JP2018024244A - Laminate - Google Patents

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忠彦 岩谷
Tadahiko Iwaya
忠彦 岩谷
純平 大橋
Junpei Ohashi
純平 大橋
謙介 八尋
Kensuke Yahiro
謙介 八尋
康之 石田
Yasuyuki Ishida
康之 石田
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a laminate capable of obtaining an excellent flaw inhibitory effect under a practical condition without depending on a specific evaluation condition.SOLUTION: There is provided a laminate having a surface layer at least on one side of a support substrate. The laminate satisfied following (A) and (B), when measuring the surface layer from the outermost surface side: (A) LN<10, (B) |Lsk|<1.0, LN: the number of boundaries formed by regions having horizontal force of 50% or more in a horizontal force distribution on a straight line of 5 μm, |Lsk|: an absolute value of skewness in the horizontal force distribution of 10 μm square.SELECTED DRAWING: Figure 2

Description

本発明は高い表面硬度、特に耐擦傷性と鉛筆硬度を両立した積層体に関する。   The present invention relates to a laminate having both high surface hardness, particularly scratch resistance and pencil hardness.

従来、カラーフィルターなどの光学材料やフラットパネルディスプレーなどの表面保護(傷付き防止や防汚性付与等)を目的として、合成樹脂等からなる表面層が設けられたプラスチックフィルムが使用されている。これらの表面層には、表面保護の観点から耐擦傷性が重要な特性として要求される。そのため、一般的には、非特許文献1に記載のオルガノシラン系や多官能アクリル系などの各種プレポリマー、オリゴマー等を含む塗料組成物を、塗布−乾燥−熱もしくはUV硬化させることによる「高架橋密度材料」を用いて耐擦傷性を付与している。また、さらに各種表面修飾フィラーを組み合わせた「有機−無機ハイブリット材料」などを用いて表面層の表面硬度を高めた、いわゆる「ハードコート材料」を用いることで耐擦傷性を付与している。   Conventionally, a plastic film provided with a surface layer made of a synthetic resin or the like has been used for the purpose of protecting the surface of optical materials such as color filters and flat panel displays (for preventing scratches and imparting antifouling properties). These surface layers are required to have scratch resistance as an important characteristic from the viewpoint of surface protection. Therefore, in general, “high cross-linking by coating-drying-heating or UV curing a coating composition containing various prepolymers such as organosilanes and polyfunctional acrylics described in Non-Patent Document 1, oligomers, etc. "Density material" is used to provide scratch resistance. Further, scratch resistance is imparted by using a so-called “hard coat material” in which the surface hardness of the surface layer is increased using an “organic-inorganic hybrid material” combined with various surface-modified fillers.

一方、表面層の耐傷性の指標として盛んに用いられる指標の一つに「鉛筆硬度」が存在する。JIS K 5600−5−4(1999年)に記載の引っかき硬度(鉛筆法)に代表されるように、材質の表面の硬さを鉛筆の硬さと比較分類する手法であり、特にプラスチック材料の表面硬度の指標として盛んに用いられている。鉛筆硬度に着目した技術としては、例えば特許文献1では「有機溶媒に分散させたコロイダルシリカとイソシアネート基と重合性不飽和基とを持つイソシアネート化合物とを反応させ、前記コロイダルシリカの水酸基と前記イソシアネート基とをウレタン結合を介して結合させたコロイダルシリカ含有単量体を主成分とするハードコート剤。」が開示されている。具体的には、「有機溶媒に分散させたコロイダルシリカとイソシアネート基と重合性不飽和基とを持つイソシアネート化合物とを反応させ、前記コロイダルシリカの水酸基と前記イソシアネート基とをウレタン結合を介して結合させたコロイダルシリカ含有単量体を主成分とするハードコート剤であって、前記コロイダルシリカ含有単量体におけるシリカの含有量が、固形分比で40重量%以上であるハードコート剤。」が提案されている。   On the other hand, “pencil hardness” is one of the indices that are actively used as an index of the scratch resistance of the surface layer. As represented by the scratch hardness (pencil method) described in JIS K 5600-5-4 (1999), this is a technique for comparing and classifying the hardness of the surface of the material with the hardness of the pencil. It is actively used as an indicator of hardness. As a technique paying attention to pencil hardness, for example, in Patent Document 1, “a colloidal silica dispersed in an organic solvent is reacted with an isocyanate compound having an isocyanate group and a polymerizable unsaturated group, and the hydroxyl group of the colloidal silica and the isocyanate are reacted. A hard coat agent mainly comprising a colloidal silica-containing monomer in which a group is bonded via a urethane bond is disclosed. Specifically, "reacting colloidal silica dispersed in an organic solvent with an isocyanate compound having an isocyanate group and a polymerizable unsaturated group, and bonding the hydroxyl group of the colloidal silica and the isocyanate group via a urethane bond. A hard coat agent comprising a colloidal silica-containing monomer as a main component, wherein the content of silica in the colloidal silica-containing monomer is 40% by weight or more in solid content ratio. Proposed.

その他ハードコート材料において、耐傷性の指標として「耐スチールウール性」や「スチールウール試験」と呼ばれる手法が存在する。この手法は接触面積と荷重を規定したスチールウールと材質を繰り返し摩耗することにより、材質に生じる傷の有無を評価する手法である。このような手法に着目した積層体として、例えば特許文献2では「特定のフッ素含有ウレタン(メタ)アクリレート及びフッ素非含有ビニル系化合物を含むラジカル重合性組成物の硬化物でハードコート層を形成した耐擦傷性に優れるハードコートフィルム。」が開示されている。具体的には、「フッ素含有ウレタン(メタ)アクリレート及びフッ素非含有ビニル系化合物を含むラジカル重合性組成物の硬化物で形成されたハードコート層を含むハードコートフィルムであって、前記フッ素含有ウレタン(メタ)アクリレートの硬化物の鉛筆硬度(500g荷重)が3B以上であり、前記ハードコート層の水接触角が100°以上であり、かつ5kg/cmの荷重をかけてスチールウール♯0000で前記ハードコート層の表面を10回往復摺動しても傷がつかないハードコートフィルム。」が提案されている。 In other hard coat materials, there are methods called “steel wool resistance” and “steel wool test” as an index of scratch resistance. This method is a method for evaluating the presence or absence of scratches on a material by repeatedly abrading steel wool and the material that define the contact area and load. As a laminate focusing on such a technique, for example, in Patent Document 2, “a hard coat layer is formed with a cured product of a radical polymerizable composition containing a specific fluorine-containing urethane (meth) acrylate and a fluorine-free vinyl compound”. “A hard coat film having excellent scratch resistance” is disclosed. Specifically, “a hard coat film including a hard coat layer formed of a cured product of a radical polymerizable composition containing a fluorine-containing urethane (meth) acrylate and a fluorine-free vinyl compound, wherein the fluorine-containing urethane The pencil hardness (500 g load) of the cured product of (meth) acrylate is 3B or more, the water contact angle of the hard coat layer is 100 ° or more, and a steel wool # 0000 is applied with a load of 5 kg / cm 2. "A hard coat film that is not damaged even if the surface of the hard coat layer is slid back and forth 10 times" has been proposed.

更に、特許文献3には「高硬度の材料、高荷重条件における擦りや、低硬度材料による反復擦過に対しても有効な耐擦傷性を有する積層フィルム」が開示されている。具体的には、「支持基材上に少なくとも1層以上の層からなる表面層が形成された積層フィルムにおいて、表面層の表面から表面層厚みの5%(以降、位置Aとする)、35%(以降、位置Bとする)、65%(以降、位置Cとする)、95%(以降、位置Dとする)の各位置の断面における、原子間力顕微鏡による弾性率EA、EB、EC、EDが以下の条件1、条件2、条件3のすべてを満たすことを特徴とする、積層フィルム。条件1:EA≦EB≦EC<ED、条件2:EAが、100MPa以下、条件3:EDが1GPa以上。」が提案されている。   Further, Patent Document 3 discloses “a laminated film having high scratch resistance effective against high hardness materials, rubbing under high load conditions, and repeated rubbing with low hardness materials”. Specifically, “in a laminated film in which a surface layer composed of at least one layer is formed on a supporting substrate, 5% of the surface layer thickness from the surface layer (hereinafter referred to as position A), 35 % (Hereinafter referred to as position B), 65% (hereinafter referred to as position C), and 95% (hereinafter referred to as position D) at the cross sections of the elastic modulus EA, EB, EC by the atomic force microscope The laminated film is characterized in that ED satisfies all of the following conditions 1, 2 and 3. Condition 1: EA ≦ EB ≦ EC <ED, Condition 2: EA is 100 MPa or less, Condition 3: ED Is 1 GPa or more. "

特開2005−163035号公報JP 2005-163035 A 特開2015−138150号公報JP 2015-138150 A 特開2016−028888号公報Japanese Patent Laid-Open No. 2006-028888

プラスチックハードコート応用技術 株式会社シーエムシー出版 2004年Plastic Hard Coat Applied Technology CM Publishing Co., Ltd. 2004

しかしながら、前記表面層の耐傷性を評価する指標は、しばしば実用上の傷の発生と相関が無い場合がある。例えば前述の「鉛筆硬度」および「耐スチールウール性」に関しても、特許文献1に代表されるような極めて鉛筆硬度の高い構成であっても、スチールウール試験では容易に傷が発生する場合がある。これは、「鉛筆硬度」が鉛筆による1回の摩耗に対する耐性を評価するものであるのに対し、耐スチールウール性では表面に複数回の摩耗を施すことで徐々に表面が疲労し、破壊されることに起因する。   However, the index for evaluating the scratch resistance of the surface layer often has no correlation with the occurrence of practical scratches. For example, with regard to the above-mentioned “pencil hardness” and “steel wool resistance”, even in a configuration with extremely high pencil hardness as represented by Patent Document 1, scratches may easily occur in the steel wool test. . This is because “pencil hardness” evaluates the resistance against single wear by a pencil, whereas in steel wool resistance, the surface is gradually fatigued and destroyed by multiple wear on the surface. Due to

一方、特許文献2に記載の構成すなわち、「特定のフッ素含有ウレタン(メタ)アクリレート及びフッ素非含有ビニル系化合物を含むラジカル重合性組成物の硬化物でハードコート層を形成した耐擦傷性に優れるハードコートフィルム」について、本発明者らが調査したところ、鉛筆硬度が2H程度と低いことを確認した。また、本発明の表面層が有する水平力の均一性の着想には至っておらず、文献中に記載の「ハードコートフィルムを黒色アクリル板に光学粘着剤で貼りつけ、3波長蛍光管を装備した蛍光灯下で表面の状態を観察」する方法では確かに傷は目立ちにくいが、透過光での観察においては微細な傷の発生が確認された。   On the other hand, the configuration described in Patent Document 2, that is, “excellent scratch resistance obtained by forming a hard coat layer with a cured product of a radically polymerizable composition containing a specific fluorine-containing urethane (meth) acrylate and a fluorine-free vinyl-based compound. When the present inventors investigated "hard coat film", it confirmed that pencil hardness was as low as about 2H. In addition, the idea of uniformity of horizontal force of the surface layer of the present invention has not yet been reached, and “a hard coat film is attached to a black acrylic plate with an optical adhesive and is equipped with a three-wavelength fluorescent tube as described in the literature. The method of “observing the state of the surface under a fluorescent lamp” certainly does not make the scratches conspicuous, but the observation with transmitted light confirmed the generation of fine scratches.

更に、特許文献3に提案されている構成は、「表面についた傷を表面層の材料の弾性回復範囲の変形により修復し、耐擦傷性を達成する、いわゆる「自己修復材料」を用いたフィルム」である。しかし、これらの構成について本発明者らが確認したところ、スチールウールのような硬質の材料で、かつ1.0kg/cm以上の高い負荷をかけた場合には、繰り返しの摩耗により表面が破壊されることを確認した。 Furthermore, the structure proposed in Patent Document 3 is “a film using a so-called“ self-healing material ”that achieves scratch resistance by repairing scratches on the surface by deformation of the elastic recovery range of the material of the surface layer. It is. However, the present inventors have confirmed these structures. When a hard material such as steel wool is applied and a high load of 1.0 kg / cm 2 or more is applied, the surface is broken due to repeated wear. Confirmed that it will be.

そこで本発明の目的は、特定の評価条件によらず、実用条件下で優れた傷の抑制効果を得られる積層体を提供することにある。   Then, the objective of this invention is providing the laminated body which can acquire the inhibitory effect of the outstanding damage | wound on practical conditions irrespective of specific evaluation conditions.

上記課題の解決にあたり、まず本発明者らは材料の表面に形成される傷の解析を試みた。肉眼で視認される傷の形状を光学顕微鏡やプローブ顕微鏡などの測定手法で解析したところ、傷の正体は基材表面に形成されるわずかな凹みであることを突き止めた。そして上記課題を解決するために鋭意研究を重ねた結果、本発明者らは以下の発明を完成させた。すなわち本発明は以下の通りである。
(1)支持基材の少なくとも片面に表面層を有する積層体であって、前記表面層の最表面側から測定したとき、以下(A)および(B)を満たすことを特徴とする積層体。
(A)LN < 10
(B)|Lsk| < 1.0
LN:5μmの直線上の水平力分布において、水平力50%以上の領域が作る境界の数
|Lsk|:10μm四方の水平力分布のスキューネスの絶対値
(2)前記表面層の最表面側から測定したマイクロスクラッチ試験における破断の臨界荷重が60mN以上200mN以下であることを特徴とする(1)に記載の積層体。
(3)前記表面層の最表面側から測定したとき、(C)および(D)を満たすことを特徴とする請求項2に記載の積層体。
(C) 以下の式1で表される、最表面の凝着摩耗パラメータεが6.5以上10以下。
(式1) ε = EIT /1,000 × (πr/F)
ε : 凝着摩耗パラメータ、EIT : 押し込み弾性率、F : 破断の臨界荷重、r : 圧子の曲率
(D) 押し込み弾性率 EITが4GPa以上、12GPa以下。
(D) 押し込み弾性率 EITが4GPa以上、12GPa以下。
In solving the above problems, the present inventors first tried to analyze the scratches formed on the surface of the material. When the shape of the wound visually recognized by the naked eye was analyzed by a measuring method such as an optical microscope or a probe microscope, it was found that the true shape of the wound was a slight dent formed on the surface of the substrate. As a result of intensive studies to solve the above problems, the present inventors have completed the following invention. That is, the present invention is as follows.
(1) A laminate having a surface layer on at least one surface of a support substrate, wherein the laminate satisfies the following (A) and (B) when measured from the outermost surface side of the surface layer.
(A) LN <10
(B) | Lsk | <1.0
LN: Number of boundaries formed by a region having a horizontal force of 50% or more in a horizontal force distribution on a straight line of 5 μm | Lsk |: Absolute value of skewness of horizontal force distribution of 10 μm square (2) From the outermost surface side of the surface layer The laminate according to (1), wherein the measured critical load for fracture in the micro scratch test is 60 mN or more and 200 mN or less.
(3) The laminate according to claim 2, wherein (C) and (D) are satisfied when measured from the outermost surface side of the surface layer.
(C) The outermost adhesive wear parameter ε L represented by the following formula 1 is 6.5 or more and 10 or less.
(Equation 1) ε L = E IT / 1,000 × (πr 2 / F)
ε L : Adhesive wear parameter, E IT : Indentation elastic modulus, F: Critical load at break, r: Indenter curvature (D) Indentation elastic modulus E IT is 4 GPa or more and 12 GPa or less.
(D) Indentation elastic modulus E IT is 4 GPa or more and 12 GPa or less.

本発明によれば、耐傷性、特に繰り返しの摩耗に優れた耐久性を有する積層体を提供できる。また本発明の積層体は、特に「鉛筆硬度」と「耐スチールウール性」を両立することができる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the laminated body which has durability excellent in scratch resistance, especially repeated abrasion can be provided. The laminate of the present invention can particularly achieve both “pencil hardness” and “steel wool resistance”.

原子間力顕微鏡による水平力測定の模式図である。It is a schematic diagram of the horizontal force measurement by an atomic force microscope. 相対水平力50%以上の領域が作る境界の数(LN)の模式図である。It is a schematic diagram of the number (LN) of the boundary which the area | region of 50% or more of relative horizontal forces makes. 表面層を形成する製造方法の例(多層スライドダイコート)である。It is an example (multilayer slide die coat) of the manufacturing method which forms a surface layer. 表面層を形成する製造方法の例(多層スロットダイコート)である。It is an example (multilayer slot die coat) of the manufacturing method which forms a surface layer. 表面層を形成する製造方法の例(ウェット−オン−ウェットコート)である。It is an example (wet-on-wet coat) of the manufacturing method which forms a surface layer.

