WO2022137832A1 - 光学フィルム - Google Patents
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Definitions
- the present invention relates to an optical film.
- a transparent optical film having a layer having a predetermined optical function may be provided on the outer surface of a display such as a liquid crystal display on the visible side.
- the optical film include an antireflection film, a transparent conductive film, and an electromagnetic wave shielding film.
- the optical film includes, for example, a transparent base material, an optical functional layer located on one side thereof, and an adhesive layer for sticking and wearing located on the other side of the transparent base material. A technique relating to such an optical film is described in, for example, Patent Document 1 below.
- bubbles may be formed at the interface between the transparent base material and the pressure-sensitive adhesive layer depending on the storage environment and usage environment after production.
- bubbles that are large enough to be visually recognized may be formed.
- the formation of bubbles in the optical film is not preferable because it may impair the appearance of the adherend on which the film is provided.
- the formation of bubbles in the optical film provided on the surface of the display may affect the image display by the display, which is not preferable.
- the present invention provides an optical film suitable for suppressing the formation of bubbles at the interface between the transparent substrate and the pressure-sensitive adhesive layer.
- the present invention [1] includes a composite film portion including a transparent base material and an optical functional layer in this order, and an adhesive layer in the transparent base material which is in contact with the opposite side of the optical functional layer, and the transparent base material.
- the present invention [2] includes the optical film according to the above [1], wherein the optical functional layer is an antireflection layer.
- the present invention [3] is described in the above [2], wherein the antireflection layer alternately includes a high refractive index layer having a relatively large refractive index and a low refractive index layer having a relatively small refractive index. Includes optical film.
- the present invention [4] includes the optical film according to any one of the above [1] to [3], wherein the pressure-sensitive adhesive layer contains an acrylic polymer as a base polymer.
- the present invention [5] includes the optical film according to any one of the above [1] to [4], wherein the transparent substrate is a triacetyl cellulose film.
- the present invention [7] includes the optical film according to the above [6], wherein the hard coat layer contains metal oxide fine particles.
- the present invention [8] includes the optical film according to the above [7], wherein the metal oxide fine particles are nanosilica particles.
- the present invention includes the optical film according to any one of the above [6] to [8], wherein the surface of the hard coat layer on the optical functional layer side is corona-treated.
- the peel strength X (N / 25 mm) between the transparent substrate and the pressure-sensitive adhesive layer and the moisture permeability Y (g / m 2.24 h) of the composite film portion are 26.6X + Y ⁇ . Since it satisfies 502, it is suitable for suppressing the formation of bubbles at the interface between the transparent substrate and the pressure-sensitive adhesive layer.
- FIG. 1 is a schematic cross-sectional view of an optical film F, which is an embodiment of the optical film of the present invention.
- the optical film F includes the composite film portion 100 and the pressure-sensitive adhesive layer 101 in order in the thickness direction, and is an antireflection film in the present embodiment.
- the composite film unit 100 includes at least a transparent base material 10 and an optical functional layer 20.
- the transparent base material 10 has a first surface 11 and a second surface 12 on the opposite side of the first surface 11.
- the optical functional layer 20 is located on the first surface 11 side of the transparent base material 10.
- the pressure-sensitive adhesive layer 101 is in contact with the second surface 12 of the transparent base material 10 (that is, the side of the transparent base material 10 opposite to the optical functional layer 20).
- the composite film portion 100 may be provided with the transparent base material 10, the hard coat layer 31, the adhesion layer 32, the optical functional layer 20, and the antifouling layer 33 in this order toward one side in the thickness direction. ..
- the composite film portion 100 includes a transparent base material 10, a hard coat layer 31, an adhesion layer 32, an optical functional layer 20, and an antifouling layer 33.
- the transparent base material 10 is, for example, a flexible transparent resin film.
- a thermoplastic resin having both transparency and strength is preferably used.
- thermoplastic resins include cellulose resins such as triacetyl cellulose, polyester resins, polyether sulfone resins, polysulfone resins, polycarbonate resins, polyamide resins, polyimide resins, polyolefin resins, acrylic resins, norbornene resins, and polyarylates. Examples include resins, polystyrene resins, and polyvinyl alcohol resins. These thermoplastic resins may be used alone or in combination of two or more.
- the transparent substrate 10 is preferably a cellulose film, more preferably a triacetyl cellulose film, from the viewpoint of ensuring transparency and strength as well as moisture permeability.
- the resin film may contain one kind or two or more kinds of additives.
- Additives include, for example, UV absorbers, antioxidants, lubricants, plasticizers, mold release agents, anticolorants, flame retardants, antioxidants, pigments, and colorants.
- the thickness of the transparent substrate 10 is preferably 5 ⁇ m or more, more preferably 10 ⁇ m or more, and further preferably 20 ⁇ m or more.
- the thickness of the transparent substrate 10 is preferably 300 ⁇ m or less, more preferably 200 ⁇ m or less, from the viewpoint of handleability.
- the visible light transmittance of the transparent base material 10 is preferably 80% or more, more preferably 90% or more from the viewpoint of transparency.
- the visible light transmittance of the transparent substrate 10 is, for example, 100% or less.
- the hard coat layer 31 is an element for improving mechanical properties such as hardness in the optical functional layer 20, for example.
- the hard coat layer 31 is located on the first surface 11 (one surface in the thickness direction) of the transparent substrate 10.
- the hard coat layer 31 is a cured product of the curable resin composition.
- the curable resin composition contains at least a curable resin.
- curable resin examples include polyester resin, acrylic resin, urethane resin, acrylic urethane resin, amide resin, silicone resin, epoxy resin, and melamine resin. These curable resins may be used alone or in combination of two or more. From the viewpoint of ensuring high hardness, acrylic urethane resin is preferably used as the curable resin.
- the curable resin examples include an ultraviolet curable resin and a thermosetting resin, which are preferably ultraviolet curable from the viewpoint of helping to improve the productivity of the optical film F because they can be cured without heating at a high temperature. Mold resin is used.
- the UV curable resin contains at least one selected from the group consisting of UV curable monomers, UV curable oligomers, and UV curable polymers.
- the hard coat layer 31 is preferably a hard coat layer (anti-glare hard coat layer) having anti-glare properties.
- the hard coat layer 31 as the anti-glare hard coat layer is a curing of a curable resin composition containing a curable resin (matrix resin) and fine particles (anti-glare fine particles) for exhibiting anti-glare properties. It is a thing.
- the antiglare fine particles include metal oxide fine particles and organic fine particles.
- Examples of the material of the metal oxide fine particles include silica, alumina, titania, zirconia, calcium oxide, tin oxide, indium oxide, cadmium oxide, and antimony oxide.
- the material of the organic fine particles examples include polymethylmethacrylate, polystyrene, polyurethane, acrylic-styrene copolymer, benzoguanamine, melamine, and polycarbonate. These fine particles may be used alone or in combination of two or more. From the viewpoint of exhibiting good antiglare properties in the hard coat layer 31, nanosilica particles are preferably used as the antiglare particles.
- the average particle size of the fine particles is, for example, 10 ⁇ m or less, preferably 8 ⁇ m or less, and is, for example, 1 nm or more.
- the average particle size of the fine particles is, for example, 100 nm or less, preferably 70 nm or less, and for example, 1 nm or more.
- the average particle size of the fine particles is determined as a D50 value (cumulative 50% median diameter) based on, for example, the particle size distribution obtained by the particle size distribution measurement method in the laser scattering method.
- the refractive index of the matrix resin is, for example, 1.46 or more, preferably 1.49 or more, more preferably 1.50 or more, and further preferably 1.51 or more.
- the refractive index is, for example, 1.60 or less, preferably 1.59 or less, more preferably 1.58 or less, still more preferably 1.57 or less.
- the refractive index of the fine particles may be higher or lower than the above-mentioned refractive index of the matrix resin.
- the refractive index of the fine particles is, for example, 1.62 or less, preferably 1.60 or less, more preferably 1.59 or less, still more preferably 1.50. It is as follows.
- the refractive index of the fine particles is, for example, 1.40 or more, preferably 1.42 or more, and more preferably 1.44 or more.
- the content of the fine particles in the hard coat layer 31 is preferably 1 part by mass or more, and more preferably 3 parts by mass or more with respect to 100 parts by mass of the matrix resin.
- the content of the fine particles in the hard coat layer 31 is preferably 30 parts by mass or less, and more preferably 20 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of the matrix resin.
- the thickness of the hard coat layer 31 is preferably 0.5 ⁇ m or more, more preferably 1 ⁇ m or more, from the viewpoint of ensuring the hardness of the same layer.
- the thickness of the hard coat layer 31 is, for example, 10 ⁇ m or less.
- the surface of the hard coat layer 31 on the adhesion layer 32 side may be surface-modified.
- Examples of the surface modification treatment include plasma treatment, corona treatment, ozone treatment, primer treatment, glow treatment, and coupling agent treatment.
- the surface on the adhesion layer 32 side (that is, the surface on the optical functional layer 20 side) in the hard coat layer 31 is preferably corona-treated. ..
- the adhesion layer 32 is a layer for ensuring the adhesion between the transparent base material 10 or, when the hard coat layer 31 is provided, the hard coat layer 31 and the optical functional layer 20.
- the adhesion layer 32 is located on one side of the hard coat layer 31 in the thickness direction.
- Examples of the material of the adhesion layer 32 include metals such as silicon, nickel, chromium, aluminum, tin, gold, silver, platinum, zinc, titanium, tungsten, zirconium, indium, and palladium, and two or more alloys of these metals. And the oxides of these metals are mentioned.
- both the adhesion to both the organic layer (specifically, the transparent base material 10 or the hard coat layer 31) and the oxide layer (specifically, the first high refractive index layer 21) and the transparency of the adhesion layer 32 are compatible.
- silicon oxide (SiOx) or indium tin oxide (ITO) is preferably used as the material of the adhesion layer 32.
- SiOx having a smaller oxygen content than the stoichiometric composition is preferably used, and more preferably SiOx having x of 1.2 or more and 1.9 or less is used. ..
- the thickness of the adhesion layer 32 is, for example, 1 nm or more, and is, for example, 10 nm from the viewpoint of ensuring the adhesion between the transparent base material 10 and the optical functional layer 20 and the transparency of the adhesion layer 32. It is as follows.
- the optical functional layer 20 is located on one side of the adhesion layer 32 in the thickness direction.
- the optical functional layer 20 is an antireflection layer for suppressing the reflection intensity of external light, and has a high refractive index layer having a relatively large refractive index and a low refractive index having a relatively small refractive index.
- the layers are alternately provided in the thickness direction.
- the antireflection layer attenuates the net reflected light intensity by utilizing the interference action between the reflected light at the plurality of interfaces in the plurality of thin layers (high refractive index layer, low refractive index layer) contained therein.
- the optical functional layer 20 as such an antireflection layer includes a first high refractive index layer 21, a first low refractive index layer 22, and a second high refractive index layer 23.
- the second low refractive index layer 24 is provided in order toward one side in the thickness direction.
- the first high-refractive index layer 21 and the second high-refractive index layer 23 are each made of a high-refractive index material having a refractive index of preferably 1.9 or more at a wavelength of 550 nm.
- high refractive index materials include, for example, niobium oxide (Nb 2 O 5 ), titanium oxide, zirconium oxide, tin-doped indium oxide (ITO), and antimony.
- Dope tin oxide (ATO) is mentioned, and niobium oxide is preferably used.
- the optical film thickness (product of refractive index and thickness) of the first high refractive index layer 21 is, for example, 20 nm or more, and is, for example, 55 nm or less.
- the optical film thickness of the second high-refractive index layer 23 is, for example, 60 nm or more, and for example, 330 nm or less.
- the first low refractive index layer 22 and the second low refractive index layer 24 are each made of a low refractive index material having a refractive index of preferably 1.6 or less at a wavelength of 550 nm.
- examples of the low refractive index material include silicon dioxide (SiO 2 ) and magnesium fluoride, and silicon dioxide is preferably used.
- silicon dioxide is preferably used as the material of the second low refractive index layer 24, silicon dioxide is preferably used from the viewpoint of ensuring the adhesion between the second low refractive index layer 24 and the antifouling layer 33.
- the optical film thickness of the first low refractive index layer 22 is, for example, 15 nm or more, and is, for example, 70 nm or less.
- the optical film thickness of the second low refractive index layer 24 is, for example, 100 nm or more, and is, for example, 160 nm or less.
