JP2015112599A - エポキシシロキサン樹脂組成物を用いたハードコーティング膜及びその製造方法 - Google Patents

エポキシシロキサン樹脂組成物を用いたハードコーティング膜及びその製造方法 Download PDF

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Abstract

【課題】既存のコーティング組成物では得られない優れた柔軟性を有すると同時に、９Ｈ以上の高い表面硬度を有するハードコーティング膜の提供。【解決手段】エポキシ基を含むシロキサン樹脂組成物を用いたハードコーティング膜及び前記ハードコーティング膜の製造方法に関し、特に、エポキシ基を含むシロキサン樹脂組成物を陽イオン重合をした後水分熱処理という特殊な重合方式を用いたハードコーティング膜の製造方法。前記組成物がエポキシ基を含むシロキサン樹脂及び陽イオン開始剤を含み、更に脂環式エポキシ基、グリシジル基又はオキセタン基を含む反応性モノーマを含むハードコーティング硬化物の製造方法。【選択図】なし

Description

本願は、エポキシ基を含むシロキサン樹脂組成物を用いたハードコーティング膜、及び該ハードコーティング膜の製造方法に関する。
フレキシブルディスプレイは、曲げ、折り、または紙のように巻くことができるディスプレイ装置であって、一般的に使われているガラス基板ではなく、プラスチック基板が使われており、軽いながらも割れずに多様な形態で製作及び使用が可能であるため、現在、次世代ディスプレイ技術として脚光を浴びている。よって、フレキシブルディスプレイが常用化されるようになると、既存のガラス基板ベースのディスプレイでは適用ができなかった新しい分野の創出が可能になると予想される。
このようなフレキシブルディスプレイが常用化されるためには、既存に使われていたガラス基板のように、ディスプレイの内部を保護することができる強度と、高い水準の表面硬度と、を有するプラスチック基板が要求される。しかし、プラスチック基板は、素材が有する材料の限界により、ガラスに比べて低い表面硬度によって耐磨耗性が落ちているという問題を有する。このような問題を改善するために、プラスチック基板の表面硬度を高めるためのハードコーティング技術が、フレキシブルディスプレイの常用化のための重要なイシューとなっている。
大韓民国公開特許第１０−２００４−００３７０８１号は、活性エネルギー線の照射によって硬化される硬化性の組成物を主体とするハードコーティング層を、基材フィルムの少なくとも一面に積層してからなるハードコーティングフィルム、ハードコーティングフィルムを積層した基材、及びこれらを形成した画像表示装置を提案している。しかし、前記ハードコーティングフィルムは、鉛筆硬度が４Ｈ〜５Ｈの水準であって、９Ｈ以上の高硬度には全く至っておらず、ハードコーティングフィルムの柔軟性については殆ど言及されていない。さらに、活性エネルギー線の照射によって硬化される組成物を硬化する際、架橋密度を高めるための後続処理についても全く言及されていない。
よって、９Ｈ以上の高い表面硬度及び曲げたり折る際に割れない柔軟性を有するハードコーティング膜及びその製造方法は、フレキシブルディスプレイの常用化のための核心技術となると予想される。
本願は、エポキシ基を含むシロキサン樹脂を含有する組成物を用いて、高い柔軟性と表面硬度を有するハードコーティング膜及びその製造方法を提供することを目的とする。
しかし、本願が解決しようとする課題は、以上で言及した課題に制限されず、言及されていない更に他の課題は、以下の記載から当業者にとって明確に理解されるべきである。
本願の第１の側面は、エポキシ基を含むシロキサン樹脂［成分Ａ］及び陽イオン重合開始剤［成分Ｃ］を含む組成物を製造し、前記組成物の中で前記成分Ｃを開始（ｉｎｉｔｉａｔｉｏｎ）させて前記組成物を重合した後、熱処理を行うことを含む、ハードコーティング硬化物の製造方法を提供する。
本願の第２の側面は、前記製造方法によって製造されるハードコーティング硬化物を提供する。
本願の第３の側面は、前記ハードコーティング硬化物を含むハードコーティング膜を提供する。
本願の第４の側面は、前記ハードコーティング膜を含むディスプレイ装置を提供する。
本願に係るハードコーティング膜は、エポキシ基を含むシロキサン樹脂を含有する組成物を用い、温度及び湿度条件を調節して形成されることで、形成されたコーティング膜を内側にして曲げたり折ったりしても割れない優れた柔軟性と、高い表面硬度と、を提供することができる。
特に、本願は、エポキシ基を含むシロキサン樹脂を含有する組成物に、陽イオン重合及び水分熱処理という特殊な重合方式を適用することで、既存のコーティング組成物では得られない優れた柔軟性を有すると共に、高い表面硬度を有するハードコーティング膜を提供することができる。
以下、添付した図面を参照しながら、本願が属する技術分野で通常の知識を有する者が容易に実施できるように本願の実施例について詳しく説明する。ところが、本願は、多様な異なる形態に具現されることができ、ここで説明する実施例に限定されない。そして、図面において、本願を明確に説明するために、説明とは関係ない部分は省略しており、明細書の全体を通じて類似した部分に対しては類似した図面符号を付けている。
本願の明細書の全体において、ある部分が他の部分と「連結」されていると言う場合、これは「直接的に連結」されている場合だけではなく、その中間に他の素子を介して「電気的に連結」されている場合も含む。
本願の明細書の全体において、ある部材が他の部材の「上に」位置していると言う場合、これは、ある部材が他の部材に接している場合だけではなく、両部材の間にまた他の部材が存在する場合も含む。
本願の明細書の全体において、ある部分がある構成要素を「含む」という場合、これは、特に反対の記載がない限り、他の構成要素を除くのではなく、他の構成要素をさらに含むことができることを意味する。
本願の明細書の全体において使われている程度の用語「約」、「実質的に」などは、言及された意味に固有の製造及び物質許容誤差が提示される場合、その数値で、またはその数値に近接した意味として使われ、本願の理解を助けるために、適確であるか絶対的な数値が言及された開示内容を非良心的な侵害者が不当に用いることを防止するために使われている。
