JP2014525848A - 機能性コーティング層を含む光学フィルム、これを含む偏光板及び画像表示装置 - Google Patents

Abstract

本発明は、アクリル系フィルムと、上記アクリル系フィルムの少なくとも一面に形成され、水分散性樹脂及び平均粒径が異なる２種以上の微粒子を含む機能性コーティング層と、を含む光学フィルム及びこれを含む偏光板に関する。
【選択図】なし

Description

本発明は、アクリル系フィルムに水分散性樹脂及び粒径が異なる２種以上の微粒子を含む機能性コーティング層を有することを特徴とする光学フィルム、これを含む偏光板及び画像表示装置に関する。

一般に、従来の偏光板は、ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）偏光子の両面にトリアセチルセルロース（Ｔｒｉａｃｅｔｙｌ ｃｅｌｌｕｌｏｓｅ、以下、ＴＡＣ）フィルムを積層した構造を有する。

しかし、ＴＡＣフィルムは、水分に対して弱いため、長時間の使用時に寸法変化による耐久性の問題をもたらす。このような短所を補完すべく、シクロオレフィン（Ｃｙｃｌｉｃ Ｏｌｅｆｉｎ）系樹脂またはアクリル系樹脂などのように水分に対する抵抗性が高く、低い位相差物性を有する組成のフィルムを偏光板に適用する試みが行われてきた。特に、アクリル系組成を有するフィルムの場合は、光学的な特性及び耐久性のみならず、価格的な側面においても長所があると知られている。

ところが、従来のアクリル樹脂のみを用いて製作したアクリル系フィルムの場合は、表面摩擦力が高いことが原因でフィルムの巻取時にブロッキング（巻取後にフィルム面とフィルム面が合ってくっつく現象）が発生するという問題点があった。

これを解決するために、アクリル樹脂にゴム粒子または無機粒子をコンパウンディングしてフィルムを製膜する方案が提案されたが、ゴム粒子または無機粒子がアクリル樹脂に含まれる場合、上記粒子によって光散乱が生じてフィルム値が増加し、フィルムの延伸性が低下するなどの問題が発生した。

本発明は、上記のような問題点を解決するためのもので、アクリル系フィルムの一面に摩擦係数が低い機能性コーティング層を提供することで、光学フィルムの透明性が阻害されることなく、フィルムの円滑な走行及び巻取が可能で、アンチブロッキング性に優れた光学フィルム、これを含む偏光板及び画像表示装置を提供する。

そのため、本発明は、一側面において、アクリル系フィルムと、上記アクリル系フィルムの少なくとも一面に形成され、水分散性樹脂及び平均粒径が異なる２種以上の微粒子を含む機能性コーティング層と、を含む光学フィルムを提供する。

本発明は、他の側面において、上記本発明の光学フィルムを含む偏光板及び画像表示装置を提供する。

本発明のアクリル系フィルムは、その表面に粒径が異なる２種以上の微粒子を含む機能性コーティング層が形成されているため、スリップ性及びアンチブロッキング性に優れるとともに、透明性や延伸性などの物性も優れる。

以下では、本発明の好ましい実施例について説明する。しかし、本発明の実施例は様々な他の形態に変形されることができ、本発明の範囲は以下で説明する実施例に限定されない。また、本発明の実施例は、当該技術分野で平均的な知識を有する者に本発明をより完全に説明するために提供されるものである。

本発明者らは、光学特性及び延伸性を阻害することなく、スリップ性及びアンチブロッキング性に優れたアクリル系光学フィルムを開発するための研究を繰り返し行った結果、アクリル系フィルムの表面に平均粒径が異なる２種以上の微粒子を含む機能性コーティング層を形成することで、光学特性、延伸性、スリップ性及びアンチブロッキング性に全て優れた光学フィルムを製造することを見出し、本発明を完成させた。

本発明の光学フィルムは、アクリル系フィルム及び上記アクリル系フィルムの少なくとも一面に形成され、水分散性樹脂及び平均粒径が異なる２種以上の微粒子を含む機能性コーティング層を含む。

本発明は、上記微粒子として平均粒径が異なる２種以上の微粒子を用いることをその特徴とする。上記のような平均粒径が異なる２種以上の微粒子を用いることにより、機能性コーティング層の表面に適切に凹凸を形成することで、特にアクリル系フィルムと機能性コーティング層及び／または機能性コーティング層間の接触面における摩擦力を効果的に低減させることができる。その結果、ブロッキング抑制能がさらに優れることができる。

より具体的には、上記微粒子のサイズが増加するほど機能性コーティング層の表面凹凸が大きくなり、ブロッキング抑制能及び摩擦力低減効果が向上する。しかし、上記微粒子のサイズが増加するほど微粒子によって発生するヘイズも大きくなるため、微粒子のサイズを適切な水準に調節しなければならない。

このとき、平均粒径が異なる２種以上の微粒子を用いる場合は、相対的に粒径が大きい微粒子間に粒径が小さい微粒子が適切に混合されることで、ヘイズ発生を抑制するとともに、優れたブロッキング抑制能及び摩擦力低減効果を得ることができる。

