【解決手段】凹凸面を有する第1の光学層と、前記第1の光学層の凹凸面上に配置された無機層と、前記無機層側に他の凹凸面を有し、該他の凹凸面における凹凸が埋没するように配置された第2の光学層と、を備え、前記第2の光学層の他の凹凸面と対向する面上に配置される基材を有さない、光学体であって、前記第1の光学層及び前記第2の光学層は、それぞれ異なる樹脂組成物の硬化物からなり、前記第2の光学層における樹脂組成物の硬化物の引張破断伸び率が200%以上であり、前記第2の光学層の厚みの最小値が2μm以上であることを特徴とする、光学体。
【発明を実施するための形態】
【0012】
(光学体)
本発明の一実施形態に係る光学体は、少なくとも、無機層と、第1の光学層と、第2の光学層と、を備え、さらに、必要に応じて、基材、その他の部材を含む。
【0013】
図1Aは、本発明の一実施形態に係る光学体を被着体(外部支持体)に貼り合わせた例を示す断面図である。
図1Aにおいて、光学体11は、凹凸面2aを有する第1の光学層2と、第1の光学層2の凹凸面2a上に配置された無機層1と、無機層1側に他の凹凸面3aを有し、他の凹凸面3aにおける凹凸が埋没するように配置された第2の光学層3と、第1の光学層2の凹凸面2aと対向する面2b上に配置された第1の基材4とを備える。光学体11は、第2の光学層3の他の凹凸面3aと対向する面3b上(外部支持体6側)に配置される第2の基材(
図8における5)を有さない。
【0014】
前記光学体の引張破断伸び率としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、100%以上が好ましい。前記光学体の引張破断伸び率が100%以上であることにより、外部支持体が破壊した際に生じる破片等が飛散するのを防止することができる。
【0015】
図2は、光学体11に対して入射する入射光と、光学体11により反射された反射光との関係を示す斜視図である。光学体11は、光Lが入射する入射面S1を有する。光学体11は、入射角(θ、φ)で入射面S1に入射した光Lのうち、特定波長帯の光L
1を選択的に正反射(−θ、φ+180°)以外の方向に指向反射するのに対して、特定波長帯以外の光L
2を透過する。また、光学フィルム11は、上記特定波長帯以外の光に対して透明性を有する。透明性としては、後述する透過像鮮明度の範囲を有するものであることが好ましい。但し、θ:入射面S1に対する垂線l
1と、入射光Lまたは反射光L
1とのなす角である。φ:入射面S1内の特定の直線l
2と、入射光Lまたは反射光L
1を入射面S1に射影した成分とのなす角である。ここで、入射面内の特定の直線l
2とは、入射角(θ、φ)を固定し、光学フィルム11の入射面S1に対する垂線l
1を軸として光学フィルム11を回転したときに、φ方向への反射強度が最大になる軸である。但し、反射強度が最大となる軸(方向)が複数ある場合、そのうちの1つを直線l
2として選択するものとする。なお、垂線l
1を基準にして時計回りに回転した角度θを「+θ」とし、反時計回りに回転した角度θを「−θ」とする。直線l
2を基準にして時計回りに回転した角度φを「+φ」とし、反時計回りに回転した角度φを「−φ」とする。
【0016】
選択的に指向反射する特定の波長帯の光、および透過させる特定の光は、光学体11の用途により異なる。例えば、外部支持体6としての窓材に対して光学体11を適用する場合、選択的に指向反射する特定の波長帯の光は近赤外光であり、透過させる特定の波長帯の光は可視光であることが好ましい。具体的には、選択的に指向反射する特定の波長帯の光が、主に波長帯域780nm〜2100nmの近赤外線であることが好ましい。近赤外線を反射することで、光学体をガラス窓などの窓材に貼り合わせた場合に、建物内の温度上昇を抑制することができる。したがって、冷房負荷を軽減し、省エネルギー化を図ることができる。ここで、指向反射とは、正反射以外のある特定の方向への反射光強度が、正反射光強度より強く、かつ、指向性を持たない拡散反射強度よりも十分に強いことを意味する。ここで、反射するとは、特定の波長帯域、例えば近赤外域における反射率が好ましくは30%以上、より好ましくは50%以上、さらに好ましくは80%以上であることを示す。透過するとは、特定の波長帯域、例えば可視光域における透過率が好ましくは30%以上、より好ましくは50%以上、さらに好ましくは70%以上であることを示す。
【0017】
光学体11において、指向反射する方向φoが−90°以上、90°以下であることが好ましい。光学体11を外部支持体6に貼った場合、上空から入射する光のうち、特定波長帯の光を上空方向に戻すことができるからである。周辺に高い建物がない場合にはこの範囲の光学体11が有用である。また、指向反射する方向が(θ、−φ)近傍であることが好ましい。近傍とは、好ましく(θ、−φ)から5度以内、より好ましくは3度以内であり、さらに好ましくは2度以内の範囲内のずれのことをいう。この範囲にすることで、光学体11を外部支持体6に貼った場合、同程度の高さが立ち並ぶ建物の上空から入射する光のうち、特定波長帯の光を他の建物の上空に効率良く戻すことができるからである。このような指向反射を実現するためには、例えば球面や双曲面の一部や三角錐、四角錘、円錐などの3次元構造体を用いることが好ましい。(θ、φ)方向(−90°<φ<90°)から入射した光は、その形状に基づいて(θo、φo)方向(0°<θo<90°、−90°<φo<90°)に反射させることができる。または、一方向に伸びた柱状体にすることが好ましい。(θ、φ)方向(−90°<φ<90°)から入射した光は、柱状体の傾斜角に基づいて(θo、−φ)方向(0°<θo<90°)に反射させることができる。
【0018】
光学体11において、特定波長体の光の指向反射が、再帰反射近傍方向、すなわち、入射角(θ、φ)で入射面S1に入射した光に対する、特定波長体の光の反射方向が、(θ、φ)近傍であることが好ましい。光学体11を外部支持体6に貼った場合、上空から入射する光のうち、特定波長帯の光を上空に戻すことができるからである。ここで近傍とは5度以内が好ましく、より好ましくは3度以内であり、さらに好ましくは2度以内である。この範囲にすることで、光学体11を外部支持体6に貼った場合、上空から入射する光のうち、特定波長帯の光を上空に効率良く戻すことができるからである。また、赤外線センサーや赤外線撮像のように、赤外光照射部と受光部が隣接している場合は、再帰反射方向は入射方向と等しくなければならないが、本発明のように特定の方向からセンシングする必要がない場合は、厳密に同一方向とする必要はない。
【0019】
光学体11において、透過性を持つ波長帯に対する透過像鮮明度に関し、0.5mmの光学くしを用いたときの値としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、60%以上が好ましく、75%以上がより好ましい。透過像鮮明度の値が60%以上75%未満であると、光源のように非常に明るい物体のみ回折パターンが気になるが、外の景色を鮮明に見ることができる。透過像鮮明度の値が75%以上であれば、回折パターンは殆ど気にならない。さらに、0.125mm、0.5mm、1.0mm、2.0mmの光学くしを用いて測定した透過像鮮明度の値の合計値としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、230%以上が好ましく、270%以上がより好ましく、350%以上がさらに好ましい。透過像鮮明度の合計値が230%未満であると、透過像がぼけて見える傾向がある。230%以上270%未満であると、外の明るさにも依存するが日常生活には問題がない。270%以上350%未満であると、光源のように非常に明るい物体のみ回折パターンが気になるが、外の景色を鮮明に見ることができる。350%以上であれば、回折パターンは殆ど気にならない。ここで、透過像鮮明度の値は、スガ試験機製ICM−1Tを用いて、JIS K7105に準じて測定したものである。ただし、透過させたい波長がD65光源波長と異なる場合は、透過したい波長のフィルターを用いて校正した後に測定することが好ましい。
【0020】
