JP2016206400A - 光学フィルム及びそれを用いて得られた車載用情報表示装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】本発明が解決しようとする課題は、基材層とハードコート層等との屈折率の差に起因した干渉ムラを引き起こしにくく、かつ、透明性に優れた反射防止フィルム等の光学フィルムを提供することである。【解決手段】本発明は、基材の少なくとも一方の面に、光学膜厚１２０ｎｍ以下の低干渉層（ａ）を有し、前記低干渉層（ａ）の表面に、ハードコート層（ｂ）を有することを特徴とする反射防止フィルム等の光学フィルム、及び、それを備えた車載用情報表示装置に関するものである。【選択図】図１
Description
本発明は、例えばハードコートフィルムや反射防止フィルム等の光学フィルムに関するものである。
液晶ディスプレイ、プラズマディスプレイ、有機ＥＬディスプレイ、及び、それらにタッチパネル機能が付与されたディスプレイ等の情報表示装置としては、屋外であっても太陽光等の反射に起因した視認性の低下を防止するうえで、反射防止性を備えたものが知られている。
前記反射防止性を備えた情報表示装置としては、例えば情報表示部の表面に反射防止フィルムや防眩フィルム等が設置されたものが多い。
前記反射防止フィルムとしては、例えば最外層から順に少なくとも低屈折率層と高屈折率層からなる減反射層、ハードコート層及び第一の干渉層からなる多層構造を透明樹脂フィルムの片面又は両面に設けるとともに、５００〜６５０ｎｍにおける反射率の振幅の差の最大値が１．０％以下である減反射フィルム（例えば特許文献１参照。）等が知られている。
しかし、前記ハードコート層は、一般に１．５程度の屈折率である場合が多いため、前記基材として屈折率が１．６５程度のポリエチレンテレフタレート基材と組み合わせ使用した場合に、それらの屈折率の差に起因した干渉ムラ（水面上の油膜のような模様）が生じ、その結果、反射防止フィルムの外観不良を引き起こす場合があった。
前記干渉ムラを抑制する方法としては、例えば前記基材とハードコート層との間に、低干渉層を設ける方法が知られている。
しかし、前記低干渉層の光学膜厚は、通常、１５０ｎｍ以上に設定される場合が多く、前記低干渉層の光学膜厚が厚くなると、反射防止フィルムのヘイズが高くなり、情報表示装置から表示される映像等の鮮明性を低下させる場合があった。なお、前記光学膜厚は、低干渉層の屈折率（ｎ）と低干渉層の厚み（ｄ）との積（ｎ×ｄ）を指す。
本発明が解決しようとする課題は、基材層とハードコート層等との屈折率の差に起因した干渉ムラを引き起こしにくく、かつ、透明性に優れた光学フィルムを提供することである。
本発明者等は、基材の表面に薄膜の低干渉層を設けることによって、上記課題を解決できることを見出した。
すなわち、本発明は、基材の少なくとも一方の面に、光学膜厚１２０ｎｍ以下の低干渉層（ａ）を有し、前記低干渉層（ａ）の表面に、ハードコート層（ｂ）を有することを特徴とする光学フィルムに関するものである。
本発明の光学フィルムは、例えば基材層とハードコート層等との屈折率の差に起因した干渉ムラを引き起こしにくく、かつ、透明性に優れる。
本発明の光学フィルムは、基材の少なくとも一方の面に、光学膜厚１２０ｎｍ以下の低干渉層（ａ）を有し、前記低干渉層（ａ）の表面に、ハードコート層（ｂ）を有することを特徴とするものであって、例えば反射防止フィルムとして好適に使用可能なものである。
本発明の光学フィルムは、光学膜厚１２０ｎｍ以下の低干渉層（ａ）を有する。前記低干渉層（ａ）を有する光学フィルムは、前記干渉ムラの発生を抑制でき、かつ、優れた透明性を維持することができる。
前記低干渉層（ａ）としては、１２０ｎｍ以下の光学膜厚を有するものを使用することが好ましく、６０ｎｍ以下のものを使用することが、干渉ムラを抑制し、透明性に優れた光学フィルムを得るうえでより好ましい。
前記低干渉層（ａ）としては、その屈折率が１．５０〜１．６０の範囲であるものを使用することが好ましく、１．５６〜１．５８の範囲であるものを使用することが、干渉ムラを抑制し、透明性に優れた光学フィルムを得るうえでより好ましい。
また、前記低干渉層（ａ）としては、その厚さが１２０ｎｍ以下であるものを使用することが好ましく、６０ｎｍ以下の範囲であるものを使用することが、干渉ムラを抑制し、透明性に優れた光学フィルムを得るうえでより好ましい。なお、前記厚さは、Ａｕｄｉｏ Ｄｅｖ ＧｍｂＨ社製の光学特性評価／膜厚測定装置（ＥＴＡ−ＴＣＭ）を用い反射率分光法で測定した値を指す。
また、前記低干渉層（ａ）としては、前記基材とハードコート層との密着性の向上に寄与しうる、いわゆる易接着層の機能を有していてもよい。
前記低干渉層（ａ）は、例えば低干渉層形成用組成物（ａ）を用いることによって形成することができる。
前記低干渉層形成用組成物（ａ）としては、具体的には、活性エネルギー線硬化性化合物を含有するものを使用することができる。
前記活性エネルギー線硬化性化合物としては、例えばジペンタエリスリトールヘキサ（メタ）アクリレート、テトラメチロールメタントリ（メタ）アクリレート、ペンタエリスリトールトリアクリレート等を使用することができる。
前記活性エネルギー線硬化性化合物は、前記低干渉層形成用組成物（ａ）の全量に対して５質量％〜９５質量％の範囲で含まれることが好ましい。
また、前記低干渉層形成用組成物（ａ）としては、前記したものの他に必要に応じて、例えば酸化錫、酸化ジルコニウム、酸化インジウム、三酸化アンチモン等を含有するものを使用することができる。
次に、本発明を構成する基材について説明する。
