WO2012026446A1 - 光学積層体、偏光板及び画像表示装置 - Google Patents

光学積層体、偏光板及び画像表示装置 Download PDF

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WO2012026446A1
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coat layer
hard coat
optical laminate
meth
lubricant
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PCT/JP2011/068929
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恒川　雅行
佳奈 山本
迅希 岩崎
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大日本印刷株式会社
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    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
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    • Y10T428/24355—Continuous and nonuniform or irregular surface on layer or component [e.g., roofing, etc.]

Definitions

  • the present invention relates to an optical laminate, a polarizing plate, and an image display device.
  • image display devices such as cathode ray tube display (CRT), liquid crystal display (LCD), plasma display (PDP), electroluminescence display (ELD), field emission display (FED), touch panel, electronic paper, tablet PC Is provided with an optical laminate composed of functional layers having various performances such as antiglare property, antireflection property and antistatic property.
  • CTR cathode ray tube display
  • LCD liquid crystal display
  • PDP plasma display
  • ELD electroluminescence display
  • FED field emission display
  • touch panel electronic paper
  • tablet PC Is provided with an optical laminate composed of functional layers having various performances such as antiglare property, antireflection property and antistatic property.
  • a hard coat layer is formed on a transparent substrate made of triacetyl cellulose or the like.
  • the hard coat layer is generally formed by applying a coating liquid containing a polyfunctional monomer onto a transparent substrate and curing the dried coating film by ultraviolet irradiation (for example, Patent Document 1 and 2).
  • Such an optical laminated body may be wound up or stacked in the manufacturing process.
  • the hard coat layer of the optical laminate is made of a plastic material such as an acrylic resin, there is a problem that the optical laminates are likely to stick to each other. Therefore, when the optical layered body is wound up with a roll during manufacturing processing, so-called blocking occurs such that the optical layered bodies are not easily separated from each other, and the shape changes or the adhered mark remains. Thus, there is a problem that productivity is lowered.
  • a protective film is further provided on the hard coat layer of the optical laminate and polarizing plate processing is performed, strong ultraviolet irradiation may be performed from above the protective film.
  • the present invention has been made in view of the above situation, and an object of the present invention is to provide an optical laminate excellent in blocking prevention, marking mark prevention and transparency.
  • the present invention is an optical laminate having a triacetyl cellulose base material and a hard coat layer, wherein the hard coat layer has a fine uneven shape on the surface, and the fine uneven shape has an average PV roughness.
  • Rtm when the three-point roughness is R3z, and the 10-point average roughness is Rz, Rtm is 2.2 to 11.5 nm, R3z is 2.5 to 13.5 nm, Rz is 2.6 to 13.5 nm, and Rtm ⁇ R3z ⁇ Rz is satisfied It is an optical laminate.
  • the hard coat layer preferably contains a lubricant, and the fine uneven shape of the hard coat layer is preferably formed by the lubricant.
  • the lubricant is preferably at least one selected from the group consisting of silica particles and styrene-acrylic particles.
  • the hard coat layer is composed of a cured product of a composition for a hard coat layer containing a (meth) acrylic polymer, a polyfunctional monomer and a lubricant, and the (meth) acrylic polymer has an acryloyl side chain and is solid.
  • the partial hydroxyl value is preferably 150 or less.
  • the (meth) acrylic polymer preferably has a weight average molecular weight of 10,000 to 30,000 and an acrylic double bond equivalent of 300 or less.
  • the polyfunctional monomer is preferably pentaerythritol tri (meth) acrylate.
  • the solid content mass ratio of the (meth) acrylic polymer and the polyfunctional monomer in the hard coat layer composition is preferably 1/9 to 3/7.
  • the present invention is also a polarizing plate comprising a polarizing element, wherein the polarizing element is provided with the above-mentioned optical laminate on the surface of the polarizing element.
  • the present invention is also an image display device including the above-described optical laminate or the above-described polarizing plate on the outermost surface. The present invention is described in detail below.
  • the optical layered body of the present invention has a hard coat layer having a specific surface fine irregular shape on a triacetyl cellulose substrate. For this reason, the optical laminated body of this invention is excellent in blocking prevention property, marking trace prevention property, and transparency.
  • the optical layered body of the present invention has a triacetyl cellulose base material and a hard coat layer.
  • the triacetyl cellulose base material has smoothness and heat resistance and is excellent in mechanical strength. Moreover, there is no birefringence and it is excellent also in transparency.
  • the thickness of the triacetyl cellulose base material is preferably 20 to 200 ⁇ m.
  • the upper limit of the thickness is more preferably 100 ⁇ m, and the more preferable lower limit is 30 ⁇ m.
  • the triacetyl cellulose base material has an anchor agent or primer in addition to a physical treatment such as corona discharge treatment and oxidation treatment to improve adhesion when forming a hard coat layer thereon. Application of a so-called paint may be performed in advance.
  • the optical layered body of the present invention has a hard coat layer.
  • the hard coat layer has a fine uneven shape on the surface.
  • the average PV roughness is Rtm
  • the three-point roughness is R3z
  • the 10-point average roughness is Rz
  • the fine uneven shape has Rtm of 2.2 to 11.5 nm
  • R3z is 2.5 to 13.5 nm
  • Rz is 2.6 to 13.5 nm
  • Rtm ⁇ R3z ⁇ Rz is satisfied.
  • the hard coat layer since the hard coat layer has such specific fine irregular shapes, blocking can be prevented.
  • an extremely clear image can be obtained, there is no fogging as in the antiglare hard coat, and the optical characteristics can be improved.
  • Rtm represents the average PV roughness (peak-to-valley roundness). Specifically, it is a value obtained by dividing the surface area into nine and averaging the PV (maximum height) in each divided area.
  • the PV (maximum height) is the difference between the highest peak and the lowest valley in the reference length, as shown in FIG.
  • the Rz is a 10-point average roughness, and can be determined by a method based on JIS 0601 (1994). Specifically, as shown in FIG. 2, Rz represents an average value of absolute values of five peaks (P1 to P5) and five valleys (V1 to V5) in the evaluation length.
  • Rtm, Rz, and R3z are values obtained by measurement by the following method using a non-contact surface shape measuring instrument (manufactured by Zygo). That is, each optical layered body is placed on a glass plate, and a 10 ⁇ lens is used to observe the surface of the hard coat layer with 2 ⁇ zoom. And Rtm, Rz, R3z can be calculated
  • the hard coat layer preferably contains a lubricant, and the fine uneven shape of the hard coat layer is preferably formed by the lubricant.
  • a lubricant By containing the above-described lubricant, slipperiness can be imparted to the surface of the hard coat layer, and blocking can be suitably prevented.
  • the lubricant include silica particles, styrene particles, and styrene-acryl particles. Of these, the lubricant is preferably at least one selected from the group consisting of silica particles and styrene-acrylic particles because of its affinity with the resin because it collects on the surface of the hard coat layer. Silica is most preferable as the type of the lubricant.
  • the easy lubricant preferably has an average particle size of 100 to 600 nm. If the average particle size is less than 100 nm, blocking may not be sufficiently prevented. If it exceeds 600 nm, the haze increases and the hard coat layer may become white.
  • the average particle size is more preferably 150 to 350 nm.
  • the average particle diameter is a value obtained by observation with a laser diffraction / scattering particle size distribution analyzer or SEM in the state of a 5% by mass dispersion of methyl isobutyl ketone.
  • the content of the lubricant is preferably 0.5 to 3 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the binder resin in the hard coat layer composition. If the amount is less than 0.5 parts by mass, desired slipperiness may not be obtained. If it exceeds 3 parts by mass, the dispersibility is deteriorated, causing aggregation and gelation, and the haze of the formed hard coat layer may be increased.
  • the content of the lubricant is more preferably 1 to 2.5 parts by mass.
  • the said hard-coat layer consists of hardened
  • the (meth) acrylic polymer and the polyfunctional monomer are included as a binder resin in the hard coat layer composition.
  • the hard coat layer is made of a cured product of a composition for hard coat layer containing a specific resin as a binder resin in addition to the above-mentioned lubricant, and thus the specific fine uneven shape described above.
  • a composition for a hard coat layer containing a binder resin having a high hydroxyl value is used, the high hydroxyl value of the binder resin attracts a lubricant (silica particles) and controls the surface shape of the hard coat layer to be formed. Cannot be performed and the anti-blocking property cannot be exhibited.
  • the affinity between the binder resin and the easy lubricant (silica particles) is reduced.
  • the easy lubricant (silica particles) is unevenly distributed near the surface of the hard coat layer, resulting in a desired fineness. An uneven shape is formed, and as a result, blocking prevention can be exhibited.
  • the curling means that the curing and shrinkage of the binder resin is increased when the hard coat layer is formed by ultraviolet irradiation, and a stress difference is generated between the base resin and the entire optical laminate is warped.
  • the above-mentioned damage is generated in the curing reaction of the coating film by irradiation with strong ultraviolet rays, and is rapidly cooled after the curing reaction, and coupled with the curing shrinkage of the hard coat layer formed, A phenomenon in which the base material undulates in the direction of flow.
