JP2023025692A - ハードコートフィルム及びそれを含むディスプレイウィンドウ - Google Patents

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Abstract

【課題】耐押圧性、耐スクラッチ性、および柔軟性が向上したハードコートフィルムを提供すること。【解決手段】本発明の実施形態のハードコートフィルムは、基材層と、基材層上に形成され、所定の弾性復元率を満たす第１のハードコート層と、第１のハードコート層上に形成され、所定の水接触角を満たす第２のハードコート層とを含む。実施形態によるハードコートフィルムは、向上した耐押圧性、耐スクラッチ性、および柔軟性を提供することができる。【選択図】図１

Description

本発明は、ハードコートフィルム及びそれを含むディスプレイウィンドウに関する。より詳細には、複層構造を有するハードコートフィルム及びそれを含むディスプレイウィンドウに関する。
近年、液晶表示（ｌｉｑｕｉｄ ｃｒｙｓｔａｌ ｄｉｓｐｌａｙ：ＬＣＤ）装置又は有機発光表示（ｏｒｇａｎｉｃ ｌｉｇｈｔ ｅｍｉｔｔｉｎｇ ｄｉｓｐｌａｙ：ＯＬＥＤ）装置などの画像表示装置の薄型化が進んでいる。これにより、前記画像表示装置は、スマートフォン（ｓｍａｒｔ ｐｈｏｎｅ）、タブレット（ｔａｂｌｅｔ）ＰＣだけでなく、各種ウエアラブルデバイス（ｗｅａｒａｂｌｅ ｄｅｖｉｃｅ）に至るまで携帯性を特徴とする各種スマートデバイス（ｓｍａｒｔ ｄｅｖｉｃｅ）に広く適用されている。
前記画像表示装置をスクラッチ、落下衝撃、外部湿気、油分などの外部環境から保護するために、ディスプレイパネル上に強化ガラス材質のウィンドウフィルムが形成され得る。しかし、強化ガラスは、ディスプレイパネルまたは画像表示装置の軽量化に不利であり、外部衝撃によって割れやすい。また、折り曲げ（ｂｅｎｄａｂｌｅ）または折り畳み（ｆｏｌｄａｂｌｅ）特性のようなフレキシブル（ｆｌｅｘｉｂｌｅ）な特性を実現するには限界がある。
そのため、最近では、柔軟性および耐衝撃性を確保しつつ、強化ガラス材質のウィンドウフィルムを代替できる光学用プラスチックカバーについて研究が進められている。前記光学用プラスチックカバーは、例えば、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエーテルスルホン（ＰＥＳ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、ポリアクリレート（ＰＡＲ）、ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリイミド（ＰＩ）等を含むことができる。
しかしながら、光学用プラスチックカバーは、強化ガラス材質のウィンドウフィルムに比べて、硬度および耐スクラッチ性が低く、外部衝撃に対する耐衝撃性が低下することがある。
そのため、柔軟で耐衝撃性が向上したハードコートフィルムの開発が進められている。また、前記ハードコートフィルムがディスプレイウィンドウとして適用される場合には、画像表示装置によって実現される画像の品質が低下しないように、ハードコートフィルムによる光学的特性の歪みを防止する必要がある。
例えば、韓国公開特許第２０１６－０１００１２１号では、（メタ）アクリレート系の単量体混合物を含む第１のハードコート組成物及びそれを用いた第１のハードコートフィルムを開示しているが、柔軟性及び光学的特性の両方が向上したハードコートフィルムは提供していない。
韓国公開特許第２０１６－０１００１２１号公報
本発明の課題は、柔軟性および耐衝撃性が向上したハードコートフィルムを提供することである。
本発明の課題は、前記ハードコートフィルムを含むディスプレイウィンドウを提供することである。
本発明の課題は、前記ハードコートフィルムを含む画像表示装置を提供することである。
１．基材層と、前記基材層上に形成され、弾性復元率（ｎＩＴ）が７５％以上である第１のハードコート層と、前記第１のハードコート層上に形成され、水接触角が１００°以上である第２のハードコート層とを含む、ハードコートフィルム。
２．前記項目１において、前記第１のハードコート層は、シロキサン結合を含む、ハードコートフィルム。
３．前記項目２において、前記第１のハードコート層は、シロキサン系化合物を含む第１のハードコート組成物から形成される、ハードコートフィルム。
４．前記項目３において、前記シロキサン化合物は、光硬化性官能基を含有するシルセスキオキサン系化合物を含む、ハードコートフィルム。
５．前記項目１において、前記第２のハードコート層は、多官能（メタ）アクリレートオリゴマーまたは（メタ）アクリレート系モノマーを含有する重合性化合物、および光開始剤を含む第２のハードコート組成物から形成される、ハードコートフィルム。
６．前記項目５において、前記第２のハードコート組成物は、疎水性添加剤をさらに含む、ハードコートフィルム。
７．前記項目６において、前記疎水性添加剤は、フッ素基および光硬化性官能基を含有する、ハードコートフィルム。
８．前記項目５において、前記重合性化合物は、ウレタン（メタ）アクリレート系化合物を含む、ハードコートフィルム。
９．前記項目１において、前記第１のハードコート層の厚さは、前記第２のハードコート層の厚さよりも大きいか等しい、ハードコートフィルム。
１０．前記項目１に記載のハードコートフィルムを含む、ディスプレイウィンドウ。
１１．ディスプレイパネルと、前記ディスプレイパネル上に配置され、前記項目１０に記載のディスプレイウィンドウとを含む、画像表示装置。
例示的な実施形態によると、基材層と、前記基材層上に形成され、弾性復元率が７５％以上である第１のハードコート層と、前記第１のハードコート層上に形成され、水接触角が１１０°以上である第２のハードコート層とを含む、ハードコートフィルムが提供される。例示的な実施形態によるハードコートフィルムは、改善された耐押圧性、耐スクラッチ性および柔軟性を提供できると同時に、ハードコートフィルムを含むディスプレイウィンドウの光学的特性の向上に貢献することができる。
例示的な実施形態によるハードコートフィルムは、加圧に対する復元力に優れた第１のハードコート層を含む。第１のハードコート層がハードコートフィルムに含まれることにより、加圧によるハードコートフィルムの破損が遅延され、良質の筆記感を持続的に提供することができる。
また、例示的な実施形態によるハードコートフィルムは、油分の付着が制限される第２のハードコート層を含む。第２のハードコート層がハードコートフィルムに含まれることにより、指紋などによる画像の歪みを抑制することができる。また、第２のハードコート層を第１のハードコート層上に形成することにより、第１のハードコート層が水分および空気に直接さらされることがなく、第１のハードコート層の寿命を延ばすことができる。
