KR102632656B1 - 광학 적층체 - Google Patents

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Abstract

기재층과 하드 코트층을 구비하고, 간섭 불균일이 방지되고, 또한, 충분한 경도를 갖는 광학 적층체를 제공한다.
열가소성 수지 필름으로부터 형성되는 기재층과, 분자량이 600 ∼ 2500 인 경화성 화합물과 굴절률이 1.50 이상인 고굴절률 미립자를 포함하는 하드 코트층 형성용 조성물을 그 열가소성 수지 필름에 도포하여 형성된 하드 코트층을 구비하고, 그 하드 코트층이, 그 하드 코트층 형성용 조성물이 그 열가소성 수지 필름에 침투하여 형성된 침투 영역을 포함하고, 그 고굴절률 미립자가, 그 하드 코트층에 있어서, 그 기재층이 형성되어 있지 않은 측의 표면으로부터 두께 방향을 향하여 농도가 연속적으로 낮아지도록 편석하고 있는, 광학 적층체.

Description

광학 적층체{OPTICAL LAMINATE}
본 발명은 광학 적층체에 관한 것이다.
액정 디스플레이 (LCD), 음극선관 표시 장치 (CRT), 플라즈마 디스플레이 (PDP), 일렉트로 루미네선스 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, 기재층과 하드 코트층을 포함하는 광학 적층체가 사용되고 있다.
또, 화상 표시 장치는, 외부로부터 조사된 광에 의한 표면 반사를 줄이고, 그 시인성을 높이는 것이 요구된다. 당해 요구에 대해서는, [기재층/하드 코트층/반사 방지층] 의 구성을 갖는 광학 적층체의 사용이 제안되어 있다. 이러한 구성의 광학 적층체에 있어서는, 반사율의 관점에서 하드 코트층에는 높은 굴절률이 요구되고, 반사 방지층에는 낮은 굴절률이 요구된다. 그 때문에, 하드 코트층 및 반사 방지층에 각각, 고굴절률 미립자 및 저굴절률 미립자를 첨가하는 것이 실시되고 있다. 구체예로는, 고굴절률 미립자의 존재량을 막두께 방향에 있어서 연속적으로 변화시킨 고굴절률 경사 하드 코트층을 구비하는 광학 적층체 (반사 방지 필름) 를 들 수 있다 (예를 들어, 특허문헌 1). 당해 반사 방지 필름에 의하면, 간섭 불균일을 방지할 수 있다. 그러나, 충분한 경도가 얻어지지 않는 경우가 있다.
일본 공개특허공보 2011-145649호
본원 발명은, 기재층과 하드 코트층을 구비하고, 간섭 불균일이 방지되고, 또한, 충분한 경도를 갖는 광학 적층체를 제공한다.
본 발명의 광학 적층체는, 열가소성 수지 필름으로부터 형성되는 기재층과, 분자량이 600 ∼ 2500 인 경화성 화합물과 굴절률이 1.50 이상인 고굴절률 미립자를 포함하는 하드 코트층 형성용 조성물을 그 열가소성 수지 필름에 도포하여 형성된 하드 코트층을 구비하고, 그 하드 코트층이, 그 하드 코트층 형성용 조성물이 그 열가소성 수지 필름에 침투하여 형성된 침투 영역을 포함하고, 그 고굴절률 미립자가, 그 하드 코트층에 있어서, 그 기재층이 형성되어 있지 않은 측의 표면으로부터 두께 방향을 향하여 농도가 연속적으로 낮아지도록 편석하고 있다.
하나의 실시형태에 있어서는, 상기 경화성 화합물이, 우레탄(메트)아크릴레이트 및/또는 우레탄(메트)아크릴레이트의 올리고머를 포함한다.
하나의 실시형태에 있어서는, 상기 하드 코트층에 있어서, 상분리가 발생하지 않았다.
하나의 실시형태에 있어서는, 상기 열가소성 수지 필름이 (메트)아크릴계 수지 필름이다.
하나의 실시형태에 있어서는, 상기 하드 코트층이, 상기 기재층측 표면으로부터 두께 방향을 향하여 농도가 연속적으로 낮아지도록 상기 열가소성 수지 필름을 형성하는 열가소성 수지를 포함한다.
하나의 실시형태에 있어서는, 상기 하드 코트층의 상기 기재층이 형성되어 있지 않은 측에 저굴절률층을 추가로 구비한다.
본 발명의 다른 국면에 의하면, 편광 필름이 제공된다. 그 편광 필름은, 상기 광학 적층체를 포함한다.
본 발명의 또 다른 국면에 의하면, 화상 표시 장치가 제공된다. 그 화상 표시 장치는, 상기 광학 적층체를 포함한다.
본 발명에 있어서는, 소정의 분자량을 갖는 경화성 화합물과 고굴절률 미립자를 포함하는 하드 코트층 형성용 조성물을 열가소성 수지 필름 상에 도포하고, 그 일부를 열가소성 수지 필름에 침투시킴으로써 침투 영역을 형성한다. 이에 따라, 소량의 고굴절률 미립자에 의해, 하드 코트층을 고굴절률화할 수 있음과 함께, 간섭 불균일을 방지하고, 또한, 충분한 경도가 얻어질 수 있다. 또한, 본원 발명의 광학 적층체는, 간편한 제조 방법에 의해 제조될 수 있다.
도 1 은, 본 발명의 하나의 실시형태에 의한 광학 적층체의 개략 단면도이다.
도 2 는, 본 발명의 다른 실시형태에 의한 광학 적층체의 개략 단면도이다.
도 3 의 (a) 는, 실시예 1 의 광학 적층체의 하드 코트층 단면의 TEM 사진이며, (b) 는, 그 부분 확대 사진이다.
도 4 는, 실시예 및 비교예에서 얻어진 광학 적층체의 반사 스펙트럼을 나타내는 그래프이다.
도 5 의 (a) 는, 광학 적층체 T1 의 단면을 나타내는 TEM 사진이며, (b) 는, 광학 적층체 T2 의 단면을 나타내는 TEM 사진이다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시형태에 대하여 설명하는데, 본 발명은 이들 실시형태에는 한정되지 않는다.
A. 광학 적층체의 전체 구성
도 1 은, 본 발명의 하나의 실시형태에 의한 광학 적층체의 개략 단면도이다. 도 1 에 나타내는 광학 적층체 (100) 는, 열가소성 수지 필름으로부터 형성되는 기재층 (10) 과, 하드 코트층 (20) 을 이 순서로 구비한다. 하드 코트층 (20) 은, 열가소성 수지 필름에 하드 코트층 형성용 조성물을 도포하여 형성된다. 하드 코트층 (20) 은, 도포된 하드 코트층 형성용 조성물의 일부가 열가소성 수지 필름에 침투하여 형성된 침투 영역 (22) 을 포함한다. 즉, 침투 영역 (22) 은, 열가소성 수지 필름에 있어서, 하드 코트층 형성용 조성물 성분이 존재하고 있는 부분이다. 한편, 기재층 (10) 은, 이와 같이 하드 코트층 형성용 조성물이 열가소성 수지 필름에 침투했을 때에, 열가소성 수지 필름에 있어서 하드 코트층 형성용 조성물이 도달 (침투) 하지 않은 부분이다. 또한, 도 중의 경계 (A) 는, 열가소성 수지 필름의 하드 코트층 형성용 조성물 도포면에 의해 규정되는 경계이다.
