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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2023170232
(43)【公開日】2023-12-01
(54)【発明の名称】光学フィルム及び画像表示装置
(51)【国際特許分類】
G02B 1/18 20150101AFI20231124BHJP
G02B 1/111 20150101ALI20231124BHJP
G02B 1/118 20150101ALI20231124BHJP
G02B 5/02 20060101ALI20231124BHJP
C08F 2/46 20060101ALI20231124BHJP
C08F 290/06 20060101ALI20231124BHJP
B32B 27/30 20060101ALI20231124BHJP
B32B 27/00 20060101ALI20231124BHJP
B32B 27/20 20060101ALI20231124BHJP
C09K 3/00 20060101ALI20231124BHJP
C09D 4/02 20060101ALI20231124BHJP
C09D 5/16 20060101ALI20231124BHJP
C09D 7/61 20180101ALI20231124BHJP
C09D 7/63 20180101ALI20231124BHJP
【ＦＩ】
G02B1/18
G02B1/111
G02B1/118
G02B5/02 A
C08F2/46
C08F290/06
B32B27/30 D
B32B27/00 103
B32B27/30 A
B32B27/00 101
B32B27/20 Z
C09K3/00 112C
C09D4/02
C09D5/16
C09D7/61
C09D7/63
【審査請求】未請求
【請求項の数】8
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2022081815
(22)【出願日】2022-05-18
(71)【出願人】
【識別番号】000003193
【氏名又は名称】ＴＯＰＰＡＮホールディングス株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110001276
【氏名又は名称】弁理士法人小笠原特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】木▲崎▼ 拓也
(72)【発明者】
【氏名】金田 怜士
(72)【発明者】
【氏名】齋藤 匠
【テーマコード（参考）】
2H042
2K009
4F100
4J011
4J038
4J127
【Ｆターム（参考）】
2H042BA08
2H042BA12
2H042BA15
2H042BA20
2K009AA02
2K009CC09
2K009CC22
2K009CC24
2K009CC26
2K009CC35
2K009CC42
2K009CC47
2K009DD02
2K009EE05
4F100AA20B
4F100AJ06A
4F100AK17B
4F100AK25B
4F100AK52B
4F100AK54B
4F100BA02
4F100BA10A
4F100BA10B
4F100DE01B
4F100EJ54
4F100GB41
4F100JB14B
4F100JK09
4F100JL06B
4F100JN01A
4F100JN06B
4F100YY00B
4J011PA13
4J011PB07
4J011PB40
4J011PC02
4J011PC08
4J011QA23
4J011QA32
4J011QB15
4J011QB24
4J011QB25
4J011SA61
4J011SA84
4J038FA111
4J038HA446
4J038JA11
4J038KA21
4J038NA05
4J038PB08
4J038PC08
4J127AA04
4J127BA01
4J127BB041
4J127BB052
4J127BB221
4J127BB222
4J127BC022
4J127BC031
4J127BC151
4J127BC152
4J127BD212
4J127BD291
4J127BD302
4J127BG122
4J127BG12Y
4J127BG271
4J127BG272
4J127BG27Y
4J127BG362
4J127BG36Y
4J127BG381
4J127BG382
4J127BG38Y
4J127CB341
4J127CC091
4J127DA12
4J127FA21
(57)【要約】
【課題】防汚性及び耐擦傷性に優れた光学フィルム及びこれを用いた画像表示装置を提供する。
【解決手段】透明支持体上に少なくとも１層の機能層を有する光学フィルムであって、機能層が、下記成分（Ａ）及び（Ｂ）を含有する組成物から形成されたことを特徴とする光学フィルム。
（Ａ）下記一般式（１）で表される含フッ素防汚剤
一般式（１）：Ｒｆ－（Ｘ－（Ｙ）Ｚ）２
（一般式（１）中、Ｒｆは（パー）フルオロアルキル基又は（パー）フルオロポリエーテル基、Ｘは連結基、Ｙは活性エネルギー線反応性官能基、Ｚは３～６の整数である。）
（Ｂ）活性エネルギー線硬化性多官能モノマー
【選択図】図１
【解決手段】透明支持体上に少なくとも１層の機能層を有する光学フィルムであって、機能層が、下記成分（Ａ）及び（Ｂ）を含有する組成物から形成されたことを特徴とする光学フィルム。
（Ａ）下記一般式（１）で表される含フッ素防汚剤
