KR102342375B1 - 광학 적층체 - Google Patents

Abstract

기재 필름과 하드 코트층의 밀착성이 우수하며, 또한, 수지 필름 상의 흠집이 현재화되지 않고 외관이 우수한 광학 적층체를 제공한다. 본 발명의 광학 적층체는, 수지 필름으로 형성되는 기재층과, 그 수지 필름에 하드 코트층 형성용 조성물을 도공하여 형성된 하드 코트층과, 그 기재층과 그 하드 코트층 사이에, 그 하드 코트층 형성용 조성물이 그 수지 필름에 침투하여 형성된 침투층을 구비하고, 그 하드 코트층 형성용 조성물만으로 형성된 성형체의 굴절률 R_HC 와, 그 수지 필름의 굴절률 R_sub 와, 하드 코트층 표면의 굴절률 R_surface 의 관계가 식 (1) 로 나타내어지고,
0.1 ≤ (R_HC － R_surface)/(R_HC － R_sub) ≤ 0.4 ··· (1)
그 침투층의 두께가 1.2 ㎛ 이상이며, 또한, (그 침투층의 두께/그 하드 코트층의 두께) 가 0.7 이하이다.

Description

광학 적층체

본 발명은, 광학 적층체에 관한 것이다.

액정 디스플레이 (LCD), 음극선관 표시 장치 (CRT), 플라즈마 디스플레이 (PDP), 일렉트로루미네선스 디스플레이 (ELD) 등의 화상 표시 장치는, 외부로부터의 접촉에 의해 그 표면에 흠집이 나면, 표시 화상의 시인성이 저하되는 경우가 있다. 이 때문에, 화상 표시 장치의 표면 보호를 목적으로 하여, 기재 필름과 하드 코트층을 포함하는 광학 적층체가 사용되고 있다. 광학 적층체의 기재 필름으로는, 대표적으로는 트리아세틸셀룰로오스 (TAC) 가 사용되고 있다. 그러나, TAC 로 이루어지는 기재 필름은, 투습도가 높다. 그 때문에, 이와 같은 기재 필름을 포함하는 광학 적층체를 LCD 에 사용한 경우, 고온 고습하에서는 수분이 당해 광학 적층체를 투과하여, 편광자의 광학 특성이 열화된다는 문제가 발생한다. 최근, 옥내에서의 사용에 더하여, 카 내비게이션 시스템, 휴대 정보 단말과 같은 옥외에서 사용되는 기기에도 LCD 가 사용되는 경우도 많아지고 있어, 고온 고습 등의 가혹한 조건하에 있어서도 상기 문제가 발생하지 않는 신뢰성이 높은 LCD 가 요구되고 있다.

상기 문제를 해결하기 위해, 저투습성의 시클로올레핀 기재 필름에 하드 코트층 형성용 조성물을 도공한 광학 적층체가 제안되어 있다 (특허문헌 1). 그러나, 이와 같은 시클로올레핀 기재 필름은 하드 코트층과의 밀착성이 나쁘다는 문제가 있다. 또, 저투습성인 (메트)아크릴계 수지 필름을, 기재 필름으로서 사용하는 것도 검토되고 있다.

그러나, (메트)아크릴계 수지 필름으로 대표되는 저투습성의 수지 필름에, 하드 코트층 형성용 조성물을 도공하여 형성된 광학 적층체에 있어서는, 수지 필름에 흠집이 생겨 있었던 경우, 하드 코트층의 형성에 의해 당해 흠집이 현재화된다는 문제가 있다. 이와 같은 현상은, 수지 필름에 생긴 흠집이 육안 관찰 불가능할 정도로 미세하더라도 일어날 수 있고, 육안 관찰 불가능한 흠집은, 얻어진 광학 적층체에 있어서, 육안 관찰 가능한 외관 불량의 원인이 될 수 있다.

일본 공개특허공보 2006-110875호

본 발명은 상기 종래의 과제를 해결하기 위해 이루어진 것으로, 그 목적으로 하는 바는, 수지 필름 (기재 필름) 과 하드 코트층의 밀착성이 우수하며, 또한, 수지 필름 상의 흠집이 현재화되지 않고 외관이 우수한 광학 적층체를 제공하는 것에 있다.

본 발명의 광학 적층체는, 수지 필름으로 형성되는 기재층과, 그 수지 필름에 하드 코트층 형성용 조성물을 도공하여 형성된 하드 코트층과, 그 기재층과 그 하드 코트층 사이에, 그 하드 코트층 형성용 조성물이 그 수지 필름에 침투하여 형성된 침투층을 구비하고, 그 하드 코트층 형성용 조성물만으로 형성된 성형체의 굴절률 R_HC 와, 그 수지 필름의 굴절률 R_sub 와, 하드 코트층 표면의 굴절률 R_surface 의 관계가 식 (1) 로 나타내어지고,

0.1 ≤ (R_HC － R_surface)/(R_HC － R_sub) ≤ 0.4 ··· (1)

그 침투층의 두께가 1.2 ㎛ 이상이며, 또한, (그 침투층의 두께/그 하드 코트층의 두께) 가 0.7 이하이다.

하나의 실시형태에 있어서는, 상기 수지 필름이, 편면에 안티블록층을 구비한다.

하나의 실시형태에 있어서는, 상기 수지 필름으로서, 두께 방향으로 0.2 kgf/㎟ ∼ 1.0 kgf/㎟ 의 압력이 가해진 후의 수지 필름이 사용된다.

하나의 실시형태에 있어서는, 상기 수지 필름으로서, 길이가 4000 m 이상이며, 또한, 롤상의 수지 필름이 사용된다.

하나의 실시형태에 있어서는, 상기 수지 필름이, 산술 평균 표면 조도 Ra 가 10 nm 이상인 부분을 갖는다.

본 발명에 의하면, 수지 필름 (기재 필름) 상에 하드 코트층 형성용 조성물을 도공하여 형성된 기재층 및 하드 코트층, 그리고 수지 필름에 하드 코트층 형성용 조성물이 침투하여 형성된 침투층을 구비하고, 그 하드 코트층 형성용 조성물의 침투 정도를 적절히 제어함으로써, 수지 필름 (기재 필름) 과 하드 코트층의 밀착성이 우수하며, 또한, 수지 필름 상의 흠집이 현재화되지 않고 외관이 우수한 광학 적층체를 얻을 수 있다. 또, 본 발명에 의하면, 육안 관찰 가능한 흠집을 갖는 수지 필름을 사용해도, 그 흠집의 영향이 현저하게 적어, 외관이 우수한 광학 적층체를 얻을 수 있다.

도 1 의 (a) 는, 본 발명의 바람직한 실시형태에 의한 광학 적층체의 개략 단면도이고, (b) 는 종래의 일반적인 하드 코트층을 갖는 광학 적층체의 개략 단면도의 일례이다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시형태에 대해 설명하지만, 본 발명은 이들 실시형태에는 한정되지 않는다.

A. 광학 적층체의 전체 구성

도 1(a) 는, 본 발명의 바람직한 실시형태에 의한 광학 적층체의 개략 단면도이고, 도 1(b) 는, 종래의 일반적인 하드 코트층을 갖는 광학 적층체의 개략 단면도이다. 도 1(a) 에 나타내는 광학 적층체 (100) 는, 수지 필름으로 형성되는 기재층 (10) 과, 침투층 (20) 과, 하드 코트층 (30) 을 이 순서로 구비한다. 하드 코트층 (30) 은, 수지 필름에 하드 코트층 형성용 조성물을 도공하여 형성된다. 침투층 (20) 은, 하드 코트층 형성용 조성물이 수지 필름에 침투하여 형성된다. 즉, 침투층 (20) 이란, 수지 필름에 있어서, 하드 코트층 성분이 존재하고 있는 부분이다. 기재층 (10) 은, 상기와 같이 하드 코트층 형성용 조성물이 수지 필름에 침투하였을 때에, 수지 필름에 있어서 하드 코트층 형성용 조성물이 도달 (침투) 하지 않았던 부분이다. 한편, 도 1(b) 에 나타내는 광학 적층체 (200) 는, 침투층이 형성되어 있지 않다. 도 1(a) 및 (b) 에 나타내는 경계 (A) 는, 수지 필름의 하드 코트층 형성용 조성물 도공면에 의해 규정되는 경계이다. 따라서, 경계 (A) 는, 광학 적층체 (100) 에 있어서는 침투층 (20) 과 하드 코트층 (30) 의 경계이고, 침투층이 형성되어 있지 않은 광학 적층체 (200) 에 있어서는 기재층 (10') (즉, 수지 필름) 과 하드 코트층 (30') 의 경계이다.

상기 수지 필름을 형성하는 성분 (예를 들어, 수지 ; 이하, 간단히 수지 필름 성분이라고도 한다) 이, 하드 코트층 형성용 조성물에 용출되어, 하드 코트층 중에 수지 필름 성분이 존재하고 있어도 된다.

상기 하드 코트층 형성용 조성물만으로 형성된 성형체의 굴절률 R_HC 와, 상기 수지 필름의 굴절률 R_sub 와, 상기 하드 코트층 표면의 굴절률 R_surface 의 관계가 식 (1) 로 나타내어진다. 또한, 굴절률은, 프리즘 커플러법으로 측정된다.

0.1 ≤ (R_HC － R_surface)/(R_HC － R_sub) ≤ 0.4 ··· (1)

「하드 코트층 형성용 조성물만으로 형성된 성형체의 굴절률 R_HC」란, 하드 코트층 형성시, 하드 코트층 형성용 조성물에 수지 필름 성분이 용출되지 않고 형성된 경우의 하드 코트층에 상당한다. 「하드 코트층 형성용 조성물만으로 형성된 성형체의 굴절률 R_HC」는, 예를 들어, 상기 광학 적층체와는 별도의 평가용 성형체로서, 하드 코트층 형성용 조성물만으로 성형체를 형성하고, 그 성형체의 굴절률을 측정하여, 얻어진다. 하드 코트층 형성용 조성물만으로 형성된 성형체는, 예를 들어, 상용층 (相溶層) 이 형성될 수 없는 기재 필름 상에 하드 코트층 형성용 조성물을 도공하여 형성된다.

