JP6353720B2 - 光学フィルム、偏光板、および画像表示装置 - Google Patents

Description

本発明は、光学フィルム、偏光板および画像表示装置に関する。

液晶ディスプレイ（ＬＣＤ；Liquid Crystal Display）、プラズマディスプレイパネル（ＰＤＰ；Plasma Display Panel）、エレクトロルミネッセンスディスプレイ（ＥＬＤ；Electro-Luminescence Display）などに代表される画像表示装置の表面に設けられる保護フィルムとして、ハードコート層を基材フィルムに積層した光学フィルム（積層フィルム）が広く用いられている（例えば特許文献１、２参照）。

画像表示装置に含まれる光学フィルムは、画像の視認性を低下させないために高い透明性を有することが望ましい。例えば、ＬＣＤに対してハードコート層を積層した保護フィルムを適用する場合には、通常、保護フィルムは視認側偏光子の外側に配置されるため、保護フィルムとして用いられる光学フィルムには、ＬＣＤの視認性を低下させないために高い透明性を有することが求められる。

特開２００５−２８８７８７号公報 特開２０１０−１０２１２３号公報

上記光学フィルムには、画像表示装置の耐久性や耐擦傷性を向上するために高い硬度を有することが求められる。光学フィルムの高硬度化の手段としては、ハードコート層の硬度を高めることが挙げられる。しかし単にハードコート層の硬度を高めるのみではハードコート層が脆くなり（脆性が低下）、その結果、光学フィルム屈曲時等にクラックが発生し、透明性を低下させてしまう。
一方、特許文献１、２に記載されているように金属酸化物粒子等の粒状フィラーをハードコート層に添加することは、ハードコート層の高硬度化に有効である。しかし、粒状フィラーを含むハードコート層は、粒状フィラーの凝集や、製造工程での薬剤処理（例えば鹸化）において粒子が脱落することにより、ヘイズ（曇り）が発生することがある。ハードコート層においてヘイズが発生してしまっては、透明性に優れる光学フィルムを得ることは困難となる。
以上の通り、光学フィルムの透明性低下を抑制しつつ高硬度化を図ること、より詳しくは、ハードコート層の脆性向上およびヘイズ抑制を達成しつつ、高硬度な光学フィルムを得ることは、従来困難であった。

そこで本発明の目的は、透明性低下が抑制された、高硬度な光学フィルムを提供することにある。

本発明者らは、上記目的を達成するために鋭意検討を重ねた。その結果、以下の光学フィルム：
セルロースアシレートフィルムと、硬化性組成物を硬化することにより形成された硬化層と、を含む光学フィルムであって、
上記セルロースアシレートフィルムは、環状構造を有するポリエステルを含み、
上記硬化性組成物は、粒状フィラーと、引張強度が２５ＭＰａ以上であり、かつ引張伸度が２００％以上であるポリエステルウレタンと、硬化性化合物と、を少なくとも含み、
上記硬化性組成物に含まれる固形分全量１００質量部に対して、上記粒状フィラーの含有量が１５〜６０質量部の範囲であり、かつ上記ポリエステルウレタンの含有量が１〜１０質量部の範囲である、光学フィルム、
を新たに見出した。以下、この点について更に記載する。ただし、以下は本発明者らによる推察であって、本発明を何ら限定するものではない。

基材フィルムにハードコート層を積層した光学フィルムでは、基材フィルム、ハードコート層ともに高硬度かつ高い透明性を有することが求められる。
基材フィルムに関して、セルロースアセテートに代表されるセルロースアシレートフィルムは透明性が高く、光学フィルムの基材フィルムとして好適である。そこで本発明者らは、光学フィルムの基材フィルムとして、セルロースアシレートフィルムを採用することとした。そのうえで本発明者らがセルロースアシレートフィルムの高硬度化について検討を重ねた結果、環状構造を含むポリエステルをセルロースアシレートフィルムに添加することにより、セルロースアシレートフィルムの硬度向上が可能になることが判明した。セルロースの自由体積部分に環状構造を有するポリエステルが入り込むことにより、硬度向上が達成されると、本発明者らは考えている。
更に、ハードコート層については、成膜の容易性や硬度の観点から、ハードコート層を、硬化性化合物を少なくとも含む硬化性組成物を硬化することにより形成される硬化層として形成することとした。そのうえで本発明者らが更に検討を重ねた結果、硬化層を形成するにあたり、粒状フィラー、ならびに先に記載した引張強度および引張伸度を示すポリエステルウレタンを、それぞれ上記割合で含む硬化性組成物を用いることにより、高硬度化を達成しつつ、脆性低下およびヘイズ上昇の抑制が可能になることが、新たに判明した。これは、先に記載した引張強度および引張伸度を示すポリエステルウレタンは、ハードコート層に上記の割合で含まれることによりハードコート層の高硬度化と適度な柔軟性付与に寄与することができること、およびポリエステルウレタンは粒状フィラーとの親和性が高く、粒状フィラーの凝集、製造工程での薬剤処理における粒状フィラーの脱落や溶出を抑制することができること、が主な理由であると、本発明者らは推察している。

一態様では、セルロースアシレートフィルムに含まれるポリエステルは、多価カルボン酸由来の繰り返し単位と、ポリオール由来の繰り返し単位と、を少なくとも含む。上記多価カルボン酸由来の繰り返し単位は、環状構造を有する多価カルボン酸由来の繰り返し単位を少なくとも含む。

一態様では、環状構造を有する多価カルボン酸由来の繰り返し単位は、芳香族多価カルボン酸由来の繰り返し単位である。

一態様では、多価カルボン酸由来の繰り返し単位は、脂肪族多価カルボン酸由来の繰り返し単位を含むことができ、かつ、上記ポリエステルに含まれる脂肪族多価カルボン酸由来の繰り返し単位数をｍ、芳香族多価カルボン酸由来の繰り返し単位数をｎとしたとき、ｍとｎとの比率ｍ：ｎが、０：１０〜３：７の範囲である。

一態様では、セルロースアシレートフィルムの膜厚は、１５〜４０μｍの範囲である。

一態様では、粒状フィラーは、無機粒子表面に反応性基を有する粒状フィラーである。

一態様では、反応性基は、重合性不飽和基である。

一態様では、硬化性化合物は、（メタ）アクリロイル基を有する化合物を含む。

一態様では、上記光学フィルムは、硬化層の屈折率よりも屈折率の低い層を更に含む。

一態様では、上記光学フィルムの硬化層を有する側の表面において測定されるＫｎｏｏｐ硬度は、２８０Ｎ／ｍｍ^２以上である。なお本発明におけるＫｎｏｏｐ硬度とは、ＪＩＳ Ｚ ２２５１：１９９８ に規定の方法により測定される値とする。

本発明の更なる態様は、上記光学フィルムと、偏光子と、を含む偏光板に関する。

本発明の更なる態様は、上記光学フィルムを含む画像表示装置に関する。

一態様では、上記画像表示装置は、上述の光学フィルムを、先に記載の偏光板に含む。

一態様では、上記画像表示装置は、上述の偏光板を、少なくとも視認側に有する。

本発明によれば、セルロースアシレートフィルムと硬化層（ハードコート層）を有する光学フィルムであって、透明性低下を抑制しつつ高硬度化が実現された光学フィルムを提供することができる。かかる光学フィルムを偏光子の保護フィルムとして用いることにより、高い耐久性を有する偏光板、およびこれを含む液晶表示装置の提供が可能となる。
また、製造工程においてフィルムから成分が脱落や溶出することは、製造設備の洗浄回数の増加などを招くため生産性向上の観点から望ましくない。この点に関し、本発明によれば、光学フィルムの高硬度化のために硬化層（ハードコート層）に添加した粒状フィラーが製造工程において脱落や溶出することを防ぐことができ、これにより生産性を向上することが可能となる。

以下の説明は、本発明の代表的な実施態様に基づいてなされることがあるが、本発明はそのような実施態様に限定されるものではない。なお、本発明および本明細書において「〜」を用いて表される数値範囲は、「〜」の前後に記載される数値を下限値および上限値として含む範囲を意味する。また、本発明および本明細書において、特記しない限り、記載されている基は置換基を有してもよく無置換であってもよい。ある基が置換基を有する場合の置換基としては、アルキル基（例えば炭素数１〜６のアルキル基）、水酸基、アルコキシ基（例えば炭素数１〜６のアルコキシ基）、ハロゲン原子（例えばフッ素原子、塩素原子、臭素原子）、シアノ基、アミノ基、ニトロ基、アシル基、カルボキシル基等を挙げることができる。また、置換基を有する基について炭素数とは、置換基を含めた部分の炭素（原子）数を意味するものとする。

