JP3606464B2

JP3606464B2 - 反射防止性を有する耐擦傷性基材及び偏光板

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Publication number: JP3606464B2
Application number: JP2002198573A
Authority: JP
Inventors: 典永中村
Original assignee: Dai Nippon Printing Co Ltd
Current assignee: Dai Nippon Printing Co Ltd
Priority date: 1992-04-20
Filing date: 2002-07-08
Publication date: 2005-01-05
Anticipated expiration: 2020-01-05
Also published as: JP2003071990A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、カーブミラー、バックミラー、ゴーグル、窓ガラスやパソコン・ワープロ等のディスプレイの表面において光の反射防止をすることのできる耐擦傷性基材及び偏光板に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、カーブミラー、バックミラー、ゴーグル、窓ガラス、パソコン・ワープロ等のディスプレイ、その他種々の商業ディスプレイ等には、ガラスやプラスチック等の透明基板が用いられており、これらの透明基板を通して物体や文字、図形の視覚情報を、或いはミラーでは透明基板を通して反射層からの像を観察する場合に、これらの透明基板の表面が光で反射して内部の視覚情報が見えにくいという問題があった。
【０００３】
特に、液晶ディスプレイ等の表示体の表面には、光のシャッターの役目をする偏光素子が設けられているが、偏光素子自体が耐擦傷性に劣るために、ガラス、透明プラスチック板、又は透明プラスチックフィルム等の透明保護基板により保護されて、偏光板が形成されている。しかしながら、透明プラスチック板又は透明プラスチックフィルム等のプラスチックからなる透明保護基板自体においても傷がつきやすいので、近年、このような偏光板の表面に耐擦傷性を持たせたものが開発されている。このような技術として、例えば、特開平１−１０５７３８号公報に記載されるものがある。
【０００４】
このような透明基板の反射を防止する方法としては、従来、ガラスやプラスチック表面に反射防止塗料を塗布する方法、ガラス等の透明基板の表面に膜厚０．１μｍ程度のＭｇＦ_２等の極薄膜や金属蒸着膜を設ける方法、プラスチックレンズ等のプラスチック表面に電離放射線硬化型樹脂を塗工し、その上に蒸着によりＳｉＯ_２やＭｇＦ_２の膜を形成する方法、電離放射線硬化型樹脂の硬化膜上に低屈折率の塗膜を形成する方法等があった。
【０００５】
前記ガラス上に形成された膜厚０．１μｍ程度のＭｇＦ_２の薄膜をさらに説明する。入射光が薄膜に垂直に入射する場合に、特定の波長をλ_０とし、この波長に対する反射防止膜の屈折率をｎ_０、反射防止膜の厚みをｈ、および透明基板の屈折率をｎ_ｇとすると、反射防止膜が光の反射を１００％防止し、光を１００％透過するための条件は、次の式（１）および式（２）の関係を満たすことが必要であることは既に知られている（サイエンスライブラリ物理学＝９「光学」７０〜７２頁、昭和５５年，株式会社サイエンス社発行）。
【０００６】
【数１】

【０００７】
ガラスの屈折率ｎ_ｇ＝約１．５であり、ＭｇＦ_２膜の屈折率ｎ_０＝１．３８、入射光の波長λ_０＝５５００Å（基準）と既に知られているので、これらの値を前記式（２）に代入すると、反射防止膜の厚みｈは約０．１μｍが最適であると計算される。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記反射防止塗料を前記透明基板に塗布する方法は形成された塗膜の表面に傷がつきやすく、そのため光線透過率の低下が生じるという問題がある。また、前記透明基板の表面に極薄膜や金属蒸着膜を形成する方法は、その膜厚が式（２）から前記のごとく計算されるように０．１μｍ程度とかなり薄く、このために耐擦傷性が悪く、しかも透明基板から剥離し易かった。また、前記電離放射線硬化型樹脂の塗膜と蒸着膜を積層する方法においては、連続工程が困難で生産性が上がらずコスト高になっていた。また、前記電離放射線硬化型樹脂の硬化膜上に低屈折率の塗膜を形成する方法は、最初の硬化膜の表面の樹脂には反応基がほとんど無く、低屈折率の膜の密着性が悪かった。
