JP2014048410A - 光学フィルム - Google Patents
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Abstract
【課題】反射防止性能を有し、砂埃の多い屋外での使用に耐えられる程度の耐擦傷性を有する光学フィルムを提供する。
【解決手段】光透過性基材の一面側に、少なくとも、ハードコート層と、低屈折率層とがこの順に設けられた光学フィルムであって、前記低屈折率層が、アルコキシシラン及びその加水分解物よりなる群から選択される１種以上と、中空微粒子とを含有する低屈折率層用組成物の硬化物からなり、前記低屈折率層の前記ハードコート層とは反対側の面が凹凸形状を有する凹凸面であり、当該凹凸面から任意に選択した５箇所の３μｍ四方範囲内それぞれについて原子間力顕微鏡を用いて観察することにより測定された最大高低差の算術平均値が１０〜９０ｎｍであることを特徴とする、光学フィルム。
【選択図】図１
【解決手段】光透過性基材の一面側に、少なくとも、ハードコート層と、低屈折率層とがこの順に設けられた光学フィルムであって、前記低屈折率層が、アルコキシシラン及びその加水分解物よりなる群から選択される１種以上と、中空微粒子とを含有する低屈折率層用組成物の硬化物からなり、前記低屈折率層の前記ハードコート層とは反対側の面が凹凸形状を有する凹凸面であり、当該凹凸面から任意に選択した５箇所の３μｍ四方範囲内それぞれについて原子間力顕微鏡を用いて観察することにより測定された最大高低差の算術平均値が１０〜９０ｎｍであることを特徴とする、光学フィルム。
【選択図】図１
Description
本発明は、光学フィルムに関するものである。
液晶ディスプレイ等の画像表示装置の画像表示面は、視認性を高めるために、蛍光灯などの外部光源から照射された光線の反射が少ないことや、取り扱い時に傷がつかないように、耐擦傷性に優れることが要求される。また、近年急速に普及が広がっているタブレット端末等の画像表示装置においては、屋内のみならず、屋外で使用されることが多いため、その画像表示面は、砂埃の多い屋外でも傷が付きにくい程度の耐擦傷性が求められている。
従来、画像表示装置の画像表示面の視認性や耐擦傷性を向上させるためには、画像表示装置の観察者側表面に、反射防止性やハードコート性を付与するための層を含む積層構造を設けたり、当該積層構造を有する光学フィルムを設けることが行われている。
例えば特許文献１には、特定の加水分解性シランと、特定のフッ素含有重合体を組み合わせたコーティング組成物を硬化させてなる反射防止膜及び当該反射防止膜を基材上に有する積層体が開示されている。また、特許文献１には、当該反射防止膜は、屈折率が低く、反射防止効果に優れることに加え、耐汚染性を有し、さらには耐擦傷性にも優れることが記載されている。しかしながら、特許文献１に記載の反射防止膜は、砂埃の多い屋外での使用に耐えられる程度の耐擦傷性は有していない。
例えば特許文献１には、特定の加水分解性シランと、特定のフッ素含有重合体を組み合わせたコーティング組成物を硬化させてなる反射防止膜及び当該反射防止膜を基材上に有する積層体が開示されている。また、特許文献１には、当該反射防止膜は、屈折率が低く、反射防止効果に優れることに加え、耐汚染性を有し、さらには耐擦傷性にも優れることが記載されている。しかしながら、特許文献１に記載の反射防止膜は、砂埃の多い屋外での使用に耐えられる程度の耐擦傷性は有していない。
本発明は、上記実情に鑑みてなされたものであり、反射防止性能を有し、砂埃の多い屋外での使用に耐えられる程度の耐擦傷性を有する光学フィルムを提供することを目的とする。
本発明に係る光学フィルムは、光透過性基材の一面側に、少なくとも、ハードコート層と、低屈折率層とがこの順に設けられた光学フィルムであって、
前記低屈折率層が、アルコキシシラン及びその加水分解物よりなる群から選択される１種以上と、中空微粒子とを含有する低屈折率層用組成物の硬化物からなり、
前記低屈折率層の前記ハードコート層とは反対側の面が凹凸形状を有する凹凸面であり、当該凹凸面から任意に選択した５箇所の３μｍ四方範囲内それぞれについて原子間力顕微鏡を用いて観察することにより測定された最大高低差の算術平均値が１０〜９０ｎｍであることを特徴とする。
前記低屈折率層が、アルコキシシラン及びその加水分解物よりなる群から選択される１種以上と、中空微粒子とを含有する低屈折率層用組成物の硬化物からなり、
前記低屈折率層の前記ハードコート層とは反対側の面が凹凸形状を有する凹凸面であり、当該凹凸面から任意に選択した５箇所の３μｍ四方範囲内それぞれについて原子間力顕微鏡を用いて観察することにより測定された最大高低差の算術平均値が１０〜９０ｎｍであることを特徴とする。
本発明に係る光学フィルムは、前記低屈折率層用組成物が、さらに防汚剤を含有することが、防汚性を向上する点から好ましい。
本発明に係る光学フィルムは、前記ハードコート層が、高屈折率微粒子を含有する高屈折率ハードコート層であって、前記低屈折率層と隣接するものとすることが、反射防止性能に優れる点から好ましい。
本発明に係る光学フィルムは、前記低屈折率層用組成物に含有される中空微粒子が、動的光散乱方法により測定される粒径分布を体積累積分布で表したときの５０％粒径と定義される平均粒径が１０〜１００ｎｍの中空シリカ微粒子であることが、反射防止性能及び耐擦傷性をさらに向上する点から好ましい。
本発明によれば、反射防止性能を有し、砂埃の多い屋外での使用に耐えられる程度の耐擦傷性、すなわち「落砂試験」に耐えられる耐擦傷性を有する光学フィルムを提供することができる。
以下、本発明に係る光学フィルムについて説明する。
本発明において、（メタ）アクリル樹脂は、アクリル樹脂及び／又はメタクリル樹脂を表し、（メタ）アクリレートは、アクリレート及び／又はメタクリレートを表す。
本発明において樹脂とは、モノマーやオリゴマーの他、ポリマーを含む概念である。
なお、フィルムとシートのＪＩＳ−Ｋ６９００での定義では、シートとは薄く一般にその厚さが長さと幅のわりには小さい平らな製品をいい、フィルムとは長さ及び幅に比べて厚さが極めて小さく、最大厚さが任意に限定されている薄い平らな製品で、通例、ロールの形で供給されるものをいう。したがって、シートの中でも厚さの特に薄いものがフィルムであるといえるが、シートとフィルムの境界は定かではなく、明確に区別しにくいので、本発明では、厚みの厚いもの及び薄いものの両方の意味を含めて、「フィルム」と定義する。
本発明において、（メタ）アクリル樹脂は、アクリル樹脂及び／又はメタクリル樹脂を表し、（メタ）アクリレートは、アクリレート及び／又はメタクリレートを表す。
本発明において樹脂とは、モノマーやオリゴマーの他、ポリマーを含む概念である。
なお、フィルムとシートのＪＩＳ−Ｋ６９００での定義では、シートとは薄く一般にその厚さが長さと幅のわりには小さい平らな製品をいい、フィルムとは長さ及び幅に比べて厚さが極めて小さく、最大厚さが任意に限定されている薄い平らな製品で、通例、ロールの形で供給されるものをいう。したがって、シートの中でも厚さの特に薄いものがフィルムであるといえるが、シートとフィルムの境界は定かではなく、明確に区別しにくいので、本発明では、厚みの厚いもの及び薄いものの両方の意味を含めて、「フィルム」と定義する。
本発明に係る光学フィルムは、光透過性基材の一面側に、少なくとも、ハードコート層と、低屈折率層とがこの順に設けられた光学フィルムであって、前記低屈折率層が、アルコキシシラン及びその加水分解物よりなる群から選択される１種以上と、中空微粒子とを含有する低屈折率層用組成物の硬化物からなり、前記低屈折率層の前記ハードコート層が存在する側とは反対側の面が後述する特定の凹凸形状を有する凹凸面であることを特徴とする。
図１に例示される本発明の光学フィルム１０は、光透過性基材１の一面側に、少なくともハードコート層２と、低屈折率層３とがこの順に設けられているものである。図１におけるハードコート層２は、図２に示すように高屈折率微粒子を含有する高屈折率ハードコート層２’として低屈折率層３に隣接するものであってもよい。この場合のハードコート層２’は高屈折率層４を兼ね備えた層となる。また、本発明の光学フィルム１０は、図３に例示されるように、光透過性基材１の一面側に、ハードコート層２と、高屈折率層４と、低屈折率層３とがこの順に設けられたものであってもよい。また、図１〜図３に示す光学フィルム１０が有する低屈折率層３のハードコート層２が存在する側とは反対側の面３ａは、特定の凹凸形状を有する凹凸面である。ただし、図１〜３では、低屈折率層３の表面の凹凸形状は省略されている。
以下、本発明の光学フィルムを構成する各層について詳細に説明する。
以下、本発明の光学フィルムを構成する各層について詳細に説明する。
［低屈折率層］
前記低屈折率層は、少なくともハードコート層側の隣接する層よりも屈折率が低い層であり、本発明に係る光学フィルムは、当該低屈折率層を有することにより反射防止性能を発揮することができる。
また、前記低屈折率層の凹凸面は、「落砂試験」に耐えられる優れた耐擦傷性を有するものである。前記低屈折率層がこのような優れた耐擦傷性を有する作用機構は明らかではないが、第一に、当該低屈折率層が、アルコキシシラン及びその加水分解物よりなる群から選択される１種以上（以下、「アルコキシシラン等」と称する場合がある。）をゾルゲル法により硬化させてなるものであるため、従来の紫外線硬化性樹脂を硬化させたものと比べて高硬度になること、第二に、当該低屈折率層のハードコート層とは反対側の面が、後述する特定の凹凸形状を有する凹凸面であることにより、当該凹凸面の凹部に砂埃等が入り込みやすく、砂埃等が当該凹凸面上を動きにくい状態となること、に起因していると考えられる。
前記低屈折率層は、少なくともハードコート層側の隣接する層よりも屈折率が低い層であり、本発明に係る光学フィルムは、当該低屈折率層を有することにより反射防止性能を発揮することができる。
また、前記低屈折率層の凹凸面は、「落砂試験」に耐えられる優れた耐擦傷性を有するものである。前記低屈折率層がこのような優れた耐擦傷性を有する作用機構は明らかではないが、第一に、当該低屈折率層が、アルコキシシラン及びその加水分解物よりなる群から選択される１種以上（以下、「アルコキシシラン等」と称する場合がある。）をゾルゲル法により硬化させてなるものであるため、従来の紫外線硬化性樹脂を硬化させたものと比べて高硬度になること、第二に、当該低屈折率層のハードコート層とは反対側の面が、後述する特定の凹凸形状を有する凹凸面であることにより、当該凹凸面の凹部に砂埃等が入り込みやすく、砂埃等が当該凹凸面上を動きにくい状態となること、に起因していると考えられる。
