JP2009042648A - Hard coat film - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a hard coat film excellent in saponification resistance while maintaining scratch resistance. <P>SOLUTION: The hard coat film is characterized in that a hard coat layer of the film comprises a cured product of a curable resin composition for the hard coat layer containing reactive inorganic fine particles (A) which have an average particle diameter of 30 to 100 nm, at least a part of the surfaces of which are covered with an organic component, and which have reactive functional groups (a) introduced by the organic component on the surface, and a curable binder system having a curing reactivity in the system and containing a binder component (B) having a reactive functional group (b) having crosslinking reactivity with the reactive functional groups (a) of the reactive inorganic fine particles (A), wherein the density of the reactive inorganic fine particles (A) is lowest on the interface of the hard coat layer on the opposite side to a transparent base film, and the density of the reactive inorganic fine particles (A) is highest on the interface or the near the interface of the hard coat layer close to the transparent base film. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、ディスプレイ等の表面を保護する目的等で使用される、透明基材フィルム上にハードコート層を設けたハードコートフィルムに関する。   The present invention relates to a hard coat film provided with a hard coat layer on a transparent substrate film, which is used for the purpose of protecting the surface of a display or the like.

液晶ディスプレイ、CRTディスプレイ、プロジェクションディスプレイ、プラズマディスプレイ、エレクトロルミネッセンスディスプレイ等の画像表示装置における画像表示面は、取り扱い時に傷がつかないように、耐擦傷性を付与することが要求される。これに対して、基材フィルムにハードコート(HC)層を設けたハードコートフィルムや、更に反射防止性や防眩性等光学機能を付与したハードコートフィルム(光学積層体)を利用することにより、画像表示装置の画像表示面の耐擦傷性を向上させることが一般になされている。   An image display surface in an image display device such as a liquid crystal display, a CRT display, a projection display, a plasma display, or an electroluminescence display is required to be provided with scratch resistance so as not to be damaged during handling. On the other hand, by using a hard coat film in which a hard coat (HC) layer is provided on a base film, and a hard coat film (optical laminate) having optical functions such as antireflection and antiglare properties. Generally, the scratch resistance of the image display surface of the image display device is improved.

また、ハードコート層の硬度を向上させる方法として、無機微粒子を添加する方法があり、一般に、基材フィルム上に無機微粒子を添加したハードコート層を設けたハードコートフィルムが製造されている。   Further, as a method for improving the hardness of the hard coat layer, there is a method of adding inorganic fine particles, and generally, a hard coat film in which a hard coat layer added with inorganic fine particles is provided on a base film is manufactured.

上記画像表示装置の製造において、接着剤(粘着剤を含む)を用いて、前記ハードコートフィルムの基材フィルム側の面を偏光板に直接貼り合わせることが困難なため、当該基材フィルム表面をアルカリにより化学的に表面処理(けん化処理)する必要がある。   In the production of the image display device, it is difficult to directly bond the surface of the hard coat film on the base film side to the polarizing plate using an adhesive (including an adhesive). It is necessary to chemically perform surface treatment (saponification treatment) with alkali.

しかしながら、上述のハードコートフィルムを用いた場合、当該ハードコートフィルムをアルカリ溶液に浸漬すると、ハードコート層の基材フィルム側とは反対側の界面及び当該界面近傍に存在する無機微粒子が、当該アルカリ溶液に溶出又は脱落するという問題がある。また、前記ハードコート層に含有させる前記無機微粒子の量を多くするとハードコートフィルムの硬さは向上するが、同時に当該ハードコート層の基材フィルム側とは反対側の界面及び当該界面近傍に存在する当該無機微粒子の量も増加し、けん化処理の際にアルカリ溶液に溶出又は脱落する当該無機微粒子の量も増加してしまうという問題がある。
そのため、従来、基材フィルムに設けたハードコート層の表面に、アルカリ溶液からハードコート層を保護する目的で保護フィルムを設けた後に、けん化処理を行っている。
However, when the hard coat film described above is used, when the hard coat film is immersed in an alkaline solution, the inorganic fine particles present in the interface opposite to the base film side of the hard coat layer and in the vicinity of the interface are There is a problem of elution or dropping into the solution. Further, when the amount of the inorganic fine particles contained in the hard coat layer is increased, the hardness of the hard coat film is improved, but at the same time, the hard coat layer is present at the interface opposite to the base film side and near the interface. There is a problem that the amount of the inorganic fine particles to be increased also increases, and the amount of the inorganic fine particles eluted or dropped into the alkaline solution during the saponification treatment also increases.
Therefore, conventionally, a saponification treatment is performed after providing a protective film on the surface of the hard coat layer provided on the base film for the purpose of protecting the hard coat layer from the alkaline solution.

しかし、更なる製造コストの低減のために、上記保護膜を設けなくてもけん化処理に耐え得るハードコートフィルムが要求されている。   However, in order to further reduce the manufacturing cost, a hard coat film that can withstand the saponification treatment without providing the protective film is required.

本発明は上記問題を解消するためになされたものであり、高い耐擦傷性を有しながら、耐けん化性にも優れたハードコートフィルムを提供することを目的とする。   The present invention has been made to solve the above problems, and an object of the present invention is to provide a hard coat film having high scratch resistance and excellent saponification resistance.

本発明者らは、鋭意検討の結果、ハードコート層に用いられる硬化性バインダー系に、特定の粒子径を有する反応性無機微粒子Aを含有させることにより、高い耐擦傷性を有しながら、耐けん化性にも優れたハードコートフィルムを得ることができるという知見を見出し、本発明を完成するに至った。
すなわち、本発明は、透明基材フィルム上に、ハードコート層を設けてなるハードコートフィルムであって、
当該ハードコート層が、平均粒子径が30nm以上100nm以下であり、少なくとも表面の一部を有機成分で被覆され、当該有機成分により導入された反応性官能基aを表面に有する反応性無機微粒子A、及び前記反応性無機微粒子Aの反応性官能基aとの架橋反応性を有する反応性官能基bを有するバインダー成分Bを含み、系内における硬化反応性も有する硬化性バインダー系を含有するハードコート層用硬化性樹脂組成物の硬化物からなり、当該ハードコート層の厚み方向に前記反応性無機微粒子Aの密度分布を有し、当該ハードコート層の透明基材フィルム側とは反対側の界面において前記反応性無機微粒子Aの密度が最も低く、且つ当該ハードコート層の透明基材フィルム側界面又はその近傍において前記反応性無機微粒子Aの密度が最も高いことを特徴とする、ハードコートフィルムを提供する。
As a result of intensive studies, the present inventors have included a reactive inorganic fine particle A having a specific particle diameter in the curable binder system used in the hard coat layer, while having high scratch resistance, The inventors have found that a hard coat film having excellent saponification properties can be obtained, and have completed the present invention.
That is, the present invention is a hard coat film provided with a hard coat layer on a transparent substrate film,
Reactive inorganic fine particles A in which the hard coat layer has an average particle diameter of 30 nm or more and 100 nm or less, at least a part of the surface is coated with an organic component, and has a reactive functional group a introduced by the organic component on the surface. And a hard binder containing a binder component B having a reactive functional group b having a crosslinking reactivity with the reactive functional group a of the reactive inorganic fine particles A, and also having a curing reactivity in the system It consists of a cured product of a curable resin composition for a coat layer, has a density distribution of the reactive inorganic fine particles A in the thickness direction of the hard coat layer, and is on the side opposite to the transparent substrate film side of the hard coat layer. The density of the reactive inorganic fine particles A is the lowest at the interface, and the reactive inorganic fine particles A are present at or near the transparent substrate film side interface of the hard coat layer. Degrees, wherein the highest, it provides a hard coat film.

前記反応性無機微粒子Aは、硬度が高いため外部から粒子にかかる圧力(外圧)で潰れ難く、耐圧性に優れる。また、当該反応性無機微粒子Aは、バインダー成分Bの反応性官能基bと架橋反応性を有する反応性官能基aを有するため、当該バインダー成分Bと架橋形成することができる。従って、本発明に係るハードコート層は、硬度が高い前記反応性無機微粒子Aを含有するため高硬度となり、更には、当該反応性無機微粒子Aとバインダー成分Bが多数の架橋点を形成するため膜強度が向上し、優れた耐擦傷性を示す。   Since the reactive inorganic fine particles A have high hardness, they are not easily crushed by pressure (external pressure) applied to the particles from the outside, and are excellent in pressure resistance. Moreover, since the reactive inorganic fine particle A has the reactive functional group b having the crosslinking reactivity with the reactive functional group b of the binder component B, it can be crosslinked with the binder component B. Therefore, since the hard coat layer according to the present invention contains the reactive inorganic fine particles A having high hardness, the hard coat layer has high hardness, and further, the reactive inorganic fine particles A and the binder component B form a large number of crosslinking points. The film strength is improved and excellent scratch resistance is exhibited.

前記反応性無機微粒子Aの粒子径を上記の範囲とすることで、当該反応性無機微粒子Aの拡散係数が小さくなり、前記ハードコート層の厚み方向において、当該反応性無機微粒子Aの存在数(密度分布)が異なる状態ができる。具体的には、当該ハードコート層の透明基材フィルム側とは反対側の界面及びその近傍において、前記反応性無機微粒子Aの密度が最も小さく、当該ハードコート層の透明基材フィルム側の界面又はその近傍において、最も密度が大きい状態とすることができる。そのため、前記ハードコート層を用いたハードコートフィルムは、けん化処理の際に、当該ハードコート層表面からアルカリ溶液に溶出又は脱落する前記反応性無機微粒子Aの数を低減することができ、耐けん化性を向上することができる。これにより、当該ハードコートフィルムをけん化処理する際の保護膜が不要となり、工程数及び材料費の削減が可能となる。   By setting the particle diameter of the reactive inorganic fine particles A within the above range, the diffusion coefficient of the reactive inorganic fine particles A becomes small, and the number of the reactive inorganic fine particles A present in the thickness direction of the hard coat layer ( Different density distributions are possible. Specifically, at the interface opposite to the transparent substrate film side of the hard coat layer and in the vicinity thereof, the density of the reactive inorganic fine particles A is the smallest, and the interface of the hard coat layer on the transparent substrate film side Alternatively, the density can be maximized in the vicinity thereof. Therefore, the hard coat film using the hard coat layer can reduce the number of the reactive inorganic fine particles A that are eluted or dropped from the surface of the hard coat layer into the alkaline solution during the saponification treatment, and is resistant to saponification. Can be improved. Thereby, the protective film at the time of saponifying the said hard coat film becomes unnecessary, and it becomes possible to reduce the number of processes and material costs.

本発明に係るハードコートフィルムにおいては、前記ハードコート層の厚み方向による当該ハードコート層の断面をP1とし、当該断面P1内における前記反応性無機微粒子Aの垂直方向密度を、断面P1の単位面積当たりに存在する反応性無機微粒子Aの数(個/μm)と定めたときに、前記断面P1の透明基材フィルム側とは反対側の界面から深さ500nmまでの領域の任意の箇所における前記反応性無機微粒子Aの密度が150個/μm以下であることが好ましい。
更に、前記ハードコート層の透明基材フィルム側とは反対側の界面から部分的に突出している前記反応性無機微粒子Aの数が、当該界面の単位面積当り150個以下であることが好ましい。
反応性無機微粒子Aの密度や存在数を上記範囲とすることにより、けん化処理の際にハードコート層表面から溶出又は脱落する当該反応性無機微粒子Aの数を減少させることができる。そのため、本発明に係るハードコートフィルムの耐けん化性を向上することが可能となる。
In the hard coat film according to the present invention, the cross section of the hard coat layer in the thickness direction of the hard coat layer is P1, and the vertical density of the reactive inorganic fine particles A in the cross section P1 is the unit area of the cross section P1. When the number of reactive inorganic fine particles A present per unit (number / μm 2 ) is determined, in any part of the region from the interface on the side opposite to the transparent substrate film side of the cross section P1 to a depth of 500 nm. It is preferable that the density of the reactive inorganic fine particles A is 150 / μm 2 or less.
Furthermore, it is preferable that the number of the reactive inorganic fine particles A partially protruding from the interface opposite to the transparent base film side of the hard coat layer is 150 or less per unit area of the interface.
By setting the density and number of the reactive inorganic fine particles A within the above ranges, the number of the reactive inorganic fine particles A that are eluted or removed from the hard coat layer surface during the saponification treatment can be reduced. Therefore, the saponification resistance of the hard coat film according to the present invention can be improved.

本発明に係るハードコートフィルムにおいては、前記ハードコート層の面方向による当該ハードコート層の断面をP2とし、当該断面P2内における前記反応性無機微粒子Aの平面方向密度を、断面P2の単位面積当たりに存在する反応性無機微粒子Aの数(個/μm)と定めたときに、前記ハードコート層の任意の高さにおける断面P2の、任意の二箇所における前記反応性無機微粒子Aの密度差が30個/μm以下であることが、硬化膜の硬度を向上させる点から好ましい。 In the hard coat film according to the present invention, the cross section of the hard coat layer in the plane direction of the hard coat layer is P2, and the planar density of the reactive inorganic fine particles A in the cross section P2 is the unit area of the cross section P2. When the number of reactive inorganic fine particles A present per unit (number / μm 2 ) is determined, the density of the reactive inorganic fine particles A at two arbitrary positions in the cross section P2 at an arbitrary height of the hard coat layer. The difference is preferably 30 pieces / μm 2 or less from the viewpoint of improving the hardness of the cured film.

本発明に係るハードコートフィルムにおいては、前記反応性無機微粒子Aを被覆している前記有機成分が、被覆前の無機微粒子の単位面積当たり1.00×10−3g/m以上含まれることが、硬化膜の硬度を向上させる点から好ましい。 In the hard coat film according to the present invention, the organic component covering the reactive inorganic fine particles A is contained in an amount of 1.00 × 10 −3 g / m 2 or more per unit area of the inorganic fine particles before coating. Is preferable from the viewpoint of improving the hardness of the cured film.

本発明に係るハードコートフィルムにおいては、前記反応性無機微粒子Aが、飽和又は不飽和カルボン酸、当該カルボン酸に対応する酸無水物、酸塩化物、エステル及び酸アミド、アミノ酸、イミン、ニトリル、イソニトリル、エポキシ化合物、アミン、β−ジカルボニル化合物、シラン、及び官能基を有する金属化合物よりなる群から選択される1種以上の分子量500以下の表面修飾化合物の存在下、分散媒としての水及び/又は有機溶媒の中に無機微粒子を分散させることにより得られることが、有機成分含量が少なくても膜強度を向上させる点から好ましい。   In the hard coat film according to the present invention, the reactive inorganic fine particle A is a saturated or unsaturated carboxylic acid, an acid anhydride corresponding to the carboxylic acid, an acid chloride, an ester and an acid amide, an amino acid, an imine, a nitrile, In the presence of one or more surface modification compounds having a molecular weight of 500 or less selected from the group consisting of isonitriles, epoxy compounds, amines, β-dicarbonyl compounds, silanes, and functional metal compounds, water as a dispersion medium and It is preferable that it is obtained by dispersing inorganic fine particles in an organic solvent from the viewpoint of improving the film strength even if the organic component content is small.

本発明に係るハードコートフィルムにおいては、前記表面修飾化合物が、少なくとも1種の水素結合形成基を有する化合物であることが、有機成分を効率よく表面修飾できる点から好ましい。   In the hard coat film according to the present invention, the surface modification compound is preferably a compound having at least one hydrogen bond-forming group, from the viewpoint that the organic component can be efficiently surface modified.

本発明に係るハードコートフィルムにおいては、前記表面修飾化合物の少なくとも1種が、重合性不飽和基を有することが好ましい。この場合、導入された反応性無機微粒子Aは架橋結合を形成しやすいため、硬化膜の硬度を向上することができる。   In the hard coat film according to the present invention, it is preferable that at least one of the surface modification compounds has a polymerizable unsaturated group. In this case, since the introduced reactive inorganic fine particles A easily form a cross-linked bond, the hardness of the cured film can be improved.

本発明に係るハードコートフィルムにおいては、前記反応性無機微粒子Aが、被覆前の無機微粒子表面に導入される反応性官能基、下記化学式(1)に示す基、及びシラノール基又は加水分解によってシラノール基を生成する基を含む化合物と、金属酸化物微粒子とを結合することにより得られることが、有機成分への分散性、及び膜強度が向上する点から好ましい。
化学式(1)
−Q−C(=Q)−NH−
(化学式(1)中、Qは、NH、O(酸素原子)、またはS(硫黄原子)を示し、QはO又はSを示す。)
In the hard coat film according to the present invention, the reactive inorganic fine particle A is a reactive functional group introduced into the surface of the inorganic fine particle before coating, a group represented by the following chemical formula (1), and a silanol group or silanol by hydrolysis. It is preferable from the viewpoint of improving dispersibility in organic components and film strength that it is obtained by bonding a compound containing a group that generates a group and metal oxide fine particles.
Chemical formula (1)
-Q 1 -C (= Q 2) -NH-
(In the chemical formula (1), Q 1 represents NH, O (oxygen atom), or S (sulfur atom), and Q 2 represents O or S.)

本発明に係るハードコートフィルムにおいては、前記反応性無機微粒子Aの含有量が、全固形分に対して、10〜60重量%であることが好ましい。   In the hard coat film which concerns on this invention, it is preferable that content of the said reactive inorganic fine particle A is 10 to 60 weight% with respect to the total solid.

本発明に係るハードコートフィルムにおいては、前記バインダー成分Bが、前記反応性官能基bを3つ以上有する化合物であることが好ましい。   In the hard coat film according to the present invention, the binder component B is preferably a compound having three or more reactive functional groups b.

本発明に係るハードコートフィルムにおいては、前記透明基材フィルムが、セルロースアシレート、シクロオレフィンポリマー、アクリレート系ポリマー、又はポリエステルを主体とすることが好ましい。   In the hard coat film according to the present invention, it is preferable that the transparent base film is mainly composed of cellulose acylate, cycloolefin polymer, acrylate polymer, or polyester.

本発明に係るハードコートフィルムにおいては、前記ハードコート層の膜厚が、1μm以上100μm以下であることが好ましい。   In the hard coat film according to the present invention, the thickness of the hard coat layer is preferably 1 μm or more and 100 μm or less.

本発明に係るハードコートフィルムにおいては、前記ハードコート層のJISK5600−5−4(1999)に規定する鉛筆硬度試験の硬度が4H以上であることが、耐擦傷性、引っかき傷防止の点から好ましい。   In the hard coat film according to the present invention, the hardness of the pencil hardness test specified in JIS K5600-5-4 (1999) of the hard coat layer is preferably 4H or more from the viewpoint of scratch resistance and scratch prevention. .

本発明のハードコートフィルムは、ハードコート層の透明基材フィルム側とは反対側の界面において、反応性無機微粒子Aの密度が最も小さく、当該ハードコート層の透明基材フィルム側の界面又はその近傍において、最も密度が大きい状態となる。そのため、前記ハードコート層を用いたハードコートフィルムは、けん化処理の際に、当該ハードコート層表面からアルカリ溶液に溶出又は脱落する前記反応性無機微粒子Aの数を低減することができ、耐けん化性を向上することができる。これにより、当該ハードコートフィルムをけん化処理する際の保護膜が不要となり、工程数及び材料費の削減が可能となる。
また、前記硬化性バインダー系に含有される反応性無機微粒子Aの反応性官能基aと硬化性バインダー成分Bの反応性官能基bが、架橋結合を形成するため、ハードコートフィルムに高いハードコート性を持たせることができる。
The hard coat film of the present invention has the smallest density of the reactive inorganic fine particles A at the interface opposite to the transparent substrate film side of the hard coat layer, or the interface of the hard coat layer on the transparent substrate film side or the In the vicinity, the density is the highest. Therefore, the hard coat film using the hard coat layer can reduce the number of the reactive inorganic fine particles A that are eluted or dropped from the surface of the hard coat layer into the alkaline solution during the saponification treatment, and is resistant to saponification. Can be improved. Thereby, the protective film at the time of saponifying the said hard coat film becomes unnecessary, and it becomes possible to reduce the number of processes and material costs.
Moreover, since the reactive functional group a of the reactive inorganic fine particle A contained in the curable binder system and the reactive functional group b of the curable binder component B form a cross-linking bond, a high hard coat film is formed on the hard coat film. Can have sex.

以下において本発明を詳しく説明する。なお、本明細書中において(メタ)アクリロイルはアクリロイル及びメタクリロイルを表し、(メタ)アクリレートはアクリレート及びメタクリレートを表す。また、本願明細書中の光には、可視及び非可視領域の波長の電磁波だけでなく、電子線のような粒子線、及び、電磁波と粒子線を総称する放射線又は電離放射線が含まれる。   The present invention is described in detail below. In the present specification, (meth) acryloyl represents acryloyl and methacryloyl, and (meth) acrylate represents acrylate and methacrylate. The light in this specification includes not only electromagnetic waves having wavelengths in the visible and invisible regions, but also particle beams such as electron beams, and radiation or ionizing radiation that collectively refers to electromagnetic waves and particle beams.

本明細書中の反応性官能基a及び反応性官能基bには、光硬化性官能基及び熱硬化性官能基が含まれる。光硬化性官能基とは、光照射により重合反応やまたは架橋反応等を進行させて塗膜を硬化させることができる官能基を意味し、例えば、光ラジカル重合、光カチオン重合、光アニオン重合のような重合反応、あるいは、光二量化を経て進行する付加重合または縮重合等の反応形式により反応が進行するものが挙げられる。また、本明細書中の熱硬化性官能基とは、加熱によって同じ官能基同士または他の官能基との間で重合反応または架橋反応等を進行させて塗膜を硬化させることができる官能基を意味し、例えば、水酸基、カルボキシル基、アミノ基、エポキシ基、イソシアネート基等を例示することができる。
本発明に用いられる反応性官能基a及び反応性官能基bとしては特に、硬化膜の硬度を向上させる観点から、重合性不飽和基が好適に用いられ、好ましくは光硬化性不飽和基であり、特に好ましくは電離放射線硬化性不飽和基である。その具体例としては、(メタ)アクリロイル基、ビニル基、アリル基等のエチレン性不飽和結合及びエポキシ基等が挙げられる。
The reactive functional group a and the reactive functional group b in the present specification include a photocurable functional group and a thermosetting functional group. The photocurable functional group means a functional group capable of curing a coating film by proceeding a polymerization reaction or a crosslinking reaction by light irradiation. For example, photo radical polymerization, photo cation polymerization, photo anion polymerization Examples of the polymerization reaction include those in which the reaction proceeds by a reaction mode such as addition polymerization or condensation polymerization that proceeds through photodimerization. In addition, the thermosetting functional group in the present specification is a functional group capable of curing a coating film by causing a polymerization reaction or a crosslinking reaction to proceed between the same functional groups or other functional groups by heating. For example, a hydroxyl group, a carboxyl group, an amino group, an epoxy group, an isocyanate group and the like can be exemplified.
As the reactive functional group a and the reactive functional group b used in the present invention, a polymerizable unsaturated group is preferably used from the viewpoint of improving the hardness of the cured film, and preferably a photocurable unsaturated group. And particularly preferably an ionizing radiation-curable unsaturated group. Specific examples thereof include ethylenically unsaturated bonds such as (meth) acryloyl group, vinyl group and allyl group, and epoxy group.

本発明のハードコートフィルムは、透明基材フィルム上に、ハードコート層を設けてなるハードコートフィルムであって、
当該ハードコート層が、平均粒子径が30nm以上100nm以下であり、少なくとも表面の一部を有機成分で被覆され、当該有機成分により導入された反応性官能基aを表面に有する反応性無機微粒子A、及び前記反応性無機微粒子Aの反応性官能基aとの架橋反応性を有する反応性官能基bを有するバインダー成分Bを含み、系内における硬化反応性も有する硬化性バインダー系を含有するハードコート層用硬化性樹脂組成物の硬化物からなり、当該ハードコート層の厚み方向に前記反応性無機微粒子Aの密度分布を有し、当該ハードコート層の透明基材フィルム側とは反対側の界面において前記反応性無機微粒子Aの密度が最も低く、且つ当該ハードコート層の透明基材フィルム側界面又はその近傍において前記反応性無機微粒子Aの密度が最も高いことを特徴とする。
The hard coat film of the present invention is a hard coat film in which a hard coat layer is provided on a transparent substrate film,
Reactive inorganic fine particles A in which the hard coat layer has an average particle diameter of 30 nm or more and 100 nm or less, at least a part of the surface is coated with an organic component, and has a reactive functional group a introduced by the organic component on the surface. And a hard binder containing a binder component B having a reactive functional group b having a crosslinking reactivity with the reactive functional group a of the reactive inorganic fine particles A, and also having a curing reactivity in the system It consists of a cured product of a curable resin composition for a coat layer, has a density distribution of the reactive inorganic fine particles A in the thickness direction of the hard coat layer, and is on the side opposite to the transparent substrate film side of the hard coat layer. The density of the reactive inorganic fine particles A is the lowest at the interface, and the reactive inorganic fine particles A are present at or near the transparent substrate film side interface of the hard coat layer. Degree is equal to or highest.