［光学フィルム］
本発明の一態様にかかる光学フィルムは、セルロースアシレートフィルムと、硬化性組成物を硬化することにより形成された硬化層と、を含む。上記セルロースアシレートフィルムは、環状構造を有するポリエステルを含み、上記硬化性組成物は、粒状フィラーと、引張強度が２５ＭＰａ以上であり、かつ引張伸度が２００％以上であるポリエステルウレタンと、硬化性化合物と、を少なくとも含む。そして、上記硬化性組成物に含まれる固形分全量１００質量部に対して、上記粒状フィラーの含有量は１５〜６０質量部の範囲であり、かつ上記ポリエステルウレタンの含有量は１〜１０質量部の範囲である。
以下、上記光学フィルムについて、更に詳細に説明する。

＜セルロースアシレートフィルム＞
（セルロースアシレート）
上記光学フィルムに含まれるセルロースアシレートフィルムは、少なくともセルロースアシレートを含み、環状構造を有するポリエステルを更に含む。ポリエステルの詳細は後述する。セルロースアシレートは、好ましくはセルロースアシレートフィルムの主成分として含まれる。ここで主成分とは、フィルムに含まれる成分の中で、最も多くを占める成分であることをいう。

セルロースアシレートとしては、特に制限はない。セルロースアシレートにおいて水酸基の置換するアシル基の詳細については、特開２０１２−２１５８１２号公報段落００１７を参照できる。好ましくは、アセチル基、プロピオニル基、ブタノイル基であり、より好ましくはアセチル基、プロピオニル基であり、更に好ましくはアセチル基である。上記ポリエステルとの相溶性の観点からは、アセチル置換度が２．７以上のセルロースアシレートが好ましく、より好ましくは２．７５以上、更に好ましくは２．８２以上である。一方、光学性能の観点からは、アセチル置換度が２．９５以下のセルロースアシレートが好ましく、より好ましくは２．９０以下、更に好ましくは２．８９以下である。同様の観点から、セルロースアシレートの総アシル置換度も、アセチル置換度について上記した範囲にあることが好ましい。なお総アシル置換度およびアセチル置換度は、ＡＳＴＭ−Ｄ８１７−９６に規定の方法に準じて測定することができる。アシル基で置換されていない部分は通常水酸基として存在している。その他、セルロースアシレートの詳細については、特開２０１２−２１５８１２号公報段落００１８〜００２０も参照できる。

（環状構造を有するポリエステル）
上記セルロースアシレートフィルムは、セルロースアシレートとともに、環状構造を有するポリエステルを含む。先に記載した通り、環状構造を有するポリエステルが、セルロースの自由体積部分に入り込むことにより、セルロースアシレートフィルムの硬度を高めることができると、本発明者は推察している。環状構造としては、脂肪族環であっても芳香族環であってもよく、炭素環であっても複素環であってもよい。より一層の硬度向上の観点からは、芳香族環が好ましく、芳香族炭素環がより好ましい。好ましい芳香族炭素環としては、ベンゼン環を挙げることができる。

ポリエステルは、ジカルボン酸等の多価カルボン酸とジオール等のポリオールとの重縮合体である。ポリエステルを構成する多価カルボン酸、ポリオールは、それぞれ一種のみであってもよく、異なる種類の二種以上であってもよい。また、多価カルボン酸、ポリオールは、２価以上の多官能化合物であり、例えば２価または３価であり、好ましくは２価である。
以下に、ポリエステルを構成する多価カルボン酸およびポリオールについて、順次説明する。

(i)多価カルボン酸
上記ポリエステルは、環状構造を多価カルボン酸由来の繰り返し単位に含んでもよく、ポリオール由来の繰り返し単位に含んでもよい。環状構造を有する多価カルボン酸としては、芳香族多価カルボン酸が好ましく、芳香族ジカルボン酸が好ましい。

芳香族ジカルボン酸としては、例えば、フタル酸、テレフタル酸、イソフタル酸等が挙げられる。中でも、より一層の硬度向上の観点からは、フタル酸およびテレフタル酸が好ましく、フタル酸がより好ましい。

ポリエステルにおいて、高硬度化の観点からは、多価カルボン酸の中でフタル酸の比率を高めることが好ましく、ポリエステルに含まれる多価カルボン酸由来の繰り返し単位中、フタル酸由来の繰り返し単位の比率が７０モル％以上であることが好ましく、８０モル％以上であることがより好ましく、９０モル％以上であることが更に好ましい。なお、一態様では、フタル酸とテレフタル酸とを併用することも可能である

多価カルボン酸としては、脂肪族多価カルボン酸と芳香族多価カルボン酸とを併用することもできる。脂肪族多価カルボン酸の具体例としては、シュウ酸、マロン酸、コハク酸、マレイン酸、フマル酸、グルタル酸、アジピン酸、スベリン酸、アゼライン酸、シクロヘキサンジカルボン酸、セバシン酸等の脂肪族ジカルボン酸挙げられる。中でも、コハク酸およびアジピン酸が好ましく、アジピン酸が特に好ましい。脂肪族多価カルボン酸と芳香族多価カルボン酸の組み合わせの一態様としては、アジピン酸とフタル酸との組み合わせ、アジピン酸とテレフタル酸との組み合わせ、コハク酸とフタル酸との組み合わせ、コハク酸とテレフタル酸との組み合わせを挙げることができる。

セルロースアシレートフィルムのより一層の高硬度化の観点からは、上記ポリエステルにおいて、脂肪族多価カルボン酸由来の繰り返し単位数（モル比）をｍ、芳香族多価カルボン酸由来の繰り返し単位数（モル比）をｎとしたとき、ｍとｎとの比率ｍ：ｎが、０：１０〜３：７の範囲であることが好ましく、０：１０〜２：８の範囲であることがより好ましい。

セルロースアシレートとの相溶性の観点からは、多価カルボン酸として、炭素数が４〜１０のものが好ましく、４〜８のものがより好ましい。２種以上の多価カルボン酸を併用する場合、２種以上の多価カルボン酸の平均炭素数が上記範囲であることが好ましい。セルロースアシレートとの相溶性に優れるポリエステルを用いることにより、フィルム製膜時や加熱延伸時におけるポリエステルのブリードアウトを抑制することができる。

(ii)ポリオール
以上記載した多価カルボン酸と重縮合しポリエステルを構成するポリオールは、特に限定されるものではない。例えば、脂肪族ポリオールおよび芳香族ポリオールを挙げることができ、脂肪族ポリオールが好ましい。
脂肪族ポリオールとしては、脂肪族ジオールが好ましく、具体的には、アルキルジオールまたは脂環式ジオール類を挙げることができ、より具体的には、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、１，２−ブタンジオール、１，３−ブタンジオール、２−メチル−１，３−プロパンジオール、１，４−ブタンジオール、１，５−ペンタンジオール、２，２−ジメチル−１，３−プロパンジオール（ネオペンチルグリコール）、２，２−ジエチル−１，３−プロパンジオール（３，３−ジメチロ−ルペンタン）、２−ｎ−ブチル−２−エチル−１，３−プロパンジオール（３，３−ジメチロールヘプタン）、３−メチル−１，５−ペンタンジオール、１，６−ヘキサンジオール、１，４−シクロヘキサンジオール、１，４−シクロヘキサンジメタノール、２，２，４−トリメチル−１，３−ペンタンジオール、２−エチル−１，３−ヘキサンジオール、２−メチル−１，８−オクタンジオール、１，９−ノナンジオール、１，１０−デカンジオール、ジエチレングリコールなどが挙げられる。
好ましい脂肪族ジオールとしては、エチレングリコール、１，２−プロパンジオール、１，３−プロパンジオールを挙げることができ、エチレングリコール、１，２−プロパンジオールがより好ましく、セルロースとの相溶性の観点からは、エチレングリコールが特に好ましい。２種用いる場合は、エチレングリコールおよび１，２−プロパンジオールを用いることが好ましい。
セルロースアシレートとの相溶性の観点からは、ポリオールの炭素数は、２〜１０の範囲であることが好ましく、２〜６の範囲であることがより好ましく、２〜４の範囲であることが更に好ましい。２種以上のポリオールを用いる場合には、２種以上のポリオールの平均炭素数が上記範囲となることが好ましい。また、多価カルボン酸由来の繰り返し単位数（モル比）をＡ、ポリオール由来の繰り返し単位数（モル比）、好ましくは脂肪族ポリオール由来の繰り返し単位数をＢとしたとき、全繰り返し単位数（Ａ＋Ｂ）を１．００とした場合のＡの割合は、０．５０〜０．７０の範囲であることが好ましく、０．５０〜０．６０の範囲であることがより好ましい。

(iii)その他成分
上記ポリエステルは、両末端が封止されていてもよく、未封止であってもよい。両末端を封止した場合は、常温での状態が固体形状となりにくく、ハンドリングが良好となる。また、セルロースアシレートフィルムの湿度安定性や耐久性の向上の観点からも、両末端が封止されていることは好ましい。封止されている場合には、末端が疎水性官能基（好ましくはアルキル基または芳香族基）により封止されていることが好ましい。エステル基の加水分解を抑制することができるためである。