＜低屈折率層の形状＞
前記低屈折率層の凹凸面は、当該凹凸面から任意に選択した５箇所の３μｍ四方範囲内それぞれについて原子間力顕微鏡（ＡＦＭ）を用いて観察することにより測定された最大高低差の算術平均値が１０〜９０ｎｍである凹凸形状を有する。前記最大高低差の算術平均値は、前記凹凸面の耐擦傷性がさらに優れる観点から、特に３０〜７０ｎｍであることが好ましい。
さらに具体的には、本発明におけるＡＦＭによる最大高低差の測定は、圧子を接触させた状態で行う。また、前記３μｍ四方範囲内における最大高低差は、３μｍ四方範囲を２５６×２５６で縦横の測定点に分解し、約１１．７ｎｍ刻みで測定点を取得して、各々の測定点において測定した最大高低差の算術平均値とすることができる。
なお、本発明において、「最大高低差」とは、前記凹凸面の測定範囲内において、最も高い凸部の頂点の高さから最も低い凹部の頂点の高さまでの距離を意味する。例えば、図４に示す本発明に係る光学フィルムが有する低屈折率層３と当該低屈折率層３に隣接するハードコート層２の拡大断面図においては、最大高低差はＨで示す距離である。
前記低屈折率層のハードコート層側の面と反対側の面が、前記特定の凹凸形状を有する凹凸面となる理由は明らかではないが、前記低屈折率層用組成物をゾルゲル法により硬化させる際に、マトリックスとなるアルコキシシラン等が加水分解縮合反応により収縮し、中空微粒子の形状が浮き出ることによるものと考えられる。
前記低屈折率層の凹凸面は、当該凹凸面から任意に選択した５箇所の３μｍ四方範囲内それぞれについて原子間力顕微鏡（ＡＦＭ）を用いて観察することにより測定された最大高低差の算術平均値が１０〜９０ｎｍである凹凸形状を有する。前記最大高低差の算術平均値は、前記凹凸面の耐擦傷性がさらに優れる観点から、特に３０〜７０ｎｍであることが好ましい。
さらに具体的には、本発明におけるＡＦＭによる最大高低差の測定は、圧子を接触させた状態で行う。また、前記３μｍ四方範囲内における最大高低差は、３μｍ四方範囲を２５６×２５６で縦横の測定点に分解し、約１１．７ｎｍ刻みで測定点を取得して、各々の測定点において測定した最大高低差の算術平均値とすることができる。
なお、本発明において、「最大高低差」とは、前記凹凸面の測定範囲内において、最も高い凸部の頂点の高さから最も低い凹部の頂点の高さまでの距離を意味する。例えば、図４に示す本発明に係る光学フィルムが有する低屈折率層３と当該低屈折率層３に隣接するハードコート層２の拡大断面図においては、最大高低差はＨで示す距離である。
前記低屈折率層のハードコート層側の面と反対側の面が、前記特定の凹凸形状を有する凹凸面となる理由は明らかではないが、前記低屈折率層用組成物をゾルゲル法により硬化させる際に、マトリックスとなるアルコキシシラン等が加水分解縮合反応により収縮し、中空微粒子の形状が浮き出ることによるものと考えられる。
なお、本発明に係る光学フィルムは、低屈折率層上にさらにその他の層を積層するものであっても良い。この場合、低屈折率層の凹凸面の最大高低差とは、前記その他の層の上から前記同様にＡＦＭを用いて観察することにより測定した最大高低差を意味する。
低屈折率層の厚さは、特に限定されないが、通常５０〜２００ｎｍであり、反射色相の点から８０〜１２０ｎｍであることが好ましい。ここで、反射色相とは、ＪＩＳ Ｚ８７０１に規定されたＸＹＺ表色系における三刺激値Ｘ、Ｙ、Ｚを用いた物体色の表示方法であり、詳しくはＪＩＳ Ｚ８７０１に規定されるＣ光源に対する３８０ｎｍ〜７８０ｎｍの分光反射率に対するＪＩＳ Ｚ８７２９に規定されたＣＩＥ１９７６（Ｌ＊ａ＊ｂ＊）のうち、ａ＊、ｂ＊のことである。
なお、本発明において低屈折率層の厚さとは、低屈折率層のハードコート層とは反対の面である凹凸面の最も高い凸状頂部の高さから、ハードコート層側の界面までの距離（図４のＴ）を意味する。
なお、本発明において低屈折率層の厚さとは、低屈折率層のハードコート層とは反対の面である凹凸面の最も高い凸状頂部の高さから、ハードコート層側の界面までの距離（図４のＴ）を意味する。
＜低屈折率層用組成物＞
前記低屈折率層用組成物は、少なくとも、アルコキシシラン及びその加水分解物よりなる群から選択される１種以上と、中空微粒子とを含有するものであり、本発明の効果を損なわない限り、必要に応じて他の成分を含有してもよいものである。
前記低屈折率層用組成物は、少なくとも、アルコキシシラン及びその加水分解物よりなる群から選択される１種以上と、中空微粒子とを含有するものであり、本発明の効果を損なわない限り、必要に応じて他の成分を含有してもよいものである。
（アルコキシシラン等）
前記アルコキシシランは、加水分解性を有するものの中から適宜選択して用いることができ、使用可能なアルコキシシランとしては、例えば、下記一般式（１）で表されるものが挙げられる。
一般式（１）： （Ｒ１）ｎＳｉ（ＯＲ２）（４−ｎ）
（一般式（１）中、Ｒ１は炭素数１〜８の有機基を表す、Ｒ２は、炭素数１〜１２のアルキル基を表し、ｎは０〜３の整数である。Ｒ１及びＲ２が複数ある場合、複数あるＲ１、及び複数あるＲ２は、互いに同一であっても異なっていてもよい。）
前記アルコキシシランは、加水分解性を有するものの中から適宜選択して用いることができ、使用可能なアルコキシシランとしては、例えば、下記一般式（１）で表されるものが挙げられる。
一般式（１）： （Ｒ１）ｎＳｉ（ＯＲ２）（４−ｎ）
（一般式（１）中、Ｒ１は炭素数１〜８の有機基を表す、Ｒ２は、炭素数１〜１２のアルキル基を表し、ｎは０〜３の整数である。Ｒ１及びＲ２が複数ある場合、複数あるＲ１、及び複数あるＲ２は、互いに同一であっても異なっていてもよい。）
本発明において有機基とは、炭素原子を１個以上有し且つ炭素原子を介して基本構造の部分に結合している基をいう。Ｒ１における有機基としては、中でも、アルキル基又はフェニル基であることが好ましく、当該アルキル基及びフェニル基は、更に置換基を有していてもよい。当該置換基としては、例えば、フッ素、塩素、臭素等のハロゲン原子、アミノ基、エポキシ基等が挙げられる。また、上記アルキル基は二重結合を有していてもよい。
Ｒ２は、炭素数１〜１２のアルキル基を表し、当該アルキル基中の水素原子が、フッ素、塩素、臭素等のハロゲン原子に置換されていてもよい。
一般式（１）において、ｎは０〜１であることが好ましい。
アルコキシシランとしては、中でも、下記一般式（２）で表されるものであることが、低屈折率層を高硬度とする点から好ましい。
一般式（２）： Ｓｉ（ＯＲ２）４
（一般式（２）におけるＲ２は前記一般式（１）におけるＲ２と同じである。）
Ｒ２は、炭素数１〜１２のアルキル基を表し、当該アルキル基中の水素原子が、フッ素、塩素、臭素等のハロゲン原子に置換されていてもよい。
一般式（１）において、ｎは０〜１であることが好ましい。
アルコキシシランとしては、中でも、下記一般式（２）で表されるものであることが、低屈折率層を高硬度とする点から好ましい。
一般式（２）： Ｓｉ（ＯＲ２）４
（一般式（２）におけるＲ２は前記一般式（１）におけるＲ２と同じである。）
アルコキシシランの具体例としては、テトラメトキシシラン、テトラエトキシシラン、テトラプロポキシシラン、テトラブトキシシラン、メチルトリメトキシシラン、メチルトリエトキシシラン、フェニルトリメトキシシラン、ジメチルジメトキシシラン等が挙げられるが、これらに限定されるものではない。
低屈折率層の屈折率を低下する点からは、前記アルキル基中の水素原子がフッ素原子に置換されていることが好ましい。一方、低屈折率層の強度を向上する点からは、前記アルキル基中の水素原子はハロゲン原子に置換されていないことが好ましい。
また、膜強度を向上する点から、Ｒ２は炭素数１〜８であることが好ましく、１〜５であることがより好ましい。
また、膜強度を向上する点から、Ｒ２は炭素数１〜８であることが好ましく、１〜５であることがより好ましい。
前記アルコキシシラン等の合計の含有量は、特に限定されないが、耐擦傷性に優れる点から、低屈折率層用組成物の全固形分に対して、２０〜８０質量％であることが好ましく、２０〜５０質量％であることがより好ましい。なお、本発明において「固形分」とは、溶剤以外のすべての成分のことをいう。
（中空微粒子）
本発明において中空微粒子とは、外殻層を有し、当該外殻層に囲まれた粒子内部が多孔質又は空洞であり、粒子内部に空気を含む粒子をいう。前記低屈折率層は、当該中空微粒子を含むことにより、低屈折率性を有する。
前記中空微粒子の屈折率としては、低屈折率性を付与する点から１．４４以下であることが好ましく、特に１．４０以下であることが好ましい。
本発明において中空微粒子とは、外殻層を有し、当該外殻層に囲まれた粒子内部が多孔質又は空洞であり、粒子内部に空気を含む粒子をいう。前記低屈折率層は、当該中空微粒子を含むことにより、低屈折率性を有する。
前記中空微粒子の屈折率としては、低屈折率性を付与する点から１．４４以下であることが好ましく、特に１．４０以下であることが好ましい。
前記中空微粒子の外殻層は、無機物であっても有機物であってもよく、例えば、金属、金属酸化物、樹脂、シリカ等からなるものが挙げられる。前記中空微粒子としては、中でも外殻層がシリカである中空シリカ微粒子が好ましい。外殻層がシリカである場合、当該シリカは結晶性、ゾル状、ゲル状のいずれの状態であってもよい。
前記中空微粒子の形状は、真球状、回転楕円体状及び球体に近似できる多面体形状等の略球状、鎖状、針状、板状、片状、棒状、繊維状等のいずれであってもよく、中でも、真球状及び略球状であることが好ましく、特に回転楕円体状又は真球状であることが好ましい。
前記中空微粒子の形状は、真球状、回転楕円体状及び球体に近似できる多面体形状等の略球状、鎖状、針状、板状、片状、棒状、繊維状等のいずれであってもよく、中でも、真球状及び略球状であることが好ましく、特に回転楕円体状又は真球状であることが好ましい。
前記中空微粒子の粒径は、特に限定されないが、動的光散乱方法により測定される粒径分布を体積累積分布で表したときの５０％粒径（ｄ５０ メジアン径）と定義される平均粒径（以下、単に「平均粒径（ｄ５０）」と称する場合がある。）が、１０ｎｍ〜１００ｎｍであることが好ましく、より好ましくは４０〜７０ｎｍであり、更に好ましくは５０〜６０ｎｍでる。