一方、微粒子のサイズが増加するほど機能性コーティング層の表面凹凸が大きくなる点において、一般の機能性コーティング層の厚さが５０ｎｍ〜２０００ｎｍであるため、優れた効果を有する表面凹凸を形成するためには、微粒子のサイズが１５１ｎｍ〜４００ｎｍであることが好ましい。このとき、均一な平均粒径を有する微粒子を単独に用いることよりは、２０ｎｍ〜１５０ｎｍの平均粒径を有する微粒子と混合して用いることが特に好ましい。

即ち、上記２種以上の微粒子は、平均粒径が２０ｎｍ〜１５０ｎｍである第１微粒子及び平均粒径が１５１ｎｍ〜４００ｎｍである第２微粒子を含み、両微粒子の平均粒径差が５０ｎｍ〜３８０ｎｍであることが好ましい。また、平均粒径が５０ｎｍ〜１５０ｎｍである第１微粒子及び平均粒径が２００ｎｍ〜３５０ｎｍである第２微粒子を含み、両微粒子の平均粒径差が５０ｎｍ〜３００ｎｍであることがさらに好ましい。平均粒径が２０ｎｍ未満である微粒子を含む場合は、表面凹凸の形成効果がわずかであり、平均粒径が４００ｎｍを超過する微粒子を含む場合は、可視光線領域の光を大きく散乱させるため、光学フィルムに適さない。なお、一般の微粒子粒径分布を考慮すると、両微粒子の平均粒径差が５０ｎｍ未満の場合は、両微粒子の粒径分布が重なるため、サイズが異なる２種の微粒子を用いたときの効果が発現しにくい。

一方、上記第１微粒子と第２微粒子は、その重量比が２０／８０〜８０／２０、好ましくは３０／７０〜７０／３０であることができる。上記範囲を外れる場合は、均一な粒子サイズを有する微粒子を単独で用いる場合と類似する程度に表面凹凸を形成するため、ヘイズ発生の抑制だけでなく、優れたブロッキング抑制能及び摩擦力低減効果を得ることができない。

本発明では、上記微粒子として任意の適切な微粒子を用いることができ、好ましくは水分散性の微粒子を用いることができる。例えば、無機系微粒子及び／または有機系微粒子を用いることができる。上記無機系微粒子としては、例えば、シリカ、チタニア、アルミナ、ジルコニア、酸化亜鉛、アンチモン系などの無機酸化物を用いることができ、上記有機系微粒子としては、例えば、シリコン系樹脂、フッ素系樹脂、（メタ）アクリル系樹脂、架橋ポリビニルアルコール、メラミン系樹脂などを用いることができる。

このうち、特にシリカが好ましい。これは、シリカが、ブロッキング抑制能にさらに優れ、透明性に優れてヘイズ発生が少なく、着色もないため、アクリル系フィルムの光学特性に及ぼす影響がさらに少なく、コーティング層組成物に対する分散性及び分散安定性が良好で、コーティング層の形成時における作業性にもさらに優れているためである。より具体的には、上記シリカは、コロイダルシリカであることが好ましい。コロイダルシリカは、当該技術分野における市販製品をそのまま用いることができる。例えば、日産化学工業（株）製のスノーテックスシリーズ、エアープロダクツのＡＥＲＯＳＩＬシリーズ、日本触媒のＥｐｏｓｔａｒシリーズ及びＳｏｌｉｏｓｔａｒ ＲＡシリーズ、ＲａｎｃｏのＬＳＨシリーズなどを用いることができる。

また、本発明の機能性コーティング層は、水分散性樹脂を含むことを特徴とする。上記のように溶剤系樹脂ではなく水分散性樹脂を含む場合、アクリルフィルムのような耐溶剤性が不足する基材フィルムにおいて、溶剤の浸食による機械的物性の低下や表面不良などを誘発せず、均一なコーティングが可能である。また、環境にやさしく、別途の防曝設備を必要としないため、フィルムの製造時にインライン（ｉｎ−ｌｉｎｅ）でコーティングすることができる。

なお、本発明の上記水分散性樹脂としては、これに限定されないが、水分散ポリウレタン系樹脂、水分散アクリル系樹脂またはこれらの組み合わせなどを例に挙げることができる。

このとき、上記水分散性樹脂として用いられることができる上記ポリウレタン系樹脂は、重量平均分子量が１万〜１００万であることが好ましい。分子量が１万未満の場合は接着力に問題があり、１００万を超過する場合は水分散ポリウレタン系樹脂を製造することが困難である。

また、上記ポリウレタン系樹脂は、カルボキシル基を含むことが好ましい。ポリウレタン系樹脂にカルボキシル基が含まれる場合、ポリウレタン系樹脂の製造時にアニオン部を形成させ、水に分散されるようにして偏光子との密着性を高める役割をする。

