KR20140082931A - 광학 적층체, 그 제조 방법, 및 이것을 사용한 편광판 및 화상 표시 장치 - Google Patents

Abstract

아크릴 기재, 프라이머층 및 필요에 따라서 추가로 하드 코트층을 이 순서로 갖는 광학 적층체에 있어서, 간섭 줄무늬의 발생을 억제하고, 또한 아크릴 기재와 프라이머층의 밀착성을 향상시키는 것, 및 이 광학 적층체를 효율적으로 제조하는 방법을 제공한다. 아크릴 기재, 프라이머층 및 필요에 따라서 추가로 하드 코트층을 이 순서로 갖는 광학 적층체이며, 상기 프라이머층이, 폴리알킬렌글리콜 디(메트)아크릴레이트를 50 내지 100질량％(고형분량) 포함하는 전리 방사선 경화성 수지 조성물 A의 경화물인 것을 특징으로 하는 광학 적층체, 이것을 사용한 편광판 및 화상 표시 장치, 및 그 제조 방법을 제공한다.

Description

광학 적층체, 그 제조 방법, 및 이것을 사용한 편광판 및 화상 표시 장치{OPTICAL LAMINATE, METHOD FOR MANUFACTURING THEREOF, AND POLARIZING PLATE AND IMAGE DISPLAY DEVICE USING THE SAME}

본 발명은 광학 적층체, 그 제조 방법, 및 이것을 사용한 편광판 및 화상 표시 장치에 관한 것이다.

화상 표시 장치에 있어서, LCD, 터치 패널을 탑재한 LCD나 EL, 전자 페이퍼 등은, 전력 절약, 경량, 박형 등과 같은 특징을 갖고 있기 때문에, 종래의 CRT 디스플레이 대신에, 최근 급속하게 보급되고 있다.

이와 같은 화상 표시 장치의 표면이나 내부에 사용하는 광학 적층체는, 통상, 취급 시에 흠집이 나지 않도록 경도를 부여하는 것이 요구되기 때문에, 광투과성 기재 상에 하드 코트층 등을 형성함으로써, 경도를 부여하는 것이 일반적으로 이루어지고 있다. 예를 들면 LCD에 있어서는, 액정 셀의 화상 표시면측에 편광 소자가 배치되어 있고, 편광판 보호 필름으로서, 광투과성 기재 상에 하드 코트층을 형성한 하드 코트 필름을 이용함으로써, 화상 표시면에 경도를 부여하는 것이 일반적으로 이루어지고 있다.

종래, 이와 같은 하드 코트 필름의 광투과성 기재로서, 트리아세틸셀룰로오스로 대표되는 셀룰로오스에스테르를 포함하여 이루어지는 필름이 사용되고 있었다. 이것은, 셀룰로오스에스테르는, 투명성, 광학 등방성이 우수하고, 면내에 거의 위상차를 갖지 않기(리타데이션값이 낮기) 때문에, 입사 직선 편광의 진동 방향을 변화시키는 경우가 매우 적어, 액정 표시 장치의 표시 품질에의 영향이 적은 것이나, 적당한 투수성을 갖기 때문에, 광학 적층체를 사용하여 이루어지는 편광판을 제조하였을 때에 편광자에 잔류한 수분을, 광학 적층체를 통하여 건조시킬 수 있는 등의 이점에 기초하는 것이다.

그러나, 셀룰로오스에스테르 필름은, 비용적으로는 불리한 소재이며, 또한, 내습, 내열성이 충분하지 않아, 셀룰로오스에스테르 필름을 기재로 하는 하드 코트 필름을 편광판 보호 필름으로서 고온 다습의 환경 하에서 사용하면, 편광 기능이나 색상 등의 편광판 기능을 저하시킨다고 하는 결점이 있었다.

이와 같은 셀룰로오스에스테르 필름의 문제점으로부터, 투명성, 내열성, 기계 강도가 우수하고, 또한, 셀룰로오스에스테르 필름에 비해 저렴하고 시장에 있어서 입수가 용이한, 아크릴 수지를 주성분으로 하는 투명 플라스틱 기재를 사용하는 것이 제안되고 있다.

그러나, 아크릴 수지를 주성분으로 하는 기재의 편면 혹은 양면에 하드 코트층을 형성한 광학 적층체에서는, 아크릴 기재와 하드 코트층의 밀착성이 떨어진다는 문제가 있었다. 또한, 아크릴 기재와 하드 코트층 사이에 굴절률차가 발생하여, 당해 광학 적층체를 사용하여 편광판 등을 형성한 경우, 간섭 줄무늬가 발생하여 외관 불량으로 되는 등의 문제도 있었다.

이와 같은 문제점에 대하여, 예를 들면 특허문헌 1에는, 기재 필름에 코로나 방전 처리, 산화 처리 등의 물리적인 처리 외에, 앵커제 또는 프라이머라 불리는 도료의 도포를 행한 후, 하드 코트층을 형성함으로써, 기재 필름과 하드 코트층의 밀착성의 향상을 도모하는 것이 개시되어 있다. 또한, 예를 들면 특허문헌 2에는, 기재 필름과 하드 코트층의 계면에 요철을 형성하는 방법이 개시되어 있다.

그러나, 이들 방법에서는, 하드 코트 필름의 제조에 필요한 공정이 증가하고, 특별한 처리를 할 필요가 있기 때문에, 생산성이 떨어지는 것이었다.

일본 특허 공개 제2011-81359호 공보 일본 특허 공개 평8-197670호 공보

또한, 아크릴 기재는, 종래 자주 사용되고 있는 셀룰로오스에스테르 필름이나 폴리에스테르계 필름과 비교하여, 일반적으로 사용할 수 있는 용제 모두가 기재를 팽윤하는 힘이 있어, 오히려 용제에 따라서는 기재가 팽윤의 영향을 강하게 받기 쉬워, 가공 시에 기재 자체가 끊어지는 등의 문제가 있고, 종래의 투명 플라스틱 기재에서 알려져 있는 기술은, 그대로 아크릴 기재에는 사용할 수 없다고 하는 문제도 있었다.

본 발명은, 이와 같은 상황 하에서, 아크릴 기재, 프라이머층 및 필요에 따라서 추가로 하드 코트층을 이 순서로 갖는 광학 적층체에 있어서, 아크릴 기재 자체가 끊어지는 일없이 제조 가공이 가능하고, 또한, 간섭 줄무늬의 발생을 억제하고, 또한 아크릴 기재와 프라이머층의 밀착성을 향상시키는 것, 및 이 광학 적층체를 효율적으로 제조하는 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명자는, 상기 과제를 해결하기 위해서 예의 연구를 거듭한 결과, 아크릴 기재, 프라이머층 및 필요에 따라서 추가로 하드 코트층을 이 순서로 갖는 광학 적층체에 있어서, 프라이머층으로서, 폴리알킬렌글리콜 디(메트)아크릴레이트, 다관능 중합체 및 단량체를 포함하는 전리 방사선 경화성 수지 조성물의 경화물을 사용함으로써 상기 과제를 해결할 수 있는 것을 발견하였다. 본 발명은, 이러한 지식에 기초하여 완성된 것이다.

즉, 본 발명은, 이하의 발명을 제공하는 것이다.

[1] 아크릴 기재 및 프라이머층을 이 순서로 갖는 광학 적층체이며,

상기 프라이머층이, 폴리알킬렌글리콜 디(메트)아크릴레이트를 50 내지 100질량％(고형분량) 포함하는 전리 방사선 경화성 수지 조성물 A의 경화물인 것을 특징으로 하는 광학 적층체.

[2] 상기 아크릴 기재의 유리 전이점(Tg)이 110 내지 150℃인 [1]에 기재된 광학 적층체.

[3] 상기 전리 방사선 경화성 수지 조성물 A에 있어서의 폴리알킬렌글리콜 디(메트)아크릴레이트의 배합량이 70 내지 100질량％(고형분량)인 [1] 또는 [2]에 기재된 광학 적층체.

[4] 상기 폴리알킬렌글리콜 디(메트)아크릴레이트의 분자량이 180 내지 1,000인 [1] 내지 [3] 중 어느 하나에 기재된 광학 적층체.

[5] 상기 아크릴 기재가, 연신 아크릴 기재인 [1] 내지 [4] 중 어느 하나에 기재된 광학 적층체.

[6] 상기 프라이머층의 아크릴 기재측과는 반대측의 면에 추가로 기능층을 갖는 [1] 내지 [5] 중 어느 하나에 기재된 광학 적층체.

[7] 상기 기능층이 하드 코트층이며, 전리 방사선 경화성 수지 조성물 B의 경화물인 [6]에 기재된 광학 적층체.

[8] 상기 프라이머층이 기능성 성분을 함유하는 [1] 내지 [7] 중 어느 하나에 기재된 광학 적층체.

[9] 편광막의 적어도 한쪽 면에 [1] 내지 [8] 중 어느 하나에 기재된 광학 적층체를 적층하여 이루어지는 편광판.

[10] [1] 내지 [8] 중 어느 하나에 기재된 광학 적층체 및 [9]에 기재된 편광판 중 적어도 한쪽을 구비하는 화상 표시 장치.

