JP2009012375A - ハードコート膜付基材およびハードコート膜形成用塗布液 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】基材と、基材の一方の表面上に形成されたハードコート膜とからなり、該ハードコート膜が有機樹脂系マトリックス成分とシリカ系複合酸化物粒子とを含んでなり、基材の屈折率が1.45〜1.55の範囲にあるハードコート膜付基材。前記シリカ系複合酸化物粒子の平均粒子径が5〜500nmの範囲にある。マトリックス形成成分とシリカ系複合酸化物粒子と分散媒とを含んでなるハードコート膜形成用塗布液。
【選択図】なし
Description
とともに耐アルカリ性が向上することを見いだして本発明を完成するに至った。
[1]基材と、基材の一方の表面上に形成されたハードコート膜とからなり、
該ハードコート膜が有機樹脂系マトリックス成分とシリカ系複合酸化物粒子とを含んでなり、基材の屈折率が1.45〜1.55の範囲にあることを特徴とするハードコート膜付基材。
[2]前記シリカ系複合酸化物粒子の平均粒子径が5〜500nmの範囲にある[1]のハードコート膜付基材。
[3]前記シリカ系複合酸化物粒子の屈折率が1.15〜1.55の範囲にある[1]または[2]のハードコート膜付基材。
[4]前記ハードコート膜の屈折率と基材の屈折率との差が0.3以下である[1]〜[3]のハ
ードコート膜付基材。
[5]前記シリカ系複合酸化物粒子がシリカ・アルミナ、シリカ・ジルコニア、シリカ・チ
タニア、シリカ・酸化アンチモン、シリカ・ボリアから選ばれる1種以上である[1]〜[4]のハードコート膜付基材。
[6]前記シリカ系複合酸化物粒子が下記式(1)で表される有機ケイ素化合物で表面処理
されている[1]〜[5]のハードコート膜付基材。
(但し、式中、Rは炭素数1〜10の非置換または置換炭化水素基であって、互いに同一であっても異なっていてもよい。X:炭素数1〜4のアルコキシ基、水酸基、ハロゲン、水素、n:1〜3の整数)
[7]前記基材がトリアセチルセルロース(TAC)である[1]〜[6]のハードコート膜付基
材。
[8]前記基材のハードコート膜が形成されていない面上に接着剤層が設けられてなる[1]〜[7]のハードコート膜付基材。
[9]マトリックス形成成分とシリカ系複合酸化物粒子と分散媒とを含んでなるハードコー
ト膜形成用塗布液。
[10]前記シリカ系複合酸化物粒子の平均粒子径が5〜500nmの範囲にある[9]のハード
コート膜形成用塗布液。
[11]前記シリカ系複合酸化物粒子の屈折率が1.15〜1.55の範囲にある[9]または[10]のハードコート膜形成用塗布液。
[12]前記シリカ系複合酸化物粒子がシリカ・アルミナ、シリカ・ジルコニア、シリカ・チタニア、シリカ・酸化アンチモン、シリカ・ボリアから選ばれる1種以上である[9]〜[11]のハードコート膜形成用塗布液。
[13]前記シリカ系複合酸化物粒子が前記式(1)で表される有機ケイ素化合物で表面処理されている[9]〜[12]のハードコート膜形成用塗布液。
[ハードコート膜付基材]
本発明のハードコート膜付基材は、基材と、基材上に形成されたハードコート膜とからなる。
本発明に用いる基材としては、従来公知のガラス、ポリカーボネート、アクリル樹脂、PET、TAC等のプラスチックシート、プラスチックフィルム等、プラスチックパネル等を用いることができるが、なかでも屈折率が低く耐アルカリ性を要求されるトリアセチルセルロース(TAC)基材、ポリオレフィン系樹脂基材、ポリビニルアルコール系樹脂基材、ポリエーテルスルフォン系樹脂機材等が好適に用いられる。
なかでも、TACは透明性高く、機械的強度に優れ、且つ、温度、湿度等の変化に対する寸法安定性がよく、また、屈折率が低く汎用性の高い基材であるので好ましい。
