JP2010117554A - 光学積層体の製造方法、光学積層体、偏光板及び画像表示装置 - Google Patents
光学積層体の製造方法、光学積層体、偏光板及び画像表示装置 Download PDFInfo
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Abstract
【課題】耐光性、腐食性、高透明性に優れ、かつ環境負荷が少ない、光学積層体を得ることのできる光学積層体の製造方法を提供する。
【解決手段】光透過性基材、及び、ハードコート層を有する光学積層体の製造方法であって、カルバゾール化合物、並びに、ウレタン（メタ）アクリレート及び／又は（メタ）アクリレートを含むハードコート層形成用組成物を、上記光透過性基材上に塗布してハードコート層を形成する工程を有し、上記ウレタン（メタ）アクリレート及び上記（メタ）アクリレートは、官能基数が３以上であり、上記カルバゾール化合物の含有量（Ａ）と上記ウレタン（メタ）アクリレート及び／又は（メタ）アクリレートの含有量（Ｂ）との比（Ａ／Ｂ）は、固形分質量比で０．５／９．５〜８／２である光学積層体の製造方法。
【選択図】 なし
【解決手段】光透過性基材、及び、ハードコート層を有する光学積層体の製造方法であって、カルバゾール化合物、並びに、ウレタン（メタ）アクリレート及び／又は（メタ）アクリレートを含むハードコート層形成用組成物を、上記光透過性基材上に塗布してハードコート層を形成する工程を有し、上記ウレタン（メタ）アクリレート及び上記（メタ）アクリレートは、官能基数が３以上であり、上記カルバゾール化合物の含有量（Ａ）と上記ウレタン（メタ）アクリレート及び／又は（メタ）アクリレートの含有量（Ｂ）との比（Ａ／Ｂ）は、固形分質量比で０．５／９．５〜８／２である光学積層体の製造方法。
【選択図】 なし
Description
本発明は、光学積層体の製造方法、光学積層体、偏光板及び画像表示装置に関する。
陰極線管表示装置（ＣＲＴ）、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）、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）等の画像表示装置においては、一般に最表面には反射防止性、ハード性、帯電防止性や防眩性等の種々の機能を有する機能層からなる光学積層体が設けられている（特許文献１〜３）。
そのような機能層の一つとして、外光によるの反射や像の映り込み、干渉縞による色むらの発生を防ぐために、異なる屈折率を有する層を備えることが知られている。そのような異なる屈折率を有する層を形成する場合、バインダー樹脂に、高屈折率樹脂や中屈折率樹脂を添加するとより効果が向上する点で好ましく、そのような高屈折率樹脂としては、フルオレン系、硫黄系、無機フィラー系、臭素系等の樹脂が従来より使用され、また中屈折率樹脂としては芳香族系化合物が使用されている。
しかし、これらの高屈折率樹脂又は中屈折率樹脂は、耐光性、臭い、腐食性、透明性や環境負荷の観点からみて優れたものではなかった。
しかし、これらの高屈折率樹脂又は中屈折率樹脂は、耐光性、臭い、腐食性、透明性や環境負荷の観点からみて優れたものではなかった。
特許文献４には、ポリマーを主成分とする単層膜からなり、かつ膜の表面から裏面にかけて連続的に屈折率が変化することを特徴とするポリマー主体の反射防止膜が開示されており、上記ポリマーとしてポリビニルカルバゾールが使用されている。しかし、ポリビニルカルバゾールは、高い屈折率を付与することができるものの、ハードコート性を充分に付与することができない。また、上記単層膜上に形成される低屈折率層との密着性が低下し、その結果耐光性や耐食性等が劣るといった問題があった。
特開２００６−１２６８０８号公報
特開２００５−１０７００５号公報
特開２００４−６９８６７号公報
特開平４−１２１７０１号公報
本発明は、上記現状に鑑みて、耐光性、腐食性、高透明性に優れかつ環境負荷が少ない、光学積層体を得るための光学積層体の製造方法を提供することを目的とする。
本発明は、光透過性基材、及び、ハードコート層を有する光学積層体の製造方法であって、カルバゾール化合物、並びに、ウレタン（メタ）アクリレート及び／又は（メタ）アクリレートを含むハードコート層形成用組成物を、上記光透過性基材上に塗布してハードコート層を形成する工程を有し、上記ウレタン（メタ）アクリレート及び上記（メタ）アクリレートは、官能基数が３以上であり、上記カルバゾール化合物の含有量（Ａ）と上記ウレタン（メタ）アクリレート及び／又は（メタ）アクリレートの含有量（Ｂ）との比（Ａ／Ｂ）は、固形分質量比で０．５／９．５〜８／２であることを特徴とする光学積層体の製造方法である。
上記カルバゾール化合物は、一般式（Ａ）
上記カルバゾール化合物は、一般式（Ａ）
（ここで、
Ｘ：−ＣＨ＝ＣＨ２、−（ＣＨ２）ｎＯＣＯＣＨ＝ＣＨ２、
−Ｃ（ＣＨ３）＝ＣＨ２、−（ＣＨ２）ｎＯＣＯＣ（ＣＨ３）＝ＣＨ２、
Ｘ：−ＣＨ＝ＣＨ２、−（ＣＨ２）ｎＯＣＯＣＨ＝ＣＨ２、
−Ｃ（ＣＨ３）＝ＣＨ２、−（ＣＨ２）ｎＯＣＯＣ（ＣＨ３）＝ＣＨ２、
−（Ｃ２Ｈ４Ｏ）ｍ（ＣＨ２）ｎＯＣＯＣＨ＝ＣＨ２、又は
−（Ｃ２Ｈ４Ｏ）ｍ（ＣＨ２）ｎＯＣＯＣ（ＣＨ２）ｎ＝ＣＨ２であり；
Ｙ、ｙ、Ｚ又はｚ：−Ｈ、−ＣＨ３、−（ＣＨ２）ｎＣＨ３、−ＯＨ、−ＮＨ３又は上記Ｘであり；ｍは１〜１０の整数であり、ｎは１〜１０の整数である）で表されるモノマー化合物であることが好ましい。
−（Ｃ２Ｈ４Ｏ）ｍ（ＣＨ２）ｎＯＣＯＣ（ＣＨ２）ｎ＝ＣＨ２であり；
Ｙ、ｙ、Ｚ又はｚ：−Ｈ、−ＣＨ３、−（ＣＨ２）ｎＣＨ３、−ＯＨ、−ＮＨ３又は上記Ｘであり；ｍは１〜１０の整数であり、ｎは１〜１０の整数である）で表されるモノマー化合物であることが好ましい。
上記ウレタン（メタ）アクリレートは、重量平均分子量が１０００〜１０万であることが好ましい。
上記（メタ）アクリレートは、重量平均分子量が２００以上１０００未満であることが好ましい。
上記光学積層体の製造方法は、更に、低屈折率層を形成する工程を有することが好ましい。
上記（メタ）アクリレートは、重量平均分子量が２００以上１０００未満であることが好ましい。
上記光学積層体の製造方法は、更に、低屈折率層を形成する工程を有することが好ましい。
本発明はまた、上述の光学積層体の製造方法により得られることを特徴とする光学積層体でもある。
本発明はまた、偏光素子を備えてなる偏光板であって、上記偏光板は、偏光素子表面に上述の光学積層体を備えることを特徴とする偏光板でもある。
本発明はまた、最表面に上述の光学積層体、又は、上述の偏光板を備えることを特徴とする画像表示装置でもある。
以下に、本発明を詳細に説明する。
本発明はまた、偏光素子を備えてなる偏光板であって、上記偏光板は、偏光素子表面に上述の光学積層体を備えることを特徴とする偏光板でもある。
本発明はまた、最表面に上述の光学積層体、又は、上述の偏光板を備えることを特徴とする画像表示装置でもある。
以下に、本発明を詳細に説明する。
本発明は、光透過性基材、及び、ハードコート層を有する光学積層体の製造方法であって、カルバゾール化合物、並びに、官能基数が３以上であるウレタン（メタ）アクリレート及び／又は（メタ）アクリレートを含むハードコート層形成用組成物を、上記光透過性基材上に塗布してハードコート層を形成する工程を有するものであり、耐光性、腐食性、透明性、硬度に優れ、かつ燃焼した場合に悪臭を発する等の環境負荷が少ない光学積層体を製造することができる。
