(57)【要約】【課題】透過率、反射率および赤外線遮断性能に優れ、かつ機械強度と耐摩耗性も高い赤外線遮断ハードコーティングを提供する。【解決手段】有機溶剤、ペンタエリスリトールトリアクリレート、ＩＴＯ粒子、ＩＺＯ粒子、ＡＺＯ粒子およびＺｎＯ粒子からなる群より選択される少なくとも１種の赤外線遮断粒子およびラジカル開始剤を含み、該赤外線遮断粒子とペンタエリスリトールトリアクリレートを重量比で１０：９０〜５５：４５の割合で含む組成物から形成される、厚さ１０００ｎｍ〜２００００ｎｍの赤外線遮断ハードコーティング。【選択図】図７
2007183562.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
有機溶剤、ペンタエリスリトールトリアクリレート、ＩＴＯ粒子、ＩＺＯ粒子、ＡＺＯ粒子およびＺｎＯ粒子からなる群より選択される少なくとも１種の赤外線遮断粒子およびラジカル開始剤を含み、該赤外線遮断粒子とペンタエリスリトールトリアクリレートを重量比で１０：９０〜５５：４５の割合で含む組成物から形成される、厚さ１０００ｎｍ〜２００００ｎｍの赤外線遮断ハードコーティング。
【請求項２】
前記ラジカル開始剤が過酸化物開始剤またはアゾ開始剤である請求項１記載の赤外線遮断ハードコーティング。
【請求項３】
屈折率が、１．５２〜１．８０である請求項１または２のいずれかに記載の赤外線遮断ハードコーティング。
【請求項４】
前記組成物がさらに防眩粒子を含み、該防眩粒子とペンタエリスリトールトリアクリレートとの重量比が１：９９〜３５：６５である請求項１〜３のいずれかに記載の赤外線遮断ハードコーティング。
【請求項５】
前記防眩粒子が有機ポリマー粒子または無機粒子からなり、該粒子の平均粒径が１００〜５０００ｎｍである請求項１〜４のいずれかに記載の赤外線遮断ハードコーティング。
【請求項６】
（ａ）有機溶剤、ペンタエリスリトールトリアクリレートと、ＩＴＯ粒子、ＩＺＯ粒子、ＡＺＯ粒子およびＺｎＯ粒子からなる群より選択される少なくとも１種の赤外線遮断粒子、およびラジカル開始剤を含有する組成物であって、該赤外線遮断粒子とペンタエリスリトールトリアクリレートの重量比が１０：９０〜５５：４５である組成物を調製する工程、
（ｂ）前記組成物を基板上に塗布する工程、および、
（ｃ）前記組成物を硬化して厚さ１０００ｎｍ〜２００００ｎｍの赤外線遮断ハードコーティングを形成する工程、
を含む赤外線遮断ハードコーティングの製造方法。
【請求項７】
前記（ｂ）工程におけるコーティングを、スピンコート、ディップコート、ロールコート、印刷、エンボス、スタンピングおよびスプレーコートからなる群より選択される方法により形成する請求項６記載の方法。
【請求項８】
前記コーティングを、波長が１９３ｎｍよりも大きい均一な紫外線に露光させることによって硬化させる請求項６または７記載の方法。
【請求項９】
前記組成物が防眩粒子をさらに含み、該防眩粒子と前記多官能基重合性樹脂との重量比が１：９９〜３５：６５である請求項６〜８のいずれかに記載の方法。
【請求項１０】
第１の表面と該第１の表面の反対側の第２の表面とを有する透明基板、および前記第１の表面上に請求項１〜５のいずれかに記載の赤外線遮断ハードコーティングを形成した積層複合膜。
【請求項１１】
前記基板がプラスチック基板である請求項１０記載の積層複合膜。
【請求項１２】
前記赤外線遮断ハードコーティングの少なくとも一方の表面にさらに防眩層を形成した請求項１０または１１記載の積層複合膜。
【請求項１３】
前記第２の表面上に防眩層を形成した請求項１０〜１２のいずれかに記載の積層複合膜。
【請求項１４】
前記赤外線遮断ハードコーティング上にさらに屈折率１．２〜１．４８の反射防止層を含む請求項１０〜１３のいずれかに記載の積層複合膜。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は赤外線遮断コーティングに関し、より詳細には赤外線遮断ハードコーティングおよびその製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
赤外線遮断コーティングは主に太陽輻射の熱をコントロールする用途に用いられており、例えば、ガラスを直接通り抜けてくる太陽光による熱を低減させるべく建造物、車体などの窓ガラスに貼着される。
【０００３】
