WO2021060560A1 - 樹脂層、光学フィルムおよび画像表示装置 - Google Patents

樹脂層、光学フィルムおよび画像表示装置 Download PDF

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篤弘 小林
洋介 高坂
貴之 福田
和也 本田
佳奈 山本
善正 小川
佐藤 純
玄 古井
慶祐 山田
紗緒里 川口
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大日本印刷株式会社
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Definitions

  • the other film When another film such as a polarizing plate is provided on one surface of the resin layer 10 via an adhesive layer or an adhesive layer, the other film is peeled off together with the adhesive layer or the adhesive layer, and then the shear storage elastic modulus is provided.
  • the rate G'and the glass transition temperature shall be measured.
  • the peeling of the other film can be performed, for example, as follows. First, a laminate having another film attached to the resin layer 10 via an adhesive layer or an adhesive layer is heated with a dryer, and the cutting edge of a cutter is inserted into a portion that seems to be the interface between the resin layer 10 and the other film, and slowly. And peel off. By repeating such heating and peeling, the adhesive layer, the adhesive layer and other films can be peeled off. Even if such a peeling step is performed, it does not have a great influence on these measurements.
  • R 1 represents a branched alkyl group
  • R 2 represents a branched alkyl group or a saturated cyclic aliphatic group
  • R 3 represents a hydrogen atom or a methyl group
  • R 4 represents a hydrogen atom or a methyl group. It represents a hydrogen atom, a methyl group or an ethyl group
  • n represents an integer of 1 or more
  • x represents an integer of 0 to 3.
  • the average particle size of the silica particles is preferably 5 nm or more and 200 nm or less.
  • the average particle size of the silica particles is 5 nm or more, the production of the particles themselves is not difficult, the agglomeration of the particles can be suppressed, and it is not difficult to make the particles into irregular shapes.
  • the average particle size of the deformed silica particles is 200 nm or less, it is possible to suppress the formation of large irregularities in the functional layer and also to suppress the increase in haze.
  • the optical film 30 shown in FIG. 3 does not have a base material, but may have a base material like the optical film 50 shown in FIG.
  • the optical film 50 includes a resin layer 10, a resin base material 51, and a functional layer 52 in this order.
  • the resin base material 51 may be adjacent to the resin layer 10.
  • the resin layer 10 is adjacent to the resin base material 51, but may be attached to the resin base material via an adhesive layer.
  • the optical film may be appropriately cut out to a size of 22 mm ⁇ 22 mm or more. If the size of the optical film is small, the measurement points are set to three points by shifting the light source spot little by little or changing the angle within the range where the light source spot does not deviate.
  • the resin base material 51 is, for example, one or more resins selected from the group consisting of polyimide-based resins, polyamideimide-based resins, polyamide-based resins, and polyester-based resins (for example, polyethylene terephthalate resin and polyethylene naphthalate resin). It is preferable to include it.
  • tetracarboxylic acid residue refers to a residue obtained by removing four carboxyl groups from a tetracarboxylic acid, and is a residue obtained by removing an acid dianhydride structure from a tetracarboxylic dianhydride. Represents the same structure.
  • diamine residue refers to a residue obtained by removing two amino groups from a diamine.
  • the R 6 in formula (5) among others, from the viewpoint of improving optical transparency, and to improve the rigidity, 4,4'-diaminodiphenyl sulfone residue, 3,4'-diaminodiphenyl sulfone residues , And at least one divalent group selected from the group consisting of divalent groups represented by the above general formula (6), and further, 4,4'-diaminodiphenylsulfone residues, 3 , 4'-diaminodiphenyl sulfone residue, and at least one divalent selected from the group consisting of divalent groups R 7 and R 8 is represented by the general formula is a perfluoroalkyl group (6) It is preferable that it is a group of.
  • n and n'independently represent the number of repeating units and are 1 or more.
  • the number of repeating units n in the polyimide may be appropriately selected depending on the structure so as to indicate a preferable glass transition temperature described later, and is not particularly limited.
  • the average number of repeating units is usually 10 to 2000, and more preferably 15 to 1000.
  • solvent examples include alcohols (eg, methanol, ethanol, propanol, isopropanol, n-butanol, s-butanol, t-butanol, benzyl alcohol, PGME, ethylene glycol, diacetone alcohol), ketones (eg, acetone, methyl ethyl ketone, etc.).
  • alcohols eg, methanol, ethanol, propanol, isopropanol, n-butanol, s-butanol, t-butanol, benzyl alcohol, PGME, ethylene glycol, diacetone alcohol
  • ketones eg, acetone, methyl ethyl ketone, etc.
  • composition for the functional layer for forming the functional layer 31 is applied onto the semi-cured coating film by a coating device such as a bar coater to form the coating film of the composition for the functional layer.
  • the dynamic viscoelasticity of the solid is measured and the optical film is sheared.
  • the loss tangent tan ⁇ was measured.
  • the shear loss tangent tan ⁇ in the frequency range of 500 Hz or more and 1000 Hz or less in the optical film gives longitudinal vibrations of frequencies 500 Hz, 750 Hz, and 950 Hz to the L-shaped metal fittings, respectively, and the shear loss tangent tan ⁇ of the optical film in each frequency.
  • the glass transition temperature Tg of the optical film can be regarded as the glass transition temperature Tg of the resin layer.

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Abstract

