CN102443343A

CN102443343A - 用于形成抗静电性硬涂层的组合物、光学膜、光学膜的制备方法、偏振片和图像显示装置

Info

Publication number: CN102443343A
Application number: CN2011103019256A
Authority: CN
Inventors: 朝日美帆; 胁阪大树; 山崎高康; 福田谦一
Original assignee: Fujifilm Corp
Current assignee: Fujifilm Corp
Priority date: 2010-09-28
Filing date: 2011-09-28
Publication date: 2012-05-09
Anticipated expiration: 2031-09-28
Also published as: US8697246B2; US20120077047A1; CN102443343B; JP2012215819A; JP5764451B2

Abstract

本发明公开了用于形成抗静电性硬涂层的组合物、光学膜、光学膜的制备方法、偏振片和图像显示装置。所述用于形成抗静电性硬涂层的组合物具有以下组分(a)、(b)、(c)和(d)：(a)离子传导化合物，(b)具有一个或多个光聚合基团，不含羟基，并具有-(CH₂CH₂O)_k-结构(其中，k为1至50的数字)的聚氧化乙烯化合物，(c)具有不饱和双键的化合物，和(d)光聚合引发剂。

Description

用于形成抗静电性硬涂层的组合物、光学膜、光学膜的制备方法、偏振片和图像显示装置

发明背景

技术领域

本发明涉及用于形成抗静电性硬涂层的组合物、光学膜、光学膜的制备方法、偏振片和图像显示装置。

背景技术

在图像显示装置如阴极射线管显示装置(CRT)、等离子体显示屏(PDP)、电致发光显示器(ELD)、真空荧光显示器(VFD)、场致发射显示器(FED)和液晶显示装置(LCD)中，具有抗静电性能和硬涂层性能的透明光学膜适用于防止因显示器表面刮擦或尘埃附着等引起可视性降低。

为得到具有抗静电性能和硬涂层性能的光学膜，已知利用含有离子传导化合物如含有季铵盐基团的聚合物作为抗静电剂和作为粘合剂的多官能单体的组合物形成抗静电性硬涂层(例如，参见JP-A-2009-263567(此处所用的术语“JP-A”指“未经审查的已公开的日本专利申请”)、JP-A-2005-316428、JP-A-2009-86660和JP-A-2003-39619)。

在此，由于离子传导化合物和多官能单体之间相容性差，离子传导化合物聚集在一起，除非加入大量的离子传导化合物，否则得不到足够的抗静电性能。然而，当加入大量的离子传导化合物时，可能得不到适当的硬涂层性能。

为了解决这个问题，例如WO 03/055950描述了具有抗静电性硬涂层的光学膜，所述抗静电性硬涂层由含有具有季铵盐基团的聚合物、多官能单体和作为相容剂的丙烯酸-2-羟乙基酯的组合物形成。

发明内容

然而，在WO 03/055950中，当加入具有羟基的相容剂以保证离子传导化合物与多官能单体之间的相容性时，具有羟基的相容剂和离子传导化合物之间发生强相互作用，这可能使抗静电性能劣化。

本发明的一个目的是提供用于形成抗静电性硬涂层的组合物，该组合物能产生具有优异的抗静电性能的抗静电性硬涂层的光学膜。

本发明的另一个目的是提供具有优异的抗静电性能的硬涂层的光学膜。

本发明另外还有一个目的，就是提供光学膜的制备方法、利用该光学膜作为偏振片的保护膜的偏振片、以及具有该光学膜或偏振片的图像显示装置。

本发明人作了深入研究以解决上面的问题，并且发现通过下述技术能达到上述目的。

(1)用于形成抗静电性硬涂层的组合物，其含有以下组分：(a)离子传导化合物，(b)具有一个或多个光聚合基团，不含羟基，并具有-(CH₂CH₂O)_k-结构(其中，k为1至50的数字)的聚氧化乙烯化合物，(c)具有不饱和双键的化合物，和(d)光聚合引发剂。

(2)根据(1)所述的用于形成抗静电性硬涂层的组合物，其中基于用于形成抗静电性硬涂层的组合物的总固体含量，所述聚氧化乙烯化合物(b)的比例为从1重量％至30重量％。

(3)根据(1)所述的用于形成抗静电性硬涂层的组合物，其中所述聚氧化乙烯化合物(b)是由下式(b1)表示的组合物：

其中，R^A和R^B各自独立地表示氢原子或甲基，k表示从1至50的数字。

(4)根据(1)所述的用于形成抗静电性硬涂层的组合物，其中，所述聚氧化乙烯化合物的分子量为2000或更小。

(5)根据(1)所述的用于形成抗静电性硬涂层的组合物，其中所述-(CH₂CH₂O)_k-结构的化学式量占所述聚氧化乙烯化合物(b)的分子量的比例为从40％至90％。

(6)根据(1)所述的用于形成抗静电性硬涂层的组合物，其中所述离子传导化合物(a)为含有季铵盐基团的聚合物。

(7)根据(1)所述的用于形成抗静电性硬涂层的组合物，其中所述离子传导化合物(a)为具有至少一个由下式(I)至(III)表示的结构单元的聚合物：

式(I)：

其中，R₁表示氢原子、烷基、卤素原子或-CH₂COO^-M⁺，Y表示氢原子或-COO^-M⁺，M⁺表示质子或阳离子，L表示-CONH-、-COO-、-CO-或-O-，J表示亚烷基、亚芳基或由其组合组成的基团，Q表示选自下组A的基团：

其中，R₂、R₂′和R₂″各自独立地表示烷基，J表示亚烷基、亚芳基或由其组合组成的基团，X^-表示阴离子，p和q各自独立地表示0或1；

式(II)：

式(III)：

其中，R₃、R₄、R₅和R₆各自独立地表示烷基，R₃和R₄对及R₅和R₆对可以结合在一起形成含氮杂环，A、B和D各自独立地表示亚烷基、亚芳基、亚烯基、亚芳基亚烷基、-R₇COR₈-、-R₉COOR₁₀OCOR₁₁-、R₁₂OCR₁₃COOR₁₄-、-R₁₅-(OR₁₆)_m-、-R₁₇CONHR₁₈NHCOR₁₉-、-R₂₀OCONHR₂₁NHCOR₂₂-或-R₂₃NHCONHR₂₄NHCONHR₂₅-，E表示单键、亚烷基、亚芳基、亚烯基、亚芳基亚烷基、-R₇COR₈-、-R₉COOR₁₀OCOR₁₁、-R₁₂OCR₁₃COOR₁₄-、-R₁₅-(OR₁₆)_m-、-R₁₇CONHR₁₈NHCOR₁₉-、-R₂₀OCONHR₂₁NHCOR₂₂-、-R₂₃NHCONHR₂₄NHCONHR₂₅-或-NHCOR₂₆CONH-，R₇、R₈、R₉、R₁₁、R₁₂、R₁₄、R₁₅、R₁₆、R₁₇、R₁₉、R₂₀、R₂₂、R₂₃、R₂₅和R₂₆各自表示亚烷基，R₁₀、R₁₃、R₁₈、R₂₁和R₂₄各自独立地表示选自亚烷基、亚烯基、亚芳基、亚芳基亚烷基和亚烷基亚芳基的连接基团，m表示1至4的正整数，X^-表示阴离子，Z₁和Z₂各自表示与-N＝C-基团一起形成五元环或六元环所必要的非金属原子基团，并且可以与季盐中的E结合形成≡N⁺[X^-]-，n表示从5至300的整数。

(8)具有透明基底的光学膜，该透明基底上具有由(1)所述的用于形成抗静电性硬涂层的组合物形成的抗静电性硬涂层。

(9)根据(8)所述的光学膜，其中，所述透明基底为纤维素酰化膜。

(10)偏振片，其具有根据(8)所述的光学膜作为偏振片的保护膜。

(11)图像显示装置，其具有根据(8)所述的光学膜。

(12)图像显示装置，其具有根据(10)所述的偏振片。

(13)在纤维素酰化膜基底上制备具有抗静电性硬涂层的光学膜的方法，其包括在纤维素酰化膜基底上涂布并固化根据(1)所述的用于形成抗静电性硬涂层的组合物，以形成抗静电性硬涂层。

根据本发明，可提供一种用于形成抗静电性硬涂层的组合物，所述组合物能够提供具有抗静电性硬涂层的光学膜，所述硬涂层具有优异的抗静电性能。

此外，根据本发明，可提供一种具有硬涂层的光学膜，所述硬涂层具有优异的抗静电性能。

此外，根据本发明，可提供一种光学膜的制备方法、使用所述光学膜作为偏振片的保护膜的偏振片，以及具有光学膜或偏振片的图像显示装置。

此外，根据本发明，可提供一种用于形成抗静电性硬涂层的组合物，所述组合物能够提供具有抗静电性硬涂层的光学膜，所述硬涂层具有优异的硬度(铅笔硬度为3H或更高)和抗静电性能。

发明详述

实施本发明的方式详细描述如下，但本发明不限于此。附带说明，本申请文件中用到的表示物理值、特征值等的表达“从(数值1)至(数值2)”表示“(数值1)或更大和(数值2)或更小”。同时，本申请文件中用到的术语“(甲基)丙烯酸酯”表示“丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯中的至少一种”。“(甲基)丙烯酸”和“(甲基)丙烯酰”与此类似。

