本发明涉及一种光学薄膜、图像显示装置以及光学薄膜的制造方法。
背景技术：
一直以来，作为液晶显示器(lcd)或等离子体显示器(pdp)、电致发光显示器(eld)等图像显示装置的保护部件，使用了在三乙酰纤维素(tac)基材的表面形成有硬涂层的光学薄膜。但是，近年来提出了使用包含以透湿度更低的(甲基)丙烯酸类树脂为主成分的透明塑料基材的光学薄膜(例如，专利文献1和专利文献2)。
专利文献1中公开了如下硬涂膜，其在透明塑料薄膜基材的至少一个面上具有硬涂层，该硬涂膜的特征在于，使用硬涂层形成材料而形成，该硬涂层形成材料中，透明塑料薄膜基材含有丙烯酸类树脂和甲基丙烯酸类树脂中的至少一者，硬涂层含有多元醇丙烯酸酯和多元醇丙烯酸甲酯中的至少一者。
专利文献2中公开了如下硬涂膜，其具有以(甲基)丙烯酸类树脂为主成分的基材薄膜以及硬涂层，该硬涂膜的特征在于，在基材薄膜的硬涂层侧的界面附近形成有构成基材薄膜的材料与构成硬涂层的材料相容而成的相容层。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2009-185282号公报
专利文献2：日本特开2013-222153号公报
技术实现要素：
发明要解决的技术课题
对用作图像显示装置的保护部件的光学薄膜要求不会降低图像的可见性以及具有高表面硬度。
专利文献1中所公开的硬涂膜中公开了在硬涂层形成材料中的多元醇丙烯酸酯和多元醇丙烯酸甲酯中的至少一者的含量低的(50质量％以下)状态下，以特定溶剂和特定干燥条件使硬度和密合性良好的技术，但是对于图像的可见性并未进行确认。并且，专利文献2中所公开的硬涂膜中记载有通过相容层的形成而基材薄膜与硬涂层具有优异的密合性，而且能够在这些层间防止干涉条纹的产生的内容，但是未得到足够高的表面硬度。
本发明是鉴于上述情况而完成的，其课题在于提供一种光学薄膜，其具有以(甲基)丙烯酸类树脂为主成分的基材薄膜以及硬涂层，该光学薄膜用作图像显示装置的保护部件时不会降低图像的可见性并且具有高表面硬度。本发明的课题还在于提供一种图像的可见性高且具有表面硬度高的图像显示面的图像显示装置。
用于解决技术课题的手段
本发明人等为了解决上述课题而进行深入研究的结果，发现能够得到具有高表面硬度且很难产生干涉不均的光学薄膜。本发明是根据该见解而完成的。
即，本发明提供下述[1]～[13]。
[1]一种光学薄膜，其包含：含有(甲基)丙烯酸类树脂的基材薄膜；以及将含有固化性化合物的第1组合物进行固化而成的第1固化层，所述光学薄膜中，
上述第1固化层由相容层和第1硬涂层形成，
上述相容层和上述第1硬涂层从上述基材薄膜侧依次设置，上述第1固化层侧的上述光学薄膜表面的铅笔硬度为h以上，
对反射率谱进行傅立叶变换而得到的功率谱的峰值强度值为0.001～0.030，所述反射率谱从所述光学薄膜的上述第1固化层侧，通过光学干涉方式的非接触表面形状测量进行测定而得。
[2]根据[1]所述的光学薄膜，其中，
上述第1硬涂层的膜厚为2.0μm～7.0μm，并且上述相容层的膜厚超过1.0μm且为10μm以下。
[3]根据[1]或[2]所述的光学薄膜，其中，
上述固化性化合物的分子量为400以下，并且在1个分子中具有3个以上的(甲基)丙烯酰基，相对于上述第1组合物的固体成分质量，上述第1组合物含有70质量％以上的上述固化性化合物。
[4]根据[1]至[3]中任一项所述的光学薄膜，其包含第2硬涂层，
上述基材薄膜、上述第1硬涂层、上述第2硬涂层依次设置。
[5]根据[4]所述的光学薄膜，其中，
上述第2硬涂层为将含有固化性化合物的第2组合物进行固化而得的层，
相对于上述第2组合物的固体成分质量，上述第2组合物含有小于70质量％的分子量为400以下且在1个分子中具有3个以上(甲基)丙烯酰基的固化性化合物。
[6]根据[4]或[5]所述的光学薄膜，其中，
上述第1硬涂层的膜厚为5.0μm以下，
上述第2硬涂层的膜厚为5.0μm以下，
上述第1硬涂层与上述第2硬涂层的总膜厚为3.0μm～10μm。
[7]根据[1]至[6]中任一项所述的光学薄膜，其中，
上述第1硬涂层和上述第2硬涂层中的至少一者含有有机类抗静电剂。
[8]根据[7]所述的光学薄膜，其中，
上述有机类抗静电剂具有季铵盐。
[9]根据[1]至[8]中任一项所述的光学薄膜，其包含低折射率层。
[10]一种图像显示装置，其包含[1]至[9]中任一项所述的光学薄膜。
[11]一种光学薄膜的制造方法，其为制造包含含有(甲基)丙烯酸类树脂的基材薄膜以及第1硬涂层的光学薄膜的方法，所述制造方法包括如下步骤：
在上述基材薄膜的至少一个表面上涂布含有固化性化合物和溶剂的第1组合物；
对通过上述涂布而得到的涂布膜1进行干燥；以及
将上述干燥后的涂布膜1进行固化而形成上述第1硬涂层，
上述固化性化合物的分子量为400以下，并且在1个分子中具有3个以上的(甲基)丙烯酰基，
相对于上述第1组合物的固体成分质量，上述第1组合物含有70质量％以上的上述固化性化合物，
上述干燥在70℃～120℃下进行100秒～300秒。
[12]根据[11]所述的光学薄膜的制造方法，其中，
上述溶剂的sp值为21～25，并且沸点为150℃以下。
[13]根据[11]或[12]所述的光学薄膜的制造方法，其包括如下步骤：
在上述第1硬涂层上涂布含有固化性化合物的第2组合物；
对通过上述第2组合物的涂布而得到的涂布膜2进行干燥；以及
将上述干燥后的涂布膜2进行固化而形成第2硬涂层，
上述第1硬涂层的表面固化率为50％以下。
发明效果
