説明

レンズシート支持フィルム又はシート形成用電子線硬化型組成物、レンズシート用支持フィルム又はシート及びレンズシート

【課題】硬化物の光線透過率が高く、正面及び斜め方向の面内レタデーションが小さいうえ、さらに耐溶剤性にも優れるレンズシート支持フィルム形成用電子線硬化型組成物、当該組成物から得られたレンズシート支持フィルム及びレンズシートの提供。
【解決手段】ポリカーボネートジオール、ポリエステルジオール又はポリエーテルジオール、無黄変型有機ジイソシアネート及びヒドロキシル基含有(メタ)アクリレートの反応物であるウレタン(メタ)アクリレート(A)及び1個の(メタ)アクリロイル基を有する化合物(B)を含み、硬化物の正面及び斜め40°の面内レタデーションが5nm以下であるレンズシート支持フィルム又はシート形成用電子線硬化型組成物。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、レンズシート支持フィルム又はシート形成用に使用される電子線硬化型組成物、当該組成物を硬化して得られるレンズシート支持フィルム又はシート、及びこれを支持フィルム又はシートを使用したレンズシートに関し、これら技術分野に属する。
尚、下記においては、便宜上、特に断りがない場合は、「支持フィルム又はシート」を「支持フィルム」と記載する。又、アクリレート又はメタクリレートを、(メタ)アクリレートと表す。
【背景技術】
【0002】
近年、カラー液晶表示装置は、携帯用ノートパソコンや、カラー液晶パネルを使った携帯用液晶テレビ又はビデオ一体型液晶テレビ等として種々の分野で広く使用されてきている。液晶表示装置は、基本的にバックライトと液晶表示素子部とから構成されている。バックライトとしては、液晶表示素子の直下に光源を設けた直下方式や導光体の側面に光源を設けたエッジライト方式があり、液晶表示装置のコンパクト化からエッジライト方式が多用されてきている。このエッジライト方式は、板状の導光体の側面部に光源を配置して、導光体の表面全体を発光させる方式のバックライトであり、正面輝度を向上させる目的で特定形状のプリズムを多数形成したレンズシートであるプリズムシートが用いられている。
【0003】
しかしながら、プリズムシートの支持フィルムとしては、ポリエステル系樹脂フィルムが主に用いられているが、支持フィルムの光線透過率が低いため輝度向上に限界があり、支持フィルムのレタデーションが高いため、液晶ディスプレイの大型化が進むにしたがって、顕著に輝度ムラに影響を及ぼすようになっている。
【0004】
そこで、従来からのポリエステル系樹脂フィルムに代わるプリズムシート用支持フィルムの材料として、透明性の熱可塑性アクリル系樹脂が検討されている。
【0005】
特許文献1及び2には、プリズムシート用支持フィルムとして熱可塑性アクリル系樹脂が開示されているが、耐溶剤性が不充分であり、プリズム形成用樹脂に用いられる活性エネルギー線硬化型樹脂中の低分子モノマー成分の浸食やプリズムシート裏面に塗布されるハードコート剤の溶剤の浸食による透明性の低下等の問題が生じることがあった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0006】
【特許文献1】特開2005−326613号公報
【特許文献2】特許第4282660号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0007】
本発明は、前記した問題を解決する、硬化物の光線透過率が高く、正面及び斜め方向の面内レタデーションが小さいうえ、さらに耐溶剤性にも優れるレンズシート支持フィルム形成用電子線硬化型組成物、当該組成物から得られたレンズシート支持フィルム及びレンズシートを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0008】
本発明者らは、前記課題を解決すべく鋭意研究を重ねた結果、特定のジオール、無黄変型有機ジイソシアネート及びヒドロキシル基含有(メタ)アクリレートから製造されるウレタン(メタ)アクリレートト及び1個の(メタ)アクリロイル基を有する化合物を含み、硬化物のレタデーションが特定値を有する電子線硬化型組成物が、前記課題を解決できることを見出し、本発明を完成するに至った。
【発明の効果】
【0009】
本発明の組成物によれば、得られる硬化物の正面及び斜め方向の面内レタデーションが5nm以下という小さいものであり、これにより硬化物の光線透過率が高く、透明性と耐光性試験後のバランスに優れ、さらに耐溶剤性に優れるものとなる。
従って、本発明のレンズシート支持フィルムは、レンズシート製造における支持フィルムとして好適に使用することができ、より好ましくはプリズムシート用支持フィルムとして使用することができる。
【発明を実施するための形態】
【0010】
本発明は、ポリカーボネートジオール、ポリエステルジオール又はポリエーテルジオールから選ばれる少なくともひとつのジオール、無黄変型有機ジイソシアネート及びヒドロキシル基含有(メタ)アクリレートの反応物であるウレタン(メタ)アクリレート(A)〔以下、単に「(A)成分」という〕及び
1個の(メタ)アクリロイル基を有する化合物(B)〔以下、単に「(B)成分」という〕を含み、
厚さ80μmで測定した場合における硬化物の正面及び斜め40°の面内レタデーションが5nm以下である
レンズシート支持フィルム形成用電子線硬化型組成物に関する。
以下、本発明を詳細に説明する。尚、本明細書では、組成物に電子線照射して得られる架橋物及び硬化物を、まとめて「硬化物」と表す。
【0011】
1.(A)成分
本発明で使用する(A)成分は、ポリカーボネートジオール、ポリエステルジオール又はポリエーテルジオール(以下、これらをまとめて「ジオールa」という)、無黄変型有機ジイソシアネート及びヒドロキシル基含有(メタ)アクリレートの反応物であるウレタン(メタ)アクリレートである。
