説明

帯電防止層を有する光学フィルム、反射防止フィルム、偏光板、及び画像表示装置

【課題】膜強度が強く、ハードコート性、透明性、帯電防止性に優れ、かつ面状に優れた帯電防止層を備えた光学フィルム及び反射防止フィルム、これを用いた偏光板、並びに画像表示装置を提供すること。
【解決手段】透明支持体上に少なくともハードコート層、及び帯電防止層をこの順で有する光学フィルムであって、前記ハードコート層、及び帯電防止層が、各々の層を形成するための組成物を同時に塗布して形成されたものであり、前記帯電防止層は、少なくとも下記(A)及び(B)を含有する組成物から形成されたものであり、前記帯電防止層における無機酸化物微粒子の含有量は、前記帯電防止層の全固形分の10質量%未満であり、前記透明支持体に対して前記帯電防止層側の表面抵抗率SR(Ω/sq)の常用対数値(LogSR)が13以下である光学フィルム。
(A)導電性有機化合物
(B)重合性基を3つ以上有する多官能モノマー

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、帯電防止層を有する光学フィルム、反射防止フィルム、前記フィルムを用いた偏光板及び、前記フィルム又は前記偏光板をディスプレイの最表面に用いた画像表示装置に関する。
【背景技術】
【0002】
光学、精密機械、建材、家電等の分野においては、埃付着、電気回路故障等を防止することを目的として、帯電防止能を有する光学フィルムを貼付することが有用である。とりわけ、家電分野においては、陰極管表示装置(CRT)、プラズマディスプレイ(PDP)、エレクトロルミネッセンスディスプレイ(ELD)や液晶表示装置(LCD)のような画像表示装置に施される保護フィルムに対して、防塵性やパネル加工時の故障対策の観点から帯電防止性が要求されている。
【0003】
上記のような画像表示装置の保護フィルムは、帯電防止性に加えて、防眩性、反射防止性、ハードコート性、耐擦傷性、防汚性等の様々な機能が必要とされる場合があり、これらの機能を両立させることが重要である。
画像表示装置に使用される光学フィルムに帯電防止性能を付与する方法として、従来、導電性の無機金属酸化物粒子を有機バインダー中に分散させた層を備えた反射防止フィルムが知られている(特許文献1〜3)。しかしながら、光学フィルムで無機金属酸化物粒子を用いた場合、従来一般的に用いられている導電性粒子の屈折率が1.6〜2.2程度と高いことから、これらの粒子を含有する層の屈折率が上がってしまう。層の屈折率が上がってしまうと、隣接層との屈折率の違いにより意図せぬ干渉ムラが生じたり、その上に反射防止層を設けた際に反射色の色味が強くなるなどの問題が生じたりする。
【0004】
近年、ディスプレイ用光学フィルムは表面の光散乱による白化を抑えるためにクリア化(低ヘイズ化)が進んでおり、干渉ムラや反射色味に対する要求が高まっている。とりわけ、反射防止層を設けて反射率を下げたフィルムでは干渉ムラが視認されやすくなることからより重要となる。
【0005】
一方、無機酸化物粒子に代わる導電性材料として導電性有機化合物が知られている。例えば、導電性有機化合物として、電子伝導性の化合物であるポリアニオンを含むポリチオフェンと硬化性バインダーからなる塗膜が開示されている(特許文献4、5)。
また、導電性有機化合物としてイオン伝導性の化合物である四級アンモニウム塩基を有する化合物を用いることも開示されている(特許文献6、7)。
【0006】
しかしながら、屈折率の高い無機金属酸化物粒子を用いずこれら導電性ポリマーを使用した光学フィルムにおいてもまだハードコート性、透過率、塗膜面状や干渉ムラ、コストのレベル全てを満足できるものではなかった。
【0007】
一方、隣接層との屈折率の違いによる干渉ムラを改良する手段としては基材を膨潤あるいは溶解させる溶剤を用いて界面反射を抑制する方法が開示されている(特許文献8)。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0008】
【特許文献1】特開2005−196122号公報
【特許文献2】特開2006−77113号公報
【特許文献3】特開2006−75698号公報
【特許文献4】特開2004−91618号公報
【特許文献5】特開2006−176681号公報
【特許文献6】特開2005−54100号公報
【特許文献7】特開2005−316428号公報
【特許文献8】特開2007−249217号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0009】
ハードコート層に導電性有機化合物を使用した場合、高いハードコート性を得るために層中の導電性有機化合物含率を一定にしたまま帯電防止層の膜厚を厚くすると、層中の導電性有機化合物の総量が増えるために着色が強くなり透過率が低下したり、塗膜表面が荒れて微細な凹凸ができてしまったりする傾向があった。また、膜厚を厚くすると層下部に存在する導電性有機化合物は表面抵抗を下げる効果に寄与しなくなってくることから無駄に導電性有機化合物の使用量が多くなり、コストアップに繋がっていた。
【0010】
更に、帯電防止性能を付与するために導電性ポリマーを使用しつつ基材を膨潤あるいは溶解させる溶剤を用いて干渉ムラを抑止しようとすると、干渉ムラは良化するものの塗膜表面が荒れて微細な凹凸ができてしまったり、欠陥等の面状故障が多数生じたりして上記性能を両立するには至っていなかった。
【0011】
本発明は上記課題に鑑みなされたものであり、その目的は、被膜硬度が強く、ハードコート性、透明性、帯電防止性に優れる帯電防止層を備えた光学フィルムを提供することである。更には、上記帯電防止層上に反射防止層を積層した際に反射色味が少ない反射防止フィルムを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【0012】
本発明者らは上記課題を解消すべく鋭意検討した結果、以下の要件により前記課題を解決し目的を達成しうることを知見し、本発明を完成するに至った。
【0013】
1.
透明支持体上に少なくともハードコート層、及び帯電防止層をこの順で有する光学フィルムであって、
前記ハードコート層、及び帯電防止層が、各々の層を形成するための組成物を同時に塗布して形成されたものであり、
前記帯電防止層は、少なくとも下記(A)及び(B)を含有する組成物から形成されたものであり、
前記帯電防止層における無機酸化物微粒子の含有量は、前記帯電防止層の全固形分の10質量%未満であり、
前記透明支持体に対して前記帯電防止層側の表面抵抗率SR(Ω/sq)の常用対数値(LogSR)が13以下である光学フィルム。
(A)導電性有機化合物
(B)重合性基を3つ以上有する多官能モノマー
2.
前記ハードコート層が、少なくとも下記(C)及び(D)を含有する組成物から形成されたものである上記1に記載の光学フィルム。
(C)重合性基を2つ以上有する多官能モノマー
(D)前記透明支持体を溶解又は膨潤させる溶剤
3.
前記ハードコート層と帯電防止層の屈折率差をΔnとした際、該Δnが0〜0.02である上記1又は2に記載の光学フィルム。
4.
前記(D)透明支持体を溶解又は膨潤させる溶剤が、メチルエチルケトン、アセトン、酢酸メチル、及び下記一般式(d1)で表されるカーボネート溶剤からなる群より選ばれる少なくとも1種である上記2又は3に記載の光学フィルム。
【0014】
【化1】

【0015】
一般式(d1)中、Ra及びRbは、それぞれ独立にアルキル基を表す。
5.
前記(D)透明支持体を溶解又は膨潤させる溶剤が、アセトン、酢酸メチル、ジメチルカーボネート、及びジエチルカーボネートからなる群より選ばれる少なくとも1種である上記2又は3に記載の光学フィルム。
6.
前記(D)透明支持体を溶解又は膨潤させる溶剤が、前記ハードコート層を形成する組成物に含まれる全溶剤中の20質量%以上100質量%以下である上記2〜5のいずれか1項に記載の光学フィルム。
7.
前記帯電防止層を形成するための組成物が、更に(E)アルコール系溶剤を前記帯電防止層を形成する組成物に含まれる全溶剤中の20質量%以上80質量%以下含有する上記1〜6のいずれか1項に記載の光学フィルム。
8.
前記ハードコート層を形成するための組成物が、更に(F)無機酸化物微粒子を含有する上記1〜7のいずれか1項に記載の光学フィルム。
9.
前記(F)無機酸化物微粒子がシリカ微粒子である上記8に記載の光学フィルム。
10.
前記ハードコート層を形成するための組成物、及び前記帯電防止層を形成するための組成物のうち少なくとも一方が更に(G)増粘剤を含有する上記1〜9のいずれか1項に記載の光学フィルム。
11.
前記(B)及び(C)のうち少なくとも一方が、ウレタンアクリレート及びエポキシアクリレートのうち少なくとも1種を含有する上記1〜10のいずれか1項に記載の光学フィルム。
12.
前記(B)及び(C)のうち少なくとも一方が、分子量600以上の単官能モノマー/オリゴマー及び多官能モノマー/オリゴマーのうち少なくとも1種を含有する上記1〜11のいずれか1項に記載の光学フィルム。
13.
前記帯電防止層を形成するための組成物が、更に(H)フッ素系界面活性剤、又はシリコーン系界面活性剤を含有する、上記1〜12のいずれか1項に記載の光学フィルム。
14.
上記1〜13のいずれか1項に記載の光学フィルムに直接又は他の層を介して低屈折率層を有する反射防止フィルム。
15.
上記1〜13のいずれか1項に記載の光学フィルム又は上記14に記載の反射防止フィルムを偏光板用保護フィルムとして用いた偏光板。
16.
上記1〜13のいずれか1項に記載の光学フィルム、上記14に記載の反射防止フィルム、又は上記15に記載の偏光板をディスプレイの最表面に有する画像表示装置。
17.
透明支持体上に少なくともハードコート層、及び帯電防止層をこの順で有し、前記透明支持体に対して前記帯電防止層側の表面抵抗率SR(Ω/sq)の常用対数値(LogSR)が13以下である光学フィルムの製造方法であって、
少なくとも下記(A)及び(B)を含有し、かつ無機酸化物微粒子の含有量が全固形分の10質量%未満である帯電防止層形成用組成物と、ハードコート層形成用組成物とを同時に塗布する工程を有する、光学フィルムの製造方法。
(A)導電性有機化合物
(B)重合性基を3つ以上有する多官能モノマー
【0016】
本発明の光学フィルムは、透明支持体上に少なくともハードコート層、帯電防止層をこの順で積層された構成である。本発明では、ハードコート層と帯電防止層の2層は一回の塗布工程で2層の塗布層を同時に塗布形成される方法(同時重層塗布)を用いて形成する。
ハードコート層に導電性有機化合物を使用した場合、高いハードコート性を得るために層中の導電性有機化合物含率を一定にしたまま帯電防止層の膜厚を厚くすると、層中の導電性有機化合物の総量が増えるために着色が強くなり透過率が低下したり、塗膜表面が荒れて微細な凹凸ができてしまったりする傾向があった。また、膜厚を厚くすると層下部に存在する導電性有機化合物は表面抵抗を下げる効果に寄与しなくなってくることから無駄に導電性有機化合物の使用量が多くなり、コストアップに繋がっていた。そこで上記のようにハードコート層(防眩層)と導電性有機化合物を高密度に含有した帯電防止層を2層構成とにすることで高いハードコート性と導電性、透過率、良好な面状低コストを両立した光学フィルムが得られる。
【0017】
また、干渉ムラが良好な光学フィルムを得るためには基材を溶解あるいは膨潤させる溶剤を使用し界面反射を抑えることが重要となるが、導電性有機化合物を用いて帯電防止層を形成する場合、導電性有機化合物には親水的な化合物が多いため上記溶剤を併用すると干渉ムラは良化するものの面荒れや点状の欠陥が発生したりする場合がある。また、同様に導電性有機化合物の溶解性、安定性が高い溶剤(アルコール系溶剤)を帯電防止層に使用した場合は面荒れや白化は起こりにくくなるものの干渉ムラが悪化する傾向にある。そこで上記のようにハードコート層(防眩層)と導電性有機化合物を高密度に含有した帯電防止層を2層構成にし、各々の層における溶剤種等を制御することで良好な干渉ムラ、高いハードコート性と導電性、透過率、良好な面状を両立した光学フィルムが得られる。
ハードコート層と帯電防止層の2層を一回の塗布工程で同時に塗布形成することによりハードコート層/帯電防止層の界面が適度に混合されることで界面密着に優れ、界面反射の低下による干渉ムラ良化に繋がると共に低コストで高い生産性を得る事が可能となる。
【発明の効果】
【0018】
本発明によれば、被膜強度が強く、ハードコート性、透明性、帯電防止性に優れる光学フィルム及び反射防止フィルム、これを用いた偏光板、並びに画像表示装置を提供することができる。また、本発明では上記効果に加え、更に干渉縞による光学ムラが見えにくい光学フィルムを提供することができる。
【発明を実施するための形態】
【0019】
以下、本発明を実施するための形態について詳細に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。なお、本明細書において、数値が物性値、特性値等を表す場合に、「(数値1)〜(数値2)」という記載は「(数値1)以上(数値2)以下」の意味を表す。また、本明細書において、「(メタ)アクリレート」との記載は、「アクリレート及びメタクリレートの少なくともいずれか」の意味を表す。「(メタ)アクリル酸」、「(メタ)アクリロイル」等も同様である。
【0020】
本発明の光学フィルムは、透明支持体上に少なくともハードコート層、帯電防止層を有し、前記2層が同時に塗布形成された光学フィルムであって、前記帯電防止層が(A)、(B)を含有する組成物から形成され、無機酸化物微粒子の含有量が固形分の0%以上10%未満であり、表面抵抗率SR(Ω/sq)の常用対数値(LogSR)が13以下の範囲であることを特徴とする。
(A)導電性有機化合物
(B)重合性基を3つ以上有する多官能モノマー
【0021】
以下、本発明の光学フィルムの構成について詳細に説明する。
【0022】
[光学フィルムの層構成]
本発明の光学フィルムは透明支持体上に少なくともハードコート層、帯電防止層をする。該光学フィルムの構成の代表的な例としては以下のようなものが挙げられる。また、下記以外の機能層を有していてもよい。
a.透明支持体/ハードコート層/帯電防止層
b.透明支持体/ハードコート層/帯電防止層/低屈折率層
c.透明支持体/ハードコート層/帯電防止層/高屈折率層/低屈折率層
d.透明支持体/ハードコート層/帯電防止層/中屈折率層/高屈折率層/低屈折率層
【0023】
bのように、支持体上にハードコート層/帯電防止層を塗布した上に、低屈折率層を積層すると、反射防止フィルムとして好適に用いることができる。ハードコート層/帯電防止層の上に低屈折率層を光の波長の1/4前後の膜厚で形成することにより、薄膜干渉の原理により表面反射を低減することができる(以下、本発明の光学フィルムの中でも、特に、ハードコート層/帯電防止層上に反射防止層(低屈折率層、中屈折率層、高屈折率層)を有するものを、「反射防止フィルム」とも称する)。
また、cのように支持体上にハードコート層/帯電防止層を塗布した上に、高屈折率層、低屈折率層を積層しても反射防止フィルムとして好適に用いることができる。更に、dのように支持体、ハードコート層/帯電防止層上に、中屈折率層、高屈折率層、そして低屈折率層の順序の層構成を設置することにより、反射率を1%以下とすることができる。
【0024】
aないしdの構成において、ハードコート層及び帯電防止層は防眩性を有する防眩層とすることができる。防眩性は公知の方法により付与することができるが、マット粒子の分散によって好適に付与することができる。マット粒子の分散によって形成される防眩層は、バインダーとバインダー中に分散された透光性粒子とからなる。
【0025】
以下、本発明の光学フィルムにおける帯電防止層を形成するための組成物(帯電防止層形成用組成物)、及びハードコート層を形成するための組成物(ハードコート層形成用組成物)に用いることができる成分について説明する。本発明においては、帯電防止層形成用組成物及びハードコート層形成用組成物は同時に透明支持体上に塗布形成されるものであるため、塗布液であることが好ましい。
【0026】
本発明における帯電防止層形成用組成物は、少なくとも以下の(A)及び(B)を含有する。
(A)導電性有機化合物
(B)重合性基を3つ以上有する多官能モノマー
【0027】
(A)導電性有機化合物
本発明における帯電防止層形成用組成物は導電性有機化合物を含有する。
本発明に用いられる導電性有機化合物としては導電性を有する有機化合物であれば特に制限はないが、イオン導電性化合物又は電子伝導性化合物が挙げられる。
イオン導電性化合物としては、カチオン性、アニオン性、非イオン性、両性等のイオン導電性化合物が挙げられる。これらの中では帯電防止性能が高く、比較的安価であることから、4級アンモニウム塩基を有する化合物(カチオン系化合物)が好適である。
【0028】
4級アンモニウム塩基を有する化合物としては、低分子型又は高分子型のいずれを用いることもできるが、ブリードアウト等による帯電防止性の変動がないことから高分子型カチオン系帯電防止剤がより好ましく用いられる。
【0029】
高分子型の4級アンモニウム塩基を有するカチオン化合物としては、公知化合物の中から適宜選択して用いることができるが、下記一般式(I)〜(III)で現される構造単位の少なくとも1つの単位を有するポリマーが好ましい。
【0030】
【化2】