根据本发明，能够提供一种具有以(甲基)丙烯酸类树脂为主成分的基材薄膜以及硬涂层，并且干涉不均小且具有高表面硬度的光学薄膜。通过使用本发明的光学薄膜，能够提供具有图像可见性高且表面硬度高的图像显示面的图像显示装置。本发明还提供上述光学薄膜的制造方法。
具体实施方式
以下，对本发明进行说明。另外，以下记载的构成要件的说明有时根据本发明的代表性实施方式和具体例而完成，但本发明并不限定于这种实施方式和具体例。
另外，本说明书中，用“～”表示的数值范围表示，将记载于“～”前后的数值作为下限值和上限值而包含的范围。
本说明书中，“(甲基)丙烯酸酯”表示“丙烯酸酯和丙烯酸甲酯中的任一方或双方”，“(甲基)丙烯酸基((meth)acryl)”表示“丙烯酸基(acryl)和甲基丙烯酸基(methacryl)中的任一方或双方”，“(甲基)丙烯酰基”表示“丙烯酰基和甲基丙烯酰基中的任一方或双方”。
1.光学薄膜
本发明的光学薄膜是能够用于图像显示装置的薄膜。本发明的光学薄膜优选用作图像显示装置的图像显示部的保护部件。本发明的光学薄膜尤其能够在图像显示装置的图像显示部的最表面发挥硬涂膜的功能。本发明的光学薄膜包含：含有(甲基)丙烯酸类树脂的基材薄膜；以及将含有具有(甲基)丙烯酰基的固化性化合物的第1组合物进行固化而成的第1固化层。在此，基材薄膜与第1固化层相邻即可，优选为直接接触。
本发明的光学薄膜的干涉不均小。具体而言，对反射率谱进行傅立叶变换而得到的功率谱的峰值强度值为0.001～0.030，所述反射率谱从所述光学薄膜的第1固化层侧，通过光学干涉方式的非接触表面形状测量进行测定而得。上述反射率谱的测定能够使用反射分光厚度仪来进行。作为反射分光厚度仪，例如能够使用otsukaelectronicsco.,ltd.制造的产品名fe-3000。
上述峰值强度值更优选为0.001～0.020。根据这种性质，在本发明的光学薄膜用作图像显示装置的保护部件时不易降低图像的可见性。
并且，对于本发明的光学薄膜，光学薄膜在第1固化层侧的表面(以基材薄膜为基准而成为第1固化层侧的光学薄膜的表面)的铅笔硬度为h以上。上述铅笔硬度优选为2h以上。本说明书中，铅笔硬度表示根据jisk5400(铅笔划痕试验方法)对层表面进行评价而得的值。
本发明中，对于得到维持充分的表面硬度并且具有优异的光学特性的光学薄膜的详细机理并不明确，但推测如下。即，为了抑制在基材薄膜上具有固化层的光学薄膜的干涉不均，需要调整基材薄膜与固化层之间的折射率差。本发明人等确认到通过使用后述第1组合物来形成第1固化层，从而在第1固化层内产生能够用扫描型电子显微镜进行观测的界面(相容层)。该相容层推测为是由形成基材薄膜的成分与形成硬涂层的成分相容(混合)而形成。而且，使用第1组合物的结果，不仅能够确保充分的表面硬度，还认为是由于该相容层形成为能够作为调整基材薄膜与固化层之间的折射率差的调整层而发挥充分的功能的程度。
如上所述，第1固化层从基材薄膜侧开始依次由相容层和第1硬涂层构成。即，本发明的光学薄膜依次包含基材薄膜、相容层以及第1硬涂层。本发明的光学薄膜还可以包含第2硬涂层、防眩层、低折射率层、高折射率层或中折射率层。
2.含有(甲基)丙烯酸类树脂的基材薄膜
含有(甲基)丙烯酸类树脂的基材薄膜将(甲基)丙烯酸类树脂作为主成分而含有。本说明书中，作为主成分而含有是表示相对于固体成分质量，含有50质量％以上。对于基材薄膜，相对于基材薄膜的固体成分质量，优选含有60质量％以上的(甲基)丙烯酸类树脂，更优选含有70质量％以上。另外，本说明书中，固体成分质量是表示除了溶剂以外的质量。
本说明书中，(甲基)丙烯酸类树脂是指(甲基)丙烯酸或(甲基)丙烯酸的衍生物聚合物。上述衍生物例如为酯。并且，“树脂”是指相同结构或不同结构的两种以上聚合性化合物的聚合物，可以是单一聚合物(均聚物)，也可以是共聚物(copolymer)。
作为(甲基)丙烯酸类树脂，优选具有环结构的丙烯酸类树脂，例如可举出具有内酯环结构或酰亚胺环结构的(甲基)丙烯酸类树脂。
关于含有内酯环的(甲基)丙烯酸类树脂，能够参考日本特开2012-250535号公报的段落0021～0047或日本特开2012-8248号公报的段落0015～0093。
作为具有酰亚胺环结构的(甲基)丙烯酸类树脂，能够参考日本特开2013-37057号公报的段落0021～0037中与具有戊二酰亚胺结构的(甲基)丙烯酸类树脂相关的记载。
作为含有(甲基)丙烯酸类树脂的基材薄膜，可以使用市售品。作为市售的含有(甲基)丙烯酸类树脂的基材薄膜，例如可举出acryprene(mitsubishirayonco.,ltd.制造)，technolloy(sumitomochemicalco.,ltd.制造)，sunduren(kanekacorporation制造)等。
基材薄膜的膜厚优选为10μm～150μm，更优选为20μm～100μm。通过将基材薄膜的膜厚设为10μm以上，能够均匀地制作基材薄膜。并且，通过将基材薄膜的膜厚设为150μm以下，能够实现光学薄膜的薄层化和轻量化。
3.第1固化层
第1固化层是将含有固化性化合物的第1组合物进行固化而成的层，并且由相容层和第1硬涂层构成。本说明书中，固化层是表示其固化层形成用组合物中所含的固化性化合物中的至少一部分作为进行聚合或进行聚合和交联而成的化合物而含有的层。
第1组合物中所含的固化性化合物优选分子量为400以下并且在1个分子中具有3个以上(甲基)丙烯酰基的固化性化合物。除了上述固化性化合物以外，第1组合物还可以含有其他固化性化合物、聚合引发剂、有机类抗静电剂、其他添加剂。
(分子量为400以下并且在1个分子中具有3个以上(甲基)丙烯酰基的固化性化合物)