また、一態様では、耐久性向上の観点から、ポリエステルの末端がカルボン酸や水酸基とならないように、モノアルコール残基やモノカルボン酸残基により保護することができる。耐久性の点からは、ポリエステルの水酸基価は１０ｍｇＫＯＨ／ｇ以下であることが好ましく、５ｍｇＫＯＨ／ｇ以下であることがより好ましく、０ｍｇＫＯＨ／ｇであることが特に好ましい。

ポリエステルの両末端が封止されている場合、モノカルボン酸と反応させて封止することが好ましい。このように封止されたポリエステルの両末端は、モノカルボン酸残基となっている。ここで、残基とは、ポリエステルの部分構造で、ポリエステルを形成している単量体の特徴を有する部分構造を表す。例えばモノカルボン酸Ｒ−ＣＯＯＨ（Ｒは、例えば水素原子またはアルキル基である。）により形成されるモノカルボン酸残基は、Ｒ−ＣＯ−である。モノカルボン酸残基としては、好ましくは脂肪族モノカルボン酸残基であり、炭素数２〜２２の脂肪族モノカルボン酸残基であることがより好ましく、炭素数２〜３の脂肪族モノカルボン酸残基であることがさらに好ましく、炭素数２の脂肪族モノカルボン酸残基であることが特に好ましい。より具体的には、好ましい脂肪族モノカルボン酸としては、酢酸、プロピオン酸、ブタン酸およびその誘導体を挙げることができ、より好ましくは酢酸またはプロピオン酸であり、更に好ましくは酢酸（即ち、ポリエステルの末端がアセチル基となる）である。封止に用いるモノカルボン酸としては、異なる種類のものを併用してもよい。

(iv)平均分子量
ポリエステルの分子量は、数平均分子量（Ｍｎ）として、低揮発性の観点から、６００以上であることが好ましい。一方、セルロースアシレートとの相溶性の観点からは、数平均分子量は２０００以下であることが好ましく、１５００以下であることがより好ましく、１２００以下であることが更に好ましい。
なお本発明における数平均分子量、重量平均分子量とは、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー（ＧＰＣ）によって測定されるポリスチレン換算による値とする。具体的な測定条件の一例としては、以下の測定条件を挙げることができる。後述の実施例に示す数平均分子量（Ｍｎ）は、下記条件により測定された値である。
ＧＰＣ装置：ＨＬＣ−８１２０（東ソー製）：
カラム：ＴＳＫ ｇｅｌ Ｍｕｌｔｉｐｏｒｅ ＨＸＬ−Ｍ（東ソー製、７．８ｍｍＩＤ(内径)×３０．０ｃｍ）
溶離液：テトラヒドロフラン（ＴＨＦ）

(v)含有量
上記セルロースアシレートフィルムは、より一層の高硬度化の観点から、上記ポリエステルを、セルロースアシレート１００質量部に対して５〜２５質量部含むことが好ましく、５〜２０質量部含むことがより好ましく、５〜１５質量部含むことが更に好ましい。

以上記載したポリエステルは、公知の方法で合成することができ、また市販品として入手可能なものもある。合成方法としては、例えば、ジカルボン酸とジオールの脱水縮合反応、グリコールへの無水ジカルボン酸の付加および脱水縮合反応などの公知の方法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。

（セルロースアシレートフィルムに含まれ得る成分）
上記セルロースアシレートフィルムは、セルロースアシレートおよび以上記載したポリエステルを少なくとも含む。更に、本発明の効果を損なわない範囲で、セルロースアシレートフィルムの添加剤として公知の添加剤の一種以上を含有していてもよい。そのような添加剤の例には、リン酸エステル系可塑剤、カルボン酸エステル系可塑剤、重縮合オリゴマー系可塑剤等の可塑剤、偏光子耐久性改良剤、紫外線吸収剤、レタデーション湿度耐久性改善剤、酸化防止剤等が含まれる。

（セルロースアシレートフィルムの作製方法）
セルロースアシレートフィルムは、公知の方法により作製することができる。作製方法は特に限定されるものではない。フィルム作製方法の具体例としては、溶液流延製膜法または溶融製膜法を挙げることができる。作製方法の詳細については、特開２０１２−２１５８１２号公報段落００５６〜００８３を参照できる。なお、セルロースアシレートフィルムは単層フィルムであっても、２層以上の積層構造を有していてもよい。例えば、コア層と外層（表層、スキン層と呼ばれることもある）の２層からなる積層構造であることや、外層、コア層、外層の３層からなる積層構造であることも好ましく、これらの積層構造を共流延によって製膜された態様であることも好ましい。積層構造を有するセルロースアシレートフィルムは、積層されている各層に上記ポリエステルを含有することが好ましい。
セルロースアシレートフィルムが２層以上の積層構造を有している場合、外層には、さらにマット剤を添加することが好ましい。マット剤としては、例えば特開２０１１−１２７０４５号公報に記載のものなどを用いることができ、例えば平均粒径２０ｎｍのシリカ粒子などを用いることができる。また、セルロースアシレートフィルムは、必須成分であるセルロースアシレートと上記ポリエステルに加えて、公知の添加剤を含むこともできる。添加剤については、例えば特開２０１２−２１５８１２号公報段落００２２〜００５５を参照できる。また、特開２０１３−１７４８６１号公報段落００５３〜０１２２に詳述されている偏光子耐久性改良剤を添加剤として用いることもできる。

（セルロースアシレートフィルムの厚み）
セルロースアシレートフィルムの厚みは、このフィルムを含む光学フィルムの用途に応じて決定すればよく特に限定されるものではない。近年、ＬＣＤ等の画像表示装置の薄型化が進行しており、このためには装置に組み込まれる光学フィルムは薄膜化することが好ましい。この点から、セルロースアシレートフィルムの膜厚は、４０μｍ以下であることが好ましく、より好ましくは３０μｍ以下である。一方、フィルムのハンドリング性の観点からは、セルロースアシレートフィルムの膜厚は１０μｍ以上であることが好ましく、１５μｍ以上であることがより好ましく、２０μｍ以上であることが更に好ましい。なお上記膜厚は、積層構造を有するセルロースアシレートフィルムについては、複数の層の総厚をいうものとする。

＜硬化層＞
本発明の一態様にかかる光学フィルムは、上記のセルロースアシレートフィルムの少なくとも一方の表面に直接、または他の層を介して間接的に、硬化性組成物を硬化することにより形成された硬化層を有する。この硬化層は、ハードコート層として、光学フィルムの耐久性向上に寄与することができる。フィルム耐擦傷性向上の点からは、上記硬化層は光学フィルムの最表層に位置することが好ましい。

硬化層を形成するための硬化性組成物は、粒状フィラー、引張強度が２５ＭＰａ以上であり、かつ引張伸度が２００％以上であるポリエステルウレタン、および硬化性化合物を含む。以下に、各成分の詳細を、順次説明する。

（粒状フィラー）
硬化層に粒状フィラーを含ませることにより、硬化層の硬度を向上することができ、これにより、硬化層を含む光学フィルムの高硬度化を達成することができる。硬化層に含まれる粒状フィラーの含有量が、硬化層を形成するための硬化性組成物の固形分全量１００質量部に対して１５質量部以上であることにより、高硬度の硬化層を得ることができ、６０質量部以下であれば、製造工程における粒状フィラーの脱落によるヘイズの上昇を抑制することができる。したがって粒状フィラーの含有量は、硬化性組成物の固形分全量を１００質量部として、１５〜６０質量部とする。なお硬化性組成物の固形分全量１００質量部に対する含有量は、この組成物から形成される硬化層における含有量と同義である。
上記の粒状フィラーの含有量は、硬化層のより一層の硬度向上の観点からは、２０質量部以上であることが好ましく、より一層のヘイズ低減の観点からは、５０質量部以下であることが好ましい。

粒状フィラーの一態様としては、無機粒子を挙げることができる。または、他の一態様としては、無機粒子が有機官能基により表面修飾された反応性無機粒子を挙げることができる。いずれの態様についても、粒状フィラーはコロイド粒子であることが、硬化性組成物および硬化層における意図しない凝集を抑制する観点から好ましい。