当該(A)成分は、他のウレタン(メタ)アクリレートと比較して、ポリオールとしてジオールa、有機ジイソシアネートとして無黄変型を使用することにより、耐光性試験後の黄変度が小さいものとなる。
【0012】
(A)成分としては、ジオールaと無黄変型有機ジイソシアネートを反応させてイソシアネート基含有化合物を製造し、これとヒドロキシル基含有(メタ)アクリレートを反応させた化合物(以下、「化合物A1」という)、及びジオールa、無黄変型有機ジイソシアネート及びヒドロキシル基含有(メタ)アクリレートを同時に反応させた化合物(以下、「化合物A2」という)等が挙げられ、分子量を制御しやすいという理由で化合物A1が好ましい。
(A)成分としては、オリゴマー及びポリマーのいずれも使用可能であり、重量平均分子量1,000〜5万のものが好ましく、より好ましくは3,000〜3万である。
尚、本発明において、重量平均分子量とは、ゲルパーミエーションクロマトグラフィーにより測定した分子量をポリスチレン換算した値である。
【0013】
ジオールaにおいて、ポリカーボネートジオールとしては、低分子量ジオール、ポリエーテルジオール又は/及びビスフェノールA等のビスフェノールとエチレンカーボネート及び炭酸ジブチルエステル等の炭酸ジアルキルエステルの反応物等が挙げられる。
ここで、低分子量ジオールとしては、エチレングリコール、プロピレングリコール、シクロヘキサンジメタノール及び3−メチル−1,5−ペンタンジオール、1,5−ペンタンジオール、1,6−ヘキサンジオール等が挙げられる。
ポリエーテルジオールとしては、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール及びポリテトラメチレングリコール等のポリアルキレングリコール、並びにポリエチレンポリプロポキシブロックポリマージオール等のブロック又はランダムポリマーのジオール等が挙げられる。
【0014】
ジオールaにおいて、ポリエステルジオールとしては、前記低分子量ジオール又は/及び前記ポリエーテルジオールと、アジピン酸、コハク酸、フタル酸、テトラヒドルフタル酸、ヘキサヒドロフタル酸及びテレフタル酸等の二塩基酸又はその無水物等の酸成分とのエステル化反応物等が挙げられる。
【0015】
ジオールaにおいて、ポリエーテルジオールとしては、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール及びポリテトラメチレングリコール等のポリアルキレングリコール;ポリエチレンポリプロポキシブロックポリマージオール等のブロック又はランダムポリマーのジオール;並びにビスフェノールAエチレンオキサイド付加物のジオール及びビスフェノールAプロピレンオキサイド付加物のビスフェノールAアルキレンオキサイド付加物のジオール等が挙げられる。
【0016】
これらのジオールaは、1種のみを使用しても、2種以上を併用しても良い。
【0017】
無黄変型有機ジイソシアネートとしては、ヘキサメチレンジイソシアネート、リジンメチルエステルジイソシアネート、2,4,4−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等の脂肪族ジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート(以下、「IPDI」という)、4,4′−メチレンビス(シクロヘキシルイソシアネート)(以下、「H12MDI」という)及びω,ω′−ジイソシアネートジメチルシクロヘキサン等の脂環族ジイソシアネート等が挙げられる。
【0018】
これらの有機ジイソシアネート化合物は、1種のみを使用しても、2種以上を併用しても良い。
【0019】
前記した化合物の中でも、硬化物に耐光性(耐候性)が要求される場合には、IPDI及びH12MDIが好ましい。
【0020】
ヒドロキシル基含有(メタ)アクリレートとしては、2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、ヒドロキシブチル(メタ)アクリレート、ヒドロキシペンチル(メタ)アクリレート、ヒドロキシヘキシル(メタ)アクリレート、ヒドロキシオクチル(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールトリ、ジ又はモノ(メタ)アクリレート、及びトリメチロールプロパンジ又はモノ(メタ)アクリレート等のヒドロキシアルキル(メタ)アクリレート等が挙げられる。
前記した化合物の中でも、シートの柔軟性に優れるという点で、2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート及びヒドロキシブチル(メタ)アクリレートが好ましい。
【0021】
(A)成分は、常法に従い製造されたもので良い。
化合物A1を製造する場合は、ジブチルスズジラウレート等のウレタン化触媒存在下、使用するジオールa及び無黄変型有機ジイソシアネートを加熱攪拌し付加反応させ、さらにヒドロキシアルキル(メタ)アクリレートを添加し、加熱攪拌し付加反応させる方法等が挙げられ、化合物A2を製造する場合は、前記と同様の触媒の存在下に、ジオールa、無黄変型有機ジイソシアネート及びヒドロキシアルキル(メタ)アクリレートを同時に添加して加熱攪拌する方法等が挙げられる。
【0022】
(A)成分は、1種のみを使用しても、2種以上を併用しても良い。
【0023】
2.(B)成分
(B)成分は、1個の(メタ)アクリロイル基を有する化合物である。本発明では(B)成分を含むことにより、組成物の塗工性と硬化物の機械強度のバランスをとることができる。
【0024】