本発明の一の態様によれば、画像表示装置に用いられる樹脂層10であって、樹脂層10における25℃、500Hz以上1000Hz以下の周波数域での剪断貯蔵弾性率G´が、30MPa以上200MPa以下であり、樹脂層10のガラス転移温度が、50℃以上である、樹脂層10が提供される。

Description

樹脂層、光学フィルムおよび画像表示装置
 本発明は、樹脂層、光学フィルムおよび画像表示装置に関する。
 従来から、スマートフォンやタブレット端末等の画像表示装置が知られているが、現在、折り畳み可能な画像表示装置の開発が行われている。通常、スマートフォンやタブレット端末等はカバーガラスで覆われているが、ガラスは、一般的に、硬度に優れるものの、曲がり難いので、画像表示装置にカバーガラスを用いた場合には、折り畳もうとすると割れてしまうおそれが高い。このため、折り畳み可能な画像表示装置には、カバーガラスの代わりに樹脂からなる光学フィルムを用いることが検討されている(例えば、特許文献1参照)。
特開2016-125063号公報
 このような折り畳み可能な画像表示装置に用いられる光学フィルムには、光学フィルムの表面に衝撃が加わることがあるので、耐衝撃性が求められている。ここで、光学フィルムの表面に衝撃が加わったときには、光学フィルムの表面が凹むことがある。このため、現在、光学フィルムの表面に衝撃が加わったときに、フィルムの表面の凹みが抑制されるような耐衝撃性が求められている。
 しかしながら、光学フィルムにおいては、光学フィルムの表面に衝撃が加わったときに、フィルムの表面の凹みが抑制されるような耐衝撃性が得られていないのが現状である。
 また、画像表示装置においては、様々な環境下での使用を考慮する必要がある。具体的には、例えば、室温(例えば、23℃)環境下のみならず、低温(例えば、-40℃)環境下での使用も考慮する必要がある。このため、画像表示装置に用いられる光学フィルムにおいても、室温環境下のみならず、低温環境下での使用を考慮する必要がある。
 しかしながら、室温環境下での折り畳み試験で割れが発生しない光学フィルムであっても、低温環境下で折り畳み試験を行うと、柔軟性が損なわれるために、割れが発生するおそれがある。
 本発明は、上記問題を解決するためになされたものである。すなわち、良好な耐衝撃性を有し、かつ室温環境下のみならず、低温環境下であっても良好な折り畳み性を有する樹脂層、これを備えた光学フィルムおよび画像表示装置を提供することを目的とする。
 本発明は、以下の発明を含む。
[1]画像表示装置に用いられる樹脂層であって、前記樹脂層における25℃、500Hz以上1000Hz以下の周波数域での剪断貯蔵弾性率G´が、30MPa以上200MPa以下であり、前記樹脂層のガラス転移温度が、50℃以上である、樹脂層。
[2]膜厚が20μm以上150μm以下である、上記[1]に記載の樹脂層。
[3]折り畳み可能な積層構造の光学フィルムであって、少なくとも上記[1]または[2]に記載の樹脂層を備える、光学フィルム。
[4]前記樹脂層の一方の面側に設けられた機能層をさらに備える、上記[3]に記載の光学フィルム。
[5]前記樹脂層の一方の面側に設けられた樹脂基材をさらに備える、上記[3]または[4]に記載の光学フィルム。
[6]前記光学フィルムにおいて、前記光学フィルムの対向する辺部の間隔が10mmとなるように180°折り畳む試験を23℃の環境下で10万回繰り返し行った場合に割れまたは破断が生じない、上記[3]ないし[5]のいずれか一項に記載の光学フィルム。
[7]前記光学フィルムにおいて、前記光学フィルムの対向する辺部の間隔が10mmとなるように180°折り畳む試験を-40℃の環境下で10万回繰り返し行った場合に割れまたは破断が生じない、上記[6]に記載の光学フィルム。
[8]表示素子と、前記表示素子よりも観察者側に配置された上記[1]または[2]に記載の樹脂層、あるいは上記[3]ないし[7]のいずれか一項に記載の光学フィルムと、を備える、画像表示装置。
[9]前記表示素子が、有機発光ダイオード素子である、上記[8]に記載の画像表示装置。
 本発明によれば、良好な耐衝撃性を有し、かつ室温環境下のみならず、低温環境下であっても良好な折り畳み性を有する樹脂層、これを備えた光学フィルムおよび画像表示装置を提供できる。
図1は実施形態に係る樹脂層の概略構成図である。 図2は剪断貯蔵弾性率G´およびガラス転移温度Tgを測定する際に用いる固体剪断用治具の概略構成図である。 図3は実施形態に係る光学フィルムの概略構成図である。 図4(A)~図4(C)は連続折り畳み試験の様子を模式的に示した図である。 図5は実施形態に係る他の光学フィルムの概略構成図である。 図6は実施形態に係る画像表示装置の概略構成図である。
 以下、本発明の実施形態に係る樹脂層、光学フィルムおよび画像表示装置について、図面を参照しながら説明する。本明細書において、「フィルム」、「シート」等の用語は、呼称の違いのみに基づいて、互いから区別されるものではない。したがって、例えば、「フィルム」はシートとも呼ばれるような部材も含む意味で用いられる。図1は本実施形態に係る樹脂層の概略構成図であり、図2は剪断貯蔵弾性率G´およびガラス転移温度Tgを測定する際に用いる固体剪断用治具の概略構成図であり、図3は本実施形態に係る光学フィルムの概略構成図であり、図4(A)~図4(C)は連続折り畳み試験の様子を模式的に示した図であり、図5は本実施形態に係る他の光学フィルムの概略構成図である。
<<<樹脂層>>>
 図1に示される樹脂層10は、画像表示装置に用いられるものである。本明細書における「樹脂層」とは、樹脂を含む単層構造の層である。樹脂層10は、光透過性を有する樹脂からなり、衝撃吸収性を有する層である。樹脂層10は、樹脂層10単体で用いられてもよいが、樹脂層10に後述する機能層31が積層された光学フィルム30や後述する樹脂基材51を備える光学フィルム50に組み込まれて用いられてもよい。また、樹脂層10には、離型フィルムが貼り付けられていてもよい。
 樹脂層10においては、25℃、500Hz以上1000Hz以下の周波数域での剪断貯蔵弾性率G´が、30MPa以上200MPa以下となっている。樹脂層10の剪断貯蔵弾性率G´が30MPa以上であれば、樹脂層10の表面に衝撃が加わった際に樹脂層10の表面の変形を抑制することができるとともに樹脂層10の硬度低下を抑制できる。また、樹脂層10の剪断貯蔵弾性率G´が200MPa以下であれば、室温で樹脂層10を折り畳んだ場合に樹脂層10が割れにくい。樹脂層10の上記剪断貯蔵弾性率G´の下限は、樹脂層10の表面に衝撃が加わった際における樹脂層10の表面の変形をより抑制し、また樹脂層10の硬度低下をより抑制する観点から、40MPa以上、50MPa以上、または80MPa以上であることが好ましい。樹脂層10の上記剪断貯蔵弾性率G´の上限は、190MPa以下、180MPa以下、または150MPa以下であることが好ましい。
 剪断貯蔵弾性率G´は、動的粘弾性測定装置(DMA)によって測定することができる。動的粘弾性測定装置(DMA)によって、樹脂層10の剪断貯蔵弾性率G´を測定する際には、まず、樹脂層10を10mm×5mmの長方形状に打ち抜いて、サンプルS1(図2参照)を得る。そして、このサンプルS1を2枚準備し、動的粘弾性測定装置(例えば、製品名「Rheogel-E4000」、株式会社ユービーエム製)のオプションである固体剪断用治具に取り付ける。具体的には、図2に示されるように固体剪断用治具20は、厚さ1mmの1枚の金属製の固体剪断板21(中板)と、この固体剪断板21の両側に配置された2つのL型金具22(外板)を備えており、固体剪断板21と一方のL型金具22との間で一方のサンプルSを挟み、かつ固体剪断板21と他方のL型金具22で他方のサンプルS1を挟む。そして、ビス23でL型金具22間を締めて、サンプルS1を固定する。次いで、動的粘弾性測定装置(製品名「Rheogel-E4000」、株式会社ユービーエム製)に上部チャックおよび下部チャックからなる引張り試験用チャックを取り付けた後、上部チャックと下部チャックの間に固体剪断用治具をチャック間距離20mmで取り付ける。チャック間距離は、上部チャックと下部チャックの間の距離である。そして、設定温度を25℃とし2℃/minで昇温させる。この状態で、固体剪断板21を固定しながら2つのL型金具22に歪み量1%かつ周波数500Hz以上1000Hz以下の範囲の縦振動を与えながら、25℃での固体の動的粘弾性測定を行い、樹脂層10の剪断貯蔵弾性率G´を測定する。ここで、樹脂層10における500Hz以上1000Hz以下の周波数域での剪断貯蔵弾性率G´は、L型金具22に周波数500Hz、750Hz、950Hzの縦振動をそれぞれ与えて、それぞれの周波数において樹脂層10の剪断貯蔵弾性率G´を測定し、これらの剪断貯蔵弾性率G´の算術平均値を求め、さらに、この測定を3回繰り返し、それぞれ得られた3つの算術平均値をさらに算術平均した値とする。なお、上記において、500Hz以上1000Hz以下の周波数域としたのは、この周波数域の周波数が、数十cmの高さから物体を自由落下させたときに、樹脂層10の表面が数ミクロンから数十ミクロン変形する周波数であるからである。
 樹脂層10のガラス転移温度Tgは、50℃以上となっている。樹脂層10のガラス転移温度Tgが50℃以上であれば、室温(例えば、23℃)および低温(例えば、-40℃)であっても、樹脂層10の状態が変化しないので、良好な折り畳み性を維持することができる。樹脂層10のガラス転移温度Tgの下限は、53℃以上、55℃以上、または60℃以上であってもよい。また、樹脂層10のガラス転移温度Tgの上限は、耐衝撃性を担保する観点から、90℃以下であってもよい。
 ガラス転移温度Tgは、動的粘弾性測定装置(DMA)によって測定することができる。動的粘弾性測定装置(DMA)によって、樹脂層10のガラス転移温度Tgを測定する際には、まず、樹脂層10を10mm×5mmの長方形状に打ち抜いて、サンプルS1を得る。そして、このサンプルを2枚準備し、剪断貯蔵弾性率G´と同様に動的粘弾性測定装置(例えば、製品名「Rheogel-E4000」、株式会社ユービーエム製)のオプションである固体剪断用治具に取り付ける。そして、設定温度を-50℃とし2℃/minで昇温させる。この状態で、固体剪断板を固定しながら2つのL型金具22に歪み量1%かつ周波数500Hz以上1000Hz以下の範囲の縦振動を与えながら、0.5℃毎に固体の動的粘弾性測定を行い、樹脂層10の剪断損失正接tanδ(剪断損失弾性率G´´/剪断貯蔵弾性率G´)を測定する。そして、剪断損失正接tanδのピークを求めて、このピークが検出される温度をガラス転移温度Tgとする。この測定を3回繰り返し、それぞれ得られた3つの算術平均値をさらに算術平均した値をガラス転移温度Tgとする。
 なお、後述するように樹脂層10に機能層31が積層された光学フィルム30の剪断貯蔵弾性率G´やガラス転移温度Tgを測定する場合であっても、樹脂層10が機能層31よりも柔らかい場合には、光学フィルム30の剪断貯蔵弾性率G´やガラス転移温度Tgは、樹脂層10の剪断貯蔵弾性率G´やガラス転移温度Tgとみなすことができる。樹脂層10が機能層31より柔らかいか否かは、後述する変位量から判断するものとする。
 樹脂層10の一方の面に粘着層や接着層を介して偏光板等の他のフィルムが設けられている場合には、粘着層や接着層とともに他のフィルムを剥離してから、剪断貯蔵弾性率G´やガラス転移温度の測定を行うものとする。他のフィルムの剥離は、例えば、以下のようにして行うことができる。まず、樹脂層10に粘着層や接着層を介して他のフィルムが付いた積層体をドライヤーで加熱し、樹脂層10と他のフィルムの界面と思われる部位にカッターの刃先を入れて、ゆっくりと剥離していく。このような加熱と剥離を繰り返すことで、粘着層や接着層および他のフィルムを剥離することができる。なお、このような剥離工程があったとしても、これらの測定には大きな影響はない。
 樹脂層10の膜厚は、20μm以上150μm以下となっていることが好ましい。樹脂層10の膜厚が20μm以上であれば、優れた耐衝撃性を得ることができ、また樹脂層10の膜厚が150μm以下であれば、10万回の繰り返し折り畳み試験において、樹脂層10が破断しにくく優れた性能を発揮する。樹脂層10の膜厚の下限は、40μm以上、または50μm以上であることがより好ましく、樹脂層10の膜厚の上限は、薄型化を図るとともに加工性が良好となる観点から、120μm以下、100μm以下、80μm以下または60μm以下であることがより好ましい。
 樹脂層10の膜厚は、走査透過型電子顕微鏡(STEM)を用いて、樹脂層10の断面を撮影し、その断面の画像において樹脂層10の膜厚を10箇所測定し、その10箇所の膜厚の算術平均値とする。
