TWI540333B - A hard coat film, a polarizing plate, a video display device, and a hard coat film - Google Patents

A hard coat film, a polarizing plate, a video display device, and a hard coat film Download PDF

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TWI540333B TW100112981A TW100112981A TWI540333B TW I540333 B TWI540333 B TW I540333B TW 100112981 A TW100112981 A TW 100112981A TW 100112981 A TW100112981 A TW 100112981A TW I540333 B TWI540333 B TW I540333B
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Atsushi Kishi
Hiroyuki Takemoto
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Nitto Denko Corp
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Description

硬塗薄膜、偏光板、影像顯示裝置及硬塗薄膜之製造方法 技術領域
本發明係有關於一種硬塗薄膜、具有其之偏光板及影像顯示裝置以及硬塗薄膜之製造方法。
 背景技術
以往，為了防止像是影像顯示裝置之畫面或觸控面板般的構件之損傷或光反射，有時會在該等構件上設置硬塗薄膜。
前述硬塗薄膜係具有透明薄膜及設置於該透明薄膜上之硬塗層。前述硬塗層通常係由業已將硬塗層形成材料成膜成2μm至10μm之薄塗膜所構成，且該硬塗層形成材料係含有熱硬化型樹脂，或像是紫外線硬化型樹脂般的電離放射線硬化型樹脂等。
於習知硬塗薄膜中，在透明薄膜與硬塗層間存在有折射率差，因此，若於硬塗層之表面具有些微凹凸，則會有產生干涉條紋之問題。另，干涉條紋係起因於來自螢光燈等三波長光源的光照射至硬塗層之表面等且其反射所造成的條紋模樣之外觀。此種干涉條紋會成為使硬塗薄膜表面之辨識性降低之原因。
為了防止前述干涉條紋之產生，已知的是以下硬塗薄膜，即：藉由硬塗層形成材料使透明薄膜之表面膨潤，藉此，使硬塗層與透明薄膜之界面消失，並使前述界面附近之折射率連續地變化(專利文獻1及專利文獻2)。
又，為了防止干涉條紋之產生，已知的是以下硬塗薄膜，即：藉由於透明薄膜與硬塗層間設置光學調整層，使透明薄膜與硬塗層之界面消失(專利文獻3)。
然而，前述習知硬塗薄膜並無法充分地防止干涉條紋之產生。再者，於專利文獻3之硬塗薄膜中，於其製造時更必須具有設置光學調整層之步驟。
另一方面，於硬塗薄膜中，為了防止損傷之目的，硬塗層必須為高硬度，且亦必須充分地密接硬塗層與透明薄膜。
先行技術文獻 專利文獻
[專利文獻1]日本專利公開公報特開2004-263082號公報
[專利文獻2]特開2003-131007號公報
[專利文獻3]WO2006/098363號公報
本發明之目的係提供一種硬塗薄膜，該硬塗薄膜可進一步地抑制干涉條紋之產生，再者，高硬度且密接性優異。
本發明之其他目的係提供一種使用前述硬塗薄膜之偏光板及影像顯示裝置。
本發明之其他目的係提供一種能抑制干涉條紋之產生的硬塗薄膜之製造方法。
於前述專利文獻1及專利文獻2之硬塗薄膜中，一般認為可抑制起因於劃分透明薄膜與硬塗層之界面的干涉條紋。
然而，整體來看，前述硬塗薄膜依然會產生干涉條紋。
其原因，發明人推測，原因是除了前述劃分透明薄膜與硬塗層之界面外，還存在有新的其他界面。具體而言，專利文獻1及專利文獻2之硬塗薄膜可依下述取得，即：藉由將含有硬化型樹脂及溶劑之硬塗層形成材料塗抹於透明薄膜上，且使塗膜硬化者。由於該溶劑會使透明薄膜之表面膨潤，因此，形成透明薄膜之成分會於前述塗膜中溶出。又，一般推測於前述塗膜中擴散且浸透之前述形成透明薄膜之成分係產生前述新的其他界面之原因。藉由該新的其他界面之存在，習知硬塗薄膜在實際上並無法充分地抑制干涉條紋之產生。特別是在硬塗層之厚度小時，容易產生起因於前述其他界面之干涉條紋。於硬塗層之表面設置防止反射層時，該干涉條紋在外觀上可特別明顯地辨識。
於此種見識下，發明人係藉由以下方法，解決本發明之課題。
本發明之第1硬塗薄膜具有透明薄膜及設置於前述透明薄膜上之硬塗層，且於前述透明薄膜與硬塗層間，存在有可藉由反射光譜之解析而檢測出之界面，又，於前述界面至硬塗層之厚度方向中途部之領域中，不會產生前述反射光譜解析之界面，折射率於厚度方向連續地變化。
本發明之第2硬塗薄膜具有透明薄膜及設置於前述透明薄膜上之硬塗層，且於前述透明薄膜與硬塗層間，存在有可藉由反射光譜之解析而檢測出之界面，又，於前述界面至硬塗層之厚度方向中途部之領域中，混雜有形成透明薄膜之成分與形成硬塗層之成分，且前述領域中形成透明薄膜之成分不會產生反射光譜解析之界面，並隨著朝向前述硬塗層之表面而減少。
本發明之理想硬塗薄膜係前述硬塗層之厚度為3μm至15μm。
本發明之理想硬塗薄膜係前述硬塗層之表面更設置有防止反射層。
本發明之理想硬塗薄膜係於前述界面至透明薄膜之厚度方向中途部之領域中，混雜有形成透明薄膜之成分與形成硬塗層之成分，且前述領域中形成透明薄膜之成分係隨著朝向前述硬塗層之表面而減少。
若藉由本發明之其他態樣，則可提供一種偏光板。
該偏光板係具有前述硬塗薄膜。
若藉由本發明之其他態樣，則可提供一種影像顯示裝置。
該影像顯示裝置係具有前述硬塗薄膜。
若藉由本發明之其他態樣，則可提供一種硬塗薄膜之製造方法。
本發明之硬塗薄膜之製造方法係具有以下步驟，即：塗膜形成步驟，係將含有硬化型化合物及溶劑之硬塗層形成材料塗抹於透明薄膜上而形成預定厚度之塗膜，且前述硬化型化合物含有分子量800以下之低分子量成分，前述溶劑係含有相對於透明薄膜之良溶劑者；及，硬化步驟，係使前述塗膜硬化而於前述透明薄膜上形成硬塗層者；且，包含於前述硬塗層形成材料中的低分子量成分及良溶劑以及前述塗膜之厚度滿足式1：Y≧-4.274ln(X)+11.311及式2：Y≦-4.949ln(X)+15.474之關係。不過，前述Y表示b×t，前述X表示a×t，前述a表示令前述硬化型化合物之全量為1時之前述低分子量成分之含有比，前述b表示令前述硬塗層形成材料之全量為1時之前述良溶劑之含有比，前述t表示前述塗膜之厚度μm。