상기와 같이, 본 발명에 있어서는, 하드 코트층 형성용 조성물만으로 형성된 성형체의 굴절률 R_HC 와, 상기 수지 필름의 굴절률 R_sub 와, 상기 하드 코트층 표면의 굴절률 R_surface 가, 0.1 ≤ (R_HC － R_surface)/(R_HC － R_sub) 의 관계를 갖는다. 굴절률 R_HC 와, R_sub 와, R_surface 는, 0.15 ≤ (R_HC － R_surface)/(R_HC － R_sub) 의 관계를 갖는 것이 보다 바람직하고, 0.19 ≤ (R_HC － R_surface)/(R_HC － R_sub) 의 관계를 갖는 것이 더욱 바람직하다. 즉, 상기 하드 코트층 표면의 굴절률 R_surface 는, R_HC － 0.1 × (R_HC － R_sub) 이하이고, 바람직하게는 R_HC － 0.15 × (R_HC － R_sub) 이하이며, 보다 바람직하게는 R_HC － 0.19 × (R_HC － R_sub) 이하이다. 본 발명에 있어서는, 적절한 침투층을 형성하기 위해 조제된 하드 코트층 형성용 조성물을 사용함으로써, 수지 필름 성분이 하드 코트층 형성용 조성물에 용출되어, 하드 코트층 중에 수지 필름 성분이 존재할 수 있다. 그 결과, 하드 코트층 표면의 굴절률 R_surface 가, 「하드 코트층 형성용 조성물만으로 형성된 성형체의 굴절률 R_HC」보다 감소된다. 이 감소 정도가 0.1 × (R_HC － R_sub) 이상이 되도록 하드 코트층을 형성하면, 수지 필름 상의 흠집이 현재화되지 않고 외관이 우수한 광학 적층체를 얻을 수 있다. 이와 같은 효과는, 수지 필름 상의 흠집에 의한 요철을 완화시키도록 하여, 침투층이 균일한 층상으로 형성됨으로써 얻어지는 것으로 생각된다. 한편, 감소 정도가 0.1 × (R_HC － R_sub) 보다 작은 경우 (R_surface 가 R_HC － 0.1 × (R_HC － R_sub) 보다 큰 경우), 침투층이 양호하게 형성되지 않아, 수지 필름 상의 흠집에 의한 요철에서 기인하여 상용 부분과 비상용 부분으로 구별되는 불균일 부분이 생기고, 그 결과, 수지 필름 상의 흠집이 현재화된 광학 적층체가 되는 것으로 생각된다.

또, 상기와 같이, 본 발명에 있어서는, 굴절률 R_HC 와, R_sub 와, R_surface 가, (R_HC － R_surface)/(R_HC － R_sub) ≤ 0.4 의 관계를 갖는다. 굴절률 R_HC 와, R_sub 와, R_surface 는, (R_HC － R_surface)/(R_HC － R_sub) ≤ 0.25 의 관계를 갖는 것이 보다 바람직하고, (R_HC － R_surface)/(R_HC － R_sub) ≤ 0.2 의 관계를 갖는 것이 더욱 바람직하다. 즉, 하드 코트층 표면의 굴절률 R_surface 는, R_HC － 0.4 × (R_HC － R_sub) 이상이고, 바람직하게는 R_HC － 0.25 × (R_HC － R_sub) 이상이며, 보다 바람직하게는 R_HC － 0.2 × (R_HC － R_sub) 이상이다. 이와 같은 범위이면, 내찰상성의 저하를 억제하면서, 상기와 같이 외관이 우수한 광학 적층체를 얻을 수 있다.

상기 침투층의 두께의 하한은, 1.2 ㎛ 이상이고, 바람직하게는 2 ㎛ 이상이며, 보다 바람직하게는 2.2 ㎛ 이상이다. 또한, 침투층의 두께란, 상기 수지 필름에 있어서 하드 코트층 성분이 존재하고 있는 부분의 두께로, 구체적으로는, 도 1(a) 에 나타내는 바와 같이, 수지 필름에 있어서 하드 코트층 성분이 존재하고 있는 부분 (침투층) 과 존재하고 있지 않은 부분 (기재층) 의 경계 (B) 와, 경계 (A) 의 거리이다. 침투층의 두께는, 하드 코트층의 반사 스펙트럼, 또는 SEM, TEM 등의 전자 현미경에 의한 관찰에 의해 측정할 수 있다. 반사 스펙트럼에 의한 침투층의 두께의 측정 방법의 상세한 것은, 실시예에 있어서의 평가 방법으로서 후술한다.

본 발명에 있어서는, 두께가 1.2 ㎛ 이상인 침투층이 형성되어 있음으로써, 수지 필름과 하드 코트층의 밀착성이 우수하며, 또한, 간섭 불균일이 억제된 광학 적층체를 얻을 수 있다. 또, 본 발명에 있어서는, 수지 필름 및 하드 코트층의 형성 재료로서 굴절률차가 큰 재료를 선택해도, 간섭 불균일의 발생을 방지할 수 있다. 본 발명의 광학 적층체는, 예를 들어, 기재층 (수지 필름) 의 굴절률과 하드 코트층의 굴절률의 차의 절대치를 0.01 ∼ 0.15 로 할 수 있다. 물론, 당해 굴절률차의 절대치를 0.01 미만으로 설정하는 것도 가능하다.

상기 침투층 (20) 의 두께의 상한은, 침투층의 두께와 하드 코트층의 두께비 (침투층의 두께/하드 코트층의 두께) 로 규정된다. (침투층의 두께/하드 코트층의 두께) 는, 0.7 이하이고, 바람직하게는 0.65 이하이며, 보다 바람직하게는 0.6 이하이다. 또한, 하드 코트층의 두께는, 도 1 에 나타내는 계면 (C) (하드 코트층의 공기 계면) 과 경계 (A) 의 거리이다.

하드 코트층 형성시, 하드 코트층 형성용 조성물로 이행하는 수지 필름 성분이 지나치게 많은 경우, 수지 필름 성분이 하드 코트층 형성용 조성물과 충분히 상용되지 않을 우려가 있다. 본 발명에 있어서는, 침투층의 두께/하드 코트층의 두께가 0.7 이하가 되도록 하여 침투층 및 하드 코트층을 형성함으로써, 수지 필름 성분과 하드 코트층 형성용 조성물의 상용 불량을 방지하여, 수지 필름 상의 흠집이 현재화되지 않고 외관이 우수한 광학 적층체를 얻을 수 있다.

본 발명의 광학 적층체의 500 nm ∼ 600 nm 의 파장 영역에 있어서의 하드 코트층의 반사 스펙트럼의 진폭은, 바람직하게는 0.5 ％ 이하이고, 보다 바람직하게는 0.3 ％ 이하이며, 더욱 바람직하게는 0.1 ％ 이하이다. 본 발명에 의하면, 반사 스펙트럼의 진폭이 작은, 즉, 간섭 불균일이 적은 광학 적층체를 얻을 수 있다.

본 발명의 광학 적층체는, 필요에 따라, 하드 코트층 (30) 의 외측에 임의의 적절한 그 밖의 층 (도시 생략) 이 배치되어도 된다. 그 밖의 층은, 대표적으로는, 점착제층 (도시 생략) 을 개재하여 배치된다.

본 발명의 광학 적층체는, 예를 들어, 편광 필름 (편광판이라고도 칭해진다) 에 적용된다. 구체적으로는, 본 발명의 광학 적층체는, 편광 필름에 있어서, 편광자의 편면 또는 양면에 형성되어, 편광자의 보호 재료로서 바람직하게 사용될 수 있다.

B. 기재층

상기 기재층은, 수지 필름으로 형성된다. 보다 상세하게는, 상기와 같이, 기재층은, 수지 필름에 하드 코트층 형성용 조성물을 도공하였을 때에, 수지 필름에 있어서, 당해 하드 코트층 형성용 조성물이 도달 (침투) 하지 않았던 부분이다.

상기 수지 필름의 두께는, 바람직하게는 10 ㎛ ∼ 200 ㎛ 이고, 보다 바람직하게는 20 ㎛ ∼ 100 ㎛ 이다. 두께가 10 ㎛ 미만이면, 강도가 저하될 우려가 있다. 두께가 200 ㎛ 를 초과하면, 투명성이 저하될 우려가 있다.

하나의 실시형태에 있어서는, 상기 수지 필름은, 산술 평균 표면 조도 Ra (보다 구체적으로는, 하드 코트층 형성용 조성물 도공면의 산술 평균 표면 조도 Ra) 가 10 nm 이상인 부분을 갖고, 바람직하게는 산술 평균 표면 조도 Ra 가 50 nm ∼ 1000 nm 인 부분을 갖는다. 본 발명에 의하면, 흠집을 갖고, 이와 같은 요철면이 형성된 수지 필름을 사용해도, 당해 흠집에서 기인하는 외관 불량의 발생을 방지할 수 있다. 또한, 흠집을 갖지 않는 수지 필름이 사용될 수 있는 것은 말할 필요도 없다. 또, 본 발명은, 수지 필름에 육안 관찰 불가능한 흠집이 생겨 있는 경우에도 유용하다. 종래, 수지 필름에 육안 관찰 불가능한 흠집이 생겨 있는 경우, 하드 코트층의 형성에 의해 당해 흠집이 현재화되고, 그 결과, 수지 필름/하드 코트층 적층체에는, 당해 흠집에서 기인한 외관 불량이 발생하는 경우가 있었지만, 본 발명에 의하면, 이와 같은 문제도 회피할 수 있어, 외관이 우수한 광학 적층체를 제공할 수 있다.

하나의 실시형태에 있어서는, 상기 수지 필름으로서 장척 (長尺) 상의 수지 필름이 사용된다. 대표적으로는, 장척상의 수지 필름은 롤상으로 준비되고, 롤로부터 조출 (繰出) 된 수지 필름 상에, 하드 코트층 형성용 조성물을 도공하여 광학 적층체가 얻어진다.

하나의 실시형태에 있어서는, 길이가 4000 m 이상이며, 또한, 롤상의 수지 필름이 사용된다. 생산성 향상을 위해, 수지 필름을 장척화하는 것이 실시되지만, 이와 같은 수지 필름의 롤에 있어서는, 롤 내부 (스크롤 내) 에 있어서 압력이 커져 흠집이 생기기 쉽고, 롤 상태에서의 필름의 꺾임이나 어긋나게 감김 등의 문제가 일어나기 쉽다. 또, 수지 필름에 슬릿 등의 가공을 실시할 때의 고속 반송, 가이드 롤과의 접촉에서 기인하는 흠집도 생기기 쉬워진다. 또, 생산성 향상, 비용 저감 (보호 필름리스화) 을 위해, 안티블로킹층이 형성된 수지 필름이 사용되는 경우가 있다. 이와 같은 수지 필름을 사용함으로써, 보호 필름을 사용하지 않고 블로킹을 방지하여, 롤상의 수지 필름을 얻을 수 있지만, 당해 수지 필름은, 마찰 등에 의해 흠집이 생기기 쉬워진다. 특히, 장척화하였을 때에는, 롤 내부의 압력 증가에서 기인한 문제가 발생하기 쉬워져, 흠집의 발생은 현저해진다. 종래, 스크롤 내에 생긴 흠집은 외관 불량의 원인이 되어, 스크롤 내 부분은 다량으로 폐기되고 있었다. 이와 같은 문제는, 수지 필름이 길어질수록 현저해진다. 한편, 본 발명에 있어서는, 수지 필름의 흠집이 현재화되는 것을 방지하여 광학 적층체를 얻을 수 있기 때문에, 상기와 같이 롤 내부에 압력이 가해지기 쉬운 장척 롤을 사용해도, 그 대부분을 사용할 수 있다. 수지 필름의 길이의 상한은, 예를 들어, 10000 m 이다.

하나의 실시형태에 있어서는, 두께 방향으로 0.2 kgf/㎟ ∼ 1.0 kgf/㎟ 의 압력이 가해진 후의 수지 필름이 사용된다. 이와 같은 수지 필름으로는, 예를 들어, 롤상으로 권취된 수지 필름의 스크롤 내 부분을 들 수 있다. 이와 같은 부하 이력을 갖는 수지 필름은, 외관 불량의 원인이 되는 육안 관찰 가능한 흠집 및/또는 육안 관찰 불가능한 흠집을 갖는 경우가 많지만, 본 발명에 있어서는, 이와 같은 수지 필름을 사용해도 외관이 우수한 광학 적층체를 얻을 수 있다.

