JP6947547B2 - ハードコーティングフィルム及びそれを利用した画像表示装置 - Google Patents

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Description

本発明は、高硬度であり且つ繰り返しの折り畳みが可能なハードコーティングフィルム、前記ハードコーティングフィルムが備えられた画像表示装置に関する。
ハードコーティングフィルムは、液晶表示装置、エレクトロルミネセンス（ＥＬ）表示装置、プラズマディスプレイ（ＰＤ）、電界放出ディスプレイ（ＦＥＤ：Ｆｉｅｌｄ Ｅｍｉｓｓｉｏｎ Ｄｉｓｐｌａｙ）などの画像表示装置に表面保護などの目的から利用されている。
近年は、既存の柔軟性のないガラス基板の代わりに、プラスチックなどのように柔軟性のある材料を用いて紙のように曲がっても表示性能をそのまま保持できるフレキシブル（ｆｌｅｘｉｂｌｅ）ディスプレイが次世代の表示装置として急浮上するにつれ、硬度（ｈａｒｄｎｅｓｓ）が高く且つ耐衝撃性に優れるのみならず、製造工程や使用中にフィルム端のカール（ｃｕｒｌ）現象が生じることなく、適当な柔軟性を備えたハードコーティングフィルムが要求されている。
韓国公開特許第２０１４−００２７０２３号では、支持基材；前記基材の一方の面に形成され、第１光硬化性架橋共重合体を含む第１ハードコーティング層；及び前記基材の他方の面に形成され、第２光硬化性架橋共重合体、及び前記第２光硬化性架橋共重合体中に分散している無機微粒子を含む第２ハードコーティング層を含むハードコーティングフィルムが開示されており、前記ハードコーティングフィルムは、高硬度、耐衝撃性、耐擦傷性、及び高透明度を示すことが記載されている。
しかし、このようなハードコーティングフィルムは、フレキシブルディスプレイに適用できるように繰り返しの折り畳みが可能な程度の十分な耐屈曲性を有していないという問題点があった。
本発明は、前記したような問題点を解決するためのものであって、その一目的は、高硬度であり且つ繰り返しの折り畳みが可能なハードコーティングフィルムを提供することである。
本発明の他の目的は、前記ハードコーティングフィルムが備えられた偏光板を提供することである。
本発明のまた他の目的は、前記ハードコーティングフィルムが備えられたフレキシブルディスプレイを提供することである。
本発明のさらなる他の目的は、前記ハードコーティングフィルムが備えられた画像表示装置を提供することである。
一方において、本発明は、透明基材；及び前記透明基材の少なくとも片面に形成されたハードコーティング層を含み、
１ｋｇの荷重で評価した鉛筆硬度が４Ｈ以上であり、
下記の数式１を満たすことを特徴とするハードコーティングフィルムを提供する。
〔数１〕
Ａ／Ｂ×１００＜５０％
前記式中、
Ａは応力−歪み曲線において歪み０〜１％の区間の面積を示し、
Ｂは応力−歪み曲線の下の全体面積を示す。
本発明の一実施形態において、前記ハードコーティング層は、光硬化型（メタ）アクリレートオリゴマー及び光硬化型（メタ）アクリレートモノマーからなる群より選択された１種以上を含む光硬化型樹脂；光開始剤；及び溶剤を含むハードコーティング組成物から形成されていてよい。
本発明の一実施形態において、前記ハードコーティング組成物は、無機ナノ粒子をさらに含んでいてよい。
他方において、本発明は、前記ハードコーティングフィルムが備えられた偏光板を提供する。
また他方において、本発明は、前記ハードコーティングフィルムが備えられた画像表示装置を提供する。
また他方において、本発明は、前記ハードコーティングフィルムが備えられたフレキシブルディスプレイのウィンドウを提供する。