光学体11における透過性を持つ波長帯に対するヘイズとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、6%以下が好ましく、4%以下がより好ましく、2%以下がさらに好ましい。ヘイズが6%を超えると、透過光が散乱され、曇って見えるためである。ここで、ヘイズは、村上色彩製HM−150を用いて、JIS K7136で規定される測定方法により測定したものである。ただし、透過させたい波長がD65光源波長と異なる場合は、透過したい波長のフィルターを用いて校正した後に測定することが好ましい。光学体11の入射面S1、好ましくは入射面S1および出射面S2は、透過像鮮明度を低下させない程度の平滑性を有する。具体的には、入射面S1および出射面S2の算術平均粗さRaとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、0.08μm以下が好ましく、0.06μm以下がより好ましく、0.04μm以下がさらに好ましい。なお、上記算術平均粗さRaは、入射面の表面粗さを測定し、2次元断面曲線から粗さ曲線を取得し、粗さパラメータとして算出したものである。なお、測定条件はJIS B0601:2001に準拠している。以下に測定装置および測定条件を示す。
測定装置:全自動微細形状測定機 サーフコーダーET4000A(株式会社小坂研究所)
λc=0.8mm、評価長さ4mm、カットオフ×5倍
データサンプリング間隔0.5μm
【0021】
光学体11の透過色はなるべくニュートラルに近く、色付きがあるとしても涼しい印象を与える青、青緑、緑色などの薄い色調が好ましい。このような色調を得る観点からすると、入射面S1から入射し、第2の光学層3、無機層1、第1の光学層2、基材4を透過し、出射面S2から出射される透過光および反射光の色度座標x、yとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、例えば、D65光源の照射に対して、0.20<x<0.35かつ0.20<y<0.40が好ましく、0.25<x<0.32かつ0.25<y<0.37がより好ましく、0.30<x<0.32かつ0.30<y<0.35がさらに好ましい。さらに、色調が赤みを帯びないためには、y>x−0.02が好ましく、y>xがより好ましい。また、反射色調が入射角度によって変化すると、例えばビルの窓に適用された場合に、場所によって色調が異なったり、歩くと色が変化して見えるため好ましくない。このような色調の変化を抑制する観点からすると、0°以上60°以下の入射角度θで入射面S1または出射面S2から入射し、第2の光学層3、無機層1、第1の光学層2、基材4により反射された正反射光の色座標xの差の絶対値、および色座標yの差の絶対値としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、光学フィルム1の両主面のいずれにおいても、0.05以下が好ましく、0.03以下がより好ましく、0.01以下がさらに好ましい。このような反射光に対する色座標x、yに関する数値範囲の限定は、入射面S1、および出射面S2の両方の面において満たされることが望ましい。
【0022】
また、
図3Aに示すように、第1の光学層2を構成する構造体2cの形状を、光学体11の入射面S1または出射面S2に垂直な垂線l
1に対して非対称な形状としてもよい。この場合、構造体2cの主軸l
mが、垂線l
1を基準にして構造体2cの配列方向aに傾くことになる。ここで、構造体2cの主軸l
mとは、構造体断面の底辺の中点と構造体の頂点とを通る直線を意味する。地面に対して略垂直に配置された外部支持体6としての窓材に光学体11を貼る場合には、
図3Bに示すように、構造体2cの主軸l
mが、垂線l
1を基準にして外部支持体6としての窓材の下方(地面側)に傾いていることが好ましい。一般に窓を介した熱の流入が多いのは昼過ぎ頃の時間帯であり、太陽の高度が45°より高いことが多いため、上記形状を採用することで、これら高角度から入射する光を効率的に上方に反射できるからである。
図3Aおよび
図3Bでは、プリズム形状の構造体2cを垂線l
1に対して非対称な形状とした例が示されている。なお、プリズム形状以外の構造体2cを垂線l
1に対して非対称な形状としてもよい。例えば、コーナーキューブ体を垂線l
1に対して非対称な形状としてもよい。
【0023】
構造体2cをプリズム形状とする場合、プリズム形状の構造体2cの傾斜角度α(
図1A)は、例えば45°である。構造体2cは、窓材に適用した場合に、上空から入射した光を反射して上空に多く戻す観点からは、傾斜角がなるべく45°以上傾斜した平面または曲面を有することが好ましい。このような形状にすることで、入射光はほぼ1回の反射で上空へ戻るため、波長選択反射膜の反射率がそれ程高く無くとも効率的に上空方向へ入射光を反射できると共に、波長選択反射膜における光の吸収を低減できるからである。
【0024】
図4Aは、本発明の一実施形態に係る光学体における第1の光学層の構成例を示す平面図である。
図4Bは、
図4Aに示した第1の光学層のB−B線に沿った断面図である。
【0025】
第1の光学層2の一主面には、構造体2cが2次元的に配列されている。この配列は、最稠密充填状態での配列であることが好ましい。例えば、第1の光学層2の一主面には、構造体2cを最稠密充填状態で2次元配列することによりデルタ稠密アレイなどの稠密アレイが形成されている。デルタ稠密アレイは、例えば
図4A〜
図4Bに示すように、三角形状の底面を有する構造体2c(例えば三角錐)を最稠密充填状態で配列させたものである。
【0026】
また、第1の光学層2の表面に形成される構造体2cの形状は1種類に限定されるものではなく、複数種類の形状の構造体2cを第1の光学層の表面に形成するようにしてもよい。複数種類の形状の構造体2cを表面に設ける場合、複数種類の形状の構造体2cからなる所定のパターンが周期的に繰り返されるようにしてもよい。また、所望とする特性によっては、複数種類の構造体2cがランダム(非周期的)に形成されるようにしてもよい。
【0027】
<第1の光学層及び第2の光学層>
前記第1の光学層は、凹凸面を有する層であって、該凹凸面上に形成された無機層を支持し、かつ保護する。
第1の光学層は、光学体に可撓性を付与する観点から、例えば、樹脂を主成分とする層からなる。第1の光学層の両主面のうち、例えば、一方の面は平滑面であり、他方の面は凹凸面(第1の面)である。無機層は該凹凸面(第1の面)上に形成される。
【0028】
第2の光学層は、無機層側に他の凹凸面(第2の面)を有し、該他の凹凸面(第2の面)における凹凸が埋没するように配置(形成)され、無機層を保護する。第2の光学層は、光学体に可撓性を付与する観点から、例えば、樹脂を主成分とする層からなる。第2の光学層の両主面のうち、例えば、一方の面は平滑面であり、他方の面は他の凹凸面(第2の面)である。第1の光学層の凹凸面と第2の光学層の他の凹凸面とは、互いに凹凸を反転した関係にある。
【0029】
<<貯蔵弾性率>>
前記第1の光学層における樹脂の貯蔵弾性率としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、25℃での貯蔵弾性率と100℃での貯蔵弾性率との差が小さいことが好ましく、具体的には、25℃での貯蔵弾性率が3×10
9Pa以下であり、100℃での貯蔵弾性率が3×10
7Pa以上であることが好ましい。
【0030】
このように100℃での貯蔵弾性率の低下が少なく、25℃と100℃とでの貯蔵弾性率が著しく異ならない樹脂を主成分としていると、熱、または熱と加圧とを伴うプロセスが第1の光学層の凹凸面(第1の面)を形成後に存在する場合でも、設計した界面形状をほぼ保つことができる。これに対して、100℃での貯蔵弾性率の低下が大きく、25℃と100℃とでの貯蔵弾性率が著しく異なる樹脂を主成分としていると、設計した界面形状からの変形が大きくなり、光学体にカールが生じたりする。
【0031】
前記第2の光学層における樹脂の25℃での貯蔵弾性率としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、1×10
9以下が好ましく、8×10
8以下がより好ましい。
【0032】
前記第2の光学層における樹脂の100℃での貯蔵弾性率としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。
【0033】
前記第1の光学層は、前記第2の光学層よりも、貯蔵弾性率が大きくて硬いことが好ましい。なお、これは、前記第1の光学層を構成する樹脂に多官能(メタ)アクリレートモノマー(架橋剤)が含有されていることにより、達成される。
【0034】
