(57)【要約】      （修正有）【課題】硬度、表面均一性及び白化のない優れた低屈折率層を有し、耐擦傷性、反射防止性能及び透明性等の光学的特性に優れる光学積層体を提供する。【解決手段】光透過性基材の上に、少なくとも低屈折率層を有する光学積層体であって、前記低屈折率層は、中空状シリカ微粒子、フッ素原子不含多官能モノマー、フッ素原子含有ポリマー及び防汚剤を含有する低屈折率層用組成物を用いて形成されてなり、かつ、前記防汚剤は、下記一般式（１）で表されるセグメントを有するシラノール系化合物であることを特徴とする光学積層体。［化１］2010083047.tif 000009一般式（１）中、ｎは、２〜１０の整数であり、ｍは、２〜３００の整数。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
光透過性基材の上に、少なくとも低屈折率層を有する光学積層体であって、
前記低屈折率層は、中空状シリカ微粒子、フッ素原子不含多官能モノマー、フッ素原子含有ポリマー及び防汚剤を含有する低屈折率層用組成物を用いて形成されてなり、かつ、
前記防汚剤は、下記一般式（１）で表されるセグメントを有するシラノール系化合物である
ことを特徴とする光学積層体。
【化１】
2010083047.tif 000007
一般式（１）中、ｎは、２〜１０の整数であり、ｍは、２〜３００の整数であり、Ｒは、下記一般式（２）で表される構造である。
【化２】
2010083047.tif 000008
一般式（２）中、ｘ、ｙ、ｚは、０〜２０の整数を表す。
【請求項２】
フッ素原子不含多官能モノマーは、ペンタエリスリトールトリ（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、ペンタエリスリトール（メタ）テトラアクリレート、ジペンタエリスリトールペンタ（メタ）アクリレート、トリメチロールプロパントリ（メタ）アクリレート、ジペンタエリスリトールテトラ（メタ）アクリレート、及び、イソシアヌル酸変性（メタ）トリアクリレートからなる群より選択される少なくとも１種である請求項１記載の光学積層体。
【請求項３】
低屈折率層の屈折率が１．４５未満である請求項１又は２記載の光学積層体。
【請求項４】
光透過性基材と低屈折率層との間にハードコート層又は防眩層を有する請求項１、２又は３記載の光学積層体。
【請求項５】
偏光素子を備えてなる偏光板であって、
前記偏光板は、偏光素子表面に請求項１、２、３又は４記載の光学積層体を備えることを特徴とする偏光板。
【請求項６】
最表面に請求項１、２、３若しくは４記載の光学積層体、又は、請求項５記載の偏光板を備えることを特徴とする画像表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光学積層体、偏光板及び画像表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
陰極線管表示装置（ＣＲＴ）、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）、プラズマディスプレイ（ＰＤＰ）、エレクトロルミネッセンスディスプレイ（ＥＬＤ）、フィールドエミッションディスプレイ（ＦＥＤ）等の画像表示装置における画像表示面は、外部光源から照射された光線による反射を少なくし、その視認性を高めることが要求される。これに対して、光透過性基材に、反射防止層を形成した光学積層体を利用するにより、画像表示装置の画像表示面の反射を低減させ、視認性を向上させることが一般的に行われている。
【０００３】
反射防止層を有する光学積層体としては、従来、光透過性基材よりも屈折率の低い低屈折率層を最表面に設けた構造が知られている。
このような低屈折率層には、光学積層体の反射防止性能を高めるために低屈折率であること、透明性等の優れた光学的特性を有すること、最表面に設けられることから傷付き防止等のために高い硬度を有することに加えて、耐汚染性に優れること等が求められる。
このような低屈折率層が最表面に形成された光学積層体としては、例えば、特許文献１等に、中空状シリカ微粒子、フッ素原子含有ポリマー及び防汚剤を含有する低屈折率層を有する光学積層体が開示されている。
【０００４】
ところが、近年、画像表示装置に要求される表示品質は非常に高いものとなってきており、合わせて光学積層体に要求される光学的特性も非常に高いものとなってきている。
しかしながら、従来の中空状シリカ微粒子、フッ素原子含有ポリマー及び防汚剤を含有し、防汚性能が付与された低屈折率層は、白化が生じて光学的特性が低下し、するといった問題があった。
そのため、このような防汚性能が付与された低屈折率層を備えた従来の光学積層体では、近年の画像表示装置の高い表示品質に対する要求に充分に応えることができないものであった。
【特許文献１】特開２００７−３０１９７０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、上記現状に鑑みて、硬度、表面均一性及び低屈折率性能に優れるとともに、白化のない光学的特性に優れた低屈折率層を有し、耐擦傷性、反射防止性能及び透明性等の光学的特性に優れる光学積層体、該光学積層体を用いてなる偏光板及び画像表示装置を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、光透過性基材の上に、少なくとも低屈折率層を有する光学積層体であって、上記低屈折率層は、中空状シリカ微粒子、フッ素原子不含多官能モノマー、フッ素原子含有ポリマー及び防汚剤を含有する低屈折率層用組成物を用いて形成されてなり、かつ、上記防汚剤は、下記一般式（１）で表されるセグメントを有するシラノール系化合物であることを特徴とする光学積層体である。
【０００７】
【化１】
2010083047.tif 000002
一般式（１）中、ｎは、２〜１０の整数であり、ｍは、２〜３００の整数であり、Ｒは、下記一般式（２）で表される構造である。
【０００８】
【化２】
2010083047.tif 000003
一般式（２）中、ｘ、ｙ、ｚは、０〜２０の整数を表す。
【０００９】
本発明の光学積層体において、上記フッ素原子不含多官能モノマーは、ペンタエリスリトールトリ（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、ペンタエリスリトール（メタ）テトラアクリレート、ジペンタエリスリトールペンタ（メタ）アクリレート、トリメチロールプロパントリ（メタ）アクリレート、ジペンタエリスリトールテトラ（メタ）アクリレート、及び、イソシアヌル酸変性（メタ）トリアクリレートからなる群より選択される少なくとも１種であることが好ましい。
上記低屈折率層の屈折率が１．４５未満であることが好ましい。
また、本発明の光学積層体は、光透過性基材と低屈折率層との間にハードコート層又は防眩層を有することが好ましい。
【００１０】
本発明はまた、偏光素子を備えてなる偏光板であって、上記偏光板は、偏光素子表面に上述の光学積層体を備えることを特徴とする偏光板でもある。
本発明はまた、最表面に上述の光学積層体、又は、上述の偏光板を備えることを特徴とする画像表示装置でもある。
以下に、本発明を詳細に説明する。
【００１１】
低屈折率層
本発明は、光透過性基材の上に、少なくとも低屈折率層を有する光学積層体である。
上記低屈折率層とは、本発明の光学積層体を構成する光透過性基材等低屈折率層以外の構成物の屈折率よりも低い屈折率であるものをいう。
本発明の光学積層体において、上記低屈折率層は、中空状シリカ微粒子、フッ素原子不含多官能モノマー、フッ素原子含有ポリマー及び防汚剤を含有する低屈折率層用組成物を用いて形成されたものである。
【００１２】
上記中空状シリカ微粒子は、低屈折率層の層強度を保持しつつ、その屈折率を下げる役割を果たすものである。なお、本明細書において、「中空状シリカ微粒子」とは、内部に気体が充填された構造及び／又は気体を含む多孔質構造体であり、シリカ微粒子本来の屈折率に比べて気体の占有率に反比例して屈折率が低下するシリカ微粒子を意味する。
また、本発明においては、シリカ微粒子の形態、構造、凝集状態、上記低屈折率層用組成物を用いてなる塗膜の内部での分散状態により、内部及び／又は表面の少なくとも一部にナノポーラス構造の形成が可能なシリカ微粒子も含まれる。
【００１３】
上記中空状シリカ微粒子の具体例としては特に限定されず、例えば、特開２００１−２３３６１１号公報で開示されている技術を用いて調製したシリカ微粒子が好ましく挙げられる。中空状シリカ微粒子は、製造が容易でそれ自身の硬度が高いため、有機系バインダーと混合して低屈折率層を形成した際、その層強度が向上され、かつ、屈折率が低くなるよう調整することが可能となる。