도 2 는, 본 발명의 다른 실시형태에 의한 광학 적층체의 개략 단면도이다. 광학 적층체 (200) 는, 하드 코트층 (20) 의 기재층 (10) 이 형성되어 있지 않은 측에, 저굴절률층 (30) 을 또한 구비한다.
본 발명의 광학 적층체는, 예를 들어, 편광 필름 (편광판이라고도 칭해진다) 에 적용된다. 구체적으로는, 본 발명의 광학 적층체는, 편광 필름에 있어서, 편광자의 편면 또는 양면에 형성되고, 편광자의 보호 재료로서 적합하게 사용될 수 있다.
B. 기재층
기재층은, 임의의 적절한 열가소성 수지 필름으로부터 형성된다. 보다 상세하게는, 기재층은, 열가소성 수지 필름에 하드 코트층 형성용 조성물을 도포했을 때에, 열가소성 수지 필름에 있어서, 당해 하드 코트층 형성용 조성물이 도달 (침투) 하지 않은 부분이다.
열가소성 수지 필름의 구체예로는, (메트)아크릴계 수지 필름, 트리아세틸셀룰로오스 등의 셀룰로오스계 수지 필름, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌 등의 폴리올레핀계 수지 필름;폴리노르보르넨 등의 시클로올레핀계 수지 필름, 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리부틸렌테레프탈레이트 등의 폴리에스테르계 수지 필름을 들 수 있다. 그 중에서도, (메트)아크릴계 수지 필름이 바람직하다. (메트)아크릴계 수지 필름을 기재 필름으로서 사용하면, 침투 영역이 양호하게 형성될 수 있다. 또한, 본 명세서에 있어서, 「(메트)아크릴」 이란, 아크릴 및/또는 메타크릴을 의미한다.
상기 열가소성 수지 필름의 파장 380 ㎚ 에 있어서의 광의 투과율은, 바람직하게는 15 % 이하이고, 보다 바람직하게는 12 % 이하이며, 더욱 바람직하게는 9 % 이하이다. 파장 380 ㎚ 광의 투과율이 이와 같은 범위이면, 우수한 자외선 흡수능이 발현하므로, 광학 적층체의 외광 등에 의한 자외선 열화가 방지될 수 있다.
상기 열가소성 수지 필름의 면내 위상차 Re 는, 바람직하게는 10 ㎚ 이하이고, 보다 바람직하게는 7 ㎚ 이하이고, 더욱 바람직하게는 5 ㎚ 이하이고, 특히 바람직하게는 3 ㎚ 이하이며, 가장 바람직하게는 1 ㎚ 이하이다. 열가소성 수지 필름의 두께 방향 위상차 Rth 는, 바람직하게는 15 ㎚ 이하이고, 보다 바람직하게는 10 ㎚ 이하이고, 더욱 바람직하게는 5 ㎚ 이하이고, 특히 바람직하게는 3 ㎚ 이하이며, 가장 바람직하게는 1 ㎚ 이하이다. 면내 위상차 및 두께 방향 위상차가 이와 같은 범위이면, 위상차에서 기인하는 화상 표시 장치의 표시 특성에 대한 악영향이 현저하게 억제될 수 있다. 보다 구체적으로는, 간섭 불균일이나 3D 디스플레이용 액정 표시 장치에 사용하는 경우의 3D 이미지의 왜곡이 현저하게 억제될 수 있다. 또한, 면내 위상차 Re 및 두께 방향 위상차 Rth 는, 각각, 이하의 식으로 구해진다:
Re = (nx - ny) × d
Rth = (nx - nz) × d
여기서, nx 는 열가소성 수지 필름의 지상축 방향의 굴절률이고, ny 는 열가소성 수지 필름의 진상축 방향의 굴절률이고, nz 는 열가소성 수지 필름의 두께 방향의 굴절률이고, d (㎚) 는 열가소성 수지 필름의 두께이다. 지상축은, 필름 면내의 굴절률이 최대가 되는 방향을 말하며, 진상축은, 면내에서 지상축에 수직인 방향을 말한다. 대표적으로는, Re 및 Rth 는, 파장 590 ㎚ 의 광을 사용하여 측정된다.
상기 (메트)아크릴계 수지 필름은, (메트)아크릴계 수지를 포함한다. (메트)아크릴계 수지 필름은, 예를 들어, (메트)아크릴계 수지를 주성분으로서 포함하는 수지 성분을 함유하는 성형 재료를 압출 성형하여 얻어진다. 구체예로는, 상기 범위의 면내 위상차 및 두께 방향 위상차를 갖는 (메트)아크릴계 수지 필름은, 예를 들어, 후술하는 글루타르이미드 구조를 갖는 (메트)아크릴계 수지를 사용하여 얻을 수 있다.
상기 (메트)아크릴계 수지 필름의 투습도는, 바람직하게는 200 g/㎡·24 hr 이하이고, 보다 바람직하게는 80 g/㎡·24 hr 이하이다. 본 발명에 의하면, 이와 같이 투습도가 높은 (메트)아크릴계 수지 필름을 사용해도, (메트)아크릴계 수지 필름과 하드 코트층의 밀착성이 우수하고, 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 조건으로 측정할 수 있다.
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 C1-6 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, 보다 바람직하게는 30000 ∼ 300000, 더욱 바람직하게는 50000 ∼ 200000 이다. 중량 평균 분자량이 당해 범위 내이면, 하드 코트층 형성용 조성물에 대한 침투성 및 상용성이 적당하다. 또, 중량 평균 분자량이 지나치게 작으면, 필름으로 했을 경우의 기계적 강도가 부족한 경향이 있다. 중량 평균 분자량이 지나치게 크면, 용융 압출시의 점도가 높고, 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 갖고 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, 저투습, 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 포함한다.
[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 포함하는 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 포함하는 치환기이다.
글루타르이미드 수지는, 필요에 따라, 하기 일반식 (3) 으로 나타내는 구조 단위 (이하, 방향족 비닐 단위라고도 칭한다) 를 추가로 포함하고 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 수소이고, R3 은 메틸기이다.
상기 글루타르이미드 수지는, 글루타르이미드 단위로서, 단일 종류만을 포함하고 있어도 되고, 상기 일반식 (1) 에 있어서의 R1, R2, 및 R3 이 상이한 복수의 종류를 포함하고 있어도 된다.
글루타르이미드 단위는, 상기 일반식 (2) 로 나타내는 (메트)아크릴산에스테르 단위를 이미드화함으로써 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 이미드화함으로써도 형성할 수 있다.
상기 일반식 (2) 에 있어서, 바람직하게는, R4 및 R5 는, 각각 독립적으로, 수소 또는 메틸기이고, R6 은 수소 또는 메틸기이고, 더욱 바람직하게는, R4 는 수소이고, R5 는 메틸기이고, R6 은 메틸기이다.
상기 글루타르이미드 수지는, (메트)아크릴산에스테르 단위로서, 단일 종류만을 포함하고 있어도 되고, 상기 일반식 (2) 에 있어서의 R4, R5, 및 R6 이 상이한 복수의 종류를 포함하고 있어도 된다.
상기 글루타르이미드 수지는, 상기 일반식 (3) 으로 나타내는 방향족 비닐 단위로서, 바람직하게는 스티렌, α-메틸스티렌 등을 포함하고, 더욱 바람직하게는 스티렌을 포함한다. 이와 같은 방향족 비닐 단위를 가짐으로써, 글루타르이미드 구조의 정의 복굴절성을 저감하고, 보다 저위상차의 (메트)아크릴계 수지 필름을 얻을 수 있다.
