JP2005031282A

JP2005031282A - Resin composition for optical element, resin cured product for optical element, and optical element

Info

Publication number: JP2005031282A
Application number: JP2003194842A
Authority: JP
Inventors: Tadahiro Mazaki; 忠宏真崎; Masaaki Nakao; 誠明中尾
Original assignee: Dai Nippon Printing Co Ltd; Inctec Inc
Current assignee: Dai Nippon Printing Co Ltd; Inctec Inc
Priority date: 2003-07-10
Filing date: 2003-07-10
Publication date: 2005-02-03

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a resin composition for an optical element excellent in environmental reliability as well as in antistatic performance, a cured product obtained by curing the resin composition, and an optical element with the cured object. <P>SOLUTION: The resin composition comprises an ionizing radiation curable resin composition and one or more lithium salts selected from a lithium perfluoroalkylsulfonate, a lithium bisperfluoroalkylsulfonimide and lithium perchlorate, wherein the lithium bisperfluoroalkylsulfonimide is preferably lithium bistrifluoromethanesulfonimide or lithium bispentafluoroethanesulfonimide, and the ionizing radiation curable resin composition preferably comprises one or more monomeric materials selected from a polyalkylene glycol mono(meth)acrylate, a polyalkylene glycol di(meth)acrylate and a monoalkoxypolyalkylene glycol mono(meth)acrylate. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光学素子用の帯電防止膜又は帯電防止シートを作製するための樹脂組成物、その樹脂組成物の硬化物、及びその硬化物を備えた光学素子に関し、更に詳しくは、長期信頼性を向上させた光学素子用樹脂組成物、その硬化物及びその硬化物を備えた光学素子に関するものである。
【０００２】
【従来技術】
ディスプレイモニター、テレビジョン、カーナビゲーション等の液晶表示装置やエレクトロルミネッセンス表示装置等は、光拡散フィルム、レンズフィルム、偏光フィルム、視野角調整フィルム、反射防止フィルム、防眩フィルム、タッチパネル、傷付防止ハードコート、光学密着によるＮｅｗｔｏｎ環防止用の微細凹凸を表面に形成したフィルム（アンチニュートンフィルム）等、多くの光学素子を備えている。こうした光学素子は、軽量化や薄型化の観点からその多くがプラスチック材料で作製されている。しかし、プラスチック製の光学素子は帯電し易く、光学素子の加工工程、表示装置の組立工程又は表示装置の使用時に塵埃が付着して、表示装置の画像表示機能に悪影響を及ぼすという問題があった。
【０００３】
こうした問題に対しては、光学素子の表面に帯電防止膜を形成したり、光学素子の構成樹脂中に帯電防止剤を含有させたりして、光学素子への塵埃の付着を防止している。図４は、帯電防止機能を有する従来の光拡散フィルムの一例を示す断面図である。この光拡散フィルム４１は、通常、透明基材４２と、その透明基板４２の両面に形成された凹凸形状を有する光拡散層４３と、その光拡散層４３の表面に形成された帯電防止膜４４とから構成されている。
【０００４】
こうした光拡散フィルム等の光学素子においては、光透過性を考慮して帯電防止膜塗布形成用の材料が選定され、好ましい帯電防止剤として、例えば、脂肪酸塩類、脂肪族アミン塩類、４級アンモニウム塩類又はポリオキシエチレンアルキルエーテル類等の材料を有する帯電防止剤が用いられていた（例えば、特許文献１を参照）。これらのうち、特に、カチオン界面活性剤である４級アンモニウム塩、具体的には［Ｃ_１４Ｈ_２９Ｎ（ＣＨ_３）_２ＣＨＣ_６Ｈ_５］^＋Ｃｌ⁻の化学式からなる界面活性剤を含む帯電防止剤が好ましく用いられていた。
【０００５】
【特許文献１】
特開平０８−１６６６０９号公報（段落番号００１９）
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述した帯電防止剤で形成された帯電防止剤は、帯電防止性と長期における環境信頼性の点で以下のような問題があった。
【０００７】
例えば、４級アンモニウム塩は、その種類によっては光学素子用材料に対する相溶性が悪く、充分な帯電防止性が得られないという問題があった。
【０００８】
また、相溶性がよく帯電防止性もよい４級アンモニウム塩であっても、高温多湿の環境下では短期間にその４級アンモニウム塩が光学素子表面に滲み出てくる「ブリード」と呼ばれる現象が起こることがあった。この現象は、光学素子にヘイズ（曇り）を生じさせ、光学素子の透明性を低下させるという問題を生じさせていた。例えば、上述した４級アンモニウム塩である［Ｃ_１４Ｈ_２９Ｎ（ＣＨ_３）_２ＣＨＣ_６Ｈ_５］^＋Ｃｌ⁻の界面活性剤を含む帯電防止剤で帯電防止膜４４を形成した場合において、この帯電防止膜を備えた光拡散フィルム４１を温度６０℃・湿度９５％の環境下に保持すると、僅か２４時間で前記の４級アンモニウム塩がブリードして、ヘイズ値（曇り価のこと。）が、初期値０．３％から約２４％へと大きく変化してしまうという問題があった。
【０００９】
本発明は、上記の問題を解決するためになされたものであって、その目的は、光拡散フィルム、レンズフィルム、偏光フィルム、視野角調整フィルム、反射防止フィルム、防眩フィルム、タッチパネル、傷付防止ハードコート、アンチニュートンフィルム等の各種の光学素子用又はその光学素子を構成するフィルム用又は膜用の樹脂組成物を提供すること、さらに、その樹脂組成物を硬化させた光学素子用樹脂硬化物、及びその硬化物を備えた光学素子を提供することにある。
【００１０】
なお、本願明細書において、「環境信頼性」又は「長期信頼性」とは、高温多湿の環境下においても、長期間帯電防止剤がブリードせず、光学素子にヘイズ（曇り）等の外観不良が発生し難いことをいう。また、「各種の光学素子用又はその光学素子を構成するフィルム用又は膜用」について、単に「光学素子用」と言うときがある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するための本発明の光学素子用樹脂組成物は、電離放射線硬化型樹脂組成物、及び、パーフルオロアルキルスルホン酸リチウム、リチウムビスパーフルオロアルキルスルホンイミド及び過塩素酸リチウムから選ばれる１又は２以上のリチウム塩を含有することを特徴とする。
【００１２】
この発明によれば、光学素子用の樹脂組成物がリチウム塩を含むので、その樹脂組成物で形成された光学素子又はフィルム又は膜は、導電性を有し、帯電防止機能を有している。また、この構成の樹脂組成物からなる光学素子又は、光学素子を構成するフィルム又は膜は、光学素子として充分な透明性を有し、また、高温多湿下に置かれた場合でもリチウム塩が表面にブリードし難いので、その透明性を維持でき、長期の環境信頼性を向上させることができる。
【００１３】
本発明の光学素子用樹脂組成物において、前記リチウムビスパーフルオロアルキルスルホンイミドが、リチウムビストリフルオロメタンスルホンイミド又はリチウムビスペンタフルオロエタンスルホンイミドであることが好ましい。
【００１４】
この発明によれば、光学素子用樹脂組成物が上記のリチウム塩を含有するので、この樹脂組成物からなる光学素子又は、光学素子を構成するフィルム又は膜は、特に環境信頼性が良好である。
【００１５】
本発明の光学素子用樹脂組成物において、前記電離放射線硬化型樹脂組成物が、ポリアルキレングリコールモノ（メタ）アクリレート、ポリアルキレングリコールジ（メタ）アクリレート及びモノアルコキシポリアルキレングリコールモノ（メタ）アクリレートから選ばれる１又は２以上のモノマー材料を含有することが好ましい。
【００１６】
この発明によれば、電離放射線硬化型樹脂組成物が親水性の上記モノマー材料を含むので、この樹脂組成物で形成された光学素子又はフィルム又は膜は、空気中の水分を吸着し、その結果、その吸着した水分により静電荷の発生を抑え又は漏洩させることができる。従って、ここで用いるモノマー材料を含む樹脂組成物で形成された光学素子等は比較的表面抵抗値が低いので、上記のリチウム塩の含有量を相対的に減らすことが可能となる。
【００１７】
本発明の光学素子用樹脂組成物においては、上述した光学素子用樹脂組成物が、さらに重合開始剤を含有することが好ましい。
【００１８】
上記課題を解決するための本発明の光学素子用樹脂硬化物は、上述した光学素子用樹脂組成物を硬化させてなることを特徴とする。
【００１９】
この発明の硬化物は、上述した樹脂組成物から得られるので、帯電防止性を有し、含まれるリチウム塩も硬化物表面にブリードし難いので、その硬化物の所望の透明性を維持でき、長期の環境信頼性を向上させることができる。
【００２０】
本発明の光学素子用樹脂硬化物において、前記硬化物の表面抵抗値が、１×１０^９〜１×１０^１３Ω／□の範囲にあることが好ましい。
【００２１】
上記課題を解決するための本発明の光学素子は、上述した光学素子用樹脂硬化物で形成され又は上述した光学素子用樹脂硬化物を備えていることを特徴とする。
【００２２】
この発明によれば、光学素子が上述した光学素子用樹脂硬化物で形成され又は上述した光学素子用樹脂硬化物を備えているので、帯電防止性が高く、その表面に塵埃が付着し難い光学素子となる。更に、この光学素子は透明性が高く、また、含まれるリチウム塩が表面にブリードし難いので、所望の透明性を維持でき、長期の環境信頼性に優れている。
【００２３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を図面に基づいて説明する。なお、これにより本発明が限定されるものではない。
【００２４】
図１は、本発明の光学素子１の例を示す断面図である。図１中、（Ａ）は透明基材３の片面に本発明に係る樹脂硬化物からなる層２が形成されている２層積層体の態様であり、（Ｂ）は透明基材３の両面に本発明に係る樹脂硬化物からなる層２が形成されている３層積層体の態様であり、（Ｃ）は本発明に係る樹脂硬化物からなる単層体の態様である。また、図２は、本発明の光学素子１１の他の例を示す断面図である。図２中、（ａ）は透明基材１３の片面に凹凸形状を有する光拡散層１２が本発明に係る樹脂硬化物で形成されている２層積層体の態様であり、（ｂ）は透明基材１３の両面に凹凸形状を有する光拡散層１２が本発明に係る樹脂硬化物で形成されている３層積層体の態様であり、（ｃ）は片面に凹凸形状を有する光学素子が本発明に係る樹脂硬化物で形成されている単層体の態様であり、（ｄ）は両面に凹凸形状を有する光学素子が本発明に係る樹脂硬化物で形成されている２層積層体の態様である。
【００２５】
本発明の光学素子は、図１、２に示す各種の態様の単層体又は積層体からなる光学素子であり、その特徴は、透明基材を含んでいてもよい光学素子の片面又は両面に、電離放射線硬化型樹脂組成物と、導電性を付与し且つ高温多湿下に置かれた場合でも表面にブリードし難いリチウム塩とを含む樹脂硬化物で構成されていることにある。以下、本発明の構成について順に説明する。
【００２６】
（透明基材）
透明基材３，１３は、本発明の光学素子１，１１においてはその光学素子の種類に応じて必要に応じて設けられる。透明基材を備える光学素子は、強度の向上や平滑性付与等の利点がある。一方、透明基材を備えない光学素子（樹脂硬化物自体の単層からなる光学素子）であっても、後述のように、光学素子製造時に透明基材を工程基材として使用することにより、樹脂硬化物からなる光学素子表面に平滑性を付与できるという利点がある。
【００２７】
透明基材の材料としては、透明性、耐熱性、機械的強度又は耐溶剤性等があれば、光学素子の用途に応じて種々の材料を選択できる。代表的な材料としては、樹脂、ガラス又は石英等が挙げられるが、通常よく用いられるのは樹脂である。樹脂としては、例えば、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート若しくはポリエチレンテレフタレート−イソフタレート共重合体等のポリエステル系樹脂、ナイロン６やナイロン６６等のポリアミド系樹脂、ポリプロピレンやポリメチルペンテン等のポリオレフィン系樹脂、ポリ塩化ビニル等のポリビニル系樹脂、ポリアクリレートやポリメタクリレート（例えばポリメチルメタクリレート）等のアクリル系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、ポリイミド系樹脂、ＡＢＳ系樹脂、ポリスチレン系樹脂、又は、セルローストリアセテートやセルロースダイアセテート等のセルロース系樹脂等を適用することができる。中でも、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又はセルローストリアセテートを好ましく適用できる。製造安定性、ハンドリング性、耐熱性及び引張り強度の観点からは、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）を特に好ましく適用できる。また、この透明基材には、必要に応じて、充填剤や可塑剤等の添加剤を加えてもよい。
【００２８】
透明基材は、上記の樹脂を主成分とする共重合樹脂でも混合体（アロイ系を含む）でもよく、更に単層体でも複数層からなる積層体でもよい。また、透明基材は、延伸フィルムでも未延伸フィルムでもよいが、強度を向上させる観点からは、一軸方向又は二軸方向に延伸したフィルムであることが好ましい。透明基材は、フィルム状、シート状又はボード状に形成できる。なお、本願明細書ではこのような形状をフィルムと総称する。
【００２９】
透明基材の厚さは、適用される光学素子の種類や使用する透明基材用樹脂の剛性にもよるが、加工時等の取り扱い易さの点から、樹脂を材料としている場合は、通常２５〜１０００μｍ程度、好ましくは５０〜５００μｍ程度、より好ましくは１００〜２５０μｍ程度である。透明基材の厚さが上記範囲を超えると、機械的強度が過剰になると共にコスト面からも不利となる。また、透明基材の厚さが上記範囲未満では、透明基材の加工時、保管時、物流時、光学装置や表示装置の組立時に、しわや折り跡等が発生することがある。
【００３０】
