオロ-3-(1H-ピロール-1-イル)-フェニル)チタニウムなどが挙げられる。オキシムエステル系重合開始剤として、例えば、1.2-オクタンジオン,1-[4-(フェニルチオ)-,2-(O-ベンゾイルオキシム)]、エタノン,1-[9-エチル-6-(2-メチルベンゾイル)-9H-カルバゾール-3-イル]-,1-(0-アセチルオキシム)、オキシフェニル酢酸、2-[2-オキソ-2-フェニルアセトキシエトキシ]エチルエステル、2-(2-ヒドロキシエトキシ)エチルエステルなどが挙げられる。これらの光重合開始剤は、1種を単独で用いてもよく、また2種以上を併用してもよい。
【0082】
上記光重合開始剤のうち、2-ヒドロキシ-2-メチル-1-フェニル-プロパン-1-オン、1-ヒドロキシ-シクロヘキシル-フェニル-ケトン、2-メチル-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、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-1および2,2-ジメトキシ-1,2-ジフェニルエタン-1-オンなどがより好ましく用いられる。
【0083】
光重合開始剤の好ましい量は、防眩コーティング組成物のモノマー、オリゴマーおよびポリマー成分の合計100質量部に対して、0.01~20質量部であり、より好ましくは1~10質量部である。上記光重合開始剤は、単独で用いてもよく、また、2種以上の光重合開始剤を組合せて用いてもよい。
【0084】
溶媒
本発明で用いられる防眩コーティング組成物は、溶媒を含んでもよい。溶媒は、特に限定されるものではなく、組成物中に含まれる成分、塗布される基材の種類および組成物の塗布方法などを考慮して適時選択することができる。用いることができる溶媒の具体例としては、例えば、トルエン、キシレンなどの芳香族系溶媒;メチルエチルケトン、アセトン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノンなどのケトン系溶媒;ジエチルエーテル、イソプロピルエーテル、テトラヒドロフラン、ジオキサン、エチレングリコールジメチルエーテル、エチレングリコールジエチルエーテル、ジエチレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコールジエチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテル、アニソール、フェネトールなどのエーテル系溶媒;酢酸エチル、酢酸ブチル、酢酸イソプロピル、エチレングリコールジアセテートなどのエステル系溶媒;ジメチルホルムアミド、ジエチルホルムアミド、N-メチルピロリドンなどのアミド系溶媒;メチルセロソルブ、エチルセロソルブ、ブチルセロソルブなどのセロソルブ系溶媒;メタノール、エタノール、プロパノール、イソプロピルアルコール、ブタノール、イソブチルアルコールなどのアルコール系溶媒;ジクロロメタン、クロロホルムなどのハロゲン系溶媒;などが挙げられる。これらの溶媒を単独で使用してもよく、また2種以上を併用してもよい。これらの溶媒のうち、エステル系溶媒、エーテル系溶媒、アルコール系溶媒およびケトン系溶媒が好ましく使用される。
【0085】
上記防眩コーティング組成物は、必要に応じて、種々の添加剤を添加することができる。このような添加剤として、例えば、帯電防止剤、可塑剤、界面活性剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、表面調整剤、レベリング剤などの常用の添加剤が挙げられる。
【0086】
防眩コーティング組成物は、当業者において通常行われる手法によって調製できる。例えば、ペイントシェーカー、ミキサーなどの通常用いられる混合装置を用いて、上記各成分を混合することによって調製することができる。
【0087】
