CN1955762A - 光学薄膜及其制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种包含透光性基底材料以及配置在所述透光性基底材料一个主面上的防反射层的光学薄膜，其中所述防反射层从所述透光性基底材料侧包含硬涂层和配置在所述硬涂层上的低折射率层，所述硬涂层采用包含电离放射线固化型树脂的树脂形成；相对于所述硬涂层的总重量，所述硬涂层包含5重量％以上、30重量％以下的导电性金属氧化物，所述硬涂层是采用包含0.05重量％以上、5.0重量％以下的水的涂布液来形成的。
Description
技术领域
本发明涉及一种可以具有防带静电功能和防反射功能的光学薄膜及其制造方法。
背景技术
以等离子显示板(PDP)为代表的高精细并且大画面的显示器的开发正在快速进行。在显示器中，需要在表面上配置具有防反射功能的防反射层，以防止外面的光映入到画面中。此外，在显示器中，还要求其具有防带静电功能，以防止由于画面表面的静电造成尘埃、灰尘等的附着。因此，在现有的显示器中，在画面的前面配置具有防反射功能和防带静电功能的光学薄膜。
在现有的光学薄膜中，通过在透光性基底材料上配置防反射层形成的该防反射层较多采用的是3层结构，即从透光性基底材料一侧依次层叠硬涂层、厚度在1微米以下的高折射率层以及低折射率层层叠的结构。此外，在通常的情况下，还可在上述高折射率层中添加防带静电用材料，由此赋予防带静电功能(例如，参照特开2002-200690号公报)。
作为上述防带静电用材料，现有技术中较多采用导电性金属氧化物。但是，这种导电性金属氧化物大部分吸收特定波长的光，因此是有色的，在添加了这些氧化物的防带静电层厚度超过1微米以上的情况下，或者其添加量过量的情况下，产生的问题是光学薄膜的总透光率低。此外，光的进程受到导电性金属氧化物颗粒的阻碍，由于光在内部散射，还产生浊度上升的问题。现有技术如上所述在厚度为1微米以下的高折射率层中添加防带静电用材料，因此较少存在总透光率低或者浊度上升的问题。
另一方面，最近为使得制造工序合理化，因此省略了高折射率层，提出了将硬涂层和低折射率层构成作为防反射层的技术方案(例如参照特开2000-233467号公报)。
但是，在特开2000-233467号公报中，由于向配置在低折射率层下方的厚度为几微米的导电性透明层中添加相当量的导电性金属氧化物微粒作为防带静电材料，因此，总透光率最大也不足91％，而且浊度最小为1.0％，不能说具有足够的透光性。
与此相对，提出了减少硬涂层中导电性金属氧化物的添加量的技术方案(例如参照特开2003-306561号公报)。
但是，在特开2003-306561号公报中，对于防反射层没有任何记载，总透光率最大也不足91％，而且浊度最小为0.9％，与特开2000-233467号公报一样，不能说具有足够的透光性。此外，在特开2003-306561号公报中公开了防带静电硬涂层薄膜的制造方法，其具有在相对湿度为35-70％的气氛下进行加湿的工序，但是相对湿度随着温度发生变化，使得制造条件不是恒定的，制造出的薄膜特性也存在不恒定的情形。
发明内容
本发明的光学薄膜是一种包含透光性基底材料以及配置在所述透光性基底材料一个主面上的防反射层的光学薄膜，其特征为所述防反射层从所述透光性基底材料侧开始，包含硬涂层和配置在所述硬涂层上的低折射率层，所述硬涂层采用包含电离放射线固化型树脂的树脂形成；相对于所述硬涂层的总重量，所述硬涂层包含5重量％以上、30重量％以下的导电性金属氧化物，所述硬涂层采用包含0.05重量％以上、5.0重量％以下的水的涂布液形成。
此外，本发明的第一光学薄膜的制造方法是上述本发明光学薄膜的制造方法，其特征为包含以下工序：配制硬涂层用涂布液的工序，该涂布液包含电离放射线固化型树脂，相对于涂布液中全部固体成分为5重量％以上、30重量％以下的导电性金属氧化物，以及相对于涂布液为0.05重量％以上、5.0重量％以下的水；将所述硬涂层用涂布液涂布在透光性基底材料的表面并进行干燥的工序；以及通过使所述硬涂层用涂布液固化，在所述透光性基底材料的表面形成硬涂层的工序。
此外，本发明第二光学薄膜的制造方法是上述本发明光学薄膜的制造方法，其特征为包含以下工序：在绝对湿度为10g/m3以上和16g/m3以下的气氛中配制硬涂层用涂布液的工序，该涂布液包含电离放射线固化型树脂，相对于涂布液中全部固体成分为5重量％以上、30重量％以下的导电性金属氧化物；将所述硬涂层用涂布液涂布在透光性基底材料的表面并进行干燥的工序；以及通过使所述硬涂层用涂布液固化，在所述透光性基底材料的表面形成硬涂层的工序。
根据本发明，可提供具备高透光性和防带静电性能以及较高耐擦伤性能的防反射层的光学薄膜。
附图说明
图1是本发明光学薄膜的一个实例的截面图。
具体实施方式