【０００９】
また、偏光素子は水分により偏光素子としての機能が劣化するという欠点があった。従来の反射防止性フィルムを偏光素子にラミネートして形成された偏光板は、水分の透過を十分に阻止することはできず、このために偏光機能が劣化するという不都合があった。
【００１０】
そこで、本発明の１番目の目的は、硬化塗膜がハードで耐擦傷性があり、且つ光線透過率が良く、製造が簡単で、層間の密着性が良い反射防止性を有する耐擦傷性基材及び偏光板を提供することを目的とする。
【００１１】
本発明の２番目の目的は、偏光素子に対する防湿性に優れ、硬化塗膜がハードで耐擦傷性があり、且つ光線透過率が良く、製造が簡単で、層間の密着性が良い反射防止性を有する耐擦傷性基材及び偏光板を提供することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
１番目の目的を達成するための発明
前記した１番目の目的を達成する、本発明の反射防止性を有する耐擦傷性基材は、透明基板の片面又は両面に、電離放射線硬化型樹脂を含む樹脂組成物からなる下層塗膜を形成し、該下層塗膜上に下層塗膜の電離放射線硬化型樹脂組成物の屈折率よりも若干低い屈折率を持つ電離放射線硬化型樹脂組成物からなる上層塗膜を形成してなり、該上層塗膜は弗素原子を含んだ電離放射線硬化型樹脂組成物からなることを特徴とする。
【００１３】
前記した１番目の目的を達成する、別の本発明の反射防止性を有する耐擦傷性基材は、透明基板の片面又は両面に、電離放射線硬化型樹脂を含む樹脂組成物からなる下層塗膜を形成し、該下層塗膜上に下層塗膜の電離放射線硬化型樹脂組成物の屈折率よりも若干低い屈折率を持つ電離放射線硬化型樹脂組成物からなる上層塗膜を形成してなり、前記下層塗膜は、前記下層塗膜の電離放射線硬化型樹脂組成物よりも屈折率の高い金属化合物微粒子を含むことを特徴とする。
【００１４】
また、１番目の目的を達成するための本発明の偏光板は、前記の反射防止性を有する耐擦傷性基材が偏光素子にラミネートされたものである。
【００１５】
２番目の目的を達成するための発明
本発明で使用する偏光素子は、一般に外部からの水分に対して偏光素子が劣化する欠点があるので、耐擦傷性基材及び／又は偏光板に防湿層を設けて偏光素子を水分の侵入から保護する必要がある。
【００１６】
すなわち、前記した２番目の目的を達成する、本発明の反射防止性を有する耐擦傷性基材は、前記１番目の本発明の反射防止性を有する耐擦傷性基材において、透明基板と下層塗膜との間に、防湿層を有することを特徴とする。
【００１７】
また、２番目の目的を達成するための本発明の偏光板は、偏光素子と、該偏光素子の一方の面上に配置される前記の１番目或いは２番目の何れかの目的を達成する耐擦傷性基材を含み、前記耐擦傷性基材及び偏光素子の層間、並びに偏光素子の露出面上に、少なくとも一つの防湿層が形成され、ラミネートされていることを特徴とする。
【００１８】
また、２番目の目的を達成するための別の本発明の偏光板は、偏光素子と、該偏光素子の一方の面上に配置される、前記の１番目或いは２番目の何れかの目的を達成する耐擦傷性基材と、該偏光素子の他方の面に配置される透明基板とを含み、前記耐擦傷性基材、偏光素子及び透明基板からなる前記配置の各層間、並びに透明基板の露出面上に、少なくとも一つの防湿層が形成され、ラミネートされていることを特徴とする。
【００１９】
【発明の実施の形態】
本発明をさらに詳細に以下に説明する。
【００２０】
下層塗膜を設ける意義：
前記のように、塗膜の反射防止をするためには前記式（１）を満足しなければならない。ところで、下層塗膜を設けずに透明基板に上層塗膜を設けた場合には、反射防止性は透明基板の持つ屈折率によって、上層塗膜の屈折率が限定されることになり、その樹脂や微粒子の選択の範囲が狭まる。また、言い換えれば、逆に、耐擦傷性の上層塗膜とするために上層塗膜に特定の材料を使用した場合には、その下側に存在する透明基板の材質の選択の範囲が狭まることになる。
【００２１】
これに対して、本発明においては、透明基板と上層塗膜との間に下層塗膜を設けることによって、塗膜の反射防止性は、前記式（１）により上層塗膜と下層塗膜との屈折率の関係になるので、透明基板の材質に影響されずに、しかも上層塗膜は、下層塗膜に用いる材質を適宜選択することによって、その樹脂等の選択の範囲が広くなる利点がある。
【００２２】
屈折率：
