JP2013210976A - Protective body and touch panel module - Google Patents

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Keisuke Wakita
敬輔 脇田
Hiroyuki Kusukawa
宏之 楠川
Kazuhiko Nakamura
和彦 中村
Satoru Nishima
悟 二嶋
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a protective body capable of suppressing warpage, having excellent scratch resistance, antifouling property and printability.SOLUTION: A protective body comprises: a transparent resin plate; a first hard coat layer formed on one surface side of the transparent resin plate; and a second hard coat layer formed on the other surface side of the transparent resin plate. The first hard coat layer comprises: a polymer including active silica fine particles and a first binder component; and a first surfactant. The second hard coat layer comprises: a polymer including a second binder component; and a second surfactant.

Description

本発明は、反りの発生を抑制でき、耐擦傷性、防汚性および印刷性が良好な保護体に関する。   The present invention relates to a protector that can suppress the occurrence of warping and has good scratch resistance, antifouling properties, and printability.

例えばタッチパネルの前面板には、従来、強化ガラスが使用されてきたが、強化ガラスは重い、割れる等の問題を有する。そのため、強化ガラスから透明樹脂板への変更が検討されている。一方、透明樹脂板は軽い、割れにくいという利点を有するが、表面が傷つきやすいという欠点を有する。   For example, tempered glass has been conventionally used for the front plate of a touch panel, but tempered glass has problems such as being heavy and cracking. Therefore, a change from tempered glass to a transparent resin plate has been studied. On the other hand, the transparent resin plate has the advantage of being light and difficult to break, but has the disadvantage that the surface is easily damaged.

ところで、樹脂フィルムまたは樹脂シートの表面にハードコート層(硬化層)を形成し、耐擦傷性を向上させる技術が知られている。例えば、特許文献1には、透明基材フィルムの一面側に、反応性シリカ微粒子、反応性異形シリカ微粒子およびバインダ成分を有する硬化性樹脂組成物の硬化物からなるハードコート層を設けたハードコートフィルムが開示されている。また、特許文献2には、ポリカーボネート樹脂基板シートの少なくとも片面にアクリル系樹脂層を有し、更にアクリル系樹脂層の少なくとも片面にハードコート層を有するディスプレイ面板用透明多層シートが開示されている。また、特許文献3には、透明基材フィルム上に、少なくとも1層以上の樹脂層を積層し、最上層を凹凸を有する防眩層としたディスプレイ用防眩フィルムであって、防眩層が防汚性を有することを特徴とするディスプレイ用防眩フィルムが開示されている。   By the way, the technique which forms a hard-coat layer (hardened layer) on the surface of a resin film or a resin sheet, and improves abrasion resistance is known. For example, in Patent Document 1, a hard coat layer in which a hard coat layer made of a cured product of a curable resin composition having reactive silica fine particles, reactive deformed silica fine particles, and a binder component is provided on one side of a transparent substrate film. A film is disclosed. Patent Document 2 discloses a transparent multilayer sheet for a display face plate having an acrylic resin layer on at least one side of a polycarbonate resin substrate sheet and further having a hard coat layer on at least one side of the acrylic resin layer. Patent Document 3 discloses an antiglare film for a display in which at least one resin layer is laminated on a transparent base film, and the uppermost layer is an antiglare layer having irregularities. An antiglare film for display, which has antifouling properties, is disclosed.

特開2010−102123号公報JP 2010-102123 A 特開2010−44163号公報JP 2010-44163 A 特開2009−244898号公報JP 2009-244898 A

透明樹脂板の一方の面側にハードコート層を設けると、透明樹脂板およびハードコート層の膨張率、すなわち熱膨張率、吸湿膨張率の違いにより、反りが生じやすいという問題がある。さらに、タッチパネルの前面板に代表される保護体には、耐擦傷性、防汚性および印刷性が良好であることが求められている。   When a hard coat layer is provided on one surface side of the transparent resin plate, there is a problem that warpage is likely to occur due to differences in expansion coefficients of the transparent resin plate and the hard coat layer, that is, thermal expansion coefficient and hygroscopic expansion coefficient. Furthermore, the protector represented by the front plate of the touch panel is required to have good scratch resistance, antifouling property and printability.

本発明は、上記実情に鑑みてなされたものであり、反りの発生を抑制でき、耐擦傷性、防汚性および印刷性が良好な保護体を提供することを主目的とする。   The present invention has been made in view of the above circumstances, and a main object of the present invention is to provide a protector that can suppress the occurrence of warping and has good scratch resistance, antifouling properties, and printability.

上記課題を解決するために、本発明においては、透明樹脂板と、上記透明樹脂板の一方の面側に形成された第1ハードコート層と、上記透明樹脂板の他方の面側に形成された第2ハードコート層とを有し、上記第1ハードコート層は、反応性シリカ微粒子および第1バインダ成分を含有する重合体、ならびに防汚性を付与する第1界面活性剤を有し、上記第2ハードコート層は、第2バインダ成分を含有する重合体、および印刷性を付与する第2界面活性剤を有することを特徴とする保護体を提供する。   In order to solve the above problems, in the present invention, the transparent resin plate, the first hard coat layer formed on one surface side of the transparent resin plate, and the other surface side of the transparent resin plate are formed. A second hard coat layer, the first hard coat layer has a polymer containing reactive silica fine particles and a first binder component, and a first surfactant imparting antifouling properties, The second hard coat layer provides a protector comprising a polymer containing a second binder component and a second surfactant imparting printability.

本発明によれば、透明樹脂板に第1ハードコート層および第2ハードコート層を設けることで、反りの発生を抑制した保護体とすることができる。さらに、第1ハードコート層が、反応性シリカ微粒子および第1界面活性を用いて形成されているため、耐擦傷性および防汚性が良好な保護体とすることができる。また、第2ハードコート層が、第2界面活性を用いて形成されているため、印刷性が良好な保護体とすることができる。   According to this invention, it can be set as the protector which suppressed generation | occurrence | production of curvature by providing a 1st hard-coat layer and a 2nd hard-coat layer in a transparent resin board. Furthermore, since the first hard coat layer is formed using the reactive silica fine particles and the first surface activity, it is possible to provide a protector with good scratch resistance and antifouling properties. Moreover, since the 2nd hard-coat layer is formed using 2nd surface activity, it can be set as a protector with favorable printability.

また、本発明においては、タッチパネルセンサと、上記タッチパネルセンサ上に形成された保護体とを有し、上記保護体が、上述した保護体であることを特徴とするタッチパネルモジュールを提供する。   Moreover, in this invention, it has a touchscreen sensor and the protector formed on the said touchscreen sensor, The said protector is a protector mentioned above, The touchscreen module characterized by the above-mentioned is provided.

本発明によれば、上述した保護体を用いることで、反りの発生を抑制でき、耐擦傷性、防汚性および印刷性が良好なタッチパネルモジュールとすることができる。   According to the present invention, by using the above-described protector, the occurrence of warpage can be suppressed, and a touch panel module having excellent scratch resistance, antifouling properties, and printability can be obtained.

本発明の保護体は、反りの発生を抑制でき、耐擦傷性、防汚性および印刷性が良好であるという効果を奏する。   The protector of the present invention can suppress the occurrence of warping, and has the effect of being excellent in scratch resistance, antifouling properties and printability.

本発明の保護体の一例を示す概略断面図である。It is a schematic sectional drawing which shows an example of the protector of this invention. 本発明の保護体の他の例を示す概略断面図である。It is a schematic sectional drawing which shows the other example of the protector of this invention. 本発明の保護体の製造方法の一例を示す概略断面図である。It is a schematic sectional drawing which shows an example of the manufacturing method of the protector of this invention. 本発明のタッチパネルモジュールの一例を示す概略断面図である。It is a schematic sectional drawing which shows an example of the touchscreen module of this invention.

以下、本発明の保護体およびタッチパネルモジュールについて詳細に説明する。   Hereinafter, the protector and touch panel module of the present invention will be described in detail.

A.保護体
本発明の保護体は、透明樹脂板と、上記透明樹脂板の一方の面側に形成された第1ハードコート層と、上記透明樹脂板の他方の面側に形成された第2ハードコート層とを有し、上記第1ハードコート層は、反応性シリカ微粒子および第1バインダ成分を含有する重合体、ならびに防汚性を付与する第1界面活性剤を有し、上記第2ハードコート層は、第2バインダ成分を含有する重合体、および印刷性を付与する第2界面活性剤を有することを特徴とするものである。
A. Protective body The protective body of the present invention includes a transparent resin plate, a first hard coat layer formed on one side of the transparent resin plate, and a second hard side formed on the other side of the transparent resin plate. The first hard coat layer has a polymer containing reactive silica fine particles and a first binder component, and a first surfactant that imparts antifouling properties, and the second hard coat layer. The coat layer is characterized by having a polymer containing a second binder component and a second surfactant imparting printability.

図1は、本発明の保護体の一例を示す概略断面図である。図1に示すように、本発明の保護体は、透明樹脂板1と、透明樹脂板1の一方の面側に形成された第1ハードコート層2aと、透明樹脂板1の他方の面側に形成された第2ハードコート層2bとを有するものである。第1ハードコート層2aは、反応性シリカ微粒子および第1バインダ成分を含有する重合体、ならびに防汚性を付与する第1界面活性剤を有する。また、第2ハードコート層2bは、第2バインダ成分を含有する重合体、および印刷性を付与する第2界面活性剤を有する。   FIG. 1 is a schematic cross-sectional view showing an example of the protector of the present invention. As shown in FIG. 1, the protector of the present invention includes a transparent resin plate 1, a first hard coat layer 2 a formed on one surface side of the transparent resin plate 1, and the other surface side of the transparent resin plate 1. And a second hard coat layer 2b formed on the substrate. The first hard coat layer 2a has a polymer containing reactive silica fine particles and a first binder component, and a first surfactant that imparts antifouling properties. The second hard coat layer 2b has a polymer containing a second binder component, and a second surfactant that imparts printability.

本発明によれば、透明樹脂板に第1ハードコート層および第2ハードコート層を設けることで、反りの発生を抑制した保護体とすることができる。さらに、第1ハードコート層が、反応性シリカ微粒子および第1界面活性剤を用いて形成されているため、耐擦傷性および防汚性が良好な保護体とすることができる。また、第2ハードコート層が、第2界面活性剤を用いて形成されているため、印刷性が良好な保護体とすることができる。このように、反りの発生を抑制しつつ、第1ハードコート層および第2ハードコート層に異なる特性を付与することで、耐擦傷性、防汚性および印刷性が同時に達成できるという利点がある。   According to this invention, it can be set as the protector which suppressed generation | occurrence | production of curvature by providing a 1st hard-coat layer and a 2nd hard-coat layer in a transparent resin board. Furthermore, since the first hard coat layer is formed using the reactive silica fine particles and the first surfactant, it is possible to provide a protector with good scratch resistance and antifouling properties. Moreover, since the 2nd hard-coat layer is formed using the 2nd surfactant, it can be set as the protector with favorable printability. Thus, there is an advantage that scratch resistance, antifouling property, and printability can be achieved at the same time by imparting different characteristics to the first hard coat layer and the second hard coat layer while suppressing the occurrence of warpage. .

本明細書において、第1ハードコート層および第2ハードコート層を、ハードコート層と総称する場合があり、第1硬化性樹脂組成物および第2硬化性樹脂組成物を、硬化性樹脂組成物と総称する場合がある。
本明細書において、(メタ)アクリレートは、アクリレート及び/又はメタクリレートを表す。
本明細書において、分子量とは、分子量分布を有する場合には、ゲル浸透クロマトグラフィー(GPC)により測定したポリスチレン換算値である重量平均分子量をいい、分子量分布を有しない場合には、化合物そのものの分子量をいう。
本明細書において、微粒子の平均粒径とは、溶液中の当該粒子を動的光散乱方法で測定し、粒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)をいう。平均粒径は、日機装(株)製のMicrotrac粒度分析計又はNanotrac粒度分析計を用いて測定することができる。
以下、本発明の保護体について、構成ごとに説明する。
In the present specification, the first hard coat layer and the second hard coat layer may be collectively referred to as a hard coat layer, and the first curable resin composition and the second curable resin composition may be referred to as a curable resin composition. May be collectively referred to.
In the present specification, (meth) acrylate represents acrylate and / or methacrylate.
In the present specification, the molecular weight means a weight average molecular weight which is a polystyrene conversion value measured by gel permeation chromatography (GPC) when having a molecular weight distribution, and when having no molecular weight distribution, Refers to molecular weight.
In this specification, the average particle diameter of the fine particles refers to a 50% particle diameter (d50 median diameter) when the particles in the solution are measured by a dynamic light scattering method and the particle size distribution is expressed by a cumulative distribution. . The average particle size can be measured using a Microtrac particle size analyzer or a Nanotrac particle size analyzer manufactured by Nikkiso Co., Ltd.
Hereinafter, the protector of this invention is demonstrated for every structure.

1.第1ハードコート層
本発明における第1ハードコート層は、前記第1ハードコート層は、反応性シリカ微粒子および第1バインダ成分を含有する重合体、ならびに防汚性を付与する第1界面活性剤を有するものである。通常は、反応性シリカ微粒子の反応性官能基、および、第1バインダ成分の反応性官能基が、それぞれ、同種または異種の反応性官能基間で架橋することで重合体が形成される。また、第1界面活性剤は、上記重合体の成分であっても良く、すなわち、反応性シリカ微粒子および第1バインダ成分と架橋していても良く、上記重合体の周囲に分散していても良い。
1. First Hard Coat Layer In the first hard coat layer of the present invention, the first hard coat layer is a polymer containing reactive silica fine particles and a first binder component, and a first surfactant that imparts antifouling properties. It is what has. Usually, the reactive functional group of the reactive silica fine particle and the reactive functional group of the first binder component are respectively crosslinked between the same or different reactive functional groups to form a polymer. Further, the first surfactant may be a component of the polymer, that is, may be crosslinked with the reactive silica fine particles and the first binder component, or may be dispersed around the polymer. good.