始めに前記表面層の形成された傷のうち、肉眼で視認される傷の特徴について述べる。さまざまな材質からなる各種積層体の表面層を#0000のスチールウールを用いて、1.0kg/cmの荷重にて5,000回した摩耗した際に、得られた表面形状の観察を下記の条件で実施した。
測定装置 : Burker CorporationブルカーAXS社製原子間力顕微鏡(AFM)
測定モード : LFM
カンチレバー: Burker CorporationブルカーAXS社製SCM-PIC(材質:シリコンSi、バネ定数K:0.2(N/m)、先端曲率半径R:20(nm))
測定雰囲気 : 23℃・大気中
測定範囲 : 30(μm)四方
分解能 : 512×512
カンチレバー移動速度: 20(μm/s)
結果、摩耗後の表面形状が以下の条件を満たす場合には、表面に傷が付いたと認識されることを確認した。
(式1) Rmax > 50nm 、(式2) |Rsk| > 0.7
Rmax : 30μm四方の範囲における最大高低差
Rsk : 30μm四方の範囲における粗さのスキューネス。
First, the characteristics of the flaws visually recognized with the naked eye among the flaws formed with the surface layer will be described. When the surface layer of various laminates made of various materials was worn 5,000 times with a load of 1.0 kg / cm 2 using # 0000 steel wool, the surface shape obtained was observed below. It carried out on condition of this.
Measuring device: Burker Corporation Bruker AXS atomic force microscope (AFM)
Measurement mode: LFM
Cantilever: Burker Corporation Bruker AXS SCM-PIC (material: silicon Si, spring constant K: 0.2 (N / m), tip radius of curvature R: 20 (nm))
Measurement atmosphere: 23 ° C., measurement range in air: 30 (μm) square resolution: 512 × 512
Cantilever moving speed: 20 (μm / s)
As a result, it was confirmed that when the surface shape after abrasion satisfies the following conditions, it was recognized that the surface was scratched.
(Formula 1) Rmax> 50 nm, (Formula 2) | Rsk |> 0.7
Rmax: Maximum height difference in a 30 μm square range Rsk: Roughness skewness in a 30 μm square range.

ここでRmaxはスチールウールによって削られた表面の溝の深さを意味しており、表面からわずか50nm程度の凹みであってもこれが傷として視認されることを意味している。Rskの値は表面形状の尖り度を示す指標であり、0に近い程正規分布に近く、なだらかな凹凸形状を有することを意味する。   Here, Rmax means the depth of the groove on the surface cut by the steel wool, and it means that even a dent of only about 50 nm from the surface is visually recognized as a flaw. The value of Rsk is an index indicating the degree of sharpness of the surface shape, and the closer to 0, the closer to the normal distribution, which means that the surface has a gentle uneven shape.

表面に形成される凹みが傷として視認される原因は「凹みの深さの絶対値」よりも「表面からの角度のズレ」に依るところが大きい。すなわち、深さとしては数10nmのごく浅い凹みであっても、急峻な谷間を形成している場合には、表面の反射光もしくは透過光が不連続に観察されることで、傷が付いていると認識される。このような表面層の傷の発生を低減し、表面層の品位を保つには、「表面層の傷付きを可能な限り抑制する」、もしくは、「表面層が均一に摩耗する表面を形成する」ことが必要となる。   The reason why the dent formed on the surface is visually recognized as a flaw is largely due to the “angle deviation from the surface” rather than the “absolute value of the depth of the dent”. In other words, even if the depth is a very shallow dent of several tens of nanometers, when a steep valley is formed, the reflected light or transmitted light on the surface is observed discontinuously, resulting in scratches. It is recognized that In order to reduce the occurrence of such scratches on the surface layer and maintain the quality of the surface layer, "suppress surface layer damage as much as possible" or "form a surface on which the surface layer is evenly worn. "Is necessary.

上記の設計指針を基に本発明者らが検討を実施したところ、前述の「表面層の傷付きを可能な限り抑制する」方法については、引用文献1の思想に近く、すなわち初期の表面硬度こそ高いものの、繰り返しの摩耗に弱く、更に一度破壊されると表面層を形成していた硬質の部材が表面を摩耗するという弱点があることを確認した。   As a result of investigations by the present inventors based on the above design guidelines, the above-described method of “suppressing damage to the surface layer as much as possible” is close to the idea of the cited reference 1, that is, the initial surface hardness. Although it is high, it was weak against repeated wear, and once it was destroyed, it was confirmed that there was a weak point that the hard member that formed the surface layer worn the surface.

一方、後述する条件を満たす表面層を設けることで、前述の「表面層が均一に摩耗する表面を形成すること」が可能であることを見出した。以下、表面層の好ましい形態について説明する。   On the other hand, it has been found that the above-mentioned “formation of a surface on which the surface layer is uniformly worn” is possible by providing a surface layer that satisfies the conditions described later. Hereinafter, preferred forms of the surface layer will be described.

[表面層の水平力分布]
始めに表面層の水平力測定の概要について説明する。本発明の着目する微小領域の表面物性の解析には原子間力顕微鏡を用いることが効果的である。原子間力顕微鏡はnmオーダーの微小な先端径を有する探針を用いて表面をなぞることにより、表面の形状や弾性率などの情報を得る手法である。探針が表面に接触した際の微小な変位の情報は、探針上部で反射したレーザー光の変位として光てこにより増幅され検知される。このような原子間力顕微鏡の手法を応用し、水平方向の摩擦力やせん断力を測定する水平力顕微鏡(LFM)という手法が存在する。以下、原子間力顕微鏡を用いた水平力測定の概要について図を用いて説明する。
[Horizontal force distribution on the surface layer]
First, an outline of horizontal force measurement of the surface layer will be described. It is effective to use an atomic force microscope for the analysis of the surface physical properties of the minute region of interest of the present invention. The atomic force microscope is a technique for obtaining information such as the shape and elastic modulus of a surface by tracing the surface using a probe having a minute tip diameter on the order of nm. Information on the minute displacement when the probe comes into contact with the surface is amplified and detected by the optical lever as the displacement of the laser beam reflected from the upper part of the probe. There is a technique called a horizontal force microscope (LFM) that applies such an atomic force microscope technique to measure the frictional force and shear force in the horizontal direction. Hereinafter, an outline of horizontal force measurement using an atomic force microscope will be described with reference to the drawings.

図1に示されるように、背面に光を反射する加工を施した探針1を用い、積層体における表面層の最表面2をなぞるように測定を行う。この際、探針に生じる水平力に応じて探針に傾き3が生じる。この傾きは探針と表面間の相互作用に応じて大小するため、傾きの大きさを光の反射4で捉えることにより、微小領域の水平力の可視化を行うことができる。なお、水平力に寄与する成分は摩擦力の他に、表面形状による機械的な引っ掛かり、材料の凝着力や粘性などの表面物性が考えられる。このような手法を用いて、積層体表面の水平力の分布を可視化することができる。   As shown in FIG. 1, measurement is performed by tracing the outermost surface 2 of the surface layer in the laminate using a probe 1 that has been processed to reflect light on the back surface. At this time, an inclination 3 is generated in the probe according to the horizontal force generated in the probe. Since this inclination is increased or decreased according to the interaction between the probe and the surface, the horizontal force in a minute region can be visualized by grasping the magnitude of the inclination with the light reflection 4. In addition to the frictional force, components that contribute to the horizontal force include mechanical properties due to the surface shape, surface physical properties such as material adhesion and viscosity. Using such a technique, the horizontal force distribution on the surface of the laminate can be visualized.

[相対水平力50%以上の領域が作る境界の数(LN)]
本発明の積層体は、表面層の最表面から測定した5μmの直線上の水平力分布において、相対水平力50%以上の領域が作る境界の数(LN)が10以下であることが好ましい。このパラメータについて図2を用いて詳細を説明する。なお「相対水平力50%以上の領域が作る境界の数」の測定方法の詳細については後述する。
[Number of boundaries (LN) created by areas with relative horizontal force of 50% or more]
In the laminate of the present invention, the number of boundaries (LN) formed by a region having a relative horizontal force of 50% or more in a horizontal force distribution on a straight line of 5 μm measured from the outermost surface of the surface layer is preferably 10 or less. Details of this parameter will be described with reference to FIG. The details of the method of measuring “the number of boundaries created by the region having a relative horizontal force of 50% or more” will be described later.

図2には横軸に水平距離、縦軸に相対水平力をプロットした水平力分布の模式図を示す。縦軸の相対水平力は10μm×10μm四方の範囲で測定された水平力の最大値を100%(5)として相対値で規格化した値である。相対水平力50%以上の領域が作る境界の数とは、図2のように水平力分布を、縦軸50%を横切る直線6で区切った際の水平力分布との交点7の数を意味する。   FIG. 2 shows a schematic diagram of a horizontal force distribution in which the horizontal axis represents the horizontal distance and the vertical axis represents the relative horizontal force. The relative horizontal force on the vertical axis is a value normalized by a relative value with the maximum value of the horizontal force measured in the range of 10 μm × 10 μm square being 100% (5). The number of boundaries created by a region having a relative horizontal force of 50% or more means the number of intersections 7 with the horizontal force distribution when the horizontal force distribution is divided by a straight line 6 crossing the vertical axis 50% as shown in FIG. To do.

単位長さあたりに水平力50%以上の領域が複数存在することは、表面に傷が形成されるきっかけが多いことを意味するため、「水平力50%以上の領域が作る境界の数」は少ない方が好ましい。具体的には「水平力50%以上の領域が作る境界の数」が10を超える場合には、表面層に前述の微小な凹みが発生しやすくなり、結果として表面に傷が発生しやすくなる場合がある。   The presence of a plurality of regions with a horizontal force of 50% or more per unit length means that there are many chances of forming scratches on the surface, so “the number of boundaries created by a region with a horizontal force of 50% or more” is Less is preferable. Specifically, when the “number of boundaries created by a region having a horizontal force of 50% or more” exceeds 10, the above-mentioned minute dent is likely to occur in the surface layer, and as a result, the surface is likely to be scratched. There is a case.

[水平力分布のスキューネスの絶対値(|Lsk|)]
本発明の積層体は、表面層の最表面から測定した水平力分布のスキューネスの絶対値(|Lsk|)が1.0より小さいことが好ましい。水平力分布のスキューネスの絶対値は水平力の急激な変化の多寡を示す指標であり、0に近い程急激な変化が少ないことを意味する。そして絶対値が1.0以上の場合には、表面に傷が形成されるきっかけが多くなり、結果として表面に傷が発生しやすくなる場合がある。
[Absolute Skewness of Horizontal Force Distribution (| Lsk |)]
In the laminate of the present invention, the absolute value (| Lsk |) of the skewness of the horizontal force distribution measured from the outermost surface of the surface layer is preferably smaller than 1.0. The absolute value of the skewness of the horizontal force distribution is an index indicating the number of sudden changes in the horizontal force, and the closer to 0, the less the change is abrupt. When the absolute value is 1.0 or more, there are many chances of forming scratches on the surface, and as a result, scratches are likely to occur on the surface.

なお水平力の変化は粒子成分の添加などによる突起形状による他、表面層での弾性率の急激な変化や、粘性体による粘着によっても引き起こされる。なお「水平力分布のスキューネスの絶対値」の測定方法の詳細については後述する。   The change in the horizontal force is caused not only by the shape of the protrusion due to the addition of a particle component, but also by an abrupt change in the elastic modulus at the surface layer and adhesion by a viscous material. The details of the method for measuring “the absolute value of the skewness of the horizontal force distribution” will be described later.

[マイクロスクラッチ試験による破断の臨界荷重]
マイクロスクラッチ試験は微小な圧子により表面を加圧しながら引っ掻き試験を行う手法であり、摩擦力の他、破断に対応した信号を検出することができる。圧子先端の形状に応じて、先端径が小さな圧子では表面近傍に、先端径が大きな圧子では表面層からより深くまで応力が及び、対応した物性値を入手することが可能であり、単膜の形成が困難な架橋密度の高い材料や積層体であっても、表面層の物性に応じた信号を検出することが可能である。
[Critical load of fracture by micro scratch test]
The micro scratch test is a method of performing a scratch test while pressing the surface with a minute indenter, and can detect a signal corresponding to a fracture in addition to a frictional force. Depending on the shape of the tip of the indenter, it is possible to obtain stress from the indenter with a small tip diameter near the surface, and with an indenter with a large tip diameter from the surface layer to a deeper depth, and corresponding physical property values can be obtained. Even in the case of a material or laminate having a high crosslink density that is difficult to form, it is possible to detect a signal corresponding to the physical properties of the surface layer.

破断の臨界荷重とは、マイクロスクラッチ試験において徐々に荷重を付与しながら測定をした際に、塗膜の破断に相当する信号が検出された際の荷重値を指し、一定の荷重で水平方向に張られた表面層が不可逆的に破断される荷重に相当する。なお一般にマイクロスクラッチ試験による破断の臨界荷重の測定は、その印加荷重から表面層の最表面のみでなく、内層および支持基材の物性を反映する積層体に固有のパラメータとなる。   The critical load for rupture refers to the load value when a signal corresponding to rupture of the coating film is detected when measurement is performed while gradually applying a load in the micro scratch test. This corresponds to a load in which the tensioned surface layer is irreversibly broken. In general, the measurement of the critical load for fracture by the micro scratch test is a parameter unique to the laminate reflecting not only the outermost surface of the surface layer but also the physical properties of the inner layer and the supporting substrate from the applied load.

本発明の積層体は表面層の最表面側から測定したマイクロスクラッチ試験による破断の臨界荷重に好ましい数値範囲が存在する。具体的には60mN以上200mN以下であることが好ましく、70mN以上160mN以下であることがより好ましく、80mN以上120mN以下であることが特に好ましい。破断の臨界荷重が200mNを超える場合には、表面が硬質となり、繰り返し摩耗された際に傷が付きやすくなる場合がある。一方、破断の臨界荷重が60mN未満となる場合には、表面層の強度が十分に得られず、わずかな負荷で傷が付きやすくなる場合がある。なお測定、解析方法の詳細については後述する。以下、本発明の実施の形態を詳細に説明する。   The laminated body of the present invention has a preferable numerical range for the critical load of fracture according to the micro scratch test measured from the outermost surface side of the surface layer. Specifically, it is preferably 60 mN or more and 200 mN or less, more preferably 70 mN or more and 160 mN or less, and particularly preferably 80 mN or more and 120 mN or less. When the critical load for fracture exceeds 200 mN, the surface becomes hard and may be easily damaged when repeatedly worn. On the other hand, when the critical load for fracture is less than 60 mN, the strength of the surface layer may not be sufficiently obtained, and scratches may be easily obtained with a slight load. Details of the measurement and analysis method will be described later. Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail.

[表面層の押し込み弾性率]
本発明の積層体において、表面層の押し込み弾性率EITには好ましい範囲が存在する。具体的には4GPa以上、12GPa以下が好ましい。押し込み弾性率が4GPa未満の場合には、押し込み、摩耗いずれの場合も歪み量が大きくなり、積層体表面に傷が付きやすくなる場合がある。一方、押し込み弾性率が12GPaを超える場合には、表面層が脆くなり、衝撃時に割れが生じやすくなる場合がある。
[Indentation modulus of surface layer]
In the laminate of the present invention, there is a preferred range for the indentation elastic modulus EIT of the surface layer. Specifically, 4 GPa or more and 12 GPa or less are preferable. When the indentation elastic modulus is less than 4 GPa, the amount of strain increases in both indentation and wear, and the laminate surface may be easily damaged. On the other hand, when the indentation elastic modulus exceeds 12 GPa, the surface layer becomes brittle, and cracking may easily occur during impact.

[積層体の凝着摩耗パラメータ]
本発明の積層体において、式1に示す凝着摩耗パラメータεが特定の範囲にあることが好ましい。ここでは、凝着摩耗パラメータεを構成する各物理量とその意味について説明する。EITは前述の押し込み弾性率、Fは前述のマイクロスクラッチ試験による破断の臨界荷重にそれぞれ相当する。rは臨界荷重Fを測定する際に使用するスライラス半径5μmを表す。ナノインデンテーション測定およびマイクロスクラッチテスタ測定の詳細な条件は後述する。
[Adhesive wear parameters of laminates]
In the laminate of the present invention, the adhesion wear parameter ε L shown in Formula 1 is preferably in a specific range. Here, each physical quantity constituting the adhesion wear parameter ε L and its meaning will be described. E IT corresponds to the above-described indentation elastic modulus, and F corresponds to the critical load for fracture in the above-described micro scratch test. r represents the radius of the stylus used to measure the critical load F. Detailed conditions of nanoindentation measurement and micro scratch tester measurement will be described later.

ナノインデンテーションは微小な圧子を用いて表面を垂直方向に押し込み、その硬さを測定する手法であり、押し込み深さを調整することで、積層体表面の弾性率情報を選択的に抽出することができる。一方、マイクロスクラッチテスタは圧子に時間増加する垂直負荷を与えながら、積層体の表面を摩耗し、破壊に対応する積層体表面の変位を抽出する測定である。摩耗の際に絶えず圧子を振動させているため、時間増加する動摩擦力により、膜が破壊される挙動を追うことができる。   Nanoindentation is a technique to push the surface vertically using a small indenter and measure its hardness. By adjusting the indentation depth, the elastic modulus information on the laminate surface is selectively extracted. Can do. On the other hand, the micro scratch tester is a measurement that wears the surface of the laminated body while applying a time-dependent vertical load to the indenter and extracts the displacement of the laminated body surface corresponding to the fracture. Since the indenter is constantly vibrated during wear, the behavior of the film breaking can be followed by the dynamic friction force that increases with time.