하나의 실시형태에 있어서는, 수지 필름의 편면에는 안티블록층이 형성되어 있다. 안티블록층은, 임의의 적절한 방법에 의해 형성된다. 안티블록층을 갖는 수지 필름은, 블로킹이 방지되어 장척 롤화가 가능해진다. 본 발명에 있어서는, 상기와 같이 롤상으로 권취된 수지 필름의 흠집의 문제를 해소할 수 있기 때문에, 안티블록층을 갖는 수지 필름이 유효하게 사용될 수 있다.

상기 수지 필름의 표면의 젖음 장력은, 바람직하게는 40 mN/m 이상, 보다 바람직하게는 50 mN/m 이상, 더욱 바람직하게는 55 mN/m 이상이다. 표면의 젖음 장력이 적어도 40 mN/m 이상이면, 수지 필름과 하드 코트층의 밀착성이 더욱 향상된다. 표면의 젖음 장력을 조정하기 위해, 임의의 적절한 표면 처리를 실시할 수 있다. 표면 처리로는, 예를 들어, 코로나 방전 처리, 플라즈마 처리, 오존 분사, 자외선 조사, 화염 처리, 화학 약품 처리를 들 수 있다. 이것들 중에서도, 바람직하게는, 코로나 방전 처리, 플라즈마 처리이다.

상기 수지 필름의 투습도는, 바람직하게는 200 g/㎡·24 hr 이하이고, 보다 바람직하게는 80 g/㎡·24 hr 이하이다. 이와 같이 투습도가 낮은 수지 필름으로는, 예를 들어, (메트)아크릴계 수지 필름, 시클로올레핀계 수지 필름 등을 들 수 있다. 본 발명에 의하면, 이와 같이 투습도가 낮은 (메트)아크릴계 수지 필름을 사용해도, (메트)아크릴계 수지 필름과 하드 코트층의 밀착성이 우수하며, 또한, 간섭 불균일이 억제된 광학 적층체를 얻을 수 있다. 또한, 투습도는, 예를 들어, JIS Z 0208 에 준한 방법에 의해, 40 ℃, 상대 습도 92 ％ 의 시험 조건에서 측정할 수 있다.

상기 수지 필름의 파장 380 nm 에 있어서의 광의 투과율은, 바람직하게는 15 ％ 이하이고, 보다 바람직하게는 12 ％ 이하이며, 더욱 바람직하게는 9 ％ 이하이다. 파장 380 nm 의 광의 투과율이 이와 같은 범위의 (메트)아크릴계 수지 필름이면, 우수한 자외선 흡수능이 발현되므로, 광학 적층체의 외광 등에 의한 자외선 열화가 방지될 수 있다.

상기 수지 필름을 구성하는 재료로는, 본 발명의 효과가 얻어지는 한, 임의의 적절한 재료가 사용된다. 수지 필름을 구성하는 재료로는, 예를 들어, (메트)아크릴계 수지 필름이 사용된다. (메트)아크릴계 수지 필름은, 예를 들어, (메트)아크릴계 수지를 주성분으로서 함유하는 수지 성분을 함유하는 성형 재료를, 압출 성형하여 얻어진다.

상기 (메트)아크릴계 수지 필름의 면 내 위상차 Re 는, 바람직하게는 10 nm 이하이고, 보다 바람직하게는 7 nm 이하이며, 더욱 바람직하게는 5 nm 이하이고, 특히 바람직하게는 3 nm 이하이며, 가장 바람직하게는 1 nm 이하이다. (메트)아크릴계 수지 필름의 두께 방향 위상차 Rth 는, 바람직하게는 15 nm 이하이고, 보다 바람직하게는 10 nm 이하이며, 더욱 바람직하게는 5 nm 이하이고, 특히 바람직하게는 3 nm 이하이며, 가장 바람직하게는 1 nm 이하이다. 면 내 위상차 및 두께 방향 위상차가 이와 같은 범위이면, 위상차에서 기인하는 화상 표시 장치의 표시 특성에 대한 악영향이 현저하게 억제될 수 있다. 면 내 위상차 및 두께 방향 위상차가 이와 같은 범위인 (메트)아크릴계 수지 필름은, 예를 들어, 후술하는 글루타르이미드 구조를 갖는 (메트)아크릴계 수지를 사용하여 얻을 수 있다. 또한, 면 내 위상차 Re 및 두께 방향 위상차 Rth 는, 각각, 이하의 식으로 구해진다 :

Re ＝ (nx － ny) × d

Rth ＝ (nx － nz) × d

여기서, nx 는 (메트)아크릴계 수지 필름의 지상축 방향의 굴절률이고, ny 는 (메트)아크릴계 수지 필름의 진상축 방향의 굴절률이며, nz 는 (메트)아크릴계 수지 필름의 두께 방향의 굴절률이고, d (nm) 는 (메트)아크릴계 수지 필름의 두께이다. 지상축은, 필름면 내의 굴절률이 최대가 되는 방향을 말하고, 진상축은, 면 내에서 지상축과 수직인 방향을 말한다. 대표적으로는, Re 및 Rth 는, 파장 590 nm 의 광을 사용하여 측정된다.

상기 (메트)아크릴계 수지로는, 임의의 적절한 (메트)아크릴계 수지를 채용할 수 있다. 예를 들어, 폴리메타크릴산메틸 등의 폴리(메트)아크릴산에스테르, 메타크릴산메틸-(메트)아크릴산 공중합체, 메타크릴산메틸-(메트)아크릴산에스테르 공중합체, 메타크릴산메틸-아크릴산에스테르-(메트)아크릴산 공중합체, (메트)아크릴산메틸-스티렌 공중합체 (MS 수지 등), 지환족 탄화수소기를 갖는 중합체 (예를 들어, 메타크릴산메틸-메타크릴산시클로헥실 공중합체, 메타크릴산메틸-(메트)아크릴산노르보르닐 공중합체 등) 를 들 수 있다. 바람직하게는, 폴리(메트)아크릴산메틸 등의 폴리(메트)아크릴산 C_1-6 알킬을 들 수 있다. 보다 바람직하게는, 메타크릴산메틸을 주성분 (50 ∼ 100 중량％, 바람직하게는 70 ∼ 100 중량％) 으로 하는 메타크릴산메틸계 수지를 들 수 있다.

상기 (메트)아크릴계 수지의 중량 평균 분자량은, 바람직하게는 10000 ∼ 500000 이다. 중량 평균 분자량이 지나치게 작으면, 필름으로 한 경우의 기계적 강도가 부족한 경향이 있다. 중량 평균 분자량이 지나치게 크면, 용융 압출시의 점도가 높아, 성형 가공성이 저하되고, 성형품의 생산성이 저하되는 경향이 있다.

상기 (메트)아크릴계 수지의 유리 전이 온도는, 바람직하게는 110 ℃ 이상이고, 보다 바람직하게는 120 ℃ 이상이다. 유리 전이 온도가 이와 같은 범위이면, 내구성 및 내열성이 우수한 (메트)아크릴계 수지 필름이 얻어질 수 있다. 유리 전이 온도의 상한은 특별히 한정되지 않지만, 성형성 등의 관점에서, 바람직하게는 170 ℃ 이하이다.

상기 (메트)아크릴계 수지는, 바람직하게는, 정 (正) 의 복굴절을 발현하는 구조 단위와 부 (負) 의 복굴절을 발현하는 구조 단위를 갖는다. 이들 구조 단위를 가지고 있으면, 그 존재비를 조정하여, (메트)아크릴계 수지 필름의 위상차를 제어할 수 있고, 저위상차의 (메트)아크릴계 수지 필름을 얻을 수 있다. 정의 복굴절을 발현하는 구조 단위로는, 예를 들어, 락톤 고리, 폴리카보네이트, 폴리비닐알코올, 아세트산셀룰로오스, 폴리에스테르, 폴리아릴레이트, 폴리이미드, 폴리올레핀 등을 구성하는 구조 단위, 후술하는 일반식 (1) 로 나타내는 구조 단위를 들 수 있다. 부의 복굴절을 발현하는 구조 단위로는, 예를 들어, 스티렌계 모노머, 말레이미드계 모노머 등을 유래로 하는 구조 단위, 폴리메틸메타크릴레이트의 구조 단위, 후술하는 일반식 (3) 으로 나타내는 구조 단위 등을 들 수 있다. 본 명세서에 있어서, 정의 복굴절을 발현하는 구조 단위란, 당해 구조 단위만을 갖는 수지가 정의 복굴절 특성을 나타내는 경우 (즉, 수지의 연신 방향으로 지상축이 발현하는 경우) 의 구조 단위를 의미한다. 또, 부의 복굴절을 발현하는 구조 단위란, 당해 구조 단위만을 갖는 수지가 부의 복굴절 특성을 나타내는 경우 (즉, 수지의 연신 방향과 수직인 방향으로 지상축이 발현하는 경우) 의 구조 단위를 의미한다.

상기 (메트)아크릴계 수지로서, 락톤 고리 구조 또는 글루타르이미드 구조를 갖는 (메트)아크릴계 수지가 바람직하게 사용된다. 락톤 고리 구조 또는 글루타르이미드 구조를 갖는 (메트)아크릴계 수지는 내열성이 우수하다. 보다 바람직하게는, 글루타르이미드 구조를 갖는 (메트)아크릴계 수지이다. 글루타르이미드 구조를 갖는 (메트)아크릴계 수지를 사용하면, 상기와 같이, 저투습이며, 또한, 위상차 및 자외선 투과율이 작은 (메트)아크릴계 수지 필름을 얻을 수 있다. 글루타르이미드 구조를 갖는 (메트)아크릴계 수지 (이하, 글루타르이미드 수지라고도 칭한다) 는, 예를 들어, 일본 공개특허공보 2006-309033호, 일본 공개특허공보 2006-317560호, 일본 공개특허공보 2006-328329호, 일본 공개특허공보 2006-328334호, 일본 공개특허공보 2006-337491호, 일본 공개특허공보 2006-337492호, 일본 공개특허공보 2006-337493호, 일본 공개특허공보 2006-337569호, 일본 공개특허공보 2007-009182호, 일본 공개특허공보 2009-161744호에 기재되어 있다. 이들 기재는, 본 명세서에 참고로서 원용된다.

바람직하게는, 상기 글루타르이미드 수지는, 하기 일반식 (1) 로 나타내는 구조 단위 (이하, 글루타르이미드 단위라고도 칭한다) 와, 하기 일반식 (2) 로 나타내는 구조 단위 (이하, (메트)아크릴산에스테르 단위라고도 칭한다) 를 함유한다.

[화학식 1]

식 (1) 에 있어서, R¹ 및 R² 는, 각각 독립적으로, 수소 또는 탄소수 1 ∼ 8 의 알킬기이고, R³ 은, 수소, 탄소수 1 ∼ 18 의 알킬기, 탄소수 3 ∼ 12 의 시클로알킬기, 또는 탄소수 5 ∼ 15 의 방향 고리를 함유하는 치환기이다. 식 (2) 에 있어서, R⁴ 및 R⁵ 는, 각각 독립적으로, 수소 또는 탄소수 1 ∼ 8 의 알킬기이고, R⁶ 은, 수소, 탄소수 1 ∼ 18 의 알킬기, 탄소수 3 ∼ 12 의 시클로알킬기, 또는 탄소수 5 ∼ 15 의 방향 고리를 함유하는 치환기이다.