本発明における第1ハードコート層は、第1ハードコート層が形成される前の表面における硬度よりも高い硬度を付与する層である。第1ハードコート層の硬度は、JIS K5600−5−4(1999)で規定される鉛筆硬度試験(4.9N荷重)で評価できる。第1ハードコート層の鉛筆硬度は、例えば5H以上であることが好ましく、6H以上であることがより好ましい。耐擦傷性がより向上するからである。一方、第1ハードコート層の鉛筆硬度は、例えば9H以下であることが好ましい。鉛筆硬度が高すぎると、脆性が増し、反りやクラックの原因になるからである。   The 1st hard-coat layer in this invention is a layer which provides hardness higher than the hardness in the surface before a 1st hard-coat layer is formed. The hardness of the first hard coat layer can be evaluated by a pencil hardness test (4.9 N load) specified by JIS K5600-5-4 (1999). For example, the pencil hardness of the first hard coat layer is preferably 5H or more, and more preferably 6H or more. This is because the scratch resistance is further improved. On the other hand, the pencil hardness of the first hard coat layer is preferably 9H or less, for example. This is because if the pencil hardness is too high, brittleness increases, causing warping and cracking.

また、第1ハードコート層は、水滴の接触角が90°以上であることが好ましく、100°以上であることがより好ましく、110°以上であることがさらに好ましい。良好な防汚性を発揮できるからである。一方、上記水滴の接触角は、通常120°以下である。なお、水滴の接触角は、接触角測定器(協和界面科学(株)製CA−Z型)を用いて測定(マイクロシリンジから水滴を滴下して30秒後)することで求めることができる。   The first hard coat layer preferably has a contact angle of water droplets of 90 ° or more, more preferably 100 ° or more, and further preferably 110 ° or more. This is because good antifouling properties can be exhibited. On the other hand, the contact angle of the water droplet is usually 120 ° or less. In addition, the contact angle of a water droplet can be calculated | required by measuring using a contact angle measuring device (Kyowa Interface Science Co., Ltd. product CA-Z type | mold) 30 seconds after dripping a water droplet from a microsyringe.

また、第1ハードコート層は、通常、反応性シリカ微粒子、第1バインダ成分および第1界面活性剤を含有する第1硬化性樹脂組成物の硬化物から構成されるものである。以下、第1硬化性樹脂組成物について詳細に説明する。   Moreover, a 1st hard-coat layer is normally comprised from the hardened | cured material of the 1st curable resin composition containing a reactive silica fine particle, a 1st binder component, and a 1st surfactant. Hereinafter, the first curable resin composition will be described in detail.

(1)反応性シリカ微粒子
第1硬化性樹脂組成物に含まれる反応性シリカ微粒子は、第1ハードコート層の硬度向上に寄与する成分である。反応性シリカ微粒子は、通常、反応性官能基を有する。上記反応性官能基としては、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。
(1) Reactive silica fine particles The reactive silica fine particles contained in the first curable resin composition are components that contribute to improving the hardness of the first hard coat layer. The reactive silica fine particles usually have a reactive functional group. As the reactive functional group, 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.

また、反応性シリカ微粒子は、球状の反応性シリカ微粒子であっても良く、異形の反応性シリカ微粒子であっても良いが、後者が好ましい。第1ハードコート層の硬度向上を図りやすいからである。異形の反応性シリカ微粒子としては、非球状の反応性シリカ微粒子、および、複数の球状のシリカが無機の化学結合により結合した反応性シリカ微粒子が挙げられる。なお、非球状の反応性シリカ微粒子とは、粒子における長径/短径の平均値が1.5〜10の範囲内である微粒子をいう。反応性シリカ微粒子の平均1次粒径は、例えば1nm〜100nmの範囲内であることが好ましく。5nm〜80nmの範囲内であることがより好ましい。   The reactive silica fine particles may be spherical reactive silica fine particles or irregular reactive silica fine particles, but the latter is preferable. This is because it is easy to improve the hardness of the first hard coat layer. Examples of irregular-shaped reactive silica fine particles include non-spherical reactive silica fine particles and reactive silica fine particles in which a plurality of spherical silicas are bonded by inorganic chemical bonds. The non-spherical reactive silica fine particles mean fine particles having an average value of major axis / minor axis in the range of 1.5 to 10. The average primary particle size of the reactive silica fine particles is preferably in the range of 1 nm to 100 nm, for example. More preferably, it is in the range of 5 nm to 80 nm.

第1ハードコート層における反応性シリカ微粒子の割合は、例えば20重量%〜80重量%の範囲内であることが好ましく、40重量%〜60重量%の範囲内であることがより好ましい。反応性シリカ微粒子の固形分濃度が多すぎても少なすぎても、第1ハードコート層に十分な硬度を付与できない可能性があるからである。   The ratio of the reactive silica fine particles in the first hard coat layer is preferably in the range of 20% by weight to 80% by weight, for example, and more preferably in the range of 40% by weight to 60% by weight. This is because there is a possibility that sufficient hardness cannot be imparted to the first hard coat layer if the solid content concentration of the reactive silica fine particles is too high or too low.

また、本発明における反応性シリカ微粒子は、平均1次粒径1〜100nmの粒子表面に反応性官能基aを有する球状の反応性シリカ微粒子(A)、および、平均1次粒径1〜100nmの球状のシリカ微粒子3〜20個が無機の化学結合により結合し表面に反応性官能基bを有する反応性異形シリカ微粒子(B)の少なくとも一方であることが好ましい。   The reactive silica fine particles in the present invention are spherical reactive silica fine particles (A) having a reactive functional group a on the particle surface having an average primary particle size of 1 to 100 nm, and an average primary particle size of 1 to 100 nm. It is preferable that 3 to 20 spherical silica fine particles are bonded by an inorganic chemical bond and are at least one of reactive deformed silica fine particles (B) having a reactive functional group b on the surface.

<反応性シリカ微粒子(A)>
反応性シリカ微粒子(A)の平均1次粒径は1nm〜100nmであるが、5nm〜80nmであることが好ましい。反応性シリカ微粒子(A)の平均1次粒径が小さすぎると第1ハードコート層の硬度向上には寄与できない可能性があり、反応性シリカ微粒子(A)の平均1次粒径が大きすぎると、第1ハードコート層の透明性が低下し、透過率の悪化、ヘイズの上昇を招く可能性があるからである。
<Reactive silica fine particles (A)>
The average primary particle size of the reactive silica fine particles (A) is 1 nm to 100 nm, but preferably 5 nm to 80 nm. If the average primary particle size of the reactive silica fine particles (A) is too small, it may not contribute to the improvement of the hardness of the first hard coat layer, and the average primary particle size of the reactive silica fine particles (A) is too large. This is because the transparency of the first hard coat layer is lowered, and the transmittance may be deteriorated and haze may be increased.

反応性シリカ微粒子(A)は単一の平均1次粒径のものだけでなく、平均1次粒径の異なるものを2種類以上組み合わせて用いても良い。2種類以上組み合わせて用いる場合は、各粒子の平均1次粒径が1nm〜100nm以内となれば良い。   The reactive silica fine particles (A) may be used not only having a single average primary particle diameter but also a combination of two or more kinds having different average primary particle diameters. When two or more types are used in combination, the average primary particle size of each particle may be within 1 nm to 100 nm.

反応性シリカ微粒子(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硬度向上の点から好ましい。   Reactive silica fine particles (A) use solid particles that do not have pores or porous structure inside the particles, such as hollow particles, to improve the hardness. From the point of view, it is preferable.

反応性シリカ微粒子(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a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、シリカ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、または、シリカ微粒子の表面に存在する水酸基にイソシアネート基を有する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、シリカ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、ポリマー粒子中に1個又は2個以上のシリカ微粒子を含有する態様等が含まれる。   The reactive silica fine particles (A) have at least a part of the surface coated with an organic component and have a reactive functional group a introduced by the organic component on the surface. Here, the organic component is a component containing carbon. Moreover, 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 silica fine particles to cause a part of the surface A mode in which an organic component is bonded to the surface, or a mode in which a compound containing an organic component having an isocyanate group reacts with a hydroxyl group present on the surface of the silica fine particle, and an organic component is bonded to a part of the surface. Examples include an aspect in which an organic component is attached to an existing hydroxyl group by an interaction such as hydrogen bonding, and an aspect in which one or two or more silica fine particles are contained in a polymer particle.

当該被覆している有機成分は、シリカ微粒子表面へ反応性官能基を多く導入して膜(第1ハードコート層)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、シリカ微粒子を被覆している有機成分は、反応性シリカ微粒子(A)中に1.00×10−3g/m以上含まれることが好ましい。シリカ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、シリカ微粒子を被覆している有機成分が、反応性シリカ微粒子(A)中に2.00×10−3g/m以上含まれることが更に好ましく、反応性シリカ微粒子(A)中に3.50×10−3g/m以上含まれることが特に好ましい。ポリマー粒子中にシリカ微粒子を含有する態様においては、シリカ微粒子を被覆している有機成分が、反応性シリカ微粒子(A)中に3.50×10−3g/m以上含まれることが更に好ましく、反応性シリカ微粒子(A)中に5.50×10−3g/m以上含まれることが特に好ましい。 The coated organic component covers almost the entire particle surface from the viewpoint of improving the hardness of the film (first hard coat layer) by introducing many reactive functional groups onto the surface of the silica fine particles. preferable. From such a viewpoint, the organic component covering the silica fine particles is preferably contained in the reactive silica fine particles (A) at 1.00 × 10 −3 g / m 2 or more. In an embodiment in which an organic component is attached or bonded to the surface of the silica fine particles, the organic component covering the silica fine particles is contained in the reactive silica fine particles (A) at 2.00 × 10 −3 g / m 2 or more. It is more preferable that the reactive silica fine particles (A) contain 3.50 × 10 −3 g / m 2 or more. In the aspect in which the silica particles are contained in the polymer particles, the organic component covering the silica particles is further contained in the reactive silica particles (A) at 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 silica fine particles (A).

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ることができる。まず、示差熱重量分析(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シリカ微粒子の比重から無機成分全体の体積を計算する。また、被覆前のシリカ微粒子が真球状であると仮定し、被覆前のシリカ微粒子の平均粒径から被覆前のシリカ微粒子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シリカ微粒子1個当たりの体積で割ることにより、反応性シリカ微粒子(A)の個数を求める。更に、有機成分重量を反応性シリカ微粒子(A)の個数で割ることにより、反応性シリカ微粒子(A)1個当たりの有機成分量を求める。最後に、反応性シリカ微粒子(A)1個当りの有機成分重量を、被覆前のシリカ微粒子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 ratio of the organic component that is coated is usually a constant value of weight loss when the dry powder is completely burned in air, for example, by thermogravimetric analysis from room temperature to 800 ° C. in air. Can be sought.
In addition, the amount of organic components per unit area can be obtained by the following method. First, a value obtained by dividing the organic component weight by the inorganic component weight (organic component weight / inorganic component weight) is measured by differential thermogravimetric analysis (DTG). Next, the volume of the entire inorganic component is calculated from the inorganic component weight and the specific gravity of the silica fine particles used. Further, assuming that the silica fine particles before coating are spherical, the volume per silica fine particle before coating and the surface area are calculated from the average particle diameter of the silica fine particles before coating. Next, the number of reactive silica fine particles (A) is determined by dividing the volume of the entire inorganic component by the volume per silica fine particle before coating. Further, by dividing the organic component weight by the number of reactive silica fine particles (A), the amount of organic component per reactive silica fine particle (A) is determined. Finally, by dividing the weight of the organic component per reactive silica fine particle (A) by the surface area per silica fine particle before coating, the amount of organic component per unit area can be determined.

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シリカ微粒子(A)を調製する方法としては、当該シリカ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シリカ微粒子(A)中に、被覆前のシリカ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、シリカ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)のシリカ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シリカ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aを有するシリカ微粒子。
(ii)被覆前のシリカ微粒子に導入する反応性官能基a、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aを有するシリカ微粒子。
化学式(1)
−Q−C(=Q)−Q
化学式(1)中、Qは、NH、O(酸素原子)、又はS(硫黄原子)を示し、QはO又はSを示し、Qは、NH又は2価以上の有機基を示す。
As a method for preparing reactive silica fine particles (A) having a reactive functional group a introduced on the surface thereof, the organic component being coated on at least a part of the surface, the reactivity desired to be introduced into the silica fine particles A conventionally known method can be appropriately selected and used depending on the functional group a.
In particular, in the present invention, the organic component to be coated can be contained in the reactive silica fine particles (A) at 1.00 × 10 −3 g / m 2 or more per unit area of the silica fine particles before coating. Thus, from the viewpoint of suppressing aggregation of silica fine particles and improving the hardness of the film, it is preferable to select and use any of the following silica 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 silica 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. Silica fine particles having a reactive functional group a on the surface.
(Ii) a compound containing a reactive functional group a introduced into silica 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, and metal oxide fine particles Silica fine particles having a reactive functional group a on the surface, obtained by bonding.
Chemical formula (1)
−Q 1 −C (= Q 2 ) −Q 3
In chemical formula (1), Q 1 represents NH, O (oxygen atom), or S (sulfur atom), Q 2 represents O or S, and Q 3 represents NH or a divalent or higher valent organic group. .

以下、好適に用いられる反応性シリカ微粒子(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シリカ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aを有するシリカ微粒子。
上記(i)の反応性シリカ微粒子(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 silica fine particles (A) preferably used 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 silica 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. Silica fine particles having a reactive functional group a on the surface.
When the reactive silica fine particles (A) of (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)の反応性シリカ微粒子(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シリカ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シリカ微粒子表面の基の間で生じる。上記(i)の反応性シリカ微粒子(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 in the reactive silica 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, Hydroxyl group, thiol group, epoxy group, primary, secondary and tertiary amino group, Si—OH group, hydrolyzable residue of silane, C—H acid group such as β-dicarbonyl compound, etc. And having a functional group capable of chemically bonding with a group present on the surface of the silica 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 silica fine particle. The said surface modification compound used for the reactive silica fine particle (A) of said (i) can be used 1 type or in mixture of 2 or more types.

上記表面修飾化合物は通常、シリカ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、シリカ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、シリカ微粒子を安定化、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 the first functional group) that can participate in chemical bonding with the surface group of the silica fine particles. After binding, it has molecular residues that impart new properties to the silica particles. The molecular residue or a part thereof is hydrophobic or hydrophilic and, for example, stabilizes, integrates or activates silica fine particles.
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.

上記表面修飾化合物の上記分子残基中に、後述する第1バインダ成分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の官能基をシリカ微粒子表面に反応させることによって、上記(i)の反応性シリカ微粒子(A)の表面に第1バインダ成分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。   When the molecular residue of the surface modification compound contains a reactive functional group a capable of reacting with the first binder component described later, the first functional group contained in the surface modification compound is the surface of the silica fine particles. It is possible to introduce a reactive functional group a capable of reacting with the first binder component on the surface of the reactive silica fine particles (A) of (i) above. For example, in addition to the first functional group, a surface modification compound further having a polymerizable unsaturated group is preferable.

