JP2010128291A - ハードコート層形成用組成物、ハードコートフィルム、光学素子および画像表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】十分な硬度を有し、硬化収縮に起因するカールおよび折れの発生が防止され、かつ耐擦傷性に優れるハードコート層を得ることができるハードコート層形成用組成物およびハードコートフィルムを提供する。
【解決手段】透明プラスチックフィルム基材１１の少なくとも一方の面に、（Ａ）成分：アクリレート基およびメタクリレート基の少なくとも一方の基を有する硬化型化合物、（Ｂ）成分：無機酸化物粒子表面が重合性不飽和基を含む有機化合物で修飾されている粒子および（Ｃ）成分：下記一般式（１）で表される化合物を含む反応性シリコーンを含むハードコート層形成用組成物を用いてハードコート層１２を形成する。

【選択図】図１

Description

本発明は、ハードコート層形成用組成物、ハードコートフィルム、光学素子および画像表示装置に関する。

近年の技術の進歩に伴い、画像表示装置は、従来のＣＲＴ（Ｃａｔｈｏｄｅ Ｒａｙ Ｔｕｂｅ）に加え、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）、プラズマディスプレイ（ＰＤＰ）およびエレクトロルミネッセンスディスプレイ（ＥＬＤ）等が開発され、実用化されている。これらのなかで、ＬＣＤは、高視野角化、高精細化、高速応答性、色再現性などに関する技術革新に伴い、ＬＣＤを利用するアプリケーションもノート型パーソナルコンピュータやモニターからテレビへと拡大し、使用用途は多岐に亘っている。ＬＣＤの基本的な構成は、それぞれ透明電極を備えた平板上のガラス基板を、一定間隔のギャップとなるようにスペーサーを介して対向配置し、前記ガラス基板間に液晶材料を注入し封止して液晶セルとし、さらに一対のガラス基板の外側面にそれぞれ偏光板を設けたという構成である。従来は、液晶セル表面にガラスやプラスチックからなるカバープレートを装着し、液晶セル表面に貼付している偏光板への傷付き防止を図っていた。しかし、カバープレートを装着すると、コストおよび重量の面で不利であり、次第に前記偏光板表面にハードコート処理を行うようになってきた。

前記ハードコート処理には、透明プラスチックフィルム基材の片面若しくは両面に厚み２〜１０μｍの薄いハードコート層が形成されたハードコートフィルムが用いられるのが一般的である。前記ハードコート層は、通常、熱硬化型樹脂や紫外線硬化型樹脂等のハードコート層形成用組成物を用いて形成される。

ＬＣＤのアプリケーションが家庭用テレビに移行することにより、一般的な家庭用テレビの使用者は、ＬＣＤを使用したテレビであっても従来のガラス製ＣＲＴを利用したテレビと同様な取り扱いを行うことが容易に想定される。そのため、ＬＣＤに使用するハードコートフィルムに対して、硬度の向上が要求されている。

ハードコートフィルムの硬度の向上は、ハードコート層の層厚を増加させることで可能となる。しかし、層厚を増大すると、ハードコート層形成時の硬化収縮によりカールが発生するおそれがある。また、ロール状の透明プラスチックフィルム基材にハードコート層を形成する場合には、前記透明プラスチックフィルム基材の幅方向におけるハードコート層形成用組成物の塗工領域とそうでない部分（すなわち、ハードコート層形成用組成物の塗工部分と透明プラスチックフィルム基材端部の未塗工部分）との境界付近でハードコートフィルムに折れが生じるおそれがある。前記ハードコートフィルムのカールや折れが生じると、ハードコートフィルムの連続生産工程やハードコートフィルムの偏光板等への貼着積層作業に支障をきたす結果となる。

そこで、ハードコート層中に無機の微粒子を添加することで、ハードコート層形成時の硬化収縮力を小さくし、ハードコートフィルムのカールおよび折れの発生を防止する方法が提案されている（特許文献１参照）。この方法を採用した場合、微粒子の添加によりハードコート層の硬度は高くなるが、引っかきに対して弱くなることがあり、耐擦傷性については改良の余地があった。

特開２００６−１０６４２７号公報

そこで、本発明は、十分な硬度を有し、硬化収縮に起因するカールおよび折れの発生が防止され、かつ耐擦傷性に優れるハードコート層を得ることができるハードコート層形成用組成物を提供することを目的とする。さらに、本発明は、十分な硬度を有し、硬化収縮に起因するカールおよび折れの発生が防止され、かつ耐擦傷性に優れるハードコートフィルム、それを用いた光学素子および画像表示装置を提供することを目的とする。

前記目的を達成するために、本発明のハードコート層形成用組成物は、
ハードコート層の形成に用いるハードコート層形成用組成物であって、
下記の（Ａ）成分、（Ｂ）成分および（Ｃ）成分を含むことを特徴とする。
（Ａ）成分：アクリレート基およびメタクリレート基の少なくとも一方の基を有する硬化型化合物
（Ｂ）成分：無機酸化物粒子表面が重合性不飽和基を含む有機化合物で修飾されている粒子
（Ｃ）成分：下記一般式（１）で表される化合物を含む反応性シリコーン

前記一般式（１）において、Ｒは、シロキサン構造を有する置換基、アクリレート基およびメタクリレート基の少なくとも一方を有する置換基、および、活性水素基を有する置換基から選ばれる置換基であり、各Ｒは同一でも異なっていてもよい。

本発明のハードコートフィルムは、透明プラスチックフィルム基材の少なくとも一方の面に、ハードコート層を有するハードコートフィルムであって、前記ハードコート層が、前記本発明のハードコート層形成用組成物から形成されたものであることを特徴とする。

本発明の光学素子は、光学部材の少なくとも一方の面に、ハードコートフィルムが積層された光学素子であって、前記ハードコートフィルムが、前記本発明のハードコートフィルムであることを特徴とする。

本発明の画像表示装置は、ハードコートフィルムまたは光学素子を備える画像表示装置であって、前記ハードコートフィルムが、前記本発明のハードコートフィルムであり、前記光学素子が、前記本発明の光学素子であることを特徴とする。

本発明のハードコート層形成用組成物から形成された本発明のハードコートフィルムは、前記三つの成分の機能が相俟って、十分な硬度を有し、ハードコート層の硬化収縮に起因するカールおよび折れの発生が防止され、かつ耐擦傷性に優れる。本発明により達成されるハードコートフィルムの性能の向上は、前記三つの成分の組み合わせによって得られるものであってもよく、前記三つの成分の各々によって得られるものであってもよい。例えば、前記ハードコート層形成用組成物が、前記（Ａ）成分を含むことにより、例えば、形成されるハードコート層の硬度が高くなり、かつ、弾性および可撓性（屈曲性）が付与され、前記（Ｂ）成分を含むことにより、例えば、ハードコート層形成時の硬化収縮力を小さくし、ハードコートフィルムのカールおよび折れの発生が効果的に防止され、前記（Ｃ）成分を含むことにより、例えば、形成されるハードコート層表面構造が剛直になるとともに滑り性が向上し、耐擦傷性に優れるようになる。さらに、本発明のハードコートフィルムは、例えば、前記（Ｃ）成分を含むことにより、指紋拭取り性およびペンはじき性がよくなるという付随的な効果も奏する。なお、これらの各成分の機能・作用の記載は、例示であって、本発明をなんら制限するものではない。

本発明のハードコート層形成用組成物において、前記（Ｃ）成分は、例えば、下記一般式（２）で表される構造を有してもよい。下記一般式（２）で表される構造を、６−イソシアネートヘキシルイソシアヌル酸単位（ａ）とする。

本発明のハードコート層形成用組成物では、前記一般式（１）のＲにおいて、前記シロキサン構造を有する置換基は、例えば、下記一般式（３）で表される構造を有してもよい。下記一般式（３）で表される構造は、その末端に、ポリジメチルシロキサン単位（ｃ）を有し、前記単位（ｃ）は、メチルヒドロキシプロピルシロキサン単位（ｂ）と結合しており、前記単位（ｂ）は、そのヒドロキシ基が、前記単位（ａ）の一部である６−イソシアネートへキシルイソシアヌル酸の末端イソシアネート基とウレタン結合している。前記ポリジメチルシロキサン単位（ｃ）において、ｎは、１以上の整数であり、１〜７が好ましい。

