(57)【要約】【課題】ハードコート層を薄く形成して厚みむらを抑え、十分な表面硬度を有し、かつ簡便に成形できるハードコートフィルム、このハードコートフィルムを有する偏光板、および、この偏光板を有する液晶表示装置を提供すること。【解決手段】ハードコートフィルム１は、基材フィルム１０の一方の面に積層されるハードコート層２０と、ハードコート層２０の表面に積層された低屈折率層３０とを有する。基材フィルム１０は、ハードコート層２０が積層される最表層Ａ、接着層４０、および熱可塑性樹脂層Ｂをこの順に有する３層の積層体である。最表層Ａの鉛筆硬度がＨ以上であり、かつ、最表層Ａの引張弾性率に、厚みの三乗を乗じた値が１００ｋＰａ・ｍｍ３以上である。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基材フィルムと、この基材フィルムの一方の面に積層されるハードコート層とを有するハードコートフィルムであって、
前記基材フィルムは、熱可塑性樹脂からなる層を複数有する積層体であり、
前記積層体を構成する複数の層のうち、前記ハードコート層に最も近い層である最表層は、その鉛筆硬度がＨ以上であり、かつ、その引張弾性率に、厚みの三乗を乗じた値が１００ｋＰａ・ｍｍ３以上であることを特徴とするハードコートフィルム。
【請求項２】
前記積層体を構成する前記複数の層のうち、前記最表層以外の少なくともいずれかの層は、破断伸度が５０％以上であり、かつ、前記基材フィルムの厚みが、１００μｍ以下であることを特徴とする請求項１に記載のハードコートフィルム。
【請求項３】
前記ハードコート層の厚みが５μｍ以下であることを特徴とする請求項１または２に記載のハードコートフィルム。
【請求項４】
湿度膨張係数が３０ｐｐｍ／％ＲＨ以下であることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のハードコートフィルム。
【請求項５】
水蒸気透過率が１００ｇ／ｍ２・ｄａｙ以下であることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載のハードコートフィルム。
【請求項６】
前記基材フィルムが共押出法により成形されることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載のハードコートフィルム。
【請求項７】
前記ハードコート層の上に、さらに反射防止層が積層されていることを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載のハードコートフィルム。
【請求項８】
偏光子の少なくとも片面に、請求項１〜７のいずれかに記載のハードコートフィルムの前記基材フィルムの他方の面が積層されたことを特徴とする偏光板。
【請求項９】
光源と、入射側偏光板と、液晶セルと、出射側偏光板とをこの順に有する液晶表示装置であって、前記入射側偏光板および／または出射側偏光板が、請求項８に記載の偏光板であることを特徴とする液晶表示装置。
【請求項１０】
光源と、入射側偏光板と、液晶セルと、出射側偏光板とをこの順に有する液晶表示装置であって、前記出射側偏光板が請求項８に記載の偏光板であることを特徴とする液晶表示装置。
【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、偏光板、および液晶表示装置に関し、特に、ハードコート層を薄く形成でき、その厚みむらを抑えることができ、十分な表面硬度を有し、かつ簡便に成形できるハードコートフィルム、このハードコートフィルムを有する偏光板、およびこの偏光板を有する液晶表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、例えば、光学部材等には、軽量性や薄型化等の観点から、ガラス製の部材に代わってプラスチック製の部材が多用されている。しかしながら、プラスチック製の部材は表面が傷つき易いという欠点がある。このため、耐擦傷性を付与する目的で、プラスチック製部材の上に、プラスチック製基材フィルム上にハードコート層を有するハードコートフィルムが設けられる場合がある。
【０００３】
ハードコートフィルムを構成するハードコート層は、例えば、プラスチック製の基材フィルム上に紫外線硬化樹脂等を含む組成物を塗工した後、紫外線照射して該組成物を硬化させることにより、薄膜状に形成される。しかしながら、近年では、より一層の耐擦傷性が求められる場合があり、この場合には、上記薄膜状のハードコート層では十分な表面硬度が得られない。
【０００４】
そこで、ハードコート層の厚みを大きして、表面硬度を向上させることが行われている。しかしながら、この場合には、ハードコート層の割れや、その基材フィルムからの剥がれが生じやすくなるという問題と、ハードコート層の硬化収縮によってハードコートフィルムにカールが生じるという問題があった。また、ハードコート層の厚みが大きくなると厚みむらが大きくなりやすく、例えば、ハードコートフィルムをディスプレイ表面の保護フィルムとして用いる場合には、当該厚みむらに起因して表示品位が低下するという問題があった。