ここで、凝着摩耗パラメータεの分母は、摩耗により膜が破壊される際の垂直抗力と、その時の圧子の接触面積から算出される、摩耗に対する耐久性を表すパラメータであり、その次元は弾性率と同じく[N/m]である。すなわち凝着摩耗パラメータεは表面の硬さが、垂直方向と面内方向のいずれの破壊に対して強いものかを示す指標であり、この数値が大きい場合には押し込み方向に硬く、小さい場合には水平摩耗に対して硬いことを意味する。一方、荷重を一定に置いた場合、弾性率と歪み量は反比例の関係にあることから、凝着摩耗パラメータεが大きい場合には摩耗に対する歪み量が相対的に大きく、小さい場合には押し込みに対する歪み量が相対的に大きいことを意味する。 Here, the denominator of the adhesion wear parameter ε L is a parameter representing the durability against wear, which is calculated from the normal force when the film is broken by wear and the contact area of the indenter at that time, and its dimension is It is [N / m 2 ] similarly to the elastic modulus. That is, the adhesion wear parameter ε L is an index indicating whether the hardness of the surface is strong against fracture in the vertical direction or in the in-plane direction. Means hard against horizontal wear. On the other hand, when the load is kept constant, the elastic modulus and the amount of strain are inversely proportional to each other. Therefore, when the adhesion wear parameter ε L is large, the strain amount with respect to wear is relatively large, and when the load is small, the amount of strain is indented. This means that the amount of distortion with respect to is relatively large.

本発明の積層体の凝着摩耗パラメータεは6.5以上、10以下であることが特に好ましい。10を超える場合には、摩耗時に歪みが生じやすくなり、その結果積層体表面に傷が付きやすくなる場合がある。一方6.5未満の場合には、押し込み方向に対する歪み量が大きくなることで折れや割れの発生に繋がり、やはり積層体に表面に傷が付きやすくなり、鉛筆硬度と耐摩耗の両立が困難となる場合がある。 The adhesion wear parameter ε L of the laminate of the present invention is particularly preferably 6.5 or more and 10 or less. If it exceeds 10, distortion tends to occur during wear, and as a result, the surface of the laminate may be easily damaged. On the other hand, if it is less than 6.5, the amount of strain in the indentation direction will increase, leading to the occurrence of breakage and cracking. Again, the laminate is likely to be scratched on the surface, making it difficult to achieve both pencil hardness and wear resistance. There is a case.

[積層体、および表面層]
本発明における「表面層」とは、支持基材上に形成された層をいい、前記表面層および支持基材を含む一連の層を全て統合したものを「積層体」と呼ぶ。すなわち、支持基材上に層が1層のみ形成されている場合は、当該1層が「表面層」となる。また、例えば支持基材上に層が2層以上形成されている場合は、支持基材を除いた当該2層以上の層すべてを1つの「表面層」というものとする。
[Laminated body and surface layer]
The “surface layer” in the present invention refers to a layer formed on a support substrate, and a combination of all the series of layers including the surface layer and the support substrate is referred to as a “laminate”. That is, when only one layer is formed on the support base material, the one layer becomes a “surface layer”. For example, when two or more layers are formed on a supporting base material, all the two or more layers excluding the supporting base material are referred to as one “surface layer”.

ここで「層」とは、積層体の表面側から厚み方向に向かって、厚み方向に隣接する部位と境界面を有することにより区別でき、かつ有限の厚みを有する部位を指す。より具体的には、前記積層体の断面を電子顕微鏡(透過型、走査型)または光学顕微鏡にて断面観察した際、不連続な境界面の有無により区別されるものを指す。本発明の積層体は、前述の物性を示す表面層を有していれば平面状態、または成型された後の3次元形状のいずれであってもよい。前記表面層全体の厚みは特に限定はないが、1μm以上50μm以下が好ましく、3μm以上30μm以下がより好ましい。   Here, the “layer” refers to a part having a finite thickness that can be distinguished by having a boundary surface and a part adjacent to the part in the thickness direction from the surface side of the laminate in the thickness direction. More specifically, when the cross section of the said laminated body is cross-sectional-observed with an electron microscope (a transmission type, a scanning type) or an optical microscope, it points out what is distinguished by the presence or absence of a discontinuous interface. The laminate of the present invention may be in a planar state or a three-dimensional shape after being molded as long as it has a surface layer exhibiting the above-mentioned physical properties. The thickness of the entire surface layer is not particularly limited, but is preferably 1 μm or more and 50 μm or less, and more preferably 3 μm or more and 30 μm or less.

前記積層体は本発明の課題としている耐擦傷性、特に反復擦過耐性のほかに、成型性、防汚性、反射防止性、帯電防止性、防汚性、導電性、熱線反射性、近赤外線吸収性、電磁波遮蔽性、易接着等の他の機能を有する層を有してもよく、これらの機能が前記表面層に付与されていてもよい。   In addition to the scratch resistance, particularly the repeated scratch resistance, the laminate is a subject of the present invention, as well as moldability, antifouling properties, antireflection properties, antistatic properties, antifouling properties, electrical conductivity, heat ray reflectivity, and near infrared rays. It may have a layer having other functions such as absorption, electromagnetic wave shielding, and easy adhesion, and these functions may be imparted to the surface layer.

[支持基材]
本発明の積層体に用いられる支持基材を構成する材料は、熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂のいずれでもよく、ホモ樹脂であってもよく、共重合または2種類以上のブレンドであってもよい。より好ましくは、支持基材を構成する樹脂は、成型性の点から熱可塑性樹脂が好ましい。
[Supporting substrate]
The material constituting the support substrate used in the laminate of the present invention may be either a thermoplastic resin or a thermosetting resin, may be a homo resin, may be a copolymer or a blend of two or more types. Good. More preferably, the resin constituting the support substrate is preferably a thermoplastic resin from the viewpoint of moldability.

熱可塑性樹脂の例としては、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレンおよびポリメチルペンテンなどのポリオレフィン樹脂、脂環族ポリオレフィン樹脂、ナイロン6およびナイロン66などのポリアミド樹脂、アラミド樹脂、ポリエステル樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリアリレート樹脂、ポリアセタール樹脂、ポリフェニレンサルファイド樹脂、4フッ化エチレン樹脂、3フッ化エチレン樹脂、3フッ化塩化エチレン樹脂、4フッ化エチレン−6フッ化プロピレン共重合体、フッ化ビニリデン樹脂などのフッ素樹脂、アクリル樹脂、メタクリル樹脂、ポリアセタール樹脂、ポリグリコール酸樹脂、ポリ乳酸樹脂などを用いることができる。熱可塑性樹脂は、十分な延伸性と追従性を備える樹脂が好ましい。熱可塑性樹脂は、強度・耐熱性・透明性の観点から、ポリエステル樹脂、もしくはポリアミド、芳香族ポリアミド、ポリイミド、芳香族ポリイミド、ポリアミドイミド、芳香族ポリアミドイミド、ポリカーボネート樹脂、メタクリル樹脂であることがより好ましく、透明性や色付きの観点からはポリエステル樹脂が特に好ましく。強度・耐熱性の観点からはポリアミド、芳香族ポリアミド、ポリイミド、芳香族ポリイミド、ポリアミドイミドおよび芳香族ポリアミドイミドからなる群より選ばれる少なくとも1種の樹脂であるフィルムであることが特に好ましい。   Examples of thermoplastic resins include polyolefin resins such as polyethylene, polypropylene, polystyrene and polymethylpentene, alicyclic polyolefin resins, polyamide resins such as nylon 6 and nylon 66, aramid resins, polyester resins, polycarbonate resins and polyarylate resins. Fluorine resins such as polyacetal resin, polyphenylene sulfide resin, tetrafluoroethylene resin, trifluoroethylene resin, trifluoroethylene resin, tetrafluoroethylene-6-fluoropropylene copolymer, vinylidene fluoride resin, acrylic Resins, methacrylic resins, polyacetal resins, polyglycolic acid resins, polylactic acid resins, and the like can be used. The thermoplastic resin is preferably a resin having sufficient stretchability and followability. The thermoplastic resin is more preferably a polyester resin or a polyamide, an aromatic polyamide, a polyimide, an aromatic polyimide, a polyamideimide, an aromatic polyamideimide, a polycarbonate resin, or a methacrylic resin from the viewpoint of strength, heat resistance, and transparency. A polyester resin is particularly preferable from the viewpoint of transparency and coloring. From the viewpoint of strength and heat resistance, a film that is at least one resin selected from the group consisting of polyamide, aromatic polyamide, polyimide, aromatic polyimide, polyamideimide, and aromatic polyamideimide is particularly preferable.

本発明におけるポリエステル樹脂とは、エステル結合を主鎖の主要な結合鎖とする高分子の総称であって、酸成分およびそのエステルとジオール成分の重縮合によって得られる。具体例としてはポリエチレンテレフタレート、ポリプロピレンテレフタレート、ポリエチレン−2,6−ナフタレート、ポリブチレンテレフタレートなどを挙げることができる。またこれらに酸成分やジオール成分として他のジカルボン酸およびそのエステルやジオール成分を共重合したものであってもよい。これらの中でも透明性、寸法安定性、耐熱性などの点でポリエチレンテレフタレート、ポリエチレン−2,6−ナフタレートが特に好ましい。   The polyester resin in the present invention is a general term for polymers having an ester bond as a main bond chain, and is obtained by polycondensation of an acid component and its ester and a diol component. Specific examples include polyethylene terephthalate, polypropylene terephthalate, polyethylene-2,6-naphthalate, polybutylene terephthalate, and the like. These may be copolymerized with other dicarboxylic acids and their esters or diol components as acid components or diol components. Among these, polyethylene terephthalate and polyethylene-2,6-naphthalate are particularly preferable in terms of transparency, dimensional stability, heat resistance, and the like.

以下、ポリアミド、芳香族ポリアミド、ポリイミド、芳香族ポリイミド、ポリアミドイミドおよび芳香族ポリアミドイミドからなる群より選ばれる少なくとも1種の樹脂であるフィルムとしてポリアミドフィルムを用いた例により説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。   Hereinafter, an example using a polyamide film as a film that is at least one resin selected from the group consisting of polyamide, aromatic polyamide, polyimide, aromatic polyimide, polyamideimide, and aromatic polyamideimide will be described. It is not limited to this.

ポリアミド溶液、すなわち製膜原液を得る方法は種々の方法が利用可能であり、例えば、低温溶液重合法、界面重合法、溶融重合法、固相重合法などを用いることができる。低温溶液重合法つまりカルボン酸ジクロライドとジアミンから得る場合には、非プロトン性有機極性溶媒中で合成される。   Various methods can be used as a method for obtaining a polyamide solution, that is, a film forming stock solution. For example, a low temperature solution polymerization method, an interfacial polymerization method, a melt polymerization method, a solid phase polymerization method, and the like can be used. When it is obtained from a low temperature solution polymerization method, that is, from carboxylic acid dichloride and diamine, it is synthesized in an aprotic organic polar solvent.

カルボン酸ジクロライドとしてはテレフタル酸ジクロライド、2クロロ−テレフタル酸ジクロライド、2フルオロ−テレフタル酸ジクロライド、イソフタル酸ジクロライド、ナフタレンジカルボニルクロライド、4,4’−ビフェニルジカルボニルクロライド、ターフェニルジカルボニルクロライド、1,4−シクロヘキサンジカルボン酸クロライド、1,3−シクロヘキサンジカルボン酸クロライド、2,6−デカリンジカルボン酸クロライドなどが挙げられるが、好ましくは1,4−シクロヘキサンジカルボン酸クロライド、テレフタル酸ジクロライド、4,4’−ビフェニルジカルボニルクロライド、イソフタル酸ジクロライドが用いられる。   Carboxylic acid dichlorides include terephthalic acid dichloride, 2 chloro-terephthalic acid dichloride, 2 fluoro-terephthalic acid dichloride, isophthalic acid dichloride, naphthalene dicarbonyl chloride, 4,4′-biphenyl dicarbonyl chloride, terphenyl dicarbonyl chloride, 1, Examples include 4-cyclohexanedicarboxylic acid chloride, 1,3-cyclohexanedicarboxylic acid chloride, and 2,6-decalin dicarboxylic acid chloride, and preferably 1,4-cyclohexanedicarboxylic acid chloride, terephthalic acid dichloride, 4,4′- Biphenyl dicarbonyl chloride and isophthalic acid dichloride are used.

ジアミンとしては例えば4,4’−ジアミノジフェニルエーテル、3,4’−ジアミノジフェニルエーテル、4,4’−ジアミノジフェニルスルホン、3,3’−ジアミノジフェニルスルホン、2,2’−ジトリフルオロメチル−4,4’−ジアミノビフェニル、9,9−ビス(4−アミノフェニル)フルオレン、9,9−ビス(4−アミノ−3−メチルフェニル)フルオレン、ビス[4−(4−アミノフェノキシ)フェニル]スルホン、ビス[3−(3−アミノフェノキシ)フェニル]スルホン、ビス[4−(3−アミノフェノキシ)フェニル]スルホン、2,2−ビス[4−(4−アミノフェノキシ)フェニル]プロパン、2,2−ビス(4−アミノフェニル)ヘキサフルオロプロパン、o−トリジン、2,2’−ジメチル−4,4’−ジアミノビフェニル(m−トリジン)、1,1−ビス(4−アミノフェニル)シクロヘキサン、3,3’,5,5’−テトラメチルベンジジンなどが挙げられるが、好ましくは2,2’−ジトリフルオロメチル−4,4’−ジアミノビフェニル、4,4’−ジアミノジフェニルスルホンが挙げられる。ポリアミド溶液は、単量体として酸ジクロライドとジアミンを使用すると塩化水素が副生するが、これを中和する場合には水酸化カルシウム、炭酸カルシウム、炭酸リチウムなどの無機の中和剤、またエチレンオキサイド、プロピレンオキサイド、アンモニア、トリエチルアミン、トリエタノールアミン、ジエタノールアミンなどの有機の中和剤が使用される。また、イソシアネートとカルボン酸との反応は、非プロトン性有機極性溶媒中、触媒の存在下で行なわれる。   Examples of the diamine include 4,4′-diaminodiphenyl ether, 3,4′-diaminodiphenyl ether, 4,4′-diaminodiphenyl sulfone, 3,3′-diaminodiphenyl sulfone, and 2,2′-ditrifluoromethyl-4,4. '-Diaminobiphenyl, 9,9-bis (4-aminophenyl) fluorene, 9,9-bis (4-amino-3-methylphenyl) fluorene, bis [4- (4-aminophenoxy) phenyl] sulfone, bis [3- (3-aminophenoxy) phenyl] sulfone, bis [4- (3-aminophenoxy) phenyl] sulfone, 2,2-bis [4- (4-aminophenoxy) phenyl] propane, 2,2-bis (4-Aminophenyl) hexafluoropropane, o-tolidine, 2,2'-dimethyl-4,4'- Examples thereof include aminobiphenyl (m-tolidine), 1,1-bis (4-aminophenyl) cyclohexane, 3,3 ′, 5,5′-tetramethylbenzidine, and the like, preferably 2,2′-ditrifluoromethyl. -4,4'-diaminobiphenyl, 4,4'-diaminodiphenyl sulfone. Polyamide solution uses acid dichloride and diamine as monomers to produce hydrogen chloride as a by-product. When neutralizing this, inorganic neutralizers such as calcium hydroxide, calcium carbonate, lithium carbonate, and ethylene Organic neutralizers such as oxide, propylene oxide, ammonia, triethylamine, triethanolamine, diethanolamine are used. The reaction between isocyanate and carboxylic acid is carried out in an aprotic organic polar solvent in the presence of a catalyst.

ジアミンとジカルボン酸ジクロライドを原料とした場合、原料の組成比によってアミン末端あるいはカルボン酸末端となる。または他のアミン、カルボン酸クロライド、カルボン酸無水物によって、末端封止を行ってもよい。   When diamine and dicarboxylic acid dichloride are used as raw materials, they are amine terminals or carboxylic acid terminals depending on the composition ratio of the raw materials. Alternatively, the end capping may be performed with other amine, carboxylic acid chloride, or carboxylic acid anhydride.

末端封止に用いる化合物としては塩化ベンゾイル、置換塩化ベンゾイル、無水酢酸、5−ノルボルネン−2,3−ジカルボン酸無水物、4−エチニルアニリン、4−フェニルエチニルフタル酸無水物、無水マレイン酸などが例示できる。   Compounds used for end-capping include benzoyl chloride, substituted benzoyl chloride, acetic anhydride, 5-norbornene-2,3-dicarboxylic anhydride, 4-ethynylaniline, 4-phenylethynylphthalic anhydride, maleic anhydride, etc. It can be illustrated.

ポリアミドの製造において、使用する非プロトン性極性溶媒としては、例えば、ジメチルスルホキシド、ジエチルスルホキシドなどのスルホキシド系溶媒、N,N−ジメチルホルムアミド、N,N−ジエチルホルムアミドなどのホルムアミド系溶媒、N,N−ジメチルアセトアミド、N,N−ジエチルアセトアミドなどのアセトアミド系溶媒、N−メチル−2−ピロリドン、N−ビニル−2−ピロリドンなどのピロリドン系溶媒、フェノール、o−、m−またはp−クレゾール、キシレノール、ハロゲン化フェノール、カテコールなどのフェノール系溶媒、あるいはヘキサメチルホスホルアミド、γ−ブチロラクトンなどを挙げることができ、これらを単独又は混合物として用いるのが望ましいが、更にはキシレン、トルエンのような芳香族炭化水素の使用も可能である。さらにはポリマーの溶解を促進する目的で溶媒には50質量%以下のアルカリ金属、またはアルカリ土類金属の塩を添加することができる。   Examples of the aprotic polar solvent used in the production of polyamide include sulfoxide solvents such as dimethyl sulfoxide and diethyl sulfoxide, formamide solvents such as N, N-dimethylformamide and N, N-diethylformamide, and N, N. Acetamide solvents such as dimethylacetamide and N, N-diethylacetamide, pyrrolidone solvents such as N-methyl-2-pyrrolidone and N-vinyl-2-pyrrolidone, phenol, o-, m- or p-cresol, xylenol , Phenolic solvents such as halogenated phenols and catechols, hexamethylphosphoramide, γ-butyrolactone, etc., and these are preferably used alone or as a mixture. Tribe The use of hydrogen is possible. Furthermore, for the purpose of accelerating the dissolution of the polymer, 50% by mass or less of an alkali metal or alkaline earth metal salt can be added to the solvent.