無機粒子としては、例えば、シリカ、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粒子などが挙げられる。金属粒子、金属硫化物粒子、金属窒化物粒子等を用いてもよい。硬度が高く、硬化層の色味付きが少ない点からは、シリカ、酸化アルミニウムが好ましい。また、硬化層とこの硬化層と屈折率の異なる層を積層することにより、光学フィルムに反射防止機能を付与することもできる。積層される他の層に対して相対的に高屈折率層とするためには、ジルコニア、チタニア、酸化アンチモン等の高屈折率粒子を用いることができる。相対的に低屈折率層とするためには、フッ化マグネシウム、フッ化ナトリウム等のフッ化物粒子や、中空シリカ粒子などの低屈折率粒子を適宜選択して用いることができる。更に、帯電防止性（導電性）を付与したい場合には、インジウムスズ酸化物（ＩＴＯ；Indium Tin Oxide）、酸化スズ等を適宜選択して用いることができる。これらは、１種単独で、または２種以上組み合わせて用いることができる。

上記の通り、粒状フィラーとしては、無機粒子が有機官能基により表面修飾された粒子を用いることもできる。有機官能基の一態様は、反応性基である。ここで「反応性基」とは、硬化層を形成するための硬化性組成物に含まれるいずれか一種以上の成分と反応し得る基をいうものとする。例えば、そのような反応性基としては、後述の硬化性化合物と反応性を有する基を挙げることができる。硬化性化合物と反応し得る反応性基を有する粒状フィラーは、硬化性化合物の分子間架橋を抑制しないために硬化層の硬度向上に寄与することができると、本発明者らは考えている。反応性基と他の成分との反応は、例えば硬化性組成物を硬化するための硬化処理（光照射、加熱等）により進行させることができる。したがって、硬化層における粒子は、通常、反応性基を反応後の形態で含んでいる。

上記反応性基としては、好ましくは重合性不飽和基であり、具体例としては、（メタ）アクリロイル基、ビニル基、アリル基等のエチレン性二重結合およびエポキシ基等が挙げられる。

または、粒状フィラーは、無機粒子が非重合性の有機官能基により表面修飾されているものであってもよい。このような表面修飾は、粒子の凝集抑制に有効である。非重合性の有機官能基の具体例としては、トリメチルシリル基、トリエチルシリル基、トリイソプロピルシリル基、ｔ-ブチルジメチルシリル基等を挙げることができる。

表面修飾された粒状フィラーにおいて、有機官能基による被覆量は、表面修飾される無機粒子の単位面積当たり２．００×１０^−３ｇ／ｍ^２以上であることが好ましく、３．００×１０^−３ｇ／ｍ^２以上であることが好ましい。

または、粒状フィラーとしては、無機粒子をコアとし、ポリマーをシェルとするコア／シェル構造を有するポリマー粒子を用いることもできる。

以上記載した有機官能基またはポリマーによる被覆量は、通常、乾燥粉体を空気中で完全に燃焼させた場合の質量減少％の恒量値として、例えば空気中で室温（例えば２５℃程度）から通常８００℃までの熱質量分析により求めることができる。

粒状フィラーの平均粒径は、より一層の硬度向上の観点からは、１ｎｍ以上であることが好ましく、１０ｎｍ以上であることが好ましい。他方、より透明性の高い硬化層を得る観点からは、粒状フィラーの平均粒径は１００ｎｍ以下であることが好ましく、６０ｎｍ以下であることがより好ましい。
粒状フィラーの形状は特に限定されず、真球状であっても、非真球状であってもよい。非真球状粒状フィラーの粒径とは、粒状フィラーの長軸長と短軸長の平均値を指す。
また、粒状フィラーの平均粒径とは、透過型電子顕微鏡（ＴＥＭ）により、硬化層の断面ＴＥＭ写真を取得し、断面ＴＥＭ写真に含まれる各粒子の粒径を測定して平均値を算出する他、粒状フィラーを溶剤分散ゾルとし、このゾルにおける５０％平均粒径として求めることができる。上記５０％平均粒径は、例えば、日機装（株）社製Nanotracまたは粒度分析計を用いて求めることができる。

上記粒状フィラーは、公知の方法で調製することができ、また市販品としても入手可能である。

（ポリエステルウレタン）
上記硬化層は、粒状フィラーと後述の硬化性化合物とともに、引張強度が２５ＭＰａ以上であり、かつ引張伸度が２００％以上であるポリエステルウレタンを含む硬化性組成物から形成される。ポリエステルウレタンとは、１分子中にエステル結合とウレタン結合（−Ｏ−ＣＯ−ＮＨ−）とを含むポリマーである。引張強度が２５ＭＰａ以上であり、かつ引張伸度が２００％以上であるポリエステルウレタンは硬化層の高硬度化および適度な柔軟性の付与に寄与することができると考えられる。このことが、硬化層の高硬度化と脆性向上に寄与すると、本発明者らは推察している。また、ポリエステルウレタンが粒状フィラーの粒子表面との親和性に優れることが、透明性低下の抑制に寄与していると、本発明者らは推察している。より詳しくは、ポリエステルウレタンが粒状フィラーの粒子表面との親和性に優れることが、透明性低下を引き起こす要因（製造工程での薬剤処理における粒状フィラーの脱落や溶出、粒状フィラーの凝集）の発生を抑制することに寄与していると、本発明者らは考えている。
また、硬化性組成物の固形分全量に対するポリエステルウレタン含有量が１質量部以上であれば、ポリエステルウレタン添加による上記効果を十分に得ることができ、１０質量部以下であれば、硬化層の硬度を維持することができる。したがって、硬化性組成物の固形分全量に対するポリエステルウレタン含有量は、１〜１０質量部の範囲とする。脆性向上および透明性低下の抑制の観点から、より好ましくは２質量部以上であり、硬化層の硬度維持の観点から、より好ましくは８質量部以下である。

上記ポリエステルウレタンは、引張強度が２５ＭＰａ以上であり、かつ引張伸度が２００％以上である。ポリエステルウレタンとして上記引張強度および引張伸度を示すものを用いることは、硬化層に適度な柔軟性が付与されることにより高硬度化と脆性向上をともに達成することに寄与すると、本発明者らは推察している。より好ましくは、引張強度は４０ＭＰａ以上であり、更に好ましくは５０ＭＰａ以上である。また、引張強度は、硬化性組成物中での相溶安定性の観点から、７０ＭＰａ以下であることが好ましい。一方、引張伸度は、好ましくは４５０％以上であり、より好ましくは６００％以上である。また、フィルム硬度の指標の１つである鉛筆硬度確保の観点から、引張伸度は１０００％以下であることが好ましい。鉛筆硬度の測定方法については、実施例について後述する。ポリエステルウレタンの引張強度および引張伸度は、ＪＩＳ Ｋ ６２５１に従って、引張強度試験機を用いて測定される値とする。具体的な測定方法の一例については、後述の実施例を参照できる。

ポリエステルウレタンは、ジオール、ジカルボン酸、およびジイソシアネートを少なくとも含むモノマー成分の重合により得ることができる。これら３種類のモノマーとしては、分岐していない構造を有する炭化水素基の両末端に、それぞれ水酸基（−ＯＨ）、カルボキシル基（−ＣＯＯＨ）、およびイソシアネート基（−ＮＣＯ）を有するものが好ましい。
分岐していない構造を有する炭化水素基は、アルキレン基、アルケニレン基、アルキニレン基、アリーレン基またはそれらの組み合わせであることが好ましい。
アルキレン基、アルケニレン基、アルキニレン基は、直鎖構造であることが好ましい。
上記炭化水素基がアルキレン基、アルケニレン基、アルキニレン基である場合の炭素原子数は、１〜８であることが好ましく、２〜６であることがより好ましく、２〜４であることが更に好ましい。
アリーレン基は、炭素原子数が１〜８のアルキル基を置換基として有していてもよい。
アリーレン基としては、フェニレン基またはナフチレン基であることが好ましく、フェニレン基であることがより好ましく、ｐ−フェニレン基であることが更に好ましい。
上記炭化水素基としては特に、上記アルキレン基、上記アリーレン基またはそれらの組み合わせが好ましい。

ポリエステルウレタンのモノマーとして用いるジオールとしては、エチレングリコール、１，３−プロパンジオール、１，４−ブタンジオール、ネオペンチルグリコール、１，６−ヘキサンジオール、１，４−シクロヘキサンジメタノールおよび１，５−ペンタンジオールが好ましい。
ジカルボン酸としては、テレフタル酸、イソフタル酸、ナフタレンジカルボン酸、１，４−シクロヘキサンジカルボン酸、コハク酸、グルタル酸、アジピン酸、シュウ酸およびマロン酸が好ましい。
ジイソシアネートとしては、エチレンジイソシネナート、トリメチレンジイソシアネート、テトラメチレンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート、ｍ−キシリレンジイソシアネート、ｐ−フェニレンジイソシアネート、トリレンジイソシアネート、ｐ，ｐ’−ジフェニルメタンジイソシアネートおよび１，５−ナフチレンジイソシアネートが好ましい。

ポリエステルウレタンの数平均分子量（Ｍｎ）は、粒状フィラーとの親和性の観点からは５０００以上であることが好ましく、１００００以上であることが好ましく、硬化性化合物との相溶性の観点からは５００００以下であることが好ましい。

