JP2006099081A - 光学フィルム及び反射防止フィルムの製造方法、光学フィルム及び反射防止フィルム、偏光板、並びにそれらを用いた画像表示装置 - Google Patents

光学フィルム及び反射防止フィルムの製造方法、光学フィルム及び反射防止フィルム、偏光板、並びにそれらを用いた画像表示装置 Download PDF

Info

Publication number
JP2006099081A
JP2006099081A JP2005244066A JP2005244066A JP2006099081A JP 2006099081 A JP2006099081 A JP 2006099081A JP 2005244066 A JP2005244066 A JP 2005244066A JP 2005244066 A JP2005244066 A JP 2005244066A JP 2006099081 A JP2006099081 A JP 2006099081A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
film
layer
refractive index
coating
mass
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2005244066A
Other languages
English (en)
Other versions
JP4878796B2 (ja
Inventor
Shigeaki Otani
薫明 大谷
Yuichi Fukushige
裕一 福重
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fujifilm Holdings Corp
Original Assignee
Fuji Photo Film Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Fuji Photo Film Co Ltd filed Critical Fuji Photo Film Co Ltd
Priority to JP2005244066A priority Critical patent/JP4878796B2/ja
Publication of JP2006099081A publication Critical patent/JP2006099081A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP4878796B2 publication Critical patent/JP4878796B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B1/00Optical elements characterised by the material of which they are made; Optical coatings for optical elements
    • G02B1/10Optical coatings produced by application to, or surface treatment of, optical elements
    • G02B1/11Anti-reflection coatings
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05DPROCESSES FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05D1/00Processes for applying liquids or other fluent materials
    • B05D1/36Successively applying liquids or other fluent materials, e.g. without intermediate treatment
    • B05D1/38Successively applying liquids or other fluent materials, e.g. without intermediate treatment with intermediate treatment
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05DPROCESSES FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05D3/00Pretreatment of surfaces to which liquids or other fluent materials are to be applied; After-treatment of applied coatings, e.g. intermediate treating of an applied coating preparatory to subsequent applications of liquids or other fluent materials
    • B05D3/06Pretreatment of surfaces to which liquids or other fluent materials are to be applied; After-treatment of applied coatings, e.g. intermediate treating of an applied coating preparatory to subsequent applications of liquids or other fluent materials by exposure to radiation
    • B05D3/061Pretreatment of surfaces to which liquids or other fluent materials are to be applied; After-treatment of applied coatings, e.g. intermediate treating of an applied coating preparatory to subsequent applications of liquids or other fluent materials by exposure to radiation using U.V.
    • B05D3/065After-treatment
    • B05D3/067Curing or cross-linking the coating
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B1/00Optical elements characterised by the material of which they are made; Optical coatings for optical elements
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B1/00Optical elements characterised by the material of which they are made; Optical coatings for optical elements
    • G02B1/10Optical coatings produced by application to, or surface treatment of, optical elements
    • G02B1/105
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B1/00Optical elements characterised by the material of which they are made; Optical coatings for optical elements
    • G02B1/10Optical coatings produced by application to, or surface treatment of, optical elements
    • G02B1/11Anti-reflection coatings
    • G02B1/111Anti-reflection coatings using layers comprising organic materials
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B1/00Optical elements characterised by the material of which they are made; Optical coatings for optical elements
    • G02B1/10Optical coatings produced by application to, or surface treatment of, optical elements
    • G02B1/14Protective coatings, e.g. hard coatings
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B1/00Optical elements characterised by the material of which they are made; Optical coatings for optical elements
    • G02B1/10Optical coatings produced by application to, or surface treatment of, optical elements
    • G02B1/16Optical coatings produced by application to, or surface treatment of, optical elements having an anti-static effect, e.g. electrically conducting coatings
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B5/00Optical elements other than lenses
    • G02B5/30Polarising elements
    • G02B5/3025Polarisers, i.e. arrangements capable of producing a definite output polarisation state from an unpolarised input state
    • G02B5/3033Polarisers, i.e. arrangements capable of producing a definite output polarisation state from an unpolarised input state in the form of a thin sheet or foil, e.g. Polaroid
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05DPROCESSES FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05D3/00Pretreatment of surfaces to which liquids or other fluent materials are to be applied; After-treatment of applied coatings, e.g. intermediate treating of an applied coating preparatory to subsequent applications of liquids or other fluent materials
    • B05D3/04Pretreatment of surfaces to which liquids or other fluent materials are to be applied; After-treatment of applied coatings, e.g. intermediate treating of an applied coating preparatory to subsequent applications of liquids or other fluent materials by exposure to gases
    • B05D3/0486Operating the coating or treatment in a controlled atmosphere
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05DPROCESSES FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05D7/00Processes, other than flocking, specially adapted for applying liquids or other fluent materials to particular surfaces or for applying particular liquids or other fluent materials
    • B05D7/50Multilayers
    • B05D7/52Two layers
    • B05D7/53Base coat plus clear coat type
    • B05D7/536Base coat plus clear coat type each layer being cured, at least partially, separately
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T428/00Stock material or miscellaneous articles
    • Y10T428/31Surface property or characteristic of web, sheet or block

Abstract

【課題】各種のディスプレイ装置で使用される機能性光学フィルム、特に十分な反射防止性能を有しながら耐擦傷性の向上した反射防止フィルムの安価な製造方法、及び該方法により得られる反射防止フィルムを提供すること、並びにそのような反射防止フィルムを具備した偏光板及び画像表示装置を提供すること。
【解決手段】透明基材上に、少なくとも2層の電離放射線により硬化する層を有する光学フィルムの製造方法において、感光波長域での長波長側の吸収末端が異なる2種類以上の重合開始剤を含んでなる層Aを、該重合開始剤の少なくとも1種(a)が実質的に感光せず、且つ該重合開始剤の少なくとも1種(b)が感光する波長の電離放射線照射を行う工程1と、工程1の後に、層Aの上に、少なくとも1種の重合開始剤(c)を含む層B形成用塗布液を塗布して、重合開始剤(a)及び(c)が感光する波長の電離放射線照射を行う工程2とを有して硬化することを特徴とする光学フィルムの製造方法。
【選択図】図1