本発明に係るハードコーティングフィルムは、高硬度であり且つ優れた耐屈曲性を示すことで繰り返しの折り畳みが可能である。その結果、本発明に係るハードコーティングフィルムはフレキシブルディスプレイに有効に使用され得る。
本発明の一実施形態に係るハードコーティングフィルムの応力−歪み曲線を概略的に示す模式図である。
以下、本発明をより詳しく説明する。
本発明の一実施形態は、透明基材；及び前記透明基材の少なくとも片面に形成されたハードコーティング層を含み、
１ｋｇの荷重で評価した鉛筆硬度が４Ｈ以上であり、
下記の数式１で定義される物性を満たすハードコーティングフィルムに関する。
〔数１〕
Ａ／Ｂ×１００＜５０％
前記式中、
Ａは応力−歪み曲線において歪み０〜１％の区間の面積を示し、
Ｂは応力−歪み曲線の下の全体面積を示す。
前記鉛筆硬度は、ＪＩＳＫ５４００に準する鉛筆硬度試験によって得られた値で、ハードコーティングフィルムの硬度を示す。この鉛筆硬度試験は、１kgの荷重で鉛筆硬度試験の測定操作を５回繰り返し行い、測定の結果、４回以上スクラッチなどの外見異常が目視されない場合に、その試験時に使用した鉛筆の硬度を鉛筆硬度とする。例えば、３Ｈの鉛筆を使用して５回の試験操作を行い、４回以上外見異常が生じなかった場合、当該材料の鉛筆硬度は少なくとも３Ｈである。
前記応力−歪み曲線（ｓｔｒｅｓｓ−ｓｔｒａｉｎ ｃｕｒｖｅ）は応力−歪みグラフ、応力−歪み線図などの用語と混用されることがあり、応力−歪み曲線は材料の試片に加えた荷重と歪み程度を測定して得ることができる。例えば、ＡＳＴＭ Ｄ ８８２に基づき、万能試験機（Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ Ｔｅｓｔｉｎｇ Ｍａｃｈｉｎｅ：ＵＴＭ）を利用して測定及び導出することができる。このようにして導出されたハードコーティングフィルムの応力−歪み曲線は図１に示すような形態になり、Ａは歪み０〜１％の区間（例えば、図１のＸ軸において０〜１％の区間）の面積を示し、Ｂは応力−歪み曲線の下の全体面積、すなわちフィルムの靱性（ｔｏｕｇｈｎｅｓｓ）を示す。
本発明の一実施形態に係るハードコーティングフィルムは、１ｋｇの荷重で評価した鉛筆硬度が４Ｈ以上と高硬度であり、且つＡ／Ｂ×１００値を５０％未満に調節することで優れた耐屈曲性を示し、繰り返しの折り畳みが可能である。
前記した鉛筆硬度及びＡ／Ｂ×１００値は、ハードコーティングフィルムを構成する透明基材の種類、厚さ、ハードコーティング層を形成する組成物の成分、組成、ハードコーティング層の厚さを適宜変更することで容易に調節することができる。
本発明の一実施形態において、前記透明基材としては、透明性のあるプラスチックフィルムであればいずれも使用可能である。例えば、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から形成されたフィルムであってよい。これらの高分子は、単独で、または２種以上を混合して用いていてよい。
前記透明基材の厚さは特に制限されないが、１０〜１０００μｍ、具体的には２０〜１５０μｍであってよい。前記透明基材の厚さが１０μｍ未満であるとフィルムの強度が低下して加工性が劣化し、また１０００μｍを超えると透明性が低下したりハードコーティングフィルムの重量が大きくなるという問題が発生する。
本発明の一実施形態において、前記ハードコーティング層は、光硬化型（メタ）アクリレートオリゴマー及び光硬化型（メタ）アクリレートモノマーからなる群より選択された１種以上を含む光硬化型樹脂；光開始剤；及び溶剤を含むハードコーティング組成物から形成されていてよい。
前記光硬化型（メタ）アクリレートオリゴマーとしては、ウレタン（メタ）アクリレート、エポキシ（メタ）アクリレートなどを用いていてよく、特にウレタン（メタ）アクリレートを用いていてよい。
