JP6519771B2 - ハードコートフィルム及び情報表示装置 - Google Patents
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Description
前記タッチパネルの搭載された画像表示機器は、通常、指やタッチペン等を前記ディスプレイ表面に接触させ、その表面を押圧することによって操作する。そのため、前記ディスプレイの表面には、前記タッチペン等により比較的強い力で繰り返し押圧及び擦過等された場合であっても凹みや擦傷を防止可能な高いレベルの耐擦傷性を備え、かつ、防汚性等の表面機能を長期間持続できることが求められている。
本発明のハードコートフィルムを構成する基材としては、透明性が高く、一般的に光学用ハードコートフィルムの基材として使用されているものを適宜選択して使用することができる。
本発明のハードコートフィルムを構成するハードコート層(X)としては、加水分解性シリル基またはシラノール基と、ラジカル重合性官能基とを有する化合物(x1)、及び、前記化合物(x1)以外のラジカル重合性化合物(x2)を含有するハードコート剤を用いて形成された層を使用する。ここで、前記加水分解性シリル基としては、例えばケイ素原子にアルコキシ基が結合した官能基を指し、具体的にはアルコキシシリル基が挙げられる。また、前記シラノール基はケイ素原子に水酸基が結合した官能基を指す。
前記化合物(x1)の使用量の上限は、100質量%以下であることが好ましく、80質量%以下であることがより好ましく、60質量%以下であることがハードコート層の硬度を低下させ難く、耐擦傷性に優れたハードコートフィルムを得る上で特に好ましい。
前記一般式(1)で示される化合物(x1−1)としては、具体的には、3−(メタ)アクリルオキシプロピルトリメトキシシラン、3−(メタ)アクリルオキシプロピルトリエトキシシラン、3−(メタ)アクリルオキシオクチルトリメトキシシラン、3−(メタ)アクリルオキシオクチルトリエトキシシランが挙げられる。
本発明のハードコートフィルムを構成する表面層(Y)は、前記ハードコート層(X)の表面に積層される層であり、前記ハードコートフィルムに各種表面機能を付与する。
本発明のハードコートフィルムには、加飾層を設けて加飾フィルムとして使用してもよい。加飾層は、前記ハードコートフィルムに一般的な印刷により設けることができる。印刷方法は、例えば、シルク印刷、スクリーン印刷、熱転写印刷、グラビア印刷などが挙げられる。
本発明のハードコートフィルムの一面、片面にのみ表面層(Y)を有する場合にはその他面に粘着剤層を設けて保護フィルムとして使用してもよい。前記粘着層はハードコートフィルムに粘着テープを貼り合わせるか、ハードコートフィルムの表面層(Y)とは反対面に直接粘着剤層を塗布することで設けることができる。
(GPCの測定条件)
・サンプル濃度:0.5質量%(テトラヒドロフラン溶液)
・サンプル注入量:100μL
・溶離液:テトラヒドロフラン(THF)
・流速:1.0mL/min
・カラム温度(測定温度):40℃
・カラム:東ソー株式会社製「TSKgel GMHHR−H」
・検出器:示差屈折
ゲル分率(質量%)={(片面粘着テープをトルエンに浸漬した後のシリコーン系粘着剤層の質量)/(片面粘着テープをトルエンに浸漬する前のシリコーン系粘着剤層の質量)}×100
本発明のハードコートフィルムは、優れた耐擦傷性を備え、防汚性や曇り防止性等の表面機能を長期間にわたり持続可能であることから、各種用途で使用することができる。なかでも、本発明のハードコートフィルムは、液晶ディスプレイ(LCD)や有機ELディスプレイなどの表面に設置し使用することができる。特に、本発明のハードコートフィルムは、薄型であっても好適な耐擦傷性などの耐久性や優れた防汚性や滑り性を実現できることから、電子手帳、携帯電話、スマートフォン、携帯オーディオプレイヤー、モバイルパソコン、タブレット端末などの小型化や薄型化の要請の高い携帯電子端末のディスプレイを保護する用途で好適に使用することができる。