本发明的光学薄膜具有透光性基底材料和配置在透光性基底材料一个主面上的防反射层。此外，防反射层形成这样的2层构造，即从透光性基底材料侧开始，将硬涂层和配置在硬涂层上的低折射率层层叠形成。通过2层构造，可使得光学薄膜的制造工序合理化。
上述硬涂层通过采用包含电离放射线固化型树脂的树脂来形成。由此，可合理地形成硬涂层。
此外，在硬涂层中，相对于硬涂层的总重量含有5重量％以上、30重量％以下，优选含有5重量％以上、20重量％以下；更优选含有5重量％以上、15重量％以下的导电性金属氧化物。当不足5重量％时，防带静电功能低，当超过30重量％时，光学薄膜的总透光率低。
进一步地，硬涂层采用包含0.05重量％以上、5.0重量％以下，优选含0.3重量％以上、2.0重量％以下水的涂布液形成。由此，即使通过减少导电性金属氧化物的添加量，也可提高硬涂层的导电性，并且不降低防带静电性。
另外，低折射率层的折射率优选设定得比硬涂层的折射率低。由此即使防反射层为2层结构，也可赋予高的防反射功能。
此外，防反射层侧的表面电阻值(以下简称为表面电阻值)优选为1×1013Ω/平方以下，更优选为5×1012Ω/平方以下。表面电阻值在超过1×1013Ω/平方时，容易附着尘埃，因此不优选。表面电阻值越低越好，但是实际上作为降低表面电阻值的方法，在增加上述导电性金属氧化物的添加量时，着色程度变大，总透光率降低，浊度进一步上升，而且涂膜硬度变小，使得耐擦伤性能降低，因此表面电阻值的下限值是以1×108Ω/平方为界限的。
通过将上述防反射层配置在上述透光性基底材料上，可使得仅由透光性基底材料和防反射层形成的光学薄膜的总透光率达到91％以上，并且可进一步使得上述光学薄膜的总透光率高于上述透光性基底材料单独的总透光率。这是由于通过设置防反射层，增加了相对于光学薄膜整体入射的光量。
另外，上述光学薄膜的浊度优选在0.8％以下，更优选在0.3％以下。由此可提供光散射性低的光学薄膜。在此，浊度(HAZE)指的是按照日本工业标准(JIS)K7105规定的晕值。浊度越低越优选，但是由于添加到上述硬涂层中的导电性金属氧化物的影响，浊度的下限值是以0.2％为界限的。
在上述透光性基底材料和上述防反射层之间还优选进一步配置底涂层(primer层)。由此可提高透光性基底材料和防反射层之间的粘结强度。
在上述透光性基底材料的另一主面上优选进一步配置近红外线吸收层。由此如果在PDP表面配置光学薄膜，则可遮断在引起等离子放电时放出的不必要的近红外线，对周边采用电子部件的机器不会产生不利影响，特别是可以解决电视、空调等控制器误操作的问题。
在上述透光性基底材料和上述近红外线吸收层之间还优选进一步配置底涂层(primer层)。由此可提高透光性基底材料和近红外线吸收层之间的粘结强度。
以下对本发明的光学薄膜的制造方法进行说明。本发明的第一光学薄膜的制造方法包含以下工序：配制硬涂层用涂布液的工序，该涂布液包含电离放射线固化型树脂，相对于涂布液中全部固体成分为5重量％以上、30重量％以下的导电性金属氧化物，以及相对于涂布液为0.05重量％以上、5.0重量％以下的水；将所述硬涂层用涂布液涂布在透光性基底材料的表面并进行干燥的工序；以及通过使所述硬涂层用涂布液固化，在所述透光性基底材料的表面形成硬涂层的工序。
此外，本发明第二光学薄膜的制造方法是上述本发明光学薄膜的制造方法，其特征为包含以下工序：在绝对湿度为10g/m3以上和16g/m3以下的气氛中配制硬涂层用涂布液的工序，该涂布液包含电离放射线固化型树脂，相对于涂布液中全部固体成分为5重量％以上、30重量％以下的导电性金属氧化物；将所述硬涂层用涂布液涂布在透光性基底材料的表面并进行干燥的工序；以及通过使所述硬涂层用涂布液固化，在所述透光性基底材料的表面形成硬涂层的工序。
通过在硬涂层用涂布液中添加相对于硬涂层的总重量为5重量％以上、30重量％以下，优选含有5重量％以上、20重量％以下，更优选含有5重量％以上、15重量％以下的导电性金属氧化物，可不降低光学薄膜的总透光率，并且赋予光学薄膜防带静电功能。
此外，通过在硬涂层涂布液中添加0.05重量％以上、5.0重量％以下，优选含的0.3重量％以上、2.0重量％以下的水，即使减少导电性金属氧化物的添加量，也可不降低硬涂层的防带静电性，并提供防导电性高的光学薄膜。
进一步地，通过在绝对湿度为10g/m3以上和16g/m3以下，优选13g/m3以上和16g/m3以下的气氛中配制硬涂层用涂布液，即使不向硬涂层用涂布液中添加水，也可使得上述涂布液包含水，即使减少导电性金属氧化物的添加量，也可不降低硬涂层的导电性，并提供防导电性高的光学薄膜。绝对湿度是以克为单位表达的1m3体积空气中包含的水蒸气量，在本发明中是通过温度和相对湿度计算出来的。
此外，在本发明的光学薄膜的制造方法中，优选在透光性基底材料的表面上，在绝对湿度为10g/m3以上和16g/m3以下的气氛中涂布、干燥硬涂层用涂布液。