前記第1の光学層及び前記第2の光学層の少なくともいずれかが、25℃での貯蔵弾性率が3×10
9Pa以下である樹脂を含んでいることが好ましい。室温25℃において光学体に可撓性を付与することができるので、ロール・ツー・ロールでの光学体の製造が可能となるからである。
【0035】
貯蔵弾性率は、例えば、以下のようにして確認することができる。第1の光学層の表面が露出している場合には、その露出面の貯蔵弾性率を微小硬度計を用いて測定することにより確認することができる。また、第1の光学層の表面に第1の基材などが形成されている場合には、第1の基材などを剥離して、第1の光学層の表面を露出させた後、その露出面の貯蔵弾性率を微小硬度計を用いて測定することにより確認することができる。
【0036】
第1の光学層及び第2の光学層は、樹脂組成物(例えば、モノマー含有組成物)を硬化することにより得られる。樹脂組成物(例えば、モノマー含有組成物)としては、製造の容易性の観点からすると、光または電子線などにより硬化するエネルギー線硬化型樹脂、または熱により硬化する熱硬化型樹脂を含むことが好ましい。前記エネルギー線硬化型樹脂としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、光により硬化する感光性樹脂組成物が好ましく、紫外線により硬化する紫外線硬化型樹脂組成物がより好ましい。
【0037】
<<樹脂組成物>>
前記樹脂組成物は、2官能ウレタン(メタ)アクリレートと、単官能(メタ)アクリレート化合物と、を含むことが好ましく、さらに必要に応じて、多官能アクリレートモノマー(架橋剤)、光重合開始剤、リン酸基含有アクリレート、シランカップリング剤、を含むことが好ましい。
前記第1の光学層及び前記第2の光学層は、それぞれ異なる樹脂組成物の硬化物からなるが、屈折率の観点から、ベース樹脂(即ち、2官能ウレタンアクリレート及び単官能(メタ)アクリレート)の種類が同じであることが好ましい。
【0038】
−2官能ウレタン(メタ)アクリレート−
前記2官能ウレタン(メタ)アクリレートとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、EBECRYL8804、EBECRYL8402、KRM8296(以上ダイセル・オルネクス(株)製)、CN9001、CN978、CN962(以上サートマー社製)、紫光UV6640B、紫光UV3300B、UV3200B(以上日本合成化学工業(株)製)、TEAI−2000、TE−2000(以上、日本曹達株式会社製)、などが挙げられる。これらは、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。
これらの中でも、柔軟性及び耐候性の点で、脂肪族2官能アクリレート(製造会社名:サートマー社、商品名:CN9016、又は、EBECRYL8807)が好ましい。
【0039】
前記2官能ウレタン(メタ)アクリレートのガラス転移温度としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、−30℃〜45℃が好ましい。
前記ガラス転移温度が−30℃〜45℃であると、引張破断伸び率と柔軟性を向上させることができる。
【0040】
−単官能(メタ)アクリレート化合物−
前記単官能(メタ)アクリレート化合物としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、脂環式単官能アクリレートモノマー、含窒素複素環を有する単官能アクリレートモノマー、直鎖式単官能アクリレートモノマー、水酸基を有するアクリレートモノマー、アルキレンオキサイド鎖を有する単官能アクリレートモノマー、などが挙げられる。これらは、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。
これらの中でも、硬さ調整の点で、脂環式単官能アクリレートモノマー、含窒素複素環を有する単官能アクリレートモノマー等の環状構造を有する単官能アクリレートモノマー、特に、ガラス転移温度Tgが80℃以上の環状構造を有する単官能アクリレートモノマーが好ましい。
【0041】
−−脂環式単官能アクリレートモノマー−−
前記脂環式単官能アクリレートモノマーとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、イソボルニルアクリレート(ガラス転移温度Tg:97℃)、ジシクロペンテニル(メタ)アクリレート(ガラス転移温度Tg:120℃)、ジシクロペンタニルアクリレート(ガラス転移温度Tg:120℃)、などが挙げられる。これらは、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。
これらの中でも、イソボルニルアクリレート(ガラス転移温度Tg:97℃)が好ましい。
【0042】
−−含窒素複素環を有する単官能アクリレートモノマー−−
前記含窒素複素環を有する単官能アクリレートモノマーとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、アクリロイルモルホリン、イソプロピルアクリルアミド、ヒドロキシエチルアクリルアミド、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、ペンタメチルピペリジルメタクリレ−ト、などが挙げられる。これらは、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。
これらの中でも、アクリロイルモルホリン(ガラス転移温度Tg:145℃)が好ましい。
【0043】
−−直鎖式単官能アクリレートモノマー−−
前記直鎖式単官能アクリレートモノマーとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、n−オクチルアクリレート(ガラス転移温度Tg:−65℃)、ステアリルアクリレート(ガラス転移温度Tg:30℃)、ラウリルアクリレート(ガラス転移温度Tg:15℃)、などが挙げられる。これらは、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。
これらの中でも、n−オクチルアクリレート(ガラス転移温度Tg:−65℃)が好ましい。
【0044】
−−水酸基を有するアクリレートモノマー−−
前記水酸基を有するアクリレートモノマーとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、1,4−シクロヘキサンジメタノールモノアクリレート(ガラス転移温度Tg:18℃)、4−ヒドロキシブチルアクリレート、フェニルグリシジルエーテルアクリレート(ガラス転移温度Tg:−32℃)、2−ヒドロキシプロピルアクリレート(ガラス転移温度Tg:−7℃)、などが挙げられる。これらは、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。
これらの中でも、1,4−シクロヘキサンジメタノールモノアクリレート(ガラス転移温度Tg:18℃)が好ましい。
【0045】
−−アルキレンオキサイド鎖を有する単官能アクリレートモノマー−−
前記アルキレンオキサイド鎖を有する単官能アクリレートモノマーとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、フェノキシエチルアクリレート(ガラス転移温度Tg:−22℃)、フェノキシポリエチレングリコールアクリレート、メトキシポリエチレングリコールアクリレート、などが挙げられる。これらは、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。
これらの中でも、フェノキシエチルアクリレート(ガラス転移温度Tg:−22℃)が好ましい。
【0046】
−多官能アクリレートモノマー(架橋剤)−
前記多官能アクリレートモノマー(架橋剤)としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、環状の架橋剤がより好ましい。
前記多官能アクリレートモノマー(架橋剤)を用いることで、室温での貯蔵弾性率を大きく変化させることなく、樹脂を耐熱化することができるからである。室温での貯蔵弾性率が大きく変化すると、光学体が脆くなり、ロール・ツー・ロール工程などによる光学体の作製が困難となる。
