CN105579871A - 光学层叠体 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种具备基材层与硬涂层、可防止干涉斑、且具有充分的硬度的光学层叠体。本发明的光学层叠体具备:基材层,其系由热塑性树脂膜形成;及硬涂层,其系将包含分子量为600~2500的固化性化合物与折射率为1.50以上的高折射率微粒的硬涂层形成用组合物涂布于该热塑性树脂膜上而形成;且该硬涂层包含该硬涂层形成用组合物向该热塑性树脂膜中渗透而形成的渗透区域,该高折射率微粒于该硬涂层中以浓度自未设置该基材层之侧的表面向厚度方向连续变低的方式偏析。
Description
技术领域
本发明涉及一种光学层叠体。
背景技术
液晶显示器(LCD)、阴极射线管显示装置(CRT)、等离子体显示器(PDP)、电致发光显示器(ELD)等图像显示装置存在如下情形,即若由于来自外部的接触而对其表面造成损伤,则显示图像的视认性降低。因此,为了保护图像显示装置的表面,而使用包含基材层与硬涂层的光学层叠体。
另外,对于图像显示装置而言,要求减少由自外部照射的光引起的表面反射,而提高其视认性。针对该要求,提出有使用具有[基材层/硬涂层/抗反射层]的构成的光学层叠体。于该构成的光学层叠体中,就反射率的观点而言,要求硬涂层有较高的折射率,要求抗反射层有较低的折射率。因此,向硬涂层及抗反射层中分别添加高折射率微粒及低折射率微粒。作为具体例,可列举:具备使高折射率微粒的存在量于膜厚方向连续变化的高折射率梯度硬涂层的光学层叠体(抗反射膜)(例如,专利文献1)。根据该抗反射膜,可防止干涉斑。然而,有未获得充分的硬度的情形。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2011-145649号公报
发明内容
发明所欲解决的问题
本案发明提供一种具备基材层与硬涂层、可防止干涉斑、且具有充分的硬度的光学层叠体。
解决问题的技术手段
本发明的光学层叠体具备:基材层,其系由热塑性树脂膜形成;及硬涂层,其系将包含分子量为600~2500的固化性化合物与折射率为1.50以上的高折射率微粒的硬涂层形成用组合物涂布于该热塑性树脂膜上而形成;且该硬涂层包含该硬涂层形成用组合物向该热塑性树脂膜中渗透而形成的渗透区域,该高折射率微粒于该硬涂层中以浓度自未设置该基材层之侧的表面向厚度方向连续变低的方式偏析。
于一实施形态中,上述固化性化合物包含氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯及/或氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯的低聚物。
于一实施形态中,于上述硬涂层中不产生相分离。
于一实施形态中,上述热塑性树脂膜为(甲基)丙烯酸系树脂膜。
于一实施形态中,上述硬涂层以浓度自上述基材层侧表面向厚度方向连续变低的方式包含形成上述热塑性树脂膜的热塑性树脂。
于一实施形态中,于上述硬涂层的未设置上述基材层之侧进一步具备低折射率层。
根据本发明的另一形态,提供一种偏振膜。该偏振膜包含上述光学层叠体。
根据本发明的又一形态,提供一种图像显示装置。该图像显示装置包含上述光学层叠体。
发明的效果
于本发明中,将包含具有特定分子量的固化性化合物与高折射率微粒的硬涂层形成用组合物涂布于热塑性树脂膜上,并使其一部分向热塑性树脂膜中渗透,藉此形成渗透区域。藉此,可藉由少量的高折射率微粒而使硬涂层高折射率化,并且可防止干涉斑,且获得充分的硬度。进而,本案发明的光学层叠体可藉由简便的制造方法而制造得到。
附图说明
图1系本发明的一实施形态的光学层叠体的概略剖面图。
图2系本发明的另一实施形态的光学层叠体的概略剖面图。
图3(a)系实施例1的光学层叠体的硬涂层剖面的TEM照片,(b)系其部分扩大照片。
图4系表示实施例及比较例中所获得的光学层叠体的反射光谱的图表。
图5(a)系表示光学层叠体T1的剖面的TEM照片,(b)系表示光学层叠体T2的剖面的TEM照片。
具体实施方式
以下,对本发明的优选实施形态进行说明,但本发明并不限定于这些实施形态。
A.光学层叠体的整体构成
图1系本发明的一实施形态的光学层叠体的概略剖面图。图1所示的光学层叠体100依次具备由热塑性树脂膜形成的基材层10、及硬涂层20。硬涂层20系于热塑性树脂膜上涂布硬涂层形成用组合物而形成。硬涂层20包含所涂布的硬涂层形成用组合物的一部分向热塑性树脂膜中渗透而形成的渗透区域22。即,渗透区域22系于热塑性树脂膜中存在硬涂层形成用组合物成分的部分。另一方面,基材层10系如上述那样硬涂层形成用组合物向热塑性树脂膜中渗透时,于热塑性树脂膜中硬涂层形成用组合物未到达(渗透)的部分。再者,图中的交界A系由热塑性树脂膜的硬涂层形成用组合物涂布面所界定的交界。
图2系本发明的另一实施形态的光学层叠体的概略剖面图。光学层叠体200于硬涂层20的未设置基材层10之侧进一步具备低折射率层30。
本发明的光学层叠体例如适用于偏振膜(亦称为偏振片)。具体而言,本发明的光学层叠体于偏振膜中可设置于起偏器的单面或两面,而可优选地用作起偏器的保护材料。
B.基材层
基材层系由任意适当的热塑性树脂膜形成。更详细而言,基材层系于热塑性树脂膜上涂布硬涂层形成用组合物时,于热塑性树脂膜中该硬涂层形成用组合物未到达(渗透)的部分。
作为热塑性树脂膜的具体例,可列举:(甲基)丙烯酸系树脂膜、三乙酰纤维素等纤维素系树脂膜、聚乙烯、聚丙烯等聚烯烃系树脂膜;聚降冰片烯等环烯烃系树脂膜、聚对苯二甲酸乙二酯、聚对苯二甲酸丁二酯等聚酯系树脂膜。其中,优选为(甲基)丙烯酸系树脂膜。若使用(甲基)丙烯酸系树脂膜作为基材膜,则可良好地形成渗透区域。再者,于本说明书中,所谓“(甲基)丙烯酸基”,意指丙烯酸基及/或甲基丙烯酸基。
上述热塑性树脂膜的波长380nm下的光的透射率优选为15%以下,更优选为12%以下,进而优选为9%以下。若波长380nm的光的透射率为上述范围,则表现优异的紫外线吸收能力,因而可防止光学层叠体的由外界光等引起的紫外线劣化。
