JP7332989B2 - 防眩性ハードコート用硬化性組成物 - Google Patents
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Description
しかし、静電容量式タッチパネルは、人が毎日指で触れるため、初期の防汚性はかなりのレベルに達しているとしても、使用中に傷が入ることによりディスプレイの画像の視認性及び防汚性の機能が低下する場合が多い。特に防眩性ハードコート層では、その表面に凹凸を有することから、引っ掛かりが発生しやすく、傷がつきやすい。そのため、使用過程での防汚性の耐久性が課題であった。
(a)活性エネルギー線硬化性多官能モノマー100質量部、
(b)ポリ(オキシパーフルオロアルキレン)基を含むパーフルオロポリエーテルであって、その分子鎖の両末端に、ウレタン結合を介して、活性エネルギー線重合性基を有するパーフルオロポリエーテル(但し、前記ポリ(オキシパーフルオロアルキレン)基と前記ウレタン結合との間にポリ(オキシアルキレン)基を有するパーフルオロポリエーテルを除く。)0.05質量部乃至10質量部、
(c)0.2μm乃至15μmの平均粒子径を有する微粒子5質量部乃至40質量部、及び
(d)活性エネルギー線によりラジカルを発生する重合開始剤1質量部乃至20質量部
を含む、硬化性組成物に関する。
第2観点として、前記(b)パーフルオロポリエーテルは、その分子鎖の両末端それぞれにウレタン結合を介して活性エネルギー線重合性基を少なくとも2つ有する、第1観点に記載の硬化性組成物に関する。
第3観点として、前記(b)パーフルオロポリエーテルは、その分子鎖の両末端それぞれにウレタン結合を介して活性エネルギー線重合性基を少なくとも3つ有する、第2観点に記載の硬化性組成物に関する。
第4観点として、前記ポリ(オキシパーフルオロアルキレン)基が、繰り返し単位-[OCF2]-及び繰り返し単位-[OCF2CF2]-の双方を有し、これら繰り返し単位をブロック結合、ランダム結合、又は、ブロック結合及びランダム結合にて結合してなる基である、第1観点乃至第3観点のうち何れか一つに記載の硬化性組成物に関する。
第5観点として、前記(b)パーフルオロポリエーテルが下記式[1]で表される部分構造を有する、第4観点に記載の硬化性組成物に関する。
nは、繰り返し単位-[OCF2CF2]-の数と、繰り返し単位-[OCF2]-の数との総数であって5乃至30の整数を表し、
前記繰り返し単位-[OCF2CF2]-と、前記繰り返し単位-[OCF2]-は、ブロック結合、ランダム結合、又は、ブロック結合及びランダム結合の何れかにて結合してなる。)
第6観点として、前記成分(c)の微粒子が有機微粒子である、第1観点乃至第5観点のうち何れか一つに記載の硬化性組成物に関する。
第7観点として、前記成分(c)の有機微粒子がポリメタクリル酸メチル微粒子である、第6観点に記載の硬化性組成物に関する。
第8観点として、(e)溶媒をさらに含む、第1観点乃至第7観点のうち何れか一つに記載の硬化性組成物に関する。
第9観点として、第1観点乃至第8観点のうち何れか一つに記載の硬化性組成物より得られる硬化膜に関する。
第10観点として、フィルム基材の少なくとも一方の面にハードコート層を備えるハードコートフィルムであって、該ハードコート層が第9観点に記載の硬化膜からなる、ハードコートフィルムに関する。
第11観点として、前記ハードコート層が1μm乃至20μmの層厚を有する、第10観点に記載のハードコートフィルムに関する。
第12観点として、前記ハードコート層が3μm乃至15μmの層厚を有する、第11観点に記載のハードコートフィルムに関する。
第13観点として、フィルム基材の少なくとも一方の面にハードコート層を備えるハードコートフィルムの製造方法であって、該ハードコート層が、第1観点乃至第8観点のうち何れか一つに記載の硬化性組成物をフィルム基材上に塗布し塗膜を形成する工程と、該塗膜に活性エネルギー線を照射し硬化する工程とを含む、ハードコートフィルムの製造方法に関する。
第14観点として、第10観点乃至第12観点のうち何れか一つに記載のハードコートフィルムを備えたディスプレイに関する。
第15観点として、第10観点乃至第12観点のうち何れか一つに記載のハードコートフィルムを備えた偏光板に関する。