  • a (meth) acrylic polymer having an acryloyl side chain described later as the (meth) acrylic polymer, the curling and damage can be prevented. This is because the (meth) acrylic polymer reacts when irradiated with ultraviolet rays, but heat generation and curing shrinkage are less likely to occur than a polyfunctional monomer.
  • the optical layered body of the present invention can also prevent marking marks remaining.
  • a protective film is further provided on the hard coat layer of the optical laminate and polarizing plate processing is performed, intense ultraviolet irradiation may be performed from above the protective film.
  • intense ultraviolet irradiation may be performed from above the protective film.
  • a lot number or the like has been marked on a part of the protective film for process management, and the amount of ultraviolet irradiation reaching the hard coat layer changes between the part with and without the marking. .
  • marking marks remain on the surface of the hard coat layer. The problem that it ends up came out.
  • the optical layered body of the present invention has a hard coat layer formed using the specific resin described above, such marking marks can be prevented.
  • the (meth) acrylic polymer preferably has an acryloyl side chain.
  • the curl and damage at the time of hard-coat layer formation can be prevented, and desired pencil hardness and abrasion resistance can be provided.
  • the inventors of the present invention as a result of reducing the number of hydroxyl groups in the side chain of the (meth) acrylic polymer, prevent the lubricant from being uniformly dispersed in the resin. It was found that the optical laminate can be prevented from sticking.
  • As a method of reducing the hydroxyl group of the (meth) acrylic polymer there is a method of reacting the hydroxyl group with an acid anhydride to form a carboxyl group.
  • the slippery agent is incorporated into the resin in combination with the slippery agent, and the slipperiness is hardly exhibited.
  • a (meth) acrylic polymer in which the hydroxyl group of the (meth) acrylic polymer is reacted with an isocyanate group to form a urethane bond to reduce the hydroxyl group.
  • antiblocking property is suitably exhibited by addition of a small amount of a lubricant, and at the same time, the optical properties are not deteriorated.
  • the isocyanate group-containing reaction component is preferably an isocyanate group-containing (meth) acrylate monomer, and more preferably an isocyanate group-containing methacrylate monomer.
  • the (meth) acrylic polymer preferably has a solid content hydroxyl value of 150 or less.
  • the solid content hydroxyl value exceeds 150, the lubricant is attracted by the polymer, the surface shape of the hard coat layer cannot be controlled sufficiently, and sufficient anti-blocking property may not be exhibited.
  • the solid content hydroxyl value is more preferably 100 or less, and still more preferably 90 or less.
  • the said solid content hydroxyl value is the value calculated
  • the (meth) acrylic polymer preferably has a weight average molecular weight of 10,000 to 30,000. There exists a possibility that pencil hardness may fall that the said weight average molecular weight is less than 10,000. If it exceeds 30,000, the coating film adhesion may be reduced, the viscosity of the hard coat layer composition may be increased, the coated surface may be deteriorated, and handling may be deteriorated.
  • the upper limit of the weight average molecular weight is more preferably 20,000.
  • the said weight average molecular weight is a value obtained by polystyrene conversion by a gel permeation chromatography (GPC) method.
  • the (meth) acrylic polymer preferably has an acrylic double bond equivalent of 200 to 300. If the acrylic double bond equivalent is less than 200, it is difficult to synthesize, and Tg may decrease. When it exceeds 300, there are few double bonds and there exists a possibility that the pencil hardness and scratch resistance of the hard-coat layer obtained by making it harden
  • the upper limit of the acrylic double bond equivalent is more preferably 250.
  • the acrylic double bond equivalent is a value obtained from the double bond amount and weight average molecular weight calculated from the blended monomers.
  • the (meth) acrylic polymer preferably has a glass transition temperature (Tg) of 40 to 80 ° C. If the glass transition temperature is less than 40 ° C, the pencil hardness and scratch resistance may be insufficient. When it exceeds 80 degreeC, there exists a possibility that the viscosity of the composition for hard-coat layers may rise, or the said composition may gelatinize.
  • Tg glass transition temperature
  • the glass transition temperature is more preferably 50 to 70 ° C.
  • the glass transition temperature is a value obtained by a method of calculating from the Tg of the monomer constituting the polymer.
  • the (meth) acrylic polymer preferably has an acid value of 1 mgKOH / g or less. If the acid value exceeds 1 mgKOH / g, marking marks may remain or a hard coat layer having desired pencil hardness and scratch resistance may not be obtained.
  • the acid value is more preferably 0.8 mgKOH / g or less.
  • the (meth) acrylic polymer is preferably contained in the binder resin of the hard coat layer composition in a solid content of 10 to 30% by mass. If it is less than 10% by mass, there is a possibility that the remaining marking mark cannot be prevented. If it exceeds 30% by mass, the pencil hardness and scratch resistance of the hard coat layer may be reduced.
  • the content of the (meth) acrylic polymer is more preferably 10 to 20% by mass in terms of solid content.
  • the hard coat layer composition preferably further contains a polyfunctional monomer as a binder resin.
  • a polyfunctional monomer as a binder resin.
  • polyfunctional monomer examples include pentaerythritol tri (meth) acrylate, dipentaerythritol hexa (meth) acrylate, pentaerythritol tetra (meth) acrylate, dipentaerythritol penta (meth) acrylate, and trimethylolpropane tri (meth).
  • examples include acrylate, dipentaerythritol tetra (meth) acrylate, and isocyanuric acid EO-modified tri (meth) acrylate. Of these, pentaerythritol tri (meth) acrylate is preferable in terms of the best balance between pencil hardness and prevention of curling and damage.
  • the solid content mass ratio between the (meth) acrylic polymer and the polyfunctional monomer in the hard coat layer composition is preferably 1/9 to 3/7. If the mass ratio is less than 1/9, curling, damage and remaining marking marks may not be sufficiently prevented. If it exceeds 3/7, the scratch resistance and the adhesion of the hard coat layer to the substrate may be insufficient.
  • the mass ratio is more preferably 1/9 to 2/8.
  • the hard coat layer composition preferably further contains a photopolymerization initiator.
  • the photopolymerization initiator is not particularly limited as long as it is a known one.
  • acetophenones for example, trade name Irgacure 184, 1-hydroxy-cyclohexyl-phenyl-ketone manufactured by Ciba Specialty Chemicals
  • Irgacure 907 2-methyl-1 [4- (methylthio) phenyl] -2-morpholinopropan-1-one
  • benzophenones thioxanthones
  • benzoin benzoin methyl ether
  • Aromatic diazonium salts aromatic sulfonium salts, aromatic iodonium salts, metathelone compounds, benzoin sulfonic acid esters and the like can be mentioned.
  • acetophenones are preferable.
  • the content of the photopolymerization initiator is preferably 1 to 7 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the binder resin in the hard coat layer composition. If the amount is less than 1 part by mass, the amount of the photopolymerization initiator may be insufficient, resulting in insufficient curing. When the amount exceeds 7 parts by mass, the photopolymerization initiator becomes excessive, and the marking mark may not be improved by the remaining photopolymerization initiator.
  • the content of the photopolymerization initiator is more preferably 2 to 5 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the binder resin.
  • the hard coat layer composition preferably further contains a leveling agent.
  • a leveling agent By containing the leveling agent, the flatness of the hard coat layer can be improved.
  • the leveling agent include known ones such as a fluorine leveling agent, a silicone leveling agent, and an acrylic leveling agent. Of these, a fluorine-based leveling agent is preferable in that the amount added is small and the flatness of the coating film surface and the pot life of the coating liquid are good.
  • the leveling agent content is preferably 0.1 to 1 part by mass with respect to 100 parts by mass of the binder resin in the hard coat layer composition. If the content is less than 0.1 parts by mass, the flatness of the coating film may deteriorate, haze may increase, unevenness may occur, and pot life may deteriorate. If the amount exceeds 1 part by mass, the desired dispersibility and slipperiness of the hard coat layer composition may not be obtained.
  • the leveling agent content is more preferably 0.1 to 0.5 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the binder resin.
  • the hard coat layer may contain other components as necessary in addition to the above-described (meth) acrylic polymer, polyfunctional monomer, lubricant, photopolymerization initiator, and leveling agent.
  • the other components include resins other than those described above, thermal polymerization initiators, ultraviolet absorbers, light stabilizers, crosslinking agents, curing agents, polymerization accelerators, viscosity modifiers, antistatic agents, antioxidants, and antifouling agents. Agents, slip agents, refractive index adjusters, dispersants and the like. These can use a well-known thing.
  • the hard coat layer is a composition for a hard coat layer in which the above (meth) acrylic polymer, polyfunctional monomer, lubricant, and photopolymerization initiator, leveling agent and other optional components are mixed and dispersed in a solvent. Can be formed using. The mixing and dispersing may be performed using a known apparatus such as a paint shaker, a bead mill, a kneader.
