(57)【要約】【課題】画像表示装置に適した、ＰＭＭＡフィルムを支持基材とし、ハードコート層を少なくとも２層を含んだ光学フィルムにおいて、干渉縞が発生しない、屈曲性に優れた高硬度な光学フィルムを提供すること。【解決手段】透明基材の少なくとも一方の面に、樹脂組成物を活性エネルギー線により硬化させた、２層構成のハードコート層を有する光学フィルムであって、１層目のハードコート層が無機微粒子を含有し、表面粗さ（Ｒａ）が１５〜１００ｎｍであり、前記１層目のハードコート層上に２層目のハードコート層が積層されている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
透明基材の少なくとも一方の面に、樹脂組成物を活性エネルギー線により硬化させた、２層構成のハードコート層を有する光学フィルムであって、
１層目のハードコート層が無機微粒子を含有し、表面粗さ（Ｒａ）が１５〜１００ｎｍであり、前記１層目のハードコート層上に２層目のハードコート層が積層されていることを特徴とする光学フィルム。
【請求項２】
前記透明基材がポリメチルメタクリレートフィルムであることを特徴とする請求項１に記載の光学フィルム。
【請求項３】
前記１層目の樹脂組成物が、２官能以下の（メタ）アクリレートまたは２官能以下のウレタン（メタ）アクリレートを含有しており、
２層目の樹脂組成物が、多官能モノマーまたは３官能以上のウレタン（メタ）アクリレートを含有していることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の光学フィルム。
【請求項４】
前記１層目のハードコート層の膜厚が、０．５〜５μｍであることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の光学フィルム。
【請求項５】
前記２層目のハードコート層の膜厚が３〜１０μｍであることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の光学フィルム。
【請求項６】
前記活性エネルギー線が紫外線であることを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載の光学フィルム。
【請求項７】
前記２層目のハードコート層上に反射防止層を設けたことを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載の光学フィルム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液晶ディスプレイ、ＣＲＴディスプレイ、プロジェクションディスプレイ、プラズマディスプレイ、エレクトロルミネッセンスディスプレイ等のディスプレイの表面を保護するために使用される、透明基材上にハードコート層を設けた光学フィルムに関する。
【背景技術】
【０００２】
液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）又は陰極管表示装置（ＣＲＴ）等の画像表示装置における画像表示面は、取り扱い時に傷がつかないように、耐擦傷性を付与することが要求され、基材フィルムにハードコート（ＨＣ）層を形成させた光学積層体（以下、光学フィルムと呼称する。）を利用することにより、画像表示装置の画像表示面の耐擦傷性を向上させることが一般になされている。
【０００３】
一般的にプラスチック表面を硬質化する技術としては、オルガノシロキサン系、メラミン系等の熱硬化性樹脂をコーティングしたり、真空蒸着法やスパッタリング法等で金属薄膜を形成する方法、あるいは多官能アクリレート系の活性エネルギー線硬化性樹脂をコーティングする方法などが挙げられる。
【０００４】
透明性の高いプラスチック基材フィルムの中でも、トリアセチルセルロース（ＴＡＣ）フィルムや、ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）フィルムは、透明性に優れている点から、主に液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）用の光学積層体の基材フィルムとして用いられる。
【０００５】
しかしながら、ＰＭＭＡフィルムを支持基材とする従来のハードコートフィルムでは、その硬度が十分なものであっても、ＰＭＭＡ基材とハードコート層との屈折率が異なることから干渉縞が発生してしまい、液晶ディスプレイ等の画像表示装置に使用した際に視認性を悪くしてしまう。また、ＰＭＭＡ基材の屈曲性の悪さから、屈曲性と硬度の両立がとれないという問題がある。
【０００６】
これらの課題を解決する手段として、ハードコート層の屈折率の調整、透明基材とハードコート層間に中間層を設置することで、ハードコートフィルムの干渉縞発生を抑制する方法が提案されている。また、柔軟性を付与するためのウレタンアクリレートの添加などの方法が提案されている。
【０００７】
ハードコート層の屈折率を高くすることで透明基材とハードコート層との屈折率差を小さくすることで干渉縞の低減が試みられている。しかしながら、両層の屈折率差を完全に無くすことができないので実質的に干渉縞が残ってしまう（特許文献１）。
【０００８】
また、透明基材とハードコート層間の屈折率差を小さくする目的で屈折率調整層を導入して干渉縞の改善を図っているが、ポリエステル樹脂からなる透明基材を用いており、画像表示装置に適したＰＭＭＡフィルムへの言及はない（特許文献２）。