前記式（１）によれば、反射を１００％防止するためには、上層塗膜の屈折率がその下層塗膜の屈折率の約平方根の値になるような材料を選択すればよい。したがって、上層塗膜の屈折率は、その下層塗膜の屈折率よりも若干低い値が好ましい。例えば、透明基板にトリアセチルセルロースを使用した場合には、その透明基板の屈折率が１．４９程度であり、下層塗膜が１．４９以上、上層塗膜が１．４９未満の屈折率であることが望ましい。
【００２３】
透明基板：
本発明でいう透明基板には、透明ガラス板、透明樹脂板、透明樹脂シートや、透明樹脂フィルムがある。透明樹脂フィルムとしては、トリアセチルセルロースフィルム、ジアセチルセルロースフィルム、アセテートブチレートセルロースフィルム、ポリエーテルサルホンフィルム、ポリアクリル系樹脂フィルム、ポリウレタン系樹脂フィルム、ポリエステルフィルム、ポリカーボネートフィルム、ポリスルホンフィルム、ポリエーテルフィルム、トリメチルペンテンフィルム、ポリエーテルケトンフィルム、（メタ）アクリロニトリルフィルム等が使用できるが、特に、トリアセチルセルロースフィルム及び一軸延伸ポリエステルフィルムが透明性に優れ、光学的に異方性が無い点で好適に用いられる。
【００２４】
下層塗膜：
この下層塗膜を形成する樹脂には、主として紫外線・電子線によって硬化する樹脂、即ち、▲１▼電離放射線硬化型樹脂の単独、▲２▼電離放射線硬化型樹脂に熱可塑性樹脂を混合したもの、▲３▼電離放射線硬化型樹脂に熱硬化型樹脂を混合したもの、▲４▼固相反応型電離放射線硬化型樹脂が使用される。
【００２５】
一般に、電離放射線硬化型樹脂の屈折率は約１．５程度で、ガラスと同程度であるが、この樹脂よりも屈折率の高い微粒子である、ＴｉＯ_２（屈折率：２．３〜２．７）、Ｙ_２Ｏ_３（屈折率：１．８７）、Ｌａ_２Ｏ_３（屈折率：１．９５）、ＺｒＯ_２（屈折率：２．０５）、Ａｌ_２Ｏ_３（屈折率：１．６３）等の金属化合物を塗料に添加して、下層塗膜の屈折率を調整して屈折率を上げることができる。
【００２６】
金属化合物の微粒子の添加量は、用いる樹脂の屈折率及び用いる金属化合物の屈折率によって大幅に異なる。例えば、樹脂１００重量部に対して通常３０〜７０重量部程度である。この場合、あまり多く金属化合物の微粒子を添加すると、下層塗膜の透明性及び強度が低下するので、これらの点を考慮する必要がある。
【００２７】
電離放射線硬化型樹脂：
前記下層塗膜を形成する樹脂▲１▼〜▲３▼に使用される電離放射線硬化型樹脂には、好ましくは、アクリレート系の官能基を有するもの、例えば、比較的低分子量のポリエステル樹脂、ポリエーテル樹脂、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、ウレタン樹脂、アルキッド樹脂、スピロアセタール樹脂、ポリブタジエン樹脂、ポリチオールポリエン樹脂、多価アルコール等の多官能化合物の（メタ）アクリレート等のオリゴマーまたはプレポリマーおよび反応性希釈剤としてエチル（メタ）アクリレート、エチルヘキシル（メタ）アクリレート、スチレン、メチルスチレン、Ｎ−ビニルピロリドン等の単官能モノマー並びに多官能モノマー、例えば、トリメチロールプロパントリ（メタ）アクリレート、ヘキサンジオール（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、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）アクリレート等を比較的多量に含有するものが使用できる。
【００２８】
さらに、上記の電離放射線硬化型樹脂組成物を紫外線硬化型樹脂組成物とするには、この中に光重合開始剤として、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、テトラメチルチウラムモノサルファイド、チオキサントン類や、光増感剤としてｎ−ブチルアミン、トリエチルアミン、トリーｎ−ブチルホスフィン等を混合して用いることができる。特に本発明では、オリゴマーとしてウレタンアクリレート、モノマーとしてジペンタエリスリトールヘキサアクリレート等を混合するのが好ましい。
【００２９】
熱可塑性樹脂：
前記▲２▼の電離放射線硬化型樹脂に混合される熱可塑性樹脂には、電離放射線硬化型樹脂に粘性を付与するものであれば、何でも使用できるが、特に、塗膜の硬度を高く保つためにはポリメチルメタクリレート、ポリブチルメタクリレート等の熱可塑性樹脂が好適に使用できる。電離放射線硬化型樹脂に熱可塑性樹脂を混合する目的は、後記で詳述するように、下層塗膜の低屈折率の電離放射線硬化型樹脂を塗布した際に塗膜を半硬化させるためである。電離放射線硬化型樹脂に対する熱可塑性樹脂の混合割合は、塗膜の半硬化の目的のためには、電離放射線硬化型樹脂が１００重量部に対して、５０重量部以下とする。