一般式（１）：Ｒｆ－（Ｘ－（Ｙ）Ｚ）２
（一般式（１）中、Ｒｆは（パー）フルオロアルキル基又は（パー）フルオロポリエーテル基、Ｘは連結基、Ｙは活性エネルギー線反応性官能基、Ｚは３～６の整数である。）
（Ｂ）活性エネルギー線硬化性多官能モノマー
【選択図】図１
【特許請求の範囲】
【請求項1】
透明支持体上に少なくとも１層の機能層を有する光学フィルムであって、
前記機能層が、下記成分（Ａ）及び（Ｂ）を含有する組成物から形成されたことを特徴とする光学フィルム。
（Ａ）下記一般式（１）で表される含フッ素防汚剤
一般式（１）：Ｒｆ－（Ｘ－（Ｙ）Ｚ）２
（一般式（１）中、Ｒｆは（パー）フルオロアルキル基又は（パー）フルオロポリエーテル基、Ｘは連結基、Ｙは活性エネルギー線反応性官能基、Ｚは３～６の整数である。）
（Ｂ）活性エネルギー線硬化性多官能モノマー
前記機能層が、下記成分（Ａ）及び（Ｂ）を含有する組成物から形成されたことを特徴とする光学フィルム。
（Ａ）下記一般式（１）で表される含フッ素防汚剤
一般式（１）：Ｒｆ－（Ｘ－（Ｙ）Ｚ）２
（一般式（１）中、Ｒｆは（パー）フルオロアルキル基又は（パー）フルオロポリエーテル基、Ｘは連結基、Ｙは活性エネルギー線反応性官能基、Ｚは３～６の整数である。）
（Ｂ）活性エネルギー線硬化性多官能モノマー
【請求項2】
前記一般式（１）中のＲｆが、（ＣＦ２Ｏ）、（Ｃ２Ｆ４Ｏ）及び（Ｃ３Ｆ６Ｏ）の少なくとも１つを繰り返し単位として含む（パー）フルオロポリエーテル基であることを特徴とする、請求項１に記載の光学フィルム。
【請求項3】
前記成分（Ａ）が、フッ素原子を４０質量％以上７０質量％以下含有するパーフルオロポリエーテルであることを特徴とする、請求項２に記載の光学フィルム。
【請求項4】
前記成分（Ｂ）が、一分子中に（メタ）アクリロイル基を３つ以上有することを特徴とする、請求項１に記載の光学フィルム。
【請求項5】
前記機能層が、更に（Ｄ）（メタ）アクリロイル基を含有する光反応性シロキサンを含有することを特徴とする、請求項１に記載の光学フィルム。
【請求項6】
前記機能層が、更に平均粒径が３０ｎｍ以上１５０ｎｍ以下であり中空構造を有するシリカ微粒子を含有することを特徴とする、請求項１に記載の光学フィルム。
【請求項7】
前記機能層が反射防止機能を有することを特徴とする、請求項１に記載の光学フィルム。
【請求項8】
請求項１～７のいずれかに記載の光学フィルムを備える、画像表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、光学フィルム及びこれを備える画像表示装置に関する。
【背景技術】
【0002】
画像表示装置の最表面には、指紋などの汚れに対する耐性（防汚性）を備えた光学フィルムが設けられる。
【0003】
例えば、特許文献１には、透明支持体上に低屈折率層を設けた反射防止フィルムとして、低屈折率層を、重合性不飽和基を有する含フッ素防汚剤と、重合性不飽和基を有する含フッ素共重合体と、無機微粒子と、３つ以上の重合性不飽和基及び３５質量％以上のフッ素を有し、架橋間分子量の計算値が５００よりも小さい多官能モノマーとを含有する組成物で形成した構成が記載されている。
【0004】
特許文献２には、透明基材フィルム上に低屈折率層を有する反射防止フィルムとして、低屈折率層を、重合性不飽和基を有し、重量平均分子量が１００００未満である含フッ素防汚剤と、重合性不飽和基を有する多官能モノマーと、無機微粒子とを含有する組成物で形成した構成が記載されている。
【0005】
特許文献３には、透明支持体からもっとも遠くに位置する屈折率１．２８～１．４８の層を、１分子中に２個以上のエチレン性不飽和基を含有する電離放射線硬化性化合物と、導電性金属酸化物被覆層を有する微粒子と、電離放射線硬化型の含フッ素防汚剤とを含有する組成物で形成した構成が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0006】
【特許文献1】特許第５６９０８６６号公報
【特許文献2】特許第５６５６４３１号公報
【特許文献3】特許第５０４９５４２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0007】
画像表示装置の最表面に配置される光学フィルムには、防汚性に加え、耐擦傷性などの機械特性が要求される。従来、光学フィルムに防汚性を付与するために、最表層の構成材料にパーフルオロポリエーテルやパーフルオロアルキル等の含フッ素化合物を添加する手法が検討されてきた。しかしながら、含フッ素化合物の分子構造によっては、防汚性を向上させることはできても、耐擦傷性が不十分となる場合があった。
【0008】
それ故に、本発明は、防汚性及び耐擦傷性に優れた光学フィルム及びこれを用いた画像表示装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0009】
本発明に係る光学フィルムは、透明支持体上に少なくとも１層の機能層を有し、機能層が、下記成分（Ａ）及び（Ｂ）を含有する組成物から形成されことを特徴とする。
（Ａ）下記一般式（１）で表される含フッ素防汚剤
一般式（１）：Ｒｆ－（Ｘ－（Ｙ）Ｚ）２
（一般式（１）中、Ｒｆは（パー）フルオロアルキル基又は（パー）フルオロポリエーテル基、Ｘは連結基、Ｙは活性エネルギー線反応性官能基、Ｚは３～６の整数である。）
（Ｂ）活性エネルギー線硬化性多官能モノマー
（Ａ）下記一般式（１）で表される含フッ素防汚剤
一般式（１）：Ｒｆ－（Ｘ－（Ｙ）Ｚ）２