ところで、フラットディスプレイの近年における製造技術の成熟に伴って、これに用いられる光学膜も多様な機能を備えることが望まれるようになっている。家庭用のフラットディスプレイを有するテレビにおいて、そのディスプレイの動作メカニズムのために生じる赤外線輻射は、人体に危害を与えるだけでなく、赤外線信号を用いてテレビの動作を制御するリモートコントローラとテレビとの間のオペレーションにも好ましからざる影響を与える。また液晶ディスプレイは、屋外で使用される場合に、そのコントラスト比および視認性が高くある必要があり、そのために輝度を向上させるべくバックライト光源の電力を増大させなければならいので、ディスプレイ内部に熱が蓄積されてしまうこととなる。そしてこのときに陽射しが強いと、ディスプレイにはさらに熱が蓄積されてしまい、ディスプレイ内の各素子のオペレーションに異常が発生するなどの事態となりかねない。よって、こうした事態を回避するための液晶ディスプレイに適した赤外線遮断コーティングも必要とされている。
【０００４】
特許文献１には、赤外線遮断粒子と感光性樹脂を含む赤外線遮断コーティング組成物が提示されており、この赤外線遮断コーティング組成物を化学線または放射線に露光させると、感光性樹脂が重合して赤外線遮断粒子をその中に包み込むとされている。この赤外線遮断粒子はナノスケールの無機化合物であり、感光性樹脂は該無機化合物と混ざり難いため、この問題を解決するべく特許文献１には赤外線遮断コーティング組成物にさらにボールミル処理を施すことで均一性が改善された光学コーティング組成物を得る旨が述べられている。しかし、特許文献１では赤外線遮断コーティング組成物の重合に反応速度の低い光カチオン開始剤が用いられるが、遅い反応速度は赤外線遮断粒子と感光性樹脂ポリマーの分離を促すことになるので、粒子が集合した赤外線遮断コーティングができてしまう。
【０００５】
また、特許文献１では、赤外線遮断性能を強化する目的で赤外線遮断粒子と感光性樹脂の重量比を６０：４０〜９０：１０、より好ましくは８０：２０〜７０：３０にすることが特に述べられている。ところが、赤外線遮断粒子の重量比がこのように高いと、得られる赤外線遮断コーティングの透明度が大幅に低下してしまう。特許文献１には、このことを踏まえ、許容できる光透過性を得るべく、赤外線遮断コーティングを着色し、厚さを２５０ｎｍ未満とする旨があるが、厚さがここまで薄いと赤外線遮断コーティングの機械強度が落ちるため、その上にハードコート層をさらに一層形成させて耐摩耗性を補わなくてはならなくなる。
【０００６】
さらに、例えば光学レンズ、陰極線管ディスプレイ（ＣＲＴ）、プラズマディスプレイ（ＰＤＰ）、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）または有機ＥＬディスプレイなどの画像表示装置は、反射とグレア（glare）を抑えて外部光による光学干渉を回避するために、通常その最外層に反射防止膜またはアンチグレア膜が配置されている。特許文献２には、図１に示すような多機能光学フィルム１０が提示されている。これは透明基板１２、ハードコート層１４、反射防止層２４、防汚層２２、および粘着層２６を備え、反射防止層２４は低屈折率層２０、高屈折率層１８および中屈折率層１６からなっている。この公知の多機能光学フィルムにおいて、赤外線遮断コーティングはハードコート層１４と粘着層２６との間に形成される。しかし、この文献ではハードコート層、反射防止層、および赤外線遮断コーティングをそれぞれ異なるプロセスで別々に形成することとなっているので、製造工程の複雑化、歩留まりの低下およびコスト引き上げなどの問題が生じる。
【０００７】
【特許文献１】特開２００１−３４３５１９号公報
【特許文献２】特開２００１−３３７２０３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
上述に鑑みて、本発明の目的は赤外線遮断ハードコーティングを提供することにある。
【０００９】
本発明のもう１つの目的は赤外線遮断ハードコーティングの作製方法を提供することにある。
【００１０】
本発明のさらなるもう１つの目的は積層複合膜を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
すなわち、本発明は、有機溶剤、ペンタエリスリトールトリアクリレート、ＩＴＯ粒子、ＩＺＯ粒子、ＡＺＯ粒子およびＺｎＯ粒子からなる群より選択される少なくとも１種の赤外線遮断粒子およびラジカル開始剤を含み、該赤外線遮断粒子とペンタエリスリトールトリアクリレートを重量比で１０：９０〜５５：４５の割合で含む組成物から形成される、厚さ１０００ｎｍ〜２００００ｎｍの赤外線遮断ハードコーティングに関する。
【００１２】
前記ラジカル開始剤が過酸化物開始剤またはアゾ開始剤であることが好ましい。
【００１３】