【００３０】
熱硬化型樹脂：
前記▲３▼の電離放射線硬化型樹脂に混合される熱硬化型樹脂には、フェノール樹脂、尿素樹脂、ジアリルフタレート樹脂、メラミン樹脂、グアナミン樹脂、不飽和ポリエステル系樹脂、ポリウレタン系樹脂、エポキシ樹脂、アミノアルキッド樹脂、メラミン／尿素共縮合樹脂、珪素樹脂、ポリシロキサン樹脂等があり、必要に応じて、添加剤として、架橋剤、重合開始剤等の硬化剤、重合促進剤、溶剤、粘度調整剤、体質顔料等を添加する。前記硬化剤として通常、イソシアネートは不飽和ポリエステル系樹脂又はポリウレタン系樹脂に、メチルエチルケトンパーオキサイド等の過酸化物及びアゾビスイソブチロニトリル等のラジカル開始剤が不飽和ポリエステル系樹脂によく使用される。さらに、硬化剤としてのイソシアネートは、２価以上の脂肪族又は芳香族イソシアネートが使用できる。
【００３１】
固相反応型電離放射線硬化型樹脂：
前記▲４▼の固相反応型電離放射線硬化型樹脂は、未硬化の状態では常温で固体であり、かつ熱可塑性、溶剤溶解性を有していながら、塗装、及び乾燥によって見かけ上、又は手で触ったときにも非流動性（指触乾燥性）であり、かつ非粘着性である塗膜を与える電離放射線硬化型樹脂を主成分とするものである。具体的には、例えば、下記の（イ）、（ロ）の２種類の樹脂が例示される。また、特開平１−２０２４９２号公報にも同様な樹脂が開示されている。さらに、下記の（イ）及び（ロ）に示す樹脂を混合して用いることもでき、また、それに対してラジカル重合性不飽和単量体を加えて使用することもできる。これらの樹脂には通常の電離放射線硬化型樹脂に用いられる反応性希釈剤、増感剤等が添加される。また、樹脂硬化物に可撓性を付与するために非架橋性の熱可塑性樹脂を添加してもよい。
【００３２】
（イ）ガラス転移温度が０〜２５０℃のポリマー中にラジカル重合性不飽和基を有する樹脂。
【００３３】
具体的には次の単量体を重合又は共重合させたものに対し、後述する（ａ）〜（ｄ）の方法によりラジカル共重合性不飽和基を導入した樹脂である。
【００３４】
水酸基を有する単量体：例えば、Ｎ−メチロール（メタ）アクリルアミド、２−ヒドロキシエチル（メタ）アクリレート、２−ヒドロキシプロピル（メタ）アクリレート、２−ヒドロキシブチル（メタ）アクリレート、２−ヒドロキシプロピル（メタ）アクリレート等がある。
【００３５】
カルボキシル基を有する単量体：例えば、（メタ）アクリル酸、（メタ）アクリロイルオキシエチルモノサクシネート等がある。
【００３６】
エポキシ基を有する単量体：例えば、グリシジル（メタ）アクリレート等がある。
【００３７】
アジリジニル基を有する単量体：２−アジリジニルエチル（メタ）アクリレート、２−アジリジニルプロピオン酸アリル等がある。
【００３８】
アミノ基を有する単量体：（メタ）アクリルアミド、ダイアセトン（メタ）アクリルアミド、ジメチルアミノエチル（メタ）アクリレート、ジエチルアミノエチル（メタ）アクリレート等がある。
【００３９】
スルフォン基を有する単量体：２−（メタ）アクリルアミド−２−メチルプロパンスルフォン酸等がある。
【００４０】
イソシアネート基を有する単量体：２，４−トルエンジイソシアネートと２−ヒドロキシエチル（メタ）アクリレートの１モル対１モルの付加物などのジイソシアネートと活性水素を有するラジカル共重合体の付加物等がある。
【００４１】
さらに，共重合体のガラス転移温度を調節したり、硬化膜の物性を調節したりするために、上記に列挙した各単量体と次に示す化合物を共重合させることができる。このような共重合可能な単量体としては、例えば、メチル（メタ）アクリレート、プロピル（メタ）アクリレート、ブチル（メタ）アクリレート、イソブチル（メタ）アクリレート、ｇｔ−ブチル（メタ）アクリレート、イソアミル（メタ）アクリレート、シクロヘキシル（メタ）アクリレート、２−エチルヘキシル（メタ）アクリレート等が挙げられる。
【００４２】
上記の各単量体を重合、もしくは共重合させたものに対して、次に述べる（ａ）〜（ｄ）の方法により、ラジカル重合性不飽和基を導入することによって、紫外線硬化型樹脂又は電子線硬化型樹脂等の電離放射線硬化型樹脂が得られる。
【００４３】
（ａ）水酸基を有する単量体の重合体または共重合体の場合には、（メタ）アクリル酸等のカルボキシル基を有する単量体などを縮合反応させる。
【００４４】
（ｂ）カルボキシル基、スルフォン基を有する単量体の重合体又は共重合体の場合には、前述の水酸基を有する単量体を縮合反応させる。
【００４５】