また、本発明によれば、前記硬化性組成物より得られる硬化膜又はそれより形成されるハードコート層を表面に備えたハードコートフィルムを提供することができ、防眩性、耐擦傷性及び外観に優れ、初期の撥水性に優れるハードコートフィルムを提供することができる。
本発明の硬化性組成物は、詳細には、
(a)活性エネルギー線硬化性多官能モノマー100質量部、
(b)ポリ(オキシパーフルオロアルキレン)基を含むパーフルオロポリエーテルであって、その分子鎖の両末端に、ウレタン結合を介して、活性エネルギー線重合性基を有するパーフルオロポリエーテル(但し、前記ポリ(オキシパーフルオロアルキレン)基と前記ウレタン結合との間にポリ(オキシアルキレン)基を有するパーフルオロポリエーテルを除く。)0.05質量部乃至10質量部、
(c)0.2μm乃至15μmの平均粒子径を有する微粒子5質量部乃至40質量部、及び
(d)活性エネルギー線によりラジカルを発生する重合開始剤1質量部乃至20質量部
を含む、硬化性組成物に関する。
以下、まず上記(a)乃至(e)の各成分について説明する。
活性エネルギー線硬化性多官能モノマーとは、紫外線等の活性エネルギー線を照射することで重合反応が進行し、硬化するモノマーを指す。
本発明の硬化性組成物において好ましい(a)活性エネルギー線硬化性多官能モノマーとしては、多官能(メタ)アクリレート化合物からなる群から選択されるモノマーが挙げられる。
なお、本発明において(メタ)アクリレート化合物とは、アクリレート化合物とメタクリレート化合物の両方をいう。例えば(メタ)アクリル酸は、アクリル酸とメタクリル酸をいう。
中でも好ましい多官能(メタ)アクリレート化合物として、ペンタエリスリトールトリ(メタ)アクリレート、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、ジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレートを挙げることができる。
上記多官能ウレタン(メタ)アクリレート化合物としては、例えば、多官能イソシアネートとヒドロキシ基を有する(メタ)アクリレートとの反応により得られるもの、多官能イソシアネートとヒドロキシ基を有する(メタ)アクリレートとポリオールとの反応により得られるものが挙げられるが、本発明で使用可能な多官能ウレタン(メタ)アクリレート化合物はかかる例示のみに限定されるものではない。
また上記ヒドロキシ基を有する(メタ)アクリレートとしては、例えば、(メタ)アクリル酸2-ヒドロキシエチル、(メタ)アクリル酸2-ヒドロキシプロピル、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ペンタ(メタ)アクリレート、トリペンタエリスリトールヘプタ(メタ)アクリレート等が挙げられる。
そして上記ポリオールとしては、例えば、エチレングリコール、プロピレングリコール、ネオペンチルグリコール、1,4-ブタンジオール、1,6-ヘキサンジオール、ジエチレングリコール、ジプロピレングリコール等のジオール類;これらジオール類とコハク酸、マレイン酸、アジピン酸等の脂肪族ジカルボン酸類又はジカルボン酸無水物類との反応生成物であるポリエステルポリオール;ポリエーテルポリオール;ポリカーボネートジオールが挙げられる。
また、上記多官能(メタ)アクリレート化合物として、5官能以上の多官能(メタ)アクリレート化合物及び4官能以下の多官能(メタ)アクリレート化合物を併用することが好ましい(この場合、ウレタン結合を含有しているかの有無は問わない、以下同様)。
また、上記多官能(メタ)アクリレート化合物(ウレタン結合を含まない化合物)と上記多官能ウレタン(メタ)アクリレート化合物とを組み合わせて使用する場合、多官能(メタ)アクリレート化合物(ウレタン結合を含まない化合物)100質量部に対し、多官能ウレタン(メタ)アクリレート化合物20質量部乃至100質量部を使用することが好ましく、30質量部乃至70質量部を使用することがより好ましい。
さらに、上記多官能(メタ)アクリレート化合物において、上記5官能以上の多官能(メタ)アクリレート化合物と上記4官能以下の多官能(メタ)アクリレート化合物とを組み合わせて使用する場合、5官能以上の多官能(メタ)アクリレート化合物100質量部に対し、4官能以下の多官能(メタ)アクリレート化合物10質量部乃至100質量部を使用することが好ましく、20質量部乃至60質量部を使用することがより好ましい。
