JP2008274266A - 帯電防止性(及びハードコート性)を実現できる組成物、単層体、部材又は積層体 - Google Patents

帯電防止性(及びハードコート性)を実現できる組成物、単層体、部材又は積層体 Download PDF

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Abstract

【解決課題】本発明は、帯電防止性組成物を提案する。
【解決手段】本発明は、電解質としての、常温下で液体であるイオン性液体と、樹脂とを備えてなる帯電防止性組成物である。
【選択図】なし

Description

本発明は、帯電防止性及びハードコート性、帯電防止性が要求される分野、とりわけ、材料、光学、家電、建材、衣類、車両、精密機器等の分野(特に、光学分野)に使用される、帯電防止性、帯電防止性及びハードコート性を有する、組成物、(光学)単層体、(光学)部材又は(光学)積層体に関する。
共通
従来、乗り物、家電、建材、衣類等の分野において、帯電防止を施した様々な製品が開発され、市場に提供されている。とりわけ、家電製品においては、近年、陰極線管表示装置(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)、フィールドエミッションディスプレイ(FED)又は液晶ディスプレイ(LCD)のような画像表示装置の画像表示面(ディスプレイ)において、帯電防止性(埃付着防止)、ハードコート性(耐察傷性)、反射防止性(視認性向上)、防眩性(眩しさ防止性)、耐汚染性(指紋付着防止)等の機能を発揮する各光学機能層(フィルム)を複数積層させた保護フィルムが開発され提供されるに至っている(特開2002−248712)。
本発明による第1乃至第4の態様
特に、ディスプレイ又はモニター表面に施される保護フィルムに要求される機能としては、ハードコート性及び帯電防止性(埃付着防止)が挙げられる。保護フィルムにおいて、両性能を発現するためには、ハードコート層と、帯電防止層との二層を積層させることが一般的な技術常識とされ、この両者を兼ね備えた層(単層)を開発することは実現不可能であると認識されていた。ハードコート層と帯電防止層を形成する材料に要求される化学的、物理的性能は殆ど相反するものとされ、両性能を兼ね備えた層を実現することは不可能であると当然に認識されていたからである。具体的には、帯電防止用にイオン伝導型材料を添加し、かつ、ハードコート性を向上させる為に膜密度を上げる為の材料(モノマー)を選択して硬化させた場合、形成された硬化膜中において、伝導すべきイオンの通路が全く確保されず、帯電防止能を発揮させることは殆ど不可能とされていた。また、帯電防止用に電子伝導型材料を用いた場合、電子伝導型材料の殆どが水系材料であることから、伝導性を向上させるためにその添加量を増加させると、溶剤系が主流であるハードコート性の材料との親和性が著しく低下し成分分離が促進され、その結果、ハードコート性が全く発揮できないとされていた。
以上のことから、帯電防止性及びハードコート性を同時に実現するためには、ハードコート層と帯電防止層を二層積層させることが当然の技術的認識になっていたのである。しかしながら、この二層又は他の光学機能層(耐汚染層、屈折率層等)をさらに積層させた光学積層体にあっては、当然に光学的な問題、例えば、光の散乱による内外部散乱、光学干渉、干渉縞、積層界面における屈折率変動、光学原因による着色等の様々な問題が生じていた。従来、このような問題を解決することが光学積層体分野における重要な課題とされ、様々な技術開発がなされていたのである(特開2004−50535)。
しかしながら、光学積層体を形成する様々な機能を有する光学機能層を複数積層することなく、複数の光学性能を発揮しうる光学単層体を実現することができれば、上記光学的な問題を解決することができ、かつ、生産工程が簡易簡便となることから生産コストを相当低減することが可能となる。
従って、本発明者らは、帯電防止性とハードコート性を同時に実現するためには、これらの性質を有する光学機能層からなる二層を必ず積層させなければならないとする従来の当然の技術認識、逆説的に云えば、帯電防止性とハードコート性の両性能を兼ね備えた単層は実際実現不可能とされた従来の技術認識に対して、帯電防止性とハードコート性とを兼ね備えた、組成物、(光学)単層体、(光学)部材又は(光学)積層体の実現という技術的課題に敢えて着眼し、本発明時において、その課題を解決するに至ったのである。
本発明による第5乃至第7の態様
従来、帯電防止層は、帯電防止剤と、樹脂と、溶剤とにより形成されてなるものである(特開2003−257254)。しかしながら、帯電防止層内に、帯電防止剤が凝集体として存在しないように、帯電防止剤を、樹脂中により適切に分散させることが必要不可欠であり、この分散調製は、適切な帯電防止剤、樹脂及び溶剤等を選択しなければならないとされていた。とりわけ、金属製微粒子を使用する場合には、沈降速度、分散性等を十分考慮する必要があった。また、金属製微粒子の殆どがレアメタルに属することから、それを利用することは帯電防止部材の生産コストを増大させることとなっていた。他方、導電性ポリマー等の有機性微粒子を使用する場合、金属製微粒子に比べて分散調製が容易であり、使用できる樹脂等の選択幅は広がることか好ましいものとされているが、他方で、帯電防止層自体を着色することから、透明性が要求される製品には不向きとされている(特開2006−45360)。
また、これらの微粒子を樹脂等に分散させて得たインキ組成物を基材表面に塗工して形成された帯電防止層は、一般に、次工程への搬入容易性の理由からロール等の形態とされる。このロール形態とされる際に、帯電防止層から帯電防止剤である微粒子が剥離、脱落するのを有効に防止するために、塗膜硬度を高める必要性が生じていた。このため、分散された帯電防止層用組成物の光透過性基材表面への塗工および樹脂の硬化等を適切に行わなければならず、帯電防止層の形成は煩雑な工程を必要としていた。さらには、従来の帯電防止層にあっては、その表面における導電性は1×1010超過1×1013Ω/cmオーダーまでのものが殆どであり、1×1010Ω/cmオーダー以下、更に1×1010Ω/cmオーダー未満のものは実現されていなかった。
従って、現在、1×1010Ω/cmオーダー未満の高い導電性を実現することができ、かつ、樹脂、溶剤等との相性が良く、分散性に優れ、次工程に影響を与えない、帯電防止性組成物の開発が急務とされている。
本発明による第1乃至4の態様
本発明者等は、本発明時において、高いイオン伝導性と、高い溶解性という特徴を有する電解質と、かつ、この電解質と硬化性のモノマー等を混合して硬化させた場合に、高い帯電防止性とハードコート性を付与する組成物、(光学)単層体、(光学)部材又は(光学)積層体を得るに至った。従って、本発明は、高い帯電防止性(導電性)とハードコート性という両性能を兼ね備えた光学機能性材料を実現することが可能なものを提供するものである。
よって、本発明による第1の態様によれば、
帯電防止性及びハードコート性を同時に実現できる組成物であって、
帯電防止性を有する電解質と、ハードコート性を有するモノマー、オリゴマー又はプレポリマーとを含んで成るものが提案される。
また、本発明の別の態様によれば、
帯電防止性及びハードコート性を同時に実現できる部材であって、
帯電防止性を有する電解質と、ハードコート性を有するモノマー、オリゴマー又はプレポリマーとを備えてなるものが提案される。
本発明による第2の態様
よって、本発明による第2の態様によれば、
帯電防止性及びハードコート性を同時に実現できる部材であって、
帯電防止性を有する電解質と、ハードコート性を有するモノマー、オリゴマー又はプレポリマーとを備えてなり、
前記電解質が前記モノマー、オリゴマー又はプレポリマー内に分散されてなり、
前記モノマー、オリゴマー又はプレポリマーが熱及び/又は電離放射線により硬化して得られた三次元立体網目構造内に、前記分散された電解質が緊縛した状態で存在するものが提案される。
本発明の第2の態様によれば、三次元立体網目構造内に、電解質が分散され緊縛された状態になることから、均一で高い導電性を有する部材を提供することが可能となる。
本発明による第3の態様
よって、本発明による第3の態様によれば、
帯電防止性能とハードコート性能とを同時に実現できる単層体であって、
帯電防止性を有する電解質と、ハードコート性を有するモノマー、オリゴマー又はプレポリマーとを備えてなるものが提案される。
本発明による第4の態様
よって、本発明による第4の態様によれば、
基材と、該基材の上に、光学機能層を備えてなる積層体であって、
前記光学機能層が、帯電防止性能とハードコート性能とを同時に実現できる単層であり、かつ、帯電防止性を有する電解質と、ハードコート性を有するモノマー、オリゴマー又はプレポリマーとを備えてなるものが提案される。
本発明の第1乃至第4の態様により、モノマー等の硬化物内に、分散された電解質が挟持され、ハードコート性と帯電防止性を両立した部材を提供することができる。この結果、ハードコート層と帯電防止層の少なくとも二層を積層した光学部材を提供する必要性はなくなり、複数層の積層による光学的問題点を有効に解消し、かつ、生産工程を簡易化して、様々な光学性能を発揮する、組成物、(光学)単層体、(光学)部材又は(光学)積層体を安価に提供することが可能となる。
特に、本発明の第1の第4の態様にあっては、帯電防止性とハードコート性を両立した組成物、(光学)単層体、(光学)部材又は(光学)積層体を提供することができる。この結果、ハードコート層と帯電防止層の少なくとも二層を積層した(光学)部材を提供する必要性はなくなり、複数層の積層による光学的問題点を有効に解消し、かつ、生産工程を簡易化して、様々な光学性能を発揮する組成物、(光学)単層体、(光学)部材又は(光学)積層体を安価に提供することが可能となる。
特に、本発明の第1乃至第4の態様によれば、耐光性、耐湿熱性に優れ、環境変化による表面抵抗値、全光線透過率に変動を生じない、ハードコート性と帯電防止性を両立した(光学)単層体、(光学)部材又は(光学)積層体を提供することが可能となる。
本発明による第5乃至第7の態様
本発明者等は、本発明時において、電解質としての、常温下で液体であるイオン性液体を採用することにより、高い溶解性、及び様々な樹脂及び溶剤に対して高い相容性を有し、高いイオン伝導性を実現することができる、帯電防止組成物、帯電防止(光学)単層体、帯電防止(光学)部材又は帯電防止(光学)積層体を提供できるとの知見を得た。従って、本発明は、高い帯電防止性(導電性)を備えた光学機能性材料を実現することが可能なものを提供するものである。
本発明による第5の態様
よって、本発明による第5の態様によれば、
帯電防止性を有する電解質(好ましくはイオン性液体)と、樹脂とを含んでなる、帯電防止性組成物が提案される。
また、本発明の別の態様によれば、
帯電防止性を有する電解質(好ましくはイオン性液体)と、樹脂とを含んでなる、帯電防止性部材が提案される。
本発明による第6の態様
よって、本発明による第6の態様によれば、
帯電防止性を有する電解質(好ましくはイオン性液体)と、樹脂とを含んでなる、帯電防止性単層体が提案される。
本発明による第7の態様
よって、本発明による第7の態様によれば、
基材と、該基材の上に、光学機能層を備えてなる積層体であって、
前記光学機能層が、帯電防止性能を有する単層であり、かつ、帯電防止性を有する電解質(好ましくはイオン性液体)と、樹脂とを含んでなるものが提案される。
本発明の第5乃至第7の態様によれば、特定の帯電防止材を用いることにより、樹脂、溶剤等を選択することなく、1×1010Ω/cmオーダー未満の高い導電性を実現することができ、かつ、微粒子の離脱等の問題もなく次工程が容易に行えることが可能となる。特に、本発明の第5乃至第7の態様によれば、耐光性、耐湿熱性に優れ、環境変化による表面抵抗値、全光線透過率に変動を生じない、帯電防止性を備えた、(光学)単層体、(光学)部材又は(光学)積層体を提供することが可能となる。
I.定義
本発明の第1乃至7の態様
帯電防止性(導電性)
帯電防止性は、表面抵抗値(Ω/cm)により表されることができる。表面抵抗値(Ω/cm)は、表面抵抗率測定機で測定することができる。
ハードコート性
ハードコート性とは、JIS5600−5−4(1999)で規定される鉛筆硬度試験で測定される。
表面ヘイズ(Hs)、内部ヘイズ(Hi)、全体ヘイズ(Ha)
本発明で使用している「表面ヘイズ(H)」は、以下のように求められる。本発明による部材、単層体、積層体等のヘイズを「全体ヘイズ(Ha)」という。これらの表面を平坦にしたものは表面凹凸によるヘイズをもたない、内部ヘイズだけを持つ状態となり、この時のヘイズを、「内部ヘイズ(Hi)」という。そして、「全体ヘイズ(Ha)」から「内部ヘイズ(Hi)」を差し引いた値が、表面凹凸だけに起因するヘイズ、即ち、表面ヘイズ(Hs)という。
ヘイズ値
ヘイズ値は、JIS K−7136に従って測定することができる。測定に使用する機器としては、反射・透過率計HM−150(村上色彩技術研究所)が挙げられる。ヘイズは、塗工面を光源に向けて測定する。
凹凸の平均間隔Sm(μm)、平均傾斜角θa(度)、Rz(μm)、Ra(μm)
部材、単層体、積層体等の表面に凹凸形状(防眩層等)を有する場合に以下の数値が使用される。Sm(μm)とは、凹凸の平均間隔を表し、θa(度)は凹凸部の平均傾斜角を表し、Rz(μm)は、十点平均粗さを表し、Ra(μm)は、算術平均粗さを表す。これらは、JIS B0601 1994に準拠し、表面粗さ測定器(型番:SE−3400/社小坂研究所製)の取り扱い説明書(1995,07,20改訂)にも記載されている。θa(度)は角度単位であり、傾斜を縦横比率で表したものがΔaである場合、Δa=tanθa=(各凹凸の極小部と極大部の差(各凸部の高さに相当)の総和/基準長さ)で求められる。ここで、「基準長さ」とは、下記の測定条件1:と同じで、SE-3400で実際に蝕針測定する測定長さ(カットオフ値λc)である。
本発明による部材、単層体、積層体等の表面粗さを表すパラメーター(Sm、θa、Rz、Ra)を測定する場合、例えば、上記表面粗さ測定器を用いて、表面粗さ測定器の測定条件 JIS B0601 1994に準拠し、基準長さ、評価長さを選択して測定を行うことができ、本発明にあっては以下の条件で測定している。
1)表面粗さ検出部の触針:
型番/SE2555N(2μ標準)(株)小坂研究所製
(先端曲率半径2μm/頂角:90度/材質:ダイヤモンド)
