説明

積層フィルム及びその製造方法、並びに積層フィルムを用いた光学シート及び表示装置

【課題】液晶ディスプレイ等の表示装置に用いられる易接着性の積層フィルムを得る。
【解決手段】ポリエステルからなる支持体11を2軸延伸する。2軸延伸した支持体11の少なくとも一方の面に、支持体11に近い側から順に、第1バインダを含む第1層12と、アクリル樹脂又はウレタン樹脂である第2バインダ及び架橋剤を含む第2層13とを形成して複層構造の塗布層14を設ける。積層フィルム10は、支持体11と第1層12との間の接着強度が高く、第2層13の上に上層を接着させると、この上層に対して優れた易接着性を発現する。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、接着性に優れる積層フィルム及びその製造方法に関するものである。また、この積層フィルムを用いて構成されるプリズムシート又は反射防止シート又は光拡散シート又は防眩シート又はハードコートシート等の光学シート、並びに、液晶ディスプレイ、プラズマディスプレイ、有機ELディスプレイ、CRTディスプレイ等の表示装置に関するものである。
【背景技術】
【0002】
ポリマーからなり、複数の層が積層してなる積層フィルムは、透明性や加工性等の利点から光学フィルムとして多く利用されている。中でも、特に、ポリエステルフィルム、特に2軸配向ポリエステルフィルムは、優れた透明性、寸法安定性、耐薬品性、低吸湿性を示すことから、各種の光学フィルム用ベースとして多く利用されている。例えば、液晶ディスプレイに用いられるプリズムシート、反射防止シート、光拡散シート、ハードコートシート等のベースフィルム、さらにプラズマディスプレイに用いられるIR吸収シート、電磁波シールドシート、調色シート、反射防止シート、防眩シート、ハードコートシート等のベースフィルムとしての用途が挙げられる。
【0003】
ベースフィルムとして利用されるポリエステルフィルムには、優れた透明性が要求されると共に、この上に積層されるプリズム層を始めとする層(以下、上層と言う場合もある)に対する優れた接着性(易接着性)が必要となる。しかし、ベースフィルムと上層とは、異なる成分で出来ている等の理由から、互いを直接的に充分な強度で接着することは難しい。そこで、一般的には、ポリエステルからなる支持体(ポリエステル支持体と称する)の上に易接着層と呼ばれる塗布層を設けてポリエステルフィルムとする方法が用いられており、例えば、ポリエステル支持体の上にポリエステルとウレタンとを混合してなる易接着層を設けたポリエステルフィルムが提案されている(例えば、特許文献1参照)。
【特許文献1】特開2000−229395号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
特許文献1では、ポリエステル支持体と同一種成分であるポリエステルと、上層に対して優れた接着性を示すウレタンとを混合することにより、支持体及び上層の双方に対して優れた接着性を示す積層フィルムを得ることができる。しかしながら、例えば、上層の厚みが大きい場合や、この積層フィルムを光学シートとして組立てて、これを搭載した表示装置が長時間高温や多湿の雰囲気下に置かれる場合には、支持体と塗布層との界面や、塗布層と上層との界面での接着性が低下してしまうために、結果として、積層フィルムと上層との接着性が低下するという問題を抱えている。したがって、上層の厚みが大きい場合や、長時間高温や多湿に晒される場合にも、接着性が低下しない積層フィルムの提案が望まれている。
【0005】
したがって、本発明は、上記問題を解決するためになされたものであり、上層の厚みが大きい場合や、高温多湿下においても、支持体と上層との双方に対して充分な易接着性を示す易接着層を有する積層フィルム及びその製造方法を提案することを目的とする。また、この積層フィルムを用いることで、光学特性に優れる光学シートや表示装置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】
【0006】
本発明の積層フィルムは、ポリエステルからなる支持体の少なくとも一方の面に、支持体に近い側から、第1バインダを含む第1層と、アクリル樹脂又はウレタン樹脂である第2バインダ及び架橋剤を含む第2層とが積層された複層構造の塗布層を有することを特徴とする。
【0007】
また、架橋剤は、カルボジイミド系架橋剤又はエポキシ系架橋剤であることが好ましい。第1層は、第1バインダに加えてカルボジイミド系架橋剤を含むことが好ましい。第1バインダは、ポリエステル樹脂であることが好ましい。さらには、第1層および第2層が、いずれも支持体を2軸延伸した後に設けられたものであることが好ましい。なお、第1層の膜厚が、30nm以上150nm以下であることが好ましい。
【0008】
本発明の光学シートは、上記のいずれかひとつに記載される積層フィルムと、プリズム層、反射防止層、光拡散層、防眩層、ハードコート層のうちの少なくともひとつとを有することを特徴とする。
【0009】
また、本発明の表示装置は、上記のいずれかひとつに記載される積層フィルムを有することを特徴とする。
【0010】
本発明の積層フィルムの製造方法は、ポリエステルからなる支持体を2軸延伸する工程と、支持体の少なくとも一方の面に、支持体に近い側から、第1バインダを含む第1層と、アクリル樹脂又はウレタン樹脂である第2バインダ及び架橋剤を含む第2層とを積層させて複層構造の塗布層を形成する塗布層形成工程とを有することを特徴とする。