【０００５】
そこで、特許文献１には、プラスチック基材フィルムの少なくとも一方の面に、厚み３〜５０μｍの緩衝層を設け、この緩衝層上に厚み３〜１５μｍのハードコート層を形成してなるハードコートフィルムであって、基材フィルム、緩衝層、ハードコート層の順に鉛筆硬度が大きくなり、かつハードコートフィルム全体の鉛筆硬度が４Ｈ〜８Ｈであるものが開示されている。
【０００６】
また、特許文献２には、基材フィルムの上にハードコート層を積層し、このハードコート層の表面弾性率とハードコート層厚みの三乗の積が３０ｋＰａ・ｍｍ３〜７００ｋＰａ・ｍｍ３であるハードコートフィルムが開示されている。
【０００７】
【特許文献１】特開平１１−３００８７３号公報
【特許文献２】国際公開パンフレット  ＷＯ２００３／０２６８８１
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、特許文献１に示すハードコートフィルムでは、緩衝層として電離放射線硬化型樹脂のみが用いられ、ハードコートフィルムの成形が煩雑であるという問題があった。また、特許文献２に示すハードコートフィルムでは、ハードコート層の厚みが３０μｍや４５μｍと厚く形成されており、ハードコート層の厚みむら、割れ、剥がれ、ハードコートフィルムのカールが生じやすいという問題があった。
【０００９】
本発明の目的は、ハードコート層を薄く形成でき、その厚みむら、割れ、剥がれ、ハードコートフィルムのカールを抑えることができ、十分な表面硬度を有し、かつ簡便に成形できるハードコートフィルム、このハードコートフィルムを有する偏光板、および、この偏光板を有する液晶表示装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明によれば、（１）〜（９）に示すハードコートフィルムが提供される。
（１）基材フィルムと、この基材フィルムの一方の面に積層されるハードコート層とを有するハードコートフィルムであって、前記基材フィルムは、熱可塑性樹脂からなる層を複数有する積層体であり、前記積層体を構成する複数の層のうち、前記ハードコート層に接する層である最表層は、その鉛筆硬度がＨ以上であり、かつ、その引張弾性率に、厚みの三乗を乗じた値が１００ｋＰａ・ｍｍ３以上であることを特徴とするハードコートフィルム。
【００１１】
（２）前記積層体を構成する前記複数の層のうち、前記最表層以外の少なくともいずれかの層は、破断伸度が５０％以上であり、かつ、前記基材フィルムの厚みが、１００μｍ以下であることを特徴とする前記ハードコートフィルム。
【００１２】
（３）前記ハードコート層の厚みが５μｍ以下であることを特徴とする前記ハードコートフィルム。
【００１３】
（４）湿度膨張係数が３０ｐｐｍ／Ｋ以下であることを特徴とする前記ハードコートフィルム。
【００１４】
（５）水蒸気透過率が１００ｇ／ｍ２・ｄａｙ以下であることを特徴とする前記ハードコートフィルム。
【００１５】
（６）前記基材フィルムは共押出法により成形されることを特徴とする前記ハードコートフィルム。
【００１６】
（７）前記ハードコート層の上に、さらに反射防止層が積層されていることを特徴とする前記ハードコートフィルム。
【００１７】
また、本発明によれば、
（８）偏光子の少なくとも片面に、前記ハードコートフィルムの前記基材フィルムの他方の面が積層されたことを特徴とする偏光板、
が提供される。
【００１８】
また、本発明によれば、
（９）光源と、入射側偏光板と、液晶セルと、出射側偏光板とをこの順に有する液晶表示装置であって、前記入射側偏光板および／または出射側偏光板が、前記偏光板であることを特徴とする液晶表示装置、
（１０）光源と、入射側偏光板と、液晶セルと、出射側偏光板とをこの順に有する液晶表示装置であって、前記出射側偏光板が前記偏光板であることを特徴とする液晶表示装置、
が提供される。
【発明の効果】
【００１９】
本発明のハードコートフィルムによれば、ハードコート層を薄く形成しても十分な表面硬度を有し、かつ簡便に成形することができる。このようにハードコート層を薄く形成できるため、ハードコート層の厚みむら、割れ、基材フィルムからの剥がれ、ハードコートフィルムのカールを抑えることができる。このため、本ハードコートフィルムを、フラットパネルディスプレイ（ＦＰＤ）や、陰極管表示装置（ＣＲＴ）等のディスプレイの表面保護フィルムとして好適に用いることができる。このようなディスプレイによれば、ディスプレイ表面に高い耐擦傷性を付与できるとともに、厚みむらによる表示品位の低下を防止できる。
【００２０】