本発明の光学積層体の製造方法において、ハードコート層はカルバゾール化合物を含むハードコート層形成用組成物から形成される。カルバゾール化合物を含むことにより、高い屈折率を有する樹脂層を形成することができる。例えば、カルバゾール化合物を含むハードコート層のさらに上の層に、カルバゾール化合物を含むハードコート層よりも屈折率の低い樹脂層（好ましくは屈折率が１．５０以下、より好ましくは１．４５以下、更に好ましくは１．４０以下の樹脂層）を形成することにより、得られる光学積層体は反射防止性能に優れたものとすることができる。
また、本発明では特に、ポリカルバゾールでなくモノマーのカルバゾール化合物を含む。モノマーのカルバゾール化合物を含むことにより、官能基数が３以上のウレタン（メタ）アクリレート及び／又は（メタ）アクリレートを含むハードコート層形成用組成物との相溶性が高まり、透明性が高く、さらには均一な樹脂層を得ることができる。逆にポリカルバゾールの場合には官能基数が３以上のウレタン（メタ）アクリレート及び／又は官能基数が３以上の（メタ）アクリレートを含むハードコート層形成用組成物との相溶性が低下し、得られる光学積層体は、白濁したり、透明性が低下したり、さらには均一な樹脂層も得ることができない。更にポリカルバゾールの場合には、官能基が少ないために、低屈折率層との密着性が悪くなり、硬度低下を起こすことがある。
上記ハードコート層形成用組成物は、上記カルバゾール化合物に加え、特定の官能基数以上のウレタン（メタ）アクリレート及び／又は（メタ）アクリレートを含むものである。これらのバインダー樹脂を含むことにより、基材や他の層との層間密着性に優れ、耐光性、腐食性、透明性、硬度に優れる光学積層体を得ることができる。更に、本発明の光学積層体の製造方法により得られる光学積層体は、焼却処理をした場合に悪臭を発する等の環境負荷も少ないものである。
本発明で使用するカルバゾール化合物は、下記一般式（Ａ）
（ここで、
Ｘ：−ＣＨ＝ＣＨ２、−（ＣＨ２）ｎＯＣＯＣＨ＝ＣＨ２、
−（ＣＨ３）＝ＣＨ２、−（ＣＨ２）ｎＯＣＯＣ（ＣＨ３）＝ＣＨ２、
Ｘ：−ＣＨ＝ＣＨ２、−（ＣＨ２）ｎＯＣＯＣＨ＝ＣＨ２、
−（ＣＨ３）＝ＣＨ２、−（ＣＨ２）ｎＯＣＯＣ（ＣＨ３）＝ＣＨ２、
−（Ｃ２Ｈ４Ｏ）ｍ（ＣＨ２）ｎＯＣＯＣＨ＝ＣＨ２、又は
−（Ｃ２Ｈ４Ｏ）ｍ（ＣＨ２）ｎＯＣＯＣ（ＣＨ２）ｎ＝ＣＨ２であり、；
Ｙ、ｙ、Ｚ又はｚ：−Ｈ、−ＣＨ３、−（ＣＨ２）ｎＣＨ３、−ＯＨ、−ＮＨ３又は上記のＸであり；ｍは１〜１０の整数であり、ｎは１〜１０の整数である）で表されるモノマー化合物であることが好ましい。
このような化合物を使用することにより所望の高い屈折率を付与することができる。また、ウレタン（メタ）アクリレート、（メタ）アクリレート等にも溶解することができる。また耐食性、耐光性、密着性、硬度にも優れた層を形成することができる。
−（Ｃ２Ｈ４Ｏ）ｍ（ＣＨ２）ｎＯＣＯＣ（ＣＨ２）ｎ＝ＣＨ２であり、；
Ｙ、ｙ、Ｚ又はｚ：−Ｈ、−ＣＨ３、−（ＣＨ２）ｎＣＨ３、−ＯＨ、−ＮＨ３又は上記のＸであり；ｍは１〜１０の整数であり、ｎは１〜１０の整数である）で表されるモノマー化合物であることが好ましい。
このような化合物を使用することにより所望の高い屈折率を付与することができる。また、ウレタン（メタ）アクリレート、（メタ）アクリレート等にも溶解することができる。また耐食性、耐光性、密着性、硬度にも優れた層を形成することができる。
上記ハードコート層形成用組成物は、更に、ウレタン（メタ）アクリレート及び／又は（メタ）アクリレートを含み、上記ウレタン（メタ）アクリレート及び上記（メタ）アクリレートは官能基数が３以上である。これらを含有することにより、所望の硬度を有するものとすることができる。また、上記ウレタン（メタ）アクリレート、及び上記（メタ）アクリレートは、それぞれ２種以上を含んでいてもよい。
上記ウレタン（メタ）アクリレートは、多価アルコールと有機ポリイソシアネートとヒドロキシ（メタ）アクリレート化合物との反応によって得られる。なお、本明細書では、（メタ）アクリレートは、アクリレート又はメタクリレートを表す。
上記ウレタン（メタ）アクリレートは、多価アルコールと有機ポリイソシアネートとヒドロキシ（メタ）アクリレート化合物との反応によって得られる。なお、本明細書では、（メタ）アクリレートは、アクリレート又はメタクリレートを表す。
上記多価アルコールとして、例えば、ネオペンチルグリコール、３−メチル−１，５−ペンタンジオール、エチレングリコール、プロピレングリコール、１，４−ブタンジオール、１，６−ヘキサンジオール、トリメチロールプロパン、ペンタエリスリトール、トリシクロデカンジメチロール、ビス−［ヒドロキシメチル］−シクロヘキサン等；上記多価アルコールと多塩基酸（例えば、コハク酸、フタル酸、ヘキサヒドロ無水フタル酸、テレフタル酸、アジピン酸、アゼライン酸、テトラヒドロ無水フタル酸等）との反応によって得られるポリエステルポリオール；上記多価アルコールとε−カプロラクトンとの反応によって得られるカプロラクトンアルコール；ポリカーボネートポリオール（例えば、１，６−ヘキサンジオールとジフェニルカーボネートとの反応によって得られるポリカーボネートジオール等）；及び、ポリエーテルポリオール（ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、ポリテトラメチレングリコール、エチレンオキサイド変性ビスフェノールＡ等）が挙げられる。
上記有機ポリイソシアネートとしては、例えばイソホロンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート、トリレンジイソシアネート、キシレンジイソシアネート、ジフェニルメタン−４，４’−ジイソシアネート、ジシクロペンタニルイソシアネート等が挙げられる。
上記ヒドロキシ（メタ）アクリレート化合物としては、例えばヒドロキシエチル（メタ）アクリレート、ヒドロキシプロピル（メタ）アクリレート、ヒドロキシブチル（メタ）アクリレート、ジメチロールシクロヘキシルモノ（メタ）アクリレート、ヒドロキシカプロラクトン（メタ）アクリレート等が挙げられる。
上記ウレタン（メタ）アクリレートは官能基数が３以上である。官能基数が３未満であると、硬度が低下するおそれがある。上記官能基数は、６以上であることがより好ましい。
上記ウレタン（メタ）アクリレートは、重量平均分子量１０００〜１０万であることが好ましい。１０万を超えると、樹脂自身の粘度が高くなり、塗工が困難となり、塗工面が悪化するおそれがある。また塗工面が悪化することにより品質の高い光学積層体とはならない。上記重量平均分子量は、１０００〜４万であることがより好ましい。なお、上記重量平均分子量は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー（ＧＰＣ）によるポリスチレン換算にて得られる値である。