作为分子量为400以下并且在1个分子中具有3个以上(甲基)丙烯酰基的固化性化合物，优选分子量为300～400，并且在1个分子中具有3个或4个(甲基)丙烯酰基的固化性化合物，更优选分子量为300～380，并且在1个分子中具有3个或4个(甲基)丙烯酰基的固化性化合物。作为该具有(甲基)丙烯酰基的固化性化合物，例如可举出季戊四醇三丙烯酸酯、季戊四醇四丙烯酸酯。第1组合物可以仅含有1种固化性化合物，也可以含有2种以上，所述固化性化合物是分子量为400以下并且在1个分子中具有3个以上(甲基)丙烯酰基的固化性化合物。
相对于第1组合物的固体成分质量，第1组合物优选含有70质量％以上的分子量为400以下并且在1个分子中具有3个以上(甲基)丙烯酰基的固化性化合物，更优选含有超过70质量％，进一步优选含有75质量％以上，尤其优选含有80质量％以上。通过含有规定量的具有上述(甲基)丙烯酰基的固化性化合物，能够得到表面硬度更高并且很难产生干涉不均的光学薄膜。
(其他固化性化合物)
第1组合物还可以含有除了分子量为400以下并且在1个分子中具有3个以上(甲基)丙烯酰基的固化性化合物以外的其他固化性化合物。
作为其他固化性化合物，例如可举出分子量为400以下并且1个分子中的(甲基)丙烯酰基为2个以下的化合物、以及分子量超过400的化合物等。作为其他固化性化合物，还优选分子量超过400并且1个分子中的(甲基)丙烯酰基为4个以上的化合物。
作为其他固化性化合物，并没有特别限定，例如可举出三乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、二丙二醇二(甲基)丙烯酸酯、聚乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、聚丙二醇二(甲基)丙烯酸酯等聚氧亚烷基二醇的(甲基)丙烯酸二酯类；季戊四醇二(甲基)丙烯酸酯等多元醇的(甲基)丙烯酸二酯类；eo改性三羟甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、po改性三羟甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、eo改性磷酸三(甲基)丙烯酸酯、三羟甲基乙烷三(甲基)丙烯酸酯、二三羟甲基丙烷四(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇四(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇五(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯、1,2,3-环己烷四甲基丙烯酸酯、聚氨酯聚丙烯酸酯、聚酯聚丙烯酸酯、己内酯改性三(丙烯酰氧基乙基)异氰脲酸酯等。
第1组合物中的其他固化性化合物的含量相对于第1组合物的固体成分质量，优选小于30质量％，更优选为20质量％以下，进一步优选为15质量％以下。
当其他固化性化合物为聚氨酯(甲基)丙烯酸酯时，相对于第1组合物的固体成分质量，优选小于15质量％，更优选为10质量％以下。这是因为，通过设为小于15质量％，容易形成相容层，并且容易得到具有充分的表面硬度的第1固化层。
并且，当第1组合物含有(甲基)丙烯酸酯聚合物等的聚合物时，其含量相对于第1组合物的固体成分质量，优选为5.0质量％以下，更优选为3.5质量％以下，进一步优选为2.0质量％以下。这是因为，通过设为5.0质量％以下，更容易形成相容层。
(聚合引发剂)
第1组合物也可以含有聚合引发剂。通过使第1组合物含有聚合引发剂，能够形成具有充分的表面硬度的第1固化层。其结果，能够对所得光学薄膜赋予充分的表面硬度。作为聚合引发剂，只要能够将第1组合物中的固化性化合物固化，则并没有特别限定，例如可举出日本特开2009-098658号公报的段落＜0133＞～＜0151＞中记载的光聚合引发剂。第1组合物中的聚合引发剂的含量相对于第1组合物的固体成分质量，优选为0.5质量％～8.0质量％，更优选为1.0质量％～5.0质量％。通过将聚合引发剂的含量设为0.5质量％以上，能够对所得光学薄膜赋予充分的表面硬度。并且，通过将聚合引发剂的含量设为8.0质量％以下，能够防止由于交联开始点增加并且固化性化合物彼此之间的交联长度下降而引起的硬度下降。
(有机类抗静电剂)
第1组合物也可以含有有机类抗静电剂。通过使第1组合物含有有机类抗静电剂，第1硬涂层含有有机类抗静电剂。通过使第1硬涂层含有有机类抗静电剂，能够对所得第1固化层、具体而言对第1硬涂层的表面赋予良好的灰尘擦拭性。例如，为了在搬运时等防污和划伤，光学薄膜也可以设有剥离膜，但是在制作具有光学薄膜的图像显示装置时，有时会在从光学薄膜将剥离膜剥离时产生因剥离带电引起的显示不均。通过含有有机类抗静电剂，能够防止从第1硬涂层表面将剥离膜剥离时等产生的这种显示不均。
另外，有机类抗静电剂优选包含于使用时(与偏振膜进行粘合时等)成为粘合的最表面的层中，因此优选第1硬涂层成为该最表面时含有有机类抗静电剂。
作为有机类抗静电剂，并没有特别限定，从廉价且处理容易度考虑，优选为具有季铵盐的有机类抗静电剂。作为该抗静电剂，例如可举出acrit1sx-3000(taiseifinechemicalco.,ltd.制造)等。第1组合物中的有机类抗静电剂的含量相对于第1组合物的固体成分质量，优选为1质量％以上，更优选为2质量％以上，并且优选为15质量％以下，更优选为14质量％以下，进一步优选为12质量％以下，尤其优选为10质量％以下。通过上述1质量％以上含量的有机类抗静电剂，能够对所得第1固化层赋予充分的防静电性。并且，通过将有机类抗静电剂的含量设为15质量％以下，能够防止硬涂层的表面硬度下降。