なお、前記フラットパネルディスプレイ（ＦＰＤ）には、液晶表示装置（ＬＣＤ）、プラズマディスプレイパネル（ＰＤＰ）、電界放射型ディスプレイ（ＦＥＤ）、およびエレクトロルミネッセンスディスプレイ（ＥＬＤ）等が含まれる。この中でも、本発明のハードコートフィルムは、ＬＣＤの表面となる偏光板の保護フィルムとして好適に用いることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
本発明のハードコートフィルムは、基材フィルムと、この基材フィルムの一方の面に積層されるハードコート層とを備えて構成されている。
【００２２】
＜基材フィルム＞
基材フィルムは、熱可塑性樹脂からなる層を複数有する積層体であり、例えば、２層の積層体や、３層以上の積層体とすることができる。このように基材フィルムを構成する各層を、それぞれ熱可塑性樹脂により構成したので、硬化性樹脂により構成する場合に比べて成形が簡便である。
【００２３】
前記積層体において、ハードコート層に最も近い層である最表層を構成する熱可塑性樹脂は、その鉛筆硬度がＨ以上であり、かつ、その引張弾性率に、厚みの三乗を乗じた値（引張弾性率×（厚みの三乗））が１００ｋＰａ・ｍｍ３以上である。引張弾性率に厚みの三乗を乗じた値とは、層の剛直性を示す尺度である。最表層の構成を上記とすることにより、基材フィルムの表面硬度および剛直性を十分に確保でき、これにより、ハードコート層の厚みを薄くしても、ハードコートフィルム全体としての表面硬度を十分に大きくできる。従って、ハードコート層を薄く形成して厚みむらを抑え、十分な硬度を奏することができる。
【００２４】
前記鉛筆硬度は、ＪＩＳ  Ｋ５６００−５−４に準拠した鉛筆硬度試験によって得られる値であり、被測定物の硬度を表すものである。この鉛筆硬度試験は、前記最表層を構成する熱可塑性樹脂からなる、厚さ５００μｍ以上の単層フィルムを別途用意し、この単層フィルムの表面を４５度の角度に傾けた状態で上から７５０ｇの荷重を掛けた鉛筆で５ｍｍ程度引っかいて傷のつき具合を確認することにより実施される。
【００２５】
前記最表層を構成する熱可塑性樹脂としては、１ｍｍ厚に成形した際に、４００〜７００ｎｍの可視領域の光の透過率が８０％以上のものが好ましく、８５％以上のものがより好ましく、９０％以上のものがさらに好ましい。このような熱可塑性樹脂としては、透明性の観点から非晶性の樹脂が好ましい。また、熱可塑性樹脂は、ガラス転移温度が６０〜２００℃であるものが好ましく、９０〜１８０℃であるものがより好ましい。なお、ガラス転移温度は、示差走査熱量分析（ＤＳＣ）により測定できる。
【００２６】
前記最表層を構成する熱可塑性樹脂としては、ポリメタクリレート樹脂が好ましく、ポリメチルメタクリレート樹脂がより好ましい。また、最表層の厚みは、好ましくは１０μｍ以上であり、さらに好ましくは２０〜６０μｍである。
【００２７】
前記最表層を構成する熱可塑性樹脂には、顔料や染料等の着色剤、蛍光増白剤、分散剤、熱安定剤、光安定剤、紫外線吸収剤、帯電防止剤、酸化防止剤、滑剤、および溶剤などの配合剤が適宜配合されたものを用いることができる。
【００２８】
前記積層体において、前記最表層以外の各層を構成する熱可塑性樹脂としては、例えば、ポリカーボネート樹脂、ポリエーテルスルホン樹脂、ポリエチレンテレフタレート樹脂、ポリイミド樹脂、ポリメチルメタクリレート樹脂、ポリスルホン樹脂、ポリアリレート樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、二酢酸セルロース、三酢酸セルロース、および脂環式オレフィンポリマーなどを用いることができる。
【００２９】
脂環式オレフィンポリマーとしては、特開平０５−３１０８４５号公報、米国特許第５１７９１７１号公報に記載されている環状オレフィンランダム多元共重合体、特開平０５−９７９７８号公報、米国特許第５２０２３８８号公報に記載されている水素添加重合体、特開平１１−１２４４２９号公報（国際公開９９／２０６７６号公報）に記載されている熱可塑性ジシクロペンタジエン系開環重合体及びその水素添加物等が挙げられる。
【００３０】
前記最表層以外の各層を構成する熱可塑性樹脂としては、１ｍｍ厚に成形した際に、４００〜７００ｎｍの可視領域の光の透過率が８０％以上のものが好ましく、８５％以上のものがより好ましく、９０％以上のものがさらに好ましい。この熱可塑性樹脂としては、透明性の観点から非晶性の樹脂が好ましい。また、熱可塑性樹脂は、ガラス転移温度が６０〜２００℃であるものが好ましく、９０〜１８０℃であるものがより好ましい。また、各層を構成する熱可塑性樹脂には、必要に応じて前記配合剤が配合されている。
【００３１】
前記最表層以外の各層のうち、少なくともいずれか一つの層を構成する熱可塑性樹脂は、その破断伸度が好ましくは５０％以上、より好ましくは１００％以上であって、この際、基材フィルムの総厚みが１００μｍ以下であることが好ましい。基材フィルムの厚みを上記範囲としつつ上記破断伸度の層を少なくとも１層設けることにより、基材フィルムの硬度を維持しつつ、基材フィルムに十分な可撓性を付与できる。