【００１４】
上記塗膜の内部及び／又は表面の少なくとも一部にナノポーラス構造の形成が可能なシリカ微粒子としては上述のシリカ微粒子に加え、比表面積を大きくすることを目的として製造され使用される、充填用のカラム、表面の多孔質部に各種化学物質を吸着させる吸着剤、触媒固定用に使用される多孔質微粒子、又は、断熱材若しくは低誘電材に組み込むことを目的とする中空微粒子の分散体若しくは凝集体が挙げられる。そのような具体例としては、市販品として日本シリカ工業株式会社製の商品名ＮｉｐｓｉｌやＮｉｐｇｅｌの中から多孔質シリカ微粒子の集合体、日産化学工業（株）製のシリカ微粒子が鎖状に繋がった構造を有するコロイダルシリカＵＰシリーズ（商品名）が挙げられる。これらの中から、本発明の好ましい粒子径の範囲内のものを利用することが可能である。
【００１５】
上記中空状シリカ微粒子の平均粒子径としては、５〜３００ｎｍであることが好ましい。中空状シリカ微粒子の平均粒子径がこの範囲内にあることにより、低屈折率層に優れた透明性を付与することができる。より好ましい下限は８ｎｍ、より好ましい上限は１００ｎｍ、更に好ましい下限は１０ｎｍ、更に好ましい上限は８０ｎｍである。
【００１６】
上記低屈折率層用組成物において、上記中空状シリカ微粒子の含有量としては特に限定されないが、後述するフッ素原子不含多官能モノマー及びフッ素原子含有ポリマー等の有機系バインダー成分（固形分）１００質量部に対して、２００質量部以下であることが好ましい。２００質量部を超えると、形成する低屈折率層を充分に低屈折率とすることができないばかりでなく、強度が不充分となることがある。より好ましい下限は１０質量部、より好ましい上限は１６５質量部である。
【００１７】
本発明の光学積層体において、上記防汚剤は、下記一般式（１）で表されるセグメントを有するシラノール系化合物である。
【００１８】
【化３】
2010083047.tif 000004
一般式（１）中、ｎは、２〜１０の整数であり、ｍは、２〜３００の整数であり、Ｒは、下記一般式（２）で表される構造である。
【００１９】
【化４】
2010083047.tif 000005
一般式（２）中、ｘ、ｙ、ｚは、０〜２０の整数を表す。
【００２０】
上記低屈折率層用組成物が、上記一般式（１）で表されるセグメントを有するシラノール系化合物を防汚剤として含有することで、形成する低屈折率層は、均一な表面を有し優れた低屈折率性能及び充分な硬度を有するとともに、耐防汚性に優れ、更に白化が生じることのない優れた光学的物性を有するものとなる。これは、以下に挙げる理由によると推測される。
すなわち、従来から中空状シリカ微粒子、フッ素原子含有ポリマー及び防汚剤を含有する防汚性と低屈折率性とが付与された低屈折率層において、該防汚剤としてはシリコーン系の防汚剤が使用されていた。これは、ハードコート層等の低屈折率層が形成される被形成物に対する上記防汚剤等を含有する塗工液のはじき防止性能に優れるからである。
ところが、このようなシリコーン系防汚剤は、中空状シリカ微粒子に対する親和性が高く、上記塗工液中で中空状シリカ微粒子に取り込まれる量が多くなるため、低屈折率層に充分な防汚性を付与するためには上記塗工液中への添加量を多くする必要があった。一方で、上記シリコーン系防汚剤は、フッ素原子含有ポリマーに対する相溶性が悪く、防汚性と低屈折率性とが付与された低屈折率層においては、含有するフッ素原子含有ポリマーと多量に添加された防汚剤とが上記塗工液やその塗膜中で相分離を起こし、結果として白化が生じ、透明性等の光学的特性に劣るものであったと推測される。
これに対し、上記一般式（１）で表されるセグメントを有するシラノール系化合物は、フッ素原子含有ポリマーと相分離を起こし難く、このようなシラノール系化合物を防汚剤として含有する低屈折率層用組成物を用いて形成した低屈折率層は、均一な表面と充分な耐防汚性を有するとともに、白化が生じ難く光学的特性に優れたものとなる。これは、上記一般式（１）中、重合性不飽和二重結合を有する側鎖の該重合性不飽和二重結合が、ハードコート層等の低屈折率層が形成される被形成物に対するはじき防止に寄与するとともに、該側鎖のＲで表されるアルキル部又はポリエーテル部が、フッ素原子含有ポリマーとの相溶性を改善し、形成した低屈折率層の白化防止に寄与しているからであると考えられる。
【００２１】
上記一般式（１）で表されるセグメントにおいて、上記重合性不飽和二重結合を有する側鎖が結合された単位の数（ｎ）は２〜１０である。２未満であると、低屈折率層用組成物の被塗布対象物に対するはじきが生じて均一な表面の低屈折率層とすることができない。また、上記防汚剤中のアクリレート基が少なくなるため、フッ素原子不含多官能モノマーとの反応性が乏しくなり、低屈折率層に汚染物質が付着した際、繰り返しふき取ると、ふき取り性能が低下してきてしまう恐れがある。一方、上記（ｎ）が１０を超えると、上記防汚剤中のアクリレート部分が増えるため、フッ素原子不含多官能モノマーとの相溶性がよくなり、低屈折率層の最表面に存在しにくくなり防汚性能が著しく低下してしまう。上記（ｎ）は、２〜６が最も好ましい範囲である。
【００２２】
また、上記重合性不飽和二重結合を有する側鎖のＲで表されるアルキル部又はポリエーテル部は、上記一般式（２）で表される構造を有する。上記一般式（２）におて、アルキル部の繰り返し単位数（ｙ）及びポリエーテル部の繰り返し単位数（ｘ、ｚ）は、０〜２０である。ただし、上記アルキル部又はポリエーテル部の繰り返し単位数（ｘ）、（ｙ）及び（ｚ）は、いずれもが０となることはない。すなわち、上記（ｙ）が０のときは、（ｘ）、（ｚ）の少なくとも一方が０でなく、（ｘ）及び（ｚ）のいずれも０のときは、（ｙ）が０でない。
【００２３】
上記シラノール系化合物の重量平均分子量の好ましい範囲としては５００〜５万である。５００未満であると、上記シラノール系化合物のフッ素原子不含多官能モノマーとの相溶性が比較的よくなり、充分な防汚性能が発現されないことがある。一方、５万を超えると、上記シラノール系化合物のフッ素原子含有ポリマーとの相溶性が著しく低下して分離してしまうため、良好な膜を形成することができないことがある。また、白化することもあるため、好ましくない。より好ましい下限は５０００、より好ましい上限は２万である。
なお、上記シラノール系化合物の重量平均分子量は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー（ＧＰＣ）によるポリスチレン換算により求めることができる。ＧＰＣ移動相の溶剤には、テトラヒドロフランやクロロホルムを使用することができる。測定用カラムは、テトラヒドロフラン用又はクロロホルム用のカラムの市販品カラムを組み合わせて使用するとよい。上記市販品カラムとしては、例えば、Ｓｈｏｄｅｘ  ＧＰＣ  ＫＦ−８０１、ＧＰＣ  ＫＦ−８０２、ＧＰＣ  ＫＦ−８０３、ＧＰＣ  ＫＦ−８０４、ＧＰＣ  ＫＦ−８０５  ＧＰＣ−ＫＦ８００Ｄ（いずれも、商品名、昭和電工社製）等を挙げることができる。検出器には、ＲＩ（示差屈折率）検出器及びＵＶ検出器を使用するとよい。このような溶剤、カラム、検出器を使用して、例えば、Ｓｈｏｄｅｘ  ＧＰＣ−１０１（昭和電工社製）等のＧＰＣシステムにより、上記重量平均分子量を適宜測定することができる。
【００２４】
上記低屈折率層用組成物において、上記防汚剤の含有量としては固形分１００質量％中、０．０５〜１０質量％であることが好ましい。０．０５質量％未満であると、形成する低屈折率層に充分な防汚性能を付与することができないことがあり、１０質量％を超えると、形成する低屈折率層に白化が生じることがある。より好ましい下限は０．１質量％、より好ましい上限は５質量％である。
【００２５】
上記フッ素原子不含多官能モノマーとしては、１分子中にフッ素原子を含有しないものであれば特に限定されず、例えば、１分子中に、電離放射線により硬化する官能基（以下、電離放射線硬化性基ともいう）や、熱により硬化する官能基（以下、熱硬化性基ともいう）を有するモノマーが挙げられる。
【００２６】
上記フッ素原子不含多官能モノマーが上記電離放射線硬化性基を有する場合、低屈折率層用組成物を用いてなる被膜に電離放射線を照射することにより、上記フッ素原子不含多官能モノマー同士及び／又は他の成分との間で重合又は架橋等の大分子量化反応を進行させ、上記被膜を硬化させることができる。
上記電離放射線硬化性基としては、例えば、光ラジカル重合、光カチオン重合、光アニオン重合等の重合反応、又は、光二量化を経て進行する付加重合又は縮重合等の反応形式により反応が進行するもの等が挙げられる。なかでも、アクリル基、ビニル基、アリル基等のエチレン性不飽和結合基は、紫外線、電子線等の電離放射線の照射により直接的に又は開始剤の作用を受けて間接的に光ラジカル重合反応を生じるものであり、光硬化の工程を含む取り扱いが比較的容易なものとして好ましい。