本願の明細書の全体において使われている程度の用語「〜（する）段階」または「〜の段階」は、「〜のための段階」を意味していない。
本願の明細書の全体において、マーカッシュ形式の表現に含まれた用語「これらの組み合わせ」は、マーカッシュ形式の表現に記載された構成要素からなる群から選択される一つ以上の混合または組み合わせを意味するものであって、前記構成要素からなる群から選択される一つ以上を含むことを意味している。
本願の明細書の全体において、「Ａ及び／またはＢ」の記載は、「ＡやＢ、またはＡ及びＢ」を意味している。
本願の明細書の全体において、用語「アルキル基」は、それぞれ、直鎖状または分枝状の、Ｃ１−７アルキル基またはＣ１−２０アルキル基を含むものであることができ、例えば、メチル、エチル、プロピル、ブチル、ペンチル、ヘキシル、ヘプチル、オクチル、ノニル、デシル、ウンデシル、ドデシル、トリデシル、テトラデシル、ペンタデシル、ヘキサデシル、ヘプタデシル、オクタデシル、ノナデシル、エイコサニル、または、可能な限りそれらの全ての異性質体を含むものであることができるが、これに制限されない。
本願の明細書の全体において、用語「アルケニル基」は、前記定義されたアルキル基の中、炭素数２以上のアルキル基に、少なくとも一つの炭素−炭素の２重結合が含まれた形態の１価の炭化水素基を意味しているものであって、直鎖状または分枝状の、Ｃ２−２０アルケニル基を含むものであることができるが、これに制限されない。
本願の明細書の全体において、用語「アルキニル基」は、前記定義されたアルキル基の中、炭素数２以上のアルキル基に、少なくとも一つの炭素−炭素の３重結合が含まれた形態の１価の炭化水素基を意味しているものであって、直鎖状または分枝状の、Ｃ２−２０アルキニル基を含むものであることができるが、これに制限されない。
本願の明細書の全体において、用語「アリール基」は、アレン（ａｒｅｎｅ）の一つ以上の環に存在する水素原子の除去によって形成される１価の作用基を意味しており、Ｃ６−２０アリール基を含むものであることができ、例えば、フェニル、バイフェニル、トフェニル（ｔｅｒｐｈｅｎｙｌ）、ナフチル（ｎａｐｈｔｈｙｌ）、アントリル（ａｎｔｈｒｙｌ）、フェナントリル（ｐｈｅｎａｎｔｈｒｙｌ）、ピレニル（ｐｙｒｅｎｙｌ）、または、可能な限りそれらの全ての異性質体を含むものであることができるが、これに制限されない。前記アレンは、芳香族環を有する炭化水素基であって、単一環または複数環の炭化水素基を含み、前記複数環の炭素水素基は、一つ以上の芳香族環を含み、付加的な環として芳香族環または非芳香族環を含むものであることができるが、これに制限されない。
本願の明細書の全体において、用語「シクロアルキル基」は、飽和炭化水素環を有する１価の作用基の形態であって、Ｃ３−８シクロアルキル基を含むものであることができ、例えば、シクロプロピル、シクロブチル、シクロペンチル、シクロヘキシル、シクロヘプチル、シクロオクチル、または、可能な限りそれらの全ての異性質体を含むものであることができるが、これに制限されない。
本願の明細書の全体において、用語「アルコキシ基」は、前記定義されたアルキル基と酸素原子が結合された形態であって、Ｃ１−２０アルコキシ基を含むものであることができ、例えば、メトキシ、エトキシ、プロポキシ、ブトキシ、ペントキシ、ヘキシルオキシ、ヘプチルオキシ、オクチルオキシ、ノニルオキシ、デシルオキシ、ウンデシルオキシ、ドデシルオキシ、トリデシルオキシ、テトラデシルオキシ、ペンタデシルオキシ、ヘキサデシルオキシ、ヘプタデシルオキシ、オクタデシルオキシ、ノナデシルオキシ、エイコサニルオキシ、または、可能な限りそれらの全ての異性質体を含むものであることができるが、これに制限されない。
以下、本願の具体例について詳しく説明したが、本願はこれに制限されない。
本願の第１の側面は、エポキシ基を含むシロキサン樹脂［成分Ａ］及び陽イオン重合開始剤［成分Ｃ］を含む組成物を製造し、前記組成物の中で前記成分Ｃを開始（ｉｎｉｔｉａｔｉｏｎ）させて前記組成物を重合した後、熱処理を行うことを含む、ハードコーティング硬化物の製造方法を提供する。
本願の一具体例において、前記組成物が、脂環式エポキシ基、グリシジル基、またはオキセタン基を含む反応性モノマー［成分Ｂ］を更に含むものであることができるが、これに制限されない。
本願の一具体例において、前記組成物は、前記成分Ａと前記成分Ｃとを混合する前に、前記成分Ａと前記成分Ｂとを混合することを含む工程によって収得されるものであることができるが、これに制限されない。例えば、成分Ａ、Ｂ、及びＣで構成される前記組成物を製造する場合、先ず、前記成分Ａと前記成分Ｂとを用いて、成分Ａ及びＢの混合組成物を収得し、続いて前記成分Ａ及びＢの混合組成物と前記成分Ｃとを混合して前記組成物を収得することができる。例えば、成分Ａ及びＣで構成される前記組成物を製造する場合は、前記成分Ａと前記成分Ｃとを混合して前記組成物を収得することができる。
本願の一具体例において、前記成分Ａが下記の化学式１で表示される平均単位の化学式を含むものであることができるが、これに制限されない。
［化学式１］
（Ｒ１ＳｉＯ３／２）ａ（Ｒ２Ｏ１／２）ｂ（ＨＯ１／２）ｃ；
前記化学式１において、Ｒ１は、それぞれ独立的に置換可能な直鎖状または分枝状のＣ１−２０アルキル基、置換可能な直鎖状または分枝状のＣ２−２０アルケニル基、置換可能な直鎖状または分枝状のＣ２−２０アルキニル基、及び置換可能なＣ６−２０アリール基からなる群から選択されるものを含み、ここで、前記Ｒ１の中の平均６０％以上はグリシジル基または脂環式エポキシ基を含み、前記Ｒ１に置換可能な置換基は、直鎖状または分枝状のＣ１−２０アルキル基、Ｃ３−８シクロアルキル基、直鎖状または分枝状のＣ１−２０アルコキシ基、アミノ基、アクリル基、メタクリル基、ハロゲン、アリール基、メルカプト基、エーテル基、エステル基、カルボニル基、カルボキシ基、ビニル基、ニトロ基、スルホン基、ヒドロキシ基、シクロブテニル基、アルキド基、ウレタン基、オキセタン基、フェニル基、エポキシ基、及びこれらの組み合わせからなる群から選択されるものを含み、Ｒ２は、直鎖状または分枝状のＣ１−７アルキル基を含み、ａは正数であり、ｂは０または正数であり、ｃは０または正数であり、（ｂ＋ｃ）／ａは０〜０．４の範囲の数である。