상기 글루타르이미드 수지는, 방향족 비닐 단위로서, 단일 종류만을 포함하고 있어도 되고, R7 및 R8 이 상이한 복수의 종류를 포함하고 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% 이고, 더욱 바람직하게는 1 중량% ∼ 60 중량% 이며, 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 포함되는 경우, 그 함유량은, 글루타르이미드 수지의 글루타르이미드 단위를 기준으로 하여, 바람직하게는 10 중량% ∼ 80 중량% 이고, 보다 바람직하게는 20 중량% ∼ 80 중량% 이고, 더욱 바람직하게는 20 중량% ∼ 60 중량% 이며, 특히 바람직하게는 20 중량% ∼ 50 중량% 이다. 방향족 비닐 단위의 함유량이 이와 같은 범위이면, 저위상차, 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 공중합하고 있어도 되고, 그래프트 공중합하고 있어도 된다.
상기 열가소성 수지 필름은, 자외선 흡수제를 포함한다. 자외선 흡수제로는, 상기 원하는 특성이 얻어지는 한에 있어서, 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, 열가소성 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 있고, 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 심해지거나, 성형 후의 필름의 헤이즈가 높아져, 투명성이 악화되거나 하는 경향이 있다.
상기 열가소성 수지 필름은, 목적에 따라 임의의 적절한 첨가제를 함유할 수 있다. 첨가제로는, 예를 들어, 힌다드페놀계, 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;가소제;미끄러짐제;위상차 저감제 등을 들 수 있다. 함유되는 첨가제의 종류, 조합, 함유량 등은, 목적이나 원하는 특성에 따라 적절히 설정될 수 있다.
상기 열가소성 수지 필름의 제조 방법으로는, 특별히 한정되는 것은 아니지만, 예를 들어, 열가소성 수지와, 자외선 흡수제와, 필요에 따라 그 밖의 중합체나 첨가제 등을, 임의의 적절한 혼합 방법으로 충분히 혼합하고, 미리 열가소성 수지 조성물로 하고 나서, 이것을 필름 성형할 수 있다. 혹은, 열가소성 수지와, 자외선 흡수제와, 필요에 따라 그 밖의 중합체나 첨가제 등을, 각각 다른 용액으로 하고 나서 혼합하여 균일한 혼합액으로 한 후, 필름 성형해도 된다.
상기 열가소성 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 것이 아니라, 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 않기 때문에, 제조 비용이나 용제에 의한 지구 환경이나 작업 환경에 대한 부하를 저감할 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, 필름 형상으로 압출된 필름을 권취하여, 롤 형상의 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 열가소성 수지 필름은, 상기 원하는 위상차가 얻어지는 한에 있어서, 미연신 필름 또는 연신 필름 중 어느 것이어도 된다. 연신 필름인 경우는, 1 축 연신 필름 또는 2 축 연신 필름 중 어느 것이어도 된다. 2 축 연신 필름인 경우는, 동시 2 축 연신 필름 또는 축차 2 축 연신 필름 중 어느 것이어도 된다.
상기 연신 온도는, 필름 원료인 열가소성 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 커지고, 혹은, 필름이 찢어지거나, 깨지거나 하여 소정의 연신 배율이 얻어지지 않을 우려가 있다. 반대로, 연신 온도가 (유리 전이 온도 + 30 ℃) 를 초과하면, 얻어지는 필름의 두께 불균일이 커지거나, 신장율, 인열 (引裂) 전파 강도, 및 내유 피로 등의 역학적 성질을 충분히 개선할 수 없거나 하는 경향이 있다. 또한, 필름이 롤에 점착된다고 하는 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 신장율, 인열 전파 강도, 및 내유 피로 등의 역학적 성질을 대폭 개선할 수 있다. 결과적으로, 두께 불균일이 작고, 복굴절이 실질적으로 제로이고 (따라서, 위상차가 작고), 또한, 헤이즈가 작은 필름을 제조할 수 있다.
상기 열가소성 수지 필름은, 그 광학적 등방성이나 기계적 특성을 안정화시키기 위해서, 연신 처리 후에 열 처리 (어닐링) 등을 실시할 수 있다. 열 처리의 조건은, 임의의 적절한 조건을 채용할 수 있다.
상기 열가소성 수지 필름의 두께는, 바람직하게는 10 ㎛ ∼ 200 ㎛ 이며, 보다 바람직하게는 20 ㎛ ∼ 100 ㎛ 이다. 두께가 10 ㎛ 미만이면, 강도가 저하될 우려가 있다. 두께가 200 ㎛ 를 초과하면, 투명성이 저하될 우려가 있다.
상기 열가소성 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 40 mN/m 이상이면, 열가소성 수지 필름과 하드 코트층의 밀착성이 더욱 향상된다. 표면의 젖음 장력을 조정하기 위해서, 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. 이들 중에서도, 바람직하게는 코로나 방전 처리, 플라즈마 처리이다.
C. 하드 코트층
하드 코트층은, 소정의 분자량의 경화성 화합물과 고굴절률 미립자를 포함하는 하드 코트층 형성용 조성물을 열가소성 수지 필름에 도포하여 형성된다. 보다 구체적으로는, 하드 코트층은, 소정의 분자량의 경화성 화합물과 고굴절률 미립자를 포함하는 하드 코트층 형성용 조성물을 열가소성 수지 필름에 도포하고, 그 일부를 열가소성 수지 필름에 침투시켜 형성된다. 바람직하게는, 하드 코트층 형성용 조성물의 열가소성 수지 필름으로의 침투와 동시에 열가소성 수지 필름을 형성하는 열가소성 수지의 하드 코트층 형성용 조성물의 도포층으로의 용출이 발생한다.
상기한 바와 같이, 하드 코트층은, 하드 코트층 형성용 조성물이 열가소성 수지 필름에 침투하여 형성된 침투 영역을 포함한다. 침투 영역에 있어서는, 대표적으로는, 열가소성 수지 필름을 형성하는 열가소성 수지와 하드 코트층 형성용 조성물이 상용화하고 있다.
하드 코트층 형성용 조성물의 열가소성 수지 필름에 대한 침투 깊이 (침투 영역의 두께) 의 하한은, 예를 들어 1.2 ㎛ 이고, 바람직하게는 1.5 ㎛ 이고, 보다 바람직하게는 2.5 ㎛ 이며, 더욱 바람직하게는 3 ㎛ 이다. 침투 깊이의 상한은, 바람직하게는 (열가소성 수지 필름의 두께 × 70 %) ㎛ 이고, 보다 바람직하게는 (열가소성 수지 필름의 두께 × 40 %) ㎛ 이고, 더욱 바람직하게는 (열가소성 수지 필름의 두께 × 30 %) ㎛ 이며, 특히 바람직하게는 (열가소성 수지 필름 × 20 %) ㎛ 이다. 침투 깊이가 이와 같은 범위이면, 열가소성 수지 필름과 하드 코트층의 밀착성이 우수하고, 간섭 불균일이 억제되고, 또한, 경도가 우수한 광학 적층체를 얻을 수 있다. 또한, 침투 깊이는, 하드 코트층의 반사 스펙트럼, 또는 SEM, TEM 등의 전자 현미경에 의한 관찰에 의해 측정할 수 있다.