Description

本発明は、耐擦傷性に優れた光学フィルム、特に、低反射率で耐擦傷性に優れた反射防止フィルム及び安価にそれらを提供することのできる製造方法に関し、特に液晶表示装置などの画像表示装置に用いられる光学フィルム及びその製造方法に関する。
陰極管表示装置(CRT)、プラズマディスプレイ(PDP)、エレクトロルミネッセンスディスプレイ(ELD)、液晶表示装置(LCD)などのディスプレイ装置には、偏光板用保護フィルム、位相差板、反射板、視野角拡大フィルム、光学補償フィルム、防眩フィルム、輝度向上フィルム、色補正フィルター、色分解フィルム、紫外線または赤外線カットフィルム、帯電防止フィルム、反射防止フィルムなど種々の機能性光学フィルムが使用されている。これらの光学フィルムのうち、特に反射防止フィルムは、ディスプレイ装置での外光の反射によるコントラスト低下や像の映り込みを防止するために、光学干渉の原理を用いて反射率を低減するようにディスプレイの最表面に配置される。そのため、傷がつく確率が高く、優れた耐擦性を付与することが重要な課題であった。
このような反射防止フィルムは、最表面に適切な膜厚の低屈折率層、場合により支持体(基材)との間に適宜高屈折率層、中屈折率層、ハードコート層などを形成することにより作製できる。低い反射率を実現するために低屈折率層にはできるだけ屈折率の低い材料が望まれる。また反射防止フィルムはディスプレイの最表面に用いられるため高い耐擦傷性が要求される。厚さ100nm前後の薄膜において高い耐擦傷性を実現するためには、皮膜自体の強度、及び下層への密着性が必要である。
材料の屈折率を下げるには、フッ素原子を導入したり、密度を下げたりする(空隙を導入する)といった手段があるが、いずれも皮膜強度及び密着性が損なわれ耐擦傷性が低下する方向であり、低い屈折率と高い耐擦傷性の両立は困難な課題であった。
特許文献1〜3には、含フッ素ポリマー中にポリシロキサン構造を導入することにより皮膜表面の摩擦係数を下げ、耐擦傷性を改良する手段が記載されている。これらの手段は耐擦傷性改良に対してある程度有効であるが、本質的な皮膜強度及び界面密着性が不足している皮膜に対して、これらの手法のみでは十分な耐擦傷性が得られなかった。
一方、特許文献4には低酸素濃度で光硬化樹脂を硬化させることで硬度が上がることが記載されている。しかしながら反射防止フィルムをウェブで効率よく製造するためには、窒素置換できる濃度に限界があり、満足する硬度を得ることができなかった。
また特許文献5〜10には、窒素置換するための具体的な手段が記載されているが、低屈折率層のような薄膜を十分に硬化するまでに酸素濃度を下げるためには、多量の窒素が必要であり、製造コストが上がってしまうという問題があった。
さらに特許文献11には、熱ロール表面に巻きつけて電離放射線を照射する方法が記載されているが、これも低屈折率層のような特殊な薄膜を十分に硬化するには不十分であった。
特開平11−189621号公報 特開平11−228631号公報 特開2000−313709号公報 特開2002−156508号公報 特開平11−268240号公報 特開昭60−90762号公報 特開昭59−112870号公報 特開平4−301456号公報 特開平3−67697号公報 特開2003−300215号公報 特公平7−51641号公報
本発明の目的は、各種のディスプレイ装置で使用される機能性光学フィルム、特に十分な反射防止性能を有しながら耐擦傷性の向上した反射防止フィルムの安価な製造方法、及び該方法により得られる反射防止フィルムを提供することである。さらに、そのような反射防止フィルムを具備した偏光板及び画像表示装置を提供することにある。
本発明者は、鋭意検討の結果、以下の反射防止フィルムの製造方法及び該方法により得られた反射防止フィルムにより本発明の上記目的が達成されることを見出した。
(1) 透明基材上に、少なくとも2層の電離放射線により硬化する層を有する光学フィルムの製造方法において、
感光波長域での長波長側の吸収末端が異なる2種類以上の重合開始剤を含んでなる層Aを、
該重合開始剤の少なくとも1種(a)が実質的に感光せず、且つ該重合開始剤の少なくとも1種(b)が感光する波長の電離放射線照射を行う工程1と、
工程1の後に、層Aの上に、少なくとも1種の重合開始剤(c)を含む層B形成用塗布液を塗布して、重合開始剤(a)及び(c)が感光する波長の電離放射線照射を行う工程2
とを有して硬化することを特徴とする光学フィルムの製造方法。
(2)工程1及び工程2の電離放射線の照射が、酸素濃度3体積%以下で行われる上記(1)に記載の光学フィルムの製造方法。
(3)工程1及び工程2の少なくともいずれか一方において、電離放射線の照射が波長カットフィルターを介して行われる上記(1)又は(2)に記載の光学フィルムの製造方法。
(4)工程2の電離放射線の照射が、酸素濃度3体積%以下、かつ膜面温度60℃以上で行われる上記(1)〜(3)のいずれかに記載の光学フィルムの製造方法。
(5)工程2の電離放射線の照射を酸素濃度3体積%以下で行うと同時又は連続して、酸素濃度3体積%以下で加熱する工程を行う上記(1)〜(4)のいずれかに記載の光学フィルムの製造方法。
(6)光学フィルムの製造方法が、さらに、
バックアップロールによって支持されて連続走行するウェブの表面に、スロットダイの先端リップのランドを近接させて、該先端リップのスロットから塗布液を塗布する塗布工程を具備し、
上記スロットダイのウェブ進行方向側の先端リップの、ウェブ走行方向におけるランド長さが30μm以上100μm以下であり、該スロットダイを塗布位置にセットしたときに、該ウェブの進行方向とは逆側の先端リップとウェブとの隙間が、該ウェブの進行方向
側の先端リップとウェブとの隙間よりも30μm以上120μm以下大きくなるように設置した塗布装置を用いて塗布液が塗布される上記(1)〜(5)のいずれかに記載の光学フィルムの製造方法。
(7)塗布液の塗布時における粘度が2.0mPa・sec以下、ウェブの表面に塗布される塗布液の量が2.0〜5.0mL/m2である上記(6)に記載の光学フィルムの製造方法
(8)塗布液を、連続走行するウェブの表面に25m/分以上の速度で塗設する上記(6)又は(7)に記載の光学フィルムの製造方法。
(9)少なくとも1層の低屈折率層を有する反射防止フィルムである光学フィルムを製造する上記(1)〜(8)のいずれかに記載の方法であって、前記低屈折率層の1層が、前記層Bである光学フィルムの製造方法。
(10)上記(1)〜(9)のいずれかに記載の方法で作製された光学フィルム又は反射防止フィルム。
(11)低屈折率層が、下記一般式(1)で表わされる含フッ素ポリマーを含有する上記(10)に記載の反射防止フィルム。
Figure 2006099081
一般式(1)中、Lは炭素数1〜10の連結基を表し、mは0又は1を表す。Xは水素原子又はメチル基を表す。Aは任意のビニルモノマーから導かれる繰り返し単位を表し、単一成分であっても複数の成分で構成されていてもよい。x、y、zはそれぞれの構成成分のモル%を表し、30≦x≦60、5≦y≦70、0≦z≦65を満たす値を表す。
(12)低屈折率層が中空シリカ微粒子を含有している上記(10)又は(11)に記載の反射防止フィルム。
(13)上記(10)〜(12)のいずれかに記載の反射防止フィルムが、偏光板における2枚の保護フィルムのうちの一方に用いられていることを特徴とする偏光板。
(14)上記(10)〜(12)のいずれかに記載の反射防止フィルム又は(13)に記載の偏光板がディスプレイの最表面に用いられていることを特徴とする画像表示装置。
本発明により製造された光学フィルムである反射防止フィルム又は、該反射防止フィルムをその一方の保護フィルムとして用いた偏光板を備えた画像表示装置は、外光の映り込みや背景の映りこみが少なく、極めて視認性が高く、また耐擦傷性に優れている。
本発明の光学フィルムは、透明基材上に、各種の機能層を付与することが実施される。それらの機能層には、例えば、帯電防止層、硬化樹脂層(透明ハードコート層)、反射防止層(高屈折率層、中屈折率層、低屈折率層等から構成)、易接着層、防眩層、光学補償層、配向層、液晶層などがあり、組み合わせて付与することもできる。
以下、本発明により製造される光学フィルムの代表例として、反射防止層(以下、反射防止膜ということもある)を有する反射防止フィルムについて詳細に説明する。なお、本明細書において、数値が物性値、特性値等を表す場合に、「(数値1)〜(数値2)」と
いう記載は「(数値1)以上(数値2)以下」の意味を表す。
〔反射防止フィルムの層構成〕
本発明により製造される反射防止フィルムは、透明な基材(以後、基材フィルムと称することもある)上に、必要に応じて、後述のハードコート層を有し、その上に光学干渉によって反射率が減少するように屈折率、膜厚、層の数及び層の積層順等を考慮して積層された反射防止層を有する。該反射防止層の最も単純な構成は、基材上に低屈折率層のみを塗設したものである。更に反射率を低下させるには、反射防止層を、基材よりも屈折率の高い高屈折率層と、基材よりも屈折率の低い低屈折率層を組み合わせて構成することが好ましい。構成例としては、基材側から高屈折率層/低屈折率層の2層のものや、屈折率の異なる3層を、中屈折率層(基材又はハードコート層よりも屈折率が高く、高屈折率層よりも屈折率の低い層)/高屈折率層/低屈折率層の順に積層されているもの等があり、更に多くの反射防止層を積層するものも提案されている。中でも、耐久性、光学特性、コストや生産性等から、ハードコート層を有する基材上に、中屈折率層/高屈折率層/低屈折率層の順に積層されているものが好ましい。また、本発明による反射防止フィルムは防眩層や帯電防止層等の機能層を有していてもよい。
本発明により製造される反射防止フィルムの好ましい構成の例を下記に示す。
基材フィルム/低屈折率層、
基材フィルム/防眩層/低屈折率層、
基材フィルム/ハードコート層/防眩層/低屈折率層、
基材フィルム/ハードコート層/高屈折率層/低屈折率層、
基材フィルム/ハードコート層/中屈折率層/高屈折率層/低屈折率層、
基材フィルム/防眩層/高屈折率層/低屈折率層、
基材フィルム/防眩層/中屈折率層/高屈折率層/低屈折率層、
基材フィルム/帯電防止層/ハードコート層/中屈折率層/高屈折率層/低屈折率層、
帯電防止層/基材フィルム/ハードコート層/中屈折率層/高屈折率層/低屈折率層、
基材フィルム/帯電防止層/防眩層/中屈折率層/高屈折率層/低屈折率層、
帯電防止層/基材フィルム/防眩層/中屈折率層/高屈折率層/低屈折率層、
帯電防止層/基材フィルム/防眩層/高屈折率層/低屈折率層/高屈折率層/低屈折率層。
本発明により製造される反射防止フィルムは、光学干渉により反射率を低減できるものであれば、特にこれらの層構成のみに限定されるものではない。高屈折率層は防眩性のない光拡散性層であってもよい。また、帯電防止層は導電性ポリマー粒子又は金属酸化物微粒子(例えば、SnO2、ITO)を含む層であることが好ましく、塗布又は大気圧プラズマ処理等によって設けることができる。
〔層を硬化する工程〕
本発明の光学フィルムは、透明基材上に、少なくとも2層の電離放射線により硬化する層を有する。本発明の光学フィルムの製造方法においては、
感光波長域での長波長側の吸収末端が異なる2種類以上の重合開始剤を含んでなる層Aを、
該重合開始剤の少なくとも1種(a)が実質的に感光せず、且つ該重合開始剤の少なくとも1種(b)が感光する波長の電離放射線照射を行う工程1と、
工程1の後に、層Aの上に、少なくとも1種の重合開始剤(c)を含む層B形成用塗布液を塗布して、重合開始剤(a)及び(c)が感光する波長の電離放射線照射を行う工程2
とを有して硬化する。
実質的に感光しないとは、工程1で使用する電離放射線照射により減少する二重結合と
、工程1および2で使用する電離放射線照射により減少する二重結合の比とが30%以下であることを意味する。この比は10%以下が好ましく、3%以下がより好ましい。
二重結合量は、高分子分析ハンドブック(日本分析化学会高分子分析研究懇談会偏)などに記載の赤外吸収測定法で測定できる。より具体的には、該当の構成層をポリエチレンテレフタレートまたはトリアセチルセルロース上に単層で塗布を行い、乾燥工程、所定の条件で電離放射線硬化を行ったサンプルを作製する。そのサンプルにKBr粉末を擦りつけ、さらに擦ったKBr粉末を乳鉢で細かく混ぜ合わせたのち赤外吸収を測定する。測定装置はニコレ(株)製FT−IR装置AVATAR360を用い、積算回数40回で測定し、エステル成分に起因する1720cm-1のピークと二重結合起因の810cm-1のピークの高さの比を求めた。
この測定を、電離放射線照射を行っていないサンプル(A)、工程1の電離放射線を照射したサンプル(B)、工程1および工程2の電離放射線を照射したサンプル(C)に対して行い、下記数式(1)により、工程1で使用する電離放射線照射により減少する二重結合と、工程1および2で使用する電離放射線照射により減少する二重結合の比を求めた。
数式(1):((A)−(B))/((A)−(C))
層Bの硬化時に層Aの開始剤も感光させることで、酸素による硬化阻害などの影響を受けにくくなり、層の硬化を充分に行うことを可能とし、硬度が上がり、耐擦傷性が向上する。
例えば、工程1としてハードコート層(層Aに該当)に、近紫外線に感光領域のある重合開始剤(a)と、紫外線にのみ感光領域のある重合開始剤(b)を併用して近紫外線を照射し、次に、工程2として、紫外線にのみ感光領域のある重合開始剤(c)を含む低屈折率層(層Bに該当)を塗布し、紫外線照射し、この2つの工程により、硬化させる方法が挙げられる。
感光波長の異なる重合開始剤としては、以下の中から選ばれることが好ましい。
感光波長が近紫外領域にある重合開始剤としては、2,4,6−トリメチルベンゾイルジフェニルホスフィンオキシド{“DAROCUR TPO”(商品名);チバ・スペシャルティ・ケミカルズ(株)製}、フェニレンビス(2,4,6−トリメチルベンゾイル)−ホスフィンオキシド{“IRGACURE 819”(商品名);チバ・スペシャルティ・ケミカルズ(株)製};ビス(2,6−ジメトキシベンゾイル)−2,4,4−トリメチル−ペンチルホスフィンオキシドなどのホスフィンオキシド類、2,4−ジエチルチオキサントン、2−クロロチオキサントン、1−クロロ−4−プロポキシチオキサントンなどのチオキサントン、N−メチルアクリドン、ビス(ジメチルアミノフェニル)ケトン、2−ベンジル−2−ジメチルアミノ−1−(4−モルホリノフェニル)−ブタン−1−オン{“IRGACURE 369”(商品名);チバ・スペシャルティ・ケミカルズ(株)製}などのケトン類、1,2−オクタンジオン−1−[4−(フェニルチオ)−2,2−(O−ベンゾイルオキシム)]などのオキシム類などの、400nm付近まで吸収末端がある化合物が好ましい。ホスフィンオキシド類が、作製したフイルムの着色を少なく、照射後の消色が大きいため、特に好ましい。
上記の重合開始剤とは感光波長域が異なっていて併用することができる重合開始剤として、主に紫外域に吸収のある開始剤を挙げると、2,2−ジメトキシ−1,2−ジフェニルエタン−1−オン{“IRGACURE 651”(商品名);チバ・スペシャルティ・ケミカルズ(株)製}、1−ヒドロキシシクロヘキシル−フェニルケトン{“IRGACURE 184”(商品名);チバ・スペシャルティ・ケミカルズ(株)製}、2−ヒドロキシ−2−メチル−1−フェニルプロパン−1−オン、ベンゾフェノン、2−メチル−1−[4−(メチルチオ)フェニル]−2−モルホリノプロパン−1−オン{“IRGACURE 907”(商品名);チバ・スペシャルティ・ケミカルズ(株)製}などのアセトフェノン類、ベンゾイン類、ベンゾフェノン類、ケタール類、アントラキノン類などの公知の開始剤を挙げることができる。更に、2−メトキシフェニル−4,6−ビストリクロロメチル−s−トリアジン{“MP−トリアジン”(商品名);三和ケミカル(株)製}などの活性ハロゲン類も好ましい開始剤である。
硬化性組成物に対する重合開始剤の量は、1質量%以上10質量%以下が好ましい。重合開始剤の量が該下限値以上であれば、反応が十分に進行して望ましい硬度を得ることができ、該上限値以下で有れば、得られる硬化層(以下、皮膜ともいう。)が着色したり、深さ方向に硬度が変化したりするなどの不具合が生じにくいので、この範囲で使用することが好ましい。
前記近紫外領域に吸収のある重合開始剤と前記紫外域に吸収のある重合開始剤とを併用する場合に、両者の使用量の比(近紫外:紫外)は、上記添加量の範囲であれば、特に制限はない。
層Bを硬化する波長の紫外線(電離放射線)を吸収する、層A含有の重合開始剤(a)の量は、着色、硬度などに問題がない範囲で多い量が好ましい。
層Aは、硬化性組成物を含む層A形成用塗布液を塗布・乾燥した後に工程1を行うことが好ましく、工程1において用いる電離放射線としては、用いる重合開始剤、硬化性組成物の種類に応じて適宜選択することができる。例えば、近紫外領域の光を照射する場合には、400〜480nmの波長域の光を主に放射するランプ{放射ピークが400〜480nmにあるランプ、例えば、400〜480nm(好ましくは420nm±20nm)に放射ピークを持つように蛍光体を設けた熱陰極蛍光ランプ}からの放射光や、放射波長の分布が広いメタルハライドランプなどの光を、短波長カットフィルターで短波長側(例えば380nm以下)の発光をカットした光を用いることができる。近紫外線の照射量としては、30〜1000mJ/cm2が好ましく、50〜700mJ/cm2が更に好ましい。
工程2で、硬化性組成物を含む層B形成用塗布液を塗布し、好ましくは乾燥した後、硬化に用いる電離放射線としては、用いる重合開始剤、硬化性組成物の種類に応じて適宜選択することができる。重合開始剤(a)及び(c)が感光する波長のものであれば特に制限はないが、紫外線による照射が好ましい。重合速度が早く、設備をコンパクトにでき、選択できる化合物種が豊富で、且つ低価格であることから紫外線硬化が好ましい。紫外線の場合は、超高圧水銀灯、高圧水銀灯、低圧水銀灯、カーボンアーク、キセノンアーク、メタルハライドランプ等が利用できる。紫外線の照射量としては、30〜1000mJ/cm2が好ましく、50〜700mJ/cm2が更に好ましい。
光学フィルムが反射防止膜であるときは、低屈折率層は工程2により硬化されることが好ましい。このとき、層Aは、その上に低屈折率層が塗設される層である。
工程1及び工程2の電離放射線の照射は、酸素濃度3体積%以下で行われることが好ましい。
さらに、工程2が、硬化性組成物を含む層B形成用塗布液を塗布し、好ましくは乾燥した後に、
(1)ウエブの搬送に引き続き連続して、電離放射線の照射が酸素濃度3体積%以下で行われ、該搬送時における酸素濃度が、3体積%以下で、且つ電離放射線の照射時の酸素濃度以上であるか、
(2)電離放射線の照射が、酸素濃度3体積%以下、かつ膜面温度が60℃以上で行われるか、
(3)電離放射線の照射を酸素濃度3体積%以下で行うと同時又は連続して、酸素濃度3
体積%以下で加熱するか、又は、
(4)(1)〜(3)の組み合わせ、
により行われることが好ましい。
尚、「(甲)に連続して(乙)を行う」とは、(甲)の後、引き続き連続して、他の操作を入れることなく(乙)を行うことを言う。「(乙)を行う」が上記(3)の「加熱する」場合においても同様である。
上記(1)のように、ウエブの搬送を酸素濃度3体積%以下で、且つ電離放射線の照射時の酸素濃度以上で行い、この条件における搬送を、電離放射線を酸素濃度3体積%以下で照射する前に行うことにより、塗布膜表面及び内部の酸素濃度を有効に低減することができ、硬化を促進することができ、好ましい。また上記(3)のように、電離放射線の照射を酸素濃度3体積%以下で行うと同時又は連続して酸素濃度3体積%以下の雰囲気で加熱されることで、電離放射線で開始させた硬化反応が熱で加速し、物理強度、耐薬品性に優れた皮膜を形成することができる。
電離放射線照射時の酸素濃度は、1体積%以下が好ましく、0.1%体積以下がより好ましい。また電離放射線照射前、特に搬送時における酸素濃度も1体積%以下が好ましく、0.1体積%以下がより好ましい。さらにまた加熱時における酸素濃度も1体積%以下が好ましく、0.1体積%以下がより好ましい。酸素濃度を低下させる手段としては、大気(窒素濃度約79体積%、酸素濃度約21体積%)を別の不活性気体で置換することが好ましく、特に好ましくは窒素で置換(窒素パージ)することである。電離放射線照射のゾーンの酸素濃度を下げるために使用した不活性気体を、それ以前の低酸素濃度ゾーン及び/又はそれ以降の加熱を行うゾーンに排気することは、不活性気体を有効に利用し、製造コスト低減の観点から好ましい。
電離放射線照射時又は電離放射線照射に連続して、フィルムが加熱されることが好ましい。フィルム面が60℃以上170℃以下で加熱されることが好ましい。60℃以上であれば、望ましい加熱の効果が得られ、170℃以下であれば、基材の変形などの問題が生じることがないので好ましい。更にこの好ましい温度は80℃〜130℃である。フィルム面とは、硬化しようとする層の膜面温度を指す。
またフィルムが前記温度になる時間は、UV照射開始から0.1秒以上、300秒以下が好ましく、更に10秒以下が好ましい。フィルム面の温度を上記の温度範囲に保つ時間が十分であれば、皮膜を形成する硬化性組成物の反応を促進することができ、また長すぎることがなければフィルムの光学性能が低下したり、また設備が大きくなりすぎたりするなどの製造上の問題も生じないので好ましい。
加熱する方法に特に限定はないが、ロールを加熱してフィルムに接触させる方法、加熱した窒素を吹き付ける方法、遠赤外線あるいは赤外線の照射などが好ましい。特許2523574号に記載の回転金属ロールに温水や蒸気を流して加熱する方法も利用できる。
〔皮膜形成バインダー〕
本発明の光学フィルムの製造方法において、電離放射線により硬化する層を形成するための塗布液に含まれる硬化性組成物の主たる皮膜形成バインダー成分として、エチレン性不飽和基を有する化合物を用いることが、皮膜強度、塗布液の安定性、塗膜の生産性、などの点で好ましい。主たる皮膜形成バインダー成分とは、無機粒子を除く皮膜形成成分のうち10質量%以上100質量%以下を占めるものをいう。好ましくは、20質量%以上100質量%以下、更に好ましくは30質量%以上95%以下である。
主たる皮膜形成バインダーとしては、飽和炭化水素鎖又はポリエーテル鎖を主鎖として
有するポリマーであることが好ましく、飽和炭化水素鎖を主鎖として有するポリマーであることがより好ましい。更に、これらポリマーは架橋構造を有していることが好ましい。飽和炭化水素鎖を主鎖として有し、且つ架橋構造を有するバインダーポリマーとしては、2個以上のエチレン性不飽和基を有するモノマーの(共)重合体が好ましい。さらに、高屈折率にする場合には、このモノマーの構造中に芳香族環や、フッ素以外のハロゲン原子、硫黄原子、リン原子、及び窒素原子から選ばれた少なくとも1種の原子を含むことが好ましい。
2個以上のエチレン性不飽和基を有するモノマーとしては、多価アルコールと(メタ)アクリル酸とのエステル{例えば、エチレングリコールジ(メタ)アクリレート、1,4−シクロヘキサンジアクリレート、ペンタエリトリトールテトラ(メタ)アクリレート、ペンタエリトリトールトリ(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、トリメチロールエタントリ(メタ)アクリレート、ジペンタエリトリトールテトラ(メタ)アクリレート、ジペンタエリトリトールペンタ(メタ)アクリレート、ジペンタエリトリトールヘキサ(メタ)アクリレート、ペンタエリトリトールヘキサ(メタ)アクリレート、1,2,3−シクロヘキサンテトラメタクリレート、ポリウレタンポリアクリレート、ポリエステルポリアクリレート}、ビニルベンゼン及びその誘導体(例えば、1,4−ジビニルベンゼン、4−ビニル安息香酸−2−アクリロイルエチルエステル、1,4−ジビニルシクロヘキサノン)、ビニルスルホン(例えば、ジビニルスルホン)、アクリルアミド(例えば、メチレンビスアクリルアミド)及びメタクリルアミドが挙げられる。これらのモノマーは2種以上併用してもよい。
なお本明細書においては、「(メタ)アクリレート」、「(メタ)アクリロイル」、「(メタ)アクリル酸」は、それぞれ「アクリレート又はメタクリレート」、「アクリロイル又はメタクリロイル」、「アクリル酸又はメタクリル酸」を表す。
更に、硬化層に高い屈折率を求める場合には、高屈折率モノマーの具体例として、ビス(4−メタクリロイルチオフェニル)スルフィド、ビニルナフタレン、ビニルフェニルスルフィド、4−メタクリロキシフェニル−4'−メトキシフェニルチオエーテル等が挙げられる。これらのモノマーも2種以上併用してもよい。
これらのエチレン性不飽和基を有するモノマーの重合は、以下に挙げる光ラジカル開始剤又は熱ラジカル開始剤の存在下、電離放射線の照射又は加熱により行うことができる。前述の通り、本発明により製造される光学フィルムにおける電離放射線により硬化する層のうち、層Aおよび層Bに該当する層を硬化する際には、前記工程1および工程2で硬化する。
本発明における電離放射線の種類は、特に制限されるものではなく、皮膜を形成する硬化性組成物の種類に応じて、紫外線、電子線、近紫外線、可視光、近赤外線、赤外線、X線などから適宜選択することができる。本発明では紫外線による照射が好ましい。重合速度が早く設備をコンパクトにできる、選択できる化合物種が豊富で且つ低価格であることから紫外線硬化が好ましい。
紫外線の場合は、超高圧水銀灯、高圧水銀灯、低圧水銀灯、カーボンアーク、キセノンアーク、メタルハライドランプ等が利用できる。また電子線照射の場合は、コックロフトワルトン型、バンデグラフ型、共振変圧型、絶縁コア変圧器型、直線型、ダイナミトロン型、高周波型などの各種電子線加速器から放出される50〜1000keVのエネルギーを有する電子線が用いられる。
光ラジカル重合開始剤としては、アセトフェノン類、ベンゾイン類、ベンゾフェノン類
、ホスフィンオキシド類、ケタール類、アントラキノン類、チオキサントン類、アゾ化合物、過酸化物類、2,3−ジアルキルジオン化合物類、ジスルフィド化合物類、フルオロアミン化合物類や芳香族スルホニウム類が挙げられる。アセトフェノン類の例には、2,2−ジエトキシアセトフェノン、p−ジメチルアセトフェノン、1−ヒドロキシジメチルフェニルケトン、1−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、2−メチル−4−メチルチオ−2−モルホリノプロピオフェノン及び2−ベンジル−2−ジメチルアミノ−1−(4−モルホリノフェニル)−ブタノンが含まれる。ベンゾイン類の例には、ベンゾインベンゼンスルホン酸エステル、ベンゾイントルエンスルホン酸エステル、ベンゾインメチルエーテル、ベンゾインエチルエーテル及びベンゾインイソプロピルエーテルが含まれる。ベンゾフェノン類の例には、ベンゾフェノン、2,4−ジクロロベンゾフェノン、4,4−ジクロロベンゾフェノン及びp−クロロベンゾフェノンが含まれる。ホスフィンオキシド類の例には、2,4,6−トリメチルベンゾイルジフェニルホスフィンオキシドが含まれる。
最新UV硬化技術{P.159,発行人;高薄一弘,発行所;(株)技術情報協会、1991年発行}にも種々の例が記載されており本発明に有用である。
市販の光開裂型の光ラジカル重合開始剤としては、日本チバガイギー(株)製のイルガキュア(651,184,907)等が好ましい例として挙げられる。
光重合開始剤は、多官能モノマー100質量部に対して、0.1〜15質量部の範囲で使用することが好ましく、より好ましくは1〜10質量部の範囲である。
光重合開始剤に加えて、光増感剤を用いてもよい。光増感剤の具体例として、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、ミヒラーのケトン及びチオキサントンを挙げることができる。
熱ラジカル開始剤としては、有機又は無機過酸化物、有機アゾ及びジアゾ化合物等を用いることができる。
具体的には、有機過酸化物として過酸化ベンゾイル、過酸化ハロゲンベンゾイル、過酸化ラウロイル、過酸化アセチル、過酸化ジブチル、クメンヒドロぺルオキシド、ブチルヒドロぺルオキシド、無機過酸化物として、過酸化水素、過硫酸アンモニウム、過硫酸カリウム等、アゾ化合物として2,2'−アゾビス(イソブチロニトリル)、2,2'−アゾビス(プロピオニトリル)、1,1'−アゾビス(シクロヘキサンカルボニトリル)等、ジ
アゾ化合物としてジアゾアミノベンゼン、p−ニトロベンゼンジアゾニウム等が挙げられる。
本発明においては、ポリエーテルを主鎖として有するポリマーを使用することもできる。多官能エポキシ化合物の開環重合体が好ましい。多官能エポキシ化合物の開環重合は、光酸発生剤又は熱酸発生剤の存在下、電離放射線の照射又は加熱により行うことができる。光酸発生剤及び熱酸発生剤としては、公知ものが使用できる。
2個以上のエチレン性不飽和基を有するモノマーの代わりに又はそれに加えて、架橋性官能基を有するモノマーを用いてポリマー中に架橋性官能基を導入し、この架橋性官能基の反応により、架橋構造をバインダーポリマーに導入してもよい。
架橋性官能基の例には、イソシアナート基、エポキシ基、アジリジン基、オキサゾリン基、アルデヒド基、カルボニル基、ヒドラジン基、カルボキシル基、メチロール基及び活性メチレン基が含まれる。ビニルスルホン酸、酸無水物、シアノアクリレート誘導体、メ
ラミン、エーテル化メチロール、エステル及びウレタン、テトラメトキシシランのような金属アルコキシドも、架橋構造を導入するためのモノマーとして利用できる。ブロックイソシアナート基のように、分解反応の結果として架橋性を示す官能基を用いてもよい。すなわち、本発明において架橋性官能基は、すぐには反応を示すものではなくとも、分解した結果反応性を示すものであってもよい。
これら架橋性官能基を有するバインダーポリマーは塗布後、加熱することによって架橋構造を形成することができる。
以下、本発明により製造される光学フィルムの代表例である反射防止フィルムの反射防止層を形成する各層について具体的に説明する。
〔低屈折率層用材料〕
前述のとおり、低屈折率層は、工程2により形成されることが好ましい。すなわち、前記層Bに該当する層として形成されることが好ましい。
低屈折率層は、含フッ素ビニルモノマーから導かれる繰返し単位及び側鎖に(メタ)アクリロイル基を有する繰返し単位を必須の構成成分とする共重合体の硬化皮膜によって形成されることが好ましい。該共重合体由来の成分は皮膜固形分の60質量%以上を占めることが好ましく、70質量%以上を占めることがより好ましく、80質量%以上を占めることが特に好ましい。低屈折率化と皮膜硬度の両立の観点から、多官能(メタ)アクリレート等の硬化剤も相溶性を損なわない範囲の添加量で好ましく用いられる。
また特開平11−228631号記載の化合物も好ましく使用される。
低屈折率層の屈折率は、1.20〜1.46であることが好ましく、1.25〜1.46であることがより好ましく、1.30〜1.46であることが特に好ましい。
低屈折率層の厚さは50〜200nmであることが好ましく、70〜100nmであることがさらに好ましい。低屈折率層のヘイズは3%以下であることが好ましく、2%以下であることがさらに好ましく、1%以下であることが最も好ましい。具体的な低屈折率層の硬度は、500g荷重の鉛筆硬度試験でH以上であることが好ましく、2H以上であることがさらに好ましく、3H以上であることが最も好ましい。
また反射防止フィルムの防汚性能を改良するために、反射防止フィルム表面の水に対する接触角は90゜以上であることが好ましい。更に好ましくは95゜以上であり、特に好ましくは100゜以上である。
[含フッ素ポリマー]
以下に本発明の低屈性率層に好ましく用いられる共重合体について説明する。
含フッ素ビニルモノマーとしては、フルオロオレフィン類(例えばフルオロエチレン、ビニリデンフルオライド、テトラフルオロエチレン、ヘキサフルオロプロピレン等)、(メタ)アクリル酸の部分又は完全フッ素化アルキルエステル誘導体類{例えば「ビスコート6FM」(商品名)、大阪有機化学工業(株)製や、“R−2020”(商品名)、ダイキン工業(株)製等}、完全又は部分フッ素化ビニルエーテル類等が挙げられるが、好ましくはペルフルオロオレフィン類であり、屈折率、溶解性、透明性、入手性等の観点から特に好ましくはヘキサフルオロプロピレンである。これらの含フッ素ビニルモノマーの組成比を上げれば屈折率を下げることができるが、皮膜強度は低下する。本発明では共重合体のフッ素含率が20〜60質量%となるように含フッ素ビニルモノマーを導入することが好ましく、より好ましくは25〜55質量%の場合であり、特に好ましくは30〜50質量%の場合である。
本発明に用いられる共重合体は、側鎖に(メタ)アクリロイル基を有する繰返し単位を必須の構成成分として有するのが好ましい。これらの(メタ)アクリロイル基含有繰返し
単位の組成比を高めれば皮膜強度は向上するが屈折率も高くなる。含フッ素ビニルモノマーから導かれる繰返し単位の種類によっても異なるが、一般に(メタ)アクリロイル基含有繰返し単位は5〜90質量%を占めることが好ましく、30〜70質量%を占めることがより好ましく、40〜60質量%を占めることが特に好ましい。
本発明に有用な共重合体では、上記含フッ素ビニルモノマーから導かれる繰返し単位及び側鎖に(メタ)アクリロイル基を有する繰返し単位以外に、基材への密着性、ポリマーのTg(皮膜硬度に寄与する)、溶媒への溶解性、透明性、滑り性、防塵・防汚性等種々の観点から、適宜の他のビニルモノマーを共重合することもできる。これらのビニルモノマーは、目的に応じて複数を組み合わせてもよく、合計で共重合体中の0〜65モル%の範囲で導入されていることが好ましく、0〜40モル%の範囲であることがより好ましく、0〜30モル%の範囲であることが特に好ましい。
併用可能なビニルモノマー単位には特に限定はなく、例えばオレフィン類(エチレン、プロピレン、イソプレン、塩化ビニル、塩化ビニリデン等)、アクリル酸エステル類(アクリル酸メチル、アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸−2−エチルヘキシル、アクリル酸−2−ヒドロキシエチル)、メタクリル酸エステル類(メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル、メタクリル酸ブチル、メタクリル酸−2−ヒドロキシエチル等)、スチレン誘導体(スチレン、p−ヒドロキシメチルスチレン、p−メトキシスチレン等)、ビニルエーテル類(メチルビニルエーテル、エチルビニルエーテル、シクロヘキシルビニルエーテル、ヒドロキシエチルビニルエーテル、ヒドロキシブチルビニルエーテル等)、ビニルエステル類(酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、桂皮酸ビニル等)、不飽和カルボン酸類(アクリル酸、メタクリル酸、クロトン酸、マレイン酸、イタコン酸等)、アクリルアミド類(N,N−ジメチルアクリルアミド、N−t−ブチルアクリルアミド、N−シクロヘキシルアクリルアミド等)、メタクリルアミド類(N,N−ジメチルメタクリルアミド)、アクリロニトリル等を挙げることができる。
本発明においては、共重合体として、下記一般式(1)で記載される含フッ素ポリマーが好ましく用いられる。
Figure 2006099081
一般式(1)中、Lは炭素数1〜10の連結基を表し、より好ましくは炭素数1〜6の連結基であり、特に好ましくは2〜4の連結基であり、直鎖であっても分岐構造を有していてもよい。Lはまた環構造を有していてもよく、O、N、Sから選ばれるヘテロ原子を有していてもよい。
連結基Lの好ましい例としては、*−(CH22−O−**、*−(CH22−NH−**、*−(CH24−O−**、*−(CH26−O−**、−(CH22−O−(CH22−O−**、*−CONH−(CH23−O−**、*−CH2CH(OH)CH2−O−**、*−CH2CH2OCONH(CH23−O−**{*はポリマー主鎖側の連結部位を表し、**は(メタ)アクリロイル基側の連結部位を表す}等が挙げられる。mは0又は1を表わす。
一般式(1)中、Xは水素原子又はメチル基を表す。硬化反応性の観点から、より好ましくは水素原子である。
一般式(1)中、Aは任意のビニルモノマーから導かれる繰返し単位を表わし、ヘキサフルオロプロピレンと共重合可能な単量体の構成成分であれば特に制限はなく、基材への密着性、ポリマーのTg(皮膜硬度に寄与する)、溶媒への溶解性、透明性、滑り性、防
塵・防汚性等種々の観点から適宜選択することができ、目的に応じて単一あるいは複数のビニルモノマーによって構成されていてもよい。
好ましい例としては、メチルビニルエーテル、エチルビニルエーテル、t−ブチルビニルエーテル、シクロへキシルビニルエーテル、イソプロピルビニルエーテル、ヒドロキシエチルビニルエーテル、ヒドロキシブチルビニルエーテル、グリシジルビニルエーテル、アリルビニルエーテル等のビニルエーテル類;酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、酪酸ビニル等のビニルエステル類;メチル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレート、ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、グリシジルメタアクリレート、アリル(メタ)アクリレート、(メタ)アクリロイルオキシプロピルトリメトキシシラン等の(メタ)アクリレート類;スチレン、p−ヒドロキシメチルスチレン等のスチレン及びその誘導体;クロトン酸、マレイン酸、イタコン酸等の不飽和カルボン酸及びその誘導体等を挙げることができるが、より好ましくはビニルエーテル誘導体、ビニルエステル誘導体であり、特に好ましくはビニルエーテル誘導体である。
x、y、zはそれぞれの構成成分のモル%を表わし、30≦x≦60、5≦y≦70、0≦z≦65を満たす値を表す。好ましくは、35≦x≦55、30≦y≦60、0≦z≦20の場合であり、特に好ましくは40≦x≦55、40≦y≦55、0≦z≦10の場合である。但し、x+y+z=100である。
本発明に用いられる共重合体の特に好ましい形態としては、一般式(2)が挙げられる。
Figure 2006099081
一般式2においてX、x、yは一般式(1)と同じ意味を表し、好ましい範囲も同じである。nは2≦n≦10の整数を表し、2≦n≦6であることが好ましく、2≦n≦4であることが特に好ましい。Bは任意のビニルモノマーから導かれる繰返し単位を表わし、単一組成であっても複数の組成によって構成されていてもよい。例としては、前記一般式(1)におけるAの例として説明したものが当てはまる。z1及びz2はそれぞれの繰返し単位のモル%を表わし、0≦z1≦65、0≦z2≦65を満たす値を表す。それぞれ0≦z1≦30、0≦z2≦10であることが好ましく、0≦z1≦10、0≦z2≦5であることが特に好ましい。但し、x+y+z1+z2=100である。
一般式(1)又は(2)で表される共重合体は、例えば、ヘキサフルオロプロピレン成分とヒドロキシアルキルビニルエーテル成分とを含んでなる共重合体に(メタ)アクリロイル基を導入することにより合成できる。
以下に本発明で有用な共重合体の好ましい例を示すが、本発明はこれらに限定されるものではない。
Figure 2006099081
Figure 2006099081
Figure 2006099081
Figure 2006099081
Figure 2006099081
Figure 2006099081
本発明に用いられる共重合体は、特開2004−45462号公報に記載の方法により合成することができる。また、本発明に用いられる共重合体の合成は、上記以外の種々の重合方法、例えば溶液重合、沈澱重合、懸濁重合、沈殿重合、塊状重合、乳化重合によって水酸基含有重合体等の前駆体を合成した後、前記高分子反応によって(メタ)アクリロイル基を導入することによって行うこともできる。重合反応は回分式、半連続式、連続式等の公知の操作で行うことができる。
重合の開始方法はラジカル開始剤を用いる方法、電離放射線を照射する方法等がある。
これらの重合方法、重合の開始方法は、例えば鶴田禎二「高分子合成方法」改定版(日刊工業新聞社刊、1971年)や、大津隆行、木下雅悦共著「高分子合成の実験法」(化学同人、昭和47年刊、p124〜154に記載されている。
上記重合方法のうち、特にラジカル開始剤を用いた溶液重合法が好ましい。溶液重合法で用いられる溶媒は、例えば酢酸エチル、酢酸ブチル、アセトン、メチルエチルケトン(MEK)、メチルイソブチルケトン(MIBK)、シクロヘキサノン、テトラヒドロフラン、ジオキサン、N,N−ジメチルホルムアミド、N,N−ジメチルアセトアミド、ベンゼン、トルエン、アセトニトリル、塩化メチレン、クロロホルム、ジクロロエタン、メタノール、エタノール、1−プロパノール、2−プロパノール、1−ブタノールのような種々の有機溶媒の単独あるいは2種以上の混合物でもよいし、水との混合溶媒としてもよい。