本発明のハードコート層形成用組成物では、前記一般式（１）のＲにおいて、前記活性水素基を有する置換基は、例えば、下記一般式（４）で表される置換基を有してもよい。前記一般式（４)で表される置換基では、前記単位（ａ）の一部である６−イソシアネートヘキシルイソシアヌル酸の末端イソシアネート基がカルボキシル基となっている。また、前記一般式（４）で表される置換基において、前記カルボキシル基が脱炭酸化してアミノ基になっていてもよい。

本発明のハードコート層形成用組成物では、前記一般式（１）のＲにおいて、前記アクリレート基を有する置換基は、例えば、下記一般式（５）で表される構造を有してもよい。前記一般式（５）で表される構造は、末端にアクリレート基を有する脂肪族ポリエステル単位（ｄ）を有し、前記単位（ｄ）は、前記単位（ａ）の一部である６−イソシアネートヘキシルイソシアヌル酸の末端イソシアネート基とウレタン結合している。前記一般式（５）において、ｍおよびｎは、それぞれ、１〜１０の整数であり、同一でも異なっていてもよい。ｌは、１〜５の整数である。

前記（Ｃ）成分が、前記一般式（２）で表される構造である単位（ａ）を含み、かつ前記一般式（３）〜（５）で表される置換基を含む６−イソシアネートへキシルイソシアヌル酸の誘導体の場合、前記単位（ａ）：前記単位（ｂ）：前記単位（ｃ）：前記単位（ｄ）の成分割合（モル比）は、前記単位（ａ）を１００としたとき、前記単位（ｂ）は、例えば、１〜８０の範囲であり、好ましくは、１〜６０の範囲であり、前記単位（ｃ）は、例えば、１０〜４００の範囲であり、好ましくは、１０〜３００の範囲であり、単位（ｄ）は、例えば、１〜１００の範囲であり、好ましくは、５〜５０の範囲である。

本発明において、前記（Ｃ）成分の各構成成分（単位）の割合（モル比）は、例えば、^１Ｈ−ＮＭＲスペクトルの積分曲線から求めることができる。前記（Ｃ）成分の重量平均分子量（Ｍｗ）は、例えば、５００〜１５００００の範囲であり、好ましくは、２０００〜１０００００の範囲である。前記重量平均分子量（Ｍｗ）は、例えば、ゲル・パーミエーション・クロマトグラフ（ＧＰＣ）法により測定することができる。

本発明のハードコート層形成用組成物において、光の散乱防止、ハードコート層の透過率低下防止、着色防止および透明性の点等から、前記（Ｂ）成分の重量平均粒径が、２００ｎｍ以下であることが好ましい。前記重量平均粒径は、例えば、後述の実施例に記載の方法により測定できる。前記重量平均粒径は、より好ましくは、１〜１００ｎｍの範囲である。

本発明のハードコート層形成用組成物において、前記（Ｂ）成分としては、例えば、酸化チタン、酸化ケイ素、酸化アルミニウム、酸化亜鉛、酸化錫、酸化ジルコニウム等の微粒子が挙げられる。これらの中でも、酸化チタン、酸化ケイ素（シリカ）、酸化アルミニウム、酸化亜鉛、酸化錫、酸化ジルコニウムの微粒子が好ましい。これらは、１種類を単独で用いてもよく、２種類以上を併用してもよい。

本発明のハードコート層形成用組成物において、前記（Ａ）成分１００重量部に対し、前記（Ｂ）成分が、１００〜２００重量部の範囲で配合されていることが好ましい。

本発明のハードコート層形成用組成物が、さらに、下記（Ｄ）成分を含むことが好ましい。
（Ｄ）成分：下記一般式（６）で表されるグリコール系化合物

前記式（６）において、ｍおよびｎは、それぞれ、１以上の整数であり、同一でも異なっていてもよい。

本発明のハードコート層形成用組成物において、前記（Ａ）成分１００重量部に対し、前記（Ｃ）成分と前記（Ｄ）成分とが、合計で０．０１〜１０重量部の範囲で配合されていることが好ましい。

本発明のハードコートフィルムにおいて、前記ハードコート層の厚みは、特に制限されないが、例えば、１０〜５０μｍの範囲である。前記厚みを前記範囲とすることで、硬度の低下を招くことなく、ハードコートフィルムのカールおよび折れの発生を、より効果的に防止できる。前記厚みは、より好ましくは、１０〜４０μｍの範囲である。

本発明のハードコートフィルムにおいて、前記ハードコート層表面のＪＩＳ Ｋ ５６００−５−４の規定に準じた加重５００ｇでの鉛筆硬度が、４Ｈ以上であることが好ましい。

本発明のハードコートフィルムは、ハードコート層と空気との界面における光の反射を低下させるために、前記ハードコート層の外側表面に、反射防止層が形成されている態様であってもよい。反射防止層を設けたハードコートフィルムを、例えば、画像表示装置に適用すれば、表示画面の画像の視認性を向上させることが可能となる。

つぎに、本発明について詳細に説明する。ただし、本発明は、以下の記載に限定されない。

本発明のハードコートフィルムは、透明プラスチックフィルム基材の片面若しくは両面に、ハードコート層を有するものである。

前記透明プラスチックフィルム基材は、特に制限されないが、可視光の光線透過率に優れ（好ましくは光線透過率９０％以上）、透明性に優れるもの（好ましくはヘイズ値１％以下のもの）が好ましい。前記透明プラスチックフィルム基材の形成材料としては、例えば、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエチレンナフタレート等のポリエステル系ポリマー、ジアセチルセルロース、トリアセチルセルロース（ＴＡＣ）等のセルロース系ポリマー、ポリカーボネート系ポリマー、ポリメチルメタクリレート等のアクリル系ポリマー等があげられる。また、前記透明プラスチックフィルム基材の形成材料としては、例えば、ポリスチレン、アクリロニトリル−スチレン共重合体等のスチレン系ポリマー、ポリエチレン、ポリプロピレン、環状ないしノルボルネン構造を有するポリオレフィン、エチレン−プロピレン共重合体等のオレフィン系ポリマー、塩化ビニル系ポリマー、ナイロンや芳香族ポリアミド等のアミド系ポリマー等もあげられる。さらに、前記透明プラスチックフィルム基材の形成材料としては、例えば、イミド系ポリマー、スルホン系ポリマー、ポリエーテルスルホン系ポリマー、ポリエーテルエーテルケトン系ポリマー、ポリフェニレンスルフィド系ポリマー、ビニルアルコール系ポリマー、塩化ビニリデン系ポリマー、ビニルブチラール系ポリマー、アリレート系ポリマー、ポリオキシメチレン系ポリマー、エポキシ系ポリマーや前記ポリマーのブレンド物等もあげられる。これらのなかで、光学的に複屈折の少ないものが好適に用いられる。本発明のハードコートフィルムは、例えば、保護フィルムとして偏光板に使用することもでき、この場合には、前記透明プラスチックフィルム基材としては、ＴＡＣ、ポリカーボネート、アクリル系ポリマー、環状ないしノルボルネン構造を有するポリオレフィン等から形成されたフィルムが好ましい。また、本発明において、前記透明プラスチックフィルム基材は、偏光子自体であってもよい。このような構成であると、ＴＡＣ等からなる保護層を不要とし偏光板の構造を単純化できるので、偏光板若しくは画像表示装置の製造工程数を減少させ、生産効率の向上が図れる。また、このような構成であれば、偏光板を、より薄層化することができる。なお、前記透明プラスチックフィルム基材が偏光子である場合には、前記ハードコート層が、従来の保護層としての役割を果たすことになる。また、このような構成であれば、ハードコートフィルムは、液晶セル表面に装着されるカバープレートとしての機能を兼ねることになる。

本発明において、前記透明プラスチックフィルム基材の厚みは、特に制限されない。前記厚みは、例えば、強度、取り扱い性などの作業性および薄層性などの点を考慮すると、１０〜５００μｍの範囲が好ましく、より好ましくは、２０〜３００μｍの範囲であり、最適には、３０〜２００μｍの範囲である。前記透明プラスチックフィルム基材の屈折率は、特に制限されない。前記屈折率は、例えば、１．３０〜１．８０の範囲であり、好ましくは、１．４０〜１．７０の範囲である。

前記ハードコート層は、前記（Ａ）成分、前記（Ｂ）成分および前記（Ｃ）成分を含むハードコート層形成用組成物を用いて形成される。

前記（Ａ）成分としては、例えば、熱、光（紫外線等）または電子線等により硬化するアクリレート基およびメタクリレート基の少なくとも一方の基を有する硬化型化合物が使用できる。前記（Ａ）成分としては、例えば、シリコーン樹脂、ポリエステル樹脂、ポリエーテル樹脂、エポキシ樹脂、ウレタン樹脂、アルキッド樹脂、スピロアセタール樹脂、ポリブタジエン樹脂、ポリチオールポリエン樹脂、多価アルコール等の多官能化合物のアクリレートやメタクリレート等のオリゴマーまたはプレポリマー等が挙げられる。これらは、１種類を単独で用いてもよく、２種類以上を併用してもよい。