在本发明中，术语“对应于单体的重复单元”和“衍生自于单体的重复单元”表示单体聚合后得到的组分变为重复单元。

本发明涉及一种具有以下组分(a)、(b)、(c)和(d)的用于形成抗静电性硬涂层的组合物：

(a)离子传导化合物，

(b)具有一个或多个光聚合基团、没有羟基并具有-(CH₂CH₂O)_k-结构(其中，k为从1至50的数字)的聚氧化乙烯化合物，

(c)具有不饱和双键的化合物，和

(d)光聚合引发剂。

(a)离子传导化合物

本发明的用于形成抗静电性硬涂层的组合物含有离子传导化合物。所述离子传导化合物与下述聚氧化乙烯化合物(b)具有良好的相容性，预期这一点可使离子传导化合物的聚合物链展开，从而大大增强导电性。此外，认为聚氧化乙烯化合物(b)的聚氧化乙烯链与空气中的水分形成氢键键合，从而增大硬涂层的水分保持百分比，并产生增大离子传导化合物的离子传导率的作用。一般电子传导化合物与聚氧化乙烯化合物的相容性不高，同时，不涉及通过介质(如水)进行物质传递。因此，认为通过增大水分保持百分比来提高导电性的作用弱于本发明。

用于本发明的离子传导化合物(a)包括离子传导化合物，如阳离子化合物、阴离子化合物、非离子化合物和两性化合物。

其中，优选容易获得本发明效果的阳离子或非离子化合物，从化合物的抗静电性能高的观点来看，更优选含季铵碱基团的化合物(阳离子化合物)。

所用含季铵盐基团的化合物可以是低分子型或聚合物型，但从抗静电性能不因渗出等因素而波动的观点来看，更优选使用聚合物型阳离子抗静电剂。

可以从已知的化合物中适当地选择并使用聚合物型含季铵盐基团的阳离子化合物，但考虑到高离子传导性，优选含季铵盐基团的聚合物，优选具有至少一个由选自下式(I)至(III)表示的结构单元的聚合物。

式(I)：

在式(I)中，R₁表示氢原子、烷基、卤素原子或-CH₂COO^-M⁺，Y表示氢原子或-COO^-M⁺，M⁺表示质子或阳离子，L表示-CONH-、-COO-、-CO-或-O-，J表示亚烷基、亚芳基或由其组合组成的基团，Q表示选自下列组A的基团：

在上述化学式中，R₂、R₂′和R₂″各自独立地表示烷基，J表示亚烷基、亚芳基或由其组合组成的基团，X^-表示阴离子，p和q各自独立地表示0或1。

式(II)：

式(III)：

在式(II)和(III)中，R₃、R₄、R₅和R₆各自独立地表示烷基，R₃和R₄对及R₅和R₆对可以结合在一起形成含氮杂环。

A、B和D各自独立地表示亚烷基、亚芳基、亚烯基、亚芳基亚烷基、-R₇COR₈-、-R₉COOR₁₀OCOR₁₁-、R₁₂OCR₁₃COOR₁₄-、-R₁₅-(OR₁₆)_m-、-R₁₇CONHR₁₈NHCOR₁₉-、-R₂₀OCONHR₂₁NHCOR₂₂-或-R₂₃NHCONHR₂₄NHCONHR₂₅-，E表示单键、亚烷基、亚芳基、亚烯基、亚芳基亚烷基、-R₇COR₈-、-R₉COOR₁₀OCOR₁₁-、R₁₂OCR₁₃COOR₁₄-、-R₁₅-(OR₁₆)_m-、-R₁₇CONHR₁₈NHCOR₁₉-、-R₂₀OCONHR₂₁NHCOR₂₂-、-R₂₃NHCONHR₂₄NHCONHR₂₅-或-NHCOR₂₆CONH-，R₇、R₈、R₉、R₁₁、R₁₂、R₁₄、R₁₅、R₁₆、R₁₇、R₁₉、R₂₀、R₂₂、R₂₃、R₂₅和R₂₆各自表示亚烷基，R₁₀、R₁₃、R₁₈、R₂₁和R₂₄各自独立地表示选自亚烷基、亚烯基、亚芳基、亚芳基亚烷基和亚烷基亚芳基的连接基团，m表示从1至4的正整数，且X^-表示阴离子。

Z₁和Z₂各自表示与-N＝C-基团一起形成五元环或六元环所必要的非金属原子基团，并且可以与季盐中的E结合形成≡N⁺[X^-]-。

n表示从5至300的整数。

式(I)至(III)的基团描述如下。

卤素原子包括氯原子和溴原子，优选氯原子。

烷基优选具有1至4个碳原子的支链或线性烷基，更优选甲基、乙基或丙基。

亚烷基优选具有1至12个碳原子的亚烷基，更优选亚甲基、亚乙基或亚丙基，更优选亚乙基。

亚芳基优选具有6至15个碳原子的亚芳基，更优选亚苯基、二亚苯基、苯基亚甲基、苯基二亚甲基或亚萘基，更优选苯基亚甲基。这些基团可具有取代基。

亚烯基优选具有2至10个碳原子的亚烯基，亚芳基亚烷基优选具有6至12个碳原子的亚芳基亚烷基。这些基团可具有取代基。

各基团上可被取代的取代基的实例包括甲基、乙基和丙基。

在式(I)中，R₁优选氢原子。

Y优选氢原子。

J优选苯基亚甲基。

Q优选选自组A的下式(VI)所示的基团，其中，R₂、R₂′和R₂″均为甲基。

X^-包括例如卤素离子、磺酸根阴离子和羧酸根阴离子，优选卤素离子，更优选氯离子。

p和q均优选为0或1，更优选地，p＝0，q＝1。

式(VI)：

在式(II)和(III)中，R₃、R₄、R₅和R₆优选被取代的或未被取代的具有1至4个碳原子的烷基，更优选甲基或乙基，更优选甲基。

A、B和D各自独立优选被取代的或未被取代的具有2至10个碳原子的亚烷基、亚芳基、亚烯基或亚芳基亚烷基，更优选苯基二亚甲基。

E优选单键、亚烷基、亚芳基、亚烯基或亚芳基亚烷基。

由Z₁或Z₂与-N＝C-基团形成的五元或六元环的实例包括二氮杂二环辛烷环。

具有式(I)至(III)表示的结构单元的化合物的具体实例图示如下，但本发明不限于此。在具体实例中，下标(m、x、z、r和实际数值)中，m表示每个单元中重复单元的个数，x、y、z和r各表示各单元的摩尔比。

对于上述导电化合物，可单独使用一种化合物，或可组合使用两种或更多种化合物。在抗静电剂的分子中具有可聚合基团的抗静电化合物可提高抗静电层的耐刮擦性(膜强度)，且更为优选。

作为离子传导化合物(a)，可使用商业产品，其实例包括“Light-EsterDQ-100”(产品名称)(由Kyoeisha Chemical Co.，Ltd.生产)，“LIODURAS LAS-1211”(产品名称)(由Toyo Ink Co.，Ltd.生产)，“SHIKO UV-AS-102”(产品名称)(由Nippon Gosei Kayaku K.K.生产)，以及“NK Oligo U-601，201”(由Shin-Nakamura Chemical Co.，Ltd.生产)。

在本发明中适当地用作离子传导化合物的含季铵盐基团的聚合物，除了式(I)至(III)(离子结构单元)表示的结构单元以外，还可另外具有聚合单元。凭借除离子结构单元以外的聚合单元，离子传导化合物预期与聚氧化乙烯化合物具有更好的相容性，并显现出优异的导电性，此外，在组合物制备过程中，可以增强在溶剂中的溶解度或与含不饱和双键的化合物或光聚合引发剂的相容性。

可用作除离子结构单元以外的聚合单元的单体的实例包括以下化合物。

<具有氧化烯链的化合物(a-2)>

具有氧化烯链的化合物(a-2)由下式(2)表示，并可通过如环氧乙烷与烷基醇开环聚合，然后与甲基丙烯酸甲酯发生酯交换反应或与(甲基)丙烯酰氯((meth)acrylic acid chloride)反应来获得。

CH₂＝C(R⁵)COO(AO)_nR⁶ (2)

在式(2)中，R⁵表示H或CH₃，R⁶表示氢或具有1至22个碳原子的烃基，n表示2至200的整数，A表示具有2至4个碳原子的亚烷基。

在式(2)中，氧化烯基团(AO)为具有2至4个碳原子的氧化烯基团，其实例包括氧化乙烯基团、氧化丙烯基团和氧化丁烯基团。此外，相同单体中可存在具有不同碳数的氧化烯基团。

氧化烯基团数n为2至200的整数，优选10至100的整数。如果n为2或更小、或为101或更大，可能得不到与下述含不饱和双键的化合物的足够的相容性。

R⁶为氢或具有1至22个碳原子的烃基。如果碳数为23或更大，则原料昂贵，这是不实际的。

作为具有1至22个碳原子的烃基，可选择被取代的或未被取代的烃基。优选未被取代的烃基，且优选未被取代的烷基。作为未被取代的烷基，可以使用具有支链或不具有支链的烷基。其中的两种或更多种可以组合使用。