하드 코트층은, 침투 영역에 있어서, 열가소성 수지 필름을 형성하는 열가소성 수지를, 기재층측 표면으로부터 그 반대측의 표면을 향하여 그 농도가 연속적으로 낮아지도록 포함하는 것이 바람직하다. 또, 하드 코트층은, 침투 영역을 초과하여 (즉, 도 1 의 경계선 (A) 을 초과하여) 열가소성 수지를 포함할 수 있다. 이 경우에 있어서도, 열가소성 수지를, 기재층측 표면으로부터 그 반대측의 표면을 향하여 그 농도가 연속적으로 낮아지도록 포함하는 것이 바람직하다. 열가소성 수지의 농도가 연속적으로 변화함으로써, 기재층과 하드 코트층의 계면 반사를 억제할 수 있고, 간섭 불균일이 적은 광학 적층체를 얻을 수 있기 때문이다. 또, 후술하는 고굴절률 미립자의 편석 및 농도 구배의 형성이 적합하게 실시될 수 있다.
하드 코트층은, 상분리되어 있지 않은 것, 바꿔 말하면, 상하 2 층 구조를 갖지 않는 것이 바람직하다. 하드 코트층에 상분리가 발생하여, 상하 2 층 구조가 형성되어 있는 경우, 후술하는 고굴절률 미립자의 편석 및 농도 구배의 형성이 불충분해지는 경우가 있다. 이것은, 상하 2 층 구조가 형성되는 경우, 상층 (기재층측의 층을 하층이라고 한다) 에는 열가소성 수지의 농도 구배가 존재하지 않거나 또는 농도 구배가 완만해지고, 그 결과, 고굴절률 미립자가 높은 균일성으로 분산할 수 있기 때문인 것으로 추측된다. 또한, 본 발명에 있어서는, 예를 들어, SEM, TEM 등의 전자 현미경에 의한 관찰에 있어서, 하드 코트층 중에 상분리 계면이 존재하지 않는 것을 확인하는 것, 하드 코트층의 반사 스펙트럼을 측정하는 것 등에 의해 상분리 또는 상하 2 층 구조가 없는 것으로 판단할 수 있다.
하드 코트층에 있어서는, 고굴절률 미립자가 기재층이 형성되어 있지 않은 측의 표면에 편석하고 있고, 그 농도는 그 표면으로부터 두께 방향을 향하여 연속적으로 낮아져 있다. 이와 같이 농도 구배를 형성시키면서 고굴절률 미립자를 편석시킴으로써, 소량의 고굴절률 미립자로 간섭 불균일을 적합하게 억제할 수 있다. 여기서, 「고굴절률 미립자가, 기재층이 형성되어 있지 않은 측의 표면에 편석하고 있다」 라는 것은, 하드 코트층에 포함되는 고굴절률 미립자의 90 중량% 이상이, 기재층이 형성되어 있지 않은 측의 표면으로부터 두께 방향으로 (하드 코트층의 두께 × 80 %) 이하의 거리의 영역에 존재하는 것을 의미한다. 바람직하게는, 하드 코트층에 포함되는 고굴절률 미립자의 90 중량% 이상이 당해 표면으로부터 두께 방향으로 (하드 코트층의 두께 × 60 %) 이하의 거리의 영역에 존재한다.
고굴절률 미립자로는, 1.50 이상의 굴절률을 갖는 임의의 적절한 미립자가 사용된다. 굴절률의 상한은, 예를 들어 2.80 일 수 있다. 또한, 본 명세서에 있어서, 굴절률은, 파장 590 ㎚ 에 있어서의 굴절률을 의미한다.
고굴절률 미립자로는, 금속 산화물 미립자를 들 수 있다. 금속 산화물의 구체예로는, 산화티탄 (TiO2), 산화지르코늄 (ZrO2), 산화세륨 (CeO2), 산화주석 (SnO2), 안티몬주석 산화물 (ATO), 인듐주석 산화물 (ITO), 인주석 화합물 (PTO), 산화안티몬 (Sb2O5), 알루미늄아연 산화물 (AZO), 갈륨아연 산화물 (GZO), 안티몬산아연 (ZnSb2O6) 등을 들 수 있다.
고굴절률 미립자의 평균 입자경은, 바람직하게는 1 nm ∼ 100 ㎚, 보다 바람직하게는 1 nm ∼ 50 ㎚ 이다. 이와 같은 평균 입자경이면, 투명성이 우수하고, 또한, 취급이 용이하다. 당해 평균 입자경은, 2 차 입자도 1 개의 입자로 간주하여, 1 차 입자와 2 차 입자를 구별하지 않고 측정되는 값이다. 당해 평균 입자경은, 예를 들어, 하드 코트층의 단면의 소정의 영역을 투과형 전자 현미경으로 관찰하고, 당해 영역에 있어서 관찰되는 입자 (예를 들어, 50 개) 의 입자경의 평균값으로서 구할 수 있다.
하드 코트층 형성용 조성물에 있어서의 고굴절률 미립자의 함유량은, 경화성 화합물 100 중량부에 대해, 예를 들어 10 중량부 ∼ 80 중량부, 바람직하게는 15 중량부 ∼ 50 중량부이다.
하드 코트층 형성용 조성물에 포함되는 경화성 화합물은, 열, 광 (자외선 등) 또는 전자선 등에 의해 경화할 수 있다. 경화성 화합물은, 바람직하게는 광 경화형의 경화성 화합물이다. 경화성 화합물은, 모노머, 올리고머 및 프리폴리머 중 어느 것이어도 된다.
본 발명에 있어서는, 상기 경화성 화합물의 분자량이, 2500 이하이고, 바람직하게는 2000 이하, 보다 바람직하게는 1800 이하, 더욱 바람직하게는 1500 이하이다. 당해 분자량이 2500 을 초과하면, 하드 코트층 중에 상분리가 발생하고, 그 결과, 간섭 불균일이 발생하는 경우가 있다. 또, 경화성 화합물의 분자량은, 600 이상, 보다 바람직하게는 800 이상, 더욱 바람직하게는 1000 이상이다. 당해 분자량이 600 미만이면, 열가소성 수지 필름으로의 하드 코트층 형성용 조성물의 침투가 과잉이 되고, 그 결과, 원하는 경도를 달성할 수 없는 경우가 있다. 또한, 경화성 화합물이 복수의 화합물의 혼합물 (예를 들어, 올리고머, 프리폴리머 등) 인 경우, 당해 경화성 화합물의 분자량은, 중량 평균 분자량이다. 또, 2 종 이상의 경화성 화합물을 사용하는 경우에 있어서의 「경화성 화합물의 분자량이 2500 이하이다」 라는 것은, 당해 2 종 이상의 경화성 화합물의 분자량의 가중 평균값이 2500 이하인 것을 의미한다.
상기 경화성 화합물로는, 2 개 이상의 (메트)아크릴로일기를 갖는 경화성 화합물이 바람직하게 사용된다. 당해 2 개 이상의 (메트)아크릴로일기를 갖는 경화성 화합물에 포함되는 (메트)아크릴로일기의 개수의 상한은, 바람직하게는 30 개이다. 2 개 이상의 (메트)아크릴로일기를 갖는 경화성 화합물은, (메트)아크릴계 수지와의 상용성이 우수하므로, 열가소성 수지 필름으로서 (메트)아크릴계 수지 필름을 사용하는 경우에, 도포시에 (메트)아크릴계 수지 필름에 용이하게 침투 및 확산한다. 또한, 본 명세서에 있어서, 「(메트)아크릴로일」 은, 메타크릴로일 및/또는 아크릴로일을 의미한다.