[11] 아크릴 기재 상에, 고형분량으로, 50 내지 100질량％의 폴리알킬렌글리콜 디(메트)아크릴레이트를 포함하는 전리 방사선 경화성 수지 조성물 A를 도포하고, 건조하고, 경화하여 프라이머층을 형성하는 것을 특징으로 하는 [1] 내지 [8] 중 어느 하나에 기재된 광학 적층체의 제조 방법.

[12] 상기 전리 방사선 경화성 수지 조성물 A가, 용매로서 메틸이소부틸케톤, 1-부탄올, 프로필렌글리콜모노메틸에테르 및 이소프로판올로부터 선택되는 어느 1종 이상을 함유하고, 또한, 건조 온도가 40 내지 90℃인 [11]에 기재된 광학 적층체의 제조 방법.

[13] 상기 프라이머층의 상기 아크릴 기재측과는 반대측의 면에 추가로 전리 방사선 경화성 수지 조성물 B를 도포하고, 건조하고, 경화하여 기능층을 형성하는 [11] 또는 [12]에 기재된 광학 적층체의 제조 방법.

본 발명의 광학 적층체는, 아크릴 기재, 프라이머층 및 필요에 따라서 추가로 하드 코트층을 이 순서로 갖고, 간섭 줄무늬의 발생이 억제되고, 또한 아크릴 기재와 프라이머층의 밀착성이 우수하고, 또한, 본 발명의 광학 적층체의 제조 방법은, 상기 광학 적층체를 효율적으로 제조할 수 있다.

도 1은 본 발명의 광학 적층체의 일 형태의 단면을 나타내는 주사형 투과 전자 현미경 사진(STEM)을 도시하는 도면.
도 2는 본 발명의 광학 적층체의 일 형태의 단면을 나타내는 주사형 투과 전자 현미경 사진(STEM)을 도시하는 도면.
도 3은 실시예 10에서 얻어진 본 발명의 광학 적층체의 단면을 나타내는 주사형 투과 전자 현미경 사진(STEM)을 도시하는 도면.
도 4는 실시예 10에서 얻어진 본 발명의 광학 적층체의 단면에 있어서, 하드 코트층-프라이머층 계면으로부터 아크릴 기재-프라이머층 계면까지를 확대하여 나타내는 주사형 투과 전자 현미경 사진(STEM)을 도시하는 도면.
도 5는 비교예 8에서 얻어진 광학 적층체의 단면을 나타내는 주사형 투과 전자 현미경 사진(STEM)을 도시하는 도면.
도 6은 비교예 8에서 얻어진 본 발명의 광학 적층체의 단면에 있어서, 하드 코트층-프라이머층 계면으로부터 아크릴 기재-프라이머층 계면까지를 확대하여 나타내는 주사형 투과 전자 현미경 사진(STEM)을 도시하는 도면.

본 발명에 관한 광학 적층체는, 아크릴 기재, 프라이머층 및 필요에 따라서 추가로 하드 코트층을 이 순서로 갖는 광학 적층체이며, 상기 프라이머층이, 폴리알킬렌글리콜 디(메트)아크릴레이트를 50 내지 100질량％ 포함하는 전리 방사선 경화성 수지 조성물 A의 경화물인 것을 특징으로 한다.

본 발명의 광학 적층체는, 아크릴 기재 상에 상기 전리 방사선 경화성 수지 조성물 A의 경화물을 적층함으로써, 도 1 및 도 2에 도시한 바와 같이, 아크릴 기재와 프라이머층의 계면(이하, 아크릴 기재-프라이머층 계면이라 약기하는 경우가 있음)이 요철을 갖는다.

본 발명의 광학 적층체는, 기재가 아크릴 수지를 포함함으로써, 트리아세틸셀룰로오스(TAC)를 포함하여 이루어지는 기재를 구비한 것과 비교하여, 내습열성 및 평활성이 우수함과 함께, 주름의 발생을 적절하게 방지할 수 있다. 또한, 본 명세서에 있어서, 「아크릴 수지」란, 아크릴계의 것 및 메타크릴계의 것을 의미한다.

<아크릴 기재>

아크릴 기재가 함유하는 아크릴 수지로서는 특별히 한정되지 않지만, 예를 들면 (메트)아크릴산알킬에스테르를 1종 또는 2종 이상 조합하여 중합하여 이루어지는 것이 바람직하고, 보다 구체적으로는, (메트)아크릴산메틸을 사용하여 얻어지는 것이 바람직하다. 또한, 아크릴 수지로서, 예를 들면 일본 특허 공개 제2000-230016호 공보, 일본 특허 공개 제2001-151814호 공보, 일본 특허 공개 제2002-120326호 공보, 일본 특허 공개 제2002-254544호 공보, 일본 특허 공개 제2005-146084호 공보 등에 기재된 것을 들 수 있다. 락톤환 구조를 갖는 아크릴 수지, 이미드환 구조를 갖는 아크릴 수지 등의 환 구조를 갖는 것을 사용해도 된다.

또한, 상기 아크릴 수지는, 유리 전이점(Tg)이 100 내지 150℃인 것이 바람직하고, 105 내지 135℃인 것이 보다 바람직하고, 110 내지 130℃인 것이 가장 바람직하다. 아크릴 수지의 유리 전이점(Tg)이 110℃ 이상이면, 프라이머층을 형성할 때에 프라이머층 형성용 조성물에 포함되는 용제에 의해 데미지를 받기 어렵고, 한편, 150℃ 이하이면, 프라이머층과의 계면에 요철을 형성하기 쉽다.

아크릴 기재는, 아크릴 수지 이외의 수지를 포함하고 있어도 되지만, 아크릴 기재 중 아크릴 수지의 비율이 80질량％ 이상인 것이 바람직하고, 90질량％ 이상인 것이 보다 바람직하다.

상기 아크릴 기재의 두께로서는, 20 내지 300㎛인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 상한이 200㎛이고, 하한이 30㎛이다. 상기 아크릴 기재의 두께가 20㎛ 이상이면, 본 발명의 광학 적층체에 주름이 발생하기 어렵고, 한편, 300㎛ 이하이면, 본 발명의 광학 적층체가 얇아져, 광투과성 등의 광학 특성이 우수하다.

상기 아크릴 기재는, 연신 아크릴 기재인 것이 바람직하다. 연신 아크릴 기재로 함으로써, 기재의 강도나 치수 안정성을 양호하게 할 수 있다.

상기 아크릴 기재는, 예를 들면 조습을 한 아크릴 수지를 포함하여 이루어지는 펠릿(칩)을, 일반적인 용융 압출 후, 냉각하면서, 세로 방향으로 연신하고, 그 후, 가로 방향으로 연신함으로써 제조할 수 있다.

상기 용융 압출 공정에서는, 1축, 2축, 또는 2축 이상의 스크류를 사용할 수 있고, 스크류의 회전 방향, 회전수, 용융 온도는 임의로 설정할 수 있다.

상기 연신은, 연신 후에 원하는 두께로 되도록 행하는 것이 바람직하다. 또한, 연신 배율은 한정되지 않지만, 1.2배 이상, 4.5배 이하가 바람직하다. 연신 시의 온도, 습도는 임의로 정해진다. 연신 방법은 일반적인 방법이어도 된다.

상기 아크릴 기재는, 아크릴 고무 입자, 산화 방지제, 자외선 흡수제, 가소제 등을 포함해도 된다.

또한, 본 발명에 있어서, 상기 아크릴 기재에는 본 발명의 취지를 일탈하지 않는 범위에서, 비누화 처리, 글로우 방전 처리, 코로나 방전 처리, 자외선(UV) 처리 및 화염 처리 등의 표면 처리를 행해도 된다.

<프라이머층>

상기 프라이머층은, 폴리알킬렌글리콜 디(메트)아크릴레이트를 50 내지 100질량％(고형분량) 포함하는 전리 방사선 경화성 수지 조성물 A의 경화물이다. 여기서, 본 명세서 중에 있어서 전리 방사선 경화성 수지 조성물이란, 전자선 경화성 수지 조성물 및 자외선 경화성 수지 조성물을 나타낸다.

상기 전리 방사선 경화성 수지 조성물 A는, 폴리알킬렌글리콜 디(메트)아크릴레이트 이외의 광중합성 단량체, 광중합성 올리고머, 광중합성 중합체 등을 더 함유하고 있어도 되고, 자외선 경화성 수지 조성물인 경우에는 개시제를 함유한다.

(폴리알킬렌글리콜 디(메트)아크릴레이트)

상기 폴리알킬렌글리콜 디(메트)아크릴레이트는, 분자량 180 내지 1000의 것이 바람직하고, 분자량 200 내지 750의 것이 보다 바람직하고, 분자량 220 내지 450의 것이 특히 바람직하다. 폴리알킬렌글리콜 디(메트)아크릴레이트의 분자량이 상기 범위 내이면, 간섭 줄무늬의 발생의 억제나, 아크릴 기재와 프라이머층의 밀착성의 관점에서 바람직하다.