前記基材としては、例えばポリエチレンテレフタレート基材、ポリエチレンナフタレート基材等のポリエステル基材、トリアセチルセルロース等のセルロース系基材、ポリエチレン基材、ポリプロピレン基材、ポリスチレン基材、エチレン−酢酸ビニル樹脂（ＥＶＡ）基材、ポリ塩化ビニル基材、ポリ塩化ビニリデン基材等のビニル系樹脂基材、ポリサルホン基材、ポリエーテルサルホン基材、ポリカーボネート基材、ポリアミド基材、ポリイミド基材、アクリル樹脂基材等のプラスチック基材、ガラス板、セラミック板等を用いることができる。
前記基材としては、透明性や耐熱性に優れ、取り扱いやすく、比較的低価格であることから、ポリエステルフィルムからなる基材を使用することが好ましく、ポリエチレンテレフタレート基材、ポリエチレンナフタレート基材を使用することが好ましく、ポリエチレンテレフタレート基材を使用することがより好ましい。
前記ポリエチレンテレフタレート基材の屈折率は、通常、１．５５〜１．７０程度である。そのため、屈折率が１．５０前後である従来知られるハードコート層を前記ポリエチレンテレフタレート基材の表面に設けた場合に、前記干渉ムラが発生しやすくなる。
しかし、本発明の光学フィルムは、前記低干渉層（ａ）を設けることによって、ポリエチレンテレフタレート基材を用いた場合であっても、干渉ムラの発生を効果的に抑制することができる。
前記基材としては、二軸延伸されたポリエステルフィルムからなる基材を使用することが好ましい。
前記基材としては、高透明性のものを使用することが好ましく、具体的には、その全可視光線透過率が７０％以上であるものを使用することが好ましい。なお、前記基材としては、良好な透明性を維持可能な範囲で着色されたものを使用することもできる。
前記基材としては、優れた透明性と、良好な取扱性とを両立するうえで５μｍ〜３００μｍの厚さのものを使用することが好ましく、１０μｍ〜２５０μｍの厚さのものを使用することがより好ましく、２５μｍ〜２００μｍの厚さのものを使用することがさらに好ましい。
また、前記基材としては、単一の層からなる基材を使用することもできるが、同一または異なる材料からなる２層以上からなる多層基材を使用することもできる。
また、前記基材としては、その片面または両面に易剥離処理の施されたものを使用してもよい。
次に、ハードコート層（ｂ）について説明する。
前記低干渉層（ａ）の表面に設けられるハードコート層（ｂ）としては、本発明の光学フィルムに優れた耐擦過性と高強度とを付与するうえで、例えばＪＩＳ５６００−５−４：１９９９で規定される鉛筆硬度試験で「Ｈ」以上の硬度を有するものを使用することが好ましい。
前記ハードコート層（ｂ）としては、単一の層からなるものであってもよく、同一または異なる材料を用いて得られる２層以上の多層構造を有するものであってもよい。
前記ハードコート層（ｂ）は、ハードコート層形成用組成物（ｂ）を、前記基材の表面に設けられた低干渉層（ａ）の表面に塗布し、後述する方法により硬化させることによって形成することができる。
前記組成物（ｂ）に含まれるとしては、例えば活性エネルギー線硬化型化合物を含有するものを使用することが好ましい。
前記活性エネルギー線硬化型化合物としては、重合性不飽和二重結合を有するものを使用することができ、前記重合性不飽和二重結合を有するウレタン（メタ）アクリレート等を好適に使用することができる。
前記重合性不飽和二重結合としては、具体的にはアクリロイル基、メタクリロイル基、アリル基等のビニル基が挙げられ、アクリロイル基、メタクリロイル基であることが好ましい。
前記活性エネルギー線硬化型化合物としては、例えばエチレングリコールジ（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、ジトリメチロールプロパンテトラ（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、ペンタエリスリトールテトラ（メタ）アクリレート、ジペンタエリスリトールペンタ（メタ）アクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサ（メタ）アクリレート、トリメチロールプロパントリ（メタ）アクリレート、ジトリメチロールプロパンテトラ（メタ）アクリレート、エチレンオキサイド変性（ＥＯ変性）トリメチロールプロパントリ（メタ）アクリレート、プロピレンオキサイド変性（ＰＯ変性）トリメチロールプロパントリ（メタ）アクリレート、ＥＯ変性リン酸トリ（メタ）アクリレート、トリス（アクリロキシエチル）イソシアヌレート、カプロラクトン変性トリス（アクリロキシエチル）イソシアヌレート、１，３，５−シクロヘキサントリオールトリ（メタ）アクリレート、等のポリオールポリ（メタ）アクリレート、アクリル（メタ）アクリレート、ビスフェノールＡジグリシジルエーテルのジ（メタ）アクリレート、ヘキサンジオールジグリシジルエーテルのジ（メタ）アクリレート等のエポキシ（メタ）アクリレート、ウレタン（メタ）アクリレート、及び、それらの一部が重合し形成したオリゴマーを使用することができる。
なかでも、前記活性エネルギー線硬化型化合物としては、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ペンタ（メタ）アクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサ（メタ）アクリレート、ウレタン（メタ）アクリレートを使用することが、透光性に優れ、フィルムの各面の外観品質に優れた反射防止フィルムを得るうえで好ましく、重合性不飽和二重結合を２個以上有する多官能のウレタン（メタ）アクリレートを使用することがより好ましい。