防眩ハードコート層は、透明高分子基材上に、上記の防眩コーティング組成物を塗布することにより形成される。防眩コーティング組成物の塗布方法は、防眩コーティング組成物および塗布工程の状況に応じて適時選択することができ、例えばディップコート法、エアーナイフコート法、カーテンコート法、ローラーコート法、ワイヤーバーコート法、グラビアコート法、エクストルージョンコート法(米国特許2681294号明細書)、ダイコート法、インクジェット法などにより塗布することができる。
【0088】
本発明において、透明高分子基材としては、フィルムまたはシートを用いることができる。本発明においては、フィルムは、例えば、厚さ0.4mm未満のものを意味し、シートは厚さ0.4mm以上の物を意味する。
【0089】
フィルムは、例えば、ポリカーボネート系フィルム、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート等のポリエステル系フィルム;ジアセチルセルロース、トリアセチルセルロース等のセルロース系フィルム;ポリメチルメタクリレート等のアクリル系フィルムのような、透明ポリマーからなる基材が挙げられる。また、本発明における透明高分子基材としては、ポリスチレン、アクリロニトリル・スチレン共重合体等のスチレン系フィルム;ポリ塩化ビニル、ポリエチレン、ポリプロピレン、環状ないしノルボルネン構造を有するポリオレフィン、エチレン・プロピレン共重合体等のオレフィン系フィルム;ナイロン、芳香族ポリアミド等のアミド系フィルムのような、透明ポリマーからなる基材も挙げられる。
【0090】
シートは、例えば、ポリカーボネート系シート、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート等のポリエステル系シート;ジアセチルセルロース、トリアセチルセルロース等のセルロース系シート;ポリメチルメタクリレート等のアクリル系シートのような、透明ポリマーからなる基材が挙げられる。また、本発明における透明高分子基材としては、ポリスチレン、アクリロニトリル・スチレン共重合体等のスチレン系シート;ポリ塩化ビニル、ポリエチレン、ポリプロピレン、環状ないしノルボルネン構造を有するポリオレフィン、エチレン・プロピレン共重合体等のオレフィン系シート;ナイロン、芳香族ポリアミド等のアミド系シートのような、透明ポリマーからなる基材も挙げられる。
【0091】
さらに、本発明における透明高分子基材としては、ポリイミド、ポリスルホン、ポリエーテルスルホン、ポリエーテルエーテルケトン、ポリフェニレンスルフィド、ポリビニルアルコール、ポリ塩化ビニリデン、ポリビニルブチラール、ポリアリレート、ポリオキシメチレン、エポキシ樹脂、および上記ポリマーのブレンド物のような、透明ポリマーからなる基材(フィルムおよび/またはシート)なども挙げられる。
さらに、透明高分子基材は、透明ポリマーからなる複数の基材が積層されたものであってもよい。例えば、アクリル系樹脂からなるフィルムおよびポリカーボネート系樹脂からなるフィルムの積層体またはシートの積層体であってもよい。
【0092】
本発明における透明高分子基材には、これら透明高分子基材のうち、光学的に複屈折の少ないもの、あるいは位相差を波長(例えば550nm)の1/4(λ/4)または波長の1/2(λ/2)に制御したもの、さらには複屈折をまったく制御していないものを、用途に応じて適宜選択することができる。
【0093】
透明高分子基材の厚さは適宜に決定し得る。一般には強度および取扱性等の作業性などの点より10~5000μm程度であり、特に20~3000μmが好ましく、30~3000μmがより好ましい。
【0094】
防眩コーティング組成物の塗布により得られた塗膜を硬化させることによって、防眩ハードコート層が形成される。この硬化は、必要に応じた波長の放射線(活性エネルギー線)を発する光源を用いて照射することによって行うことができる。照射する放射線として、例えば、積算光量50~1500mJ/cm2の光を用いることができる。またこの照射光の波長は特に限定されるものではないが、例えば360nm以下の波長を有する紫外光などを用いることができる。このような光は、高圧水銀灯、超高圧水銀灯などを用いて得ることができる。