以下基于附图对本发明进行说明。图1是显示本发明光学薄膜的一个实例的截面图。在图1中，光学薄膜1具有透光性基底材料10，在透光性基底材料10的一个主面10a上通过第1底涂层11配置的硬涂层12，以及在透光性基底材料10的另一个主面10b上通过第2底涂层13配置的近红外吸收层14。此外，在硬涂层12上设置低折射率层15。通过硬涂层12和低折射率层15形成防反射层。
硬涂层12采用包含电离放射线固化型树脂的树脂形成。相对于硬涂层12的总重量，硬涂层12含有5重量％以上30重量％以下的导电性金属氧化物。此外，低折射率层15的折射率设定得比硬涂层12的折射率低。
对构成透光性基底材料10的材料没有特别限制，例如可使用将饱和聚酯树脂、聚碳酸酯树脂、聚丙烯酸酯树脂、脂环式聚烯烃树脂、聚苯乙烯树脂、聚氯乙烯树脂、聚醋酸乙烯树脂、三乙酰纤维素树脂等的树脂加工成薄膜或片状的材料。透光性基底材料10的厚度通常为10-500微米。其中，在上述树脂中也可添加防氧化剂、阻燃剂、紫外线吸收剂、增滑剂等的添加剂。此外，透光性基底材料10的总透光率优选为80％以上，更优选为90％以上。此外，透光性基底材料10的浊度优选为1.5％以下，更优选为0.8％以下。
对构成第1底涂层11和第2底涂层13的材料没有特别限制，例如可使用聚酯树脂、聚氨酯树脂、丙烯酸树脂等，这些树脂可单独使用，也可以将这些树脂组合，作为聚合物混合物使用。这些树脂中具有羧基、羟基等亲水性基的成分共聚时，可进一步提高防反射层(硬涂层12、低折射率层15)与透光性基底材料10的粘结性，因此优选。
在上述底涂层中，为了对透光性基底材料的滑动性能、卷曲性能、耐磨损性能等进行改善，或者调整折射率，还可包含从无机颗粒和有机颗粒中选出的至少1种颗粒。作为这些颗粒，可使用碳酸钙、磷酸钙、二氧化硅、二氧化钛、氧化铝、硫酸钡、氟化钙、沸石、硫化钼等无机颗粒，交联的高分子颗粒、草酸钙等有机颗粒。在这些颗粒种，二氧化硅颗粒容易获得较高透明性，因此合适。上述颗粒的平均粒径通常为0.005-1.0微米，优选为0.005-0.5微米，更优选为0.005-0.1微米。平均粒径超过1.0微米时，底涂层表面变成粗糙表面，存在薄膜透明性降低的倾向。此外，包含在底涂层中的颗粒的含量通常在60重量％以下，优选为50重量％以下，更优选为40重量％以下。上述颗粒的含量超过60重量％时，存在损伤薄膜透明性的情形。
上述底涂层的厚度优选在20nm以上并且不足1微米，更优选50nm以上并且不足0.7微米。底涂层的厚度不足20nm时，提高粘结性的效果降低，此外，在1微米以上时，不仅提高粘结性的效果达到饱和，而且经济上也是不利的。此外，光学薄膜的厚度为超过必要的厚度时也是不优选的。
此外，通过将第1底涂层11的折射率和其厚度进行合适的调整，可降低透光性基底材料10和硬涂层12之间折射率差造成的干涉斑。透光性基底材料10的折射率为nB、第1底涂层11的折射率为nP、硬涂层12的折射率为nH时，满足nH≤nP≤nB或nH≥nP≥nB的关系，并且满足|nP-nB|≤0.1的关系时，可提高光学薄膜1的反射光谱特性，因此优选。
上述底涂层可通过制作包含上述树脂、无机颗粒、有机颗粒等的涂布液，将该涂布液涂布在透光性基底材料10上来形成。对涂布方法没有特别限制，例如可举出反转辊涂布法、凹版涂布法、适压涂布法、辊刷法、喷涂法、气刀涂布法、管(pipe)刮刀(docotor)法、浸渍涂布法、帘涂法等，这些方法可单独使用，还可组合使用。
对于在形成硬涂层12时使用的电离放射线固化型树脂没有特别限制，可使用含有乙烯基、(甲基)丙烯酰基、环氧基、乙氧基等的单体、预聚物、聚合物，可单独使用这些树脂，也可将2种以上组合使用。
作为包含在硬涂层12中的导电性金属氧化物，例如可使用锑锡氧化物(ATO)、铟锡氧化物(ITO)、磷锡氧化物(PTO)、氧化锌(ZnO)、氧化锡(SnO2)、锑酸锌(ZnSb2O6)、五氧化二锑(Sb2O5)等。这些氧化物可单独使用，也可将2种以上组合使用。该导电性金属氧化物为微颗粒状的优选使用，其一次粒径在100nm以下是优选的，更优选在50nm以下，在20nm以下特别优选。如果在该范围内，其在电离放射线固化型树脂中的分散性可提高。而当导电性金属氧化物的分散性提高时，薄膜的浊度也降低。对导电性金属氧化物的一次粒径的下限值没有特别限定。本发明中颗粒的粒径指的是由激光衍射法测定的值。
上述导电性金属氧化物的微粒作为分散在有机溶剂中的有机溶胶是容易获得的。
在对上述电离放射线固化型树脂进行固化时，在进行紫外线照射的情况下，向硬涂层用涂布液中添加光聚合引发剂。作为光聚合引发剂，可使用例如苯乙酮类、二苯甲酮类、缩酮类、蒽醌类、噻吨酮类、偶氮化合物、过氧化物、2，3-二烷基二酮化合物、二硫化物化合物、秋兰姆化合物、氟代胺化合物等。这些物质可单独使用，也可以将2种以上组合使用。
此外，在上述硬涂层用涂布液中，还可含有电离放射线固化型树脂以外的树脂成分，还可添加聚合抑制剂、防氧化剂、分散剂、表面活性剂、光稳定剂、流平剂等。此外，除了限于在采用湿式涂布法涂布硬涂层用涂布液后，可使其干燥以外，还可向该涂布液中添加任意量的溶剂。