【発明の効果】
【0011】
本発明では、上層の厚みが大きい場合や、長時間高温や多湿の雰囲気下に置かれても、支持体と上層との双方に対する易接着性が低下することのない積層フィルムを提供することができる。そして、この積層フィルムをプリズム層や反射防止層等の層と組合せることで、光学特性に優れる光学シートや、表示装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0012】
以下、本発明について詳細に説明する。実施の形態については、本発明の好適な適用例を記載しているものであり、本発明を制限するものではない。
【0013】
図1に示すように、本発明の積層フィルム10は、ポリエステルからなる支持体11と、支持体11から近い側から第1層12と第2層13とが積層してなる塗布層14とを有する。なお、塗布層14は、支持体11の少なくとも一方の面に設けられれば良く、その面は特に限定されない。
【0014】
〔ポリエステル支持体〕
本発明の支持体11は、ポリエステルからなるポリエステル系基材フィルムである。ポリエステルとしては、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、ポリブチレンテレフタレート、ポリブチレンナフタレート等を用いることができ、中でも、コストや機械的強度の観点から、ポリエチレンテレフタレートが特に好ましい。ただし、本発明で用いることができるポリエステルは、特に制限されるものではない。
【0015】
本発明のポリエステルは機械的強度を向上させるため、延伸を行ったものであることが好ましく、特に2軸延伸したものは好ましい。延伸倍率には特に制限はないが、1.5〜7倍が好ましく、より好ましくは2〜5倍程度である。特に縦横方向にそれぞれ2〜5倍程度延伸した2軸延伸品が好ましい。延伸倍率が1.5倍よりも小さいと充分な機械的強度が得られなくなり、逆に7倍を超えると均一な厚みを得ることが難しくなる。
【0016】
支持体11の厚みは、30μm以上400μm以下とする。より好ましくは35μm以上350μm以下である。厚みが30μm未満の場合には、腰がなくなり取り扱いにくくなるため好ましくない。一方で、厚みが400μmを超えて厚すぎるものは、表示装置の小型化や軽量化が図りづらくなる他、コスト的にも不利となる。
【0017】
第1層12は、支持体11の上に直接的に積層される層である。第1層12は、バインダを含有することが必須であり、更に、カルボジイミド系架橋剤を含むことが好ましい。また、第1層12には、必要に応じて、さらに、マット剤、界面活性剤、帯電防止剤等を含有してもよい。
【0018】
なお、第1層12に用いられるカルボジイミド系架橋剤の詳細については、後述するが、その添加量は、第1層12のバインダ(第1バインダ)に対して、1質量%以上100質量%以下であることが好ましく、より好ましくは5質量%以上50質量%以下の範囲とすることである。添加量が1質量%未満の場合には、第1層12に微粒子が含まれている場合、その微粒子の剥げ落ちを防止することが不十分となる場合がある。一方で、添加量が100質量%を超えると、第1層12の塗布面状が悪化する場合がある。
【0019】
第1バインダは、特に制限されるものではなく、(a)アクリル樹脂、(b)ポリウレタン樹脂、(c)ポリエステル樹脂、(d)ゴム系樹脂等のポリマーを好ましく用いることができる。
【0020】
(a)アクリル樹脂とは、アクリル酸、メタクリル酸及びこれらの誘導体を成分とするポリマーである。具体的例示としては、アクリル酸、メタクリル酸、メチルメタクリレート、エチルアクリレート、ブチルアクリレート、2−エチルヘキシルアクリレート、アクリルアミド、アクリロニトリル、ヒドロキシルアクリレート等を主成分として、これらと共重合可能なモノマー(例えば、スチレン、ジビニルベンゼン等)を共重合したポリマーが挙げられる。
【0021】
(b)ポリウレタン樹脂とは、主鎖にウレタン結合を有するポリマーの総称であり、通常ポリイソシアネートとポリオールの反応によって得られる。ポリイソシアネートとしては、TDI、MDI、NDI、TODI、HDI、IPDI等があり、ポリ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、グリセリン、ヘキサントリオール等がある。また、本発明のイソシアネートとしては、ポリイソシアネートとポリオールの反応によって得られたポリウレタンポリマーに鎖延長処理をして分子量を増大させたポリマーも使用することができる。以上に述べたポリイソシアネート、ポリオール及び、鎖延長処理については、例えば「ポリウレタン樹脂ハンドブック」(岩田敬治編、日刊工業新聞社、昭和62年発行)において記載されている。
【0022】
(c)ポリエステル樹脂とは、主鎖にエステル結合を有するポリマーの総称であり、通常、ポリカルボン酸とポリオールとの反応で得られる。ポリカルボン酸としては、例えばフマル酸、イタコン酸、アジピン酸、セバシン酸、テレフタル酸、イソフタル酸等があり、ポリオールとしては、例えば、前述のものが挙げられる。ポリエステル樹脂およびその原料については、例えば、「ポリエステル樹脂ハンドブック」(滝山栄一郎著、日刊工業新聞社、昭和63年発行)において記載されている。