前記（Ａ）成分としては、例えば、アクリレート基およびメタクリレート基の少なくとも一方の基を有する反応性希釈剤を用いることもできる。前記反応性希釈剤は、例えば、単官能アクリレート、単官能メタクリレート、多官能アクリレート、多官能メタクリレート等を含む。前記単官能アクリレートは、例えば、エチレンオキサイド変性フェノールのアクリレート、プロピレンオキサイド変性フェノールのアクリレート、エチレンオキサイド変性ノニルフェノールのアクリレート、プロピレンオキサイド変性ノニルフェノールのアクリレート、２−エチルへキシルカルビトールアクリレート、イソボルニルアクリレート、テトラヒドロフルフリルアクリレート、ヒドロキシエチルアクリレート、ヒドロキシプロピルアクリレート、ヒドロキシブチルアクリレート、ヒドロキシヘキシルアクリレート、ジエチレングリコールモノアクリレート、トリエチレングリコールモノアクリレート、トリプロピレングリコールモノアクリレート等を含む。前記単官能メタクリレートは、例えば、エチレンオキサイド変性フェノールのメタクリレート、プロピレンオキサイド変性フェノールのメタクリレート、エチレンオキサイド変性ノニルフェノールのメタクリレート、プロピレンオキサイド変性ノニルフェノールのメタクリレート、２−エチルへキシルカルビトールメタクリレート、イソボルニルメタクリレート、テトラヒドロフルフリルメタクリレート、ヒドロキシエチルメタクリレート、ヒドロキシプロピルメタクリレート、ヒドロキシブチルメタクリレート、ヒドロキシヘキシルメタクリレート、ジエチレングリコールモノメタクリレート、トリエチレングリコールモノメタクリレート、トリプロピレングリコールモノメタクリレート等を含む。前記多官能アクリレートは、例えば、ジエチレングリコールジアクリレート、トリエチレングリコールジアクリレート、ジプロピレングリコールジアクリレート、トリプロピレングリコールジアクリレート、テトラプロピレングリコールジアクリレート、ポリプロピレングリコールジアクリレート、１，４−ブタンジオールジアクリレート、ネオペンチルグリコールジアクリレート、１，６−ヘキサンジオールジアクリレート、エチレンオキサイド変性ネオペンチルグリコールのジアクリレート、エチレンオキサイド変性ビスフェノールＡのジアクリレート、プロピレンオキサイド変性ビスフェノールＡのジアクリレート、エチレンオキサイド変性水添ビスフェノールＡのジアクリレート、トリメチロールプロパンジアクリレート、トリメチロールプロパンアリルエーテルジアクリレート、トリメチロールプロパントリアクリレート、エチレンオキサイド変性トリメチロールプロパントリアクリレート、プロピレンオキサイド変性トリメチロールプロパントリアクリレート、ペンタエリスリトールテトラアクリレート、ジペンタエリスリトールテトラアクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート等を含む。前記多官能メタクリレートは、例えば、ジエチレングリコールジメタクリレート、トリエチレングリコールジメタクリレート、ジプロピレングリコールジメタクリレート、トリプロピレングリコールジメタクリレート、テトラプロピレングリコールジメタクリレート、ポリプロピレングリコールジメタクリレート、１，４−ブタンジオールジメタクリレート、ネオペンチルグリコールジメタクリレート、１，６−ヘキサンジオールジメタクリレート、エチレンオキサイド変性ネオペンチルグリコールのジメタクリレート、エチレンオキサイド変性ビスフェノールＡのジメタクリレート、プロピレンオキサイド変性ビスフェノールＡのジメタクリレート、エチレンオキサイド変性水添ビスフェノールＡのジメタクリレート、トリメチロールプロパンジメタクリレート、トリメチロールプロパンアリルエーテルジメタクリレート、トリメチロールプロパントリメタクリレート、エチレンオキサイド変性トリメチロールプロパントリメタクリレート、プロピレンオキサイド変性トリメチロールプロパントリメタクリレート、ペンタエリスリトールテトラメタクリレート、ジペンタエリスリトールテトラメタクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサメタクリレート等を含む。前記反応性希釈剤としては、３官能以上のアクリレート、３官能以上のメタクリレートが好ましい。これは、ハードコート層の硬度を、より優れたものにできるからである。前記（Ａ）成分としては、例えば、ブタンジオールグリセリンエーテルジアクリレート、イソシアヌル酸のアクリレート、イソシアヌル酸のメタクリレート等も挙げられる。前記（Ａ）成分は、１種類を単独で用いてもよく、２種類以上を併用してもよい。

前記（Ｂ）成分は、前述のとおりである。前記（Ｂ）成分において、無機酸化物粒子としては、例えば、酸化ケイ素（シリカ）、酸化チタン、酸化アルミニウム、酸化亜鉛、酸化錫、酸化ジルコニウム等の微粒子があげられる。これらの中でも、酸化ケイ素（シリカ）、酸化チタン、酸化アルミニウム、酸化亜鉛、酸化錫、酸化ジルコニウムの微粒子が好ましい。これらは１種類を単独で用いてもよく、２種類以上を併用してもよい。

本発明のハードコート層形成用組成物において、光の散乱防止、ハードコート層の透過率低下防止、着色防止および透明性の点等から、前記（Ｂ）成分は、重量平均粒径が１ｎｍ〜２００ｎｍの範囲である、いわゆるナノ粒子であることが好ましい。前記重量平均粒径は、例えば、後述の実施例に記載の方法により測定できる。前記重量平均粒径は、より好ましくは、１ｎｍ〜１００ｎｍの範囲である。

前記（Ｂ）成分において、前記無機酸化物粒子は、重合性不飽和基を含む有機化合物と結合（表面修飾）されている。前記重合性不飽和基が前記（Ａ）成分と反応硬化することで、ハードコート層の硬度を向上させる。前記重合性不飽和基としては、例えば、アクリロイル基、メタクリロイル基、ビニル基、プロペニル基、ブタジエニル基、スチリル基、エチニル基、シンナモイル基、マレエート基、アクリルアミド基が好ましい。また、前記重合性不飽和基を含む有機化合物は、分子内にシラノール基を有する化合物あるいは加水分解によってシラノール基を生成する化合物であることが好ましい。前記重合性不飽和基を含む有機化合物は、光感応性基を有するものであることも好ましい。

前記（Ｂ）成分の配合量は、前記（Ａ）成分１００重量部に対し、１００〜２００重量部の範囲であることが好ましい。前記（Ｂ）成分の配合量を１００重量部以上とすることで、ハードコートフィルムのカールおよび折れの発生を、より効果的に防止でき、２００重量部以下とすることで、耐擦傷性や鉛筆硬度を高いものとすることができる。前記（Ｂ）成分の配合量は、前記（Ａ）成分１００重量部に対し、より好ましくは、１２０〜１８０重量部の範囲である。

前記（Ｂ）成分の配合量を調整することで、例えば、前記ハードコート層の屈折率を調整することが可能である。前記透明プラスチックフィルム基材と前記ハードコート層界面に生じる干渉光を防止する点等から、前記透明プラスチックフィルム基材と前記ハードコート層との屈折率差を小さくすることが好ましい。前記干渉光は、ハードコートフィルムに入光した外光の反射光が虹色の色相を呈する現象である。最近、オフィス等では、明瞭性に優れた三波長蛍光灯が多用されている。前記三波長蛍光灯の下では、前記干渉光が顕著に現れる。これらの点等から、前記ハードコート層形成用組成物の調製にあたっては、前記屈折率差が小さくなるように、前記（Ｂ）成分の配合量を調整することが好ましい。

前記屈折率差は、０．０４以下が好ましく、より好ましくは、０．０２以下である。具体的には、例えば、前記透明プラスチックフィルム基材として、ＰＥＴフィルム（屈折率：約１．６４）を用いる場合、前記（Ｂ）成分に酸化チタンを用い、これを前記ハードコート層形成用組成物中の樹脂成分全体に対し、３０〜４０重量％程度配合させることで、前記屈折率差を０．０２以下に制御することができ、干渉縞の発生を抑制することができる。また、例えば、前記透明プラスチックフィルム基材として、ＴＡＣフィルム（屈折率：約１．４８）を用いる場合、前記（Ｂ）成分に酸化ケイ素（シリカ）を用い、これを前記ハードコート層形成用組成物中の樹脂成分全体に対し、３５〜４５重量％程度配合させることで、前記屈折率差を０．０２以下に制御することができ、干渉縞の発生を抑制することができる。