図1は本発明に係るハードコートフィルムの一例を示す断面図である。図1のハードコートフィルム1は、透明基材フィルム3の一方の表面側に、ハードコート層2が積層されてなる。当該ハードコート層2は、耐擦傷性を向上させるための反応性無機微粒子A4を含有する。尚、図1以下の図において、説明の容易化のために、厚み方向(図の上下方向)を面方向(図の左右方向)の縮尺よりも大幅に拡大誇張して図示してある。
図2は、図1の断面P1を断面P1に垂直な方向から見たものであり、断面P1内の反応性無機微粒子A4の分布の様子の一例を模式的に示した図である。図2において、断面P1の透明基材フィルム3側とは反対側の界面30とその近傍の領域では、前記無機微粒子A4の密度が低く、断面P1の透明基材フィルム3側の界面40とその近傍の領域では、前記無機微粒子A4の密度が高くなっている。
また、図3は、図1の断面P2を断面P2に垂直な方向から見たものであり、断面P2内の反応性無機微粒子A4の分布の様子の一例を模式的に示した図である。図3において、反応性無機微粒子A4は均一に分散しており、当該反応性無機微粒子A4が凝集した状態の粒子が形成され、当該粒子が当該断面P2内に点在する海島構造が形成されることはない。
FIG. 1 is a cross-sectional view showing an example of a hard coat film according to the present invention. The hard coat film 1 in FIG. 1 is formed by laminating a hard coat layer 2 on one surface side of a transparent substrate film 3. The hard coat layer 2 contains reactive inorganic fine particles A4 for improving the scratch resistance. In the drawings of FIG. 1 and subsequent figures, the thickness direction (vertical direction in the figure) is greatly exaggerated from the scale in the plane direction (left and right direction in the figure) for ease of explanation.
FIG. 2 is a diagram schematically showing an example of the distribution of the reactive inorganic fine particles A4 in the cross section P1 when the cross section P1 in FIG. 1 is viewed from a direction perpendicular to the cross section P1. In FIG. 2, the density of the inorganic fine particles A4 is low in the interface 30 on the side opposite to the transparent base film 3 side in the cross section P1 and the vicinity thereof, and the interface 40 on the transparent base film 3 side in the cross section P1 and its interface In the vicinity region, the density of the inorganic fine particles A4 is high.
FIG. 3 is a diagram schematically showing an example of the distribution of the reactive inorganic fine particles A4 in the cross section P2 when the cross section P2 of FIG. 1 is viewed from a direction perpendicular to the cross section P2. In FIG. 3, the reactive inorganic fine particles A4 are uniformly dispersed, particles in which the reactive inorganic fine particles A4 are aggregated are formed, and a sea-island structure in which the particles are scattered in the cross section P2 is formed. There is nothing.

前記ハードコート層の厚み方向による当該ハードコート層の断面をP1とし、当該断面P1内における前記反応性無機微粒子Aの垂直方向密度を、断面P1の単位面積当たりに存在する反応性無機微粒子Aの数(個/μm)と定めたときに、前記断面P1の透明基材フィルム側とは反対側の界面から深さ500nmまでの領域の任意の箇所における前記反応性無機微粒子Aの密度が150個/μm以下であることが好ましく、更に50個/μm以上100個/μm以下であることが好ましい。また、前記断面P1の透明基材フィルム側の界面から平均粒子径の10倍の高さまでの領域の任意の箇所における前記反応性無機微粒子Aの密度が200個/μm以上400個/μm以下であることが好ましく、更に200個/μm以上300個/μm以下であることが好ましい。ここで任意の箇所とは、対象領域の中から無作為で選んだ単位面積を意味する。
また、前記ハードコート層の透明基材フィルム側とは反対側の界面から部分的に突出している前記反応性無機微粒子Aの数が、当該界面の単位面積当り150個以下であることが好ましく、更に130個以下であることが好ましい。
また、前記ハードコート層の面方向による当該ハードコート層の断面をP2とし、当該断面P2内における前記反応性無機微粒子Aの平面方向密度を、断面P2の単位面積当たりに存在する反応性無機微粒子Aの数(個/μm)と定めたときに、前記ハードコート層の任意の高さにおける断面P2の、任意の二箇所における前記反応性無機微粒子Aの密度差が30個/μm以下であることが好ましく、更に20個/μm以下であることが好ましい。
なお、反応性無機微粒子Aの密度は、以下の方法により求めたものである。
SEM(Scanning Electron Microscope)写真撮影によりハードコート層の厚み方向による当該ハードコート層の断面P1、及び当該ハードコート層の面方向による当該ハードコート層の断面P2の断面写真を撮影した。次に、当該断面P1の透明基材フィルム側とは反対側の界面から深さ500nmまでの領域において、500nm×500nmの範囲内に存在する反応性無機微粒子Aの個数を目視で数え、この値を1μm当たりに存在する当該反応性無機微粒子Aの個数に換算し、垂直方向密度(個/μm)を求めた。また同様にして、断面P2内の600nm×600nmの範囲内に存在する反応性無機微粒子Aの個数を目視で数え、この値を1μm当たりに存在する当該反応性無機微粒子Aの個数に換算し、平面方向密度(個/μm)を求めた。
The cross section of the hard coat layer in the thickness direction of the hard coat layer is P1, and the vertical density of the reactive inorganic fine particles A in the cross section P1 is the density of the reactive inorganic fine particles A present per unit area of the cross section P1. When the number of particles (μm 2 ) is determined, the density of the reactive inorganic fine particles A at an arbitrary position in the region from the interface opposite to the transparent substrate film side of the cross section P1 to a depth of 500 nm is 150. preferably pieces / [mu] m is 2 or less, more preferably 50 / [mu] m 2 or more 100 / [mu] m 2 or less. In addition, the density of the reactive inorganic fine particles A at an arbitrary position in the region from the interface on the transparent base film side of the cross section P1 to a height 10 times the average particle diameter is 200 / μm 2 or more and 400 / μm 2. It is preferable that it is below, Furthermore, it is preferable that they are 200 pieces / micrometer < 2 > or more and 300 pieces / micrometer < 2 > or less. Here, the arbitrary portion means a unit area selected at random from the target region.
Further, the number of the reactive inorganic fine particles A partially protruding from the interface opposite to the transparent base film side of the hard coat layer is preferably 150 or less per unit area of the interface, Further, it is preferably 130 or less.
Further, the cross section of the hard coat layer in the plane direction of the hard coat layer is P2, and the planar density of the reactive inorganic fine particles A in the cross section P2 is the reactive inorganic fine particles present per unit area of the cross section P2. When the number of A (pieces / μm 2 ) is determined, the density difference of the reactive inorganic fine particles A at two arbitrary positions in the cross section P2 at an arbitrary height of the hard coat layer is 30 / μm 2 or less. It is preferable that the number is 20 / μm 2 or less.
The density of the reactive inorganic fine particles A is obtained by the following method.
A cross-sectional photograph of the cross section P1 of the hard coat layer in the thickness direction of the hard coat layer and a cross section P2 of the hard coat layer in the plane direction of the hard coat layer were taken by SEM (Scanning Electron Microscope) photography. Next, the number of reactive inorganic fine particles A existing in the range of 500 nm × 500 nm in the region from the interface opposite to the transparent substrate film side of the cross section P1 to a depth of 500 nm is visually counted, and this value Was converted into the number of the reactive inorganic fine particles A present per 1 μm 2, and the density in the vertical direction (number / μm 2 ) was determined. Similarly, the number of the reactive inorganic fine particles A existing in the range of 600 nm × 600 nm in the cross section P2 is visually counted, and this value is converted into the number of the reactive inorganic fine particles A existing per 1 μm 2. The planar density (pieces / μm 2 ) was determined.

通常、ハードコートフィルムをけん化処理する際に、ハードコート層表面の厚さ数nm程度の硬化性樹脂相成物が、アルカリ溶液に溶解する。このとき、前記反応性無機微粒子Aが、前記ハードコート層の透明基材フィルム側とは反対側の界面から部分的に突出していると、突出した当該無機微粒子Aの周囲の前記硬化性樹脂相成物がアルカリ溶液に溶解することにより、当該無機微粒子Aと周囲の硬化性樹脂組成物との間に僅かな空隙が生じ、当該無機微粒子Aがハードコート層表面から溶出又は脱落しやすくなる。
これに対し、反応性無機微粒子Aの密度を上記範囲とすることにより、ハードコート層の透明基材フィルム側とは反対側の界面又はその近傍に存在する反応性無機微粒子Aの数、すなわち、ハードコート層表面から溶出又は脱落する前記無機微粒子Aの数を減少させることができる。そのため、本発明に係るハードコートフィルムは、優れた耐けん化性を示し、当該ハードコートフィルムを用いることにより、けん化処理する際の保護膜が不要となり、工程数及び材料費の削減が可能となる。
Usually, when saponifying a hard coat film, a curable resin phase composition having a thickness of several nanometers on the surface of the hard coat layer is dissolved in an alkali solution. At this time, if the reactive inorganic fine particles A partially protrude from the interface opposite to the transparent base film side of the hard coat layer, the curable resin phase around the protruding inorganic fine particles A When the composition is dissolved in the alkaline solution, a slight gap is formed between the inorganic fine particles A and the surrounding curable resin composition, and the inorganic fine particles A are easily eluted or dropped off from the hard coat layer surface.
On the other hand, by setting the density of the reactive inorganic fine particles A in the above range, the number of the reactive inorganic fine particles A existing at the interface opposite to the transparent base film side of the hard coat layer or in the vicinity thereof, that is, It is possible to reduce the number of the inorganic fine particles A that elute or fall off from the hard coat layer surface. Therefore, the hard coat film according to the present invention exhibits excellent saponification resistance, and the use of the hard coat film eliminates the need for a protective film during saponification treatment, thereby enabling reduction in the number of steps and material costs. .

<透明基材フィルム>
透明基材フィルムの材質は、特に限定されないが、ハードコートフィルムに用いられる一般的な材料を用いることができ、例えば、セルロースアシレート、シクロオレフィンポリマー、アクリレート系ポリマー、又はポリエステルを主体とするものが挙げられる。ここで、「主体とする」とは、基材構成成分の中で最も含有割合が高い成分を示すものである。
<Transparent substrate film>
The material of the transparent base film is not particularly limited, but general materials used for hard coat films can be used, for example, cellulose acylate, cycloolefin polymer, acrylate polymer, or polyester Is mentioned. Here, “mainly” means a component having the highest content ratio among the constituent components of the base material.

セルロースアシレートの具体例としては、セルローストリアセテート、セルロースジアセテート、セルロースアセテートブチレート等が挙げられる。シクロオレフィンポリマーとしては、例えば、ノルボルネン系重合体、単環の環状オレフィン系重合体、環状共役ジエン系重合体、ビニル脂環式炭化水素系重合体樹脂等が挙げられ、より具体的には、日本ゼオン(株)製のゼオネックスやゼオノア(ノルボルネン系樹脂)、住友ベークライト(株)製 スミライトFS‐1700、JSR(株)製 アートン(変性ノルボルネン系樹脂)、三井化学(株)製 アペル(環状オレフィン共重合体)、Ticona社製の Topas(環状オレフィン共重合体)、日立化成(株)製 オプトレッツOZ‐1000シリーズ(脂環式アクリル樹脂)等が挙げられる。アクリレート系ポリマーの具体例としては、ポリ(メタ)アクリル酸メチル、ポリ(メタ)アクリル酸エチル、(メタ)アクリル酸メチル−(メタ)アクリル酸ブチル共重合体等が挙げられる。ここで、(メタ)アクリルとはアクリル、メタクリル又はその両方の混合系を意味する。ポリエステルの具体例としては、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート等が挙げられる。   Specific examples of cellulose acylate include cellulose triacetate, cellulose diacetate, and cellulose acetate butyrate. Examples of the cycloolefin polymer include a norbornene polymer, a monocyclic olefin polymer, a cyclic conjugated diene polymer, a vinyl alicyclic hydrocarbon polymer resin, and more specifically, ZEONEX and ZEONOR (Norbornene resin) manufactured by ZEON CORPORATION, Sumitrite Bakelite Co., Ltd. Sumilite FS-1700, JSR Corporation Arton (modified norbornene resin), Mitsui Chemicals, Inc. Appel (cyclic olefin) Copolymer), Topas (cyclic olefin copolymer) manufactured by Ticona, Optretz OZ-1000 series (alicyclic acrylic resin) manufactured by Hitachi Chemical Co., Ltd., and the like. Specific examples of the acrylate polymer include methyl poly (meth) acrylate, poly (meth) ethyl acrylate, methyl (meth) acrylate-butyl (meth) acrylate, and the like. Here, (meth) acryl means acryl, methacryl or a mixture of both. Specific examples of the polyester include polyethylene terephthalate and polyethylene naphthalate.

透明基材フィルムの厚さは、20μm以上300μm以下、好ましくは30μm以上200μm以下である。本発明においては、透明基材フィルム上にハードコート層を形成するのに際して、接着性向上のために、コロナ放電処理、酸化処理等の物理的な処理のほか、アンカー剤もしくはプライマーと呼ばれる塗料の塗布を予め行なってもよい。   The thickness of the transparent substrate film is 20 μm or more and 300 μm or less, preferably 30 μm or more and 200 μm or less. In the present invention, in forming a hard coat layer on a transparent substrate film, in order to improve adhesion, in addition to physical treatment such as corona discharge treatment and oxidation treatment, a coating material called an anchor agent or primer is used. Application may be performed in advance.

<ハードコート層>
本発明に用いられるハードコート層は、ハードコート性を付与するための反応性無機微粒子A、及び基材や隣接する層に対する密着性を付与するためのバインダー成分Bを必須成分とする、硬化後にハードコート層のマトリクスを形成する硬化性バインダー系の成分を含有してなり、当該ハードコート層は、直接又は他の層を介して透明基材フィルム上に設けられる。
「ハードコート層」とは、一般にJISK5600−5−4(1999)で規定される鉛筆硬度試験で「H」以上の硬度を示すものをいうが、本発明に用いられるハードコート層は鉛筆硬度試験によるハードコート層表面の硬度が「4H」以上であることが好ましい。
また、当該ハードコート層の膜厚は、1μm以上100μm以下であることが好ましく、更に5μm以上30μm以下であることが、耐擦傷性の観点から好ましい。
以下、本発明に係るハードコート層の構成材料について説明する。
<Hard coat layer>
The hard coat layer used in the present invention comprises reactive inorganic fine particles A for imparting hard coat properties, and a binder component B for imparting adhesion to a substrate or an adjacent layer as essential components, after curing. It contains a component of a curable binder system that forms a matrix of the hard coat layer, and the hard coat layer is provided on the transparent substrate film directly or via another layer.
The “hard coat layer” means a layer having a hardness of “H” or higher in a pencil hardness test generally defined by JISK5600-5-4 (1999). The hard coat layer used in the present invention is a pencil hardness test. It is preferable that the hardness of the hard coat layer surface by is 4H or more.
The film thickness of the hard coat layer is preferably 1 μm or more and 100 μm or less, and more preferably 5 μm or more and 30 μm or less from the viewpoint of scratch resistance.
Hereinafter, the constituent materials of the hard coat layer according to the present invention will be described.

[反応性無機微粒子A]
無機微粒子をハードコート層に含有させることにより、透明性を維持しつつハードコート性を向上させることが一般になされている。また、架橋反応性を有する無機微粒子と、硬化性バインダーを架橋反応させ、架橋構造を形成することにより、ハードコート性を更に向上させることができる。反応性無機微粒子Aとは、コアとなる無機微粒子の少なくとも表面の一部に有機成分が被覆し、当該有機成分により導入された反応性官能基を表面に有する無機微粒子のことである。反応性無機微粒子Aには、1粒子あたりコアとなる無機微粒子の数が2つ以上のものも含まれる。また、反応性無機微粒子Aは、粒子径を小さくすることにより含有量に対して、マトリクス内での架橋点を高めることができる。
本発明においては、十分な耐擦傷性を有するように硬度を著しく向上させることを目的として、少なくとも表面の一部に有機成分が被覆され、当該有機成分により導入された反応性官能基aを表面に有する反応性無機微粒子Aを含有することが好ましい。当該反応性無機微粒子Aは、ハードコート層に更に機能を付与するものであっても良く、目的に合わせて適宜選択して用いる。
[Reactive inorganic fine particles A]
In general, by containing inorganic fine particles in a hard coat layer, the hard coat property is improved while maintaining transparency. Moreover, hard coat property can further be improved by carrying out the crosslinking reaction of the inorganic fine particle which has crosslinking reactivity, and a sclerosing | hardenable binder, and forming a crosslinked structure. The reactive inorganic fine particle A is an inorganic fine particle in which an organic component is coated on at least a part of the surface of the inorganic fine particle serving as a core and has a reactive functional group introduced by the organic component on the surface. The reactive inorganic fine particles A include those having two or more inorganic fine particles as cores per particle. Moreover, the reactive inorganic fine particle A can raise the crosslinking point in a matrix with respect to content by making a particle diameter small.
In the present invention, for the purpose of remarkably improving the hardness so as to have sufficient scratch resistance, at least a part of the surface is coated with an organic component, and the reactive functional group a introduced by the organic component is provided on the surface. It is preferable to contain the reactive inorganic fine particles A contained in The reactive inorganic fine particle A may be one that further imparts a function to the hard coat layer, and is appropriately selected and used according to the purpose.

無機微粒子としては、例えば、シリカ(SiO)、酸化アルミニウム、ジルコニア、チタニア、酸化亜鉛、酸化ゲルマニウム、酸化インジウム、酸化スズ、インジウムスズ酸化物(ITO)、酸化アンチモン、酸化セリウム等の金属酸化物微粒子、フッ化マグネシウム、フッ化ナトリウム等の金属フッ化物微粒子などが挙げられる。金属微粒子、金属硫化物微粒子、金属窒化物微粒子等を用いても良い。 Examples of the inorganic fine particles include metal oxides such as silica (SiO 2 ), aluminum oxide, zirconia, titania, zinc oxide, germanium oxide, indium oxide, tin oxide, indium tin oxide (ITO), antimony oxide, and cerium oxide. Examples thereof include fine particles, fine metal fluoride particles such as magnesium fluoride and sodium fluoride. Metal fine particles, metal sulfide fine particles, metal nitride fine particles and the like may be used.

硬度が高い点からは、シリカ、酸化アルミニウムが好ましい。また、相体的に高屈折率層とするためには、ジルコニア、チタニア、酸化アンチモン等の膜形成時に屈折率が高くなる微粒子を適宜選択して用いることができる。同様に、相対的に低屈折率層とするためには、フッ化マグネシウム、フッ化ナトリウム等のフッ化物微粒子などの膜形成時に屈折率が低くなる微粒子を適宜選択して用いることができる。更に、帯電防止性、導電性を付与したい場合には、インジウムスズ酸化物(ITO)、酸化スズ等を適宜選択して用いることができる。これらは、1種単独で又は2種以上組み合わせて用いることができる。
無機微粒子の表面には通常、無機微粒子内ではこの形態で存在できない基を有する。これら表面の基は通常、相対的に反応しやすい官能基である。例えば金属酸化物の場合には、例えば水酸基及びオキシ基、例えば金属硫化物の場合には、チオール基及びチオ基、又は例えば窒化物の場合には、アミノ基、アミド基及びイミド基を有する。
From the viewpoint of high hardness, silica and aluminum oxide are preferable. In addition, in order to form a high refractive index layer in phase, fine particles having a high refractive index when a film such as zirconia, titania or antimony oxide is formed can be appropriately selected and used. Similarly, in order to obtain a relatively low refractive index layer, fine particles having a low refractive index during film formation such as fluoride fine particles such as magnesium fluoride and sodium fluoride can be appropriately selected and used. Furthermore, when it is desired to impart antistatic properties and conductivity, indium tin oxide (ITO), tin oxide, or the like can be appropriately selected and used. These can be used alone or in combination of two or more.
The surface of the inorganic fine particles usually has groups that cannot exist in this form in the inorganic fine particles. These surface groups are usually relatively reactive functional groups. For example, a metal oxide has, for example, a hydroxyl group and an oxy group, for example, a metal sulfide, a thiol group and a thio group, or, for example, a nitride, an amino group, an amide group, and an imide group.

本発明に係る反応性無機微粒子Aは、中空粒子のような粒子内部に空孔や多孔質組織を有する粒子よりも、粒子内部に空孔や多孔質組織を有しない中実粒子を用いることが好ましい。中空粒子では、当該粒子内部に空孔や多孔質組織を有するため、中実粒子に比べ硬度が低く、また、中空粒子は見かけ上の比重(中空部を含めて平均化した単位体積当たりの質量)が中実粒子に比べて小さく、ハードコート層の透明基材フィルム側とは反対側界面に存在する中空粒子が増加しやすい。そのため、反応性無機微粒子Aは、硬度が高く、中空粒子に比べ比重が大きい中実粒子を用いることが好ましい。   For the reactive inorganic fine particles A according to the present invention, solid particles having no voids or porous structure inside the particles are used rather than particles having voids or porous structure inside the particles such as hollow particles. preferable. Since hollow particles have pores and porous structure inside the particles, the hardness is lower than that of solid particles, and the hollow particles have an apparent specific gravity (mass per unit volume averaged including the hollow part). ) Is smaller than solid particles, and hollow particles present at the interface on the side opposite to the transparent substrate film side of the hard coat layer tend to increase. Therefore, the reactive inorganic fine particles A are preferably solid particles having a high hardness and a specific gravity larger than that of the hollow particles.

本発明に用いられる反応性無機微粒子Aは、少なくとも表面の一部に有機成分が被覆され、当該有機成分により導入された反応性官能基を表面に有する。ここで、有機成分とは、炭素を含有する成分である。また、少なくとも表面の一部に有機成分が被覆されている態様としては、例えば金属酸化物微粒子の表面に存在する水酸基にシランカップリング剤等の有機成分を含む化合物が反応して、表面の一部に有機成分が結合した態様のほか、例えば金属酸化物微粒子の表面に存在する水酸基に水素結合等の相互作用により有機成分を付着させた態様や、ポリマー粒子中に1個又は2個以上の無機微粒子を含有する態様などが含まれる。   The reactive inorganic fine particles A used in the present invention are coated with an organic component on at least a part of the surface, and have a reactive functional group introduced by the organic component on the surface. Here, the organic component is a component containing carbon. Further, as an aspect in which at least a part of the surface is coated with an organic component, for example, a compound containing an organic component such as a silane coupling agent reacts with a hydroxyl group present on the surface of the metal oxide fine particles, thereby In addition to the mode in which the organic component is bonded to the part, for example, the mode in which the organic component is attached to the hydroxyl group present on the surface of the metal oxide fine particle by the interaction such as hydrogen bond, or one or two or more in the polymer particle An embodiment containing inorganic fine particles is included.

当該被覆している有機成分は、無機微粒子同士の凝集を抑制し、且つ無機微粒子表面への反応性官能基数を多く導入して膜の硬度を向上させる点から、粒子表面のほぼ全体を被覆していることが好ましい。このような観点から、無機微粒子を被覆している前記有機成分は、反応性無機微粒子A中に1.00×10−3g/m以上含まれることが好ましい。無機微粒子表面に有機成分を付着乃至結合させた態様においては、無機微粒子を被覆している前記有機成分が、反応性無機微粒子A中に2.00×10−3g/m以上含まれることが更に好ましく、反応性無機微粒子A中に3.50×10−3g/m以上含まれることが特に好ましい。ポリマー粒子中に無機微粒子を含有する態様においては、無機微粒子を被覆している前記有機成分が、反応性無機微粒子A中に3.50×10−3g/m以上含まれることが更に好ましく、反応性無機微粒子A中に5.50×10−3g/m以上含まれることが特に好ましい。
当該被覆している有機成分の割合は、通常、乾燥粉体を空気中で完全に燃焼させた場合の重量減少の恒量値として、例えば空気中で室温から通常800℃までの熱重量分析により求めることができる。
なお、単位面積当りの有機成分量は、以下の方法により求めたものである。まず、示差熱重量分析(Differential Thermogravimetry:DTG)により、有機成分重量を無機成分重量で割った値(有機成分重量/無機成分重量)を測定する。次に、無機成分重量と用いた無機微粒子の比重から無機成分全体の体積を計算する。また、被覆前の無機微粒子が真球状であると仮定し、被覆前の無機微粒子の平均粒子径から被覆前の無機微粒子1個当りの体積、及び表面積を計算する。次に、無機成分全体の体積を被覆前の無機微粒子1個当たりの体積で割ることにより、反応性無機微粒子Aの個数を求める。更に、有機成分重量を反応性無機微粒子Aの個数で割ることにより、反応性無機微粒子A1個当たりの有機成分量を求める。最後に、反応性無機微粒子A1個当りの有機成分重量を、被覆前の無機微粒子1個当りの表面積で割ることにより、単位面積当たりの有機成分量を求めることができる。
The coating organic component covers almost the entire particle surface from the viewpoint of suppressing aggregation of inorganic fine particles and increasing the number of reactive functional groups on the surface of the inorganic fine particles to improve the hardness of the film. It is preferable. From such a viewpoint, the organic component covering the inorganic fine particles is preferably contained in the reactive inorganic fine particles A in an amount of 1.00 × 10 −3 g / m 2 or more. In an aspect in which an organic component is attached to or bonded to the surface of the inorganic fine particles, the organic component covering the inorganic fine particles is included in the reactive inorganic fine particles A in an amount of 2.00 × 10 −3 g / m 2 or more. Is more preferable, and it is particularly preferable that the reactive inorganic fine particles A contain 3.50 × 10 −3 g / m 2 or more. In an aspect in which the polymer particles contain inorganic fine particles, it is more preferable that the organic component covering the inorganic fine particles is contained in the reactive inorganic fine particles A in an amount of 3.50 × 10 −3 g / m 2 or more. It is particularly preferable that 5.50 × 10 −3 g / m 2 or more is contained in the reactive inorganic fine particles A.
The ratio of the organic component to be coated is usually determined by a thermogravimetric analysis from room temperature to normal 800 ° C. in air, for example, as a constant value of weight reduction when the dry powder is completely burned in air. be able to.
The amount of organic component per unit area is determined by the following method. First, the value obtained by dividing the organic component weight by the inorganic component weight (organic component weight / inorganic component weight) is measured by differential thermogravimetry (DTG). Next, the volume of the whole inorganic component is calculated from the inorganic component weight and the specific gravity of the used inorganic fine particles. Further, assuming that the inorganic fine particles before coating are spherical, the volume and surface area per inorganic fine particle before coating are calculated from the average particle diameter of the inorganic fine particles before coating. Next, the number of reactive inorganic fine particles A is determined by dividing the volume of the entire inorganic component by the volume per inorganic fine particle before coating. Further, by dividing the organic component weight by the number of reactive inorganic fine particles A, the amount of organic component per reactive inorganic fine particle A is obtained. Finally, by dividing the organic component weight per reactive inorganic fine particle A by the surface area per inorganic fine particle before coating, the amount of organic component per unit area can be obtained.