前記ウレタン（メタ）アクリレートは、分子内にヒドロキシ基を有する多官能（メタ）アクリレートとイソシアネート基を有する化合物を当該分野で公知の方法にて触媒存在下で反応させて製造することができる。前記分子内にヒドロキシ基を有する多官能（メタ）アクリレートの具体的な例としては、２−ヒドロキシエチル（メタ）アクリレート、２−ヒドロキシイソプロピル（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、ペンタエリトリトールトリ／テトラ（メタ）アクリレートの混合物、及びジペンタエリトリトールペンタ／ヘキサ（メタ）アクリレートの混合物などがある。また前記イソシアネート基を有する化合物の具体的な例としては、１,４−ジイソシアナートブタン、１,６−ジイソシアナートヘキサン、１,８−ジイソシアナートオクタン、１,１２−ジイソシアナートドデカン、１,５−ジイソシアナート−２−メチルペンタン、トリメチル−１,６−ジイソシアナートヘキサン、１,３−ビス（イソシアナートメチル）シクロヘキサン、トランス−１,４−シクロヘキサ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、及びトリメタンプロパノールとトルエンジイソシアネートのアダクトなどがある。
前記光硬化型（メタ）アクリレートモノマーの具体的な例としては、ネオペンチルグリコールアクリレート、１,６−ヘキサンジオール（メタ）アクリレート、プロピレングリコールジ（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、ポリエチレングリコールジ（メタ）アクリレート、ポリプロピレングリコールジ（メタ）アクリレート、トリメチロールプロパントリ（メタ）アクリレート、トリメチロールエタントリ（メタ）アクリレート、１,２,４−シクロヘキサンテトラ（メタ）アクリレート、ペンタグリセロールトリ（メタ）アクリレート、ペンタエリトリトールテトラ（メタ）アクリレート、ペンタエリトリトールトリ（メタ）アクリレート、ジペンタエリトリトールトリ（メタ）アクリレート、ジペンタエリトリトールペンタ（メタ）アクリレート、ジペンタエリトリトールテトラ（メタ）アクリレート、ジペンタエリトリトールヘキサ（メタ）アクリレート、トリペンタエリトリトールトリ（メタ）アクリレート、トリペンタエリトリトールヘキサトリ（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、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、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、及びイソボルニル（メタ）アクリレートなどがある。
前記光硬化型樹脂は、光硬化型（メタ）アクリレートオリゴマー及び光硬化型（メタ）アクリレートモノマーをそれぞれ単独で、または２種以上を組み合わせて含んでいてよい。
前記光硬化型樹脂は、ハードコーティング組成物の全体１００重量％に対し１〜８０重量％、好ましくは５〜５０重量％の範囲で用いていてよい。前記光硬化型樹脂の含量が１重量％未満であると塗膜の形成が難しく、塗膜が形成できたとしても十分なレベルの硬度を有するハードコーティング層を製造することができず、またその含量が８０重量％を超えるとハードコーティング組成物の塗布及び硬化後に形成された塗膜の収縮によってカーリングがひどくなるという問題が生じることがある。
前記光開始剤は、光の照射によってラジカルを形成することができるものであって当該技術分野において用いられるものであれば制限されることなく用いていてよい。例えば、ヒドロキシケトン類、アミノケトン類、及び水素引抜型光開始剤などを用いていてよい。