前記（Ｃ）成分は、前述のとおりである。前記一般式（１）で表される化合物のＲは、すべて異なっていてもよいし、同じであってもよい。（Ｃ）成分として、シロキサン構造を有する置換基、アクリレート基およびメタクリレート基の少なくとも一方を有する置換基、および、活性水素基を有する置換基が含まれていれば足りる。前記（Ｃ）成分の配合割合は、特に制限されない。前記（Ｃ）成分の使用により、例えば、形成されるハードコート層表面構造が剛直になるとともに滑り性が向上し、耐擦傷性に優れるようになる。これらの点等から、前記（Ｃ）成分の配合割合は、前記（Ａ）成分１００重量部に対し、０．０１〜５重量部の範囲であることが好ましく、より好ましくは、０．０５〜３重量部の範囲であり、さらに好ましくは、０．１〜２重量部の範囲である。

本発明のハードコートフィルムは、例えば、前記三成分を溶媒に溶解若しくは分散させたハードコート層形成用組成物を準備し、前記ハードコート層形成用組成物を前記透明プラスチックフィルム基材の少なくとも一方の面に塗工して塗膜を形成し、前記塗膜を硬化させて前記ハードコート層を形成することにより、製造することができる。

前記溶媒は、特に限定されない。前記溶媒は、例えば、ジブチルエーテル、ジメトキシメタン、ジメトキシエタン、ジエトキシエタン、プロピレンオキシド、１，４−ジオキサン、１，３−ジオキソラン、１，３，５−トリオキサン、テトラヒドロフラン、アセトン、メチルエチルケトン（ＭＥＫ）、ジエチルケトン、ジプロピルケトン、ジイソブチルケトン、シクロペンタノン、シクロヘキサノン、メチルシクロヘキサノン、蟻酸エチル、蟻酸プロピル、蟻酸ｎ−ペンチル、酢酸メチル、酢酸エチル、プロピオン酸メチル、プロピオン酸エチル、酢酸ｎ−ペンチル、アセチルアセトン、ジアセトンアルコール、アセト酢酸メチル、アセト酢酸エチル、メタノール、エタノール、１−プロパノール、２−プロパノール、１−ブタノール、２−ブタノール、１−ペンタノール、２−メチル−２−ブタノール、シクロヘキサノール、酢酸イソブチル、メチルイソブチルケトン（ＭＩＢＫ）、２−オクタノン、２−ペンタノン、２−ヘキサノン、２−ヘプタノン、３−ヘプタノン、エチレングリコールモノエチルエーテルアセテート、エチレングリコールモノエチルエーテル、エチレングリコールモノブチルエーテル、エチレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノメチルエーテル等を含む。これらは、１種類を単独で用いてもよく、２種類以上を併用してもよい。前記溶媒は、前記透明プラスチックフィルム基材と前記ハードコート層の密着性を向上させるという観点から、全体の２０重量％以上の割合で酢酸エチルを含有することが好ましく、より好ましくは、全体の２５重量％以上の割合で酢酸エチルを含有することであり、最適には、全体の３０〜７０重量％の割合で酢酸エチルを含有することである。前記溶媒中の酢酸エチルの割合が７０重量％以下であれば、前記溶媒の揮発速度を適当なものにすることができ、塗工ムラや乾燥ムラを効果的に防止することが可能となる。前記酢酸エチルと併用する溶媒の種類は、特に制限されない。前記溶媒は、例えば、酢酸ブチル、メチルエチルケトン、エチレングリコールモノブチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテル等を含む。

前述のとおり、前記ハードコート層形成用組成物は、さらに、前記（Ｄ）成分を含むことが好ましい。

前記（Ｄ）成分の配合割合は、特に制限されない。前記（Ｄ）成分の使用により、例えば、形成されるハードコート層表面構造が剛直になるとともに滑り性が向上し、耐擦傷性により優れるようになる。

前記（Ｄ）成分を使用する場合には、前記ハードコート層形成用組成物の調製において、前記（Ｄ）成分を、前記（Ｃ）成分との混合物として準備することが好ましい。前記混合物を含む材料としては、例えば、市販品を用いてもよい。前記市販品としては、例えば、大日本インキ化学工業(株)製の商品名「ＧＲＡＮＤＩＣ ＰＣ−４１００」等があげられる。前記混合物を含む材料の重量平均分子量(Ｍｗ)は、特に制限されない。

前記（Ｃ）成分と前記（Ｄ）成分との混合物の配合量は、前記（Ａ）成分１００重量部に対し、０．０１〜１０重量部の範囲であることが好ましく、より好ましくは、０．０５〜８重量部の範囲であり、さらに好ましくは、０．１〜５重量部の範囲である。

前記ハードコート層形成用組成物は、必要に応じて、性能を損なわない範囲で、顔料、充填剤、分散剤、可塑剤、紫外線吸収剤、界面活性剤、酸化防止剤、チクソトロピー化剤等を含んでもよい。これらの添加剤は、１種類を単独で用いてもよく、２種類以上を併用してもよい。

前記ハードコート層形成用組成物において、前記（Ａ）成分が光硬化型化合物を含む場合、従来公知の光重合開始剤を用いることができる。前記光重合開始剤としては、例えば、２，２−ジメトキシ−２−フェニルアセトフェノン、アセトフェノン、ベンゾフェノン、キサントン、３−メチルアセトフェノン、４−クロロベンゾフェノン、４，４’−ジメトキシベンゾフェノン、ベンゾインプロピルエーテル、ベンジルジメチルケタール、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラメチル−４，４’−ジアミノベンゾフェノン、１−（４−イソプロピルフェニル）−２−ヒドロキシ−２−メチルプロパン−１−オン等があげられ、その他、チオキサントン系化合物等が使用できる。これらは、１種類を単独で用いてもよいし、２種類以上を併用してもよい。前記光重合開始剤の配合量は、特に制限されない。前記配合量は、前記（Ａ）成分１００重量部に対し、例えば、１〜３０重量部の範囲であり、好ましくは、１〜２５重量部の範囲である。

前記ハードコート層形成用組成物を、前記透明プラスチックフィルム基材上に塗工する方法としては、例えば、ファンテンコート法、ダイコート法、スピンコート法、スプレーコート法、グラビアコート法、ロールコート法、バーコート法等の塗工法を用いることができる。

前記ハードコート層形成用組成物を塗工して、前記透明プラスチックフィルム基材の上に塗膜を形成し、前記塗膜を硬化させる。前記硬化に先立ち、前記塗膜を乾燥させることが好ましい。前記乾燥は、例えば、自然乾燥でもよいし、風を吹きつけての風乾であってもよいし、加熱乾燥であってもよいし、これらを組み合わせた方法であってもよい。

前記ハードコート層形成用組成物の塗膜の硬化手段は、特に制限されない。前記硬化手段は、電離放射線硬化が好ましい。前記硬化手段には、各種活性エネルギーを用いることができる。前記活性エネルギーは、紫外線が好ましい。エネルギー線源としては、例えば、高圧水銀ランプ、ハロゲンランプ、キセノンランプ、メタルハライドランプ、窒素レーザー、電子線加速装置、放射性元素等の線源が好ましい。前記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^２の範囲が好ましい。前記照射量が、５０ｍＪ／ｃｍ^２以上であれば、硬化がより十分となり、形成される前記ハードコート層の硬度もより十分なものとなる。前記照射量が、５０００ｍＪ／ｃｍ^２を以下であれば、形成される前記ハードコート層の着色を防止でき、透明性を向上させることができる。

以上のようにして、前記透明プラスチックフィルム基材の少なくとも一方の面に、前記ハードコート層を形成することにより、本発明のハードコートフィルムを製造することができる。なお、本発明のハードコートフィルムは、前述の方法以外の製造方法で製造してもよい。

