(57)【要約】【課題】本発明は、良好な硬度とカール抑制効果を有しつつも、透明性及び平滑性に優れたハードコートフィルムを提供することを目的とする。【解決手段】透明フィルムの少なくとも一方の面に、電離放射線硬化型樹脂、シリカ微粒子、及び溶剤とを含有するハードコート塗料組成物を塗工してなるハードコート層を有するハードコートフィルムであって、該溶剤がケトン系溶剤を２０重量％以上含有してなることを特徴とするハードコートフィルム。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
透明フィルムの少なくとも一方の面に、電離放射線硬化型樹脂、シリカ微粒子、及び溶剤とを含有するハードコート塗料組成物を塗工してなるハードコート層を有するハードコートフィルムであって、該溶剤がケトン系溶剤を２０重量％以上含有してなることを特徴とするハードコートフィルム。
【請求項２】
前記ケトン系溶剤が、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、プロピレングリコールモノメチルエーテル、ダイアセトンアルコール、アセトン、またはシクロヘキサノンのいずれか１種以上を用いることを特徴とする請求項１記載のハードコートフィルム。
【請求項３】
前記ハードコート塗料組成物が、フッ素系レベリング剤を含むことを特徴とする請求項１〜２いずれか１項に記載のハードコートフィルム。
【請求項４】
前記透明フィルムが、トリアセチルセルロースフィルムであることを特徴とする請求項１〜３いずれか１項に記載のハードコートフィルム。
【請求項５】
前記ハードコート塗料中に用いられる電離放射線硬化型樹脂が、ウレタン（メタ）アクリレート、エポキシ（メタ）アクリレート、又は（メタ）アクリレートから選択された樹脂を少なくとも１種以上含有することを特徴とする請求項１〜４いずれか１項に記載のハードコートフィルム。
【請求項６】
前記ハードコート層の塗工量が、３．０〜２０．０ｇ／ｍ２の範囲にあることを特徴とする請求項１〜５いずれか１項に記載のハードコートフィルム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ハードコートフィルムに関する。より詳しくは、液晶表示装置、ＣＲＴ表示
装置、プラズマ表示装置、ＥＬ表示装置、タッチパネルなどの保護フィルムとして使用することができるハードコートフィルムに関する。
【背景技術】
【０００２】
液晶ディスプレイやタッチパネルディスプレイに用いられる偏光板には保護フィルムとして透明フィルムであるトリアセチルセルロースを基材とし、ハードコート層を設けたハードコートフィルムが使われている。
【０００３】
近年、液晶ディスプレイやタッチパネルディスプレイの薄型化に伴い、従来より薄いハードコートフィルムが使用されてきている。しかし、ハードコートフィルムの薄膜化のために透明フィルムも薄くなるため、ハードコート層を形成する際に硬度とカールを両立することが従来よりも難しくなっている。
【０００４】
特許文献１には、硬度とカールを両立するためにシリカ微粒子をハードコート層中に含有させたハードコートフィルムが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１０−０８２８６０
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、シリカ微粒子をハードコート塗料中に含有するとシリカ微粒子の凝集により透明性の低下やハジキ状の塗布ムラが発生するため外観に劣り、液晶ディスプレイなどの透明性や平滑性を要求される用途に適さないという問題があった。
【０００７】