また、一態様では、ポリエステルウレタンは、反応性基を有していてもよい。反応性基としては、好ましくは重合性不飽和基である。具体例については、先に粒状フィラーが有し得る反応性基について記載した通りである。

以上説明したポリエステルウレタンとしては、公知の方法で合成したものを用いてもよく、市販品を用いてもよい。市販品としては、バイロン（登録商標）シリーズ（商品名）：東洋紡（株）製などが挙げられ、バイロンＵＲ−２３００、バイロンＵＲ−３２００、バイロンＵＲ−３２１０、バイロンＵＲ−３２６０、バイロンＵＲ−５５３７、３００バイロンＵＲ−８３００、バイロンＵＲ−８７００などを好ましく用いることができる。

（硬化性化合物）
硬化性化合物としては、硬化処理により硬化（重合）可能な重合性基を有する各種化合物を用いることができる。重合性基としては、光、電子線、または放射線の照射により重合反応し得る重合性基、加熱により重合反応し得る重合性基を挙げることができ、光重合性基が好ましい。また、硬化性化合物は、モノマー、オリゴマー、プレポリマー等であることができる。

上記重合性基の具体例としては、（メタ）アクリロイル基、ビニル基、スチリル基、アリル基等の重合性不飽和基等や、エポキシ基等の開環重合型の重合性基が挙げられる。中でも、硬化性等の観点から、（メタ）アクリロイル基が好ましい。

上記硬化性組成物に含まれる硬化性化合物の具体例としては、以下の化合物を例示できる：ネオペンチルグリコールアクリレート、１，６−ヘキサンジオール（メタ）アクリレート、プロピレングリコールジ（メタ）アクリレート等のアルキレングリコールの（メタ）アクリル酸ジエステル類；トリエチレングリコールジ（メタ）アクリレート、ジプロピレングリコールジ（メタ）アクリレート、ポリエチレングリコールジ（メタ）アクリレート、ポリプロピレングリコールジ（メタ）アクリレート等のポリオキシアルキレングリコールの（メタ）アクリル酸ジエステル類；ペンタエリスリトールジ（メタ）アクリレート等の多価アルコールの（メタ）アクリル酸ジエステル類；２，２−ビス｛４−（アクリロキシ・ジエトキシ）フェニル｝プロパン、２，２−ビス｛４−（アクリロキシ・ポリプロポキシ）フェニル｝プロパン等のエチレンオキシドまたはプロピレンオキシド付加物の（メタ）アクリル酸ジエステル類；ウレタン（メタ）アクリレート類；ポリエステル（メタ）アクリレート類；イソシアヌル酸アクリレート類；エポキシ（メタ）アクリレート類。

上記の中でも、多価アルコールと（メタ）アクリル酸とのエステル類が好ましく、１分子中に３個以上の（メタ）アクリロイル基を有する多官能モノマーがより好ましい。
具体的には、（ジ）ペンタエリスリトールトリ（メタ）アクリレート、（ジ）ペンタエリスリトールテトラ（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、トリペンタエリスリトールトリアクリレート、トリペンタエリスリトールヘキサトリアクリレート、トリメチロールプロパントリ（メタ）アクリレート、トリメチロールエタントリ（メタ）アクリレート、ジトリメチロールプロパンテトラ（メタ）アクリレート、ＥＯ変性トリメチロールプロパントリ（メタ）アクリレート、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、１，２，４−シクロヘキサンテトラ（メタ）アクリレート、ペンタグリセロールトリアクリレート、１，２，３−クロヘキサンテトラメタクリレート、ポリエステルポリアクリレート、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、等が挙げられる。
なお本発明および本明細書において、「（メタ）アクリロイル基」は、アクリロイル基およびメタクリロイル基を包含する意味で用いるものとする。また、「（メタ）アクリレート」は、アクリレートおよびメタクリレートを包含する意味で用いる。「（メタ）アクリル酸」は、アクリル酸およびメタクリル酸を包含する意味で用いる。「（ジ）ペンタ」とは、ペンタおよびジペンタを包含する意味で用いる。

さらに、３個以上の（メタ）アクリロイル基を有する樹脂（オリゴマーまたはプレポリマー）、３個以上の（メタ）アクリロイル基を有する多官能（メタ）アクリレート、ウレタン（メタ）アクリレートも好ましい。
３個以上の（メタ）アクリロイル基を有する樹脂（オリゴマーまたはプレポリマー）としては、例えば、ポリエステル樹脂、ポリエーテル樹脂、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、ウレタン樹脂、アルキッド樹脂、スピロアセタール樹脂、ポリブタジエン樹脂、ポリチオールポリエン樹脂、多価アルコール等の多官能化合物等のオリゴマーまたはプレポリマー等も挙げられる。
３個以上の（メタ）アクリロイル基を有する多官能（メタ）アクリレートの具体例としては、特開２００７−２５６８４４号公報段落００９６に示されている例示化合物等を挙げることができる。
ウレタン（メタ）アクリレートとしては、例えば、アルコール、ポリオール、および／またはヒドロキシル基含有アクリレート等のヒドロキシル基含有化合物とイソシアネートを反応させ、または必要に応じて、これらの反応によって得られたポリウレタン化合物を（メタ）アクリル酸でエステル化して得られるウレタン（メタ）アクリレートを挙げることができる。具体例としては、特開２００７−２５６８４４号公報段落００１７に挙げられている各種市販品を例示できる。

上記硬化性組成物は、硬化収縮低減の観点から、硬化性化合物として、重合性基としてエポキシ基を有するエポキシ系化合物を含むこともできる。エポキシ系化合物としては、１分子中にエポキシ基を２個以上含む多官能エポキシ系化合物が好ましい。具体例としては、特開２００４−２６４５６３号公報、特開２００４−２６４５６４号公報、特開２００５−３７７３７号公報、特開２００５−３７７３８号公報、特開２００５−１４０８６２号公報、特開２００５−１４０８６２号公報、特開２００５−１４０８６３号公報、特開２００２−３２２４３０号公報に記載されているエポキシ系化合物が挙げられる。また、グリシジル（メタ）アクリレートのようなエポキシ基とアクリル系の重合性基の両方を持つ化合物を用いることも好ましい。

硬化性組成物の固形分全量に対する硬化性化合物含有量は、硬化層の硬度の観点からは、３０質量部以上であることが好ましく、４０質量部以上であることがより好ましく、５０質量部以上であることが更に好ましい。また、フィルムのカール抑制の観点からは、８４質量部以下であることが好ましく、７５質量部以下であることがより好ましい。

（硬化性組成物に含まれ得る成分）
上記硬化性組成物は、更に必要に応じて、重合開始剤、レベリング剤等の公知の添加剤の一種以上を任意に含むことができる。そのような添加剤としては、ハードコート層の形成に一般に使用されている各種添加剤を用いることができる。硬化性組成物への添加剤の添加量は適宜調整すればよく、特に限定されるものではない。

（硬化層の形成、膜厚）
硬化層は、上記硬化性組成物を、セルロースアシレートフィルム表面に直接、または他の層を介して間接的に塗布した後に硬化処理を施すことにより形成することができる。硬化処理は、硬化性組成物に含まれる硬化性化合物の種類に応じて、光照射、加熱等により行うことができる。硬化条件は、硬化性組成物の組成等に応じて、適宜決定すればよい。こうして形成される硬化層の膜厚は、光学フィルムの高硬度化の観点からは、１μｍ以上であることが好ましく、２μｍ以上であることがより好ましい。一方、光学フィルムの薄膜化の観点からは、２０μｍ以下であることが好ましく、１５μｍ以下であることがより好ましく、１０μｍ以下であることが更に好ましい。

＜光学フィルムに含まれ得る層＞
本発明の一態様にかかる光学フィルムは、上記のセルロースアシレートフィルムと、このフィルムの一方または両方の面に設けられた硬化層を含むが、更に一層以上の他の層を任意の位置に含むことができる。そのような層の一例としては、硬化層と屈折率の異なる層を挙げることができる。これらの層が積層されていることにより、光学フィルムは反射防止膜としての機能を発揮することもできる。なお本発明における屈折率とは、波長５８９ｎｍの光に対する屈折率を意味する。屈折率は、例えばアッベ屈折計で直接測定される測定波長５８９ｎｍにおける屈折率を指すが、分光反射スペクトルや分光エリプソメトリーを測定するなどして定量評価することもできる。

硬化層の屈折率は特に限定されない。一態様では、硬化層と屈折率の異なる層が、前者が高屈折率層、後者が低屈折率層として、光学フィルムに含まれることができる。または他の一態様では、その逆であることができる。また、硬化層が、後述の中屈折層であってもよい。