上述热塑性树脂膜的面内相位差Re优选为10nm以下,更优选为7nm以下,进而优选为5nm以下,特别优选为3nm以下,最优选为1nm以下。热塑性树脂膜的厚度方向相位差Rth优选为15nm以下,更优选为10nm以下,进而优选为5nm以下,特别优选为3nm以下,最优选为1nm以下。若面内相位差及厚度方向相位差为上述范围,则可明显抑制起因于相位差的对图像显示装置的显示特性的不良影响。更具体而言,可明显抑制干涉斑或用于3D显示器用液晶显示装置的情形下的3D图像的变形。再者,面内相位差Re及厚度方向相位差Rth可分别以下述式求出:
Re=(nx-ny)×d
Rth=(nx-nz)×d
此处,nx系热塑性树脂膜的慢轴方向的折射率,ny系热塑性树脂膜的快轴方向的折射率,nz系热塑性树脂膜的厚度方向的折射率,d(nm)系热塑性树脂膜的厚度。慢轴系指膜面内的折射率成为最大的方向,快轴系指于面内垂直于慢轴的方向。代表性地,Re及Rth系使用波长590nm的光而测定。
上述(甲基)丙烯酸系树脂膜包含(甲基)丙烯酸系树脂。(甲基)丙烯酸系树脂膜例如可将含有包含(甲基)丙烯酸系树脂作为主成分的树脂成分的成形材料进行挤出成形而获得。作为具体例,具有上述范围的面内相位差及厚度方向相位差的(甲基)丙烯酸系树脂膜例如可使用下述的具有戊二酰亚胺结构的(甲基)丙烯酸系树脂而获得。
上述(甲基)丙烯酸系树脂膜的透湿度优选为200g/m2·24hr以下,更优选为80g/m2·24hr以下。根据本发明,即便使用如上述那样透湿度较高的(甲基)丙烯酸系树脂膜,亦可获得(甲基)丙烯酸系树脂膜与硬涂层的密合性优异、且干涉斑得到抑制的光学层叠体。再者,透湿度例如可藉由依据JISZ0208的方法而于40℃且相对湿度92%的试验条件下进行测定。
作为上述(甲基)丙烯酸系树脂,可采用任意适当的(甲基)丙烯酸系树脂。例如可列举:聚甲基丙烯酸甲酯等聚(甲基)丙烯酸酯、甲基丙烯酸甲酯-(甲基)丙烯酸共聚物、甲基丙烯酸甲酯-(甲基)丙烯酸酯共聚物、甲基丙烯酸甲酯-丙烯酸酯-(甲基)丙烯酸共聚物、(甲基)丙烯酸甲酯-苯乙烯共聚物(MS树脂等)、具有脂环族烃基的聚合物(例如,甲基丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸环己酯共聚物、甲基丙烯酸甲酯-(甲基)丙烯酸降冰片烯基酯共聚物等)。优选可列举聚(甲基)丙烯酸甲酯等聚(甲基)丙烯酸C1-6烷基酯。更优选可列举以甲基丙烯酸甲酯为主成分(50~100重量%、优选为70~100重量%)的甲基丙烯酸甲酯系树脂。
上述(甲基)丙烯酸系树脂的重均分子量优选为10000~500000,更优选为30000~300000,进而优选为50000~200000。若重均分子量为该范围内,则对硬涂层形成用组合物的渗透性及相溶性适度。另外,若重均分子量过小,则有制成膜的情形下的机械强度不足的倾向。若重均分子量过大,则有熔融挤出时的粘度较高、成形加工性降低、而成形品的生产性降低的倾向。
上述(甲基)丙烯酸系树脂的玻璃化转变温度优选为110℃以上,更优选为120℃以上。若玻璃化转变温度为上述范围,则可获得耐久性及耐热性优异的(甲基)丙烯酸系树脂膜。玻璃化转变温度的上限并无特别限定,就成形性等观点而言,优选为170℃以下。
上述(甲基)丙烯酸系树脂优选为具有表现正双折射的结构单元与表现负双折射的结构单元。若具有这些结构单元,则可调整这些结构单元的存在比,可以抑制(甲基)丙烯酸系树脂膜的相位差,可获得低相位差的(甲基)丙烯酸系树脂膜。作为表现正双折射的结构单元,例如可列举:构成内酯环、聚碳酸酯、聚乙烯醇、乙酸纤维素、聚酯、聚芳酯、聚酰亚胺、聚烯烃等的结构单元、下述的通式(1)所示的结构单元。作为表现负双折射的结构单元,例如可列举:来自苯乙烯系单体、马来酰亚胺系单体等的结构单元、聚甲基丙烯酸甲酯的结构单元、下述的通式(3)所示的结构单元等。于本说明书中,所谓表现正双折射的结构单元,意指仅具有该结构单元的树脂表现正双折射特性的情形(即,于树脂的延伸方向表现慢轴的情形)的结构单元。另外,所谓表现负双折射的结构单元,意指仅具有该结构单元的树脂表现负双折射特性的情形(即,于与树脂的延伸方向垂直的方向表现慢轴的情形)的结构单元。
作为上述(甲基)丙烯酸系树脂,可优选地使用具有内酯环结构或戊二酰亚胺结构的(甲基)丙烯酸系树脂。具有内酯环结构或戊二酰亚胺结构的(甲基)丙烯酸系树脂的耐热性优异。更优选为具有戊二酰亚胺结构的(甲基)丙烯酸系树脂。若使用具有戊二酰亚胺结构的(甲基)丙烯酸系树脂,则可获得如上述那样低透湿且相位差及紫外线透射率较小的(甲基)丙烯酸系树脂膜。具有戊二酰亚胺结构的(甲基)丙烯酸系树脂(以下,亦称为戊二酰亚胺树脂)例如记载于日本特开2006-309033号公报、日本特开2006-317560号公报、日本特开2006-328329号公报、日本特开2006-328334号公报、日本特开2006-337491号公报、日本特开2006-337492号公报、日本特开2006-337493号公报、日本特开2006-337569号公报、日本特开2007-009182号公报、日本特开2009-161744号公报中。这些记载系作为参考而被本说明书引用。
优选为上述戊二酰亚胺树脂包含下述通式(1)所表示的结构单元(以下,亦称为戊二酰亚胺单元)、与下述通式(2)所表示的结构单元(以下,亦称为(甲基)丙烯酸酯单元)。
[化1]
式(1)中,R1及R2分别独立为氢或碳原子数为1~8的烷基,R3为氢、碳原子数为1~18的烷基、碳原子数为3~12的环烷基、或碳原子数为5~15的包含芳香环的取代基。式(2)中,R4及R5分别独立为氢或碳原子数为1~8的烷基,R6为氢、碳原子数为1~18的烷基、碳原子数为3~12的环烷基、或碳原子数为5~15的包含芳香环的取代基。
戊二酰亚胺树脂亦可视需要,进而含有下述通式(3)所表示的结构单元(以下,亦称为芳香族乙烯基单元)。
[化2]
式(3)中,R7为氢或碳原子数为1~8的烷基,R8为碳原子数为6~10的芳基。
上述通式(1)中,优选为R1及R2分别独立为氢或甲基,R3为氢、甲基、丁基、或环己基,进而优选为R1为甲基,R2为氢,R3为甲基。
上述戊二酰亚胺树脂可仅含有单一种类作为戊二酰亚胺单元,亦可含有上述通式(1)中的R1、R2、及R3不同的多种类作为戊二酰亚胺单元。