屈折率が、１．５２〜１．８０であることが好ましい。
【００１４】
前記組成物がさらに防眩粒子を含み、該防眩粒子とペンタエリスリトールトリアクリレートとの重量比が１：９９〜３５：６５であることが好ましい。
【００１５】
前記防眩粒子が有機ポリマー粒子または無機粒子からなり、該粒子の平均粒径が１００〜５０００ｎｍであることが好ましい。
【００１６】
また、本発明は、（ａ）有機溶剤、ペンタエリスリトールトリアクリレートと、ＩＴＯ粒子、ＩＺＯ粒子、ＡＺＯ粒子およびＺｎＯ粒子からなる群より選択される少なくとも１種の赤外線遮断粒子、およびラジカル開始剤を含有する組成物であって、該赤外線遮断粒子とペンタエリスリトールトリアクリレートの重量比が１０：９０〜５５：４５である組成物を調製する工程、
（ｂ）前記組成物を基板上に塗布する工程、および、
（ｃ）前記組成物を硬化して厚さ１０００ｎｍ〜２００００ｎｍの赤外線遮断ハードコーティングを形成する工程、
を含む赤外線遮断ハードコーティングの製造方法に関する。
【００１７】
前記（ｂ）工程におけるコーティングを、スピンコート、ディップコート、ロールコート、印刷、エンボス、スタンピングおよびスプレーコートからなる群より選択される方法により形成することが好ましい。
【００１８】
前記コーティングを、波長が１９３ｎｍよりも大きい均一な紫外線に露光させることによって硬化させることが好ましい。
【００１９】
前記組成物が防眩粒子をさらに含み、該防眩粒子とペンタエリスリトールトルアクリレートとの重量比が１：９９〜３５：６５であることが好ましい。
【００２０】
また、本発明は、第１の表面と該第１の表面の反対側の第２の表面とを有する透明基板、および前記第１の表面上に前記赤外線遮断ハードコーティングを形成した積層複合膜に関する。
【００２１】
前記基板がプラスチック基板であることが好ましい。
【００２２】
前記赤外線遮断ハードコーティングの少なくとも一方の表面にさらに防眩層を形成することが好ましい。
【００２３】
前記第２の表面上に防眩層を形成することが好ましい。
【００２４】
前記赤外線遮断ハードコーティング上にさらに屈折率１．２〜１．４８の反射防止層を含むことが好ましい。
【発明の効果】
【００２５】
本発明によれば、赤外線遮断ハードコーティングおよびこれを用いる積層複合膜に高い透過率および低い反射率、そして優れた赤外線吸収率が備わると共に、その充分な厚さのため、高い耐摩耗性と機械強度も付与される。本発明は、高い耐摩耗性、反射防止性、および赤外線遮断性能を備え、フラットパネルディスプレイに適用される赤外線遮断ハードコーティングを提供するものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
本発明が提供する赤外線遮断ハードコーティングは、有機溶剤、ペンタエリスリトールトリアクリレート、ＩＴＯ粒子、ＩＺＯ粒子、ＡＺＯ粒子およびＺｎＯ粒子からなる群より選択される少なくとも１種の赤外線遮断粒子およびラジカル開始剤を含み、該赤外線遮断粒子とペンタエリスリトールトリアクリレートを重量比で１０：９０〜５５：４５の割合で含む組成物から形成される、厚さ１０００ｎｍ〜２００００ｎｍのコーティングである。
【００２７】
本発明において、ハードコーティングに赤外線遮断性を持たせるために、ＩＴＯ（酸化インジウムスズ）粒子、ＩＺＯ（酸化インジウム亜鉛）粒子、ＡＺＯ（ＺｎＯ：Ａｌ2Ｏ3）粒子およびＺｎＯ粒子からなる群より選択される少なくとも１種の赤外線遮断粒子（ナノ粒子）を配合する。これらのなかでも、赤外線を遮る波長範囲が、ＡＴＯやＡＺＯ粒子の赤外線を遮断する波長範囲（１５００〜２０００ｎｍ）に比べて広く１００〜２０００ｎｍであるＩＴＯ粒子が好ましい。
【００２８】
本発明の赤外線遮断コーティングおよび該コーティングを用いて得られる光学フィルムは、可視光領域（３８０ｎｍ〜８００ｎｍ）において、透明、すなわち透過率＞８０％という高光学透過率を有し、かつ、赤外線領域（９００〜２０００ｎｍ）において、高い赤外線吸収率を示す、すなわち透過率＞２０％という比較的低い光学透過率を有するものであることが好ましい。
【００２９】
前記赤外線遮断粒子の平均粒径は、特に限定されるものではないが、１〜１５０ｎｍであることが好ましく、より好ましくは１〜１００ｎｍ、さらに好ましくは１〜５０ｎｍである。赤外線遮断粒子の平均粒径が１５０ｎｍを超える場合は、粒子どうしが凝集して、可視光領域において光が散乱してしまうので、得られるコーティングおよび前記光学フィルムが透明ではなくなる傾向がある。
【００３０】