상기 2 개 이상의 (메트)아크릴로일기를 갖는 경화성 화합물의 구체예로는, 트리시클로데칸디메탄올디아크릴레이트, 펜타에리트리톨디(메트)아크릴레이트, 펜타에리트리톨트리(메트)아크릴레이트, 트리메틸올프로판트리아크릴레이트, 펜타에리트리톨테트라(메트)아크릴레이트, 디메틸올프로판트테트라아크릴레이트, 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, 에톡시화 글리세린트리아크릴레이트, 에톡시화 펜타에리트리톨테트라아크릴레이트 및 이들의 올리고머 또는 프리폴리머 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 포함하고 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, 열가소성 수지 필름 (예를 들어, (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.
또, 본 발명에 있어서는, 상기 2 개 이상의 (메트)아크릴로일기를 갖는 경화성 화합물로서, 우레탄(메트)아크릴레이트 및/또는 우레탄(메트)아크릴레이트의 올리고머가 바람직하게 사용된다. 우레탄(메트)아크릴레이트 및/또는 우레탄(메트)아크릴레이트의 올리고머가 갖는 (메트)아크릴로일기의 수는, 바람직하게는 3 이상, 보다 바람직하게는 4 ∼ 15, 더욱 바람직하게는 6 ∼ 12 이다.
상기 우레탄(메트)아크릴레이트 및/또는 우레탄(메트)아크릴레이트의 분자량은, 예를 들어 3000 이하, 바람직하게는 500 ∼ 2500, 보다 바람직하게는 800 ∼ 2000 이다. 당해 범위의 분자량을 갖고, 또한, 2 개 이상의 (메트)아크릴로일기를 갖는 우레탄(메트)아크릴레이트 및/또는 우레탄(메트)아크릴레이트의 올리고머는, 열가소성 수지 필름 (그 중에서도 (메트)아크릴계 수지 필름) 에 대한 침투성 및 열가소성 수지 (그 중에서도 (메트)아크릴계 수지) 와의 상용성이 적당하다. 그 결과, 경도를 유지하면서, 상분리를 갖지 않는 하드 코트층이 얻어질 수 있다.
상기 우레탄(메트)아크릴레이트는, 예를 들어, (메트)아크릴산 또는 (메트)아크릴산에스테르와 폴리올로부터 얻어지는 하이드록시(메트)아크릴레이트를, 디이소시아네이트와 반응시킴으로써 얻을 수 있다. 또, 임의의 적절한 시판품을 사용해도 된다. 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 이들의 수소 첨가물 등을 들 수 있다.
상기 2 개 이상의 (메트)아크릴로일기를 갖는 경화성 화합물의 함유 비율은, 하드 코트층 형성용 조성물 중의 전체 경화성 화합물 (모노머, 올리고머 및 프리폴리머의 합계량) 에 대해, 바람직하게는 60 중량% ∼ 100 중량% 이고, 보다 바람직하게는 70 중량% ∼ 100 중량% 이며, 더욱 바람직하게는 80 중량% ∼ 100 중량% 이다. 이와 같은 범위이면, 열가소성 수지 필름 (예를 들어, (메트)아크릴계 수지 필름) 과 하드 코트층의 밀착성이 우수하고, 또한, 간섭 불균일이 억제된 광학 적층체를 얻을 수 있다. 또, 하드 코트층의 경화 수축을 유효하게 방지할 수 있다.
상기 우레탄(메트)아크릴레이트 및 우레탄(메트)아크릴레이트의 올리고머의 합계 함유 비율은, 하드 코트층 형성용 조성물 중의 전체 경화성 화합물에 대해, 바람직하게는 40 중량% ∼ 100 중량% 이고, 더욱 바람직하게는 50 중량% ∼ 95 중량% 이며, 특히 바람직하게는 60 중량% ∼ 90 중량% 이다. 이와 같은 범위이면, 경도 및 기재층과의 밀착성이 우수한 하드 코트층을 형성할 수 있다.
상기 하드 코트층 형성용 조성물은, 경화성 화합물로서, 단관능 모노머를 포함하고 있어도 된다. 단관능 모노머는, 열가소성 수지 필름 (예를 들어, (메트)아크릴계 수지 필름) 에 용이하게 침투하므로, 단관능 모노머를 포함하고 있으면, 열가소성 수지 필름과 하드 코트층의 밀착성이 우수하고, 또한, 간섭 불균일이 억제된 광학 적층체를 얻을 수 있다. 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 하드 코트층 형성용 조성물은, 바람직하게는, 임의의 적절한 광 중합 개시제를 포함한다. 광 중합 개시제로는, 예를 들어, 2,2-디메톡시-2-페닐아세토페논, 아세토페논, 벤조페논, 잔톤, 3-메틸아세토페논, 4-클로로벤조페논, 4,4'-디메톡시벤조페논, 벤조인프로필에테르, 벤질디메틸케탈, N,N,N',N'-테트라메틸-4,4'-디아미노벤조페논, 1-(4-이소프로필페닐)-2-하이드록시-2-메틸프로판-1-온, 티오잔톤계 화합물 등을 들 수 있다.
상기 하드 코트층 형성용 조성물은, 임의의 적절한 첨가제를 추가로 포함할 수 있다. 첨가제로는, 예를 들어, 레벨링제, 블로킹 방지제, 분산 안정제, 요변제, 산화 방지제, 자외선 흡수제, 소포제, 증점제, 분산제, 계면 활성제, 촉매, 필러, 미끄러짐제, 대전 방지제 등을 들 수 있다.
상기 레벨링제로는, 예를 들어, 불소계 또는 실리콘계의 레벨링제를 들 수 있으며, 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 전체 경화성 화합물에 대해, 바람직하게는 5 중량% 이하이고, 보다 바람직하게는 0.01 중량% ∼ 5 중량% 이다.
상기 하드 코트층 형성용 조성물은, 용매를 포함하고 있어도 되고, 포함하고 있지 않아도 된다. 용매로는, 예를 들어, 디부틸에테르, 디메톡시메탄, 디메톡시에탄, 디에톡시에탄, 프로필렌옥사이드, 1,4-디옥산, 1,3-디옥소란, 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. 이들은, 단독으로 사용해도 되고, 복수를 조합하여 사용해도 된다.
본 발명에 의하면, 용매를 포함하지 않는 하드 코트층 형성용 조성물, 혹은 용매로서 열가소성 수지 필름 형성 재료의 빈용매만을 포함하는 하드 코트층 형성용 조성물을 사용해도, 하드 코트 형성용 조성물이 열가소성 수지 필름에 침투하여, 원하는 두께를 갖는 침투 영역을 형성할 수 있다.
상기 하드 코트층의 굴절률 (기재층이 형성되어 있지 않은 측의 표면에 있어서의 굴절률) 은, 바람직하게는 1.48 ∼ 1.78 이다.
상기 하드 코트층의 연필 경도 (기재층이 형성되어 있지 않은 측의 표면에 있어서의 연필 경도) 는, 바람직하게는 2H 이상이다.
상기 하드 코트층의 두께는, 바람직하게는 3 ㎛ ∼ 30 ㎛ 이고, 보다 바람직하게는 5 ㎛ ∼ 20 ㎛ 이다.
D. 저굴절률층
저굴절률층은, 상기 하드 코트층보다 낮은 굴절률을 갖는다. 저굴절률층을 하드 코트층 상에 적층함으로써, 얻어지는 광학 적층체의 반사 방지성이 향상된다. 저굴절률층의 굴절률은, 바람직하게는 1.20 ∼ 1.45, 보다 바람직하게는 1.23 ∼ 1.42 이다.