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)の反応性シリカ微粒子(A)の表面に第1バインダ成分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、第1バインダ成分と反応できる反応性官能基aを導入することが好ましい。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第1バインダ成分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。   On the other hand, the second reactive functional group is contained in the molecular residue of the surface modification compound, and the reactive silica fine particles (A) of (i) are used as a foothold based on the second reactive functional group. The reactive functional group a capable of reacting with the first binder component may be introduced on the surface of For example, a group capable of hydrogen bonding (hydrogen bond forming group) such as a hydroxyl group and an oxy group is introduced as the second reactive functional group, and another hydrogen bond forming group introduced on the surface of the fine particles It is preferable to introduce a reactive functional group a capable of reacting with the first binder component by the reaction of the hydrogen bond forming group of the surface modifying compound. That is, as a surface modification compound, a compound having a hydrogen bond forming group and a compound having a reactive functional group a capable of reacting with a first binder component such as a polymerizable unsaturated group and a compound having 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)の反応性シリカ微粒子(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以下、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、シリカ微粒子表面を急速に占有し、シリカ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。   The surface modifying compound used in the reactive silica fine particles (A) of (i) above has a molecular weight of 500 or less, more preferably 400 or less, and particularly 200 or less. Since it has such a low molecular weight, it is presumed that the surface of the silica fine particles can be rapidly occupied and aggregation of the silica fine particles can be prevented.

上記(i)の反応性シリカ微粒子(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 modification compound used in the reactive silica fine particles (A) of (i) is preferably a liquid under the reaction conditions for surface modification, and is soluble or at least emulsifiable in a dispersion medium. preferable. 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, Examples include adipic acid, 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。   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.

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。 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.

上記シランカップリング剤としては、特に限定されず、公知のものを挙げることができ、例えば、KBM−502、KBM−503、KBE−502、KBE−503、KBM−5103(商品名、いずれも、信越化学工業(株)製)等を挙げることができる。   The silane coupling agent is not particularly limited, and may include known ones. For example, KBM-502, KBM-503, KBE-502, KBE-503, KBM-5103 (trade names, both And Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.).

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(ノルマル)−及びi(イソ)−プロパノール及びブタノール)等のアルコール、メチルエチルケトン、ジエチルケトン、メチルイソブチルケトン、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 (especially methanol, ethanol, n (normal)-and i (iso) -propanol and butanol), methyl ethyl ketone, diethyl ketone, methyl isobutyl ketone, acetone and Ketones such as butanone, esters such as ethyl acetate; ethers such as diethyl ether, tetrahydrofuran and tetrahydropyran; amides such as dimethylacetamide and dimethylformamide; sulfoxides and sulfones such as sulfolane and dimethyl sulfoxide; and pentane; Aliphatic (optionally halogenated) hydrocarbons such as hexane and cyclohexane. 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)の反応性シリカ微粒子(A)の調製に際し、分散媒の濃度は、通常40重量%〜90重量%、好ましくは50重量%〜80重量%、特に55重量%〜75重量%である。分散液の残りは、未処理のシリカ微粒子及び上記表面修飾化合物から構成される。ここで、シリカ微粒子/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 silica fine particles (A) of (i), the concentration of the dispersion medium is usually 40% by weight to 90% by weight, preferably 50% by weight to 80% by weight, particularly 55% by weight to 75% by weight. . The remainder of the dispersion is composed of untreated silica fine particles and the surface modifying compound. Here, the weight ratio of silica fine particles / surface modification compound is preferably 100: 1 to 4: 1, more preferably 50: 1 to 8: 1, and further preferably 25: 1 to 10: 1. .

(i)の反応性シリカ微粒子(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時間〜24時間である。   The preparation of the reactive silica fine particles (A) of (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 ° C 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 from 1 to 24 hours.

(ii)被覆前のシリカ微粒子に導入する反応性官能基a、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、コアとなるシリカ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aを有するシリカ微粒子。
化学式(1)
−Q−C(=Q)−Q
化学式(1)中、Qは、NH、O(酸素原子)、又はS(硫黄原子)を示し、QはO又はSを示し、Qは、NH又は2価以上の有機基を示す。
上記(ii)の反応性シリカ微粒子(A)を用いる場合には、有機成分量が高まり、分散性、及び膜強度がより高まるという利点がある。
(Ii) a reactive functional group a introduced into the silica fine particles before coating, a compound represented by the following chemical formula (1), a compound containing a silanol group or a group that generates a silanol group by hydrolysis, and silica fine particles as a core Silica fine particles having a reactive functional group a on the surface, obtained by bonding the metal oxide fine particles.
Chemical formula (1)
−Q 1 −C (= Q 2 ) −Q 3
In chemical formula (1), Q 1 represents NH, O (oxygen atom), or S (sulfur atom), Q 2 represents O or S, and Q 3 represents NH or a divalent or higher valent organic group. .
When the reactive silica fine particles (A) of (ii) are used, there are advantages that the amount of organic components is increased, and dispersibility and film strength are further increased.

まず、被覆前のシリカ微粒子に導入したい反応性官能基a、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、当該シリカ微粒子に導入したい反応性官能基aは、後述する第1バインダ成分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 a to be introduced into silica 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 referred to as reactive functional group-modified hydrolysis). The case may be referred to as decomposable silane).
In the reactive functional group-modified hydrolyzable silane, the reactive functional group a desired to be introduced into the silica fine particles is not particularly limited as long as it is appropriately selected so that it can react with a first binder component described later. 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)に示す基の[−Q−C(=Q)−]部分は、具体的には、[−O−C(=O)−]、[−O−C(=S)−]、[−S−C(=O)−]、[−NH−C(=O)−]、[−NH−C(=S)−]、及び[−S−C(=S)−]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)−]基と、[−O−C(=S)−]基及び[−S−C(=O)−]基の少なくとも1種を併用することが好ましい。化学式(1)に示す基[−Q−C(=Q)−Q−]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 [—Q 1 —C (═Q 2 ) —] moiety of the group represented by the chemical formula (1) is specifically [—O—C (═O )-], [-OC (= S)-], [-SC (= O)-], [-NH-C (= O)-], [-NH-C (= S)- ] And [-S-C (= S)-]. 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, at least of a [—O—C (═O) —] group, a [—O—C (═S) —] group, and a [—S—C (═O) —] group. It is preferable to use one type in combination. The group [—Q 1 —C (= Q 2 ) —Q 3 —] 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)及び(3)に示す化合物を挙げることができ、化学式(3)に示す化合物が硬度の点からより好ましく用いられる。   Specific examples of the reactive functional group-modified hydrolyzable silane include compounds represented by the following chemical formulas (2) and (3). The compound represented by the chemical formula (3) is more preferable in terms of hardness. Preferably used.

Figure 2013210976
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Figure 2013210976
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化学式(2)及び(3)中、R、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ー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 formulas (2) and (3), 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, Examples thereof include butyl, octyl, 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, and a dimethylmethoxysilyl group. Can be mentioned. Of these groups, a trimethoxysilyl group or a triethoxysilyl group is preferable.

化学式(2)及び(3)中、R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。 In the chemical formulas (2) and (3), 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.

化学式(2)中、Rは2価の有機基であり、通常、分子量14〜10,000、好ましくは、分子量76〜500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、さらには化学式(1)に示す基を含むこともできる。 In the chemical formula (2), 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). It can also be included.

化学式(2)及び(3)中、R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。 In the chemical formulas (2) and (3), R e is an (n + 1) -valent organic group, and is preferably selected from a chain, branched or cyclic saturated hydrocarbon group and unsaturated hydrocarbon group.

化学式(2)及び(3)中、Y’は反応性官能基a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a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。   In the chemical formulas (2) and (3), Y ′ represents a monovalent organic group having a reactive functional group a. The reactive functional group a 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 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 is 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. it can. 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)の反応性シリカ微粒子(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、これとシリカ微粒子を混合し、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シリカ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、シリカ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シリカ微粒子の存在下行う方法が好ましい。(ii)の反応性シリカ微粒子(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。   In the production of the reactive silica fine particles (A) of (ii), a method of separately hydrolyzing the reactive functional group-modified hydrolyzable silane, and then mixing this with the silica fine particles, followed by heating and stirring operations Or a method of hydrolyzing a reactive functional group-modified hydrolyzable silane in the presence of silica fine particles, and other components such as polyunsaturated organic compounds, monounsaturated organic compounds, radiation polymerization initiators, etc. A method of performing surface treatment of the silica fine particles in the presence of can be selected, but a method of hydrolyzing the reactive functional group-modified hydrolyzable silane in the presence of silica fine particles is preferable. When the reactive silica fine particles (A) (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。酸としては有機酸及び不飽和有機酸;塩基としては3級アミン又は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重量%〜1.0重量%、好ましくは0.01重量%〜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. Suitable acids include organic acids and unsaturated organic acids; examples of bases 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.

反応性シリカ微粒子(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。   As the reactive silica fine particles (A), powdery fine particles not containing a dispersion medium may be used. However, it is possible to omit the dispersion step and to use fine particles as a solvent dispersion sol from the viewpoint of high productivity. preferable.

上記反応性シリカ微粒子(A)の市販品としては、日産化学工業(株)製のMIBK−SD、MIBK−SDMS、MIBK−SDL、MIBK−SDZL、日揮触媒化成(株)製のDP1021、DP1022、DP1032、DP1037、DP1041、DP1042、DP1044、V8803−25等を挙げることができる。   As a commercial item of the reactive silica fine particles (A), MIBK-SD, MIBK-SDMS, MIBK-SDL, MIBK-SDZL, manufactured by Nissan Chemical Industries, Ltd., DP1021, DP1022, manufactured by JGC Catalysts and Chemicals, DP1032, DP1037, DP1041, DP1042, DP1044, V8803-25, etc. can be mentioned.

<反応性異形シリカ微粒子(B)>
反応性異形シリカ微粒子(B)は、平均1次粒径1nm〜100nmの球状のシリカ微粒子の3個〜20個が無機の化学結合により結合して異形シリカ微粒子を形成し、その異形シリカ微粒子表面に反応性官能基bを有する。
<Reactive irregular shaped silica fine particles (B)>
Reactive deformed silica fine particles (B) are formed by forming 3 to 20 spherical silica fine particles having an average primary particle diameter of 1 nm to 100 nm by inorganic chemical bonds to form deformed silica fine particles. Have a reactive functional group b.

反応性異形シリカ微粒子(B)は、当該反応性異形シリカ微粒子(B)と同程度の粒径の凝集していない反応性シリカ微粒子と比べると、表面積が大きいため第1バインダ成分との密着性に優れる。   The reactive irregularly shaped silica fine particles (B) have a surface area larger than that of the non-aggregated reactive silica fine particles having the same particle size as that of the reactive irregularly shaped silica fine particles (B), so that the adhesiveness to the first binder component is increased. Excellent.

平均1次粒径1nm〜100nmの球状のシリカ微粒子の3個〜20個が無機の化学結合により結合している反応性異形シリカ微粒子の大きさ、すなわち平均2次粒径は、適宜調節すればよく、5nm〜300nmであることが好ましく、50nm〜300nmであることがより好ましい。
なお、反応性異形シリカ微粒子の大きさは、第1硬化性樹脂組成物においては、上記反応性シリカ微粒子(A)と同様の方法で測定可能であり、第1ハードコート層においてはその断面をSEM写真又はTEM写真を用いて観察し、観察された硬化した異形シリカ微粒子を100数え、その平均値として求める。
The size of the reactive deformed silica fine particles in which 3 to 20 spherical silica fine particles having an average primary particle size of 1 nm to 100 nm are bonded by an inorganic chemical bond, that is, the average secondary particle size can be appropriately adjusted. It is preferably 5 nm to 300 nm, and more preferably 50 nm to 300 nm.
The size of the reactive irregularly shaped silica fine particles can be measured in the first curable resin composition by the same method as the reactive silica fine particles (A), and the first hard coat layer has a cross section. Observation is made using an SEM photograph or a TEM photograph, and 100 of the observed hardened irregular-shaped silica fine particles are counted and obtained as an average value.

反応性異形シリカ微粒子(B)は、上記シリカ微粒子の3個〜20個、好ましくは3個〜10個が無機の化学結合によって結合してなる。   The reactive irregularly shaped silica fine particles (B) are formed by bonding 3 to 20, preferably 3 to 10 of the fine silica particles by an inorganic chemical bond.

上記無機の化学結合としては、例えば、イオン結合、金属結合、配位結合、及び共有結合が挙げられる。中でも、反応性異形シリカ微粒子を極性溶媒中に添加しても、結合した微粒子が分散しない結合、具体的には、金属結合、配位結合、及び共有結合が好ましく、更に、共有結合が好ましい。なお、極性溶媒としては、例えば、水、並びにメタノール、及びエタノール、イソプロパノール等の低級アルコール等が挙げられる。   Examples of the inorganic chemical bond include an ionic bond, a metal bond, a coordination bond, and a covalent bond. Among these, bonds that do not disperse the bonded fine particles even when reactive deformed silica fine particles are added to a polar solvent, specifically, metal bonds, coordinate bonds, and covalent bonds are preferable, and covalent bonds are more preferable. In addition, as a polar solvent, lower alcohols, such as water, methanol, ethanol, and isopropanol, etc. are mentioned, for example.

異形シリカ微粒子の製造方法は、上記シリカ微粒子が無機の化学結合により結合したものが得られれば特に限定されず、従来公知の方法を適宜選択して用いることができる。例えば、単分散のシリカ微粒子分散液の濃度、あるいはpHを調節し、100℃以上の高温で水熱処理することによって得ることができる。このとき、必要に応じて第1バインダ成分を添加してシリカ微粒子の結合を促進することもできる。また、使用されるシリカ微粒子分散液をイオン交換樹脂に通液することで、イオンを除去してもよい。このようなイオン交換処理によってシリカ微粒子の結合を促進することができる。水熱処理後、再度イオン交換処理を行ってもよい。   The method for producing irregular shaped silica fine particles is not particularly limited as long as the silica fine particles are bonded by an inorganic chemical bond, and a conventionally known method can be appropriately selected and used. For example, it can be obtained by adjusting the concentration or pH of the monodispersed silica fine particle dispersion and performing hydrothermal treatment at a high temperature of 100 ° C. or higher. At this time, a 1st binder component can also be added as needed and the coupling | bonding of a silica fine particle can also be accelerated | stimulated. Further, ions may be removed by passing the silica fine particle dispersion used through an ion exchange resin. Such ion exchange treatment can promote the binding of silica fine particles. After the hydrothermal treatment, the ion exchange treatment may be performed again.