  • the solvent examples include alcohols (eg, methanol, ethanol, propanol, isopropanol, n-butanol, s-butanol, t-butanol, benzyl alcohol, PGME, ethylene glycol), ketones (eg, acetone, methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone, Cyclopentanone, cyclohexanone, heptanone, diisobutyl ketone, diethyl ketone), aliphatic hydrocarbons (eg, hexane, cyclohexane), halogenated hydrocarbons (eg, methylene chloride, chloroform, carbon tetrachloride), aromatic hydrocarbons (eg, Benzene, toluene, xylene), amide (eg, dimethylformamide, dimethylacetamide, n-methylpyrrolidone), ether (eg, diethy
  • the hard coat layer composition preferably has a total solid content of 30 to 45%. If it is lower than 30%, residual solvent tends to remain. If it exceeds 45%, the viscosity of the composition for hard coat layers is increased, and the coatability may be lowered.
  • the total solid content is more preferably 35 to 45%.
  • the hard coat layer can be formed by applying the hard coat layer composition onto a substrate to form a coating film, and if necessary, drying the coating film and then curing the coating film.
  • Examples of the method for forming a coating film by coating are spin coating, dipping, spraying, die coating, bar coating, roll coater, meniscus coater, flexographic printing, screen printing, and bead coater.
  • Various known methods such as methods can be listed.
  • the drying method is not particularly limited. In general, drying is preferably performed at 30 to 120 ° C. for 3 to 120 seconds.
  • the composition is of an ultraviolet curable type, it may be cured by irradiating the coating film with ultraviolet rays.
  • ultraviolet irradiation amount is 100 mJ / cm 2 or more, more preferably 150 mJ / cm 2 or more, more preferably 200 mJ / cm 2 or more.
  • the hard coat layer preferably has a layer thickness of 3 to 15 ⁇ m. If it is less than 3 ⁇ m, the pencil hardness and scratch resistance may deteriorate. If it exceeds 15 ⁇ m, the residual solvent tends to remain and the coating film adhesion may be deteriorated.
  • the layer thickness of the said hard-coat layer it is more preferable that a minimum is 4 micrometers and it is more preferable that an upper limit is 10 micrometers.
  • the layer thickness is a value obtained by measuring the cross section of the hard coat layer with an electron microscope (SEM, TEM, STEM).
  • the optical layered body of the present invention has a hardness of preferably 2H or more, more preferably 3H or more, in a pencil hardness test (load 4.9N) according to JIS K5600-5-4 (1999).
  • the optical layered body of the present invention preferably has a total light transmittance of 90% or more. If it is less than 90%, color reproducibility and visibility may be impaired when mounted on the display surface, and a desired contrast may not be obtained.
  • the total light transmittance is more preferably 91% or more.
  • the total light transmittance can be measured by a method based on JIS K-7361 using a haze meter (Murakami Color Research Laboratory, product number: HM-150).
  • the optical layered body of the present invention preferably has a haze of 1% or less. If it exceeds 1%, desired optical characteristics cannot be obtained, and the visibility when the optical laminate of the present invention is placed on the image display surface is lowered. Preferably it is 0.6% or less, More preferably, it is 0.4% or less.
  • the haze can be measured by a method according to JIS K-7136 using a haze meter (Murakami Color Research Laboratory Co., Ltd., product number: HM-150).
  • the optical layered body of the present invention can be produced by forming a hard coat layer on a triacetyl cellulose substrate using the composition for hard coat layer.
  • the material constituting the hard coat layer composition and the method for forming the hard coat layer include the same materials and methods as those described above for the formation of the hard coat layer.
  • the optical layered body of the present invention has a hard coat layer formed using a hard coat layer composition containing a specific (meth) acrylic polymer, a polyfunctional monomer, and a lubricant. Therefore, the optical layered body of the present invention prevents curling, damage and sticking between the optical layered bodies, has high pencil hardness, and excellent scratch resistance and optical characteristics. Moreover, when a protective film is arrange
  • a polarizing plate comprising a polarizing element, comprising the optical laminate of the present invention by bonding a triacetyl cellulose base material to the surface of the polarizing element, is also provided. It is one of the inventions.
  • the polarizing element is not particularly limited, and for example, a polyvinyl alcohol film, a polyvinyl formal film, a polyvinyl acetal film, an ethylene-vinyl acetate copolymer saponified film, which is dyed with iodine or the like and stretched can be used.
  • a polyvinyl alcohol film a polyvinyl formal film, a polyvinyl acetal film, an ethylene-vinyl acetate copolymer saponified film, which is dyed with iodine or the like and stretched
  • it is preferable to saponify the triacetyl cellulose substrate By the saponification treatment, the adhesiveness is improved and an antistatic effect can be obtained.
  • the polarizing plate may further include a protective film on the hard coat layer of the optical layered body.
  • the protective film is not particularly limited as long as it is generally known in the field of optical laminates. In the polarizing plate of the present invention, even if the protective film has a marking such as a lot number on the surface, when the polarizing film is processed by irradiating ultraviolet rays from the protective film, the mark remains. It does not occur.
  • the present invention is also an image display device including the optical laminate or the polarizing plate on the outermost surface.
  • the image display device may be an image display device such as an LCD, PDP, FED, ELD (organic EL, inorganic EL), CRT, touch panel, electronic paper, or tablet PC.
  • the LCD as a typical example includes a transmissive display body and a light source device that irradiates the transmissive display body from the back.
  • the image display device of the present invention is an LCD
  • the optical laminate of the present invention or the polarizing plate of the present invention is formed on the surface of this transmissive display.
  • the light source of the light source device is irradiated from the lower side (base material side) of the optical laminate.
  • a retardation plate may be inserted between the liquid crystal display element and the polarizing plate.
  • An adhesive layer may be provided between the layers of the liquid crystal display device as necessary.
  • the PDP which is the image display device includes a front glass substrate and a rear glass substrate disposed so as to face the front glass substrate with a discharge gas sealed therebetween.
  • the image display device of the present invention is a PDP
  • the above-mentioned optical laminate is provided on the surface of the surface glass substrate or the front plate (glass substrate or film substrate).
  • the above image display device is a zinc sulfide or diamine substance that emits light when a voltage is applied: a light emitting material is deposited on a glass substrate, and an ELD device that performs display by controlling the voltage applied to the substrate, or converts an electrical signal into light Alternatively, it may be an image display device such as a CRT that generates an image visible to human eyes.
  • the optical laminated body described above is provided on the outermost surface of each display device as described above or the surface of the front plate.
  • the optical laminate of the present invention can be used for display display of a television, a computer or the like.
  • it can be suitably used for the surface of high-definition image displays such as CRT, liquid crystal panel, PDP, ELD, FED, touch panel, electronic paper, and tablet PC.
  • the optical layered body of the present invention has the above-described configuration, it has excellent antiblocking properties and can be prevented from sticking to each other.
  • a hard coat layer made of a specific cured resin curling and damage can be prevented, pencil hardness is high, scratch resistance and optical properties are excellent, and in the process of polarizing plate processing
  • the ultraviolet ray is irradiated from above the protective film having the marking, it is also possible to prevent the mark from being left behind.
  • the optical laminate of the present invention includes a cathode ray tube display (CRT), a liquid crystal display (LCD), a plasma display (PDP), an electroluminescence display (ELD), a field emission display (FED), a touch panel, electronic paper, It can be preferably used for a high definition display such as a tablet PC.
  • CTR cathode ray tube display
  • LCD liquid crystal display
  • PDP plasma display
  • ELD electroluminescence display
  • FED field emission display
  • touch panel electronic paper
  • Example 1 4 parts by mass of Irgacure 184 (manufactured by Ciba Specialty Chemicals) was dissolved in methyl isobutyl ketone so that the final solid content was 35% by mass.
  • a leveling agent product name: Defenza MCF-350-5, manufactured by DIC) was added to the resulting solution in an amount of 0.2 parts by weight in solid content ratio and stirred.
  • an easy lubricant product name: SIRMIBK15WT%- 1 part by mass of E65, a silica particle dispersion (manufactured by CIK Nanotech Co., Ltd.) in a solid content ratio was added and stirred to obtain a composition for a hard coat layer.
  • the obtained composition for hard coat layer was applied on a triacetyl cellulose (TAC) substrate (trade name KC8UX2M, thickness 80 ⁇ m, manufactured by Konica Minolta Opto) by slit reverse die coating at an application amount of 10 g / m 2 . It was applied to form a coating film. After drying the obtained coating film at 70 ° C. for 1 minute, the coating film was cured by irradiating with ultraviolet rays at an ultraviolet irradiation amount of 150 mJ / cm 2 to form a hard coat layer. Obtained.
  • Examples 2 to 8, Comparative Examples 1 to 7 and Reference Example 1 In the composition of the hard coat layer composition, the same procedure as in Example 1 was conducted, except that the (meth) acrylic polymer species to be used, the solvent to be used, the solvent ratio (mass ratio) to be used, and the lubricant were changed as shown in Table 1. Then, a hard coat layer was formed on the TAC substrate to obtain an optical laminate.
  • the styrene-acrylic particles in Table 1 Aika Eyetron Z732 manufactured by Aika Industry Co., Ltd. was used.
  • the obtained optical laminate was evaluated in the following items.
  • the evaluation results are shown in Table 2.
  • ⁇ Blocking prevention> Two optical laminates of a large size, for example, A4 size, and larger are prepared, and the hard coat layers are in contact with each other so that they are strongly rubbed with both palms. Each hard coat layer was rubbed against each other to evaluate the slipperiness. A case where the slippery was good was marked with ⁇ , a slippery case was marked with ⁇ , a slippery slip was marked with ⁇ , and a non-slipper was marked with ⁇ .