上記カルボキシル基を含むポリウレタン系樹脂は、例えば、ポリオールとポリイソシアネートに追加してガラスカルボキシル基を有する鎖延長剤を反応させることで得ることができる。カルボキシル基を有する鎖延長剤は、ジヒドロキシカルボン酸、ジヒドロキシコハク酸などを挙げることができる。ジヒドロキシカルボン酸は、例えば、ジメチロール酢酸、ジメチロールブタン酸、ジメチロールプロピオン酸、ジメチロール酪酸、ジメチロールペンタン酸などのジメチロールアルカン酸を含むジアルキロールアルカン酸を挙げることができる。これは、単独でまたは２種以上組み合わせて用いることができる。

また、上記ポリウレタン系樹脂は、ポリオールとポリイソシアネートを反応させることで得られる。上記ポリオールは、分子中にヒドロキシル基を２つ以上有するものであれば特に限定されず、任意の適切なポリオールを採用することができる。例えば、上記ポリオールは、ポリエステルポリオール、ポリカーボネートジオール、ポリエーテルポリオールなどであることができ、これらからなるグループより選択された少なくとも１種以上を単独でまたは２種以上組み合わせて用いることができる。

このとき、上記ポリエステルポリオールは、代表的には多塩基酸成分とポリオール成分を反応させることで得ることができる。多塩基酸成分としては、例えば、オルト（ｏｒｔｈｏ）−フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸、１，４−ナフタレンジカルボン酸、２，５−ナフタレンジカルボン酸、２，６−ナフタレンジカルボン酸、ビフェニルジカルボン酸、テトラヒドロフタル酸などの芳香族ジカルボン酸と、シュウ酸、コハク酸、マロン酸、グルタル酸、アジピン酸、ピメリン酸、スベリン酸、アゼライン酸、セバシン酸、リノール酸、マレイン酸、フマル酸、メサコン酸、イタコン酸などの脂肪族ジカルボン酸と、ヘキサヒドロフタル酸、テトラヒドロフタル酸、１，３−シクロヘキサンジカルボン酸、１，４−シクロヘキサンジカルボン酸などの脂環式ジカルボン酸と、またはこれらの酸無水物、アルキルエステル、酸ハライドなどの反応性誘導体などを挙げることができる。これらは単独でまたは２種以上組み合わせて用いることができる。

一方、上記ポリオールは、エチレングリコール、１，２−プロパンジオール、１，３−プロパンジオール、１，３−ブタンジオール、１，４−ブタンジオール、ネオペンチルグリコール、ペンタンジオール、１，６−ヘキサンジオール、１，８−オクタンジオール、１，１０−デカンジオール、４，４'−ジヒドロキシフェニルプロパン、４，４'−ジヒドロキシメチルメタン、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、ポリエチレングリコール、ジプロピレングリコール、ポリプロピレングリコール、１，４−シクロヘキサンジメタノール、１，４−シクロヘキサンジオール、ビスフェノールＡ、ビスフェノールＦ、グリセリン、１，１，１−トリメチロールプロパン、１，２，５−ヘキサトリオール、ペンタエリスリトール、グルコース、スクロース及びソルビトールからなるグループより選択された少なくとも１種であることが好ましい。

上記ポリカーボネートジオールは、脂肪族ポリカーボネートジオールであることが好ましい。これは、このような脂肪族ポリカーボネートジオールで合成されたポリウレタン樹脂は、優れた機械的性質のみならず耐水性及び耐油性に優れ、特に長期耐候性に優れているためである。また、上記脂肪族ポリカーボネートジオールとしては、これに限定されないが、例えば、ポリ（ヘキサメチレンカーボネート）グリコール及びポリ（シクロヘキサンカーボネート）グリコールからなるグループより選択された１種以上を挙げることができる。

上記ポリエーテルポリオールは、代表的に多価アルコールにアルキレンオキサイドを開環重合して付加させることで得ることができる。多価アルコールとしては、例えば、エチレングリコール、ジエチレングリコール、プロピレングリコール、ジプロピレングリコール、グリセリン、トリメチロールプロパンなどを挙げることができる。これらは単独でまたは２種以上組み合わせて用いることができる。

また、上記ポリイソシアネートは、２つ以上のＮＣＯ基を有する化合物であれば制限されないが、例えば、トルエンジイソシアネート（ＴＤＩ）、４，４−ジフェニルメタンジイソシアネート（ＭＤＩ）、１，５−ナフタレンジイソシアネート（ＮＤＩ）、トリジンジイソシアネート（ＴＯＤＩ）、ヘキサメチレンジイソシアネート（ＨＭＤＩ）、イソホロンジイソシアネート（ＩＰＤＩ）、ｐ−フェニレンジイソシアネート、１，４−ジイソシアネート及びキシレンジイソシアネート（ＸＤＩ）からなるグループより単独でまたは２種以上組み合わせて用いることができる。

