(57)【要約】【課題】高い表面硬度と、良好な防眩性と反射防止性を共に有する、その一表面に微細な凹凸が賦型されてなる防眩性反射防止フィルムの提供を目的とする。【解決手段】透明基材フィルム上にハードコート層形成用材料からなる薄膜と反射防止層形成用材料からなる薄膜を順次成膜し、その後、前記両薄膜に対してエンボス加工を一括して施して凹凸を賦型してから硬化せしめ、前記透明基材フィルム上に凹凸を有するハードコート層と反射防止層とを形成する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
透明基材フィルム上にハードコート層形成用材料からなる薄膜と反射防止層形成用材料からなる薄膜を順次成膜し、その後、前記両薄膜に対してエンボス加工を一括して施して凹凸を賦型してから硬化せしめ、前記透明基材フィルム上に凹凸を有するハードコート層と反射防止層を形成することを特徴とする防眩性反射防止フィルムの製造方法。
【請求項２】
前記ハードコート層形成用材料が、熱硬化樹脂を主体としてなることを特徴とする請求項１に記載の防眩性反射防止フィルムの製造方法。
【請求項３】
前記ハードコート層形成用材料が、活性エネルギー線硬化樹脂を主体としてなることを特徴とする請求項１に記載の防眩性反射防止フィルムの製造方法。
【請求項４】
前記反射防止層形成用材料が、一般式がＲxＳｉ（ＯＲ）4-x（但し、式中Ｒはアルキル基を示し、Ｘは０≦Ｘ≦４を満たす整数である）で示される珪素アルコキシドおよびその加水分解物と、粒径が１００ｎｍ以下で屈折率が１．４０以下の多孔質微粒子を主体としてなることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の防眩性反射防止フィルムの製造方法。
【請求項５】
前記反射防止層形成用材料が、屈折率が１．３０〜１．４６の範囲にある活性エネルギー線硬化樹脂を主体としてなることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の防眩性反射防止フィルムの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、主としてディスプレイ装置などの画像表示面における背景の映り込みを低減し、しかも外光の反射を的確に防止できるようにするために使用される防眩性反射防止フィルムの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
液晶ディスプレイ、ＣＲＴディスプレイ、プラズマディスプレイ、ＥＬディスプレイなどのディスプレイ装置の画像表示部分にはガラス基板やプラスチック基板が配置されている。この内、プラスチック基板が画像表示部の表面部分に配置されているディスプレイ装置においては、表面の傷付きを防止するため、例えば、そのプラスチック基材面に対してメタアクリル系樹脂を用いたハードコート処理が施されている。メタアクリル系樹脂からなるコート層は高い表面硬度を示すことから、このようなコート層をプラスチック基材上に設けることにより、良好な擦傷性を付与することができる。しかし、メタアクリル系樹脂からなるコート層は高い光沢性も有するようになるため、ディスプレイ表面にギラツキが発生し、表示画像の視認性が低下するという問題がある。
【０００３】
このような問題を解決するため、各種ディスプレイや各種計器のカバーなどの光学部材における透明基板の表面に適用する機能性フィルムにおいては、例えば、ポリエステルアクリレート樹脂などの樹脂に凝集性シリカゲルなどの微粒子を配合した被覆剤により防眩層を設けることにより、所期の防眩性を発現できるようにし、表示画像の視認性を向上させようとしている（例えば、特許文献１参照。）。しかし、シリカゲル微粒子のような無機系微粒子を防眩層中に存在させると、高い防眩性を得ることができるが、表面での反射光の散乱も同時に起こるため、このような防眩層を有する防眩性フィルムは白っぽく見えるようになり、画像コントラストが低下することが新たな問題となる。
【０００４】
このような問題に対応して、０．３〜１０．０μｍ程度の粒径を有する微粒子を含む防眩性のハードコート層の凹凸状の表面に、屈折率が１．３８〜１．４９程度のフッ素系低屈折率層（反射防止層）を積層することにより、画像のコントラストの低下と像の映り込みを防ぐようにし、コントラストの高い画像の表示と防眩性付与の両立を可能とした技術が提案されている（特許文献２参照）。