【0031】
一般式(I)中、Rは水素原子、アルキル基、ハロゲン原子又は−CHCOOを表す。Yは水素原子又は−COOを表す。Mはプロトン又はカチオンを表す。Lは−CONH−、−COO−、−CO−又は−O−を表す。Jはアルキレン基、アリーレン基、又はこれらを組み合わせて得られる基を表す。Qは下記群Aから選ばれる基を表す。
【0032】
【化3】

【0033】
式中、R、R’及びR’’は、それぞれ独立に、アルキル基を表す。Jはアルキレン基、アリーレン基、又はこれらを組み合わせて得られる基を表す。Xはアニオンを表す。p及びqは、それぞれ独立に、0又は1を表す。
【0034】
【化4】

【0035】
【化5】

【0036】
一般式(II)、(III)中、R、R、R及びRは、それぞれ独立に、アルキル基を表し、RとR及びRとRはそれぞれ互いに結合して含窒素複素環を形成してもよい。
A、B及びDは、それぞれ独立に、アルキレン基、アリーレン基、アルケニレン基、アリーレンアルキレン基、−RCOR−、−RCOOR10OCOR11−、−R12OCR13COOR14−、−R15−(OR16−、−R17CONHR18NHCOR19−、−R20OCONHR21NHCOR22−又は―R23NHCONHR24NHCONHR25−を表す。Eは単結合、アルキレン基、アリーレン基、アルケニレン基、アリーレンアルキレン基、−RCOR−、−RCOOR10OCOR11−、−R12OCR13COOR14−、−R15−(OR16−、−R17CONHR18NHCOR19−、−R20OCONHR21NHCOR22−又は―R23NHCONHR24NHCONHR25−又は−NHCOR26CONH−を表す。R、R、R、R11、R12、R14、R15、R16、R17、R19、R20、R22、R23、R25及びR26はアルキレン基を表す。R10、R13、R18、R21及びR24は、それぞれ独立に、アルキレン基、アルケニレン基、アリーレン基、アリーレンアルキレン基及びアルキレンアリーレン基から選ばれる連結基を表す。mは1〜4の正の整数を表す。Xはアニオンを表す。Z、Zは−N=C−基とともに5員又は6員環を形成するのに必要な非金属原子群を表し、≡N[X]−なる4級塩の形でEに連結してもよい。
nは5〜300の整数を表す。
【0037】
一般式(I)〜(III)の基について説明する。
ハロゲン原子は、塩素原子、臭素原子が挙げられ、塩素原子が好ましい。
アルキル基は、炭素数1〜4の分岐又は直鎖のアルキル基が好ましく、メチル基、エチル基、プロピル基がより好ましい。
アルキレン基は、炭素数1〜12のアルキレン基が好ましく、メチレン基、エチレン基、プロピレン基がより好ましく、エチレン基が特に好ましい。
アリーレン基は、炭素数6〜15のアリーレン基が好ましく、フェニレン、ジフェニレン、フェニルメチレン基、フェニルジメチレン基、ナフチレン基がより好ましく、フェニルメチレン基が特に好ましい、これらの基は置換基を有していてもよい。
アルケニレン基は、炭素数2〜10のアルキレン基が好ましく、アリーレンアルキレン基は、炭素数6〜12のアリーレンアルキレン基が好ましい、これらの基は置換基を有していてもよい。
各基に置換してもよい置換基としては、メチル基、エチル基、プロピル基等が挙げられる。
【0038】
一般式(I)において、Rは水素原子が好ましい。
Yは、好ましくは水素原子である。
Jは、好ましくはフェニルメチレン基である。
Qは、好ましくは群Aから選ばれる下記一般式(VI)であり、R、R’及びR’’は各々メチル基である。
は、ハロゲンイオン、スルホン酸アニオン、カルボン酸アニオンなどが挙げられ、好ましくはハロゲンイオンであり、より好ましくは塩素イオンである。
p及びqは、好ましくは0又は1であり、より好ましくはp=0、q=1である。
【0039】
【化6】

【0040】
一般式(II)及び(III)において、R、R、R及びRは、好ましくは炭素数1〜4の置換又は無置換のアルキル基が好ましく、メチル基、エチル基がより好ましく、メチル基が特に好ましい。
A、B及びDは、好ましくはそれぞれ独立に、炭素数2〜10の置換又は無置換のアルキレン基、アリーレン基、アルケニレン基、アリーレンアルキレン基を表し、好ましくはフェニルジメチレン基である。
は、ハロゲンイオン、スルホン酸アニオン、カルボン酸アニオンなどが挙げられ、好ましくはハロゲンイオンであり、より好ましくは塩素イオンである。
Eは、好ましくはEは単結合、アルキレン基、アリーレン基、アルケニレン基、アリーレンアルキレン基を表す。
、Zが、−N=C−基とともに形成する5員又は6員環としては、ジアゾニアビシクロオクタン環等を例示することができる。
【0041】
以下に、一般式(I)〜(III)で表される構造のユニットを有する化合物の具体例を挙げるが、本発明はこれらに限定されるわけではない。なお、下記の具体例における添え字(m、x、y、r及び実際の数値)の内、mは各ユニットの繰り返し単位数を表し、x、y、z、rは各々のユニットのモル比を表す。
【0042】
【化7】

【0043】
【化8】

【0044】
【化9】

【0045】
【化10】

【0046】
【化11】

【0047】
上記で例示した導電性化合物は、単独で用いてもよいし、2種以上の化合物を併用して用いることもできる。また、帯電防止剤の分子内に重合性基を有する帯電防止化合物は、帯電防止層の耐擦傷性(膜強度)も高めることができるので、より好ましい。
【0048】
イオン伝導性化合物の含有量は帯電防止層用塗布組成物の全固形分中0.1〜20質量%が好ましく、1〜15質量%が更に好ましく、3〜10質量%が最も好ましい。含有量が0.1質量%以上であれば十分な帯電防止性が得られ、20質量%以下であれば塗膜の硬度が低下せず、面状にも優れる。
【0049】
電子伝導性化合物としては、芳香族炭素環又は芳香族ヘテロ環を、単結合又は二価以上の連結基で連結した非共役高分子又は共役高分子である化合物が挙げられる。本発明に用いられる電子伝導性化合物は、10−6S・cm−1以上の導電性を示すポリマーであることが好ましく、これに該当する高分子化合物であれば、いずれのものも使用することができる。より好ましくは、10−1S・cm−1以上の導電性を有する高分子化合物(以後、導電性ポリマーとも呼ぶ)である。
【0050】
導電性ポリマーは、好ましくは芳香族炭素環又は芳香族ヘテロ環を、単結合又は二価以上の連結基で連結した非共役高分子又は共役高分子である。非共役高分子又は共役高分子における前記芳香族炭素環としては、例えばベンゼン環が挙げられ、更に縮環を形成してもよい。非共役高分子又は共役高分子における前記芳香族ヘテロ環としては、例えばピリジン環、ビラジン環、ピリミジン環、ピリダジン環、トリアジン環、オキサゾール環、チアゾール環、イミダゾール環、オキサジアゾール環、チアジアゾール環、トリアゾール環、テトラゾール環、フラン環、チオフェン環、ピロール環、インドール環、カルバゾール環、ペンゾイミダゾール環、イミダゾピリジン環などが挙げられ、更に縮環を形成してもよく、置換基を有してもよい。
【0051】
また、非共役高分子又は共役高分子における前記二価以上の連結基としては、炭素原子、珪素原子、窒素原子、硼素原子、酸素原子、硫黄原子、金属、金属イオンなどで形成される連結基が挙げられる。好ましくは、炭素原子、窒素原子、珪素原子、硼素原子、酸素原子、硫黄原子及びこれらの組み合わせから形成される基であり、組み合わせにより形成される基としては、置換若しくは無置換のメチレン基、カルボニル基、イミノ基、スルホニル基、スルフィニル基、エステル基、アミド基、シリル基などが挙げられる。
【0052】
導電性ポリマーとしては、具体的には、置換又は非置換の導電性ポリアニリン、ポリパラフェニレン、ポリパラフェニレンビニレン、ポリチオフェン、ポリフラン、ポリピロール、ポリセレノフェン、ポリイソチアナフテン、ポリフェニレンスルフィド、ポリアセチレン、ポリピリジルビニレン、ポリアジン、又はこれらの誘導体等が挙げられる。これらは1種のみを用いてもよく、また、目的に応じて2種以上を組み合わせて用いてもよい。
【0053】
また、所望の導電性を達成できる範囲であれば、導電性を有しない他のポリマーとの混合物として用いることもでき、導電性ポリマーを構成し得るモノマーと導電性を有しない他のモノマーとのコポリマーも用いることができる。
【0054】
導電性ポリマーとしては、共役高分子であることが更に好ましい。共役高分子の例としては、ポリアセチレン、ポリジアセチレン、ポリ(パラフェニレン)、ポリフルオレン、ポリアズレン、ポリ(パラフェニレンサルファイド)、ポリピロール、ポリチオフェン、ポリイソチアナフテン、ポリアニリン、ポリ(パラフェニレンビニレン)、ポリ(2,5−チエニレンビニレン)、複鎖型共役系高分子(ポリペリナフタレンなど)、金属フタロシアニン系高分子、その他共役系高分子(ポリ(パラキシリレン)、ポリ[α−(5,5’−ビチオフェンジイル)ベンジリデン]など)、又はこれらの誘導体等が挙げられる。
好ましくはポリ(パラフェニレン)、ポリピロール、ポリチオフェン、ポリアニリン、ポリ(パラフェニレンビニレン)、ポリ(2,5−チエニレンビニレン)が挙げられ、より好ましくはポリチオフェン、ポリアニリン、ポリピロール又はこれらの誘導体、更に好ましくはポリチオフェン及びその誘導体の少なくともいずれかが挙げられる。
これら共役高分子は置換基を有していてもよい。これらの共役高分子が有する置換基としては、後述の一般式(s1)においてR11として説明する置換基を挙げることができる。
【0055】
特に、導電性ポリマーが下記一般式(s1)で表される部分構造を有すること(即ちポリチオフェン及びその誘導体であること)が、高い透明性と帯電防止性を両立した光学フィルムを得るという観点から好ましい。
【0056】
【化12】