【０００９】
また、トリアセチルセルロース基材を用い、ハードコート層を設置する際の溶剤種類、溶解性を選択することにより、屈折率勾配を有する中間層を形成して干渉縞の改善を図っ提案がある。しかしながら、ＰＭＭＡフィルムでは基材溶解性が乏しいため、同様の手法は応用できず干渉縞の改善が困難である（特許文献３、４）。
【００１０】
また、透明プラスチック基材の表面に基材上にハードコート層を設けた表面保護シートにおいて、基材のハードコート層側表面の中心線平均粗さが ０．０１〜５．０μｍであることを特徴とする表面の干渉色の発生を防止した表面保護シートが提案されている。しかしながら、ＰＭＭＡフィルムでの検討が十分になされておらず、また、用途が貼合する表面保護シートとするものであり、光学フィルムへの言及はない（特許文献５）。
【００１１】
また、透明基材フィルムの表面に凹凸を形成し干渉縞の発生を抑えているが、ポリエステル樹脂からなる透明基材を用いており、画像表示装置に適したＰＭＭＡフィルムへの言及がない（特許文献６）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１２】
【特許文献１】特許第３３８３０３９号公報
【特許文献２】特開２０００‐１１１７０６号公報
【特許文献３】特許第４９２０１７９号公報
【特許文献４】特許第４１３５３６４号公報
【特許文献５】特開平０８‐１９７６７０号公報
【特許文献６】特開２００７‐１１８２０９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
前記実情に鑑み、本発明は画像表示装置に適した、ＰＭＭＡフィルムを支持基材とし、ハードコート層を少なくとも２層を含んだ光学フィルムにおいて、干渉縞が発生しない、屈曲性に優れた、高硬度な光学フィルムを提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
上記の課題を解決するための手段として、請求項１に記載の発明は、透明基材の少なくとも一方の面に、樹脂組成物を活性エネルギー線により硬化させた、２層構成のハードコート層を有する光学フィルムであって、
１層目のハードコート層が無機微粒子を含有し、表面粗さ（Ｒａ）が１５〜１００ｎｍであり、前記１層目のハードコート層上に２層目のハードコート層が積層されていることを特徴とする光学フィルムである。
【００１５】
また、請求項２に記載の発明は、前記透明基材がポリメチルメタクリレートフィルムであることを特徴とする請求項１に記載の光学フィルムである。
【００１６】
また、請求項３に記載の発明は、前記１層目の樹脂組成物が、２官能以下の（メタ）アクリレートまたは２官能以下のウレタン（メタ）アクリレートを含有しており、
２層目の樹脂組成物が、多官能モノマーまたは３官能以上のウレタン（メタ）アクリレートを含有していることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の光学フィルムである。
【００１７】
また、請求項４に記載の発明は、前記１層目のハードコート層の膜厚が、０．５〜５μｍであることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の光学フィルムである。
【００１８】
また、請求項５に記載の発明は、前記２層目のハードコート層の膜厚が３〜１０μｍであることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の光学フィルムである。
【００１９】
また、請求項６に記載の発明は、前記活性エネルギー線が紫外線であることを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載の光学フィルムである。
【００２０】
また、請求項７に記載の発明は、前記２層目のハードコート層上に反射防止層を設けたことを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載の光学フィルムである。
【発明の効果】
【００２１】
本願発明により、干渉縞が見えることがなく、屈曲性が良好で、鉛筆硬度、耐擦傷性に優れた光学フィルムを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の光学フィルムの層構成を示した断面概念図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下本発明を実施するための形態を、図面を用いて詳細に説明する。本願発明の光学フィルムは図１に示すように、ＰＭＭＡフィルムからなる透明基材１上に、１層目のハードコート層として、表面粗さ（Ｒａ）と１５〜１００ｎｍするために、２官能以下の（メタ）アクリレートおよび／または２官能以下のウレタン（メタ）アクリレートを含有するハードコート層形成用樹脂組成物からなる厚さ０．５〜５μｍの、無機微粒子を含有したハードコート層２と、２層目のハードコート層として多官能モノマーおよび／又は３官能以上のウレタン（メタ）アクリレートを含有するハードコート層形成用樹脂組成物の硬化物からなる厚さ３〜１０μｍのハードコート層３が順に積層され、さらに反射防止層４が積層された構成となっている。
【００２４】
