JP7296008B2 - Composition for forming hard coat layer, hard coat film, article having hard coat film, image display device, and method for producing hard coat film - Google Patents

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Description

本発明は、ハードコート層形成用組成物、ハードコートフィルム、ハードコートフィルムを有する物品、画像表示装置、及びハードコートフィルムの製造方法に関する。 TECHNICAL FIELD The present invention relates to a composition for forming a hard coat layer, a hard coat film, an article having a hard coat film, an image display device, and a method for producing a hard coat film.

基材フィルム上にハードコート層を有するハードコートフィルムは、陰極線管(CRT)を利用した表示装置、プラズマディスプレイパネル(PDP)、エレクトロルミネッセンスディスプレイ(ELD)、蛍光表示ディスプレイ(VFD)、フィールドエミッションディスプレイ(FED)、及び液晶ディスプレイ(LCD)のような画像表示装置の最表面に配置されることで、ディスプレイ表面に高い物理強度を付与することができる。 A hard coat film having a hard coat layer on a base film is used in display devices using cathode ray tubes (CRT), plasma display panels (PDP), electroluminescence displays (ELD), fluorescent displays (VFD), and field emission displays. High physical strength can be imparted to the display surface by being arranged on the outermost surface of an image display device such as (FED) and liquid crystal display (LCD).

特許文献1には、エポキシ基を含有する基を有するシロキサン構成単位と、フッ素置換アルキル基を有するシロキサン構成単位とを有するフッ素含有エポキシ変性シルセスキオキサンを含む硬化性組成物から形成されたハードコート層を有するハードコートフィルムが記載されている。
また、特許文献2には、重合性基を含有する含フッ素シルセスキオキサン単量体から誘導された構成単位を有してなる含フッ素重合体が記載されている。
Patent Document 1 discloses a hardening composition containing a fluorine-containing epoxy-modified silsesquioxane having a siloxane structural unit having an epoxy group-containing group and a siloxane structural unit having a fluorine-substituted alkyl group. A hardcoat film having a coating layer is described.
Further, Patent Document 2 describes a fluorine-containing polymer having structural units derived from a fluorine-containing silsesquioxane monomer containing a polymerizable group.

日本国特開2018-178003号公報Japanese Patent Application Laid-Open No. 2018-178003 日本国特開2005-272506号公報Japanese Patent Application Laid-Open No. 2005-272506

しかしながら、従来知られている硬化性組成物から形成したハードコート層は防汚性及び防汚性の持続性、並びに耐擦傷性の観点で改善が求められる。
本発明の課題は、高い表面硬度を有し、防汚性及び防汚性の持続性に優れ、かつ耐擦傷性に優れるハードコートフィルムを形成することができるハードコート層形成用組成物、上記ハードコート層形成用組成物から形成されたハードコー層を含むハードコートフィルム、上記ハードコートフィルムを有する物品及び画像表示装置、並びに上記ハードコートフィルムの製造方法を提供することにある。
However, hard coat layers formed from conventionally known curable compositions are required to be improved in terms of antifouling properties, durability of antifouling properties, and scratch resistance.
An object of the present invention is to provide a composition for forming a hard coat layer, which has a high surface hardness and is capable of forming a hard coat film having excellent antifouling properties, excellent durability of antifouling properties, and excellent scratch resistance. An object of the present invention is to provide a hard coat film including a hard coat layer formed from a composition for forming a hard coat layer, an article and an image display device having the hard coat film, and a method for producing the hard coat film.

本発明者らが鋭意検討したところ、下記手段により上記課題が解消できることを見出した。
<1>
下記一般式(S-1)で表される構成単位(a)及び下記一般式(S-2)で表される構成単位(b)を含むポリオルガノシルセスキオキサン(SQ)と、上記ポリオルガノシルセスキオキサン(SQ)とは異なるポリオルガノシルセスキオキサン(A)とを含有するハードコート層形成用組成物であって、
上記ポリオルガノシルセスキオキサン(SQ)中の上記構成単位(b)の含有質量比率が、上記ポリオルガノシルセスキオキサン(SQ)中の全構成単位に対して、30質量%以上100質量%未満であり、
上記ポリオルガノシルセスキオキサン(A)が、重合性基を有するポリオルガノシルセスキオキサン(A1)である、ハードコート層形成用組成物。

Figure 0007296008000001

一般式(S-1)中、L は単結合又は2価の連結基を表し、Q はパーフルオロポリエーテル基を含む基を表す。
一般式(S-2)中、L は単結合又は2価の連結基を表し、Q はカチオン重合性基及びラジカル重合性基からなる群より選ばれる反応性基を含む基を表す。
<2>
下記一般式(S-1)で表される構成単位(a)及び下記一般式(S-2)で表される構成単位(b)を含むポリオルガノシルセスキオキサン(SQ)と、上記ポリオルガノシルセスキオキサン(SQ)とは異なるポリオルガノシルセスキオキサン(A)とを含有するハードコート層形成用組成物であって、
上記ポリオルガノシルセスキオキサン(SQ)中の上記構成単位(b)の含有質量比率が、上記ポリオルガノシルセスキオキサン(SQ)中の全構成単位に対して、30質量%以上100質量%未満であり、
上記ポリオルガノシルセスキオキサン(SQ)の含有量が、上記ポリオルガノシルセスキオキサン(A)に対して、0.001質量%~20質量%である、ハードコート層形成用組成物。
Figure 0007296008000002

一般式(S-1)中、L は単結合又は2価の連結基を表し、Q はパーフルオロポリエーテル基を含む基を表す。
一般式(S-2)中、L は単結合又は2価の連結基を表し、Q はカチオン重合性基及びラジカル重合性基からなる群より選ばれる反応性基を含む基を表す。
<3>
上記反応性基が(メタ)アクリロイルオキシ基、エポキシ基、又はオキセタニル基である<1>又は<2>に記載のハードコート層形成用組成物。
<4>
上記ポリオルガノシルセスキオキサン(A)が、重合性基を有するポリオルガノシルセスキオキサン(A1)である<2>に記載のハードコート層形成用組成物。
<5>
基材と、<1>~<4>のいずれか1項に記載のハードコート層形成用組成物から形成されたハードコート層とを含むハードコートフィルム。
<6>
上記ハードコート層の表面のオレイン酸接触角が30°以上であり、上記ハードコート層の表面にセロハンテープの粘着面を圧着し、5分間静置した後剥がす試験を5回行うテープ剥離試験後のオレイン酸接触角の低下量が10°以下である<5>に記載のハードコートフィルム。
<7>
上記ハードコート層の表面の動摩擦係数が0.30以下であり、#0000のスチールウールを用いて、荷重1kg/cm 、往復10000回の条件でスチールウール擦り試験を実施した後の動摩擦係数の上昇量が0.05以下である<5>又は<6>に記載のハードコートフィルム。
<8>
上記基材が、セルロース系ポリマー、イミド系ポリマー、アミド系ポリマー、及びポリエチレンナフタレートからなる群から選択される少なくとも一種を含む<5>~<7>のいずれか1項に記載のハードコートフィルム。
<9>
<5>~<8>のいずれか1項に記載のハードコートフィルムを有する物品。
<10>
<5>~<8>のいずれか1項に記載のハードコートフィルムを表面保護フィルムとして有する画像表示装置。
<11>
基材とハードコート層とを含むハードコートフィルムの製造方法であって、
(I)上記基材上に、<1>~<4>のいずれか1項に記載のハードコート層形成用組成物を塗布して、ハードコート層塗膜を形成する工程、及び、
(II)上記ハードコート層塗膜を硬化することにより上記ハードコート層を形成する工程、
を含むハードコートフィルムの製造方法。
本発明は、上記<1>~<11>に係るものであるが、本明細書には参考のためその他の事項についても記載した。

As a result of intensive studies, the inventors of the present invention have found that the above problems can be solved by the following means.
<1>
Polyorganosilsesquioxane (SQ) containing a structural unit (a) represented by the following general formula (S-1) and a structural unit (b) represented by the following general formula (S-2), and the poly A composition for forming a hard coat layer containing a polyorganosilsesquioxane (A) different from organosilsesquioxane (SQ),
The content ratio by mass of the structural unit (b) in the polyorganosilsesquioxane (SQ) is 30% by mass or more and 100% by mass with respect to all structural units in the polyorganosilsesquioxane (SQ). is less than
A composition for forming a hard coat layer, wherein the polyorganosilsesquioxane (A) is a polyorganosilsesquioxane (A1) having a polymerizable group.
Figure 0007296008000001

In general formula (S-1), L 1 represents a single bond or a divalent linking group, and Q 1 represents a group containing a perfluoropolyether group.
In general formula (S-2), L2 represents a single bond or a divalent linking group, and Q2 represents a group containing a reactive group selected from the group consisting of cationic polymerizable groups and radically polymerizable groups.
<2>
Polyorganosilsesquioxane (SQ) containing a structural unit (a) represented by the following general formula (S-1) and a structural unit (b) represented by the following general formula (S-2), and the poly A composition for forming a hard coat layer containing a polyorganosilsesquioxane (A) different from organosilsesquioxane (SQ),
The content ratio by mass of the structural unit (b) in the polyorganosilsesquioxane (SQ) is 30% by mass or more and 100% by mass with respect to all structural units in the polyorganosilsesquioxane (SQ). is less than
A composition for forming a hard coat layer, wherein the content of the polyorganosilsesquioxane (SQ) is 0.001% by mass to 20% by mass relative to the polyorganosilsesquioxane (A).
Figure 0007296008000002

In general formula (S-1), L 1 represents a single bond or a divalent linking group, and Q 1 represents a group containing a perfluoropolyether group.
In general formula (S-2), L2 represents a single bond or a divalent linking group, and Q2 represents a group containing a reactive group selected from the group consisting of cationic polymerizable groups and radically polymerizable groups.
<3>
The composition for forming a hard coat layer according to <1> or <2>, wherein the reactive group is a (meth)acryloyloxy group, an epoxy group, or an oxetanyl group.
<4>
The composition for forming a hard coat layer according to <2>, wherein the polyorganosilsesquioxane (A) is a polyorganosilsesquioxane (A1) having a polymerizable group.
<5>
A hard coat film comprising a substrate and a hard coat layer formed from the composition for forming a hard coat layer according to any one of <1> to <4>.
<6>
After a tape peeling test in which the contact angle of oleic acid on the surface of the hard coat layer is 30° or more, and the adhesive surface of a cellophane tape is pressed against the surface of the hard coat layer, left to stand for 5 minutes, and then peeled off 5 times. The hard coat film according to <5>, wherein the amount of decrease in the oleic acid contact angle is 10° or less.
<7>
The dynamic friction coefficient of the surface of the hard coat layer is 0.30 or less, and a steel wool rubbing test was performed using #0000 steel wool under the conditions of a load of 1 kg/cm 2 and 10,000 reciprocations . The hard coat film according to <5> or <6>, wherein the amount of increase is 0.05 or less.
<8>
The hard coat film according to any one of <5> to <7>, wherein the substrate contains at least one selected from the group consisting of cellulose-based polymer, imide-based polymer, amide-based polymer, and polyethylene naphthalate. .
<9>
An article having the hard coat film according to any one of <5> to <8>.
<10>
An image display device comprising the hard coat film according to any one of <5> to <8> as a surface protective film.
<11>
A method for producing a hard coat film including a substrate and a hard coat layer,
(I) a step of applying the composition for forming a hard coat layer according to any one of <1> to <4> onto the substrate to form a hard coat layer coating film;
(II) forming the hard coat layer by curing the hard coat layer coating film;
A method for producing a hard coat film comprising
Although the present invention relates to the above <1> to <11>, other matters are also described in this specification for reference.

[1]
下記一般式(S-1)で表される構成単位(a)及び下記一般式(S-2)で表される構成単位(b)を含むポリオルガノシルセスキオキサン(SQ)を含有するハードコート層形成用組成物であって、
上記ポリオルガノシルセスキオキサン(SQ)中の上記構成単位(b)の含有質量比率が、上記ポリオルガノシルセスキオキサン(SQ)中の全構成単位に対して、30質量%以上100質量%未満である、ハードコート層形成用組成物。
[1]
Hard containing a polyorganosilsesquioxane (SQ) containing a structural unit (a) represented by the following general formula (S-1) and a structural unit (b) represented by the following general formula (S-2) A composition for forming a coat layer,
The content ratio by mass of the structural unit (b) in the polyorganosilsesquioxane (SQ) is 30% by mass or more and 100% by mass with respect to all structural units in the polyorganosilsesquioxane (SQ). less than the composition for forming a hard coat layer.

Figure 0007296008000003
Figure 0007296008000003

一般式(S-1)中、Lは単結合又は2価の連結基を表し、Qはパーフルオロポリエーテル基を含む基を表す。
一般式(S-2)中、Lは単結合又は2価の連結基を表し、Qはカチオン重合性基及びラジカル重合性基からなる群より選ばれる反応性基を含む基を表す。
[2]
上記反応性基が(メタ)アクリロイルオキシ基、エポキシ基、又はオキセタニル基である[1]に記載のハードコート層形成用組成物。
[3]
更に、上記ポリオルガノシルセスキオキサン(SQ)とは異なるポリオルガノシルセスキオキサン(A)を含む[1]又は[2]に記載のハードコート層形成用組成物。
[4]
上記ポリオルガノシルセスキオキサン(A)が、重合性基を有するポリオルガノシルセスキオキサン(A1)である[3]に記載のハードコート層形成用組成物。
[5]
上記ポリオルガノシルセスキオキサン(SQ)の含有量が、上記ポリオルガノシルセスキオキサン(A)又は上記ポリオルガノシルセスキオキサン(A1)に対して、0.001質量%~20質量%である[3]又は[4]に記載のハードコート層形成用組成物。
[6]
基材と、[1]~[5]のいずれか1項に記載のハードコート層形成用組成物から形成されたハードコート層とを含むハードコートフィルム。
[7]
上記ハードコート層の表面のオレイン酸接触角が30°以上であり、上記ハードコート層の表面にセロハンテープの粘着面を圧着し、5分間静置した後剥がす試験を5回行うテープ剥離試験後のオレイン酸接触角の低下量が10°以下である[6]に記載のハードコートフィルム。
[8]
上記ハードコート層の表面の動摩擦係数が0.30以下であり、#0000のスチールウールを用いて、荷重1kg/cm、往復10000回の条件でスチールウール擦り試験を実施した後の動摩擦係数の上昇量が0.05以下である[6]又は[7]に記載のハードコートフィルム。
[9]
上記基材が、セルロース系ポリマー、イミド系ポリマー、アミド系ポリマー、及びポリエチレンナフタレートからなる群から選択される少なくとも一種を含む[6]~[8]のいずれか1項に記載のハードコートフィルム。
[10]
[6]~[9]のいずれか1項に記載のハードコートフィルムを有する物品。
[11]
[6]~[9]のいずれか1項に記載のハードコートフィルムを表面保護フィルムとして有する画像表示装置。
[12]
基材とハードコート層とを含むハードコートフィルムの製造方法であって、
(I)上記基材上に、[1]~[5]のいずれか1項に記載のハードコート層形成用組成物を塗布して、ハードコート層塗膜を形成する工程、及び、
(II)上記ハードコート層塗膜を硬化することにより上記ハードコート層を形成する工程、
を含むハードコートフィルムの製造方法。
In general formula (S-1), L 1 represents a single bond or a divalent linking group, and Q 1 represents a group containing a perfluoropolyether group.
In general formula (S-2), L2 represents a single bond or a divalent linking group, and Q2 represents a group containing a reactive group selected from the group consisting of cationic polymerizable groups and radically polymerizable groups.
[2]
The composition for forming a hard coat layer according to [1], wherein the reactive group is a (meth)acryloyloxy group, an epoxy group, or an oxetanyl group.
[3]
The composition for forming a hard coat layer according to [1] or [2], further comprising a polyorganosilsesquioxane (A) different from the polyorganosilsesquioxane (SQ).
[4]
The composition for forming a hard coat layer according to [3], wherein the polyorganosilsesquioxane (A) is a polyorganosilsesquioxane (A1) having a polymerizable group.
[5]
The content of the polyorganosilsesquioxane (SQ) is 0.001% by mass to 20% by mass with respect to the polyorganosilsesquioxane (A) or the polyorganosilsesquioxane (A1) A composition for forming a hard coat layer according to [3] or [4].
[6]
A hard coat film comprising a substrate and a hard coat layer formed from the composition for forming a hard coat layer according to any one of [1] to [5].
[7]
After a tape peeling test in which the contact angle of oleic acid on the surface of the hard coat layer is 30° or more, and the adhesive surface of a cellophane tape is pressed against the surface of the hard coat layer, left to stand for 5 minutes, and then peeled off 5 times. The hard coat film according to [6], wherein the amount of decrease in the oleic acid contact angle is 10° or less.
[8]
The dynamic friction coefficient of the surface of the hard coat layer is 0.30 or less, and a steel wool rubbing test was performed using #0000 steel wool under the conditions of a load of 1 kg/cm 2 and 10,000 reciprocations. The hard coat film of [6] or [7], which has an increase of 0.05 or less.
[9]
The hard coat film according to any one of [6] to [8], wherein the substrate contains at least one selected from the group consisting of cellulose-based polymer, imide-based polymer, amide-based polymer, and polyethylene naphthalate. .
[10]
An article having the hard coat film according to any one of [6] to [9].
[11]
An image display device comprising the hard coat film according to any one of [6] to [9] as a surface protection film.
[12]
A method for producing a hard coat film including a substrate and a hard coat layer,
(I) a step of applying the composition for forming a hard coat layer according to any one of [1] to [5] onto the substrate to form a hard coat layer coating film;
(II) forming the hard coat layer by curing the hard coat layer coating film;
A method for producing a hard coat film comprising

本発明によれば、高い表面硬度を有し、防汚性及び防汚性の持続性に優れ、かつ耐擦傷性に優れるハードコートフィルムを形成することができるハードコート層形成用組成物、上記ハードコート層形成用組成物から形成されたハードコー層を含むハードコートフィルム、上記ハードコートフィルムを有する物品及び画像表示装置、並びに上記ハードコートフィルムの製造方法を提供することができる。 According to the present invention, there is provided a hard coat layer-forming composition capable of forming a hard coat film having high surface hardness, excellent antifouling properties, excellent durability of antifouling properties, and excellent scratch resistance. A hard coat film including a hard coat layer formed from the composition for forming a hard coat layer, an article and an image display device having the hard coat film, and a method for producing the hard coat film can be provided.