本發明之硬塗薄膜之理想製造方法中，前述a大於0.3且為1以下，前述b係0.05以上且0.5以下。
本發明之硬塗薄膜之理想製造方法中，前述低分子量成分為紫外線硬化型樹脂單體或低聚物。
本發明之硬塗薄膜不易損傷，更可進一步地抑制干涉條紋之產生。再者，本發明之硬塗薄膜係透明薄膜與硬塗層之密接性亦優異，因此，耐久性亦優異。
具有前述硬塗薄膜之偏光板及影像顯示裝置係耐傷性、耐久性及辨識性優異。
若藉由本發明之製造方法，則可簡易地製造能抑制干涉條紋之產生的硬塗薄膜。
圖式簡單說明
第1圖係顯示本發明之硬塗薄膜之一實施形態截面圖。
第2圖係顯示本發明之硬塗薄膜之其他實施形態截面圖。
第3(a)及3(b)圖係顯示實施例1之反射光譜之測定結果曲線圖。
第4(a)及4(b)圖係顯示實施例2之反射光譜之測定結果曲線圖。
第5(a)及5(b)圖係顯示比較例1之反射光譜之測定結果曲線圖。
第6(a)及6(b)圖係顯示比較例2之反射光譜之測定結果曲線圖。
第7(a)及7(b)圖係顯示比較例3之反射光譜之測定結果曲線圖。
第8(a)及8(b)圖係顯示比較例4之反射光譜之測定結果曲線圖。
第9(a)及9(b)圖係顯示比較例5之反射光譜之測定結果曲線圖。
第10(a)及10(b)圖係顯示比較例6之反射光譜之測定結果曲線圖。
第11(a)及11(b)圖係顯示比較例9之反射光譜之測定結果曲線圖。
第12圖係以模式顯示比較例1、比較例2、比較例5、比較例7及比較例8之各硬塗薄膜之參考截面圖。
第13圖係以模式顯示比較例3、比較例4及比較例6之各硬塗薄膜之參考截面圖。
第14圖係以模式顯示比較例9及比較例10之各硬塗薄膜之參考截面圖。
第15(a)至15(g)圖係實施例1至實施例2及比較例1至比較例4、比較例9之各硬塗薄膜之截面照片圖。
第16圖係標繪於實施例1至實施例5及比較例1至比較例10中所使用的各硬塗層形成材料之良溶劑之含有比×膜厚及低分子量成分之含有比×膜厚之曲線圖。
 用以實施發明之形態 ＜硬塗薄膜＞
第1圖係將有關本發明之一實施形態的硬塗薄膜朝厚度方向切斷之截面圖。
第2圖係將有關本發明之其他實施形態的硬塗薄膜朝厚度方向切斷之截面圖。
不過，必須留意各圖所示之硬塗薄膜、透明薄膜及硬塗層各自之厚度或長度係與實際者不同。
於第1圖中，有關一實施形態的硬塗薄膜1係具有透明薄膜2及設置於前述透明薄膜2上之硬塗層3，且於前述透明薄膜2與硬塗層3間存在有界面5。
於第2圖中，有關另一實施形態的硬塗薄膜1係具有透明薄膜2；設置於前述透明薄膜2上之硬塗層3；及設置於前述硬塗層3上之防止反射層6，且於前述透明薄膜2與硬塗層3間存在有界面5。另，除了設置有防止反射層6外，第2圖之硬塗薄膜1係與第1圖之硬塗薄膜1相同。故，於第2圖中，對與第1圖相同之構件附上與第1圖相同之符號。
前述界面5可藉由反射光譜之解析來檢測。於前述界面5至硬塗層3之厚度方向中途部之領域31中，折射率係於該厚度方向連續地變化。以下，有時會將界面至硬塗層之厚度方向中途部之領域寫成第1領域。另，必須留意前述硬塗層3之厚度方向中途部並非指前述界面5與硬塗層3之表面3a間的厚度方向之中央部。
於該第1領域31中的折射率之連續變化可依下述來實現，即：使形成透明薄膜之成分朝硬塗層3之表面3a減少者。
於本說明書中，所謂硬塗層之表面係指與積層於透明薄膜之硬塗層之積層面(界面)呈相對側之面。
具體而言，硬塗薄膜1係形成為預定形狀(例如平視下呈長方形狀等)。硬塗薄膜1之厚度並無特殊之限制，例如為20μm至1000μm，且宜為20μm至500μm。
前述透明薄膜2之固有折射率與前述硬塗層3之固有折射率不同，透明薄膜2之固有折射率可小於硬塗層3之固有折射率，或者亦可大於硬塗層3之固有折射率。舉例言之，透明薄膜2之固有折射率係小於硬塗層3之固有折射率。
所謂透明薄膜2之固有折射率係指單獨對透明薄膜(未設置硬塗層之狀態之透明薄膜)所測定之折射率，所謂硬塗層3之固有折射率係指硬塗層單獨之折射率(形成硬塗層之成分原本所具有的折射率)。
前述透明薄膜2與硬塗層3之折射率差並無特殊之限制，為了防止干涉條紋之產生，理論上較為理想的是兩者之折射率差為零。不過，要選擇透明薄膜2之折射率與硬塗層3之折射率構成相同值之材料在實際上是困難的。由於本發明之硬塗薄膜1係以下構造，即：於第1領域31中，折射率係於厚度方向連續地變化，且於該第1領域31中不具界面(另，於第1領域31與後述領域32間，亦不具可藉由反射光譜之解析來檢測的光學界面)，因此，可抑制干涉條紋之產生。故，於本發明中，亦可使用前述折射率差有一定程度大的透明薄膜2與硬塗層3。具體而言，透明薄膜2與硬塗層3之固有折射率差例如為0至0.20，且宜為0.01至0.10。前述兩者之固有折射率差係形成透明薄膜之成分與形成硬塗層之成分(除了包含於硬塗層內的形成透明薄膜之成分外)之折射率差。
另，於本發明中，透明薄膜2與硬塗層3之折射率差可藉由第1領域31(甚至是第2領域)來減低。
前述折射率可按照JIS K 7142來測定。
於本發明中，在構造上，前述界面5係劃分硬塗層3與透明薄膜4之面。該界面5係可藉由反射光譜之解析來檢測的光學界面。於硬塗薄膜1之厚度方向中，該界面5僅存在有一個。即，除了前述一個界面5外，硬塗薄膜1並未存在有可藉由反射光譜之解析來檢測的光學界面。換言之，於硬塗層3中及透明薄膜2中，分別未存在有可藉由反射光譜之解析來檢測的界面。
前述界面5可使用瞬間多頻測光系統(大塚電子(股)製造，製品名「MCPD3700」)來檢測，具體方法可遵從下述實施例之「界面等之測定方法」來進行。
於前述第1領域31中的折射率係於硬塗薄膜1之厚度方向中連續地變化。
舉例言之，當透明薄膜2之固有折射率小於硬塗層3之固有折射率時，較為理想的是於前述第1領域31中的折射率會隨著朝硬塗層3之表面3a側而逐漸地增大。即，將前述界面5作為基準，隨著自該界面5朝硬塗層3之表面3a側，折射率係連續地變化而逐漸地接近硬塗層3之固有折射率。
另一方面，當透明薄膜2之固有折射率大於硬塗層3之固有折射率時，較為理想的是於前述第1領域31中的折射率會隨著朝硬塗層3之表面3a側而逐漸地減小。
另，於第1圖所示之硬塗薄膜1中，硬塗層3係設置於透明薄膜1之單面，然而，硬塗層亦可設置於透明薄膜之雙面(未圖示)。
前述第1領域31係混雜有形成透明薄膜之成分與形成硬塗層之成分之混雜領域。
以下，有時會分別地將形成透明薄膜之成分簡寫成「薄膜成分」，將形成硬塗層之成分簡寫成「硬塗成分」。