本願の一具体例において、前記エポキシ基は、グリシジル基または脂環式エポキシ基であることができるが、これに制限されない。
例えば、前記Ｒ１の中の平均６０％未満がグリシジル基または脂環式エポキシ基を含むと、コーティング膜の形成時に硬化密度が低下され、ハードコーティング膜の十分な表面硬度が得られない。
本願の一具体例において、前記成分Ａは、前記化学式１において、（Ｒ１ＳｉＯ３／２）単位を１以上〜１０以下含むものであることができるが、これに制限されない。例えば、前記成分Ａが、１以上〜１０以下の（Ｒ１ＳｉＯ３／２）単位を含んでなる場合、前記成分Ａは、（Ｒ１ａＳｉＯ３／２）ａI（Ｒ２Ｏ１／２）ｂ（ＨＯ１／２）ｃであることができ、または（Ｒ１ａＳｉＯ３／２）ａI（Ｒ１ｂＳｉＯ３／２）ａII（Ｒ２Ｏ１／２）ｂ（ＨＯ１／２）ｃであることができ、または（Ｒ１ａＳｉＯ３／２）ａI（Ｒ１ｂＳｉＯ３／２）ａII（Ｒ１ｃＳｉＯ３／２）ａIII（Ｒ２Ｏ１／２）ｂ（ＨＯ１／２）ｃであることができ、または（Ｒ１ａＳｉＯ３／２）ａI（Ｒ１ｂＳｉＯ３／２）ａII（Ｒ１ｃＳｉＯ３／２）ａIII（Ｒ１ｄＳｉＯ３／２）ａIV（Ｒ２Ｏ１／２）ｂ（ＨＯ１／２）ｃであることができ、または（Ｒ１ａＳｉＯ３／２）ａI（Ｒ１ｂＳｉＯ３／２）ａII（Ｒ１ｃＳｉＯ３／２）ａIII（Ｒ１ｄＳｉＯ３／２）ａIV（Ｒ１ｅＳｉＯ３／２）ａV（Ｒ２Ｏ１／２）ｂ（ＨＯ１／２）ｃであることができ、または（Ｒ１ａＳｉＯ３／２）ａI（Ｒ１ｂＳｉＯ３／２）ａII（Ｒ１ｃＳｉＯ３／２）ａIII（Ｒ１ｄＳｉＯ３／２）ａIV（Ｒ１ｅＳｉＯ３／２）ａV（Ｒ１ｆＳｉＯ３／２）ａVI（Ｒ２Ｏ１／２）ｂ（ＨＯ１／２）ｃであることができ、または（Ｒ１ａＳｉＯ３／２）ａI（Ｒ１ｂＳｉＯ３／２）ａII（Ｒ１ｃＳｉＯ３／２）ａIII（Ｒ１ｄＳｉＯ３／２）ａIV（Ｒ１ｅＳｉＯ３／２）ａV（Ｒ１ｆＳｉＯ３／２）ａVI（Ｒ１ｇＳｉＯ３／２）ａVII（Ｒ２Ｏ１／２）ｂ（ＨＯ１／２）ｃであることができ、または（Ｒ１ａＳｉＯ３／２）ａI（Ｒ１ｂＳｉＯ３／２）ａII（Ｒ１ｃＳｉＯ３／２）ａIII（Ｒ１ｄＳｉＯ３／２）ａIV（Ｒ１ｅＳｉＯ３／２）ａV（Ｒ１ｆＳｉＯ３／２）ａVI（Ｒ１ｇＳｉＯ３／２）ａVII（Ｒ１ｈＳｉＯ３／２）ａVIII（Ｒ２Ｏ１／２）ｂ（ＨＯ１／２）ｃであることができ、または（Ｒ１ａＳｉＯ３／２）ａI（Ｒ１ｂＳｉＯ３／２）ａII（Ｒ１ｃＳｉＯ３／２）ａIII（Ｒ１ｄＳｉＯ３／２）ａIV（Ｒ１ｅＳｉＯ３／２）ａV（Ｒ１ｆＳｉＯ３／２）ａVI（Ｒ１ｇＳｉＯ３／２）ａVII（Ｒ１ｈＳｉＯ３／２）ａVIII（Ｒ１ｉＳｉＯ３／２）ａIX（Ｒ２Ｏ１／２）ｂ（ＨＯ１／２）ｃであることができ、または（Ｒ１ａＳｉＯ３／２）ａI（Ｒ１ｂＳｉＯ３／２）ａII（Ｒ１ｃＳｉＯ３／２）ａIII（Ｒ１ｄＳｉＯ３／２）ａIV（Ｒ１ｅＳｉＯ３／２）ａV（Ｒ１ｆＳｉＯ３／２）ａVI（Ｒ１ｇＳｉＯ３／２）ａVII（Ｒ１ｈＳｉＯ３／２）ａVIII（Ｒ１ｉＳｉＯ３／２）ａIX（Ｒ１ｊＳｉＯ３／２）ａX（Ｒ２Ｏ１／２）ｂ（ＨＯ１／２）ｃであることができるが、これに制限されない。前記成分Ａにおいて、Ｒ２、ｂ、及びｃは、それぞれ前記化学式１で定義されたものと同一であり；Ｒ１ａ、Ｒ１ｂ、Ｒ１ｃ、Ｒ１ｄ、Ｒ１ｅ、Ｒ１ｆ、Ｒ１ｇ、Ｒ１ｈ、Ｒ１ｉ、及びＲ１ｊは、それぞれ前記化学式１のＲ１で定義されたものと同一であり；ａI、ａII、ａIII、ａIV、ａV、ａVI、ａVII、ａVIII、ａIX、及びａXは、それぞれ正数であり、それぞれの成分Ａにおいて、それらの合計はａであり、前記それぞれの成分Ａにおいて、ａI、ａIIなどの合計（すなわち、ａ）を用いて（ｂ＋ｃ）を除した値は０〜０．４の範囲の数である。
前記成分Ａが、例えば、相異なる４単位の（Ｒ１ＳｉＯ３／２）を含む場合、前記成分Ａは、化学式（Ｒ１ａＳｉＯ３／２）ａI（Ｒ１ｂＳｉＯ３／２）ａII（Ｒ１ｃＳｉＯ３／２）ａIII（Ｒ１ｄＳｉＯ３／２）ａＩＶ（Ｒ２Ｏ１／２）ｂ（ＨＯ１／２）ｃで表現されることができ、ここで、前記ａI：ａII：ａIII：ａIVの比率のＲ１ａ、Ｒ１ｂ、Ｒ１ｃ、及びＲ１ｄからなる総Ｒ１の中の平均６０％以上は、グリシジル基または脂環式エポキシ基を含み；ａI、ａII、ａIII、及びａIVの合計がａとなり；（ｂ＋ｃ）／（ａI＋ａII＋ａIII＋ａIV）は０〜０．４の範囲の数となる。
本願の一具体例において、前記成分Ａは、１種のオリゴシロキサンであることができ、または相異なる２種以上〜１０種以下のオリゴシロキサンを含んでなる配合物であることができるが、これに制限されない。例えば、成分Ａは、特徴が異なっている２種以上の化学式１のオリゴシロキサンを混合して形成されたものを含むことができる。成分Ａは、１種のオリゴシロキサン、または２種のオリゴシロキサン、３種のオリゴシロキサン、４種のオリゴシロキサン、５種のオリゴシロキサン、６種のオリゴシロキサン、７種のオリゴシロキサン、８種のオリゴシロキサン、９種のオリゴシロキサン、または１０種のオリゴシロキサンを含んでなる配合物であることができるが、これに制限されない。
本願の一具体例において、前記成分Ａは、下記の化学式２で表記される１種以上のアルコキシシランを加水分解及び縮合反応して収得されるものであることができるが、これに制限されない：
［化学式２］
Ｒ３Ｓｉ（ＯＲ４）３；
前記化学式２において、Ｒ３は、置換可能な直鎖状または分枝状のＣ１−２０アルキル基、置換可能な直鎖状または分枝状のＣ２−２０アルケニル基、置換可能な直鎖状または分枝状のＣ２−２０アルキニル基、及び置換可能なＣ６−２０アリール基からなる群から選択されるものを含み、前記Ｒ３に置換可能な置換基は、直鎖状または分枝状のＣ１−２０アルキル基、Ｃ３−８シクロアルキル基、直鎖状または分枝状のＣ１−２０アルコキシ基、アミノ基、アクリル基、メタクリル基、ハロゲン、アリール基、メルカプト基、エーテル基、エステル基、カルボニル基、カルボキシ基、ビニル基、ニトロ基、スルホン基、ヒドロキシ基、シクロブテニル基、アルキド基、ウレタン基、オキセタン基、フェニル基、エポキシ基、及びこれらの組み合わせからなる群から選択されるものを含み、Ｒ４は、直鎖状または分枝状のＣ１−７アルキル基を含み、前記化学式２で表記されるアルコキシシランを加水分解及び縮合反応させて前記成分Ａを製造する場合、総アルコキシシランのＲ３の中で平均６０％以上はグリシジル基または脂環式エポキシ基を含む。