2)表面粗さ測定器の測定条件:
基準長さ(粗さ曲線のカットオフ値λc):
0.8mm
評価長さ(基準長さ(カットオフ値λc)×5):
4.0mm
触針の送り速さ:0.1mm/s
層厚の測定方法
共焦点レーザー顕微鏡(LeicaTCS-NT:ライカ社製:倍率「300〜1000倍」)にて、部材の断面を透過観察し、界面の有無を判断し下記の測定基準により測定することができる。具体的には、ハレーションのない鮮明な画像を得るため、共焦点レーザー顕微鏡に、湿式の対物レンズを使用し、かつ、光学積層体の上に屈折率1.518のオイルを約2ml乗せて観察し判断する。オイルの使用は、対物レンズと部材との間の空気層を消失させるために用いる。
測定手順
1:レーザー顕微鏡観察により平均層厚を測定した。
2:測定条件は、上記の通りであった。
3:1画面につき 凹凸の最大凸部、最小凹部の基材からの層厚を1点ずつ計2点測定し、それを5画面分、計10点測定し、平均値を算出し、これを、層の総厚とした。
耐光性
単層体、積層体又は部材において、ブラックパネル温度63±3℃、湿度40±10%RH条件下、50時間の耐光性試験前の表面抵抗率R1と、耐光性試験後の表面抵抗率R2との比「R2/R1」が10以下となることである。本発明にあっては、R2/R1=10〜1程度であることが好ましい。
耐湿熱性
単層体、積層体又は部材において、80℃、湿度90%の高温高湿条件下、500時間の耐光性試験前の表面抵抗率R1’と、耐光性試験後の表面抵抗率R2’との比「R2’/R1’」が10以下となることである。本発明にあっては、R2’/R1’=10〜1程度であることが好ましい。
本発明による第1の態様
I.組成物
電解質
本発明で使用される「電解質」とは、伝導性を有する物質を意味し、本発明にあっては、電解質は常温下において、液体であるものが好ましい。本発明の好ましい態様によれば、電解質中、いわゆる「イオン性液体」が好ましくは挙げられる。「イオン性液体」とは、常温下、比較的低温領域下において液体状態を示しものである。また、「イオン性液体」は、高いイオン伝導性、高い熱安定性、比較的低粘性等を示し、蒸気圧が殆どなく、引火性及び可燃性を示さず、並びに液体温度範囲が広範囲であるという特徴を有するものである。電解質の添加量は、組成物全量に対して、1重量%以上50重量%以下で有り、好ましくは下限値が5重量%以上であり上限値が30重量%以下である。
イオン性液体は、カチオン性の物質が好ましくは利用される。カチオン性の物質は、通常、カウンターイオンであるアニオンとの塩で存在する。イオン性液体の具体例としては、イミダゾリウム(系)、ピリジウム(系)、ピロリジニウム(系)、第4級アンモニウム(系)、第4級ホスホニウム(系)等のカチオン性物質が挙げられ、通常はこれらのカチオン物質に対しては、カウンターイオンである、ハロゲン、トリフラート、テトラフルオロボラート、ヘキサフルオロホスファート等のアニオンと結合した塩(液体)で存在するものが挙げられる。本発明にあっては、イオン液体中でも、イミダゾリウム(系)、ピリジウム(系)の物質及びその塩が好ましくは使用することができる。
イミダゾリウム(系)の物質及びその塩の具体例(物質の鍵括弧中はカウンターイオンを示す)としては、1,3−ジメチルイミダゾリウム「クロライド」、1,3−ジメチルイミダゾリウム「ジメチルホスフェート」、1−エチル,3−メチルイミダゾリウム「クロライド」、1−エチル,3−メチルイミダゾリウム「ブロマイド」、1−エチル,3−メチルイミダゾリウム「イオダイド」、1−エチル,3−メチルイミダゾリウム「トリフルオロメタンスルフォネート」、1−エチル,3−メチルイミダゾリウム「p−トルエンスルフォネート」、1−エチル,3−メチルイミダゾリウム「エチルサルフェート」、1−エチル,3−メチルイミダゾリウム「2−メチル(2―メトキシエトキシ)エチルサルフェート」、1−エチル,3−メチルイミダゾリウム「ジシンアンアミド」、1−エチル,3−メチルイミダゾリウム「テトラフルオロボレート」、1−エチル,3−メチルイミダゾリウム「ヘキサフルオロフォスヘート」、1−エチル,3−メチルイミダゾリウム「ビス(トリフルオロメタンスフォニル)イミド」、1−メチル,3−プロピルイミダゾリウム「イオダイド」、1−ブチル,3−メチルイミダゾリウム「クロライド」、1−ブチル,3−メチルイミダゾリウム「ブロマイド」、1−ブチル,3−メチルイミダゾリウム「イオダイド」、1−ブチル,3−メチルイミダゾリウム「トリフルオロメタンスルフォネート」、1−ブチル,3−メチルイミダゾリウム「テトラフルオロボレート」、1−ブチル,3−メチルイミダゾリウム「ヘキサフルオロフォスヘート」、1−ブチル,3−メチルイミダゾリウム「ビス(トリフルオロメタンスフォニル)イミド」、1−ブチル,3−メチルイミダゾリウム「テトラクロロフェレート」、1−ヘキシル,3−メチルイミダゾリウム「クロライド」、1−ヘキシル,3−メチルイミダゾリウム「ヘキサフルオロフォスヘート」、1−ヘキシル,3−メチルイミダゾリウム「テトラフルオロボレート」、1−ブチル,2,3−ジメチルイミダゾリウム「クロライド」、1−ブチル,2,3−ジメチルイミダゾリウム「テトラフルオロボレート」、1−ブチル,2,3−ジメチルイミダゾリウム「ヘキサフルオロフォスヘート」が挙げられ、好ましくは、高いイオン伝導性を示すことから、1−エチル,3−メチルイミダゾリウム「トリフルオロメタンスルフォネート」が挙げられる。
ピロリジニウム(系)の物質及びその塩の具体例(物質の鍵括弧中はカウンターイオンを示す)としては、1−ブチル−1−メチルピロリジニウム「ビス(トリフルオロメタンスフォニル)イミド」が挙げられる。
ピリジニウム(系)の物質及びその塩の具体例(物質の鍵括弧中はカウンターイオンを示す)としては、1−エチルピリジニウム「クロライド」、1−エチルピリジニウム「ブロマイド」、1−ブチルピリジニウム「クロライド」、)、1−ブチルピリジニウム「ブロマイド」、1−ブチルピリジニウム「ヘキサフルオロフォスフェート」、1−ブチル−4−メチルピリジニウム「ブロマイド」、1−ブチル−4−メチルピリジニウム「ヘキサフルオロフォスフェート」、1−エチル−3−メチルピリジニウム「エチルサルフェート」、1−エチル−3−(ヒドロキシメチル)ピリジニウム「エチルサルフェート」等が挙げられ、好ましくは、高いイオン伝導性を示すことから、1−エチル−3−(ヒドロキ)シメチル)ピリジニウム「エチルサルフェート」が挙げられる。
モノマー、オリゴマー又はプレポリマー
本発明においてはハードコート性を有するモノマー、オリゴマー又はプレポリマーを利用する。これらは、熱及び/又は電離放射線により硬化可能な複数の官能基を有するものが好ましくは利用される。複数の官能基の数は、2以上のものであり、好ましくは6以上である。官能基としては、ヒドロキシル基、酸無水物基、カルボキシル基、アミノ基、イミノ基、エポキシ基、グリシジル基、又はイソシアネート基等で例示される縮合性基及び反応性基;ビニル基、プロペニル基、イソプロペニル基、ブテニル基、アリル等のC2−6アルケニル基、エチニル基、プロピニル基、ブチニル等のC2−6アルキニル基、ビニリデン等のC2−62−6アルケニリデン基、又はこれらの重合性基を有する基(例えば、(メタ)アクリロイル基)等で例示される重合性基;等が例示され、この中でも、重合性基が好ましい。モノマー、オリゴマー又はプレポリマーの添加量は、組成物全量に対して、50重量%以上99重量%以下で有り、好ましくは下限値が70重量%以上であり上限値が95重量%以下である。
上記重合性基を有するモノマー、オリゴマー又はプレポリマーの具体例としては、(メタ)アクリレート基等のラジカル重合性官能基を有する化合物、例えば(メタ)アクリレート系のモノマーが挙げられる。具体的には、比較的低分子量のポリエステルモノマー、ポリエーテルモノマー、アクリルモノマー、エポキシモノマー、ウレタンモノマー、アルキッドモノマー、スピロアセタールモノマー、ポリブタジェンモノマー、ポリチオールポリエンモノマー、多価アルコール等の多官能化合物の(メタ)アクリル酸エステルから成るものが挙げられる。より具体的には、エチル(メタ)アクリレート、エチルヘキシル(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、ヘキサンジオール(メタ)アクリレート、トリプロピレングリコールジ(メタ)アクリレート、ジエチレングリコールジ(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、ジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレート、1,6−ヘキサンジオールジ(メタ)アクリレート、ネオペンチルグリコールジ(メタ)アクリレート等が挙げられる。なお、(メタ)アクリレートとは、アクリレート、又はメタアクリレートを意味する。
(メタ)アクリレート系化合物以外の例としては、スチレン、メチルスチレン、N−ビニルピロリドン等の単官能または多官能モノマー、あるいはビスフェノール型エポキシ化合物、ノボラック型エポキシ化合物、芳香族ビニルエーテル、脂肪族ビニルエーテル等のモノマー等のカチオン重合性官能基を有する化合物が挙げられる。
また、エチレングリコールジ(メタ)アクリレート、1,4−ジ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、ペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレート等の多官能モノマーや、ビスフェノール型エポキシ樹脂、ノボラック型エポキシ化合物等のエポキシ系オリゴマー、脂肪酸系ビニルエーテル、芳香族系ビニルエーテル等のビニルエーテル系オリゴマー等の環状エーテル結合含有オリゴマーが挙げられる。
熱硬化性樹脂のモノマー、オリゴマー又はプレポリマーとしては、アルコキシ基、水酸基、カルボキシル基、アミノ基、エポキシ基、イソシアナート基、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、ビニル基、シアノ基、メチロール基又は活性メチレン基等の熱硬化性基を持つモノマー又はオリゴマーが挙げられる。なお、熱硬化性基は、ブロックイソシアナート基のように、反応性を有する官能基にブロック剤が結合しており、加熱されるとブロック剤の分解反応が進行して重合性及び架橋性を示す官能基でもよい。また、熱硬化性樹脂のモノマーとしては、通常カップリング剤として用いられる有機ケイ素化合物(ケイ素のアルコキシド又はシランカップリング剤)、有機チタン化合物(チタネートカップリング剤)又は有機アルミニウム化合物等の有機金属化合物を用いることもできる。有機ケイ素化合物としては、メチルトリメトキシシラン、メチルトリエトキシシラン、メチルトリメトキシエトキシシラン、3−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、3−アミノプロピルトリメトキシシラン、これらの有機ケイ素化合物のうち反応性基を有する有機ケイ素化合物は、他のモノマーやオリゴマーと硬化反応して強固に結合し易いので、得られる導電性樹脂硬化物の強度が向上する。有機チタン化合物としては、テトラメトキシチタン、テトラエトキシチタン等を挙げることができる。
樹脂
本発明によるモノマー、オリゴマー又はプレポリマーは、樹脂を含んでなるものであってよい。樹脂としては、電離放射線(例えば、紫外線、電子線等)により硬化する樹脂である電離放射線硬化型樹脂、この樹脂と溶剤乾燥型樹脂との混合物、または熱硬化型樹脂の三種類が挙げられ、好ましくは電離放射線硬化型樹脂が挙げられる。また、本発明の好ましい態様によれば、電離放射線硬化型樹脂と熱硬化型樹脂とを少なくとも含んでなる樹脂を用いることができる。
電離放射線硬化型樹脂の具体例としては、(メタ)アクリレート基等のラジカル重合成性官能基を有する化合物、例えば(メタ)アクリレート系のオリゴマー、プレポリマー、あるいはモノマーが挙げられる。具体的には、比較的低分子量のポリエステル樹脂、ポリエーテル樹脂、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、ウレタン樹脂、アルキッド樹脂、スピロアセタール樹脂、ポリブタジェン樹脂、ポリチオールポリエン樹脂、多価アルコール等の多官能化合物の(メタ)アクリル酸エステルから成るオリゴマー又はプレポリマーが挙げられる。又、モノマーとして具体的には、エチル(メタ)アクリレート、エチルヘキシル(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、ヘキサンジオール(メタ)アクリレート、トリプロピレングリコールジ(メタ)アクリレート、ジエチレングリコールジ(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、ジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレート、1,6−ヘキサンジオールジ(メタ)アクリレート、ネオペンチルグリコールジ(メタ)アクリレート等が挙げられる。なお、(メタ)アクリレートとは、アクリレート、又はメタアクリレートを意味する。
(メタ)アクリレート系化合物以外の例としては、スチレン、メチルスチレン、N−ビニルピロリドン等の単官能または多官能モノマー、あるいはビスフェノール型エポキシ化合物、ノボラック型エポキシ化合物、芳香族ビニルエーテル、脂肪族ビニルエーテル等のオリゴマー、プレポリマー等のカチオン重合性官能基を有する化合物が挙げられる。
電離放射線硬化性樹脂組成物に添加する光重合開始剤としては、例えば、アセトフェノン類、ベンゾフェノン類、ミヒラーベンゾイルベンゾエート、αーアミロキシムエステル、テトラメチルメウラムモノサルファイド、チオキサントン類などが適用できる。また、必要に応じて、光増感剤、光重合促進剤を添加する。該光増感剤、光重合促進剤としては、公知の光増感剤でよく、例えば、ベンゾイン、ベンゾインメチルエーテル、ベンゾインエチルエーテル、ベンゾインイソプロピルエーテル、α−メチルベンゾイン、α−フェニルベンゾイン等のベンゾイン系化合物;アントラキノン、メチルアントラキノン等のアントラキノン系化合物;ベンジル;ジアセチル;アセトフェノン、ベンゾフェノン等のフェニルケトン化合物;ジフェニルジスルフィド、テトラメチルチウラムスルフィド等のスルフィド化合物;α−クロルメチルナフタリン;アントラセンおよびヘキサクロロブタジエン、ペンタクロロブタジエン等のハロゲン化炭化水素、チオキサントン、n−ブチルアミン、トリエチルアミン、トリーnーブチルホスフィンなどがある。具体的には、アセトフェノン系光重合開始剤に対し、ベンゾフェノンまたはチオキサントン光増感剤を用いることが好ましい。