저굴절률층은, 대표적으로는, 바인더 성분과 저굴절률 미립자를 포함하는 저굴절률층 형성용 조성물을 하드 코트층에 도포함으로써 형성된다.
상기 바인더 성분으로는, 열, 광 (자외선 등) 또는 전자선 등에 의해 경화 할 수 있는 경화성의 바인더 성분이어도 되고, 열, 광 (자외선 등) 또는 전자선 등에 반응하지 않고, 건조 또는 냉각에 의해 고화하는 비경화성의 바인더 성분이어도 된다. 바람직하게는 경화성의 바인더 성분이 사용된다.
상기 경화성의 바인더 성분으로는, 임의의 적절한 경화성 화합물이 선택될 수 있다. 경화성 화합물은, 모노머, 올리고머 및 프리폴리머 중 어느 것이어도 된다. 구체예로는, 경화성의 불소 수지나 D 항에 기재된 경화성 화합물을 들 수 있다.
상기 저굴절률 미립자로는, 임의의 적절한 미립자가 사용될 수 있다. 저굴절률 미립자의 굴절률은, 예를 들어 1.44 이하, 바람직하게는 1.20 ∼ 1.44, 보다 바람직하게는 1.23 ∼ 1.40 이다. 저굴절률 미립자로는, 예를 들어, 공극을 갖는 미립자 또는 저굴절률 재료로 형성된 미립자를 들 수 있다.
공극을 갖는 미립자로는, 중공 미립자 또는 다공질 미립자를 들 수 있다. 공극을 갖는 미립자의 형성 재료로는, 금속, 금속 산화물, 수지 등을 들 수 있다. 그 중에서도, 중공 실리카 미립자가 바람직하게 사용될 수 있다. 중공 실리카 미립자에는, 실란 커플링제를 사용하여 표면에 친유성기나 반응성기가 도입되어 있어도 된다.
저굴절률 재료로 형성된 미립자의 형성 재료로는, 상기 굴절률을 만족하는 한에 있어서 제한은 없고, 예를 들어, 불화마그네슘, 불화알루미늄, 불화칼슘, 불화리튬 등의 금속 불화물을 들 수 있다.
저굴절률 미립자의 평균 입경 (평균 1 차 입자경) 은, 예를 들어 1 nm ∼ 100 ㎚ 이다. 평균 입경이 당해 범위 내이면, 투명성과 분산성을 양립할 수 있다.
저굴절률 미립자의 상세한 내용에 관해서는, WO2008/038714, WO2009/025292 등의 기재를 참고로 할 수 있다.
저굴절률 미립자의 배합량은, 바인더 성분에 대해, 바람직하게는 30 중량% ∼ 250 중량% 이고, 보다 바람직하게는 45 중량% ∼ 200 중량% 이며, 더욱 바람직하게는 60 중량% ∼ 150 중량% 이다.
상기 저굴절률층 형성용 조성물은, 바람직하게는, 임의의 적절한 광 중합 개시제를 포함한다. 또, 필요에 따라 용매 및 임의의 적절한 첨가제를 추가로 포함하고 있어도 된다. 광 중합 개시제, 용매 및 첨가제의 구체예로는, 하드 코트층 형성용 조성물에 사용될 수 있는 것과 동일한 것을 들 수 있다.
저굴절률층의 두께는, 예를 들어 10 ㎚ ∼ 200 ㎚, 바람직하게는 20 ㎚ ∼ 120 ㎚ 이다.
E. 광학 적층체의 제조 방법
본 발명의 광학 적층체의 제조 방법은, 열가소성 수지 필름 상에 하드 코트층 형성용 조성물을 도포하여 도포층을 형성하고, 그 도포층을 가열하는 것을 포함한다. 바람직하게는, 그 가열 후에 하드 코트층 형성용 조성물에 경화 처리를 실시하는 것을 또한 포함한다. 저굴절률층을 구비하는 광학 적층체를 제조하는 경우에는, 가열 후의 도포층 또는 경화 처리 후의 하드 코트층 상에 저굴절률층 형성용 조성물을 도포하고, 임의로 경화 처리를 실시하는 것을 또한 포함한다. 바람직하게는, 경화 처리 후의 하드 코트층 상에 저굴절률층 형성용 조성물을 도포하고, 경화 처리를 실시한다.
하드 코트층 형성용 조성물 및 저굴절률층 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 열가소성 수지 필름에 포함되는 수지의 유리 전이 온도 이하로 설정된다. 열가소성 수지 필름에 포함되는 수지의 유리 전이 온도 이하의 온도에서 가열하면, 가열에 의한 변형이 억제된 광학 적층체를 얻을 수 있다. 상기 도포층의 가열 온도는, 예를 들어, 80 ℃ ∼ 140 ℃ 이다. 이와 같은 범위의 온도에서 가열하면, 하드 코트층 형성용 조성물 중의 경화성 화합물이 열가소성 수지 필름 중에 양호하게 침투 및 확산한다. 이어서, 경화 처리를 실시함으로써, 열가소성 수지 필름과 하드 코트층의 밀착성이 우수하고, 또한 간섭 불균일이 억제된 광학 적층체를 얻을 수 있다. 또한, 하드 코트층 형성용 조성물이 용매를 포함하는 경우, 당해 가열에 의해, 도포한 하드 코트층 형성용 조성물을 건조시킬 수 있다. 또, 침투 깊이는, 예를 들어, 가열 온도를 상기 범위 내에서 높게 설정하는 것 등에 의해 크게 할 수 있다.
하나의 실시형태에 있어서는, 상기 가열 온도는 상기 2 개 이상의 (메트)아크릴로일기를 갖는 경화성 화합물 및 상기 단관능 모노머의 함유 비율에 따라 설정될 수 있다. 하드 코트층 형성용 조성물 중에 포함되는 2 개 이상의 (메트)아크릴로일기를 갖는 경화성 화합물 및/또는 단관능 모노머가 많을수록, 저온의 가열 온도 (예를 들어, 80 ℃ ∼ 100 ℃) 에서 밀착성이 우수하고, 또한, 간섭 불균일이 억제된 광학 적층체를 얻는 것이 가능하고, 환경 부하가 작고 효율이 좋은 제조 프로세스로 할 수 있다.
상기 경화 처리로는, 임의의 적절한 경화 처리가 채용될 수 있다. 대표적으로는, 경화 처리는 자외선 조사에 의해 실시된다. 자외선 조사의 적산 광량은, 바람직하게는 200 mJ ∼ 400 mJ 이다.
실시예
이하, 실시예에 의해 본 발명을 구체적으로 설명하는데, 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
기재층 및 하드 코트층의 굴절률을 아타고사 제조의 아베 굴절률계 (상품명:DR-M2/1550) 를 사용하고, 중간액으로서 모노브로모나프탈렌을 선택하여 측정하였다.
(2) 하드 코트층의 두께 및 침투 깊이
실시예 및 비교예에서 얻어진 광학 적층체의 기재층 측에, 흑색 아크릴판 (미츠비시 레이온사 제조, 두께 2 ㎜) 을, 두께 20 ㎛ 의 아크릴계 점착제를 개재하여 첩착 (貼着) 하였다. 이어서, 하드 코트층의 반사 스펙트럼을, 순간 멀티 측광 시스템 (오츠카 전자사 제조, 상품명:MCPD3700) 을 사용하여 이하의 조건으로 측정하고, FFT 스펙트럼의 피크 위치로부터 하드 코트층의 두께를 평가하였다. 또한 굴절률은, 상기 (1) 에서 측정한 값을 사용하였다.