上記のように調製された製膜原液は、いわゆる溶液製膜法によりフィルム化が行なわれる。溶液製膜法には乾湿式法、乾式法、湿式法などがありいずれの方法で製膜されても差し支えないが、ここでは乾湿式法を例にとって説明する。   The film-forming stock solution prepared as described above is formed into a film by a so-called solution casting method. The solution casting method includes a dry-wet method, a dry method, a wet method, etc., and any method may be used, but here, the dry-wet method will be described as an example.

乾湿式法で製膜する場合は該原液を口金からドラム、エンドレスベルト、支持フィルム等の支持体上に押し出して薄膜とし、次いでかかる薄膜層が自己保持性をもつまで乾燥する。乾燥条件は例えば、室温〜220℃、60分以内の範囲で行うことができる。またこの乾燥工程で用いられるドラム、エンドレスベルト、支持フィルムの表面は平滑であればあるほど表面の平滑なフィルムが得られる。乾式工程を終えたフィルム(シート)は支持体から剥離されて湿式工程に導入され、脱塩、脱溶媒などが行なわれ、さらに延伸、乾燥、熱処理が行なわれてフィルムとなる。熱処理温度は、前述した強度・耐熱性の観点から、280〜340℃であることが好ましく、より好ましくは300〜320℃である。340℃を超えると黄色度(YI)が増加する場合がある。熱処理時間は30秒以上が好ましく、より好ましくは1分以上、さらに好ましくは3分以上、より好ましくは5分以上である。また、熱処理は窒素やアルゴンなど不活性雰囲気下で行うことが好ましい。   In the case of forming a film by a dry-wet method, the stock solution is extruded from a die onto a support such as a drum, an endless belt, or a support film to form a thin film, and then dried until the thin film layer has self-holding property. Drying conditions can be performed in the range of room temperature to 220 ° C. and within 60 minutes, for example. Further, the smoother the surface of the drum, endless belt, and support film used in this drying step, the smoother the surface. The film (sheet) that has been subjected to the dry process is peeled off from the support and introduced into the wet process, where desalting and solvent removal are performed, and further, stretching, drying, and heat treatment are performed to form a film. The heat treatment temperature is preferably 280 to 340 ° C, more preferably 300 to 320 ° C, from the viewpoint of strength and heat resistance described above. If it exceeds 340 ° C., yellowness (YI) may increase. The heat treatment time is preferably 30 seconds or longer, more preferably 1 minute or longer, still more preferably 3 minutes or longer, more preferably 5 minutes or longer. The heat treatment is preferably performed in an inert atmosphere such as nitrogen or argon.

また、ポリマー構造中にフッ素を含有するポリアミド、芳香族ポリアミド、ポリイミドのいずれかからなる基材フィルムは積層フィルムとして用いることも可能である。その製造方法としては、樹脂の有機溶媒溶液を口金から押し出して支持体上にキャストし、乾燥、溶媒抽出、熱固定される溶液製膜法の乾湿式工程を用いることが好ましく、積層フィルムを製造する場合は、この工程のいずれかの段階で、ポリマー構造中にフッ素を含有するポリアミド、芳香族ポリアミド、ポリイミドのいずれかからなる樹脂組成物の有機溶媒溶液を、口金の前または口金の中で積層して支持体にキャストすることである。口金の前で積層する方法としてはピノールや複合管、フィードブロックと呼ばれる積層装置を用いて積層する方法が挙げられる。また、口金の中で積層する方法としては多層口金、マルチマニホールド口金を用いる方法が挙げられる。樹脂の有機溶媒溶液および芳香族ポリアミドなどのポリマー(樹脂組成物)の有機溶媒溶液は溶液粘度が異なることが多い。そのためピノールなど口金前で積層する方法では良好な積層構成を得ることが困難なことがある。このためマルチマニホールド口金を用いて積層することが好ましい。   A base film made of any one of polyamide, aromatic polyamide, and polyimide containing fluorine in the polymer structure can also be used as a laminated film. As the production method, it is preferable to use a dry-wet process of a solution film-forming method in which an organic solvent solution of a resin is extruded from a die and cast on a support, and is dried, solvent-extracted and heat-set, and a laminated film is produced. In this case, at any stage of this process, the organic solvent solution of the resin composition comprising any one of polyamide, aromatic polyamide, and polyimide containing fluorine in the polymer structure is placed before or in the die. Lamination and casting to a support. Examples of a method of laminating in front of the die include a method of laminating using a laminating apparatus called a pinole, a composite tube, or a feed block. Moreover, as a method of laminating in the die, a method using a multilayer die or a multi-manifold die can be mentioned. An organic solvent solution of a resin and an organic solvent solution of a polymer (resin composition) such as an aromatic polyamide often have different solution viscosities. For this reason, it may be difficult to obtain a good laminated structure by a method of laminating before a die such as pinol. For this reason, it is preferable to laminate using a multi-manifold base.

フィルムの製造方法としては、前述した強度・耐熱性の観点、フィルムの長手方向(製膜搬送方向。以下MDということがある)と、幅方向(フィルム面内で長手方向と直交する方向。以下TDということがある)ともに1.05倍以上10.0倍以下の延伸倍率にて延伸することが好ましい。MD方向の延伸倍率は好ましくは1.05倍以上5.0倍以下、より好ましくは1.05倍以上3.0倍以下、さらに好ましくは1.05倍以上2.00倍以下、もっとも好ましくは1.05倍以上1.50倍以下である。TD方向の延伸倍率は好ましくは1.05倍以上5.0倍以下、より好ましくは1.05倍以上3.00倍以下、さらに好ましくは1.05倍以上2.00倍以下、もっとも好ましくは1.05倍以上1.50倍以下である。また、MD方向の延伸倍率に対し、TD方向の延伸倍率が1.0倍以上、1.5倍以下が好ましい。より好ましくは1.05倍以上、1.20倍以下、最も好ましくは1.1倍以上、1.15倍以下である。   As the method for producing the film, from the viewpoint of the strength and heat resistance described above, the longitudinal direction of the film (the film-conveying direction; hereinafter referred to as MD) and the width direction (the direction perpendicular to the longitudinal direction in the film plane. (It may be called TD) It is preferable to extend | stretch by the draw ratio of 1.05 times or more and 10.0 times or less. The draw ratio in the MD direction is preferably 1.05 times to 5.0 times, more preferably 1.05 times to 3.0 times, still more preferably 1.05 times to 2.00 times, most preferably It is 1.05 times or more and 1.50 times or less. The draw ratio in the TD direction is preferably 1.05 times to 5.0 times, more preferably 1.05 times to 3.00 times, still more preferably 1.05 times to 2.00 times, most preferably It is 1.05 times or more and 1.50 times or less. Further, the draw ratio in the TD direction is preferably 1.0 times or more and 1.5 times or less with respect to the draw ratio in the MD direction. More preferably, it is 1.05 times or more and 1.20 times or less, and most preferably 1.1 times or more and 1.15 times or less.

フィルムの構造は、その原料によって決定される。原料が不明であるフィルムの構造分析を行う場合は、質量分析、核磁気共鳴法による分析、分光分析などを用いることができる。   The structure of the film is determined by its raw materials. In the case of conducting a structural analysis of a film whose raw material is unknown, mass spectrometry, analysis by a nuclear magnetic resonance method, spectroscopic analysis, or the like can be used.

また、支持基材には、各種添加剤、例えば、酸化防止剤、帯電防止剤、結晶核剤、無機粒子、有機粒子、減粘剤、熱安定剤、滑剤、赤外線吸収剤、紫外線吸収剤、屈折率調整のためのドープ剤などが添加されていてもよい。支持基材は、単層構成、積層構成のいずれであってもよい。   In addition, for the support substrate, various additives such as antioxidants, antistatic agents, crystal nucleating agents, inorganic particles, organic particles, viscosity reducers, thermal stabilizers, lubricants, infrared absorbers, ultraviolet absorbers, A dopant for adjusting the refractive index may be added. The support substrate may be either a single layer configuration or a laminated configuration.

支持基材の表面には、前記表面層を形成する前に各種の表面処理を施すことも可能である。表面処理の例としては、薬品処理、機械的処理、コロナ放電処理、火焔処理、紫外線照射処理、高周波処理、グロー放電処理、活性プラズマ処理、レーザー処理、混酸処理およびオゾン酸化処理が挙げられる。これらの中でもグロー放電処理、紫外線照射処理、コロナ放電処理および火焔処理が好ましく、グロー放電処理と紫外線処理がさらに好ましい。   Various surface treatments can be applied to the surface of the support substrate before the surface layer is formed. Examples of the surface treatment include chemical treatment, mechanical treatment, corona discharge treatment, flame treatment, ultraviolet irradiation treatment, high frequency treatment, glow discharge treatment, active plasma treatment, laser treatment, mixed acid treatment and ozone oxidation treatment. Among these, glow discharge treatment, ultraviolet irradiation treatment, corona discharge treatment and flame treatment are preferred, and glow discharge treatment and ultraviolet treatment are more preferred.

また、支持基材の表面には、本発明の表面層とは別に易接着層、帯電防止層、アンダーコート層、紫外線吸収層などの機能性層をあらかじめ設けることも可能であり、特にポリエステル樹脂の場合には易接着層を設けることが好ましい。   In addition to the surface layer of the present invention, a functional layer such as an easy-adhesion layer, an antistatic layer, an undercoat layer, and an ultraviolet absorption layer can be provided in advance on the surface of the support substrate. In this case, it is preferable to provide an easy adhesion layer.

[塗料組成物]
本発明の積層体は、支持基材上に後述する積層体の製造方法を用いて、塗料組成物を塗布、乾燥、硬化することで、前述の物性を達成可能な構造を持つ表面層を形成することができる。ここで「塗料組成物」とは、溶媒と溶質からなる液体であり、前述の支持基材上に塗布し、溶媒を乾燥工程で揮発、除去、硬化することにより表面層を形成可能な材料を指す。ここで、塗料組成物の「種類」とは、塗料組成物を構成する溶質の種類が一部でも異なる液体を指す。この溶質は、例えば樹脂もしくは塗布プロセス内でそれらを形成可能な材料(以降これを前駆体と呼ぶ)、粒子材料、および重合開始剤、硬化剤、触媒、レベリング剤、紫外線吸収剤、酸化防止剤等の各種添加剤からなる。
[Coating composition]
The laminate of the present invention forms a surface layer having a structure capable of achieving the above-mentioned physical properties by applying, drying and curing a coating composition on a supporting substrate using a laminate production method described later. can do. Here, the “coating composition” is a liquid composed of a solvent and a solute, and is a material that can be applied to the above-mentioned supporting substrate and volatilized, removed, and cured in a drying process to form a surface layer. Point to. Here, the “type” of the coating composition refers to liquids that are different in part even in the type of solute constituting the coating composition. This solute is, for example, a resin or a material capable of forming them in a coating process (hereinafter referred to as a precursor), a particulate material, a polymerization initiator, a curing agent, a catalyst, a leveling agent, an ultraviolet absorber, an antioxidant. And various other additives.

本発明の表面層は、前述の「表面層の水平力分布」を形成可能な塗料組成物Aを支持基材上に塗布、もしくはその他の塗布層の上層に逐次塗布、もしくは同時塗布することにより形成することが好ましい。   The surface layer of the present invention is obtained by applying the coating composition A capable of forming the above-mentioned “horizontal force distribution of the surface layer” on a supporting substrate, or by sequentially or simultaneously applying the coating composition A on the upper layer of another coating layer. It is preferable to form.

[塗料組成物A]
本発明の積層体が有する前述の「表面層の水平力分布」および好ましい特性である「破断の臨界荷重」は、例えば好ましい塗料組成物Aと好ましい塗工プロセスの組み合わせにより実現される。ここでは塗料組成物Aの好ましい形態について説明する。前述の通り、繰り返し摩耗される場合の表面層は硬度が高すぎる場合には、却って表面が傷つきやすいという傾向があるため、塗布膜単層の弾性率が500MPa〜5GPa程度の範囲にあることが好ましい。具体的な制御因子としては、塗料組成物Aに関しては後述するバインダー材料の有する反応部位数や架橋間分子量の他、フッ素化合物の様に、表面配向性のある化合物を添加剤として混合する場合には、最表面に偏在した添加剤とバインダー材料の平均分子量を混合比によって調整することができる。前述の表面配向性の添加剤の積層体表面層への配向の度合いは混合比の他、後述する乾燥硬化プロセスにも依存するため、好ましい配合量を確認するためには、後述する測定方法に則り、都度「表面層の水平力分布」や「破断の臨界荷重」を確認することができる。
[Coating composition A]
The above-mentioned “horizontal force distribution of the surface layer” and a preferable characteristic “critical load at break” of the laminate of the present invention are realized by, for example, a combination of a preferable coating composition A and a preferable coating process. Here, the preferable form of the coating composition A is demonstrated. As described above, when the surface layer is repeatedly worn, if the hardness is too high, the surface tends to be easily damaged, and the elastic modulus of the coating film single layer may be in the range of about 500 MPa to 5 GPa. preferable. As specific control factors, regarding the coating composition A, in addition to the number of reactive sites and the molecular weight between crosslinks of the binder material described later, a compound having surface orientation, such as a fluorine compound, is mixed as an additive. Can adjust the average molecular weight of the additive unevenly distributed on the outermost surface and the binder material by the mixing ratio. The degree of orientation of the surface orientation additive to the laminate surface layer depends on the dry curing process described later in addition to the mixing ratio. In general, the “horizontal force distribution of the surface layer” and the “critical load at break” can be confirmed each time.

本発明の表面層を構成可能な好ましい塗料組成物Aの例としては、例えば「ダイセルオルネクス株式会社;変性アクリレート(EBECRYLシリーズ、およびKRMシリーズ)」などに「ダイキン化学工業株式会社;指紋付着防止剤(オプツール)」などの添加剤や「ビックケミー・ジャパン株式会社;表面処理アルミナナノ粒子(NanoBYKシリーズ)」などの粒子材料を加え、好ましい「表面層の水平力分布」に調整したものが挙げられる。   Examples of the preferred coating composition A capable of constituting the surface layer of the present invention include, for example, “Daicel Ornex Co., Ltd .; modified acrylates (EBECRYL series and KRM series)”, etc. Additives such as “agent (optool)” and particulate materials such as “Bic Chemie Japan Co., Ltd .; surface-treated alumina nanoparticles (NanoBYK series)” are added to adjust to a preferable “horizontal force distribution of the surface layer”. .

[塗料組成物B]
本発明の積層体に鉛筆硬度を付与する場合には、表面層を形成するのに適した塗料組成物Aとは別に、塗料組成物Bからなる高弾性率層を有することが好ましい。塗料組成物Bとしては、高弾性率の塗布層を形成するハードコート塗材を好適に用いることができる。塗布層単層膜の弾性率としては6GPa〜200GPaの弾性率を有することが好ましい。具体的な構成成分としては、反応性部位を多数含む高架橋性のバインダー材料と、弾性率付与のための粒子材料を有することが好ましい。特に高い弾性率を有するハードコート層を形成可能な塗材としては、有機−無機ハイブリッド塗材と呼ばれる、有機材料と無機材料の複合塗材を用いることが好ましい。有機−無機ハイブリッド塗材の例としては、「大成ファインケミカル株式会社;(有機-無機ハイブリッドコート材“STR-SiA”)」や「東亞合成株式会社;(商品名“光硬化型SQシリーズ”)」や「東洋インキ株式会社;(商品名“リオデュラス”(登録商標))」などが挙げられ、これらの材料を好適に使用することが可能である。なお有機−無機ハイブリッド塗材の代表的な形態としては、高弾性率の無機粒子材料と有機化合物から成る高架橋性のバインダー材料を含むことが好ましい。好ましい粒子材料およびバインダー材料については後述する。
[Coating composition B]
In the case of imparting pencil hardness to the laminate of the present invention, it is preferable to have a high elastic modulus layer made of the coating composition B separately from the coating composition A suitable for forming the surface layer. As the coating composition B, a hard coat coating material for forming a coating layer having a high elastic modulus can be suitably used. The elastic modulus of the coating layer single layer film preferably has an elastic modulus of 6 GPa to 200 GPa. As specific components, it is preferable to have a highly crosslinkable binder material containing a large number of reactive sites and a particle material for imparting elastic modulus. As a coating material capable of forming a hard coat layer having a particularly high elastic modulus, it is preferable to use a composite coating material of an organic material and an inorganic material called an organic-inorganic hybrid coating material. Examples of organic-inorganic hybrid coating materials include “Taisei Fine Chemical Co., Ltd .; (organic-inorganic hybrid coating material“ STR-SiA ”)” and “Toagosei Co., Ltd. (trade name“ Photocuring SQ Series ”)” And “Toyo Ink Co., Ltd .; (trade name“ Rioduras ”(registered trademark))” and the like, and these materials can be preferably used. A typical form of the organic-inorganic hybrid coating material preferably includes a highly crosslinkable binder material composed of an inorganic particle material having a high elastic modulus and an organic compound. Preferred particle materials and binder materials will be described later.