  • ⁇ Marking marks> A polyethylene protective film preliminarily marked (oil-based magic or the like) was bonded to the obtained optical laminate, and ultraviolet rays (light amount 4800 mJ / cm 2 ) were irradiated from the protective film side without N 2 substitution. After irradiation, the protective film was peeled off, and the surface of the hard coat layer was visually observed under a fluorescent lamp.
  • the obtained optical layered body was cut out to 10 cm ⁇ 10 cm, and the curled width (W) was measured as shown in FIG. When the width was 90 mm or more, it was rated as “ ⁇ ”, and when it was less than 90 mm, it was marked as “X”.
  • ⁇ Pencil hardness> Each optical layered body was conditioned for 2 hours under conditions of a temperature of 25 ° C. and a relative humidity of 60%, and then using a test pencil (hardness HB to 3H) specified by JIS-S-6006, JIS K5600-5 According to the pencil hardness evaluation method specified by No. 4 (1999), the pencil hardness of the surface on which the hard coat layer was formed was measured under a load of 4.9 N.
  • ⁇ Haze> The total light transmittance and haze of each optical laminate were measured by a method based on JIS K-7136 (Haze) using a haze meter (manufactured by Murakami Color Research Laboratory, product number: HM-150).
  • ⁇ Whiteness of coating film> Using a three-wave tube in a dark room, the optical coat was visually observed from the hard coat layer surface, and the whiteness of the hard coat layer was judged by transmission and reflection. Furthermore, a black tape is pasted on the back surface (TAC base material side surface) of each optical laminate, and the whiteness of the hard coat layer is also visually observed using a three-wavelength tube in a dark room, and evaluated according to the following criteria. did. ⁇ : None of the results is white and transparent. ⁇ : At least one is slightly white, but there is no problem. X: At least one is white.
  • the optical laminated body of this invention is excellent in blocking property. Furthermore, it was excellent in pencil hardness, scratch resistance, and optical characteristics, did not leave marking marks, and did not cause curling or damage. On the other hand, none of the optical laminated bodies of the comparative examples was satisfactory in all items. Moreover, since the compounding quantity of the polyfunctional monomer was too small with respect to the (meth) acrylic polymer, the optical laminated body of the reference example 1 was inferior in evaluation of curl and damage. Although not shown in Table 2, in Examples 1 to 4, MIBK was used as a solvent, but in Examples 5 to 7, MIBK and methyl acetate or MEK were used as solvents. It was also excellent in preventing interference fringes.
  • the optical laminate of the present invention includes a cathode ray tube display (CRT), a liquid crystal display (LCD), a plasma display (PDP), an electroluminescence display (ELD), a field emission display (FED), a touch panel, electronic paper, a tablet PC, and the like.
  • CTR cathode ray tube display
  • LCD liquid crystal display
  • PDP plasma display
  • ELD electroluminescence display
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  • touch panel electronic paper
  • tablet PC tablet PC

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Abstract

ブロッキング防止性に優れた光学積層体を提供する。 トリアセチルセルロース基材及びハードコート層を有する光学積層体であって、上記ハードコート層は、表面に微細な凹凸形状を有し、上記微細な凹凸形状は、平均ＰＶ粗さをＲｔｍとし、三位点粗さをＲ３ｚとし、１０点平均粗さをＲｚとした場合に、Ｒｔｍが２．２～１１．５ｎｍであり、Ｒ３ｚが２．５～１３．５ｎｍであり、Ｒｚが２．６～１３．５ｎｍであり、かつ、Ｒｔｍ＜Ｒ３ｚ≦Ｒｚを満たす、光学積層体。

Description

光学積層体、偏光板及び画像表示装置
本発明は、光学積層体、偏光板及び画像表示装置に関する。
陰極線管表示装置（ＣＲＴ）、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）、プラズマディスプレイ（ＰＤＰ）、エレクトロルミネッセンスディスプレイ（ＥＬＤ）、フィールドエミッションディスプレイ（ＦＥＤ）、タッチパネル、電子ペーパー、タブレットＰＣ等の画像表示装置の最表面には、防眩性、反射防止性や帯電防止性等の種々の性能を有する機能層からなる光学積層体が設けられている。
このような光学積層体として、トリアセチルセルロール等からなる透明基材上にハードコート層が形成されたものが従来より知られている。上記ハードコート層は、一般的に、多官能モノマーを含有する塗工液を透明基材上に塗布し、乾燥させた塗膜を紫外線照射により硬化させて形成される（例えば、特許文献１及び２参照）。
このような光学積層体は、製造工程において、巻き取ったり、重ねたりすることがある。しかしながら、光学積層体のハードコート層は、アクリル樹脂等のプラスチック材料からなるため、光学積層体同士が互いに貼り付きやすいという問題があった。そのため、製造加工時に光学積層体をロールで巻き取る等した際に、該光学積層体同士が剥れにくくなって形状が変化したり、貼り付いた跡が残ったりするといった、いわゆるブロッキングが発生して、生産性が低下するといった問題があった。