【0023】
本発明における(d)ゴム系樹脂とは、合成ゴムのうちジエン系合成ゴムを言う。具体例としてはポリブタジエン、スチレン−ブタジエン共重合体、スチレン−ブタジエン−アクリロニトリル共重合体、スチレン−ブタジエン−ジビニルベンゼン共重合体、ブタジエン−アクリロニトリル共重合体、ポリクロロプレン等がある。ゴム系樹脂については、例えば、「合成ゴムハンドブック」(神原周ら編集、(株)朝倉書店、昭和42年発行)において記載されている。
【0024】
本発明では、ポリエステルからなる支持体11に対する接着性を良好なものにするために、第1バインダとしてはポリエステル樹脂を用いることが特に好ましい。
【0025】
また、第1バインダとしては、上記のポリマーを有機溶剤に溶解して用いても良いし、水分散物を用いても良い。ただし、環境負荷が小さいことから、水分散物を用いて水系塗布することが好ましい。水分散物としては市販ポリマーを用いれば良く特に限定されるものではないが、本発明に好ましく用いることができるものとしては、例えば、スーパーフレックス830、460、870、420、420NS(商品名:第一工業製薬(株)製ポリウレタン)、ボンディック1370NS、1320NS、ハイドランAPX−101H、AP−40(F)(商品名:大日本インキ化学工業(株)製ポリウレタン)、ジュリマーET325、ET410、SEK301(商品名:日本純薬(株)製アクリル)、ボンコートAN117、AN226(商品名:大日本インキ化学工業(株)製アクリル)、ラックスターDS616、DS807(商品名:大日本インキ化学工業(株)製スチレン−ブタジエンゴム)、ニッポールLX110、LX206、LX426、LX433(商品名:日本ゼオン(株)製スチレン−ブタジエンゴム)、ニッポールLX513、LX1551、LX550、LX1571(商品名:日本ゼオン(株)製アクリロニトリル−ブタジエンゴム)、ファインテックスES650、ES2200(商品名:大日本インキ化学工業(株)製ポリエステル)、バイロナールMD1400、MD1480(商品名:東洋紡(株)製ポリエステル)等を挙げることができる。
【0026】
第1バインダとして用いるポリマーは、1種類を単独で用いてもよいし、必要に応じて2種類以上を混合して使用してもよい。また、第1バインダとして用いるポリマーの分子量は特に制限されないが、通常重量平均分子量で3000〜1000000程度のものを用いることが好ましい。ただし、重量平均分子量が3000未満のポリマーは、第1層12の強度が不充分になる場合があり、一方で、重量平均分子量が1000000を超えるポリマーは、第1層12の面状が悪い場合がある。
【0027】
また、第1層12には、屈折率を制御することを目的として、酸化錫、酸化ジルコニウム、酸化チタンのいずれかひとつを主成分とする微粒子を含ませることが好ましい。例えば、酸化錫としては、SnOの組成を持つ酸化錫(IV)が好ましい。この酸化錫にアンチモン等をドープしたものを使用すると、導電性を有するために積層フィルムの表面抵抗率を低下させてゴミ等の不純物が付着するのを防止する効果が得られるので好ましい。このようなアンチモンをドープした酸化錫の具体的例示としては、市販されているFS−10D、SN−38F、SN−88F、SN−100F、TDL−S、TDL−1(いずれも、石原産業(株)製)等が挙げられ、本発明でも好適に用いることができる。
【0028】
上記の酸化ジルコニウムは、ZrOの組成を持ち、例えば、NZS−20A、NZS−30A(いずれも、日産化学(株)製)が挙げられ、これらも本発明に好適に用いることができる。そして、酸化チタンとしては、TiOの組成を持つ酸化チタン(IV)を用いることが好ましい。酸化チタンは、結晶構造の違いによりルチル型(正方晶高温型)やアナターゼ型(正方晶低温型)等が存在するが、特に限定されるものではない。また、表面処理が施された酸化チタンであっても良い。本発明に好適に用いることができる酸化チタンとしては、例えば、IT−S、IT−O、IT−W(いずれも、出光興産(株)製)等が挙げられる。
【0029】
なお、上記のような微粒子の平均粒径は、15nm以上200nm以下であることが好ましい。このような微粒子を含む第1層12は、屈折率を容易に制御することができる。ただし、微粒子の平均粒径が200nmよりも大きい場合には、光が微粒子にあたり易く障害物となるおそれがあり、一方で、平均粒径が15nm未満の場合には、微粒子同士が凝集して巨大化してしまうおそれがある。なお、本発明における微粒子の平均粒径とは、微粒子を走査型電子顕微鏡で撮影した時の微粒子と同面積の円の直径とを粒径としたとき、任意の50個の微粒子について求めた粒径の平均値をいう。
【0030】
また、第1層12には、用途に応じて、上記の他にマット剤や界面活性剤等の各種添加剤を用いても良い。本発明の第1層12に用いることができるマット剤としては、有機又は無機微粒子のいずれも使用することができる。例えば、ポリスチレン、ポリメチルメタクリレート、シリコーン樹脂、ベンゾグアナミン樹脂等のポリマー微粒子や、シリカ、炭酸カルシウム、酸化マグネシウム、炭酸マグネシウム等の無機微粒子を用いることができる。これらの中で、ポリスチレン、ポリメチルメタクリレート、シリカは、すべり性改良効果やコストの観点から好ましい。
【0031】