低屈折率層の屈折率は、例えば１．２０〜１．４６の範囲である。一方、高屈折率層の屈折率は、例えば１．６５〜２．２０の範囲である。一態様では、硬化層は、上記範囲の屈折率を示す高屈折率層とすることができる。硬化層の屈折率は、例えば上述の粒状フィラーの種類、含有量、硬化性化合物の種類、含有量等により制御することができる。

低屈折率層は、例えば無機物質の蒸着層であることもできるが、これに限定されるものではない。低屈折率層の詳細については、特開２０１１−１３６５０３号公報段落０１１１〜０１１２を参照することができる。
また、光学フィルムには、高屈折率層と低屈折率層等に加えて、これらの層の中間屈折率を有する中屈折率層が含まれていてもよい。中屈折率層の詳細については、特開２０１１−１３６５０３号公報段落０１０９〜０１１０を参照することができる。

＜光学フィルムの膜厚、物性＞
本発明の一態様にかかる光学フィルムは、セルロースアシレートフィルム、硬化層、および任意に他の層を含むフィルム総厚が、例えば２５μｍ〜１００μｍの範囲であることができる。光学フィルムが組み込まれる画像表示装置の薄型化の観点からは、光学フィルムの総厚は、７０μｍ以下であることが好ましく、５０μｍ以下であることが更に好ましい。
また、上記光学フィルムは、セルロースアシレートフィルムおよび硬化層のそれぞれを高硬度化することにより、きわめて高い硬度を示すことができる。光学フィルムの硬度の指標としてＪＩＳ Ｚ ２２５１：１９９８ に規定の方法により測定されるＫｎｏｏｐ硬度を用いると、上記光学フィルムは、硬化層を有する側の表面において測定されるＫｎｏｏｐ硬度として、２８０Ｎ／ｍｍ²以上のＫｎｏｏｐ硬度を示す高い硬度を有することができる。硬化層は、好ましくは光学フィルムの最表層として位置することができ、この場合、上記Ｋｎｏｏｐ硬度を示す表面は硬化層表面である。上記Ｋｎｏｏｐ硬度は、より好ましくは３００Ｎ／ｍｍ²以上であり、高いほど耐擦傷性向上の観点から好ましい。上記Ｋｎｏｏｐ硬度は、例えば５００Ｎ／ｍｍ²以下、または４００Ｎ／ｍｍ²以下であるが、上記の通り高いほど好ましいため、上限は特に限定されるものではない。光学フィルムのＫｎｏｏｐ硬度は、より詳しくは、後述の実施例に示す方法により測定することができる。

［偏光板］
本発明の更なる態様は、上記光学フィルムと、偏光子と、を含む偏光板に関する。本発明の一態様にかかる光学フィルムは、偏光板保護フィルムとして機能することができ、これにより優れた耐久性を有する偏光板を提供することができる。

偏光板は、通常、偏光子が２枚の保護フィルムの間に配置される。本発明の一態様にかかる光学フィルムは、２枚の保護フィルムの少なくとも一方または両方であることができる。また、液晶表示装置には、通常、液晶セルを挟んで２枚の偏光板（視認側偏光板、バックライト側偏光板）が配置される。本発明の一態様にかかる偏光板は、２枚の偏光板のいずれに用いてもよく、一態様では、視認側偏光板として用いられる。視認側偏光板に含まれる２枚の保護フィルムは、一方が視認側、他方が液晶セル側に配置される。この場合、本発明の一態様にかかる光学フィルムは、視認側保護フィルム、液晶セル側保護フィルムのいずれに用いてもよく、一態様では、視認側保護フィルムとして用いられる。

光学フィルム（保護フィルム）と偏光子とを貼り合わせる際、密着性向上のためにフィルムを鹸化することが通常行われる。一方、粒状フィラーを含むハードコート層を有する光学フィルムは、鹸化処理において粒状フィラーがハードコート層から脱落し、ハードコート層のヘイズが上昇し、これにより光学フィルムのヘイズも上昇し透明性が低下するという課題がある。これに対し本発明の一態様にかかる光学フィルムは、先に記載したとおり、粒状フィラーの脱落防止の組成調整がなされているため、鹸化処理における粒状フィラーの脱落を抑制ないし防止することができるため、鹸化処理後も高い透明性を示すことができる。鹸化処理は公知の方法で行うことができ、詳細については、例えば特開２０１１−１３６５０３号公報段落０１１４を参照できる。なお光学フィルムと偏光子の貼り合わせには、必要に応じてポリビニルアルコール等の公知の接着剤から形成される接着剤層を用いてもよい。

上記偏光板に含まれる偏光子としては、ポリビニルアルコールフィルムをヨウ素溶液中に浸漬して延伸したもの等を用いることができる。偏光子の詳細については、例えば特開２０１１−１３６５０３号段落０１１７を参照できる。

一態様では、偏光板に含まれる２枚の保護フィルムの一方が上記光学フィルムであり、他方が光学補償フィルムであることもできる。光学補償フィルムとしては、公知のフィルムを用いることができる。

［画像表示装置］
本発明の更なる態様は、上記光学フィルムを含む画像表示装置に関する。
画像表示装置としては、液晶表示装置（ＬＣＤ）、プラズマディスプレイパネル（ＰＤＰ）、エレクトロルミネッセンスディスプレイ（ＥＬＤ）、陰極管表示装置（ＣＲＴ）等の各種画像表示装置を挙げることができる。

一態様では、上記光学フィルムは、画像表示装置の表示面外側に配置される保護フィルムであることができる。この場合、表示面外側の最表層が、光学フィルムにふくまれる硬化層であることが、画像表示装置の耐擦傷性の更なる向上の観点から好ましい。

また、一態様では、画像表示装置は、偏光板を必須の構成部材として含む液晶表示装置であることができる。この場合、上記光学フィルムは、偏光板の保護フィルムとして含まれることが好ましい。そのような偏光板の詳細は、先に記載した通りである。

液晶表示装置の液晶セルは、ＴＮ（Twisted Nematic）モード、ＶＡ（Vertical Alignment）モード、ＯＣＢ（Optically Compensated Bend）モード、ＩＰＳ（In-Plane Switching）モード、ＥＣＢ（Electrically Controlled Birefringence）モード等の各種駆動モードの液晶セルであることができる。

以上説明した通り、本発明によれば、ヘイズ上昇が抑制された高硬度な光学フィルムを提供することができ、これにより画像の視認性が良好であり、しかも耐擦傷性に優れる画像表示装置の提供が可能となる。

以下に実施例に基づき本発明をさらに具体的に説明する。以下の実施例に示す材料、使用量、割合、処理内容、処理手順等は、本発明の趣旨を逸脱しない限り適宜変更することができる。したがって、本発明の範囲は以下に示す具体例により限定的に解釈されるべきものではない。

１．セルロースアシレートフィルムの作製

＜セルロースアシレートフィルムＫ１の作製＞
（コア層セルロースアシレートドープの作製）
下記の組成物をミキシングタンクに投入し攪拌して、各成分を溶解し、セルロースアセテート溶液を調製した。
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アセチル置換度２．８８のセルロースアセテート １００質量部
環状構造を有するポリエステル ＫＰ１（表１参照） １０質量部
偏光子耐久性改良剤（下記構造式の化合物） ４質量部
紫外線吸収剤（下記構造式の化合物） ２質量部
メチレンクロライド（第１溶媒） ４３０質量部
メタノール（第２溶媒） ６４質量部
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（外層セルロースアシレートドープの作製）
上記のコア層セルロースアシレートドープ９０質量部に下記のマット剤溶液を１０質量部加え、外層セルロースアセテート溶液を調製した。
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平均粒径２０ｎｍのシリカ粒子 ２質量部
（ＡＥＲＯＳＩＬ（登録商標）Ｒ９７２、日本アエロジル（株）製）
メチレンクロライド（第１溶媒） ７６質量部
メタノール（第２溶媒） １１質量部
コア層セルロースアシレートドープ １質量部
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（セルロースアシレートフィルムの作製）
上記コア層セルロースアシレートドープと、その両側に外層セルロースアシレートドープとを、３層同時に流延口から２０℃のドラム上に流延した。溶媒含有率が２０質量％程度の状態で剥ぎ取り、フィルムの幅方向の両端をテンタークリップで固定し、残留溶媒が３〜１５質量％の状態で、横方向に１．１倍延伸しつつ乾燥した。その後、熱処理装置のロール間を搬送することにより、厚さ２０μｍのセルロースアシレートフィルムを作製し、セルロースアシレートフィルムＫ１を作製した。なお、セルロースアシレートフィルムＫ１の各外層はいずれも２μｍずつとし、コア層の厚みを調整して、全体の厚みを調整した。