そこで、本発明は、良好な硬度とカール抑制効果を有しつつも、透明性及び平滑性に優れたハードコートフィルム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、前記課題を達成するために鋭意検討した結果、透明フィルムの少なくとも一方の面に、電離放射線硬化型樹脂、シリカ微粒子、及び溶剤とを含有するハードコート塗料組成物を塗工してなるハードコート層を有するハードコートフィルムであって、該溶剤がケトン系溶剤を２０重量％以上含有してなることを特徴とするハードコートフィルムにより、前記課題を解決することを見出し、本発明に到達した。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、良好な硬度とカール抑制効果を有しつつも、透明性及び平滑性に優れたハードコートフィルムを得ることができる。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
すなわち、本発明は下記（１）〜（６）である。
（１）透明フィルムの少なくとも一方の面に、電離放射線硬化型樹脂、シリカ微粒子、及び溶剤とを含有するハードコート塗料組成物を塗工してなるハードコート層を有するハードコートフィルムであって、該溶剤がケトン系溶剤を２０重量％以上含有してなることを特徴とするハードコートフィルム。
（２）前記ケトン系溶剤が、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、プロピレングリコールモノメチルエーテル、ダイアセトンアルコール、アセトン、またはシクロヘキサノンのいずれか１種以上を用いることを特徴とする（１）記載のハードコートフィルム。
（３）前記ハードコート塗料組成物が、フッ素系レベリング剤を含むことを特徴とする（１）〜（２）いずれか１項に記載のハードコートフィルム。
（４）前記透明フィルムが、トリアセチルセルロースフィルムであることを特徴とする（１）〜（３）いずれか１項に記載のハードコートフィルム。
（５）前記ハードコート塗料中に用いられる電離放射線硬化型樹脂が、ウレタン（メタ）アクリレート、エポキシ（メタ）アクリレート、又は（メタ）アクリレートから選択された樹脂を少なくとも１種以上含有することを特徴とする（１）〜（４）いずれか１項に記載のハードコートフィルム。
（６）前記ハードコート層の塗工量が、３．０〜２０．０ｇ／ｍ２の範囲にあることを特徴とする（１）〜（５）いずれか１項に記載のハードコートフィルム。
【００１１】
以下本発明を詳細に説明するが、特に説明がない限り本発明で示す「１〜１００ｎｍ」等という記載は、１ｎｍ以上１００ｎｍ以下を指すものである。
【００１２】
本発明に用いることができる透明フィルムは、特に限定されるものではなく、例えば、トリアセチルセルロース、ポリエチレンテレフタレート、シクロオレフィンポリマー、ポリカーボネート、ポリエチレンナフタレート、ポリエチレン、ポリトリメチレンテレフタレート、ポリプロピレン、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、ポリスチレン、ポリメチルメタクリレート、ポリスチレングリシジルメタクリレート及びこれらの混合物を例示することができるが、耐熱性、入手性、経済性の点から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、トリアセチルセルロースを熱可塑性樹脂フィルムの原料として用いることが好ましい。
【００１３】
本発明において、透明フィルムの厚さはハードコートフィルムが使用される用途に応じて適宜選択されるが、機械的強度、ハンドリング性の関係から１０〜２５０μｍであることが好ましく、１０〜１５０μｍがさらに好ましく、１０〜１００μｍがより好ましい。
【００１４】