以下、本発明を実施するための形態について詳細に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。なお、本明細書において、数値が物性値、特性値等を表す場合に、「(数値1)~(数値2)」という記載は「(数値1)以上(数値2)以下」の意味を表す。また、「(メタ)アクリロイルオキシ」はアクリロイルオキシ及びメタアクリロイルオキシの少なくとも一種を表す。「(メタ)アクリロイル」、「(メタ)アクリルアミド」等も同様である。 Modes for carrying out the present invention will be described in detail below, but the present invention is not limited to these. In this specification, when numerical values represent physical property values, characteristic values, etc., the description “(numerical value 1) to (numerical value 2)” means “(numerical value 1) or more (numerical value 2) or less”. . Also, "(meth)acryloyloxy" represents at least one of acryloyloxy and methacryloyloxy. The same applies to "(meth)acryloyl", "(meth)acrylamide" and the like.

[ハードコート層形成用組成物]
本発明のハードコート層形成用組成物は、下記一般式(S-1)で表される構成単位(a)及び下記一般式(S-2)で表される構成単位(b)を含むポリオルガノシルセスキオキサン(SQ)を含有するハードコート層形成用組成物であって、
上記ポリオルガノシルセスキオキサン(SQ)中の上記構成単位(b)の含有質量比率が、上記ポリオルガノシルセスキオキサン(SQ)中の全構成単位に対して、30質量%以上100質量%未満である。
[Composition for forming hard coat layer]
The composition for forming a hard coat layer of the present invention is a polymer containing a structural unit (a) represented by the following general formula (S-1) and a structural unit (b) represented by the following general formula (S-2) A composition for forming a hard coat layer containing an organosilsesquioxane (SQ),
The content ratio by mass of the structural unit (b) in the polyorganosilsesquioxane (SQ) is 30% by mass or more and 100% by mass with respect to all structural units in the polyorganosilsesquioxane (SQ). is less than

Figure 0007296008000004
Figure 0007296008000004

一般式(S-1)中、Lは単結合又は2価の連結基を表し、Qはパーフルオロポリエーテル基を含む基を表す。
一般式(S-2)中、Lは単結合又は2価の連結基を表し、Qはカチオン重合性基及びラジカル重合性基からなる群より選ばれる反応性基を含む基を表す。
In general formula (S-1), L 1 represents a single bond or a divalent linking group, and Q 1 represents a group containing a perfluoropolyether group.
In general formula (S-2), L2 represents a single bond or a divalent linking group, and Q2 represents a group containing a reactive group selected from the group consisting of cationic polymerizable groups and radically polymerizable groups.

一般式(S-1)及び一般式(S-2)中の「SiO1.5」は、ポリオルガノシルセスキオキサン中のシロキサン結合(Si-O-Si)により構成される構造部分を表す。以下の構造式中の「SiO1.5」も同様である。
ポリオルガノシルセスキオキサンとは、加水分解性三官能シラン化合物に由来するシロキサン構成単位(シルセスキオキサン単位)を有するネットワーク型ポリマー又は多面体クラスターであり、シロキサン結合によって、ランダム構造、ラダー構造、ケージ構造などを形成し得る。
“SiO 1.5 ” in general formulas (S-1) and (S-2) represents a structural portion composed of siloxane bonds (Si—O—Si) in polyorganosilsesquioxane. . The same applies to “SiO 1.5 ” in the following structural formulas.
Polyorganosilsesquioxane is a network-type polymer or polyhedral cluster having a siloxane structural unit (silsesquioxane unit) derived from a hydrolyzable trifunctional silane compound. Cage structures and the like can be formed.

本発明のハードコート層形成用組成物により、高い表面硬度を有し、防汚性及び防汚性の持続性、並びに耐擦傷性に優れるハードコートフィルムを製造できるメカニズムについては詳細には明らかになってはいないが、本発明者らは以下のように推察している。
本発明に用いるポリオルガノシルセスキオキサン(SQ)はパーフルオロポリエーテル基を有するため、ハードコート層形成用組成物から形成されたハードコート層の表面に偏在し、ハードコート層形成用組成物の乾燥過程における風ムラを防止し、膜表面を均一化できる。そのため、高い防汚性を発現するとともに、滑り性が良好であるため耐擦傷性が優れるものと考えている。
また、ポリオルガノシルセスキオキサン(SQ)は無機構造(シロキサン結合によって形成される構造)と、架橋構造を形成しうる反応性基を有する構成単位とを有し、かつ反応性基を有する構成単位を全構成単位に対して30質量%以上含むため、ハードコート層形成用組成物から形成されたハードコート層において上記無機構造のネットワークと反応性基が形成するネットワークが相互貫入したIPN(Interpenetrating polymer networks)構造を形成する。そのため、上記有機-無機架橋ネットワークに由来する高い表面硬度が得られ、かつテープ剥離試験やスチールウール擦り試験を行ってもポリオルガノシルセスキオキサン(SQ)が表面から脱落しにくくなり、高い防汚性や滑り性を維持することができるため、防汚性の持続性や優れた耐擦傷性を発現させることができたものと考えている。
The mechanism by which the hard coat layer-forming composition of the present invention can produce a hard coat film having high surface hardness, antifouling properties, long-lasting antifouling properties, and excellent scratch resistance will be clarified in detail. Although not true, the present inventors presume as follows.
Since the polyorganosilsesquioxane (SQ) used in the present invention has a perfluoropolyether group, it is unevenly distributed on the surface of the hard coat layer formed from the hard coat layer-forming composition. It is possible to prevent wind unevenness in the drying process of , and to make the film surface uniform. Therefore, it is considered that the antifouling property is high and the abrasion resistance is excellent due to the good slipperiness.
In addition, polyorganosilsesquioxane (SQ) has an inorganic structure (structure formed by siloxane bonds) and a structural unit having a reactive group capable of forming a crosslinked structure, and a structure having a reactive group Since the unit is contained in an amount of 30% by mass or more based on all structural units, an IPN (Interpenetrating polymer networks) structure. Therefore, a high surface hardness derived from the above organic-inorganic crosslinked network is obtained, and the polyorganosilsesquioxane (SQ) is difficult to fall off from the surface even when a tape peeling test or a steel wool rubbing test is performed, resulting in high resistance. It is believed that the stain resistance and slipperiness can be maintained, and therefore the durability of the antifouling property and the excellent scratch resistance can be expressed.

以下、本発明のハードコート層形成用組成物について詳細に説明する。 The composition for forming a hard coat layer of the present invention will be described in detail below.

〔ポリオルガノシルセスキオキサン(SQ)〕
ポリオルガノシルセスキオキサン(SQ)は、上記一般式(S-1)で表される構成単位(a)及び上記一般式(S-2)で表される構成単位(b)を含み、かつ上記構成単位(b)の含有質量比率が全構成単位に対して30質量%以上100質量%未満である、ポリオルガノシルセスキオキサンである。
[Polyorganosilsesquioxane (SQ)]
Polyorganosilsesquioxane (SQ) comprises a structural unit (a) represented by the general formula (S-1) and a structural unit (b) represented by the general formula (S-2), and A polyorganosilsesquioxane in which the content ratio of the structural unit (b) is 30% by mass or more and less than 100% by mass with respect to all structural units.

<一般式(S-1)で表される構成単位(a)>
本発明のポリオルガノシルセスキオキサン(SQ)に含まれる下記一般式(S-1)で表される構成単位(a)(単に「構成単位(a)」とも呼ぶ。)について説明する。
<Structural Unit (a) Represented by General Formula (S-1)>
The structural unit (a) (also referred to simply as “structural unit (a)”) represented by the following general formula (S-1) contained in the polyorganosilsesquioxane (SQ) of the present invention will be described.

Figure 0007296008000005
Figure 0007296008000005

一般式(S-1)中、Lは単結合又は2価の連結基を表し、Qはパーフルオロポリエーテル基を含む基を表す。In general formula (S-1), L 1 represents a single bond or a divalent linking group, and Q 1 represents a group containing a perfluoropolyether group.

一般式(S-1)中、Lは単結合又は2価の連結基を表す。Lが2価の連結基を表す場合、2価の連結基としては-O-、-CO-、-COO-、-OCO-、-S-、-SO-、-NR-、炭素数1~20の有機連結基(例えば、置換基を有してもよいアルキレン基、置換基を有してもよいシクロアルキレン基、置換基を有してもよいアリーレン基など)、又はこれらを2つ以上組み合わせてなる連結基などが挙げられる。上記Rは水素原子又は置換基を表す。
は、置換基を有してもよい炭素数1~10のアルキレン基、-O-、-CO-、-COO-、-OCO-、-S-、又はこれらを2つ以上組み合わせてなる連結基であることが好ましく、置換基を有してもよい炭素数1~5のアルキレン基、-O-、-CO-、-COO-、-OCO-、又はこれらを2つ以上組み合わせてなる連結基であることがより好ましく、置換基を有してもよい炭素数1~5のアルキレン基、又は置換基を有してもよい炭素数1~5のアルキレン基と-O-を組み合わせてなる連結基であることが更に好ましい。上記アルキレン基が有してもよい置換基としては、フッ素原子が好ましい。
In general formula (S-1), L 1 represents a single bond or a divalent linking group. When L 1 represents a divalent linking group, the divalent linking group includes -O-, -CO-, -COO-, -OCO-, -S-, -SO 2 -, -NR-, carbon number 1 to 20 organic linking groups (e.g., optionally substituted alkylene groups, optionally substituted cycloalkylene groups, optionally substituted arylene groups, etc.), or two of these Examples include a connecting group formed by combining two or more groups. R above represents a hydrogen atom or a substituent.
L 1 is an optionally substituted alkylene group having 1 to 10 carbon atoms, —O—, —CO—, —COO—, —OCO—, —S—, or a combination of two or more thereof A linking group is preferable, and an optionally substituted alkylene group having 1 to 5 carbon atoms, —O—, —CO—, —COO—, —OCO—, or a combination of two or more thereof It is more preferably a linking group, an optionally substituted alkylene group having 1 to 5 carbon atoms, or an optionally substituted alkylene group having 1 to 5 carbon atoms in combination with —O— It is more preferable that the linking group is As the substituent which the alkylene group may have, a fluorine atom is preferable.

一般式(S-1)中、Qはパーフルオロポリエーテル基を含む基を表す。
パーフルオロポリエーテル基とは、複数のフッ化炭素基がエーテル結合で結合された2価の基である。
パーフルオロポリエーテル基は、複数のパーフルオロアルキレン基がエーテル結合で結合された2価の基であることが好ましい。
パーフルオロポリエーテル基は、直鎖構造であっても分岐構造であっても環状構造であっても良く、直鎖構造又は分岐構造であることが好ましく、直鎖構造であることがより好ましい。
In general formula (S-1), Q1 represents a group containing a perfluoropolyether group.
A perfluoropolyether group is a divalent group in which a plurality of fluorocarbon groups are bonded via ether bonds.
The perfluoropolyether group is preferably a divalent group in which a plurality of perfluoroalkylene groups are linked via ether bonds.
The perfluoropolyether group may have a linear structure, a branched structure, or a cyclic structure, preferably a linear structure or a branched structure, and more preferably a linear structure.

一般式(S-1)で表される構成単位は、下記一般式(S-1-1)で表される構成単位であることが好ましい。 The structural unit represented by general formula (S-1) is preferably a structural unit represented by general formula (S-1-1) below.

Figure 0007296008000006
Figure 0007296008000006

一般式(S-1-1)中、Lは一般式(S-1)におけるものと同じ意味を表す。Rは水素原子又は置換基を表す。Rf及びRfはそれぞれ独立に、フッ素原子又はパーフルオロアルキル基を表す。Rfが複数存在する場合、それぞれ同じでも異なっていてもよい。Rfが複数存在する場合、それぞれ同じでも異なっていてもよい。uは1以上の整数を表す。複数のuはそれぞれ同じでも異なっていてもよい。pは2以上の整数を表す。In general formula (S-1-1), L 1 has the same meaning as in general formula (S-1). R 1 represents a hydrogen atom or a substituent. Rf 1 and Rf 2 each independently represent a fluorine atom or a perfluoroalkyl group. When multiple Rf 1 are present, they may be the same or different. When multiple Rf 2 are present, they may be the same or different. u represents an integer of 1 or more. A plurality of u may be the same or different. p represents an integer of 2 or more.

一般式(S-1-1)中のLは、前述の一般式(S-1)中のLと同様である。L 1 in general formula (S-1-1) is the same as L 1 in general formula (S-1) described above.

一般式(S-1-1)中、Rは水素原子又は置換基を表し、上記置換基としては、特に限定されないが、例えば、フッ素原子、パーフルオロアルキル基(好ましくは炭素数1~10)、アルキル基(好ましくは炭素数1~10)、ヒドロキシアルキル基(好ましくは炭素数1~10)、ヒドロキシアルキル基(好ましくは炭素数1~10)で置換されたパーフルオロアルキル基(好ましくは炭素数1~10)等が挙げられる。In general formula (S-1-1), R 1 represents a hydrogen atom or a substituent, and examples of the substituent include, but are not limited to, a fluorine atom and a perfluoroalkyl group (preferably having 1 to 10 carbon atoms). ), an alkyl group (preferably having 1 to 10 carbon atoms), a hydroxyalkyl group (preferably having 1 to 10 carbon atoms), a perfluoroalkyl group substituted with a hydroxyalkyl group (preferably having 1 to 10 carbon atoms) (preferably 1 to 10 carbon atoms) and the like.

一般式(S-1-1)中、Rf及びRfはそれぞれ独立に、フッ素原子又はパーフルオロアルキル基を表す。
Rf及びRfが表すパーフルオロアルキル基としては、例えば炭素数1~10のパーフルオロアルキル基が挙げられる。
Rf及びRfはフッ素原子又はCF基であることが好ましい。
In general formula (S-1-1), Rf 1 and Rf 2 each independently represent a fluorine atom or a perfluoroalkyl group.
Examples of perfluoroalkyl groups represented by Rf 1 and Rf 2 include perfluoroalkyl groups having 1 to 10 carbon atoms.
Rf 1 and Rf 2 are preferably fluorine atoms or CF 3 groups.