前記化合物は、前記組成物（ｂ）の固形分の全量に対して、５質量％〜９５質量％の範囲で含まれることが好ましい。
前記組成物（ｂ）としては、前記したもののほかに、必要に応じて、紫外線吸収剤、レベリング剤等の添加剤を含有するものを使用することができる。また、前記組成物（ｂ）としては、より一層高硬度のハードコート層（ｂ）を形成するうえで、無機フィラーを含有するものを使用することができる。
前記組成物（ｂ）を用いて形成された前記ハードコート層（ｂ）は、０．１μｍ〜１００μｍの範囲の厚さであることが好ましく、１μｍ〜３０μｍの範囲の厚さを有するものであることがより好ましく、３μｍ〜１５μｍの範囲の厚さを有するものであることが、前記基材の表面に設けられた低干渉層（ａ）との良好な密着性と、良好な耐擦過性とを両立するうえでさらに好ましい。
前記組成物（ｂ）を用いて形成されたハードコート層（ｂ）としては、その屈折率について制限はないが、後述する反射低減層（ｃ）よりも大きい屈折率を有する層とすることが、後述する高屈折率層（ｃ２）を設けることなく、より一層優れた反射防止性を備えた光学フィルムを得ることができるため好ましい。
また、本発明の光学フィルムとしては、例えば情報表示装置の情報表示部の表面で太陽光等が反射することによる映像等の視認性の低下を防止するうえで、前記ハードコート層（ｂ）の表面に、反射低減層（ｃ）を有するものを使用することができる。
前記反射低減層（ｃ）は、いわゆる低屈折率層（ｃ１）単独によって構成されていてもよく、高屈折率層（ｃ２）と低屈折率層（ｃ１）とが積層されたものであってもよく、中屈折率層と高屈折率層（ｃ２）と低屈折率層（ｃ１）とが積層されたものによって構成されていてもよい。
前記低屈折率層（ｃ１）は、１．２０〜１．４５の範囲の屈折率を有するものであることが好ましく、１．２３〜１．４２の屈折率を有するものであることがより好ましい。
前記高屈折率層（ｃ２）は、１．５５〜２．００の屈折率を有するものであることが好ましく、１．６０〜１．８０の屈折率を有するものであることがより好ましい。
前記中屈折率層は、前記低屈折率層（ｃ１）が有する屈折率と、前記高屈折率層（ｃ２）が有する屈折率との中間の屈折率を有するものを使用することが好ましい。
前記反射低減層（ｃ）は、反射低減層形成用組成物（ｃ）を塗布し、乾燥等することによって形成することができる。
前記反射低減層形成用組成物（ｃ）としては、例えば前記低屈折率層形成用組成物（ｃ１）、前記高屈折率層形成用組成物（ｃ２）等を使用することができる。
前記低屈折率層形成用組成物（ｃ１）としては、例えばフィラー及びバインダーを含有するものを使用することができる。
前記フィラーとしては、例えば空隙を有する粒子、金属フッ化物からなる粒子等を含有するものを使用することができる。
前記空隙を有する粒子としては、気体を内部に含む多孔質構造のもの等を使用することができる。具体的には、前記空隙を有する粒子としては、中空シリカ粒子、ナノポーラス構造を有するシリカ粒子等が挙げられる。
また、前記金属フッ化物からなる粒子としては、フッ化マグネシウム、フッ化アルミニウム、フッ化カルシウム、フッ化リチウム等からなる粒子を使用することができる。
また、前記フィラーとしては、有機化合物等によって修飾されたものを使用することもできる。具体的には、前記修飾されたフィラーとしては、前記修飾されていない粒子の存在下で、架橋性モノマーまたはそのオリゴマー等を重合して得られるもの等を使用することができる。前記フィラーは、１種または２種以上を組み合わせ使用することができる。また、前記フィラーは、結晶性のもの、ゾル状のもの、ゲル状のもののいずれのものも用いることができる。
前記フィラーとしては、中空シリカ粒子を使用することが好ましい。
前記中空シリカ粒子の形状は、球状、鎖状、針状、板状、鱗片状、棒状、繊維状、不定形状のいずれであってもよい。なかでも、前記中空シリカ粒子としては、球状または針状のものを使用することが好ましい。
前記中空シリカ粒子の平均粒子径は、その形状が球状の場合、５ｎｍ〜１００ｎｍであることが好ましく、２０ｎｍ〜８０ｎｍであることがより好ましく、４０ｎｍ〜７０ｎｍであることが、低屈折率と優れた透明性とを両立できるためさらに好ましい。
前記低屈折率層形成用組成物（ｃ１）に使用可能な前記バインダーとしては、例えば重合性不飽和二重結合を有する化合物等の活性エネルギー線硬化型化合物を使用することができる。
前記重合性不飽和二重結合としては、具体的にはアクリロイル基、メタクリロイル基、ビニル基、アリル基が挙げられ、アクリロイル基、メタクリロイル基であることが好ましい。
前記活性エネルギー線硬化型化合物としては、例えばエチレングリコールジ（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、ジトリメチロールプロパンテトラ（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、ペンタエリスリトールテトラ（メタ）アクリレート、ジペンタエリスリトールペンタ（メタ）アクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサ（メタ）アクリレート、トリメチロールプロパントリ（メタ）アクリレート、ジトリメチロールプロパンテトラ（メタ）アクリレート、エチレンオキサイド変性（ＥＯ変性）トリメチロールプロパントリ（メタ）アクリレート、プロピレンオキサイド変性（ＰＯ変性）トリメチロールプロパントリ（メタ）アクリレート、ＥＯ変性リン酸トリ（メタ）アクリレート、トリス（アクリロキシエチル）イソシアヌレート、カプロラクトン変性トリス（アクリロキシエチル）イソシアヌレート、１，３，５−シクロヘキサントリオールトリ（メタ）アクリレート、等のポリオールポリ（メタ）アクリレート、アクリル（メタ）アクリレート、ビスフェノールＡジグリシジルエーテルのジ（メタ）アクリレート、ヘキサンジオールジグリシジルエーテルのジ（メタ）アクリレート等のエポキシ（メタ）アクリレート、ウレタン（メタ）アクリレート、及び、それらの一部が重合し形成したオリゴマーを使用することができる。