本発明に用いることができる電離放射線硬化樹脂は、電子線又は紫外線などを照射することによって硬化する透明な樹脂であれば特に限定されるものではないが、エポキシ（メタ）アクリレート、ウレタン（メタ）アクリレート、ポリエステル（メタ）アクリレート、ペンタエリスリトールトリ（メタ）アクリレート、ペンタエリスリトールテトラ（メタ）アクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサ（メタ）アクリレート、ジペンタエリスリトールポリ（メタ）アクリレートなど、分子内に（メタ）アクリロイル基を有するものが好ましく、これらのいずれかからなるものを一種類単独で用いてもよいし、二種類以上を混合して使用してもよい。
【００１５】
本発明のシリカ微粒子は、ハードコート層に含有されることにより硬度の向上と硬化収縮の低下に寄与する物であれば特に限定されないが、含有されるハードコート層が高い透明性を維持できるために一次粒径１〜１００ｎｍであることが好ましい。一次粒径が１ｎｍ未満であると、硬度を得ることが出来ない。一次粒径が１００ｎｍを超えると、透明性が低下する。
【００１６】
本発明のシリカ微粒子の含有量は、ハードコート塗料組成物１００重量部に対し、１０〜７０重量部が好ましく、２０〜７０重量部がより好ましい。シリカ微粒子がハードコート塗料組成物に対し７０重量部を超えると、溶剤に対する分散性が劣り、また樹脂分が少ない為ハードコート層の密着性が低下する。またシリカ微粒子がハードコート塗料組成物に対し１０重量部未満であると、良好な硬度が得られない。
【００１７】
本発明のハードコート塗料組成物は、電離放射線硬化型樹脂やシリカ微粒子を主たる組成とする固形分の濃度（固形分濃度）が１０〜８０重量％であることが好ましく、１０〜７０重量％がより好ましく、２０〜７０重量％がより好ましい。固形分濃度が１０重量％以下であると、ハードコート塗料組成物中の溶剤比率が高くなりすぎ、塗工時の乾燥エネルギーが多く必要であり適さない。また固形分濃度が８０重量％以上であると、ハードコート塗料組成物の粘性が強くなり、またシリカ微粒子の分散が均等になりづらく適さない。
【００１８】
本発明のハードコート塗料組成物中の溶剤（溶媒）は、ケトン系溶剤を２０重量％以上含むことが重要であり、好ましくは４０〜９５重量％、より好ましくは６０〜９５重量％である。ケトン系溶剤が２０重量％より少ないと、塗料の乾燥工程において塗料中のシリカ微粒子が凝集し、シリカ微粒子が可視光の波長よりも大きい塊となるため、ハードコートフィルムの透明性と平滑性が低下する。
【００１９】
ケトン系溶剤とは、Ｒ１−Ｃ（＝Ｏ）−Ｒ２（Ｒ１, Ｒ２はアルキル基など）の構造式で表される有機化合物のうち、常温常圧で液状を示すものをいう。そのような物としては、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、プロピレングリコールモノメチルエーテル、ダイアセトンアルコール、アセトン、またはシクロヘキサノンなどを挙げることができ、これらを単独又は適宜数種類を組み合わせて用いることができる。
【００２０】
本発明のハードコート塗料組成物に用いる溶剤（溶媒）としては、本発明の効果を阻害しない範囲で、前記ケトン系溶剤以外の溶剤を用いることができる。その様な溶剤としては、前記樹脂の溶解性に応じて適宜選択でき、少なくとも固形分（樹脂、重合開始剤、その他添加剤）を均一に溶解あるいは分散できる溶媒であればよく、例えば、トルエン、キシレン、ｎ−ヘプタンなどの芳香族系溶剤、シクロヘキサン、メチルシクロヘキサン、エチルシクロヘキサン等の脂肪族系溶剤、酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸プロピル、酢酸イソプロピル、酢酸ブチル、乳酸メチル等のエステル系溶剤、メタノール、エタノール、イソプロピルアルコール、ｎ−プロピルアルコール系等のアルコール系溶剤等の公知の有機溶剤を、ケトン系溶剤に単独或いは適宜数種類組み合わせて使用することもできる。
【００２１】