一般に、前記のような赤外線遮断能力を有する粒子のほとんどが有色粒子であり、そのような粒子は紫外線波長領域（４００ｎｍ以下）においてある程度の光を吸収する。本発明のハードコーティングは、紫外線硬化型の塗液からなるため、紫外線硬化の過程で前記赤外線遮断粒子が紫外線を吸収し、感光性樹脂の硬化反応の完成度を低下させるという問題がある。本発明においては、当該問題を解決するために、前記赤外線遮断粒子を保持する基材を形成するモノマーとして、３個以上の官能基を有する感光性樹脂としてペンタエリスリトールトリアクリレートを用いる。
【００３１】
本発明において、前記赤外線遮断粒子とペンタエリスリトールトリアクリレートの配合割合は、重量比で１０：９０〜５５：４５でなければならず、好ましくは３０：７０〜５０：５０である。赤外線遮断粒子とペンタエリスリトールトリアクリレートの配合割合を上記範囲とすることによって、本発明の赤外線遮断ハードコーティングは厚さが１０００ｎｍ以上においても、依然高い透過率を示すものとなる。なお、前記特許文献１では、赤外線遮断粒子の添加量が低いと赤外線吸収率が落ちるということに言及しているが、従来の赤外線遮断コーティングに対比し、本発明による赤外線遮断ハードコーティングは厚さが４倍以上もある上に、赤外線遮断粒子の総量もはるかに多いため、優れた赤外線遮断性能が得られるのである。
【００３２】
本発明の主要な技術的特徴かつ重要な側面として、本発明では前記組成物の重合開始剤として、従来の赤外線遮断コーティング組成物に用いられるカチオン開始剤の替わりにラジカル開始剤を用いる点である。
【００３３】
ラジカル開始剤には、活性化された状態下で分解によりフリーラジカル種を発生させる、例えば過酸化物またはアゾ開始剤である光開始剤または熱開始剤を用いることができる。具体的には、例えば、２,２'−アゾビス（２−シアノ−２−ブタン）、ジメチル２,２'−アゾビス（メチルイソブチレート）、４,４'−アゾビス（４−シアノペンタン酸）、４,４'−アゾビス（４−シアノペンタン−１−オール）、１,１'−アゾビス（シクロヘキサンカルボニトリル）、２−（t−ブチルアゾ）−２−シアノプロパン、２,２'−アゾビス[２−メチル−（Ｎ）−（１,１）−ビス（ヒドロキシメチル）−２−ヒドロキシエチル]プロピオンアミド、２,２'−アゾビス[２−メチル−Ｎ−ヒドロキシエチル]プロピオンアミド、２,２'−アゾビス（Ｎ,Ｎ'− ジメチレンイソブチルアミジン）ジヒドロクロリド、２,２'-アゾビス（２−アミジノプロパン）ジヒドロクロリド、２,２'−アゾビス（Ｎ,Ｎ'−ジメチレンイソブチルアミン）、２,２'−アゾビス（２−メチル−Ｎ−[１,１−ビス（ヒドロキシメチル）−２−ヒドロキシエチル]プロピオンアミド、２,２'−アゾビス（２−メチル−Ｎ−［１,１−ビス（ヒドロキシメチル）エチル］プロピオンアミド）、２,２'−アゾビス[２−メチル−Ｎ−（２−ヒドロキシエチル）プロピオンアミド]、２,２'−アゾビス（イソブチルアミド）二水和物、２,２'−アゾビス（２,２,４−トリメチルペンタン）、２,２'−アゾビス（２−メチルプロパン）、ジラウロイルパーオキシド、３級アミルパーオキシド、３級アミルパーオキシジカルボネート、ｔ−ブチルパーオキシアセテート、ｔ−ブチルパーオキシベンゾエート、ｔ−ブチルパーオキシオクトエート、ｔ−ブチルパーオキシネオデカノエート、ｔ−ブチルパーオキシソブチレート、ｔ−アミルパーオキシピバレート、ｔ−ブチルパーオキシピバレート、ジ−イソプロピルパーオキシジカルボネート、ジシクロヘキシルパーオキシジカルボネート、ジクミルパーオキシド、ジベンゾイルパーオキシド、過酸化カリウムジスルホン酸、過酸化アンモニウムジスルホン酸、ジ−ｔ−ブチルパーオキシド、次亜硝酸ジ−ｔ−ブチル、次亜硝酸ジクミルなどがあげられる。これらのラジカル重合開始剤は、単独または２種以上を組み合わせて用いることができる。これらのラジカル重合開始剤のなかでも、２,２'−アゾビス（２−シアノ−２−ブタン）を用いた場合に、均一で透明な赤外線遮断コーティングが得られる点で好ましい。
【００３４】
前記ラジカル開始剤の含有量は、組成物１００重量部に対して０．１〜１０重量部であることが好ましい。開始剤の含有量が０．１重量部未満の場合は、光重合反応の反応率が充分でなくなる傾向があり、１０重量部を超える場合は、コーティングが光重合した後の架橋密度が大幅に低減する傾向がある。
【００３５】