具有氧化烯链的化合物(a-2)的具体实例包括聚乙二醇单(甲基)丙烯酸酯、聚丙二醇单(甲基)丙烯酸酯、聚丁二醇单(甲基)丙烯酸酯、聚(乙二醇-丙二醇)单(甲基)丙烯酸酯、聚(乙二醇-丁二醇)单(甲基)丙烯酸酯、聚(丙二醇-丁二醇)单(甲基)丙烯酸酯、聚乙二醇单(甲基)丙烯酸酯单甲基醚、聚乙二醇单(甲基)丙烯酸酯单辛基醚、聚乙二醇单(甲基)丙烯酸酯单苄基醚、聚乙二醇单(甲基)丙烯酸酯单苯基醚、聚乙二醇单(甲基)丙烯酸酯单癸基醚、聚乙二醇单(甲基)丙烯酸酯单十二烷基醚、聚乙二醇单(甲基)丙烯酸酯单十四烷基醚、聚乙二醇单(甲基)丙烯酸酯十六烷基醚、聚乙二醇单(甲基)丙烯酸酯单十八烷基醚、聚(乙二醇-丙二醇)单(甲基)丙烯酸酯辛烷基醚、聚(乙二醇-丙二醇)单(甲基)丙烯酸酯十八烷基醚和聚(乙二醇-丙二醇)单(甲基)丙烯酸酯壬基苯基醚。

<可与(a-2)共聚的化合物(a-3)>

此外，如果需要，可与(a-2)共聚的化合物(a-3)可任意地发生自由基共聚合。

如果所述可与(a-2)共聚的化合物(a-3)为具有烯属不饱和基团的化合物，其可以是充足的，并且所述化合物没有特殊限制，其实例包括(甲基)丙烯酸烷基酯，如(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸丙酯、(甲基)丙烯酸丁酯、(甲基)丙烯酸2-乙基己基酯、(甲基)丙烯酸十二烷基酯和(甲基)丙烯酸十八烷基酯；(甲基)丙烯酸羟烷基酯，如(甲基)丙烯酸羟乙酯、(甲基)丙烯酸羟丙酯和(甲基)丙烯酸羟丁酯；各种(甲基)丙烯酸酯，如苄基(甲基)丙烯酸酯、环己基(甲基)丙烯酸酯、异冰片基(甲基)丙烯酸酯、二环戊烯基(甲基)丙烯酸酯、二环戊烯基氧乙基(甲基)丙烯酸酯、乙氧基乙基(甲基)丙烯酸酯、乙基卡必醇(甲基)丙烯酸酯、丁氧基乙基(甲基)丙烯酸酯、氰乙基(甲基)丙烯酸酯和缩水甘油基(甲基)丙烯酸酯；苯乙烯；和甲基苯乙烯。

从含量足够大以赋予抗静电性但不太可能损害膜硬度的角度来看，基于用于形成抗静电性硬涂层的组合物的总固体含量，在本发明的用于形成抗静电性硬涂层的组合物中，离子传导化合物(a)的含量优选为1-30重量％，更优选为3-20重量％，进一步优选为5-15重量％。

[聚氧化乙烯化合物(b)]

下面描述本发明的用于形成抗静电性硬涂层的组合物中含有的聚氧化乙烯化合物(b)，所述聚氧化乙烯化合物(b)具有一个或多个光聚合基团，不含羟基，并具有-(CH₂CH₂O)_k-结构(其中，k为1至50的数字)。

所述聚氧化乙烯化合物(b)具有一个或多个光聚合基团，不含羟基，并具有-(CH₂CH₂O)_k-结构(其中，k为1至50的数字)。

所述具有光聚合基团的聚氧化乙烯化合物(b)表现出良好的与离子传导化合物(a)的相容性，这可以使离子传导聚合物(导电聚合物)(a)展开，从而大大增强导电性。此外，聚氧化乙烯化合物的聚氧化乙烯链与空气中的水分形成氢键键合，从而增大硬涂层的水分保持百分比，并产生了增大离子传导化合物的离子导电性的作用。因此，即使在少量使用的时候，离子传导化合物(a)也可产生足够的导电性，并可形成具有优异导电性能和涂膜硬度的抗静电性硬涂层。

本发明中所用的具有光聚合基团的聚氧化乙烯化合物不具有羟基。得益于此构型，不会因羟基和离子传导化合物之间的强相互作用而劣化抗静电性，可保证离子传导化合物良好的相容性，并可实现优异的抗静电性。

考虑到防止渗出而且不损害抗静电性硬涂层的硬度，聚氧化乙烯化合物(b)中光聚合基团的数目(按照官能团等的数量等计)优选为从10至2000g·mol^-1，更优选为50至1000g·mol^-1，进一步优选为100至500g·mol^-1。官能团的具体数目优选为从1至18，更优选为从2至6，进一步优选为从2至4。

聚氧化乙烯化合物(b)中含有的光聚合基团的实例包括(甲基)丙烯酰基、(甲基)丙烯酰氧基、乙烯基和烯丙基。考虑到与另一种具有不饱和双键的化合物的良好反应性，优选(甲基)丙烯酰氧基，更优选丙烯酰氧基。

在聚氧化乙烯化合物(b)中，k表示重复数，表示1至50的数字。k优选为从5至30，更优选为从7至20。当k为1或更大值时，抗静电性优异。如果k超过50，会不利地损害涂膜硬度。

对于聚氧化乙烯化合物(b)中所含的-(CH₂CH₂O)_k-结构的数目，以每分子中所含的-(CH₂CH₂O)_k-结构的总数比较，考虑到抗静电性，聚氧化乙烯链优选较长，并且从增强抗静电性并提供平衡涂膜硬度和卷曲性的优点的出发点来看，所述结构的数目优选较小，优选为6或更小，更优选为4或更小，进一步优选为1。

并且，从增强抗静电性的出发点来看，-(CH₂CH₂O)_k-结构的化学式量(m2)占聚氧化乙烯化合物(b)的分子量(m1)的百分率(m2/m1)优选为40-90％，更优选为50-85％，进一步优选为60-83％。

聚氧化乙烯化合物(b)的分子量优选为2000或更低，更优选为100至1500，进一步优选为200至1000。当分子量为2000或更低时，可有利地增强抗静电性硬涂层的硬度并大大降低卷曲。普遍认为这是因为当聚氧化乙烯化合物(b)的分子量为2000或更低时，聚氧化乙烯化合物(b)不大可能聚集在基材表面。

聚氧化乙烯化合物(b)含有光聚合基团和-(CH₂CH₂O)_k-结构，还可以含有除这些以外的结构，其实例包括亚烷基、亚芳基、醚键、硫醚键和酯键。

由于很可能产生抗静电效应，聚氧化乙烯化合物(b)优选由光聚合基团和-(CH₂CH₂O)_k-结构组成。

聚氧化乙烯化合物(b)可以具有支链或线性结构，但当每分子中所含(CH₂CH₂O)结构的数目相同时，支链结构和线性结构相比，线性化合物具有更强的增强抗静电性的作用。

在聚氧化乙烯化合物(b)特别优选的结构中，光聚合基团键合在-(CH₂CH₂O)_k-结构的两端，优选下式(b1)表示的化合物。

在上式中，R^A和R^B各自独立地表示氢原子或甲基。k的含义同上，其优选范围也相同。尤其是，最优选k约为9的化合物。

聚氧化乙烯化合物(b)的具体实例说明如下，但本发明不限于此。这里，环氧乙烷缩写为“EO”。

EO加成的三羟甲基丙烷-三(甲基)丙烯酸酯，

EO加成的季戊四醇-四(甲基)丙烯酸酯，

EO加成的二(三羟甲基丙烷)-四(甲基)丙烯酸酯，

EO加成的二季戊四醇-五(甲基)丙烯酸酯，

EO加成的二季戊四醇-六(甲基)丙烯酸酯，

三(2-羟乙基)异氰脲酸酯-三(甲基)丙烯酸酯，和

EO-改性的双甘油四丙烯酸酯。

聚氧化乙烯化合物(b)可采用例如JP-A-2001-172307和日本专利4506237中所述方法合成。聚氧化乙烯化合物(b)也可使用市售产品。市售产品的优选实例包括Shin-Nakamura Chemical Co.，Ltd.生产的“NK EsterA-400”、“NK Ester ATM-4E”和“NK Ester ATM-35E”；NOF Corporation生产的“BLEMMER PDE-50”、“BLEMMER AAE-300”、“BLEMMER PDE-200”、“BLEMMER PDE-1000”和“BLEMMER PME-4000”；Osaka Organic Chemical Industry Ltd.生产的“Viscoat V#360”；以及Kyoeisha Chemical Co.，Ltd.生产的“DGE-4A”。

从含量足够大到以赋予抗静电性但不大可能损害膜硬度的角度看，基于用于形成抗静电性硬涂层的组合物的总固体含量，在本发明的用于形成抗静电性硬涂层的组合物中，聚氧化乙烯化合物(b)的含量优选1-30重量％，更优选3-20重量％，进一步优选5-15重量％。

[具有不饱和双键的化合物(c)]

下面描述在本发明的用于形成抗静电性硬涂层的组合物中含有的具有不饱和双键的化合物(c)。

含不饱和双键的化合物(c)起粘合剂的作用，并优选是具有两个或更多个可聚合不饱和基团的多官能单体。所述具有两个或更多个可聚合不饱和基团的多官能单体可以起固化剂的作用，使得可以增强涂膜强度或耐擦伤性。所述可聚合不饱和基团数更优选为3或更大。