一般式(S-1-1)中、uは1以上の整数を表し、1~10を表すことが好ましく、1~6を表すことがより好ましく、1~3を表すことが更に好ましい。 In general formula (S-1-1), u represents an integer of 1 or more, preferably 1 to 10, more preferably 1 to 6, even more preferably 1 to 3.

一般式(S-1-1)中、pは2以上の整数を表し、2~100を表すことが好ましく、6~80を表すことがより好ましく、10~60を表すことが更に好ましい。
なお、p個の[CRfRfOはそれぞれ同じでも異なっていてもよい。
In general formula (S-1-1), p represents an integer of 2 or more, preferably 2 to 100, more preferably 6 to 80, even more preferably 10 to 60.
Note that the p [CRf 1 Rf 2 ] u O may be the same or different.

本発明に用いるポリオルガノシルセスキオキサン(SQ)が有する構成単位(a)は一種のみであってもよいし、構造の異なる二種以上であってもよい。 The structural unit (a) possessed by the polyorganosilsesquioxane (SQ) used in the present invention may be of only one type, or may be of two or more types having different structures.

ポリオルガノシルセスキオキサン(SQ)における構成単位(a)の含有質量比率(ポリオルガノシルセスキオキサン(SQ)が構成単位(a)を二種以上含有する場合は、ポリオルガノシルセスキオキサン(SQ)が含有するすべての構成単位(a)の含有質量比率の総和)は、ポリオルガノシルセスキオキサン(SQ)中の全構成単位に対して、1~28質量%であることが好ましく、2~20質量%であることがより好ましく、3~15質量%であることが更に好ましく、5~15質量%であることが特に好ましい。構成単位(a)の含有質量比率を1質量%以上とすることで、得られるハードコート層の耐擦傷性が更に向上するため好ましい。また、構成単位(a)の含有質量比率を28質量%以下とすることでポリオルガノシルセスキオキサン(SQ)のハードコート層形成用組成物に対する相溶性が向上するため好ましい。 Content mass ratio of structural unit (a) in polyorganosilsesquioxane (SQ) (when polyorganosilsesquioxane (SQ) contains two or more types of structural units (a), polyorganosilsesquioxane The sum of the content ratios by mass of all structural units (a) contained in (SQ)) is preferably 1 to 28% by mass with respect to all structural units in the polyorganosilsesquioxane (SQ). , more preferably 2 to 20% by mass, even more preferably 3 to 15% by mass, and particularly preferably 5 to 15% by mass. By setting the content ratio of the structural unit (a) to 1% by mass or more, the scratch resistance of the obtained hard coat layer is further improved, which is preferable. Further, it is preferable to set the content ratio of the structural unit (a) to 28% by mass or less because the compatibility of the polyorganosilsesquioxane (SQ) with the composition for forming a hard coat layer is improved.

本発明のポリオルガノシルセスキオキサン(SQ)を製造する際に用いられる、上記構成単位(a)に対応する原料化合物(例えば、後述する一般式(Sd-1)で表される化合物)の重量平均分量(Mw)は、300~10000が好ましく、1000~7000がより好ましく、1500~5000がさらに好ましい。重量平均分子量を1500以上とすることで、ハードコート層の表面の滑り性を良好に保ち、耐擦傷性をより向上させることができる。
上記重量平均分子量は、構成単位(a)に対応する原料化合物を、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)によりポリスチレン換算で算出した値である。上記重量平均分子量は下記装置及び条件で測定する。
装置名:EcoSEC HLC-8320GPC(東ソー株式会社製)
測定温度:40℃
溶離液:テトラヒドロフラン(安定剤含有、WAKO一級)
流量:0.35ml/min
検出器:示差屈折率(RI)
使用カラム:TSKgel(登録商標) SuperHZM-H、TSKgel(登録商標) SuperHZ4000、TSKgel(登録商標) SuperHZ200(東ソー株式会社製)
The raw material compound corresponding to the structural unit (a) (for example, the compound represented by the general formula (Sd-1) described later) used in the production of the polyorganosilsesquioxane (SQ) of the present invention The weight average content (Mw) is preferably from 300 to 10,000, more preferably from 1,000 to 7,000, even more preferably from 1,500 to 5,000. By setting the weight-average molecular weight to 1500 or more, it is possible to keep good lubricity on the surface of the hard coat layer and further improve the scratch resistance.
The weight average molecular weight is a value obtained by calculating the raw material compound corresponding to the structural unit (a) by gel permeation chromatography (GPC) in terms of polystyrene. The weight average molecular weight is measured using the following equipment and conditions.
Apparatus name: EcoSEC HLC-8320GPC (manufactured by Tosoh Corporation)
Measurement temperature: 40°C
Eluent: tetrahydrofuran (containing stabilizer, WAKO primary)
Flow rate: 0.35ml/min
Detector: Differential Refractive Index (RI)
Columns used: TSKgel (registered trademark) SuperHZM-H, TSKgel (registered trademark) SuperHZ4000, TSKgel (registered trademark) SuperHZ200 (manufactured by Tosoh Corporation)

<一般式(S-2)で表される構成単位(b)>
本発明のポリオルガノシルセスキオキサン(SQ)に含まれる下記一般式(S-2)で表される構成単位(b)(単に「構成単位(b)」とも呼ぶ。)について説明する。
<Constituent Unit (b) Represented by General Formula (S-2)>
The structural unit (b) (also referred to simply as "structural unit (b)") represented by the following general formula (S-2) contained in the polyorganosilsesquioxane (SQ) of the present invention will be described.

Figure 0007296008000007
Figure 0007296008000007

一般式(S-2)中、Lは単結合又は2価の連結基を表し、Qはカチオン重合性基及びラジカル重合性基からなる群より選ばれる反応性基を含む基を表す。In general formula (S-2), L2 represents a single bond or a divalent linking group, and Q2 represents a group containing a reactive group selected from the group consisting of cationic polymerizable groups and radically polymerizable groups.

一般式(S-2)中、Lは単結合又は2価の連結基を表す。Lが2価の連結基を表す場合、2価の連結基は、-O-、-CO-、-COO-、-OCO-、-S-、-SO-、-NR-、炭素数1~20の有機連結基(例えば、アルキレン基、シクロアルキレン基、アリーレン基など)、又はこれらを2つ以上組み合わせてなる連結基などが挙げられる。上記Rは水素原子又は置換基(例えば、炭素数1~5のアルキル基など)を表す。また、上記有機連結基は置換基を有しても良い。
は、炭素数1~10のアルキレン基、-O-、-CO-、-COO-、-OCO-、-S-、又はこれらを2つ以上組み合わせてなる連結基であることが好ましく、炭素数1~5のアルキレン基、-O-、-CO-、-COO-、-OCO-、又はこれらを2つ以上組み合わせてなる連結基であることがより好ましく、炭素数1~5のアルキレン基、又は炭素数1~5のアルキレン基と-O-を組み合わせてなる連結基であることが更に好ましい。
In general formula (S-2), L2 represents a single bond or a divalent linking group. When L2 represents a divalent linking group, the divalent linking group includes -O-, -CO-, -COO-, -OCO-, -S-, -SO2- , -NR-, carbon number Examples include 1 to 20 organic linking groups (eg, alkylene group, cycloalkylene group, arylene group, etc.), and linking groups formed by combining two or more of these groups. R above represents a hydrogen atom or a substituent (eg, an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, etc.). Moreover, the organic linking group may have a substituent.
L 2 is preferably an alkylene group having 1 to 10 carbon atoms, -O-, -CO-, -COO-, -OCO-, -S-, or a linking group formed by combining two or more of these, It is more preferably an alkylene group having 1 to 5 carbon atoms, -O-, -CO-, -COO-, -OCO-, or a linking group formed by combining two or more thereof, alkylene having 1 to 5 carbon atoms or a linking group formed by combining an alkylene group having 1 to 5 carbon atoms and —O—.

一般式(S-2)中、Qはカチオン重合性基及びラジカル重合性基からなる群より選ばれる反応性基を含む基を表す。In general formula (S-2), Q2 represents a group containing a reactive group selected from the group consisting of cationic polymerizable groups and radically polymerizable groups.

がカチオン重合性基を含む基を表す場合、カチオン重合性基としては、特に限定されず、例えば、脂環式エーテル基、環状アセタール基、環状ラクトン基、環状チオエーテル基、スピロオルソエステル基、ビニルオキシ基などを挙げることができる。
カチオン重合性基としては、脂環式エーテル基又はビニルオキシ基が好ましく、エポキシ基、オキセタニル基又はビニルオキシ基がより好ましく、エポキシ基又はオキセタニル基がさらに好ましく、エポキシ基が特に好ましい。エポキシ基としては脂環式エポキシ基であることが特に好ましい。なお、上記した各基は置換基を有していても良い。
When Q2 represents a group containing a cationically polymerizable group, the cationically polymerizable group is not particularly limited, and examples thereof include an alicyclic ether group, a cyclic acetal group, a cyclic lactone group, a cyclic thioether group, and a spiroorthoester group. , a vinyloxy group, and the like.
The cationic polymerizable group is preferably an alicyclic ether group or a vinyloxy group, more preferably an epoxy group, an oxetanyl group or a vinyloxy group, still more preferably an epoxy group or an oxetanyl group, and particularly preferably an epoxy group. The epoxy group is particularly preferably an alicyclic epoxy group. In addition, each group described above may have a substituent.

がラジカル重合性基を含む基を表す場合、ラジカル重合性基としては、特に限定されず、例えば、重合性炭素-炭素二重結合を含む基が挙げられ、具体的には、(メタ)アクリロイル基、(メタ)アクリロイルオキシ基、(メタ)アクリルアミド基、ビニル基、スチリル基、アリル基などが挙げられ、(メタ)アクリロイルオキシ基が好ましい。なお、上記した各基は置換基を有していてもよい。When Q 2 represents a group containing a radically polymerizable group, the radically polymerizable group is not particularly limited, and examples thereof include groups containing a polymerizable carbon-carbon double bond. ) acryloyl group, (meth)acryloyloxy group, (meth)acrylamide group, vinyl group, styryl group, allyl group, etc., and (meth)acryloyloxy group is preferred. In addition, each group described above may have a substituent.

に含まれる反応性基は(メタ)アクリロイルオキシ基、エポキシ基、又はオキセタニル基であることが好ましく、エポキシ基であることがより好ましく、脂環式エポキシ基であることが最も好ましい。ポリオルガノシルセスキオキサン(SQ)が有する反応性基を脂環式エポキシ基とすることで、紫外線硬化時の反応を進行させやすく、ポリオルガノシルセスキオキサン(SQ)における有機-無機架橋ネットワークを形成しやすいため好ましい。The reactive group contained in Q2 is preferably a (meth)acryloyloxy group, an epoxy group, or an oxetanyl group, more preferably an epoxy group, and most preferably an alicyclic epoxy group. By making the reactive group of polyorganosilsesquioxane (SQ) an alicyclic epoxy group, the reaction during UV curing is facilitated, and the organic-inorganic crosslinked network in polyorganosilsesquioxane (SQ) is preferable because it is easy to form

ハードコート層形成用組成物が後述する重合性基を有するポリオルガノシルセスキオキサン(A1)を含有する場合、Qは重合性基を有するポリオルガノシルセスキオキサン(A1)の重合性基と重合可能な反応性基であることが好ましい。ポリオルガノシルセスキオキサン(A1)と重合して分子量が伸長することで、有機-無機架橋ネットワークに絡み合いながら結合を形成し、ポリオルガノシルセスキオキサン(SQ)をハードコート層の表面に強固に固定化することができ、耐擦傷性をさらに向上させることができる。When the composition for forming a hard coat layer contains a polyorganosilsesquioxane (A1) having a polymerizable group to be described later, Q2 is the polymerizable group of the polyorganosilsesquioxane (A1) having a polymerizable group. is preferably a reactive group capable of polymerizing with By polymerizing with polyorganosilsesquioxane (A1) and expanding its molecular weight, it forms bonds while intertwining with the organic-inorganic crosslinked network, and polyorganosilsesquioxane (SQ) is firmly attached to the surface of the hard coat layer. can be fixed, and the scratch resistance can be further improved.

一般式(S-2)で表される構成単位は、下記一般式(S-2-e1)で表される構成単位、下記一般式(S-2-e2)で表される構成単位、又は下記一般式(S-2-e3)で表される構成単位であることが好ましい。 The structural unit represented by the general formula (S-2) is a structural unit represented by the following general formula (S-2-e1), a structural unit represented by the following general formula (S-2-e2), or A structural unit represented by the following general formula (S-2-e3) is preferred.

Figure 0007296008000008
Figure 0007296008000008

一般式(S-2-e1)~(S-2-e3)中、Lは一般式(S-2)におけるものと同じ意味を表す。
一般式(S-2-e2)中、R1aは水素原子又は置換若しくは無置換のアルキル基を表す。
一般式(S-2-e3)中、R2aは置換又は無置換のアルキル基を表す。q3は0~2の整数を表す。R2aが複数存在する場合は互いに同じでも異なっていてもよい。
In general formulas (S-2-e1) to (S-2-e3), L2 has the same meaning as in general formula (S-2).
In general formula (S-2-e2), R 1a represents a hydrogen atom or a substituted or unsubstituted alkyl group.
In general formula (S-2-e3), R 2a represents a substituted or unsubstituted alkyl group. q3 represents an integer of 0 to 2; When multiple R 2a are present, they may be the same or different.

一般式(S-2-e1)、(S-2-e2)、及び(S-2-e3)中のLは、前述の一般式(S-2)中のLと同様である。L 2 in general formulas (S-2-e1), (S-2-e2) and (S-2-e3) is the same as L 2 in general formula (S-2) described above.

一般式(S-2-e2)中のR1aは、水素原子又は置換若しくは無置換のアルキル基を表す。
1aは置換又は無置換の炭素数1~6のアルキル基を表すことが好ましい。炭素数1~6のアルキル基としては、例えば、メチル基、エチル基、n-プロピル基、i-プロピル基、n-ブチル基、n-ヘキシル基等が挙げられる。
上記アルキル基が置換基を有する場合の置換基としては、ヒドロキシル基、カルボキシル基、アルコキシ基、アリール基、ヘテロアリール基、ハロゲン原子、ニトロ基、シアノ基、シリル基等が挙げられる。
1aは無置換の炭素数1~3の直鎖アルキル基であることが好ましく、メチル基又はエチル基であることがより好ましい。
R 1a in general formula (S-2-e2) represents a hydrogen atom or a substituted or unsubstituted alkyl group.
R 1a preferably represents a substituted or unsubstituted alkyl group having 1 to 6 carbon atoms. Examples of alkyl groups having 1 to 6 carbon atoms include methyl group, ethyl group, n-propyl group, i-propyl group, n-butyl group, n-hexyl group and the like.
When the alkyl group has a substituent, examples of the substituent include a hydroxyl group, a carboxyl group, an alkoxy group, an aryl group, a heteroaryl group, a halogen atom, a nitro group, a cyano group, and a silyl group.
R 1a is preferably an unsubstituted straight-chain alkyl group having 1 to 3 carbon atoms, more preferably a methyl group or an ethyl group.