本発明の光学フィルムは、透明基材上に表面凹凸を有する１層目のハードコート層を備えることで、干渉縞の発生抑制を図ることができる。
【００２５】
本発明の光学フィルムは、１層目に２官能以下の（メタ）アクリレートおよび／または２官能以下のウレタン（メタ）アクリレートを含有するハードコート層形成用樹脂組成物を用いることで屈曲性の向上を図ることができる。
【００２６】
２層目に多官能モノマーおよび／または３官能以上のウレタン（メタ）アクリレートのようなハードコート層形成用樹脂組成物を用いることで鉛筆硬度、耐擦傷性の向上を図ることができる。
【００２７】
さらに、２層目のハードコート層上に反射防止層４を設けることにより、光学特性の向上を図ることができる。
【００２８】
以下、本発明にて記載している基材及び各層について説明する。
【００２９】
＜透明基材＞
透明基材とは、透明性（光透過性）の高いプラスチックフィルムであり、光学積層体の透明基材として用い得る物性を満たすものである。透明なプラスチックフィルムを形成する材料で好ましいものとしては、セルロースアシレート、シクロオレフィンポリマー、ポリカーボネート、アクリレート系ポリマー、又はポリエステルを主体とするものが挙げられる。ここで、「主体とする」とは、基材構成成分の中で最も含有割合が高い成分を示すものである。
【００３０】
本発明に用いられる透明基材として、ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）フィルムを用いることが好ましい。また、これらポリメチルメタクリレートには、必要に応じて、可塑剤、帯電防止剤、紫外線吸收剤等の各種添加剤が添加されていても良い。
【００３１】
また、本発明においては、ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）フィルムに表面処理（例、鹸化処理、グロー放電処理、コロナ放電処理、紫外線（ＵＶ）処理、火炎処理）を実施してもよい。
【００３２】
＜ハードコート層＞
本発明に用いられる1層目に設置する無機微粒子を含有するハードコート層の表面の凹凸は表面粗さ（Ｒａ）が１５〜１００ｎｍ、好ましくは１５〜６０ｎｍの領域が望ましい。表面粗さ（Ｒａ）が１００ｎｍより大きくなると光散乱が発生してしまい、光学フィルムの透明性が低下し、画像表示装置として使用した際にコントラストが低下してしまう。また、表面粗さ（Ｒａ）が１０ｎｍ以下では干渉縞が発生してしまい、画像表示装置として使用した際に視認性を悪化させてしまう。
【００３３】
本発明を構成する１層目のハードコート層は、２官能以下の（メタ）アクリレートおよび／または２官能以下のウレタン（メタ）アクリレートのようなハードコート層形成用樹脂組成物に無機微粒子を含有したものからなり、厚さは０．５〜５μｍ、好ましくは１〜３μｍである。ハードコート層形成用樹脂組成物は、ラジカル重合性樹脂、光重合開始剤を含み、必要に応じて溶剤、帯電防止剤、防眩剤、その他添加剤を含有してなり、透明基材上に公知の方法で塗布・乾燥され、さらに光照射されることにより、ハードコート層が形成される。
【００３４】
本発明を構成する２層目のハードコート層は、多官能モノマーおよび／または３官能以上のウレタン（メタ）アクリレートのようなハードコート層形成用樹脂組成物からなり、厚さは３〜１０μｍ、好ましくは３〜６μｍである。ハードコート層形成用樹脂組成物はラジカル重合性樹脂、光重合開始剤を含み、必要に応じて溶剤、帯電防止剤、防眩剤、その他添加剤を含有してなり、１層目のハードコート層の上に公知の方法で塗布・乾燥され、さらに紫外線照射されることにより、耐擦傷性を有するハードコート層が形成される。
【００３５】
ハードコート層とは、一般にＪＩＳ５６００‐５‐４（１９９９）で規定される鉛筆硬度試験で「Ｈ」以上の硬度を示すものをいうが、本発明に用いられるハードコート層は鉛筆硬度試験によるハードコート層表面の硬度は「２Ｈ」以上である。以下、無機微粒子、ハードコート層形成用樹脂組成物の成分について順に説明する。
【００３６】
本発明の１層目のハードコート層形成用樹脂組成物において用いられる無機微粒子としては、二酸化ケイ素粒子、二酸化チタン粒子、酸化アルミニウム粒子、酸化錫粒子、炭酸カルシウム粒子、硫酸バリウム粒子が含まれる。
【００３７】
本発明の組成物において用いられるハードコート層形成用樹脂組成物とは、化学放射線によりラジカルを発生する重合開始剤の存在下、化学放射線照射により高分子化または架橋反応するラジカル重合性を有する化合物で、例えば、構造単位中にエチレン性の不飽和結合を少なくとも１個以上含むものであり、１官能であるビニルモノマーのほかに多官能ビニルモノマーを含むものであり、またこれらの混合物であってもよい。
【００３８】