- the thickness of the first high refractive index layer 21 is, for example, 1 nm or more, preferably 5 nm or more, and for example, 30 nm or less, preferably 20 nm or less.
- the thickness of the first low refractive index layer 22 is, for example, 10 nm or more, preferably 20 nm or more, and for example, 50 nm or less, preferably 30 nm or less.
- the thickness of the second high refractive index layer 23 is, for example, 50 nm or more, preferably 80 nm or more, and for example, 200 nm or less, preferably 150 nm or less.
- the thickness of the second low refractive index layer 24 is, for example, 60 nm or more, preferably 80 nm or more, and for example, 150 nm or less, preferably 100 nm or less.
- the antifouling layer 33 is a layer having an antifouling function in the optical film F, and is located on one surface of the optical functional layer 20 in the thickness direction.
- the antifouling function of the antifouling layer 33 includes a function of suppressing the adhesion of contaminants such as hand grease to the exposed surface of the optical film F (the surface on the side opposite to the adhesive layer 101) and removing the adhered contaminants. Includes features that make it easier.
- Examples of the material of the antifouling layer 33 include an organic compound containing a fluorine group.
- Examples of the fluorine group-containing organic compound include an alkoxysilane compound having a perfluoropolyether group.
- Examples of the alkoxysilane compound having a perfluoropolyether group include a compound represented by the following general formula (1).
- R 1 is a linear or branched alkyl fluoride group in which one or more hydrogen atoms in the alkyl group are replaced with a fluorine atom (for example, the number of carbon atoms is 1 or more and 20 or less).
- R 2 represents a structure containing at least one repeating structure of a perfluoropolyether (PFPE) group, and preferably represents a structure containing two repeating structures of a PFPE group.
- the repeating structure of the PFPE group include a repeating structure of a linear PFPE group and a repeating structure of a branched PFPE group.
- a repeating structure of the linear PFPE group for example, a structure represented by-(OC n F 2n ) p- (n represents an integer of 1 or more and 20 or less, and p is an integer of 1 or more and 50 or less. Represented. The same shall apply hereinafter).
- Examples of the repeating structure of the branched PFPE group include a structure represented by-(OC (CF 3 ) 2 ) p- and a structure represented by-(OCF 2 CF (CF 3 ) CF 2 ) p- . Can be mentioned.
- the repeating structure of the PFPE group is preferably a repeating structure of a linear PFPE group, and more preferably- (OCF 2 ) p- and-(OC 2 F 4 ) p- .
- R 3 represents an alkyl group having 1 or more carbon atoms and 4 or less carbon atoms, preferably a methyl group.
- M represents an integer of 1 or more. Further, m represents an integer of preferably 20 or less, more preferably 10 or less, still more preferably 5 or less.
- the compound represented by the following general formula (2) is preferably used.
- q represents an integer of 1 or more and 50 or less
- r represents an integer of 1 or more and 50 or less
- alkoxysilane compound having a perfluoropolyether group a commercially available product may be used.
- the commercially available product include Optool UD509 (compound represented by the above general formula (2), manufactured by Daikin Industries, Ltd.).
- the alkoxysilane compound having a perfluoropolyether group may be used alone or in combination of two or more.
- the thickness of the antifouling layer 33 is preferably 1 nm or more, more preferably 2 nm or more, and further preferably 3 nm or more.
- the thickness of the antifouling layer 33 is preferably 100 nm or less, more preferably 50 nm or less, still more preferably 30 nm or less.
- the pure water contact angle of the antifouling layer 33 is preferably 100 degrees or more, more preferably 102 degrees or more, still more preferably 105 degrees or more.
- the pure water contact angle is, for example, 120 degrees or less.
- the pure water contact angle is obtained by forming water droplets having a diameter of 2 mm or less on the surface of the antifouling layer 33 and measuring the contact angle of the water droplets with respect to the surface of the antifouling layer 33.
- the pressure-sensitive adhesive layer 101 is a layer formed from a resin composition and has light transmittance.
- the pressure-sensitive adhesive layer 101 is located on the other surface (second surface 12) of the transparent base material 10 in the thickness direction.
- the resin composition contains at least a base polymer that develops tackiness in the pressure-sensitive adhesive layer 101.
- the base polymer include acrylic polymers, rubber-based polymers, silicone-based polymers, urethane-based polymers, polyester-based polymers, and polyamide-based polymers. From the viewpoint of achieving both the adhesive strength required for the pressure-sensitive adhesive layer of the optical film F and high transparency, an acrylic polymer is preferably used as the base polymer.
- the acrylic polymer is a polymer containing the largest amount of monomer units derived from (meth) acrylic acid alkyl ester in terms of mass ratio.
- a monomer component containing (meth) acrylic acid alkyl ester in a proportion of 50% by mass or more is polymerized. It is a polymer obtained by the above.
- (Meta) acrylic acid means acrylic acid and / or methacrylic acid.
- Examples of the (meth) acrylic acid alkyl ester include linear or branched (meth) acrylic acid alkyl esters having an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms.
- Examples of such (meth) acrylic acid alkyl esters include methyl (meth) acrylic acid, ethyl (meth) acrylic acid, propyl (meth) acrylic acid, n-butyl (meth) acrylic acid, and (meth) acrylic acid.
- the (meth) acrylic acid alkyl ester may be used alone or in combination of two or more.
- an acrylic acid alkyl ester having an alkyl group having 2 to 8 carbon atoms is preferably used, and more preferably 2-ethylhexyl acrylate is used.
- the ratio of the (meth) acrylic acid alkyl ester in the monomer component is preferably 55% by mass or more, more preferably 60% by mass or more, still more preferably, from the viewpoint of appropriately expressing basic properties such as adhesiveness in the pressure-sensitive adhesive layer 101. Is 65% by mass or more.
- the proportion of the (meth) acrylic acid alkyl ester in the monomer component is preferably 90% by mass or less, more preferably 85% by mass or less, and further preferably 80% by mass or less.
- the monomer component may contain one or more functional group-containing vinyl monomers copolymerizable with the (meth) acrylic acid alkyl ester.
- the functional group-containing vinyl monomer is useful for modifying the acrylic polymer, such as ensuring the cohesive force of the acrylic polymer and introducing cross-linking points into the acrylic polymer.
- the ratio of the functional group-containing vinyl monomer in the monomer component is, for example, 5% by mass or more, preferably 10% by mass or more, more preferably 15% by mass or more, still more preferably 20% by mass or more.
- the ratio of the functional group-containing vinyl monomer in the monomer component is preferably 45% by mass or less, more preferably 40% by mass or less, and further preferably 35% by mass or less.
- Examples of the functional group-containing vinyl monomer include a hydroxyl group-containing vinyl monomer, a nitrogen atom-containing vinyl monomer, a carboxy group-containing vinyl monomer, and an acid anhydride vinyl monomer.
- the functional group-containing vinyl monomer may be used alone or in combination of two or more.
- hydroxyl group-containing vinyl monomer examples include 2-hydroxyethyl (meth) acrylate, 2-hydroxypropyl (meth) acrylate, 2-hydroxybutyl (meth) acrylate, and 3-hydroxypropyl (meth) acrylate.
- 4-Hydroxybutyl (meth) acrylate, 6-hydroxyhexyl (meth) acrylate, 8-hydroxyoctyl (meth) acrylate, 10-hydroxydecyl (meth) acrylate, 12-hydroxylauryl (meth) acrylate, and (4-Hydroxymethylcyclohexyl) methyl (meth) acrylate can be mentioned.
- Examples of the nitrogen atom-containing vinyl monomer include N-vinyl cyclic amide.
- Examples of the N-vinyl cyclic amide include N-vinyl-2-pyrrolidone, N-vinyl-2-piperidone, N-vinyl-3-morpholinone, N-vinyl-2-caprolactam, and N-vinyl-1,3-. Oxazine-2-one and N-vinyl-3,5-morpholindione can be mentioned.
- carboxy group-containing vinyl monomer examples include acrylic acid, methacrylic acid, 2-carboxyethyl (meth) acrylic acid, carboxypentyl (meth) acrylic acid, itaconic acid, maleic acid, fumaric acid, and crotonic acid.
- acid anhydride vinyl monomer examples include maleic anhydride and itaconic anhydride.
- the pressure-sensitive adhesive composition may contain a polyfunctional (meth) acrylate as a copolymerizable cross-linking agent.
- a polyfunctional (meth) acrylate examples include 1,6-hexanediol di (meth) acrylate, butanediol di (meth) acrylate, (poly) ethylene glycol di (meth) acrylate, and (poly) propylene glycol di (meth) acrylate.
- the content of the polyfunctional (meth) acrylate in the pressure-sensitive adhesive composition is preferably 0.01 part by mass or more, more preferably 0.02 part by mass or more, and further preferably 0.03 part by mass with respect to 100 parts by mass of the acrylic polymer. It is more than a part.
- the content is preferably 1 part by mass or less, more preferably 0.5 part by mass or less, based on 100 parts by mass of the acrylic polymer.
- the pressure-sensitive adhesive composition preferably contains a silane coupling agent.
- the silane coupling agent include ⁇ -glycidoxypropyltrimethoxysilane, ⁇ -glycidoxypropyltriethoxysilane, ⁇ -aminopropyltrimethoxysilane, and N-phenyl-aminopropyltrimethoxysilane.
- ⁇ -glycidoxypropyltrimethoxysilane is used.
- the content of the silane coupling agent in the pressure-sensitive adhesive composition is preferably 0.05 parts by mass or more, more preferably 0.1 parts by mass or more, still more preferably 0.2 parts by mass or more with respect to 100 parts by mass of the acrylic polymer. Is.
- the content is preferably 1 part by mass or less, more preferably 0.5 part by mass or less, based on 100 parts by mass of the acrylic polymer.
- the configuration regarding the content of the silane coupling agent is suitable for achieving high adhesiveness under humidifying conditions, particularly high adhesiveness to glass, in the pressure-sensitive adhesive layer 101.
- the pressure-sensitive adhesive composition preferably contains a photopolymerization initiator.
- the photopolymerization initiator promotes the cross-linking reaction of the polyfunctional (meth) acrylate.
- examples of the photopolymerization initiator include a photoradical initiator.
- examples of the photoradical initiator include hydroxyketones such as 1-hydroxycyclohexylphenylketone, benzyldimethylketals, aminoketones, acylphosphine oxides, benzophenones, and trichloromethyl group-containing triazine derivatives. These photopolymerization initiators may be used alone or in combination of two or more.
- the content of the photopolymerization initiator in the pressure-sensitive adhesive composition is, for example, 0.01 part by mass or more, preferably 0.02 part by mass or more, and more preferably 0.05 part by mass or more with respect to 100 parts by mass of the acrylic polymer. Is.
- the content is, for example, 1 part by mass or less, preferably 0.5 part by mass or less.
- the pressure-sensitive adhesive layer 101 is, if necessary, a tackifier resin, an antioxidant, a filler, a colorant such as a pigment or a dye, an antioxidant, a chain transfer agent, a plasticizer, a softener, a surfactant, and an antistatic agent. It may further contain an additive such as an inhibitor.
- the thickness of the pressure-sensitive adhesive layer 101 is preferably 5 ⁇ m or more, more preferably 10 ⁇ m or more, and more preferably 15 ⁇ m or more from the viewpoint of realizing sufficient adhesive force to the adherend in the optical film F. From the viewpoint of ensuring transparency, the thickness of the pressure-sensitive adhesive layer 101 is preferably 300 ⁇ m or less, more preferably 200 ⁇ m or less, still more preferably 100 ⁇ m or less.
- the peel strength X (N / 25 mm) between the transparent base material 10 and the pressure-sensitive adhesive layer 101 and the moisture permeability Y (g / m 2.24 h) of the composite film portion 100 are 26.6X + Y. ⁇ 502 is satisfied, preferably 26.6X + Y ⁇ 527.
- Such a configuration is suitable for suppressing the formation of bubbles at the interface between the transparent base material 10 and the pressure-sensitive adhesive layer 101. Specifically, for example, it is as shown in Examples and Comparative Examples described later. Suppression of the formation of bubbles in the optical film F is suitable for ensuring a good appearance in the adherend G (shown in FIG. 1) provided with the optical film F.
- suppressing the formation of bubbles in the optical film F provided on the outer surface of a display such as a liquid crystal display on the visual side is suitable for avoiding or reducing the influence on the image display by the display.
- the optical film F can be manufactured, for example, by producing the composite film portion 100 and the pressure-sensitive adhesive layer 101, respectively, and then laminating the composite film portion 100 and the pressure-sensitive adhesive layer 101.
- the composite film unit 100 can be manufactured, for example, by sequentially laminating a hard coat layer 31, an adhesion layer 32, an optical functional layer 20, and an antifouling layer 33 on a transparent base material 10 in a roll-to-roll method.
- the optical functional layer 20 is formed by sequentially laminating a first high refractive index layer 21, a first low refractive index layer 22, a second high refractive index layer 23, and a second low refractive index layer 24 on the close contact layer 32. Can be formed.
- the hard coat layer 31 is formed by applying a curable resin composition containing a curable resin and, if necessary, antiglare fine particles, to the first surface 11 of the transparent base material 10 to form a coating film. It can be formed by curing the coating film.
- the curable resin composition contains an ultraviolet-type resin
- the coating film is cured by irradiation with ultraviolet rays.
- the curable resin composition contains a thermosetting resin
- the coating film is cured by heating.
- the exposed surface of the hard coat layer 31 formed on the transparent substrate 10 is surface-modified, if necessary.
- plasma treatment for example, argon gas is used as the inert gas.
- the discharge power in the plasma processing is, for example, 100 W or more, and for example, 500 W or less.
- the close contact layer 32, the first high refractive index layer 21, the first low refractive index layer 22, the second high refractive index layer 23, and the second low refractive index layer 24 are formed by forming a material by a dry coating method.
- a dry coating method include a sputtering method, a vacuum vapor deposition method, and a CVD method, and a sputtering method is preferably used.
- a negative voltage is applied to the target placed on the cathode while introducing gas into the sputtering chamber under vacuum conditions.
- a glow discharge is generated to ionize the gas atom, the gas ion collides with the target surface at high speed, the target material is ejected from the target surface, and the ejected target material is deposited on a predetermined surface.
- reactive sputtering is preferable from the viewpoint of film formation rate.
- a metal target is used as the target, and a mixed gas of an inert gas such as argon and oxygen (reactive gas) is used as the above-mentioned gas.
- Examples of the power source for carrying out the sputtering method include a DC power source, an AC power source, an RF power source, and an MFAC power source (AC power source having a frequency band of several tens to several hundreds of MHz).
- the discharge voltage in the sputtering method is, for example, 100 V or more, and is, for example, 1000 V or less.
- the film forming pressure in the sputtering chamber where the sputtering method is carried out is, for example, 0.1 Pa or more, and is, for example, 1 Pa or less.
- the antifouling layer 33 can be formed by, for example, forming a fluorine group-containing organic compound on the optical functional layer 20.
- Examples of the method for forming the antifouling layer 33 include a wet coating method and a dry coating method.
- Examples of the wet coating method include a gravure coating method, a reverse coating method, and a die coating method.
- Examples of the dry coating method include a vacuum vapor deposition method, a sputtering method, and a CVD method, and a vacuum vapor deposition method is preferably used.
- the pressure-sensitive adhesive layer 101 can be formed, for example, as follows. First, the monomer component for forming the acrylic polymer, the photopolymerization initiator, and other components added as needed are mixed, and then the mixture is partially exposed to ultraviolet rays under a nitrogen atmosphere. Causes a photopolymerization reaction. As a result, a solution containing a partial polymer of the monomer component (partial polymer solution) is obtained. Next, at least a polyfunctional (meth) acrylate is added to this partial polymer solution, a silane coupling agent is added if necessary, and these are mixed to obtain an acrylic pressure-sensitive adhesive composition. Next, the acrylic pressure-sensitive adhesive composition is applied onto the first release liner to form a coating film.
- the monomer component for forming the acrylic polymer, the photopolymerization initiator, and other components added as needed are mixed, and then the mixture is partially exposed to ultraviolet rays under a nitrogen atmosphere. causes a photopolymerization reaction. As a result, a solution containing
- the exposed surface of the pressure-sensitive adhesive coating film on the first release liner is covered with the second release liner.
- the pressure-sensitive adhesive coating film between the first and second release liners is cured by ultraviolet irradiation.
- the pressure-sensitive adhesive layer 101 having both sides coated with a release liner is obtained.
- the optical film F can be manufactured.
- the above-mentioned optical film F may be an optical film other than the antireflection film.
- optical films include transparent conductive films and electromagnetic wave shielding films.
- the optical functional layer 20 of the optical film F has, for example, a first dielectric thin film, a transparent electrode film such as an ITO film, and a second dielectric film. Prepare in order in the direction.
- the optical functional layer 20 having such a laminated structure both visible light transmission and conductivity are compatible.
- the optical functional layer 20 of the optical film F is provided with, for example, a metal thin film having an electromagnetic wave reflecting ability and a metal oxide film alternately in the thickness direction.
- the optical functional layer 20 having such a laminated structure both shielding property against electromagnetic waves having a specific wavelength and visible light transmission property are compatible.
- the present invention will be specifically described below with reference to examples, the present invention is not limited to the examples.
- the specific numerical values such as the compounding amount (content), the physical property value, the parameter, etc. described below are the compounding amounts corresponding to them described in the above-mentioned "form for carrying out the invention” (forms for carrying out the invention).
- Content), physical property values, parameters, etc. can be replaced with the upper limit (value defined as “less than or equal to” or “less than”) or lower limit (value defined as "greater than or equal to” or “greater than or equal to”). can.
- an acrylic monomer composition containing nanosilica particles (trade name "NC035", average primary particle diameter of nanosilica particles is 40 nm, solid content concentration is 50%, ratio of nanosilica particles in solid content is 60% by mass, Arakawa Chemical Industry Co., Ltd. Manufactured by) 67 parts by mass (in terms of solid content) and 33 parts by mass of an ultraviolet curable polyfunctional acrylate (trade name "Binder A", solid content concentration 100%, manufactured by Arakawa Chemical Industry Co., Ltd.) are mixed to form a mixed composition. I got M.
- the amount of nanosilica particles is 40 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the total amount of acrylic resin (acrylic monomer in "NC035" and polyfunctional acrylate in “binder A”) and nanosilica particles. be.
- thixotropy-imparting agent (trade name "Lucentite SAN", synthetic smectite which is an organic clay, manufactured by Corp Chemical Co., Ltd.), and a photopolymerization initiator (trade name "OMNIRAD907”, manufactured by BASF). ) 3 parts by mass, 0.15 parts by mass of a leveling agent (trade name "LE303", manufactured by Kyoeisha Chemical Co., Ltd.) and toluene were mixed to prepare a composition (wanice) having a solid content concentration of 45% by mass. An ultrasonic disperser was used for mixing.
- the composition was applied to one side of a triacetyl cellulose (TAC) film (thickness 80 ⁇ m) as a transparent resin film to form a coating film.
- TAC triacetyl cellulose
- this coating film was cured by irradiation with ultraviolet rays and then dried by heating.
- a high-pressure mercury lamp was used as a light source, ultraviolet rays having a wavelength of 365 nm were used, and the integrated irradiation light amount was set to 200 mJ / cm 2 .
- the heating time was 60 ° C., and the heating temperature was 60 seconds.
- an antiglare hard coat (HC) layer having a thickness of 7 ⁇ m was formed on the TAC film.
- the surface of the HC layer of the TAC film with the HC layer was plasma-treated in a vacuum atmosphere of 1.0 Pa by a roll-to-roll type plasma processing apparatus.
- argon gas was used as the inert gas, and the discharge power was set to 300 W.
- an adhesion layer and an antireflection layer were sequentially formed on the HC layer of the TAC film with the HC layer after the plasma treatment (sputter film formation step).
- a roll-to-roll sputter film forming apparatus is used to form an indium tin oxide (ITO) layer having a thickness of 1.5 nm as an adhesion layer on the HC layer of the TAC film with an HC layer after plasma treatment.
- ITO indium tin oxide
- Nb 2 O 5 layer with a thickness of 12 nm as the first high refractive index layer SiO 2 layer with a thickness of 28 nm as the first low refractive index layer
- Nb with a thickness of 100 nm as the second high refractive index layer.
- a 2O5 layer and a SiO 2 layer having a thickness of 85 nm as the second low refractive index layer were sequentially formed.
- an ITO target is used, an argon gas as an inert gas and 10 parts by volume of oxygen gas as a reactive gas with respect to 100 parts by volume of the argon gas are used, and the discharge voltage is set to 400 V.
- the pressure in the film chamber was 0.2 Pa, and the ITO layer was formed by MFAC sputtering.
- an Nb target is used, 100 parts by volume of argon gas and 5 parts by volume of oxygen gas are used, the discharge voltage is 415 V, the film formation pressure is 0.42 Pa, and Nb is formed by MFAC sputtering.
- a 2O5 layer was formed.
- a Si target is used, 100 parts by volume of argon gas and 30 parts by volume of oxygen gas are used, the discharge voltage is 350 V, the film formation pressure is 0.3 Pa, and SiO is used by MFAC sputtering. Two layers were formed.
- an Nb target is used, 100 parts by volume of argon gas and 13 parts by volume of oxygen gas are used, the discharge voltage is 460 V, the film formation pressure is 0.5 Pa, and Nb is formed by MFAC sputtering.
- a 2O5 layer was formed.
- a Si target is used, 100 parts by volume of argon gas and 30 parts by volume of oxygen gas are used, the discharge voltage is 340 V, the film formation pressure is 0.25 Pa, and SiO is used by MFAC sputtering. Two layers were formed.
- the antireflection layer (first high refractive index layer, first low refractive index layer, second high refractive index layer, second low) is placed on the HC layer of the TAC film with the HC layer via the adhesion layer.
- the refractive index layer was laminated and formed.
- an antifouling layer was formed on the formed antireflection layer.
- a predetermined alkoxysilane compound-containing solution (trade name "Optur UD509", a perfluoropolyether group-containing alkoxysilane compound represented by the above general formula (2), manufactured by Daikin Industries, Ltd.) is used as an antireflection layer.
- the coating film was dried at 60 ° C. to form an antifouling layer having a thickness of 8 nm.
- an adhesive layer was formed on the exposed second surface (the surface opposite to the HC layer) in the TAC film in which the above-mentioned HC layer to the antifouling layer were laminated.
- 2EHA 2-ethylhexyl acrylate
- NDP N-vinyl-2-pyrrolidone
- HOA hydroxyethyl acrylate
- 4-hydroxybutyl acrylate 4-ethyl acrylate
- an acrylic pressure-sensitive adhesive composition was applied onto the peel-treated surface of a polyester film (first peeling liner) having a thickness of 38 ⁇ m on which one side was treated with silicone peeling to form a coating film.
- the peeled surface of the second peeling liner is adhered to the exposed surface of the adhesive coating film on the first peeling liner by a polyester film (second peeling liner) having a thickness of 38 ⁇ m on which one side is treated with silicone peeling. It was coated so as to be in contact with the agent coating film.
- the pressure-sensitive adhesive coating film between the first and second release liners was irradiated with ultraviolet rays having an illuminance of 5 mW / cm 2 for 360 seconds using a black light lamp. As a result, an adhesive sheet having both sides coated with a release liner was obtained.
- a corona treatment is applied to the second surface of the TAC film in which the above-mentioned adhesion layer to the antireflection layer are laminated, and the first release liner is peeled off from the pressure-sensitive adhesive sheet.
- One side of the adhesive sheet was attached to the two sides.
- the optical film of Example 1 was produced.
- the optical film of Example 1 includes a composite film portion (transparent base material, HC layer, adhesion layer, antireflection layer, antifouling layer) and an adhesive layer in contact with the transparent base material of the composite film portion.
- ⁇ Preparation of acrylic polymer P> 100 parts by mass of toluene, 60 parts by mass of dicyclopentanyl methacrylate (DCPMA) (trade name "FA-513M", manufactured by Hitachi Kasei Kogyo Co., Ltd.), 40 parts by mass of methyl methacrylate (MMA), and as a chain transfer agent.
- DCPMA dicyclopentanyl methacrylate
- MMA methyl methacrylate
- TGR ⁇ -thioglycerol
- Example 2 to 4 It was carried out in the same manner as the optical film of Example 1 except that the discharge power in the plasma treatment for the surface of the HC layer was changed from 300 W to 500 W (Example 2), 700 W (Example 3) or 1000 W (Example 4). Each optical film of Examples 2 to 4 was produced.
- Examples 5 to 9 In the preparation of the mixed composition M in the HC layer forming process, the above-mentioned "NC035" and the above-mentioned "binder A” are used so that the amount of nanosilica particles is 30 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the total amount of acrylic resin and nanosilica particles.