 具体的な断面写真の撮影方法を以下に記載する。まず、1mm×10mmの大きさに切り出した樹脂層を包埋樹脂によって包埋したブロックを作製し、このブロックから一般的な切片作製方法によって穴等がない均一な、厚さ70nm以上100nm以下の切片を切り出す。切片の作製には、例えば、ライカ マイクロシステムズ株式会社製のウルトラミクロトーム EM UC7等を用いることができる。そして、この穴等がない均一な切片を測定サンプルとする。その後、走査透過型電子顕微鏡(STEM)を用いて、測定サンプルの断面写真を撮影する。走査透過型電子顕微鏡(STEM)としては、株式会社日立ハイテクノロジーズ製のS-4800が挙げられる。上記S-4800を用いて断面写真を撮影する際には、検出器を「TE」、加速電圧を「30kV」、エミッション電流を「10μA」に設定して断面観察を行う。倍率については、フォーカスを調節しコントラストおよび明るさを各層が見分けられるか観察しながら100倍~10万倍、好ましくは1000倍~5万倍、さらに好ましくは5000倍~1万倍で適宜調節する。なお、上記S-4800を用いて断面写真を撮影する際には、さらに、ビームモニタ絞りを「3」に設定し、対物レンズ絞りを「3」に設定し、またW.D.を「8mm」に設定してもよい。樹脂層の膜厚を測定する際には、断面観察した折に、樹脂層と他の層(例えば、包埋樹脂)との界面コントラストが可能な限り明確に観察できることが重要となる。仮に、コントラスト不足でこの界面が見え難い場合には、四酸化オスミウム、四酸化ルテニウム、リンタングステン酸など染色処理を施すと、有機層間の界面が見やすくなるので、染色処理を行ってもよい。また、界面のコントラストは高倍率である方が分かりにくい場合がある。その場合には、低倍率も同時に観察する。例えば、2000倍と1万倍や、5000倍と2万倍など、高低の2つの倍率で観察し、両倍率で上記した算術平均値を求め、さらにその平均値を樹脂層の膜厚とする。
 樹脂層10を構成する樹脂としては、上記剪断貯蔵弾性率G´およびガラス転移温度Tgが上記範囲を満たすような樹脂であれば、特に限定されない。このような樹脂としては、電離放射線硬化性化合物(電離放射線重合性化合物)の硬化物(重合物)等が挙げられる。本明細書における電離放射線としては、可視光線、紫外線、X線、電子線、α線、β線、およびγ線が挙げられる。電離放射線硬化性化合物の硬化物としては、ウレタン系樹脂またはシリコーン系樹脂等が挙げられる。
(ウレタン系樹脂)
 ウレタン系樹脂は、ウレタン結合を有する樹脂である。ウレタン系樹脂としては、電離放射線硬化性ウレタン系樹脂組成物の硬化物や熱硬化性ウレタン系樹脂組成物の硬化物等が挙げられる。これらの中でも、高硬度が得られ、硬化速度も早く量産性に優れる観点から、電離放射線硬化性ウレタン系樹脂組成物の硬化物であることが好ましい。
 電離放射線硬化性ウレタン系樹脂組成物は、ウレタン(メタ)アクリレートを含んでおり、熱硬化性ウレタン系樹脂組成物は、ポリオール化合物と、イソシアネート化合物とを含んでいる。ウレタン(メタ)アクリレート、ポリオール化合物、およびイソシアネート化合物は、モノマー、オリゴマー、およびプレポリマーのいずれであってもよい。
 ウレタン(メタ)アクリレート中の(メタ)アクリロイル基の数(官能基数)は、2以上4以下であることが好ましい。ウレタン(メタ)アクリレート中の(メタ)アクリロイル基の数が、2未満であると、鉛筆硬度が低くなるおそれがあり、また4を超えると、硬化収縮が大きくなり、樹脂層がカールしてしまい、また折り曲げ時に樹脂層にクラックが入るおそれがある。ウレタン(メタ)アクリレート中の(メタ)アクリロイル基の数の上限は、3以下であることがより好ましい。なお、「(メタ)アクリレート」とは、「アクリレート」および「メタクリレート」の両方を含む意味であり、また「(メタ)アクリロイル基」とは、「アクリロイル基」および「メタクリロイル基」の両方を含む意味である。
 ウレタン(メタ)アクリレートの重量平均分子量は、1500以上20000以下であることが好ましい。ウレタン(メタ)アクリレートの重量平均分子量が、1500未満であると、耐衝撃性が低下するおそれがあり、また20000を超えると、電離放射線硬化性ウレタン系樹脂組成物の粘度が上昇し、塗工性が悪化するおそれがある。ウレタン(メタ)アクリレートの重量平均分子量の下限は2000以上であることがより好ましく、上限は15000以下であることがより好ましい。
 また、ウレタン(メタ)アクリレート由来の構造を有する繰り返し単位としては、例えば、下記一般式(1)、(2)、(3)または(4)で表される構造等が挙げられる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000001
 上記一般式(1)中、Rは分岐鎖状アルキル基を示し、Rは分岐鎖状アルキル基または飽和環状脂肪族基を示し、Rは水素原子またはメチル基を示し、Rは水素原子、メチル基またはエチル基を示し、mは0以上の整数を示し、xは0~3の整数を示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000002
 上記一般式(2)中、Rは分岐鎖状アルキル基を示し、Rは分岐鎖状アルキル基または飽和環状脂肪族基を示し、Rは水素原子またはメチル基を示し、Rは水素原子、メチル基またはエチル基を示し、nは1以上の整数を示し、xは0~3の整数を示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000003
 上記一般式(3)中、Rは分岐鎖状アルキル基を示し、Rは分岐鎖状アルキル基または飽和環状脂肪族基を示し、Rは水素原子またはメチル基を示し、Rは水素原子、メチル基またはエチル基を示し、mは0以上の整数を示し、xは0~3の整数を示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000004
 上記一般式(4)中、Rは分岐鎖状アルキル基を示し、Rは分岐鎖状アルキル基または飽和環状脂肪族基を示し、Rは水素原子またはメチル基を示し、Rは水素原子、メチル基またはエチル基を示し、nは1以上の整数を示し、xは0~3の整数を示す。
 なお、樹脂層10を構成する樹脂が、どのような構造の高分子鎖(繰り返し単位)によって形成されているかは、例えば、熱分解ガスクロマトグラフ質量分析法(GC-MS)およびフーリエ変換赤外分光法(FT-IR)によって樹脂層10を分析することによって判断可能である。特に、熱分解GC-MSは、樹脂層10に含まれる単量体単位をモノマー成分として検知できるため有用である。
 樹脂層10は、樹脂の他、紫外線吸収剤、分光透過率調整剤、防汚剤、無機粒子および/または有機粒子等を含んでいてもよい。
<<<光学フィルム>>>
 図3に示される光学フィルム30は、積層構造のフィルムであり、少なくとも樹脂層10を備えている。光学フィルム30は、樹脂層10と、樹脂層10の一方の面に設けられた機能層31とを備えている。本明細書にける「機能層」とは、何らかの機能を発揮する層である。機能層31は単層構造となっているが、2層以上の多層構造となっていてもよい。
 光学フィルム30においては、25℃、500Hz以上1000Hz以下の周波数域での剪断貯蔵弾性率G´が、30MPa以上200MPa以下となっている。光学フィルム30の剪断貯蔵弾性率G´が30MPa以上であれば、光学フィルム30の表面30Aに衝撃が加わった際に光学フィルム30の表面30Aの変形を抑制することができるとともに光学フィルム30の硬度低下を抑制できる。また、光学フィルム30の剪断貯蔵弾性率G´が200MPa以下であれば、常温で折り畳んだ場合に光学フィルム30が割れにくい。光学フィルム30の上記剪断貯蔵弾性率G´の下限は、光学フィルム30の表面に衝撃が加わった際における光学フィルム30の表面30Aの変形をより抑制し、また光学フィルム30の硬度低下をより抑制する観点から、40MPa以上、50MPa以上、または80MPa以上であることが好ましい。光学フィルム30の上記剪断貯蔵弾性率G´の上限は、折り畳み時の割れをより抑制する観点から、190MPa以下、180MPa以下、または170MPa以下であることが好ましい。光学フィルム30の剪断貯蔵弾性率G´の測定は、樹脂層10の剪断貯蔵弾性率G´の測定と同様の方法によって行うものとする。
 光学フィルム30は、折り畳み可能となっている。具体的には、温度23±5℃(例えば、温度23℃)および相対湿度30%以上70%以下の環境下および温度-40℃±5℃(例えば、温度-40℃)の環境下で、それぞれ光学フィルム30に対し次に説明する折り畳み試験(連続折り畳み試験)を10万回、20万回、50万回、または100万回繰り返し行った場合であっても、いずれも光学フィルム30に割れまたは破断が生じないことが好ましい。光学フィルム30に対し連続折り畳み試験を10万回繰り返し行った場合に、光学フィルム30に割れや破断等が生じると、光学フィルム30の折り畳み性が不充分となる。なお、上記連続折り畳み試験の折り畳み回数を少なくとも10万回で評価しているのは、以下の理由からである。例えば、光学フィルムを折り畳み可能なスマートフォンに組み込むことを想定すると、折り畳みを行う頻度(開閉する頻度)が非常に多くなる。このため、上記連続折り畳み試験の折り畳み回数を例えば1万回や5万回とする評価では、実用的なレベルでの評価を行うことができないおそれがある。具体的には、例えば、常にスマートフォンを使用する人を想定すると、朝の電車やバス等の通勤時だけでも5回~10回はスマートフォンを開閉することが想定されるので、1日だけでも少なくとも30回はスマートフォンを開閉することが想定される。したがって、スマートフォンを1日30回開閉することを想定すると、折り畳み回数が1万回の連続折り畳み試験は、30回×365日=10950回となるので、1年間の使用を想定した試験となる。すなわち、折り畳み回数が1万回の連続折り畳み試験の結果が良好であったとしても、1年経過後は、光学フィルムに割れや破断が生じるおそれがある。したがって、連続折り畳み試験における折り畳み回数が1万回の評価とは、製品として使用できないレベルしか確認できないものであり、使用できるが不十分なものも良好となってしまい、評価することができない。このため、実用的なレベルであるか否かを評価するためには、上記連続折り畳み試験の折り畳み回数は少なくとも10万回で評価する必要がある。連続折り畳み試験は、表面30Aが外側となるように光学フィルム30を折り畳むように行われてもよく、また表面30Aが内側となるように光学フィルム30を折り畳むように行われてもよいが、いずれの場合であっても、光学フィルム30に割れまたは破断が生じないことが好ましい。
 連続折り畳み試験は、以下のようにして行われる。図4(A)に示すように連続折り畳み試験においては、まず、光学フィルム30から30mm×100mmの大きさのサンプルS2を切り出す。なお、光学フィルム30から30mm×100mmの大きさのサンプルS2を切り出せない場合には、例えば、10mm×100mmの大きさにサンプルS2を切り出してもよい。そして、切り出したサンプルS2の辺部S2aと、辺部S2aと対向する辺部S2bとを、平行に配置された折り畳み耐久試験機(例えば、製品名「U字伸縮試験機DLDMLH-FS」、ユアサシステム機器株式会社製、IEC62715-6-1準拠)の固定部40、45でそれぞれ固定する。固定部40、45による固定は、サンプルS2の長手方向に片側約10mmのサンプルS2の部分を保持することによって行われる。ただし、サンプルS2が上記大きさよりもさらに小さい場合、サンプルS2におけるこの固定に要する部分が約20mmまでであれば、固定部40、45にテープで貼り付けることで測定が可能である。また、図4(A)に示すように、固定部40は水平方向にスライド移動可能となっている。なお、上記装置であると、従来のロッドにサンプルを巻きつける方法などと異なり、サンプルに張力や摩擦を発生させることなく、曲げの負荷に対しての耐久評価することが可能で好ましい。
 次に、図4(B)に示すように、固定部40を固定部45に近接するように移動させることで、サンプルS2の中央部を折り畳むように変形させ、さらに、図4(C)に示すように、サンプルS2の固定部40、45で固定された対向する2つの辺部S2a、S2bの間隔φが10mmとなる位置まで固定部40を移動させた後、固定部40を逆方向に移動させて光学フィルム30の変形を解消させる。
 図4(A)~(C)に示すように固定部40を移動させることで、サンプルS2の中央部を180°折り畳むことができる。また、サンプルS2の屈曲部S2cが固定部40、45の下端からはみ出さないようにし、かつ以下の条件で連続折り畳み試験を行い、また固定部40、45が最接近したときの間隔φを制御することで、サンプルS2の対向する2つの辺部S2a、S2bの間隔φを10mmにできる。この場合、屈曲部S2cの外径を10mmとみなす。サンプルS2においては、サンプルS2の対向する辺部の間隔φが10mmとなるように180°折り畳む試験を10万回繰り返し行った場合に割れまたは破断が生じないことが好ましいが、サンプルS2の対向する辺部S2b、S2cの間隔φが8mm、または6mmとなるように180°折り畳む連続折り畳み試験を10万回繰り返し行った場合に割れまたは破断が生じないことがさらに好ましい。
(折り畳み条件)
・往復速度:120rpm(回毎分)
・屈曲角度:180°
 光学フィルム30の表面30A(機能層31の表面31A)は、JIS K5600-5-4:1999で規定される鉛筆硬度試験で測定されたときの硬度(鉛筆硬度)が、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。鉛筆硬度試験は、30mm×100mmの大きさに切り出した光学フィルム30をガラス板上に折れや皺がないようニチバン株式会社製のセロテープ(登録商標)で固定し、温度23±5℃および相対湿度30%以上70%以下の環境下で、光学フィルム30の表面30Aに対し鉛筆硬度試験機(例えば、製品名「鉛筆引っかき塗膜硬さ試験機(電動式)」、株式会社東洋精機製作所製)を用いて、鉛筆(例えば、製品名「ユニ」、三菱鉛筆株式会社製)に750gの荷重を加えながら鉛筆を1mm/秒の移動速度で移動させることにより行うものとする。鉛筆硬度は、鉛筆硬度試験において光学フィルムの表面に傷が付かなかった最も高い硬度とする。なお、鉛筆硬度の測定の際には、硬度が異なる鉛筆を複数本用いて行うが、鉛筆1本につき5回鉛筆硬度試験を行い、5回のうち4回以上光学フィルムの表面に傷が付かなかった場合には、この硬度の鉛筆においては光学フィルムの表面に傷が付かなかったと判断する。上記傷は、鉛筆硬度試験を行った光学フィルムの表面を蛍光灯下で透過観察して視認されるものを指す。