戊二酰亚胺单元可藉由使上述通式(2)所表示的(甲基)丙烯酸酯单元酰亚胺化而形成。另外,戊二酰亚胺单元亦可藉由使马来酸酐等酸酐、或者这样的酸酐与碳原子数为1~20的直链或支链的醇的半酯;丙烯酸、甲基丙烯酸、马来酸、马来酸酐、衣康酸、衣康酸酐、巴豆酸、富马酸、柠康酸等α,β-烯属不饱和羧酸等酰亚胺化而形成。
上述通式(2)中,优选为R4及R5分别独立为氢或甲基,R6为氢或甲基,进而优选为R4为氢,R5为甲基,R6为甲基。
上述戊二酰亚胺树脂可仅含有单一种类作为(甲基)丙烯酸酯单元,亦可含有上述通式(2)中的R4、R5、及R6不同的多种类作为(甲基)丙烯酸酯单元。
上述戊二酰亚胺树脂优选为含有苯乙烯、α-甲基苯乙烯等作为上述通式(3)所表示的芳香族乙烯基单元,进而优选为含有苯乙烯作为上述通式(3)所表示的芳香族乙烯基单元。藉由具有此种芳香族乙烯基单元,而可减少戊二酰亚胺结构的正双折射性,获得相位差更低的(甲基)丙烯酸系树脂膜。
上述戊二酰亚胺树脂可仅含有单一种类作为芳香族乙烯基单元,亦可含有R7及R8不同的多种类作为芳香族乙烯基单元。
关于上述戊二酰亚胺树脂中的上述戊二酰亚胺单元的含量,优选为依赖于例如R3的结构等而进行变化。关于戊二酰亚胺单元的含量,以戊二酰亚胺树脂的总结构单元为基准,优选为1重量%~80重量%,更优选为1重量%~70重量%,进而优选为1重量%~60重量%,特别优选为1重量%~50重量%。若戊二酰亚胺单元的含量为上述范围,则可获得耐热性优异的低相位差的(甲基)丙烯酸系树脂膜。
上述戊二酰亚胺树脂中的上述芳香族乙烯基单元的含量可视目的或所需的特性而适当设定。根据用途,芳香族乙烯基单元的含量亦可为0。于含有芳香族乙烯基单元的情形时,其含量以戊二酰亚胺树脂的戊二酰亚胺单元为基准,优选为10重量%~80重量%,更优选为20重量%~80重量%,进而优选为20重量%~60重量%,特别优选为20重量%~50重量%。若芳香族乙烯基单元的含量为上述范围,则可获得低相位差且耐热性及机械强度优异的(甲基)丙烯酸系树脂膜。
于上述戊二酰亚胺树脂中,亦可视需要,进而使除戊二酰亚胺单元、(甲基)丙烯酸酯单元、及芳香族乙烯基单元以外的其它结构单元共聚。作为其它结构单元,例如可列举:由丙烯腈或甲基丙烯腈等腈系单体、马来酰亚胺、N-甲基马来酰亚胺、N-苯基马来酰亚胺、N-环己基马来酰亚胺等马来酰亚胺系单体构成的结构单元。这些其它结构单元于上述戊二酰亚胺树脂中可直接共聚,亦可接枝共聚。
上述热塑性树脂膜包含紫外线吸收剂。作为紫外线吸收剂,只要可获得上述所需的特性,则可采用任意适当的紫外线吸收剂。作为上述紫外线吸收剂的代表例,可列举:三嗪系紫外线吸收剂、苯并三唑系紫外线吸收剂、二苯甲酮系紫外线吸收剂、氰基丙烯酸酯系紫外线吸收剂、苯并噁嗪系紫外线吸收剂、及噁二唑系紫外线吸收剂。这些紫外线吸收剂可单独使用,亦可组合多种使用。
关于上述紫外线吸收剂的含量,相对于热塑性树脂100重量份,优选为0.1重量份~5重量份,更优选为0.2重量份~3重量份。若紫外线吸收剂的含量为上述范围,则可有效地吸收紫外线,且膜成形时的膜的透明性不会降低。于紫外线吸收剂的含量少于0.1重量份的情形时,有紫外线的遮断效果变得不充分的倾向。于紫外线吸收剂的含量多于5重量份的情形时,有着色变严重,或成形后的膜的雾度变高,或透明性变差的倾向。
上述热塑性树脂膜可视目的而含有任意适当的添加剂。作为添加剂,例如可列举:受阻酚系、磷系、硫系等抗氧化剂;耐光稳定剂、耐候稳定剂、热稳定剂等稳定剂;玻璃纤维、碳纤维等补强材料;近红外线吸收剂;磷酸三(二溴丙基)酯、磷酸三烯丙酯、氧化锑等阻燃剂;阴离子系、阳离子系、非离子系表面活性剂等抗静电剂;无机颜料、有机颜料、染料等着色剂;有机填料或无机填料;树脂改性剂;塑化剂;润滑剂;相位差减少剂等。所含有的添加剂的种类、组合、含量等可视目的或所需的特性而适当设定。
作为上述热塑性树脂膜的制造方法,并无特别限定,例如可利用任意适当的混合方法将热塑性树脂、紫外线吸收剂、及视需要的其它聚合物或添加剂等充分地进行混合,而预先制成热塑性树脂组合物后,将其进行膜成形。或者,亦可将热塑性树脂、紫外线吸收剂、及视需要的其它聚合物或添加剂等分别制成各溶液后进行混合而制成均匀的混合液,然后进行膜成形。
于制造上述热塑性树脂组合物时,例如利用Omuni混合机等任意适当的混合机将上述的膜原料进行预掺后,将所获得的混合物进行挤出混练。于该情形时,挤出混练所使用的混合机并无特别限定,例如可使用单轴挤出机、双轴挤出机等挤出机或加压捏合机等任意适当的混合机。
作为上述膜成形的方法,例如可列举:溶液流延法(溶液铸膜法)、熔融挤出法、压延法、压缩成形法等任意适当的膜成形法。优选为熔融挤出法。关于熔融挤出法,因未使用溶剂,故而可降低制造成本或由溶剂引起的对地球环境或作业环境的负荷。
作为上述熔融挤出法,例如可列举:T型模头法、吹塑法等。成形温度优选为150~350℃、更优选为200~300℃。
于利用上述T型模头法进行膜成形的情形时,可于公知的单轴挤出机或双轴挤出机的前端部安装T型模头,卷取被膜状挤出的膜,而获得辊状的膜。此时,亦可适当调整卷取辊的温度,并向挤出方向进行延伸,藉此进行单轴延伸。另外,亦可藉由将膜向与挤出方向垂直的方向进行延伸,而进行同时双轴延伸、逐次双轴延伸等。
上述热塑性树脂膜只要可获得上述所需的相位差,则可为未延伸膜或延伸膜中的任一者。于为延伸膜的情形时,可为单轴延伸膜或双轴延伸膜中的任一者。于为双轴延伸膜的情形时,可为同时双轴延伸膜或逐次双轴延伸膜中的任一者。
上述延伸温度优选为作为膜原料的热塑性树脂组合物的玻璃化转变温度附近,具体而言,优选为(玻璃化转变温度-30℃)~(玻璃化转变温度+30℃),更优选为(玻璃化转变温度-20℃)~(玻璃化转变温度+20℃)的范围内。若延伸温度未达(玻璃化转变温度-30℃),则有如下之虞,即所获得的膜的雾度变大,或者膜裂开或破损,而未获得特定的延伸倍率。反之,若延伸温度超过(玻璃化转变温度+30℃),则有如下倾向,即所获得的膜的厚度不均变大,或者无法充分改善伸长率、撕裂扩大强度、及耐揉疲劳等力学性质。进而,有变得容易产生膜黏着于辊的问题的倾向。
上述延伸倍率优选为1.1~3倍,更优选为1.3~2.5倍。若延伸倍率为上述范围,则可大幅改善膜的伸长率、撕裂扩大强度、及耐揉疲劳等力学性质。结果为,可制造厚度不均较小,双折射实际上为零(因此,相位差较小),进而雾度较小的膜。