- the mixing and the discharge power in the plasma treatment for the surface of the HC layer were 100 W (Example 5), 300 W (Example 6), 500 W (Example 7), 700 W (Example 8) or 1000 W (Example 9).
- Each optical film of Examples 5 to 9 was produced in the same manner as the optical film of Example 1.
- the discharge power in the plasma treatment for the surface of the HC layer is 100 W (Example 10), 300 W (Example 11), 500 W (Example 12), 700 W (Example 13) or 1000 W (Example 14), and the first low refractive index. Similar to the optical film of Example 1 except that the film formation pressure was 0.5 Pa in the sputtering method for forming the rate layer and the second low refractive index layer, and the second surface of the TAC film was not corona-treated. Then, each optical film of Examples 10 to 14 was produced.
- Comparative Examples 1 to 5 In each sputtering method for forming the first high refractive index layer and the second high refractive index layer, the film forming pressure is 0.3 Pa, and in the sputtering method for forming the first low refractive index layer and the second low refractive index layer.
- the optical films of Comparative Examples 1 to 5 were produced in the same manner as the optical films of Examples 10 to 14 except that the film forming pressure was 0.2 Pa.
- Example 5 except that the film formation pressure was 0.3 Pa and the second surface of the TAC film was not corona-treated in each of the sputtering methods for forming the first high-refractive index layer and the second high-refractive index layer.
- the optical films of Comparative Examples 6 to 10 were produced in the same manner as the optical films of 9 to 9.
- a tensile tester (trade name "Autograph AGS-J", manufactured by Shimadzu Corporation) was used to remove the adhesive strength between the transparent substrate and the adhesive layer (N / 25 mm). Measured as. In this measurement, the measurement temperature was 23 ° C., the relative humidity was 50%, the tensile angle was 180 °, and the tensile speed was 300 mm / min. The measurement results are listed in Table 1.
- the second release liner is peeled off from the adhesive layer of the optical film, and then the adhesive layer of the optical film is reciprocated once against a glass plate having a thickness of 5 mm by reciprocating a 2 kg hand roller. I made a sample by pasting them together.
- the sample glass plate with optical film
- the weather resistance tester trade name "I Super SUV-W161", manufactured by Iwasaki Electric Co., Ltd.
- the weather resistance test accompanied by ultraviolet irradiation was performed. Carried out.
- the temperature was 80 ° C.
- the relative humidity was 45%
- the ultraviolet irradiation intensity was 150 mW / cm 2
- the sample standing time was 32.5 hours.
- each of the light-transmitting films of Comparative Examples 1 to 10 has a peel strength X (N / 25 mm) between the transparent base material and the pressure-sensitive adhesive layer and a moisture permeability Y (g / m 2.24 h) of the composite film portion. ) Does not satisfy 26.6X + Y ⁇ 502.
- each of the light-transmitting films of Examples 1 to 14 has a peel strength X (N / 25 mm) between the transparent base material and the pressure-sensitive adhesive layer and a moisture permeability Y (g / m 2.24 h) of the composite film portion. ) Satisfyes 26.6X + Y ⁇ 502.
- Each of the light-transmitting films of Examples 1 to 14 having such a structure is suitable for suppressing the formation of bubbles at the interface between the transparent substrate and the pressure-sensitive adhesive layer.
- each of the light-transmitting films of Examples 1 to 4, 7 to 14 has a peel strength X (N / 25 mm) between the transparent base material and the pressure-sensitive adhesive layer and a moisture permeability Y (g / g /) of the composite film portion. m 2.24h ) satisfies 26.6X + Y ⁇ 527.
- Each of the light-transmitting films of Examples 1 to 4, 7 to 10 having such a structure is particularly suitable for suppressing the formation of bubbles at the interface between the transparent substrate and the pressure-sensitive adhesive layer.
- the optical film of the present invention can be applied to an antireflection film, a transparent conductive film and an electromagnetic wave shielding film.
- Optical film 100 Composite film part 10 Transparent substrate 20 Optical functional layer 21 First high refractive index layer 22 First low refractive index layer 23 Second high refractive index layer 24 Second low refractive index layer 31 Hard coat layer 32 Adhesive layer 33 Antifouling layer 101 Adhesive layer
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Abstract
本発明の光学フィルム(F)は、透明基材(10)および光学機能層(20)をこの順で含む複合フィルム部(100)と、透明基材(10)における光学機能層(20)とは反対側に接する粘着剤層(101)とを備える。透明基材(10)と粘着剤層(101)との間の剥離強度X(N/25mm)、および、複合フィルム部(100)の透湿度Y(g/m2・24h)は、26.6X+Y≧502を満たす。
Description
本発明は、光学フィルムに関する。
液晶ディスプレイなどのディスプレイの視認側の外表面には、所定の光学的機能を有する層(光学機能層)を備える透明な光学フィルムが設けられることがある。光学フィルムとしては、反射防止フィルム、透明導電性フィルム、電磁波遮蔽フィルムなどが挙げられる。光学フィルムは、例えば、透明基材と、その一方面側に位置する光学機能層と、透明基材の他方面上に位置する貼着用の粘着剤層とを備える。このような光学フィルムに関する技術については、例えば下記の特許文献1に記載されている。
光学フィルムにおいては、製造後の保管環境および使用環境によっては、透明基材と粘着剤層との界面に気泡が形成されることがある。例えば、紫外線照射量が多い環境下で使用される車載ディスプレイおよび屋外ディスプレイに設けられた光学フィルムでは、視認されるほど大きな気泡が形成されることがある。光学フィルムにおける気泡の形成は、同フィルムが設けられた被着体の外観を損なうことがあり、好ましくない。ディスプレイ表面に設けられた光学フィルムにおける気泡の形成は、同ディスプレイによる画像表示に影響を及ぼすことがあり、好ましくない。
本発明は、透明基材と粘着剤層との界面における気泡の形成を抑制するのに適した光学フィルムを提供する。
本発明[1]は、透明基材および光学機能層をこの順で備える複合フィルム部と、前記透明基材における前記光学機能層とは反対側に接する粘着剤層とを備え、前記透明基材と前記粘着剤層との間の剥離強度X(N/25mm)、および、前記複合フィルム部の透湿度Y(g/m2・24h)が、26.6X+Y≧502を満たす、光学フィルムを含む。
本発明[2]は、前記光学機能層が反射防止層である、上記[1]に記載の光学フィルムを含む。
本発明[3]は、前記反射防止層が、相対的に屈折率が大きな高屈折率層と、相対的に屈折率が小さな低屈折率層とを交互に含む、上記[2]に記載の光学フィルムを含む。
本発明[4]は、前記粘着剤層が、ベースポリマーとしてアクリルポリマーを含有する、上記[1]から[3]のいずれか一つに記載の光学フィルムを含む。
本発明[5]は、前記透明基材がトリアセチルセルロースフィルムである、上記[1]から[4]のいずれか一つに記載の光学フィルムを含む。
本発明[6]は、前記複合フィルム部が、前記透明基材と前記光学機能層との間にハードコート層を更に備える、上記[1]から[5]のいずれか一つに記載の光学フィルムを含む。