また、前記ハードコートフィルムは、例えば、ディスプレイ装置のウィンドウフィルムまたはウィンドウ基板として適用され、前記ディスプレイ装置の柔軟性、耐押圧性、および耐スクラッチ性などの機械的物性、並びに画像の鮮明度などの光学的特性の向上に貢献することができる。
図１は、例示的な実施形態によるハードコートフィルムを示す概略断面図である。 図２は、例示的な実施形態によるディスプレイウィンドウを含む画像表示装置を説明するための概略断面図である。
例示的な実施形態によるハードコートフィルムは、基材層と、基材層上に形成される第１のハードコート層と、第１のハードコート層上に形成される第２のハードコート層とを含む。また、第１のハードコート層は、所定の弾性復元率を満たし、第２のハードコート層は所定の水接触角を満たす。ハードコートフィルムが例示的なハードコート層を含むことにより、ハードコートフィルムの光学的特性、機械的物性が改善される。さらに、本明細書は、例示的な実施形態によるハードコートフィルムを含むディスプレイウィンドウを提供する。
以下、図面を参照して、本発明の実施形態をより具体的に説明する。ただし、本明細書に添付される図面は、本発明の好適な実施形態を例示するものであって、発明の詳細な説明とともに本発明の技術思想をさらに理解する一助となる役割を果たすものであるため、本発明は図面に記載された事項のみに限定されて解釈されるものではない。
図１は、例示的な実施形態によるハードコートフィルムを示す概略断面図である。
図１に示すように、ハードコートフィルムは、基材層１００と、基材層１００の一方の面上に形成される第１のハードコート層１１０と、第１のハードコート層の一方の面上に形成される第２のハードコート層１２０とを含む。第１のハードコート層は所定の弾性復元率を満たし、第２のハードコート層１２０は所定の水接触角を満たす。
前記所定の弾性復元率（ｎＩＴ）は７５％以上であり、前記所定の水接触角は１１０°以上であってもよい。前記の数値範囲を満たすことにより、復元力に優れた第１のハードコート層１１０と、油分の付着が制限される第２のハードコート層１２０とを同時に提供することができる。また、通常の使用条件において、第１のハードコート層１１０および第２のハードコート層１２０を含むハードコートフィルムの物理的変形または化学的汚染を制限することができる。さらに、ハードコートフィルムを含む透明ディスプレイの外表面が一定に維持され、ディスプレイされる画像の歪みを遅延及び／又は防止することができる。
基材層１００としては、透明ディスプレイを実現できるように、透明高分子フィルムを用いることができる。例えば、基材層１００は、トリアセチルセルロース、アセチルセルロースブチレート、エチレン－酢酸ビニル共重合体、プロピオニルセルロース、ブチリルセルロース、アセチルプロピオニルセルロース、ポリエステル、ポリスチレン、ポリアミド、ポリエーテルイミド、ポリアクリル、ポリイミド、ポリエーテルスルホン、ポリスルホン、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリメチルペンテン、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリビニルアルコール、ポリビニルアセタール、ポリエーテルケトン、ポリエーテルエーテルケトン、ポリエーテルスルホン、ポリメチルメタアクリレート、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリカーボネートなどの高分子フィルムを含むことができる。基材１００は、これらを単独でまたは２種以上を含むことができる。
第１のハードコート層１１０は、第１のハードコート組成物を紫外線または熱によって硬化して形成することができる。第１のハードコート組成物の硬化に先立ち、第１のハードコート組成物は、基材層１００上に均一に塗布することができる。第２のハードコート層１２０は、第２のハードコート組成物を紫外線または熱によって硬化して形成することができる。第２のハードコート組成物の硬化に先立ち、第２のハードコート組成物は、第１のハードコート層１１０上に均一に塗布することができる。
例えば、第１のハードコート組成物および第２のハードコート組成物は、スリットコート法、ナイフコート法、スピンコート法、キャスト法、マイクログラビアコート法、グラビアコート法、バーコート法、ロールコート法、ワイヤーバーコート法、ディップコート法、スプレーコート法、スクリーン印刷法、グラビア印刷法、フレキソ印刷法、オフセット印刷法、インクジェットコート法、ディスペンサー印刷法、ノズルコート法、キャピラリーコート法などのプリンティングまたはコーティング工程によって塗布することができる。
第１のハードコート層１１０は、基材層１００上に形成され、弾性復元率（ｎＩＴ）が７５％以上であってもよい。一実施形態では、第１のハードコート層１１０の弾性復元率は、好ましくは８０％以上、より好ましくは８５％以上であってもよい。第１のハードコート層１１０の弾性復元率は、ナノインデンターを用いて測定することができる。弾性回復率の測定時、第１のハードコート層１１０にかかる荷重は１０ｍＮであってもよい。
第１のハードコート層１１０の弾性復元率が前述の数値範囲を満たすことにより、第１のハードコート層１１０を含むハードコートフィルムの耐押圧性は、「優秀」以上または「卓越」以上と評価され得る。また、通常の使用環境では、前記第１のハードコート層１１０を含むハードコートフィルムの表面上に押圧部位が形成されなくなり得る。その結果として、前記ハードコートフィルムを含むディスプレイは、ウィンドウの視認性が改善され、改善された視認性を一定に維持することができる。
第１のハードコート層１１０は、シロキサン化合物を含む第１のハードコート組成物から形成することができる。シロキサン化合物は、シロキサン結合（Ｓｉ－Ｏ－Ｓｉ）を含むシリコーン系化合物を意味する。第１のハードコート組成物は、シロキサン化合物と、光開始剤と、溶剤とを含み、その他の添加剤をさらに含んでいてもよい。
一般に、Ｓｉ－Ｏ結合は、Ｃ－Ｃ結合と比較して熱的に安定であり、シロキサン化合物に由来する高分子化合物は、炭素系高分子に比べて耐衝撃性に優れる。また、Ｓｉ－Ｏ結合は、Ｃ－Ｃ結合に比べて結合長が長く、Ｓｉ－Ｏ－Ｓｉ結合は、ｓｐ３混成の炭素に比べて結合角度が大きいので、シロキサン化合物に由来する高分子化合物は、炭素系樹脂に比べて弾性回復率に優れる。
第１のハードコート組成物に含まれるシロキサン化合物は、例えば、シリコーン元素（Ｓｉ）に１つのアルキル基が結合したＴ型のシロキサン化合物、または２つのアルキル基が結合したＤ型のシロキサン化合物であってもよい。