非制限的な例として、前記成分Ｂは、前記成分Ａの粘度を低くして加工性を容易にすると同時に、コーティング接着力などのコーティング膜特性を向上させるための反応性モノマーであって、１種の反応性モノマーであることができ、または特性が異なっている２種以上の反応性モノマーを含んでなる配合物であることができるが、これに制限されない。
前記成分Ｂの添加量は特に制限されないが、前記成分Ａの約１００重量部に対して約４０重量部以下に添加すれば、形成されるハードコーティング硬化物の表面硬度の低下を抑制できる。例えば、前記成分Ｂの添加量は、前記成分Ａの約１００重量部に対して約４０重量部以下、約３０重量部以下、約２０重量部以下、約１０重量部以下、または約５重量部以下とすることができるが、これに制限されない。
非制限的な例として、前記成分Ｂの脂環式エポキシ基を含む反応性モノマーは、４−ビニルシクロヘキセンジオキシド、４−ビニルシクロヘキセンオキシド、（３、４−エポキシシクロヘキシル）メチル３、４−エポキシシクロヘキシルカルボキシレート、３、４−エポキシシクロヘキシルメチルメタクリレート、３、４−エポキシシクロヘキサンカルボキシレート、２−（３、４−エポキシシクロヘキシル）−１，３−ジオキソラン、及びビス（３、４−エポキシシクロヘキシルメチル）アジペートなどからなる群から選択される１種以上を含むことができ、前記成分Ｂのグリシジル基を含む反応性モノマーは、オクチレンオキシド、ｐ−ブチルフェノールグリシジルエーテル、ブチルグリシジルエーテル、クレシルグリシジルエーテル、スチレンオキシド、アリールグリシジルエーテル、フェニルグリシジルエーテル、ブタジエンジオキシド、ジビニルベンゼンジオキシド、ジグリシジルエーテル、ブタンジオールジグリシジルエーテル、リモネンジオキシド、ビニルシクロヘキセンジオキシド、ジエチレングリコールジグリシジルエーテルなどからなる群から選択される１種以上を含むことができ、前記成分Ｂのオキセタン基を含む反応性モノマーは、３−メチルオキセタン、２−メチルオキセタン、３−オキセタノール、２−メチレンオキセタン、３−メチル−３−ヒドロキシメチルオキセタン、３−エチル−３−ヒドロキシメチルオキセタン、３、３−オキセタンメタンチオール、２−エチルヘキシルオキセタン、４−（３−メチルオキセタン−３−イル）ベンゾニトリル、Ｎ−（２、２−ジメチルプロピル）−３−メチル−３−オキセタンメタンアミン、Ｎ−（１、２−ジメチルブチル）−３−メチル−３−オキセタンメタンアミン、ジャイルリレンビスオキセタン、３−エチル−３［｛（３−エチルオキセタン−３−イル）メトキシ｝メチル］オキセタン、（３−エチルオキセタン−３−イル）メチルメタクリレート、及び４−［（３−エチルオキセタン−３−イル）メトキシ］ブタン−１−オール等からなる群から選択される１種以上を含むことができるが、これに制限されない。
前記成分Ｃは、前記成分Ａ及びＢに含まれる脂環式エポキシ基、グリシジル基、またはオキセタン基の重合のための陽イオン重合開始剤である。前記成分Ｃの添加量は特に制限されず、前記成分Ａ及び前記成分Ｂの混合物または前記成分Ａ約１００重量部に対して約０．１重量部〜約１０重量部で添加することができるが、これに制限されない。例えば、前記成分Ｃの添加量は、前記成分Ａ及び前記成分Ｂの混合物または前記成分Ａ約１００重量部に対して、約０．１重量部〜約１０重量部、約０．１重量部〜約５重量部、約０．１重量部〜約１重量部、約０．１重量部〜約０．５重量部、約０．５重量部〜約１０重量部、約１重量部〜約１０重量部、または約５重量部〜約１０重量部であることができるが、これに制限されない。
本願の一具体例において、前記組成物は酸化防止剤（ａｎｔｉｏｘｉｄａｎｔ）、紫外線吸収剤、レベリング剤（ｌｅｖｅｌｉｎｇ ａｇｅｎｔ）、ＨＡＬＳ（Ｈｉｎｄｅｒｅｄ Ａｍｉｎｅ Ｌｉｇｈｔ Ｓｔａｂｉｌｉｚｅｒ）、コーティング調剤（ｆｌｏｗ ｃｏｎｔｒｏｌ ａｇｅｎｔ）、及びこれらの組み合わせからなる群から選択される添加剤を更に含むことができるが、これに制限されない。
非制限的な例として、前記組成物は重合及び硬化してハードコーティング硬化物を形成することができ、この際、適合に粘度を調節すると同時に、形成される硬化物の厚さを調節するために、前記組成物に有機溶媒を更に含むことができるが、これに制限されない。
例えば、前記有機溶媒は、アセトン、メチルエチルケトン、メチルブチルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノン、メチルセロソルブ、エチルセロソルブ、セロソルブアセテート、ブチルセロソルブ、エチルエーテル、ジオキサン、テトラヒドロフラン、酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸プロピル、酢酸イソプロピル、酢酸ブチル、酢酸イソブチル、酢酸ペンチル、酢酸イソペンチル、ブタノール、２−ブタノール、イソブチルアルコール、イソプロピルアルコール、ジクロロメタン、クロロホルム、ジクロロエタン、トリクロロエタン、テトラクロロエタン、ジクロロエチレン、トリクロロエチレン、テトラクロロエチレン、クロロベンゼン、オルト−ジクロロベンゼン、ｎ−ヘキサン、シクロヘキサノール、メチルシクロヘキサノール、ベンゼン、トルエン、及びキシレンからなる群から選択される１種以上を含むことができるが、これに制限されない。
本願の一具体例において、前記成分Ｃの開始は、光照射または熱処理によって行われることができるが、これに制限されない。
非制限的な例として、前記成分Ｃを開始（ｉｎｉｔｉａｔｉｏｎ）させるために、光照射を用いる場合、照射される光の波長領域と光量を調節する必要があり、熱処理を用いる場合、特性に適合した温度領域と熱量を調節する必要があるが、これに制限されない。