＜セルロースアシレートフィルムＫ２の作製＞
セルロースアシレートフィルムＫ１の作製において、環状構造を有するポリエステルを、表１記載のＫＰ２に変更した点以外は同様にして、セルロースアシレートフィルムＫ２を作製した。

＜セルロースアシレートフィルムＫ３の作製＞
セルロースアシレートフィルムＫ１の作製において、環状構造を有するポリエステルを、表１記載のＫＰ３に変更した点以外は同様にして、セルロースアシレートフィルムＫ２を作製した。

＜セルロースアシレートフィルムＫ４の作製＞
セルロースアシレートフィルムＫ１の作製において、膜厚を４０μｍにすること以外は同様にして、セルロースアシレートフィルムＫ４を作製した。

＜セルロースアシレートフィルムＫ５の作製＞
セルロースアシレートフィルムＫ１の作製において、環状構造を有するポリエステル ＫＰ１に代えてトリフェニルフォスフェートを用いた点以外は同様にして、セルロースアシレートフィルムＫ５を作製した。

２．硬化層形成用塗布液（硬化性組成物）の作製
下記成分を混合し、硬化層形成用塗布液を調製した。

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硬化性化合物Ａ１ １２．７質量部
硬化性化合物Ａ２ １２．７質量部
重合開始剤１ １．１質量部
ポリエステルウレタンＰ−１ ６．３質量部
オルガノシリカゾルＸ１ ９．５質量部
オルガノシリカゾル １９．０質量部
添加剤Ｆ ０．０４質量部
メチルエチルケトン １８．３質量部
メチルイソブチルケトン １５．２質量部
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上記成分の詳細は、以下の通りである。
硬化性化合物Ａ１：ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート（日本化薬（株）製商品名ＤＰＨＡ）
硬化性化合物Ａ２：ペンタエリスリトールテトラアクリレート（新中村化学（株）製商品名Ａ−ＴＭＭＴ）
重合開始剤１：ＢＡＳＦ（株）製商品名ＩＲＧＡＣＵＲＥ（登録商標）１８４
ポリエステルウレタンＰ−１：ポリエステルウレタンの３０質量％メチルエチルケトン（ＭＥＫ）溶液（東洋紡（株）製商品名バイロン（登録商標）ＵＲ−３２６０）
シリカオルガノゾルＸ１：平均粒径約１５ｎｍのコロイダルシリカ分散液（固形分４０質量％、粒子表面にメタクリロイル基を有するシリカコロイド粒子のＭＥＫゾル液（日産化学（株）製商品名ＭＥＫ−ＡＣ−２１４０Ｙ））
シリカオルガノゾルＸ２：平均粒径約１５ｎｍのコロイダルシリカ分散液（固形分３０質量％、粒子表面にメタクリロイル基を有するシリカコロイド粒子のメチルイソブチルケトン（ＭＩＢＫ）ゾル液（日産化学（株）商品名ＭＩＢＫ−ＳＤ））
添加剤Ｆ：含フッ素レベリング剤（ＤＩＣ（株）製商品名メガファックＦ−４７７）

上記硬化層形成用塗布液の固形分全量（組成物全量から溶媒を除いた質量）１００質量部に対する各成分の含有量は、下記表２に示す通りである。

３．光学フィルムの作製

（光学フィルム１０１の作製）
セルロースアシレートフィルムＫ１上に、上記組成の硬化層形成用塗布液をグラビアコーターを用いて塗布した。８０℃で乾燥した後、酸素濃度が１．０体積％以下の雰囲気になるように窒素パージしながら１６０Ｗ／ｃｍの空冷メタルハライドランプ（アイグラフィックス（株）製）を用いて塗布層を形成した後、照度４００ｍＷ／ｃｍ^２、照射量３００ｍＪ／ｃｍ^２の紫外線を照射して塗布層を硬化させ、厚さ７μｍの光学フィルム１０１を作製した。

（光学フィルム１０２〜１０５の作製）
光学フィルム１０１の作製方法において、硬化層形成用塗布液へのシリカオルガノゾルの添加量を変更した点以外は同様にして、光学フィルム１０２〜１０５を作製した。

（光学フィルム１０６〜１１８の作製）
光学フィルム１０１の作製方法において、硬化層形成用塗布液へ添加するポリエステルウレタンの添加量、種類または添加量および種類を表３に示すように変更した点以外は同様にして、光学フィルム１０６〜１１７を作製した。
使用したポリエステルウレタンＰ−２〜Ｐ−７は、以下の通りである。
ポリエステルウレタンＰ−２：東洋紡（株）商品名バイロンＵＲ−５５３７（ポリエステルウレタンの３０質量％ＭＥＫ／トルエン溶液）
ポリエステルウレタンＰ−３：東洋紡（株）商品名バイロンＵＲ−８３００（ポリエステルウレタンの３０質量％ＭＥＫ／トルエン溶液）
ポリエステルウレタンＰ−４：東洋紡（株）商品名バイロンＵＲ−２３００（ポリエステルウレタンの３０質量％ＭＥＫ／トルエン溶液）
ポリエステルウレタンＰ−５：東洋紡（株）商品名バイロンＵＲ−３２００（ポリエステルウレタンの３０質量％ＭＥＫ／トルエン溶液）
ポリエステルウレタンＰ−６：東洋紡（株）商品名バイロンＵＲ−８７００（ポリエステルウレタンの３０質量％ＭＥＫ／トルエン／シクロヘキサノン溶液）
ポリエステルウレタンＰ−７：日立化成（株）製商品名テスラック２３００（無溶媒）

（光学フィルム１１９〜１２２の作製）
実施例１に示した光学フィルム１０１の作製方法において、使用したセルロースアシレートフィルムを表３に示すように変更した点以外は同様にして、光学フィルム１１８〜１２１を作製した。

４．ポリエステルウレタンの引張強度、引張伸度の測定
ＪＩＳ Ｋ ６２５１に従って、以下の方法によりポリエステルウレタンＰ−１〜Ｐ−７の引張強度および引張伸度を測定した。
各ポリエステルウレタンについて、ダンベル状試験片(３号)を作製した。温度２５℃、相対湿度５５％ＲＨの条件下で、各ダンベル状試験片(３号)を引張り試験機ＲＴＦ−１２１０（株式会社エー・アンド・デイ製）を用いて、速度５００ｍｍ／ｍｉｎで破断するまで引っ張り、破断させるのに要した最大引張り力を測定した。最大引張り力を試験片の断面積で除し、引張強度を求めた。
また、引張伸度は引張強度と同様の条件で、破断時の標線間距離の伸び量を測定し、破断時の標線間距離から元の標線間距離を差し引いた距離を、元の標線間距離で除し、引張伸度を算出した。
測定結果を表３に示す。

５．光学フィルムの評価
作製した光学フィルムを、以下の方法によって評価した。

（鉛筆硬度）
ＪＩＳ Ｋ−５６００−５−４に記載の方法に準じ、以下の鉛筆硬度評価を行った。
光学フィルムを温度２５℃、相対湿度５５％ＲＨで２時間調湿した後、ＪＩＳ Ｓ−６００６に規定されている試験用鉛筆を用いて、硬化層（ハードコート層）が積層された面を、４．９Ｎの荷重にて鉛筆硬度を測定し、以下の評価基準で評価した。
Ａ：５Ｈ以上
Ｂ：４Ｈ
Ｃ：３Ｈ
Ｄ：２Ｈ

（脆性）
ＪＩＳ−Ｋ−５６００−５−１に記載の塗料一般試験方法―耐屈曲性（円筒形マンドレル法）の方法を用いて、以下のように評価を行った。
各光学フィルムを温度２５℃、相対湿度５５％ＲＨの条件下で１６時間保存後に、直径（Φ）の違うマンドレルにそれぞれ巻き付けて、クラックの発生状況を観察し、クラックが発生しなかった最大のマンドレルの直径で脆性（耐クラック性）を評価した。マンドレルの直径が小さいほど性能が優れている。以下の評価基準で評価した。
Ａ：マンドレルの直径４ｍｍ未満
Ｂ：マンドレルの直径４ｍｍ以上６ｍｍ以下
Ｃ：マンドレルの直径６ｍｍ超８ｍｍ以下
Ｄ：マンドレルの直径８ｍｍ超