另外，当第1组合物含有具有季铵盐的有机类抗静电剂时，在分子量为400以下并且在1个分子中具有3个以上(甲基)丙烯酰基的固化性化合物中还具有羟基、羧基、聚氨酯基等极性基团的固化性化合物的含量，相对于第1组合物中所有固化性化合物的总质量，优选为40质量％以下。这是因为，通过将具有极性基团的固化性化合物的含量设为40质量％以下，从而因具有季铵盐的有机类抗静电剂与固化性化合物之间的相互作用而防止防静电性下降。通过在硬涂层中使具有季铵盐的有机类抗静电剂、与分子量为400以下并且在1个分子中具有3个以上的(甲基)丙烯酰基而且还具有极性基团的固化性化合物以上述范围共存，能够进一步显现良好的防静电性。有机类抗静电剂可以单独使用1种，也可以组合使用2种以上。也更优选使用由在分子内具有聚合性基团的化合物组成的抗静电剂。这是因为，还能够提高第1固化层的耐划伤性(膜强度)。
(其他添加剂)
除了上述成分以外，第1组合物也可以根据需要而含有其他添加剂。作为其他添加剂，可举出紫外线吸收剂、光稳定剂、粘度调节剂、抗氧化剂、折射率调节剂等。
作为折射率调整剂，优选不使用树脂粒子(第1组合物中相对于第1组合物的固体成分质量的含量优选为1质量％以下，更优选为0.5质量％以下，最优选为0质量％)。这是因为，可以防止在图像显示装置的图像显示部发生眩光。
当光学薄膜用作高清晰的图像显示装置(具体而言，清晰度为110ppi以上，更优选为160ppi以上)的保护部件时，以0.08mm的截止长度进行测定时的光学薄膜的算术平均粗糙度(ra)优选为0.02以下，更优选为0.01以下。如上所述，第1组合物中相对于第1组合物的固体成分质量的树脂粒子的含量为1质量％以下，由此能够在具备光学薄膜的图像显示装置的图像显示部抑制来自光学薄膜的算术平均粗糙度的眩光的发生。
当第1硬涂层成为最外层时，第1组合物还优选含有防滑剂、防污剂或流平剂等。
并且，第1组合物可以包含或不包含日本特开2013-222153号公报中所记载的含有马来酰亚胺基的树脂。当包含含有马来酰亚胺基的树脂时，第1组合物中上述含有马来酰亚胺基的树脂的含量相对于第1组合物的固体成分质量，优选为20质量％以下，更优选为5.0质量％以下，进一步优选为1.0质量％以下。不包含含有马来酰亚胺基的树脂是表示，第1组合物中上述含有马来酰亚胺基的树脂的含量相对于第1组合物的固体成分质量，为0质量％。
(溶剂)
第1组合物也可以含有溶剂。溶剂可以在第1固化层形成之前包含于第1组合物，在第1固化层中也可以实质上不含有溶剂。
溶剂优选为有机溶剂。有机溶剂优选基于hoy法的sp值为21～25，且沸点为150℃以下，更优选sp值为22～24，且沸点为120℃以下。这种有机溶剂容易溶解含有(甲基)丙烯酸类树脂的基材，因此相容层的形成变得容易。并且，能够在将第1组合物的涂膜进行干燥时防止溶剂残留在涂膜而妨碍第1组合物的涂膜的固化。作为有机溶剂，优选为甲基乙基酮或乙酸甲酯。也可以使用混合有甲基乙基酮或乙酸甲酯与其他溶剂而成的溶剂。另外，本发明中的sp值(溶解性参数)为根据hoy法计算出的值，hoy法记载于“聚合物手册第四版(polymerhandbookfourthedition)”中。
4.第1硬涂层和相容层
只要能够对所得光学薄膜赋予充分的表面硬度，则第1硬涂层的膜厚并没有特别限定，优选为7.0μm以下，更优选为2.0μm～7.0μm。通过将第1硬涂层的膜厚设为2.0μm以上，能够对所得光学薄膜赋予充分的表面硬度。并且，通过将硬涂层的膜厚设为7μm以下，能够实现所得光学薄膜的薄层化，或者能够防止切割性变差。当光学薄膜含有后述第2硬涂层时，第1硬涂层的膜厚优选为5.0μm以下。另外，本说明书中，第1硬涂层以及相容层的膜厚能够通过进行扫描型电子显微镜分析来测定。
另外，第1固化层的膜厚优选为3.0μm～17μm，更优选为4.0μm～14μm，进一步优选为5.0μm～12μm。通过设为17μm以下，能够减少第1组合物的涂布量，从而减少用于制作光学薄膜的成本。
本发明的光学薄膜包含相容层。认为相容层是将上述第1组合物进行固化而得到的层的一部分，并且通过第1组合物的成分的一部分与基材薄膜进行混合和/或渗透于基材薄膜中，从而成为形成基材薄膜的成分与形成第1硬涂层的成分彼此相容(混合存在)而成的层。通过使光学薄膜在第1硬涂层与基材薄膜之间具有相容层，能够减少干涉不均的产生。相容层的膜厚优选为1.0μm以上，更优选为超过1.0μm，进一步优选为1.1μm以上，尤其优选为2.0μm以上。相容层的膜厚的上限并没有特别限定，优选为10μm以下，更优选为7.0μm以下，进一步优选为5.0μm以下。
在第1固化层中形成的相容层的膜厚能够通过调整第1组合物中的固化性化合物的种类和含量、第1组合物的溶剂、以及将该组合物涂布于基材薄膜后的干燥条件等来进行调节。
5.第2硬涂层
本发明的光学薄膜也可以包含第2硬涂层。第2硬涂层能够作为设置在第1固化层的表面的层而设置。即，当本发明的光学薄膜包含第2硬涂层时，基材薄膜、相容层、第1硬涂层以及第2硬涂层依次进行层叠。通过设置第2硬涂层，能够实现进一步提高良好的表面硬度等功能的提高。
第2硬涂层通过将含有固化性化合物的第2组合物进行固化而形成。
作为第2组合物中所含的固化性化合物，优选具有光聚合性官能团的多官能单体或多官能低聚物。
作为光聚合性官能团，可举出(甲基)丙烯酰基、乙烯基、苯乙烯基、烯丙基等不饱和聚合性官能团等、以及环氧类化合物等开环聚合型聚合性官能团。它们之中，优选(甲基)丙烯酰基。