【0057】
一般式(s1)中、R11は置換基を表し、m11は0〜2の整数を表す。m11が2を表すとき、複数のR11は互いに同一であっても異なってもよく、互いに連結して環を形成してもよい。n11は1以上の整数を表す。
【0058】
11で表される置換基としては、アルキル基(好ましくは炭素数1〜20、より好ましくは炭素数1〜12、更に好ましくは炭素数1〜8であり、例えばメチル、エチル、iso−プロピル、tert−ブチル、n−オクチル、n−デシル、n−ヘキサデシル、シクロプロピル、シクロペンチル、シクロヘキシルなどが挙げられる。)、アルケニル基(好ましくは炭素数2〜20、より好ましくは炭素数2〜12、特に好ましくは炭素数2〜8であり、例えばビニル、アリル、2−ブテニル、3−ペンテニル、2−ヘキセニル、3−ヘキセニル、4−ヘキセニル、2−オクテニルなどが挙げられる。)、アルキニル基(好ましくは炭素数2〜20、より好ましくは炭素数2〜12、特に好ましくは炭素数2〜8であり、例えばプロパルギル、3−ペンチニルなどが挙げられる。)、アリール基(好ましくは炭素数6〜30、より好ましくは炭素数6〜20、特に好ましくは炭素数6〜12であり、例えばフェニル、p−メチルフェニル、ナフチルなどが挙げられる。)、アミノ基(好ましくは炭素数0〜20、より好ましくは炭素数0〜10、特に好ましくは炭素数0〜6であり、例えばアミノ、メチルアミノ、ジメチルアミノ、ジエチルアミノ、ジベンジルアミノ、ジフェニルアミノなどが挙げられる。)、
【0059】
アルコキシ基(好ましくは炭素数1〜20、より好ましくは炭素数1〜12、特に好ましくは炭素数1〜8であり、例えばメトキシ、エトキシ、ブトキシ、ヘキシルオキシ、オクチルオキシなどが挙げられる。)、アリールオキシ基(好ましくは炭素数6〜20、より好ましくは炭素数6〜16、特に好ましくは炭素数6〜12であり、例えばフェニルオキシ、2−ナフチルオキシなどが挙げられる。)、アシル基(好ましくは炭素数1〜20、より好ましくは炭素数1〜16、特に好ましくは炭素数1〜12であり、例えばアセチル、ベンゾイル、ホルミル、ピバロイルなどが挙げられる。)、アルコキシカルボニル基(好ましくは炭素数2〜20、より好ましくは炭素数2〜16、特に好ましくは炭素数2〜12であり、例えばメトキシカルボニル、エトキシカルボニルなどが挙げられる。)、アリールオキシカルボニル基(好ましくは炭素数7〜20、より好ましくは炭素数7〜16、特に好ましくは炭素数7〜10であり、例えばフェニルオキシカルボニルなどが挙げられる。)、
【0060】
アシルオキシ基(好ましくは炭素数2〜20、より好ましくは炭素数2〜16、特に好ましくは炭素数2〜10であり、例えばアセトキシ、ベンゾイルオキシなどが挙げられる。)、アシルアミノ基(好ましくは炭素数2〜20、より好ましくは炭素数2〜16、特に好ましくは炭素数2〜10であり、例えばアセチルアミノ、ベンゾイルアミノなどが挙げられる。)、アルコキシカルボニルアミノ基(好ましくは炭素数2〜20、より好ましくは炭素数2〜16、特に好ましくは炭素数2〜12であり、例えばメトキシカルボニルアミノなどが挙げられる。)、アリールオキシカルボニルアミノ基(好ましくは炭素数7〜20、より好ましくは炭素数7〜16、特に好ましくは炭素数7〜12であり、例えばフェニルオキシカルボニルアミノなどが挙げられる。)、スルホニルアミノ基(好ましくは炭素数1〜20、より好ましくは炭素数1〜16、特に好ましくは炭素数1〜12であり、例えばメタンスルホニルアミノ、ベンゼンスルホニルアミノなどが挙げられる。)、スルファモイル基(好ましくは炭素数0〜20、より好ましくは炭素数0〜16、特に好ましくは炭素数0〜12であり、例えばスルファモイル、メチルスルファモイル、ジメチルスルファモイル、フェニルスルファモイルなどが挙げられる。)、
【0061】
カルバモイル基(好ましくは炭素数1〜20、より好ましくは炭素数1〜16、特に好ましくは炭素数1〜12であり、例えばカルバモイル、メチルカルバモイル、ジエチルカルバモイル、フェニルカルバモイルなどが挙げられる。)、アルキルチオ基(好ましくは炭素数1〜20、より好ましくは炭素数1〜16、特に好ましくは炭素数1〜12であり、例えばメチルチオ、エチルチオなどが挙げられる。)、アリールチオ基(好ましくは炭素数6〜20、より好ましくは炭素数6〜16、特に好ましくは炭素数6〜12であり、例えばフェニルチオなどが挙げられる。)、スルホニル基(好ましくは炭素数1〜20、より好ましくは炭素数1〜16、特に好ましくは炭素数1〜12であり、例えばメシル、トシルなどが挙げられる。)、スルフィニル基(好ましくは炭素数1〜20、より好ましくは炭素数1〜16、特に好ましくは炭素数1〜12であり、例えばメタンスルフィニル、ベンゼンスルフィニルなどが挙げられる。)、ウレイド基(好ましくは炭素数1〜20、より好ましくは炭素数1〜16、特に好ましくは炭素数1〜12であり、例えばウレイド、メチルウレイド、フェニルウレイドなどが挙げられる。)、リン酸アミド基(好ましくは炭素数1〜20、より好ましくは炭素数1〜16、特に好ましくは炭素数1〜12であり、例えばジエチルリン酸アミド、フェニルリン酸アミドなどが挙げられる。)、
【0062】
ヒドロキシ基、メルカプト基、ハロゲン原子(例えばフッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子)、シアノ基、スルホ基、カルボキシル基、ニトロ基、ヒドロキサム酸基、スルフィノ基、ヒドラジノ基、イミノ基、ヘテロ環基(好ましくは炭素数1〜20、より好ましくは炭素数1〜12で、ヘテロ原子としては、例えば窒素原子、酸素原子、硫黄原子が挙げられる。具体的には、例えばピロリジン、ピペリジン、ピペラジン、モルフォリン、チオフェン、フラン、ピロール、イミダゾール、ピラゾール、ピリジン、ピラジン、ピリダジン、トリアゾール、トリアジン、インドール、インダゾール、プリン、チアゾリン、チアゾール、チアジアゾール、オキサゾリン、オキサゾール、オキサジアゾール、キノリン、イソキノリン、フタラジン、ナフチリジン、キノキサリン、キナゾリン、シンノリン、プテリジン、アクリジン、フェナントロリン、フェナジン、テトラゾール、ベンズイミダゾール、ベンズオキサゾール、ベンズチアゾール、ベンゾトリアゾール、テトラザインデンなどが挙げられる。)、シリル基(好ましくは炭素数3〜40、より好ましくは3〜30、特に好ましくは3〜24であり、例えばトリメチルシリル、トリフェニルシリルなどが挙げられる。)などが挙げられる。
【0063】
上記R11で表される置換基は、更に置換されていてもよい。また、置換基を複数有する場合、それらの置換基は互いに同じでも異なっていてもよく、また可能な場合は連結して環を形成してもよい。形成される環としては例えば、シクロアルキル環、ベンゼン環、チオフェン環、ジオキサン環、ジチアン環等が挙げられる。
【0064】
11で表される置換基として、好ましくはアルキル基、アルケニル基、アルキニル基、アルコキシ基、アルキルチオ基であり、更に好ましくはアルキル基、アルコキシ基、アルキルチオ基である。特に好ましくは、m11が2のとき、2つのR11が環を形成したアルコキシ基、アルキルチオ基であり、ジオキサン環、ジチアン環を形成することが好適である。
【0065】
一般式(s1)においてm11が1のとき、R11はアルキル基であることが好ましく、炭素数2〜8のアルキル基がより好ましい。
また、R11が、アルキル基であるポリ(3−アルキルチオフェン)であるとき、隣り合ったチオフェン環との連結様式はすべて2−5’で連結した立体規則的なものと、2−2’、5−5’連結が含まれる立体不規則的なものがあるが、立体的不規則なものが好ましい。
【0066】
本発明では、導電性ポリマーとしては、高い透明性と導電性を両立するという観点から、ポリ(3,4−エチレンジオキシ)チオフェン(下記具体例化合物(6)、PEDOT)であることが特に好ましい。
【0067】
一般式(s1)で表されるポリチオフェン及びその誘導体は、J.Mater.Chem.,2005,15,2077−2088.及びAdvanced Materials 2000,12(7),page 481など公知の方法によって作製することができる。また、市販品として、Denatron P502(ナガセケムテック社製)、3,4−ethylenedioxythiophene(BAYTRON(登録商標)M V2)、3,4−polyethylenedioxythiopene/polystyrenesulfonate (BAYTRON(登録商標)P)、BAYTRON(登録商標)C)、BAYTRON(登録商標)F E、BAYTRON(登録商標)M V2、BAYTRON(登録商標)P、BAYTRON(登録商標)P AG、BAYTRON(登録商標)P HC V4、BAYTRON(登録商標)P HS、BAYTRON(登録商標)PH、BAYTRON(登録商標)PH 500、BAYTRON(登録商標)PH 510(以上、シュタルク社製)などを入手することができる。
ポリアニリン及びその誘導体としては、ポリアニリン(アルドリッチ社製)、ポリアニリン(エレラルダイン塩)(アルドリッチ社製)などを入手することができる。
ポリピロール及びその誘導体としては、ポリピロール(アルドリッチ社製)などを入手することができる。
【0068】
以下に、導電性ポリマーの具体例を示すが、本発明はこれらに限定されるものではない。下記具体例中、x及びyは繰り返し単位の数を表す。また、これらの他にも、国際公開第98/01909号記載の化合物等が挙げられる。
【0069】
【化13】