(B)成分としては、イソボルニル(メタ)アクリレート、ジシクロペンテニル(メタ)アクリレート、ジシクロペンタニル(メタ)アクリレート、シクロヘキシル(メタ)アクリレート、シクロヘキシル(メタ)アクリレート、トリメチルシクロヘキシル(メタ)アクリレート、1−アダマンチル(メタ)アクリレート、メチル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレート、プロピル(メタ)アクリレート、n−ブチル(メタ)アクリレート、i−ブチル(メタ)アクリレート、t−ブチル(メタ)アクリレート、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、テトラヒドロフルフリル(メタ)アクリレート、グリシジル(メタ)アクリレート、ジメチルアミノエチル(メタ)アクリレート、ジエチルアミノエチル(メタ)アクリレート、ベンジル(メタ)アクリレート、アリル(メタ)アクリレート、2−エトキシエチル(メタ)アクリレート、フェノキシエチル(メタ)アクリレート、о−フェニルフェノールEO変性(n=1〜4)(メタ)アクリレート、p−クミルフェノールEO変性(n=1〜4)(メタ)アクリレート、フェニル(メタ)アクリレート、о−フェニルフェニル(メタ)アクリレート、p−クミルフェニル(メタ)アクリレート、(メタ)アクリロイルモルホリン、N−ビニルホルムアミド、N−(メタ)アクリロイルオキシエチルヘキサヒドロフタルイミド及びN−(メタ)アクリロイルオキシエチルテトラヒドロフタルイミド等が挙げられる。
【0025】
(B)成分としては、前記した化合物の1種のみを使用しても、2種以上を併用しても良い。
【0026】
(B)成分としては、前記した化合物の中でも、ホモポリマーのガラス転移温度が50℃以上である(メタ)アクリレートが好ましい。
当該(メタ)アクリレートの具体例としては、さらに組成物の硬化物が耐熱性及び耐光性にも優れたものとなる点で、イソボルニル(メタ)アクリレート、ジシクロペンテニル(メタ)アクリレート、ジシクロペンタニル(メタ)アクリレート、(メタ)アクリロイルモルホリン及びN−(メタ)アクリロイルオキシエチルヘキサヒドロフタルイミドがより好ましい。
【0027】
3.レンズシート支持フィルム形成用電子線硬化型組成物
本発明は、前記(A)成分及び(B)成分を必須成分として含むレンズシート支持フィルム形成用電子線硬化型組成物である。
組成物の製造方法としては、常法に従えばよく、(A)成分及び(B)成分を使用し、必要に応じてその他の成分をさらに使用し、これらを攪拌・混合して得ることができる。
【0028】
又、本発明の組成物は、厚さ80μmで測定した場合における硬化物の正面及び斜め40°の面内レタデーションが5nm以下である必要がある。これにより、レンズシート用支持フィルムとして用いた場合、そのレンズシートの輝度ムラを抑えることができる。硬化物のレタデーションが5nmより大きいものは、輝度ムラが発生するという問題がある。
さらに、厚さ80μmで測定した場合における硬化物の正面の面内レタデーションが1nm以下で、斜め40°の面内レタデーションが5nm以下であるものが好ましい。
【0029】
本発明においてレタデーションとは、レンズシート支持フィルムに直線偏光が入射したとき透過光を直交する2つの直線偏光に分解して考えたときの複屈折により生じる位相差を意味する。
具体的には、面内のレタデーション(Re)は、フィルム面内の主屈折率をnx、ny(但し、nx≧ny)、フィルム厚さをdとしたとき、下式で定義される値である。
Re =(nx−ny)×d
さらに、本発明において、斜め40°の面内レタデーションとは、レンズシート支持フィルムに対して斜め40°で直線偏光を入射したときの面内レタデーションを意味する。
【0030】
(A)成分及び(B)成分の割合としては、目的に応じて適宜設定すれば良いが、(A)成分及び(B)成分の合計量を基準として(A)成分20〜95重量%及び(B)成分5〜80重量%が好ましく、より好ましくは(A)成分30〜90重量%及び(B)成分10〜70重量%である。
(A)成分の割合が20重量%以上とすることで、得られる硬化物の柔軟性に優れるものとすることができ、他方95重量%以下とすることで、組成物の粘度を低くし、塗工性に優れるものとすることができる。
【0031】
本発明の組成物は、電子線硬化型組成物であり、必要に応じて従来公知の光重合開始剤を配合できるが、光重合開始剤を含まないものが好ましい。光重合開始剤を含まないことにより、得られる硬化物の耐熱性や耐光性に優れるものとすることができる。
【0032】
本発明の組成物は、前記(A)成分及び(B)成分を必須とするものであるが、目的に応じて種々の成分を配合することができる。
具体的には、(A)及び(B)成分以外のエチレン性不飽和化合物〔以下、(C)成分という〕、有機溶剤〔以下、(D)成分という〕、重合禁止剤又は/及び酸化防止剤、耐光性向上剤等を挙げることができる。
以下これらの成分について説明する。
【0033】
●(C)成分
(C)成分は、(A)及び(B)成分以外のエチレン性不飽和化合物である。
(C)成分は、組成物全体の粘度を低下させる目的や、その他の物性を調整する目的で必要に応じて配合する成分である。
【0034】
(C)成分の具体例としては、(A)及び(B)成分以外の(メタ)アクリレート〔以下、「その他(メタ)アクリレート」という〕等が挙げられる。
【0035】
その他(メタ)アクリレートとしては、2個以上の(メタ)アクリロイル基を有する化合物〔以下、「多官能(メタ)アクリレート」という〕等が挙げられる。
【0036】