前記中空微粒子の平均粒径（ｄ５０）が、前記上限値以下であることにより、得られる低屈折率層は透明性に優れ、前記下限値以上であることにより、当該中空微粒子を低屈折率層中に均一に分散しやすく、低屈折率層に低屈折率性を付与しやすくなる。また、前記中空微粒子の平均粒径（ｄ５０）が前記範囲内であることにより、前記低屈折率層の凹凸面の凹凸形状を、前記特定の最大高低差を有するものとすることが容易となる。
なお、前記平均粒径（ｄ５０）は、前記中空微粒子が凝集しない粒子であれば１次粒径の平均粒径（ｄ５０）とし、前記中空微粒子が凝集粒子である場合は、２次粒径の平均粒径（ｄ５０）とする。
また、前記平均粒径（ｄ５０）は、日機装（株）製のＭｉｃｒｏｔｒａｃ粒度分析計、又はＮａｎｏｔｒａｃ粒度分析計を用いて測定することができる。
前記中空微粒子の平均粒径（ｄ５０）が、前記上限値以下であることにより、得られる低屈折率層は透明性に優れ、前記下限値以上であることにより、当該中空微粒子を低屈折率層中に均一に分散しやすく、低屈折率層に低屈折率性を付与しやすくなる。また、前記中空微粒子の平均粒径（ｄ５０）が前記範囲内であることにより、前記低屈折率層の凹凸面の凹凸形状を、前記特定の最大高低差を有するものとすることが容易となる。
なお、前記平均粒径（ｄ５０）は、前記中空微粒子が凝集しない粒子であれば１次粒径の平均粒径（ｄ５０）とし、前記中空微粒子が凝集粒子である場合は、２次粒径の平均粒径（ｄ５０）とする。
また、前記平均粒径（ｄ５０）は、日機装（株）製のＭｉｃｒｏｔｒａｃ粒度分析計、又はＮａｎｏｔｒａｃ粒度分析計を用いて測定することができる。
前記中空微粒子としては、前記平均粒径（ｄ５０）の異なる２種類以上のものを組み合わせて用いることが、低屈折率層の耐擦傷性を向上させる点で好ましく、特に、前記平均粒径（ｄ５０）が４０〜６０ｎｍの中空微粒子Ａと、前記平均粒径（ｄ５０）が当該中空微粒子Ａの平均粒径（ｄ５０）よりも大きく且つ５０〜７０ｎｍの中空微粒子Ｂとを組み合わせて用いることが好ましい。このような平均粒径（ｄ５０）の異なる２種類以上の中空微粒子を用いる場合、各中空微粒子は粒径が揃っていることが好ましく、具体的には、粒径の標準偏差が平均粒径（ｄ５０）の２０％以下であることが好ましく、１０％以下であることがより好ましい。粒径のばらつきが少なく且つ平均粒径（ｄ５０）が異なる２種類以上の中空微粒子を組み合わせて用いることにより、さらに耐擦傷性を向上することができる。
また、前記低屈折率層用組成物の全固形分中の前記中空微粒子Ａの含有量（Ｘ質量部）と、前記中空微粒子Ｂの含有量（Ｙ質量部）との比（Ｘ／Ｙ）は、０．５〜２であることが好ましい。
また、前記低屈折率層用組成物の全固形分中の前記中空微粒子Ａの含有量（Ｘ質量部）と、前記中空微粒子Ｂの含有量（Ｙ質量部）との比（Ｘ／Ｙ）は、０．５〜２であることが好ましい。
また、硬化後の前記低屈折率層をＴＥＭ写真又はＳＥＭ写真から測定することができる前記中空微粒子の平均粒径は、特に限定されないが、１０ｎｍ〜１００ｎｍであることが好ましく、４０ｎｍ〜７０ｎｍであることがより好ましく、５０ｎｍ〜６０ｎｍであることが更に好ましい。
当該平均粒径の測定方法は、例えば、５０〜２００万倍で撮影されたＴＥＭ写真又はＳＥＭ写真を用いて粒子の観察を行い、観察した粒子１００個の粒径の平均値をもって平均粒径とすることができる。なお、中空微粒子の形状が、短径と長径を有する回転楕円体形状や棒状等、アスペクト比の概念を含む形状である場合、当該中空微粒子の粒径は、短径と長径の平均値とする。
また、ＴＥＭ写真又はＳＥＭ写真から測定された平均粒径は、前記中空微粒子が凝集しない粒子であれば１次粒径の平均粒径とし、前記中空微粒子が凝集粒子である場合は、２次粒径の平均粒径とする。
当該平均粒径の測定方法は、例えば、５０〜２００万倍で撮影されたＴＥＭ写真又はＳＥＭ写真を用いて粒子の観察を行い、観察した粒子１００個の粒径の平均値をもって平均粒径とすることができる。なお、中空微粒子の形状が、短径と長径を有する回転楕円体形状や棒状等、アスペクト比の概念を含む形状である場合、当該中空微粒子の粒径は、短径と長径の平均値とする。
また、ＴＥＭ写真又はＳＥＭ写真から測定された平均粒径は、前記中空微粒子が凝集しない粒子であれば１次粒径の平均粒径とし、前記中空微粒子が凝集粒子である場合は、２次粒径の平均粒径とする。
前記中空微粒子の具体例としては、特開平７−１３３１０５号公報、特開２００１−２３３６１１号公報等に開示された複合酸化物ゾルまたは中空シリカ微粒子が挙げられる。中でも、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中空シリカ微粒子が好ましい。また、前記中空微粒子としては、硬度が高いため低屈折率層の層強度が向上され、かつ、屈折率を１．２０〜１．４４程度の範囲内に調整することができる点で、無機系微粒子が好ましい。
前記中空微粒子の含有量は、低屈折率層用組成物の全固形分に対して、１０〜４０質量％であることが好ましく、１５〜３０質量％であることがより好ましい。前記中空微粒子の含有量が前記下限値以上であることにより、低屈折率性を付与しやすく、前記上限値以下であることにより膜強度を向上することができる。
（防汚剤）
前記低屈折率層用組成物は、低屈折率層に防汚性を付与する観点から、防汚剤を含有することが好ましい。
前記防汚剤としては、前記低屈折率層に防汚性能を付与できる物質であれば特に限定されず、例えば、防汚剤として公知のケイ素系化合物及びフッ素系化合物等が挙げられる。前記防汚剤としては、中でも、フッ素含有ケイ素化合物が好ましい。フッ素含有ケイ素化合物としては、例えば、下記一般式（３）で表されるものが挙げられる。
一般式（３）：ＣＦ３−（ＣＦ２）ｐ−（ＣＨ）ｍ−Ｓｉ（ＯＲ）３
（ｐは０≦ｐ≦８の整数、ｍはｍ＜５の整数、Ｒはアルキル基）
なお、前記一般式（３）で表される化合物の配列は、ブロックであっても良いし、ランダムであっても良い。
前記一般式（３）で表される化合物の具体例としては、例えばトリフルオロプロピルトリメトキシシラン、トリデカフルオロオクチルトリメトキシシラン等が挙げられる。
前記低屈折率層用組成物は、低屈折率層に防汚性を付与する観点から、防汚剤を含有することが好ましい。
前記防汚剤としては、前記低屈折率層に防汚性能を付与できる物質であれば特に限定されず、例えば、防汚剤として公知のケイ素系化合物及びフッ素系化合物等が挙げられる。前記防汚剤としては、中でも、フッ素含有ケイ素化合物が好ましい。フッ素含有ケイ素化合物としては、例えば、下記一般式（３）で表されるものが挙げられる。
一般式（３）：ＣＦ３−（ＣＦ２）ｐ−（ＣＨ）ｍ−Ｓｉ（ＯＲ）３
（ｐは０≦ｐ≦８の整数、ｍはｍ＜５の整数、Ｒはアルキル基）
なお、前記一般式（３）で表される化合物の配列は、ブロックであっても良いし、ランダムであっても良い。
前記一般式（３）で表される化合物の具体例としては、例えばトリフルオロプロピルトリメトキシシラン、トリデカフルオロオクチルトリメトキシシラン等が挙げられる。
前記防汚剤の含有量は、低屈折率層用組成物の全固形分に対する前記防汚剤中のフッ素の含有量が、０．０５〜１０質量％となる含有量であることが好ましく、０．１〜５質量％となる含有量であることがより好ましい。前記含有量が前記下限値以上であることにより、低屈折率層に十分な防汚性を付与することができる。前記含有量が前記上限値を超えると、防汚剤がブリードアウトする場合がある。
（溶剤）
低屈折率層用組成物は、塗工性を向上するために、通常、溶剤が用いられる。低屈折率層用組成物に用いられる溶剤は、低屈折率層用組成物中の各成分と反応せず、当該各成分を均一に溶解乃至分散できるものの中から、適宜選択して用いればよい。このような溶剤としては、例えば、エタノール、イソプロパノール等の各種アルコール系溶剤が挙げられる。
前記溶剤の含有量は、低屈折率組成物の全量に対して、６０〜９８質量％であることが好ましく、７０〜９７質量％であることがより好ましい。
低屈折率層用組成物は、塗工性を向上するために、通常、溶剤が用いられる。低屈折率層用組成物に用いられる溶剤は、低屈折率層用組成物中の各成分と反応せず、当該各成分を均一に溶解乃至分散できるものの中から、適宜選択して用いればよい。このような溶剤としては、例えば、エタノール、イソプロパノール等の各種アルコール系溶剤が挙げられる。
前記溶剤の含有量は、低屈折率組成物の全量に対して、６０〜９８質量％であることが好ましく、７０〜９７質量％であることがより好ましい。
（触媒）
また、前記アルコキシシラン等の硬化を促進するために、触媒を用いてもよい。当該触媒としては、ゾルゲル法に用いられる公知の酸触媒、又はアルカリ触媒の中から適宜選択して用いればよい。
触媒を用いる場合には、当該触媒の含有量は、低屈折率層用組成物の濃度として１×１０−６〜１×１０−２規定度であることが好ましく、１×１０−４〜１×１０−３規定度であることがより好ましい。当該触媒の含有量は、酸又はアルカリの規定度で表したときには、全アルコキシシラン等が反応した場合に形成されるシロキサン結合１当量に対して、１×１０−６〜１×１０−２当量であることが好ましく、１×１０−４〜１×１０−３当量であることがより好ましい。
また、前記アルコキシシラン等の硬化を促進するために、触媒を用いてもよい。当該触媒としては、ゾルゲル法に用いられる公知の酸触媒、又はアルカリ触媒の中から適宜選択して用いればよい。
触媒を用いる場合には、当該触媒の含有量は、低屈折率層用組成物の濃度として１×１０−６〜１×１０−２規定度であることが好ましく、１×１０−４〜１×１０−３規定度であることがより好ましい。当該触媒の含有量は、酸又はアルカリの規定度で表したときには、全アルコキシシラン等が反応した場合に形成されるシロキサン結合１当量に対して、１×１０−６〜１×１０−２当量であることが好ましく、１×１０−４〜１×１０−３当量であることがより好ましい。
（その他の成分）
低屈折率層用組成物には、上記成分のほかに、更に、凝集防止効果及び沈降防止効果、その他、レベリング性などの特性の向上のため、各種界面活性剤を用いることができる。
