WO2023248919A1 - 光学フィルム、偏光板及び画像表示装置 - Google Patents

光学フィルム、偏光板及び画像表示装置 Download PDF

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WO2023248919A1
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optical film
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molecule
meth
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勇介 荒谷
鍵 金
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株式会社トッパンＴｏｍｏｅｇａｗａオプティカルフィルム
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    • B32B27/00—Layered products comprising a layer of synthetic resin
    • B32B27/30—Layered products comprising a layer of synthetic resin comprising vinyl (co)polymers; comprising acrylic (co)polymers
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    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K59/00—Integrated devices, or assemblies of multiple devices, comprising at least one organic light-emitting element covered by group H10K50/00
    • H10K59/10—OLED displays

Definitions

  • the present invention relates to an optical film, a polarizing plate, and an image display device.
  • Moisture in the atmosphere has a large effect on the quality of image display devices.
  • the polarizer of a polarizing plate absorbs moisture, the display including the polarizing plate will warp, causing light leakage. Therefore, improvements have been made by using polarizing plate protective films with low moisture permeability.
  • Patent Document 1 describes a barrier laminate that has improved barrier properties by laminating an organic layer formed of an organic compound having a cyclic structure and an inorganic layer such as a silicon compound on a base film. has been done.
  • Patent Document 2 describes a curable composition containing an epoxy compound having a halogen element as a sealant for organic EL display elements.
  • Patent Document 2 by setting the thickness of the cured sealant to 100 ⁇ m, a moisture permeability of 40 g/(m 2 ⁇ day) or less is achieved at 60° C. and 90% RH.
  • the thickness of the base material has become less than 100 ⁇ m, and providing a cured film that is thicker than the base material is not preferable from the viewpoint of thinning.
  • ultraviolet irradiation at several thousand mJ/cm 2 or heating at 100°C or higher for several hours is required, but roll-to-roll processing at several tens of meters/min is required.
  • An object of the present invention is to provide an optical film having excellent low moisture permeability, surface hardness, low curling property, and bending resistance, and a polarizing plate and an image display device using the same.
  • the optical film according to the present invention includes a cured film of a curable resin composition on at least one surface of a transparent substrate, and the curable resin composition has two or more reactive functional groups in one molecule. , and a compound (A) having one or more alicyclic hydrocarbons or aromatic rings in one molecule, and one or more reactive functional groups in one molecule, and a bromine atom in one molecule.
  • the reactive functional group of (C) is an ethylenically unsaturated bond group, an epoxy group, or an oxetanyl group, and the content of compound (A) in the total solid content of the curable resin composition is 30 to 60. % by mass, the content of compound (B) is 30 to 60% by mass, the content of compound (C) is 10 to 25% by mass, and the thickness of the cured film is 3 to 20 ⁇ m. .
  • a polarizing plate and an image display device include the above optical film.
  • an optical film having excellent low moisture permeability, surface hardness, low curling property, and bending resistance, and a polarizing plate and an image display device using the same.
  • FIG. 1 is a sectional view showing a schematic configuration of an optical film according to an embodiment.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view showing a schematic configuration of an optical film according to an embodiment.
  • the optical film 1 includes a transparent base material 2 and a cured film 3 of a curable resin composition laminated on one side of the transparent base material 2.
  • the cured film 3 is laminated on one side of the transparent base material 2, but the cured film 3 may be provided on both sides of the transparent base material 2.
  • the transparent base material 2 is a film that serves as the base of the optical film 1, and is formed of a material that has excellent transparency for visible light.
  • the transparent base material 2 may be an acrylic base material, a triacetyl cellulose base material, a cycloolefin polymer base material, a cycloolefin copolymer base material, a polyethylene terephthalate base material, a polycarbonate base material, a polyimide base material, or a polyamide base material. can be used.
  • the transparent base material 2 itself also has a lower moisture permeability. Therefore, when manufacturing the optical film 1 with extremely low moisture permeability, it is preferable to use, for example, an acrylic base material, a cycloolefin base material, or the like.
  • the thickness of the transparent base material 2 is not particularly limited, and for example, a base material with a thickness of 10 to 200 ⁇ m can be used. In order to reduce the thickness of the optical film 1, the thickness of the transparent base material 2 is preferably 10 to 100 ⁇ m, more preferably 20 to 60 ⁇ m.
  • the cured film 3 is a functional layer that provides the optical film 1 with low moisture permeability and surface hardness.
  • the thickness of the cured film 3 is preferably 3 to 20 ⁇ m, more preferably 5 to 15 ⁇ m. If the thickness of the cured film 3 is less than 3 ⁇ m, it is not preferable because the surface hardness of the optical film 1 decreases and it becomes difficult to achieve low moisture permeability. If the thickness of the cured film 3 exceeds 20 ⁇ m, the optical film 1 will curl due to shrinkage during curing of the curable resin composition, reducing workability (handling properties) during production and processing of the optical film 1. Undesirable. Further, if the thickness of the cured film 3 exceeds 20 ⁇ m, cracks are likely to occur on the surface of the cured film 3 when the optical film 1 is bent, which is not preferable.
  • the curable resin composition for forming the cured film 3 contains the following compounds (A) to (D).
  • Compound (A) Compound that has two or more reactive functional groups in one molecule and one or more alicyclic hydrocarbon or aromatic ring in one molecule.
  • Compound (B) Reactive functional group.
  • Compound (C) Compounds having three or more reactive functional groups in one molecule/Initiation of photopolymerization Agent (D)
  • the reactive functional group possessed by the above compounds (A), (B), and (C) is preferably one of a methacryloyl group, an epoxy group, and an oxetanyl group.
  • Compounds (A) and (B) constitute the basic skeleton of the cured film 3 and are components that impart low moisture permeability to the cured film 3.
  • the compound (B) in the curable resin composition has a halogen atom (bromine atom) having a larger atomic radius than hydrogen. Since the halogen atoms reduce the free volume in the molecules, they inhibit water molecules from permeating through the cured film 3. Thereby, the optical film 1 can be made to have low moisture permeability.
  • the compound (A) or (B) has an aromatic ring, stacking occurs due to the interaction of the aromatic rings, resulting in denser molecules, which contributes to lower moisture permeability of the optical film 1. do.
  • the compound (A) has a hydrophobic functional group (alicyclic hydrocarbon or aromatic ring), and this hydrophobic functional group reduces the moisture permeability of the optical film 1.
  • the content of compound (A) is 30 to 60% by mass of the total solid content of the curable resin composition. If the blending ratio of compound (A) is out of this range, it is not preferable because the blending ratio of compounds (B) and (C) cannot be kept within a suitable range.
  • the content of compound (B) is 30 to 60% by mass of the total solid content of the curable resin composition.
  • the content ratio of compounds (A) and (B) is both 30 to 60% by mass of the total solids, so that it has a cyclic skeleton (alicyclic hydrocarbon or aromatic ring) and an atomic radius larger than hydrogen. The balance with the halogen element is improved, and excellent low moisture permeability can be obtained. If the content of the compound (B) is less than 30% by mass of the total solid content of the curable resin composition, it is not preferable because it is difficult to achieve low moisture permeability due to bromine atoms.
  • the cured product of compound (B) is more flexible than the cured product of compound (A), when the content of compound (B) exceeds 60% by mass of the total solids of the curable resin composition, This is not preferable because it worsens hardness. Furthermore, the compound (B) also contributes to alleviating curling of the cured film 3.
  • the compound (C) is a component that mainly crosslinks the compounds (A) and (B) to impart hardness to the cured film 3.
  • the compound (C) is preferably a trifunctional or higher polyfunctional compound.
  • the content of compound (C) is 10 to 25% by mass of the total solid content of the curable resin composition. If the content of compound (C) is less than 10% by mass of the total solid content of the curable resin composition, it is not preferable because hardness is difficult to develop. On the other hand, when the content ratio of compound (C) exceeds 25% by mass of the total solid content of the curable resin composition, the content ratio of compounds (A) and (B) becomes relatively small, resulting in poor moisture permeability.