Ｄ型のシロキサン化合物は、例えば、ポリジメチルシロキサン（ＰＤＭＳ）、ポリメチルアルキルシロキサンなどのポリジアルキルシロキサン、ポリエーテル変性ポリジメチルシロキサン、ジメチルポリシロキサンのエチレンオキシド置換体、ジメチルポリシロキサンのアクリル基置換体等であってもよい。
Ｔ型のシロキサン化合物は、例えば、ポリシルセスキオキサン化合物であってもよい。ポリシルセスキオキサン化合物は、シルセスキオキサン部分構造（ｍｏｉｅｔｙ）を含む。シルセスキオキサン部分構造（ｍｏｉｅｔｙ）に含まれるケイ素原子は、１つのアルキル基またはアルコキシ基と結合する。ポリシルセスキオキサン化合物は、ラダー型（ｌａｄｄｅｒ ｔｙｐｅ）またはケージ型（ｃａｇｅ ｔｙｐｅ）に分類することができる。ラダー型およびケージ型の合成は、ケイ素原子に結合したアルキル基および反応条件を異にして行うことができる。
ポリシルセスキオキサン化合物は、シルセスキオキサン誘導体の一種であるトリアルコキシシラン（Ｒ１Ｓｉ（ＯＲ２）３）を流水条件で加熱縮合するか、またはトリクロロシラン（Ｒ３ＳｉＣｌ３）を流水条件で加熱縮合して得ることができる。
光硬化反応に参加し、より緻密な網構造を形成し、弾性復元率を改善できるという点で、シロキサン化合物に含まれるアルキル基は、光硬化性官能基であることが好ましい。好ましい光硬化性官能基は、例えば、エチレンオキシド（エポキシド）またはアクリル基であってもよい。
また、緻密な網状構造が形成され、耐衝撃性および弾性回復率がさらに優れるという点で、第１のハードコート組成物に含まれるシロキサン化合物は、光硬化性官能基を含有するシルセスキオキサン系化合物を含むことが好ましい。
シロキサン化合物の市販品は、例えば、Ｓｏｏｙａｎｇｃｈｅｍｔｅｃ社製のＳＹ－ＡＳＯ系の製品、Ｈｙｂｒｉｄｅｐｌａｓｔｉｃ社製のＭＡ０７３６、ＴＷＩ社製のＳＦ１０００ＭＡ、ＢＡＳＦ社製のＥＦＫＡ（登録商標） ３０３０、ＤＯＷ ＣＯＲＮＩＮＧ社製の２６３４ ＣＯＡＴＩＮＧ、東レ社製のＳＨ８４００等であってもよい。
例示的な実施形態では、前記シロキサン化合物の含有量は、前記第１のハードコート組成物１００重量部に対して、約１～８０重量部であることが好ましく、５～５０重量部であることがより好ましい。
前記シロキサン化合物の含有量が約１重量部未満であると、加圧時のシロキサン化合物による圧力の分散が十分に行われないことがある。例えば、ハードコートフィルムの耐押圧性が所定未満と評価されることがあり、より具体的には未達と評価されることがある。シロキサン化合物の含有量が約８０重量部を超えると、硬度が高くなって塗布性が低下し、弾性復元率が不足することがある。
前記第２のハードコート組成物は、重合性化合物と、疎水性添加剤と、光開始剤と、溶媒とを含み、その他の添加剤をさらに含んでいてもよい。
重合性化合物は、光によって硬化されるか又は熱によって硬化され、第１のハードコート層１２０のマトリックスを提供する成分であってもよい。例示的な実施形態によると、前記重合性化合物は、多官能（メタ）アクリレートオリゴマー、または（メタ）アクリレート系モノマーのうちの１つ以上を含むことができる。
本明細書で「（メタ）アクリレート」は、メタクリレートとアクリレートの両方を指すものとして使用される。
また、前記重合性化合物はフッ素基を含有することができる。フッ素基の含有により、重合性化合物の疎水性を高めることができる。
また、重合性化合物を含む第２のハードコート層１２０の水接触角は、１００°～１３５°であることが好ましく、１１０°～１２５°であることがより好ましい。水接触角が前述の数値範囲を満たすと、第２のハードコート層１２０の化学的汚染が遅延され、水分等によるムラ及び残渣の発生が制限され、画像上のヘイズの発生を抑制することができる。
例えば、第２のハードコート層１２０の水接触角が１００°未満であると、第２のハードコート層１２０の表面に油分等が残存し、視認性が十分に確保されないことがある。第２のハードコート層１２０の水接触角が１３５°を超えると、第２のハードコート層１２０を透過した光が過度に散乱して画像上にヘイズが発生することがある。
例示的ないくつかの実施形態では、多官能（メタ）アクリレートオリゴマーは、エポキシ基、ウレタン基、アミド基、およびエステル基からなる群より選択される１つ以上の官能基を含む（メタ）アクリレートオリゴマーであってもよい。また、後述する疎水性添加剤との親和性に優れるという観点から、多官能（メタ）アクリレートオリゴマーは、少なくとも１つ以上のウレタン官能基を含むウレタン（メタ）アクリレートオリゴマーであることが好ましい。
また、ウレタン（メタ）アクリレートオリゴマーは、ヒドロキシ基を含有する（メタ）アクリレートと、イソシアネート基を含有する化合物とを触媒の存在下で反応させることによって製造することができる。
ヒドロキシ基を含有する（メタ）アクリレートは、例えば、２－ヒドロキシエチル（メタ）アクリレート、２－ヒドロキシイソプロピル（メタ）アクリレート、４－ヒドロキシブチル（メタ）アクリレート、カプロラクトン開環ヒドロキシアクリレート、ペンタエリスリトール／テトラ（メタ）アクリレート混合物、ジペンタエリスリトールペンタ／ヘキサ（メタ）アクリレート混合物、またはこれらの混合物であってもよい。
また、イソシアネート基を含有する化合物は、例えば、１，４－ジイソシアナトブタン、１，６－ジイソシアナトヘキサン、１，８－ジイソシアナトオクタン、１，１２－ジイソシアナトドデカン、１，５－ジイソシアナト－２－メチルペンタン、トリメチル－１，６－ジイソシアナトヘキサン、１，３－ビス（イソシアナトメチル）シクロヘキサン、トランス－１，４－シクロヘキセンジイソシアネート、４，４’－メチレンビス（シクロヘキシルイソシアネート）、イソホロンジイソシアネート、トルエン－２，４－ジイソシアネート、トルエン－２，６－ジイソシアネート、キシレン－１，４－ジイソシアネート、テトラメチルキシレン－１，３－ジイソシアネート、１－クロロメチル－２，４－ジイソシアネート、４，４’－メチレンビス（２，６－ジメチルフェニルイソシアネート）、４，４’－オキシビス（フェニルイソシアネート）、ヘキサメチレンジイソシアネートから誘導される３官能イソシアネート、トリメタンプロパノールアダクトトルエンジイソシアネート、またはこれらの混合物であってもよい。
また、ウレタン（メタ）アクリレートオリゴマーは、分子中にウレタン官能基および（メタ）アクロイル基をそれぞれ２つ以上含む化合物であってもよい。また、前記ウレタン（メタ）アクリレートオリゴマーは、下記化学式１で表されるジイソシアネートの１モルと活性水素含有重合性不飽和化合物の２モルとを反応させて生成したものであってもよい。
［化学式１］
Ｒ１－ＯＣ（＝Ｏ）ＮＨ－Ｒ３－ＮＨＣ（＝Ｏ）Ｏ－Ｒ２
式中、Ｒ１及びＲ２は、それぞれ独立して活性水素含有重合性不飽和化合物から誘導された（メタ）アクリロイル基を含む置換基であり、Ｒ３は、ジイソシアネートから誘導された二価置換基である。