前記環状の架橋剤としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、ジオキサングリコールジアクリレート、トリシクロデカンジメタノールジアクリレート、トリシクロデカンジメタノールジメタクリレート、エチレンオキシド変性イソシアヌル酸ジアクリレート、エチレンオキシド変性イソシアヌル酸トリアクリレート(エトキシ化イソシアヌ―ル酸トリアクリレート)、カプロラクトン変性トリス(アクリロキシエチル)イソシアヌレート、などが挙げられる。これらは、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。
これらの中でも、可撓性の点で、エチレンオキシド変性イソシアヌル酸トリアクリレート(エトキシ化イソシアヌ―ル酸トリアクリレート)、が好ましい。
【0047】
−光重合開始剤−
前記光重合開始剤としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、1−ヒドロキシ−シクロヘキシル−フェニル−ケトン(イルガキュア184D)、2,2−ジメトキシ−1,2−ジフェニルエタン−1−オン(イルガキュア651)、2−ヒドロキシ−2−メチル−1−フェニル−プロパン−1−オン(ダロキュア1173)、2−メチル−1−[4−(メチルチオ)フェニル]−2−モルフォリノプロパン−1−オン(イルガキュア907)、ビス(2,4,6−トリメチルベンゾイル)−フェニルフォスフィンオキサイド(イルガキュア819)、などが挙げられる。これらは、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。
【0048】
−リン酸基含有アクリレート−
前記リン酸基含有アクリレートを添加剤として、含有させることにより、無機層との密着性を向上させることができる。
前記リン酸基含有アクリレートとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、2−メタクロイロキシエチルアシッドホスフェート、2−アクリロイルオキシエチルアシッドフォスフェート、ジ−2−メタクリロキシエチルフォスフェート、などが挙げられる。これらは、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。
【0049】
−シランカップリング剤−
前記シランカップリング剤としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、3−アクリロキシプロピルトリメトキシシラン、3−イソシアネートプロピルトリエトキシシラン、3−メタクリロキシプロピルメチルジメトキシシラン、3−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、3−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、などが挙げられる。これらは、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。
【0050】
<<第1の光学層の引張破断伸び率>>
前記第1の光学層の引張破断伸び率としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。
【0051】
<<第2の光学層の引張破断伸び率>>
前記第2の光学層における樹脂組成物の硬化物の引張破断伸び率としては、200%以上である限り、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。前記第2の光学層における樹脂組成物の硬化物の引張破断伸び率が200%以上であることにより、前記第2の光学層に応力緩和機能を持たせて、外部支持体に貼り付けた後の剥離の際の破壊を防止することができる。
【0052】
<<第1の光学層の厚みの最小値>>
前記第1の光学層の厚みの最小値としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。
前記第1の光学層の厚みの最小値とは、「第2の光学層の厚みが最大であるときの第1の光学層の厚み」を意味する。
【0053】
<<第2の光学層の厚みの最小値>>
前記第2の光学層の厚みの最小値としては、2μm以上である限り、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、2μm〜40μmが好ましく、2μm〜25μmがより好ましく、2μm〜10μmがさらに好ましい。前記第2の光学層の厚みの最小値が2μm以上であることにより、プリズム効果を低減させて、十分な透明性が得ることができる。
前記第2の光学層の厚みの最小値とは、例えば、
図1Bにおいては「A」で表され、「第1の光学層の厚みが最大であるときの第2の光学層の厚み」を意味する。
【0054】
<無機層>
前記無機層は、前記第1の光学層の凹凸面上に配置された層である。
【0055】
前記無機層の前記第2の光学層側の表面が酸化物からなることが好ましい。
前記酸化物としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、ZnOを主成分とした酸化物、Pb
2O
5を主成分とした酸化物、などが挙げられる。
【0056】
前記無機層の平均膜厚としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、20μm以下が好ましく、5μm以下がより好ましく、1μm以下がさらに好ましい。前記平均膜厚が20μm以下であると、透過光が屈折する光路が短くなり、透過像が歪んで見えるのを防止することができる。
【0057】
前記無機層の形成方法としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、スパッタ法、蒸着法、ディップコーティング法、ダイコーティング法などを用いることができる。
【0058】
前記無機層の種類としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、積層膜、透明導電層、機能層、半透過層、などが挙げられる。これらは、1種単独でもよいし、2種以上でもよい。
【0059】
<<積層膜>>
前記積層膜としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、(i)屈折率の異なる低屈折率層および高屈折率層を交互に積層してなる積層膜、
(ii)赤外領域において反射率の高い金属層と、可視領域において屈折率が高く反射防止層として機能する光学透明層、または透明導電層とを交互に積層してなる積層膜、
である。
【0060】
前記赤外領域において反射率の高い金属としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、Au、Ag、Cu、Al、Ni、Cr、Ti、Pd、Co、Si、Ta、W、Mo、Geなどの単体、これらの単体を2種以上含む合金、などが挙げられる。これらの中でも、実用性の点で、Ag系、Cu系、Al系、Si系、Ge系が好ましい。
前記合金としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、AlCu、AlTi、AlCr、AlCo、AlNdCu、AlMgSi、AgPdCu、AgPdTi、AgCuTi、AgPdCa、AgPdMg、AgPdFe、Ag、SiB、などが好ましい。
前記金属層の腐食を抑えるために、金属層に対してTi、Ndなどの材料を添加することが好ましい。特に、金属層の材料としてAgを用いる場合には、上記材料を添加することが好ましい。
【0061】
前記光学透明層は、可視領域において屈折率が高く反射防止層として機能する光学透明層である。
前記光学透明層の材質としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、酸化ニオブ、酸化タンタル、酸化チタン等の高誘電体、などが挙げられる。
【0062】
前記光学透明層成膜時の下層金属の酸化劣化を防ぐ目的で、成膜する光学透明層の界面に数nm程度のTiなどの薄いバッファー層を設けてもよい。ここで、バッファー層とは、上層成膜時に、自らが酸化することで下層である金属層などの酸化を抑制するための層である。
【0063】
<<透明導電層>>
前記透明導電層は、可視領域において透明性を有する導電性材料を主成分とする透明導電層である。