[粒子材料、粒子成分]
本発明の積層体が有する表面層は粒子成分を含んでもよい。ここで、粒子とは無機粒子、有機粒子のいずれでもよいが、耐久性の観点から無機粒子が好ましい。
[Particulate material, particle component]
The surface layer of the laminate of the present invention may contain a particle component. Here, the particles may be either inorganic particles or organic particles, but inorganic particles are preferred from the viewpoint of durability.

無機粒子の種類数としては、1種類以上20種類以下が好ましい。無機粒子の種類数は1種類以上10種類以下がさらに好ましく、1種類以上4種類以下が特に好ましい。ここで、「無機粒子」とは表面処理を施したものも含む。この表面処理とは、粒子表面に化合物を化学結合(共有結合、水素結合、イオン結合、ファンデルワールス結合、疎水結合等を含む)や吸着(物理吸着、化学吸着を含む)によって導入することを指す。   The number of types of inorganic particles is preferably 1 or more and 20 or less. The number of types of inorganic particles is more preferably 1 or more and 10 or less, and particularly preferably 1 or more and 4 or less. Here, “inorganic particles” include those subjected to surface treatment. This surface treatment means introducing a compound onto the particle surface by chemical bonds (including covalent bonds, hydrogen bonds, ionic bonds, van der Waals bonds, hydrophobic bonds, etc.) and adsorption (including physical adsorption and chemical adsorption). Point to.

ここで無機粒子の種類とは、無機粒子を構成する元素の種類によって決まり、何らかの表面処理を行う場合には、表面処理される前の粒子を構成する元素の種類によって決まる。例えば、酸化チタン(TiO)と酸化チタンの酸素の一部をアニオンである窒素で置換した窒素ドープ酸化チタン(TiO2−x)とでは、無機粒子を構成する元素が異なるために、異なる種類の無機粒子である。また、同一の元素、例えばZnおよびOのみからなる粒子(ZnO)であれば、その数平均粒子径が異なる粒子が複数存在しても、またZnとOとの組成比が異なっていても、これらは同一種類の粒子である。また酸化数の異なるZn粒子が複数存在しても、粒子を構成する元素が同一である限りは(この例ではZn以外の元素が全て同一である限りは)、これらは同一種類の粒子である。 Here, the kind of inorganic particles is determined by the kind of elements constituting the inorganic particles, and when some surface treatment is performed, the kind is determined by the kind of elements constituting the particles before the surface treatment. For example, since titanium oxide (TiO 2 ) and nitrogen-doped titanium oxide (TiO 2−x N x ) in which part of oxygen in titanium oxide is replaced with nitrogen as an anion, the elements constituting the inorganic particles are different, Different types of inorganic particles. Further, if particles (ZnO) consisting only of the same element, for example, Zn and O, even if there are a plurality of particles having different number average particle diameters, and the composition ratio of Zn and O is different, These are the same type of particles. Even if there are a plurality of Zn particles having different oxidation numbers, as long as the elements constituting the particles are the same (in this example, all elements other than Zn are the same), these are the same kind of particles. .

また、本発明の表面層を形成するのに適した塗料組成物中に含まれる粒子材料は、塗工、乾燥、硬化処理もしくは蒸着等の処理において、熱や電離放射線などによりその表面状態を変化させた形で、前記表面層に含まれることが好ましい。ここで、本発明にて用いられる塗料組成物中に存在する粒子を「粒子材料」、前記塗料組成物を塗工、乾燥、硬化処理もしくは蒸着等の処理により形成された前記表面層に存在する粒子を「粒子成分」という。   In addition, the particulate material contained in the coating composition suitable for forming the surface layer of the present invention changes its surface state due to heat, ionizing radiation, etc. in the treatment such as coating, drying, curing treatment or vapor deposition. It is preferable to be included in the surface layer in the form of being formed. Here, the particles present in the coating composition used in the present invention are “particulate material”, and the coating composition is present in the surface layer formed by a process such as coating, drying, curing or vapor deposition. The particles are called “particle components”.

無機粒子は特に限定されないが、金属や半金属の酸化物、窒化物、ホウ素化物、塩化物、炭酸塩、硫酸塩であることが好ましく、2種類の金属、半金属を含む複合酸化物や、格子間に異元素が導入されたり、格子点が異種元素で置換されたり、格子欠陥が導入されていてもよい。   The inorganic particles are not particularly limited, but are preferably metal or metalloid oxides, nitrides, borides, chlorides, carbonates, sulfates, composite oxides containing two metals, metalloids, Different elements may be introduced between the lattices, lattice points may be replaced with different elements, or lattice defects may be introduced.

無機粒子はSi、Al、Ca、Zn、Ga、Mg、Zr、Ti、In、Sb、Sn、BaおよびCeよりなる群から選ばれる少なくとも一つの金属や半金属が酸化された酸化物粒子であることがさらに好ましい。   The inorganic particles are oxide particles in which at least one metal or semimetal selected from the group consisting of Si, Al, Ca, Zn, Ga, Mg, Zr, Ti, In, Sb, Sn, Ba, and Ce is oxidized. More preferably.

具体的にはシリカ(SiO)、酸化アルミニウム(Al)、酸化亜鉛(ZnO)、酸化ジルコニウム(ZrO)、酸化チタン(TiO)、酸化インジウム(In)、酸化スズ(SnO)、酸化アンチモン(Sb)およびインジウムスズ酸化物(In)からなる群より選ばれる少なくとも一つの金属酸化物や半金属酸化物である。特に好ましくは塗料組成物Aでは酸化アルミニウム(Al)、塗料組成物Bではシリカ(SiO)である。 Specifically, silica (SiO 2 ), aluminum oxide (Al 2 O 3 ), zinc oxide (ZnO), zirconium oxide (ZrO 2 ), titanium oxide (TiO 2 ), indium oxide (In 2 O 3 ), tin oxide It is at least one metal oxide or semimetal oxide selected from the group consisting of (SnO 2 ), antimony oxide (Sb 2 O 3 ), and indium tin oxide (In 2 O 3 ). Particularly preferably, the coating composition A is aluminum oxide (Al 2 O 3 ), and the coating composition B is silica (SiO 2 ).

塗料組成物Aにおいて酸化アルミニウム(Al)が特に好ましい理由は、構造の一部に水和物であるベーマイト(AlOOH)を含有することで、硬度が低下するため、繰り返し摩耗された際にも破壊が抑制されやすいためと推測される。一方、塗料組成物Bに好適に用いられる粒子材料には前述の様な制限はないが、後述する表面処理の設計が容易な点から、シリカ(SiO)を用いることが好ましい。 The reason why aluminum oxide (Al 2 O 3 ) is particularly preferable in the coating composition A is that when it is repeatedly worn because it contains boehmite (AlOOH) which is a hydrate in a part of the structure, the hardness decreases. This is presumably because destruction is easily suppressed. On the other hand, the particulate material suitably used for the coating composition B is not limited as described above, but silica (SiO 2 ) is preferably used from the viewpoint of easy design of the surface treatment described later.

本発明の表面層を形成する塗料組成物Aおよび塗料組成物Bの粒子材料としては、粒子がバインダー材料の良溶媒中で安定して分散するのに必要な表面修飾がなされていることが特に好ましい。例えば、バインダー材料としてアクリル系モノマー、オリゴマーを使用する場合には、表面修飾としては炭素数1〜5以内のアルキル基、アルケニル基、ビニル基、(メタ)アクリル基などが必要最低限、粒子の表面に導入されていることが好ましい。   As the particulate material of the coating composition A and the coating composition B forming the surface layer of the present invention, it is particularly preferable that the surface modification necessary for stably dispersing the particles in the good solvent of the binder material is made. preferable. For example, when an acrylic monomer or oligomer is used as the binder material, the surface modification requires an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, an alkenyl group, a vinyl group, a (meth) acryl group, etc. It is preferable to be introduced on the surface.

ここで無機粒子の数平均粒子径は、JIS Z8819−2(2001年)に記載の個数基準算術平均長さ径を意味する。粒子成分、粒子材料のいずれにおいても走査型電子顕微鏡(SEM)、透過型電子顕微鏡等を用いて一次粒子を観察し、各一次粒子の外接円の直径を粒子径とし、その個数基準平均値から求めた値を指す。積層体の場合には、表面、または断面を観察することにより数平均粒子径を求めることが可能であり、また、塗料組成物の場合には、溶媒で希釈した塗料組成物を滴下、乾燥することによりサンプルを調製して観察することが可能である。   Here, the number average particle diameter of the inorganic particles means the number-based arithmetic average length diameter described in JIS Z8819-2 (2001). In both the particle component and the particle material, the primary particles are observed using a scanning electron microscope (SEM), a transmission electron microscope, etc., and the diameter of the circumscribed circle of each primary particle is defined as the particle diameter. Refers to the calculated value. In the case of a laminate, the number average particle diameter can be determined by observing the surface or cross section. In the case of a coating composition, the coating composition diluted with a solvent is dropped and dried. Thus, it is possible to prepare and observe a sample.

[バインダー材料、バインダー成分]
本発明の表面層を形成するのに適した塗料組成物はバインダー材料を含有することが好ましい。ここでバインダーとは反応性部位を有する化合物、もしくはその反応により形成された高次化合物を指す。ここで本発明にて用いられる塗料組成物中に存在するバインダーを「バインダー材料」、前記塗料組成物を塗工、乾燥、硬化処理もしくは蒸着等の処理により形成された前記表面層に存在するバインダーを「バインダー成分」という。また反応性部位とは、熱または光などの外部エネルギーにより他の成分と反応する部位を指す。このような反応性部位のうち好ましいものとして、反応性の観点からアルコキシシリル基及びアルコキシシリル基が加水分解されたシラノール基や、カルボキシル基、水酸基、エポキシ基、ビニル基、アリル基、アクリロイル基、メタクリロイル基などが挙げられる。
[Binder material, binder component]
The coating composition suitable for forming the surface layer of the present invention preferably contains a binder material. Here, the binder refers to a compound having a reactive site or a higher order compound formed by the reaction. Here, the binder present in the coating composition used in the present invention is “binder material”, and the binder present in the surface layer formed by coating, drying, curing treatment, vapor deposition or the like of the coating composition. Is called “binder component”. The reactive site refers to a site that reacts with other components by external energy such as heat or light. Among such reactive sites, preferred are silanol groups in which alkoxysilyl groups and alkoxysilyl groups are hydrolyzed from the viewpoint of reactivity, carboxyl groups, hydroxyl groups, epoxy groups, vinyl groups, allyl groups, acryloyl groups, And a methacryloyl group.

[溶媒]
前記塗料組成物Aは溶媒を含むことが好ましい。溶媒の種類数としては1種類以上20種類以下が好ましく、より好ましくは1種類以上10種類以下、さらに好ましくは1種類以上6種類以下である。ここで「溶媒」とは、塗布後の乾燥工程にて、ほぼ全量を蒸発させ、塗膜から除去することが可能な、常温、常圧で液体である物質を指す。
[solvent]
The coating composition A preferably contains a solvent. The number of solvent types is preferably 1 or more and 20 or less, more preferably 1 or more and 10 or less, and still more preferably 1 or more and 6 or less. Here, the “solvent” refers to a substance that is liquid at room temperature and normal pressure, and can be removed from the coating film by evaporating almost the whole amount in the drying step after coating.

ここで、溶媒の種類とは溶媒を構成する分子構造によって決まる。すなわち、同一の元素組成で、かつ官能基の種類と数が同一であっても結合関係が異なるもの(構造異性体)、前記構造異性体ではないが、3次元空間内ではどのような配座をとらせてもぴったりとは重ならないもの(立体異性体)は、種類の異なる溶媒として取り扱う。例えば、2−プロパノールと、n−プロパノールは異なる溶媒として取り扱う。   Here, the kind of solvent is determined by the molecular structure constituting the solvent. That is, the same elemental composition and the same type and number of functional groups have different bond relationships (structural isomers), which are not structural isomers, but what conformations are in three-dimensional space Those that do not overlap exactly even if they are removed (stereoisomers) are treated as different types of solvents. For example, 2-propanol and n-propanol are handled as different solvents.

本発明の積層体の表面層を形成するのに適した塗料組成物Aには好ましい溶媒が存在する。使用する溶媒の表面エネルギーおよび乾燥速度を調整することにより、本発明が必要とする水平力分布を得やすくなる。塗料組成物Aが含有する好ましい溶媒の乾燥速度は、酢酸ブチルを基準とした相対蒸発速度(ASTM D3539−87(2004))において、酢酸ブチルを100とした際に1以下であることが好ましく、0.1以下であることが特に好ましい。具体的にはN−メチル−2−ピロリドンやγ−ブチロラクトンであり、特に好ましくはγ−ブチロラクトンである。前述の溶媒を含むことにより、表面層の形状を平滑に保ちやすくなり、結果表面層での前述の凹みの発生を抑制することができる。   A preferred solvent is present in the coating composition A suitable for forming the surface layer of the laminate of the present invention. By adjusting the surface energy and drying speed of the solvent used, it becomes easy to obtain the horizontal force distribution required by the present invention. The preferable drying rate of the solvent contained in the coating composition A is preferably 1 or less when the butyl acetate is 100 in the relative evaporation rate based on butyl acetate (ASTM D3539-87 (2004)). It is especially preferable that it is 0.1 or less. Specifically, N-methyl-2-pyrrolidone and γ-butyrolactone are preferable, and γ-butyrolactone is particularly preferable. By including the above-mentioned solvent, it becomes easy to keep the shape of the surface layer smooth, and as a result, the occurrence of the above-mentioned dent in the surface layer can be suppressed.

[他の添加剤]
前記塗料組成物Aおよび前記塗料組成物Bは、重合開始剤や硬化剤や触媒を含むことが好ましい。重合開始剤および触媒は、表面層の硬化を促進するために用いられる。重合開始剤としては、塗料組成物に含まれる成分をアニオン、カチオン、ラジカル重合反応等による重合、縮合または架橋反応を開始あるいは促進できるものが好ましい。
[Other additives]
The coating composition A and the coating composition B preferably contain a polymerization initiator, a curing agent, and a catalyst. A polymerization initiator and a catalyst are used to accelerate the curing of the surface layer. As the polymerization initiator, those capable of initiating or accelerating polymerization, condensation or crosslinking reaction by anion, cation, radical polymerization reaction or the like of components contained in the coating composition are preferable.

重合開始剤、硬化剤および触媒は種々のものを使用できる。また、重合開始剤、硬化剤および触媒はそれぞれ単独で用いてもよく、複数の重合開始剤、硬化剤および触媒を同時に用いてもよい。さらに、酸性触媒や、熱重合開始剤や光重合開始剤を併用してもよい。酸性触媒の例としては、塩酸水溶液、蟻酸、酢酸などが挙げられる。熱重合開始剤の例としては、過酸化物、アゾ化合物が挙げられる。また、光重合開始剤の例としては、アルキルフェノン系化合物、含硫黄系化合物、アシルホスフィンオキシド系化合物、アミン系化合物などが挙げられる。   Various polymerization initiators, curing agents and catalysts can be used. In addition, the polymerization initiator, the curing agent, and the catalyst may be used alone, or a plurality of polymerization initiators, curing agents, and catalysts may be used simultaneously. Furthermore, you may use together an acidic catalyst, a thermal-polymerization initiator, and a photoinitiator. Examples of acidic catalysts include aqueous hydrochloric acid, formic acid, acetic acid and the like. Examples of the thermal polymerization initiator include peroxides and azo compounds. Examples of the photopolymerization initiator include alkylphenone compounds, sulfur-containing compounds, acylphosphine oxide compounds, amine compounds, and the like.

光重合開始剤としては、硬化性の点から、アルキルフェノン系化合物が好ましい。アルキルフェノン系化合物の具体例としては、1−ヒドロキシ−シクロヘキシル−フェニル−ケトン、2,2−ジメトキシ−1,2−ジフェニルエタン−1−オン、2−メチル−1−(4−メチルチオフェニル)−2−モルフォリノプロパン−1−オン、2−ベンジル−2−ジメチルアミノ−1−(4−フェニル)−1−ブタン、2−(ジメチルアミノ)−2−[(4−メチルフェニル)メチル]−1−(4−フェニル)−1−ブタン、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)−1−ブタン、2−(ジメチルアミノ)−2−[(4−メチルフェニル)メチル]−1−[4−(4−モルフォリニル)フェニル]−1−ブタン、1−シクロヒキシル−フェニルケトン、2−メチル−1−フェニルプロパン−1−オン、1−[4−(2−エトキシ)−フェニル]−2−ヒドロキシ−2−メチル−1−プロパン−1−オン、ビス(2−フェニル−2−オキソ酢酸)オキシビスエチレン、およびこれらの材料を高分子量化したものなどが挙げられる。   As the photopolymerization initiator, an alkylphenone compound is preferable from the viewpoint of curability. Specific examples of the alkylphenone compounds include 1-hydroxy-cyclohexyl-phenyl-ketone, 2,2-dimethoxy-1,2-diphenylethane-1-one, 2-methyl-1- (4-methylthiophenyl)- 2-morpholinopropan-1-one, 2-benzyl-2-dimethylamino-1- (4-phenyl) -1-butane, 2- (dimethylamino) -2-[(4-methylphenyl) methyl]- 1- (4-phenyl) -1-butane, 2-benzyl-2-dimethylamino-1- (4-morpholinophenyl) -1-butane, 2- (dimethylamino) -2-[(4-methylphenyl) ) Methyl] -1- [4- (4-morpholinyl) phenyl] -1-butane, 1-cyclohexyl-phenyl ketone, 2-methyl-1-phenylpropane-1-o , 1- [4- (2-Ethoxy) -phenyl] -2-hydroxy-2-methyl-1-propan-1-one, bis (2-phenyl-2-oxoacetic acid) oxybisethylene, and materials thereof And the like having a high molecular weight.