また、多官能(メタ)アクリレート化合物(ウレタン結合を含まない化合物)100質量部に対し多官能ウレタン(メタ)アクリレート化合物20質量部乃至100質量部かつ5官能以上の多官能(メタ)アクリレート化合物100質量部に対し4官能以下の多官能(メタ)アクリレート化合物10質量部乃至100質量部にて使用すること、
多官能(メタ)アクリレート化合物(ウレタン結合を含まない化合物)100質量部に対し多官能ウレタン(メタ)アクリレート化合物20質量部乃至100質量部かつ5官能以上の多官能(メタ)アクリレート化合物100質量部に対し4官能以下の多官能(メタ)アクリレート化合物20質量部乃至60質量部にて使用すること、
多官能(メタ)アクリレート化合物(ウレタン結合を含まない化合物)100質量部に対し多官能ウレタン(メタ)アクリレート化合物30質量部乃至70質量部かつ5官能以上の多官能(メタ)アクリレート化合物100質量部に対し4官能以下の多官能(メタ)アクリレート化合物10質量部乃至100質量部にて使用すること、
多官能(メタ)アクリレート化合物(ウレタン結合を含まない化合物)100質量部に対し多官能ウレタン(メタ)アクリレート化合物30質量部乃至70質量部かつ5官能以上の多官能(メタ)アクリレート化合物100質量部に対し4官能以下の多官能(メタ)アクリレート化合物20質量部乃至60質量部にて使用することが好ましい。
本発明では、(b)成分として、ポリ(オキシパーフルオロアルキレン)基を含むパーフルオロポリエーテルであって、その分子鎖の両末端に、ポリ(オキシアルキレン)基を介さずにウレタン結合を介して、活性エネルギー線重合性基を有するパーフルオロポリエーテル(以降、単に「(b)分子鎖の両末端に重合性基を有するパーフルオロポリエーテル」とも称する)を使用する。(b)成分は、本発明の硬化性組成物を適用するハードコート層における表面改質剤としての役割を果たす。
また、(b)成分は、(a)成分との相溶性に優れ、それにより、ハードコート層が白濁するのを抑制して、透明な外観を呈するハードコート層の形成を可能とする。
尚、上記のポリ(オキシアルキレン)基とは、オキシアルキレン基の繰り返し単位数が2以上であり且つオキシアルキレン基におけるアルキレン基は無置換のアルキレン基である基を意図する。
上記オキシパーフルオロアルキレン基は、1種を単独で使用してもよく、或いは2種以上を組み合わせて使用してもよく、その場合、複数種のオキシパーフルオロアルキレン基の結合はブロック結合及びランダム結合の何れであってもよい。
中でも上記ポリ(オキシパーフルオロアルキレン)基として、繰り返し単位:-[OCF2]-と-[OCF2CF2]-とが、モル比率で[繰り返し単位:-[OCF2]-]:[繰り返し単位:-[OCF2CF2]-]=2:1乃至1:2となる割合で含む基であることが好ましく、およそ1:1となる割合で含む基であることがより好ましい。これら繰り返し単位の結合は、ブロック結合及びランダム結合の何れであってもよい。
上記オキシパーフルオロアルキレン基の繰り返し単位数は、その繰り返し単位数の総計として5乃至30の範囲であることが好ましく、7乃至21の範囲であることがより好ましい。
また、上記ポリ(オキシパーフルオロアルキレン)基のゲル浸透クロマトグラフィーによるポリスチレン換算で測定される重量平均分子量(Mw)は、1,000乃至5,000、好ましくは1,500乃至3,000である。
上記式[B1]乃至式[B12]で表される構造の中で、式[B1]及び式[B2]がm=1の場合に相当し、式[B3]乃至式[B6]がm=2の場合に相当し、式[B7]乃至式[B9]がm=3の場合に相当し、式[B10]乃至式[B12]がm=5の場合に相当する。
これらの中でも、式[B3]で表される構造が好ましく、特に式[B3]と式[A3]の組合せが好ましい。
式[1]中のnは、繰り返し単位-[OCF2CF2]-の数と、繰り返し単位-[OCF2]-の数との総数を表し、5乃至30の範囲の整数が好ましく、7乃至21の範囲の整数がより好ましい。また、繰り返し単位-[OCF2CF2]-の数と、繰り返し単位-[OCF2]-の数との比率は、2:1乃至1:2の範囲であることが好ましく、およそ1:1の範囲とすることがより好ましい。これら繰り返し単位の結合は、ブロック結合及びランダム結合の何れであってもよい。