【００２７】
上記フッ素原子不含多官能モノマーが上記熱硬化性基を有する場合、上記低屈折率層用組成物を用いてなる被膜を加熱することにより、上記フッ素原子不含多官能モノマー同士及び／又は他の成分との間で重合又は架橋等の大分子量化反応を進行させ、上記被膜を硬化させることができる。
【００２８】
上記熱硬化性基としては、例えば、アルコキシ基、水酸基、カルボキシル基、アミノ基、エポキシ基等が挙げられる。なかでも、水素結合形成することができる官能基（水素結合性基）が好ましい。水素結合性基は、上記中空状シリカ微粒子表面の水酸基との親和性に優れており、該中空状シリカ微粒子及びその集合体の低屈折率層用組成物中での分散性を向上させるので好ましい。
上記水素結合形成基としては、特に水酸基であることが好ましい。低屈折率層用組成物の保存安定性に優れ、被膜の熱硬化により中空状シリカ微粒子表面に存在する水酸基との共有結合を形成し、該中空状シリカ微粒子が架橋剤として作用し、膜強度の更なる向上を図ることができる。
【００２９】
上記フッ素原子不含多官能モノマーとしては、１分子中に反応性官能基を３以上有するものが好適に用いられる。上記フッ素原子不含多官能モノマーが１分子中に反応性官能基を３以上有することで、電離放射線の照射や加熱等の外部刺激により、上記低屈折率層用組成物の被膜内で容易に架橋結合を形成し、該被膜を効率よく硬化させることが可能となり、得られる低屈折率層の硬度が極めて優れたものとなる。なかでも、１分子中に３以上の（メタ）アクリル基を有するフッ素原子不含多官能モノマーが好適に用いられる。なお、本明細書において、（メタ）アクリル基とは、アクリル基又はメタクリル基を意味する。
【００３０】
上記１分子中に３以上の（メタ）アクリル基を有するフッ素原子不含多官能モノマーとしては、例えば、トリメチロールプロパントリ（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テトラ（メタ）アクリレート、イソシアヌル酸変性トリ（メタ）アクリレート等が挙げられる。また、これら（メタ）アクリレートは、分子骨格の一部を変性しているものでもよく、エチレンオキサイド、プロピレンオキサイド、カプロラクトン、イソシアヌル酸、アルキル、環状アルキル、芳香族、ビスフェノール等による変性がなされたものも使用することができる。これらのフッ素原子不含多官能モノマーは、単独で用いられてもよく、２種以上が併用されてもよい。
これらのフッ素原子不含多官能モノマーは、後述するような屈折率の範囲を満たすとともに硬化反応性に優れ、得られる低屈折率層の硬度を向上させることができる。
【００３１】
上記フッ素原子不含多官能モノマーは、屈折率が１．４７〜１．５３であることが好ましい。１．４７未満であると、１．４７未満とすることは事実上不可能であり、１．５３を超えると、充分に低い屈折率の低屈折率層を得ることができないことがある。
【００３２】
また、上記フッ素原子不含多官能モノマーは、重量平均分子量が２５０〜１０００であることが好ましい。２５０未満であると、官能基数が少なくなるため、得られる低屈折率層の硬度が低下する恐れがある。１０００を超えると、一般的には、官能基当量（官能基数／分子量）が小さくなるため、架橋密度が低くなり充分な硬度の低屈折率層が得られなくなることがある。
なお、上記フッ素原子不含多官能モノマーの重量平均分子量は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー（ＧＰＣ）によるポリスチレン換算により求めることができる。ＧＰＣ移動相の溶剤には、テトラヒドロフランやクロロホルムを使用することができる。測定用カラムは、テトラヒドロフラン用又はクロロホルム用のカラムの市販品カラムを組み合わせて使用するとよい。上記市販品カラムとしては、例えば、Ｓｈｏｄｅｘ  ＧＰＣ  ＫＦ−８０１、ＧＰＣ−ＫＦ８００Ｄ（いずれも、商品名、昭和電工社製）等を挙げることができる。検出器には、ＲＩ（示差屈折率）検出器及びＵＶ検出器を使用するとよい。このような溶剤、カラム、検出器を使用して、例えば、Ｓｈｏｄｅｘ  ＧＰＣ−１０１（昭和電工社製）等のＧＰＣシステムにより、上記重量平均分子量を適宜測定することができる。
【００３３】
上記低屈折率層用組成物において、上記フッ素原子不含多官能モノマーの含有量としては特に限定されないが、固形分１００質量％中１〜９５質量％であることが好ましい。１質量％未満であると、形成する低屈折率層の硬度が不充分となることがあり、９５質量％を超えると、形成する低屈折率層の屈折率を充分に低減化できないことがある。より好ましい下限は１０質量％、より好ましい上限は８０質量％である。
【００３４】
上記フッ素原子含有ポリマーは、形成する低屈折率層の屈折率を低下させる役割を果たす物質である。
上記フッ素原子含有ポリマーとしては特に限定されず、例えば、アクリル又はメタクリル酸の部分及び完全フッ素化アルキル、アルケニル、アリールエステル類、完全又は部分フッ素化ビニルエーテル類、完全又は部分フッ素化ビニルエステル類、完全又は部分フッ素化ビニルケトン類等が挙げられる。
【００３５】
また、上記フッ素原子含有ポリマーとしては、例えば、上述の電離放射線硬化性基を有する重合性化合物の含フッ素（メタ）アクリレート化合物を少なくとも１種類含むモノマー又はモノマー混合物の重合体；含フッ素（メタ）アクリレート化合物の少なくとも１種類と、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、ブチル（メタ）アクリレート、２−エチルヘキシル（メタ）アクリレート等の分子中にフッ素原子を含まない（メタ）アクリレート化合物との共重合体；フルオロエチレン、フッ化ビニリデン、トリフルオロエチレン、クロロトリフルオロエチレン、３，３，３−トリフルオロプロピレン、１，１，２−トリクロロ−３，３，３−トリフルオロプロピレン、ヘキサフルオロプロピレンのような含フッ素モノマーの単独重合体又は共重合体等が挙げられる。
【００３６】
また、これらの共重合体にシリコーン成分を含有させたシリコーン含有フッ化ビニリデン共重合体も、上記フッ素原子含有ポリマーとして用いることができる。
この場合のシリコーン成分としては、（ポリ）ジメチルシロキサン、（ポリ）ジエチルシロキサン、（ポリ）ジフェニルシロキサン、（ポリ）メチルフェニルシロキサン、アルキル変性（ポリ）ジメチルシロキサン、アゾ基含有（ポリ）ジメチルシロキサンや、ジメチルシリコーン、フェニルメチルシリコーン、アルキル・アラルキル変性シリコーン、フルオロシリコーン、ポリエーテル変性シリコーン、脂肪酸エステル変性シリコーン、メチル水素シリコーン、シラノール基含有シリコーン、アルコキシ基含有シリコーン、フェノール基含有シリコーン、メタクリル変性シリコーン、アクリル変性シリコーン、アミノ変性シリコーン、カルボン酸変性シリコーン、カルビノール変性シリコーン、エポキシ変性シリコーン、メルカプト変性シリコーン、フッ素変性シリコーン、ポリエーテル変性シリコーン等が挙げられる。なかでも、ジメチルシロキサン構造を有するものが好ましい。
【００３７】
上記したほか、更には、分子中に少なくとも１個のイソシアナト基を有する含フッ素化合物と、アミノ基、ヒドロキシル基、カルボキシル基等のイソシアナト基と反応する官能基を分子中に少なくとも１個有する化合物とを反応させて得られる化合物；フッ素含有ポリエーテルポリオール、フッ素含有アルキルポリオール、フッ素含有ポリエステルポリオール、フッ素含有ε−カプロラクトン変性ポリオール等のフッ素含有ポリオールと、イソシアナト基を有する化合物とを反応させて得られる化合物等も、フッ素原子含有ポリマーとして用いることができる。
【００３８】
また、上記フッ素原子含有ポリマーとしては、市販品を用いることもできる。本発明の光学積層体において使用できるフッ素原子含有ポリマーの市販品としては、例えば、ＪＳＲ社製のオプスターＴＵ２１８１−６、オプスターＴＵ２１８１−７、オプスターＴＵ２２０２、オプスターＪＮ３５、ダイキン工業社製のオプツールＡＲ１１０、オプツールＡＲ１００等が挙げられる。
【００３９】
上記フッ素原子含有ポリマーは、屈折率が１．３７〜１．４３であることが好ましい。１．３７未満であると、溶解度が低下し、溶剤へ溶けにくくなり、取り扱いが困難となってしまうことがある。１．４３を超えると、形成する低屈折率層の屈折率を所望の範囲にまで低減化できないことがある。
【００４０】