透明基材は、従来公知の各種のフィルムの製造方法を適用でき、特に限定されない。透明基材３、１３の表面には、後に積層される光学素子用樹脂硬化物との接着を強固にするための、予熱処理、除塵埃処理、蒸着処理、アルカリ処理などの各種表面処理や、コロナ放電処理、プラズマ処理、オゾン処理、フレーム処理、プライマー（アンカーコート、接着促進剤、液接着剤ともいう。）塗布処理などの易接着処理を行ってもよい。
【００３１】
透明基材が最終的に光学素子の一部を構成しない場合でも、その透明基材を工程基材として用いることができる。例えば、工程基材としての透明基材の表面に、所定の厚さ又は形状の光学素子用樹脂硬化物を設け、その後、透明基材をその光学素子用樹脂硬化物から剥離することができ、光学素子用樹脂硬化物の表面を平滑にすることができる。また、透明基材を樹脂硬化物の両面に設けて、その後に不要な透明基材を剥離してもよい。このようにすると、光学素子用樹脂硬化物の表面をより平滑にすることができ、また、硬化工程における酸素阻害を抑制できるので更に好ましい。このような場合においては、工程基材として作用する透明基材の表面に、予めシリコーン樹脂やメラミン樹脂等の離型性樹脂を塗工することが好ましく、両者の剥離を容易にすることができる。また、剥離性の観点からは、工程基材として作用する透明基材として、未処理ＰＥＴを用いてもよい。
【００３２】
（光学素子用樹脂硬化物）
本発明の光学素子用樹脂硬化物２，１２は、透明基材３，１３上に形成された層として光学素子１，１１の一部を構成したり、単独の層として光学素子自体を構成する。光学素子用樹脂硬化物は、その硬化物を形成するための光学素子用の樹脂組成物を硬化することにより形成される。
【００３３】
この樹脂組成物は、電離放射線硬化型樹脂組成物と、パーフルオロアルキルスルホン酸リチウム、リチウムビスパーフルオロアルキルスルホンイミド及び過塩素酸リチウムから選ばれる１又は２以上のリチウム塩とを含有する。この樹脂組成物は、必要に応じて光重合開始剤や光増感剤等の各種添加剤を含有する。
【００３４】
電離放射線硬化型樹脂組成物としては、分子中にアクリロイル基等のラジカル重合性不飽和結合又はエポキシ基等のカチオン重合性官能基を有するプレポリマー（オリゴマーも含まれる。）と、モノマーとからなる組成物であって、紫外線や電子線等の電離放射線により硬化可能なものが用いられる。プレポリマーとモノマーは、単体として用いることもできるし、複数種を混合して用いることもできる。
【００３５】
分子中にラジカル重合性不飽和基を有するプレポリマーとしては、ウレタン（メタ）アクリレート、ポリエステル（メタ）アクリレート、エポキシ（メタ）アクリレート、メラミン（メタ）アクリレート、トリアジン（メタ）アクリレート、シリコーン（メタ）アクリレート等を挙げることができる。なお、（メタ）アクリレートとは、メタクリレート又はアクリレートの意味である。また、分子中にカチオン重合性官能基を有するプレポリマーとしては、ビスフェノール型エポキシ樹脂、ノボラック型エポキシ化合物等のエポキシ系樹脂、脂肪酸系ビニルエーテル、芳香族系ビニルエーテル等のビニルエーテル系樹脂のプレポリマーを挙げることができる。
【００３６】
プレポリマーは、適用される光学素子に求められる機械物性や、屈折率、アッベ数または透明性などの光学物性に応じて適宜選択される。強靭な機械物性が要求される光学素子に適用する場合は、ウレタン（メタ）アクリレートが好ましく用いられ、高い屈折率が要求される光学素子に適用する場合は、ビスフェノールＡ型エポキシ（メタ）アクリレートやビスフェノールＡをジオール成分として含有したウレタン（メタ）アクリレートが好ましく用いられる。
【００３７】
モノマーとしては、分子中にラジカル重合性不飽和基を有するものが好ましい。そのようなモノマーとしては、例えば、単官能モノマーとして、Ｎ−ビニルピロリドン、Ｎ−ビニルカプロラクトン、ビニルイミダゾール、ビニルピリジン、スチレンなどのビニル基含有モノマー、ラウリル（メタ）アクリレート、ステアリル（メタ）アクリレート、ブトキシエチル（メタ）アクリレート、エトキシジエチレングリコール（メタ）アクリレート、メトキシトリエチレングリコール（メタ）アクリレート、メトキシポリエチレングリコール（メタ）アクリレート、メトキシジプロピレングリコール（メタ）アクリレート、フェノキシエチルアクリレート、パラクミルフェノキシエチル（メタ）アクリレート、ノニルフェノキシポリエチレングリコール（メタ）アクリレート、テトラヒドロフルフリル（メタ）アクリレート、イソボルニル（メタ）アクリレート、シクロヘキシル（メタ）アクリレート、ベンジルメタクリレート、Ｎ，Ｎ−ジメチル（メタ）アクリルアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノプロピル（メタ）アクリレート、アクリロイルモルホリン等の（メタ）アクリル酸エステルモノマー、および（メタ）アクリルアミド誘導体が挙げられる。また、多官能モノマー成分としては、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、トリ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、ポリテトラメチレングリコールジ（メタ）アクリレート、１，４−ブタンジオールジ（メタ）アクリレート、１，６−ヘキサンジオールジ（メタ）アクリレート、１，９−ノナンジオールジ（メタ）アクリレート、３−メチル−１，５−ペンタンジオールジ（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、ジメチロールトリシクロデカンジ（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、ビスフェノールＡポリエトキシジオールジ（メタ）アクリレート、ビスフェノールＡポリプロポキシジオールジ（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、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、ペンタエリスリトールトリ（メタ）アクリレート、グリセリルトリ（メタ）アクリレート、プロポキシ化グリセリルトリ（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ペンタ（メタ）アクリレート、およびジペンタエリスリトールへキサ（メタ）アクリレート等が挙げられる。
【００３８】
モノマーは、樹脂組成物に求められる粘度、又は適用する光学素子に要求される機械物性若しくは光学物性により、適宜選択される。例えば、ハードコート用光学素子に用いる場合などは、ジペンタエリススリトールヘキサアクリレート、トリメチロールプロパントリアクリレートなどの多官能モノマーを用いて樹脂組成物中のラジカル重合性不飽和基を多く含有させることにより、得られる硬化物の硬さを増すことができる。
【００３９】
上記モノマーのうち、帯電防止の観点からは、特にポリアルキレングリコールモノ（メタ）アクリレート、ポリアルキレングリコールジ（メタ）アクリレート及びモノアルコキシポリアルキレングリコールモノ（メタ）アクリレートから選ばれる１又は２以上のモノマー材料が好ましく用いられる。モノマーを構成するアルキレングリコールとしては、エチレングリコール、プロピレングリコール、テトラメチレングリコールなどが挙げられ、繰り返し単位としては１〜１４の範囲のものが好ましい。
【００４０】
これらのモノマーは、主鎖に酸素原子を多く含む親水性の材料であるので、こうしたモノマー材料を含む樹脂組成物で形成された光学素子、フィルム又は膜は、空気中の水分を吸着し、その結果、その吸着した水分により静電荷の発生を抑え又は漏洩させることができる。従って、ここで用いるモノマー材料を含む樹脂組成物で形成された光学素子等は表面抵抗値が比較的低いので、含有させるリチウム塩の量を相対的に減らすことが可能となる。後述するように、樹脂組成物中に導電性付与材であるリチウム塩を過剰に含有させると環境信頼性が低下するので、環境信頼性が求められる光学素子においては、このモノマーを含有させることにより、帯電防止性を担保したままリチウム塩の含有量を減らすことができる。
【００４１】
リチウム塩としては、パーフルオロアルキルスルホン酸リチウム、リチウムビスパーフルオロアルキルスルホンイミド、又は、過塩素酸リチウムが好ましく挙げられる。更に詳しくは、パーフルオロアルキルスルホン酸リチウムとしては、トリフルオロメチルスルホン酸リチウム、ペンタフルオロエチルスルホン酸リチウム等を好ましく挙げることができ、リチウムビスパーフルオロアルキルスルホンイミドとしては、リチウムビストリフルオロメタンスルホンイミド又はリチウムビスペンタフルオロエタンスルホンイミド等を好ましく挙げることができる。中でも、前記のリチウムビストリフルオロメタンスルホンイミド又はリチウムビスペンタフルオロエタンスルホンイミドを含む樹脂組成物で作製した硬化物は、特に環境信頼性に優れるので好ましく適用される。
【００４２】
これらのリチウム塩を樹脂組成物に含有させることにより、得られる硬化物に導電性を付与して帯電防止性を向上させると共に、樹脂組成物中での相溶性、及び得られる硬化物に長期の環境信頼性を持たせることができる。特に環境信頼性については、リチウム塩を含む樹脂組成物から作製した硬化物を高温多湿の環境下に置き、長期間経過した場合であっても、その硬化物表面にリチウム塩がブリードし難いという特徴がある。そのため、硬化物にヘイズ（曇り）が生じ難く、所望の透明性を長期に渡って維持できるので、光学素子において重要な環境信頼性を向上させることができる。
【００４３】
上記リチウム塩の含有量は、適用される光学素子に要求される特性に応じて決定されるが、通常、電離放射線硬化型樹脂組成物１００質量部に対して、０．１〜１０質量部配合することが好ましく、特に好ましくは０．５〜５質量部の範囲である。
【００４４】
リチウム塩の含有量の上限値は、硬化物の表面へのリチウム塩のブリード発生の観点から決定される。すなわち、リチウム塩は導電性材料であるので、多く含有させるほど得られる硬化物の表面抵抗値が低下して帯電防止性が向上するが、あまり多すぎると、得られる硬化物の表面にリチウム塩がブリードすることによりヘイズが変化してしまい、環境信頼性が低下することがあるからである。例えば光拡散フィルムの場合には、リチウム塩の上限値は、温度６０℃・湿度９５％の環境下に１０００時間放置した後のヘイズ値と放置する前のヘイズ値の差が１５％以下となるように決定され、例えばリチウムビストリフルオロメタンスルホンイミドを含有させる場合においては、電離放射線硬化型樹脂組成物１００質量部に対して約１．０質量部を上限値として含有させることができる。
【００４５】
一方、リチウム塩の含有量の下限値は、要求される表面抵抗値を確保できる量であればよく、電離放射線硬化型樹脂組成物の種類やそこに含まれるプレポリマー／モノマーの配合割合を考慮して決定される。例えば光拡散フィルムにおいては１×１０^１２Ω／□以下の表面抵抗値が求められるので、例えばリチウムビストリフルオロメタンスルホンイミドを含有させる場合においては、電離放射線硬化型樹脂組成物１００質量部に対して約０．５質量部を下限値として含有させることができる。
【００４６】
こうした樹脂組成物には、光重合開始剤や光増感剤等を配合できる。
【００４７】
光重合開始剤は、光学素子用樹脂組成物を紫外線、可視光線等の光で硬化させる場合に配合され、電子線で硬化させる場合には不要である。光重合開始剤には、樹脂組成物がラジカル重合性不飽和基を有する樹脂系の場合は、アセトフェノン類、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類を用いることができ、また、樹脂組成物がカチオン重合性官能基を有する樹脂系の場合は、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を用いることができる。上記の光重合開始剤は、単独で配合しても混合物として配合してもよい。なお、これらの光重合開始剤の配合量は、電離放射線硬化性樹脂１００重量部に対して、０．１〜１０重量部程度である。
【００４８】
光増感剤は、必要に応じて添加され、例えばｎ−ブチルアミン、トリエチルアミン、トリｎ−ブチルホスフィン等が用いられる。
【００４９】
樹脂硬化物を光拡散フィルムとする場合には、樹脂組成物中に光拡散剤粒子を含有させてもよい。光拡散剤粒子としては、シリカ、アルミナ等の無機物や、アクリル樹脂、スチレン樹脂、ポリカーボネート樹脂等の有機物からなる平均粒径１〜１００μｍ程度の粒子を用いることができる。なお、光拡散剤粒子を含有せず、樹脂硬化物の表面に微細凹凸形状を付与することにより、拡散性を持たせて、光拡散フィルムとしてもよい。
【００５０】
その他必要に応じ、顔料、染料若しくは着色フィラーなどの着色剤、ウレタンエラストマー、ポリエステルエラストマー、アクリル樹脂、ウレタン樹脂若しくはポリエステル樹脂などの電離放射線非反応性樹脂、シリコーン、離型剤、消泡剤、レベリング剤などの添加剤を添加してもよく、また、溶剤を加えてもよい。
【００５１】
以上説明した樹脂組成物を賦形型上に又は透明基材上に塗布し、引き続いて電離放射線を照射することにより、本発明に係る光学素子用樹脂硬化物を作製できる。賦形型上で硬化した硬化物は、その賦形型から離型されてそれ自体単層で光学素子を構成することができる。また、透明樹脂上で硬化した硬化物は、積層構造の光学素子となる。例えば、図１、２に示したように、光学素子用樹脂硬化物からなる層２，１２は、透明基材３，１３の片面又は両面に形成したり、又は、光学素子用樹脂硬化物からなる層２、１２を単層体とし、それ自体で光学素子を構成してもよい。
【００５２】
樹脂組成物は、ロールコート、グラビアコート、コンマコート等の各種のコーティング法で塗布される。塗布後の樹脂組成物を硬化するための電離放射線としては、分子を重合又は架橋しうるエネルギー量子を有した紫外線、可視光線、電子線、β線、Ｘ線、γ線、α線等を挙げることができ、特に、紫外線等の光を用いると、比較的低価格の設備で容易に光学素子を得ることができる。通常、電離放射線としては、紫外線又は電子線が用いられる。紫外線源としては、超高圧水銀灯、高圧水銀灯、低圧水銀灯、カーボンアーク、ブラックライトランプ（紫外線螢光燈）、メタルハライドランプ等の光源が用いられ、紫外線の波長としては、通常１９０〜３８０ｎｍの波長域が用いられる。電子線源としては、コックロフトワルトン型、バンデグラフ型、共振変圧器型、直線型、ダイナミトロン型、高周波型等の各種電子線加速器が用いられ、電子の持つエネルギーは、１００〜１０００ｋｅＶであることが好ましく、１００〜３００ｋｅＶであることが更に好ましく、また、電子線の照射線量は、通常２〜１５Ｍｒａｄ程度であることが好ましい。
【００５３】
樹脂硬化物の厚さには特に制限はなく、ヘイズや光学特性等によって任意に設定される。例えば、凹凸形状を賦形した硬化物を透明基材上の片面又は両面に設けた光拡散フィルムにおける樹脂硬化物の厚さは、通常約５０〜２５０μｍであり、樹脂硬化物を単層体としそれ自体で光学素子を構成する場合には、その厚さは通常０．０５〜５ｍｍ程度である。
【００５４】
硬化物の表面抵抗値は、光学素子に良好な帯電防止性を付与するという観点から、１×１０^９〜１×１０^１３Ω／□であることが望ましい。なお、硬化物に硬さが要求される場合には、樹脂組成物中のラジカル重合性不飽和基が多いものが好ましく使用されるが、そうした樹脂組成物から得られた硬化物は、表面抵抗値が高くなる傾向となる。従って、実際には、リチウム塩に基づく顕著なブリードが生じない範囲で、所望の表面抵抗値を確保できる量のリチウム塩が配合される。
【００５５】
以上のようにして得られた光学素子用樹脂硬化物は、充分な透明性と帯電防止性を有し、更に長期信頼性も優れるので、それ自体を光学素子として用いることができると共に、透明基材上に帯電防止膜として形成することもできる。
【００５６】