·반사 스펙트럼 측정 조건
레퍼런스:미러
알고리즘:FFT 법
계산 파장:450 ㎚ ∼ 850 ㎚
·검출 조건
노광 시간:20 ㎳
램프 게인:노멀
적산 횟수:10 회
·FFT 법
막두께값의 범위:2 ∼ 15 ㎛
막두께 분해능:24 ㎚
한편, 하기 적층체 (R1) 에 대한 상기 반사 스펙트럼 측정에 의해 평가하였다.
·적층체 (R1):기재 필름으로서 PET 기재 (토레사 제조, 상품명:U48-3, 굴절률:1.60) 를 사용하고, 도포층의 가열 온도를 60 ℃ 로 한 것 이외에는, 실시예 1 과 동일하게 하여 얻었다.
적층체 (R1) 에 사용되는 PET 기재에는, 하드 코트층 형성용 조성물이 침투하지 않기 때문에, 적층체 (R1) 로부터 얻어지는 FFT 스펙트럼의 피크 위치로부터 측정되는 하드 코트층의 두께는, 실시예 및 비교예에서 얻어진 광학 적층체의 하드 코트층의 두께보다 침투 깊이의 분만큼 작아진다. 따라서, (실시예 및 비교예에서 얻어진 광학 적층체의 하드 코트층의 두께) 로부터 (적층체 (R1) 의 하드 코트층의 두께) 를 뺌으로써, 침투 깊이가 구해진다.
(3) 간섭 불균일
실시예 및 비교예에서 얻어진 광학 적층체의 기재층 측에, 흑색 아크릴판 (미츠비시 레이온사 제조, 두께 2 ㎜) 을 아크릴계 점착제를 개재하여 첩착한 후, 3 파장 형광등하에서, 간섭 불균일을 육안으로 관찰하고, 이하의 기준으로 평가하였다.
○:간섭 불균일의 발생 없음
△:조금 간섭 불균일의 발생이 확인되지만, 실용상 문제는 없다
×:많은 간섭 불균일의 발생이 확인되고, 실용상 문제가 된다
(4) 연필 경도
실시예 및 비교예에서 얻어진 광학 적층체의 하드 코트층 표면의 연필 경도를 JIS K 5400 에 준거하여 측정하고, 이하의 기준으로 평가하였다.
○:2H 이상
×:H 이하
<제조예 1> 기재 필름 A 의 제조
일본 공개특허공보 2010-284840호의 제조예 1 에 기재된 이미드화 MS 수지 (중량 평균 분자량:105,000) 100 중량부 및 트리아진계 자외선 흡수제 (아데카사 제조, 상품명:T-712) 0.62 중량부를, 2 축 혼련기로 220 ℃ 에서 혼합하고, 수지 펠릿을 제조하였다. 얻어진 수지 펠릿을, 100.5 ㎪, 100 ℃ 에서 12 시간 건조시키고, 단축 압출기로 다이스 온도 270 ℃ 에서 T 다이로부터 압출하여 필름 형상으로 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 기재 필름 A ((메트)아크릴계 수지 필름) 를 얻었다. 얻어진 기재 필름 A 의 파장 380 ㎚ 광의 투과율은 8.5 %, 면내 위상차 Re 는 0.4 ㎚, 두께 방향 위상차 Rth 는 0.78 ㎚ 였다. 또 얻어진 기재 필름 A 의 투습도는, 61 g/㎡·24 hr 이었다. 또한, 광 투과율은, 히타치 하이테크 (주) 사 제조의 분광 광도계 (장치 명칭;U-4100) 를 사용하여 파장 범위 200 ㎚ ∼ 800 ㎚ 에서 투과율 스펙트럼을 측정하고, 파장 380 ㎚ 에 있어서의 투과율을 판독하였다. 또, 위상차 값은, 오지 계측 기기 (주) 제조 상품명 「KOBRA21-ADH」 를 사용하여, 파장 590 ㎚, 23 ℃ 에서 측정하였다. 투습도는, JIS K 0208 에 준한 방법에 의해, 온도 40 ℃, 상대 습도 92 % 의 조건으로 측정하였다.
<실시예 1>
경화성 화합물로서의 우레탄아크릴레이트의 올리고머 (다이 셀·올넥스사 제조, 제품명 「KRM8452」, Mw = 1200, 관능기 수:10) 80 부 및 펜타에리트리톨트리아크릴레이트 (오사카 유기 화학 공업사 제조, 제품명 「비스코트 #300」, Mw = 298) 20 부와, ZrO2 미립자 함유 졸 (닛산 화학사 제조, 제품명 「나노유스 OZ-S30K」, 고형분:30 %, 평균 입자경:10 ㎚, 굴절률:2.2, 용매:메틸이소부틸케톤) 100 부와, 레벨링제 (DIC 사 제조, 상품명:PC4100) 0.5 부와, 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 상에, 얻어진 하드 코트층 형성용 조성물을 도포하여 도포층을 형성하고, 당해 도포층을 100 ℃ 에서 1 분간 가열하였다. 가열 후의 도포층에 고압 수은 램프로 적산 광량 300 mJ/㎠ 의 자외선을 조사하여 도포층을 경화시켜, [기재층/하드 코트층] 의 구성을 갖는 광학 적층체를 얻었다.
<실시예 2>
ZrO2 미립자 함유 졸의 배합량을 67 부로 한 것 이외에는, 실시예 1 과 동일하게 하여 광학 적층체를 얻었다.
<실시예 3>
ZrO2 미립자 함유 졸의 배합량을 133 부로 한 것 이외에는, 실시예 1 과 동일하게 하여 광학 적층체를 얻었다.
<실시예 4>
ZrO2 미립자 함유 졸 100 부 대신에 Sb2O5 미립자 함유 졸 (닛키 촉매 화성사 제조, 제품명 「ELCOM V-4562」, 고형분:30 %, 평균 입자경:15 nm, 굴절률:1.7, 용매:메틸이소부틸케톤) 133 부를 사용한 것 이외에는, 실시예 1 과 동일하게 하여 광학 적층체를 얻었다.
<실시예 5>
경화성 화합물로서 우레탄아크릴레이트의 올리고머 (닛폰 합성 화학사 제조, 제품명 「UV1700B」, Mw = 2000, 관능기 수:10) 70 부 및 펜타에리트리톨트리아크릴레이트 (오사카 유기 화학 공업사 제조, 제품명 「비스코트 #300」, Mw = 298) 30 부를 사용한 것, 및, ZrO2 미립자 함유 졸의 배합량을 133 부로 한 것 이외에는, 실시예 1 과 동일하게 하여 광학 적층체를 얻었다.
<실시예 6>
경화성 화합물로서 우레탄아크릴레이트의 올리고머 (닛폰 합성 화학사 제조, 제품명 「UV1700B」, Mw = 2000, 관능기 수:10) 100 부를 사용한 것, ZrO2 미립자 함유 졸의 배합량을 133 부로 한 것, 및, 도포층의 가열 온도를 110 ℃ 로 한 것 이외에는, 실시예 1 과 동일하게 하여 광학 적층체를 얻었다.
<비교예 1>
경화성 화합물로서 펜타에리트리톨트리아크릴레이트 (오사카 유기 화학 공업사 제조, 제품명 「비스코트 #300」, Mw = 298) 100 부를 사용한 것, 및, ZrO2 미립자 함유 졸의 배합량을 133 부로 한 것 이외에는, 실시예 1 과 동일하게 하여 광학 적층체를 얻었다.