前述第1領域31中的薄膜成分不會產生反射光譜解析之界面，並隨著朝前述硬塗層3之表面3a而減少。藉由該第1領域31之存在，透明薄膜2與硬塗層3係密接性優異，因此，即使長時間使用前述硬塗薄膜1，透明薄膜2與硬塗層3亦不易剝落。本發明之硬塗薄膜1係耐久性優異。又，藉由第1領域31之存在，透明薄膜2與硬塗層3之折射率差會減低，因此，本發明之硬塗薄膜1亦可抑制起因於透明薄膜2與硬塗層3間之界面5的干涉條紋。
第1領域31與硬塗層3之表面3a間之領域32係實際上由硬塗成分所構成。藉由於該硬塗層3之表面側具有前述領域32，可構成高硬度之硬塗層3。不過，於前述領域32中，有時亦會含有些微前述薄膜成分。於前述第1領域31與領域32間亦不具可藉由反射光譜之解析來檢測的光學界面，即，於硬塗層3中，第1領域31與領域32會連結而不會產生可藉由反射光譜之解析來檢測的光學界面。
於透明薄膜2中可含有硬塗成分，或者亦可不含硬塗成分。於透明薄膜2中含有硬塗成分時，其係包含於前述界面5至透明薄膜2之厚度方向中途部之領域中。以下，有時會將界面至透明薄膜之厚度方向中途部之領域寫成第2領域。另，必須留意前述透明薄膜2之厚度方向中途部並非指前述界面5與透明薄膜2之裡面間的厚度方向之中央部。
前述第2領域係混雜有形成透明薄膜之成分與形成硬塗層之成分之混雜領域。前述第2領域中的薄膜成分不會產生反射光譜解析之界面，並隨著朝前述硬塗層3之表面3a而逐漸地減少。不過，第2領域之厚度會小於前述第1領域31之厚度。
於界面5附近，薄膜成分與硬塗成分之混雜比呈一定，或者薄膜成分朝厚度方向些微地減少。
(有關透明薄膜)
透明薄膜只要是至少可見光之光線透過率優異且透明性優異者，則無特殊之限制。前述透明薄膜於可見光之光線透過率宜為80%以上，且更宜為90%以上。不過，光線透過率係指將在薄膜厚度100μm下藉由分光光度計(日立製作所製造，製品名「U-4100型」)所測定之光譜數據作為基礎而進行能見度修正之Y值。
前述透明薄膜之霾度宜為3%以下，且更宜為1%以下。不過，前述霾度係指按照JIS-K7105所測定之值。
前述透明薄膜可列舉如：業已將透明聚合物成膜之塑膠薄膜等。舉例言之，前述透明聚合物可列舉如：聚對苯二甲酸乙二酯、聚萘二甲酸乙二酯等之酯系聚合物；二醋酸纖維素、三醋酸纖維素等之纖維素系聚合物；碳酸酯系聚合物；聚甲基丙烯酸甲酯等之丙烯酸系聚合物、具有芳香環之丙烯酸樹脂、內酯變性丙烯酸樹脂等之丙烯酸系樹脂；聚苯乙烯、丙烯腈‧苯乙烯共聚物等之苯乙烯系聚合物；聚乙烯、聚丙烯、具有環狀構造或降莰烯構造之聚烯烴、乙烯‧丙烯共聚物等之烯烴系聚合物；氯乙烯系聚合物；芳香族聚醯胺等之醯胺系聚合物；醯亞胺系聚合物；碸系聚合物；聚醚碸系聚合物；聚醚醚酮系聚合物、聚苯硫系聚合物；乙烯醇系聚合物；偏氯乙烯系聚合物；乙烯丁醛系聚合物；芳酯系聚合物；聚縮甲醛系聚合物；環氧系聚合物；混合有該等之摻合聚合物等。較為理想的是使用業已將含有三醋酸纖維素等纖維素系聚合物之形成材料成膜的薄膜或丙烯酸系樹脂薄膜作為透明薄膜，且更為理想的是使用前述纖維素系聚合物薄膜。
如後所述，本發明之硬塗薄膜可藉由積層接著於偏光板等之光學薄膜上，而於硬塗積層體之態樣下使用。前述透明薄膜係例如使用偏光子，藉此，可構成於偏光子上直接設置硬塗層之硬塗偏光板(具有偏光機能之硬塗薄膜)。同樣地，前述透明薄膜係例如使用相位差板，藉此，可構成於相位差板上直接設置硬塗層之硬塗相位差板(具有光學補償機能之硬塗薄膜)。又，前述透明薄膜係例如使用保護薄膜，藉此，可構成於保護薄膜上直接設置硬塗層之硬塗保護薄膜(兼用保護薄膜之硬塗薄膜)。前述硬塗保護薄膜可積層於偏光子之單面或雙面，藉此，構成硬塗偏光板。此時，使用在前述硬塗保護薄膜之透明薄膜宜使用將三醋酸纖維素、聚碳酸酯、丙烯酸系聚合物、具有環狀構造或降莰烯構造之烯烴系聚合物等作為主成分之薄膜。
透明薄膜之厚度可適當地設定。若由強度、處理性等之作業性、薄層性等觀點來看，則透明薄膜之厚度通常為10μm至500μm，且宜為20μm至300μm，更宜為30μm至200μm。
透明薄膜之固有折射率並無特殊之限制，通常為1.30至1.80，且宜為1.40至1.70。
透明薄膜可依照其用途，使用具有適當之相位差值之薄膜。
(有關硬塗層)
該硬塗層係鉛筆硬度試驗中具有H以上之硬度之層體。
不過，前述硬度係指按照JIS K 5400之鉛筆硬度試驗所測定之值。
硬塗層之厚度並無特殊之限制，通常為1μm至30μm，且宜為2μm至20μm，更宜為3μm至15μm。
一般而言，欲形成硬度3H以上之高硬度硬塗層時，有時會將其厚度設計成大於15μm之厚度。厚度大於15μm之硬塗層會有能抑制干涉條紋之產生之傾向，因此，在形成具有15μm以下之厚度之硬塗層時，藉由採用本發明之構造，可使干涉條紋之抑制效果顯著化。特別是硬度2H之硬塗層係藉由將其厚度作成3μm至15μm，而可明顯地看見本發明之干涉條紋之抑制效果。
硬塗層係由依下述取得之薄膜所形成，即：將含有溶劑及硬化型化合物之硬塗層形成材料塗抹於前述透明薄膜上且使其硬化者。較為理想的是前述溶劑係含有相對於透明薄膜之良溶劑，前述硬化型化合物係含有分子量800以下之化合物。
於本說明書中，所謂良溶劑係指具有溶解透明薄膜之機能之溶劑，所謂不良溶劑係指不具溶解透明薄膜之機能之溶劑。
於本說明書中，將硬化型化合物中分子量800以下之化合物寫成「分子量800以下之低分子量成分」，或僅寫成「低分子量成分」。
於本發明中，使用可溶解硬化型化合物及透明薄膜之溶劑。
溶劑可列舉如：甲醇、乙醇、異丙醇、丁醇、2-甲氧基乙醇等之醇類；丙酮、甲基乙基酮、甲基異丁基等之酮類；乙酸甲酯、乙酸乙酯、乙酸丁酯等之酯類；二異丙醚、丙二醇單甲醚等之醚類；乙二醇、丙二醇等之二元醇類；乙賽路蘇、丁賽路蘇等之賽路蘇類；己烷、庚烷、辛烷、環戊酮等之脂肪族烴類；苯、甲苯、二甲苯等之芳香族烴等。該等溶劑可單獨一種或併用二種以上。
舉例言之，當透明薄膜為三醋酸纖維素薄膜時，相對於此之良溶劑可列舉如：丙酮、甲基乙基酮、環戊酮、乙酸乙酯、乙酸甲酯等。當透明薄膜為三醋酸纖維素薄膜時，相對於此之不良溶劑可列舉如：異丙醇、丁醇、乙醇等之醇類、乙酸丁酯、丙二醇單甲醚等之醚類等。
舉例言之，當透明薄膜為丙烯酸系薄膜時，相對於此之良溶劑可列舉如：環戊酮、甲基乙基酮、甲基異丁基酮、乙酸丁酯、乙酸乙酯、二丙酮醇、四氫呋喃等之醚類等。當透明薄膜為丙烯酸系薄膜時，相對於此之不良溶劑可列舉如：異丙醇、丁醇、乙醇等之醇類、二甲苯等之芳香族烴等。
較為理想的是單獨使用良溶劑或混合有良溶劑與不良溶劑之混合溶劑作為溶劑。良溶劑與不良溶劑可依照透明薄膜之材質而適當地選擇。