本発明に係る反応性無機微粒子Aの平均粒子径は、30nm以上100nm以下であるが、特に好ましくは40nm以上60nm以下である。反応性無機微粒子Aの平均粒子径を30nm以上とすることにより、ハードコート層に耐擦傷性を付与できるだけでなく、当該反応性無機微粒子Aの拡散係数が低減し、前記ハードコート層の透明基材フィルムとは反対側の界面とその近傍における、当該反応性無機微粒子Aの密度を低減することができる。また、反応性無機微粒子Aの平均粒子径を100nm以下とすることにより、含有量に対してマトリクス内での架橋点を高めることができ、膜強度の高いハードコート層が得られる。
また、前記反応性無機微粒子Aは、透明性を損なうことなく、樹脂のみを用いた場合の復元率を維持しつつ、硬度を著しく向上させる点から、粒径分布が狭く、単分散であることが好ましい。
反応性無機微粒子Aの平均粒子径は、溶液中の当該粒子を動的光散乱方法で測定し、粒子径分布を累積分布で表したときの50%粒子径(d50 メジアン径)を意味する。当該平均粒子径は、日機装(株)製のMicrotrac粒度分析計を用いて測定することができる。
なお、反応性無機微粒子Aは、凝集粒子であっても良く、凝集粒子である場合は、一次粒子径だけでなく二次粒子径も上記範囲内であれば良い。
The average particle size of the reactive inorganic fine particles A according to the present invention is 30 nm or more and 100 nm or less, and particularly preferably 40 nm or more and 60 nm or less. By setting the average particle size of the reactive inorganic fine particles A to 30 nm or more, not only can the hard coat layer be given scratch resistance, but also the diffusion coefficient of the reactive inorganic fine particles A can be reduced, and the transparent group of the hard coat layer can be reduced. The density of the reactive inorganic fine particles A at the interface opposite to the material film and in the vicinity thereof can be reduced. Further, by setting the average particle size of the reactive inorganic fine particles A to 100 nm or less, the crosslinking point in the matrix can be increased with respect to the content, and a hard coat layer having high film strength can be obtained.
In addition, the reactive inorganic fine particles A have a narrow particle size distribution and are monodispersed from the viewpoint of significantly improving the hardness while maintaining the restoration rate when using only a resin without impairing the transparency. Is preferred.
The average particle diameter of the reactive inorganic fine particles A means a 50% particle diameter (d50 median diameter) when the particles in the solution are measured by a dynamic light scattering method and the particle diameter distribution is represented by a cumulative distribution. The average particle size can be measured using a Microtrac particle size analyzer manufactured by Nikkiso Co., Ltd.
The reactive inorganic fine particles A may be agglomerated particles, and in the case of agglomerated particles, not only the primary particle size but also the secondary particle size may be within the above range.

少なくとも表面の一部に有機成分が被覆され、当該有機成分により導入された反応性官能基を表面に有する反応性無機微粒子Aを調製する方法としては、当該無機微粒子に導入したい反応性官能基aにより、従来公知の方法を適宜選択して用いることができる。
中でも、本発明においては、被覆している有機成分が反応性無機微粒子A中に、被覆前の無機微粒子の単位面積当たり1.00×10−3g/m以上含まれることが可能で、無機微粒子同士の凝集を抑制し、膜の硬度を向上させる点から、以下の(i)(ii)の無機微粒子のいずれかを適宜選択して用いることが好ましい。
(i)飽和又は不飽和カルボン酸、当該カルボン酸に対応する酸無水物、酸塩化物、エステル及び酸アミド、アミノ酸、イミン、ニトリル、イソニトリル、エポキシ化合物、アミン、β‐ジカルボニル化合物、シラン、及び官能基を有する金属化合物よりなる群から選択される1種以上の分子量500以下の表面修飾化合物の存在下、分散媒としての水及び/又は有機溶媒の中に無機微粒子を分散させることにより得られる、表面に反応性官能基を有する無機微粒子。
(ii)被覆前の無機微粒子に導入する反応性官能基、下記化学式(1)に示す基、及びシラノール基又は加水分解によってシラノール基を生成する基を含む化合物と、金属酸化物微粒子とを結合することにより得られる、表面に反応性官能基を有する無機微粒子。
化学式(1)
−Q−C(=Q)−NH−
(化学式(1)中、Qは、NH、O(酸素原子)、またはS(硫黄原子)を示し、QはO又はSを示す。)
As a method for preparing the reactive inorganic fine particles A having at least a part of the surface coated with an organic component and having a reactive functional group introduced by the organic component on the surface, the reactive functional group a to be introduced into the inorganic fine particle Thus, a conventionally known method can be appropriately selected and used.
Among them, in the present invention, the organic component to be coated can be contained in the reactive inorganic fine particles A in an amount of 1.00 × 10 −3 g / m 2 or more per unit area of the inorganic fine particles before coating. From the viewpoint of suppressing aggregation of the fine particles and improving the hardness of the film, it is preferable to select and use any one of the following inorganic fine particles (i) and (ii).
(I) Saturated or unsaturated carboxylic acid, acid anhydride, acid chloride, ester and acid amide corresponding to the carboxylic acid, amino acid, imine, nitrile, isonitrile, epoxy compound, amine, β-dicarbonyl compound, silane, And by dispersing inorganic fine particles in water and / or an organic solvent as a dispersion medium in the presence of one or more surface modification compounds having a molecular weight of 500 or less selected from the group consisting of metal compounds having functional groups. Inorganic fine particles having a reactive functional group on the surface.
(Ii) A compound containing a reactive functional group to be introduced into inorganic fine particles before coating, a group represented by the following chemical formula (1), and a silanol group or a group that generates a silanol group by hydrolysis is combined with metal oxide fine particles. Inorganic fine particles having reactive functional groups on the surface, obtained by
Chemical formula (1)
-Q 1 -C (= Q 2) -NH-
(In the chemical formula (1), Q 1 represents NH, O (oxygen atom), or S (sulfur atom), and Q 2 represents O or S.)

以下、上記本発明において好適に用いられる反応性無機微粒子Aを順に説明する。
(i)飽和又は不飽和カルボン酸、当該カルボン酸に対応する酸無水物、酸塩化物、エステル及び酸アミド、アミノ酸、イミン、ニトリル、イソニトリル、エポキシ化合物、アミン、β‐ジカルボニル化合物、シラン、及び官能基を有する金属化合物よりなる群から選択される1種以上の分子量500以下の表面修飾化合物の存在下、分散媒としての水及び/又は有機溶媒の中に無機微粒子を分散させることにより得られる、表面に反応性官能基を有する無機微粒子。
上記(i)の反応性無機微粒子Aを用いる場合には、有機成分含量が少なくても膜強度を向上できるというメリットがある。
Hereinafter, the reactive inorganic fine particles A preferably used in the present invention will be described in order.
(I) Saturated or unsaturated carboxylic acid, acid anhydride, acid chloride, ester and acid amide corresponding to the carboxylic acid, amino acid, imine, nitrile, isonitrile, epoxy compound, amine, β-dicarbonyl compound, silane, And by dispersing inorganic fine particles in water and / or an organic solvent as a dispersion medium in the presence of one or more surface modification compounds having a molecular weight of 500 or less selected from the group consisting of metal compounds having functional groups. Inorganic fine particles having a reactive functional group on the surface.
When the reactive inorganic fine particles A (i) are used, there is an advantage that the film strength can be improved even if the organic component content is small.

上記(i)の反応性無機微粒子Aに用いられる上記表面修飾化合物は、カルボキシル基、酸無水物基、酸塩化物基、酸アミド基、エステル基、イミノ基、ニトリル基、イソニトリル基、水酸基、チオール基、エポキシ基、第一級、第二級及び第三級アミノ基、Si−OH基、シランの加水分解性残基、又はβ−ジカルボニル化合物のようなC−H酸基等の、分散条件下において上記無機微粒子の表面に存在する基と化学結合可能な官能基を有する。ここでの化学結合は、好ましくは、共有結合、イオン結合又は配位結合が含まれるが、水素結合も含まれる。配位結合は錯体形成であると考えられる。例えば、ブレンステッド又はルイスに従う酸性/塩基反応、錯体形成又はエステル化が、上記表面修飾化合物の官能基と無機微粒子表面の基の間で生じる。上記(i)の反応性無機微粒子Aに用いられる上記表面修飾化合物は、1種又は2種以上を混合して用いることができる。   The surface modifying compound used for the reactive inorganic fine particles A of (i) is a carboxyl group, an acid anhydride group, an acid chloride group, an acid amide group, an ester group, an imino group, a nitrile group, an isonitrile group, a hydroxyl group, Such as thiol groups, epoxy groups, primary, secondary and tertiary amino groups, Si-OH groups, hydrolyzable residues of silanes, or C-H acid groups such as β-dicarbonyl compounds, It has a functional group capable of chemically bonding with a group present on the surface of the inorganic fine particle under dispersion conditions. The chemical bond here preferably includes a covalent bond, an ionic bond or a coordinate bond, but also includes a hydrogen bond. The coordination bond is considered to be complex formation. For example, acidic / base reaction, complex formation or esterification according to Bronsted or Lewis occurs between the functional group of the surface modifying compound and the group on the surface of the inorganic fine particle. The surface modifying compound used in the reactive inorganic fine particles A of (i) can be used alone or in combination of two or more.

上記表面修飾化合物は通常、無機微粒子の表面の基との化学結合に関与できる少なくとも1つの官能基(以下、第1の官能基という)に加えて、当該官能基を介して上記表面修飾化合物に結びついた後に、無機微粒子に新たな特性を付与する分子残基を有する。分子残基又はその一部は疎水性又は親水性であり、例えば無機微粒子を安定化、融和化、又は活性化させる。
例えば、疎水性分子残基としては、不活性化又は反発作用をもたらす、アルキル、アリール、アルカリル、アラルキル又はフッ素含有アルキル基等が挙げられる。親水性基としてはヒドロキシ基、アルコキシ基又はポリエステル基等が挙げられる。
The surface modifying compound is usually added to the surface modifying compound via the functional group in addition to at least one functional group (hereinafter referred to as a first functional group) capable of participating in chemical bonding with the surface group of the inorganic fine particles. After linking, it has molecular residues that impart new properties to the inorganic particulates. The molecular residue or a part thereof is hydrophobic or hydrophilic, and stabilizes, integrates, or activates the inorganic fine particles, for example.
For example, examples of the hydrophobic molecular residue include an alkyl, aryl, alkaryl, aralkyl, or fluorine-containing alkyl group that causes inactivation or repulsion. Examples of the hydrophilic group include a hydroxy group, an alkoxy group, and a polyester group.

反応性無機微粒子Aが後述のバインダー成分Bと反応できるように表面に導入される反応性官能基aは、当該バインダー成分Bに応じて、適宜選択される。当該反応性官能基aとしては、重合性不飽和基が好適に用いられ、好ましくは光硬化性不飽和基であり、特に好ましくは電離放射線硬化性不飽和基である。その具体例としては、(メタ)アクリロイル基、ビニル基、アリル基等のエチレン性不飽和結合及びエポキシ基等が挙げられる。
上記表面修飾化合物の上記分子残基中に、上記バインダー成分Bと反応できる反応性官能基aが含まれる場合には、上記表面修飾化合物中に含まれる第1の官能基を無機微粒子表面に反応させることによって、上記(i)の反応性無機微粒子Aの表面に上記バインダー成分Bと反応できる反応性官能基aを導入することが可能である。例えば、第1の官能基のほかに、更に重合性不飽和基を有する表面修飾化合物が、好適なものとして挙げられる。
一方で、上記表面修飾化合物の上記分子残基中に、第2の反応性官能基を含有させ、当該第2の反応性官能基を足掛かりにして、上記(i)の反応性無機微粒子Aの表面に上記バインダー成分Bと反応できる反応性官能基aが導入されても良い。例えば、第2の反応性官能基として水酸基及びオキシ基のような水素結合が可能な基(水素結合形成基)を導入し、当該微粒子表面上に導入された水素結合形成基に、更に別の表面修飾化合物の水素結合形成基が反応することにより、上記バインダー成分Bと反応できる反応性官能基aを導入されることが好ましい。すなわち、表面修飾化合物として、水素結合形成基を有する化合物と、重合性不飽和基などの上記バインダー成分Bと反応できる反応性官能基aと水素結合形成基を有する化合物とを併用して用いることが好適な例として挙げられる。水素結合形成基の具体例としては、水酸基、カルボキシル基、エポキシ基、グリシジル基、アミド基、といった官能基、もしくはアミド結合を示すものである。ここで、アミド結合とは、−NHC(O)や>NC(O)−を結合単位に含むものを示す旨である。本発明の表面修飾化合物に用いられる水素結合形成基としては、中でもカルボキシル基、水酸基、アミド基が好ましい。
The reactive functional group a introduced to the surface so that the reactive inorganic fine particles A can react with the binder component B described later is appropriately selected according to the binder component B. As the reactive functional group a, a polymerizable unsaturated group is suitably used, preferably a photocurable unsaturated group, and particularly preferably an ionizing radiation curable unsaturated group. Specific examples thereof include ethylenically unsaturated bonds such as (meth) acryloyl group, vinyl group and allyl group, and epoxy group.
When a reactive functional group a capable of reacting with the binder component B is contained in the molecular residue of the surface modifying compound, the first functional group contained in the surface modifying compound is reacted with the surface of the inorganic fine particles. By doing so, it is possible to introduce the reactive functional group a capable of reacting with the binder component B onto the surface of the reactive inorganic fine particle A of (i). For example, in addition to the first functional group, a surface modification compound further having a polymerizable unsaturated group is preferable.
On the other hand, a second reactive functional group is contained in the molecular residue of the surface modification compound, and the second reactive functional group is used as a foothold for the reactive inorganic fine particles A of (i) above. A reactive functional group a capable of reacting with the binder component B may be introduced on the surface. For example, a group capable of hydrogen bonding (hydrogen bonding group) such as a hydroxyl group and an oxy group is introduced as the second reactive functional group, and another hydrogen bonding group introduced on the surface of the fine particles It is preferable that a reactive functional group a capable of reacting with the binder component B is introduced by the reaction of the hydrogen bond forming group of the surface modifying compound. That is, as the surface modification compound, a compound having a hydrogen bond forming group and a compound having a reactive functional group a capable of reacting with the binder component B such as a polymerizable unsaturated group and a hydrogen bond forming group are used in combination. Is a suitable example. Specific examples of the hydrogen bond-forming group indicate a functional group such as a hydroxyl group, a carboxyl group, an epoxy group, a glycidyl group, an amide group, or an amide bond. Here, the amide bond indicates that the bond unit contains —NHC (O) or> NC (O) —. Among the hydrogen bond forming groups used in the surface modification compound of the present invention, among them, a carboxyl group, a hydroxyl group, and an amide group are preferable.

上記(i)の反応性無機微粒子Aに用いられる上記表面修飾化合物は500以下、より好ましくは400、特に200を超えない分子量を有する。このような低分子量を有するため、無機微粒子表面を急速に占有し、無機微粒子同士の凝集を妨げることが可能であると推定される。
上記(i)の反応性無機微粒子Aに用いられる上記表面修飾化合物は、表面修飾のための反応条件下で好ましくは液体であり、分散媒中で溶解性又は少なくとも乳化可能であるのが好ましい。中でも分散媒中で溶解し、分散媒中で離散した分子又は分子イオンとして一様に分布して存在することが好ましい。
The surface-modifying compound used in the reactive inorganic fine particles A of (i) has a molecular weight of 500 or less, more preferably 400, particularly 200. Since it has such a low molecular weight, it is presumed that the surface of the inorganic fine particles can be rapidly occupied and aggregation of the inorganic fine particles can be prevented.
The surface modifying compound used for the reactive inorganic fine particles A of (i) is preferably a liquid under the reaction conditions for surface modification, and is preferably soluble or at least emulsifiable in a dispersion medium. Among these, it is preferable that the polymer is dissolved in the dispersion medium and uniformly distributed as discrete molecules or molecular ions in the dispersion medium.

飽和又は不飽和カルボン酸としては、1〜24の炭素原子を有しており、例えばギ酸、酢酸、プロピオン酸、酪酸、吉草酸、カプロン酸、アクリル酸、メタクリル酸、クロトン酸、クエン酸、アジピン酸、琥珀酸、グルタル酸、シュウ酸、マレイン酸、フマル酸、イタコン酸及びステアリン酸、並びに対応する酸無水物、塩化物、エステル及びアミド、例えばカプロラクタム等が挙げられる。また、不飽和カルボン酸を用いると、重合性不飽和基を導入することができる。   Saturated or unsaturated carboxylic acids have 1 to 24 carbon atoms, such as formic acid, acetic acid, propionic acid, butyric acid, valeric acid, caproic acid, acrylic acid, methacrylic acid, crotonic acid, citric acid, adipine Examples include acids, succinic acid, glutaric acid, oxalic acid, maleic acid, fumaric acid, itaconic acid and stearic acid, and the corresponding acid anhydrides, chlorides, esters and amides such as caprolactam. Further, when an unsaturated carboxylic acid is used, a polymerizable unsaturated group can be introduced.

好ましいアミンの例は、化学式Q3−nNH(n=0,1又は2)を有するものであり、残基Qは独立して、1〜12、特に1〜6、特別好ましくは1〜4の炭素原子を有するアルキル(例えば、メチル、エチル、n−プロピル、i−プロピル及びブチル)、並びに6〜24の炭素原子を有するアリール、アルカリル又はアラルキル(例えば、フェニル、ナフチル、トリル及びベンジル)を表す。また、好ましいアミンの例としては、ポリアルキレンアミンが挙げられ、具体例は、メチルアミン、ジメチルアミン、トリメチルアミン、エチルアミン、アニリン、N−メチルアニリン、ジフェニルアミン、トリフェニルアミン、トルイジン、エチレンジアミン、ジエチレントリアミンである。 Examples of preferred amines are those having the chemical formula Q 3-n NH n (n = 0, 1 or 2), wherein the residue Q is independently 1-12, in particular 1-6, particularly preferably 1- Alkyl having 4 carbon atoms (eg, methyl, ethyl, n-propyl, i-propyl and butyl) and aryl, alkaryl or aralkyl having 6-24 carbon atoms (eg, phenyl, naphthyl, tolyl and benzyl) Represents. Examples of preferred amines include polyalkyleneamines, and specific examples are methylamine, dimethylamine, trimethylamine, ethylamine, aniline, N-methylaniline, diphenylamine, triphenylamine, toluidine, ethylenediamine, and diethylenetriamine. .

好ましいβ−ジカルボニル化合物は4〜12、特に5〜8の炭素原子を有するものであり、例えば、ジケトン(アセチルアセトンなど)、2,3−ヘキサンジオン、3,5−ヘプタンジオン、アセト酢酸、アセト酢酸−C−C−アルキルエステル(アセト酢酸エチルエステルなど)、ジアセチル及びアセトニルアセトンが挙げられる。
アミノ酸の例としては、β−アラニン、グリシン、バリン、アミノカプロン酸、ロイシン及びイソロイシンが挙げられる。
Preferred β-dicarbonyl compounds are those having 4 to 12, particularly 5 to 8 carbon atoms, such as diketones (such as acetylacetone), 2,3-hexanedione, 3,5-heptanedione, acetoacetic acid, acetoacetate. Examples include acetic acid-C 1 -C 4 -alkyl esters (such as acetoacetic acid ethyl ester), diacetyl and acetonylacetone.
Examples of amino acids include β-alanine, glycine, valine, aminocaproic acid, leucine and isoleucine.

好ましいシランは、少なくとも1つの加水分解性基又はヒドロキシ基と、少なくとも1つの非加水分解性残基を有する加水分解性オルガノシランである。ここで加水分解性基としては、例えば、ハロゲン、アルコキシ基及びアシルオキシ基が挙げられる。非加水分解性残基としては、反応性官能基aを有する及び/又は反応性官能基aを有しない非加水分解性残基が用いられる。また、フッ素で置換されている有機残基を少なくとも部分的に有するシランを使用しても良い。
用いられるシランとしては特に限定されないが、例えば、CH=CHSi(OOCCH、CH=CHSiCl、CH=CHSi(OC、CH=CH−Si(OCOCH、CH=CH−CH−Si(OC、CH=CH−CH−Si(OOCCH、γ−グリシジルオキシプロピルトリメトキシシラン(GPTS)、γ−グリシジルオキシプロピルジメチルクロロシラン、3−アミノプロピルトリメトキシシラン(APTS)、3−アミノプロピルトリエトキシシラン(APTES)、N−(2−アミノエチル)−3−アミノプロピルトリメトキシシラン、N−[N'−(2'−アミノエチル)−2−アミノエチル]−3−アミノプロピルトリメトキシシラン、ヒドロキシメチルトリメトキシシラン、2−[メトキシ(ポリエチレンオキシ)プロピル]トリメトキシシラン、ビス−(ヒドロキシエチル)−3−アミノプロピルトリエトキシシラン、N−ヒドロキシエチル−N−メチルアミノプロピルトリエトキシシラン、3−(メタ)アクリルオキシプロピルトリエトキシシラン及び3−(メタ)アクリルオキシプロピルトリメトキシシラン等を挙げることができる。
Preferred silanes are hydrolyzable organosilanes having at least one hydrolyzable group or hydroxy group and at least one non-hydrolyzable residue. Here, examples of the hydrolyzable group include a halogen, an alkoxy group, and an acyloxy group. As the non-hydrolyzable residue, a non-hydrolyzable residue having a reactive functional group a and / or not having a reactive functional group a is used. Silanes having at least partially organic residues substituted with fluorine may also be used.
As the silane used is not particularly limited, for example, CH 2 = CHSi (OOCCH 3 ) 3, CH 2 = CHSiCl 3, CH 2 = CHSi (OC 2 H 5) 3, CH 2 = CHSi (OC 2 H 4 OCH 3) 3, CH 2 = CH-CH 2 -Si (OC 2 H 5) 3, CH 2 = CH-CH 2 -Si (OOCCH 3) 3, γ- glycidyloxypropyltrimethoxysilane (GPTS), γ-glycidyloxypropyldimethylchlorosilane, 3-aminopropyltrimethoxysilane (APTS), 3-aminopropyltriethoxysilane (APTES), N- (2-aminoethyl) -3-aminopropyltrimethoxysilane, N- [ N '-(2'-aminoethyl) -2-aminoethyl] -3-aminopropyltrimethoxy Sisilane, hydroxymethyltrimethoxysilane, 2- [methoxy (polyethyleneoxy) propyl] trimethoxysilane, bis- (hydroxyethyl) -3-aminopropyltriethoxysilane, N-hydroxyethyl-N-methylaminopropyltriethoxysilane , 3- (meth) acryloxypropyltriethoxysilane, 3- (meth) acryloxypropyltrimethoxysilane, and the like.

官能基を有する金属化合物としては、元素周期表の第1群III〜V及び/又は第2群II〜IVからの金属Mの金属化合物が挙げられる。ジルコニウム及びチタニウムのアルコキシド、M(OR)(M=Ti、Zr)、(式中、OR基の一部はβ−ジカルボニル化合物又はモノカルボン酸などの錯生成剤により置換される。)が挙げられる。重合性不飽和基を有する化合物(メタクリル酸など)が錯生成剤として使用される場合には、重合性不飽和基を導入することができる。 As a metal compound which has a functional group, the metal compound of the metal M from 1st group III-V and / or 2nd group II-IV of an element periodic table is mentioned. Zirconium and titanium alkoxides, M (OR) 4 (M = Ti, Zr), wherein part of the OR group is replaced by a complexing agent such as a β-dicarbonyl compound or a monocarboxylic acid. Can be mentioned. When a compound having a polymerizable unsaturated group (such as methacrylic acid) is used as a complexing agent, a polymerizable unsaturated group can be introduced.