本発明[7]は、前記ハードコート層が金属酸化物微粒子を含有する、上記[6]に記載の光学フィルムを含む。
本発明[8]は、前記金属酸化物微粒子がナノシリカ粒子である、上記[7]に記載の光学フィルムを含む。
本発明[9]は、前記ハードコート層における前記光学機能層側の表面がコロナ処理されている、上記[6]から[8]のいずれか一つに記載の光学フィルムを含む。
本発明の光学フィルムは、透明基材と粘着剤層との間の剥離強度X(N/25mm)と、複合フィルム部の透湿度Y(g/m2・24h)とが、26.6X+Y≧502を満たすことから、透明基材と粘着剤層との界面における気泡の形成を抑制するのに適する。
図1は、本発明の光学フィルムの一実施形態である光学フィルムFの断面模式図である。光学フィルムFは、複合フィルム部100および粘着剤層101を厚さ方向に順に備え、本実施形態では反射防止フィルムである。
複合フィルム部100は、透明基材10と光学機能層20とを少なくとも含む。透明基材10は、第1面11と、当該第1面11とは反対側の第2面12とを有する。光学機能層20は、透明基材10の第1面11側に位置する。粘着剤層101は、透明基材10の第2面12(即ち、透明基材10における光学機能層20とは反対側)に接する。
複合フィルム部100は、透明基材10と、ハードコート層31と、密着層32と、光学機能層20と、防汚層33とを厚さ方向一方側に向かってこの順で備えてもよい。好ましくは、複合フィルム部100は、透明基材10と、ハードコート層31と、密着層32と、光学機能層20と、防汚層33とからなる。
透明基材10は、例えば、可撓性を有する透明な樹脂フィルムである。当該樹脂フィルムの材料としては、好ましくは、透明性と強度とを兼ね備える熱可塑性樹脂が用いられる。そのような熱可塑性樹脂としては、例えば、トリアセチルセルロース等のセルロース樹脂、ポリエステル樹脂、ポリエーテルスルホン樹脂、ポリスルホン樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリアミド樹脂、ポリイミド樹脂、ポリオレフィン樹脂、アクリル樹脂、ノルボルネン樹脂、ポリアリレート樹脂、ポリスチレン樹脂、およびポリビニルアルコール樹脂が挙げられる。これら熱可塑性樹脂は、単独で用いられてもよいし、二種類以上が併用されてもよい。透明基材10は、透明性および強度とともに透湿性を確保する観点から、好ましくはセルロースフィルムであり、より好ましくはトリアセチルセルロースフィルムである。
樹脂フィルムには、1種類または2種類以上の添加剤が含有されていてもよい。添加剤としては、例えば、紫外線吸収剤、酸化防止剤、滑剤、可塑剤、離型剤、着色防止剤、難燃剤、帯電防止剤、顔料、および着色剤が挙げられる。
透明基材10の厚さは、強度の観点から、好ましくは5μm以上、より好ましくは10μm以上、さらに好ましくは20μm以上である。透明基材10の厚さは、取扱い性の観点から、好ましくは300μm以下、より好ましくは200μm以下である。
透明基材10の可視光透過率は、透明性の観点から、好ましくは80%以上、より好ましくは90%以上である。透明基材10の可視光透過率は、例えば100%以下である。
ハードコート層31は、例えば、光学機能層20における硬度などの機械特性を向上させるための要素である。ハードコート層31は、透明基材10の第1面11(厚さ方向一方面)上に位置する。ハードコート層31は、硬化性樹脂組成物の硬化物である。硬化性樹脂組成物は、少なくとも硬化性樹脂を含有する。
硬化性樹脂としては、例えば、ポリエステル樹脂、アクリル樹脂、ウレタン樹脂、アクリルウレタン樹脂、アミド樹脂、シリコーン樹脂、エポキシ樹脂、およびメラミン樹脂が挙げられる。これら硬化性樹脂は、単独で用いられてもよいし、二種類以上が併用されてもよい。高硬度の確保の観点からは、硬化性樹脂としては、好ましくはアクリルウレタン樹脂が用いられる。
また、硬化性樹脂としては、例えば、紫外線硬化型樹脂および熱硬化型樹脂が挙げられ、高温加熱せずに硬化可能であるために光学フィルムFの生産性向上に役立つ観点から、好ましくは紫外線硬化型樹脂が用いられる。紫外線硬化型樹脂には、紫外線硬化型モノマー、紫外線硬化型オリゴマー、および紫外線硬化型ポリマーからなる群より選択される少なくとも一種が含まれる。
ハードコート層31は、好ましくは、防眩性を有するハードコート層(防眩性ハードコート層)である。防眩性ハードコート層としてのハードコート層31は、硬化性樹脂(マトリックス樹脂)と、防眩性を発現させるための微粒子(防眩性微粒子)と、を含有する硬化性樹脂組成物の硬化物である。防眩性微粒子としては、例えば、金属酸化物微粒子および有機系微粒子が挙げられる。金属酸化物微粒子の材料としては、例えば、シリカ、アルミナ、チタニア、ジルコニア、酸化カルシウム、酸化錫、酸化インジウム、酸化カドミウム、および酸化アンチモンが挙げられる。有機系微粒子の材料としては、ポリメチルメタクリレート、ポリスチレン、ポリウレタン、アクリル-スチレン共重合体、ベンゾグアナミン、メラミン、およびポリカーボネートが挙げられる。これら微粒子は、単独で用いられてもよいし、二種類以上が併用されてもよい。ハードコート層31において良好な防眩性を発現させる観点からは、防眩性微粒子としては、好ましくはナノシリカ粒子が用いられる。
微粒子の平均粒子径は、例えば10μm以下、好ましくは8μm以下であり、また、例えば1nm以上である。微粒子としてナノ粒子を用いる場合、当該微粒子の平均粒子径は、例えば100nm以下であり、好ましくは70nm以下であり、また、例えば1nm以上である。微粒子の平均粒子径は、例えば、レーザー散乱法における粒度分布測定法によって求められた粒度分布に基づいて、D50値(累積50%メジアン径)として求められる。
マトリックス樹脂(硬化後)の屈折率は、例えば1.46以上であり、好ましくは1.49以上、より好ましくは1.50以上、さらに好ましくは1.51以上である。同屈折率は、例えば1.60以下であり、好ましくは1.59以下、より好ましくは1.58以下、さらに好ましくは1.57以下である。
微粒子の屈折率は、マトリックス樹脂の上記屈折率よりも高くてもよいし、低くてもよい。微粒子の屈折率がマトリックス樹脂の屈折率よりも高い場合、微粒子の屈折率は、例えば1.62以下であり、好ましくは1.60以下、より好ましくは1.59以下、さらに好ましくは1.50以下である。微粒子の屈折率がマトリックス樹脂の屈折率よりも低い場合、微粒子の屈折率は、例えば1.40以上であり、好ましくは1.42以上、より好ましくは1.44以上である。
ハードコート層31における微粒子の含有量は、マトリックス樹脂100質量部に対し、好ましくは1質量部以上であり、より好ましくは3質量部以上である。ハードコート層31における微粒子の含有量は、マトリックス樹脂100質量部に対し、好ましくは30質量部以下であり、より好ましくは20質量部以下である。
ハードコート層31の厚さは、同層の硬度確保の観点からは、好ましくは0.5μm以上、より好ましくは1μm以上である。ハードコート層31の厚さは、例えば10μm以下である。
ハードコート層31における密着層32側表面は、表面改質処理されていてもよい。表面改質処理としては、例えば、プラズマ処理、コロナ処理、オゾン処理、プライマー処理、グロー処理、およびカップリング剤処理が挙げられる。ハードコート層31と密着層32との間において高い密着力を確保する観点からは、ハードコート層31における密着層32側表面(即ち、光学機能層20側表面)は、好ましくはコロナ処理される。
密着層32は、透明基材10、または、ハードコート層31が設けられている場合にはハードコート層31と、光学機能層20との、密着力を確保するための層である。密着層32は、ハードコート層31の厚さ方向一方面上に位置する。密着層32の材料としては、例えば、シリコン、ニッケル、クロム、アルミニウム、錫、金、銀、白金、亜鉛、チタン、タングステン、ジルコニウム、インジウム、パラジウム等の金属、これら金属の2種類以上の合金、および、これら金属の酸化物が挙げられる。有機層(具体的には透明基材10またはハードコート層31)および酸化物層(具体的には第1高屈折率層21)の両方に対する密着性と、密着層32の透明性との両立の観点からは、密着層32の材料としては、好ましくは酸化シリコン(SiOx)またはインジウムスズ酸化物(ITO)が用いられる。密着層32の材料として酸化シリコンが用いられる場合、好ましくは、化学量論組成よりも酸素量の少ないSiOxが用いられ、より好ましくは、xが1.2以上1.9以下のSiOxが用いられる。
密着層32の厚さは、透明基材10と光学機能層20との間の密着力の確保と、密着層32の透明性との両立の観点から、例えば1nm以上であり、また、例えば10nm以下である。
光学機能層20は、密着層32の厚さ方向一方面上に位置する。本実施形態では、光学機能層20は、外光の反射強度を抑制するための反射防止層であり、相対的に屈折率が大きな高屈折率層と、相対的に屈折率が小さな低屈折率層とを、厚さ方向に交互に有する。反射防止層では、それに含まれる複数の薄層(高屈折率層,低屈折率層)における複数の界面での反射光間の干渉作用を利用して、正味の反射光強度を減衰させる。また、反射防止層では、各薄層の光学膜厚(屈折率と厚さの積)の調整により、反射光強度を減衰させる干渉作用を発現させることができる。このような反射防止層としての光学機能層20は、本実施形態において具体的には、第1高屈折率層21と、第1低屈折率層22と、第2高屈折率層23と、第2低屈折率層24とを、厚さ方向一方側に向かって順に有する。
第1高屈折率層21および第2高屈折率層23は、それぞれ、波長550nmにおける屈折率が好ましくは1.9以上の高屈折率材料からなる。高屈折率と可視光の低吸収性との両立の観点から、高屈折率材料としては、例えば、酸化ニオブ(Nb2O5)、酸化チタン、酸化ジルコニウム、スズドープ酸化インジウム(ITO)、およびアンチモンドープ酸化スズ(ATO)が挙げられ、好ましくは酸化ニオブが用いられる。
第1高屈折率層21の光学膜厚(屈折率と厚さの積)は、例えば20nm以上であり、また、例えば55nm以下である。第2高屈折率層23の光学膜厚は、例えば60nm以上であり、また、例えば330nm以下である。
第1低屈折率層22および第2低屈折率層24は、それぞれ、波長550nmにおける屈折率が好ましくは1.6以下の低屈折率材料からなる。低屈折率と可視光の低吸収性との両立の観点から、低屈折率材料としては、例えば、二酸化ケイ素(SiO2)およびフッ化マグネシウムが挙げられ、好ましくは二酸化ケイ素が用いられる。第2低屈折率層24の材料としては、第2低屈折率層24と防汚層33との密着性確保の観点からも、好ましくは二酸化ケイ素が用いられる。
第1低屈折率層22の光学膜厚は、例えば15nm以上であり、また、例えば70nm以下である。第2低屈折率層24の光学膜厚は、例えば100nm以上であり、また、例えば160nm以下である。
また、光学機能層20において、第1高屈折率層21の厚さは、例えば1nm以上、好ましくは5nm以上であり、また、例えば30nm以下、好ましくは20nm以下である。第1低屈折率層22の厚さは、例えば10nm以上、好ましくは20nm以上であり、また、例えば50nm以下、好ましくは30nm以下である。第2高屈折率層23の厚さは、例えば50nm以上、好ましくは80nm以上であり、また、例えば200nm以下、好ましくは150nm以下である。第2低屈折率層24の厚さは、例えば60nm以上、好ましくは80nm以上であり、また、例えば150nm以下、好ましくは100nm以下である。
防汚層33は、光学フィルムFにおける防汚機能を有する層であり、光学機能層20の厚さ方向一方面上に位置する。防汚層33の防汚機能には、光学フィルムFの露出面(粘着剤層101とは反対側における表面)に対する手脂などの汚染物質の付着の抑制機能、および、付着した汚染物質を除去しやすくする機能が含まれる。
防汚層33の材料としては、例えば、フッ素基含有の有機化合物が挙げられる。フッ素基含有の有機化合物としては、例えば、パーフルオロポリエーテル基を有するアルコキシシラン化合物が挙げられる。パーフルオロポリエーテル基を有するアルコキシシラン化合物としては、例えば、下記の一般式(1)で表される化合物が挙げられる。
R1-R2-O-(CH2)m-Si(OR3)3 (1)
一般式(1)において、R1は、アルキル基における一つ以上の水素原子がフッ素原子に置換された、直鎖状または分岐状のフッ化アルキル基(炭素数は例えば1以上20以下)を表し、好ましくは、アルキル基の水素原子のすべてがフッ素原子に置換されたパーフルオロアルキル基を表す。
R2は、パーフルオロポリエーテル(PFPE)基の繰り返し構造を少なくとも一つ含む構造を表し、好ましくは、PFPE基の繰り返し構造を二つ含む構造を表す。PFPE基の繰り返し構造としては、例えば、直鎖状PFPE基の繰り返し構造、および、分岐状PFPE基の繰り返し構造が挙げられる。直鎖状PFPE基の繰り返し構造としては、例えば、-(OCnF2n)p-で表される構造(nは、1以上20以下の整数を表し、pは、1以上50以下の整数を表す。以下同じ)が挙げられる。分岐状PFPE基の繰り返し構造としては、例えば、-(OC(CF3)2)p-で表される構造、および、-(OCF2CF(CF3)CF2)p-で表される構造が挙げられる。PFPE基の繰り返し構造としては、好ましくは、直鎖状PFPE基の繰り返し構造が挙げられ、より好ましくは、-(OCF2)p-および-(OC2F4)p-が挙げられる。