また、光学積層体のハードコート層上に保護フィルムを更に備えて、偏光板加工を行う際、上記保護フィルム上から強い紫外線照射を行うことがある。この場合、上記保護フィルム上の一部に、工程管理上ロットナンバー等のマーキングを行うようになってきており、マーキングがある部分と無い部分とにおいて、ハードコート層へ届く紫外線照射量が変化する。このため、上記ハードコート層に未反応モノマーが残留していると、紫外線照射により未反応モノマーが反応するが、上記マーキングがある部分と無い部分とにおいてハードコート層の硬化収縮に差が生じ、その結果、ハードコート層の表面にマーキングの跡が残ってしまうという問題もあった。
特開２０１０－１３１７７１号公報 特開２０１０－０６０６４３号公報
本発明は、上記現状に鑑み、ブロッキング防止性、マーキング跡防止性及び透明性に優れた光学積層体を提供することを目的とする。
本発明は、トリアセチルセルロース基材及びハードコート層を有する光学積層体であって、上記ハードコート層は、表面に微細な凹凸形状を有し、上記微細な凹凸形状は、平均ＰＶ粗さをＲｔｍとし、三位点粗さをＲ３ｚとし、１０点平均粗さをＲｚとした場合に、
Ｒｔｍが２．２～１１．５ｎｍであり、Ｒ３ｚが２．５～１３．５ｎｍであり、Ｒｚが２．６～１３．５ｎｍであり、かつ、Ｒｔｍ＜Ｒ３ｚ≦Ｒｚを満たすことを特徴とする光学積層体である。
上記ハードコート層は、易滑剤を含有し、上記ハードコート層の微細な凹凸形状は、上記易滑剤により形成されることが好ましい。
上記易滑剤は、シリカ粒子及びスチレン－アクリル粒子からなる群より選択される少なくとも一種であることが好ましい。
上記ハードコート層は、（メタ）アクリルポリマー、多官能モノマー及び易滑剤を含有するハードコート層用組成物の硬化物からなり、（メタ）アクリルポリマーは、アクリロイル側鎖を有し、かつ、固形分水酸基価が１５０以下であることが好ましい。
上記（メタ）アクリルポリマーは、重量平均分子量が１万～３万であり、アクリル二重結合当量が３００以下であることが好ましい。
上記多官能モノマーは、ペンタエリスリトールトリ（メタ）アクリレートであることが好ましい。
上記ハードコート層用組成物中の（メタ）アクリルポリマーと多官能モノマーとの固形分質量比が１／９～３／７であることが好ましい。
本発明はまた、偏光素子を備えてなる偏光板であって、上記偏光素子の表面に上述の光学積層体を備えることを特徴とする偏光板でもある。
本発明はまた、最表面に上述の光学積層体、又は、上述の偏光板を備えることを特徴とする画像表示装置でもある。
以下に、本発明を詳細に説明する。
本発明の光学積層体は、トリアセチルセルロース基材上に、特定の表面微細凹凸形状を有するハードコート層を有するものである。このため、本発明の光学積層体は、ブロッキング防止性、マーキング跡防止性及び透明性に優れるものである。
本発明の光学積層体は、トリアセチルセルロース基材及びハードコート層を有する。
上記トリアセチルセルロース基材は、平滑性、耐熱性を備え、機械的強度に優れる。また、複屈折がなく、透明性にも優れる。
上記トリアセチルセルロース基材の厚みは、２０～２００μｍであることが好ましい。上記厚みは、より好ましい上限が１００μｍであり、より好ましい下限が３０μｍである。
また、上記トリアセチルセルロール基材は、その上にハードコート層を形成するのに際して、接着性向上のために、コロナ放電処理、酸化処理等の物理的な処理のほか、アンカー剤もしくはプライマーと呼ばれる塗料の塗布を予め行ってもよい。
本発明の光学積層体は、ハードコート層を有する。
上記ハードコート層は、表面に微細な凹凸形状を有する。
上記微細な凹凸形状は、平均ＰＶ粗さをＲｔｍとし、三位点粗さをＲ３ｚとし、１０点平均粗さをＲｚとした場合に、Ｒｔｍが２．２～１１．５ｎｍであり、Ｒ３ｚが２．５～１３．５ｎｍであり、Ｒｚが２．６～１３．５ｎｍであり、かつ、Ｒｔｍ＜Ｒ３ｚ≦Ｒｚを満たす。
本発明の光学積層体において、上記ハードコート層がこのような特定の微細な凹凸形状を有するため、ブロッキングを防止することができる。また、画像表示装置に適用した場合、極めて鮮明性の高い画像が得られ、防眩性ハードコートのような曇りも全く無く、光学特性も良好とすることができる。
上記Ｒｔｍは、平均ＰＶ粗さ（ｐｅａｋ－ｔｏ－ｖａｌｌｅｙ　ｒｏｕｇｈｎｅｓｓ）を表す。具体的には、面エリアを９分割し、分割された各エリアにおけるＰＶ（最大高さ）を平均して得られる値である。上記ＰＶ（最大高さ）とは、図１に示すように、基準長さにおける最も高い山頂と、最も低い谷底との差である。
上記Ｒｚは、１０点平均粗さであり、ＪＩＳ　０６０１（１９９４）に準拠した方法で求めることができる。具体的には、上記Ｒｚは、図２に示すように、評価長さにおける５点の山頂（Ｐ１～Ｐ５）と、５点の谷底（Ｖ１～Ｖ５）との絶対値の平均値を表す。
上記Ｒ３ｚは、三位点粗さであり、図３に示すように、評価長さｌｎ（標準ｎ＝５）中の基準長さｌｒ毎の三番目に高い山頂と三番目に低い谷底間の高さ３ｚiを求め、その平均値としたものである（式（１））。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000001
具体的には、上記Ｒｔｍ、Ｒｚ及びＲ３ｚは、非接触表面形状測定機（Ｚｙｇｏ社製）を用いて下記の方法で測定して得られる値である。
すなわち、各光学積層体をガラス板の上に載せ、１０倍レンズを用い、２倍ズームでハードコート層表面の観察を行う。そして、上記非接触表面形状測定機のＡｄｖａｎｃｅｄ　Ｔｅｘｔｕｒｅ　Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎにて、Ｒｏｕｇｈｎｅｓｓ／Ｗａｖｉｎｇｎｅｓｓ　ＭａｐからＲｔｍ、Ｒｚ、Ｒ３ｚを求めることができる。
より具体的には、非接触表面形状測定機（Ｚｙｇｏ社製Ｎｅｗ　Ｖｉｅｗ　６３００）にて解析ソフトＭｅｔｒｏＰｒｏ８．３．２を用い、アプリケーションとしてＡｄｖＴｅｘｔ．Ａｐｐを使用する。ガラス板の上に光学積層体を載せ、１０倍レンズを用い、２倍ズームでハードコート層表面の干渉縞をあわせ、Ｍｅａｓｕｒｅボタンを押して得られる結果を採用する。なお、得られる結果はＲｏｕｇｈｎｅｓｓ　Ｆｉｌｌｅｄ Ｐｌｏｔに表示される値である。
上記ハードコート層は、易滑剤を含有し、上記ハードコート層の微細な凹凸形状は、上記易滑剤により形成されることが好ましい。
上記易滑剤を含有することにより、ハードコート層の表面に滑り性を与えることができ、ブロッキングを好適に防止することができる。
上記易滑剤としては、シリカ粒子、スチレン粒子、及び、スチレン－アクリル粒子等を挙げることができる。なかでも、上記易滑剤としては、ハードコート層の表層に集めるため樹脂との親和性からシリカ粒子及びスチレン－アクリル粒子からなる群より選択される少なくとも一種であることが好ましい。上記易滑剤の種類としてはシリカが最も好ましい。
上記易滑剤は、平均粒径が１００～６００ｎｍであることが好ましい。上記平均粒径が１００ｎｍ未満であると、ブロッキングを充分に防止できないおそれがある。６００ｎｍを超えると、ヘイズが上昇し、ハードコート層が白くなるおそれがある。上記平均粒径は、１５０～３５０ｎｍであることがより好ましい。
上記平均粒径は、メチルイソブチルケトン５質量％分散液の状態で、レーザー回折散乱法粒度分布測定装置又はＳＥＭで観察により測定して得られた値である。
上記易滑剤の含有量は、上記ハードコート層用組成物中のバインダー樹脂１００質量部に対して、０．５～３質量部であることが好ましい。
０．５質量部未満であると、所望の易滑性が得られないおそれがある。３質量部を超えると、分散性が悪化し、凝集やゲル化の原因となり、形成されるハードコート層のヘイズが高くなるおそれがある。
上記易滑剤の含有量は、１～２．５質量部であることがより好ましい。
上記ハードコート層は、上記易滑剤に加え、（メタ）アクリルポリマー、及び、多官能モノマーを含有するハードコート層用組成物の硬化物からなるものであることが好ましい。
上記（メタ）アクリルポリマー及び多官能モノマーは、ハードコート層用組成物中にバインダー樹脂として含まれるものである。
本発明の光学積層体において、ハードコート層が、上記易滑剤に加え、バインダー樹脂として、特定の樹脂を含有するハードコート層用組成物の硬化物からなることにより、上述した特定の微細凹凸形状を好適に形成することができ、優れたブロッキング防止性が発揮されるのみならず、カールやダメージを防止することもできる。特に、水酸基価が高いバインダー樹脂を含有するハードコート層用組成物を用いると、上記バインダー樹脂の高い水酸基価によって、易滑剤（シリカ粒子）がひきつけられ、形成するハードコート層の表面形状を制御することができず、ブロッキング防止性が発揮できない。上記バインダー樹脂の水酸基価を下げることによって、該バインダー樹脂と易滑剤（シリカ粒子）との親和性を低下させ、結果として易滑剤（シリカ粒子）がハードコート層表面付近に偏在し、所望の微細凹凸形状が形成され、その結果、ブロッキング防止性を発揮できる。
上記カールとは、紫外線照射によるハードコート層形成時にバインダー樹脂の硬化収縮が大きくなり、基材との間に応力差が生じて、光学積層体全体が反るように変形することをいう。また、上記ダメージとは、強い紫外線の照射により、塗膜の硬化反応において発熱し、そして、硬化反応後に急激に冷却されることによって、形成したハードコート層の硬化収縮と相まって、ハードコート層と基材とが流れ方向にスジ状に波打つ現象をいう。