上記官能基数が３以上のウレタン（メタ）アクリレート樹脂の市販品としては、例えば、日本合成社製の紫光シリーズ、例えば、ＵＶ１７００Ｂ、ＵＶ６３００Ｂ、ＵＶ７６５Ｂ、ＵＶ７６４０Ｂ、ＵＶ７６００Ｂ；根上工業社製のアートレジンシリーズ、例えば、アートレジンＨＤＰ、アートレジンＵＮ９０００Ｈ、アートレジンＵＮ３３２０ＨＡ、アートレジンＵＮ３３２０ＨＢ、アートレジンＵＮ３３２０ＨＣ、アートレジンＵＮ３３２０ＨＳ、アートレジンＵＮ９０１Ｍ、アートレジンＵＮ９０２ＭＳ、アートレジンＵＮ９０３；新中村化学社製のＵＡ１００Ｈ、Ｕ４Ｈ、Ｕ４ＨＡ、Ｕ６Ｈ、Ｕ６ＨＡ、Ｕ１５ＨＡ、ＵＡ３２Ｐ、Ｕ６ＬＰＡ、Ｕ３２４Ａ、Ｕ９ＨＡＭＩ；ダイセルユーシービー社製のＥｂｅｃｒｙｌシリーズ、例えば、１２９０、５１２９、２５４、２６４、２６５、１２５９、１２６４、４８６６、９２６０、８２１０、２０４、２０５、６６０２、２２０、４４５０；荒川化学社製のビームセットシリーズ、例えば、３７１、５７７；三菱レーヨン社製のＲＱシリーズ；大日本インキ社製のユニディックシリーズ；ＤＰＨＡ４０Ｈ（日本化薬社製）、ＣＮ９００６（サーマー社製）、ＣＮ９６８；等が挙げられる。
なかでも、好ましくは、ＵＶ１７００Ｂ（日本合成社製）、ＤＰＨＡ４０Ｈ（日本化薬社製）、アートレジンＨＤＰ（根上工業社製）、ビームセット３７１（荒川化学社製）、ビームセット５７７（荒川化学社製）Ｕ１５ＨＡ（新中村化学社製）等が挙げられる。
なかでも、好ましくは、ＵＶ１７００Ｂ（日本合成社製）、ＤＰＨＡ４０Ｈ（日本化薬社製）、アートレジンＨＤＰ（根上工業社製）、ビームセット３７１（荒川化学社製）、ビームセット５７７（荒川化学社製）Ｕ１５ＨＡ（新中村化学社製）等が挙げられる。
上記（メタ）アクリレートは、アクリレート又はメタクリレートのモノマー、オリゴマーであり、官能基数が３以上のものである。官能基数が３未満であると、硬度が低下するおそれがある。
上記官能基数が３以上の（メタ）アクリレートの具体例としては、トリメチロールプロパントリアクリレート、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、ジペンタエリスリトールテトラアクリレート、イソシアヌル酸変性トリアクリレート等が挙げられる。また、これらアクリレートは、分子骨格の一部を変性しているものでもよく、エチレンオキサイド、プロピレンオキサイド、カプロラクトン、イソシアヌル酸、アルキル、環状アルキル、芳香族、ビスフェノール等による変性がなされたものも使用することができる。
上記官能基数が３以上の（メタ）アクリレートの具体例としては、トリメチロールプロパントリアクリレート、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、ジペンタエリスリトールテトラアクリレート、イソシアヌル酸変性トリアクリレート等が挙げられる。また、これらアクリレートは、分子骨格の一部を変性しているものでもよく、エチレンオキサイド、プロピレンオキサイド、カプロラクトン、イソシアヌル酸、アルキル、環状アルキル、芳香族、ビスフェノール等による変性がなされたものも使用することができる。
上記（メタ）アクリレートは、重量平均分子量が２００以上１０００未満であることが好ましい。２００未満であると、（メタ）アクリレート自身の揮発性が高くなり、製造上、環境面、人体への影響の面で好ましくない。また皮膚刺激性も高まる。更に官能基数が３以上の（メタ）アクリレート自身の合成も困難となるおそれがある。１０００以上であると、干渉縞が発生するおそれがある。上記分子量は、３００〜６００であることがより好ましい。なお、上記重量平均分子量は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー（ＧＰＣ）によるポリスチレン換算にて得られる値である。
また、上記（メタ）アクリレートは、官能基数が３以上であり、上記分子量を満たすものであれば、エポキシ（メタ）アクリレート、ウレタン（メタ）アクリレート、ポリエステル（メタ）アクリレート、ポリブタジエン（メタ）アクリレート、シリコン（メタ）アクリレート等のオリゴマーであってもよい。これらは、２種以上を併用してもよい。
上記官能基数が３以上の（メタ）アクリレート樹脂としては、市販品を使用することができ、具体的には、日本化薬社製のＫＡＹＡＲＡＤ、ＫＡＹＡＭＥＲシリーズ、例えば、ＤＰＨＡ、ＰＥＴ３０、ＧＰＯ３０３、ＴＭＰＴＡ、ＴＨＥ３３０、ＴＰＡ３３０、Ｄ３１０、Ｄ３３０、ＰＭ２、ＰＭ２１、ＤＰＣＡ２０、ＤＰＣＡ３０、ＤＰＣＡ６０、ＤＰＣＡ１２０；東亞合成社製のアロニックスシリーズ、例えば、Ｍ３０５、Ｍ３０９、Ｍ３１０、Ｍ３１５、Ｍ３２０、Ｍ３２７、Ｍ３５０、Ｍ３６０、Ｍ４０２、Ｍ４０８、Ｍ４５０、Ｍ７１００、Ｍ７３００Ｋ、Ｍ８０３０、Ｍ８０６０、Ｍ８１００、Ｍ８５３０、Ｍ８５６０、Ｍ９０５０；新中村化学社製のＮＫエステルシリーズ、例えば、ＴＭＰＴ、Ａ−ＴＭＰＴ、Ａ−ＴＭＭ−３、Ａ−ＴＭＭ３Ｌ、Ａ−ＴＭＭＴ、Ａ−ＴＭＰＴ−６ＥＯ、Ａ−ＴＭＰＴ−３ＣＬ、Ａ−ＧＬＹ−３Ｅ、Ａ−ＧＬＹ−６Ｅ、Ａ−ＧＬＹ−９Ｅ、Ａ−ＧＬＹ−１１Ｅ、Ａ−ＧＬＹ−１８Ｅ、Ａ−ＧＬＹ−２０Ｅ、Ａ−９３００、ＡＤ−ＴＭＰ−４ＣＬ、ＡＤ−ＴＭＰ；新中村化学社製のＮＫエコノマーシリーズ、例えば、ＡＤＰ５１、ＡＤＰ３３、ＡＤＰ４２、ＡＤＰ２６、ＡＤＰ１５等；第一工業製薬社製のニューフロンティアシリーズ、例えば、ＴＭＰＴ、ＴＭＰ３、ＴＭＰ１５、ＴＭＰ２Ｐ、ＴＭＰ３Ｐ、ＰＥＴ３、ＴＥＩＣＡ；ダイセルユーシービー社製のＥｂｅｃｒｙｌシリーズ、例えばＴＭＰＴＡ、ＴＭＰＴＡＮ、１６０、ＴＭＰＥＯＴＡ、ＯＴＡ４８０、５３、ＰＥＴＩＡ、２０４７、４０、１４０、１１４０、ＰＥＴＡＫ、ＤＰＨＡ；サーマー社製のＣＤ５０１、ＣＤ９０２１、ＣＤ９０５２、ＳＲ３５１、ＳＲ３５１ＨＰ、ＳＲ３５１ＬＶ、ＳＲ３６８、ＳＲ３６８Ｄ、ＳＲ４１５、ＳＲ４４４、ＳＲ４５４、ＳＲ４５４ＨＰ、ＳＲ４９２、ＳＲ４９９、ＳＲ５０２、ＳＲ９００８、ＳＲ９０１２、ＳＲ９０２０、ＳＲ９０２０ＨＰ、ＳＲ９０３５、ＣＤ９０５１、ＳＲ３５０、ＳＲ９００９、ＳＥ９０１１、ＳＲ２９５、ＳＲ３５５、ＳＲ３９９、ＳＲ３９９ＬＶ、ＳＲ４９４、ＳＲ９０４１、共栄社製のＴＭＰ；等が挙げられる。
上記ハードコート層形成用組成物は、上記ウレタン（メタ）アクリレートと（メタ）アクリレートの両方を含むものであることがより好ましい。上述のように、重量平均分子量の異なるウレタン（メタ）アクリレートと（メタ）アクリレートを含むと、ハードコート形成用組成物を基材等に塗布した場合に、低分子量の（メタ）アクリレートの一部が一部基材等の隣接層へ浸透し得る。これにより隣接層との密着性を高めることができるのである。また、浸透するため、層界面ができないので、干渉縞の発生を抑制することもできる。
上記ウレタン（メタ）アクリレートと（メタ）アクリレートとの混合比は、特に限定されないが、固形分質量比で０／１０より大きく９．５／０．５以下であることが好ましい。９．５／０．５を超えると、干渉縞発生のおそれがある。
上記カルバゾール化合物の含有量（Ａ）と、上記ウレタン（メタ）アクリレート及び／又は（メタ）アクリレートの含有量（Ｂ）との比（Ａ／Ｂ）は、固形分質量比で０．５／９．５〜８／２である。０．５／９．５未満であると、所望の高い屈折率が得られないおそれがある。８／２を超えると、充分な硬度が得られないおそれがある。上記比（Ａ／Ｂ）は、１／９〜６／４であることがより好ましい。
上記ハードコート層形成用組成物は、更に、光重合開始剤を含むものであることが好ましい。