(b)分子鎖の両末端に重合性基を有するパーフルオロポリエーテルを0.05質量部以上の割合で使用することで、ハードコート層に十分な耐擦傷性を付与することができる。また、(b)分子鎖の両末端に重合性基を有するパーフルオロポリエーテルを10質量部以下の割合で使用することにより、(a)活性エネルギー線硬化性多官能モノマーと十分に相溶し、より白濁の少ないハードコート層を得ることができる。
本発明の硬化性組成物において、0.2μm乃至15μmの平均粒子径を有する微粒子(以下、単に「(c)微粒子」とも称する)は、該硬化性組成物より形成されるハードコート層の表面を凹凸形状にして防眩性を付与する。
本発明では上記(c)微粒子として、有機微粒子、無機微粒子、有機無機複合微粒子を使用することができる。これら微粒子の中でも、透明性の観点から有機微粒子を使用することが好ましい。有機微粒子は、その屈折率とハードコート層形成材料である硬化性組成物との屈折率との差を制御することで、ハードコート層のヘーズ値を制御する役割をも担うことができる。
前記(c)微粒子の形状は特に限定されないが、例えば、ビーズ状の略球形であってもよく、粉末等の不定形のものであってもよいが、略球形のものが好ましく、より好ましくは、アスペクト比が1.5以下の略球形の粒子であり、最も好ましくは真球状粒子である。
これら有機微粒子の中でも、ポリメタクリル酸メチル微粒子を好適に用いることができる。
前記(c)微粒子は、前記(a)活性エネルギー線硬化性多官能モノマーの硬化物との屈折率差が0乃至0.20である屈折率を有してなる微粒子であることが好ましく、さらに前記屈折率差が0乃至0.10であることが好ましい。
また、前記(c)微粒子は、その平均粒子径が、後述する本発明の硬化性組成物より得られる硬化膜の膜厚に対して、微粒子の平均粒子径b/膜厚a=0.1乃至1.0の範囲を満たすように選択することが好ましい。
本発明の硬化性組成物において好ましい活性エネルギー線によりラジカルを発生する重合開始剤(以下、単に「(d)重合開始剤」とも称する)は、例えば、電子線、紫外線、X線等の活性エネルギー線により、特に紫外線照射によりラジカルを発生する重合開始剤である。
上記(d)重合開始剤としては、例えばベンゾイン類、アルキルフェノン類、チオキサントン類、アゾ類、アジド類、ジアゾ類、o-キノンジアジド類、アシルホスフィンオキシド類、オキシムエステル類、有機過酸化物、ベンゾフェノン類、ビスクマリン類、ビスイミダゾール類、チタノセン類、チオール類、ハロゲン化炭化水素類、トリクロロメチルトリアジン類、及びヨードニウム塩、スルホニウム塩などのオニウム塩類が挙げられる。これらは1種を単独で或いは2種以上を混合して用いてもよい。
中でも本発明では、透明性、表面硬化性、薄膜硬化性の観点から(d)重合開始剤として、アルキルフェノン類を使用することが好ましい。アルキルフェノン類を使用することにより、耐擦傷性がより向上した硬化膜を得ることができる。
本発明の硬化性組成物は、(e)溶媒を更に含んでいてもよく、すなわちワニス(膜形成材料)の形態としてもよい。
上記溶媒としては、前記(a)成分乃至(d)成分を溶解・分散し、また後述する硬化膜(ハードコート層)形成にかかる塗工時の作業性や硬化前後の乾燥性等を考慮して適宜選択すればよい。例えば、ベンゼン、トルエン、キシレン、エチルベンゼン、テトラリン等の芳香族炭化水素類;n-ヘキサン、n-ヘプタン、ミネラルスピリット、シクロヘキサン等の脂肪族又は脂環式炭化水素類;塩化メチル、臭化メチル、ヨウ化メチル、ジクロロメタン、クロロホルム、四塩化炭素、トリクロロエチレン、パークロロエチレン、o-ジクロロベンゼン等のハロゲン化物類;酢酸エチル、酢酸プロピル、酢酸ブチル、メトキシブチルアセテート、メチルセロソルブアセテート、エチルセロソルブアセテート、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート(PGMEA)等のエステル類又はエステルエーテル類;ジエチルエーテル、テトラヒドロフラン(THF)、1,4-ジオキサン、メチルセロソルブ、エチルセロソルブ、ブチルセロソルブ、プロピレングリコールモノメチルエーテル(PGME)、プロピレングリコールモノエチルエーテル、プロピレングリコールモノ-n-プロピルエーテル、プロピレングリコールモノイソプロピルエーテル、プロピレングリコールモノ-n-ブチルエーテル等のエーテル類;アセトン、メチルエチルケトン(MEK)、メチルイソブチルケトン(MIBK)、ジ-n-ブチルケトン、シクロヘキサノン等のケトン類;メタノール、エタノール、n-プロパノール、イソプロピルアルコール、n-ブタノール、イソブチルアルコール、tert-ブチルアルコール、2-エチルヘキシルアルコール、ベンジルアルコール、エチレングリコール等のアルコール類;N,N-ジメチルホルムアミド(DMF)、N,N-ジメチルアセトアミド(DMAc)、N-メチル-2-ピロリドン(NMP)等のアミド類;ジメチルスルホキシド(DMSO)等のスルホキシド類、並びにこれらの溶媒のうち2種以上を混合した溶媒が挙げられる。
このような溶媒としては、例えば、酢酸シクロヘキシル、プロピレングリコールジアセテート、1,3-ブチンレングリコールジアセテート、1,4-ブタンジオールジアセテート、1,6-ヘキサンジオールジアセテート、エチレングリコールモノブチルエーテルアセテート、ジエチレングリコールモノエチルエーテルアセテート、ジエチレングリコールモノブチルエーテルアセテート、ジプロピレングリコールメチルエーテルアセテート、3-メトキシブチルアセテート、エチレングリコール、ジエチレングリコール、プロピレングリコール、1,3-ブチレングリコール、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、ジエチレングリコールモノプロピルエーテル、ジエチレングリコールモノブチルエーテル、ジプロピレングリコールモノメチルエーテル、トリプロピレングリコールモノメチルエーテル、トリプロピレングリコールモノエチルエーテル、トリプロピレングリコールモノプロピルエーテル、トリプロピレングリコールモノブチルエーテル、3-メトキシブタノール、ジプロピレングリコールジメチルエーテル、ジプロピレングリコール-メチル-プロピル-エーテルが挙げられる。
また、本発明の硬化性組成物には、本発明の効果を損なわない限り、必要に応じて一般的に添加される添加剤、例えば、重合促進剤、重合禁止剤、光増感剤、レベリング剤、界面活性剤、密着性付与剤、可塑剤、紫外線吸収剤、光安定剤、酸化防止剤、貯蔵安定剤、帯電防止剤、無機充填剤、顔料、染料を適宜配合してよい。
また、硬化膜のヘーズ値を制御する目的で、酸化チタン等の無機微粒子を配合してもよい。
更に、硬化膜の硬度や耐擦傷性を高める目的で、例えば、二酸化ケイ素(シリカ)、活性エネルギー線硬化性基等の反応性基を有する二酸化ケイ素(シリカ)等の無機微粒子を配合してもよい。なお、上記その他添加物の無機微粒子として、平均粒子径0.2μm未満のナノ粒子を用いることができる。
本発明の硬化性組成物は、基材上に塗布(コーティング)して塗膜を形成し、該塗膜に活性エネルギー線を照射して重合(硬化)させることにより、硬化膜を形成できる。該硬化膜も本発明の対象である。また後述するハードコートフィルムにおけるハードコート層を該硬化膜からなるものとすることができる。
この場合の前記基材としては、例えば、各種樹脂(ポリカーボネート、ポリメタクリレート、ポリスチレン、ポリエチレンテレフタレート(PET)やポリエチレンナフタレート(PEN)等のポリエステル、ポリウレタン、熱可塑性ポリウレタン(TPU)、ポリオレフィン、ポリアミド、ポリイミド、エポキシ樹脂、メラミン樹脂、トリアセチルセルロース(TAC)、アクリロニトリル-ブタジエン-スチレン共重合体(ABS)、アクリロニトリル-スチレン共重合体(AS)、ノルボルネン系樹脂等)、金属、木材、紙、ガラス、スレートを挙げることができる。これら基材の形状は板状、フィルム状又は3次元成形体でもよい。
基材上に硬化性組成物を塗布し塗膜を形成した後、必要に応じてホットプレート、オーブン等の加熱手段で塗膜を予備乾燥して溶媒を除去する(溶媒除去工程)。この際の加熱乾燥の条件としては、例えば、40℃乃至120℃で、30秒乃至10分程度とすることが好ましい。