前記透明導電層としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、酸化錫、酸化亜鉛、酸化インジウム錫(ITO)、酸化インジウム亜鉛(IZO)、アンチモンドープ酸化錫、カーボンナノチューブ含有体等の透明導電物質、などが挙げられる。
また、前記透明導電層として、前記透明導電物質のナノ粒子や金属などの導電性を持つ材料のナノ粒子、ナノロッド、ナノワイヤーを樹脂中に高濃度に分散させた層を用いてもよい。
【0064】
<<機能層>>
前記機能層は、外部刺激により反射性能などが可逆的に変化するクロミック材料を主成分とする層である。
前記クロミック材料は、例えば、熱、光、侵入分子などの外部刺激により構造を可逆的に変化させる材料である。
前記クロミック材料としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、フォトクロミック材料、サーモクロミック材料、ガスクロミック材料、エレクトロクロミック材料、などが挙げられる。
【0065】
前記フォトクロミック材料は、光の作用により構造を可逆的に変化させる材料である。
前記フォトクロミック材料は、紫外線等の光照射により、反射率、色等の物性を可逆的に変化させることができる材料である。
前記フォトクロミック材料としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、Cr、Fe、NiなどをドープしたTiO
2、WO
3、MoO
3、Nb
2O
5等の遷移金属酸化物、などを挙げることができる。また、これらの層と屈折率の異なる層を積層することで波長選択性を向上させることもできる。
【0066】
前記サーモクロミック材料とは、熱の作用により構造を可逆的に変化させる材料である。
前記サーモクロミック材料は、加熱により、反射率や色などの様々な物性を可逆的に変化させることができる。
前記サーモクロミック材料としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、VO
2、などが挙げられる。また、転移温度や転移カーブを制御する目的で、W、Mo、Fなどの元素を添加することもできる。
また、VO
2などのサーモクロミック材料を主成分とする薄膜を、TiO
2やITOなどの高屈折率体を主成分とする反射防止層で挟んだ積層構造としてもよい。
【0067】
または、コレステリック液晶などのフォトニックラティスを用いることもできる。
前記コレステリック液晶は層間隔に応じた波長の光を選択的に反射することができ、この層間隔は温度によって変化するため、加熱により、反射率や色などの物性を可逆的に変化させることができる。この時、層間隔の異なるいくつかのコレステリック液晶層を用いて反射帯域を広げることも可能である。
【0068】
エレクトロクロミック材料とは、電気により、反射率や色などの様々な物性を可逆的に変化させることができる材料である。
前記エレクトロクロミック材料としては、例えば、電圧の印加により構造を可逆的に変化させる材料を用いることができる。前記エレクトロクロミック材料の具体例としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、プロトンなどのドープまたは脱ドープにより、反射特性が変わる反射型調光材料、などが挙げられる。
前記反射型調光材料とは、具体的には、外部刺激により、光学的な性質を透明な状態と、鏡の状態、および/またはその中間状態に制御することができる材料である。
前記反射型調光材料としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、マグネシウムおよびニッケルの合金材料、マグネシウムおよびチタンの合金材料を主成分とする合金材料、WO
3やマイクロカプセル中に選択反射性を有する針状結晶を閉じ込めた材料、などが挙げられる。
【0069】
前記機能層の具体的構成としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、
(i)第2の光学層上に、上記合金層、Pdなどを含む触媒層、薄いAlなどのバッファー層、Ta
2O
5などの電解質層、プロトンを含むWO
3などのイオン貯蔵層、透明導電層が積層された構成、
(ii)第2の光学層上に透明導電層、電解質層、WO
3などのエレクトロクロミック層、透明導電層が積層された構成、
などが挙げられる。
これらの構成では、透明導電層と対向電極の間に電圧を印加することにより、電解質層に含まれるプロトンが合金層にドープまたは脱ドープされる。これにより、合金層の透過率が変化する。また、波長選択性を高めるために、エレクトロクロミック材料をTiO
2やITOなどの高屈折率体と積層することが望ましい。
また、その他の構成として、第2の光学層上に透明導電層、マイクロカプセルを分散した光学透明層、透明電極が積層された構成、が挙げられる。この構成では、両透明電極間に電圧を印加することにより、マイクロカプセル中の針状結晶が配向した透過状態にしたり、電圧を除くことで針状結晶が四方八方を向き、波長選択反射状態にすることができる。
【0070】
<<半透過層>>
前記半透過層は、例えば、単層または複数層の金属層からなり、半透過性を有するものである。
前記金属層の材料としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、上述の積層膜の金属層と同様のものを用いることができる。
【0071】
<基材>
前記基材は、前記第1の光学層の凹凸面と対向する面上に配置され、通常、透明性を有する。
前記基材は、エネルギー線透過性を有することが好ましい。これにより、第1の基材と無機層との間に介在させたエネルギー線硬化型樹脂に対して、第1の基材側からエネルギー線を照射し、エネルギー線硬化型樹脂を硬化させることができるからである。
前記基材の形状としては、光学体に可撓性を付与する観点から、フィルム状を有することが好ましいが、特にこの形状に限定されるものではない。
前記基材の材料としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、トリアセチルセルロース(TAC)、ポリエステル(TPEE)、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリイミド(PI)、ポリアミド(PA)、アラミド、ポリエチレン(PE)、ポリアクリレート、ポリエーテルスルフォン、ポリスルフォン、ポリプロピレン(PP)、ジアセチルセルロース、ポリ塩化ビニル、アクリル樹脂(PMMA)、ポリカーボネート(PC)、エポキシ樹脂、尿素樹脂、ウレタン樹脂、メラミン樹脂、などが挙げられる。
前記基材の厚みとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、生産性の観点から、38μm〜100μmが好ましい。
【0072】
<光学体の製造方法>
以下、
図5〜
図7を参照して、本発明の一実施形態に係る光学体の製造方法の一例について説明する。なお、以下に示す製造プロセスの一部または全部は、生産性を考慮して、ロール・ツー・ロールにより行われることが好ましい。但し、金型の作製工程は除くものとする。
【0073】
まず、
図5Aに示すように、例えばバイト加工またはレーザー加工などにより、第1の光学層2を構成する構造体2cと同一の凹凸形状の金型21、またはその金型21の反転形状を有する金型(レプリカ)を形成する。次に、
図5Bに示すように、例えば溶融押し出し法または転写法などを用いて、金型21の凹凸形状をフィルム状の樹脂材料に転写する。転写法としては、型にエネルギー線硬化型樹脂を流し込み、エネルギー線を照射して硬化させる方法、樹脂に熱や圧力を加え、形状を転写する方法、または樹脂フィルムをロールから供給し、熱を加えながら型の形状を転写する方法(ラミネート転写法)などが挙げられる。これにより、
図5Cに示すように、一主面に構造体2cを有する第1の光学層2が形成される。
【0074】
また、
図5Cに示すように、第1の基材4上に、第1の光学層2を形成するようにしてもよい。この場合には、例えば、フィルム状の第1の基材4をロールから供給し、該基材4上にエネルギー線硬化型樹脂(例えば、紫外線硬化性樹脂)を塗布した後に型に押し当て、型の形状を転写し、紫外線等のエネルギー線を照射して樹脂を硬化させる方法が用いられる。なお、樹脂は、架橋剤をさらに含んでいることが好ましい。室温での貯蔵弾性率を大きく変化させることなく、樹脂を耐熱化することができるからである。
【0075】
次に、