在將硬塗層形成材料塗抹於透明薄膜上時，溶劑會浸透至透明薄膜內，另一方面，藉由溶劑之浸透，薄膜成分(例如三醋酸纖維素等形成透明薄膜之聚合物等)會溶出且擴散。藉此，於透明薄膜上會產生薄膜成分與硬塗成分(硬化型化合物等)混雜之混雜領域。伴隨著硬塗成分之硬化，於前述混雜領域中，薄膜成分會留下一個可藉由反射光譜之解析來檢測之界面，並產生朝遠離透明薄膜之方向減少之領域。留下一個界面並具有薄膜成分朝厚度方向減少之構造之前述第1領域不具新的其他界面。依此，本發明之硬塗層係留下一個可藉由反射光譜之解析來檢測之界面，並推斷於第1領域中的折射率會連續地變化。另，一般認為前述浸透與擴散亦與溶劑之蒸發速度有關。
特別是含有良溶劑之溶劑容易浸透至透明薄膜，並使其膨潤而產生薄膜成分。又，含有低分子量成分之硬化型化合物係其低分子量成分容易夾雜於薄膜成分中，同時薄膜成分容易擴散。故，若使用含有溶劑及硬化型化合物之硬塗層形成材料，且前述溶劑係含有良溶劑，前述硬化型化合物係含有低分子量成分，則薄膜成分會留下透明薄膜與硬塗層間之界面，並減低透明薄膜與硬塗層之折射率差，且不會產生該界面以外之界面而朝硬塗層之表面減少。前述硬塗薄膜可抑制干涉條紋之產生。
前述溶劑宜考慮在將硬塗層形成材料塗抹於透明薄膜上時，溶劑浸透至透明薄膜內之浸透速度及薄膜成分於硬塗層形成材料中擴散之擴散速度，以及溶劑之乾燥條件而適當地選擇。
舉例言之，前述浸透速度會受到相對於前述薄膜成分(例如三醋酸纖維素等形成透明薄膜之聚合物等)之良溶劑(及不良溶劑)量等之影響。前述擴散速度會受到前述硬塗層形成材料中的硬化型化合物之分子量、透明薄膜中的成分之分子量及透明薄膜中的可塑劑量等之影響。特別重要的是將硬塗層形成材料中的良溶劑之含有比與低分子量成分之含有比等作成適當之範圍。
前述硬化型化合物只要是可形成具有充分強度及透明性之膜者，則無特殊之限制而可加以使用。舉例言之，前述硬化型化合物可列舉如：藉由熱來硬化之樹脂單體或低聚物；藉由電離放射線來硬化之樹脂單體或低聚物等。若由加工性良好及不易賦予透明薄膜熱損傷等觀點來看，則宜使用電離放射線硬化型樹脂單體或低聚物。
前述藉由熱來硬化之樹脂單體或低聚物可列舉如：丙烯基、聚碳酸酯、聚苯乙烯等之單體或低聚物。前述藉由熱來硬化之樹脂亦包括以下樹脂，即：藉由利用熱來使溶劑揮發而硬化者。
前述電離放射線硬化型樹脂單體或低聚物可列舉如：通常藉由紫外線或電子射線來硬化之硬化型化合物。前述電離放射線硬化型樹脂單體或低聚物可列舉如：於分子中具有(甲基)丙烯酸酯基(所謂「(甲基)丙烯酸酯」係指丙烯酸酯或/及甲基丙烯酸酯)、(甲基)丙烯醯氧基等之聚合性不飽和鍵結基或環氧基等的單體或低聚物。另，前述低聚物係包含預聚合物。
前述低聚物之具體例可列舉如：胺基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯、聚酯(甲基)丙烯酸酯、環氧(甲基)丙烯酸酯等之丙烯酸酯、矽氧烷等之矽樹脂、不飽和聚酯、環氧樹脂等。前述單體之具體例可列舉如：α-甲基苯乙烯等之苯乙烯系單體、(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸-2-乙基己酯、二新戊四醇六(甲基)丙烯酸酯、二新戊四醇五(甲基)丙烯酸酯、三羥甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、胺基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯、於分子中具有2個以上之硫醇基之多元醇化合物等。
形成硬塗層之硬化型化合物之分子量並無特殊之限制，舉例言之，可列舉如：200至10000之範圍內等。
於電離放射線硬化型樹脂單體或低聚物中，通常會添加光聚合起始劑。舉例言之，前述光聚合起始劑可列舉如：2,2-二甲氧基-2-苯基苯乙酮、苯乙酮、二苯基酮、山酮、3-甲基苯乙酮、4-氯二苯基酮、4,4’-二甲氧二苯基酮、安息香丙醚、二苯乙二酮二甲基縮酮、N,N,N’,N’-四甲基-4,4’-二胺二苯基酮、1-(4-異丙苯基)-2-羥基-2-甲基丙-1-酮、其他噻噸酮系化合物等。
又，於用以形成前述硬塗層之組成物中，亦可含有添加劑。添加劑可列舉如：氟系或聚矽氧系等之調平劑、微粒子、填充劑、分散劑、可塑劑、紫外線吸收劑、界面活性劑、抗氧化劑、搖變劑等。
(防止反射層)
防止反射層係設置於硬塗層之表面。本發明之硬塗薄膜可設置前述防止反射層，或者亦可未加以設置。
藉由設置防止反射層，可進一步地減低於硬塗層之表面中的光反射。
前述防止反射層係利用光之干涉效果，使入射光與反射光之逆轉相位彼此相互地抵銷，藉此，發揮防止反射機能。一般而言，若於硬塗層之表面進行低反射處理(即，若形成防止反射層)，則於硬塗層之表面干涉條紋容易引人注目。該點在本發明之硬塗薄膜中，亦可有效地抑制在將防止反射層設置於硬塗層時所見的干涉條紋之產生。故，本發明亦可有效地作為進行低反射處理之硬塗薄膜。
防止反射層之形成材料可列舉如：混合有無機微粒子之樹脂等。樹脂可使用與前述硬塗層之硬化型化合物相同者。
無機微粒子可列舉如：二氧化矽、氧化鋁、玻璃微粒子、氟化鎂等。無機微粒子之粒徑宜為2nm至80nm，且更宜為5nm至50nm。
防止反射層之厚度並無特殊之限制，例如為0.01μm至1μm。
＜硬塗層之製造方法＞
本發明之硬塗薄膜可依下述取得，即：將含有溶劑及硬化型化合物之硬塗層形成材料塗抹於透明薄膜上，並使前述硬塗層形成材料硬化者。
(塗膜形成步驟)
透明薄膜可適當地使用前述所例示者。
較為理想的是使用三醋酸纖維素等纖維素系聚合物製造之透明薄膜。
硬塗層形成材料可藉由適當地混合前述所例示之溶劑及硬化型化合物而調製。
溶劑宜含有相對於透明薄膜之良溶劑，更宜含有相對於透明薄膜之良溶劑及不良溶劑兩者。
當溶劑含有良溶劑及不良溶劑時，其混合比並無特殊之限制，然而，宜為良溶劑：不良溶劑之含有比(質量比)為1：9至99：1。
硬化型化合物宜含有分子量800以下之低分子量成分。當硬化型化合物含有分子量800以下之低分子量成分以外之成分時，該成分通常為大於分子量800之化合物(高分子量成分)。
舉例言之，可使用含有溶劑及硬化型化合物之硬塗層形成材料，且前述溶劑係含有環戊酮，前述硬化型化合物係含有低分子量成分，且該低分子量成分係具有丙烯酸酯基及甲基丙烯酸酯基中之至少任一者之基。
包含於前述硬塗層形成材料中的低分子量成分及良溶劑宜加上塗膜之厚度而滿足下述式1及式2之關係。
式1；Y≧-4.274ln(X)+11.311
式2；Y≦-4.949ln(X)+15.474