多官能(メタ)アクリレートの具体例としては、ビスフェノールA EO変性(n=1〜2)ジ(メタ)アクリレート、ビスフェノールAジ(メタ)アクリレート、エチレングリコールジ(メタ)アクリレート、ジエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、トリエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、テトラエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、ポリエチレングリコール(n=5〜14)ジ(メタ)アクリレート、プロピレングリコールジ(メタ)アクリレート、ジプロピレングリコールジ(メタ)アクリレート、トリプロピレングリコールジ(メタ)アクリレート、テトラプロピレングリコールジ(メタ)アクリレート、ポリプロピレングリコール(n=5〜14)ジ(メタ)アクリレート、1,3−ブチレングリコールジ(メタ)アクリレート、1,4−ブタンジオールジ(メタ)アクリレート、ポリブチレングリコール(n=3〜16)ジ(メタ)アクリレート、ポリ(1−メチルブチレングリコール)(n=5〜20)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、1,9−ノナンジオールジ(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、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、ジシクロペンタンジオールジ(メタ)アクリレート、トリシクロデカンジメチロールジ(メタ)アクリレートの二官能(メタ)アクリレート等が挙げられる。
尚、上記においてEO変性とは、エチレンオキサイド変性を意味し、nはアルキレンオキサイド単位の繰返し数を意味する。
【0037】
(C)成分としては、前記した化合物の1種のみを使用しても、2種以上を併用しても良い。
【0038】
(C)成分の割合としては、目的に応じて適宜設定すれば良く、得られる硬化物の柔軟性を低下させない量であれば良いが、(A)成分及び(B)成分の合計量100重量部に対して1〜100重量%が好ましく、より好ましくは1〜80重量%である。
【0039】
●(D)成分
本発明の組成物は、基材への塗工性を改善する等の目的で、(D)成分の有機溶剤を含むものが好ましい。
【0040】
(D)成分の具体例としては、n−ヘキサン、ベンゼン、トルエン、キシレン、エチルベンゼン及びシクロヘキサン等の炭化水素系溶剤;
メタノール、エタノール、1−プロパノール、2−プロパノール、1−ブタノール、2−ブタノール、イソブチルアルコール、2−メトキシエタノール、2−エトキシエタノール、2−(メトキシメトキシ)エタノール、2−イソプロポキシエタノール、2−ブトキシエタノール、2−イソペンチルオキシエタノール、2−ヘキシルオキシエタノール、2−フェノキシエタノール、2−ベンジルオキシエタノール、フルフリルアルコール、テトラヒドロフルフリルアルコール、ジエチレングリコール、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、ジエチレングリコールモノブチルエーテル、1−メトキシ−2−プロパノール及び1−エトキシ−2−プロパノール等のアルコール系溶剤;
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、エチレングリコールジブチルエーテル、ビス(2−メトキシエチル)エーテル、ビス(2−エトキシエチル)エーテル及びビス(2−ブトキシエチル)エーテル等のエーテル系溶剤;
アセトン、メチルエチルケトン、メチル−n−プロピルケトン、ジエチルケトン、ブチルメチルケトン、メチルイソブチルケトン、メチルペンチルケトン、ジ−n−プロピルケトン、ジイソブチルケトン、ホロン、イソホロン、シクロヘキサノン及びメチルシクロヘキサノン等のケトン系溶剤が挙げられる。
【0041】
(D)成分としては、前記した化合物の1種又は2種以上用いることができる。
【0042】
(D)成分の割合としては、適宜設定すれば良いが、好ましくは組成物中に10〜90重量%が好ましく、より好ましくは40〜80重量%である。
【0043】
●重合禁止剤又は/及び酸化防止剤
本発明の組成物には、重合禁止剤又は/及び酸化防止剤を添加することが、本発明の組成物の保存安定性を向上させことができ、好ましい。
重合禁止剤としては、ハイドロキノン、ハイドロキノンモノメチルエーテル、2,6−ジ−tert−ブチル−4−メチルフェノール、並びに種々のフェノール系酸化防止剤が好ましいが、イオウ系二次酸化防止剤、リン系二次酸化防止剤等を添加することもできる。
これら重合禁止剤又は/及び酸化防止剤の総配合割合は、(A)成分及び(B)成分の合計量100重量部に対して、0.001〜3重量%であることが好ましく、より好ましくは0.01〜0.5重量%である。
【0044】
●耐光性向上剤
本発明の組成物には、紫外線吸収剤や光安定剤等の耐光性向上材を添加しても良い。
紫外線吸収剤としては、2−(2'−ヒドロキシ−5−メチルフェニル)ベンゾトリアゾール、2−(2'−ヒドロキシ−3',5'−ジ−t−ブチルフェニル)ベンゾトリアゾール、2−(2'−ヒドロキシ−3'−t−ブチル−5'−メチルフェニル)ベンゾトリアゾール等のベンゾトリアゾール化合物;
2,4−ビス(2,4−ジメチルフェニル)−6−(2−ヒドロキシ−4−イソ−オクチルオキシフェニル)−s−トリアジン等のトリアジン化合物;
2,4−ジヒドロキシ−ベンゾフェノン、2−ヒドロキシ−4−メトキシ−ベンゾフェノン、2−ヒドロキシ−4−メトキシ−4'−メチルベンゾフェノン、2,2'−ジヒドロキシ−4−メトキシベンゾフェノン、2、4、4'−トリヒドロキシベンゾフェノン、2,2',4,4'−テトラヒドロキシベンゾフェノン、2,3,4,4'−テトラヒドロキシベンゾフェノン、2,3',4,4'−テトラヒドロキシベンゾフェノン、又は2、2'−ジヒドロキシ−4,4'−ジメトキシベンゾフェノン等のベンゾフェノン化合物等を挙げることができる。
光安定性剤としては、N,N′−ビス(2,2,6,6−テトラメチル−4−ピペリジル)−N,N′−ジホルミルヘキサメチレンジアミン、ビス(1,2,6,6−)ペンタメチル−4−ピペリジル)−2−(3,5−ジターシャリーブチル−4−ヒドロキシベンジル)−2−n−ブチルマロネート、ビス(1,2,2,6,6−ペンタメチル−4−ピペリジニル)セバケート等の低分子量ヒンダードアミン化合物;N,N′−ビス(2,2,6,6−テトラメチル−4−ピペリジル)−N,N′−ジホルミルヘキサメチレンジアミン、ビス(1,2,2,6,6−ペンタメチル−4−ピペリジニル)セバケート等の高分子量ヒンダードアミン化合物等のヒンダードアミン系光安定剤を挙げることができる。