【００３２】
なお、熱可塑性樹脂の破断伸度は、ＪＩＳ  Ｋ７１６１に記載の引張破壊ひずみの試験により測定される。このような条件を満たす熱可塑性樹脂としては、ポリエチレンテレフタレート樹脂、前記脂環式オレフィンポリマー、三酢酸セルロース等が好ましい。これらの好ましい層の厚みの総和は、通常５〜１００μｍであり、好ましくは１０〜５０μｍである。このような層の厚みの総和は、基材フィルム全体の厚みに対して５％以上であることが好ましく、１０％以上であることがより好ましい。
【００３３】
以上のような基材フィルムは、その製法によっては特に制限されない。基材フィルムの製法としては、例えば、単層の熱可塑性樹脂フィルム同士を貼り合わせる方法、複数の熱可塑性樹脂を共押出しする方法（共押出法）、熱可塑性樹脂フィルムに熱可塑性樹脂溶液をキャストする方法等とすることができる。この中でも、生産性等の観点から、基材フィルムの製法としては、共押出法が好ましい。この場合には、複雑な工程（例えば、乾燥工程や塗工工程）を経なくてもよいため、ゴミ等の外部異物の混入が少なく、光学特性に優れたハードコートフィルムを提供できる利点がある。
【００３４】
ここで、積層体を構成する各層同士は、直接接していてもよいし、接着層を介して接していてもよい。なお、この接着層には、粘着層の概念も含んでいる。ここで、各層が直接接する場合には、各層を構成する熱可塑性樹脂には、異なる種類のものが用いられる。また、３層以上の積層体において、直接接する層には、異なる種類の熱可塑性樹脂を用いるが、直接接しない層には、同種の熱可塑性樹脂を用いてもよい。また、接着層や粘着層を介して各層が間接的に接する場合には、各層には、同種の熱可塑性樹脂を用いてもよい。
【００３５】
前記接着層としては、その平均厚みが、通常０．０１〜３０μｍ、好ましくは０．１〜１０μｍである。接着層を構成する接着剤としては、アクリル接着剤、ウレタン接着剤、ポリエステル接着剤、ポリビニルアルコール接着剤、ポリオレフィン接着剤、変性ポリオレフィン接着剤、ポリビニルアルキルエーテル接着剤、ゴム接着剤、塩化ビニル・酢酸ビニル接着剤、スチレン・ブタジエン・スチレン共重合体（ＳＢＳ共重合体）接着剤、その水素添加物（ＳＥＢＳ共重合体）接着剤、エチレン・酢酸ビニル共重合体、エチレン-スチレン共重合体などのエチレン接着剤、エチレン・メタクリル酸メチル共重合体、エチレン・アクリル酸メチル共重合体、エチレン・メタクリル酸エチル共重合体、エチレン・アクリル酸エチル共重合体などのアクリル酸エステル接着剤、などを挙げることができる。
【００３６】
＜ハードコート層＞
ハードコート層は、ＪＩＳ  Ｋ５６００-５-４で示す鉛筆硬度試験（試験板にはガラス板を用いる）で「４Ｈ」以上の硬度を示す高硬度の層であり、硬化性の材料から形成されることが好ましい。ハードコート層の形成材料としては、有機系シリコーン系、メラミン系、エポキシ系、アクリル系、ウレタンアクリレート系などの有機ハードコート材料；および、二酸化ケイ素などの無機系ハードコート材料；などが挙げられる。これらの中でも、接着力が良好であり、生産性に優れる観点から、ウレタンアクリレート系および多官能アクリレート系ハードコート材料の使用が好ましい。
【００３７】
ハードコート材料は、所望により、屈折率の調整、曲げ弾性率の向上、体積収縮率の安定化、耐熱性、帯電防止性、防眩性などの向上を図る目的で、各種フィラーが配合されたものを用いることができる。さらに、ハードコート材料は、酸化防止剤、紫外線吸収剤、光安定剤、帯電防止剤、レベリング剤、消泡剤などの各種添加剤が配合されたものを用いることもできる。
【００３８】
前記フィラーとしては、酸化チタン、酸化ジルコニウム、酸化亜鉛、酸化錫、酸化セリウム、五酸化アンチモン、錫をドープした酸化インジウム（ＩＴＯ）、アンチモンをドープした酸化錫（ＩＺＯ）、アルミニウムをドープした酸化亜鉛（ＡＺＯ）、フッ素をドープした酸化錫（ＦＴＯ）等を挙げることができる。透明性を維持できるという点から、フィラーとしては、五酸化アンチモン、ＩＴＯ、ＩＺＯ、ＡＴＯ、およびＦＴＯが好ましい。フィラーの一次粒子径は、通常１ｎｍ〜１００ｎｍであり、好ましくは１ｎｍ〜３０ｎｍである。フィラーの一次粒径は、走査型顕微鏡（ＳＥＭ）等により得られるイメージ写真から目視測定してもよいし、動的光散乱法や静的光散乱法等を利用する粒度分布計等により計測してもよい。
【００３９】
防眩性を付与するためのフィラーとしては、平均粒径が０．５〜１０μｍのものが好ましく、１．０〜７．０μｍのものがより好ましく、１．０〜４．０μｍがさらに好ましい。防眩性を付与するフィラーの具体例としては、ポリメチルメタクリレート樹脂、フッ化ビニリデン樹脂およびその他のフッ素樹脂、シリコーン樹脂、エポキシ樹脂、ナイロン樹脂、ポリスチレン樹脂、フェノール樹脂、ポリウレタン樹脂、架橋アクリル樹脂、架橋ポリスチレン樹脂、メラミン樹脂、およびベンゾグアナミン樹脂などの有機樹脂からなるフィラー；酸化チタン、酸化アルミニウム、酸化インジウム、酸化亜鉛、酸化アンチモン、酸化錫、酸化ジルコニウム、ＩＴＯ、フッ化マグネシウム、および酸化ケイ素などの無機化合物からなるフィラーが挙げられる。