前述Y係表示b×t，前述X係表示a×t。前述a係表示在將前述硬化型化合物之全量(質量換算)設為1時的前述低分子量成分之含有比。即，a=硬塗層形成材料中的低分子量成分之質量/硬塗層形成材料中的硬化型化合物之質量。
前述b係表示在將前述硬塗層形成材料之全量(質量換算)設為1時的前述良溶劑之含有比。即，b=硬塗層形成材料中的良溶劑之質量/硬塗層形成材料之質量。
前述t係表示前述塗膜之厚度(單位μm)。
式1及式2之「ln」係表示自然對數。
藉由使用同時地滿足前述式1及式2之硬塗層形成材料來形成硬塗層，可取得本發明之硬塗薄膜，即，於透明薄膜與硬塗層間存在有可藉由反射光譜之解析來檢測之界面，且於第1領域中，折射率係於厚度方向連續地變化，且於前述第1領域中不具反射光譜解析之界面的硬塗薄膜。
一般推斷此係起因於含有良溶劑之溶劑與含有低分子量成分之硬化型化合物對透明薄膜之浸透作用及擴散作用。
良溶劑之量及低分子量成分之量分別過多或過少亦無法取得能抑制干涉條紋之硬塗薄膜。發明人在良溶劑之量及低分子量成分之量可能會對硬塗薄膜之干涉條紋之產生造成大幅影響之推測下銳意研究，發現使用滿足前述式1及式2之關係之硬塗層形成材料。藉由使用前述硬塗層形成材料，可取得以下硬塗薄膜，即：不僅是起因於透明薄膜與硬塗層間之界面的干涉條紋之產生，連起因於存在於硬塗層內之薄膜成分的干涉條紋之產生皆能抑制者。此點係發明人最初發現之事項。
前述a(低分子量成分之含有比)宜大於0.3且為1以下，更宜為0.4以上且小於1。前述b(良溶劑之含有比)宜為0.05以上、0.5以下，更宜為0.05以上、0.4以下。
前述硬塗層形成材料中的固形物(硬化型化合物及添加劑)之比例並無特殊之限制，然而，宜為30質量%至70質量%，且更宜為35質量%至60質量%，特別宜為40質量%至60質量%。
若溶劑之含有量太少，則透明薄膜之溶解會變得不足，另一方面，若溶劑之含有量太多，則溶劑會過度地浸透至透明薄膜而有透明薄膜模糊或產生二個以上之界面之虞。
前述硬塗層形成材料之黏度(25℃)宜為1MPa‧s至700MPa‧s，且更宜為2MPa‧s至500MPa‧s。
硬塗層形成材料可使用缺角輪塗佈機、壓鑄模塗佈機等之塗佈機塗抹於透明薄膜上。又，硬塗層形成材料亦可藉由澆鑄或旋轉塗佈等之方式塗抹於透明薄膜上。
當透明薄膜呈長條狀時，宜使用塗佈機來塗抹硬塗層形成材料。將業已纏在軋輥之長條狀透明薄膜拉出，並將其朝製造線之長向運送，且於該途中，將硬塗層形成材料塗抹於透明薄膜上而形成硬塗層。業已形成硬塗層之透明薄膜係再度地捲繞至軋輥。若為此種自軋輥捲繞至軋輥之方式，則可於透明薄膜上連續地形成硬塗層，且生產性優異。
藉由將硬塗層形成材料塗抹於透明薄膜上，而可於透明薄膜上形成塗膜。
前述塗膜之厚度係考慮所形成的硬塗層之厚度而適當地設定。前述塗膜之厚度係大於所形成的硬塗層之厚度，例如為1μm至100μm，且宜為4μm至40μm。舉例言之，在使用塗佈機將硬塗層形成材料塗抹於長條狀之透明薄膜時，前述塗膜之厚度係藉由硬塗層形成材料之吐出量及前述透明薄膜之運送速度來調整。
(硬化步驟)
於業已塗抹硬塗層形成材料後，在使塗膜硬化前(在使含有低分子量成分之硬化型化合物聚合前)，宜將塗膜乾燥(即，使溶劑揮發)。在將塗膜乾燥之期間，用以使溶劑浸透至透明薄膜中。
乾燥溫度並無特殊之限制，舉例言之，可列舉如：30℃至100℃。乾燥時間係依照透明薄膜及溶劑之種類、塗膜之厚度等而適當地設定，然而，通常為30秒至5分鐘。
乾燥後，使塗膜硬化。
當硬化型化合物為電離放射線硬化型樹脂單體或低聚物時，藉由將依照其種類之能量線照射至塗膜，使塗膜硬化。照射能量線之裝置可列舉如：高壓水銀燈、鹵素燈、氙燈、氮雷射、電子射線加速裝置、放射性元素之線源等。能量線之照射量係依照硬化型化合物及光聚合起始劑之種類等而適當地設定，舉例言之，可列舉如：於紫外線波長365nm中的積算光量為50mJ/cm2至5,000mJ/cm2。
如前所述，若將硬塗層形成材料塗抹於透明薄膜上，則良溶劑會使透明薄膜膨潤，藉此，可使低分子量成分浸透至前述透明薄膜中，且使薄膜成分於塗膜中擴散。藉此，使透明薄膜與硬塗層之界面上(硬塗層內)，產生前述低分子量成分與前述薄膜成分混雜之混雜領域，且於該混雜領域之厚度方向中途部，不會產生反射光譜解析之界面，並可使前述薄膜成分朝塗膜之表面減少。若使該塗膜硬化，則可取得於硬塗層內不具反射光譜解析之界面的本發明之硬塗薄膜。
(防止反射層形成步驟)
防止反射層形成步驟係於硬塗層之表面形成防止反射層之步驟。
該步驟係依需要來進行。
防止反射層之形成材料可使用前述所例示者。
藉由將防止反射層之形成材料塗抹於硬塗層之表面，且使該材料乾燥或硬化，而可取得透明薄膜、硬塗層與防止反射層依該順序積層的硬塗薄膜。
＜硬塗薄膜之用途＞
硬塗薄膜可使用作為用以設置於欲防止擦傷之部分的構件。代表而言，硬塗薄膜可使用作為液晶顯示裝置等影像顯示裝置之畫面之保護構件、觸控面板之表面保護構件、計器類之覆蓋構件、光學透鏡等。在將硬塗薄膜使用在影像顯示裝置時，硬塗薄膜係其單獨黏貼於影像顯示裝置之畫面，或者黏貼於業已裝入前述畫面之光學薄膜。又，硬塗薄膜係藉由積層於各種光學薄膜，而於硬塗積層體之態樣下裝入影像顯示裝置。特別是作為被使用在液晶顯示裝置等之顯示器之前面的亮面硬塗薄膜，本發明之硬塗薄膜是有用的。
積層硬塗薄膜之光學薄膜可列舉如：偏光子、相位差板、提升亮度薄膜及該等之積層體；業已於偏光子積層保護薄膜之偏光板；業已於偏光子積層保護薄膜及相位差板之橢圓偏光板等。
舉例言之，偏光板之偏光子可列舉如：業已藉由二色性色素染色之親水性聚合物薄膜。
前述硬塗薄膜與光學薄膜通常會透過公知之黏著劑或接著劑來接著。前述黏著劑或接著劑可列舉如：作成丙烯酸系聚合物、聚矽氧系聚合物、酯系聚合物、胺基甲酸酯系聚合物、環氧系聚合物、橡膠系聚合物等之基礎聚合物之黏著劑或接著劑。
業已裝入本發明之硬塗薄膜之影像顯示裝置可列舉如：液晶顯示裝置(LCD)、電漿顯示面板(PDP)、有機EL顯示器(ELD)、布勞恩管電視等。
實施例
以下，說明本發明之實施例及比較例。不過，本發明並不限於下述實施例。
另，「份」及「%」係指「質量份」及「質量%」。
＜試驗方法＞ [分子量之測定方法]
將所使用的紫外線硬化型樹脂單體調製成0.1%THF溶液，並於室溫下放置一日。然後，藉由0.45μm膜濾器，將該溶液過濾。使用東曹(TOSOH)股份有限公司製造之高速GPC(製品名「HLC-8120GPC」)，針對該濾液進行GPC測定，藉此，測定前述紫外線硬化型樹脂單體之分子量。
(測定條件)
管柱：東曹股份有限公司製造，G4000HXL+G2000HXL+G1000HXL