反応性異形シリカ微粒子(B)の反応性官能基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。   As the reactive functional group b of the reactive irregularly shaped silica fine particles (B), a polymerizable unsaturated group is preferably used, preferably a photocurable unsaturated group, and particularly preferably an ionizing radiation curable unsaturated group. is there. Specific examples thereof include ethylenically unsaturated bonds such as (meth) acryloyl group, vinyl group and allyl group, and epoxy group.

異形シリカ微粒子の表面に反応性官能基bを導入し、反応性異形シリカ微粒子(B)とする方法は、上記反応性シリカ微粒子(A)のシリカ微粒子に反応性官能基aを導入する方法を用いることができる。
反応シリカ微粒子(A)の反応性官能基aと反応性異形シリカ微粒子(B)の反応性官能基bは同じであっても異なっていても良い。
The method of introducing the reactive functional group b on the surface of the irregular silica fine particle to obtain the reactive irregular silica fine particle (B) is a method of introducing the reactive functional group a into the silica fine particle of the reactive silica fine particle (A). Can be used.
The reactive functional group a of the reactive silica fine particles (A) and the reactive functional group b of the reactive irregularly shaped silica fine particles (B) may be the same or different.

上記反応性異形シリカ微粒子(B)の市販品としては、日揮触媒化成(株)製のDP1039、DP1040、DP1071、DP1072、DP1073、V8803−25等を挙げることができる。   As a commercial item of the said reactive unusual shape silica fine particle (B), DP1039, DP1040, DP1071, DP1072, DP1073, V8803-25 etc. by JGC Catalysts and Chemicals Co., Ltd. can be mentioned.

(2)第1バインダ成分
第1硬化性樹脂組成物に含まれる第1バインダ成分は、第1ハードコート層のマトリクスとなる成分である。第1バインダ成分は、通常、反応性官能基を有する。上記反応性官能基としては、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。
(2) 1st binder component The 1st binder component contained in a 1st curable resin composition is a component used as the matrix of a 1st hard-coat layer. The first binder component usually has a reactive functional group. As the reactive functional group, 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.

第1バインダ成分としては、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、紫外線又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。また、第1バインダ成分は、モノマー、オリゴマー、プレポリマーの少なくとも一つであることが好ましい。第1バインダ成分として、1種又は2種以上の第1バインダ成分を用いることができる。   The first binder component is preferably a curable organic resin, preferably a translucent material that transmits light when formed into a coating film, and an ionizing radiation cured resin that is cured by ionizing radiation represented by ultraviolet rays or electron beams. A suitable resin or other known curable resin may be employed depending on the required performance. Examples of the ionizing radiation curable resin include acrylate-based, oxetane-based, and silicone-based resins. The first binder component is preferably at least one of a monomer, an oligomer and a prepolymer. As the first binder component, one or more first binder components can be used.

第1ハードコート層における第1バインダ成分の割合は、例えば3重量%〜60重量%の範囲内であることが好ましい。   It is preferable that the ratio of the 1st binder component in a 1st hard-coat layer exists in the range of 3 weight%-60 weight%, for example.

第1バインダ成分は、反応性官能基を3つ以上有することが、架橋密度を高められる点から好ましい。   The first binder component preferably has three or more reactive functional groups from the viewpoint of increasing the crosslinking density.

反応性官能基を3つ以上有する(3官能以上の)第1バインダ成分としては、例えば、ペンタエリスリトールトリ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールテトラ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールペンタ(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパンヘキサ(メタ)アクリレート、及びこれらの変性体が挙げられる。
尚、変性体としては、EO(エチレンオキサイド)変性体、PO(プロピレンオキサイド)変性体、CL(カプロラクトン)変性体、及びイソシアヌル酸変性体等が挙げられる。
Examples of the first binder component having three or more reactive functional groups (three or more functional groups) include, for example, pentaerythritol tri (meth) acrylate, pentaerythritol tetra (meth) acrylate, dipentaerythritol hexa (meth) acrylate, di Examples include pentaerythritol penta (meth) acrylate, trimethylolpropane tri (meth) acrylate, trimethylolpropane hexa (meth) acrylate, and modified products thereof.
Examples of modified products include EO (ethylene oxide) modified products, PO (propylene oxide) modified products, CL (caprolactone) modified products, and isocyanuric acid modified products.

また、後述する2つ以上の反応性官能基を有する分子量が10,000未満の化合物(E)と類似の骨格で分子量が10,000以上且つ3つ以上の官能基を有する化合物も用いることができる。この様な化合物としては、例えば、荒川化学工業(株)製、商品名ビームセット371が挙げられる。   In addition, a compound having a skeleton similar to the compound (E) having two or more reactive functional groups and a molecular weight of less than 10,000, which will be described later, and having a molecular weight of 10,000 or more and three or more functional groups may be used. it can. Examples of such a compound include trade name beam set 371 manufactured by Arakawa Chemical Industries, Ltd.

第1バインダ成分としては、ペンタエリスリトールトリアクリレート、ペンタエリスリトールテトラ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート、ペンタエリスリトールテトラアクリレート、及びジペンタエリスリトールペンタアクリレートが好ましく用いられ、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート、ペンタエリスリトールテトラアクリレート、及びジペンタエリスリトールペンタアクリレートが特に好ましく用いられる。   As the first binder component, pentaerythritol triacrylate, pentaerythritol tetra (meth) acrylate, dipentaerythritol hexaacrylate, pentaerythritol tetraacrylate, and dipentaerythritol pentaacrylate are preferably used. Dipentaerythritol hexaacrylate, pentaerythritol Tetraacrylate and dipentaerythritol pentaacrylate are particularly preferably used.

このほか、第1ハードコート層において、硬度を向上させる点から、第1バインダ成分として、下記化学式(4)で表されるポリアルキレンオキシド鎖含有ポリマー(D)と2つ以上の反応性官能基を有する分子量が10,000未満の化合物(E)とを組み合わせて用いることが好ましい。   In addition, from the viewpoint of improving hardness in the first hard coat layer, as the first binder component, a polyalkylene oxide chain-containing polymer (D) represented by the following chemical formula (4) and two or more reactive functional groups It is preferable to use in combination with a compound (E) having a molecular weight of less than 10,000.

Figure 2013210976
Figure 2013210976

化学式(4)において、Xは直鎖、分枝、又は環状の炭化水素鎖が単独又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、上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。L〜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を有する化合物残基を示す。 In the chemical formula (4), X is a linear, branched, or cyclic hydrocarbon chain, either 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 above substituents, which may contain different atoms. k represents an integer of 3 to 10. L 1 to L 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. R 1 to R k are each independently a linear or branched hydrocarbon group having 1 to 4 carbon atoms. n1, n2,... nk are independent numbers. Y 1 to Y k each independently represent a compound residue having one or more reactive functional groups.

(化学式(4)で表されるポリアルキレンオキシド鎖含有ポリマー(D))
ポリアルキレンオキシド鎖含有ポリマー(D)は、下記化学式(4)で表され、末端に3つ以上の反応性官能基を有する分子量が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 (4) (D))
The polyalkylene oxide chain-containing polymer (D) is represented by the following chemical formula (4), and is a polyalkylene oxide chain-containing polymer having a molecular weight of 1000 or more having three or more reactive functional groups at the terminals.

Figure 2013210976
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化学式(4)において、Xは直鎖、分枝、又は環状の炭化水素鎖が単独又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、上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。L〜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を有する化合物残基を示す。 In the chemical formula (4), X is a linear, branched, or cyclic hydrocarbon chain, either 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 above substituents, which may contain different atoms. k represents an integer of 3 to 10. L 1 to L 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. R 1 to R k are each independently a linear or branched hydrocarbon group having 1 to 4 carbon atoms. n1, n2,... nk are independent numbers. Y 1 to Y k each independently represent a compound residue having one or more reactive functional groups.

化学式(4)において、Xは直鎖、分枝、又は環状の炭化水素鎖が単独又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、上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(4)で表されるポリアルキレンオキシド鎖含有ポリマー(D)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−Rnk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 (4), X is a linear, branched, or cyclic hydrocarbon chain, either 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 above substituents. In the polyalkylene oxide chain-containing polymer (D) represented by the chemical formula (4), 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 included between the hydrocarbon chains, and ether bonds, thioether bonds, ester bonds, urethane bonds, and the like may be included 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、又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、又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、又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, A branched or cyclic hydrocarbon chain), an alkyl ester group (RCOO-, where R is a saturated or unsaturated linear, branched, or cyclic hydrocarbon chain). .

Xは、上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の上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−Rnk部分を3個以上有することが困難となる。一方、Xの上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 more organic group having 3 to 10 carbon atoms excluding the substituent. When the number of carbon atoms excluding the above-described substituent of X is less than 3, it is difficult to have three or more polyalkylene oxide chain (O—R k ) nk moieties that are linear side chains. On the other hand, when the number of carbon atoms excluding the above substituents of X exceeds 10, the number of flexible parts increases and the hardness of the cured film decreases, which is not preferable. The number of carbon atoms excluding the substituent is preferably 3-7, and 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 2013210976
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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(4)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−Rnk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 (4), 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(4)において、上記L〜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。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 (4), L 1 to L k are each independently a divalent group including one or more selected from the group consisting of an ether bond, an ester bond, and a 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、又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(4)において、(O−Rnk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 (4), (O—R k ) nk is a polyalkylene oxide chain in which 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第1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。
第1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 first hard coat layer is formed. Therefore, the difference between n1, n2,... Nk is preferably about 0 to 100, more preferably about 0 to 50, and particularly preferably about 0 to 10.
From the point of suppressing cracks while maintaining the hardness when the first hard coat layer is formed, n1, n2,... Nk are each preferably 2 to 500, and more preferably 2 to 300. It is preferable.

〜Yはそれぞれ独立に、反応性官能基、又は、1つ以上の反応性官能基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がもたらされる。
〜Yが反応性官能基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、ビニル基(CH=CH−)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 or a compound residue having one or more reactive functional groups. This results in three or more reactive functional groups at the end of the polyalkylene oxide chain-containing polymer.
When Y 1 to Y k are reactive functional groups themselves, examples of Y 1 to Y k include polymerizable unsaturated groups such as a (meth) acryloyl group and a vinyl group (CH 2 ═CH—).

また、Y〜Yが1つ以上の反応性官能基を有する化合物残基の場合の反応性官能基としては、例えば、(メタ)アクリロイルオキシ基、CH=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。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、第1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 in the case where Y 1 to Y k are compound residues having one or more reactive functional groups include, for example, (meth) acryloyloxy group, CH 2 = CR- (where R is A polymerizable unsaturated group such as a hydrocarbon group). When Y 1 to Y k is a compound residue, the number of reactive functional groups that the Y 1 to Y k has may be one, but two or more can further increase the crosslinking density, It is preferable from the point of the hardness at the time of setting it as a 1st hard-coat layer.

〜Yが1つ以上の反応性官能基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と当該反応性官能基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, the compound residues are further reactive separately from at least one reactive functional group and the reactive functional group. A residue obtained by removing the reactive substituent or a part of the reactive substituent (such as hydrogen) from a compound having a substituent.
For example, as the 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 excluded. 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(D)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 (D) 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(4)で表されるポリアルキレンオキシド鎖含有ポリマー(D)を含有する市販品としては、例えば、商品名ダイヤビームUK−4153(三菱レイヨン製;化学式(4)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。 Examples of commercially available products containing the polyalkylene oxide chain-containing polymer (D) represented by the chemical formula (4) include, for example, the trade name Diabeam UK-4153 (manufactured by Mitsubishi Rayon; in the chemical formula (4), X is (x -7), k is 3, L 1 to L 3 are each a direct bond, R 1 to R 3 are each ethylene, the total of n1, n2, and n3 is 20, and Y 1 to Y 3 are each an acryloyloxy group. And the like.

ポリマー(D)の含有量は、後述する化合物(E)100重量部に対して5重量部〜100重量部であることが好ましく、10重量部〜50重量部であることが更に好ましい。ポリマー(D)の含有量は、後述する化合物(E)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 (D) 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 (E) described later. If the content of the polymer (D) is 5 parts by weight or more with respect to 100 parts by weight of the compound (E) to be described later, the cured film can be given flexibility and restorability, and if it is 100 parts by weight or less, it is cured. The film hardness can be maintained.

(2つ以上の反応性官能基を有する分子量が10,000未満の化合物(E))
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(E)は、1分子中に含まれる反応性官能基が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(E)が分子量分布を有するオリゴマーの場合、反応性官能基数は、平均の個数で表される。
また、化合物(E)の分子量は、硬度向上の点から、5,000未満であることが好ましい。
(Compound (E) having a molecular weight of less than 10,000 having two or more reactive functional groups)
The compound (E) having two or more reactive functional groups and a molecular weight of less than 10,000 has three or more reactive functional groups contained in one molecule, which increases the crosslinking density of the cured film and increases the hardness. It is preferable from the point which provides. Here, when the compound (E) is an oligomer having a molecular weight distribution, the number of reactive functional groups is represented by an average number.
Moreover, it is preferable that the molecular weight of a compound (E) is less than 5,000 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(E)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官能すなわち反応性官能基が2つの(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 (E) 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 or reactive functional groups such as neopentyl glycol di (meth) acrylate, ethylene glycol di (meth) acrylate, and isocyanuric acid ethylene oxide-modified di (meth) acrylate; (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 ( east Synthetic Aronix M-315, etc.), tris (meth) acryloyloxyethyl phosphate, hydrogen phthalate- (2,2,2-tri- (meth) acryloyloxymethyl) ethyl, glycerol tri (meth) acrylate, and its Trifunctional (meth) acrylate compounds such as EO, PO and epichlorohydrin modified products; pentaerythritol tetra (meth) acrylate and tetrafunctional (meth) such as EO, PO, epichlorohydrin modified products and ditrimethylolpropane tetra (meth) acrylate Acrylate compound; Dipentaerythritol penta (meth) acrylate and pentafunctional (meth) acrylate compound such as EO, PO, epichlorohydrin, fatty acid, alkyl, urethane modified product thereof; Dipentaerythritol hexa (meth) acrylate Relate, and its EO, PO, epichlorohydrin, fatty acid, alkyl, urethane modified product, sorbitol hexa (meth) acrylate, and its EO, PO, epichlorohydrin, fatty acid, alkyl, urethane modified product, etc. Can be mentioned.