ウレタン（メタ）アクリレートオリゴマーは、例えば、２－ヒドロキシエチル（メタ）アクリレートと２，４－トリレンジイソシアネートの重合体、２－ヒドロキシエチル（メタ）アクリレートとイソホロンジイソシアネートの重合体、２－ヒドロキシブチル（メタ）アクリレートと２，４－トリレンジイソシアネートの反応、２－ヒドロキシブチル（メタ）アクリレートとイソホロンジイソシアネートの重合体、ペンタエリスリトールトリ（メタ）アクリレートと２，４－トルエンジイソシアネートの重合体、ペンタエリスリトールトリ（メタ）アクリレートとイソホロンジイソシアネートの重合体、ペンタエリスリトールトリ（メタ）アクリレートとジシクロヘキシルメタンジイソシアネートの重合体、ジペンタエリスリトールペンタ（メタ）アクリレートとイソホロンジイソシアネートの重合体、ジペンタエリスリトールペンタ（メタ）アクリレートとジシクロヘキシルメタンジイソシアネートの重合体であってもよい。
例示的ないくつかの実施形態では、（メタ）アクリレート系モノマーは、光硬化性基として、（メタ）アクリロイル基、ビニル基、スチリル基、アリル基などの不飽和基を含むことができる。
前記（メタ）アクリレート系モノマーは、例えば、トリメチロールプロパントリ（メタ）アクリレート、ペンタエリスリトールトリ（メタ）アクリレート、グリセロールトリ（メタ）アクリレート、トリス（２－ヒドロキシエチル）イソシアヌレートトリ（メタ）アクリレート、エチレングリコールジ（メタ）アクリレート、プロピレングリコール（メタ）アクリレート、１，３－ブタンジオールジ（メタ）アクリレート、１，４－ブタンジオールジ（メタ）アクリレート、１，６－ヘキサンジオールジ（メタ）アクリレート、ネオペンチルグリコールジ（メタ）アクリレート、ジエチレングリコールジ（メタ）アクリレート、トリエチレングリコールジ（メタ）アクリレート、ジプロピレングリコールジ（メタ）アクリレート、ビス（２－ヒドロキシエチル）イソシアヌレートジ（メタ）アクリレート、またはこれらのエチレンオキシド誘導体、プロピレンオキシド誘導体；分子中に１～３個の（メタ）アクリロイル基を有するオリゴエステル（メタ）アクリレート、オリゴエーテル（メタ）アクリル酸エステル、オリゴウレタン（メタ）アクリル酸エステルおよびオリゴエポキシ（メタ）アクリル酸エステル；ヒドロキシエチル（メタ）アクリレート、ヒドロキシプロピル（メタ）アクリレート、ヒドロキシブチル（メタ）アクリレート；およびモノ（メタ）アクリル酸エステル、例えば、イソオクチル（メタ）アクリレート、イソデシル（メタ）アクリレート、ステアリル（メタ）アクリレート、テトラヒドロフルフリル（メタ）アクリレート、フェノキシエチル（メタ）アクリレート等の３官能以下の（メタ）アクリロイル基を有するモノマー、およびジペンタエリスリトールヘキサ（メタ）アクリレート、ジペンタエリスリトールヒドロキシペンタ（メタ）アクリレート、ペンタエリスリトールテトラ（メタ）アクリレート、ジトリメチロールプロパンテトラ（メタ）アクリレートなどであってもよい。なお、前述のモノマーは、単独でまたは２種以上を混合して使用することができる。
例示的な実施形態では、前記重合性化合物の含有量は、前記第２のハードコート組成物１００重量部に対して、約１～８０重量部であることが好ましく、５～５０重量部であることがより好ましい。前記重合性化合物の含有量が約１重量部未満であると、ハードコート層のコート層の弾性率が低下し、曲げ時のコート層にクラックが発生しやすくなる。前記重合性化合物の含有量が約８０重量部を超えると、粘度が高くなって塗布性が低下し、表面レベリングが不足して外観に問題が生じることがあり、第２のハードコート層１２０においてカール（ｃｕｒｌｉｎｇ）現象が発生することがある。
例示的な実施形態によると、前記光開始剤により、前記重合性化合物に含まれる（メタ）アクリレート基の重合反応を開始することができ、（メタ）アクリレート基の重合反応によって三次元のアクリル樹脂構造を形成することができる。また、前記三次元のアクリル樹脂構造は、例えば網状構造であってもよい。
光開始剤は、例えば、分子の分解によってラジカルが生成されるＩ型開始剤、および第３級アミンと共存して水素引抜きを誘導するＩＩ型開始剤などであってもよい。また、通常の技術者は、各ハードコート組成物の硬化を適切に誘導するために、光開始剤の含有量を調整することができる。
Ｉ型開始剤は、例えば、４－フェノキシジクロロアセトフェノン、４－ｔ－ブチルジクロロアセトフェノン、４－ｔ－ブチルトリクロロアセトフェノン、ジエトキシアセトフェノン、２－ヒドロキシ－２－メチル－１－フェニルプロパン－１－オン、１－（４－イソプロピルフェニル）－２－ヒドロキシ－２－メチルプロパン－１－オン、１－（４－ドデシルフェニル）－２－ヒドロキシ－２－メチルプロパン－１－オン、４－（２－ヒドロキシエトキシ）－フェニル（２－ヒドロキシ－２－プロピル）ケトン、１－ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトンなどのアセトフェノン類；ベンゾイン、ベンゾインメチルエーテル、ベンゾインエチルエーテル、ベンジルジメチルケタールなどのベンゾイン類；ホスフィンオキシド類、チタノセン化合物などであってもよい。
ＩＩ型開始剤は、例えば、ベンゾフェノン、ベンゾイル安息香酸、ベンゾイル安息香酸メチルエーテル、４－フェニルベンゾフェノン、ヒドロキシベンゾフェノン、４－ベンゾール－４’－メチルジフェニルスルフィド、３，３’－メチル－４－メトキシベンゾフェノンなどのベンゾフェノン類、チオキサントン、２－クロロチオキサントン、２－メチルチオキサントン、２，４－ジメチルチオキサントン、イソプロピルチオキサントンなどであってもよい。
前述した光開始剤としては、１種を用いてもよく、２種以上を混合して用いてもよい。Ｉ型およびＩＩ型開始剤は、単独で使用するか、または併用することができる。
例示的な実施形態では、光開始剤は、第１及び第２のハードコート組成物合計１００重量部のそれぞれに対して、約０．１～１０重量部、好ましくは約０．１～５重量部含むことができる。前記光開始剤の含有量が約０．１重量部未満であると、硬化が不足してハードコートフィルムまたはハードコート層の機械的物性および密着力が確保されないことがある。前記光開始剤の含有量が約１０重量部を超えると、硬化反応の速度が過剰になり、（メタ）アクリレート基における硬化収縮が発生することがあり、ハードコート層の接着不良、クラック、カール現象が引き起こされることがある。
例示的ないくつかの実施形態では、前記重合性化合物は、疎水性添加剤をさらに含むことができる。また、例示的な実施形態では、疎水性添加剤は、ポリシロキサン化合物または炭素数が４～２０の脂肪族化合物であってもよい。