単官能の（メタ）アクリレート化合物としては、例えば、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、２‐ヒドロキシブチル（メタ）アクリレート、ｎ‐ブチル（メタ）アクリレート、イソブチル（メタ）アクリレート、ｔ‐ブチル（メタ）アクリレート、グリシジル（メタ）アクリレート、アクリロイルモルフォリン、Ｎ‐ビニルピロリドン、テトラヒドロフルフリールアクリレート、シクロヘキシル（メタ）アクリレート、２‐エチルヘキシル（メタ）アクリレート、イソボルニル（メタ）アクリレート、イソデシル（メタ）アクリレート、ラウリル（メタ）アクリレート、トリデシル（メタ）アクリレート、セチル（メタ）アクリレート、ステアリル（メタ）アクリレート、ベンジル（メタ）アクリレート、２‐エトキシエチル（メタ）アクリレート、３‐メトキシブチル（メタ）アクリレート、エチルカルビトール（メタ）アクリレート、リン酸（メタ）アクリレート、エチレンオキサイド変性リン酸（メタ）アクリレート、フェノキシ（メタ）アクリレート、エチレンオキサイド変性フェノキシ（メタ）アクリレート、プロピレンオキサイド変性フェノキシ（メタ）アクリレート、ノニルフェノール（メタ）アクリレート、エチレンオキサイド変性ノニルフェノール（メタ）アクリレート、プロピレンオキサイド変性ノニルフェノール（メタ）アクリレート、メトキシジエチレングリコール（メタ）アクリレート、メトキシポリチレングリコール（メタ）アクリレート、メトキシプロピレングリコール（メタ）アクリレート、２‐（メタ）アクリロイルオキシエチル‐２‐ヒドロキシプロピルフタレート、２‐ヒドロキシ‐３‐フェノキシプロピル（メタ）アクリレート、２‐（メタ）アクリロイルオキシエチルハイドロゲンフタレート、２‐（メタ）アクリロイルオキシプロピルハイドロゲンフタレート、２‐（メタ）アクリロイルオキシプロピルヘキサヒドロハイドロゲンフタレート、２‐（メタ）アクリロイルオキシプロピルテトラヒドロハイドロゲンフタレート、ジメチルアミノエチル（メタ）アクリレート、トリフルオロエチル（メタ）アクリレート、テトラフルオロプロピル（メタ）アクリレート、ヘキサフルオロプロピル（メタ）アクリレート、オクタフルオロプロピル（メタ）アクリレート、オクタフルオロプロピル（メタ）アクリレート、２−アダマンタンおよびアダマンタンジオールから誘導される１価のモノ（メタ）アクリレートを有するアダマンチルアクリレートなどのアダマンタン誘導体モノ（メタ）アクリレート等が挙げられる。
【００３９】
前記二官能の（メタ）アクリレート化合物としては、例えば、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、ブタンジオールジ（メタ）アクリレート、ヘキサンジオールジ（メタ）アクリレート、ノナンジオールジ（メタ）アクリレート、エトキシ化ヘキサンジオールジ（メタ）アクリレート、プロポキシ化ヘキサンジオールジ（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、ポリエチレングリコールジ（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、ポリプロピレングリコールジ（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、エトキシ化ネオペンチルグリコールジ（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、ヒドロキシピバリン酸ネオペンチルグリコールジ（メタ）アクリレートなどのジ（メタ）アクリレート等が挙げられる。
【００４０】
前記三官能以上の（メタ）アクリレート化合物としては、例えば、トリメチロールプロパントリ（メタ）アクリレート、エトキシ化トリメチロールプロパントリ（メタ）アクリレート、プロポキシ化トリメチロールプロパントリ（メタ）アクリレート、トリス２‐ヒドロキシエチルイソシアヌレートトリ（メタ）アクリレート、グリセリントリ（メタ）アクリレート等のトリ（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、ジペンタエリスリトールトリ（メタ）アクリレート、ジトリメチロールプロパントリ（メタ）アクリレート等の３官能の（メタ）アクリレート化合物や、ペンタエリスリトールテトラ（メタ）アクリレート、ジトリメチロールプロパンテトラ（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、ジペンタエリスリトールペンタ（メタ）アクリレート、ジトリメチロールプロパンペンタ（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、ジトリメチロールプロパンヘキサ（メタ）アクリレート等の３官能以上の多官能（メタ）アクリレート化合物や、これら（メタ）アクリレートの一部をアルキル基やε−カプロラクトンで置換した多官能（メタ）アクリレート化合物等が挙げられる。
【００４１】
ウレタン（メタ）アクリレート化合物としては、ペンタエリスリトールトリアクリレートヘキサメチレンジイソシアネートウレタンプレポリマー、ジペンタエリスリトールペン
タアクリレートヘキサメチレンジイソシアネートウレタンプレポリマー、ペンタエリスリトールトリアクリレートトルエンジイソシアネートウレタンプレポリマー、ジペンタエリスリトールペンタアクリレート、トルエンジイソシアネートウレタンプレポリマー、ペンタエリスリトールトリアクリレートイソホロンジイソシアネートウレタンプレポリマー、ジペンタエリスリトールペンタアクリレートイソホロンジイソシアネートウレタンプレポリマーなどを用いることができる。
【００４２】