 光学フィルム30の一方の面に粘着層や接着層を介して偏光板等の他のフィルムが設けられている場合には、上記と同様に、粘着層や接着層とともに他のフィルムを剥離してから、剪断貯蔵弾性率G´やガラス転移温度の測定および折り畳み試験を行うものとする。
 光学フィルム30は、所望の大きさにカットされていてもよいが、ロール状であってもよい。光学フィルム30が所望の大きさにカットされている場合、光学フィルムの大きさは、特に制限されず、画像表示装置の表示面の大きさに応じて適宜決定される。具体的には、光学フィルム30の大きさは、例えば、2.8インチ以上500インチ以下となっていてもよい。本明細書における「インチ」とは、光学フィルムが四角形状である場合には対角線の長さを意味し、円形状である場合には直径を意味し、楕円形状である場合には、短径と長径の和の平均値を意味するものとする。ここで、光学フィルムが四角形状である場合、上記インチを求める際の光学フィルムの縦横比は、画像表示装置の表示画面として問題がなければ特に限定されない。例えば、縦:横=1:1、4:3、16:10、16:9、2:1等が挙げられる。ただし、特に、デザイン性に富む車載用途やデジタルサイネージにおいては、このような縦横比に限定されない。また、光学フィルム30の大きさが大きい場合には、任意の位置からA5サイズ(148mm×210mm)に切り出した後、各測定項目の大きさに切り出すものとする。なお、例えば、光学フィルム30がロール状になっている場合においては、光学フィルム30のロールから所定の長さを繰り出すとともに、ロールの長手方向に沿って延びる両端部を含む非有効領域ではなく、品質が安定している中心部付近の有効領域から所望の大きさに切り出すものとする。
 光学フィルム30の用途は、特に限定されないが、光学フィルム30の用途としては、例えば、スマートフォン、タブレット端末、パーソナルコンピュータ(PC)、ウェアラブル端末、デジタルサイネージ、テレビジョン、カーナビゲーション等の画像表示装置が挙げられる。また、光学フィルム30は、車載用途にも適している。上記各画像表示装置の形態としては、フォルダブル、ローラブルといったフレキシブル性を必要とする用途にも好ましい。
 画像表示装置における光学フィルム30の配置箇所は、画像表示装置の内部であってもよいが、画像表示装置の表面付近であることが好ましい。画像表示装置の表面付近に用いられる場合、光学フィルム30は、カバーガラスの代わりに用いられるカバーフィルム(ウィンドウフィルム)として機能する。
<<機能層>>
 図3に示される機能層31は、ハードコート層として機能する層である。ただし、機能層31は、他の機能を有する層であってもよい。本明細書における「ハードコート層」とは、上述した鉛筆硬度試験で鉛筆硬度が「H」以上となる層を意味する。
 ナノインデンテーション法により機能層31の変位量を測定したとき、機能層31の変位量は、50nm以上500nm以下であることが好ましい。機能層31の変位量が50nm以上であれば、良好な硬度を得ることができ、500nm以下であれば、良好な折り畳み性能を得ることができる。上記ナノインデンテーション法による変位量の測定は、30mm×30mmの大きさに切り出した光学フィルムにおいて、ブルカー(Bruker)社製の「TI950 TriboIndenter」を用いて行うことができる。具体的には、以下の測定条件で、上記圧子としてバーコビッチ圧子(三角錐、例えば、Bruker社製のTI-0039)を機能層の断面に垂直に500μNで押し込んだときの深さを測定し、これを変位量とする。ここで、バーコビッチ圧子は、樹脂層や機能層の側縁の影響を避けるために、樹脂層と機能層の界面から機能層の中央側に500nm以上離れ、機能層の両側端からそれぞれ機能層の中央側に500nm以上離れた機能層の部分内に押し込むものとする。変位量は、後述する樹脂の種類や無機粒子の含有量等によって調整できる。
(測定条件)
・制御方法:荷重制御(最大荷重500μN)
・リフト量:0nm
・予荷重(PreLoad):0.5μN
・荷重速度:20μN/秒
・保持時間:5秒
・荷重除荷速度:20μN/秒
・測定温度:23±5℃
・相対湿度:30%~70%
 機能層31の膜厚は、3μm以上10μm以下となっていることが好ましい。機能層31の膜厚が、3μm以上であれば、良好な硬度を得ることができ、また10μm以下であれば、加工性の悪化を抑制できる。本明細書における「機能層の膜厚」とは、機能層が多層構造となっている場合には、各機能層の膜厚を合計した膜厚(総厚)を意味するものとする。機能層31の膜厚の下限は5μm以上であることがより好ましく、上限は8μm以下であることがより好ましい。機能層31の膜厚は、樹脂層10の膜厚と同様の方法により測定することができる。
 機能層31は、樹脂および樹脂中に分散された無機粒子をさらに含有することが好ましい。
<樹脂>
 樹脂は、重合性化合物(硬化性化合物)の重合体(硬化物)を含む。重合性化合物は、分子内に重合性官能基を少なくとも1つ有するものである。重合性官能基としては、例えば、(メタ)アクリロイル基、ビニル基、アリル基等のエチレン性不飽和基が挙げられる。
 重合性化合物としては、多官能(メタ)アクリレートが好ましい。上記多官能(メタ)アクリレートとしては、例えば、トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、トリプロピレングリコールジ(メタ)アクリレート、ジエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、ジプロピレングリコールジ(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、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ヘキサ(メタ)アクリレート、1,6-ヘキサンジオールジ(メタ)アクリレート、ネオペンチルグリコールジ(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、ジトリメチロールプロパンテトラ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールペンタ(メタ)アクリレート、トリペンタエリスリトールオクタ(メタ)アクリレート、テトラペンタエリスリトールデカ(メタ)アクリレート、イソシアヌル酸トリ(メタ)アクリレート、イソシアヌル酸ジ(メタ)アクリレート、ポリエステルトリ(メタ)アクリレート、ポリエステルジ(メタ)アクリレート、ビスフェノールジ(メタ)アクリレート、ジグリセリンテトラ(メタ)アクリレート、アダマンチルジ(メタ)アクリレート、イソボロニルジ(メタ)アクリレート、ジシクロペンタンジ(メタ)アクリレート、トリシクロデカンジ(メタ)アクリレート、ジトリメチロールプロパンテトラ(メタ)アクリレートや、これらをPO、EO、カプロラクトン等で変性したものが挙げられる。
 これらの中でも上述した変位量を好適に満たし得ることから、3~6官能のものが好ましく、例えば、ペンタエリスリトールトリアクリレート(PETA)、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート(DPHA)、ペンタエリスリトールテトラアクリレート(PETTA)、ジペンタエリスリトールペンタアクリレート(DPPA)、トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、トリペンタエリスリトールオクタ(メタ)アクリレート、テトラペンタエリスリトールデカ(メタ)アクリレート等が好ましい。
 なお、硬度や組成物の粘度調整、密着性の改善等のために、さらに単官能(メタ)アクリレートモノマーを含んでいてもよい。上記単官能(メタ)アクリレートモノマーとしては、例えば、ヒドロキシエチルアクリレート(HEA)、グリシジルメタクリレート、メトキシポリエチレングリコール(メタ)アクリレート、イソステアリル(メタ)アクリレート、2-アクリロイルオキシエチルサクシネート、アクリロイルモルホリン、N-アクリロイルオキシエチルヘキサヒドロフタルイミド、シクロヘキシルアクリレート、テトラヒドロフリルアクリレート、イソボルニルアクリレート、フェノキシエチルアクリレート、およびアダマンチルアクリレート等が挙げられる。
 上記モノマーの重量平均分子量は、樹脂層の硬度を向上させる観点から、1000未満が好ましく、200以上800以下がより好ましい。また、上記重合性オリゴマーの重量平均分子量は、1000以上2万以下であることが好ましく、1000以上1万以下であることがより好ましく、2000以上7000以下であることがさらに好ましい。
<無機粒子>
 無機粒子としては、硬度を向上させることができれば、特に限定されないが、優れた硬度を得る観点から、シリカ粒子が好ましい。シリカ粒子の中でも、反応性シリカ粒子が好ましい。上記反応性シリカ粒子は、上記多官能(メタ)アクリレートとの間で架橋構造を構成することが可能なシリカ粒子であり、この反応性シリカ粒子を含有することで、機能層31の硬度を充分に高めることができる。
 上記反応性シリカ粒子は、その表面に反応性官能基を有することが好ましく、該反応性官能基とてしては、例えば、上記の重合性官能基が好適に用いられる。
 上記反応性シリカ粒子としては特に限定されず、従来公知のものを用いることができ、例えば、特開2008-165040号公報記載の反応性シリカ粒子等が挙げられる。また、上記反応性シリカ粒子の市販品としては、例えば、MIBK-SD、MIBK-SD-MS、MIBK-SD-L、MIBK-SD-ZL(いずれも、日産化学工業株式会社製)やV8802、V8803(いずれも、日揮触媒化成株式会社製)等が挙げられる。
 また、上記シリカ粒子は、球形シリカ粒子であってもよいが、異形シリカ粒子であることが好ましい。球形シリカ粒子と異形シリカ粒子とを混合させてもよい。なお、本明細書における「球形シリカ粒子」とは、例えば、真球状、楕円球状等のシリカ粒子を意味し、また、「異形シリカ粒子」とは、ジャガイモ状(断面観察時のアスペクト比が1.2以上40以下)のランダムな凹凸を表面に有する形状のシリカ粒子を意味する。上記異形シリカ粒子は、その表面積が球形シリカ粒子と比較して大きいため、このような異形シリカ粒子を含有することで、上記多官能(メタ)アクリレート等との接触面積が大きくなり、機能層31の硬度を向上させることができる。機能層31に含まれているシリカ粒子が異形シリカ粒子であるか否かは、機能層31の断面を透過型電子顕微鏡(TEM)または走査透過型電子顕微鏡(STEM)で観察することによって確認することができる。
 上記シリカ粒子の平均粒子径は、5nm以上200nm以下であることが好ましい。シリカ粒子の平均粒子径が5nm以上であれば、粒子自身の製造が困難にならず、粒子同士の凝集を抑制でき、また、異形にするのが困難にならない。一方、上記異形シリカ粒子の平均粒子径が200nm以下であれば、機能層に大きな凹凸が形成されるのを抑制でき、またヘイズの上昇も抑制できる。シリカ粒子が球形シリカ粒子の場合には、シリカ粒子の平均粒子径は、透過型電子顕微鏡(TEM)または走査透過型電子顕微鏡(STEM)を用いて撮影した粒子の断面の画像から20個の粒子の粒子径を測定し、20個の粒子の粒子径の算術平均値とする。また、シリカ粒子が異形シリカ粒子である場合には、シリカ粒子の平均粒子径は、透過型電子顕微鏡(TEM)または走査透過型電子顕微鏡(STEM)を用いて撮影した機能層の断面の画像から粒子の外周の2点間距離の最大値(長径)と最小値(短径)とを測定し、平均して粒子径を求め、20個の粒子の粒子径の算術平均値とする。
 上記無機粒子の大きさおよび配合量を制御することで機能層31の硬度(変位量)を制御できる。例えば、機能層31を形成する場合、上記シリカ粒子は直径が5nm以上200nm以下であり、上記重合性化合物100質量部に対して、25~60質量部であることが好ましい。
 機能層31は上述した変位量を充足する範囲で、上述した材料以外の材料を含んでいてもよく、例えば、樹脂成分の材料として、電離放射線の照射により硬化物を形成する重合性モノマーや重合性オリゴマー等を含んでいてもよい。上記重合性モノマーまたは重合性オリゴマーとしては、例えば、分子中にラジカル重合性不飽和基を有する(メタ)アクリレートモノマー、または、分子中にラジカル重合性不飽和基を有する(メタ)アクリレートオリゴマーが挙げられる。上記分子中にラジカル重合性不飽和基を有する(メタ)アクリレートモノマー、または、分子中にラジカル重合性不飽和基を有する(メタ)アクリレートオリゴマーとしては、例えば、ウレタン(メタ)アクリレート、ポリエステル(メタ)アクリレート、エポキシ(メタ)アクリレート、メラミン(メタ)アクリレート、ポリフルオロアルキル(メタ)アクリレート、シリコーン(メタ)アクリレート等のモノマーまたはオリゴマーが挙げられる。これら重合性モノマーまたは重合性オリゴマーは、1種または2種以上を組み合わせて使用してもよい。なかでも、多官能(6官能以上)で重量平均分子量が1000~1万のウレタン(メタ)アクリレートが好ましい。
 機能層31は、紫外線吸収剤、分光透過率調整剤、および/または防汚剤をさらに含んでいてもよい。
<<<他の光学フィルム>>>