分散媒として、水及び/又は有機溶媒が好適に使用される。特に好ましい分散媒は、蒸留された(純粋な)水である。有機溶媒として、極性及び非極性及び非プロトン性溶媒が好ましい。それらの例として、炭素数1〜6の脂肪族アルコール(特にメタノール、エタノール、n−及びi−プロパノール及びブタノール)等のアルコール、アセトン及びブタノン等のケトン類、酢酸エチルなどのエステル類;ジエチルエーテル、テトラヒドロフラン及びテトラヒドロピランなどのエーテル類;ジメチルアセトアミド、ジメチルホルムアミドなどのアミド類;スルホラン及びジメチルスルホキシドなどのスルホキシド類及びスルホン類;及びペンタン、ヘキサン及びシクロヘキサン等の脂肪族(任意にハロゲン化された)炭化水素類が挙げられる。これらの分散媒は混合物として使用することができる。
分散媒は、蒸留(任意に減圧下)により容易に除去できる沸点を有することが好ましく、沸点が200℃以下、特に150℃以下の溶媒が好ましい。
As the dispersion medium, water and / or an organic solvent is preferably used. A particularly preferred dispersion medium is distilled (pure) water. As the organic solvent, polar, nonpolar and aprotic solvents are preferred. Examples thereof include alcohols such as aliphatic alcohols having 1 to 6 carbon atoms (particularly methanol, ethanol, n- and i-propanol and butanol), ketones such as acetone and butanone, esters such as ethyl acetate; , Ethers such as tetrahydrofuran and tetrahydropyran; amides such as dimethylacetamide and dimethylformamide; sulfoxides and sulfones such as sulfolane and dimethylsulfoxide; and aliphatic (optionally halogenated) such as pentane, hexane and cyclohexane And hydrocarbons. These dispersion media can be used as a mixture.
The dispersion medium preferably has a boiling point that can be easily removed by distillation (optionally under reduced pressure), and a solvent having a boiling point of 200 ° C. or lower, particularly 150 ° C. or lower is preferable.

(i)の反応性無機微粒子Aの調製に際し、分散媒の濃度は、通常40〜90、好ましくは50〜80、特に55〜75重量%である。分散液の残りは、未処理の無機微粒子および上記表面修飾化合物から構成される。ここで、無機微粒子/表面修飾化合物の重量比は、100:1〜4:1とすることが好ましく、更に50:1〜8:1、より更に25:1〜10:1とすることが好ましい。   In the preparation of the reactive inorganic fine particles A of (i), the concentration of the dispersion medium is usually 40 to 90, preferably 50 to 80, particularly 55 to 75% by weight. The rest of the dispersion is composed of untreated inorganic fine particles and the surface modifying compound. Here, the weight ratio of the inorganic fine particles / surface modification compound is preferably 100: 1 to 4: 1, more preferably 50: 1 to 8: 1, and even more preferably 25: 1 to 10: 1. .

(i)の反応性無機微粒子Aの調製は、好ましくは室温(約20℃)〜分散媒の沸点で行われる。特に好ましくは、分散温度は50〜100℃である。分散時間は、特に使用される材料のタイプに依存するが、一般に数分から数時間、例えば1〜24時間である。   The preparation of the reactive inorganic fine particles A in (i) is preferably performed at room temperature (about 20 ° C.) to the boiling point of the dispersion medium. Particularly preferably, the dispersion temperature is 50 to 100 ° C. The dispersion time depends in particular on the type of material used, but is generally from a few minutes to a few hours, for example 1 to 24 hours.

(ii)被覆前の無機微粒子に導入する反応性官能基、下記化学式(1)に示す基、及びシラノール基又は加水分解によってシラノール基を生成する基を含む化合物と、コアとなる無機微粒子としての金属酸化物微粒子とを結合することにより得られる、表面に反応性官能基を有する無機微粒子。
化学式(1)
−Q−C(=Q)−NH−
(化学式(1)中、Qは、NH、O(酸素原子)、またはS(硫黄原子)を示し、QはO又はSを示す。)
上記(ii)の反応性無機微粒子Aを用いる場合には、有機成分量が高まり、分散性、および膜強度がより高まるというメリットがある。
(Ii) a compound containing a reactive functional group to be introduced into inorganic fine particles before coating, a group represented by the following chemical formula (1), and a silanol group or a group that generates a silanol group by hydrolysis; Inorganic fine particles having reactive functional groups on the surface, obtained by bonding with metal oxide fine particles.
Chemical formula (1)
-Q 1 -C (= Q 2) -NH-
(In the chemical formula (1), Q 1 represents NH, O (oxygen atom), or S (sulfur atom), and Q 2 represents O or S.)
When the reactive inorganic fine particles A (ii) are used, there are advantages that the amount of organic components is increased, and dispersibility and film strength are further increased.

まず、被覆前の無機微粒子に導入したい反応性官能基、上記化学式(1)に示す基、及びシラノール基又は加水分解によってシラノール基を生成する基を含む化合物(以下、反応性官能基修飾加水分解性シランという場合がある。)について説明する。
上記反応性官能基修飾加水分解性シランにおいて、当該無機微粒子に導入したい反応性官能基aは、上記バインダー成分Bと反応可能なように適宜選択すれば特に限定されない。上述したような重合性不飽和基を導入するのに適している。
First, a compound containing a reactive functional group to be introduced into inorganic fine particles before coating, a group represented by the above chemical formula (1), and a silanol group or a group that generates a silanol group by hydrolysis (hereinafter, reactive functional group-modified hydrolysis) In some cases, it may be referred to as a functional silane).
In the reactive functional group-modified hydrolyzable silane, the reactive functional group a to be introduced into the inorganic fine particles is not particularly limited as long as it is appropriately selected so as to be able to react with the binder component B. Suitable for introducing polymerizable unsaturated groups as described above.

上記反応性官能基修飾加水分解性シランにおいて、上記化学式(1)に示す基[−Q−C(=Q)−NH−]は、具体的には、[−O−C(=O)−NH−]、[−O−C(=S)−NH−]、[−S−C(=O)−NH−]、[−NH−C(=O)−NH−]、[−NH−C(=S)−NH−]、及び[−S−C(=S)−NH−]の6種である。これらの基は、1種単独で又は2種以上を組合わせて用いることができる。中でも、熱安定性の観点から、[−O−C(=O)−NH−]基と、[−O−C(=S)−NH−]基及び[−S−C(=O)−NH−]基の少なくとも1種を併用することが好ましい。前記化学式(1)に示す基[−Q−C(=Q)−NH−]は、分子間において水素結合による適度の凝集力を発生させ、硬化物にした場合、優れた機械的強度、基材との密着性及び耐熱性等の特性を付与することが可能になると考えられる。 In the reactive functional group-modified hydrolyzable silane, the group [—Q 1 —C (═Q 2 ) —NH—] represented by the chemical formula (1) is specifically [—O—C (═O ) —NH—], [—O—C (═S) —NH—], [—S—C (═O) —NH—], [—NH—C (═O) —NH—], [— NH-C (= S) -NH-] and [-S-C (= S) -NH-]. These groups can be used individually by 1 type or in combination of 2 or more types. Among them, from the viewpoint of thermal stability, [—O—C (═O) —NH—] group, [—O—C (═S) —NH—] group and [—S—C (═O) — It is preferable to use at least one NH-] group in combination. The group [—Q 1 —C (= Q 2 ) —NH—] represented by the chemical formula (1) generates an appropriate cohesive force due to hydrogen bonding between molecules, and has excellent mechanical strength when formed into a cured product. It is considered that properties such as adhesion to the substrate and heat resistance can be imparted.

また、加水分解によってシラノ−ル基を生成する基としては、ケイ素原子上にアルコキシ基、アリールオキシ基、アセトキシ基、アミノ基、ハロゲン原子等を有する基を挙げることができ、アルコキシシリル基又はアリールオキシシリル基が好ましい。シラノール基又は、加水分解によってシラノ−ル基を生成する基は、縮合反応又は加水分解に続いて生じる縮合反応によって、金属酸化物微粒子と結合することができる。   Examples of the group that generates a silanol group by hydrolysis include groups having an alkoxy group, an aryloxy group, an acetoxy group, an amino group, a halogen atom, etc. on the silicon atom. An oxysilyl group is preferred. A silanol group or a group that forms a silanol group by hydrolysis can be combined with the metal oxide fine particles by a condensation reaction or a condensation reaction that occurs following hydrolysis.

上記反応性官能基修飾加水分解性シランの好ましい具体例としては、例えば、下記化学式(2)に示す化合物を挙げることができる。   Preferable specific examples of the reactive functional group-modified hydrolyzable silane include, for example, compounds represented by the following chemical formula (2).

Figure 2009042648
Figure 2009042648

化学式(2)中、Ra、Rは同一でも異なっていてもよいが、水素原子又はCからCのアルキル基若しくはアリール基であり、例えば、メチル、エチル、プロピル、ブチル、オクチル、フェニル、キシリル基等を挙げることができる。ここでmは1、2又は3である。
[(RO) 3‐mSi−]で示される基としては、例えば、トリメトキシシリル基、トリエトキシシリル基、トリフェノキシシリル基、メチルジメトキシシリル基、ジメチルメトキシシリル基等を挙げることができる。このような基のうち、トリメトキシシリル基又はトリエトキシシリル基等が好ましい。
In the chemical formula (2), R a and R b may be the same or different, and are a hydrogen atom or a C 1 to C 8 alkyl group or aryl group, for example, methyl, ethyl, propyl, butyl, octyl, Examples thereof include phenyl and xylyl groups. Here, m is 1, 2 or 3.
Examples of the group represented by [(R a O) m R b 3-m Si—] include a trimethoxysilyl group, a triethoxysilyl group, a triphenoxysilyl group, a methyldimethoxysilyl group, a dimethylmethoxysilyl group, and the like. Can be mentioned. Of these groups, a trimethoxysilyl group or a triethoxysilyl group is preferable.

はCからC12の脂肪族又は芳香族構造を有する2価の有機基であり、鎖状、分岐状又は環状の構造を含んでいてもよい。そのような有機基としては例えば、メチレン、エチレン、プロピレン、ブチレン、ヘキサメチレン、シクロヘキシレン、フェニレン、キシリレン、ドデカメチレン等を挙げることができる。これらのうち好ましい例は、メチレン、プロピレン、シクロヘキシレン、フェニレン等である。
また、Rは2価の有機基であり、通常、分子量14から1万、好ましくは、分子量76から500の2価の有機基の中から選ばれる。例えば、ヘキサメチレン、オクタメチレン、ドデカメチレン等の鎖状ポリアルキレン基;シクロヘキシレン、ノルボルニレン等の脂環式又は多環式の2価の有機基;フェニレン、ナフチレン、ビフェニレン、ポリフェニレン等の2価の芳香族基;及びこれらのアルキル基置換体、アリール基置換体を挙げることができる。また、これら2価の有機基は炭素及び水素原子以外の元素を含む原子団を含んでいてもよく、ポリエーテル結合、ポリエステル結合、ポリアミド結合、ポリカーボネート結合、さらには前記化学式(1)に示す基を含むこともできる。
R c is a divalent organic group having a C 1 to C 12 aliphatic or aromatic structure and may contain a chain, branched or cyclic structure. Examples of such an organic group include methylene, ethylene, propylene, butylene, hexamethylene, cyclohexylene, phenylene, xylylene, and dodecamethylene. Among these, preferred examples are methylene, propylene, cyclohexylene, phenylene and the like.
R d is a divalent organic group and is usually selected from divalent organic groups having a molecular weight of 14 to 10,000, preferably a molecular weight of 76 to 500. For example, chain polyalkylene groups such as hexamethylene, octamethylene, dodecamethylene; alicyclic or polycyclic divalent organic groups such as cyclohexylene and norbornylene; divalent groups such as phenylene, naphthylene, biphenylene and polyphenylene Aromatic group; and these alkyl group-substituted and aryl group-substituted products. In addition, these divalent organic groups may contain an atomic group containing an element other than carbon and hydrogen atoms, and include a polyether bond, a polyester bond, a polyamide bond, a polycarbonate bond, and a group represented by the chemical formula (1). Can also be included.

は(n+1)価の有機基であり、好ましくは鎖状、分岐状又は環状の飽和炭化水素基、不飽和炭化水素基の中から選ばれる。
Y’は反応性官能基を有する1価の有機基を示す。上述のような反応性官能基そのものであっても良い。例えば反応性官能基aを重合性不飽和基から選択する場合、(メタ)アクリロイル(オキシ)基、ビニル(オキシ)基、プロペニル(オキシ)基、ブタジエニル(オキシ)基、スチリル(オキシ)基、エチニル(オキシ)基、シンナモイル(オキシ)基、マレエート基、(メタ)アクリルアミド基等を挙げることができる。また、nは好ましくは1〜20の正の整数であり、さらに好ましくは1〜10、特に好ましくは1〜5である。
R e is an (n + 1) -valent organic group, preferably selected from a chain, branched or cyclic saturated hydrocarbon group and unsaturated hydrocarbon group.
Y ′ represents a monovalent organic group having a reactive functional group. The reactive functional group itself as described above may be used. For example, when the reactive functional group a is selected from a polymerizable unsaturated group, a (meth) acryloyl (oxy) group, a vinyl (oxy) group, a propenyl (oxy) group, a butadienyl (oxy) group, a styryl (oxy) group, Examples include ethynyl (oxy) group, cinnamoyl (oxy) group, maleate group, (meth) acrylamide group and the like. N is preferably a positive integer of 1 to 20, more preferably 1 to 10, particularly preferably 1 to 5.

本発明で用いられる反応性官能基修飾加水分解性シランの合成は、例えば特開平9−100111号公報に記載された方法を用いることができる。すなわち、例えば重合性不飽和基を導入したい場合、(イ)メルカプトアルコキシシランと、ポリイソシアネート化合物と、イソシアネート基と反応可能な活性水素基含有重合性不飽和化合物との付加反応により行うことができる。また、(ロ)分子中にアルコキシシリル基及びイソシアネート基を有する化合物と、活性水素基含有重合性不飽和化合物との直接的反応により行うことができる。さらに、(ハ)分子中に重合性不飽和基及びイソシアネート基を有する化合物と、メルカプトアルコキシシラン又はアミノシランとの付加反応により直接合成することもできる。   For the synthesis of the reactive functional group-modified hydrolyzable silane used in the present invention, for example, a method described in JP-A-9-100111 can be used. That is, for example, when it is desired to introduce a polymerizable unsaturated group, (i) it can be carried out by an addition reaction of a mercaptoalkoxysilane, a polyisocyanate compound, and an active hydrogen group-containing polymerizable unsaturated compound capable of reacting with an isocyanate group. . Further, (b) the reaction can be carried out by a direct reaction between a compound having an alkoxysilyl group and an isocyanate group in the molecule and an active hydrogen group-containing polymerizable unsaturated compound. Furthermore, (c) it can also be directly synthesized by an addition reaction of a compound having a polymerizable unsaturated group and an isocyanate group in the molecule with mercaptoalkoxysilane or aminosilane.

(ii)の反応性無機微粒子Aの製造においては、反応性官能基修飾加水分解性シランを別途加水分解操作を行った後、これと無機微粒子を混合し、加熱、攪拌操作を行う方法、もしくは反応性官能基修飾加水分解性シランの加水分解を無機微粒子の存在下に行う方法、また、他の成分、例えば多価不飽和有機化合物、単価不飽和有機化合物、放射線重合開始剤等の存在下、無機微粒子の表面処理を行う方法を選ぶことができるが、反応性官能基修飾加水分解性シランの加水分解を無機微粒子の存在下行う方法が好ましい。(ii)の反応性無機微粒子Aを製造する際、その温度は、通常20℃以上150℃以下であり、また処理時間は5分〜24時間の範囲である。   (Ii) In the production of the reactive inorganic fine particles A, a method in which a reactive functional group-modified hydrolyzable silane is separately hydrolyzed and then mixed with the inorganic fine particles, followed by heating and stirring, or A method of hydrolyzing a reactive functional group-modified hydrolyzable silane in the presence of inorganic fine particles, and in the presence of other components such as polyunsaturated organic compounds, monounsaturated organic compounds, radiation polymerization initiators, etc. A method of performing surface treatment of inorganic fine particles can be selected, but a method of hydrolyzing a reactive functional group-modified hydrolyzable silane in the presence of inorganic fine particles is preferable. When the reactive inorganic fine particles A of (ii) are produced, the temperature is usually 20 ° C. or higher and 150 ° C. or lower, and the treatment time is in the range of 5 minutes to 24 hours.

加水分解反応を促進するため、触媒として酸、塩もしくは塩基を添加してもよい。酸としては有機酸および不飽和有機酸;塩基としては3級アミンまたは4級アンモニウムヒドロキシドが好適な物として挙げられる。これら酸もしくは塩基触媒の添加量は反応性官能基修飾加水分解性シランに対して0.001〜1.0重量%、好ましくは0.01〜0.1重量%である。   In order to accelerate the hydrolysis reaction, an acid, salt or base may be added as a catalyst. Preferable examples of the acid include organic acids and unsaturated organic acids; examples of the base include tertiary amines or quaternary ammonium hydroxides. The amount of the acid or base catalyst added is 0.001 to 1.0% by weight, preferably 0.01 to 0.1% by weight, based on the reactive functional group-modified hydrolyzable silane.

反応性無機微粒子Aとしては、分散媒を含有しない粉末状の微粒子を用いてもよいが、分散工程を省略でき、生産性が高い点から微粒子を溶剤分散ゾルとしたものを用いることが好ましい。
反応性無機微粒子Aの含有量は全固形分に対し、10〜60重量%であることが好ましく、更に20〜40重量%であることが好ましい。10重量%未満の場合、ハードコート層表面の硬度が不十分となる恐れがあり、60重量%超過の場合、ハードコート層と透明基材フィルムの界面の密着性が不十分となる恐れがある。
As the reactive inorganic fine particles A, powdery fine particles not containing a dispersion medium may be used. However, it is preferable to use a fine particle in a solvent-dispersed sol because the dispersion step can be omitted and the productivity is high.
The content of the reactive inorganic fine particles A is preferably 10 to 60% by weight, more preferably 20 to 40% by weight, based on the total solid content. If it is less than 10% by weight, the hardness of the hard coat layer surface may be insufficient, and if it exceeds 60% by weight, the adhesion at the interface between the hard coat layer and the transparent substrate film may be insufficient. .

[硬化性バインダー系]
本明細書において、硬化性バインダー系の構成成分とは、バインダー成分Bの他に、必要に応じてバインダー成分B以外の硬化性バインダー成分、ポリマー成分、重合開始剤等の硬化後にハードコート層のマトリクス成分となるものを表す。
(バインダー成分B)
本発明に用いられるバインダー成分Bは、前記反応性無機微粒子Aの反応性官能基aと架橋反応性を有する反応性官能基bを有し、当該反応性官能基aと当該反応性官能基bが架橋結合し、網目構造が形成される。また、当該バインダー成分Bは、充分な架橋性を得るために、当該反応性官能基bを1分子あたり3つ以上有することが好ましい。当該反応性官能基bとしては、重合性不飽和基が好適に用いられ、好ましくは光硬化性不飽和基であり、特に好ましくは電離放射線硬化性不飽和基である。その具体例としては、(メタ)アクリロイル基、ビニル基、アリル基等のエチレン性不飽和結合及びエポキシ基等が挙げられる。
[Curable binder system]
In the present specification, the constituent component of the curable binder system refers to the hard coat layer after curing of the curable binder component other than the binder component B, the polymer component, the polymerization initiator, etc., as required, in addition to the binder component B. Represents a matrix component.
(Binder component B)
The binder component B used in the present invention has a reactive functional group b having cross-linking reactivity with the reactive functional group a of the reactive inorganic fine particle A, and the reactive functional group a and the reactive functional group b. Are crosslinked to form a network structure. In addition, the binder component B preferably has three or more reactive functional groups b per molecule in order to obtain sufficient crosslinkability. As the reactive functional group b, a polymerizable unsaturated group is suitably used, preferably a photocurable unsaturated group, and particularly preferably an ionizing radiation curable unsaturated group. Specific examples thereof include ethylenically unsaturated bonds such as (meth) acryloyl group, vinyl group and allyl group, and epoxy group.

バインダー成分Bとしては、硬化性有機樹脂が好ましく、塗膜とした時に光が透過する透光性のものが好ましく、紫外線または電子線で代表される電離放射線により硬化する樹脂である電離放射線硬化性樹脂、その他公知の硬化性樹脂などを要求性能などに応じて適宜採用すればよい。電離放射線硬化性樹脂としては、アクリレート系、オキセタン系、シリコーン系などが挙げられる。   The binder component B is preferably a curable organic resin, preferably a translucent material that transmits light when formed into a coating film, and an ionizing radiation curable resin that is cured by ionizing radiation represented by ultraviolet rays or electron beams. Resins, other known curable resins, and the like may be appropriately employed according to required performance. Examples of the ionizing radiation curable resin include acrylate-based, oxetane-based, and silicone-based resins.

本発明に係るハードコート層において、当該ハードコート層の硬度を向上させる点から、下記化学式(3)で表されるポリアルキレンオキシド鎖含有ポリマー(A)と2つ以上の反応性官能基を有する分子量が10000未満の化合物(B)とを組み合わせて用いることが好ましい。   The hard coat layer according to the present invention has a polyalkylene oxide chain-containing polymer (A) represented by the following chemical formula (3) and two or more reactive functional groups from the viewpoint of improving the hardness of the hard coat layer. It is preferable to use in combination with the compound (B) having a molecular weight of less than 10,000.

Figure 2009042648
(化学式(3)において、Xは直鎖、分枝、または環状の炭化水素鎖が単独または組み合わされてなり、当該炭化水素鎖は置換基を有していても良く、また当該炭化水素鎖間には異種原子が含まれていても良い、前記置換基を除いた炭素数が3〜10の3価以上の有機基である。kは3〜10の整数を表す。L1〜Lはそれぞれ独立に、エーテル結合、エステル結合、及びウレタン結合よりなる群から選択される1種以上を含む2価の基、又は、直接結合である。R〜Rはそれぞれ独立に、炭素数1〜4の直鎖又は分岐の炭化水素基である。n1、n2・・・nkはそれぞれ独立の数である。Y〜Yはそれぞれ独立に、1つ以上の反応性官能基bを有する化合物残基を示す。)
Figure 2009042648
(In the chemical formula (3), X is a linear, branched, or cyclic hydrocarbon chain, either alone or in combination, and the hydrocarbon chain may have a substituent, and between the hydrocarbon chains. Is a trivalent or higher valent organic group having 3 to 10 carbon atoms, excluding the substituent, which may contain a heteroatom, k represents an integer of 3 to 10. L 1 to L k are R 1 to R k are each independently a divalent group containing one or more selected from the group consisting of an ether bond, an ester bond, and a urethane bond, or a direct bond. to 4 of a straight-chain or branched hydrocarbon group .n1, n2 ··· nk is the number of independent .Y 1 to Y k are each independently have one or more reactive functional groups b Compound residues are indicated.)

前記ポリマー(A)、前記化合物(B)、及び前記反応性無機微粒子Aが互いに反応可能であり、当該ポリマー(A)が、当該化合物(B)及び当該反応性無機微粒子Aの両方と架橋結合を形成するため、ハードコートフィルムに充分な耐擦傷性を持たせることができると推定される。   The polymer (A), the compound (B), and the reactive inorganic fine particles A can react with each other, and the polymer (A) is cross-linked with both the compound (B) and the reactive inorganic fine particles A. Therefore, it is presumed that the hard coat film can have sufficient scratch resistance.

〔化学式(3)で表されるポリアルキレンオキシド鎖含有ポリマー(A)〕
前記ポリアルキレンオキシド鎖含有ポリマー(A)は、下記化学式(3)で表され、末端に3つ以上の反応性官能基bを有する分子量が1000以上のポリアルキレンオキシド鎖含有ポリマーである。
[Polyalkylene oxide chain-containing polymer represented by chemical formula (3) (A)]
The polyalkylene oxide chain-containing polymer (A) is represented by the following chemical formula (3), and is a polyalkylene oxide chain-containing polymer having a molecular weight of 1000 or more having three or more reactive functional groups b at the terminals.

Figure 2009042648
(化学式(3)において、Xは直鎖、分枝、または環状の炭化水素鎖が単独または組み合わされてなり、当該炭化水素鎖は置換基を有していても良く、また当該炭化水素鎖間には異種原子が含まれていても良い、前記置換基を除いた炭素数が3〜10の3価以上の有機基である。kは3〜10の整数を表す。L1〜Lはそれぞれ独立に、エーテル結合、エステル結合、及びウレタン結合よりなる群から選択される1種以上を含む2価の基、又は、直接結合である。R〜Rはそれぞれ独立に、炭素数1〜4の直鎖又は分岐の炭化水素基である。n1、n2・・・nkはそれぞれ独立の数である。Y〜Yはそれぞれ独立に、1つ以上の反応性官能基bを有する化合物残基を示す。)
Figure 2009042648
(In the chemical formula (3), X is a linear, branched, or cyclic hydrocarbon chain, either alone or in combination, and the hydrocarbon chain may have a substituent, and between the hydrocarbon chains. Is a trivalent or higher valent organic group having 3 to 10 carbon atoms, excluding the substituent, which may contain a heteroatom, k represents an integer of 3 to 10. L 1 to L k are R 1 to R k are each independently a divalent group containing one or more selected from the group consisting of an ether bond, an ester bond, and a urethane bond, or a direct bond. to 4 of a straight-chain or branched hydrocarbon group .n1, n2 ··· nk is the number of independent .Y 1 to Y k are each independently have one or more reactive functional groups b Compound residues are indicated.)