一方、上記ポリウレタン系樹脂の製造方法は、当該技術分野において知られている任意の適切な方法を採用することができる。具体的には、上記各成分を一度に反応させるワンショット法及び段階的に反応させる多段法を挙げることができる。ポリウレタン系樹脂がカルボキシル基を有する場合、多段法で製造することが好ましい。これは、多段法によると、カルボキシル基を容易に導入することができるためである。また、上記ポリウレタン系樹脂の製造時に任意の適切なウレタン反応触媒を用いることもできる。

上記ポリウレタン系樹脂を製造するにあたり、上記成分にさらに他のポリオール及び／または他の鎖延長剤を反応させることができる。

他のポリオールとしては、例えば、ソルビトール、グリセリン、トリメチロールエタン、トリメチロールプロパン、ペンタエリスリトールなどの水酸基数が３つ以上であるポリオールを挙げることができる。

また、他の鎖延長剤としては、例えば、エチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、１，３−プロパンジオール、１，３−ブタンジオール、１，４−ブタンジオール、ネオペンチルグリコール、ペンタンジオール、１，６−ヘキサンジオール、プロピレングリコールなどのグリコール類と、エチレンジアミン、プロピレンジアミン、ヘキサメチレンジアミン、１，４−ブタンジアミン、アミノエチルエタノールアミンなどの脂肪族ジアミンと、イソホロンジアミン、４，４'−ジシクロヘキシルメタンジアミンなどの脂環族ジアミンと、キシリレンジアミン、トリレンジアミンなどの芳香族ジアミンなどを挙げることができる。

なお、上記ポリウレタン系樹脂の製造において中和剤を用いることができる。中和剤を用いることで、水中におけるポリウレタン系樹脂の安定性が向上することができる。中和剤としては、例えば、アンモニア、Ｎ−メチルモルホリン、トリエチルアミン、ジメチルエタノールアミン、メチルジエタノールアミン、トリエタノールアルキン、モルホリン、トリプロピルアミン、エタノールアミン、トリイソプロパノールアミンなどを挙げることができる。これらは単独でまたは２種以上組み合わせて用いることができる。

上記ポリウレタン樹脂の製造において、上記ポリイソシアネートに対して不活性であり水と相溶する有機溶剤を用いることが好ましい。当該有機溶剤としては、酢酸エチル、エチルセロソルブアセテートなどのエステル系溶剤と、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトンなどのケトン系溶剤と、ジオキサンテトラヒドロフランなどのエーテル系溶剤などを挙げることができる。これらは単独でまたは２種以上組み合わせて用いることができる。

上記水分散性樹脂として用いることができる水分散性アクリル系樹脂は、アクリル系モノマーを重合させて製造することができる。このとき、上記アクリル系モノマーは、ガラス転移温度が常温より高いものを用いることが好ましく、これに制限されないが、例えば、メチルメタアクリレート、エチルメタクリレート、イソブチルメタアクリレートまたはこれらの混合物などを含むことができる。

また、上記水分散性樹脂は、ガラス転移温度が常温より低い少なくとも１種以上のアクリル系モノマーをさらに含むことができる。この場合、接着力及び機能性コーティング層の物性を向上させることができ、これに制限されないが、例えば、メトキシエチルアミノアクリレート、ブチルアクリレート、ヘキシルアクリレート、エチルヘキシルアクリレートまたはこれらの混合物などをさらに含むことができる。

なお、上記水分散性樹脂は、少なくとも１種以上の水溶性アクリル系モノマーをさらに含むことができる。この場合、上記アクリル系モノマーの保存安定性が向上し、これに制限されないが、例えば、ヒドロキシヘキシルアクリレート、ヒドロキシエチルアクリルアミド、メタアクリル酸またはこれらの混合物をさらに含むことができる。

一方、本発明の機能性コーティング層は、水分散性樹脂１００重量部に対して微粒子を０．５〜２０重量部含むことが好ましく、水分散性樹脂１００重量部に対して微粒子を０．５〜１０重量部含むことがより好ましい。このとき、微粒子が水分散性樹脂１００重量部に対して０．５重量部未満含まれる場合は、巻取時にフィルム間でスリップが行われなくて巻取不良またはフィルム破断が発生する可能性があり、２０重量部を超過する場合は、ヘイズ数値が増加してヘイズ数値０．３以下である透明なフィルムを製造することが困難になるという問題がある。

また、本発明の光学フィルムは、基材フィルムとしてアクリル系フィルムを用いる。このとき、上記アクリル系フィルムは、（メタ）アクリレート系樹脂を主成分とする成形材料を押出成形によって成形して得ることができる。

本発明において、上記（メタ）アクリレート系樹脂は、アクリレート系単位及び／またはメタクリレート系単位を含む樹脂を主成分とするもので、アクリレート系単位またはメタクリレート系単位からなるホモポリマー樹脂のみならず、アクリレート系単位及び／またはメタクリレート系単位の以外に他の単量体単位が共重合された共重合体樹脂及び上記のような（メタ）アクリレート系樹脂に他の樹脂がブレンドされたブレンド樹脂も含む。