耐光性向上剤の配合割合は、(A)成分及び(B)成分の合計量100重量部に対して、0〜5重量%であることが好ましく、より好ましくは0〜1重量%である。
【0045】
4.使用方法
本発明の組成物は、レンズシート支持フィルム形成の目的に応じて種々の使用方法を採用することができる。
具体的には、基材に組成物を塗工し電子線を照射して硬化させる方法、基材に組成物を塗工し別の基材と貼り合せた後さらに電子線を照射して硬化させる方法、凹部を有する型枠に組成物を流し込み、電子線を照射して硬化させる方法等が挙げられる。
【0046】
基材としては、剥離可能な基材及び離型性を有しない基材(以下、「非離型性基材」という)のいずれも使用することができる。
剥離可能な基材としては、離型処理されたフィルム及び剥離性を有する表面未処理フィルム(以下、まとめて「離型材」という)等が挙げられる。
離型材としては、シリコーン処理ポリエチレンテレフタレートフィルム、表面未処理ポリエチレンテレフタレートフィルム、表面未処理シクロオレフィンポリマーフィルム及び表面未処理OPPフィルム(ポリプロピレン)等が挙げられる。
【0047】
本願発明の組成物から得られるレンズシート支持フィルムに対して、低いヘイズにしたり表面平滑性を付与するためには、剥離可能な基材として表面粗さRa150nm以下の基材を使用することが好ましい。
当該基材の具体例としては、表面未処理ポリエチレンテレフタレートフィルムや表面未処理シクロオレフィンポリマーフィルム表面未処理OPPフィルム(ポリプロピレン)を使用することが好ましい。
尚、本発明において表面粗さRaとは、フィルムの表面の凹凸を測定し、平均の粗さを計算したものを意味する。
【0048】
非離型性基材としては、前記以外の各種プラスチックが挙げられ、ポリビニルアルコール、トリアセチルセルロース及びジアセチルセルロース等のセルロースアセテート樹脂、アクリル樹脂、ポリエステル、ポリカーボネート、ポリアリレート、ポリエーテルサルホン、ノルボルネン等の環状オレフィンをモノマーとする環状ポリオレフィン樹脂等が挙げられる。
【0049】
塗工方法としては、目的に応じて適宜設定すれば良く、従来公知のバーコート、アプリケーター、ドクターブレード、ナイフコーター、コンマコーター、リバースロールコーター、ダイコーター、グラビアコーター及びマイクログラビアコーター等で塗工する方法が挙げられる。
【0050】
電子線照射における、線量等の照射条件は、使用する組成物、基材及び目的等に応じて適宜設定すれば良い。
【0051】
5.レンズシート支持フィルム
本発明の組成物は、レンズシート支持フィルム製造のために使用する。
以下、レンズシート支持フィルムについて説明する。
尚、以下においては、図1及び図2に基づき一部説明する。
【0052】
5−1.レンズシート支持フィルムの製造方法
レンズシート支持フィルムの製造方法としては常法に従えば良く、例えば、組成物を基材に塗布した後、電子線を照射して製造することができる。
【0053】
図1は、離型材/硬化物から構成されるレンズシート支持フィルムの好ましい製造方法の一例を示す。
図1において、(1)は離型材を意味する。
組成物が無溶剤型の場合(図1:F1)は、組成物を離型材〔図1:(1)〕に塗工する。組成物が有機溶剤等を含む場合(図1:F2)は、組成物を離型材〔図1:(1)〕に塗工した後に、乾燥させて有機溶剤等を蒸発させる(図1:1−1)。
離型材に組成物層(2)が形成されてなるシートに対して電子線を照射することで、離型材/硬化物から構成されるレンズシート支持フィルムが得られる。電子線の照射は、通常、組成物層側から照射するが、離型材側からも照射できる。
上記において、基材(1)として離型材を使用すれば、離型材/硬化物から構成されるレンズシート支持フィルムを製造することができる。
【0054】
本発明の組成物の塗工量としては、使用する用途に応じて適宜選択すればよいが、有機溶剤等を乾燥した後の膜厚が5〜200μmとなるよう塗工するのが好ましく、より好ましくは10〜100μmである。
【0055】
組成物が有機溶剤等を含む場合は、塗布後に乾燥させ、有機溶剤等を蒸発させる。
乾燥条件は、使用する有機溶剤等に応じて適宜設定すれば良く、40〜150℃の温度に加熱する方法等が挙げられる。
【0056】
電子線照射における、線量等の照射条件は、使用する組成物、基材及び目的等に応じて適宜設定すれば良い。
【0057】
図2は、離型材/硬化物/離型材から構成されるレンズシート支持フィルムの好ましい製造方法の一例を示す。
図2において、(1)、(3)、(4)は離型材を意味する。
組成物が無溶剤型の場合(図2:F1)は、組成物を離型材〔図2:(1)〕に塗工する。組成物が有機溶剤等を含む場合(図2:F2)は、組成物を離型材〔図2:(1)〕に塗工した後に、乾燥させて有機溶剤等を蒸発させる(図2:2−1)。組成物層(2)には離型材(3)をラミネートした後電子線照射したり、電子線照射した後に離型材をラミネートする事で、離型材、硬化物及び離型材が、この順に形成されてなるレンズシート支持フィルムが得られる。
【0058】
又、前記の例では、組成物を基材に塗工してレンズシート支持フィルムを製造する例を挙げたが、膜厚が大きいレンズシート支持フィルムを製造する場合は、特定の凹部を有する型枠等に組成物を流し込み、前記と同様にして電子線を照射して組成物を硬化させレンズシート支持フィルムを製造することもできる。
【0059】
5−2.レンズシート支持フィルムの用途
本発明の組成物から形成されるレンズシート支持フィルムは、厚さ80μmで測定した場合における正面及び斜め40°の面内レタデーションが5nm以下である。
当該レンズシート支持フィルムは、レンズシート製造のための種々の光学用途に使用できるものであり、より具体的には、プリズムレンズシート(以下、「プリズムシート」という)及びレンチキュラーレンズシート等が挙げられる。