3官能以上のアクリレート樹脂としては、市販品を使用することができ、具体的には、日本化薬(株)製のKAYARAD、KAYAMERシリーズ(例えば、DPHA、PET30、GPO303、TMPTA、THE330、TPA330、D310、D330、PM2、PM21、DPCA20、DPCA30、DPCA60、DPCA120);東亞合成(株)製のアロニックスシリーズ(例えば、M305、M309、M310、M315、M320、M327、M350、M360、M402、M408、M450、M7100、M7300K、M8030、M8060、M8100、M8530、M8560、M9050);新中村化学工業(株)製のNKエステルシリーズ(例えば、TMPT、A−TMPT、A−TMM−3、A−TMM3L、A−TMMT、A−TMPT−6EO、A−TMPT−3CL、A−GLY−3E、A−GLY−6E、A−GLY−9E、A−GLY−11E、A−GLY−18E、A−GLY−20E、A−9300、AD−TMP−4CL、AD−TMP);新中村化学工業(株)製のNKエコノマーシリーズ(例えば、ADP51、ADP33、ADP42、ADP26、ADP15);第一工業製薬(株)製のニューフロンティアシリーズ(例えば、TMPT、TMP3、TMP15、TMP2P、TMP3P、PET3、TEICA);ダイセル・ユーシービー(株)製のEbecrylシリーズ、(例えば、TMPTA、TMPTAN、160、TMPEOTA、OTA480、53、PETIA、2047、40、140、1140、PETAK、DPHA);SARTOMER社製のCD501、CD9021、CD9052、SR351、SR351HP、SR351LV、SR368、SR368D、SR415、SR444、SR454、SR454HP、SR492、SR499、SR502、SR9008、SR9012、SR9020、SR9020HP、SR9035、CD9051、SR350、SR9009、SE9011、SR295、SR355、SR399、SR399LV、SR494、SR9041等が挙げられる。   Commercially available products can be used as the trifunctional or higher acrylate resin. Specifically, KAYARAD and KAYAMER series (for example, DPHA, PET30, GPO303, TMPTA, THE330, TPA330, manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd.) D310, D330, PM2, PM21, DPCA20, DPCA30, DPCA60, DPCA120); Aronix series manufactured by Toagosei Co., Ltd. (for example, M305, M309, M310, M315, M320, M327, M350, M360, M402, M408, M450, M7100, M7300K, M8030, M8060, M8100, M8530, M8560, M9050); NK ester series (for example, TMPT, A-TMPT, A-TMM-) manufactured by Shin-Nakamura Chemical Co., Ltd. A-TMM3L, A-TMMT, A-TMPT-6EO, A-TMPT-3CL, A-GLY-3E, A-GLY-6E, A-GLY-9E, A-GLY-11E, A-GLY-18E , A-GLY-20E, A-9300, AD-TMP-4CL, AD-TMP); NK Economer series manufactured by Shin-Nakamura Chemical Co., Ltd. (for example, ADP51, ADP33, ADP42, ADP26, ADP15); New Frontier series (for example, TMPT, TMP3, TMP15, TMP2P, TMP3P, PET3, TEICA) manufactured by Ichi Kogyo Seiyaku Co., Ltd .; Ebecryl series (for example, TMPTA, TMPTAN, 160, manufactured by Daicel UCB) TMPEOTA, OTA480, 53, PETIA, 2047, 40, 1 0, 1140, PETAK, DPHA); SARTOMER CD501, CD9021, CD9052, SR351, SR351HP, SR351LV, SR368, SR368D, SR415, SR444, SR454, SR454HP, SR492, SR499, SR502, SR90020, SR9020SR SR9035, CD9051, SR350, SR9009, SE9011, SR295, SR355, SR399, SR399LV, SR494, SR9041 and the like.

(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 which the essential component in this invention has is a polymerizable unsaturated group, especially urethane (meth) acrylate is used suitably from the point which gives hardness and a softness | flexibility to a 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(E)としては、分子量が10000未満である下記化学式(5)で表される重合体も用いることができる。   Moreover, as a compound (E) used for this invention, the polymer represented by following Chemical formula (5) whose molecular weight is less than 10,000 can also be used.

Figure 2013210976
Figure 2013210976

化学式(5)中、D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。E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。   In chemical formula (5), D represents a linking group having 1 to 10 carbon atoms, and q represents 0 or 1. R represents a hydrogen atom or a methyl group. E represents a polymerization unit of an arbitrary vinyl monomer, and 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(5)中のD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。   D in the chemical formula (5) 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, which is linear. May have a branched structure, may have a ring structure, and may have a heteroatom selected from O, N, and S.

化学式(5)中の連結基D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。 Preferred examples of the linking group D in the chemical formula (5) 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(5)中、Rは水素原子又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。   In chemical formula (5), R represents a hydrogen atom or a methyl group, and is more preferably a hydrogen atom from the viewpoint of curing reactivity.

化学式(5)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 the chemical formula (5), 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(5)中、E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 chemical formula (5), E represents a polymerized unit of an arbitrary vinyl monomer, and is not particularly limited, and can be appropriately selected from various viewpoints such as hardness, solubility in a solvent, and transparency. 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及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 acid 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等が挙げられる。本発明のポリマー(D)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. are mentioned. As a urethane (meth) acrylate suitably used in combination with the polymer (D) of the present invention, a monomer or multimer of isophorone diisocyanate, a pentaerythritol polyfunctional acrylate, and a dipentaerythritol polyfunctional acrylate are reacted. The urethane (meth) acrylate obtained 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.

ウレタン(メタ)アクリレート樹脂は市販品を使用することができ、具体的には、日本合成化学工業(株)製の紫光シリーズ、例えば、UV1700B、UV6300B、UV765B、UV7640B、UV7600B等が挙げられ;根上工業(株)製のアートレジンシリーズ、例えば、アートレジンHDP、アートレジンUN9000H、アートレジンUN3320HA、アートレジンUN3320HB、アートレジンUN3320HC、アートレジンUN3320HS、アートレジンUN901M、アートレジンUN902MS、アートレジンUN903等が挙げられ;新中村化学工業(株)製のUA100H、U4H、U6H、U15HA、UA32P、U6LPA、U324A、U9HAMI等が挙げられ;ダイセル・ユーシービー(株)製のEbecrylシリーズ、例えば、1290、5129、254、264、265、1259、1264、 4866、9260、8210、204、205、6602、220、4450等が挙げられ;荒川化学工業(株)製のビームセットシリーズ、例えば、577、577BV、577AK等が挙げられ;三菱レイヨン(株)製のRQシリーズが挙げられ;DIC(株)製のユニディックシリーズ等が挙げられ;DPHA40H(日本化薬(株)製)、CN9006、CN968(SARTOMER社製)等が挙げられる。この中でも、好ましくは、UV1700B(日本合成化学工業(株)製)、DPHA40H(日本化薬(株)製)、アートレジンHDP(根上工業(株)製)、ビームセット577(荒川化学工業(株)製)、U15HA(新中村化学工業(株)製)等が挙げられる。   A commercially available product can be used as the urethane (meth) acrylate resin, and specific examples include the purple light series manufactured by Nippon Synthetic Chemical Industry Co., Ltd., such as UV1700B, UV6300B, UV765B, UV7640B, and UV7600B; Art Resin series manufactured by Kogyo Co., Ltd., for example, Art Resin HDP, Art Resin UN 9000H, Art Resin UN 3320HA, Art Resin UN 3320HB, Art Resin UN 3320HC, Art Resin UN 3320HS, Art Resin UN901M, Art Resin UN902MS, Art Resin UN903, etc. And UA100H, U4H, U6H, U15HA, UA32P, U6LPA, U324A, U9HAMI, etc. manufactured by Shin-Nakamura Chemical Co., Ltd .; Ebecryl series manufactured by, for example, 1290, 5129, 254, 264, 265, 1259, 1264, 4866, 9260, 8210, 204, 205, 6602, 220, 4450, etc .; Arakawa Chemical Industries, Ltd. Beamset series manufactured by, for example, 777, 577BV, 777AK, etc .; RQ series manufactured by Mitsubishi Rayon Co., Ltd .; unidic series manufactured by DIC Corporation, etc .; DPHA40H (Nippon Kayaku) CN9006, CN968 (made by SARTOMER), etc. are mentioned. Of these, UV1700B (manufactured by Nippon Synthetic Chemical Industry Co., Ltd.), DPHA40H (manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd.), Art Resin HDP (manufactured by Negami Industrial Co., Ltd.), Beam Set 577 (Arakawa Chemical Industries, Ltd.) )), U15HA (manufactured by Shin-Nakamura Chemical Co., Ltd.) and the like.

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(株)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(株)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, manufactured by Showa Polymer Co., Ltd. (VR-60, 1950; VR-90, 1100, etc.), etc .; Nippon Synthetic Chemical Industry Co., Ltd., trade name UV-9100B, UV-9170B, etc .; Shin-Nakamura Chemical Co., Ltd., trade name EA-6320 / PGMAc EA-6340 / PGMAc and the like.

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(株)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, trade name Macromonomer Series AA-6, AS-6, AB- manufactured by Toagosei Co., Ltd. 6, AA-714SK and the like.

第1ハードコート層のカール性及びクラック性を考慮して、上記化学式(5)と同様の繰り返し単位からなり、分子量が10000以上100000未満のものも、第1バインダ成分として添加しても良い。
分子量が10000以上100000未満の第1バインダ成分の例としては、荒川化学工業(株)製のBS371、BS371MLV,DK1、DK2、DK3などが挙げられる。
In consideration of the curling property and cracking property of the first hard coat layer, those having the same repeating unit as in the chemical formula (5) and having a molecular weight of 10,000 or more and less than 100,000 may be added as the first binder component.
Examples of the first binder component having a molecular weight of 10,000 or more and less than 100,000 include BS371, BS371MLV, DK1, DK2, and DK3 manufactured by Arakawa Chemical Industries, Ltd.

(3)第1界面活性剤
第1硬化性樹脂組成物に含まれる第1界面活性剤は、第1ハードコート層に防汚性を付与する成分である。ここで、「防汚性を付与する」とは、第1界面活性剤の添加により、第1ハードコート層における水滴の接触角を90°以上に変化させることをいう。また、第1界面活性剤としては、例えばSi−F系界面活性剤等を挙げることができる。具体的には、X−71−1203M(信越化学工業社製、Si−F系界面活性剤)等を挙げることができる。また、第1ハードコート層における第1界面活性剤の割合は、例えば0.5重量%以下であることが好ましく、0.2重量%以下であることがより好ましい。
(3) First surfactant The first surfactant contained in the first curable resin composition is a component that imparts antifouling properties to the first hard coat layer. Here, “giving antifouling property” means changing the contact angle of water droplets in the first hard coat layer to 90 ° or more by adding the first surfactant. Moreover, as a 1st surfactant, Si-F type surfactant etc. can be mentioned, for example. Specific examples include X-71-1203M (manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd., Si—F surfactant). Further, the ratio of the first surfactant in the first hard coat layer is preferably, for example, 0.5% by weight or less, and more preferably 0.2% by weight or less.

(4)重合開始剤
第1硬化性樹脂組成物は、重合開始剤を含有することが好ましい。重合開始剤としては、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が挙げられる。
(4) Polymerization initiator The first curable resin composition preferably contains a polymerization initiator. Examples of the polymerization initiator include radical polymerization initiators, cationic polymerization initiators, radicals and cationic polymerization initiators.

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・ジャパン(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・ジャパン(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・ジャパン(株)製)、ビス(η−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・ジャパン(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 name Irgacure 651, Ciba Japan Co., Ltd.) 1-hydroxy-cyclohexyl-phenyl- T (trade name Irgacure 184, manufactured by Ciba Japan Co., Ltd.), 2-benzyl-2-dimethylamino-1- (4-morpholinophenyl) -butan-1-one (trade names Irgacure 369, Ciba Japan ( Co., Ltd.), bis (η 5 -2,4-cyclopentadien-1-yl) -bis (2,6-difluoro-3- (1H-pyrrol-1-yl) -phenyl) titanium) (trade name Irgacure 784, manufactured by Ciba Japan Co., Ltd.), etc., but is not limited thereto.

上記以外にも、市販品が使用でき、具体的には、チバ・ジャパン(株)製のイルガキュア907、イルガキュア184、イルガキュア379、イルガキュア819、イルガキュア127、イルガキュア500、イルガキュア754、イルガキュア250、イルガキュア1800、イルガキュア1870、イルガキュアOXE01、DAROCUR TPO、DAROCUR1173、日本シイベルヘグナー(株)製のSpeedcureMBB、SpeedcurePBZ、SpeedcureITX、SpeedcureCTX、SpeedcureEDB、Esacure ONE、Esacure KIP150、Esacure KTO46、日本化薬(株)製のKAYACURE DETX−S、KAYACURE CTX、KAYACURE BMS、KAYACURE DMBI等が挙げられる。   In addition to the above, commercially available products can be used. Specifically, Irgacure 907, Irgacure 184, Irgacure 379, Irgacure 819, Irgacure 127, Irgacure 500, Irgacure 754, Irgacure 250, Irgacure 1800 manufactured by Ciba Japan Co., Ltd. , Irgacure 1870, Irgacure OXE01, DAROCUR TPO, DAROCUR 1173, Nippon Shibel Hegner's YDE SPEEDCure EMB, SpeedCurEB, SpeedKurEp , KAYACURE CTX, KAYA URE BMS, KAYACURE DMBI, and the like.

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、(η−ベンゼン)(η−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. Examples of the cationic polymerization initiator include sulfonic acid ester, imide sulfonate, dialkyl-4-hydroxysulfonium salt, arylsulfonic acid-p-nitrobenzyl ester, silanol-aluminum complex, (η 6 -benzene) (η 5 -cyclopentadidiene). Enyl) iron (II) and the like are exemplified, and more specifically, benzoin tosylate, 2,5-dinitrobenzyl tosylate, N-tosiphthalimide 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.

(5)その他の成分
第1硬化性樹脂組成物は、通常、溶剤を含有する。溶剤の種類は、特に限定されるものではないが、例えば、メチルイソブチルケトン、プロピレングリコールモノメチルエーテル、ノルマルプロパノール、イソプロパノール、ノルマルブタノール、sec−ブタノール、イソブタノール、tert−ブタノール等が挙げられる。さらに、第1硬化性樹脂組成物は、必要に応じて、帯電防止剤、防眩剤、レベリング剤、各種増感剤等を含有していても良い。
(5) Other components The first curable resin composition usually contains a solvent. Although the kind of solvent is not specifically limited, For example, methyl isobutyl ketone, propylene glycol monomethyl ether, normal propanol, isopropanol, normal butanol, sec-butanol, isobutanol, tert-butanol etc. are mentioned. Furthermore, the first curable resin composition may contain an antistatic agent, an antiglare agent, a leveling agent, various sensitizers, and the like as necessary.