図１の模式断面図に、本発明のハードコートフィルムの構成の一例を示す。同図においては、分かりやすくするために、各構成部材の大きさ、比率等は、実際とは異なっている。図示のとおり、このハードコートフィルム１０では、透明プラスチックフィルム基材１１の片面に、ハードコート層１２が形成されている。ただし、本発明は、これに限定されない。本発明のハードコートフィルムは、透明プラスチックフィルム基材の両面に、ハードコート層が形成された構成であってもよい。また、この例のハードコート層１２は、単層である。ただし、本発明は、これに限定されない。本発明のハードコートフィルムにおいて、前記ハードコート層は、二層以上が積層された複数層構造であってもよい。

図２の模式断面図に、本発明のハードコートフィルムの構成のその他の例を示す。図示のとおり、このハードコートフィルム２０は、透明プラスチックフィルム基材２１の片面に、ハードコート層２２が形成され、このハードコート層２２の外側表面に反射防止層２３が形成されているという構成である。光は物体に当たると、その界面での反射、内部での吸収、散乱といった現象を繰り返して物体の背面に透過していく。例えば、画像表示装置にハードコートフィルムを装着した場合、画像の視認性を低下させる要因のひとつに空気とハードコート層界面での光の反射があげられる。前記反射防止層は、その表面反射を低減させるものである。なお、図２に示すハードコートフィルム２０では、前記ハードコート層２２および前記反射防止層２３は、前記透明プラスチックフィルム基材２１の片面に形成されている。ただし、本発明は、これに限定されない。本発明のハードコートフィルムは、透明プラスチックフィルム基材の両面に、ハードコート層および反射防止層が形成された構成であってもよい。また、図２に示すハードコートフィルム２０では、前記ハードコート層２２および前記反射防止層２３は、それぞれ、単層である。ただし、本発明は、これに限定されない。本発明のハードコートフィルムにおいて、前記ハードコート層および前記反射防止層は、それぞれ、二層以上が積層された複数層構造であってもよい。

本発明において、前記反射防止層は、厚みおよび屈折率を厳密に制御した光学薄膜若しくは前記光学薄膜を二層以上積層したものである。前記反射防止層において、反射防止機能は、光の干渉効果を利用して入射光と反射光の逆転した位相を互いに打ち消し合わせることにより生み出される。前記反射防止機能を生み出させる可視光線の波長領域は、例えば、３８０〜７８０ｎｍの範囲であり、特に視感度が高い波長領域は、４５０〜６５０ｎｍの範囲である。前記反射防止層は、その中心波長である５５０ｎｍの反射率を最小にするように設計されることが好ましい。

光の干渉効果に基づく前記反射防止層の設計において、その干渉効果を向上させる手段としては、例えば、前記反射防止層と前記ハードコート層の屈折率差を大きくする方法がある。一般的に、二ないし五層の光学薄層（厚みおよび屈折率を厳密に制御した薄膜）を積層した構造の多層反射防止層では、屈折率の異なる成分を所定の厚さだけ複数層形成する。従って、前記反射防止層の光学設計の自由度が上がり、より反射防止効果を向上させることができ、分光反射特性も可視光領域で均一（フラット）にすることが可能になる。前記光学薄膜においては、高い厚み精度が要求される。このため、一般的に、各層の形成は、ドライ方式である真空蒸着、スパッタリング、ＣＶＤ等で実施される。

前記多層反射防止層としては、屈折率の高い酸化チタン層（屈折率：約１．８）の上に屈折率の低い酸化ケイ素層（屈折率：約１．４５）を積層した二層構造のものが好ましい。より好ましくは、酸化チタン層の上に酸化ケイ素層を積層し、その上にその他の酸化チタン層を積層し、その上にその他の酸化ケイ素層を積層した四層構造のものである。これらの二層反射防止層若しくは四層反射防止層を形成することにより、可視光線の波長領域（例えば、３８０〜７８０ｎｍの範囲）の反射を均一に低減することが可能である。

前記ハードコート層の上に単層の光学薄膜（反射防止層）を形成することによっても反射防止効果を発現させることが可能である。一般的に単層反射防止層の形成には、例えば、ウェット方式であるファンテンコート、ダイコート、スピンコート、スプレーコート、グラビアコート、ロールコート、バーコート等の塗工法が採用される。

前記単層反射防止層の形成材料は、例えば、紫外線硬化型アクリル樹脂等の樹脂系材料、樹脂中にコロイダルシリカ等の無機微粒子を分散させたハイブリッド系材料、テトラエトキシシラン、チタンテトラエトキシド等の金属アルコキシドを用いたゾル−ゲル系材料等を含む。前記形成材料は、表面の防汚染性付与のためにフッ素基を含有するものが好ましい。前記形成材料は、耐擦傷性等の理由から、無機成分含有量が多い形成材料が好ましく、より好ましくは、前記ゾル−ゲル系材料である。前記ゾル−ゲル系材料は、部分縮合して用いることができる。

前記反射防止層（低屈折率層）としては、エチレングリコール換算数平均分子量５００〜１００００の範囲のシロキサンオリゴマーと、ポリスチレン換算数平均分子量５０００以上であって、フルオロアルキル構造およびポリシロキサン構造を有するフッ素化合物とを含有する材料（特開２００４−１６７８２７号公報に記載の材料）から形成されたものが、耐擦傷性と低反射が両立できること等により好ましい。

前記反射防止層（低屈折率層）には、膜強度を向上させるために、無機ゾルを含有させてもよい。前記無機ゾルは、特に制限されない。前記無機ゾルは、例えば、シリカ、アルミナ、フッ化マグネシウム等を含む。これらの中でも、シリカゾルが好ましい。前記無機ゾルの配合割合は、例えば、前記反射防止層形成材料の全固形分１００重量部に対し、１０〜８０重量部の範囲である。前記無機ゾル中の無機微粒子の重量平均粒径は、２〜５０ｎｍの範囲が好ましく、５〜３０ｎｍの範囲がより好ましい。

前記反射防止層の形成材料には、中空で球状の酸化ケイ素微粒子が含まれていることが好ましい。前記酸化ケイ素微粒子は、重量平均粒径が５〜３００ｎｍ程度であることが好ましく、１０〜２００ｎｍの範囲がより好ましい。前記酸化ケイ素微粒子は、細孔を有する外殻の内部に空洞が形成されている中空球状である。前記空洞は、前記酸化ケイ素微粒子の調製時の溶媒および気体の少なくとも一方を包含する。また、前記酸化ケイ素微粒子の前記空洞を形成するための前駆体物質が前記空洞内に残存していることが好ましい。前記外殻の厚みは、１〜５０ｎｍ程度の範囲であり、かつ前記酸化ケイ素微粒子の重量平均粒径の１／５０〜１／５程度の範囲であることが好ましい。前記外殻は、複数の被覆層から形成されていることが好ましい。前記酸化ケイ素微粒子において、前記細孔が閉塞され、前記空洞が前記外殻により密封されていることが好ましい。これは、前記反射防止層中において、前記酸化ケイ素微粒子の多孔質または空洞が維持されており、前記反射防止層の屈折率をより低減させることが可能なためである。このような中空で球状の酸化ケイ素微粒子の製造方法としては、例えば、特開２００１−２３３６１１号公報に開示されたシリカ系微粒子の製造方法が好適に採用される。

前記反射防止層（低屈折率層）を形成する際の乾燥および硬化の温度は、特に制限されない。前記乾燥および硬化の温度は、例えば、６０〜１５０℃の範囲であり、好ましくは、７０〜１３０℃の範囲である。前記乾燥および硬化の時間は、例えば、１〜３０分の範囲であり、生産性を考えた場合には、１〜１０分の範囲が好ましい。また、前記乾燥および硬化後、さらに加熱処理を行うことにより、反射防止層を有する高硬度のハードコートフィルムが得られる。前記加熱処理の温度は、特に制限されない。前記加熱処理の温度は、例えば、４０〜１３０℃の範囲であり、好ましくは５０〜１００℃の範囲である。前記加熱処理時間は、特に制限されない。前記加熱処理時間は、例えば、１分〜１００時間の範囲であり、耐擦傷性向上の観点からは、１０時間以上行うことがより好ましい。前記加熱処理は、ホットプレート、オーブン、ベルト炉等を用いた方法により実施できる。

前記反射防止層を含む前記ハードコートフィルムを画像表示装置に装着する場合、前記反射防止層が最外層になる頻度が高い。このため、前記反射防止層は、外部環境からの汚染を受けやすい。前記反射防止層は、単なる透明板等に比べて汚染が目立ちやすい。前記反射防止層は、例えば、指紋、手垢、汗や整髪料等の汚染物の付着によって表面反射率が変化したり、付着物が白く浮き出て見えて表示内容が不鮮明になる場合がある。前記汚染物の付着防止および付着した前記汚染物の除去容易性の向上のために、フッ素基含有のシラン系化合物若しくはフッ素基含有の有機化合物等から形成される汚染防止層を前記反射防止層上に積層することが好ましい。