なかでも、前記活性エネルギー線硬化型化合物としては、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ペンタ（メタ）アクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサ（メタ）アクリレート、ウレタンアクリレートを使用することが、透光性や、外観品質に優れた反射防止フィルム等の光学フィルムを得るうえで好ましい。
前記活性エネルギー線硬化型化合物は、前記低屈折率層形成用組成物（ｃ１）の固形分の全量に対して、５質量％〜９５質量％の範囲で含まれることが好ましい。
また、前記バインダーとしては、フッ素系重合体、ケイ素系重合体等を使用することもできる。
前記フッ素系重合体としては、例えばフッ化ビニリデンやヘキサフルオロプロピレン等の単量体を重合して得られるものを使用することができる。
前記低屈折率層形成用組成物（ｃ１）としては、前記した成分の他に、必要に応じて、公知のシリコーン系防汚剤、フッ素系防汚剤、滑り剤等を含有するものを使用することができる。
前記低屈折率層（ｃ１）の厚さは、５０ｎｍ〜３００ｎｍの範囲にあることが好ましく、５０ｎｍ〜１５０ｎｍの範囲にあることがより好ましく、８０ｎｍ〜１２０ｎｍの範囲にあることが、外観品質に優れ、反射防止性に優れた反射防止フィルム等の光学フィルムを得るうえで好ましい。
また、前記高屈折率層（ｃ２）は、高屈折率層形成用組成物（ｃ２）を用いることによって形成することができる。
前記高屈折率層形成用組成物（ｃ２）としては、重合性不飽和二重結合を有する化合物と、必要に応じて高屈折率の無機粒子とを含有するものを使用することができる。
前記重合性不飽和二重結合を有する化合物としては、前記低屈折率層形成用組成物（ｃ１）で使用可能なものとして例示した活性エネルギー線硬化型化合物と同様のものを使用することができる。
前記高屈折率の無機粒子としては、１．６５〜２．００の屈折率を有するものを使用することが好ましく、例えば、屈折率１．９０である酸化亜鉛、屈折率２．３〜２．７であるチタニア、屈折率が．９５であるセリア、屈折率１．９５〜２．００である錫ドープ酸化インジウム、屈折率１．７５〜１．８５であるアンチモンドープ酸化錫、屈折率１．８７であるイットリア、屈折率２．１０であるジルコニア等を、単独または２種以上を組み合わせ使用することができる。
前記高屈折率層（ｃ２）の厚さは、１０ｎｍ〜３００ｎｍの範囲にあることが好ましく、３０ｎｍ〜２００ｎｍの範囲にあることがより好ましい。
前記低屈折率層（ｃ１）や前記高屈折率層（ｃ２）等を含む反射低減層（ｃ）の厚さは、８０ｎｍ〜４００ｎｍの範囲にあることが好ましく、８０ｎｍ〜３００ｎｍの範囲にあることがより好ましい。
次に、本発明の光学フィルムの製造方法について説明する。
本発明の光学フィルムは、例えば前記基材の表面に低干渉層（ａ）を設ける工程［１］、前記低干渉層（ａ）の表面にハードコート層（ｂ）を設ける工程［２］、及び、必要に応じて前記ハードコート層（ｂ）の表面に前記反射低減層（ｃ）等の層を設ける工程［３］を経ることによって製造することができる。
はじめに、前記工程［１］について説明する。
前記工程［１］としては、例えば予め製造した基材の表面に、低干渉層形成用組成物（ａ）を塗布、乾燥し、活性エネルギー線等を照射し硬化させる工程が挙げられる。
また、前記基材としてポリエチレンテレフタレート基材等の樹脂基材を使用する場合、前記基材の製造と前記低干渉層（ａ）の形成とを同時にインラインで行うことが、基材と低干渉層（ａ）との密着性の向上と、生産効率の向上を図るうえで好ましい。具体的には、前記基材形成用樹脂材料を延伸またはキャストする際に、前記低干渉層（ａ）形成用組成物（ａ）を塗布し、前記樹脂材料とともに延伸等した後、活性エネルギー線等を照射することによって、基材の表面に低干渉層（ａ）が形成されたものを製造することができる。
前記低干渉層形成用組成物（ａ）を塗布する方法としては、例えばダイコーター、カーテンフローコーター、ロールコーター、リバースロールコーター、グラビアコーター、マイクログラビアコーター、ナイフコーター、バーコーター、スピンコーター等を用いる方法が挙げられる。
前記活性エネルギー線を照射する装置としては、例えば紫外線であれば、その発生源として低圧水銀ランプ、高圧水銀ランプ、超高圧水銀ランプ、メタルハライドランプ、無電極ランプ（フュージョンランプ）、ケミカルランプ、ブラックライトランプ、水銀−キセノンランプ、ショートアーク灯、ヘリウム・カドミニウムレーザー、アルゴンレーザー、太陽光、ＬＥＤ等が挙げられる。
前記活性エネルギー線の照射強度は、１００ｍＪ／ｃｍ２〜８００ｍＪ／ｃｍ２であることが好ましく、３００ｍＪ／ｃｍ２〜７００ｍＪ／ｃｍ２であることがより好ましい。
また、前記工程［２］は、例えば前記工程［１］で得られた低干渉層（ａ）の表面に、前記ハードコート層形成用組成物（ｂ）を塗布及び乾燥した後、活性エネルギー線を照射し反応させることによってハードコート層（ｂ）を形成する工程である。