【０００５】
しかしながら、フッ素系低屈折率材料は、フッ素固有の表面エネルギーによるはじきにより塗工が非常に困難であり、また凹凸のある防眩層上にウエット塗工方式でフッ素系の低屈折率層（反射防止層）を形成する場合には、特に塗液のレベリングの際に塗膜（反射防止層）の厚さにばらつきが生じ、そのため反射防止層の均一な形成が困難となり、所期の防眩性と反射防止性が得られ難いという問題があった。
【０００６】
一方、表面に凹凸形状を有する反射防止フィルムとして、透明基材フィルム上に未硬化のハードコート層と未硬化の中屈折率層を塗布・形成した後、その上に微細な凹凸面を有する賦型フィルムを貼り合わせつつ、その下層に位置するハードコート層と中屈折率層を硬化せしめ、しかる後に賦型フィルムを剥離してから硬化した中屈折率層の上に高屈折率層と低屈折率層をドライ塗工にて形成することによって得られる反射防止フィルムが提案されている（特許文献３参照）。
【０００７】
この提案に係る反射防止フィルムは、透明基材フィルムとの接着性の向上と、防眩性と反射防止の効果の向上を主たる目的とするものであるが、ウエット方式での賦型フィルムの貼り合わせの際、ハードコート層に対する凹凸付与が十分でない場合があり、均一な反
射防止層を得ることができず、反射ムラが発生し易かった。
【０００８】
また、透明基材フィルム、下塗り層、ハードコート層及び低屈折率層がこの順序で積層されていて、低屈折率層側の表面にエンボス加工を施して表面に凹凸を形成するようにした反射防止膜も提案されている（特許文献４参照）。この提案に係る反射防止膜は、その凹凸形状が、ハードコート層及び低屈折率層がすでに硬化した段階で付与されるため、低屈折率層にクラックを発生したり、ハードコート層への凹凸形成が十分でないことがあり、高い防眩性を得ることが難しかった。
【特許文献１】特開昭５９−１５１１０９号公報
【特許文献２】特開２００１―２８１４１１号公報
【特許文献３】特開平１０―２０６６０３号公報
【特許文献４】特開２０００―２７５４０１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は以上の状況に鑑みなされたものであり、高い表面硬度と、良好な防眩性と反射防止性を有する、その一表面に微細な凹凸が賦型されてなる防眩性反射防止フィルムの提供をを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記の課題を解決するためになされ、請求項１に記載の発明は、透明基材フィルム上にハードコート層形成用材料からなる薄膜と反射防止層形成用材料からなる薄膜を順次成膜し、その後、前記両薄膜に対してエンボス加工を一括して施して凹凸を賦型してから硬化せしめ、前記透明基材フィルム上に凹凸を有するハードコート層と反射防止層を形成することを特徴とする防眩性反射防止フィルムの製造方法である。
【００１１】
また、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の防眩性反射防止フィルムの製造方法において、前記ハードコート層形成用材料が、熱硬化樹脂を主体としてなることを特徴とする。
【００１２】
さらにまた、請求項３に記載の発明は、請求項１に記載の防眩性反射防止フィルムの製造方法において、前記ハードコート層形成用材料が、活性エネルギー線硬化樹脂を主体としてなることを特徴とする。
【００１３】
さらにまた、請求項４に記載の発明は、請求項１〜３のいずれかに記載の防眩性反射防止フィルムの製造方法において、前記反射防止層形成用材料が、一般式がＲxＳｉ（ＯＲ）4-x（但し、式中Ｒはアルキル基を示し、Ｘは０≦Ｘ≦４を満たす整数である）で示される珪素アルコキシドおよびその加水分解物と、粒径が１００ｎｍ以下で屈折率ｎが１．４０以下の多孔質微粒子を主体としてなることを特徴とする。
【００１４】
さらにまた、請求項５に記載の発明は、請求項１〜３のいずれかに記載の防眩性反射防止フィルムの製造方法において、前記反射防止層形成用材料が、屈折率が１．３０〜１．４６の範囲にある活性エネルギー線硬化樹脂を主体としてなることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、ハードコート層形成用材料からなる薄膜と反射防止層形成用材料からなる薄膜を積層してから、両薄膜に対して一括したエンボス処理を行い、凹凸を付与するので、高い防眩性と反射防止性を共に示す積層フィルムを得ることができる。