作为具有光聚合性官能团的光聚合性多官能单体的具体例，可举出新戊二醇丙烯酸酯、1,6-己二醇(甲基)丙烯酸酯、丙二醇二(甲基)丙烯酸酯等亚烷基二醇的(甲基)丙烯酸二酯类；三乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、二丙二醇二(甲基)丙烯酸酯、聚乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、聚丙二醇二(甲基)丙烯酸酯等聚氧亚烷基二醇的(甲基)丙烯酸二酯类；季戊四醇二(甲基)丙烯酸酯等多元醇的(甲基)丙烯酸二酯类；2,2-双{4-(丙烯酰氧基-二乙氧基)苯基}丙烷、2,2-双{4-(丙烯酰氧基-聚丙氧基)苯基}丙烷等环氧乙烷或环氧丙烷加成物的(甲基)丙烯酸二酯类；等。
而且，作为光聚合性多官能单体，还优选使用聚氨酯(甲基)丙烯酸酯类、聚酯(甲基)丙烯酸酯类、异氰脲酸丙烯酸酯类、环氧(甲基)丙烯酸酯类。
上述之中，优选多元醇与(甲基)丙烯酸的酯类，更优选在1个分子中具有3个以上(甲基)丙烯酰基的多官能单体。
具体而言，可举出(二)季戊四醇三(甲基)丙烯酸酯、(二)季戊四醇四(甲基)丙烯酸酯、(二)季戊四醇五(甲基)丙烯酸酯、(二)季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯、三季戊四醇三丙烯酸酯、三季戊四醇六三丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、三羟甲基乙烷三(甲基)丙烯酸酯、二三羟甲基丙烷四(甲基)丙烯酸酯、eo改性三羟甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、po改性三羟甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、eo改性磷酸三(甲基)丙烯酸酯、1,2,4-环己烷四(甲基)丙烯酸酯、五聚甘油三丙烯酸酯(pentaglyceroltriacrylate)、1,2,3-环己烷四甲基丙烯酸酯、聚酯聚丙烯酸酯、己内酯改性三(丙烯酰氧基乙基)异氰脲酸酯等。
而且，具有3个以上(甲基)丙烯酰基的树脂例如还可举出较低分子量的聚酯树脂、聚醚树脂、(甲基)丙烯酸树脂、环氧树脂、聚氨酯树脂、醇酸树脂、螺缩醛树脂、聚丁二烯树脂、聚硫醇多烯树脂、多元醇等多官能化合物等的低聚物或预聚物等。
作为具有3个以上(甲基)丙烯酰基的多官能丙烯酸酯类化合物类的具体化合物，能够参考日本特开2007-256844号公报的＜0096＞等的记载。
作为聚氨酯丙烯酸酯类，例如可举出使醇、多元醇和/或含有羟基的丙烯酸酯等含有羟基的化合物类与异氰酸酯类发生反应，或根据需要使通过这些反应得到的聚氨酯化合物被(甲基)丙烯酸酯化而得到的聚氨酯丙烯酸酯类化合物。
作为具体化合物的具体例，能够参考日本特开2007-256844号公报的＜0017＞等的记载。
为了进一步减少固化时的收缩，第2组合物也可以含有环氧类化合物。作为具有环氧基的单体类，可使用在1个分子中具有2个基团以上的环氧基的单体，作为它们的例子，可举出日本特开2004-264563号公报、日本特开2004-264564号公报、日本特开2005-37737号公报、日本特开2005-37738号公报、日本特开2005-140862号公报、日本特开2005-140863号公报、日本特开2002-322430号公报等中所记载的环氧类单体类。并且，还优选使用(甲基)丙烯酸缩水甘油酯这种具有环氧类和丙烯酸类这两种官能团的化合物。
第2组合物可以与第1组合物相同，也可以不同。第2组合物和第1组合物可以含有相同的固化性化合物，也可以不含相同的固化性化合物。
例如，第2组合物也可以与第1组合物相同地含有分子量为400以下并且在1个分子中具有3个以上(甲基)丙烯酰基的固化性化合物，也可以不含该固化性化合物。当含有时，其含量相对于第2组合物的固体成分质量，可以为70质量％以上，可以小于70质量％，可以为60质量％以下，也可以为50质量％以下。
第2组合物也可以含有聚合引发剂。作为第2组合物中所含的聚合引发剂，可举出上述中作为第1组合物中所含的聚合引发剂而例示的聚合引发剂。第2组合物中聚合引发剂的含量可以在与作为第1组合物中聚合引发剂的含量而说明的范围相同的范围内。
第2组合物含有有机类抗静电剂，因此第2硬涂层也可以含有有机类抗静电剂。作为第2组合物中所含的有机类抗静电剂，可举出上述中作为第1组合物中所含的有机类抗静电剂而例示的有机类抗静电剂。第2组合物中有机类抗静电剂的含量可以在与作为第1组合物中有机类抗静电剂的含量而说明的范围相同的范围内。
如上所述，从显现更加良好的防静电性的观点考虑，优选有机类抗静电剂被含在成为光学薄膜的最表面的层中。因此，当第2硬涂层成为该最表面时，优选第2组合物含有有机类抗静电剂。当本发明的光学薄膜包含第2硬涂层时，优选第1硬涂层实质上不含有有机类抗静电剂(例如第1组合物中有机类抗静电剂的含量小于1.0质量％)。
第2组合物也可以含有一个以上的第1组合物中所例示的其他添加剂。
第2组合物也可以含有溶剂。作为第2组合物中所含的溶剂，可举出上述中作为第1组合物中所含的溶剂而例示的溶剂。
只要能够对所得光学薄膜赋予充分的表面硬度，则第2硬涂层的膜厚并没有特别限定，优选为7.0μm以下，更优选为6.0μm以下，进一步优选为5.0μm以下。第2硬涂层的膜厚优选为3.0μm以上。从能够对所得光学薄膜赋予充分的表面硬度，并且兼备良好的弯曲性、低卷曲性的观点考虑，第1硬涂层与第2硬涂层的总膜厚优选为3.0～10μm，更优选为4.0～7.0μm。第1硬涂层与第2硬涂层的总膜厚能够通过从第1固化层与第2硬涂层的总膜厚减去通过后述的扫描型电子显微镜分析而得到的相容层的膜厚来求出。