ハードコート膜
ハードコート膜は、マトリックス成分とシリカ系複合酸化物粒子とを含んでなる。
(i)シリカ系複合酸化物粒子
本発明に用いるシリカ系複合酸化物粒子は、シリカを主成分とし、他の酸化物としてアルミナ、ジルコニア、チタニア、マグネシア、酸化アンチモン、ボリア等を含むシリカ系複合酸化物粒子が挙げられる。
シリカ系複合酸化物粒子の屈折率は1.15未満の粒子は得ることが困難であり、1.55を越えると、これを用いてハードコート膜を形成してもハードコート膜の屈折率が高くなり、基材の屈折率よりハードコート膜の屈折率が高くなりすぎて干渉縞を生じることがある。
本発明のシリカ系複合酸化物粒子としては、特にシリカを主成分とし、内部に空洞を有する中空粒子は屈折率が低く好適に用いることができる。このような中空粒子としては本願出願人の出願による特開2001−167637号公報、特開2001−233611号公報等に開示した内部に空洞を有するシリカ系粒子は屈折率が低く好適に用いることができる。
とが好ましい。
S=m/DPXSG
この式において、mは比例定数であり、通常6000〜7000である。比例定数mが6000のとき、粒子が無孔質である。比例定数が6000より大きくなると粒子に多孔性が増してくることを意味する。すなわち、本発明に用いるシリカ系複合酸化物粒子は比例定数が6000〜7000の範囲にある無孔質かあるいは多孔性の低い粒子であることが好ましい。
上記比表面積(S)はBET法により測定される。また平均粒子径(DP)はレーザー
光散乱法粒度分布測定法により測定される。また、真比重(SG)はシリカ系複合酸化物粒子水分散液を調製し、JIS Z 8804-1960法に準じて分散液の比重を測定し、粒子濃度から
換算して求める。
Rn−SiX4-n (1)
式中、Rは炭素数1〜10の非置換または置換炭化水素基であって、互いに同一であっても異なっていてもよい。X:炭素数1〜4のアルコキシ基、水酸基、ハロゲン、水素、n:0〜3の整数)
Rとして具体的には、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、イソブチル基、ペ
ンチル基、シクロヘキシル基、シクロへキシルエチル基などのアルキル基、ビニル基、プロピニル基、ブチニル基、へキシル基、ペンチル基、オクチル基などのアルキニル基、フェニル基、メチルフェニル基などのアリール基などの非置換炭化水素基、さらにこれらの非置換炭化水素基が、フッ素、塩素などのハロゲン原子、(メタ)アクリロイル基、エポキシ基、エポキシシキロヘキシル基、グリシドキシ基、メルカプト基、アミノ基、ウレイド基、ウレタン基などの置換基を有する置換炭化水素基であってもよい。
キシシラン、ジフェニルジエトキシシラン、イソブチルトリメトキシシラン、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、ビニルトリス(βメトキシエトキシ)シラン、3,3,3−トリフルオロプロピルトリメトキシシラン、メチル-3,3,3−トリフルオロプ
ロピルジメトキシシラン、β−(3,4-エポキシシクロヘキシル)エチルトリメトキシシラン、γ-グリシドキシメチルトリメトキシシラン、γ-グリシドキシメチルトリエキシシラン、γ-グリシドキシエチルトリメトキシシラン、γ-グリシドキシエチルトリエトキシシラン、γ-グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、γ-グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、γ-グリシドキシプロピルトリエトキシシラン、γ-グリシドキシプロピルトリエトキシシラン、γ−(β−グリシドキシエトキシ)プロピルトリメトキシシラン、γ-(メタ)アクリロオキシメチルトリメトキシシラン、γ-(メタ)アクリロオキシメチルトリエキシシラン、γ-(メタ)アクリロオキシエチルトリメトキシシラン、γ-(メタ)アクリロオキシエチルトリエトキシシラン、γ-(メタ)アクリロオキシプロピルトリメトキシシラン、γ-(メタ)アクリロオキシプロピルトリメトキシシラン、γ-(メタ)アクリロオキシプロピルトリエトキシシラン、γ-(メタ)アクリロオキシプロピルトリエトキシシラン、ブチルトリメトキシシラン、イソブチルトリエトキシシラン、ヘキシルトリエトキシシラオクチルトリエトキシシラン、デシルトリエトキシシラン、ブチルトリエトキシシラン、イソブチルトリエトキシシラン、ヘキシルトリエトキシシラン、オクチルトリエトキシシラン、デシルトリエトキシシラン、3-ウレイドイソプロピルプロピルトリエトキシシラン、パーフルオロオクチルエチルトリメトキシシラン、パーフルオロオクチルエチルトリエトキシシラン、パーフルオロオクチルエチルトリイソプロポキシシラン、トリフルオロプロピルトリメトキシシラン、N−β(アミノエチル)γ-アミノプロピルメチルジメトキシシラン、N−β(アミノエチル)γ-アミノプロピルトリメトキシシラン、N-フェニル-γ-アミノプロピルトリメトキシシラン、γ-メルカプトプロピルトリメトキシシラン、トリメチルシラノール、メチルトリクロロシラン、等が挙げられる。
シリカ系複合酸化物粒子のマトリックス成分への分散性を高め、耐アルカリ性を向上させることができる。
にあることが好ましい。
ハードコート膜に含まれているマトリックス成分としては、有機樹脂系のマトリックスが用いられる。
0μmの範囲にあることが好ましい。
ハードコート膜の厚さが前記範囲の下限未満の場合は、ハードコート膜が薄いためにハードコート膜表面に加わる応力を充分吸収することがでないために、ハードコート機能が不充分となる。
ハードコート膜の屈折率と基材の屈折率との差が0.3を越えると干渉縞を生じる問題がある。
接着剤層
さらに、本発明に係るハードコート膜付基材は、基材のハードコート膜が形成された面の他の表面上に接着剤層が設けられていてもよい。
また、本発明のハードコート膜付基材には、ハードコート膜の他に、プライマー膜、高屈折率膜、導電性膜、低屈折率反射防止膜等が設けられていてもよい。
[ハードコート膜形成用塗布液]
本発明に係るハードコート膜形成用塗布液は、マトリックス形成成分とシリカ系複合酸化物粒子と分散媒とを含んでなることを特徴としている。
シリカ系複合酸化物粒子
シリカ系複合酸化物粒子としては前記したシリカ系複合酸化物粒子が用いられる。
マトリックス形成成分
マトリックス形成成分としては、前記した有機樹脂系マトリックス成分が用いられる。熱硬化性樹脂をマトリックス形成成分として用いる場合、硬化(重合)前のものが使用され、さらに硬化触媒を含んでいてもよい。
マトリックス形成成分の濃度が少ないと、一回の塗布では所定の膜厚が得られないことがあり、塗布、乾燥を繰り返すと密着性等が不充分となったり、経済性の点で望ましくない。またマトリックス形成成分の濃度が多すぎると、得られるハードコート膜の厚さが不均一になる傾向がある。
分散媒
分散媒としては水分散媒であってもアルコールなどの有機溶媒であってもよく、適宜選択して用いることができる。
実施例
以下、実施例により本発明をさらに具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例により限定されるものではない。
[実施例1]
シリカ系複合酸化物粒子(1)の調製
平均粒径5nm、SiO2濃度20重量%のシリカゾル100gと純水1900gの混