例示的ないくつかの実施形態では、第２のハードコート層に含まれる疎水性添加剤は、濃度勾配を示すことができる。また、第１のハードコート層との界面から第２のハードコート層の表面に近づくほど疎水性添加剤の濃度が高くなるように、疎水性添加剤の濃度勾配が形成され得る。
例示的ないくつかの実施形態では、ポリシロキサン化合物に含まれるケイ素原子は、炭素数が４～２０の直鎖状または分岐鎖状のアルキル基と結合することが好ましい。ケイ素原子に結合したアルキル基の数が前記範囲を満たすことにより、疎水性添加剤の親油性がさらに増加し、疎水性添加剤を過量含有しなくても、ハードコートフィルムの水接触角を９０°以上に実現することができる。
また、例示的ないくつかの実施形態では、疎水性添加剤は、炭素数が４～２０の脂肪族化合物であってもよい。前述した炭素数の範囲を満たす脂肪族化合物を使用することにより、所定以上の水接触角を実現することができる。
例えば、炭素数が４未満の脂肪族化合物が使用されると、疎水性添加剤に含まれる鎖の長さが短すぎて、それを含むハードコート層の親油性が不足になることがある。
炭素数が２０を超える脂肪族化合物が使用されると、複数の親水性官能基を含む重合性化合物との親和性が不足して疎水性化合物が過度に凝集することがあり、ハードコート層の機械的特性および光学的特性が低下することがある。
また、例示的ないくつかの実施形態では、疎水性添加剤は１つ以上のフッ素基を含むことができる。フッ素基を含有する疎水性添加剤を第２のハードコート用組成物に含むことにより、微量の疎水性添加剤を添加して第２のハードコート層の水接触角を所定以上に実現することができる。例えば、フッ素基を含有する脂肪族化合物の使用により、第２のハードコート層の水接触角を１００°以上に実現することができる。
また、例示的ないくつかの実施形態では、疎水性添加剤は、１つ以上の光硬化性官能基を含むことができる。光硬化性官能基は、例えば、炭素系ビニル基、アリル基、アルカイン基のような炭素系多重結合であってもよい。疎水性添加剤が１つ以上の光硬化性官能基を含むことにより、重合性化合物の重合反応への疎水性添加剤の参加を可能にすることができる。その結果として、重合反応によって形成されるマトリックス構造に疎水性添加剤を化学的に結合させることができる。
本発明の実施形態による第１及び第２のハードコート組成物では、当技術分野で通常使用される溶剤を非限定的に使用することができる。
例えば、溶剤としては、アルコール系（メタノール、エタノール、イソプロパノール、ブタノール、プロピレングリコールメトキシアルコールなど）、ケトン系（メチルエチルケトン、メチルブチルケトン、メチルイソブチルケトン、ジエチルケトン、ジプロピルケトンなど）、アセテート系（メチルアセテート、エチルアセテート、ブチルアセテート、プロピレングリコールメトキシアセテート等）、セロソルブ系（メチルセロソルブ、エチルセロソルブ、プロピルセロソルブ等）、炭化水素系（ノーマルヘキサン、ノーマルヘプタン、ベンゼン、トルエン、キシレン等）などの溶媒を使用することができる。これらは単独でまたは２種以上を組み合わせて使用することができる。
前記溶剤の含有量は、前述の組成物の成分を溶解できる含有量であれば、特に限定されず、前述の成分及び／又は後述する添加剤を除いた残量として含むことができる。例えば、前記溶剤は第１及び第２のハードコート組成物合計１００重量部のそれぞれに対して、約２０～７０重量部含むことができる。
前記溶剤の含有量が約２０重量部未満であると、第１及び第２のハードコート組成物の粘度が高くなりすぎて塗布性および作業性が低下することがある。前記溶剤の含有量が約７０重量部を超えると、均一な厚さのハードコート層を形成しにくくなり、乾燥時にハードコート層の表面にムラまたは残渣が形成され、ハードコートフィルムの光学的特性が損なわれることがある。
前記第１及び第２のハードコート組成物は、ハードコートフィルム、第１のハードコート層１１０、または第２のハードコート層１２０の機械的特性および透明性を阻害しない範囲内で、膜均一性などの物性を向上させるためにその他の添加剤をさらに含んでいてもよい。例えば、前記その他の添加剤は、レベリング剤、紫外線安定剤、熱安定剤などを含むことができる。
例えば、第１または第２のハードコート用組成物にレベリング剤を添加することにより、第１のハードコート層１１０または第２のハードコート層１２０の平滑性およびコーティング性を向上させることができる。レベリング剤は、例えば、シリコーン系、フッ素系、アクリル高分子系などであってもよい。市販のレベリング剤としては、例えば、ビックケミー社製のＢＹＫ－３０７、ＢＹＫ－３２３、ＢＹＫ－３３１、ＢＹＫ－３３３、ＢＹＫ－３３７、ＢＹＫ－３７３、ＢＹＫ－３７５、ＢＹＫ－３７７、ＢＹＫ－３７８、ＢＹＫ－ＵＶ３５７０；デグサ社製のＴＥＧＯ Ｇｌｉｄｅ ４１０、ＴＥＧＯ Ｇｌｉｄｅ ４１１、ＴＥＧＯ Ｇｌｉｄｅ ４１５、ＴＥＧＯ Ｇｌｉｄｅ ４２０、ＴＥＧＯ Ｇｌｉｄｅ ４３２、ＴＥＧＯ Ｇｌｉｄｅ ４３５、ＴＥＧＯ Ｇｌｉｄｅ ４４０、ＴＥＧＯ Ｇｌｉｄｅ ４５０、ＴＥＧＯ Ｇｌｉｄｅ ４５５、ＴＥＧＯ Ｒａｄ ２１００、ＴＥＧＯ Ｒａｄ ２２００Ｎ、ＴＥＧＯ Ｒａｄ ２２５０、ＴＥＧＯ Ｒａｄ ２３００、ＴＥＧＯ Ｒａｄ ２５００；３Ｍ社製のＦＣ－４４３０、ＦＣ－４４３２などであってもよい。
いくつかの実施形態では、第１及び第２のハードコート組成物は、紫外線安定剤及び／又は熱安定剤をさらに含むこともできる。紫外線安定剤は、紫外線を遮断または吸収することによって、第１及び第２のハードコート組成物から形成された第１のハードコート層１１０または第２のハードコート層１２０の表面が紫外線露出によって変色または破損することを防止することができる。紫外線安定剤は、作用機序によって、吸収剤、消光剤（Ｑｕｅｎｃｈｅｒｓ）、ヒンダードアミン光安定剤（ＨＡＬＳ、Ｈｉｎｄｅｒｅｄ Ａｍｉｎｅ Ｌｉｇｈｔ Ｓｔａｂｉｌｉｚｅｒ）に区分することができる。
紫外線安定剤は、例えば、フェニルサリチレート（Ｐｈｅｎｙｌ Ｓａｌｉｃｙｌａｔｅｓ、吸収剤）、ベンゾフェノン（Ｂｅｎｚｏｐｈｅｎｏｎｅ、吸収剤）、ベンゾトリアゾール（Ｂｅｎｚｏｔｒｉａｚｏｌｅ、吸収剤）、ニッケル誘導体（消光剤）、ラジカルスカベンジャー（Ｒａｄｉｃａｌ Ｓｃａｖｅｎｇｅｒ）などであってもよい。また、熱安定剤の非限定的な例としては、ポリフェノール系、ホスファイト系およびラクトン系の熱安定剤などであってもよい。
その他の添加剤は、紫外線硬化工程およびハードコート層の硬度および光学的特性が阻害されないレベルで適宜混合して使用することができる。例えば、第１及び第２のハードコート組成物合計１００重量部のそれぞれに対して、その他の添加剤は約０．１～１重量部含むことができる。
ユーザの視認側に隣接して露出し得る第１のハードコート層１１０の指紋視認性を改善することにより、画像表示装置またはディスプレイウィンドウの透明性、画像特性をより向上させることができる。