6.防眩层/低折射率层/高折射率层/中折射率层
本发明的光学薄膜可以在第1硬涂层和/或第2硬涂层上直接或隔着其他层而具有防眩层、低折射率层、高折射率层或中折射率层。
更优选防眩层是含有能够赋予硬涂性的防眩层用粘合剂树脂以及用于赋予防眩性的透光性粒子，并且通过透光性粒子自身的突起或由多个粒子的集合体形成的突起而在表面形成有凹凸的层。
低折射率层是指具有比正下方层的折射率低的折射率的层，例如也可以是无机物的蒸镀层，但并不限定于此。关于低折射率层的详细内容，能够参考日本特开2011-136503号公报的段落＜0111＞～＜0112＞。
7.光学薄膜的制造方法
本发明的光学薄膜能够通过包括如下步骤的方法来制造，即，在基材薄膜的至少一个表面上涂布第1组合物；对通过上述涂布得到的涂布膜1进行干燥；以及将上述干燥后的涂布膜1进行固化而形成第1硬涂层。此时，上述干燥优选在70℃～120℃下进行100秒～300秒。
包含第2硬涂层的本发明的光学薄膜能够通过包括如下步骤的方法来制造，即，在上述固化后得到的第1硬涂层的表面涂布第2组合物；对通过上述涂布得到的涂布膜2进行干燥；以及将上述干燥后的涂布膜2进行固化而形成第2硬涂层。此时的干燥条件与上述相同即可。
第1组合物和第2组合物的涂布能够分别通过例如浸涂法、气刀涂布法、幕涂法、辊涂法、模涂法、凹版印刷式涂布法等现有公知的涂布方法来实施，其中，优选模涂法。
如上所述，在涂布第1组合物后得到的涂布膜1优选在70℃～120℃下干燥100秒～300秒。更优选在90℃～110℃下干燥120秒～240秒，进一步优选在95℃～105℃下干燥120秒～210秒。通过上述干燥条件，能够形成具有1μm以上膜厚的相容层。涂布于基材薄膜上的第1组合物的干燥方法并没有特别限定，通过现有公知的方法进行干燥即可。
在涂布第2组合物后得到的涂布膜2也优选在与涂布膜1相同的条件下进行干燥。通过上述干燥条件，能够在形成层时不残留溶剂而形成具有充分的硬度的第2硬涂层。
将涂布膜1或涂布膜2进行固化的方法分别根据第1组合物或第2组合物中的成分等而适当选择公知的方法即可。例如可举出照射紫外线或电子束的方法，优选照射紫外线的方法。
紫外线照射的照射能优选为10mj/cm2～10j/cm2，进一步优选为25～1000mj/cm2。照度优选为10mw/cm2～2000mw/cm2，更优选为20mw/cm2～1500mw/cm2，进一步优选为100mw/cm2～1000mw/cm2。为了促进光聚合反应，也可以在氮等惰性气体环境下或加热条件下实施光照射。
在制作包含第2硬涂层的本发明的光学薄膜时，还优选以使第1硬涂层的表面的固化率成为50％以下的方式在半固化的层上形成涂布膜2，并且在将涂布膜2固化时也使涂布膜1完全固化。固化率能够通过使用ir吸收光谱测定聚合性官能团的消耗比例来确定。此时，对涂布膜1照射的紫外线的照射量优选为10mj/cm2～100mj/cm2。
8.图像显示装置
本发明的光学薄膜能够用作液晶显示器(lcd)或电致发光显示器(eld)等特别高清晰的图像显示装置的保护部件。例如，能够在图像显示装置所具备的偏振元件尤其在偏振膜的至少一个表面上使用本发明的光学薄膜作为保护膜。
本发明的光学薄膜能够设置在图像显示装置的图像显示部(显示器)的最表面以保护图像显示部。本发明的光学薄膜优选设置成，针对第1固化层，基材薄膜侧的表面与图像显示部(显示器)的最表面相对。例如优选进行粘合。能够由图像显示装置所具备的偏振器的至少一个表面与基材薄膜侧的表面进行粘合。
实施例
以下，例举实施例对本发明进一步具体进行说明。以下实施例所示的材料、使用量、比例、处理内容、处理步骤等只要没有脱离本发明的宗旨，则能够适当进行变更。因此，本发明的范围并不限定于以下所示的具体例。另外，除非另有说明，否则“份”、“％”为质量基准。
(硬涂层形成用组合物k1的制作)
制备了下述所示的硬涂层形成用组合物k1。
以下示出上述组合物k1中各成分的详细内容。
固化性化合物a1：季戊四醇四丙烯酸酯与季戊四醇三丙烯酸酯的混合物(nipponkayakuco.,ltd.制造，产品名kayaradpet30)
引发剂1：1-羟基-环己基-苯基-酮(basfjapanltd.制造，产品名irgacure184)
添加剂f：含氟流平剂(diccorporation制造，产品名megafacef-477)
稀释溶剂y1：甲基乙基酮
稀释溶剂y2：乙酸甲酯
改变了硬涂层形成用组合物k1中使用的固化性化合物的种类和量，除此以外，以相同的方式制作了硬涂层形成用组合物k2～k11。
(硬涂层形成用组合物k2)
以下示出上述组合物k2中各成分的详细内容。
固化性化合物a2：季戊四醇四丙烯酸酯(shin-nakamurachemicalco.,ltd.制造，产品名nkestera-tmmt)
(硬涂层形成用组合物k3)
以下示出上述组合物k3中各成分的详细内容。
固化性化合物a3：三羟甲基丙烷三丙烯酸酯(osakaorganicchemicalindustryco.,ltd.制造，产品名viscoat295)
(硬涂层形成用组合物k4)
以下示出上述组合物k4中各成分的详细内容。
固化性化合物a4：二三羟甲基丙烷四丙烯酸酯(shin-nakamurachemicalco.,ltd.制造，产品名nkesterad-tmp)
(硬涂层形成用组合物k5)
以下示出上述组合物k5中各成分的详细内容。
固化性化合物a5：三羟甲基丙烷eo3.5摩尔加成物三丙烯酸酯(osakaorganicchemicalindustryco.,ltd.制造，产品名viscoat360)
(硬涂层形成用组合物k6)