さらに、本発明の低屈折率層用組成物には、帯電防止剤、防眩剤、増感剤、着色剤（顔料、染料）、難燃剤、シランカップリング剤、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、表面改質剤等を添加することもできる。
低屈折率層用組成物には、上記成分のほかに、更に、凝集防止効果及び沈降防止効果、その他、レベリング性などの特性の向上のため、各種界面活性剤を用いることができる。
さらに、本発明の低屈折率層用組成物には、帯電防止剤、防眩剤、増感剤、着色剤（顔料、染料）、難燃剤、シランカップリング剤、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、表面改質剤等を添加することもできる。
前記低屈折率層の屈折率は、ハードコート層側の隣接する層よりも低ければ特に限定されないが、通常１．３２〜１．４７である。また、前記低屈折率層の屈折率は、ハードコート層側の隣接する層の屈折率の平方根に近い値とすることが好ましく、ハードコート層側の隣接する層の屈折率の平方根とすることが理想的である。前記低屈折率層の屈折率は、前記低屈折率層用組成物に含有される各成分の種類及び含有量、特に、前記中空微粒子の種類及び含有量を変更することにより、調整することができる。
（低屈折率層の形成方法）
低屈折率層は、前記ハードコート層側の隣接する層上に、前記低屈折率層用組成物を塗布して塗膜を形成し、当該塗膜を必要に応じて加熱して硬化することにより得ることができる。
前記低屈折率層用組成物としては、前記アルコキシシラン等の含有量（Ｗ質量部）と前記中空微粒子との含有量（Ｚ質量部）との比（Ｗ／Ｚ）が０．５〜１０であるものを用いることが好ましい。
また、前記低屈折率層用組成物の塗膜の加熱条件は、当該低屈折率層用組成物の組成や塗膜の厚さによって適宜調整することができるが、加熱温度７０〜１５０℃で、加熱時間１分〜６０分とすることが、短時間で耐擦傷性に優れた本発明の光学フィルムを製造できる点から好ましい。中でも、低屈折率層中に未反応のアルコキシシラン等が残存しない条件に適宜調整することが好ましい。
低屈折率層は、前記ハードコート層側の隣接する層上に、前記低屈折率層用組成物を塗布して塗膜を形成し、当該塗膜を必要に応じて加熱して硬化することにより得ることができる。
前記低屈折率層用組成物としては、前記アルコキシシラン等の含有量（Ｗ質量部）と前記中空微粒子との含有量（Ｚ質量部）との比（Ｗ／Ｚ）が０．５〜１０であるものを用いることが好ましい。
また、前記低屈折率層用組成物の塗膜の加熱条件は、当該低屈折率層用組成物の組成や塗膜の厚さによって適宜調整することができるが、加熱温度７０〜１５０℃で、加熱時間１分〜６０分とすることが、短時間で耐擦傷性に優れた本発明の光学フィルムを製造できる点から好ましい。中でも、低屈折率層中に未反応のアルコキシシラン等が残存しない条件に適宜調整することが好ましい。
低屈折率層用組成物を塗布する方法は、所望の厚みの配向層を精度良く塗布できる方法であればよく、従来公知の方法の中から適宜選択すればよい。例えば、グラビアコート法、リバースコート法、ナイフコート法、ディップコート法、スプレーコート法、エアーナイフコート法、スピンコート法、ロールコート法、プリント法、浸漬引き上げ法、カーテンコート法、ダイコート法、キャスティング法、バーコート法、エクストルージョンコート法、Ｅ型塗布方法などが挙げられる。
［光透過性基材］
本発明に用いられる光透過性基材は、光透過性の高い基材であり、従来公知の光学フィルムに用いられている樹脂基材やガラス基材等の光透過性基材を適宜選択して用いることができる。樹脂基材としては、例えば、トリアセチルセルロース等のアセチルセルロース系樹脂、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のポリエステル系樹脂、ポリエチレンやポリメチルペンテン等のオレフィン系樹脂、アクリル系樹脂、ポリウレタン系樹脂、ポリエーテルサルホンやポリカーボネート、ポリスルホン、ポリエーテル、ポリエーテルケトン、アクリロニトリル、メタクリロニトリル、シクロオレフィンポリマー、シクロオレフィンコポリマー等の樹脂を主体とするもの等が挙げられる。中でも、光透過性に優れる観点から、トリアセチルセルロース（ＴＡＣ）を用いることが好ましい。なお、「主体とする」とは、基材構成成分の中で最も含有割合が高い成分を示すものであり、本発明の効果が損なわれない限り、添加物等が含まれていてもよいという意味であり、主体とする成分の含有割合が９０質量％以上であることを目安とする。
本発明に用いられる光透過性基材は、光透過性の高い基材であり、従来公知の光学フィルムに用いられている樹脂基材やガラス基材等の光透過性基材を適宜選択して用いることができる。樹脂基材としては、例えば、トリアセチルセルロース等のアセチルセルロース系樹脂、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のポリエステル系樹脂、ポリエチレンやポリメチルペンテン等のオレフィン系樹脂、アクリル系樹脂、ポリウレタン系樹脂、ポリエーテルサルホンやポリカーボネート、ポリスルホン、ポリエーテル、ポリエーテルケトン、アクリロニトリル、メタクリロニトリル、シクロオレフィンポリマー、シクロオレフィンコポリマー等の樹脂を主体とするもの等が挙げられる。中でも、光透過性に優れる観点から、トリアセチルセルロース（ＴＡＣ）を用いることが好ましい。なお、「主体とする」とは、基材構成成分の中で最も含有割合が高い成分を示すものであり、本発明の効果が損なわれない限り、添加物等が含まれていてもよいという意味であり、主体とする成分の含有割合が９０質量％以上であることを目安とする。
光透過性基材の平均光透過率は７０％以上、さらには８５％以上であることが好ましい。ここで、光透過性基材の透過率は、ＪＩＳ Ｋ７３６１−１（プラスチック−透明材料の全光透過率の試験方法）により測定することができる。
本発明においては、光透過性基材の厚さは適宜選択して用いることができる。通常、光透過性基材の厚さは、１０〜３００μｍであるが、光学フィルムの表面を割れにくく、かつ、硬度を付与する点から、４０〜２００μｍとすることが好ましい。
本発明においては、光透過性基材に表面処理（例えば、ケン化処理、グロー放電処理、コロナ放電処理、紫外線（ＵＶ）処理、火炎処理等）を施してもよく、プライマー層（接着剤層）を形成してもよい。本発明における光透過性基材は、これらの表面処理及びプライマー層も含めたものをいう。
［ハードコート層］
本発明の光学フィルムを構成するハードコート層は、光学フィルムに用いられる従来公知のハードコート層の中から適宜選択して用いることができる。
当該ハードコート層は、通常、少なくともバインダー成分を含有するハードコート層用組成物の硬化物からなる。
なお、本発明においてハードコート層とは、ＪＩＳ５６００−５−４（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をいう。本発明のハードコート層は、前記鉛筆硬度試験で３Ｈ以上であることが好ましく、４Ｈ以上であることがより更に好ましい。
本発明の光学フィルムを構成するハードコート層は、光学フィルムに用いられる従来公知のハードコート層の中から適宜選択して用いることができる。
当該ハードコート層は、通常、少なくともバインダー成分を含有するハードコート層用組成物の硬化物からなる。
なお、本発明においてハードコート層とは、ＪＩＳ５６００−５−４（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をいう。本発明のハードコート層は、前記鉛筆硬度試験で３Ｈ以上であることが好ましく、４Ｈ以上であることがより更に好ましい。
ハードコート層の膜厚は、上記基材の強度や要求性能に応じて適宜選択することができ、特に限定されないが、通常０．１〜１００μｍ、好ましくは０．８〜２０μｍである。十分な硬度を得て、カールやクラックの発生を抑制する点から、より好ましくは３〜２０μｍの範囲である。
＜ハードコート層用組成物＞
本発明に用いられるハードコート層用組成物は、少なくともバインダー成分を含むものであり、必要に応じて、更に、溶剤、重合開始剤、ハードコート性や屈折率調整のための微粒子、更に、機能性付与を目的として防眩剤や防汚剤、帯電防止剤等、コーティング適性の制御としてレベリング剤、ブロッキング防止を目的として易滑剤等、その他の成分を含んでいてもよいものである。
本発明に用いられるハードコート層用組成物は、少なくともバインダー成分を含むものであり、必要に応じて、更に、溶剤、重合開始剤、ハードコート性や屈折率調整のための微粒子、更に、機能性付与を目的として防眩剤や防汚剤、帯電防止剤等、コーティング適性の制御としてレベリング剤、ブロッキング防止を目的として易滑剤等、その他の成分を含んでいてもよいものである。
（バインダー成分）
ハードコート層用組成物に用いられるバインダー成分は、従来公知のものの中から適宜選択して用いることができる。中でも、塗膜とした時に光が透過する透光性を有するものが好ましい。また、バインダー成分は、硬化性化合物を含むことが好ましく、光硬化性化合物を含むことがより好ましい。バインダー成分としては、１種又は２種以上のバインダー成分を用いることができ、非硬化性化合物を含んでいてもよい。
光硬化性化合物としては、光硬化性官能基を有する化合物が挙げられる。光硬化性官能基としては、（メタ）アクリロイル基、ビニル基、アリル基等のエチレン性不飽和結合基及びエポキシ基、オキセタニル基等が挙げられる。光硬化性官能基を有する化合物としては、エチレン性不飽和結合基を有する化合物が好ましく、エチレン性不飽和結合基を２つ以上有する化合物がより好ましく、中でも、エチレン性不飽和結合基を２つ以上有する多官能性（メタ）アクリレート系化合物が更により好ましい。
ハードコート層用組成物に用いられるバインダー成分は、従来公知のものの中から適宜選択して用いることができる。中でも、塗膜とした時に光が透過する透光性を有するものが好ましい。また、バインダー成分は、硬化性化合物を含むことが好ましく、光硬化性化合物を含むことがより好ましい。バインダー成分としては、１種又は２種以上のバインダー成分を用いることができ、非硬化性化合物を含んでいてもよい。