本発明においては、単に赤外線遮断粒子を樹脂にそのまま混合させるのではなく、前記赤外線遮断粒子、ペンタエリスリトールアクリレートおよびラジカル開始剤を有機溶媒に溶解し分散させる。このように溶解分散させて、高反応速度のラジカル重合を行なうことによって、相分離が生じる前に赤外線遮断粒子をコーティング中に均一に分散することができる。一方、従来のようにカチオン開始剤により重合される赤外線遮断コーティング組成物では、カチオン重合の反応速度が低いため、相分離のプロセスが長引いて赤外線遮断粒子が凝集し易くなり、得られる赤外線遮断コーティングに不透明な斑点が生じる結果となる。
【００３６】
前記溶媒としては、特に限定されるものではないが、酢酸エチル、テトラヒドロフラン、アセトン、メチル−エチルケトン、メチル−イソブチルケトン、ベンゼン、トルエンまたこれらの組み合わせなどがあげられ、これらのなかでも、汎用されている有機溶媒であり、感光性樹脂に極めてよく溶解するため、ナノ粒子の分散にも寄与できる点から酢酸エチルが好ましく用いられる。
【００３７】
本発明における組成物には、ハードコーティングに防眩性能を付与するために、さらに防眩粒子を用いることができる。防眩粒子は、光散乱理論の点から、サイズおよびその均一性、比重、硬度を適宜選択し使用することができる。防眩粒子としては、ポリスチレン、ポリメチルメタクリレートなどの有機ポリマー粒子、二酸化ケイ素などの無機粒子を用いることができる。前記防眩粒子は、商業的に広く使用されており、かつその製造技術が成熟しているので、粒径分布を均一にしたり、異なる粒径を組合せることなどにより、必要とする光散乱理論を満たす光学設計にあわせた粒子の選択が可能となる。また、前記防眩粒子は、本発明における感光性樹脂の比重がほぼ同じであるので、粒子と樹脂の比重の差が大きい場合に生じる粒子沈降の問題を、回避もしくは軽減することができる。
【００３８】
前記防眩粒子の平均粒径は、１００ｎｍ〜５０００ｎｍであることが好ましい。防眩粒子の平均粒径が１００ｎｍ未満の場合は、可視光波長領域（３８０〜７８０ｎｍ）の防眩機能が低下する傾向があり、５０００ｎｍを超える場合は、本発明のコーティングのヘイズ値が大幅に上昇し、その結果コントラスト比が低下する傾向がある。
【００３９】
防眩粒子を用いる場合は、防眩粒子とペンタエリスリトールトリアクリレートの配合割合は、重量比で１：９９〜３５：６５であることが好ましく、５：９５〜１５：８５であることがより好ましい。防眩粒子の配合量が前記範囲より少ないと、本発明のコーティングの防眩機能が顕著でなくなり、前記範囲より多い場合は本発明のコーティングのヘイズ値が高くなりすぎ、また、光重合の反応率が充分でなくなりコーティングの機械強度が低下する傾向がある。
【００４０】
本発明の赤外線遮断ハードコーティングを形成する組成物の粘度は、０．５〜１００ｃｐｓであることが好ましい。前記組成物の粘度が０．５ｃｐｓ未満の場合は、組成物の粘度が低すぎるため塗布加工をスムーズに行うことができず、コーティングを所望の厚さにできなくなる傾向があり、１００ｃｐｓを超える場合は、赤外線遮断粒子の分散性が低下して粒子どうしが凝集するため、可視光領域において優れた光学特性を示すコーティングを形成できなくなる傾向がある。
【００４１】
本発明の赤外線遮断ハードコーティングは、次の（ａ）〜（ｃ）の工程を含む製造方法により得られる。
【００４２】
工程（ａ）は、有機溶剤、ペンタエリスリトールトリアクリレートと、ＩＴＯ粒子、ＩＺＯ粒子、ＡＺＯ粒子およびＺｎＯ粒子からなる群より選択される少なくとも１種の赤外線遮断粒子、およびラジカル開始剤を含有する均一溶液からなる組成物であって、該赤外線遮断粒子とペンタエリスリトールトリアクリレートの重量比が１０：９０〜５５：４５である組成物を調整する工程である。
【００４３】
工程（ｂ）は、前記組成物を基板上に塗布する工程である。前記基板としては、例えばガラス、プラスチックなどの透明基板を用いることができる。前記組成物を基板へ塗布する方法としては、スピンコート、ディップコート、ロールコート、印刷、エンボス、スタンピングまたはスプレーコートを挙げることができ、目的に応じて適宜選択することができる。
【００４４】
工程（ｃ）は、前記組成物を硬化して厚さ１０００ｎｍ〜２００００ｎｍの赤外線遮断ハードコーティングを形成する工程である。硬化方法としては、波長１９３ｎｍを超える均一な紫外線により露光する方法が挙げられる。
【００４５】
本発明のハードコーティングの厚さは１０００ｎｍ〜２００００ｎｍであり、５０００ｎｍ〜２００００ｎｍであることがより好ましい。前記充分な厚さを持たせることで、該赤外線遮断ハードコーティングに優れた支持力（supportability）と表面硬度を付与することができ、耐摩耗性と機械強度にも優れたコーティングとすることができる。
【００４６】