管柱溫度：40℃
溶析液：THF
流速：0.8mL/min
注入量：100μL
檢測器：示差折射計(RI)
標準試料：聚苯乙烯
[折射率之測定方法]
折射率係依據JIS K 7142，使用阿貝折射率計(愛宕(ATAGO)公司製造，製品名「DR-A1」)來測定。
[界面等之測定方法]
為了確認界面之存在及折射率之變化，遵從下述測定方法，針對各實施例及各比較例之硬塗薄膜測定反射光譜。
透過厚度約20μm之透明丙烯酸系黏著劑，將黑色丙烯酸板(三菱麗陽(RAYON)(股)製造，厚度2.0mm)黏合於各硬塗薄膜之透明薄膜之裡面。於下述條件下，使用瞬間多頻測光系統(大塚電子(股)製造，製品名「MCPD3700」)，測定該硬塗薄膜之硬塗層表面之反射光譜。
(測定條件)
基準：AL
演算法：FFT法
計算波長：450nm至950nm
折射率：硬塗層1.53，透明薄膜1.49
(檢測器條件)
曝光時間：20ms
燈增益：標準
積算次數：1次
(FFT法)
檢測膜厚值之範圍：0.5μm至12.0μm
數據個數：212
膜厚分辨力：24nm
貝爾函數：有
[干涉條紋之觀察方法]
透過厚度約20μm之透明丙烯酸系黏著劑，將黑色丙烯酸板(三菱麗陽(股)製造，厚度2.0mm)黏合於各實施例及各比較例之硬塗薄膜之透明薄膜之裡面。於暗室中，使用三波長光源，觀察該硬塗薄膜表面之干涉條紋。
干涉條紋之觀察結果係遵從下述基準來區別。
AA：幾乎無法辨識出干涉條紋。
A：可辨識出些微干涉條紋。
B：可辨識出干涉條紋。
C：可明確地辨識出干涉條紋。
[密接性試驗]
藉由按照JIS K 5600之方格剝離試驗，測定透明薄膜與硬塗層之密接性。
[表面硬度試驗]
透過厚度約20μm之黏著劑，將各實施例及各比較例之硬塗薄膜以黏著劑黏貼於玻璃板上，並按照JIS K 5400之鉛筆硬度試驗(不過，荷重500g)，測定鉛筆硬度。
[反射率之測定方法]
透過厚度約20μm之透明丙烯酸系黏著劑，將黑色丙烯酸板(三菱麗陽(股)製造，厚度2.0mm)黏合於各硬塗薄膜之透明薄膜之裡面。使用分光光度計(日立製作所(股)製造，製品名「U-4000」)，測定該硬塗薄膜之防止反射層表面之反射率。反射率係使用前述分光光度計來測定分光反射率(鏡面反射率及擴散反射率)，並藉由計算，求取C光源/2度視野之反射率(視感反射率Y值)。
[薄膜截面之觀察]
藉由環氧樹脂，保護硬塗薄膜之雙面。為了觀察該薄膜截面，使用透過型電子顯微鏡(TEM)(日立製作所製造，製品名「H-7650」)，於加速電壓100kV下觀察業已藉由超薄切片法所製作的試驗片，並拍攝TEM照片。
[實施例1]
於將胺基甲酸酯丙烯酸酯作為主成分之紫外線硬化型樹脂單體或低聚物業已溶解於乙酸丁酯之樹脂溶液(迪艾希(DIC)(股)製造，商品名「尤迪(UNIDIC)17-806」，固形物濃度80%)中，平均該溶液中的固形物100份，添加有光聚合起始劑(日本汽巴(CIBA)(股)製造，製品名「艷佳固(IRGACURE)906」)5份、調平劑(迪艾希(股)製造，製品名「光迪(GRANDIC) PC4100」)0.03份。然後，於前述溶液中加入乙酸丁酯，使前述溶液中的固形物濃度構成75%。再者，於前述溶液中加入環戊酮(以下寫成「CPN」)，使前述溶液中的固形物濃度構成50%。依此作成而製作用以形成硬塗層之硬塗層形成材料。
在將該硬塗層形成材料之全量設為1時，硬塗層形成材料中的良溶劑(CPN)之含有比(質量比)係0.33。
包含於該硬塗層形成材料中的紫外線硬化型樹脂單體或低聚物係各種分子量之胺基甲酸酯丙烯酸酯之聚集體。在將該紫外線硬化型樹脂單體或低聚物之全量設為1時，低分子量成分(分子量800以下之紫外線硬化型樹脂單體或低聚物)之含有比(質量比)係0.482。
表1係於各實施例及各比較例中所使用的硬塗層形成材料之組成，以及各實施例及各比較例之塗膜厚度一覽表。表1之a係表示低分子量成分之含有比，表1之b係表示良溶劑(CPN)之含有比，表1之t係表示塗膜之厚度(μm)。
使用壓鑄模塗佈機，將前述硬塗層形成材料塗抹於透明之三醋酸纖維素薄膜(富士薄膜(股)製造，製品名「TD80UL」，厚度80μm，折射率1.49)上而形成塗膜。硬塗層形成材料係塗抹成厚度13.8μm，使硬化後之塗膜(硬塗層)厚度構成7.5μm。即，在假設溶劑不會浸透至薄膜時，塗抹成硬化後之塗膜(硬塗層)厚度構成7.5μm。
將前述塗膜以80℃乾燥2分鐘。然後，使用高壓水銀燈，將積算光量300mJ/cm2之紫外線照射至前述塗膜，藉此，使樹脂單體聚合。依此作成而於三醋酸纖維素薄膜上製作硬塗層。
該硬塗層之固有折射率係1.53。
藉由前述[界面等之測定方法]、[干涉條紋之觀察方法]、[密接性試驗]及[表面硬度試驗]，針對所取得之硬塗薄膜測定界面之存在或折射率之變化等。表2係顯示其結果。
在進行過該等測定後，形成以下所示之防止反射層。
使用壓鑄模塗佈機，將下述所示之防止反射層之形成材料均一地塗佈於前述硬塗層之表面全體。將該塗膜以90℃加熱2分鐘，並進行紫外線照射而使其硬化，藉此，於硬塗層之表面全體形成厚度0.1μm之防止反射層。該防止反射層之折射率係1.38。
防止反射層之形成材料係於低折射材料(JSR(股)製造，商品名「JUA204」，固形物濃度9.5%)中加入混合溶劑(MIBK：TBA=50：50)而稀釋，並調整成固形物濃度2.0%。前述低折射材料係紫外線硬化型樹脂，且該紫外線硬化型樹脂包含有：具有乙烯性不飽和基之氟化合物；丙烯酸酯；聚合起始劑；及相對於有效成分約50%之空心奈米二氧化矽。
針對業已形成防止反射層後之前述硬塗薄膜，按照前述[反射率之測定方法]及[干涉條紋之觀察方法]，觀察防止反射層表面之反射率及看自防止反射層之表面之干涉條紋。表2係顯示其結果。
[實施例2]
除了使用CPN與丙二醇單甲醚(以下寫成「PM」)之混合溶劑(CPN：PM(質量比)=4：1)以取代CPN外，作成與實施例1相同而形成硬塗薄膜，並進行預定測定。再者，針對業已形成防止反射層後之硬塗薄膜，作成與實施例1相同而進行預定測定。表2係顯示其結果。
於實施例2中所使用的硬塗層形成材料中的低分子量成分之含有比及良溶劑之含有比以及塗膜之厚度係如表1所示。有關以下各實施例及各比較例之該等含有比等亦如表1所示。
[實施例3]
除了使用CPN與PM之混合溶劑(CPN：PM(質量比)=1：4)以取代CPN，以及使用將新戊四醇丙烯酸酯作為主成分之紫外線硬化型樹脂單體或低聚物業已溶解之樹脂溶液(大阪有機化學工業股份有限公司製造，商品名「微視(VISCOAT)＃300」)作為樹脂溶液外，作成與實施例1相同而形成硬塗薄膜，並進行預定測定。再者，針對業已形成防止反射層後之硬塗薄膜，作成與實施例1相同而進行預定測定。