本発明の組成物において用いられる化学放射線によってラジカル種を発生する光重合開始剤系としては、２，２‐ジメトキシ‐１，２‐ジフェニルエタン‐１‐オン等のベンジルメチルケタール類、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‐１‐フェニルプロパン‐１‐オン等のα‐ヒドロキシケトン類、２‐メチル‐１［４‐（メチルチオ）フェニル］‐２‐モルフォリノプロパン‐１‐オン、２‐ベンジル‐２‐ジメチルアミノ‐１‐（４‐モルフォリノフェニル）ブタノン‐１等のα‐アミノケトン類、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等のビスアシルフォスフィンオキサイド類、２，２‘‐ビス（ｏ−クロロフェニル）‐４，４‘，５，５‘‐テトラフェニル‐１，１‘‐ビイミダゾール、ビス（２，４，５‐トリフェニル）イミダゾール等のビスイミダゾール類、Ｎ‐フェニルグリシン等のＮ‐アリールグリシン類、４，４‘‐ジアジドカルコン等の有機アジド類、３，３‘，４，４‘‐テトラ（ｔｅｒｔ‐ブチルペルオキシカルボキシル）ベンゾフェノン等の有機過酸化物類をはじめ、Ｊ．Ｐｈｏｔｏｃｈｅｍ．Ｓｃｉ．Ｔｅｃｈｎｏｌ．，２，２８３（１９８７）に記載される化合物、具体的には鉄アレーン錯体、トリハロゲノメチル置換ｓ−トリアジン、スルフォニウム塩、ジアゾニウム塩、フォスフォニウム塩、セレノニウム塩、アルソニウム塩、ヨードニウム塩等が挙げられる。また、ヨードニウム塩としては、Ｍａｃｒｏｍｏｌｅｃｕｌｅｓ、１０、１３０７（１９７７）に記載の化合物、例えば、ジフェニルヨードニウム、ジトリルヨードニウム、フェニル（ｐ‐アニシル）ヨードニウム、ビス（ｍ‐ニトロフェニル）ヨードニウム、ビス（ｐ‐ｔｅｒｔ‐ブチルフェニル）ヨードニウム、ビス（ｐ‐クロロフェニル）ヨードニウムなどのヨードニウムのクロリド、ブロミド、あるいはホウフッ化塩、ヘキサフルオロフォスフェート塩、ヘキサフルオロアルセネート塩、芳香族スルホン酸塩等や、ジフェニルフェナシルスルホニウム（ｎ‐ブチル）トリフェニルボレート等のスルホニウム有機ホウ素錯体類を挙げることができる。
【００４３】
ハードコート層形成用樹脂組成物には、上記（メタ）アクリル系樹脂のほかに、他の樹脂を含有していてもよい。例えば、ポリエステル樹脂、ポリオレフィン樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリアミド樹脂、ポリエーテル樹脂、エポキシ樹脂、オキセタン樹脂、ウレタン樹脂、アルキッド樹脂、スピロアセタール樹脂、ポリブタジエン樹脂、ポリチオールポリエーテル樹脂からなる群から選択される一種または二種以上の樹脂を含むことができる。
【００４４】
＜その他の添加剤＞
本発明においてハードコート層形成用樹脂組成物には、必要に応じて公知の一般的な塗料添加剤を配合することができる。例えばレベリング、表面スリップ性等を付与するシリコーン系、フッソ系の添加剤は硬化膜表面の傷つき防止性に効果があることに加えて、活性エネルギー線として紫外線を利用する場合は前記添加剤の空気界面へのブリードによって、酸素による樹脂の硬化阻害を低下させることができ、低照射強度条件下に於いても有効な硬化度合を得ることができる。これらの添加量は、活性エネルギー線硬化型樹脂１００重量部に対し０．０１〜０．５重量部が適当である。
【００４５】
さらには公知の添加剤、例えば、帯電防止剤、紫外線吸収剤、赤外線吸収剤、可塑剤、滑剤、着色剤、酸化防止剤、難燃剤等を添加し、機能を付与させたものも使用できる。
【００４６】
なお、ハードコート層形成用樹脂組成物に用いられる溶剤は、上記光硬化性樹脂の固形分を溶解もしくは分散させることができる溶媒であれば特に限定されるものではない。
【００４７】
さらに、本発明の光学フィルムにおいて、ハードコート層形成用樹脂組成物は、活性エネルギー線硬化性樹脂が紫外線によって硬化反応が完結して形成された架橋構造を有することを特徴とする。
【００４８】
ハードコート層を形成する加工段階で、上記したように活性エネルギー線照射によって完全硬化もしくは半硬化（ハーフキュア）させることができるが、何れの場合も、活性エネルギー線硬化性樹脂に紫外線照射を加えることによって硬化反応が完結して完全硬化せしめ、塗膜の物性（硬さ、耐擦り傷性等）が完全に飽和に達する段階の架橋塗膜を形成する。
【００４９】
＜その他の層＞
本発明による光学フィルムは、上記したように透明基材、ハードコート層により基本的には構成されてなり、しかしながら、用途を加味してハードコート層の上に、下記する一又は二以上の層を形成してもよい。またさらに、帯電防止層や反射防止層を含んで形成しても良い。
【００５０】
本発明の光学フィルムは低屈折率層を有しており、ハードコート層の上に形成されることが好ましい。これによって光学フィルムにおける反射防止機能等の光学特性を良好なものとすることができる。
【００５１】
低屈折率層は、ハードコート層よりも低い屈折率を有するものが好ましい。本発明の好ましい態様によれば、ハードコート層の屈折率が１．５以上であり、低屈折率層の屈折率が１．５未満であり、より好ましくは１．４５以下、さらに好ましくは１．３５以下である。屈折率が１．５以上であると低屈折率層とハードコート層の屈折率差が小さいために反射が高くなってしまうことから、屈折率は低い方が望ましい。
【００５２】
低屈折率層における低屈折率粒子として空隙を有する微粒子を利用することが挙げられ、空隙を有する微粒子とは、微粒子の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を形成し、微粒子本来の屈折率に比べて微粒子中の気体の占有率に反比例して屈折率が低下する微粒子である。