攪拌機、ガス導入管、冷却管、及び温度計を備えたフラスコに、酢酸ブチル250質量部、ノルボルナンジイソシアネート206質量部、p−メトキシフェノール0.5質量部、ジブチル錫ジアセテート0.5質量部を仕込み、空気を吹き込みながら、70℃に昇温した後、ペンタエリスリトールトリアクリレート(以下、「PE3A」と省略。)とペンタエリスリトールテトラアクリレート(以下、「PE4A」と省略。)との混合物(質量比75/25の混合物)795質量部を1時間かけて滴下した。
攪拌機、ガス導入管、冷却管、及び温度計を備えたフラスコに、酢酸ブチル254質量部、イソホロンジイソシアネート222質量部、p−メトキシフェノール0.5質量部、ジブチル錫ジアセテート0.5質量部を仕込み、70℃に昇温した後、PE3AとPE4Aとの混合物(質量比75/25の混合物)795質量部を1時間かけて滴下した。
攪拌機、ガス導入管、冷却管、及び温度計を備えたフラスコに、酢酸ブチル254質量部、イソホロンジイソシアネート222質量部、p−メトキシフェノール0.5質量部、ジブチル錫ジアセテート0.5質量部を仕込み、70℃に昇温した後、ビス(アクリロキシエチル)ヒドロキシエチルイソシアヌレート369質量部、及び、PE3AとPE4Aとの混合物(質量比75/25の混合物)398質量部を1時間かけて滴下した。
合成例1で得られたウレタンアクリレート(A1)溶液、合成例2で得られたウレタンアクリレート(A2)溶液、合成例3で得られたウレタンアクリレート(A3)溶液、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート及びジペンタエリスリトールペンタアクリレートの混合物(ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート/ジペンタエリスリトールペンタアクリレート=60/40(質量比))、光重合開始剤(BASFジャパン株式会社製「イルガキュア184」、1−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン)、シランカップリング剤(「X−12−1050」、一般式(2)中のR1とR2とR3とがメチル基である構造と、一般式(3)中のR5が水素原子である構造とを有する化合物を含有する。前記化合物(x1−2)に相当、前記一般式(3)で示される構造に対する前記一般式(2)で示される構造のモル比[一般式(2)で示される構造/一般式(3)で示される構造]=1:5)、シランカップリング剤(「X−12−1048」、一般式(2)中のR1とR2とR3とがメチル基である構造と、一般式(3)中のR5が水素原子である構造とを有する化合物を含有する。前記化合物(x1−2)に相当、前記一般式(3)で示される構造に対する前記一般式(2)で示される構造のモル比[一般式(2)で示される構造/一般式(3)で示される構造]=1:1)、シランカップリング剤(3−アクリロキシプロピルトリメトキシシラン、前記化合物(x1−1)に相当)、シランカップリング剤(3−アクリロキシオクチルトリメトキシシラン、前記化合物(x1−1)に相当)、酢酸エチル、2−プロパノールを、下記表1〜3に記載の質量部に従い混合することによって、ハードコート剤(1)〜(25)を調製した。
信越化学工業株式会社製「X−71−190」1質量部を3M社製「Novec7200」199質量部で希釈することによって不揮発分0.1質量%のコーティング剤(1)(加水分解性シリル基及びシラノール基を有する化合物を含有)を調製した。