なお、後述する工程［３］において反射低減層（ｃ）等の他の層を形成する際に活性エネルギー線を照射する場合、工程［２］における活性エネルギー線の照射量は、前記ハードコート層形成用組成物（ｂ）がすべて硬化する量である必要はなく、半硬化のハードコート層（ｂ’）を形成する程度であることが、ハードコート層（ｂ）と反射低減層（ｃ）等との密着性を向上させるうえで好ましい。
前記工程［２］は、具体的には前記基材の少なくとも片面に、前記ハードコート層形成用組成物（ｂ）を塗布し、前記重合性不飽和二重結合の実質的にすべてを重合させることによってハードコート層（ｂ）を形成、または、その一部を重合させることによって半硬化のハードコート層（ｂ’）を形成する工程である。
前記基材の片面または両面に、前記ハードコート層形成用組成物（ｂ）を塗布する方法としては、例えばダイコーター、カーテンフローコーター、ロールコーター、リバースロールコーター、グラビアコーター、マイクログラビアコーター、ナイフコーター、バーコーター、スピンコーター等を用いる方法が挙げられる。
前記方法で塗布することによって形成された層に含まれる重合性不飽和二重結合の一部または全部を重合させる方法としては、例えば、紫外線、電子線、α線、β線、γ線のような活性エネルギー線を照射する方法が挙げられる。
前記工程［２］において、活性エネルギー線を照射する方法、装置及び照射強度としては、前記工程［１］で低干渉層（ａ）を形成する際に使用可能なものとして例示した線種、装置及び照射強度と同様のものを用い、同様の方法で行うことができる。
前記工程［２］を経ることによって形成された半硬化状態のハードコート層（ｂ’）は、前記重合性不飽和二重結合の一部が残存した層である。かかる重合性不飽和二重結合の大部分は、後述する工程［２］でラジカル重合し消費される。
また、前記ハードコート層形成用組成物（ｂ）として、前記熱硬化剤を含有するものを使用した場合、活性エネルギー線の照射前、照射と同時、または、照射後に、必要に応じて加熱等することによって、ハードコート層（ｂ）または半硬化のハードコート層（ｂ’）を形成してもよい。
前記加熱は、例えば活性エネルギー線の照射後、８０℃程度で２０分〜４時間程度行ってもよい。
前記工程［３］は、前記工程［１］及び［２］を経ることによって得られた光学フィルムを構成する前記ハードコート層（ｂ）またはハードコート層（ｂ’）の表面に、前記反射低減層形成用組成物（ｃ）を塗布し乾燥した後、活性エネルギー線を照射し反応させることによって反射低減層（ｃ）を形成する工程である。
また、前記反射低減層形成用組成物（ｃ）を塗布する方法としては、例えばダイコーター、カーテンフローコーター、ロールコーター、リバースロールコーター、グラビアコーター、マイクログラビアコーター、ナイフコーター、バーコーター、スピンコーター等を用いる方法が挙げられ、ダイコーターを用いる方法が好ましい。
前記前記ハードコート層（ｂ）と前記反射低減層（ｃ）との密着性をより一層向上させる方法としては、前記ハードコート層（ｂ’）の表面を、予めサンドブラスト法や溶剤処理法等で、その表面を凹凸化処理、コロナ放電処理、クロム酸処理、火炎処理、熱風処理、オゾン処理、紫外線照射処理、酸化処理する方法が挙げられる。
前記工程［３］において、活性エネルギー線を照射する方法等としては、前記ハードコート層（ｂ）を形成する際に使用可能なものとして例示した線種及び装置と同様のものを用い、同様の方法で行うことができる。
ここで、前記工程［２］においてハードコート層（ｂ）が形成された場合、工程［３］での活性エネルギー線照射によって反射低減層形成用組成物（ｃ）の塗布層が硬化し反射低減層（ｃ）が形成される。また、前記工程［２］において半硬化状態のハードコート層（ｂ’）が形成された場合、工程［３］での活性エネルギー線照射によって反射低減層形成用組成物（ｃ）の塗布層が硬化し反射低減層（ｃ）が形成されるとともに、前記ハードコート層（ｂ’）中に残存する重合性不飽和二重結合もまた重合しハードコート層（ｂ）を形成する。かかる方法を採用することによって、前記ハードコート層（ｂ）及び反射低減層（ｃ）の層間の密着性を格段に向上させることができる。
前記活性エネルギー線の照射強度は、１００ｍＪ／ｃｍ２〜８００ｍＪ／ｃｍ２であることが好ましく、３００ｍＪ／ｃｍ２〜７００ｍＪ／ｃｍ２であることがハードコート層（ｂ）に残存する重合性不飽和二重結合の大部分または全部がラジカル重合する点でより好ましい。
また、前記反射低減層（ｃ）として高屈折率層（ｃ２）と低屈折率層（ｃ１）とが積層された構成を有する光学フィルムを製造する場合には、前記工程［３］として、前記ハードコート層（ｂ）または前記ハードコート層（ｂ’）の表面に、高屈折率層形成用組成物（ｃ２）を塗布及び乾燥し、必要に応じて活性エネルギー線を照射した後、前記低屈折率層形成用組成物（ｃ１）を塗布及び乾燥し、活性エネルギー線を照射することによって、前記ハードコート層（ｂ）の表面に高屈折率層（ｃ２）及び低屈折率層（ｃ１）が順に積層された反射低減層（ｃ）を形成する工程を経ることが好ましい。
前記高屈折率層（ｃ２）の表面に、前記低屈折率層形成用組成物（ｃ１）を塗布等する方法としては、例えばダイコーター、カーテンフローコーター、ロールコーター、リバースロールコーター、グラビアコーター、マイクログラビアコーター、ナイフコーター、バーコーター、スピンコーター等を用いる方法が挙げられる。
前記製造方法により製造された光学フィルムの視感度反射率は、２．０％以下であることが好ましく、１．５％以下であることがより好ましく、１．０％以下であることがさらに好ましい。