（ｃ）エポキシ基、イソシアネート基又はアジリジニル基を有する単量体の重合体又は共重合体の場合には、前述の水酸基を有する単量体又はカルボキシル基を有する単量体を付加反応させる。
【００４６】
（ｄ）水酸基又はカルボキシル基を有する単量体の重合体又は共重合体の場合には、エポキシ基を有する単量体又はアジリジニル基を有する単量体又はジイソシアネート化合物と水酸基含有アクリル酸エステル単量体の１モル対１モルの付加物を付加反応させる。
【００４７】
上記反応を行うには、微量のハイドロキノンなどの重合禁止剤を加え、乾燥空気を送りながら行うことが望ましい。
【００４８】
（ロ）融点が常温（２０℃）〜２５０℃であり、ラジカル重合性不飽和基を有する樹脂。
【００４９】
具体的には、ステアリルアクリレート、ステアリル（メタ）アクリレート、トリアクリルイソシアネート、シクロヘキサンジオール（メタ）アクリレート、スピログリコールジアクリレート、スピログリコール（メタ）アクリレート等がある。
【００５０】
上層塗膜：
本発明の耐擦傷性を有する耐擦傷性基材の表面の上層塗膜に使用される樹脂には、前記下層塗膜に用いる電離放射線硬化型樹脂と同様なものを使用できるが、特に、下層塗膜よりも屈折率を低くするためには、例えば、屈折率が１．３５〜１．４１の弗素原子を含んだアクリレート又はメタクリレート等のグラスファイバー用に用いられているものが好ましい。例えば、これらの樹脂には、Ｆ系マクロモノマー（Ｆ−２０９２５，新中村化学製）、トリフルオロエチルアクリレート（ビスコート３Ｆ，大阪有機化学製）、トリフルオロエチルメタクリレート（ビスコート３ＦＭ，大阪有機化学製）、テトラフロロプロピルアクリレート（ビスコート４Ｆ，大阪有機化学製）、テトラフロロプロピルメタクリレート（ビスコート４ＦＭ，大阪有機化学製）、オクタフロロペンチルアクリレート（ビスコート８Ｆ，大阪有機化学製）、オクタフロロペンチルメタクリレート（ビスコート８ＦＭ，大阪有機化学製）、ヘプタデカフロロデシルアクリレート（ビスコート１７Ｆ，大阪有機化学製）、ヘプタデカフロロデシルメタクリレート（ビスコート１７ＦＭ，大阪有機化学製）がある。
【００５１】
上記のグラスファイバー用の樹脂は屈折率が１．３５〜１．４１と低いが、下層塗膜の屈折率との関係で、この上層塗膜の屈折率をさらに低く調整する必要があるときには、ＳｉＯ_２、ＭｇＦ_２等の微粒子を透明性を保持できる程度に上層塗膜形成用塗料に加え、塗膜の屈折率を調整して下げることができる。これらの金属化合物の微粒子の添加量は、望ましくは０．５〜１０重量部程度であり、特に、透明性を考慮すると１〜５重量部が適当である。
【００５２】
上記のグラスファイバー用の電離放射線硬化型樹脂以外に、通常の電離放射線硬化型樹脂を用い、ＭｇＦ_２などの金属化合物の微粒子を添加することによって得られる塗膜の屈折率を調節することができる。この場合、通常の電離放射線硬化型樹脂の屈折率は約１．５程度で、上記のグラスファイバー用の電離放射線硬化型樹脂の屈折率よりも高い。そのために、下層塗膜の屈折率よりも低くするためには、屈折率を下げるための大量の金属化合物の微粒子を電離放射線硬化型樹脂に添加せねばならない。例えば、樹脂１００重量部に対して通常５０〜７０重量部程度の金属化合物の微粒子を添加する。しかしながら、あまり多く金属化合物の微粒子を添加すると塗膜の透明性及び塗膜の強度が落ちるので、これらの点を考慮する必要がある。
【００５３】
上層塗膜形成用塗料には、このように電離放射線硬化型樹脂が用いられるが、下層塗膜との密着を考慮すると下層塗膜をアタックするような溶剤、例えば、メチルエチルケトン、酢酸エチル等の溶剤を塗料に含ませておくことが望ましい。上層塗膜の膜厚は、４００〜９００ｎｍ程度の波長の光を良好に透過させるためには０．１〜０．１５μｍが望ましい。上記、透明基板に形成する下層塗膜及び上層塗膜は、透明基板の片面だけではなく、両面に設ける方が望ましい。
【００５４】
塗膜の硬化方法：
本発明は、透明基板上に塗布された下層塗膜を指触乾燥又はハーフキュアして半硬化層を形成し、その上に耐擦傷性の上層塗膜形成用塗料を塗布し、両塗膜を同時に硬化させている。この両塗膜を重塗りする際に下層塗膜を予め半硬化させる理由は、完全に硬化させた下層塗膜上に上層塗膜形成用塗料を塗布して塗膜を形成すれば、層間の密着性が悪く、剥離等の欠陥が生じてしまうのに対して、下層塗膜が半硬化の状態で上層塗膜形成用塗料を塗り重ねてから、両塗膜を完全硬化させれば、層間の密着性が良いからである。
【００５５】
本発明で半硬化とは用いる樹脂の種類によって次のように分類される。
（１）溶剤乾燥型半硬化
ａ．溶剤乾燥型半硬化