上記光重合開始剤としては、アセトフェノン類（例えば、商品名イルガキュア１８４、チバ・スペシャルティ・ケミカルズ社製として市販されている１−ヒドロキシ−シクロヘキシル−フェニル−ケトン、他にも、イルガキュア１２７、ＬＡＭＢＥＲＴＩ社製のＥＳＡＣＵＲＥ ＯＮＥ、ＥＳＡＣＵＲＥ ＫＩＰ１５０）、ベンゾフェノン類、チオキサントン類、ベンゾイン、ベンゾインメチルエーテル、芳香族ジアゾニウム塩、芳香族スルホニウム塩、芳香族ヨードニウム塩、メタセロン化合物、ベンゾインスルホン酸エステル等を挙げることができる。これらは、単独で使用するか又は２種以上を併用してもよい。
上記光重合開始剤の含有量は、上記ハードコート層形成用組成物の樹脂固形分１００質量部に対して、０．１〜１０質量部であることが好ましい。
上記光重合開始剤としては、アセトフェノン類（例えば、商品名イルガキュア１８４、チバ・スペシャルティ・ケミカルズ社製として市販されている１−ヒドロキシ−シクロヘキシル−フェニル−ケトン、他にも、イルガキュア１２７、ＬＡＭＢＥＲＴＩ社製のＥＳＡＣＵＲＥ ＯＮＥ、ＥＳＡＣＵＲＥ ＫＩＰ１５０）、ベンゾフェノン類、チオキサントン類、ベンゾイン、ベンゾインメチルエーテル、芳香族ジアゾニウム塩、芳香族スルホニウム塩、芳香族ヨードニウム塩、メタセロン化合物、ベンゾインスルホン酸エステル等を挙げることができる。これらは、単独で使用するか又は２種以上を併用してもよい。
上記光重合開始剤の含有量は、上記ハードコート層形成用組成物の樹脂固形分１００質量部に対して、０．１〜１０質量部であることが好ましい。
上記ハードコート層形成用組成物は、上述した成分以外に、更にその他の成分を含んでいてもよい。上記その他の成分としては、上述した以外の樹脂、防眩剤、帯電防止剤、界面活性剤、カップリング剤、増粘剤、着色防止剤、顔料又は染料等の着色剤、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、表面改質剤等を挙げることができる。これらは、光学積層体の製造に通常使用される公知のものを使用することができる。
上記ハードコート層形成用組成物は、上記カルバゾール化合物、上記ウレタン（メタ）アクリレート及び／又は（メタ）アクリレート、並びに、光重合開始剤やその他の成分を溶媒と混合して分散処理することにより得られる。混合分散には、ペイントシェーカー又はビーズミル等を使用するとよい。
上記溶媒としては、水、アルコール（例、メタノール、エタノール、イソプロパノール、ブタノール、ベンジルアルコール、プロピレングリコールモノメチルエーテル（ＰＧＭＥ））、ケトン（例、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）、エステル（例、酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸プロピル、酢酸ブチル、蟻酸メチル、蟻酸エチル、蟻酸プロピル、蟻酸ブチル）、脂肪族炭化水素（例、ヘキサン、シクロヘキサン）、ハロゲン化炭化水素（例、メチレンクロライド、クロロホルム、四塩化炭素）、芳香族炭化水素（例、ベンゼン、トルエン、キシレン）、アミド（例、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）、エーテル（例、ジエチルエーテル、ジオキサン、テトラヒドロフラン）、エーテルアルコール（例、１−メトキシ−２−プロパノール）等を挙げることができるが、これらに限定されるものではない。なかでも、分散性、分散安定性、安全性の点において、ケトン系、エステル系の溶剤であることが好ましい。
本発明の光学積層体の製造方法は、上記ハードコート層形成用組成物を、上記光透過性基材上に塗布してハードコート層を形成する工程を有する。
上記光透過性基材は、平滑性、耐熱性を備え、機械的強度に優れ、かつ上記ハードコート層形成用組成物が浸透し得るものがよく、例えば、トリアセチルセルロース（ＴＡＣ）であることが好ましい。上記ハードコート層形成用組成物が浸透しやすく、密着性に優れる層を形成することができるからである。
上記光透過性基材の厚みは、２０〜３００μｍであることが好ましく、３０〜２００μｍであることがより好ましい。光透過性基材が板状体の場合にはこれらの厚さを超える厚さ３００μｍ〜５０００μｍであってもよい。また、上記光透過性基材は、その上にクッション層等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の塗布を予め行ってもよい。
上記塗布は、特に限定されず、例えば、スピンコート法、ディップ法、スプレー法、ダイコート法、バーコート法、ロールコーター法、メニスカスコーター法、フレキソ印刷法、スクリーン印刷法、ピードコーター法等の各種方法を用いることができる。
上記ハードコート層は、上記ハードコート層形成用組成物を塗布した後、必要に応じて乾燥させ、電子線又は紫外線の照射によって硬化させることにより形成できる。
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とよい。また、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とよい。
上記ハードコート層は、ＪＩＳ Ｋ５６００−５−４（１９９９）で規定される鉛筆硬度試験で、「Ｈ」以上の硬度を示すものであることが好ましい。また、上記ハードコート層の膜厚（硬化時）は、０．１〜１００μｍであることが好ましく、０．８〜２０μｍであることがより好ましい。
本発明の光学積層体の製造方法は、更に、低屈折率層を形成する工程を有するものであることが好ましい。
上記低屈折率層は、上記ハードコート層の表面に形成されてなり、その屈折率がハードコート層より低いものである。本発明の好ましい態様によれば、上記ハードコート層の屈折率が１．５以上であり、低屈折率層の屈折率が１．５未満であり、好ましくは１．４５以下で構成されてなるものが好ましい。
上記低屈折率層は、上記ハードコート層の表面に形成されてなり、その屈折率がハードコート層より低いものである。本発明の好ましい態様によれば、上記ハードコート層の屈折率が１．５以上であり、低屈折率層の屈折率が１．５未満であり、好ましくは１．４５以下で構成されてなるものが好ましい。
低屈折率層は、１）シリカ又はフッ化マグネシウムを含有する樹脂、２）低屈折率樹脂であるフッ素系樹脂、３）シリカ又はフッ化マグネシウムを含有するフッ素系樹脂、４）シリカ又はフッ化マグネシウムの薄膜等のいずれかで構成されていてもよい。
上記フッ素系樹脂とは、少なくとも分子中にフッ素原子を含む重合性化合物またはその重合体である。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（電離放射線硬化性基）や熱で硬化する極性基（熱硬化性極性基）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。