【００１６】
また、得られた本発明に係る防眩性反射防止フィルムは、高い表面硬度を発現するため
、特にディスプレイ製品の保護フィルムとして好適に使用することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本発明の実施の形態について詳細に説明する。
【００１８】
図１は、本発明の防眩性反射防止フィルムの製造方法の製造工程と防眩性反射防止フィルムの概略の断面構成を示す説明図である。
【００１９】
図示の防眩性反射防止フィルム１０は、透明基材フィルム１の一方の面にハードコート層１２と反射防止層１３が順次積層されて設けられていて、ハードコート層１２と反射防止層１３とには一括してなされたエンボス加工によって微細な凹凸が付与されている。
【００２０】
ここで、ハードコート層１２は、透明性基材フィルム１の傷つきを防ぐために設けられるものであり、また反射防止層１３は、背景の映り込みを低減させるために設けられるものである。
【００２１】
このような構成の防眩性反射防止フィルム１０は、透明基材フィルム１上にハードコート層形成用材料からなる薄膜２と反射防止層形成用材料からなる薄膜３を順次成膜し、その後、前記両薄膜２、３に対してエンボス加工を一括して施して凹凸を賦型した後に硬化せしめることによって得られる。
【００２２】
透明基材フィルム１上へのハードコート層形成用材料からなる薄膜２と反射防止層形成用材料からなる薄膜３を積層して形成するには、まず、スロットコータ、スピンコータ、ロールコータ、カーテンコータ、スクリーン印刷、グラビア印刷などの塗工方法により、ハードコート層形成用材料からなる薄膜２を塗工して設けた後、表面にタックがない状態になるように、加熱、あるいは活性エネルギー線の照射により薄膜が完全硬化しない程度に半硬化させる（図１のＡ参照）。続いて、反射防止層形成用材料からなる薄膜３をハードコート層形成用材料からなる薄膜２上に同様な塗工方法によって塗工し、積層した後、さらに積層した層に対し、その表面にタックが残らない程度に加熱、あるいは活性エネルギー線の照射することにより、これも完全硬化しない程度に半硬化させておく。
【００２３】
このような工程により、透明基材フィルム１上にハードコート層形成用材料からなる薄膜２と反射防止層形成用材料からなる薄膜３が積層されたら（図１のＢ参照）、次に両薄膜２、３に対して金型、賦型フィルムなどを用いた一般的なエンボス加工を行って凹凸を賦型させた後、そこに加熱を施すか、あるいは活性エネルギー線を照射することにより、薄膜を完全に硬化させ（図１のＣ参照、ここでは賦型フィルム４を使用した活性エネルギー線の照射による凹凸形成の例が示してある。）、そして最後に賦型フィルム４を剥離し、表面に凹凸が形成された防眩性反射防止フィルムを得ることができる（図１のＤ参照）。薄膜を半硬化もしくは完全硬化させる目的で使用される活性エネルギー線としては、ＵＶ、ＥＢ、プラズマなどを挙げることができる。
【００２４】
防眩性反射防止フィルム１０の一部を構成する透明基材フィルム１としては、透明性の高いプラスチックフィルムを用いることができる。具体的には、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフトールなどからなるポリエステル系フィルム、ポリエチレン、ポリプロピレンなどからなるポリオレフィン系フィルムや、ノルボルネンなどからなるシクロオレフィン系フィルム、トリアサセチルセルロースなどからなるセルロース系フィルム、ポリエーテルスルフォン系フィルムなどが挙げられるが、必ずしもこれに限られるものではない。特にＴＡＣ（トリアセチルセルロース）などのセルロース系フィルムを用いた場合には、高い視認性の防眩性反射防止フィルムを得ることができる。
【００２５】
また、ハードコート層形成用材料を構成する主な材料としては、熱硬化性樹脂あるいは活性エネルギー線硬化樹脂を挙げることができる。具体的には、熱硬化線樹脂としては、ウレタン樹脂、メラミン樹脂、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、アクリル樹脂、シリコン樹脂などの中から選ばれる１種以上の材料を用いることができる。また、活性エネルギー線硬化樹脂としては、アクリル樹脂、エポキシ樹脂などの中から選ばれる１種以上の材料を用いることができる。これらの中では、アクリル樹脂はその硬化被膜が高い表面硬度を示すため好ましく用いられる。