  • the content of the compound (C) exceeds 25% by mass of the total solid content of the curable resin composition, the shrinkage of the curable resin composition during curing becomes stronger, and the curl of the optical film 1 increases. This is not preferable because the handling properties during manufacturing and processing of the optical film 1 are reduced, and cracks are likely to occur in the cured film 3 when the optical film 1 is bent.
  • the photopolymerization initiator (D) is blended to polymerize and cure the compounds (A) to (C).
  • a radical polymerization initiator is used as the photopolymerization initiator (D).
  • a photoacid generator is used as the photopolymerization initiator.
  • the above compound (A) is a compound having an alicyclic hydrocarbon or aromatic ring and two or more (meth)acryloyl groups, or a compound having an alicyclic hydrocarbon or aromatic ring and two or more epoxy groups or oxetanyl groups. It is possible to use a compound that has
  • Difunctional or higher-functional (meth)acrylates having alicyclic hydrocarbons such as dimethylol tricyclodecane di(meth)acrylate, cyclohexanedimethanol di(meth)acrylate, dicyclopentanyl di(meth)acrylate, Dicyclopentenyl di(meth)acrylate, dicyclopentadienyl di(meth)acrylate, bornyl di(meth)acrylate, isobornyl di(meth)acrylate, tricyclodecanyl di(meth)acrylate, adamantyl di(meth)acrylate, adamantane Dimethanol di(meth)acrylate, adamantane diethanol di(meth)acrylate, dimethylol dicyclopentane di(meth)acrylate, norbornane dimethylol di(meth)acrylate, cyclohexane trimethanol tri(meth)acrylate, adamantyl tri(meth)acrylate Acry
  • bifunctional or higher-functional (meth)acrylates having an aromatic ring examples include EO (ethylene oxide) modified bisphenol A di(meth)acrylate, PO (propylene oxide) modified bisphenol A di(meth)acrylate, and ECH (ethylcyclohexane) modified Examples include bisphenol A di(meth)acrylate, EO-modified bisphenol F di(meth)acrylate, ECH-modified hexahydrophthalic acid di(meth)acrylate, and ECH-modified phthalic acid di(meth)acrylate.
  • bifunctional or more functional epoxy compounds having an alicyclic hydrocarbon examples include hydrogenated bisphenol A diglycidyl ether, 3',4'-epoxycyclohexylmethyl-3,4-epoxycyclohexanecarboxylate, bis(3,4- Examples include epoxycyclohexylmethyl) adipate, 4-vinylcyclohexene dioxide, and limonene dioxide.
  • bifunctional or more functional epoxy compounds having an aromatic ring examples include epoxy compounds having a bisphenol skeleton such as bisphenol A type and bisphenol F type, a naphthalene skeleton, a fluorene skeleton, and a biphenyl skeleton.
  • a specific example of the bisphenol A type epoxy compound is 2,2-bis(4-glycidyloxyphenyl)propane.
  • bifunctional or more functional oxetane compounds having an alicyclic hydrocarbon or an aromatic ring examples include EO-modified hydrogenated bisphenol A bis(3-ethyl-3-oxetanylmethyl) ether, PO-modified hydrogenated bisphenol A bis(3-ethyl) -3-oxetanylmethyl) ether, ethylene oxide (EO) modified bisphenol A bis(3-ethyl-3-oxetanylmethyl) ether, EO modified bisphenol F (3-ethyl-3-oxetanylmethyl) ether, and the like.
  • EO-modified hydrogenated bisphenol A bis(3-ethyl-3-oxetanylmethyl) ether examples include PO-modified hydrogenated bisphenol A bis(3-ethyl) -3-oxetanylmethyl) ether, ethylene oxide (EO) modified bisphenol A bis(3-ethyl-3-oxetanylmethyl) ether, EO modified bisphenol F
  • compound (B) a compound having a bromine atom and any one of a (meth)acryloyl group, an epoxy group compound, and an oxetanyl group can be used.
  • compound (B) include 2,3-dibromopropyl (meth)acrylate, tribromophenyl (meth)acrylate, EO-modified tribromophenyl (meth)acrylate, EO-modified tetrabromobisphenol A di(meth)acrylate, Examples include PO-modified tribromophenyl (meth)acrylate, PO-modified tetrabromobisphenol A di(meth)acrylate, dibromophenyl glycidyl ether, dibromoneopentyl glycol diglycidyl ether, and 3-bromooxetane.
  • trifunctional or higher functional (meth)acrylates trifunctional or higher functional epoxy compounds, and trifunctional or higher functional oxetane compounds can be used.
  • trifunctional or higher functional (meth)acrylates examples include trimethylolpropane tri(meth)acrylate, ethoxylated trimethylolpropane tri(meth)acrylate, propoxylated trimethylolpropane tri(meth)acrylate, and tris-2-hydroxyethyl isocyanurate.
  • tri(meth)acrylate, tri(meth)acrylate such as glycerin tri(meth)acrylate
  • trifunctional tri(meth)acrylate such as pentaerythritol tri(meth)acrylate, dipentaerythritol tri(meth)acrylate, ditrimethylolpropane tri(meth)acrylate, etc.
  • (meth)acrylate compounds pentaerythritol tetra(meth)acrylate, ditrimethylolpropane tetra(meth)acrylate, dipentaerythritol tetra(meth)acrylate, dipentaerythritol penta(meth)acrylate, ditrimethylolpropane penta(meth)acrylate , dipentaerythritol hexa(meth)acrylate, ditrimethylolpropane hexa(meth)acrylate, dipentaerythritol polyacrylate, and other polyfunctional (meth)acrylate compounds with three or more functionalities, and some of these (meth)acrylates with alkyl groups. and polyfunctional (meth)acrylate compounds substituted with ⁇ -caprolactone.
  • trifunctional or higher functional epoxy compounds examples include novolac type epoxy compounds, diglycerol triglycidyl ether, pentaerythritol polyglycidyl ether, 1,3,5-tris(2,3-epoxypropyl)-1,3,5-triazine- 2,4,6(1H,3H,5H)-trione is mentioned.
  • trifunctional or higher functional oxetane compounds include oxetanyl silicate, pentaerythritol tris(3-ethyl-3-oxetanylmethyl) ether, pentaerythritol tetrakis(3-ethyl-3-oxetanylmethyl) ether, dipentaerythritol hexa(3-ethyl) -3-oxetanylmethyl) ether, dipentaerythritol pentakis (3-ethyl-3-oxetanylmethyl) ether, dipentaerythritol tetrakis (3-ethyl-3-oxetanylmethyl) ether, ditrimethylolpropane tetrakis (3-ethyl- Examples thereof include caprolactone-modified dipentaerythritol hexa(3-ethyl-3-oxetanylmethyl)
  • radical polymerization initiator that can be used as the photopolymerization initiator (D)
  • compounds such as acetophenone, benzophenone, thioxanthone, benzoin, and benzoin methyl ether can be suitably used.
  • radical polymerization initiators include 2,2-ethoxyacetophenone, 1-hydroxycyclohexylphenylketone, 2,2-dimethoxy-phenylacetophenone, dibenzoyl, benzoin, benzoin methyl ether, benzoin ethyl ether, p-chlorobenzophenone, p- Examples include methoxybenzophenone, Michler's ketone, acetophenone, and 2-chlorothioxanthone.
  • the content of the radical polymerization initiator (D) is preferably 0.1 to 5% by mass of the total solid content of the curable resin composition.
  • photoacid generator that can be used as the photopolymerization initiator (D)
  • compounds such as aromatic diazonium salts, aromatic sulfonium salts, aromatic iodonium salts, and metallocene compounds can be suitably used.