本発明において用いることができる上記（メタ）アクリレート系樹脂は、例えば、これに限定されないが、アルキル（メタ）アクリレート系単位及びＮ−シクロアルキルマレイミド単位を含む共重合体樹脂であるか、アルキル（メタ）アクリレート系単位及びスチレン系単位を含む共重合体樹脂であるか、アルキル（メタ）アクリレート系単位、Ｎ−シクロアルキルマレイミド単位及びスチレン系単位を含む共重合体樹脂であることができる。また、上記のような共重合体樹脂及び主鎖にカーボネート部を有する芳香族系樹脂を含むブレンド樹脂であることができる。

また、上記アルキル（メタ）アクリレート系単位は、アルキルアクリレート系単位及びアルキルメタクリレート系単位両方ともを意味するもので、上記アルキル（メタ）アクリレート系単位のアルキル基は炭素数１〜１０であることが好ましく、炭素数１〜４であることがより好ましい。なお、上記Ｎ−シクロアルキルマレイミド単位のＮ−シクロアルキル基は炭素数４〜１２であることが好ましく、炭素数５〜８であることがより好ましい。さらに、上記スチレン系単位は、例えば、これに限定されないが、スチレン、α−メチルスチレン、３−メチルスチレン、４−メチルスチレン、２，４−ジメチルスチレン、２，５−ジメチルスチレン、２−メチル−４−クロロスチレン、２，４，６−トリメチルスチレン、ｃｉｓ−β−メチルスチレン、ｔｒａｎｓ−β−メチルスチレン、４−メチル−α−メチルスチレン、４−フルオロ−α−メチルスチレン、４−クロロ−α−メチルスチレン、４−ブロモ−α−メチルスチレン、４−ｔ−ブチルスチレン、２−フルオロスチレン、３−フルオロスチレン、４−フルオロスチレン、２，４−ジフルオロスチレン、２，３，４，５，６−ペンタフルオロスチレン、２−クロロスチレン、３−クロロスチレン、４−クロロスチレン、２，４−ジクロロスチレン、２，６−ジクロロスチレン、オクタクロロスチレン、２−ブロモスチレン、３−ブロモスチレン、４−ブロモスチレン、２，４−ジブロモスチレン、α−ブロモスチレン、β−ブロモスチレン、２−ヒドロキシスチレン及び４−ヒドロキシスチレンからなるグループより選択された１種以上であることができ、スチレン、α−メチルスチレンであることがより好ましい。

なお、上記（メタ）アクリレート系樹脂は、ラクトン環構造を有する（メタ）アクリレート系樹脂であることができ、ラクトン環構造を有する（メタ）アクリレート系樹脂の具体的な例としては、例えば、日本公開特許公報 第２０００−２３００１６号や日本公開特許公報 第２００１−１５１８１４号、日本公開特許公報 第２００２−１２０３２６号などに記載されたラクトン環構造を有する（メタ）アクリレート系樹脂を挙げることができる。

さらに、上記（メタ）アクリレート系樹脂は、芳香族環を有する（メタ）アクリレート系樹脂であることができる。芳香族環を有する（メタ）アクリレート系樹脂としては、韓国公開特許 １０−２００９−０１１５０４０に記載された（ａ）１種以上の（メタ）アクリレート系誘導体を含む（メタ）アクリレート系単位と、（ｂ）ヒドロキシ基含有部を有する鎖及び芳香族部を有する芳香族系単位と、（ｃ）１種以上のスチレン系誘導体を含むスチレン系単位と、（ｄ）環部を有する環系単位と、を含む樹脂組成物を挙げることができる。上記（ａ）〜（ｄ）単位は、それぞれ別途の共重合体の形状で樹脂組成物に含まれることができ、上記（ａ）〜（ｄ）の単位のうち２つ以上の単位が一つの共重合体状で樹脂組成物に含まれることもできる。

具体的な例として、メチル（メタ）アクリレートのような（ａ）単位とＮ−シクロヘキシルマレイミドのような（ｄ）単位を含む共重合体、即ち、ポリ（Ｎ−シクロヘキシルマレイミド−ｃｏ−メチル（メタ）アクリレート）を用いることができる。また、スチレンのような（ｃ）単位と無水マレイン酸のような（ｄ）単位を含む共重合体を用いることができる。なお、（ａ）単位としてメチルメタクリレート、（ｃ）単位としてスチレン及びα−メチルスチレン、（ｄ）単位としてＮ−シクロヘキシルマレイミドを含む共重合体を用いることができる。さらに、（ａ）単位としてメチルメタクリレート、（ｃ）単位としてスチレンまたはα−メチルスチレン、（ｄ）単位としてＮ−シクロヘキシルマレイミドと無水マレイン酸を含む共重合体を用いることができる。但し、上記例は本発明を示すためのもので、本発明の範囲は上記例に限定されない。