光硬化性化合物としては、光硬化性官能基を有する化合物が挙げられる。光硬化性官能基としては、（メタ）アクリロイル基、ビニル基、アリル基等のエチレン性不飽和結合基及びエポキシ基、オキセタニル基等が挙げられる。光硬化性官能基を有する化合物としては、エチレン性不飽和結合基を有する化合物が好ましく、エチレン性不飽和結合基を２つ以上有する化合物がより好ましく、中でも、エチレン性不飽和結合基を２つ以上有する多官能性（メタ）アクリレート系化合物が更により好ましい。
多官能性（メタ）アクリレート系化合物としては、２官能（メタ）アクリレートとして、エチレングリコールジ（メタ）アクリレート、ビスフェノールＡテトラエトキシジアクリレート、ビスフェノールＡテトラプロポキシジアクリレート、１，６−ヘキサンジオールジアクリレート等が挙げられる。
３官能以上の（メタ）アクリレート系化合物としては、例えば、トリメチロールプロパントリ（メタ）アクリレート、ペンタエリスリトールトリ（メタ）アクリレート、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ヘキサ（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、イソシアヌル酸変性トリ（メタ）アクリレート等が挙げられる。
また、これら（メタ）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。
３官能以上の（メタ）アクリレート系化合物としては、例えば、トリメチロールプロパントリ（メタ）アクリレート、ペンタエリスリトールトリ（メタ）アクリレート、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ヘキサ（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、イソシアヌル酸変性トリ（メタ）アクリレート等が挙げられる。
また、これら（メタ）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。
また、エチレン性不飽和結合基を２つ以上有する多官能性（メタ）アクリレート系化合物としては、ウレタン（メタ）アクリレート、エポキシ（メタ）アクリレート、ポリエステル（メタ）アクリレート、ポリエーテル（メタ）アクリレート等が挙げられる。
ウレタン(メタ)アクリレートは、例えば、多価アルコール及び有機ジイソシアネートとヒドロキシ（メタ）アクリレートとの反応によって得られる。
また、エポキシ（メタ）アクリレートで好ましいものは、３官能以上の芳香族エポキシ樹脂、脂環族エポキシ樹脂、脂肪族エポキシ樹脂等と（メタ）アクリル酸とを反応させて得られる（メタ）アクリレート、２官能以上の芳香族エポキシ樹脂、脂環族エポキシ樹脂、脂肪族エポキシ樹脂等と多塩基酸と（メタ）アクリル酸とを反応させて得られる（メタ）アクリレート、及び２官能以上の芳香族エポキシ樹脂、脂環族エポキシ樹脂、脂肪族エポキシ樹脂等とフェノール類と（メタ）アクリル酸とを反応させて得られる（メタ）アクリレートである。
ウレタン(メタ)アクリレートは、例えば、多価アルコール及び有機ジイソシアネートとヒドロキシ（メタ）アクリレートとの反応によって得られる。
また、エポキシ（メタ）アクリレートで好ましいものは、３官能以上の芳香族エポキシ樹脂、脂環族エポキシ樹脂、脂肪族エポキシ樹脂等と（メタ）アクリル酸とを反応させて得られる（メタ）アクリレート、２官能以上の芳香族エポキシ樹脂、脂環族エポキシ樹脂、脂肪族エポキシ樹脂等と多塩基酸と（メタ）アクリル酸とを反応させて得られる（メタ）アクリレート、及び２官能以上の芳香族エポキシ樹脂、脂環族エポキシ樹脂、脂肪族エポキシ樹脂等とフェノール類と（メタ）アクリル酸とを反応させて得られる（メタ）アクリレートである。
ハードコート層用組成物におけるバインダー成分の含有量は、通常、ハードコート層用組成物の全固形分に対して、後述する微粒子を含有する場合には、３０〜９０質量％であることが好ましく、６０〜８５質量％であることがより好ましい。また、後述する微粒子を含有しない場合には、７０〜１００質量％であることが好ましい。
なお、後述する重合開始剤を用いる場合、当該重合開始剤の含有量は、通常、ハードコート層用組成物の全固形分に対して１〜１０質量％であり、この場合、バインダー成分の含有量は、後述する微粒子を含有する場合には、２０〜８９質量％であることが好ましく、５０〜８４質量％であることがより好ましい。また、後述する微粒子を含有しない場合には、６０〜９９質量％であることが好ましい。
なお、後述する重合開始剤を用いる場合、当該重合開始剤の含有量は、通常、ハードコート層用組成物の全固形分に対して１〜１０質量％であり、この場合、バインダー成分の含有量は、後述する微粒子を含有する場合には、２０〜８９質量％であることが好ましく、５０〜８４質量％であることがより好ましい。また、後述する微粒子を含有しない場合には、６０〜９９質量％であることが好ましい。
（溶剤）
本発明のハードコート層用組成物は、更に溶剤を含有してもよい。溶剤は、ハードコート層用組成物中の各成分と反応せず、当該各成分を溶解乃至分散し得る溶剤の中から適宜選択して用いればよい。例えば、イソプロピルアルコール、エタノール等のアルコール系溶剤；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系溶剤；酢酸エチル等のエステル系溶剤；ハロゲン化炭化水素；トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素；及びこれらの混合溶剤が挙げられる。上記溶剤の中でも、ケトン系溶剤を用いることが好ましい。
ハードコート層用組成物中の固形分濃度（組成物の全質量に対する全固形分の合計質量の割合）は、塗工性の点から、０．１〜３０質量％であることが好ましく、１〜１０質量％であることがより好ましい。
本発明のハードコート層用組成物は、更に溶剤を含有してもよい。溶剤は、ハードコート層用組成物中の各成分と反応せず、当該各成分を溶解乃至分散し得る溶剤の中から適宜選択して用いればよい。例えば、イソプロピルアルコール、エタノール等のアルコール系溶剤；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系溶剤；酢酸エチル等のエステル系溶剤；ハロゲン化炭化水素；トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素；及びこれらの混合溶剤が挙げられる。上記溶剤の中でも、ケトン系溶剤を用いることが好ましい。
ハードコート層用組成物中の固形分濃度（組成物の全質量に対する全固形分の合計質量の割合）は、塗工性の点から、０．１〜３０質量％であることが好ましく、１〜１０質量％であることがより好ましい。
ハードコート層用組成物が、光硬化性化合物を有する場合、必要に応じて光重合開始剤を適宜選択して用いてもよい。これらの重合開始剤は、光照射により分解されて、ラジカルもしくはカチオンを発生してラジカル重合とカチオン重合を促進させるものである。
（微粒子）
ハードコート層用組成物は、ハードコート層に硬度を付与するためやハードコート層の屈折率を調節するため、更には帯電防止性等の機能を付与するために、微粒子を含んでいてもよい。また、ハードコート層用組成物が後述する高屈折率微粒子を含有して、ハードコート層が高屈折率性を有するものであってもよい。この場合、当該ハードコート層と高屈折率層が同一の層となっていてもよい。
前記微粒子の粒径は特に限定されず、ハードコート層の厚みや、用いる微粒子の種類、ハードコート層に付与する特性に応じて適宜調整すればよいものであるが、動的光散乱方法により測定される粒径分布を体積累積分布で表したときの５０％粒径（ｄ５０ メジアン径）と定義される平均粒径は、通常、５〜１００ｎｍであり、１０〜５０ｎｍであることが好ましい。なお、前記微粒子の平均粒径（ｄ５０）は、微粒子が凝集しない粒子であれば１次粒径の平均粒径（ｄ５０）とし、凝集粒子である場合は、２次粒径の平均粒径（ｄ５０）とする。微粒子の平均粒径（ｄ５０）は、前記下限値以上とすることにより、ハードコート層に十分な硬度を付与することができ、前記上限値以下とすることにより、ハードコート層がより透明性に優れたものとなる。また、前記微粒子の平均粒径（ｄ５０）は、前記中空微粒子の平均粒径（ｄ５０）と同様にして測定することができる。
ハードコート層用組成物は、ハードコート層に硬度を付与するためやハードコート層の屈折率を調節するため、更には帯電防止性等の機能を付与するために、微粒子を含んでいてもよい。また、ハードコート層用組成物が後述する高屈折率微粒子を含有して、ハードコート層が高屈折率性を有するものであってもよい。この場合、当該ハードコート層と高屈折率層が同一の層となっていてもよい。
前記微粒子の粒径は特に限定されず、ハードコート層の厚みや、用いる微粒子の種類、ハードコート層に付与する特性に応じて適宜調整すればよいものであるが、動的光散乱方法により測定される粒径分布を体積累積分布で表したときの５０％粒径（ｄ５０ メジアン径）と定義される平均粒径は、通常、５〜１００ｎｍであり、１０〜５０ｎｍであることが好ましい。なお、前記微粒子の平均粒径（ｄ５０）は、微粒子が凝集しない粒子であれば１次粒径の平均粒径（ｄ５０）とし、凝集粒子である場合は、２次粒径の平均粒径（ｄ５０）とする。微粒子の平均粒径（ｄ５０）は、前記下限値以上とすることにより、ハードコート層に十分な硬度を付与することができ、前記上限値以下とすることにより、ハードコート層がより透明性に優れたものとなる。また、前記微粒子の平均粒径（ｄ５０）は、前記中空微粒子の平均粒径（ｄ５０）と同様にして測定することができる。
ハードコート層用組成物に前記微粒子が含まれる場合、前記微粒子の含有量は、ハードコート層用組成物の全固形分に対して１０〜７０質量％含まれることが好ましく、１０〜４０質量％がより好ましい。前記微粒子の含有量が１０質量％未満ではハードコート層に十分な硬度を付与することが難しく、７０質量％を超えると、充填率が上がり過ぎ、かえってハードコート層の硬度を低下させてしまう恐れがある。
前記微粒子は無機微粒子でも有機微粒子でも良いが、硬度付与の観点から無機微粒子であることが好ましい。
無機微粒子としては、例えば、シリカ（ＳｉＯ２）、酸化アルミニウム、ジルコニア、チタニア、酸化亜鉛、酸化ゲルマニウム、酸化インジウム、酸化スズ、インジウムスズ酸化物（ＩＴＯ）、酸化アンチモン、酸化セリウム等の金属酸化物微粒子、フッ化マグネシウム、フッ化ナトリウム等の金属フッ化物微粒子などが挙げられる。金属微粒子、金属硫化物微粒子、金属窒化物微粒子等を用いても良い。