マット剤の平均粒径は、0.3μm以上12μm以下が好ましく、より好ましくは0.5μm以上9μm以下である。マット剤の平均粒径が0.3μm未満になるとすべり性改良効果が不充分になり、一方で、平均粒径が12μmを超えると表示装置の表示品位の低下をきたす場合がある。また、本発明のマット剤の添加量は、平均粒径によっても異なるが、0.1mg/m以上30mg/m以下であることが好ましく、より好ましくは0.5mg/m以上20mg/m以下である。微粒子の添加量が0.1mg/m未満ではすべり性改良効果が不充分になるおそれがあり、一方で、添加量が30mg/mを超えると、透明性が低下して表示装置の表示品位の低下をきたすおそれがある。なお、本発明におけるマット剤の平均粒径は、前述の微粒子の平均粒径と同様の方法により測定される値である。詳細な説明に関しては、前述の説明において微粒子をマット剤に置き換えたものであるため、ここでは詳細の記載を割愛する。
【0032】
第1層12に用いることができる界面活性剤としては、公知のアニオン系、ノニオン系、カチオン系のものが挙げられる。界面活性剤については、例えば、「界面活性剤便覧」(西 一郎、今井 怡知一郎、笠井 正蔵編 産業図書(株) 1960年発行)に記載されている。また、界面活性剤の添加量としては0.1mg/m以上30mg/m以下であることが好ましく、より好ましくは0.2mg/m以上10mg/m以下の範囲である。界面活性剤の添加量が0.1mg/m未満であるとハジキが発生するおそれがあり、一方で、30mg/mを超えると第1層12の面状が悪化するおそれがある。
【0033】
第1層12には帯電防止剤を用いることもできる。帯電防止剤の種類等は特に限定されるものではないが、例えば、ポリアニリン、ポリピロール等の電子伝道系のポリマー、分子鎖中にカルボキシル基やスルホン酸基を有するイオン伝道系ポリマー、導電性微粒子等が挙げられる。これらのうち、特に特開昭61−20033号公報に記載されている導電性酸化錫微粒子は、導電性と透明性の観点から好ましく用いることができる。帯電防止剤の添加量は、25℃30%RH雰囲気で測定した第1層12の表面抵抗率が、1×10Ω以上1×1013Ω以下下となるように添加することが好ましい。表面抵抗率が1×10Ω未満になると帯電防止剤の添加量が増大するため積層フィルムの透明性が低下するおそれがあり、1×1013Ωを超えると帯電防止効果が不充分になり、一方で、ゴミが付着する等の不都合が生じるおそれがある。
【0034】
第1層12の厚みは、支持体11に対する易接着性を発現させるために、30nm以上150nm以下となるようにする。より好ましくは、第1層12の厚みを65nm以上110nm以下とすることである。第1層12の膜厚が30nm未満の場合には、支持体と第1層12との接着性が不十分であるおそれがある。一方で、第1層12の厚みが150nmを超えると、第1層12の面状が悪化するおそれがあるので好ましくない。
【0035】
以下、第2層13について説明する。第2層13は、第1層12よりもポリエステルからなる支持体11から離れた位置に設けられる層であるが、積層フィルム10の最外層であることが好ましい。また、第2層13は、アクリル樹脂又はウレタン樹脂である第2バインダ及び架橋剤を含むことを特徴とするが、必要に応じて、屈折率を制御する目的で第1層12のところで説明した酸化錫、酸化ジルコニウム、酸化チタンのいずれかを主成分とする微粒子や、マット剤、すべり剤、界面活性剤、帯電防止剤等を添加しても良い。
【0036】
第2バインダとしては、アクリル樹脂又はウレタン樹脂を用いることができる。中でも、第2層13を形成する際には、分子内にカルボキシル基を有するポリマーであることが特に好ましい。また、アクリル樹脂やウレタン樹脂は、第1層12で説明したものと同じものを使用することができる。なお、各樹脂の詳細な説明は、第1層12で説明しているのでここでは割愛する。
【0037】
第2バインダとしては、上記のポリマーを有機溶剤に溶解して用いてもよいし、水分散物を用いてもよい。しかし、環境負荷が小さいことから、水分散物を用いて水系塗布することが好ましい。水分散物としては前述の市販ポリマーを用いてもよい。
【0038】
第2バインダとして用いるポリマーは1種類を単独で用いてもよいし、必要に応じて2種類以上を混合して使用してもよい。第2バインダとして用いるポリマーの分子量には特に制限はないが、通常重量平均分子量で3000から1000000程度のものが好ましい。重量平均分子量が3000未満のものは塗布層の強度が不充分になる場合があり、1000000を超えるものは塗布面状が悪い場合がある。
【0039】
本発明の第2層13で用いられる架橋剤としては、特に制限されるものではないが、カルボジイミド系又はエポキシ系の架橋剤であることが好ましい。本発明で用いられるカルボジイミド系架橋剤(以下、カルボジイミド化合物と表す場合もある)としては、分子内にカルボジイミド基を有する化合物であれば良く、特に制限されるものではない。
【0040】
カルボジイミド化合物は、通常、有機ジイソシアネートの縮合反応により合成されるが、この合成に用いられる有機ジイソシアネートの有機基は特に限定されず、芳香族系、脂肪族系のいずれか、あるいはそれらの混合系も使用可能である。ただし、反応性の観点から脂肪族系が特に好ましい。合成原料としては、有機イソシアネート、有機ジイソシアネート、有機トリイソシアネート等が使用される。また、本発明に用いうるカルボジイミド系架橋剤としては、例えば、カルボジライトV−02−L2(商品名:日清紡(株)製)等の市販品としても入手可能である。