含不饱和双键的化合物(c)包括具有可聚合官能团的化合物，所述可聚合官能团如(甲基)丙烯酰基、乙烯基、苯乙烯基和烯丙基。其中，优选(甲基)丙烯酰基和-C(O)OCH＝CH₂。特别优选使用下列在每个分子中具有三个或更多个(甲基)丙烯酰基的化合物。

具有可聚合不饱和键的化合物的具体实例包括亚烷基二醇的(甲基)丙烯酸二酯、聚氧化亚烷基二醇的(甲基)丙烯酸二酯、多元醇的(甲基)丙烯酸二酯、环氧乙烷或环氧丙烷加成物的(甲基)丙烯酸二酯、环氧(甲基)丙烯酸酯、氨酯(甲基)丙烯酸酯和聚酯(甲基)丙烯酸酯。

这些化合物当中，优选多元醇与(甲基)丙烯酸的酯。其实例包括1，4-丁二醇-二(甲基)丙烯酸酯、1，6-己二醇-二(甲基)丙烯酸酯、新戊二醇(甲基)丙烯酸酯、乙二醇-二(甲基)丙烯酸酯、三乙二醇-二(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇-四(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇-三(甲基)丙烯酸酯、三羟甲基丙烷-三(甲基)丙烯酸酯、EO-改性的三羟甲基丙烷-三(甲基)丙烯酸酯、PO-改性的三羟甲基丙烷-三(甲基)丙烯酸酯、EO-改性的磷酸-三(甲基)丙烯酸酯、三羟甲基乙烷-三(甲基)丙烯酸酯、二(三羟甲基丙烷)-四(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇-四(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇-五(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇-六(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇-六(甲基)丙烯酸酯、1，2，3-环己烷-四甲基丙烯酸酯、聚氨酯聚丙烯酸酯、聚酯聚丙烯酸酯和己内酯改性的三(丙烯酰氧基乙基)异氰脲酸酯。

也可以使用市售的含(甲基)丙烯酰基的多官能团丙烯酸酯基化合物，其实例包括Nippon Kayaku Co.，Ltd.生产的KAYARAD DPHA和KAYARAD PET-30；以及Shin-Nakamura Chemical Co.，Ltd.生产的NK Ester A-TMMT和NK Ester A-TMPT。

在JP-A-2009-98658的[0114]至[0122]段中，描述了无氟多官能单体，可以将其应用到本发明。

为了得到足够高的聚合率，从而赋予硬度等，基于用于形成抗静电性硬涂层的组合物中的总固体含量，在本发明的用于形成抗静电性硬涂层的组合物中，含不饱和双键的化合物(c)的含量优选为40-98％，更优选60-95％。

[光聚合引发剂(d)]

下面描述本发明的用于形成抗静电性硬涂层的组合物中含有的光聚合引发剂(d)。

所述光聚合引发剂的实例包括苯乙酮、安息香、二苯甲酮、膦氧化物、缩酮、蒽醌、噻吨酮、偶氮化合物、过氧化物、2，3-二烷基二酮化合物、二硫化物、氟代胺化合物、芳香锍、洛粉碱二聚物、鎓盐、硼酸盐、活性酯、活性卤素、无机络合物和香豆素。JP-A-2009-098658的[0133]至[0151]段描述了光聚合引发剂的具体实例、优选实施方案和商业产品，这些也可以适当地用于本发明。

在Saishin UV Koka Gijutsu(Latest UV Curing Technologies)，159页，Technical Information Institute Co.，Ltd.(1991)和Kiyomi Kato，Shigaisen Koka System(Ultraviolet Curing System)，65-148页，Sogo Gijutsu Center(1989)第65-148页中也描述了多种实例，这些可以用于本发明中。

为了设定所述用于形成抗静电性硬涂层的组合物中含有的光聚合引发剂(d)的量，使其足够大以聚合所述用于形成抗静电性硬涂层的组合物中含有的可聚合化合物，同时足够小以防止引发位点过度增加，基于用于形成抗静电性硬涂层的组合物中的总固体含量，所述光聚合引发剂(d)在本发明的用于形成抗静电性硬涂层的组合物中的含量优选为0.5-8重量％，更优选为1-5重量％。

在本发明的用于形成抗静电性硬涂层的组合物中，也可以添加除上述组分以外的组分。

下面描述这些其他组分。

(溶剂)

用于形成抗静电性硬涂层的组合物可以含有多种有机溶剂。

在本发明中，从获得与离子传导化合物相容性的观点来看，所述组合物优选含有亲水性溶剂。亲水性溶剂包括例如醇基溶剂、碳酸酯基溶剂和酯基溶剂，其实例包括甲醇、乙醇、异丙醇、正丁醇、环己醇、2-乙基-1-己醇、2-甲基-1-己醇、2-甲氧基乙醇、2-丙氧基乙醇、2-丁氧基乙醇、二丙酮醇、碳酸二甲酯、碳酸二乙酯、碳酸二异丙酯、碳酸甲乙酯、碳酸甲正丙酯、甲酸乙酯、甲酸丙酯、甲酸戊酯、乙酸甲酯、乙酸乙酯、乙酸丙酯、丙酸甲酯、丙酸乙酯、2-乙氧基丙酸乙酯、乙酰乙酸甲酯、乙酰乙酸乙酯、2-甲氧基乙酸甲酯、2-乙氧基乙酸甲酯、2-乙氧基乙酸乙酯、丙酮、1，2-二乙酰氧基丙酮和乙酰丙酮。可单独使用这些溶剂中的一种，或可组合使用其中的两种或更多种。

还可以使用除上述这些溶剂外的溶剂。该溶剂包括例如醚基溶剂、酮基溶剂、脂肪烃基溶剂和芳香烃基溶剂，其实例包括二丁醚、二甲氧基乙烷、二乙氧基乙烷、环氧丙烷、1，4-二噁烷、1，3-二氧戊烷、1，3，5-三噁烷、四氢呋喃、苯甲醚、苯***、甲基乙基酮(MEK)、二乙基甲酮、二丙基甲酮、二异丁基甲酮、环戊酮、环己酮、甲基环己酮、甲基异丁基甲酮、2-辛酮、2-戊酮、2-己酮、乙二醇***、乙二醇异丙醚、乙二醇丁醚、丙二醇甲醚、乙基卡必醇、丁基卡必醇、己烷、庚烷、辛烷、环己烷、甲基环己烷、乙基环己烷、苯、甲苯和二甲苯。可单独使用这些溶剂中的一种，或可组合使用其中的两种或更多种。

优选使用溶剂，从而本发明的用于形成抗静电性硬涂层的组合物的固体含量浓度为20-80重量％，更优选为30-75重量％，最优选为40-70重量％。

(表面活性剂)

在本发明的用于形成抗静电性硬涂层的组合物中，还优选使用多种表面活性剂。通常，表面活性剂有时可以防止由于干燥空气局部分布造成的不均匀干燥所致的厚度不均匀等，或可以改善抗静电层的表面不平坦或涂层材料的排斥性。此外，有些情况下，表面活性剂可增强抗静电性化合物的可分散性，这样有利于更稳定地产生更强的导电性。

具体地，所述表面活性剂优选为含氟表面活性剂或含有机硅表面活性剂。此外，作为表面活性剂，低聚物或聚合物优于低分子化合物。

添加表面活性剂时，表面活性剂迅速移动，不均匀地分布在所涂布液膜的表面，膜干燥后，表面活性剂在表面保持不均匀分布。因此，添加表面活性剂的抗静电层的表面能被所述表面活性剂降低。从防止膜厚度不一致、抗静电层排斥或不均匀的出发点来看，优选所述膜的表面能低。

JP-A-2007-102206的[0023]至[0080]段描述了含氟表面活性剂的优选实施方案和具体实例，可以将其应用到本发明。

有机硅基表面活性剂的优选实例包括那些含有多个二甲基硅氧基单元作为重复单元的有机硅基表面活性剂和那些在化合物链的末端和/或侧链具有取代基的有机硅基表面活性剂。含有二甲基硅氧基作为重复单元的化合物链可以含有除二甲基硅氧基以外的结构单元。取代基可以相同或不同，优选地，所述化合物具有多个取代基。取代基的优选实例包括含有聚醚基、烷基、芳基、芳氧基、肉桂酰基、氧杂环丁基(oxetanyl)、氟烷基或聚氧化亚烷基的基团。

对分子量没有特别限制，但优选100000或更低，更优选50000或更低，进一步优选1000至30000，最优选1000至20000。

含有机硅化合物的优选实例包括但不限于Shin-Etsu Chemical Co.，Ltd.生产的“X-22-174DX”、“X-22-2426”、“X22-164C”和“X-22-176D”(均为商品名)；Chisso Corp.生产的“FM-7725”、“FM-5521”和“FM-6621”(均为商品名)；Gelest生产的“DMS-U22”和“RMS-033”(均为商品名)；Dow Corning Toray Silicone Co.，Ltd.生产的“SH200”、“DC 11PA”、“ST80PA”、“L7604”、“FZ-2105”、“L-7604”、“Y-7006”和“SS-2801”(均为商品名)；以及Momentive Performance Materials Inc.生产的“TSF400”(商品名)。

基于用于形成抗静电性硬涂层的组合物的总固体含量，优选表面活性剂含量为0.01-0.5重量％，更优选0.01-0.3重量％。

(透光树脂颗粒)