글루타르이미드 수지는, 필요에 따라, 하기 일반식 (3) 으로 나타내는 구조 단위 (이하, 방향족 비닐 단위라고도 칭한다) 를 추가로 함유하고 있어도 된다.

[화학식 2]

식 (3) 에 있어서, R⁷ 은, 수소 또는 탄소수 1 ∼ 8 의 알킬기이고, R⁸ 은, 탄소수 6 ∼ 10 의 아릴기이다.

상기 일반식 (1) 에 있어서, 바람직하게는, R¹ 및 R² 는, 각각 독립적으로, 수소 또는 메틸기이고, R³ 은 수소, 메틸기, 부틸기, 또는 시클로헥실기이며, 더욱 바람직하게는, R¹ 은 메틸기이고, R² 는 수소이며, R³ 은 메틸기이다.

상기 글루타르이미드 수지는, 글루타르이미드 단위로서, 단일 종류만을 함유하고 있어도 되고, 상기 일반식 (1) 에 있어서의 R¹, R², 및 R³ 이 상이한 복수 종류를 함유하고 있어도 된다.

글루타르이미드 단위는, 상기 일반식 (2) 로 나타내는 (메트)아크릴산에스테르 단위를 이미드화하는 것에 의해, 형성할 수 있다. 또, 글루타르이미드 단위는, 무수 말레산 등의 산 무수물, 또는, 이와 같은 산 무수물과 탄소수 1 ∼ 20 의 직사슬 또는 분기의 알코올의 하프 에스테르 ; 아크릴산, 메타크릴산, 말레산, 무수 말레산, 이타콘산, 무수 이타콘산, 크로톤산, 푸마르산, 시트라콘산 등의 α,β-에틸렌성 불포화 카르복실산 등을 이미드화하는 것에 의해서도, 형성할 수 있다.

상기 일반식 (2) 에 있어서, 바람직하게는, R⁴ 및 R⁵ 는, 각각 독립적으로, 수소 또는 메틸기이고, R⁶ 은 수소 또는 메틸기이며, 더욱 바람직하게는, R⁴ 는 수소이고, R⁵ 는 메틸기이며, R⁶ 은 메틸기이다.

상기 글루타르이미드 수지는, (메트)아크릴산에스테르 단위로서, 단일 종류만을 함유하고 있어도 되고, 상기 일반식 (2) 에 있어서의 R⁴, R⁵, 및 R⁶ 이 상이한 복수 종류를 함유하고 있어도 된다.

상기 글루타르이미드 수지는, 상기 일반식 (3) 으로 나타내는 방향족 비닐 단위로서, 바람직하게는 스티렌, α-메틸스티렌 등을 함유하고, 더욱 바람직하게는 스티렌을 함유한다. 이와 같은 방향족 비닐 단위를 가짐으로써, 글루타르이미드 구조의 정의 복굴절성을 저감시켜, 보다 저위상차의 (메트)아크릴계 수지 필름을 얻을 수 있다.

상기 글루타르이미드 수지는, 방향족 비닐 단위로서, 단일 종류만을 함유하고 있어도 되고, R⁷ 및 R⁸ 이 상이한 복수 종류를 함유하고 있어도 된다.

상기 글루타르이미드 수지에 있어서의 상기 글루타르이미드 단위의 함유량은, 예를 들어 R³ 의 구조 등에 의존하여 변화시키는 것이 바람직하다. 글루타르이미드 단위의 함유량은, 글루타르이미드 수지의 총 구조 단위를 기준으로 하여, 바람직하게는 1 중량％ ∼ 80 중량％ 이고, 보다 바람직하게는 1 중량％ ∼ 70 중량％ 이며, 더욱 바람직하게는 1 중량％ ∼ 60 중량％ 이고, 특히 바람직하게는 1 중량％ ∼ 50 중량％ 이다. 글루타르이미드 단위의 함유량이 이와 같은 범위이면, 내열성이 우수한 저위상차의 (메트)아크릴계 수지 필름이 얻어질 수 있다.

상기 글루타르이미드 수지에 있어서의 상기 방향족 비닐 단위의 함유량은, 목적이나 원하는 특성에 따라 적절히 설정될 수 있다. 용도에 따라서는, 방향족 비닐 단위의 함유량은 0 이어도 된다. 방향족 비닐 단위가 함유되는 경우, 그 함유량은, 글루타르이미드 수지의 글루타르이미드 단위를 기준으로 하여, 바람직하게는 10 중량％ ∼ 80 중량％ 이고, 보다 바람직하게는 20 중량％ ∼ 80 중량％ 이며, 더욱 바람직하게는 20 중량％ ∼ 60 중량％ 이고, 특히 바람직하게는 20 중량％ ∼ 50 중량％ 이다. 방향족 비닐 단위의 함유량이 이와 같은 범위이면, 저위상차이며, 또한, 내열성 및 기계적 강도가 우수한 (메트)아크릴계 수지 필름이 얻어질 수 있다.

상기 글루타르이미드 수지에는, 필요에 따라, 글루타르이미드 단위, (메트)아크릴산에스테르 단위, 및 방향족 비닐 단위 이외의 그 밖의 구조 단위가 추가로 공중합되어 있어도 된다. 그 밖의 구조 단위로는, 예를 들어, 아크릴로니트릴이나 메타크릴로니트릴 등의 니트릴계 단량체, 말레이미드, N-메틸말레이미드, N-페닐말레이미드, N-시클로헥실말레이미드 등의 말레이미드계 단량체로 구성되는 구조 단위를 들 수 있다. 이들 그 밖의 구조 단위는, 상기 글루타르이미드 수지 중에, 직접 공중합되어 있어도 되고, 그래프트 공중합되어 있어도 된다.

상기 (메트)아크릴계 수지 필름은, 자외선 흡수제를 함유한다. 자외선 흡수제로는, 상기 원하는 특성이 얻어지는 한, 임의의 적절한 자외선 흡수제가 채용될 수 있다. 상기 자외선 흡수제의 대표예로는, 트리아진계 자외선 흡수제, 벤조트리아졸계 자외선 흡수제, 벤조페논계 자외선 흡수제, 시아노아크릴레이트계 자외선 흡수제, 벤조옥사진계 자외선 흡수제, 및 옥사디아졸계 자외선 흡수제를 들 수 있다. 이들 자외선 흡수제는, 단독으로 사용해도 되고, 복수를 조합하여 사용해도 된다.

상기 자외선 흡수제의 함유량은, (메트)아크릴계 수지 100 중량부에 대해, 바람직하게는 0.1 중량부 ∼ 5 중량부이고, 보다 바람직하게는 0.2 중량부 ∼ 3 중량부이다. 자외선 흡수제의 함유량이 이와 같은 범위이면, 자외선을 효과적으로 흡수할 수 있으며, 또한, 필름 성형시의 필름의 투명성이 저하되는 경우가 없다. 자외선 흡수제의 함유량이 0.1 중량부보다 적은 경우, 자외선의 차단 효과가 불충분해지는 경향이 있다. 자외선 흡수제의 함유량이 5 중량부보다 많은 경우, 착색이 격렬해지거나, 성형 후의 필름의 헤이즈가 높아져, 투명성이 악화되거나 하는 경향이 있다.

상기 (메트)아크릴계 수지 필름은, 목적에 따라 임의의 적절한 첨가제를 함유할 수 있다. 첨가제로는, 예를 들어, 힌더드 페놀계, 인계, 황계 등의 산화 방지제 ; 내광 안정제, 내후 안정제, 열 안정제 등의 안정제 ; 유리 섬유, 탄소 섬유 등의 보강재 ; 근적외선 흡수제 ; 트리스(디브로모프로필)포스페이트, 트리알릴포스페이트, 산화안티몬 등의 난연제 ; 아니온계, 카티온계, 논이온계의 계면 활성제 등의 대전 방지제 ; 무기 안료, 유기 안료, 염료 등의 착색제 ; 유기 필러나 무기 필러 ; 수지 개질제 ; 유기 충전제나 무기 충전제 ; 가소제 ; 활제 ; 대전 방지제 ; 위상차 저감제 등을 들 수 있다. 함유되는 첨가제의 종류, 조합, 함유량 등은, 목적이나 원하는 특성에 따라 적절히 설정될 수 있다.

상기 (메트)아크릴계 수지 필름의 제조 방법으로는, 특별히 한정되는 것은 아니지만, 예를 들어, (메트)아크릴계 수지와, 자외선 흡수제와, 필요에 따라 그 밖의 중합체나 첨가제 등을, 임의의 적절한 혼합 방법으로 충분히 혼합하여, 미리 열 가소성 수지 조성물로 하고 나서, 이것을 필름 성형할 수 있다. 혹은, (메트)아크릴계 수지와, 자외선 흡수제와, 필요에 따라 그 밖의 중합체나 첨가제 등을, 각각 다른 용액으로 하고 나서 혼합하여 균일한 혼합액으로 한 후, 필름 성형해도 된다.

상기 열 가소성 수지 조성물을 제조하려면, 예를 들어, 옴니 믹서 등, 임의의 적절한 혼합기로 상기의 필름 원료를 프리블렌드한 후, 얻어진 혼합물을 압출 혼련한다. 이 경우, 압출 혼련에 사용되는 혼합기는, 특별히 한정되는 것은 아니고, 예를 들어, 단축 압출기, 2 축 압출기 등의 압출기나 가압 니더 등, 임의의 적절한 혼합기를 사용할 수 있다.

상기 필름 성형의 방법으로는, 예를 들어, 용액 캐스트법 (용액 유연법), 용융 압출법, 캘린더법, 압축 성형법 등, 임의의 적절한 필름 성형법을 들 수 있다. 용융 압출법이 바람직하다. 용융 압출법은 용제를 사용하지 않으므로, 제조 비용이나 용제에 의한 지구 환경이나 작업 환경에 대한 부하를 저감시킬 수 있다.

상기 용융 압출법으로는, 예를 들어, T 다이법, 인플레이션법 등을 들 수 있다. 성형 온도는, 바람직하게는 150 ∼ 350 ℃, 보다 바람직하게는 200 ∼ 300 ℃ 이다.

상기 T 다이법으로 필름 성형하는 경우에는, 공지된 단축 압출기나 2 축 압출기의 선단부에 T 다이를 장착하고, 필름상으로 압출된 필름을 권취하여, 롤상의 필름을 얻을 수 있다. 이 때, 권취 롤의 온도를 적절히 조정하여, 압출 방향으로 연신을 가함으로써, 1 축 연신하는 것도 가능하다. 또, 압출 방향과 수직인 방향으로 필름을 연신함으로써, 동시 2 축 연신, 축차 2 축 연신 등을 실시할 수도 있다.

상기 (메트)아크릴계 수지 필름은, 상기 원하는 위상차가 얻어지는 한, 미연신 필름 또는 연신 필름의 어느 것이어도 된다. 연신 필름인 경우에는, 1 축 연신 필름 또는 2 축 연신 필름의 어느 것이어도 된다. 2 축 연신 필름인 경우에는, 동시 2 축 연신 필름 또는 축차 2 축 연신 필름의 어느 것이어도 된다.