  • photoacid generators include p-methoxybenzenediazonium hexafluorophosphate, diphenyl 4-thiophenoxyphenylsulfonium hexafluorophosphate, diphenyl 4-thiophenoxyphenylsulfonium hexafluoroantimonate, diphenyliodonium hexafluorophosphate, diphenyliodonium hexafluoro antimonate, triphenylsulfonium hexafluoroantimonate, triphenylsulfonium hexafluoroantimonate, diphenyl[4-(phenylthio)phenyl]sulfonium hexafluorophosphate, diphenyl[4-(phenylthio)phenyl]sulfonium hexafluoroantimonate, diphenyl[ 4-(phenylthio)phenyl]sulfonium pentafluor
  • any of the above-mentioned compounds (A) to (D) may be used alone or in combination of two or more thereof.
  • a leveling agent may be added to improve the surface properties of the coating film of the curable resin composition.
  • the content of the leveling agent is preferably 0.05 to 5.0% by mass of the solid content of the hard coat layer forming composition.
  • Compounds that can be used as the leveling agent are not particularly limited, but for example, F565 and RS-75 manufactured by DIC Corporation can be used.
  • a solvent may be added to the curable resin composition if necessary.
  • solvents include alcohols such as methanol, ethanol, 1-propanol, 2-propanol, butanol, isopropyl alcohol, and isobutanol, ketones such as acetone, methyl ethyl ketone, cyclohexanone, and methyl isobutyl ketone, and ketone alcohols such as diacetone alcohol.
  • aromatic hydrocarbons such as benzene, toluene, xylene, glycols such as ethylene glycol, propylene glycol, hexylene glycol, ethyl cellosolve, butyl cellosolve, ethyl carbitol, butyl carbitol, diethyl cellosolve, diethyl carbitol, propylene glycol Glycol ethers such as monomethyl ether, esters such as dimethyl carbonate, methyl lactate, ethyl lactate, methyl acetate, ethyl acetate, butyl acetate, amyl acetate, ethers such as dimethyl ether, diethyl ether, N-methylpyrrolidone, dimethylformamide Among them, one type or a mixture of two or more types can be used.
  • glycols such as ethylene glycol, propylene glycol, hexylene glycol, ethyl cellosolve,
  • the curable resin composition includes antistatic agents, antifoaming agents, antioxidants, ultraviolet absorbers, infrared absorbers, coloring materials, light stabilizers, polymerization inhibitors, photosensitizers, antifouling agents, Various additives such as oil repellents, water repellents, anti-fingerprint agents, etc. may be added as necessary.
  • the coating method of the curable resin composition is not particularly limited, and examples thereof include a spin coater, roll coater, reverse roll coater, gravure coater, microgravure coater, knife coater, bar coater, wire bar coater, die coater, dip coater, It can be applied using a spray coater, applicator, etc.
  • the optical film 1 according to the present embodiment has low moisture permeability, it can be used as a protective film for a polarizing plate.
  • a polarizing plate can be produced by laminating protective films on both sides of a polarizer formed by adsorbing and orienting iodine or dye to a polyvinyl alcohol (PVA) film.
  • PVA polyvinyl alcohol
  • the optical film 1 according to this embodiment may be attached to both sides of the polarizer, or the optical film 1 according to this embodiment may be attached to one side of the polarizer, and a film different from the optical film 1 may be attached to the other side. You can also paste them together.
  • a film different from the optical film 1 a single layer film made of any one of cycloolefin polymer, polyethylene terephthalate, and polymethyl methacrylate may be used.
  • a polarizing plate using the optical film 1 according to the present embodiment can be used to configure an image display device in combination with an image display panel such as a liquid crystal panel or an organic EL panel.
  • the image display device may include a touch panel.
  • a polarizing plate using the optical film 1 according to the present embodiment as a protective film has not only low moisture permeability but also bending resistance, and therefore can be suitably used as an image display device provided on a curved surface inside a vehicle, for example.
  • the cured film 3 is formed using a curable resin composition containing the above compounds (A), (B) and (C) in a specific ratio, the cured film 3 has low moisture permeability. , it is possible to realize an optical film 1 having a well-balanced surface hardness, low curling property, and bending resistance.
  • A Compound (A-1) having two or more reactive functional groups in one molecule and one or more alicyclic hydrocarbon or aromatic ring in one molecule: 2,2-bis( 4-glycidyloxyphenyl)propane, B1796 (trade name), manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.
  • A-2) 3',4'-epoxycyclohexylmethyl 3,4-epoxycyclohexane carboxylate, Celoxide 2021P (trade name), manufactured by Daicel Corporation (A-3): Dimethylol-tricyclodecane diacrylate, light acrylate DCP-A (trade name), manufactured by Kyoeisha Chemical Co., Ltd.
  • A-4) EO modified bisphenol A diacrylate, light acrylate BP-4EAL (trade name), manufactured by Kyoeisha Chemical Co., Ltd.
  • A' Compound having two or more reactive functional groups in one molecule and having no alicyclic hydrocarbon or aromatic ring Triethylene glycol diacrylate, Light Acrylate 3EG-A (trade name), Kyoeisha Chemical Made by Co., Ltd.
  • B Compound having one or more reactive functional groups in one molecule and one or more bromine atoms in one molecule
  • B-1 2,4-dibromophenyl glycidyl ether, D4885 (product name), manufactured by Tokyo Kasei Kogyo Co., Ltd.
  • B-2 Tribromophenyl acrylate, T3130 (trade name), manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.
  • B-3) Dibromopropyl acrylate, A0910 (trade name), manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.
  • C Compound having three or more reactive functional groups in one molecule
  • C-1 Oxetanyl silicate, OXT191 (trade name), manufactured by Toagosei Co., Ltd.
  • C-2) Pentaerythritol triacrylate, light acrylate PE-3A, (trade name), manufactured by Kyoeisha Chemical Co., Ltd.
  • C' Compound having two reactive functional groups in one molecule 3-ethyl-3- ⁇ [(3-ethyloxetan-3-yl)methoxy] ⁇ oxetane, OX-221 (trade name), Toagosei Made by Co., Ltd.
  • D Photopolymerization initiator
  • D-1 1-hydroxycyclohexyl-phenyl ketone, Omnirad 184 (trade name), IGM Resins
  • D-2 Diphenyl 4-thiophenoxyphenylsulfonium hexafluoroantimonate, CPI-101A (trade name), manufactured by San-Apro Co., Ltd.
  • Curable resin compositions containing compounds (A) to (E) in the amounts shown in Tables 1 to 4 were prepared.
  • the unit of the amount of each component shown in Tables 1 to 4 is parts by mass.
  • a coating solution prepared by diluting the prepared curable resin composition with a solvent was applied to a 40 ⁇ m thick TAC film (product name: TJ40, manufactured by Fujifilm Corporation) using a wire bar coater, and the film thickness after curing was measured. Coating was performed to achieve the values described in 1 to 4. After drying the coating film by heating it in an oven at 60°C for 1 minute, it was irradiated with ultraviolet rays in a nitrogen atmosphere (oxygen concentration 500 ppm or less) in a UV curing device so that the cumulative light amount was 200 mJ/ cm2 . The film was cured to obtain an optical film.
  • TAC film product name: TJ40, manufactured by Fujifilm Corporation
  • c value is 100 g/(m 2 ⁇ day) or less ⁇ : c value is more than 100 g/(m 2 ⁇ day) and 175 g/(m 2 ⁇ day) or less ⁇ : c value is 175 g/(m 2 ⁇ day) ⁇ day) and less than 250g/(m 2 ⁇ day) ⁇ : c value exceeds 250g/(m 2 ⁇ day)
  • Tables 1 to 4 also show the composition of the curable resin composition in each Example and each Comparative Example, as well as the evaluation values and judgment results of the above evaluation items.