关于上述热塑性树脂膜,为了使其光学各向同性或机械特性稳定,而可于延伸处理后进行热处理(退火)等。热处理的条件可采用任意适当的条件。
上述热塑性树脂膜的厚度优选为10μm~200μm,更优选为20μm~100μm。若厚度未达10μm,则有强度降低之虞。若厚度超过200μm,则有透明性降低之虞。
上述热塑性树脂膜的表面的润湿张力优选为40mN/m以上,更优选为50mN/m以上,进而优选为55mN/m以上。若表面的润湿张力为40mN/m以上,则热塑性树脂膜与硬涂层的密合性进一步提高。为了调整表面的润湿张力,可实施任意适当的表面处理。作为表面处理,例如可列举:电晕放电处理、等离子体处理、臭氧吹送、紫外线照射、火焰处理、化学试剂处理。这些中,优选为电晕放电处理、等离子体处理。
B.硬涂层
硬涂层系将包含特定分子量的固化性化合物与高折射率微粒的硬涂层形成用组合物涂布于热塑性树脂膜上而形成。更具体而言,硬涂层系将包含特定分子量的固化性化合物与高折射率微粒的硬涂层形成用组合物涂布于热塑性树脂膜上,并使其一部分向热塑性树脂膜中渗透而形成。优选为于硬涂层形成用组合物向热塑性树脂膜中渗透的同时,形成热塑性树脂膜的热塑性树脂向硬涂层形成用组合物的涂布层溶出。
如上所述,硬涂层包含硬涂层形成用组合物向热塑性树脂膜中渗透而形成的渗透区域。在渗透区域中,代表性地,形成热塑性树脂膜的热塑性树脂与硬涂层形成用组合物发生相溶化。
硬涂层形成用组合物向热塑性树脂膜的渗透深度(渗透区域的厚度)的下限例如为1.2μm,优选为1.5μm,更优选为2.5μm,进而优选为3μm。渗透深度的上限优选为(热塑性树脂膜的厚度×70%)μm,更优选为(热塑性树脂膜的厚度×40%)μm,进而优选为(热塑性树脂膜的厚度×30%)μm,特别优选为(热塑性树脂膜×20%)μm。若渗透深度为上述范围,则可获得热塑性树脂膜与硬涂层的密合性优异、干涉斑得到抑制、且硬度优异的光学层叠体。再者,渗透深度可藉由硬涂层的反射光谱、或利用SEM(ScanningElectronMicroscope,扫描式电子显微镜)、TEM(TransmissionElectronMicroscopy,穿透式电子显微镜)等电子显微镜的观察而进行测定。
硬涂层优选为于渗透区域中以浓度自基材层侧表面向其相反侧的表面连续变低的方式含有形成热塑性树脂膜的热塑性树脂。另外,硬涂层可越过渗透区域(即,越过图1的交界线A)而包含热塑性树脂。于该情形时,亦优选为以其浓度自基材层侧表面向其相反侧的表面连续变低的方式含有热塑性树脂。其原因在于:藉由热塑性树脂的浓度连续变化,而可抑制基材层与硬涂层的界面反射,从而可获得干涉斑较少的光学层叠体。另外,可优选地进行下述的高折射率微粒的偏析及浓度梯度的形成。
硬涂层优选为不产生相分离,换而言之,优选为不具有上下两层构造。于硬涂层产生相分离而形成上下两层构造的情形时,有下述的高折射率微粒的偏析及浓度梯度的形成变得不充分的情形。推测其原因在于:于形成上下两层构造的情形时,于上层(将基材层侧的层设为下层)不存在热塑性树脂的浓度梯度或浓度梯度变缓,其结果为,高折射率微粒可以较高的均匀性分散。再者,于本发明中,于例如利用SEM、TEM等电子显微镜的观察中,可藉由确认于硬涂层中不存在相分离界面、测定硬涂层的反射光谱等而判断无相分离或上下两层构造。
于硬涂层中,高折射率微粒于未设置基材层之侧的表面偏析,其浓度自该表面向厚度方向连续变低。藉由如上述那样形成浓度梯度并且使高折射率微粒偏析,而可利用少量的高折射率微粒优选地抑制干涉斑。此处,所谓“高折射率微粒于未设置基材层之侧的表面偏析”,意指硬涂层所含有的高折射率微粒的90重量%以上存在于厚度方向上距离未设置基材层之侧的表面(硬涂层的厚度×80%)以下的距离的区域。优选为硬涂层所含有的高折射率微粒的90重量%以上存在于厚度方向上距离该表面(硬涂层的厚度×60%)以下的距离的区域。
作为高折射率微粒,可使用具有1.50以上的折射率的任意适当的微粒。折射率的上限例如可为2.80。再者,于本说明书中,折射率意指波长590nm下的折射率。
作为高折射率微粒,可列举金属氧化物微粒。作为金属氧化物的具体例,可列举:氧化钛(TiO2)、氧化锆(ZrO2)、氧化铈(CeO2)、氧化锡(SnO2)、氧化锑锡(ATO)、氧化铟锡(ITO)、氧化磷锡(PTO)、氧化锑(Sb2O5)、氧化铝锌(AZO)、氧化镓锌(GZO)、锑酸锌(ZnSb2O6)等。
高折射率微粒的平均粒径优选为1nm~100nm,更优选为1nm~50nm。若为上述平均粒径,则透明性优异,且操作容易。该平均粒径系将二次粒子亦视为1个粒子,在不对一次粒子与二次粒子进行区别的情况下所测得的值。该平均粒径例如可利用穿透式电子显微镜对硬涂层的剖面的特定区域进行观察,而求出于该区域中被观察到的粒子(例如50个)的粒径的平均值。
关于硬涂层形成用组合物中的高折射率微粒的含量,相对于固化性化合物100重量份,例如为10重量份~80重量份,优选为15重量份~50重量份。
硬涂层形成用组合物所含有的固化性化合物可藉由热、光(紫外线等)或电子射线等而进行固化。固化性化合物优选为光固化型的固化性化合物。固化性化合物亦可为单体、低聚物及预聚物中的任一者。
于本发明中,上述固化性化合物的分子量为2500以下,优选为2000以下,更优选为1800以下,进而优选为1500以下。若该分子量超过2500,则有于硬涂层中产生相分离,其结果产生干涉斑的情形。另外,固化性化合物的分子量为600以上,更优选为800以上,进而优选为1000以上。若该分子量未达600,则有硬涂层形成用组合物向热塑性树脂膜的渗透变得过量,其结果无法达成所需的硬度的情形。再者,于固化性化合物为多个化合物的混合物(例如,低聚物、预聚物等)的情形时,该固化性化合物的分子量为重均分子量。另外,于使用2种以上的固化性化合物的情形时的所谓“固化性化合物的分子量为2500以下”,意指上述2种以上的固化性化合物的分子量的加权平均值为2500以下。
作为上述固化性化合物,可优选地使用具有2个以上的(甲基)丙烯酰基的固化性化合物。该具有2个以上的(甲基)丙烯酰基的固化性化合物所含有的(甲基)丙烯酰基的个数的上限优选为30个。具有2个以上的(甲基)丙烯酰基的固化性化合物与(甲基)丙烯酸系树脂的相溶性优异,因此于使用(甲基)丙烯酸系树脂膜作为热塑性树脂膜的情形时,于涂布时容易向(甲基)丙烯酸系树脂膜渗透及扩散。再者,于本说明书中,“(甲基)丙烯酰基”意指甲基丙烯酰基及/或丙烯酰基。