【0041】
また、本発明に用いることができるエポキシ系架橋剤としては、分子内に2つ以上のエポキシ基を有する化合物であれば、特に制限されない。エポキシ系架橋剤としては、例えば、ディナコール(商品名:ナガセ化成(株)社製 EX614B、EX521、EX512、EX301、EX313、EX314、EX810、EX811)等が挙げられる。
【0042】
第2層13に含有させる架橋剤の添加量は、バインダに対して1〜100質量%の範囲で添加することが好ましく、より好ましくは5〜50質量%の範囲で添加することである。添加量が1質量%より少ないと、第2層13と上層との接着性が不十分である場合があり、一方で、添加量が100質量%を超えると、第2層13の面状が悪化するおそれがある。
【0043】
また、第2層13には、必要に応じて、マット剤やすべり剤、界面活性剤、帯電防止剤等(以下、総称して添加剤とする)を含有させることもできる。この場合、第2層13に用いることができる各種添加剤の種類と量については、前述の第1層と同様のものを使用することができる。なお、各種添加剤の詳細は、第1層12と同様であるため、説明は省略する。
【0044】
第2層13に添加剤としてすべり剤を用いる場合、このすべり剤の種類等も特に限定されるものではないが、好適に用いることができるすべり剤として、例えば、合成又は天然ワックス、シリコーン化合物、R−O−SOM(ただし、Rは置換又は無置換のアルキル基(C2n+1−;nは3〜20の整数)、Mは一価の金属原子を表す)で表される化合物等が挙げられる。
【0045】
その他にも、すべり剤の具体例としては、セロゾール524、428、428、732−B、920、B−495、ハイドリンP−7、D−757、Z−7−30、E−366、F−115、D−336、D−337、ポリロンA、393、H−481、ハイミクロンG−110F、930、G−270(商品名:中京油脂(株)製)や、ケミパールW100、W200、W300、W400、W500、W950(商品名:三井化学(株)製)等のワックス系や、KF−412、413、414、393、859、8002、6001、6002、857、410、910、851、X−22−162A、X−22−161A、X−22−162C、X−22−160AS、X−22−164B、X−22−164C、X−22−170B、X−22−800、X−22−819、X−22−820、X−22−821(商品名:信越化学工業(株)製)等のシリコーン系や、C1633−O−SONa、C1837−O−SONa等の一般式で表される化合物等を挙げることができる。なお、これらのすべり剤の添加量は、0.1mg/m以上50mg/m以下とすることが好ましく、より好ましくは1mg/m以上20mg/m以下である。ただし、添加量が0.1mg/m未満の場合には、第2層13のすべり性が不充分になるおそれがあり、一方で、50mg/mを超えると第2層13の面状が悪化するおそれがある。
【0046】
第2層13の厚みには特に制限はないが、優れた透明性を確保しながら易接着性を実現させるために、10nm以上5000nm以下であることが好ましく、より好ましくは20nm以上1500nm以下である。第2層13の厚みが10nm未満であると、上層との接着性が不充分になるおそれがあり、一方で、厚みが5000nmを超えると面状が悪化するおそれがある。
【0047】
塗布層14を形成する際には、第1層12及び第2層13を塗布により設けることが好ましい。ただし、塗布層14を形成する方法は特に制限はなく、バーコーター塗布、スライドコーター塗布等の公知の方法を用いることができる。なお、第1層12と第2層13とを形成する際には、同じ方法を用いても良いし、異なる方法を用いても良い。また、第2層13を形成する際には、第1層12と同時に塗布した後に乾燥させてもよいし、第1層12を塗布乾燥した後に塗布してもよい。
【0048】
第1層12及び第2層13ともに、塗布する際には溶媒(塗布溶媒)を用いることができる。塗布溶媒としては、水、トルエン、メチルアルコール、イソプロピルアルコール、メチルエチルケトン等、及びこれらの混合系等の水系、有機溶剤系の塗布溶剤を用いることができる。これらのうちで水を塗布溶媒として用いる方法はコスト、製造の簡便さを考えると好ましい。なお、第1層12及び第2層13に使用する塗布溶媒は、同じであっても良いし、異なっていても良い。
【0049】
また、第1層12及び第2層13を形成させる際に行う塗布は、一軸方向に延伸した後に行ってもよいし、2軸延伸した後に行ってもよい。しかし、横延伸後のベース耳部の回収を可能にするために、第1層12及び第2層13ともに、2軸延伸後に塗布して形成することが好ましい。なお、支持体11に対して塗布層14は、一方の面のみならず、他方の面にも形成して良い。
【0050】
本発明の積層フィルムは、液晶ディスプレイ、プラズマディスプレイ、有機ELディスプレイ、CRTディスプレイに用いられる光学フィルムとして用いることができる。これらの表示装置については、例えば、「ディスプレイ先端技術」(谷 千束著 共立出版(株) 1998年出版)や、「EL、PDP、LCDディスプレイ」((株)東レリサーチセンター 2001年発行)や、「カラー液晶ディスプレイ」(小林 俊介著 産業図書出版(株) 平成2年出版)等に詳細に記載されている。