フッ素原子を含有する電離放射線硬化性基を有する重合性化合物としては、エチレン性不飽和結合を有するフッ素含有モノマーを広く用いることができる。より具体的には、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、パーフルオロブタジエン、パーフルオロ−２，２−ジメチル−１，３−ジオキソールなど）を例示することができる。（メタ）アクリロイルオキシ基を有するものとして、２，２，２−トリフルオロエチル（メタ）アクリレート、２，２，３，３，３−ペンタフルオロプロピル（メタ）アクリレート、２−（パーフルオロブチル）エチル（メタ）アクリレート、２−（パーフルオロヘキシル）エチル（メタ）アクリレート、２−（パーフルオロオクチル）エチル（メタ）アクリレート、２−（パーフルオロデシル）エチル（メタ）アクリレート、α−トリフルオロメタクリル酸メチル、α−トリフルオロメタクリル酸エチルのような、分子中にフッ素原子を有する（メタ）アクリレート化合物；分子中に、フッ素原子を少なくとも３個持つ炭素数１〜１４のフルオロアルキル基、フルオロシクロアルキル基又はフルオロアルキレン基と、少なくとも２個の（メタ）アクリロイルオキシ基とを有する含フッ素多官能（メタ）アクリル酸エステル化合物などもある。
フッ素原子を含有する熱硬化性極性基を有する重合性化合物としては、例えば、４−フルオロエチレン−パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体；フルオロエチレン−炭化水素系ビニルエーテル共重合体；エポキシ、ポリウレタン、セルロース、フェノール、ポリイミド等の各樹脂のフッ素変性品などを例示することができる。 上記熱硬化性極性基としては、例えば、水酸基、カルボキシル基、アミノ基、エポキシ基等の水素結合形成基が好ましく挙げられる。これらは、塗膜との密着性だけでなく、シリカなどの無機超微粒子との親和性にも優れている。
電離放射線硬化性基と熱硬化性極性基とを併せ持つ重合性化合物（フッ素系樹脂）としては、アクリル又はメタクリル酸の部分及び完全フッ素化アルキル、アルケニル、アリールエステル類、完全または部分フッ素化ビニルエーテル類、完全または部分フッ素化ビニルエステル類、完全または部分フッ素化ビニルケトン類等を例示することができる。
フッ素原子を含有する上記重合性化合物の重合体としては、例えば、上記電離放射線硬化性基を有する重合性化合物の含フッ素（メタ）アクリレート化合物を少なくとも１種類含むモノマー又はモノマー混合物の重合体；含フッ素（メタ）アクリレート化合物の少なくとも１種類と、メチル（メタ）アクリレート、エチル（メタ）アクリレート、プロピル（メタ）アクリレート、ブチル（メタ）アクリレート、２−エチルヘキシル（メタ）アクリレートの如き分子中にフッ素原子を含まない（メタ）アクリレート化合物との共重合体；フルオロエチレン、フッ化ビニリデン、トリフルオロエチレン、クロロトリフルオロエチレン、３，３，３−トリフルオロプロピレン、１，１，２−トリクロロ−３，３，３−トリフルオロプロピレン、ヘキサフルオロプロピレンのような含フッ素モノマーの単独重合体又は共重合体；等が挙げられる。
また、これらの共重合体にシリコーン成分を含有させたシリコーン含有フッ化ビニリデン共重合体も、上記重合性化合物の重合体として用いることができる。この場合のシリコーン成分としては、（ポリ）ジメチルシロキサン、（ポリ）ジエチルシロキサン、（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、アルキル変性（ポリ）ジメチルシロキサン、アゾ基含有（ポリ）ジメチルシロキサン、ジメチルシリコーン、フェニルメチルシリコーン、アルキル・アラルキル変性シリコーン、フルオロシリコーン、ポリエーテル変性シリコーン、脂肪酸エステル変性シリコーン、メチル水素シリコーン、シラノール基含有シリコーン、アルコキシ基含有シリコーン、フェノール基含有シリコーン、メタクリル変性シリコーン、アクリル変性シリコーン、アミノ変性シリコーン、カルボン酸変性シリコーン、カルビノール変性シリコーン、エポキシ変性シリコーン、メルカプト変性シリコーン、フッ素変性シリコーン、ポリエーテル変性シリコーン等が例示できる。中でもジメチルシロキサン構造を有するものが好ましい。
上記したほか、さらには、分子中に少なくとも１個のイソシアナト基を有する含フッ素化合物と、アミノ基、ヒドロキシル基、カルボキシル基等のイソシアナト基と反応する官能基を分子中に少なくとも１個有する化合物とを反応させて得られる化合物；フッ素含有ポリエーテルポリオール、フッ素含有アルキルポリオール、フッ素含有ポリエステルポリオール、フッ素含有ε−カプロラクトン変性ポリオール等のフッ素含有ポリオールと、イソシアナト基を有する化合物とを反応させて得られる化合物；等も、フッ素系樹脂として用いることができる。
低屈折率層の形成にあっては、例えば原料成分を含む組成物（低屈折率層形成用組成物）を用いて形成することができる。より具体的には、原料成分（上記フッ素系樹脂等）及び必要に応じて添加剤（例えば、後述の「空隙を有する微粒子」、重合開始剤、帯電防止剤、防眩剤等）を溶剤に溶解又は分散してなる溶液又は分散液を、低屈折率層形成用組成物として用い、上記組成物による塗膜を形成し、上記塗膜を硬化させることにより低屈折率層を得ることができる。なお、重合開始剤、帯電防止剤、防眩剤等の添加剤は、特に限定されず、公知のものを挙げることができる。
上記低屈折率層形成用組成物は、空隙を有する微粒子を含有することが好ましい。上記「空隙を有する微粒子」を含有する、低屈折率層の層強度を保持しつつ、その屈折率を下げることができる。上記「空隙を有する微粒子」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、被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。この微粒子を使用した低屈折率層は、屈折率を１．３０〜１．４５に調節することが可能である。
空隙を有する無機系の微粒子としては、例えば、特開２００１−２３３６１１号公報に記載された方法によって調製されたシリカ微粒子を挙げることができる。特開平７−１３３１０５号公報、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、バインダー樹脂と混合して低屈折率層を形成した際、その層強度が向上され、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。
被膜の内部及び／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、充填用のカラム及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又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。
上記「空隙を有する微粒子」の平均粒子径は、５ｎｍ以上３００ｎｍ以下であることが好ましく、８ｎｍ以上１００ｎｍ以下であることがより好ましく、１０ｎｍ以上８０ｎｍ以下であることが更に好ましい。上記平均粒子径がこの範囲内にあることにより、低屈折率層に優れた透明性を付与することが可能となる。なお、上記平均粒子径は、動的光散乱法等によって測定した値である。上記「空隙を有する微粒子」は、上記低屈折率層中に樹脂１００質量部に対して、通常０．１〜５００質量部程度、好ましくは１０〜２００質量部程度とするのが好ましい。
上記溶剤としては、上述のハードコート層の形成で使用できるものと同様のものを挙げることができ、好ましくは、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノン、イソプロピルアルコール（ＩＰＡ）、ｎ−ブタノール、ｔ−ブタノール、ジエチルケトン、ＰＧＭＥ、ＰＧＭＥＡ等である。