図6Aに示すように、その第1の光学層2の一主面上に無機層1としての波長選択反射層(機能性層)を成膜する。無機層1としての波長選択反射層の成膜方法としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、スパッタリング法、蒸着法、CVD(Chemical Vapor Deposition)法、ディップコーティング法、ダイコーティング法、ウェットコーティング法、スプレーコーティング法などが挙げられ、これらの成膜方法から、構造体2cの形状などに応じて適宜選択することが好ましい。次に、
図6Bに示すように、必要に応じて、無機層1としての波長選択反射層に対してアニール処理31を施す。アニール処理の温度は、例えば100℃以上250℃以下の範囲内である。
【0076】
次に、
図6Cに示すように、未硬化状態の樹脂22を無機層1としての波長選択反射層上に塗布する。樹脂22としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、エネルギー線硬化型樹脂、または熱硬化型樹脂などを用いることができる。前記エネルギー線硬化型樹脂としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、紫外線硬化樹脂が好ましい。
次に、
図7Aのように、コーター等で樹脂22を所定厚みに塗り広げて凹凸構造を埋めることにより、積層体を形成する。
次に、
図7Bに示すように、例えばエネルギー線32または加熱32により樹脂22を硬化させるとともに、積層体に対して圧力33を加える。前記エネルギー線としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、電子線、紫外線、可視光線、ガンマ線、電子線などが挙げられる。これらの中でも、生産設備の観点から、紫外線が好ましい。積算照射量としては、特に制限はなく、樹脂の硬化特性、樹脂や基材4の黄変抑制などを考慮して、適宜選択することができる。積層体に加える圧力としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、0.01MPa以上1MPa以下が好ましい。積層体に加える圧力が、0.01MPa未満であると、フィルムの走行性に問題が生じ、一方、1MPaを超えると、ニップロールとして金属ロールを用いる必要があり、圧力ムラが生じ易い。
以上により、
図7Cに示すように、無機層1としての波長選択反射層上に第2の光学層3が形成され、光学体11が得られる。
なお、第2の光学層3の他の凹凸面3aと対向する面3bの平坦度は、コーターヘッド等の平坦度、及び、樹脂の厚さ(凹凸の埋まり具合)に起因する。
【実施例】
【0077】
次に、実施例及び比較例を挙げて本発明をより具体的に説明するが、本発明は下記実施例に制限されるものではない。
【0078】
(実施例1)
<光学体の作製>
図3Aに示す二次元平行溝を有する転写金型を用いて、PET基材A4300(東洋紡株式会社製、厚み50μm)上にモノマー含有組成物(樹脂組成物)A1で第1の光学層を形成した。形成した第1の光学層上に下記構成の無機層を形成し、形成した無機層上にモノマー含有組成物(樹脂組成物)A2を塗布し、紫外線を照射して硬化させて第2の光学層を形成した。硬化後の第2の光学層の最薄部の厚みは5μmであった。
【0079】
<<無機層の構成>>
(第1の光学層)/Nb
2O
5(32nm)/AgPdCu(11nm)/Al
2O
3−ZnO(8nm)/Nb
2O
5(70nm)/AgPdCu(11nm)/AZO(32nm)/(第2の光学層)
【0080】
<<モノマー含有組成物(樹脂組成物)A1>>
2官能ウレタンアクリレート(EBECRYL8807、サートマー株式会社製)25質量部と、多官能アクリレートモノマーとしてのエトキシ化イソシアヌ―ル酸トリアクリレート(NKエステルA9300、新中村化学工業株式会社製)30質量部と、含窒素複素環を有する単官能アクリレートモノマーとしてのアクリロイルモルホリン(ACMO、KJケミカルズ株式会社製、ガラス転移温度Tg:145℃)20質量部と、アルキレンオキサイド鎖を有する単官能アクリレートモノマーとしてのフェノキシエチルアクリレート(NK−エステルAMP−10G、新中村化学工業株式会社製、ガラス転移温度Tg:−22℃)25質量部とを含むモノマー含有組成物(樹脂組成物)に、光重合開始剤としてのイルガキュア184D(BASFジャパン株式会社製)1質量部を添加した。
【0081】
<<モノマー含有組成物(樹脂組成物)A2>>
2官能ウレタンアクリレート(EBECRYL8807、サートマー株式会社製)35質量部と、含窒素複素環を有する単官能アクリレートモノマーとしてのアクリロイルモルホリン(ACMO、KJケミカルズ株式会社製、ガラス転移温度Tg:145℃)30質量部と、アルキレンオキサイド鎖を有する単官能アクリレートモノマーとしてのフェノキシエチルアクリレート(NK−エステルAMP−10G、新中村化学工業株式会社製、ガラス転移温度Tg:−22℃)35質量部と、リン酸含有アクリレートとしての2−メタクロイロキシエチルアシッドホスフェート(ライトエステルP−2M、共栄社化学株式会社製)0.1質量部とを含むモノマー含有組成物(樹脂組成物)に、光重合開始剤としてのイルガキュア184D(BASFジャパン株式会社製)1質量部を添加した。
【0082】
<光学層を形成するポリマーの引張破断伸び率の測定>
光学層を形成するポリマー(モノマー含有組成物A1,A2の重合反応生成物)の15mm×4mm×0.1mm(厚み)の試験片に対して、試験長さを10mmとして試験速度10mm/minで引張り試験を3回行い、その破断時のひずみの平均値を測定した。結果を表1に示す。
【0083】
<光学体の引張破断伸び率の測定>
光学体(包埋フィルム)を、第1の光学層に形成された二次元平行溝の平行方向に引っ張り試験ができるように試験片を作製し、前記「光学層を形成するポリマーの引張破断伸び率の測定」と同様にして、引張り試験を行った。破断時のひずみの平均値について、下記の評価基準で評価した。評価結果を表1に示す。
<<評価基準>>
○:100%以上
×:100%未満
【0084】
<密着性評価>
光学体(包埋フィルム)の上に粘着剤を貼付し、粘着剤を貼付した光学体(包埋フィルム)をガラスに貼付した後に、引き剥がした際の無機層と第1及び第2光学層における樹脂との剥離状態について、下記の評価基準で評価した。評価結果を表1に示す。
<<評価基準>>
○:無機層と樹脂界面で剥離しない。
×:無機層と樹脂界面で剥離する。
【0085】
<平面性評価>
光学体(包埋フィルム)の上に粘着剤を貼付し、粘着剤を貼付した光学体(包埋フィルム)を厚さ3mmのガラスに貼付して、光学体(包埋フィルム)から500mm離れた位置から光学体(包埋フィルム)とは反対側の100mmの位置の透過像の目視での見え方を評価した。評価結果を表1に示す。
<<評価基準>>
○:明瞭に見える。
△:明瞭には見えないが、ある程度の大きさの構造体を認識することができる。
×:曇って構造体を認識することができない。
なお、上記○及び△の判定であれば、窓フィルム用光学体として十分な透明性を有しているものとした。
【0086】
<透過像鮮明度の測定>
JIS−K7105に従い、くし幅0.5mmの光学くしを用いて透過像鮮明度を評価した。評価に使用した測定装置はスガ試験機株式会社製の写像性測定器(ICM−1T型)である。なお、測定は、第2の光学層の側から光を入射することにより行った。測定結果を表1に示す。
【0087】
<貯蔵弾性率の測定>
動的粘弾性測定装置RSA3(TAインスツルメント社製)により、昇温速度5℃/min、周波数1Hzで、25℃における弾性率及び100℃における弾性率を測定した。測定結果を表1に示す。
【0088】
(実施例2)
実施例1において、「モノマー含有組成物(樹脂組成物)A1」の代わりに「モノマー含有組成物(樹脂組成物)B1」を用い、「モノマー含有組成物(樹脂組成物)A2」の代わりに「モノマー含有組成物(樹脂組成物)B2」を用いたこと以外は、実施例1と同様に、「光学体の作製」、「光学層を形成するポリマーの引張破断伸び率の測定」、「光学体の引張破断伸び率の測定」、「密着性評価」、「平面性評価」、及び「貯蔵弾性率の測定」を行った。結果を表1に示す。
【0089】
<<モノマー含有組成物(樹脂組成物)B1>>