（一般式（１）中、Ｒｆは（パー）フルオロアルキル基又は（パー）フルオロポリエーテル基、Ｘは連結基、Ｙは活性エネルギー線反応性官能基、Ｚは３～６の整数である。）
（Ｂ）活性エネルギー線硬化性多官能モノマー
【0010】
本発明に係る画像表示装置は、上記の光学フィルムを備える。
【発明の効果】
【0011】
本発明によれば、防汚性及び耐擦傷性に優れた光学フィルム及びこれを用いた画像表示装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【0012】
【図1】実施形態に係る光学フィルムの一例を示す断面図
【発明を実施するための形態】
【0013】
図１は、実施形態に係る光学フィルムの一例を示す断面図である。
【0014】
光学フィルム１は、透明支持体２と、光学フィルム１の最表面となる機能層３とを備える。本実施形態に係る光学フィルム１には、透明支持体２と機能層３との間に更に防眩層４が設けられている。
【0015】
透明支持体２は、光学フィルム１の基体となるフィルムであり、可視光線の透過性に優れた材料により形成される。透明支持体２の形成材料としては、ポリエチレン、ポリプロピレン等のポリオレフィン、ポリエチ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等のポリエステル、ポリメチルメタクリレート等のポリアクリレート、ナイロン６、ナイロン６６等のポリアミド、ポリイミド、ポリアリレート、ポリカーボネート、トリアセチルセルロース、ポリアクリレート、ポリビニルアルコール、ポリ塩化ビニル、シクロオレフィンコポリマー、含ノルボルネン樹脂、ポリエーテルサルフォン、ポリサルフォン等の透明樹脂や無機ガラスを利用できる。この中でも、ポリエチレンテレフタレートからなるフィルムを好適に利用できる。透明支持体２の厚みは、特に限定されないが、１０～２００μｍとすることが好ましい。
【0016】
透明支持体２の表面には、積層する他の層との密着性を向上させるために、表面改質処理を施しても良い。表面改質処理としては、アルカリ処理、コロナ処理、プラズマ処理、スパッタ処理、界面活性剤やシランカップリング剤等の塗布、Ｓｉ蒸着等を例示できる。
【0017】
機能層３は、光学フィルム１の最表面に設けられ、防汚性と耐擦傷性を付与する層である。
【0018】
機能層３は、（Ａ）下記一般式（１）で表される含フッ素防汚剤と、（Ｂ）活性エネルギー線硬化性多官能モノマーと、（Ｃ）活性エネルギー線の照射によりラジカルを発生する重合開始剤とを含有する組成物から形成される。
【0019】
（Ａ）含フッ素防汚剤
含フッ素化合物としては、下記一般式（１）で表される重合性化合物を使用する。
一般式（１）：Ｒｆ－（Ｘ－（Ｙ）Ｚ）２
含フッ素化合物としては、下記一般式（１）で表される重合性化合物を使用する。
一般式（１）：Ｒｆ－（Ｘ－（Ｙ）Ｚ）２
【0020】
一般式（１）中のＲｆは、（パー）フルオロアルキル基又は（パー）フルオロポリエーテル基である。本明細書において、（パー）フルオロアルキル基は、フルオロアルキル基とパーフルオロアルキル基の両方の総称であり、（パー）フルオロポリエーテル基は、フルオロポリエーテル基とパーフルオロポリエーテル基の両方の総称である。フルオロアルキル基は、アルキル基の一部の水素原子がフッ素原子により置換されたものであり、パーフルオロアルキル基は、アルキル基の全ての水素原子がフッ素原子により置換されたものである。また、フルオロポリエーテル基は、オキシアルキレン基を繰り返し単位とするポリエーテル基の一部の水素原子がフッ素原子により置換されたものであり、パーフルオロポリエーテル基は、オキシアルキレン基を繰り返し単位とするポリエーテル基の全ての水素原子がフッ素原子により置換されたものである。尚、本実施形態で用いる含フッ素防汚剤は、上記一般式（１）で表される構造を有するものであれば、Ｒｆの構造は特に限定されず、直鎖構造、分岐構造及び環状構造の１種以上を含んでいても良い。
【0021】
一般式（１）中のＲｆは、（ＯＣＦ２）、（ＯＣ２Ｆ４）及び（ＯＣ３Ｆ６）の少なくとも１つを繰り返し単位として含む（パー）フルオロポリエーテル基であることが好ましい。尚、繰り返し単位の１つである（ＯＣ３Ｆ６）は、直鎖構造及び分岐構造のいずれでも良い。また、Ｒｆ中に、直鎖構造の繰り返し単位（ＯＣＦ２ＣＦ２ＣＦ２）と、分岐構造の繰り返し単位（ＯＣＦ（ＣＦ３）ＣＦ２）との両方が含まれていても良い。Ｒｆは、例えば、－（ＯＣＦ２Ｏ）ａ（ＯＣ２Ｆ４）ｂ（ＯＣ３Ｆ６）ｃＯ－、－ＣＦ２（ＯＣＦ２）ａ（Ｃ２Ｆ４）ｂＣＦ２－、－（ＣＦ２）３（ＯＣ４Ｆ８）ｄＯ（ＣＦ２）３－、－ＯＣＦ２（ＯＣ２Ｆ４）ｂＣＦ２－、－Ｃ２Ｆ４（ＯＣ３Ｆ６）ｃＯＣ２Ｆ４－、－ＣＦ（ＣＦ３）（ＯＣＦ２ＣＦ（ＣＦ３））ｃＯＣｅＦ２ｅ（ＯＣＦ（ＣＦ３）ＣＦ２）ｃＯＣＦ（ＣＦ３）－のいずれかであっても良い。例えば、ａ～ｄは０～５０であり、ｅは２～６の整数である。Ｒｆ中の各繰り返し単位の順序はランダムで良い。
【0022】
一般式（１）中のＸは、連結基である。Ｘの構造は特に限定されず、Ｘは、例えば、アルキレン基、オキシアルキレン基、アリーレン基、ヘテロアルキレン基、カルボニル基、カルボニルオキシ基、カルボニルイミノ基、スルホンアミド基、アミド結合、シロキサン結合、エステル結合、エーテル結合、炭素－窒素結合等を含んでいても良い。また、Ｘは、直鎖構造、分岐構造及び環状構造の１種以上を含んでいても良い。
【0023】