合物を80℃に加温した。この反応母液のpHは10.5であり、同母液にSiO2とし
て1.17重量%の珪酸ナトリウム水溶液9000gとAl2O3として0.83重量%のアルミン酸ナトリウム水溶液9000gとを同時に添加した。その間、反応液の温度を80℃に保持した。反応液のpHは添加直後、12.5に上昇し、その後、殆ど変化しなかった。添加終了後、反応液を室温まで冷却し、限外濾過膜で洗浄して固形分濃度20重量%のSiO2・Al2O3一次粒子分散液を調製した。
粒子(1)の分散液を得た。
シリカ系系複合酸化物粒子(1)のメタノール分散液100gにメタクリル系シランカッ
プリング剤(信越化学(株)製:KBM-503、式(1)におけるn=3で、Rはγ-メタクリロ
キシプロピル基、Xはメトキシ基)0.73gを加え、50℃で15時間加熱撹拌して有機ケイ素化合物で表面処理したシリカ系複合酸化物粒子(1)分散液を調製した。
得られた粒子中のシリカ系複合酸化物粒子(1)の組成、平均粒子径および屈折率を表1
に示した。平均粒子径は動的光散乱法により測定し、屈折率は標準屈折液としてCARGILL 製のSeriesA、AAを用い、以下の方法で測定した。
粒子の屈折率の測定方法
(1)複合酸化物分散液をエバポレーターに採り、分散媒を蒸発させる。
(2)これを120℃で乾燥し、粉末とする。
(3)屈折率が既知の標準屈折液を2、3滴ガラス板上に滴下し、これに上記粉末を混合する。
(4)上記(3)の操作を種々の標準屈折液で行い、混合液が透明になったときの標準屈折液の屈折率を微粒子の屈折率とする。
ハードコート膜形成用塗布液(1)の調製
アクリル系樹脂(大日本インキ(株)製:17-824-9、樹脂濃度:79.8重量%、溶媒
:イソプロピルアルコール)をイソプロピルアルコールで希釈して樹脂濃度30重量%のハードコート膜形成用樹脂成分(1)を調製した。
ハードコート膜付基材(1)の製造
ハードコート膜形成用塗布液(1)を、トリアセチルセルロース(TAC)フィルム(厚
さ:0.8mm、屈折率:1.50)にバーコーター法(#8)で塗布し、80℃で120秒間乾燥した後、600mJ/cm2の紫外線を照射して硬化させてハードコート膜付基材(1)を
製造した。このときのハードコート膜の厚さは3μmであった。
#0000スチールウールを用い、荷重500g/cm2で50回摺動し、膜の表面を
目視観察し、以下の基準で評価し、結果を表に示した。
筋条の傷が認められない :◎
筋条に傷が僅かに認められる:○
筋条に傷が多数認められる :△
面が全体的に削られている :×
耐アルカリ性の評価(1)
ハードコート膜付基材(1)の透明被膜上に、2NのNaOH水溶液を滴下し、3分間放
置した後拭き取り、全光線透過率を測定し、結果を表に示した。
ハードコート膜付基材(1)の透明被膜上に、2NのNaOH水溶液を滴下し、3分間放
置した後拭き取り、上記と同様の耐擦傷性の測定を行い、同様の基準で評価し、結果を表に示した。
筋条の傷が認められない :◎
筋条に傷が僅かに認められる:○
筋条に傷が多数認められる :△
面が全体的に削られている :×
[実施例2]
シリカ系複合酸化物粒子(2)の調製
シリカゾル(触媒化成工業(株)製:カタロイドSI-45P、SiO2濃度40重量%、平均粒子径45nm、分散媒:水)100gにAl2O3としての濃度0.9重量%のアルミン
酸ナトリウム水溶液12.5gを添加した混合物を80℃に加温して7時間保持した。その後、陽イオン交換樹脂(三菱化学(株)製:ダイヤイオンSK1B)30gを用い80℃で3時間イオン交換して洗浄を行い、これに90gの純水を添加し固形分濃度20重量%固形分濃度20重量%のシリカ系微粒子(2)の水分散液を得た。この分散液を、限外濾過膜を用いてメタノールにて溶媒置換するとともに固形分濃度20重量%になるまで濃縮した。