<비교예 2>
경화성 화합물로서 디펜타에리트리톨헥사아크릴레이트 (DPHA) (신나카무라 화학사 제조, 제품명 「A-DPH」, Mw = 578) 100 부를 사용한 것, ZrO2 미립자 함유 졸의 배합량을 133 부로 한 것, 및, 도포층의 가열 온도를 110 ℃ 로 한 것 이외에는, 실시예 1 과 동일하게 하여 광학 적층체를 얻었다.
<비교예 3>
경화성 화합물로서 우레탄아크릴레이트의 올리고머 (다이 셀·올넥스사 제조, 제품명 「KRM7804」, Mw = 3000, 관능기 수:9) 100 부를 사용한 것, ZrO2 미립자 함유 졸의 배합량을 133 부로 한 것, 및, 도포층의 가열 온도를 110 ℃ 로 한 것 이외에는, 실시예 1 과 동일하게 하여 광학 적층체를 얻었다.
<비교예 4>
경화성 화합물로서 우레탄아크릴레이트의 올리고머 (닛폰 합성 화학사 제조, 제품명 「UV7620EA」, 고형분:65 %, Mw = 4100, 관능기 수:9) 154 부를 사용한 것, ZrO2 미립자 함유 졸의 배합량을 133 부로 한 것, 및, 도포층의 가열 온도를 110 ℃ 로 한 것 이외에는, 실시예 1 과 동일하게 하여 광학 적층체를 얻었다.
실시예 및 비교예에서 얻어진 광학 적층체를 상기 (1) ∼ (4) 의 평가에 제공하였다. 결과를 표 1 에 나타낸다.
표 1 로부터도 분명한 바와 같이 본 발명의 광학 적층체는, 간섭 불균일이 억제되어 있고, 또한, 충분한 경도를 갖는다. 또, 1 코트로 제조할 수 있기 때문에, 제조가 용이하다. 또한, 각 실시예에서 얻어진 광학 적층체의 단면을 TEM 관찰한 결과, 하드 코트층은 상분리하고 있지 않고, 또, 고굴절률 미립자가, 기재층이 형성되어 있지 않은 측의 표면으로부터 두께 방향을 향하여 농도가 연속적으로 낮아지도록 편석하고 있었다. 실시예 1 의 광학 적층체의 하드 코트층 단면의 TEM 사진을 도 3(a) 및 (b) 에 나타낸다. 도 3(a) 에 나타내는 바와 같이, 실시예 1 의 광학 적층체의 하드 코트층은 상분리하고 있지 않고, 고굴절률 미립자가 기재층이 형성되어 있지 않은 측에 편석하고 있다. 또한, 도 3(a) 의 부분 확대 사진인 도 3(b) 에 나타내는 바와 같이, 고굴절률 미립자는, 기재층이 형성되어 있지 않은 측의 표면으로부터 기재층 측을 향하여 농도가 연속적으로 낮아지도록 분포하고 있다.
또, 계산 파장을 380 ㎚ ∼ 780 ㎚ 로 한 것 이외에는 하드 코트층의 두께 측정시와 동일한 조건으로, 실시예 1 의 광학 적층체와 비교예 3 의 광학 적층체의 반사 스펙트럼을 측정하였다. 결과를 도 4 에 나타낸다. 도 4 에 나타내는 바와 같이, 실시예 1 의 광학 적층체에서는 반사 스펙트럼이 매끄럽고, 간섭 불균일이 확인되지 않는다. 한편, 비교예 3 의 광학 적층체에서는 반사 스펙트럼이 물결 형상으로 되어 있고, 간섭 불균일이 있는 것을 알 수 있다. 비교예 3 의 광학 적층체의 반사 스펙트럼이 이와 같은 형상을 갖는 이유는, 당해 광학 적층체에는 굴절률이 상이한 2 개의 계면 (즉, 하드 코트층 내에 있어서의 상분리 계면 및 하드 코트층과 기재층의 계면) 이 존재하기 때문으로 생각된다. 즉, 비교예 3 의 광학 적층체의 반사 스펙트럼의 형상은, 광이 하드 코트층 내의 상분리 계면을 인식하고 있는 결과이며, 고굴절률 입자가 상층에 균일하게 분산하고 있는 것을 알 수 있다.
[참고예 1]
고굴절률 미립자 함유 졸을 첨가하지 않은 것 이외에는, 실시예 1 과 동일하게 하여 광학 적층체 T1 을 얻었다.
[참고예 2]
고굴절률 미립자 함유 졸을 첨가하지 않은 것 이외에는, 비교예 3 과 동일하게 하여 광학 적층체 T2 를 얻었다.
광학 적층체 T1 및 T2 의 단면의 TEM 사진을 각각 도 5(a) 및 도 5(b) 에 나타낸다. 도 5 에 나타내는 바와 같이, 광학 적층체 T1 의 하드 코트층에 있어서는, 상분리가 발생하지 않았다. 한편, 광학 적층체 T2 의 하드 코트층에 있어서는, 상분리가 발생하였다.
본 발명의 광학 적층체는, 화상 표시 장치에 적합하게 사용될 수 있다. 본 발명의 광학 적층체는, 화상 표시 장치의 전면판 또는 편광자의 보호 재료로서 적합하게 사용될 수 있고, 특히, 액정 표시 장치 (그 중에서도, 3 차원 액정 표시 장치) 의 전면판으로서 적합하게 사용될 수 있다.
10 : 기재층
20 : 하드 코트층
22 : 침투 영역
30 : 저굴절률층
100, 200 : 광학 적층체

Claims (7)

  1. 열가소성 수지 필름으로부터 형성되는 기재층과,
    분자량이 600 ∼ 2500 인 경화성 화합물과 굴절률이 1.50 이상인 고굴절률 미립자를 포함하는 하드 코트층 형성용 조성물을 그 열가소성 수지 필름에 도포하여 형성된 하드 코트층을 구비하고,
    그 하드 코트층이, 그 하드 코트층 형성용 조성물이 그 열가소성 수지 필름에 침투하여 형성된 침투 영역을 포함하고,
    그 고굴절률 미립자가, 그 하드 코트층에 있어서, 그 기재층이 형성되어 있지 않은 측의 표면으로부터 두께 방향을 향하여 농도가 연속적으로 낮아지도록 편석하고, 또한,
    상기 고굴절률 미립자가, 금속 산화물 미립자이며,
    상기 고굴절률 미립자의 함유량이, 상기 경화성 화합물 100 중량부에 대해 10 중량부 ∼ 80 중량부이며,
    하드 코트층에 있어서, 상분리가 발생하지 않은, 광학 적층체.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 경화성 화합물이, 우레탄(메트)아크릴레이트 및/또는 우레탄(메트)아크릴레이트의 올리고머를 포함하는, 광학 적층체.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 열가소성 수지 필름이 (메트)아크릴계 수지 필름인, 광학 적층체.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 하드 코트층이, 상기 기재층측 표면으로부터 두께 방향을 향하여 농도가 연속적으로 낮아지도록 상기 열가소성 수지 필름을 형성하는 열가소성 수지를 포함하는, 광학 적층체.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 하드 코트층의 상기 기재층이 형성되어 있지 않은 측에 저굴절률층을 추가로 구비하는, 광학 적층체.
  6. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 기재된 광학 적층체를 포함하는, 편광 필름.
  7. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 기재된 광학 적층체를 포함하는, 화상 표시 장치.
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