또한, 폴리알킬렌글리콜 디(메트)아크릴레이트로서는, 디에틸렌글리콜 디(메트)아크릴레이트, 트리에틸렌글리콜 디(메트)아크릴레이트, 테트라에틸렌글리콜 디(메트)아크릴레이트 등의 폴리에틸렌글리콜 디(메트)아크릴레이트, 디프로필렌글리콜 디(메트)아크릴레이트 등의 폴리프로필렌글리콜 디(메트)아크릴레이트 및 디부틸렌글리콜 디(메트)아크릴레이트, 트리부틸렌글리콜 디(메트)아크릴레이트, 테트라부틸렌글리콜 디(메트)아크릴레이트 등의 폴리부틸렌글리콜 디(메트)아크릴레이트를 들 수 있다.

전리 방사선 경화성 수지 조성물 A에 있어서의 폴리알킬렌글리콜 디(메트)아크릴레이트의 배합량은, 고형분량으로, 50 내지 100질량％인 것을 필요로 하고, 70 내지 100질량％인 것이 특히 바람직하다.

또한, 프라이머층에 굴절률 조정 재료나 대전 방지 재료 등의 다른 기능성 성분이 첨가되어 있는 경우, 도 3에 도시한 바와 같이, 기능성 성분이 프라이머층의 하부에는 존재하지 않고, 상부에 편재 밀집하기 때문에, 후술하는 용제가 휘발하는 움직임과 함께 용해된 아크릴 기재의 재료 성분이 프라이머층 중으로 유출되어 아크릴 기재-프라이머층 계면의 요철을 형성하는 것으로 추인된다. 또한, 이것에 의해 적당한 요철이 계면에 발생하여, 밀착성이 양호해짐과 함께 간섭 줄무늬 방지성도 양호해질 뿐만 아니라, 목적으로 하는 기능(대전 방지성이나 고굴절률성, 저굴절률성 등)을 발현시키기 쉬운 점에 있어서도 바람직하다.

(광중합성 중합체)

상기 광중합성 중합체로서는, 관능기로서 (메트)아크릴로일기를 갖는 것이 바람직하고, 관능기수가 10 내지 250개인 것이 바람직하고, 10 내지 100인 것이 보다 바람직하고, 10 내지 50인 것이 더욱 바람직하다.

광중합성 중합체의 중량 평균 분자량은, 10,000 내지 100,000인 것이 바람직하고, 12,000 내지 40,000인 것이 보다 바람직하다.

전리 방사선 경화성 수지 조성물 A에 있어서의 광중합성 중합체의 배합량은, 고형분량으로, 0 내지 40질량％인 것이 바람직하고, 0 내지 30질량％인 것이 보다 바람직하다.

(광중합성 올리고머)

상기 광중합성 올리고머로서는, 2관능 이상의 것이 사용되고, 관능기로서 (메트)아크릴로일기를 갖는 것이 바람직하고, 관능기수가 2 내지 30개인 것이 바람직하고, 2 내지 20개인 것이 보다 바람직하고, 3 내지 15개인 것이 더욱 바람직하다.

광중합성 올리고머의 중량 평균 분자량은, 1,000 내지 10,000인 것이 바람직하고, 1,500 내지 10,000인 것이 보다 바람직하다.

전리 방사선 경화성 수지 조성물 A에 있어서의 광중합성 올리고머의 배합량은, 고형분량으로, 0 내지 40질량％인 것이 바람직하고, 0 내지 30질량％인 것이 보다 바람직하다.

(광중합성 단량체)

상기 광중합성 단량체로서는, 폴리알킬렌글리콜 디(메트)아크릴레이트 이외의 (메트)아크릴로일기를 갖는 화합물 등의 1 또는 2 이상의 불포화 결합을 갖는 것을 들 수 있다. 하나의 불포화 결합을 갖는 단관능 단량체로서는, 예를 들면 에틸(메트)아크릴레이트, 에틸헥실(메트)아크릴레이트, 스티렌, 메틸스티렌, N-비닐피롤리돈, 고굴절률 재료(o-페닐페놀 EO 변성 아크릴레이트) 등을 들 수 있다. 2 이상의 불포화 결합을 갖는 다관능 단량체로서는, 예를 들면 폴리메틸올프로판트리(메트)아크릴레이트, 펜타에리트리톨트리(메트)아크릴레이트, 펜타에리트리톨테트라(메트)아크릴레이트, 디펜타에리트리톨헥사(메트)아크릴레이트, 디펜타에리트리톨펜타(메트)아크릴레이트, 1,6-헥산디올디(메트)아크릴레이트, 네오펜틸글리콜디(메트)아크릴레이트 등 및 이들을 에틸렌옥시드(EO) 등으로 변성한 다관능 화합물, 또는, 상기 다관능 화합물과 (메트)아크릴레이트 등의 반응 생성물(예를 들면 다가 알코올의 폴리(메트)아크릴레이트에스테르) 등을 들 수 있다.

단관능 단량체를 사용함으로써, 굴절률 조정이 용이해져, 보다 굴절률이 높은 프라이머층을 형성할 수 있고, 한편, 다관능 단량체를 사용하면, 경도가 양호해진다. 또한, 본 명세서에 있어서 「(메트)아크릴레이트」란, 메타크릴레이트 및 아크릴레이트를 가리키는 것이다.

광중합성 단량체의 분자량은, 200 내지 1,000인 것이 바람직하고, 250 내지 750인 것이 보다 바람직하다.

전리 방사선 경화성 수지 조성물 A에 있어서의 광중합성 단량체의 배합량은, 고형분량으로, 0 내지 40질량％인 것이 바람직하고, 0 내지 30질량％인 것이 보다 바람직하다.

상기 전리 방사선 경화성 수지 조성물 A는, 용매를 더 함유하고 있는 것이 바람직하다.

이 용매는, 아크릴 기재를 적절하게 팽윤시키는 것을 선택하는 것이 바람직하다. 단, 아크릴 기재는, 종래 자주 사용되고 있는 TAC 기재와는 달리, 거의 모든 종류의 용제에서 팽윤한다. 따라서 용제에 의한 영향이 강하고, 팽윤도가 지나치게 강하면 갈라지는 경우도 있기 때문에, 이하의 용제를 선택함으로써, 적절하게 팽윤시킬 수 있고, 기재를 구성하는 수지 성분과 수지층을 구성하는 수지 성분이 이동하는 밸런스가 적절해져, 계면에 있어서 바람직한 능선을 얻을 수 있다.

또한, 상기 용매는, 사용하는 수지 성분의 종류 및 용해성에 따라서 선택하여 사용할 수 있다. 이와 같은 용매로서는, 알코올류(메탄올, 에탄올, 이소프로판올, 1-부탄올)가 바람직하고, 그 밖의 각 용제 종류에 있어서는 탄소수가 보다 많은 것이 양호한 경향이 있고, 그 중에서도 증발 속도가 빠른 것이 양호한 경향이 있다. 예를 들면, 케톤류이면 메틸이소부틸케톤, 방향족 탄화수소류이면 톨루엔, 글리콜류이면 프로필렌글리콜모노메틸에테르 등을 예시할 수 있고, 이들의 혼합 용매이어도 된다.

특히 본 발명에 있어서는, 수지와의 상용성, 도포 시공성이 우수하고, 또한, 아크릴 기재-프라이머층 계면에 본원의 특이한 요철 형상이 형성되고, 나아가 가공 시에 기재가 끊어지는 문제가 생기지 않는다고 하는 이유로부터, 특히 메틸이소부틸케톤, 이소프로판올 및 1-부탄올, 프로필렌글리콜모노메틸에테르로부터 선택되는 1종 이상을 포함하는 것이 바람직하다. 이들 용제이면, 아크릴 기재가 갈라지지 않고 적절하게 팽윤할 수 있다.

반대로, 에스테르류(아세트산메틸, 아세트산에틸, 아세트산프로필, 아세트산 부틸 등)나, 케톤류(아세톤, 메틸에틸케톤, 시클로헥사논, 디아세톤알코올), 셀로솔브류, 에테르류(디옥산, 테트라히드로푸란, 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트 등), 지방족 탄화수소류(헥산 등), 방향족 탄화수소류(크실렌), 할로겐화 탄소류(디클로로메탄, 디클로로에탄 등), 셀로솔브류(메틸셀로솔브, 에틸셀로솔브 등), 셀로솔브아세테이트류, 술폭시드류(디메틸술폭시드 등), 아미드류(디메틸포름아미드, 디메틸아세트아미드 등)는, 아크릴 기재를 과잉으로 팽윤시키는 경우가 있기 때문에 기재에 텐션이 가해지는 경우에는 사용하지 않는 것이 바람직하다.

상기 전리 방사선 경화성 수지 조성물 A 중에 있어서의 용매의 함유 비율로서는 특별히 한정되지 않지만, 예를 들면 상술한 바람직한 용매에 대해서는, 전리 방사선 경화성 수지 조성물 A의 고형분 100질량부에 대하여, 30 내지 300질량부인 것이 바람직하고, 100 내지 220질량부인 것이 보다 바람직하다. 전리 방사선 경화성 수지 조성물 A의 고형분 100질량부에 대하여, 용매의 함유 비율이 30질량부 이상이면, 아크릴 기재-프라이머층 계면의 요철이 현저해져, 아크릴 기재와 프라이머층의 밀착성이나 간섭 줄무늬의 억제의 관점에서 바람직하고, 300질량부 이하이면, 헤이즈의 발생을 억제하는 관점에서 바람직하다.