一般式(S-2-e3)中のR2aは、置換又は無置換のアルキル基を表す。
2aは置換又は無置換の炭素数1~6のアルキル基を表すことが好ましい。炭素数1~6のアルキル基としては、例えば、メチル基、エチル基、n-プロピル基、i-プロピル基、n-ブチル基、n-ヘキシル基等が挙げられる。
上記アルキル基が置換基を有する場合の置換基としては、ヒドロキシル基、カルボキシル基、アルコキシ基、アリール基、ヘテロアリール基、ハロゲン原子、ニトロ基、シアノ基、シリル基等が挙げられる。
2aは無置換の炭素数1~3の直鎖アルキル基であることが好ましく、メチル基又はエチル基であることがより好ましい。
q3は0~2の整数を表し、0又は1であることが好ましく、0であることがより好ましい。
R 2a in general formula (S-2-e3) represents a substituted or unsubstituted alkyl group.
R 2a preferably represents a substituted or unsubstituted alkyl group having 1 to 6 carbon atoms. Examples of alkyl groups having 1 to 6 carbon atoms include methyl group, ethyl group, n-propyl group, i-propyl group, n-butyl group, n-hexyl group and the like.
When the alkyl group has a substituent, examples of the substituent include a hydroxyl group, a carboxyl group, an alkoxy group, an aryl group, a heteroaryl group, a halogen atom, a nitro group, a cyano group, and a silyl group.
R 2a is preferably an unsubstituted C 1-3 linear alkyl group, more preferably a methyl group or an ethyl group.
q3 represents an integer of 0 to 2, preferably 0 or 1, more preferably 0;

一般式(S-2)で表される構成単位は、下記一般式(S-2-r1)で表される構成単位、又は下記一般式(S-2-r2)で表される構成単位であることも好ましい。 The structural unit represented by the general formula (S-2) is a structural unit represented by the following general formula (S-2-r1), or a structural unit represented by the following general formula (S-2-r2). It is also preferable to have

Figure 0007296008000009
Figure 0007296008000009

一般式(S-2-r1)及び(S-2-r2)中、Lは一般式(S-2)におけるものと同じ意味を表す。
一般式(S-2-r1)中、R3aは水素原子又はメチル基を表す。
In general formulas (S-2-r1) and (S-2-r2), L2 has the same meaning as in general formula (S-2).
In general formula (S-2-r1), R 3a represents a hydrogen atom or a methyl group.

一般式(S-2-r1)、及び(S-2-r2)中のLは、前述の一般式(S-2)中のLと同様である。L 2 in general formulas (S-2-r1) and (S-2-r2) is the same as L 2 in general formula (S-2) above.

ポリオルガノシルセスキオキサン(SQ)が含む構成単位(b)は一種のみでも良いし、構造の異なる二種以上であっても良い。 The structural unit (b) contained in the polyorganosilsesquioxane (SQ) may be of one type, or may be of two or more types having different structures.

ポリオルガノシルセスキオキサン(SQ)における構成単位(b)の含有質量比率(ポリオルガノシルセスキオキサン(SQ)が構成単位(b)を二種以上含有する場合は、ポリオルガノシルセスキオキサン(SQ)が含有するすべての構成単位(b)の含有質量比率の総和)は、ポリオルガノシルセスキオキサン(SQ)中の全構成単位に対して、30質量%以上100質量%未満である。構成単位(b)の含有質量比率が30質量%以上であることで、ポリオルガノシルセスキオキサン(SQ)中の反応性基が反応して形成される架橋構造が増え、ハードコート層の耐擦傷性及び表面硬度が高くなる。
ポリオルガノシルセスキオキサン(SQ)中の全構成単位に対する構成単位(b)の含有質量比率は、30~99質量%であることが好ましく、50~95質量%であることがより好ましく、65~95質量%であることがさらに好ましく、85~95質量%であることが最も好ましい。
Content mass ratio of structural unit (b) in polyorganosilsesquioxane (SQ) (when polyorganosilsesquioxane (SQ) contains two or more types of structural units (b), polyorganosilsesquioxane The sum of the content ratios by mass of all structural units (b) contained in (SQ) is 30% by mass or more and less than 100% by mass with respect to all structural units in the polyorganosilsesquioxane (SQ) . When the content ratio by mass of the structural unit (b) is 30% by mass or more, the crosslinked structure formed by the reaction of the reactive groups in the polyorganosilsesquioxane (SQ) increases, and the resistance of the hard coat layer increases. Increased scratch resistance and surface hardness.
The content ratio by mass of the structural unit (b) to all structural units in the polyorganosilsesquioxane (SQ) is preferably 30 to 99% by mass, more preferably 50 to 95% by mass, 65 More preferably ~95% by mass, most preferably 85-95% by mass.

<その他の構成単位>
ポリオルガノシルセスキオキサン(SQ)は、上記構成単位(a)、構成単位(b)以外のその他の構成単位(「構成単位(c)」とも呼ぶ。)を有していてもよい。
ポリオルガノシルセスキオキサン(SQ)が構成単位(c)を有する場合の構成単位(c)としては特に限定されないが、例えば、下記一般式(S-3)で表される構成単位が挙げられる。
<Other structural units>
The polyorganosilsesquioxane (SQ) may have structural units other than the structural units (a) and (b) (also referred to as "structural units (c)").
The structural unit (c) in the case where the polyorganosilsesquioxane (SQ) has the structural unit (c) is not particularly limited, but examples thereof include structural units represented by the following general formula (S-3). .

Figure 0007296008000010
Figure 0007296008000010

一般式(S-3)中、Lは単結合又は2価の連結基を表し、Qはフッ素原子を含有する基を表す。In general formula (S-3), L 3 represents a single bond or a divalent linking group, and Q 3 represents a fluorine atom-containing group.

一般式(S-3)中、Lは単結合又は2価の連結基を表す。Lが2価の連結基を表す場合、-O-、-CO-、-COO-、-OCO-、-S-、-SO-、-NR-、炭素数1~20の有機連結基(例えば、置換基を有してもよいアルキレン基、置換基を有してもよいシクロアルキレン基、置換基を有してもよいアリーレン基など)、又はこれらを2つ以上組み合わせてなる連結基などが挙げられる。上記Rは水素原子又は置換基を表す。In general formula (S-3), L 3 represents a single bond or a divalent linking group. When L 3 represents a divalent linking group, -O-, -CO-, -COO-, -OCO-, -S-, -SO 2 -, -NR-, an organic linking group having 1 to 20 carbon atoms (For example, an optionally substituted alkylene group, an optionally substituted cycloalkylene group, an optionally substituted arylene group, etc.), or a linking group formed by combining two or more of these etc. R above represents a hydrogen atom or a substituent.

一般式(S-3)中、Qはフッ素原子を含有する基を表す。
フッ素原子を含有する基(「フッ素含有基」とも呼ぶ。)とは、少なくとも1つのフッ素原子を含んでなる基であり、例えば、フッ素原子、パーフルオロポリエーテル基以外の少なくとも1つのフッ素原子を有する有機基などが挙げられる。上記有機基としては、アルキル基、シクロアルキル基、アルケニル基、シクロアルケニル基、アルキニル基、シクロアルキニル基、アリール基、及びこれらの少なくとも2つを組み合わせてなる基が挙げられ、アルキル基であることが好ましい。また、上記アルキル基、シクロアルキル基、アルケニル基、シクロアルケニル基、アルキニル基、シクロアルキニル基、アリール基は、フッ素原子以外に更に置換基を有していてもよい。
フッ素含有基は、炭素数1~20のフルオロアルキル基であることが好ましく、炭素数2~15のフルオロアルキル基であることがより好ましく、炭素数4~10のフルオロアルキル基であることが更に好ましく、炭素数4~8のフルオロアルキル基であることが特に好ましい。
1つのフッ素含有基に含まれるフッ素原子の数は、3個以上であることが好ましく、5個以上であることがより好ましく、9個以上であることが更に好ましい。
1つのフッ素含有基に含まれるフッ素原子の数は、17個以下であることが好ましく、13個以下であることがより好ましい。
In general formula (S-3), Q3 represents a group containing a fluorine atom.
A group containing a fluorine atom (also referred to as a "fluorine-containing group") is a group containing at least one fluorine atom, for example, a fluorine atom, a perfluoropolyether group, at least one fluorine atom other than and the like having an organic group. Examples of the organic group include an alkyl group, a cycloalkyl group, an alkenyl group, a cycloalkenyl group, an alkynyl group, a cycloalkynyl group, an aryl group, and a group formed by combining at least two of these. is preferred. In addition, the alkyl group, cycloalkyl group, alkenyl group, cycloalkenyl group, alkynyl group, cycloalkynyl group, and aryl group may further have a substituent other than the fluorine atom.
The fluorine-containing group is preferably a fluoroalkyl group having 1 to 20 carbon atoms, more preferably a fluoroalkyl group having 2 to 15 carbon atoms, and further preferably a fluoroalkyl group having 4 to 10 carbon atoms. A fluoroalkyl group having 4 to 8 carbon atoms is particularly preferred.
The number of fluorine atoms contained in one fluorine-containing group is preferably 3 or more, more preferably 5 or more, and even more preferably 9 or more.
The number of fluorine atoms contained in one fluorine-containing group is preferably 17 or less, more preferably 13 or less.

一般式(S-3)で表される構成単位は、下記一般式(S-3-f)で表される構成単位であることが好ましい。 The structural unit represented by general formula (S-3) is preferably a structural unit represented by general formula (S-3-f) below.

Figure 0007296008000011
Figure 0007296008000011

一般式(S-3-f)中、q1は0~12の整数を表し、q2は1~8の整数を表し、Rqは水素原子又はフッ素原子を表す。In general formula (S-3-f), q1 represents an integer of 0 to 12, q2 represents an integer of 1 to 8, and Rq1 represents a hydrogen atom or a fluorine atom.

一般式(S-3-f)中、「SiO1.5」は、シルセスキオキサン単位を表す。In general formula (S-3-f), “SiO 1.5 ” represents a silsesquioxane unit.

一般式(S-3-f)中、
q1は1~7の整数を表すことが好ましく、1~5の整数を表すことがより好ましく、1又は2を表すことが更に好ましい。
q2は2~8の整数を表すことが好ましく、4~8の整数を表すことがより好ましく、4~6の整数を表すことが更に好ましい。
Rqはフッ素原子を表すことが好ましい。
In the general formula (S-3-f),
q1 preferably represents an integer of 1 to 7, more preferably an integer of 1 to 5, even more preferably 1 or 2.
q2 preferably represents an integer of 2 to 8, more preferably an integer of 4 to 8, even more preferably an integer of 4 to 6.
Rq 1 preferably represents a fluorine atom.

ポリオルガノシルセスキオキサン(SQ)が構成単位(c)を含む場合、構成単位(c)の種類は一種のみでも良いし、構造の異なる二種以上であっても良い。 When the polyorganosilsesquioxane (SQ) contains the structural unit (c), only one type of the structural unit (c) may be used, or two or more types having different structures may be used.

ポリオルガノシルセスキオキサン(SQ)が構成単位(c)を含む場合、ポリオルガノシルセスキオキサン(SQ)における構成単位(c)の含有質量比率(ポリオルガノシルセスキオキサン(SQ)が構成単位(c)を二種以上含有する場合は、ポリオルガノシルセスキオキサン(SQ)が含有するすべての構成単位(c)の含有質量比率の総和)は、ポリオルガノシルセスキオキサン(SQ)中の全構成単位に対して、60質量%以下であることが好ましく、50質量%以下であることがより好ましく、15質量%以下であることがさらに好ましく、10質量%以下であることが最も好ましい。 When the polyorganosilsesquioxane (SQ) contains the structural unit (c), the content mass ratio of the structural unit (c) in the polyorganosilsesquioxane (SQ) (polyorganosilsesquioxane (SQ) constitutes When two or more types of units (c) are contained, the sum of the content ratios by mass of all structural units (c) contained in the polyorganosilsesquioxane (SQ) is the polyorganosilsesquioxane (SQ) With respect to all structural units in the preferable.

本発明のポリオルガノシルセスキオキサンの具体例を以下に示すが、本発明はこれらに限定されない。下記構造式において、「SiO1.5」は、シルセスキオキサン単位を表す。Specific examples of the polyorganosilsesquioxane of the invention are shown below, but the invention is not limited thereto. In the following structural formula, " SiO1.5 " represents a silsesquioxane unit.

Figure 0007296008000012
Figure 0007296008000012

Figure 0007296008000013
Figure 0007296008000013

ポリオルガノシルセスキオキサン(SQ)の重量平均分子量(Mw)は、300~40000が好ましく、500~30000がさらに好ましく、1000~20000が特に好ましい。 The weight average molecular weight (Mw) of the polyorganosilsesquioxane (SQ) is preferably 300-40,000, more preferably 500-30,000, and particularly preferably 1,000-20,000.

ポリオルガノシルセスキオキサン(SQ)は、含まれる各構成単位の組成比や分子量が均一な単分散ポリマーであってもよく、分布を持った多分散ポリマーであっても良いが、分布を持っていることが好ましい。組成比や分子量に分布があることで、本発明のハードコート層形成用組成物から形成されたハードコート層を有するハードコートフィルム表面での良好な滑り性を保ちながら、ポリオルガノシルセスキオキサン(A1)との結合性をも向上させることができる。組成比や分子量の分布を持たせる方法としては、組成比や分子量の異なる複数の成分を混合することで形成させても良く、組成比や分子量が異なる複数の成分をポリオルガノシルセスキオキサン(SQ)の合成の際に生じさせても良い。 Polyorganosilsesquioxane (SQ) may be a monodisperse polymer having a uniform composition ratio and molecular weight of each constituent unit contained therein, or may be a polydisperse polymer having a distribution. preferably. Due to the distribution of the composition ratio and molecular weight, polyorganosilsesquioxane can be added while maintaining good lubricity on the surface of a hard coat film having a hard coat layer formed from the composition for forming a hard coat layer of the present invention. The bonding with (A1) can also be improved. As a method of giving a composition ratio and molecular weight distribution, it may be formed by mixing a plurality of components with different composition ratios and molecular weights, and a plurality of components with different composition ratios and molecular weights may be mixed with polyorganosilsesquioxane ( SQ) may be generated during the synthesis.

ポリオルガノシルセスキオキサン(SQ)の分子量分散度(Mw/Mn)は、例えば1.00~4.00であり、好ましくは1.10~3.70であり、より好ましくは1.20~3.00であり、さらに好ましくは1.20~2.50である。Mwは重量平均分子量を表し、Mnは数平均分子量を表す。 Polyorganosilsesquioxane (SQ) has a molecular weight dispersity (Mw/Mn) of, for example, 1.00 to 4.00, preferably 1.10 to 3.70, more preferably 1.20 to 3.00, more preferably 1.20 to 2.50. Mw represents the weight average molecular weight and Mn represents the number average molecular weight.

ポリオルガノシルセスキオキサン(SQ)の重量平均分子量、数平均分子量、分子量分散度は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)によりポリスチレン換算で算出した値である。上記重量平均分子量、数平均分子量、分子量分散度は下記装置及び条件で測定する。
装置名:EcoSEC HLC-8320GPC(東ソー株式会社製)
測定温度:40℃
溶離液:テトラヒドロフラン(安定剤含有、WAKO一級)
流量:0.35ml/min
検出器:示差屈折率(RI)
使用カラム:TSKgel(登録商標) SuperHZM-H、TSKgel(登録商標) SuperHZ4000、TSKgel(登録商標) SuperHZ200(東ソー株式会社製)
The weight average molecular weight, number average molecular weight, and molecular weight dispersity of polyorganosilsesquioxane (SQ) are values calculated in terms of polystyrene by gel permeation chromatography (GPC). The weight-average molecular weight, number-average molecular weight, and molecular weight dispersity are measured using the following equipment and conditions.
Apparatus name: EcoSEC HLC-8320GPC (manufactured by Tosoh Corporation)
Measurement temperature: 40°C
Eluent: tetrahydrofuran (containing stabilizer, WAKO primary)
Flow rate: 0.35ml/min
Detector: Differential Refractive Index (RI)
Columns used: TSKgel (registered trademark) SuperHZM-H, TSKgel (registered trademark) SuperHZ4000, TSKgel (registered trademark) SuperHZ200 (manufactured by Tosoh Corporation)

本発明のハードコート層形成用組成物は、ポリオルガノシルセスキオキサン(SQ)を一種のみ含有しても良いし、構造の異なる二種以上を含有しても良い。 The composition for forming a hard coat layer of the present invention may contain only one type of polyorganosilsesquioxane (SQ), or may contain two or more types having different structures.