【0070】
【化14】

【0071】
本発明で用いる導電性ポリマーの質量平均分子量は、1,000〜1,000,000が好ましく、より好ましくは10,000〜500,000であり、更に好ましくは10,000〜100,000である。ここで質量平均分子量は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィにより測定されるポリスチレン換算質量平均分子量である。
【0072】
(有機溶剤への可溶性)
導電性ポリマーは、塗布性及び(B)成分との親和性付与の観点から、有機溶剤に可溶であることが好ましい。
より具体的には、本発明における導電性ポリマーは、含水率が5質量%以下で比誘電率が2〜30の有機溶剤中に少なくとも1.0質量%で可溶であることが好ましい。
ここで、「可溶」とは溶剤中に単一分子状態又は複数の単一分子が会合した状態で溶解しているか、粒子径が300nm以下の粒子状に分散されている状態を指す。
【0073】
一般に、導電性ポリマーは親水性が高く従来では水を主成分とする溶媒に溶解するが、このような導電性ポリマーを有機溶剤に可溶化するには、導電性ポリマーを含む組成物中に、有機溶剤との親和性を上げる化合物(例えば後述の可溶化補助剤等)や、有機溶剤中での分散剤等を添加する方法が挙げられる。また、導電性ポリマーとポリアニオンドーパントを用いる場合は、後述するようにポリアニオンドーパントの疎水化処理を行うことが好ましい。
更に、導電性ポリマーを脱ドープ状態(ドーパントを用いない状態)で有機溶剤への溶解性を向上させおき、塗布膜形成後にドーパントを加えて導電性を発現させる方法も用いることができる。
【0074】
上記以外にも、有機溶剤への溶解性を向上させる方法としては下記文献に示す方法を用いることも好ましい。
例えば、特開2002−179911号公報では、ポリアニリン組成物を脱ドープ状態で有機溶媒に溶解させておき、該素材を基材上に塗布し、乾燥させた後、プロトン酸と酸化剤とを溶解又は分散させた溶液にて酸化及びドーピング処理する事によって導電性を発現させる方法が記載されている。
また、国際公開第05/035626号公報には、水層及び有機層からなる混合層においてスルホン酸及びプロトン酸基を有する水不溶性有機高分子化合物の少なくとも一種の存在下にアニリン又はその誘導体を酸化重合するに際し、分子量調整剤及び、必要に応じ、相間移動触媒を共存させることにより有機溶媒に安定に分散する導電性ポリアニリンを製造する方法が記載されている。
【0075】
前記有機溶剤としては、例えば、アルコール類、芳香族炭化水素類、エーテル類、ケトン類、エステル類などが好適である。以下、具体的化合物を例示する(括弧内に比誘電率を記す。)。
アルコール類としては、例えば1価アルコール又は2価アルコールを挙げることができる。このうち1価アルコールとしては炭素数2〜8の飽和脂肪族アルコールが好ましい。これらのアルコール類の具体例としては、エチルアルコール(25.7)、n−プロピルアルコール(21.8)、i−プロピルアルコール(18.6)、n−ブチルアルコール(17.1)、sec −ブチルアルコール(15.5)、tert−ブチルアルコール(11.4)などを挙げることができる。
【0076】
また、芳香族炭化水素類の具体例としては、ベンゼン(2.3)、トルエン(2.2)、キシレン(2.2)などを、エーテル類の具体例としては、テトラヒドロフラン(7.5)、エチレングリコールモノメチルエーテル(16)、エチレングリコールモノメチルエーテルアセテート(8)、エチレングリコールモノエチルエーテル(14)、エチレングリコールモノエチルエーテルアセテート(8)、エチレングリコールモノブチルエーテル(9)などを、ケトン類の具体例としては、アセトン(21.5)、ジエチルケトン(17.0)、メチルエチルケトン(15.5)、ジアセトンアルコール(18.2)、メチルイソブチルケトン(13.1)、シクロヘキサノン(18.3)などを、エステル類の具体例としては、酢酸メチル(7.0)、酢酸エチル(6.0)、酢酸プロピル(5.7)、酢酸ブチル(5.0)などを挙げることができる。
【0077】
導電性ポリマーは、有機溶剤中に少なくとも1.0質量%で可溶なものであることが好ましく、少なくとも1.0〜10.0質量%で可溶であることがより好ましく、少なくとも3.0〜30.0質量%で可溶であることが更に好ましい。
前記有機溶剤中、導電性ポリマーは粒子状に存在していてもよい。この場合、平均粒子サイズは300nm以下であることが好ましく、200nm以下であることがより好ましく、100nm以下であることが更に好ましい。上記粒子サイズとすることで、有機溶剤中での沈降を抑制することができる。粒子サイズの下限は特に限定されない。
【0078】
(疎水化処理)
前述のように導電性ポリマーと共にポリアニオンドーパントを用いる場合、導電性ポリマーとポリアニオンドーパントとを含む組成物に対して疎水化処理を行うことが好ましい。前記組成物に対して疎水化処理を行うことで、導電性ポリマーの有機溶剤への溶解性を向上させ、(B)重合性基を二つ以上有する多官能モノマーとの親和性を向上させることができる。疎水化処理は、ポリアニオンドーパントのアニオン基を修飾することにより行うことができる。
具体的には、疎水化処理の第1の方法としては、アニオン基をエステル化、エーテル化、アセチル化、トシル化、トリチル化、アルキルシリル化、アルキルカルボニル化する等の方法が挙げられる。中でもエステル化、エーテル化が好ましい。エステル化により疎水化する方法は、例えば、ポリアニオンドーパントのアニオン基を塩素化剤により塩素化し、その後メタノールやエタノール等のアルコールによりエステル化する方法が挙げられる。また、ヒドロキシル基又はグリシジル基を有する化合物で更に不飽和2重結合性基を有する化合物を用いて、スルホ基やカルボキシ基とエステル化して疎水化することもできる。
本発明においては従来公知の種々の方法を用いることができるが、その一例として、特開2005−314671号公報、及び特開2006−28439号公報等に具体的に記載されている。
【0079】
疎水化処理の第2の方法としては、塩基系の化合物をポリアニオンドーパントのアニオン基に結合させて疎水化する方法が挙げられる。塩基系の化合物としてはアミン系の化合物が好ましく、1級アミン、2級アミン、3級アミン、芳香族アミン等が挙げられる。具体的には、炭素数が1〜20のアルキル基で置換された1級〜3級のアミン、炭素数が1〜20のアルキル基で置換されたイミダゾール、ピリジンなどが挙げられる。有機溶剤への溶解性向上のためにアミンの分子量は50〜2000が好ましく、更に好ましくは70〜1000、最も好ましくは80〜500である。
【0080】
塩基系疎水化剤であるアミン化合物の量は、導電性ポリマーのドープに寄与していないポリアニオンドーパントのアニオン基に対して0.1〜10.0モル当量であることが好ましく、0.5〜2.0モル当量であることがより好ましく、0.85〜1.25モル当量であることが特に好ましい。上記範囲で、有機溶剤への溶解性、導電性、塗膜の強度を満足することができる。
その他疎水化処理の詳細については、特開2008−115215号公報、及び特開2008−115216号公報等に記載の事項を適用することができる。
【0081】
(可溶化補助剤)
前記導電性ポリマーは、分子内に親水性部位と疎水性部位と好ましくは電離放射線硬化性官能基を有する部位を含む化合物(以下、可溶化補助剤という。)と共に用いることができる。
可溶化補助剤を用いることで、導電性ポリマーの含水率の低い有機溶剤への可溶化を助け、更には本発明における組成物による層の塗布面状改良や硬化皮膜の強度を上げることができる。
可溶化補助剤は、親水部位、疎水部位、電離放射線硬化性官能基含有部位を有する共重合体であることが好ましく、これら部位がセグメントに分かれているブロック型又はグラフト型の共重合体であることが特に好ましい。このような共重合体は、リビングアニオン重合、リビングラジカル重合、又は上記部位を有したマクロモノマーを用いて重合することができる。
可溶化補助剤については、例えば特開2006−176681号公報の[0022]〜[0038]等に記載されている。
【0082】
(導電性ポリマーを含む溶液の調製方法)
導電性ポリマーは、前記有機溶剤を用いて溶液の形態で調製することができる。
導電性ポリマーの溶液を調製する方法はいくつかの方法があるが、好ましくは以下の3つの方法が挙げられる。
第一の方法は、ポリアニオンドーパントの共存下で導電性ポリマーを水中で重合し、その後必要に応じて前記可溶化補助剤又は塩基系疎水化剤を加えて処理し、その後水を有機溶媒に置換する方法である。第二の方法は、ポリアニオンドーパントの共存下で導電性ポリマーを水中で重合し、その後必要に応じて前記可溶化補助剤又は塩基系疎水化剤で処理し、水を蒸発乾固させた後に、有機溶剤を加え可溶化する方法である。第三の方法は、π共役系導電性高分子とポリアニオンドーパントをそれぞれ別途調製した後に、両者を溶媒中で混合分散し、ドープ状態の導電性高分子組成物を調製し、溶剤に水を含む場合には水を有機溶媒に置換する方法である。
【0083】
上記の方法において、可溶化補助剤の使用量は導電性ポリマーとポリアニオンドーパントの合計量に対して、1〜100質量%が好ましく、更に好ましくは2〜70質量%、最も好ましくは5〜50質量%である。また、第一の方法において水を有機溶剤に置換する方法は、エタノール、イソプロピルアルコール、アセトンのような水混和性の高い溶剤を加えて用いて均一溶液とした後、限外ろ過を行い水を除去する方法が好ましい。また、水混和性の高い溶剤を用いて含水率をある程度低下させた後、より疎水的な溶剤を混合し減圧下で揮発性の高い成分を除去し溶剤組成を調整する方法が挙げられる。また、塩基系疎水化剤を用いて十分な疎水化を行えば、水との混和性の低い有機溶剤を加えて、分離した2相系とし水相中の有機導電性高分子を有機溶剤相に抽出することも可能である。
【0084】
電子伝導性化合物の含有量は帯電防止層用塗布組成物の全固形分中0.1〜20質量%が好ましく、1〜15質量%が更に好ましく、1〜10質量%が最も好ましい。含有量が0.1質量%以上であれば十分な帯電防止性が得られ、20質量%以下であれば塗膜の硬度が低下せず、面状に優れる。
【0085】
(B)重合性基を3つ以上有する多官能モノマー
本発明における帯電防止層形成用組成物は、(B)重合性基を3つ以上有する多官能モノマーを含有する。該(B)重合性基を3つ以上有する多官能モノマーは、硬化剤として機能することができ、帯電防止剤(前記(A)導電性有機化合物)との併用により硬度と帯電防止性に優れた帯電防止層とすることができる。(B)重合性基を3つ以上有する多官能モノマーを用いず、2つ以下の重合性基を有するモノマーのみを使用すると膜の硬度が低下するだけでなく、導電性が低下する場合もある。その原因は明らかではないが、重合性基が2つ以下のモノマーを使用すると重合性基密度が低いことにより硬化した際の硬化収縮が小さく導電性有機化合物分子間の距離が広がってしまうためであると推測される。
【0086】
(B)重合性基を3つ以上有する多官能モノマーが有する重合性基としては、(メタ)アクリロイル基、ビニル基、スチリル基、アリル基等の重合性不飽和基が好ましく、中でも、(メタ)アクリロイル基及び−C(O)OCH=CHが特に好ましい。
【0087】
重合性の不飽和結合を有する化合物の具体例としては、アルキレングリコールの(メタ)アクリル酸ジエステル類、ポリオキシアルキレングリコールの(メタ)アクリル酸ジエステル類、多価アルコールの(メタ)アクリル酸ジエステル類、エチレンオキシドあるいはプロピレンオキシド付加物の(メタ)アクリル酸ジエステル類、エポキシ(メタ)アクリレート類、ウレタン(メタ)アクリレート類、ポリエステル(メタ)アクリレート類等を挙げることができる。
【0088】
多価アルコールと(メタ)アクリル酸とのエステル類としては、例えば、ペンタエリスリトールテトラ(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、トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、EO変性トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、PO変性トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、EO変性リン酸トリ(メタ)アクリレート、トリメチロールエタントリ(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、ジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレート、1,2,3−クロヘキサンテトラメタクリレート、ポリウレタンポリアクリレート、ポリエステルポリアクリレート、カプロラクトン変性トリス(アクリロキシエチル)イソシアヌレート等が挙げられる。
【0089】
(メタ)アクリロイル基を有する多官能アクリレート系化合物類は市販されているものを用いることもでき、日本化薬(株)製KAYARAD DPHA、同PET−30、大阪有機化学工業(株)製ビスコートV♯360等を挙げることができる。
多官能モノマーについては、特開2009−98658号公報の段落[0114]〜[0122]に記載されており、本発明においても同様である。
【0090】
本発明におけるハードコート層形成用組成物は、少なくとも下記(C)及び(D)を含有することが好ましい。
(C)重合性基を2つ以上有する多官能モノマー
(D)透明支持体を溶解又は膨潤させる溶剤
【0091】
(C)重合性基を2つ以上有する多官能モノマー
本発明におけるハードコート層形成用組成物は(C)重合性基を2つ以上有する多官能モノマーを含有する。該多官能モノマーとしては、重合性基を3つ以上有する化合物であることが好ましく、具体例及び好ましい範囲は前記(B)重合性基を3つ以上有する多官能モノマーの具体例及び好ましい範囲と同様である。
【0092】
(C)重合性基を2つ以上有する多官能モノマーの具体例としては、前記(B)重合性基を3つ以上有する多官能モノマーの具体例に加えて、1,4−ブタンジオールジ(メタ)アクリレート、1,6−ヘキサンジオールジ(メタ)アクリレート、ネオペンチルグリコールジ(メタ)アクリレート、エチレングリコールジ(メタ)アクリレート、トリエチレングリコールジ(メタ)アクリレート等も挙げられる。
【0093】
(D)透明支持体を溶解又は膨潤させる溶剤
本発明におけるハードコート層形成用組成物は(D)透明支持体を溶解又は膨潤させる溶剤を含有する。
【0094】
(D)透明支持体(基材)を溶解又は膨潤させる溶剤としては基材との密着性を良好にすると共に干渉ムラを抑制するという観点から基材を短時間で溶解あるいは膨潤させる溶剤を少なくとも1種使用することが好ましい。
【0095】
基材がトリアセチルセルロース(TAC)の場合、溶解あるいは膨潤させる溶剤としては、アセトン、酢酸メチル、酢酸ブチル、クロロホルム、塩化メチレン、トリクロロエタン、テトラヒドロフラン、メチルエチルケトン、シクロヘキサノン、ニトロメタン、1,4―ジオキサン、ジオキソラン、N―メチルピロリドン、N,N−ジメチルホルムアミド、ジイソプロピルエーテル、メチルセルソルブ、エチルセルソルブ、ブチルセルソルブ、下記一般式(d1)で表されるカーボネート系溶剤が挙げられる。
【0096】
【化15】