前記方法で得られた本発明の光学フィルムの具体的な実施態様としては、例えば図１に示すように、基材１と低干渉層２とハードコート層３と低屈折層４等の反射低減層とが積層された光学フィルム５が挙げられる。
前記製造方法により製造された光学フィルムは、必要に応じて、その片面または両面に、加飾層、粘着剤、電磁波シールド層、赤外線吸収層、紫外線吸収層、色補正層等の各種機能層を有していてもよい。
前記機能層は、単層であっても複数の層であってもよい。例えば、機能層は、単層で複数の性能を有するものであってもよい。例えば、防汚性能と赤外線吸収性能とを備えた単層であってもよい。
前記光学フィルムは、前記したとおり、その片面または両面の一部または全部に、加飾層や粘着剤層を有していてもよい。前記加飾層が一部または全部に設けられた反射防止フィルムは、加飾フィルムとして使用することができる。また、前記粘着剤層が一部または全部に設けられた反射防止フィルムは、保護フィルムとして使用することができる。
前記加飾層としては、例えば文字、図形、記号をはじめ、隠ぺい用の額縁状の縁取りなどによって構成されるものが挙げられる。
本発明の光学フィルムは、もっぱら液晶ディスプレイや有機ＥＬディスプレイ等の情報表示部の表面に設けられた状態で使用されることが好ましい。とりわけ、本発明の反射低減層を設けた本発明の光学フィルムは、反射防止性や透明性に優れ、干渉ムラを効果的に防止できることから、自動車等に搭載され使用される、いわゆる車載用の情報表示装置に使用されることが好ましい。
実施例により本発明をより具体的に説明する。
〔調製例１〕低干渉層形成用組成物（ａ−１）の調製
ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート３０質量部、テトラメチロールメタントリアクリレート２０質量部、平均粒子径０．０５μｍの酸化錫微粒子５０質量部、「ＩＲＧＡＣＵＲＥ９０７」（チバスペシャルティケミカル製、光重合開始剤）２質量部を、２−ブタノール１０００質量部と混合させることによって低干渉層形成用組成物（ａ−１）を調製した。
ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート３０質量部、テトラメチロールメタントリアクリレート２０質量部、平均粒子径０．０５μｍの酸化錫微粒子５０質量部、「ＩＲＧＡＣＵＲＥ９０７」（チバスペシャルティケミカル製、光重合開始剤）２質量部を、２−ブタノール１０００質量部と混合させることによって低干渉層形成用組成物（ａ−１）を調製した。
〔調製例２〕ハードコート層形成用組成物（ｂ−１）の調製
ユニディック １７−８１３（ＤＩＣ株式会社製、多官能ウレタンアクリレート、不揮発分８０質量％）３９質量部、アロニックス Ｍ４０２（東亞合成株式会社製、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート）３１質量部、光重合開始剤としてイルガキュア１８４（ＢＡＳＦ社製、ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン）４質量部、及び、有機溶媒として酢酸エチル２６質量部を混合することによってハードコート層形成用組成物（ｂ−１）を得た。
ユニディック １７−８１３（ＤＩＣ株式会社製、多官能ウレタンアクリレート、不揮発分８０質量％）３９質量部、アロニックス Ｍ４０２（東亞合成株式会社製、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート）３１質量部、光重合開始剤としてイルガキュア１８４（ＢＡＳＦ社製、ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン）４質量部、及び、有機溶媒として酢酸エチル２６質量部を混合することによってハードコート層形成用組成物（ｂ−１）を得た。
〔調製例３〕低屈折率層形成用組成物（ｃ−１）の調製
低屈折率層用組成物（ｃ−１）として、「Ｐ−５０６２」（日揮触媒化成株式会社製、中空シリカ微粒子分散液、不揮発分３質量％）を使用した。前記組成物（ｃ−１）の粘度は、Ｂ型粘度計（ＢＬ型、東京計器株式会社製）を用い、回転数６０ｒｐｍで測定したところ、２．０ｍＰａ・ｓであった。
低屈折率層用組成物（ｃ−１）として、「Ｐ−５０６２」（日揮触媒化成株式会社製、中空シリカ微粒子分散液、不揮発分３質量％）を使用した。前記組成物（ｃ−１）の粘度は、Ｂ型粘度計（ＢＬ型、東京計器株式会社製）を用い、回転数６０ｒｐｍで測定したところ、２．０ｍＰａ・ｓであった。
〔調製例４〕高屈折率層形成用組成物（ｄ−１）の調製
高屈折率層用組成物（ｄ−１）として、「ＤＸ−１０５７ＺＲＣ」（日揮触媒化成株式会社製、ジルコニア微粒子分散液、不揮発分３質量％）を使用した。前記組成物（ｄ−１）の粘度は、Ｂ型粘度計（ＢＬ型、東京計器株式会社製）を用い、回転数６０ｒｐｍで測定したところ、２．０ｍＰａ・ｓであった。
高屈折率層用組成物（ｄ−１）として、「ＤＸ−１０５７ＺＲＣ」（日揮触媒化成株式会社製、ジルコニア微粒子分散液、不揮発分３質量％）を使用した。前記組成物（ｄ−１）の粘度は、Ｂ型粘度計（ＢＬ型、東京計器株式会社製）を用い、回転数６０ｒｐｍで測定したところ、２．０ｍＰａ・ｓであった。
（実施例１）
厚さ１００μｍのポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）フィルム（商品名：「Ａ４１００」、東洋紡績株式会社製、片面易接着処理、片面未処理）の未処理面上に、上記低干渉層形成用組成物（ａ−１）を、乾燥後の低干渉層の光学膜厚が１００ｎｍになるように、バーコーターを用いて塗工し乾燥した後、ヒュージョン社製のＨバルブを使用し、窒素雰囲気下で４００ｍＪ／ｃｍ２の紫外線照射を行うことによって低干渉層（Ａ−１）を形成した。