R3は、炭素数1以上4以下のアルキル基を表し、好ましくはメチル基を表す。
mは、1以上の整数を表す。また、mは、好ましくは20以下、より好ましくは10以下、さらに好ましくは5以下の整数を表す。
このようなパーフルオロポリエーテル基を有するアルコキシシラン化合物のうち、好ましくは、下記の一般式(2)に示される化合物が用いられる。
CF3-(OCF2)q-(OC2F4)r-O-(CH2)3-Si(OCH3)3 (2)
一般式(2)において、qは、1以上50以下の整数を表し、rは、1以上50以下の整数を表す。
パーフルオロポリエーテル基を有するアルコキシシラン化合物としては、市販品を用いてもよい。同市販品としては、例えば、オプツールUD509(上記一般式(2)で表される化合物,ダイキン工業社製)が挙げられる。また、パーフルオロポリエーテル基を有するアルコキシシラン化合物は、単独で用いられてもよいし、二種類以上が併用されてもよい。
防汚層33の厚さは、好ましくは1nm以上、より好ましくは2nm以上、さらに好ましくは3nm以上である。防汚層33の厚さは、好ましくは100nm以下、より好ましくは50nm以下、さらに好ましくは30nm以下である。
防汚層33において高い防汚機能を発現させる観点から、防汚層33の純水接触角は、好ましくは100度以上、より好ましくは102度以上、さらに好ましくは105度以上である。純水接触角は、例えば、120度以下である。純水接触角は、防汚層33の表面に直径2mm以下の水滴を形成して、防汚層33表面に対する当該水滴の接触角を測定することにより、求められる。
粘着剤層101は、樹脂組成物から形成される層であり、且つ光透過性を有する。粘着剤層101は、透明基材10の厚さ方向他方面(第2面12)上に位置する。樹脂組成物は、少なくとも、粘着剤層101において粘着性を発現させるベースポリマーを含有する。ベースポリマーとしては、例えば、アクリルポリマー、ゴム系ポリマー、シリコーン系ポリマー、ウレタン系ポリマー、ポリエステル系ポリマー、およびポリアミド系ポリマーが挙げられる。光学フィルムFの粘着剤層に求められる粘着力と高い透明性とを併せて実現するという観点からは、好ましくは、ベースポリマーとしてはアクリルポリマーが用いられる。
アクリルポリマーは、(メタ)アクリル酸アルキルエステルに由来するモノマーユニットを質量比で最も多く含む重合体であり、例えば、(メタ)アクリル酸アルキルエステルを50質量%以上の割合で含むモノマー成分を重合することによって得られる重合体である。「(メタ)アクリル酸」とは、アクリル酸および/またはメタクリル酸をいうものとする。
(メタ)アクリル酸アルキルエステルとしては、例えば、直鎖状または分岐状の炭素数1~20のアルキル基を有する(メタ)アクリル酸アルキルエステルが挙げられる。そのような(メタ)アクリル酸アルキルエステルとしては、例えば、(メタ)アクリル酸メチル、(メタ)アクリル酸エチル、(メタ)アクリル酸プロピル、(メタ)アクリル酸n-ブチル、(メタ)アクリル酸イソプロピル、(メタ)アクリル酸イソブチル、(メタ)アクリル酸s-ブチル、(メタ)アクリル酸t-ブチル、(メタ)アクリル酸ペンチル、(メタ)アクリル酸イソペンチル、(メタ)アクリル酸ネオペンチル、(メタ)アクリル酸ヘキシル、(メタ)アクリル酸ヘプチル、(メタ)アクリル酸2-エチルヘキシル、(メタ)アクリル酸オクチル、(メタ)アクリル酸イソオクチル、(メタ)アクリル酸ノニル、(メタ)アクリル酸イソノニル、(メタ)アクリル酸デシル、(メタ)アクリル酸イソデシル、(メタ)アクリル酸ウンデシル、(メタ)アクリル酸ドデシル、(メタ)アクリル酸イソトリドデシル、(メタ)アクリル酸テトラデシル、(メタ)アクリル酸イソテトラデシル、(メタ)アクリル酸ペンタデシル、(メタ)アクリル酸ヘキサデシル、(メタ)アクリル酸ヘプタデシル、(メタ)アクリル酸オクタデシル、(メタ)アクリル酸イソオクタデシル、(メタ)アクリル酸ノナデシル、および(メタ)アクリル酸エイコシルが挙げられる。(メタ)アクリル酸アルキルエステルは、単独で用いられてもよいし、二種類以上が併用されてもよい。(メタ)アクリル酸アルキルエステルとしては、好ましくは、炭素数2~8のアルキル基を有するアクリル酸アルキルエステルが用いられ、より好ましくは、アクリル酸2-エチルヘキシルが用いられる。
モノマー成分における(メタ)アクリル酸アルキルエステルの割合は、粘着剤層101において粘着性等の基本特性を適切に発現させる観点から、好ましくは55質量%以上、より好ましくは60質量%以上、更に好ましくは65質量%以上である。また、モノマー成分における(メタ)アクリル酸アルキルエステルの割合は、好ましくは90質量%以下、より好ましくは85質量%以下、更に好ましくは80質量%以下である。
モノマー成分は、(メタ)アクリル酸アルキルエステルと共重合可能な1種または2種以上の官能基含有ビニルモノマーを含んでいてもよい。官能基含有ビニルモノマーは、アクリルポリマーの凝集力の確保、アクリルポリマーへの架橋点の導入など、アクリルポリマーの改質に役立つ。モノマー成分における官能基含有ビニルモノマーの割合は、例えば5質量%以上、好ましくは10質量%以上、より好ましくは15質量%以上、更に好ましくは20質量%以上である。モノマー成分における官能基含有ビニルモノマーの割合は、好ましくは45質量%以下、より好ましくは40質量%以下、更に好ましくは35質量%以下である。
官能基含有ビニルモノマーとしては、例えば、水酸基含有ビニルモノマー、窒素原子含有ビニルモノマー、カルボキシ基含有ビニルモノマー、および酸無水物ビニルモノマーが挙げられる。官能基含有ビニルモノマーは、単独で用いられてもよいし、二種類以上が併用されてもよい。
水酸基含有ビニルモノマーとしては、例えば、(メタ)アクリル酸2-ヒドロキシエチル、(メタ)アクリル酸2-ヒドロキシプロピル、(メタ)アクリル酸2-ヒドロキシブチル、(メタ)アクリル酸3-ヒドロキシプロピル、(メタ)アクリル酸4-ヒドロキシブチル、(メタ)アクリル酸6-ヒドロキシヘキシル、(メタ)アクリル酸8-ヒドロキシオクチル、(メタ)アクリル酸10-ヒドロキシデシル、(メタ)アクリル酸12-ヒドロキシラウリル、および(4-ヒドロキシメチルシクロへキシル)メチル(メタ)アクリレートが挙げられる。
窒素原子含有ビニルモノマーとしては、例えば、N-ビニル環状アミドが挙げられる。N-ビニル環状アミドとしては、例えば、N-ビニル-2-ピロリドン、N-ビニル-2-ピペリドン、N-ビニル-3-モルホリノン、N-ビニル-2-カプロラクタム、N-ビニル-1,3-オキサジン-2-オン、およびN-ビニル-3,5-モルホリンジオンが挙げられる。
カルボキシ基含有ビニルモノマーとしては、例えば、アクリル酸、メタクリル酸、(メタ)アクリル酸2-カルボキシエチル、(メタ)アクリル酸カルボキシペンチル、イタコン酸、マレイン酸、フマル酸、およびクロトン酸が挙げられる。
酸無水物ビニルモノマーとしては、例えば、無水マレイン酸および無水イタコン酸が挙げられる。
粘着剤組成物は、共重合性架橋剤として多官能(メタ)アクリレートを含有してもよい。多官能(メタ)アクリレートとしては、例えば、1,6-ヘキサンジオールジ(メタ)アクリレート、ブタンジオールジ(メタ)アクリレート、(ポリ)エチレングリコールジ(メタ)アクリレート、(ポリ)プロピレングリコールジ(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、ペンタエリスリトールジ(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ヘキサ(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、テトラメチロールメタントリ(メタ)アクリレート、アリル(メタ)アクリレート、およびビニル(メタ)アクリレートが挙げられる。これら多官能(メタ)アクリレートは、単独で用いられてもよいし、二種類以上が併用されてもよい。本実施形態では、好ましくは、トリメチロールプロパントリアクリレートが用いられる。
粘着剤組成物における多官能(メタ)アクリレートの含有量は、アクリルポリマー100質量部に対し、好ましくは0.01質量部以上、より好ましくは0.02質量部以上、更に好ましくは0.03質量部以上である。同含有量は、アクリルポリマー100質量部に対し、好ましくは1質量部以下、より好ましくは0.5質量部以下である。
粘着剤組成物は、好ましくは、シランカップリング剤を含有する。シランカップリング剤としては、例えば、γ-グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、γ-グリシドキシプロピルトリエトキシシラン、γ-アミノプロピルトリメトキシシラン、およびN-フェニル-アミノプロピルトリメトキシシランが挙げられ、好ましくは、γ-グリシドキシプロピルトリメトキシシランが用いられる。
粘着剤組成物におけるシランカップリング剤の含有量は、アクリルポリマー100質量部に対し、好ましくは0.05質量部以上、より好ましくは0.1質量部以上、更に好ましくは0.2質量部以上である。同含有量は、アクリルポリマー100質量部に対し、好ましくは1質量部以下、より好ましくは0.5質量部以下である。シランカップリング剤の含有量に関する当該構成は、粘着剤層101において、加湿条件下での高い接着性、特にガラスに対する高い接着性を実現するうえで、好適である。
粘着剤組成物は、好ましくは、光重合開始剤を含有する。光重合開始剤は、多官能(メタ)アクリレートの架橋反応を促進する。光重合開始剤としては、例えば、光ラジカル開始剤が挙げられる。光ラジカル開始剤としては、例えば、1-ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトンなどのヒドロキシケトン類、ベンジルジメチルケタール類、アミノケトン類、アシルフォスフィンオキサイド類、ベンゾフェノン類、およびトリクロロメチル基含有トリアジン誘導体が挙げられる。これら光重合開始剤は、単独で用いられてもよいし、二種類以上が併用されてもよい。
粘着剤組成物における光重合開始剤の含有量は、アクリルポリマー100質量部に対し、例えば0.01質量部以上であり、好ましくは0.02質量部以上、より好ましくは0.05質量部以上である。同含有量は、例えば1質量部以下であり、好ましくは0.5質量部以下である。
粘着剤層101は、必要に応じて、粘着付与樹脂、老化防止剤、充填剤、顔料や染料などの着色剤、酸化防止剤、連鎖移動剤、可塑剤、軟化剤、界面活性剤、および帯電防止剤などの添加剤を更に含有してもよい。
粘着剤層101の厚さは、光学フィルムFにおいて、被着体に対する充分な粘着力を実現するという観点からは、好ましくは5μm以上、より好ましくは10μm以上、より好ましくは15μm以上である。また、透明性の確保の観点からは、粘着剤層101の厚さは、好ましくは300μm以下、より好ましくは200μm以下、更に好ましくは100μm以下である。
光学フィルムFにおいて、透明基材10と粘着剤層101との間の剥離強度X(N/25mm)、および、複合フィルム部100の透湿度Y(g/m2・24h)は、26.6X+Y≧502を満たし、好ましくは、26.6X+Y≧527を満たす。このような構成は、透明基材10と粘着剤層101との界面における気泡の形成を抑制するのに適する。具体的には、例えば後記の実施例および比較例をもって示すとおりである。光学フィルムFにおける気泡の形成の抑制は、光学フィルムFが設けられた被着体G(図1に示す)における良好な外観を確保するのに適する。具体的に、例えば、液晶ディスプレイなどのディスプレイの視認側の外表面に設けられた光学フィルムFにおける気泡の形成の抑制は、同ディスプレイによる画像表示への影響を回避または軽減するのに適する。
光学フィルムFは、例えば、複合フィルム部100および粘着剤層101をそれぞれ作製した後、複合フィルム部100と粘着剤層101とを貼り合わせることによって、製造できる。
複合フィルム部100は、例えばロールトゥロール方式において、透明基材10上にハードコート層31、密着層32、光学機能層20、および防汚層33を順次に積層することによって、作製できる。光学機能層20は、密着層32上に第1高屈折率層21、第1低屈折率層22、第2高屈折率層23、および第2低屈折率層24を順次に積層することによって形成できる。
ハードコート層31は、透明基材10の第1面11に、硬化性樹脂と必要に応じて防眩性微粒子とを含有する硬化性樹脂組成物を塗布して塗膜を形成した後、この塗膜を硬化させることによって形成できる。硬化性樹脂組成物が紫外線化型樹脂を含有する場合には、紫外線照射によって前記塗膜を硬化させる。硬化性樹脂組成物が熱硬化型樹脂を含有する場合には、加熱によって前記塗膜を硬化させる。
透明基材10上に形成されたハードコート層31の露出表面は、必要に応じて、表面改質処理される。表面改質処理としてプラズマ処理する場合、不活性ガスとして例えばアルゴンガスを用いる。また、プラズマ処理における放電電力は、例えば100W以上であり、また、例えば500W以下である。
密着層32、第1高屈折率層21、第1低屈折率層22、第2高屈折率層23、および第2低屈折率層24は、ドライコーティング法で材料を成膜することによって形成できる。ドライコーティング法としては、例えばスパッタリング法、真空蒸着法、およびCVDが挙げられ、好ましくはスパッタリング法が用いられる。