重合温度は生成するポリマーの分子量、開始剤の種類などと関連して設定する必要があり0℃以下から100℃以上まで可能であるが、50〜100℃の範囲で重合を行うことが好ましい。
反応圧力は適宜選定可能であるが、通常は1〜100kPa、特に1〜30kPa程度が望ましい。反応時間は5〜30時間程度である。
得られたポリマーの再沈殿溶媒としては、イソプロパノール、ヘキサン、メタノール等が好ましい。
[無機微粒子]
次ぎに、本発明の反射防止フィルムにおいて、低屈折率層に好ましく用いることのできる無機微粒子について説明する。
無機微粒子の塗設量は、1mg/m2〜100mg/m2が好ましく、より好ましくは5mg/m2〜80mg/m2、更に好ましくは10mg/m2〜60mg/m2の範囲である。無機微粒子の塗設量が該下限値以上であれば、耐擦傷性の改良効果が十分に期待でき、該上限値以下であれば、低屈折率層表面に微細な凹凸ができて、反射防止フィルムを表示装置に使用したとき、黒の締まりなどの外観や積分反射率が低下するなどの不具合が生じないので好ましい。
上記無機微粒子は、低屈折率層に含有させることから、低屈折率であることが望ましく、例えば、シリカ又は中空シリカなどの微粒子が挙げられる。シリカ微粒子の平均粒径は、低屈折率層の厚みの30%以上150%以下が好ましく、より好ましくは35%以上80%以下、更に好ましくは40%以上60%以下である。すなわち、低屈折率層の厚みが100nmであれば、シリカ微粒子の粒径は30nm以上150nm以下が好ましく、より好ましくは35nm以上80nm以下、更に好ましくは40nm以上60nm以下であるのがよい。
シリカ微粒子の粒径が上記下限値以上であれば、耐擦傷性の改良効果が十分に期待でき、上記上限値以下であれば、低屈折率層表面に微細な凹凸ができて、反射防止フィルムを表示装置に使用したとき、黒の締まりなどの外観や積分反射率が低下するなどの不具合が生じないので好ましい。シリカ微粒子は、結晶質でも、アモルファスのいずれでもよく、また単分散粒子でも、所定の粒径を満たすならば凝集粒子でも構わない。形状は、球径が最も好ましいが、不定形であっても問題無い。ここで、無機微粒子の平均粒径はコールターカウンターにより測定される。
低屈折率層の屈折率を低下させるために、中空のシリカ微粒子(以下、中空粒子ということがある)を用いることが好ましい。このような中空粒子は、その屈折率が1.17〜1.40、より好ましくは1.17〜1.35、さらに好ましくは1.17〜1.30であるのがよい。ここでの屈折率は粒子全体としての屈折率を表し、中空粒子を形成している外殻のシリカのみの屈折率を表すものではない。この時、粒子内の空腔の半径をri、粒子外殻の半径をroとすると、空隙率xは下記数式(2)で表される。
数式(2):x=(ri/ro3×100(%)
上記中空粒子の空隙率xは、好ましくは10〜60%、さらに好ましくは20〜60%、最も好ましくは30〜60%である。中空粒子を上記の範囲より低屈折率に、空隙率xを該範囲より大きくしようとすると、外殻の厚みが薄くなるため、中空シリカ粒子の強度及び低屈折率層の耐擦傷性の観点から、中空粒子の屈折率は1.17以上であることが好ましい。
なお、これら中空粒子の屈折率はアッベ屈折率計(アタゴ(株)製)にて測定を行った。
また、中空粒子を低屈折率層に含有させた場合に、好ましい該低屈折率層の屈折率は1.20以上1.46以下であり、更に好ましくは1.25以上1.41以下であり、最も好ましくは1.30以上1.39以下である。
また低屈折率層には、平均粒径が低屈折率層の厚みの25%未満であるシリカ微粒子(以下、「小サイズ粒径のシリカ微粒子」ということがある)の少なくとも1種を、上記の好ましい平均粒径の範囲内のシリカ微粒子(以下、「大サイズ粒径のシリカ微粒子」ということがある)と併用することが好ましい。小サイズ粒径のシリカ微粒子は、大サイズ粒径のシリカ微粒子同士の隙間に存在することができるため、大サイズ粒径のシリカ微粒子の保持剤として寄与することができる。小サイズ粒径のシリカ微粒子の平均粒径は、低屈折率層が100nmの場合、1nm以上20nm以下が好ましく、5nm以上15nm以下が更に好ましく、10nm以上15nm以下が特に好ましい。このようなシリカ微粒子を用いると、原料コスト及び保持剤効果の点で好ましい。
[オルガノシラン化合物]
本発明においては、膜強度の向上の点から、オルガノシランの加水分解物及び/又はその部分縮合物(ゾル)を添加することが好ましい。ゾルの好ましい添加量は、上記無機微粒子の2〜200質量%が好ましく、5〜100質量%が更に好ましく、最も好ましくは、10〜50質量%である。オルガノシラン化合物の具体的な例としては、〔ハードコート層〕の[オルガノシラン化合物等]の項において後述するものが挙げられる。
本発明においては、防汚性向上の観点から、反射防止膜表面の表面自由エネルギーを下げることが好ましい。具体的には、含フッ素化合物やポリシロキサン構造を有する化合物
を低屈折率層に使用することが好ましい。ポリシロキサン構造を有する添加剤としては、反応性基含有ポリシロキサン[例えば“KF−100T”,“X−22−169AS”,“KF−102”,“X−22−3701IE”,“X−22−164B”,“X−22−5002”,“X−22−173B”,“X−22−174D”,“X−22−167B”,“X−22−161AS”{以上商品名、信越化学工業(株)製};“AK−5”,“AK−30”,“AK−32”{以上商品名、東亜合成(株)製};「サイラプレーンFM0725」、「サイラプレーンFM0721」{以上商品名、チッソ(株)製}、DMS-U22、RMS-033、RMS-083、UMS-182、DMS-H21、DMS-H31、HMS-301、FMS121、FMS123、FMS131、FMS141、FMS221 (以上商品名、Gelest社製)等]を添加するのも好ましい。また、特開2003−112383号公報の表2、表3に記載のシリコーン系化合物も好ましく使用できる。これらのポリシロキサンは、低屈折率層全固形分の0.1〜10質量%の範囲で添加されることが好ましく、特に好ましくは1〜5質量%の場合である。
前記含フッ素ポリマーの重合は、前述の光ラジカル開始剤又は熱ラジカル開始剤の存在下、電離放射線の照射又は加熱により行うことができる。従って、上記含フッ素ポリマー、光ラジカル開始剤又は熱ラジカル開始剤、無機微粒子を含有する塗布液を調製し、該塗布液を透明基材又は低屈折率層が形成される層の上に塗布後、電離放射線又は熱による重合反応により硬化して、低屈折率層を形成することができる。
低屈折率層を前記層Bに該当する層として形成する場合には、前述の通り、低屈折率層は、工程2により形成されることが好ましい。
以下に挙げる各層が層Aに該当する場合、すなわち、その層の直上に低屈折率層を前記層Bに該当する層として形成する場合、前述の通り、層Aに該当する層は、工程1および工程2により硬化されることが好ましい。
〔ハードコート層〕
ハードコート層は、フィルムの耐擦傷性を向上するためのハードコート性を有する。また、表面散乱及び内部散乱の少なくともいずれかの散乱による光拡散性をフィルムに寄与する目的でも好ましく使用される。従って、ハードコート性を付与するための透光性樹脂、及び光拡散性を付与するための透光性粒子を含有することが好ましく、更に必要に応じて高屈折率化、架橋収縮防止、高強度化のための無機フィラーを含有する。
ハードコート層の膜厚は、ハードコート性を付与する目的で、1〜10μmが好ましく、1.2〜6μmがより好ましい。膜厚が上記範囲であれば、ハードコート性が十分付与され、しかもカールや脆性が悪化して加工適性が低下することもない。
[透光性樹脂]
ハードコート層に含まれる透光性樹脂は、飽和炭化水素鎖又はポリエーテル鎖を主鎖として有するバインダーポリマーであることが好ましく、飽和炭化水素鎖を主鎖として有するバインダーポリマーであることがさらに好ましい。また、バインダーポリマーは架橋構造を有することが好ましい。
飽和炭化水素鎖を主鎖として有するバインダーポリマーとしては、エチレン性不飽和モノマーの重合体が好ましい。飽和炭化水素鎖を主鎖として有し、且つ架橋構造を有するバインダーポリマーとしては、二個以上のエチレン性不飽和基を有するモノマーの(共)重合体が好ましい。
バインダーポリマーをより高屈折率にするには、このモノマーの構造中に芳香族環や、フッ素以外のハロゲン原子、硫黄原子、リン原子、及び窒素原子から選ばれた少なくとも1種の原子を含む高屈折率モノマーを選択することもできる。
2個以上のエチレン性不飽和基を有するモノマーとしては、多価アルコールと(メタ)アクリル酸とのエステル{例えば、エチレングリコールジ(メタ)アクリレート、ブタンジオールジ(メタ)アクリレート、ヘキサンジオールジ(メタ)アクリレート、1,4−シクロヘキサンジアクリレート、ペンタエリスリトールテトラ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールトリ(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、トリメチロールエタントリ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールテトラ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールペンタ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレート、1,2,3−シクロヘキサンテトラメタクリレート、ポリウレタンポリアクリレート、ポリエステルポリアクリレート}、前記のエステルのエチレンオキサイド変性体、ビニルベンゼン及びその誘導体(例えば、1,4−ジビニルベンゼン、4−ビニル安息香酸−2−アクリロイルエチルエステル、1,4−ジビニルシクロヘキサノン)、ビニルスルホン(例えば、ジビニルスルホン)、アクリルアミド(例えば、メチレンビスアクリルアミド)及びメタクリルアミドが挙げられる。これらモノマーは2種以上併用してもよい。
高屈折率モノマーの具体例としては、ビス(4−メタクリロイルチオフェニル)スルフィド、ビニルナフタレン、ビニルフェニルスルフィド、4−メタクリロキシフェニル−4'−メトキシフェニルチオエーテル等が挙げられる。これらのモノマーも2種以上併用してもよい。
これらのエチレン性不飽和基を有するモノマーの重合は、前記低屈折率層に記載されたものと同様の重合開始剤の存在下、電離放射線の照射又は加熱により行うことができる。従ってハードコート層は、上記エチレン性不飽和モノマー等の透光性樹脂形成用のモノマー、電離放射線又は熱によりラジカルを発生する開始剤、透光性粒子及び、必要に応じて無機フィラーを含有する塗布液を調製し、該塗布液を透明基材又はハードコート層が形成される層の上に塗布後、電離放射線又は熱による重合反応により硬化させることにより形成することができる。
電離放射線又は熱によりラジカルを発生する重合開始剤に加えて、前記〔皮膜形成バインダー〕に記載されたものと同様の光増感剤を用いてもよい。
ポリエーテルを主鎖として有するポリマーは、多官能エポキシ化合物の開環重合体が好ましい。多官能エポキシ化合物の開環重合は、光酸発生剤又は熱酸発生剤の存在下、電離放射線の照射又は加熱により行うことができる。従って、多官能エポキシ化合物、光酸発生剤又は熱酸発生剤、透光性粒子及び無機フィラーを含有する塗布液を調製し、該塗布液を透明基材又はハードコート層が形成される層の上に塗布後電離放射線又は熱による重合反応により硬化してハードコート層を形成することができる。
2個以上のエチレン性不飽和基を有するモノマーの代わりに又はそれに加えて、架橋性官能基を有するモノマーを用いてポリマー中に架橋性官能基を導入し、この架橋性官能基の反応により、架橋構造をバインダーポリマーに導入してもよい。
架橋性官能基の例には、イソシアナート基、エポキシ基、アジリジン基、オキサゾリン基、アルデヒド基、カルボニル基、ヒドラジン基、カルボキシル基、メチロール基及び活性メチレン基が含まれる。ビニルスルホン酸、酸無水物、シアノアクリレート誘導体、メラミン、テトラメトキシシランのような金属アルコキシドも、架橋構造を導入するためのモノマーとして利用できる。ブロックイソシアナート基のように、分解反応の結果として架橋性を示す官能基を用いてもよい。すなわち、本発明において架橋性官能基は、すぐには反応を示すものではなくとも、分解した結果反応性を示すものであってもよい。これら
架橋性官能基を有するバインダーポリマーは塗布後、加熱することによって架橋構造を形成することができる。
[透光性粒子]
ハードコート層に用いられる透光性粒子は、防眩性又は光拡散性付与の目的で用いられるものであり、その平均粒径が0.5〜5μm、好ましくは1.0〜4.0μmである。平均粒径が該下限値以上であれば、光の散乱角度分布が広角に広がりすぎて、ディスプレイの文字解像度の低下を引き起こしたり、表面凹凸が形成しにくくなって防眩性が不足したりするなどの不具合が生じにくいので好ましい。一方、該上限値以下であれば、ハードコート層の膜厚を厚くしすぎる必要がないので、カールが大きくなったり、素材コストが上昇したりする等の問題が生じないので好ましい。
前記透光性粒子の具体例としては、例えばシリカ粒子、TiO2粒子等の無機化合物の
粒子;アクリル粒子、架橋アクリル粒子、メタクリル粒子、架橋メタクリル粒子、ポリスチレン粒子、架橋スチレン粒子、メラミン樹脂粒子、ベンゾグアナミン樹脂粒子等の樹脂粒子が好ましく挙げられる。なかでも架橋スチレン粒子、架橋アクリル粒子、架橋アクリルスチレン粒子、シリカ粒子が好ましい。
透光性粒子の形状は、球状又は不定形のいずれも使用できる。
また、粒子径の異なる2種以上の透光性粒子を併用して用いてもよい。より大きな粒子径の透光性粒子で防眩性を付与し、より小さな粒子径の透光性粒子で別の光学特性を付与することが可能である。例えば、133ppi以上の高精細ディスプレイに反射防止フィルムを貼り付けた場合に、ギラツキと呼ばれる光学性能上の不具合のないことが要求される。ギラツキは、フィルム表面に存在する凹凸(防眩性に寄与)により、画素が拡大もしくは縮小され、輝度の均一性を失うことに由来するが、防眩性を付与する透光性粒子より小さな粒子径で、バインダーの屈折率と異なる透光性粒子を併用することにより大きく改善することができる。
さらに、前記透光性粒子の粒子径分布としては単分散であることが最も好ましく、各粒子の粒子径は、それぞれ同一に近ければ近いほどよい。例えば平均粒子径よりも20%以上粒子径が大きな粒子を粗大粒子と規定した場合には、この粗大粒子の割合は全粒子数の1%以下であることが好ましく、より好ましくは0.1%以下であり、さらに好ましくは0.01%以下である。このような粒子径分布を持つ透光性粒子は通常の合成反応後に、分級によって得られ、分級の回数を上げることやその程度を強くすることにより、より好ましい分布とすることができる。
透光性粒子は、形成されたハードコート層中に、光散乱効果、像の解像度、表面の白濁及びギラツキ等を考慮して、ハードコート層全固形分中に好ましくは3〜30質量%含有されるように配合される。より好ましくは5〜20質量%である。また、透光性粒子の密度は、好ましくは10〜1000mg/m2、より好ましくは100〜700mg/m2であるのがよい。
透光性粒子の粒度分布はコールターカウンター法により測定し、測定された分布を粒子数分布に換算する。
[無機フィラー]
ハードコート層には、層の屈折率を高めるために、前記の透光性粒子に加えて、チタン、ジルコニウム、アルミニウム、インジウム、亜鉛、錫、及びアンチモンのうちより選ばれる少なくとも1種の金属の酸化物からなり、平均粒径が0.2μm以下、好ましくは0.1μm以下、より好ましくは0.06μm以下である無機フィラーが含有されることが好ましい。
また逆に、透光性粒子との屈折率差を大きくするために、高屈折率透光性粒子を用いたハードコート層では層の屈折率を低目に保つためにケイ素の酸化物を用いることも好ましい。好ましい粒径は上記の無機フィラーと同じである。
ハードコート層に用いられる無機フィラーの具体例としては、TiO2、ZrO2、Al23、In23、ZnO、SnO2、Sb23、ITOとSiO2等が挙げられる。TiO2及びZrO2が高屈折率化の点で特に好ましい。これらの無機フィラーは、表面をシランカップリング処理又はチタンカップリング処理されることも好ましく、フィラー表面にバインダー種と反応できる官能基を有する表面処理剤が好ましく用いられる。
これらの無機フィラーを用いる場合、その添加量は、ハードコート層の全質量の10〜90%であることが好ましく、より好ましくは20〜80%であり、特に好ましくは30〜75%である。
なお、このような無機フィラーは、粒径が光の波長よりも十分小さいために散乱が生じず、バインダーポリマーに該フィラーが分散した分散体は光学的に均一な物質として振舞う。
[オルガノシラン化合物等]
また、ハードコート層にもオルガノシラン化合物、オルガノシランの加水分解物及び/又はその部分縮合物(ゾル)の少なくともいずれかを用いることができる。
オルガノシラン化合物は、下記一般式(A)で表されるものが好ましい。
一般式(A):
(R1m−Si(X)4-m
上記一般式(A)において、R1は置換もしくは無置換のアルキル基、置換もしくは無置換のアリール基を表す。アルキル基としては、炭素数1〜30のアルキル基か好ましく、より好ましくは炭素数1〜16、特に好ましくは1〜6のものである。アルキル基の具体例として、メチル、エチル、プロピル、イソプロピル、ヘキシル、デシル、ヘキサデシル等が挙げられる。アリール基としてはフェニル、ナフチル等が挙げられ、好ましくはフェニル基である。
Xは、水酸基または加水分解可能な基を表し、例えばアルコキシ基(炭素数1〜5のアルコキシ基が好ましい。例えばメトキシ基、エトキシ基等が挙げられる)、ハロゲン原子(例えばCl、Br、I等)、及びR2COO(R2は水素原子または炭素数1〜6のアルキル基が好ましい。例えばCH3COO、C25COO等が挙げられる)で表される基が挙げられ、好ましくはアルコキシ基であり、特に好ましくはメトキシ基またはエトキシ基である。
mは1〜3の整数を表し、好ましくは1〜2である。
Xが複数存在するとき、複数のXはそれぞれ同じであっても異なっていても良い。
1に含まれる置換基としては特に制限はないが、ハロゲン原子(フッ素、塩素、臭素等)、水酸基、メルカプト基、カルボキシル基、エポキシ基、アルキル基(メチル、エチル、i−プロピル、プロピル、t−ブチル等)、アリール基(フェニル、ナフチル等)、芳香族ヘテロ環基(フリル、ピラゾリル、ピリジル等)、アルコキシ基(メトキシ、エトキシ、i−プロポキシ、ヘキシルオキシ等)、アリールオキシ(フェノキシ等)、アルキルチオ基(メチルチオ、エチルチオ等)、アリールチオ基(フェニルチオ等)、アルケニル基(ビニル、1−プロペニル等)、アシルオキシ基(アセトキシ、アクリロイルオキシ、メタクリロイルオキシ等)、アルコキシカルボニル基(メトキシカルボニル、エトキシカルボニル等)、アリールオキシカルボニル基(フェノキシカルボニル等)、カルバモイル基(カルバモイル、N−メチルカルバモイル、N,N−ジメチルカルバモイル、N−メチル−N−オクチルカルバモイル等)、アシルアミノ基(アセチルアミノ、ベンゾイルアミノ、アクリルアミノ、メタクリルアミノ等)等が挙げられ、これら置換基は更に置換されていても良い。
1は置換アルキル基もしくは置換アリール基であることが好ましい。オルガノシラン化合物としては、中でも、下記一般式(B)で表されるビニル重合性の置換基を有する化合物が好ましい。
一般式(B):
Figure 2006099081
上記一般式(B)において、R2は水素原子、メチル基、メトキシ基、アルコキシカルボニル基、シアノ基、フッ素原子、または塩素原子を表す。アルコキシカルボニル基としては、メトキシカルボニル基、エトキシカルボニル基などが挙げられる。水素原子、メチル基、メトキシ基、メトキシカルボニル基、シアノ基、フッ素原子、および塩素原子が好ましく、水素原子、メチル基、メトキシカルボニル基、フッ素原子、および塩素原子が更に好ましく、水素原子およびメチル基が特に好ましい。
Yは単結合もしくは*−COO−**、*−CONH−**または*−O−**を表し、単結合、*−COO−**および*−CONH−**が好ましく、単結合および*−COO−**が更に好ましく、*−COO−**が特に好ましい。*は=C(R1)−に結合する位置を、**はLに結合する位置を表す。
Lは2価の連結鎖を表す。具体的には、置換もしくは無置換のアルキレン基、置換もしくは無置換のアリーレン基、内部に連結基(例えば、エーテル、エステル、アミドなど)を有する置換もしくは無置換のアルキレン基、内部に連結基を有する置換もしくは無置換のアリーレン基が挙げられ、置換もしくは無置換のアルキレン基、置換もしくは無置換のアリーレン基、内部に連結基を有するアルキレン基が好ましく、無置換のアルキレン基、無置換のアリーレン基、内部にエーテルあるいはエステル連結基を有するアルキレン基が更に好ましく、無置換のアルキレン基、内部にエーテルあるいはエステル連結基を有するアルキレン基が特に好ましい。置換基は、ハロゲン、水酸基、メルカプト基、カルボキシル基、エポキシ基、アルキル基、アリール基等が挙げられ、これら置換基は更に置換されていても良い。
lはl=100−mの数式を満たす数を表し、mは0〜50の数を表す。mは0〜40の数がより好ましく、0〜30の数が特に好ましい。
3〜R5は、ハロゲン原子、水酸基、無置換のアルコキシ基、もしくは無置換のアルキル基が好ましい。R3〜R5は塩素原子、水酸基、無置換の炭素数1〜6のアルコキシ基がより好ましく、水酸基、炭素数1〜3のアルコキシ基が更に好ましく、水酸基もしくはメトキシ基が特に好ましい。
6は水素原子、アルキル基を表す。アルキル基はメチル基、エチル基が好ましい。R6は水素原子、メチル基が特に好ましい。
7は前述の一般式(A)のR1と同義であり、水酸基もしくは無置換のアルキル基がより好ましく、水酸基もしくは炭素数1〜3のアルキル基が更に好ましく、水酸基もしくはメチル基が特に好ましい。
一般式(A)の化合物は2種類以上を併用しても良い。特に一般式(B)の化合物は一般式(A)の化合物2種類を出発原料として合成される。
本発明に用いられるゾル成分は上記オルガノシランを加水分解および/または部分縮合することにより調製される。
加水分解縮合反応は加水分解性基(X)1モルに対して0.05〜2.0モル、好ましくは0.1〜1.0モルの水を添加し、本発明に用いられる触媒の存在下、25〜100
℃で、撹拌することにより行われる。
本発明のオルガノシランの加水分解物およびその部分縮合物の少なくともいずれかにおいて、ビニル重合性基を含有するオルガノシランの加水分解物およびその部分縮合物いずれかの質量平均分子量は、分子量が300未満の成分を除いた場合に、450〜20000が好ましく、500〜10000がより好ましく、550〜5000が更に好ましく、600〜3000が更に好ましい。
オルガノシランの加水分解物および/またはその部分縮合物における分子量が300以上の成分のうち、分子量が20000より大きい成分は10質量%以下であることが好ましく、5質量%以下であることがより好ましく、3質量%以下であることが更に好ましい。10質量%以下であれば、そのようなオルガノシランの加水分解物および/またはその部分縮合物を含有する硬化性組成物を硬化させて得られる硬化皮膜は、透明性や基板との密着性が劣るといった問題が生じず、好ましい。
ここで、質量平均分子量及び分子量は、TSKgel GMHxL、TSKgel G4000HxL、TSKgel G2000HxL{何れも東ソー(株)製の商品名}のカラムを使用したGPC分析装置により、溶媒THF、示差屈折計検出によるポリスチレン換算で表した分子量であり、含有量は、分子量が300以上の成分のピーク面積を100%とした場合の、前記分子量範囲のピークの面積%である。
分散度(質量平均分子/数平均分子量)は3.0〜1.1が好ましく、2.5〜1.1がより好ましく、2.0〜1.1が更に好ましく、1.5〜1.1が特に好ましい。
本発明のオルガノシランの加水分解物および部分縮合物の29Si−NMR分析により一般式(A)のXが−OSiの形で縮合している状態を確認できる。
この時、Siの3つの結合が−OSiの形で縮合している場合(T3)、Siの2つの結合が−OSiの形で縮合している場合(T2)、Siの1つの結合が−OSiの形で縮合している場合(T1)、Siが全く縮合していない場合を(T0)とした場合に縮合率αは下記数式(3)で表され、縮合率は0.2〜0.95が好ましく、0.3〜0.93がより好ましく、0.4〜0.9がとくに好ましい。
数式(3):α=(T3×3+T2×2+T1×1)/3/(T3+T2+T1+T0)
0.2以上であれば、加水分解や縮合が十分でないためにモノマー成分が増えるため硬化が十分でなくなるという問題が生じず好ましい。0.95以下であれば加水分解や縮合が進みすぎるために加水分解可能な基が消費されてしまい、そのためにバインダーポリマー、樹脂基板、無機微粒子などの相互作用が低下してしまうという問題が生じず好ましい。これらの範囲内であれば、効果が充分得らるため、好ましい。
本発明で用いるオルガノシラン化合物の加水分解物および部分縮合物について詳細を説明する。
オルガノシランの加水分解反応、それに引き続く縮合反応は、一般に触媒の存在下で行われる。触媒としては、塩酸、硫酸、硝酸等の無機酸類;シュウ酸、酢酸、酪酸、マレイン酸、クエン酸、ギ酸、メタンスルホン酸、トルエンスルホン酸等の有機酸類;水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、アンモニア等の無機塩基類;トリエチルアミン、ピリジン等の有機塩基類;トリイソプロポキシアルミニウム、テトラブトキシジルコニウム、テトラブチルチタネート、ジブチル錫ジラウレート等の金属アルコキシド類;Zr、TiまたはAlなどの金属を中心金属とする金属キレート化合物等;KF、NH4Fなどの含F化合物が挙げられる。
上記触媒は単独で使用しても良く、或いは複数種を併用しても良い。
オルガノシランの加水分解・縮合反応は、無溶媒でも、溶媒中でも行うことができるが
成分を均一に混合するために有機溶媒を用いることが好ましく、例えばアルコール類、芳香族炭化水素類、エーテル類、ケトン類、エステル類などが好適である。
溶媒はオルガノシランと触媒を溶解させるものが好ましい。また、有機溶媒が塗布液あるいは塗布液の一部として用いることが工程上好ましく、含フッ素ポリマーなどのその他の素材と混合した場合に、溶解性あるいは分散性を損なわないものが好ましい。
このうち、アルコール類としては、例えば1価アルコールまたは2価アルコールを挙げることができ、このうち1価アルコールとしては炭素数1〜8の飽和脂肪族アルコールが好ましい。
これらのアルコール類の具体例としては、メタノール、エタノール、n−プロピルアルコール、i−プロピルアルコール、n−ブチルアルコール、sec−ブチルアルコール、tert−ブチルアルコール、エチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、エチレングリコールモノブチルエーテル、酢酸エチレングリコールモノエチルエーテルなどを挙げることができる。
また、芳香族炭化水素類の具体例としては、ベンゼン、トルエン、キシレンなどを、エーテル類の具体例としては、テトラヒドロフラン、ジオキサンなど、ケトン類の具体例としては、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、ジイソブチルケトン、シクロヘキサノンなどを、エステル類の具体例としては、酢酸エチル、酢酸プロピル、酢酸ブチル、炭酸プロピレンなどを挙げることができる。
これらの有機溶媒は、1種単独であるいは2種以上を混合して使用することもできる。該反応における固形分の濃度は特に限定されるものではないが通常1%〜100%の範囲である。
オルガノシランの加水分解性基1モルに対して0.05〜2モル、好ましくは0.1〜1モルの水を添加し、上記溶媒の存在下あるいは非存在下に、そして触媒の存在下に、25〜100℃で、撹拌することにより行われる。
本発明においては、一般式R3OH(式中、R3は炭素数1〜10のアルキル基を示す)で表されるアルコールと一般式R4COCH2COR5 (式中、R4は炭素数1〜10のアルキル基、R5は炭素数1〜10のアルキル基または炭素数1〜10のアルコキシ基を示す)で表される化合物とを配位子とした、Zr、TiまたはAlから選ばれる金属を中心金属とする少なくとも1種の金属キレート化合物の存在下で、25〜100℃で撹拌することにより加水分解を行うことが好ましい。
もしくは触媒に含F化合物を使用する場合、含F化合物が完全に加水分解・縮合を進行させる能力が有るため、添加する水量を選択することにより重合度が決定でき、任意の分子量の設定が可能となるので好ましい。すなわち、平均重合度Mのオルガノシラン加水分解物/部分縮合物を調整するためには、Mモルの加水分解性オルガノシランに対して(M−1)モルの水を使用すれば良い。
金属キレート化合物は、一般式R3 OH(式中、R3は炭素数1〜10のアルキル基を示す)で表されるアルコールとR4COCH2COR5(式中、R4は炭素数1〜10のアルキル基、R5は炭素数1〜10のアルキル基または炭素数1〜10のアルコキシ基を示す)で表される化合物とを配位子とした、Zr、Ti、Alから選ばれる金属を中心金属とするものであれば特に制限なく好適に用いることができる。この範疇であれば、2種以上の金属キレート化合物を併用しても良い。本発明に用いられる 金属キレート化合物は、一般式Zr(OR3p1(R4COCHCOR5p2、Ti(OR3q1(R4COCHCOR5q2、およびAl(OR3r1(R4COCHCOR5r2で表される化合物群から選ばれるものが好ましく、前記オルガノシラン化合物の加水分解物および部分縮合物の縮合反応を促進する作用をなす。
金属キレート化合物中のR3およびR4は、同一または異なってもよく炭素数1〜10の
アルキル基、具体的にはエチル基、n−プロピル基、i−プロピル基、n−ブチル基、sec −ブチル基、t−ブチル基、n−ペンチル基、フェニル基などである。また、R5は、前記と同様の炭素数1〜10のアルキル基のほか、炭素数1〜10のアルコキシ基、例えばメトキシ基、エトキシ基、n−プロポキシ基、i−プロポキシ基、n−ブトキシ基、sec −ブトキシ基、t−ブトキシ基などである。また、 金属キレート化合物中のp1、p2、q1、q2、r1、およびr2は、それぞれp1+p2=4、q1+q2=4、r1+r2=3となる様に決定される整数を表す。
これらの金属キレート化合物の具体例としては、トリ−n−ブトキシエチルアセトアセテートジルコニウム、ジ−n−ブトキシビス(エチルアセトアセテート)ジルコニウム、n−ブトキシトリス(エチルアセトアセテート)ジルコニウム、テトラキス(n−プロピルアセトアセテート)ジルコニウム、テトラキス(アセチルアセトアセテート)ジルコニウム、テトラキス(エチルアセトアセテート)ジルコニウムなどのジルコニウムキレート化合物;ジイソプロポキシ・ビス(エチルアセトアセテート)チタニウム、ジイソプロポキシ・ビス(アセチルアセテート)チタニウム、ジイソプロポキシ・ビス(アセチルアセトン)チタニウムなどのチタニウムキレート化合物;ジイソプロポキシエチルアセトアセテートアルミニウム、ジイソプロポキシアセチルアセトナートアルミニウム、イソプロポキシビス(エチルアセトアセテート)アルミニウム、イソプロポキシビス(アセチルアセトナート)アルミニウム、トリス(エチルアセトアセテート)アルミニウム、トリス(アセチルアセトナート)アルミニウム、モノアセチルアセトナート・ビス(エチルアセトアセテート)アルミニウムなどのアルミニウムキレート化合物などが挙げられる。
これらの金属キレート化合物のうち好ましいものは、トリ−n−ブトキシエチルアセトアセテートジルコニウム、ジイソプロポキシビス(アセチルアセトナート)チタニウム、ジイソプロポキシエチルアセトアセテートアルミニウム、トリス(エチルアセトアセテート)アルミニウムである。これらの金属キレート化合物は、1種単独であるいは2種以上混合して使用することができる。また、これらの金属キレート化合物の部分加水分解物を使用することもできる。
金属キレート化合物は、前記オルガノシラン化合物に対し、好ましくは0.01〜50質量%、より好ましくは0.1〜50質量%、さらに好ましくは0.5〜10質量%の割合で用いられる。金属キレート化合物が上記範囲で用いられることによりオルガノシラン化合物の縮合反応が早く、塗膜の耐久性が良好であり、オルガノシラン化合物の加水分解物および部分縮合物と金属キレート化合物を含有してなる組成物の保存安定性が良好である。
本発明に用いられる塗布液には、上記ゾル成分および金属キレート化合物を含む組成物に加えて、β−ジケトン化合物およびβ−ケトエステル化合物の少なくともいずれかが添加されることが好ましい。以下にさらに説明する。
本発明で使用されるのは、一般式R4 COCH2 COR5で表されるβ−ジケトン化合物およびβ−ケトエステル化合物の少なくともいずれかであり、本発明に用いられる組成物の安定性向上剤として作用するものである。すなわち、前記金属キレート化合物(ジルコニウム、チタニウムおよびアルミニウム化合物の少なくともいずれかの化合物)中の金属原子に配位することにより、これらの金属キレート化合物によるオルガノシラン化合物の加水分解物および部分縮合物の縮合反応を促進する作用を抑制し、得られる組成物の保存安定性を向上させる作用をなすものと考えられる。β−ジケトン化合物およびβ−ケトエステル化合物を構成するR4およびR5は、前記金属キレート化合物を構成するR4およびR5と同様である。
このβ−ジケトン化合物およびβ−ケトエステル化合物の具体例としては、アセチルアセトン、アセト酢酸メチル、アセト酢酸エチル、アセト酢酸−n−プロピル、アセト酢酸
−i−プロピル、アセト酢酸−n−ブチル、アセト酢酸−sec-ブチル、アセト酢酸−t−ブチル、2,4−ヘキサン−ジオン、2,4−ヘプタン−ジオン、3,5−ヘプタン−ジオン、2,4−オクタン−ジオン、2,4−ノナン−ジオン、5−メチル−ヘキサン−ジオンなどを挙げることができる。これらのうち、アセト酢酸エチルおよびアセチルアセトンが好ましく、特にアセチルアセトンが好ましい。これらのβ−ジケトン化合物およびβ−ケトエステル化合物は、1種単独でまたは2種以上を混合して使用することもできる。本発明においてβ−ジケトン化合物およびβ−ケトエステル化合物は、金属キレート化合物1モルに対し好ましくは2モル以上、より好ましくは3〜20モル用いられる。2モル以上であれば得られる組成物の保存安定性に劣るおそれが生じず好ましい。
上記オルガノシラン化合物の加水分解物および部分縮合物の含有量は、比較的薄膜である反射防止層の場合は少なく、厚膜であるハードコート層や防眩層の場合は多いことが好ましい。含有量は効果の発現、屈折率、膜の形状・面状等を考慮すると、含有層(添加層)の全固形分の0.1〜50質量%が好ましく、0.5〜30質量%がより好ましく、1〜15質量%が最も好ましい。
低屈折率層以外の層へのゾル成分の添加量は、含有層(添加層)の全固形分の0.001〜50質量%が好ましく、0.01〜20質量%がより好ましく、0.05〜10質量%が更に好ましく、0.1〜5質量%が特に好ましい。ハードコート層の場合には、オルガノシラン化合物又はそのゾル成分の添加量に対する制約が低屈折率層ほど厳しくないため、前記のオルガノシラン化合物が好ましく用いられる。
透光性樹脂と透光性粒子との混合物のバルクの屈折率は、1.48〜2.00であることが好ましく、より好ましくは1.50〜1.80である。屈折率を前記範囲とするには、透光性樹脂及び透光性粒子の種類及び量割合を適宜選択すればよい。どのように選択するかは、予め実験的に容易に知ることができる。
また透光性樹脂と透光性粒子との屈折率の差(透光性粒子の屈折率−透光性樹脂の屈折率)は0.02〜0.2が好ましく、より好ましくは0.05〜0.15である。この差が上記範囲であると、内部散乱の効果が十分であり、ギラツキが発生せず、しかもフィルム表面が白濁することもない。また前記透光性樹脂の屈折率は、1.45〜2.00であるのが好ましく、1.48〜1.70であるのが更に好ましい。
ここで、透光性樹脂の屈折率は、アッベ屈折計で直接測定するか、分光反射スペクトルや分光エリプソメトリーを測定するなどして定量評価できる。
ハードコート層は、特に塗布ムラ、乾燥ムラ、点欠陥等の面状均一性を確保するために、フッ素系、シリコーン系の何れかの界面活性剤、又はその両者をハードコート層形成用の塗布組成物中に含有することが好ましい。特にフッ素系の界面活性剤は、より少ない添加量において、本発明の反射防止フィルムの塗布ムラ、乾燥ムラ、点欠陥等の面状故障を改良する効果が現れるため、好ましく用いられる。このことにより、面状均一性を高めつつ、高速塗布適性を持たせることにより生産性を高めることができる。
〔高(中)屈折率層〕
本発明の反射防止フィルムには、よりよい反射防止能を付与するために、高屈折率層及び/又は中屈折率層を設けることが好ましい。本発明の反射防止フィルムにおける高屈折率層の屈折率は、1.60〜2.40であることが好ましく、1.70〜2.20であることがさらに好ましい。中屈折率層の屈折率は、低屈折率層の屈折率と高屈折率層の屈折率との間の値となるように調整する。中屈折率層の屈折率は、1.55〜1.80であることが好ましい。高屈折率層及び中屈折率層のヘイズは、3%以下であることが好ましい。屈折率は、添加する無機フィラーやバインダーの使用量などを調節することにより適宜調節できる。
[無機フィラー]
高(中)屈折率層には、層の屈折率を高めるため、チタン、ジルコニウム、アルミニウム、インジウム、亜鉛、錫、アンチモンのうちより選ばれる少なくとも1種の金属の酸化物からなり、平均粒径が0.2μm以下、好ましくは0.1μm以下、より好ましくは0.06μm以下である無機フィラーが含有されることが好ましい。
また、高(中)屈折率層に含有されるマット粒子との屈折率差を大きくするために、高屈折率マット粒子を用いた高(中)屈折率層では層の屈折率を低目に保つためにケイ素の酸化物を用いることも好ましい。好ましい粒径は前述のハードコート層における無機フィラーと同じである。
高(中)屈折率層に用いられる無機フィラーの具体例としては、TiO2、ZrO2、Al23、In23、ZnO、SnO2、Sb23、ITOとSiO2等が挙げられる。TiO2及びZrO2が高屈折率化の点で特に好ましい。該無機フィラーは、表面をシランカップリング処理又はチタンカップリング処理されることも好ましく、フィラー表面にバインダー種と反応できる官能基を有する表面処理剤が好ましく用いられる。
これらの無機フィラーの添加量は、必要な屈折率に合わせて調節するが、高屈折率層の場合、全質量の10〜90%であることが好ましく、より好ましくは20〜80%であり、特に好ましくは30〜70%である。
なお、このようなフィラーは、粒径が光の波長よりも十分小さいために散乱が生じず、バインダーポリマーに該フィラーが分散した分散体は光学的に均一な物質として振舞う。
[バインダー前駆体等]
本発明に用いる高(中)屈折率層は、前記のようにして分散媒体中に無機微粒子を分散した分散液に、好ましくは、さらにマトリックス形成に必要なバインダー前駆体(前述のハードコート層で説明した2個以上のエチレン性不飽和基を有するモノマー等)、光重合開始剤等を加えて高屈折率層形成用の塗布組成物とし、透明基材又は高屈折率層が形成される層の上に高屈折率層形成用の塗布組成物を塗布して、電離放射線硬化性化合物(例えば、多官能モノマーや多官能オリゴマーなど)の架橋反応又は重合反応により硬化させて形成することが好ましい。
光重合性多官能モノマーの重合反応には、光重合開始剤を用いることが好ましい。光重合開始剤としては、光ラジカル重合開始剤と光カチオン重合開始剤が好ましく、特に好ましいのは光ラジカル重合開始剤である。光ラジカル重合開始剤としては、前述の低屈折率層と同様のものが用いられる。また、光増感剤を用いてもよい。光増感剤としては、前述の〔皮膜形成バインダー〕と同様のものが用いられる。
高(中)屈折率層には、前記の成分(無機フィラー、重合開始剤、光増感剤など)以外に、樹脂、界面活性剤、帯電防止剤、カップリング剤、増粘剤、着色防止剤、着色剤(顔料、染料)、防眩性付与粒子、消泡剤、レベリング剤、難燃剤、紫外線吸収剤、赤外線吸収剤、接着付与剤、重合禁止剤、酸化防止剤、表面改質剤、導電性の金属微粒子、などを添加することもできる。
高(中)屈折率層の膜厚は、用途により適切に設計することができる。高(中)屈折率層を光学干渉層として用いる場合、30〜200nmが好ましく、より好ましくは50〜170nm、特に好ましくは60〜150nmである。