一般式（１）のＹは、活性エネルギー線反応性官能基（重合性不飽和基）である。例えば、Ｙは、（メタ）アクリロイル基、（メタ）アクリロイルオキシ基、ビニル基、スチリル基、アリル基等であり、（メタ）アクリロイル基であることが好ましい。尚、本明細書において、「（メタ）アクリレート」は、アクリレートとメタクリレートの両方の総称であり、「（メタ）アクリロイル」は、アクリロイルとメタクリロイルの両方の総称である
【0024】
一般式（１）のＺは、３～６の整数である。
【0025】
本実施形態で用いる含フッ素防汚剤は、機能層の表面をＲｆが満たすことによって、防汚性を発現する。一般式（１）で表される含フッ素防汚剤は、活性エネルギー線反応性官能基（Ｙ、以下「反応性官能基」ともいう）を有するため、下層の活性エネルギー線硬化性多官能モノマーが有する活性エネルギー線官能基と結合する。含フッ素防汚剤と多官能モノマーとの結合箇所が多いほど、機能層３の耐擦傷性は向上する。本実施形態では、１つの連結基（Ｘ）あたりの反応性官能基（Ｙ）の数が３～６である含フッ素化合物を使用することにより、含フッ素防汚剤と多官能モノマーとの結合を強固にし、優れた耐擦傷性を得ることができる。１つの連結基（Ｘ）あたりの反応性官能基（Ｙ）の数が２以下である場合、含フッ素防汚剤と下層の活性エネルギー線硬化性多官能モノマーとの結合箇所が少なく、耐擦傷性が不十分となる。
【0026】
また、含フッ素防汚剤は、フッ素原子を４０質量％以上７０質量％以下含有するパーフルオロポリエーテルであることが好ましい。含フッ素防汚剤のフッ素原子の含有量が、防汚剤の固形分の４０質量％未満の場合、一般式（１）の分子構造中のフッ素原子以外の部分（Ｘ及びＹ）の表面密度が高くなり、機能層３の表面のＲｆの密度が低下するため、防汚性が低下する。また、含フッ素防汚剤の分子中には、Ｒｆ、Ｘ及びＹを構成するフッ素以外の原子が存在するため、フッ素原子の含有割合の上限は７０質量％が現実的である。
【0027】
上記一般式（１）で表され、一般式（１）におけるＺが３～６である含フッ素防汚剤の含有量は、機能層形成用組成物の全固形分の３質量％以上１５質量％以下であることが好ましい。含フッ素防汚剤の含有量が、機能層形成用組成物の全固形分の５質量％未満の場合、含フッ素化合物と多官能モノマーとの結合箇所が少なくなり、耐擦傷性が十分に得られない可能性があるため、好ましくない。また、含フッ素防汚剤の含有量が、機能層形成用組成物の全固形分の１５質量％を超える場合、最表面に満たされた含フッ素防汚剤の下層にも防汚剤が存在すると考えられる。この場合、最表面の含フッ素防汚剤が多官能モノマーと結合できず、耐擦傷性が低下する可能性があるため、好ましくない。Ｚが３～６である含フッ素防汚剤の他に、Ｚが１または２の含フッ素防汚剤が含まれていても良いが、この場合、含フッ素防汚剤全体のうち、Ｚが３～６である含フッ素防汚剤の割合が５０質量％以上であることが好ましい。Ｚが３～６である含フッ素防汚剤の配合割合がこれより低いと、耐擦傷性が不十分となる可能性があるため、好ましくない。また、Ｚが３～６である含フッ素防汚剤のみを使用し、Ｚが２以下である含フッ素防汚剤が配合されていないことが好ましい。
【0028】
本実施形態で使用可能な含フッ素防汚剤として、例えば、以下の式（２）～（１２）に示す分子構造を有する化合物を挙げることができる。尚、以下の式（２）～（１２）において、反応性官能基（Ｙ）はアクリロイル基である。
【0029】
式（２）：Ｚ＝３
【化1】
【0030】
式（３）：Ｚ＝３
【化2】
【0031】
式（４）：Ｚ＝４
【化3】
【0032】
式（５）：Ｚ＝４
【化4】
【0033】
式（６）：Ｚ＝５
【化5】
【0034】
式（７）：Ｚ＝５
【化6】
【0035】
式（８）：Ｚ＝６
【化7】
【0036】
式（９）：Ｚ＝６
【化8】
【0037】
式（１０）：Ｚ＝３
【化9】
【0038】
式（１１）：Ｚ＝３
【化10】
【0039】
式（１２）：Ｚ＝４
【化11】
【0040】
（Ｂ）活性エネルギー線硬化性多官能モノマー
活性エネルギー線硬化性多官能モノマー（以下、単に「多官能モノマー」という）としては、（メタ）アクリロイル基、（メタ）アクリロイルオキシ基、ビニル基、スチリル基、アリル基等の重合性の官能基を有する化合物を使用することができる。重合性不飽和基を有する多官能モノマーとしては、一分子中に２以上の（メタ）アクリロイル基を有する化合物を使用することが好ましく、一分子中に２以上の（メタ）アクリロイル基を有する化合物を使用することがより好ましい。
活性エネルギー線硬化性多官能モノマー（以下、単に「多官能モノマー」という）としては、（メタ）アクリロイル基、（メタ）アクリロイルオキシ基、ビニル基、スチリル基、アリル基等の重合性の官能基を有する化合物を使用することができる。重合性不飽和基を有する多官能モノマーとしては、一分子中に２以上の（メタ）アクリロイル基を有する化合物を使用することが好ましく、一分子中に２以上の（メタ）アクリロイル基を有する化合物を使用することがより好ましい。
【0041】
２官能の（メタ）アクリレートの例としては、エチレングリコールジ（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、ブタンジオールジ（メタ）アクリレート、ヘキサンジオールジ（メタ）アクリレート、ノナンジオールジ（メタ）アクリレート、エトキシ化ヘキサンジオールジ（メタ）アクリレート、プロポキシ化ヘキサンジオールジ（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、ポリエチレングリコールジ（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、ポリプロピレングリコールジ（メタ）アクリレート、ネオペンチルグリコ－ルジ（メタ）アクリレート、エトキシ化ネオペンチルグリコールジ（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、ヒドロキシピバリン酸ネオペンチルグリコールジ（メタ）アクリレート等のジ（メタ）アクリレート等が挙げられる。