本発明において、ハードコート層の塗工量は、３．０〜２０．０ｇ／ｍ２の範囲にあることが好ましい。塗工量が３．０ｇ／ｍ２未満では、鉛筆硬度が低下するため好ましくない。また、逆に塗工量が２０．０ｇ／ｍ２超では、ハードコートフィルムのカールが強く筒カールとなり易いため好ましくない。言い換えれば、塗工量を３．０ 〜２０．０ｇ／ｍ２の範囲に設定することにより、ハードコートフィルムの鉛筆硬度とカールの両立を図ることができる。
【００２２】
本発明において、ハードコード塗料組成物の塗工性を向上させるためにレベリング剤を用いることができる。レベリング剤としては、フッ素系、アクリル系、シロキサン系のレベリング剤を挙げることができ限定されるものではないが、特にレベリング調整機能に優れる分子内にパーフルオロアルキル基等のフッ素基を有するフッ素系レベリング剤を用いることが好ましい。そのような物としてはメガファックＲＳ-７５（ＤＩＣ株式会社製）などを挙げることができる。
【００２３】
本発明において、ハードコート層には、耐光性（暴露後の密着性など）の付与を目的に、非反応型或いはラジカル重合可能な（メタ）アクリロイルオキシ基を有するベンゾトリアゾール系の紫外線吸収剤、ベンゾフェノン系の紫外線吸収剤の添加が可能である。その添加量は、電離放射線硬化型樹脂１００重量部に対し０．０５〜１０．０重量部の範囲での添加が好ましい。特に好ましくは１．０〜５．０重量部である。
【００２４】
本発明において、ハードコート層を形成するハードコート塗料には、本発明の効果を阻害しない範囲で、光重合開始剤、光安定化剤、熱硬化型樹脂、消泡剤等も必要に応じて含有させることが可能である。
【００２５】
上記ハードコート塗料をフィルム上へ塗布するには、公知の任意の塗工方法を用いることができる。例えば、リバースコート法、グラビアコート法、バーコート法、ダイコート法、スプレーコート法、キスコート法、ワイヤーバーコート法、カーテンコート法などが挙げられ、これ等の方法を単独或いは複数組み合わせて用いてもよい。また、ハードコート層を硬化させる電子線、紫外線の照射条件等は、使用する電子線硬化樹脂、その他添加する各種薬品にあわせて適宜調整すればよい。なお、本発明において、表面強度（耐擦傷性など）の改善する場合には、窒素ガスなどを封入し酸素濃度を１０００ｐｐｍ以下とした条件下で電離放射線を照射することが好ましい。
【００２６】
本発明において、ハードコート層が優れた硬度および透明性が発現するのは次のように推測される。エステル系やアルコール系の溶剤よりもケトン系溶剤の方がシリカ微粒子と電離放射線硬化型樹脂の両方に対し親和性が高いため、塗料の乾燥工程においてシリカ微粒子の分散安定性が低下せず、高い透明性と高い硬度が得られると考えられる。
【００２７】
以下、実施例および比較例を挙げて、本発明を更に具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。
【００２８】
＜実施例１＞
トリアセチルロースフィルム（製品名：ＫＣ２ＵＡＷ、厚み：２５μｍ）の片面に電子放射線硬化型樹脂ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート（商品名；ＮＫエステル Ａ−９５５０；新中村化学社製）３２．０重量部、シリカ微粒子分散体（商品名；ＮＡＮＯＢＹＫ−３６０５（シリカ含有量５０％）  ビックケミージャパン社製、粒径２０〜２５ｎｍ）２８．０重量部、光重合剤１−ヒドロキシ-シクロヘキシル-フェニル-ケトン（商品名；イルガキュア１８４、社製）を１．５重量部、レベリング性フッ素系化合物（商品名；メガファックＲＳ−７５）、ＤＩＣ株式会社）を０．５重量部、ケトン系溶剤メチルエチルケトンを２３重量部、プロピレングリコールモノメチルエーテルを１５重量部とし、攪拌混合して得られたハードコート層用塗料を、バーコーターを用いて塗布し、８０℃の乾燥炉で乾燥させ塗工量が７．０ｇ／ｍ２の塗工層を形成した。これを塗布面より６０ｍｍの高さにセットしたＵＶ照射装置を用いＵＶ照射量を２００ｍJ／ｃｍ２にて硬化させてハードコート層を有するハードコートフィルムを作製した。