相对于涂布液的总重量，上述硬涂层用涂布液含有0.05重量％以上、5.0重量％以下的水。通过在硬涂层用涂布液中含有该范围内的水，即使减少导电性金属氧化物的添加量，也可不降低硬涂层12的导电性，提供防带电性高的光学薄膜。此外，除了直接向上述涂布液中添加水以外，通过在绝对湿度为10g/m3以上和16g/m3以下的环境中以预定时间搅拌上述涂布液，可使上述涂布液中含有上述范围的水分。
对于在透光性基底材料10上形成硬涂层12的方法没有特别限制，例如可通过在透光性基底材料10上涂布在有机溶剂中分散有上述材料的涂布液来形成。对涂布方法也没有特别限制，例如可采用辊涂法、模涂法、气刀涂布法、喷涂法、旋涂法、反转涂布法、凹版涂布法等的涂布法，或者凹版印刷、丝网印刷、胶版印刷、喷墨印刷等印刷法等。通过这些方法涂布的硬涂层用涂布液，在干燥后，通过照射紫外线等电离放射线来固化，形成硬涂层12。
此外，对于硬涂层用涂布液的上述涂布工序，优选在绝对湿度为10g/m3以上和16g/m3以下的环境下实施上述干燥工序。
硬涂层12的表面硬度根据JIS K5600规定的铅笔硬度试验进行评价，优选为H以上，更优选在2H以上。此外，硬涂层12的厚度优选为1-7微米，更优选为2-5微米。厚度不足1微米时，难以维持硬度，而超过7微米时，产生龟裂、卷曲(薄膜反转)，光学薄膜1的总透光率降低。
光学薄膜1仅由透光性基底材料10和防反射层(硬涂层12、低折射率层15)形成的部分的总透光率为91％以上，进一步使该部分总透光率比透光性基底材料10单独的总透光率高，浊度在0.8％以下，并且在上述防反射层侧光学薄膜1的表面电阻值为1×1013Ω/平方以下时，在可能的范围内减少添加到硬涂层12中的导电性金属氧化物的添加量，不仅可提高光学薄膜1的上述部分的总透光率，而且需要最大限度地发挥硬涂层12的导电性，因此，优选并用以下(1)-(8)的手段。
(1)使透光性基底材料10的厚度为10-500微米，使其总透光率在80％以上，更优选在90％以上，使其浊度在1.5％以下，更优选在0.8％以下。
(2)使硬涂层12的厚度为1-7微米，更优选为2-5微米。
(3)使硬涂层12中含有的导电性金属氧化物微粒的一次粒径在100nm以下，更优选在50nm以下，特别优选在20nm以下。
(4)硬涂层12中含有的导电性金属氧化物微粒相对于硬涂层12的总重量在5重量％以上、30重量％以下，优选在5重量％以上、20重量％以下，更优选在5重量％以上、15重量％以下。
(5)在硬涂层用涂布液中相对于涂布液的总重量包含0.05-5.0重量％的水。
(6)在绝对湿度为10g/m3-16g/m3的环境下进行硬涂层用涂布液的配制。
(7)在绝对湿度为10g/m3-16g/m3的环境下进行硬涂层用涂布液的涂布工序、干燥工序。
(8)在硬涂层用涂布液中相对于涂布液的总重量包含0.05-80重量％的有机溶剂(吸湿性溶剂)，并且该溶剂的溶解度参数在9.5以上。
以下对低折射率层15进行说明。为使配置在硬涂层12上的低折射率层15满足以下关系式，设定其厚度(dL)时，其反射率变得更低，从而优选。在此，λ为人眼视觉感度高的光波长(较多设定为550nm)，nL为低折射率层15的折射率。
dL＝λ/(4nL)
另外，低折射率层15的折射率和硬涂层12的折射率差越大，则防反射性提高。作为低折射率层15的折射率，例如设定在1.5以下，更优选在1.48以下，由于反射率提高，因此优选。此外，低折射率层15位于光学薄膜1的最外层表面，因此具有强度和防污性，因此优选。
用于形成低折射率层15的低折射率层用涂布液优选含有比硬涂层12的折射率具有更低折射率的材料，例如可含有颗粒内部有空隙的二氧化硅或者氟化镁等低折射率无机微粒，以及粘结剂、溶剂等。此外，该低折射率层用涂布液还可根据需要含有聚合引发剂和各种添加剂。
作为上述粘结剂，可使用有机粘结剂和无机粘结剂中的任何一种。作为有机粘结剂例如可使用具有乙烯基、(甲基)丙烯酰基、环氧基、乙酰基等的单体、预聚物、聚合物形成的电离放射线固化型树脂。此外，作为无机粘结剂，可使用例如二氧化硅溶胶等热固化型粘结剂。作为二氧化硅溶胶，可举出例如将硅烷氧化合物和酸催化剂或碱催化剂作为起始原料的二氧化硅溶胶。作为硅烷氧化合物，可采用例如四甲氧基硅烷或四乙氧基硅烷等。
在使上述电离放射线固化型树脂固化时，在进行紫外线照射的情况下，还可添加在硬涂层用涂布液中使用的同样的光聚合引发剂。
此外，作为上述添加剂，可使用例如聚合抑制剂、防氧化剂、分散剂、表面活性剂、光稳定剂、流平剂等。此外，除了限于采用湿式涂布法涂布低折射率层用涂布液后并进行干燥，可向该涂布液添加任意量的溶剂。
对于在硬涂层12上形成低折射率层15的方法没有特别限制，与上述硬涂层12的情况相同，可通过在硬涂层12上涂布在有机溶剂中分散有上述材料的涂布液来形成。