ポリエステルフィルム(東洋紡株式会社製、コスモシャインA4300、厚さ100μm)上に、ワイヤーバーを用いて前記ハードコート剤(1)を塗布し、85℃で2分間乾燥した後、空気雰囲気下で紫外線照射装置(アイグラフィックス株式会社製「MIDN−042−C1」、ランプ:120W/cm、高圧水銀灯)を用いて、照射光量0.25J/cm2で紫外線を照射することによって、厚さ10μmのハードコート層(x−1)を有するフィルムを得た。
ハードコート剤(1)の代わりにハードコート剤(2)を使用したこと以外は、実施例1と同様の方法で、ハードコート層(x−2)と表面層(y−1)との界面に結合を形成したハードコートフィルムを作製した。
ハードコート剤(1)の代わりにハードコート剤(3)を使用したこと以外は、実施例1と同様の方法で、ハードコート層(x−3)と表面層(y−1)との界面に結合を形成したハードコートフィルムを作製した。
ハードコート剤(1)の代わりにハードコート剤(4)を使用したこと以外は、実施例1と同様の方法で、ハードコート層(x−4)と表面層(y−1)との界面に結合を形成したハードコートフィルムを作製した。
ハードコート剤(1)の代わりにハードコート剤(5)を使用したこと以外は、実施例1と同様の方法で、ハードコート層(x−5)と表面層(y−1)との界面に結合を形成したハードコートフィルムを作製した。
ハードコート剤(1)の代わりにハードコート剤(6)を使用したこと以外は、実施例1と同様の方法で、ハードコート層(x−6)と表面層(y−1)との界面に結合を形成したハードコートフィルムを作製した。
ハードコート剤(1)の代わりにハードコート剤(7)を使用したこと以外は、実施例1と同様の方法で、ハードコート層(x−7)と表面層(y−1)との界面に結合を形成したハードコートフィルムを作製した。
ハードコート剤(1)の代わりにハードコート剤(8)を使用したこと以外は、実施例1と同様の方法で、ハードコート層(x−8)と表面層(y−1)との界面に結合を形成したハードコートフィルムを作製した。
ハードコート剤(1)の代わりにハードコート剤(9)を使用したこと以外は、実施例1と同様の方法で、ハードコート層(x−9)と表面層(y−1)との界面に結合を形成したハードコートフィルムを作製した。
ハードコート剤(1)の代わりにハードコート剤(10)を使用したこと以外は、実施例1と同様の方法で、ハードコート層(x−10)と表面層(y−1)との界面に結合を形成したハードコートフィルムを作製した。
ハードコート剤(1)の代わりにハードコート剤(11)を使用したこと以外は、実施例1と同様の方法で、ハードコート層(x−11)と表面層(y−1)との界面に結合を形成したハードコートフィルムを作製した。
ハードコート剤(1)の代わりにハードコート剤(12)を使用したこと以外は、実施例1と同様の方法で、ハードコート層(x−12)と表面層(y−1)との界面に結合を形成したハードコートフィルムを作製した。
ハードコート剤(1)の代わりにハードコート剤(13)を使用したこと以外は、実施例1と同様の方法で、ハードコート層(x−13)と表面層(y−1)との界面に結合を形成したハードコートフィルムを作製した。
ハードコート剤(1)の代わりにハードコート剤(14)を使用したこと以外は、実施例1と同様の方法で、ハードコート層(x−14)と表面層(y−1)との界面に結合を形成したハードコートフィルムを作製した。
ハードコート剤(1)の代わりにハードコート剤(15)を使用したこと以外は、実施例1と同様の方法で、ハードコート層(x−15)と表面層(y−1)との界面に結合を形成したハードコートフィルムを作製した。
ハードコート剤(1)の代わりにハードコート剤(16)を使用したこと以外は、実施例1と同様の方法で、ハードコート層(x−16)と表面層(y−1)との界面に結合を形成したハードコートフィルムを作製した。
ハードコート剤(1)の代わりにハードコート剤(17)を使用したこと以外は、実施例1と同様の方法で、ハードコート層(x−17)と表面層(y−1)との界面に結合を形成したハードコートフィルムを作製した。