上記（メタ）アクリルポリマーとして、後述するアクリロイル側鎖を有する（メタ）アクリルポリマーを選択することで、上記カール及びダメージを防止することができる。これは、上記（メタ）アクリルポリマーは、紫外線照射時に反応はするが、発熱、硬化収縮が多官能モノマーよりも起きにくいためである。
更に、本発明の光学積層体は、マーキング跡残りを防止することもできる。
光学積層体のハードコート層上に保護フィルムを更に備えて、偏光板加工を行う際、上記保護フィルム上から強い紫外線照射を行うことがある。この場合、上記保護フィルム上の一部に、工程管理上ロットナンバー等のマーキングを行うようになってきており、マーキングがある部分とない部分とにおいて、ハードコート層へ届く紫外線照射量が変化する。このため、上記マーキングがある部分とない部分とにおいて、未反応モノマーが残留していると、ハードコート層の硬化収縮に差が生じ、その結果、ハードコート層の表面にマーキングの跡が残ってしまうといった問題が出てきた。
しかしながら、本発明の光学積層体は、上述した特定の樹脂を用いて形成されたハードコート層を有するため、このようなマーキング跡残りを防止することができる。
上記（メタ）アクリルポリマーは、アクリロイル側鎖を有することが好ましい。
上記アクリロイル側鎖を有することにより、ハードコート層形成時のカールやダメージを防止し、所望の鉛筆硬度及び耐擦傷性を付与することができる。
アクリル樹脂の主骨格にアクリロイル基を付す方法として、カルボキシル基とエポキシを反応させてアクリルの主鎖にアクリロイル基の側鎖を形成する方法がある。ここでは、カルボキシル基とエポキシとを反応させるため、必ず水酸基が発生する。
上記（メタ）アクリルポリマーに水酸基が多いと、シリカ粒子等の易滑剤との相性がよくなり、易滑剤は樹脂中に均一に分散する。その結果、光学積層体が製造工程において巻き取られた際に裏面と貼り付いてしまうといった問題が生じる。このような問題に対し、本発明者らは、鋭意検討した結果、上記（メタ）アクリルポリマーの側鎖の水酸基を減少させることで、易滑剤が樹脂中に均一に分散するのを防止することができ、光学積層体の貼り付き防止を発揮し得ることを見出した。
上記（メタ）アクリルポリマーの水酸基を減少させる方法として、上記水酸基を酸無水物と反応させて、カルボキシル基とする方法がある。
しかし、上記（メタ）アクリルポリマーがカルボキシル基を有すると、上記易滑剤と結びついて易滑剤は樹脂に取り込まれ、易滑性が発揮されにくくなる。
そのため、本発明では、上記（メタ）アクリルポリマーの水酸基をイソシアネート基と反応させウレタン結合を形成させて水酸基を減少させた（メタ）アクリルポリマーを使用することが好ましい。これにより、少量の易滑剤の添加でブロッキング防止性が好適に発揮され、また、同時に光学特性も低下させないのである。
イソシアネート基含有反応成分は、イソシアネート基含有（メタ）アクリレートモノマーが好ましく、なかでも、イソシアネート基含有メタクリレートモノマーがより好ましい。
特に、上記作用を確実なものにするために、上記（メタ）アクリルポリマーは、固形分水酸基価が１５０以下であることが好ましい。上記固形分水酸基価が１５０を超えると、ポリマーによって易滑剤がひきつけられ、ハードコート層の表面形状を充分に制御できず、充分なブロッキング防止性が発揮されないおそれがある。
上記固形分水酸基価は、１００以下であることより好ましく、９０以下であることが更に好ましい。
なお、上記固形分水酸基価は、配合したモノマーから算出される水酸基価と重量平均分子量により求めた値である。
上記（メタ）アクリルポリマーは、重量平均分子量が１万～３万であることが好ましい。
上記重量平均分子量が１万未満であると、鉛筆硬度が低下するおそれがある。３万を超えると、塗膜密着性が低下したり、ハードコート層用組成物の粘度が上昇して塗工面が悪化したり、ハンドリングが悪くなるおそれがある。上記重量平均分子量は、上限が２万であることがより好ましい。
なお、上記重量平均分子量は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー（ＧＰＣ）法によるポリスチレン換算により得られる値である。
上記（メタ）アクリルポリマーは、アクリル二重結合当量が２００～３００であることが好ましい。上記アクリル二重結合当量が２００未満であると、合成することが難しく、また、Ｔｇが低下するおそれがある。３００を超えると、二重結合が少なく、硬化させて得られるハードコート層の鉛筆硬度や耐擦傷性が低下するおそれがある。
上記アクリル二重結合当量は、上限が２５０であることがより好ましい。
上記アクリル二重結合当量は、配合したモノマーから算出される二重結合量と重量平均分子量により求めた値である。
上記（メタ）アクリルポリマーは、ガラス転移温度（Ｔｇ）が４０～８０℃であることが好ましい。ガラス転移温度が４０℃未満であると、鉛筆硬度、耐擦傷性が不充分となるおそれがある。８０℃を超えると、ハードコート層用組成物の粘度が上昇したり、上記組成物がゲル化したりするおそれがある。上記ガラス転移温度は、５０～７０℃であることがより好ましい。
上記ガラス転移温度は、ポリマーを構成するモノマーのＴｇから計算する方法により得られる値である。
上記（メタ）アクリルポリマーは、酸価が１ｍｇＫＯＨ／ｇ以下であることが好ましい。上記酸価が、１ｍｇＫＯＨ／ｇを超えると、マーキング跡残りが生じたり、所望の鉛筆硬度及び耐擦傷性を有するハードコート層を得ることができないおそれがある。
上記酸価は、０．８ｍｇＫＯＨ／ｇ以下であることがより好ましい。
上記（メタ）アクリルポリマーは、ハードコート層用組成物のバインダー樹脂中、固形分で１０～３０質量％含有されることが好ましい。１０質量％未満であると、マーキング跡残りを防止できないおそれがある。３０質量％を超えると、ハードコート層の鉛筆硬度及び耐擦傷性が低下するおそれがある。上記（メタ）アクリルポリマーの含有量は固形分で１０～２０質量％であることがより好ましい。
上記ハードコート層組成物は、バインダー樹脂として、多官能モノマーを更に含有することが好ましい。
上記（メタ）アクリルポリマーと共に、多官能モノマーを含有することにより、鉛筆硬度、耐擦傷性及び光学特性に優れた光学積層体を形成することができる。また、マーキング跡残りを防止することができる。
上記多官能モノマーとしては、例えば、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、ペンタエリスリトールテトラ（メタ）アクリレート、ジペンタエリスリトールペンタ（メタ）アクリレート、トリメチロールプロパントリ（メタ）アクリレート、ジペンタエリスリトールテトラ（メタ）アクリレート、及び、イソシアヌル酸ＥＯ変性トリ（メタ）アクリレート等を挙げることができる。なかでも、鉛筆硬度と、カール及びダメージの防止とのバランスが最もよい点で、ペンタエリスリトールトリ（メタ）アクリレートが好ましい。
上記ハードコート層組成物中の上記（メタ）アクリルポリマーと多官能モノマーとの固形分質量比は、１／９～３／７であることが好ましい。上記質量比が、１／９未満であると、カールやダメージ、及び、マーキング跡残りを充分に防ぐことができないおそれがある。３／７を超えると、耐擦傷性や基材に対するハードコート層の密着性が不充分となるおそれがある。上記質量比は、１／９～２／８であることがより好ましい。
上記ハードコート層用組成物は、更に、光重合開始剤を含有することが好ましい。
上記光重合開始剤としては、公知のものであれば特に限定されず、例えば、アセトフェノン類（例えば、商品名イルガキュア１８４、チバ・スペシャルティ・ケミカルズ社製の１－ヒドロキシ－シクロヘキシル－フェニル－ケトン、商品名イルガキュア９０７、チバ・スペシャルティ・ケミカルズ社製の２－メチル－１〔４－（メチルチオ）フェニル〕－２－モリフォリノプロパン－１－オン）、ベンゾフェノン類、チオキサントン類、ベンゾイン、ベンゾインメチルエーテル、芳香族ジアゾニウム塩、芳香族スルホニウム塩、芳香族ヨードニウム塩、メタセロン化合物、ベンゾインスルホン酸エステル等を挙げることができる。なかでも、アセトフェノン類であることが好ましい。
上記光重合開始剤の含有量は、上記ハードコート層用組成物中のバインダー樹脂１００質量部に対して１～７質量部であることが好ましい。１質量部未満であると、光重合開始剤の量が不足し、硬化不足となるおそれがある。７質量部を超えると、光重合開始剤が過剰となり、残存する光重合開始剤によりマーキング跡が改善されないおそれがある。
上記光重合開始剤の含有量は、上記バインダー樹脂１００質量部に対して２～５質量部であることがより好ましい。
上記ハードコート層用組成物は、更に、レベリング剤を含有することが好ましい。
レベリング剤を含有することにより、ハードコート層の平面性を良好にすることができる。
上記レベリング剤としては、例えば、フッ素系レベリング剤、シリコーン系レベリング剤、アクリル系レベリング剤等の公知のものを挙げることができる。なかでも、添加量が少なく、塗膜表面の平面性や塗液のポットライフが良好である点で、フッ素系レベリング剤が好ましい。
上記レベリング剤の含有量は、上記ハードコート層用組成物中のバインダー樹脂１００質量部に対して０．１～１質量部であることが好ましい。０．１質量部未満であると、塗膜の平面性が悪くなり、ヘイズが高くなったり、ムラが生じたり、ポットライフが悪化するといったおそれがある。１質量部を超えると、所望のハードコート層用組成物の分散性や易滑性が得られないおそれがある。