 図3に示される光学フィルム30は、基材を備えていないが、図5に示される光学フィルム50のように基材を備えていてもよい。光学フィルム50は、図5に示されるように、樹脂層10と、樹脂基材51と、機能層52とをこの順で備えている。樹脂基材51は、樹脂層10に隣接していてもよい。なお、光学フィルム50においては、樹脂層10は、樹脂基材51に隣接しているが、粘着層を介して樹脂基材に貼り付けられていてもよい。
 光学フィルム50の表面50Aは、機能層52の表面52Aとなっている。本明細書においては、光学フィルムの表面は光学フィルムの片側の面を意味するものとして用いるので、光学フィルムの表面とは反対側の面は、光学フィルムの表面と区別するために裏面と称するものとする。光学フィルム50の裏面50Bは、樹脂層10における樹脂基材51側の面とは反対側の面となっている。
 光学フィルム50は、温度23±5℃および相対湿度30%以上70%以下の環境下および温度-40℃の環境下でそれぞれ折り畳み可能となっている。好ましい折り畳み回数、好ましい対向する辺部の間隔φ、および連続折り畳み試験の条件は、光学フィルム30と同様であるので、ここでは説明を省略するものとする。
 光学フィルム50の表面50A(機能層52の表面52A)は、JIS K5600-5-4:1999で規定される鉛筆硬度試験で測定されたときの硬度(鉛筆硬度)が、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。光学フィルム50の鉛筆硬度は、光学フィルム30の鉛筆硬度と同様の方法によって測定するものとする。
 光学フィルム50は、イエローインデックス(YI)が15以下であることが好ましい。光学フィルム50のYIが15以下であれば、光学フィルムの黄色味を抑制でき、透明性が求められる用途に適用できる。光学フィルム50のイエローインデックス(YI)の上限は、10以下、5以下、または1.5以下であることがより好ましい。イエローインデックス(YI)は、温度23±5℃および相対湿度30%以上70%以下の環境下で、分光光度計(例えば、製品名「UV-2450」、島津製作所社製、光源:タングステンランプおよび重水素ランプ)内に50mm×100mmの大きさに切り出した光学フィルムの樹脂層側が光源側となるように配置した状態で測定した光学フィルムの波長300nm~780nmの透過率からJIS Z8722:2009に記載された演算式に従って色度三刺激値X、Y、Zを計算し、三刺激値X、Y、ZからASTM D1925:1962に記載された演算式に従って算出された値である。光学フィルム50のイエローインデックス(YI)の上限は、10以下であることがより好ましい。上記イエローインデックス(YI)は、光学フィルム1枚に対して3回測定し、3回測定して得られた値の算術平均値とする。なお、UV-2450においては、イエローインデックスは、UV-2450に接続されたモニター上で、上記透過率の測定データを読み込み、計算項目にて「YI」の項目にチェックを入れることによって算出される。波長300nm~780nmの透過率の測定は、以下の条件で、波長300nm~780nmにおいてそれぞれ前後1nmの間で最低5ポイント分の透過率を測定し、その平均値を算出することによって求めるものとする。また、分光透過率のスペクトルにうねりが出るようであれば、デルタ5.0nmでスムージング処理を行ってもよい。
(測定条件)
・波長域:300nm~780nm
・スキャン速度:高速
・スリット幅:2.0
・サンプリング間隔:オート(0.5nm間隔)
・照明:C
・光源:D2およびWI
・視野:2°
・光源切替波長:360nm
・S/R切替:標準
・検出器:PM
・オートゼロ:ベースラインのスキャン後550nmにて実施
 光学フィルム50の全光線透過率は、85%以上であることが好ましい。光学フィルム50の全光線透過率が85%以上であれば、光学フィルム50をモバイル端末に用いた場合に充分な画像視認性を得ることができる。光学フィルム50の全光線透過率は、87%以上、または90%以上であることが好ましい。
 上記全光線透過率は、温度23±5℃および相対湿度30%以上70%以下の環境下で、ヘイズメーター(例えば、製品名「HM-150」、株式会社村上色彩技術研究所製)を用いてJIS K7361-1:1997に準拠した方法により測定することができる。上記全光線透過率は、光学フィルムを50mm×100mmの大きさに切り出した後、カールや皺がなく、かつ指紋や埃等がない状態で設置し、光学フィルム1枚に対して3回測定し、3回測定して得られた値の算術平均値とする。本明細書における「3回測定する」とは、同じ場所を3回測定するのではなく、異なる3箇所を測定することを意味するものとする。光学フィルム50においては、目視した表面50Aは平坦であり、かつ樹脂層10等の積層する層も平坦であり、また膜厚のばらつきも±10%の範囲内に収まる。したがって、切り出した光学フィルムの異なる3箇所で全光線透過率を測定することで、おおよその光学フィルムの面内全体の全光線透過率の平均値が得られると考えられる。全光線透過率のばらつきは、測定対象が1m×3000mと長尺であっても、5インチのスマートフォン程度の大きさであっても、±10%以内である。なお、光学フィルムを上記大きさに切り出せない場合には、例えば、HM-150は測定する際の入口開口が20mmφであるので、直径21mm以上となるようなサンプル大きさが必要になる。このため、22mm×22mm以上の大きさに光学フィルムを適宜切り出してもよい。光学フィルムの大きさが小さい場合は、光源スポットが外れない範囲で少しずつずらす、または角度を変えるなどして測定点を3箇所にする。
 光学フィルム50のヘイズ値は2.0%以下であることが好ましい。光学フィルム50の上記ヘイズ値が2.0%以下であれば、光学フィルム50をモバイル端末に用いた場合、画像表示面の白化を抑制できる。上記ヘイズ値は、1.5%以下、1.0%以下、または0.5%以下であることがより好ましい。
 上記ヘイズ値は、温度23±5℃および相対湿度30%以上70%以下の環境下で、ヘイズメーター(例えば、製品名「HM-150」、株式会社村上色彩技術研究所製)を用いてJIS K7136:2000に準拠した方法により測定することができる。具体的には、ヘイズ値は、全光線透過率の測定方法と同様の方法により測定する。
 光学フィルム50の表面50A側や裏面50B側に粘着層や接着層を介して偏光板等の他のフィルムが設けられている場合には、粘着層や接着層とともに他のフィルムを剥離してから、折り畳み試験、イエローインデックス測定、全光線透過率測定、ヘイズ値測定等を行うものとする。なお、このような剥離工程があったとしても、これらの試験やこれらの測定には大きな影響はない。ヘイズ値の測定は、粘着層や接着層の剥離後、さらに粘着層または接着層の汚れをアルコールで良く拭き取ってから行うものとする。
 光学フィルム50の用途としては、特に限定されず、光学フィルム30の欄で記載した用途と同様の用途が挙げられる。
<<樹脂基材>>
 樹脂基材51は、光透過性を有している。本明細書における「光透過性」とは、光を透過させる性質を意味し、例えば、全光線透過率が50%以上、好ましくは70%以上、より好ましくは80%以上、特に好ましくは90%以上であることを含む。光透過性とは、必ずしも透明である必要はなく、半透明であってもよい。
 樹脂基材51は、例えば、ポリイミド系樹脂、ポリアミドイミド系樹脂、ポリアミド系樹脂、およびポリエステル系樹脂(例えば、ポリエチレンテレフタレート樹脂やポリエチレンナフタレート樹脂)からなる群から選択される1種以上の樹脂を含むことが好ましい。
 これらの樹脂の中でも、連続折り畳み試験において割れまたは破断が発生しにくいだけでなく、優れた硬度および透明性をも有し、また、耐熱性にも優れ、焼成することにより、さらに優れた硬度および透明性を付与することもできる観点から、ポリイミド系樹脂、ポリアミド系樹脂、またはこれらの混合物が好ましい。
 ポリイミド系樹脂は、テトラカルボン酸成分とジアミン成分とを反応させて得られるものである。ポリイミド系樹脂としては、特に限定されないが、例えば、優れた光透過性および優れた剛性を有する点から、下記一般式(5)および下記一般式(7)で表される構造からなる群から選ばれる少なくとも1種の構造を有することが好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000005
 上記一般式(5)において、Rはテトラカルボン酸残基である4価の基、Rは、trans-シクロヘキサンジアミン残基、trans-1,4-ビスメチレンシクロヘキサンジアミン残基、4,4’-ジアミノジフェニルスルホン残基、3,4’-ジアミノジフェニルスルホン残基、および下記一般式(6)で表される2価の基からなる群から選ばれる少なくとも1種の2価の基を表す。nは繰り返し単位数を表し、1以上である。本明細書において、「テトラカルボン酸残基」とは、テトラカルボン酸から、4つのカルボキシル基を除いた残基をいい、テトラカルボン酸二無水物から酸二無水物構造を除いた残基と同じ構造を表す。また、「ジアミン残基」とは、ジアミンから2つのアミノ基を除いた残基をいう。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000006
 上記一般式(6)において、RおよびRはそれぞれ独立して、水素原子、アルキル基、またはパーフルオロアルキル基を表す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000007
 上記一般式(7)において、Rはシクロヘキサンテトラカルボン酸残基、シクロペンタンテトラカルボン酸残基、ジシクロヘキサン-3,4,3’,4’-テトラカルボン酸残基、および4,4'-(ヘキサフルオロイソプロピリデン)ジフタル酸残基からなる群から選ばれる少なくとも1種の4価の基、R10は、ジアミン残基である2価の基を表す。n’は繰り返し単位数を表し、1以上である。
 上記一般式(5)における、Rはテトラカルボン酸残基であり、前記例示されたようなテトラカルボン酸二無水物から酸二無水物構造を除いた残基とすることができる。上記一般式(5)におけるRとしては、中でも、光透過性を向上し、かつ剛性を向上する点から、4,4’-(ヘキサフルオロイソプロピリデン)ジフタル酸残基、3,3’,4,4’-ビフェニルテトラカルボン酸残基、ピロメリット酸残基、2,3’,3,4’-ビフェニルテトラカルボン酸残基、3,3’,4,4’-ベンゾフェノンテトラカルボン酸残基、3,3’,4,4’-ジフェニルスルホンテトラカルボン酸残基、4,4'-オキシジフタル酸残基、シクロヘキサンテトラカルボン酸残基、およびシクロペンタンテトラカルボン酸残基からなる群から選択される少なくとも1種を含むことが好ましく、さらに、4,4’-(ヘキサフルオロイソプロピリデン)ジフタル酸残基、4,4’-オキシジフタル酸残基、および3,3’,4,4’-ジフェニルスルホンテトラカルボン酸残基からなる群から選択される少なくとも1種を含むことが好ましい。
 Rにおいて、これらの好適な残基を合計で、50モル%以上含むことが好ましく、さらに70モル%以上含むことが好ましく、よりさらに90モル%以上含むことが好ましい。
 また、Rとして、3,3’,4,4’-ビフェニルテトラカルボン酸残基、3,3’,4,4’-ベンゾフェノンテトラカルボン酸残基、およびピロメリット酸残基からなる群から選択される少なくとも1種のような剛直性を向上するのに適したテトラカルボン酸残基群(グループA)と、4,4’-(ヘキサフルオロイソプロピリデン)ジフタル酸残基、2,3’,3,4’-ビフェニルテトラカルボン酸残基、3,3’,4,4’-ジフェニルスルホンテトラカルボン酸残基、4,4'-オキシジフタル酸残基、シクロヘキサンテトラカルボン酸残基、およびシクロペンタンテトラカルボン酸残基からなる群から選択される少なくとも1種のような透明性を向上するのに適したテトラカルボン酸残基群(グループB)とを混合して用いることも好ましい。
 この場合、前記剛直性を向上するのに適したテトラカルボン酸残基群(グループA)と、透明性を向上するのに適したテトラカルボン酸残基群(グループB)との含有比率は、透明性を向上するのに適したテトラカルボン酸残基群(グループB)1モルに対して、前記剛直性を向上するのに適したテトラカルボン酸残基群(グループA)が0.05モル以上9モル以下であることが好ましく、さらに0.1モル以上5モル以下であることが好ましく、よりさらに0.3モル以上4モル以下であることが好ましい。
 上記一般式(5)におけるRとしては、中でも、光透過性を向上し、かつ剛性を向上する点から、4,4’-ジアミノジフェニルスルホン残基、3,4’-ジアミノジフェニルスルホン残基、および上記一般式(6)で表される2価の基からなる群から選ばれる少なくとも1種の2価の基であることが好ましく、さらに、4,4’-ジアミノジフェニルスルホン残基、3,4’-ジアミノジフェニルスルホン残基、ならびに、RおよびRがパーフルオロアルキル基である上記一般式(6)で表される2価の基からなる群から選ばれる少なくとも1種の2価の基であることが好ましい。
 上記一般式(7)におけるRとしては、中でも、光透過性を向上し、かつ剛性を向上する点から、4,4'-(ヘキサフルオロイソプロピリデン)ジフタル酸残基、3,3’,4,4’-ジフェニルスルホンテトラカルボン酸残基、およびオキシジフタル酸残基を含むことが好ましい。
 Rにおいて、これらの好適な残基を、50モル%以上含むことが好ましく、さらに70モル%以上含むことが好ましく、よりさらに90モル%以上含むことが好ましい。