実施例2と同様の方法で養生前の積層フィルムを形成した後、前記養生前の積層フィルムを、ポリスチレンフィルム(旭化成ケミカルズ社製、OPSフィルム GMタイプ、厚さ20μm)を介して、ロール状に巻き取った。その際、前記表面層形成用のコーティング剤(1)を用いて形成された層の表面に前記ポリスチレンフィルムが接するようにした。
ハードコート剤(1)の代わりにハードコート剤(18)を使用したこと以外は、実施例1と同様の方法で、ハードコート層(x−18)と表面層(y−1)との界面に結合を形成したハードコートフィルムを作製した。
ハードコート剤(1)の代わりにハードコート剤(19)を使用したこと以外は、実施例1と同様の方法で、ハードコート層(x−19)と表面層(y−1)との界面に結合を形成したハードコートフィルムを作製した。
ハードコート剤(1)の代わりにハードコート剤(20)を使用したこと以外は、実施例1と同様の方法で、ハードコート層(x−20)と表面層(y−1)との界面に結合を形成したハードコートフィルムを作製した。
ハードコート剤(1)の代わりにハードコート剤(21)を使用したこと以外は、実施例1と同様の方法で、ハードコート層(x−21)と表面層(y−1)との界面に結合を形成したハードコートフィルムを作製した。
ハードコート剤(1)の代わりにハードコート剤(22)を使用したこと以外は、実施例1と同様の方法で、ハードコート層(x−22)と表面層(y−1)との界面に結合を形成したハードコートフィルムを作製した。
ハードコート剤(1)の代わりにハードコート剤(23)を使用したこと以外は、実施例1と同様の方法で、ハードコート層(x−23)と表面層(y−1)との界面に結合を形成したハードコートフィルムを作製した。
ハードコート剤(1)の代わりにハードコート剤(24)を使用したこと以外は、実施例1と同様の方法で、ハードコート層(x−24)と表面層(y−1)との界面に結合を形成したハードコートフィルムを作製した。
ハードコート剤(1)の代わりにハードコート剤(25)を使用したこと以外は、実施例1と同様の方法で、ハードコート層(x−25)と表面層(y−1)との界面に結合を形成したハードコートフィルムを作製した。
ハードコート剤(1)の代わりにハードコート剤(26)を使用したこと以外は、実施例1と同様の方法で、ハードコート層(x−26)と表面層(y−1)との界面に結合を形成したハードコートフィルムを作製した。
ハードコート剤(1)の代わりにハードコート剤(27)を使用したこと以外は、実施例1と同様の方法で、ハードコート層(x−27)と表面層(y−1)との界面に結合を形成したハードコートフィルムを作製した。
ハードコート剤(1)の代わりにハードコート剤(28)を使用したこと以外は、実施例1と同様の方法で、ハードコート層(x−28)と表面層(y−1)との界面に結合を形成していないハードコートフィルムを作製した。
ハードコートフィルムの裏面(ハードコート層及び表面層を有しない面)に、DIC株式会社製の高透明粘着テープ「ZB7010W−15」を貼り合わせ、それをガラス板上に貼り合わせた。
協和界面科学株式会社製の自動接触角計「DROMPAMSTER500」を用いて、前記で得られたハードコートフィルムの表面層の表面に精製水3μLを着滴させた後、1秒後の接触角を測定した。なお、表面層を有さないハードコートフィルムの水接触角は、任意の表面の水接触角を、上記と同様の方法で測定した。
前記ハードコートフィルムの表面層の表面に、人差し指を、500g荷重をかけた状態で10秒間押し付けた後、その表面を、3波長蛍光灯下で目視観察した。10人のモニターにて評価し下記の基準にて防汚性を判定した。
直径10mmのステンレス製の丸棒(重さ約82g)の先端に綿帆布#11を両面粘着テープで固定した摩擦子を作製し、前記ハードコートフィルムの表面層を、速度1000mm/分の速さで摩擦した際の摩擦抵抗値を測定して動摩擦係数を算出した。