본 발명의 광학 적층체의 제조 방법은, 하기 제1 공정 내지 제4 공정을 갖는 것이 바람직하고, 제5 공정을 더 가지면, 광학 적층체에 경도를 부여하는 관점에서 바람직하다.

(제1 공정)

폴리알킬렌글리콜 디(메트)아크릴레이트를 50％ 이상 포함하는 전리 방사선 경화성 수지 조성물 A를 아크릴 기재에 도포한다.

(제2 공정)

아크릴 기재가, 전리 방사선 경화성 수지 조성물 A 중의 용매, 단량체 등에 의해 팽윤한다.

(제3 공정)

적절한 건조 온도에서 용매를 건조하면서, 아크릴 기재가 팽윤함과 함께, 아크릴 기재 중의 재료 성분과 전리 방사선 경화성 수지 조성물 A 중의 성분이 서로 이동함으로써 아크릴 기재/프라이머층 계면에 요철을 형성한다.

(제4 공정)

전리 방사선을 조사하여 전리 방사선 경화성 수지 조성물 A를 경화하여 프라이머층을 경화한다.

(제5 공정)

프라이머층 상에 별도로 전리 방사선 경화성 수지 조성물 B를 도포, 건조하고 전리 방사선을 조사하여 경화하여, 하드 코트층을 형성한다.

본 발명의 광학 적층체의 제조 방법에 있어서, 아크릴 기재를 끊어지지 않게 가공할 수 있고, 게다가 간섭 줄무늬가 없고 밀착성이 좋은 상태로 하기 위해서는, 이하의 조건 (ⅰ) 내지 (ⅲ)가 갖추어지는 것이 바람직하다.

(ⅰ) 전리 방사선 경화성 수지 조성물 A가 폴리알킬렌글리콜 디(메트)아크릴레이트를 50 내지 100질량％ 포함하는 것.

(ⅱ) 전리 방사선 경화성 수지 조성물 A가, 아크릴 기재를 적절하게 팽윤시키는 용제를 포함하여, 아크릴 기재가 가공 시에 끊어지지 않는 것.

(ⅲ) 제3 공정에서의 건조 온도가, 40℃ 내지 90℃인 것.

또한, 전리 방사선 경화성 수지 조성물 A의 용매가, 설령 상기한 적절한 종류이어도, 건조 온도가 90℃를 초과하면, 용매의 어택력이 상승하기 때문에 아크릴 기재가 가공 시에 끊어지기 쉬워지는 경우가 있다.

상기 조건 (ⅰ) 내지 (ⅲ)를 모두 만족시킴으로써, 아크릴 기재와 프라이머층 계면의 요철이 바람직한 광학 적층체를 용이하게 제조하는 것이 가능해지고, 그 결과, 간섭 줄무늬 방지성, 밀착성이 양호해진다.

상기 전리 방사선 경화성 수지 조성물 A는, 용제 건조형 수지를 더 함유하고 있어도 된다. 용제 건조형 수지를 병용함으로써, 도포면의 피막 결함을 유효하게 방지할 수 있다. 또한, 상기 용제 건조형 수지란, 열가소성 수지 등, 도포 시공 시에 고형분을 조정하기 위해서 첨가한 용제를 건조시킬 뿐이고, 피막으로 되는 수지를 말한다.

상기 용제 건조형 수지로서는 특별히 한정되지 않고, 일반적으로, 열가소성 수지를 사용할 수 있다.

상기 열가소성 수지로서는 특별히 한정되지 않고, 예를 들면, 스티렌계 수지, (메트)아크릴계 수지, 아세트산비닐계 수지, 비닐에테르계 수지, 할로겐 함유 수지, 지환식 올레핀계 수지, 폴리카르보네이트계 수지, 폴리에스테르계 수지, 폴리아미드계 수지, 셀룰로오스 유도체, 실리콘계 수지 및 고무 또는 엘라스토머 등을 들 수 있다. 상기 열가소성 수지는, 비결정성이며, 또한 유기 용매(특히 복수의 중합체나 경화성 화합물을 용해 가능한 공통 용매)에 가용인 것이 바람직하다. 특히, 제막성, 투명성이나 내후성의 관점에서, 스티렌계 수지, (메트)아크릴계 수지, 지환식 올레핀계 수지, 폴리에스테르계 수지, 셀룰로오스 유도체(셀룰로오스에스테르류 등) 등이 바람직하다.

상기 개시제로서는 특별히 한정되지 않고, 공지의 것을 사용할 수 있고, 예를 들면 광중합 개시제로서는, 구체예에는, 아세토페논류, 벤조페논류, 미힐러벤조일벤조에이트, α-아밀옥심에스테르, 티오크산톤류, 프로피오페논류, 벤질류, 벤조인류, 아실포스핀옥시드류를 들 수 있다. 또한, 광증감제를 혼합하여 사용하는 것이 바람직하고, 그 구체예로서는, 예를 들면 n-부틸아민, 트리에틸아민, 폴리-n-부틸포스핀 등을 들 수 있다.

상기 광중합 개시제로서는, 상기 광중합성 단량체/올리고머/중합체가 라디칼 중합성 불포화기를 갖는 수지계의 경우는, 아세토페논류, 벤조페논류, 티오크산톤류, 벤조인, 벤조인메틸에테르 등을 단독 또는 혼합하여 사용하는 것이 바람직하고, 1-히드록시-시클로헥실-페닐-케톤이, 전리 방사선 경화형 수지와의 상용성 및 황변도 적다고 하는 이유로부터 특히 바람직하다. 또한, 상기 광중합성 단량체/올리고머/중합체가 양이온 중합성 관능기를 갖는 경우는, 상기 광중합 개시제로서는, 방향족 디아조늄염, 방향족 술포늄염, 방향족 요오도늄염, 메탈로센 화합물, 벤조인술폰산에스테르 등을 단독 또는 혼합물로서 사용하는 것이 바람직하다.

상기 자외선 경화성 수지 조성물에 있어서의 상기 개시제의 함유량은, 상기 광중합성 단량체, 광중합성 올리고머 및 광중합성 중합체의 합계량 100질량부에 대하여, 1 내지 10질량부인 것이 바람직하다. 개시제의 함유량이 1질량부 이상이면, 광학 적층체에 있어서의 프라이머층의 경도의 관점에서 바람직하고, 10질량부 이하이면, 개시제가 과잉으로 잔류하는 것에 의한 수지 열화를 억제함과 함께 비용 상승을 방지할 수 있고, 목표인 프라이머층이나 후술하는 하드 코트층의 표면의 연필 경도가 얻어진다.

상기 개시제의 함유량의 보다 바람직한 하한은, 상기 광중합성 단량체, 광중합성 올리고머 및 광중합성 중합체의 합계량 100질량부에 대하여 2질량부이며, 보다 바람직한 상한은 8질량부이다. 상기 개시제의 함유량이 이 범위에 있음으로써, 상기 효과를 보다 확실하게 한다.

상기 전리 방사선 경화성 수지 조성물 A 중에 기능성 성분을 함유시킴으로써, 프라이머층에 기능을 더 부여할 수 있다.

기능성 성분으로서는, 대전 방지제, 굴절률 조정제, 방오제, 슬립제, 방현제, 하드 코트성 부여제 등 통상의 광학 시트에 사용되는 것을 들 수 있다.

상기 전리 방사선 경화성 수지 조성물 A는, 대전 방지제를 함유하고 있어도 된다.

대전 방지제로서는 유기계의 것이 바람직하고, 보다 구체적으로는, 리튬 이온염, 4급 암모늄염, 이온성 액체 등의 이온성의 것이나, 폴리티오펜, 폴리아닐린, 폴리피롤, 폴리아세틸렌 등의 전자 전도성의 것을 들 수 있다.

또한, 상기 전리 방사선 경화성 수지 조성물 A는, 불소, 실리콘 등의 방오제를 함유하고 있어도 된다.

상기 기능성 성분을 사용하는 경우, 그 함유량은, 전리 방사선 경화성 수지 조성물 A 중의 전체 고형분의 합계 질량에 대하여 1 내지 30질량％인 것이 바람직하다.

또한, 본 발명의 광학 적층체는, 대전 방지제를 포함하는 전리 방사선 경화성 수지 조성물 A를 사용하여 프라이머층을 형성한 경우(즉, 프라이머층이 대전 방지제를 함유하는 경우), 상술한 폴리알킬렌글리콜 디(메트)아크릴레이트와의 조합에 의해, 상기 이유에 의해, 대전 방지제가 프라이머층의 상면에 국재화되므로, 대전 방지 성능이 더욱 향상된다. 또한, 실리카, 알루미나 등의 초미립자를 하드 코트성 부여제로서 포함하는 전리 방사선 경화성 수지 조성물 A를 사용하여 프라이머층을 형성한 경우(즉, 프라이머층이 하드 코트성 부여제를 함유하는 경우), 상술한 폴리알킬렌글리콜 디(메트)아크릴레이트와의 조합에 의해, 상기 이유에 의해, 하드 코트성 부여제가 프라이머층의 상면에 국재화되므로, 하드 코트 성능이 더욱 향상된다.

상기 전리 방사선 경화성 수지 조성물 A의 제조 방법으로서는 각 성분을 균일하게 혼합할 수 있으면 특별히 한정되지 않고, 예를 들면, 페인트 셰이커, 비즈 밀, 니이더, 믹서 등의 공지의 장치를 사용하여 행할 수 있다.