上記フッ素原子含有ポリマーの重量平均分子量としては、１万〜２０万であることが好ましい。１万未満であると、上記低屈折率層用組成物の成膜性が低下することがあり、２０万を超えると、上記有機系バインダーに相分離が生じやすくなり、形成する低屈折率層に白化が発生することがある。より好ましい下限は１５０００であり、より好ましい上限は１５万である。
なお、上記フッ素原子含有ポリマーの重量平均分子量は、上述したシラノール系化合物と同様に、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー（ＧＰＣ）によるポリスチレン換算により求めることができる。測定用カラムとしては、テトラヒドロフラン用であれば、例えば、Ｓｈｏｄｅｘ  ＧＰＣ  ＫＦ−８０２、ＧＰＣ  ＫＦ−８０３、ＧＰＣ  ＫＦ−８０４、ＧＰＣ  ＫＦ−８０５、ＧＰＣ  ＫＦ−８０６、ＧＰＣ−ＫＦ８００Ｄ（いずれも、商品名、昭和電工社製）等を挙げることができる。
【００４１】
上記低屈折率層用組成物において、上記フッ素原子含有ポリマーの含有量としては特に限定されないが、固形分１００質量％中、１０〜９５質量％であることが好ましい。１０質量％未満であると、形成する低屈折率層を充分に低屈折率化できないことがあり、９５質量％を超えると、形成する低屈折率層の硬度が不充分となることがある。より好ましい下限は２０質量％、より好ましい上限は９０質量％である。
【００４２】
本発明の光学積層体は、低屈折率層が上述の組成からなる低屈折率層用組成物を用いて形成されたものであるため、該低屈折率層は、硬度及び表面均一性に優れるとともに、充分に低い屈折率を有し、更には、白化が生じることがなく光学的特性に優れたものとなる。
本発明の光学積層体における、特に好ましい防汚剤とフッ素原子含有ポリマーとの組み合わせとしては、例えば、以下に挙げる組み合わせ等が挙げられる。なお、防汚剤は、各組み合わせにおけるものを２種以上混ぜ合わせてもよい。
（１）防汚剤：デグサ社製「ＴＥＧＯＲａｄ−２６００」
フッ素原子含有ポリマー：ダイキン化学工業製「ＡＲ１１０」
を含有する組み合わせ；
（２）防汚剤：デグサ社製「ＴＥＧＯＲａｄ−２７００」
フッ素原子含有ポリマー：ダイキン化学工業製「ＡＲ１１０」
を含有する組み合わせ；
（３）防汚剤：デグサ社製「ＴＥＧＯＲａｄ−２５００」
フッ素原子含有ポリマー：ダイキン化学工業製「ＡＲ１１０」
を含有する組み合わせ。
（４）防汚剤：デグサ社製「ＴＥＧＯＲａｄ−２２００Ｎ」
フッ素原子含有ポリマー：ダイキン化学工業製「ＡＲ１１０」
を含有する組み合わせ。
（５）防汚剤：デグサ社製「ＴＥＧＯＲａｄ−２５００」
フッ素原子含有ポリマー：ＪＳＲ製「ＪＮ３５」
を含有する組み合わせ。
（６）防汚剤：デグサ社製「ＴＥＧＯＲａｄ−２６００」、「ＴＥＧＯＲＡＤ−２２００Ｎ」
フッ素原子含有ポリマー：ダイキン化学工業製「ＡＲ１１０」
を含有する組み合わせ。
【００４３】
上記防汚剤とフッ素原子含有ポリマーとが上記の組み合わせであることで、優れた硬度、表面均一性及び低屈折率性能を有するとともに、白化のない光学的特性に優れた低屈折率層を得ることができ、本発明の光学積層体は、耐擦傷性、反射防止性能及び透明性等の光学的特性に極めて優れたものとなる。このような本発明の光学積層体は、近年の画像表示装置に要求される高い表示品質に充分に応えることができるものとなる。
【００４４】
上記低屈折率層用組成物は、更に溶剤を含有していてもよい。
上記溶剤としては特に限定されず、例えば、メタノール、エタノール、プロパノール、イソプロパノール、ｎ−ブタノール、ｓ−ブタノール、ｔ−ブタノール、ベンジルアルコール、ＰＧＭＥ等のアルコール；アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノン、ヘプタノン、ジイソブチルケトン、ジエチルケトン等のケトン；酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸プロピル、酢酸ブチル、蟻酸メチル、蟻酸エチル、蟻酸プロピル、蟻酸ブチル、ＰＧＭＥＡ等のエステル；ヘキサン、シクロヘキサン等の脂肪族炭化水素；メチレンクロライド、クロロホルム、四塩化炭素等のハロゲン化炭化水素；ベンゼン、トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素；ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド、ｎ−メチルピロリドン等のアミド；ジエチルエーテル、ジオキサン、テトラヒドロフラン等のエーテル；１−メトキシ−２−プロパノール等のエーテルアルコール等が挙げられる。なかでも、メチルイソブチルケトン、メチルエチルケトン、イソプロピルアルコール（ＩＰＡ）、ｎ−ブタノール、ｓ−ブタノール、ｔ−ブタノール、ＰＧＭＥ、ＰＧＭＥＡが好ましい。
【００４５】
また、上記低屈折率層用組成物は、必要に応じて、その他の成分を含んでいてもよい。
上記その他の成分としては、例えば、光重合開始剤、レベリング剤、架橋剤、硬化剤、重合促進剤、粘度調整剤、防眩剤、帯電防止剤、上述した以外の樹脂等が挙げられる。
【００４６】
上記光重合開始剤としては、上記低屈折率層用組成物がラジカル重合性不飽和基を有する樹脂系を含有する場合、アセトフェノン類（例えば、商品名イルガキュア１８４（チバ・スペシャルティ・ケミカルズ社製）として市販されている１−ヒドロキシ−シクロヘキシル−フェニル−ケトン）、ベンゾフェノン類、チオキサントン類、ベンゾイン、ベンゾインメチルエーテル等が挙げられ、これらは、単独で用いられてもよく、２種以上が併用されてもよい。
また、上記低屈折率層用組成物がカチオン重合性官能基を有する樹脂系を含有する場合、上記光重合開始剤としては、例えば、芳香族ジアゾニウム塩、芳香族スルホニウム塩、芳香族ヨードニウム塩、メタロセン化合物、ベンゾインスルホン酸エステル等が挙げられ、これらは、単独で用いられてもよく、２種以上が併用されてもよい。具体的には、チバスペシャリティーケミカルズ社製のイルガキュア１８４、イルガキュア９０７、イルガキュア３６９、イルガキュア３７９、イルガキュア８１９、イルガキュア１２７、イルガキュア５００、イルガキュア７５４、イルガキュア２５０、イルガキュア１８００、イルガキュア１８７０、イルガキュアＯＸＥ０１、ＤＡＲＯＣＵＲ  ＴＰＯ、ＤＡＲＯＣＵＲ１１７３；日本シーベルヘグナー社製のＳｐｅｅｄｃｕｒｅＭＢＢ、ＳｐｅｅｄｃｕｒｅＰＢＺ、ＳｐｅｅｄｃｕｒｅＩＴＸ、ＳｐｅｅｄｃｕｒｅＣＴＸ、ＳｐｅｅｄｃｕｒｅＥＤＢ、Ｅｓａｃｕｒｅ  ＯＮＥ、Ｅｓａｃｕｒｅ  ＫＩＰ１５０、Ｅｓａｃｕｒｅ  ＫＴＯ４６；日本化薬製のＫＡＹＡＣＵＲＥ  ＤＥＴＸ−Ｓ、ＫＡＹＡＣＵＲＥ  ＣＴＸ、ＫＡＹＡＣＵＲＥ  ＢＭＳ、ＫＡＹＡＣＵＲＥ  ＤＭＢＩ等が挙げられる。なかでも、イルガキュア３６９、イルガキュア１２７、イルガキュア９０７、Ｅｓａｃｕｒｅ  ＯＮＥ、ＳｐｅｅｄｃｕｒｅＭＢＢ、ＳｐｅｅｄｃｕｒｅＰＢＺ、ＫＡＹＡＣＵＲＥ  ＤＥＴＸ−Ｓが好ましい。
上記光重合開始剤の添加量は、上記フッ素原子不含多官能モノマー及びフッ素原子含有ポリマー等の有機系バインダー成分の固形分１００質量部に対して、０．１〜１０質量部であることが好ましい。
上記レベリング剤、架橋剤、硬化剤、重合促進剤、粘度調整剤、防眩剤、帯電防止剤、その他の樹脂は、公知のものを使用することができる。
【００４７】
また、上記低屈折率層用組成物の粘度を好ましい塗布性が得られる０．５〜５ｃｐｓ（２５℃）、好ましくは０．７〜３ｃｐｓ（２５℃）の範囲のものとすることが好ましい。可視光線の優れた反射防止膜を実現でき、かつ、均一で塗布ムラのない薄膜を形成することができ、更に、被塗布物に対する密着性に特に優れた低屈折率層を形成することができる。
【００４８】
上記低屈折率層用組成物の調製方法としては特に限定されず、例えば、上述した中空状シリカ微粒子、フッ素原子不含多官能モノマー、フッ素原子含有ポリマー及び防汚剤、並びに、溶剤、必要に応じて添加される光重合開始剤等の成分を混合することにより得ることができる。混合には、ペイントシェーカー又はビーズミル等の公知の方法を使用することができる。
【００４９】
上記低屈折率層は、後述するハードコート層又は防眩層上に、上記低屈折率層用組成物を塗布し形成した塗膜を必要に応じて乾燥し、電離放射線の照射及び／又は加熱により塗膜を硬化させることにより形成することができる。
上記低屈折率層用組成物を塗布する方法としては特に限定されず、例えば、スピンコート法、ディップ法、スプレー法、ダイドコート法、バーコート法、ロールコーター法、メニスカスコーター法、フレキソ印刷法、スクリーン印刷法、ピードコーター法等の各種方法が挙げられる。
【００５０】