상기 연신 온도는, 필름 원료인 열 가소성 수지 조성물의 유리 전이 온도 근방인 것이 바람직하고, 구체적으로는, 바람직하게는 (유리 전이 온도 － 30 ℃) ∼ (유리 전이 온도 ＋ 30 ℃), 보다 바람직하게는 (유리 전이 온도 － 20 ℃) ∼ (유리 전이 온도 ＋ 20 ℃) 의 범위 내이다. 연신 온도가 (유리 전이 온도 － 30 ℃) 미만이면, 얻어지는 필름의 헤이즈가 커지거나, 혹은, 필름이 찢어지거나, 균열되거나 하여 소정의 연신 배율이 얻어지지 않을 우려가 있다. 반대로, 연신 온도가 (유리 전이 온도 ＋ 30 ℃) 를 초과하면, 얻어지는 필름의 두께 불균일이 커지거나, 신장률, 인열 전파 강도, 및 내유 피로 등의 역학적 성질을 충분히 개선할 수 없거나 하는 경향이 있다. 또한, 필름이 롤에 점착된다는 트러블이 발생하기 쉬워지는 경향이 있다.

상기 연신 배율은, 바람직하게는 1.1 ∼ 3 배, 보다 바람직하게는 1.3 ∼ 2.5 배이다. 연신 배율이 이와 같은 범위이면, 필름의 신장률, 인열 전파 강도, 및 내유 피로 등의 역학적 성질을 대폭 개선할 수 있다. 결과적으로, 두께 불균일이 작고, 복굴절이 실질적으로 제로이며 (따라서, 위상차가 작고), 또한, 헤이즈가 작은 필름을 제조할 수 있다.

상기 (메트)아크릴계 수지 필름은, 그 광학적 등방성이나 기계적 특성을 안정화시키기 위해, 연신 처리 후에 열 처리 (어닐링) 등을 실시할 수 있다. 열 처리의 조건은, 임의의 적절한 조건을 채용할 수 있다.

C. 침투층

상기 침투층은, 상기와 같이, 수지 필름에 하드 코트층 형성용 조성물이 침투함으로써 형성된다. 바꿔 말하면, 침투층은 수지 필름 성분과 하드 코트층을 형성하는 성분의 상용화 영역의 일부에 대응할 수 있다.

상기 침투층에 있어서, 수지 필름 성분의 농도가, 하드 코트층측으로부터 기재층측에 걸쳐 연속적으로 높아지는 것이 바람직하다. 수지 필름 성분의 농도가 연속적으로 변화되는 것, 즉 수지 필름 성분의 농도 변화에서 기인하는 계면이 형성되어 있지 않은 것에 의해 계면 반사를 억제할 수 있어, 간섭 불균일이 적은 광학 적층체를 얻을 수 있기 때문이다.

D. 하드 코트층

하드 코트층은, 상기와 같이, 상기 수지 필름 상에 하드 코트층 형성용 조성물을 도공하여 형성된다. 하드 코트층 형성용 조성물은, 예를 들어, 열, 광 (자외선 등) 또는 전자선 등에 의해 경화될 수 있는 경화성 화합물을 함유한다. 바람직하게는, 하드 코트층 형성용 조성물은, 광 경화형의 경화성 화합물을 함유한다. 경화성 화합물은, 모노머, 올리고머 및 프레폴리머 중 어느 것이어도 된다. 하나의 실시형태에 있어서는, 하드 코트층 형성용 조성물의 조성에 의해, 상기 침투층의 형성 상태를 제어한다.

하드 코트층 형성용 조성물은, 바람직하게는, 경화성 화합물로서 우레탄(메트)아크릴레이트 및/또는 우레탄(메트)아크릴레이트의 올리고머를 함유한다. 하드 코트층 형성용 조성물이 우레탄(메트)아크릴레이트 및/또는 우레탄(메트)아크릴레이트의 올리고머를 함유하고 있으면, 유연성 및 수지 필름 (바람직하게는 (메트)아크릴계 수지 필름) 에 대한 밀착성이 우수한 하드 코트층을 형성할 수 있다. 상기 우레탄(메트)아크릴레이트는, 예를 들어, (메트)아크릴산 또는 (메트)아크릴산에스테르와 폴리올로부터 얻어지는 하이드록시(메트)아크릴레이트를, 디이소시아네이트와 반응시킴으로써 얻을 수 있다. 우레탄(메트)아크릴레이트 및 우레탄(메트)아크릴레이트의 올리고머는, 단독으로 사용해도 되고, 복수를 조합하여 사용해도 된다.

상기 (메트)아크릴산에스테르로는, 예를 들어, 메틸(메트)아크릴레이트, 에틸(메트)아크릴레이트, 이소프로필(메트)아크릴레이트, 부틸(메트)아크릴레이트, 시클로헥실(메트)아크릴레이트 등을 들 수 있다.

상기 폴리올로는, 예를 들어, 에틸렌글리콜, 1,3-프로필렌글리콜, 1,2-프로필렌글리콜, 디에틸렌글리콜, 디프로필렌글리콜, 네오펜틸글리콜, 1,3-부탄디올, 1,4-부탄디올, 1,6-헥산디올, 1,9-노난디올, 1,10-데칸디올, 2,2,4-트리메틸-1,3-펜탄디올, 3-메틸-1,5-펜탄디올, 하이드록시피발산네오펜틸글리콜에스테르, 트리시클로데칸디메틸올, 1,4-시클로헥산디올, 스피로글리콜, 수소 첨가 비스페놀 A, 에틸렌옥사이드 부가 비스페놀 A, 프로필렌옥사이드 부가 비스페놀 A, 트리메틸올에탄, 트리메틸올프로판, 글리세린, 3-메틸펜탄-1,3,5-트리올, 펜타에리트리톨, 디펜타에리트리톨, 트리펜타에리트리톨, 글루코오스류 등을 들 수 있다.

상기 디이소시아네이트로는, 예를 들어, 방향족, 지방족 또는 지환족의 각종 디이소시아네이트류를 사용할 수 있다. 상기 디이소시아네이트의 구체예로는, 테트라메틸렌디이소시아네이트, 헥사메틸렌디이소시아네이트, 이소포론디이소시아네이트, 2,4-톨릴렌디이소시아네이트, 4,4-디페닐디이소시아네이트, 1,5-나프탈렌디이소시아네이트, 3,3-디메틸-4,4-디페닐디이소시아네이트, 자일렌디이소시아네이트, 트리메틸헥사메틸렌디이소시아네이트, 4,4-디페닐메탄디이소시아네이트, 및 이것들의 수소 첨가물 등을 들 수 있다.

우레탄(메트)아크릴레이트 및/또는 우레탄(메트)아크릴레이트의 올리고머의 분자량 (이론 분자량) 은, 바람직하게는 500 ∼ 5000 이고, 보다 바람직하게는 1000 ∼ 4000 이다.

상기 우레탄(메트)아크릴레이트 및 우레탄(메트)아크릴레이트의 올리고머의 합계 함유 비율은, 하드 코트층 형성용 조성물 중의 모노머, 올리고머 및 프레폴리머의 합계량 100 중량부에 대해, 바람직하게는 5 중량부 이상 70 중량부 미만이고, 보다 바람직하게는 10 중량부 ∼ 60 중량부이며, 더욱 바람직하게는 20 중량부 ∼ 50 중량부이고, 특히 바람직하게는 30 중량부 ∼ 50 중량부이다. 이와 같은 범위이면, 침투층의 형성 상태가 양호한 광학 적층체를 얻을 수 있다. 또, 경도, 유연성 및 밀착성의 밸런스가 우수한 하드 코트층을 형성할 수 있다.

상기 하드 코트층 형성용 조성물은, 바람직하게는, 2 개 이상의 (메트)아크릴로일기를 갖는 경화성 화합물을 함유한다. 당해 2 개 이상의 (메트)아크릴로일기를 갖는 경화성 화합물에 함유되는 (메트)아크릴로일기의 개수의 상한은, 바람직하게는 100 개이다. 2 개 이상의 (메트)아크릴로일기를 갖는 경화성 화합물은, 수지 필름 (바람직하게는 (메트)아크릴계 수지 필름) 과의 상용성이 우수하므로, 도공시에 수지 필름에 용이하게 침투 및 확산된다.

상기 2 개 이상의 (메트)아크릴로일기를 갖는 경화성 화합물로는, 예를 들어, 트리시클로데칸디메탄올디아크릴레이트, 펜타에리트리톨디(메트)아크릴레이트, 펜타에리트리톨트리(메트)아크릴레이트, 트리메틸올프로판트리아크릴레이트, 펜타에리트리톨테트라(메트)아크릴레이트, 디메틸올프로판테트라아크릴레이트, 디펜타에리트리톨헥사(메트)아크릴레이트, 1,6-헥산디올(메트)아크릴레이트, 1,9-노난디올디아크릴레이트, 1,10-데칸디올(메트)아크릴레이트, 폴리에틸렌글리콜디(메트)아크릴레이트, 폴리프로필렌글리콜디(메트)아크릴레이트, 디프로필렌글리콜디아크릴레이트, 이소시아누르산트리(메트)아크릴레이트, 에톡시화글리세린트리아크릴레이트, 에톡시화펜타에리트리톨테트라아크릴레이트 및 이것들의 올리고머 또는 프레폴리머 등을 들 수 있다. 2 개 이상의 (메트)아크릴로일기를 갖는 경화성 화합물은, 단독으로 사용해도 되고, 복수를 조합하여 사용해도 된다. 또한, 본 명세서에 있어서, 「(메트)아크릴레이트」란 아크릴레이트 및/또는 메타크릴레이트를 의미한다.

상기 2 개 이상의 (메트)아크릴로일기를 갖는 경화성 화합물은, 바람직하게는 수산기를 갖는다. 상기 하드 코트층 형성용 조성물이, 이와 같은 경화성 화합물을 함유하고 있으면, 하드 코트층 형성시의 가열 온도를 보다 낮게, 가열 시간을 보다 짧게 설정할 수 있어, 가열에 의한 변형이 억제된 광학 적층체를 효율적으로 생산할 수 있다. 또, 수지 필름 (바람직하게는 (메트)아크릴계 수지 필름) 과 하드 코트층의 밀착성이 우수한 광학 적층체를 얻을 수 있다. 수산기 및 2 개 이상의 (메트)아크릴로일기를 갖는 경화성 화합물로는, 예를 들어, 펜타에리트리톨트리(메트)아크릴레이트, 디펜타에리트리톨펜타아크릴레이트 등을 들 수 있다.

상기 2 개 이상의 (메트)아크릴로일기를 갖는 경화성 화합물의 함유 비율은, 하드 코트층 형성용 조성물 중의 모노머, 올리고머 및 프레폴리머의 합계량 100 중량부에 대해, 바람직하게는 30 중량부보다 많고 95 중량부 이하이고, 보다 바람직하게는 40 중량부 ∼ 90 중량부이며, 더욱 바람직하게는 50 중량부 ∼ 80 중량부이고, 특히 바람직하게는 50 중량부 ∼ 70 중량부이다. 이와 같은 범위이면, 침투층의 형성 상태가 양호한 광학 적층체를 얻을 수 있다. 또, 수지 필름 (바람직하게는 (메트)아크릴계 수지 필름) 과 하드 코트층의 밀착성이 우수하며, 또한, 간섭 불균일이 억제된 광학 적층체를 얻을 수 있다. 또한, 하드 코트층의 경화 수축을 유효하게 방지할 수 있다.