乾燥後、紫外線等の活性エネルギー線を照射して、塗膜を硬化させる。活性エネルギー線としては、例えば、紫外線、電子線、X線が挙げられ、特に紫外線が好ましい。紫外線照射に用いる光源としては、例えば、太陽光線、ケミカルランプ、低圧水銀灯、高圧水銀灯、メタルハライドランプ、キセノンランプ、UV-LEDが使用できる。
さらにその後、ポストベークを行うことにより、具体的にはホットプレート、オーブン等の加熱手段を用いて加熱することにより重合を完結させてもよい。
なお、形成される硬化膜の厚さは、乾燥、硬化後において、通常0.01μm乃至50μm、例えば0.05μm乃至20μm、好ましくは1μm乃至20μm、より好ましくは3μm乃至15μmである。
本発明の硬化性組成物を用いて、フィルム基材の少なくとも一方の面(表面)にハードコート層を備えるハードコートフィルムを製造することができる。該ハードコートフィルムも本発明の対象であり、該ハードコートフィルムは、例えばタッチパネルや液晶ディスプレイ等の各種表示素子の表面を保護するために好適に用いられる。
また前記フィルム基材上への硬化性組成物の塗布方法(塗膜形成工程)及び塗膜への活性エネルギー線照射方法(硬化工程)は、前述の<硬化膜>に挙げた方法を用いることができる。また本発明の硬化性組成物に溶媒が含まれる(ワニス形態の)場合、塗膜形成工程の後、必要に応じて該塗膜を乾燥し溶媒除去する工程を含むことができる。その場合、前述の<硬化膜>に挙げた塗膜の乾燥方法(溶媒除去工程)を用いることができる。
こうして得られたハードコート層の層厚(膜厚)は、前記(c)微粒子の平均粒子径に比して1倍乃至10倍の厚さとなるように設定することが好ましい。たとえば前記ハードコート層の厚さは、好ましくは1μm乃至20μm、より好ましくは3μm乃至15μmである。
なお、実施例において、試料の調製及び物性の分析に用いた装置及び条件は、以下の通りである。
装置:TQC Sheen社製 Automatic Filmapplicator AB3125
バー1:オーエスジーシステムプロダクツ(株)製 A-Bar OSP-42、最大ウエット膜厚42μm(ワイヤーバー#16相当)
バー2:オーエスジーシステムプロダクツ(株)製 A-Bar OSP-22、最大ウエット膜厚22μm(ワイヤーバー#9相当)
バー3:オーエスジーシステムプロダクツ(株)製 A-Bar OSP-52、最大ウエット膜厚52μm(ワイヤーバー#20相当)
塗布速度:4m/分
(2)オーブン
装置:三基計装(株)製 2層式クリーンオーブン(上下式)PO-250-45-D
(3)UV硬化
装置:ヘレウス(株)製 CV-110QC-G
ランプ:ヘレウス(株)製 高圧水銀ランプH-bulb
(4)膜厚(層厚)
装置:(株)ニコン製 デジタル測長機 デジマイクロ MH-15M + カウンタTC-101
(5)光沢度測定
装置:コニカミノルタ(株)製 光沢計 GM-268Plus
測定角度:60度
(6)耐擦傷性試験
装置:新東科学(株)製 往復摩耗試験機 TRIBOGEAR TYPE:30H
走査速度:4,500mm/分
走査距離:50mm
(7)全光線透過率、ヘーズ
装置:日本電色工業(株)製 ヘーズメーター NDH5000
(8)接触角測定
装置:協和界面科学(株)製 DropMaster DM-501
測定温度:20℃
PFPE1:分子鎖の両末端それぞれにポリ(オキシアルキレン)基を介さずヒドロキシ基を2つ有するパーフルオロポリエーテル[ソルベイスペシャルティポリマーズ社製 Fomblin(登録商標)T4]
PFPE2:分子鎖の両末端にポリ(オキシアルキレン)基(繰返し単位数8又は9)を介してヒドロキシ基を有するパーフルオロポリエーテル[ソルベイスペシャルティポリマーズ社製 Fluorolink 5147X]
BEI:1,1-ビス(アクリロイルオキシメチル)エチルイソシアネート[昭和電工(株)製 カレンズ(登録商標)BEI]
DOTDD:ジネオデカン酸ジオクチル錫[日東化成(株)製 ネオスタン(登録商標)U-830]
DBTDL:ジラウリン酸ジブチル錫[東京化成工業(株)製]
DPHA:ジペンタエリスリトールペンタアクリレート/ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート混合物[日本化薬(株)製 KAYALAD(登録商標)DN-0075]
PETA:ペンタエリスリトールトリアクリレート/ペンタエリスリトールテトラアクリレート混合物[新中村化学工業(株)製 NKエステル A-TMM-3LM-N]