本発明のハードコート層形成用組成物中のポリオルガノシルセスキオキサン(SQ)の含有量は、ハードコート層形成用組成物中の全固形分に対して0.001~20質量%であることが好ましく、0.005~10質量%であることがより好ましく、0.01~1質量%であることが更に好ましい。
なお、全固形分とはハードコート層形成用組成物の溶剤を除いたすべての成分をいう。
また、ハードコート層形成用組成物が後述のポリオルガノシルセスキオキサン(A)又はポリオルガノシルセスキオキサン(A1)を含む場合、ポリオルガノシルセスキオキサン(SQ)の含有量は、ポリオルガノシルセスキオキサン(A)又はポリオルガノシルセスキオキサン(A1)に対して0.001質量%~20質量%であることが好ましく、0.005質量%~10質量%がより好ましく、0.01質量%~5質量%が更に好ましい。
The content of polyorganosilsesquioxane (SQ) in the composition for forming a hard coat layer of the present invention is 0.001 to 20% by mass based on the total solid content in the composition for forming a hard coat layer. preferably 0.005 to 10% by mass, even more preferably 0.01 to 1% by mass.
The term "total solid content" refers to all components of the composition for forming a hard coat layer, excluding the solvent.
Further, when the composition for forming a hard coat layer contains polyorganosilsesquioxane (A) or polyorganosilsesquioxane (A1) described later, the content of polyorganosilsesquioxane (SQ) is It is preferably 0.001% by mass to 20% by mass, more preferably 0.005% by mass to 10% by mass, based on the organosilsesquioxane (A) or polyorganosilsesquioxane (A1). 0.01% to 5% by weight is more preferred.

<ポリオルガノシルセスキオキサン(SQ)の製造方法>
本発明に用いるポリオルガノシルセスキオキサン(SQ)の製造方法は、特に限定されず、公知の製造方法を用いて製造することができるが、例えば、加水分解性シラン化合物を加水分解及び縮合させる方法により製造できる。上記加水分解性シラン化合物としては、パーフルオロポリエーテル基を含有する基を有する加水分解性三官能シラン化合物(好ましくは下記一般式(Sd-1)で表される化合物)、カチオン重合性基及びラジカル重合性基からなる群より選ばれる反応性基を含む基を有する加水分解性三官能シラン化合物(好ましくは下記一般式(Sd-2)で表される化合物)、及び、必要によりその他の加水分解性三官能シラン化合物(好ましくは下記一般式(Sd-3)で表される化合物)を使用することが好ましい。
下記一般式(Sd-1)で表される化合物は、上記一般式(S-1)で表される構成単位(a)に対応し、下記一般式(Sd-2)で表される化合物は、上記一般式(S-2)で表される構成単位(b)に対応し、下記一般式(Sd-3)で表される化合物は、上記一般式(S-3)で表される構成単位(c)に対応する。
<Method for producing polyorganosilsesquioxane (SQ)>
The method for producing the polyorganosilsesquioxane (SQ) used in the present invention is not particularly limited, and can be produced using a known production method. For example, a hydrolyzable silane compound is hydrolyzed and condensed. It can be manufactured by a method. Examples of the hydrolyzable silane compound include a hydrolyzable trifunctional silane compound having a group containing a perfluoropolyether group (preferably a compound represented by the following general formula (Sd-1)), a cationic polymerizable group and A hydrolyzable trifunctional silane compound (preferably a compound represented by the following general formula (Sd-2)) having a group containing a reactive group selected from the group consisting of radically polymerizable groups, and, if necessary, other hydration It is preferable to use a decomposable trifunctional silane compound (preferably a compound represented by the following general formula (Sd-3)).
The compound represented by the following general formula (Sd-1) corresponds to the structural unit (a) represented by the above general formula (S-1), and the compound represented by the following general formula (Sd-2) is , corresponding to the structural unit (b) represented by the general formula (S-2), the compound represented by the following general formula (Sd-3) is the structure represented by the general formula (S-3) Corresponds to unit (c).

Figure 0007296008000014
Figure 0007296008000014

一般式(Sd-1)中、X~Xは各々独立にアルコキシ基又はハロゲン原子を表し、L及びQはそれぞれ一般式(S-1)におけるものと同じ意味を表す。
一般式(Sd-2)中、X~Xは各々独立にアルコキシ基又はハロゲン原子を表し、L及びQはそれぞれ一般式(S-2)におけるものと同じ意味を表す。
一般式(Sd-3)中、X10~X12は各々独立にアルコキシ基又はハロゲン原子を表し、L及びQはそれぞれ一般式(S-3)におけるものと同じ意味を表す。
In general formula (Sd-1), X 4 to X 6 each independently represent an alkoxy group or a halogen atom, and L 1 and Q 1 each have the same meaning as in general formula (S-1).
In general formula (Sd-2), X 7 to X 9 each independently represent an alkoxy group or a halogen atom, and L 2 and Q 2 each have the same meaning as in general formula (S-2).
In general formula (Sd-3), X 10 to X 12 each independently represent an alkoxy group or a halogen atom, and L 3 and Q 3 each have the same meaning as in general formula (S-3).

一般式(Sd-1)中のL及びQは、一般式(S-1)中のL及びQとそれぞれ同義であり、好ましい範囲も同様である。
一般式(Sd-2)中のL及びQは、一般式(S-2)中のL及びQとそれぞれ同義であり、好ましい範囲も同様である。
一般式(Sd-3)中のL及びQは、一般式(S-3)中のL及びQとそれぞれ同義であり、好ましい範囲も同様である。
L 1 and Q 1 in general formula (Sd-1) have the same meanings as L 1 and Q 1 in general formula (S-1), respectively, and the preferred ranges are also the same.
L 2 and Q 2 in general formula (Sd-2) have the same meanings as L 2 and Q 2 in general formula (S-2), respectively, and the preferred ranges are also the same.
L 3 and Q 3 in general formula (Sd-3) have the same meanings as L 3 and Q 3 in general formula (S-3), respectively, and the preferred ranges are also the same.

一般式(Sd-1)~(Sd-3)中、X~X12は各々独立にアルコキシ基又はハロゲン原子を示す。
上記アルコキシ基としては、例えば、メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、イソプロピルオキシ基、ブトキシ基、イソブチルオキシ基等の炭素数1~4のアルコキシ基等が挙げられる。
上記ハロゲン原子としては、例えば、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子等が挙げられる。
~X12としては、アルコキシ基が好ましく、メトキシ基、エトキシ基がより好ましい。なお、X~X12は、それぞれ同一であっても、異なっていてもよい。
In general formulas (Sd-1) to (Sd-3), X 4 to X 12 each independently represent an alkoxy group or a halogen atom.
Examples of the alkoxy group include alkoxy groups having 1 to 4 carbon atoms such as methoxy, ethoxy, propoxy, isopropyloxy, butoxy and isobutyloxy.
Examples of the halogen atom include fluorine atom, chlorine atom, bromine atom and iodine atom.
X 4 to X 12 are preferably alkoxy groups, more preferably methoxy groups and ethoxy groups. X 4 to X 12 may be the same or different.

上記加水分解性シラン化合物の使用量及び組成は、所望するポリオルガノシルセスキオキサン(SQ)の構造に応じて適宜調整できる。 The amount and composition of the above hydrolyzable silane compound can be appropriately adjusted according to the structure of the desired polyorganosilsesquioxane (SQ).

また、上記加水分解性シラン化合物の加水分解及び縮合反応は、同時に行うことも、逐次行うこともできる。上記反応を逐次行う場合、反応を行う順序は特に限定されない。 Moreover, the hydrolysis and condensation reaction of the hydrolyzable silane compound can be carried out simultaneously or sequentially. When the above reactions are performed sequentially, the order of the reactions is not particularly limited.

上記加水分解性シラン化合物の加水分解及び縮合反応は、溶媒の存在下で行うことも、非存在下で行うこともでき、溶媒の存在下で行うことが好ましい。
上記溶媒としては、例えば、ベンゼン、トルエン、キシレン、エチルベンゼン等の芳香族炭化水素;ジエチルエーテル、ジメトキシエタン、テトラヒドロフラン、ジオキサン等のエーテル;プロピレングリコールモノメチルエーテル等のグリコールエーテル;アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン等のケトン;酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸イソプロピル、酢酸ブチル等のエステル;N,N-ジメチルホルムアミド、N,N-ジメチルアセトアミド等のアミド;アセトニトリル、プロピオニトリル、ベンゾニトリル等のニトリル;メタノール、エタノール、イソプロピルアルコール、ブタノール等のアルコール等が挙げられる。
上記溶媒としては、ケトン又はエーテルが好ましい。なお、溶媒は1種を単独で使用することも、2種以上を組み合わせて使用することもできる。
The hydrolysis and condensation reaction of the hydrolyzable silane compound can be carried out in the presence or absence of a solvent, preferably in the presence of a solvent.
Examples of the solvent include aromatic hydrocarbons such as benzene, toluene, xylene, and ethylbenzene; ethers such as diethyl ether, dimethoxyethane, tetrahydrofuran, and dioxane; glycol ethers such as propylene glycol monomethyl ether; acetone, methyl ethyl ketone, and methyl isobutyl ketone. Esters such as methyl acetate, ethyl acetate, isopropyl acetate and butyl acetate; Amides such as N,N-dimethylformamide and N,N-dimethylacetamide; Nitriles such as acetonitrile, propionitrile and benzonitrile; alcohols such as ethanol, isopropyl alcohol and butanol;
A ketone or an ether is preferable as the solvent. In addition, a solvent can also be used individually by 1 type, or can also be used in combination of 2 or more type.

溶媒の使用量は、特に限定されず、通常、加水分解性シラン化合物の全量100質量部に対して、0~2000質量部の範囲内で、所望の反応時間等に応じて、適宜調整することができる。 The amount of the solvent to be used is not particularly limited, and is usually within the range of 0 to 2000 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the total amount of the hydrolyzable silane compound, and can be appropriately adjusted according to the desired reaction time and the like. can be done.

上記加水分解性シラン化合物の加水分解及び縮合反応は、触媒及び水の存在下で進行させることが好ましい。上記触媒は、酸触媒であってもアルカリ触媒であってもよい。
上記酸触媒としては、特に限定されず、例えば、塩酸、硫酸、硝酸、リン酸、ホウ酸等の鉱酸;リン酸エステル;酢酸、蟻酸、トリフルオロ酢酸等のカルボン酸;メタンスルホン酸、トリフルオロメタンスルホン酸、p-トルエンスルホン酸等のスルホン酸;活性白土等の固体酸;塩化鉄等のルイス酸等が挙げられる。
上記アルカリ触媒としては、特に限定されず、例えば、水酸化リチウム、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化セシウム等のアルカリ金属の水酸化物;水酸化マグネシウム、水酸化カルシウム、水酸化バリウム等のアルカリ土類金属の水酸化物;炭酸リチウム、炭酸ナトリウム、炭酸カリウム、炭酸セシウム等のアルカリ金属の炭酸塩;炭酸マグネシウム等のアルカリ土類金属の炭酸塩;炭酸水素リチウム、炭酸水素ナトリウム、炭酸水素カリウム、炭酸水素セシウム等のアルカリ金属の炭酸水素塩;酢酸リチウム、酢酸ナトリウム、酢酸カリウム、酢酸セシウム等のアルカリ金属の有機酸塩(例えば、酢酸塩);酢酸マグネシウム等のアルカリ土類金属の有機酸塩(例えば、酢酸塩);リチウムメトキシド、ナトリウムメトキシド、ナトリウムエトキシド、ナトリウムイソプロポキシド、カリウムエトキシド、カリウムt-ブトキシド等のアルカリ金属のアルコキシド;ナトリウムフェノキシド等のアルカリ金属のフェノキシド;トリエチルアミン、N-メチルピペリジン、1,8-ジアザビシクロ[5.4.0]ウンデカ-7-エン、1,5-ジアザビシクロ[4.3.0]ノナ-5-エン等のアミン類(第3級アミン等);ピリジン、2,2'-ビピリジル、1,10-フェナントロリン等の含窒素芳香族複素環化合物等が挙げられる。
なお、触媒は1種を単独で使用することもできるし、2種以上を組み合わせて使用することもできる。また、触媒は、水又は溶媒等に溶解又は分散させた状態で使用することもできる。
The hydrolysis and condensation reactions of the hydrolyzable silane compound are preferably allowed to proceed in the presence of a catalyst and water. The catalyst may be either an acid catalyst or an alkali catalyst.
The acid catalyst is not particularly limited, and examples thereof include mineral acids such as hydrochloric acid, sulfuric acid, nitric acid, phosphoric acid and boric acid; phosphoric acid esters; carboxylic acids such as acetic acid, formic acid and trifluoroacetic acid; Sulfonic acids such as romethanesulfonic acid and p-toluenesulfonic acid; solid acids such as activated clay; and Lewis acids such as iron chloride.
The alkali catalyst is not particularly limited, and examples thereof include alkali metal hydroxides such as lithium hydroxide, sodium hydroxide, potassium hydroxide and cesium hydroxide; magnesium hydroxide, calcium hydroxide, barium hydroxide and the like. alkaline earth metal hydroxide; alkali metal carbonate such as lithium carbonate, sodium carbonate, potassium carbonate, cesium carbonate; alkaline earth metal carbonate such as magnesium carbonate; lithium hydrogen carbonate, sodium hydrogen carbonate, hydrogen carbonate alkali metal bicarbonates such as potassium and cesium hydrogen carbonate; alkali metal organic acid salts (e.g., acetates) such as lithium acetate, sodium acetate, potassium acetate, and cesium acetate; alkaline earth metal organic salts such as magnesium acetate; acid salts (e.g. acetate); alkali metal alkoxides such as lithium methoxide, sodium methoxide, sodium ethoxide, sodium isopropoxide, potassium ethoxide, potassium t-butoxide; alkali metal phenoxides such as sodium phenoxide; Amines (tertiary amines, etc.); nitrogen-containing aromatic heterocyclic compounds such as pyridine, 2,2′-bipyridyl, 1,10-phenanthroline, and the like.
In addition, a catalyst can also be used individually by 1 type, and can also be used in combination of 2 or more type. Also, the catalyst can be used in a state of being dissolved or dispersed in water, a solvent, or the like.

上記触媒の使用量は、特に限定されず、通常、加水分解性シラン化合物の全量1モルに対して、0.002~0.200モルの範囲内で、適宜調整することができる。 The amount of the catalyst used is not particularly limited, and can be adjusted as appropriate within the range of 0.002 to 0.200 mol per 1 mol of the total amount of the hydrolyzable silane compound.

上記加水分解及び縮合反応に際しての水の使用量は、特に限定されず、通常、加水分解性シラン化合物の全量1モルに対して、0.5~40モルの範囲内で、適宜調整することができる。 The amount of water used in the above hydrolysis and condensation reaction is not particularly limited, and can be adjusted appropriately within the range of 0.5 to 40 mols per 1 mol of the total amount of the hydrolyzable silane compound. can.

上記水の添加方法は、特に限定されず、使用する水の全量(全使用量)を一括で添加しても、逐次的に添加してもよい。逐次的に添加する際には、連続的に添加しても、間欠的に添加してもよい。 The method of adding the water is not particularly limited, and the total amount of water used (total amount used) may be added all at once or sequentially. When adding sequentially, it may be added continuously or intermittently.

上記加水分解及び縮合反応の反応温度は、特に限定されず、例えば40~100℃であり、好ましくは45~80℃である。また、上記加水分解及び縮合反応の反応時間は、特に限定されず、例えば0.1~15時間であり、好ましくは1.5~10時間である。また、上記加水分解及び縮合反応は、常圧下で行うこともできるし、加圧下又は減圧下で行うこともできる。なお、上記加水分解及び縮合反応を行う際の雰囲気は、例えば、窒素雰囲気、アルゴン雰囲気等の不活性ガス雰囲気下、空気下等の酸素存在下等のいずれであってもよいが、不活性ガス雰囲気下が好ましい。 The reaction temperature of the above hydrolysis and condensation reaction is not particularly limited, and is, for example, 40 to 100°C, preferably 45 to 80°C. The reaction time of the above hydrolysis and condensation reaction is not particularly limited, and is, for example, 0.1 to 15 hours, preferably 1.5 to 10 hours. Moreover, the above hydrolysis and condensation reactions can be carried out under normal pressure, or can be carried out under increased pressure or reduced pressure. The atmosphere in which the hydrolysis and condensation reactions are performed may be, for example, an inert gas atmosphere such as a nitrogen atmosphere or an argon atmosphere, or the presence of oxygen such as air. Ambient conditions are preferred.