厚さ１００μｍのポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）フィルム（商品名：「Ａ４１００」、東洋紡績株式会社製、片面易接着処理、片面未処理）の未処理面上に、上記低干渉層形成用組成物（ａ−１）を、乾燥後の低干渉層の光学膜厚が１００ｎｍになるように、バーコーターを用いて塗工し乾燥した後、ヒュージョン社製のＨバルブを使用し、窒素雰囲気下で４００ｍＪ／ｃｍ２の紫外線照射を行うことによって低干渉層（Ａ−１）を形成した。
次に、前記低干渉層（Ａ−１）上に、ハードコート層形成用組成物（ｂ−１）を、乾燥後のハードコート層の厚さが５μｍになるように、バーコーターを用いて塗布し、温度８０℃の環境下で２分間乾燥した。
次に、ヒュージョン社製のＨバルブを使用し、酸素雰囲気下で照射量１００ｍＪ／ｃｍ２になるように、紫外線照射を行うことによって、前記ハードコート層形成用組成物（ｂ−１）に含まれる（メタ）アクリロイル基の一部が重合したハードコート層（Ｂ’−１）を形成した。
次に、前記ハードコート層（Ｂ’−１）上に、前記低屈折率層形成用組成物（ｃ−１）を、乾燥後の低屈折率層の厚さが１００ｎｍになるように、バーコーターを用いて塗布し、温度８０℃の環境下で２分間乾燥することによって塗膜を形成した。
次に、前記塗膜の表面に、ヒュージョン社製のＨバルブを使用し、窒素雰囲気下で照射量４００ｍＪ／ｃｍ２になるように、紫外線照射を行うことによって、前記ハードコート層（Ｂ’−１）に含まれる（メタ）アクリロイル基の全部または大部分が重合し形成したハードコート層（Ｂ−１）と、前記塗膜に含まれる（メタ）アクリロイル基の全部または大部分が重合した低屈折率層（Ｃ−１）とを備えた反射防止フィルム（I）を得た。
（実施例２）
厚さ１００μｍのポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）フィルム（商品名：「Ａ４１００」、東洋紡績株式会社製、片面易接着処理、片面未処理）の未処理面上に、上記低干渉層形成用組成物（ａ−１）を、乾燥後の低干渉層の光学膜厚が１００ｎｍになるように、バーコーターを用いて塗工し乾燥した後、ヒュージョン社製のＨバルブを使用し、窒素雰囲気下で４００ｍＪ／ｃｍ２の紫外線照射を行うことによって低干渉層（Ａ−１）を形成した。
厚さ１００μｍのポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）フィルム（商品名：「Ａ４１００」、東洋紡績株式会社製、片面易接着処理、片面未処理）の未処理面上に、上記低干渉層形成用組成物（ａ−１）を、乾燥後の低干渉層の光学膜厚が１００ｎｍになるように、バーコーターを用いて塗工し乾燥した後、ヒュージョン社製のＨバルブを使用し、窒素雰囲気下で４００ｍＪ／ｃｍ２の紫外線照射を行うことによって低干渉層（Ａ−１）を形成した。
次に、前記低干渉層（Ａ−１）上に、ハードコート層形成用組成物（ｂ−１）を、乾燥後のハードコート層の厚さが５μｍになるように、バーコーターを用いて塗布し、温度８０℃の環境下で２分間乾燥した。
次に、ヒュージョン社製のＨバルブを使用し、酸素雰囲気下で照射量１００ｍＪ／ｃｍ２になるように、紫外線照射を行うことによって、前記ハードコート層形成用組成物（ｂ−１）に含まれる（メタ）アクリロイル基の一部が重合したハードコート層（Ｂ’−１）を形成した。
次に、前記ハードコート層（Ｂ’−１）上に、前記高屈折率層形成用組成物（ｄ−１）を、乾燥後の高屈折率層の厚さが１５０ｎｍになるように、バーコーターを用いて塗布し、温度８０℃の環境下で２分間乾燥することによって塗膜を形成した。
次に、前記塗膜の表面に、ヒュージョン社製のＨバルブを使用し、酸素雰囲気下で照射量６００ｍＪ／ｃｍ２になるように、紫外線を照射を行うことによって、前記塗膜に含まれる（メタ）アクリロイル基の全部または大部分が重合した前記ハードコート層（Ｂ−１）と、その表面に高屈折率層（Ｄ’−１）とを形成した。
次に、前記高屈折率層（Ｄ’−１）上に、前記低屈折率層形成用組成物（ｃ−１）を、乾燥後の低屈折率層の厚さが１００ｎｍになるように、バーコーターを用いて塗布し、温度８０℃の環境下で２分間乾燥することによって塗膜を形成した。
次に、前記塗膜の表面に、ヒュージョン社製のＨバルブを使用し、窒素雰囲気下で照射量４００ｍＪ／ｃｍ２になるように、紫外線を照射を行うことによって、前記高屈折率層（Ｄ−１）上に低屈折率層（Ｃ−１）を有する反射防止フィルム（II）を得た。
（実施例３）
低干渉層（Ａ−１）の光学膜厚を１００ｎｍから６０ｎｍに変更したこと以外は、実施例１と同様の方法で反射防止フィルム（III）を得た。
低干渉層（Ａ−１）の光学膜厚を１００ｎｍから６０ｎｍに変更したこと以外は、実施例１と同様の方法で反射防止フィルム（III）を得た。
（実施例４）
低干渉層（Ａ−１）の光学膜厚を１００ｎｍから６０ｎｍに変更したこと以外は、実施例２と同様の方法で反射防止フィルム（IV）を得た。
低干渉層（Ａ−１）の光学膜厚を１００ｎｍから６０ｎｍに変更したこと以外は、実施例２と同様の方法で反射防止フィルム（IV）を得た。
（実施例５）
低干渉層（Ａ−１）の光学膜厚を１００ｎｍから２０ｎｍに変更したこと以外は、実施例１と同様の方法で反射防止フィルム（Ｖ）を得た。
低干渉層（Ａ−１）の光学膜厚を１００ｎｍから２０ｎｍに変更したこと以外は、実施例１と同様の方法で反射防止フィルム（Ｖ）を得た。
（実施例６）