電離放射線硬化型樹脂に混合して使用される溶剤乾燥型樹脂としては、主として熱可塑性樹脂が挙げられる。熱可塑性樹脂は一般的に例示されるものが利用される。溶剤乾燥型樹脂の添加により、塗布面の塗膜欠陥を有効に防止することができる。熱可塑性樹脂の好ましい具体例として、セルロース系樹脂、例えばニトロセルロース、アセチルセルロース、セルロースアセテートプロピオネート、エチルヒドロキシエチルセルロース等が挙げられる。さらに、本発明にあっては、上記したものの他に、酢酸ビニル及びその共重合体、塩化ビニル及びその共重合体、塩化ビニリデン及びその共重合体等のビニル系樹脂、ポリビニルホルマール、ポリビニルブチラール等のアセタール樹脂、アクリル樹脂及びその共重合体、メタアクリル樹脂及びその共重合体等のアクリル系樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリアミド樹脂、ポリカーボネート樹脂等が挙げられる。
熱硬化性樹脂の具体例としては、フェノール樹脂、尿素樹脂、ジアリルフタレート樹脂、メラニン樹脂、グアナミン樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、ポリウレタン樹脂、エポキシ樹脂、アミノアルキッド樹脂、メラミン−尿素共縮合樹脂、ケイ素樹脂、ポリシロキサン樹脂等が挙げられる。熱硬化性樹脂を用いる場合、必要に応じて、架橋剤、重合開始剤等の硬化剤、重合促進剤、溶剤、粘度調製剤等をさらに添加して使用することができる。
その他の成分
本発明による組成物は上記したものを必須成分として含んでなるものである。しかしながら、他の機能、とりわけ、他の光学機能性を発揮する成分を添加することが可能である。この結果、帯電防止性及びハードコート性以外の他の性質(光学特性)を兼ね備えた一の組成物を提供することができ、その結果、この部材は、単一の硬化物として、多様な光学特性を発揮させることが可能となる。本発明にあっては、防眩剤、屈折率調整剤、防汚染剤(撥水剤、撥油剤、指紋付着防止剤等を包含する)、高硬度化剤および硬度調製剤からなる群から選択される一種または二種以上の混合物をさらに包含することが可能である。
1.防眩剤
本発明にあっては、防眩性を有するものであれは、いずれのものを使用することができるが、微粒子からなる防眩剤が好ましくは使用される。防眩剤の添加量は、本発明の組成物全量に対して、5重量%以上40重量%以下であり、好ましくは下限値が10重量%以上であり、下限値が30重量%以下である。
屈折率の差n
本発明においては、モノマーと微粒子との屈折率の差nが0.20以下であることが好ましく、より具体的には、屈折率の差nが0.03以上0.20以下であり、好ましくは下限が0.05以上であり、より好ましくは0.09以上であり、好ましくは上限が0.18以下であり、より好ましくは0.12以下であることが好ましい。モノマーと微粒子との屈折率の差nが上記範囲内にあることにより、光学積層体の内部ヘイズを付与することができ、LCD等の画像ムラ、及び、バックライト等背面からの透過光が表面に凹凸形状を有する光学積層体を通過するときに生じるメンギラを有効に防止することができる。
ここで、「メンギラ」とは、目にはキラキラするちらつきとして見える現象をいう。
他方、本発明の別の好ましい態様によれば、モノマーと微粒子との屈折率の差nが0超過0.03未満であり、好ましくは下限が0.001以上であり、より好ましくは0.005以上であり、好ましくは上限が0.02以下であり、より好ましくは、0.01以下であることが好ましい。モノマーと微粒子との屈折率との差nが上記範囲内にあることにより、高いコントラストを実現することができる。
本発明にあって、モノマーと微粒子との屈折率の差nが上記二種類に分けて数値範囲を定めるものであるが、このことは技術的に矛盾するものではない。光学積層体としてそれぞれ所望の光学特性、特に、本発明の光学積層体が実装される液晶、PDP、CRT等の各パネルのモードに最適な光学特性を発揮するためにかかる数値範囲とすることが必要となるからである。
微粒子
微粒子は球状、例えば真球状、楕円状、不定形等のものであってよい。また、微粒子は凝集型微粒子であってよい。本発明にあっては、微粒子の平均粒子径R(μm)が0.3μm以上20μm以下であり、好ましくは上限が15.0μm以下であり、より好ましくは10μm以下であり、さらに好ましくは7.0μm以下であり、好ましくは下限が、1.0μm以上であり、より好ましくは1.5μm以上であるものが好ましい。微粒子の平均粒子径Rが上記の範囲内にあることにより、適切な凹凸形状を形成することができるので好ましい。ここで、「平均粒子径」とは、微粒子が、単分散型の粒子(形状が単一な粒子)であれば、その平均粒子径を表し、ブロードな粒度分布を持つ粒子であれば、粒度分布測定により、最も多く存在する粒子の粒径が平均粒子径を表す。上記微粒子の粒径は、主に、コールターカウンター法により計測できる。また、この方法以外に、レーザー回折法、SEM写真撮影による測定によっても計測できる。
本発明では、単分散型の粒子を使用する場合には、前記微粒子の全体の80%以上(好ましくは90%以上)において、前記微粒子の粒径平均分布がR±1.0μm、好ましくはR±0.5μm、さらに好ましくはR±0.3μmの範囲内にあるものが好ましい。微粒子の粒径平均分布が上記の範囲とされてなることにより、凹凸形状の均一性を良好なものとし、かつ、メンギラ等を有効に防止することが可能となる。また、前記微粒子を、第一微粒子とし、その平均粒径が異なる第二微粒子、第三微粒子又は第n微粒子(nは自然数)等の複数の微粒子をさらに含んでなるものを有するものであってもよく、例えば、第一微粒子の平均粒子径R(μm)が3.5μm程度の小粒子径については、単分散微粒子ではなく、平均粒子径が1.5μmの粒度分布をもつ微粒子で効率良く凹凸層を形成させることが可能となる。平均粒子径が異なる複数の微粒子を含む場合、第二、第三、第n微粒子の各平均粒子径は、上記微粒子(第一微粒子)と同じ範囲であることが好ましい。使用する微粒子が、ブロードな粒度分布を持つ粒子である場合には、粒径平均分布は、上記の通りにならないことは当業者が理解するであろう。
凝集型微粒子
本発明では、微粒子の中でも凝集型微粒子を用いることができる。凝集型微粒子は、同一の微粒子であっても、または平均粒径が異なる複数の微粒子で構成されてよい。従って、複数の凝集微粒子を使用する場合は、(凝集)第一微粒子とその平均粒径が異なる(凝集)第二微粒子、(凝集)第三微粒子又は(凝集)第n微粒子(nは自然数)を含んでなるものを用いてもよい。(凝集)第二微粒子、(凝集)第三微粒子又は(凝集)第n微粒子を用いるときは、単体自体またはその凝集部自体のみでは、防眩性を発揮しないものが好ましい。凝集型微粒子の場合は、二次粒子径が上記平均粒子径範囲内であることが好ましい。
微粒子(第一、第二、第三、第n微粒子)は、特に限定されず、無機系、有機系のものが使用することができ、好ましくは透明性のものがよい。有機系材料により形成されてなる微粒子の具体例としては、プラスチックポリマービーズを挙げることができる。プラスチックビーズとしては、スチレンビーズ(屈折率1.60)、メラミンビーズ(屈折率1.57)、アクリルビーズ(屈折率1.49〜1.535)、アクリル−スチレンビーズ(屈折率1.54〜1.58)、ベンゾグアナミン−ホルムアルデヒドビーズ、ポリカーボネートビーズ、ポリエチレンビーズ等が挙げられる。上記プラスチックビーズは、その表面に疎水性基を有することが好ましく、例えば、スチレンビーズを挙げることができる。無機系微粒子としては、球状シリカ、不定形シリカ等を挙げることができる。
この不定形シリカは、分散性が良好な粒径0 .3〜5μmのシリカビーズを使用することが好ましい。上記不定形シリカの含有量は、バインダーモノマーに対して0.5〜30質量部であることが好ましい。本発明による組成物の粘度上昇を抑制し不定形シリカの分散性を良好なものとすることが可能となる。また、本発明にあっては、粒子表面への有機物処理等を施すことも可能である。粒子表面に有機物処理を施す場合には、疎水化処理が好ましい。
この有機物処理には、ビーズ表面に化合物を化学的に結合させる方法、ビーズ表面と化学的な結合をせずに、ビーズを形成する組成物にあるボイドなどに浸透させるような物理的な方法があり、どちらを使用してもよい。一般的には、水酸基またはシラノール基等のシリカ表面の活性基を利用する化学的処理法が、処理効率の観点で好ましく用いられる。
処理に使用する化合物の具体例としては、上述活性基と反応性の高いシラン系、シロキサン系、シラザン系材料などが用いられる。例えば、メチルトリクロロシラン等の、直鎖アルキル単基置換シリコーン材料、分岐アルキル単置換シリコーン材料、或いはジ-n-ブチルジクロロシラン、エチルジメチルクロロシラン等の多置換直鎖アルキルシリコーン化合物や、多置換分岐鎖アルキルシリコーン化合物が挙げられる。同様に、直鎖アルキル基若しくは分岐アルキル基の単置換、多置換シロキサン材料、シラザン材料も有効に使用することができる。
必要に応じて、アルキル鎖の末端又は中間部位に、ヘテロ原子、不飽和結合基、環状結合基、芳香族官能基等を有するものを使用してもよい。これらの化合物は、含まれるアルキル基が疎水性を示すため、被処理材料表面を、親水性から疎水性に容易に変換することが可能となり、未処理では親和性の乏しい高分子材料とも、高い親和性を得ることができる。
前記微粒子において、複数のものを混合して用いる場合は、各微粒子は、平均粒子径が異なるもの以外に、素材が異なるもの、形状が異なるもの、これら全て異なるものなどを、前記したように、各微粒子の役割を区分しながら、適宜選択して用いることができる。
素材が異なる微粒子としては、二種類以上の異なる屈折率を有する微粒子を用いることが好ましい。これら微粒子の混合を行なう場合には、微粒子の屈折率は、各々の微粒子の屈折率と使用比率とに応じた平均値として見なすことができ、微粒子の混合比率調整により細かい屈折率設定が可能となり、一種類の場合よりも制御が容易となり、様々な屈折率設計が可能となる。また、例えば、二種類の異なる屈折率を有する微粒子を用いる場合には、第一微粒子の平均粒径R1>第二微粒子の平均粒径R2とすることも好ましいが、あえて二種類の微粒子の粒径を揃えることにより、第一微粒子と第二微粒子の比率を自由に選択し用いることもでき、このようにすることで、光拡散性の設計が容易になる。第一微粒子と第二微粒子との粒径を揃えるためには、単分散粒子が得やすい有機微粒子が、この点で好ましい。粒径にばらつきがないほど、防眩性や内部散乱特性にばらつきが少なくなり、防眩性能設計が容易になるので好ましい。単分散性を更に上げる手段として、風力分級、ろ過フィルタによる湿式ろ過分級が挙げられる。
2.屈折率調整剤
屈折率調整剤を添加することにより、本発明による組成物の光学特性を調整することが可能となる。屈折率調整剤には、低屈折率剤、中屈折率剤、高屈折率剤等が挙げられる。
眩屈折率調整剤の添加量は、本発明の組成物全量に対して、5重量%以上40重量%以下であり、好ましくは下限値が10重量%以上であり、下限値が30重量%以下である。また、本発明にあっては、低屈折率剤の添加量は、上記範囲に限らず、組成物全量に対して250重量%以下が好ましい。
1)低屈折率剤
低屈折率剤の好ましいものとしては、シリカ、フッ化マグネシウムなどの低屈折率無機超微粒子(多孔質、中空など全ての種類の微粒子)、及び低屈折率モノマーであるフッ素系モノマーが挙げられる。フッ素系モノマーとしては、少なくとも分子中にフッ素原子を含む重合性化合物又はその重合体を用いることができる。重合性化合物は、特に限定されないが、例えば、電離放射線で硬化する官能基、熱硬化する極性基等の硬化反応性の基を有するものが好ましい。また、これらの反応性の基を同時に併せ持つ化合物でもよい。この重合性化合物に対し、重合体とは、上記のような反応性基などを一切もたないものである。
本発明の好ましい態様によれば、低屈折率剤として、「空隙を有する微粒子」を利用することが好ましい。「空隙を有する微粒子」は本発明の組成物を用いて形成される部材の強度を保持しつつ、その屈折率を下げることを可能とする。本発明において、「空隙を有する微粒子」とは、微粒子の内部に気体が充填された構造及び/又は気体を含む多孔質構造体を形成し、微粒子本来の屈折率に比べて微粒子中の気体の占有率に反比例して屈折率が低下する微粒子を意味する。また、本発明にあっては、微粒子の形態、構造、凝集状態、塗膜内部での微粒子の分散状態により、内部、及び/又は表面の少なくとも一部にナノポーラス構造の形成が可能な微粒子も含まれる。
空隙を有する無機系の微粒子の具体例としては、特開2001−233611号公報で開示されている技術を用いて調製したシリカ微粒子が好ましくは挙げられる。その他、特開平7−133105、特開2002−79616号公報、特開2006−106714号公報等に記載された製法によって得られるシリカ微粒子であってよい。空隙を有するシリカ微粒子は製造が容易でそれ自身の硬度が高いため、バインダーと混合して使用した場合、部材の強度が向上され、かつ、屈折率を1.20〜1.45程度の範囲内に調製することを可能とする。特に、空隙を有する有機系の微粒子の具体例としては、特開2002−80503号公報で開示されている技術を用いて調製した中空ポリマー微粒子が好ましく挙げられる。
塗膜の内部及び/又は表面の少なくとも一部にナノポーラス構造の形成が可能な微粒子としては先のシリカ微粒子に加え、比表面積を大きくすることを目的として製造され、充填用のカラムおよび表面の多孔質部に各種化学物質を吸着させる除放材、触媒固定用に使用される多孔質微粒子、または断熱材や低誘電材に組み込むことを目的とする中空微粒子の分散体や凝集体を挙げることができる。そのような具体的としては、市販品として日本シリカ工業株式会社製の商品名NipsilやNipgelの中から多孔質シリカ微粒子の集合体、日産化学工業社製のシリカ微粒子が鎖状に繋がった構造を有するコロイダルシリカUPシリーズ(商品名)から、本発明の好ましい粒子径の範囲内のものを利用することが可能である。
「空隙を有する微粒子」の平均粒子径は、5nm以上300nm以下であり、好ましくは下限が8nm以上であり上限が100nm以下であり、より好ましくは下限が10nm以上であり上限が80nm以下である。微粒子の平均粒子径がこの範囲内にあることにより、本発明による組成物により形成された部材に優れた透明性を付与することが可能となる。