【００５３】
また、微粒子の形態、構造、凝集状態、被膜内部での微粒子の分散状態により、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微粒子も含まれる。この微粒子を使用した低屈折率層は、屈折率を１．３０以上１．４５以下に調節することが可能である。
【００５４】
このような空隙を有する無機系の微粒子としては、中空シリカ微粒子を挙げることができる。
【００５５】
空隙を有する中空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、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、屈折率を１．２０以上１．４５以下程度の範囲内に調整することを可能とする。
【００５６】
中空シリカ微粒子の平均粒子径は、５ｎｍ以上３００ｎｍ以下であることが好ましく、下限が８ｎｍであり上限が１００ｎｍであることがより好ましく、下限が１０ｎｍであり上限が８０ｎｍであることがさらに好ましい。
【００５７】
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可能となる。中空シリカ微粒子は、前記低屈折率層中にマトリックス樹脂１００重量部に対して、通常０．１重量部以上５００重量部以下、好ましくは１０重量部以上２００重量部以下とするのが好ましい。
【００５８】
低屈折率層の形成にあっては、低屈折率層形成用樹脂として１分子中に２個以上の（メタ）アクリロイル基を分子中に含有する多官能性モノマー、中空シリカ微粒子、及び必要に応じて添加剤（重合開始剤、帯電防止剤、防眩剤等）を溶剤に溶解又は分散してなる溶液又は分散液を低屈折率層形成用組成物として用い、前記組成物による塗膜を形成し、紫外線照射あるいは加熱等により硬化させることで低屈折率層を得ることができる。なお、重合開始剤、帯電防止剤、防眩剤等の添加剤は公知のものを使用することができる。
【００５９】
前記低屈折率層形成用樹脂の１分子中に２個以上の（メタ）アクリロイル基を分子中に含有する多官能性モノマーとしては、ハードコート層形成用樹脂組成物にて記載している樹脂等を使用することができる。
【００６０】
低屈折率層は、通常、揮発性溶媒に希釈して塗布される。希釈溶媒として用いられるものは、組成物の安定性、ハードコート層に対する濡れ性、揮発性などを考慮して、メタノール、エタノール、イソプロパノール、ブタノール、２‐メトキシエタノール等のアルコール類、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチル等のケトン類、酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸ブチル等のエステル類、ジイソプロピルエーテル等のエーテル類、エチレングリコール、プロピレングリコール、へキシレングリコール等のグリコール類、エチルセロソルブ、ブチルセロソルブ、エチルカルビトール、ブチルカルビトール等のグリコールエーテル類、ヘキサン、ヘプタン、オクタン等の脂肪族炭化水素類、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、Ｎ‐メチルピロリドン、ジメチルホルムアミド等が挙げられる。これらを単独、もしくは２種類以上合わせて用いても良い。中でも、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。また、組成物の調製方法は、成分を均一に混合できれば良く、公知の方法に従って実施すれば良く、公知の装置を使用して混合分散することができる。
【００６１】
低屈折率層は、前述したウェットコーティング法により表面処理を行ったハードコート層上に塗工され、加熱乾燥により塗膜中の溶媒を揮発させ、その後、加熱、紫外線照射、電子線照射等を行い塗膜を硬化させる。
【００６２】
なお、低屈折率層を形成するときの膜厚（ｎｍ）ｄＡは、
ｄＡ＝ｍλ／（４ｎＡ）                                                  （式１）「式１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。
【００６３】
以上、本発明に使用できる主な構成材料を記述したが、続いて本発明の光学フィルムの製造方法を説明する。ハードコート層の塗工方法は任意であるが、生産段階ではロールコーター、リバースロールコーター、グラビアコーター、ナイフコーター、バーコーター等によるのが一般的である。活性エネルギー線源として紫外線を使用することが好ましく、高圧水銀灯、低圧水銀灯、超高圧水銀灯、メタルハライドランプ、カーボンアーク、キセノンアーク等の光源が利用でき、フィラーを含まないクリア塗膜の硬化には高圧水銀灯、フィラーを含む場合や厚膜の硬化にはメタルハライドランプが一般的に使用される。
【００６４】
後述する各項目の評価方法及び評価基準は以下のとおりである。
【００６５】
＜反射率測定＞
得られた反射防止フィルムの低屈折率層表面について、自動分光光度計（日立製作所社製、Ｕ‐４０００）を用い、波長３６０〜８００ｎｍの光を入射角５°における分光反射率を測定し、反射率１２％以下を良品とした。なお、測定の際には透明基材であるポリメチルメタクリレートフィルムのうち低屈折率層の形成されていない面につや消し黒色塗料を塗布し、反射防止の処置をおこなった。