以下对近红外线吸收层14进行说明。根据光学薄膜的要求特性也存在不配置近红外线吸收层14的情况，但是，如通过配置近红外线吸收层14，在PDP表面配置光学薄膜1，则可阻断等离子放电时释放出的不需要的近红外线，并且对周边使用电子部件的机器不产生不利影响，特别是可以解决电视或空调等控制器产生的误操作问题。在光学薄膜1上设置了上述防反射层，因此即使在进一步设置红外线吸收层14的情况下，仍然可以提高光学薄膜的总透光率，因此近红外线吸收层14设计的自由度增大。因此，可设计出合适的显示器用光学薄膜。
构成近红外线吸收层14的材料只要是吸收近红外线的具有透光性的材料，则对其无特别限制，通常使用分散有吸收近红外线的化合物的树脂。
上述吸收近红外线的化合物优选是在850-1100nm的波长区域中具有最大吸收波长的化合物。近红外线吸收层14含有上述化合物时，波长在400-850nm的可见光透过率不会大幅度降低，而在850-1100nm的波长区域的近红外线的透过率可降低。由此，光学薄膜1还可合适地作为PDP等近红外吸收过滤器使用。
作为在上述850-1100nm的波长区域具有最大吸收波长的化合物，例如可采用偶氮类、吖嗪类、蒽醌类、靛染料类、噁嗪类、方酸(squarylium)类、芪类、三苯甲烷类、萘醌类、二亚氨(diimonium)类、酞菁类、花青类、聚甲烯类等的有机色素。
作为分散有上述吸收近红外线的化合物的树脂，可使用聚酯树脂、丙烯酸树脂、聚氨酯树脂、聚氯乙烯树脂、环氧树脂、聚醋酸乙烯树脂、聚苯乙烯树脂、纤维素树脂、聚丁醛树脂等，此外，还可将2种以上这些树脂组合物作为聚合物化混合物使用。
对于在透光性基底材料10上形成近红外线吸收层14的方法没有特别限制，可通过与上述硬涂层12的情况同样的方式，将包含上述材料的涂布液涂布在透光性基底材料10上来形成。对涂布方法也没有特别限制，例如可采用辊涂法、模涂法、气刀涂布法、喷涂法、旋涂法、反转涂布法、凹版涂布法等的涂布法，或者凹版印刷、丝网印刷、胶版印刷、喷墨印刷等印刷法等。近红外线吸收层14的厚度优选是1-10微米，更优选是2-7微米。当厚度不足1微米时，难以吸收近红外线，而超过10微米时会产生龟裂或卷曲(薄膜反转)的情况。
在近红外线吸收层14上还可适宜地添加切断PDP氖辉线光谱(桔黄色)的化合物。由此，可在PDP中发出比红色更鲜艳的颜色。作为切断氖辉线光谱的化合物，可使用在580-620nm的波长区域中具有最大吸收波长的有机色素，例如可采用花青类、方酸(squarylium)类、二苯甲烷类、三苯甲烷类、恶唑类、吖嗪类、硫代吡喃翁(thiopyrylium)类、偶氮类、偶氮金属络合物盐类、偶氮卟啉类、二偶氮类、蒽醌类、酞菁类等的有机色素。
近红外线吸收层14的厚度、材料的种类、含有率等可适宜地进行确定，以使得光学薄膜1的分光透过率在波长850-1100nm的全部区域中为20％以下。
以下基于实施例对本发明进行说明，但是本发明不限于以下的实施例。此外，实施例、比较例中的“份”表示重量份，而“平均粒径”表示数均粒径。
实施例1
根据以下方式制作图1中示出的光学薄膜以及同样构造的评价用光学薄膜。
透光性基底材料的准备
作为透光性基底材料，准备厚度为100微米的紫外线阻隔型聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)薄膜(总透光率：92.4％)，并且在其一个主面上形成第1底涂层，其由含有二氧化硅微粒的聚酯树脂形成，在另一个主面上形成第2底涂层，其由含有二氧化硅的丙烯酸树脂形成，由此将其作为附有底涂层的透光性基底材料。
硬涂层用涂布液的制作
在绝对湿度为11g/m3的环境下充分混合、搅拌下述材料，制作出硬涂层用涂布液。制造好的硬涂层用涂布液的含水量采用卡尔费修法来测定，测定为0.45重量％。
(1)锑酸锌微粒(日产化学社制造的导电性金属氧化物、固体成分为20重量％的异丙醇溶胶、一次粒径为20nm)：25份(固体成分为5份)
(2)季戊四醇三丙烯酸酯：7份(固体成分)
(3)二季戊四醇六丙烯酸酯：7份(固体成分)
(4)光聚合引发剂“IRGACURE(注册商标)184”(チバ·スペシヤルテイ·ケミカルズ社制造)：1份(固体成分)
(5)异丙醇(溶解度参数：11.5)：60份
由以上物质，导电性金属氧化物的比例相对于涂布液中所有固体成分为25重量％。
此后在附有上述底涂层的透光性基底材料的第1底涂层上采用微凹版涂布机(康井精机社制造)，在绝对湿度为10g/m3的环境下涂布硬涂层用涂布液，此后使其干燥。然后采用100mJ/cm2的线量对干燥了的涂膜照射紫外线，使其固化，获得厚度为3微米的硬涂层。
低折射率层用涂布液的制作
混合、搅拌以下材料，制作出低折射率层用涂布液。
(1)中空二氧化硅微粒(触媒化成社制造)：60份
(2)季戊四醇三丙烯酸酯：20份
(3)二季戊四醇六丙烯酸酯：20份
(4)光聚合引发剂“IRGACURE(注册商标)907”(チバ·スペシヤルテイ·ケミカルズ社制造)：4份(固体成分)