2)高屈折率剤/中屈折率剤
高屈折率剤、中屈折率剤は、反射防止性を向上させるために添加されてよい。高屈折率剤、中屈折率剤の屈折率は1.55〜2.00の範囲内で設定されてよく、中屈折率剤は、その屈折率が1.55〜1.80の範囲内のものを意味し、高屈折率剤は、その屈折率が1.65〜2.00の範囲内のものを意味する。
これら屈折率剤は、微粒子が挙げられ、その具体例(かっこ内は屈折率を示す)としては、酸化亜鉛(1.90)、チタニア(2.3〜2.7)、セリア(1.95)、スズドープ酸化インジウム(1.95)、アンチモンドープ酸化スズ(1.80)、イットリア(1.87)、ジルコニア(2.0)が挙げられる。
防汚染剤
防汚染剤は、本発明の組成物で形成された部材の最表面の汚れ防止を主目的とし、さらに耐擦傷性を付与することが可能となる。防汚染剤の添加量は、本発明の組成物全量に対して、0.01重量%以上10重量%以下であり、好ましくは下限値が0.1重量%以上であり、下限値が1重量%以下である。
防汚染剤の具体例としては、撥水性、撥油性、指紋拭き取り性を発現するような添加剤が有効である。より具体例としては、フッ素系化合物、ケイ素系化合物、またはこれらの混合化合物が挙げられる。より具体的には、2−パーフロロオクチルエチルトリアミノシラン等のフロロアルキル基を有するシランカップリング剤等が挙げられ、特に、アミノ基を有するものが好ましくは使用することができる。
本発明の好ましい態様によれば、流動性及び硬度を調整する有機微粒子や無機微粒子を含有するものであってもよい。流動性調整剤の添加量は、本発明の組成物全量に対して、0.01重量%以上10重量%以下であり、好ましくは下限値が0.1重量%以上であり、下限値が1重量%以下である。
有機微粒子及び無機微粒子の具体例としては、コロイダルシリカ、コアーシェル構造を有するポリマーラテックス等が挙げられる。本発明において「コロイダルシリカ」とは、コロイド状態のシリカ粒子を水又は有機溶媒に分散させたコロイド溶液を意味する。上記コロイダルシリカの粒子径(直径)は、1〜50nm程度の超微粒子のものであることが好ましい。なお、本発明におけるコロイダルシリカの粒子径は、BET法による平均粒子径である。平均粒子径は、具体的には、BET法により表面積を測定し、粒子が真球であるとして換算して算出する。
上記コロイダルシリカは、公知のものであり、市販のものとしては、例えば、「メタノールシリカゾル」、「MA−ST−M」、「IPA−ST」、「EG−ST」、「EG−ST−ZL」、「NPC−ST」、「DMAC−ST」、「MEK」、「XBA−ST」、「MIBK−ST」(以上、日産化学工業(株)製品、いずれも商品名)、「OSCAL1132」、「OSCAL1232」、「OSCAL1332」、「OSCAL1432」、「OSCAL1532」、「OSCAL1632」、「OSCAL1132」、(以上、触媒化成工業(株)製品、いずれも商品名)で市販されているものを挙げることができる。
溶剤
溶媒は、少なくとも固形分(複数のモノマー及び硬化性樹脂前駆体、反応開始剤、その他添加剤)を均一に溶解できる溶媒であればよい。そのような溶媒としては、例えば、ケトン類(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)、エーテル類(ジオキサン、テトラヒドロフラン等)、脂肪族炭化水素類(ヘキサン等)、脂環式炭化水素類(シクロヘキサン等)、芳香族炭化水素類(トルエン、キシレン等)、ハロゲン化炭素類(ジクロロメタン、ジクロロエタン等)、エステル類(酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸ブチル等)、水、アルコール類(エタノール、イソプロパノール、ブタノール、シクロヘキサノール等)、セロソルブ類(メチルセロソルブ、エチルセロソルブ等)、セロソルブアセテート類、スルホキシド類(ジメチルスルホキシド等)、アミド類(ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド等)等が例示でき、これらの混合溶媒であってもよく、好ましくは、ケトン類、エステル類が挙げられる。
II.組成物の物性及び用途
1.物性
本発明による組成物を硬化させた部材は、例えば、フィルム、薄膜、薄層として形成した場合、その厚さが0.1μm以上10μm以下であり、好ましくは1μm以上5μm以下である。そして、この部材は、1010Ω/cmオーダー未満、好ましくは10Ω/cmオーダーから10Ω/cmオーダーという高い導電性を有する。特に、この導電性は、上記した層厚の範囲において容易に実現することが可能となる。また、硬化させた帯電防止性部材のハードコート性は、JIS5600−5−4(1999)で規定される鉛筆硬度試で「H」以上、好ましくは「2H」以上の硬度を示す。
防眩性
防眩剤を添加した組成物を用いて形成された部材を形成した場合、その最表面に凹凸形状が形成され得る。その結果、本発明にあっては、この凹凸形状については以下の物性を有することが好ましい。
1)ヘイズ値
防眩剤を添加した組成物を用いて形成された部材、単層体、積層体は、その全ヘイズ値をHa、その内部ヘイズ値をHi、その表面ヘイズ値をHsと定義した場合に、下記数値を全て満たすものである。
Haが0.5%以上90%未満であり、好ましくは下限が1.5%以上であり、より好ましくは6%以上であり、上限が50%以下であり、より好ましくは30%以下である。
Hiが0.1%以上80%以下であり、好ましくは、下限が3.5%以上であり、より好ましくは5%以上であり、上限が好ましくは40%以下であり、より好ましくは25%以下である。
本発明の好ましい態様においては、Hsが0.5%以上40%以下であり、好ましくは、下限が0.8%以上であり上限が25%以下である。
2)Sm、θa、Rz、Ra
また、防眩剤を添加した組成物を用いて形成された部材、単層体、積層体は、凹凸形状の平均間隔をSmとし、凹凸部の平均傾斜角をθaとし、凹凸の平均粗さをRzとし、算術平均粗さをRaとした場合に、下記数値を満たすものが好ましい。
Smが40μm以上500μm以下であり、好ましくは下限値が80μm以上であり、上限値が350μm以下である。
θaが0.1度以上5度以下であり、好ましくは下限値が0.3度以上であり、上限値が2度以下である。
Rzが0.3μm超過3μm以下であり、好ましくは下限値が0.4μm以上であり、好ましくは上限値が2μm以下である。
Raが0.1μm超過0.5μm以下であり、好ましくは上限値が0.3μm以下である。
2.用途
本発明による組成物は、帯電防止性(導電性)及びハードコート性が要求される製品にそのまま使用することができる。本発明の好ましい態様によれば、帯電防止性及びハードコート性を同時に実現できる部材を提供することができる。より好ましくは、本発明による組成物を硬化させた部材を提供することができる。従って、本発明による組成物をそのまま塗布して、硬化させることでその目的を達成することができる。例えば、埃付着防止性建材(化粧シート等)、光学ディスク表面のオーバーコート等に利用される。帯電防止性及びハードコート性組成物は、インキ、乾燥塗布膜、熱/光硬化物、膜、成形体等の形態として利用することができる。
1)部材(単層体)/インキ組成物
具体的には、本発明による組成物を、乾燥及び硬化を行うことにより帯電防止性(導電性)及びハードコート性を有する部材(単層体)を得ることができる。硬化方法としては、電子線または紫外線の照射によって硬化する。電子線硬化の場合には、100KeV〜300KeVのエネルギーを有する電子線等を使用する。紫外線硬化の場合には、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の光線から発する紫外線等を使用する。また、本発明による組成物を製品、部材に塗布するものであってよい。この場合、本発明による組成物をロールコート法、ミヤバーコート法、グラビアコート法、ダイコート法等の塗布方法により、製品、光透過性基材の表面に塗布する。塗布後に、上記した乾燥及び硬化により、硬化することが可能となる。従って、本発明の別の態様によれば、本発明による組成物をインキ組成物とすることが提案される。インキ組成物は本発明による組成物をそのまま使用してもよいが、塗工方法に併せて、溶剤、添加剤等を加えて調製されてよい。
2)(光学)積層体
本発明によれば、本発明による組成物及び部材を(光透過性)基材に付与した(光学)積層体とすることができる。従って、本発明の別の態様にあっては、光学積層体(反射防止性部材)及びこれらを用いた偏光板並びに画像表示装置を提案することができる。
基材
本発明における基材は、光学機能層が形成されるものであれば何れのものであっても良く、金属製、プラスチック製、樹脂製、布製等であってよく、その形状も板状体、球体、立(直)方体、円(多角)推等であってよい。また、基材は無色(有色)透明、不透明、半透明等のものであってもよい。本発明にあっては、光学機能性部材として利用される場合には、光透過性基材であって、板状体、フィルム状体のものが好ましい。
光透過性)基材
(光透過性)基材は、平滑性、耐熱性を備え、機械的強度に優れたものが好ましい。光透過性基材を形成する材料の具体例としては、ポリエステル(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等)、セルロース系樹脂(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ブチレート等)、ポリエーテルスルフォン、ポリオレフィン(ポリスルフォン、ポリプロピレン、ポリメチルペンテン)、ポリ塩化ビニル、ポリビニルアセタール、ポリエーテルケトン、アクリル樹脂(ポリメタクリル酸メチル等)ポリカーボネート、またはポリウレタン等の熱可塑性樹脂が挙げられ、好ましくはポリエステル(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)、セルローストリアセテートが挙げられる。さらに、他の光透過性基材として、脂環構造を有した非晶質オレフィンポリマー(Cyclo-Olefin-Polymer:COP)フィルムが挙げられる。これは、ノルボルネン系重合体、単環の環状オレフィン系重合体、環状共役ジエン系重合体、ビニル脂環式炭化水素系重合体樹脂などが用いられる基材で、例えば、日本ゼオン社製のゼオネックスやゼオノア(ノルボルネン系樹脂)、住友ベークライト社製 スミライトFS-1700、JSR社製 アートン(変性ノルボルネン系樹脂)、三井化学社製 アペル(環状オレフィン共重合体)、Ticona社製のTopas(環状オレフィン共重合体)、日立化成社製 オプトレッツOZ-1000シリーズ(脂環式アクリル樹脂)などが挙げられる。また、トリアセチルセルロースの代替基材として旭化成ケミカルズ社製のFVシリーズ(低複屈折率、低光弾性率フィルム)も好ましい。
本発明にあっては、これらの熱可塑性樹脂を薄膜の柔軟性に富んだフィルム状体として使用することが好ましいが、硬化性が要求される使用態様に応じて、これら熱可塑性樹脂の板またはガラス板の板状体のものも使用することも可能である。
光透過性基材の厚さは、20μm以上300μm以下、好ましくは上限が200μm以下であり、下限が30μm以上である。光透過性基材が板状体の場合にはこれらの厚さを越える厚さであってもよく、1〜5mm程度のものが用いられる。基材は、その上に防眩層を形成するのに際して、接着性向上のために、コロナ放電処理、酸化処理等の物理的な処理のほか、アンカー剤もしくはプライマーと呼ばれる塗料を予め塗布してもよい。
3)偏光板
本発明の別の態様によれば、偏光素子と、本発明による組成物で形成された部材とを備えてなる偏光板を提供することができる。具体的には、偏光素子の表面に、本発明による組成物で形成された光学積層体を該光学積層体における防眩層が存在する面と反対の面に備えてなる、偏光板を提供することができる。偏光素子は、例えば、よう素又は染料により染色し、延伸してなるポリビニルアルコールフィルム、ポリビニルホルマールフィルム、ポリビニルアセタールフィルム、エチレン−酢酸ビニル共重合体系ケン化フィルム等を用いることができる。ラミネート処理にあたって、接着性の増加のため、または電防止のために、光透過性基材(好ましくは、トリアセチルセルロースフィルム)にケン化処理を行うことが好ましい。
4)画像表示装置
本発明のさらに別の態様によれば、画像表示装置を提供することができ、その表示装置表面に、本発明による光学積層体または本発明による偏光板が形成されてなるものである。本発明による画像表示装置は、LCD等の非自発発光型画像表示装置(表示素子自身が発光しない)であっても、PDP、FED、ELD(有機EL、無機EL)、CRT等の自発発光型画像表示装置(表示素子自身が発光する)であってもよい。非自発発光型の代表的な例であるLCDは、透過性表示体と、上記透過性表示体を背面から照射する光源装置により構成されてよい。本発明の画像表示装置がLCDである場合、この透過性表示体の表面に、本発明の光学積層体又は本発明の偏光板が用いられる。
本発明による画像表示装置が液晶表示装置の場合、光源装置の光源は本発明による光学積層体の下側から照射される。なお、液晶表示装置には、液晶表示素子と偏光板との間に、位相差板が挿入されてよい。この液晶表示装置の各層間には必要に応じて接着剤層が設けられてよい。
他方、自発発光型画像表示装置であるPDPは、電極を表面に形成した表面ガラス基板と、この表面ガラス基板に対向した背面ガラス基板との間に放電ガスが封入されて形成されたものとして構成されてなる。この背面ガラス基板には、電極及び微小な溝を表面に形成し、この溝内に赤、緑、青の蛍光体層を形成したものとして構成されてよい。この自発光型画像表示装置は、この両ガラス基板により構成される電極間に電圧をかけることによって紫外線を発生させ、蛍光体を光らせて自発光する。本発明の画像表示装置がPDPである場合、上記表面ガラス基板の表面、又はその前面板(ガラス基板又はフィルム基板)に上述した光学積層体を使用してもよい。
その他の自発発光型画像表示装置としては、電圧をかけると発光する硫化亜鉛、ジアミン類物質、発光体をガラス基板に蒸着し、基板にかける電圧を制御して表示を行なうELD装置、又は、電気信号を光に変換し、人間の目に見える像を発生させるCRTなどの画像表示装置であってもよい。この場合、上記のような各表示装置の最表面又はその前面板の表面に上述した光学積層体を用いることができる。本発明の画像表示装置は、いずれの場合も、テレビジョン、コンピュータ、ワードプロセッサなどのディスプレイ表示に使用することができる。特に、CRT、液晶パネル、PDP、ELD、FEDなどの高精細画像用ディスプレイの表面に好ましく使用することができる。