上記レベリング剤の含有量は、上記バインダー樹脂１００質量部に対して０．１～０．５質量部であることがより好ましい。
上記ハードコート層は、上述した（メタ）アクリルポリマー、多官能モノマー、易滑剤、光重合開始剤及びレベリング剤の他に、必要に応じて他の成分を含んでいてもよい。上記他の成分としては、上記以外の樹脂、熱重合開始剤、紫外線吸収剤、光安定化剤、架橋剤、硬化剤、重合促進剤、粘度調整剤、帯電防止剤、酸化防止剤、防汚剤、スリップ剤、屈折率調整剤、分散剤等を挙げることができる。これらは公知のものを使用することができる。
上記ハードコート層は、上述の（メタ）アクリルポリマー、多官能モノマー、易滑剤、並びに、光重合開始剤、レベリング剤及び他の任意の成分を溶剤中に混合分散させたハードコート層用組成物を使用して形成することができる。
上記混合分散は、ペイントシェーカー、ビーズミル、ニーダー等の公知の装置を使用して行うとよい。
上記溶剤としては、アルコール（例、メタノール、エタノール、プロパノール、イソプロパノール、ｎ－ブタノール、ｓ－ブタノール、ｔ－ブタノール、ベンジルアルコール、ＰＧＭＥ、エチレングリコール）、ケトン（例、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロペンタノン、シクロヘキサノン、ヘプタノン、ジイソブチルケトン、ジエチルケトン）、脂肪族炭化水素（例、ヘキサン、シクロヘキサン）、ハロゲン化炭化水素（例、メチレンクロライド、クロロホルム、四塩化炭素）、芳香族炭化水素（例、ベンゼン、トルエン、キシレン）、アミド（例、ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド、ｎ－メチルピロリドン）、エーテル（例、ジエチルエーテル、ジオキサン、テトラヒドロフラン）、エーテルアルコール（例、１－メトキシ－２－プロパノール）等を挙げることができる。
また、上記溶剤として、所望の凹凸形状を有するハードコート層が形成されやすい点で、メチルエチルケトン、アセトン及び酢酸メチル等の揮発性の高い溶剤を併用することが好ましい。
上記ハードコート層用組成物は、総固形分が３０～４５％であることが好ましい。３０％より低いと、残留溶剤が残りやすくなるおそれがある。４５％を超えると、ハードコート層用組成物の粘度が高くなり、塗工性が低下するおそれがある。
上記総固形分は、３５～４５％であることがより好ましい。
上記ハードコート層は、上記ハードコート層用組成物を基材上に塗布して塗膜を形成し、必要に応じて乾燥させた後、上記塗膜を硬化させることにより形成することができる。
上記塗布して塗膜を形成する方法としては、例えば、スピンコート法、ディップ法、スプレー法、ダイコート法、バーコート法、ロールコーター法、メニスカスコーター法、フレキソ印刷法、スクリーン印刷法、ビードコーター法等の公知の各種方法を挙げることができる。
上記乾燥の方法としては、特に限定されないが、一般的に３０～１２０℃で３～１２０秒間乾燥を行うとよい。
上記塗膜を硬化させる方法としては、上記組成物の内容等に応じて公知の方法を適宜選択すれば良い。例えば、上記組成物が紫外線硬化型のものであれば、塗膜に紫外線を照射することにより硬化させれば良い。
上記紫外線を照射する場合は、紫外線照射量が１００ｍＪ／ｃｍ２以上であることが好ましく、１５０ｍＪ／ｃｍ２以上であることがより好ましく、２００ｍＪ／ｃｍ２以上であることが更に好ましい。
上記ハードコート層は、層厚みが３～１５μｍであることが好ましい。
３μｍ未満であると、鉛筆硬度、耐擦傷性が悪化するおそれがある。１５μｍを超えると、残留溶剤が残りやすく、塗膜密着性が悪化するおそれがある。上記ハードコート層の層厚みは、下限が４μｍであることがより好ましく、上限が１０μｍであることがより好ましい。
上記層厚みは、ハードコート層の断面を、電子顕微鏡（ＳＥＭ、ＴＥＭ、ＳＴＥＭ）で観察することにより測定して得られた値である。
本発明の光学積層体は、硬度が、ＪＩＳ　Ｋ５６００－５－４（１９９９）による鉛筆硬度試験（荷重４．９Ｎ）において、２Ｈ以上であることが好ましく、３Ｈ以上であることがより好ましい。
本発明の光学積層体は、表面を、＃００００番のスチールウールを用いて、摩擦荷重１ｋｇ／ｃｍ２で１０往復摩擦した後に上記表面を観察した場合、上記表面の塗膜の剥がれが見られないことが好ましい。
本発明の光学積層体は、全光線透過率が９０％以上であることが好ましい。９０％未満であると、ディスプレイ表面に装着した場合において、色再現性や視認性を損なうおそれがある他、所望のコントラストが得られないおそれがある。上記全光線透過率は、９１％以上であることがより好ましい。
上記全光線透過率は、ヘイズメーター（村上色彩技術研究所社製、製品番号；ＨＭ－１５０）を用いてＪＩＳ　Ｋ－７３６１に準拠した方法により測定することができる。
また、本発明の光学積層体は、ヘイズが１％以下であることが好ましい。１％を超えると、所望の光学特性が得られず、本発明の光学積層体を画像表示表面に設置した際の視認性が低下する。好ましくは０．６％以下、更に好ましくは０．４％以下である。
上記ヘイズは、ヘイズメーター（村上色彩技術研究所社製、製品番号；ＨＭ－１５０）を用いてＪＩＳ　Ｋ－７１３６に準拠した方法により測定することができる。
本発明の光学積層体は、トリアセチルセルロール基材上にハードコート層用組成物を用いてハードコート層を形成することにより製造することができる。
上記ハードコート層用組成物を構成する材料や、ハードコート層を形成する方法としては、上述したハードコート層の形成において説明したものと同様の材料や方法が挙げられる。
本発明の光学積層体は、上述のように、特定の（メタ）アクリルポリマー、多官能モノマー及び易滑剤を含有するハードコート層用組成物を用いて形成されたハードコート層を有する。そのため、本発明の光学積層体は、カールやダメージ及び光学積層体同士の貼り付きが防止されたものであり、鉛筆硬度が高く、耐擦傷性及び光学特性に優れたものである。また、ハードコート層上に保護フィルムを配置し、保護フィルム上から紫外線を照射した場合に、マーキングの跡残りを防止することができる。更に、基材とハードコート層との密着性にも優れたものである。
また、偏光素子を備えてなる偏光板であって、上記偏光素子の表面に、トリアセチルセルロール基材を貼り合わせる等して本発明の光学積層体を備えることを特徴とする偏光板も本発明の一つである。
上記偏光素子としては特に限定されず、例えば、ヨウ素等により染色し、延伸したポリビニルアルコールフィルム、ポリビニルホルマールフィルム、ポリビニルアセタールフィルム、エチレン－酢酸ビニル共重合体系ケン化フィルム等を使用することができる。上記偏光素子と本発明の光学積層体とのラミネート処理においては、トリアセチルセルロール基材にケン化処理を行うことが好ましい。ケン化処理によって、接着性が良好になり帯電防止効果も得ることができる。
上記偏光板は、上記光学積層体のハードコート層の上に、更に保護フィルムを備えていてもよい。
上記保護フィルムは、光学積層体の分野において一般に公知のものであれば、特に限定されない。
本発明の偏光板は、上記保護フィルムが、表面上にロットナンバー等のマーキングを有する場合であっても、該保護フィルム上から紫外線を照射して偏光板加工した際に、マーキングの跡残りが生じないものである。
本発明は、最表面に上記光学積層体又は上記偏光板を備えてなる画像表示装置でもある。上記画像表示装置は、ＬＣＤ、ＰＤＰ、ＦＥＤ、ＥＬＤ（有機ＥＬ、無機ＥＬ）、ＣＲＴ、タッチパネル、電子ペーパー、タブレットＰＣ等の画像表示装置であってもよい。
上記代表的な例であるＬＣＤは、透過性表示体と、上記透過性表示体を背面から照射する光源装置とを備えてなるものである。本発明の画像表示装置がＬＣＤである場合、この透過性表示体の表面に、本発明の光学積層体又は本発明の偏光板が形成されてなるものである。
本発明が上記光学積層体を有する液晶表示装置の場合、光源装置の光源は光学積層体の下側（基材側）から照射される。なお、ＳＴＮ型の液晶表示装置には、液晶表示素子と偏光板との間に、位相差板が挿入されてよい。この液晶表示装置の各層間には必要に応じて接着剤層が設けられてよい。
上記画像表示装置であるＰＤＰは、表面ガラス基板と当該表面ガラス基板に対向して間に放電ガスが封入されて配置された背面ガラス基板とを備えてなるものである。本発明の画像表示装置がＰＤＰである場合、上記表面ガラス基板の表面、又はその前面板（ガラス基板又はフィルム基板）に上述した光学積層体を備えるものでもある。
上記画像表示装置は、電圧をかけると発光する硫化亜鉛、ジアミン類物質：発光体をガラス基板に蒸着し、基板にかける電圧を制御して表示を行うＥＬＤ装置、又は、電気信号を光に変換し、人間の目に見える像を発生させるＣＲＴなどの画像表示装置であってもよい。この場合、上記のような各表示装置の最表面又はその前面板の表面に上述した光学積層体を備えるものである。
本発明の光学積層体は、いずれの場合も、テレビジョン、コンピュータなどのディスプレイ表示に使用することができる。特に、ＣＲＴ、液晶パネル、ＰＤＰ、ＥＬＤ、ＦＥＤ、タッチパネル、電子ペーパー、タブレットＰＣ等の高精細画像用ディスプレイの表面に好適に使用することができる。
本発明の光学積層体は、上述した構成からなるものであるため、ブロッキング防止性に優れ、互いに貼り付くことを防止することができる。また、特定の樹脂硬化物からなるハードコート層とすることで、カールやダメージが発生するのを防止し、鉛筆硬度が高く、耐擦傷性及び光学特性に優れ、かつ、偏光板加工の工程において、マーキングのある保護フィルム上から紫外線を照射した場合に、マーキングの跡残りを防止することもできる。