  • the optical films according to Examples 1 to 7 were evaluated as ⁇ or ⁇ in all evaluation items of pencil hardness, bending resistance, curling, and moisture permeability. Therefore, a cured film is formed on a transparent substrate using a curable resin composition containing compounds (A), (B), and (C) in a specific ratio, and the thickness of the cured film is set within a specific range. By doing so, it was confirmed that an optical film having excellent low moisture permeability, surface hardness, low curling property, and bending resistance could be realized.
  • Comparative Example 1 the judgment of moisture permeability was poor because compounds (A) and (B) were not used. Since the blending ratio of compound (C) was too high, the pencil hardness was high, but the evaluation of bending resistance and curling was poor.
  • Comparative Example 10 the blending ratio of compound (C) was too high, resulting in poor evaluation of bending resistance and curl. Furthermore, when the blending ratio of compound (C) was too large, the amounts of compounds (A) and (B) that contribute to moisture permeability were relatively reduced, resulting in poor judgment of moisture permeability.
  • the present invention can be used as an optical film for use in image display devices, etc., and is suitable, for example, as a protective film for polarizing plates used in image display devices.

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Abstract

低透湿性に優れ、表面硬度、低カール性及び耐屈曲性を兼ね備えた光学フィルム等を提供する。透明基材の少なくとも一方の面に硬化型樹脂組成物の硬化膜を備え、硬化型樹脂組成物が、反応性官能基を１分子中に２つ以上有し、かつ、脂環式炭化水素または芳香環を１分子中に１つ以上有する化合物（Ａ）、反応性官能基を１分子中に１つ以上有し、かつ、臭素原子を１分子中に１つ以上有する化合物（Ｂ）、反応性官能基を１分子中に３つ以上有する化合物（Ｃ）、光重合開始剤（Ｄ）を含有し、化合物（Ａ）～（Ｃ）の反応性官能基が、（メタ）アクリロイル基、エポキシ基、オキセタニル基のいずれかであり、硬化型樹脂組成物の全固形分中、化合物（Ａ）の含有割合が３０～６０質量％であり、化合物（Ｂ）の含有割合が３０～６０質量％であり、化合物（Ｃ）の含有割合が１０～２５質量％であり、硬化膜の厚みが３～２０μｍである、光学フィルム。

Description

光学フィルム、偏光板及び画像表示装置
　本発明は、光学フィルム、偏光板及び画像表示装置に関する。
　画像表示装置の品質にとって、大気中の水分の影響は大きい。例えば、偏光板の偏光子が吸湿すると、偏光板を含むディスプレイが反って、光漏れが生じてしまう。そこで、透湿度の低い偏光板保護フィルムを用いることで改善が図られている。
　例えば、特許文献１には、基材フィルムに、環状構造を持つ有機化合物等で形成した有機層と、珪素化合物等の無機層とを積層して、バリア性を向上したバリア性積層体が記載されている。特許文献２には、有機ＥＬ表示素子用封止剤として、ハロゲン元素を有するエポキシ化合物を含有する硬化性組成物が記載されている。
国際公開第２０１４／１３６５９０号 国際公開第２０２０／１４９３８４号
　偏光板保護フィルム等の光学フィルムの低透湿化のために、基材上に単に有機層を設けただけでは透湿度を十分に低くすることは難しい。一方、単に基材上に単に無機層を設けただけでは、基材との密着性が不十分であったり、無機層にクラック等の不良が生じたりする。無機層を設ける場合、特許文献１に記載されるように、有機層と無機層とを積層することが好ましいが、製造工程の増加に繋がる。
　特許文献２では、封止剤の硬化体の厚みを１００μｍとすることで、６０℃、９０％ＲＨで４０ｇ／（ｍ２・ｄａｙ）以下の透湿度を達成している。しかしながら、近年、光学フィルムの薄型化のため、基材の厚みは１００μｍ未満となっており、基材より厚い硬化膜を設けることは薄型化の観点で好ましくない。また、１００μｍ厚の硬化膜を得るためには、例えば、数千ｍＪ／ｃｍ２の紫外線照射や、１００℃以上で数時間の加熱が必要となるが、Ｒｏｌｌ　ｔｏ　Ｒｏｌｌで数十ｍ／ｍｉｎの搬送速度で光学フィルムを連続生産する方式では、そのような過酷な硬化条件とすることは不可能である。また、基材の材質によっては、熱による収縮が大きいため、１００℃以上の加熱条件では、基材の収縮に起因するシワが発生してしまう。したがって、有機ＥＬ素子用の封止剤組成物を、光学フィルムに適用することはできない。
　本発明は、低透湿性に優れ、表面硬度、低カール性及び耐屈曲性を兼ね備えた光学フィルム、これを用いた偏光板及び画像表示装置を提供することを目的とする。
　本発明にかかる光学フィルムは、透明基材の少なくとも一方の面に、硬化型樹脂組成物の硬化膜を備え、硬化型樹脂組成物が、反応性官能基を１分子中に２つ以上有し、かつ、脂環式炭化水素または芳香環を１分子中に１つ以上有する化合物（Ａ）と、反応性官能基を１分子中に１つ以上有し、かつ、臭素原子を１分子中に１つ以上有する化合物（Ｂ）と、反応性官能基を１分子中に３つ以上有する化合物（Ｃ）と、光重合開始剤（Ｄ）とを含有し、化合物（Ａ）、（Ｂ）及び（Ｃ）の反応性官能基が、エチレン性不飽和結合基、エポキシ基、オキセタニル基のいずれかであり、硬化型樹脂組成物の全固形分中、化合物（Ａ）の含有割合が３０～６０質量％であり、化合物（Ｂ）の含有割合が３０～６０質量％であり、化合物（Ｃ）の含有割合が１０～２５質量％であり、硬化膜の厚みが３～２０μｍであるものである。
　本発明に係る偏光板及び画像表示装置は、上記の光学フィルムを備える。
　本発明によれば、低透湿性に優れ、表面硬度、低カール性及び耐屈曲性を兼ね備えた光学フィルム、これを用いた偏光板及び画像表示装置を提供できる。
図１は、実施形態に係る光学フィルムの概略構成を示す断面図である。
　図１は、実施形態に係る光学フィルムの概略構成を示す断面図である。
　光学フィルム１は、透明基材２と、透明基材２の一方面に積層された、硬化型樹脂組成物の硬化膜３とを備える。本実施形態では、透明基材２の片面に硬化膜３が積層されているが、透明基材２の両面に硬化膜３を設けても良い。
　透明基材２は、光学フィルム１の基体となるフィルムであり、可視光線の透過性に優れた材料により形成される。透明基材２としては、アクリル基材、トリアセチルセルロース基材、シクロオレフィンポリマー基材、シクロオレフィンコポリマー基材、ポリエチレンテレフタレート基材、ポリカーボネート基材、ポリイミド系基材、ポリアミド系基材のいずれかを使用できる。光学フィルム１の透湿性を低くするためには、透明基材２自体の透湿度も低いほうが好ましい。したがって、極めて低透湿の光学フィルム１を製造する場合、例えば、アクリル基材、シクロオレフィン基材等を用いることが好ましい。
　透明基材２の厚みは特に限定されず、例えば、１０～２００μｍの厚みの基材を使用することができる。光学フィルム１の薄型化を図るため、透明基材２の厚みは、１０～１００μｍであることが好ましく、２０～６０μｍであることがより好ましい。
　硬化膜３は、光学フィルム１に低透湿性及び表面硬度を付与する機能層である。硬化膜３の膜厚は、３～２０μｍであることが好ましく、５～１５μｍであることがより好ましい。硬化膜３の膜厚が３μｍ未満の場合、光学フィルム１の表面硬度が低下すると共に、低透湿化が困難となるため好ましくない。硬化膜３の膜厚が２０μｍを超える場合、硬化型樹脂組成物の硬化時の収縮により光学フィルム１がカールし、光学フィルム１の製造時や加工時の作業性（ハンドリング性）を低下させるため好ましくない。また、硬化膜３の膜厚が２０μｍを超える場合、光学フィルム１を屈曲させた際に、硬化膜３の表面にクラックが生じやすくなるため好ましくない。
　硬化膜３を形成するための硬化型樹脂組成物は、下記化合物（Ａ）～（Ｄ）を含有する。
・化合物（Ａ）：反応性官能基を１分子中に２つ以上有し、かつ、脂環式炭化水素または芳香環を１分子中に１つ以上有する化合物
・化合物（Ｂ）：反応性官能基を１分子中に１つ以上有し、かつ、臭素原子を１分子中に１つ以上有する化合物
・化合物（Ｃ）：反応性官能基を１分子中に３つ以上有する化合物
・光重合開始剤（Ｄ）
　上記化合物（Ａ）、（Ｂ）及び（Ｃ）が有する反応性官能基は、メタアクリロイル基、エポキシ基、オキセタニル基のいずれかであることが好ましい。
　化合物（Ａ）及び（Ｂ）は、硬化膜３の基本骨格を構成すると共に、硬化膜３に低透湿性を付与する成分である。
　硬化膜３のような高分子中を気体が透過（通過）する際、気体分子は、自由体積部分（分子鎖の運動で生じる分子間隙）を通る。したがって、高分子の自由体積が大きいほど気体が透過しやすく、また、気体の分子径が小さい方が高分子を透過しやすいと考えられている。本発明においては、硬化型樹脂組成物中の化合物（Ｂ）が水素より原子半径の大きいハロゲン原子（臭素原子）を有する。ハロゲン原子は、分子中の自由体積を減少させるため、硬化膜３を水分子が透過するのを阻害する。これにより、光学フィルム１を低透湿化することができる。加えて、化合物（Ａ）または（Ｂ）が芳香環を持つ場合、芳香環の相互作用によりスタッキング（積み重ね）が生じることで、分子間が密になり、光学フィルム１の低透湿化に寄与する。
　化合物（Ａ）は、疎水性の官能基（脂環式炭化水素または芳香環）を有しており、この疎水性の官能基が光学フィルム１の透湿性を低下させる。化合物（Ａ）の含有割合は、硬化型樹脂組成物の全固形分の３０～６０質量％である。化合物（Ａ）の配合割合がこの範囲を外れた場合、化合物（Ｂ）及び（Ｃ）の配合割合を好適な範囲内とすることができなくなるため好ましくない。
　化合物（Ｂ）の含有割合は、硬化型樹脂組成物の全固形分の３０～６０質量％である。化合物（Ａ）及び（Ｂ）の含有割合がいずれも全固形分の３０～６０質量％であることとで、環状骨格（脂環式炭化水素または芳香族環）と、水素より原子半径の大きいハロゲン元素とのバランスが良好となり、優れた低透湿性を得ることができる。化合物（Ｂ）の含有割合が硬化型樹脂組成物の全固形分の３０質量％未満の場合、臭素原子による低透湿化が発現しにくいため好ましくない。また、化合物（Ｂ）の硬化物は化合物（Ａ）の硬化物と比べて柔軟であるため、化合物（Ｂ）の含有割合が硬化型樹脂組成物の全固形分の６０質量％を超える場合、硬度を悪化させるため好ましくない。更に、化合物（Ｂ）は、硬化膜３のカールの緩和にも寄与する。
　化合物（Ｃ）は、主として、化合物（Ａ）及び（Ｂ）を架橋して、硬化膜３に硬度を付与する成分である。硬化膜３に所望の硬度を付与するために、化合物（Ｃ）は三官能以上の多官能化合物であることが好ましい。化合物（Ｃ）の含有割合は、硬化型樹脂組成物の全固形分の１０～２５質量％である。化合物（Ｃ）の含有割合が硬化型樹脂組成物の全固形分の１０質量％未満の場合、硬度が発現しにくくなるため好ましくない。一方、化合物（Ｃ）の含有割合が硬化型樹脂組成物の全固形分の２５質量％を超える場合、化合物（Ａ）及び（Ｂ）の含有割合が相対的に少なくなり、低透湿性が不十分となる可能性があるため好ましくない。また、化合物（Ｃ）の含有割合が硬化型樹脂組成物の全固形分の２５質量％を超える場合、硬化型樹脂組成物の硬化時の収縮が強くなることで、光学フィルム１のカールが大きくなり、光学フィルム１の製造時及び加工時におけるハンドリング性が低下すると共に、光学フィルム１の屈曲時に硬化膜３にクラックが生じやすくなるため好ましくない。
　光重合開始剤（Ｄ）は、化合物（Ａ）～（Ｃ）を重合硬化させるために配合される。化合物（Ａ）～（Ｃ）の反応性官能基が（メタ）アクリロイル基である場合、光重合開始剤（Ｄ）として、ラジカル重合開始剤を使用する。また、化合物（Ａ）～（Ｂ）の反応性官能基がエポキシ基またはオキセタニル基である場合、光重合開始剤として、光酸発生剤を使用する。
　上記の化合物（Ａ）としては、脂環式炭化水素または芳香環と２つ以上の（メタ）アクリロイル基を有する化合物、脂環式炭化水素または芳香環と２つ以上のエポキシ基またはオキセタニル基を有する化合物を使用することができる。
　脂環式炭化水素を有する２官能以上の（メタ）アクリレートして、例えば、ジメチロールトリシクロデカンジ（メタ）アクリレート、シクロヘキサンジメタノールジ（メタ）アクリレート、ジシクロペンタニルジ（メタ）アクリレート、ジシクロペンテニルジ（メタ）アクリレート、ジシクロペンタジエニルジ（メタ）アクリレート、ボルニルジ（メタ）アクリレート、イソボルニルジ（メタ）アクリレート、トリシクロデカニルジ（メタ）アクリレート、アダマンチルジ（メタ）アクリレート、アダマンタンジメタノールジ（メタ）アクリレート、アダマンタンジエタノールジ（メタ）アクリレート、ジメチロールジシクロペンタンジ（メタ）アクリレート、ノルボルナンジメチロールジ（メタ）アクリレート、シクロヘキサントリメタノールトリ（メタ）アクリレート、アダマンチルトリ（メタ）アクリレート、アダマンタントリメタノールトリ（メタ）アクリレート、ノルボルナントリメチロールトリ（メタ）アクリレート、トリシクロデカントリメタノールトリ（メタ）アクリレート、パーヒドロ－１，４，５，８－ジメタノナフタレン－２，３，７－（オキシメチル）トリ（メタ）アクリレートが挙げられる。