本発明の組成物から形成されるレンズシート支持フィルムは、これらの中でもプリズムシート用支持フィルムに好適に使用できるものである。
以下、本発明の組成物から形成されるプリズムシートについて説明する。
【0060】
●プリズムシート
プリズムシートは、液晶表示装置の正面輝度を向上させる目的で使用され、特定形状のプリズムが支持フィルム上に多数形成されている。
本発明のプリズムシート用支持フィルム上に形成されるプリズムは、活性エネルギー線硬化型組成物を、プリズムパターンに対応した金型又は樹脂型等の成形型に塗布し、前記組成物の表面を平滑化した後、本発明のプリズムシート用支持フィルムを重ね合わせ、活性エネルギー線を照射して硬化させることによって製造される。
かかる方法により、液晶表示装置のカラー化に伴うカラーフィルターのファイン化にも対応できるファインピッチのプリズムパターンを、光学特性を損なうことなく容易に製造することができる。
【0061】
本発明のプリズムシートにおいて、プリズムを構成する樹脂は、活性エネルギー線硬化型組成物の硬化物であることが好ましい。かかる活性エネルギー線硬化型組成物としては、透明性に優れたものであればよいが、三角プリズムシートの機械的特性等の点から、架橋硬化重合物を与えるものが好ましい。
そのような組成物としては例えば、(メタ)アクリルレートを含む(メタ)アクリレート系組成物、エポキシ化合物やオキセタン化合物を含む光カチオン系組成物、ポリエン−チオール系組成物等が挙げられる。
これら組成物の構成成分としては、透明性の高い(メタ)アクリレート系組成物が特に好ましく、例えば、ポリエステル(メタ)アクリレート、エポキシ(メタ)アクリレート、ポリウレタン(メタ)アクリレート等のプレポリマーと、単官能又は多官能の(メタ)アクリレートモノマーとの組合せ等が挙げられる。
【0062】
活性エネルギー線硬化型樹脂組成物の硬化に使用する活性エネルギー線としては、電子線、イオン線等の粒子線、γ線、X線、紫外線、可視光線、赤外線等の電磁波線等が挙げられ、硬化速度や生産設備等の点から電子線や紫外線が特に好ましい。
【0063】
活性エネルギー線硬化型組成物の成形型への塗布方法としては、一度の塗布によって必要な組成物を成形型に塗布してもよいが、プリズムパターンが形成された成形型のパターン部を均一に埋めるようにプリズム部先端部を形成する組成物を塗布する第1塗布工程と、さらにその上にプリズム部基部を形成する組成物を塗布する第2塗布工程の2段階の塗布工程によって塗布してもよい。
この場合、第1塗布工程の後に塗布した後、当該組成物塗布層の表面を平滑化すると、厚さ斑のない均一な三角プリズムシートが得られ好ましい。又、第1の塗布層を平滑化した後に、活性エネルギー線を照射して組成物層を硬化又は半硬化すると、第2塗布工程において第1の組成物塗布層の流動による気泡の発生を抑制できるため好ましい。
【0064】
得られたプリズムシートの正面輝度としては、300〜600cd/m2が好ましく、より好ましくは300〜500cd/m2である。この値とすることでバックライトの明るさを均一にすることができる。
尚、本発明において正面輝度とは、表面輝度7000cd/m2の性能を有するサイドライト型バックライトを用いた液晶表示装置を用いて、得られたプリズムシートをバックライトの上に、プリズムを設けた面が液晶表示部分に相対するように設置して正面での表面輝度を意味する。
【実施例】
【0065】
以下に、実施例及び比較例を挙げ、本発明をより具体的に説明する。尚、下記において「部」とは、重量部を意味する。
【0066】
○製造例1〔(A)成分の製造〕
攪拌機を備えた500mL反応容器に、数平均分子量が2,000のポリエステルポリオール((株)クラレ製 P−2020、テレフタル酸と3−メチル−1,5−ペンタンジオールのエステル化物)を200g(0.098モル)、希釈剤としてイソボルニルアクリレートを114.2g、触媒としてジブチルスズジラウレートを290mg(反応溶液中に1,000ppm)、重合禁止剤として2,6−ジ−t−ブチル−4−メチルフェノールを290mg仕込み、5容量%の酸素を含む窒素の雰囲気下、これらを攪拌しながら液温が70℃になるまで加温した。反応溶液にIPDI43.7g(0.196モル)を一括で添加し、2時間反応させた。
その後、2−ヒドロキシエチルアクリレートを22.8g(0.196モル)を添加し、3時間反応させ、赤外線吸収スペクトル装置(Perkin Elmer製FT−IR Spectrum100)によりスペクトルを測定し、イソシアネート基が完全に消費されたことを確認し、ウレタンアクリレート(以下、「UA−1」という)を含む30%イソボルニルアクリレート希釈溶液を得た。
UA−1のポリスチレン換算重量平均分子量(以下、Mwという)を、ゲル浸透クロマトグラフィー(溶媒:テトラヒドロフラン、カラム:Waters製HSPgel HR MB−L)により測定した結果、9,300であった。
【0067】
○製造例2〔(A)成分以外のウレタンアクリレートの製造〕
製造例1においてイソシアネートをm−キシリレンジイソシアネート37gとした以外は同様の操作を行い、ウレタンアクリレート(以下、「UA−2」という)を含む30%イソボルニルアクリレート希釈溶液を得た。
得られたUA−2のMwは、10,400であった。
【0068】
○製造例3〔(A)成分以外のウレタンアクリレートの製造〕
製造例1においてイソシアネートをトリレン−2,6−ジイソシアネート34.2gとした以外は同様の操作を行い、ウレタンアクリレート(以下、「UA−3」という)を含む30%イソボルニルアクリレート希釈溶液を得た。
得られたUA−3のMwは、8,500であった。
【0069】
○製造例4〔プリズム形成用紫外線硬化型組成物の製造〕