[實施例4]
除了使用將新戊四醇丙烯酸酯作為主成分之紫外線硬化型樹脂單體或低聚物業已溶解之樹脂溶液(新中村化學工業股份有限公司製造，商品名「A-DPH」)作為樹脂溶液外，作成與實施例1相同而形成硬塗薄膜，並進行預定測定。再者，針對業已形成防止反射層後之硬塗薄膜，作成與實施例1相同而進行預定測定。
[實施例5]
除了使用以質量比7：3之比例混合有前述樹脂溶液(迪艾希(股)製造，商品名「尤迪17-806」)與前述樹脂溶液(大阪有機化學工業股份有限公司製造，商品名「微視＃300」)者作為樹脂溶液外，作成與實施例1相同而形成硬塗薄膜，並進行預定測定。再者，針對業已形成防止反射層後之硬塗薄膜，作成與實施例1相同而進行預定測定。
[比較例1]
除了使用CPN與PM之混合溶劑(CPN：PM(質量比)=3：2)以取代CPN外，作成與實施例1相同而形成硬塗薄膜，並進行預定測定。再者，針對業已形成防止反射層後之硬塗薄膜，作成與實施例1相同而進行預定測定。
[比較例2]
除了使用CPN與PM之混合溶劑(CPN：PM(質量比)=2：3)以取代CPN外，作成與實施例1相同而形成硬塗薄膜，並進行預定測定。再者，針對業已形成防止反射層後之硬塗薄膜，作成與實施例1相同而進行預定測定。
[比較例3]
除了使用CPN與PM之混合溶劑(CPN：PM(質量比)=1：4)以取代CPN外，作成與實施例1相同而形成硬塗薄膜，並進行預定測定。再者，針對業已形成防止反射層後之硬塗薄膜，作成與實施例1相同而進行預定測定。
[比較例4]
除了僅使用PM以取代CPN外，作成與實施例1相同而形成硬塗薄膜，並進行預定測定。再者，針對業已形成防止反射層後之硬塗薄膜，作成與實施例1相同而進行預定測定。
不過，於比較例4中，由於透明薄膜與硬塗層之密接性差(參照密接性試驗之結果)，因此，並未進行硬度試驗。
[比較例5]
除了僅使用PM以取代CPN，以及使用將新戊四醇丙烯酸酯作為主成分之紫外線硬化型樹脂單體或低聚物業已溶解之樹脂溶液(大阪有機化學工業股份有限公司製造，商品名「微視＃300」)作為樹脂溶液外，作成與實施例1相同而形成硬塗薄膜，並進行預定測定。再者，針對業已形成防止反射層後之硬塗薄膜，作成與實施例1相同而進行預定測定。
[比較例6]
除了使用將多官能胺基甲酸酯丙烯酸酯作為主成分之紫外線硬化型樹脂單體或低聚物業已溶解之樹脂溶液(日本合成化學工業股份有限公司製造，商品名「UV7610B」)作為樹脂溶液外，作成與實施例1相同而形成硬塗薄膜，並進行預定測定。再者，針對業已形成防止反射層後之硬塗薄膜，作成與實施例1相同而進行預定測定。
不過，於比較例6中，由於透明薄膜與硬塗層之密接性差(參照密接性試驗之結果)，因此，並未進行硬度試驗。
[比較例7]
除了使用以質量比9：1之比例混合有前述樹脂溶液(日本合成化學工業股份有限公司製造，商品名「UV7610B」)與前述樹脂溶液(大阪有機化學工業股份有限公司製造，商品名「微視＃300」)者作為樹脂溶液外，作成與實施例1相同而形成硬塗薄膜，並進行預定測定。再者，針對業已形成防止反射層後之硬塗薄膜，作成與實施例1相同而進行預定測定。
[比較例8]
除了使用CPN與PM之混合溶劑(CPN：PM(質量比)=2：3)以取代CPN，以及使用以質量比9：1之比例混合有前述樹脂溶液(日本合成化學工業股份有限公司製造，商品名「UV7610B」)與前述樹脂溶液(大阪有機化學工業股份有限公司製造，商品名「微視＃300」)者作為樹脂溶液外，作成與實施例1相同而形成硬塗薄膜，並進行預定測定。再者，針對業已形成防止反射層後之硬塗薄膜，作成與實施例1相同而進行預定測定。
[比較例9]
除了使用CPN與異丙醇之混合溶劑(CPN：IPA(質量比)=3：2)以取代CPN，以及加入該混合溶劑而使硬塗層形成材料中的固形物濃度構成36%外，作成與實施例1相同而形成硬塗薄膜，並進行預定測定。再者，針對業已形成防止反射層後之硬塗薄膜，作成與實施例1相同而進行預定測定。
[比較例10]
除了使用CPN與異丙醇之混合溶劑(CPN：IPA(質量比)=4：1)以取代CPN，以及加入該混合溶劑而使硬塗層形成材料中的固形物濃度構成40%外，作成與實施例1相同而形成硬塗薄膜，並進行預定測定。再者，針對業已形成防止反射層後之硬塗薄膜，作成與實施例1相同而進行預定測定。
表2之FTT峰值1及FTT峰值2係表示反射光譜之強度之峰值。表2之膜厚係表示可看見強度之峰值的部分起自硬塗層表面之距離。
又，第3及4圖係顯示實施例1及實施例2之反射光譜之測定結果之曲線，第5至10圖係顯示比較例1至比較例6之反射光譜之測定結果之曲線，第11圖係顯示比較例9之反射光譜之測定結果之曲線。
依據前述反射光譜之測定結果，可說是在出現強度之峰值的部分存在有界面。又，當峰值之強度值小時，可說是折射率自對應於該峰值之界面朝硬塗層之表面連續地變化。另一方面，當峰值之強度值大時，折射率之變化大(折射率係急遽地變化)，可說是折射率之變化並非連續性。
具體而言，針對表2之FFT峰值2，可知構成比較例4(透明薄膜幾乎未膨潤之形態)之強度55之一半以下的實施例1至實施例5係折射率自界面朝硬塗層之表面連續地變化。
由前述反射光譜之測定結果(參照表2或各曲線圖)可知，於實施例1至實施例5之各硬塗薄膜中，形成透明薄膜之成分係自膜厚6.5μm左右朝硬塗層側逐漸地減少。再者，實施例1至實施例5係於膜厚6.5左右具有強度15左右之FFT峰值，在除此以外之部分則無FFT峰值。故，可知實施例1至實施例5之各硬塗薄膜係於透明薄膜與硬塗層間存在有一個界面，且於該界面以外則未存在有界面。
由前述反射光譜之測定結果(參照表2或各曲線圖)可知，於比較例1、比較例2、比較例5、比較例7及比較例8之各硬塗薄膜中，在膜厚4.3μm至5.6μm及膜厚6.4μm至6.9μm分別存在有界面(即，於二個部分存在有界面)，且該二個界面附近之折射率會變化。
第12圖係以模式顯示該等之各硬塗薄膜之參考截面圖。
由前述反射光譜之測定結果(參照表2或各曲線圖)可知，於比較例3、比較例4及比較例6之各硬塗薄膜中，在膜厚5.7μm至6μm存在有一個界面。不過，該等硬塗薄膜係由於峰值之強度大(38至55)，因此，可知折射率會急遽地變化。
第13圖係以模式顯示該等之各硬塗薄膜之參考截面圖。
由前述反射光譜之測定結果(參照表2或各曲線圖)可知，於比較例9及比較例10之各硬塗薄膜中，在膜厚0.8μm至1.2μm及膜厚7.3μm至7.9μm分別存在有界面(即，於距離大的二個部分存在有界面)。