本発明による第2の態様
I.部材
本発明による第2の態様の部材は、基材の表面に、帯電防止性能とハードコート性能とを同時に実現できるものである。この部材は、電解質がモノマー、オリゴマー又はプレポリマー内に均一分散され、これらのモノマー、オリゴマー又はプレポリマーが熱及び/又は電離放射線が付与され硬化して得られた三次元立体網目構造内に先の電解質が緊縛した状態で存在するという特有の構造によって引き起こされるものである。
三次元立体網目構造
本発明にあっては、モノマーが硬化することにより、三次元立体網目構造を形成することにより、その三次元網目構造内(マイクロオーダーからナノオーダー)に、電解質が均一に分散し、かつ、その構造内に緊縛して存在するものである。このような現象が起こる理由は定かではないが、電解質を使用した形成された部材の断面を光学的手法で確認したところ、電解質(液体)がその状態で三次元立体網目構造内に(均一に)分散して存在していること、より具体的には、恰も、三次元立体網目構造内の部屋毎に、極微量の電解質(液体)が格納されて(均一に)分散して存在していることを確認したのである。
構成成分
本発明による部材が、先の特有の構造を有するのは、本発明における部材が、電解質と、熱及び/又は電離放射線により硬化可能な複数の官能基を有するモノマー、オリゴマー又はプレポリマーとを兼ね備えて成ることによる。構成成分は、以下に説明するもの以外は、本発明の第1の態様のI.組成物の項で説明したのと同様であってよい。
電解質の添加量は、部材を構成する成分全量に対して、1重量%以上50重量%以下で有り、好ましくは下限値が5重量%以上であり上限値が30重量%以下である。モノマー、オリゴマー又はプレポリマーの添加量は、部材を構成する成分全量に対して、50重量%以上99重量%以下で有り、好ましくは下限値が70重量%以上であり上限値が95重量%以下である。防眩剤の添加量は、部材を構成する成分全量に対して、2重量%以上40重量%以下であり、好ましくは下限値が4重量%以上であり、下限値が30重量%以下であり、より好ましくは下限値が6重量%以上であり、下限値が20重量%以下である。眩屈折率調整剤の添加量は、部材を構成する成分全量に対して、5重量%以上50重量%以下であり、好ましくは下限値が10重量%以上であり、下限値が30重量%以下である。防汚染剤の添加量は、部材を構成する成分全量に対して、1重量%以上35重量%以下であり、好ましくは下限値が5重量%以上であり、上限値が20重量%以下である。流動性(硬度性)調整剤の添加量は、部材を構成する成分全量に対して、5重量%以上50量%以下であり、好ましくは下限値が10重量%以上であり、上限値が30重量%以下である。
II.インキ組成物/(光学)単層体
本発明の別の態様によれば、本発明の部材を実現できるインキ組成物を提案することができる。本発明の部材用インキ組成物は、電解質と、熱及び/又は電離放射線により硬化可能な複数の官能基を有するモノマーとを備えてなるものである。本発明によるインキ組成物を構成する成分は、本発明の第1の態様のI.組成物の項で説明したのと同様であってよい。また、本発明の別の態様によれば、本発明による部材が、帯電防止性及びハードコート性を同時に実現できる単層体として利用される。
III.(光学)積層体
本発明の好ましい別の態様によれば、基材と、該基材の上に、光学機能層を備えてなる積層体であって、該光学機能層が、本発明の第2の態様による部材である、積層体が提案される。従って、(光学)積層体を形成する部材は、先のI.部材の項で説明したのと同様であってよい。
任意の層
本発明にあっては、前記光学機能層の表面又は前記基材と前記光学機能層の間、及び/又は前記光学機能層の上に、防眩層、屈折率調製層、および防汚染層からなる群から選択される一種または二種以上の層をさらに備えてなるものであってもよい。これらの層は、防眩剤、屈折率調製剤、又は防汚染剤を樹脂等に添加し分散させた組成物を用いて形成されてよい。従って、防眩剤、屈折率調製剤、又は防汚染剤を樹脂等についてはI.部材の項で説明したのと同様であってよい。
基材
(光透過性)基材は本発明による第1の態様で説明したのと同様であってよい。
製造方法
本発明による部材(単層体)、(光学)積層体は、部材、光学機能層、任意の層を形成する各構成成分を混合し、必要に応じて濾過した成分を、乾燥及び硬化を行うことにより製造することができる。また、本発明にあっては、本発明の部材を構成する成分を製品、部材に塗布することにより形成させることもできる。硬化方法および塗布方法など製造方法は本発明による第1の態様で説明したのと同様であってよい。
IV.部材の物性及び用途
物性
本発明による部材は、例えば、フィルム、薄膜、薄層として形成した場合、その厚さが、その厚さが0.1μm以上10μm以下であり、好ましくは1μm以上5μm以下である。そして、この部材は、1010Ω/cmオーダー未満、好ましくは10Ω/cmオーダーから10Ω/cmオーダー、という高い導電性を有する。特に、この導電性は、上記した層厚の範囲において容易に実現することが可能となる。また、硬化させた帯電防止性部材のハードコート性は、JIS5600−5−4(1999)で規定される鉛筆硬度試で「H」以上、好ましくは「2H」以上の硬度を示す。上記以外の物性は、本発明の第1の態様のII.組成物の物性及び用途の項で説明したのと同様であってよい。
用途
本発明による部材は、帯電防止性(導電性)及びハードコート性が要求される製品として使用することができる。例えば、埃付着防止性建材(化粧シート等)、光学ディスク表面のオーバーコート等に利用される。また、本発明による部材は、乾燥塗布膜、熱/光硬化物、膜、成形体等の形態として利用することができる。本発明にあっては、部材は光学機能性部材として使用されることが好ましい。従って、本発明の別の態様にあっては、光学積層体(反射防止性部材、偏光板)を提案することができる。上記以外の用途は、本発明の第1の態様のII.組成物の物性及び用途の項で説明したのと同様であってよい。
本発明による第3の態様
I.単層体
本発明による第3の態様の単層体は、帯電防止性能とハードコート性能とを同時に実現できるものである。本発明においては、帯電防止性を有する電解質と、ハードコート性を有するモノマー、オリゴマー又はプレポリマーとを兼ね備えて成ることにより上記両性が実現可能となる。
構成成分
単層体の構成成分は、以下に説明するもの以外は、本発明の第1の態様のI.組成物の項で説明したのと同様であってよい。
電解質の添加量は、単層体を構成する成分全量に対して、1重量%以上50重量%以下で有り、好ましくは下限値が5重量%以上であり上限値が30重量%以下である。モノマー、オリゴマー又はプレポリマーの添加量は、単層体を構成する成分全量に対して、50重量%以上99重量%以下で有り、好ましくは下限値が70重量%以上であり上限値が95重量%以下である。防眩剤の添加量は、単層体を構成する成分全量に対して、2重量%以上40重量%以下であり、好ましくは下限値が4重量%以上であり、下限値が30重量%以下であり、より好ましくは下限値が6重量%以上であり、下限値が20重量%以下である。眩屈折率調整剤の添加量は、単層体を構成する成分全量に対して、5重量%以上50重量%以下であり、好ましくは下限値が10重量%以上であり、下限値が30重量%以下である。防汚染剤の添加量は、単層体を構成する成分全量に対して、1重量%以上35重量%以下であり、好ましくは下限値が5重量%以上であり、上限値が20重量%以下である。流動性(硬度性)調整剤の添加量は、単層体を構成する成分全量に対して、5重量%以上50量%以下であり、好ましくは下限値が10重量%以上であり、上限値が30重量%以下である。
製造方法
本発明による単層体は、上記した構成成分を混合し、必要に応じて濾過した成分を、乾燥及び紫外線硬化を行うことにより製造することができる。また、本発明にあっては、本発明の単層体を構成する成分を製品、部材に塗布することにより形成させることもできる。硬化方法および塗布方法など製造方法は本発明による第1の態様で説明したのと同様であってよい。
II.単層体の物性及び用途
物性
本発明による単層体は、例えば、フィルム、薄膜、薄層として形成した場合、その厚さが0.1μm以上10μm以下であり、好ましくは1μm以上5μm以下である。そして、この単層体は、1010Ω/cmオーダー未満、好ましくは10Ω/cmオーダーから10Ω/cmオーダーという高い導電性を有する。特に、この導電性は、上記した層厚の範囲において容易に実現することが可能となる。また、硬化させた帯電防止性部材のハードコート性は、JIS5600−5−4(1999)で規定される鉛筆硬度試験で「H」以上、「好ましくは「2H」以上の硬度を示す。上記以外の物性は、本発明の第1の態様のII.組成物の物性及び用途の項で説明したのと同様であってよい。
用途
本発明による単層体は、帯電防止性(導電性)及びハードコート性が要求される製品にそのまま使用することができる。例えば、埃付着防止性建材(化粧シート等)、光学ディスク表面のオーバーコート等に利用される。また、本発明による単層体は、乾燥塗布膜、熱/光硬化物、膜、成形体等の形態として利用することができる。本発明にあっては、単層体は光学機能性層として使用されることが好ましい。従って、本発明の別の態様にあっては、光学積層体を提案することができる。上記以外の用途は、本発明の第1の態様のII.組成物の物性及び用途の項で説明したのと同様であってよい。
本発明による第4の態様
I.積層体
本発明による第4の態様の積層体は、基材の表面に、帯電防止性能とハードコート性能とを同時に実現できる光学機能層を少なくとも備えてなるものである。
光学機能層
本発明における光学機能層は、帯電防止性を有する電解質と、ハードコート性を有するモノマー、オリゴマー又はプレポリマーとを兼ね備えて成ることにより上記両性が実現可能となる。光学機能層の構成成分は、以下に説明するもの以外は、本発明の第1の態様のI.組成物の項で説明したのと同様であってよい。また、任意の層及び基材等については、本発明の第2の態様のIII.(光学)積層体の項で説明したのと同様であってよい。
電解質の添加量は、光学機能層を構成する成分全量に対して、1重量%以上50重量%以下で有り、好ましくは下限値が5重量%以上であり上限値が30重量%以下である。モノマー、オリゴマー又はプレポリマーの添加量は、光学機能層を構成する成分全量に対して、50重量%以上99重量%以下で有り、好ましくは下限値が70重量%以上であり上限値が95重量%以下である。防眩剤の添加量は、光学機能層を構成する成分全量に対して、2重量%以上40重量%以下であり、好ましくは下限値が4重量%以上であり、下限値が30重量%以下であり、より好ましくは下限値が6重量%以上であり、下限値が20重量%以下である。眩屈折率調整剤の添加量は、光学機能層を構成する成分全量に対して、5重量%以上50重量%以下であり、好ましくは下限値が10重量%以上であり、下限値が30重量%以下である。防汚染剤の添加量は、光学機能層を構成する成分全量に対して、1重量%以上35重量%以下であり、好ましくは下限値が5重量%以上であり、上限値が20重量%以下である。流動性(硬度性)調整剤の添加量は、光学機能層を構成する成分全量に対して、5重量%以上50量%以下であり、好ましくは下限値が10重量%以上であり、上限値が30重量%以下である。
製造方法
本発明による積層体は、光学機能層又は任意の層を形成する各構成成分を混合し、必要に応じて濾過した成分を、乾燥及び硬化を行うことにより製造することができる。また、本発明にあっては、本発明の積層体を構成する成分を製品、部材に塗布することにより形成させることもできる。硬化方法および塗布方法など製造方法は本発明による第1の態様で説明したのと同様であってよい。
II.積層体の物性及び用途
物性
本発明による積層体は、例えば、フィルム、薄膜、薄層として形成した場合、その厚さが0.1μm以上10μm以下であり、好ましくは1μm以上5μm以下である。そして、この積層体は、1010Ω/cmオーダー未満、好ましくは10Ω/cmオーダーから10Ω/cmオーダーという高い導電性を有する。特に、この導電性は、上記した層厚の範囲において容易に実現することが可能となる。また、硬化させた帯電防止性部材のハードコート性は、JIS5600−5−4(1999)で規定される鉛筆硬度試験で「H」以上、「好ましくは「2H」以上の硬度を示す。上記以外の物性は、本発明の第1の態様のII.組成物の物性及び用途の項で説明したのと同様であってよい。
用途
本発明による積層体は、帯電防止性(導電性)及びハードコート性が要求される製品として使用することができる。例えば、埃付着防止性建材(化粧シート等)、光学ディスク表面のオーバーコート等に利用される。また、本発明による積層体は、乾燥塗布膜、熱/光硬化物、膜、成形体等の形態として利用することができる。本発明にあっては、積層体は光学機能性層として使用されることが好ましい。従って、本発明の別の態様にあっては、光学積層体(反射防止性部材、偏光板)を提案することができる。上記以外の用途は、本発明の第1の態様のII.組成物の物性及び用途の項で説明したのと同様であってよい。
本発明の第5の態様
I.組成物
構成成分
本発明の第5の態様による帯電防止性組成物は、帯電防止性を有する電解質(好ましくはイオン性液体)と、樹脂とを含んで成るものである。また、本発明にあっては、ハードコート性を付与してもよい。帯電防止性組成物の構成成分は、以下に説明するもの以外は、本発明の第1の態様のI.組成物の項で説明したのと同様であってよい。
イオン性液体
本発明の第5の態様では、導電性物質として、電解質としての、常温下において液体である「イオン性液体」が利用される。「イオン性液体」とは、常温下、比較的低温領域下において液体状態を示しものである。また、「イオン性液体」は、高いイオン伝導性、高い熱安定性、比較的低粘性等を示し、蒸気圧が殆どなく、引火性及び可燃性を示さず、並びに液体温度範囲が広範囲であるという特徴を有するものである。イオン性液体の添加量は、組成物全量に対して、1重量%以上50重量%以下で有り、好ましくは下限値が5重量%以上であり上限値が30重量%以下である。
樹脂