UA:6官能 脂肪族ウレタンアクリレートオリゴマー[ダイセル・オルネクス(株)製 EBECRYL(登録商標)5129]
FP1:架橋ポリメタクリル酸メチル真球状粒子[積水化成品工業(株)製 テクポリマー(登録商標)SSX-105、平均粒子径5μm]
FP2:架橋ポリメタクリル酸メチル真球状粒子[積水化成品工業(株)製 テクポリマー(登録商標)SSX-108、平均粒子径8μm]
FP3:架橋ポリメタクリル酸メチル真球状粒子[積水化成品工業(株)製 テクポリマー(登録商標)SSX-110、平均粒子径10μm]
FP4:架橋ポリメタクリル酸メチル真球状粒子[積水化成品工業(株)製 テクポリマー(登録商標)SSX-103、平均粒子径3μm]
O2959:2-ヒドロキシ-1-(4-(2-ヒドロキシエトキシ)フェニル)-2-メチルプロパン-1-オン[IGM Resins社製 OMNIRAD(登録商標)2959]
EPA:p-ジメチルアミノ安息香酸エチル[日本化薬(株)製 KAYACURE(登録商標)EPA]
PET:両面易接着処理ポリエチレンテレフタレート(PET)フィルム[東レ(株)製 ルミラー(登録商標)U403、厚み100μm]
TAC:両面易接着処理セルローストリアセテート(TAC)フィルム[富士フイルム(株)製 フジタック(登録商標)TD80ULP、厚み80μm]
MEK:メチルエチルケトン
MIBK:メチルイソブチルケトン
PGME:プロピレングリコールモノメチルエーテル
スクリュー管に、PFPE1 1.19g(0.5mmol)、BEI 0.52g(2.0mmol)、DOTDD 0.017g(PFPE1及びBEIの合計質量の0.01倍量)、及びMEK 1.67gを仕込んだ。この混合物を、スターラーチップを用いて室温(およそ23℃)で24時間撹拌して、目的化合物であるSM1の50質量%MEK溶液を得た。
得られたSM1のGPCによるポリスチレン換算で測定される重量平均分子量:Mwは3,000、分散度:Mw(重量平均分子量)/Mn(数平均分子量)は1.2であった。
スクリュー管に、PFPE2 1.05g(0.5mmol)、BEI 0.26g(1.0mmol)、DBTDL 0.01g(0.02mmol)、及びMEK 1.30gを仕込んだ。この混合物を、スターラーチップを用いて室温(およそ23℃)で24時間撹拌した。この反応混合物をMEK 3.93gで希釈して、目的化合物であるSM2の20質量%MEK溶液を得た。
表1の記載に従って以下の各成分を混合し、固形分濃度40質量%の硬化性組成物を調製した。なお、ここで固形分とは溶媒以外の成分を指す。また、表1中、[部]とは[質量部]を表し、[%]とは[質量%]を表す。
(1)多官能モノマー:DPHA 50質量部、UA 30質量部、及びPETA 20質量部
(2)表面改質剤:表1に記載の表面改質剤を表1に記載の量(固形分又は有効成分換算)
(3)有機微粒子:表1に記載の有機微粒子を表1に記載の量
(4)重合開始剤:O2959 5質量部
(5)重合促進剤:EPA 表1に記載の量
(6)溶媒:表1に記載の溶媒を表1に記載の量
この硬化性組成物を、A4サイズの表2に記載のフィルム上に、表2に記載のバーを使用してバーコーターにより塗布し塗膜を得た。この塗膜を表2に記載の条件で、オーブンで乾燥させ溶媒を除去した。得られた膜を、窒素雰囲気下、表2に記載の露光量のUV光を照射し露光することで、表2に示した厚さのハードコート層(硬化膜)を有するハードコートフィルムを作製した。
[防眩性]
得られたハードコートフィルムを光沢度Gs(60°)が11.8である黒色の台に乗せ、該ハードコートフィルムのハードコート層表面の光沢度Gs(60°)を測定し、以下の基準A、B及びCに従い評価した。なおハードコート層として実際の使用を想定した場合、少なくともBであることが求められ、Aであることが望ましい。
A:Gs(60°)≦120
B:120<Gs(60°)≦125
C:Gs(60°)>125
[耐擦傷性]
ハードコートフィルムのハードコート層表面を、前記往復摩耗試験機に取り付けたスチールウール[Liberon社製 Liberon #0000]で500g/cm2の荷重を掛けて2,000往復擦った。三色光源下で傷の程度を目視で確認し、以下の基準A、B及びCに従い評価した。なおハードコート層として実際の使用を想定した場合、少なくともBであることが求められ、Aであることが望ましい。