在本发明的抗静电性硬涂层中，可以使用多种透光树脂颗粒以赋予防眩性(表面散射性)或内部散射性。

由于透光树脂颗粒的粒径变化较小，所以散射性变化较小，而且雾度值的设计变得较容易。所述透光颗粒优选为塑料珠，更优选具有高透明度且将上述数值作为与粘合剂的折射率的差值的塑料珠。

对于有机颗粒，例如可使用聚甲基丙烯酸甲酯颗粒(折射率：1.49)、交联聚(丙烯-苯乙烯)共聚物颗粒(折射率：1.54)、蜜胺树脂颗粒(折射率：1.57)、聚碳酸酯颗粒(折射率：1.57)、聚苯乙烯颗粒(折射率：1.60)、交联聚苯乙烯颗粒(折射率：1.61)、聚氯乙烯颗粒(折射率：1.60)和苯并三聚氰胺-蜜胺甲醛颗粒(折射率：1.68)。

在这些当中，优选使用交联聚苯乙烯颗粒、交联聚((甲基)丙烯酸酯)颗粒和交联聚(丙烯-苯乙烯)颗粒。根据从这些颗粒中选择的各透光颗粒的折射率调整粘合剂的折射率，从而可实现本发明的内部雾度、表面雾度和中线平均粗糙度。

本发明中所使用的粘合剂和透光树脂颗粒的折射率差值(透光颗粒的折射率减去粘合剂的折射率)的绝对值优选为0.001-0.030。如折射率差值在该范围内，不会产生膜字符模糊(film character blurring)、暗室对比度降低及表面浑浊(surface clouding)等问题。

透光树脂颗粒的平均粒径(按体积算)优选为0.5至20μm。当平均粒径在此范围内时，光散射角分布不会过度扩大至大角度，因此，不会发生显示器字符模糊。

两种或更多种粒径不同的透光颗粒可以组合使用。具有较大粒径的透光树脂颗粒可赋予防眩性，具有较小粒径的透光树脂颗粒可降低表面的质地粗糙。

在共混透光颗粒时，基于抗静电性硬涂层的总固体含量，共混的该颗粒的量为3-30重量％。当所述含量在所述范围内时，可防止图像模糊、表面混浊及表面眩光等问题，且抗静电性也不受损害。

[光学膜]

下面描述本发明的光学膜。

本发明的光学膜在透明基材上具有使用上述用于形成抗静电性硬涂层的组合物形成的抗静电性硬涂层。

本发明的光学膜在透明基材上具有抗静电性硬涂层，根据目的需要，还可以设置单独一层功能层或多层功能层。例如，可以设置抗反射层(折射率经调节的层，如低折射率层、中折射率层和高折射率层)等。

本发明的光学膜的层构型的更具体实例如下所示：

透明基材/抗静电性硬涂层，

透明基材/抗静电性硬涂层/低折射率层，

透明基材/抗静电性硬涂层/高折射率层/低折射率层，和

透明基材/抗静电性硬涂层/中折射率层/高折射率层/低折射率层。

[透明基材]

在本发明的光学膜中，可使用多种材料作为透明基材(支持体)，但优选含有纤维素基聚合物的基材，更优选使用纤维素酰化物膜。

对纤维素酰化物膜没有特殊限制，但当将其置于显示器中时，三乙酸纤维素膜可直接用作保护偏振片的偏振层的保护膜，因此，考虑到生产率和成本，特别优选三乙酸纤维素膜。

纤维素酰化物膜的厚度通常约为25-1000μm，但优选4-200μm，从而得到良好的操作性能和所需的基材强度。

在本发明中，优选将乙酰化度为59.0-61.5％的乙酸纤维素用于纤维素酰化物膜。乙酰化度表示每单位重量纤维素所结合的乙酸的量。乙酰化度根据ASTM：D-817-91(Test Method of Cellulose Acetate，等)中乙酰化度的测量和计算方法来测定。纤维素酰化物的粘度平均聚合度(DP)优选为250或更大，更优选290或更大。

另外，在用于本发明的纤维素酰化物中，通过凝胶渗透色谱法测量的Mw/Mn值(Mw为重均分子量，Mn为数均分子量)优选接近1.0，换言之，优选分子量分布狭窄。具体而言，Mw/Mn值优选1.0-1.7，更优选1.3-1.65，最优选1.4-1.6。

通常，纤维素酰化物的2、3和6位羟基不均匀分布，各为总取代度的1/3，但6位羟基的取代度倾向于较小。在本发明中，优选地，与2位或3位羟基相比，维素酰化物的6位羟基的取代度较大。

优选地，6位羟基被酰基取代，取代比例为总取代度的32％或更大，更优选为33％或更大，进一步优选为34％或更大。此外，纤维素酰化物的6位酰基的取代度优选为0.88或更大。除乙酰基以外，还可以用碳数为3或更大的酰基(如丙酰基、丁酰基、戊酰基(valeroyl group)、苯甲酰基和丙烯酰基)取代6位羟基。各位置上的取代度可通过NMR确定。

在本发明中，可使用按照JP-A-11-5851的实施例(即，0043和0044段的合成实施例1、0048和0049段的合成实施例2、以及0051和0052段的合成实施例3)中所述方法得到的乙酸纤维素作为纤维素酰化物。

[抗静电性硬涂层的物理性质]

本发明的抗静电性硬涂层的折射率优选为1.48-1.65，更优选为1.48-1.60，最优选为1.48-1.55。优选该范围内的折射率，因为可抑制基材的表面不平坦的干扰，当层叠低折射率层时，反射色度可以为中性。

所述抗静电性硬涂层的膜厚度优选为1μm或更大，更优选为3-20μm，进一步优选为5-15μm，最优选为6-15μm。在此范围内，机械强度和抗静电性均可满足。

另外，在铅笔硬度测试中，所述抗静电性硬涂层的强度优选为2H或更大，更优选3H或更大。此外，在按照JIS K5400进行的Taber测试中，测试前后的样品磨耗损失优选较小。

抗静电性硬涂层的透光度优选为80％或更大，更优选85％或更大，最优选90％或更大。

[光学膜的物理性质]

考虑到抗静电性，本发明的光学膜的表面电阻系数SR(Ω/sq)的常见对数值(LogSR)优选为较小，在25℃、60％湿度的环境中，优选为12或更小，更优选为5-11，进一步优选为6-10。通过将表面电阻系数设定到上述范围内，可赋予优异的防尘性能。

(光学膜的制备方法)

本发明的光学膜可通过下述方法形成，但本发明不限于该方法。

首先制备用于形成抗静电性硬涂层的组合物。然后，通过浸涂法、气刀涂布法、帘式涂布法、辊涂法、线棒涂布法、凹版涂布法、模具涂布法等将所述组合物涂布在透明支持体上，然后加热或干燥该组合物。优选微凹版涂布法、线棒涂布法和模具涂布法(见美国专利2,681,294及JP-A-2006-122889)，更优选模具涂布法。

涂布后，用光辐照由所述用于形成抗静电性硬涂层的组合物形成的层，从而固化形成抗静电层。如果需要，其他层(例如后面描述的构成膜的层，如硬涂层和抗眩光层)可以预先涂布在透明支持体上，其上可以形成抗静电性硬涂层。这样便得到了本发明的光学膜。

本发明的光学膜的制备方法优选具有以下步骤：将用于形成抗静电性硬涂层的组合物涂布在纤维素酰化物膜基材上并固化，从而形成抗静电性硬涂层。

(高折射率层和中折射率层)

本发明的光学膜可进一步具有高折射率层或中折射率层。

高折射率层的折射率优选为从1.65至2.20，更优选为从1.70至1.80。将中折射率层的折射率调整到低折射率层的折射率和高折射率层的折射率之间。中折射率层的折射率优选为从1.55至1.65，更优选为从1.58至1.63。

对于形成高折射率层和中折射率层的方法，可以使用无机氧化物的透明薄膜，所述薄膜通过化学气相沉积(CVD)法或物理气相沉积((PVD)法形成，尤其是通过物理气相沉积法中的真空沉积法或溅射法形成，但是优选通过全湿式涂布的方法。

对中折射率层和高折射率层没有特别限制，只要它们是折射率在上述范围内的折射层，但可使用那些已知的构成组分，其具体实例描述在JP-A-2008-262187第[0074]至[0094]段中。

(低折射率层)

本发明的光学膜优选具有直接或通过另一层位于抗静电性硬涂层上的低折射率层。在此情况下，本发明的光学膜可作为抗反射膜。

低折射率层的折射率优选为从1.30至1.51，更优选为从1.30至1.46，进一步优选为从1.32至1.38。优选此范围内的反射率，因为这样能保持较低反射率并保持膜强度。对于形成低折射率层的方法，与上述相似，可以使用无机氧化物的透明薄膜，所述薄膜通过化学气相沉积(CVD)法或物理气相沉积(PVD)法形成，尤其是物理气相沉积法中的真空沉积法或溅射法。其中，优选利用低折射率层的组合物通过全湿式涂布的方法。

对低折射率层没有特别限制，只要是折射率在上述范围的层，但可使用那些已知的构成组分。具体而言，可适当使用JP-A-2007-298974中描述的包括含氟固化树脂和无机细颗粒的组合物，以及JP-A-2002-317152、JP-A-2003-202406和JP-A-2003-292831中描述的含空心二氧化硅细颗粒的低折射率涂层。

[偏振片的保护膜]