次に、樹脂硬化物ないし光学素子の製造方法の一例について説明する。
【００５７】
図３は、本発明の樹脂硬化物ないし光学素子を製造するための装置の一例を示す模式的な斜視図である。この製造装置３１は、表面に特殊形状を賦形するために好ましく適用される製造装置である。
【００５８】
この製造装置３１には、図３に示すように、軸を中心として回転するロール凹版３２が設けられ、このロール凹版３２に接するように、Ｔダイ型ノズル３４と押圧ロール３５と送りロール３６とがロール凹版３２の回転方向にこの順に設けられている。押圧ロール３５と送りロール３６との間には、電離放射線照射装置３７がロール凹版３２に対向するように配置されている。ロール凹版３２の表面には、得ようとする光学素子１’の形状に対応した賦形形状を有する凹部３３が形成されている。この凹部３３の形状は、光拡散フィルム１’に施す凹凸形状と同形の逆凹凸形状である。なお、光拡散フィルムに施す凹凸形状は、ＪＩＳＢ０６０１規定の１０点平均粗さ（Ｒｚ）で０．２〜５０μｍ程度の凹凸であることが好ましい。
【００５９】
光拡散フィルム１’の作製は、先ず、Ｔダイ型ノズル３４で供給された樹脂組成物２’をロール凹版３２の凹部３３に充填し、そのロール凹版３２上に、押圧ロール３５で供給された透明基材３を押圧接触させ、樹脂組成物２’が透明基材３で押圧されている間に電離放射線照射装置３７から電離放射線を照射して樹脂組成物２’を硬化させ、得られた硬化物２と透明基材３とからなる光拡散フィルム１’を送りロール３６でにロール凹版３２から離型することにより製造される。
【００６０】
電離放射線照射装置３７は、図３に示すように１個でもよいが、複数個を設けてもよい。電離放射線装置３７を複数個設けることにより、樹脂組成物２’を段階的に硬化させることができ、透明基材３の走行速度を速くして製造効率を向上させることができると共に、徐々に硬化させることにより樹脂組成物２’の硬化歪や透明基材３のカールや歪を低減することができる。なお、電離放射線照射装置は、図３のようにロール凹版の外側に配置されていてもよいし、ロール凹版３２を電離放射線の透過性がよい材質（例えばガラス等）で形成した場合には、ロール凹版３２の内側に配置してもよく、電離放射線照射装置としては、上記の電子線照射装置、紫外線照射装置等が用いられる。
【００６１】
単層構造の光拡散フィルム１’を製造する場合には、シリコーン樹脂やメラミン樹脂等の離型剤を塗布した透明基材３を工程基材として用い、最終的に、その透明基材３を剥離することにより、単層構造の光拡散フィルム１’が製造される。また、２層構造の硬化物を有する光拡散フィルムを製造する場合は、透明基材を剥離した硬化物上に、新たに硬化物を形成することにより製造される。
【００６２】
（光学素子）
本発明の光学素子１、１１は、上述した硬化物からなるものであり、所望の光透過性を有し、これに光の収束、拡散、屈折、偏光、回折、干渉、分光又は結像等の変調や制御を行う機能を持った素子であれば特に限定されず、液晶表示装置に付属する光学特性制御用の各種レンズアレイフィルム、プリズムアレイフィルムや光拡散フィルム等だけでなく、液晶表示装置以外のＥＬ（電場発光）素子、ＣＲＴ（陰極線管）等の表示装置、映写スクリーン、再帰反射シート、その他の光学的装置が備える光学素子であってもよい。例えば、偏光フィルム、視野角調整フィルム、反射防止フィルム、防眩フィルム、タッチパネル、傷付防止ハードコート、アンチニュートンフィルム、回折格子、ホログラム、レンティキュラーレンズ、フレネルレンズ、キューブコーナープリズムアレイ、各種光学フィルター（赤外線遮断フィルター、紫外線遮断フィルター等）等が挙げられる。
【００６３】
本発明の光学素子は、帯電防止性に優れるので、光学素子の加工時、光学装置の組立時やその使用時に塵埃が付着し難く、塵埃の付着による光学機能の低下を抑制することができる。さらに、本発明の光学素子は、含有するリチウム塩がブリードし難いため、高温多湿の環境下でも長期間ヘイズが生じ難く、透明性を維持することができ、高い環境信頼性を有している。
【００６４】
【実施例】
以下、本発明を実施例と比較例により更に詳しく説明する。本発明の光学素子として、実施例１〜９及び比較例１〜６は表面が平滑な光学素子を製造し、実施例１０〜１３及び比較例７〜９は表面凹凸を有する光拡散フィルムを製造した。
【００６５】
（実施例１）
電離放射線硬化型樹脂組成物のプレポリマーとして、ウレタンアクリレート（日本合成化学（株）社製、商品名；紫光ＵＶ−３０００Ｂ）３２質量部、電離放射線硬化型樹脂組成物のモノマーとして、フェノキシエチルアクリレート（日本化薬（株）社製、商品名；ＫＡＹＡＲＡＤＲ−５６１）３質量部、トリプロピレングリコールジアクリレート（東亞合成（株）社製、商品名；アロニックスＭ−２２０）２５質量部、テトラエチレングリコールジアクリレート（東亞合成（株）社製、商品名；アロニックスＭ−２４０）２４質量部、ヒドロキシピバリン酸ネオペンチルグリコールジアクリレートのカプロラクトン変性品（日本化薬（株）社製、商品名；ＫＡＹＡＲＡＤＨＸ−２２０）５質量部及びジペンタエリスリトールヘキサアクリレート（日本化薬（株）社製、商品名；ＫＡＹＡＲＡＤＤＰＨＡ）１１質量部を用い、光重合剤として、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（株）社製、商品名；イルカギュア１８４）５質量部を用いた。この電離放射線硬化型樹脂組成物にリチウム塩として、リチウムビストリフルオロメタンスルホンイミド（住友スリーエム（株）社製；商品名；フローラードＴＭＨＱ−１１５）０．５６質量部を加えて、樹脂組成物を作製した。
【００６６】
透明基材としては、厚さ７５μｍの未処理ＰＥＴ（東レ（株）社製、商品名；ルミラー７５−Ｔ６０）を用いた。上記樹脂組成物を膜厚１３０μｍとなるように透明基材に塗布し、その上から同透明基材をラミネートした。その後、紫外線照射装置（ＦＵＳＩＯＮＵＶＳＹＳＴＥＭＳ，ＩＮＣ社製、型番；Ｆ６００Ｖ、Ｄバルブ）を用い、積算光量４００ｍＪ／ｃｍ^２、ピーク照度８９０ｍＷ／ｃｍ^２の条件で紫外線を照射して樹脂組成物を硬化させて硬化物を得た。
【００６７】
次に、得られた透明基材と硬化物との接着構造体から、上下層の透明基材を剥離して、実施例１の光学素子を得た。この光学素子は、樹脂硬化物の単層体からなるものであり、全厚さは１３０μｍであった。
【００６８】
（実施例２）
実施例１の光学素子の製造において、樹脂組成物に含有されるリチウムビストリフルオロメタンスルホンイミドの含有量を１質量部とした以外は、実施例１と同様にして実施例２の光学素子を得た。
【００６９】
（実施例３）
実施例１の光学素子の製造において、樹脂組成物に含有されるリチウム塩をリチウムビストリフルオロメタンスルホンイミドに代えて、リチウムビスペンタフルオロエタンスルホンイミド（住友スリーエム（株）社製、商品名；フローラードＴＭＬ−１３８５８（ＢＥＴＩ））を用い、その含有量を１質量部とした以外は、実施例１と同様にして実施例３の光学素子を得た。
【００７０】
（実施例４）
実施例１の光学素子の製造において、樹脂組成物に含有されるリチウム塩をリチウムビストリフルオロメタンスルホンイミドに代えて、トリフルオロメチルスルホン酸リチウム（住友スリーエム（株）社製、商品名；フローラードＴＭＦＣ−１２２）を用い、その含有量を１質量部とした以外は、実施例１と同様にして実施例４の光学素子を得た。
【００７１】
（実施例５）
実施例１の光学素子の製造において、樹脂組成物に含有されるリチウム塩をリチウムビストリフルオロメタンスルホンイミドに代えて、過塩素酸リチウム（和光純薬工業（株）社製試薬特級）を用い、その含有量を１質量部とした以外は、実施例１と同様にして実施例５の光学素子を得た。
【００７２】
（実施例６）
実施例１の光学素子の製造に用いたものと同様の樹脂組成物を用い、透明基材として、厚さ１８８μｍのポリエチレンテレフタレートフィルム（東洋紡績（株）社製、商品名；ＰＥＴフィルムＡ４３００）を用いた。透明基材の表面に上記樹脂組成物を膜厚１０μｍとなるように塗布し、未処理ＰＥＴ（東レ（株）社製、商品名；ルミラー７５−Ｔ６０）にてラミネートした。その後、紫外線照射装置（ＦＵＳＩＯＮＵＶＳＹＳＴＥＭＳ，ＩＮＣ社製、型番；Ｆ６００Ｖ、Ｄバルブ）を用い、積算光量４００ｍＪ／ｃｍ^２、ピーク照度８９０ｍＷ／ｃｍ^２の条件で紫外線を照射して樹脂組成物を硬化させて硬化物を得た。
【００７３】
次に、得られた未処理ＰＥＴと硬化物との接着構造体から、上下層の未処理ＰＥＴを剥離して、実施例６の光学素子を得た。この光学素子は、透明基材の片面に硬化物が形成されたものであり、樹脂硬化物の厚さは１０μｍであった。
【００７４】
（実施例７）
実施例６の光学素子の製造において、樹脂組成物に含有されるリチウムビストリフルオロメタンスルホンイミドの含有量を１質量部とした以外は、実施例６と同様にして実施例７の光学素子を得た。
【００７５】
（実施例８）
実施例６の光学素子の製造において、樹脂組成物に含有されるリチウム塩をリチウムビストリフルオロメタンスルホンイミドに代えて、リチウムビスペンタフルオロエタンスルホンイミドを用い、その含有量を１質量部とした以外は、実施例６と同様にして実施例８の光学素子を得た。
【００７６】
（実施例９）
実施例６の光学素子の製造において、樹脂組成物に含有されるリチウム塩をリチウムビストリフルオロメタンスルホンイミドに代えて、トリフルオロメチルスルホン酸リチウムを用い、その含有量を１質量部とした以外は、実施例６と同様にして実施例９の光学素子を得た。
【００７７】
（実施例１０）
樹脂組成物に実施例１の光学素子の製造に用いたものと同様の樹脂組成物を用いた。次に、図３に示した光学素子製造装置を用いて以下の手順により、透明基材の表裏両面に厚さ１５μｍの硬化物を形成した。
【００７８】
透明基材としては、厚さ１８８μｍのポリエチレンテレフタレートフィルム（東洋紡績社製、商品名；ＰＥＴフィルムＡ４３００）を用いた。先ず、樹脂組成物をＴダイ型ノズルからロール凹版に塗工した。次に、ロール凹版上に供給された透明基材を押圧ロールで押圧し、その状態で、紫外線照射装置（ＦＵＳＩＯＮＵＶＳＹＳＴＥＭＳ，ＩＮＣ社製、型番；Ｆ６００Ｖ、Ｄバルブ）を用い、積算光量４００ｍＪ／ｃｍ^２、ピーク照度８９０ｍＷ／ｃｍ^２の条件で紫外線を照射し、透明基材上に凹凸賦形された硬化物を作製した。なお、ロール凹版として、鉄芯表面にクロムめっき処理し、＃２５０の液体サンドブラスト処理をした後、再度クロムめっき処理して、表面に微細な凹凸形状を形成したものを用いた。
【００７９】
さらに引き続いて、得られた硬化物と透明基材との接着構造体を上記の透明基材と同様にロール凹版に供給し、その他は上記と同様の条件により、透明基材側の面に新たに硬化物を形成し、実施例１０の光拡散フィルムを得た。この光拡散フィルムは、両面に光拡散を行うための微細凹凸形状を有し（図２（Ｂ）を参照。）、全厚さは２２０μｍであった。
【００８０】
（実施例１１）
実施例１０の光学素子の製造において、樹脂組成物に含有されるリチウムビストリフルオロメタンスルホンイミドの含有量を１質量部とした以外は、実施例１０と同様にして実施例１１の光学素子を得た。
【００８１】
（実施例１２）
実施例１０の光学素子の製造において、樹脂組成物に含有されるリチウム塩をリチウムビストリフルオロメタンスルホンイミドに代えて、リチウムビスペンタフルオロエタンスルホンイミドを用い、その含有量を１質量部とした以外は、実施例１０と同様にして実施例１２の光学素子を得た。
【００８２】
（実施例１３）
実施例１０の光学素子の製造において、樹脂組成物に含有されるリチウム塩をリチウムビストリフルオロメタンスルホンイミドに代えて、トリフルオロメチルスルホン酸リチウムを用い、その含有量を１質量部とした以外は、実施例１０と同様にして実施例１３の光学素子を得た。
【００８３】
（比較例１）
実施例１の光学素子の製造において、樹脂組成物にリチウム塩を含有させない以外は、実施例１と同様の手順で比較例１の光学素子を得た。
（比較例２）
実施例１の光学素子の製造において、樹脂組成物に含有されるリチウムビストリフルオロメタンスルホンイミドの含有量を２０質量部とした以外は、実施例１と同様にして比較例２の光学素子を得た。
（比較例３）
実施例１の光学素子の製造において、樹脂組成物に含有されるリチウム塩に代えて、４級アンモニウムである［Ｃ_１４Ｈ_２９Ｎ（ＣＨ_３）_２ＣＨＣ_６Ｈ_５］^＋Ｃｌ⁻を用い、その含有量を１．５質量部とした以外は、実施例１と同様にして比較例３の光学素子を得た。
【００８４】
（比較例４）
実施例６の光学素子の製造において、樹脂組成物にリチウム塩を含有させない以外は、実施例６と同様の手順で比較例４の光学素子を得た。
（比較例５）
実施例６の光学素子の製造において、樹脂組成物に含有されるリチウムビストリフルオロメタンスルホンイミドの含有量を２０質量部とした以外は、実施例６と同様にして比較例５の光学素子を得た。
【００８５】
（比較例６）
実施例６の光学素子の製造において、樹脂組成物に含有されるリチウム塩に代えて、４級アンモニウムである［Ｃ_１４Ｈ_２９Ｎ（ＣＨ_３）_２ＣＨＣ_６Ｈ_５］^＋Ｃｌ⁻を用い、その含有量を１．５質量部とした以外は、実施例１と同様にして比較例６の光学素子を得た。
【００８６】
（比較例７）
実施例１０の光学素子の製造において、樹脂組成物にリチウム塩を含有させない以外は、実施例１０と同様の手順で比較例７の光学素子を得た。
（比較例８）
実施例１０の光学素子の製造において、樹脂組成物に含有されるリチウムビストリフルオロメタンスルホンイミドの含有量を２０質量部とした以外は、実施例１０と同様にして比較例８の光学素子を得た。
【００８７】
（比較例９）
実施例１０の光学素子の製造において、樹脂組成物に含有されるリチウム塩に代えて、４級アンモニウムである［Ｃ_１４Ｈ_２９Ｎ（ＣＨ_３）_２ＣＨＣ_６Ｈ_５］^＋Ｃｌ⁻を用い、その含有量を１．５質量部とした以外は、実施例１０と同様にして比較例９の光学素子を得た。
【００８８】
（帯電防止性評価）
光学素子の表面抵抗値を測定して帯電防止性を評価した。表面抵抗値は、ハイレスタＩＰ機（三菱化学社製、商品名）を用いて、温度２４℃、相対湿度４０％ＲＨの条件の下、印加電圧５００Ｖ、測定時間１０秒で測定した。
【００８９】
（環境信頼性評価）
光学素子のヘイズ値を測定して、環境信頼性を評価した。具体的には、光学素子を５０×５０ｍｍに切り取り、ＪＩＳＫ７１５０に基づき、積分球式光線透過率測定装置を用いて、拡散透過率Ｔｄ及び全光線透過率Ｔｉを測定し、Ｔｉに対するＴｄの比の百分率をヘイズ値とした。次に、その光学素子を温度６０℃相対湿度９５％ＲＨの条件の下で一定時間放置し、その後（以下、環境試験後という。）直ちに同様の手順でヘイズ値を測定した。放置前と放置後に測定したヘイズ値を比較して評価を行った。
【００９０】
（硬さ試験）
ＪＩＳＫ５４００に準拠し、荷重１０００ｇを負荷した三菱ユニ鉛筆２Ｈで、光学素子の樹脂硬化物に引っ掻き傷を付けるようにして、硬度を評価した。引っ掻き傷の付き方が少なく外観に優れているものを○、引っ掻き傷が付くが実用上問題がないものを△、引っ掻き傷が付いて外観が劣るものを×、として表した。
【００９１】
（評価結果）
得られた評価結果を表１に示した。実施例１〜４、実施例６〜９の光学素子は、光学素子に求められる透明性、帯電防止性、環境信頼性及び硬さを満足させるものであった。一方、比較例１〜６の光学素子は、帯電防止性又は環境信頼性に劣るものであった。実施例１０〜１３の光学素子は、光拡散フィルムに求められる物性を総て満足させるものであった。一方、比較例７〜９の光学素子は、帯電防止性又は環境信頼性に劣るものであった。実施例５及び９は、帯電防止性に優れるものの、環境信頼性にやや劣る結果となったが、環境信頼性の要求の少ない光学素子として用いられるには問題とならないものであった。
【００９２】
【表１】