化学式(3)において、Xは直鎖、分枝、または環状の炭化水素鎖が単独または組み合わされてなり、当該炭化水素鎖は置換基を有していても良く、また当該炭化水素鎖間には異種原子が含まれていても良く、前記置換基を除いた炭素数が3〜10の3価以上の有機基である。化学式(3)で表されるポリアルキレンオキシド鎖含有ポリマー(A)において、Xは、線状側鎖であるポリアルキレンオキシド鎖(O-Rk)nk部分が出ている分岐点をk個有する短い主鎖に該当する。 In the chemical formula (3), X is a linear, branched, or cyclic hydrocarbon chain, which is used alone or in combination, the hydrocarbon chain may have a substituent, and between the hydrocarbon chains. Is a trivalent or higher valent organic group having 3 to 10 carbon atoms excluding the substituent. In the polyalkylene oxide chain-containing polymer (A) represented by the chemical formula (3), X has k branch points from which the polyalkylene oxide chain (O—R k ) nk portion which is a linear side chain appears. Corresponds to the short main chain.

上記炭化水素鎖は、−CH−のような飽和炭化水素又は−CH=CH−のような不飽和炭化水素を含むものである。環状の炭化水素鎖は、脂環式化合物からなるものであっても良いし、芳香族化合物からなるものであっても良い。また、炭化水素鎖間にはO、S等の異種原子が含まれていても良く、炭化水素鎖間にエーテル結合、チオエーテル結合、エステル結合、ウレタン結合等を含んでいても良い。なお、直鎖や環状の炭化水素鎖に対して異種原子を介して分岐している炭化水素鎖は、後述する置換基の炭素数として数えられる。 The hydrocarbon chain includes a saturated hydrocarbon such as —CH 2 — or an unsaturated hydrocarbon such as —CH═CH—. The cyclic hydrocarbon chain may be composed of an alicyclic compound or may be composed of an aromatic compound. Further, different atoms such as O and S may be contained between the hydrocarbon chains, and ether bonds, thioether bonds, ester bonds, urethane bonds, etc. may be contained between the hydrocarbon chains. In addition, the hydrocarbon chain branched via a different atom with respect to a linear or cyclic hydrocarbon chain is counted as the carbon number of the substituent mentioned later.

上記炭化水素鎖に有していても良い置換基としては、具体的にはハロゲン原子、水酸基、カルボキシル基、アミノ基、エポキシ基、イソシアネート基、メルカプト基、シアノ基、シリル基、シラノール基、ニトロ基、アセチル基、アセトキシ基、スルホン基等が挙げられるが特に限定されない。上記炭化水素鎖に有していても良い置換基には、上述のように直鎖や環状の炭化水素鎖に対して異種原子を介して分岐している炭化水素鎖も含まれ、例えば、アルコキシ基(RO−、ここでRは飽和又は不飽和の直鎖、分枝、または環状の炭化水素鎖である。)、アルキルチオエーテル基(RS−、ここでRは飽和又は不飽和の直鎖、分枝、または環状の炭化水素鎖である。)、アルキルエステル基(RCOO−、ここでRは飽和又は不飽和の直鎖、分枝、または環状の炭化水素鎖である。)等が挙げられる。   Specific examples of the substituent that the hydrocarbon chain may have include a halogen atom, a hydroxyl group, a carboxyl group, an amino group, an epoxy group, an isocyanate group, a mercapto group, a cyano group, a silyl group, a silanol group, and a nitro group. Group, acetyl group, acetoxy group, sulfone group and the like are mentioned, but not particularly limited. Substituents that may be present in the hydrocarbon chain include hydrocarbon chains that are branched via a hetero atom with respect to a linear or cyclic hydrocarbon chain as described above. A group (RO-, where R is a saturated or unsaturated linear, branched, or cyclic hydrocarbon chain), an alkylthioether group (RS-, where R is a saturated or unsaturated linear chain, Branched or cyclic hydrocarbon chains), alkyl ester groups (RCOO-, where R is a saturated or unsaturated linear, branched, or cyclic hydrocarbon chain). .

Xは、前記置換基を除いた炭素数が3〜10の3価以上の有機基である。Xの前記置換基を除いた炭素数が3未満であると、線状側鎖であるポリアルキレンオキシド鎖(O-Rk)nk部分を3個以上有することが困難となる。一方、Xの前記置換基を除いた炭素数が10を超えると、柔軟な部分が増え硬化膜の硬度が低下し、好ましくない。上記置換基を除いた炭素数の炭素数は、好ましくは3〜7であり、更に好ましくは3〜5である。 X is a trivalent or higher valent organic group having 3 to 10 carbon atoms excluding the substituent. When the number of carbon atoms excluding the substituent of X is less than 3, it is difficult to have three or more polyalkylene oxide chain (O—R k ) nk moieties which are linear side chains. On the other hand, if the number of carbon atoms excluding the substituent of X exceeds 10, the flexible portion increases and the hardness of the cured film decreases, which is not preferable. The number of carbon atoms excluding the above substituent is preferably 3-7, more preferably 3-5.

Xとしては、上記条件を満たせば特に限定されない。例えば、下記構造を有するものが挙げられる。   X is not particularly limited as long as the above conditions are satisfied. For example, what has the following structure is mentioned.

Figure 2009042648
Figure 2009042648

中でも、好適な構造としては、上記構造(x−1)、(x−2)、(x−3)、(x−7)等が挙げられる。   Among them, preferable structures include the above structures (x-1), (x-2), (x-3), (x-7) and the like.

Xの原料としては、中でも、1,2,3−プロパントリオール(グリセロール)、トリメチロールプロパン、ペンタエリスリトール、ジペンタエリスリトール等、水酸基を分子中に3個以上有する炭素数が3〜10の多価アルコール類や、カルボキシル基を分子中に3個以上有する炭素数が3〜10の多価カルボン酸類や、アミノ基を分子中に3個以上有する炭素数が3〜10の多価アミン酸類等が好適に用いられる。   Among the raw materials for X, among others, 1,2,3-propanetriol (glycerol), trimethylolpropane, pentaerythritol, dipentaerythritol and the like are polyvalent having 3 to 10 carbon atoms having 3 or more hydroxyl groups in the molecule. Alcohols, polyvalent carboxylic acids having 3 to 10 carbon atoms having 3 or more carboxyl groups in the molecule, polyvalent amine acids having 3 to 10 carbon atoms having 3 or more amino groups in the molecule, etc. Preferably used.

化学式(3)において、上記kは、分子中に有するポリアルキレンオキシド鎖(O-Rk)nkの数を表し、3〜10の整数を表す。kが3未満、すなわちポリアルキレンオキシド鎖が2つでは、十分な硬度が得られない。またkが10を超えると、柔軟な部分が増え硬化膜の硬度が低下し好ましくない。上記kは、好ましくは3〜7であり、更に好ましくは3〜5である。 In the chemical formula (3), k represents the number of polyalkylene oxide chains (O—R k ) nk in the molecule and represents an integer of 3 to 10. If k is less than 3, that is, if there are two polyalkylene oxide chains, sufficient hardness cannot be obtained. On the other hand, if k exceeds 10, the number of flexible parts increases and the hardness of the cured film decreases, which is not preferable. The k is preferably 3-7, more preferably 3-5.

化学式(3)において、上記L1〜Lkはそれぞれ独立に、エーテル結合、エステル結合、及びウレタン結合よりなる群から選択される1種以上を含む2価の基、又は、直接結合である。エーテル結合、エステル結合、及びウレタン結合よりなる群から選択される1種以上を含む2価の基とは、エーテル結合(−O−)、エステル結合(−COO−)、ウレタン結合(−NHCOO−)そのものであっても良い。これらの結合は分子鎖が広がりやすく自由度が高いため、他の樹脂成分との相溶性を実現しやすい。 In the chemical formula (3), in the L 1 ~L k are each independently, an ether bond, an ester bond, or a divalent group having at least one selected from the group consisting of urethane bond, or a direct bond. The divalent group containing one or more selected from the group consisting of an ether bond, an ester bond, and a urethane bond is an ether bond (—O—), an ester bond (—COO—), a urethane bond (—NHCOO—). ) Itself. Since these bonds are easy to spread molecular chains and have a high degree of freedom, it is easy to achieve compatibility with other resin components.

エーテル結合、エステル結合、及びウレタン結合よりなる群から選択される1種以上を含む2価の基としては、例えば、−O−R−O−、−O(C=O)−R−O−、−O(C=O)−R−(C=O)O−、−(C=O)O−R−O−、−(C=O)O−R−(C=O)O−、−(C=O)O−R−O(C=O)−、−NHCOO−R−O−、−NHCOO−R−O(C=O)NH−、−O(C=O)NH−R−O−、−O(C=O)NH−R−O(C=O)NH−、−NHCOO−R−O(C=O)NH−、−NHCOO−R−(C=O)O−、−O(C=O)NH−R−(C=O)O−、−NHCOO−R−O(C=O)−、−O(C=O)NH−R−O(C=O)−等が挙げられる。ここでRは、飽和又は不飽和の、直鎖、分枝、または環状の炭化水素鎖を示す。   Examples of the divalent group containing one or more selected from the group consisting of an ether bond, an ester bond, and a urethane bond include —O—R—O— and —O (C═O) —R—O—. -O (C = O) -R- (C = O) O-,-(C = O) O-R-O-,-(C = O) O-R- (C = O) O-, — (C═O) O—R—O (C═O) —, —NHCOO—R—O—, —NHCOO—R—O (C═O) NH—, —O (C═O) NH—R —O—, —O (C═O) NH—R—O (C═O) NH—, —NHCOO—R—O (C═O) NH—, —NHCOO—R— (C═O) O— , —O (C═O) NH—R— (C═O) O—, —NHCOO—R—O (C═O) —, —O (C═O) NH—R—O (C═O) -Etc. are mentioned. Here, R represents a saturated or unsaturated, linear, branched or cyclic hydrocarbon chain.

上記2価の基の具体例としては、例えば、(ポリ)エチレングリコール、(ポリ)プロピレングリコール等のジオールや、フマル酸、マレイン酸、コハク酸等のジカルボン酸、トリレンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート、イソボロンジイソシアネート等のジイソシアネート等の活性水素を除いた残基が挙げられるが、これらに限定されるものではない。   Specific examples of the divalent group include, for example, diols such as (poly) ethylene glycol and (poly) propylene glycol, dicarboxylic acids such as fumaric acid, maleic acid, and succinic acid, tolylene diisocyanate, hexamethylene diisocyanate, Although the residue remove | excluding active hydrogen, such as diisocyanates, such as isoboron diisocyanate, is mentioned, It is not limited to these.

化学式(3)において、(O-Rk)nkは、アルキレンオキシドが繰り返し単位の線状側鎖であるポリアルキレンオキシド鎖である。ここでR〜Rはそれぞれ独立に、炭素数1〜4の直鎖又は分岐の炭化水素基である。アルキレンオキシドとしては、メチレンオキシド、エチレンオキシド、プロピレンオキシド、イソブチレンオキシド等が挙げられるが、炭素数2〜3の直鎖又は分岐の炭化水素基であるエチレンオキシド、プロピレンオキシドが好適に用いられる。 In the chemical formula (3), (O—R k ) nk is a polyalkylene oxide chain in which the alkylene oxide is a linear side chain of a repeating unit. Here, R 1 to R k are each independently a linear or branched hydrocarbon group having 1 to 4 carbon atoms. Examples of the alkylene oxide include methylene oxide, ethylene oxide, propylene oxide, isobutylene oxide, and the like, and ethylene oxide and propylene oxide which are linear or branched hydrocarbon groups having 2 to 3 carbon atoms are preferably used.

アルキレンオキシドR-Oの繰り返し単位数であるn1、n2・・・nkはそれぞれ独立の数である。n1、n2・・・nkは、分子全体として重量平均分子量が1000以上であることを満たせば特に限定されない。n1、n2・・・nkは、それぞれ異なっていても良いが、鎖長がほぼ同様であることがハードコート層を形成した際の硬度を維持しつつクラックを抑制する点から好ましい。従って、n1、n2・・・nkの差はそれぞれ0〜100程度、更に0〜50程度、特に0〜10程度であることが好ましい。
ハードコート層を形成した際の硬度を維持しつつクラックを抑制する点から、n1、n2・・・nkはそれぞれ2〜500の数であることが好ましく、更に2〜300の数であることが好ましい。
N1, n2... Nk, which are the number of repeating units of alkylene oxide R k —O, are independent numbers. n1, n2... nk are not particularly limited as long as the weight average molecular weight as a whole molecule is 1000 or more. n1, n2... nk may be different from each other, but it is preferable that the chain lengths are substantially the same from the viewpoint of suppressing cracks while maintaining the hardness when the hard coat layer is formed. Therefore, the difference between n1, n2,... Nk is preferably about 0 to 100, more preferably about 0 to 50, particularly about 0 to 10.
From the viewpoint of suppressing cracks while maintaining the hardness when the hard coat layer is formed, n1, n2,... Nk are each preferably a number of 2 to 500, and more preferably a number of 2 to 300. preferable.

〜Yはそれぞれ独立に、反応性官能基b、又は、1つ以上の反応性官能基bを有する化合物残基を示す。これにより、当該ポリアルキレンオキシド鎖含有ポリマーの末端に3つ以上の反応性官能基bがもたらされる。
〜Yが反応性官能基bそのものである場合、Y〜Yとしては例えば、(メタ)アクリロイル基等の重合性不飽和基が挙げられる。
Y 1 to Y k each independently represent a reactive functional group b or a compound residue having one or more reactive functional groups b. This results in three or more reactive functional groups b at the ends of the polyalkylene oxide chain-containing polymer.
When Y 1 to Y k are the reactive functional group b itself, examples of Y 1 to Y k include polymerizable unsaturated groups such as a (meth) acryloyl group.

また、Y〜Yが1つ以上の反応性官能基bを有する化合物残基の場合の反応性官能基bとしては、例えば、(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(CH2=CH−)、CH2=CR−(ここでRは炭化水素基)等の重合性不飽和基が挙げられる。後述する化合物(B)や反応性無機微粒子Aと反応可能なように、適宜反応性官能基bを選択すれば、化合物残基としては特に限定されない。Y〜Yが化合物残基の場合、当該Y〜Yが有する反応性官能基bの数は、1つでも良いが、2つ以上であることが更に架橋密度を上げることができ、ハードコート層とした際の硬度の点から好ましい。 Examples of the reactive functional group b in the case where Y 1 to Y k are a compound residue having one or more reactive functional groups b include, for example, a (meth) acryloyl group, a (meth) acryloyloxy group, and a vinyl group. (CH 2 = CH -), CH 2 = CR- ( wherein R represents a hydrocarbon group) include polymerizable unsaturated group such as. If the reactive functional group b is appropriately selected so that it can react with the compound (B) and the reactive inorganic fine particles A described later, the compound residue is not particularly limited. When Y 1 to Y k is a compound residue, the number of reactive functional groups b possessed by Y 1 to Y k may be one, but two or more can further increase the crosslinking density. From the viewpoint of hardness when a hard coat layer is obtained.

〜Yが1つ以上の反応性官能基bを有する化合物残基である場合、当該化合物残基は、少なくとも1つ以上の反応性官能基bと当該反応性官能基bとは別に更に反応性置換基を有する化合物から、当該反応性置換基又は当該反応性置換基の一部(水素等)を除いた残基である。
例えばエチレン性不飽和基を有する化合物残基としては、具体的には例えば、以下の化合物のエチレン性不飽和基以外の反応性置換基又は反応性置換基の一部(水素等)を除いた残基が挙げられる。例えば、(メタ)アクリル酸、ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールトリ(メタ)アクリレートなどが挙げられるがこれらに限定されるものではない。
When Y 1 to Y k are compound residues having one or more reactive functional groups b, the compound residues are separated from at least one or more reactive functional groups b and the reactive functional groups b. Furthermore, it is a residue obtained by removing the reactive substituent or a part of the reactive substituent (such as hydrogen) from the compound having the reactive substituent.
For example, as a compound residue having an ethylenically unsaturated group, specifically, for example, a reactive substituent other than the ethylenically unsaturated group of the following compound or a part of the reactive substituent (such as hydrogen) is removed. Residue. Examples include (meth) acrylic acid, hydroxyethyl (meth) acrylate, hydroxypropyl (meth) acrylate, and pentaerythritol tri (meth) acrylate, but are not limited thereto.

また、本発明に用いられるポリアルキレンオキシド鎖含有ポリマー(A)の分子量は、硬化膜に柔軟性を与え、クラックを防止する点から、1000以上であり、更に好ましくは5000以上、特に好ましくは10000以上である。   The molecular weight of the polyalkylene oxide chain-containing polymer (A) used in the present invention is 1000 or more, more preferably 5000 or more, and particularly preferably 10,000 from the viewpoint of imparting flexibility to the cured film and preventing cracks. That's it.

上記化学式(3)で表されるポリアルキレンオキシド鎖含有ポリマー(A)を含有する市販品としては、例えば、商品名ビームセット371(荒川化学工業製)、商品名ダイヤビームUK−4153(三菱レイヨン製;化学式(3)において、Xが(x−7)、kは3、L〜Lはそれぞれ直接結合、R〜Rはそれぞれエチレンであり、n1、n2、n3の合計が20、Y〜Yはそれぞれアクリロイルオキシ基である。)等が挙げられる。 Commercially available products containing the polyalkylene oxide chain-containing polymer (A) represented by the above chemical formula (3) include, for example, trade name beam set 371 (manufactured by Arakawa Chemical Industries), trade name Diabeam UK-4153 (Mitsubishi Rayon) Manufactured; in chemical formula (3), X is (x-7), k is 3, L 1 to L 3 are direct bonds, R 1 to R 3 are ethylene, and the total of n1, n2, and n3 is 20 Y 1 to Y 3 are each an acryloyloxy group.) And the like.

前記ポリマー(A)の含有量は、後述する前記化合物(B)100重量部に対して5〜100重量部であることが好ましく、10〜50重量部であることが更に好ましい。前記ポリマー(A)の含有量は、後述する前記化合物(B)100重量部に対して5重量部以上であれば、硬化膜に柔軟性と復元性を付与でき、100重量部以下であれば、硬化膜の硬さを維持できる。   The content of the polymer (A) is preferably 5 to 100 parts by weight and more preferably 10 to 50 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the compound (B) described later. If content of the said polymer (A) is 5 weight part or more with respect to 100 weight part of said compound (B) mentioned later, a softness | flexibility and a restoring property can be provided to a cured film, If it is 100 weight part or less The hardness of the cured film can be maintained.

〔2つ以上の反応性官能基bを有する分子量が10000未満の化合物(B)〕
2つ以上の反応性官能基bを有する分子量が10000未満の化合物(B)は、前述の反応性無機微粒子Aと相俟って、樹脂組成物の硬化膜の硬度を向上させ、十分な耐擦傷性を付与する機能を有するものである。なお、上記ポリマー(A)の構造を有するものは、2つ以上の反応性官能基bを有する分子量が10000未満の化合物(B)から除かれる。
本発明において当該化合物(B)は、上記ポリマー(A)と前述の反応性無機微粒子Aとの組み合わせにおいて、互いに反応可能な反応性官能基bを有し、充分な耐擦傷性を有する広範な化合物から適宜選択して用いることができる。当該化合物(B)としては、1種単独で用いても良いが、2種以上を適宜混合して用いても良い。
2つ以上の反応性官能基bを有する分子量が10000未満の化合物(B)は、1分子中に含まれる反応性官能基bが3個以上であることが、硬化膜の架橋密度をあげて、硬度を付与する点から好ましい。ここで化合物(B)が分子量分布を有するオリゴマーの場合、反応性官能基b数は、平均の個数で表される。
また、化合物(B)の分子量は、硬度向上の点から、5000未満であることが好ましい。
[Compound (B) having two or more reactive functional groups b and a molecular weight of less than 10,000]
The compound (B) having two or more reactive functional groups b and having a molecular weight of less than 10,000 improves the hardness of the cured film of the resin composition in combination with the reactive inorganic fine particles A described above, and provides sufficient resistance. It has a function of imparting scratch resistance. In addition, what has the structure of the said polymer (A) is remove | excluded from the compound (B) which has two or more reactive functional groups b and whose molecular weight is less than 10,000.
In the present invention, the compound (B) has a reactive functional group b capable of reacting with each other in a combination of the polymer (A) and the reactive inorganic fine particles A, and has a wide range of scratch resistance. It can be used by appropriately selecting from compounds. As the said compound (B), you may use individually by 1 type, but may mix and use 2 or more types suitably.
In the compound (B) having a molecular weight of less than 10,000 having two or more reactive functional groups b, the number of reactive functional groups b contained in one molecule is three or more, which increases the crosslinking density of the cured film. From the point of imparting hardness, it is preferable. Here, when the compound (B) is an oligomer having a molecular weight distribution, the number of reactive functional groups b is represented by an average number.
Moreover, it is preferable that the molecular weight of a compound (B) is less than 5000 from the point of a hardness improvement.

以下に具体例を挙げるが、本発明に用いられる化合物(B)は、これらに限定されるものではない。
重合性不飽和基を有する具体例として、重合性不飽和基を1分子内に2つ以上有する多官能(メタ)アクリレート系モノマーとしては、例えば、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、エチレングリコールジ(メタ)アクリレート、イソシアヌル酸エチレンオキサイド変性ジ(メタ)アクリレート等の2官能(メタ)アクリレート化合物;トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、及びそのEO、PO、エピクロルヒドリン変性品、ペンタエリスリトールトリ(メタ)アクリレート、グリセロールトリ(メタ)アクリレート、及びそのEO、PO、エピクロルヒドリン変性品、イソシアヌール酸EO変性トリ(メタ)アクリレート(東亞合成製アロニックスM−315等)、トリス(メタ)アクリロイルオキシエチルフォスフェート、フタル酸水素−(2,2,2−トリ−(メタ)アクリロイルオキシメチル)エチル、グリセロールトリ(メタ)アクリレート、及びそのEO、PO、エピクロルヒドリン変性品等の3官能(メタ)アクリレート化合物;ペンタエリスリトールテトラ(メタ)アクリレート、及びそのEO、PO、エピクロルヒドリン変性品、ジトリメチロールプロパンテトラ(メタ)アクリレート等の4官能(メタ)アクリレート化合物;ジペンタエリスリトールペンタ(メタ)アクリレート、及びそのEO、PO、エピクロルヒドリン、脂肪酸、アルキル、ウレタン変性品等の5官能(メタ)アクリレート化合物;ジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレート、及びそのEO、PO、エピクロルヒドリン、脂肪酸、アルキル、ウレタン変性品、ソルビトールヘキサ(メタ)アクリレート、及びそのEO、PO、エピクロルヒドリン、脂肪酸、アルキル、ウレタン変性品等の6官能(メタ)アクリレート化合物が挙げられる。
Specific examples are given below, but the compound (B) used in the present invention is not limited thereto.
As a specific example having a polymerizable unsaturated group, as a polyfunctional (meth) acrylate monomer having two or more polymerizable unsaturated groups in one molecule, for example, 1,6-hexanediol di (meth) acrylate, Bifunctional (meth) acrylate compounds such as neopentyl glycol di (meth) acrylate, ethylene glycol di (meth) acrylate, isocyanuric acid ethylene oxide modified di (meth) acrylate; trimethylolpropane tri (meth) acrylate, and its EO, PO, epichlorohydrin modified product, pentaerythritol tri (meth) acrylate, glycerol tri (meth) acrylate and its EO, PO, epichlorohydrin modified product, isocyanuric acid EO modified tri (meth) acrylate (Aronix M-31 manufactured by Toagosei Co., Ltd.) Etc.), tris (meth) acryloyloxyethyl phosphate, hydrogen phthalate- (2,2,2-tri- (meth) acryloyloxymethyl) ethyl, glycerol tri (meth) acrylate, and its EO, PO, epichlorohydrin modification Trifunctional (meth) acrylate compounds such as products; pentaerythritol tetra (meth) acrylate and its EO, PO, epichlorohydrin modified products, tetrafunctional (meth) acrylate compounds such as ditrimethylolpropane tetra (meth) acrylate; dipentaerythritol Penta (meth) acrylate and pentafunctional (meth) acrylate compounds such as EO, PO, epichlorohydrin, fatty acid, alkyl, urethane modified product thereof; dipentaerythritol hexa (meth) acrylate, and EO, PO, Pikuroruhidorin, fatty acids, alkyl, urethane-modified products, sorbitol hexa (meth) acrylate, and EO, PO, epichlorohydrin, fatty acids, alkyl, hexafunctional (meth) acrylate compound of the urethane modified products are exemplified.

(メタ)アクリレート系オリゴマー(乃至プレポリマー)としては、例えば、グリシジルエーテルと(メタ)アクリル酸若しくはカルボン酸塩基を持つモノマーとの付加反応によって得られるエポキシ(メタ)アクリレート類;ポリオールとポリイソシアネートとの反応物と水酸基を含有する(メタ)アクリレートとの付加反応によって得られるウレタン(メタ)アクリレート類;ポリオールと多塩基酸から成るポリエステルポリオールと、(メタ)アクリル酸とのエステル化によって得られるポリエステルアクリレート類;ポリブタジエン又は水添ポリブタジエン骨格を有する(メタ)アクリル化合物であるポリブタジエン(メタ)アクリレート等が挙げられる。本発明における必須成分が有する反応性官能基bが重合性不飽和基の場合、中でもウレタン(メタ)アクリレートは、硬化膜に硬度と柔軟性を与える点から、好適に用いられる。   Examples of (meth) acrylate oligomers (or prepolymers) include epoxy (meth) acrylates obtained by addition reaction of glycidyl ether and a monomer having (meth) acrylic acid or a carboxylate group; polyols and polyisocyanates; (Meth) acrylates obtained by an addition reaction between a reaction product of (1) and a hydroxyl group-containing (meth) acrylate; polyesters obtained by esterification of a polyester polyol comprising a polyol and a polybasic acid and (meth) acrylic acid Examples of acrylates include polybutadiene (meth) acrylate, which is a (meth) acrylic compound having a polybutadiene or hydrogenated polybutadiene skeleton. When the reactive functional group b which the essential component in the present invention has is a polymerizable unsaturated group, urethane (meth) acrylate is particularly preferably used from the viewpoint of imparting hardness and flexibility to the cured film.