作为上述具有2个以上的(甲基)丙烯酰基的固化性化合物,例如可列举:三环癸烷二甲醇二丙烯酸酯、季戊四醇二(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇三(甲基)丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、季戊四醇四(甲基)丙烯酸酯、二羟甲基丙烷四丙烯酸酯、二季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯、1,6-己二醇(甲基)丙烯酸酯、1,9-壬二醇二丙烯酸酯、1,10-癸二醇(甲基)丙烯酸酯、聚乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、聚丙二醇二(甲基)丙烯酸酯、二丙二醇二丙烯酸酯、三聚异氰酸三(甲基)丙烯酸酯、乙氧化甘油三丙烯酸酯、乙氧化季戊四醇四丙烯酸酯及它们的低聚物或预聚物等。具有2个以上的(甲基)丙烯酰基的固化性化合物可单独使用,亦可组合多种使用。再者,于本说明书中,所谓“(甲基)丙烯酸酯”,意指丙烯酸酯及/或甲基丙烯酸酯。
上述具有2个以上的(甲基)丙烯酰基的固化性化合物优选为具有羟基。若上述硬涂层形成用组合物含有此种固化性化合物,则可更低设定硬涂层形成时的加热温度,更短设定加热时间,而可高效率地生产由加热引起的变形得到抑制的光学层叠体。另外,可获得热塑性树脂膜(例如,(甲基)丙烯酸系树脂膜)与硬涂层的密合性优异的光学层叠体。作为具有羟基及2个以上的(甲基)丙烯酰基的固化性化合物,例如可列举:季戊四醇三(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇五丙烯酸酯等。
另外,于本发明中,可优选地使用氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯及/或氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯的低聚物作为上述具有2个以上的(甲基)丙烯酰基的固化性化合物。氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯及/或氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯的低聚物所具有的(甲基)丙烯酰基的数量优选为3以上,更优选为4~15,进而优选为6~12。
上述氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯及/或氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯的分子量例如为3000以下,优选为500~2500,更优选为800~2000。具有该范围的分子量、且具有2个以上的(甲基)丙烯酰基的氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯及/或氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯的低聚物对热塑性树脂膜(其中(甲基)丙烯酸系树脂膜)的渗透性及与热塑性树脂(其中(甲基)丙烯酸系树脂)的相溶性适度。其结果为,可获得维持硬度、并且不具有相分离的硬涂层。
上述氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯例如可藉由使自(甲基)丙烯酸或(甲基)丙烯酸酯与多元醇获得的(甲基)丙烯酸羟基酯与二异氰酸酯进行反应而获得。另外,亦可使用任意适当的市售品。氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯及氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯的低聚物可单独使用,亦可组合多种使用。
作为上述(甲基)丙烯酸酯,例如可列举:(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸异丙酯、(甲基)丙烯酸丁酯、(甲基)丙烯酸环己酯等。
作为上述多元醇,例如可列举:乙二醇、1,3-丙二醇、1,2-丙二醇、二乙二醇、二丙二醇、新戊二醇、1,3-丁二醇、1,4-丁二醇、1,6-己二醇、1,9-壬二醇、1,10-癸二醇、2,2,4-三甲基-1,3-戊二醇、3-甲基-1,5-戊二醇、羟基新戊酸新戊二醇酯、二羟甲基三环癸烷、1,4-环己二醇、螺二醇、氢化双酚A、环氧乙烷加成双酚A、环氧丙烷加成双酚A、三羟甲基乙烷、三羟甲基丙烷、甘油、3-甲基戊烷-1,3,5-三醇、季戊四醇、二季戊四醇、三季戊四醇、葡萄糖类等。
作为上述二异氰酸酯,例如可使用芳香族、脂肪族或脂环族的各种二异氰酸酯类。作为上述二异氰酸酯的具体例,可列举:四亚甲基二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯、2,4-甲苯二异氰酸酯、4,4-联苯基二异氰酸酯、1,5-萘二异氰酸酯、3,3-二甲基-4,4-联苯基二异氰酸酯、二甲苯二异氰酸酯、三甲基六亚甲基二异氰酸酯、4,4-二苯基甲烷二异氰酸酯、及它们的氢化物等。
关于上述具有2个以上的(甲基)丙烯酰基的固化性化合物的含有比率,相对于硬涂层形成用组合物中的全部固化性化合物(单体、低聚物及预聚物的合计量),优选为60重量%~100重量%,更优选为70重量%~100重量%,进而优选为80重量%~100重量%。若为上述范围,则可获得热塑性树脂膜(例如(甲基)丙烯酸系树脂膜)与硬涂层的密合性优异、且干涉斑得到抑制的光学层叠体。另外,可有效地防止硬涂层的固化收缩。
关于上述氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯及氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯的低聚物的合计含有比率,相对于硬涂层形成用组合物中的全部固化性化合物,优选为40重量%~100重量%,进而优选为50重量%~95重量%,特别优选为60重量%~90重量%。若为上述范围,则可形成硬度及与基材层的密合性优异的硬涂层。