2官能ウレタンアクリレート(CN9016、サートマー株式会社製)25質量部と、多官能アクリレートモノマーとしてのエトキシ化イソシアヌ―ル酸トリアクリレート(NKエステルA9300、新中村化学工業株式会社製)30質量部と、脂環式単官能アクリレートモノマーとしてのイソボルニルアクリレート(IBXA、大阪有機化学工業株式会社製、ガラス転移温度Tg:97℃)45質量部とを含むモノマー含有組成物(樹脂組成物)に、光重合開始剤としてのイルガキュア184D(BASFジャパン株式会社製)1質量部を添加した。
【0090】
<<モノマー含有組成物(樹脂組成物)B2>>
2官能ウレタンアクリレート(CN9016、サートマー株式会社製)30質量部と、脂環式単官能アクリレートモノマーとしてのイソボルニルアクリレート(IBXA、大阪有機化学工業株式会社製、ガラス転移温度Tg:97℃)55質量部と、水酸基を有する単官能アクリレートモノマーとしての1,4−シクロヘキサンジメタノールモノアクリレート(CHDMMA、日本化成株式会社製、ガラス転移温度Tg:18℃)15質量部とを含むモノマー含有組成物(樹脂組成物)に、光重合開始剤としてのイルガキュア184D(BASFジャパン株式会社製)1質量部を添加した。
【0091】
(実施例3)
実施例1において、「モノマー含有組成物(樹脂組成物)A1」の代わりに「モノマー含有組成物(樹脂組成物)C1」を用い、「モノマー含有組成物(樹脂組成物)A2」の代わりに「モノマー含有組成物(樹脂組成物)C2」を用いたこと以外は、実施例1と同様に、「光学体の作製」、「光学層を形成するポリマーの引張破断伸び率の測定」、「光学体の引張破断伸び率の測定」、「密着性評価」、「平面性評価」、及び「貯蔵弾性率の測定」を行った。結果を表1に示す。
【0092】
<<モノマー含有組成物(樹脂組成物)C1>>
2官能ウレタンアクリレート(CN9016、サートマー株式会社製)25質量部と、多官能アクリレートモノマーとしてのエトキシ化イソシアヌ―ル酸トリアクリレート(NKエステルA9300、新中村化学工業株式会社製)30質量部と、脂環式単官能アクリレートモノマーとしてのイソボルニルアクリレート(IBXA、大阪有機化学工業株式会社製、ガラス転移温度Tg:97℃)45質量部とを含むモノマー含有組成物(樹脂組成物)に、光重合開始剤としてのイルガキュア184D(BASFジャパン株式会社製)1質量部を添加した。
【0093】
<<モノマー含有組成物(樹脂組成物)C2>>
2官能ウレタンアクリレート(CN9016、サートマー株式会社製)35質量部と、脂環式単官能アクリレートモノマーとしてのイソボルニルアクリレート(IBXA、大阪有機化学工業株式会社製、ガラス転移温度Tg:97℃)60質量部と、シランカップリング剤としての3−アクリロキシプロピルトリメトキシシラン(KBM5103、信越化学工業株式会社製)5質量部とを含むモノマー含有組成物(樹脂組成物)に、光重合開始剤としてのイルガキュア184D(BASFジャパン株式会社製)1質量部を添加した。
【0094】
(実施例4)
実施例1において、「モノマー含有組成物(樹脂組成物)A1」の代わりに「モノマー含有組成物(樹脂組成物)D1」を用い、「モノマー含有組成物(樹脂組成物)A2」の代わりに「モノマー含有組成物(樹脂組成物)D2」を用いたこと以外は、実施例1と同様に、「光学体の作製」、「光学層を形成するポリマーの引張破断伸び率の測定」、「光学体の引張破断伸び率の測定」、「密着性評価」、「平面性評価」、及び「貯蔵弾性率の測定」を行った。結果を表1に示す。
【0095】
<<モノマー含有組成物(樹脂組成物)D1>>
2官能ウレタンアクリレート(CN9016、サートマー株式会社製)25質量部と、多官能アクリレートモノマーとしてのエトキシ化イソシアヌ―ル酸トリアクリレート(NKエステルA9300、新中村化学工業株式会社製)30質量部と、脂環式単官能アクリレートモノマーとしてのイソボルニルアクリレート(IBXA、大阪有機化学工業株式会社製、ガラス転移温度Tg:97℃)45質量部とを含むモノマー含有組成物(樹脂組成物)に、光重合開始剤としてのイルガキュア184D(BASFジャパン株式会社製)1質量部を添加した。
【0096】
<<モノマー含有組成物(樹脂組成物)D2>>
2官能ウレタンアクリレート(CN9016、サートマー株式会社製)30質量部と、脂環式単官能アクリレートモノマーとしてのイソボルニルアクリレート(IBXA、大阪有機化学工業株式会社製、ガラス転移温度Tg:97℃)55質量部と、水酸基を有する単官能アクリレートモノマーとしての1,4−シクロヘキサンジメタノールモノアクリレート(CHDMMA、日本化成株式会社製、ガラス転移温度Tg:18℃)12質量部と、シランカップリング剤としての3−イソシアネートプロピルトリエトキシシラン(KBE9007、信越化学工業株式会社製)3質量部とを含むモノマー含有組成物(樹脂組成物)に、光重合開始剤としてのイルガキュア184D(BASFジャパン株式会社製)1質量部を添加した。
【0097】
(実施例5)
実施例1において、「モノマー含有組成物(樹脂組成物)A1」の代わりに「モノマー含有組成物(樹脂組成物)E1」を用い、「モノマー含有組成物(樹脂組成物)A2」の代わりに「モノマー含有組成物(樹脂組成物)E2」を用いたこと以外は、実施例1と同様に、「光学体の作製」、「光学層を形成するポリマーの引張破断伸び率の測定」、「光学体の引張破断伸び率の測定」、「密着性評価」、「平面性評価」、及び「貯蔵弾性率の測定」を行った。結果を表1に示す。
【0098】
<<モノマー含有組成物(樹脂組成物)E1>>
2官能ウレタンアクリレート(EBECRYL8807、サートマー株式会社製)25質量部と、多官能アクリレートモノマーとしてのエトキシ化イソシアヌ―ル酸トリアクリレート(NKエステルA9300、新中村化学工業株式会社製)30質量部と、脂環式単官能アクリレートモノマーとしてのイソボルニルアクリレート(IBXA、大阪有機化学工業株式会社製、ガラス転移温度Tg:97℃)40質量部と、直鎖式単官能アクリレートモノマーとしてのn−オクチルアクリレート(NOAA、大阪有機化学工業株式会社製、ガラス転移温度Tg:−65℃)5質量部とを含むモノマー含有組成物(樹脂組成物)に、光重合開始剤としてのイルガキュア184D(BASFジャパン株式会社製)1質量部を添加した。
【0099】
<<モノマー含有組成物(樹脂組成物)E2>>
2官能ウレタンアクリレート(EBECRYL8807、サートマー株式会社製)35質量部と、脂環式単官能アクリレートモノマーとしてのイソボルニルアクリレート(IBXA、大阪有機化学工業株式会社製、ガラス転移温度Tg:97℃)50質量部と、直鎖式単官能アクリレートモノマーとしてのn−オクチルアクリレート(NOAA、大阪有機化学工業株式会社製、ガラス転移温度Tg:−65℃)10質量部と、シランカップリング剤としての3−アクリロキシプロピルトリメトキシシラン(KBM5103、信越化学工業株式会社製)5質量部とを含むモノマー含有組成物(樹脂組成物)に、光重合開始剤としてのイルガキュア184D(BASFジャパン株式会社製)1質量部を添加した。
【0100】
(実施例6)
実施例2において、硬化後の第2の光学層の最薄部の厚みが5μmとなるようにモノマー含有組成物(樹脂組成物)B2を塗布する代わりに、硬化後の第2の光学層の最薄部の厚みが3μmとなるようにモノマー含有組成物B2を塗布したこと以外は、実施例2と同様に、「光学体の作製」、「光学層を形成するポリマーの引張破断伸び率の測定」、「光学体の引張破断伸び率の測定」、「密着性評価」、及び「平面性評価」を行った。結果を表1に示す。
【0101】
(実施例7)
実施例1において、硬化後の第2の光学層の最薄部の厚みが5μmとなるようにモノマー含有組成物(樹脂組成物)A2を塗布する代わりに、硬化後の第2の光学層の最薄部の厚みが3μmとなるようにモノマー含有組成物(樹脂組成物)A2を塗布したこと以外は、実施例1と同様に、「光学体の作製」、「光学層を形成するポリマーの引張破断伸び率の測定」、「光学体の引張破断伸び率の測定」、「密着性評価」、「平面性評価」、「透過像鮮明度の測定」、及び「透過像鮮明度の測定」を行った。結果を表1に示す。
【0102】
(比較例1)
実施例1において、「モノマー含有組成物(樹脂組成物)A1」の代わりに「モノマー含有組成物(樹脂組成物)F1」を用い、「モノマー含有組成物(樹脂組成物)A2」の代わりに「モノマー含有組成物(樹脂組成物)F2」を用いたこと以外は、実施例1と同様に、「光学体の作製」、「光学層を形成するポリマーの引張破断伸び率の測定」、「光学体の引張破断伸び率の測定」、「密着性評価」、「平面性評価」、及び「貯蔵弾性率の測定」を行った。結果を表2に示す。