上記エポキシ(メタ)アクリレート類に用いられるグリシジルエーテルとしては、例えば、1,6−ヘキサンジグリシジルエーテル、ポリエチレングリコールグリシジルエーテル、ビスフェノールA型エポキシ樹脂、ナフタレン系エポキシ樹脂、カルドエポキシ樹脂、グリセロールトリグリシジルエーテル、フェノールノボラック型エポキシ樹脂等が挙げられる。
また、上記ウレタン(メタ)アクリレート類に用いられるポリオールとしては、例えば、1,6−ヘキサンジグリシジルエーテル、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、ポリテトラメチレングリコール、ポリカプロラクトンジオール、ポリカーボネートジオール、ポリブタジエンポリオール、ポリエステルジオール等が挙げられる。上記ウレタン(メタ)アクリレート類に用いられるポリイソシアネートとしては、トリレンジイソシアネート、キシリレンジイソシアネート、ジフエニルメタンジイソシアネート、テトラメチルキシレンジイソシアネート、ヘキサメレチンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート、ジシクロヘキシルメタンジイソシアネート等が挙げられる。上記ウレタン(メタ)アクリレート類に用いられる水酸基を含有する(メタ)アクリレートとしては、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、4−ヒドロキシブチル(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトール(メタ)アクリレート、カプロラクトン変性2-ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート等が挙げられる。
また、上記ポリエステルアクリレート類に用いられるポリエステルポリオールを形成するためのポリオールとしては、例えばエチレングリコール、ポリエチレングリコール、プロピレングリコール、ポリ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、トリメチロールプロパン、ペンタエリスリトール等が挙げられ、多塩基酸としては、例えばコハク酸、アジピン酸、セバシン酸、フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸、トリメリット酸、ピロメリット酸等が挙げられる。
Examples of the glycidyl ether used in the epoxy (meth) acrylates include 1,6-hexane diglycidyl ether, polyethylene glycol glycidyl ether, bisphenol A type epoxy resin, naphthalene type epoxy resin, cardo epoxy resin, and glycerol triglycidyl ether. And phenol novolac type epoxy resins.
Examples of the polyol used in the urethane (meth) acrylates include 1,6-hexane diglycidyl ether, polyethylene glycol, polypropylene glycol, polytetramethylene glycol, polycaprolactone diol, polycarbonate diol, polybutadiene polyol, and polyester diol. Etc. Examples of the polyisocyanate used in the urethane (meth) acrylates include tolylene diisocyanate, xylylene diisocyanate, diphenylmethane diisocyanate, tetramethylxylene diisocyanate, hexamelletin diisocyanate, isophorone diisocyanate, dicyclohexylmethane diisocyanate, and the like. Examples of the (meth) acrylate containing a hydroxyl group used in the urethane (meth) acrylates include 2-hydroxyethyl (meth) acrylate, 2-hydroxypropyl (meth) acrylate, 4-hydroxybutyl (meth) acrylate, and pentaerythritol. (Meth) acrylate, caprolactone-modified 2-hydroxyethyl (meth) acrylate and the like.
Examples of the polyol for forming the polyester polyol used in the polyester acrylates include ethylene glycol, polyethylene glycol, propylene glycol, polypropylene glycol, neopentyl glycol, 1,4-butanediol, trimethylolpropane, and pentaerythritol. Examples of the polybasic acid include succinic acid, adipic acid, sebacic acid, phthalic acid, isophthalic acid, terephthalic acid, trimellitic acid, and pyromellitic acid.

また、本発明に用いられる化合物(B)としては、分子量が10000未満である下記化学式(4)で表される重合体も用いることができる。   Moreover, as a compound (B) used for this invention, the polymer represented by following Chemical formula (4) whose molecular weight is less than 10,000 can also be used.

Figure 2009042648
(化学式(4)中、Lは炭素数1〜10の連結基を表し、qは0又は1を表す。Rは水素原子又はメチル基を表す。Aは任意のビニルモノマーの重合単位を表し、単一成分であっても複数の成分で構成されていてもよい。o、pは各重合単位のモル%である。pは0であっても良い。)
Figure 2009042648
(In the chemical formula (4), L represents a linking group having 1 to 10 carbon atoms, q represents 0 or 1, R represents a hydrogen atom or a methyl group, A represents a polymerization unit of any vinyl monomer, It may be composed of a single component or a plurality of components. O and p are mol% of each polymerized unit. P may be 0.)

化学式(4)中のLは炭素数1〜10の連結基を表し、より好ましくは炭素数1〜6の連結基であり、特に好ましくは2〜4の連結基であり、直鎖であっても分岐構造を有していてもよく、環構造を有していてもよく、O、N、Sから選ばれるヘテロ原子を有していても良い。
化学式(4)中の連結基Lの好ましい例としては、*−(CH−O−**,*−(CH−NH−**、*−(CH−O−**、*−(CH−O−**、*−(CH−O−(CH)−O−**、*−CONH−(CH−O−**、*−CHCH(OH)CH−O−**、*−CHCHOCONH(CH−O−**等が挙げられる。ここで、*は、ポリマー主鎖側の連結部位を表し、**は、(メタ)アクリロイル基側の連結部位を表す。
L in the chemical formula (4) represents a linking group having 1 to 10 carbon atoms, more preferably a linking group having 1 to 6 carbon atoms, particularly preferably a linking group having 2 to 4 carbon atoms, May have a branched structure, may have a ring structure, and may have a heteroatom selected from O, N, and S.
Preferable examples of the linking group L in the chemical formula (4) include * — (CH 2 ) 2 —O — **, * — (CH 2 ) 2 —NH — **, * — (CH 2 ) 4 —O. - **, * - (CH 2 ) 6 -O - **, * - (CH 2) 2 -O- (CH) 2 -O - **, * - CONH- (CH 2) 3 -O- * *, * —CH 2 CH (OH) CH 2 —O — **, * —CH 2 CH 2 OCONH (CH 2 ) 3 —O — ** and the like. Here, * represents a connecting site on the polymer main chain side, and ** represents a connecting site on the (meth) acryloyl group side.

化学式(4)中、Rは水素原子またはメチル基を表すが、硬化反応性の観点から、より好ましくは水素原子である。
化学式(4)においてoは100モル%、すなわち単独の重合体であっても良い。また、oが100モル%であっても、oモル%で表された(メタ)アクリロイル基を含有する重合単位が2種以上混合して用いられた共重合体であってもよい。oとpの比は、特に制限はなく、硬度や、溶剤への溶解性、透明性等種々の観点から適宜選択することができる。
In chemical formula (4), R represents a hydrogen atom or a methyl group, and is more preferably a hydrogen atom from the viewpoint of curing reactivity.
In chemical formula (4), o may be 100 mol%, that is, a single polymer. Moreover, even if o is 100 mol%, the copolymer in which 2 or more types of polymerization units containing the (meth) acryloyl group represented by o mol% were used may be used. The ratio of o and p is not particularly limited and can be appropriately selected from various viewpoints such as hardness, solubility in a solvent, and transparency.

化学式(4)中、Aは任意のビニルモノマーの重合単位を表し、特に制限はなく、硬度や、溶剤への溶解性、透明性等種々の観点から適宜選択することができ、目的に応じて単一あるいは複数のビニルモノマーによって構成されていても良い。   In the chemical formula (4), A represents a polymerization unit of any vinyl monomer, and is not particularly limited, and can be appropriately selected from various viewpoints such as hardness, solubility in a solvent, transparency, and the like. You may be comprised by the single or several vinyl monomer.

例えば、メチルビニルエーテル、エチルビニルエーテル、t−ブチルビニルエーテル、シクロへキシルビニルエーテル、イソプロピルビニルエーテル、ヒドロキシエチルビニルエーテル、ヒドロキシブチルビニルエーテル、グリシジルビニルエーテル、アリルビニルエーテル等のビニルエーテル類、酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、酪酸ビニル等のビニルエステル類、メチル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレート、ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、グリシジルメタアクリレート、アリル(メタ)アクリレート、(メタ)アクリロイルオキシプロピルトリメトキシシラン等の(メタ)アクリレート類、スチレン、p−ヒドロキシメチルスチレン等のスチレン誘導体、クロトン酸、マレイン酸、イタコン酸等の不飽和カルボン酸およびその誘導体等を挙げることができる。   For example, vinyl ethers such as methyl vinyl ether, ethyl vinyl ether, t-butyl vinyl ether, cyclohexyl vinyl ether, isopropyl vinyl ether, hydroxyethyl vinyl ether, hydroxybutyl vinyl ether, glycidyl vinyl ether, allyl vinyl ether, vinyl acetate, vinyl propionate, vinyl butyrate, etc. (Meth) acrylates such as vinyl esters, methyl (meth) acrylate, ethyl (meth) acrylate, hydroxyethyl (meth) acrylate, glycidyl methacrylate, allyl (meth) acrylate, (meth) acryloyloxypropyltrimethoxysilane, Styrene derivatives such as styrene and p-hydroxymethyl styrene, and unsaturated hydrocarbons such as crotonic acid, maleic acid and itaconic acid. Mention may be made of carbon acids and derivatives thereof.

また、重量平均分子量が10000未満である、末端や側鎖にエチレン性不飽和結合を有する反応性オリゴマーも用いることができる。当該反応性オリゴマーとしては、骨格成分がポリ(メタ)アクリル酸メチル、ポリスチレン、ポリ(メタ)アクリル酸ブチル、ポリ(アクリロニトリル/スチレン)、ポリ((メタ)アクリル酸2−ヒドロキシメチル/(メタ)アクリル酸メチル)、ポリ((メタ)アクリル酸2−ヒドロキシメチル/(メタ)アクリル酸ブチル)、及び、これらの樹脂とシリコーン樹脂との共重合体等が挙げられる。   Moreover, the reactive oligomer which has an ethylenically unsaturated bond in the terminal and side chain whose weight average molecular weight is less than 10,000 can also be used. As the reactive oligomer, the skeleton component is poly (meth) acrylate methyl, polystyrene, poly (meth) butyl acrylate, poly (acrylonitrile / styrene), poly ((meth) acrylate 2-hydroxymethyl / (meth) Methyl acrylate), poly (2-hydroxymethyl (meth) acrylate / butyl (meth) acrylate), and copolymers of these resins and silicone resins.

以上の化合物については市販品を用いることができる。重量平均分子量が10000未満であり、且つ、2以上の重合性不飽和基を有するウレタンアクリレートとしては、共栄社化学(株)製 商品名AH−600、AT−600、UA−306H、UA−306T、UA−306I等;日本合成化学工業(株)製 商品名UV−1700B、UV−3000B、UV−3200B、UV−6300B、UV−6330B、UV−7000B等;荒川化学工業製 商品名ビームセット500シリーズ(502H、504H、550B等);新中村化学工業製 商品名U−6HA、U−15HA、UA−32P、U−324A等;東亞合成製 商品名M−9050等が挙げられる。中でも、本発明の前記ポリマー(A)との組み合わせにおいて好適に用いられるウレタン(メタ)アクリレートとしては、イソホロンジイソシアネートの単量体又は多量体とペンタエリスリトール多官能アクリレートとジペンタエリスリトール多官能アクリレートとを反応して得られるウレタン(メタ)アクリレートが挙げられる。当該ウレタン(メタ)アクリレートの市販品としては、例えば、商品名UV−1700B(日本合成化学工業(株)製)が挙げられる。   Commercially available products can be used for the above compounds. As urethane acrylate having a weight average molecular weight of less than 10,000 and having two or more polymerizable unsaturated groups, Kyoeisha Chemical Co., Ltd. trade names AH-600, AT-600, UA-306H, UA-306T, UA-306I, etc .; manufactured by Nippon Synthetic Chemical Industry Co., Ltd. Trade names UV-1700B, UV-3000B, UV-3200B, UV-6300B, UV-6330B, UV-7000B, etc .; (502H, 504H, 550B etc.); Shin-Nakamura Chemical Co., Ltd. trade name U-6HA, U-15HA, UA-32P, U-324A etc .; Toagosei trade name M-9050 etc. are mentioned. Among them, as urethane (meth) acrylate suitably used in combination with the polymer (A) of the present invention, isophorone diisocyanate monomer or multimer, pentaerythritol polyfunctional acrylate, dipentaerythritol polyfunctional acrylate The urethane (meth) acrylate obtained by reaction is mentioned. As a commercial item of the said urethane (meth) acrylate, brand name UV-1700B (made by Nippon Synthetic Chemical Industry Co., Ltd.) is mentioned, for example.

また、重量平均分子量が10000未満であり、且つ、2以上の重合性不飽和基を有するエポキシアクリレートとしては、昭和高分子製 商品名SPシリーズ(SP−4060、1450等)、VRシリーズ(VR−60、1950;VR−90、1100等)等;日本合成化学工業(株)製 商品名UV−9100B、UV−9170B等;新中村化学工業製 商品名EA−6320/PGMAc、EA−6340/PGMAc等が挙げられる。   Moreover, as an epoxy acrylate having a weight average molecular weight of less than 10,000 and having two or more polymerizable unsaturated groups, trade name SP series (SP-4060, 1450, etc.), VR series (VR- 60, 1950; VR-90, 1100, etc.); manufactured by Nippon Synthetic Chemical Industry Co., Ltd., trade names UV-9100B, UV-9170B, etc .; manufactured by Shin-Nakamura Chemical Co., Ltd., trade names EA-6320 / PGMAc, EA-6340 / PGMAc Etc.

また、重量平均分子量が10000未満であり、且つ、2以上の重合性不飽和基を有する反応性オリゴマーとしては、東亞合成製 商品名マクロモノマーシリーズ AA−6、AS−6、AB−6、AA−714SK等が挙げられる。   Moreover, as a reactive oligomer having a weight average molecular weight of less than 10,000 and having two or more polymerizable unsaturated groups, Toagosei Co., Ltd. trade name Macromonomer Series AA-6, AS-6, AB-6, AA -714SK etc. are mentioned.

(重合開始剤)
本発明においては、上記ラジカル重合性官能基やカチオン重合性官能基の開始又は促進させるために、必要に応じてラジカル重合開始剤、カチオン重合開始剤、ラジカル及びカチオン重合開始剤等を適宜選択して用いても良い。これらの重合開始剤は、光照射及び/又は加熱により分解されて、ラジカルもしくはカチオンを発生してラジカル重合とカチオン重合を進行させるものである。
(Polymerization initiator)
In the present invention, in order to initiate or promote the radical polymerizable functional group or the cationic polymerizable functional group, a radical polymerization initiator, a cationic polymerization initiator, a radical and a cationic polymerization initiator are appropriately selected as necessary. May be used. These polymerization initiators are decomposed by light irradiation and / or heating to generate radicals or cations to advance radical polymerization and cationic polymerization.

ラジカル重合開始剤は、光照射及び/又は加熱によりラジカル重合を開始させる物質を放出することが可能であれば良い。例えば、光ラジカル重合開始剤としては、イミダゾール誘導体、ビスイミダゾール誘導体、N−アリールグリシン誘導体、有機アジド化合物、チタノセン類、アルミナート錯体、有機過酸化物、N−アルコキシピリジニウム塩、チオキサントン誘導体等が挙げられ、更に具体的には、1,3−ジ(tert−ブチルジオキシカルボニル)ベンゾフェノン、3,3',4,4'−テトラキス(tert−ブチルジオキシカルボニル)ベンゾフェノン、3−フェニル−5−イソオキサゾロン、2−メルカプトベンズイミダゾール、ビス(2,4,5−トリフェニル)イミダゾール、2,2−ジメトキシ−1,2−ジフェニルエタン−1−オン(商品名イルガキュア651、チバ・スペシャルティ・ケミカルズ(株)製)、1−ヒドロキシ−シクロヘキシル−フェニル−ケトン(商品名イルガキュア184、チバ・スペシャルティ・ケミカルズ(株)製)、2−ベンジル−2−ジメチルアミノ−1−(4−モルフォリノフェニル)−ブタン−1−オン(商品名イルガキュア369、チバ・スペシャルティ・ケミカルズ(株)製)、ビス(η5−2,4−シクロペンタジエン−1−イル)−ビス(2,6−ジフルオロ−3−(1H−ピロール−1−イル)−フェニル)チタニウム)(商品名イルガキュア784、チバ・スペシャルティ・ケミカルズ(株)製)等が挙げられるが、これらに限定されるものではない。   Any radical polymerization initiator may be used as long as it can release a substance that initiates radical polymerization by light irradiation and / or heating. For example, examples of the photo radical polymerization initiator include imidazole derivatives, bisimidazole derivatives, N-aryl glycine derivatives, organic azide compounds, titanocenes, aluminate complexes, organic peroxides, N-alkoxypyridinium salts, thioxanthone derivatives, and the like. More specifically, 1,3-di (tert-butyldioxycarbonyl) benzophenone, 3,3 ′, 4,4′-tetrakis (tert-butyldioxycarbonyl) benzophenone, 3-phenyl-5- Isoxazolone, 2-mercaptobenzimidazole, bis (2,4,5-triphenyl) imidazole, 2,2-dimethoxy-1,2-diphenylethane-1-one (trade names: Irgacure 651, Ciba Specialty Chemicals ( 1-hydroxy-cyclohexyl) Ru-phenyl-ketone (trade name Irgacure 184, manufactured by Ciba Specialty Chemicals), 2-benzyl-2-dimethylamino-1- (4-morpholinophenyl) -butan-1-one (trade name Irgacure) 369, manufactured by Ciba Specialty Chemicals), bis (η5-2,4-cyclopentadien-1-yl) -bis (2,6-difluoro-3- (1H-pyrrol-1-yl) -phenyl ) Titanium) (trade name: Irgacure 784, manufactured by Ciba Specialty Chemicals Co., Ltd.), etc., but is not limited thereto.

また、カチオン重合開始剤は、光照射及び/又は加熱によりカチオン重合を開始させる物質を放出することが可能であれば良い。カチオン重合開始剤としては、スルホン酸エステル、イミドスルホネート、ジアルキル−4−ヒドロキシスルホニウム塩、アリールスルホン酸−p−ニトロベンジルエステル、シラノール−アルミニウム錯体、(η6-ベンゼン)(η5-シクロペンタジエニル)鉄(II)等が例示され、さらに具体的には、ベンゾイントシレート、2,5−ジニトロベンジルトシレート、N−トシフタル酸イミド等が挙げられるが、これらに限定されるものではない。   Moreover, the cationic polymerization initiator should just be able to discharge | release the substance which starts cationic polymerization by light irradiation and / or a heating. As cationic polymerization initiators, sulfonic acid esters, imide sulfonates, dialkyl-4-hydroxysulfonium salts, arylsulfonic acid-p-nitrobenzyl esters, silanol-aluminum complexes, (η6-benzene) (η5-cyclopentadienyl) Iron (II) and the like are exemplified, and more specifically, benzoin tosylate, 2,5-dinitrobenzyl tosylate, N-tosicphthalimide and the like are exemplified, but not limited thereto.

ラジカル重合開始剤としても、カチオン重合開始剤としても用いられるものとしては、芳香族ヨードニウム塩、芳香族スルホニウム塩、芳香族ジアゾニウム塩、芳香族ホスホニウム塩、トリアジン化合物、鉄アレーン錯体等が例示され、更に具体的には、ジフェニルヨードニウム、ジトリルヨードニウム、ビス(p−tert−ブチルフェニル)ヨードニウム、ビス(p−クロロフェニル)ヨードニウム等のヨードニウムのクロリド、ブロミド、ホウフッ化塩、ヘキサフルオロホスフェート塩、ヘキサフルオロアンチモネート塩等のヨードニウム塩、トリフェニルスルホニウム、4−tert−ブチルトリフェニルスルホニウム、トリス(4−メチルフェニル)スルホニウム等のスルホニウムのクロリド、ブロミド、ホウフッ化塩、ヘキサフルオロホスフェート塩、ヘキサフルオロアンチモネート塩等のスルホニウム塩、2,4,6−トリス(トリクロロメチル)−1,3,5−トリアジン、2−フェニル−4,6−ビス(トリクロロメチル)−1,3,5−トリアジン、2−メチル−4,6−ビス(トリクロロメチル)−1,3,5−トリアジン等の2,4,6−置換−1,3,5トリアジン化合物等が挙げられるが、これらに限定されるものではない。   Examples of radical polymerization initiators that can be used as cationic polymerization initiators include aromatic iodonium salts, aromatic sulfonium salts, aromatic diazonium salts, aromatic phosphonium salts, triazine compounds, iron arene complexes, and the like. More specifically, iodonium chloride such as diphenyliodonium, ditolyliodonium, bis (p-tert-butylphenyl) iodonium, bis (p-chlorophenyl) iodonium, bromide, borofluoride, hexafluorophosphate salt, hexafluoro Iodonium salts such as antimonate salts, chlorides of sulfonium such as triphenylsulfonium, 4-tert-butyltriphenylsulfonium, tris (4-methylphenyl) sulfonium, bromides, borofluorides, hexaf Sulfonium salts such as orophosphate salts and hexafluoroantimonate salts, 2,4,6-tris (trichloromethyl) -1,3,5-triazine, 2-phenyl-4,6-bis (trichloromethyl) -1, 2,4,6-substituted-1,3,5 triazine compounds such as 3,5-triazine, 2-methyl-4,6-bis (trichloromethyl) -1,3,5-triazine, etc. It is not limited to these.

[その他の成分]
本発明に係るハードコート層には、上記必須成分のほかに、更に帯電防止剤、防眩剤を適宜添加することもできる。更に、反応性又は非反応性レベリング剤、各種増感剤等の各種添加剤が混合されていても良い。帯電防止剤及び/又は防眩剤を含む場合には、本発明に係るハードコート層に、更に帯電防止性及び/又は防眩性を付与できる。
[Other ingredients]
In addition to the above essential components, an antistatic agent and an antiglare agent can be appropriately added to the hard coat layer according to the present invention. Furthermore, various additives, such as a reactive or non-reactive leveling agent and various sensitizers, may be mixed. When an antistatic agent and / or an antiglare agent are included, antistatic properties and / or antiglare properties can be further imparted to the hard coat layer according to the present invention.

以下、本発明のハードコートフィルムの製造方法について説明する。
(ハードコート層用硬化性樹脂組成物の調製)
本発明に係るハードコート層用硬化性樹脂組成物は、通常、溶剤に上記各成分を一般的な調製法に従って、混合し分散処理することにより調製される。混合分散には、ペイントシェーカー又はビーズミル等を用いることができる。
Hereinafter, the manufacturing method of the hard coat film of this invention is demonstrated.
(Preparation of curable resin composition for hard coat layer)
The curable resin composition for a hard coat layer according to the present invention is usually prepared by mixing and dispersing the above components in a solvent according to a general preparation method. A paint shaker or a bead mill can be used for mixing and dispersing.

(溶剤)
溶剤の具体例としては、メタノール、エタノール、イソプロピルアルコール、ブタノール、イソブチルアルコール、メチルグリコール、メチルグリコールアセテート、メチルセロソルブ、エチルセロソルブ、ブチルセロソルブ等のアルコール類;アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノン、ジアセトンアルコール等のケトン類;蟻酸メチル、酢酸メチル、酢酸エチル、乳酸エチル、酢酸ブチル等のエステル類;ニトロメタン、N―メチルピロリドン、N,N−ジメチルホルムアミド等の含窒素化合物;ジイソプロピルエーテル、テトラヒドロフラン、ジオキサン、ジオキソラン等のエーテル類;塩化メチレン、クロロホルム、トリクロロエタン、テトラクロルエタン等のハロゲン化炭化水素;ジメチルスルホキシド、炭酸プロピレン等のその他の物;またはこれらの混合物が挙げられる。より好ましい溶剤としては、酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸ブチル、メチルエチルケトン等が挙げられる。
(solvent)
Specific examples of the solvent include alcohols such as methanol, ethanol, isopropyl alcohol, butanol, isobutyl alcohol, methyl glycol, methyl glycol acetate, methyl cellosolve, ethyl cellosolve, butyl cellosolve; acetone, methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone, cyclohexanone, diacetone Ketones such as alcohol; esters such as methyl formate, methyl acetate, ethyl acetate, ethyl lactate and butyl acetate; nitrogen-containing compounds such as nitromethane, N-methylpyrrolidone and N, N-dimethylformamide; diisopropyl ether, tetrahydrofuran and dioxane Ethers such as dioxolane; halogenated hydrocarbons such as methylene chloride, chloroform, trichloroethane, and tetrachloroethane; Kishido, other objects, such as propylene carbonate; or mixtures thereof. More preferred solvents include methyl acetate, ethyl acetate, butyl acetate, methyl ethyl ketone and the like.