本発明の光学積層体において、上記低屈折率層は、屈折率が１．４５０未満であることが好ましい。１．４５０以上であると、本発明の光学積層体の反射防止性能が不充分となり、近年の画像表示装置の高レベルな表示品質に対応することができないことがある。より好ましくは１．４２５未満である。
【００５１】
上記低屈折率層の膜厚（ｎｍ）ｄＡは、下記式（Ｉ）：
ｄＡ＝ｍλ／（４ｎＡ）                （Ｉ）
（上記式中、
ｎＡは低屈折率層の屈折率を表し、
ｍは正の奇数を表し、好ましくは１を表し、
λは波長であり、好ましくは４８０〜５８０ｎｍの範囲の値である）
を満たすものが好ましい。
【００５２】
また、本発明にあっては、低屈折率層は下記数式（ＩＩ）：
１２０＜ｎＡｄＡ＜１４５            （ＩＩ）
を満たすことが低反射率化の点で好ましい。
【００５３】
また、本発明の光学積層体では、上述の組成からなる低屈折率層用組成物を用いて低屈折率層を形成するため、該低屈折率層のヘイズ値を１％以下とすることができる。上記ヘイズ値が１％を超えると、本発明の光学積層体の光透過性が低下し、画像表示装置の表示品質低下の原因となることがある。より好ましくは０．５％以下である。なお、本明細書において、ヘイズ値とはＪＩＳ  Ｋ７３６１に準拠して求められた値である。
【００５４】
上記低屈折率層は、ＪＩＳ  Ｋ５６００−５−４（１９９９）による鉛筆硬度試験による硬度がＨ以上であることが好ましく、２Ｈ以上であることがより好ましい。また、ＪＩＳ  Ｋ５６００−５−４（１９９９）に従うテーバー試験で、試験前後の試験片の摩耗量が少ないほど好ましい。更に、例えば、＃００００番のスチールウールを用いた摩擦荷重３００ｇ／ｃｍ２、１０往復摩擦する耐擦傷試験で傷が生じないことが好ましい。
【００５５】
光透過性基材
本発明の光学積層体は、光透過性基材を有する。
上記光透過性基材は、平滑性、耐熱性を備え、機械的強度に優れたものが好ましい。光透過性基材を形成する材料の具体例としては、例えば、ポリエステル（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）、セルローストリアセテート、セルロースジアセテート、セルロースアセテートブチレート、ポリエステル、ポリアミド、ポリイミド、ポリエーテルスルフォン、ポリスルフォン、ポリプロピレン、ポリメチルペンテン、ポリ塩化ビニル、ポリビニルアセタール、ポリエーテルケトン、ポリメタクリル酸メチル、ポリカーボネート、又は、ポリウレタン等の熱可塑性樹脂が挙げられる。好ましくは、ポリエステル（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）、セルローストリアセテートが挙げられる。
【００５６】
上記光透過性基材は、上記熱可塑性樹脂を柔軟性に富んだフィルム状体として使用することが好ましいが、硬化性が要求される使用態様に応じて、これら熱可塑性樹脂の板を使用することも可能であり、又は、ガラス板の板状体のものを使用してもよい。
【００５７】
その他、上記光透過性基材としては、脂環構造を有した非晶質オレフィンポリマー（Ｃｙｃｌｏ−Ｏｌｅｆｉｎ−Ｐｏｌｙｍｅｒ：ＣＯＰ）フィルムを挙げられる。これは、ノルボルネン系重合体、単環の環状オレフィン系重合体、環状共役ジエン系重合体、ビニル脂環式炭化水素系重合体等が用いられる基材で、例えば、日本ゼオン（株）製のゼオネックスやゼオノア（ノルボルネン系樹脂）、住友ベークライト（株）製のスミライトＦＳ−１７００、ＪＳＲ（株）製のアートン（変性ノルボルネン系樹脂）、三井化学（株）製のアペル（環状オレフィン共重合体）、Ｔｉｃｏｎａ社製のＴｏｐａｓ（環状オレフィン共重合体）、日立化成（株）製のオプトレッツＯＺ−１０００シリーズ（脂環式アクリル樹脂）等が挙げられる。
また、トリアセチルセルロースの代替基材として旭化成ケミカルズ（株）製のＦＶシリーズ（低複屈折率、低光弾性率フィルム）も好ましい。
【００５８】
上記光透過性基材の厚さはとしては、２０〜３００μｍであることが好ましく、より好ましくは下限が３０μｍであり、上限が２００μｍである。光透過性基材が板状体の場合には、これらの厚さを超える厚さであってもよい。上記光透過性基材は、その上に後述するハードコート層等を形成するのに際して、接着性向上のために、コロナ放電処理、酸化処理等の物理的な処理のほか、アンカー剤又はプライマーと呼ばれる塗料の塗布が予め行われていてもよい。
【００５９】
ハードコート層等
本発明の光学積層体は、上記光透過性基材と低屈折率層との間にハードコート層又は防眩層を有することが好ましい。
本明細書において、上記「ハードコート層」とは、ＪＩＳ  Ｋ５６００−５−４（１９９９）で規定される鉛筆硬度試験で２Ｈ以上の硬度を示すものをいう。硬度は、３Ｈ以上であることがより好ましい。また、上記ハードコート層の膜厚（硬化時）としては０．１〜１００μｍ、好ましくは０．８〜２０μｍである。
【００６０】
上記ハードコート層としては特に限定されず、例えば、樹脂と任意成分とを含有するハードコート層用組成物により形成されてなるものが挙げられる。
上記樹脂としては、透明性のものが好適に用いられ、具体的には、紫外線若しくは電子線により硬化する樹脂である電離放射線硬化型樹脂、電離放射線硬化型樹脂と溶剤乾燥型樹脂（塗工時に固形分を調整するために添加した溶剤を乾燥させるだけで、被膜となるような樹脂）との混合物、又は、熱硬化型樹脂等が挙げられ、好ましくは電離放射線硬化型樹脂が挙げられる。
【００６１】
上記電離放射線硬化型樹脂の具体例としては、アクリレート系の官能基を有するもの、例えば、比較的低分子量のポリエステル樹脂、ポリエーテル樹脂、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、ウレタン樹脂、アルキッド樹脂、スピロアセタール樹脂、ポリブタジェン樹脂、ポリチオールポリエン樹脂、多価アルコール等の多官能化合物の（メタ）アルリレート等のオリゴマー又はプレポリマー、反応性希釈剤等が挙げられる。
【００６２】
上記電離放射線硬化型樹脂を紫外線硬化型樹脂として使用する場合には、光重合開始剤を用いることが好ましい。
上記光重合開始剤としては、例えば、アセトフェノン類、ベンゾフェノン類、ミヒラーベンゾイルベンゾエート、α−アミロキシムエステル、テトラメチルチュウラムモノサルファイド、チオキサントン類等が挙げられる。
また、光増感剤を混合して用いることが好ましく、その具体例としては、例えば、ｎ−ブチルアミン、トリエチルアミン、ポリ−ｎ−ブチルホソフィン等が挙げられる。
【００６３】
上記電離放射線硬化型樹脂に混合して使用される溶剤乾燥型樹脂としては、主として熱可塑性樹脂が挙げられ、該熱可塑性樹脂としては特に限定されず、従来公知のものを用いることができる。
上記溶剤乾燥型樹脂の添加により、塗布面の塗膜欠陥を有効に防止することができる。本発明の好ましい態様によれば、光透過性基材の材料がセルローストリアセテート等のセルロース系樹脂の場合、熱可塑性樹脂の好ましい具体例としては、セルロース系樹脂、例えば、ニトロセルロース、アセチルセルロース、セルロースアセテートプロピオネート、エチルヒドロキシエチルセルロース等が挙げられる。
【００６４】
上記熱硬化性樹脂としては、例えば、フェノール樹脂、尿素樹脂、ジアリルフタレート樹脂、メラニン樹脂、グアナミン樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、ポリウレタン樹脂、エポキシ樹脂、アミノアルキッド樹脂、メラミン−尿素共縮合樹脂、ケイ素樹脂、ポリシロキサン樹脂等が挙げられる。
上記熱硬化性樹脂を用いる場合、必要に応じて、架橋剤、重合開始剤等の硬化剤、重合促進剤、溶剤、粘度調整剤等を更に添加して使用することができる。
【００６５】
上記ハードコート層は、上述した各材料を用いて調製したハードコート層用組成物を、上記光透過性基材上に塗布して形成した塗膜を、必要に応じて乾燥し、電離放射線照射又は加熱等により硬化させることで形成することができる。なお、上記ハードコート層用組成物の調製方法及び塗膜の形成方法等は、上述した低屈折率層と同様の方法が挙げられる。
【００６６】
上記防眩層とは、内包する防眩剤によりその表面に凹凸形状が形成された層や更に内部散乱性を有する層や、凹凸形状がなく内部散乱性だけを有する層であり、本発明の光学積層体の表面での外光反射を低減させる機能や、内部からの透過光や外部からの反射光を拡散する機能を有するものである。
上記防眩層としては特に限定されず、例えば、樹脂と防眩剤とを含有する防眩相用組成物により形成されてなるものが挙げられる。
【００６７】