通常の電離放射線硬化型樹脂に、溶剤を加えたものを塗布し、溶剤を乾燥させることによって形成される塗膜の半硬化の状態で、且つ電離放射線硬化型樹脂が硬化反応を完了していない状態をいう。
【００５６】
前記組成のみでは十分な粘度が保てないので、溶剤乾燥型熱可塑性樹脂を加えて塗布に適した粘度に調整する。この樹脂組成物を用いて塗膜を形成した場合には、溶剤が乾燥時に離脱放散され、塗膜は半硬化状態となる。
【００５７】
電離放射線硬化型樹脂に添加する溶剤乾燥型熱可塑性樹脂の種類は通常用いられるものが使用されるが、特に、ポリメチルメタクリレート、ポリブチルメタクリレートを使用する場合、塗膜の硬度を高く保つことができる。しかも、この場合、主たる電離放射線硬化型樹脂との屈折率が近いので塗膜の透明性を損なわず、透明性において有利である。また、溶剤乾燥型熱可塑性樹脂の別の例としてセルロース系ポリマーを電離放射線硬化型樹脂に加えると、透明基板としてトリアセチルセルロースを使用した場合、トリアセチルセルロースの非溶解の溶剤であるトルエンを用いて透明基板に塗布をおこなっても、透明基板と塗膜樹脂との密着性を良好にすることができる。しかもトルエンは透明基板としてのトリアセチルセルロースを溶解しない性質であるので、透明基板を白化させない。
【００５８】
この樹脂組成物の配合割合は、電離放射線硬化型樹脂１００重量部に対して熱可塑性樹脂の添加量が５０重量部以下である。熱可塑性樹脂の添加量がこれ以上になると上層塗膜の硬度を高く保つことはできず、耐擦傷性が劣ってくる。
【００５９】
ｂ．固相反応型電離放射線硬化型半硬化
この半硬化とは、前記固相反応型電離放射線硬化型樹脂による半硬化の状態であり、未硬化状態において常温で固体であり、且つ、熱可塑性及び溶剤溶解性を有し、塗装及び乾燥によって見かけ上、あるいは、手で触ったときにも非流動性及び非粘着性であり、電離放射線硬化型樹脂が硬化反応を完了していない状態をいう。
【００６０】
（２）ハーフキュア型半硬化
ａ．電離放射線硬化型樹脂半架橋型半硬化
前記下塗塗膜の項の▲１▼で示した通常の電離放射線硬化型樹脂を用いて塗布し、塗膜に紫外線又は電子線等の電離放射線の照射条件を調整して半架橋を行うことにより形成される半硬化の状態をいう。
【００６１】
ｂ．電離放射線硬化型樹脂・熱硬化型樹脂ブレンド型半硬化
前記下層塗膜の項の▲３▼で示した電離放射線硬化型樹脂に熱硬化型樹脂を混合して樹脂組成物を塗布し、塗膜に熱を加えることにより形成される半硬化の状態をいう。
【００６２】
この樹脂組成物の配合割合は、電離放射線硬化型樹脂１００重量部に対して熱硬化型樹脂の添加量が５０重量部以下である。その理由は熱硬化型樹脂の添加量がこれ以上になると、塗膜の硬度が低下するからである。
【００６３】
ｃ．溶剤乾燥型・ハーフキュア型複合半硬化
前記（１）の溶剤乾燥型半硬化の状態にさらに電離放射線を照射して半硬化状態とする状態をいう。この半硬化の状態は、特開平１−２０２４９号公報に説明されている半硬化状態と同じである。
【００６４】
完全硬化：
本発明における下層塗膜と上層塗膜の両塗膜の完全硬化は、電離放射線の照射によって行う。電離放射線硬化型樹脂組成物が下層塗膜上に塗布された段階では、下層塗膜が半硬化の状態であり、下層塗膜中に含まれる電離放射線硬化型樹脂成分は完全に硬化していない。したがって、下層塗膜と上層塗膜の両塗膜中の電離放射線硬化型樹脂は未硬化成分を含んでいるので、電離放射線を照射することによって、両塗膜を同時に完全硬化させる。
【００６５】
照射装置：
本発明で使用される電離放射線硬化型樹脂組成物の硬化方法は通常の電離放射線硬化型樹脂組成物の硬化方法、即ち、電子線または紫外線の照射によって硬化することができる。例えば、電子線硬化の場合にはコックロフトワルトン型、バンデグラフ型、共振変圧型、絶縁コア変圧器型、直線型、ダイナミトロン型、高周波型等の各種電子線加速器から放出される５０〜１０００ＫｅＶ、好ましくは１００〜３００ＫｅＶのエネルギーを有する電子線等が使用され、紫外線硬化の場合には超高圧水銀灯、高圧水銀灯、低圧水銀灯、カーボンアーク、キセノンアーク、メタルハライドランプ等の光線から発する紫外線等が利用できる。
【００６６】
本発明は上記記載に限定されず、本発明の趣旨に基づいて種々の変形が可能である。例えば、本発明の反射防止性を有する耐擦傷性基材の片面又は両面にさらに防眩性を有する塗膜を形成してもよい。
【００６７】
防湿層を有する耐擦傷性基材及び偏光素子：