なお、熱重合開始剤や光重合開始剤による重合反応の進行状態は、加える熱量もしくは光量で制御可能であり、逐次塗布により表面層を形成する場合には、重合の進行を不完全な状態で次の層を塗布することにより、明確な界面を形成せずに、中間的な物性を有する混在層を作ることが可能である。   The progress of the polymerization reaction by the thermal polymerization initiator or photopolymerization initiator can be controlled by the amount of heat or the amount of light applied, and when the surface layer is formed by sequential coating, the progress of the polymerization is incomplete. By applying the next layer, a mixed layer having intermediate physical properties can be formed without forming a clear interface.

また、本発明の効果を阻害しない範囲であれば、表面層を形成するために用いる塗料組成物A、塗料組成物Bにレベリング剤、紫外線吸収剤、滑剤、帯電防止剤等を加えてもよい。これにより、表面層はレベリング剤、紫外線吸収剤、滑剤、帯電防止剤等を含有することができる。レベリング剤の例としては、アクリル共重合体またはシリコーン系、フッ素系のレベリング剤が挙げられる。紫外線吸収剤の具体例としては、ベンゾフェノン系、ベンゾトリアゾール系、シュウ酸アニリド系、トリアジン系およびヒンダードアミン系の紫外線吸収剤が挙げられる。帯電防止剤の例としてはリチウム塩、ナトリウム塩、カリウム塩、ルビジウム塩、セシウム塩、マグネシウム塩、カルシウム塩などの金属塩が挙げられる。   In addition, a leveling agent, an ultraviolet absorber, a lubricant, an antistatic agent, etc. may be added to the coating composition A and the coating composition B used for forming the surface layer as long as the effects of the present invention are not impaired. . Thereby, the surface layer can contain a leveling agent, an ultraviolet absorber, a lubricant, an antistatic agent, and the like. Examples of the leveling agent include acrylic copolymers, silicone-based and fluorine-based leveling agents. Specific examples of the ultraviolet absorber include benzophenone-based, benzotriazole-based, oxalic acid anilide-based, triazine-based and hindered amine-based ultraviolet absorbers. Examples of the antistatic agent include metal salts such as lithium salt, sodium salt, potassium salt, rubidium salt, cesium salt, magnesium salt and calcium salt.

[積層体の製造方法]
本発明の積層体の製造方法は、少なくとも前述の塗料組成物Aと塗料組成物Bを、逐次または同時に前述の支持基材上に塗布−乾燥−硬化することにより形成する製造方法を用いることがより好ましい。
[Manufacturing method of laminate]
The production method of the laminate of the present invention uses a production method in which at least the above-mentioned coating composition A and coating composition B are formed by applying, drying and curing on the above-mentioned supporting substrate sequentially or simultaneously. More preferred.

ここで「逐次に塗布する」もしくは「逐次塗布」とは、1種類の塗料組成物を塗布−乾燥−硬化後、次いで種類の異なる塗料組成物を、塗布−乾燥−硬化することにより表面層を形成することを意図している。「逐次塗布」において形成される表面層は、用いる塗料組成物の種類、数を適宜選択することにより、表面側−基材側の弾性率の大小や勾配、基材と表面層の弾性率の大小を制御することができる。「逐次塗布」により形成される表面層は、通常、複数の界面を有する「多層構造」となるが、塗料組成物の種類、組成、乾燥条件、硬化条件を適宜選択することにより、塗布層間の材料種の分離・拡散を制御し、疑似的な傾斜構造を形成することも可能である。前述のような層構造により、表面層内の弾性率分布を段階的、もしくは連続的に変化させることができる。   Here, “sequentially apply” or “sequentially apply” means that a surface layer is formed by applying-drying-curing one type of coating composition and then applying-drying-curing a different type of coating composition. Intended to form. The surface layer formed in “sequential application” can be selected by appropriately selecting the type and number of coating compositions to be used. You can control the size. The surface layer formed by “sequential application” usually has a “multilayer structure” having a plurality of interfaces, but by appropriately selecting the type, composition, drying conditions, and curing conditions of the coating composition, It is also possible to control the separation and diffusion of the material species to form a pseudo gradient structure. With the layer structure as described above, the elastic modulus distribution in the surface layer can be changed stepwise or continuously.

もう1つの製造方法としては、2種類以上の塗料組成物を支持基材上に「同時に」塗布、乾燥、硬化することにより形成する方法である。塗料組成物の種類の数は2種類以上であれば特に制約はない。ここで「同時塗布する」もしくは「同時塗布」とは塗布工程において支持基材上に、2種類以上の液膜を塗布後、乾燥、硬化することを意図している。「同時塗布」において形成される表面層は、明確な界面を有さない「傾斜構造」を形成する。   Another production method is a method in which two or more kinds of coating compositions are formed by applying, drying and curing “simultaneously” on a supporting substrate. There are no particular restrictions as long as the number of types of coating compositions is two or more. Here, “simultaneous application” or “simultaneous application” is intended to dry and cure after applying two or more types of liquid films on a supporting substrate in the application step. The surface layer formed in “simultaneous application” forms an “inclined structure” having no clear interface.

本製造方法において、塗布方法は、前述の塗料組成物を逐次に塗布する場合には、ディップコート法、ローラーコート法、ワイヤーバーコート法、グラビアコート法やダイコート法(米国特許第2681294号明細書)などにより支持基材等に塗布することにより表面層を形成することが好ましい
また、前述の2種類以上の塗料組成物を同時塗布する場合には、塗布前の状態で液膜を順に積層後塗布する「多層スライドダイコート」(図3)や、基材上に塗布と同時に積層する「多層スロットダイコート」(図4)、支持基材上に1層の液膜を形成後、未乾燥の状態でもう1層を積層させる「ウェット−オンーウェットコート」(図5)等のいずれでもよい。
In this production method, the coating method is a dip coating method, a roller coating method, a wire bar coating method, a gravure coating method or a die coating method (US Pat. No. 2,681,294) when the aforementioned coating composition is sequentially applied. It is preferable to form a surface layer by applying it to a supporting base material, etc. In addition, when simultaneously applying two or more kinds of coating compositions as described above, after laminating liquid films in order before application “Multi-layer slide die coat” to be applied (FIG. 3), “Multi-layer slot die coat” to be laminated simultaneously with application on the substrate (FIG. 4), and a single layer of liquid film formed on the support substrate, and then undried Any of “wet-on-wet coat” (FIG. 5) or the like in which another layer is laminated.

次いで、支持基材等の上に塗布された液膜を乾燥する。得られる積層体中から溶媒を除去することに加え、乾燥工程では液膜の加熱を伴うことが好ましい。   Next, the liquid film applied on the support substrate or the like is dried. In addition to removing the solvent from the resulting laminate, the drying process preferably involves heating the liquid film.

乾燥方法については、伝熱乾燥(高熱物体への密着)、対流伝熱(熱風)、輻射伝熱(赤外線)、その他(マイクロ波、誘導加熱)などが挙げられる。この中でも、本発明の製造方法では、精密に幅方向でも乾燥速度を均一にする必要から、対流伝熱、または輻射伝熱を使用した方式が好ましい。   Examples of the drying method include heat transfer drying (adherence to a high-temperature object), convection heat transfer (hot air), radiant heat transfer (infrared ray), and others (microwave, induction heating). Among these, in the manufacturing method of the present invention, a method using convective heat transfer or radiant heat transfer is preferable because it is necessary to make the drying speed uniform even in the width direction.

さらに、熱またはエネルギー線を照射することによるさらなる硬化操作(硬化工程)を行ってもよい。硬化工程において、塗料組成物Aおよび塗料組成物Bを用い、熱で硬化する場合には、室温から200℃以下であることが好ましく、硬化反応の活性化エネルギーの観点から、80℃以上200℃以下がより好ましく、前述の平滑な表面層を形成するためには80℃以上100℃以下であることが特に好ましい。   Furthermore, you may perform the further hardening operation (hardening process) by irradiating a heat | fever or an energy ray. In the curing step, when the coating composition A and the coating composition B are used and cured by heat, the temperature is preferably from room temperature to 200 ° C., and from the viewpoint of the activation energy of the curing reaction, 80 ° C. or more and 200 ° C. The following is more preferable, and in order to form the above-described smooth surface layer, the temperature is particularly preferably 80 ° C. or higher and 100 ° C. or lower.

また、活性エネルギー線により硬化する場合には汎用性の点から電子線(EB線)および/または紫外線(UV線)であることが好ましい。また紫外線により硬化する場合は、最表面については酸素阻害を防ぐことができることから酸素濃度ができるだけ低い方が好ましく、窒素雰囲気下(窒素パージ)で硬化する方がより好ましい。酸素濃度が高い場合には、最表面の硬化が阻害され、表面の硬化が不十分となる場合がある。一方、表面層の内部を形成する層においては、反対に酸素阻害を促すことで、次の塗工層が浸透しやすくなり、前述の中間的な物性を有する混在層を形成しやすくなるため好ましい。   Moreover, when hardening with an active energy ray, it is preferable that it is an electron beam (EB ray) and / or an ultraviolet-ray (UV ray) from a versatility point. In the case of curing with ultraviolet rays, the outermost surface can prevent oxygen inhibition, so that the oxygen concentration is preferably as low as possible, and it is more preferable to cure in a nitrogen atmosphere (nitrogen purge). When the oxygen concentration is high, the hardening of the outermost surface is inhibited, and the surface hardening may be insufficient. On the other hand, in the layer forming the inside of the surface layer, it is preferable because the next coating layer easily penetrates by promoting oxygen inhibition, and the mixed layer having the above-mentioned intermediate physical properties is easily formed. .

また、紫外線を照射する際に用いる紫外線ランプの種類としては、例えば、放電ランプ方式、フラッシュ方式、レーザー方式、無電極ランプ方式等が挙げられる。放電ランプ方式である高圧水銀灯を用いて紫外線硬化させる場合、紫外線の照度が100〜3,000mW/cmであることが好ましく、200〜2,000mW/cmであることがより好ましく、300〜1,500mW/cmとなる条件で紫外線照射を行うことがさらに好ましく、紫外線の積算光量が100〜3,000mJ/cmであることが好ましく、200〜2,000mJ/cmであることがより好ましく、300〜1,500mJ/cmとなる条件で紫外線照射を行うことがさらに好ましい。ここで、紫外線の照度とは、単位面積当たりに受ける照射強度で、ランプ出力、発光スペクトル効率、発光バルブの直径、反射鏡の設計および被照射物との光源距離によって変化する。しかし、搬送スピードによって照度は変化しない。また、紫外線積算光量とは単位面積当たりに受ける照射エネルギーで、その表面に到達するフォトンの総量である。積算光量は、光源下を通過する照射速度に反比例し、照射回数とランプ灯数に比例する。 Examples of the ultraviolet lamp used when irradiating ultraviolet rays include a discharge lamp method, a flash method, a laser method, and an electrodeless lamp method. When the discharge lamp type to ultraviolet cured using a high pressure mercury lamp is, it is preferable that the illuminance of the ultraviolet rays is 100~3,000mW / cm 2, more preferably 200~2,000mW / cm 2, 300~ more preferably performed with ultraviolet radiation under conditions to be 1,500 mW / cm 2, preferably integrated light quantity of ultraviolet light is 100~3,000mJ / cm 2, to be 200~2,000mJ / cm 2 More preferably, ultraviolet irradiation is more preferably performed under the condition of 300 to 1,500 mJ / cm 2 . Here, the illuminance of ultraviolet rays is the irradiation intensity received per unit area, and changes depending on the lamp output, the emission spectral efficiency, the diameter of the light emitting bulb, the design of the reflector, and the light source distance to the irradiated object. However, the illuminance does not change depending on the conveyance speed. Further, the UV integrated light amount is irradiation energy received per unit area, and is the total amount of photons reaching the surface. The integrated light quantity is inversely proportional to the irradiation speed passing under the light source, and is proportional to the number of irradiations and the number of lamps.

[用途例]
本発明の積層体は、優れた耐傷性を有するため、面を有する部材、例えばディスプレイの他、電化製品や自動車の内装部材、建築部材等に幅広く用いることができる。
[Application example]
Since the laminate of the present invention has excellent scratch resistance, it can be widely used for a member having a surface, for example, a display, an electric appliance, an automobile interior member, a building member, and the like.

一例を挙げると、メガネ・サングラス、化粧箱、食品容器などのプラスチック成型品、スマートフォンの筐体、タッチパネル、キーボード、テレビ・エアコンのリモコンなどの家電製品、建築物、ダッシュボード、カーナビ・タッチパネル、ルームミラーなどの車両内装品、および種々の印刷物のそれぞれの表面などに好適に用いることができる。   Examples include plastic products such as glasses / sunglasses, cosmetic boxes, food containers, smartphone housings, touch panels, keyboards, home appliances such as remote controls for TVs and air conditioners, buildings, dashboards, car navigation systems, touch panels, and rooms. It can be suitably used for vehicle interior parts such as mirrors, and the surfaces of various printed materials.

次に、実施例に基づいて本発明を説明するが、本発明は必ずしもこれらに限定されるものではない。   Next, although this invention is demonstrated based on an Example, this invention is not necessarily limited to these.

<バインダー材料>
バインダー材料としてそれぞれ下記の材料を使用した。バインダー材料と、その他材料の組み合わせについては表1に記載する。
バインダー材料1:ウレタンアクリレート(“ニューフロンティアMF−101”第一工業製薬株式会社製)
バインダー材料2:ウレタンアクリレート(“EBECRYL 8254”ダイセルオルネクス株式会社製)
バインダー材料3:ポリマー型アクリレート(“ユニディック V−6850”DIC株式会社製)
バインダー材料4:ウレタンアクリレート(“紫光 UV−1700B”日本合成化学株式会社製)。
<Binder material>
The following materials were used as binder materials. The combinations of the binder material and other materials are shown in Table 1.
Binder material 1: Urethane acrylate ("New Frontier MF-101", manufactured by Daiichi Kogyo Seiyaku Co., Ltd.)
Binder material 2: Urethane acrylate ("EBECRYL 8254" manufactured by Daicel Ornex Co., Ltd.)
Binder Material 3: Polymer Type Acrylate (“Unidic V-6850” manufactured by DIC Corporation)
Binder material 4: Urethane acrylate ("purple light UV-1700B" manufactured by Nippon Synthetic Chemical Co., Ltd.).

<フッ素添加剤>
フッ素添加剤としてそれぞれ下記の材料を使用した。フッ素添加剤と、その他材料の組み合わせについては表1に記載する。
フッ素添加剤1:防汚性ハードコート(“X−12−2441F”信越化学株式会社製)
フッ素添加剤2:防汚性添加剤(MEGAFACE“RS−75” DIC株式会社)。
<Fluorine additive>
The following materials were used as fluorine additives. Table 1 shows combinations of fluorine additives and other materials.
Fluorine additive 1: Antifouling hard coat ("X-12-2441F" manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.)
Fluorine additive 2: Antifouling additive (MEGAFACE “RS-75” DIC Corporation).

<粒子材料>
粒子材料としてそれぞれ下記の材料を使用した。粒子材料と、その他材料の組み合わせについては表1に記載する。
粒子材料1:アルミナ分散物(“NANOBYK−3602”ビックケミー・ジャパン株式会社製)
粒子材料2:シリカ粒子分散物(“MEK−AC−2140Z” 日産化学工業株式会社)。
<Particle material>
The following materials were used as the particle materials. The combinations of the particulate material and other materials are described in Table 1.
Particle material 1: Alumina dispersion (“NANOBYK-3602” manufactured by Big Chemie Japan Co., Ltd.)
Particle material 2: Silica particle dispersion ("MEK-AC-2140Z" Nissan Chemical Industries, Ltd.).

<塗料組成物1〜11の調合>
上記の材料を下記の比率で混合し、塗料組成物1〜11を得た。
<Preparation of coating compositions 1-11>
The above materials were mixed at the following ratios to obtain coating compositions 1 to 11.

[塗料組成物1]
・バインダー材料1 26.0質量部
・フッ素添加剤1 2.0質量部
・粒子材料1 41.2質量部
・光ラジカル重合開始剤 1.2質量部
(“イルガキュア”(登録商標)184 BASFジャパン株式会社)
・酢酸ブチル 29.6質量部。
[Coating composition 1]
-Binder material 1 26.0 parts by mass-Fluorine additive 1 2.0 parts by mass-Particle material 1 41.2 parts by mass-Photoradical polymerization initiator 1.2 parts by mass ("Irgacure" (registered trademark) 184 BASF Japan Corporation)
-29.6 mass parts of butyl acetate.