【００４０】
また、ハードコート層の厚みは、５μｍ以下であることが好ましい。厚みをこのような範囲とすることにより、ハードコート層の割れや基材フィルムからの剥がれの発生、および硬化収縮に伴うハードコート層のカールの発生を防止できる。このため、このようなハードコート層を有するハードコートフィルムは、光学部材用途に好適である。
【００４１】
ハードコート層の形成方法は、特に制限されない。ハードコート層は、例えば、前記形成材料の一種である活性エネルギー線硬化樹脂の溶液を公知の塗工方法により基材フィルムの最表層上に塗工して、紫外線等の活性エネルギー線を照射して硬化させることにより形成できる。
【００４２】
＜その他の層＞
本発明のハードコートフィルムを例えばディスプレイの表示画面に用いる場合には、ハードコート層の上に、さらに反射防止層が積層されていることが好ましい。反射防止層は、外光の移りこみを防止するための層である。このような反射防止層が積層されたハードコートフィルムは、入射角５°、４３０〜７００ｎｍにおける反射率が２．０％以下であるとともに、５５０ｎｍにおける反射率が１．０％以下であることが好ましい。反射防止層の厚みは、０．０１μｍ〜１μｍが好ましく、０．０２μｍ〜０．５μｍがより好ましい。このような反射防止層としては、例えば、ハードコート層よりも屈折率の小さい、好ましくは屈折率が１．３０〜１．４５である低屈折率層を積層したもの、無機化合物からなる低屈折率層と無機化合物からなる高屈折率層とを繰り返し積層したもの、などを挙げることができる。
【００４３】
前記低屈折率層には、微小空気層（気泡）を有する材料で形成されたものを用いることができる。低屈折率層の厚さは、通常１０〜１０００ｎｍ、好ましくは３０〜５００ｎｍである。微小空気層を有する材料としては、エアロゲルが挙げられる。エアロゲルは、マトリックス中に微小な気泡が分散した透明な多孔質体である。気泡の大きさは大部分が２００ｎｍ以下であり、気泡の含有量は、通常１０〜６０体積％、好ましくは２０〜４０体積％である。エアロゲルには、シリカエアロゲルや、中空粒子をマトリックス中に分散させた多孔質体等がある。
【００４４】
シリカエアロゲルは、米国特許第４４０２９２７号公報、米国特許第４４３２９５６号公報および米国特許第４６１０８６３号公報などに開示されているように、アルコキシシランの加水分解重合反応によって得られたシリカ骨格からなるゲル状化合物を、アルコールあるいは二酸化炭素などの溶媒（分散媒）で湿潤状態にし、そしてこの溶媒を超臨界乾燥で除去することによって製造できる。また、シリカエアロゲルは、米国特許第５，１３７，２７９号公報、米国特許５，１２４，３６４号公報などに開示されているように、ケイ酸ナトリウムを原料として、上記と同様にして製造できる。
【００４５】
本発明において、特開平５-２７９０１１号公報および特開平７-１３８３７５号公報（米国特許第５４９６５２７号公報）に開示されているようにして、アルコキシシランの加水分解、重合反応によって得られたゲル状化合物を疎水化処理して、シリカエアロゲルに疎水性を付与することが好ましい。この疎水性を付与した疎水性シリカエアロゲルは、湿気や水などが浸入し難くなり、シリカエアロゲルの屈折率や光透過性などの性能が劣化することを防ぐことができる。
【００４６】
中空微粒子がマトリックス中に分散された多孔質体としては、特開２００１-２３３６１１号公報および特開２００３-１４９６４２号公報に開示されているような多孔質体が挙げられる。なお、中空微粒子がマトリックス中に分散された多孔質体は、前記熱可塑性樹脂層には含まれないものとする。
【００４７】
マトリックスに用いる材料は、中空微粒子の分散性、多孔質体の透明性、多孔質体の強度などの条件に適合する材料から選択される。例えば、ポリエステル樹脂、アクリル樹脂、ウレタン樹脂、塩化ビニル樹脂、エポキシ樹脂、メラミン樹脂、フッ素樹脂、シリコーン樹脂、ブチラール樹脂、フェノール樹脂、酢酸ビニル樹脂、アルコキシシランなどの加水分解性有機珪素化合物およびその加水分解物などが挙げられる。これらの中でも中空微粒子の分散性、多孔質体の強度からアクリル樹脂、エポキシ樹脂、ウレタン樹脂、シリコーン樹脂、加水分解性有機珪素化合物およびその加水分解物が好ましい。
【００４８】
中空微粒子は、特に制限されないが、無機中空微粒子が好ましい。無機中空微粒子を構成する無機化合物としては、ＳｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３、Ｂ２Ｏ３、ＴｉＯ２、ＺｒＯ２、ＳｎＯ２、Ｃｅ２Ｏ３、Ｐ２Ｏ５、Ｓｂ２Ｏ３、ＭｏＯ３、ＺｎＯ２、ＷＯ３、ＴｉＯ２−Ａｌ２Ｏ３、ＴｉＯ２−ＺｒＯ２、Ｉｎ２Ｏ３−ＳｎＯ２、Ｓｂ２Ｏ３−ＳｎＯ２などを例示することができる。なお、上記「−」は、複合酸化物であることを示す。この中でも、特にシリカ系の中空微粒子が好ましい。