上記加水分解性シラン化合物の加水分解及び縮合反応により、本発明のポリオルガノシルセスキオキサンを得ることができる。上記加水分解及び縮合反応の終了後には、触媒を中和してもよい。また、本発明のポリオルガノシルセスキオキサンを、例えば、水洗、酸洗浄、アルカリ洗浄、濾過、濃縮、蒸留、抽出、晶析、再結晶、カラムクロマトグラフィー等の分離手段や、これらを組み合わせた分離手段等により分離精製してもよい。 The polyorganosilsesquioxane of the present invention can be obtained by hydrolysis and condensation reaction of the hydrolyzable silane compound. After completion of the above hydrolysis and condensation reactions, the catalyst may be neutralized. In addition, the polyorganosilsesquioxane of the present invention can be separated by, for example, water washing, acid washing, alkali washing, filtration, concentration, distillation, extraction, crystallization, recrystallization, column chromatography, or a combination thereof. It may be separated and purified by a separation means or the like.

[ポリオルガノシルセスキオキサン(A)]
本発明のハードコート層形成用組成物は、上記ポリオルガノシルセスキオキサン(SQ)に加えて更に、上記ポリオルガノシルセスキオキサン(SQ)とは異なるポリオルガノシルセスキオキサン(A)を含むことが好ましい。
[Polyorganosilsesquioxane (A)]
The composition for forming a hard coat layer of the present invention further contains a polyorganosilsesquioxane (A) different from the above polyorganosilsesquioxane (SQ) in addition to the above polyorganosilsesquioxane (SQ). preferably included.

<重合性基を有するポリオルガノシルセスキオキサン(A1)>
上記ポリオルガノシルセスキオキサン(A)は、重合性基を有するポリオルガノシルセスキオキサン(A1)であることが好ましい。
本発明のハードコート層形成用組成物が重合性基を有するポリオルガノシルセスキオキサン(A1)を含むと、ポリオルガノシルセスキオキサン(SQ)中の反応性基と、ポリオルガノシルセスキオキサン(A1)中の重合性基とがポリオルガノシルセスキオキサン(A1)の密で複雑に入り組んだ有機-無機架橋ネットワークに絡み合いながら結合を形成し、ポリオルガノシルセスキオキサン(SQ)をハードコート層表面に強固に固定化することができる。このため、スチールウール擦り試験の擦り回数を増加させてもポリオルガノシルセスキオキサン(SQ)が表面から脱落することなく、高い滑り性を維持することができ、より優れた耐擦傷性を発揮することができる。また、上記結合形成により、表面硬度も更に向上する。
<Polyorganosilsesquioxane (A1) having a polymerizable group>
The polyorganosilsesquioxane (A) is preferably a polyorganosilsesquioxane (A1) having a polymerizable group.
When the composition for forming a hard coat layer of the present invention contains a polyorganosilsesquioxane (A1) having a polymerizable group, the reactive groups in the polyorganosilsesquioxane (SQ) and the polyorganosilsesquioxane The polymerizable groups in San (A1) form bonds while intertwining with the dense and intricate organic-inorganic crosslinked network of polyorganosilsesquioxane (A1) to form polyorganosilsesquioxane (SQ). It can be firmly fixed on the surface of the hard coat layer. For this reason, polyorganosilsesquioxane (SQ) does not fall off from the surface even if the number of times of rubbing in the steel wool rubbing test is increased, and high slipperiness can be maintained, demonstrating better scratch resistance. can do. Moreover, the surface hardness is further improved by the formation of the bond.

ポリオルガノシルセスキオキサン(A1)が有する重合性基は特に限定されないが、カチオン重合性基及びラジカル重合性基からなる群より選ばれる反応性基であることが好ましく、具体的には前述したQにおいて説明したものと同様である。Although the polymerizable group possessed by the polyorganosilsesquioxane (A1) is not particularly limited, it is preferably a reactive group selected from the group consisting of a cationic polymerizable group and a radically polymerizable group, specifically as described above. It is the same as what was explained in Q2 .

重合性基を有するポリオルガノシルセスキオキサン(A1)は、エポキシ基を有するポリオルガノシルセスキオキサン(a1)であることが好ましい。 The polyorganosilsesquioxane (A1) having a polymerizable group is preferably a polyorganosilsesquioxane (a1) having an epoxy group.

本発明のハードコート層形成用組成物を用いて形成したハードコート層は、前述の反応性基としてカチオン重合性基を有する、すなわち上記一般式(S-2)におけるQがカチオン重合性基である構成単位(b)を含むポリオルガノシルセスキオキサン(SQ)、及びエポキシ基を有するポリオルガノシルセスキオキサン(a1)を含有する硬化性組成物を加熱及び/又は電離放射線の照射により硬化させてなるものであることが好ましい。The hard coat layer formed using the composition for forming a hard coat layer of the present invention has a cationically polymerizable group as the reactive group described above, that is, Q 2 in the general formula (S-2) is a cationically polymerizable group. A curable composition containing a polyorganosilsesquioxane (SQ) containing a structural unit (b) and an epoxy group-containing polyorganosilsesquioxane (a1) is heated and/or irradiated with ionizing radiation. It is preferable that the resin is cured.

(エポキシ基を有するポリオルガノシルセスキオキサン(a1))
エポキシ基を有するポリオルガノシルセスキオキサン(a1)(単に「ポリオルガノシルセスキオキサン(a1)」ともいう。)は、少なくとも、エポキシ基を含有するシロキサン構成単位を有し、下記一般式(1)で表されるポリオルガノシルセスキオキサンであることが好ましい。
(Polyorganosilsesquioxane (a1) having an epoxy group)
The polyorganosilsesquioxane (a1) having an epoxy group (also referred to simply as "polyorganosilsesquioxane (a1)") has at least a siloxane structural unit containing an epoxy group and is represented by the following general formula ( Polyorganosilsesquioxane represented by 1) is preferable.

Figure 0007296008000015
Figure 0007296008000015

一般式(1)中、Rbは、エポキシ基を含有する基を表し、Rcは1価の基を表す。q及びrは、一般式(1)中のRbおよびRcの比率を表し、q+r=100であり、qは0超、rは0以上である。一般式(1)中に複数のRb及びRcがある場合、複数のRb及びRcはそれぞれ同一であっても異なっていてもよい。一般式(1)中に複数のRcがある場合、複数のRcは、互いに結合を形成してもよい。 In general formula (1), Rb represents an epoxy group-containing group, and Rc represents a monovalent group. q and r represent the ratio of Rb and Rc in general formula (1), q+r=100, q is greater than 0, and r is 0 or more. When there are multiple Rb and Rc in the general formula (1), the multiple Rb and Rc may be the same or different. When there are multiple Rc's in general formula (1), the multiple Rc's may form a bond with each other.

一般式(1)中、Rbは、エポキシ基を含有する基を表す。
エポキシ基を含有する基としては、オキシラン環を有する公知の基が挙げられる。
Rbは、下記式(1b)~(4b)で表される基であることが好ましい。
In general formula (1), Rb represents a group containing an epoxy group.
The group containing an epoxy group includes known groups having an oxirane ring.
Rb is preferably a group represented by the following formulas (1b) to (4b).

Figure 0007296008000016
Figure 0007296008000016

上記式(1b)~(4b)中、**は一般式(1)中のSiとの連結部分を表し、R1b、R2b、R3b及びR4bは、置換又は無置換のアルキレン基を表す。
1b、R2b、R3b及びR4bが表すアルキレン基としては、炭素数1~10の直鎖又は分岐鎖状のアルキレン基が好ましく、例えば、メチレン基、メチルメチレン基、ジメチルメチレン基、エチレン基、i-プロピレン基、n-プロピレン基、n-ブチレン基、n-ペンチレン基、n-ヘキシレン基、n-デシレン基等が挙げられる。
1b、R2b、R3b及びR4bが表すアルキレン基が置換基を有する場合の置換基としては、ヒドロキシル基、カルボキシル基、アルコキシ基、アリール基、ヘテロアリール基、ハロゲン原子、ニトロ基、シアノ基、シリル基等が挙げられる。
1b、R2b、R3b及びR4bとしては、無置換の炭素数1~4の直鎖状のアルキレン基、無置換の炭素数3又は4の分岐鎖状のアルキレン基が好ましく、エチレン基、n-プロピレン基、又はi-プロピレン基がより好ましく、さらに好ましくはエチレン基、又はn-プロピレン基である。
In the above formulas (1b) to (4b), ** represents a connecting portion with Si in general formula (1), and R 1b , R 2b , R 3b and R 4b each represent a substituted or unsubstituted alkylene group. show.
The alkylene group represented by R 1b , R 2b , R 3b and R 4b is preferably a linear or branched alkylene group having 1 to 10 carbon atoms, such as methylene, methylmethylene, dimethylmethylene and ethylene. group, i-propylene group, n-propylene group, n-butylene group, n-pentylene group, n-hexylene group, n-decylene group and the like.
When the alkylene group represented by R 1b , R 2b , R 3b and R 4b has a substituent, the substituent may be a hydroxyl group, a carboxyl group, an alkoxy group, an aryl group, a heteroaryl group, a halogen atom, a nitro group, a cyano groups, silyl groups, and the like.
R 1b , R 2b , R 3b and R 4b are preferably an unsubstituted straight-chain alkylene group having 1 to 4 carbon atoms, an unsubstituted branched-chain alkylene group having 3 or 4 carbon atoms, and an ethylene group. , n-propylene group or i-propylene group is more preferable, and ethylene group or n-propylene group is more preferable.

ポリオルガノシルセスキオキサン(a1)は、脂環式エポキシ基(エポキシ基と脂環基の縮環構造を有する基)を有することが好ましい。一般式(1)中のRbは、脂環式エポキシ基を有する基であることが好ましく、エポキシシクロヘキシル基を有する基であることがより好ましく、上記式(1b)で表される基であることがさらに好ましい。 The polyorganosilsesquioxane (a1) preferably has an alicyclic epoxy group (a group having a condensed ring structure of an epoxy group and an alicyclic group). Rb in general formula (1) is preferably a group having an alicyclic epoxy group, more preferably a group having an epoxycyclohexyl group, and is a group represented by the above formula (1b). is more preferred.

なお、一般式(1)中のRbは、ポリオルガノシルセスキオキサンの原料として使用する加水分解性三官能シラン化合物におけるケイ素原子に結合した基(アルコキシ基及びハロゲン原子以外の基)に由来する。 In addition, Rb in the general formula (1) is derived from a group (group other than an alkoxy group and a halogen atom) bonded to a silicon atom in a hydrolyzable trifunctional silane compound used as a raw material for polyorganosilsesquioxane. .

一般式(1)中、Rcは1価の基を表す。
Rcが表す1価の基としては、水素原子、置換若しくは無置換のアルキル基、置換若しくは無置換のシクロアルキル基、置換若しくは無置換のアルケニル基、置換若しくは無置換のアリール基、又は置換若しくは無置換のアラルキル基が挙げられる。
In general formula (1), Rc represents a monovalent group.
The monovalent group represented by Rc includes a hydrogen atom, a substituted or unsubstituted alkyl group, a substituted or unsubstituted cycloalkyl group, a substituted or unsubstituted alkenyl group, a substituted or unsubstituted aryl group, or a substituted or unsubstituted Substituted aralkyl groups are included.

Rcが表すアルキル基としては、炭素数1~10のアルキル基が挙げられ、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、n-ブチル基、イソプロピル基、イソブチル基、s-ブチル基、t-ブチル基、イソペンチル基等の直鎖又は分岐鎖状のアルキル基が挙げられる。
Rcが表すシクロアルキル基としては、炭素数3~15のシクロアルキル基が挙げられ、例えば、シクロブチル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基等が挙げられる。
Rcが表すアルケニル基としては、炭素数2~10のアルケニル基が挙げられ、例えば、ビニル基、アリル基、イソプロペニル基等の直鎖又は分岐鎖状のアルケニル基が挙げられる。
Rcが表すアリール基としては、炭素数6~15のアリール基が挙げられ、例えば、フェニル基、トリル基、ナフチル基等が挙げられる。
Rcが表すアラルキル基としては、炭素数7~20のアラルキル基が挙げられ、例えば、ベンジル基、フェネチル基等が挙げられる。
Examples of the alkyl group represented by Rc include alkyl groups having 1 to 10 carbon atoms, such as methyl, ethyl, propyl, n-butyl, isopropyl, isobutyl, s-butyl and t-butyl. straight-chain or branched-chain alkyl groups such as a group, an isopentyl group, and the like.
Cycloalkyl groups represented by Rc include cycloalkyl groups having 3 to 15 carbon atoms, such as cyclobutyl, cyclopentyl and cyclohexyl groups.
The alkenyl group represented by Rc includes alkenyl groups having 2 to 10 carbon atoms, such as linear or branched alkenyl groups such as vinyl group, allyl group and isopropenyl group.
The aryl group represented by Rc includes aryl groups having 6 to 15 carbon atoms, such as phenyl, tolyl and naphthyl groups.
The aralkyl group represented by Rc includes an aralkyl group having 7 to 20 carbon atoms, such as a benzyl group and a phenethyl group.

上述の置換アルキル基、置換シクロアルキル基、置換アルケニル基、置換アリール基、置換アラルキル基としては、上述のアルキル基、シクロアルキル基、アルケニル基、アリール基、アラルキル基のそれぞれにおける水素原子又は主鎖骨格の一部若しくは全部が、エーテル基、エステル基、カルボニル基、ハロゲン原子(フッ素原子等)、アクリル基、メタクリル基、メルカプト基、及びヒドロキシ基(水酸基)からなる群より選択された少なくとも1種で置換された基等が挙げられる。 The above-mentioned substituted alkyl group, substituted cycloalkyl group, substituted alkenyl group, substituted aryl group, and substituted aralkyl group include a hydrogen atom or main chain bone in each of the above-mentioned alkyl group, cycloalkyl group, alkenyl group, aryl group, and aralkyl group. at least one selected from the group consisting of an ether group, an ester group, a carbonyl group, a halogen atom (such as a fluorine atom), an acryl group, a methacryl group, a mercapto group, and a hydroxy group (hydroxyl group) A group substituted with and the like can be mentioned.

Rcは、置換又は無置換のアルキル基が好ましく、無置換の炭素数1~10のアルキル基であることがより好ましい。 Rc is preferably a substituted or unsubstituted alkyl group, more preferably an unsubstituted alkyl group having 1 to 10 carbon atoms.

一般式(1)中に複数のRcがある場合、複数のRcは互いに結合を形成していてもよい。2つ又は3つのRcが互いに結合を形成していることが好ましく、2つのRcが互いに結合を形成していることがより好ましい。 When there are multiple Rc's in general formula (1), the multiple Rc's may form a bond with each other. Preferably two or three Rc's form a bond with each other, more preferably two Rc's form a bond with each other.

2つのRcが互いに結合して形成される基(Rc)としては、上述のRcが表す置換又は無置換のアルキル基が結合して形成されるアルキレン基であることが好ましい。The group (Rc 2 ) formed by bonding two Rc's together is preferably an alkylene group formed by bonding the substituted or unsubstituted alkyl groups represented by the above Rc's.

Rcが表すアルキレン基としては、例えば、メチレン基、エチレン基、プロピレン基、イソプロピレン基、n-ブチレン基、イソブチレン基、s-ブチレン基、t-ブチレン基、n-ペンチレン基、イソペンチレン基、s-ペンチレン基、t-ペンチレン基、n-ヘキシレン基、イソヘキシレン基、s-ヘキシレン基、t-ヘキシレン基、n-ヘプチレン基、イソヘプチレン基、s-ヘプチレン基、t-ヘプチレン基、n-オクチレン基、イソオクチレン基、s-オクチレン基、t-オクチレン基等の直鎖又は分岐鎖状のアルキレン基が挙げられる。Examples of the alkylene group represented by Rc 2 include methylene group, ethylene group, propylene group, isopropylene group, n-butylene group, isobutylene group, s-butylene group, t-butylene group, n-pentylene group, isopentylene group, s-pentylene group, t-pentylene group, n-hexylene group, isohexylene group, s-hexylene group, t-hexylene group, n-heptylene group, isoheptylene group, s-heptylene group, t-heptylene group, n-octylene group , an isooctylene group, an s-octylene group, a t-octylene group, and other linear or branched alkylene groups.