【0095】
さらに、本発明は上記防眩コーティング組成物を用いた光学積層部材及び防眩ハードコート層の形成方法に関する。より詳細には、本発明の光学積層部材は、透明高分子基材の少なくとも一方の面上に、上記において開示した防眩ハードコート層を有し、防眩ハードコート層は、上記において開示した防眩コーティング組成物を硬化させて形成した層である。
【0096】
本発明の光学積層部材は、例えば、透明高分子基材の一方の面上に防眩ハードコート層が積層されている。さらに、透明高分子基材の他の一方の面上に、加飾層が積層されていてもよい。このような加飾層を有する光学積層部材は、例えば、成形加飾用積層部材として用いることができる。防眩ハードコート層は、本発明における防眩コーティング組成物から形成された層であり得る。
【0097】
上記加飾層は、成形加飾用積層フィルムに模様、文字または金属光沢などの加飾を施す層である。このような加飾層として、例えば印刷層または蒸着層などが挙げられる。印刷層および蒸着層はいずれも、加飾を施すための層である。本発明においては、加飾層として印刷層または蒸着層の何れかのみを設けてもよく、あるいは印刷層および蒸着層の両方を設けてもよい。また印刷層は複数の層から構成される層であってもよい。作業工程の容易さなどから、上記加飾層は印刷層であるのが好ましい。
【0098】
印刷層は、成型体表面に模様および/または文字などの加飾を施すものである。印刷層として、例えば、木目、石目、布目、砂目、幾何学模様、文字、全面ベタ等からなる絵柄が挙げられる。印刷層の材料としては、塩化ビニル/酢酸ビニル系共重合体等のポリビニル系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリアクリル系樹脂、ポリウレタン系樹脂、ポリビニルアセタール系樹脂、ポリエステルウレタン系樹脂、セルロースエステル系樹脂、アルキッド樹脂、塩素化ポリオレフィン系樹脂等の樹脂をバインダーとし、適切な色の顔料または染料を着色剤として含有する着色インキを用いるとよい。印刷層に用いられるインキの顔料としては、例えば、次のものが使用できる。通常、顔料として、黄色顔料としてはポリアゾ等のアゾ系顔料、イソインドリノン等の有機顔料または
チタンニッケルアンチモン酸化物等の無機顔料、赤色顔料としてはポリアゾ等のアゾ系顔料、キナクリドン等の有機顔料または弁柄等の無機顔料、青色顔料としてはフタロシアニンブルー等の有機顔料またはコバルトブルー等の無機顔料、黒色顔料としてはアニリンブラック等の有機顔料、白色顔料としては二酸化チタン等の無機顔料が使用できる。
【0099】
印刷層に用いられるインキの染料としては、本発明の効果を損なわない範囲で、各種公知の染料を使用することができる。また、インキの印刷方法としては、オフセット印刷法、グラビア印刷法、スクリーン印刷法等の公知の印刷法またはロールコート法、スプレーコート法等の公知のコート法を用いるのがよい。この際、本発明におけるように、低分子量の架橋性化合物を使用するのではなく、ポリマー同士を架橋させる構成の光硬化性樹脂組成物を用いた場合には、表面に粘着性が無く、印刷時のトラブルが少なく、歩留まりが良好である。
【0100】
蒸着層は、アルミニウム、ニッケル、金、白金、クロム、鉄、銅、インジウム、スズ、銀、チタニウム、鉛、亜鉛等の群から選ばれる少なくとも一つの金属、またはこれらの合金もしくは化合物を使用して、真空蒸着法またはスパッタリング法、イオンプレーティング法、鍍金法等の方法により形成することができる。
【0101】
これら加飾のための印刷層または蒸着層は、所望の成型体の表面外観が得られるよう、成形時の伸張度合いに応じて、通常用いられる方法により適宜その厚みを選択することができる。