反射防止フィルムの平均反射率は、0.1%〜2.5%がこのましく、さらに0.2%〜2%がこのましく、0.3%〜1.5%がもっとも好ましい。この範囲であれば、画面上への背景の映り込みなどを充分に防ぐことができ、好ましい。平均反射率の低減のためには、屈折率の異なる多層構成にすることが望ましい。
〔透明基材〕
本発明の光学フィルムおよび反射防止フィルムの透明基材としては、プラスチックフィルムを用いることが好ましい。プラスチックフィルムを形成するポリマーとしては、セルロースアシレート{例えば、セルローストリアセテート、セルロースジアセテート、セルロースアセテートプロピオネート、セルロースアセテートブチレート、代表的には富士写真フイルム(株)製「フジタックTD80U」、「フジタックTD80UF」など}、ポリアミド、ポリカーボネート、ポリエステル(例えば、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)、ポリスチレン、ポリオレフィン、ノルボルネン系樹脂{「アートン」(商品名)、JSR(株)製}、非晶質ポリオレフィン{「ゼオネックス」(商品名)、日本ゼオン(株)製}などが挙げられる。このうちトリアセチルセルロース、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、が好ましく、特にトリアセチルセルロースが好ましい。また、ジクロロメタン等のハロゲン化炭化水素を実質的に含まないセルロースアシレートフィルム及びその製造法については、発明協会公開技報 公技番号2001−1745(2001年3月15日発行、以下公開技報2001−1745号と略す)に記載されており、ここに記載されたセルロースアシレートも本発明に好ましく用いることができる。
[鹸化処理]
本発明の反射防止フィルムを液晶表示装置に用いる場合、片面に粘着層を設けるなどしてディスプレイの最表面に配置する。また、本発明の反射防止フィルムと偏光板と組み合わせて用いてもよい。透明基材がトリアセチルセルロースの場合には、通常、偏光板の偏光膜を保護する保護フィルムとしてトリアセチルセルロースが用いられるため、本発明の反射防止フィルムをそのまま保護フィルムに用いることがコストの上では好ましい。
本発明の反射防止フィルムは、片面に粘着層を設けるなどしてディスプレイの最表面に配置したり、そのまま偏光板用保護フィルムとして使用したりする場合には、十分に接着させるため、反射防止フィルムに含フッ素ポリマーを主体とする最外層を形成した後、鹸化処理を実施することが好ましい。鹸化処理は、公知の手法、例えば、アルカリ液の中に反射防止フィルムを適切な時間浸漬して実施される。アルカリ液に浸漬した後は、反射防止フィルムの中にアルカリ成分が残留しないように、水で十分に水洗したり、希薄な酸に浸漬してアルカリ成分を中和することが好ましい。
鹸化処理することにより、反射防止フィルムの最外層を有する側とは反対側の透明基材の表面が親水化される。親水化された表面は、ポリビニルアルコールを主成分とする偏光膜との接着性を改良するのに特に有効である。また、親水化された表面は、空気中の塵埃が付着しにくくなるため、偏光膜と接着させる際に偏光膜と反射防止フィルムの間に塵埃が入りにくく、塵埃による点欠陥を防止するのに有効である。
鹸化処理は、最外層を有する側とは反対側の透明基材表面の水に対する接触角が40゜以下になるように実施することが好ましい。更に好ましくは30゜以下、特に好ましくは20゜以下である。
アルカリ鹸化処理の具体的手段としては、以下の(1)及び(2)の2つの手段から選択することができる。汎用のトリアセチルセルロースフィルムと同一の工程で処理できる
点で(1)が優れているが、反射防止層面まで鹸化処理されるため、表面がアルカリ加水分解されて反射防止層が劣化する点、鹸化処理液が残ると汚れになる点が問題になり得る。その場合には、特別な工程となるが、(2)が優れる。
(1)透明基材上に反射防止層を形成後に、アルカリ液中に少なくとも1回浸漬することで、該フィルムの裏面を鹸化処理する。
(2)透明基材上に反射防止層を形成する前又は後に、アルカリ液を該反射防止フィルムの反射防止フィルムを形成する面とは反対側の面に塗布し、加熱、水洗及び/又は中和することで、該フィルムの裏面だけを鹸化処理する。
〔塗膜形成方法〕
本発明の光学フィルムおよび反射防止フィルムは以下の方法で形成することができるが、この方法に制限されない。
[光学フィルムおよび反射防止フィルムの製造]
本発明の光学フィルムおよび反射防止フィルムの各層は、各層形成用組成物を後述の塗布用分散媒に溶解して塗布液として、ディップコート法、エアーナイフコート法、カーテンコート法、ローラーコート法、ワイヤーバーコート法、グラビアコート法やダイコート法(エクストルージョンコート法(米国特許2681294号明細書記載)、スロットコート法等)等の塗布方法により形成することができ、ダイコート法で塗布することが好ましく、更には塗布工程において後述するダイコーターを用いて塗布工程を行うことがより好ましい。2層以上を同時に塗布してもよい。同時塗布の方法については、米国特許2761791号、同2941898号、同3508947号、同3526528号の各明細書及び原崎勇次著、コーティング工学、253頁、朝倉書店(1973)に記載の方法を特に制限無く用いて行うことができる。
本発明の光学フィルムおよび反射防止フィルムにおいては、少なくとも2層の電離放射線により硬化する層を積層するので、ゴミ、ほこり等の異物が存在したとき、輝点欠陥が目立ちやすい。本発明における輝点欠陥とは、目視により、塗膜上の反射で見える欠陥のことで、塗布後の光学フィルムまたは反射防止フィルムの裏面を黒塗りする等の操作により目視で検出できる。目視により見える輝点欠陥は、一般的に50μm以上である。
本発明の光学フィルムおよび反射防止フィルムは、輝点欠陥の数が1平方メートル当たり好ましくは20個以下、より好ましくは10個以下、さらに好ましくは5個以下、特に好ましくは1個以下である。上記の範囲内であれば、製造時の得率の観点から好ましく、大面積の光学フィルムおよび反射防止フィルムの製造にも問題なく使用することができ、好ましい。
本発明の光学フィルムおよび反射防止フィルムを連続的に製造するために、ロール状の透明基材(ウェブ)を連続的に送り出す工程、塗布液を塗布する工程、乾燥する工程、塗膜を硬化する工程、硬化した層を有するウェブを巻き取る工程が行われる。
ウェブのロールから、ウェブがクリーン室に連続的に送り出され、クリーン室内で、ウェブに帯電している静電気を静電除電装置により除電し、次いでウェブ上に付着している異物を、除塵装置により除去する。次ぎにクリーン室内に設置されている塗布部で、塗布液がウェブ上に塗布され、塗布されたウェブは乾燥室に送られて乾燥される。乾燥された塗布層を有するウェブは、乾燥室から放射線硬化室へ送り出され、放射線が照射されて塗布層に含有される硬化型樹脂が重合して硬化する。さらに、放射線により硬化した層を有するウェブは熱硬化部へ送られ、加熱されて硬化を完結させ、硬化が完結した層を有するウェブは巻き取られてロール状となる。
上記各工程は、各層の形成毎に行ってもよいし、塗布部−乾燥室−放射線硬化部−熱硬化室を複数設けて、各層の形成を連続的に行うことも可能であるが、生産性の観点から各層の形成を連続的に行う事が好ましい。
[製造装置]
次ぎに、図1に示す、本発明において好ましく用いられる製造装置の一実施形態を参照して具体的に説明する。
図1は本発明において用いられる製造装置の一実施形態を示す概略図である。
図1に示す製造装置は、上記の連続的に送り出す工程を行うためのウェブW及びそのロール1並びに、複数設けられたガイドローラー(図示せず)と、上記の巻き取る工程を行うための巻き取りロール2と、上記の塗布する工程、乾燥する工程及び塗膜を硬化する工程を行うための、製膜ユニット100,200,300,400を適宜必要な数だけ設置したものである。以下、本発明により製造される光学フィルムの代表例である反射防止フィルムを本実施形態における一例として説明する。製膜ユニット100は、ハードコート層形成用であり、製膜ユニット200は、中屈折率層形成用であり、製膜ユニット300は、高屈折率層形成用であり、製膜ユニット400は、低屈折率層形成用である。
各製膜ユニットは、同様の構造であるので、代表して製膜ユニット100について説明する。製膜ユニット100は、上記の塗布液を塗布する工程を行うための塗布部101、及び上記の塗布された液を乾燥する工程を行うための乾燥部102と、上記の乾燥された塗布液を硬化する工程を行うための硬化装置103とからなる。
なお、図1で示される装置は4つの層を巻き取ることなく連続的に塗布する際の構成の一例だが、層構成に合わせて製膜ユニット数を変化させることはもちろん可能である。
製膜ユニットが3つ設置された装置を用いて、前記ハードコート層を塗設したロール状のウェブを連続的に送り出し、ハードコート層、高屈折率層、低屈折率層を各製膜ユニットで順次塗設した後に巻き取る事がより好ましく、製膜ユニットが4つ設置された、図1に示す装置を用いて、ロール状のウェブを連続的に送り出し、ハードコート層、中屈折率層、高屈折率層、低屈折率層を各製膜ユニットで順次塗設した後に巻き取る事が更に好ましい。
上記の塗布方法の中でも、マイクログラビア法が一般的に好ましく用いられる。本発明の少なくとも2層の電離放射線により硬化する層もマイクログラビア法で製造することができる。幅方向の塗布量分布や各種の面状故障に対しても良好な面状が得られ、長手方向の塗布量分布も掻き落しに用いる金属ブレードの素材、形状等の最適化により、満足な性能が得られる。
一方、より高い生産速度の観点では、ダイコート法(エクスクルージョンコート法、スロットコート法など)が好ましく用いられる。ダイコート法は、生産性と塗布ムラのない面状を高次元で両立できるため、好ましく用いられる。
本発明において反射防止フィルムの製造方法としては、このようなダイコート法を用いた以下の本発明の製造方法が好ましい。
すなわち、バックアップロールによって支持されて連続走行するウェブの表面に、スロットダイの先端リップのランドを近接させて、該先端リップのスロットから塗布液を塗布する塗布工程を有し、該塗布工程は、スロットダイのウェブ進行方向側の先端リップの、ウェブ走行方向におけるランド長さが30μm以上100μm以下であるスロットダイを有し、該スロットダイを塗布位置にセットしたときに、該ウェブの進行方向とは逆側の先端リップとウェブとの隙間が、該ウェブ進行方向側の先端リップとウェブとの隙間よりも30μm以上120μm以下(以下、この数値限定については「オーバーバイト長さ」と称する)大きくなるように設置した塗布装置を用いて、層A及び層Bに該当する層の何れか一方、又は両方の層を塗布する反射防止フィルムの製造方法が好ましい。
特に、本発明の製造方法において好ましく用いることができるダイコーターについて、以下に図面を参照して説明する。該ダイコーターは、ウエット塗布量が少ない場合(20mL/m2以下)に用いることができるので好ましい。
(ダイコーターの構成)
図2は本発明を好適に実施できるスロットダイを用いたコーター(塗布装置)の断面図である。
コーター10は、バックアップロール11とスロットダイ13とからなり、バックアップロール11に支持されて連続走行するウェブWに対して、スロットダイ13から塗布液14がビード形状14aで吐出されて塗布されることにより、ウェブW上に塗膜14bを形成する。
スロットダイ13の内部には、ポケット15、スロット16が形成されている。ポケット15は、その断面が曲線及び直線で構成されており、略円形でもよいし、あるいは半円形でもよい。ポケット15は、スロットダイ13の幅方向(ここで、スロットダイ13の幅方向とは、図2の記載された図面に向かって手前方向又は奥側の方向を指す。)にその断面形状をもって延長された塗布液の液溜め空間で、その有効延長の長さは、塗布幅と同等か若干長めにするのが一般的である。ポケット15への塗布液14の供給は、スロットダイ13の側面から、あるいはスロット開口部16aとは反対側の面中央から行う。また、ポケット15には塗布液14が漏れ出ることを防止する栓が設けられている(図示せず)。
スロット16は、ポケット15からウェブWへの塗布液14の流路であり、ポケット15と同様にスロットダイ13の幅方向にその断面形状をもち、ウェブ側に位置する開口部16aは、一般に、図示しない幅規制板のようなものを用いて、概ね塗布幅と同じ長さになるように調整する。このスロット16のスロット先端における、バックアップロール11のウェブW走行方向の接線とのなす角度は、30°以上90°以下が好ましい。
スロット16の開口部16aが位置するスロットダイ13の先端リップ17は先細り状に形成されており、その先端はランドと呼ばれる平坦部18とされている。このランド18であって、スロット16に対してウェブWの進行方向の上流側(進行方向すなわち図中の矢印方向とは逆側)を上流側リップランド18a、下流側(進行方向側)を下流側リップランド18bと称する。
上流側リップランド18aとウェブWとの隙間は、下流側リップランド18bとウェブWとの隙間よりも上述の範囲で大きい。また、下流側リップランドランド18bの長さは、上述の範囲である。
図3(A)を参照して上述した数値限定に関する部位について説明すると、ウェブの進行方向側のランド長さは、図3(A)のILOで示される部分であり、上記オーバーバイト長さは、図3のLOで示される部分である。
次に図3を参照して本発明における反射防止フィルムの製造方法の実施に用いられる塗布装置と従来の塗布装置とを比較して説明する。ここで、図3は、スロットダイ13の断面形状を従来のものと比較して示すもので、(A)は本発明のスロットダイ13を示し、(B)は従来のスロットダイ30を示している。
従来のスロットダイ30では、上流側リップランド31aと下流側リップランド31bのウェブとの距離は等しい。なお、符号32はポケット、33はスロットを示している。これに対して、本発明のスロットダイ13では、下流側リップランド長さILOが短くされており、これによって、湿潤膜厚が20μm以下の塗布を精度よくおこなうことができる。
上流側リップランド18aのランド長さIUPは特に限定はされないが、500μm〜1mmの範囲で好ましく用いられる。下流側リップランド18bのランド長さILOは上述のように、30μm以上100μm以下が好ましく、さらに好ましくは30μm以上80μm以下、最も好ましくは30μm以上60μm以下である。下流側リップのランド長さILOが30μm以上であれば、先端リップのエッジあるいはランドが欠けにくく、塗膜へのスジの発生を抑えることができ好ましい。また、下流側の濡れ線位置の設定がしやすい。さらには、塗布液の下流側における広がりを抑えることができ、好ましい。下流側における塗布液の濡れによる広がりは、濡れ線の不均一化を意味し、塗布面上にスジなどの不良形状を招くという問題につながる。一方、下流側リップのランド長さILOが100μm以下であれば、ビード14aを形成することができる。塗布液がビード14aを形成することにより、薄層塗布を行うことができる。
さらに、下流側リップランド18bは、上流側リップランド18aよりもウェブWに近接したオーバーバイト形状であり、このため減圧度を下げることができて薄膜塗布に適したビード形成14aが可能となる。下流側リップランド18bと上流側リップランド18aのウェブWとの距離の差(以下、オーバーバイト長さLOと称する)は30μm以上120μm以下が好ましく、さらに好ましくは30μm以上100μm以下、もっとも好ましくは30μm以上80μm以下である。スロットダイ13がオーバーバイト形状のとき、先端リップ17とウェブWの隙間GLとは、下流側リップランド18bとウェブWの隙間を示す。
次に、図4を参照して上記塗布工程全般について説明する。
図4は、本発明の製造方法を実施する塗布工程のスロットダイ13及びその周辺を示す斜視図である。スロットダイ13に対しウェブWの進行方向側とは反対側(すなわちビード14aより上流側)に、ビード14aに対して十分な減圧調整を行えるよう、接触しない位置に減圧チャンバー40を設置する。減圧チャンバー40は、その作動効率を保持するためのバックプレート40aとサイドプレート40bを備えており、バックプレート40aとウェブWの間には隙間GB、サイドプレート40bとウェブWの間には隙間GSが存在する。
減圧チャンバー40とウェブWとの関係について図5及び図6を参照して説明する。図5及び図6は、近接している減圧チャンバー40とウェブWを示す断面図である。
サイドプレート40bとバックプレート40aは図5のようにチャンバー40本体と一体のものであってもよいし、例えば、図6のように適宜隙間GBを変えられるようにバックプレート40aをチャンバー40にネジ40cなどで留められている構造でもよい。いかなる構造でも、バックプレート40aとウェブWの間、サイドプレート40bとウェブWの間に実際にあいている部分を、それぞれ隙間GB、GSと定義する。減圧チャンバー40のバックプレート40aとウェブWとの隙間GBとは、減圧チャンバー40を図4のようにウェブW及びスロットダイ13の下方に設置した場合、バックプレート40aの最上端からウェブWまでの隙間を示す。
バックプレート40aとウェブWとの隙間GBをスロットダイ13の先端リップ17とウェブWとの隙間GL(図3参照)よりも大きくして設置するのが好ましく、これによりバックアップロール11の偏心に起因するビード近傍の減圧度変化を抑制することができ
る。例えば、スロットダイ13の先端リップ17とウェブWとの隙間GLが30μm以上100μm以下のとき、バックプレート40aとウェブWの間の隙間GBは100μm以上500μm以下が好ましい。
(材質、精度)
前記ウェブの進行方向側の先端リップの、ウェブ走行方向における長さ{図3(A)に示す下流側リップランド長さILO}は、前述の範囲内とすることが好ましく、また、ILOのスロットダイ幅方向における変動幅を20μm以内とすることが好ましい。この範囲内であれば、かすかな外乱によってもビードが不安定になることがなく、好ましい。
スロットダイの先端リップの材質については、ステンレス鋼などのような材質を用いるとダイ加工の段階でだれてしまうため、好ましくない。ステンレス鋼などの場合、下流側リップランド長さILOを前記の30〜100μmの範囲にしても、先端リップの精度を満足することが困難である。高い加工精度を維持するには、特許第2817053号明細書に記載されているような超硬材質のものを用いることが好ましい。具体的には、スロットダイの少なくとも先端リップを、平均粒径5μm以下の炭化物結晶を結合してなる超硬合金にすることが好ましい。超硬合金としては、タングステンカーバイド(以下、WCと称す)などの炭化物結晶粒子をコバルトなどの結合金属によって結合したものなどがあり、結合金属としては他にチタン、タンタル、ニオブ及びこれらの混合金属を用いることもできる。WC結晶の平均粒径としては、粒径3μm以下がさらに好ましい。
高精度な塗布の実現には、前記下流側リップランド長さILOが重要であり、さらに隙間GLのスロットダイ幅方向における変動幅を制御することが望ましい。前記バックアップロール11と前記先端リップ17とは、隙間GLのスロットダイ幅方向における変動幅を制御できる範囲内の真直度を達成することが望ましい。好ましくは、隙間GLのスロットダイ幅方向における変動幅が5μm以下になるように先端リップ17とバックアップロール11の真直度とすることである。
輝点欠陥が上述の範囲である輝点欠陥の少ない光学フィルムおよび反射防止フィルムを作製するためには、層Aおよび層B形成用塗布物中のフィラー、微粒子等の分散を精密に制御すること、及び塗布液の精密濾過操作を行えばよい。これと同時に、反射防止層を形成する各層は上記の塗布部における塗布工程及び乾燥室で行われる乾燥工程が高い清浄度の空気雰囲気下で行われ、且つ塗布が行われる前に、フィルム上のゴミ、ほこりが充分に除かれていることが好ましい。塗布工程及び乾燥工程の空気清浄度は、米国連邦規格209Eにおける空気清浄度の規格に基づき、クラス10(0.5μm以上の粒子が353個/m3以下)以上であることが望ましく、更に好ましくはクラス1(0.5μm以上の粒子が35.5個/m3以下)以上であることが望ましい。また、空気清浄度は、塗布−乾燥工程以外の送り出し、巻き取り部等においても高いことがより好ましい。
塗布が行われる前工程としての除塵工程に用いられる除塵方法として、特開昭59−150571号公報に記載のフィルム表面に不織布や、ブレード等を押しつける方法、特開平10−309553号公報に記載の清浄度の高い空気を高速で吹き付けて付着物をフィルム表面から剥離させ、近接した吸い込み口で吸引する方法、特開平7−333613号公報に記載される超音波振動する圧縮空気を吹き付けて付着物を剥離させ、吸引する方法{(株)伸興製「ニューウルトラクリーナー」等}等の乾式除塵法が挙げられる。
また、洗浄槽中にフィルムを導入し、超音波振動子により付着物を剥離させる方法、特公昭49−13020号公報に記載されているフィルムに洗浄液を供給した後、高速空気の吹き付け、吸い込みを行う方法、特開2001−38306号公報に記載のように、ウェブを液体でぬらしたロールで連続的に擦った後、擦った面に液体を噴射して洗浄する方法等の湿式除塵法を用いることができる。このような除塵方法の内、超音波除塵による方法もしくは湿式除塵による方法が、除塵効果の点で特に好ましい。
また、このような除塵工程を行う前に、支持体フィルム上の静電気を除電しておくことは、除塵効率を上げ、ゴミの付着を抑える点で特に好ましい。このような除電方法としては、コロナ放電式のイオナイザ、UV、軟X線等の光照射式のイオナイザ等を用いることができる。除塵、塗布前後の支持体フィルムの帯電圧は、1000V以下が望ましく、好ましくは300V以下、特に好ましくは、100V以下である。
[塗布用分散媒]
上記塗布液に用いられる塗布用分散媒としては、特に限定されず、単独でも2種以上を混合して使用してもよい。好ましい分散媒体は、トルエン、キシレン、スチレン等の芳香族炭化水素類、クロルベンゼン、オルトージクロルベンゼン等の塩化芳香族炭化水素類、モノクロルメタン等のメタン誘導体、モノクロルエタン等のエタン誘導体等を含む塩化脂肪族炭化水素類、メタノール、イソプロピルアルコール、イソブチルアルコール等のアルコール類、酢酸メチル、酢酸エチル等のエステル類、エチルエーテル、1,4−ジオキサン等のエーテル類、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノン等のケトン類、エチレングリコールモノメチルエーテル等のグリコールエーテル類、シクロヘキサン等の脂環式炭化水素類、ノルマルヘキサン等の脂肪族炭化水素類、脂肪族又は芳香族炭化水素の混合物等が該当する。これら溶媒の中でもケトン類の単独あるいは2種以上の混合により作成される塗布用分散媒が特に好ましい。ダイコート法で塗布する場合には、塗布用分散媒は、各層形成用組成物の固形成分に対し、下記の液物性となるよう、用いることが好ましい。
[塗布液物性]
本発明の製造方法における塗布方式は、塗布する瞬間の液物性、特に粘度及び表面張力を制御することが好ましい。液物性を制御することで、塗布可能な上限の速度を上げることができ、好ましい。また、後述するようにウェブの表面に塗り付けられる塗布液の量を制御することでも塗布可能な上限の速度を上げることができ、好ましい。
前記塗布液の塗布時における粘度は2.0mPa・sec以下であるのが好ましく、更に好ましくは1.5mPa・sec以下、最も好ましくは1.0mPa・sec以下である。塗布液によってはせん断速度により粘度が変化するものもあるため、上記の値は塗布される瞬間のせん断速度における粘度を示している。塗布液にチキソトロピー剤を添加して、高せん断のかかる塗布時は粘度が低く、塗布液にせん断が殆どかからない乾燥時は粘度が高くなって、乾燥時のムラが発生しにくくなり、好ましい。
また、ウェブの表面に塗り付けられる塗布液の量は2.0〜5.0mL/m2であることが好ましい。この範囲内であれば、塗布可能な上限の速度を上げることができ、また、乾燥にかかる負荷の軽減の観点からも好ましい。最適なウェブの表面に塗り付けられる塗布液の量は液処方・工程条件によって決めることが好ましい。
表面張力については、15〜36mN/mの範囲にあることが好ましい。この範囲であれば、乾燥時のムラが抑止されるため好ましい。さらに好ましくは17〜32mN/mの範囲であり、19〜26mN/mの範囲が特に好ましい。この範囲であれば、塗布可能な上限の速度を落とすことがなく好ましい。表面張力はレベリング剤を添加するなどして制御することができる。
また、本発明の製造方法においては、前記塗布液を、連続走行するウェブの表面に25m/分以上の速度で塗設するのが好ましい。
[濾過]
塗布に用いる塗布液は、塗布前に濾過することが好ましい。濾過のフィルターは、塗布液中の成分が除去されない範囲でできるだけ孔径の小さいものを使うことが好ましい。濾過には絶対濾過精度が0.1〜10μmのフィルターを用いることが好ましく、さらには絶対濾過精度が0.1〜5μmであるフィルタを用いることが好ましい。フィルターの厚さは、0.1〜10mmが好ましく、更には0.2〜2mmが好ましい。その場合、ろ過圧力は好ましくは1.5MPa以下、より好ましくは1.0MPa以下、更には0.2MPa以下で濾過することが好ましい。
濾過フィルター部材は、塗布液に影響を及ぼさなければ特に限定されない。具体的には、前記した無機化合物の湿式分散物のろ過部材と同様のものが挙げられる。
また、濾過した塗布液を、塗布直前に超音波分散して、脱泡、分散物の分散保持を補助することも好ましい。
[各層の形成]
透明基材上に複数層を積層する場合、透明基材フィルム上に積層される層のうちの少なくとも2層を、1回の透明基材フィルムの送り出し、各々の該層の形成、フィルムの巻取り、の工程にて形成するのが生産コストの観点で好ましく、3層を1回の工程にて形成するのがより好ましい。このような製造方法は、塗布機の透明基材フィルムの送り出しから巻取りまでの間に、塗布ステーションと乾燥、硬化ゾーンのセットを複数個、好ましくは積層する層の数と同じ数以上、縦列して設けることによって達成される。
前記のとおり図1は、装置構成の一例を示す概略図である。図1はウェブのロール(1)の送り出しから、巻き取り工程を行うための巻き取りロール(2)までの一工程中に、第一の塗布ステーション(101)、第一の乾燥ゾーン(102)、第一のUV照射機などの硬化装置(103)、第二の塗布ステーション(201)、第二の乾燥ゾーン(202)、第二の硬化装置(203)、第三の塗布ステーション(301)、第三の乾燥ゾーン(302)、第三の硬化装置(303)、第四の塗布ステーション(401)、第四の乾燥ゾーン(402)、第四の硬化装置(403)を含んだ例であり、前記のとおり、例えばハードコート層、中屈折率層、高屈折率層及び低屈折率層の4層など、一工程で4層までの機能層を形成して塗布コストを大幅に低減することができる。また必要に応じて、塗布ステーションの数を3つに減らした装置構成として、中屈折率層、高屈折率層及び低屈折率層の3層、ハードコート層、高屈折率層及び低屈折率層の3層を一工程で形成したり、塗布ステーションの数を2つに減らした装置構成として、中屈折率層と高屈折率層の2層だけを一工程で形成し、面状、膜厚等をチェックした結果をフィードバックして得率を向上させたりすることも、別の好ましい形態として挙げられる。
〔偏光板〕
偏光板は、偏光膜を両面から挟む2枚の保護フィルムで主に構成される。本発明により製造される反射防止フィルムは、偏光膜を両面から挟む2枚の保護フィルムのうち少なくとも1枚に用いることが好ましい。反射防止フィルムが保護フィルムを兼ねることで、偏光板の製造コストを低減できる。また、本発明の反射防止フィルムを最表層に使用することにより、外光の映り込み等が防止され、耐傷性、防汚性等も優れた偏光板とすることができる。
偏光膜としては、公知の偏光膜や、偏光膜の吸収軸が長手方向に平行でも垂直でもない長尺の偏光膜から切り出された偏光膜を用いてもよい。偏光膜の吸収軸が長手方向に平行でも垂直でもない長尺の偏光膜は以下の方法により作製される。
すなわち、連続的に供給されるポリマーフィルムの両端を保持手段により保持しつつ、
張力を付与して延伸した偏光膜で、少なくともフィルム幅方向に1.1〜20.0倍に延伸し、フィルム両端の保持装置の長手方向進行速度差が3%以内であり、フィルム両端を保持する工程の出口におけるフィルムの進行方向と、フィルムの実質延伸方向のなす角が、20〜70゜傾斜するようにフィルム進行方向を、フィルム両端を保持させた状態で屈曲させてなる延伸方法によって製造することができる。特に45°傾斜させたものが生産性の観点から好ましく用いられる。
ポリマーフィルムの延伸方法については、特開2002−86554号公報の段落[0020]〜[0030]に詳しい記載がある。
〔光学フィルム〕
以上の本発明の光学フィルムの製造方法は、種々の光学フィルムにおいて、最外層(層Bに相当)および層Bが塗設される層に適用することができる。適用できる光学フィルムとしては、透明基材上に、各種の機能層を積層した光学フィルムが挙げられ、例えば、帯電防止層、硬化樹脂層(透明ハードコート層)、易接着層、防眩層、光学補償層、配向層、光学補償層、反射防止層などであり、組み合わせて付与することもできる。反射防止層としては、前述の反射防止フィルムにおいて記載した層が挙げられる。本発明におけるこれらの機能層及びその材料としては、界面活性剤、滑り剤、マット剤、帯電防止剤および帯電防止層、透明ハードコート層などが挙げられる。
なお、特開平9−201912号公報には、活性線硬化性樹脂層を設けたとき、巻取性を良化させるために、透明樹脂フィルムの片面に活性線硬化性樹脂層を設け、反対側にカール防止機能を有する層を設けた偏光板用保護フィルムについて記載があり、本発明においても適用できるものである。
さらに、特開平9−203810号公報には、偏光板用保護フィルムに関して、耐擦り傷性と帯電防止性を両立し、かつロスが少なく好収率でコストを低くするため、透明プラスチックフィルムの一方の面にアイオネン導電性ポリマー及び疎水性バインダーを含有する帯電防止層を有し、その上に紫外線硬化性樹脂組成物を含有する層に紫外線を照射し硬化させてなる硬化皮膜層を有する偏光板用保護フィルムの記載があり、本発明においても適用できるものである。
さらに、特開2000−352620号公報には、光学フィルムや、偏光板用保護フィルムに、帯電防止加工、透明ハードコート加工、防眩加工、反射防止加工、易接着加工等を施し、或いは配向膜を形成して光学補償層を設け、光学補償機能を付与する記載があり、発明においても適用できるものである。
以下、これらの機能層及びその材料について記載する。
(界面活性剤)
まず界面活性剤はその使用目的によって、分散剤、塗布剤、濡れ剤、帯電防止剤などに分類されるが、以下に述べる界面活性剤を適宜使用することで、それらの目的は達成できる。本発明で使用される界面活性剤は、ノニオン性、イオン性(アニオン、カチオン、ベタイン)いずれも使用できる。さらにフッ素系界面活性剤も有機溶媒中での塗布剤や、帯電防止剤として好ましく用いられる。使用される層としてはセルロースアシレート溶液中でもよいし、その他の機能層のいずれでもよい。光学用途で利用される場合は、機能層の例としては下塗り層、中間層、配向制御層、屈折率制御層、保護層、防汚層、粘着層、バック下塗り層、バック層などである。その使用量は目的を達成するために必要な量であれば特に限定されないがしいが、一般には添加する層の質量に対して、0.0001〜5質量%が好ましく、更には0.0005〜2質量%が好ましい。その場合の塗設量は、1m2当り0.02〜1000mgが好ましく、0.05〜200mgが好ましい。
好ましいノニオン系界面活性剤としては、ポリオキシエチレン、ポリオキシプロピレン、ポリオキシブチレン、ポリグリシジルやソルビタンをノニオン性親水性基とする界面活性剤であり、具体的にはポリオキシエチレンアルキルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルフェニールエーテル、ポリオキシエチレン−ポリオキシプロピレングリコール、多価アルコール脂肪酸部分エステル、ポリオキシエチレン多価アルコール脂肪酸部分エステル、ポリオキシエチレン脂肪酸エステル、ポリグリセリン脂肪酸エステル、脂肪酸ジエタノールアミド、トリエタノールアミン脂肪酸部分エステルを挙げることができる。
アニオン系界面活性剤としてはカルボン酸塩、硫酸塩、スルフォン酸塩、リン酸エステル塩であり、代表的なものとしては脂肪酸塩、アルキルベンゼンスルフォン酸塩、アルキルナフタレンスルフォン酸塩、アルキルスルフォン酸塩、α−オレフィンスルフォン酸塩、ジアルキルスルフォコハク酸塩、α−スルフォン化脂肪酸塩、N−メチル−Nオレイルタウリン、石油スルフォン酸塩、アルキル硫酸塩、硫酸化油脂、ポリオキシエチレンアルキルエーテル硫酸塩、ポリオキシエチレンアルキルフェニールエーテル硫酸塩、ポリオキシエチレンスチレン化フェニールエーテル硫酸塩、アルキルリン酸塩、ポリオキシエチレンアルキルエーテルリン酸塩、ナフタレンスルフォン酸塩ホルムアルデヒド縮合物などである。
カチオン系界面活性剤としてはアミン塩、4級アンモニウム塩、ピリジュム塩などを挙げることができ、第1〜第3脂肪アミン塩、第4級アンモニウム塩(テトラアルキルアンモニウム塩、トリアルキルベンジルアンモニウム塩、アルキルピリジウム塩、アルキルイミダゾリウム塩など)を挙げることが出来る。両性系界面活性剤としてはカルボキシベタイン、スルフォベタインなどであり、N−トリアルキル−N−カルボキシメチルアンモニウムベタイン、N−トリアルキル−N−スルフォアルキレンアンモニウムベタインなどである。
これらの界面活性剤は、界面活性剤の応用(幸書房、刈米孝夫著、昭和55年9月1日発行)に記載されており、本発明においては、好ましい界面活性剤はその使用量において特に限定されず、目的とする界面活性特性が得られる量であればよい。以下に界面活性剤の具体例を記すが、これらに限定されるものではない(ここで、−C64−はフェニレン基を表わす)。
WA−1 :C1225(OCH2CH210OH
WA−2 :C919−C64−(OCH2CH212OH
WA−3 :ポリ(重合度20)オキシエチレンソルビタンモノラウリン酸エステル
WA−4 :ドデシルベンゼンスルフォン酸ソーダ
WA−5 :トリ(イソプロピル)ナフタレンスルフォン酸ソーダ
WA−6 :ドデシル硫酸ソーダ
WA−7 :α−スルファコハク酸ジ(2−エチルヘキシル)エステル ナトリウム塩
WA−8 :セチルトリメチルアンモニウム クロライド
WA−9 :C1123CONHCH2CH2+(CH32−CH2COO-
WA−10 :C817SO2N(C37)(CH2CH2O)16
WA−11 :C817SO2N(C37)CH2COOK
WA−12 :C715COONH4
WA−13 :C817SO3
WA−14 :C817SO2N(C37)(CH2CH2O)4(CH24SO3Na
WA−15 :C817SO2N(C37)−(CH23−N+(CH33・I-
WA−16 :C817SO2N(C37)CH2CH2CH2+(CH32−CH2COO-WA−17 :C817CH2CH2O(CH2CH2O)16
WA−18 :C817CH2CH2O(CH23−N+(CH33・I-
WA−19 :H(CF28CH2CH2OCOCH2CH(SO3Na)COOCH2CH2CH2CH2(CF28
WA−20 :H(CF26CH2CH2O(CH2CH2O)16
WA−21 :H(CF28CH2CH2O(CH23−N+(CH33・I-
WA−22 :H(CF28CH2CH2OCOCH2CH(SO3K)COOCH2CH2CH2CH2817
WA−23 :C917−C64−SO2N(C37)(CH2CH2O)16
WA−24 :C917−C64−CSO2N(C37)−(CH23−N+(CH33・I-
(滑り剤)
また、透明基材の上のいずれかの層に滑り剤を含有させてもよく、その場合は特に最外層が好ましい。用いられる滑り剤としては、例えば、特公昭53−292号公報に開示されているようなポリオルガノシロキサン、米国特許第4275146号明細書に開示されているような高級脂肪酸アミド、特公昭58−33541号公報、英国特許第927446号明細書或いは特開昭55−126238号及び特開昭58−90633号公報に開示されているような高級脂肪酸エステル(炭素数10〜24の脂肪酸と炭素数10〜24のアルコールのエステル)、そして、米国特許第3933516号明細書に開示されているような高級脂肪酸金属塩、また、特開昭58−50534号公報に開示されているような、直鎖高級脂肪酸と直鎖高級アルコールのエステル、国際公開90108115号パンフレットに開示されているような分岐アルキル基を含む高級脂肪酸−高級アルコールエステル等が挙げられる。
このうちポリオルガノシロキサンとしては、一般的に知られている、ポリジメチルシロキサンポリジエチルシロキサン等のポリアルキルシロキサン、ポリジフェニルシロキサン、ポリメチルフェニルシロキサン等のポリアリールシロキサンのほかに、特公昭53−292号,特公昭55−49294号、特開昭60−140341号の各公報等に示されるような、C5以上のアルキル基を持つオルガノポリシロキサン、側鎖にポリオキシアルキレン基を有するアルキルポリシロキサン、側鎖にアルコキシ、ヒドロキシ、水素、カルボキシル、アミノ、メルカプト基を有するようなオルガノポリシロキサン等の変性ポリシロキサンを用いることもできるし、シロキサンユニットを有するブロックコポリマーも使用できる。このような化合物の具体例を次に示すが、これらによって制限されるものではない。
(S−1) :(CH33SiO−(Si(CH32O)a−Si(CH33
a=5〜1000
(S−2) :(C653SiO−(Si(CH32O)a−Si(CH33
a=5〜1000
(S−3) :(CH33SiO−(Si(C511)(CH3)−O)a−Si(CH33
a=10
(S−4) :(CH33SiO−(Si(C1225)(CH3)−O)10−(Si(C
32O)18−Si(CH33
(S−5) :(CH33SiO−(Si(CH32O)x−(Si(CH3)((CH2
3−O(CH2CH2O)10H)−O)y−(Si(CH32O)z−Si(CH33
x+y+z=30
(S−6) :(CH33SiO−(Si(CH32O)x−(Si(CH3){(CH2
3−O(CH2CH(CH3)−O)10(CH2CH2O)1037}O)y−(Si(CH32O)z−Si(CH33
x+y+z=35
また、高級脂肪酸及びその誘導体、高級アルコール及びその誘導体としては、高級脂肪酸、高級脂肪酸の金属塩、高級脂肪酸エステル、高級脂肪酸アミド、高級脂肪酸の多価アルコールエステル等、また、高級脂肪族アルコール、高級脂肪族アルコールのモノアルキルフォスファイト、ジアルキルフォスファイト、トリアルキルフォスファイト、モノアルキルフォスフェート、ジアルキルフォスフェート、トリアルキルフォスフェート、高級脂肪族のアルキルスルフォン酸、そのアミド化合物またはその塩等を用いることができる。このような化合物の具体例を次に示すが、本発明はこれらによって制限されるものではない。
(S−7) :n−C1531COOC3061−n
(S−8) :n−C1735COOC3061−n
(S−9) :n−C1531COOC50101−n
(S−10) :n−C2143COO−(CH27CH(CH3)−C919
(S−11) :n−C2143COOC2449−iso
(S−12) :n−C1837OCO(CH24COOC4081−n
(S−13) :n−C50101O(CH2CH2O)15
(S−14) :n−C4081OCOCH2CH2COO(CH2CH2O)16
(S−15) :n−C2141CONH2
(S−14) :流動パラフィンH
(S−16) :カルナバワックス
このような滑り剤を用いることにより、引っかき強度にすぐれ、下塗面でのはじき等の発生のない優れた光学フィルムが得られる。用いる滑り剤の使用量は特に限定されないが、その含有量は0.0005から2g/m2が好ましく、より好ましくは0.001〜1g/m2、特に好ましくは0.002〜0.5g/m2である。本発明において滑り剤の添加層としては、特にこれに限定されるものではないが、バック面の最外層(最も視認側)に含有させることが好ましい。上記の滑り剤を含む表面層は、これを適当な有機溶剤に溶解した塗布液を、支持体、またはバック面にその他の層を付与した支持体上に塗布し、乾燥することにより形成できる。また、滑り剤は、塗布液中に分散物の形で添加することもできる。使用される溶剤としては、水、アルコール類(メタノール、エタノール、イソプロパノールなど)、ケトン類(アセトン、メチルエチルケトン、シクロヘキサノンなど)、エステル類(酢酸、蟻酸、シュウ酸、マレイン酸、コハク酸などのメチル、エチル、プロピル、ブチルエステルなど)、芳香族炭化水素系(ベンゼン、トルエン、キシレンなど)、アミド系(ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド、n−メチルピロリドンなど)が好ましい。