(6)第1ハードコート層
本発明における第1ハードコート層の厚さは、特に限定されるものではないが、例えば5μm〜20μmの範囲内であることが好ましい。第1ハードコート層が薄すぎると、十分な耐擦傷性を発揮できず、第1ハードコート層が厚すぎると、反りやクラックの原因になるからである。
(6) 1st hard-coat layer Although the thickness of the 1st hard-coat layer in this invention is not specifically limited, For example, it is preferable to exist in the range of 5 micrometers-20 micrometers. This is because if the first hard coat layer is too thin, sufficient scratch resistance cannot be exhibited, and if the first hard coat layer is too thick, it causes warping and cracks.

第1ハードコート層は、透明樹脂板の一方の面側に形成されるものであり、透明樹脂板上に直接形成されていても良く、他の層を介して透明樹脂板上に形成されていても良い。他の層としては、例えばプライマー層、帯電防止層、防眩層、低屈折率層等が挙げられる。また、第1ハードコート層は、上述した第1硬化性樹脂組成物を硬化させてなるものである。第1ハードコート層の形成方法について後述するので、ここでの説明は省略する。   The first hard coat layer is formed on one surface side of the transparent resin plate, and may be directly formed on the transparent resin plate, or may be formed on the transparent resin plate via another layer. May be. Examples of other layers include a primer layer, an antistatic layer, an antiglare layer, and a low refractive index layer. The first hard coat layer is formed by curing the first curable resin composition described above. Since the method for forming the first hard coat layer will be described later, description thereof is omitted here.

2.第2ハードコート層
本発明における第2ハードコート層は、第2バインダ成分を含有する重合体、および印刷性を付与する第2界面活性剤を有するものである。例えば第2ハードコート層が反応性シリカ微粒子を有する場合、反応性シリカ微粒子の反応性官能基、および、第2バインダ成分の反応性官能基が、それぞれ、同種または異種の反応性官能基間で架橋することで重合体が形成される。また、第2界面活性剤は、上記重合体の成分であっても良く、すなわち、反応性シリカ微粒子等と架橋していても良く、上記重合体の周囲に分散していても良い。
2. Second Hard Coat Layer The second hard coat layer in the present invention has a polymer containing a second binder component and a second surfactant imparting printability. For example, when the second hard coat layer has reactive silica fine particles, the reactive functional groups of the reactive silica fine particles and the reactive functional groups of the second binder component are respectively between the same or different reactive functional groups. A polymer is formed by crosslinking. Further, the second surfactant may be a component of the polymer, that is, may be crosslinked with reactive silica fine particles or the like, or may be dispersed around the polymer.

本発明における第2ハードコート層は、第2ハードコート層が形成される前の表面における硬度よりも高い硬度を付与する層である。第2ハードコート層の硬度は、上述した鉛筆硬度試験で評価できる。第2ハードコート層の鉛筆硬度は、例えば3H以上であることが好ましい。耐衝撃性が向上するからである。一方、第2ハードコート層の鉛筆硬度は、例えば9H以下であることが好ましい。鉛筆硬度が高すぎると、脆性が増し、反りやクラックの原因になるからである。   The second hard coat layer in the present invention is a layer that imparts a hardness higher than the hardness on the surface before the second hard coat layer is formed. The hardness of the second hard coat layer can be evaluated by the pencil hardness test described above. The pencil hardness of the second hard coat layer is preferably 3H or more, for example. This is because the impact resistance is improved. On the other hand, the pencil hardness of the second hard coat layer is preferably 9H or less, for example. This is because if the pencil hardness is too high, brittleness increases, causing warping and cracking.

また、本発明における第2ハードコート層は、水滴の接触角が80°以下であることが好ましく、70°以下であることがより好ましく、60°以下であることがさらに好ましい。良好な印刷性を発揮できるからである。一方、上記水滴の接触角は、40°以上であることが好ましい。接触角が小さすぎると、濡れ性が高くなりすぎ、逆に印刷性が低くなるからである。   In the second hard coat layer in the present invention, the contact angle of water droplets is preferably 80 ° or less, more preferably 70 ° or less, and further preferably 60 ° or less. This is because good printability can be exhibited. On the other hand, the contact angle of the water droplet is preferably 40 ° or more. This is because if the contact angle is too small, the wettability becomes too high, and conversely the printability becomes low.

また、第2ハードコート層は、通常、第2バインダ成分および第2界面活性剤を含有する第2硬化性樹脂組成物の硬化物から構成されるものである。なお、第2硬化性樹脂組成物は、反応性シリカ微粒子を含有していても良く、含有していなくても良い。前者の場合、第2ハードコート層の硬度が高くなり、耐衝撃性が向上するという利点がある。後者の場合、第2ハードコート層の追従性を高く維持することができ、クラックの発生を抑制できるという利点がある。   Moreover, a 2nd hard-coat layer is normally comprised from the hardened | cured material of the 2nd curable resin composition containing a 2nd binder component and a 2nd surfactant. In addition, the 2nd curable resin composition may contain the reactive silica fine particle, and does not need to contain it. In the former case, there is an advantage that the hardness of the second hard coat layer is increased and impact resistance is improved. In the latter case, there is an advantage that the followability of the second hard coat layer can be kept high and the occurrence of cracks can be suppressed.

(1)反応性シリカ微粒子
第2硬化性樹脂組成物に含まれる反応性シリカ微粒子については、上述した、第1硬化性樹脂組成物に含まれる反応性シリカ微粒子について記載した内容と同様である。また、第2硬化性樹脂組成物に含まれる反応性シリカ微粒子は、第1硬化性樹脂組成物に含まれる反応性シリカ微粒子と同じ材料であっても良く、異なる材料であっても良いが、同じ材料であることが好ましい。反りの発生をさらに抑制できるからである。第2ハードコート層における反応性シリカ微粒子の割合は、例えば20重量%〜80重量%の範囲内であることが好ましく、40重量%〜60重量%の範囲内であることがより好ましい。
(1) Reactive silica fine particles The reactive silica fine particles contained in the second curable resin composition are the same as those described above for the reactive silica fine particles contained in the first curable resin composition. Moreover, the reactive silica fine particles contained in the second curable resin composition may be the same material as the reactive silica fine particles contained in the first curable resin composition, or may be a different material. The same material is preferred. This is because warpage can be further suppressed. The ratio of the reactive silica fine particles in the second hard coat layer is preferably in the range of 20 wt% to 80 wt%, for example, and more preferably in the range of 40 wt% to 60 wt%.

(2)第2バインダ成分
第2硬化性樹脂組成物に含まれる第2バインダ成分については、上述した、第1硬化性樹脂組成物に含まれる第1バインダ成分について記載した内容と同様である。また、第2バインダ成分は、第1バインダ成分と同種、例えばアクリル系モノマー同士であっても良く、異種であっても良いが、同種であることが好ましい。さらに、第2バインダ成分は、第1バインダ成分と同じ材料であっても良く、異なる材料であっても良いが、同じ材料であることが好ましい。反りの発生をさらに抑制できるからである。すなわち、第2バインダ成分および第1バインダ成分が、同種である場合、または同じ材料である場合、バインダ成分以外の材料、例えば界面活性剤の種類によって、第1ハードコート層に防汚性を発揮させ、第2ハードコート層に印刷性を発揮させる。そのため、第1ハードコート層および第2ハードコート層の追従性は基本的には同程度となり、反りの発生をさらに抑制できる。第2ハードコート層における第2バインダ成分の割合は、例えば3重量%〜60重量%の範囲内であることが好ましい。
(2) Second Binder Component The second binder component contained in the second curable resin composition is the same as that described above for the first binder component contained in the first curable resin composition. The second binder component may be the same type as the first binder component, for example, acrylic monomers, or different types, but the same type is preferable. Further, the second binder component may be the same material as the first binder component or a different material, but is preferably the same material. This is because warpage can be further suppressed. That is, when the second binder component and the first binder component are the same type or the same material, the first hard coat layer exhibits antifouling properties depending on the material other than the binder component, for example, the type of surfactant. And causing the second hard coat layer to exhibit printability. Therefore, the followability of the first hard coat layer and the second hard coat layer is basically the same, and the occurrence of warpage can be further suppressed. The ratio of the second binder component in the second hard coat layer is preferably in the range of 3 wt% to 60 wt%, for example.

(3)第2界面活性剤
第2硬化性樹脂組成物に含まれる第2界面活性剤は、第2ハードコート層に印刷性を付与する成分である。ここで、「印刷性を付与する」とは、第2界面活性剤の添加により、第2ハードコート層における水滴の接触角を40°〜80°の範囲内に変化させることをいう。また、第2界面活性剤としては、例えばSi−F系界面活性剤等を挙げることができる。具体的には、TF1682(DIC社製、Si−F系界面活性剤)等が挙げられる。また、第2ハードコート層における第2界面活性剤の割合は、例えば0.5重量%以下であることが好ましく、0.2重量%以下であることがより好ましい。
(3) Second surfactant The second surfactant contained in the second curable resin composition is a component that imparts printability to the second hard coat layer. Here, “giving printability” means changing the contact angle of water droplets in the second hard coat layer within the range of 40 ° to 80 ° by the addition of the second surfactant. Moreover, as a 2nd surfactant, Si-F type surfactant etc. can be mentioned, for example. Specific examples include TF1682 (manufactured by DIC, Si-F surfactant). Further, the ratio of the second surfactant in the second hard coat layer is, for example, preferably 0.5% by weight or less, and more preferably 0.2% by weight or less.

(4)重合開始剤およびその他の成分
第2硬化性樹脂組成物に含まれる、重合開始剤およびその他の成分については、上述した、第1硬化性樹脂組成物の場合と同様であるので、ここでの記載は省略する。
(4) Polymerization initiator and other components The polymerization initiator and other components contained in the second curable resin composition are the same as in the case of the first curable resin composition described above. The description in is omitted.

(5)第2ハードコート層
本発明における第2ハードコート層の厚さは、特に限定されるものではない。また、厚さの好ましい範囲は、上述した第1ハードコート層における場合と同じである。第2ハードコート層の厚さは、第1ハードコート層の厚さと略同一であっても良く、異なっていても良い。なお、「略同一」とは、第2ハードコート層および第1ハードコート層の厚さ(厳密には平均厚さ)の差が、3μm以下であることをいう。
(5) Second Hard Coat Layer The thickness of the second hard coat layer in the present invention is not particularly limited. Moreover, the preferable range of thickness is the same as the case in the 1st hard-coat layer mentioned above. The thickness of the second hard coat layer may be substantially the same as or different from the thickness of the first hard coat layer. Note that “substantially the same” means that the difference in thickness (strictly, average thickness) between the second hard coat layer and the first hard coat layer is 3 μm or less.

第2ハードコート層は、透明樹脂板の一方の面側に形成されるものであり、透明樹脂板上に直接形成されていても良く、他の層を介して透明樹脂板上に形成されていても良い。他の層としては、例えばプライマー層、帯電防止層、防眩層、低屈折率層等が挙げられる。また、第2ハードコート層は、上述した第2硬化性樹脂組成物を硬化させてなるものである。第2ハードコート層の形成方法について後述するので、ここでの説明は省略する。   The second hard coat layer is formed on one surface side of the transparent resin plate, may be directly formed on the transparent resin plate, and is formed on the transparent resin plate via the other layer. May be. Examples of other layers include a primer layer, an antistatic layer, an antiglare layer, and a low refractive index layer. The second hard coat layer is obtained by curing the second curable resin composition described above. Since the method for forming the second hard coat layer will be described later, description thereof is omitted here.

また、本発明においては、第2ハードコート層および第1ハードコート層の熱膨張率および吸湿膨張率が近いことが好ましい。反りの発生をさらに抑制できるからである。   Moreover, in this invention, it is preferable that the thermal expansion coefficient and hygroscopic expansion coefficient of a 2nd hard-coat layer and a 1st hard-coat layer are near. This is because warpage can be further suppressed.

3.透明樹脂板
本発明における透明樹脂板は、透明性(光透過性)を有する樹脂板であり、光学積層体の透明基材として用い得る物性を満たすものであれば特に限定されない。通常、光学積層体に用いられる透明基材には、透明、半透明、無色又は有色を問わないが、光透過性が要求される。
3. Transparent resin board The transparent resin board in this invention is a resin board which has transparency (light transmittance), and if it satisfy | fills the physical property which can be used as a transparent base material of an optical laminated body, it will not specifically limit. Usually, the transparent base material used for the optical layered body may be transparent, translucent, colorless, or colored, but is required to have light transmittance.

透明樹脂板の材料としては、例えばアクリレート系ポリマー、ポリカーボネート、ポリエステル、セルロースアシレート、シクロオレフィンポリマー等が挙げられる。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。ポリカーボネートの具体例としては、ビスフェノール類(ビスフェノールA等)をベースとする芳香族ポリカーボネート、ジエチレングリコールビスアリルカーボネート等の脂肪族ポリカーボネート等が挙げられる。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。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の具体例としては、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る。   Examples of the material for the transparent resin plate include acrylate polymers, polycarbonates, polyesters, cellulose acylates, and cycloolefin polymers. Specific examples of the acrylate polymer include methyl poly (meth) acrylate, poly (meth) ethyl acrylate, methyl (meth) acrylate-butyl (meth) acrylate, and the like. Specific examples of the polycarbonate include aromatic polycarbonates based on bisphenols (such as bisphenol A) and aliphatic polycarbonates such as diethylene glycol bisallyl carbonate. Specific examples of the polyester include polyethylene terephthalate and polyethylene naphthalate. Specific examples of cellulose acylate include cellulose triacetate, cellulose diacetate, and cellulose acetate butyrate. Specific examples of the cycloolefin polymer include norbornene polymers, monocyclic olefin polymers, cyclic conjugated diene polymers, vinyl alicyclic hydrocarbon polymer resins, and the like.

透明樹脂板は、単層構造であっても良く、複層構造であっても良い。前者の場合、透明樹脂板の材料はアクリレート系ポリマーであることが好ましく、ポリメタクリル酸メチル(PMMA)がより好ましく、透明性が高いからである。一方、後者の場合、透明樹脂板は複数の透明樹脂層を有することになる。複数の透明樹脂層の数は、2以上であれば良く、3〜5の範囲内であることが好ましく、3であることがより好ましい。   The transparent resin plate may have a single layer structure or a multilayer structure. In the former case, the material of the transparent resin plate is preferably an acrylate polymer, more preferably polymethyl methacrylate (PMMA), and high transparency. On the other hand, in the latter case, the transparent resin plate has a plurality of transparent resin layers. The number of the plurality of transparent resin layers may be two or more, preferably in the range of 3 to 5, and more preferably 3.