【0103】
<<モノマー含有組成物(樹脂組成物)F1>>
2官能ウレタンアクリレート(EBECRYL8807、サートマー株式会社製)35質量部と、多官能アクリレートモノマーとしてのエトキシ化イソシアヌ―ル酸トリアクリレート(NKエステルA9300、新中村化学工業株式会社製)30質量部と、脂環式単官能アクリレートモノマーとしてのイソボルニルアクリレート(IBXA、大阪有機化学工業株式会社製、ガラス転移温度Tg:97℃)35質量部とを含むモノマー含有組成物(樹脂組成物)に、光重合開始剤としてのイルガキュア184D(BASFジャパン株式会社製)1質量部を添加して、光重合を行った。
【0104】
<<モノマー含有組成物(樹脂組成物)F2>>
2官能ウレタンアクリレート(EBECRYL8807、サートマー株式会社製)50質量部と、脂環式単官能アクリレートモノマーとしてのイソボルニルアクリレート(IBXA、大阪有機化学工業株式会社製、ガラス転移温度Tg:97℃)50質量部とを含むモノマー含有組成物(樹脂組成物)に、光重合開始剤としてのイルガキュア184D(BASFジャパン株式会社製)1質量部を添加した。
【0105】
(比較例2)
実施例1において、「モノマー含有組成物(樹脂組成物)A1」の代わりに「モノマー含有組成物(樹脂組成物)G1」を用い、「モノマー含有組成物(樹脂組成物)A2」の代わりに「モノマー含有組成物(樹脂組成物)G2」を用いたこと以外は、実施例1と同様に、「光学体の作製」、「光学層を形成するポリマーの引張破断伸び率の測定」、「光学体の引張破断伸び率の測定」、「密着性評価」、「平面性評価」、及び「貯蔵弾性率の測定」を行った。結果を表2に示す。
【0106】
<<モノマー含有組成物(樹脂組成物)G1>>
2官能ウレタンアクリレート(EBECRYL8807、サートマー株式会社製)30質量部と、多官能アクリレートモノマーとしてのエトキシ化イソシアヌ―ル酸トリアクリレート(NKエステルA9300、新中村化学工業株式会社製)30質量部と、脂環式単官能アクリレートモノマーとしてのイソボルニルアクリレート(IBXA、大阪有機化学工業株式会社製、ガラス転移温度Tg:97℃)40質量部とを含むモノマー含有組成物(樹脂組成物)に、光重合開始剤としてのイルガキュア184D(BASFジャパン株式会社製)1質量部を添加して、光重合を行った。
【0107】
<<モノマー含有組成物(樹脂組成物)G2>>
2官能ウレタンアクリレート(EBECRYL8807、サートマー株式会社製)40質量部と、脂環式単官能アクリレートモノマーとしてのイソボルニルアクリレート(IBXA、大阪有機化学工業株式会社製、ガラス転移温度Tg:97℃)60質量部とを含むモノマー含有組成物(樹脂組成物)に、光重合開始剤としてのイルガキュア184D(BASFジャパン株式会社製)1質量部を添加した。
【0108】
(比較例3)
比較例2において、硬化後の第2の光学層の最薄部の厚みが5μmとなるようにモノマー含有組成物(樹脂組成物)G2を塗布する代わりに、硬化後の第2の光学層の最薄部の厚みが1μmとなるようにモノマー含有組成物(樹脂組成物)G2を塗布した以外は、比較例2と同様に、「光学体の作製」、「光学層を形成するポリマーの引張破断伸び率の測定」、「光学体の引張破断伸び率の測定」、「密着性評価」、及び「平面性評価」を行った。結果を表2に示す。
【0109】
(比較例4)
実施例5において、硬化後の第2の光学層の最薄部の厚みが5μmとなるようにモノマー含有組成物(樹脂組成物)E2を塗布する代わりに、硬化後の第2の光学層の最薄部の厚みが1μmとなるようにモノマー含有組成物(樹脂組成物)E2を塗布したこと以外は、実施例5と同様に、「光学体の作製」、「光学層を形成するポリマーの引張破断伸び率の測定」、「光学体の引張破断伸び率の測定」、「密着性評価」、及び「平面性評価」を行った。結果を表2に示す。
【0110】
(比較例5)
実施例1において、硬化後の第2の光学層の最薄部の厚みが5μmとなるようにモノマー含有組成物(樹脂組成物)A2を塗布する代わりに、硬化後の第2の光学層の最薄部の厚みが1μmとなるようにモノマー含有組成物(樹脂組成物)A2を塗布したこと以外は、実施例1と同様に、「光学体の作製」、「光学層を形成するポリマーの引張破断伸び率の測定」、「光学体の引張破断伸び率の測定」、「密着性評価」、「平面性評価」、「透過像鮮明度の測定」、及び「透過像鮮明度の測定」を行った。結果を表2に示す。
【0111】
(比較例6)
実施例1において、「モノマー含有組成物(樹脂組成物)A2」の代わりに「モノマー含有組成物(樹脂組成物)A1」を用いたこと以外は、実施例1と同様に、「光学体の作製」、「光学層を形成するポリマーの引張破断伸び率の測定」、「光学体の引張破断伸び率の測定」、「密着性評価」、及び「平面性評価」を行った。結果を表2に示す。
【0112】
(比較例7)
実施例1において、「モノマー含有組成物(樹脂組成物)A1」の代わりに「モノマー含有組成物(樹脂組成物)H1」を用い、「モノマー含有組成物(樹脂組成物)A2」の代わりに「モノマー含有組成物(樹脂組成物)H2」を用いたこと以外は、実施例1と同様に、「光学体の作製」を行った。しかし、モノマー含有組成物(樹脂組成物)H1にタックがあるため、ロールtoロールでは表面・裏面の貼り付きの観点から適さない。
<<モノマー含有組成物(樹脂組成物)H1>>
2官能ウレタンアクリレート(EBECRYL8807、サートマー株式会社製)35質量部と、多官能アクリレートモノマーとしてのエトキシ化イソシアヌ―ル酸トリアクリレート(NKエステルA9300、新中村化学工業株式会社製)30質量部と、直鎖式単官能アクリレートとしてのn−オクチルアクリレート(NOAA、大阪有機化学工業株式会社、ガラス転移温度Tg=-60℃)35質量部とを含むモノマー含有組成物(樹脂組成物)に、光重合開始剤としてのイルガキュア184D(BASFジャパン株式会社製)1質量部を添加して、光重合を行った。
<<モノマー含有組成物(樹脂組成物)H2>>
2官能ウレタンアクリレート(EBECRYL8807、サートマー株式会社製)50質量部と、直鎖式単官能アクリレートとしてのn−オクチルアクリレート(NOAA、大阪有機化学工業株式会社、ガラス転移温度Tg=-60℃)50質量部とを含むモノマー含有組成物(樹脂組成物)に、光重合開始剤としてのイルガキュア184D(BASFジャパン株式会社製)1質量部を添加して、光重合を行った。
【0113】
【表1】
【0114】
【表2】
【0115】
以上より、第1の光学層と、無機層と、第2の光学層と、を備える光学体において、第1の光学層及び第2の光学層は、それぞれ異なる樹脂組成物の硬化物からなり、第2の光学層における樹脂組成物の硬化物の引張破断伸び率が200%以上であり、第2の光学層の厚みの最小値が2μm以上である実施例1〜7は、十分な透明性を有し、外部支持体に貼り付けた後の剥離における破壊を防止することができることが分かった。
<1> 凹凸面を有する第1の光学層と、前記第1の光学層の凹凸面上に配置された無機層と、前記無機層側に他の凹凸面を有し、該他の凹凸面における凹凸が埋没するように配置された第2の光学層と、を備え、前記第2の光学層の他の凹凸面と対向する面上に配置される基材を有さない、光学体であって、前記第1の光学層及び前記第2の光学層は、それぞれ異なる樹脂組成物の硬化物からなり、前記第2の光学層における樹脂組成物の硬化物の引張破断伸び率が200%以上であり、前記第2の光学層の厚みの最小値が2μm以上であることを特徴とする、光学体、である。
該<1>に記載の光学体において、前記第2の光学層における樹脂組成物の硬化物の引張破断伸び率を200%以上にすることにより、前記第2の光学層に応力緩和機能を持たせて、外部支持体に貼り付けた後の剥離の際の破壊を防止することができる。
<6> 前記樹脂組成物は、2官能のウレタン(メタ)アクリレートと、環状構造を有する単官能(メタ)アクリレート化合物と、を少なくとも含む、前記<1>から<5>のいずれかに記載の光学体である。
<7> 前記第1の光学層は、多官能(メタ)アクリレート化合物を架橋剤として含む樹脂組成物の硬化物からなる、前記<1>から<6>のいずれかに記載の光学体である。
<10> JIS K−7105に準拠して測定した0.5mmの光学くしの透過像鮮明度が、60%以上である、前記<1>から<9>のいずれかに記載の光学体である。