上記滑り剤の塗設にあたっては,皮膜形成能のあるバインダーと共に用いることもできる。このようなポリマーとしては,公知の熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂、放射線硬化性樹脂、反応性樹脂、およびこれらの混合物、ゼラチンなどの親水性バインダーを使用することができる。
滑り性能は静摩擦係数0.30以下が好ましく、更には0.25以下、特には0.13以下が好ましい。また、接触する相手材質との静摩擦係数を小さいことが好ましく、傷などの防止にも役立つ。その際の相手材質との静摩擦係数も0.3以下が好ましく、更には0.25以下、特には0.13以下が好ましい。また、光学フィルムの表裏の静摩擦係数も小さくするほうが好ましい場合が多々有り、その間の静摩擦係数0.30以下が好ましく、更には0.25以下、特には0.13以下が好ましい。また、動摩擦係数も0.30以下が好ましく、更には0.25以下、特には0.15以下が好ましい。また、接触する
相手材質との動摩擦係数も0.3以下が好ましく、更には0.25以下、特には0.15以下が好ましい。また、光学フィルムの表裏の動摩擦係数も小さくするほうが好ましい場合が多々有り、その間の動摩擦係数0.30以下が好ましく、更には0.25以下、特には0.13以下が好ましい。
さらに、特開2003−096208号公報には、厚さが60μm以下の薄いフィルムであっても、しわや折れが生じることのないように、温度23℃湿度55%でのフィルム接触面同士の摩擦係数をa、温度23℃湿度80%での同係数をb、および温度23℃湿度85%での同係数をCとする時、1.0≦b/a≦1.5、かつ1.0≦C/a≦5.0なる関係が成立するセルロースエステルフィルムについて記載があり、本発明の光学フィルムの透明基材として適用できるものである。
優れた光学特性を目的として、特開2001−002807号公報には、ポリマーおよび1.0μm以下の平均粒子径を有する微粒子を含む塗布層が設けられた、平均酢化度が58〜62.5%のセルロースアセテートフィルムであって、80μmの厚さに換算したヘイズが2.0%以下であり、かつ塗布層が設けられた面の動摩擦係数が0.40以下である発明が記載されており、本発明の光学フィルムの透明基材として適用できるものである。
(マット剤)
光学フィルムとして透明基材上に積層される機能層において、フィルムの易滑性や高湿度下での耐接着性の改良のためにマット剤を使用することが好ましい。その場合、表面の突起物の平均高さが0.005〜10μmが好ましく、より好ましくは0.01〜5μmである。又、その突起物は表面に多数ある程良いが、必要以上に多いとへイズとなり問題である。好ましい突起物は突起物の平均高さを有する範囲であれば、例えば球形、不定形マット剤で突起物を形成する場合はその含有量が0.5〜600mg/m2であり、より好ましいのは1〜400mg/m2である。この時、使用されるマット剤としては、その組成において特に限定されず、無機物でも有機物でもよく2種類以上の混合物でもよい。
マット剤の無機化合物、有機化合物は、例えば、硫酸バリウム、マンガンコロイド、二酸化チタン、硫酸ストロンチウムバリウム、二酸化ケイ素、酸化アルミニウム、酸化錫、酸化亜鉛、炭酸カルシウム、硫酸バリウム、タルク、カオリン、硫酸カルシウムなどの無機物の微粉末があるが、さらに例えば湿式法やケイ酸のゲル化より得られる合成シリカ等の二酸化ケイ素やチタンスラッグと硫酸により生成する二酸化チタン(ルチル型やアナタース型)等が挙げられる。また、粒径の比較的大きい、例えば20μm以上の無機物から粉砕した後、分級(振動ろ過、風力分級など)することによっても得られる。その他、ポリテトラフルオロエチレン、セルロースアセテート、ポリスチレン、ポリメチルメタクリレート、ポリプピルメタクリレート、ポリメチルアクリレート、ポリエチレンカーボネート、アクリルスチレン系樹脂、シリコーン系樹脂、ポリカーボネート樹脂、ベンゾグアナミン系樹脂、メラミン系樹脂、ポリオレフィン系粉末、ポリエステル系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリイミド系樹脂、或いはポリ弗化エチレン系樹脂、澱粉等の有機高分子化合物の粉砕分級物もあげられる。あるいは又懸濁重合法で合成した高分子化合物、スプレードライ法あるいは分散法等により球型にした高分子化合物、または無機化合物を用いることができる。又、同様な材質でより粒径の大きな0.1〜10μmの粒子を添加して防眩層とすることもできる。0.5〜20質量%の微粒子を添加することが好ましい。これらの微粒子としては、好ましくはシリカなどの二酸化ケイ素、例えば富士シリシア化学(株)製のサイリシアや日本シリカ(株)製のNipsil Eなどがある。
本発明に係るこれらの微粒子は、表面に炭素数2〜20のアルキル基又はアリール基を有する微粒子を用いることも好ましい。アルキル基は炭素数4〜12のものがより好まし
く、炭素数6〜10のものが更に好ましい。炭素数が小さい程、分散性に優れ、炭素数が大きい程、ドープと混合した時の再凝集が少ない。本発明に使用される表面に炭素数2〜20のアルキル基を有する微粒子やアリール基を有する微粒子の材料のうち、無機化合物の例として、二酸化ケイ素、二酸化チタン、酸化アルミニウム、酸化ジルコニウム、炭酸カルシウム、炭酸カルシウム、タルク、クレイ、焼成カオリン、焼成ケイ酸カルシウム、水和ケイ酸カルシウム、ケイ酸アルミニウム、ケイ酸マグネシウム及びリン酸カルシウムを挙げることができる。二酸化ケイ素、二酸化チタン及び酸化ジルコニウムが好ましく、中でもケイ素原子を含有する化合物、特に二酸化ケイ素が好ましい。二酸化ケイ素の微粒子は、例えば、アエロジル130、アエロジル200、アエロジル300(以上日本アエロジル(株)製)などの商品名で市販されている。また表面がシリコーンオイルで修飾された二酸化ケイ素微粒子、球状単分散二酸化ケイ素の微粒子も好ましく用いられる。
表面に炭素数2〜20のアルキル基を有する無機化合物の微粒子は、例えば、前記、二酸化ケイ素の微粒子をオクチルシランで処理することにより得ることができる。また、表面にオクチル基を有するアエロジルR805(日本アエロジル(株)製)の商品名で市販されており、使用することができる。
表面にフェニル基を有する無機化合物の微粒子は、例えば、前記、二酸化ケイ素の微粒子をトリクロロフェニルシランで処理することにより得ることができる。
上記表面に炭素数2〜20のアルキル基を有する微粒子やフェニル基を有する微粒子の材料のうち、ポリマーの例として、シリコーン樹脂、弗素樹脂及びアクリル樹脂を挙げることができ、特にポリメチルメタクリレートが好ましい。前述の様に、ケイ素を含有する化合物であることが好ましいが、特に二酸化ケイ素又は三次元の網状構造を有するシリコーン樹脂であることが好ましく、二酸化ケイ素が最も好ましい。
なお、特開2001−183528号公報には、光学特性、面品質、帯電防止性能、耐擦傷性、密着性等を改善するために、少なくとも樹脂と溶媒を有する含水率5質量%以下の微粒子を含有する塗布組成物をフィルム基材上に塗布し樹脂層を設けた光学フィルムについて記載があり、本発明においても適用できるものである。
ロール状フィルムの接着を防止するために、特開2001−151936号公報には、セルローストリアセテートフィルムにおいて、少なくとも表面層が平均粒径が0.5μm以上で1.0μm未満である二酸化ケイ素微粒子を0.10質量%〜0.15質量%含有する発明が記載されており、本発明の光学フィルムの透明基材として適用できるものである。
また、特開2002−317059号公報には、透過率を低下させずフィルム巻取時擦り傷故障を抑えるために、マット剤含有率を0.03〜0.15質量%とし、静摩擦係数を0.4〜0.7 とするセルロースアシレートフィルムについての記載があり、本発明の光学フィルムの透明基材として適用できるものである。
さらに、特開2003−119297号公報には、二次粒子凝集体の粒径の制御や、スポット状の欠陥、フィルム同士のくっつきや変形、偏光子との張り合わせムラや、塗布ムラを防止するために、微粒子及びUV剤を含有するセルロースエステルフィルムであって、溶媒に分散直後の微粒子の平均粒径をaμm、乾燥フィルム中の微粒子の平均粒径をBμmとすると、a/B=0.5〜1.0の範囲にあるセルロースエステルフィルムを開示しており、本発明の光学フィルムの透明基材として適用できるものである。
これらの微粒子はセルロースアシレートに対して0.005〜0.3質量%で使用され
ることが好ましく、更には0.01〜0.1質量%である。これらにより、本発明に係る微粒子を用いることにより、含有される粒径10μm以上の凝集粒子が10個/m2以下の、極めて微粒子の分散性に優れたセルロースアシレートフィルムを得ることができる。これらは、特開2001−2788号公報に記載されており、本発明においても適用できるものである
(帯電防止加工、帯電防止剤および帯電防止層)
帯電防止加工とは、樹脂フィルムの取扱の際に、この樹脂フィルムが帯電するのを防ぐ機能を付与するものであり、具体的には、イオン導電性物質や導電性微粒子を含有する層を設けることによって行う。ここでイオン導電性物質とは電気伝導性を示し、電気を運ぶ担体であるイオンを含有する物質のことであるが、例としてはイオン性高分子化合物を挙げることができる。
イオン性高分子化合物としては、特公昭49−23828号、特公昭49−23827号、特公昭47−28937号の各公報に見られるようなアニオン性高分子化合物;特公昭55−734号、特開昭50−54672号、特公昭59−14735号、特公昭57−18175号、特公昭57−18176号、特公昭57−56059号の各公報などに見られるような、主鎖中に解離基を持つアイオネン型ポリマー;特公昭53−13223号、特公昭57−15376号、特公昭53−45231号、特公昭55−145783号、特公昭55−65950号、特公昭55−67746号、特公昭57−11342号、特公昭57−19735号、特公昭58−56858号、特開昭61−27853号、特公昭62−9346号の各公報に見られるような、側鎖中にカチオン性解離基を持つカチオン性ペンダント型ポリマー;等を挙げることができる。
これらのうち、好ましいのは導電性物質が微粒子状をしており、上記樹脂中にこれらを微分散し添加したものであって、これらに用いられる好ましい導電性物質として、金属酸化物やこれらの複合酸化物からなる導電性微粒子及び特開平9−203810号公報に記載されているようなアイオネン導電性ポリマー或いは分子間架橋を有する第4級アンモニウムカチオン導電性ポリマー粒子などを含有することが望ましい。好ましい粒径としては5nm〜10μmの範囲であり、更に好ましい範囲は用いられる微粒子の種類に依存する。
導電性微粒子である金属酸化物の例としては、ZnO、TiO2、SnO2、Al23、In23、SiO2、MgO、BaO、MoO2、V25等、或いはこれらの複合酸化物が好ましく、特にZnO、TiO2及びSnO2が好ましい。異種原子を含む例としては、例えばZnOに対してはAl、In等の添加、TiO2に対してはNb、Ta等の添加、又SnO2に対しては、Sb、Nb、ハロゲン元素等の添加が効果的である。これら異種原子の添加量は0.01〜25mol%の範囲が好ましいが、0.1〜15mol%の範囲が特に好ましい。
また、これらの導電性を有するこれら金属酸化物粉体の体積抵抗率は107Ωcm以下、特に105Ωcm以下であって、1次粒子径が100Å以上0.2μm以下で、高次構造の長径が30nm以上6μm以下である特定の構造を有する粉体を導電層に体積分率で0.01%以上20%以下含んでいることが好ましい。
また、分散性粒状ポリマーとしての架橋型カチオン性導電性ポリマーの特徴は、粒子内のカチオン成分を高濃度、高密度に持たせることができるため、優れた導電性を有しているばかりでなく、低相対湿度下においても導電性の劣化は見られず、粒子同志も分散状態ではよく分散されているにもかかわらず、塗布後造膜過程において粒子同志の接着性もよいため膜強度も強く、又他の物質例えば支持体にも優れた接着性を有し、耐薬品性に優れ
ている。
帯電防止層に用いられるこれら架橋型のカチオン性導電性ポリマーである分散性粒状ポリマーは一般に約10nm〜1000nmの粒子サイズ範囲にあり、好ましくは0nm〜300nmの範囲の粒子サイズが用いられる。ここで用いる分散性粒状性ポリマーとは、視覚的観察によって透明又はわずかに濁った溶液に見えるが、電子顕微鏡の下では粒状分散物として見えるポリマーである。下層塗布組成物に上層の膜厚に相当する粒子径よりも大きなゴミ(異物)が実質的に含まれない塗布組成物を用いることによって、上層の異物故障を防止することができる。
該微粒子と樹脂の比率は微粒子1質量部に対して、樹脂0.5〜4質量部が密着性の点で好ましく、特に紫外線照射後の密着性では微粒子1質量部に対して、樹脂が1〜2質量部であることが好ましい。更にまた、有機電子導電性有機化合物も利用できる。例えば、ポリチオフェン、ポリピロール、ポリアニリン、ポリアセチレン、ポリフォスファゼンなどである。これらは、酸供与材としてポリスチレンスルフォン酸、過塩素酸などとのコンプレックスで好ましく用いられる。
ここで使用される樹脂は、例えばセルロースジアセテート、セルローストリアセテート、セルロースアセテートブチレート、セルロースアセテートフタレート、又はセルロースナイトレート等のセルロース誘導体、ポリ酢酸ビニル、ポリスチレン、ポリカーボネート、ポリブチレンテレフタレート、又はコポリブチレン/テレ/イソフタレート等のポリエステル、ポリビニルアルコール、ポリビニルホルマール、ポリビニルアセタール、ポリビニルブチラール、又はポリビニルベンザール等のポリビニルアルコール誘導体、ノルボルネン化合物を含有するノルボルネン系ポリマー、ポリメチルメタクリレート、ポリエチルメタクリレート、ポリプロピルチルメタクリレート、ポリブチルメタクリレート、ポリメチルアクリレート等のアクリル樹脂もしくはアクリル樹脂とその他樹脂との共重合体を用いることが出来るが特にこれらに限定されるものではない。この中でセルロース誘導体或いはアクリル樹脂が好ましく、更にアクリル樹脂が最も好ましく用いられる。
帯電防止層等の樹脂層に用いられる樹脂としては、質量平均分子量が40万を超え、ガラス転移点が80〜110℃である前述の熱可塑性樹脂が光学特性及び塗布層の面品質の点で好ましい。
ガラス転移点はJIS K7121に記載の方法にて求めることができる。ここで使用する樹脂は下層で使用している樹脂全体の60質量%以上、更に好ましくは80質量%以上であることが好ましく、必要に応じて活性線硬化性樹脂或いは熱硬化樹脂を添加することもできる。これらの樹脂はバインダーとして前述の適当な溶剤に溶解した状態で塗設される。
帯電防止層を塗設するための塗布組成物には、次の溶剤が好ましく用いられる。溶剤としては、炭化水素、アルコール類、ケトン類、エステル類、グリコールエーテル類、その他の溶媒を適宜混合して使用することができるが特にこれらに限定されるものではない。
これらの溶媒のうち、沸点が低い溶媒は蒸発によって空気中の水分を結露させやすく、調液工程、塗布工程にて塗布組成物中に水分を取り込みやすい。特に、降雨時には外部の湿度上昇の影響を受けやすく、湿度65%RH以上の環境ではその影響が顕著となってくる。特に調液工程で樹脂の溶解時間が長時間となったり、塗布工程で塗布組成物が空気に暴露されている時間が長くなったり、塗布組成物と空気との接触面積が広い場合はその影響は大きくなる。
上記炭化水素類としては、ベンゼン、トルエン、キシレン、ヘキサン、シクロヘキサン等が挙げられ、アルコール類としては、メタノール、エタノール、n−プロピルアルコール、iso−プロピルアルコール、n−ブタノール、2−ブタノール、tert−ブタノール、ペンタノール、2−メチル−2−ブタノール、シクロヘキサノール等が挙げられ、ケトン類としては、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノン等が挙げられ、エステル類としては、蟻酸メチル、蟻酸エチル、酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸イソプロピル、酢酸アミル、乳酸エチル、乳酸メチル等が挙げられ、グリコールエーテル(C1〜C4)類としては、メチルセルソルブ、エチルセルソルブ、プロピレングリコールモノメチルエーテル(PGME)、プロピレングリコールモノエチルエーテル、プロピレングリコールモノ−n−プロピルエーテル、プロピレングリコールモノイソプロピルエーテル、プロピレングリコールモノブチルエーテル、又はプロピレングリコールモノ(C1〜C4)アルキルエーテルエステル類としては、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノエチルエーテルアセテート、その他の溶媒として、N−メチルピロリドンなどが挙げられる。特にこれらに限定されるものではないが、これらを適宜混合した溶媒も好ましく用いられる。
本発明における塗布組成物を塗布する方法は、ドクターコート、エクストルージョンコート、スライドコート、ロールコート、グラビアコート、ワイヤーバーコート、リバースコート、カーテンコート、押し出しコート或いは米国特許第2681294号に記載のホッパーを使用するエクストルージョンコート方法等により0.1〜10μmの乾燥膜厚となるように塗布することが出来る。好ましくは通常0.1〜1μmの乾燥膜厚となるように塗布される。
(透明ハードコート層)
本発明のフィルムには、透明ハードコート層を設けることが出来る。透明ハードコート層としては活性線硬化性樹脂或いは熱硬化樹脂が好ましく用いられる。活性線硬化性樹脂層とは紫外線や電子線のような活性線照射により架橋反応などを経て硬化する樹脂を主たる成分とする層をいう。活性線硬化性樹脂としては紫外線硬化性樹脂や電子線硬化性樹脂などが代表的なものとして挙げられるが、紫外線や電子線以外の活性線照射によって硬化する樹脂でもよい。紫外線硬化性樹脂としては、例えば、紫外線硬化型アクリルウレタン系樹脂、紫外線硬化型ポリエステルアクリレート系樹脂、紫外線硬化型エポキシアクリレート系樹脂、紫外線硬化型ポリオールアクリレート系樹脂、又は紫外線硬化型エポキシ樹脂等を挙げることが出来る。なお、特開2003−039014号公報には、塗布されたフィルムを巻き回しや幅方向に把持して乾燥し、活性線硬化物質を含む塗布液を硬化処理等することにより、高い平面性を有する発明が記載されており、この発明は本発明にも適応できる。
紫外線硬化型アクリルウレタン系樹脂は、一般にポリエステルポリオールにイソシアネートモノマー、もしくはプレポリマーを反応させて得られた生成物に更に2−ヒドロキシエチルアクリレート、2−ヒドロキシエチルメタクリレート(以下アクリレートにはメタクリレートを包含するものとしてアクリレートのみを表示する)、2−ヒドロキシプロピルアクリレート等の水酸基を有するアクリレート系のモノマーを反応させることによって容易に得ることが出来、例えば特開昭59−151110号公報に記載されており、本発明においても適用できるものである。
紫外線硬化型ポリエステルアクリレート系樹脂は、一般にポリエステルポリオールに2−ヒドロキシエチルアクリレート、2−ヒドロキシアクリレート系のモノマーを反応させることによって容易に得ることが出来、例えば特開昭59−151112号公報に記載されており、本発明においても適用できるものである。
紫外線硬化型エポキシアクリレート系樹脂の具体例としては、エポキシアクリレートをオリゴマーとし、これに反応性希釈剤、光反応開始剤を添加し、反応させたものを挙げることが出来、例えば特開平1−105738号公報に記載されており、本発明においても適用できるものである。この光反応開始剤としては、ベンゾイン誘導体、オキシムケトン誘導体、ベンゾフェノン誘導体、チオキサントン誘導体等のうちから、1種もしくは2種以上を選択して使用することが出来る。
また、紫外線硬化型ポリオールアクリレート系樹脂の具体例としては、トリメチロールプロパントリアクリレート、ジトリメチロールプロパンテトラアクリレート、ペンタエリスリトールトリアクリレート、ペンタエリスリトールテトラアクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート、アルキル変性ジペンタエリスリトールペンタアクリレート等を挙げることが出来る。これらの樹脂は通常公知の光増感剤と共に使用される。
また、上記光反応開始剤も光増感剤としても使用出来る。具体的には、アセトフェノン、ベンゾフェノン、ヒドロキシベンゾフェノン、ミヒラーズケトン、α−アミロキシムエステル、チオキサントン等及びこれらの誘導体を挙げることが出来る。又、エポキシアクリレート系の光反応剤の使用に際しては、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の増感剤を用いることが出来る。
塗布乾燥後に揮発する溶媒成分を除いた紫外線硬化性樹脂組成物に含まれる光反応開始剤、又は光増感剤は該組成物の2.5〜6質量%であることが特に好ましい。2.5%未満では樹脂フィルムから溶出する可塑剤及び/又は紫外線吸収剤によって硬化阻害を受け、耐擦傷性が低下し、逆に6質量%を超えると相対的に紫外線硬化性樹脂成分が減るため逆に耐擦傷性が低下すること、塗布性が悪化するなどのため塗膜の面品質を悪くすることがある。
樹脂モノマーとしては、例えば、不飽和二重結合が一つのモノマーとして、メチルアクリレート、エチルアクリレート、ブチルアクリレート、酢酸ビニル、ベンジルアクリレート、シクロヘキシルアクリレート、スチレン等の一般的なモノマーを挙げることが出来る。又不飽和二重結合を二つ以上持つモノマーとして、エチレングリコールジアクリレート、プロピレングリコールジアクリレート、ジビニルベンゼン、1,4−シクロヘキサンジアクリレート、1,4−シクロヘキシルジメチルアジアクリレート、前出のトリメチロールプロパントリアクリレート、ペンタエリスリトールテトラアクリルエステル等を挙げることができる。
活性線硬化性樹脂層の塗布組成物の固形分濃度は10〜95質量%であることが好ましく、塗布方法により適当な濃度が選ばれる。活性線硬化性樹脂を光硬化反応により硬化皮膜層を形成するための光源としては、紫外線を発生する光源であれば何れでも使用出来る。例えば、低圧水銀灯、中圧水銀灯、高圧水銀灯、超高圧水銀灯、カーボンアーク灯、メタルハライドランプ、キセノンランプ等を用いることが出来る。照射条件はそれぞれのランプによって異なるが、照射光量は20〜10000mJ/cm2であればよく、好ましくは50〜2000mJ/cm2である。近紫外線領域から可視光線領域にかけてはその領域に吸収極大のある増感剤を用いることによって使用出来る。紫外線照射は1回でもよく、2回以上でもよい。
活性線硬化性樹脂層を塗設する際の溶媒として前述の樹脂層を塗設する溶媒、例えば、炭化水素類、アルコール類、ケトン類、エステル類、グリコールエーテル類、その他の溶媒の中から適宜選択し、或いは混合されて利用できる。好ましくは、プロピレングリコールモノ(C1〜C4)アルキルエーテル又はプロピレングリコールモノ(C1〜C4)アルキルエーテルエステルを5質量%以上、更に好ましくは5〜80質量%以上含有する溶
媒が用いられる。
紫外線硬化性樹脂組成物塗布液の塗布装置としては、グラビアコーター、スピナーコーター、ワイヤーバーコーター、ロールコーター、リバースコーター、押出コーター、エアードクターコーター等公知の装置を用いることが出来る。塗布量はウェット膜厚で0.1〜200μmが適当で、好ましくは、0.5〜100μmである。塗布速度は好ましくは5〜200m/minで行われる。膜厚が厚い場合は、2回以上に分割して塗布し透明ハードコート層としてもよい。紫外線硬化性樹脂組成物は塗布乾燥された後、紫外線を光源より照射するが、照射時間は0.5秒〜5分がよく、紫外線硬化性樹脂の硬化効率、作業効率とから3秒〜2分がより好ましい。得られる透明ハードコート層の乾燥時の膜厚は、0.2〜100μmが好ましく、より好ましくは1〜50μmであり、特には2〜45μmである。
このような被膜層には滑り性を付与するために、前述の無機或いは有機の微粒子を加えることもできる。これらは、前述したマット剤を利用できる。また、前述したように帯電防止層等の樹脂層の上にこれら活性線硬化性樹脂層を設けることもできる。帯電防止層或いは透明ハードコート層はそれぞれ単独でもしくは積層して設けることができる。具体的には、特開平6−123806号、特開平9−113728号、特開平9−203810号の各公報等の帯電防止付き光学フィルム、偏光板保護フィルム、セルロースアシレートフィルム等のどちらかの面に直接もしくは下引き層を介して設けることが出来るのである。
(カール防止層)
本発明の光学フィルムには、カール防止加工を施すこともできる。カール防止加工とは、これを施した面を内側にして丸まろうとする機能を付与するものであるが、この加工を施すことによって、透明樹脂フィルムの片面に何らかの表面加工をして、両面に異なる程度・種類の表面加工を施した際に、その面を内側にしてカールしようとするのを防止する働きをするものである。
カール防止加工としては、カール防止層が挙げられ、カール防止層は基材の防眩層又は反射防止層を有する側と反対側に設ける態様或いは、例えば透明樹脂フィルムの片面に易接着層を塗設する場合もあり、又逆面にカール防止加工を塗設するような態様が挙げられる。
カール防止加工の具体的方法としては、溶剤塗布によるもの、溶剤とセルローストリアセテート、セルロースジアセテート、セルロースアセテートプロピオネート等の透明樹脂層を塗設するもの等が挙げられる。溶剤による方法とは、具体的には偏光板用保護フィルムとして用いるセルロースアシレートフィルムを溶解させる溶剤又は膨潤させる溶剤を含む組成物を塗布することによって行われる。これらのカールを防止する機能を有する層の塗布液は従ってケトン系、エステル系の有機溶剤を含有するものが好ましい。好ましいケトン系の有機溶媒の例としてはアセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノン、乳酸エチル、アセチルアセトン、ジアセトンアルコール、イソホロン、エチル−n−ブチルケトン、ジイソプロピルケトン、ジエチルケトン、ジ−n−プロピルケトン、メチルシクロヘキサノン、メチル−n−ブチルケトン、メチル−n−プロピルケトン、メチル−n−ヘキシルケトン、メチル−n−へプチルケトン等であり、好ましいエステル系の有機溶剤の例としては酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸ブチル、乳酸メチル、乳酸エチル等が挙げられる。しかしながら、用いる溶剤としては溶解させる溶剤及び/又は膨潤させる溶剤の混合物の他、更に溶解させない溶剤を含む場合もあり、これらを透明樹脂フィルムのカール度合や樹脂の種類によって適宜の割合で混合した組成物及び塗布量を用いて行う。この他にも、透明ハード加工や帯電防止加工を施してもカール防止機能を発揮する。
本発明の光学フィルムにおいては、基材の防眩層又は反射防止層を有する側と反対側にカールを防止する機能を有する層を設けることが好ましい。又、こうして製造された光学フィルムは23℃、60%RHにおけるカール度が−10以上+10以下であることが望ましい。
カール度の測定は、以下の方法で行われる。当該フィルム試料を80℃、90%RH環境下で48時間放置後、該フィルムを幅手方向50mm、長手方向2mmに切断する。更に、そのフィルム小片を23℃±2℃、55%RH環境下で24時間調湿し、曲率スケールを用いて該フィルムのカール値を測定する。
カール値は1/Rで表され、Rは曲率半径で単位はmを用いる。カール値については、フィルムの変形が少ないものが好ましく、変形方向は+方向でも−方向でもかまわない。即ち、カール値の絶対値が小さければ良く、具体的には、該フィルムのカール値の絶対値が10より大きいと、該フィルムを用いて偏光板等を作製した場合、高温高湿下(例えば、80℃、90%RHで48時間放置する)での反り等の変形が大きくなり使用に耐えない。該フィルムのカール値が10以下であれば、該フィルムを用いて偏光板等を作製した場合、高温高湿下(例えば、80℃、90%RHで48時間放置する)でも反りなどの変形が小さく使用することができる。
これらのカール防止層その他の層の塗設にもかかわらず、本発明の光学フィルムはヘイズ値が3%以上であり、かつ、550nmにおける透過率が90%以上であることが好ましい。又、これらの最表面層は、易接着層の偏光子への貼合や、又、反射防止層面を保護層フィルム面に貼り付けたりして使用するため、ある程度の親水性を有している必要があり、特に易接着層の23℃、60%RHにおける水の接触角は50度以下であることが好ましい。
(易接着層)
本発明の光学フィルムでは易接着層を塗設することもできる。易接着層とは、偏光板用保護フィルムとその隣接層、代表的には偏光膜とを接着し易くする機能を付与する層のことをいう。
本発明にて好ましく用いられる易接着層の例としては、−COOM(Mは水素原子又はカチオンを表す)基を有する高分子化合物を含有する層を含むものであり、更に好ましい態様はフィルム基材側に−COOM基を有する高分子化合物を含有する層を設け、それに隣接させて偏光膜側に親水性高分子化合物を主たる成分として含む層を設けたものである。ここでいう−COOM基を有する高分子化合物としては例えば−COOM基を有するスチレン−マレイン酸共重合体や−COOM基を有する酢酸ビニル−マレイン酸共重合体、酢酸ビニル−マレイン酸−無水マレイン酸共重合体などであり、特に−COOM基を有する酢酸ビニル−マレイン酸共重合体を用いると好ましい。このような高分子化合物を単独で又は2種以上併用して用い、好ましい質量平均分子量としては500〜500,000程度のものであると良い。−COOM基を有する高分子化合物の特に好ましい例は特開平6−094915号、特開平7−333436号の各公報等に記載のものが好ましく用いられる。
親水性高分子化合物として好ましくは、親水性セルロース誘導体(例えば、メチルセルロース、カルボキシメチルセルロース、ヒドロキシセルロース等)、ポリビニルアルコール誘導体(例えば、ポリビニルアルコール、酢酸ビニルービニルアルコール共重合体、ポリビニルアセタール、ポリビニルホルマール、ポリビニルベンザール等)、天然高分子化
合物(例えば、ゼラチン、カゼイン、アラビアゴム等)、親水性ポリエステル誘導体(例えば、部分的にスルホン化されたポリエチレンテレフタレート等)、親水性ポリビニル誘導体(例えば、ポリ−N−ビニルピロリドン、ポリアクリルアミド、ポリビニルインダゾール、ポリビニルピラゾール等)が挙げられ、単独或いは2種以上併用して用いられる。
[光学補償層]
本発明の光学フィルムは透明基材上にディスコティック化合物からなる光学補償層を設けることができる。以下に透明基材としてセルロースアシレートフィルムを使用した例を記載するが、これに限定されるものではない。
これらに用いられるディスコティック化合物については特開平7−267902号、特開平7−281028号、特開平7−306317号の各公報に詳細に記載されており、本発明においても適用できるものである。それらによると、光学補償層はディスクティック構造単位を有する化合物から形成される層である。即ち、光学補償層は、モノマー等の低分子量の液晶性ディスコティック化合物層、または重合性の液晶性ディスコティック化合物の重合(硬化)により得られるポリマー層である。それらのディスクティック(円盤状)化合物の例としては、C.Destradeらの研究報告、Mol.Cryst.71巻、111頁(1981年)に記載されているベンゼン誘導体、C.Destradeらの研究報告、Mol.Cryst.122巻、141頁(1985年)、Physics lett,A,78巻、82頁(1990)に記載されているトルキセン誘導体、B.Kohneらの研究報告、Angew.Chem.96巻、70頁(1984年)に記載されたシクロヘキサン誘導体及びJ.M.Lehnらの研究報告、J.Chem.Commun.,1794頁(1985年)、J.Zhangらの研究報告、J.Am.Chem.Soc.116巻、2655頁(1994年)に記載されているアザクラウン系やフェニルアセチレン系マクロサイクルなどを挙げることができる。上記ディスクティック(円盤状)化合物は、一般的にこれらを分子中心の母核とし、直鎖のアルキル基やアルコキシ基、置換ベンゾイルオキシ基等がその直鎖として放射線状に置換された構造であり、液晶性を示し、一般的にディスコティック液晶とよばれるものが含まれる。ただし、分子集合体が負の一軸性を有し、一定の配向を付与できるものであれば上記記載に限定されるものではない。また、前記公報において円盤状化合物から形成したとは、最終的にできた物が前記化合物である必要はなく、例えば前記低分子ディスコティック液晶が熱、光等で反応する基を有しており、結果的に熱、光等で反応により重合または架橋し、高分子量化し液晶性を失ったものも含まれる。さらに、ディスコティックネマティック相または一軸性の柱状相を形成し得る、円盤状化合物の少なくとも一種を含有し、かつ光学異方性を有することを特徴とする化合物を用いることが好ましい。また円盤状化合物がトリフェニレン誘導体であることが好ましい。ここで、トリフェニレン誘導体が、特開平7−306317号公報に記載の(化2)で表される化合物であることが好ましい。
また、セルロースアシレートフィルムを、配向膜の支持体として用いた例は、特開平9−152509号公報に詳細に記載されており、本発明においても適用できるものである。すなわち、配向膜は本発明で作製されたセルロースアシレートフィルム上又はそのセルロースアシレートフィルム上に塗設された下塗層上に設けられる。配向膜は、その上に設けられる液晶性ディスコティック化合物の配向方向を規定するように機能する。ここで配向膜は、光学補償層に配向性を付与できるものであれば、どのような層でも良い。
配向膜の好ましい例としては、有機化合物(好ましくはポリマー)のラビング処理された層、無機化合物の斜方蒸着層、及びマイクログルーブを有する層、さらにω−トリコサン酸、ジオクタデシルメチルアンモニウムクロライド及びステアリル酸メチル等のラングミュア・ブロジェット法(LB膜)により形成される累積膜、あるいは電場あるいは磁場の付与により誘電体を配向させた層を挙げることができる。
配向膜用の有機化合物の例としては、ポリメチルメタクリレート、アクリル酸/メタクリル酸共重合体、スチレン/マレインイミド共重合体、ポリビニルアルコール、ポリ(N−メチロールアクリルアミド)、スチレン/ビニルトルエン共重合体、クロロスルホン化ポリエチレン、ニトロセルロース、ポリ塩化ビニル、塩素化ポリオレフィン、ポリエステル、ポリイミド、酢酸ビニル/塩化ビニル共重合体、エチレン/酢酸ビニル共重合体、カルボキシメチルセルロース、ポリエチレン、ポリプロピレン及びポリカーボネート等のポリマー及びシランカップリング剤等の化合物を挙げることができる。好ましいポリマーの例としては、ポリイミド、ポリスチレン、スチレン誘導体のポリマー、ゼラチン、ポリビルアルコール及びアルキル基(炭素原子数6以上が好ましい)を有するアルキル変性ポリビルアルコールを挙げることができる。
中でもアルキル変性のポリビニルアルコールは特に好ましく、液晶性ディスコティック化合物を均一に配向させる能力に優れている。これは配向膜表面のアルキル鎖とディスコティック液晶のアルキル側鎖との強い相互作用のためと推察される。また、アルキル基は、炭素原子数6〜14が好ましく、更に、−S−、−(CH3)C(CN)−または−(C25)N−CS−S−を介してポリビニルアルコールに結合していることが好ましい。上記アルキル変性ポリビニルアルコールは、未端にアルキル基を有するものであり、ケン化度80%以上、重合度200以上が好ましい。また、上記側鎖にアルキル基を有するポリビニルアルコールは、クラレ(株)製のMP103、MP203、R1130などの市販品を利用することができる。
また、LCDの配向膜として広く用いられているポリイミド膜(好ましくはフッ素原子含有ポリイミド)も有機配向膜として好ましい。これはポリアミック酸(例えば、日立化成(株)製のLQ/LXシリーズ、日産化学(株)製のSEシリーズ等)を支持体面に塗布し、100〜300℃で0.5〜1時間焼成した後、ラビングすることにより得られる。
更に、本発明の光学フィルムに適用される配向膜は、上記ポリマーに反応性基を導入することにより、あるいは上記ポリマーをイソシアネート化合物及びエポキシ化合物などの架橋剤と共に使用して、これらのポリマーを硬化させることにより得られる硬化膜であることが好ましい。
配向膜に用いられるポリマーと、光学補償層の液晶性化合物とが、これらの層の界面を介して化学的に結合していることが好ましい。配向膜のポリマーが、ビニル部分、オキシラニル部分またはアジリジニル部分を有する基で、少なくとも一個のヒドロキシル基が置換されたポリビニルアルコールから形成されていることが好ましい。ビニル部分、オキシラニル部分またはアジリジニル部分を有する基が、エーテル結合、ウレタン結合、アセタール結合またはエステル結合を介してポリビニルアルコール誘導体のポリマー鎖に結合していることが好ましい。ビニル部分、オキシラニル部分またはアジリジニル部分を有する基が、芳香族環を持たないことが好ましい。上記ポリビニルアルコールが、特開平9−152509号公報に記載の(化22)であることが好ましい。
また、前記ラビング処理は、LCDの液晶配向処理工程として広く採用されている処理方法を利用することができる。即ち、配向膜の表面を、紙やガーゼ、フェルト、ゴムあるいはナイロン、ポリエステル繊維などを用いて一定方向に擦ることにより配向を得る方法を用いることができる。一般的には、長さ及び太さが均一な繊維を平均的に植毛した布などを用いて数回程度ラビングを行うことにより実施される。
また、無機斜方蒸着膜の蒸着物質としては、SiOを代表とし、TiO2、ZnO2等の
金属酸化物、あるいやMgF2等のフッ化物、さらにAu、Alなどの金属が挙げられる
。尚、金属酸化物は、高誘電率のものであれば斜方蒸着物質として用いることができ、上記に限定されるものではない。無機斜方蒸着膜は、蒸着装置を用いて形成することができる。フィルム(支持体)を固定して蒸着するか、あるいは長尺フィルムを移動させて連続的に蒸着することにより無機斜方蒸着膜を形成することができる。光学補償層を配向膜を使用せずに配向させる方法として、支持体上の光学補償層をディスコティック液晶層を形成し得る温度に加熱しながら、電場あるいは磁場を付与する方法を挙げることができる。
さらに本発明に適用できる光学補償層としては、特開平8−5837号、特開平7−191217号、特開平8−50206号、特開平7−281028号の各公報に詳細に記載されている基本構成を有する光学補償層を挙げることができる。
光学補償層を有する光学フィルムは、LCDへ適用することができる。例えば、偏光板の片側に上記光学補償層を有する光学フィルムを粘着剤を介して貼り合わせる、もしくは、偏光素子の片側に保護フィルムとして、上記光学補償層を有する光学フィルムを接着剤を介して貼り合わせることが好ましい。光学補償層は少なくともディスコティック構造単位(ディスコティック液晶が好ましい)を有することが好ましい。
該ディスコティック構造単位の円盤面(以下、単に「面」とも言う)が、透明基材として用いるセルロースアシレートフィルム面に対して傾いており、且つ該ディスコティック構造単位の円盤面とセルロースアシレートフィルムとのなす角度が、光学補償層の深さ方向において変化していることが好ましい。
上記光学補償層を有する光学フィルムの好ましい態様は下記のとおりである。
(b1)角度の平均値が、光学補償層の深さ方向において光学補償層の底面からの距離の増加と共に増加している。
(b2)該角度が、5〜85°の範囲で変化する。
(b3)該角度の最小値が、0〜85°の範囲(好ましくは0〜40°)にあり、その最大値が5〜90°の範囲(好ましくは50〜85°)にある。
(b4)該角度の最小値と最大値との差が、5〜70度の範囲(好ましくは10〜60°)にある。
(b5)該角度が、光学補償層の深さ方向でかつ光学補償層の底面からの距離の増加と共に連続的に変化(好ましくは増加)している。
(b6)光学補償層が、さらにセルロースアシレートを含んでいる。
(b7)光学補償層が、さらにセルロースアセテートブチレートを含んでいる。
(b8)光学補償層と透明基材との間に、配向膜(好ましくはポリマーの硬化膜)が形成されている。
(b9)光学補償層と配向膜との間に、下塗層が形成されている。
(b10)光学補償層が、光学補償層を有する光学フィルムの法線方向から傾いた方向に、0以外のレターデーションの絶対値の最小値を有する。
(b11)該配向膜が、ラビング処理されたポリマー層である上記(b8)記載の光学補償層を有する光学フィルム。