本発明の光学積層体において、上記防眩層は、防眩剤としての微粒子の平均粒径をＲ（μｍ）とし、防眩層の凹凸の十点平均粗さをＲｚ（μｍ）とし、防眩層の凹凸平均間隔をＳｍ（μｍ）とし、凹凸部の平均傾斜角をθａとした場合に、下記式：
３０≦Ｓｍ≦６００
０．０５≦Ｒｚ≦１．６０
０．１≦θａ≦２．５
０．３≦Ｒ≦１５
を全て同時に満たすものが好ましい。
【００６８】
また、本発明の別の好ましい態様によれば、上記防眩層は、防眩剤と樹脂の屈折率をそれぞれ、ｎ１、ｎ２とした場合に、Δｎ＝│ｎ１−ｎ２│＜０．１を満たすものであり、かつ、防眩層内部のヘイズ値が５５％以下であることが好ましい。
上記防眩層の膜厚（硬化時）としては０．１〜１００μｍであることが好ましく、より好ましい下限は０．８μｍ、より好ましい上限は１０μｍである。膜厚がこの範囲にあることにより、防眩層としての機能を充分に発揮することができる。
【００６９】
上記防眩剤としては、微粒子が挙げられる。その形状としては、真球状、楕円状等特に限定されないが、真球状のものが好適に用いられる。
【００７０】
上記防眩剤が微粒子である場合、無機材料からなるものであってもよく、有機材料からなるものであってもよい。また、上記微粒子は、防眩性を発揮するものであり、好ましくは透明性のものが好ましい。また、上記微粒子の粒径は、コールカウンター法で測定した場合に、０．１〜２０μｍ程度のものが用いられる。
上記無機材料からなる微粒子としては、具体的には、例えば、不定形、球状などのシリカビーズ等が挙げられる。
また、有機材料からなる微粒子としては、具体的には、例えば、スチレンビーズ（屈折率１．５９）、メラミンビーズ（屈折率１．５７）、アクリルビーズ（屈折率１．４９）、アクリル−スチレンビーズ（屈折率１．５３〜１．５８）、ベンゾグアナミン−ホルムアルデヒド縮合体ビーズ（屈折率１．６６）、メラミン−ホルムアルデヒド縮合体ビーズ（屈折率１．６６）、ポリカーボネートビーズ（屈折率１．５７）、ポリエチレンビーズ（屈折率１．５０）、ポリ塩化ビニルビーズ（屈折率１．６０）等が挙げられる。上記有機材料からなる微粒子は、その表面に疎水性基を有してもよい。
【００７１】
上記防眩層における上記防眩剤の含有量としては、該防眩層中の樹脂１００質量部に対して、０．１〜３０質量部であることが好ましく、より好ましい下限は１質量部、より好ましい上限は２５質量部である。
【００７２】
上記防眩層における樹脂としては特に限定されず、例えば、上述したハードコート層において説明した樹脂と同様の紫外線若しくは電子線により硬化する樹脂である電離放射線硬化型樹脂、電離放射線硬化型樹脂と溶剤乾燥型樹脂との混合物、又は、熱硬化型樹脂等が挙げられる。
【００７３】
上述したハードコート層及び防眩層には、更に公知の帯電防止剤、高屈折率剤、コロイダルシリカ等の高硬度・低カール材料等が含まれていてもよい。
上記光透過性基材と低屈折率層との間に上記ハードコート層又は防眩層が形成された構造の本発明の光学積層体は、更に、上記ハードコート層又は防眩層と、光透過性基材又は低屈折率層との間に、公知の帯電防止剤とバインダー樹脂とからなる帯電防止層が形成された構造であってもよい。
【００７４】
本発明の光学積層体は、上記光透過性基材上に、少なくとも低屈折率層を有するものであるが、必要に応じて任意の層として、上述したハードコート層又は防眩層の他に、他のハードコート層、防汚染層、高屈折率層、中屈折率層等を備えてなるものであってよい。上記防汚染層、高屈折率層、中屈折率層は、一般に使用される防汚染剤、高屈折率剤、中屈折率剤、低屈折率剤や樹脂等を添加した組成物を調製し、それぞれの層を公知の方法により形成するとよい。
【００７５】
本発明の光学積層体の全光線透過率は、９０％以上であることが好ましい。９０％未満であると、ディスプレイ表面に装着した場合において、色再現性や視認性を損なうおそれがある。上記全光線透過率は、９５％以上であることがより好ましく、９８％以上であることが更に好ましい。
本発明の光学積層体のヘイズは、１％未満であることが好ましく、０．５％未満であることがより好ましい。上記防眩層を有する場合、本発明の光学積層体のヘイズは、８０％未満であることが好ましい。上記防眩層は、内部拡散によるヘイズと、最表面の凹凸形状によるヘイズからなってよく、内部拡散によるヘイズは、３．０％以上７９％未満であることが好ましく、１０％以上５０％未満であることがより好ましい。最表面のヘイズは、１％以上３５％未満であることが好ましく、１％以上２０％未満であることがより好ましく、１％以上１０％未満であることが更に好ましい。
【００７６】
本発明の光学積層体の製造方法は、光透過性基材上に、必要に応じて上述したハードコート層用組成物又は防眩層用組成物を塗布してハードコート層又は防眩層を形成する工程、及び、形成したハードコート層又は防眩層上に上述した低屈折率層用組成物を塗布して低屈折率層を形成する工程を有する方法が挙げられる。
上記ハードコート層、防眩層及び低屈折率層を形成する方法としては、上述したとおりである。
【００７７】
本発明の光学積層体は、偏光素子の表面に、本発明による光学積層体を該光学積層体における低屈折率層が存在する面と反対の面に設けることによって、偏光板とすることができる。このような偏光板も、本発明の一つである。
【００７８】
上記偏光素子としては特に限定されず、例えば、ヨウ素等により染色し、延伸したポリビニルアルコールフィルム、ポリビニルホルマールフィルム、ポリビニルアセタールフィルム、エチレン−酢酸ビニル共重合体系ケン化フィルム等が挙げられる。
上記偏光素子と本発明の光学積層体とのラミネート処理においては、光透過性基材（好ましくは、トリアセチルセルロースフィルム）にケン化処理を行うことが好ましい。ケン化処理によって、接着性が良好になり帯電防止効果も得ることができる。
【００７９】
本発明は、最表面に上記光学積層体又は上記偏光板を備えてなる画像表示装置でもある。上記画像表示装置は、ＬＣＤ等の非自発光型画像表示装置であっても、ＰＤＰ、ＦＥＤ、ＥＬＤ（有機ＥＬ、無機ＥＬ）、ＣＲＴ等の自発光型画像表示装置であってもよい。
【００８０】
上記非自発光型の代表的な例であるＬＣＤは、透過性表示体と、該透過性表示体を背面から照射する光源装置とを備えてなるものである。本発明の画像表示装置がＬＣＤである場合、この透過性表示体の表面に、本発明の光学積層体又は本発明の偏光板が形成されてなるものである。
【００８１】
本発明が上記光学積層体を有する液晶表示装置の場合、光源装置の光源は光学積層体の下側から照射される。なお、ＳＴＮ型の液晶表示装置には、液晶表示素子と偏光板との間に、位相差板が挿入されてよい。この液晶表示装置の各層間には必要に応じて接着剤層が設けられてよい。
【００８２】
上記自発光型画像表示装置であるＰＤＰは、表面ガラス基板（表面に電極を形成）と当該表面ガラス基板に対向して間に放電ガスが封入されて配置された背面ガラス基板（電極及び、微小な溝を表面に形成し、溝内に赤、緑、青の蛍光体層を形成）とを備えてなるものである。本発明の画像表示装置がＰＤＰである場合、上記表面ガラス基板の表面、又は、その前面板（ガラス基板又はフィルム基板）に上述した光学積層体を備えるものでもある。
【００８３】
上記自発光型画像表示装置は、電圧をかけると発光する硫化亜鉛、ジアミン類物質：発光体をガラス基板に蒸着し、基板にかける電圧を制御して表示を行うＥＬＤ装置、又は、電気信号を光に変換し、人間の目に見える像を発生させるＣＲＴなどの画像表示装置であってもよい。この場合、上記のような各表示装置の最表面又はその前面板の表面に上述した光学積層体を備えるものである。
【００８４】
本発明の画像表示装置は、いずれの場合も、テレビジョン、コンピュータ、ワードプロセッサなどのディスプレイ表示に使用することができる。特に、ＣＲＴ、液晶パネル、ＰＤＰ、ＥＬＤ、ＦＥＤなどの高精細画像用ディスプレイの表面に好適に使用することができる。
【発明の効果】
【００８５】
本発明の光学積層体は、硬度、表面均一性及び低屈折率性能に優れるとともに、白化のない光学的特性に優れた低屈折率層を有するため、耐擦傷性、反射防止性能及び透明性等の光学的特性に優れたものとなる。
このため、本発明の光学積層体は、陰極線管表示装置（ＣＲＴ）、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）、プラズマディスプレイ（ＰＤＰ）、エレクトロルミネッセンスディスプレイ（ＥＬＤ）、フィールドエミッションディスプレイ（ＦＥＤ）等に好適に適用することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００８６】
本発明の内容を下記の実施例により説明するが、本発明の内容はこれらの実施態様に限定して解釈されるものではない。特別に断りの無い限り、「部」及び「％」は質量基準である。