　芳香環を有する２官能以上の（メタ）アクリレートとして、例えば、ＥＯ（エチレンオキサイド）変性ビスフェノールＡジ（メタ）アクリレート、ＰＯ（プロピレンオキサイド）変性ビスフェノールＡジ（メタ）アクリレート、ＥＣＨ（エチルシクロヘキサン）変性ビスフェノールＡジ（メタ）アクリレート、ＥＯ変性ビスフェノールＦジ（メタ）アクリレート、ＥＣＨ変性ヘキサヒドロフタル酸ジ（メタ）アクリレート、ＥＣＨ変性フタル酸ジ（メタ）アクリレートが挙げられる。
　脂環式炭化水素を有する２官能以上のエポキシ化合物として、例えば、水素添加ビスフェノールＡジグリシジルエーテル、３’，４’－エポキシシクロヘキシルメチル－３，４－エポキシシクロヘキサンカルボキシレート、ビス（３，４－エポキシシクロヘキシルメチル）アジペート、４－ビニルシクロヘキセンジオキシド、リモネンジオキシドが挙げられる。
　芳香環を有する２官能以上のエポキシ化合物として、例えば、ビスフェノールＡ型、ビスフェノールＦ型等のビスフェノール骨格、ナフタレン骨格、フルオレン骨格、ビフェニル骨格を有するエポキシ化合物が挙げられる。ビスフェノールＡ型のエポキシ化合物の具体例としては、２，２－ビス（４－グリシジルオキシフェニル）プロパンが挙げられる。
　脂環式炭化水素または芳香環を有する２官能以上のオキセタン化合物として、例えば、ＥＯ変性水添ビスフェノールＡビス（３－エチル－３－オキセタニルメチル）エーテル、ＰＯ変性水添ビスフェノールＡビス（３－エチル－３－オキセタニルメチル）エーテル、エチレンオキシド（ＥＯ）変性ビスフェノールＡビス（３－エチル－３－オキセタニルメチル）エーテル、ＥＯ変性ビスフェノールＦ（３－エチル－３－オキセタニルメチル）エーテル等が挙げられる。
　上記の化合物（Ｂ）としては、臭素原子と、（メタ）アクリロイル基、エポキシ基化合物及びオキセタニル基のいずれかとを有する化合物を使用することができる。
　化合物（Ｂ）の例としては、２，３－ジブロモプロピル（メタ）アクリレート、トリブロモフェニル（メタ）アクリレート、ＥＯ変性トリブロモフェニル（メタ）アクリレート、ＥＯ変性テトラブロモビスフェノールＡジ（メタ）アクリレート、ＰＯ変性トリブロモフェニル（メタ）アクリレート、ＰＯ変性テトラブロモビスフェノールＡジ（メタ）アクリレート、ジブロモフェニルグリシジルエーテル、ジブロモネオペンチルグリコールジグリシジルエーテル、３-ブロモオキセタン等が挙げられる。
　上記の化合物（Ｃ）としては、３官能以上の（メタ）アクリレート、３官能以上のエポキシ化合物、３官能以上のオキセタン化合物を使用することができる。
　３官能以上の（メタ）アクリレートとして、例えば、トリメチロールプロパントリ（メタ）アクリレート、エトキシ化トリメチロールプロパントリ（メタ）アクリレート、プロポキシ化トリメチロールプロパントリ（メタ）アクリレート、トリス２－ヒドロキシエチルイソシアヌレートトリ（メタ）アクリレート、グリセリントリ（メタ）アクリレート等のトリ（メタ）アクリレート、ペンタエリスリトールトリ（メタ）アクリレート、ジペンタエリスリトールトリ（メタ）アクリレート、ジトリメチロールプロパントリ（メタ）アクリレート等の３官能の（メタ）アクリレート化合物や、ペンタエリスリトールテトラ（メタ）アクリレート、ジトリメチロールプロパンテトラ（メタ）アクリレート、ジペンタエリスリトールテトラ（メタ）アクリレート、ジペンタエリスリトールペンタ（メタ）アクリレート、ジトリメチロールプロパンペンタ（メタ）アクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサ（メタ）アクリレート、ジトリメチロールプロパンヘキサ（メタ）アクリレート、ジペンタエリスリトールポリアクリレート等の３官能以上の多官能（メタ）アクリレート化合物や、これら（メタ）アクリレートの一部をアルキル基やε－カプロラクトンで置換した多官能（メタ）アクリレート化合物等が挙げられる。
　３官能以上のエポキシ化合物としては、ノボラック型エポキシ化合物、ジグリセロールトリグリシジルエーテル、ペンタエリスリトールポリグリシジルエーテル、１，３，５－トリス（２，３－エポキシプロピル）－１，３，５－トリアジン－２，４，６（１Ｈ，３Ｈ，５Ｈ）－トリオンが挙げられる。
　３官能以上のオキセタン化合物としては、オキセタニルシリケート、ペンタエリスリトールトリス（３－エチル－３－オキセタニルメチル）エーテル、ペンタエリスリトールテトラキス（３－エチル－３－オキセタニルメチル）エーテル、ジペンタエリスリトールヘキサ（３－エチル－３－オキセタニルメチル）エーテル、ジペンタエリスリトールペンタキス（３－エチル－３－オキセタニルメチル）エーテル、ジペンタエリスリトールテトラキス（３－エチル－３－オキセタニルメチル）エーテル、ジトリメチロールプロパンテトラキス（３－エチル－３－オキセタニルメチル）エーテル、カプロラクトン変性ジペンタエリスリトールヘキサ（３－エチル－３－オキセタニルメチル）エーテル、カプロラクトン変性ジペンタエリスリトールペンタキス（３－エチル－３－オキセタニルメチル）エーテル等が挙げられる。
　上記の光重合開始剤（Ｄ）として使用可能なラジカル重合開始剤として、アセトフェノン系、ベンゾフェノン系、チオキサントン系、ベンゾイン、ベンゾインメチルエーテル等の化合物を好適に使用することができる。ラジカル重合開始剤の例として、２，２－エトキシアセトフェノン、１－ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、２，２－ジメトキシ－フェニルアセトフェノン、ジベンゾイル、ベンゾイン、ベンゾインメチルエーテル、ベンゾインエチルエーテル、ｐ－クロロベンゾフェノン、ｐ－メトキシベンゾフェノン、ミヒラーケトン、アセトフェノン、２－クロロチオキサントンが挙げられる。ラジカル重合開始剤（Ｄ）の含有割合は、硬化型樹脂組成物の全固形分の０．１～５質量％であることが好ましい。
　上記の光重合開始剤（Ｄ）として使用可能な光酸発生剤として、芳香族ジアゾニウム塩、芳香族スルホニウム塩、芳香族ヨードニウム塩、メタロセン化合物等の化合物を好適に使用することができる。光酸発生剤の例として、ｐ－メトキシベンゼンジアゾニウムヘキサフルオロホスフェート、ジフェニル４－チオフェノキシフェニルスルホニウムヘキサフルオロホスフェート、ジフェニル４－チオフェノキシフェニルスルホニウムヘキサフルオロアンチモネート、ジフェニルヨードニウムヘキサフルオロホスフェート、ジフェニルヨードニウムヘキサフルオロアンチモネート、トリフェニルスルホニウムヘキサフルオロホスフェート、トリフェニルスルホニウムヘキサフルオロアンチモネート、ジフェニル［４－（フェニルチオ）フェニル］スルホニウムヘキサフルオロホスファート、ジフェニル［４－（フェニルチオ）フェニル］スルホニウムヘキサフルオロアンチモネート、ジフェニル［４－（フェニルチオ）フェニル］スルホニウムペンタフルオロヒドロキシアンチモネート、ジフェニル［４－（フェニルチオ）フェニル］スルホニウムトリス（ペンタフルオロエチル）トリフルオロホスフェート、４，４－ビス（チアントレニウム－９－イル）－ジフェニルエーテルジヘキサフルオロホスフェート、トリフェニルセレノニウムヘキサフルオロホスフェート、トリフェニルセレノニウムテトラフルオロボレート、トリフェニルセレノニウムヘキサフルオロアンチモネート、ジメチルフェナシルスルホニウムヘキサフルオロアンチモネート、ジエチルフェナシルスルホニウムヘキサフルオロアンチモネート、４－ヒドロキシフェニルジメチルスルホニウムヘキサフルオロアンチモネート、４－ヒドロキシフェニルベンジルメチルスルホニウムヘキサフルオロアンチモネート、α－ヒドロキシメチルベンゾインスルホン酸エステル、Ｎ－ヒドロキシイミドスルホネート、α－スルホニロキシケトン、β－スルホニロキシケトンが挙げられる。光酸発生剤の含有割合は、硬化型樹脂組成物の全固形分の０．１～５．０質量％であることが好ましい。