(硬涂层形成用组合物k7)
以下示出上述组合物k7中各成分的详细内容。
固化性化合物a6：聚乙二醇-二丙烯酸酯(nofcorporation制造，产品名blemmerade-200)
(硬涂层形成用组合物k8)
(硬涂层形成用组合物k9)
(硬涂层形成用组合物k10)
以下示出上述组合物k10中各成分的详细内容。
化合物m：在侧链具有马来酰亚胺基的丙烯酸聚合物化合物(toagoseico.,ltd.制造，产品名aronixuvt-302)
(硬涂层形成用组合物k11)
以下示出上述组合物k11中各成分的详细内容。
化合物t：季铵盐型防静电聚合物(taiseifinechemicalco.,ltd.制造，产品名acrit1sx-3000作为防静电聚合物的固体成分浓度为35％)
(实施例1光学薄膜1的制作)
在含有(甲基)丙烯酸类树脂的基材薄膜(膜厚30μm，产品名technolloys001g，由sumikaacrylco.,ltd.制造)上使用凹版涂布机涂布硬涂层形成用组合物k1，以使涂布量成为10.4g/m2。将所得涂膜在100℃下干燥120秒之后，以成为氧浓度为1.0体积％以下的环境的方式一边进行氮气吹扫一边使用160w/cm的空冷金属卤化物灯(eyegraphicsco.,ltd.制造)照射照度为400mw/cm2、照射量为300mj/cm2的紫外线并使其固化而形成第1固化层(第1硬涂层和相容层)，从而得到光学薄膜1。
(第1硬涂层和相容层的膜厚测定)
使用切片机将所得光学薄膜1进行切割。之后，对截面进行蚀刻处理，并用扫描型电子显微镜(hitachi,ltd.制造，s4300)在加速电压10kv、倍率5000倍下进行了观察。从所得图像中指定界面位置并计算出第1硬涂层和相容层的膜厚。
(干涉不均评价)
用砂纸擦拭光学薄膜1的未设置第1硬涂层一侧的面而使其表面变得粗糙后，用万能笔将其表面涂满黑色，从而制作了测定试样。将测定试样放置在反射分光厚度仪(otsukaelectronicsco.,ltd.制造，产品名fe-3000)上，使用d2灯光源求出了反射率谱。对所得反射率谱进行傅立叶分析，从而求出来自干涉不均的功率谱的峰值强度值。测定条件和运算条件如下。将峰值强度值为0.030以下时评价为g，将超过0.030时评价为ng。
(测定条件)
测定方法：绝对反射率测定模式：手动
(运算条件)
材料类别：标准(standard)
算法：fft
计算方法：2层2峰
n1d1形式：fix折射率：指定由阿贝(abbe)折射仪导出的硬涂层的折射率
n2d2形式：fix折射率：指定由阿贝折射仪导出的基材的折射率与硬涂层的折射率的平均值
(表面硬度)
进行了jisk-5400中记载的铅笔硬度评价。将光学薄膜1在温度25℃、湿度60％rh下调节2小时湿度后，使用jiss-6006中规定的试验用铅笔，求出了负荷为4.9n时的第1固化层侧的铅笔硬度。将h以上评价为g，将小于h评价为ng。
(耐光密合性)
针对光学薄膜1，使用超极氙灯耐候仪(superxenonweathermeter)sx75(sugatestinstrumentsco.,ltd.制造)在60℃、相对湿度50％的环境下实施了100小时和200小时的耐光试验。
将耐光试验后的光学薄膜1在温度25℃、相对湿度60％的条件进行湿度调节，并从具有第1固化层一侧的表面开始制作格子状切口，从而刻出共计100个格子图案。在刻有格子图案的表面贴附聚酯粘合胶带no.31b(nittodenkocorporation制造)，经过30分钟后，从贴合面沿垂直方向剥离胶带，并测量格子图案内的第1固化层的剥离数。对各耐光试验实施3次试验，计算所得剥离数的平均数，并根据试验时间和剥离个数，以下述4个阶段的基准进行了评定。
a：在200小时的耐光试验中完全未观察到剥离
b：在100小时的耐光试验中完全未观察到剥离，但在200小时的耐光试验中的剥离数为5个以下
c：在100小时的耐光试验中完全未观察到剥离，但在200小时的耐光试验中的剥离数超过5个
d：在100小时的耐光试验中观察到剥离
(实施例2)
(光学薄膜2的制作)
在制作光学薄膜1时使用硬涂层形成用组合物k2代替了硬涂层形成用组合物k1，除此以外，以与制作光学薄膜1相同的方式制作了光学薄膜2，并对其特性进行了评价。
(实施例3)
(光学薄膜3的制作)
在制作光学薄膜1时使用硬涂层形成用组合物k6代替了硬涂层形成用组合物k1，除此以外，以与制作光学薄膜1相同的方式制作了光学薄膜3，并对其特性进行了评价。
(实施例4)
(光学薄膜4的制作)
在制作光学薄膜1时使用硬涂层形成用组合物k8代替了硬涂层形成用组合物k1，除此以外，以与制作光学薄膜1相同的方式制作了光学薄膜4，并对其特性进行了评价。
(实施例5)
(光学薄膜5的制作)
在制作光学薄膜1时使用硬涂层形成用组合物k11代替了硬涂层形成用组合物k1，除此以外，以与制作光学薄膜1相同的方式制作了光学薄膜5，并对其特性进行了评价。
(比较例1)
(光学薄膜6的制作)
在制作光学薄膜1时使用硬涂层形成用组合物k3代替了硬涂层形成用组合物k1，除此以外，以与制作光学薄膜1相同的方式制作了光学薄膜6，并对其特性进行了评价。
(比较例2)
(光学薄膜7的制作)
在制作光学薄膜1时使用硬涂层形成用组合物k4代替了硬涂层形成用组合物k1，除此以外，以与制作光学薄膜1相同的方式制作了光学薄膜7，并对其特性进行了评价。
(比较例3)
(光学薄膜8的制作)
在制作光学薄膜1时使用硬涂层形成用组合物k5代替了硬涂层形成用组合物k1，除此以外，以与制作光学薄膜1相同的方式制作了光学薄膜8，并对其特性进行了评价。