【0097】
一般式(d1)中、Ra及びRbは、それぞれ独立にアルキル基を表す。
【0098】
一般式(d1)について説明する。
式中、Ra及びRbは、それぞれ独立にアルキル基を表し、炭素数1〜3のアルキル基が好ましい。炭素数1〜3のアルキル基としては、メチル基、エチル基、n−プロピル基、イソプロピル基が挙げられる。
一般式(d1)の溶剤として具体的には、例えば、ジメチルカーボーネート、ジエチルカーボネート、ジ−n−プロピルカーボーネート、ジイソプロピルカーボネート、非対称の例としては、メチルエチルカーボネート、メチルn−プロピルカーボネート、エチルn−プロピルカーボネートが挙げられる。
【0099】
特に、基材がTACの場合に使用する溶剤は、溶解あるいは膨潤させた結果干渉ムラの抑制能力に優れるという理由から、酢酸メチル、アセトン、メチルエチルケトン、前記一般式(d1)で表されるカーボネート系溶剤が好ましく、酢酸メチル、アセトン、ジメチルカーボーネート、ジエチルカーボネートがより好ましい。
【0100】
また、基材としてTACフィルムを用いると、ハードコート層及び帯電防止層をウエット塗工した際に生じるTACフィルムの平面性不良起因で筋状の塗工ムラ等が発生し易い場合があるが、沸点が85℃以上140℃以下、好ましくは90℃以上130℃以下の溶剤を少なくとも1種使用すると、平面性不良起因の筋状の塗工ムラ等が改善できる傾向があり、塗工適性上優位である。
【0101】
基材がポリエチレンテレフタレート(PET)の場合、溶解あるいは膨潤させる溶剤としては、フェノール、クロロベンゼン、ニトロベンゼン、クロロフェノール、ヘキサフルオロイソプロパノール、アセトン、酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸ブチル、クロロホルム、塩化メチレン、トリクロロエタン、テトラヒドロフラン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノン、ニトロメタン、1,4―ジオキサン、ジオキソラン、N―メチルピロリドン、N,N−ジメチルホルムアミド、メタノール、エタノール、イソプロピルアルコール、ブタノール、イソブチルアルコール、ジイソプロピルエーテル、メチルセルソルブ、エチルセルソルブ、ブチルセルソルブが挙げられる。
【0102】
基材がポリエチレンテレフタレート(PET)の場合に使用する溶剤は、フェノール、クロロベンゼン、ニトロベンゼン、クロロフェノール、ヘキサフルオロイソプロパノールが特に適している。
【0103】
(D)透明支持体を溶解又は膨潤させる溶剤は、ハードコート層形成用組成物に含まれる全溶剤中の20質量%以上100質量%以下含有することが好ましく、30%質量%以上100質量%以下であることがより好ましく、50%質量%以上100質量%以下であることが更に好ましい。該含有量が20質量%以上であると基材を十分に溶解あるいは膨潤でき、ハードコート層と基材との密着が十分に得られ、干渉ムラ良化効果が十分に得られる。
【0104】
以下、帯電防止層形成用組成物及びハードコート層形成用組成物に含有してもよいその他の成分について説明する。
帯電防止層形成用組成物は、前記(C)重合性基を2つ以上有する多官能モノマーを更に含有してもよい。
また、ハードコート層形成用組成物は前記(B)重合性基を3つ以上有する多官能モノマーを更に含有してもよい。
【0105】
(溶剤)
帯電防止層形成用組成物及びハードコート層形成用組成物には、それぞれ前述した溶媒に加えて更にその他の溶媒を含有してもよい。該溶媒は、塗工時の乾燥性、レベリング性向上等の観点から選ばれる。例えば、メタノール、エタノール、イソプロピルアルコール、プロピレングリコールモノメチルエーテル等のアルコール類、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノン等のケトン類、酢酸エチル、酢酸ブチル等のエステル類、ジメチルカーボネート、ジエチルカーボネート等のカーボネート系溶剤、ハロゲン化炭化水素類;トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素類が挙げられ、1種単独であるいは2種以上を組み合わせて用いることができる。
【0106】
(E)アルコール系溶剤
帯電防止層形成用組成物に使用する溶剤としては、アルコール系溶剤を少なくとも1種含有することが好ましい。アルコール系溶剤を含有ることにより、比較的親水的である(A)導電性有機化合物の安定性が良化し、面荒れや、点欠陥等の面状故障が起こりにくくなる。
アルコール系溶剤としては、例えば1価アルコール又は多価アルコールを挙げることができる。このうち1価アルコールとしては炭素数2〜8の飽和脂肪族アルコールが好ましい。これらのアルコール類の具体例としては、エチルアルコール、n−プロピルアルコール、i−プロピルアルコール、n−ブチルアルコール、sec−ブチルアルコール、tert−ブチルアルコール、多価アルコール類としては、エチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコールプロピレングリコール、ジプロピレングリコールブチレングリコール、ヘキサンジオール、ペンタンジオールなどを挙げることができる。
【0107】
また、多価アルコールエーテル類の具体例としては、エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、エチレングリコールモノブチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノエチルエーテル、プロピレングリコールモノブチルエーテルなどを好ましく用いることができる。
【0108】
アルコール系溶剤は帯電防止層形成用組成物に含まれる全溶剤の内20%以上80%以下であることが好ましく、30%以上70%以下であることが更に好ましく、50%以上70%以下であることが最も好ましい。20%以上であると導電性有機化合物の塗布液中での安定性が向上し、塗膜の表面に凹凸が形成されずヘイズが上昇しにくく、点状の欠陥が発生しにくいため好ましい。80%以下であると塗布液中に含まれる重合性基を3つ以上有する多官能モノマーの溶解性が向上し、上記同様面荒れや白化が起こりにくいため好ましい。
【0109】
(F)無機酸化物微粒子
ハードコート層を形成するための組成物が、更に(F)無機酸化物微粒子を含有することが屈折率の制御、塗膜の硬度上昇という観点から好ましい。無機粒子としては、珪素、ジルコニウム、チタン、アルミニウム、インジウム、亜鉛、錫、アンチモンのうちより選ばれる少なくとも一つ金属の酸化物、具体例としては、ZrO、TiO、Al、In、ZnO、SnO、Sb、ITO、ATO等が挙げられる。その他フッ化マグネシウムなども使用できる。該(F)無機酸化物微粒子としてはシリカ微粒子が特に好ましい。
シリカ微粒子のサイズ(1次粒径)は5nm以上100nm未満、更に好ましくは10nm以上70nm以下、最も好ましくは10nm以上50nm以下であり、微粒子の平均粒径は電子顕微鏡写真から求めることができる。無機微粒子の粒径が大きすぎるとハードコート層表面に微細な凹凸ができ、黒の締まりといった外観、積分反射率が悪化する。シリカ微粒子は、結晶質でも、アモルファスのいずれでも良く、また単分散粒子でも、所定の粒径を満たすならば凝集粒子でも構わない。形状は、球形が最も好ましいが、不定形等の球形以外であっても問題無い。また、シリカ微粒子は粒子平均粒子サイズの異なるものを2種以上併用して用いてもよい。
【0110】
本発明に使用することができるシリカ微粒子は塗布液中での分散性向上、膜強度向上のために表面処理を施していてもよく、表面処理方法の具体例及びその好ましい例は、特開2007−298974号公報の[0119]〜[0147]に記載のものと同様である。
【0111】
シリカ微粒子の具体的な例としては、MiBK−ST、MiBK−SD(以上、平均粒子径15nm、日産化学工業(株)製シリカゾル)、MEK−ST−L(平均粒子径50nm、日産化学工業(株)製シリカゾル)などを好ましく用いることができる。
【0112】
シリカ微粒子等の無機酸化物微粒子は、ハードコート層形成用組成物の全固形分に対して5〜50質量%含有されることが好ましく、10〜30質量%含有されることがより好ましい。
【0113】
(G)増粘剤
本発明の光学フィルムは、一回の塗布工程で2層の塗布層を同時に塗布形成する際の2層の混合具合を調整するために増粘剤を用いて塗布液の粘度を調整することが好ましい。ここで言う増粘剤とは、それを添加することにより液の粘度が増大するものを意味し、添加することにより塗布液の粘度が上昇する大きさとして好ましくは0.05〜50cPであり、更に好ましくは0.10〜30cPであり、最も好ましくは0.10〜20cPである。
【0114】
このような増粘剤としては以下のものが挙げられるが、これらに限定されない。
ポリ−ε−カプロラクトン、ポリ−ε−カプロラクトンジオール、ポリ−ε−カプロラクトントリオール、ポリビニルアセテート、ポリ(エチレンアジペート)、ポリ(1,4−ブチレンアジペート)、ポリ(1,4−ブチレングルタレート)、ポリ(1,4−ブチレンスクシネート)、ポリ(1,4−ブチレンテレフタレート)
ポリ(エチレンテレフタレート)、ポリ(2−メチル−1,3−プロピレンアジペート)、ポリ(2−メチル−1,3−プロピレングルタレート)、ポリ(ネオペンチルグリコールアジペート)、ポリ(ネオペンチルグリコールセバケート)、ポリ(1,3−プロピレンアジペート)、ポリ(1,3−プロピレングルタレート)、ポリビニルブチラール、ポリビニルホルマール、ポリビニルアセタール、ポリビニルプロパナール、ポリビニルヘキサナール、ポリビニルピロリドン、ポリアクリル酸エステル、ポリメタクリル酸エステル、セルロースアセテート、セルロースプロピオネート、セルロースアセテートブチレート。
【0115】
この他にも特開平8−325491号記載のスメクタイト、フッ素四珪素雲母、ベントナイト、シリカ、モンモリロナイト及びポリアクリル酸ソーダ、特開平10−219136エチルセルロース、ポリアクリル酸、有機粘土など、公知の粘度調整剤やチキソトロピー性付与剤を使用することができる。
【0116】
増粘剤の添加量は各塗布液の全固形分中0〜30質量%が好ましく、1〜15質量%がより好ましく、2〜10質量%が最も好ましい。添加量が30質量%以下であれば塗膜の強度が低下しにくいため好ましい。
【0117】
(ウレタンアクリレート、エポキシアクリレート)
ハードコート形成用組成物及び帯電防止層形成用組成物のうち少なくともいずれかに、モノマーとして、ウレタンアクリレート及びエポキシアクリレートの少なくとも1種を用いることが好ましい。特に、前記(B)成分及び前記(C)成分のうち少なくとも一方が、ウレタンアクリレート及びエポキシアクリレートのうち少なくとも1種を含有することが好ましい。ウレタンアクリレート及びエポキシアクリレートの少なくとも1種を用いることで塗布液の粘度を上昇させることができ、ハードコート層と帯電防止層の2層の塗布層を同時に塗布形成する際に2層が混合し過ぎることを抑制できる。この効果はウレタンアクリレートやエポキシアクリレートが水素結合を形成しやすいことに由来していると考えられる。中でもウレタンアクリレートが特に好ましい。
【0118】
本発明に用いられるウレタンアクリレートとして具体的には、共栄社化学社製、UA−306H、UA−306T、UA−306l等、日本合成化学社製、UV−1700B、UV−6300B、UV−7600B、UV−7605B、UV−7640B、UV−7650B等、新中村化学社製、U−4HA、U−6HA、UA−100H、U−6LPA、U−15HA、UA−32P、U−324A等、ダイセルユーシービー社製、Ebecryl−1290、Ebecryl−1290K、Ebecryl−5129等、根上工業社製、UN−3220HA、UN−3220HB、UN−3220HC、UN−3220HS等を挙げることができるがこれらのもの限定されるものではない。
【0119】
エポキシアクリレートは、エポキシ基を有する化合物と(メタ)アクリル酸との反応により合成され、代表的なエポキシアクリレートは、エポキシ基を有する化合物により、ビスフェノールA型、ビスフェノールS型、ビスフェノールF型、エポキシ化油型、フェノールのノボラック型、脂環型に分類される。具体的な例としては、ビスフェノールAとエピクロルヒドリンの付加物にアクリル酸を反応させたアクリレート、フェノールノボラックにエピクロロヒドリンを反応させ、アクリル酸を反応させたアクリレート、ビスフェノールSとエピクロロヒドリンの付加物にアクリル酸を反応させたアクリレート、ビスフェノールSとエピクロロヒドリンの付加物にアクリル酸を反応させたアクリレート、エポキシ化大豆油にアクリル酸を反応させたアクリレート等を挙げることができるがこれらに限定されるものではない。
【0120】
本発明に用いられるエポキシアクリレートとして具体的には、ダイセルサイテック社製Ebecryl−605、Ebecryl−645、Ebecryl−648、Ebecryl−1606、Ebecryl−3213、Ebecryl−3416、Ebecryl−3420、Ebecryl−3500、Ebecryl−3608、Ebecryl−3701、Ebecryl−3703、Ebecryl−3708、ナガセケムテックス社製DA212、DA314、DA722、等を挙げることができるがこれらに限定されるものではない。
【0121】
ウレタンアクリレート又はエポキシアクリレートの含有量は、ハードコート形成用組成物又は帯電防止層形成用組成物の全固形分に対して、10〜100質量%が好ましく、20〜60質量%がより好ましい。
【0122】
(分子量600以上のモノマー/オリゴマー)
ハードコート層形成用組成物、及び帯電防止層形成用組成物のうち少なくともいずれかが、分子量600以上の単官能モノマー及びオリゴマーから選ばれる少なくともいずれか(「モノマー/オリゴマー」とも記載する)及び多官能モノマー/オリゴマーのうち少なくとも1種を含有することが好ましい。特に、前記(B)成分及び前記(C)成分のうち少なくとも一方が、分子量600以上の単官能モノマー/オリゴマー及び多官能モノマー/オリゴマーのうち少なくとも1種を含有することが好ましい。分子量600以上のモノマーあるいはオリゴマーを用いることで、塗布液の粘度を上昇させることができ、ハードコート層と帯電防止層の2層の塗布層を同時に塗布形成する際に2層が混合し過ぎることを抑制できる。前記モノマーの分子量はより好ましくは1000以上10000以下であり、更に好ましくは1500以上8000以下である。
【0123】
分子量600以上のモノマー/オリゴマーの含有量は、ハードコート形成用組成物又は帯電防止層形成用組成物の全固形分に対して、5〜80質量%が好ましく、10〜50質量%がより好ましい。
【0124】
(H)界面活性剤
本発明の帯電防止層形成用組成物には各種の界面活性剤を使用することも好適である。一般的に界面活性剤は乾燥風の局所的な分布による乾燥バラツキに起因する膜厚ムラ等を抑制したり、帯電防止層の表面凹凸や塗布物のハジキを改良できることがある。更には、干渉ムラを見えにくくしたり、帯電防止化合物の分散性を向上させることで、より安定で高い導電性を発現できる場合があり好適である。
【0125】
界面活性剤としては、具体的にはフッ素系界面活性剤、又はシリコーン系界面活性剤が好ましい。また、界面活性剤は、低分子化合物よりもオリゴマーやポリマーであることが好ましい。
【0126】
界面活性剤を添加すると、塗布された液膜の表面に界面活性剤が速やかに移動して偏在化し、膜乾燥後も界面活性剤がそのまま表面に偏在することになるので、界面活性剤を添加した帯電防止層の表面エネルギーは、界面活性剤によって低下する。帯電防止層の膜厚不均一性やハジキ、ムラを防止するという観点からは、膜の表面エネルギーが低いことが好ましい。
【0127】
層の表面エネルギー(γs:単位、mJ/m)は、D.K.Owensの“J.Appl.Polym.Sci.”、13巻、p.1741(1969年)を参考に、層上で、純水HOとヨウ化メチレンCHを用いて実験的に求めることができる。このとき、純水とヨウ化メチレンのそれぞれの接触角をθH2O、θCH2I2として、下記の連立方程式(1),(2)によりγs及びγsを求め、その和で表される値γs(=γs+γs)により構成層の表面張力のエネルギー換算値(mN/m単位をmJ/m単位としたもの)として定義する。サンプルは、測定する前に所定の温湿度条件で一定時間以上調湿を行うことが必要である。この際の温度は20℃〜27℃、湿度は50〜65RH%の範囲であることが好ましく、調湿時間は2時間以上であることが好ましい。
(1)1+cosθH2O=2√γs(√γH2Od/γH2Ov)+2√γs(√γH2Oh/γH2Ov)
(2)1+cosθCH2I2=2√γs(√γCH2I2d/γCH2I2v)+2√γs(√γCH2I2h/γCH2I2v)
ここで、γH2O=21.8°、γH2O=51.0°、γH2O=72.8°、γCH2I2=49.5°、γCH2I2=1.3°、γCH2I2=50.8°である。
【0128】
帯電防止層の好ましい表面エネルギーは、45mJ/m以下の範囲であり、20〜45mJ/mの範囲がより好ましく、20〜40mJ/mの範囲が更に好ましい。層の表面エネルギーを45mJ/m以下とすることにより、該帯電防止層上の膜厚均一化やハジキ改良という効果が得られる。ただし、界面活性剤を添加する層の上に更に低屈折率層などの上層を塗布する場合には、界面活性剤は上層へ溶出・移動するものであることが好ましく、界面活性剤を添加する層の上層塗布液の溶媒(例えば、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、トルエン、シクロヘキサノン等)で該層を浸漬、洗い流した後の該層の表面エネルギーは、むしろ高いことが好ましく、表面エネルギー35〜70mJ/mであることが好ましい。
【0129】
フッ素系界面活性剤の好ましい態様、及び具体例は、特開2007−102206号公報の段落番号[0023]〜[0080]に記載されており、本発明においても同様である。
【0130】
シリコーン系化合物の好ましい例としては、ジメチルシリルオキシ単位を繰り返し単位として複数個含む、化合物鎖の末端及び/又は側鎖に置換基を有するものが挙げられる。ジメチルシリルオキシを繰り返し単位として含む化合物鎖中にはジメチルシリルオキシ以外の構造単位を含んでもよい。置換基は同一であっても異なっていてもよく、複数個あることが好ましい。好ましい置換基の例としてはポリエーテル基、アルキル基、アリール基、アリールオキシ基、アクリロイル基、メタクリロイル基、ビニル基、アリール基、シンナモイル基、エポキシ基、オキセタニル基、水酸基、フルオロアルキル基、ポリオキシアルキレン基、カルボキシル基、アミノ基などを含む基が挙げられる。
【0131】
分子量に特に制限はないが、10万以下であることが好ましく、5万以下であることがより好ましく、1000〜30000であることが特に好ましく、1000〜20000であることが最も好ましい。
【0132】
シリコーン系化合物のシリコーン原子含有量には特に制限はないが18.0質量%以上であることが好ましく、25.0〜37.8質量%であることが特に好ましく、30.0〜37.0質量%であることが最も好ましい。
【0133】
好ましいシリコーン系化合物の例としては、信越化学工業(株)製の“X−22−174DX”、“X−22−2426”、“X−22−164B”、“X22−164C”、“X−22−170DX”、“X−22−176D”、“X−22−1821”(以上商品名);チッソ(株)製の“FM−0725”、“FM−7725”、“FM−4421”、“FM−5521”、“FM−6621”、“FM−1121”(以上商品名);Gelest製の“DMS−U22”、“RMS−033”、“RMS−083”、“UMS−182”、“DMS−H21”、“DMS−H31”、“HMS−301”、“FMS121”、“FMS123”、“FMS131”、“FMS141”、“FMS221”(以上商品名);東レ・ダウコーニング(株)製の“SH200”、“DC11PA”、“SH28PA”、“ST80PA”、“ST86PA”、“ST97PA”、“SH550”、“SH710”、“L7604”、“FZ−2105”、“FZ2123”、“FZ2162”、“FZ−2191”、“FZ2203”、“FZ−2207”、“FZ−3704”、“FZ−3736”、“FZ−3501”、“FZ−3789”、“L−77”、“L−720”、“L−7001”、“L−7002”、“L−7604”、“Y−7006”、“SS−2801”、“SS−2802”、“SS−2803”、“SS−2804”、“SS−2805”(以上商品名);モメンティブ・パフォーマンス・マテリアルズ・ジャパン製の“TSF400”、“TSF401”、“TSF410”、“TSF433”、“TSF4450”、“TSF4460”(以上商品名);などが挙げられるがこれらに限定されるものではない。
【0134】
前記界面活性剤は、帯電防止層形成用塗布組成物の全固形分中に0.01〜0.5質量%含有されることが好ましく、0.01〜0.3質量%がより好ましい。
【0135】
(光重合開始剤)
本発明の帯電防止層形成用組成物、及びハードコート層形成用組成物には、光重合開始剤が含まれることが好ましい。光重合開始剤としては、アセトフェノン類、ベンゾイン類、ベンゾフェノン類、ホスフィンオキシド類、ケタール類、アントラキノン類、チオキサントン類、アゾ化合物、過酸化物類、2,3−ジアルキルジオン化合物類、ジスルフィド化合物類、フルオロアミン化合物類、芳香族スルホニウム類、ロフィンダイマー類、オニウム塩類、ボレート塩類、活性エステル類、活性ハロゲン類、無機錯体、クマリン類などが挙げられる。光重合開始剤の具体例、及び好ましい態様、市販品などは、特開2009−098658号公報の段落[0133]〜[0151]に記載されており、本発明においても同様に好適に用いることができる。
【0136】
「最新UV硬化技術」{(株)技術情報協会}(1991年)、p.159、及び、「紫外線硬化システム」加藤清視著(平成元年、総合技術センター発行)、p.65〜148にも種々の例が記載されており本発明に有用である。
【0137】
塗布組成物が溶媒を含む際、ハードコート層の塗布組成物中における固形分濃度は20〜80質量%の範囲が好ましく、より好ましくは30〜70質量%であり、最も好ましくは40〜70質量%である。80質量%以下であると溶剤の絶対量が適切であるために基材を十分に溶解あるいは膨潤させることができ、干渉ムラ改良効果が十分に発揮される。20質量%以上であるとハードコート層形成用組成物と帯電防止層形成用組成物を同時重層した際に2層が混合し過ぎないため好ましい。
【0138】
帯電防止層の塗布組成物中における固形分濃度は20〜90質量%の範囲が好ましく40〜80質量%が更に好ましい。20質量%以上であればハードコート層形成用組成物と帯電防止層形成用組成物を同時重層した際に2層が混合し過ぎないため好ましい。
【0139】
本発明の光学フィルムは、透明支持体上に少なくともハードコート層/帯電防止層をこの順で積層された構成である。この際、前記ハードコート層/帯電防止層の2層は一回の塗布工程で2層の塗布層を同時に塗布形成される方法を用いて形成する。
一回の塗布工程で2層を同時に形成する方法としては、公知の方法を用いることができる。具体的には、特開2007−293302号公報の段落番号[0032]〜[0056]等に記載の方法を利用することができる。
【0140】
[光学フィルム]
本発明の光学フィルムの硬度は、500g荷重の鉛筆硬度試験で2H以上であることが好ましく、3H以上であることが更に好ましい。
【0141】
本発明の光学フィルムの透明支持体に対して帯電防止層側の表面の表面抵抗率SR(Ω/sq)の常用対数値(LogSR)は13以下であり、好ましくは5〜13以下であり、より好ましくは6〜12であり、更に好ましくは6〜11である。表面抵抗率を上記範囲にすることで優れた防塵性を付与することが可能となる。
【0142】
[帯電防止層]
本発明における帯電防止層は、屈折率が1.48〜1.60であることが好ましい。更に望ましくは1.48〜1.57、最も好ましくは1.48〜1.55である。上記範囲内とすることで干渉ムラを抑制し、更に低屈折率層を積層した際の反射色味をニュートラルにすることができ好ましい。
【0143】
帯電防止層の膜厚は0.5〜20μmが好ましく、2μ〜15μmが好ましく、2〜10μmが最も好ましい。上記範囲とすることで物理強度と導電性を両立することができる。
【0144】
帯電防止層の透過率は80%以上であることが好ましく、85%以上であることがより好ましく、90%以上であることが最も好ましい。
【0145】
帯電防止層のヘイズは、防眩性付与のための樹脂粒子を含有しない場合は3%以下であることが好ましく、2%以下であることが更に好ましく、1%以下であることが最も好ましい。一方、防眩性付与のために樹脂粒子を含有する場合は、0.1〜30%であることが好ましく、0.1〜20%であることが更に好ましい。
【0146】
(ハードコート層)
本発明の光学フィルムには、フィルムの物理的強度を付与するため、及び干渉ムラを抑制するために界面反射を制御する目的でハードコート層を設ける。
【0147】
本発明におけるハードコート層の屈折率は、干渉ムラを抑制するという観点から、1.48〜1.60であることが好ましい。更に望ましくは1.48〜1.57、最も好ましくは1.48〜1.55である。
【0148】
ハードコート層と帯電防止層の屈折率の差Δnは干渉ムラ抑制の観点から0〜0.02であることが好ましく、0〜0.01であることが更に好ましく、0〜0.005であることが最も好ましい。
【0149】
ハードコート層と帯電防止層のΔnを小さくすることによって層界面での反射が抑制され、干渉ムラが見えにくくなるだけでなく層界面に予期せぬ乱れが生じても白濁等の面状故障が起こり難くなる。
【0150】
ここで、ハードコート層、及び帯電防止層の各屈折率は、各々を形成する組成物を石英ガラス上に乾燥膜厚が1μになるように塗布し、30℃で15秒間、60℃で60秒間乾燥の後、更に窒素パージして酸素濃度を100ppmにした状態で160W/cmの空冷メタルハライドランプ(アイグラフィックス(株)製)を用いて、照射量100mJ/cmの紫外線を照射して塗布層を硬化、形成した後、試料の裏側に油性黒インキを塗り、裏面の光反射を防止したサンプルを作製し、反射分光膜厚計“FE−3000”(大塚電子(株)製)を用いて反射プロファイル測定、フィッティングすることにより算出した。
【0151】
ハードコート層の膜厚は、フィルムに充分な耐久性、耐衝撃性を付与する観点から、0.5μm〜20μmとし、好ましくは2μm〜15μm、更に好ましくは2μm〜10μmである。
また、ハードコート層の強度は、鉛筆硬度試験で、H以上であることが好ましく、2H以上であることが更に好ましく、3H以上であることが最も好ましい。更に、JIS K5400に従うテーバー試験で、試験前後の試験片の摩耗量が少ないほど好ましい。
【0152】
ハードコート層には、内部散乱性付与の目的で、平均粒径が1.0〜10.0μm、好ましくは1.5〜7.0μmのマット粒子、例えば無機化合物の粒子又は樹脂粒子を含有してもよい。
【0153】
ハードコート層のバインダーには、ハードコート層の屈折率を制御する目的で、各種屈折率モノマー又は無機粒子、或いは両者を加えることができる。無機粒子には屈折率を制御する効果に加えて、架橋反応による硬化収縮を抑える効果もある。本発明では、ハードコート層形成後において、前記多官能モノマー及び/又は高屈折率モノマー等が重合して生成した重合体、その中に分散された無機粒子を含んでバインダーと称する。屈折率を制御するための無機微粒子としてはシリカ微粒子を用いる事が支持体とハードコート層の干渉による色味ムラを抑制するという観点から好ましい。
【0154】
(透明支持体)
本発明の光学フィルムにおける透明支持体としては、透明基材フィルムが好ましい。透明基材フィルムとしては、透明樹脂フィルム、透明樹脂板、透明樹脂シートや透明ガラスなど、特に限定は無い。透明樹脂フィルムとしては、セルロースアシレートフィルム(例えば、セルローストリアセテートフィルム(屈折率1.48)、セルロースジアセテートフィルム、セルロースアセテートブチレートフィルム、セルロースアセテートプロピオネートフィルム)、ポリエチレンテレフタレートフィルム、ポリエーテルスルホンフィルム、ポリアクリル系樹脂フィルム、ポリウレタン系樹脂フィルム、ポリエステルフィルム、ポリカーボネートフィルム、ポリスルホンフィルム、ポリエーテルフィルム、ポリメチルペンテンフィルム、ポリエーテルケトンフィルム、(メタ)アクリルニトリルフィルムポリオレフィン、脂環式構造を有するポリマー(ノルボルネン系樹脂(アートン:商品名、JSR社製、非晶質ポリオレフィン(ゼオネックス:商品名、日本ゼオン社製))、などが挙げられる。このうちトリアセチルセルロース、ポリエチレンテレフタレート、脂環式構造を有するポリマーが好ましく、特にトリアセチルセルロースが好ましい。
透明支持体の厚さは通常25μm〜1000μm程度のものを用いることができるが、好ましくは25μm〜250μmであり、30μm〜90μmであることがより好ましい。
透明支持体の表面は平滑であることが好ましく、平均粗さRaの値が1μm以下であることが好ましく、0.0001〜0.5μmであることが好ましく、0.001〜0.1μmであることが更に好ましい。
透明支持体については、特開2009−98658号公報の段落[0163]〜[0169]に記載されており、本発明においても同様である。
【0155】
(高屈折率層及び中屈折率層)
高屈折率層の屈折率は、前記のように1.65〜2.20であることが好ましく、1.70〜1.80であることがより好ましい。中屈折率層の屈折率は、低屈折率層の屈折率と高屈折率層の屈折率との間の値となるように調整される。中屈折率層の屈折率は、1.55〜1.65であることが好ましく、1.58〜1.63であることが更に好ましい。
高屈折率層及び中屈折率層の形成方法は化学蒸着(CVD)法や物理蒸着(PVD)法、特に物理蒸着法の一種である真空蒸着法やスパッタ法により、無機物酸化物の透明薄膜を用いることもできるが、オールウェット塗布による方法が好ましい。
【0156】
中屈折率層、高屈折率層は上記屈折率範囲の層であれば特に限定されないが、構成成分として公知のものを用いる事ができ、具体的には特開2008−262187号公報の段落番号[0074]〜[0094]に示される。
【0157】
(低屈折率層)
本発明の光学フィルムは、前記帯電防止層上に直接又は他の層を介して低屈折率層を有することが好ましい。この場合、本発明の光学フィルムは、反射防止フィルムとして機能することができる。
この場合、低屈折率層は、屈折率が1.30〜1.51であることが好ましい。1.30〜1.46であることが好ましく、1.32〜1.38が更に好ましい。上記範囲内とすることで反射率を抑え、膜強度を維持することができ、好ましい。低屈折率層の形成方法も化学蒸着(CVD)法や物理蒸着(PVD)法、特に物理蒸着法の一種である真空蒸着法やスパッタ法により、無機物酸化物の透明薄膜を用いることもできるが、低屈折率層用組成物を用いてオールウェット塗布による方法を用いることが好ましい。
【0158】
低屈折率層は上記屈折率範囲の層であれば特に限定されないが、構成成分としては公知のものを用いることができ、具体的には特開2007−298974号公報に記載の含フッ素硬化性樹脂と無機微粒子を含有する組成物や、特開2002−317152号公報、特開2003−202406号公報、及び特開2003−292831号公報に記載の中空シリカ微粒子含有低屈折率コーティングを好適に用いることができる。
【0159】
[偏光板用保護フィルム]
光学フィルムを偏光膜の表面保護フィルム(偏光板用保護フィルム)として用いる場合、薄膜層を有する側とは反対側の透明支持体の表面、すなわち偏光膜と貼り合わせる側の表面を親水化することで、ポリビニルアルコールを主成分とする偏光膜との接着性を改良することができる。
偏光子の2枚の保護フィルムのうち、光学フィルム以外のフィルムが、光学異方層を含んでなる光学補償層を有する光学補償フィルムであることも好ましい。光学補償フィルム(位相差フィルム)は、液晶表示画面の視野角特性を改良することができる。
光学補償フィルムとしては、公知のものを用いることができるが、視野角を広げるという点では、特開2001−100042号公報に記載されている光学補償フィルムが好ましい。
【0160】
光学フィルムを偏光膜の表面保護フィルム(偏光板用保護フィルム)として用いる場合、透明支持体としては、トリアセチルセルロースフィルムを用いることが特に好ましい。
【0161】
本発明における偏光板用保護フィルムを作製する手法としては、(1)予め鹸化処理した透明支持体の一方の面に上記の反射防止フィルムを構成する各層を塗設する手法、(2)透明支持体の一方の面に反射防止層を塗設した後、偏光膜と貼り合わせる側又は両面を鹸化処理する手法、(3)透明支持体の一方の面に反射防止層の一部を塗設した後、偏光膜と貼り合わせる側又は両面を鹸化処理した後に残りの層を塗設する手法、の3手法があげられるが、(1)は反射防止層を塗設するべき面まで親水化され、透明支持体と反射防止層との密着性の確保が困難となるため、(2)の手法が特に好ましい。
【0162】
[偏光板]
次に、本発明の偏光板について説明する。本発明の偏光板は、偏光膜と該偏光膜の両面を保護する2枚の保護フィルムを有する偏光板であって、該保護フィルムの少なくとも一方が前記本発明の反射防止フィルムであることを特徴とする。
【0163】
光学フィルムの透明支持体が、必要に応じてポリビニルアルコールからなる接着剤層等を介して偏光膜に接着しており、偏光膜のもう一方の側にも保護フィルムを有する構成が好ましい。もう一方の保護フィルムの偏光膜と反対側の面には粘着剤層を有していても良い。
【0164】
本発明の光学フィルムを偏光板用保護フィルムとして用いることにより、物理強度、帯電防止性、耐久性に優れた偏光板が作製できる。
【0165】
また、本発明の偏光板は、光学補償機能を有することもできる。その場合、2枚の表面保護フィルムの表面及び裏面のいずれかの一面側のみを上記光学フィルムを用いて形成されており、該偏光板の光学フィルムを有する側とは他面側の表面保護フィルムが光学補償フィルムであることが好ましい。
【0166】
本発明の光学フィルムを偏光板用保護フィルムの一方に、光学異方性のある光学補償フィルムを偏光膜の保護フィルムのもう一方に用いた偏光板を作製することにより、更に、液晶表示装置の明室でのコントラスト、上下左右の視野角を改善することができる。
【0167】
また、本発明の画像表示装置は、前記本発明の反射防止フィルム又は偏光板をディスプレイの最表面に有することを特徴とする。
【実施例】
【0168】
以下、実施例により本発明を更に具体的に説明するが、本発明の範囲はこれによって限定して解釈されるものではない。なお、特別の断りの無い限り、「部」及び「%」は質量基準である。
【0169】
<塗布液の調製>
(調製例1−1)導電性ポリマーの水溶液(A)の作製
ポリスチレンスルホン酸(分子量約10万)の2質量%の水溶液1000mlに、8.0gの3,4−エチレンジオキシチオフェンを加え20℃で混合した。この混合液に、酸化触媒液100ml(15質量%の過硫酸アンモニウムと4.0質量%の硫酸第二鉄を含む)を添加した後に、20℃で3時間攪拌して反応させた。
得られた反応液に1000mlのイオン交換水を添加した後に、限外ろ過法を用いて約1000ml溶液を除去した。この操作を3回繰り返した。
そして、得られた溶液に100mlの硫酸水溶液(10質量%)と1000mlのイオン交換水とを加え、限外ろ過法を用いて約1000mlの溶液を除去した。得られた液に1000mlのイオン交換水を加えた後、限外ろ過法を用いて約1000mlの液を除去した。この操作を5回繰り返した。これにより約1.1質量%のPEDOT・PSS(ポリ(3,4−エチレンジオキシチオフェン)・ポリスチレンスルホン酸)の水溶液を得た。固形分濃度をイオン交換水で調整して、1.0質量%の水溶液とし、導電性ポリマーの溶液(A)を調製した。この溶液(A)は水溶液であり、水の比誘電率は80である。
【0170】
(調製例1−2)導電性ポリマーのアセトン溶液(B)の調製
調製例1で調製したPEDOT・PSSの水溶液(A)の200mlにアセトンを200ml加えた後、限外ろ過により水及びアセトンを210ml除去した。この操作を1度繰り返し、固形分濃度をアセトンで調整し、1.0質量%の水/アセトン溶液を調製した。この溶液200mlにトリオクチルアミン2.0gを溶解したアセトンを500ml加えた後、スターラーにより3時間攪拌した。限外ろ過により水及びアセトンを510ml除去した。固形分濃度をアセトンで調製し、1.0質量%のアセトン溶液とし、導電性ポリマー溶液(B)を調製した。この溶液の含水率は2質量%であり、この溶剤の比誘電率は22.7であった。
【0171】
(調製例1−3)導電性ポリマーのメチルエチルケトン溶液(C)の調製
調製例1−2で調製したPEDOT・PSSの溶液(B)の200mlにメチルエチルケトンを300ml加え混合し、室温で減圧下で濃縮し、総量が200mlになるまで濃縮した。固形分をメチルエチルケトンで調整し、1.0質量%のメチルエチルケトン溶液とし、導電性ポリマー分散液(C)を調製した。この溶液の含水率は0.05質量%であり、アセトン残率は1質量%以下であった。この溶剤の比誘電率は15.5であった。この溶液に含まれる固形分中導電性ポリマーの含有率は50質量%である。
【0172】
(帯電防止層用塗布液の調製)
各成分を下記表1のように混合し、各種溶媒に溶解して固形分濃度60質量%の帯電防止層用塗布液AS1〜AS24を作製した。なお下記表1中、溶剤以外の成分の含有率(質量%)は帯電防止層用塗布液の全固形分に対する含有率であり、溶剤の含有率(質量%)は全溶剤に対する各溶剤の含有率である。
【0173】
【表1】