【0042】
３官能以上の（メタ）アクリレートの例としては、トリメチロールプロパントリ（メタ）アクリレート、エトキシ化トリメチロールプロパントリ（メタ）アクリレート、プロポキシ化トリメチロールプロパントリ（メタ）アクリレート、トリス２－ヒドロキシエチルイソシアヌレートトリ（メタ）アクリレート、グリセリントリ（メタ）アクリレート等のトリ（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、ジペンタエリスリトールトリ（メタ）アクリレート、ジトリメチロールプロパントリ（メタ）アクリレート等の３官能の（メタ）アクリレート化合物や、ペンタエリスリトールテトラ（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、ジトリメチロールプロパンペンタ（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、ジトリメチロールプロパンヘキサ（メタ）アクリレート等の３官能以上の多官能（メタ）アクリレート化合物や、これら（メタ）アクリレートの一部をアルキル基やε－カプロラクトンで置換した多官能（メタ）アクリレート化合物等が挙げられる。
【0043】
また、多官能モノマーとして、ウレタン（メタ）アクリレートも使用できる。ウレタン（メタ）アクリレートとしては、例えば、ポリエステルポリオールにイソシアネートモノマー、もしくはプレポリマーを反応させて得られた生成物に水酸基を有する（メタ）アクリレートモノマーを反応させることによって得られるものを挙げることができる。
【0044】
ウレタン（メタ）アクリレートの例としては、ペンタエリスリトールトリアクリレートヘキサメチレンジイソシアネートウレタンプレポリマー、ジペンタエリスリトールペンタアクリレートヘキサメチレンジイソシアネートウレタンプレポリマー、ペンタエリスリトールトリアクリレートトルエンジイソシアネートウレタンプレポリマー、ジペンタエリスリトールペンタアクリレートトルエンジイソシアネートウレタンプレポリマー、ペンタエリスリトールトリアクリレートイソホロンジイソシアネートウレタンプレポリマー、ジペンタエリスリトールペンタアクリレートイソホロンジイソシアネートウレタンプレポリマー等が挙げられる。
【0045】
上述した多官能モノマーは１種を用いても良いし、２種以上を組み合わせて用いても良い。また、上述した多官能モノマーは、塗工液中でモノマーであっても良いし、一部が重合したオリゴマーであっても良い。
【0046】
（Ｃ）重合開始剤
重合開始剤としては、活性エネルギー線の照射によりラジカルを発生する重合開始剤を使用する。重合開始剤としては、アセトフェノン系、ベンゾフェノン系、チオキサントン系、ベンゾイン、ベンゾインメチルエーテル等のラジカル重合開始剤を好適に使用することができる。例えば、光重合開始剤として、２，２－ジエトキシアセトフェノン、１－ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、２，２－ジメトキシ－フェニルアセトフェノン、ジベンゾイル、ベンゾイン、ベンゾインメチルエーテル、ベンゾインエチルエーテル、ｐ－クロロベンゾフェノン、ｐ－メトキシベンゾフェノン、ミヒラーケトン、アセトフェノン、２－クロロチオキサントン等を使用できる。これらのうち１種類を単独で使用しても良いし、２種類以上を組み合わせて使用しても良い。
重合開始剤としては、活性エネルギー線の照射によりラジカルを発生する重合開始剤を使用する。重合開始剤としては、アセトフェノン系、ベンゾフェノン系、チオキサントン系、ベンゾイン、ベンゾインメチルエーテル等のラジカル重合開始剤を好適に使用することができる。例えば、光重合開始剤として、２，２－ジエトキシアセトフェノン、１－ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、２，２－ジメトキシ－フェニルアセトフェノン、ジベンゾイル、ベンゾイン、ベンゾインメチルエーテル、ベンゾインエチルエーテル、ｐ－クロロベンゾフェノン、ｐ－メトキシベンゾフェノン、ミヒラーケトン、アセトフェノン、２－クロロチオキサントン等を使用できる。これらのうち１種類を単独で使用しても良いし、２種類以上を組み合わせて使用しても良い。
【0047】
重合開始剤の含有量は、機能層形成用組成物の全固形分の１質量％以上５質量％以下であることが好ましい。
【0048】
（Ｄ）光反応性シロキサン
機能層形成用組成物には、（メタ）アクリロイル基を有する光反応性シロキサンを配合しても良い。（メタ）アクリロイル基を有する光反応性シロキサンを配合することにより、耐擦傷性を付与することができる。光反応性シロキサンとしては、側鎖及び／または両末端に（メタ）アクリロイル基が導入された有機変性ポリシロキサンを使用することができる。
機能層形成用組成物には、（メタ）アクリロイル基を有する光反応性シロキサンを配合しても良い。（メタ）アクリロイル基を有する光反応性シロキサンを配合することにより、耐擦傷性を付与することができる。光反応性シロキサンとしては、側鎖及び／または両末端に（メタ）アクリロイル基が導入された有機変性ポリシロキサンを使用することができる。