本発明にあっては、樹脂を用いる。本発明の第5乃至7の態様においては、「樹脂」とは、特に言及することのない限り、モノマー、オリゴマー、プレポリマー等の硬化性樹脂前駆体を「樹脂」ということがある。本発明において使用する樹脂の内容は、本発明の第1の態様のI.組成物の項で説明したのと同様であってよい。
モノマー、オリゴマー又はプレポリマー(ハードコート性)
本発明においては、樹脂として、モノマー、オリゴマー又はプレポリマー、好ましくは熱及び/又は電離放射線により硬化可能な複数の官能基を有するもの利用することができる。特に、帯電防止層にハードコート性能を付与させる場合に好ましくは用いられる。特に、本発明においては、イオン性液体と、このモノマー又はオリゴマーを混合することにより、高い帯電防止性とハードコート性を付与する組成物を得ることが可能となる。このようなモノマー、オリゴマー又はプレポリマーについては、本発明の第1の態様のI.組成物の項で説明したのと同様であってよい。
樹脂の添加量は、組成物全量に対して、50重量%以上99重量%以下で有り、好ましくは下限値が70重量%以上であり上限値が95重量%以下である。防眩剤の添加量は、組成物全量に対して、5重量%以上40重量%以下であり、好ましくは下限値が10重量%以上であり、下限値が30重量%以下である。屈折率調製剤の添加量は、組成物全量に対して、5重量%以上40重量%以下であり、好ましくは下限値が10重量%以上であり、下限値が30重量%以下である。防汚染剤の添加量は、組成物全量に対して、0.01重量%以上10重量%以下であり、好ましくは下限値が0.1重量%以上であり、下限値が1重量%以下である。流動性調製剤の添加量は、組成物全量に対して、0.01重量%以上10重量%以下であり、好ましくは下限値が0.1重量%以上であり、下限値が1重量%以下である。モノマー、オリゴマー又はプレポリマーの添加量は、組成物全量に対して、50重量%以上99重量%以下で有り、好ましくは下限値が70重量%以上であり上限値が95重量%以下である。
II.組成物の物性及び用途
物性
本発明による組成物を硬化させた部材は、例えば、フィルム、薄膜、薄層として形成した場合、その厚さが0.1μm以上10μm以下であり、好ましくは1μm以上5μm以下である。そして、この部材は、1010Ω/cmオーダー未満、好ましくは10Ω/cmオーダーから10Ω/cmオーダーという高い導電性を有する。特に、この導電性は、上記した層厚の範囲において容易に実現することが可能となる。上記以外の物性は、本発明の第1の態様のII.組成物の物性及び用途の項で説明したのと同様であってよい。
用途
本発明による組成物は、帯電防止性(導電性)が要求される製品にそのまま使用することができる。本発明の好ましい態様によれば、帯電防止性及びハードコート性を同時に実現できる部材を提供することができる。より好ましくは、本発明による組成物を硬化させた部材を提供することができる。従って、本発明による組成物をそのまま塗布して、硬化させることでその目的を達成することができる。例えば、埃付着防止性建材(化粧シート等)、光学ディスク表面のオーバーコート等に利用される。帯電防止性組成物は、インキ組成物、乾燥塗布膜、熱/光硬化物、膜、成形体等の形態として利用することができる。上記以外の用途は、本発明の第1の態様のII.組成物の物性及び用途の項で説明したのと同様であってよい。
具体的には、本発明による組成物を、乾燥及び硬化を行うことにより帯電防止性(導電性)有する部材を得ることができる。また、本発明による組成物を製品、部材に塗布するものであってよい。硬化方法および塗布方法など製造方法は本発明による第1の態様で説明したのと同様であってよい。
本発明による第6の態様
I.単層体
本発明による第6の態様の単層体は、帯電防止性を有する電解質(好ましくはイオン性液体)と、樹脂とを備えてなるものである。
構成成分
単層体の構成成分は、以下に説明するもの以外は、本発明の第1の態様のI.組成物及び本発明の第5の態様のII.組成物の項で説明したのと同様であってよい。
イオン性液体の添加量は、単層体を構成する成分全量に対して、1重量%以上50重量%以下で有り、好ましくは下限値が5重量%以上であり上限値が30重量%以下である。樹脂の添加量は、単層体を構成する成分全量に対して、50重量%以上99重量%以下で有り、好ましくは下限値が70重量%以上であり上限値が95重量%以下である。防眩剤の添加量は、単層体を構成する成分全量に対して、2重量%以上40重量%以下であり、好ましくは下限値が4重量%以上であり、下限値が30重量%以下であり、より好ましくは下限値が6重量%以上であり、下限値が20重量%以下である。屈折率調整剤の添加量は、単層体を構成する成分全量に対して、5重量%以上50重量%以下であり、好ましくは下限値が10重量%以上であり、下限値が30重量%以下である。防汚染剤の添加量は、単層体を構成する成分全量に対して、1重量%以上35重量%以下であり、好ましくは下限値が5重量%以上であり、上限値が20重量%以下である。流動性(硬度性)調整剤の添加量は、単層体を構成する成分全量に対して、5重量%以上50量%以下であり、好ましくは下限値が10重量%以上であり、上限値が30重量%以下である。モノマー、オリゴマー又はプレポリマーの添加量は、単層体を構成する成分全量に対して、50重量%以上99重量%以下で有り、好ましくは下限値が70重量%以上であり上限値が95重量%以下である。
製造方法
本発明による単層体は、上記した構成成分を混合し、必要に応じて濾過した成分を、乾燥及び紫外線硬化を行うことにより製造することができる。また、本発明にあっては、本発明の単層体を構成する成分を製品、部材に塗布することにより形成させることもできる。硬化方法および塗布方法など製造方法は本発明による第1の態様で説明したのと同様であってよい。
II.単層体の物性及び用途
物性
本発明による単層体は、例えば、フィルム、薄膜、薄層として形成した場合、その厚さが、その厚さが0.1μm以上10μm以下であり、好ましくは1μm以上5μm以下である。そして、この単層体は、1010Ω/cmオーダー未満、好ましくは10Ω/cmオーダーから10Ω/cmオーダーという高い導電性を有する。特に、この導電性は、上記した層厚の範囲において容易に実現することが可能となる。上記以外の物性は、本発明の第1の態様のII.組成物の物性及び用途の項で説明したのと同様であってよい。
用途
本発明による単層体は、帯電防止性(導電性)が要求される製品にそのまま使用することができる。本発明の好ましい態様によれば、帯電防止性及びハードコート性を同時に実現できる単層体を提供することができる。例えば、埃付着防止性建材(化粧シート等)、光学ディスク表面のオーバーコート等に利用される。また、本発明による単層体は、乾燥塗布膜、熱/光硬化物、膜、成形体等の形態として利用することができる。本発明にあっては、単層体は光学機能性層として使用されることが好ましい。従って、本発明の別の態様にあっては、光学積層体(反射防止性部材、偏光板)を提案することができる。上記以外の用途は、本発明の第1の態様のII.組成物の物性及び用途の項で説明したのと同様であってよい。
本発明による第7の態様
I.積層体
本発明による第7の態様の積層体は、
基材と、該基材の上に、光学機能層を備えてなり、
前記光学機能層が、帯電防止性能を有する単層であり、かつ、帯電防止性能を有する電解質(好ましくはイオン性液体)と、樹脂とを備えてなるものである。
光学機能層
本発明における光学機能層は、帯電防止性能を有する単層であり、かつ、電解質としての、常温下で液体であるイオン性液体と、樹脂と備えてなることにより帯電防止性が実現可能となる。
構成
積層体の構成成分は、以下に説明するもの以外は、本発明の第1の態様のI.組成物及び本発明の第5の態様のII.組成物の項で説明したのと同様であってよい。また、任意の層及び基材等については、本発明の第2の態様のIII.(光学)積層体の項で説明したのと同様であってよい。
イオン性液体の添加量は、光学機能層を構成する成分全量に対して、1重量%以上50重量%以下で有り、好ましくは下限値が5重量%以上であり上限値が30重量%以下である。樹脂の添加量は、光学機能層を構成する成分全量に対して、50重量%以上99重量%以下で有り、好ましくは下限値が70重量%以上であり上限値が95重量%以下である。防眩剤の添加量は、光学機能層を構成する成分全量に対して、2重量%以上40重量%以下であり、好ましくは下限値が4重量%以上であり、下限値が30重量%以下であり、より好ましくは下限値が6重量%以上であり、下限値が20重量%以下である。屈折率調整剤の添加量は、光学機能層を構成する成分全量に対して、5重量%以上50重量%以下であり、好ましくは下限値が10重量%以上であり、下限値が30重量%以下である。防汚染剤の添加量は、光学機能層を構成する成分全量に対して、1重量%以上35重量%以下であり、好ましくは下限値が5重量%以上であり、上限値が20重量%以下である。流動性(硬度性)調整剤の添加量は、光学機能層を構成する成分全量に対して、5重量%以上50量%以下であり、好ましくは下限値が10重量%以上であり、上限値が30重量%以下である。モノマー、オリゴマー又はプレポリマーの添加量は、光学機能層を構成する成分全量に対して、50重量%以上99重量%以下で有り、好ましくは下限値が70重量%以上であり上限値が95重量%以下である。
製造方法
本発明による積層体は、光学機能層又は任意の層を形成する各構成成分を混合し、必要に応じて濾過した成分を、乾燥及び硬化を行うことにより製造することができる。また、本発明にあっては、本発明の積層体を構成する成分を製品、部材に塗布することにより形成させることもできる。硬化方法および塗布方法など製造方法は本発明による第1の態様で説明したのと同様であってよい。
II.積層体の物性及び用途
物性
本発明による積層体は、例えば、フィルム、薄膜、薄層として形成した場合、その厚さが0.1μm以上10μm以下であり、好ましくは1μm以上5μm以下である。そして、この積層体は、1010Ω/cmオーダー未満、好ましくは10Ω/cmオーダーから10Ω/cmオーダーという高い導電性を有する。特に、この導電性は、上記した層厚の範囲において容易に実現することが可能となる。上記以外の物性は、本発明の第5の態様のII.組成物の物性及び用途の項で説明したのと同様であってよい。
用途
本発明による積層体は、帯電防止性(導電性)が要求される製品にそのまま使用することができる。例えば、埃付着防止性建材(化粧シート等)、光学ディスク表面のオーバーコート等に利用される。また、本発明による積層体は、乾燥塗布膜、熱/光硬化物、膜、成形体等の形態として利用することができる。本発明にあっては、積層体は光学機能性層として使用されることが好ましい。従って、本発明の別の態様にあっては、光学積層体(反射防止性部材、偏光板)を提案することができる。上記以外の用途は、本発明の第5の態様のII.組成物の物性及び用途の項で説明したのと同様であってよい。
実施例
本発明の内容を下記の実施態様により説明するが、本発明の内容はこれらの実施態様に限定して解釈されるものではない。特別に断りの無い限り、「部」及び「%」は質量基準である。
本発明による第1乃至4の態様
実施例A中の略語の意味は以下の通りである
「TAC」:トリアセチルセルロース
「PET」:ポリエチレンテレフタレート
「HC」:ハードコート性又はハードコート層
「AS」:帯電防止性又は帯電防止層
「AG」:防眩性又は防眩層
「AR」:低屈折率性又は低屈折率層
「+」:複数の光学性質又は光学機能層を備える意である。
組成物調製
AS+HC単層用組成物
下記成分を均一に混合させて得た組成物を孔径30μmのポリプロピレン製フィルターでろ過してAS+HC単層用組成物を調製した。
イオン性添加剤(イオン性液体) 78質量部 1−エチル,3−メチルイミダゾリウム「トリフルオロメタンスルフォネート」
(ステラケミファ社製)
ペンタエリスリトールトリアクリレート 100質量部
(日本化薬社製、商品名「PET30」)
メチルエチルケトン 43質量部 レベリング剤 2質量部 (大日本インキ化学工業社製、商品名「MCF−350−5」)
重合開始剤 4質量部(チバ・スペシャルティ・ケミカルズ社製、商品名「イルガキュア184」)
HC単層用組成物
イオン性添加剤を添加しなかった以外は、AS+HC単層用組成物と同様にして、HC単層用組成物を調製した。
AS単層用組成物1
下記成分を均一に混合させて得た組成物を孔径30μmのポリプロピレン製フィルターでろ過してAS単層用組成物1を調製した。
ATO分散液 25質量部 (日本ペルノックス社製、商品名「ペルトロンC−4456S−7」)
バインダー 5.5質量部 (Sartomar Company製、商品名「SR−238F」)
重合開始剤(「イルガキュア184」) 0.58質量部 (チバ・スペシャルティ・ケミカルズ製、商品名)
メチルイソブチルケトン 59質量部 シクロヘキサノン 26質量部
AS単層用組成物2
リチオフェン含有熱乾燥型樹脂組成物(出光テクノファイン社製、商品名「ELコート TALP2010」)をAS単層用組成物2とした。これは、帯電防止剤として、ポリ(3,4−エチレンジオキシチオフェン)、熱可塑性樹脂バインダーとしてMMA(メタクリル酸メチル)−BA(アクリル酸ブチル)−2−HEMA(メタクリル酸2−ヒドロキシエチル)共重合体を含んでなるものである。
AS+HC+AG単層用組成物
下記成分を均一に混合させて得た組成物を孔径30μmのポリプロピレン製フィルターでろ過してAS+HC+AG単層用組成物を調製した。
イオン性添加剤(イオン性液体) 15.000質量部 1−エチル,3−メチルイミダゾリウム「トリフルオロメタンスルフォネート」
(ステラケミファ社製)
ペンタエリスリトールトリアクリレート(PETA) 18.22質量部 (日本化薬社製、屈折率1.51)
ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート(DPHA) 7.00質量部 (日本化薬社製、屈折率1.51)
アクリル系ポリマー 2.69質量部 (三菱レイヨン製、分子量75,000)
光硬化開始剤(イルガキュア184) 1.64質量部 (チバ・スペシャルティ・ケミカルズ社製)
光硬化開始剤(イルガキュア907) 0.28質量部 (チバ・スペシャルティ・ケミカルズ社製)
スチレンビーズ(透光性第一微粒子) 4.18質量部 (綜研化学社製、粒径5.0μm、屈折率1.60)
メラミンビーズ(透光性第二微粒子) 2.51質量部 (日本触媒社製、粒径1.8μm、屈折率1.68)
シリコン系レベリング剤(10−28:大日精化社製) 0.010質量部 トルエン 40.30質量部 シクロヘキサノン 10.08質量部