上述硬涂层形成用组合物亦可含有单官能单体作为固化性化合物。单官能单体容易向热塑性树脂膜(例如,(甲基)丙烯酸系树脂膜)渗透,因此若含有单官能单体,则可获得热塑性树脂膜与硬涂层的密合性优异、且干涉斑得到抑制的光学层叠体。关于单官能单体的含有比率,相对于硬涂层形成用组合物中的全部固化性化合物,优选为40重量%以下,更优选为30重量%以下,特别优选为20重量%以下。于单官能单体的含有比率多于40重量%的情形时,有无法获得所需的硬度及耐擦伤性之虞。
上述硬涂层形成用组合物优选为包含任意适当的光聚合引发剂。作为光聚合引发剂,例如可列举:2,2-二甲氧基-2-苯基苯乙酮、苯乙酮、二苯甲酮、呫吨酮、3-甲基苯乙酮、4-氯二苯甲酮、4,4'-二甲氧基二苯甲酮、苯偶因丙醚、苯偶酰二甲基缩酮、N,N,N',N'-四甲基-4,4'-二胺基二苯甲酮、1-(4-异丙基苯基)-2-羟基-2-甲基丙烷-1-酮、9-噻吨酮化合物等。
上述硬涂层形成用组合物可进而包含任意适当的添加剂。作为添加剂,例如可列举:流平剂、抗黏连剂、分散稳定剂、触变剂、抗氧化剂、紫外线吸收剂、消泡剂、增黏剂、分散剂、表面活性剂、催化剂、填料、润滑剂、抗静电剂等。
作为上述流平剂,例如可列举:氟系或聚硅氧烷系的流平剂,优选为聚硅氧烷系流平剂。作为上述聚硅氧烷系流平剂,例如可列举:反应性聚硅氧烷、聚二甲基硅氧烷、聚醚改性聚二甲基硅氧烷、聚甲基烷基硅氧烷等。其中,优选为反应性聚硅氧烷。若添加反应性聚硅氧烷,则向硬涂层表面赋予滑动性,从而耐擦伤性长期持续。关于上述流平剂的含有比率,相对于硬涂层形成用组合物中的全部固化性化合物,优选为5重量%以下,更优选为0.01重量%~5重量%。
上述硬涂层形成用组合物可含有溶剂,亦可不含有溶剂。作为溶剂,例如可列举:二丁醚、二甲氧基甲烷、二甲氧基乙烷、二乙氧基乙烷、环氧丙烷、1,4-二噁烷、1,3-二氧戊环、1,3,5-三噁烷、四氢呋喃、丙酮、甲基乙基酮(MEK)、二乙基酮、二丙基酮、二异丁基酮、环戊酮(CPN)、环己酮、甲基环己酮、甲酸乙酯、甲酸丙酯、甲酸正戊酯、乙酸甲酯、乙酸乙酯、丙酸甲酯、丙酸乙酯、乙酸正戊酯、乙酰丙酮、二丙酮醇、乙酰乙酸甲酯、乙酰乙酸乙酯、甲醇、乙醇、1-丙醇、2-丙醇、1-丁醇、2-丁醇、1-戊醇、2-甲基-2-丁醇、环己醇、异丙醇(IPA)、乙酸异丁酯、甲基异丁基酮(MIBK)、2-辛酮、2-戊酮、2-己酮、2-庚酮、3-庚酮、乙二醇单乙醚乙酸酯、乙二醇单乙醚、乙二醇单丁醚、乙二醇单甲醚、丙二醇单甲醚乙酸酯、丙二醇单甲醚等。这些可单独使用,亦可组合多种使用。
根据本发明,即便使用不含有溶剂的硬涂层形成用组合物、或仅含有热塑性树脂膜形成材料的不良溶剂作为溶剂的硬涂层形成用组合物,硬涂层形成用组合物亦可向热塑性树脂膜中渗透,而形成具有所需的厚度的渗透区域。
上述硬涂层的折射率(未设置基材层之侧的表面中的折射率)优选为1.48~1.78。
上述硬涂层的铅笔硬度(未设置基材层之侧的表面中的铅笔硬度)优选为2H以上。
上述硬涂层的厚度优选为3μm~30μm,更优选为5μm~20μm。
E.低折射率层
低折射率层具有低于上述硬涂层的折射率。藉由将低折射率层于硬涂层上进行层叠,而提高所获得的光学层叠体的抗反射性。低折射率层的折射率优选为1.20~1.45,更优选为1.23~1.42。
低折射率层代表性地,系藉由将包含粘合剂成分与低折射率微粒的低折射率层形成用组合物涂布于硬涂层上而形成。
作为上述粘合剂成分,可为可藉由热、光(紫外线等)或电子射线等而进行固化的固化性的粘合剂成分,亦可为不因热、光(紫外线等)或电子射线等而反应,而藉由干燥或冷却而进行凝固的非固化性的粘合剂成分。优选为使用固化性的粘合剂成分。
作为上述固化性的粘合剂成分,可选择任意适当的固化性化合物。固化性化合物亦可为单体、低聚物及预聚物中的任一者。作为具体例,可列举:固化性的氟树脂或D项所记载的固化性化合物。
作为上述低折射率微粒,可使用任意适当的微粒。低折射率微粒的折射率例如为1.44以下,优选为1.20~1.44,更优选为1.23~1.40。作为低折射率微粒,例如可列举:具有空隙的微粒或由低折射率材料形成的微粒。
作为具有空隙的微粒,可列举中空微粒或多孔质微粒。作为具有空隙的微粒的形成材料,可列举金属、金属氧化物、树脂等。其中,可优选地使用中空二氧化硅微粒。对于中空二氧化硅微粒而言,亦可使用硅烷偶联剂对表面导入亲油性基或反应性基。
作为由低折射率材料形成的微粒的形成材料,只要满足上述折射率,则无限制,例如可列举:氟化镁、氟化铝、氟化钙、氟化锂等金属氟化物。
低折射率微粒的平均粒径(平均一次粒径)例如为1nm~100nm。若平均粒径为该范围内,则可兼顾透明性与分散性。
关于低折射率微粒的详细内容,可将WO2008/038714、WO2009/025292等的记载设为参考。
关于低折射率微粒的调配量,相对于粘合剂成分,优选为30重量%~250重量%,更优选为45重量%~200重量%,进而优选为60重量%~150重量%。
上述低折射率层形成用组合物优选为含有任意适当的光聚合引发剂。另外,亦可视需要而进而含有溶剂及任意适当的添加剂。作为光聚合引发剂、溶剂及添加剂的具体例,可列举与硬涂层形成用组合物所使用者相同者。
低折射率层的厚度例如为10nm~200nm,优选为20nm~120nm。
F.光学层叠体的制造方法
本发明的光学层叠体的制造方法包括如下步骤,即于热塑性树脂膜上涂布硬涂层形成用组合物而形成涂布层,并对该涂布层进行加热。优选为进而包括于该加热后对硬涂层形成用组合物实施固化处理的情况。于制造具备低折射率层的光学层叠体的情形时,进而包括如下情况,即于加热后的涂布层或固化处理后的硬涂层上涂布低折射率层形成用组合物,并任意实施固化处理。优选为于固化处理后的硬涂层上涂布低折射率层形成用组合物并实施固化处理。
作为硬涂层形成用组合物及低折射率层形成用组合物的涂布方法,可采用任意适当的方法。例如可列举:棒式涂布法、辊涂法、凹版涂布法、杆式涂布法、孔缝式涂布法、淋幕式涂布法、喷注式涂布法、缺角轮涂布法。