【0049】
（メタ）アクリロイル基を有する光反応性シロキサンの含有量は、機能層形成用組成物の全固形分の１質量％以上５質量％以下であることが好ましい。
【0050】
機能層３は、その表面で反射する光を、機能層３及びその下層（図１の例では防眩層４）の界面で反射する光との干渉で打ち消すことにより、表面反射を低減する反射防止層（低反射層）であることが好ましい。機能層３に反射防止機能を付与する場合、機能層３を低屈折率化するために、低屈折率微粒子やその他の低屈折率材料を添加しても良い。低反射層の屈折率が低くなるほど、透過率が向上するため、低反射層の屈折率は可能な限り低いことが好ましい。低屈折率微粒子としては、平均粒径が３０ｎｍ以上１５０ｎｍ以下であり、中空構造を有するシリカ微粒子を好適に使用することができる。中空構造を有するシリカ微粒子は、中空部の屈折率が空気の屈折率（約１）であるため、機能層３の低屈折率化に有利であり、耐擦傷性を向上させることもできる。中空構造を有するシリカ微粒子の代わりに、多孔質シリカ微粒子を使用することも可能である。
【0051】
その他の低屈折率材料としては、例えば、ＬｉＦ、ＭｇＦ、３ＮａＦ・ＡｌＦ、ＡｌＦ、Ｎａ３ＡｌＦ６等の微粒子や、硬化後の屈折率が上記成分（Ａ）及び（Ｂ）よりも低い重合性化合物を使用しても良い。このような重合性化合物としては、重合性官能基を有するモノマー、オリゴマー、プレポリマー、ポリマー等を使用することができる。機能層３が反射防止機能を有する場合、後述する防眩層４と組み合わせることにより、高品位な反射防止フィルムを構成することができる。
【0052】
機能層形成用組成物に中空シリカ微粒子等の微粒子を添加する場合、微粒子の含有量は、機能層形成用組成物の全固形分の４０質量％以上５０質量％以下であることが好ましい。
【0053】
尚、機能層形成用組成物には、適宜溶剤を添加しても良い。溶剤としては、メタノール、エタノール、１－プロパノール、２－プロパノール、ブタノール、イソプロピルアルコール、イソブタノール等のアルコール類、アセトン、メチルエチルケトン、シクロヘキサノン、メチルイソブチルケトン等のケトン類、ジアセトンアルコール等のケトンアルコール類、ベンゼン、トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素類、エチレングリコール、プロピレングリコール、ヘキシレングリコール等のグリコール類、エチルセロソルブ、ブチルセロソルブ、エチルカルビトール、ブチルカルビトール、ジエチルセロソルブ、ジエチルカルビトール、プロピレングリコールモノメチルエーテル等のグリコールエーテル類、乳酸メチル、乳酸エチル、酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸アミル等のエステル類、ジメチルエーテル、ジエチルエーテル等のエーテル類、Ｎ－メチルピロリドン、ジメチルフォルムアミド、水等のうち、１種類または２種類以上を混合して使用できる。
【0054】
その他、必要に応じて、機能層形成用組成物に、上記成分（Ａ）及び（Ｂ）以外のモノマー、オリゴマー、ポリマー等を配合しても良い。また、必要に応じて、機能層形成用組成物に、消泡剤、レベリング剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、光安定剤、重合禁止剤、光増感剤等の各種添加剤を配合しても良い。
【0055】
防眩層４は、表面に微細な凹凸を有し、この凹凸で外光を散乱させることにより外光の映り込みを低減する光学機能層である。防眩層４は、活性エネルギー線硬化型化合物と、有機微粒子及び／または無機微粒子とを含有する塗工液を透明支持体２に塗布し、塗膜を硬化させることによって形成される。
【0056】
活性エネルギー線硬化型化合物としては、上記成分（Ｂ）で説明した２官能以上の（メタ）アクリレートを好適に使用することができる。
【0057】
有機微粒子は、主として防眩層４の表面に微細な凹凸を形成し、外光を拡散させる機能を付与する材料である。有機微粒子としては、アクリル樹脂、ポリスチレン樹脂、スチレン－（メタ）アクリル酸エステル共重合体、ポリエチレン樹脂、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂、ポリフッ化ビニリデン、ポリフッ化エチレン系樹脂等の透光性樹脂材料からなる樹脂粒子を使用できる。屈折率や樹脂粒子の分散を調整するために、材質（屈折率）の異なる２種類以上の樹脂粒子を混合して使用しても良い。
【0058】
光学機能層の基材樹脂に添加する無機微粒子は、平均粒径が１０～２００ｎｍのナノ粒子であることが好ましい。
【0059】
無機微粒子は、主として防眩層４中の有機微粒子の沈降や凝集を調整するための材料である。無機微粒子としては、シリカ微粒子や、金属酸化物微粒子、各種の鉱物微粒子等を使用することができる。シリカ微粒子としては、例えば、コロイダルシリカや（メタ）アクリロイル基等の反応性官能基で表面修飾されたシリカ微粒子等を使用することができる。金属酸化物微粒子としては、例えば、アルミナや酸化亜鉛、酸化スズ、酸化アンチモン、酸化インジウム、チタニア、ジルコニア等を使用することができる。鉱物微粒子としては、例えば、雲母、合成雲母、バーミキュライト、モンモリロナイト、鉄モンモリロナイト、ベントナイト、バイデライト、サポナイト、ヘクトライト、スチーブンサイト、ノントロナイト、マガディアイト、アイラライト、カネマイト、層状チタン酸、スメクタイト、合成スメクタイト等を使用することができる。鉱物微粒子は、天然物及び合成物（置換体、誘導体を含む）のいずれであっても良く、両者の混合物を使用しても良い。鉱物微粒子の中でも、層状有機粘土がより好ましい。層状有機粘土とは、膨潤性粘土の層間に有機