　尚、上記の化合物（Ａ）～（Ｄ）はいずれも、例示した化合物を単独で使用しても良いし、２種以上を混合して使用しても良い。
　硬化型樹脂組成物の塗膜の面性を向上させるために、レベリング剤を配合しても良い。レベリング剤の含有割合は、ハードコート層形成用組成物の固形分の０．０５～５．０質量％であることが好ましい。レベリング剤として使用可能な化合物は特に限定されないが、例えば、ＤＩＣ株式会社製のＦ５６５、ＲＳ－７５等を使用することができる。
　硬化型樹脂組成物には、必要に応じて、溶剤を添加しても良い。溶剤としては、メタノール、エタノール、１－プロパノール、２－プロパノール、ブタノール、イソプロピルアルコール、イソブタノール等のアルコール類、アセトン、メチルエチルケトン、シクロヘキサノン、メチルイソブチルケトン等のケトン類、ジアセトンアルコール等のケトンアルコール類、ベンゼン、トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素類、エチレングリコール、プロピレングリコール、ヘキシレングリコール等のグリコール類、エチルセロソルブ、ブチルセロソルブ、エチルカルビトール、ブチルカルビトール、ジエチルセロソルブ、ジエチルカルビトール、プロピレングリコールモノメチルエーテル等のグリコールエーテル類、炭酸ジメチル、乳酸メチル、乳酸エチル、酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸ブチル、酢酸アミル等のエステル類、ジメチルエーテル、ジエチルエーテル等のエーテル類、Ｎ－メチルピロリドン、ジメチルフォルムアミド等のうち、１種類または２種類以上を混合して使用できる。
　また、硬化型樹脂組成物には、帯電防止剤、消泡剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、赤外線吸収剤、色材、光安定剤、重合禁止剤、光増感剤、防汚剤、撥油剤、撥水剤、指紋付着防止剤等の各種添加剤等を必要に応じて添加しても良い。
　硬化型樹脂組成物の塗工方法は特に限定されず、例えば、スピンコーター、ロールコーター、リバースロールコーター、グラビアコーター、マイクログラビアコーター、ナイフコーター、バーコーター、ワイヤーバーコーター、ダイコーター、ディップコーター、スプレーコーター、アプリケーター等を用いて塗工することができる。
　本実施形態に係る光学フィルム１は、低透湿性を有するため、偏光板の保護フィルムとして利用することができる。偏光板は、ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）フィルムにヨウ素または染料を吸着させ配向させて形成した偏光子の両面に保護フィルムを貼り合わせることによって作製することができる。偏光子の両面に本実施形態に係る光学フィルム１を貼り合わせても良いし、偏光子の一方面に本実施形態に係る光学フィルム１を貼り合わせ、他方面に光学フィルム１とは異なるフィルムを貼り合わせても良い。光学フィルム１と異なるフィルムとして、シクロオレフィンポリマー、ポリエチレンテレフタレート及びポリメチルメタクリレートのいずれかからなる単層のフィルムを使用しても良い。
　また、本実施形態に係る光学フィルム１を用いた偏光板は、液晶パネルや有機ＥＬパネル等の画像表示パネルと組み合わせて画像表示装置を構成するのに利用することができる。画像表示装置は、タッチパネルを備えても良い。本実施形態に係る光学フィルム１を保護フィルムとして用いた偏光板は、低透湿性に加え、耐屈曲性を有するので、例えば、車両内の曲面部に設ける画像表示装置として好適に利用できる。
　以上説明したように、本実施形態においては、上記の化合物（Ａ）、（Ｂ）及び（Ｃ）を特定の割合で硬化型樹脂組成物を用いて硬化膜３を形成するため、低透湿性、表面硬度、低カール性及び耐屈曲性のバランスが取れた光学フィルム１を実現することができる。
　以下、本発明を具体的に実施した実施例を説明する。
　実施例及び比較例で使用した材料は以下の通りである。
（Ａ）反応性官能基を１分子中に２つ以上有し、かつ、脂環式炭化水素または芳香環を１分子中に１つ以上有する化合物
（Ａ－１）：２，２－ビス（４－グリシジルオキシフェニル）プロパン、Ｂ１７９６（商品名）、東京化成工業株式会社製
（Ａ－２）：３’，４’－エポキシシクロヘキシルメチル３，４－エポキシシクロヘキサンカルボキシレート、セロキサイド２０２１Ｐ（商品名）、株式会社ダイセル製
（Ａ－３）：ジメチロール－トリシクロデカンジアクリレート、ライトアクリレートＤＣＰ－Ａ（商品名）、共栄社化学株式会社製
（Ａ－４）：ＥＯ変性ビスフェノールＡジアクリレート、ライトアクリレートＢＰ－４ＥＡＬ（商品名）、共栄社化学株式会社製
（Ａ’）反応性官能基を１分子中に２つ以上有し、かつ、脂環式炭化水素及び芳香環のない化合物
　トリエチレングリコールジアクリレート、ライトアクリレート３ＥＧ－Ａ（商品名）、共栄社化学株式会社製
（Ｂ）反応性官能基を１分子中に１つ以上有し、かつ、臭素原子を１分子中に１つ以上有する化合物
（Ｂ－１）：２，４－ジブロモフェニルグリシジルエーテル、Ｄ４８８５（商品名）、東京化成工業株式会社製
（Ｂ－２）：トリブロモフェニルアクリレート、Ｔ３１３０（商品名）、東京化成工業株式会社製
（Ｂ－３）：アクリル酸ジブロモプロピル、Ａ０９１０（商品名）、東京化成工業株式会社製
（Ｂ’）反応性官能基を１分子中に１つ以上有し、かつ、臭素原子のない化合物
　アクリル酸１Ｈ，１Ｈ，２Ｈ，２Ｈ－ノナフルオロヘキシル、Ｎ１１０７（商品名）、東京化成工業株式会社製
（Ｃ）反応性官能基を１分子中に３つ以上有する化合物
（Ｃ－１）：オキセタニルシリケート、ＯＸＴ１９１（商品名）、東亞合成株式会社製
（Ｃ－２）：ペンタエリスリトールトリアクリレート、ライトアクリレートＰＥ－３Ａ、（商品名）、共栄社化学株式会社製
（Ｃ’）反応性官能基を１分子中に２つ有する化合物
　３－エチル－３－｛［（３－エチルオキセタン－３－イル）メトキシ］｝オキセタン、ＯＸ－２２１（商品名）、東亞合成株式会社製
（Ｄ）光重合開始剤
（Ｄ－１）：１－ヒドロキシシクロヘキシル－フェニルケトン、Ｏｍｎｉｒａｄ　１８４（商品名）、ＩＧＭ　Ｒｅｓｉｎｓ　Ｂ．Ｖ．製
（Ｄ－２）：ジフェニル４－チオフェノキシフェニルスルホニウムヘキサフルオロアンチモネート、ＣＰＩ－１０１Ａ（商品名）、サンアプロ株式会社製
（Ｅ）レベリング剤
　Ｆ５６５（商品名）、ＤＩＣ株式会社製
　化合物（Ａ）～（Ｅ）を表１～４に示す配合量で含有する硬化型樹脂組成物を調製した。尚、表１～４に示す各成分の配合量の単位は、質量部である。
　調整した硬化型樹脂組成物を溶剤で希釈した塗工液を、厚み４０μｍのＴＡＣフィルム（商品名：ＴＪ４０、富士フイルム株式会社製）に、ワイヤーバーコーターを用いて、硬化後の膜厚が表１～４に記載の値となるように塗布した。６０℃のオーブン内で１分間加熱して塗膜を乾燥させた後、ＵＶ硬化装置において窒素雰囲気下（酸素濃度５００ｐｐｍ以下）、積算光量が２００ｍＪ／ｃｍ２となるように紫外線を照射して塗膜を硬化させ、光学フィルムを得た。
＜光学フィルムの評価＞
［鉛筆硬度］