【0174】
上述の使用材料及び略称について説明する。
・DPHA:商品名 KAYARAD DPHA(ジペンタエリスリトールペンタアクリレートとジペンタエリスリトールヘキサアクリレートの混合物、日本化薬(株)製)分子量579
・V#360:商品名 ビスコート360(トリメチロールプロパンエチレンオキサイド変性トリアクリレート、大阪有機化学工業(株)製) 分子量450.5
・NPGDA:二官能アクリレートモノマーKAYARAD NPGDA 日本化薬(株)製 分子量212
・R167:二官能アクリレートモノマーKAYARAD R167 日本化薬(株)製 分子量374
・U15HA:15官能ウレタンアクリレートモノマー U15HA 新中村化学工業(株)製 分子量2300
・U6HA:6官能ウレタンアクリレートモノマー U6HA 新中村化学工業(株)製 分子量1019
・Irg.127:商品名 イルガキュア127(チバ・ジャパン(株)製)
・V2504:商品名 ELCOM V2504(ITOゾル、固形分20質量%分散液、触媒化成(株)製)
・MEK:メチルエチルケトン(和光純薬工業(株)製)
・IPA:イソプロピルアルコール(和光純薬工業(株)製)
・DMC:ジメチルカーボネート(東京化成(株)製)
・DEC:ジエチルカーボネート(和光純薬工業(株)製)
・PGME:プロピレングリコールモノメチルエーテル
・MIBK:メチルイソブチルケトン
・MEK−ST:オルガノシリカゾル(平均粒子径15nm、日産化学工業(株)製)
・分散液D:IP−8の固形分30.7質量%溶液、溶剤はプロピレングリコールモノメチルエーテルとイソプロピルアルコールの質量比が30:70のもの
・分散液E:IP−13の固形分30.7質量%溶液、溶剤はプロピレングリコールモノメチルエーテルとイソプロピルアルコールの質量比が30:70のもの
・CAB:セルロースアシレートブチレート(数平均分子量 約40000)
・PMMA:ポリメチルメタクリレート(数平均分子量 約40000)
・「FP−1」:下記構造式で示されるフッ素系界面活性剤
【0175】
【化16】