硬度が高い点からは、シリカ、又は酸化アルミニウムが好ましい。
無機微粒子としては、例えば、シリカ（ＳｉＯ２）、酸化アルミニウム、ジルコニア、チタニア、酸化亜鉛、酸化ゲルマニウム、酸化インジウム、酸化スズ、インジウムスズ酸化物（ＩＴＯ）、酸化アンチモン、酸化セリウム等の金属酸化物微粒子、フッ化マグネシウム、フッ化ナトリウム等の金属フッ化物微粒子などが挙げられる。金属微粒子、金属硫化物微粒子、金属窒化物微粒子等を用いても良い。
硬度が高い点からは、シリカ、又は酸化アルミニウムが好ましい。
前記無機微粒子は、当該無機微粒子表面に当該無機微粒子同士又は前記バインダー成分の多官能光硬化性化合物及び表面処理用化合物との間で架橋反応し、共有結合が形成可能な光反応性を有する反応性官能基を少なくとも粒子表面の一部に有する反応性無機微粒子であることが好ましい。反応性無機微粒子同士又は反応性無機微粒子と多官能光硬化性化合物及び表面処理用化合物の間で架橋反応することにより、ハードコートフィルムの硬度を更に向上させることができる。
反応性無機微粒子には、１粒子あたりコアとなる無機微粒子の数が２つ以上のものも含まれる。また、反応性無機微粒子は、粒径を小さくすることにより含有量に対して、ハードコート層のマトリクス内での架橋点を高めることができる。
反応性無機微粒子には、１粒子あたりコアとなる無機微粒子の数が２つ以上のものも含まれる。また、反応性無機微粒子は、粒径を小さくすることにより含有量に対して、ハードコート層のマトリクス内での架橋点を高めることができる。
また、上記ハードコート層は、高屈折率微粒子を含有することにより高屈折率ハードコート層とすることができる。
高屈折率微粒子とは、屈折率が１．５０以上の微粒子をいい、中でも１．５０〜２．８０であることが好ましい。
高屈折率微粒子としては、従来公知の微粒子を適宜選択して用いることができ、例えば、金属酸化物微粒子等が挙げられる。金属酸化物微粒子の具体例としては、例えば、酸化チタン（ＴｉＯ２、屈折率：２．７１）、酸化ジルコニウム（ＺｒＯ２、屈折率：２．１０）、酸化セリウム（ＣｅＯ２、屈折率：２．２０）、酸化錫（ＳｎＯ２、屈折率：２．００）、アンチモン錫酸化物（ＡＴＯ、屈折率：１．７５〜１．９５）、インジウム錫酸化物（ＩＴＯ、屈折率：１．９５〜２．００）、燐錫化合物（ＰＴＯ、屈折率：１．７５〜１．８５）、五酸化アンチモン（Ｓｂ２Ｏ５、屈折率：２．０４）、アルミニウム亜鉛酸化物（ＡＺＯ、屈折率：１．９０〜２．００）、ガリウム亜鉛酸化物（ＧＺＯ、屈折率：１．９０〜２．００）及びアンチモン酸亜鉛（ＺｎＳｂ２Ｏ６、屈折率：１．９０〜２．００）等が挙げられる。
高屈折率微粒子とは、屈折率が１．５０以上の微粒子をいい、中でも１．５０〜２．８０であることが好ましい。
高屈折率微粒子としては、従来公知の微粒子を適宜選択して用いることができ、例えば、金属酸化物微粒子等が挙げられる。金属酸化物微粒子の具体例としては、例えば、酸化チタン（ＴｉＯ２、屈折率：２．７１）、酸化ジルコニウム（ＺｒＯ２、屈折率：２．１０）、酸化セリウム（ＣｅＯ２、屈折率：２．２０）、酸化錫（ＳｎＯ２、屈折率：２．００）、アンチモン錫酸化物（ＡＴＯ、屈折率：１．７５〜１．９５）、インジウム錫酸化物（ＩＴＯ、屈折率：１．９５〜２．００）、燐錫化合物（ＰＴＯ、屈折率：１．７５〜１．８５）、五酸化アンチモン（Ｓｂ２Ｏ５、屈折率：２．０４）、アルミニウム亜鉛酸化物（ＡＺＯ、屈折率：１．９０〜２．００）、ガリウム亜鉛酸化物（ＧＺＯ、屈折率：１．９０〜２．００）及びアンチモン酸亜鉛（ＺｎＳｂ２Ｏ６、屈折率：１．９０〜２．００）等が挙げられる。
前記高屈折率微粒子の粒径は特に限定されないが、透明性と硬化性の点から、動的光散乱方法により測定される粒径分布を体積累積分布で表したときの５０％粒径（ｄ５０ メジアン径）と定義される平均粒径が、５〜５０ｎｍであることが好ましく、１０〜２０ｎｍであることがより好ましい。なお、前記高屈折率微粒子の平均粒径（ｄ５０）は、前記高屈折率微粒子が凝集しない粒子であれば１次粒径の平均粒径（ｄ５０）とし、前記高屈折率微粒子が凝集粒子である場合は、２次粒径の平均粒径（ｄ５０）とする。また、前記高屈折率微粒子の平均粒径（ｄ５０）は、前記中空微粒子の平均粒径（ｄ５０）と同様にして測定することができる。
前記ハードコート層は、前記光透過性基材上に、前記ハードコート層用組成物を塗布して、硬化させることにより得ることができる。なお、ハードコート層用組成物を塗布する方法は、上記低屈折率層を塗布する方法と同様の方法とすることができる。
［高屈折率層］
本発明において、高屈折率層は、ハードコート層とは別の層として低屈折率層と隣接して設けられていてもよい。高屈折率層は、少なくとも高屈折率微粒子を含有する層である。高屈折率層は、通常、高屈折率微粒子を含有する高屈折率層用組成物を用いて形成される。なお、本発明において高屈折率層とは、少なくとも前記低屈折率層よりも屈折率が高い層である。
本発明において、高屈折率層は、ハードコート層とは別の層として低屈折率層と隣接して設けられていてもよい。高屈折率層は、少なくとも高屈折率微粒子を含有する層である。高屈折率層は、通常、高屈折率微粒子を含有する高屈折率層用組成物を用いて形成される。なお、本発明において高屈折率層とは、少なくとも前記低屈折率層よりも屈折率が高い層である。
高屈折率層の膜厚は、要求性能等に応じて適宜選択することができ、特に限定されないが、通常２０〜１０００ｎｍであり、好ましくは５０〜５００ｎｍである。また、前記高屈折率層の膜厚は、反射光の色味を透明に近づけることができる点から、より好ましくは１００〜３００ｎｍである。
また、高屈折率層の屈折率は、適宜設定すればよいものであるが、通常１．５０〜２．８０である。
また、高屈折率層の屈折率は、適宜設定すればよいものであるが、通常１．５０〜２．８０である。
＜高屈折率層用組成物＞
本発明において高屈折率層用組成物は、少なくとも高屈折率微粒子を含有するものであり、必要に応じて、バインダー成分、溶剤等の他の成分を含有していてもよいものである。
高屈折率層用組成物に用いられる各成分は、前記ハードコート層用組成物において説明したものと同様のものとすることができるため、ここでの説明は省略する。
また、高屈折率層は、前記ハードコート層と同様の方法により形成することができる。
本発明において高屈折率層用組成物は、少なくとも高屈折率微粒子を含有するものであり、必要に応じて、バインダー成分、溶剤等の他の成分を含有していてもよいものである。
高屈折率層用組成物に用いられる各成分は、前記ハードコート層用組成物において説明したものと同様のものとすることができるため、ここでの説明は省略する。
また、高屈折率層は、前記ハードコート層と同様の方法により形成することができる。
なお、上述した実施形態は例示であり、本発明に係る光学フィルムは、本発明の効果を損なわない限り、必要に応じて更に他の層を有していても良い。
以下、実施例および比較例を挙げて本発明を具体的に説明する。
（製造例１：高屈折率ハードコート層用組成物の調製）
以下の各成分を混合して、高屈折率ハードコート層用組成物を調製した。
＜高屈折率ハードコート層用組成物＞
・バインダー成分：ペンタエリスリトールトリアクリレート及びペンタエリスリトールテトラアクリレートの混合物（日本化薬（株）製、商品名：ＫＡＹＡＲＡＤ−ＰＥＴ−３０、分子量２９８及び３５２、光硬化性基数３及び４）：２５質量部
・高屈折率微粒子：五酸化アンチモン微粒子（平均粒径（ｄ５０）２０ｎｍ、日揮触媒化成株式会社製 商品名：Ｖ−４５６２、固形分４０質量％、溶剤：ＭＩＢＫ）：３０質量部
・溶剤１：酢酸メチル：２５質量部
・溶剤２：メチルエチルケトン（ＭＥＫ）：１８質量部
・光重合開始剤（チバスペシャルティ・ケミカルズ（株）製、商品名：イルガキュア１８４）：２質量部
以下の各成分を混合して、高屈折率ハードコート層用組成物を調製した。
＜高屈折率ハードコート層用組成物＞
・バインダー成分：ペンタエリスリトールトリアクリレート及びペンタエリスリトールテトラアクリレートの混合物（日本化薬（株）製、商品名：ＫＡＹＡＲＡＤ−ＰＥＴ−３０、分子量２９８及び３５２、光硬化性基数３及び４）：２５質量部
・高屈折率微粒子：五酸化アンチモン微粒子（平均粒径（ｄ５０）２０ｎｍ、日揮触媒化成株式会社製 商品名：Ｖ−４５６２、固形分４０質量％、溶剤：ＭＩＢＫ）：３０質量部
・溶剤１：酢酸メチル：２５質量部
・溶剤２：メチルエチルケトン（ＭＥＫ）：１８質量部
・光重合開始剤（チバスペシャルティ・ケミカルズ（株）製、商品名：イルガキュア１８４）：２質量部
（製造例２：低屈折率層用組成物１の調製）
以下の各成分を混合して、低屈折率層用組成物１を調製した。
＜低屈折率層用組成物１の組成＞
・中空シリカ微粒子（日揮触媒化成工業社製、商品名：スルーリアＤＡＳ、平均１次粒径（ｄ５０）５０ｎｍ、ＳｉＯ２としての固形分濃度２０％）：５質量部
・テトラエトキシシランの加水分解物含有エタノール溶液（ＳｉＯ２としての固形分濃度６％）：１３質量部
・フッ素含有ケイ素化合物：２質量部
・イソプロピルアルコール（ＩＰＡ）：８０質量部
以下の各成分を混合して、低屈折率層用組成物１を調製した。
＜低屈折率層用組成物１の組成＞
・中空シリカ微粒子（日揮触媒化成工業社製、商品名：スルーリアＤＡＳ、平均１次粒径（ｄ５０）５０ｎｍ、ＳｉＯ２としての固形分濃度２０％）：５質量部
・テトラエトキシシランの加水分解物含有エタノール溶液（ＳｉＯ２としての固形分濃度６％）：１３質量部
・フッ素含有ケイ素化合物：２質量部
・イソプロピルアルコール（ＩＰＡ）：８０質量部
（製造例３：低屈折率層用組成物２の調製）
製造例２において、中空シリカ微粒子として、粒径の異なる下記２種類の中空シリカ微粒子を組み合わせて用いた以外は、製造例２と同様にして、低屈折率層用組成物２を調製した。
＜中空シリカ微粒子＞
・中空シリカ微粒子（平均粒径（ｄ５０）５０ｎｍ、粒径の標準偏差５ｎｍ、ＳｉＯ２としての固形分濃度２０％）：３質量部
・中空シリカ微粒子（平均粒径（ｄ５０）６０ｎｍ、粒径の標準偏差５ｎｍ、ＳｉＯ２としての固形分濃度２０％）：２質量部