具体的に、前記光開始剤としては、２−メチル−１−［４−（メチルチオ）フェニル］２−モルホリノプロパノン−１、ジフェニルケトン、ベンジルジメチルケタール、２−ヒドロキシ−２−メチル−１−フェニル−１−オン、４−ヒドロキシシクロフェニルケトン、２,２−ジメトキシ−２−フェニル−アセトフェノン、アントラキノン、フルオレン、トリフェニルアミン、カルバゾール、３−メチルアセトフェノン、４−クロロアセトフェノン、４,４−ジメトキシアセトフェノン、４,４−ジアミノベンゾフェノン、１−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、ベンゾフェノン、ジフェニル（２,４,６−トリメチルベンゾイル）フォスフィンオキサイドなどがある。
前記光開始剤の含量は特に限定されず、例えば、ハードコーティング組成物１００重量％に対し０．１〜１０重量％、好ましくは、１〜５重量％の範囲で含まれていてよい。含量が０．１重量％未満であると硬化が十分に進行しないため、所望のコーティング層の機械的物性や密着性が得られなくなることがあり、また１０重量％を超えると硬化収縮によって接着力の不良、クラック、カールなどの問題点が生じることがある。
前記溶剤は、当該技術分野において用いられるものであれば制限されることなく用いていてよい。具体的に、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、メチルセロソルブ、エチルセロソルブなど）、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、シクロヘキサノンなど）、アセテート系（エチルアセテート、プロピルアセテート、ノルマルブチルアセテート、ｔｅｒｔ−ブチルアセテート、メチルセロソルブアセテート、エチルセロソルブアセテート、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノエチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノプロピルエーテルアセテート、メトキシブチルアセテート、メトキシペンチルアセテートなど）、ヘキサン系（ヘキサン、ヘプタン、オクタンなど）、ベンゼン系（ベンゼン、トルエン、キシレンなど）、エーテル系（ジエチレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコールジエチルエーテル、ジエチレングリコールジプロピルエーテル、ジエチレングリコールジブチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテルなど）が用いられていてよい。前記例示された溶剤は、それぞれ単独で、または２種以上を組み合わせて用いていてよい。
前記溶剤は、ハードコーティング組成物の全体１００重量％に対し１０〜９５重量％の範囲で含まれていてよい。１０重量％未満であると粘度が高くなり作業性に劣るだけでなく透明基材の膨潤を十分に進行させることができず、また９５重量％を超えると乾燥過程で時間が多く掛かり経済性に劣るという短所がある。
前記ハードコーティング組成物は、無機ナノ粒子をさらに含んでいてよい。
前記無機ナノ粒子は、光学特性を阻害せず且つ機械的特性、特に硬度をさらに向上するために用いられる成分であり、平均粒径が１〜１００ｎｍ、好ましくは５〜５０ｎｍであるものを用いていてよい。なお、粒子の粒径が前記範囲未満であると、組成物中で凝集が起こることで均一な塗膜を形成することができなく且つ前記効果を期待することができず、これとは逆に、前記範囲を超えると、最終得られた塗膜の光学特性が低下するだけでなく、かえって機械的物性が劣化するという問題が生じる。