上記低屈折率層形成用組成物の調製方法は、上述した成分を均一に混合できれば良く、公知の方法に従って実施すれば良い。例えば、ハードコート層の形成で上述した公知の装置を使用して混合することができる。
上記低屈折率層の形成においては、上記低屈折率層形成用組成物の粘度を好ましい塗布性が得られる０．５〜５ｃｐｓ（２５℃）、より好ましくは０．７〜３ｃｐｓ（２５℃）の範囲のものとすることが好ましい。可視光線の優れた反射防止膜を実現でき、かつ、均一で塗布ムラのない薄膜を形成することができ、かつ基材に対する密着性に特に優れた低屈折率層を形成することができる。
上記低屈折率層の形成方法は、公知の方法に従えば良い。例えば、ハードコート層の形成で上述した各種方法を用いることができる。
樹脂の硬化手段は、ハードコート層の項で説明したのと同様であってよい。硬化処理のために加熱手段が利用される場合には、加熱により、例えばラジカルを発生して重合性化合物の重合を開始させる熱重合開始剤がフッ素系樹脂組成物に添加されることが好ましい。
低屈折率層の膜厚（ｎｍ）ｄＡは、下記式（Ｉ）：
ｄＡ＝ｍλ／（４ｎＡ） （Ｉ）
（上記式中、
ｎＡは低屈折率層の屈折率を表し、
ｍは正の奇数を表し、好ましくは１を表し、
λは波長であり、好ましくは４８０〜５８０ｎｍの範囲の値である）
を満たすものが好ましい。
ｄＡ＝ｍλ／（４ｎＡ） （Ｉ）
（上記式中、
ｎＡは低屈折率層の屈折率を表し、
ｍは正の奇数を表し、好ましくは１を表し、
λは波長であり、好ましくは４８０〜５８０ｎｍの範囲の値である）
を満たすものが好ましい。
また、本発明にあっては、低屈折率層は下記数式（ＩＩ）：
１２０＜ｎＡｄＡ＜１４５ （ＩＩ）
を満たすことが低反射率化の点で好ましい。
１２０＜ｎＡｄＡ＜１４５ （ＩＩ）
を満たすことが低反射率化の点で好ましい。
本発明の光学積層体の製造方法により得られる光学積層体は、光透過性基材上にハードコート層を有するものであるが、上記低屈折率層の他にも必要に応じて、任意の層として、帯電防止層、防眩層、防汚染層、高屈折率層又は中屈折率層等を備えているものであってよい。上記帯電防止層、防眩層、防汚染層、高屈折率層、中屈折率層は、一般に使用される帯電防止剤、防眩剤、防汚染剤、高屈折率剤、中屈折率剤又は樹脂等を添加した組成物を調製し、それぞれの層を公知の方法により形成するとよい。
上記光学積層体の全光線透過率は、９０％以上であることが好ましい。９０％未満であると、ディスプレイ表面に装着した場合において、色再現性を損なうおそれがある。上記全光線透過率は、９５％以上であることがより好ましく、９８％以上であることが更に好ましい。
上記光学積層体のヘイズ値は、１０％以下であることが好ましい。１０％を超えると、ディスプレイ表面に装着した場合において、色再現性を損なうおそれがある。上記ヘイズ値は、５％以下であることがより好ましい。
このように本発明の光学積層体の製造方法により得ることのできる光学積層体も、本発明の一つである。
上記光学積層体の一態様について、図を用いて説明する。図１は、上から順に低屈折率層１、ハードコート層２、光透過性基材３を備えてなる光学積層体を示す。本発明の光学積層体は、このような態様の他に、目的に応じて任意の層からなるものであってもよく、また、上述した態様に限定されないものである。
上記光学積層体の一態様について、図を用いて説明する。図１は、上から順に低屈折率層１、ハードコート層２、光透過性基材３を備えてなる光学積層体を示す。本発明の光学積層体は、このような態様の他に、目的に応じて任意の層からなるものであってもよく、また、上述した態様に限定されないものである。
本発明の光学積層体は、偏光素子の表面に、本発明による光学積層体を、上記光学積層体におけるハードコート層が存在する面と反対の面に設けることによって、偏光板とすることができる。このような偏光板も、本発明の一つである。
上記偏光素子としては特に限定されず、例えば、ヨウ素等により染色し、延伸した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使用することができる。上記偏光素子と本発明の光学積層体とのラミネート処理においては、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。ケン化処理によって、接着性が良好になり帯電防止効果も得ることができる。
本発明は、最表面に上記光学積層体又は上記偏光板を備えてなる画像表示装置でもある。上記画像表示装置は、ＬＣＤ等の非自発光型画像表示装置であっても、ＰＤＰ、ＦＥＤ、ＥＬＤ（有機ＥＬ、無機ＥＬ）、ＣＲＴ等の自発光型画像表示装置であってもよい。
上記非自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とを備えてなるものである。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形成されてなるものである。
本発明が上記光学積層体を有する液晶表示装置の場合、光源装置の光源は光学積層体の下側から照射される。なお、ＳＴＮ型の液晶表示装置には、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。
上記自発光型画像表示装置であるＰＤＰは、表面ガラス基板（表面に電極を形成）と当該表面ガラス基板に対向して間に放電ガスが封入されて配置された背面ガラス基板（電極および、微小な溝を表面に形成し、溝内に赤、緑、青の蛍光体層を形成）とを備えてなるものである。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備えるものでもある。
上記自発光型画像表示装置は、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等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備えるものである。
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、ワードプロセッサ等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等の高精細画像用ディスプレイの表面に好適に使用することができる。
本発明の光学積層体の製造方法は、上述した構成からなるものであるため、密着性、耐光性、耐食性に優れ、かつ環境負荷が少ない光学積層体を製造することができるものである。本発明により得られる光学積層体は、陰極線管表示装置（ＣＲＴ）、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）、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）等に好適に適用することができる。
以下に実施例及び比較例を示し、本発明の特徴をより具体的に説明する。ただし、本発明の範囲は、実施例に限定されない。
＜製造例１ ハードコート層形成用組成物１の調製＞
下記に示す組成を混合してハードコート層形成用組成物１を調製した。
ウレタンアクリレート（ＵＶ１７００Ｂ；日本合成社製、１０官能、重量平均分子量２０００） ４質量部
Ｎ−ビニルカルバゾール（日本触媒社製） ２質量部
イソシアヌル酸変性トリアクリレート（アロニックスＭ３１５；東亞合成社製、３官能、分子量４２３） ４質量部
重合開始剤（イルガキュア１８４；チバ・スペシャルティ・ケミカルズ社製）