【００６６】
＜ヘイズ値測定＞
得られた光学フィルムについて、写像性測定器（日本電色工業社製、ＮＤＨ‐２０００）を使用して、ＪＩＳ‐Ｋ７１０５‐１９８１に準拠して、ヘイズ値を測定し、測定値に対する評価基準としては、
○：０．８未満
×：０．８以上
とした。
【００６７】
＜表面粗さ＞
１層目のハードコート層を備えた透明基材について、非接触表面層断面計測システム（菱化システム社製、Ｒ３３００Ｈ  Ｌｉｔｅ）を使用して、１層目のハードコート層の表面の表面粗さ（Ｒａ）を測定した。
【００６８】
＜耐擦傷性試験＞
学振型摩擦堅牢度試験機（テスター産業社製、ＡＢ‐３０１）を用いて、光学フィルム表面に２５０ｇ／ｃｍ２の荷重をかけたスチールウール（日本スチールウール社製、ボンスター＃００００）を用い、１０往復擦り、擦り跡やキズなどによる外観の変化を目視で評価し評価基準としては、
○：傷を確認することができない。
【００６９】
△：数本傷を確認できる。
【００７０】
×：傷が多数確認できる。
とした。
【００７１】
＜鉛筆硬度試験＞
クレメンス型引掻き硬度試験機（テスター産業社製、ＨＡ‐３０１）を用いて、ＪＩＳ‐Ｋ５４００‐１９９０に従い、光学フィルム表面に５００ｇの荷重をかけた硬度Ｈから３Ｈの鉛筆（三菱ＵＮＩ）を用い、試験を行い、キズによる外観の変化を目視で評価し、２Ｈ、３Ｈを良品とした。
【００７２】
＜干渉縞＞
光学フィルムのハードコート層が形成された反対面を、サンドペーパーで擦り、その後、つや消しの黒色塗料を塗布し、ハードコート層形成側から光学フィルムを観察し、評価し評価基準としては、
○：干渉縞が見えない。
【００７３】
×：干渉縞が見える。
とした。
【００７４】
＜屈曲性評価＞
光学フィルムの屈曲性評価について、ＪＩＳ‐Ｋ５６００‐５‐１に準拠してマンドレル試験を実施したときに、該反射防止層にクラックの発生しないマンドレル直径を測定し、クラックの発生した曲率半径が、
○：７ｍｍ未満のもの。
【００７５】
×：７ｍｍ以上のもの。
とした。
【００７６】
＜透明基材＞
基材としてはポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）フィルム（三菱レイヨン社製アクリプレン  ＨＢＳ０１０）を使用し、その片面にハードコート層を形成した。
【００７７】
＜ハードコート層作製方法＞
ラジカル重合型樹脂で構成される紫外線硬化型の塗料組成物を、ハードコート樹脂液として調製した。
【００７８】
＜１層目のハードコート＞
二官能モノマー：                                                      ５０重量部
トリエチレングリコールジアクリレート（共栄社化学社製)
単官能モノマー：イソアミルアクリレート（共栄社化学社製）：            ４０重量部コロイダルシリカ分散溶液：                                            １０重量部
平均粒径４０ｎｍ、６０ｎｍ、１００ｎｍ、２００ｎｍ、固形分３０％（分散溶媒メチルエチルケトン）
光重合開始剤（ＢＡＳＦ社製、イルガキュア１８４）：                    １０重量部酢酸メチル：                                                        １００重量部を混練溶解して１層目のハードコート層の塗料組成物を調整した。
【００７９】
＜２層目のハードコート＞
三官能ウレタンアクリレート：ＵＶ７５５０‐Ｂ（日本合成化学社製）      ７０重量部多官能モノマー：ペンタエリスリトールトリアクリレート                  ３０重量部
（大阪有機化学社製、Ｖ＃３００）
光重合開始剤：（ＢＡＳＦ社製、イルガキュア１８４）                    １０重量部酢酸メチル：                                                        １００重量部を混練溶解して２層目のハードコート層の塗料組成物を調整した。
【００８０】
次に透明基材上に、上記組成の1層目のハードコートは熱乾燥後の膜厚が１μｍ前後の塗布層を形成した後、塗膜側より高圧水銀ＵＶランプ(１２０ｗ／ｃｍ２)の紫外線を積算光量約３００ｍＪ／ｃｍ２の条件で照射し、硬化処理し、２層目のハードコートは熱乾燥後の膜厚が４μｍ前後の塗布層を形成した後、塗膜側より高圧水銀ＵＶランプ(１２０ｗ／ｃｍ２)の紫外線を積算光量約３００ｍＪ／ｃｍ２の条件で照射し、硬化処理し、透明基材とハードコート層から成る光学フィルムを得た。
【００８１】
＜低屈折率層作製方法＞
前記ハードコート層上に低屈折率層の設置方法を以下に記載する。
【００８２】
＜低屈折率層処方＞
中空シリカ微粒子：                                                    ７０重量部
（２０重量％溶液；メチルイソブチルケトン、粒子径５０ｎｍ）
ペンタエリスリトールトリアクリレート：                                ３０重量部
（大阪有機化学社製Ｖ＃３００）