非制限的な例として、前記陽イオン重合開始剤は、光照射または熱処理によって開始され、ブレンステッド−ローリーの酸・塩基の定義、またはルイスの酸・塩基の定義による酸を発生させることができる物質として当業者に公知なものを制限なく使うことができる。例えば、３−メチル−２−ブテニルテトラメチレンスルホニウムヘキサフルオロアンチモネート塩、イッテルビウム（III）トリフルオロメタンスルホネート塩、サマリウム（III）トリフルオロメタンスルホネート塩、エルビウム（III）トリフルオロメタンスルホネート塩、トリアリールスルホニウムヘキサフルオロアンチモネート塩、トリアリールスルホニウムヘキサフルオロホスフェート塩、ランタン（III）トリフルオロメタンスルホネート塩、テトラブチルフォスフォニウムメテンスルホネート塩、エチルトリフェニルフォスフォニウムブロマイド塩、ジフェニルアイオドニウムヘキサフルオロアンチモネート塩、ジフェニルアイオドニウムヘキサフルオロホスフェート塩、ジトリルヨードニウムヘキサフルオロホスフェート塩、９−（４−ヒドロキシエトキシフェニル）チアンスレ二ウムヘキサフルオロホスフェート塩、及び１−（３−メチルブト−２−エニル）テトラヒドロ−１Ｈ−チオフェニウムヘキサフルオロアンチモネート塩からなる群から選択される１種以上を含むものであることができるが、これに制限されない。
非制限的な例として、前記成分Ｃを開始するための光照射または熱処理条件では、前記成分Ｃの特性に適合した波長領域及び光量、または温度領域及び熱量を調節する必要があるが、これに制限されない。
本願の一具体例において、前記熱処理は水分熱処理によって行われることができるが、これに制限されない。この際、前記熱処理は、前記成分Ｃを開始して前記組成物を重合した後に行われるものであり、前記組成物に含まれている成分Ｃを光照射または熱処理を通じて開始した後、水分熱処理を行うことでハードコーティング硬化物を形成することができるが、これに制限されない。
前記水分熱処理という特殊な重合方式を適用すれば、前記成分Ｃによる前記組成物に含まれている脂環式エポキシ基、グリシジル基、またはオキセタン基の重合及び硬化過程を促進させて、工程時間を画期的に減らすことができると共に、架橋密度を高めて、高い表面硬度と共に、優れた柔軟性を有するハードコーティング硬化物を形成することができる。
本願の一具体例において、前記成分Ｃを開始して前記組成物を重合した後に行われるものである、前記熱処理は約５０℃以上の温度、及び約５０％以上の相対湿度（絶対湿度４１ｇ／ｍ３以上）の条件で行われるものであることができるが、これに制限されない。例えば、前記温度は、約５０℃以上、約６０℃以上、約７０℃以上、約８０℃以上、約９０℃以上、または約１００℃以上であることができ、前記相対湿度は、約５０％以上、約６０％以上、約７０％以上、約８０％以上、約９０％以上、または約９５％以上であることができるが、これに制限されない。前記温度及び相対湿度の条件は、コーティング膜が適用された基材の特性を阻害しない工程条件で行われるものであることができるが、これに制限されない。
本願の第２の側面は、前記本願の第１の側面に係る製造方法によって製造されるハードコーティング硬化物を提供する。
本願の前記第１の側面のハードコーティング硬化物の製造方法によれば、エポキシ基を含むシロキサン樹脂を含有する組成物を用いて、高い表面硬度と優れた柔軟性を有するハードコーティング硬化物を収得することができる。
本願の第３の側面は、前記本願の第２の側面に係るハードコーティング硬化物を含むハードコーティング膜を提供する。
非制限的な例として、前記ハードコーティング硬化物を含むハードコーティング膜は、基材フィルムに前記組成物をコーティングし、コーティング膜を重合及び硬化した後に形成されたものであることができ、この際、コーティング方法に合わせて適切に粘度を調節すると同時に、形成されるコーティング膜の厚さを調節し、コーティング性を容易にするために、前記組成物に有機溶媒を追加で含むことができるが、これに制限されない。
例えば、前記有機溶媒は、アセトン、メチルエチルケトン、メチルブチルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノン、メチルセロソルブ、エチルセロソルブ、セロソルブアセテート、ブチルセロソルブ、エチルエーテル、ジオキサン、テトラヒドロフラン、酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸プロピル、酢酸イソプロピル、酢酸ブチル、酢酸イソブチル、酢酸ペンチル、酢酸イソペンチル、ブタノール、２−ブタノール、イソブチルアルコール、イソプロピルアルコール、ジクロロメタン、クロロホルム、ジクロロエタン、トリクロロエタン、テトラクロロエタン、ジクロロエチレン、トリクロロエチレン、テトラクロロエチレン、クロロベンゼン、オルト−ジクロロベンゼン、ｎ−ヘキサン、シクロヘキサノール、メチルシクロヘキサノール、ベンゼン、トルエン、及びキシレンからなる群から選択される１種以上を含むものであることができるが、これに制限されない。
非制限的な例として、前記コーティング膜は基材フィルム上に形成されることができ、例えば、前記基材は、ポリエステル係、ポリエチレンテレフタレート係、ポリエチレン係、ポリビニルクロライド系、ポリビニリデンクロライド系、ポリプロピレン係、ポリスチレン係、ポリアミド係、アクリロニトリルブタジエンスチレン係、ポリカーボネート係、ポリウレタン係、ポリイミド係、フェノリック系、ポリメチルメタクリレート係、及びポリエーテルイミド係からなる群から１種以上選択される樹脂を基材フィルムの主成分として含むものであることができるが、これに制限されない。
本願に係るハードコーティング膜は高い表面硬度と共に、優れた柔軟性を有する。
本願の第４の側面は、前記本願の第３の側面に係るハードコーティング膜を含むディスプレイ装置を提供する。
前記エポキシ基を含むシロキサン樹脂組成物を用いて製造された本願に係るハードコーティング膜は、高い表面硬度と共に、優れた柔軟性を有するので、曲げたり、巻いたり、または紙のように折ることができるフレキシブルディスプレイ装置に容易に適用されることができる。
前記本願の第２の側面ないし第３の側面は、それぞれ前記方法によって製造されるハードコーティング硬化物、及び前記ハードコーティング硬化物を含むハードコーティング膜、及びディスプレイ装置に関するものであり、本願の第１の側面に対して記載された前記詳細な説明は、本願の第２の側面ないし第４の側面でその説明が省約されていても同様に適用されることができる。