このような無機ナノ粒子の材質は金属酸化物であってよく、ＳｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３、ＺｎＯ、ＺｒＯ２、ＢａＴｉＯ３、ＴｉＯ２、Ｔａ２Ｏ５、Ｔｉ３Ｏ５、ＩＴＯ、ＩＺＯ、ＡＴＯ、ＺｎＯ−Ａｌ、Ｎｂ２Ｏ３、ＳｎＯ、及びＭｇＯからなる群より選択された１種以上を用いていてよく、好ましくは、ＳｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３、ＺｒＯ２などを用いていてよい。前記無機ナノ粒子は、直接製造したもの、または市販中のものを購入して用いていてよい。市販中の製品である場合、有機溶剤に２０〜６０重量％の濃度で分散されてなるものを用いていてよい。
前記無機ナノ粒子は、前記ハードコーティング組成物の全体１００重量％に対し固形分含量を基準に４０重量％以下、例えば１０〜３０重量％の範囲で含まれていてよい。１０重量％未満であると、耐磨耗性、耐スクラッチ性、鉛筆硬度などの機械的物性が十分に得られないことがあり、また４０重量％を超えると、硬化性を損なわせることでかえって機械的物性が劣化し、外観不良につながることがある。
前記ハードコーティング組成物は、前記した成分に加えて、更に、当該技術分野において一般に用いられる成分、例えばレベリング剤、紫外線安定剤、熱安定剤、抗酸化剤、界面活性剤、潤滑剤、防汚剤などが含まれていてよい。
前記レベリング剤は、前記ハードコーティング組成物の塗布の際にコーティング性を向上し且つハードコーティング層の表面の静止摩擦係数を下げるためのものであって、コーティング層の硬化後表面平滑性の高い物質が用いられていてよい。前記レベリング剤としては、シリコン系レベリング剤、フッ素系レベリング剤、及びアクリル高分子系レベリング剤などを用いていてよく、これらの中でもハードコーティング組成物のコーティング後表面側に偏在して表面エネルギーを低く維持することができるシリコン系レベリング剤が好ましい。市販中のレベリング剤の例としては、ＢＹＫケミー社製のＢＹＫ−３０６、ＢＹＫ−３０７、ＢＹＫ−３１０、ＢＹＫ−３１３、ＢＹＫ−３３３、ＢＹＫ−３７１、ＢＹＫ−３７７、ＢＹＫ−３７８、ＢＹＫ−３４４０、ＢＹＫ−ＵＶ３５００、ＢＹＫ−３５５０、ＢＹＫ−ＵＶ３５７０、テゴケミー社製のＴＥＧＯ Ｇｌｉｄｅ １００、ＴＥＧＯ Ｇｌｉｄｅ ４５０、ＴＥＧＯ Ｇｌｉｄｅ Ｂ１４８４、ＴＥＧＯ Ｇｌｉｄｅ ４２０、ＴＥＧＯ Ｇｌｉｄｅ ４８２、ＴＥＧＯ Ｇｌｉｄｅ ４１０、ＴＥＧＯ Ｇｌｉｄｅ ４１５などを用いていてよい。
前記レベリング剤は、前記ハードコーティング組成物の全体１００重量％に対し０．０１〜１重量％の範囲で用いられ、その含量が０．０１重量％未満であると、レベリング剤が表面に十分に分布できないため表面摩擦系数の低減が難しく、また１重量％を超えると、他の成分との相溶性が低下することによる沈降の発生や性能対比の経済性の劣化が生じることがある。
前記ハードコーティング層は、前記ハードコーティング組成物を透明基材の片面または両面に塗布し乾燥した後、ＵＶ硬化させて形成することができる。
前記ハードコーティング組成物は、ダイコーター、エアーナイフ、リバースロール、スプレー、ブレード、キャスティング、マイクログラビア、スピンコーティングなどの公知の方式を適宜使用して、透明基材に塗工（Ｃｏａｔｉｎｇ Ｐｒｏｃｅｓｓ）が可能である。
前記ハードコーティング組成物を透明基材に塗布した後は、３０〜１５０℃の温度で１０秒〜１時間、より具体的には、３０秒〜３０分間揮発物を蒸発させ乾燥させた後、ＵＶ光を照射して硬化させる。前記ＵＶ光の照射量は、具体的に約０．０１〜１０Ｊ／ｃｍ２であってよく、より具体的に、０．１〜２Ｊ／ｃｍ２であってよい。