【００２６】
ハードコート層形成用材料は、例えば、上記したような活性光線硬化樹脂から選ばれる所望の樹脂中に、必要に応じて下記する重合開始剤を配合し、ホモミキサーなどを用いてメチルエチルケトン、アセトン、メチルイソブチルケトンなどのケトン類、酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸ブチルなどのエステル類、トルエン、キシレンなどの芳香族化合物、ジエチルエーテル、テトラヒドロフランなどのエーテル類、メタノール、エタノール、イソプロパノールなどのアルコール類などの溶媒に固形分に対して１０〜９０％程度の濃度となるように溶解して製造すればよい。
【００２７】
＜重合開始剤＞
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−メチルー１−フェニルプロパンー１−オン、２−メチル［４−（メチルチオ）フェニル］−２−モルフォリノプロパンー１−オン、２，２−ジメトキシー１，２−ジフェニルエタンー１−オン、ベンゾフェノン、１−［４−（２−ヒドロキシエトキシ）フェニル］−２−ヒドロキシー２−メチル１−プロパンー１−オン、２−ベンジルー２−ジメチルアミノー１−（４−モルフォリノフェニル）ブタンー１−オン、ビス（２，６−ジメトキシベンゾイル）−２，４，４−トリメチルペンチルフォスフィンオキサイド。
【００２８】
これらの重合開始剤の配合量は、例えば活性エネルギー線硬化樹脂１００重量部に対して０．１〜１０重量部、好ましくは１〜７重量部、さらに好ましくは１〜５重量部である。配合量が０．１重量部未満の場合は、後の工程で得られるハードコート層における硬度が不十分となり、また１０重量部を越えるとクラックが生じ易くなる場合がある。特に重合開始剤の配合量を１〜５重量部に設定すると、ハードコート層が効率よく硬化し、高い表面硬度を示すようになる。
【００２９】
このようにして調整されたハードコート層形成用材料を用い、前述したように、スロットコータ、スピンコータ、ロールコータ、カーテンコータ、スクリーン印刷、グラビア印刷などの塗工方式により薄膜を形成する場合は、このハードコート層形成用材料からなる薄膜２の上には反射防止層形成用材料からなる薄膜３を積層し、さらに各薄膜２、３に対して一括してエンボス加工を施し、表面に凹凸形状を付与するため、前述したように、その表面はタックが無いことが好ましい。従って、透明基材フィルム１上に塗工された薄膜は完全に硬化しない程度に、熱あるいは活性エネルギー線を照射することにより、成膜された薄膜のタックを消失させておくことが好ましい。このような目的で、ハードコート層形成用材料中に熱可塑樹脂を混合することにより、タックを消失させるようにしてもよい。
【００３０】
一方、ハードコート層形成用材料よりなる薄膜２の上に積層される反射防止層形成材料よりなる薄膜３は、例えば、一般式がＲxＳｉ（ＯＲ）4-x（但し，式中Ｒはアルキル基を示し、Ｘは０≦Ｘ≦４を満たす整数である）で示される珪素アルコキシドおよびその加水分解物と、粒径が１００ｎｍ以下で屈折率ｎが１．４０以下の多孔質微粒子を主体としてなる反射防止層形成用材料により形成される。
【００３１】
珪素アルコキシドは、それ自身がハードコート層１２より低い屈折率ｎを有し、反射防
止層１３のベースとなるものである。そして、珪素アルコキシドとしては、一般式がＲxＳｉ（ＯＲ）4-xで表されるものを用いることができる。式中Ｒはアルキル基を示し、Ｘは０≦Ｘ≦４を満たす整数である。具体的には、テトラメトキシシラン、テトラエトキシシラン、テトラ−ｎ−プロポキシシラン、テトライソプロポキシシラン、テトラブトキシシラン、メチルトリメトキシシラン、メチルトリエトキシシラン、イソブチルトリメトキシシラン、ジメチルジメトキシシラン、ジメチルジエトキシシランなどが挙げられる。
【００３２】
また、多孔質微粒子としては、微粒子細孔の空気（ｎ＝１．０）が、珪素アルコキシドベースの反射防止層の屈折率をさらに低下させ、屈折率が１．４０以下のものを用いることが好ましく、例えばシリカ、五酸化アンチモン、酸化錫、酸化亜鉛、ＩＴＯ（インジウム錫酸化物）、ＡＴＯ（アンチモン錫酸化物）などの無機微粒子や、ポリメチルメタクリレート、ポリスチレン、ポリピロール、ポリアニリン、ポリチオフェン、ポリフルオレンなどの有機微粒子である。これらの微粒子は、単体で使用しても、２種類以上を混合して使用しても、さらにはこれらの微粒子の２種類以上からなる複合微粒子を使用してもよい。