図２，図３及び図４は、防湿性を有し且つ反射防止性を有する耐擦傷性基材の構成例を示す。図２には、透明基板１上に防湿層４が形成され、該防湿層４上に前記Ｉ．の欄で説明した下層塗膜２が形成され、さらにその上に上層塗膜３が形成された防湿性を有し且つ反射防止性を有する耐擦傷性基材が示されている。図３には、透明基板１の上下両面に防湿層４が形成され、一方の防湿層４上に下層塗膜２が形成され、さらにその上に上層塗膜３が形成された防湿性を有し且つ反射防止性を有する耐擦傷性基材が示されている。また、図４には、透明基板１の一方の面上に防湿層４が形成され、透明基板１の他方の面上に下層塗膜２が形成され、さらにその上に上層塗膜３が形成された防湿性を有し且つ反射防止性を有する耐擦傷性基材が示されている。
【００６８】
図５，図６，図７，図８及び図９は偏光素子と耐擦傷性基材及び／又は透明基板から構成される偏光板における、防湿層の形成位置の例を示す。図５は、偏光素子５の一方の面に、前記に説明した防湿性を有し且つ反射防止性を有する耐擦傷性基材６が配置され、偏光素子５の他方の面に透明基板１１が配置された偏光板において、透明基板１１と偏光素子５との間に、防湿層１４が形成されたものである。
【００６９】
図６は、偏光素子５の一方の面に、前記に説明した防湿性を有し且つ反射防止性を有する耐擦傷性基材６が配置され、偏光素子５の他方の面に透明基板１１が配置された偏光板において、透明基板１１の露出面側に防湿層１４が形成されたものである。
【００７０】
図７は、偏光素子５の一方の面に、前記に説明した防湿性を有し且つ反射防止性を有する耐擦傷性基材６が配置され、偏光素子５の他方の面に透明基板１１が配置された偏光板において、透明基板１１と偏光素子５との間及び透明基板１１の露出面側に防湿層１４が形成されたものである。
【００７１】
図８は、偏光素子５の一方の面に、前記に説明した防湿性を有し且つ反射防止性を有する耐擦傷性基材６が配置され、偏光素子５の他方の面は露出している偏光板において、偏光素子５と耐擦傷性基材６の間及び偏光素子５の露出面上に防湿層１４が形成されたものである。
【００７２】
図９は、偏光素子５の一方の面に、防湿性を有し且つ反射防止性を有する耐擦傷性基材６が配置され、偏光素子５の他方の面に透明基板１１が配置された偏光板において、何れの層間において、少なくとも１以上の防湿層１４が形成できる位置を示している。
【００７３】
前記防湿層４，１４の材料には、ポリテトラフルオロエチレン、弗素樹脂、アクリル樹脂、二酸化珪素、酸化インジウム、酸化スズ、酸化チタン、酸化アルミニウム、酸化ジルコニウム、フッ化マグネシウム、酸化亜鉛等が用いられる。
防湿層の形成方法には、プラズマ重合法、真空蒸着法、スパッタリング法、イオンプレーティング法等の薄膜形成法、及び厚膜形成法が用いられる。
本発明の防湿層を有する耐擦傷性基材は、あらかじめ防湿層を有する透明基板を用いることによって製造することができる。
【００７４】
【実施例１】
ポリエステルアクリレートとポリウレタンアクリレートの混合物からなる電子線硬化型樹脂（ＥＸＧ：商品名：大日精化製）１００重量部に対して熱可塑性樹脂としてポリメタクリル酸メタクリレートを５０重量部添加して塗料組成物を調製した。この下層塗膜用塗料を厚さ１００μｍのポリエステルフィルム（ＨＰ−７：商品名：帝人製）の表面に膜厚１０μｍ（乾燥時）となるように塗布した。その上にオクタフロロペンチルメタクリレート（ビスコート８ＦＭ：大阪有機化学製）をメチルエチルケトンで希釈した上層塗膜用塗料を、膜厚０．１２μｍ（乾燥時）となるようにグラビアリバースコート法により塗工した。塗膜を乾燥して溶剤を離脱させ、さらに１７５ＫｅＶで加速した電子線を５Ｍｒａｄのエネルギーで照射することにより、上層塗膜と下層塗膜を同時に完全に硬化させた。
【００７５】
上記処理をポリエステルフィルムの裏面にも施して、透明基板の両面に同じ下層塗膜と上層塗膜を形成した。得られた反射防止性を有する耐擦傷性基材を図１に示す。１はポリエステルフィルム製の透明基板で、２は屈折率１．５４の下層塗膜、３は屈折率１．３８の上層塗膜である。本実施例１で得られた反射防止性を有する耐擦傷性基材は波長３５０〜７００ｎｍの光で、約５％透過率が上がり、反射が減少した。
【００７６】
【実施例２】
下層塗膜用塗料には、前記実施例１において使用した下層塗膜用塗料１００重量部にＺｎＯ_２の微粒子を３０重量部添加したものを用い、上層塗膜用塗料には、前記実施例１において使用した下層塗膜用塗料１００重量部にＭｇＦ_２の微粒子を５０重量部添加したものを使用した以外は全て前記実施例１と同じ処理を行って反射防止性を有する耐擦傷性基材を得た。得られた反射防止性を有する耐擦傷性基材は波長３５０〜７００ｎｍの光で、約７％透過率が上がり、反射が減少した。
【００７７】