本発明のハードコートフィルムにおいて、前記透明プラスチックフィルム基材および前記ハードコート層の少なくとも一方に対し表面処理を行うことが好ましい。前記透明プラスチックフィルム基材表面を表面処理すれば、前記ハードコート層または偏光子若しくは偏光板との密着性がさらに向上する。前記ハードコート層表面を表面処理すれば、前記反射防止層または偏光子若しくは偏光板との密着性がさらに向上する。前記表面処理としては、例えば、低圧プラズマ処理、紫外線照射処理、コロナ処理、火炎処理、酸またはアルカリ処理があげられる。前記透明プラスチックフィルム基材として、ＴＡＣフィルムを用いた場合の表面処理としては、アルカリ処理が好ましい。このアルカリ処理は、例えば、ＴＡＣフィルム表面をアルカリ溶液に接触させた後、水洗し乾燥することで実施できる。前記アルカリ溶液としては、例えば、水酸化カリウム溶液、水酸化ナトリウム溶液が使用できる。前記アルカリ溶液の水酸化物イオンの規定濃度（モル濃度）は、０．１〜３．０Ｎ（ｍｏｌ／Ｌ）の範囲が好ましく、より好ましくは、０．５〜２．０Ｎ（ｍｏｌ／Ｌ）の範囲である。

透明プラスチックフィルム基材を含み、前記透明プラスチックフィルム基材の一方の面に前記ハードコート層が形成されているハードコートフィルムにおいて、カールの発生を防止するために、他方の面に対し溶剤処理を行ってもよい。前記溶剤処理は、前記透明プラスチックフィルム基材を溶解可能な溶剤若しくは膨潤可能な溶剤を接触させることにより実施できる。前記溶剤処理により、前記透明プラスチックフィルム基材に前記他方の面にもカールしようとする力を付与し、これによって前記透明プラスチックフィルム基材が前記ハードコート層の形成によりカールしようとする力を相殺することで、カールの発生を防止できる。同様に、前記透明プラスチックフィルム基材を含み、前記透明プラスチックフィルム基材の一方の面に前記ハードコート層が形成されているハードコートフィルムにおいて、カールの発生を防止するために、他方の面に透明樹脂層を形成してもよい。前記透明樹脂層としては、例えば、熱可塑性樹脂、放射線硬化型樹脂、熱硬化型樹脂、その他の反応型樹脂を主成分とする層があげられる。これらの中でも、特に熱可塑性樹脂を主成分とする層が好ましい。

本発明のハードコートフィルムは、通常、前記透明プラスチックフィルム基材側を、粘着剤や接着剤を介して、ＬＣＤやＥＬＤに用いられている光学部材に貼り合せることができる。この貼り合わせにあたり、前記透明プラスチックフィルム基材表面に対し、前述のような各種の表面処理を行ってもよい。

前記光学部材としては、例えば、偏光子または偏光板が挙げられる。偏光板は、偏光子の片側または両側に透明保護フィルムを有するという構成が一般的である。偏光子の両面に透明保護フィルムを設ける場合は、表裏の透明保護フィルムは、同じ材料であってもよいし、異なる材料であってもよい。偏光板は、通常、液晶セルの両側に配置される。また、偏光板は、２枚の偏光板の吸収軸が互いに略直交するように配置される。

つぎに、本発明のハードコートフィルムを積層した光学素子について、偏光板を例にして説明する。本発明のハードコートフィルムを、接着剤や粘着剤等を用いて偏光子または偏光板と積層することによって、本発明の機能を有した偏光板を得ることができる。

前記偏光子は、特に限定されない。前記偏光子としては、例えば、ポリビニルアルコール系フィルム、部分ホルマール化ポリビニルアルコール系フィルム、エチレン・酢酸ビニル共重合体系部分ケン化フィルム等の親水性高分子フィルムに、ヨウ素や二色性染料等の二色性物質を吸着させて一軸延伸したもの、ポリビニルアルコールの脱水処理物やポリ塩化ビニルの脱塩酸処理物等のポリエン系配向フィルム等があげられる。これらの中でも、ポリビニルアルコール系フィルムとヨウ素等の二色性物質からなる偏光子が、偏光二色比が高く、好ましい。前記偏光子の厚みは、特に制限されない。前記偏光子の厚みは、例えば、５〜８０μｍ程度である。

ポリビニルアルコール系フィルムをヨウ素で染色し一軸延伸した偏光子は、例えば、ポリビニルアルコール系フィルムをヨウ素の水溶液に浸漬することによって染色し、元長の３〜７倍に延伸することで作製することができる。前記ヨウ素の水溶液は、必要に応じて、ホウ酸や硫酸亜鉛、塩化亜鉛等を含んでいてもよい。また、別途、ホウ酸や硫酸亜鉛、塩化亜鉛等を含む水溶液に、ポリビニルアルコール系フィルムを浸漬してもよい。必要に応じて、染色の前に、ポリビニルアルコール系フィルムを水に浸漬して水洗してもよい。ポリビニルアルコール系フィルムを水洗することで、ポリビニルアルコール系フィルム表面の汚れやブロッキング防止剤を洗浄することができ、その他に、ポリビニルアルコール系フィルムを膨潤させることで染色のムラ等の不均一を防止するという効果もある。延伸は、ヨウ素で染色した後に行ってもよいし、染色しながら延伸してもよいし、また、延伸してからヨウ素で染色してもよい。ホウ酸やヨウ化カリウム等の水溶液中や水浴中でも延伸することができる。

前記偏光子の片面または両面に設けられる透明保護フィルムとしては、透明性、機械的強度、熱安定性、水分遮蔽性、位相差値の安定性等に優れるものが好ましい。前記透明保護フィルムを形成する材料としては、例えば、前記透明プラスチックフィルム基材と同様のものがあげられる。

前記透明保護フィルムとしては、特開２００１−３４３５２９号公報（ＷＯ０１／３７００７）に記載の高分子フィルムもあげられる。前記公報に記載の高分子フィルムは、例えば、（Ａ）側鎖に置換イミド基および非置換イミド基の少なくとも一方のイミド基を有する熱可塑性樹脂と、（Ｂ）側鎖に置換フェニル基および非置換フェニル基の少なくとも一方のフェニル基ならびにニトリル基を有する熱可塑性樹脂を含有する樹脂組成物から形成された高分子フィルムがあげられる。前記樹脂組成物から形成された高分子フィルムとしては、例えば、イソブチレンとＮ−メチルマレイミドからなる交互共重合体とアクリロニトリル−スチレン共重合体とを含有する樹脂組成物から形成された高分子フィルムがあげられる。前記高分子フィルムは、前記樹脂組成物を、フィルム状に押出成型することにより製造できる。前記高分子フィルムは、位相差が小さく、光弾性係数が小さいため、偏光板等の保護フィルムに適用した場合には、歪みによるムラ等の不具合を解消することができる。前記高分子フィルムは、透湿度が小さいため、加湿耐久性に優れる。

前記透明保護フィルムは、偏光特性や耐久性等の点から、ＴＡＣ等のセルロース系樹脂製のフィルムおよびノルボルネン系樹脂製のフィルムが好ましい。前記透明保護フィルムの市販品としては、例えば、商品名「フジタック」（富士フイルム社製）、商品名「ゼオノア」（日本ゼオン社製）、商品名「アートン」（ＪＳＲ社製）などがあげられる。

前記透明保護フィルムの厚みは、特に制限されない。前記透明保護フィルムの厚みは、強度、取扱性等の作業性、薄層性等の点より、例えば、１〜５００μｍの範囲である。前記厚みが前記の範囲であれば、偏光子を機械的に保護し、高温高湿下に曝されても偏光子が収縮せず、安定した光学特性を保つことができる。前記厚みは、好ましくは、５〜２００μｍの範囲であり、より好ましくは、１０〜１５０μｍの範囲である。

本発明のハードコートフィルムを積層した偏光板の構成は、特に制限されないが、例えば、前記ハードコートフィルムの上に、透明保護フィルム、偏光子および透明保護フィルムを、この順番で積層した構成でもよいし、ハードコートフィルム上に、偏光子、透明保護フィルムを、この順番で積層した構成でもよい。