【００３３】
多孔質微粒子の添加量は特に制限はないが、珪素アルコキシド２０〜８０重量部に対して、２０〜８０重量部であると良い。好ましくは３０〜７０重量部のであると、反射防止層１３においてより高い反射防止性と機械特性が発現されるようになる。また、多孔質微粒子のマトリックス中における分散性を向上するために、マトリックス中に分散剤を用いることができる。分散剤としては、特に制限はないが、シリコーン系の分散剤を用いることが好ましい。
【００３４】
また、多孔質微粒子の粒径は１００ｎｍ以下のものを用いると、高い透過率を達成することができ、反射防止層１３の白化を防ぐことができる。粒径が１００ｎｍを越えるとレイリー散乱によって光が著しく反射され、反射防止層が白くなって透明性の低下がみられ、また２ｎｍ未満では微粒子の形成性が困難となったり、粒子間の凝集による層の均一性の確保が難しくなるという問題が生じ易くなる。
【００３５】
そして、反射防止層形成用材料からなる薄膜３は、一般式ｎｄ＝λ／４（４５０ｎｍ≦λ（照射光の波長）≦６５０ｎｍの範囲）を満たすような膜厚ｄを満たすように塗工し、さらに乾燥処理を行った後、必要に応じて紫外線や電子線の照射を行い、前述したように、凹凸の一括成形に先立ち、完全硬化しない程度に半硬化させておく。このようにして得られる反射防止層１３は、照射される光に対する視感反射率が低くなる。
【００３６】
以下に、本発明を実施例によりさらに具体的に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
【実施例１】
【００３７】
透明基材フィルムとなるＴＡＣフィルムの一方の面に、シリカエポキシハイブリッド樹脂（荒川化学社製）を乾燥膜厚が１０μｍとなるように、ロールコータにて塗工した後、１２０℃のオーブン内にて１分間加温し、シリカ部位の硬化をさせ、表面のタックを消失させることにより、ハードコート層形成用材料からなる薄膜を設けた。次に、テトラエトキシシランを１ｍｏｌ／Ｌ塩酸により加水分解して得られたオリゴマー７重量部と、多孔質微粒子である中空シリカ粒子３重量部を１９０重量部のイソプロパノールで希釈してなる反射防止層形成用のコーティング液を乾燥膜厚が１００ｎｍになるようにバーコータにて塗布してから乾燥させ、屈折率が波長５５０ｎｍの光に対して１．３８となる薄膜を形成した。そして、ハードコート層形成用材料からなる薄膜と反射防止層形成用材料からなる薄膜の積層部分に対して、表面に凹凸を有する金属ロールを用いたエンボス処理にて、積層部分の表面に凹凸を賦型し、さらに８０℃に加温したオーブン内にて４時間加熱し、
エポキシ部位の硬化を行い、実施例１に係る防眩性反射防止フィルムを得た。
【００３８】
得られた防眩性反射防止フィルムについて、下記のようにして鉛筆硬度、視感反射率、透過率、Ｈａｚｅ値を測定し、評価を行った。測定結果を表１に示す。
（鉛筆硬度）――――ＪＩＳ  Ｋ５４００に準拠して行った。
（視感反射率）――――自動分光光度計（日立製作所社製、Ｕ−４０００）を用い、分光反射率から視感反射率を測定した。なお、測定の際には塗布面と反対の面をにつや消し黒色塗料を塗布し、裏面側からの反射防止処置を行った。
（透過率）――――写像性測定器［日本電色工業社製、ＮＤＨ−２０００ ］を使用して測定した。
（Ｈａｚｅ値）――――写像性測定器［日本電色工業社製、ＮＤＨ−２０００ ］を使用して測定した。
【００３９】
【表１】
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【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】本発明の防眩性反射防止フィルムの製造方法に係る製造工程と防眩性反射防止フィルムの概略の断面構成を示す説明図である。
【符号の説明】
【００４１】
１・・・透明基材フィルム
２・・・ハードコート層形成用材料からなる薄膜
３・・・反射防止層形成用材料からなる薄膜
４・・・賦型フィルム
１０・・防眩性反射防止フィルム
１２・・ハードコート層
１３・・反射防止層
【図１】
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