エチレンオキサイド変性ビスフェノールAジメタクリレート(日立化成工業(株)製ファンクリルFA−521A)45部、エチレンオキサイド変性ビスフェノールAジアクリレート(東亞合成(株)製アロニックスM−211B)25部、テトラヒドロフルフリルアクリレート(大阪有機化学工業(株)製THF−A)30部、光重合開始剤(以下、「光開始剤」という)の2−ヒドロキシ−2−メチル−1−フェニルプロパン−1−オン(BASFジャパン(株)製DAROCUR−1173)3部をステンレス製容器に投入し、加温しながらマグネチックスターラーで均一になるまで撹拌し、プリズム形成用樹脂紫外線硬化型樹脂(以下、プリズム用UVXという)を得た。
【0070】
(1)実施例(組成物の製造)
後記表1に示す成分を表1に示す割合でステンレス製容器に投入し、加温しながらマグネチックスターラーで均一になるまで撹拌し、組成物を得た。
【0071】
【表1】

【0072】
表1における略号は、下記を意味する。
・UCA002:ポリカーボネート系無黄変型ウレタンアクリレート、根上工業(株)製アートレジンUCA−002〔Mw7,000〕
・M1600:ポリエーテル系ウレタンアクリレート、東亞合成(株)製アロニックスM−1600
・IBXA:イソボルニルアクリレート、大阪有機化学工業(株)製IBXA
・M140:N−アクリロイルオキシエチルヘキサヒドロフタルイミド、東亞合成(株)製アロニックスM−140
・Dc1173:2−ヒドロキシ−2−メチル−1−フェニルプロパン−1−オン、BASFジャパン(株)製DAROCUR−1173
【0073】
(2)実施例5〜8及び比較例7〜8(電子線硬化によるレンズシート支持フィルムの製造)
幅300mm×長さ300mmの東レ(株)製フィルム「ルミラー50−T60」(表面未処理ポリエチレンテレフタレートフィルム、厚さ50μm、以下「ルミラー」という)に、実施例1〜4及び比較例3〜4で得られた組成物を加温し、膜厚が80μmになるようアプリケーターで塗工した。
その後、組成物層に、幅300mm×長さ300mmのルミラーをラミネートした後、(株)NHVコーポレーション製の電子線照射装置により、加速電圧200kV、線量50kGy(ビーム電流及び搬送速度により調整)、酸素濃度300 ppm以下の条件下で電子線照射を行い、レンズシート支持フィルムを得た。
硬化後、表面未処理ポリエチレンテレフタレートフィルムから剥離し、後記する全光線透過率、ヘイズ、耐光性試験、面内及び厚さ方向レタデーション、耐溶剤性の評価に用いた。
【0074】
(3)比較例5〜6(紫外線硬化によるレンズシート支持フィルムの製造)
幅300mm×長さ300mmのルミラーに、比較例1及び同2で得られた紫外線硬化型組成物を加温し、膜厚が80μmになるようアプリケーターで塗工した。
その後、組成物層に、幅300mm×長さ300mmのルミラーをラミネートした後、アイグラフィックス(株)製のコンベア式紫外線照射装置(高圧水銀灯、ランプ高さ12cm、365nmの照射強度400mW/cm2(フュージョンUVシステムズ・ジャパン(株)社製UV POWER PUCKの測定値))によりコンベア速度を調整して、積算光量1,000mJ/cm2の紫外線照射を行い、紫外線硬化レンズシート支持フィルムを得た。
硬化後、表面未処理ポリエチレンテレフタレートフィルムから剥離し、後記する評価に用いた。
【0075】
〔全光線透過率〕
実施例及び比較例で得られたレンズシート支持フィルムについて、ヘイズメーター〔日本電色工業(株)製NDH2000〕を用いて全光線透過率を測定した。それらの結果を表2に示す。
【0076】
〔耐光性試験〕
実施例及び比較例で得られたレンズシート支持フィルムの初期YI(Yellowing Index)及び、紫外線フェードメーター〔スガ試験機(株)製紫外線ロングライフフェードメーターFAL−5H型〕に500時間放置した後のYI変化(△YI)を測
定することで、レンズシート支持フィルムの耐光性を評価した。それらの結果を表2に示す。
尚、YI値は、高速積分球式分光透過率測定器〔(株)村上色彩技術研究所製SPECTROPHOTOMETER DOT−3C〕を用いて測定した。
【0077】
〔面内及び厚さ方向レタデーション〕
実施例及び比較例で得られたレンズシート支持フィルムについて、位相差測定器(王子計測機器(株)製KOBRA-21ADH)を用いて正面及び斜め40°の面内レタデーション(以下、それぞれ「0°Re」及び「40°Re」という)を測定した。それらの結果を表2に示す。
【0078】
〔耐溶剤性〕
実施例及び比較例で得られたレンズシート支持フィルムの耐溶剤性(酢酸エチル)について、スポット試験により下記基準で評価した。それらの結果を表2に示す。
○:外観変化なし
×:溶剤浸食
【0079】
【表2】

【0080】
表2における略号は、下記を意味する。
・PET:ポリエチレンテレフタレートフィルム、東洋紡績(株)製コスモシャインA−4300(100μm)
【0081】
実施例5〜8は、本発明の組成物である実施例1〜4の組成物を電子線照射して得られたレンズシート支持フィルムであり、耐光性試験後の黄変度及び面内レタデーションが小さく、耐溶剤性が良好であった。
これに対して、比較例5及び6は、(A)及び(B)成分を含むものの、さらに光開始剤を含む比較例1及び同2の組成物を紫外線照射して製造されたレンズシート支持フィルムであり、実施例5〜8のレンズシート支持フィルムよりも耐光性試験後の黄変度やレタデーションが大きかった。
比較例7は、(A)成分とは異なる難黄変型有機ジイソシアネートから製造されるウレタンアクリレート(UA−2)を含む比較例3の組成物から製造されたレンズシート支持フィルムであり、耐光性試験後の黄変度が大きかった。
比較例8は、(A)成分とは異なる黄変型有機ジイソシアネートから製造されるウレタンアクリレート(UA−3)を含む比較例4の組成物から製造されたレンズシート支持フィルムであり、耐光性試験後の黄変度が非常に大きかった。
比較例9は、従来のポリエチレンテレフタレートであるが、レタデーションが大きく、熱可塑性樹脂であるために耐溶剤性が悪かった。
【0082】
(4)実施例9〜10及び比較例10〜11(プリズムシートの製造)