上述涂布层的加热温度可视硬涂层形成用组合物的组成而设定为适当的温度,优选为设定为热塑性树脂膜所含有的树脂的玻璃化转变温度以下。若于热塑性树脂膜所含有的树脂的玻璃化转变温度以下的温度下进行加热,则可获得由加热引起的变形得到抑制的光学层叠体。上述涂布层的加热温度例如为80℃~140℃。若于上述范围的温度下进行加热,则硬涂层形成用组合物中的固化性化合物向热塑性树脂膜中良好地渗透及扩散。继而,藉由实施固化处理,而可获得热塑性树脂膜与硬涂层的密合性优异,且干涉斑得到抑制的光学层叠体。再者,于硬涂层形成用组合物含有溶剂的情形时,可藉由上述加热而使所涂布的硬涂层形成用组合物干燥。另外,关于渗透深度,例如可藉由于上述范围内较高地设定加热温度等而使渗透深度变大。
于一实施形态中,上述加热温度可视上述具有2个以上的(甲基)丙烯酰基的固化性化合物及上述单官能单体的含有比率而设定。硬涂层形成用组合物中所含有的具有2个以上的(甲基)丙烯酰基的固化性化合物及/或单官能单体越多,越可以低温的加热温度(例如,80℃~100℃)获得密合性优异且干涉斑得到抑制的光学层叠体,而成为环境负荷较小且效率良好的制造工艺。
作为上述固化处理,可采用任意适当的固化处理。代表性地,固化处理可藉由紫外线照射而进行。紫外线照射的累积光量优选为200mJ~400mJ。
[实施例]
以下,藉由实施例而对本发明具体地进行说明,但本发明并不受这些实施例限定。实施例中的评价方法系如下所述。另外,于实施例中,只要没有特别标明,则“份”及“%”系重量基准。
(1)折射率
使用Atago公司制造的阿贝折射率计(商品名:DR-M2/1550),并选择单溴萘作为中间液,而对基材层及硬涂层的折射率进行测定。
(2)硬涂层的厚度及渗透深度
于实施例及比较例中所获得的光学层叠体的基材层侧,经由厚度20μm的丙烯酸系粘合剂而贴着黑色丙烯酸板(三菱丽阳公司制造,厚度2mm)。继而,使用瞬间多通道测光系统(大冢电子公司制造,商品名:MCPD3700),于以下的条件下对硬涂层的反射光谱进行测定,根据FFT(FastFourierTransformation,快速傅立叶转换)光谱的峰位置而评价硬涂层的厚度。再者,折射率系使用上述(1)中所测定的值。
·反射光谱测定条件
参考:镜
算法:FFT法
计算波长:450nm~850nm
·检测条件
曝光时间:20ms
灯增益:普通
累计次数:10次
·FFT法
膜厚值的范围:2~15μm
膜厚分解能力:24nm
另一方面,藉由针对下述层叠体(R1)的上述反射光谱测定而进行评价。
·层叠体(R1):使用PET(聚对苯二甲酸乙二酯,polyethyleneterephthalate)基材(东丽公司制造,商品名:U48-3,折射率:1.60)作为基材膜,并将涂布层的加热温度设为60℃,除此以外,以与实施例1相同的方式获得。
对于层叠体(R1)所使用的PET基材而言,硬涂层形成用组合物未渗透,因此根据自层叠体(R1)获得的FFT光谱的峰位置而测得的硬涂层的厚度仅比实施例及比较例中所获得的光学层叠体的硬涂层的厚度小渗透深度的量。因此,可藉由自(实施例及比较例中所获得的光学层叠体的硬涂层的厚度)减去(层叠体(R1)的硬涂层的厚度)而求出渗透深度。
(3)干涉斑
于实施例及比较例中所获得的光学层叠体的基材层侧,经由丙烯酸系粘合剂而贴着黑色丙烯酸板(三菱丽阳公司制造,厚度2mm)后,于3波长荧光灯下,对干涉斑进行目视观察,并以下述基准进行评价。
○:干涉斑未产生
Δ:发现少量的干涉斑的产生,但实用上没有问题
×:发现大量的干涉斑的产生,实用上成为问题
(4)铅笔硬度
依据JISK5400,对实施例及比较例中所获得的光学层叠体的硬涂层表面的铅笔硬度进行测定,并以下述基准进行评价。
○:2H以上
×:H以下
<制造例1>基材膜A的制作
利用双轴混练机,于220℃下将日本特开2010-284840号公报的制造例1所记载的酰亚胺化MS树脂(重均分子量:105,000)100重量份及三嗪系紫外线吸收剂(ADEKA公司制造,商品名:T-712)0.62重量份进行混合,而制作树脂颗粒。使所获得的树脂颗粒于100.5kPa、100℃下进行12小时干燥,利用单轴挤出机,于模具温度270℃下自T型模头挤出而膜状地成形(厚度160μm)。进而,将该膜于150℃的气氛下向其搬送方向进行延伸(厚度80μm),继而于150℃的气氛下向与膜搬送方向正交的方向进行延伸,而获得厚度40μm的基材膜A((甲基)丙烯酸系树脂膜)。所获得的基材膜A的波长380nm的光的透射率为8.5%,面内相位差Re为0.4nm,厚度方向相位差Rth为0.78nm。另外,所获得的基材膜A的透湿度为61g/m2·24hr。再者,关于透光率,系使用日立高新技术株式会社制造的分光光度计(装置名称;U-4100),于波长范围200nm~800nm下对透射率光谱进行测定,并读取波长380nm下的透射率。另外,关于相位差值,系使用王子计测机器株式会社制造的商品名“KOBRA21-ADH”,于波长590nm、23℃下进行测定。透湿度系藉由依据JISK0208的方法,于温度40℃且相对湿度92%的条件下进行测定。
<实施例1>
将作为固化性化合物的氨基甲酸酯丙烯酸酯的低聚物(Daicel-Cytec制造,制品名“KRM8452”,Mw=1200,官能团数:10)80份及季戊四醇三丙烯酸酯(大阪有机化学工业公司制造,制品名“Viscoat#300”,Mw=298)20份、与含有ZrO2微粒的溶胶(日产化学公司制造,制品名“NanouseOZ-S30K”,固形物成分:30%,平均粒径:10nm,折射率:2.2,溶剂:甲基异丁基酮)100份、流平剂(DIC公司制造,商品名:PC4100)0.5份、及光聚合引发剂(CibaJapan公司制造,商品名:Irgacure907)3份进行混合,以固形物成分浓度成为50%的方式利用甲基异丁基酮进行稀释,而制备硬涂层形成用组合物。
于制造例1中所获得的基材膜A上涂布所获得的硬涂层形成用组合物而形成涂布层,将该涂布层于100℃下加热1分钟。利用高压水银灯,对加热后的涂布层照射累积光量300mJ/cm2的紫外线而使涂布层固化,而获得具有[基材层/硬涂层]的构成的光学层叠体。
<实施例2>
将含有ZrO2微粒的溶胶的调配量设为67份,除此以外,以与实施例1相同的方式获得光学层叠体。
<实施例3>