このとき、ＵＶ硬化は、ハードコーティング層の表面硬化度の向上のために酸素濃度を５００ｐｐｍ以下に維持した状態、特に窒素雰囲気下で行うのが有利である。例えば、ＵＶ硬化の際にコーティング層の表面に窒素をパージすることで酸素濃度を５００ｐｐｍ以下に維持することができる。
前記過程を通して形成されるハードコーティング層の厚さは、具体的に５〜１５μｍであってよい。前記ハードコーティング層の厚さが前記範囲内に含まれる場合、優れた硬度を示し且つ優れた耐屈曲性を示すことができる。
本発明の一実施形態は、上述したハードコーティングフィルムが備えられた偏光板に関する。本発明の一実施形態に係る偏光板は、上述したハードコーティングフィルムを偏光フィルムの少なくとも片面に積層してなるものであってよい。
前記偏光フィルムは、特に制限されず、例えば、ポリビニルアルコール系フィルム、エチレン・酢酸ビニル共重合体系部分ケン化フィルムなどの親水性高分子フィルムに、ヨウ素や二色性染料などの二色性物質を吸着させて一軸延伸したもの、ポリビニルアルコールの脱水処理物やポリ塩化ビニルの脱塩酸処理物などポリエン系配向フィルムなどが用いられていてよい。具体的には、ポリビニルアルコール系フィルムとヨウ素などの二色性物質からなるものが用いられていてよい。これらの偏光フィルムの厚さは特に制限されないが、一般的には５〜８０μｍ程度である。
本発明の一実施形態は、上述したハードコーティングフィルムが備えられた画像表示装置、特にフレキシブル（ｆｌｅｘｉｂｌｅ）ディスプレイに関する。一例として、本発明のハードコーティングフィルムが備えられた偏光板を画像表示装置に組み込むことで、可視性に優れた多様な画像表示装置を製造することができる。また、本発明のハードコーティングフィルムは、フレキシブルディスプレイのウィンドウとして用いられていてよい。
本発明の一実施形態に係るハードコーティングフィルムは、反射型、透過型、半透過型ＬＣＤまたはＴＮ型、ＳＴＮ型、ＯＣＢ型、ＨＡＮ型、ＶＡ型、ＩＰＳ型などの各種の駆動方式のＬＣＤに用いられていてよい。また、本発明の一実施形態に係るハードコーティングフィルムは、プラズマディスプレイ、フィールドエミションディスプレイ、有機ＥＬディスプレイ、無機ＥＬディスプレイ、電子ペーパーなどの各種の画像表示装置にも用いられていてよい。
以下、実施例及び実験例を挙げて本発明をより具体的に説明することにする。なお、これらの実施例及び実験例は単に本発明を説明するためのものに過ぎず、本発明の範囲がこれらに限定されないことは当業者にとって自明である。
製造例１：ハードコーティング組成物の製造
２０重量部のウレタンアクリレート（１０官能、ミウォンスペシャリティケミカル社製、Ｍｉｒａｍｅｒ ＭＵ９５００）、２０重量部のペンタエリトリトールトリアクリレート（３官能、ミウォンスペシャリティケミカル社製）、２０重量部のナノジリカゾル（１２ｎｍ、固形分４０％、触媒化成社製、Ｖ８８０２）、３０重量部のメチルエチルケトン、７重量部のプロピレングリコールモノメチルエーテル、２．５重量部の光開始剤（Ｃｉｂａ社製、Ｉ−１８４）、及び０．５重量部のレベリング剤（ＢＹＫケミー社製、ＢＹＫ３５７０）を撹拌機にて配合し、ポリプロピレン（ＰＰ）材質のフィルタを利用してろ過して、ハードコーティング組成物を製造した。
第造例２：ハードコーティング組成物の製造