【００９３】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の光学素子用樹脂組成物によれば、この樹脂組成物から得られた硬化物は、充分な透明性を有すると共に、表面抵抗値が低く、且つ、過酷な環境条件の下でも長期間ヘイズの変化が生じ難いので、得られる光学素子の帯電防止性と環境信頼性を向上させることができる。さらに、本発明の光学素子によれば、高い帯電防止性を有するので、その表面に塵埃が付着し難く、光学素子の加工時等の光学素子に塵埃が付着することに起因する問題を軽減することができ、更に、高温多湿の環境下に長期間置かれても、その表面に帯電防止剤がブリードし難くいので、過酷な環境下でも白化が生じ難く環境信頼性の高い光学素子を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の光学素子の例を示す断面図である。
【図２】本発明の光学素子の他の例を示す断面図である。
【図３】本発明の硬化物ないし光学素子を製造するための装置の一例を示す模式的な斜視図である。
【図４】帯電防止機能を有する従来の光拡散フィルムの一例を示す断面図である。
【符号の説明】
１、１１光学素子
２、１２光学素子用樹脂硬化物からなる層
３、１３透明基材[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a resin composition for producing an antistatic film or an antistatic sheet for an optical element, a cured product of the resin composition, and an optical element including the cured product, and more particularly, long-term reliability. The present invention relates to a resin composition for an optical element that has been improved, a cured product thereof, and an optical element provided with the cured product.
[0002]
[Prior art]
Liquid crystal display devices such as display monitors, televisions, car navigation systems, electroluminescence display devices, etc. are light diffusion films, lens films, polarizing films, viewing angle adjustment films, antireflection films, antiglare films, touch panels, and scratch prevention hardware. Many optical elements are provided, such as a film (anti-Newton film) on which fine irregularities for preventing Newton ring prevention by coating and optical contact are formed on the surface. Many of these optical elements are made of a plastic material from the viewpoint of weight reduction and thickness reduction. However, plastic optical elements are easily charged, and there is a problem that dust is attached during the processing process of the optical elements, the assembling process of the display device, or the use of the display device, adversely affecting the image display function of the display device. .
[0003]
For such problems, an antistatic film is formed on the surface of the optical element or an antistatic agent is included in the constituent resin of the optical element to prevent dust from adhering to the optical element. FIG. 4 is a cross-sectional view showing an example of a conventional light diffusion film having an antistatic function. The light diffusing film 41 is usually a transparent base material 42, a light diffusing layer 43 having an uneven shape formed on both surfaces of the transparent substrate 42, and an antistatic film 44 formed on the surface of the light diffusing layer 43. It consists of and.
[0004]
In such an optical element such as a light diffusing film, a material for forming an antistatic film is selected in consideration of light transmittance, and examples of preferable antistatic agents include fatty acid salts, aliphatic amine salts, and quaternary ammonium salts. Or the antistatic agent which has materials, such as polyoxyethylene alkyl ethers, was used (for example, refer patent document 1). Among these, in particular, a quaternary ammonium salt which is a cationic surfactant, specifically, [C ₁₄ H ₂₉ N (CH ₃ ) ₂ CHC ₆ H ₅ ] ⁺ Cl ⁻ An antistatic agent containing a surfactant having the following chemical formula has been preferably used.
[0005]
[Patent Document 1]
Japanese Patent Laid-Open No. 08-166609 (paragraph number 0019)
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
However, the antistatic agent formed with the antistatic agent described above has the following problems in terms of antistatic properties and long-term environmental reliability.
[0007]
For example, the quaternary ammonium salt has a problem that depending on the type, the compatibility with the optical element material is poor and sufficient antistatic properties cannot be obtained.
[0008]
Even if the quaternary ammonium salt has good compatibility and good antistatic properties, a phenomenon called “bleed” in which the quaternary ammonium salt exudes to the surface of the optical element in a short period of time in a high temperature and high humidity environment. It happened. This phenomenon causes a problem that haze (cloudiness) is generated in the optical element and the transparency of the optical element is lowered. For example, the quaternary ammonium salt described above [C ₁₄ H ₂₉ N (CH ₃ ) ₂ CHC ₆ H ₅ ] ⁺ Cl ⁻ In the case where the antistatic film 44 is formed of an antistatic agent containing the above surfactant, if the light diffusion film 41 provided with this antistatic film is kept in an environment of a temperature of 60 ° C. and a humidity of 95%, it takes only 24 hours. There is a problem that the quaternary ammonium salt bleeds and the haze value (cloudiness value) changes greatly from the initial value of 0.3% to about 24%.
[0009]
The present invention has been made to solve the above-described problems, and its purpose is to provide a light diffusion film, a lens film, a polarizing film, a viewing angle adjustment film, an antireflection film, an antiglare film, a touch panel, and a scratch. Providing resin compositions for various optical elements such as hard coats and anti-Newton films, or films or films constituting the optical elements, and further curing the resin composition for optical elements obtained by curing the resin composition It is providing the optical element provided with the thing and its hardened | cured material.
[0010]
In the present specification, “environmental reliability” or “long-term reliability” means that the antistatic agent does not bleed for a long time even in a high-temperature and high-humidity environment, and the optical element has a poor appearance such as haze (cloudiness). It is difficult to occur. In addition, “for various optical elements or for a film or film constituting the optical element” is sometimes simply referred to as “for an optical element”.
[0011]
[Means for Solving the Problems]
The resin composition for an optical element of the present invention for solving the above problems is selected from an ionizing radiation curable resin composition, lithium perfluoroalkylsulfonate, lithium bisperfluoroalkylsulfonimide, and lithium perchlorate. It contains one or two or more lithium salts.
[0012]
According to this invention, since the resin composition for optical elements contains a lithium salt, the optical element or film or film formed with the resin composition has conductivity and has an antistatic function. . In addition, the optical element comprising the resin composition having this structure, or the film or film constituting the optical element has sufficient transparency as the optical element, and the lithium salt is the surface even when placed under high temperature and high humidity. Therefore, the transparency can be maintained and long-term environmental reliability can be improved.
[0013]
In the resin composition for an optical element of the present invention, the lithium bisperfluoroalkylsulfonimide is preferably lithium bistrifluoromethanesulfonimide or lithium bispentafluoroethanesulfonimide.
[0014]
According to this invention, since the resin composition for optical elements contains the above lithium salt, the optical element made of this resin composition or the film or film constituting the optical element has particularly good environmental reliability. .
[0015]
In the resin composition for an optical element of the present invention, the ionizing radiation curable resin composition is composed of a polyalkylene glycol mono (meth) acrylate, a polyalkylene glycol di (meth) acrylate, and a monoalkoxypolyalkylene glycol mono (meth) acrylate. It is preferred to contain one or more selected monomer materials.
[0016]
According to this invention, since the ionizing radiation curable resin composition contains the hydrophilic monomer material, the optical element or film or film formed with this resin composition adsorbs moisture in the air, and as a result. The generation of electrostatic charges can be suppressed or leaked by the adsorbed moisture. Therefore, since the optical element etc. formed with the resin composition containing the monomer material used here has a relatively low surface resistance value, the content of the lithium salt can be relatively reduced.
[0017]
In the resin composition for optical elements of the present invention, the above-described resin composition for optical elements preferably further contains a polymerization initiator.
[0018]
The resin cured product for an optical element of the present invention for solving the above problems is characterized by curing the above-described resin composition for an optical element.
[0019]
Since the cured product of the present invention is obtained from the resin composition described above, it has antistatic properties, and the lithium salt contained is difficult to bleed to the cured product surface, so that the desired transparency of the cured product can be maintained, Long-term environmental reliability can be improved.
[0020]
In the cured resin for optical elements of the present invention, the cured product has a surface resistance value of 1 × 10. ⁹ ~ 1x10 ¹³ It is preferably in the range of Ω / □.
[0021]
The optical element of the present invention for solving the above-described problems is characterized by being formed of the above-described cured resin for optical elements or provided with the above-described cured resin for optical elements.
[0022]
According to this invention, since the optical element is formed of the above-described resin cured product for an optical element or includes the above-described resin cured product for an optical element, the optical element has high antistatic properties and is difficult to adhere to dust on the surface. It becomes an element. Furthermore, this optical element has high transparency, and the lithium salt contained is difficult to bleed to the surface, so that the desired transparency can be maintained and the long-term environmental reliability is excellent.
[0023]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, the present invention will be described with reference to the drawings. Note that the present invention is not limited thereby.
[0024]
FIG. 1 is a cross-sectional view showing an example of an optical element 1 of the present invention. In FIG. 1, (A) is an embodiment of a two-layer laminate in which the layer 2 made of the resin cured product according to the present invention is formed on one side of the transparent substrate 3, and (B) is both sides of the transparent substrate 3. 3 is an embodiment of a three-layer laminate in which the layer 2 made of the cured resin according to the present invention is formed, and (C) is an embodiment of a single layer made of the cured resin according to the present invention. FIG. 2 is a cross-sectional view showing another example of the optical element 11 of the present invention. In FIG. 2, (a) is an embodiment of a two-layer laminate in which the light diffusing layer 12 having a concavo-convex shape on one side of the transparent substrate 13 is formed of the cured resin according to the present invention, and (b) is transparent. The light diffusion layer 12 having uneven shapes on both surfaces of the substrate 13 is an embodiment of a three-layer laminate in which the cured resin according to the present invention is formed, and (c) is an optical element having uneven shapes on one side. It is the aspect of the single layer body currently formed with the resin hardened | cured material which concerns on invention, (d) is the aspect of the 2 layer laminated body by which the optical element which has uneven | corrugated shape on both surfaces is formed with the resin hardened | cured material which concerns on this invention It is.
[0025]
The optical element of the present invention is an optical element composed of a single layer or a laminate of various modes shown in FIGS. 1 and 2, and the feature thereof is on one side or both sides of the optical element that may include a transparent substrate. The ionizing radiation curable resin composition and a cured resin containing a lithium salt which imparts conductivity and hardly bleeds on the surface even when placed under high temperature and high humidity. Hereinafter, the configuration of the present invention will be described in order.
[0026]
(Transparent substrate)
In the