　鉛筆（三菱鉛筆株式会社製　ｕｎｉ）及びクレメンス型引っ掻き試験機（ＨＡ－３０１、テスター産業株式会社製）を用いて、荷重５００ｇ、引っ掻き速度０．５ｍｍ／ｓｅｃの条件で、保護フィルムＡのハードコート層表面の引っ掻き試験を行った。鉛筆の硬度を変えながら、各硬度で５回の引っ掻き試験を行い、硬化型樹脂組成物の硬化膜表面に傷が２個以上であった場合をＮＧとし、ＮＧとならない最大硬度を以下の基準で判定した。判定○及び◎を合格とした。
　◎：≧３Ｈ
　〇：２Ｈ
　△：Ｈ
　×：＜Ｈ未満
［耐屈曲性］
　光学フィルムを３ｃｍ×１０ｃｍの大きさにカットしたサンプルを作製し、所定の径（１φ～８φ［ｍｍ］）の鉄棒（マンドレル）に、硬化膜が外側となるように巻き付け、表面にクラックが生じない鉄棒の最小径を耐屈曲性の評価値とし、以下の基準で判定した。判定○及び◎を合格とした。
　◎：２ｍｍφ以下
　〇：３ｍｍφ
　△：４ｍｍφ
　×：５ｍｍφ以上
　光学フィルムを１００ｍｍ角の正方形にカットしたサンプルを作製し、このサンプルを平面上に載置して、平面から４隅の先端までの垂直距離（立ち上がり高さ）をｍｍ単位で測定し、４隅の測定値の合計を評価値とし、以下の基準で判定した。判定○及び◎を合格とした。
　◎：０～５ｍｍ
　〇：５ｍｍ超、かつ、２０ｍｍ以下
　△：２０ｍｍ超、かつ、３５ｍｍ以下
　×：３５ｍｍ超、かつ、５０ｍｍ以下
［透湿度］
　得られた光学フィルムの透湿度と、上記の透明基材の透湿度とを、ＪＩＳ　Ｚ　０２０８：１９７６に規定される、防湿包装材料の透湿度試験法（カップ法）に準拠して、４０℃９０ＲＨ％の条件で測定した。光学フィルムの透湿度の測定値及び透明基材の透湿度の測定値から、硬化型樹脂組成物の硬化膜の透湿度を下記式（１）により算出し、以下の基準で判定した。尚、式（１）は、「包装材料のバリア性の化学（包装学基礎講座５）、ｐ６８～ｐ７２、仲川勤著、日本包装学会」に基づく。判定○及び◎を合格とした。
　　１／ａ＝１／ｂ＋１／ｃ　・・・式（１）
ここで、
ａ：光学フィルムの透湿度値、
ｂ：透明基材の透湿度値、
ｃ：硬化型樹脂組成物層の透湿度値
である。
　◎：ｃ値が１００ｇ／（ｍ２・ｄａｙ）以下
　〇：ｃ値が１００ｇ／（ｍ２・ｄａｙ）超、かつ、１７５ｇ／（ｍ２・ｄａｙ）以下
　△：ｃ値が１７５ｇ／（ｍ２・ｄａｙ）超、かつ、２５０ｇ／（ｍ２・ｄａｙ）以下
　×：ｃ値が２５０ｇ／（ｍ２・ｄａｙ）超
　表１～４に、各実施例及び各比較例における硬化型樹脂組成物の組成と、上記評価項目の評価値及び判定結果を併せて示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000013
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000014
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000015
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000016
　実施例１～７に係る光学フィルムは、鉛筆硬度、耐屈曲性、カール及び透湿度の全ての評価項目において、判定結果が◎または○であった。したがって、化合物（Ａ）、（Ｂ）及び（Ｃ）を特定の割合で含有する硬化型樹脂組成物を用いて透明基材上に硬化膜を形成し、硬化膜の膜厚を特定の範囲とすることにより、低透湿性に優れ、表面硬度、低カール性及び耐屈曲性を兼ね備えた光学フィルムを実現できることが確認された。
　比較例１においては、化合物（Ａ）及び（Ｂ）を使用しなかったために、透湿度の判定が悪くなった。化合物（Ｃ）の配合割合が多すぎるために、鉛筆硬度は高くなったが、耐屈曲性及びカールの判定が悪くなった。
　比較例２においては、化合物（Ｂ）を使用しなかったために、透湿度の判定が悪くなった。また、化合物（Ｂ）は、柔軟でカールの小さい硬化物を形成する材料であるため、化合物（Ｂ）を配合しなかったことにより、屈曲性とカールの判定が悪くなった。
　比較例３においては、化合物（Ａ）を使用しなかったために、透湿度の判定が悪くなった。また、化合物（Ｂ）の配合割合が多すぎるために、鉛筆硬度の判定が悪くなった。
　比較例４においては、化合物（Ｃ）を使用しなかったために、鉛筆硬度の判定が悪くなった。
　比較例５においては、化合物（Ａ）に代えて、脂環式炭化水素及び芳香環を持たない化合物（Ａ’）を用いたために、透湿度の判定が悪くなった。
　比較例６においては、化合物（Ｂ）に代えて、臭素原子を持たない化合物（Ｂ’）を用いたために、透湿度の判定が悪くなった。
　比較例７においては、化合物（Ｃ）に代えて、反応性官能基の数が３未満である化合物（Ｃ’）を用いたために、鉛筆硬度の判定が悪くなった。
　比較例８においては、化合物（Ａ）の配合割合が多すぎ、かつ、化合物（Ｂ）の配合割合が少なすぎるために、透湿度の判定が悪くなった。
　比較例９においては、化合物（Ｂ）の配合割合が多すぎるために、鉛筆硬度の判定が悪くなった。
　比較例１０においては、化合物（Ｃ）の配合割合が多すぎるために、耐屈曲性及びカールの判定が悪くなった。また、化合物（Ｃ）の配合割合が多すぎる場合、透湿性に寄与する化合物（Ａ）及び（Ｂ）の量が相対的に減少するため、透湿度の判定が悪くなった。
　比較例１１においては、化合物（Ｃ）の配合割合が少なすぎるために、鉛筆硬度の判定が悪くなった。
　比較例１２においては、硬化膜の膜厚が薄すぎるために、鉛筆硬度と透湿度の判定が悪くなった。
　比較例１３においては、硬化膜の膜厚が厚すぎるために、耐屈曲性及びカールの判定が悪くなった。
　本発明は、画像表示装置等に用いる光学フィルムとして利用することができ、例えば、画像表示装置に用いる偏光板の保護フィルムとして好適である。
１　光学フィルム
２　透明基材
３　硬化膜

Claims (5)

  1. 　透明基材の少なくとも一方の面に、硬化型樹脂組成物の硬化膜を有する光学フィルムであって、
    　前記硬化型樹脂組成物が、
    　　反応性官能基を１分子中に２つ以上有し、かつ、脂環式炭化水素または芳香環を１分子中に１つ以上有する化合物（Ａ）と、
    　　反応性官能基を１分子中に１つ以上有し、かつ、臭素原子を１分子中に１つ以上有する化合物（Ｂ）と、
    　　反応性官能基を１分子中に３つ以上有する化合物（Ｃ）と、
    　　光重合開始剤（Ｄ）とを含有し、
    　前記化合物（Ａ）、（Ｂ）及び（Ｃ）の前記反応性官能基が、（メタ）アクリロイル基、エポキシ基、オキセタニル基のいずれかであり、
    　前記硬化型樹脂組成物の全固形分中、前記化合物（Ａ）の含有割合が３０～６０質量％であり、前記化合物（Ｂ）の含有割合が３０～６０質量％であり、前記化合物（Ｃ）の含有割合が１０～２５質量％であり、
    　前記硬化膜の厚みが３～２０μｍである、光学フィルム。
  2. 　前記透明基材が、アクリル基材、トリアセチルセルロース基材、シクロオレフィンポリマー基材、シクロオレフィンコポリマー基材、ポリエチレンテレフタラート基材、ポリカーボネート基材、ポリイミド系基材、ポリアミド系基材のいずれかであることを特徴とする、請求項１に記載の光学フィルム。
  3. 　偏光板の保護フィルムである、請求項１または２に記載の光学フィルム。
  4. 　請求項１または２に記載の光学フィルムを備える、偏光板。
  5. 　請求項１または２に記載の光学フィルムを備える、画像表示装置。
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