(5)甲基丙烯酸改性硅氧烷“X-22-164B”(信越硅氧烷社制造)：1份
(6)异丙醇：2000份
此后，在上述硬涂层上采用上述微凹版涂布机涂布上述低折射率层用涂布液，并进行干燥。然后，采用300mJ/cm2的线量对干燥了的涂布照射紫外线，使涂膜固化，获得厚度为107nm的低折射率层。
近红外线吸收层用涂布液的制作
混合、搅拌以下材料，制作出近红外线吸收层用涂布液。
(1)丙烯酸树脂“フオレツトGS-1000”(综研化学社制造)：100份
(2)芳香族二亚氨(diimonium)色素：“CIR-1085”(日本カ一リツト社制造)：6份
(3)含花青部位·二硫醇金属络合物部位的近红外线吸收化合物“SD50-E04N”(住友精化社制造、最大吸收波长：877nm)：1份
(4)含花青部位·二硫醇金属络合物部位的近红外线吸收化合物“SD50-E05N”(住友精化社制造、最大吸收波长：833nm)：1份
(5)甲乙酮：125份
(6)甲苯：460份
此后，在上述带有底涂层的透光性基底材料的第2底涂层上采用上述微凹版涂布机涂布上述近红外线吸收层用涂布液，形成厚度为4微米的近红外线吸收层，制作出评价用光学薄膜。
实施例2
透光性基底材料的准备按照与实施例1同样的方式准备带有底涂层的透光性基底材料。
硬涂层用涂布液的制作
在绝对湿度为11g/m3的环境下充分混合、搅拌以下材料，制作出硬涂层用涂布液。制作出的硬涂层用涂布液的含水量根据与实施例1同样的方式进行测定，测定为0.51重量％。
(1)ATO微粒(触媒化成社制作的导电性金属氧化物、固体成分为20重量％的异丙醇溶胶、一次粒径为20nm)：17.5份(固体成分为3.5份)
(2)季戊四醇三丙烯酸酯：7.5份(固体成分)
(3)二季戊四醇六丙烯酸酯：8份(固体成分)
(4)光聚合引发剂“IRGACURE(登记商标)184”(チバ·スペシヤルテイ·ケミカルズ社制造)：1份(固体成分)
(5)异丙醇(溶解度参数：11.5)：66份
由以上物质，导电性金属氧化物的比例相对于涂布液中所有固体成分为17.5重量％。
此后在附有上述底涂层的透光性基底材料的第1底涂层上采用微凹版涂布机(康井精机社制造)，在绝对湿度为15g/m3的环境下涂布硬涂层用涂布液，此后使其干燥。然后采用100mJ/cm2的线量对干燥了的涂膜照射紫外线，使其固化，获得厚度为3微米的硬涂层。此后，按照与实施例1同样的方式形成低折射率层和近红外线吸收层，制作评价用光学薄膜。
实施例3
透光性基底材料的准备
按照与实施例1同样的方式准备带有底涂层的透光性基底材料。
硬涂层用涂布液的制作
在绝对湿度为13g/m3的环境下充分混合、搅拌以下材料，制作出硬涂层用涂布液。制作出的硬涂层用涂布液的含水量根据与实施例1同样的方式进行测定，测定为0.65重量％。
(1)锑酸锌微粒(日产化学社制作的导电性金属氧化物，固体成分20重量％的异丙醇溶胶、一次粒径：20nm)：15份(固体成分3份)
(2)季戊四醇三丙烯酸酯：7份(固体成分)
(3)二季戊四醇六丙烯酸酯：9份(固体成分)
(4)光聚合引发剂“IRGACURE(注册商标)907”(チバ·スペシヤルテイ·ケミカルズ社制造)：1份(固体成分)
(5)甲乙酮(溶解度参数：9.27)：68份
由以上物质，导电性金属氧化物的比例相对于涂布液中所有固体成分为15重量％。
此后在附有上述底涂层的透光性基底材料的第1底涂层上采用微凹版涂布机(康井精机社制造)，在绝对湿度为10g/m3的环境下涂布硬涂层用涂布液，之后使其干燥。然后采用100mJ/cm2的线量对干燥了的涂膜照射紫外线，使其固化，获得厚度为3微米的硬涂层。此后，按照与实施例1同样的方式形成低折射率层和近红外线吸收层，制作评价用光学薄膜。
实施例4
<透光性基底材料的准备>
按照与实施例1同样的方式准备带有底涂层的透光性基底材料。
<硬涂层用涂布液的制作>
在绝对湿度为14g/m3的环境下充分混合、搅拌以下材料，制作出硬涂层用涂布液。制作出的硬涂层用涂布液的含水量根据与实施例1同样的方式进行测定，测定为0.71重量％。
(1)锑酸锌微粒(日产化学社制作的导电性金属氧化物，固体成分20重量％的异丙醇溶胶、一次粒径：20nm)：10份(固体成分2份)
(2)季戊四醇三丙烯酸酯：8份(固体成分)
(3)二季戊四醇六丙烯酸酯：9份(固体成分)
(4)光聚合引发剂“IRGACURE(注册商标)907”(チバ·スペシヤルテイ·ケミカルズ社制造)：1份(固体成分)
(5)甲基异丁基酮(溶解度参数：8.57)：72份
由以上物质，导电性金属氧化物的比例相对于涂布液中所有固体成分为10重量％。
此后在附有上述底涂层的透光性基底材料的第1底涂层上采用微凹版涂布机(康井精机社制造)，在绝对湿度为14g/m3的环境下涂布硬涂层用涂布液，之后使其干燥。然后采用100mJ/cm2的线量对干燥了的涂膜照射紫外线，使其固化，获得厚度为3微米的硬涂层。此后，按照与实施例1同样的方式形成低折射率层和近红外线吸收层，制作评价用光学薄膜。