また、本発明によれば、赤外線遮断ハードコーティングの厚さを前記範囲に調整することにより反射率を低減させることができる。すなわち、本発明の赤外線遮断ハードコーティングの膜厚を調整し、かつ、屈折率を入射光波長の１／４またはそれより高い奇数倍数となるように調整することを通し、相殺的干渉を起こさせて、反射率を低減させることができる。
【００４７】
前記ハードコーティング層の屈折率は、ハードコーティング層中の赤外線遮断粒子の添加量によって決定される。前記ハードコーティングの屈折率としては、１．５２〜１．８０であることが好ましい。一般的な感光性樹脂の屈折率は１．４５〜１．５２であり、赤外線遮断粒子の屈折率は１．６５〜２．０である。したがって、ハードコーティング層の屈折率が高すぎる場合は、赤外線遮断粒子の添加量が多すぎることとなり、ハードコーティング層の架橋密度が低くなりすぎるため（環境安定性が低くなり）、実際の使用における要求を満たすことができなくなる。
【００４８】
また本発明の方法により得られた赤外線遮断ハードコーティングは、赤外線遮断性に優れており、赤外線吸収率は、たとえば、１９００ｎｍにおいて５０〜９９％である。
【００４９】
また、本発明は積層複合膜に関する。該積層複合膜は、第１の表面と第１の表面の反対側の第２の表面とを有する透明基板、および該基板の第１の表面上に前記赤外線遮断ハードコーティングを形成した構造をもつ。
【００５０】
前記透明基板としては、目的に応じてガラス、プラスチックなどの基板を用いることができる。
【００５１】
前記積層複合膜は、赤外線遮断ハードコーティングの少なくとも一方の表面または透明基板の第２の表面上に形成される防眩層をさらに含む場合がある。防眩層としては、赤外線遮断粒子を除く以外は、前記赤外線遮断ハードコーティングを形成する際の防眩粒子を含む組成物をそのまま採用することができる。
【００５２】
また、前記積層複合膜に、屈折率が１．２〜１．４８の反射防止層を、赤外線遮断ハードコーティングまたは透明基板の第２の表面上に形成させてもよい。
【００５３】
屈折率が１．２〜１．４８の反射防止層としては、たとえば、ポリ−１，１，１，３，３，３−ヘキサフルオロイソプロピルアクリレートなどの反射防止染料、ジペンタエリスリトールペンタアクリレートなどのアクリル樹脂、および本発明のハードコーティングを形成する組成物に用いるラジカル開始剤および有機溶剤を用いて、前記ハードコーティングの形成方法と同様の方法により生成することができる。
【００５４】
以下に、実施例および比較例をいくつか挙げ、図面と対応させながら本発明の方法、特徴および長所をより詳細に説明していくが、本発明の範囲はこれによって限定されることはなく、添付の特許請求の範囲が基準となる。また、以下に挙げる実施例は、本発明の説明をより充分とすることを目的としたものであり、これによって本発明の範囲が制限されることはない。当業者には、その多くの修正や変更が明らかなはずである。
【実施例】
【００５５】
赤外線遮断組成物の調製
実施例１
反応瓶に、赤外線遮断粒子としてのＩＴＯ（酸化インジウムスズ）ナノ粒子（平均粒径１０〜３０ｎｍ、石原テクノ株式会社製、ＳＮ−１００Ｐ）４．５ｇを入れて、酢酸エチル２１ｇ中に溶解させた。次いで、その反応瓶に、重合性樹脂としてのペンタエリスリトールトリアクリレート４．５ｇおよびラジカル開始剤としての２,２'−アゾビス（２−シアノ−２−ブタン）０．２２５ｇを加えた。ここでは赤外線遮断粒子とペンタエリスリトールトリアクリレートとの重量比を５０：５０とした。そして、溶液を充分に攪拌し、赤外線遮断組成物（Ａ）を得た。
【００５６】
実施例２
反応瓶に、赤外線遮断粒子としてのＩＴＯナノ粒子（石原テクノ（株）製、ＳＮ−１００Ｐ）３．８ｇを入れて酢酸エチル１８．２ｇ中に溶解させた。次いで、その反応瓶に、重合性樹脂としてのペンタエリスリトールトリアクリレート３．８ｇ、ラジカル開始剤としての２,２'−アゾビス（２−シアノ−２−ブタン）０．１９ｇ、および防眩粒子としてのポリスチレン０．２ｇを加えた。ここでは赤外線遮断粒子とペンタエリスリトールトリアクリレートとの重量比を５０：５０、防眩粒子とペンタエリスリトールトリアクリレートとの重量比を５：９５とした。そして、その溶液を充分に攪拌し、赤外線遮断組成物（Ｂ）を得た。
【００５７】
赤外線遮断積層複合膜の作製
実施例３
実施例１で得られた赤外線遮断組成物（Ａ）を、回転数５００ｒｐｍで３０秒間スピンコートを行い、ＰＥＴ基板１００の第１の表面１０１上に塗布した。続いて、基板１００を６０℃で３分間ベークし溶剤を除去したのち、基板１００を紫外線（波長：３７５ｎｍ）に露光させ、赤外線遮断組成物（Ａ）にラジカル重合を起こさせることによって厚さ５０００ｎｍの赤外線遮断ハードコーティング１０２を形成し積層複合膜を得た（図２）。