０．４質量部
メチルエチルケトン １０質量部
下記に示す組成を混合してハードコート層形成用組成物１を調製した。
ウレタンアクリレート（ＵＶ１７００Ｂ；日本合成社製、１０官能、重量平均分子量２０００） ４質量部
Ｎ−ビニルカルバゾール（日本触媒社製） ２質量部
イソシアヌル酸変性トリアクリレート（アロニックスＭ３１５；東亞合成社製、３官能、分子量４２３） ４質量部
重合開始剤（イルガキュア１８４；チバ・スペシャルティ・ケミカルズ社製）
０．４質量部
メチルエチルケトン １０質量部
＜製造例２ ハードコート層形成用組成物２の調製＞
下記に示す組成を混合してハードコート層形成用組成物２を調製した。
ウレタンアクリレート（前出） ２．５質量部
Ｎ−ビニルカルバゾール（前出） ５質量部
イソシアヌル酸変性トリアクリレート（前出） ２．５質量部
重合開始剤（前出） ０．４質量部
メチルエチルケトン １０質量部
下記に示す組成を混合してハードコート層形成用組成物２を調製した。
ウレタンアクリレート（前出） ２．５質量部
Ｎ−ビニルカルバゾール（前出） ５質量部
イソシアヌル酸変性トリアクリレート（前出） ２．５質量部
重合開始剤（前出） ０．４質量部
メチルエチルケトン １０質量部
＜製造例３ ハードコート層形成用組成物３の調製＞
下記に示す組成を混合してハードコート層形成用組成物３を調製した。
ウレタンアクリレート（前出） ４．５質量部
Ｎ−ビニルカルバゾール（前出） １質量部
イソシアヌル酸変性トリアクリレート（前出） ４．５質量部
重合開始剤（前出） ０．４質量部
メチルエチルケトン １０質量部
下記に示す組成を混合してハードコート層形成用組成物３を調製した。
ウレタンアクリレート（前出） ４．５質量部
Ｎ−ビニルカルバゾール（前出） １質量部
イソシアヌル酸変性トリアクリレート（前出） ４．５質量部
重合開始剤（前出） ０．４質量部
メチルエチルケトン １０質量部
＜製造例４ ハードコート層形成用組成物４の調製＞
下記に示す組成を混合してハードコート層形成用組成物４を調製した。
ウレタンアクリレート（前出） ４質量部
ポリビニルカルバゾール（分子量５万） ２質量部
イソシアヌル酸変性トリアクリレート（前出） ４質量部
重合開始剤（前出） ０．４質量部
メチルエチルケトン １０質量部
下記に示す組成を混合してハードコート層形成用組成物４を調製した。
ウレタンアクリレート（前出） ４質量部
ポリビニルカルバゾール（分子量５万） ２質量部
イソシアヌル酸変性トリアクリレート（前出） ４質量部
重合開始剤（前出） ０．４質量部
メチルエチルケトン １０質量部
＜製造例５ ハードコート層形成用組成物５の調製＞
下記に示す組成を混合してハードコート層形成用組成物５を調製した。
Ｎ−ビニルカルバゾール（前出） １０質量部
重合開始剤（前出） ０．４質量部
メチルエチルケトン １０質量部
下記に示す組成を混合してハードコート層形成用組成物５を調製した。
Ｎ−ビニルカルバゾール（前出） １０質量部
重合開始剤（前出） ０．４質量部
メチルエチルケトン １０質量部
＜製造例６ ハードコート層形成用組成物６の調製＞
下記に示す組成を混合してハードコート層形成用組成物６を調製した。
ウレタンアクリレート（前出） ０．５質量部
Ｎ−ビニルカルバゾール（前出） ９質量部
イソシアヌル酸変性トリアクリレート（前出） ０．５質量部
重合開始剤（前出） ０．４質量部
メチルエチルケトン １０質量部
下記に示す組成を混合してハードコート層形成用組成物６を調製した。
ウレタンアクリレート（前出） ０．５質量部
Ｎ−ビニルカルバゾール（前出） ９質量部
イソシアヌル酸変性トリアクリレート（前出） ０．５質量部
重合開始剤（前出） ０．４質量部
メチルエチルケトン １０質量部
＜製造例７ ハードコート層形成用組成物７の調製＞
下記に示す組成を混合してハードコート層形成用組成物７を調製した。
ウレタンアクリレート（前出） ４．９９質量部
Ｎ−ビニルカルバゾール（前出） ０．０１質量部
イソシアヌル酸変性トリアクリレート（前出） ５質量部
重合開始剤（前出） ０．４質量部
メチルエチルケトン １０質量部
下記に示す組成を混合してハードコート層形成用組成物７を調製した。
ウレタンアクリレート（前出） ４．９９質量部
Ｎ−ビニルカルバゾール（前出） ０．０１質量部
イソシアヌル酸変性トリアクリレート（前出） ５質量部
重合開始剤（前出） ０．４質量部
メチルエチルケトン １０質量部
＜製造例８ ハードコート層形成用組成物８の調製＞
下記に示す組成を混合してハードコート層形成用組成物８を調製した。
イソシアヌル酸変性ジアクリレート（Ｍ２１５；東亞合成社製、２官能、重量平均分子量３３３） ５質量部
Ｎ−ビニルカルバゾール（前出） ５質量部
重合開始剤（前出） ０．４質量部
メチルエチルケトン １０質量部
下記に示す組成を混合してハードコート層形成用組成物８を調製した。
イソシアヌル酸変性ジアクリレート（Ｍ２１５；東亞合成社製、２官能、重量平均分子量３３３） ５質量部
Ｎ−ビニルカルバゾール（前出） ５質量部
重合開始剤（前出） ０．４質量部
メチルエチルケトン １０質量部
＜製造例９ 低屈折率層形成用組成物の調製＞
低屈折率層形成用組成物として、下記に示す成分を混合して調製した。
「空隙を有する」処理シリカ微粒子（該シリカ微粒子の固形分は２０重量％溶液；メチルイソブチルケトン、粒径５０ナノメートル） １４．３質量部
ペンタエリスリトールトリアクリレート（ＰＥＴＡ） １．９５質量部
重合開始剤（イルガキュア１２７；チバ・スペシャルティ・ケミカルズ社製）
０．１質量部
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 ８３．５質量部
低屈折率層形成用組成物として、下記に示す成分を混合して調製した。
「空隙を有する」処理シリカ微粒子（該シリカ微粒子の固形分は２０重量％溶液；メチルイソブチルケトン、粒径５０ナノメートル） １４．３質量部
ペンタエリスリトールトリアクリレート（ＰＥＴＡ） １．９５質量部
重合開始剤（イルガキュア１２７；チバ・スペシャルティ・ケミカルズ社製）
０．１質量部
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 ８３．５質量部
（実施例１）
トリアセチルセルロース（ＴＡＣ）フィルム（富士写真フィルム製、ＴＦ８０ＵＬ、厚さ８０ミクロン）を用意し、このフィルムの表面に上記ハードコート層形成用組成物１を、湿潤重量２０ｇ／ｍ２（乾燥重量１０ｇ／ｍ２）で塗布（バーコーティング）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システムジャパン社製）を用いて、照射線量５０ｍＪ／ｃｍ２で紫外線照射を行うことにより、組成物を硬化させて、ハードコート層を形成させた。次に、ハードコート層の表面に、上記低屈折率層用組成物を乾燥重量０．１ｇ／ｍ２で塗布（バーコーティング）し、次いで、４０℃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システムジャパン社製）を用いて、照射線量２００ｍＪ／ｃｍ２で紫外線照射を行い、光学積層体を製造した。膜厚は、反射率の極小値が波長５５０ｎｍ付近（膜厚０．１０μｍ）になるように形成させた。