実施例5〜6及び比較例2で得られたプリズムシート支持フィルムやPETフィルムの片面に、プリズム用UVXを塗布し、ピッチ50μm、頂角95°のプリズム列を平行に多数有するレンズパターンを真鍮製平板に平板状態で切削して形成した金型を圧着した。次いで、アイグラフィックス(株)製のコンベア式紫外線照射装置(高圧水銀灯、ランプ高さ12cm、365nmの照射強度400mW/cm2(フュージョンUVシステムズ・ジャパン(株)社製UV POWER PUCKの測定値))によりコンベア速度を調整して、積算光量1,000mJ/cm2の紫外線照射を行い、硬化させた。その後、金型から剥離して、三角プリズムシートを得た。
【0083】
〔輝度特性の測定〕
表面輝度7,000cd/m2の性能を有するエッジライト型冷陰極管バックライトを用いた液晶表示装置を用いて、実施例及び比較例で得られたプリズムシートをバックライトの上にプリズムを設けた面が液晶表示部分に相対するように設置して、正面での表面輝度を輝度計(TOPCON社製、BM−7自動輝度計)により測定した。なお、プリズムシートを用いない場合の表面輝度は200cd/m2であった。それらの結果を表3に示す。
【0084】
【表3】

【0085】
実施例9及び10は、本発明の組成物である実施例5〜6で得られたプリズムシート支持フィルムを用いたプリズムシートは、輝度向上効果が良好であった。
これに対して、比較例10及び11は、それぞれ比較例2で得られたプリズムシート支持フィルム及び従来のPETフィルムを用いたプリズムシートは輝度向上効果が劣った。
【産業上の利用可能性】
【0086】
本発明のレンズシート支持フィルム形成用電子線硬化型組成物は、レンズシート支持フィルムの製造に使用でき、より好ましくはプリズムシート支持フィルムに使用することができる。
【図面の簡単な説明】
【0087】
【図1】図1は、本発明の組成物を使用したレンズシート支持フィルムの製造の1例を示す。
【図2】図2は、本発明の組成物を使用したレンズシート支持フィルムの製造の1例を示す。

【特許請求の範囲】
【請求項1】
ポリカーボネートジオール、ポリエステルジオール又はポリエーテルジオールから選ばれる少なくともひとつのジオール、無黄変型有機ジイソシアネート及びヒドロキシル基含有(メタ)アクリレートの反応物であるウレタン(メタ)アクリレート(A)及び
1個の(メタ)アクリロイル基を有する化合物(B)を含み、
厚さ80μmで測定した場合における硬化物の正面及び斜め40°の面内レタデーションが5nm以下である
レンズシート支持フィルム又はシート形成用電子線硬化型組成物。
【請求項2】
厚さ80μmで測定した場合における硬化物の正面の面内レタデーションが1nm以下で、斜め40°の面内レタデーションが5nm以下である請求項1記載のレンズシート支持フィルム又はシート形成用電子線硬化型組成物。
【請求項3】
前記(B)成分が、ホモポリマーのガラス転移温度が50℃以上の化合物である請求項1又は請求項2記載のレンズシート支持フィルム又はシート形成用電子線硬化型組成物。
【請求項4】
(A)成分及び(B)成分の合計量を基準として、(A)成分20〜95重量%及び(B)成分5〜80重量%で含む請求項1〜請求項3のいずれか1項に記載のレンズシート支持フィルム又はシート形成用電子線硬化型組成物。
【請求項5】
前記組成物が光重合開始剤を含まない請求項1〜請求項4のいずれか1項に記載のレンズシート支持フィルム又はシート形成用電子線硬化型組成物。
【請求項6】
請求項1〜請求項5のいずれか1項に記載の組成物の電子線照射硬化物が、フィルム状又はシート状に形成されてなり、厚さ80μmで測定した場合における正面及び斜め40°の面内レタデーションが5nm以下であるレンズシート支持フィルム又はシート。
【請求項7】
厚さ80μmで測定した場合における正面の面内レタデーションが1nm以下で、斜め40°の面内レタデーションが5nm以下である請求項6記載のレンズシート支持フィルム又はシート。
【請求項8】
フィルム状又はシート状基材(以下、これらをまとめて「シート状基材」という)、請求項1〜請求項5のいずれか1項に記載の組成物の電子線照射硬化物及びシート状基材が、この順に形成されてなるレンズシート支持フィルム又はシート。
【請求項9】
シート状基材に、請求項1〜請求項5のいずれか1項に記載の組成物を塗布した後、塗工面側又はシート状基材側から電子線を照射するレンズシート支持フィルム又はシートの製造方法。
【請求項10】
シート状基材が剥離可能な基材である請求項9記載のレンズシート支持フィルム又はシートの製造方法。
【請求項11】
シート状基材に、請求項1〜請求項5のいずれか1項に記載の組成物を塗布し、組成物の塗工面に他のシート状基材を貼合した後、前記シート状基材のいずれかの側から電子線を照射するレンズシート支持フィルム又はシートの製造方法。
【請求項12】
シート状基材のいずれか一方又は両方が剥離可能な基材である請求項11記載のレンズシート支持フィルム又はシートの製造方法。
【請求項13】
請求項6又は請求項7記載の支持フィルム又はシート上にプリズムが形成されたレンズシート。
【請求項14】
プリズムが活性エネルギー線硬化型組成物の硬化物から形成されたものである請求項13記載のレンズシート。

【図1】
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【図2】
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【公開番号】特開2012−194212(P2012−194212A)
【公開日】平成24年10月11日(2012.10.11)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2011−56078(P2011−56078)
【出願日】平成23年3月15日(2011.3.15)
【出願人】(000003034)東亞合成株式会社 (548)
【Fターム(参考)】