【0051】
また、本発明により得られる積層フィルムと、プリズム層、反射防止層、光拡散層、防眩層、ハードコート層のうちの少なくともひとつとを有する光学シートは、優れた光学特性を示す。これらの具体的例示としては、液晶ディスプレイに用いられるプリズムシート、反射防止シート、光拡散シート、ハードコートシート、プラズマディスプレイIR吸収シート、電磁波シールドシート、調色シート等が挙げられ、例えば、上記の文献の他に、エレクトリックジャーナル誌2002年8月号の74ページに記載されている。
【0052】
以下、本発明に係る積層フィルム及びその製造方法について、実施例等を挙げて説明する。なお、以下の実施例等に示す材料の種類、各材料の割合、処方等は、本発明の精神から逸脱しない限り適宜変更して良い。従って、本発明の範囲は以下に示す実施例等に制限されるものではない。また、以下の実施例等において、積層フィルムの製造方法等が同じ場合には、実施例1において詳細に説明するものとし、その他では説明を省略する。
【実施例1】
【0053】
以下の手順により、積層フィルム10の支持体11を形成した。先ず、Geを触媒として重縮合した固有粘度0.66のポリエチレンテレフタレート(以下、PETと記載)樹脂を含水率50ppm以下に乾燥させ、ヒーター温度が280〜300℃設定温度の押し出し機内で溶融させた。溶融させたPET樹脂をダイ部より静電印加されたチルロール上に吐出させ、非結晶ベースを得た。得られた非結晶ベースをベース進行方向に3.3倍に延伸した後、幅方向に対して3.8倍に延伸し、厚さ100μmの支持体を得た。
【0054】
上記により形成した厚さが100μmの支持体の両面を、搬送速度105m/分で搬送し、730J/mの条件でコロナ放電処理を行った後、この両面に塗布量を4.4cm/mとして第1層塗布液をバーコート法により塗布した。そして、これを180℃で1分乾燥して第1層12を形成した後、続けて双方の第1層12の両面に塗布量を4.4cm/mとして第2層塗布液をバーコート法により塗布した後、170℃で1分乾燥することにより、支持体11の両面に第1層12と第2層13とからなる塗布層14を設けた積層フィルム10を製造した。
【0055】
〔第1層塗布液〕
上記の第1層塗布液は、第1層塗布液としては、第1バインダとしてポリエステル樹脂バインダ(大日本インキ化学工業(株)製、ファインテックス ES650、固形分29%)を49.7質量部と、架橋剤としてカルボジイミド化合物(日清紡(株)製、カルボジライトV‐02‐L2、固形分10%、カルボジイミド等量385)を28.2質量部と、界面活性剤A(三洋化成工業(株)、サンデットBL、固形分10%、アニオン性)を11.4質量部と、界面活性剤B(三洋化成工業(株)、ナロアクティー HN−100、固形分5%、ノニオン性)を26.8質量部と、マット剤Aとしてシリカ微粒子分散液(日本アエロジル(株)製、OX−50の水分散物、固形分10%)を2.4質量部と、マット剤Bとしてコロイダルシリカ分散液(日産化学(株)製、スノーテックス−XL、固形分10%)を4.6質量部と、微粒子として酸化錫分散液A(石原産業(株)製、アンチモンドープ酸化錫 SN−38F、固形分17% 平均粒径30nm)を104.5質量部とに対して、全体が1000質量部となるように蒸留水を添加して調製したものを用いた。
【0056】
〔第2層塗布液〕
上記の第2層塗布液は、第2バインダとしてアクリル樹脂バインダ(MMA59−St−2EHA26−HEMA−AAのラテックス、固形分濃度28%)を62.7質量部と、上記のマット剤Aを2.7質量部と、マット剤Bを4.6質量部と、界面活性剤Aを9.6質量部と、界面活性剤Bを26.8質量部と、すべり剤(中京油脂(株)、カルナバワックス分散物 セロゾール524 固形分3%)を7.6質量部と、酸化錫分散液Aを101.0質量部と、カルボジイミド化合物(日清紡(株)製、カルボジライトV‐02‐L2、固形分10%、カルボジイミド等量385)とに対して、全体が1000質量部となるように蒸留水を添加して調製した。なお、カルボジイミド化合物の添加量は、第2バインダに対して6質量%とした。
【0057】
また、積層フィルムでの第1層の膜厚として、支持体の表面に第1層塗布液のみを塗布した後、乾燥させてサンプルとし、このサンプルでの第1層の膜厚を透過型電子顕微鏡(JEM2010(日本電子化(株))製)により倍率200000倍で測定した。
【0058】
作製した積層フィルムに関して、上層と第2層との間での接着性を、吸湿前(以下、評価1と称する場合もある)、吸湿後(以下、評価2と称する場合もある)との2条件で下記方法により評価した。なお、以下に示す評価は、実施例1だけでなく、その他の実施例及び比較例についても同様に行なった。
【0059】
〔1.上層と第2層との間での接着性(吸湿前)〕
評価1で用いるサンプルAの作製方法について説明する。先ず、作製した積層フィルムのどちらか一方の面(評価面)に、バーコーターを用いて乾燥後の膜厚が3μmとなるように下記塗布液を塗布した後、100℃で3分間乾燥した。次に、超高圧水銀灯を用いて2000mJ/cmの露光量で露光し、先ほどの塗布液を硬化させることにより塗布層を設けて、これをサンプルAとした。そして、サンプルAの塗布層の表面に片刃カミソリを用いて縦、横それぞれ6本のキズをつけて25個の桝目を形成してから、続けて、この上にセロハンテープ(ニチバン(株)製 405番、24mm幅)を貼り付けてから、上からケシゴムでこすって完全に付着させた後、先ほど形成した塗布層を90度方向に剥離させて、剥離した桝目の数を求めることにより、下記のランク付けで上層と第2層との間での接着性を評価した。なお、上記のキズの幅は、縦、横とも3mmとした。