【００５８】
次に、得られた積層複合膜の透過率を波長４００〜１９００ｎｍの範囲で測定したところ、波長５５０ｎｍにおける透過率は８２．５５％、波長１９００ｎｍにおける透過率は１４．２７％であった。また、該積層複合膜の波長１９００ｎｍにおける赤外線吸収率は８５．７３％であった。
【００５９】
実施例４
実施例２で得られた赤外線遮断組成物（Ｂ）を、回転数５００ｒｐｍで３０秒間スピンコートを行い、ＰＥＴ基板１００の第１の表面１０１上に塗布した。続いて、基板１００を６０℃で３分間ベークし溶剤を除去したのち、基板１００を紫外線に露光させ、赤外線遮断組成物（Ｂ）にラジカル重合を起こさせることによって厚さ５０００ｎｍの赤外線遮断ハードコーティング１０４を形成し、積層複合体を得た（図３）。
【００６０】
次に、こうして得られた積層複合膜の透過率を波長４００〜１９００ｎｍの範囲で測定したところ、波長５５０ｎｍにおける透過率は８１．８０％、波長１９００ｎｍにおける透過率は１１．９３％であった。また、該積層複合膜の波長１９００ｎｍにおける赤外線吸収率は８８．０７％であった。
【００６１】
実施例５
図４に示されるように、実施例３で得られた赤外線遮断ハードコーティング１０２上に厚さ１００ｎｍの反射防止層１０６をさらに形成し、積層体複合膜を得た。この反射防止層１０６は、アクリル樹脂（ジペンタエリスリトールペンタアクリレート、サートマー社製、ＳＲ−３９９）０．３ｇ、ポリ−１，１，１，３，３，３−ヘキサフルオロイソプロピルアクリレート（反射防止染料）０．７ｇ、開始剤（１−ヒドロキシ−シクロヘキシル−フェニル−ケトン、チバ・スペシャルティ・ケミカルズ社製、ＣＩＢＡ−１８４）０．０３g、および酢酸エチル１９ｇを含む組成物を実施例１と同様の方法により作製し、該組成物を塗布して形成したものである。
【００６２】
続いて、こうして得られた積層複合膜の透過率を波長４００〜１９００ｎｍの範囲で測定したところ、波長５５０ｎｍにおける透過率は８４．３３％、波長１９００ｎｍにおける透過率は１２．９１％であった。また、該積層複合膜の波長１９００ｎｍにおける赤外線吸収率は８７．０９％であり、波長５５０ｎｍにおける反射率は２．０７％であった。
【００６３】
実施例６
図５に示されるように、実施例３で得られた赤外線遮断ハードコーティング１０２上に、スピンコーターを用いて、反射防止層１０９、１０８および１０７を順次塗布した後、６０℃のオーブンで３分間乾燥させて溶剤を除去した後、チッ素雰囲気下で紫外線露光装置を用い紫外線を照射して、ラジカル重合開始剤により重合反応を起こさせることにより、積層反射防止層１２０を形成し、積層複合膜を得た。前記積層反射防止層１２０は、３層の異なる屈折率を有する層、つまり、低屈折率を有する反射防止層１０７、高屈折率を有する反射防止層１０８および中屈折率を有する反射防止層１０９からなり、これら反射防止層１０７、１０８および１０９の屈折率はそれぞれ１．４４（厚さ８５ｎｍ）、１．９１（厚さ１０７ｎｍ）および１．６３（厚さ６７ｎｍ）であった。なお、反射防止層１０９（中屈折率層）は、アクリル樹脂（サートマー社製、ＳＲ−３９９）０．３８ｇ、高屈折率塗料（日産化学工業（株）製、ＨＩＴ−３０１Ｍ１）２．０６ｇ、および開始剤（ＣＩＢＡ−１８４）０．０３ｇを、酢酸エチル１７．５６ｇ中に均一に分散させて得たものである。該アクリル樹脂と反射防止塗料との重合割合は３８：６２であった。また、反射防止層１０８（高屈折率層）は、アクリル樹脂（サートマー社製、ＳＲ−３９９）０．５７ｇ、高屈折率塗料（三井化学（株）製、ＴｉＯ2、ゾル−ゲル材料）２．１５ｇ、および開始剤（ＣＩＢＡ−１８４）０．０３ｇを、メチルエチルケトン１７．３ｇ中に均一に分散させて得たものである。アクリル樹脂と反射防止塗料との重合割合は５７：４３であった。反射防止層１０７（低屈折率層）は、アクリル樹脂（サートマー社製、ＳＲ−３９９）０．３ｇ、反射防止塗料としてポリ−１，１，１，３，３，３−ヘキサフルオロイソプロピルアクリレート０．７ｇ、開始剤（ＣＩＢＡ−１８４）０．０３ｇを、酢酸エチル１９ｇ中に均一に分散させて得たものである。アクリル樹脂と反射防止塗料との重量割合は３０：７０であった。
【００６４】
続いて、こうして得られた積層複合膜の透過率を波長４００〜１９００ｎｍの範囲で測定したところ、該積層複合膜の波長５５０ｎｍにおける透過率は８７．６％、波長１９００ｎｍにおける透過率は１４．５１％であった。また、該積層複合膜の波長１９００ｎｍにおける赤外線吸収率は８５．４９％であり、波長５５０ｎｍにおける反射率は０．５１％であった。