該光学補償層へ添加することで、該光学補償層の配向温度を変えることのできる有機化合物を含むことが好ましい。該有機化合物が、重合性基を有するモノマーであることが好ましい。
本発明の光学補償層を有する光学フィルムの作製方法については、例えば特開平9−73081号、特開平8−160431号、特開平9−73016号の各公報に詳細に記載されているが、これらに限定されるものではない。
以下にこの光学補償層を有する光学フィルムの作製方法についての一例を示す。
(c1)送り出された長尺状の透明基材(例えばセルロースアシレートフィルム)の表面に配向膜形成用樹脂を含む塗布液を塗布、乾燥して透明樹脂層を形成される。
(c2)該透明樹脂層の表面に、ラビングローラを用いてラビング処理を施して透明樹脂層を配向膜を形成させる。ラビングロールを該フィルム基板の連続搬送工程内にある2つの搬送用ロール間に配置し、回転する該ラビングロールに該フィルム基板をラップさせながら該フィルム基板を搬送することによって、連続して該フィルム基板上の配向膜表面にラビング処理を施すことが好ましい。フィルム基板の搬送方向に対し、回転軸を傾けてラビングロールを配置することも可能である。ラビングロール自身の真円度、円筒度、振れがいずれも30μm以下であることが好ましい。上記記載のラビング方法を用いた装置において、装置内に1セット以上の予備のラビングロールを備えていることが好ましい。
(c3)液晶性ディスコティック化合物を含む塗布液を、該配向膜上に塗布する。該透明樹脂層の表面のラビング処理を、ラビングローラを除塵しながら実施し、且つラビング処理した樹脂層の表面を除塵することが好ましい。液晶性ディスコティック化合物として架橋性官能基を有する液晶性ディスコティック化合物を用いれられる。形成された塗布層の表面を気体層でシールしながら溶媒を抑制下に蒸発させ、溶媒の大部分を蒸発させた塗布層を加熱することにより、ディスコティックネマティック相の光学補償層とすることからなることが好ましい。該塗布層表面の気体層のシールは、塗布層の表面に沿って気体を塗布層の移動速度に対して−0.1〜0.1m/秒の相対速度となるように移動させることが好ましい。上記溶媒を抑制下に蒸発させるには、塗布層中の溶媒含有量の減少速度が時間と比例関係にある期間内に行なうことが好ましい。
(c4)該塗布された層を乾燥した後、加熱してディスコティックネマティック相の光学補償層を形成させ、連続的に該光学補償層に光照射してディスコティック液晶を硬化させることが好ましい。該塗布層の加熱を、該透明樹脂フィルムの光学補償層を持たない側に、熱風または遠赤外線を付与することにより、あるいは加熱ローラを接触させることにより行なうことが好ましい。また該塗布層の乾燥後の加熱を、該透明樹脂フィルムの両面に、熱風または遠赤外線を付与することにより行なうことが好ましい。
(c5)配向膜及び光学補償層が形成された光学フィルムを巻き取ることが好ましい。
[画像表示装置]
本発明の反射防止フィルムは、偏光膜の表面保護フィルムの片側として用いた場合、陰極管表示装置(CRT)、プラズマディスプレイ(PDP)、エレクトロルミネッセンスディスプレイ(ELD)、液晶表示装置(LCD)などの各種のディスプレイ装置(画像表示装置)に適用することができる。さらには、ツイステットネマチック(TN)、スーパーツイステットネマチック(STN)、バーティカルアライメント(VA)、インプレインスイッチング(IPS)、オプティカリーコンペンセイテットベンドセル(OCB)等のモードの透過型、反射型、又は半透過型の液晶表示装置に好ましく用いることができる。
VAモードの液晶セルには、
(1)棒状液晶性分子を電圧無印加時に実質的に垂直に配向させ、電圧印加時に実質的に水平に配向させる狭義のVAモードの液晶セル(特開平2−176625号公報記載)に加えて、
(2)視野角拡大のため、VAモードをマルチドメイン化した(MVAモードの)液晶セル(SID97、Digest of tech.Papers(予稿集)28(1997)845記載)、
(3)棒状液晶性分子を電圧無印加時に実質的に垂直配向させ、電圧印加時にねじれマルチドメイン配向させるモード(n−ASMモード)の液晶セル(日本液晶討論会の予稿集58〜59(1998)記載)及び、
(4)SURVAIVALモードの液晶セル(LCDインターナショナル98で発表)が含まれる。
VAモードの液晶セル用には、2軸延伸したトリアセチルセルロースフィルムを、本発明の反射防止フィルムと組み合わせて作製した偏光板が好ましく用いられる。2軸延伸したトリアセチルセルロースフィルムの作製方法については、例えば特開2001−249223号公報、特開2003−170492号公報などに記載の方法を用いることが好ましい。
OCBモードの液晶セルは、棒状液晶性分子を、液晶セルの上部と下部とで実質的に逆の方向に(対称的に)配向させるベンド配向モードの液晶セルを用いた液晶表示装置であり、米国特許4583825号、同5410422号の各明細書に開示されている。棒状液晶性分子が液晶セルの上部と下部とで対称的に配向しているため、ベンド配向モードの液晶セルは、自己光学補償機能を有する。そのため、この液晶モードは、OCB(Optically Compensatory Bend) 液晶モードとも呼ばれる。ベン
ド配向モードの液晶表示装置は、応答速度が速いとの利点がある。
TNモードの液晶セルでは、電圧無印加時に棒状液晶性分子が実質的に水平配向しており、カラーTFT液晶表示装置として最も多く利用されており、多数の文献に記載がある。例えば「EL、PDP、LCDディスプレイ」東レリサーチセンター発行(2001年)などに記載されている。
特にTNモードやIPSモードの液晶表示装置に対しては、特開2001−100043号公報等に記載されているように、視野角拡大効果を有する光学補償フィルムを、偏光膜の裏表2枚の保護フィルムの内の本発明の反射防止フィルムとは反対側の面に用いることにより、1枚の偏光板の厚みで反射防止効果と視野角拡大効果を有する偏光板を得ることができ、特に好ましい。
以下、実施例により本発明をさらに具体的に説明するが、本発明の範囲はこれによっていささかも限定して解釈されるものではない。
〔反射防止フィルムの作製〕
実施例1
[ハードコート層用塗布液(HCL−1)の調製]
下記組成物をミキシングタンクに投入し、攪拌してハードコート層塗布液とした。
トリメチロールプロパントリアクリレート「ビスコート#295」{大阪有機化学(株)製}750.0質量部に、質量平均分子量15000のポリグリシジルメタクリレート270.0質量部、メチルエチルケトン730.0質量部、シクロヘキサノン500.0質量部、及び光重合開始剤「イルガキュア184」{チバ・スペシャルティ・ケミカルズ(株)製}50.0質量部を添加して攪拌した。孔径0.4μmのポリプロピレン製フィルターで濾過してハードコート層用の塗布液(HCL−1)を調製した。
なおポリグリシジルメタクリレートは、メチルエチルケトン(MEK)中にグリシジルメタクリレートを溶解させ、熱重合開始剤“V−65”{和光純薬工業(株)製}を滴下しながら80℃で2時間反応させ、得られた反応溶液をヘキサンに滴下し、沈殿物を減圧乾燥して得た。
[中屈折率層用塗布液(MLL−1)の調製]
{二酸化チタン微粒子分散液(TL−1)の調製}
二酸化チタン微粒子としては、コバルトを含有し、且つ水酸化アルミニウムと水酸化ジルコニウムを用いて表面処理を施した二酸化チタン微粒子“MPT−129C”{石原産
業(株)製、TiO2:Co34:Al23:ZrO2=90.5:3.0:4.0:0.5質量比}を使用した。
この粒子257.1質量部に、下記分散剤41.1質量部、及びシクロヘキサノン701.8質量部を添加してダイノミルにより分散し、質量平均径70nmの二酸化チタン分散液(TL−1)を調製した。
Figure 2006099081
{中屈折率層用塗布液(MLL−1)の調製}
上記の二酸化チタン分散液99.1質量部に、ジペンタエリスリトールペンタアクリレートとジペンタエリスリトールヘキサアクリレートの混合物“DPHA”{日本化薬(株)製}68.0質量部、光重合開始剤「イルガキュア907」{チバ・スペシャルティ・ケミカルズ(株)製}3.6質量部、光増感剤「カヤキュアーDETX」{日本化薬(株)製}1.2質量部、メチルエチルケトン279.6質量部及びシクロヘキサノン1049.0質量部を添加して攪拌した。十分に攪拌ののち、孔径0.4μmのポリプロピレン製フィルターで濾過して中屈折率層用塗布液(MLL−1)を調製した。
[高屈折率層用塗布液(HLL−1)の調製]
上記の二酸化チタン分散液(TL−1)469.8質量部に、ジペンタエリスリトールペンタアクリレートとジペンタエリスリトールヘキサアクリレートの混合物“DPHA”{日本化薬(株)製}40.0質量部、紫外域に感光領域をもつ重合開始剤「イルガキュア907」{チバ・スペシャルティ・ケミカルズ(株)製}8.3質量部、メチルエチルケトン526.2質量部、及びシクロヘキサノン459.6質量部を添加して攪拌した。孔径0.4μmのポリプロピレン製フィルターで濾過して高屈折率層用の塗布液(HLL−1)を調製した。
[低屈折率層用塗布液(LLL−1)の調製]
本発明に係る、表1に記載の含フッ素ポリマーP−3をメチルイソブチルケトンに7質量%の濃度になるように溶解し、末端メタクリレート基含有シリコーン樹脂“X−22−164C”{信越化学工業(株)製}を固形分に対して3質量%、前記紫外域に感光領域をもつ重合開始剤「イルガキュア907」(商品名)を固形分に対して5質量%添加し、低屈折率層用塗布液を調製した。
比較例1−1
[反射防止フィルム(101)の作製]
膜厚80μmのトリアセチルセルロースフィルム「フジタックTD80UF」{富士写真フイルム(株)製}上に、ハードコート層用塗布液(HCL−1)を、グラビアコーターを用いて塗布した。100℃で乾燥した後、酸素濃度が1.0体積%以下の雰囲気になるように窒素パージしながら160W/cmの空冷メタルハライドランプ{アイグラフィックス(株)製}を用いて、照度400mW/cm2、照射量300mJ/cm2の紫外線を照射して塗布層を硬化させ、厚さ8μmのハードコート層(HC−1)を形成した。
ハードコート層(HC−1)の上に、中屈折率層用塗布液(MLL−1)、高屈折率層用塗布液(HLL−1)、低屈折率層用塗布液(LLL−1)を3つの塗布ステーションを有するグラビアコーターを用いて連続して塗布した。
中屈折率層の乾燥条件は90℃、30秒とし、紫外線硬化条件は酸素濃度が1.0体積%以下の雰囲気になるように窒素パージしながら180W/cmの空冷メタルハライドランプ{アイグラフィックス(株)製}を用いて、照度400mW/cm2、照射量400mJ/cm2の照射量とした。
硬化後の中屈折率層(ML−1)は屈折率1.630、膜厚67nmであった。
高屈折率層の乾燥条件は90℃、30秒とし、紫外線硬化条件は酸素濃度が1.0体積%以下の雰囲気になるように窒素パージしながら240W/cmの空冷メタルハライドランプ{アイグラフィックス(株)製}を用いて、照度600mW/cm2、照射量400mJ/cm2の照射量とした。
硬化後の高屈折率層(HL−1)は屈折率1.905、膜厚107nmであった。
低屈折率層の乾燥条件は90℃、30秒とし、紫外線硬化条件は酸素濃度が0.1体積%以下の雰囲気になるように窒素パージしながら240W/cmの空冷メタルハライドランプ(アイグラフィックス(株)製)を用いて、照度600mW/cm2、照射量600mJ/cm2の照射量とした。
硬化後の低屈折率層(LL−1)は屈折率1.440、膜厚85nmであった。このようにして、反射防止フィルム101を作製した。
実施例1−1〜1−6、2−1及び比較例1−2〜1−8、2−1
比較例1−1の反射防止フィルム(101)の作製において、高屈折率層塗布液(HLL−1)に、さらに近紫外域に感光領域をもつ重合開始剤「イルガキュア819」{チバ・スペシャルティ・ケミカルズ(株)製}8.3質量部を追添加した高屈折率層塗布液(HLL−2)、及び高屈折率層(HL−2)の硬化時に、光源の前に393nmの紫外線の透過率が50%となるような短波長カットフィルター(380nm以下の透過率が1%以下)をつけ照射量400mJ/cm2の照射量で硬化したこと以外は、比較例1−1の反射防止フィルム(101)の作製と同様にして反射防止フィルム(102)を作製した。
さらに表7に示すように高屈折率層塗布液の重合開始剤を変えた塗布液(HLL−3)〜(HLL−11)を用い、及び/又は短波長カットフィルターを用いもしくは用いずに硬化波長を変えて反射防止フィルム(103)〜(114)、(201)〜(202)を作製した。
Figure 2006099081
〔反射防止フィルムの評価〕
得られたフィルムに対して、以下の項目の評価を行った。その結果を表8に示す。
[鏡面反射率]
分光硬度計“V−550”{日本分光(株)製}にアダプター“ARV−474”を装着して、380〜780nmの波長領域において、入射角5゜における出射角−5゜の鏡面反射率を測定し、450nm〜650nmの平均反射率を算出し、反射防止性を評価した。
[鉛筆硬度]
JIS K 5400に記載の鉛筆硬度評価を行った。反射防止フィルムを温度25℃、湿度60%RHで2時間調湿した後、JIS S 6006に規定するH〜5Hの試験用鉛筆を用いて、500gの荷重にて以下のとおりの判定で評価し、OKとなる最も高い硬度を評価値とした。
n=5の評価において、傷なし〜傷1つ :OK。
n=5の評価において、傷が3つ以上 :NG。
[スチールウール擦り耐性]
反射防止フィルム試料の上の#0000のスチールウールに、1.96N/cm2の荷
重をかけ30往復したときの傷の状態を観察して、以下の5段階で評価した。
◎ :傷が全くつかなかったもの。
○ :ほとんど見えない傷が少しついたもの。
△ :明確に見える傷がついたもの。
× :明確に見える傷が顕著についたもの。
××:膜の剥離が生じたもの。
Figure 2006099081
高屈折率層が感光領域の異なる、「イルガキュア907」又は「MP−トリアジン」と「イルガキュア819」とを含み、「イルガキュア819」のみ感光する近紫外光で硬化した後、「イルガキュア907」又は「MP−トリアジン」とを含む低屈折率層を塗布、高屈折率層と低屈折率に含まれる「イルガキュア907」又は「MP−トリアジン」とが感光する紫外光を照射する、本発明の方法により作製された反射防止フィルムは、低反射率で耐擦傷性に優れたものであることが分かった。
実施例1−7〜1−9及び比較例1−9〜1−11
実施例1−1の反射防止フィルム(102)及び比較例1−1の反射防止フィルム(101)の作製方法において、低屈折率層の紫外線照射時のフィルム温度を上げたこと以外は実施例1−1及び比較例1−1と同様にして、反射防止フィルム試料(115)〜(120)を作製し、実施例1と同様の評価を行った。結果を表9に示す。なおフィルム面の温度は、フィルム裏面に接触している金属版の温度を変えることで調整した。
Figure 2006099081
紫外線照射時の温度を、60℃以上に上げる操作を併用することで、耐擦傷性が更に改良された。
実施例1−10〜1−12
実施例1−1の反射防止フィルム(102)の作製方法において、紫外線照射後の条件を表10のとおりにしたこと以外は実施例1−1と同様にして、反射防止フィルム(121)〜(123)を作製し、実施例1と同様の評価を行った。結果を表10に示す。
Figure 2006099081
紫外線照射後、引き続き酸素濃度3%以下の低酸素のゾーンを通し、該低酸素のゾーンで加熱することでさらに耐擦傷性の向上が認められた。
実施例2
実施例1において、低屈折率層形成に用いた塗布液(LLL−1)の含フッ素ポリマーP−3を、表1に記載の含フッ素ポリマーP−1、P−2にそれぞれ変えて(等質量置き換え)得られる塗布液(LLL−2)、(LLL−3)をそれぞれ調製し、それらを用いて低屈折率層(LL−2)、(LL−3)をそれぞれ形成する以外は実施例1〜3と同様にして反射防止フィルムを作製し、同様の評価を行った結果、実施例1と同様の効果が得られた。
実施例3
[ハードコート層用塗布液(HCL−2)の調製]
下記組成物をミキシングタンクに投入し、攪拌してハードコート層塗布液とした。
{ハードコート層用塗布液(HCL−2)組成}
UV硬化性樹脂 91質量部
“DPHA”:日本化薬(株)製
光重合開始剤 5.0質量部
「イルガキュア907」:チバ・スペシャルティ・ケミカルズ(株)製
シランカップリング剤 10質量部
“KBM−5103”:信越化学工業(株)製
シリカ微粒子 8.9質量部
“KE−P150”(1.5μm):日本触媒(株)製
架橋PMMA粒子 3.4質量部
“MXS−300”(3μm):綜研化学(株)製
メチルエチルケトン 29質量部
メチルイソブチルケトン 13質量部
[反射防止フィルムの作製]
比較例3−1
透明基材としてトリアセチルセルロースフィルム「フジタックTD80U」{富士写真フイルム(株)製}をロール形態で巻き出して、上記のハードコート層用塗布液(HCL−2)を、線数135本/インチ、深度60μmのグラビアパターンを有する直径50mmのマイクログラビアロールとドクターブレードを用いて、搬送速度10m/分の条件で塗布し、60℃で150秒乾燥の後、さらに窒素パージ下で160W/cmの空冷メタルハライドランプ{アイグラフィックス(株)製}を用いて、照度400mW/cm2、照射量250mJ/cm2の紫外線を照射して塗布層を硬化させ、ハードコート層(HC−2)を形成し、巻き取った。硬化後、ハードコート層の厚さが3.6μmとなるようにグラビアロール回転数を調整した。
上記ハードコート層(HC−2)を塗設した透明基材を再び巻き出して、前記低屈折率層用塗布液(LLL−1)を、線数200本/インチ、深度30μmのグラビアパターンを有する直径50mmのマイクログラビアロールとドクターブレードを用いて、搬送速度10m/分の条件で塗布し、90℃で30秒乾燥の後、酸素濃度0.1体積%雰囲気下で240W/cmの空冷メタルハライドランプ{アイグラフィックス(株)製}を用いて、照度600mW/cm2、照射量400mJ/cm2の紫外線を照射し、低屈折率層を形成し、巻き取った。硬化後の低屈折率層の厚さが100nmとなるように、上記のグラビアロールの回転数を調整した。紫外線照射後に加熱する場合には、照射後のフィルムを温水又は加圧蒸気を通した回転金属ロールに接触させて行った。かくして反射防止フィルム(301)を作製した。
実施例3−1〜3−6及び比較例3−2〜3−8
前記比較例3−1の反射防止フィルム(301)の作製において、ハードコート層塗布液(HCL−2)に、さらに近紫外域に感光領域をもつ重合開始剤「イルガキュア819」{チバ・スペシャルティ・ケミカルズ(株)製}4.6質量部を追添加した塗布液(HCL−3)を用いたこと、ハードコート層の硬化時に、光源の前に393nmの紫外線の透過率が50%となるような短波長カットフィルター(380nm以下の透過率が1%以下)をつけ照射量400mJ/cm2の照射量で硬化したこと以外は、上記比較例3−1の反射防止フィルム301と同様にして、反射防止フィルム(302)を作製した。
さらに表11に示すように、ハードコート層塗布液の重合開始剤を変えた塗布液(HCL−4)〜(HCL−10)を用い、及び/又は短波長カットフィルターを用いもしくは
用いずに硬化波長を変えて反射防止フィルム(303)〜(314)を作製した。更に下記(HCL−11)を用い、及び/又は短波長カットフィルターを用いもしくは用いずに硬化波長を変えて反射防止フィルム(315)〜(316)を作製した。
[ハードコート層用塗布液(HCL−11)の調製]
下記組成物をミキシングタンクに投入し、攪拌してハードコート層塗布液とした。
{ハードコート層用塗布液(HCL−11)組成}
UV硬化性樹脂 91質量部
“DPHA”:日本化薬(株)製
光重合開始剤
「イルガキュア819」:チバ・スペシャルティ・ケミカルズ(株)製
5.0質量部
「MP−トリアジン」:三和ケミカル(株)製
5.0質量部
シランカップリング剤 10質量部
“ゾル液a−1”
シリカ微粒子 8.9質量部
“KE−P150”(1.5μm):日本触媒(株)製
架橋PMMA粒子 3.4質量部
“MXS−300”(3μm):綜研化学(株)製
メチルエチルケトン 29質量部
メチルイソブチルケトン 13質量部
(ゾル液a−1の調製)
温度計、窒素導入管、滴下ロートを備えた1,000mlの反応容器に、アクリロキシオキシプロピルトリメトキシシラン187g(0.80mol)、メチルトリメトキシシラン27.2g(0.20mol)、メタノール320g(10mol)とKF0.06g(0.001mol)を仕込み、攪拌下室温で水15.1g(0.86mol)をゆっくり滴下した。滴下終了後室温で3時間攪拌した後、メタノール還溜下2時間加熱攪拌した。この後、低沸分を減圧留去し、更にろ過することによりゾル液a−1を120g得た。このようにして得た物質をGPC測定した結果、質量平均分子量は1500であり、オリゴマー成分以上の成分のうち、分子量が1000〜20000の成分は30%であった。
また1H−NMRの測定結果から、得られた物質の構造は、以下の構造式で表される構造であった。
Figure 2006099081
80:20はモル比
更に、29Si−NMR測定による縮合率αは0.56であった。この分析結果から、本シランカップリング剤ゾルは直鎖状構造部分が大部分であることが分かった。
また、ガスクロマトグラフィー分析から、原料のアクリロキシプロピルトリメトキシシランは5%以下の残存率であった。
Figure 2006099081
作製した反射防止フィルムについて、実施例1と同様の評価を行った。結果を表12に示す。この結果より、本発明の硬化方法により、反射防止性能を保ちつつ、優れた耐擦傷
性が得られることがわかった。
Figure 2006099081
実施例4
[低屈折率層用塗布液の調製]
実施例1〜3の低屈折率層用塗布液を、以下の低屈折率層用塗布液(LLL−4)及び(LLL−5)にそれぞれ変更して反射防止フィルムを作製し、これらの反射防止フィルムについて評価を行ったところ、同様な本発明の効果を確認できた。
中空シリカ粒子を用いることで更に耐擦傷性が優れた低反射率の反射防止フィルムを作製することができた。
(ゾル液aの調製)
攪拌機、還流冷却器を備えた反応器、メチルエチルケトン120質量部、アクリロイルオキシプロピルトリメトキシシラン“KBM−5103”{信越化学工業(株)製}100質量部、ジイソプロポキシアルミニウムエチルアセトアセテート{「ケロープEP−12」ホープ製薬(株)製}3質量部を加え混合したのち、イオン交換水30質量部を加え、60℃で4時間反応させたのち、室温まで冷却し、ゾル液aを得た。質量平均分子量は1600であり、オリゴマー成分以上の成分のうち、分子量が1000〜20000の成分は100%であった。また、ガスクロマトグラフィー分析から、原料のアクリロイルオキシプロピルトリメトキシシランは全く残存していなかった。
(中空シリカ微粒子分散液の調製)
中空シリカ微粒子ゾル{粒子サイズ約40〜50nm、シエル厚6〜8nm、屈折率1.31、固形分濃度20%、主溶媒イソプロピルアルコール、特開2002−79616の調製例4に準じて粒子サイズを変更して作製}500質量部に、アクリロイルオキシプロピルトリメトキシシラン“KBM−5103”{信越化学工業(株)製}30質量部、及びジイソプロポキシアルミニウムエチルアセトアセテート{「ケロープEP−12」ホープ製薬(株)製}1.5質量部加え混合した後に、イオン交換水9質量部を加えた。60℃で8時間反応させた後に室温まで冷却し、アセチルアセトン1.8質量部を添加し、中空シリカ分散液を得た。得られた中空シリカ分散液の固形分濃度は18質量%、溶媒乾燥後の屈折率は1.31であった。
{低屈折率層用塗布液(LLL−4)の調製}
“DPHA” 3.3質量部
中空シリカ微粒子分散液 40.0質量部
“RMS−033” 0.7質量部
「イルガキュア907」 0.2質量部
ゾル液a 6.2質量部
メチルエチルケトン 290.6質量部
シクロヘキサノン 9.0質量部
{低屈折率層用塗布液(LLL−5)の調製}
“DPHA” 1.4質量部
共重合体 P−3 5.6質量部
中空シリカ微粒子分散液 20.0質量部
“RMS−033” 0.7質量部
「イルガキュア907」 0.2質量部
ゾル液a 6.2質量部
メチルエチルケトン 306.9質量部
シクロヘキサノン 9.0質量部
上記でそれぞれ使用した化合物を以下に示す。
“KBM−5103”:シランカップリング剤{信越化学工業(株)製}。
“DPHA”:ジペンタエリスリトールペンタアクリレートとジペンタエリスルヘキサアクリレートの混合物{日本化薬(株)製}。
“RMS−033”:反応性シリコーン(Gelest社製)。
「イルガキュア907」:光重合開始剤{チバ・スペシャルティ・ケミカルズ(株)製}
実施例5
〔偏光板用保護フィルムの作製〕
1.5モル/Lの水酸化ナトリウム水溶液を50℃に保温した鹸化液を調製した。さらに、0.005モル/Lの希硫酸水溶液を調製した。
実施例1〜4で作製した反射防止フィルムにおいて、それぞれ本発明の反射防止膜を有する側とは反対側の透明基材の表面を、上記鹸化液を用いて鹸化処理した。次いで鹸化処理した透明基材表面の水酸化ナトリウム水溶液を、水で十分に洗浄した後、上記の希硫酸水溶液で洗浄し、さらに希硫酸水溶液を水で十分に洗浄し、100℃で十分に乾燥させた。
反射防止フィルムの反射防止膜を有する側とは反対側の、鹸化処理した透明基材の表面の水に対する接触角を評価したところ、40゜以下であった。このようにして、反射防止膜付き偏光板用保護フィルムを作製した。
実施例15
〔偏光板の作製〕
[偏光膜の作製]
膜厚75μmのポリビニルアルコールフィルム((株)クラレ製)を水1000質量部、ヨウ素7質量部、ヨウ化カリウム105質量部からなる水溶液に5分間浸漬し、ヨウ素を吸着させた。次いで、このフィルムを4質量%ホウ酸水溶液中で、4.4倍に縦方向に1軸延伸をした後、緊張状態のまま乾燥して偏光膜を作製した。
[偏光板の作製]
接着剤としてポリビニルアルコール系接着剤を用いて、偏光膜の一方の面に本発明の反射防止フィルム(偏光板用保護フィルム)の鹸化処理したトリアセチルセルロース面を貼り合わせた。さらに、偏光膜のもう片方の面には、保護フィルムとして、上記と同様にして鹸化処理したトリアセチルセルロースフィルムを同じポリビニルアルコール系接着剤を用いて貼り合わせた。
実施例25
〔画像表示装置の作製とその評価〕
このようにして作製した本発明の偏光板を、反射防止フィルムがディスプレイの最表面になるように装着された、TN,STN,IPS,VA,OCBのモードの透過型、反射型、又は、半透過型の液晶表示装置は、反射防止性能に優れ、極めて視認性が優れていた。特にVAモードにおいてその効果は顕著であった。
実施例6
〔偏光板の作製〕
光学補償層を有する光学補償フィルム「ワイドビューフィルムSA 12B」{富士写真フィルム(株)製}において、光学補償層を有する側とは反対側の表面を実施例5と同
様の条件で鹸化処理した。
実施例15で作製した偏光膜に、接着剤としてポリビニルアルコール系接着剤を用いて、偏光膜の一方の面に、実施例1〜4で作製した反射防止フィルム(偏光板用保護フィルム)の鹸化処理したトリアセチルセルロース面をそれぞれ貼り合わせた。さらに、偏光膜のもう片方の面には鹸化処理した光学補償フィルムのトリアセチルセルロース面を同じポリビニルアルコール系接着剤を用いて貼り合わせた。
実施例16
〔画像表示装置の作製とその評価〕
このようにして作製した本発明の偏光板を、反射防止フィルムがディスプレイの最表面になるように装着された、TN,STN,IPS,VA,OCBのモードの透過型、反射型、又は、半透過型の液晶表示装置は、光学補償フィルムを用いていない偏光板が装着された液晶表示装置よりも、明室でのコントラストに優れ、上下左右の視野角が非常に広く、さらに、反射防止性能に優れ、極めて視認性と表示品位が優れていた。
特にVAモードにおいてその効果は顕著であった。
実施例7−1〜7−3及び参考例7−1〜7−2
[反射防止フィルムの作製]
実施例1−1の反射防止フィルム(102)の作製において、低屈折率層塗布液(LLL−1)を下記のLLL−6に変え、下記ダイコーター(スロットダイ)を用いて25m/分の塗布速度で塗布した。次いで90℃で30秒間乾燥した後、酸素濃度が0.1体積%以下の雰囲気になるように窒素パージしながら、240W/cmの空冷メタルハライドランプ{アイグラフィックス(株)製}を用いて、照度600mW/cm2、照射量400mJ/cm2の紫外線を照射し、低屈折率層(屈折率1.45、膜厚83nm)を形成した。このようにして、反射防止フィルム(701)を作製した。さらに低屈折率層塗布液(LLL−1)を下記の(LLL−7)〜(LLL−10)に変えることで反射防止フィルム(702)〜(705)を作製した。
[ダイコーターの構成]
ダイコーターとしては図2、図3(A)、図4及び図5に示す構成のものを用いた。スロットダイ13は、上流側リップランド長IUPが0.5mm、下流側リップランド長ILOが50μmで、スロット16の開口部のウェブ走行方向における長さが150μm、スロット16の長さが50mmのものを使用した。上流側リップランド18aとウェブWの隙間を、下流側リップランド18bとウェブ12の隙間よりも50μm長くし(以下、オーバーバイト長さ50μmと称する)、下流側リップランド18bとウェブWとの隙間GLを50μmに設定した。また減圧チャンバー40のサイドプレート40bとウェブWとの隙間GS、及びバックプレート40aとウェブWとの隙間GBはともに200μmとした。
[低屈折率層用塗布液(LLL−6)の調製]
下記フッ素系共重合体FP−1を、メチルエチルケトンに、23.7質量%の濃度になるように溶解した溶液152.4質量部、末端メタクリレート基含有シリコーン樹脂“X−22−164C”{信越化学工業(株)製}1.1質量部、光重合開始剤「イルガキュア907」(商品名)1.8質量部、メチルエチルケトン815.9質量部、及びシクロヘキサノン28.8質量部を添加して攪拌した。孔径0.45μmのポリテトラフルオロエチレン(PTFE)製フィルターで濾過して低屈折率層用塗布液(LLL−6)を調製した。該塗布液の粘度は0.61mPa・sec、表面張力は24mN/mであり、透明基材に塗り付けられる塗布液の量は2.8mL/m2とした。
Figure 2006099081
[低屈折率層用塗布液(LLL−7)の調製]
上記フッ素系共重合体FP−1をメチルエチルケトンに、23.7質量%の濃度になるように溶解した溶液426.6質量部、末端メタクリレート基含有シリコーン樹脂“X−22−164C”{信越化学工業(株)製}3.0質量部、光重合開始剤「イルガキュア907」(商品名)5.1質量部、メチルエチルケトン538.6質量部、及びシクロヘキサノン26.7質量部を添加して攪拌した。孔径0.45μmのPTFE製フィルターで濾過して低屈折率層用塗布液(LLL−7)を調製した。該塗布液の粘度は1.0mPa・sec、表面張力は24mN/mであり、透明基材に塗り付けられる塗布液の量1.5mL/m2とした。
[低屈折率層用塗布液(LLL−8)の調製]
上記フッ素系共重合体FP−1をメチルエチルケトンに、23.7質量%の濃度になるように溶解した溶液213.3質量部、末端メタクリレート基含有シリコーン樹脂“X−22−164C”{信越化学工業(株)製}1.5質量部、光重合開始剤「イルガキュア907」(商品名)2.5質量部、メチルエチルケトン754.3質量部、及びシクロヘキサノン28.4質量部を添加して攪拌した。孔径0.45μmのPTFE製フィルターで濾過して低屈折率層用塗布液(LLL−8)を調製した。該塗布液の粘度は0.76mPa・sec、表面張力は24mN/mであり、透明基材に塗り付けられる塗布液の量は2.0mL/m2とした。
[低屈折率層用塗布液(LLL−9)の調製]
上記フッ素系共重合体FP−1をメチルエチルケトンに、23.7質量%の濃度になるように溶解した溶液85.3質量部、末端メタクリレート基含有シリコーン樹脂“X−22−164C”{信越化学工業(株)製}0.6質量部、光重合開始剤「イルガキュア907」(商品名)1.0質量部、メチルエチルケトン883.7質量部、及びシクロヘキサノン29.3質量部を添加して攪拌した。孔径0.45μmのPTFE製フィルターで濾過して低屈折率層用塗布液(LLL−9)を調製した。該塗布液の粘度は0.49mPa・sec、表面張力は24mN/mであり、透明基材に塗り付けられる塗布液の量は5.0mL/m2とした。
[低屈折率層用塗布液(LLL−10)の調製]
上記フッ素系共重合体FP−1をメチルエチルケトンに、23.7質量%の濃度になるように溶解した溶液71.1質量部、末端メタクリレート基含有シリコーン樹脂“X−22−164C”{信越化学工業(株)製}0.5質量部、光重合開始剤「イルガキュア907」(商品名)0.8質量部、メチルエチルケトン898.1質量部、及びシクロヘキサノン29.5質量部を添加して攪拌した。孔径0.45μmのPTFE製フィルターで濾過して低屈折率層用塗布液(LLL−10)を調製した。該塗布液の粘度は0.46mPa・sec、表面張力は24mN/mであり、透明基材に塗り付けられる塗布液の量は6.0mL/m2とした。
[反射防止フィルム(701)〜(705)の評価]
得られた反射防止フィルム(701)〜(705)について、低屈折率層用塗布液の塗布に際してのダイコーターの塗工条件による塗布状態と、各反射防止フィルムの面状を評価した。また、実施例1と同様にして平均反射率を測定した。結果を表13に示す。
(面状)
全層塗布した後のフィルム1m2の裏面をマジックインキで黒塗りした後、塗布面の濃
淡の均一性を目視で評価した。
○:濃淡差が目立たない
×:濃淡差が目立つ
Figure 2006099081
反射防止フィルム(701)〜(705)はいずれも耐擦傷性に優れたものであることが分かった。反射防止フィルム透明基材に塗り付けられる塗布液の量が2mL/m2以上
の反射防止フィルム(701),(703),(704)では、塗布液の塗り付けが均一であった(表13における塗布状態および面状の評価の記載○)。1.5mL/m2の(
702)では、全面均一に塗り付けることができず、測定位置によるバラツキが大きく平均反射率の算出を行うには不適であった(表13における塗布状態および面状の評価の記載×、平均反射率の評価の記載*)。また、透明基材に塗り付けられる塗布液の量が6mL/m2の(705)は、均一な塗り付けは可能だったが、塗布液の量が多いため乾燥が
間に合わず、風に起因する縦スジ状のムラが全面に発生し、測定位置によるバラツキが大きく平均反射率の算出を行うには不適であった(表13における塗布状態評価の記載○、面状の評価の記載×、平均反射率の評価の記載*)。
実施例17−1〜17−3
〔反射防止膜付き偏光板用保護フィルム及び偏光板の作製、並びに、画像表示装置の作製及びその評価〕
得られた反射防止フィルム(701)、(703)及び(704)を用い、実施例5と同様にして反射防止膜付き偏光板用保護フィルムを作製し、これらを用いて実施例15と同様にして反射防止膜付き偏光板を作製し、さらに実施例25と同様にして表示装置を作製したところ、グラビアコーターを用いて作製した実施例25の表示装置、例えば反射防止フィルム(102)を用いた反射防止膜付き偏光板を装着した表示装置などよりも色ムラも少なく、高品位であった。
実施例7−4〜7−6及び参考例7−3〜7−4
実施例7の反射防止フィルム701の作製において、下流側リップランド長ILOを10μm、30μm、70μm、100μm、120μmにした他は、反射防止フィルム(701)の作製と同様にして、反射防止フィルム(706)〜(709)を作製した。得られた反射防止フィルム(706)〜(710)について、反射防止フィルム(701)と同様に評価した。結果を表14に示す。
Figure 2006099081
反射防止フィルム(706)〜(710)はいずれも耐擦傷性に優れたものであることが分かった。下流側リップランド長が30μmから100μmの範囲で、面状故障のない反射防止フィルム(707)〜(709)が得られた。反射防止フィルム(706)ではベース長手方向にスジ状のムラが発生し、測定位置によるバラツキが大きく平均反射率の算出を行うには不適であった。反射防止フィルム(710)では反射防止フィルム(706)と同じスピードでは、塗布液14が図3(A)のビード形状14aとはならず、塗布することができなかった。塗布速度を半分(12.5m/分)に落とすことで塗布は可能となったが、ベース長手方向にスジ状のムラが発生し、測定位置によるバラツキが大きく平均反射率の算出を行うには不適であった。
実施例17−4〜17−6
〔反射防止膜付き偏光板用保護フィルム及び偏光板の作製、並びに、画像表示装置の作製及びその評価〕
反射防止フィルム(707)、(708)及び(709)を用い、実施例5と同様にして反射防止膜付き偏光板用保護フィルムを作製し、これらを用いて実施例15と同様にし
て反射防止膜付き偏光板を作製し、さらに実施例25と同様にして表示装置を作製したところ、背景の映りこみが極めて少なく、反射光の色味が著しく低減され、更に表示面内の均一性が確保された表示品位の非常に高い表示装置が得られた。
実施例7−7〜7−9及び参考例7−5〜7−6
実施例7の反射防止フィルム(701)の作製において、ダイコーターのオーバーバイト長さLOを、0μm、30μm、70μm、120μm、150μmとした他は、反射防止フィルム(701)の作製と同様に塗布を行い、反射防止フィルム(711)〜(715)を作製した。得られた反射防止フィルム(711)〜(715)について、反射防止フィルム(701)と同様に評価した。結果を表15に示す。
Figure 2006099081
反射防止フィルム(711)〜(715)はいずれも耐擦傷性に優れたものであることが分かった。オーバーバイト長さLOが30μmから120μmまでの範囲で、面状故障の発生しない反射防止フィルム(712)〜(714)が得られた。反射防止フィルム(711)では塗布は可能であったが、面状を見るとベース幅方向に段状ムラが認められ、測定位置によるバラツキが大きく平均反射率の算出を行うには不適であった。また、反射防止フィルム(715)では、(701)と同様のスピードでは塗布液14が図3(A)のビード形状14aの形状とならず、塗布することができなかった。塗布速度を半分(12.5m/分)に落とすことで塗布は可能となったが、ベース長手方向にスジ状のムラが発生し、測定位置によるバラツキが大きく平均反射率の算出を行うには不適であった。
実施例17−7〜17−9
〔反射防止膜付き偏光板用保護フィルム及び偏光板の作製、並びに、画像表示装置の作製及びその評価〕
反射防止フィルム(712)、(713)及び(714)を用い、実施例5と同様にして反射防止膜付き偏光板用保護フィルムを作製し、これらを用いて実施例15と同様にして反射防止膜付き偏光板を作製し、さらに実施例25と同様にして表示装置を作製したところ、背景の映りこみが極めて少なく、反射光の色味が著しく低減され、更に表示面内の均一性が確保された表示品位の非常に高い表示装置が得られた。
本発明において用いられる塗布装置の一実施形態を示す概略図である。 本発明において好ましく用いられるダイコーターの一実施形態を示す概略断面図である。 (A)図2のダイコーターの拡大図である。(B)従来のスロットダイを示す概略断面図である。 本発明の製造方法を実施する塗布工程のスロットダイ及びその周辺を示す斜視図である。 図4の減圧チャンバーとウェブとの関係を模式的に示す断面図である。 図4の減圧チャンバーとウェブとの関係を模式的に示す断面図である。
符号の説明
W ウェブ
1 ウェブのロール
2 巻き取りロール
100,200,300,400 製膜ユニット
101 第1の塗布ステーション
102 第1の乾燥ゾーン
103 第1の硬化装置
201 第2の塗布ステーション
202 第2の乾燥ゾーン
203 第2の硬化装置
301 第3の塗布ステーション
302 第3の乾燥ゾーン
303 第3の硬化装置
401 第4の塗布ステーション
402 第4の乾燥ゾーン
403 第4の硬化装置
10 コーター
11 バックアップロール
13 スロットダイ
14 塗布液
14a ビード形状
14b 塗膜
15 ポケット
16 スロット
16a スロット開口部
17 先端リップ
18 ランド(平坦部)
18a 上流側リップランド
18b 下流側リップランド
UP 上流側リップランド18aのランド長さ
LO 下流側リップランド18bのランド長さ
LO オーバーバイト長さ
L 先端リップ17とウェブWの隙間
30 スロットダイ(従来例)
31a 上流側リップランド(従来例)
31b 下流側リップランド(従来例)
32 ポケット(従来例)
33 スロット(従来例)
40 減圧チャンバー
40a バックプレート
40b サイドプレート
40c ネジ
B バックプレート40aとウェブWの間の隙間
S サイドプレート40bとウェブWの間の隙間