【実施例３】
トリアセチルセルロースフィルムであるＦＴ−ＵＶ−８０（商品名：富士写真フィルム株式会社製）上にプラズマ重合によりポリテトラフルオロエチレン薄膜を形成した。この薄膜形成面とは反対側に、前記実施例１に記載の方法で下層塗膜及び上層塗膜を形成して、防湿性を有し且つ反射防止性を有する耐擦傷性基材を得た。
【００７８】
一方、前記と同じ方法でトリアセチルセルロースフィルム上にプラズマ重合によりポリテトラフルオロエチレン薄膜を形成して、防湿層が形成された透明基板を得た。
【００７９】
別に、ポリビニルアルコールフィルムからなる偏光素子を用意し、この偏光素子を、前記防湿性を有し且つ反射防止性を有する耐擦傷性基材と前記防湿層が形成された透明基板とにより、それぞれの防湿層を内側にして挟んでラミネートして防湿性を有し、しかも耐擦傷性を有する偏光板を得た。
【００８０】
【発明の効果】
本発明によれば、光線透過率が良く、製造が簡単で、密着の良い層構成を持った、反射防止性を有する耐擦傷性基材を得ることができる。
【００８１】
また本発明によれば、光線透過率が良く、製造が簡単で、密着の良い層構成を持った、防湿性を有し且つ、反射防止性を有する耐擦傷性基材を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の反射防止性を有する耐擦傷性基材の断面を示す。
【図２】本発明の防湿層が形成された耐擦傷性基材の断面を示す。
【図３】本発明の防湿層が形成された別の耐擦傷性基材の断面を示す。
【図４】本発明の防湿層が形成されたさらに別の耐擦傷性基材の断面を示す。
【図５】本発明の防湿層を形成した偏光板の断面を示す。
【図６】本発明の防湿層を形成した別の偏光板の断面を示す。
【図７】本発明の防湿層を形成したさらに別の偏光板の断面を示す。
【図８】本発明の防湿層を形成したさらに別の偏光板の断面を示す。
【図９】本発明の偏光板における防湿層の形成可能な位置を示す。
【符号の説明】
１，１１透明基板
２下層塗膜
３上層塗膜
４，１４防湿層
５偏光素子
６耐擦傷性基材

Claims

透明基板の片面又は両面に、電離放射線硬化型樹脂を含む樹脂組成物からなる下層塗膜を形成し、該下層塗膜上に下層塗膜の電離放射線硬化型樹脂組成物の屈折率よりも若干低い屈折率を持つ電離放射線硬化型樹脂組成物からなる上層塗膜を形成してなり、該上層塗膜は弗素原子を含んだ電離放射線硬化型樹脂組成物からなることを特徴とする反射防止性を有する耐擦傷性基材。
透明基板の片面又は両面に、電離放射線硬化型樹脂を含む樹脂組成物からなる下層塗膜を形成し、該下層塗膜上に下層塗膜の電離放射線硬化型樹脂組成物の屈折率よりも若干低い屈折率を持つ電離放射線硬化型樹脂組成物からなる上層塗膜を形成してなり、前記下層塗膜は、前記下層塗膜の電離放射線硬化型樹脂組成物よりも屈折率の高い金属化合物微粒子を含むことを特徴とする反射防止性を有する耐擦傷性基材。
前記弗素原子を含んだ電離放射線硬化型樹脂組成物が、弗素原子を含んだアクリレート又はメタクリレートであることを特徴とする請求項１記載の反射防止性を有する耐擦傷性基材。
前記下層塗膜は、前記下層塗膜の電離放射線硬化型樹脂組成物よりも屈折率の高い金属化合物微粒子を含むことを特徴とする請求項１又は３記載の反射防止性を有する耐擦傷性基材。
前記透明基板と下層塗膜との間に、防湿層を有することを特徴とする請求項１乃至４の何れか１項記載の反射防止性を有する耐擦傷性基材。
前記上層塗膜は、前記上層塗膜の電離放射線硬化型樹脂組成物よりも屈折率の低い金属化合物微粒子を含むことを特徴とする請求項１乃至５の何れか１項記載の反射防止性を有する耐擦傷性基材。
前記耐擦傷性基材の片面又は両面にさらに防眩性を有する塗膜を形成していることを特徴とする請求項１乃至６の何れか１項記載の反射防止性を有する耐擦傷性基材。
請求項１乃至７の何れか１項記載の耐擦傷性基材が偏光素子にラミネートされていることを特徴とする偏光板。
（１）偏光素子と、該偏光素子の一方の面上に配置される請求項１乃至７の何れか１項記載の耐擦傷性基材を含み、
（２）前記耐擦傷性基材及び偏光素子の層間、並びに偏光素子の露出面上に、少なくとも一つの防湿層が形成され、ラミネートされていることを特徴とする偏光板。
（１）偏光素子と、該偏光素子の一方の面上に配置される請求項１乃至７の何れか１項記載の耐擦傷性基材と、該偏光素子の他方の面に配置される透明基板とを含み、
（２）前記耐擦傷性基材、偏光素子及び透明基板からなる前記配置の各層間、並びに透明基板の露出面上に、少なくとも一つの防湿層が形成され、ラミネートされていることを特徴とする偏光板。