比较例1
除了采用以下组成的硬涂层用涂布液以外，按照与实施例1同样的方式制作出评价用光学薄膜。所用的硬涂层用涂布液的含水量按照与实施例1同样的方式进行测定时，得到0.43重量％。
(1)锑酸锌微粒(日产化学社制作的导电性金属氧化物，固体成分20重量％的异丙醇溶胶、一次粒径：20nm)：3份(固体成分0.6份)
(2)季戊四醇三丙烯酸酯：9.2份(固体成分)
(3)二季戊四醇六丙烯酸酯：9.2份(固体成分)
(4)光聚合引发剂“IRGACURE(注册商标)184”(チバ·スペシヤルテイ·ケミカルズ社制造)：0.9份(固体成分)
(5)异丙醇(溶解度参数：11.5)：77.7份
由以上物质，导电性金属氧化物的比例相对于涂布液中所有固体成分为3重量％。
比较例2
除了采用以下组成的硬涂层用涂布液以外，按照与实施例1同样的方式制作出评价用光学薄膜。所用的硬涂层用涂布液的含水量按照与实施例1同样的方式进行测定时，得到0.39重量％。
(1)锑酸锌微粒(日产化学社制作的导电性金属氧化物，固体成分20重量％的异丙醇溶胶、一次粒径：20nm)：35份(固体成分7份)
(2)季戊四醇三丙烯酸酯：6份(固体成分)
(3)二季戊四醇六丙烯酸酯：7份(固体成分)
(4)光聚合引发剂“IRGAACURE(注册商标)184”(チバ·スペシヤルテイ·ケミカルズ社制造)：0.5份(固体成分)
(5)异丙醇(溶解度参数：11.5)：51.5份
由以上物质，导电性金属氧化物的比例相对于涂布液中所有固体成分为34重量％。
采用上述实施例1-4和比较例1、2的光学薄膜进行以下测定。结果除了近红外线透过率以外示于表1。
硬涂层中导电性金属氧化物的含量
将导电性金属氧化物相对于硬涂层用涂布液中的全部固体成分的比例(重量％)作为硬涂层中导电性金属氧化物的含量(重量％)。
铅笔硬度
基于JIS K5600测定光学薄膜的防反射层的铅笔硬度。构成防反射层的低折射率层与硬涂层相比非常薄，因此防反射层的铅笔硬度实质上为硬涂层的铅笔硬度。
总透光率、浊度采用分光光度计“Ubest V-570型”(日本分光社制作)，对设置近红外线吸收层之前的光学薄膜的总透光率和浊度进行测定，其中将设置有透光性基底材料的硬涂层的面相对的面作为入射光侧。
表面电阻值
采用表面高电阻率计“ハイレスタHT-20”(三菱油化社制作)采用设置了近红外线吸收层后的光学薄膜，测定低折射率层侧的表面电阻值。
近红外线透过率
采用上述分光光度计，采用设置了近红外线吸收层后的光学薄膜，将近红外线吸收层侧作为入射光侧，测定850-1100nm近红外线波长区域中的透过率最大值。结果是实施例1-4和比较例1、2的光学薄膜的近红外线透过率全部在12％以下。
表1
| 实施例1 | 实施例2 | 实施例3 | 实施例4 | 比较例1 | 比较例2 | ||
| 硬涂层中导电性金属氧化物的含量(重量％) | 25 | 17.5 | 15 | 10 | 3 | 34 | |
| 防反射层的铅笔硬度 | 2H | 2H | 2H | 2H | 2H | H | |
| 总透光率(％) | PET | 92.4 | 92.4 | 92.4 | 92.4 | 92.4 | 92.4 |
| PET/防反射层 | 92.8 | 93.1 | 93.5 | 93.9 | 94.4 | 88.5 | |
| PET/防反射层的浊度 | 0.7 | 0.3 | 0.3 | 0.2 | 0.3 | 1.4 | |
| 表面电阻(Ω/平方) | 2×1010 | 4×1011 | 3×1012 | 6×1012 | 1013以上 | 3×109 | |
从表1可知，实施例1-4的光学薄膜与比较例1的光学薄膜相比表面电阻值低，与比较例2的光学薄膜相比，总透光率高，浊度低，透光性以及防带电性良好。此外，在全部的实施例1-4的光学薄膜中，可使得防反射层的铅笔硬度为2H，具有较高的耐擦伤性。
在脱离本发明主要内容的范围内，还可实施除上述以外的方式。在本申请中公开的实施方式是一个实例，不是对其的限定。与上述说明书的记载内容相比，本发明的范围优先解释为附加的权利要求范围的记载内容，在与权利要求等同范围内的所有变更都包含在请求保护的范围内。
Claims (20)
1.一种光学薄膜，其为包含透光性基底材料以及配置在所述透光性基底材料一个主面上的防反射层的光学薄膜，其特征为，
所述防反射层从所述透光性基底材料侧开始，包含硬涂层和配置在所述硬涂层上的低折射率层，
所述硬涂层是采用包含电离放射线固化型树脂的树脂来形成的；
相对于所述硬涂层的总重量，所述硬涂层包含5重量％以上、30重量％以下的导电性金属氧化物；
所述硬涂层是采用包含0.05重量％以上、5.0重量％以下的水的涂布液来形成的。