上記アクリル系フィルムの製造方法は、特に限定されず、例えば、（メタ）アクリレート系樹脂とその他の重合体、添加剤などを任意の適切な混合方法によって十分に混合して熱可塑性樹脂組成物を製造した後、これをフィルム成形して製造する。または、（メタ）アクリレート系樹脂とその他の重合体、添加剤などを別途の溶液で製造してから混合し、均一な混合液を形成してフィルム成形することもできる。

上記熱可塑性樹脂組成物は、例えば、オムニミキサーなどの任意の適切な混合機で上記フィルム原料をプレブレンドした後、得られた混合物を押出混練して製造する。この場合、押出混練に用いられる混合機は、特に限定されないが、例えば、単軸押出機、二軸押出機などの押出機や加圧ニーダーなどの任意の適切な混合機を用いることができる。

上記フィルムの成形方法としては、例えば、溶液キャスト法（溶液流延法）や溶融押出法、カレンダー法、圧縮成形法などの任意の適切なフィルム成形法を挙げることができるが、特に、溶融押出法が好ましい。

上記溶融押出法としては、特に制限されないが、当該技術分野において知られている溶融押出法によって行われることができる。例えば、Ｔダイ法やインフレーション法などを用いることができる。このとき、成形温度は、１５０〜３５０℃であることが好ましく、２００〜３００℃であることがより好ましい。

上記Ｔダイ法によってフィルムを成形する場合は、公知の単軸押出機または二軸押出機の先端部にＴダイを装着し、フィルム状に押出されたフィルムを巻取してロール状のフィルムを得ることができる。このとき、適切な温度において延伸ロールを用いて押出方向に延伸を行うことで、一軸延伸することもできる。また、テンターなどの横方向延伸機を用いて押出方向と垂直方向にフィルムを延伸することで、同時二軸延伸や逐次二軸延伸などを行うこともできる。

上記アクリル系フィルムは、無延伸フィルムまたは延伸フィルムであることができる。延伸フィルムの場合は、一軸延伸フィルムまたは二軸延伸フィルムであることができる。また、二軸延伸フィルムの場合は、同時二軸延伸フィルムまたは逐次二軸延伸フィルムであることができる。二軸延伸した場合、機械的強度が向上し、フィルムの性能が向上する。

一方、上記アクリル系フィルムの製造時に他の熱可塑性樹脂を混合して延伸する場合、位相差が増加することを抑制して光学的等方性を維持することができる。これに対し、上記アクリル系フィルムの製造時に異方性が大きい位相差調節剤を添加して延伸する場合は、位相差を大きく増加させることで、光視野角のための補償フィルムとしても用いることができる。

本発明の光学フィルムは、上記のようなアクリルフィルムの表面に機能性コーティング層を形成するための組成物を塗布して乾燥する方法で製造されることができる。このとき、上記塗布は、当該技術分野において知られている方法、例えば、バー（ｂａｒ）、グラビア、スロットダイコッターを用いて行われることができる。

このとき、上記アクリル系フィルムと機能性コーティング層との接着力を向上させるために、上記アクリル系フィルムの少なくとも一面に表面処理を行うことができる。上記表面処理は、当該技術分野において知られている方法、例えば、コロナ処理またはプラズマ処理を用いることができる。

一方、上記乾燥段階は、コンベクション（ｃｏｎｖｅｃｔｉｏｎ）オーブンなどを通じて行われることができるが、これに制限されず、好ましくは９０℃〜１２０℃の温度において１０秒から５分間行われる。また、上記乾燥温度は、コーティングされる段階によって異なるように調節されることができる。

より具体的には、本発明の光学フィルムが無延伸フィルムまたはコーティング段階の前に延伸が完了したフィルムの場合は、フィルムのガラス転移温度（Ｔｇ）を超えない範囲において乾燥段階を行うことが好ましい。

また、本発明の光学フィルムをコーティングの後に延伸する場合は、コーティングした後に、９０℃〜１２０℃の温度において１０秒から３分間乾燥して延伸することができ、延伸とともに延伸温度において乾燥を行わせることもできる。

このとき、延伸とともに乾燥を行わせるとき、上記延伸温度は、本発明のアクリル系樹脂組成物のガラス転移温度（Ｔｇ）〜（Ｔｇ＋３０）℃であることが好ましく、（Ｔｇ＋２）℃〜（Ｔｇ＋２０）℃であることがより好ましい。このとき、延伸温度がＴｇ未満であると、光学フィルムの延伸段階において破断が発生する可能性がある。また、延伸温度が（Ｔｇ＋３０）℃を超過すると、樹脂組成物の流動が生じて光学フィルムを安定的に延伸できないおそれがある。

一方、本発明において、上記機能性コーティング層の厚さは、５０ｎｍ〜２０００ｎｍであることが好ましく、１００ｎｍ〜１０００ｎｍであることがより好ましく、２００ｎｍ〜７００ｎｍであることがさらに好ましい。上記機能性コーティング層の厚さが５０ｎｍ未満の場合は、接着力が十分ではないという問題があり、２０００ｎｍを超過する場合は、乾燥が十分に行われないか、水分散性微粒子で機能性コーティング層が埋まってスリップ性を十分に与えることができないという問題がある。