【００４９】
中空微粒子の外殻は、細孔を有する多孔質なものであってもよく、この際、中空微粒子の細孔が外側で閉塞されていてもよい。中空粒子の中空部分である空洞や細孔には、中空微粒子を調製するときに使用した溶媒および／または乾燥時に浸入する気体が存在してもよいし、空洞を形成するための前駆体物質が残存していてもよい。
【００５０】
また、中空微粒子の平均粒径は、特に制限されないが、５〜２，０００ｎｍの範囲が好ましく、２０〜１００ｎｍがより好ましい。ここで、平均粒径は、透過型電子顕微鏡観察による数平均粒子径である。
【００５１】
また、本発明のハードコートフィルムでは、前記低屈折率層の防汚性を高めるために、前記低屈折率層の上にさらに防汚層を設けてもよい。防汚層は、偏光板用保護フィルムの表面に撥水性、撥油性、耐汗性、防汚性などを付与できる層である。防汚層を形成するために用いる材料としては、フッ素含有有機化合物が好適である。フッ素含有有機化合物としては、フルオロカーボン、パーフルオロシラン、又はこれらの高分子化合物などが挙げられる。
【００５２】
＜ハードコートフィルム＞
本発明のハードコートフィルムは、湿度膨張係数が３０ｐｐｍ／％ＲＨ以下であることが好ましい。湿度膨張係数は、湿度変化に伴うフィルムの線膨張を測定し、算出できる。湿度膨張係数が上記範囲であることにより、ハードコートフィルムの湿度による変形を防止でき、この場合には、本ハードコートフィルムを偏光板等の光学部材に好適に用いることができる。また、温度膨張係数が６０ｐｐｍ／K以下であることが好ましい。温度膨張係数は、ＪＩＳ  Ｋ７１４０により測定できる。
【００５３】
また、本発明のハードコートフィルムは、水蒸気透過率が１００ｇ／ｍ２・ｄａｙ以下であることが好ましく、８０ｇ／ｍ２・ｄａｙ以下がより好ましい。ハードコートフィルムの水蒸気透過率は、４０℃、９２％ＲＨの環境下に２４時間放置する試験条件で、ＪＩＳ  Ｋ７１２９に記載の方法により測定できる。水蒸気透過率が上記範囲であることにより、特に、本ハードコートフィルムを偏光板用の保護フィルムとして用いる場合には、偏光板を構成する偏光子の水分による劣化を低減できる。
【００５４】
本発明のハードコートフィルムは、出来合いのハードコートフィルムにて測定された、ハードコート層側表面の鉛筆硬度が４Ｈ以上となることが好ましい。この場合には、ハードコートフィルムは、その耐擦傷性が向上し、十分な表面保護機能を有する。
【００５５】
本発明のハードコートフィルムは、ＪＩＳ  Ｋ５６００−５−１に規定される屈曲性が４ｍｍ以下となることが好ましい。この場合には、フィルムに十分な屈曲性が付与されるため、ハードコートフィルムに応力が掛かったとしても、ハードコートフィルムの割れや変形等の発生を防止できる。
【００５６】
＜ハードコートフィルムの用途＞
以上のようなハードコートフィルムは、フラットパネルディスプレイ（ＦＰＤ）や、陰極管表示装置（ＣＲＴ）等のディスプレイの表面保護フィルムとして好適に用いることができる。前記ＦＰＤには、液晶表示装置（ＬＣＤ）、プラズマディスプレイパネル（ＰＤＰ）、電界放射型ディスプレイ（ＦＥＤ）、およびエレクトロルミネッセンスディスプレイ（ＥＬＤ）等が含まれる。この中でも、本ハードコートフィルムは、液晶表示装置の表面となる偏光板の保護フィルムとして好適に用いることができる。
【００５７】
＜偏光板＞
本発明の偏光板は、偏光子と、この偏光子の少なくとも片面に、基材フィルム側の面が積層された前記ハードコートフィルムとを備えて構成されている。このような構成により、ハードコートフィルムが十分な硬度と靭性を有することから、偏光子の表面を十分に保護できる上、十分な偏光度の偏光板を提供できる。
【００５８】
前記偏光子には、液晶表示装置等に用いられる公知の偏光子を用いることができる。偏光子としては、例えば、ポリビニルアルコールフィルムにヨウ素又は二色性染料を吸着させた後、ホウ酸浴中で一軸延伸することによって得られるもの、またはポリビニルアルコールフィルムにヨウ素又は二色性染料を吸着させ延伸しさらに分子鎖中のポリビニルアルコール単位の一部をポリビニレン単位に変性することによって得られるものなどが挙げることができる。このような偏光子としては、その偏光度が、９８％以上であることが好ましく、９９％以上であることがより好ましい。
【００５９】
＜液晶表示装置＞
本発明の液晶表示装置は、光源と、入射側偏光板と、液晶セルと、出射側偏光板とをこの順に有する液晶表示装置であって、入射側偏光板および／または出射側偏光板が前記偏光板である。この際、前記偏光板が出射側偏光板に用いられることが好ましい。このような構成とすることにより、表示品位に優れた液晶表示装置を提供できる。
【実施例】
【００６０】
次に、本発明について、実施例および比較例を用いてより詳細に説明する。なお、本発明は、下記の実施例には限定されない。