A:傷無し
B:細かい傷が数本発生
C:全面に傷が発生
[接触角]
水1μLをハードコートフィルムのハードコート層表面に付着させ、その5秒後の接触角θを5点で測定し、その平均値を水接触角値とし、以下の基準A及びCに従い評価した。なおハードコート層として実際の使用を想定した場合、水接触角(初期の撥水性)はA(108°以上)であることが求められる。
A:水接触角値≧108°
C:水接触角値<108°
また有機微粒子を含まない、比較例2及び比較例3は所望の防眩性が得られなかった。さらに、有機微粒子を50質量部含む比較例4は高い防眩性が得られたが、耐擦傷性が劣る結果となった。
Claims (12)
- (a)活性エネルギー線硬化性多官能モノマー(下記(b)成分を除く)100質量部、(b)ポリ(オキシパーフルオロアルキレン)基を含むパーフルオロポリエーテルであって、その分子鎖の両末端に、ウレタン結合を介して、活性エネルギー線重合性基を有するパーフルオロポリエーテル(但し、前記ポリ(オキシパーフルオロアルキレン)基と前記ウレタン結合との間にポリ(オキシアルキレン)基を有するパーフルオロポリエーテルを除く。)0.05質量部乃至10質量部、
(c)0.2μm乃至15μmの平均粒子径を有する有機微粒子5質量部乃至40質量部、及び
(d)活性エネルギー線によりラジカルを発生する重合開始剤1質量部乃至20質量部
を含む、硬化性組成物であって、
前記ポリ(オキシパーフルオロアルキレン)基が、繰り返し単位-[OCF2]-及び繰り返し単位-[OCF2CF2]-の双方を有し、これら繰り返し単位をブロック結合、ランダム結合、又は、ブロック結合及びランダム結合にて結合してなる基であり、
前記(b)パーフルオロポリエーテルが下記式[2]で表される化合物である、硬化性組成物。
Aは下記式[A1]乃至式[A5]で表される構造及びこれらの構造中のアクリロイル基をメタクリロイル基に置換した構造のうちの1つを表し、PFPEは前記ポリ(オキシパーフルオロアルキレン)基を表し(ただし、L1と直接結合する側がオキシ末端であり、酸素原子と結合する側がパーフルオロアルキレン末端である。)、L1は、フッ素原子1個乃至3個で置換された炭素原子数2又は3のアルキレン基を表し、部分構造(A-NHC(=O)O)mL2-は、下記式[B3]で表される構造を表す。)
- 前記(b)パーフルオロポリエーテルは、その分子鎖の両末端それぞれにウレタン結合を介して活性エネルギー線重合性基を少なくとも3つ有する、請求項1に記載の硬化性組成物。
- 前記式[2]で表される化合物において、該式[2]中、Aは前記式[A3]で表される構造又は該構造中のアクリロイル基をメタクリロイル基に置換した構造である、請求項1又は請求項2に記載の硬化性組成物。
- 前記成分(c)の有機微粒子がポリメタクリル酸メチル微粒子である、請求項1乃至請求項3のうち何れか一項に記載の硬化性組成物。
- (e)溶媒をさらに含む、請求項1乃至請求項4のうち何れか一項に記載の硬化性組成物。
- 請求項1乃至請求項5のうち何れか一項に記載の硬化性組成物より得られる硬化膜。
- フィルム基材の少なくとも一方の面にハードコート層を備えるハードコートフィルムであって、該ハードコート層が請求項6に記載の硬化膜からなる、ハードコートフィルム。
- 前記ハードコート層が1μm乃至20μmの層厚を有する、請求項7に記載のハードコートフィルム。
- 前記ハードコート層が3μm乃至15μmの層厚を有する、請求項8に記載のハードコートフィルム。
- フィルム基材の少なくとも一方の面にハードコート層を備えるハードコートフィルムの製造方法であって、該ハードコート層が、請求項1乃至請求項5のうち何れか一項に記載の硬化性組成物をフィルム基材上に塗布し塗膜を形成する工程と、該塗膜に活性エネルギー線を照射し硬化する工程とを含む、ハードコートフィルムの製造方法。
- 請求項7乃至請求項9のうち何れか一項に記載のハードコートフィルムを備えたディスプレイ。
- 請求項7乃至請求項9のうち何れか一項に記載のハードコートフィルムを備えた偏光板。
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