上記本発明の光学フィルムは、表面摩擦係数が０．６以下であることが好ましい。上記範囲を満たすとき、優れたスリップ性を提供することで、巻取シワやブロッキングなどの巻取不良を効果的に改善させることができる。

また、本発明の光学フィルムは、内部ヘイズが０．５％以下であることが好ましい。内部ヘイズは、内部微粒子などの光散乱によって発生し、その数値が大きくなるほど製造された偏光板の光透過率を低下させることができる。つまり、内部ヘイズ数値が大きい光学フィルムがＬＣＤパネルに適用される場合は、コントラスト比が大きく低下する可能性がある。このため、本発明の光学フィルムの内部ヘイズは、０．５％以下であることが好ましく、０．３％以下であることがより好ましい。

なお、本発明は、上記した本発明の光学フィルムを含む偏光板を提供する。本発明による光学フィルムを含む偏光板などの光学物品は、本発明の機能性コーティング層を有する光学フィルムの優れた光透過率により、製造された光学物品の光透過率が低下せず、表面に水分散性微粒子によって形成された凹凸が形成されているため、優れたスリップ性を有する。

さらに、本発明は、上記本願発明による光学フィルムまたは偏光板を含む画像表示装置などの多様な電子素子を提供する。このとき、上記電子素子は、ＬＣＤやＰＤＰなどの多様な画像表示装置を含むことができるが、その種類に制限はない。上記電子素子は、本発明による機能性コーティング層を有する光学フィルムを含むことを除いては、当該技術分野において知られている構成を有することができる。

以下では、実施例を通じて本発明をより詳細に説明する。

実施例１

ポリ（シクロヘキシルマレイミド−ｃｏ−メチルメタクリレート）（（株）ＬＧＭＭＡ ＰＭＭＡ８３０ＨＲ）樹脂を２５０℃、２５０ｒｐｍの条件下においてＴ−ダイ製膜機を用いて幅８００ｍｍの無延伸アクリルフィルムを製造した後、１３５℃の温度においてＭＤ方向に１．８倍延伸した。

水分散ポリウレタン樹脂（脂肪族ポリカーボネートジオールタイプ、（株）Ｃｈｏｋｗａｎｇ Ｐａｉｎｔ Ｌｔｄ．、ＣＫ−ＰＵＤ−ＰＦ：固形分３０％の水溶液）３１．７５ｇ、第１コロイダルシリカ（平均粒径７０ｎｍ、固形分２０％の水溶液）１．１９ｇ、第２コロイダルシリカ（平均粒径２００ｎｍ、固形分２０％の水溶液）１．１９ｇ及び純水６５．８７ｇを混合して機能性コーティング液を製造した。

ＭＤ方向に延伸された上記アクリルフィルムに５０Ｗ／ｍ^２／ｍｉｎの条件においてコロナ処理を行った。その上を＃３マイヤー・バー（Ｍａｙｅｒ ｂａｒ）で上記製造した機能性コーティング液によってコーティングした後、９０℃の熱風において３分間乾燥した。次に、１３５℃においてＴＤ方向に２．４倍延伸して３００ｎｍ厚さの機能性コーティング層を含む光学フィルム（厚さ５０μｍ）を製造した。

実施例２

水分散ポリウレタン樹脂（脂肪族ポリカーボネートジオールタイプ、（株）Ｃｈｏｋｗａｎｇ Ｐａｉｎｔ Ｌｔｄ．、ＣＫ−ＰＵＤ−ＰＦ：固形分３０％の水溶液）３１．７５ｇ、第１コロイダルシリカ（平均粒径１００ｎｍ、固形分２０％の水溶液）０．７１ｇ、第２コロイダルシリカ（平均粒径３００ｎｍ、固形分２０％の水溶液）１．６７ｇ及び純水６５．８７ｇを混合して機能性コーティング液を製造したことを除いては、実施例１と同一方法で機能性コーティング層を有する光学フィルムを製造した。

実施例３

水分散ポリウレタン樹脂（脂肪族ポリカーボネートジオールタイプ、（株）Ｃｈｏｋｗａｎｇ Ｐａｉｎｔ Ｌｔｄ．、ＣＫ−ＰＵＤ−ＰＦ：固形分３０％の水溶液）３１．１５ｇ、第１コロイダルシリカ（平均粒径７０ｎｍ、固形分２０％の水溶液）２．３４ｇ、第２コロイダルシリカ（平均粒径３００ｎｍ、固形分２０％の水溶液）０．９３ｇ及び純水６５．５８ｇを混合して機能性コーティング液を製造したことを除いては、実施例１と同一方法で機能性コーティング層を有する光学フィルムを製造した。