또한, 상기 전리 방사선 경화성 수지 조성물 A를 상기 아크릴 기재 상에 도포하는 방법으로서는 특별히 한정되지 않고, 예를 들면, 스핀 코트법, 침지법, 스프레이법, 다이 코트법, 바 코트법, 그라비아 코트법, 롤 코터법, 메니스커스 코터법, 플렉소 인쇄법, 스크린 인쇄법, 비드 코터법 등의 공지의 방법을 들 수 있다.

상기 아크릴 기재 상에 상기 전리 방사선 경화성 수지 조성물 A를 도포하여 형성한 도막은, 필요에 따라서 가열, 건조하고, 활성 에너지선 조사 등에 의해 경화시키는 것이 바람직하다.

건조 공정에서의 건조 시간은, 바람직하게는 20초 내지 2분이고, 보다 바람직하게는 30초 내지 1분이다. 또한, 건조 공정에서의 건조 온도는, 바람직하게는 40 내지 90℃이고, 보다 바람직하게는 50 내지 80℃이다. 건조 온도가 40℃ 미만이면, 가공한 광학 적층체에 잔류 용제가 많아져 버려, 다음 경화 공정에 있어서 미경화 부분이 발생하고, 그 영향에 의해 밀착성이 저하된다. 아크릴 기재의 경우, 대체로 어느 용제라도 팽윤하기 쉽다고 하는 특징이 있다. 그 때문에, 건조 온도가 바람직한 범위 외, 100℃를 초과하면 용매의 팽윤에 대한 힘이 향상되고, 도포 가공 시에 가해지는 장력이 2.2N/㎝를 초과한 경우에 끊어지기 쉽다. 따라서, 본 발명에 있어서는, 적절한 용매를 선택함과 함께, 적절한 건조 온도를 선택하는 것이 바람직하다.

상기 활성 에너지선 조사로서는, 자외선 또는 전자선에 의한 조사를 들 수 있다.

상기 자외선 조사에 있어서의 자외선원의 구체예로서는, 예를 들면 초고압 수은등, 고압 수은등, 저압 수은등, 카본 아크등, 블랙 라이트 형광등, 메탈 할라이드 램프등 등의 광원을 들 수 있다. 또한, 자외선의 파장으로서는, 190 내지 380㎚의 파장 영역을 사용할 수 있다.

상기 전자선 조사에 있어서의 전자선원의 구체예로서는, 코크로프트 월턴형, 반데그라프트형, 공진 변압기형, 절연 코어 변압기형, 또는 직선형, 다이나미트론형, 고주파형 등의 각종 전자선 가속기를 들 수 있다.

또한, 상기 프라이머층의 바람직한 막 두께(경화 시)는 0.5 내지 100㎛, 보다 바람직하게는 0.8 내지 13㎛, 컬 방지성이나 균열 방지성이 특히 우수하므로, 가장 바람직하게는 0.8 내지 4㎛의 범위이다. 상기 하드 코트층의 막 두께는, 단면을 전자 현미경(SEM, TEM, STEM)으로 관찰하고, 임의의 10점을 측정한 평균값(㎛)이다.

또한, 본 발명의 광학 적층체는, 상기 프라이머층 상에 직접, 저굴절률층, 하드 코트층, 방오층, 방현층, 대전 방지층 및 고굴절률층으로부터 선택되는 1개 이상을 가져도 된다.

<하드 코트층>

상기 하드 코트층은, 프라이머층 상에 형성되고, 바람직하게는 전리 방사선 경화성 수지 조성물 B가 경화물로 이루어진다.

하드 코트층은, 경도가, JIS K5600-5-4(1999)에 의한 연필 경도 시험(하중 4.9N)에 있어서, H 이상인 것이 바람직하고, 2H 이상인 것이 보다 바람직하다. 또한, 상기 하드 코트층은, 기능성 성분을 함유하는 것이어도 된다.

하드 코트층을 형성하는 전리 방사선 경화성 수지 조성물 B의 상세는, 폴리알킬렌글리콜 디(메트)아크릴레이트를 필수 성분으로 하지 않는 것 이외는, 상술한 전리 방사선 경화성 수지 조성물 A와 마찬가지이다.

또한, 전리 방사선 경화성 수지 조성물 B는, 광중합성 단량체(특히 다관능 단량체)의 배합량이 30 내지 100질량％인 것이 바람직하고, 40 내지 90질량％인 것이 보다 바람직하고, 50 내지 80질량％인 것이 더욱 바람직하다. 그때, 전리 방사선 경화성 수지 조성물 B의 잔량부는, 광중합성 올리고머 및 광중합성 중합체 중 적어도 한쪽으로 하는 것이 바람직하다.

또한, 하드 코트층의 형성 방법은, 상술한 프라이머층과 마찬가지이다. 그 밖의 하드 코트층의 상세에 대해서도, 상술한 프라이머층과 마찬가지이다.

본 발명에 있어서는, 프라이머층 상에 하드 코트층을 적층하는 것이 바람직하다. 3관능 이상의 다관능 단량체 비율이 높은 전리 방사선 경화성 수지 조성물 A를 사용하거나, 하드 코트 부여제를 첨가함으로써 프라이머층 자체를 고경도로 해도 되지만, 아크릴 기재 상에 직접, 즉 프라이머층에 다관능의 반응성 관능기를 갖는 재료를 사용하여 2H 이상의 고경도로 한 경우에는, 하드 코트층에 뭔가 부분적으로 압력이 가해진 경우 등 아크릴 기재가 갈라지기 쉽다고 하는 결점을 갖는다. 그 때문에, 본 발명의 광학 적층체에 있어서는, 프라이머층을 하드 코트층과의 사이에 형성함으로써, 하드 코트층의 충격이 그대로 아크릴 기재에 전해지지 않고, 완충 작용을 갖고 있어 보다 바람직한 하드 코트성으로 된다. 또한, 프라이머층/하드 코트층으로 됨으로써도, 단순히 하드 코트층만이 적층되어 있는 경우보다도 경도도 향상시킬 수 있다.

단, 하드 코트층 등을 적층하는 경우에는, 프라이머층과의 사이에 새로운 계면이 생기는, 즉 간섭 줄무늬가 발생하는 계기로 되는 부분이 증가되어 버리게 된다. 이 경우, 중요한 것은 적층하는 층의 굴절률이, 그 아래의 층과 가능한 한 가까운 것이다. 따라서, 간섭 줄무늬 방지성을 양호하게 유지하기 위해서는, 하드 코트층의 굴절률은, 프라이머층의 굴절률과 거의 동일한 것이 바람직하고, 프라이머층과의 바람직한 굴절률차는 0.03 이하이다. 하드 코트층의 막 두께는 1 내지 20 ㎛인 것이 바람직하고, 3 내지 15 ㎛인 것이 보다 바람직하다.

<저굴절률층>

또한, 본 발명의 광학 적층체는, 상기 하드 코트층 상에 저굴절률층을 더 갖는 것이 바람직하다.

상기 저굴절률층으로서는, 바람직하게는 1) 실리카 또는 불화마그네슘 등의 저굴절률 무기 미립자를 함유하는 수지, 2) 저굴절률 수지인 불소계 수지, 3) 실리카 또는 불화마그네슘 등의 저굴절률 무기 미립자를 함유하는 불소계 수지, 4) 실리카 또는 불화마그네슘 등의 저굴절률 무기 박막 등 중 어느 하나를 포함하는 저굴절률층 형성용 조성물을 사용하여 형성한다. 불소계 수지 이외의 수지에 대해서는, 상술한 아크릴 수지와 마찬가지의 수지를 사용할 수 있다.

또한, 상술한 실리카는, 중공 실리카 미립자인 것이 바람직하고, 이와 같은 중공 실리카 미립자는, 예를 들면 일본 특허 공개 제2005-099778호 공보의 실시예에 기재된 제조 방법에 의해 제작할 수 있다.

이들 저굴절률층은, 그 굴절률이 1.47 이하, 특히 1.42 이하인 것이 바람직하다. 또한, 저굴절률층의 두께는 한정되지 않지만, 통상은 10㎚ 내지 1㎛ 정도의 범위 내로부터 적절히 설정하면 된다.

상기 불소계 수지로서는, 적어도 분자 중에 불소 원자를 포함하는 중합성 화합물 또는 그 중합체를 사용할 수 있다. 중합성 화합물로서는 특별히 한정되지 않지만, 예를 들면 전리 방사선에 의해 경화되는 관능기, 열경화되는 극성기 등의 경화 반응성의 기를 갖는 것이 바람직하다. 또한, 이들 반응성의 기를 동시에 겸비하는 화합물이어도 된다. 이 중합성 화합물에 대하여, 중합체란, 상기와 같은 반응성기 등을 일절 갖지 않는 것이다.