このため、本発明の光学積層体は、陰極線管表示装置（ＣＲＴ）、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）、プラズマディスプレイ（ＰＤＰ）、エレクトロルミネッセンスディスプレイ（ＥＬＤ）、フィールドエミッションディスプレイ（ＦＥＤ）、タッチパネル、電子ペーパー、タブレットＰＣ等、特に高精細化ディスプレイに好適に使用することができる。
最大高さ（ＰＶ）の説明図である。 １０点平均粗さＲｚの測定方法の説明図である。 三位点粗さＲ３ｚの測定方法の説明図である。 光学積層体のカールの評価方法を示す断面概略図である。
以下に実施例及び比較例を掲げて本発明を更に詳しく説明するが、本発明はこれら実施例及び比較例のみに限定されるものではない。
なお、文中、「部」又は「％」とあるのは特に断りのない限り、質量基準である。
（実施例１）
イルガキュア１８４（チバ・スペシャルティ・ケミカルズ社製）４質量部を、メチルイソブチルケトンに、最終固形分が３５質量％となるように溶解させた。得られた溶液に、ＰＥＴＡ８０質量部（固形分）とアクリルポリマー（Ｔｇ＝５０℃、Ｍｗ＝１万９千、酸価＝０．８、アクリル二重結合量＝２３０、固形分水酸基価＝１４６）２０質量部（固形分）とを、最終固形分が３５質量％となるように混合して撹拌した。
得られた溶液に、レベリング剤（製品名ディフェンザＭＣＦ－３５０－５、ＤＩＣ社製）を固形分比で０．２質量部添加して撹拌し、最後に、易滑剤（製品名ＳＩＲＭＩＢＫ１５ＷＴ％－Ｅ６５、シリカ粒子分散液、ＣＩＫナノテック社製）を固形分比で１質量部添加して撹拌してハードコート層用組成物を得た。
得られたハードコート層用組成物を、トリアセチルセルロール（ＴＡＣ）基材（商品名ＫＣ８ＵＸ２Ｍ、厚み８０μｍ、コニカミノルタオプト社製）上に、スリットリバース・ダイコートにより、塗布量１０ｇ／ｍ２で塗布して塗膜を形成した。得られた塗膜を７０℃で１分間乾燥させた後、紫外線照射量１５０ｍＪ／ｃｍ２で紫外線を照射して塗膜を硬化させ、ハードコート層を形成し、実施例１の光学積層体を得た。
（実施例２～８、比較例１～７及び参考例１）
ハードコート層用組成物の組成において、使用する（メタ）アクリルポリマー種、使用溶剤、使用溶剤比率（質量比）、及び、易滑剤を表１のとおりにした以外は、実施例１と同様にして、ＴＡＣ基材上にハードコート層を形成し、光学積層体を得た。なお、表１のスチレン－アクリル粒子として、アイカ工業社製アイカアイトロンＺ７３２を使用した。
得られた光学積層体について、下記の項目において評価した。評価結果を表２に示した。
＜ブロッキング防止性＞
大きいサイズ、例えばＡ４大、更にそれより大きいサイズの各光学積層体を２枚準備し、ハードコート層同士が接するようにして、両手のひらで強くこすり合わせる。それぞれのハードコート層同士を擦り合わせて滑りやすさを評価し、良く滑るものを◎とし、滑りやすいものを○とし、やや滑るものを△とし、滑らないものを×とした。
＜マーキング跡＞
得られた光学積層体に、予めマーキング（油性マジック等）を施したポリエチレン製保護フィルムを貼合し、Ｎ２置換せずに紫外線（光量４８００ｍＪ／ｃｍ２）を保護フィルム側から照射した。照射後、保護フィルムを剥がし、蛍光灯下でハードコート層表面を目視で観察し、マーキングの跡が確認できる場合は×とし、確認できない場合は○とした。
＜カール＞
得られた光学積層体を１０ｃｍ×１０ｃｍに切り出し、塗工面を上にして、図４に示すように、カールしている幅（Ｗ）を測定した。幅が９０ｍｍ以上であれば○とし、９０ｍｍ未満であれば×とした。
＜ダメージ＞
基材の走行方向に対して、ハードコート層形成時の紫外線照射による硬化反応によって生じるダメージ（熱ジワ）の発生度合いを蛍光灯下で目視で確認し、明らかなうねりのようなシワがあれば×、ほぼシワが無ければ○とした。
＜鉛筆硬度＞
各光学積層体を、温度２５℃、相対湿度６０％の条件で２時間調湿した後、ＪＩＳ－Ｓ－６００６が規定する試験用鉛筆（硬度ＨＢ～３Ｈ）を用いて、ＪＩＳ　Ｋ５６００－５－４（１９９９）が規定する鉛筆硬度評価方法に従い、４．９Ｎの荷重にて、ハードコート層が形成された表面の鉛筆硬度を測定した。
＜耐擦傷性（耐スチールウール（ＳＷ）性）＞
各光学積層体のハードコート層の表面を、＃００００番のスチールウールを用いて、所定の摩擦荷重（１ｋｇ／ｃｍ２）で１０往復摩擦し、その後の塗膜の剥がれの有無を目視により観察し、下記の基準にて評価した。
○：傷なし（塗膜の剥がれが全くなかった）
×：傷あり（塗膜の剥がれがあった）
＜ヘイズ＞
各光学積層体の全光線透過率及びヘイズについて、ヘイズメーター（村上色彩技術研究所社製、製品番号；ＨＭ－１５０）を用いてＪＩＳ　Ｋ－７１３６（ヘイズ）に準拠した方法により測定した。
＜塗膜の白さ＞
暗室にて、３波長管を用いて、各光学積層体のハードコート層面から目視観察し、透過・反射でハードコート層の白さを判断した。更に、各光学積層体の裏面（ＴＡＣ基材側面）に、黒テープを貼り付け、同様に暗室で３波長管を用いて、ハードコート層の白さについて目視観察を行い、下記の基準で評価した。
○：いずれの結果も白さはなく、透明である。
△：少なくとも一方が、わずかに白いが、問題はない。
×：少なくとも一方が、白い。
＜Ｒｔｍ、Ｒｚ及びＲ３ｚ＞
各光学積層体について、Ｒｔｍ、Ｒｚ及びＲ３ｚを非接触表面形状測定機（Ｚｙｇｏ社製）を用い、下記の条件にて、測定した。結果を表３に示す。なお、表３中の単位はｎｍである。
（測定条件）
各光学積層体をガラス板の上に載せ、１０倍レンズを用い、２倍ズームで観察を行った。なお、非接触表面形状測定機のＡｄｖａｎｃｅｄ　Ｔｅｘｔｕｒｅ　Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎにて、Ｍｅａｓｕｒｅのボタンを押すことで表示されるＲｏｕｇｈｎｅｓｓ／Ｗａｖｉｎｇｎｅｓｓ　ＭａｐからＲｔｍ、Ｒｚ、Ｒ３ｚを求めた。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000003
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000004
表２より、本発明の光学積層体は、ブロッキング性に優れたものである。更に、鉛筆硬度、耐擦傷性、及び、光学特性に優れ、マーキングの跡が残らず、カールやダメージが発生しないものであった。一方、比較例の光学積層体は、すべての項目が良好であったものはなかった。また、参考例１の光学積層体は、多官能モノマーの配合量が（メタ）アクリルポリマーに対して少なすぎたため、カール及びダメージの評価に劣っていた。なお、表２には示していないが、実施例１～４は、溶剤としてＭＩＢＫを用いたが、実施例５～７は、溶剤としてＭＩＢＫと酢酸メチル又はＭＥＫとを用いたため、ハードコート層表面での干渉縞防止性にも優れていた。
本発明の光学積層体は、陰極線管表示装置（ＣＲＴ）、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）、プラズマディスプレイ（ＰＤＰ）、エレクトロルミネッセンスディスプレイ（ＥＬＤ）、フィールドエミッションディスプレイ（ＦＥＤ）、タッチパネル、電子ペーパー、タブレットＰＣ等、特に高精細化ディスプレイに好適に使用することができる。
１　光学積層体

Claims (9)

  1. トリアセチルセルロース基材及びハードコート層を有する光学積層体であって、
    前記ハードコート層は、表面に微細な凹凸形状を有し、
    前記微細な凹凸形状は、平均ＰＶ粗さをＲｔｍとし、三位点粗さをＲ３ｚとし、１０点平均粗さをＲｚとした場合に、
    Ｒｔｍが２．２～１１．５ｎｍであり、Ｒ３ｚが２．５～１３．５ｎｍであり、Ｒｚが２．６～１３．５ｎｍであり、かつ、Ｒｔｍ＜Ｒ３ｚ≦Ｒｚを満たす
    ことを特徴とする光学積層体。
  2. ハードコート層は、易滑剤を含有し、前記ハードコート層の微細な凹凸形状は、前記易滑剤により形成される請求項１記載の光学積層体。
  3. 易滑剤は、シリカ粒子及びスチレン－アクリル粒子からなる群より選択される少なくとも一種である請求項２記載の光学積層体。
  4. 前記ハードコート層は、（メタ）アクリルポリマー、多官能モノマー及び易滑剤を含有するハードコート層用組成物の硬化物からなり、
    前記（メタ）アクリルポリマーは、アクリロイル側鎖を有し、かつ、固形分水酸基価が１５０以下である請求項１、２又は３記載の光学積層体。
  5. （メタ）アクリルポリマーは、重量平均分子量が１万～３万であり、アクリル二重結合当量が３００以下である請求項１、２、３又は４記載の光学積層体。
  6. 多官能モノマーは、ペンタエリスリトールトリ（メタ）アクリレートである請求項１、２、３、４又は５記載の光学積層体。
  7. ハードコート層用組成物中の（メタ）アクリルポリマーと多官能モノマーとの固形分質量比が１／９～３／７である請求項１、２、３、４、５又は６記載の光学積層体。
  8. 偏光素子を備えてなる偏光板であって、
    前記偏光素子の表面に請求項１、２、３、４、５、６又は７記載の光学積層体を備えることを特徴とする偏光板。
  9. 最表面に請求項１、２、３、４、５、６若しくは７記載の光学積層体、又は、請求項８記載の偏光板を備えることを特徴とする画像表示装置。
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