本発明のハードコート層形成用組成物を用いた本発明のハードコートフィルムおよびこれを用いた偏光板等の各種光学素子は、液晶表示装置等の各種画像表示装置に好ましく用いることができる。本発明の液晶表示装置は、本発明のハードコートフィルムを用いる以外は、従来の液晶表示装置と同様の構成である。本発明の液晶表示装置は、例えば、液晶セル、偏光板等の光学素子、および必要に応じ照明システム（バックライト等）等の各構成部品を適宜に組み立てて駆動回路を組み込むこと等により製造できる。前記液晶セルは、特に制限されない。前記液晶セルは、例えば、ＴＮ型、ＳＴＮ型、π型等の様々なタイプを使用できる。

本発明において、液晶表示装置の構成は、特に制限されず、液晶セルの片側または両側に前記光学素子を配置した液晶表示装置や、照明システムにバックライトあるいは反射板を用いた液晶表示装置等が挙げられる。これらの液晶表示装置において、本発明の光学素子は、液晶セルの片側または両側に配置することができる。液晶セルの両側に前記光学素子を配置する場合、それらは同一でもよいし、異なっていてもよい。さらに、液晶表示装置には、例えば、拡散板、アンチグレア層、反射防止層、保護板、プリズムアレイ、レンズアレイシート、光拡散板、バックライト等の各種の光学部材および光学部品を配置してもよい。

本発明の画像表示装置は、任意の適切な用途に使用される。その用途は、例えば、デスクトップパソコン、ノートパソコン、コピー機等のＯＡ機器、携帯電話、時計、デジタルカメラ、携帯情報端末（ＰＤＡ）、携帯ゲーム機等の携帯機器、ビデオカメラ、テレビ、電子レンジ等の家庭用電気機器、バックモニター、カーナビゲーションシステム用モニター、カーオーディオ等の車載用機器、商業店舗用インフォメーション用モニター等の展示機器、監視用モニター等の警備機器、介護用モニター、医療用モニター等の介護・医療機器等が挙げられる。

つぎに、本発明の実施例について、比較例と併せて説明する。ただし、本発明は、以下の実施例および比較例により制限されない。なお、下記実施例および比較例における各種特性は、下記の方法により評価若しくは測定した。

（ハードコート層の厚み）
（株）ミツトヨ製のマイクロゲージ式厚み計を用い、ハードコートフィルムの全体厚みを測定し、前記全体厚みから、透明プラスチックフィルム基材の厚みを差し引くことにより、ハードコート層の厚みを算出した。

（耐擦傷性）
ハードコート層の耐擦傷性は、以下の試験内容にて評価した。
（１）ハードコートフィルムの中心部から１５０ｍｍ×５０ｍｍのサンプルを切り出し、ハードコート層が形成されていない面を下にして、ガラス板に載せた。
（２）直径２５ｍｍの円柱の平滑な断面に、スチールウール＃００００を均一に取り付け、荷重１．５ｋｇにて前記サンプル表面を、毎秒約１００ｍｍの速度で３０往復した後に、サンプル表面に入った傷の本数を目視により数え、以下の指標により判定した。
Ａ：傷の本数が、１０本以下
Ｂ：傷の本数が、１１本以上２９本以下
Ｃ：傷の本数が、３０本以上

（鉛筆硬度）
ハードコートフィルムの中心部から１００ｍｍ×５０ｍｍのサンプルを切り出し、ハードコート層が形成されていない面を下にして、ガラス板上に載せた後、ＪＩＳ Ｋ ５６００−５−４記載の鉛筆硬度試験の規定に準じ、荷重５００ｇでの鉛筆硬度を測定した。鉛筆は、三菱鉛筆株式会社製「Ｕｎｉ」（鉛筆引かき値試験用 日塗検検査済）を用いた。

（カール値）
ハードコートフィルムの中心部から１００ｍｍ×１００ｍｍのサンプルを切り出し、カール後の前記サンプルの幅（Ｗ）を、デジタルノギスを用いて測定し、下記式（Ｉ）によりカール値（ｍｍ）を求めた。

カール値（ｍｍ）＝１００−Ｗ ・・・（Ｉ）
Ｗ：カール後のサンプルの幅（ｍｍ）

Ａ：カール値が、７５ｍｍ未満
Ｂ：カール値が、７５ｍｍ以上８０ｍｍ未満
Ｃ：カール値が、８０ｍｍ以上

（粒子（（Ｂ）成分）の重量平均粒径）
（Ｂ）成分を含む樹脂原料を、メチルエチルケトン（ＭＥＫ）で固形分濃度を１０％まで希釈し、動的光散乱式粒径分布測定装置（（株）堀場製作所製、「ＬＢ−５００」）を用いて、粒度分布を測定した。得られた粒度分布から重量平均粒径を算出した。

（重量平均分子量）
重量平均分子量は、ゲル・パーミエーション・クロマトグラフ（ＧＰＣ）法よりポリスチレンを標準試料として測定した。具体的には、下記の装置、器具および測定条件により測定した。
分析装置：東ソー（株）製、商品名「ＳＣ−８０２０」
カラム：昭和電工（株）製、商品名「Ｓｈｏｄｅｘ」
カラムサイズ：２０．０ｍｍφ×５００ｍｍ
カラム温度：室温
溶離液：クロロホルム
流量：３．５ｍＬ／分
入口圧：７０ｋｇｆ／ｃｍ^２（６．９ＭＰａ）

［実施例１］
粒子表面が重合性不飽和基を含む有機化合物で修飾されたナノシリカ粒子（前記（Ｂ）成分）を分散させた、前記（Ａ）成分を含む樹脂原料（ＪＳＲ（株）製、商品名「オプスターＺ７５４０」、固形分：５６重量％、溶媒：酢酸ブチル／メチルエチルケトン（ＭＥＫ）＝７６／２４（重量比））を準備した。

前記樹脂原料は、前記（Ａ）成分（紫外線硬化型化合物）として、ジペンタエリスリトールおよびイソホロンジイソシアネート系ポリウレタン、前記（Ｂ）成分として、表面を有機分子により修飾したシリカ微粒子（重量平均粒径：１００ｎｍ以下）を、（Ａ）成分合計：（Ｂ）成分＝２：３の重量比で含有する。

下記に示す（Ｃ）成分、（Ｄ）成分および溶媒を含む混合物（大日本インキ化学工業（株）製、商品名「ＧＲＡＮＤＩＣ ＰＣ−４１００」）を準備した。

（Ｃ）成分：前記一般式（１）で表される反応性シリコーン（前記一般式（３）の単位（ｃ）のポリジメチルシロキサン単位（Ｘ１）と、前記一般式（３）の単位（ｂ）のメチルヒドロキシプロピルシロキサン単位（Ｘ２）と、前記一般式（２）の６−イソシアネートヘキシルイソシアヌル酸単位（Ｘ３）と、前記一般式（５）の単位（ｄ）の置換基（Ｘ４）とを、Ｘ１：Ｘ２：Ｘ３：Ｘ４（モル比）＝１８７：３９：１００：５７の割合で有する）（６．８５重量部）
（Ｄ）成分：前記一般式（６）で表されるグリコール系化合物（３．１５重量部）
溶媒：酢酸エチル（９０重量部）

（ハードコート層形成用組成物の調製）
前記樹脂原料１００重量部に、前記混合物０．５重量部および光重合開始剤（チバ・スペシャルティ・ケミカルズ社製、商品名「イルガキュア１２７」）０．５重量部を加え、固形分濃度が５０重量％になるように、酢酸ブチルを用いて希釈することにより、ハードコート層形成用組成物を調製した。

（ハードコートフィルムの作製）
前記ハードコート層形成用組成物を、透明プラスチックフィルム基材（厚み４０μｍ、幅３００ｍｍのＴＡＣフィルム、コニカミノルタ社製、商品名「ＫＣ４ＵＹＷ」）上に、バーコーターを用いて塗工し、塗膜を形成した。前記塗工後、１００℃で１分間加熱することにより前記塗膜を乾燥させた。前記乾燥後の塗膜に、高圧水銀ランプにて積算光量３００ｍＪ／ｃｍ^２の紫外線を照射することで硬化処理を施し、厚み１７μｍのハードコート層を形成した。このようにして、本実施例のハードコートフィルムを作製した。

［比較例１］
前記混合物に代えて、下記反応性シリコーン（大日本インキ化学工業（株）製、商品名「ＧＲＡＮＤＩＣ ＰＣ−４１３１」）を用いたこと以外は、実施例１と同様の方法にて、本比較例のハードコートフィルムを作製した。