바람직하게는, 상기 하드 코트층 형성용 조성물은, 우레탄(메트)아크릴레이트 및/또는 우레탄(메트)아크릴레이트의 올리고머와, 2 개 이상의 (메트)아크릴로일기를 갖는 경화성 화합물을 함유한다. 우레탄(메트)아크릴레이트 및/또는 우레탄(메트)아크릴레이트의 올리고머 a 와, 2 개 이상의 (메트)아크릴로일기를 갖는 경화성 화합물 b 의 배합비 (a : b, 중량 기준) 는, 바람직하게는 5 : 95 ∼ 70 : 30 이고, 보다 바람직하게는 10 : 90 ∼ 60 : 40 이며, 더욱 바람직하게는 20 : 80 ∼ 50 : 50 이고, 특히 바람직하게는 30 : 70 ∼ 50 : 50 이다. 이와 같은 범위이면, 침투층의 형성 상태가 양호한 광학 적층체를 얻을 수 있다.

상기 하드 코트층 형성용 조성물은, 경화성 화합물로서, 단관능 모노머를 함유하고 있어도 된다. 단관능 모노머는, 수지 필름에 용이하게 침투하므로, 단관능 모노머를 함유하고 있으면, 수지 필름과 하드 코트층의 밀착성이 우수하며, 또한, 간섭 불균일이 억제된 광학 적층체를 얻을 수 있다. 또, 하드 코트층 형성용 조성물이 단관능 모노머를 함유하고 있으면, 하드 코트층 형성시의 가열 온도를 낮게, 가열 시간을 짧게 설정할 수 있어, 가열에 의한 변형이 억제된 광학 적층체를 효율적으로 생산할 수 있다. 상기 하드 코트층 형성용 조성물이 단관능 모노머를 함유하는 경우, 단관능 모노머의 함유 비율은, 하드 코트층 형성용 조성물 중의 전체 경화성 화합물에 대해, 바람직하게는 40 중량％ 이하이고, 보다 바람직하게는 30 중량％ 이하이며, 특히 바람직하게는 20 중량％ 이하이다. 단관능 모노머의 함유 비율이 40 중량％ 보다 많은 경우, 원하는 경도 및 내찰상성이 얻어지지 않을 우려가 있다.

상기 단관능 모노머의 중량 평균 분자량은, 바람직하게는 500 이하이다. 이와 같은 단관능 모노머이면, 수지 필름에 용이하게 침투 및 확산된다. 이와 같은 단관능 모노머로는, 예를 들어, 에톡시화o-페닐페놀(메트)아크릴레이트, 메톡시폴리에틸렌글리콜(메트)아크릴레이트, 페녹시폴리에틸렌글리콜(메트)아크릴레이트, 2-에틸헥실아크릴레이트, 라우릴아크릴레이트, 이소옥틸아크릴레이트, 이소스테아릴아크릴레이트, 시클로헥실아크릴레이트, 이소보닐아크릴레이트, 벤질아크릴레이트, 2-하이드록시-3-페녹시아크릴레이트, 아크릴로일모르폴린, 2-하이드록시에틸(메트)아크릴레이트, 4-하이드록시부틸(메트)아크릴레이트, 디메틸아미노프로필아크릴아미드, N-(2-하이드록시에틸)(메트)아크릴아미드 등을 들 수 있다.

상기 단관능 모노머는, 바람직하게는 수산기를 갖는다. 이와 같은 단관능 모노머이면, 하드 코트층 형성시의 가열 온도를 보다 낮게, 가열 시간을 보다 짧게 설정할 수 있어, 가열에 의한 변형이 억제된 광학 적층체를 효율적으로 생산할 수 있다. 또, 상기 하드 코트층 형성용 조성물이, 수산기를 갖는 단관능 모노머를 함유하고 있으면, 수지 필름과 하드 코트층의 밀착성이 우수한 광학 적층체를 얻을 수 있다. 이와 같은 단관능 모노머로는, 예를 들어, 2-하이드록시에틸(메트)아크릴레이트, 2-하이드록시프로필(메트)아크릴레이트, 4-하이드록시부틸(메트)아크릴레이트, 2-하이드록시-3-페녹시아크릴레이트, 1,4-시클로헥산메탄올모노아크릴레이트 등의 하이드록시알킬(메트)아크릴레이트 ; N-(2-하이드록시에틸)(메트)아크릴아미드, N-메틸올(메트)아크릴아미드 등의 N-(2-하이드록시알킬)(메트)아크릴아미드 등을 들 수 있다. 그 중에서도 바람직하게는, 4-하이드록시부틸아크릴레이트, N-(2-하이드록시에틸)아크릴아미드이다.

상기 단관능 모노머의 비점은, 하드 코트층 형성시에 있어서의 도포층의 가열 온도 (후술) 보다 높은 것이 바람직하다. 상기 단관능 모노머의 비점은, 예를 들어, 바람직하게는 150 ℃ 이상이고, 보다 바람직하게는 180 ℃ 이상이며, 특히 바람직하게는 200 ℃ 이상이다. 이와 같은 범위이면, 하드 코트층 형성시에 있어서의 가열에 의해 단관능 모노머가 휘발되는 것을 방지할 수 있어, 수지 필름에 단관능 모노머를 충분히 침투시킬 수 있다.

상기 하드 코트층 형성용 조성물은, 바람직하게는, 임의의 적절한 광 중합 개시제를 함유한다. 광 중합 개시제로는, 예를 들어, 2,2-디메톡시-2-페닐아세토페논, 아세토페논, 벤조페논, 크산톤, 3-메틸아세토페논, 4-클로로벤조페논, 4,4'-디메톡시벤조페논, 벤조인프로필에테르, 벤질디메틸케탈, N,N,N',N'-테트라 메틸-4,4'-디아미노벤조페논, 1-(4-이소프로필페닐)-2-하이드록시-2-메틸프로판-1-온, 티오크산톤계 화합물 등을 들 수 있다.

하나의 실시형태에 있어서는, 하드 코트층의 기재층과는 반대측의 표면은, 요철 구조를 갖는다. 하드 코트층의 표면이 요철 구조이면, 광학 적층체에 방현성을 부여할 수 있다. 이와 같은 요철 구조를 형성하는 방법으로는, 예를 들어, 하드 코트층 형성용 조성물에 미립자를 함유시키는 방법을 들 수 있다. 미립자는 무기 미립자여도 되고, 유기 미립자여도 된다. 무기 미립자로는, 예를 들어, 산화규소 미립자, 산화티탄 미립자, 산화알루미늄 미립자, 산화아연 미립자, 산화주석 미립자, 탄산칼슘 미립자, 황산바륨 미립자, 탤크 미립자, 카올린 미립자, 황산칼슘 미립자 등을 들 수 있다. 유기 미립자로는, 예를 들어, 폴리메타크릴산메틸 수지 분말 (PMMA 미립자), 실리콘 수지 분말, 폴리스티렌 수지 분말, 폴리카보네이트 수지 분말, 아크릴스티렌 수지 분말, 벤조구아나민 수지 분말, 멜라민 수지 분말, 폴리올레핀 수지 분말, 폴리에스테르 수지 분말, 폴리아미드 수지 분말, 폴리이미드 수지 분말, 폴리불화에틸렌 수지 분말 등을 들 수 있다. 이들 미립자는, 단독으로 사용해도 되고, 복수를 조합하여 사용해도 된다.

상기 미립자의 형상은, 임의의 적절한 형상이 채용될 수 있다. 바람직하게는 대략 구형이고, 보다 바람직하게는 애스펙트비가 1.5 이하인 대략 구형이다. 미립자의 중량 평균 입경은, 바람직하게는 1 ㎛ ∼ 30 ㎛ 이고, 보다 바람직하게는 2 ㎛ ∼ 20 ㎛ 이다. 미립자의 중량 평균 입경은, 예를 들어, 쿨터 카운트법에 의해 측정할 수 있다.

상기 하드 코트층 형성용 조성물이 상기 미립자를 함유하는 경우, 상기 미립자의 함유 비율은, 하드 코트층 형성용 조성물 중의 모노머, 올리고머 및 프레폴리머의 합계량에 대해, 바람직하게는 1 중량％ ∼ 60 중량％ 이고, 보다 바람직하게는 2 중량％ ∼ 50 중량％ 이다.

상기 하드 코트층 형성용 조성물은, 임의의 적절한 첨가제를 추가로 함유할 수 있다. 첨가제로는, 예를 들어, 레벨링제, 블로킹 방지제, 분산 안정제, 요변제, 산화 방지제, 자외선 흡수제, 소포제, 증점제, 분산제, 계면 활성제, 촉매, 필러, 활제, 대전 방지제 등을 들 수 있다.

상기 레벨링제로는, 예를 들어, 불소계 또는 실리콘계의 레벨링제를 들 수 있고, 바람직하게는, 실리콘계 레벨링제이다. 상기 실리콘계 레벨링제로는, 예를 들어, 반응성 실리콘, 폴리디메틸실록산, 폴리에테르 변성 폴리디메틸실록산, 폴리메틸알킬실록산 등을 들 수 있다. 그 중에서도 바람직하게는, 반응성 실리콘이다. 반응성 실리콘을 첨가하면, 하드 코트층 표면에 미끄러짐성이 부여되어 내찰상성이 장기간에 걸쳐 지속되게 된다. 상기 레벨링제의 함유 비율은, 하드 코트층 형성용 조성물 중의 모노머, 올리고머 및 프레폴리머의 합계량에 대해, 바람직하게는 5 중량％ 이하이고, 보다 바람직하게는 0.01 중량％ ∼ 5 중량％ 이다.

상기 하드 코트층 형성용 조성물은, 용매를 함유하고 있어도 되고, 함유하고 있지 않아도 된다. 용매로는, 예를 들어, 디부틸에테르, 디메톡시메탄, 디메톡시에탄, 디에톡시에탄, 프로필렌옥사이드, 1,4-디옥산, 1,3-디옥솔란, 1,3,5-트리옥산, 테트라하이드로푸란, 아세톤, 메틸에틸케톤 (MEK), 디에틸케톤, 디프로필케톤, 디이소부틸케톤, 시클로펜타논 (CPN), 시클로헥사논, 메틸시클로헥사논, 포름산에틸, 포름산프로필, 포름산n-펜틸, 아세트산메틸, 아세트산에틸, 프로피온산메틸, 프로피온산에틸, 아세트산n-펜틸, 아세틸아세톤, 디아세톤알코올, 아세토아세트산메틸, 아세토아세트산에틸, 메탄올, 에탄올, 1-프로판올, 2-프로판올, 1-부탄올, 2-부탄올, 1-펜탄올, 2-메틸-2-부탄올, 시클로헥산올, 이소프로필알코올 (IPA), 아세트산이소부틸, 메틸이소부틸케톤 (MIBK), 2-옥타논, 2-펜타논, 2-헥사논, 2-헵타논, 3-헵타논, 에틸렌글리콜모노에틸에테르아세테이트, 에틸렌글리콜모노에틸에테르, 에틸렌글리콜모노부틸에테르, 에틸렌글리콜모노메틸에테르, 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트, 프로필렌글리콜모노메틸에테르 등을 들 수 있다. 이것들은, 단독으로 사용해도 되고, 복수를 조합하여 사용해도 된다.