 上記一般式(7)におけるR10はジアミン残基であり、前記例示されたようなジアミンから2つのアミノ基を除いた残基とすることができる。上記一般式(3)におけるR6としては、中でも、光透過性を向上し、かつ剛性を向上する点から、2,2’-ビス(トリフルオロメチル)ベンジジン残基、ビス[4-(4-アミノフェノキシ)フェニル]スルホン残基、4,4’-ジアミノジフェニルスルホン残基、2,2-ビス[4-(4-アミノフェノキシ)フェニル]ヘキサフルオロプロパン残基、ビス[4-(3-アミノフェノキシ)フェニル]スルホン残基、4,4’-ジアミノ-2,2’-ビス(トリフルオロメチル)ジフェニルエーテル残基、1,4-ビス[4-アミノ-2-(トリフルオロメチル)フェノキシ]ベンゼン残基、2,2-ビス[4-(4-アミノ-2-トリフルオロメチルフェノキシ)フェニル]ヘキサフルオロプロパン残基、4,4’-ジアミノ-2-(トリフルオロメチル)ジフェニルエーテル残基、4,4’-ジアミノベンズアニリド残基、N,N’-ビス(4-アミノフェニル)テレフタルアミド残基、および9,9-ビス(4-アミノフェニル)フルオレン残基からなる群から選ばれる少なくとも1種の2価の基を含むことが好ましく、さらに、2,2’-ビス(トリフルオロメチル)ベンジジン残基、ビス[4-(4-アミノフェノキシ)フェニル]スルホン残基、および4,4’-ジアミノジフェニルスルホン残基からなる群から選ばれる少なくとも1種の2価の基を含むことが好ましい。
 R10において、これらの好適な残基を合計で、50モル%以上含むことが好ましく、さらに70モル%以上含むことが好ましく、よりさらに90モル%以上含むことが好ましい。
 また、R10として、ビス[4-(4-アミノフェノキシ)フェニル]スルホン残基、4,4’-ジアミノベンズアニリド残基、N,N’-ビス(4-アミノフェニル)テレフタルアミド残基、パラフェニレンジアミン残基、メタフェニレンジアミン残基、および4,4’-ジアミノジフェニルメタン残基からなる群から選択される少なくとも1種のような剛直性を向上するのに適したジアミン残基群(グループC)と、2,2’-ビス(トリフルオロメチル)ベンジジン残基、4,4’-ジアミノジフェニルスルホン残基、2,2-ビス[4-(4-アミノフェノキシ)フェニル]ヘキサフルオロプロパン残基、ビス[4-(3-アミノフェノキシ)フェニル]スルホン残基、4,4’-ジアミノ-2,2’-ビス(トリフルオロメチル)ジフェニルエーテル残基、1,4-ビス[4-アミノ-2-(トリフルオロメチル)フェノキシ]ベンゼン残基、2,2-ビス[4-(4-アミノ-2-トリフルオロメチルフェノキシ)フェニル]ヘキサフルオロプロパン残基、4,4’-ジアミノ-2-(トリフルオロメチル)ジフェニルエーテル残基、および9,9-ビス(4-アミノフェニル)フルオレン残基からなる群から選択される少なくとも1種のような透明性を向上するのに適したジアミン残基群(グループD)とを混合して用いることも好ましい。
 この場合、前記剛直性を向上するのに適したジアミン残基群(グループC)と、透明性を向上するのに適したジアミン残基群(グループD)との含有比率は、透明性を向上するのに適したジアミン残基群(グループD)1モルに対して、前記剛直性を向上するのに適したジアミン残基群(グループC)が0.05モル以上9モル以下であることが好ましく、さらに0.1モル以上5モル以下であることが好ましく、0.3モル以上4モル以下であることがより好ましい。
 上記一般式(5)および上記一般式(7)で表される構造において、nおよびn’はそれぞれ独立に、繰り返し単位数を表し、1以上である。ポリイミドにおける繰り返し単位数nは、後述する好ましいガラス転移温度を示すように、構造に応じて適宜選択されれば良く、特に限定されない。平均繰り返し単位数は、通常10~2000であり、さらに15~1000であることが好ましい。
 また、ポリイミド系樹脂は、その一部にポリアミド構造を含んでいても良い。含んでいても良いポリアミド構造としては、例えば、トリメリット酸無水物のようなトリカルボン酸残基を含むポリアミドイミド構造や、テレフタル酸のようなジカルボン酸残基を含むポリアミド構造が挙げられる。
 ポリイミド系樹脂は、耐熱性の点から、ガラス転移温度が250℃以上であることが好ましく、さらに、270℃以上であることが好ましい。一方、延伸の容易さやベーク温度低減の点から、ガラス転移温度が400℃以下であることが好ましく、さらに、380℃以下であることが好ましい。
 ポリイミド系樹脂としては、例えば、下記化学式で表される構造を有する化合物が挙げられる。下記化学式中、nは、繰り返し単位であり、2以上の整数を表す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000008
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000009
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000010
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000011
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000012
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000013
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000014
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000015
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000016
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000017
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000018
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000019
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000020
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000021
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000022
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000023
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000024
 上記ポリイミド系樹脂の中でも、優れた透明性を有することから、分子内または分子間の電荷移動が起こりにくい構造を有するポリイミド系樹脂またはポリアミド系樹脂が好ましく、具体的には、上記化学式(8)~(15)等のフッ素化ポリイミド系樹脂、上記式(15)~(19)等の脂環構造を有するポリイミド系樹脂が挙げられる。
 また、上記化学式(8)~(15)等のフッ素化ポリイミド系樹脂では、フッ素化された構造を有するため、高い耐熱性を有しており、ポリイミド系樹脂からなるポリイミドフィルムの製造時の熱によって着色されることもないので、優れた透明性を有する。
 ポリアミド系樹脂は、脂肪族ポリアミドのみならず、芳香族ポリアミド(アラミド)を含む概念である。ポリアミド系樹脂としては、例えば、下記化学式(25)~(27)で表される骨格を有する化合物が挙げられる。なお、下記式中、nは、繰り返し単位であり、2以上の整数を表す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000025
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000026
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000027
 上記化学式(8)~(24)および(27)で表されるポリイミド系樹脂またはポリアミド系樹脂からなる基材は、市販のものを用いても良い。上記ポリイミド系樹脂の市販品としては、例えば、三菱ガス化学社製のネオプリム(登録商標)等が挙げられ、上記ポリアミド系樹脂を含む基材の市販品としては、例えば、東レ社製のミクトロン(登録商標)等が挙げられる。
 また、上記化学式(8)~(24)および(27)で表されるポリイミド系樹脂またはポリアミド系樹脂は、公知の方法により合成したものを用いても良い。例えば、上記化学式(8)で表されるポリイミド系樹脂の合成方法は、特開2009-132091に記載されており、具体的には、下記化学式(28)で表される4,4’-ヘキサフルオロプロピリデンビスフタル酸二無水物(FPA)と2,2’-ビス(トリフルオロメチル)-4,4’-ジアミノビフェニル(TFDB)とを反応させることにより得ることができる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000028
 上記ポリイミド系樹脂またはポリアミド系樹脂の重量平均分子量は、3000以上50万以下の範囲であることが好ましく、5000以上30万以下の範囲であることがより好ましく、1万以上20万以下の範囲であることがさらに好ましい。重量平均分子量が3000未満であると、充分な強度が得られないことがあり、50万を超えると粘度が上昇し、溶解性が低下するため、表面が平滑で膜厚が均一な基材が得られないことがある。なお、本明細書において、「重量平均分子量」とは、ゲル浸透クロマトグラフィー(GPC)により測定したポリスチレン換算値である。
 樹脂基材51は、硬度を向上させることが可能な観点から、上記化学式(8)~(15)等で表されるフッ素化ポリイミド系樹脂または上記化学式(27)等のハロゲン基を有するポリアミド系樹脂からなる基材を用いることが好ましい。なかでも、硬度をより向上させることができる観点から、上記化学式(8)で表されるポリイミド系樹脂を含む基材を用いることがより好ましい。
 ポリエステル系樹脂としては、例えば、ポリエチレンテレフタレート、ポリプロピレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレートの少なくとも1種を構成成分とする樹脂等が挙げられる。
 樹脂基材51の厚みは、10μm以上100μm以下となっていることが好ましい。樹脂基材51の厚みが10μm以上であれば、光学フィルム50のカールを抑制でき、また充分な硬度を得ることができ、さらに、光学フィルム50をRoll to Rollで製造する場合であっても、皺が発生しにくくなり、外観の悪化を招くおそれがない。一方、樹脂基材51の厚みが100μm以下であれば、光学フィルム50の折り畳み性能が良好であり、連続折り畳み試験の要件を満足させることができ、また、光学フィルム50の軽量化の面で好ましい。樹脂基材51の厚みは、樹脂層10の膜厚と同様の方法によって測定することができる。樹脂基材51の下限は20μm以上、30μm以上、または40μm以上であることがより好ましく、樹脂基材51の上限は80μm以下または50μm以下であることがより好ましい。
<<機能層>>
 機能層52は、機能層31と同様であるので、ここでは説明を省略するものとする。
<<<樹脂層および光学フィルムの製造方法>>>
 樹脂層10および光学フィルム30、50は、以下のようにして作製することができる。まず、離型フィルムの一方の面上に、バーコーター等の塗布装置によって、樹脂層用組成物を塗布し、塗膜を形成する。
<<樹脂層用組成物>>
 樹脂層用組成物は、電離放射線硬化性化合物を含んでいる。樹脂層用組成物は、電離放射線硬化性化合物の他、溶媒および重合開始剤をさらに含んでいてもよい。電離放射線硬化性化合物は、樹脂層10の欄で説明したので、ここでは説明を省略するものとする。
(溶媒)
 上記溶媒としては、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、ジアセトンアルコール)、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、ジアセトンアルコール)、エステル(酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸ブチル、酢酸n-プロピル、酢酸イソプロピル、蟻酸メチル、PGMEA)、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)、カーボネート(炭酸ジメチル、炭酸ジエチル、炭酸エチルメチル)、等が挙げられる。これらの溶媒、単独で用いられてもよく、2種類以上が併用されてもよい。なかでも、上記溶媒としては、ウレタン(メタ)アクリレート等の成分、並びに、他の添加剤を溶解或いは分散させ、樹脂層用組成物を好適に塗工できる点で、メチルイソブチルケトン、メチルエチルケトンが好ましい。
(重合開始剤)
 重合開始剤は、電離放射線照射より分解されて、ラジカルを発生して重合性化合物の重合(架橋)を開始または進行させる成分である。
 重合開始剤は、電離放射線照射によりラジカル重合を開始させる物質を放出することが可能であれば特に限定されない。重合開始剤としては、特に限定されず、公知のものを用いることができ、具体例には、例えば、アセトフェノン類、ベンゾフェノン類、ミヒラーベンゾイルベンゾエート、α-アミロキシムエステル、チオキサントン類、プロピオフェノン類、ベンジル類、ベンゾイン類、アシルホスフィンオキシド類が挙げられる。また、光増感剤を混合して用いることが好ましく、その具体例としては、例えば、n-ブチルアミン、トリエチルアミン、ポリ-n-ブチルホスフィン等が挙げられる。