低干渉層（Ａ−１）の光学膜厚を１００ｎｍから２０ｎｍに変更したこと以外は、実施例２と同様の方法で反射防止フィルム（VI）を得た。
低干渉層（Ａ−１）の光学膜厚を１００ｎｍから２０ｎｍに変更したこと以外は、実施例２と同様の方法で反射防止フィルム（VI）を得た。
（比較例１）
低干渉層（Ａ−１）を設けなかったこと以外は、実施例１と同様の方法で反射防止フィルム（VII）を得た。
低干渉層（Ａ−１）を設けなかったこと以外は、実施例１と同様の方法で反射防止フィルム（VII）を得た。
（比較例２）
低干渉層（Ａ−１）を設けなかったこと以外は、実施例２と同様の方法で反射防止フィルム（VIII）を得た。
低干渉層（Ａ−１）を設けなかったこと以外は、実施例２と同様の方法で反射防止フィルム（VIII）を得た。
（比較例３）
低干渉層（Ａ−１）の光学膜厚を１００ｎｍから１５０ｎｍに変更したこと以外は、実施例１と同様の方法で反射防止フィルム（IX）を得た。
低干渉層（Ａ−１）の光学膜厚を１００ｎｍから１５０ｎｍに変更したこと以外は、実施例１と同様の方法で反射防止フィルム（IX）を得た。
（実施例６）
低干渉層（Ａ−１）の光学膜厚を１００ｎｍから１５０ｎｍに変更したこと以外は、実施例２と同様の方法で反射防止フィルム（Ｘ）を得た。
低干渉層（Ａ−１）の光学膜厚を１００ｎｍから１５０ｎｍに変更したこと以外は、実施例２と同様の方法で反射防止フィルム（Ｘ）を得た。
［低干渉層の光学膜厚の算出方法］
Ａｕｄｉｏ Ｄｅｖ ＧｍｂＨ社製の光学特性評価／膜厚測定装置（ＥＴＡ−ＴＣＭ）を用い、反射率分光法により低干渉層の厚さ（ｄ）を測定した。また、前記光学特性評価／膜厚測定装置（ＥＴＡ−ＴＣＭ）を用い反射率分光法で低干渉層の屈折率（ｎ）を測定した。上記厚さ（ｄ）及び屈折率（ｎ）との積を光学膜厚とした。
Ａｕｄｉｏ Ｄｅｖ ＧｍｂＨ社製の光学特性評価／膜厚測定装置（ＥＴＡ−ＴＣＭ）を用い、反射率分光法により低干渉層の厚さ（ｄ）を測定した。また、前記光学特性評価／膜厚測定装置（ＥＴＡ−ＴＣＭ）を用い反射率分光法で低干渉層の屈折率（ｎ）を測定した。上記厚さ（ｄ）及び屈折率（ｎ）との積を光学膜厚とした。
〔反射防止性の評価方法（視感度反射率に基づく評価方法）〕
分光光度計（日本分光株式会社製Ｖ−５７０）を用い、波長３８０〜７８０ｎｍの範囲の光を分光し、それを実施例及び比較例で得た反射防止フィルムに照射することによって、反射防止フィルムの分光反射率を測定した。波長５５０ｎｍの分光反射率を視感度反射率として表１に示した。視感度反射率が１．０％以下の場合に、反射防止効果が得られていると判断した。
分光光度計（日本分光株式会社製Ｖ−５７０）を用い、波長３８０〜７８０ｎｍの範囲の光を分光し、それを実施例及び比較例で得た反射防止フィルムに照射することによって、反射防止フィルムの分光反射率を測定した。波長５５０ｎｍの分光反射率を視感度反射率として表１に示した。視感度反射率が１．０％以下の場合に、反射防止効果が得られていると判断した。
〔干渉ムラの評価方法（目視）〕
三波長蛍光灯下、実施例及び比較例で得た反射防止フィルムの外観を観察し、干渉ムラがほとんど観察されない場合を○、はっきりと見える場合を×として評価した。
三波長蛍光灯下、実施例及び比較例で得た反射防止フィルムの外観を観察し、干渉ムラがほとんど観察されない場合を○、はっきりと見える場合を×として評価した。
〔光学フィルムのヘイズ（Ｈｚ）の評価方法〕
ヘイズメーターＮＤＨ２０００（日本電色社製）を用い、実施例及び比較例で得た反射防止フィルムのヘイズを測定した。
ヘイズメーターＮＤＨ２０００（日本電色社製）を用い、実施例及び比較例で得た反射防止フィルムのヘイズを測定した。
〔総合評価の判定方法〕
視感度反射率が１．０％未満、干渉ムラが○、フィルムヘイズが０．３％以下の全ての条件を満足する場合「総合評価：○」、視感度反射率が１．０％以上、又は干渉ムラが×、又はフィルムヘイズが０．３％以上となる場合を「総合評価：×」とした。
視感度反射率が１．０％未満、干渉ムラが○、フィルムヘイズが０．３％以下の全ての条件を満足する場合「総合評価：○」、視感度反射率が１．０％以上、又は干渉ムラが×、又はフィルムヘイズが０．３％以上となる場合を「総合評価：×」とした。
１ 基材
２ 低干渉層
３ ハードコート層
４ 反射低減層
５ 光学フィルム
２ 低干渉層
３ ハードコート層
４ 反射低減層
５ 光学フィルム
Claims (7)
- 基材の少なくとも一方の面に、光学膜厚１２０ｎｍ以下の低干渉層（ａ）を有し、前記低干渉層（ａ）の表面に、ハードコート層（ｂ）を有することを特徴とする光学フィルム。
- 前記低干渉層（ａ）の屈折率が１．５０〜１．６０の範囲である請求項１に記載の光学フィルム。
- 前記低干渉層（ａ）の厚さが４０ｎｍ以下である請求項１または２に記載の光学フィルム。
- ヘイズが０．３％未満である請求項１〜３のいずれか１項に記載の光学フィルム。
- 前記基材が二軸延伸されたポリエステルフィルムであって、その屈折率が１．５５〜１．７０の範囲である請求項１〜４のいずれか１項に記載の光学フィルム。
- 前記ハードコート層（ｂ）の表面に反射低減層（ｃ）を有するものであって、前記反射低減層（ｃ）が、低屈折率層（ｃ１）、または、高屈折率層（ｃ２）及び低屈折率層（ｃ１）の積層である請求項１〜５のいずれか１項に記載の光学フィルム。
- 請求項１〜６のいずれか１項に記載の光学フィルムが、情報表示部の表面に設けられたものであることを特徴とする車載用情報表示装置。
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