１０重量部のウレタンアクリレート（１０官能、ミウォンスペシャリティケミカル社製、Ｍｉｒａｍｅｒ ＭＵ９５００）、１０重量部のペンタエリトリトールトリアクリレート（３官能、ミウォンスペシャリティケミカル社製）、５０重量部のナノジリカゾル（１２ｎｍ、固形分４０％、触媒化成社製、Ｖ８８０２）、２０重量部のメチルエチルケトン、７重量部のプロピレングリコールモノメチルエーテル、２．５重量部の光開始剤（Ｃｉｂａ社製、Ｉ−１８４）、及び０．５重量部のレベリング剤（ＢＹＫケミー社製、ＢＹＫ３５７０）を撹拌機にて配合し、ＰＰ材質のフィルタを利用してろ過して、ハードコーティング組成物を製造した。
第造例３：ハードコーティング組成物の製造
２０重量部のウレタンアクリレート（２官能、ミウォンスペシャリティケミカル社製、Ｍｉｒａｍｅｒ ＰＵ２１０）、５０重量部のエチレンオキサイド含有アクリレート（３官能、ミウォンスペシャリティケミカル社製、Ｍｉｒａｍｅｒ Ｍ３１９０）、２０重量部のメチルエチルケトン、７重量部のプロピレングリコールモノメチルエーテル、２．５重量部の光開始剤（Ｃｉｂａ社製、Ｉ−１８４）、及び０．５重量部のレベリング剤（ＢＹＫケミー社製、ＢＹＫ３５７０）を撹拌機にて配合し、ＰＰ材質のフィルタを利用してろ過して、ハードコーティング組成物を製造した。
実施例１：ハードコーティングフィルムの製造
前記第造例１で得られたハードコーティング組成物を、ポリイミドフィルム（５０μｍ）の一方の面に硬化後の厚さが１０μｍになるようにコートしてから溶剤の乾燥及びＵＶ積算光量５００ｍＪ／ｃｍ２を照射することで片面コーティングを実施した後、ポリイミドフィルムのもう一方の面に同様に硬化後の厚さが１０μｍになるようにコートしてから乾燥及びＵＶ硬化を施してハードコーティングフィルムを製造した。
実施例２：ハードコーティングフィルムの製造
前記実施例１において両面のハードコーティング層の厚さをそれぞれ８μｍにしたことを除き、実施例１と同様にしてハードコーティングフィルムを製造した。
実施例３：ハードコーティングフィルムの製造
前記実施例１において両面のハードコーティング層の厚さをそれぞれ１５μｍにしたことを除き、実施例１と同様にしてハードコーティングフィルムを製造した。
実施例４：ハードコーティングフィルムの製造
前記実施例１において第造例１のハードコーティング組成物を、ポリイミドフィルム（５０μｍ）の一方の面に硬化後の厚さが１０μｍになるようにコートしてから溶剤乾燥及びＵＶ積算光量５００ｍＪ／ｃｍ２を照射することで片面コーティングのみを実施して、ハードコーティングフィルムを製造した。
比較例１：ハードコーティングフィルムの製造
前記実施例１においてハードコーティング組成物を第造例２のハードコーティング組成物にしたことを除き、実施例１と同様にしてハードコーティングフィルムを製造した。
比較例２：ハードコーティングフィルムの製造
前記実施例１においてハードコーティング組成物を第造例３のハードコーティング組成物にしたことを除き、実施例１と同様にしてハードコーティングフィルムを製造した。
比較例３：ハードコーティングフィルムの製造
前記実施例１において両面のハードコーティング層の厚さをそれぞれ３μｍになるようにしたことを除き、実施例１と同様にしてハードコーティングフィルムを製造した。
比較例４：ハードコーティングフィルムの製造
前記実施例１において両面のハードコーティング層の厚さをそれぞれ２０μｍになるようにしたことを除き、実施例１と同様にしてハードコーティングフィルムを製造した。
実験例１：物性の評価
実施例及び比較例で得られたハードコーティングフィルムの物性をそれぞれ下記の評価法にて評価した後、その結果を下記の表１に表した。
（１）応力−歪み曲線
ハードコーティングフィルムを幅５ｍｍ、長さ１０ｃｍにカットした後、ＵＴＭ治具間の距離が５ｃｍになるようにフィルムを長さ方向に配設した。すなわち、測定するサンプルの領域は幅５ｍｍ、長さ５ｃｍであった。測定は４ｍｍ／ｍｉｎの速度で治具を引っ張ってフィルムが破断する時点までの応力と歪み値を測定して応力−歪み曲線を測定した。