ハードコートフィルムを10cm角に切りとったものを、その表面層が上になるようにセロハンテープを用いてガラス板に固定した後、その表面層の鉛筆硬度を、JIS K 5600−5−4(1999年版)の規定に基づき、株式会社井元製作所製の塗膜用鉛筆引掻き試験機(荷重:750g 手動式)を用いて測定した。
ハードコートフィルムの裏面(ハードコート層及び表面層を有しない面)に、DIC株式会社製の高透明粘着テープ「ZB7010W−15」を貼り合わせ、それを透明なガラス板上に貼り合わせた。次に、スチールウール(ボンスター#0000)を荷重500g/cm2でハードコートフィルムの表面層に接地させた後、摩擦距離が100mm、摩擦速度が60往復/分となるように3000回摩擦した。耐擦傷性の判定は、当該摩擦箇所を蛍光灯の透過光を利用して目視で観察した結果から、下記の基準にて判定した。
前記[耐擦傷性の評価]に使用したハードコートフィルムの摩擦箇所の水接触角を上記[水接触角の測定]の欄に記載した方法と同様の方法で測定し、摩擦後の水接触角を測定した。
前記[耐擦傷性の評価]に使用したハードコートフィルムの摩擦箇所の防汚性を前記[防汚性の評価]の欄に記載した方法と同様の方法で判定した。
前記で得られたハードコートフィルムの表面層の表面をマジック(ゼブラ社製マッキ―ケア、黒色)を500g荷重で10往復擦り付け、インクのハジき具合を目視で観察した。また、上記試験箇所をキムワイプで5回拭き取ったあとのインクの拭き取り具合を目視で観察した。判定は表5に記載の基準で判定した。
Claims (11)
- 基材の少なくとも一方の面にハードコート層(X)と表面層(Y)とが順に積層されたハードコートフィルムであって、
前記ハードコート層(X)が、加水分解性シリル基またはシラノール基と、ラジカル重合性官能基とを有する化合物(x1)、前記化合物(x1)以外のラジカル重合性化合物(x2)及び重合開始剤を含有するハードコート剤を用いて形成された層であり、
前記化合物(x1)が前記ラジカル重合性化合物(x2)及び重合開始剤の合計に対して4.49質量%以上含まれ、かつ、前記ハードコートフィルムの前記表面層(Y)側の面の塑性硬さが1000N/mm2以上であることを特徴とするハードコートフィルム。 - 前記化合物(x1)の加水分解性シリル基またはシラノール基と、前記表面層(Y)の形成に使用された化合物(y1)の官能基とが反応し結合(xy)を形成したものである請求項1に記載のハードコートフィルム。
- 前記化合物(x1)のラジカル重合性官能基と、前記ラジカル重合性化合物(x2)のラジカル重合性官能基とが重合したものである請求項1または2に記載のハードコートフィルム。
- 前記化合物(x1−2)は、前記一般式(3)で示される構造に対する前記一般式(2)で示される構造のモル比[前記一般式(2)で示される構造/前記一般式(3)で示される構造]が5/1〜1/5である化合物(x1−2−1)である請求項4に記載のハードコートフィルム。
- 前記ラジカル重合性化合物(x2)がウレタン(メタ)アクリレートである請求項1〜5のいずれか1項に記載のハードコートフィルム。
- 前記表面層(Y)によって構成される面の水接触角が110°以上である請求項1〜6のいずれか1項に記載のハードコートフィルム。
- さらに加飾層または粘着剤層を有する請求項1〜7のいずれか1項に記載のハードコートフィルム。
- 請求項1〜8のいずれか1項に記載のハードコートフィルムが積層された情報表示装置。
- オンセル型タッチパネル装置またはインセル型タッチパネル装置の情報表示部の表面を構成する非ガラス部材に、請求項1〜8のいずれか1項に記載のハードコートフィルムが貼付された構成を有する情報表示装置。
- 前記非ガラス部材が偏光板である請求項10に記載の情報表示装置。
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