상기 전리 방사선에 의해 경화되는 관능기를 갖는 중합성 화합물로서는, 에틸렌성 불포화 결합을 갖는 불소 함유 단량체를 널리 사용할 수 있다. 보다 구체적으로는, 플루오로올레핀류(예를 들면 플루오로에틸렌, 비닐리덴플루오라이드, 테트라플루오로에틸렌, 헥사플루오로프로필렌, 퍼플루오로부타디엔, 퍼플루오로-2, 2-디메틸-1,3-디옥솔 등)을 예시할 수 있다. (메트)아크릴로일옥시기를 갖는 것으로서는, 2,2,2-트리플루오로에틸(메트)아크릴레이트, 2,2,3,3,3-펜타플루오로프로필(메트)아크릴레이트, 2-(퍼플루오로부틸)에틸(메트)아크릴레이트, 2-(퍼플루오로 헥실)에틸(메트)아크릴레이트, 2-(퍼플루오로옥틸)에틸(메트)아크릴레이트, 2-(퍼플루오로데실)에틸(메트)아크릴레이트, α-트리플루오로메타크릴산메틸, α-트리플루오로메타크릴산에틸과 같은, 분자 중에 불소 원자를 갖는 (메트)아크릴레이트 화합물; 분자 중에, 불소 원자를 적어도 3개 갖는 탄소수 1 내지 14의 플루오로알킬기, 플루오로시클로알킬기 또는 플루오로알킬렌기와, 적어도 2개의 (메트)아크릴로일옥시기를 갖는 불소 함유 다관능 (메트)아크릴산에스테르 화합물 등도 있다.

상기 열경화되는 극성기로서 바람직한 것은, 예를 들면 수산기, 카르복실기, 아미노기, 에폭시기 등의 수소 결합 형성기이다. 이들은, 도막과의 밀착성뿐만 아니라, 실리카 등의 무기 초미립자와의 친화성도 우수하다. 열경화성 극성기를 갖는 중합성 화합물로서는, 예를 들면 4-플루오로에틸렌-퍼플루오로알킬비닐에테르 공중합체; 플루오로에틸렌-탄화수소계 비닐에테르 공중합체; 에폭시, 폴리우레탄, 셀룰로오스, 페놀, 폴리이미드 등의 각 수지의 불소 변성품 등을 들 수 있다.

상기 전리 방사선에 의해 경화되는 관능기와 열경화되는 극성기를 겸비하는 중합성 화합물로서는, 아크릴 또는 메타크릴산의 부분 및 완전 불소화 알킬, 알케닐, 아릴에스테르류, 완전 또는 부분 불소화 비닐에테르류, 완전 또는 부분 불소화 비닐에스테르류, 완전 또는 부분 불소화 비닐케톤류 등을 예시할 수 있다.

또한, 불소계 수지로서는, 예를 들면 다음과 같은 것을 들 수 있다.

상기 전리 방사선 경화성기를 갖는 중합성 화합물의 불소 함유 (메트)아크릴레이트 화합물을 적어도 1종류 포함하는 단량체 또는 단량체 혼합물의 중합체; 상기 불소 함유 (메트)아크릴레이트 화합물 중 적어도 1종류와, 메틸(메트)아크릴레이트, 에틸(메트)아크릴레이트, 프로필(메트)아크릴레이트, 부틸(메트)아크릴레이트, 2-에틸헥실(메트)아크릴레이트와 같은 분자 중에 불소 원자를 포함하지 않는 (메트)아크릴레이트 화합물과의 공중합체; 플루오로에틸렌, 불화비닐리덴, 트리플루오로에틸렌, 클로로트리플루오로에틸렌, 3,3,3-트리플루오로프로필렌, 1,1,2-트리클로로-3,3,3-트리플루오로프로필렌, 헥사플루오로프로필렌과 같은 불소 함유 단량체의 단독 중합체 또는 공중합체 등. 이들 공중합체에 실리콘 성분을 함유시킨 실리콘 함유 불화비닐리덴 공중합체도 사용할 수 있다. 이 경우의 실리콘 성분으로서는, (폴리)디메틸실록산, (폴리)디에틸실록산, (폴리)디페닐실록산, (폴리)메틸페닐실록산, 알킬 변성 (폴리)디메틸실록산, 아조기 함유 (폴리)디메틸실록산, 디메틸실리콘, 페닐메틸실리콘, 알킬ㆍ아르알킬 변성 실리콘, 플루오로 실리콘, 폴리에테르 변성 실리콘, 지방산에스테르 변성 실리콘, 메틸수소 실리콘, 실라놀기 함유 실리콘, 알콕시기 함유 실리콘, 페놀기 함유 실리콘, 메타크릴 변성 실리콘, 아크릴 변성 실리콘, 아미노 변성 실리콘, 카르복실산 변성 실리콘, 카르비놀 변성 실리콘, 에폭시 변성 실리콘, 머캅토 변성 실리콘, 불소 변성 실리콘, 폴리에테르 변성 실리콘 등이 예시된다. 그 중에서도, 디메틸실록산 구조를 갖는 것이 바람직하다.

또한, 이하와 같은 화합물을 포함하여 이루어지는 비중합체 또는 중합체도, 불소계 수지로서 사용할 수 있다. 즉, 분자 중에 적어도 1개의 이소시아나토기를 갖는 불소 함유 화합물과, 아미노기, 히드록실기, 카르복실기와 같은 이소시아나토 기와 반응하는 관능기를 분자 중에 적어도 1개 갖는 화합물을 반응시켜 얻어지는 화합물; 불소 함유 폴리에테르폴리올, 불소 함유 알킬폴리올, 불소 함유 폴리에스테르폴리올, 불소 함유 ε-카프로락톤 변성 폴리올과 같은 불소 함유 폴리올과, 이소시아나토기를 갖는 화합물을 반응시켜 얻어지는 화합물 등을 사용할 수 있다.

또한, 저굴절률층 형성용 조성물은, 상기한 불소 원자를 갖는 중합성 화합물이나 중합체와 함께, 상기에 기재한 바와 같은 각 열가소성 수지를 함유해도 된다. 또한, 반응성기 등을 경화시키기 위한 경화제, 도포 시공성을 향상시키거나, 방오성을 부여시키거나 하기 위해서, 각종 첨가제, 용제를 적절히 사용할 수 있다.

상기 저굴절률층의 형성에 있어서는, 상기 저굴절률층 형성용 조성물의 점도를 바람직한 도포성이 얻어지는 0.5 내지 5m㎩ㆍs(25℃), 바람직하게는 0.7 내지 3m㎩ㆍs(25℃)의 범위의 것으로 하는 것이 바람직하다. 가시광선의 우수한 반사 방지층을 실현할 수 있고, 또한, 균일하고 도포 불균일이 없는 박막을 형성할 수 있고, 또한, 밀착성이 특히 우수한 저굴절률층을 형성할 수 있다.

수지의 경화 수단은, 전술한 하드 코트층에 있어서의 경화 수단과 마찬가지이어도 된다. 경화 처리를 위해서 가열 수단이 이용되는 경우에는, 가열에 의해, 예를 들면 라디칼을 발생하여 중합성 화합물의 중합을 개시시키는 열 중합 개시제가 저굴절률층 형성용 조성물에 첨가되는 것이 바람직하다.

본 발명의 광학 적층체는, 전체 광선 투과율이 80％ 이상인 것이 바람직하다. 80％ 미만이면, 화상 표시 장치에 장착한 경우에 있어서, 색 재현성이나 시인성을 손상시킬 우려가 있는 것 외에, 원하는 콘트라스트가 얻어지지 않을 우려가 있다. 상기 전체 광선 투과율은 90％ 이상인 것이 보다 바람직하다. 헤이즈는 0.8％ 이하인 것이 바람직하고, 0.5％ 이하인 것이 더 바람직하다.

상기 전체 광선 투과율은, 헤이즈미터(무라까미 시끼사이 기쥬쯔 겡뀨죠제, 제품 번호; HM-150)를 사용하여 JIS K-7361에 준거한 방법에 의해 측정할 수 있다.

또한, 본 발명의 광학 적층체는, 헤이즈가 1％ 이하인 것이 바람직하다. 1％ 이하이면, 원하는 광학 특성이 얻어지고, 본 발명의 광학 적층체를 화상 표시 표면에 설치하였을 때의 광학 특성의 열화가 없다.

상기 헤이즈는, 헤이즈미터(무라까미 시끼사이 기쥬쯔 겡뀨죠제, 제품 번호; HM-150)를 사용하여 JIS K-7136에 준거한 방법에 의해 측정할 수 있다.

본 발명의 편광판은, 편광막의 적어도 한쪽 면에 본 발명의 광학 적층체를 적층하여 이루어진다.

상기 편광막으로서는 특별히 한정되지 않고, 예를 들면, 요오드 등에 의해 염색하고, 연신한 폴리비닐알코올 필름, 폴리비닐포르말 필름, 폴리비닐아세탈 필름, 에틸렌-아세트산 비닐 공중합체계 비누화 필름 등을 사용할 수 있다. 상기 편광막과 상기 광학 적층체의 라미네이트 처리에 있어서는, 아크릴 기재에 비누화 처리를 행하는 것이 바람직하다. 비누화 처리에 의해, 접착성이 양호해지고 대전 방지 효과도 얻을 수 있다.

본 발명은, 상기 광학 적층체 및 상기 편광판 중 적어도 한쪽을 구비하여 이루어지는 화상 표시 장치도 제공한다.