ランカップリング剤(信越化学(株)製:KBM-503、式(1)におけるn=3)0.73gを加え、50℃で15時間加熱撹拌して有機ケイ素化合物で表面処理したシリカ系複合酸化物粒子(2)分散液を調製した。
ハードコート膜形成用塗布液(2)の調製
実施例1において、濃度20重量%のシリカ系複合酸化物粒子(2)のイソプロピルアル
コール分散液を用いた以外は同様にしてハードコート膜形成用塗布液(2)を調製した。
実施例1において、ハードコート膜形成用塗料(2)を用いた以外は同様にしてハードコ
ート膜付基材(2)を製造した。このときのハードコート膜の厚さは3μmであった。
[実施例3]
シリカ系複合酸化物粒子(3)の調製
実施例1と同様にしてシリカ系複合酸化物粒子(1)の分散液を得た。この分散液100
gと純水3900gの混合物を98℃に加温し、この温度を保持しながら、SiO2とし
て濃度1.5重量%の珪酸ナトリウム水溶液405gとAl2O3としての濃度0.5重量%のアルミン酸ナトリウム水溶液405gを添加して、SiO2・Al2O3一次粒子分散液
を得た。このときの反応液のpHは12.0であった。(平均粒子径28nm)
ついで、SiO2として濃度1.5重量%の珪酸ナトリウム水溶液3250gとAl2O3としての濃度0.5重量%のアルミン酸ナトリウム水溶液1100gを添加してSiO2・Al2O3二次粒子分散液を得た。このときの反応液のpHは12.0であった。(平均粒子径45nm)
ついで、限外濾過膜で洗浄して固形分濃度13重量%になったSiO2・Al2O3二次
粒子分散液500gに純水1,125gを加え、さらに濃塩酸(濃度35.5重量%)を滴下してpH1.0とし、脱アルミニウム処理を行った。次いで、pH3の塩酸水溶液10
Lと純水5Lを加えながら限外濾過膜で溶解したアルミニウム塩を分離・洗浄して固形分濃度20重量%の内部に空洞を有するシリカ系微粒子の水分散液を得た。
アンチモン酸水溶液の調製
別途、純水1800gに苛性カリ(旭硝子(株)製:純度85重量%)57gを溶解した溶液中に三酸化アンチモン(住友金属鉱山(株)製:KN 純度98.5重量%)111gを
懸濁させた。この懸濁液を95℃に加熱し、次いで、過酸化水素水(林純薬(株)製:特級、純度35重量%)32.8gを純水110.7gで希釈した水溶液を9時間で添加(0.1mole/hr)し、三酸化アンチモンを溶解し、その後11時間熟成した。冷却後、得られた溶液から1000gを取り、この溶液を純水6000gで希釈した後、陽イオン交換樹脂(三菱化学(株)製:pk-216)に通して脱イオン処理をして固形分濃度1重量%のアンチモン酸水溶液を調製した。このときのpHは2.1、電導度は2.4mS/cmであった。
gとメタノール400gを加え、これに正珪酸エチル(SiO2濃度28重量%)3.57gを混合し、50℃で15時間加熱撹拌してシリカ被覆層を形成した酸化アンチモン被覆シリカ系複合酸化物粒子(3)分散液を調製した。この分散液を限外濾過膜を用い、メタノ
ールにて溶媒置換するとともに固形分濃度20重量%になるまで濃縮した。ついで、ロータリーエバポレーターにてイソプロピルアルコールに溶媒置換して濃度20重量%のシリカ系複合酸化物粒子(3)のイソプロピルアルコール分散液とした。
のイソプロピルアルコール分散液100gにメタクリル系シランカップリング剤(信越化学(株)製:KBM-503、式1におけるn=3)0.73gを加え、50℃で15時間加熱撹拌して有機ケイ素化合物で表面処理したシリカ系複合酸化物粒子(3)分散液を調製した。