第15(a)至15(g)圖係分別顯示實施例1至實施例2及比較例1至比較例4、比較例9之硬塗薄膜之截面照片。照片中的箭頭記號係指界面。
[評價]
依據以上結果，於透明薄膜與硬塗層間存在有界面且折射率自界面朝硬塗層於厚度方向連續地變化的實施例1至實施例5之各硬塗薄膜係表面硬度及密接性優異，且不易產生干涉條紋。
又，業已形成防止反射層後的實施例1至實施例5之各硬塗薄膜並未產生干涉條紋。另一方面，若比較例1至比較例10之各硬塗薄膜形成防止反射層，則會明顯地產生干涉條紋。
再者，由實施例1至實施例5及比較例1至比較例14之對比可知，為了取得能抑制干涉條紋之產生的硬塗薄膜，硬塗層形成材料中的良溶劑之含有比與低分子量成分之含有比是重要的。
第16圖係標繪各實施例及各比較例1至比較例14中分別使用的硬塗層形成材料加上塗膜厚度後的良溶劑之含有比與低分子量成分之含有比之曲線圖。該曲線圖之縱軸係良溶劑之含有比(b)與塗膜厚度(t)之積(Y)，橫軸係低分子量成分之含有比(a)與塗膜厚度(t)之積(X)。Y=b×t，X=a×t。表1係載明該等X及Y之計算值。
前述b係表示在將硬塗層形成材料之全量設為1時的良溶劑之含有比(質量比)，前述a係表示在將硬塗層形成材料中的硬化型化合物之全量設為1時的低分子量成分之含有比(質量比)。
曲線圖中，圓點係實施例1至實施例5，三角點係比較例1、比較例2、比較例5及比較例7，X點係比較例3、比較例4、比較例6及比較例8，四角點係比較例9及比較例10中分別使用的硬塗層形成材料中的X及Y之點。
由第16圖之曲線圖可清楚明白，藉由使用夾在二條曲線1、曲線2之範圍的硬塗層形成材料，可形成能抑制干涉條紋之產生的硬塗薄膜。
若根據該曲線圖求取曲線1及曲線2，則大致構成曲線1；Y=-4.274ln(X)+11.311，及曲線2；Y=-4.949ln(X)+15.474。
故，藉由使用滿足式1；Y≧-4.274ln(X)+11.311及式2；Y≦-4.949ln(X)+15.474之關係的硬塗層形成材料，可形成能抑制干涉條紋之產生的硬塗薄膜。
產業之可利用性
本發明之硬塗薄膜可利用作為光學薄膜、影像顯示裝置、光學透鏡、計器類等之構成構件。
1．．．硬塗薄膜
2．．．透明薄膜
3．．．硬塗層
3a．．．硬塗層之表面
5．．．界面
6．．．防止反射層
31．．．第1領域
32．．．領域
第1圖係顯示本發明之硬塗薄膜之一實施形態截面圖。
第2圖係顯示本發明之硬塗薄膜之其他實施形態截面圖。
第3(a)及3(b)圖係顯示實施例1之反射光譜之測定結果曲線圖。
第4(a)及4(b)圖係顯示實施例2之反射光譜之測定結果曲線圖。
第5(a)及5(b)圖係顯示比較例1之反射光譜之測定結果曲線圖。
第6(a)及6(b)圖係顯示比較例2之反射光譜之測定結果曲線圖。
第7(a)及7(b)圖係顯示比較例3之反射光譜之測定結果曲線圖。
第8(a)及8(b)圖係顯示比較例4之反射光譜之測定結果曲線圖。
第9(a)及9(b)圖係顯示比較例5之反射光譜之測定結果曲線圖。
第10(a)及10(b)圖係顯示比較例6之反射光譜之測定結果曲線圖。
第11(a)及11(b)圖係顯示比較例9之反射光譜之測定結果曲線圖。
第12圖係以模式顯示比較例1、比較例2、比較例5、比較例7及比較例8之各硬塗薄膜之參考截面圖。
第13圖係以模式顯示比較例3、比較例4及比較例6之各硬塗薄膜之參考截面圖。
第14圖係以模式顯示比較例9及比較例10之各硬塗薄膜之參考截面圖。
第15(a)至15(g)圖係實施例1至實施例2及比較例1至比較例4、比較例9之各硬塗薄膜之截面照片圖。
第16圖係標繪於實施例1至實施例5及比較例1至比較例10中所使用的各硬塗層形成材料之良溶劑之含有比×膜厚及低分子量成分之含有比×膜厚之曲線圖。
1．．．硬塗薄膜
2．．．透明薄膜
3．．．硬塗層
3a．．．硬塗層之表面
5．．．界面
31．．．第1領域
32．．．領域

Claims (11)

  1. 一種硬塗薄膜，具有透明薄膜及設置於前述透明薄膜上之硬塗層，且於前述透明薄膜與硬塗層間，存在有可藉由反射光譜之解析而檢測出之界面，又，於前述界面至硬塗層之厚度方向中途部之領域中，不會產生前述反射光譜解析之界面，折射率於厚度方向連續地變化。
  2. 一種硬塗薄膜，具有透明薄膜及設置於前述透明薄膜上之硬塗層，且於前述透明薄膜與硬塗層間，存在有可藉由反射光譜之解析而檢測出之界面，又，於前述界面至硬塗層之厚度方向中途部之領域中，混雜有形成透明薄膜之成分與形成硬塗層之成分，且前述領域中形成透明薄膜之成分不會產生反射光譜解析之界面，並隨著朝向前述硬塗層之表面而減少。
  3. 如申請專利範圍第1或2項之硬塗薄膜，其中前述硬塗層之厚度係3μm至15μm。
  4. 如申請專利範圍第1或2項之硬塗薄膜，其中前述硬塗層之表面更設置有防止反射層。
  5. 如申請專利範圍第1或2項之硬塗薄膜，其中前述界面至透明薄膜之厚度方向中途部之領域中，混雜有形成透明薄膜之成分與形成硬塗層之成分，且前述領域中形成透明薄膜之成分係隨著朝向前述硬塗層之表面而減少。
  6. 如申請專利範圍第1或2項之硬塗薄膜，其中前述透明薄膜與前述硬塗層之固有折射率差為0至0.20。
  7. 一種偏光板，係具有如申請專利範圍第1或2項之硬塗薄 膜者。
  8. 一種影像顯示裝置，係具有如申請專利範圍第1或2項之硬塗薄膜者。
  9. 一種硬塗薄膜之製造方法，係具有以下步驟，即：塗膜形成步驟，係將含有硬化型化合物及溶劑之硬塗層形成材料塗抹於透明薄膜上而形成預定厚度之塗膜，且前述硬化型化合物係含有分子量800以下之低分子量成分，前述溶劑含有相對於透明薄膜之良溶劑者；及硬化步驟，係使前述塗膜硬化而於前述透明薄膜上形成硬塗層者；包含於前述硬塗層形成材料中的低分子量成分及良溶劑以及前述塗膜之厚度係滿足式1：Y≧-4.274ln(X)+11.311及式2：Y≦-4.949ln(X)+15.474之關係，且前述Y表示b×t，前述X表示a×t，前述a表示令前述硬化型化合物之全量為1時之前述低分子量成分之含有比，前述b表示令前述硬塗層形成材料之全量為1時之前述良溶劑之含有比，前述t係表示前述塗膜之厚度μm。
  10. 如申請專利範圍第9項之硬塗薄膜之製造方法，其中前述a大於0.3且為1以下，前述b係0.05以上且0.5以下。
  11. 如申請專利範圍第9或10項之硬塗薄膜之製造方法，其中前述低分子量成分係紫外線硬化型樹脂單體或低聚物。
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