オニウムイオンを導入したものをいう。有機オニウムイオンは、膨潤性粘土の陽イオン交換性を利用して有機化することができるものであれば制限されない。鉱物微粒子として、層状有機粘土鉱物を用いる場合、上述した合成スメクタイトを好適に使用できる。合成スメクタイトは、防眩層形成用組成物の粘性を増加させ、樹脂粒子及び無機微粒子の沈降を抑制して、光学機能層の表面の凹凸形状を調整する機能を有する。
オニウムイオンを導入したものをいう。有機オニウムイオンは、膨潤性粘土の陽イオン交換性を利用して有機化することができるものであれば制限されない。鉱物微粒子として、層状有機粘土鉱物を用いる場合、上述した合成スメクタイトを好適に使用できる。合成スメクタイトは、防眩層形成用組成物の粘性を増加させ、樹脂粒子及び無機微粒子の沈降を抑制して、光学機能層の表面の凹凸形状を調整する機能を有する。
【0060】
また、防眩層形成用組成物には、消泡剤、レベリング剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、光安定剤、重合禁止剤、光増感剤等の各種添加剤や、溶剤等を必要に応じて配合しても良い。
【0061】
本実施形態に係る光学フィルム１は、透明支持体２上に防眩層形成用組成物を塗布して硬化させることによって防眩層４を形成した後、防眩層４上に機能層形成用組成物を塗布して硬化させることによって形成することができる。
【0062】
本実施形態に係る光学フィルム１は、液晶パネルや有機ＥＬパネル等の画像表示パネルの最表面に貼合して画像表示装置を構成するのに利用することができる。光学フィルム１と画像表示パネルとの間にタッチパネルが設けられても良い。本実施形態１に係る光学フィルム１は、防汚性及び耐擦傷性に優れるため、画像表示装置の最表面に設ける光学フィルムとして好適である。また、光学フィルム１の機能層が反射防止機能を有する場合、画像表示装置の表面反射や映り込みを抑制し、表示画像の視認性を向上させることができる。
【0063】
尚、上記の実施形態では、透明支持体２上に防眩層４及び機能層３をこの順に積層した光学フィルム１を例として説明したが、透明支持体２と最表面の機能層３との間に設ける層は特に限定されない。例えば、透明支持体２と最表面の機能層３との間に、ハードコート層、高屈折率層、中屈折率層、帯電防止層、電磁波遮断層、赤外線吸収層、紫外線吸収層、色補正層等の機能層が１層以上積層されても良いし、透明支持体２上に機能層３が直接積層されていても良い。
【実施例0064】
以下、本発明を具体的に実施した実施例を説明する。
【0065】
実施例及び比較例で使用した材料は次の通りである。
【0066】
（Ａ）含フッ素防汚剤
（Ａ－１）：下記式（２）で表される化合物
式（２）：Ｚ＝３
式中、Ｒｆ＝－ＣＦ２（ＯＣＦ２）２１（ＯＣ２Ｆ４）２４ＯＣＦ２－である。
（Ａ－１）：下記式（２）で表される化合物
式（２）：Ｚ＝３
【化12】
【0067】
（Ａ－２）：下記式（５）で表される化合物
式（５）：Ｚ＝４
式中、Ｒｆ＝－ＣＦ２（ＯＣＦ２）２０（ＯＣ２Ｆ４）２０ＯＣＦ２－である。
式（５）：Ｚ＝４
【化13】
【0068】
（Ａ－３）：下記式（７）で表される化合物
式（７）：Ｚ＝５
式中、Ｒｆ＝－ＣＦ２（ＯＣＦ２）２１（ＯＣ２Ｆ４）２４ＯＣＦ２－である。
式（７）：Ｚ＝５
【化14】
【0069】
（Ａ－４）：下記式（８）で表される化合物
式（８）：Ｚ＝６
式中、Ｒｆ＝－ＣＦ２（ＯＣＦ２）２５（ＯＣ２Ｆ４）２７ＯＣＦ２－である。
式（８）：Ｚ＝６
【化15】
【0070】
（Ａ－５）：下記式（１３）で表される化合物
式（１３）：Ｚ＝１
式中、Ｒｆ＝－ＣＦ２（ＯＣＦ２）２１（ＯＣ２Ｆ４）２４ＯＣＦ２－である。
式（１３）：Ｚ＝１
【化16】
【0071】
（Ａ－６）：下記式（１４）で表される化合物
式（１４）：Ｚ＝２
式中、Ｒｆ＝－ＣＦ２（ＯＣＦ２）２０（ＯＣ２Ｆ４）２０ＯＣＦ２－である。
式（１４）：Ｚ＝２
【化17】
【0072】
（Ｂ）活性エネルギー線硬化性多官能モノマー
下記式（１５）で表される３官能アクリレート（ペンタエリスリトールトリアクリレート）
式（１５）：
下記式（１５）で表される３官能アクリレート（ペンタエリスリトールトリアクリレート）
式（１５）：
【化18】
【0073】
（Ｃ）光重合開始剤
ＪＲＣｕｒｅ ＴＰＯ（下記式（５）で表される、ジフェニル（２，４，６－トリメチルベンゾイル）ホスフィンオキシド）、ＴＩＡＮＪＩＮ ＪＩＵＲＩ ＮＥＷ ＭＡＴＥＲＩＡＬＳ ＣＯ．，ＬＴＤ製
式（５）：
ＪＲＣｕｒｅ ＴＰＯ（下記式（５）で表される、ジフェニル（２，４，６－トリメチルベンゾイル）ホスフィンオキシド）、ＴＩＡＮＪＩＮ ＪＩＵＲＩ ＮＥＷ ＭＡＴＥＲＩＡＬＳ ＣＯ．，ＬＴＤ製
式（５）：
【化19】
【0074】
（Ｄ）光反応性シロキサン
下記一般式（１６）で表される鎖状構造を有する光反応性シロキサン（ただし、ｍ／ｎ≧２であり、括弧で括った各構成単位の繰り返し順序はランダムである）
式（１６）：
下記一般式（１６）で表される鎖状構造を有する光反応性シロキサン（ただし、ｍ／ｎ≧２であり、括弧で括った各構成単位の繰り返し順序はランダムである）
式（１６）：
【化20】
【0075】
（Ｅ）微粒子
平均粒径５０ｎｍの中空シリカ微粒子
平均粒径５０ｎｍの中空シリカ微粒子
【0076】
溶媒：