（２）鉛筆硬度
荷重１ｋｇ下、４５度方向に鉛筆をセットした後、ハードコーティングフィルムをガラス上に固定し、フィルムのハードコーティング面に対して各鉛筆硬度を有する鉛筆にて５回評価した後、４回以上スクラッチが見られない硬度を鉛筆硬度と表記した。
（３）耐屈曲性
実施例１〜３で得られたハードコーティングフィルムの場合は、向きとは関係なく実施し、実施例４で得られたハードコーティングフィルムの場合は、ハードコーティングフィルムのハードコーティング層が内側に向くようにして、フィルム面間の間隔が６ｍｍになるように半分に折り曲げてから元に戻すことを２０万回繰り返し実施した後、折り曲げ部分にクラックが発生したか否かを目視にて評価した。
＜評価基準＞
ＯＫ：折り曲げ部分にクラック発生なし
ＮＧ：折り曲げ部分にクラック発生あり
Figure 0006947547
前記表１から分かるように、鉛筆硬度が４Ｈ以上であり、Ａ／Ｂ×１００＜５０％で定義される物性を満たす実施例１〜４のハードコーティングフィルムは、高硬度であり且つ２０万回の繰り返しの折り畳みでも折り曲げ部分にクラックが発生することなく優れた耐屈曲性を有することが確認された。これに対し、比較例１〜４の場合は、鉛筆硬度が低いか耐屈曲性が不良であった。
以上、本発明の特定の部分について詳しく記述したが、本発明の属する技術分野における通常の知識を有する者であれば、このような具体的な技術は単に好適な実現例であるに過ぎず、これらによって本発明の範囲が制限されるものではないことは明らかである。本発明の属する技術分野における通常の知識を有する者であれば、前記内容を基に本発明の範疇内で種々の応用および変形を行うことが可能であろう。
したがって、本発明の実質的な範囲は、特許請求の範囲とその等価物によって定義されると言えよう。
Ａ：応力−歪み曲線において歪み０〜１％の区間の面積
Ｂ：応力−歪み曲線の下の全体面積

Claims (6)

  1. 透明基材；及び前記透明基材の少なくとも片面に直接接触して形成された単一のハードコーティング層を含み、
    １kgの荷重で評価した鉛筆硬度が４Ｈ以上であり、
    下記の数式１を満たすことを特徴とする折り畳みが可能な画像表示装置用のハードコーティングフィルム。
    〔数１〕
    Ａ／Ｂ×１００＜５０％
    前記式中、
    Ａは応力−歪み曲線において歪み０〜１％の区間の面積を示し、
    Ｂは応力−歪み曲線の下の全体面積を示し、
    前記ハードコーティング層は、光硬化型ウレタン（メタ）アクリレートオリゴマー及び光硬化型（メタ）アクリレートモノマーを含む光硬化型樹脂；光開始剤；無機ナノ粒子；及び溶剤を含むハードコーティング組成物から形成され、
    前記ハードコーティングフィルムは、フィルム面間の間隔が６ｍｍになるように半分に折り曲げてから元に戻すことを２０万回繰り返した場合に、折り曲げ部分にクラックが発生しない。
  2. 前記ハードコーティング層の厚さは５〜１５μｍである、請求項１に記載のハードコーティングフィルム。
  3. 請求項１または２のいずれか一項に記載のハードコーティングフィルムが備えられた偏光板。
  4. 請求項１または２に記載のハードコーティングフィルムが備えられた画像表示装置。
  5. 請求項１または２に記載のハードコーティングフィルムが備えられたフレキシブルディスプレイ。
  6. 請求項１または２のいずれか一項に記載のハードコーティングフィルムが備えられたフレキシブルディスプレイのウィンドウ。
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