Rcが表すアルキレン基としては、置換又は無置換の炭素数2~20のアルキレン基が好ましく、より好ましくは無置換の炭素数2~20のアルキレン基、さらに好ましくは無置換の炭素数2~8のアルキレン基であり、特に好ましくはn-ブチレン基、n-ペンチレン基、n-ヘキシレン基、n-ヘプチレン基、n-オクチレン基である。The alkylene group represented by Rc 2 is preferably a substituted or unsubstituted alkylene group having 2 to 20 carbon atoms, more preferably an unsubstituted alkylene group having 2 to 20 carbon atoms, still more preferably an unsubstituted 2 to 2 carbon atoms. 8 alkylene group, particularly preferably n-butylene group, n-pentylene group, n-hexylene group, n-heptylene group and n-octylene group.

3つのRcが互いに結合して形成される基(Rc)としては、上述のRcが表すアルキレン基において、アルキレン基中の任意の水素原子をひとつ減らした3価の基であることが好ましい。The group (Rc 3 ) formed by bonding three Rc's together is preferably a trivalent group obtained by removing one hydrogen atom from the alkylene group represented by Rc 2 above. .

なお、一般式(1)中のRcは、ポリオルガノシルセスキオキサンの原料として使用する加水分解性シラン化合物におけるケイ素原子に結合した基(アルコキシ基及びハロゲン原子以外の基)に由来する。 Rc in general formula (1) is derived from a group (group other than an alkoxy group and a halogen atom) bonded to a silicon atom in a hydrolyzable silane compound used as a starting material for polyorganosilsesquioxane.

一般式(1)中、qは0超であり、rは0以上である。
q/(q+r)は0.5~1.0であることが好ましい。ポリオルガノシルセスキオキサン(a1)に含まれるRb又はRcで表される基全量に対して、Rbで表される基を半数以上とすることで、有機架橋基が作るネットワークが十分に形成されるため、硬度、繰り返し折り曲げ耐性の各性能を良好に保つことができる。
q/(q+r)は0.7~1.0であることがより好ましく、0.9~1.0がさらに好ましく、0.95~1.0であることが特に好ましい。
In general formula (1), q is greater than 0 and r is 0 or greater.
q/(q+r) is preferably 0.5 to 1.0. By making the group represented by Rb more than half of the total amount of the group represented by Rb or Rc contained in the polyorganosilsesquioxane (a1), the network formed by the organic cross-linking groups is sufficiently formed. Therefore, each performance of hardness and resistance to repeated bending can be maintained well.
q/(q+r) is more preferably 0.7 to 1.0, still more preferably 0.9 to 1.0, and particularly preferably 0.95 to 1.0.

一般式(1)中、複数のRcがあり、複数のRcが互いに結合を形成していることも好ましい。この場合、r/(q+r)が0.005~0.20であることが好ましい。
r/(q+r)は0.005~0.10がより好ましく、0.005~0.05がさらに好ましく、0.005~0.025であることが特に好ましい。
It is also preferred that there are multiple Rc's in general formula (1) and that multiple Rc's form bonds with each other. In this case, r/(q+r) is preferably 0.005 to 0.20.
r/(q+r) is more preferably 0.005 to 0.10, still more preferably 0.005 to 0.05, and particularly preferably 0.005 to 0.025.

ポリオルガノシルセスキオキサン(a1)の製造方法は特に限定されず公知の方法(例えば国際公開第2019/207957号の[0094]~[0115]に記載された方法)を用いることができる。 The method for producing the polyorganosilsesquioxane (a1) is not particularly limited, and a known method (for example, the method described in [0094] to [0115] of WO 2019/207957) can be used.

本発明のハードコート層形成用組成物がポリオルガノシルセスキオキサン(A)を含有する場合、一種のみのポリオルガノシルセスキオキサン(A)を含有してもよいし、構造の異なる二種以上のポリオルガノシルセスキオキサン(A)を含有してもよい。 When the composition for forming a hard coat layer of the present invention contains the polyorganosilsesquioxane (A), it may contain only one type of polyorganosilsesquioxane (A), or two types of polyorganosilsesquioxane (A) having different structures. The above polyorganosilsesquioxane (A) may be contained.

ポリオルガノシルセスキオキサン(A)のゲル浸透クロマトグラフィー(GPC)による標準ポリスチレン換算の数平均分子量(Mn)は、好ましくは500~8000であり、より好ましくは1000~8000であり、更に好ましくは2000~8000である。数平均分子量を2000以上とすることで、表面硬度を高くすることができるため好ましい。また、数平均分子量を8000以下とすることで、ポリオルガノシルセスキオキサン(A)の粘度が高くなりすぎることを防ぎ、取り扱い性を良好に保つことができるため好ましい。 The number average molecular weight (Mn) of polyorganosilsesquioxane (A) in terms of standard polystyrene by gel permeation chromatography (GPC) is preferably 500 to 8000, more preferably 1000 to 8000, and still more preferably 2000-8000. A number average molecular weight of 2000 or more is preferable because the surface hardness can be increased. A number average molecular weight of 8,000 or less is preferable because it prevents the viscosity of the polyorganosilsesquioxane (A) from becoming too high and maintains good handleability.

ポリオルガノシルセスキオキサン(A)のGPCによる標準ポリスチレン換算の分子量分散度(Mw/Mn)は、例えば1.0~7.0であり、好ましくは1.1~6.0でありである。なお、Mnは数平均分子量を表す。 The polyorganosilsesquioxane (A) has a standard polystyrene-equivalent molecular weight dispersity (Mw/Mn) by GPC of, for example, 1.0 to 7.0, preferably 1.1 to 6.0. . In addition, Mn represents a number average molecular weight.

ポリオルガノシルセスキオキサン(A)の重量平均分子量、数平均分子量、分子量分散度は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)によりポリスチレン換算で算出した値である。重量平均分子量、数平均分子量、分子量分散度を測定する際の装置及び条件は前述のポリオルガノシルセスキオキサン(SQ)におけるものと同じである。 The weight average molecular weight, number average molecular weight, and molecular weight dispersity of polyorganosilsesquioxane (A) are values calculated in terms of polystyrene by gel permeation chromatography (GPC). The apparatus and conditions for measuring the weight average molecular weight, number average molecular weight and molecular weight dispersity are the same as those for the polyorganosilsesquioxane (SQ) described above.

本発明のハードコート層形成用組成物がポリオルガノシルセスキオキサン(A)を含有する場合、ポリオルガノシルセスキオキサン(A)の含有量は、ハードコート層形成用組成物の全固形分に対して50質量%以上であることが好ましく、70質量%以上がより好ましく、80質量%以上が更に好ましい。
また、本発明のハードコート層形成用組成物中のポリオルガノシルセスキオキサン(A)の含有量は、ハードコート層形成用組成物の全固形分に対して99質量%以下であることが好ましい。
When the composition for forming a hard coat layer of the present invention contains a polyorganosilsesquioxane (A), the content of the polyorganosilsesquioxane (A) is the total solid content of the composition for forming a hard coat layer. It is preferably 50% by mass or more, more preferably 70% by mass or more, and still more preferably 80% by mass or more.
Further, the content of the polyorganosilsesquioxane (A) in the composition for forming a hard coat layer of the present invention is 99% by mass or less with respect to the total solid content of the composition for forming a hard coat layer. preferable.

本発明のハードコート層形成用組成物は、更に重合開始剤及び溶媒を含有することが好ましい。 The hard coat layer-forming composition of the present invention preferably further contains a polymerization initiator and a solvent.

(重合開始剤)
上記ポリオルガノシルセスキオキサン(SQ)はカチオン重合性基及びラジカル重合性基からなる群より選ばれる反応性基を含む。また、上記ポリオルガノシルセスキオキサン(A1)も重合性基を含む。これらの重合性基を反応させて硬化を進行させるために、ハードコート層形成用組成物は、カチオン重合開始剤及びラジカル重合開始剤からなる群より選ばれる重合開始剤を含むことが好ましい。重合開始剤は一種のみ用いてもよく、構造の異なる二種以上を併用してもよい。また、重合開始剤は光重合開始剤でも良く、熱重合開始剤でも良い。
(Polymerization initiator)
The above polyorganosilsesquioxane (SQ) contains a reactive group selected from the group consisting of cationically polymerizable groups and radically polymerizable groups. The polyorganosilsesquioxane (A1) also contains a polymerizable group. In order to allow these polymerizable groups to react and cure, the composition for forming a hard coat layer preferably contains a polymerization initiator selected from the group consisting of cationic polymerization initiators and radical polymerization initiators. Only one type of polymerization initiator may be used, or two or more types having different structures may be used in combination. Moreover, the polymerization initiator may be a photopolymerization initiator or a thermal polymerization initiator.

ハードコート層形成用組成物中の重合開始剤の含有量は、上記ポリオルガノシルセスキオキサン(SQ)同士、及びポリオルガノシルセスキオキサン(SQ)とポリオルガノシルセスキオキサン(A1)の重合反応を良好に進行させる範囲で適宜調整すればよく、特に限定されるものではない。例えばポリオルガノシルセスキオキサン(SQ)とポリオルガノシルセスキオキサン(A1)の合計量100質量部に対して、0.1~200質量部が好ましく、1~50質量部がより好ましい。 The content of the polymerization initiator in the composition for forming the hard coat layer is the same between the polyorganosilsesquioxane (SQ) and between the polyorganosilsesquioxane (SQ) and the polyorganosilsesquioxane (A1). It is not particularly limited, and may be adjusted as appropriate within a range in which the polymerization reaction proceeds favorably. For example, it is preferably 0.1 to 200 parts by mass, more preferably 1 to 50 parts by mass, per 100 parts by mass of the total amount of polyorganosilsesquioxane (SQ) and polyorganosilsesquioxane (A1).

(溶媒)
溶媒としては、有機溶媒が好ましく、有機溶媒の一種または二種以上を任意の割合で混合して用いることができる。有機溶媒の具体例としては、例えば、メタノール、エタノール、プロパノール、n-ブタノール、i-ブタノール等のアルコール類;アセトン、メチルイソブチルケトン、メチルエチルケトン、シクロヘキサノン等のケトン類;エチルセロソルブ等のセロソルブ類;トルエン、キシレン等の芳香族類;プロピレングリコールモノメチルエーテル等のグリコールエーテル類;酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸ブチル等の酢酸エステル類;ジアセトンアルコール等が挙げられる。
ハードコート層形成用組成物中の溶媒の含有量は、ハードコート層形成用組成物の塗布適性を確保できる範囲で適宜調整することができる。例えば、上記のポリオルガノシルセスキオキサン(SQ)とポリオルガノシルセスキオキサン(A)および重合開始剤の合計量100質量部に対して、50~500質量部とすることができ、好ましくは80~200質量部とすることができる。
また、ハードコート層形成用組成物の固形分濃度は特に限定されないが、10~90質量%であることが好ましく、20~80質量%であることがより好ましく、40~70質量%であることが更に好ましい。
(solvent)
As the solvent, an organic solvent is preferable, and one or two or more organic solvents can be mixed in an arbitrary ratio and used. Specific examples of organic solvents include alcohols such as methanol, ethanol, propanol, n-butanol and i-butanol; ketones such as acetone, methyl isobutyl ketone, methyl ethyl ketone and cyclohexanone; cellosolves such as ethyl cellosolve; toluene. , xylene and the like; glycol ethers such as propylene glycol monomethyl ether; acetic esters such as methyl acetate, ethyl acetate and butyl acetate; diacetone alcohol and the like.
The content of the solvent in the composition for forming a hard coat layer can be appropriately adjusted within a range in which the coating suitability of the composition for forming a hard coat layer can be ensured. For example, with respect to 100 parts by mass of the total amount of the above polyorganosilsesquioxane (SQ), polyorganosilsesquioxane (A) and polymerization initiator, it can be 50 to 500 parts by mass, preferably It can be 80 to 200 parts by mass.
The solid content concentration of the composition for forming a hard coat layer is not particularly limited, but is preferably 10 to 90% by mass, more preferably 20 to 80% by mass, and 40 to 70% by mass. is more preferred.

(添加剤)
本発明のハードコート層形成用組成物は、更に必要に応じて、公知の添加剤の一種以上を任意に含むことができる。そのような添加剤としては、重合禁止剤、紫外線吸収剤、酸化防止剤、帯電防止剤等を挙げることができる。それらの詳細については、例えば特開2012-229412号公報段落[0032]~[0034]を参照できる。ただしこれらに限らず、重合性組成物に一般に使用され得る各種添加剤を用いることができる。また、組成物への添加剤の添加量は適宜調整すればよく、特に限定されるものではない。
(Additive)
The composition for forming a hard coat layer of the present invention can optionally contain one or more known additives, if necessary. Examples of such additives include polymerization inhibitors, ultraviolet absorbers, antioxidants, antistatic agents, and the like. For details thereof, for example, paragraphs [0032] to [0034] of JP-A-2012-229412 can be referred to. However, the additives are not limited to these, and various additives generally used in polymerizable compositions can be used. Moreover, the amount of the additive added to the composition may be appropriately adjusted, and is not particularly limited.

<ハードコート層形成用組成物の調製方法>
本発明のハードコート層形成用組成物は上記した各種成分を同時に、または任意の順序で順次混合することにより調製することができる。調製方法は特に限定されるものではなく、調製には公知の攪拌機等を用いることができる。
<Method for preparing composition for forming hard coat layer>
The composition for forming a hard coat layer of the present invention can be prepared by mixing the various components described above simultaneously or sequentially in any order. The preparation method is not particularly limited, and a known stirrer or the like can be used for preparation.

[ハードコートフィルム]
本発明のハードコートフィルムは、基材及びハードコート層を含むハードコートフィルムであって、上記ハードコート層は、上述の本発明のハードコート層形成用組成物の硬化物を含む。
[Hard coat film]
The hard coat film of the present invention is a hard coat film comprising a base material and a hard coat layer, and the hard coat layer comprises a cured product of the composition for forming a hard coat layer of the present invention.

(ハードコート層の膜厚)
本発明のハードコートフィルムにおいてハードコート層の膜厚は特に限定されないが、1~50μmであることが好ましく、3~30μmであることがより好ましく、5~20μmであることが更に好ましい。
(Film thickness of hard coat layer)
Although the thickness of the hard coat layer in the hard coat film of the present invention is not particularly limited, it is preferably 1 to 50 μm, more preferably 3 to 30 μm, even more preferably 5 to 20 μm.

<基材>
本発明のハードコートフィルムの基材について説明する。
基材は、可視光領域の透過率が70%以上であることが好ましく、80%以上であることがより好ましい。
基材はポリマー樹脂を含むことが好ましい。すなわち、基材はプラスチック基材であることが好ましい。
<Base material>
The substrate of the hard coat film of the present invention will be described.
The substrate preferably has a transmittance of 70% or more, more preferably 80% or more, in the visible light region.
Preferably, the substrate comprises a polymeric resin. That is, the substrate is preferably a plastic substrate.

(ポリマー樹脂)
ポリマー樹脂としては、光学的な透明性、機械的強度、熱安定性などに優れるポリマーが好ましい。
(polymer resin)
As the polymer resin, a polymer excellent in optical transparency, mechanical strength, thermal stability, etc. is preferable.

例えば、ポリカーボネート系ポリマー、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリエチレンナフタレート(PEN)等のポリエステル系ポリマー、ポリスチレン、アクリロニトリル・スチレン共重合体(AS樹脂)等のスチレン系ポリマーなどが挙げられる。また、ポリエチレン、ポリプロピレン等のポリオレフィン、ノルボルネン系樹脂、エチレン・プロピレン共重合体などのポリオレフィン系ポリマー、塩化ビニル系ポリマー、ナイロン、芳香族ポリアミド等のアミド系ポリマー、イミド系ポリマー、スルホン系ポリマー、ポリエーテルスルホン系ポリマー、ポリエーテルエーテルケトン系ポリマー、ポリフェニレンスルフィド系ポリマー、塩化ビニリデン系ポリマー、ビニルアルコール系ポリマー、ビニルブチラール系ポリマー、アリレート系ポリマー、ポリオキシメチレン系ポリマー、エポキシ系ポリマー、トリアセチルセルロースに代表されるセルロース系ポリマー、又は上記ポリマー同士の共重合体や上記ポリマー同士を混合したポリマーも例として挙げられる。 Examples thereof include polycarbonate-based polymers, polyester-based polymers such as polyethylene terephthalate (PET) and polyethylene naphthalate (PEN), and styrene-based polymers such as polystyrene and acrylonitrile-styrene copolymers (AS resins). In addition, polyolefins such as polyethylene and polypropylene, norbornene resins, polyolefin polymers such as ethylene/propylene copolymers, vinyl chloride polymers, nylon, amide polymers such as aromatic polyamides, imide polymers, sulfone polymers, poly Ethersulfone-based polymer, polyetheretherketone-based polymer, polyphenylene sulfide-based polymer, vinylidene chloride-based polymer, vinyl alcohol-based polymer, vinyl butyral-based polymer, arylate-based polymer, polyoxymethylene-based polymer, epoxy-based polymer, triacetyl cellulose Representative examples include cellulose-based polymers, copolymers of the above polymers, and polymers obtained by mixing the above polymers.