optical elements

1 and 11 of the present invention, the

transparent base materials

3 and 13 are provided as necessary according to the type of the optical element. An optical element including a transparent substrate has advantages such as improvement in strength and imparting smoothness. On the other hand, even if it is an optical element that does not include a transparent substrate (an optical element composed of a single layer of the cured resin itself), as described later, by using the transparent substrate as a process substrate when manufacturing the optical element, There is an advantage that smoothness can be imparted to the surface of the optical element made of a cured resin.
[0027]
As a material for the transparent substrate, various materials can be selected according to the use of the optical element as long as it has transparency, heat resistance, mechanical strength, solvent resistance, and the like. Typical materials include resin, glass, quartz, and the like, but resin is often used. Examples of the resin include polyester resins such as polyethylene terephthalate, polybutylene terephthalate, polyethylene naphthalate or polyethylene terephthalate-isophthalate copolymer, polyamide resins such as nylon 6 and nylon 66, and polyolefins such as polypropylene and polymethylpentene. Resin, polyvinyl resin such as polyvinyl chloride, acrylic resin such as polyacrylate and polymethacrylate (for example, polymethyl methacrylate), polycarbonate resin, polyimide resin, ABS resin, polystyrene resin, cellulose triacetate, Cellulose resins such as cellulose diacetate can be applied. Among these, polyethylene terephthalate, polyethylene naphthalate or cellulose triacetate can be preferably applied. Polyethylene terephthalate (PET) can be particularly preferably applied from the viewpoints of production stability, handling properties, heat resistance, and tensile strength. Moreover, you may add additives, such as a filler and a plasticizer, to this transparent base material as needed.
[0028]
The transparent substrate may be a copolymer resin containing the above resin as a main component or a mixture (including an alloy), and may be a single layer or a laminate composed of a plurality of layers. The transparent substrate may be a stretched film or an unstretched film, but is preferably a film stretched in a uniaxial direction or a biaxial direction from the viewpoint of improving strength. The transparent substrate can be formed into a film shape, a sheet shape, or a board shape. In addition, in this specification, such a shape is named generically.
[0029]
The thickness of the transparent substrate depends on the type of optical element applied and the rigidity of the resin used for the transparent substrate. It is about 25-1000 micrometers, Preferably it is about 50-500 micrometers, More preferably, it is about 100-250 micrometers. When the thickness of the transparent substrate exceeds the above range, the mechanical strength becomes excessive and disadvantageous in terms of cost. If the thickness of the transparent substrate is less than the above range, wrinkles or creases may occur during processing, storage, distribution, and assembly of optical devices and display devices.
[0030]
The transparent base material is not particularly limited, and conventionally known methods for producing various films can be applied. Various surface treatments such as pre-heat treatment, dust removal treatment, vapor deposition treatment, alkali treatment, etc. for strengthening the adhesion with the cured resin for optical elements to be laminated later on the surfaces of the