ル分散液を調製した。得られた粒子中のシリカ系複合酸化物粒子(3)の組成、平均粒子径
および屈折率を表1に示した。
ハードコート膜形成用塗布液(3)の調製
実施例1において、濃度20重量%のシリカ系複合酸化物粒子(3)のイソプロピルアル
コール分散液を用いた以外は同様にしてハードコート膜形成用塗布液(3)を調製した。
ハードコート膜付基材(3)の製造
実施例1において、ハードコート膜形成用塗布液(3)を用いた以外は同様にしてハード
コート膜付基材(3)を製造した。このときのハードコート膜の厚さは3μmであった。
[実施例4]
シリカ系複合酸化物粒子(4)の調製
実施例3において、有機ケイ素化合物メタクリル系シランカップリング剤(信越化学(
株)製:KBM-503、式1におけるn=3)を0.49g用いた以外は同様にして固形分濃度
20重量%に調製したシリカ系複合酸化物粒子(4)のイソプロピルアルコール分散液を調
製した。得られた粒子中のシリカ系複合酸化物粒子(4)の組成、平均粒子径および屈折率
を表に示した。
ハードコート膜形成用塗布液(4)の調製
実施例1において、濃度20重量%のシリカ系複合酸化物粒子(4)のイソプロピルアル
コール分散液を用いた以外は同様にしてハードコート膜形成用塗布液(4)を調製した。
ハードコート膜付基材(4)の製造
実施例1において、ハードコート膜形成用塗布液(4)を用いた以外は同様にしてハード
コート膜付基材(4)を製造した。このときのハードコート膜の厚さは3μmであった。
[実施例5]
シリカ系複合酸化物粒子(5)の調製
実施例3において、有機ケイ素化合物メタクリル系シランカップリング剤(信越化学(
株)製:KBM-503、式(1)におけるn=3)を1.46g用いた以外は同様にして固形分
濃度20重量%に調製したシリカ系複合酸化物粒子(5)のイソプロピルアルコール分散液
を調製した。
示した。
ハードコート膜形成用塗布液(5)の調製
実施例1において、濃度20重量%のシリカ系複合酸化物粒子(5)のイソプロピルアル
コール分散液を用いた以外は同様にしてハードコート膜形成用塗布液(5)を調製した。
実施例1において、ハードコート膜形成用塗布液(5)を用いた以外は同様にしてハード
コート膜付基材(5)を製造した。このときのハードコート膜の厚さは3μmであった。
[実施例6]
ハードコート膜形成用塗布液(6)の調製
実施例3において、アクリル系樹脂(大日本インキ(株)製:17-824-9、樹脂濃度:79.8重量%、溶媒:イソプロピルアルコール)をイソプロピルアルコールで希釈して樹脂濃度30重量%にしたもの100g、固形分濃度20重量%のシリカ系複合酸化物粒子(3)のイソプロピルアルコール分散液を30g用いた以外は同様にしてハードコート膜形成用塗布液(6)を調製した。
実施例1において、ハードコート膜形成用塗布液(6)を用いた以外は同様にしてハード
コート膜付基材(6)を製造した。このときのハードコート膜の厚さは3μmであった。
[実施例7]
ハードコート膜形成用塗布液(7)の調製
実施例3において、アクリル系樹脂(大日本インキ(株)製:17-824-9、樹脂濃度:79.8重量%、溶媒:イソプロピルアルコール)をイソプロピルアルコールで希釈して樹脂濃度30重量%にしたもの100g、固形分濃度20重量%のシリカ系複合酸化物粒子(3)のイソプロピルアルコール分散液を120g用いた以外は同様にしてハードコート膜形成用塗布液(7)を調製した。
ハードコート膜付基材(7)の製造
実施例1において、ハードコート膜形成用塗布液(7)を用いた以外は同様にしてハード
コート膜付基材(7)を製造した。このときのハードコート膜の厚さは3μmであった。
[実施例8]
シリカ系複合酸化物粒子(8)の調製