【００６５】
実施例７
図６に示されるように、実施例３で得られた赤外線遮断ハードコーティング１０２上に防眩層１３０を形成し、積層複合膜を得た。この防眩層１３０は、アクリル樹脂（サートマー社製、ＳＲ−３９９）３．８ｇ、防眩粒子（架橋型ポリメチルメタクリレート、綜研化学社製、ＳＸ−５００４）０．２ｇ、および開始剤（チバ・スペシャルティ・ケミカルズ社製、ＣＩＢＡ−１８４）０．１９ｇを含む組成物を実施例１と同様の方法により作製し、該組成物を塗布することにより形成したものである。
【００６６】
続いて、こうして得られた積層複合膜の透過率を波長４００〜１９００ｎｍの範囲で測定したところ、該積層複合膜の波長５５０ｎｍにおける透過率は８１．２４％、波長１９００ｎｍにおける透過率は１２．３０％であった。また、該積層複合膜の波長１９００ｎｍにおける赤外線吸収率は８７．７９％であり、波長５５０ｎｍにおける反射率は１．５２％であった。
【００６７】
実施例８
図７示されるように、ＰＥＴ基板１００の表面１０１に防眩層１３０を形成し、積層複合膜を得た。この防眩層１３０は、アクリル樹脂（サートマー社製、ＳＲ−３９９）３．８ｇ、防眩粒子（綜研化学社製、ＳＸ−５００４）０．２ｇ、および開始剤（チバ・スペシャルティ・ケミカルズ社製、ＣＩＢＡ−１８４）０．１９ｇを含む組成物を実施例１と同様の方法により作製し、塗布することにより形成したものである。
【００６８】
次に、実施例１で得られた赤外線遮断組成物（Ａ）を上述の防眩層１３０上に塗布して厚さ５０００ｎｍの赤外線遮断ハードコーティング１０２を形成した。
【００６９】
続いて、上述の赤外線遮断ハードコーティング１０２上に、厚さ１００ｎｍの反射防止層１０６をさらに形成した。この反射防止層１０６は、アクリル樹脂（サートマー社製、ＳＲ−３９９）６ｇ、ポリ−１，１，１，３，３，３−ヘキサフルオロイソプロピルアクリレート（反射防止染料）１４ｇ、および開始剤（チバ・スペシャルティ・ケミカルズ社製）０．３gを含む組成物を塗布することにより形成したものである。
【００７０】
そして、こうして得られた積層複合膜の透過率を波長４００〜１９００ｎｍの範囲で測定したところ、波長５５０ｎｍにおける透過率は８１．５９％、波長１９００ｎｍにおける透過率は１０．７１％であった。また、該積層複合膜の波長１９００ｎｍにおける赤外線吸収率は８９．２９％であり、波長５５０ｎｍにおける反射率は１．５０％であった。
【００７１】
実施例３〜８で得られた積層複合膜の透過率、反射率および赤外線吸収率の測定結果を表１に示す。
【００７２】
【表１】
2007183562.tif 000003
【００７３】
表１に示されているように、本発明の赤外線遮断ハードコーティングを含む積層複合膜は、可視光に対して高い透過率および低い反射率を有すると共に、優れた赤外線吸収率を備える。さらに、本発明の赤外線遮断ハードコーティングは、厚さが１０００ｎｍ以上あるため耐摩耗性と機械強度にも優れる。
【００７４】
以上、好適な実施例を挙げて説明したが、本発明はこれらの実施例に限定されないと解すべきであり、つまり本発明は、（当該業者であれば自明であるように）各種変更および均等なアレンジをカバーするものである。上に掲げた実施例は、本発明の原理を説明するための最良の態様を提示すべく選択し記載したものである。即ち、添付の特許請求の範囲は、かかる各種変更および類似な改良が全て包括されるように、最も広い意味に解釈されるべきである。
【図面の簡単な説明】
【００７５】
【図１】フラットパネルディスプレイに用いられる従来の多機能光学フィルムの断面図である。
【図２】本発明の実施例３による積層複合膜の断面図である。
【図３】本発明の実施例４による積層複合膜の断面図である。
【図４】本発明の実施例５による積層複合膜の断面図である。
【図５】本発明の実施例６による積層複合膜の断面図である。
【図６】本発明の実施例７による積層複合膜の断面図である。
【図７】本発明の実施例８による積層複合膜の断面図である。
【符号の説明】
【００７６】
１００  ＰＥＴ基板
１０１  表面
１０２、１０４  赤外線遮断ハードコーティング
１０６、１０７、１０８、１０９  反射防止層
１２０  積層反射防止層
１３０  防眩層
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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