【００８７】
（ハードコート層形成用組成物の調製）
下記に示す各成分を混合してハードコート層形成用組成物を調製した。
ウレタンアクリレート（ＵＶ１７００Ｂ、日本合成製）                      ５質量部
イソシアヌル酸変性トリアクリレート（Ｍ３１５、東亜合成社製）            ５質量部
重合開始剤（イルガキュア１８４；チバ・スペシャルティ・ケミカルズ社製）
０．４質量部
メチルエチルケトン                                                    １０質量部
【００８８】
（低屈折率層用組成物の調製）
（調製例１）
下記に示す成分を混合して低屈折率層用組成物（１）を調製した。
中空状の処理シリカ微粒子（該シリカ微粒子の固形分：２０質量％溶液；メチルイソブチ
ルケトン、平均粒径：５０ｎｍ）                                        ２５質量部
フッ素原子含有ポリマー（ダイキン工業社製、ＡＲ１１０、屈折率約１．３９、重量平均
分子量１５万、固形分１５質量％溶液メチルイソブチルケトン）        ２６．６質量部
ペンタエリスリトールトリアクリレート（ＰＥＴＡ）                        １質量部
防汚剤（デグサ社製、ＴＥＧＯＲａｄ２６００）                        ０．５質量部
重合開始剤（イルガキュア１２７；チバ・スペシャルティ・ケミカルズ社製）
０．５質量部
ＭＩＢＫ                                                            １６０質量部
Ｎ−ブタノール                                                        ４０質量部
【００８９】
（調製例２）
下記に示す成分を混合して低屈折率層用組成物（２）を調製した。
中空状の処理シリカ微粒子（該シリカ微粒子の固形分：２０質量％溶液；メチルイソブチ
ルケトン、平均粒径：５０ｎｍ）                                        ２５質量部
フッ素原子含有ポリマー（ダイキン工業社製、ＡＲ１１０、屈折率約１．３９、重量平均
分子量１５万、固形分１５質量％溶液メチルイソブチルケトン）        ２６．６質量部
ペンタエリスリトールトリアクリレート（ＰＥＴＡ）                        １質量部
防汚剤（デグサ社製、ＴＥＧＯＲａｄ２５００）                        ０．５質量部
重合開始剤（イルガキュア１２７；チバ・スペシャルティ・ケミカルズ社製）
０．５質量部
ＭＩＢＫ                                                            １６０質量部
Ｎ−ブタノール                                                        ４０質量部
【００９０】
（調製例３）
下記に示す成分を混合して低屈折率層用組成物（３）を調製した。
中空状の処理シリカ微粒子（該シリカ微粒子の固形分：２０質量％溶液；メチルイソブチ
ルケトン、平均粒径：５０ｎｍ）                                        ２５質量部
フッ素原子含有ポリマー（ダイキン工業社製、ＡＲ１１０、屈折率約１．３９、重量平均
分子量１５万、固形分１５質量％溶液メチルイソブチルケトン）        １３．３質量部
ペンタエリスリトールトリアクリレート（ＰＥＴＡ）                        ３質量部
防汚剤（デグサ社製、ＴＥＧＯＲａｄ２６００）                        ０．５質量部
重合開始剤（イルガキュア１２７；チバ・スペシャルティ・ケミカルズ社製）
０．５質量部
ＭＩＢＫ                                                            １６０質量部
Ｎ−ブタノール                                                        ４０質量部
【００９１】
（調製例４）
下記に示す成分を混合して低屈折率層用組成物（４）を調製した。
中空状の処理シリカ微粒子（該シリカ微粒子の固形分：２０質量％溶液；メチルイソブチ
ルケトン、平均粒径：５０ｎｍ）                                        ２５質量部
フッ素原子含有ポリマー（ダイキン工業社製、ＡＲ１１０改、屈折率約１．３９、重量平
均分子量１０万、固形分１５質量％溶液メチルイソブチルケトン）      ２６．６質量部
ペンタエリスリトールトリアクリレート（ＰＥＴＡ）                        １質量部
防汚剤（デグサ社製、ＴＥＧＯＲａｄ２６００                          ０．５質量部
重合開始剤（イルガキュア１２７；チバ・スペシャルティ・ケミカルズ社製）
０．５質量部
ＭＩＢＫ                                                            １６０質量部
Ｎ−ブタノール                                                        ４０質量部
【００９２】
（調製例５）
下記に示す成分を混合して低屈折率層用組成物（５）を調製した。
中空状の処理シリカ微粒子（該シリカ微粒子の固形分：２０質量％溶液；メチルイソブチ
ルケトン、平均粒径：５０ｎｍ）                                        ２５質量部
フッ素原子含有ポリマー（ダイキン工業社製、ＡＲ１１０改、屈折率約１．３９、重量平
均分子量１０万、固形分１５質量％溶液メチルイソブチルケトン）      ２６．６質量部
ジペンタエリスリトールトリアクリレート（ＤＰＨＡ）                      １質量部
防汚剤（デグサ社製、ＴＥＧＯＲａｄ２６００）                        ０．５質量部
重合開始剤（イルガキュア１２７；チバ・スペシャルティ・ケミカルズ社製）
０．５質量部
ＭＩＢＫ                                                            １６０質量部
Ｎ−ブタノール                                                        ４０質量部
【００９３】
（調製例６）
下記に示す成分を混合して低屈折率層用組成物（６）を調製した。
中空状の処理シリカ微粒子（該シリカ微粒子の固形分：２０質量％溶液；メチルイソブチ
ルケトン、平均粒径：５０ｎｍ）                                      ２．５質量部
フッ素原子含有ポリマー（ダイキン工業社製、ＡＲ１１０改、屈折率約１．３９、重量平
均分子量１０万、固形分１５質量％溶液メチルイソブチルケトン）      ２６．６質量部
ペンタエリスリトールトリアクリレート（ＰＥＴＡ）                        １質量部
防汚剤（デグサ社製、ＴＥＧＯＲａｄ２６００）                        ０．５質量部
重合開始剤（イルガキュア１２７；チバ・スペシャルティ・ケミカルズ社製）
０．５質量部
ＭＩＢＫ                                                            １６０質量部
Ｎ−ブタノール                                                        ４０質量部
【００９４】
（調製例７）
下記に示す成分を混合して低屈折率層用組成物（７）を調製した。
中空状の処理シリカ微粒子（該シリカ微粒子の固形分：２０質量％溶液；メチルイソブチ
ルケトン、平均粒径：５０ｎｍ）                                      ２．５質量部
フッ素原子含有ポリマー（ＪＳＲ社製、ＪＮ３５、屈折率約１．４１、重量平均分子量３
万、固形分１５質量％溶液メチルイソブチルケトン）                  ２６．６質量部
ペンタエリスリトールトリアクリレート（ＰＥＴＡ）                        １質量部
防汚剤（デグサ社製、ＴＥＧＯＲａｄ２６００）                        ０．５質量部
重合開始剤（イルガキュア１２７；チバ・スペシャルティ・ケミカルズ社製）
０．５質量部