transparent base materials

3 and 13; Easy adhesion treatment such as corona discharge treatment, plasma treatment, ozone treatment, flame treatment, primer (also referred to as anchor coat, adhesion promoter, or liquid adhesive) coating treatment may be performed.
[0031]
Even when the transparent base material does not finally constitute a part of the optical element, the transparent base material can be used as a process base material. For example, on the surface of the transparent substrate as the process substrate, a cured resin for optical elements having a predetermined thickness or shape can be provided, and then the transparent substrate can be peeled from the cured resin for optical elements, The surface of the cured resin for optical elements can be smoothed. Moreover, a transparent base material may be provided on both surfaces of a resin cured material, and an unnecessary transparent base material may be peeled after that. This is more preferable because the surface of the cured resin for optical elements can be made smoother and oxygen inhibition in the curing process can be suppressed. In such a case, it is preferable to apply a release resin such as a silicone resin or a melamine resin in advance to the surface of the transparent base material that acts as a process base material, so that both can be easily peeled off. . Moreover, from a peelable viewpoint, you may use untreated PET as a transparent base material which acts as a process base material.
[0032]
(Resin cured product for optical elements)
The resin cured

products

2 and 12 for optical elements of the present invention constitute a part of the

optical elements

1 and 11 as a layer formed on the

transparent base materials

3 and 13, or constitute the optical element itself as a single layer. . The resin cured product for an optical element is formed by curing a resin composition for an optical element for forming the cured product.
[0033]
This resin composition contains an ionizing radiation curable resin composition and one or more lithium salts selected from lithium perfluoroalkylsulfonate, lithium bisperfluoroalkylsulfonimide, and lithium perchlorate. This resin composition contains various additives such as a photopolymerization initiator and a photosensitizer as necessary.
[0034]
The ionizing radiation curable resin composition comprises a prepolymer (including an oligomer) having a radical polymerizable unsaturated bond such as an acryloyl group or a cationic polymerizable functional group such as an epoxy group in the molecule, and a monomer. A composition that can be cured by ionizing radiation such as ultraviolet rays or electron beams is used. The prepolymer and the monomer can be used as a simple substance, or a plurality of kinds can be mixed and used.
[0035]
Prepolymers having radically polymerizable unsaturated groups in the molecule include urethane (meth) acrylate, polyester (meth) acrylate, epoxy (meth) acrylate, melamine (meth) acrylate, triazine (meth) acrylate, and silicone (meth). An acrylate etc. can be mentioned. In addition, (meth) acrylate means a methacrylate or an acrylate. Examples of the prepolymer having a cationically polymerizable functional group in the molecule include epoxy resins such as bisphenol type epoxy resins and novolac type epoxy compounds, and prepolymers of vinyl ether resins such as fatty acid vinyl ethers and aromatic vinyl ethers. be able to.
[0036]
The prepolymer is appropriately selected according to mechanical properties required for the applied optical element and optical properties such as refractive index, Abbe number or transparency. When applied to optical elements that require tough mechanical properties, urethane (meth) acrylate is preferably used, and when applied to optical elements that require a high refractive index, bisphenol A type epoxy (meth) acrylate or Urethane (meth) acrylate containing bisphenol A as a diol component is preferably used.
[0037]
As the monomer, those having a radically polymerizable unsaturated group in the molecule are preferable. As such a monomer, for example, as a monofunctional monomer, a vinyl group-containing monomer such as N-vinylpyrrolidone, N-vinylcaprolactone, vinylimidazole, vinylpyridine, styrene, lauryl (meth) acrylate, stearyl (meth) acrylate, Butoxyethyl (meth) acrylate, ethoxydiethylene glycol (meth) acrylate, methoxytriethylene glycol (meth) acrylate, methoxypolyethylene glycol (meth) acrylate, methoxydipropylene glycol (meth) acrylate, phenoxyethyl acrylate, paracumylphenoxyethyl (meth) ) Acrylate, nonylphenoxypolyethylene glycol (meth) acrylate, tetrahydrofurfuryl (meth) acrylate, (Meth) acrylic acid ester monomers such as bornyl (meth) acrylate, cyclohexyl (meth) acrylate, benzyl methacrylate, N, N-dimethyl (meth) acrylamide, N, N-dimethylaminopropyl (meth) acrylate, acryloylmorpholine, and A (meth) acrylamide derivative is mentioned. Moreover, as a polyfunctional monomer component, ethylene glycol di (meth) acrylate, diethylene glycol di (meth) acrylate, triethylene glycol di (meth) acrylate, polyethylene glycol di (meth) acrylate, tripropylene glycol di (meth) acrylate, Polytetramethylene glycol di (meth) acrylate, 1,4-butanediol di (meth) acrylate, 1,6-hexanediol di (meth) acrylate, 1,9-nonanediol di (meth) acrylate, 3-methyl- 1,5-pentanediol di (meth) acrylate, neopentylglycol di (meth) acrylate, dimethyloltricyclodecane di (meth) acrylate, hydroxypivalate neopentylglycol di (meth) acrylate Bisphenol A polyethoxydiol di (meth) acrylate, bisphenol A polypropoxydiol di (meth) acrylate, trimethylolpropane tri (meth) acrylate, ethoxylated trimethylolpropane tri (meth) acrylate, propoxylated trimethylolpropane tri (Meth) acrylate, pentaerythritol tri (meth) acrylate, glyceryl tri (meth) acrylate, propoxylated glyceryl tri (meth) acrylate, tris (2-hydroxyethyl) isocyanurate triacrylate, pentaerythritol tetra (meth) acrylate, ditri Methylolpropane tetra (meth) acrylate, dipentaerythritol penta (meth) acrylate, and dipentaerythritol Hexa (meth) acrylate to Le.
[0038]
The monomer is appropriately selected depending on the viscosity required for the resin composition, or the mechanical properties or optical properties required for the applied optical element. For example, when used in an optical element for hard coat, a polyfunctional monomer such as dipentaerythritol hexaacrylate or trimethylolpropane triacrylate is used to contain a large amount of radically polymerizable unsaturated groups in the resin composition. Thus, the hardness of the obtained cured product can be increased.
[0039]
Among the above monomers, from the viewpoint of antistatic properties, one or more monomers selected from polyalkylene glycol mono (meth) acrylate, polyalkylene glycol di (meth) acrylate and monoalkoxypolyalkylene glycol mono (meth) acrylate, in particular. Materials are preferably used. Examples of the alkylene glycol constituting the monomer include ethylene glycol, propylene glycol, and tetramethylene glycol. The repeating unit is preferably in the range of 1 to 14.
[0040]
Since these monomers are hydrophilic materials containing a large amount of oxygen atoms in the main chain, the optical element, film or film formed of a resin composition containing such monomer materials adsorbs moisture in the air, and As a result, generation of electrostatic charges can be suppressed or leaked by the adsorbed moisture. Therefore, since the optical element etc. formed with the resin composition containing the monomer material used here have a relatively low surface resistance value, the amount of lithium salt to be contained can be relatively reduced. As will be described later, when the lithium salt that is a conductivity imparting material is excessively contained in the resin composition, the environmental reliability is lowered. Therefore, in an optical element that requires environmental reliability, by including this monomer In addition, the lithium salt content can be reduced while ensuring antistatic properties.
[0041]
Preferred examples of the lithium salt include lithium perfluoroalkyl sulfonate, lithium bisperfluoroalkyl sulfonimide, and lithium perchlorate. More specifically, preferred examples of the lithium perfluoroalkyl sulfonate include lithium trifluoromethyl sulfonate and lithium pentafluoroethyl sulfonate. The lithium bisperfluoroalkyl sulfonimide includes lithium bistrifluoromethanesulfonimide. Or lithium bispentafluoroethanesulfonimide etc. can be mentioned preferably. Among these, a cured product prepared from a resin composition containing lithium bistrifluoromethanesulfonimide or lithium bispentafluoroethanesulfonimide is preferably applied because it is particularly excellent in environmental reliability.
[0042]
By including these lithium salts in the resin composition, the obtained cured product is imparted with conductivity to improve antistatic properties, and has compatibility in the resin composition, and the obtained cured product has a long term. Environmental reliability can be given. Especially for environmental reliability, the cured product prepared from the resin composition containing lithium salt is placed in a hot and humid environment, and even if it has passed for a long time, the lithium salt is difficult to bleed on the cured product surface. There are features. Therefore, haze (cloudiness) hardly occurs in the cured product, and desired transparency can be maintained over a long period of time, so that it is possible to improve environmental reliability important in the optical element.
[0043]
Although content of the said lithium salt is determined according to the characteristic requested | required of the optical element applied, 0.1-10 mass parts combination is normally with respect to 100 mass parts of ionizing radiation-curable resin compositions. Preferably, it is in the range of 0.5 to 5 parts by mass.
[0044]
The upper limit of the lithium salt content is determined from the viewpoint of occurrence of bleeding of the lithium salt on the surface of the cured product. That is, since the lithium salt is a conductive material, the surface resistance value of the resulting cured product decreases as the content increases, and the antistatic property improves, but if it is too much, the lithium salt is present on the surface of the obtained cured product. This is because haze changes due to bleeding and environmental reliability may deteriorate. For example, in the case of a light diffusion film, the upper limit value of the lithium salt is 15% or less of the difference between the haze value after leaving for 1000 hours in an environment of temperature 60 ° C. and humidity 95% and haze value before leaving. For example, when lithium bistrifluoromethanesulfonimide is contained, about 1.0 part by mass can be contained as an upper limit value with respect to 100 parts by mass of the ionizing radiation curable resin composition.
[0045]
On the other hand, the lower limit of the lithium salt content only needs to be an amount that can ensure the required surface resistance value, and considers the type of ionizing radiation curable resin composition and the prepolymer / monomer content contained therein. To be determined. For example, for a light diffusion film, 1 × 10 ¹² Since a surface resistance value of Ω / □ or less is required, for example, when lithium bistrifluoromethanesulfonimide is contained, the lower limit is about 0.5 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the ionizing radiation curable resin composition. It can be included.
[0046]
Such a resin composition can contain a photopolymerization initiator, a photosensitizer and the like.
[0047]
A photoinitiator is mix | blended when hardening the resin composition for optical elements with light, such as an ultraviolet-ray and visible light, and is unnecessary when hardening with an electron beam. As the photopolymerization initiator, when the resin composition is a resin system having a radical polymerizable unsaturated group, acetophenones, benzophenones, thioxanthones, benzoin, and benzoin methyl ethers can be used. When the product is a resin system having a cationic polymerizable functional group, aromatic diazonium salts, aromatic sulfonium salts, aromatic iodonium salts, metallocene compounds, benzoin sulfonic acid esters, and the like can be used. Said photoinitiator may be mix | blended independently or may be mix | blended as a mixture. In addition, the compounding quantity of these photoinitiators is about 0.1-10 weight part with respect to 100 weight part of ionizing radiation curable resins.
[0048]
The photosensitizer is added as necessary, and for example, n-butylamine, triethylamine, tri-n-butylphosphine and the like are used.
[0049]
When the resin cured product is used as a light diffusion film, the light diffusing agent particles may be contained in the resin composition. As the light diffusing agent particles, particles having an average particle diameter of about 1 to 100 μm made of an inorganic substance such as silica or alumina, or an organic substance such as an acrylic resin, a styrene resin, or a polycarbonate resin can be used. In addition, it is good also as a light-diffusion film by giving a diffusivity by giving fine uneven | corrugated shape to the surface of resin cured material, without containing a light-diffusion agent particle.
[0050]
Other colorants such as pigments, dyes or colored fillers, urethane elastomers, polyester elastomers, acrylic resins, ionizing radiation non-reactive resins such as urethane resins or polyester resins, silicones, mold release agents, antifoaming agents, leveling as required An additive such as an agent may be added, and a solvent may be added.
[0051]
By applying the resin composition described above on a shaping mold or a transparent substrate and subsequently irradiating with ionizing radiation, the cured resin for an optical element according to the present invention can be produced. The cured product cured on the shaping mold can be released from the shaping mold to constitute an optical element by itself as a single layer. Moreover, the hardened | cured material hardened | cured on transparent resin becomes an optical element of laminated structure. For example, as shown in FIGS. 1 and 2, the