상기 화상 표시 장치로서는, 텔레비전, 컴퓨터, LCD, PDP, FED, ELD(유기 EL, 무기 EL), CRT, 태블릿 PC, 전자 페이퍼, 휴대 전화 등을 들 수 있고, 또한, 화상 표시 장치 등에 사용되는 터치 패널에도 적절하게 사용할 수 있다.

상기의 대표적인 예인 LCD는, 투과성 표시체와, 상기 투과성 표시체를 배면으로부터 조사하는 광원 장치를 구비하여 이루어지는 것이다. 본 발명의 화상 표시 장치가 LCD인 경우, 이 투과성 표시체의 표면에, 본 발명의 광학 적층체 및 본 발명의 편광판 중 적어도 한쪽이 형성되어 이루어지는 것이다. 단, 터치 패널을 탑재한 화상 표시 장치의 경우, 표면에 한하지 않고, 터치 패널을 구성하는 투명 기판으로서도 사용할 수 있다.

상기의 대표적인 예인 LCD는, 투과성 표시체와, 상기 투과성 표시체를 배면으로부터 조사하는 광원 장치를 구비하여 이루어지는 것이다. 본 발명의 화상 표시 장치가 LCD인 경우, 이 투과성 표시체의 표면에, 본 발명의 광학 적층체 및 본 발명의 편광판 중 적어도 한쪽이 형성되어 이루어지는 것이다. 또한, 터치 패널을 탑재한 화상 표시 장치의 경우나 LCD에서도 경우에 따라서, 표면에 한하지 않고, 장치 내부를 구성하는 투명 기판 등으로서도 사용할 수 있다.

본 발명의 액정 표시 장치에 있어서는, 광원 장치의 광원은 광학 적층체나 편광판의 하측으로부터 조사된다. 또한, 액정 표시 소자와 편광판 사이에, 위상차판이 삽입되어도 된다. 이 액정 표시 장치의 각 층 사이에는 필요에 따라서 접착제층이 형성되어도 된다.

여기서, 본 발명이 상기 광학 적층체를 갖는 액정 표시 장치인 경우, 상기 액정 표시 장치에 있어서, 백라이트 광원으로서는 특별히 한정되지 않지만, 백색 발광 다이오드(백색 LED)인 것이 바람직하고, 본 발명의 화상 표시 장치는, 백라이트 광원으로서 백색 발광 다이오드를 구비한 VA 모드 또는 IPS 모드의 액정 표시 장치인 것이 바람직하다.

상기 백색 LED란, 형광체 방식, 즉 화합물 반도체를 사용한 청색광 또는 자외광을 발하는 발광 다이오드와 형광체를 조합함으로써 백색을 발하는 소자이다. 그 중에서도, 화합물 반도체를 사용한 청색 발광 다이오드와 이트륨ㆍ알루미늄ㆍ가닛계 황색 형광체를 조합한 발광 소자를 포함하여 이루어지는 백색 발광 다이오드는, 연속적이며 폭넓은 발광 스펙트럼을 갖고 있기 때문에 반사 방지 성능 및 명소 콘트라스트의 개선에 유효함과 함께, 발광 효율도 우수하기 때문에, 본 발명에 있어서의 상기 백라이트 광원으로서 적합하다. 또한, 소비 전력이 작은 백색 LED를 광범위하게 이용 가능하게 되므로, 에너지 절약화의 효과도 발휘하는 것이 가능하게 된다.

또한, 상기 VA(Vertical Alignment) 모드란, 전압 무인가 시에 액정 분자가 액정 셀의 기판에 수직하게 되도록 배향되어 암표시를 나타내고, 전압의 인가에 의해 액정 분자가 쓰러짐으로써 명표시를 나타내는 동작 모드이다.

또한, 상기 IPS(In-Plane Switching) 모드란, 액정 셀의 한쪽 기판에 설치한 빗형 전극쌍에 인가된 가로 방향의 전계에 의해, 액정을 기판 면내에서 회전시켜 표시를 행하는 방식이다.

상기 화상 표시 장치인 PDP는, 표면에 전극을 형성한 표면 유리 기판과, 당해 표면 유리 기판에 대향하여 사이에 방전 가스가 봉입되어 배치되고, 전극 및, 미소한 홈을 표면에 형성하고, 홈 내에 적색, 녹색, 청색의 형광체층을 형성한 배면 유리 기판을 구비하여 이루어지는 것이다. 본 발명의 화상 표시 장치가 PDP인 경우, 상기 표면 유리 기판의 표면, 또는 그 전방면판(유리 기판 또는 필름 기판)에 상술한 광학 적층체를 구비하는 것이기도 하다.

상기 화상 표시 장치는, 전압을 가하면 발광하는 황화아연, 디아민류 물질 : 발광체를 유리 기판에 증착하고, 기판에 가하는 전압을 제어하여 표시를 행하는 ELD 장치, 또는, 전기 신호를 광으로 변환하고, 인간의 눈으로 보이는 상을 발생시키는 CRT 등의 화상 표시 장치이어도 된다. 이 경우, 상기와 같은 각 표시 장치의 최표면 또는 그 전방면판의 표면에 상술한 광학 적층체를 구비하는 것이다.

[실시예]

다음에, 본 발명을 실시예에 의해 더욱 상세하게 설명하지만, 본 발명은 이 예에 의해 전혀 한정되지 않는다.

실시예 1

(아크릴 기재(1)의 제조)

메타크릴산메틸 및 아크릴산메틸의 공중합체(유리 전이점 : 130℃)를 포함하여 이루어지는 펠릿을, 용융 혼련하고, 필터를 통하여 이물을 제거하면서, 용융 압출 방법에 의해, 다이의 간극으로부터 중합체를 압출하였다. 계속해서, 중합체를 냉각하면서, 세로 방향으로 1.2배로 연신하고, 그 후, 가로 방향으로 1.5배로 연신하여, 두께 40㎛의 아크릴 기재(1)를 얻었다.

(프라이머층 형성용 조성물의 제조)

테트라에틸렌글리콜디아크릴레이트(도아 고세 가부시끼가이샤제, 「M240」) 100질량부 및 개시제(바스프(BASF)사제, 「Irg184」) 4질량부를, 메틸이소부틸케톤 150질량부에 용해시켜, 프라이머층 형성용 조성물을 제조하였다.

또한, 제1 표에 프라이머층 형성용 조성물의 조성을 나타낸다.

(하드 코트층 형성용 조성물1의 제조)

디펜타에리트리톨헥사아크릴레이트(닛본 가야꾸 가부시끼가이샤제) 50질량부, 우레탄아크릴레이트(닛본 고세 가가꾸 고교 가부시끼가이샤제, 「UV1700B」, 10관능, 중량 평균 분자량 : 2, 000) 50질량부 및 개시제(바스프(BASF)사제, 「Irg184」) 4질량부를, 메틸이소부틸케톤 150질량부에 용해시켜, 하드 코트층 형성용 조성물1을 제조하였다.

(광학 적층체의 제조)

아크릴 기재 상에, 다이 코트법에 의해, 프라이머층 형성용 조성물을 도포 시공하고, 70℃에서 1분간 건조시켜 용제를 증발시켜, 건조 후의 도포량이 4g/㎡(건조 막 두께 3.5㎛)로 되도록 프라이머층을 형성하였다. 얻어진 도막에, 조사량 70mJ/㎠로 자외선을 조사하여 도막을 반경화(하프 큐어 상태)로 하였다.

다음에, 상술한 바와 같이 하여 형성한 프라이머층 상에, 다이 코트 방법에 의해, 하드 코트층 형성용 조성물1을 도포 시공하고, 70℃에서 1분간 건조시켜 용제를 증발시켜, 건조 후의 도포량이 8g/㎡(건조 막 두께 7㎛)로 되도록 하드 코트층1을 형성하였다. 얻어진 도막을, 자외선 조사량 200mJ/㎠로 자외선을 조사하여 도막을 완전 경화(풀 큐어 상태)시켜, 광학 적층체를 얻었다.

실시예 2 내지 16, 비교예 1 내지 9 및 참고예 1 내지 7

프라이머층 형성용 조성물의 조성 및 건조 온도를 제1 표 및 제2 표에 나타내는 것으로 변경한 것 이외는, 실시예 1과 마찬가지로 하여 광학 적층체를 얻었다.

실시예 17

하드 코트층 형성용 조성물로서, 상술한 하드 코트층 형성용 조성물1 대신에, 이하와 같이 하여 제조한 하드 코트층 형성용 조성물2를 사용한 것 이외는, 실시예 1과 마찬가지로 하여 광학 적층체를 얻었다.

(하드 코트층 형성용 조성물2의 제조)

디펜타에리트리톨헥사아크릴레이트(닛본 가야꾸 가부시끼가이샤제) 30질량부, 우레탄아크릴레이트(아라까와 가가꾸 고교 가부시끼가이샤제, 「BS577」, 6관능, 중량 평균 분자량 : 1,000) 46질량부, 단량체(도아 고세 가부시끼가이샤제, 「M315」, 3관능) 20질량부, 4급 암모늄염 함유 올리고머(대성 파인케미컬 가부시끼가이샤제, 「1SX3000」) 4질량부 및 개시제(바스프(BASF)사제, 「Irg184」) 4질량부를, 메틸이소부틸케톤 130질량부 및 N-부탄올 20질량부에 용해시켜, 하드 코트층 형성용 조성물2를 제조하였다.