【0176】
(ハードコート用塗布液の調製)
各成分を下記表2のように混合し、各種溶媒に溶解して固形分濃度65質量%のハードコート層用塗布液HC1〜HC12を作製した。
【0177】
【表2】

【0178】
<実施例1>
(試料No1の作製)
層厚80μmの透明支持体としてのトリアセチルセルロースフィルム(TD80UF、富士フイルム(株)製、屈折率1.48)上に、前記帯電防止層用塗布液AS1をグラビアコーターを用いて塗布した。60℃で約1分乾燥した後、酸素濃度が1.0体積%以下の雰囲気になるように窒素パージしながら160W/cmの空冷メタルハライドランプ(アイグラフィックス(株)製)を用いて、照度400mW/cm、照射量120mJ/cmの紫外線を照射して塗布層を硬化させ、厚さ5μmの帯電防止層を形成し、光学フィルムを作製した。
【0179】
試料No1において、膜厚及び塗布液を表3に示すように変更した以外は同様にして試料No2、6、7を作製した。
【0180】
(試料No3の作製)
層厚80μmの透明支持体としてのトリアセチルセルロースフィルム(TD80UF、富士フイルム(株)製、屈折率1.48)上に、前記ハードコート層用塗布液HC3、及び帯電防止層用塗布液AS2を使用し、スロットダイ1層とスライド1層の複合コーターを用いて、上記のハードコート層用塗布液HC3、及び帯電防止層用塗布液AS2をそれぞれ乾燥後の膜厚が10μm、及び5μmとなるようにウェット塗布量を適宜調整し、30m/分の速度でウェブを搬送しながら同時に塗布(同時重層塗布)を行い、続いて60℃で1分間乾燥した。次に酸素濃度が0.01体積%以下の雰囲気になるように窒素パージしながら160W/cmの空冷メタルハライドランプ(アイグラフィックス(株)製)を用いて、照度400mW/cm、照射量120mJ/cmで照射量し塗布層を硬化させ、透明支持体/ハードコート層/帯電防止層という構成の光学フィルム試料No.3を作製した。
【0181】
試料No3においてハードコート塗布液、帯電防止層用塗布液、及び膜厚をそれぞれ表3に示すように変更した以外は同様にして試料No4、5、8〜10を作製した。
【0182】
(光学フィルムの評価)
下記方法により光学フィルムの諸特性の評価を行った。結果を表3に示す。
【0183】
(1)表面抵抗値測定
透明支持体に対して帯電防止層を有する側の光学フィルム表面の表面抵抗を25℃、60%RH条件下に試料を2時間置いた後に超絶縁抵抗/微小電流計TR8601((株)アドバンテスト製)を用いて測定した。表面抵抗値の常用対数(logSR)で示す。
【0184】
(2)鉛筆硬度評価
耐傷性の指標としてJIS K 5400に記載の鉛筆硬度評価を行った。反射防止フィルムを温度25℃、湿度60%RHで2時間調湿した後、JIS S 6006に規定する試験用鉛筆を用いて評価した。本発明においては、2H以上を合格とした。
【0185】
(3)透過率
UV/visスペクトルメーター(島津U2400)にて、550nmの光の透過率(%)を測定した。透過率は90%以上であることが好ましく、92%以上であることがより好ましい。
【0186】
(4)面荒れ評価
試料の裏側に油性黒インキを塗り、裏面の光反射を防止したA4サイズのサンプルを作製した。このサンプルを蛍光灯下で目視観察する事により以下の基準で評価した。
○:注意深く見ても膜表面が荒れていることがわからない
○△:注意深く見ると膜表面が荒れているのがわかるが気にならない
△:膜表面がやや荒れているが気にならない
△×:一目見ただけで膜表面が荒れているのがわかり気になる
×:一目見ただけで強く膜表面が荒れているのがわかり非常に気になる
面荒れは、「△」以上の評価であることが好ましい。
【0187】
(5)ヘイズ
ヘイズメーター(日本電色工業(株)製 NDH2000)にて、25℃60%RH環境下でヘイズ値(%)を測定した。ヘイズ値は1.0%以下であることが好ましく、0.5%以下であることがより好ましい。
【0188】
(6)白化
試料の裏側に油性黒インキを塗り、裏面の光反射を防止したA4サイズのサンプルを作製した。このサンプルを周囲が全て黒色の部屋で光を全て遮断し、太陽光源下で目視観察する事により以下の基準で評価した。
○:注意深く見ても塗膜が白味がかっていることがわからない
○△:注意深く見ると塗膜がやや白味がかっているのがわかるが気にならない
△:塗膜がやや白味を帯びているが気にならない
△×:塗膜が白味を帯びており気になる
×:一目見ただけで塗膜が強く白濁しているのがわかり非常に気になる
白化は、「△」以上の評価であることが好ましい。
【0189】
(7)屈折率
ハードコート層、及び帯電防止層の各屈折率は、各々を形成する組成物を石英ガラス上に乾燥膜厚が1μmになるように塗布し、30℃で15秒間、60℃で60秒間乾燥の後、更に窒素パージして酸素濃度を100ppmにした状態で160W/cmの空冷メタルハライドランプ(アイグラフィックス(株)製)を用いて、照射量100mJ/cmの紫外線を照射して塗布層を硬化、形成した後、試料の裏側に油性黒インキを塗り、裏面の光反射を防止したサンプルを作製し、反射分光膜厚計“FE−3000”(大塚電子(株)製)を用いて反射プロファイル測定、フィッティングすることにより算出した。
【0190】
(8)点状欠陥評価
試料の裏側(塗布層を設けた側とは反対の面)に油性黒インキを塗り、裏面の光反射を防止したサンプルを作製した。周囲が全て黒色の部屋で光を全て遮断し、三波長蛍光灯(FL20SS・EX−N/18(松下電器産業(株)製)の付いた電気スタンド(蛍光灯部に拡散シートを貼り拡散光とする)で試料面を照射し、30m分の試料を目視観察する事により点状欠陥個数を数えた。点欠陥の個数は0個/30m〜10個/30mであることが好ましく、0個/30mであることが更に好ましい。
【0191】
【表3】