比較例１

水分散ポリウレタン樹脂（脂肪族ポリカーボネートジオールタイプ、（株）Ｃｈｏｋｗａｎｇ Ｐａｉｎｔ Ｌｔｄ．、ＣＫ−ＰＵＤ−ＰＦ：固形分３０％の水溶液）３１．１５ｇ、平均粒径３００ｎｍのコロイダルシリカ（固形分２０％の水溶液）３．２７ｇ及び純水６５．５８ｇを混合して機能性コーティング液を製造したことを除いては、実施例１と同一方法で機能性コーティング層を有する光学フィルムを製造した。

比較例２

平均粒径５０ｎｍのコロイダルシリカを用いたことを除いては、比較例１と同一方法で機能性コーティング層を有する光学フィルムを製造した。

実験例

１．内部ヘイズ

機能性コーティング層がコーティングされた面を＃９マイヤー・バー（Ｍａｙｅｒ ｂａｒ）を用いてＰＶＡ接着剤（（株）日本合成化学 Ｇｏｈｓｅｆｉｍｅｒｚ−２００、４％の水溶液）でコーティングし、これを９０℃のオーブンにおいて５分間乾燥した後、Ｈａｚｅｍｅｔｅｒ（Ｍｕｒａｋａｍｉ、ＨＭ−１５０）で内部ヘイズを測定した。測定結果は、下表１に示されている。

２．静摩擦係数

ＡＳＴＭ Ｄ １８９４試験法によって機能性コーティング層がコーティングされた面と反対面との摩擦力を測定して静摩擦係数を求めた。測定は、５００ｇの錘によって１８０ｍｍ／ｍｉｎの速度で行った。測定結果は、下表１に示されている。

３．アンチブロッキング性

実施例１〜３及び比較例１、２によって製作されたフィルムの両側先端をスリッティングした後、５００ｍ以上ロールに巻取してフィルムロールを形成させる。フィルムの巻取状態及び１週以上放置した後、ロールの外見変化などを肉眼で確認し、以下のようにアンチブロッキング性を評価した。測定結果は、下表１に示されている。

Ｏ（良好）：フィルムがシワなしに巻取され、１週以上放置した後にも外観上の変形がなく、フィルム同士がくっつかない。
Ｘ（不良）：巻取時にシワが発生したり、放置後に外観が変形したり、またはフィルム同士がくっつく。

上記実験データによると、平均粒径が３００ｎｍである１種のコロイダルシリカを用いた比較例１の場合は、内部ヘイズ（ｈａｚｅ）が０．６％と高いため、偏光板用保護フィルムとしての使用に適さない。

また、平均粒径が５０ｎｍである１種のコロイダルシリカを用いた比較例２は、静摩擦係数が０．８１とやや高く、巻取時にシワが発生しており、放置後もシワが多少見られるため、アンチブロッキング性が不良と判断された。

一方、実施例１〜３の場合は、内部ヘイズ（ｈａｚｅ）が０．３％以下と良好、全ての静摩擦係数が０．６以下とスリップ性に優れ、アンチブロッキング性も良好であるため、偏光板用保護フィルムに適することが分かる。

以上、本発明の実施例について詳細に説明したが、本発明の権利範囲はこれに限定されず、特許請求の範囲に記載された本発明の技術的思想から外れない範囲内で多様な修正及び変形が可能であるということは、当技術分野の通常の知識を有するものには明らかである。

Claims (11)

1. アクリル系フィルムと、
   前記アクリル系フィルムの少なくとも一面に形成され、水分散性樹脂及び平均粒径が異なる２種以上の微粒子を含む機能性コーティング層と、を含む、光学フィルム。
2. 前記２種以上の微粒子は、平均粒径が２０ｎｍ〜１５０ｎｍである第１微粒子及び平均粒径が１５１ｎｍ〜４００ｎｍである第２微粒子であり、両微粒子の平均粒径差が５０ｎｍ〜３８０ｎｍである、請求項１に記載の光学フィルム。
3. 前記第１微粒子と第２微粒子の重量比は、２０／８０〜８０／２０である、請求項２に記載の光学フィルム。
4. 前記微粒子は、コロイダルシリカである、請求項１から３の何れか１項に記載の光学フィルム。
5. 前記水分散性樹脂は、水分散ポリウレタン系樹脂、水分散アクリル系樹脂またはこれらの組み合わせである、請求項１から４の何れか１項に記載の光学フィルム。
6. 前記機能性コーティング層は、水分散性樹脂１００重量部に対して微粒子０．５〜２０重量部を含む、請求項１から５の何れか１項に記載の光学フィルム。
7. 前記機能性コーティング層は、表面摩擦係数が０．６以下である、請求項１から６の何れか１項に記載の光学フィルム。
8. 前記機能性コーティング層は、内部ヘイズが０．５％以下である、請求項１から７の何れか１項に記載の光学フィルム。
9. 前記光学フィルムは、偏光板用保護フィルムである、請求項１から８の何れか１項に記載の光学フィルム。
10. 請求項１から９のいずれか一項に記載の光学フィルムを含む、偏光板。
11. 請求項１０に記載の偏光板を含む、画像表示装置。