Aランク: 剥れなしの場合
Bランク: 剥離した桝目数が1未満の場合
Cランク: 剥離した桝目数が1以上3未満の場合
Dランク: 剥離した桝目数が3以上20未満の場合
Eランク: 剥離した桝目数が20以上の場合
【0060】
上記の塗布液は、セイカビームEXF01(B)(大日精化(株)製)を225gと、メチルエチルケトンを75gと、2、4‐ビス(トリクロロメチル)‐6‐〔4‐(N、N−ジエトキシカルボニメチル)‐3‐ブロモフェニル〕‐s‐トリアジンを6.8gとを混合して調製した。
【0061】
〔2.上層と第2層との間での接着性(吸湿後)〕
先ず、評価1と同様にしてサンプルAを作製した。次に、サンプルAを80℃/90%RHの雰囲気下に静置して16時間保持した後、23℃/60%RHの雰囲気下に静置して3時間調湿させてサンプルBとした。そして、このサンプルBの上層と第2層との間での接着性を評価1と同様の方法により評価した。
【0062】
実施例1において、評価1ではAランクであり、評価2ではBランクであった。
【実施例2】
【0063】
実施例2では、第2層塗布液のカルボジイミド化合物(架橋剤)の添加量を、第2バインダに対して12質量%とする以外は、全て実施例1と同様にして積層フィルムを作製した。そして、実施例1と同様に、吸湿前後での上層と第2層との界面での接着性を評価したところ、評価1では、Aランクであり、評価2ではBランクであった。
【実施例3】
【0064】
実施例3では、第2層塗布液のカルボジイミド化合物(架橋剤)の添加量を、第2バインダに対して18質量%とする以外は、全て実施例1と同様にして積層フィルムを作製した。そして、実施例1と同様に、吸湿前後での上層と第2層との界面での接着性を評価したところ、評価1では、Aランクであり、評価2ではAランクであった。
【実施例4】
【0065】
実施例4では、後述の処方で調製した第2層塗布液を用いる以外は、全て実施例1と同様にして積層フィルムを作製した。そして、実施例1と同様に、吸湿前後での上層と第2層との界面での接着性を評価したところ、評価1では、Aランクであり、評価2ではCランクであった。
【0066】
実施例4で用いた第2層塗布液の処方は、第2バインダとしてウレタン樹脂バインダ(第一工業製薬(株)製、スーパーフレックス860、固形分40%)を43.9質量部と、界面活性剤Aを9.6質量部と、界面活性剤Bを26.8質量部と、マット剤Aを2.7質量部と、マット剤Bを4.6質量部と、すべり剤(中京油脂(株)、カルナバワックス分散物 セロゾール524 固形分3%)を7.6質量部と、酸化錫分散液Aを101.0質量部と、架橋剤としてエポキシ化合物(ナガセ化成(株)製、ディナコールEX‐521、固形分100%、エポキシ当量183)とに対して、全体が1000質量部となるように蒸留水を添加して調製した。なお、エポキシ化合物の添加量は、第2バインダに対して6質量%とした。
【実施例5】
【0067】
実施例5では、実施例4で用いた第2層塗布液のうち、エポキシ化合物(架橋剤)の添加量を、第2バインダに対して12質量%とする以外は、全て実施例1と同様にして積層フィルムを作製した。そして、実施例1と同様に、吸湿前後での上層と第2層との界面での接着性を評価したところ、評価1では、Aランクであり、評価2ではBランクであった。
【実施例6】
【0068】
実施例6では、実施例4で用いた第2層塗布液のうち、エポキシ化合物(架橋剤)の添加量を、第2バインダに対して18質量%とする以外は、全て実施例1と同様にして積層フィルムを作製した。そして、実施例1と同様に、吸湿前後での上層と第2層との界面での接着性を評価したところ、評価1では、Aランクであり、評価2ではAランクであった。
【0069】
〔比較例1〕
比較例1では、実施例1で示した第2層塗布液の中から架橋剤を除いた処方で調製した第2層塗布液を用いた以外は、全て実施例1と同様にして積層フィルムを作製した。そして、実施例1と同様に、吸湿前後での上層と第2層との界面での接着性を評価したところ、評価1では、Aランクであったが、評価2ではDランクであった。
【0070】
〔比較例2〕
比較例2では、実施例4で示した第2層塗布液の中から架橋剤を除いた処方で調製した第2層塗布液を用いた以外は、全て実施例1と同様にして積層フィルムを作製した。そして、実施例1と同様に、吸湿前後での上層と第2層との界面での接着性を評価したところ、評価1では、Aランクであったが、評価2ではDランクであった。
【0071】
実施例1〜6及び比較例1,2における第1層の膜厚及び、各評価結果等を表1及び表2に纏めて示す。なお、表1,2では、評価項目に関して、上層と第2層との界面での吸湿前の接着性を評価1とし、その吸湿後の接着性を評価2として示す。また、表中のES650は、ポリエステル樹脂バインダ(大日本インキ化学工業(株)製、ファインテックス ES650、固形分29%)であり、アクリル1とは、アクリル樹脂バインダ(MMA59−St−2EHA26−HEMA−AAのラテックス、固形分濃度28%)であり、SF860とは、ウレタン樹脂バインダ(第一工業製薬(株)製、スーパーフレックス860、固形分40%)である。