また、第１のハードコート層１１０の形成により、ハードコートフィルムの機械的強度および耐スクラッチ性を向上させることができる。そのため、基材層１００によって柔軟性および曲げ特性を確保することができ、ウィンドウ表面に露出し得る第１のハードコート層１１０によって機械的強度、所定以上の硬度を確保することができる。これにより、柔軟性および機械的耐久性が向上したディスプレイウィンドウを前記ハードコートフィルムから実現することができる。
例示的な実施形態によると、第１のハードコート層１１０の厚さは約１～３０μｍであってもよい。第１のハードコート層１１０の厚さが厚すぎると、基材層１００による柔軟性、曲げ特性が劣化するので、その厚さは約３０μｍ以下であることが好ましい。第１のハードコート層１１０の厚さが薄すぎると、ハードコートフィルムの弾性回復が不足してハードコートフィルムの耐押圧性が不足になり、ハードコートフィルムの表面上に加圧痕が永久的に形成される恐れがあるので、その厚さは約１μｍ以上であることが好ましい。
例示的な実施形態によると、第２のハードコート層１２０の厚さは約１～３０μｍであってもよい。第２のハードコート層１２０の厚さが厚すぎると、基材層１００による柔軟性、曲げ特性が劣化するので、その厚さは約３０μｍ以下であることが好ましい。第２のハードコート層１２０の厚さが薄すぎると、折り畳み（ｆｏｌｄｉｎｇ）などによって第２のハードコート層１２０の剥離および破壊が発生する恐れがあるので、その厚さは約１μｍ以上であることが好ましい。
また、第１のハードコート層１１０の厚さは、前記第２のハードコート層１２０の厚さと等しいか、または第２のハードコート層の厚さよりも厚いことがより好ましい。第１のハードコート層１１０の厚さが第２のハードコート層１２０の厚さよりも厚いと、ハードコートフィルムの耐押圧性をさらに向上させることができる。
例示的ないくつかの実施形態では、第１のハードコート層１１０の厚さは、第２のハードコート層１２０の厚さよりも１倍～５倍厚いことがより好ましい。第１のハードコート層１１０の厚さが前述の数値範囲を満たすと、耐押圧性に優れたものと評価され得る。
例えば、第１のハードコート層１１０の厚さが第２のハードコート層１２０の厚さよりも薄いと、耐押圧性および弾性回復率が不足することがある。また、ハードコートフィルムの表面に約１Ｋｇの荷重にも回復しない押圧部位が形成されることがある。第１のハードコート層１１０の厚さが第２のハードコート層１２０の厚さよりも５倍を超えて厚いと、ハードコートフィルムの曲げ性および柔軟性が損なわれる恐れがある。
基材層１００の厚さは、特に制限されるものではないが、約１０～１００μｍであってもよく、曲げ特性を考慮して約２０μｍ～８０μｍであってもよい。
いくつかの実施形態では、第２のハードコート層１２０上には、保護フィルム（図示せず）（例えば、離型フィルム）をさらに形成することもできる。例えば、粘着層を介して保護フィルムを第２のハードコート層１２０上に貼り付けることができる。
本発明の例示的な実施形態によると、前述のハードコートフィルムを含むディスプレイウィンドウまたはウィンドウ積層体を提供することができる。また、前述のハードコートフィルムを含む画像表示装置を提供することができる。
図２は、例示的な実施形態によるディスプレイウィンドウを含む画像表示装置を説明するための概略断面図である。前記画像表示装置は、ディスプレイウィンドウ２８０を含むことができる。
ディスプレイウィンドウ２８０は、例えば、ハードコートフィルムを含み、一実施形態では、ディスプレイウィンドウ２８０の一方の面の周辺部上に遮光パターン（図示せず）を形成することができる。遮光パターンは、例えば、カラー印刷パターンを含むことができ、単層または複層の構造を有することができる。遮光パターンにより、画像表示装置のベゼル部または非表示領域を定義することができる。
光学層２５０は、画像表示装置に含まれる様々な光学フィルムまたは光学構造物を含むことができ、いくつかの実施形態ではコーティング型の偏光子または偏光板を含むことができる。また、前記光学層は、前記非表示領域またはベゼル部にわたって連続的に延びることができる。
前記コーティング型偏光子は、重合性液晶化合物および二色性染料を含む液晶コート層を含むことができる。この場合、光学層２５０は、前記液晶コート層に配向性を付与するために配向膜をさらに含むことができる。
例えば、前記偏光板は、ポリビニルアルコール系偏光子と、前記ポリビニルアルコール系偏光子の少なくとも一方の面に貼り付けられた保護フィルムとを含むことができる。
光学層２５０は、ディスプレイウィンドウ２８０の前記一方の面と直接接合するか、または第２の粘接着層（図示せず）を介して貼り付けることもできる。一実施形態では、光学層２５０は第１の粘接着層（図示せず）を介してタッチセンサ層２２０と結合することができる。
図２に示すように、ユーザの視認側からディスプレイウィンドウ２８０、光学層２５０、およびタッチセンサ層２２０の順に配置することができる。この場合、タッチセンサ層２２０のセンシング電極が偏光子または偏光板を含む光学層２５０の下に配置されるので、電極視認現象をより効果的に防止できる。
また、結合層２１０をディスプレイパネル２００の上面上に形成することができる。例えば、ディスプレイパネル２００がその上部にエンキャプセレーション層を含む場合、結合層２１０はディスプレイパネル２００のエンキャプセレーション層上に形成することができる。
例示的な実施形態では、結合層２１０は、アクリル系樹脂を含む感圧性粘接着剤（ＰＳＡ）または光学透明粘接着剤（ＯＣＡ）を含むことができる。
結合層２１０上にはタッチセンサ層２２０を積層することができる。タッチセンサ層２２０は、結合層２１０を介してディスプレイパネル２００と結合することができる。これにより、ディスプレイパネル２００とタッチセンサ層２２０とを１つのモジュールに一体化することができる。
また、いくつかの例示的な実施形態では、光学層、タッチセンサ層、及び／又は結合層を一体に提供することができる。この場合には、粘接着層の使用が減少し、画像表示装置のさらなる薄膜化が可能となり得る。
ディスプレイパネル２００は、パネル基板上に配置された画素電極と、画素定義膜と、表示層と、対向電極と、エンキャプセレーション層とを含むことができる。
パネル基板は、柔軟性樹脂物質を含むことができる。この場合、前記画像表示装置は、フレキシブルディスプレイで提供することができる。
パネル基板上には薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）を含む画素回路が形成され、前記画素回路を覆う絶縁膜が形成され得る。画素電極は、前記絶縁膜上で、例えばＴＦＴのドレイン電極と電気的に接続することができる。