在使用光学膜作为偏振膜(偏振片保护膜)的表面保护膜的情况下，亲水化处理与具有薄膜层侧相对的透明支持体表面，即，将与偏振膜层叠那侧的表面，可以改善与偏振膜的粘附，所述偏振膜主要由聚乙烯醇构成。

同样优选地，在偏振器的两个保护膜中，光学膜之外的另一膜是具有含光学各向异性层的光学补偿层的光学补偿膜。光学补偿膜(延迟膜)能改善液晶显示屏上的视角特性。

可以使用已知的光学补偿膜，但是就提供较大视角而言，优选JP-A-2001-100042中描述的光学补偿膜。

下面描述皂化处理。所述皂化处理是将光学膜浸渍于加热的含水碱溶液中一定时间，水洗后，通过用酸洗膜进行中和。处理条件不受限制，只要亲水化处理与偏振膜层叠的一侧的透明支持体表面，而且适当地确定加工剂的浓度、加工液的温度和加工时间，但是由于需要保证生产率，通常要确定处理条件从而在三分钟内完成处理。一般条件为：碱浓度为从3重量％至25重量％，处理温度为从30℃至70℃，处理时间为从15秒至5分钟。碱处理用的碱类宜为氢氧化钠或氢氧化钾，酸洗用的酸宜为硫酸，水洗用的水宜为离子交换水或纯净水。

通过所述皂化处理，即使当本发明的光学膜的抗静电层暴露于含水碱溶液也能保持良好的抗静电性能。

在利用本发明的光学膜作为偏振膜(偏振片保护膜)的表面保护膜的情况下，纤维素酰化物膜优选为三乙酸纤维素膜。

[偏振片]

下面描述本发明的偏振片。

本发明的偏振片是具有偏振膜和两个保护偏振膜的两表面的保护膜的偏振片，其中至少一个保护膜是本发明的光学膜或抗反射膜。

偏振膜包括碘基偏振膜、使用二色性染料的染料基偏振膜以及多烯基偏振膜。碘基偏振膜和染料基偏振膜通常可以用聚乙烯醇基膜生产得到。

在优选的构型中，如果需要，光学膜的纤维素酰化物膜通过由聚乙烯醇组成的粘合剂层等粘附于偏振膜，而且在所述偏振膜的另一侧上也有保护膜。在与偏振膜相对的另一保护膜表面上可以设有粘合剂层。

通过使用本发明的光学膜作为偏振片保护膜，可以制造具有优异的物理强度、抗静电性和耐久性的偏振片。

本发明的偏振片也可具有光学补偿功能。在此情形下，优选地，仅使用所述光学膜来形成两个表面保护膜中的一个，其可位于前侧或后侧，而且与具有光学膜侧相对的、偏振片的另一侧上的表面保护膜是光学补偿膜。

通过制备偏振片可以进一步改善液晶显示装置的亮室对比度和上/下、左/右视角，在所述偏振片中，本发明的光学膜作为一个偏振片保护膜，并且具有光学各向异性的光学补偿膜作为偏振膜的另一保护膜。

[图像显示装置]

本发明的图像显示装置在显示器最外表面上具有本发明的光学膜或偏振片。

本发明的光学膜和偏振片适用于图像显示装置，如液晶显示装置(LCD)、等离子体显示屏(PDP)、电致发光显示装置(ELD)和阴极射线管显示装置(CRT)。

特别地，所述光学膜和偏振片可有利地用于液晶显示装置等图像显示装置中，更优选用于透射/透反式液晶显示装置中位于液晶单元背光侧上的最外表面层。

通常，液晶显示装置具有液晶单元和两个位于液晶单元两侧上的偏振片，液晶单元装载有位于两电极基板之间的液晶。此外，在某些情况下，在液晶单元和一个偏振片之间设置有一个光学各向异性层，或者有两个光学各向异性层，即，一层位于液晶单元和一个偏振片之间，另一层位于液晶单元和另一个偏振片之间。

液晶单元优选为TN模式、VA模式、OCB模式、IPS模式或ECB模式。

实施例

下面参照实施例更详细地描述本发明，但是应当理解，本发明的范围不限于此。除非另外指出，“份(parts)”和“％”以重量计。

[实施例1]

(光学膜的制备)

如下面描述，制备用于形成抗静电性硬涂层的涂布液，在透明基底上形成抗静电性硬涂层从而制备光学膜样品1至52。

((a)离子传导化合物的合成)

采用与日本专利4600605的合成实施例1至8相同的方式合成相应化合物IP-14至IP-21(30％乙醇溶液)作为所述离子传导化合物。

(用于抗静电性硬涂层的涂布液的制备)

加入各组分得到下表1所示的用于抗静电性硬涂层的涂布液A-1的组合物，将得到的组合物加入混合槽中，搅拌后，用孔径为0.4μm的聚丙烯基过滤器过滤，以制备抗静电性硬涂层涂布液A-1(固含量浓度为50重量％)。

通过与所述用于抗静电性硬涂层的涂布液A-1的制备相同的方法，混合下表1和2所示的各组分，然后将混合物溶解于溶剂中并调节至表1和2所示的成分比例。这样，制备了固含量浓度为50重量％的用于抗静电性硬涂层的涂布液A-2至A-52。

使用的化合物如下：

IP-9：离子传导化合物IP-9

PET30：季戊四醇四丙烯酸酯和季戊四醇三丙烯酸酯的混合物(由Nippon Kayaku Co.，Ltd.生产)

Irg.184：光聚合引发剂，Irgacure 184(由Ciba Japan K.K.生产)

DPHA：二季戊四醇五丙烯酸酯和二季戊四醇六丙烯酸酯混合物的混合物(由Nippon Kayaku Co.，Ltd.生产)

A-TMMT：季戊四醇四丙烯酸酯(NK Ester，由Shin-Nakamura Chemical Co.，Ltd.生产)

Light-Ester DQ-100：季铵盐基化合物；含多官能单体；含光聚合引发剂的硬质涂层剂(由Kyoeisha Chemical Co.，Ltd.生产))

LIODURAS LAS-1211：季铵盐基化合物；含多官能单体；含光聚合引发剂的硬质涂层剂(由Toyo Ink Co.，Ltd.生产)

SHIKO UV-AS-102：季铵盐基化合物；含多官能单体；含光聚合引发剂的硬质涂层剂(由Nippon Gosei Kayaku K.K.生产)

UA-306H：季戊四醇三丙烯酸酯六亚甲基二异氰酸酯氨酯预聚物(由Kyoeisha Chemical Co.，Ltd.生产)

表3

(抗静电性硬涂层的制备)

在作为透明支持体并具有60μm厚度的三乙酸纤维素膜(TDH60UF，由Fujifilm Corp.生产，折射率为1.48)上，使用凹版涂布机涂布用于抗静电性硬涂层的涂布液A-1，并在60℃下干燥大约2分钟。然后，使用160W/cm的风冷式金属卤化物灯(由Eye Graphics Co.，Ltd.制造)进行紫外线照射使涂层固化，紫外线照度为400mW/cm²，照射剂量为150mJ/cm²，同时用氮气吹洗***，使气氛中氧气浓度为1.0vol％或更小，从而形成了厚度为12μm的抗静电性硬涂层A-1。这样便制得光学膜样品1。

以相同的方式，使用用于抗静电性硬涂层的涂布液A-2至A-52形成抗静电性硬涂层A-2至A-52，从而制得光学膜样品2至52。

(光学膜的评价)

用下述方法评价光学膜的各种特性。结果如表4所示。

(1)表面电阻值的测量

将样品在20℃、相对湿度(RH)15％的条件下静置2小时，然后用超绝缘电阻计/微安计TR8601(由Advantest Corp.制造)测量，表面电阻值以表面电阻值的常用对数(logSR)表示。较低的常用对数值表明抗静电性较好，而本发明中该值优选小于11.0。

(2)防尘性

在LCD表面上层叠光学膜的透明支持体侧，在22℃、43％RH的条件下在室内使用所述装置24小时，所述室内每立方英尺中有100至2,000,000个0.5μm或更大的尘埃和棉纸屑。测量附着在每100平方厘米抗反射膜上的尘埃数和棉纸屑数，利用结果的平均值评价该样品如下。

A：尘埃数少于20，尘埃基本上没有附着。

B：尘埃数为20至少于200，少量尘埃附着，但这不是什么问题。

C：尘埃数为200或更多，大量尘埃附着。

(3)铅笔硬度的评价

根据JIS K 5400的描述进行铅笔硬度的评价。在25℃、相对湿度(RH)为60％的条件下对光学膜进行2小时的湿度调节，并使用JIS S 6006规定的测试用铅笔评价光学膜。本发明中，铅笔硬度优选为2H或更高。

表4

表4续

从表4可以看出，使用本发明的用于形成抗静电性硬涂层的组合物形成的具有抗静电性硬涂层的光学膜表现出低表面电阻及良好的抗静电性。具有本发明的抗静电性硬涂层的光学膜还具有优异的防尘性和膜硬度。

特别地，在使用IP-14至IP-21作为离子传导化合物(a)的情况下，表面电阻低，而在使用ATM-35E作为聚氧化烯化合物(b)的情况下，铅笔硬度优异。

与相应的未加入聚氧化烯化合物(b)的比较例的光学膜相比，在所有实施例的光学膜中，表面电阻低而且表现出优异的防尘性。此外，对于实施例26至36，即使当离子传导化合物(a)的量在1％至30％之间变化，与相应的未加入聚氧化烯化合物(b)的光学膜相比，也能得到相同的效果。