以下、実施例を用いて本願について更に具体的に説明するが、本願はこれに制限されない。
下記の実施例に記載される成分Ａの化学式は平均単位の化学式として記載しており、ＣＥは
Figure 2015112599
を表示する略称であり、ＧＰは
Figure 2015112599
を表示する略称であり、Ｐｈは
Figure 2015112599
を表示する略称であり、Ｍｅはメチル基を表示する略称である。
［実施例］
製造例１
３−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン（ＧＰＴＳ、Ｇｅｌｅｓｔ社）と水（Ｈ２Ｏ、Ｓｉｇｍａ−Ａｌｄｒｉｃｈ社）を２３．６３ｇ：２．７０ｇ（０．１ｍｏｌ：０．１５ｍｏｌ）の比率で混合し、１００ｍＬの２ｎｅｃｋフラスコに入れた。その後、前記混合物に０．０５ｍＬのアンモニアを触媒として添加し、６０℃で６時間撹拌して（ＧＰＳｉＯ３/２）１（ＭｅＯ１/２）０．０６を製造した。
製造例２
２−（３、４−エポキシシクロヘキシル）エチルトリメトキシシラン（ＥＣＴＭＳ、Ｇｅｌｅｓｔ社）と水（Ｈ２Ｏ、Ｓｉｇｍａ−Ａｌｄｒｉｃｈ社）を２４．６４ｇ：２．７０ｇ（０．１ｍｏｌ：０．１５ｍｏｌ）の比率で混合し、１００ｍＬの２ｎｅｃｋフラスコに入れた。その後、前記混合物に０．０５ｍＬのアンモニアを触媒として添加し、６０℃で６時間撹拌して（ＣＥＳｉＯ３/２）１（ＭｅＯ１/２）０．１０を製造した。
製造例３
３−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン（ＧＰＴＳ、Ｇｅｌｅｓｔ社）、トリメトキシフェニルシラン（ＴＭＰＳ、Ｇｅｌｅｓｔ社）と水（Ｈ２Ｏ、Ｓｉｇｍａ−Ａｌｄｒｉｃｈ社）を１４．１８ｇ：７．９３ｇ：２．７０ｇ（０．０６ｍｏｌ：０．０４ｍｏｌ：０．１５ｍｏｌ）の比率で混合し、１００ｍＬの２ｎｅｃｋフラスコに入れた。その後、前記混合物に０．０５ｍＬのアンモニアを触媒として添加し、６０℃で６時間撹拌して（ＧＰＳｉＯ３/２）０．６（ＰｈＳｉＯ３/２）０．４（ＭｅＯ１/２）０．１０を製造した。
製造例４
２−（３、４−エポキシシクロヘキシル）エチルトリメトキシシラン（ＥＣＴＭＳ、Ｇｅｌｅｓｔ社）、トリメトキシフェニルシラン（ＴＭＰＳ、Ｇｅｌｅｓｔ社）と水（Ｈ２Ｏ、Ｓｉｇｍａ−Ａｌｄｒｉｃｈ社）を１４．７８ｇ：７．９３ｇ：２．７０ｇ（０．０６ｍｏｌ：０．０４ｍｏｌ：０．１５ｍｏｌ）の比率で混合し、１００ｍＬの２ｎｅｃｋフラスコに入れた。その後、前記混合物に０．０５ｍＬのアンモニアを触媒として添加し、６０℃で６時間撹拌して（ＣＥＳｉＯ３/２）０．６（ＰｈＳｉＯ３/２）０．４（ＭｅＯ１/２）０．１３を製造した。
前記製造例１〜４を通じて製造されたそれぞれの成分Ａの平均単位の化学式は、２９Ｓｉ−ＮＭＲ（Ｎｕｃｌｅａｒ Ｍａｇｎｅｔｉｃ Ｒｅｓｏｎａｎｃｅ）、１Ｈ−ＮＭＲ、ＦＴ−ＩＲ（Ｆｏｕｒｉｅｒ Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ Ｉｎｆｒａｒｅｄ Ｓｐｅｃｔｒｏｓｃｏｐｙ）分析を通じて確認されたものである。例えば、２９Ｓｉ−ＮＭＲを通じて Ｔ０、Ｔ１、Ｔ２、及びＴ３種の割合を分析して、前記化学式１で、ａと（ｂ＋ｃ）との比率［ａ：（ｂ＋ｃ）＝（Ｔ０＋Ｔ１＋Ｔ２＋Ｔ３）：（３＊Ｔ０＋２＊Ｔ１＋Ｔ２）］を求める。同時に、１Ｈ−ＮＭＲ及びＦＴ−ＩＲ分析を通じて、Ｔ０、Ｔ１、Ｔ２種のシラノール（ｓｉｌａｎｏｌ）基とアルコキシ基の含有量を分析して、化学式１からｂとｃの比率［ｂ：ｃ＝アルコキシ基：シラノール基］を求める。前述したように、Ｔｎ種（ｎ＝０、１、２、及び３）とは、シロキサン樹脂でシロキサン結合を表記する一般的な方式であり、Ｔは、対象となるシリコン原子を基準にしてＳｉ−Ｏ結合が３つあるということを意味し、ｎは、対象となるシリコン原子を基準にしてＳｉ−Ｏ−Ｓｉ結合の数を示す。例えば、Ｔ０種とは、対象となるシリコン原子を基準にしてＳｉ−Ｏ結合が３つあるが、Ｓｉ−Ｏ−Ｓｉ結合は０個ということを意味する。
実施例１
成分Ａ：（ＧＰＳｉＯ３／２）１（ＭｅＯ１／２）０．０６；
成分Ｂ：ジグリシジルエーテル；及び、
成分Ｃ：トリアリールスルホニウムヘキサフルオロアンチモネート塩。
前記製造例１で収得された成分Ａと前記成分Ｂを１００：０、１００：１０、１００：３０の重量比としてそれぞれ独立的に混合し、それぞれの混合物１００重量部に対して２重量部の前記成分Ｃを混合して３種類の組成物を製造した。
前記組成物を酸素プラズマによって表面処理された８０μｍの厚さのＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）フィルム上に５０μｍの厚さでコーティングする方式を用いて、前記３種類の組成物ごとにそれぞれ４個の同じサンプルを製作した。合計１２個の前記サンプルを水銀ＵＶ（Ｕｌｔｒａ Ｖｉｏｌｅｔ）ランプ（２０ｍＷ／ｃｍ２）に５分間露出して重合を開始させて、それぞれの種類別に４個の同じサンプルを２５℃の温度及び８５％の相対湿度（絶対湿度２０ｇ／ｍ３）、５０℃の温度及び２０％の相対湿度（絶対湿度１７ｇ／ｍ３）、５０℃の温度及び５０％の相対湿度（絶対湿度４１ｇ／ｍ３）、８５℃の温度及び５０％の相対湿度（絶対湿度１７５ｇ／ｍ３）という４個の条件下で６０分間水分熱処理をそれぞれ異なるように実施してハードコーティング膜を形成した。
実施例２
成分Ａ：（ＣＥＳｉＯ３／２）１（ＭｅＯ１／２）０．１０；
成分Ｂ：（３、４−エポキシシクロヘキシル）メチル３、４−エポキシシクロヘキシルカルボキシレート；及び、
成分Ｃ：トリアリールスルホニウムヘキサフルオロアンチモネート塩。
前記製造例２で収得された成分Ａと前記成分Ｂを１００：０、１００：１０、１００：３０の重量比としてそれぞれ独立的に混合し、それぞれの混合物１００重量部に対して２重量部の前記成分Ｃを混合して３種類の組成物を製造した。