[塗料組成物2]
・バインダー材料1 38.0質量部
・フッ素添加剤1 2.0質量部
・光ラジカル重合開始剤 1.2質量部
(“イルガキュア”(登録商標)184 BASFジャパン株式会社)
・酢酸ブチル 58.8質量部。
[Coating composition 2]
-Binder material 1 38.0 parts by mass-Fluorine additive 1 2.0 parts by mass-Photo radical polymerization initiator 1.2 parts by mass ("Irgacure" (registered trademark) 184 BASF Japan Ltd.)
-58.8 mass parts of butyl acetate.

[塗料組成物3]
・バインダー材料1 38.0質量部
・フッ素添加剤1 2.0質量部
・光ラジカル重合開始剤 1.2質量部
(“イルガキュア”(登録商標)184 BASFジャパン株式会社)
・酢酸ブチル 48.8質量部
・γ−ブチロラクトン 10.0質量部。
[Coating composition 3]
-Binder material 1 38.0 parts by mass-Fluorine additive 1 2.0 parts by mass-Photo radical polymerization initiator 1.2 parts by mass ("Irgacure" (registered trademark) 184 BASF Japan Ltd.)
-Butyl acetate 48.8 mass parts-gamma-butyrolactone 10.0 mass parts.

[塗料組成物4]
・バインダー材料2 38.0質量部
・フッ素添加剤1 2.0質量部
・光ラジカル重合開始剤 1.2質量部
(“イルガキュア”(登録商標)184 BASFジャパン株式会社)
・酢酸ブチル 58.8質量部。
[Coating composition 4]
Binder material 2 38.0 parts by mass Fluorine additive 1 2.0 parts by mass Photoradical polymerization initiator 1.2 parts by mass ("Irgacure" (registered trademark) 184 BASF Japan Ltd.)
-58.8 mass parts of butyl acetate.

[塗料組成物5]
・バインダー材料1 26.0質量部
・フッ素添加剤1 2.0質量部
・粒子材料2 26.7質量部
・光ラジカル重合開始剤 1.2質量部
(“イルガキュア”(登録商標)184 BASFジャパン株式会社)
・酢酸ブチル 44.1質量部。
[Coating composition 5]
-Binder material 1 26.0 parts by mass-Fluorine additive 1 2.0 parts by mass-Particle material 2 26.7 parts by mass-Photoradical polymerization initiator 1.2 parts by mass ("Irgacure" (registered trademark) 184 BASF Japan Corporation)
-44.1 mass parts of butyl acetate.

[塗料組成物6]
・バインダー材料1 38.0質量部
・フッ素添加剤2 5.0質量部
・光ラジカル重合開始剤 1.2質量部
(“イルガキュア”(登録商標)184 BASFジャパン株式会社)
・酢酸ブチル 55.8質量部。
[Coating composition 6]
-Binder material 1 38.0 parts by mass-Fluorine additive 2 5.0 parts by mass-Photo radical polymerization initiator 1.2 parts by mass ("Irgacure" (registered trademark) 184 BASF Japan Ltd.)
-55.8 mass parts of butyl acetate.

[塗料組成物7]
・バインダー材料1 40.0質量部
・光ラジカル重合開始剤 1.2質量部
(“イルガキュア”(登録商標)184 BASFジャパン株式会社)
・酢酸ブチル 58.8質量部。
[Coating composition 7]
-Binder material 1 40.0 parts by mass-Photoradical polymerization initiator 1.2 parts by mass ("Irgacure" (registered trademark) 184 BASF Japan Ltd.)
-58.8 mass parts of butyl acetate.

[塗料組成物10]
・バインダー材料3 34.0質量部
・フッ素添加剤1 2.0質量部
・粒子材料2 8.9質量部
・光ラジカル重合開始剤 1.2質量部
(“イルガキュア”(登録商標)184 BASFジャパン株式会社)
・酢酸ブチル 53.9質量部。
[Coating composition 10]
-Binder material 3 34.0 parts-Fluorine additive 1 2.0 parts-Particle material 2 8.9 parts-Photo radical polymerization initiator 1.2 parts ("Irgacure" (registered trademark) 184 BASF Japan Corporation)
-53.9 mass parts of butyl acetate.

[塗料組成物11]
・バインダー材料4 38.0質量部
・フッ素添加剤1 2.0質量部
・光ラジカル重合開始剤 1.2質量部
(“イルガキュア”(登録商標)184 BASFジャパン株式会社)
・酢酸ブチル 58.8質量部。
[Coating composition 11]
-Binder material 4 38.0 parts by mass-Fluorine additive 1 2.0 parts by mass-Photoradical polymerization initiator 1.2 parts by mass ("Irgacure" (registered trademark) 184 BASF Japan Ltd.)
-58.8 mass parts of butyl acetate.

<塗料組成物8および9>
塗料組成物8および9としてそれぞれ以下の塗料を使用した。
塗料組成物8:有機無機ハイブリッドハードコート(コンポブリッド“HUV U70DM04” アトミクス株式会社製)(表1において「ハードコート塗材」と表記する)
塗料組成物9:自己修復コート(フォルシード“No.521C” 中国塗料株式会社製)(表1において「自己修復塗材」と表記する)。
<Coating compositions 8 and 9>
The following coating materials were used as the coating compositions 8 and 9, respectively.
Coating composition 8: Organic / inorganic hybrid hard coat (compound “HUV U70DM04” manufactured by Atomics Co., Ltd.) (indicated as “hard coat coating material” in Table 1)
Coating composition 9: Self-healing coat (Forseed “No. 521C” manufactured by China Paint Co., Ltd.) (indicated as “self-healing coating material” in Table 1).

<積層体の製造方法>
支持基材としてPET樹脂フィルム上に易接着性塗料が塗布されている厚み23μmおよび50μmの“ルミラー”(登録商標)U40(東レ株式会社製、以下基材フィルムA)および下記の基材フィルムBを用いた。なお各実施例・比較例に対応する上記積層体の作成方法、使用する塗料組成物、各層の膜厚を表2に記載した。
<Method for producing laminate>
"Lumirror" (registered trademark) U40 (manufactured by Toray Industries, Inc., hereinafter referred to as substrate film A) having a thickness of 23 μm and 50 μm, on which an easy-adhesive paint is applied as a supporting substrate on a PET resin film, and the following substrate film B Was used. Table 2 shows the method for producing the laminate, the coating composition to be used, and the film thickness of each layer corresponding to each example and comparative example.

(1)基材フィルムB
撹拌機(撹拌翼の形状は3枚後退翼を備えた1,000Lのグラスライニング製の反応槽に、ジアミン1を19.9kg、ジアミン2を3.85kg、無水臭化リチウム(本荘ケミカル株式会社製)を7.0kg、N−メチル−2−ピロリドン433kgを入れ窒素雰囲気下、0℃に冷却、攪拌しながら30分かけて酸ジクロライド2を4.33kg、5回に分けて添加した。90分間攪拌した後に酸ジクロライド1を12.46kg、10回に分けて添加した。1時間攪拌した後、反応で発生した塩化水素を炭酸リチウムで中和して、ポリマー濃度7質量%のポリマー溶液を得た。
(1) Base film B
Stirrer (the shape of the stirring blade is 1,000 L glass-lined reaction tank equipped with three retreating blades, 19.9 kg of diamine 1 and 3.85 kg of diamine 2 and anhydrous lithium bromide (Honjo Chemical Co., Ltd.) 7.0 kg and N-methyl-2-pyrrolidone (433 kg) were added, cooled to 0 ° C. in a nitrogen atmosphere, and acid dichloride 2 was added in 4.33 kg over 5 minutes with stirring over 90 minutes. After stirring for 1 minute, 12.46 kg of acid dichloride 1 was added in 10 portions, and after stirring for 1 hour, the hydrogen chloride generated in the reaction was neutralized with lithium carbonate to prepare a polymer solution having a polymer concentration of 7% by mass. Obtained.

得られたポリマー溶液をリップ間隙0.7mmの口金を用いて、最終フィルム厚みが23μmになるように表面が鏡面状のエンドレスベルト上に流延した。次いで、流延したポリマー溶液を130℃の熱風で6分間加熱して溶媒を蒸発させ、長手方向に1.11倍の延伸を行いながら、エンドレスベルトから剥離した。次いで、40℃の純水が流水する水槽に導入し、脱塩、脱溶媒を行った。さらに、水槽から出たフィルムをテンターに導入し、260℃で1.29倍に延伸し、その後340℃で0.98倍のリラックスを行い、さらに同じ温度で熱処理して基材フィルムBを得た。
「逐次時塗布」
支持基材上に塗料組成物AおよびBを、ワイヤーバーを用い、乾燥後の表面層の厚みが指定の膜厚になるように番手を調整して塗布し、次いで下記の条件で乾燥工程、硬化工程を行った。これらの一連の塗布、乾燥、硬化を順次繰り返すことにより、支持基材上に表面層を形成した。
「同時塗布」
支持基材上に塗料組成物AおよびBを、「多層スロットダイコート」(図4)を用い、乾燥後の表面層の厚みが指定の膜厚になるように塗出量を調整して塗布し、次いで下記の条件で乾燥工程、硬化工程を行うことにより、支持基材上に表面層を形成した。
「UV硬化1の乾燥工程」
送風温湿度 : 温度:100℃
風速 : 塗布面側:5m/秒、反塗布面側:5m/秒
風向 : 塗布面側・反塗布面側:基材の面に対して垂直
滞留時間 : 2分間
「UV硬化1の硬化工程」
積算光量 : 120mJ/cm
酸素濃度 : 大気雰囲気。
「UV硬化2の乾燥工程」
送風温湿度 : 温度:80℃
風速 : 塗布面側:5m/秒、反塗布面側:5m/秒
風向 : 塗布面側:基材の面に対して平行、反塗布面側:基材の面に対して垂直
滞留時間 : 3分間
「UV硬化2硬化工程」
積算光量 : 120mJ/cm
酸素濃度 : 200ppm以下
以上の方法により実施例1〜13、比較例1〜4の積層体を作成した。
The obtained polymer solution was cast on an endless belt having a mirror-like surface so that the final film thickness was 23 μm using a die having a lip gap of 0.7 mm. Next, the cast polymer solution was heated with hot air at 130 ° C. for 6 minutes to evaporate the solvent, and peeled off from the endless belt while stretching 1.11 times in the longitudinal direction. Subsequently, it introduce | transduced into the water tank which 40 degreeC pure water flows, and desalted and desolvated. Furthermore, the film that came out of the water tank was introduced into a tenter, stretched 1.29 times at 260 ° C., then relaxed 0.98 times at 340 ° C., and further heat treated at the same temperature to obtain a base film B It was.
"Sequential application"
The coating compositions A and B are applied onto the supporting base material using a wire bar, adjusting the count so that the thickness of the surface layer after drying becomes the specified film thickness, and then drying under the following conditions: A curing step was performed. A surface layer was formed on the support substrate by sequentially repeating these series of coating, drying, and curing.
"Simultaneous application"
Coating compositions A and B are applied onto a supporting substrate by using a “multilayer slot die coat” (FIG. 4) and adjusting the coating amount so that the thickness of the surface layer after drying becomes a specified film thickness. Then, a surface layer was formed on the support substrate by performing a drying step and a curing step under the following conditions.
"Drying process of UV curing 1"
Air temperature and humidity: Temperature: 100 ° C
Wind speed: coating surface side: 5 m / sec, anti-coating surface side: 5 m / sec Wind direction: coating surface side / anti-coating surface side: dwell time perpendicular to the substrate surface: 2 minutes “UV curing 1 curing process”
Integrated light quantity: 120 mJ / cm 2
Oxygen concentration: Atmospheric atmosphere.
"Drying process of UV curing 2"
Air temperature and humidity: Temperature: 80 ° C
Wind speed: coating surface side: 5 m / sec, anti-coating surface side: 5 m / sec Wind direction: coating surface side: parallel to substrate surface, anti-coating surface side: vertical residence time to substrate surface: 3 Minutes "UV curing 2 curing process"
Integrated light quantity: 120 mJ / cm 2
Oxygen concentration: 200 ppm or less The laminates of Examples 1 to 13 and Comparative Examples 1 to 4 were prepared by the above method.

<積層体の評価>
作成した積層体について、次に示す性能評価を実施し、得られた結果を表3示す。特に断らない場合を除き、測定は各実施例・比較例において、1つのサンプルにつき場所を変えて5回測定を行い、その平均値を用いた。
<Evaluation of laminate>
About the created laminated body, the following performance evaluation was implemented and the obtained result is shown in Table 3. Unless otherwise specified, the measurement was performed five times at different locations for each sample in each example and comparative example, and the average value was used.

[原子間力顕微鏡による水平力の測定]
作成した積層体における表面層の最表面側から、AFM(Burker CorporationブルカーAXS社製NanoScopeV DimensionIcon)を用い、LFMモード、下記の条件にて測定を実施した。具体的な操作方法を以下に示す。
[Measurement of horizontal force by atomic force microscope]
Measurement was performed from the outermost surface side of the surface layer in the prepared laminate using an AFM (NanoScopeV DimensionIcon manufactured by Burker Corporation Bruker AXS) in the LFM mode under the following conditions. The specific operation method is shown below.

まず使用するカンチレバーの校正としてPeakForceQNMモードのマニュアルに従い、サファイアガラス標準校正サンプルにてカンチレバーの反り感度、およびサーマルチューンモードでのバネ定数の校正を実施した。なお、バネ定数は個々のカンチレバーによってバラつきを有するが、測定に影響しない範囲として、バネ定数0.15N/m以上0.25N/m以下を満たすカンチレバーを採用し、測定に使用した。   First, as a calibration of the cantilever to be used, according to the manual of PeakForceQNM mode, the cantilever warpage sensitivity and the spring constant in the thermal tune mode were calibrated with a sapphire glass standard calibration sample. Although the spring constant varies depending on individual cantilevers, a cantilever satisfying a spring constant of 0.15 N / m or more and 0.25 N / m or less was adopted and used for measurement as a range that does not affect the measurement.

次いでLFMモードのマニュアルに従い、下記の条件にて測定を実施し、得られたFrictionチャンネルRetraceのデータを表面層側から測定した水平力分布として採用した。測定条件を以下に示す。
測定装置 : Burker CorporationブルカーAXS社製原子間力顕微鏡(AFM)
測定モード : LFM
カンチレバー: Burker CorporationブルカーAXS社製SCM-PIC(材質:シリコンSi、バネ定数K:0.2(N/m)、先端曲率半径R:20(nm))
測定雰囲気 : 23℃・大気中
測定範囲 : 10(μm)四方
分解能 : 512×512
カンチレバー移動速度: 20(μm/s)
押し込み荷重(Peak Force Setpoint) : 5(nN)。
Then, according to the LFM mode manual, measurement was performed under the following conditions, and the data of the obtained Friction channel Retrace was adopted as the horizontal force distribution measured from the surface layer side. The measurement conditions are shown below.
Measuring device: Burker Corporation Bruker AXS atomic force microscope (AFM)
Measurement mode: LFM
Cantilever: Burker Corporation Bruker AXS SCM-PIC (material: silicon Si, spring constant K: 0.2 (N / m), tip radius of curvature R: 20 (nm))
Measurement atmosphere: 23 ° C, measurement range in air: 10 (μm) square resolution: 512 × 512
Cantilever moving speed: 20 (μm / s)
Indentation load (Peak Force Setpoint): 5 (nN).

[水平力50%以上の領域が作る境界の数]
次いで得られたFrictionチャンネルRetraceのデータを解析ソフト「NanoScopeAnalysis V1.40」にて以下の手順にて解析した。始めにPlaneFitを用いてPlane Fit Mode:XY、Plane Fit Order:1stにて処理することで平滑化を実施した。
次いでBearing Analysisを用い、水平力50%にてthresholdを指定し、水平力50%以上の領域の塗りつぶしを実施した。
[Number of boundaries created by an area with a horizontal force of 50% or more]
Next, the data of the obtained Friction channel Retrace was analyzed by the following procedure using analysis software “NanoScope Analysis V1.40”. First, using PlaneFit, smoothing was performed by processing with Plane Fit Mode: XY and Plane Fit Order: 1st.
Next, using Bearing Analysis, a threshold was specified with a horizontal force of 50%, and the region with a horizontal force of 50% or more was filled.

上記の処理にて得られた画像をソフトウェア(画像処理ソフトImageJ/開発元:アメリカ国立衛生研究所(NIH))を用いて2値化し、水平力50%以上の領域と50%未満の領域に塗り分けた。更に得られた画像に長さ5μmに相当するPixel数の直線を画像の中心を通るように1本作成し、各領域の境界との交点の数を算出した。次に、作成した1本の直線に対して画像の中心から45°ずつ回転させることにより、同様に3本の直線を引き、合計4本の直線について測定を行い、その平均値を水平力50%以上の領域が作る境界の数として採用した。   The image obtained by the above processing is binarized by using software (image processing software ImageJ / developer: National Institutes of Health (NIH)), and is divided into an area where the horizontal force is 50% or more and an area where it is less than 50%. Painted separately. Furthermore, one straight line having a Pixel number corresponding to a length of 5 μm was created in the obtained image so as to pass through the center of the image, and the number of intersections with the boundaries of each region was calculated. Next, by rotating the created straight line by 45 ° from the center of the image by 45 °, three straight lines are drawn in the same manner, and a total of four straight lines are measured. It was adopted as the number of boundaries created by more than% area.