トリアセチルセルロース（ＴＡＣ）フィルム（富士写真フィルム製、ＴＦ８０ＵＬ、厚さ８０ミクロン）を用意し、このフィルムの表面に上記ハードコート層形成用組成物１を、湿潤重量２０ｇ／ｍ２（乾燥重量１０ｇ／ｍ２）で塗布（バーコーティング）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システムジャパン社製）を用いて、照射線量５０ｍＪ／ｃｍ２で紫外線照射を行うことにより、組成物を硬化させて、ハードコート層を形成させた。次に、ハードコート層の表面に、上記低屈折率層用組成物を乾燥重量０．１ｇ／ｍ２で塗布（バーコーティング）し、次いで、４０℃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システムジャパン社製）を用いて、照射線量２００ｍＪ／ｃｍ２で紫外線照射を行い、光学積層体を製造した。膜厚は、反射率の極小値が波長５５０ｎｍ付近（膜厚０．１０μｍ）になるように形成させた。
（実施例２及び３）
実施例１において、ハードコート層形成用組成物１の代わりに、上記ハードコート層形成用組成物２又は３を使用した以外は、実施例１と同様にして、それぞれ実施例２及び３の光学積層体を得た。
実施例１において、ハードコート層形成用組成物１の代わりに、上記ハードコート層形成用組成物２又は３を使用した以外は、実施例１と同様にして、それぞれ実施例２及び３の光学積層体を得た。
（比較例１〜５）
実施例１において、ハードコート層形成用組成物１の代わりに、上記ハードコート層形成用組成物４〜８を使用した以外は、実施例１と同様にして、それぞれ比較例１〜５の光学積層体を得た。
実施例１において、ハードコート層形成用組成物１の代わりに、上記ハードコート層形成用組成物４〜８を使用した以外は、実施例１と同様にして、それぞれ比較例１〜５の光学積層体を得た。
得られた各光学積層体について、下記の項目にて評価した。評価方法は下記の通りである。結果を表１に示す。
（耐擦傷性試験性（耐スチールウール（ＳＷ）性））
低屈折率層の表面を、＃００００番のスチールウールを用いて、所定の摩擦荷重（３００ｇ／ｃｍ２）で１０往復摩擦し、その後の塗膜の剥がれの有無を目視し下記の基準にて評価した。
評価基準
評価 ○；傷なし（塗膜の剥がれが全くなかった）
評価 ×；傷あり（塗膜の剥がれがあった）
低屈折率層の表面を、＃００００番のスチールウールを用いて、所定の摩擦荷重（３００ｇ／ｃｍ２）で１０往復摩擦し、その後の塗膜の剥がれの有無を目視し下記の基準にて評価した。
評価基準
評価 ○；傷なし（塗膜の剥がれが全くなかった）
評価 ×；傷あり（塗膜の剥がれがあった）
（干渉縞）
光学積層体のハードコート層と逆の面に、裏面反射を防止するための黒色テープを貼り、ハードコート層の面から光学積層体を目視しで観察し、下記評価基準にて評価した。
評価基準
評価○；干渉縞の発生はなかった。
評価×；干渉縞の発生があった。
光学積層体のハードコート層と逆の面に、裏面反射を防止するための黒色テープを貼り、ハードコート層の面から光学積層体を目視しで観察し、下記評価基準にて評価した。
評価基準
評価○；干渉縞の発生はなかった。
評価×；干渉縞の発生があった。
（反射率）
反射Ｙ値は、島津製作所製 ＭＰＣ３１００分光光度計にて、５°正反射率を３８０〜７８０ｎｍまでの波長範囲で測定し、その後、人間が目で感じる明度として換算するソフト（ＭＰＣ３１００内蔵）で算出される、視感反射率を示す値である。なお、５°正反射率を測定する場合には、光学積層体であるフィルムの裏面反射を防止するため、測定膜面とは逆側に、黒テープ（寺岡製）を貼った。
反射Ｙ値は、島津製作所製 ＭＰＣ３１００分光光度計にて、５°正反射率を３８０〜７８０ｎｍまでの波長範囲で測定し、その後、人間が目で感じる明度として換算するソフト（ＭＰＣ３１００内蔵）で算出される、視感反射率を示す値である。なお、５°正反射率を測定する場合には、光学積層体であるフィルムの裏面反射を防止するため、測定膜面とは逆側に、黒テープ（寺岡製）を貼った。
表１より、比較例の光学積層体は、耐ＳＷ性が良好でないものや、干渉縞が発生したものがあったが、実施例の光学積層体は、干渉縞が発生せず、耐ＳＷ性と反射防止性能が共に良好なものを得ることができた。
本発明の光学積層体の製造方法により得られる光学積層体は、陰極線管表示装置（ＣＲＴ）、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）、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）等に好適に適用することができる。
１ 低屈折率層
２ ハードコート層
３ 光透過性基材
２ ハードコート層
３ 光透過性基材
Claims (8)
- 光透過性基材、及び、ハードコート層を有する光学積層体の製造方法であって、
カルバゾール化合物、並びに、ウレタン（メタ）アクリレート及び／又は（メタ）アクリレートを含むハードコート層形成用組成物を、前記光透過性基材上に塗布してハードコート層を形成する工程を有し、
前記ウレタン（メタ）アクリレート及び前記（メタ）アクリレートは、官能基数が３以上であり、
前記カルバゾール化合物の含有量（Ａ）と前記ウレタン（メタ）アクリレート及び／又は（メタ）アクリレートの含有量（Ｂ）との比（Ａ／Ｂ）は、固形分質量比で０．５／９．５〜８／２である
ことを特徴とする光学積層体の製造方法。 - カルバゾール化合物は、一般式（Ａ）
Ｘ：−ＣＨ＝ＣＨ２、−（ＣＨ２）ｎＯＣＯＣＨ＝ＣＨ２、
−Ｃ（ＣＨ３）＝ＣＨ２、−（ＣＨ２）ｎＯＣＯＣ（ＣＨ３）＝ＣＨ２、
−（Ｃ２Ｈ４Ｏ）ｍ（ＣＨ２）ｎＯＣＯＣ（ＣＨ２）ｎ＝ＣＨ２であり；
Ｙ、ｙ、Ｚ又はｚ：−Ｈ、−ＣＨ３、−（ＣＨ２）ｎＣＨ３、−ＯＨ、−ＮＨ３又は前記Ｘであり；ｍは１〜１０の整数であり、ｎは１〜１０の整数である）で表されるモノマー化合物である請求項１記載の光学積層体の製造方法。 - ウレタン（メタ）アクリレートは、重量平均分子量が１０００〜１０万である請求項１又は２記載の光学積層体の製造方法。
- （メタ）アクリレートは、重量平均分子量が２００以上１０００未満である請求項１、２又は３記載の光学積層体の製造方法。
- 更に、低屈折率層を形成する工程を有する請求項１、２、３又は４記載の光学積層体の製造方法。
- 請求項１、２、３、４又は５記載の光学積層体の製造方法により得られることを特徴とする光学積層体。
- 偏光素子を備えてなる偏光板であって、
前記偏光板は、偏光素子表面に請求項６記載の光学積層体を備えることを特徴とする偏光板。 - 最表面に、請求項６記載の光学積層体、又は、請求項７記載の偏光板を備えることを特徴とする画像表示装置。
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| JP2008290715A JP2010117554A (ja) | 2008-11-13 | 2008-11-13 | 光学積層体の製造方法、光学積層体、偏光板及び画像表示装置 |
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-
2008
- 2008-11-13 JP JP2008290715A patent/JP2010117554A/ja active Pending
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