【0102】
本発明の光学積層部材は、ディスプレイ部に配置される部材として好適に用いることができる。ディスプレイとして、例えば、液晶ディスプレイ、有機ELディスプレイ、プラズマディスプレイなどが挙げられる。本発明の光学積層部材をディスプレイ部に配置する場合は、透明高分子基材の一方の面上に防眩ハードコート層およびクリヤーハードコート層が順次積層されている光学積層部材において、透明高分子基材の他の一方の面、または、透明高分子基材の他の一方の面上に積層された加飾層が、ディスプレイ部の表面と対向するように配置する。
【0103】
本発明の光学積層部材は、例えば、車載機器用光学積層部材として、好適に使用できる。例えば、車載機器タッチパネルディスプレイ用光学積層部材として好適に用いることができる。本発明の光学積層部材であれば、加飾層等を設けることができ、極めて高い意匠性を有し得る。
【0104】
さらに、本発明は、防眩ハードコート層の形成方法を提供する。本発明の形成方法によると、上記の防眩コーティング組成物を用いることにより、防眩性能に優れ、ギラツキ防止性能に優れた防眩ハードコート層を形成できる。
【実施例】
【0105】
以下の実施例により本発明をさらに具体的に説明するが、本発明はこれらに限定されない。実施例中、「部」及び「%」は、ことわりのない限り、重量基準による。
【0106】
調製例1 不飽和二重結合含有アクリル共重合体の調製
イソボロニルメタクリレート 171.6部、メチルメタクリレート 2.6部、メタクリル酸 9.2部からなる混合物を混合した。この混合液を、攪拌羽根、窒素導入管、冷却管及び滴下漏斗を備えた1000ml反応容器中の、窒素雰囲気下で110℃に加温したメチルイソブチルケトン 330.0部に、ターシャルブチルペルオキシ-2-エチルヘキサノエート 1.8部を含むプロピレングリコールモノメチルエーテル 80.0部溶液と同時に3時間かけて等速で滴下し、その後、110℃で30分間反応させた。その後、ターシャルブチルペルオキシ-2-エチルヘキサノエート 0.2部をプロピレングリコールモノメチルエーテル 17.0部の溶液を滴下してテトラブチルアンモニウムブロマイド 1.4部とハイドロキノン0.1部を含む5.0部のプロピレングリコールモノメチルエーテル溶液を加え、空気バブリングしながら、4-ヒドロキシブチルアクリレートグリシジルエーテル 22.4部とプロピレングリコールモノメチルエーテル 5.0部の溶液を2時間かけて滴下し、その後5時間かけて更に反応させた。数平均分子量5,500、重量平均分子量18,000の不飽和二重結合含有アクリル共重合体を得た。この樹脂は、SP値:10.0であった。
【0107】
実施例1
防眩コーティング組成物の調整
トルエン/イソプロピルアルコールの比率が30/70の溶媒を含む反応器に、第1成分としてアロニックスM‐402(東亜合成株式会社製、ジペンタエリスリトールペンタおよびヘキサアクリレートを主成分とする多官能アクリレートモノマー混合物)62.9部、アロニックスM‐305(東亜合成株式会社製、ペンタエリスリトールトリ及びテトラアクリレートを主成分とする多官能アクリレートモノマー混合物)19.4部 、アロニックスM‐211B(東亜合成株式会社製、ビスフェノールA エチレンオキサイド変性ジアクリレート)14.5部、第2成分に不飽和二重結合含有アクリル共重合体3.2部、第3成分にスチレン粒子(平均粒径2μm、SP値9.15、屈折率1.59)5.2部、光重合開始剤(商品名:OMNIRAD 184、IGM Resins社製)6.5部を混合して固形分濃度が40%となるように防眩コーティング組成物を調整した。各成分の配合量、分子量及びSP値等の値を表1に示す。
【0108】
防眩ハードコート層の形成