実施例3において、有機ケイ素化合物としてアクリル系シランカップリング剤(信越化学(株)製:KBM-5103、式1におけるn=3)を0.73g用いた以外は同様にして固形分
濃度20重量%に調製したシリカ系複合酸化物粒子(8)のイソプロピルアルコール分散液
を調製した。
示した。
ハードコート膜形成用塗布液(8)の調製
実施例1において、濃度20重量%のシリカ系複合酸化物粒子(8)のイソプロピルアル
コール分散液を用いた以外は同様にしてハードコート膜形成用塗布液(8)を調製した。
ハードコート膜付基材(8)の製造
実施例1において、ハードコート膜形成用塗布液(5)を用いた以外は同様にしてハード
コート膜付基材(8)を製造した。このときのハードコート膜の厚さは3μmであった。
[実施例9]
ハードコート膜形成用塗布液(9)の調製
実施例3において、アクリル系樹脂(大日本インキ(株)製:17-824-9、樹脂濃度:79.8重量%、溶媒:イソプロピルアルコール)の代わりにジヘキサエリスリトールヘキサアクリレート(共栄社化学(株)製:DPE-6A)21.5gと1.6−ヘキサンジオールジアクリレート(共栄社化学(株)製:ライトアクリレート1.6HX−A)2.4gに光重合開始剤(ビーエーエスエフジャパン(株)製:ルシリンTPO、IPAで固形分濃度10%に溶解)9.6gおよびイソプロパノール23.1gとエチレングリコールモノブチルエーテル23.1gとを充分に混合したものを用いた以外は同様にしてハードコート膜形成用塗布液(9)を調製した。
実施例1において、ハードコート膜形成用塗布液(9)を用いた以外は同様にしてハード
コート膜付基材(9)を製造した。このときのハードコート膜の厚さは3μmであった。
[比較例1]
ハードコート膜形成用塗布液(R1)の調製
実施例1において、シリカゾル(触媒化成工業(株)製:カタロイドSI−45P、SiO2濃度40重量%、平均粒子径45nm、分散媒:水)の分散液を限外濾過膜を用いて洗浄し、ついでメタノールにて溶媒置換するとともに固形分濃度20重量%になるまで濃縮したものを、80g用いた以外は同様にしてハードコート膜形成用塗布液(R1)を調製した。
ハードコート膜付基材(R1)の製造
実施例1において、ハードコート膜形成用塗布液(R1)を用いた以外は同様にしてハードコート膜付基材(R1)を製造した。このときのハードコート膜の厚さは3μmであった。
[比較例2]
表面処理シリカ粒子(R2)の調製
シリカゾル(触媒化成工業(株)製:カタロイドSI−45P、SiO2濃度40重量%、平均粒子径45nm、分散媒:水)の分散液を限外濾過膜を用いて洗浄し、ついでメタノールにて溶媒置換するとともに固形分濃度20重量%になるまで濃縮したもの100gに有機ケイ素化合物としてメタクリル系シランカップリング剤(信越化学(株)製:KBM-503、式(1)におけるn=3)を0.73g、50℃で15時間加熱撹拌して有機ケイ素化合物で表面処理したシリカ粒子(R2)分散ゾルを調製した。ついで、ロータリーエバポレーターにてイソプロピルアルコールに溶媒置換して濃度20重量%のシリカ系複合酸化物粒子(1)のイソプロピルアルコール分散液とした。
ハードコート膜形成用塗布液(R2)の調製
実施例1において、固形分濃度20重量%の表面処理したシリカ粒子(R2)分散ゾルを用いた以外は同様にしてハードコート膜形成用塗布液(R2)を調製した。
ハードコート膜付基材(R2)の製造
実施例1において、ハードコート膜形成用塗布液(R2)を用いた以外は同様にしてハードコート膜付基材(R2)を製造した。このときのハードコート膜の厚さは3μmであった。
[比較例3]
五酸化アンチモン粒子(R3)の調製
酸化アンチモンオルガノゾル(触媒化成工業(株)製:ELCOM V−4560、S