画素定義膜は、前記絶縁膜上に形成され、画素電極を露出させて画素領域を定義することができる。画素電極上には表示層が形成される。表示層は、例えば液晶層または有機発光層を含むことができる。
画素定義膜および表示層上には対向電極を配置することができる。対向電極は、例えば、画像表示装置の共通電極またはカソード（ｃａｔｈｏｄｅ）として提供することができる。対向電極上には、表示パネルを保護するためのエンキャプセレーション層を積層することができる。
前記ディスプレイウィンドウは、例えば、一体化されたディスプレイパネルおよびタッチセンサ層を含むことができる。タッチセンサ層の表示領域Ｄ上には、光学層を積層することができる。図２では、説明の都合上、支持構造物およびフレキシブル回路基板の図示を省略している。
例示的な実施形態による画像表示装置に含まれる前記ハードコートフィルムまたはディスプレイウィンドウは、優れた硬度、耐摩耗性、柔軟性を有する。また、ハードコートフィルムまたはディスプレイウィンドウは、画像表示装置の最外面に形成されたウィンドウフィルムとして適用できる。前記ハードコートフィルムまたはディスプレイウィンドウは、表面に付着した油分の視認が抑制され、優れた光透過率を持続的に提供することができる。
前記画像表示装置は、液晶表示装置、電界発光表示装置、プラズマ表示装置、電界放出表示装置などの各種画像表示装置を含み、柔軟性、曲げ特性を保有するフレキシブル画像表示装置であり得る。この場合、前記ディスプレイパネルのベース基板もまた、例えばポリイミドなどの柔軟性樹脂基板であり得る。
以下、本発明の理解を助けるために具体的な実施例及び比較例を含む実験例を提示するが、これらの実施例は本発明を例示するものに過ぎず、添付の特許請求の範囲を制限するものではない。これらの実施例に対し、本発明の範疇および技術思想の範囲内で種々の変更および修正を加えることが可能であることは当業者にとって明らかであり、これらの変形および修正が添付の特許請求の範囲に属することも当然のことである。
製造例
製造例１
３０重量部のシルセスキオキサンアクリレート（ＳＹ－ＡＳＯ １０１、Ｓｏｏｙａｎｇｃｈｅｍｔｅｃ社製）、１重量部の光開始剤（Ｉｒｇａｃｕｒｅ－１８４、ｃｉｂａ社製）、０．３重量部のレベリング剤（ＢＹＫ－３０７）、および６８．７重量部のメチルエチルケトンを攪拌機を用いて配合した。その後、ＰＰ材質のフィルターでろ過し、第１のハードコート組成物を調製した。
製造例２
シルセスキオキサンアクリレート（ＳＹ－ＡＳＯ １０１、 Ｓｏｏｙａｎｇｃｈｅｍｔｅｃ社製）の代わりに、シルセスキオキサンアクリレート（ＳＹ－ＡＳＯ １０２Ｌ、 Ｓｏｏｙａｎｇｃｈｅｍｔｅｃ社製）を使用した以外は、製造例１と同様の方法で製造した。
製造例３
シルセスキオキサンアクリレート（ＳＹ－ＡＳＯ １０１、Ｓｏｏｙａｎｇｃｈｅｍｔｅｃ社製）の代わりに、シルセスキオキサンアクリレート（ＭＡ０７３６、Ｈｙｂｒｉｄｅｐｌａｓｔｉｃ社製）を使用した以外は、製造例１と同様の方法で製造した。
製造例４
シルセスキオキサンアクリレート（ＳＹ－ＡＳＯ １０１、Ｓｏｏｙａｎｇｃｈｅｍｔｅｃ社製）の代わりに、シルセスキオキサンアクリレート（ＳＦ１０００ＭＡ、ＴＷＩ社製）を使用した以外は、製造例１と同様の方法で製造した。
製造例５
シルセスキオキサンアクリレート（ＳＹ－ＡＳＯ １０１、Ｓｏｏｙａｎｇｃｈｅｍｔｅｃ社製）の代わりに、３官能基を含有するアクリレート系モノマー（ＭＩＲＡＭＥＲ Ｍ３４０、Ｍｉｗｏｎ Ｃｏｍｍｅｒｃｉａｌ Ｃｏ．， Ｌｔｄ．製）を使用した以外は、製造例１と同様の方法で製造した。
製造例６
６官能基を含有するウレタンアクリレート系オリゴマー（ＵＡ－１１０Ｈ、新中村社製）２２．６５重量部、３官能基を含有するアクリレート系モノマー（ＭＩＲＡＭＥＲ Ｍ３４０、Ｍｉｗｏｎ Ｃｏｍｍｅｒｃｉａｌ Ｃｏ．， Ｌｔｄ．製）２２．６５重量部、光開始剤（Ｉｒｇａｃｕｒｅ－１８４、ｃｉｂａ社製）３．５重量部、フッ素基及び光硬化性官能基を含有する疎水性添加剤（ＫＹ－１２０３、信越社製）１重量部、およびメチルエチルケトン５０．２重量部を攪拌および混合した。その後、ＰＰ材質のフィルターでろ過し、第２のハードコート組成物を調製した。製造例１と同様の方法で測定された弾性復元率は６７％であった。
実施例及び比較例
前記各製造例の第１のハードコート組成物および第２のハードコート組成物を用いて実施例および比較例を準備した。各実施例及び比較例で用いた製造例は下記表１に示す通りである。全ての実施例及び比較例において、第２のハードコート層は第１のハードコート層の一方の面上に配置されるように形成された。
各実施例および比較例において、基材としてポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）が用いられ、基材の厚さは同じく５０μｍであった。準備された基材上にバーコーターを用いて第１のハードコート組成物を塗工し、９０℃で２分間溶剤を除去した。その後、溶剤が除去された第１のハードコート組成物に、１００ｍＪ／ｃｍ２の光量でＵＶを照射して第１のハードコート組成物を硬化することにより、第１のハードコート層を形成した。
また、第１のハードコート層上にバーコーターを用いて第２のハードコート組成物を塗工し、９０℃で２分間溶剤を除去した。その後、窒素条件下で溶剤が除去された第２のハードコート組成物に、５００ｍＪ／ｃｍ２の光量でＵＶを照射して第２のハードコート組成物を硬化することにより、第２のハードコート層を形成した。
各実施例及び比較例で使用された製造例及びハードコート層の厚さは下記表１に示す通りである。
Figure 2023025692000002
実施例１～実施例７の場合は、第１のハードコート層と第２のハードコート層を均一に形成することができた。比較例１及び比較例４のハードコートフィルムには、第２のハードコート層のみが含まれていた。
また、比較例５のハードコートフィルムの場合は、デウェッティング（ｄｅ－ｗｅｔｔｉｎｇ）現象により、第１のハードコート層上に第２のハードコート層が均一に形成されず、以下の実験対象から除外された。
実験例
実施例および比較例のハードコートフィルムに対して、以下のようにして物性を評価した。
１）水接触角の評価
常温（２５℃）でハードコートフィルムの表面に脱イオン水２ｍｌを滴下した後、１分後に接触角測定器（ＫＲＵＳＳ社製のＤＳＡ１００）を用いて、脱イオン水に対する接触角を測定した。同じ試料で水滴の左右接触角を５回測定し、その平均値を水接触角として評価した。
２）耐押圧性の評価
各ハードコートフィルムをガラス上にテープで固定した後、Ｓｔａｂｌｅ Ｍｉｃｒｏ Ｓｙｓｔｅｍｓ社製のＴｅｘｔｕｒｅ Ａｎａｌｙｓｅｒ（ＴＡ．ＸＴ．Ｐｌｕｓ Ｃ）装置を用いてハードコートフィルムの耐押圧性を評価した。耐押圧性の評価には、直径５ｍｍの円形のプローブを使用した。