透明樹脂板が3以上の透明樹脂層を有する場合、最も外に位置する2つの層を最外透明樹脂層とし、2つの最外透明樹脂層の内側に位置する層を内側透明樹脂層とする。図2に示すように、例えば透明樹脂板1が3つの透明樹脂層から構成されている場合、最も外に位置する2つの層を最外透明樹脂層1bとし、2つの最外透明樹脂層1bの内側に位置する層を内側透明樹脂層1aとする。なお、内側透明樹脂層1aは複層であっても良い。   When the transparent resin plate has three or more transparent resin layers, the two outermost layers are the outermost transparent resin layers, and the layers located inside the two outermost transparent resin layers are the inner transparent resin layers. . As shown in FIG. 2, for example, when the transparent resin plate 1 is composed of three transparent resin layers, the two outermost layers are the outermost transparent resin layers 1b and the two outermost transparent resin layers 1b. The layer located inside is referred to as an inner transparent resin layer 1a. The inner transparent resin layer 1a may be a multilayer.

透明樹脂板が3以上の透明樹脂層を有する場合、2つの最外透明樹脂層の鉛筆硬度は、内側透明樹脂層の鉛筆硬度よりも高いことが好ましい。最外透明樹脂層の硬度を高くすることで、硬度の高いハードコート層を形成しやすくなり、内側透明樹脂層の硬度を低くすることで、熱膨張率等の違いにより生じる応力を緩和でき、すなわち内側透明樹脂層がクッション層となり、耐衝撃性(例えば耐落球試験性)が向上するからである。最外透明樹脂層と、内側透明樹脂層との硬度の差は、鉛筆硬度の基準において、2段階以上離れていることが好ましく、3段階以上離れていることがより好ましい。最外透明樹脂層の鉛筆硬度は、例えばHB以上であることが好ましく、H以上、5H以下であることがより好ましい。内側透明樹脂層の鉛筆硬度は、例えばH以下であることが好ましく、3B以上、HB以下であることがより好ましい。また、透明樹脂板が単層構造である場合、透明樹脂板の鉛筆硬度は、例えば3B以上、5H以下であることが好ましい。   When the transparent resin plate has three or more transparent resin layers, the pencil hardness of the two outermost transparent resin layers is preferably higher than the pencil hardness of the inner transparent resin layer. By increasing the hardness of the outermost transparent resin layer, it becomes easy to form a hard coat layer with high hardness, and by reducing the hardness of the inner transparent resin layer, stress caused by differences in thermal expansion coefficient, etc. can be relaxed, That is, the inner transparent resin layer becomes a cushion layer, and impact resistance (eg, falling ball resistance) is improved. The difference in hardness between the outermost transparent resin layer and the inner transparent resin layer is preferably separated by two or more steps, more preferably by three or more steps, on the basis of pencil hardness. For example, the pencil hardness of the outermost transparent resin layer is preferably HB or higher, and more preferably H or higher and 5H or lower. The pencil hardness of the inner transparent resin layer is preferably H or less, for example, and more preferably 3B or more and HB or less. When the transparent resin plate has a single layer structure, the pencil hardness of the transparent resin plate is preferably 3B or more and 5H or less, for example.

また、本発明においては、図2に示すように、透明樹脂板1が3層の透明樹脂層から構成され、内側透明樹脂層1aがポリカーボネートであり、2つの最外透明樹脂層1bがアクリレート系ポリマーであることが好ましい。耐衝撃性(例えば耐落球試験性)が向上するからである。この場合、1つの最外透明樹脂層の厚さは、例えば70μm〜100μmの範囲内であることが好ましい。   In the present invention, as shown in FIG. 2, the transparent resin plate 1 is composed of three transparent resin layers, the inner transparent resin layer 1a is polycarbonate, and the two outermost transparent resin layers 1b are acrylate-based. A polymer is preferred. This is because impact resistance (for example, drop ball resistance) is improved. In this case, the thickness of one outermost transparent resin layer is preferably in the range of 70 μm to 100 μm, for example.

透明樹脂板は、より多くの光を透過することが好ましい。可視光領域における透過率としては、例えば80%以上であることが好ましく、90%以上であることがより好ましい。なお、透明樹脂板の光透過率は、JIS K 7105で規定する方法により測定した値(全光線透過率)とする。   The transparent resin plate preferably transmits more light. For example, the transmittance in the visible light region is preferably 80% or more, and more preferably 90% or more. In addition, let the light transmittance of a transparent resin board be the value (total light transmittance) measured by the method prescribed | regulated by JISK7105.

透明樹脂板の厚さは、特に限定されるものではないが、0.3mm以上であることが好ましく、0.3mm〜5mmの範囲内であることがより好ましい。上記範囲内であれば、十分な耐衝撃性を維持しつつ、保護体の大型化、すなわち保護体の厚膜化を防止できるからである。また、透明樹脂板には、表面処理(例えば、けん化処理、グロー放電処理、コロナ放電処理、紫外線(UV)処理、火炎処理)が施されていても良い。   Although the thickness of a transparent resin board is not specifically limited, It is preferable that it is 0.3 mm or more, and it is more preferable that it exists in the range of 0.3 mm-5 mm. This is because, within the above range, it is possible to prevent an increase in the size of the protective body, that is, an increase in the thickness of the protective body while maintaining sufficient impact resistance. The transparent resin plate may be subjected to a surface treatment (for example, saponification treatment, glow discharge treatment, corona discharge treatment, ultraviolet (UV) treatment, flame treatment).

4.保護体
保護体の全体の厚さは、層構成等により異なり、特に限定に限定されるものではないが、例えば0.3mm〜5mmの範囲内であることが好ましい。上記範囲内であれば、十分な耐衝撃性を維持しつつ、保護体の大型化、すなわち保護体の厚膜化を防止できるからである。また、本発明の保護体の用途は特に限定されるものではないが、例えば、タッチパネル等の接触式画像表示装置用途、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非接触式画像表示装置用途、色素増感型太陽電池等の太陽電池用途等が挙げられる。中でも、本発明の保護体は、タッチパネルの前面板として用いられることが好ましい。タッチパネルの前面板は、指が直接接触する部材であり、高い耐擦傷性および防汚性が求められているからである。また、タッチパネルの普及に伴い、意匠性の向上が求められ、高い印刷性が求められている。
4). Protective body The total thickness of the protective body varies depending on the layer structure and the like, and is not particularly limited. However, it is preferably within a range of 0.3 mm to 5 mm, for example. This is because, within the above range, it is possible to prevent an increase in the size of the protective body, that is, an increase in the thickness of the protective body, while maintaining a sufficient impact resistance. Further, the use of the protector of the present invention is not particularly limited. For example, the contact-type image display device such as a touch panel, non-contact such as a liquid crystal display, a CRT display, a projection display, a plasma display, and an electroluminescence display. Application of a solar cell such as a dye-sensitized solar cell and the like. Especially, it is preferable that the protector of this invention is used as a front plate of a touch panel. This is because the front plate of the touch panel is a member that comes into direct contact with the finger, and high scratch resistance and antifouling properties are required. In addition, with the spread of touch panels, improvement in design properties is required, and high printability is required.

5.保護体の製造方法
本発明の保護体の製造方法は、上述した保護体を得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い。図3は、本発明の保護体の製造方法の一例を示す概略断面図である。図3においては、まず、透明樹脂板1を用意する(図3(a))。その後、透明樹脂板1の一方の面側に、第1硬化性樹脂組成物を塗布し、塗膜を形成し、乾燥を行い、次いで、塗膜を光により硬化させ、第1ハードコート層2aを形成する(図3(b))。その後、透明樹脂板1の他方の面側に、第2硬化性樹脂組成物を塗布し、塗膜を形成し、乾燥を行い、次いで、塗膜を光および熱の少なくとも一方により硬化させ、第2ハードコート層2bを形成する(図3(c))。
5. The manufacturing method of a protector The manufacturing method of the protector of this invention will not be specifically limited if it is a method which can obtain the protector mentioned above. FIG. 3 is a schematic cross-sectional view showing an example of a method for producing a protector according to the present invention. In FIG. 3, first, a transparent resin plate 1 is prepared (FIG. 3A). Then, the 1st curable resin composition is apply | coated to one surface side of the transparent resin board 1, a coating film is formed, it dries, Then, a coating film is hardened with light, The 1st hard-coat layer 2a (FIG. 3B). Thereafter, the second curable resin composition is applied to the other surface side of the transparent resin plate 1, a coating film is formed, drying is performed, and then the coating film is cured by at least one of light and heat. 2 Hard coat layer 2b is formed (FIG. 3C).

硬化性樹脂組成物は、原料を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。塗布方法は、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、透明樹脂板上への硬化性樹脂組成物の塗工量としては、所望の膜厚のハードコート層が得られるように調節することが好ましい。具体的には、3g/m〜30g/mの範囲内であることが好ましい。 The curable resin composition is prepared by mixing and dispersing raw materials. A paint shaker or a bead mill can be used for mixing and dispersing. The coating method is not particularly limited, and spin coating method, dip method, spray method, slide coating method, bar coating method, roll coater method, meniscus coater method, flexographic printing method, screen printing method, pea coater method, etc. These various methods can be used. Moreover, it is preferable to adjust as the coating amount of the curable resin composition on a transparent resin board so that the hard-coat layer of a desired film thickness may be obtained. Specifically, it is preferably in the range of 3g / m 2 ~30g / m 2 .

乾燥方法としては、例えば、減圧乾燥、加熱乾燥、およびこれらの組み合わせ等が挙げられる。常圧で乾燥させる場合、透明樹脂板が劣化しない温度範囲で乾燥させることが好ましく、例えば30℃〜110℃の範囲内で乾燥させることが好ましい。また、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、例えば50mJ/cm〜5000mJ/cmの範囲内であることが好ましい。また、加熱する場合、透明樹脂板が劣化しない温度範囲で加熱することが好ましく、例えば40℃〜120℃の範囲内で加熱することが好ましい。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。なお、第1ハードコート層および第2ハードコート層の形成は、別々に行っても良く、同時に行っても良い。 Examples of the drying method include vacuum drying, heat drying, and combinations thereof. When drying at normal pressure, it is preferable to dry in the temperature range in which the transparent resin plate does not deteriorate, for example, in the range of 30 ° C to 110 ° C. Moreover, ultraviolet rays, visible light, an electron beam, ionizing radiation, etc. are mainly used for light irradiation. In the case of ultraviolet curing, ultraviolet rays emitted from light such as an ultra high pressure mercury lamp, a high pressure mercury lamp, a low pressure mercury lamp, a carbon arc, a xenon arc, a metal halide lamp are used. The amount of irradiation with the energy radiation source of accumulative exposure at an ultraviolet wavelength of 365 nm, is preferably in the range of, for example, 50mJ / cm 2 ~5000mJ / cm 2 . Moreover, when heating, it is preferable to heat in the temperature range with which a transparent resin plate does not deteriorate, for example, it is preferable to heat within the range of 40 to 120 degreeC. Moreover, you may react by leaving it to stand for 24 hours or more at room temperature (25 degreeC). The first hard coat layer and the second hard coat layer may be formed separately or simultaneously.

B.タッチパネルモジュール
次に、本発明のタッチパネルモジュールについて説明する。本発明のタッチパネルモジュールは、タッチパネルセンサと、上記タッチパネルセンサ上に形成された保護体とを有し、上記保護体が、上述した保護体であることを特徴とするものである。
B. Next, the touch panel module of the present invention will be described. The touch panel module of the present invention includes a touch panel sensor and a protective body formed on the touch panel sensor, and the protective body is the above-described protective body.

図4は、本発明のタッチパネルモジュールの一例を示す概略断面図である。図4におけるタッチパネルモジュール100は、タッチパネルセンサ20と、タッチパネルセンサ20上に形成された保護体10とを有する。タッチパネルセンサ20は、透明基材11と、透明基材11上にパターン状に形成された第1透明電極(例えばITO電極)12と、第1透明電極12を覆うように形成された電極間絶縁層(例えばアクリル樹脂層、カルド樹脂層)13と、電極間絶縁層13上にパターン状に形成された第2透明電極(例えばITO電極)14と、第2透明電極14を覆うように形成されたオーバーコート層(例えばアクリル樹脂層、カルド樹脂層)15と、オーバーコート層15上に形成された加飾層16とを有している。さらに、オーバーコート層15および加飾層16が、保護体10の第2ハードコート層2bと接するように配置されている。   FIG. 4 is a schematic cross-sectional view showing an example of the touch panel module of the present invention. The touch panel module 100 in FIG. 4 includes a touch panel sensor 20 and a protector 10 formed on the touch panel sensor 20. The touch panel sensor 20 includes a transparent substrate 11, a first transparent electrode (for example, an ITO electrode) 12 formed in a pattern on the transparent substrate 11, and an interelectrode insulation formed so as to cover the first transparent electrode 12. A layer (for example, an acrylic resin layer, a cardo resin layer) 13, a second transparent electrode (for example, an ITO electrode) 14 formed in a pattern on the interelectrode insulating layer 13, and a second transparent electrode 14 are formed. And an overcoat layer (for example, an acrylic resin layer, a cardo resin layer) 15 and a decorative layer 16 formed on the overcoat layer 15. Furthermore, the overcoat layer 15 and the decorative layer 16 are disposed so as to be in contact with the second hard coat layer 2b of the protector 10.

本発明によれば、上述した保護体を用いることで、反りの発生を抑制でき、耐擦傷性、防汚性および印刷性が良好なタッチパネルモジュールとすることができる。   According to the present invention, by using the above-described protector, the occurrence of warpage can be suppressed, and a touch panel module having excellent scratch resistance, antifouling properties, and printability can be obtained.