反応性シリコーン：ポリジメチルシロキサン単位：３−アクリロイル−２−ヒドロキシ−プロポキシプロピルシロキサン単位：２−アクリロイル−３−ヒドロキシ−プロポキシプロピルシロキサン単位（重量比）＝５５：３６：９

［比較例２］
前記混合物に代えて、下記反応性シリコーン（大日本インキ化学工業（株）製、商品名「ＧＲＡＮＤＩＣ ＰＣ−４１５１」）を用いたこと以外は、実施例１と同様の方法にて、本比較例のハードコートフィルムを作製した。

反応性シリコーン：ポリジメチルシロキサン単位：末端にアクリレート基を有するメチルポリエチレングリコールプロピルエーテルシロキサン単位：末端にヒドロキシル基を有するメチルポリエチレングリコールプロピルエーテルシロキサン単位：末端にアクリレート基、ヒドロキシル基およびアリールエーテル基のいずれかの基を有するポリエチレングリコール（重量比）＝６４：１５：８：１３

［比較例３］
前記樹脂原料に代えて、下記紫外線硬化型樹脂（大日本インキ化学工業（株）製、商品名「ＧＲＡＮＤＩＣ ＰＣ−１０７０」、固形分：６６重量％）を用いたこと、およびハードコート層の厚みを２０μｍに変更したこと以外は、実施例１と同様の方法にて、本比較例のハードコートフィルムを作製した。

ジペンタエリスリトール系アクリレート（１８重量部）
脂肪族系ウレタンアクリレート（３６重量部）
ペンタエリスリトールジアクリレート（０．５重量部）
ペンタエリスリトールトリアクリレート（９重量部）
ペンタエリスリトールテトラアクリレート（１５重量部）
下記一般式（７）で表される繰り返し単位を有するポリマーおよびコポリマーの混合物（２１重量部）
光重合開始剤：商品名「イルガキュア１８４」（チバ・スペシャルティ・ケミカルズ社製）と商品名「ルシリンＴＰＯ」（ＢＡＳＦ社製）を合計３重量部添加
混合溶媒：酢酸ブチル：酢酸エチル（重量比）＝８９：１１

前記式（７）において、Ｒ^１は、−Ｈ若しくは‐ＣＨ_３であり、Ｒ^２は、−ＣＨ_２ＣＨ_２ＯＸ若しくは下記一般式（８）で表される基であり、前記Ｘは、−Ｈ若しくは下記一般式（９）で表されるアクリロイル基である。

前記一般式（８）において、前記Ｘは、−Ｈ若しくは下記一般式（９）で表されるアクリロイル基であり、前記Ｘは、同一であってもよいし、異なっていてもよい。

［比較例４］
ハードコート層の厚みを１５μｍに変更したこと以外は、比較例３と同様の方法にて、本比較例のハードコートフィルムを作製した。

このようにして得られた実施例および比較例の各ハードコートフィルムについて、各種特性の測定若しくは評価を行った。この結果を、下記表１に示す。

前記表１に示すように、実施例１のハードコートフィルムは、耐擦傷性が良好であり、鉛筆硬度が高く、かつカール特性が良好であった。これに対し、比較例１および比較例２のハードコートフィルムは、鉛筆硬度は高いものの、耐擦傷性が悪かった。また、比較例３のハードコートフィルムは、耐擦傷性は良好なものの、鉛筆硬度がやや低く、カール特性が悪かった。比較例４のハードコートフィルムは、耐擦傷性は良好なものの、鉛筆硬度が低く、カール特性がやや悪かった。

本発明のハードコート層形成用組成物を用いた本発明のハードコートフィルムは、十分な硬度を有し、ハードコート層の硬化収縮に起因するカールおよび折れの発生が防止され、かつ耐擦傷性に優れるものである。したがって、本発明のハードコートフィルムは、例えば、偏光板等の光学素子、ＣＲＴ、ＬＣＤ、ＰＤＰおよびＥＬＤ等の各種画像表示装置に好適に使用でき、その用途は制限されず、広い分野に適用可能である。

図１は、本発明のハードコートフィルムの一例を示す模式断面図である。 図２は、本発明のハードコートフィルムのその他の例を示す模式断面図である。

符号の説明

１０、２０ ハードコートフィルム
１１、２１ 透明プラスチック基材
１２、２２ ハードコート層
２３ 反射防止層

Claims (16)

1. ハードコート層の形成に用いるハードコート層形成用組成物であって、
   下記の（Ａ）成分、（Ｂ）成分および（Ｃ）成分を含むことを特徴とするハードコート層形成用組成物。
   （Ａ）成分：アクリレート基およびメタクリレート基の少なくとも一方の基を有する硬化型化合物
   （Ｂ）成分：無機酸化物粒子表面が重合性不飽和基を含む有機化合物で修飾されている粒子
   （Ｃ）成分：下記一般式（１）で表される化合物を含む反応性シリコーン
   

   

   前記一般式（１）において、Ｒは、シロキサン構造を有する置換基、アクリレート基およびメタクリレート基の少なくとも一方を有する置換基、および、活性水素基を有する置換基から選ばれる置換基であり、各Ｒは同一でも異なっていてもよい。
2. 前記（Ｃ）成分が、下記一般式（２）で表される構造を有する請求項１記載のハードコート層形成用組成物。
   

   
3. 前記一般式（１）のＲにおいて、前記シロキサン構造を有する置換基が、下記一般式（３）で表される構造を有する請求項１または２記載のハードコート層形成用組成物。
   

   

   前記一般式（３）において、ｎは、１以上の整数である。
4. 前記一般式（１）のＲにおいて、前記活性水素基を有する置換基が、下記一般式（４）で表される置換基を有する請求項１から３のいずれか一項に記載のハードコート層形成用組成物。
   

   
5. 前記一般式（１）のＲにおいて、前記アクリレート基を有する置換基が、下記一般式（５）で表される置換基を有する請求項１から４のいずれか一項に記載のハードコート層形成用組成物。
   

   

   前記一般式（５）において、ｍおよびｎは、それぞれ、１〜１０の整数であり、同一でも異なっていてもよい。ｌは、１〜５の整数である。
6. 前記（Ｂ）成分の重量平均粒径が、２００ｎｍ以下である請求項１から５のいずれか一項に記載のハードコート層形成用組成物。
7. 前記（Ｂ）成分が、酸化チタン、酸化ケイ素、酸化アルミニウム、酸化亜鉛、酸化錫および酸化ジルコニウムからなる群から選択される少なくとも１種の微粒子を含む請求項１から６のいずれか一項に記載のハードコート層形成用組成物。
8. 前記（Ａ）成分１００重量部に対し、前記（Ｂ）成分が、１００〜２００重量部の範囲で配合されている請求項１から７のいずれか一項に記載のハードコート層形成用組成物。
9. さらに、下記（Ｄ）成分を含む請求項１から８のいずれか一項に記載のハードコート層形成用組成物。
   （Ｄ）成分：下記一般式（６）で表されるグリコール系化合物
   

   

   前記一般式（６）において、ｍおよびｎは、それぞれ、１以上の整数であり、同一でも異なっていてもよい。
10. 前記（Ａ）成分１００重量部に対し、前記（Ｃ）成分と前記（Ｄ）成分とが、合計で０．０１〜１０重量部の範囲で配合されている請求項９記載のハードコート層形成用組成物。
11. 透明プラスチックフィルム基材の少なくとも一方の面に、ハードコート層を有するハードコートフィルムであって、
    前記ハードコート層が、請求項１から１０のいずれか一項に記載のハードコート層形成用組成物から形成されたものであることを特徴とするハードコートフィルム。
12. 前記ハードコート層の厚みが、１０〜５０μｍの範囲である請求項１１記載のハードコートフィルム。
13. 前記ハードコート層表面のＪＩＳ Ｋ ５６００−５−４の規定に準じた加重５００ｇでの鉛筆硬度が、４Ｈ以上である請求項１１または１２記載のハードコートフィルム。
14. 前記ハードコート層の外側表面に、反射防止層が積層されている請求項１１から１３のいずれか一項に記載のハードコートフィルム。
15. 光学部材の少なくとも一方の面に、ハードコートフィルムが積層された光学素子であって、前記ハードコートフィルムが、請求項１１から１４のいずれか一項に記載のハードコートフィルムであることを特徴とする光学素子。
16. ハードコートフィルムまたは光学素子を備える画像表示装置であって、前記ハードコートフィルムが、請求項１１から１４のいずれか一項に記載のハードコートフィルムであり、前記光学素子が、請求項１５記載の光学素子であることを特徴とする画像表示装置。

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