(ハードコート層の形成)
上記のハードコート層用硬化性樹脂組成物を透明基材フィルム上に塗布、乾燥する。
塗布方法は、透明基材フィルム表面に当該硬化性樹脂組成物を均一に塗布することができる方法であれば特に限定されるものではなく、スピンコート法、ディップ法、スプレー法、スライドコート法、バーコート法、ロールコーター法、メニスカスコーター法、フレキソ印刷法、スクリーン印刷法、ピードコーター法等の各種方法を用いることができる。
また、透明基材フィルム上への塗工量としては、得られるハードコートフィルムが要求される性能により異なるものであるが、乾燥後の塗工量が1g/m〜30g/mの範囲内、特に5g/m〜25g/mの範囲内であることが好ましい。
(Formation of hard coat layer)
The curable resin composition for a hard coat layer is applied onto a transparent substrate film and dried.
The application method is not particularly limited as long as it is a method that can uniformly apply the curable resin composition to the surface of the transparent substrate film, and includes a spin coating method, a dip method, a spray method, a slide coating method, Various methods such as a bar coat method, a roll coater method, a meniscus coater method, a flexographic printing method, a screen printing method, and a speed coater method can be used.
The coating amount on the transparent substrate film varies depending on the performance required for the obtained hard coat film, but the coating amount after drying ranges from 1 g / m 2 to 30 g / m 2 . among them, particularly preferably in the range of 5g / m 2 ~25g / m 2 .

乾燥方法としては、例えば、減圧乾燥又は加熱乾燥、更にはこれらの乾燥を組み合わせる方法等が挙げられる。例えば、溶媒としてケトン系溶剤を用いる場合は、通常室温〜80℃、好ましくは40℃〜60℃の範囲内の温度で、20秒〜3分、好ましくは30秒〜1分程度の時間で乾燥工程が行われる。
なお、上記ハードコート層用硬化性樹脂組成物中に均一に分散した反応性無機微粒子Aは、上記乾燥工程において、透明基材フィルム側の界面近傍に偏在する。
Examples of the drying method include reduced-pressure drying or heat drying, and a method combining these drying methods. For example, when a ketone solvent is used as the solvent, it is usually dried at a temperature in the range of room temperature to 80 ° C., preferably 40 ° C. to 60 ° C., for 20 seconds to 3 minutes, preferably 30 seconds to 1 minute. A process is performed.
In addition, the reactive inorganic fine particles A uniformly dispersed in the curable resin composition for hard coat layer are unevenly distributed in the vicinity of the interface on the transparent substrate film side in the drying step.

次に、上記ハードコート層用硬化性樹脂組成物を塗布、乾燥させた塗膜に対し、当該硬化性樹脂組成物に含まれる反応性官能基に応じて、光照射及び/又は加熱して塗膜を硬化させることにより、当該硬化性樹脂組成物の構成成分中に含まれる、前記反応性無機微粒子Aの反応性官能基aと前記バインダー成分Bの反応性官能基bが架橋結合し、当該硬化性樹脂組成物の硬化物からなるハードコート層が形成され、本発明のハードコートフィルムが得られる。
光照射には、主に、紫外線、可視光、電子線、電離放射線等が使用される。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を使用する。エネルギー線源の照射量は、紫外線波長365nmでの積算露光量として、50〜5000mJ/cm程度である。
加熱する場合は、通常40℃〜120℃の温度にて処理する。また、室温(25℃)で24時間以上放置することにより反応を行っても良い。
Next, the coating film obtained by applying and drying the curable resin composition for a hard coat layer is applied by light irradiation and / or heating depending on the reactive functional group contained in the curable resin composition. By curing the film, the reactive functional group a of the reactive inorganic fine particle A and the reactive functional group b of the binder component B contained in the constituent components of the curable resin composition are cross-linked, A hard coat layer made of a cured product of the curable resin composition is formed, and the hard coat film of the present invention is obtained.
For light irradiation, ultraviolet rays, visible light, electron beams, ionizing radiation, etc. are mainly used. In the case of ultraviolet curing, ultraviolet rays or the like emitted from light such as an ultrahigh pressure mercury lamp, a high pressure mercury lamp, a low pressure mercury lamp, a carbon arc, a xenon arc, or a metal halide lamp are used. The irradiation amount of the energy ray source is about 50 to 5000 mJ / cm 2 as an integrated exposure amount at an ultraviolet wavelength of 365 nm.
When heating, it processes at the temperature of 40 to 120 degreeC normally. Moreover, you may react by leaving it to stand for 24 hours or more at room temperature (25 degreeC).

<その他の層>
本発明によるハードコートフィルムは、上記したように透明基材フィルム、ハードコート層により基本的には構成されてなる。しかしながら、ハードコートフィルムとしての機能または用途を加味して、本発明に係るハードコート層の他に、更に下記のような一又は二以上の層を含有していてもよい。また更に、中屈折率層や高屈折率層を含んで形成しても良い。
<Other layers>
The hard coat film according to the present invention is basically constituted by the transparent base film and the hard coat layer as described above. However, in consideration of the function or use as a hard coat film, in addition to the hard coat layer according to the present invention, one or more layers as described below may be further contained. Furthermore, you may form including a middle refractive index layer and a high refractive index layer.

(1)帯電防止層
帯電防止層は、帯電防止剤と樹脂とを含んでなるものである。帯電防止層の厚さは、30nm〜1μm程度であることが好ましい。
(1) Antistatic layer The antistatic layer comprises an antistatic agent and a resin. The thickness of the antistatic layer is preferably about 30 nm to 1 μm.

帯電防止剤の具体例としては、第4級アンモニウム塩、ピリジニウム塩、第1〜第3アミノ基等のカチオン性基を有する各種のカチオン性化合物、スルホン酸塩基、硫酸エステル塩基、リン酸エステル塩基、ホスホン酸塩基などのアニオン性基を有するアニオン性化合物、アミノ酸系、アミノ硫酸エステル系などの両性化合物、アミノアルコール系、グリセリン系、ポリエチレングリコール系などのノニオン性化合物、スズ及びチタンのアルコキシドのような有機金属化合物及びそれらのアセチルアセトナート塩のような金属キレート化合物等が挙げられ、さらに上記に列記した化合物を高分子量化した化合物が挙げられる。また、第3級アミノ基、第4級アンモニウム基、または金属キレート部を有し、且つ、電離放射線により重合可能なモノマーまたはオリゴマー、或いは電離放射線により重合可能な重合可能な官能基を有する且つ、カップリング剤のような有機金属化合物等の重合性化合物もまた帯電防止剤として使用できる。   Specific examples of the antistatic agent include quaternary ammonium salts, pyridinium salts, various cationic compounds having cationic groups such as primary to tertiary amino groups, sulfonate groups, sulfate ester bases, and phosphate ester bases. , Anionic compounds having an anionic group such as phosphonate group, amphoteric compounds such as amino acid series and aminosulfate ester series, nonionic compounds such as amino alcohol series, glycerin series and polyethylene glycol series, and alkoxides of tin and titanium And metal chelate compounds such as acetylacetonate salts thereof, and compounds obtained by increasing the molecular weight of the compounds listed above. Further, it has a tertiary amino group, a quaternary ammonium group, or a metal chelate portion, and has a monomer or oligomer that can be polymerized by ionizing radiation, or a polymerizable functional group that can be polymerized by ionizing radiation, and Polymerizable compounds such as organometallic compounds such as coupling agents can also be used as antistatic agents.

また、前記帯電防止剤の他の例としては、導電性微粒子が挙げられる。当該導電性微粒子の具体例としては、金属酸化物からなるものを挙げることができる。そのような金属酸化物としては、ZnO(屈折率1.90、以下、カッコ内の数値は屈折率を表す。)、CeO(1.95)、Sb(1.71)、SnO(1.997)、ITOと略して呼ばれることの多い酸化インジウム錫(1.95)、In(2.00)、Al(1.63)、アンチモンドープ酸化錫(略称;ATO、2.0)、アルミニウムドープ酸化亜鉛(略称;AZO、2.0)等を挙げることができる。前記導電性微粒子の平均粒子径は、0.1nm〜0.1μmであることが好ましい。かかる範囲内であることにより、前記導電性微粒子をバインダーに分散した際、ヘイズがほとんどなく、全光線透過率が良好な高透明な膜を形成可能な組成物が得られる。 Moreover, electroconductive fine particles are mentioned as another example of the said antistatic agent. Specific examples of the conductive fine particles include those made of a metal oxide. Examples of such metal oxides include ZnO (refractive index 1.90, the numerical value in parentheses below represents the refractive index), CeO 2 (1.95), Sb 2 O 2 (1.71), SnO. 2 (1.997), indium tin oxide (1.95) often referred to as ITO, In 2 O 3 (2.00), Al 2 O 3 (1.63), antimony-doped tin oxide (abbreviation) ATO, 2.0), aluminum-doped zinc oxide (abbreviation: AZO, 2.0), and the like. The conductive fine particles preferably have an average particle size of 0.1 nm to 0.1 μm. By being within such a range, when the conductive fine particles are dispersed in a binder, a composition capable of forming a highly transparent film having almost no haze and good total light transmittance can be obtained.

帯電防止層に含まれる樹脂の具体例としては、熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂、もしくは光硬化性樹脂もしくは光硬化性化合物(有機反応性ケイ素化合物を含む)を使用することができる。樹脂としては、熱可塑性の樹脂も使用できるが、熱硬化性樹脂を使用することがより好ましく、より好ましくは、光硬化性樹脂または光硬化性化合物を含む光硬化性組成物である。
光硬化性組成物としては、分子中に重合性不飽和基または、エポキシ基を有するプレポリマー、オリゴマー、及び/又はモノマーを適宜に混合したものである。
光硬化性組成物中のプレポリマー、オリゴマー、及びモノマーの例としては、前記ハードコート層で挙げたのと同様のものを用いることができる。
As specific examples of the resin contained in the antistatic layer, a thermoplastic resin, a thermosetting resin, a photocurable resin, or a photocurable compound (including an organic reactive silicon compound) can be used. As the resin, a thermoplastic resin can also be used, but it is more preferable to use a thermosetting resin, and more preferably a photocurable composition containing a photocurable resin or a photocurable compound.
As a photocurable composition, the prepolymer, oligomer, and / or monomer which have a polymerizable unsaturated group or an epoxy group in a molecule | numerator are mixed suitably.
Examples of the prepolymer, oligomer, and monomer in the photocurable composition may be the same as those mentioned for the hard coat layer.

通常、光硬化性組成物中のモノマーとしては、必要に応じて、1種若しくは2種以上を混合して用いるが、光硬化性組成物に通常の塗布適性を与えるために、前記のプレポリマー又はオリゴマーを5重量%以上、前記モノマー及び/又はポリチオール化合物を95重量%以下とするのが好ましい。   Usually, as the monomer in the photocurable composition, one or two or more types are mixed and used as necessary. In order to give the photocurable composition with a usual coating suitability, the above prepolymer is used. Alternatively, it is preferable that the oligomer is 5% by weight or more and the monomer and / or polythiol compound is 95% by weight or less.

(2)防眩層
防眩層は、透過性樹脂基材とハードコート層または低屈折率層との間に形成されてよい。防眩層は樹脂と防眩剤とを含んでなるものであり、樹脂は、上記帯電防止層の項で説明したのと同様であってよい。
(2) Antiglare layer The antiglare layer may be formed between the transparent resin substrate and the hard coat layer or the low refractive index layer. The antiglare layer comprises a resin and an antiglare agent, and the resin may be the same as that described in the section of the antistatic layer.

本発明の好ましい態様によれば、防眩層は微粒子の平均粒子径をR(μm)とし、防眩層の凹凸の凸部分の鉛直方向での基材面からの最大値をHmax(μm)とし、防眩層の凹凸平均間隔をSm(μm)とし、凹凸部の平均傾斜角をθaとした場合に、下記式:
8R≦Sm≦30R
R<Hmax<3R
1.3≦θa≦2.5
1≦R≦8
全てを同時に満たすものが好ましい。
According to a preferred embodiment of the present invention, the antiglare layer has an average particle diameter of R (μm), and the maximum value from the substrate surface in the vertical direction of the convex and concave portions of the antiglare layer is Hmax (μm). And the average interval between the irregularities of the antiglare layer is Sm (μm), and the average inclination angle of the irregularities is θa, the following formula:
8R ≦ Sm ≦ 30R
R <Hmax <3R
1.3 ≦ θa ≦ 2.5
1 ≦ R ≦ 8
What satisfies all simultaneously is preferable.

また、本発明の別の好ましい様態によれば、微粒子と透明樹脂組成物の屈折率をそれぞれ、n1、n2とした場合に、Δn=|n1−n2|<0.1を満たすものであり、且つ、防眩層内部のヘイズ値が55%以下である防眩層が好ましい。   According to another preferred embodiment of the present invention, when the refractive indexes of the fine particles and the transparent resin composition are n1 and n2, respectively, Δn = | n1−n2 | <0.1 is satisfied, And the anti-glare layer whose haze value inside an anti-glare layer is 55% or less is preferable.

(防眩剤)
防眩剤としては微粒子が挙げられ、微粒子の形状は、真球状、楕円状などのものであってよく、好ましくは真球状のものが挙げられる。また、微粒子は無機系、有機系のものが挙げられるが、好ましくは有機系材料により形成されてなるものが好ましい。微粒子は、防眩性を発揮するものであり、好ましくは透明性のものがよい。微粒子の具体例としては、プラスチックビーズが挙げられ、より好ましくは、透明性を有するものが挙げられる。プラスチックビーズの具体例としては、スチレンビーズ(屈折率1.59)、メラミンビーズ(屈折率1.57)、アクリルビーズ(屈折率1.49)、アクリル−スチレンビーズ(屈折率1.54)、ポリカーボネートビーズ、ポリエチレンビーズなどが挙げられる。微粒子の添加量は、樹脂組成物100重量部に対し、2〜30重量部、好ましくは10〜25重量部程度である。
(Anti-glare agent)
Examples of the antiglare agent include fine particles, and the shape of the fine particles may be a true sphere or an ellipse, and preferably a true sphere. The fine particles may be inorganic or organic, but those formed of an organic material are preferred. The fine particles exhibit anti-glare properties and are preferably transparent. Specific examples of the fine particles include plastic beads, and more preferably those having transparency. Specific examples of plastic beads include styrene beads (refractive index 1.59), melamine beads (refractive index 1.57), acrylic beads (refractive index 1.49), acrylic-styrene beads (refractive index 1.54), Examples thereof include polycarbonate beads and polyethylene beads. The addition amount of the fine particles is about 2 to 30 parts by weight, preferably about 10 to 25 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the resin composition.

防眩層用組成物を調整する際に沈降防止剤を添加することが好ましい。沈降防止剤を添加することにより、防眩剤の沈殿を抑制し、溶媒内に均一に分散させることができるからである。沈降防止剤の具体例としては、平均粒子径が0.5μm以下、好ましくは0.1〜0.25μm程度のシリカビーズが挙げられる。
防眩層の膜厚(硬化時)は0.1〜100μm、好ましくは0.8〜20μmの範囲にあることが好ましい。膜厚がこの範囲にあることにより、防眩層としての機能を十分に発揮することができる。
It is preferable to add an antisettling agent when adjusting the composition for the antiglare layer. This is because, by adding an anti-settling agent, precipitation of the anti-glare agent can be suppressed and the anti-glare agent can be uniformly dispersed in the solvent. Specific examples of the anti-settling agent include silica beads having an average particle size of 0.5 μm or less, preferably about 0.1 to 0.25 μm.
The film thickness (when cured) of the antiglare layer is 0.1 to 100 μm, preferably 0.8 to 20 μm. When the film thickness is within this range, the function as an antiglare layer can be sufficiently exhibited.

(3)低屈折率層
低屈折率層は、シリカ、もしくはフッ化マグネシウムを含有する樹脂、低屈折率樹脂であるフッ素系樹脂、シリカ、もしくはフッ化マグネシウムを含有するフッ素系樹脂から構成され、屈折率が1.46以下の、やはり30nm〜1μm程度の薄膜、または、シリカ、もしくはフッ化マグネシウムの化学蒸着法もしくは物理蒸着法による薄膜で構成することができる。フッ素樹脂以外の樹脂については、帯電防止層を構成するのに用いる樹脂と同様である。
(3) Low refractive index layer The low refractive index layer is composed of a resin containing silica or magnesium fluoride, a fluorine resin which is a low refractive index resin, silica or a fluorine resin containing magnesium fluoride, It can be composed of a thin film having a refractive index of 1.46 or less, which is also about 30 nm to 1 μm, or a thin film formed by chemical vapor deposition or physical vapor deposition of silica or magnesium fluoride. The resin other than the fluororesin is the same as the resin used for constituting the antistatic layer.

低屈折率層は、より好ましくは、シリコーン含有フッ化ビニリデン共重合体で構成することができる。このシリコーン含有フッ化ビニリデン共重合体は、具体的には、フッ化ビニリデンが30〜90%、ヘキサフルオロプロピレンが5〜50%(以降も含め、百分率は、いずれも重量基準)を含有するモノマー組成物を原料とした共重合により得られるもので、フッ素含有割合が60〜70%であるフッ素含有共重合体100部と、エチレン性不飽和基を有する重合性化合物80〜150部とからなる樹脂組成物であり、この樹脂組成物を用いて、膜厚200nm以下の薄膜であって、且つ耐擦傷性が付与された屈折率1.60未満(好ましくは1.46以下)の低屈折率層を形成する。   More preferably, the low refractive index layer can be composed of a silicone-containing vinylidene fluoride copolymer. This silicone-containing vinylidene fluoride copolymer is specifically a monomer containing 30 to 90% vinylidene fluoride and 5 to 50% hexafluoropropylene (including percentages below, all in terms of weight). It is obtained by copolymerization using the composition as a raw material, and comprises 100 parts of a fluorine-containing copolymer having a fluorine content of 60 to 70% and 80 to 150 parts of a polymerizable compound having an ethylenically unsaturated group. A low refractive index having a refractive index of less than 1.60 (preferably 1.46 or less) which is a thin film having a film thickness of 200 nm or less and is provided with scratch resistance by using this resin composition. Form a layer.

このほか、低屈折率層は、SiOからなる薄膜で構成することもでき、蒸着法、スパッタリング法、もしくはプラズマCVD法等により、またはSiOゾルを含むゾル液からSiOゲル膜を形成する方法によって形成されたものであってもよい。なお、低屈折率層は、SiO以外にも、MgFの薄膜や、その他の素材でも構成し得るが、下層に対する密着性が高い点で、SiO薄膜を使用することが好ましい。 In addition, the low refractive index layer also can be formed of a thin film made of SiO 2, an evaporation method, a sputtering method, or a plasma CVD method or the like, or to form a SiO 2 gel film from the sol solution containing SiO 2 sol It may be formed by a method. The low refractive index layer, in addition to SiO 2 also, the or a thin film MgF 2, but may be configured in other materials, in terms of high adhesion to the lower layer, it is preferable to use a SiO 2 thin film.

本発明の低屈折率層の好ましい態様によれば、「空隙を有する微粒子」を利用することが好ましい。
「空隙を有する微粒子」は低屈折率層の層強度を保持しつつ、その屈折率を下げることを可能とする。「空隙を有する微粒子」とは、微粒子の内部に気体が充填された構造及び/又は気体を含む多孔質構造体を形成し、微粒子本来の屈折率に比べて微粒子中の気体の占有率に反比例して屈折率が低下する微粒子を意味する。また、本発明にあっては、微粒子の形態、構造、凝集状態、塗膜内部での微粒子の分散状態により、内部、及び/又は表面の少なくとも一部にナノポーラス構造の形成が可能な微粒子も含まれる。
According to a preferred embodiment of the low refractive index layer of the present invention, it is preferable to use “fine particles having voids”.
The “fine particles having voids” can reduce the refractive index while maintaining the layer strength of the low refractive index layer. “Fine particles with voids” means a structure in which fine particles are filled with gas and / or a porous structure containing gas, and is inversely proportional to the gas occupancy in the fine particles compared to the original refractive index of the fine particles. Thus, it means a fine particle having a reduced refractive index. The present invention also includes fine particles capable of forming a nanoporous structure inside and / or at least part of the surface depending on the form, structure, aggregation state, and dispersion state of the fine particles inside the coating film. It is.

「空隙を有する微粒子」の平均粒子径は、5nm以上300nm以下であり、好ましくは下限が8nm以上であり上限が100nm以下であり、より好ましくは下限が10nm以上であり上限が80nm以下である。微粒子の平均粒子径がこの範囲内にあることにより、低屈折率層に優れた透明性を付与することが可能となる。   The average particle diameter of the “fine particles having voids” is 5 nm or more and 300 nm or less, preferably the lower limit is 8 nm or more and the upper limit is 100 nm or less, more preferably the lower limit is 10 nm or more and the upper limit is 80 nm or less. When the average particle diameter of the fine particles is within this range, excellent transparency can be imparted to the low refractive index layer.

(4)防汚層
本発明の好ましい態様によれば、低屈折率層の最表面の汚れ防止を目的として防汚層を設けてもよい。防汚層は、ハードコートフィルムに対して防汚性と耐擦傷性のさらなる改善を図ることが可能となる。
(4) Antifouling layer According to a preferred embodiment of the present invention, an antifouling layer may be provided for the purpose of preventing contamination on the outermost surface of the low refractive index layer. The antifouling layer can further improve the antifouling property and scratch resistance of the hard coat film.

防汚剤の具体例としては、分子中にフッ素原子を有する光硬化性樹脂組成物への相溶性が低く、低屈折率層中に添加することが困難とされるフッ素系化合物および/またはケイ素系化合物、分子中にフッ素原子を有する光硬化性樹脂組成物および微粒子に対して相溶性を有するフッ素系化合物および/またはケイ系化合物が挙げられる。   Specific examples of the antifouling agent include fluorine compounds and / or silicon that have low compatibility with the photocurable resin composition having fluorine atoms in the molecule and are difficult to add to the low refractive index layer. And a fluorine-based compound and / or a siliceous compound having compatibility with fine particles, a photocurable resin composition having a fluorine atom in the molecule, and fine particles.

以下、本発明について実施例を示して具体的に説明する。これらの記載により本発明を制限するものではない。尚、実施例中、部は特に特定しない限り重量部を表す。   Hereinafter, the present invention will be specifically described with reference to examples. These descriptions do not limit the present invention. In the examples, parts represent parts by weight unless otherwise specified.

(製造例1:反応性無機微粒子A(1)の調製)
(1)表面吸着イオン除去
粒子径90nmの水分散コロイダルシリカ(スノーテックスZL、商品名、日産化学工業(株)製、pH9〜10)を陽イオン交換樹脂(ダイヤイオンSK1B、三菱化学(株)製)400gを用いて3時間イオン交換を行い、次いで、陰イオン交換樹脂(ダイヤイオンSA20A、三菱化学(株)製)200gを用いて3時間イオン交換を行った後、洗浄し固形分濃度20重量%の無機微粒子の水分散体を得た。
この時、無機微粒子の水分散体のNaO含有量は、無機微粒子当たり各7ppmであった。
(2)表面処理(単官能モノマーの導入)
上記(1)の処理を行った無機微粒子の水分散液10gに150mlのイソプロパノール、4.0gの3,6,9−トリオキサデカン酸、及び4.0gのメタクリル酸を加え、30分間撹拌し混合した。
得られた混合液を、60℃で5時間加熱しながら撹拌する事で、無機微粒子表面にメタクリロイル基が導入された無機微粒子分散液を得た。得られた無機微粒子分散液を、ロータリーエバポレーターを用いて蒸留水、及びイソプロパノールを留去させ、乾固させないようにメチルエチルケトンを加えながら、最終的に残留する水やイソプロパノールを0.1重量%とし、固形分50重量%のシリカ分散メチルエチルケトン溶液を得た。
このようにして得られた反応性無機微粒子A(1)は、日機装(株)社製Microtrac粒度分析計により測定した結果、d50=93nmの平均粒子径を有していた。また、無機微粒子表面を被覆する有機成分量は、熱重量分析法により測定した結果4.05×10−3g/mであった。
(Production Example 1: Preparation of reactive inorganic fine particles A (1))
(1) Surface adsorbed ion removal Water-dispersed colloidal silica (Snowtex ZL, trade name, manufactured by Nissan Chemical Industries, Ltd., pH 9 to 10) having a particle diameter of 90 nm is converted to a cation exchange resin (Diaion SK1B, Mitsubishi Chemical Corporation). The product was ion-exchanged for 3 hours using 400 g, and then ion-exchanged for 3 hours using 200 g of an anion exchange resin (Diaion SA20A, manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation), followed by washing and solid content concentration of 20 An aqueous dispersion of wt% inorganic fine particles was obtained.
At this time, the Na 2 O content of the aqueous dispersion of inorganic fine particles was 7 ppm for each inorganic fine particle.
(2) Surface treatment (introduction of monofunctional monomer)
150 g of isopropanol, 4.0 g of 3,6,9-trioxadecanoic acid, and 4.0 g of methacrylic acid are added to 10 g of the aqueous dispersion of inorganic fine particles subjected to the treatment of (1) above and stirred for 30 minutes. Mixed.
The obtained mixed liquid was stirred while being heated at 60 ° C. for 5 hours to obtain an inorganic fine particle dispersion liquid in which methacryloyl groups were introduced on the surface of the inorganic fine particles. Distilled water and isopropanol were distilled off using a rotary evaporator to the obtained inorganic fine particle dispersion, and while adding methyl ethyl ketone so as not to dry, the final residual water and isopropanol were 0.1% by weight, A silica-dispersed methyl ethyl ketone solution having a solid content of 50% by weight was obtained.
The reactive inorganic fine particles A (1) thus obtained had an average particle size of d 50 = 93 nm as a result of measurement with a Microtrac particle size analyzer manufactured by Nikkiso Co., Ltd. The amount of the organic component covering the surface of the inorganic fine particles was 4.05 × 10 −3 g / m 2 as a result of measurement by thermogravimetric analysis.