前記組成物を酸素プラズマによって表面処理された８０μｍの厚さのＰＥＴフィルム上に５０μｍの厚さでコーティングする方式を用いて、前記３種類の組成物ごとにそれぞれ４個の同じサンプルを製作した。合計１２個の前記サンプルを水銀ＵＶランプ（２０ｍＷ／ｃｍ２）に９０秒間露出して重合を開始させて、それぞれの種類別に４個の同じサンプルを２５℃の温度及び８５％の相対湿度（絶対湿度２０ｇ／ｍ３）、５０℃の温度及び２０％の相対湿度（絶対湿度１７ｇ／ｍ３）、５０℃の温度及び５０％の相対湿度（絶対湿度４１ｇ／ｍ３）、８５℃の温度及び５０％の相対湿度（絶対湿度１７５ｇ／ｍ３）という４個の条件で６０分間水分熱処理をそれぞれ異なるように実施してハードコーティング膜を形成した。
実施例３
成分Ａ：（ＣＥＳｉＯ３／２）１（ＭｅＯ１／２）０．１０；
成分Ｂ：３−エチル−３［｛（３−エチルオキセタン−３−イル）メトキシ｝メチル］オキセタン；及び、
成分Ｃ：トリアリールスルホニウムヘキサフルオロアンチモネート塩。
前記製造例２で収得された成分Ａと前記成分Ｂを１００：０、１００：１０、１００：３０の重量比としてそれぞれ独立的に混合し、それぞれの混合物１００重量部に対して２重量部の前記成分Ｃを混合して３種類の組成物を製造した。
前記組成物を酸素プラズマによって表面処理された８０μｍの厚さのＰＥＴフィルム上に５０μｍの厚さでコーティングする方式を用いて、前記３種類の組成物ごとにそれぞれ４個の同じサンプルを製作した。合計１２個の前記サンプルを水銀ＵＶランプ（２０ｍＷ／ｃｍ２）に９０秒間露出して重合を開始させて、それぞれの種類別に４個の同じサンプルを２５℃の温度及び８５％の相対湿度（絶対湿度２０ｇ／ｍ３）、５０℃の温度及び２０％の相対湿度（絶対湿度１７ｇ／ｍ３）、５０℃の温度及び５０％の相対湿度（絶対湿度４１ｇ／ｍ３）、８５℃の温度及び５０％の相対湿度（絶対湿度１７５ｇ／ｍ３）という４個の条件で６０分間水分熱処理をそれぞれ異なるように実施してハードコーティング膜を形成した。
実施例４
成分Ａ：（ＣＥＳｉＯ３／２）１（ＭｅＯ１／２）０．１０；
成分Ｂ：３−エチル−３［｛（３−エチルオキセタン−３−イル）メトキシ｝メチル］オキセタン；及び、
成分Ｃ：１−（３−メチルブト−２−エニル）テトラヒドロ−１Ｈ−チオフェニウムヘキサフルオロアンチモネート塩。
前記製造例２で収得された成分Ａと前記成分Ｂを１００：０、１００：１０、１００：３０の重量比としてそれぞれ独立的に混合し、それぞれの混合物１００重量部に対して２重量部の前記成分Ｃを混合して３種類の組成物を製造した。
前記組成物を酸素プラズマによって表面処理された８０μｍの厚さのＰＩ（ポリイミド）フィルム上に５０μｍの厚さでコーティングする方式を用いて、前記３種類の組成物ごとにそれぞれ４個の同じサンプルを製作した。合計１２個の前記サンプルを１００℃の温度で３０分間露出して重合を開始させて、それぞれの種類別に４個の同じサンプルを２５℃の温度で８５％の相対湿度（絶対湿度２０ｇ／ｍ３）、５０℃の温度で２０％の相対湿度（絶対湿度１７ｇ／ｍ３）、５０℃の温度で５０％の相対湿度（絶対湿度４１ｇ／ｍ３）、８５℃の温度で５０％の相対湿度（絶対湿度１７５ｇ／ｍ３）という４個の条件で６０分間水分熱処理をそれぞれ異なるように実施してハードコーティング膜を形成した。
実施例５
成分Ａ：（ＧＰＳｉＯ３／２）０．６（ＰｈＳｉＯ３／２）０．４（ＭｅＯ１／２）０．１０；
成分Ｃ：トリアリールスルホニウムヘキサフルオロアンチモネート塩。
前記製造例３で収得された成分Ａの１００重量部に対して２重量部の前記成分Ｃを混合して一種類の組成物を製造した。
前記組成物を酸素プラズマによって表面処理された８０μｍの厚さのＰＥＴフィルム上に５０μｍの厚さでコーティングする方式を用いて、４個の同じサンプルを製作した。合計４個の前記同じサンプルを水銀ＵＶランプ（２０ｍＷ／ｃｍ２）に９０秒間露出して重合を開始させて、４個の同じサンプルを２５℃の温度及び８５％の相対湿度（絶対湿度２０ｇ／ｍ３）、５０℃の温度及び２０％の相対湿度（絶対湿度１７ｇ／ｍ３）、５０℃の温度及び５０％の相対湿度（絶対湿度４１ｇ／ｍ３）、８５℃の温度及び５０％の相対湿度（絶対湿度１７５ｇ／ｍ３）という４個の条件で６０分間水分熱処理をそれぞれ異なるように実施してハードコーティング膜を形成した。
実施例６
成分Ａ：（ＣＥＳｉＯ３／２）０．６（ＰｈＳｉＯ３／２）０．４（ＭｅＯ１／２）０．１３；
成分Ｃ：トリアリールスルホニウムヘキサフルオロアンチモネート塩。
前記製造例４で収得された成分Ａの１００重量部に対して２重量部の前記成分Ｃを混合して一種類の組成物を製造した。
前記組成物を酸素プラズマによって表面処理された８０μｍの厚さのＰＥＴフィルム上に５０μｍの厚さでコーティングする方式を用いて、４個の同じサンプルを製作した。合計４個の前記同じサンプルを水銀ＵＶランプ（２０ｍＷ／ｃｍ２）に９０秒間露出して重合を開始させて、合計４個の前記同じサンプルを２５℃の温度及び８５％の相対湿度（絶対湿度２０ｇ／ｍ３）、５０℃の温度及び２０％の相対湿度（絶対湿度１７ｇ／ｍ３）、５０℃の温度及び５０％の相対湿度（絶対湿度４１ｇ／ｍ３）、８５℃の温度及び５０％の相対湿度（絶対湿度１７５ｇ／ｍ３）という４個の条件で６０分間水分熱処理をそれぞれ異なるように実施してハードコーティング膜を形成した。
本実施例によって形成されたハードコーティング膜の表面硬度と柔軟性を評価するために、下記の測定法を用いた：
測定法１：鉛筆硬度の試験
本実施例によって形成されたハードコーティング膜の表面硬度を測定するために、ＪＩＳ Ｋ５６００による鉛筆硬度計を使っており、その結果を下記表１に示した。
測定法２：マンドレル屈曲試験（Ｍａｎｄｒｅｌ Ｂｅｎｄ Ｔｅｓｔ）
本実施例によって形成されたハードコーティング膜の柔軟性を評価するために、ＡＳＴＭ Ｄ５２２−９３Ａによるマンドレル屈曲試験を使っており、３．２ｍｍ（０．１２５ｉｎｃｈ）規格でコーティング面を内側で屈曲させて、コーティング面のクラック発生有無を確認し、その結果を下記の表１に○（クラック発生無）、Ｘ（クラック発生有）に示した。
Figure 2015112599
前記表１に示すように、本実施例に係る前記ハードコーティング膜は、５０℃以上の温度で５０％の相対湿度以上（絶対湿度４０ｇ／ｍ３以上）の条件で水分熱処理を行う場合、最小６Ｈ以上、最大９Ｈの高い表面硬度から優れた耐スクラッチ性を示すことが分かり、また、マンドレル屈曲試験を通じて３．２ｍｍ（０．１２５ｉｎｃｈ）規格を使ってコーティング面を内側に屈曲させても、コーティング面にクラックが発生しない柔軟な特性を提供することが確認できた。