AG単層用組成物
イオン性添加剤を添加しなかった以外は、AS+HC+AG単層用組成物と同様にして、AG単層用組成物を調製した。
AS+HC+AR単層用組成物
下記成分を均一に混合させて得た組成物を孔径30μmのポリプロピレン製フィルターでろ過して帯電防止性付与低屈折率層用組成物1を調製した。
処理シリカゾル含有溶液 15.2質量部
(シリカゾル固形分20質量%を有する空隙微粒子の表面を、分散安定性を保持するためにシランカップリング剤で処理したものである。)
イオン性添加剤(イオン性液体) 1.23質量部
1−エチル,3−メチルイミダゾリウム「トリフルオロメタンスルフォネート」
(ステラケミファ社製)
ペンタエリスリトールトリアクリレート(PETA) 1.58質量部
重合開始剤(イルガキュア127) 0.10質量部
(チバ・スペシャルティ・ケミカルズ社製)
変性シリコーンオイル(X22164E;信越化学工業社製) 0.15質量部
メチルイソブチルケトン 80.0質量部
AR単層用組成物
イオン性添加剤を添加しなかった以外は、AS+HC+AR単層用組成物と同様にして、AR単層用組成物を調製した。
部材(積層体)の調製
実施例A1(TAC/AS+HC)
TAC透明基材(厚み80μm:富士写真フイルム社製、製品名「TF80UL」)を準備し、該基材の片面に、AS+HC単層用組成物をバーコーティングにより塗布し、温度70℃の熱オーブン中で30秒間保持し、塗膜中の溶剤を蒸発させ、その後、紫外線を積算光量が50mJ/cmになるように照射して塗膜を硬化させて、AS+HC単層が厚み5μm(乾燥時)の部材を得た。
実施例A2(PET/AS+HC/AR)
PET透明基材(厚み80μm:東洋紡績社製、製品名「A−4100」)を準備し、該基材の易接着面に、AS+HC単層用組成物をバーコーティングにより塗布し、温度70℃の熱オーブン中で30秒間保持し、塗膜中の溶剤を蒸発させ、その後、紫外線照射装置(フュージョンUVシステムジャパン(株))を用いて、積算光量が50mJ/cmになるように紫外線照射して塗膜を硬化させ、厚み7μm(乾燥時)のAS+HC単層を成膜させた。さらに、この単層の表面に、AR単層用組成物をバーコーティングにより塗布し(厚み約100nm(乾燥後))、次いで、50℃にて乾燥することにより溶剤を除去した。その後、紫外線照射装置(フュージョンUVシステムジャパン(株))を用いて、積算光量が200mJ/cmになるように紫外線照射し塗膜を硬化させてAS+HC/AR層が厚み約7μm(乾燥時)の部材を得た。
実施例A3(TAC/AS+HC+AG)
TAC透明基材(厚み80μm:富士写真フイルム社製、製品名「TF80UL」)を準備し、該基材の表面に、AS+HC+AG単層用組成物をバーコーティングにより塗布し、70℃のオーブン中で1分間加熱乾燥し、溶剤分を蒸発させた後、紫外線を照射線量が100mJ/cmになるよう照射して塗膜を硬化させてAS+HC+AG単層用が厚み5μm(乾燥時)部材を得た。
実施例A4(TAC/AG/AS+HC+AR)
透明基材(厚み80μm、トリアセチルセルロース樹脂フィルム(富士写真フイルム社製、製品名「TF80UL」)を準備し、該基材の片面に、AG単層用組成物をバーコーティングにより塗布し、温度50℃の熱オーブン中で30秒間保持し、塗膜中の溶剤を蒸発させ、塗膜を硬化させることによりAG層を形成させた。その後、AG層の上にAS+HC+AR単層用組成物を塗布し、温度70℃の熱オーブン中で30秒間保持し、塗膜中の溶剤を蒸発させ、その後、紫外線を積算光量が50mJ/cmになるように照射して塗膜を硬化させて、AG/AS+HC+AR層が厚み10μm(乾燥時)の部材を得た。
比較例A1(TAC)
透明基材(厚み80μm、トリアセチルセルロース樹脂フィルム(富士写真フイルム社製、製品名「TF80UL」)を用いた。
比較例A2:(TAC/HC)
実施例A1において、AS+HC単層用組成物を、HC単層用組成物に変えた以外は全く同様にして部材を得た。
比較例A3:(PET/HC/AR)
実施例A2において、AS+HC単層用組成物を、HC単層用組成物に変えた以外は全く同様にして部材を得た。
比較例A4:(TAC/AS/HC)
透明基材(厚み80μm、トリアセチルセルロース樹脂フィルム(富士写真フイルム社製、製品名「TF80UL」)を準備し、該基材の片面に、AS単層用組成物1をバーコーティングにより塗布し、温度50℃の熱オーブン中で30秒間保持し、塗膜中の溶剤を蒸発させ、塗膜を硬化させることにより、厚み約100nm(乾燥後)の透明なAS層を形成させた。その後、AS層の上にHC単層用組成物をバーコーティングにより塗布し、温度70℃の熱オーブン中で30秒間保持し、塗膜中の溶剤を蒸発させ、その後、紫外線を積算光量が50mJ/cmになるように照射して塗膜を硬化させて、AS/HC層が厚み10μm(乾燥時)の部材を得た。
比較例A5:(TAC/AS/HC)
比較例A4において、AS単層用組成物1をAS単層用組成物2に代えた以外は同様にして部材を得た。
比較例A6:(TAC/AS/HC/AR)
比較例A4で得た部材のHC層の表面に、AR単層用組成物をバーコーティングにより塗布し、次いで、50℃にて乾燥することにより溶剤を除去した。その後、紫外線照射装置を用いて、積算光量が200mJ/cmになるように紫外線照射し塗膜を硬化させて、AS/HC/AR層が約10μmの部材を得た。
比較例A7:(TAC/AG)
実施例A3において、AS+HC+AG単層用組成物を、AG単層用組成物に変えた以外は全く同様にして部材を得た。
比較例A8:(TAC/AG/AR)
実施例A4において、AS+HC+AR単層用組成物を、AR単層用組成物に代えた以外は全く同様にして部材を得た。
比較例A9:(TAC/AS/AG/AR)
透明基材(厚み80μm、トリアセチルセルロース樹脂フィルム(富士写真フイルム社製、製品名「TF80UL」)を準備し、該基材の片面に、AS単層用組成物1をバーコーティングにより塗布し、温度50℃の熱オーブン中で30秒間保持し、塗膜中の溶剤を蒸発させ、塗膜を硬化させることにより、厚み約100nm(乾燥後)の透明なAS層を形成させた。その後、AS層の上にAG単層用組成物を塗布し、温度70℃の熱オーブン中で30秒間保持し、塗膜中の溶剤を蒸発させ、その後、紫外線を積算光量が50mJ/cmになるように照射して塗膜を硬化させ、AG層を積層させた。さらに、AG層の表面に、AR単層用組成物をバーコーティングにより塗布し、次いで、50℃にて乾燥することにより溶剤を除去した。その後、紫外線照射装置を用いて、積算光量が200mJ/cmになるように紫外線照射し塗膜を硬化させて、部材を得た。
評価試験
実施例及び比較例の部材について下記の試験後の、表面抵抗値(Ω/cm)を測定し、その数値を表1に記載した。表面抵抗値(Ω/cm)は、表面抵抗率測定機(三菱化学製、製品番号;Hiresta IP MCP−HT260)を用いて測定した。表中、10は1×10Ω/cmを意味する。
評価1:初期表面抵抗測定試験
耐熱試験、耐光試験、耐湿熱試験、を行う前に、上記測定機により、表面抵抗値を測定した。 表面抵抗値が、1010Ω/cmオーダー未満である場合が良品であり、それに満たない場合は、不良である。比較例は、従来用いられている帯電防止材料を用いた部材で、いずれも本願発明のように、良品はみられなかった。
評価2:耐熱表面抵抗値測定
各部材を、90℃のオーブン中に250時間静置した後、上記測定機により、表面抵抗値を測定した。
評価3:耐光表面抵抗値測定
各部材を、耐光性試験機(スガ試験機製、製品名;フェードメータ)によりカーボンアーク光を100時間照射した後、上記測定機により、表面抵抗値R2を測定し、R1(評価1測定値)/R2比を求めた。
評価4:耐湿熱性試験
各部材を、80℃、湿度90%の高温高湿条件下、500時間の耐光性試験後の表面抵抗率R2’を上記測定機により測定し、耐光性試験前の表面抵抗率R1’(評価1測定値)と、耐光性試験後の表面抵抗率R2’との比R1’/R2’を求めた。
評価5:部材(積層体)の着色具合
各部材において、評価1にて表面抵抗値を測定できたものについて、帯電防止材料に依存する着色具合を目視観察した。10cm×10cmの正方形にした部材を、標準的コピー用紙(富士ゼロックスオフィスサプライ Ncolor081 サイズA3など)上にテープで4頂点を貼り付け、蛍光灯下で約30cm上方から目視観察した。ブランクとして、上記部材を作製するときに用いた透明基材(TAC、PET)を同様な状態に貼り、比較した。評価は、ブランクと同等の色である場合を良品とし、それ以外は不良とした。
Figure 2008274266
本発明による第5乃至7の態様
実施例B中の略語の意味は以下の通りである
「TAC」:トリアセチルセルロース
「PET」:ポリエチレンテレフタレート
「HC」:ハードコート性又はハードコート層
「AS」:帯電防止性又は帯電防止層
「AG」:防眩性又は防眩層
「AR」:低屈折率性又は低屈折率層
「+」:複数の光学性質又は光学機能層の存在を意味する。
組成物調製
AS単層用組成物1
下記成分を均一に混合させて得た組成物を孔径30μmのポリプロピレン製フィルターでろ過してAS単層用組成物1を調製した。
イオン性添加剤(イオン性液体) 4.3質量部 1−エチル,3−メチルイミダゾリウム「トリフルオロメタンスルフォネート」
(ステラケミファ社製)
バインダー(商品名「SR−238F」) 5.5質量部 (Sartomar Company製)
重合開始剤(「イルガキュア184」) 0.62質量部 (チバ・スペシャルティ・ケミカルズ社製)
メチルイソブチルケトン 59質量部 シクロヘキサノン 26質量部
AS単層用組成物2(比較例B)
下記成分を均一に混合させて得た組成物を孔径30μmのポリプロピレン製フィルターでろ過してAS単層用組成物2を調製した。
ATO分散液 25質量部 (日本ペルノックス社製、商品名「ペルトロンC−4456S−7」)
バインダー 5.5質量部 (Sartomar Company製、商品名「SR−238F」)
重合開始剤(「イルガキュア184」) 0.58質量部 (チバ・スペシャルティ・ケミカルズ製、商品名)
メチルイソブチルケトン 59質量部 シクロヘキサノン 26質量部
AS単層用組成物3(比較例B)
リチオフェン含有熱乾燥型樹脂組成物(出光テクノファイン社製、商品名「ELコート TALP2010」)をAS単層用組成物3とした。これは、帯電防止剤として、ポリ(3,4−エチレンジオキシチオフェン)、熱可塑性樹脂バインダーとしてMMA(メタクリル酸メチル)−BA(アクリル酸ブチル)−2−HEMA(メタクリル酸2−ヒドロキシエチル)共重合体を含んでなるものである。
AS+HC単層用組成物
下記成分を均一に混合させて得た組成物を孔径30μmのポリプロピレン製フィルターでろ過してAS+HC単層用組成物を調製した。
イオン性添加剤(イオン性液体) 78質量部 1−エチル,3−メチルイミダゾリウム「トリフルオロメタンスルフォネート」
(ステラケミファ社製)
ペンタエリスリトールトリアクリレート 100質量部 (日本化薬社製、商品名「PET30」)
メチルエチルケトン 43質量部 レベリング剤 2質量部(大日本インキ化学工業社製、商品名「MCF−350−5」)
重合開始剤 4質量部 (チバ・スペシャルティ・ケミカルズ社製、商品名「イルガキュア184」)
HC単層用組成物
イオン性添加剤を添加しなかった以外は、AS+HC単層用組成物と同様にして、HC単層用組成物を調製した。
AS+HC+AG単層用組成物
下記成分を均一に混合させて得た組成物を孔径30μmのポリプロピレン製フィルターでろ過してAS+HC+AG単層用組成物を調製した。
ペンタエリスリトールトリアクリレート(PETA) 18.22質量部 (日本化薬社製、屈折率1.51)
ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート(DPHA) 7.00質量部 (日本化薬社製、屈折率1.51)
アクリル系ポリマー 2.69質量部 (三菱レイヨン製、分子量75,000)
光硬化開始剤(イルガキュア184) 1.64質量部 (チバ・スペシャルティ・ケミカルズ社製)
光硬化開始剤(イルガキュア907) 0.28質量部 (チバ・スペシャルティ・ケミカルズ社製)
スチレンビーズ(透光性第一微粒子) 4.18質量部 (綜研化学社製、粒径5.0μm、屈折率1.60)
メラミンビーズ(透光性第二微粒子) 2.51質量部 (日本触媒社製、粒径1.8μm、屈折率1.68)
シリコン系レベリング剤(10−28:大日精化社製) 0.010質量部 イオン性添加剤(イオン性液体) 15.000質量部 1−エチル,3−メチルイミダゾリウム「トリフルオロメタンスルフォネート」
(ステラケミファ社製)
トルエン 40.30質量部 シクロヘキサノン 10.08質量部
AG単層用組成物
イオン性添加剤を添加しなかった以外は、AS+HC+AG単層用組成物と同様にして、AG単層用組成物を調製した。
AS+HC+AR単層用組成物
下記成分を均一に混合させて得た組成物を孔径30μmのポリプロピレン製フィルターでろ過してAS+HC+AR単層用組成物を調製した。
処理シリカゾル含有溶液 15.2質量部 (シリカゾル固形分20質量%を有する空隙微粒子の表面を、分散安定性を保持するためにシランカップリング剤で処理したものである。)
ペンタエリスリトールトリアクリレート(PETA) 1.58質量部 イオン性添加剤(イオン性液体) 1.23質量部 1−エチル,3−メチルイミダゾリウム「トリフルオロメタンスルフォネート」
(ステラケミファ社製)
重合開始剤(イルガキュア127) 0.10質量部 (チバ・スペシャルティ・ケミカルズ社製)
変性シリコーンオイル(X22164E;信越化学工業社製) 0.15質量部 メチルイソブチルケトン 80.0質量部
AR単層用組成物
イオン性添加剤を添加しなかった以外は、AS+HC+AR単層用組成物と同様にして、AR単層用組成物を調製した。
部材(光学積層体)の調製
実施例B1(TAC/AS/HC)
TAC透明基材(厚み80μm:富士写真フイルム社製、製品名「TF80UL」)を準備し、該基材の片面に、AS単層用組成物1をバーコーティングにより塗布し、温度50℃の熱オーブン中で30秒間保持し、塗膜中の溶剤を蒸発させ、塗膜を硬化させることにより、厚み約100nm(乾燥後)の透明なAS層を形成させた。その後、AS層の上にHC単層用組成物を塗布し、温度70℃の熱オーブン中で30秒間保持し、塗膜中の溶剤を蒸発させ、その後、紫外線を積算光量が50mJ/cmになるように照射して塗膜を硬化させて、厚み10μm(乾燥時)のHC層を形成させて、部材(光学積層体)を得た。