ＭＩＢＫ                                                            １６０質量部
Ｎ−ブタノール                                                        ４０質量部
【００９５】
（調製例８）
下記に示す成分を混合して低屈折率層用組成物（８）を調製した。
中空状の処理シリカ微粒子（該シリカ微粒子の固形分：２０質量％溶液；メチルイソブチ
ルケトン、平均粒径：５０ｎｍ）                                        ２５質量部
フッ素原子含有ポリマー（ダイキン工業社製、ＡＲ１１０、屈折率約１．３９、重量平均
分子量１５万、固形分１５質量％溶液メチルイソブチルケトン）        ２６．６質量部
防汚剤（デグサ社製、ＴＥＧＯＲａｄ２６００）                        ０．５質量部
重合開始剤（イルガキュア１２７；チバ・スペシャルティ・ケミカルズ社製）
０．５質量部
ＭＩＢＫ                                                            １６０質量部
Ｎ−ブタノール                                                        ４０質量部
【００９６】
（調製例９）
下記に示す成分を混合して低屈折率層用組成物（９）を調製した。
中空状の処理シリカ微粒子（該シリカ微粒子の固形分：２０質量％溶液；メチルイソブチ
ルケトン、平均粒径：５０ｎｍ）                                        ２５質量部
ペンタエリスリトールトリアクリレート（ＰＥＴＡ）                        １質量部
防汚剤（デグサ社製、ＴＥＧＯＲａｄ２６００）                        ０．５質量部
重合開始剤（イルガキュア１２７；チバ・スペシャルティ・ケミカルズ社製）
０．５質量部
ＭＩＢＫ                                                            １６０質量部
Ｎ−ブタノール                                                        ４０質量部
【００９７】
（調製例１０）
下記に示す成分を混合して低屈折率層用組成物（１０）を調製した。
中空状の処理シリカ微粒子（該シリカ微粒子の固形分：２０質量％溶液；メチルイソブチ
ルケトン、平均粒径：５０ｎｍ）                                        ２５質量部
フッ素原子含有ポリマー（ダイキン工業社製、ＡＲ１１０、屈折率約１．３９、重量平均
分子量１５万、固形分１５質量％溶液メチルイソブチルケトン）        ２６．６質量部
ペンタエリスリトールトリアクリレート（ＰＥＴＡ）                        １質量部
防汚剤（大日本インキ工業株式会社製、ＭＣＦ３５０、フッ素系樹脂）    ０．５質量部
重合開始剤（イルガキュア１２７；チバ・スペシャルティ・ケミカルズ社製）
０．５質量部
ＭＩＢＫ                                                            １６０質量部
Ｎ−ブタノール                                                        ４０質量部
【００９８】
（調製例１１）
下記に示す成分を混合して低屈折率層用組成物（１１）を調製した。
中空状の処理シリカ微粒子（該シリカ微粒子の固形分：２０質量％溶液；メチルイソブチ
ルケトン、平均粒径：５０ｎｍ）                                        ２５質量部
フッ素原子含有ポリマー（ダイキン工業社製、ＡＲ１１０、屈折率約１．３９、重量平均
分子量１５万、固形分１５質量％溶液メチルイソブチルケトン）        ２６．６質量部
ペンタエリスリトールトリアクリレート（ＰＥＴＡ）                        １質量部
防汚剤（ＧＥ東芝シリコーン社製、ＴＳＦ４４２１、シリコーン系（側鎖に重合性不飽和
二重結合なし））                                                    ０．５質量部
重合開始剤（イルガキュア１２７；チバ・スペシャルティ・ケミカルズ社製）
０．５質量部
ＭＩＢＫ                                                            １６０質量部
Ｎ−ブタノール                                                        ４０質量部
【００９９】
（実施例１）
セルローストリアセテートフィルム（厚み８０μｍ）の片面に、ハードコート層用組成物を湿潤重量３０ｇ／ｍ２（乾燥重量１５ｇ／ｍ２）を塗布した。５０℃にて３０秒乾燥し、紫外線５０ｍＪ／ｃｍ２を照射してハードコート層を形成した。
次に、形成したハードコート層の上に、低屈折率層用組成物（１）を、乾燥後（４０℃×１分）の膜厚が０．１μｍとなるように塗布した。そして、紫外線照射装置（フュージョンＵＶシステムジャパン（株）、光源Ｈバルブ）を用いて、照射線量１９２ｍＪ／ｍ２で紫外線照射を行って硬化させて、光学積層体 を得た。膜厚は、反射率の極小値が波長５５０ｎｍ付近になるように調整して行った。
【０１００】
（実施例２〜７、比較例１〜４）
低屈折率層用組成物（１）を低屈折率層用組成物（２）〜（７）に代えた以外は、実施例１と同様にして実施例２〜７に係る光学積層体を得た。また、低屈折率層用組成物（１）を低屈折率層用組成物（８）〜（１１）に代えた以外は、実施例１と同様にして比較例１〜４に係る光学積層体を得た。
【０１０１】
（評価）
実施例及び比較例で得られた光学積層体について、以下に示す各評価を行った。結果を表１に示した。
【０１０２】
（反射率の測定）
得られた各光学積層体の裏面反射を防止するための黒色テープを貼り、低屈折率層の面から、島津製作所製、分光反射率測定機「ＰＣ−３１００」を用い、 波長域３８０〜７８０ｎｍでの最低反射率を測定した。結果を下記の基準にて評価した。
評価基準
○：最低反射率が、１．５％未満
×：最低反射率が、１．５％以上
【０１０３】
（白化の評価）
得られた各光学積層体の低屈折率層のヘイズ値（％）は、ヘイズメーター（村上色彩技術研究所製、製品番号；ＨＭ−１５０）を用いてＪＩＳ  Ｋ−７１３６に従い測定した。結果を下記の基準にて評価した。
○：０．５％未満
×：０．５％以上
【０１０４】
（耐擦傷試験）
得られた各光学積層体の低屈折率層の表面を、＃００００番のスチールウールを用いて、所定の摩擦荷重３００ｇ／ｃｍ２で１０往復摩擦し、その後の塗膜の剥がれの有無を目視し、結果を下記の基準にて評価した。
○：傷なし
×：傷あり  
【０１０５】
（塗工面）
得られた各光学積層体の低屈折率層が形成されていない側のフィルム表面に黒色テープを貼り、低屈折率層が形成されている面から、三波長ランプにて塗工面を目視で観察し、結果を下記の基準にて評価した。
評価基準
○：塗工面は均一できれい
×：塗工面は色斑、筋状があり不均一できたない
【０１０６】
（防汚性）
得られた各光学積層体の低屈折率層の表面に油性ペン（マッキー、商品名、ＺＥＢＲＡ社製）で書き込み、その後、ティッシュで拭き取った。拭き取った後の表面の様子を目視で観察し、下記の基準にて評価した。
○：完全に拭き取れた
×：完全には拭き取れず、黒い跡が残る
【０１０７】
【表１】
2010083047.tif 000006
【０１０８】
表１より、実施例の光学積層体は、反射率、硬度、塗工面及び防汚性の各評価のいずれにも優れ、低屈折率層に白化も発生していなかった。
一方、比較例の光学積層体は、反射率、硬度、塗工面及び防汚性のいずれにも優れるものはなかった。
【産業上の利用可能性】
【０１０９】
本発明の光学積層体は、上述した構成からなる低屈折率層を有するため、硬度、表面均一性及び低屈折率性能に優れるとともに、白化のない光学的特性に優れた低屈折率層を有し、耐擦傷性、反射防止性及び透明性等の光学的特性に優れたものとなる。そのため、本発明の光学積層体は、陰極線管表示装置（ＣＲＴ）、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）、プラズマディスプレイ（ＰＤＰ）、エレクトロルミネッセンスディスプレイ（ＥＬＤ）、フィールドエミッションディスプレイ（ＦＥＤ）等に好適に適用することができる。