前述した本願の説明は例示のためのものであり、本願が属する技術分野の通常の知識を持った者は、本願の技術的な思想や必須的な特徴を変更しなくても、他の具体的な形態に容易に変形可能であるということが理解できるだろう。よって、以上で記述した実施例は全ての面において例示的なものであり、限定的なものではないことを理解すべきである。例えば、単一型に説明されている各構成要素は分散して実施されることができると共に、これと同様に、分散したものと説明されている構成要素も結合された形態に実施されることができる。
本発明の範囲は、前記の詳細な説明よりは、後述する特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲の意味及び範囲、さらに、その均等概念から導出される全ての変更または変形された形態が本発明の範囲に含まれるものと解釈されるべきである。

Claims (12)

  1. エポキシ基を含むシロキサン樹脂及び陽イオン重合開始剤を含む組成物を製造し、
    前記組成物の中で前記陽イオン重合開始剤を用いて前記組成物を重合した後、熱処理を行うことを含む、ハードコーティング硬化物の製造方法。
  2. 前記組成物が、脂環式エポキシ基、グリシジル基、またはオキセタン基を含む反応性モノマーを更に含むものである、請求項１に記載のハードコーティング硬化物の製造方法。
  3. 前記組成物は、前記エポキシ基を含むシロキサン樹脂と前記陽イオン重合開始剤とを混合する前に、前記エポキシ基を含むシロキサン樹脂と前記反応性モノマーとを混合することを含む工程によって収得されるものである、請求項２に記載のハードコーティング硬化物の製造方法。
  4. 前記エポキシ基は、グリシジル基または脂環式エポキシ基である、請求項１から３の何れか一項に記載のハードコーティング硬化物の製造方法。
  5. 前記エポキシ基を含むシロキサン樹脂が下記の化学式１で表示される平均単位の化学式を含むものである、請求項１から４の何れか一項に記載のハードコーティング硬化物の製造方法：
    ［化学式１］
    （Ｒ１ＳｉＯ３／２）ａ（Ｒ２Ｏ１／２）ｂ（ＨＯ１／２）ｃ；
    前記化学式１において、
    Ｒ１は、それぞれ独立的に置換可能な直鎖状または分枝状のＣ１−２０アルキル基、置換可能な直鎖状または分枝状のＣ２−２０アルケニル基、置換可能な直鎖状または分枝状のＣ２−２０アルキニル基、及び置換可能なＣ６−２０アリール基からなる群から選択されるものを含み、ここで、前記Ｒ１の中の平均６０％以上はグリシジル基または脂環式エポキシ基を含み、
    前記Ｒ１に置換可能な置換基は、直鎖状または分枝状のＣ１−２０アルキル基、Ｃ３−８シクロアルキル基、直鎖状または分枝状のＣ１−２０アルコキシ基、アミノ基、アクリル基、メタクリル基、ハロゲン、アリール基、メルカプト基、エーテル基、エステル基、カルボニル基、カルボキシ基、ビニル基、ニトロ基、スルホン基、ヒドロキシ基、シクロブテニル基、アルキド基、ウレタン基、オキセタン基、フェニル基、エポキシ基、及びこれらの組み合わせからなる群から選択されるものを含み、
    Ｒ２は、直鎖状または分枝状のＣ１−７アルキル基を含み、
    ａは正数であり、
    ｂは０または正数であり、
    ｃは０または正数であり、
    （ｂ＋ｃ）／ａは０〜０．４の範囲の数である。
  6. 前記エポキシ基を含むシロキサン樹脂は、１種のオリゴシロキサンまたは相異なる２種のオリゴシロキサンを含むものである、請求項５に記載のハードコーティング硬化物の製造方法。
  7. 前記エポキシ基を含むシロキサン樹脂は、下記の化学式２で表記される１種以上のアルコキシシランを加水分解及び縮合反応させて収得されるものである、請求項５に記載のハードコーティング硬化物の製造方法：
    ［化学式２］
    Ｒ３Ｓｉ（ＯＲ４）３；
    前記化学式２において、
    Ｒ３は、置換可能な直鎖状または分枝状のＣ１−２０アルキル基、置換可能な直鎖状または分枝状のＣ２−２０アルケニル基、置換可能な直鎖状または分枝状のＣ２−２０アルキニル基、及び置換可能なＣ６−２０アリール基からなる群から選択されるものを含み、
    前記Ｒ３に置換可能な置換基は、直鎖状または分枝状のＣ１−２０アルキル基、Ｃ３−８シクロアルキル基、直鎖状または分枝状のＣ１−２０アルコキシ基、アミノ基、アクリル基、メタクリル基、ハロゲン、アリール基、メルカプト基、エーテル基、エステル基、カルボニル基、カルボキシ基、ビニル基、ニトロ基、スルホン基、ヒドロキシ基、シクロブテニル基、アルキド基、ウレタン基、オキセタン基、フェニル基、エポキシ基、及びこれらの組み合わせからなる群から選択されるものを含み、
    Ｒ４は、直鎖状または分枝状のＣ１−７アルキル基を含み、
    前記化学式２で表記されるアルコキシシランを加水分解及び縮合反応させて前記エポキシ基を含むシロキサン樹脂を製造する場合、総アルコキシシランのＲ３の中で平均６０％以上はグリシジル基または脂環式エポキシ基を含む。
  8. 前記組成物は、酸化防止剤（ａｎｔｉｏｘｉｄａｎｔ）、紫外線吸収剤、レベリング剤（ｌｅｖｅｌｉｎｇ ａｇｅｎｔ）、ＨＡＬＳ（Ｈｉｎｄｅｒｅｄ Ａｍｉｎｅ Ｌｉｇｈｔ Ｓｔａｂｉｌｉｚｅｒ）、コーティング調剤（ｆｌｏｗ ｃｏｎｔｒｏｌ ａｇｅｎｔ）、及びこれらの組み合わせからなる群から選択される添加剤を更に含むものである、請求項１から７の何れか一項に記載のハードコーティング硬化物の製造方法。
  9. 前記陽イオン重合開始剤による重合は、光照射または熱処理によって開始されるものである、請求項１から８の何れか一項に記載のハードコーティング硬化物の製造方法。
  10. 前記熱処理は、水分熱処理によって行われるものである、請求項１から９の何れか一項に記載のハードコーティング硬化物の製造方法。
  11. 前記熱処理が約５０℃以上の温度及び約５０％以上の相対湿度の条件で行われるものである、請求項１から１０の何れか一項に記載のハードコーティング硬化物の製造方法。
  12. 請求項１から１１の何れか一項に記載の製造方法によって製造されるハードコーティング硬化物。
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