 樹脂層用組成物の塗膜を形成した後、樹脂層用組成物が溶剤を含む場合は、各種の公知の方法で塗膜を、例えば30℃以上120℃以下の温度で10秒間~120秒間加熱することにより乾燥させ、溶剤を蒸発させる。
 塗膜を乾燥させた後、塗膜に紫外線等の電離放射線を照射して、硬化させる。そして、離型フィルムを剥離して、樹脂層10を得る。
 また、光学フィルム30を形成する場合には、樹脂層用組成物の塗膜を乾燥させた後、この塗膜に紫外線等の電離放射線を照射して、半硬化(ハーフキュア)させる。本明細書における「半硬化」とは、電離放射線をさらに照射すると硬化が実質的に進行することを意味する。
 その後、半硬化させた塗膜上に、バーコーター等の塗布装置によって、機能層31を形成するための機能層用組成物を塗布して、機能層用組成物の塗膜を形成する。
<機能層用組成物>
 機能層用組成物は、重合性化合物を含んでいる。機能層用組成物は、その他、必要に応じて、紫外線吸収剤、分光透過率調整剤、防汚剤、無機粒子、レベリング剤、溶剤、重合開始剤を含んでいてもよい。溶剤および重合開始剤は、樹脂層用組成物と同様であるので、ここでは説明を省略するものとする。
 機能層用組成物の塗膜を形成した後、各種の公知の方法で塗膜を、例えば30℃以上120℃以下の温度で10秒間~120秒間加熱することにより乾燥させ、溶剤を蒸発させる。
 機能層用組成物の塗膜を乾燥させた後、紫外線等の電離放射線を照射して、塗膜を完全硬化(フルキュア)させて、機能層31を形成する。ただし、本明細書における「完全硬化」とは、これ以上電離放射線を照射しても硬化が実質的に進行しないことを意味する。その後、離型フィルムを剥離して、光学フィルム30を得る。
 光学フィルム50を形成する場合には、樹脂基材51の一方の面側に機能層52を形成する。機能層52は、機能層31と同様の方法によって形成することができる。そして、樹脂基材51における機能層52が形成されている面とは反対側の面に、上記と同様にして樹脂層10を形成する。これにより、光学フィルム50を得ることができる。
 本実施形態によれば、樹脂層10における25℃、500Hz以上1000Hz以下の周波数域での剪断貯蔵弾性率G´が30MPa以上200MPa以下であるので、良好な耐衝撃性を得ることができる。
 通常、剪断貯蔵弾性率G´が低い樹脂は、ガラス転移温度が低いために、室温環境下で柔軟性が良好であっても、ガラス転移温度を下回る低温環境下になると、硬くなって脆くなってしまう。本実施形態によれば、樹脂層10のガラス転移温度が50℃以上であるので、室温環境下と低温環境下での樹脂層10の状態変化を抑制できる。このため、室温環境下のみならず、低温環境下でも樹脂層10の柔軟性を維持することができる。これにより、良好な折り畳み性を得ることができる。
<<<画像表示装置>>>
 光学フィルム30、50は、折り畳み可能な画像表示装置に組み込んで使用することが可能である。図6は、本実施形態に係る画像表示装置の概略構成図である。図6に示されるように、画像表示装置60は、観察者側に向けて、主に、電池等が収納された筐体61、表示素子62、円偏光板63、タッチセンサ64、および光学フィルム30がこの順で積層されている。筐体61と表示素子62との間、表示素子62と円偏光板63との間、円偏光板63とタッチセンサ64との間、タッチセンサ64と光学フィルム30との間には、光透過性を有する粘着層65や接着層が配置されており、これらの部材は粘着層65や接着層によって互いに固定されている。なお、粘着層65は、筐体61と表示素子62との間、表示素子62と円偏光板63との間、円偏光板63とタッチセンサ64との間、タッチセンサ64と光学フィルム30との間に配置されているが、粘着層の配置箇所は、光学フィルムと表示素子との間であれば、特に限定されない。
 光学フィルム30は、機能層31が樹脂層10よりも観察者側となるように配置されている。画像表示装置60においては、光学フィルム30の表面30Aが、画像表示装置60の表面60Aを構成している。
 画像表示装置60においては、表示素子62は、有機発光ダイオード等を含む有機発光ダイオード素子となっている。タッチセンサ64は、円偏光板63よりも観察者側に配置されているが、表示素子62と円偏光板63との間に配置されていてもよい。また、タッチセンサ64は、オンセル方式やインセル方式であってもよい。粘着層65としては、例えば、OCA(Optical Clear Adhesive)を用いることができる。
 本発明を詳細に説明するために、以下に実施例を挙げて説明するが、本発明はこれらの記載に限定されない。
<ハードコート層用組成物の調製>
 まず、下記に示す組成となるように各成分を配合して、ハードコート層用組成物1を得た。
(ハードコート層用組成物1)
・ジペンタエリスリトールペンタアクリレートとジペンタエリスリトールヘキサアクリレートの混合物(製品名「M403」、東亜合成株式会社製):25質量部
・ジペンタエリスリトールEO変性ヘキサアクリレート(製品名「A-DPH-6E」、新中村化学工業株式会社製):25質量部
・異形シリカ粒子(平均粒子径25nm、日揮触媒化成株式会社製):50質量部(固形分100%換算値)
・重合開始剤(1-ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、製品名「Omnirad184」、IGM Resins B.V.社製):4質量部
・フッ素系レベリング剤(製品名「F568」、DIC株式会社製):0.2質量部(固形分100%換算値)
・メチルイソブチルケトン(MIBK):150質量部
<樹脂層用組成物>
 下記に示す組成となるように各成分を配合して、樹脂層用組成物を得た。
(樹脂層用組成物1)
・ウレタンアクリレート(製品名「UV-3310B」、三菱ケミカル株式会社製):90質量部
・フェノキシエチルアクリレート(製品名「ビスコート#200」、大阪有機化学工業社製):10質量部
・重合開始剤(1-ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、製品名「Omnirad184」、IGM Resins B.V.社製):5質量部
・メチルイソブチルケトン:10質量部
(樹脂層用組成物2)
・ウレタンアクリレート(製品名「UV-3310B」、三菱ケミカル株式会社製):40質量部
・エトキシ化ペンタエリスリトールテトラアクリレート(製品名「ATM-35E」、新中村化学工業株式会社製):5質量部
・フェノキシエチルアクリレート(製品名「ビスコート#192」、大阪有機化学工業社製):5質量部
・ペンタエリスリトールトリアクリレートおよびペンタエリスリトールテトラアクリレートの混合物(製品名「KAYARAD PET-30」、日本化薬株式会社製):50質量部
・重合開始剤(1-ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、製品名「Omnirad184」、IGM Resins B.V.社製):5質量部
・メチルイソブチルケトン:10質量部
(樹脂層用組成物3)
・ウレタンアクリレート(製品名「UV-3310B」、三菱ケミカル株式会社製):35質量部
・エトキシ化ペンタエリスリトールテトラアクリレート(製品名「ATM-35E」、新中村化学工業株式会社製):10質量部
・フェノキシエチルアクリレート(製品名「ビスコート#192」、大阪有機化学工業社製):5質量部
・ペンタエリスリトールトリアクリレートおよびペンタエリスリトールテトラアクリレートの混合物(製品名「KAYARAD PET-30」、日本化薬株式会社製):50質量部
・重合開始剤(1-ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、製品名「Omnirad184」、IGM Resins B.V.社製):5質量部
・メチルイソブチルケトン:10質量部
(樹脂層用組成物4)
・ウレタンアクリレート(製品名「UV-3310B」、三菱ケミカル株式会社製):25質量部
・エトキシ化ペンタエリスリトールテトラアクリレート(製品名「ATM-35E」、新中村化学工業株式会社製):20質量部
・フェノキシエチルアクリレート(製品名「ビスコート#192」、大阪有機化学工業社製):5質量部
・ペンタエリスリトールトリアクリレートおよびペンタエリスリトールテトラアクリレートの混合物(製品名「KAYARAD PET-30」、日本化薬株式会社製):50質量部
・重合開始剤(1-ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、製品名「Omnirad184」、IGM Resins B.V.社製):5質量部
・メチルイソブチルケトン:10質量部
(樹脂層用組成物5)
・ウレタンアクリレート(製品名「UV-3310B」、三菱ケミカル株式会社製):15質量部
・エトキシ化ペンタエリスリトールテトラアクリレート(製品名「ATM-35E」、新中村化学工業株式会社製):30質量部
・ジシクロペンタニルアクリレ-ト(製品名「FA-513AS」、日立化成株式会社製):5質量部
・ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート(製品名「KAYARAD DPHA」、日本化薬株式会社製):50質量部
・重合開始剤(1-ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、製品名「Omnirad184」、IGM Resins B.V.社製):5質量部
・メチルイソブチルケトン:10質量部
(樹脂層用組成物6)
・ウレタンアクリレート(製品名「UV-3310B」、三菱ケミカル株式会社製):90質量部
・フェノキシエチルアクリレート(製品名「ビスコート#150D」、大阪有機化学工業社製):10質量部
・重合開始剤(1-ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、製品名「Omnirad184」、IGM Resins B.V.社製):5質量部
・メチルイソブチルケトン:10質量部
(樹脂層用組成物7)
・ウレタンアクリレート(製品名「UV-3310B」、三菱ケミカル株式会社製):40質量部
・エトキシ化ペンタエリスリトールテトラアクリレート(製品名「ATM-35E」、新中村化学工業株式会社製):5質量部
・フェノキシエチルアクリレート(製品名「ビスコート#192」、大阪有機化学工業社製):5質量部
・ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート(製品名「KAYARAD DPHA」、日本化薬株式会社製):50質量部
・重合開始剤(1-ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、製品名「Omnirad184」、IGM Resins B.V.社製):5質量部
・メチルイソブチルケトン:10質量部
(樹脂層用組成物8)
・ウレタンアクリレート(製品名「UV-3310B」、三菱ケミカル株式会社製):30質量部
・エトキシ化ペンタエリスリトールテトラアクリレート(製品名「ATM-35E」、新中村化学工業株式会社製):60質量部
・ジシクロペンタニルアクリレ-ト(製品名「FA-513AS」、日立化成株式会社製):10質量部
・重合開始剤(1-ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、製品名「Omnirad184」、IGM Resins B.V.社製):5質量部
・メチルイソブチルケトン:10質量部
(樹脂層用組成物9)
・ウレタンアクリレート(製品名「UV-3310B」、三菱ケミカル株式会社製):80質量部
・エトキシ化ペンタエリスリトールテトラアクリレート(製品名「ATM-35E」、新中村化学工業株式会社製):10質量部
・フェノキシエチルアクリレート(製品名「ビスコート#192」、大阪有機化学工業社製):10質量部
・重合開始剤(1-ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、製品名「Omnirad184」、IGM Resins B.V.社製):5質量部
・メチルイソブチルケトン:10質量部
<実施例1>
 離型フィルムとして、厚さ50μmのポリエチレンテレフタレート基材(製品名「コスモシャイン(登録商標)A4100」、東洋紡株式会社製)を準備し、ポリエチレンテレフタレート基材の未処理面側に、バーコーターで樹脂層用組成物1を塗布して、塗膜を形成した。そして、形成した塗膜に対して、70℃、1分間加熱することにより塗膜中の溶剤を蒸発させ、紫外線照射装置(フュージョンUVシステムズジャパン社製、光源Hバルブ)を用いて、紫外線を空気中にて積算光量が100mJ/cmになるように照射して塗膜を半硬化(ハーフキュア)させて、膜厚100μmのウレタン系樹脂からなる樹脂層を形成した。
 次いで、半硬化させた塗膜の表面に、バーコーターでハードコート層用組成物1を塗布し、塗膜を形成した。その後、形成した塗膜に対して、70℃、1分間加熱することにより塗膜中の溶剤を蒸発させ、紫外線照射装置(フュージョンUVシステムズジャパン社製、光源Hバルブ)を用いて、紫外線を酸素濃度が200ppm以下の条件下にて積算光量が300mJ/cmになるように照射して塗膜を完全硬化(フルキュア)させた。これにより、膜厚5μmのハードコート層を形成した。