Claims (8)

  1. 透明基材上に、少なくとも2層の電離放射線により硬化する層を有する光学フィルムの製造方法において、
    感光波長域での長波長側の吸収末端が異なる2種類以上の重合開始剤を含んでなる層Aを、
    該重合開始剤の少なくとも1種(a)が実質的に感光せず、且つ該重合開始剤の少なくとも1種(b)が感光する波長の電離放射線照射を行う工程1と、
    工程1の後に、層Aの上に、少なくとも1種の重合開始剤(c)を含む層B形成用塗布液を塗布して、重合開始剤(a)及び(c)が感光する波長の電離放射線照射を行う工程2
    とを有して硬化することを特徴とする光学フィルムの製造方法。
  2. 工程1及び工程2の電離放射線の照射が、酸素濃度3体積%以下で行われる請求項1に記載の光学フィルムの製造方法。
  3. 工程2の電離放射線の照射が、酸素濃度3体積%以下、かつ膜面温度60℃以上で行われる請求項1又は2記載の光学フィルムの製造方法。
  4. 工程2の電離放射線の照射を酸素濃度3体積%以下で行うと同時又は連続して、酸素濃度3体積%以下で加熱する、請求項1〜3のいずれかに記載の光学フィルムの製造方法。
  5. 少なくとも1層の低屈折率層を有する反射防止フィルムである光学フィルムを製造する請求項1〜4のいずれかに記載の方法であって、前記低屈折率層の1層が、前記層Bである光学フィルムの製造方法。
  6. 請求項1〜5のいずれかに記載の方法で作製された光学フィルム又は反射防止フィルム。
  7. 請求項6記載の反射防止フィルムが、偏光板における2枚の保護フィルムのうちの一方に用いられていることを特徴とする偏光板。
  8. 請求項6に記載の反射防止フィルム又は請求項7に記載の偏光板がディスプレイの最表面に用いられていることを特徴とする画像表示装置。
JP2005244066A 2004-09-06 2005-08-25 光学フィルムの製造方法 Active JP4878796B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2005244066A JP4878796B2 (ja) 2004-09-06 2005-08-25 光学フィルムの製造方法