(比较例4)
(光学薄膜9的制作)
在制作光学薄膜1时使用硬涂层形成用组合物k7代替了硬涂层形成用组合物k1，除此以外，以与制作光学薄膜1相同的方式制作了光学薄膜9，并对其特性进行了评价。
(比较例5)
(光学薄膜10的制作)
在制作光学薄膜1时使用硬涂层形成用组合物k9代替了硬涂层形成用组合物k1，除此以外，以与制作光学薄膜1相同的方式制作了光学薄膜10，并对其特性进行了评价。
(比较例6)
(光学薄膜11的制作)
在制作光学薄膜1时使用硬涂层形成用组合物k10代替了硬涂层形成用组合物k1，除此以外，以与制作光学薄膜1相同的方式制作了光学薄膜11，并对其特性进行了评价。
评价结果示于表1。
[表1]
根据以下所示的配方，制作了硬涂层形成用组合物。(硬涂层形成用组合物k21)
(硬涂层形成用组合物k22)
(硬涂层形成用组合物k23)
(硬涂层形成用组合物k24)
固化性化合物a7：二季戊四醇六丙烯酸酯与二季戊四醇五丙烯酸酯的混合物(nipponkayakuco.,ltd.制造，产品名kayaraddpha)
(硬涂层形成用组合物k25)
(实施例7)
(光学薄膜101的制作)
在含有(甲基)丙烯酸类树脂的基材薄膜(膜厚30μm，产品名technolloys001g，由sumikaacrylco.,ltd.制造)上使用凹版涂布机涂布硬涂层形成用组合物k21，以使涂布量成为5.2g/m2。将所得涂膜在100℃下干燥120秒之后，以成为氧浓度为1.0体积％以下的环境的方式一边进行氮气吹扫一边使用160w/cm的空冷金属卤化物灯(eyegraphicsco.,ltd.制造)照射照度为400mw/cm2、照射量为30mj/cm2的紫外线并使其半固化而在基材上形成了第1硬涂层h-1(半固化状态)。
接着，在第1硬涂层h-1上使用凹版涂布机涂布硬涂层形成用组合物k24，以使涂布量成为5.2g/m2，在100℃下干燥120秒之后，以成为氧浓度为1.0体积％以下的环境的方式一边进行氮气吹扫一边使用空冷金属卤化物灯照射照度为400mw/cm2、照射量为300mj/cm2的紫外线并使其全固化，从而制作了光学薄膜101。另外，第1硬涂层的膜厚为2.2μm，第2硬涂层的膜厚为3.8μm。
(实施例8)
(光学薄膜102的制作)
在制作光学薄膜101时使用硬涂层形成用组合物k22代替了硬涂层形成用组合物k21，除此以外，以与制作光学薄膜101相同的方式制作了光学薄膜102，并对其特性进行了评价。另外，第1硬涂层的膜厚为2.3μm。
(实施例9)
(光学薄膜103的制作)
在制作光学薄膜101时使用硬涂层形成用组合物k23代替了硬涂层形成用组合物k21，并且使用硬涂层形成用组合物k25代替了硬涂层形成用组合物k24，除此以外，以与制作光学薄膜101相同的方式制作了光学薄膜103。另外，第1硬涂层的膜厚为2.9μm，第2硬涂层的膜厚为3.9μm。
对于光学薄膜101～光学薄膜103，将与光学薄膜1～11的评价相同地对铅笔硬度、干涉不均、耐光密合性进行评价的评价结果示于表2。
并且，表2中，通过以下记载的方法测定了第1硬涂层形成后的表面固化率。即，根据在所制作的基材上具有第1硬涂层h-1(半固化状态)的样品的一次反射的ir测定，求出羰基的峰(1660-1800cm-1)面积和双键的峰高(808cm-1)，并求出双键的峰高除以羰基峰面积而得的值(以下表示为p101)。对于未照射紫外线的条件下制作的相同样品进行相同的ir测定，并求出双键的峰高除以羰基峰面积而得的值(表示为q101)，根据这些值，利用下述数式计算出表面固化率。
数式1表面固化率＝(1-(p101/q101))×100(％)
另外，表中的硬涂层膜厚(μm)的数值表示第1硬涂层与第2硬涂层的总膜厚。第1硬涂层与第2硬涂层的总膜厚通过减去用扫描型电子显微镜分析得到的相容层的膜厚而求得。
[表2]
(中空二氧化硅粒子分散液(f)的制备)
向500份中空二氧化硅粒子微粒溶胶(异丙醇硅溶胶，由catalysts&chemicalsindustriesco.,ltd.制造的cs60-ipa，平均粒径为60nm，壳厚为10nm，二氧化硅浓度为20％，二氧化硅粒子的折射率为1.31)中加入20份丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷和1.5份二异丙氧基铝乙酸乙酯并进行混合之后，加入了9份离子交换水。在60℃下反应8小时后冷却至室温，添加1.8份乙酰丙酮，从而得到分散液(e)。之后，添加环己酮以使二氧化硅的含量大致恒定，同时在4kpa(30torr)压力下使用减压蒸馏进行溶剂置换，最后通过浓度调整而得到固体成分浓度为18.2％的分散液(f)。通过气相色谱分析了所得分散液(f)的ipa(异丙醇)残留量，结果为0.5％以下。
(低折射率层用涂布液的制备)
将各成分如表3所示那样进行混合并溶解于甲基乙基酮中，从而制作了固体成分为5％的低折射率层用涂布液ln1。
[表3]
另外，上述表中的缩写如下。
“p-1”：日本特开2004-45462号公报中记载的含氟共聚物p-3(重均分子量约为50000)
rms-033：甲基丙烯酰氧基改性硅酮(gelest,inc.制造)
(实施例12)
(防反射膜201的制作)
在制作光学薄膜3时将紫外线照射量设为30mj/cm2而进行了固化，除此以外，以相同方式制作了膜a。
将ln1层叠涂布于上述膜a的第1硬涂层的表面，并在600mj/cm2的uv照射下使其固化而形成膜厚为0.1μm的低折射率层，从而制作了具有防反射功能的光学薄膜。所制作的光学薄膜的铅笔硬度、干涉不均以及耐光密合性的评价结果与光学薄膜3相同，为良好。