(製造例2:反応性無機微粒子A(2)の調製)
(1)表面吸着イオン除去
製造例1と同様に、表面吸着イオンを除去した無機微粒子の水分散液を得た。
(2)表面処理(多官能モノマーの導入)
製造例1において、メタクリル酸をジペンタエリスリトールペンタアクリレート(SR399、商品名、サートマー(株)製)に変更した以外は、製造例1と同様の手法で表面処理を行った。
このようにして得られた反応性無機微粒子A(2)は、上記粒度分析計により測定した結果、d50=93nmの平均粒子径を有していた。また、無機微粒子表面を被覆する有機成分量は熱重量分析法により測定した結果3.84×10−3g/mであった。
(Production Example 2: Preparation of reactive inorganic fine particles A (2))
(1) Removal of surface adsorbed ions As in Production Example 1, an aqueous dispersion of inorganic fine particles from which surface adsorbed ions were removed was obtained.
(2) Surface treatment (introduction of polyfunctional monomer)
Surface treatment was performed in the same manner as in Production Example 1 except that methacrylic acid was changed to dipentaerythritol pentaacrylate (SR399, trade name, manufactured by Sartomer Co., Ltd.) in Production Example 1.
The reactive inorganic fine particles A (2) thus obtained had an average particle diameter of d 50 = 93 nm as a result of measurement using the particle size analyzer. The amount of the organic component covering the surface of the inorganic fine particles was 3.84 × 10 −3 g / m 2 as a result of measurement by thermogravimetric analysis.

(製造例3:反応性無機微粒子A(3)の調製)
乾燥空気中、メルカプトプロピルトリメトキシシラン7.8部、ジブチルスズジラウレート0.2部からなる溶液に対し、イソフォロンジイソシアネート20.6部を撹拌しながら50℃で1時間かけて滴下後、60℃で3時間撹拌した。これにペンタエリスリトールトリアクリレート71.4部を30℃で1時間かけて滴下後、60℃で3時間加熱撹拌することで化合物(1)を得た。
(Production Example 3: Preparation of reactive inorganic fine particles A (3))
To a solution consisting of 7.8 parts of mercaptopropyltrimethoxysilane and 0.2 part of dibutyltin dilaurate in dry air, 20.6 parts of isophorone diisocyanate was added dropwise at 50 ° C. over 1 hour and then at 60 ° C. Stir for 3 hours. To this, 71.4 parts of pentaerythritol triacrylate was added dropwise at 30 ° C. over 1 hour, and then heated and stirred at 60 ° C. for 3 hours to obtain Compound (1).

窒素気流下、メタノールシリカゾル(触媒化成(株)製、商品名、OSCALシリーズ、メタノール分散液、数平均粒子径45nm)88.5部(固形分26.6部)、上記で合成した化合物(1)8.5部、p−メトキシフェノール0.01部の混合液を、60℃、4時間撹拌した。続いて、この混合溶液に化合物(2)としてメチルトリメトキシシラン3部を添加し、60℃、1時間撹拌した後、オルト蟻酸メチルエステル9部を添加し、さらに1時間同一温度で加熱撹拌することで架橋性無機微粒子を得た。このようにして得られた反応性無機微粒子A(3)は、上記粒度分析計により測定した結果、d50=49nmの平均粒子径を有していた。また、表面を被覆する有機成分量は熱重量分析法により測定した結果7.08×10−3g/mであった。 Under a nitrogen stream, methanol silica sol (manufactured by Catalyst Chemicals Co., Ltd., trade name, OSCAL series, methanol dispersion, number average particle size 45 nm) 88.5 parts (solid content 26.6 parts), compound synthesized above (1 ) A mixed solution of 8.5 parts and 0.01 part of p-methoxyphenol was stirred at 60 ° C. for 4 hours. Subsequently, 3 parts of methyltrimethoxysilane as compound (2) is added to this mixed solution, and after stirring for 1 hour at 60 ° C., 9 parts of methyl orthoformate is added, and further heated and stirred at the same temperature for 1 hour. Thus, crosslinkable inorganic fine particles were obtained. The reactive inorganic fine particles A (3) thus obtained had an average particle diameter of d 50 = 49 nm as a result of measurement by the particle size analyzer. Moreover, the amount of organic components covering the surface was 7.08 × 10 −3 g / m 2 as a result of measurement by thermogravimetric analysis.

<実施例1>
(1)ハードコート層用硬化性樹脂組成物の調製
以下の各成分を混合し、溶剤で固形分50重量%に調整し、ハードコート層用硬化性樹脂組成物を調製した。
<ハードコート層用硬化性樹脂組成物の組成>
・UV1700B(商品名、日本合成化学製、ウレタンアクリレート、10官能、分子量2000):70重量部(固形分量換算値)
・製造例1の反応性無機微粒子A(1)(平均粒子径93nm):30重量部(固形分量換算値)
・メチルエチルケトン:100重量部
・イルガキュア184(商品名、チバスペシャルティケミカルズ製、ラジカル重合開始剤): 0.4重量部
<Example 1>
(1) Preparation of curable resin composition for hard coat layer The following components were mixed and adjusted to a solid content of 50% by weight with a solvent to prepare a curable resin composition for a hard coat layer.
<Composition of curable resin composition for hard coat layer>
UV1700B (trade name, manufactured by Nippon Synthetic Chemical, urethane acrylate, 10 functional, molecular weight 2000): 70 parts by weight (converted into solid content)
Reactive inorganic fine particles A (1) of Production Example 1 (average particle diameter 93 nm): 30 parts by weight (in terms of solid content)
・ Methyl ethyl ketone: 100 parts by weight ・ Irgacure 184 (trade name, manufactured by Ciba Specialty Chemicals, radical polymerization initiator): 0.4 parts by weight

(2)ハードコートフィルムの作製
透明基材フィルムとして80μmセルローストリアセテートフィルムを用い、当該基材上に、(1)で調製されたハードコート層用硬化性樹脂組成物をWET重量40g/m(乾燥重量20g/m)を塗布した。50℃にて30秒乾燥し、紫外線200mJ/cmを照射して実施例1のハードコートフィルムを作製した。
(2) Production of Hard Coat Film Using a 80 μm cellulose triacetate film as a transparent substrate film, the hard coat layer curable resin composition prepared in (1) was applied on the substrate with a WET weight of 40 g / m 2 ( A dry weight of 20 g / m 2 ) was applied. It dried at 50 degreeC for 30 second, and irradiated the ultraviolet-ray 200mJ / cm < 2 >, and produced the hard coat film of Example 1. FIG.

<実施例2>
実施例1のハードコートフィルムの製造において、製造例1で得られた反応性無機微粒子A(1)の代わりに、製造例2で得られた反応性無機微粒子A(2)を30重量部用いた以外は、前記実施例1と同様にしてハードコートフィルムを得た。
<Example 2>
In the production of the hard coat film of Example 1, 30 parts by weight of the reactive inorganic fine particles A (2) obtained in Production Example 2 were used instead of the reactive inorganic fine particles A (1) obtained in Production Example 1. A hard coat film was obtained in the same manner as in Example 1 except that.

<実施例3>
実施例1のハードコートフィルムの製造において、製造例1で得られた反応性無機微粒子A(1)の代わりに、製造例3で得られた反応性無機微粒子A(3)を30重量部用いた以外は、前記実施例1と同様にしてハードコートフィルムを得た。
<Example 3>
In the production of the hard coat film of Example 1, instead of the reactive inorganic fine particles A (1) obtained in Production Example 1, the reactive inorganic fine particles A (3) obtained in Production Example 3 were used for 30 parts by weight. A hard coat film was obtained in the same manner as in Example 1 except that.

<実施例4>
実施例1のハードコートフィルムの製造において、製造例1で得られた反応性無機微粒子A(1)の平均粒子径をd50=63nmとし、バインダー成分Bとして、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート(DPHA)を70重量部用いた以外は、前記実施例1と同様にしてハードコートフィルムを得た。
<Example 4>
In the production of the hard coat film of Example 1, the average particle size of the reactive inorganic fine particles A (1) obtained in Production Example 1 was d 50 = 63 nm, and the binder component B was dipentaerythritol hexaacrylate (DPHA). A hard coat film was obtained in the same manner as in Example 1 except that 70 parts by weight was used.

<実施例5>
実施例3のハードコートフィルムの製造において、バインダー成分Bとして、UV1700Bを90重量部、製造例3で得られた反応性無機微粒子A(3)を10重量部用いた以外は、前記実施例3と同様にしてハードコートフィルムを得た。
<Example 5>
Example 3 except that in the production of the hard coat film of Example 3, 90 parts by weight of UV1700B and 10 parts by weight of the reactive inorganic fine particles A (3) obtained in Production Example 3 were used as the binder component B. In the same manner, a hard coat film was obtained.

<実施例6>
実施例3のハードコートフィルムの製造において、バインダー成分Bとして、UV1700Bを40重量部、製造例3で得られた反応性無機微粒子A(3)を60重量部用いた以外は、前記実施例3と同様にしてハードコートフィルムを得た。
<Example 6>
Example 3 except that 40 parts by weight of UV1700B and 60 parts by weight of reactive inorganic fine particles A (3) obtained in Production Example 3 were used as binder component B in the production of the hard coat film of Example 3. In the same manner as above, a hard coat film was obtained.

<実施例7>
実施例3のハードコートフィルムの製造において、製造例3で得られた反応性無機微粒子A(3)の平均粒子径をd50=32nmとした以外は、前記実施例3と同様にしてハードコートフィルムを得た。
<Example 7>
In the production of the hard coat film of Example 3, the hard coat film was prepared in the same manner as in Example 3 except that the average particle size of the reactive inorganic fine particles A (3) obtained in Production Example 3 was d 50 = 32 nm. A film was obtained.

<実施例8>
実施例3のハードコートフィルムの製造において、製造例3で得られた反応性無機微粒子A(3)の平均粒子径をd50=100nmとした以外は、前記実施例3と同様にしてハードコートフィルムを得た。
<Example 8>
In the production of the hard coat film of Example 3, the hard coat film was prepared in the same manner as in Example 3 except that the average particle size of the reactive inorganic fine particles A (3) obtained in Production Example 3 was set to d 50 = 100 nm. A film was obtained.

<実施例9>
実施例3のハードコートフィルムの製造において、バインダー成分Bとして、UV1700Bを50重量部、ビームセット371(商品名、荒川化学工業(株)製、ポリマーアクリレート、分子量30000)を20重量部用いた以外は、前記実施例3と同様にしてハードコートフィルムを得た。
<Example 9>
In the production of the hard coat film of Example 3, 50 parts by weight of UV1700B and 20 parts by weight of beam set 371 (trade name, manufactured by Arakawa Chemical Industries, Ltd., polymer acrylate, molecular weight 30000) were used as binder component B. Obtained a hard coat film in the same manner as in Example 3.

<比較例1>
実施例1のハードコートフィルムの製造において、反応性無機微粒子Aの代わりに、平均粒子径がd50=60nmのコロイダルシリカ(MEK−ST:商品名、日産化学工業(株)製)を30重量部用いた以外は、前記実施例1と同様にしてハードコートフィルムを得た。
<Comparative Example 1>
In the production of the hard coat film of Example 1, in place of the reactive inorganic fine particles A, average particle size d 50 = 60 nm colloidal silica: 30 weight (MEK-ST trade name, manufactured by Nissan Chemical Industries, Ltd.) was A hard coat film was obtained in the same manner as in Example 1 except for using a part.

<比較例2>
実施例3のハードコートフィルムの製造において、製造例3で得られた反応性無機微粒子A(3)の平均粒子径をd50=20nmとした以外は、前記実施例3と同様にしてハードコートフィルムを得た。
<Comparative example 2>
In the production of the hard coat film of Example 3, the hard coat film was prepared in the same manner as in Example 3 except that the average particle diameter of the reactive inorganic fine particles A (3) obtained in Production Example 3 was set to d 50 = 20 nm. A film was obtained.

〔評価方法〕
上記、各実施例、及び比較例に対して、以下の点を評価した。その結果を表1に記載する。
(1)耐けん化性
得られたハードコートフィルム(A4:2枚分)を、2規定水酸化ナトリウム水溶液200mlに60℃で2分間浸漬し、当該ハードコートフィルムを純水で洗浄してけん化処理をした。次に、けん化処理後の水酸化ナトリウム水溶液を採取し、100℃で加熱濃縮を行った後、純水を加え、更に硝酸を加えて酸性とした。ICP発光分光分析法により、当該水酸化ナトリウム水溶液中のSi含有量を測定することで評価した。
<評価基準>
評価◎:水酸化ナトリウム水溶液中のSi含有量が2.0μg/gより少なかった。
評価○:水酸化ナトリウム水溶液中のSi含有量が2.0〜8.0μg/gであった。
評価×:水酸化ナトリウム水溶液中のSi含有量が8.0μg/gを超えた。
〔Evaluation methods〕
The following points were evaluated with respect to the above examples and comparative examples. The results are listed in Table 1.
(1) Saponification resistance The obtained hard coat film (A4: 2 sheets) is immersed in 200 ml of 2N aqueous sodium hydroxide solution at 60 ° C. for 2 minutes, and the hard coat film is washed with pure water to be saponified. Did. Next, a sodium hydroxide aqueous solution after the saponification treatment was collected, concentrated by heating at 100 ° C., added with pure water, and further acidified with nitric acid. Evaluation was made by measuring the Si content in the aqueous sodium hydroxide solution by ICP emission spectroscopy.
<Evaluation criteria>
Evaluation A: The Si content in the aqueous sodium hydroxide solution was less than 2.0 μg / g.
Evaluation (circle): Si content in sodium hydroxide aqueous solution was 2.0-8.0 microgram / g.
Evaluation x: The Si content in the sodium hydroxide aqueous solution exceeded 8.0 μg / g.

(2)鉛筆硬度
得られたハードコートフィルムのハードコート層表面の鉛筆硬度をJISK5600−5−4(1999)に準じて評価した。4Hの鉛筆を用いて、500g荷重で5本線を引きその後のハードコート層の傷の有無を目視し下記の基準にて評価した。
<評価基準>
評価◎:傷は0〜1本であった。
評価○:傷は2〜3本であった。
評価×:傷は4〜5本であった。
(2) Pencil hardness The pencil hardness of the hard coat layer surface of the obtained hard coat film was evaluated according to JISK5600-5-4 (1999). Using a 4H pencil, five lines were drawn with a load of 500 g, and the subsequent hard coat layer was visually checked for scratches and evaluated according to the following criteria.
<Evaluation criteria>
Evaluation A: The number of scratches was 0 to 1.
Evaluation ○: There were 2 to 3 scratches.
Evaluation x: There were 4 to 5 scratches.

Figure 2009042648
Figure 2009042648

本発明に係るハードコートフィルムの基本的な層構成を示す図である。It is a figure which shows the basic layer structure of the hard coat film which concerns on this invention. 本発明に係るハードコートフィルムの層厚み方向の断面における反応性無機微粒子Aの分布の様子の一例を模式的に示した図である。It is the figure which showed typically an example of the mode of distribution of the reactive inorganic fine particle A in the cross section of the layer thickness direction of the hard coat film which concerns on this invention. 本発明に係るハードコートフィルムの面方向の断面における反応性無機微粒子Aの分布の様子の一例を模式的に示した図である。It is the figure which showed typically an example of the mode of distribution of the reactive inorganic fine particle A in the cross section of the surface direction of the hard coat film which concerns on this invention.

符号の説明Explanation of symbols

1 ハードコートフィルム
2 ハードコート層
3 透明基材フィルム
4 反応性無機微粒子A
P1 ハードコート層の層厚み方向の断面
P2 ハードコート層の面方向の断面
30 ハードコート層の透明基材フィルム側とは反対側の界面
40 ハードコート層の透明基材フィルム側の界面
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Hard coat film 2 Hard coat layer 3 Transparent base film 4 Reactive inorganic fine particle A
P1 Cross section in the layer thickness direction of the hard coat layer P2 Cross section in the surface direction of the hard coat layer 30 Interface on the opposite side of the transparent base film side of the hard coat layer 40 Interface on the transparent base film side of the hard coat layer

Claims (14)

透明基材フィルム上に、ハードコート層を設けてなるハードコートフィルムであって、
当該ハードコート層が、平均粒子径が30nm以上100nm以下であり、少なくとも表面の一部を有機成分で被覆され、当該有機成分により導入された反応性官能基aを表面に有する反応性無機微粒子A、及び前記反応性無機微粒子Aの反応性官能基aとの架橋反応性を有する反応性官能基bを有するバインダー成分Bを含み、系内における硬化反応性も有する硬化性バインダー系を含有するハードコート層用硬化性樹脂組成物の硬化物からなり、当該ハードコート層の厚み方向に前記反応性無機微粒子Aの密度分布を有し、当該ハードコート層の透明基材フィルム側とは反対側の界面において前記反応性無機微粒子Aの密度が最も低く、且つ当該ハードコート層の透明基材フィルム側界面又はその近傍において前記反応性無機微粒子Aの密度が最も高いことを特徴とする、ハードコートフィルム。
A hard coat film provided with a hard coat layer on a transparent substrate film,
Reactive inorganic fine particles A in which the hard coat layer has an average particle diameter of 30 nm or more and 100 nm or less, at least a part of the surface is coated with an organic component, and has a reactive functional group a introduced by the organic component on the surface. And a hard binder containing a binder component B having a reactive functional group b having a crosslinking reactivity with the reactive functional group a of the reactive inorganic fine particles A, and also having a curing reactivity in the system It consists of a cured product of a curable resin composition for a coat layer, has a density distribution of the reactive inorganic fine particles A in the thickness direction of the hard coat layer, and is on the side opposite to the transparent substrate film side of the hard coat layer. The density of the reactive inorganic fine particles A is the lowest at the interface, and the reactive inorganic fine particles A are present at or near the transparent substrate film side interface of the hard coat layer. Degrees, wherein the highest, the hard coat film.
前記ハードコート層の厚み方向による当該ハードコート層の断面をP1とし、当該断面P1内における前記反応性無機微粒子Aの垂直方向密度を、断面P1の単位面積当たりに存在する反応性無機微粒子Aの数(個/μm)と定めたときに、前記断面P1の透明基材フィルム側とは反対側の界面から深さ500nmまでの領域の任意の箇所における前記反応性無機微粒子Aの密度が150個/μm以下であることを特徴とする、請求項1に記載のハードコートフィルム。 The cross section of the hard coat layer in the thickness direction of the hard coat layer is P1, and the vertical density of the reactive inorganic fine particles A in the cross section P1 is the density of the reactive inorganic fine particles A present per unit area of the cross section P1. When the number of particles (μm 2 ) is determined, the density of the reactive inorganic fine particles A at an arbitrary position in the region from the interface opposite to the transparent substrate film side of the cross section P1 to a depth of 500 nm is 150. The hard coat film according to claim 1, wherein the hard coat film is 2 pieces / μm 2 or less. 前記ハードコート層の透明基材フィルム側とは反対側の界面から部分的に突出している前記反応性無機微粒子Aの数が、当該界面の単位面積当り150個以下であることを特徴とする、請求項1又は2に記載のハードコートフィルム。   The number of the reactive inorganic fine particles A partially protruding from the interface opposite to the transparent substrate film side of the hard coat layer is 150 or less per unit area of the interface, The hard coat film according to claim 1 or 2. 前記ハードコート層の面方向による当該ハードコート層の断面をP2とし、当該断面P2内における前記反応性無機微粒子Aの平面方向密度を、断面P2の単位面積当たりに存在する反応性無機微粒子Aの数(個/μm)と定めたときに、前記ハードコート層の任意の高さにおける断面P2の、任意の二箇所における前記反応性無機微粒子Aの密度差が30個/μm以下であることを特徴とする、請求項1乃至3のいずれか一項に記載のハードコートフィルム。 The cross section of the hard coat layer according to the surface direction of the hard coat layer is P2, and the planar density of the reactive inorganic fine particles A in the cross section P2 is the density of the reactive inorganic fine particles A present per unit area of the cross section P2. When the number (pieces / μm 2 ) is determined, the density difference of the reactive inorganic fine particles A at two arbitrary positions in the cross section P2 at an arbitrary height of the hard coat layer is 30 / μm 2 or less. The hard coat film according to claim 1, wherein the hard coat film is provided. 前記反応性無機微粒子Aを被覆している前記有機成分が、被覆前の無機微粒子の単位面積当たり1.00×10−3g/m以上含まれることを特徴とする、請求項1乃至4のいずれか一項に記載のハードコートフィルム。 5. The organic component covering the reactive inorganic fine particles A is contained in an amount of 1.00 × 10 −3 g / m 2 or more per unit area of the inorganic fine particles before coating. Hard coat film as described in any one of these. 前記反応性無機微粒子Aが、飽和又は不飽和カルボン酸、当該カルボン酸に対応する酸無水物、酸塩化物、エステル及び酸アミド、アミノ酸、イミン、ニトリル、イソニトリル、エポキシ化合物、アミン、β−ジカルボニル化合物、シラン、及び官能基を有する金属化合物よりなる群から選択される1種以上の分子量500以下の表面修飾化合物の存在下、分散媒としての水及び/又は有機溶媒の中に無機微粒子を分散させることにより得られることを特徴とする、請求項1乃至5のいずれか一項に記載のハードコートフィルム。   The reactive inorganic fine particles A are saturated or unsaturated carboxylic acid, acid anhydride, acid chloride, ester and acid amide, amino acid, imine, nitrile, isonitrile, epoxy compound, amine, β-dicarboxylic acid corresponding to the carboxylic acid. Inorganic fine particles in water and / or an organic solvent as a dispersion medium in the presence of one or more surface modification compounds having a molecular weight of 500 or less selected from the group consisting of carbonyl compounds, silanes, and metal compounds having functional groups It is obtained by making it disperse | distribute, The hard coat film as described in any one of Claims 1 thru | or 5 characterized by the above-mentioned. 前記表面修飾化合物が、少なくとも1種の水素結合形成基を有する化合物であることを特徴とする、請求項6に記載のハードコートフィルム。   The hard coat film according to claim 6, wherein the surface modifying compound is a compound having at least one hydrogen bond-forming group. 前記表面修飾化合物の少なくとも1種が、重合性不飽和基を有することを特徴とする、請求項6又は7に記載のハードコートフィルム。   The hard coat film according to claim 6 or 7, wherein at least one of the surface modification compounds has a polymerizable unsaturated group. 前記反応性無機微粒子Aが、被覆前の無機微粒子表面に導入される反応性官能基、下記化学式(1)に示す基、及びシラノール基又は加水分解によってシラノール基を生成する基を含む化合物と、金属酸化物微粒子とを結合することにより得られることを特徴とする、請求項1乃至5のいずれか一項に記載のハードコートフィルム。
化学式(1)
−Q−C(=Q)−NH−
(化学式(1)中、Qは、NH、O(酸素原子)、またはS(硫黄原子)を示し、QはO又はSを示す。)
The reactive inorganic fine particles A include a reactive functional group introduced on the surface of the inorganic fine particles before coating, a group represented by the following chemical formula (1), and a silanol group or a group that generates a silanol group by hydrolysis; The hard coat film according to claim 1, wherein the hard coat film is obtained by bonding with metal oxide fine particles.
Chemical formula (1)
-Q 1 -C (= Q 2) -NH-
(In the chemical formula (1), Q 1 represents NH, O (oxygen atom), or S (sulfur atom), and Q 2 represents O or S.)
前記反応性無機微粒子Aの含有量が、全固形分に対して、10〜60重量%であることを特徴とする、請求項1乃至9のいずれか一項に記載のハードコートフィルム。   10. The hard coat film according to claim 1, wherein the content of the reactive inorganic fine particles A is 10 to 60 wt% with respect to the total solid content. 前記バインダー成分Bが、前記反応性官能基bを3つ以上有する化合物であることを特徴とする、請求項1乃至10のいずれか一項に記載のハードコートフィルム。   The hard coat film according to any one of claims 1 to 10, wherein the binder component B is a compound having three or more of the reactive functional groups b. 前記透明基材フィルムが、セルロースアシレート、シクロオレフィンポリマー、アクリレート系ポリマー、又はポリエステルを主体とすることを特徴とする、請求項1乃至11のいずれか一項に記載のハードコートフィルム。   The hard coat film according to any one of claims 1 to 11, wherein the transparent base film is mainly composed of cellulose acylate, cycloolefin polymer, acrylate polymer, or polyester. 前記ハードコート層の膜厚が、1μm以上100μm以下であることを特徴とする、請求項1乃至12のいずれか一項に記載のハードコートフィルム。   The hard coat film according to any one of claims 1 to 12, wherein the hard coat layer has a thickness of 1 µm or more and 100 µm or less. 前記ハードコート層のJISK5600−5−4(1999)に規定する鉛筆硬度試験の硬度が4H以上であることを特徴とする、請求項1乃至13のいずれか一項に記載のハードコートフィルム。   The hard coat film according to any one of claims 1 to 13, wherein the hardness of the hard coat layer according to JISK5600-5-4 (1999) is 4H or more.
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