실시예 17에서 얻어진 광학 적층체는, 하드 코트층 중에 대전 방지제가 포함되므로, 대전 방지성을 갖는다.

실시예 1 내지 17, 비교예 1 내지 9 및 참고예 1 내지 7에서 얻어진 광학 적층체에 대하여, 하기의 평가를 행하였다. 결과를 제1 표 및 제2 표에 나타낸다.

(밀착성)

JIS K 5600에 기초하여, 광학 적층체의 하드 코트층에, 1㎜ 사각형으로 합계 100개의 바둑판눈을 형성하고, 니치반(주)제 공업용 24㎜ 셀로판 테이프(등록 상표)를 사용하여 5회 연속 박리 시험을 행하여, 남아 있는 모눈의 수량을 계측하였다.

박리되지 않은 모눈의 수에 따라서, 이하와 같이 평가하였다. ○ 레벨 이상이 제품으로서 양호한 것이다.

A : 90-100

B : 80-89

C : 50-79

D : 50 미만

(간섭 줄무늬)

광학 적층체의 하드 코트층과 반대측의 면에 흑색의 테이프를 접합한 후, 3파장관 형광등 하에서 육안으로 간섭 줄무늬의 유무의 평가를 행하였다. 간섭 줄무늬를 시인할 수 없는 경우를 A로 하고, 흐리게 시인할 수 있었던 경우를 B로 하고, 시인할 수 있었던 경우를 C로 하였다.

(제조 가공성)

프라이머층 형성용 조성물을 아크릴 기재 상에 도포하고 건조한 단계에서, 인장 시험을 행하였다. 인장 정도는 2.2N/㎝로 하였다.

그 결과, 인장하였을 때 끊어지지 않는 경우를 「양호」로, 조금이라도 끊김이 발생하여, 제조 가공상 문제가 발생하는 것을 「불량」으로 평가하였다.

제조 가공성이 「불량」으로 되는 광학 적층체는, 기재 자체의 물성이 약체화되어 있으므로 프라이머층, 하드 코트층 등을 경화시켜도 연필 경도(JIS K5600-5-4)가 2H 이상 나오지 않는다.

(표면 저항)

상기 실시예 및 비교예에서 제작한 각각의 광학 적층체에 대하여, 표면 저항값 측정기(하이레스터 HT-210, 미쓰비시유카 가부시끼가이샤제)를 사용하여 표면 저항값을 측정하였다.

PEG디(메트)아크릴레이트1 : 테트라에틸렌글리콜디아크릴레이트(도아 고세 가부시끼가이샤제, 「M240」, 분자량 : 286)

PEG디(메트)아크릴레이트2 : 트리에틸렌글리콜디메타아크릴레이트(교에샤 가가꾸 가부시끼가이샤제, 「라이트에스테르 3EG」, 분자량 : 270)

PEG디(메트)아크릴레이트3 : 테트라에틸렌글리콜디메타크릴레이트(교에샤 가가꾸 가부시끼가이샤제, 「라이트에스테르 4EG」, 분자량 : 314)

말레이미드 중합체 : (도아 고세 가부시끼가이샤제, 「UVT302」)

PETA : 펜타에리트리톨트리아크릴레이트

다관능 중합체 : 아라까와 가가꾸 고교제, 「BS371」

다관능 올리고머 : 다이이찌 고교 세야꾸 가부시끼가이샤제, 「R1403」

단량체1 : 디펜타에리트리톨헥사아크릴레이트, 닛본 가야꾸 가부시끼가이샤제

단량체2 : o-페닐페놀 EO 변성 아크릴레이트, 신나까무라 가가꾸 고교 가부시끼가이샤제

4급 암모늄염 : 콜코트사제, 「콜코트 NR121X」

ATO 입자 : 안티몬 도프 산화주석의 메틸이소부틸케톤 분산액 미쯔비시 머테리얼 덴시 가세이 가부시끼가이샤제, 「EPT5DL2MIBK」

반응성 실리카 : 닛산 가가꾸 고교 가부시끼가이샤제, 「MIBKSD」, 평균 입경 : 12㎚

지르코니아 : 산화지르코늄의 MEK 분산액(고형분 30％ 분산액, 사까이 가가꾸 고교제, 「SZR-K 4㎚」)

MIBK : 메틸이소부틸케톤

PGME : 프로필렌글리콜모노메틸에테르

MEK : 메틸에틸케톤

또한, 상기 실시예 1 내지 17에 있어서의 광학 적층체의 제조에 있어서는, 이하의 제1 공정 내지 제5 공정을 거치고 있다.

(제1 공정)

폴리알킬렌글리콜 디(메트)아크릴레이트를 50％ 이상 포함하는 전리 방사선 경화성 수지 조성물 A를 아크릴 기재에 도포한다.

(제2 공정)

아크릴 기재가, 전리 방사선 경화성 수지 조성물 A 중의 용매, 단량체 등에 의해 팽윤한다.

(제3 공정)

적절한 건조 온도에서 용매를 건조하면서, 아크릴 기재가 팽윤함과 함께, 아크릴 기재 중의 재료 성분과 전리 방사선 경화성 수지 조성물 A 중의 성분이 서로 이동함으로써 아크릴 기재/프라이머층 계면에 요철을 형성한다.

(제4 공정)

전리 방사선을 조사하여 전리 방사선 경화성 수지 조성물 A를 경화하여 프라이머층을 경화한다.

(제5 공정)

프라이머층 상에, 별도로 전리 방사선 경화성 수지 조성물 B를 도포, 건조하고 전리 방사선을 조사하여 경화하여, 하드 코트층을 형성한다.

이 때문에, 본 발명의 과제인 아크릴 기재가 가공 시에 끊어지지 않고, 간섭 줄무늬 방지성, 밀착성이 양호하고, 또한 연필 경도도 2H 이상인 광학 적층체가 얻어졌다.

본 발명의 광학 적층체는, 음극선관 표시 장치(CRT), 액정 디스플레이(LCD), 플라즈마 디스플레이(PDP), 일렉트로 루미네센스 디스플레이(ELD), 터치 패널, 전자 페이퍼, 휴대 전화 등의 디스플레이, 특히 고정밀화 디스플레이에 적절하게 사용할 수 있다.

1 : 아크릴 기재
2 : 프라이머층
3 : 하드 코트층
4 : 아크릴 기재-프라이머층 계면

Claims (13)

1. 아크릴 기재 및 프라이머층을 이 순서로 갖는 광학 적층체이며,
   상기 프라이머층이 폴리알킬렌글리콜 디(메트)아크릴레이트를 50 내지 100질량％(고형분량) 포함하는 전리 방사선 경화성 수지 조성물 A의 경화물인 것을 특징으로 하는 광학 적층체.
2. 제1항에 있어서,
   상기 아크릴 기재의 유리 전이점(Tg)이 110 내지 150℃인 광학 적층체.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
   상기 전리 방사선 경화성 수지 조성물 A에 있어서의 폴리알킬렌글리콜 디(메트)아크릴레이트의 배합량이 70 내지 100질량％(고형분량)인 광학 적층체.
4. 제1항 또는 제2항에 있어서,
   상기 폴리알킬렌글리콜 디(메트)아크릴레이트의 분자량이 180 내지 1,000인 광학 적층체.
5. 제1항 또는 제2항에 있어서,
   상기 아크릴 기재가 연신 아크릴 기재인 광학 적층체.
6. 제1항 또는 제2항에 있어서,
   상기 프라이머층의 아크릴 기재측과는 반대측의 면에 추가로 기능층을 갖는 광학 적층체.
7. 제6항에 있어서,
   상기 기능층이 하드 코트층이며, 전리 방사선 경화성 수지 조성물 B의 경화물인 광학 적층체.
8. 제1항 또는 제2항에 있어서,
   상기 프라이머층이 기능성 성분을 함유하는 광학 적층체.
9. 편광막의 적어도 한쪽 면에 제1항 또는 제2항에 기재된 광학 적층체를 적층하여 이루어지는 편광판.
10. 제1항에 기재된 광학 적층체 및 제9항에 기재된 편광판 중 적어도 한쪽을 구비하는 화상 표시 장치.
11. 아크릴 기재 상에, 고형분량으로 50 내지 100질량％의 폴리알킬렌글리콜 디(메트)아크릴레이트를 포함하는 전리 방사선 경화성 수지 조성물 A를 도포하고, 건조하고, 경화하여 프라이머층을 형성하는 것을 특징으로 하는 제1항에 기재된 광학 적층체의 제조 방법.
12. 제11항에 있어서,
    상기 전리 방사선 경화성 수지 조성물 A가, 용매로서 메틸이소부틸케톤, 1-부탄올, 프로필렌글리콜모노메틸에테르 및 이소프로판올로부터 선택되는 어느 1종 이상을 함유하고, 또한 건조 온도가 40 내지 90℃인 광학 적층체의 제조 방법.
13. 제11항 또는 제12항에 있어서,
    상기 프라이머층의 상기 아크릴 기재측과는 반대측의 면에 추가로 전리 방사선 경화성 수지 조성물 B를 도포하고, 건조하고, 경화하여 기능층을 형성하는 광학 적층체의 제조 방법.

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