スパッタリング法では、スパッタ室内に真空条件下でガスを導入しつつ、カソード上に配置されたターゲットにマイナスの電圧を印加する。これにより、グロー放電を発生させてガス原子をイオン化し、当該ガスイオンを高速でターゲット表面に衝突させ、ターゲット表面からターゲット材料を弾き出し、弾き出たターゲット材料を所定面上に堆積させる。金属酸化物層を形成するには、成膜速度の観点から、反応性スパッタリングが好ましい。反応性スパッタリングでは、ターゲットとして金属ターゲットを用い、上述のガスとして、アルゴンなどの不活性ガスと酸素(反応性ガス)との混合ガスを用いる。不活性ガスと酸素との流量比(sccm)の調整により、成膜される金属酸化物層に含まれる酸素の割合を調整できる。
スパッタリング法を実施するための電源としては、例えば、DC電源、AC電源、RF電源、および、MFAC電源(周波数帯が数十~数百MHzのAC電源)が挙げられる。スパッタリング法における放電電圧は、例えば100V以上であり、また、例えば1000V以下である。また、スパッタリング法が実施されるスパッタ室内の成膜圧力は、例えば0.1Pa以上であり、また、例えば1Pa以下である。
防汚層33は、光学機能層20上に例えばフッ素基含有の有機化合物を成膜することによって形成できる。防汚層33の形成手法としては、ウェットコーティング法およびドライコーティング法が挙げられる。ウェットコーティング法としては、例えば、グラビアコート法、リバースコート法、およびダイコート法が挙げられる。ドライコーティング法としては、例えば、真空蒸着法、スパッタリング法、およびCVDが挙げられ、好ましくは真空蒸着法が用いられる。
粘着剤層101は、例えば、次のようにして形成できる。まず、アクリルポリマーを形成するためのモノマー成分と、光重合開始剤と、必要に応じて添加されるその他の成分とを混合した後、当該混合物を窒素雰囲気下で紫外線に曝露することによって部分的に光重合反応を生じさせる。これにより、モノマー成分の部分重合物を含有する溶液(部分重合物溶液)を得る。次に、この部分重合物溶液に、少なくとも多官能(メタ)アクリレートを加え、必要に応じてシランカップリング剤を加え、これらを混合し、アクリル粘着剤組成物を得る。次に、第1剥離ライナー上に、アクリル粘着剤組成物を塗布して塗膜を形成する。次に、第1剥離ライナー上の粘着剤塗膜の露出面を、第2剥離ライナーによって被覆する。次に、第1および第2剥離ライナー間の粘着剤塗膜を紫外線照射によって硬化させる。これにより、両面が剥離ライナーで被覆された粘着剤層101を得る。
そして、得られた粘着剤層101から片方の剥離ライナーを剥離した後、この剥離によって露出した粘着剤層101表面を、上述の複合フィルム部100の透明基材10の第2面12と貼り合わせることによって、光学フィルムFを製造できる。
上述の光学フィルムFは、反射防止フィルム以外の他の光学フィルムであってもよい。他の光学フィルムとしては、例えば、透明導電性フィルムおよび電磁波遮蔽フィルムが挙げられる。
光学フィルムFが透明導電性フィルムである場合、当該光学フィルムFの光学機能層20は、例えば、第1誘電体薄膜と、ITO膜などの透明電極膜と、第2誘電体膜とを厚さ方向に順に備える。このような積層構成を有する光学機能層20において、可視光透過性と導電性とが両立される。
光学フィルムFが電磁波遮蔽フィルムである場合、当該光学フィルムFの光学機能層20は、例えば、電磁波反射能を有する金属薄膜と、金属酸化物膜とを厚さ方向に交互に備える。このような積層構成を有する光学機能層20において、特定波長の電磁波に対する遮蔽性と可視光透過性とが両立される。
本発明について、以下に実施例を示して具体的に説明するものの、本発明は実施例に限定されない。また、以下に記載されている配合量(含有量)、物性値、パラメータなどの具体的数値は、上述の「発明を実施するための形態」において記載されている、それらに対応する配合量(含有量)、物性値、パラメータなど該当記載の上限(「以下」または「未満」として定義されている数値)または下限(「以上」または「超」として定義されている数値)に代替することができる。
〔実施例1〕
まず、ナノシリカ粒子含有のアクリルモノマー組成物(商品名「NC035」,ナノシリカ粒子の平均一次粒子径は40nm,固形分濃度50%,固形分中のナノシリカ粒子の割合は60質量%,荒川化学工業社製)67質量部(固形分換算)と、紫外線硬化型の多官能アクリレート(商品名「バインダーA」,固形分濃度100%,荒川化学工業社製)33質量部とを混合して混合組成物Mを得た。本実施例における混合組成物Mでは、アクリル樹脂分(「NC035」中のアクリルモノマーと「バインダーA」中の多官能アクリレート)およびナノシリカ粒子の合計量100質量部に対するナノシリカ粒子量は40質量部である。次に、この混合組成物Mを100質量部(固形分換算)と、防眩性微粒子としてのポリメチルメタクリレート粒子(商品名「テクポリマー」,平均粒子径3μm,屈折率1.525,積水化成品工業社製)3質量部と、防眩性微粒子としてのシリコーン粒子(商品名「トスパール130」,平均粒子径3μm,屈折率1.42,モメンティブ・パフォーマンス・マテリアルズ・ジャパン社製)1.5質量部と、チキソトロピー付与剤(商品名「ルーセンタイトSAN」,有機粘土である合成スメクタイト,コープケミカル社製)1.5質量部と、光重合開始剤(商品名「OMNIRAD907」,BASF社製)3質量部と、レベリング剤(商品名「LE303」,共栄社化学社製)0.15質量部と、トルエンとを混合し、固形分濃度45質量%の組成物(ワニス)を調製した。混合には、超音波分散機を使用した。次に、透明な樹脂フィルムとしてのトリアセチルセルロース(TAC)フィルム(厚さ80μm)の片面に、組成物を塗布して塗膜を形成した。次に、この塗膜を、紫外線照射により硬化させた後、加熱により乾燥させた。紫外線照射では、光源として高圧水銀ランプを使用し、波長365nmの紫外線を用い、積算照射光量を200mJ/cm2とした。また、加熱の時間は60℃とし、加熱の温度は60秒間とした。これにより、TACフィルム上に厚さ7μmの防眩性のハードコート(HC)層を形成した。
まず、ナノシリカ粒子含有のアクリルモノマー組成物(商品名「NC035」,ナノシリカ粒子の平均一次粒子径は40nm,固形分濃度50%,固形分中のナノシリカ粒子の割合は60質量%,荒川化学工業社製)67質量部(固形分換算)と、紫外線硬化型の多官能アクリレート(商品名「バインダーA」,固形分濃度100%,荒川化学工業社製)33質量部とを混合して混合組成物Mを得た。本実施例における混合組成物Mでは、アクリル樹脂分(「NC035」中のアクリルモノマーと「バインダーA」中の多官能アクリレート)およびナノシリカ粒子の合計量100質量部に対するナノシリカ粒子量は40質量部である。次に、この混合組成物Mを100質量部(固形分換算)と、防眩性微粒子としてのポリメチルメタクリレート粒子(商品名「テクポリマー」,平均粒子径3μm,屈折率1.525,積水化成品工業社製)3質量部と、防眩性微粒子としてのシリコーン粒子(商品名「トスパール130」,平均粒子径3μm,屈折率1.42,モメンティブ・パフォーマンス・マテリアルズ・ジャパン社製)1.5質量部と、チキソトロピー付与剤(商品名「ルーセンタイトSAN」,有機粘土である合成スメクタイト,コープケミカル社製)1.5質量部と、光重合開始剤(商品名「OMNIRAD907」,BASF社製)3質量部と、レベリング剤(商品名「LE303」,共栄社化学社製)0.15質量部と、トルエンとを混合し、固形分濃度45質量%の組成物(ワニス)を調製した。混合には、超音波分散機を使用した。次に、透明な樹脂フィルムとしてのトリアセチルセルロース(TAC)フィルム(厚さ80μm)の片面に、組成物を塗布して塗膜を形成した。次に、この塗膜を、紫外線照射により硬化させた後、加熱により乾燥させた。紫外線照射では、光源として高圧水銀ランプを使用し、波長365nmの紫外線を用い、積算照射光量を200mJ/cm2とした。また、加熱の時間は60℃とし、加熱の温度は60秒間とした。これにより、TACフィルム上に厚さ7μmの防眩性のハードコート(HC)層を形成した。
次に、ロールトゥロール方式のプラズマ処理装置により、HC層付きTACフィルムのHC層表面を、1.0Paの真空雰囲気下でプラズマ処理した。このプラズマ処理では、不活性ガスとしてアルゴンガスを用い、放電電力を300Wとした。
次に、プラズマ処理後のHC層付きTACフィルムのHC層上に、密着層と反射防止層とを順次に形成した(スパッタ成膜工程)。具体的には、ロールトゥロール方式のスパッタ成膜装置により、プラズマ処理後のHC層付きTACフィルムのHC層上に、密着層としての厚さ1.5nmのインジウムスズ酸化物(ITO)層と、第1高屈折率層としての厚さ12nmのNb2O5層と、第1低屈折率層としての厚さ28nmのSiO2層と、第2高屈折率層としての厚さ100nmのNb2O5層と、第2低屈折率層としての厚さ85nmのSiO2層とを、順次に形成した。密着層の形成では、ITOターゲットを用い、不活性ガスとしてのアルゴンガスと、アルゴンガス100体積部に対して10体積部の反応性ガスとしての酸素ガスとを用い、放電電圧を400Vとし、成膜室内の気圧(成膜気圧)を0.2Paとし、MFACスパッタリングによってITO層を成膜した。第1高屈折率層の形成では、Nbターゲットを用い、100体積部のアルゴンガスおよび5体積部の酸素ガスを用い、放電電圧を415Vとし、成膜気圧を0.42Paとし、MFACスパッタリングによってNb2O5層を成膜した。第1低屈折率層の形成では、Siターゲットを用い、100体積部のアルゴンガスおよび30体積部の酸素ガスを用い、放電電圧を350Vとし、成膜気圧を0.3Paとし、MFACスパッタリングによってSiO2層を成膜した。第2高屈折率層の形成では、Nbターゲットを用い、100体積部のアルゴンガスおよび13体積部の酸素ガスを用い、放電電圧を460Vとし、成膜気圧を0.5Paとし、MFACスパッタリングによってNb2O5層を成膜した。第2低屈折率層の形成では、Siターゲットを用い、100体積部のアルゴンガスおよび30体積部の酸素ガスを用い、放電電圧を340Vとし、成膜気圧を0.25Paとし、MFACスパッタリングによってSiO2層を成膜した。以上のようにして、HC層付きTACフィルムのHC層上に、密着層を介して反射防止層(第1高屈折率層,第1低屈折率層,第2高屈折率層,第2低屈折率層)を積層形成した。
次に、形成された反射防止層上に防汚層を形成した。具体的には、所定のアルコキシシラン化合物含有溶液(商品名「オプツールUD509」,上記一般式(2)で表されるパーフルオロポリエーテル基含有のアルコキシシラン化合物,ダイキン工業社製)を反射防止層上に塗布して塗膜を形成した後、その塗膜を60℃で乾燥させて、厚さ8nmの防汚層を形成した。
次に、上述のHC層から防汚層までが積層形成されたTACフィルムにおいて露出している第2面(HC層とは反対側の表面)に、粘着剤層を形成した。具体的には、まず、2-エチルヘキシルアクリレート(2EHA)67質量部と、N-ビニル-2-ピロリドン(NVP)15質量部と、ヒドロキシエチルアクリレート(HEA)3質量部と、4-ヒドロキシブチルアクリレート(4HBA)15質量部と、第1の光重合開始剤(商品名「イルガキュア184」,BASF社製)0.05質量部と、第2の光重合開始剤(商品名「イルガキュア651」,BASF社製)0.05質量部とを、反応容器内で混合した。次に、得られた混合物を窒素雰囲気下で紫外線に曝露することによって部分的に光重合反応を生じさせ、重合率約10質量%の部分重合物を含有する溶液(部分重合物溶液)を得た。次に、この部分重合物溶液に、溶液中の部分重合物100質量部に対して5質量部のアクリル重合体P(後記のようにして用意した)と、0.04質量部のトリメチロールプロパントリアクリレートと、0.3質量部のシランカップリング剤(商品名「KBM-403」,γ-グリシドキシプロピルトリメトキシシラン,信越シリコーン社製)とを加えて混合し、アクリル粘着剤組成物を得た。次に、片面がシリコーン剥離処理されている厚さ38μmのポリエステルフィルム(第1剥離ライナー)の剥離処理面上に、アクリル粘着剤組成物を塗布して塗膜を形成した。次に、第1剥離ライナー上の粘着剤塗膜の露出面を、片面がシリコーン剥離処理されている厚さ38μmのポリエステルフィルム(第2剥離ライナー)により、第2剥離ライナーの剥離処理面が粘着剤塗膜に接するように、被覆した。次に、第1および第2剥離ライナー間の粘着剤塗膜に対し、ブラックライトランプにより、照度5mW/cm2の紫外線を360秒間照射した。これにより、両面が剥離ライナーで被覆された粘着シートを得た。次に、上述の密着層から反射防止層までが積層形成されたTACフィルムの第2面にコロナ処理を施し、且つ粘着シートから第1剥離ライナーを剥離した後、ラミネータにより、前記TACフィルムの第2面に対して粘着シートの片面(第1剥離ライナーの剥離によって露出した面)を貼り合わせた。
以上のようにして、実施例1の光学フィルムを作製した。実施例1の光学フィルムは、複合フィルム部(透明基材,HC層,密着層,反射防止層,防汚層)と、複合フィルム部の透明基材に接する粘着剤層とを備える。
〈アクリル重合体Pの調製〉