【００２９】
＜実施例２＞
実施例１のメチルエチルケトンを３５重量部、プロピレングリコールモノメチルエーテルを３重量部としたこと以外は実施例１と同様にしてハードコートフィルムを作製した。
【００３０】
＜実施例３＞
実施例１のメチルエチルケトンをメチルイソブチルケトンとしたこと以外は実施例１と同様にしてハードコートフィルムを作製した。
【００３１】
＜実施例４＞
実施例１のハードコート層を１８ｇ／ｍ２としたこと以外は実施例１と同様にしてハードコートフィルムを作製した。
【００３２】
＜実施例５＞
実施例１のジペンタエリスリトールヘキサアクリレートを３７重量部、シリカ微粒子分散体を１８重量部、メチルエチルケトンを２８重量部としたこと以外は実施例１と同様にしてハードコートフィルムを作製した。
【００３３】
＜実施例６＞
実施例１のトリアセチルセルロースフィルムをＰＥＴフィルム（製品名：ＨＰＥ−２５、厚み：２５μｍ）にしたこと以外は実施例１と同様にしてハードコートフィルムを作製した。
【００３４】
＜実施例７＞
実施例１のジペンタエリスリトールヘキサアクリレートをウレタンアクリレート商品名；Ｕ−１５ＨＡ；新中村化学社製）としたこと以外は実施例１と同様にしてハードコートフィルムを作製した。
【００３５】
＜比較例１＞
実施例１のメチルエチルケトンを酢酸エチルとしたこと以外は実施例１と同様にしてハードコートフィルムを作製した。
【００３６】
＜比較例２＞
実施例１のメチルエチルケトンをイソプロピルアルコールとしたこと以外は実施例１と同様にしてハードコートフィルムを作製した。
【００３７】
＜比較例３＞
実施例４のメチルエチルケトンを１０重量部、プロピレングリコールモノメチルエーテルを２８重量部としたこと以外は実施例４と同様にしてハードコートフィルムを作製した。
【００３８】
実施例及び比較例で得られたハードコートフィルムは、下記の方法で評価を行った。
【００３９】
＜鉛筆硬度の評価＞
ＪＩＳ−Ｋ５６００−５−４に基づき、ハードコート層の鉛筆硬度を実施した。
◎：鉛筆硬度４Ｈ以上
○：鉛筆硬度３Ｈ
△：鉛筆硬度２Ｈ〜３Ｈ
×：鉛筆硬度２Ｈ
【００４０】
＜カールの評価＞
作製したハードコートフィルムを横× 縦＝２０ｃ ｍ × ２５ｃ ｍ の大きさにカットし、温度２０℃ 、相対湿度６０％ 環境下にて平板上に静置した際の四隅の浮き上がりを測定し、その平均値をカール高さとした。数値が低い方が、カールの抑制効果が高い。
【００４１】
＜全光線透過率、ヘイズ値＞
ＪＩＳ Ｋ ７１０５に準拠し、村上色彩技術研究所製ヘイズメーター「ＨＭ１５０」を用いて測定した。
【００４２】
＜透明性＞
蛍光灯下でハードコートフィルムのハードコート層面を４５度傾け、目視にて確認した。
○：透明性があり、外観が良好。
△：若干観察面が白みがかり、外観が低下しているが、実用上問題はない。
×：全体的に観察面が白みがかり、外観が悪化。
＜平滑性＞
蛍光灯下でハードコートフィルムのハードコート層面を４５度傾け、目視にて確認した。
○：平滑性があり、外観が良好。
△：若干凹凸が観察され平滑性に劣るが、実用上問題はない。
×：全体的に凹凸があり、外観が悪化。
【００４３】
【表１】
2017066169.tif 000002
【００４４】
表１に示す通り、本発明を満たすハードコートフィルムは、ケトン溶剤とレべリング剤が含有されるシリカ微粒子をハードコート層硬化前後にわたり均一に分散し続けられるため、硬度とカール低減性、および外観（透明性及び平滑性）が良好であり、液晶ディスプレイなどに用いるのに適する。
【００４５】
一方、比較例１〜３に示される通り、ケトン系溶媒を含まない、又はケトン系有機溶媒が本発明の範囲外であるハードコートフィルムは、硬度や外観に劣ることが明らかである。