layers

2 and 12 made of the cured resin for optical elements are formed on one or both sides of the

transparent base materials

3 and 13, or from the cured resin for optical elements. The

layers

2 and 12 to be formed may be a single layer, and the optical element itself may be configured.
[0052]
The resin composition is applied by various coating methods such as roll coating, gravure coating, and comma coating. Examples of the ionizing radiation for curing the resin composition after coating include ultraviolet rays, visible rays, electron beams, β rays, X rays, γ rays, α rays having energy quanta that can polymerize or crosslink molecules. In particular, when light such as ultraviolet rays is used, an optical element can be easily obtained with relatively inexpensive equipment. Usually, ultraviolet rays or electron beams are used as ionizing radiation. As the ultraviolet light source, a light source such as an ultra-high pressure mercury lamp, a high pressure mercury lamp, a low pressure mercury lamp, a carbon arc, a black light lamp (ultraviolet fluorescent lamp), a metal halide lamp is used, and the wavelength of ultraviolet light is usually in a wavelength range of 190 to 380 nm. Is used. As the electron beam source, various electron beam accelerators such as a cockroft Walton type, a bandegraph type, a resonant transformer type, a linear type, a dynamitron type, and a high frequency type are used, and the energy of electrons is 100 to 1000 keV. It is more preferable that it is 100-300 keV, and it is preferable that the irradiation dose of an electron beam is usually about 2-15 Mrad.
[0053]
There is no restriction | limiting in particular in the thickness of resin cured material, It sets arbitrarily by haze, an optical characteristic, etc. For example, the thickness of the cured resin in the light diffusing film in which the cured product formed with the uneven shape is provided on one or both sides on the transparent substrate is usually about 50 to 250 μm, and the cured resin is a single layer. When the optical element is formed by itself, the thickness is usually about 0.05 to 5 mm.
[0054]
The surface resistance value of the cured product is 1 × 10 from the viewpoint of imparting good antistatic properties to the optical element. ⁹ ~ 1x10 ¹³ It is desirable to be Ω / □. In addition, when the cured product is required to have hardness, those having a large amount of radically polymerizable unsaturated groups in the resin composition are preferably used, but the cured product obtained from such a resin composition has a surface resistance. The value tends to increase. Therefore, in practice, an amount of lithium salt that can secure a desired surface resistance value is blended within a range in which significant bleeding based on the lithium salt does not occur.
[0055]
The cured resin for optical elements obtained as described above has sufficient transparency and antistatic properties, and also has excellent long-term reliability, so that it can be used as an optical element as well as a transparent substrate. It can also be formed as an antistatic film on the material.
[0056]
Next, an example of a method for producing a cured resin or an optical element will be described.
[0057]
FIG. 3 is a schematic perspective view showing an example of an apparatus for producing the cured resin or optical element of the present invention. The manufacturing apparatus 31 is a manufacturing apparatus that is preferably applied to shape a special shape on the surface.
[0058]
As shown in FIG. 3, the manufacturing apparatus 31 is provided with a roll intaglio 32 that rotates about an axis, and a T-die nozzle 34, a press roll 35, a feed roll 36, and the roll intaglio 32 are in contact with each other. Are provided in this order in the rotational direction of the roll intaglio 32. An ionizing radiation irradiation device 37 is disposed between the pressing roll 35 and the feed roll 36 so as to face the roll intaglio 32. On the surface of the roll intaglio 32, a recess 33 having a shaping shape corresponding to the shape of the optical element 1 ′ to be obtained is formed. The shape of the concave portion 33 is a reverse concave / convex shape that is the same as the concave / convex shape applied to the light diffusion film 1 ′. In addition, it is preferable that the uneven | corrugated shape given to a light-diffusion film is an unevenness | corrugation of about 0.2-50 micrometers by 10-point average roughness (Rz) prescribed | regulated to JIS B0601.
[0059]
The light diffusing film 1 ′ was prepared by first filling the concave portion 33 of the roll intaglio 32 with the resin composition 2 ′ supplied by the T-die nozzle 34, and supplying the resin on the roll intaglio 32 with the pressing roll 35. The transparent base material 3 was pressed and contacted, and while the resin composition 2 ′ was pressed by the transparent base material 3, the ionizing radiation was irradiated from the ionizing radiation irradiation device 37 to cure the resin composition 2 ′. It is manufactured by releasing the light diffusing film 1 ′ composed of the cured product 2 and the transparent substrate 3 from the roll intaglio 32 with the feed roll 36.
[0060]
The number of ionizing radiation irradiation devices 37 may be one as shown in FIG. 3, but a plurality may be provided. By providing a plurality of ionizing radiation devices 37, the resin composition 2 ′ can be cured stepwise, the traveling speed of the transparent substrate 3 can be increased and the production efficiency can be improved, and gradually cured. By doing so, it is possible to reduce the curing strain of the resin composition 2 ′ and the curl and strain of the transparent substrate 3. The ionizing radiation irradiation device may be disposed outside the roll intaglio as shown in FIG. 3, or when the roll intaglio 32 is formed of a material having good ionizing radiation permeability (for example, glass), You may arrange | position inside the roll intaglio 32, and said electron beam irradiation apparatus, an ultraviolet irradiation apparatus, etc. are used as an ionizing radiation irradiation apparatus.
[0061]
In the case of producing a light diffusing film 1 ′ having a single layer structure, a transparent base material 3 coated with a release agent such as a silicone resin or a melamine resin is used as a process base material. By peeling, a light diffusion film 1 ′ having a single layer structure is produced. Moreover, when manufacturing the light-diffusion film which has a hardened | cured material of 2 layer structure, it manufactures by forming a hardened | cured material newly on the hardened | cured material which peeled the transparent base material.
[0062]
(Optical element)
The