将含有ZrO2微粒的溶胶的调配量设为133份,除此以外,以与实施例1相同的方式获得光学层叠体。
<实施例4>
使用含有Sb2O5微粒的溶胶(日挥催化剂化成公司制造,制品名“ELCOMV-4562”,固形物成分:30%,平均粒径:15nm,折射率:1.7,溶剂:甲基异丁基酮)133份代替含有ZrO2微粒的溶胶100份,除此以外,以与实施例1相同的方式获得光学层叠体。
<实施例5>
使用氨基甲酸酯丙烯酸酯的低聚物(日本合成化学公司制造,制品名“UV1700B”,Mw=2000,官能团数:10)70份及季戊四醇三丙烯酸酯(大阪有机化学工业公司制造,制品名“Viscoat#300”,Mw=298)30份作为固化性化合物,及将含有ZrO2微粒的溶胶的调配量设为133份,除此以外,以与实施例1相同的方式获得光学层叠体。
<实施例6>
使用氨基甲酸酯丙烯酸酯的低聚物(日本合成化学公司制造,制品名“UV1700B”,Mw=2000,官能团数:10)100份作为固化性化合物,将含有ZrO2微粒的溶胶的调配量设为133份,及将涂布层的加热温度设为110℃,除此以外,以与实施例1相同的方式获得光学层叠体。
<比较例1>
使用季戊四醇三丙烯酸酯(大阪有机化学工业公司制造,制品名“Viscoat#300”,Mw=298)100份作为固化性化合物,及将含有ZrO2微粒的溶胶的调配量设为133份,除此以外,以与实施例1相同的方式获得光学层叠体。
<比较例2>
使用二季戊四醇六丙烯酸酯(DPHA)(新中村化学公司制造,制品名“A-DPH”,Mw=578)100份作为固化性化合物,将含有ZrO2微粒的溶胶的调配量设为133份,及将涂布层的加热温度设为110℃,除此以外,以与实施例1相同的方式获得光学层叠体。
<比较例3>
使用氨基甲酸酯丙烯酸酯的低聚物(Daicel-Cytec公司制造,制品名“KRM7804”,Mw=3000,官能团数:9)100份作为固化性化合物,将含有ZrO2微粒的溶胶的调配量设为133份,及将涂布层的加热温度设为110℃,除此以外,以与实施例1相同的方式获得光学层叠体。
<比较例4>
使用氨基甲酸酯丙烯酸酯的低聚物(日本合成化学公司制造,制品名“UV7620EA”,固形物成分:65%,Mw=4100,官能团数:9)154份作为固化性化合物,将含有ZrO2微粒的溶胶的调配量设为133份,及将涂布层的加热温度设为110℃,除此以外,以与实施例1相同的方式获得光学层叠体。
将实施例及比较例中所获得的光学层叠体供于上述(1)~(4)的评价。将结果示于表1。
[表1]
自表1亦明确,本发明的光学层叠体抑制了干涉斑,且具有充分的硬度。另外,可以1次涂布进行制造,因此制造容易。再者,对各实施例中所获得的光学层叠体的剖面进行TEM观察时,硬涂层未相分离,另外,高折射率微粒以其浓度自未设置基材层之侧的表面向厚度方向连续变低的方式偏析。将实施例1的光学层叠体的硬涂层剖面的TEM照片示于图3(a)及(b)。如图3(a)所示,实施例1的光学层叠体的硬涂层未相分离,高折射率微粒于未设置基材层之侧偏析。进而,如作为图3(a)的部分扩大照片即图3(b)所示那样,高折射率微粒以其浓度自未设置基材层之侧的表面向基材层侧连续变低的方式分布。
另外,将计算波长设为380nm~780nm,除此以外,于与硬涂层的厚度的测定时相同的条件下,对实施例1的光学层叠体与比较例3的光学层叠体的反射光谱进行测定。将结果示于图4。如图4所示,可知于实施例1的光学层叠体中,反射光谱平滑,未发现干涉斑。另一方面,于比较例3的光学层叠体中,反射光谱成为波状,存在干涉斑。可认为比较例3的光学层叠体的反射光谱具有上述形状的原因在于:于该光学层叠体中存在折射率不同的2个界面(即,硬涂层内的相分离界面及硬涂层与基材层的界面)。即,可知比较例3的光学层叠体的反射光谱的形状系光辨识硬涂层内的相分离界面的结果,且高折射率粒子于上层中均匀地分散。
[参考例1]
不添加含有高折射率微粒的溶胶,除此以外,以与实施例1相同的方式获得光学层叠体T1。
[参考例2]
不添加含有高折射率微粒的溶胶,除此以外,以与比较例3相同的方式获得光学层叠体T2。
将光学层叠体T1及T2的剖面的TEM照片分别示于图5(a)及图5(b)。如图5所示,于光学层叠体T1的硬涂层中未产生相分离。另一方面,于光学层叠体T2的硬涂层中产生相分离。
产业上的可利用性
本发明的光学层叠体可优选地用于图像显示装置。本发明的光学层叠体可优选地用作图像显示装置的前面板或起偏器的保护材料,尤其是可优选地用作液晶显示装置(其中,三维液晶显示装置)的前面板。
符号说明
10基材层
20硬涂层
22渗透区域
30低折射率层
100200光学层叠体
Claims (8)
1.一种光学层叠体,其具备:
基材层,其系由热塑性树脂膜形成;及
硬涂层,其系将包含分子量为600~2500的固化性化合物与折射率为1.50以上的高折射率微粒的硬涂层形成用组合物涂布于该热塑性树脂膜上而形成;
且该硬涂层包含该硬涂层形成用组合物向该热塑性树脂膜中渗透而形成的渗透区域,
该高折射率微粒于该硬涂层中以浓度自未设置该基材层之侧的表面向厚度方向连续变低的方式偏析。
2.如权利要求1所述的光学层叠体,其中,所述固化性化合物包含氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯及/或氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯的低聚物。
3.如权利要求1或2所述的光学层叠体,其中,于所述硬涂层中未产生相分离。
4.如权利要求1~3中任一项所述的光学层叠体,其中,所述热塑性树脂膜为(甲基)丙烯酸系树脂膜。
5.如权利要求1~4中任一项所述的光学层叠体,其中,所述硬涂层以浓度自所述基材层侧表面向厚度方向连续变低的方式包含形成所述热塑性树脂膜的热塑性树脂。
6.如权利要求1~5中任一项所述的光学层叠体,其中,于所述硬涂层的未设置所述基材层之侧进一步具备低折射率层。
7.一种偏振膜,其包含权利要求1~6中任一项所述的光学层叠体。
8.一种图像显示装置,其包含权利要求1至6中任一项所述的光学层叠体。
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