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2004258475 2004-09-06
JP2004258475 2004-09-06
JP2005244066A JP4878796B2 (ja) 2004-09-06 2005-08-25 光学フィルムの製造方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2006099081A true JP2006099081A (ja) 2006-04-13
JP4878796B2 JP4878796B2 (ja) 2012-02-15

Family

ID=36036309

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2005244066A Active JP4878796B2 (ja) 2004-09-06 2005-08-25 光学フィルムの製造方法

Country Status (6)

Country Link
US (1) US20070247711A1 (ja)
JP (1) JP4878796B2 (ja)
KR (1) KR101235451B1 (ja)
CN (1) CN100460896C (ja)
TW (1) TWI346216B (ja)
WO (1) WO2006028027A1 (ja)

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007322877A (ja) * 2006-06-02 2007-12-13 Dainippon Printing Co Ltd 光学積層体
JP2008003580A (ja) * 2006-05-23 2008-01-10 Fujifilm Corp 偏光板用保護フィルム、偏光板及び液晶表示装置
JP2009276658A (ja) * 2008-05-16 2009-11-26 Nippon Zeon Co Ltd 反射防止フィルム
JP2010277059A (ja) * 2009-05-27 2010-12-09 Toray Advanced Materials Korea Inc 反射防止フィルム及びこれを含む偏光板
JP2012220556A (ja) * 2011-04-05 2012-11-12 Jsr Corp 反射防止膜、該反射防止膜の高屈折層形成用組成物および屋外設置用ディスプレイ
WO2015141281A1 (ja) * 2014-03-21 2015-09-24 リケンテクノス株式会社 多層コートフィルムの製造方法
JP2015191142A (ja) * 2014-03-28 2015-11-02 大日本印刷株式会社 位相差フィルム、光学フィルム、光学フィルムの製造方法
WO2020036153A1 (ja) * 2018-08-15 2020-02-20 富士フイルム株式会社 積層体の製造方法及び製造装置

Families Citing this family (24)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101134865B (zh) * 2006-08-28 2010-05-26 南亚塑胶工业股份有限公司 光学聚酯膜用水性涂布液组成
JP4857290B2 (ja) * 2007-01-22 2012-01-18 キヤノン株式会社 光学部材及び光学部材の製造方法
EP1947486B9 (en) * 2007-01-22 2012-03-14 Canon Kabushiki Kaisha Optical member with antireflection coating and method of manufacturing the same
JP5291919B2 (ja) * 2007-11-20 2013-09-18 富士フイルム株式会社 ディスプレイ表面に用いる偏光板用保護フィルム又は画像表示装置前面板用フィルム
JP5718551B2 (ja) * 2008-03-28 2015-05-13 リンテック株式会社 プラズマディスプレイ用感圧接着剤組成物及びそれを成形してなる粘着シート
JP5195354B2 (ja) * 2008-12-01 2013-05-08 セイコーエプソン株式会社 光学素子
JP5525368B2 (ja) * 2010-07-28 2014-06-18 富士フイルム株式会社 スライド塗布方法及びその方法を用いた光学フィルムの製造方法
CN102253030B (zh) * 2011-06-30 2012-09-26 武汉钢铁(集团)公司 一种测定高钛渣中杂质含量的方法
EP2750884A4 (en) * 2011-09-01 2015-04-29 3M Innovative Properties Co METHOD FOR PRODUCING AT LEAST PARTIALLY HARDENED LAYER
CN103814093B (zh) * 2011-09-14 2017-04-12 3M创新有限公司 调节粘着性的方法
JP2013152425A (ja) 2011-12-28 2013-08-08 Tamron Co Ltd 反射防止膜及び光学素子
JP5781999B2 (ja) * 2012-04-13 2015-09-24 達勝科技股▲ふん▼有限公司 ポリイミドフィルム及びその製造方法
JP5783971B2 (ja) * 2012-08-10 2015-09-24 株式会社東芝 塗布装置および塗布方法
CN105451964B (zh) 2013-07-10 2019-03-08 理研科技株式会社 聚(甲基)丙烯酰亚胺膜、其易粘结性膜和它们的制造方法
KR102033697B1 (ko) * 2016-04-01 2019-10-17 주식회사 엘지화학 광학 필름 마킹 시스템 및 광학 필름 마킹 방법
KR102516093B1 (ko) * 2016-08-23 2023-03-30 삼성디스플레이 주식회사 코팅 방법
US10670775B2 (en) * 2017-06-05 2020-06-02 Wuhan China Star Optoelectronics Technology Co., Ltd Manufacturing methods of anti-glare covers, anti-glare covers, and display panels
KR102395686B1 (ko) * 2017-09-26 2022-05-06 후지필름 가부시키가이샤 필름의 제조 방법
KR20190125768A (ko) * 2018-04-30 2019-11-07 삼성전자주식회사 가전제품 및 그 제조방법
JP7428468B2 (ja) * 2018-08-23 2024-02-06 日東電工株式会社 反射防止フィルム、反射防止フィルムの製造方法、光学部材および画像表示装置
CN109612256A (zh) * 2018-10-24 2019-04-12 惠州泰纶纺织机械有限公司 一种柔道烘干机布料幅宽调节系统
CN110327056B (zh) * 2019-05-24 2021-01-01 武汉大学 一种用于可视化血糖检测的智能水凝胶及其制备方法
CN114761232A (zh) * 2019-12-02 2022-07-15 富士胶片株式会社 三维成型用液晶薄膜、三维成型体及三维成型体的制造方法
CN115508920A (zh) * 2022-10-20 2022-12-23 宁波甬安光科新材料科技有限公司 用于显示器的抗眩光减反射膜

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH1134243A (ja) * 1997-07-23 1999-02-09 Oike Ind Co Ltd 防眩性ハードコートフィルム
JPH11333370A (ja) * 1998-05-25 1999-12-07 Dainippon Printing Co Ltd 塗膜硬化方法、機能性フィルムの製造方法、帯電防止性ハードコートフィルムの製造方法、それらの方法により得られたもの、偏光板及び表示装置
JP2001164117A (ja) * 1999-12-07 2001-06-19 Toppan Printing Co Ltd 高屈折率組成物および反射防止積層体
JP2001510404A (ja) * 1995-09-01 2001-07-31 ブラム,ロナルド,ディー 眼鏡レンズの製造のための方法および組成物
JP2002341103A (ja) * 2001-05-18 2002-11-27 Lintec Corp 光学用フィルム
JP2004170901A (ja) * 2002-07-05 2004-06-17 Fuji Photo Film Co Ltd 反射防止フィルム、偏光板およびディスプレイ装置
JP2005283628A (ja) * 2004-03-26 2005-10-13 Fuji Photo Film Co Ltd 反射防止フィルム及びその製造方法、製造装置

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4548891A (en) * 1983-02-11 1985-10-22 Ciba Geigy Corporation Photopolymerizable compositions containing prepolymers with olefin double bonds and titanium metallocene photoinitiators
DE3801511C2 (de) * 1988-01-20 1996-11-14 Espe Stiftung Verwendung von Photoinitiatoren zur Herstellung von in zwei Schritten härtbaren Dentalmassen
US5102924A (en) * 1990-08-16 1992-04-07 Minnesota Mining And Manufacturing Company Polymeric mixtures and process therefor
US5148511A (en) * 1991-11-04 1992-09-15 Minnesota Mining And Manufacturing Company Low refractive index plastics for optical fiber cladding
TW464791B (en) * 1996-09-30 2001-11-21 Hoechst Celanese Corp Bottom antireflective coatings containing an arylhydrazo dye
DE60120941T2 (de) * 2000-04-03 2007-01-04 Dsm Ip Assets B.V. Flüssige härtbare harzzusammensetzung und zweischichtiger film
US7138185B2 (en) * 2002-07-05 2006-11-21 Fuji Photo Film Co., Ltd. Anti-reflection film, polarizing plate and display device
DE60333373D1 (de) * 2002-08-15 2010-08-26 Fujifilm Corp Antireflexfilm, polarisationsplatte und bildanzeigeeinrichtung
JP4191992B2 (ja) * 2002-12-27 2008-12-03 富士フイルム株式会社 反射防止フィルム、偏光板、および画像表示装置

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001510404A (ja) * 1995-09-01 2001-07-31 ブラム,ロナルド,ディー 眼鏡レンズの製造のための方法および組成物
JPH1134243A (ja) * 1997-07-23 1999-02-09 Oike Ind Co Ltd 防眩性ハードコートフィルム
JPH11333370A (ja) * 1998-05-25 1999-12-07 Dainippon Printing Co Ltd 塗膜硬化方法、機能性フィルムの製造方法、帯電防止性ハードコートフィルムの製造方法、それらの方法により得られたもの、偏光板及び表示装置
JP2001164117A (ja) * 1999-12-07 2001-06-19 Toppan Printing Co Ltd 高屈折率組成物および反射防止積層体
JP2002341103A (ja) * 2001-05-18 2002-11-27 Lintec Corp 光学用フィルム
JP2004170901A (ja) * 2002-07-05 2004-06-17 Fuji Photo Film Co Ltd 反射防止フィルム、偏光板およびディスプレイ装置
JP2005283628A (ja) * 2004-03-26 2005-10-13 Fuji Photo Film Co Ltd 反射防止フィルム及びその製造方法、製造装置

Cited By (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008003580A (ja) * 2006-05-23 2008-01-10 Fujifilm Corp 偏光板用保護フィルム、偏光板及び液晶表示装置
JP2007322877A (ja) * 2006-06-02 2007-12-13 Dainippon Printing Co Ltd 光学積層体
JP2009276658A (ja) * 2008-05-16 2009-11-26 Nippon Zeon Co Ltd 反射防止フィルム
JP2010277059A (ja) * 2009-05-27 2010-12-09 Toray Advanced Materials Korea Inc 反射防止フィルム及びこれを含む偏光板
JP2012220556A (ja) * 2011-04-05 2012-11-12 Jsr Corp 反射防止膜、該反射防止膜の高屈折層形成用組成物および屋外設置用ディスプレイ
US10576498B2 (en) 2014-03-21 2020-03-03 Riken Technos Corporation Method for producing multilayer coated film
WO2015141281A1 (ja) * 2014-03-21 2015-09-24 リケンテクノス株式会社 多層コートフィルムの製造方法
JP2015192990A (ja) * 2014-03-21 2015-11-05 リケンテクノス株式会社 多層コートフィルムの製造方法
US20170120296A1 (en) * 2014-03-21 2017-05-04 Riken Technos Corporation Method for producing multilayer coated film
JP2015191142A (ja) * 2014-03-28 2015-11-02 大日本印刷株式会社 位相差フィルム、光学フィルム、光学フィルムの製造方法
WO2020036153A1 (ja) * 2018-08-15 2020-02-20 富士フイルム株式会社 積層体の製造方法及び製造装置
JPWO2020036153A1 (ja) * 2018-08-15 2021-05-13 富士フイルム株式会社 積層体の製造方法及び製造装置
JP7019049B2 (ja) 2018-08-15 2022-02-14 富士フイルム株式会社 積層体の製造方法及び製造装置

Also Published As

Publication number Publication date
TWI346216B (en) 2011-08-01
WO2006028027A1 (en) 2006-03-16
US20070247711A1 (en) 2007-10-25
CN101010603A (zh) 2007-08-01
KR20080011366A (ko) 2008-02-04
KR101235451B1 (ko) 2013-02-20
TW200624850A (en) 2006-07-16
JP4878796B2 (ja) 2012-02-15
CN100460896C (zh) 2009-02-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4878796B2 (ja) 光学フィルムの製造方法
JP5124603B2 (ja) 反射防止フィルム、それを用いた偏光板、及びそれらを用いた画像表示装置
JP4580774B2 (ja) 反射防止フィルム、それを用いた偏光板、並びにそれらを用いた表示装置
US20060153979A1 (en) Anti-glare and anti-reflection film, polarizing plate using the anti-glare and anti-reflection film, and liquid crystal display device using the polarizing plate
JP2007293303A (ja) 光散乱フィルム、偏光板、及び画像表示装置
KR20060129509A (ko) 반사 방지 필름의 제조방법, 반사 방지 필름, 편광판 및화상 표시 장치
JP2007045142A (ja) 防眩性フィルム、反射防止フィルム、その製造方法、該フィルムを用いた偏光板および該偏光板を用いた液晶表示装置
JP5232365B2 (ja) フッ素化光重合開始剤を含む光学フィルム、反射防止フィルム、偏光板、およびそれを用いた画像表示装置
JP2006293269A (ja) 反射防止フィルム及びそれを用いたディスプレイ装置
JP2006113561A (ja) 光散乱性フィルムの製造方法、該光散乱性フィルムを用いた偏光板、該偏光板を用いた液晶表示装置
JP2006079067A (ja) 反射防止フィルム
JP2006048025A (ja) 反射防止フィルムおよびその製造方法
JP2007168429A (ja) 反射防止フィルム、その製造方法、並びにそれを用いた偏光板、及びディスプレイ装置
JP5010813B2 (ja) 防眩性反射防止フィルム、その製造方法、該防眩性反射防止フィルムを用いた偏光板および該偏光板を用いた液晶表示装置
JP2007065635A (ja) 光学フィルム、特に反射防止フィルム及びその製造方法、並びに反射防止フィルムを用いた偏光板及び液晶表示装置
JP2005309392A (ja) 反射防止フィルムの製造方法、反射防止フィルム、偏光板、および画像表示装置
JP2007196164A (ja) 光学フィルムの製造方法、光学フィルム、偏光板、及び画像表示装置
JP2006072320A (ja) 反射防止フィルムの製造方法、反射防止フィルム、偏光板、および画像表示装置
JP2006030740A (ja) 反射防止フィルム、それを用いた偏光板、並びにそれらを用いた画像表示装置、反射防止フィルムの製造方法
JP2006233191A (ja) 塗布組成物、光学フィルム、反射防止フィルム、偏光板およびそれらを用いた画像表示装置
JP2007213045A (ja) 反射防止フィルム、偏光板、およびディスプレイ装置
JP2006096861A (ja) 塗布組成物、光学機能層、反射防止フィルム、偏光板、及び画像表示装置
JP2007041495A (ja) 防眩性反射防止フィルム、該防眩性反射防止フィルムを用いた偏光板、該偏光板を用いた液晶表示装置
JP2007057612A (ja) 防眩性反射防止フィルム及びその製造方法、該防眩性反射防止フィルムを用いた偏光板、並びに該偏光板を用いた液晶表示装置及び液晶表示装置
JP4839037B2 (ja) 光学フィルムの製造方法

Legal Events

Date Code Title Description
RD04 Notification of resignation of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424

Effective date: 20060328

A711 Notification of change in applicant

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A712

Effective date: 20061127

RD04 Notification of resignation of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424

Effective date: 20071109

RD04 Notification of resignation of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424

Effective date: 20071116

RD04 Notification of resignation of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424

Effective date: 20071126

A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20080208

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20101015

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20101124

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20110121

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20110830

RD03 Notification of appointment of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7423

Effective date: 20110830

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20111014

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20111101

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20111129

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

Ref document number: 4878796

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20141209

Year of fee payment: 3

RD04 Notification of resignation of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424

Effective date: 20111216

A072 Dismissal of procedure [no reply to invitation to correct request for examination]

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A072

Effective date: 20120417

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250