ポリメタクリル酸メチル樹脂(PMMA)およびポリカーボネート樹脂(PC)からなる2層(PMMA/PC)フィルム(厚さ0.3mm)の、PMMA層におけるPC層側とは反対側の面に、上記実施例で得られた防眩コーティング組成物を、バーコーターを用いて塗布した。105℃で1分間乾燥させて溶媒を揮発させた後、積算光量800mJ/cm2の紫外線照射処理により硬化させ、膜厚が3μmの防眩ハードコート層を得た。
【0109】
膜厚の算出
膜厚の測定は、以下のようにしておこなった。
試験サンプルを10mm×10mmに切り出し、ミクロト-ム(LEICA RM2265)にて塗膜の断面を析出させた。析出させた断面をレーザー顕微鏡(VK8700 KEYENCE製)にて観察し、凹部10点および凸部10点の膜厚を測定し、その平均値を算出することによって、膜厚を求めた。
【0110】
<評価方法>
以下の評価方法により、防眩ハードコート層の物性等を評価した。得られた結果を、表2に示す。
表面粗さ
試験サンプルを50mm×50mmに切り出し、倍率20倍の接眼レンズ及び倍率50倍の対物レンズを備えたレーザー顕微鏡(VK8700 KEYENCE製)を用い、JIS B0601;2001に準拠して測定し、表面粗さRa(μm)を計測した。
【0111】
平均粒径の測定
平均粒径の測定は、レーザー回折型粒度分布計にて測定した。所定の溶媒を撹拌しながら各種微粒子を添加し分散溶液を作成する。さらに必要であれば超音波分散機を用いてもよい。分散溶液と溶媒及び微粒子固有の屈折率を用い平均粒径(重量中位粒径)を測定した。
【0112】
屈折率の測定
第1成分と第2成分からなる塗膜の屈折率は、JIS K0062に準拠した方法により、アッベ屈折率計によって塗膜に関する屈折率(Rfcf)を測定した。
【0113】
SP値の算出
微粒子についてはFedorsの計算方法にて推察値を求め、その値を微粒子のSP値とした。式1にて微粒子の合成に使用した分子(モノマー)のSP値を算出した。
【数4】
(式1)
式中、
δ(cal/cm
3)
1/2:分子(モノマー)のSP値
Ecoh (cal/mol):原子及び原子団の凝集エネルギー
V (cm
3/mol):原子及び原子団のモル分子容
を示す。
【0114】
式1にて算出した各モノマーのSP値及びモル分子容を用いて
式2で高分子(微粒子)の推定のSP値を得た。
【数5】
(式2)
式中、
δ
3 (cal/cm
3):微粒子のSP値
V
1 (cm
3/mol):モノマー-1のモル分子容
V
2 (cm
3/mol):モノマー-2のモル分子容
δ
1 (cal/cm
3):モノマー-1のSP値
δ
2 (cal/cm
3):モノマー-2のSP値
を示す。
【0115】
トータルヘイズ値の測定
防眩ハードコート層のヘイズ値(トータルヘイズ値)Haを、ヘイズメーター(日本電色製 NDH2000)を用い、JIS K7136に準拠した方法により、測定した。
防眩ハードコート層のヘイズ値(トータルヘイズ値)Haの測定は、基材上に防眩ハードコート層が設けられた試験サンプルを、50mm×50mmに切り出し、サンプルを試料室内にセットし測定した。
【0116】
内部ヘイズ値の測定
防眩ハードコート層の試験サンプルを、50mm×50mmに切り出した。試験サンプルの塗膜凹凸面に、グリセリン(特級試薬 キシダ化学株式会社製)0.01mlを滴下し、次いでガラスプレート(18mm×18mm マツナミガラス株式会社製)を乗せて、表面凹凸を潰した試験片を作成した。前記ヘイズメーターを使用し、JIS K7136に準拠した方法により、防眩ハードコート層の内部ヘイズ値Hiを測定した。
【0117】
ギラツキ防止性の評価
防眩ハードコート層の試験サンプルを、画素密度326ppiのディスプレイを使用し、以下の評価基準に基づいて目視により評価を実施した。
◎:ギラツキがほとんど認識されず良好であった。
○:ギラツキが少し認識されるが良好であった。
△:ギラツキが認識され不良であった。
×:ギラツキがはっきり認識され不良であった。
【0118】
防眩性の評価