 その後、ポリエチレンテレフタレート基材から樹脂層を剥離し、これにより、ウレタン系樹脂からなる樹脂層とハードコート層からなる光学フィルムを得た。
 各層の膜厚は、走査透過型電子顕微鏡(STEM)(製品名「S-4800」、株式会社日立ハイテクノロジーズ製)を用いて、光学フィルムの断面を撮影し、その断面の画像において各層の膜厚を10箇所測定し、その10箇所の膜厚の算術平均値とした。光学フィルムの断面写真は、以下のようにして撮影した。まず、1mm×10mmに切り出した光学フィルムを包埋樹脂によって包埋したブロックを作製し、このブロックから一般的な切片作製方法によって穴等がない均一な、厚さ70nm以上100nm以下の切片を切り出した。切片の作製には、ライカ マイクロシステムズ株式会社のウルトラミクロトーム EM UC7を用いた。そして、この穴等がない均一な切片を測定サンプルとした。その後、走査透過型電子顕微鏡(STEM)を用いて、測定サンプルの断面写真を撮影した。各層の断面写真を撮影する際には、検出器を「TE」、加速電圧を「30kV」、エミッション電流を「10μA」に設定してSTEM観察を行った。倍率については、フォーカスを調節しコントラストおよび明るさを各層が見分けられるか観察しながら100倍~10万倍で適宜調節した。倍率については、フォーカスを調節しコントラストおよび明るさを各層が見分けられるか観察しながら5000倍~20万倍で適宜調節した。なお、STEM観察の際には、さらに、ビームモニタ絞りを「3」に設定し、対物レンズ絞りを「3」に設定し、またW.D.を「8mm」に設定した。実施例2~10および比較例1~4においても、実施例1と同様の手法によって各層の膜厚を測定した。
<実施例2>
 実施例2においては、樹脂層用組成物1の代わりに、樹脂層用組成物2を用いたこと以外は、実施例1と同様にして、光学フィルムを得た。
<実施例3>
 実施例3においては、樹脂層用組成物1の代わりに、樹脂層用組成物3を用いたこと以外は、実施例1と同様にして、光学フィルムを得た。
<実施例4>
 実施例4においては、樹脂層用組成物1の代わりに、樹脂層用組成物4を用いたこと以外は、実施例1と同様にして、光学フィルムを得た。
<実施例5>
 実施例5においては、樹脂層用組成物1の代わりに、樹脂層用組成物5を用いたこと以外は、実施例1と同様にして、光学フィルムを得た。
<実施例6>
 実施例6においては、樹脂層の厚みを40μmとしたこと以外は、実施例2と同様にして、光学フィルムを得た。
<実施例7>
 実施例7においては、樹脂層の厚みを25μmとしたこと以外は、実施例2と同様にして、光学フィルムを得た。
<実施例8>
 実施例8においては、樹脂層の厚みを75μmとしたこと以外は、実施例2と同様にして、光学フィルムを得た。
<実施例9>
 実施例9においては、樹脂層の厚みを140μmとしたこと以外は、実施例2と同様にして、光学フィルムを得た。
<実施例10>
 実施例10においては、樹脂層の厚みを160μmとしたこと以外は、実施例2と同様にして、光学フィルムを得た。
<比較例1>
 比較例1においては、樹脂層用組成物1の代わりに、樹脂層用組成物6を用いたこと以外は、実施例1と同様にして、光学フィルムを得た。
<比較例2>
 比較例2においては、樹脂層用組成物1の代わりに、樹脂層用組成物7を用いたこと以外は、実施例1と同様にして、光学フィルムを得た。
<比較例3>
 比較例3においては、樹脂層用組成物1の代わりに、樹脂層用組成物8を用いたこと以外は、実施例1と同様にして、光学フィルムを得た。
<比較例4>
 比較例4においては、樹脂層用組成物1の代わりに、樹脂層用組成物9を用いたこと以外は、実施例1と同様にして、光学フィルムを得た。
<剪断貯蔵弾性率G´測定>
 実施例および比較例に係る光学フィルムの剪断貯蔵弾性率G´を測定した。具体的には、まず、光学フィルムを10mm×5mmの長方形状に打ち抜いて、サンプルとした。そして、このサンプルを2枚準備し、動的粘弾性測定装置(製品名「Rheogel-E4000」、株式会社ユービーエム製)のオプションである固体剪断用治具に取り付けた。具体的には、固体剪断用治具は、厚みが1mmの1枚の金属製の固体剪断板と、この固体剪断板の両側に配置された2つのL型金具を備えており、固体剪断板と一方のL型金具との間で一方のサンプルを挟み、かつ固体剪断板と他方のL型金具で他方のサンプルを挟んだ。この場合、樹脂層が固体剪断板側となり、ハードコート層がL型金具側となるようにサンプルを挟んだ。そして、ビスでL型金具間を締めて、サンプルを固定した。次いで、動的粘弾性測定装置(製品名「Rheogel-E4000」、株式会社ユービーエム製)に上部チャックおよび下部チャックからなる引張り試験用チャックを取り付けた後、上部チャックと下部チャックの間に固体剪断用治具をチャック間距離20mmで設置した。そして、設定温度を25℃とし2℃/minで昇温させた。この状態で、固体剪断板を固定しながら2つのL型金具に歪み量1%かつ周波数500Hz以上1000Hz以下の範囲の縦振動を与えながら、25℃で固体の動的粘弾性測定を行い、光学フィルムの剪断貯蔵弾性率G´を測定した。ここで、光学フィルムにおける500Hz以上1000Hz以下の周波数域での剪断貯蔵弾性率G´は、L型金具に周波数500Hz、750Hz、950Hzの縦振動をそれぞれ与えて、それぞれの周波数において光学フィルムの剪断貯蔵弾性率G´を測定し、これらの剪断貯蔵弾性率G´の算術平均値を求め、さらに、この測定を3回繰り返し、それぞれ得られた3つの算術平均値をさらに算術平均した値とした。なお、光学フィルムにおいては、樹脂層の方がハードコート層よりも柔らかいので、光学フィルムの剪断貯蔵弾性率G´は樹脂層の剪断貯蔵弾性率G´とみなすことができる。
<ガラス転移温度Tg測定>
 実施例および比較例に係る光学フィルムのガラス転移温度Tgを測定した。具体的には、まず、光学フィルムから剪断貯蔵弾性率G´測定で使用したサンプルと同じ大きさのサンプルを得て、サンプルを剪断貯蔵弾性率G´測定と同様に動的粘弾性測定装置(製品名「Rheogel-E4000」、株式会社ユービーエム製)に取り付けた。そして、設定温度を-50℃とし2℃/minで昇温させた。この状態で、固体剪断板を固定しながら2つのL型金具に歪み量1%かつ周波数500Hz以上1000Hz以下の範囲の縦振動を与えながら、固体の動的粘弾性測定を行い、光学フィルムの剪断損失正接tanδを測定した。ここで、光学フィルムにおける500Hz以上1000Hz以下の周波数域での剪断損失正接tanδは、L型金具に周波数500Hz、750Hz、950Hzの縦振動をそれぞれ与えて、それぞれの周波数において光学フィルムの剪断損失正接tanδを測定し、これらの剪断損失正接tanδからピークとなる温度をそれぞれ求めて、ガラス転移温度の算術平均値を求めた。さらに、この測定を3回繰り返し、それぞれ得られた3つの算術平均値をさらに算術平均した値とした。なお、光学フィルムにおいては、樹脂層の方がハードコート層よりも柔らかいので、光学フィルムのガラス転移温度Tgは樹脂層のガラス転移温度Tgとみなすことができる。
<耐衝撃性試験>
 実施例および比較例に係る光学フィルムを用いて、耐衝撃性試験を行った。具体的には、厚さ0.7mmのソーダガラスの表面に、ハードコート層側が上側となるように実施例および比較例に係る光学フィルムを直接置き、高さ30cmの位置から重さ100g、直径30mmの鉄球を光学フィルムのハードコート層の表面に落下させる耐衝撃性試験を各3回行った。なお、耐衝撃性試験において、鉄球を落下させる位置はその都度変えるものとした。そして、耐衝撃性試験後の光学フィルムにおいて、目視によってハードコート層の表面が凹んでいるか評価した。評価結果は、以下の通りとした。
 A:ハードコート層を正面および斜めから観察した場合の両方において、ハードコート層の表面に凹みが確認されなかった。
 B:ハードコート層を正面および斜めから観察した場合のいずれかにおいて、ハードコート層の表面に凹みが確認されたが、実使用上問題のないレベルであった。
 C:ハードコート層を正面から観察した場合にはハードコート層の表面に凹みが観察されなかったが、斜め観察した場合にはハードコート層の表面に凹みが確認された。
 D:ハードコート層を正面および斜めから観察した場合の両方において、ハードコート層の表面に明らかな凹みが観察された。
<折り畳み性>
 実施例および比較例に係る光学フィルムに対して連続折り畳み試験を行い、折り畳み性を評価した。具体的には、まず、光学フィルムから30mm×100mmの大きさのサンプルを切り出した。そして、切り出したサンプルの対向する2つの辺部を、平行に配置された折り畳み耐久試験機(例えば、製品名「U字伸縮試験機DLDMLH-FS」、ユアサシステム機器株式会社製、IEC62715-6-1準拠)の固定部でそれぞれ固定した。その後、図4(C)に示したように対向する2つの辺部の最小間隔φが10mmとなり、かつ光学フィルムの表面側(ハードコート層側)が外側となるように以下の条件で10万回180°に折り畳む連続折り畳み試験を行い、屈曲部に変形や割れまたは破断が生じていないか調べた。連続折り畳み試験は、室温(23℃)、相対湿度50%の室温環境下と、低温(-40℃)の低温環境下でそれぞれ行った。評価基準は、以下の通りとした。
 A:連続折り畳み試験において、屈曲部に変形や割れまたは破断が生じていなかった。
 B:連続折り畳み試験において、屈曲部に実用上問題ないレベルの変形が確認されたが、割れまたは破断は生じていなかった。
 C:連続折り畳み試験において、屈曲部に変形が明確に確認されたが、割れまたは破断は生じていなかった。
 D:連続折り畳み試験において、屈曲部に割れまたは破断が生じていた。
<鉛筆硬度>
 実施例および比較例に係る光学フィルムの表面(ハードコート層の表面)における鉛筆硬度を、JIS K5600-5-4:1999に基づいてそれぞれ測定した。具体的には、まず、30mm×100mmの大きさに切り出した光学フィルムを、厚さ2mmのガラス板上に折れや皺がないようニチバン株式会社製のセロテープ(登録商標)で固定した。そして、鉛筆硬度試験機(製品名「鉛筆引っかき塗膜硬さ試験機(電動式)」、株式会社東洋精機製作所製)を用いて、温度23℃および相対湿度50%の環境下で、鉛筆(製品名「ユニ」、三菱鉛筆株式会社製)に750gの荷重をかけながら、鉛筆を速度1mm/秒で移動させた。鉛筆硬度は、鉛筆硬度試験において光学フィルムの表面(ハードコート層の表面)に傷が付かなかった最も高い硬度とした。なお、鉛筆硬度の測定の際には、硬度が異なる鉛筆を複数本用いて行うが、鉛筆1本につき5回鉛筆硬度試験を行い、5回のうち4回以上蛍光灯下で光学フィルムの表面を透過観察した際に光学フィルムの表面に傷が視認されなかった場合には、この硬度の鉛筆においては光学フィルムの表面に傷が付かなかったと判断した。
 以下、結果を表1に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000029
 以下、結果について述べる。比較例2に係る光学フィルムは、樹脂層の剪断貯蔵弾性率G´が高すぎたので、常温の折り畳み性に劣っており、また比較例3に係る光学フィルムは、樹脂層の剪断貯蔵弾性率G´が低すぎたので、耐衝撃性に劣っていた。また、比較例1、4に係る光学フィルムは、樹脂層のガラス転移温度が低すぎたので、室温環境下では折り畳み性が良好であったものの、低温環境下では折り畳み性が劣っていた。これに対し、実施例1~10に係る光学フィルムは、剪断貯蔵弾性率G´が30MPa以上200MPa以下であったので、耐衝撃性が良好であり、また樹脂層のガラス転移温度が50℃以上であったので、室温環境下のみならず、低温環境下でも折り畳み性が良好であった。
10…樹脂層
30、50…光学フィルム
31…機能層
51…樹脂基材
52…機能層
60…画像表示装置
62…表示素子

Claims (9)

  1.  画像表示装置に用いられる樹脂層であって、
     前記樹脂層における25℃、500Hz以上1000Hz以下の周波数域での剪断貯蔵弾性率G´が、30MPa以上200MPa以下であり、
     前記樹脂層のガラス転移温度が、50℃以上である、樹脂層。
  2.  膜厚が20μm以上150μm以下である、請求項1に記載の樹脂層。
  3.  折り畳み可能な積層構造の光学フィルムであって、
     少なくとも請求項1または2に記載の樹脂層を備える、光学フィルム。
  4.  前記樹脂層の一方の面側に設けられた機能層をさらに備える、請求項3に記載の光学フィルム。
  5.  前記樹脂層の一方の面側に設けられた樹脂基材をさらに備える、請求項3または4に記載の光学フィルム。
  6.  前記光学フィルムにおいて、前記光学フィルムの対向する辺部の間隔が10mmとなるように180°折り畳む試験を23℃の環境下で10万回繰り返し行った場合に割れまたは破断が生じない、請求項3ないし5のいずれか一項に記載の光学フィルム。
  7.  前記光学フィルムにおいて、前記光学フィルムの対向する辺部の間隔が10mmとなるように180°折り畳む試験を-40℃の環境下で10万回繰り返し行った場合に割れまたは破断が生じない、請求項6に記載の光学フィルム。
  8.  表示素子と、
     前記表示素子よりも観察者側に配置された請求項1または2に記載の樹脂層、あるいは請求項3ないし7のいずれか一項に記載の光学フィルムと、
     を備える、画像表示装置。
  9.  前記表示素子が、有機発光ダイオード素子である、請求項8に記載の画像表示装置。
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