【００６１】
＜試験・評価方法＞
（１）  引張弾性率
ＪＩＳ  Ｋ７１６１に準拠して測定した。
（２）  鉛筆硬度
ＪＩＳ  Ｋ５６００−５−４に基づいて下記の方法により測定した。円柱状に削った鉛筆芯を４５度の角度に傾け、上から７５０ｇの荷重を掛け、被測定物の表面を５ｍｍ程度引っかいて傷の有無を確認する。
（３）  破断伸度
ＪＩＳ  Ｋ７１６１に準拠して測定した。サンプルが降伏を伴わずに破壊する場合は、引張破壊ひずみ、降伏後に破壊する場合は、引張破壊時呼びひずみの測定値をもって破断伸度とした。
（４）  屈曲性
ＪＩＳ  Ｋ５６００−５−１に準拠して測定した。サンプルフィルムに割れ、クレージングが生じる最も大きなマンドレルの直径をもって屈曲性の指標とする。
（５）  湿度膨張係数
恒温恒湿槽、自動伸び計を設置した精密万能試験機（オートグラフＡＧ−ＩＳ、島津製作所）で測定を行った。ＪＩＳ  Ｋ７１３９に準拠しＢ形の試験片を作成し、５０ｍｍの間隔で標線を設けた。温度を２３±０.５℃に保持し、試験片両端を１０Ｎの荷重で引っ張りながら、湿度を３０％ＲＨから７０％ＲＨまで変化させ、自動伸び計で５０ｍｍの標線間隔の変位（ΔＬ）を測定した。測定値から以下の式（Ａ）によって湿度膨張係数（β）を算出した。
β＝ΔＬ／（５０×４０）・・・（Ａ）
（６）  温度膨張係数
ＪＩＳ  Ｋ７１４０に準拠して測定した。
（７）  水蒸気透過率
ＪＩＳ  Ｋ７１２９に準拠し、測定温度４０℃で測定した。
（８）層厚み
フィルム断面をミクロトーム（ＵＬＴＲＡＣＵＴ  ＵＣＴ、ライカ社製）で切削し、その断面を走査型電子顕微鏡（Ｓ−３０００Ｎ、日立製作所製）で観察した画像から計測した。
（９）光漏れ試験
試験片として、１０ｃｍ×１０ｃｍの偏光板を２枚切り出し、温度８０℃、相対湿度９０％の環境に１００時間放置する。その後、室内に取り出した試験片をクロスニコルに配置し、色濃度５０００Ｋのライトボックスに載置して、目視により光漏れの有無を観察する。
【００６２】
＜ハードコート剤の調製＞
五酸化アンチモンのメチルイソブチルケトンゾル（固形分濃度４０％、触媒化成社製）１００部に、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート８部、トリメチロールプロパントリアクリレート２部、光開始剤２−ヒドロキシ−２−メチルプロピオフェノン０．４部を混合し、紫外線硬化型のハードコート剤Ｈを得た。
【００６３】
＜低屈折率層形成用塗工液の調製＞
中空シリカ微粒子のイソプロピルアルコールゾル（固形分濃度２０％触媒化成社製）１００部に、テトラメトキシシランのオリゴマーメチルシリケート５１１（コルコート社製）２０部、アンモニア水（アンモニア２８重量％）３４部、メタノール６００部を混合して低屈折率層形成用塗工液Ｌを得た。
【００６４】
＜実施例＞
（ハードコートフィルム全体の構成）
下記の手順に従い、本発明に係るハードコートフィルム１を作製した。ハードコートフィルム１の構成を図面により説明する。図１に示すように、ハードコートフィルム１は、基材フィルム１０と、この基材フィルム１０の一方の面に積層されたハードコート層２０と、ハードコート層２０の上に積層された、反射防止層としての低屈折率層３０とを備えて構成されている。以下、各構成要素１０，２０，３０の作製手順について詳細に説明する。
【００６５】
（基材フィルム１０の作製）
３種３層の多層共押出装置を使用して、最表層を構成するためのポリメチルメタクリレート樹脂（スミペックスＭＨ、住友化学社製：後述する表１にてＰＭＭＡと表記）、接着層を構成するためのＳＥＢＳ共重合体接着剤（タフテックＨ１０４１、旭化成ケミカルズ社製：表１にてＳＥＢＳと表記）、最表層以外の層を構成するための脂環式オレフィンポリマー（ゼオノア１０２０、日本ゼオン社製：表１にてＣＯＰと表記）をそれぞれ、２０ｋｇ／ｈｒ、１ｋｇ／ｈｒ、１０ｋｇ／ｈｒの押出量でＴ型ダイスより吐出させ、この吐出物を１００℃の金属ロールを用いて冷却し、ポリメチルメタクリレート樹脂層Ａ（４０μｍ厚）−ＳＥＢＳ樹脂接着層４０（２μｍ厚）−脂環式オレフィンポリマー層Ｂ（２０μｍ厚）が積層された基材フィルム１０を共押出法により得た。この基材フィルム１０において、最表層がポリメチルメタクリレート樹脂層Ａである。ポリメチルメタクリレート樹脂層Ａの引張弾性率は３３００ｋＰａである。
【００６６】
（ハードコート層２０の作製）
次いで、得られた基材フィルム１０のポリメチルメタクリレート樹脂層Ａの表面に、ワイヤーバーを用いて前記ハードコート剤Ｈを塗布、乾燥（１００℃×２分間）、紫外線照射（積算光量１０００ｍＷ／ｃｍ２）することにより、膜厚５μｍのハードコート層２０を得た。
【００６７】
（低屈折率層３０の作製）
次いで、ハードコート層２０の上に、ワイヤーバーを用いて、前記低屈折率層用塗工液Ｌを塗布、加熱（１４０℃×１０分間）し、膜厚１００ｎｍの低屈折率層３０を得た。