製造例２において、中空シリカ微粒子として、粒径の異なる下記２種類の中空シリカ微粒子を組み合わせて用いた以外は、製造例２と同様にして、低屈折率層用組成物２を調製した。
＜中空シリカ微粒子＞
・中空シリカ微粒子（平均粒径（ｄ５０）５０ｎｍ、粒径の標準偏差５ｎｍ、ＳｉＯ２としての固形分濃度２０％）：３質量部
・中空シリカ微粒子（平均粒径（ｄ５０）６０ｎｍ、粒径の標準偏差５ｎｍ、ＳｉＯ２としての固形分濃度２０％）：２質量部
（比較製造例１：比較低屈折率層用組成物の調製）
以下の各成分を混合して、比較低屈折率層用組成物を調製した。
＜比較低屈折率層用組成物の組成＞
・中空シリカ微粒子（日揮触媒化成工業社製、商品名：スルーリアＤＡＳ、平均１次粒径（ｄ５０）５０ｎｍ、ＳｉＯ２としての固形分濃度２０％）：１５質量部
・（メタ）アクリレート系化合物：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の混合物（日本化薬（株）製、商品名：ＫＡＹＡＲＡＤ−ＰＥＴ−３０）：１．０質量部
・フッ素樹脂（共栄社化学（株）製、商品名：ＬＩＮＫ−３Ａ）：１．０質量部
・溶剤：メチルイソブチルケトン（ＭＩＢＫ）：８３．０質量部
・光重合開始剤（チバスペシャルティ・ケミカルズ（株）製、商品名：イルガキュアー１２７）：０．１質量部
以下の各成分を混合して、比較低屈折率層用組成物を調製した。
＜比較低屈折率層用組成物の組成＞
・中空シリカ微粒子（日揮触媒化成工業社製、商品名：スルーリアＤＡＳ、平均１次粒径（ｄ５０）５０ｎｍ、ＳｉＯ２としての固形分濃度２０％）：１５質量部
・（メタ）アクリレート系化合物：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の混合物（日本化薬（株）製、商品名：ＫＡＹＡＲＡＤ−ＰＥＴ−３０）：１．０質量部
・フッ素樹脂（共栄社化学（株）製、商品名：ＬＩＮＫ−３Ａ）：１．０質量部
・溶剤：メチルイソブチルケトン（ＭＩＢＫ）：８３．０質量部
・光重合開始剤（チバスペシャルティ・ケミカルズ（株）製、商品名：イルガキュアー１２７）：０．１質量部
（実施例１：光学フィルムの製造）
（１）高屈折率ハードコート層の形成
トリアセチルセルロース（ＴＡＣ）基材（コニカミノルタ（株）製、商品名：ＫＣ４ＵＹ、厚さ４０μｍ）上に、スロットダイコーターを用いて、製造例１で得られた高屈折率ハードコート層用組成物を、硬化後の膜厚が７μｍとなるように、塗布速度２０ｍ／ｍｉｎにて塗布し、塗膜を形成した。その塗膜を８０℃で３０秒間乾燥することにより、溶剤を除去した。次いで、その塗膜に紫外線照射装置を用いて、照射量８０ｍＪ／ｃｍ２で紫外線照射を行うことにより、当該塗膜を硬化させた。これにより、ＴＡＣ基材上に膜厚７μｍのハードコート（ＨＣ）層を有するハードコートフィルムを得た。
（１）高屈折率ハードコート層の形成
トリアセチルセルロース（ＴＡＣ）基材（コニカミノルタ（株）製、商品名：ＫＣ４ＵＹ、厚さ４０μｍ）上に、スロットダイコーターを用いて、製造例１で得られた高屈折率ハードコート層用組成物を、硬化後の膜厚が７μｍとなるように、塗布速度２０ｍ／ｍｉｎにて塗布し、塗膜を形成した。その塗膜を８０℃で３０秒間乾燥することにより、溶剤を除去した。次いで、その塗膜に紫外線照射装置を用いて、照射量８０ｍＪ／ｃｍ２で紫外線照射を行うことにより、当該塗膜を硬化させた。これにより、ＴＡＣ基材上に膜厚７μｍのハードコート（ＨＣ）層を有するハードコートフィルムを得た。
（２）低屈折率層の形成
上記（１）で得られたハードコートフィルムのＨＣ層上に、製造例２で得られた低屈折率層用組成物１を、硬化後の膜厚が１００ｎｍとなるように、上記（１）と同様にスロットダイコーターを用いて塗布して、塗膜を形成した。その塗膜を１２０℃で５分間加熱することにより、溶剤を除去し、且つ低屈折率層用組成物１の加水分解縮合反応を進行させることで当該塗膜を硬化させた。これにより、ハードコートフィルムのＨＣ層上に膜厚１００ｎｍの低屈折率層を有する実施例１の光学フィルム（反射防止フィルム）を得た。なお、得られた光学フィルムを切断して切断面を走査型電子顕微鏡で観察したところ、低屈折率層中の中空シリカ微粒子の平均１次粒径は５０ｎｍであった。
上記（１）で得られたハードコートフィルムのＨＣ層上に、製造例２で得られた低屈折率層用組成物１を、硬化後の膜厚が１００ｎｍとなるように、上記（１）と同様にスロットダイコーターを用いて塗布して、塗膜を形成した。その塗膜を１２０℃で５分間加熱することにより、溶剤を除去し、且つ低屈折率層用組成物１の加水分解縮合反応を進行させることで当該塗膜を硬化させた。これにより、ハードコートフィルムのＨＣ層上に膜厚１００ｎｍの低屈折率層を有する実施例１の光学フィルム（反射防止フィルム）を得た。なお、得られた光学フィルムを切断して切断面を走査型電子顕微鏡で観察したところ、低屈折率層中の中空シリカ微粒子の平均１次粒径は５０ｎｍであった。
（実施例２：光学フィルムの製造）
実施例１の低屈折率層の形成工程において、低屈折率層用組成物１の塗膜を１２０℃で５分間加熱した後、さらに８０℃で３日間エージングを行ったこと以外は、実施例１と同様にして、実施例２の光学フィルム（反射防止フィルム）を得た。なお、得られた光学フィルムを切断して切断面を走査型電子顕微鏡で観察したところ、低屈折率層中の中空シリカ微粒子の平均１次粒径は５０ｎｍであった。
実施例１の低屈折率層の形成工程において、低屈折率層用組成物１の塗膜を１２０℃で５分間加熱した後、さらに８０℃で３日間エージングを行ったこと以外は、実施例１と同様にして、実施例２の光学フィルム（反射防止フィルム）を得た。なお、得られた光学フィルムを切断して切断面を走査型電子顕微鏡で観察したところ、低屈折率層中の中空シリカ微粒子の平均１次粒径は５０ｎｍであった。
（実施例３：光学フィルムの製造）
実施例１の低屈折率層の形成工程において、低屈折率層用組成物１の塗膜を１２０℃で加熱する時間を５分間から１時間に変更したこと以外は、実施例１と同様にして、実施例３の光学フィルム（反射防止フィルム）を得た。なお、得られた光学フィルムを切断して切断面を走査型電子顕微鏡で観察したところ、低屈折率層中の中空シリカ微粒子の平均１次粒径は５０ｎｍであった。
実施例１の低屈折率層の形成工程において、低屈折率層用組成物１の塗膜を１２０℃で加熱する時間を５分間から１時間に変更したこと以外は、実施例１と同様にして、実施例３の光学フィルム（反射防止フィルム）を得た。なお、得られた光学フィルムを切断して切断面を走査型電子顕微鏡で観察したところ、低屈折率層中の中空シリカ微粒子の平均１次粒径は５０ｎｍであった。
（実施例４：光学フィルムの製造）
実施例１において、低屈折率層用組成物１の代わりに、製造例３で得られた低屈折率層用組成物２を用いた以外は、実施例１と同様にして、実施例４の光学フィルムを得た。
なお、得られた光学フィルムを切断して切断面を走査型電子顕微鏡で観察し、低屈折率層中の中空シリカ微粒子の粒径についてヒストグラムを作成したところ、５０ｎｍと６０ｎｍにピークが形成されることが確認された。
実施例１において、低屈折率層用組成物１の代わりに、製造例３で得られた低屈折率層用組成物２を用いた以外は、実施例１と同様にして、実施例４の光学フィルムを得た。
なお、得られた光学フィルムを切断して切断面を走査型電子顕微鏡で観察し、低屈折率層中の中空シリカ微粒子の粒径についてヒストグラムを作成したところ、５０ｎｍと６０ｎｍにピークが形成されることが確認された。
（比較例１：比較光学フィルムの製造）
実施例１の（１）で得られたハードコートフィルムのＨＣ層上に、比較製造例１で得られた比較低屈折率層用組成物を、硬化後の膜厚が１００ｎｍとなるように、スロットダイコーターを用いて塗布し、塗膜を形成した。その塗膜を８０℃で３０秒間乾燥することにより、溶剤を除去した。次いで、その塗膜に紫外線照射装置を用いて、照射量８０ｍＪ／ｃｍ２で紫外線照射を行うことにより、当該塗膜を硬化させた。これにより、ハードコートフィルムのＨＣ層上に膜厚１００ｎｍの低屈折率層を有する比較例１の光学フィルム（反射防止フィルム）を得た。
実施例１の（１）で得られたハードコートフィルムのＨＣ層上に、比較製造例１で得られた比較低屈折率層用組成物を、硬化後の膜厚が１００ｎｍとなるように、スロットダイコーターを用いて塗布し、塗膜を形成した。その塗膜を８０℃で３０秒間乾燥することにより、溶剤を除去した。次いで、その塗膜に紫外線照射装置を用いて、照射量８０ｍＪ／ｃｍ２で紫外線照射を行うことにより、当該塗膜を硬化させた。これにより、ハードコートフィルムのＨＣ層上に膜厚１００ｎｍの低屈折率層を有する比較例１の光学フィルム（反射防止フィルム）を得た。
［評価］
実施例１〜４及び比較例１で得られた光学フィルムについて、下記測定及び評価を行った。各測定結果及び評価結果は表１に示す。
実施例１〜４及び比較例１で得られた光学フィルムについて、下記測定及び評価を行った。各測定結果及び評価結果は表１に示す。
＜最大高低差の測定＞
実施例１〜４及び比較例１で得られた光学フィルムの低屈折率層側の面について、任意に選択した５箇所の３μｍ四方範囲内それぞれについて原子間力顕微鏡（ＨＹＳＩＴＲＯＮ社（ハイジトロン社）製、型番：TI950 TriboIndenter）を用いて観察することにより、最大高低差を測定し、その算術平均値を求めた。なお、ＡＦＭによる最大高低差の測定は、圧子を接触させた状態で行った。３μｍ四方範囲内の最大高低差は、３μｍ四方範囲を２５６×２５６で縦横の測定点に分解し、約１１．７ｎｍ刻みで測定点を取得して、各々の測定点において測定した最大高低差の算術平均値とした。
実施例１〜４及び比較例１で得られた光学フィルムの低屈折率層側の面について、任意に選択した５箇所の３μｍ四方範囲内それぞれについて原子間力顕微鏡（ＨＹＳＩＴＲＯＮ社（ハイジトロン社）製、型番：TI950 TriboIndenter）を用いて観察することにより、最大高低差を測定し、その算術平均値を求めた。なお、ＡＦＭによる最大高低差の測定は、圧子を接触させた状態で行った。３μｍ四方範囲内の最大高低差は、３μｍ四方範囲を２５６×２５６で縦横の測定点に分解し、約１１．７ｎｍ刻みで測定点を取得して、各々の測定点において測定した最大高低差の算術平均値とした。
＜屈折率の測定＞
実施例１〜４及び比較例１で得られた光学フィルムの低屈折率層の屈折率を以下のようにして測定した。すなわち、反射分光膜厚計（大塚電子製、商品名「ＦＥ−３０００」）により、３００〜８００ｎｍの範囲での反射率を測定し、該装置付属のソフトウェア「ＦＥ−Ａｎａｌｙｓｉｓ」を用い、大塚電子株式会社製「膜厚測定装置 総合カタログＰ６（非線形最小二乗法）」に記載の方法に従い、５５０ｎｍにおける屈折率を求めた。
実施例１〜４及び比較例１で得られた光学フィルムの低屈折率層の屈折率を以下のようにして測定した。すなわち、反射分光膜厚計（大塚電子製、商品名「ＦＥ−３０００」）により、３００〜８００ｎｍの範囲での反射率を測定し、該装置付属のソフトウェア「ＦＥ−Ａｎａｌｙｓｉｓ」を用い、大塚電子株式会社製「膜厚測定装置 総合カタログＰ６（非線形最小二乗法）」に記載の方法に従い、５５０ｎｍにおける屈折率を求めた。
＜落砂試験評価＞
まず、実施例１〜４及び比較例１により得られた光学フィルムの透過率を紫外可視分光光度計（島津製作所社製、ＵＶ−３１００ＰＣ）を用いて測定した（落砂試験前の透過率）。
次に、上記光学フィルムの低屈折率層側が上面となるように、水平面に対して４５度の傾斜角度で配置し、当該光学フィルムから１ｍの高さより、当該光学フィルムに向かって砂を落下させた。その後、光学フィルムを洗浄し、上記と同様にして落砂試験後の透過率を測定した。
落砂試験後の透過率と落砂試験前の透過率との差（ΔＴ％）を求め、光学フィルムの耐擦傷性を下記基準により評価した。ΔＴ％が小さいほど光学フィルムの耐擦傷性に優れると評価される。
なお、落砂試験に用いた砂は、黒色炭化ケイ素インゴットおよび緑色炭化ケイ素インゴットを粉砕、分級して製造されたカーボランダムであり、この試験では、中心粒径が６００〜８５０μｍのカーボランダム＃２４を８００ｃｍ３使用した。
○：ΔＴ％が４％未満
△：ΔＴ％が４〜６％
×：ΔＴ％が６％を超える
まず、実施例１〜４及び比較例１により得られた光学フィルムの透過率を紫外可視分光光度計（島津製作所社製、ＵＶ−３１００ＰＣ）を用いて測定した（落砂試験前の透過率）。
次に、上記光学フィルムの低屈折率層側が上面となるように、水平面に対して４５度の傾斜角度で配置し、当該光学フィルムから１ｍの高さより、当該光学フィルムに向かって砂を落下させた。その後、光学フィルムを洗浄し、上記と同様にして落砂試験後の透過率を測定した。
落砂試験後の透過率と落砂試験前の透過率との差（ΔＴ％）を求め、光学フィルムの耐擦傷性を下記基準により評価した。ΔＴ％が小さいほど光学フィルムの耐擦傷性に優れると評価される。
なお、落砂試験に用いた砂は、黒色炭化ケイ素インゴットおよび緑色炭化ケイ素インゴットを粉砕、分級して製造されたカーボランダムであり、この試験では、中心粒径が６００〜８５０μｍのカーボランダム＃２４を８００ｃｍ３使用した。
○：ΔＴ％が４％未満
△：ΔＴ％が４〜６％
×：ΔＴ％が６％を超える
＜防汚性評価１：インクふき取り試験＞
実施例１〜４及び比較例１で得られた光学フィルムの低屈折率層側の面に、インクふき取り試験を行い、下記基準により評価した。
インクふき取り試験では、油性フェルトペン（ＺＥＢＲＡ製、商品名：マッキー）を用いて、各光学フィルムの低屈折率層表面に同様の図形を描いた直後に、ウエスを用いて油性フェルトペンのインクをふき取った。
○：インクをすべてふき取れる
△：一部インクが残る
×：インクを全くふき取れない
実施例１〜４及び比較例１で得られた光学フィルムの低屈折率層側の面に、インクふき取り試験を行い、下記基準により評価した。
インクふき取り試験では、油性フェルトペン（ＺＥＢＲＡ製、商品名：マッキー）を用いて、各光学フィルムの低屈折率層表面に同様の図形を描いた直後に、ウエスを用いて油性フェルトペンのインクをふき取った。
○：インクをすべてふき取れる
△：一部インクが残る
×：インクを全くふき取れない
＜防汚性評価２：指紋ふき取り試験＞
実施例１〜４及び比較例１で得られた光学フィルムの低屈折率層側の面に、直接指で触れることにより指紋をつけ、直後にウエスによりふき取れるか否かを、下記基準により評価した。
○：指紋をすべてふき取れる
△：一部指紋が残る
×：指紋を全くふき取れない
実施例１〜４及び比較例１で得られた光学フィルムの低屈折率層側の面に、直接指で触れることにより指紋をつけ、直後にウエスによりふき取れるか否かを、下記基準により評価した。
○：指紋をすべてふき取れる
△：一部指紋が残る
×：指紋を全くふき取れない
［結果のまとめ］
実施例１〜４で得られた光学フィルム（反射防止フィルム）は、低屈折率層が、アルコキシシラン等をゾルゲル法により硬化させてなるもので、その表面が最大高低差１０〜９０ｎｍの凹凸面である本発明の光学フィルムであり、耐擦傷性に優れていた。
実施例２及び実施例３が、実施例１と比べて落差試験及び防汚性評価の評価結果に優れていたのは、実施例２では、低屈折率層を形成する際に、低屈折率層用組成物を５分間加熱した後さらに８０℃で３日間エージングを行ったことにより、実施例３では、低屈折率層用組成物の加熱時間を５分から１時間と長くしたことにより、未反応のアルコキシシラン等の加水分解反応が進み、さらにバインダー成分が収縮し、低屈折率層がより高硬度となったからであると考えられる。また、実施例２及び実施例３において、低屈折率層凹凸面の最大高低差が実施例１と比べて大きいのは、バインダー成分が収縮したことによると考えられる。
実施例１及び実施例４では、低屈折率層用組成物の加熱時間が比較的短く、低屈折率層中に未反応のアルコキシシラン等が残存していたと考えられ、防汚性にはやや劣っていたが、低屈折率層の表面が最大高低差１０〜９０ｎｍの本発明で特定する凹凸面であり、得られた光学フィルムは比較例１に比べて耐擦傷性に優れていた。
また、実施例４において、低屈折率層の屈折率が低いのは、中空シリカ微粒子として、平均粒径（ｄ５０）が５０ｎｍのものに加え、６０ｎｍのものを用いたことにより、中空シリカ微粒子の空洞部分が多くなったことによると考えられる。実施例４の低屈折率層凹凸面の最大高低差が実施例１と比べて大きいのは、実施例１で用いた中空シリカ微粒子よりも粒径の大きい中空シリカ微粒子を用いたことによると考えられる。
一方、比較例１で得られた光学フィルム（反射防止フィルム）は、低屈折率層のバインダー成分として感光性樹脂を用いたため、中空シリカ微粒子を用いても、低屈折率層表面に本発明で特定する凹凸形状を形成できず、低屈折率層表面の最大高低差は８ｎｍであり、耐擦傷性に劣るものであった。
なお、比較例１では、低屈折率層のバインダー成分として感光性樹脂を用いたことから、反射防止性能を実施例１〜４の光学フィルムと同等にするため、中空シリカ微粒子の含有量を増やした。
実施例１〜４で得られた光学フィルム（反射防止フィルム）は、低屈折率層が、アルコキシシラン等をゾルゲル法により硬化させてなるもので、その表面が最大高低差１０〜９０ｎｍの凹凸面である本発明の光学フィルムであり、耐擦傷性に優れていた。
実施例２及び実施例３が、実施例１と比べて落差試験及び防汚性評価の評価結果に優れていたのは、実施例２では、低屈折率層を形成する際に、低屈折率層用組成物を５分間加熱した後さらに８０℃で３日間エージングを行ったことにより、実施例３では、低屈折率層用組成物の加熱時間を５分から１時間と長くしたことにより、未反応のアルコキシシラン等の加水分解反応が進み、さらにバインダー成分が収縮し、低屈折率層がより高硬度となったからであると考えられる。また、実施例２及び実施例３において、低屈折率層凹凸面の最大高低差が実施例１と比べて大きいのは、バインダー成分が収縮したことによると考えられる。
実施例１及び実施例４では、低屈折率層用組成物の加熱時間が比較的短く、低屈折率層中に未反応のアルコキシシラン等が残存していたと考えられ、防汚性にはやや劣っていたが、低屈折率層の表面が最大高低差１０〜９０ｎｍの本発明で特定する凹凸面であり、得られた光学フィルムは比較例１に比べて耐擦傷性に優れていた。
また、実施例４において、低屈折率層の屈折率が低いのは、中空シリカ微粒子として、平均粒径（ｄ５０）が５０ｎｍのものに加え、６０ｎｍのものを用いたことにより、中空シリカ微粒子の空洞部分が多くなったことによると考えられる。実施例４の低屈折率層凹凸面の最大高低差が実施例１と比べて大きいのは、実施例１で用いた中空シリカ微粒子よりも粒径の大きい中空シリカ微粒子を用いたことによると考えられる。
一方、比較例１で得られた光学フィルム（反射防止フィルム）は、低屈折率層のバインダー成分として感光性樹脂を用いたため、中空シリカ微粒子を用いても、低屈折率層表面に本発明で特定する凹凸形状を形成できず、低屈折率層表面の最大高低差は８ｎｍであり、耐擦傷性に劣るものであった。
なお、比較例１では、低屈折率層のバインダー成分として感光性樹脂を用いたことから、反射防止性能を実施例１〜４の光学フィルムと同等にするため、中空シリカ微粒子の含有量を増やした。
１ 光透過性基材
２ ハードコート層
２’ 高屈折率ハードコート層
３ 低屈折率層
３ａ 凹凸面
４ 高屈折率層
１０ 光学フィルム
２ ハードコート層
２’ 高屈折率ハードコート層
３ 低屈折率層
３ａ 凹凸面
４ 高屈折率層
１０ 光学フィルム
Claims (4)
- 光透過性基材の一面側に、少なくとも、ハードコート層と、低屈折率層とがこの順に設けられた光学フィルムであって、
前記低屈折率層が、アルコキシシラン及びその加水分解物よりなる群から選択される１種以上と、中空微粒子とを含有する低屈折率層用組成物の硬化物からなり、
前記低屈折率層の前記ハードコート層とは反対側の面が凹凸形状を有する凹凸面であり、当該凹凸面から任意に選択した５箇所の３μｍ四方範囲内それぞれについて原子間力顕微鏡を用いて観察することにより測定された最大高低差の算術平均値が１０〜９０ｎｍであることを特徴とする、光学フィルム。 - 前記低屈折率層用組成物が、さらに防汚剤を含有する、請求項１に記載の光学フィルム。
- 前記ハードコート層が、高屈折率微粒子を含有する高屈折率ハードコート層であって、前記低屈折率層と隣接することを特徴とする、請求項１又は２に記載の光学フィルム。
- 前記低屈折率層用組成物に含有される中空微粒子は、動的光散乱方法により測定される粒径分布を体積累積分布で表したときの５０％粒径と定義される平均粒径が１０〜１００ｎｍの中空シリカ微粒子である、請求項１乃至３のいずれか一項に記載の光学フィルム。
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