2.如权利要求1所述的光学薄膜，其特征为，所述防反射层侧的所述光学薄膜的表面电阻值在1×1013Ω/平方以下。
3.如权利要求1所述的光学薄膜，其特征为，仅由透光性基底材料和防反射层形成的所述光学薄膜的总透光率在91％以上，并且所述光学薄膜的总透光率高于所述透光性基底材料单独的总透光率。
4.如权利要求1所述的光学薄膜，其特征为，所述光学薄膜的浊度在0.8％以下。
5.如权利要求1所述的光学薄膜，其特征为，相对于上述硬涂层的总重量，所述硬涂层含有5重量％以上、20重量％以下的导电性金属氧化物。
6.如权利要求1所述的光学薄膜，其特征为，相对于上述硬涂层的总重量，所述硬涂层含有5重量％以上、15重量％以下的导电性金属氧化物。
7.如权利要求1所述的光学薄膜，其特征为，在所述透光性基底材料和所述防反射层之间进一步设置底涂层。
8.如权利要求1所述的光学薄膜，其特征为，在所述透光性基底材料的另一个主面上进一步设置近红外线吸收层。
9.如权利要求8所述的光学薄膜，其特征为，在所述透光性基底材料和所述近红外线吸收层之间进一步设置底涂层。
10.一种光学薄膜，其为包含透光性基底材料以及配置在所述透光性基底材料一个主面上的防反射层的光学薄膜，其特征为，
所述防反射层从所述透光性基底材料侧开始，包含硬涂层和配置在所述硬涂层上的低折射率层；
所述硬涂层是采用包含电离放射线固化型树脂的树脂来形成的；
相对于所述硬涂层的总重量，所述硬涂层包含5重量％以上、30重量％以下的导电性金属氧化物；
在所述防反射层侧的所述光学薄膜的表面电阻值在1×1013Ω/平方以下；
仅由所述透光性基底材料和所述防反射层形成的所述光学薄膜的总透光率在91％以上，并且所述光学薄膜的总透光率高于所述透光性基底材料单独的总透光率；
所述光学薄膜的浊度在0.8％以下。
11.如权利要求10所记载的光学薄膜，其特征为，所述硬涂层是采用含有0.05重量％以上和5.0重量％以下的水的涂布液来形成的。
12.如权利要求10所记载的光学薄膜，其特征为，相对于所述硬涂层的总重量，所述硬涂层含有5重量％以上、20重量％以下的导电性金属氧化物。
13.如权利要求10所记载的光学薄膜，其特征为，相对于所述硬涂层的总重量，所述硬涂层含有5重量％以上、15重量％以下的导电性金属氧化物。
14.如权利要求10所记载的光学薄膜，其特征为，所述透光性基底材料和所述防反射层之间进一步设置底涂层。
15.如权利要求10所述的光学薄膜，其特征为，在所述透光性基底材料的另一个主面上进一步设置近红外线吸收层。
16.如权利要求15所述的光学薄膜，其特征为，在所述透光性基底材料和所述近红外线吸收层之间进一步设置底涂层。
17.一种如权利要求1-16任一项所述的光学薄膜的制造方法，其特征为，包含以下工序：
配制硬涂层用涂布液的工序，该涂布液包含电离放射线固化型树脂，相对于涂布液中全部固体成分为5重量％以上、30重量％以下的导电性金属氧化物，以及相对于涂布液为0.05重量％以上、5.0重量％以下的水；
将所述硬涂层用涂布液涂布在透光性基底材料的表面并进行干燥的工序；以及，
通过使所述硬涂层用涂布液固化，在所述透光性基底材料的表面形成硬涂层的工序。
18.如权利要求17记载的光学薄膜的制造方法，其特征为，在绝对湿度为10g/m3以上和16g/m3以下的气氛中在所述透光性基底材料的表面上涂布所述硬涂层用涂布液。
19.一种如权利要求1-16任一项所述的光学薄膜的制造方法，其特征为，包含以下工序：
在绝对湿度为10g/m3以上和16g/m3以下的气氛中配制硬涂层用涂布液的工序，该涂布液包含电离放射线固化型树脂，相对于涂布液中全部固体成分为5重量％以上、30重量％以下的导电性金属氧化物；
将所述硬涂层用涂布液涂布在透光性基底材料的表面并进行干燥的工序；以及，
通过使所述硬涂层用涂布液固化，在所述透光性基底材料的表面形成硬涂层的工序。
20.如权利要求19记载的光学薄膜的制造方法，其特征为，在绝对湿度为10g/m3以上和16g/m3以下的气氛中在所述透光性基底材料的表面上涂布、干燥所述硬涂层用涂布液。
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| C10 | Entry into substantive examination | ||
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| C14 | Grant of patent or utility model | ||
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Granted publication date: 20100609 Termination date: 20141023 |
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