実施例B2(TAC/AS/HC/AR)
実施例B1で作製した光学積層体のHC層の表面に、AR単層用組成物をバーコーティングにより塗布し(厚み約100nm(乾燥後))、次いで、50℃にて乾燥することにより溶剤を除去した。その後、紫外線照射装置を用いて、積算光量が200mJ/cmになるように紫外線照射し塗膜を硬化させて、部材(光学積層体)を得た。
実施例B3(TAC/AS/AG/AR)
TAC透明基材(厚み80μm、:富士写真フイルム社製、製品名「TF80UL」)を準備し、該基材の片面に、AS単層用組成物1をバーコーティングにより塗布し、温度50℃の熱オーブン中で30秒間保持し、塗膜中の溶剤を蒸発させ、塗膜を硬化させることにより、厚み約100nm(乾燥後)の透明なAS層を形成させた。その後、AS層の上にAG単層用組成物を塗布し、温度70℃の熱オーブン中で30秒間保持し、塗膜中の溶剤を蒸発させ、その後、紫外線を積算光量が50mJ/cmになるように照射して塗膜を硬化させ、AG層を3μm(乾燥時)積層させた。さらに、AG層の表面に、AR単層用組成物をバーコーティングにより塗布し、次いで、50℃にて乾燥することにより溶剤を除去した。その後、紫外線照射装置を用いて、積算光量が200mJ/cmになるように紫外線照射し塗膜を硬化させて、部材(光学積層体)を得た。
実施例B4(TAC/AS+HC)
TAC透明基材(厚み80μm:富士写真フイルム社製、製品名「TF80UL」)を準備し、該基材の片面に、AS+HC単層用組成物をバーコーティングにより塗布し、温度70℃の熱オーブン中で30秒間保持し、塗膜中の溶剤を蒸発させ、その後、紫外線を積算光量が50mJ/cmになるように照射して塗膜を硬化させて、AS+HC単層の厚みが5μm(乾燥時)の部材(光学積層体)を得た。
実施例B5(PET/AS+HC/AR)
PET透明基材(厚み80μm:東洋紡績社製、製品名「A−4100」)を準備し、該基材の易接着面に、AS+HC単層用組成物をバーコーティングにより塗布し、温度70℃の熱オーブン中で30秒間保持し、塗膜中の溶剤を蒸発させ、その後、紫外線照射装置(フュージョンUVシステムジャパン(株))を用いて、積算光量が50mJ/cmになるように紫外線照射して塗膜を硬化させ、厚み7μm(乾燥時)のAS+HC単層を成膜させた。さらに、この単層の表面に、AR単層用組成物をバーコーティングにより厚み100nm(乾燥時)塗布し、次いで、50℃にて乾燥することにより溶剤を除去した。その後、紫外線照射装置(フュージョンUVシステムジャパン(株))を用いて、積算光量が200mJ/cmになるように紫外線照射し塗膜を硬化させて、部材(光学積層体)を得た。
実施例B6(PET/HC/AS+HC+AR)
透明基材(厚み80μm、ポリエチレンテレフタレート樹脂フィルム(東洋紡績社製、製品名「A−4100」)を準備し、該基材の易接着面に、HC単層用組成物をバーコーティングにより塗布し、温度70℃の熱オーブン中で30秒間保持し、塗膜中の溶剤を蒸発させ、その後、紫外線照射装置(フュージョンUVシステムジャパン(株))を用いて、積算光量が50mJ/cmになるように紫外線照射して塗膜を硬化させ、厚み7μm(乾燥時)のHC層を成膜させた。さらに、HC層の表面に、AS+HC+AR単層用組成物を厚み100nm(乾燥時)バーコーティングにより塗布し、次いで、50℃にて乾燥することにより溶剤を除去した。その後、紫外線照射装置(フュージョンUVシステムジャパン(株))を用いて、積算光量が200mJ/cmになるように紫外線照射し塗膜を硬化させて、部材(光学積層体)を得た。
実施例B7(TAC/AS+HC+AG)
TAC透明基材(厚み80μm:富士写真フイルム社製、製品名「TF80UL」)を準備し、該基材の表面に、AS+HC+AG単層用組成物をバーコーティングにより厚み4μm(乾燥時)塗布し、70℃のオーブン中で1分間加熱乾燥し、溶剤分を蒸発させた後、紫外線を照射線量が100mJ/cmになるよう照射して塗膜を硬化させて、部材(光学積層体)を得た。
実施例B8(TAC/AS+HC+AG/AR)
実施例B7で作製した部材(光学積層体)のAG層の表面に、AR単層用組成物をバーコーティングにより塗布し、次いで、50℃にて乾燥することにより溶剤を除去した。その後、紫外線照射装置を用いて、積算光量が200mJ/cmになるように紫外線照射し塗膜を硬化させて、部材(光学積層体)を得た。
実施例B9(TAC/AG/AS+HC+AR)
透明基材(厚み80μm、トリアセチルセルロース樹脂フィルム(富士写真フイルム社製、製品名「TF80UL」)を準備し、該基材の片面に、AG単層用組成物をバーコーティングにより塗布し、温度50℃の熱オーブン中で30秒間保持し、塗膜中の溶剤を蒸発させ、塗膜を硬化させることにより、厚み10μmの透明なAG層を形成させた。その後、AG層の上にAS+HC+AR単層用組成物を塗布し、温度70℃の熱オーブン中で30秒間保持し、塗膜中の溶剤を蒸発させ、その後、紫外線を積算光量が50mJ/cmになるように照射して塗膜を硬化させて、塗膜全体の厚み約10μm(乾燥時)の部材(光学積層体)を得た。
実施例B10(PET/AS+HC/AS+HC+AR)
透明基材(厚み80μm、ポリエチレンテレフタレート樹脂フィルム(東洋紡績社製、製品名「A−4100」)を準備し、該基材の易接着面に、実施例B1と同様にして、AS+HC単層用組成物をバーコーティングにより塗布し、温度70℃の熱オーブン中で30秒間保持し、塗膜中の溶剤を蒸発させ、その後、紫外線照射装置(フュージョンUVシステムジャパン(株))を用いて、積算光量が50mJ/cmになるように紫外線照射して塗膜を硬化させ、厚み7μm(乾燥時)のAS+HC層を成膜させた。さらに、AS+HC層の表面に、AS+HC+AR単層用組成物をバーコーティングにより厚み約100nm(乾燥時)塗布し、次いで、50℃にて乾燥することにより溶剤を除去した。その後、紫外線照射装置(フュージョンUVシステムジャパン(株))を用いて、積算光量が200mJ/cmになるように紫外線照射し塗膜を硬化させて、部材(光学積層体)を得た。
比較例B1:(TAC/AS/HC)
透明基材(厚み80μm、トリアセチルセルロース樹脂フィルム(富士写真フイルム社製、製品名「TF80UL」)を準備し、該基材の片面に、AS単層用組成物2をバーコーティングにより塗布し、温度50℃の熱オーブン中で30秒間保持し、塗膜中の溶剤を蒸発させ、塗膜を硬化させることにより、厚み約100nm(乾燥後)の透明なAS層を形成させた。その後、AS層の上にHC単層用組成物をバーコーティングにより塗布し、温度70℃の熱オーブン中で30秒間保持し、塗膜中の溶剤を蒸発させ、その後、紫外線を積算光量が50mJ/cmになるように照射して塗膜を硬化させて、厚み10μm(乾燥時)のハードコート層を形成させて、部材(光学積層体)を得た。
比較例B2:(TAC/AS/HC)
比較例B1において、AS単層用組成物2をAS単層用組成物3に代えた以外は同様にして部材(光学積層体)を得た。
比較例B3:(TAC/AS/HC/AR)
比較例B2で得た部材(光学積層体)のHC層の表面に、AR単層用組成物をバーコーティングにより塗布し、次いで、50℃にて乾燥することにより溶剤を除去した。その後、紫外線照射装置を用いて、積算光量が200mJ/cmになるように紫外線照射し塗膜を硬化させて、部材(光学積層体)を得た。
比較例B4:(TAC/AG/AR)
実施例B9において、AS+HC+AR単層用組成物をAR単層用組成物に代えた以外は全く同様にして部材(光学積層体)を得た。
比較例B5:(TAC/AS/AG/AR)
透明基材(厚み80μm、トリアセチルセルロース樹脂フィルム(富士写真フイルム社製、製品名「TF80UL」)を準備し、該基材の片面に、AS単層用組成物2をバーコーティングにより塗布し、温度50℃の熱オーブン中で30秒間保持し、塗膜中の溶剤を蒸発させ、塗膜を硬化させることにより、厚み約100nm(乾燥後)の透明なAS層を形成させた。その後、AS層の上にAG単層用組成物を塗布し、温度70℃の熱オーブン中で30秒間保持し、塗膜中の溶剤を蒸発させ、その後、紫外線を積算光量が50mJ/cmになるように照射して塗膜を硬化させ、AG層を積層させた。さらに、AG層の表面に、AR単層用組成物をバーコーティングにより塗布し、次いで、50℃にて乾燥することにより溶剤を除去した。その後、紫外線照射装置を用いて、積算光量が200mJ/cmになるように紫外線照射し塗膜を硬化させて、部材(光学積層体)を得た。
評価試験
実施例B及び比較例Bの部材(光学積層体)について下記の試験後の、表面抵抗値(Ω/cm)を測定し、その数値を表2に記載した。表面抵抗値(Ω/cm)は、表面抵抗率測定機(三菱化学製、製品番号;Hiresta IP MCP−HT260)を用いて測定した。表中、10は1×10Ω/cmを意味する。
評価1:初期表面抵抗測定試験
耐熱試験、耐光試験、耐湿熱試験、を行う前に、上記測定機により、表面抵抗値を測定した。 表面抵抗値が、1010Ω/cmオーダー未満である場合が良品であり、それに満たない場合は、不良である。比較例は、従来用いられている帯電防止材料を用いた部材で、いずれも本願発明のように、良品はみられなかった。
評価2:耐熱表面抵抗値測定
各部材(光学積層体)を、90℃のオーブン中に250時間静置した後、上記測定機により、表面抵抗値を測定した。
評価3:耐光表面抵抗値測定
各部材(光学積層体)を、耐光性試験機(スガ試験機製、製品名;フェードメータ)により上記記載の条件にてカーボンアーク光を100時間照射した後、上記測定機により、表面抵抗値R2を測定し、R1(評価1測定値)/R2比を求めた。
評価4:耐湿熱性試験
各部材を、80℃、湿度90%の高温高湿条件下、500時間の耐光性試験後の表面抵抗率R2’を上記測定機により測定し、耐光性試験前の表面抵抗率R1’(評価1測定値)と、耐光性試験後の表面抵抗率R2’との比R1’/R2’を求めた。
評価5:部材(積層体)の着色
各部材において、評価1にて表面抵抗値を測定できたものについて、帯電防止材料に依存する着色具合を目視観察した。10cm×10cmの正方形にした部材を、標準的コピー用紙(富士ゼロックスオフィスサプライ Ncolor081 サイズA3など)上にテープで4頂点を貼り付け、蛍光灯下で約30cm上方から目視観察した。ブランクとして、上記部材を作製するときに用いた透明基材(TAC、PET)を同様な状態に貼り、比較した。評価は、ブランクと同等の色である場合を良品とし、それ以外は不良とした。
Figure 2008274266

Claims (21)

  1. 帯電防止性及びハードコート性を同時に実現できる組成物であって、
    帯電防止性を有する電解質と、ハードコート性を有するモノマー、オリゴマー又はプレポリマーとを含んでなる、組成物。
  2. 前記電解質が常温下で液体のイオン性液体である、請求項1に記載の組成物。
  3. 前記イオン性液体が、イミダゾリウム系、ピリジウム系、ピロリジニウム系、第4級アンモニウム系又は第4級ホスホニウム系のカチオン性の物質及びこれらの塩である、請求項1に記載の組成物。
  4. 防眩剤、屈折率調整剤、および防汚染剤からなる群から選択される一種または二種以上の混合物をさらに含んでなる、請求項1に記載の組成物。
  5. 請求項1〜4の何れか一項に記載の組成物を含んでなる、インキ組成物。
  6. 帯電防止性及びハードコート性を同時に実現できる部材であって、
    帯電防止性を有する電解質と、ハードコート性を有するモノマー、オリゴマー又はプレポリマーとを含んでなる、部材。
  7. 請求項1〜4の何れか一項に記載の組成物を、熱及び/又は電離放射線により硬化して得られる、請求項6に記載の部材。
  8. 前記電解質が前記モノマー、オリゴマー又はプレポリマー内に分散されてなり、
    前記モノマー、オリゴマー又はプレポリマーが熱及び/又は電離放射線により硬化して得られた三次元立体網目構造内に、前記分散された電解質が緊縛した状態で存在する、請求項7に記載の部材。
  9. 基材と、該基材の上に、光学機能層を備えてなる積層体であって、
    前記光学機能層が、請求項6又は8に記載の部材である、積層体。
  10. 前記光学機能層の表面又は前記基材と前記光学機能層の間、及び/又は前記光学機能層の上に、防眩層、屈折率調製層、および防汚染層からなる群から選択される一種または二種以上の層をさらに備えてなる、請求項9に記載の積層体。
  11. 帯電防止性を有する電解質と、樹脂とを含んでなる、帯電防止性組成物。
  12. 前記電解質が常温下で液体のイオン性液体である、請求項11に記載の帯電防止性組成物。
  13. 前記イオン性液体が、イミダゾリウム系、ピリジウム系、ピロリジニウム系、第4級アンモニウム系又は第4級ホスホニウム系のカチオン性の物質及びこれらの塩である、請求項12に記載の帯電防止性組成物。
  14. 防眩剤、屈折率調製剤、および防汚染剤からなる群から選択される一種または二種以上の混合物をさらに含んでなる、請求項11に記載の帯電防止性組成物。
  15. 請求項11〜14のいずれか一項に記載の帯電防止性組成物を含んでなる、インキ組成物。
  16. 帯電防止性を有する電解質と、樹脂とを含んでなる、帯電防止性部材。
  17. 請求項11〜14のいずれか一項に記載の組成物により得られる、請求項16に記載の部材。
  18. 基材と、該基材の上に、光学機能層を備えてなる積層体であって、
    前記光学機能層が、請求項16に記載の部材である、積層体。
  19. 前記光学機能層の表面又は前記基材と前記光学機能層の間、及び/又は前記光学機能層の上に、防眩層、屈折率調製層、および防汚染層からなる群から選択される一種または二種以上の層をさらに備えてなる、請求項18に記載の積層体。
  20. 偏光素子を備えてなる偏光板であって、
    前記偏光素子の表面に、請求項6〜8、16又は17に記載の部材、或いは請求項9,10,18又は19に記載の積層体を備えてなる、偏光板。
  21. 透過性表示体と、前記透過性表示体を背面から照射する光源装置とを備えてなる画像表示装置であって、
    前記透過性表示体の表面に、請求項9,10,18又は19に記載の積層体、或いは請求項20に記載の偏光板を備えてなる、画像表示装置。
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