（薬剤処理後のフィルム透明性）
各光学フィルムを４０℃に加温した水酸化ナトリウム水溶液（２．５Ｎ（２．５ｍｏｌ／ｌ））に２分間浸漬処理し、２０℃の純水で３０秒洗浄後、２５℃の硫酸水溶液（０．１Ｎ（０．０５ｍｏｌ／ｌ））に３０秒浸漬し、更に２０℃の純水で３０秒洗浄する処理を行い、上記薬剤処理前後のヘイズを測定した。ヘイズの測定は、２５℃、相対湿度５５％ＲＨの条件下で、ＮＤＨ−２０００ヘイズメーター（日本電色工業(株）製）を用いて、ＪＩＳ Ｋ−６７１４に従って行った。
薬剤処理後のヘイズの増加が小さいほど、薬剤処理によるフィルム透明性低下が少ないことを意味する。以下の評価基準により、薬剤処理後のフィルム透明性を評価した。
Ａ：薬剤処理後のヘイズが、薬剤処理前のヘイズ＋０．１以下
Ｂ：薬剤処理後のヘイズが、薬剤処理前のヘイズ＋０．１超０．３以下
Ｃ：薬剤処理後のヘイズが、薬剤処理前のヘイズ＋０．３超０．５未満
Ｄ：薬剤処理後のヘイズが、薬剤処理前のヘイズ＋０．５以上

（Ｋｎｏｏｐ硬度）
各光学フィルムの硬化層形成面に、ＨＭ２０００型硬度計(フィッシャーインスツルメンツ社製)を用い、最大押し込み荷重２０ｍＮ、押し込み速度１０秒、クリープ５秒の条件でダイヤモンド製圧子を押し込み、得られた最大押し込み深さと荷重の関係よりＫｎｏｏｐ硬度を求めた。
以上の結果を、表３に示す。

６．低屈折率層付光学フィルムの作製
（中空シリカ粒子分散液（Ｆ）の調製）
中空シリカ粒子ゾル（イソプロピルアルコールシリカゾル、触媒化成工業（株）製ＣＳ６０−ＩＰＡ、平均粒径６０ｎｍ、シェル厚み１０ｎｍ、シリカ濃度２０質量％、シリカ粒子の屈折率１．３１）５００質量部に、アクリロイルオキシプロピルトリメトキシシラン２０質量部、およびジイソプロポキシアルミニウムエチルアセテート１．５質量部を加え混合した後に、イオン交換水９質量部を加えた。６０℃で８時間反応させた後に室温まで冷却し、アセチルアセトン１．８質量部を添加し、分散液（Ｅ）を得た。その後、分散液（Ｅ）にシリカの含率がほぼ一定になるようにシクロヘキサノンを添加しながら、圧力３０Ｔｏｒｒで減圧蒸留による溶媒置換を行い、最後に濃度調整により固形分濃度１８．２質量％の分散液（Ｆ）を得た。得られた分散液（Ｆ）のイソプロピルアルコール（ＩＰＡ）残存量をガスクロマトグラフィーで分析したところ０．５質量％以下であった。

（低屈折率層用塗布液の調製）
下記成分を混合し、メチルエチルケトンに溶解して固形分５質量％の低屈折率層用塗布液Ｌｎ１を作製した。

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含フッ素共重合体 ２８質量部
（特開２００４−４５４６２号公報に記載のＰ−３、重量平均分子量約５００００）
ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート １０質量部
メタクリロキシ変性シリコーン ４質量部
（Ｇｅｌｅｓｔ（株）製ＲＭＳ−０３３）
重合開始剤（ＢＡＳＦ製イルガキュア１２７） ３質量部
中空シリカ粒子分散液（Ｆ） ５５質量部
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（低屈折率層付光学フィルムの作製）
上述の光学フィルム１０１、１１４および１１８の硬化層表面にＬｎ１を低屈折率層用塗布液を塗布し、６００ｍＪ／ｃｍ^２の紫外線照射で硬化させ、膜厚０．１μｍの低屈折率層を形成した。こうして得られた光学フィルムは、硬化層が低屈折率層より屈折率の高い高屈折率層である。得られた光学フィルムが、優れた反射防止性能を示すことを確認した。このように、屈折率の異なる層を積層することにより、反射防止フィルムとして機能することができる光学フィルムを得ることができる。作製した反射防止フィルムにおいても、先に記載した方法により、鉛筆硬度、脆性、薬剤処理後のフィルム透明性を評価し、結果が良好であることを確認した。

７．偏光板の作製
（偏光板保護フィルムの鹸化処理）
実施例で作製した各光学フィルムを、２．３ｍｏｌ／ｌの水酸化ナトリウム水溶液に、５５℃で３分間浸漬した。室温の水洗浴槽中で洗浄し、３０℃で０．０５ｍｏｌ／ｌの硫酸を用いて中和した。再度、室温の水洗浴槽中で洗浄し、さらに１００℃の温風で乾燥した。このようにして、光学フィルムの鹸化処理を行った。

（偏光板の作製）
延伸したポリビニルアルコールフィルムにヨウ素を吸着させて偏光子を作製した。
鹸化処理した光学フィルムを、ポリビニルアルコール系接着剤を用いて、偏光子の片側に貼り付けた。貼り付けは、各光学フィルムのセルロースアシレートフィルムが偏光子側（内側）、硬化層が外側に位置するように行った。
市販のセルローストリアセテートフィルム（富士フイルム（株）製フジタック（登録商標）ＴＤ８０ＵＦ）に同様の鹸化処理を行い、ポリビニルアルコール系接着剤を用いて、上記で作製した各光学フィルムを貼り付けてある側とは反対側の偏光子の面に鹸化処理後の市販のセルローストリアセテートフィルムを貼り付けた。
この際、偏光子の透過軸と各光学フィルムの遅相軸とが平行するように配置した。また、偏光子の透過軸と市販のセルローストリアセテートフィルムの遅相軸については、直交するように配置した。
このようにして各偏光板を作製した。

７．液晶表示装置の作製
市販の液晶テレビ（ＳＯＮＹ（株）のブラビア（登録商標）Ｊ５０００）の視認側の偏光板をはがし、上記６．で作製した各偏光板を、上記各光学フィルムが液晶セル側と反対側となるように、粘着剤を介して、観察者側に一枚ずつ貼り付けて液晶表示装置を得た。
作製した液晶表示装置では、鮮明な画像を視認することができた。

本発明は、液晶表示装置等の画像表示装置の製造分野において有用である。

Claims (14)

1. セルロースアシレートフィルムと、硬化性組成物を硬化することにより形成された硬化層と、を含む光学フィルムであって、
   前記セルロースアシレートフィルムは、環状構造を有するポリエステルを含み、
   前記硬化性組成物は、粒状フィラーと、引張強度が２５ＭＰａ以上であり、かつ引張伸度が２００％以上であるポリエステルウレタンと、硬化性化合物と、を少なくとも含み、
   前記粒状フィラーは、無機コロイド粒子であり、
   前記硬化性組成物に含まれる固形分全量１００質量部に対して、前記粒状フィラーの含有量が１５〜６０質量部の範囲であり、かつ前記ポリエステルウレタンの含有量が１〜１０質量部の範囲である、光学フィルム。
2. 前記ポリエステルは、多価カルボン酸由来の繰り返し単位と、ポリオール由来の繰り返し単位と、を少なくとも含み、かつ、
   前記多価カルボン酸由来の繰り返し単位は、環状構造を有する多価カルボン酸由来の繰り返し単位を少なくとも含む、請求項１に記載の光学フィルム。
3. 前記環状構造を有する多価カルボン酸由来の繰り返し単位は、芳香族多価カルボン酸由来の繰り返し単位である請求項２に記載の光学フィルム。
4. 前記多価カルボン酸由来の繰り返し単位は、脂肪族多価カルボン酸由来の繰り返し単位を含むことができ、かつ、前記ポリエステルに含まれる脂肪族多価カルボン酸由来の繰り返し単位数をｍ、芳香族多価カルボン酸由来の繰り返し単位数をｎとしたとき、ｍとｎとの比率ｍ：ｎが、０：１０〜３：７の範囲である、請求項３に記載の光学フィルム。
5. 前記セルロースアシレートフィルムの膜厚は、１５〜４０μｍ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。
6. 前記無機コロイド粒子は、粒子表面に反応性基を有する無機コロイド粒子である請求項１〜５のいずれか１項に記載の光学フィルム。
7. 前記反応性基は、重合性不飽和基である請求項６に記載の光学フィルム。
8. 前記硬化性化合物は、（メタ）アクリロイル基を有する化合物を含む請求項１〜７のいずれか１項に記載の光学フィルム。
9. 前記硬化層の屈折率よりも屈折率の低い層を更に含む請求項１〜８のいずれか１項に記載の光学フィルム。
10. 前記硬化層を有する側の表面において測定されるＫｎｏｏｐ硬度が２８０Ｎ／ｍｍ²以上である請求項１〜９のいずれか１項に記載の光学フィルム。
11. 請求項１〜１０のいずれか１項に記載の光学フィルムと、
    偏光子と、
    を含む偏光板。
12. 請求項１〜１０のいずれか１項に記載の光学フィルムを含む画像表示装置。
13. 請求項１１に記載の偏光板を含み、該偏光板に前記光学フィルムを含む請求項１２に記載の画像表示装置。
14. 前記偏光板を、少なくとも視認側に有する請求項１３に記載の画像表示装置。