b2O5濃度30.5重量%、平均粒子径20nm、分散媒:イソプロピルアルコール)にイソプロピルアルコールを添加して濃度20%の五酸化アンチモン粒子(1)のイソプロ
ピルアルコール分散液とした。得られた五酸化アンチモン粒子の平均粒子径および屈折率を表に示した。
ハードコート膜形成用塗布液(R3)の調製
実施例1において、固形分濃度20重量%の五酸化アンチモン粒子(1)のイソプロピル
アルコール分散液を用いた以外は同様にしてハードコート膜形成用塗布液(R3)を調製した。
ハードコート膜付基材(R3)の製造
実施例1において、ハードコート膜形成用塗布液(R3)を用いた以外は同様にしてハードコート膜付基材(R3)を製造した。このときのハードコート膜の厚さは3μmであった。
Claims (13)
- 基材と、基材の一方の表面上に形成されたハードコート膜とからなり、
該ハードコート膜が有機樹脂系マトリックス成分とシリカ系複合酸化物粒子とを含んでなり、基材の屈折率が1.45〜1.55の範囲にあることを特徴とするハードコート膜付基材。 - 前記シリカ系複合酸化物粒子の平均粒子径が5〜500nmの範囲にあることを特徴とする請求項1に記載のハードコート膜付基材。
- 前記シリカ系複合酸化物粒子の屈折率が1.15〜1.55の範囲にあることを特徴とする請求項1または2に記載のハードコート膜付基材。
- 前記ハードコート膜の屈折率と基材の屈折率との差が0.3以下であることを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載のハードコート膜付基材。
- 前記シリカ系複合酸化物粒子がシリカ・アルミナ、シリカ・ジルコニア、シリカ・チタニア、シリカ・酸化アンチモン、シリカ・ボリアから選ばれる1種以上であることを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載のハードコート膜付基材。
- 前記シリカ系複合酸化物粒子が下記式(1)で表される有機ケイ素化合物で表面処理されていることを特徴とする請求項1〜5のいずれかに記載のハードコート膜付基材。
Rn−SiX4-n (1)
(但し、式中、Rは炭素数1〜10の非置換または置換炭化水素基であって、互いに同一であっても異なっていてもよい。X:炭素数1〜4のアルコキシ基、水酸基、ハロゲン、水素、n:1〜3の整数) - 前記基材がトリアセチルセルロース(TAC)であることを特徴とする請求項1〜6のいずれかに記載のハードコート膜付基材。
- さらに、基材のハードコート膜が形成されていない面上に接着剤層が設けられたことを特徴とする請求項1〜7のいずれかに記載のハードコート膜付基材。
- マトリックス形成成分とシリカ系複合酸化物粒子と分散媒とを含んでなることを特徴とするハードコート膜形成用塗布液。
- 前記シリカ系複合酸化物粒子の平均粒子径が5〜500nmの範囲にあることを特徴とする請求項9に記載のハードコート膜形成用塗布液。
- 前記シリカ系複合酸化物粒子の屈折率が1.15〜1.55の範囲にあることを特徴とする請求項9または10に記載のハードコート膜形成用塗布液。
- 前記シリカ系複合酸化物粒子がシリカ・アルミナ、シリカ・ジルコニア、シリカ・チタニア、シリカ・酸化アンチモン、シリカ・ボリアから選ばれる1種以上であることを特徴とする請求項9〜11のいずれかに記載のハードコート膜形成用塗布液。
- 前記シリカ系複合酸化物粒子が前記式(1)で表される有機ケイ素化合物で表面処理されていることを特徴とする請求項9〜12のいずれかに記載のハードコート膜形成用塗布液。
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