まず、トルエン100質量部と、ジシクロペンタニルメタクリレート(DCPMA)(商品名「FA-513M」、日立化成工業社製)60質量部と、メチルメタクリレート(MMA)40質量部と、連鎖移動剤としてのα-チオグリセロール(TGR)3.5質量部との、反応容器内の混合物を、窒素雰囲気下において、70℃で1時間、撹拌した。次に、この混合物に熱重合開始剤としてアゾビスイソブチロニトリル0.2質量部を加えた後、70℃で2時間、重合反応を進行させ、続いて80℃で2時間、重合反応を進行させた。この後、反応液を130℃の温度雰囲気下で乾燥させ、トルエン、連鎖移動剤、および未反応モノマーを除去した。これにより、固形状のアクリル系重合体Pを得た。
まず、トルエン100質量部と、ジシクロペンタニルメタクリレート(DCPMA)(商品名「FA-513M」、日立化成工業社製)60質量部と、メチルメタクリレート(MMA)40質量部と、連鎖移動剤としてのα-チオグリセロール(TGR)3.5質量部との、反応容器内の混合物を、窒素雰囲気下において、70℃で1時間、撹拌した。次に、この混合物に熱重合開始剤としてアゾビスイソブチロニトリル0.2質量部を加えた後、70℃で2時間、重合反応を進行させ、続いて80℃で2時間、重合反応を進行させた。この後、反応液を130℃の温度雰囲気下で乾燥させ、トルエン、連鎖移動剤、および未反応モノマーを除去した。これにより、固形状のアクリル系重合体Pを得た。
〔実施例2~4〕
HC層表面に対するプラズマ処理における放電電力を300Wから500W(実施例2)、700W(実施例3)または1000W(実施例4)に変えたこと以外は実施例1の光学フィルムと同様にして、実施例2~4の各光学フィルムを作製した。
HC層表面に対するプラズマ処理における放電電力を300Wから500W(実施例2)、700W(実施例3)または1000W(実施例4)に変えたこと以外は実施例1の光学フィルムと同様にして、実施例2~4の各光学フィルムを作製した。
〔実施例5~9〕
HC層形成過程での混合組成物Mの調製において、アクリル樹脂分およびナノシリカ粒子の合計量100質量部に対するナノシリカ粒子量が30質量部となるように上記「NC035」と上記「バインダーA」とを混合したこと、および、HC層表面に対するプラズマ処理における放電電力を100W(実施例5)、300W(実施例6)、500W(実施例7)、700W(実施例8)または1000W(実施例9)としたこと以外は、実施例1の光学フィルムと同様にして、実施例5~9の各光学フィルムを作製した。
HC層形成過程での混合組成物Mの調製において、アクリル樹脂分およびナノシリカ粒子の合計量100質量部に対するナノシリカ粒子量が30質量部となるように上記「NC035」と上記「バインダーA」とを混合したこと、および、HC層表面に対するプラズマ処理における放電電力を100W(実施例5)、300W(実施例6)、500W(実施例7)、700W(実施例8)または1000W(実施例9)としたこと以外は、実施例1の光学フィルムと同様にして、実施例5~9の各光学フィルムを作製した。
〔実施例10~14〕
HC層表面に対するプラズマ処理における放電電力を100W(実施例10)、300W(実施例11)、500W(実施例12)、700W(実施例13)または1000W(実施例14)とし、第1低屈折率層および第2低屈折率層を形成するスパッタリング法において成膜圧力を0.5Paとし、且つ、TACフィルムの第2面をコロナ処理しなかったこと以外は、実施例1の光学フィルムと同様にして、実施例10~14の各光学フィルムを作製した。
HC層表面に対するプラズマ処理における放電電力を100W(実施例10)、300W(実施例11)、500W(実施例12)、700W(実施例13)または1000W(実施例14)とし、第1低屈折率層および第2低屈折率層を形成するスパッタリング法において成膜圧力を0.5Paとし、且つ、TACフィルムの第2面をコロナ処理しなかったこと以外は、実施例1の光学フィルムと同様にして、実施例10~14の各光学フィルムを作製した。
〔比較例1~5〕
第1高屈折率層および第2高屈折率層を形成する各スパッタリング法において成膜圧力を0.3Paとし、且つ、第1低屈折率層および第2低屈折率層を形成するスパッタリング法において成膜圧力を0.2Paとしたこと以外は、実施例10~14の光学フィルムと同様にして、比較例1~5の光学フィルムを作製した。
第1高屈折率層および第2高屈折率層を形成する各スパッタリング法において成膜圧力を0.3Paとし、且つ、第1低屈折率層および第2低屈折率層を形成するスパッタリング法において成膜圧力を0.2Paとしたこと以外は、実施例10~14の光学フィルムと同様にして、比較例1~5の光学フィルムを作製した。
〔比較例6~10〕
第1高屈折率層および第2高屈折率層を形成する各スパッタリング法において成膜圧力を0.3Paとし、且つ、TACフィルムの第2面をコロナ処理しなかったこと以外は、実施例5~9の光学フィルムと同様にして、比較例6~10の光学フィルムを作製した。
第1高屈折率層および第2高屈折率層を形成する各スパッタリング法において成膜圧力を0.3Paとし、且つ、TACフィルムの第2面をコロナ処理しなかったこと以外は、実施例5~9の光学フィルムと同様にして、比較例6~10の光学フィルムを作製した。
〈透湿度〉
実施例1~14および比較例1~10の各光学フィルムの複合フィルム部(粘着剤層は貼り合わされていない)の透湿度を調べた。具体的には、JIS K 7129:2008に準拠して、温度40℃および相対湿度90%の雰囲気中で、複合フィルム部の透湿度(g/m2・24h)を測定した。その結果を表1に掲げる。
実施例1~14および比較例1~10の各光学フィルムの複合フィルム部(粘着剤層は貼り合わされていない)の透湿度を調べた。具体的には、JIS K 7129:2008に準拠して、温度40℃および相対湿度90%の雰囲気中で、複合フィルム部の透湿度(g/m2・24h)を測定した。その結果を表1に掲げる。
〈剥離強度〉
実施例1~14および比較例1~10の各光学フィルムにおいて、透明基材と粘着剤層との間の剥離強度を調べた。具体的には、まず、光学フィルムの粘着剤層から第2剥離ライナーを剥離し、これによって露出した粘着剤層の露出面に裏打ちテープ(商品名「BT-315」,日東電工株式会社製)を貼り合わせた。次に、当該裏打ち光学フィルムから試験片(幅25mm×長さ100mm)を切り出した。次に、試験片について、引張試験機(商品名「オートグラフAGS-J」,株式会社島津製作所製)により、透明基材と粘着剤層との間の粘着力を剥離強度(N/25mm)として測定した。本測定において、測定温度は23℃とし、相対湿度は50%とし、引張角度は180°とし、引張速度は300mm/分とした。測定結果を表1に掲げる。
実施例1~14および比較例1~10の各光学フィルムにおいて、透明基材と粘着剤層との間の剥離強度を調べた。具体的には、まず、光学フィルムの粘着剤層から第2剥離ライナーを剥離し、これによって露出した粘着剤層の露出面に裏打ちテープ(商品名「BT-315」,日東電工株式会社製)を貼り合わせた。次に、当該裏打ち光学フィルムから試験片(幅25mm×長さ100mm)を切り出した。次に、試験片について、引張試験機(商品名「オートグラフAGS-J」,株式会社島津製作所製)により、透明基材と粘着剤層との間の粘着力を剥離強度(N/25mm)として測定した。本測定において、測定温度は23℃とし、相対湿度は50%とし、引張角度は180°とし、引張速度は300mm/分とした。測定結果を表1に掲げる。
〈気泡評価試験〉
実施例1~14および比較例1~10の各光学フィルムについて、耐候性試験の後に透明基材と粘着剤層との界面における気泡の有無を調べた。
実施例1~14および比較例1~10の各光学フィルムについて、耐候性試験の後に透明基材と粘着剤層との界面における気泡の有無を調べた。
具体的には、まず、光学フィルムにおける粘着剤層から第2剥離ライナーを剥がした後、厚さ5mmのガラス板に対し、光学フィルムの粘着剤層を、2kgのハンドローラーを1往復させる圧着作業によって貼り合わせてサンプルを作成した。次に、サンプル(光学フィルム付きガラス板)を、耐候性試験機(商品名「アイ スーパー SUV-W161」,岩崎電気株式会社製)の試験室内に載置し、紫外線照射を伴う耐候性試験を実施した。本試験において、温度は80℃とし、相対湿度は45%とし、紫外線の照射強度は150mW/cm2とし、サンプル静置時間は32.5時間とした。
そして、試験後のサンプルにおいて、透明基材と粘着剤層との界面での気泡の有無を観察した。その観察においては、目視観察と光学顕微鏡観察とを併用した。その結果、実施例1~4,7~14の光学フィルムでは、目視観察でも光学顕微鏡観察でも気泡が確認されなかった(表1では、観察結果として“無”と記す)。実施例5,6の光学フィルムでは、目視観察では確認されなかったものの、光学顕微鏡観察では最大直径100μm以下の気泡が確認された(表1では、観察結果として“微小”と記す)。比較例1~10の光学フィルムでは、目視観察で気泡が確認され、その気泡の最大直径は数ミリ程度であった(表1では、観察結果として“有”と記す)。
また、剥離強度(N/25mm)を表す横軸と透湿度(g/m2・24h)を表す縦軸とによって規定される二次元座標面に、各光学フィルムについて測定された剥離強度の値をx座標とし且つ透湿度の値をy座標としてプロットした。その結果を図2に示す。
[評価]
図2に示す二次元座標面において、比較例1~10の各光透過性フィルムのプロットは、Y=-26.6X+502で表される直線L1より下方の領域内に位置する。すなわち、比較例1~10の各光透過性フィルムは、その透明基材と粘着剤層との間の剥離強度X(N/25mm)と複合フィルム部の透湿度Y(g/m2・24h)とが、26.6X+Y≧502を満たさない。
図2に示す二次元座標面において、比較例1~10の各光透過性フィルムのプロットは、Y=-26.6X+502で表される直線L1より下方の領域内に位置する。すなわち、比較例1~10の各光透過性フィルムは、その透明基材と粘着剤層との間の剥離強度X(N/25mm)と複合フィルム部の透湿度Y(g/m2・24h)とが、26.6X+Y≧502を満たさない。
これに対し、図2に示す二次元座標面において、実施例1~14の各光透過性フィルムのプロットは、Y=-26.6X+502で表される直線L1以上の領域内に位置する。すなわち、実施例1~14の各光透過性フィルムは、その透明基材と粘着剤層との間の剥離強度X(N/25mm)と複合フィルム部の透湿度Y(g/m2・24h)とが、26.6X+Y≧502を満たす。このような構成を有する実施例1~14の各光透過性フィルムは、透明基材と粘着剤層との界面における気泡の形成を抑制するのに適する。
また、図2に示す二次元座標面において、実施例1~4,7~14の各光透過性フィルムのプロットは、Y=-26.6X+527で表される直線L2以上の領域内に位置する。すなわち、実施例1~4,7~14の各光透過性フィルムは、その透明基材と粘着剤層との間の剥離強度X(N/25mm)と複合フィルム部の透湿度Y(g/m2・24h)とが、26.6X+Y≧527を満たす。このような構成を有する実施例1~4,7~10の各光透過性フィルムは、透明基材と粘着剤層との界面における気泡の形成を抑制するのに特に適する。
上述の実施形態は本発明の例示であり、当該実施形態によって本発明を限定的に解釈してはならない。当該技術分野の当業者によって明らかな本発明の変形例は、後記の請求の範囲に含まれる。
本発明の光学フィルムは、反射防止フィルム、透明導電性フィルムおよび電磁波遮蔽フィルムに適用できる。
F 光学フィルム
100 複合フィルム部
10 透明基材
20 光学機能層
21 第1高屈折率層
22 第1低屈折率層
23 第2高屈折率層
24 第2低屈折率層
31 ハードコート層
32 密着層
33 防汚層
101 粘着剤層
100 複合フィルム部
10 透明基材
20 光学機能層
21 第1高屈折率層
22 第1低屈折率層
23 第2高屈折率層
24 第2低屈折率層
31 ハードコート層
32 密着層
33 防汚層
101 粘着剤層
Claims (9)
- 透明基材および光学機能層をこの順で含む複合フィルム部と、
前記透明基材における前記光学機能層とは反対側に接する粘着剤層とを備え、
前記透明基材と前記粘着剤層との間の剥離強度X(N/25mm)、および、前記複合フィルム部の透湿度Y(g/m2・24h)が、26.6X+Y≧502を満たすことを特徴とする、光学フィルム。 - 前記光学機能層が反射防止層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。
- 前記反射防止層が、相対的に屈折率が大きな高屈折率層と、相対的に屈折率が小さな低屈折率層とを交互に含むことを特徴とする、請求項2に記載の光学フィルム。
- 前記粘着剤層が、ベースポリマーとしてアクリルポリマーを含有することを特徴とする、請求項1に記載の光学フィルム。
- 前記透明基材がトリアセチルセルロースフィルム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。
- 前記複合フィルム部が、前記透明基材と前記光学機能層との間にハードコート層を更に備えることを特徴とする、請求項1に記載の光学フィルム。
- 前記ハードコート層が金属酸化物微粒子を含有することを特徴とする、請求項6に記載の光学フィルム。
- 前記金属酸化物微粒子がナノシリカ粒子であることを特徴とする、請求項7に記載の光学フィルム。
- 前記ハードコート層における前記光学機能層側の表面がコロナ処理されていることを特徴とする、請求項6に記載の光学フィルム。
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