１ｋｇから５ｋｇまで０．５ｋｇ間隔の圧力で、ハードコートフィルムの表面を円形のプローブによって１０秒間加圧した。その後、２５℃の温度条件及び５０％の相対湿度条件でハードコートフィルムを２４時間放置し、押圧部位の視認可否を目視で確認した。耐押圧性の具体的な評価基準は、以下の通りである。
＜評価基準＞
◎（卓越）：４ｋｇ～５ｋｇで押された部位が視認される
○（優秀）：３ｋｇ～４ｋｇで押された部位が視認される
△（普通）：２ｋｇ～３ｋｇで押された部位が視認される
Ｘ（未達）：２ｋｇ以下で押された部位が視認される
３）耐スクラッチ性の評価
第２のハードコート層が表面に位置するように固定し、スチールウール試験機（ＷＴ－ＬＣＭ１００、韓国プロテック社製）を用いて、５００ｇ／ｃｍ２の荷重下で５００回往復運動させ、耐スクラッチ性を試験した。＃００００のスチールウールが使用された。評価基準は、以下の通りである。
＜評価基準＞
○（優秀）：スクラッチが５個未満
Ｘ（未達）：スクラッチが５個以上
４）曲げ性
ハードコートフィルムに含まれる第２のハードコート層の外面の両端が互いに当接するように、前記ハードコートフィルムを折り畳んだ。第２のハードコート層の両端が互いに当接したとき、その直径は２ｍｍであった。折り畳み（ｆｏｌｄｉｎｇ）は合計２０万回繰り返した。曲げ性の評価基準は、以下の通りである。
＜評価基準＞
○（優秀）：クラックおよび破断が発生しない
Ｘ（未達）：クラックまたは破断が発生する
５）密着性
ハードコートフィルムに含まれる第２のハードコート層が上端に位置するようにハードコートフィルムをガラスに貼り付け、ＡＳＴＭ Ｄ３３５９に準拠して第１のハードコート層と第２のハードコート層の密着性を評価した。評価基準は、以下の通りである。
＜評価基準＞
５Ｂ：剥離なし
４Ｂ：５％未満の剥離
３Ｂ：５～１５％の剥離
２Ｂ：１５～３５％の剥離
１Ｂ：３５～６５％の剥離
０Ｂ：６５％以上の剥離
６）弾性復元率（ｎＩＴ）
各実施例および比較例のハードコートフィルムに含まれる第１のハードコート層の弾性復元率は、ナノインデンター（フィッシャー・インストルメンツ社製、ピコデンターＨＭ－５００、圧子：ビッカースタイプ）を用いて測定した。
各実施例および比較例のハードコートフィルムに含まれる第１のハードコート層の弾性復元率を測定するために、ハードコートフィルムを垂直方向に切断し、加圧方向が第１のハードコート層の切断面に垂直になるように１０ｍＮの荷重で加圧した。前記圧縮に対する第１のハードコート層の弾性復元率は８７％と測定された。
７）圧縮弾性率
各実施例及び比較例のハードコートフィルムの圧縮弾性率は、フィッシャー・インストルメンツ社製のピコデンターＨＭ－５００を用いて測定した。圧縮弾性率の測定に使用された圧子はビッカースタイプであった。測定はＩＳＯ－ＦＤＩＳ １４５７７－１：２０１５に準拠して行われた。各ハードコートフィルムにかかった荷重は５ｍＮであった。
各実施例及び比較例の評価結果は下記表２に示す通りである。下記表２の弾性復元率および圧縮弾性率は、第１のハードコート層の弾性復元率および圧縮弾性率を意味する。
Figure 2023025692000003
表２を参照すると、実施例および比較例はいずれも曲げ性に優れ、密着性は５Ｂと評価された。ただし、製造例５のものがハードコート層として使用された比較例３、４の場合は、耐スクラッチ性が「未達」と評価された。
また、製造例１～３のものが第１のハードコート層として使用された実施例および比較例３は、耐押圧性が「優秀」以上と評価された。第１のハードコート層の厚さが第２のハードコート層の厚さと比較して厚くなっている実施例４～６は、第１のハードコート層の厚さが第２のハードコート層の厚さと同じである実施例１～３に比べて、耐押圧性が改善されたと評価された。実施例４～６のハードコートフィルムは、４．５Ｋｇ以上に加圧した場合に押圧部位を目視で観察することができた。
比較例１及び比較例４は、第１のハードコート層を含んでおらず、耐押圧性が「未達」と評価された。比較例１及び比較例４の場合は、１．０Ｋｇ以上の圧力が加えられた部位が目視で観察された。比較例２の場合は、耐押圧性が「未達」と評価され、１．５Ｋｇ以上の加圧部位が目視で観察された。
また、比較例５は、第１のハードコート組成物で第２のハードコート層を形成して指紋が容易に視認され、第２のハードコート層の耐スクラッチ性が不足することを予想することができる。
前記表２によると、例示的な実施例および比較例では、第１のハードコート層の弾性復元率および圧縮弾性率は正の相関関係を有さないことが示された。例えば、実施例１の弾性復元率は、実施例７の弾性復元率に比べて５％高いと評価されたが、実施例１の圧縮弾性率は、実施例７の圧縮弾性率の約６５％程度であることが示された。
１００ 基材層
１１０ 第１のハードコート層
１２０ 第２のハードコート層
２００ ディスプレイパネル
２１０ 結合層
２２０ タッチセンサ層
２５０ 光学層
２８０ ディスプレイウィンドウ

Claims (11)

  1. 基材層と、
    前記基材層上に形成され、弾性復元率（ｎＩＴ）が７５％以上である第１のハードコート層と、
    前記第１のハードコート層上に形成され、水接触角が１００°以上である第２のハードコート層とを含む、ハードコートフィルム。
  2. 前記第１のハードコート層は、シロキサン結合を含む、請求項１に記載のハードコートフィルム。
  3. 前記第１のハードコート層は、シロキサン系化合物を含む第１のハードコート組成物から形成される、請求項２に記載のハードコートフィルム。
  4. 前記シロキサン化合物は、光硬化性官能基を含有するシルセスキオキサン系化合物を含む、請求項３に記載のハードコートフィルム。
  5. 前記第２のハードコート層は、多官能（メタ）アクリレートオリゴマーまたは（メタ）アクリレート系モノマーを含有する重合性化合物、および光開始剤を含む第２のハードコート組成物から形成される、請求項１に記載のハードコートフィルム。
  6. 前記第２のハードコート組成物は、疎水性添加剤をさらに含む、請求項５に記載のハードコートフィルム。
  7. 前記疎水性添加剤は、フッ素基および光硬化性官能基を含有する、請求項６に記載のハードコートフィルム。
  8. 前記重合性化合物は、ウレタン（メタ）アクリレート系化合物を含む、請求項５に記載のハードコートフィルム。
  9. 前記第１のハードコート層の厚さは、前記第２のハードコート層の厚さよりも大きいか等しい、請求項１に記載のハードコートフィルム。
  10. 請求項１に記載のハードコートフィルムを含む、ディスプレイウィンドウ。
  11. ディスプレイパネルと、
    前記ディスプレイパネル上に配置され、請求項１０に記載のディスプレイウィンドウとを含む、画像表示装置。
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