并且，在所有实施例的光学膜中，即使当Irgacure 907、Irgacure 127、Irgacure 819、Irgacure 754、Darocure TPO(均由BASF生产)或Esacure One(由 DKSH生产)作为引发剂代替Irgacure 184，或者即使当上述引发剂以任意比例混合使用，也能得到与发明实施例相同的效果。

在所有实施例的光学膜中，即使当抗静电性硬涂层的厚度在2μm至20μm的范围内变化时，也能得到与本发明实施例相同的效果。

此外，在所有实施例的光学膜中，即使在使用厚度为80μm的三乙酸纤维素膜(TDH80UF)或厚度为40μm的三乙酸纤维素膜(T40UZ)(均由Fujifilm Corp.生产，折射率为1.48)代替厚度为60μm的三乙酸纤维素膜作为透明支持体时，也能得到与本发明实施例相同的效果。

[抗反射膜的制备]

(全氟烯烃共聚物P-1的合成)

通过与JP-A-2010-152311中描述的全氟烯烃共聚物(1)的合成相同的方法制备全氟烯烃共聚物P-1。得到的聚合物的折射率为1.422。

全氟烯烃共聚物(P-1)

上面结构式中，50∶50表明摩尔比。

(空心二氧化硅液体分散体A-1的制备)

通过与JP-A-2007-298974描述的液体分散体A-1的制备相同的方法制备空心二氧化硅液体分散体A-1(固含量浓度为18.2重量％)，所述空心二氧化硅液体分散体A-1的平均粒径为60nm，壳厚度为10nm，二氧化硅颗粒折射率为131。

(用于形成低折射率层的组合物A-1的制备)

将下述组合物加入混合槽中，并搅拌以制备用于形成低折射率层的组合物A-1(固含量浓度为5重量％)。

使用的化合物如下。

DPHA：二季戊四醇五丙烯酸酯和二季戊四醇六丙烯酸酯的混合物(由Nippon Kayaku Co.，Ltd.生产)

X22-164C：反应性有机硅(由Shin-Etsu Chemical Co.，Ltd.生产)

Irgacure 127：光聚合引发剂(由Ciba Japan生产)

(低折射率层的制备)

使用凹版涂布机将用于形成低折射率层的组合物A-1涂布在上面制备的具有硬涂层的光学膜样品2的硬涂层上，从而得到抗反射膜样品53。干燥条件为90℃下干燥30秒，紫外固化条件为照度600mW/cm²、照射剂量600mJ/cm²下使用240W/cm的风冷式金属卤化物灯(由Eye Graphics Co.，Ltd.制造)，同时用氮气吹洗***至气氛的氧气浓度为0.1vol％或更低。将低折射率层的膜厚度设定为95nm。

在上面制备的具有硬涂层的光学膜样品中，用于形成低折射率层的组合物A-1也以相同的方式涂布在表5所示的硬涂层上，从而得到抗反射膜样品54至60。

表5

抗反射膜样品号	光学膜样品号
		53	2
54	46
		55	50
56	26
		57	30
58	34
		59	38
60	40

[0304] 对于得到的抗反射膜样品53至60，以上述相同的方式评价防尘性和铅笔硬度。并且，通过下述方法评价镜面反射率。结果如表6所示。

(4)镜面反射率

将适配器ARV-474配接在分光光度计V-550(由JASCO Corp.制造)上以后，在380nm至780nm的波长范围内测量入射角为5°时出射角为5°的镜面反射率，测量450nm至650nm时的平均反射率，并用于评价抗反射性。

表6

如表6所示，在本发明的硬涂层上形成有抗反射层的样品53至60中，镜面反射率降低至接近1.20％，而且能够赋予良好的抗反射性能。也可看出，与不形成抗反射层的情况相同，能获得良好的抗静电性(防尘性)和铅笔硬度。此外，即使使用任何实施例中的光学膜代替表5的样品作为具有硬涂层的光学膜(所述硬涂层上形成有低折射率层)，也能得到相同的结果。

(光学膜的皂化处理)

对样品53进行下述处理。制备1.5摩尔/升氢氧化钠水溶液并保持55℃。制备0.01摩尔/升稀硫酸水溶液并保持35℃。将制备的光学膜浸渍于所述氢氧化钠水溶液中2分钟，然后浸渍于水中，从而充分洗去氢氧化钠水溶液。接着将样品浸渍于所述稀硫酸水溶液中1分钟，然后浸渍于水中，从而充分洗去稀硫酸水溶液。最后在120℃下充分干燥样品。

这样，制备了皂化的光学膜。

(偏振片的制备)

在55℃下将80μm厚的三乙酰纤维素膜(TAC-TD80U，由Fujifilm Corp.生产)浸渍于1.5摩尔/升氢氧化钠水溶液中2分钟后，中和，然后用水清洗，皂化的光学膜粘附从而保护偏振器的两个表面，所述偏振器是通过将碘吸附于聚乙烯醇并拉伸制备得到的。这样，制备了偏振片(样品61)。

(圆形偏振片的制备)

使用压敏粘合剂将λ/4板和位于低折射率层相对的一侧的偏振片样品表面层叠在一起，制备圆形偏振片(样品62)，并使低折射率层朝外，用压敏粘合剂将样品62层叠至有机EL显示器的表面。因此，不会导致擦伤或表面不平整，尘埃几乎没有附着，并获得良好的显示性能。

通过使低折射率层朝外，样品61用作反射式液晶显示器和透反式液晶显示器各自的表面上的偏振片。因此，不会导致擦伤或表面不平整，尘埃几乎没有附着，并获得良好的显示性能。

[实施例2]

(用于低折射率层的涂布液的制备)

(具有烯属不饱和基团的含氟聚合物A(甲基丙烯酰基改性的氟聚合物)的合成)

首先合成具有羟基的含氟聚合物。使用氮气充分吹洗带有2.0升内部体积的电磁搅拌器的不锈钢制高压釜，然后放入400克乙酸乙酯、53.2克全氟(丙基乙烯基醚)、36.1克乙烯基乙基醚、44.0克乙烯基羟乙基醚、1.00克过氧月桂酰、6.0克下式(7)所示的含偶氮基聚二甲基硅氧烷(VPS1001(商品名)，由Wako Pure Chemical Industries，Ltd.生产)以及20.0克非离子反应性乳化剂(NE-30(商品名)，由Asahi Denka Co.，Ltd.生产)，用干冰-甲醇冷却到-50℃后，用氮气再次除去***中的氧。

y表示1至200的数字，z表示1至20的数字。

随后，加入120.0克六氟丙烯并开始升温。当高压釜内的温度达到60℃时，压力为5.3×10⁵Pa。在70℃下搅拌继续反应20小时，当压力降到1.7×10⁵Pa时，用水冷却高压釜，从而停止反应。达到室温后，排出未反应单体，打开高压釜，得到固含量浓度为26.4％的聚合物溶液。将得到的聚合物溶液倒入甲醇中以沉淀聚合物，用甲醇清洗所述聚合物，然后在50℃下真空干燥聚合物得到220克具有羟基的含氟聚合物。将得到的聚合物命名为“含羟基含氟聚合物”。使用的单体和溶剂如表7所示。

表7

单体	加入量(g)
		六氟丙烯	120
全氟(丙基乙烯基醚)	53
		乙烯基乙基醚	36
乙烯基羟乙基醚	44
		过氧月桂酰	1
VPS1001	6
		NE-30	20
溶剂	加入量(g)
		乙酸乙酯	400

通过凝胶渗透色谱法测量得到的所述含羟基含氟聚合物的以聚苯乙烯计的数均分子量。并且，根据¹H-NMR和¹³C-NMR的NMR分析结果和元素分析结果，确定构成含羟基含氟聚合物的每个单体的比例。结果如表8所示。

表8

NE-30是下式(10)表示的非离子反应性乳化剂，其中n为9，m为1，u为30。

然后使用得到的含羟基含氟聚合物合成含烯属不饱和基团的氟聚合物A。往体积为1升并配有电磁搅拌器、玻璃冷凝管和温度计的可分离烧瓶(separable flask)中，加入50.0克得到的含羟基含氟聚合物、0.01克2，6-二叔丁基甲苯酚作为聚合抑制剂以及370克甲基异丁基酮(MIBK)，然后在20℃下搅拌直到含羟基含氟聚合物溶解于甲基异丁基酮中，从而得到透明的均一溶液。

接着，往***中加入15.1克2-甲基丙烯酰氧基乙基异氰酸酯，搅拌直到溶液变得均一后，加入0.1克二月桂酸二丁基锡开始反应。继续搅拌5小时，同时保持***温度在55℃至65℃，从而得到具有烯属不饱和基团的含氟聚合物A的MIBK溶液。

然后称量2克得到的溶液放入铝皿(aluminum dish)中，并在热板(hot plate)上150℃干燥5分钟，通过称量残留物发现固含量为15.2重量％。使用的化合物和溶剂以及固含量如表9所示。

表9

	加入量(g)
		含羟基含氟聚合物(a)	50
2-甲基丙烯酰氧基乙基异氰酸酯(b)	15
		2，6-二叔丁基甲苯酚	0.01
二月桂酸二丁基锡	0.1
		甲基异丁基酮	370
基于(a)的羟基含量的(b)的加入量(摩尔比)	1.1
		固含量(重量％)	15.2