optical elements

1 and 11 of the present invention are made of the cured product described above, have a desired light transmittance, and light convergence, diffusion, refraction, polarization, diffraction, interference, spectroscopy, imaging, etc. The element is not particularly limited as long as the element has a function of performing modulation and control, and not only various lens array films, prism array films, and light diffusion films for controlling optical characteristics attached to the liquid crystal display device, but also a liquid crystal display device. Other than the above, an EL (electroluminescence) element, a display device such as a CRT (cathode ray tube), a projection screen, a retroreflective sheet, and other optical devices may be used. For example, polarizing film, viewing angle adjustment film, antireflection film, antiglare film, touch panel, scratch-resistant hard coat, anti-Newton film, diffraction grating, hologram, lenticular lens, Fresnel lens, cube corner prism array, various optical filters (Infrared blocking filter, ultraviolet blocking filter, etc.).
[0063]
Since the optical element of the present invention is excellent in antistatic properties, it is difficult for dust to adhere during processing of the optical element, during assembly of the optical device, or during use thereof, and it is possible to suppress a decrease in optical function due to adhesion of dust. Furthermore, since the lithium salt contained in the optical element of the present invention hardly bleeds, haze does not easily occur for a long time even in a high temperature and high humidity environment, can maintain transparency, and has high environmental reliability. .
[0064]
【Example】
Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to examples and comparative examples. As optical elements of the present invention, Examples 1 to 9 and Comparative Examples 1 to 6 produce optical elements with smooth surfaces, and Examples 10 to 13 and Comparative Examples 7 to 9 produce light diffusion films having surface irregularities. did.
[0065]
(Example 1)
As a prepolymer of an ionizing radiation curable resin composition, 32 parts by mass of urethane acrylate (manufactured by Nippon Synthetic Chemical Co., Ltd., trade name: Purple light UV-3000B), as a monomer of the ionizing radiation curable resin composition, phenoxyethyl acrylate (Nippon Kayaku Co., Ltd., trade name: KAYARAD R-561) 3 parts by mass, tripropylene glycol diacrylate (Toagosei Co., Ltd., trade name: Aronix M-220), 25 parts by mass, tetraethylene 24 parts by mass of glycol diacrylate (manufactured by Toagosei Co., Ltd., trade name: Aronix M-240), caprolactone modified product of neopentyl glycol diacrylate hydroxypivalate (manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd., trade name: KAYARAD) HX-220) 5 parts by mass and dipentaerythritol hexaacryl 1-hydroxycyclohexyl phenyl ketone (manufactured by Ciba Specialty Chemicals Co., Ltd., trade name: ircagua 184) using 11 parts by mass of a product (manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd., trade name: KAYARAADDPHA) 5 parts by weight were used. To this ionizing radiation curable resin composition, 0.56 parts by mass of lithium bistrifluoromethanesulfonimide (manufactured by Sumitomo 3M Limited; trade name: Florard TM HQ-115) is added as a lithium salt, and the resin composition is added. Was made.
[0066]
As the transparent substrate, untreated PET having a thickness of 75 μm (trade name; Lumirror 75-T60, manufactured by Toray Industries, Inc.) was used. The resin composition was applied to a transparent substrate so as to have a film thickness of 130 μm, and the transparent substrate was laminated thereon. Then, using an ultraviolet irradiation device (FUSION UV SYSTEMS, INC, model number: F600V, D bulb), integrated light quantity 400 mJ / cm ² , Peak illuminance 890mW / cm ² The cured resin was obtained by curing the resin composition by irradiating with ultraviolet rays under the conditions described above.
[0067]
Next, the upper and lower transparent substrates were peeled from the obtained bonded structure of the transparent substrate and the cured product to obtain the optical element of Example 1. This optical element was composed of a single layer of a cured resin and had a total thickness of 130 μm.
[0068]
(Example 2)
In the production of the optical element of Example 1, the optical element of Example 2 was obtained in the same manner as in Example 1 except that the content of lithium bistrifluoromethanesulfonimide contained in the resin composition was 1 part by mass. It was.
[0069]
(Example 3)
In the production of the optical element of Example 1, lithium bispentafluoroethanesulfonimide (manufactured by Sumitomo 3M Limited, trade name; flow) was used instead of lithium bistrifluoromethanesulfonimide as the lithium salt contained in the resin composition. Lard TM L-13858 (BETI)) was used, and the optical element of Example 3 was obtained in the same manner as in Example 1 except that the content was 1 part by mass.
[0070]
(Example 4)
In the production of the optical element of Example 1, the lithium salt contained in the resin composition was replaced with lithium bistrifluoromethanesulfonimide, and lithium trifluoromethylsulfonate (manufactured by Sumitomo 3M Limited, trade name: Florard) TM FC-122) was used, and the optical element of Example 4 was obtained in the same manner as Example 1 except that the content was 1 part by mass.
[0071]
(Example 5)
In the production of the optical element of Example 1, lithium perchlorate (reagent special grade manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) was used instead of lithium bistrifluoromethanesulfonimide in the lithium salt contained in the resin composition, An optical element of Example 5 was obtained in the same manner as Example 1 except that the content was 1 part by mass.
[0072]
(Example 6)
Using a resin composition similar to that used in the manufacture of the optical element of Example 1, a 188 μm thick polyethylene terephthalate film (trade name; PET film A4300, manufactured by Toyobo Co., Ltd.) as a transparent substrate. Using. The resin composition was applied to the surface of the transparent substrate so as to have a film thickness of 10 μm, and laminated with untreated PET (manufactured by Toray Industries, Inc., trade name: Lumirror 75-T60). Then, using an ultraviolet irradiation device (FUSION UV SYSTEMS, INC, model number: F600V, D bulb), integrated light quantity 400 mJ / cm ² , Peak illuminance 890mW / cm ² The cured resin was obtained by curing the resin composition by irradiating with ultraviolet rays under the conditions described above.
[0073]
Next, the upper and lower layers of untreated PET were peeled from the obtained bonded structure of untreated PET and cured product to obtain an optical element of Example 6. In this optical element, a cured product was formed on one side of a transparent substrate, and the thickness of the cured resin product was 10 μm.
[0074]
(Example 7)
In the manufacture of the optical element of Example 6, the optical element of Example 7 was obtained in the same manner as in Example 6 except that the content of lithium bistrifluoromethanesulfonimide contained in the resin composition was 1 part by mass. It was.
[0075]
(Example 8)
In the manufacture of the optical element of Example 6, lithium bispentafluoroethanesulfonimide was used instead of lithium bistrifluoromethanesulfonimide instead of the lithium salt contained in the resin composition, and the content thereof was 1 part by mass. Obtained an optical element of Example 8 in the same manner as Example 6.
[0076]
Example 9
In the production of the optical element of Example 6, the lithium salt contained in the resin composition was replaced with lithium bistrifluoromethanesulfonimide, lithium trifluoromethylsulfonate was used, and the content thereof was 1 part by mass. The optical element of Example 9 was obtained in the same manner as Example 6.
[0077]
(Example 10)
The same resin composition as that used in the manufacture of the optical element of Example 1 was used as the resin composition. Next, a cured product having a thickness of 15 μm was formed on both the front and back surfaces of the transparent substrate by the following procedure using the optical element manufacturing apparatus shown in FIG.
[0078]
As the transparent substrate, a polyethylene terephthalate film (trade name; PET film A4300, manufactured by Toyobo Co., Ltd.) having a thickness of 188 μm was used. First, the resin composition was applied to a roll intaglio from a T-die nozzle. Next, the transparent base material supplied on the roll intaglio is pressed with a pressing roll, and in that state, using an ultraviolet irradiation device (FUSIONUV SYSTEMS, INC, model number: F600V, D bulb), integrated light quantity 400 mJ / cm ² , Peak illuminance 890mW / cm ² Ultraviolet rays were irradiated under the conditions described above to produce a cured product having irregularities formed on a transparent substrate. As the roll intaglio, the iron core surface was subjected to chrome plating, subjected to # 250 liquid sand blasting, and then subjected to chrome plating again to form a fine uneven shape on the surface.
[0079]
Subsequently, the obtained cured product and transparent base material adhesion structure was supplied to the roll intaglio in the same manner as the transparent base material, and the others were renewed on the surface on the transparent base material side under the same conditions as described above. A cured product was formed on the film to obtain a light diffusion film of Example 10. This light diffusing film had fine irregularities for light diffusion on both sides (see FIG. 2B), and the total thickness was 220 μm.
[0080]
(Example 11)
In the manufacture of the optical element of Example 10, the optical element of Example 11 was obtained in the same manner as Example 10 except that the content of lithium bistrifluoromethanesulfonimide contained in the resin composition was 1 part by mass. It was.
[0081]
(Example 12)
In the production of the optical element of Example 10, lithium bispentafluoroethanesulfonimide was used instead of lithium bistrifluoromethanesulfonimide instead of the lithium salt contained in the resin composition, and the content thereof was 1 part by mass. Obtained an optical element of Example 12 in the same manner as Example 10.
[0082]
(Example 13)
In the production of the optical element of Example 10, the lithium salt contained in the resin composition was replaced with lithium bistrifluoromethanesulfonimide, lithium trifluoromethylsulfonate was used, and the content thereof was 1 part by mass. The optical element of Example 13 was obtained in the same manner as Example 10.
[0083]
(Comparative Example 1)
In the production of the optical element of Example 1, an optical element of Comparative Example 1 was obtained in the same procedure as in Example 1 except that the resin composition did not contain a lithium salt.
(Comparative Example 2)
In the production of the optical element of Example 1, the optical element of Comparative Example 2 was obtained in the same manner as in Example 1 except that the content of lithium bistrifluoromethanesulfonimide contained in the resin composition was 20 parts by mass. It was.
(Comparative Example 3)
In the production of the optical element of Example 1, it is quaternary ammonium instead of the lithium salt contained in the resin composition [C ₁₄ H ₂₉ N (CH ₃ ) ₂ CHC ₆ H ₅ ] ⁺ Cl ⁻ The optical element of Comparative Example 3 was obtained in the same manner as in Example 1 except that the content was 1.5 parts by mass.
[0084]
(Comparative Example 4)
In the production of the optical element of Example 6, the optical element of Comparative Example 4 was obtained in the same procedure as in Example 6 except that the resin composition did not contain a lithium salt.
(Comparative Example 5)
In the manufacture of the optical element of Example 6, the optical element of Comparative Example 5 was obtained in the same manner as in Example 6 except that the content of lithium bistrifluoromethanesulfonimide contained in the resin composition was 20 parts by mass. It was.
[0085]
(Comparative Example 6)
In the production of the optical element of Example 6, the lithium salt contained in the resin composition is replaced with quaternary ammonium [C ₁₄ H ₂₉ N (CH ₃ ) ₂ CHC ₆ H ₅ ] ⁺ Cl ⁻ The optical element of Comparative Example 6 was obtained in the same manner as in Example 1 except that the content was 1.5 parts by mass.
[0086]
(Comparative Example 7)
In the production of the optical element of Example 10, an optical element of Comparative Example 7 was obtained in the same procedure as in Example 10 except that the resin composition did not contain a lithium salt.
(Comparative Example 8)
In the production of the optical element of Example 10, the optical element of Comparative Example 8 was obtained in the same manner as in Example 10 except that the content of lithium bistrifluoromethanesulfonimide contained in the resin composition was 20 parts by mass. It was.
[0087]
(Comparative Example 9)
In the production of the optical element of Example 10, the lithium salt contained in the resin composition is replaced with quaternary ammonium [C ₁₄ H ₂₉ N (CH ₃ ) ₂ CHC ₆ H ₅ ] ⁺ Cl ⁻ The optical element of Comparative Example 9 was obtained in the same manner as in Example 10 except that the content was 1.5 parts by mass.
[0088]
(Antistatic evaluation)
The surface resistance value of the optical element was measured to evaluate the antistatic property. The surface resistance value was measured using a Hiresta IP machine (trade name, manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation) under conditions of a temperature of 24 ° C. and a relative humidity of 40% RH at an applied voltage of 500 V and a measurement time of 10 seconds.
[0089]
(Environmental reliability evaluation)
The haze value of the optical element was measured to evaluate environmental reliability. Specifically, the optical element is cut to 50 × 50 mm, and the diffuse transmittance Td and the total light transmittance Ti are measured using an integrating sphere light transmittance measuring device based on JIS K7150, and the ratio of Td to Ti is measured. Is a haze value. Next, the optical element was allowed to stand for a certain period of time under the condition of a temperature of 60 ° C. and a relative humidity of 95% RH, and thereafter (hereinafter referred to as after the environmental test), the haze value was immediately measured in the same procedure. Evaluation was made by comparing the haze values measured before and after leaving.
[0090]
(Hardness test)
In accordance with JIS K 5400, the hardness was evaluated by scratching the cured resin of the optical element with a Mitsubishi Uni Pencil 2H loaded with a load of 1000 g. A sample having few scratches and an excellent appearance was shown as ◯, a sample with scratches but no problem in practical use was shown as Δ, and a sample with scratches and inferior appearance was shown as ×.
[0091]
(Evaluation results)
The obtained evaluation results are shown in Table 1. The optical elements of Examples 1 to 4 and Examples 6 to 9 satisfy the transparency, antistatic properties, environmental reliability and hardness required for the optical elements. On the other hand, the optical elements of Comparative Examples 1 to 6 were inferior in antistatic property or environmental reliability. The optical elements of Examples 10 to 13 satisfied all the physical properties required for the light diffusion film. On the other hand, the optical elements of Comparative Examples 7 to 9 were inferior in antistatic property or environmental reliability. In Examples 5 and 9, although antistatic properties were excellent, the environmental reliability was slightly inferior, but it was not a problem to be used as an optical element with low environmental reliability requirements.
[0092]
[Table 1]

[0093]
【The invention's effect】
As described above, according to the resin composition for an optical element of the present invention, the cured product obtained from this resin composition has sufficient transparency, a low surface resistance value, and a harsh environment. Since the change in haze is unlikely to occur for a long time even under conditions, the antistatic property and environmental reliability of the obtained optical element can be improved. Furthermore, according to the optical element of the present invention, since it has a high antistatic property, it is difficult for dust to adhere to the surface thereof, and the problems caused by dust adhering to the optical element during processing of the optical element are reduced. Furthermore, even if it is placed in a hot and humid environment for a long period of time, it is difficult for the antistatic agent to bleed on its surface, so that it is difficult to cause whitening even in harsh environments, and an optical element with high environmental reliability is obtained. be able to.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view showing an example of an optical element of the present invention.
FIG. 2 is a cross-sectional view showing another example of the optical element of the present invention.
FIG. 3 is a schematic perspective view showing an example of an apparatus for producing a cured product or an optical element of the present invention.
FIG. 4 is a cross-sectional view showing an example of a conventional light diffusion film having an antistatic function.
[Explanation of symbols]
1,11 Optical elements
2, 12 Layers made of cured resin for optical elements
3, 13 Transparent substrate

Claims

Ionizing radiation curable resin composition, and one or more lithium salts selected from lithium perfluoroalkylsulfonate, lithium bisperfluoroalkylsulfonimide, and lithium perchlorate, for optical elements Resin composition.

The resin composition for an optical element according to claim 1, wherein the lithium bisperfluoroalkylsulfonimide is lithium bistrifluoromethanesulfonimide or lithium bispentafluoroethanesulfonimide.

The ionizing radiation curable resin composition contains one or more monomer materials selected from polyalkylene glycol mono (meth) acrylate, polyalkylene glycol di (meth) acrylate and monoalkoxypolyalkylene glycol mono (meth) acrylate. The resin composition for optical elements according to claim 1, wherein the resin composition is for optical elements.

The resin composition for optical elements according to any one of claims 1 to 3, further comprising a polymerization initiator.

A cured resin for an optical element, which is obtained by curing the resin composition for an optical element according to any one of claims 1 to 4.

6. The cured resin product for an optical element according to claim 5, wherein a surface resistance value of the cured product is in a range of 1 × 10 ⁹ to 1 × 10 ¹³ Ω / □.

An optical element comprising the cured resin for optical elements according to claim 5 or 6 or comprising the cured resin for optical elements.