黒色PMMA板(クラレ社製コモグラス(登録商標)、厚さ2mm)上に、透明光学粘着フィルム(OCA フィルム、パナック社製、PD-S1)を介して、防眩コーティング層の試験サンプルを貼り合わせ、試験片を作製した。
試験片を蛍光灯の下に置き、蛍光灯の映り込みの程度を目視で確認した。評価基準は以下の通りである。
◎:映り込んだ蛍光灯の輪郭が著しく歪んでいた。
○:映り込んだ蛍光灯の輪郭が歪んでいた。
△:映り込んだ蛍光灯の輪郭がわずかに歪んでいた。
×:映り込んだ蛍光灯の輪郭が認識された。
【0119】
鉛筆硬度の測定
JIS K5600に準拠し実施した。
具体的には、鉛筆引掻塗膜硬さ試験機(東洋精機製作所製 型式P 加圧荷重100g~1kg)を用いて測定した。
三菱ユニ製 鉛筆引かき値試験用鉛筆(日本塗料検査協会検査済みのもの)を使用し、芯の先端が平滑で円形の断面になるように研磨紙(3M P-1000)にて調整した。試料を測定台に設置後、引掻角度が45°になるよう鉛筆を固定し、荷重750gの条件で試験を行った。試験毎に、芯を平滑にしながら、試験場所をずらして5回試験を繰り返した。
塗膜表面に凹みの発生有無を目視で確認した。
凹みの発生が1本も無い場合の鉛筆硬度を評価結果(表2)に記載した。
【0120】
黒の締まり感の評価
黒色PMMA板(クラレ社製コモグラス(登録商標)、厚さ2mm)上に透明光学粘着フィルム(OCA フィルム、パナック社製、PD-S1)を介して、防眩コーティング層の試験サンプルを貼り合わせ、試験片を作製し、黒の締まり感を目視によって以下の評価基準に基づき評価した。
◎:白濁感がほとんど認識されず良好であった。
○:白濁感が少し認識されるが良好であった。
△:白濁感が認識され不良であった。
×:白濁感がはっきり認識され不良であった
【0121】
実施例2~23および比較例1~6
各成分を、表1Aおよび表1Bに示す割合で配合したこと以外は、実施例1と同様にして、固形分濃度が40%となるように防眩コーティング組成物を調製した。
その後、実施例1と同様にして、各種評価を行った。得られた結果を表2Aおよび表2Bに示す。
【0122】
【0123】
【0124】
【0125】
【0126】
このように、本発明の防眩コーティング組成物によると、例えば、液晶ディスプレイの画像表示部において要求される防眩性能及びギラツキ防止性能の両方を満たす防眩ハードコート層を形成できる。さらに、本発明の防眩コーティング組成物によると、黒の締まり感に優れた防眩ハードコート層を形成できる。
【0127】
比較例1によると、第3成分の平均粒径が、本発明の範囲を超過すると、ギラツキ防止が不十分であり、さらに、黒の締まり感も不十分となる。
比較例2によると、第3成分の屈折率(Rf3)と、第1成分及び第2成分を含む硬化塗膜の屈折率(Rfcf)との関係|(Rf3)-(Rfcf)|が、本発明の範囲外であることにより、ギラツキ防止が不十分となる。また、比較例3によると、|(Rf3)-(Rfcf)|が、本発明の範囲外であることにより、黒の締まり感が不十分となる。
比較例4によると、SP1、SP2及びSP3が、(SP3)<(SP2)<(SP1)の関係を有さないことにより、ギラツキ防止が不十分となる。
また、比較例5によると、本発明に係る第2成分を含まないので、防眩性を得ることができず、塗膜表面で光の反射が生じ得る。
さらに、比較例6によると、本発明に係る第2成分を含まず、組成物に含まれる各成分が(SP3)<(SP2)<(SP1)の関係を有さないので、塗膜全体のギラツキ防止性能が不十分となることが分かる。
【産業上の利用可能性】
【0128】
本発明によって、液晶ディスプレイの画像表示部において求められる防眩性能及びギラツキ防止性能の両方を満たす防眩ハードコート層を形成できる防眩コーティング組成物が提供される。また、本発明は、防眩性能及びギラツキ防止性能の両方を満たす光学積層部材、及び防眩ハードコート層の形成方法を提供する。
【符号の説明】
【0129】
10 凹部
20 凸部