본 발명에 의하면, 용매를 함유하지 않는 하드 코트층 형성용 조성물, 혹은 용매로서 수지 필름 형성 재료의 빈용매만을 함유하는 하드 코트층 형성용 조성물을 사용해도, 하드 코트 형성용 조성물이 수지 필름에 침투하여, 원하는 두께를 갖는 침투층을 형성할 수 있다.

상기 하드 코트층의 두께는, 바람직하게는 1 ㎛ ∼ 20 ㎛ 이고, 보다 바람직하게는 3 ㎛ ∼ 10 ㎛ 이다.

상기와 같이, 수지 필름 성분이, 하드 코트층 형성용 조성물에 용출되어, 하드 코트층 중에 당해 수지 필름 성분이 존재하고 있어도 된다. 하드 코트층 중에, 수지 필름 성분이 존재하는 경우, 하나의 실시형태에 있어서는, 당해 수지 필름 성분의 농도가, 침투층의 기재층측으로부터 하드 코트층으로 연속적으로 낮아진다. 이와 같은 실시형태에 있어서는, 수지 필름 성분의 농도가 연속적으로 변화되는 것, 즉 수지 필름 성분의 농도 변화에서 기인하는 계면이 형성되어 있지 않은 것에 의해 계면 반사를 억제할 수 있어, 간섭 불균일이 적은 광학 적층체를 얻을 수 있다.

E. 그 밖의 층

본 발명의 광학 적층체는, 필요에 따라, 하드 코트층의 외측에 임의의 적절한 그 밖의 층이 배치될 수 있다. 대표예로는, 반사 방지층 및 안티글레어층을 들 수 있다. 반사 방지층 및 안티글레어층으로는, 당업계에서 통상 사용되고 있는 반사 방지층 및 안티글레어층이 채용될 수 있다.

F. 광학 적층체의 제조 방법

본 발명의 광학 적층체의 제조 방법은, 수지 필름 상에 하드 코트층 형성용 조성물을 도포하여 도포층을 형성하고, 그 도포층을 가열하는 것을 포함한다. 바람직하게는, 하드 코트층은, 가열 후의 도포층을 경화 처리하여 형성된다.

하드 코트층 형성용 조성물의 도포 방법으로는, 임의의 적절한 방법을 채용할 수 있다. 예를 들어, 바 코트법, 롤 코트법, 그라비아 코트법, 로드 코트법, 슬롯 오리피스 코트법, 커튼 코트법, 파운틴 코트법, 콤마 코트법을 들 수 있다.

상기 도포층의 가열 온도는, 하드 코트층 형성용 조성물의 조성에 따라, 적절한 온도로 설정될 수 있고, 바람직하게는, 수지 필름에 함유되는 수지의 유리 전이 온도 이하로 설정된다. 수지 필름에 함유되는 수지의 유리 전이 온도 이하의 온도에서 가열하면, 가열에 의한 변형이 억제된 광학 적층체를 얻을 수 있다. 또, 하나의 실시형태에 있어서는, 상기 도포층의 가열 온도에 의해, 상기 침투층의 형성 상태를 제어한다. 상기 도포층의 가열 온도는, 예를 들어, 80 ℃ ∼ 140 ℃ 이고, 바람직하게는 85 ℃ ∼ 100 ℃ 이다. 이와 같은 범위의 온도에서 가열하면, 하드 코트층 형성용 조성물 중의 모노머, 올리고머 및/또는 프레폴리머가 수지 필름 중에 양호하게 침투 및 확산된다. 당해 가열, 그 후의 경화 처리를 거쳐, 침투한 하드 코트층 형성용 조성물 및 수지 필름의 형성 재료에 의해, 상기 침투층이 형성된다. 그 결과, 수지 필름과 하드 코트층의 밀착성이 우수하며, 또한 간섭 불균일이 억제된 광학 적층체를 얻을 수 있다. 또한, 하드 코트층 형성용 조성물이 용매를 함유하는 경우, 당해 가열에 의해, 도포한 하드 코트층 형성용 조성물을 건조시킬 수 있다.

상기 경화 처리로는, 임의의 적절한 경화 처리가 채용될 수 있다. 대표적으로는, 경화 처리는 자외선 조사에 의해 행해진다. 자외선 조사의 적산 광량은, 바람직하게는 200 mJ ∼ 400 mJ 이다.

실시예

이하, 실시예에 의해 본 발명을 구체적으로 설명하지만, 본 발명은 이들 실시예에 의해 한정되는 것은 아니다. 실시예에 있어서의 평가 방법은 이하와 같다. 또, 실시예에 있어서, 특별히 명기하지 않는 한, 「부」 및 「％」는 중량 기준이다.

(1) 굴절률

하드 코트층 및 기재 필름의 굴절률은, 3 차원 광 굴절률·막 두께 측정 장치 프리즘 커플러 (Sairon Technology, Inc 제조, 상품명 : SPA-3DR) 를 사용하는 방법에 의해 측정할 수 있다.

프리즘 커플러에서는 프리즘을 통해 박막 중에 레이저 광을 도입하고, 그 도입되는 광의 강도가 특정 입사 각도에 있어서 어느 주기성 (박막 도파 조건에 합치한 각도) 을 갖고 강해지는 상태를 검출한다.

굴절률이 깊이 방향에서 연속적으로 변화되고 있지 않는 박층에 있어서는, 이 특정 입사각과 그 주기성은 그 박막의 굴절률과 막 두께로부터 일의적으로 정해지는 점에서, 얻어진 복수의 (모드로 불린다) 입사각으로부터의 박막의 굴절률과 막 두께를 산출할 수 있다.

한편으로 (침투층이 형성됨으로써) 굴절률이 깊이 방향으로 변화되고 있는 박막에 있어서는, 그 입사각과 주기성에 박막 도파 조건으로부터의 어긋남이 생기기 때문에, 그것을 해석함으로써 박막의 깊이 방향에 대한 굴절률을 정량적으로 구할 수 있다.

또한, 실시예 및 비교예에서 얻어진 광학 적층체에 대해, 굴절률의 측정은 이하의 조건에서 실시하고, 평가하였다.

·측정 조건

광원 : 632.8 nm

모드 : TE

Angle : -5.00 ∼ 1.00

·R_sub 굴절률

해석 수법 : Bulk

기재 필름의 측정에 의해 모드 (Knee 로 불린다) 를 검출하였다. Bulk 해석에 의해 얻어진 굴절률을 R_sub 로 하였다.

·R_HC 굴절률

해석 수법 : Single layer

하드 코트층의 굴절률은 하기 적층체 (R1) 을 사용하여 평가하였다. R1 의 측정으로부터 복수의 모드를 검출하고, 이 모드에 대해 Single layer 해석을 실시함으로써 하드 코트층의 굴절률과 막 두께를 산출하였다. 여기서 얻어진 굴절률을 R_HC 로 하였다.

·R_surface 굴절률

해석 수법 : Index Profile

광학 적층체 중에 침투층이 형성되어 깊이 방향으로 굴절률이 변화되고 있는 경우에는, 상기 프리즘 커플러를 사용하는 방법에 의해 깊이 방향에 대한 굴절률 변화를 정량적으로 구할 수 있다.

하드 코트층 및 침투층이 형성된 필름의 측정에 의해 복수의 모드를 검출하고, Index Profile 해석에 의해 깊이 방향에 대한 굴절률 변화를 산출하였다. 얻어진 결과 중, 실측된 모드가 나타내는 가장 표면측에 가까운 굴절률을 R_surface 로 하였다.

(2) 침투층의 두께

광학 적층체 중에 침투층이 형성되어 깊이 방향으로 굴절률이 변화되고 있는 경우에는, 상기 프리즘 커플러를 사용하는 방법에 의해 깊이 방향에 대한 굴절률 변화를 정량적으로 구할 수 있다.

그래서 사전에 수지 필름의 굴절률을 상기 프리즘 커플러를 사용하는 방법에 의해 측정해 두고, 깊이 방향에 대한 굴절률 변화가 수지 필름의 굴절률과 동일한 값이 되는 깊이를 (하드 코트층 ＋ 침투층) 의 두께로서 평가하였다. 또한 측정은 이하의 조건에서 실시하였다.

·측정 조건

광원 : 632.8 nm

모드 : TE

Angle : -5.00 ∼ 1.00

해석 모드 : Index Profile

또, 하드 코트층의 두께는, 하기 적층체 (R1) 에 대한 상기 반사 스펙트럼 측정에 의해 평가하였다.

·적층체 (R1) : 기재 필름으로서 PET 기재 (토오레사 제조, 상품명 : U48-3, 굴절률 : 1.60) 를 사용하고, 도포층의 가열 온도를 60 ℃ 로 한 것 이외에는, 각 실시예와 동일하게 하여, 각 실시예와 동일 두께의 적층체 (R1) 을 얻었다.

얻어진 광학 적층체의 기재층측에, 흑색 아크릴판 (미츠비시 레이온사 제조, 두께 2 mm) 을, 두께 20 ㎛ 의 아크릴계 점착제를 개재하여 첩착 (貼着) 하였다. 이어서, 하드 코트층의 반사 스펙트럼을, 순간 멀티 측광 시스템 (오오츠카 전자사 제조, 상품명 : MCPD3700) 을 사용하여 이하의 조건에서 측정하였다.

이들 적층체에 사용되는 PET 기재에는, 하드 코트층 형성용 조성물이 침투하지 않으므로, 적층체 (R1) 로부터 얻어지는 FFT 스펙트럼의 피크 위치로부터, 하드 코트층만의 두께가 측정된다.

((하드 코트층 ＋ 침투층) 의 두께) － ((하드 코트층) 의 두께) 로부터 산출되는 값을 침투층의 두께로 하였다. 또한 측정은 이하의 조건에서 실시하고, 평가하였다.

·반사 스펙트럼 측정 조건

레퍼런스 : 미러

알고리즘 : FFT 법

계산 파장 : 450 nm ∼ 850 nm

·검출 조건

노광 시간 : 20 ms

램프 게인 : 노멀

적산 횟수 : 10 회

·FFT 법

막 두께값의 범위 : 2 ∼ 15 ㎛

막 두께 분해능 : 24 nm

(3) 하드 코트층의 밀착성

하드 코트층의 기재 필름에 대한 밀착성을, JIS K-5400 의 크로스 컷 박리 시험 (크로스 컷수 : 100 개) 에 준하여 평가하고, 이하의 지표에 의해 판정하였다.

○ : 크로스 컷 박리수가 0 개

× : 크로스 컷 박리수가 1 개 이상

(4) 외관

실시예 및 비교예에서 얻어진 광학 적층체에 대해, 육안 관찰에 의해 외관 불량 (기재 필름에 형성된 흠집에서 유래하는 외관 불량) 의 유무를 확인하고, 이하의 지표에 의해 판정하였다.