イソプロピルアルコール（ＩＰＡ）、ジアセトンアルコール（ＤＡＡ）、メチルイソブチルケトン（ＭＩＢＫ）の混合溶剤で、各溶剤の質量比はＩＰＡ：ＤＡＡ：ＭＩＢＫ＝７２：１５：１３
イソプロピルアルコール（ＩＰＡ）、ジアセトンアルコール（ＤＡＡ）、メチルイソブチルケトン（ＭＩＢＫ）の混合溶剤で、各溶剤の質量比はＩＰＡ：ＤＡＡ：ＭＩＢＫ＝７２：１５：１３
【0077】
（機能層形成用組成物の調整）
含フッ素防汚剤、多官能モノマー、光重合開始剤、シロキサン及び中空シリカ微粒子を、下記表１に示す含有割合となるように混合し、全固形分の濃度が３．５質量部となるように溶剤に溶解させて、各実施例及び各比較例に係る機能層形成用組成物を調整した。尚、表１に示す各成分の含有量の割合の単位は質量％（全固形分に対する割合）である。
含フッ素防汚剤、多官能モノマー、光重合開始剤、シロキサン及び中空シリカ微粒子を、下記表１に示す含有割合となるように混合し、全固形分の濃度が３．５質量部となるように溶剤に溶解させて、各実施例及び各比較例に係る機能層形成用組成物を調整した。尚、表１に示す各成分の含有量の割合の単位は質量％（全固形分に対する割合）である。
【0078】
（防眩フィルム）
ペンタエリスリトールトリアクリレート１００質量部、トルエンジイソシアネート３０質量部、レベリング剤（商品名：ＢＹＫ－３５０、ビックケミー・ジャパン（株）製）０．２質量部、光重合開始剤（商品名：イルガキュア１８４、チバケミカル（株）製）５質量部、アクリル微粒子（平均粒径４μｍ）８質量部、溶剤であるメチルエチルケトン２５質量部及びトルエン２５質量部を含有する防眩層形成用組成物を調製した。トリアセチルセルロースからなるフィルム基材（膜み４０μｍ）の上に、防眩層形成用組成物を、乾燥後の膜厚が５μｍとなるように塗工し、乾燥させ、紫外線を照射することにより防眩層を有する防眩フィルムを作製した。
ペンタエリスリトールトリアクリレート１００質量部、トルエンジイソシアネート３０質量部、レベリング剤（商品名：ＢＹＫ－３５０、ビックケミー・ジャパン（株）製）０．２質量部、光重合開始剤（商品名：イルガキュア１８４、チバケミカル（株）製）５質量部、アクリル微粒子（平均粒径４μｍ）８質量部、溶剤であるメチルエチルケトン２５質量部及びトルエン２５質量部を含有する防眩層形成用組成物を調製した。トリアセチルセルロースからなるフィルム基材（膜み４０μｍ）の上に、防眩層形成用組成物を、乾燥後の膜厚が５μｍとなるように塗工し、乾燥させ、紫外線を照射することにより防眩層を有する防眩フィルムを作製した。
【0079】
（光学フィルムの作製）
防眩フィルムの防眩層上に、表１に示す組成の機能層用組成物を、ワイヤーバーを用いて乾燥後の膜厚が１００ｎｍとなるように塗工した。オーブンに溶剤を揮発させた後、窒素雰囲気下で紫外線を照射して塗膜を硬化させ、光学フィルムを作製した。
防眩フィルムの防眩層上に、表１に示す組成の機能層用組成物を、ワイヤーバーを用いて乾燥後の膜厚が１００ｎｍとなるように塗工した。オーブンに溶剤を揮発させた後、窒素雰囲気下で紫外線を照射して塗膜を硬化させ、光学フィルムを作製した。
【0080】
（防汚性評価）
光学フィルムを黒板に貼合した後、機能層表面に指を押し付けて指紋を付着させた。付着した指紋をティッシュペーパー（スコッティ、日本製紙クラシエ（株）製）で繰り返し拭き取った。目視にて指紋が完全に拭き取られたのを確認できるまで拭き取りを繰り返し、完全に拭き取られるまでの拭き取り回数により、以下の基準で評価した。
〇：拭き取り回数が１５回以下
×：拭き取り回数が１５回超
光学フィルムを黒板に貼合した後、機能層表面に指を押し付けて指紋を付着させた。付着した指紋をティッシュペーパー（スコッティ、日本製紙クラシエ（株）製）で繰り返し拭き取った。目視にて指紋が完全に拭き取られたのを確認できるまで拭き取りを繰り返し、完全に拭き取られるまでの拭き取り回数により、以下の基準で評価した。
〇：拭き取り回数が１５回以下
×：拭き取り回数が１５回超
【0081】
（耐擦傷性評価）
機能層表面をスチールウール（ボンスターNo.００００、日本スチールウール（株）製）を用いて５００ｇ／ｃｍ２の加重で１０往復擦り、傷の有無を目視評価した。評価基準は以下の通りである。
〇：傷なし
×：傷あり
機能層表面をスチールウール（ボンスターNo.００００、日本スチールウール（株）製）を用いて５００ｇ／ｃｍ２の加重で１０往復擦り、傷の有無を目視評価した。評価基準は以下の通りである。
〇：傷なし
×：傷あり
【0082】
表１に、実施例１～６及び比較例１～４に係る機能層形成用組成物の組成と、防汚性及び耐擦傷性の評価を併せて示す。
【0083】
【表1】
【0084】
実施例１～６に係る光学フィルムは、防汚性及び対擦傷性の両方が良好であった。これは、含フッ素防汚剤として、一般式（１）中のＺの値が３～６である化合物を使用しため、最表面の含フッ素防汚剤とその下層の多官能モノマーとの結合箇所が多く生じ、含フッ素防汚剤と多官能モノマーとの結合が強固になったためと考えられる。
【0085】
これに対して、比較例１～４に係る光学フィルムは、含フッ素防汚剤として、一般式（１）中のＺの値が１または２である化合物を使用したため、いずれも耐擦傷性が不十分であった。また、比較例３に係る光学フィルムは、含フッ素防汚剤の含有量が少ないために、防汚性も不十分であった。
【産業上の利用可能性】
【0086】
本発明は、画像表示装置の最表面に設けられる光学フィルムとして利用できる。
【符号の説明】
【0087】
１ 光学フィルム
２ 透明支持体
３ 機能層
４ 防眩層
２ 透明支持体
３ 機能層
４ 防眩層
【図1】