光重合開始剤：イルガキュア１２７（ＢＡＳＦ社製）                    ３．０重量部メチルイソブチルケトン：                                              ５０重量部プロピレングリコールモノメチルエーテル（ＰＧＭＥ）：                  ５０重量部を混練溶解させ、低屈折率層溶液を処方した。
【００８３】
ハードコート層の上に、前記低屈折率層処方をおこなった塗布液を塗布した後、温度５０℃の熱オーブン中で６０秒間乾燥し、塗膜中の溶剤を蒸発させ、紫外線を積算光量が３００ｍＪ／ｃｍ２になるように照射して塗膜を硬化させることにより、０．２ｇ／ｃｍ２（乾燥時）の低屈折率層を形成させて、光学フィルムを作製した。
【実施例１】
【００８４】
１層目のハードコートとして、二官能モノマーであるトリエチレングリコールジアクリレート（共栄社化学社製）と単官能モノマーであるイソアミルアクリレート（共栄社化学社製）に平均粒径２００ｎｍのコロイダルシリカ分散溶液（固形分３０％）加え、前述の組成にて調整し、ＰＭＭＡフィルムである三菱レイヨン社製アクリプレン（ＨＢＳ０１０）上に１μｍの厚みに塗布し、前述のように紫外線を用い硬化処理した。さらに、２層目のハードコートとして、三官能ウレタンアクリレート：ＵＶ７５５０‐Ｂ（日本合成化学社製）と、多官能モノマー：ペンタエリスリトールトリアクリレート（大阪有機化学、商品名Ｖ＃３００）を前述の組成にて調整し、４μｍの厚みに塗布し、熱乾燥後の紫外線にて前述の条件で硬化処理し、さらに低屈折率層を前述の条件にて積層してとした。
【実施例２】
【００８５】
１層目のハードコートに加えられたコロイダルシリカ分散溶液のコロイダルシリカの平均粒径１００ｎｍとした以外は、実施例１と同じ条件にて光学フィルムを得た。
【実施例３】
【００８６】
１層目のハードコートに加えられたコロイダルシリカ分散溶液のコロイダルシリカの平均粒径６０ｎｍとした以外は、実施例１と同じ条件にて光学フィルムを得た。
【実施例４】
【００８７】
１層目のハードコートに加えられたコロイダルシリカ分散溶液のコロイダルシリカの平均粒径４０ｎｍとした以外は、実施例１と同じ条件にて光学フィルムを得た。
【実施例５】
【００８８】
１層目のハードコートの厚みを３μｍとした以外は、実施例１と同じ条件にて光学フィルムを得た。
【実施例６】
【００８９】
１層目のハードコートの厚みを３μｍとした以外は、実施例２と同じ条件にて光学フィルムを得た。
【実施例７】
【００９０】
１層目のハードコートの厚みを３μｍとした以外は、実施例３と同じ条件にて光学フィルムを得た。
【００９１】
＜比較例１＞
１層目のハードコートの厚みを３μｍとした以外は、実施例４と同じ条件にて光学フィルムを得た。
【００９２】
＜比較例２＞
１層目のハードコートの厚みを０．１μｍとした以外は、実施例１と同じ条件にて光学フィルムを得た。
【００９３】
＜比較例３＞
１層目のハードコートの厚みを０．１μｍとした以外は、実施例２と同じ条件にて光学フィルムを得た。
【００９４】
＜比較例４＞
１層目のハードコートの厚みを０．１μｍとし、２層目のハードコートの厚みを３μｍとした以外は、実施例３と同じ条件にて光学フィルムを得た。
【００９５】
＜比較例５＞
１層目のハードコートの厚みを０．１μｍとし、２層目のハードコートの厚みを２μｍとした以外は、実施例４と同じ条件にて光学フィルムを得た。
【００９６】
＜比較例６＞
１層目のハードコートの厚みを７μｍとした以外は、実施例１と同じ条件にて光学フィルムを得た。
【００９７】
＜比較例７＞
１層目のハードコートの厚みを７μｍとし、２層目のハードコートの厚みを１０μｍとした以外は、実施例３と同じ条件にて光学フィルムを得た。
【００９８】
＜比較例８＞
１層目のハードコートの厚みを７μｍとし、２層目のハードコートの厚みを１２μｍとした以外は、実施例１と同じ条件にて光学フィルムを得た。
【００９９】
＜比較例９＞
１層目のハードコートの厚みを７μｍとし、２層目のハードコートの厚みを１２μｍとした以外は、実施例３と同じ条件にて光学フィルムを得た。
【０１００】
＜評価結果＞
表１に、上記の方法で得られた光学フィルムについて、評価を行い、１層目のハードコート層の表面粗さ、干渉縞、鉛筆硬度、耐擦傷性、ヘイズ、屈曲性、反射率の結果を示した。
【０１０１】
【表１】
2014115502.tif 000003
実施例１〜７においては、干渉縞が見えず、鉛筆硬度２Ｈを満たし、耐擦傷性、屈曲性に優れた光学フィルムを得ることができた。
【０１０２】
比較例１、７において表面粗さが１０ｎｍ以下の場合に干渉縞の発生が確認できた。また、比較例２において表面粗さが１００ｎｍより大きい場合に、干渉縞の発生が確認でき、ヘイズの上昇も確認できた。
【０１０３】
比較例２、３、４、５において、１層目のハードコート層の厚みが０．１μｍの場合に屈曲性が悪化した。
【０１０４】
比較例５において、２層目のハードコート層の厚みが２μｍの場合に鉛筆硬度が悪化した。
【０１０５】
比較例６において１層目のハードコート層の厚みを７μｍとした場合、鉛筆硬度の低下が確認できた。
【０１０６】
比較例８，９において１層目のハードコート層の厚みを７μｍ、２層目のハードコート層の厚みを１２μｍとした場合、鉛筆硬度の上昇がみられたが、屈曲性が悪化した。
【符号の説明】
【０１０７】
１・・・透明基材
２・・・無機微粒子を含有したハードコート層
３・・・ハードコート層
４・・・反射防止層
【図１】
2014115502.tif 000004