【0192】
上記結果より、透明支持体上に少なくともハードコート層、及び帯電防止層をこの順で有し、前記2層が同時に塗布形成された光学フィルムであって、前記帯電防止層が(A)導電性有機化合物、(B)重合性基を3つ以上有する多官能モノマーを含有する組成物から形成され、無機酸化物微粒子の含有量が固形分の0%以上10%未満である光学フィルムは帯電防止性、ハードコート性、透過率に優れ、面荒れ、白化、点欠陥のないフィルムが得られることがわかる。また、塗布工程で2層を同時に塗布形成する方法を利用することで少ない導電性ポリマーで効率良く導電性が発現できるため、導電性ポリマーの使用量を減らすことが可能となる上に、塗布工程数を減らすことができ、低コスト、高生産性を実現することができる。
【0193】
<実施例2>
実施例1の試料No1において、膜厚及び塗布液を表4に示すように変更した以外は同様にして試料No18、19、23〜28を作製した。また、実施例1の試料No3においてハードコート塗布液、帯電防止層用塗布液、及び膜厚をそれぞれ表4に示すように変更した以外は同様にして試料No11〜17、20〜22、29〜48を作製した。なお、試料No42は支持体上に帯電防止層、ハードコート層の順で積層されるように、帯電防止層及びハードコート層を同時塗布で形成した。
【0194】
(光学フィルムの評価)
実施例1の方法に加えて下記方法により光学フィルムの諸特性の評価を行った。結果を表4に示す。
【0195】
(9)干渉ムラ
支持体の塗布層を設けた側とは反対の面に油性黒色のインキを塗って裏面の光反射を防止したA4サイズのサンプルを作製した。このサンプルを干渉ムラのレベルを非常に見やすくするために周囲が全て黒色の部屋で光を全て遮断し、斜めから三波長蛍光灯(FL20SS・EX−N/18(松下電器産業(株)製)の付いた電気スタンド(蛍光灯部に拡散シートを貼り拡散光とする)で試料面を照射し、その時に観察される干渉ムラを目視にて評価した。
○:注意深く見てもムラがあることがわからない
○△:注意深く見るとわずかにムラが視認されるが気にならない
△:弱いムラがあるが気にならない
△×:一目見ただけでムラが視認され気になる
×:一目見ただけで非常に強いムラが視認され非常に気になる
干渉ムラは、「△」以上の評価であることが好ましい。
【0196】
【表4】

【0197】
上記結果より、透明支持体上に少なくともハードコート層、及び帯電防止層をこの順で有し、前記2層が同時に塗布形成された光学フィルムであって、前記帯電防止層が(A)導電性有機化合物、(B)重合性基を3つ以上有する多官能モノマーを含有する組成物から形成され、無機酸化物微粒子の含有量が固形分の0%以上10%未満で、更には、ハードコート層、帯電防止層形成組成物の溶剤種や量、及び各層の屈折率を本発明で示すようにすることで前記性能と干渉ムラ性能の全てを両立した光学フィルムが得られることがわかる。
【0198】
<実施例3>
【0199】
(中空シリカ粒子分散液(F)の調製)
中空シリカ粒子微粒子ゾル(イソプロピルアルコールシリカゾル、触媒化成工業(株)製CS60−IPA、平均粒子径60nm、シエル厚み10nm、シリカ濃度20質量%、シリカ粒子の屈折率1.31)500質量部に、アクリロイルオキシプロピルトリメトキシシラン20質量部、及びジイソプロポキシアルミニウムエチルアセテート1.5質量部加え混合した後に、イオン交換水9質量部を加えた。60℃で8時間反応させた後に室温まで冷却し、アセチルアセトン1.8質量部を添加し、分散液(E)を得た。その後、シリカの含率がほぼ一定になるようにシクロヘキサノンを添加しながら、圧力30Torrで減圧蒸留による溶媒置換を行い、最後に濃度調整により固形分濃度18.2質量%の分散液(F)を得た。得られた分散液のIPA残存量をガスクロマトグラフィーで分析したところ0.5%以下であった。
【0200】
(低屈折率層用塗布液の調製)
各成分を表5のように混合し、MEKに溶解して固形分5質量%の低屈折率層用塗布液を作製した。なお表5における各成分の量は「質量部」である。
【0201】
【表5】

【0202】
なお、上記表中における略号は以下の通りである。
・「P−1」:特開2004−45462号公報に記載の含フッ素共重合体P−3(質量平均分子量約50000)
・DPHA:ジペンタエリスリトールペンタアクリレートとジペンタエリスリトールヘキサアクリレートの混合物、日本化薬(株)製
・Irg.127:イルガキュア127、重合開始剤(チバ・ジャパン(株)製)
・RMS−033:メタクリロキシ変性シリコーン(Gelest(株)製)
【0203】
(低屈折率層の作製)
各低屈折率層用塗布液を表6に示すように上で作製した試料No3、8、31上にグラビアコーターを用いて塗布した。低屈折率層の乾燥条件は60℃、60秒とし、紫外線硬化条件は酸素濃度が0.01体積%以下の雰囲気になるように窒素パージしながら240W/cmの空冷メタルハライドランプ(アイグラフィックス(株)製)を用いて、照度600mW/cm、照射量600mJ/cmの照射量とした。このようにして、帯電防止層上に低屈折率層が形成された光学フィルム(反射防止フィルム)を作製した(試料No49〜52)
【0204】
(光学フィルムの評価)
実施例1及び2に記載の方法及び下記方法により光学フィルムの諸特性の評価を行った。結果を表6に示す。
【0205】
(10)積分反射率、反射色味
光学フィルムの裏面を黒色インクで処理し裏面反射をなくした状態にした。該光学フィルムの表面を、分光光度計V−550(日本分光(株)製)の積分球に装着して、380〜780nmの波長領域において、反射率(積分反射率)を測定し、450〜650nmの平均反射率を算出し、反射防止性を評価した。また、測定結果からD65光源下における反射色味をa*、b*値として計算した。
【0206】
【表6】

【0207】
上記結果より、実施例2で作製した光学フィルムに低屈折率層を形成することで反射防止性能に優れた反射防止フィルムが得られることがわかった。この際、帯電防止層に導電性化合物として金属酸化物微粒子を用いると、層の屈折率が高くなってしまうために反射色味が強くなってしまいNGであった。
【0208】
<実施例4>
[液晶表示装置での評価]
(偏光板の作製)
1.5mol/L、55℃のNaOH水溶液中に2分間浸漬したあと中和、水洗した、80μmの厚さのトリアセチルセルロースフィルム(TAC−TD80U、富士フイルム(株)製)と、試料No1〜52の光学フィルム(鹸化処理済み)に、ポリビニルアルコールにヨウ素を吸着させ、延伸して作製した偏光子の両面を接着、保護して偏光板を作製した。
【0209】
(液晶表示装置の作製)
VA型液晶表示装置(LC−37GS10、シャープ(株)製)に設けられている偏光板及び及び位相差膜を剥がし、代わりに上記で作製した偏光板を透過軸が製品に貼られていた偏光板と一致するように貼り付けて、実施例及び比較例の光学フィルムを有する液晶表示装置を作製した。なお、光学フィルムが視認側になるように貼り付けた。
【0210】
上記ようにして作製された実施例の光学フィルム付き偏光板及び画像表示装置は、それぞれ貼り付けた光学フィルムと同様、実施例は比較例に比べ、ハードコート性、透明性、帯電防止性に優れ、かつ干渉ムラ、面状が良好であった。また、低屈折率層を積層した光学フィルム付き偏光板及び画像表示装置は背景の映りこみが極めて少なく、表示品位の非常に高いものであった。

【特許請求の範囲】
【請求項1】
透明支持体上に少なくともハードコート層、及び帯電防止層をこの順で有する光学フィルムであって、
前記ハードコート層、及び帯電防止層が、各々の層を形成するための組成物を同時に塗布して形成されたものであり、
前記帯電防止層は、少なくとも下記(A)及び(B)を含有する組成物から形成されたものであり、
前記帯電防止層における無機酸化物微粒子の含有量は、前記帯電防止層の全固形分の10質量%未満であり、
前記透明支持体に対して前記帯電防止層側の表面抵抗率SR(Ω/sq)の常用対数値(LogSR)が13以下である光学フィルム。
(A)導電性有機化合物
(B)重合性基を3つ以上有する多官能モノマー
【請求項2】
前記ハードコート層が、少なくとも下記(C)及び(D)を含有する組成物から形成されたものである請求項1に記載の光学フィルム。
(C)重合性基を2つ以上有する多官能モノマー
(D)前記透明支持体を溶解又は膨潤させる溶剤
【請求項3】
前記ハードコート層と帯電防止層の屈折率差をΔnとした際、該Δnが0〜0.02である請求項1又は2に記載の光学フィルム。
【請求項4】
前記(D)透明支持体を溶解又は膨潤させる溶剤が、メチルエチルケトン、アセトン、酢酸メチル、及び下記一般式(d1)で表されるカーボネート溶剤からなる群より選ばれる少なくとも1種である請求項2又は3に記載の光学フィルム。
【化1】

一般式(d1)中、Ra及びRbは、それぞれ独立にアルキル基を表す。
【請求項5】
前記(D)透明支持体を溶解又は膨潤させる溶剤が、アセトン、酢酸メチル、ジメチルカーボネート、及びジエチルカーボネートからなる群より選ばれる少なくとも1種である請求項2又は3に記載の光学フィルム。
【請求項6】
前記(D)透明支持体を溶解又は膨潤させる溶剤が、前記ハードコート層を形成する組成物に含まれる全溶剤中の20質量%以上100質量%以下である請求項2〜5のいずれか1項に記載の光学フィルム。
【請求項7】
前記帯電防止層を形成するための組成物が、更に(E)アルコール系溶剤を前記帯電防止層を形成する組成物に含まれる全溶剤中の20質量%以上80質量%以下含有する請求項1〜6のいずれか1項に記載の光学フィルム。
【請求項8】
前記ハードコート層を形成するための組成物が、更に(F)無機酸化物微粒子を含有する請求項1〜7のいずれか1項に記載の光学フィルム。
【請求項9】
前記(F)無機酸化物微粒子がシリカ微粒子である請求項8に記載の光学フィルム。
【請求項10】
前記ハードコート層を形成するための組成物、及び前記帯電防止層を形成するための組成物のうち少なくとも一方が更に(G)増粘剤を含有する請求項1〜9のいずれか1項に記載の光学フィルム。
【請求項11】
前記(B)及び(C)のうち少なくとも一方が、ウレタンアクリレート及びエポキシアクリレートのうち少なくとも1種を含有する請求項1〜10のいずれか1項に記載の光学フィルム。
【請求項12】
前記(B)及び(C)のうち少なくとも一方が、分子量600以上の単官能モノマー/オリゴマー及び多官能モノマー/オリゴマーのうち少なくとも1種を含有する請求項1〜11のいずれか1項に記載の光学フィルム。
【請求項13】
前記帯電防止層を形成するための組成物が、更に(H)フッ素系界面活性剤、又はシリコーン系界面活性剤を含有する、請求項1〜12のいずれか1項に記載の光学フィルム。
【請求項14】
請求項1〜13のいずれか1項に記載の光学フィルムに直接又は他の層を介して低屈折率層を有する反射防止フィルム。
【請求項15】
請求項1〜13のいずれか1項に記載の光学フィルム又は請求項14に記載の反射防止フィルムを偏光板用保護フィルムとして用いた偏光板。
【請求項16】
請求項1〜13のいずれか1項に記載の光学フィルム、請求項14に記載の反射防止フィルム、又は請求項15に記載の偏光板をディスプレイの最表面に有する画像表示装置。
【請求項17】
透明支持体上に少なくともハードコート層、及び帯電防止層をこの順で有し、前記透明支持体に対して前記帯電防止層側の表面抵抗率SR(Ω/sq)の常用対数値(LogSR)が13以下である光学フィルムの製造方法であって、
少なくとも下記(A)及び(B)を含有し、かつ無機酸化物微粒子の含有量が全固形分の10質量%未満である帯電防止層形成用組成物と、ハードコート層形成用組成物とを同時に塗布する工程を有する、光学フィルムの製造方法。
(A)導電性有機化合物
(B)重合性基を3つ以上有する多官能モノマー

【公開番号】特開2012−73544(P2012−73544A)
【公開日】平成24年4月12日(2012.4.12)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2010−220084(P2010−220084)
【出願日】平成22年9月29日(2010.9.29)
【出願人】(306037311)富士フイルム株式会社 (25,513)
【Fターム(参考)】