(内部具有空隙的颗粒的制备)

(液体分散体B-1的制备)

通过改变JP-A-2002-79616的制备例4的制备条件生产内部具有空隙的二氧化硅细颗粒。在最后步骤中，在水中液体分散体状态下用甲醇置换溶剂，得到20％二氧化硅液体分散体，从而得到平均粒径为50nm、壳厚度约为7nm、二氧化硅颗粒折射率为1.30的颗粒。该液体分散体命名为液体分散体(AA-1)。

将20份丙烯酰氧丙基三甲氧基硅烷(acryloyloxypropyltrimethoxysilane)和1.5份二异丙氧基铝乙酸乙酯(diisopropoxyaluminum ethyl acetate)加入到500份液体分散体(AA-1)中，混合，然后加入9份离子交换水。在60℃下反应8小时，将反应溶液冷却至室温后加入1.8份乙酰丙酮。通过减压蒸馏置换溶剂，同时加入MEK以保持总液体量几乎不变。调整置换步骤使最后固含量为20％。这样便制备了液体分散体B-1。

(液体分散体B-2的制备)

通过改变JP-A-2002-79616的制备例4的制备条件生产内部具有空隙的二氧化硅细颗粒。在最后步骤中，在水中液体分散体状态下用甲醇置换溶剂得到20％二氧化硅液体分散体，从而得到平均粒径为60nm、壳厚度约为7nm、二氧化硅颗粒折射率为1.25的颗粒。该液体分散体命名为液体分散体(AA-2)。

将20份丙烯酰氧丙基三甲氧基硅烷和1.5份二异丙氧基铝乙酸乙酯加入到500份液体分散体(AA-2)中，混合，然后加入9份离子交换水。在60℃下反应8小时，将反应溶液冷却至室温后，加入1.8份乙酰丙酮。减压蒸馏置换溶剂，同时加入MEK保持总液体量几乎不变。调整置换步骤使最后固含量为20％。这样便制备了液体分散体B-2。

(用于低折射率层的涂布液的制备)

混合下面表10所示的各组分，加入占所有溶剂20重量％的丙二醇甲醚醋酸酯。然后用甲基乙基酮稀释混合物使最后固含量浓度为5重量％，将混合物加入具有搅拌器的玻璃制可分离烧瓶中。室温搅拌1小时后，用孔径为0.5μm的聚丙烯深度过滤器(polypropylene-made depth filter)过滤反应溶液，以得到用于低折射率层的各种涂布液。

使用的化合物描述如下：

B-3：MEK-ST-L，由Nissan Chemicals Industries，Ltd.生产，胶体二氧化硅(平均粒径约50nm)。

SI-1：Rad 2600，由Tego生产，数均分子量16000；含下式(17)表示的结构单元和下式(18)表示的结构单元，并且具有6个下式(18)表示的结构单元。

SI-2：Rad 2500，由Tego生产，数均分子量1500；含式(17)表示的结构单元和式(18)表示的结构单元，并且具有2个式(18)表示的结构单元。

PET-30：季戊四醇三丙烯酸酯和季戊四醇四丙烯酸酯的混合物，由Nippon Kayaku Co.，Ltd.生产。

F-1：三丙烯酰基-十七氟-壬烯基季戊四醇(下式19)。

F-2：JP-A-2006-284761描述的含氟丙烯酸酯化合物M-1。

F-3：JP-A-2006-284761描述的含氟丙烯酸酯化合物M-9。

IRGACURE 127：下式(16)表示的化合物，由Ciba Specialty Chemicals Corp.生产。

SI-3：SILAPLANE FM-0725，下式(24)表示的有机硅化合物，由Chisso Corp.生产，数均分子量10000。

在式(24)中，n为使化合物的数均分子量为10000的整数。

(抗反射膜的制备)

表10所示的用于形成低折射率层的组合物以所有组合涂布在实施例1中制备的光学膜26、30、34、38和40的硬涂层上，从而得到抗反射膜。在与实施例1中抗反射膜样品53相同的制备条件下，制备各个低折射率层。以与实施例1相同的方式评价制备的抗反射膜的防尘性和铅笔硬度，其结果是，与不含聚氧化乙烯的光学膜相比，在本发明具体实施方案的含聚氧化乙烯的光学膜中，与不形成低折射率层的情况下一样，能够获得同样优良的抗静电性(防尘性)和铅笔硬度。并且在所述抗反射膜中，与不形成低折射率层的情况相比，显示出镜面反射率低，抗反射性良好。

Claims

1.用于形成抗静电性硬涂层的组合物，其包含以下组分(a)、(b)、(c)和(d)：

(a)离子传导化合物，

(b)具有一个或多个光聚合基团，不含羟基，并具有-(CH₂CH₂O)_k-结构(其中，k为1至50的数字)的聚氧化乙烯化合物，

(c)具有不饱和双键的化合物，以及

(d)光聚合引发剂。

2.根据权利要求(1)所述的用于形成抗静电性硬涂层的组合物，其中基于所述用于形成抗静电性硬涂层的组合物的整体固体含量，所述聚氧化乙烯化合物(b)的比例为从1重量％至30重量％。

3.根据权利要求(1)所述的用于形成抗静电性硬涂层的组合物，其中所述聚氧化乙烯化合物(b)为由下式(b1)表示的组合物：

其中，R^A和R^B各自独立地表示氢原子或甲基，k表示1-50的数字。

4.根据权利要求(1)所述的用于形成抗静电性硬涂层的组合物，其中所述聚氧化乙烯化合物(b)的分子量为2000或更小。

5.根据权利要求(1)所述的用于形成抗静电性硬涂层的组合物，其中所述-(CH₂CH₂O)_k-结构的化学式量占所述聚氧化乙烯化合物(b)的分子量的比例为从40％至90％。

6.根据权利要求(1)所述的用于形成抗静电性硬涂层的组合物，其中所述离子传导化合物(a)为含有季铵盐基团的聚合物。

7.根据权利要求(1)所述的用于形成抗静电性硬涂层的组合物，其中所述离子传导化合物(a)为具有至少一个选自下式(I)至(III)表示的结构单元的聚合物：

式(I)：

其中，R₁表示氢原子、烷基、卤素原子或-CH₂COO^-M⁺，

Y表示氢原子或-COO^-M⁺，

M⁺表示质子或阳离子，

L表示-CONH-、-COO-、-CO-或-O-，

J表示亚烷基、亚芳基或由其组合组成的基团，

Q表示选自下组A的基团：

其中，R₂、R₂′和R₂″各自独立地表示烷基，

J表示亚烷基、亚芳基或由其组合组成的基团，

X^-表示阴离子，

p和q各自独立地表示0或1；

式(II)：

式(III)：

其中，R₃、R₄、R₅和R₆各自独立地表示烷基，

R₃和R₄对及R₅和R₆对可以结合在一起形成含氮杂环，

A、B和D各自独立地表示亚烷基、亚芳基、亚烯基、亚芳基亚烷基、-R₇COR₈-、-R₉COOR₁₀OCOR₁₁-、R₁₂OCR₁₃COOR₁₄-、-R₁₅-(OR₁₆)_m-、-R₁₇CONHR₁₈NHCOR₁₉-、-R₂₀OCONHR₂₁NHCOR₂₂-或-R₂₃NHCONHR₂₄NHCONHR₂₅-，

E表示单键、亚烷基、亚芳基、亚烯基、亚芳基亚烷基、-R₇COR₈-、-R₉COOR₁₀OCOR₁₁-、R₁₂OCR₁₃COOR₁₄-、-R₁₅-(OR₁₆)_m-、-R₁₇CONHR₁₈NHCOR₁₉-、-R₂₀OCONHR₂₁NHCOR₂₂-、-R₂₃NHCONHR₂₄NHCONHR₂₅-或-NHCOR₂₆CONH-，

R₇、R₈、R₉、R₁₁、R₁₂、R₁₄、R₁₅、R₁₆、R₁₇、R₁₉、R₂₀、R₂₂、R₂₃、R₂₅和R₂₆各自表示亚烷基，

R₁₀、R₁₃、R₁₈、R₂₁和R₂₄各自独立地表示选自亚烷基、亚烯基、亚芳基、亚芳基亚烷基和亚烷基亚芳基的连接基团，

m表示1至4的正整数，

X^-表示阴离子，

Z₁和Z₂各自表示与-N＝C-基团一起形成五元环或六元环所必需的非金属原子基团，并且可以与季盐中的E结合形成≡N⁺[X^-]-，且

n表示5至300的整数。

8.包含透明基底的光学膜，所述透明基底上具有由权利要求(1)所述的用于形成抗静电性硬涂层的组合物形成的抗静电性硬涂层。

9.根据权利要求(8)所述的光学膜，其中所述透明基底为纤维素酰化物膜。

10.偏振片，其包含权利要求(8)所述的光学膜作为偏振片保护膜。

11.图像显示装置，其包含权利要求(8)所述的光学膜。

12.图像显示装置，其包含权利要求(10)所述的偏振片。

13.在纤维素酰化物薄膜基底上制备具有抗静电性硬涂层的光学膜的方法，其包括：

在纤维素酰化物膜基底上涂布并固化权利要求(1)所述的用于形成抗静电性硬涂层的组合物，以形成抗静电性硬涂层。