【0072】
【表1】

【0073】
【表2】

【0074】
表1に示すように、実施例1〜6では、第2層に含まれる第2バインダ及び架橋剤の添加量や種類等により、各評価結果に若干の差異はあるが、いずれも製品として使用する上では問題ない良好な評価結果を示した。一方で、表2に示すように、比較例1,2では、各評価結果において、優れたものもあったが、製品として使用する上で問題となる項目もあった。
【0075】
また、各実施例1〜6で作製した積層フィルムの上に、特開2001−324609号公報に記載されている実施例1に従い、光拡散層を形成して光拡散シートを作製したところ、積層フィルムと光拡散層との間での接着性は実用上問題なく、光学特性に優れた光拡散シートを得ることができた。
【0076】
また、各実施例1〜6で作製した積層フィルムの上に、特開2001−114831号公報に記載されている実施例1に従い、厚さ25μmの光硬化性樹脂組成物をバーコート法により塗布した後、極微小プリズム状パターン付き原型(プリズム角度90度、プリズムピッチ50μm、冨士写真フイルム(株)製)を設置して、80℃のオーブン中に3分間放置した。この後、塗布層側からメタルハライドランプを光源として、照射強度250mW/cmのUV照射装置により1.0J/cmの紫外線を照射し、さらに、極微小プリズム状パターン付き原型を分離して、プリズムシートを作製したところ、積層フィルムとプリズム層との間での接着性は実用上問題なく、光学特性に優れたプリズムシートを得ることができた。
【0077】
また、各実施例1〜6で作製した積層フィルムの上に、特開2001‐323087号公報に記載されている実施例に従い、活性エネルギー線硬化層(ハードコート層)塗布液をバーコート法により乾燥膜厚が8μmとなるように塗布した後、これを紫外線照射により硬化せしめてハードコート層を形成してハードコートシートを作製したところ、積層フィルムとハードコート層との間での接着性は良好であり、光学特性に優れたハードコートシートを得ることができた。
【0078】
また、各実施例1〜6で作製した積層フィルムの上に、特開2002‐098803号公報に記載されている実施例1に従い、ハードコート層、銀コロイド層、反射防止層をこの順に積層して反射防止シートを作製したところ、積層フィルムとハードコート層との間での接着性は良好であり、光学特性に優れた反射防止シートを得ることができた。なお、ハードコート層の塗布厚みは12μmとし、銀コロイド層の塗布量は70mg/mとし、反射防止層の塗布厚みは85nmとなるようにそれぞれ塗布した。
【図面の簡単な説明】
【0079】
【図1】本発明に係る積層フィルムを示す要部の断面図である。
【符号の説明】
【0080】
10 積層フィルム
11 支持体
12 第1層
13 第2層
14 塗布層

【特許請求の範囲】
【請求項1】
ポリエステルからなる支持体の少なくとも一方の面に、
前記支持体に近い側から、第1バインダを含む第1層と、アクリル樹脂又はウレタン樹脂である第2バインダ及び架橋剤を含む第2層とが積層してなる複層構造の塗布層を有することを特徴とする積層フィルム。
【請求項2】
前記架橋剤は、カルボジイミド系架橋剤又はエポキシ系架橋剤であることを特徴とする請求項1記載の積層フィルム。
【請求項3】
前記第1層は、前記第1バインダに加えてカルボジイミド系架橋剤を含むことを特徴とする請求項1または2記載の積層フィルム。
【請求項4】
前記第1バインダは、ポリエステル樹脂であることを特徴とする請求項1ないし3いずれかひとつ記載の積層フィルム。
【請求項5】
前記第1層および前記第2層が、いずれも前記支持体を2軸延伸した後に設けられたものであることを特徴とする請求項1ないし4いずれかひとつ記載の積層フィルム。
【請求項6】
前記第1層の膜厚が、30nm以上150nm以下であることを特徴とする請求項1ないし5いずれかひとつ記載の積層フィルム。
【請求項7】
請求項1から6のいずれかひとつに記載される積層フィルムと、プリズム層、反射防止層、光拡散層、防眩層、ハードコート層のうちの少なくともひとつとを有することを特徴とする光学シート。
【請求項8】
請求項1から6のいずれかひとつに記載される積層フィルムを有することを特徴とする表示装置。
【請求項9】
ポリエステルからなる支持体を2軸延伸する工程と、
前記支持体の少なくとも一方の面に、前記支持体に近い側から、第1バインダを含む第1層と、アクリル樹脂又はウレタン樹脂である第2バインダ及び架橋剤を含む第2層とを積層してなる複層構造の塗布層を形成する塗布層形成工程とを有することを特徴とする積層フィルムの製造方法。

















【図1】
image rotate


【公開番号】特開2007−203635(P2007−203635A)
【公開日】平成19年8月16日(2007.8.16)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2006−26211(P2006−26211)
【出願日】平成18年2月2日(2006.2.2)
【出願人】(306037311)富士フイルム株式会社 (25,513)
【Fターム(参考)】