1.タッチパネルセンサ
本発明におけるタッチパネルセンサは、一般的なタッチパネルセンサを用いることができ、各構成部材の種類および層構成は特に限定されるものではない。例えば、図4に示したように、タッチパネルセンサは、透明基材11、第1透明電極12、電極間絶縁層13、第2透明電極14、オーバーコート層15および加飾層16をこの順に有していても良い。また、図示しないが、透明基材(例えば透明樹脂フィルム)を電極間絶縁層として用いても良い。すなわち、透明樹脂フィルムの一方の面側に第1透明電極を形成し、透明樹脂フィルムの他方の面側に第2透明電極を形成しても良い。また、第2ハードコート層の表面上に、オーバーコート層15を介さずに第2透明電極を形成しても良い。
1. Touch Panel Sensor A general touch panel sensor can be used as the touch panel sensor in the present invention, and the type and layer configuration of each constituent member are not particularly limited. For example, as shown in FIG. 4, the touch panel sensor has a transparent substrate 11, a first transparent electrode 12, an interelectrode insulating layer 13, a second transparent electrode 14, an overcoat layer 15, and a decorative layer 16 in this order. You may do it. Moreover, although not shown in figure, you may use a transparent base material (for example, transparent resin film) as an insulating layer between electrodes. That is, the first transparent electrode may be formed on one surface side of the transparent resin film, and the second transparent electrode may be formed on the other surface side of the transparent resin film. Further, the second transparent electrode may be formed on the surface of the second hard coat layer without the overcoat layer 15 being interposed.

また、本発明におけるタッチパネルセンサは、保護体の第2ハードコート層と接する表面に、加飾層を有することが好ましい。意匠性の高いタッチパネルセンサとすることができるからである。なお、加飾層とは、意匠性を高めるための層をいい、例えば隠蔽機能を有する層である。具体的には、黒色または白色に着色された層が挙げられる。また、加飾層は、平面視上、タッチパネルセンサのセンサ部と重複しない周縁領域に形成されていても良く、タッチパネルセンサのセンサ部と重複する中心領域に形成されていても良い。加飾層は、例えば着色剤、バインダおよび分散剤を含有する層である。加飾層は、例えばスクリーン印刷法、フォトリソグラフィー法、インクジェット法で形成することができる。   Moreover, it is preferable that the touch panel sensor in this invention has a decoration layer in the surface which contact | connects the 2nd hard-coat layer of a protector. It is because it can be set as a highly design touch panel sensor. In addition, a decoration layer means the layer for improving the designability, for example, is a layer which has a concealment function. Specifically, the layer colored black or white is mentioned. Moreover, the decoration layer may be formed in the peripheral area | region which does not overlap with the sensor part of a touchscreen sensor in planar view, and may be formed in the center area | region which overlaps with the sensor part of a touchscreen sensor. A decoration layer is a layer containing a coloring agent, a binder, and a dispersing agent, for example. The decorative layer can be formed by, for example, a screen printing method, a photolithography method, or an ink jet method.

2.保護体
本発明における保護体については、上記「A.保護体」に記載した内容と同様であるので、ここでの記載は省略する。
2. Protective Body Since the protective body in the present invention is the same as the contents described in the above-mentioned “A. Protective body”, description thereof is omitted here.

なお、本発明は、上記実施形態に限定されるものではない。上記実施形態は例示であり、本発明の特許請求の範囲に記載された技術的思想と、実質的に同一の構成を有し、同様な作用効果を奏するものは、いかなる場合であっても本発明の技術的範囲に包含される。   The present invention is not limited to the above embodiment. The above-described embodiment is an exemplification, and the technical idea described in the claims of the present invention has substantially the same configuration and exhibits the same function and effect regardless of the case. It is included in the technical scope of the invention.

以下、実施例を用いて、本発明をさらに具体的に説明する。   Hereinafter, the present invention will be described more specifically with reference to examples.

[実施例1]
(準備)
透明樹脂板として、ポリメタクリル酸メチル(PMMA)、ポリカーボネート(PC)およびポリメタクリル酸メチル(PMMA)をこの順に積層した積層体(鉛筆硬度2H、全体の厚さ1mm、PMMAの厚さ100μm)を用意した。
異形の反応性シリカ微粒子として、平均1次粒径50nm、反応性官能基としてメタクリレート基を有する微粒子(固形分濃度40重量%の分散液)を用意した。なお、この異形の反応性シリカ微粒子は、複数の球状のシリカが共有結合により結合した微粒子である。
バインダ成分として、ペンタエリスリトールトリアクリレート(PETA)を用意した。重合開始剤として、チバ・ジャパン(株)製、イルガキュア907を用意した。
防汚性を付与する界面活性剤Aとして、X−71−1203M(信越化学工業社製、Si−F系界面活性剤)を用意した。
溶剤として、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート(PGMEA)を用意した。
[Example 1]
(Preparation)
As a transparent resin plate, a laminate (pencil hardness 2H, overall thickness 1 mm, PMMA thickness 100 μm) in which polymethyl methacrylate (PMMA), polycarbonate (PC) and polymethyl methacrylate (PMMA) are laminated in this order is used. Prepared.
As irregular-shaped reactive silica fine particles, fine particles having an average primary particle size of 50 nm and having a methacrylate group as a reactive functional group (a dispersion having a solid content concentration of 40% by weight) were prepared. The irregular-shaped reactive silica fine particles are fine particles in which a plurality of spherical silicas are bonded by a covalent bond.
Pentaerythritol triacrylate (PETA) was prepared as a binder component. Irgacure 907 manufactured by Ciba Japan Co., Ltd. was prepared as a polymerization initiator.
X-71-1203M (manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd., Si—F surfactant) was prepared as surfactant A that imparts antifouling properties.
Propylene glycol monomethyl ether acetate (PGMEA) was prepared as a solvent.

(硬化性樹脂組成物の調製)
下記組成で、硬化性樹脂組成物を調製した。
反応性シリカ微粒子分散液:20重量部(固形分濃度40重量%)
バインダ成分:30重量部
重合開始剤:0.15重量部
溶剤:48重量部
(Preparation of curable resin composition)
A curable resin composition was prepared with the following composition.
Reactive silica fine particle dispersion: 20 parts by weight (solid content concentration 40% by weight)
Binder component: 30 parts by weight Polymerization initiator: 0.15 parts by weight Solvent: 48 parts by weight

(ハードコート層の作製)
透明樹脂板の片面に、硬化性樹脂組成物をスピンコート法にて塗布し、温度80℃の熱オーブン中で180秒間乾燥し、塗膜中の溶剤を蒸発させ、紫外線を積算光量が1000mJ/cmになるように照射して塗膜を硬化させることにより、膜厚10μmのハードコート層を形成した。これにより、評価用保護体を得た。
(Preparation of hard coat layer)
A curable resin composition is applied to one side of the transparent resin plate by a spin coating method, dried in a hot oven at a temperature of 80 ° C. for 180 seconds, the solvent in the coating film is evaporated, and the accumulated light amount is 1000 mJ / A hard coat layer having a thickness of 10 μm was formed by curing the coating film by irradiation so as to be cm 2 . This obtained the protector for evaluation.

[実施例2〜13、比較例1、2]
硬化性樹脂組成物の組成およびハードコート層の厚さを、表1のように変更したこと以外は、実施例1と同様にして評価用保護体を得た。なお、硬化性樹脂組成物の組成は、反応性シリカ微粒子分散液以外の成分の割合の比が一定になるように調整した。
なお、実施例9では、球形の反応性シリカ微粒子として、平均1次粒径12nm、反応性官能基としてメタクリレート基を有する微粒子(固形分濃度40重量%の分散液)を用意した。
また、比較例2、実施例5〜8では、重合開始剤として、チバ・ジャパン(株)製、イルガキュア184を用意した。
実施例13では、印刷性を付与する界面活性剤Bとして、TF1682(DIC社製、Si−F系界面活性剤)を用意した。
[Examples 2 to 13, Comparative Examples 1 and 2]
A protective body for evaluation was obtained in the same manner as in Example 1 except that the composition of the curable resin composition and the thickness of the hard coat layer were changed as shown in Table 1. The composition of the curable resin composition was adjusted so that the ratio of the components other than the reactive silica fine particle dispersion was constant.
In Example 9, fine particles having an average primary particle size of 12 nm and a methacrylate group as a reactive functional group (dispersion having a solid concentration of 40% by weight) were prepared as spherical reactive silica fine particles.
Moreover, in the comparative example 2 and Examples 5-8, the Ciba Japan Co., Ltd. product and Irgacure 184 were prepared as a polymerization initiator.
In Example 13, TF1682 (manufactured by DIC, Si-F surfactant) was prepared as the surfactant B imparting printability.

[実施例14〜20]
透明樹脂板における構成、厚さおよび硬度を、表2のように変更したこと以外は、実施例3と同様にして評価用保護体を得た。
[Examples 14 to 20]
A protective body for evaluation was obtained in the same manner as in Example 3 except that the configuration, thickness, and hardness of the transparent resin plate were changed as shown in Table 2.

[評価1]
(鉛筆硬度試験)
実施例1〜20および比較例1、2で得られた評価用保護体を温度25℃、相対湿度60%の条件で2時間調湿した後、JIS−S−6006が規定する試験用鉛筆を用いて、JIS K5600−5−4(1999)に規定する鉛筆硬度試験(4.9N荷重)を行い、傷がつかない最も高い鉛筆硬度を評価した。結果を表1および表2に示す。
[Evaluation 1]
(Pencil hardness test)
After the test protectors obtained in Examples 1 to 20 and Comparative Examples 1 and 2 were conditioned for 2 hours under the conditions of a temperature of 25 ° C. and a relative humidity of 60%, the test pencil specified by JIS-S-6006 was used. The pencil hardness test (4.9 N load) specified in JIS K5600-5-4 (1999) was used to evaluate the highest pencil hardness without scratches. The results are shown in Tables 1 and 2.

(接触角測定)
実施例1〜20および比較例1、2で得られた評価用保護体における水滴の接触角を、接触角測定器(協和界面科学(株)製CA−Z型)を用いて測定(マイクロシリンジから水滴を滴下して30秒後)することにより評価した。結果を表1および表2に示す。
(Contact angle measurement)
Measurement of the contact angle of water droplets in the evaluation protectors obtained in Examples 1 to 20 and Comparative Examples 1 and 2 using a contact angle measuring device (CA-Z type manufactured by Kyowa Interface Science Co., Ltd.) And 30 seconds after dropping a water droplet). The results are shown in Tables 1 and 2.

Figure 2013210976
Figure 2013210976

Figure 2013210976
Figure 2013210976

表1に示すように、反応性シリカ微粒子を添加することで、ハードコート層の鉛筆硬度が向上することが確認された。また、実施例1〜10では、防汚性を付与する界面活性剤Aを用いることで、接触角が100°となり、第1ハードコート層として有用であることが確認された。また、実施例12、13では、印刷性を付与する界面活性剤Bを用いることで、接触角が70°となり、第2ハードコート層として有用であることが確認された。一方、表2に示すように、実施例14〜20では、透明樹脂板の構成等を変化させても、ハードコート層がいずれも良好な鉛筆硬度を有することが確認された。さらに、防汚性を付与する界面活性剤Aを用いることで、接触角が100°となり、第1ハードコート層として有用であることが確認された。   As shown in Table 1, it was confirmed that the pencil hardness of the hard coat layer was improved by adding reactive silica fine particles. Moreover, in Examples 1-10, by using surfactant A which provides antifouling property, a contact angle became 100 degrees and it was confirmed that it is useful as a 1st hard-coat layer. In Examples 12 and 13, by using the surfactant B that imparts printability, the contact angle was 70 °, which was confirmed to be useful as the second hard coat layer. On the other hand, as shown in Table 2, in Examples 14 to 20, it was confirmed that even when the configuration of the transparent resin plate was changed, the hard coat layer had good pencil hardness. Furthermore, by using the surfactant A that imparts antifouling properties, the contact angle was 100 °, which was confirmed to be useful as the first hard coat layer.

[実施例21]
透明樹脂板の一方の面側に実施例3のハードコート層を形成し、透明樹脂板の他方の面側に実施例12のハードコート層を形成し、評価用保護体を得た。
[Example 21]
The hard coat layer of Example 3 was formed on one side of the transparent resin plate, and the hard coat layer of Example 12 was formed on the other side of the transparent resin plate to obtain an evaluation protector.

[実施例22]
透明樹脂板の一方の面側に実施例3のハードコート層を形成し、透明樹脂板の他方の面側に実施例13のハードコート層を形成し、評価用保護体を得た。
[Example 22]
The hard coat layer of Example 3 was formed on one side of the transparent resin plate, and the hard coat layer of Example 13 was formed on the other side of the transparent resin plate to obtain an evaluation protector.

[評価2]
実施例21、22で得られた評価用保護体(10cm×10cm)の反りを測定したところ、いずれも200μm以下であった。これに対して、実施例3で得られた評価用保護体の長手方向の反りは1mmであった。このように、透明樹脂板の両面にハードコート層を形成することで、反りが抑制されることが確認された。
[Evaluation 2]
When the curvature of the protection body for evaluation (10 cm × 10 cm) obtained in Examples 21 and 22 was measured, both were 200 μm or less. On the other hand, the warp in the longitudinal direction of the protective body for evaluation obtained in Example 3 was 1 mm. Thus, it was confirmed that warpage is suppressed by forming hard coat layers on both surfaces of the transparent resin plate.

1…透明樹脂板
1a…内側透明樹脂層
1b…最外透明樹脂層
2a…第1ハードコート層
2b…第2ハードコート層
10…保護体
20…タッチパネルセンサ
100…タッチパネルモジュール
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Transparent resin board 1a ... Inner transparent resin layer 1b ... Outermost transparent resin layer 2a ... 1st hard coat layer 2b ... 2nd hard coat layer 10 ... Protector 20 ... Touch panel sensor 100 ... Touch panel module

Claims (2)

透明樹脂板と、前記透明樹脂板の一方の面側に形成された第1ハードコート層と、前記透明樹脂板の他方の面側に形成された第2ハードコート層とを有し、
前記第1ハードコート層は、反応性シリカ微粒子および第1バインダ成分を含有する重合体、ならびに防汚性を付与する第1界面活性剤を有し、
前記第2ハードコート層は、第2バインダ成分を含有する重合体、および印刷性を付与する第2界面活性剤を有することを特徴とする保護体。
A transparent resin plate, a first hard coat layer formed on one surface side of the transparent resin plate, and a second hard coat layer formed on the other surface side of the transparent resin plate,
The first hard coat layer has a polymer containing reactive fine silica particles and a first binder component, and a first surfactant that imparts antifouling properties,
The second hard coat layer includes a polymer containing a second binder component, and a second surfactant that imparts printability.
タッチパネルセンサと、前記タッチパネルセンサ上に形成された保護体とを有し、
前記保護体が、請求項1に記載の保護体であることを特徴とするタッチパネルモジュール。
A touch panel sensor and a protector formed on the touch panel sensor;
The touch panel module according to claim 1, wherein the protector is the protector according to claim 1.
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