[水平力分布のスキューネスの絶対値(|Lsk|)]
前述の水平力の測定と同様にして得られたFrictionチャンネルのRetaraceのデータを解析ソフト「NanoScopeAnalysis V1.40」にて以下の手順にて解析した。
[Absolute Skewness of Horizontal Force Distribution (| Lsk |)]
The data of the precision channel obtained in the same manner as the measurement of the horizontal force described above was analyzed using the analysis software “NanoScope Analysis V1.40” according to the following procedure.

始めにPlaneFitを用いてPlane Fit Mode:XY、Plane Fit Order:1stにて処理することで平滑化を実施した。   First, using PlaneFit, smoothing was performed by processing with Plane Fit Mode: XY and Plane Fit Order: 1st.

次いでRoughnessを用い、得られた画像全域を選択し、解析を行うことでSkewness項の値を算出させ、その絶対値を抽出した。同様の測定および解析を5回繰り返し、得られた絶対値の平均値を、水平力分布のスキューネスの絶対値|Lsk|として採用した。   Next, the entire image obtained was selected using Roughness and analyzed to calculate the value of the Skewness term, and the absolute value was extracted. Similar measurement and analysis were repeated 5 times, and the average value of the obtained absolute values was adopted as the absolute value | Lsk | of the skewness of the horizontal force distribution.

[マイクロスクラッチ試験による破断の臨界荷重の測定]
始めに測定原理を簡単に説明する。マイクロスクラッチ試験では、一定の曲率半径を持った圧子をサンプルに接触させる。この圧子がスクラッチ方向に対して垂直かつサンプル面に対して水平に、一定の周波数で励振しながらスクラッチする。このときサンプル面に対して垂直方向に徐々に荷重を印加していくと、圧子とサンプルとの間に生じる摩擦力により、励振に遅れが生じる。この遅れにより、圧子と連動する磁石と、装置内部のコイルとの位置関係に変化が生じ、圧子とサンプルとの間に生じる摩擦力に相当する電気信号をセンサー出力として検出することができる。実際の測定では、横軸の測定距離に対して、以下の3つのグラフが得られる。
G1:測定距離に対して直線的に増加する印加荷重のグラフ
G2:センサー出力のグラフ
G3:ノイズ成分低減のため、センサー出力をフーリエ変換し、周波数成分に分解後、偶数次成分のみ累積して、測定距離に対して出力したグラフ(フーリエ変換解析グラフ)
具体的な操作方法を以下に示す。
[Measurement of critical load of fracture by micro scratch test]
First, the measurement principle will be briefly explained. In the micro scratch test, an indenter having a certain radius of curvature is brought into contact with the sample. The indenter is scratched while being excited at a constant frequency perpendicular to the scratch direction and horizontally to the sample surface. At this time, if a load is gradually applied in a direction perpendicular to the sample surface, the excitation is delayed due to the frictional force generated between the indenter and the sample. Due to this delay, a change occurs in the positional relationship between the magnet interlocked with the indenter and the coil inside the apparatus, and an electric signal corresponding to a frictional force generated between the indenter and the sample can be detected as a sensor output. In actual measurement, the following three graphs are obtained with respect to the measurement distance on the horizontal axis.
G1: graph of applied load that increases linearly with respect to the measurement distance G2: graph of sensor output G3: Fourier transform of sensor output to reduce noise components, and after decomposition into frequency components, only even order components are accumulated , Graph output for measurement distance (Fourier transform analysis graph)
The specific operation method is shown below.

まず作成した積層体を常態下(24℃、相対湿度65%)で12時間放置した後、表面層の最表面に対して、マイクロスクラッチテスタ(株式会社RHESCA製Nano−Layer Scratch Tester CSR−2000)を用い、表面層の最表面側から測定した破断の臨界荷重を測定した。   First, the prepared laminate was allowed to stand under normal conditions (24 ° C., relative humidity 65%) for 12 hours, and then the micro scratch tester (Nano-Layer Scratch Tester CSR-2000, manufactured by RHESCA) was applied to the outermost surface of the surface layer. Was used to measure the critical load of fracture measured from the outermost surface side of the surface layer.

次いで2次元計測ソフトウェアArtMeasure(株式会社アートレイ製 ver1.3.8.2)を起動し、校正用ゲージを用いて、試料観察画面のスケール校正を行った。次に装置標準の測定解析用ソフトウェアCSR−2000 Data Analyzing System(ver3.6.0)を起動し、圧子針(スタイラス)を取り付け、サンプルをステージ中心に吸引固定した。針洗浄液(株式会社ナガオカトレーディング製ハイクリーン801)をスタイラスに塗布して洗浄後、下記の条件にて測定を実施した。測定により得られたG3中のピークトップの位置におけるG1の印加荷重を破断の臨界荷重とした。   Next, the two-dimensional measurement software ArtMeasure (art Ray Co., Ltd. ver1.3.8.2) was activated, and the calibration of the sample observation screen was performed using a calibration gauge. Next, the device standard measurement analysis software CSR-2000 Data Analyzing System (ver 3.6.0) was started, an indenter needle (stylus) was attached, and the sample was suction fixed at the center of the stage. A needle cleaning solution (High Clean 801 manufactured by Nagaoka Trading Co., Ltd.) was applied to the stylus and washed, and then measured under the following conditions. The applied load of G1 at the position of the peak top in G3 obtained by measurement was taken as the critical load for fracture.

ここでArtMeasureにおいて、破断開始点と終了点の2点間の距離、すなわち破断痕の長さ(L1)を測定し、G3中のピークトップの位置と測定終了点との間の距離(L2)とL1の妥当性を以下の式3にて検証した。
|(L1−L2)/L1|≦0.05 ・・・ (式3)
式3を満たす場合には、上述したG3中のピークトップの位置におけるG1の印加荷重を破断の臨界荷重とした。一方、式3を満たさない場合には、測定終了印加荷重を100mNずつ下げ、式3を満たすまで前述の操作を繰り返し、はじめて式3を満たす印加荷重におけるG3中のピークトップの位置におけるG1の印加荷重を破断の臨界荷重とした。以上の手順を5回繰り返し、その平均値を破断の臨界荷重として採用した。
測定装置 : 株式会社RHESCA製 Nano−Layer Scratch Tester CSR−2000
スタイラス : 株式会社RHESCA製 交換針(材質:ダイヤモンド、バネ定数:100(g/mm)、スタイラス径:15(μm))
測定雰囲気 : 23℃・大気中
スクラッチ速度 : 10(μm/s)
励振レベル : 100(μm)
励振周波数 : 45(Hz)
測定終了時間 : 60(sec)
測定終了印加荷重: 1,000(mN)。
Here, in ArtMeasure, the distance between the break start point and the end point, that is, the length of the break mark (L1) is measured, and the distance between the peak top position in G3 and the measurement end point (L2) And the validity of L1 was verified by the following formula 3.
| (L1-L2) /L1|≦0.05 (Formula 3)
When Expression 3 was satisfied, the applied load of G1 at the peak top position in G3 described above was set as the critical load for fracture. On the other hand, when Expression 3 is not satisfied, the measurement end application load is decreased by 100 mN, and the above-described operation is repeated until Expression 3 is satisfied. The load was the critical load for fracture. The above procedure was repeated 5 times, and the average value was adopted as the critical load for fracture.
Measuring apparatus: Nano-Layer Scratch Tester CSR-2000 manufactured by RHESCA
Stylus: Exchange needle manufactured by RHESCA Co., Ltd. (material: diamond, spring constant: 100 (g / mm), stylus diameter: 15 (μm))
Measurement atmosphere: 23 ° C./Scratch speed in air: 10 (μm / s)
Excitation level: 100 (μm)
Excitation frequency: 45 (Hz)
Measurement end time: 60 (sec)
Applied load at the end of measurement: 1,000 (mN).

[ナノインデンターによる押し込み弾性率の測定]
測定には(株)エリオニクス製のナノインデンター「ENT−2100」を用いた。積層体の測定面とは反対側に、東亞合成株式会社製「“アロンアルファ”(登録商標) プロ用耐衝撃」を1滴塗布し、瞬間接着剤を介して積層体を専用のサンプル固定台に固定して、積層体の表面層を測定面として測定を行った。測定には稜間角115°の三角錐ダイヤモンド圧子(Berkovich圧子)を用いた。測定データは「ENT−2100」の専用解析ソフト(version 6.18)により処理し、積層体の最表面側から測定した押し込み弾性率EIT[GPa]を算出した。
[Measurement of indentation elastic modulus by nanoindenter]
For measurement, a nanoindenter “ENT-2100” manufactured by Elionix Co., Ltd. was used. One drop of “Aron Alpha” (registered trademark) professional impact resistance manufactured by Toagosei Co., Ltd. is applied on the opposite side of the measurement surface of the laminate, and the laminate is put on a dedicated sample fixing base via instant adhesive. The measurement was performed using the surface layer of the laminate as the measurement surface. For the measurement, a triangular pyramid diamond indenter (Berkovich indenter) having a ridge angle of 115 ° was used. The measurement data was processed by “ENT-2100” dedicated analysis software (version 6.18), and the indentation elastic modulus E IT [GPa] measured from the outermost surface side of the laminate was calculated.

測定モード:負荷−除荷試験
最大荷重:0.5mN
最大荷重に達した時の保持時間:1秒
荷重速度、除荷速度:10mN/sec。
Measurement mode: Load-unloading test Maximum load: 0.5 mN
Holding time when the maximum load is reached: 1 second Loading speed, unloading speed: 10 mN / sec.

[凝着摩耗パラメータεの算出]
前述の測定から得られた積層体の最表面側から測定した押し込み弾性率EIT[GPa]を[MPa=N/mm]に換算し、破断の臨界荷重F[N]、および圧子の曲率r(スタイラス径)5[μm]=0.005[mm]を用いて式(式2) ε = EIT×(πr/F)にしたがって凝着摩耗パラメータεを算出した。
[Calculation of adhesion wear parameter ε L ]
The indentation elastic modulus E IT [GPa] measured from the outermost surface side of the laminate obtained from the above measurement is converted into [MPa = N / mm 2 ], the critical load F [N] of fracture, and the curvature of the indenter Using r (stylus diameter) 5 [μm] = 0.005 [mm], an adhesion wear parameter ε L was calculated according to the formula (Formula 2) ε L = E IT × (πr 2 / F).

[表面層の鉛筆硬度試験法による表面硬度測定]
作成した積層体を常態下(24℃、相対湿度65%)で12時間放置した後、同環境にてJIS K 5600−5−4(1999年)に記載の引っかき硬度(鉛筆法)に従い、表面層の表面硬度を測定した。
[Surface hardness measurement by pencil hardness test method of surface layer]
The prepared laminate was allowed to stand under normal conditions (24 ° C., relative humidity 65%) for 12 hours, and then in accordance with the scratch hardness (pencil method) described in JIS K 5600-5-4 (1999) in the same environment. The surface hardness of the layer was measured.

[表面層の耐擦傷性]
作成した積層体を常態下(24℃、相対湿度65%)で12時間放置した後、表面層を有する面に対して、1,000g/cm荷重および2,000g/cm荷重となるスチールウール(#0000)を垂直にあて、5cmの長さを5,000往復した際に目視される傷の概算本数を記載し、下記のクラス分けを行った。
5点:0本
4点:1本以上 5本未満
3点:5本以上 10本未満
2点:10本以上 20本未満
1点:20本以上。
[Scratch resistance of surface layer]
Normal under (24 ° C., 65% relative humidity) the laminate created was allowed to stand 12 hours, the steel to a plane having a surface layer, a 1,000 g / cm 2 load and 2,000 g / cm 2 load Wool (# 0000) was placed vertically and the approximate number of scratches visually observed when the length of 5 cm was reciprocated 5,000 times was described, and the following classification was performed.
5 points: 0 4 points: 1 or more Less than 5 3 points: 5 or more Less than 10 2 points: 10 or more Less than 20 1 point: 20 or more.

[積層体のカール性]
作成した積層体を常態下(24℃、相対湿度65%)で12時間放置した後、10cm四方の正方形状に切り出し、水平面上に静置した。次いで積層体の4隅点と水平面の距離を計測し、その数値の平均により5段階に分類した。
5点:1mm未満
4点:1mm以上、10mm未満
3点:10mm以上、20mm未満
2点:20mm以上
1点:筒状となり計測不可。
[Curlability of laminate]
The prepared laminate was allowed to stand under normal conditions (24 ° C., relative humidity 65%) for 12 hours, then cut into a 10 cm square shape and left on a horizontal plane. Next, the distance between the four corner points of the laminate and the horizontal plane was measured, and classified into five levels based on the average of the numerical values.
5 points: less than 1 mm 4 points: 1 mm or more, less than 10 mm 3 points: 10 mm or more, less than 20 mm 2 points: 20 mm or more 1 point: cylindrical and cannot be measured.

[表面層の密着性]
作成した積層体を常態下(24℃、相対湿度65%)で12時間放置した後、表面層を有する面に対して1mmのクロスカットを100個入れ、ニチバン株式会社製“セロテープ”(登録商標)をその上に貼り付け、ゴムローラーを用いて、荷重19.6Nで3往復させ、押し付けた後、90度方向に剥離し、表面層の残存した個数により5段階評価(5:96個〜100個、4:81個〜95個、3:71個〜80個、2:61個〜70個、1:0個〜60個)した。
[Adhesion of surface layer]
The prepared laminate was allowed to stand under normal conditions (24 ° C., relative humidity 65%) for 12 hours, and then 100 pieces of 1 mm 2 crosscuts were placed on the surface having the surface layer, and “Cello tape” (registered) manufactured by Nichiban Co., Ltd. (Trademark) is affixed on it, reciprocated 3 times at a load of 19.6 N using a rubber roller, pressed, peeled in the direction of 90 degrees, and evaluated on a five-point scale based on the number of remaining surface layers (5:96) -100, 4: 81-95, 3: 71-80, 2: 61-70, 1: 0-60).

本発明に係る積層体は、プラスチック成型品、家電製品、建築物や車両内装品および種々の印刷物のそれぞれの表面に同様の機能を付与するためにも用いることができる。   The laminate according to the present invention can also be used for imparting similar functions to the surfaces of plastic molded products, home appliances, buildings, vehicle interiors, and various printed materials.

1 原子間力顕微鏡の探針
2 表面層の最表面
3 水平力に応じて探針に生じる傾き
4 傾いた探針による光の反射
5 10μm×10μm四方の範囲で測定された水平力の最大値であり、かつ縦軸 相対水平力100%の値
6 水平力50%にて横切る直線
7 水平力50%にて横切る直線と水平力分布との交点
8 多層スライドダイ
9 多層スロットダイ
10 単層スロットダイ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Probe of atomic force microscope 2 Outermost surface of surface layer 3 Inclination which arises in probe according to horizontal force 4 Reflection of light by inclined probe 5 Maximum value of horizontal force measured in range of 10 μm × 10 μm square And vertical axis value of relative horizontal force of 100% 6 straight line crossing at horizontal force of 50% 7 intersection of straight line crossing at horizontal force of 50% and horizontal force distribution 8 multilayer slide die 9 multilayer slot die 10 single layer slot Die

Claims (3)

支持基材の少なくとも片面に表面層を有する積層体であって、前記表面層の最表面側から測定したとき、以下の(A)および(B)を満たすことを特徴とする積層体。
(A)LN < 10
(B)|Lsk| < 1.0
LN:5μmの直線上の水平力分布において、水平力50%以上の領域が作る境界の数
|Lsk|:10μm四方の水平力分布のスキューネスの絶対値
A laminate having a surface layer on at least one surface of a support substrate, wherein the laminate satisfies the following (A) and (B) when measured from the outermost surface side of the surface layer.
(A) LN <10
(B) | Lsk | <1.0
LN: Number of boundaries created by a region with a horizontal force of 50% or more in a horizontal force distribution on a straight line of 5 μm | Lsk |: absolute value of skewness of a horizontal force distribution of 10 μm square
前記表面層の最表面側から測定したマイクロスクラッチ試験における破断の臨界荷重が60mN以上200mN以下であることを特徴とする請求項1に記載の積層体。 2. The laminate according to claim 1, wherein a critical load of fracture in a micro scratch test measured from the outermost surface side of the surface layer is 60 mN or more and 200 mN or less. 前記表面層の最表面側から測定したとき、(C)および(D)を満たすことを特徴とする請求項2に記載の積層体。
(C) 以下の式1で表される、最表面の凝着摩耗パラメータεが6.5以上10以下。
(式1) ε = EIT /1,000 × (πr/F)
ε : 凝着摩耗パラメータ、EIT : 押し込み弾性率、F : 破断の臨界荷重、r : 圧子の曲率
(D) 押し込み弾性率 EITが4GPa以上、12GPa以下
The laminate according to claim 2, wherein (C) and (D) are satisfied when measured from the outermost surface side of the surface layer.
(C) The outermost adhesive wear parameter ε L represented by the following formula 1 is 6.5 or more and 10 or less.
(Equation 1) ε L = E IT / 1,000 × (πr 2 / F)
ε L : Adhesion wear parameter, E IT : Indentation elastic modulus, F: Critical load at break, r: Indenter curvature (D) Indentation elastic modulus E IT is 4 GPa or more and 12 GPa or less
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