○ : 흠집의 흔적이 육안 관찰된다

× : 흠집의 흔적이 육안 관찰되지 않는다

(5) 내찰상성

하드 코트층의 내찰상성은, 이하의 시험 내용으로 평가하였다.

(i) 하드 코트 필름의 표면으로부터 150 mm × 50 mm 의 샘플을 잘라내고, 하드 코트층이 형성되어 있지 않은 면을 아래로 하여, 유리판에 실었다.

(ii) 직경 11 mm 의 원기둥의 평활한 단면에, 스틸 울 ＃0000 을 균일하게 장착하고, 하중 1.0 kg 으로 상기 샘플 표면을, 매초 약 100 mm 의 속도로 10 왕복한 후에, 샘플 표면에 생긴 흠집의 개수를 육안 관찰에 의해 세어, 이하의 지표에 의해 판정하였다.

○ : 흠집의 개수가, 4 개 이하

× : 흠집의 개수가, 5 개 이상

＜제조예 1＞ 기재 필름 A 의 제작

일본 공개특허공보 2010-284840호의 제조예 1 에 기재된 이미드화 MS 수지 100 중량부 및 트리아진계 자외선 흡수제 (아데카사 제조, 상품명 : T-712) 0.62 중량부를, 2 축 혼련기로 220 ℃ 에서 혼합하여, 수지 펠릿을 제작하였다. 얻어진 수지 펠릿을, 100.5 kPa, 100 ℃ 에서 12 시간 건조시키고, 단축의 압출기로 다이스 온도 270 ℃ 에서 T 다이로부터 압출하여 필름상으로 성형하였다 (두께 160 ㎛). 또한 당해 필름을, 그 반송 방향으로 150 ℃ 의 분위기하에 연신하고 (두께 80 ㎛), 이어서 필름 반송 방향과 직교하는 방향으로 150 ℃ 의 분위기하에 연신하여, 두께 40 ㎛ 의 수지 필름 a ((메트)아크릴계 수지 필름) 를 얻었다.

폴리에스테르우레탄 (다이이치 공업 제약 제조, 상품명 : 슈퍼플렉스 210) 82.7 중량부, 가교제 (옥사졸린 함유 폴리머, 닛폰 촉매 제조, 상품명 : 에포크로스 WS-700) 15.7 중량부, 1 중량％ 의 암모니아수 0.3 중량부, 콜로이달실리카 (후소 화학 공업 제조, 상품명 : 쿼트론 PL-3) 1.3 중량부를 혼합하고, 고형분이 6.7 ％ 가 되도록 순수로 희석하여, 안티블로킹층 형성용 조성물을 조정하였다.

얻어진 조성물을, 코로나 방전 처리를 실시한 수지 필름 a 의 코로나 방전 처리면에, 건조 후의 두께가 350 nm 가 되도록 도포하여, 도포층을 형성하고, 당해 도포층을 140 ℃ 에서 5 분 건조시켜 안티블로킹층을 형성하였다.

상기와 같이 하여, 기재 필름 A 를 얻었다. 얻어진 기재 필름 A 의 파장 380 nm 의 광의 투과율은 8.5 ％, 면 내 위상차 Re 는 0.4 nm, 두께 방향 위상차 Rth 는 0.78 nm 였다. 또 얻어진 기재 필름 A 의 투습도는, 61 g/㎡·24 hr 였다. 또한, 광 투과율은, 히타치 하이테크 (주) 사 제조의 분광 광도계 (장치 명칭 ; U-4100) 를 사용하여 파장 범위 200 nm ∼ 800 nm 에서 투과율 스펙트럼을 측정하여, 파장 380 nm 에 있어서의 투과율을 판독하였다. 또, 위상차값은, 오지 계측 기기 (주) 제조 상품명 「KOBRA21-ADH」를 사용하여, 파장 590 nm, 23 ℃ 에서 측정하였다. 투습도는, JIS K 0208 에 준한 방법에 의해, 온도 40 ℃, 상대 습도 92 ％ 의 조건에서 측정하였다.

또한, 기재 필름의 일방의 면 (하드 코트 도공 예정면) 과 타방의 면 (안티블로킹층이 형성된 면) 을 서로 마찰시킴으로써, 기재 필름의 하드 코트 도공 예정면에 흠집을 형성하였다. 구체적으로는 직경 25 mm 의 원기둥의 평활한 단면에, 기재 필름을 안티블로킹층이 아래가 되도록 장착하고, 하중 1.5 kg 으로 상기 샘플 표면을 초속 약 100 mm 의 속도로 10 왕복하여, 흠집을 형성하였다. 흠집이 형성된 면에는, 최대 깊이 2000 nm 의 흠집이 형성되어 있었다. 또한, 흠집의 깊이는, 흠집 형성면과는 반대의 면에, MATSUNAMI 사 제조 유리판 (두께 1.3 ㎛) 을 점착제로 첩합 (貼合) 한 샘플에 대해, 3 차원 광학 프로파일러 NewView7300 (ZYGO 사 제조) 을 사용하여 표면 형상의 데이터를 취득하고, 그 데이터로부터 얻었다.

＜실시예 1＞

우레탄아크릴 올리고머 (신나카무라 화학사 제조, 제품명 「UA53H」, 분자량 : 2300, 15 관능) 50 부와, 펜타에리트리톨트리아크릴레이트 (PETA) (오사카 유기 화학 공업사 제조, 상품명 : 비스코트 ＃300) 50 부와, 레벨링제 (DIC 사 제조, 상품명 : GRANDIC PC-4100) 5 부, 광 중합 개시제 (치바·재팬사 제조, 상품명 : 이르가큐어 907) 3 부를 혼합하고, 고형분 농도가 50 ％ 가 되도록, 메틸이소부틸케톤으로 희석하여, 하드 코트층 형성용 조성물을 조제하였다.

제조예 1 에서 얻어진 기재 필름 A 의 흠집 형성면 상에, 하드 코트층의 두께가 4.8 ㎛ 가 되도록 하여, 얻어진 하드 코트층 형성용 조성물을 도포하여 도포층을 형성하고, 당해 도포층을 95 ℃ 에서 1 분간 가열하였다. 가열 후의 도포층에 고압 수은 램프로 적산 광량 300 mJ/㎠ 의 자외선을 조사하여 도포층을 경화시켜, 기재층, 하드 코트층 및 침투층을 형성하여, 광학 적층체를 얻었다. 이 광학 적층체를 상기 (1) ∼ (5) 의 평가에 제공하였다. 결과를 하기 표 1 에 나타낸다.

＜실시예 2＞

우레탄아크릴 올리고머의 배합량을 30 부로 하고, PETA 의 배합량을 70 부로 한 것 이외에는, 실시예 1 과 동일하게 하여, 광학 적층체를 얻었다. 이 광학 적층체를 상기 (1) ∼ (5) 의 평가에 제공하였다. 결과를 하기 표 1 에 나타낸다.

＜실시예 3＞

하드 코트층의 두께가 7 ㎛ 가 되도록 하여, 하드 코트층 형성용 조성물을 도포하여 도포층을 형성하고, 당해 도포층을 100 ℃ 에서 1 분간 가열한 것 이외에는, 실시예 1 과 동일하게 하여, 광학 적층체를 얻었다. 이 광학 적층체를 상기 (1) ∼ (5) 의 평가에 제공하였다. 결과를 하기 표 1 에 나타낸다.

＜비교예 1＞

우레탄아크릴 올리고머의 배합량을 100 부로 하고, PETA 를 배합하지 않았던 것 이외에는, 실시예 1 과 동일하게 하여, 광학 적층체를 얻었다. 이 광학 적층체를 상기 (1) ∼ (5) 의 평가에 제공하였다. 결과를 하기 표 1 에 나타낸다.

＜비교예 2＞

우레탄아크릴 올리고머의 배합량을 70 부로 하고, PETA 의 배합량을 30 부로 한 것 이외에는, 실시예 1 과 동일하게 하여, 광학 적층체를 얻었다. 이 광학 적층체를 상기 (1) ∼ (5) 의 평가에 제공하였다. 결과를 하기 표 1 에 나타낸다.

＜비교예 3＞

우레탄아크릴 올리고머를 배합하지 않고, PETA 의 배합량을 100 부로 하고, 도포층의 가열 온도를 105 ℃ 로 한 것 이외에는, 실시예 1 과 동일하게 하여, 광학 적층체를 얻었다. 이 광학 적층체를 상기 (1) ∼ (5) 의 평가에 제공하였다. 결과를 하기 표 1 에 나타낸다.

＜비교예 4＞

도포층의 가열 온도를 105 ℃ 로 한 것 이외에는, 실시예 1 과 동일하게 하여, 광학 적층체를 얻었다. 이 광학 적층체를 상기 (1) ∼ (5) 의 평가에 제공하였다. 결과를 하기 표 1 에 나타낸다.

표 1 로부터도 분명한 바와 같이, 본 발명의 광학 적층체는, 침투층의 형성 상태를 적절히 제어함으로써, 수지 필름 (기재 필름) 과 하드 코트층의 밀착성이 우수하며, 또한, 수지 필름 상의 흠집이 현재화되지 않고 외관이 우수한 광학 적층체를 얻을 수 있다.

산업상 이용가능성

본 발명의 광학 적층체는, 화상 표시 장치에 바람직하게 사용될 수 있다. 본 발명의 광학 적층체는, 화상 표시 장치의 전면판 또는 편광자의 보호 재료로서 바람직하게 사용될 수 있고, 특히, 액정 표시 장치의 전면판으로서 바람직하게 사용될 수 있다.

10 : 기재층
20 : 침투층
30 : 하드 코트층
100 : 광학 적층체

Claims (5)

1. 수지 필름으로 형성되는 기재층과,
   상기 수지 필름에 하드 코트층 형성용 조성물을 도공하여 형성된 하드 코트층과,
   상기 기재층과 상기 하드 코트층 사이에, 상기 하드 코트층 형성용 조성물이 상기 수지 필름에 침투하여 형성된 침투층을 구비하고,
   상기 하드 코트층 형성용 조성물만으로 형성된 성형체의 굴절률 R_HC 와, 상기 수지 필름의 굴절률 R_sub 와, 하드 코트층 표면의 굴절률 R_surface 의 관계가 식 (1) 로 나타내어지고,
   0.1 ≤ (R_HC － R_surface)/(R_HC － R_sub) ≤ 0.4 ··· (1)
   상기 침투층의 두께가 1.2 ㎛ 이상이며, 또한, (상기 침투층의 두께/하드 코트층의 두께) 가 0.7 이하인, 광학 적층체.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 수지 필름이, 편면에 안티블록층을 구비하는, 광학 적층체.
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
   상기 수지 필름으로서, 두께 방향으로 0.2 kgf/㎟ ∼ 1.0 kgf/㎟ 의 압력이 가해진 후의 수지 필름이 사용되는, 광학 적층체.
4. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
   상기 수지 필름으로서, 길이가 4000 m 이상이며, 또한, 롤상의 수지 필름이 사용되는, 광학 적층체.
5. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
   상기 수지 필름이, 산술 평균 표면 조도 Ra 가 10 nm 이상인 부분을 갖는, 광학 적층체.

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