以上のようにして、図１に示すようなハードコートフィルム１を得た。
【００６８】
＜比較例１＞
基材フィルム１の代わりに、トリアセチルセルロースフィルム１１（ＫＣ８ＵＸ２Ｍ、コニカ・ミノルタ社製、厚み８０μｍ：表１にてＴＡＣと表記）を用いた他は、実施例１と同様にしてハードコートフィルム２を得た。トリアセチルセルロースフィルムの引張弾性率は３７００ｋＰａである。
【００６９】
＜比較例２＞
基材フィルム１０の代わりに、下記基材フィルム１２を用いた他は、実施例１と同様にしてハードコートフィルム３を得た。
（基材フィルム１２の作製）
３種３層の多層共押出装置を使用して、最表層を構成するためのポリスチレン樹脂（ＨＦ７７、ＰＳジャパン社製：表１にてＰＳと表記）、接着層を構成するためのＳＥＢＳ共重合体接着剤（タフテックＨ１０４１、旭化成ケミカルズ社製）、最表層以外の層を構成するための脂環式オレフィンポリマー（ゼオノア１０２０、日本ゼオン社製）をそれぞれ、２０ｋｇ／ｈｒ、１ｋｇ／ｈｒ、１０ｋｇ／ｈｒの押出量でＴ型ダイスより吐出させ、この吐出物を１００℃の金属ロールを用いて冷却し、最表層としてのポリスチレン樹脂層（４０μｍ厚）−ＳＥＢＳ樹脂接着層（２μｍ厚）−脂環式オレフィンポリマー層（２０μｍ厚）が積層された基材フィルム１２を得た。ポリスチレン樹脂層の引張弾性率は３３００ｋＰａである。
【００７０】
＜比較例３＞
基材フィルム１０の代わりに、下記基材フィルム１３を用いた他は、実施例１と同様にしてハードコートフィルム４を得た。
（基材フィルム１３の作製）
３種３層の多層共押出装置を使用して、最表層を構成するためのポリメチルメタクリレート樹脂（スミペックスＭＨ、住友化学社製）、接着層を構成するためのＳＥＢＳ共重合体接着剤（タフテックＨ１０４１、旭化成ケミカルズ社製）、最表層以外の層を構成するための脂環式オレフィンポリマー（ゼオノア１０２０、日本ゼオン社製）をそれぞれ、１５ｋｇ／ｈｒ、１ｋｇ／ｈｒ、１５ｋｇ／ｈｒの押出量でＴ型ダイスより吐出させ、この吐出物を１００℃の金属ロールを用いて冷却し、ポリメチルメタクリレート樹脂層（３０μｍ厚）−ＳＥＢＳ樹脂接着層（２μｍ厚）−脂環式オレフィンポリマー層（３０μｍ厚）が積層された基材フィルム１３を得た。
【００７１】
＜結果＞
以上のようにして得られた各ハードコートフィルム１〜４について、前述した評価を行った。その結果を表１に示す。
【００７２】
【表１】
2007140229.tif 000003
【００７３】
表１に示すように、実施例１では、ハードコートフィルム１の表面の鉛筆硬度が５Ｈ以上と高くなっており、表面の耐擦傷性に優れていることがわかる。さらに、実施例１では、屈曲性が４ｍｍであることから、このハードコートフィルム１は、十分な靭性を有しており、割れ等が生じにくいことがわかる。これに対して、比較例１〜３では、ハードコートフィルム表面の鉛筆硬度がＨＢ〜２Ｈと低くなっており、表面の耐擦傷性が不十分であることがわかる。
【００７４】
また、上記ハードコートフィルム１〜４を用いて偏光板を作製した。
厚さ７５μｍのポリビニルアルコールフィルム（クラレビニロン＃７５００、クラレ社製）をチャックに装着し、ヨウ素０．２ｇ／Ｌとヨウ化カリウム６０ｇ／Ｌを含む３０℃の水溶液の浸漬し、６．０倍に一軸延伸しつつ５分間にわたってホウ酸処理を行った。最後に室温で２４時間乾燥して偏光子を得た。
【００７５】
次いで、偏光子の片面に、各ハードコートフィルム１〜４のハードコート層と反対側の面を、アクリル系接着剤（ＤＰ−８００５クリア、住友スリーエム社製）を介して貼り合せ、また偏光子のもう片面には、同じアクリル系接着剤を介して、厚さ４０μｍのノルボルネン系樹脂（ゼオノア１４１０Ｒ、日本ゼオン社製）を貼付して偏光板を作製した。
【００７６】
表１に示すように、光漏れテストの結果から、実施例１では温湿度耐久性に優れることがわかり、比較例１では温湿度耐久性に劣っていることがわかった。
【００７７】
さらに、得られた偏光板を出射側偏光板として適用した液晶表示装置を作製した。その結果、表１に示すように、どの液晶表示装置も分な表示品位を維持できることがわかった。
【００７８】
以上まとめれば、実施例１に示すハードコートフィルムによれば、５μｍと比較的薄いハードコート層であっても十分な表面耐擦傷性を有し、液晶表示装置の偏光板用の保護フィルムとして用いた場合には、十分な表示性能を有することがわかった。
【図面の簡単な説明】
【００７９】
【図１】本発明の実施例に係るハードコートフィルムの構成を模式的に示す断面図である。
【符号の説明】
【００８０】
１      ハードコートフィルム
１０      基材フィルム
２０      ハードコート層
３０      低屈折率層（反射防止層）
４０      接着層
Ａ      熱可塑性樹脂層（最表層）
Ｂ      熱可塑性樹脂層（最表層以外の層）
【図１】
2007140229.tif 000004