基材は、セルロース系ポリマー、イミド系ポリマー、アミド系ポリマー、及びポリエチレンナフタレートからなる群から選択される少なくとも一種を含むことが好ましい。 The substrate preferably contains at least one selected from the group consisting of cellulose-based polymer, imide-based polymer, amide-based polymer, and polyethylene naphthalate.

特に、芳香族ポリアミド等のアミド系ポリマー及びイミド系ポリマー及びアミドイミド系ポリマーは、JIS P8115(2001)に従いMIT試験機によって測定した破断折り曲げ回数が大きく、硬度も比較的高いことから、基材として好ましく用いることができる。例えば、特許第5699454号公報の実施例1にあるような芳香族ポリアミド、特表2015-508345号公報及び特表2016-521216号公報に記載のポリイミドを基材として好ましく用いることができる。 In particular, amide-based polymers such as aromatic polyamides, imide-based polymers, and amide-imide-based polymers have a large number of times of breaking and bending as measured by an MIT tester in accordance with JIS P8115 (2001), and have a relatively high hardness, so they are preferable as a base material. can be used. For example, aromatic polyamides as described in Example 1 of Japanese Patent No. 5699454 and polyimides described in Japanese Patent Application Publication No. 2015-508345 and Japanese Patent Application Publication No. 2016-521216 can be preferably used as the base material.

また、基材は、アクリル系、ウレタン系、アクリルウレタン系、エポキシ系、シリコーン系等の紫外線硬化型、熱硬化型の樹脂の硬化層として形成することもできる。 The base material can also be formed as a cured layer of an ultraviolet curable or heat curable resin such as acrylic, urethane, acrylic urethane, epoxy, or silicone.

(柔軟化素材)
基材は、ハードコートフィルムの折り曲げ耐性を必要とする場合においては、上記のポリマー樹脂を更に柔軟化する素材を含有しても良い。柔軟化素材とは、破断折り曲げ回数を向上させる化合物を指し、柔軟化素材としては、ゴム質弾性体、脆性改良剤、可塑剤、スライドリングポリマー等を用いることが出来る。
柔軟化素材として具体的には、特開2016-167043号公報における段落番号[0051]~[0114]に記載の柔軟化素材を好適に用いることができる。
(softening material)
The base material may contain a material that further softens the above polymer resin when the hard coat film requires bending resistance. The softening material refers to a compound that increases the number of times of breaking and bending. As the softening material, a rubbery elastic body, a brittleness improver, a plasticizer, a slide ring polymer and the like can be used.
Specifically, the softening materials described in paragraph numbers [0051] to [0114] of JP-A-2016-167043 can be preferably used as the softening material.

柔軟化素材は、ポリマー樹脂に単独で混合しても良いし、複数を適宜併用して混合しても良いし、また、樹脂と混合せずに、柔軟化素材のみを単独又は複数併用で用いて基材としても良い。 The softening material may be mixed with the polymer resin alone, or may be mixed with a plurality of them as appropriate. Alternatively, the softening material may be used alone or in combination without being mixed with the resin. can be used as a base material.

これらの柔軟化素材を混合する量はとくに制限はない。すなわち、単独で十分な破断折り曲げ回数を持つポリマー樹脂を単独でフィルムの基材としても良いし、柔軟化素材を混合しても良いし、すべてを柔軟化素材(100%)として十分な破断折り曲げ回数を持たせても良い。 There is no particular limitation on the amount of these softening materials mixed. That is, a polymer resin having a sufficient number of times of breaking and bending alone may be used alone as the base material of the film, or a softening material may be mixed, or all may be used as a softening material (100%) and sufficiently broken and folded. You can have the number of times.

(その他の添加剤)
基材には、用途に応じた種々の添加剤(例えば、紫外線吸収剤、マット剤、酸化防止剤、剥離促進剤、レターデーション(光学異方性)調節剤、など)を添加できる。それらは固体でもよく油状物でもよい。すなわち、その融点又は沸点において特に限定されるものではない。また添加剤を添加する時期は基材を作製する工程において何れの時点で添加しても良く、素材調製工程に添加剤を添加し調製する工程を加えて行ってもよい。更にまた、各素材の添加量は機能が発現する限りにおいて特に限定されない。
その他の添加剤としては、特開2016-167043号公報における段落番号[0117]~[0122]に記載の添加剤を好適に用いることができる。
(Other additives)
Various additives (eg, ultraviolet absorbers, matting agents, antioxidants, release accelerators, retardation (optical anisotropy) modifiers, etc.) can be added to the base material depending on the application. They may be solids or oils. That is, the melting point or boiling point is not particularly limited. The additive may be added at any point in the process of producing the base material, or the process of adding and preparing the additive may be added to the process of preparing the material. Furthermore, the amount of each material to be added is not particularly limited as long as the function is exhibited.
As other additives, additives described in paragraph numbers [0117] to [0122] in JP-A-2016-167043 can be preferably used.

以上の添加剤は、1種類を単独で使用してもよいし、2種類以上を組み合わせて使用してもよい。 One type of the above additives may be used alone, or two or more types may be used in combination.

基材は、透明性の観点から、基材に用いる柔軟性素材及び各種添加剤と、ポリマー樹脂との屈折率の差が小さいことが好ましい。 From the viewpoint of transparency, the substrate preferably has a small difference in refractive index between the flexible material and various additives used in the substrate and the polymer resin.

(基材の厚み)
基材の厚みは100μm以下であることがより好ましく、60μm以下であることが更に好ましく、50μm以下が最も好ましい。基材の厚みが薄くなれば、ハードコートフィルムの薄膜化が可能であるとともに、ハードコートフィルムの折り曲げ耐性を必要とする場合においては、折れ曲げ時の表面と裏面の曲率差が小さくなり、クラック等が発生し難くなり、複数回の折れ曲げでも、基材の破断が生じなくなる。一方、基材取り扱いの容易さの観点から基材の厚みは10μm以上であることが好ましく、15μm以上であることがより好ましい。光学フィルムが組み込まれる画像表示装置の薄型化の観点からは、光学フィルムの総厚は、70μm以下であることが好ましく、50μm以下であることが更に好ましい。
(Thickness of base material)
The thickness of the substrate is more preferably 100 μm or less, still more preferably 60 μm or less, and most preferably 50 μm or less. If the thickness of the base material becomes thinner, the thickness of the hard coat film can be reduced, and when the hard coat film needs to be resistant to bending, the difference in curvature between the front surface and the back surface when bending becomes small, and cracks occur. etc. are less likely to occur, and breakage of the base material does not occur even when the base material is bent a plurality of times. On the other hand, the thickness of the substrate is preferably 10 μm or more, more preferably 15 μm or more, from the viewpoint of ease of substrate handling. From the viewpoint of thinning the image display device in which the optical film is incorporated, the total thickness of the optical film is preferably 70 μm or less, more preferably 50 μm or less.

(基材の作製方法)
基材は、熱可塑性のポリマー樹脂を熱溶融して製膜しても良いし、ポリマーを均一に溶解した溶液から溶液製膜(ソルベントキャスト法)によって製膜しても良い。熱溶融製膜の場合は、上述の柔軟化素材及び種々の添加剤を、熱溶融時に加えることができる。一方、基材を溶液製膜法で作製する場合は、ポリマー溶液(以下、ドープともいう)には、各調製工程において上述の柔軟化素材及び種々の添加剤を加えることができる。またその添加する時期はドープ作製工程において何れでも添加しても良いが、ドープ調製工程の最後の調製工程に添加剤を添加し調製する工程を加えて行ってもよい。
(Method for preparing base material)
The base material may be formed by thermally melting a thermoplastic polymer resin, or may be formed by solution film forming (solvent casting method) from a solution in which a polymer is uniformly dissolved. In the case of hot-melt film formation, the softening material and various additives described above can be added during hot-melting. On the other hand, when the base material is produced by the solution casting method, the above-described softening material and various additives can be added to the polymer solution (hereinafter also referred to as dope) in each preparation step. As for the time of addition, the additive may be added at any time during the dope preparation process, or the process of adding and preparing the additive may be added to the final preparation process of the dope preparation process.

<オレイン酸接触角>
本発明のハードコートフィルムは、ハードコート層の基材側とは反対側表面のオレイン酸接触角が30°以上であることが好ましい。オレイン酸接触角は、防汚性の指標であり、オレイン酸接触角が30°以上であると、指紋や皮脂の付着を防止することができる。オレイン酸接触角が大きいほど防汚性が高く、50°以上がより好ましく、60°以上が更に好ましい。
<Oleic acid contact angle>
In the hard coat film of the present invention, it is preferable that the oleic acid contact angle of the surface of the hard coat layer opposite to the substrate side is 30° or more. The oleic acid contact angle is an index of antifouling properties, and when the oleic acid contact angle is 30° or more, it is possible to prevent the adhesion of fingerprints and sebum. The larger the contact angle of oleic acid, the higher the antifouling property, which is preferably 50° or more, and still more preferably 60° or more.

本発明のハードコートフィルムは、ハードコート層の表面のオレイン酸接触角が30°以上であり、ハードコート層の表面にセロハンテープ(ニチバン株式会社製セロテープ(登録商標)No.405)の粘着面を圧着し、5分間静置した後剥がす試験を5回行うテープ剥離試験後のオレイン酸接触角の低下量が10°以下であることが好ましい。接触角の低下量は防汚性の持続性の指標であり、ポリオルガノシルセスキオキサン(SQ)が表面から脱落しにくいとオレイン酸接触角の低下量を10°以下にでき表面フィルムとして使用した際の防汚性の低下を十分に抑制することができる。上記テープ剥離試験後のオレイン酸接触角の低下量は、6°以下であることがより好ましく、3°以下がさらに好ましい。 In the hard coat film of the present invention, the contact angle of oleic acid on the surface of the hard coat layer is 30° or more, and the adhesive surface of cellophane tape (Cellotape (registered trademark) No. 405 manufactured by Nichiban Co., Ltd.) is attached to the surface of the hard coat layer. It is preferable that the amount of decrease in the oleic acid contact angle after the tape peeling test is 10° or less. The amount of decrease in contact angle is an index of the durability of antifouling properties. If polyorganosilsesquioxane (SQ) is difficult to fall off from the surface, the amount of decrease in oleic acid contact angle can be reduced to 10° or less, and it can be used as a surface film. It is possible to sufficiently suppress the deterioration of the antifouling property at the time of washing. The amount of decrease in the oleic acid contact angle after the tape peeling test is more preferably 6° or less, more preferably 3° or less.

オレイン酸接触角は、一般的に接触角を測定する接触角計により測定できる。 The oleic acid contact angle can be measured with a contact angle meter that generally measures the contact angle.

<動摩擦係数>
本発明のハードコートフィルムは、ハードコート層の基材側とは反対側表面の動摩擦係数が0.30以下であることが好ましい。動摩擦係数は、表面滑り性の指標であり、動摩擦係数が0.30以下であると表面滑り性が良好となり、耐擦傷性により優れる。動摩擦係数は小さいほど耐擦傷性が良好となり、0.25以下がより好ましく、0.20以下が最も好ましい。
<Coefficient of dynamic friction>
In the hard coat film of the present invention, it is preferable that the surface of the hard coat layer opposite to the substrate has a coefficient of dynamic friction of 0.30 or less. The coefficient of dynamic friction is an index of surface slipperiness, and when the coefficient of dynamic friction is 0.30 or less, the surface slipperiness is good and the abrasion resistance is excellent. The smaller the coefficient of dynamic friction, the better the scratch resistance.

また、#0000のスチールウールを用いて、荷重1kg/cm、往復10000回の条件でスチールウール擦り試験を実施した後の動摩擦係数の上昇量が0.05以下であることが好ましい。ポリオルガノシルセスキオキサン(SQ)が表面から脱落しにくい場合に、動摩擦係数の上昇を0.05以下にすることができ、擦り試験の擦り回数を上げても高い滑り性を維持することができるため、耐擦傷性がより良好となる。動摩擦係数の上昇は、0.02以下であることがより好ましい。In addition, it is preferable that the amount of increase in dynamic friction coefficient after carrying out a steel wool rubbing test using #0000 steel wool under the conditions of a load of 1 kg/cm 2 and 10,000 reciprocations is 0.05 or less. When the polyorganosilsesquioxane (SQ) is difficult to fall off from the surface, the coefficient of dynamic friction can be increased to 0.05 or less, and high lubricity can be maintained even if the number of times of rubbing in the rubbing test is increased. Therefore, the scratch resistance becomes better. More preferably, the increase in dynamic friction coefficient is 0.02 or less.

動摩擦係数は、測定試料を25℃、相対湿度60%で2時間調湿した後、HEIDON-14動摩擦測定機((株)コベルコ科研社製)により5mmφステンレス鋼球、荷重100g、速度60cm/minの条件にて測定する。 The coefficient of dynamic friction was measured by conditioning the measurement sample at 25° C. and 60% relative humidity for 2 hours, then using a HEIDON-14 dynamic friction measuring machine (manufactured by Kobelco Research Institute, Inc.) with a 5 mm diameter stainless steel ball, a load of 100 g, and a speed of 60 cm/min. Measured under the conditions of

<ヘイズ値>
本発明のハードコートフィルムの全ヘイズ値(%)は、0.50%未満であることが好ましく、0.30%未満であることがより好ましく、0.10%未満であることが更に好ましい。
上記ヘイズ値は、JIS-K7136(2000年)に準じ、例えば、日本電色工業(株)製ヘーズメーターNDH4000を用いて測定することができる。
<Haze value>
The total haze value (%) of the hard coat film of the invention is preferably less than 0.50%, more preferably less than 0.30%, even more preferably less than 0.10%.
The haze value can be measured according to JIS-K7136 (2000), for example, using a haze meter NDH4000 manufactured by Nippon Denshoku Industries Co., Ltd.

本発明のハードコートフィルムは、単層のハードコート層のみで十分に優れた耐擦傷性を有するものである。すなわち、本発明のハードコートフィルムは、ハードコート層の上に別途耐擦傷層を設けなくても十分に優れた耐擦傷性を発揮する。
ただし、本発明のハードコートフィルムは、ハードコート層の上に更に耐擦傷層を有していてもよい。
The hard coat film of the present invention has sufficiently excellent scratch resistance with only a single hard coat layer. That is, the hard coat film of the present invention exhibits sufficiently excellent scratch resistance without providing a separate scratch resistant layer on the hard coat layer.
However, the hard coat film of the present invention may further have a scratch resistant layer on the hard coat layer.

〔ハードコートフィルムの製造方法〕
本発明のハードコートフィルムの製造方法について説明する。
本発明のハードコートフィルムの製造方法は、
基材とハードコート層とを含むハードコートフィルムの製造方法であって、
(I)上記基材上に、前述の本発明のハードコート層形成用組成物を塗布して、ハードコート層塗膜を形成する工程、及び、
(II)上記ハードコート層塗膜を硬化することにより上記ハードコート層を形成する工程、を含むハードコートフィルムの製造方法である。
[Method for producing hard coat film]
A method for producing the hard coat film of the present invention will be described.
The method for producing the hard coat film of the present invention comprises
A method for producing a hard coat film including a substrate and a hard coat layer,
(I) a step of applying the composition for forming a hard coat layer of the present invention onto the substrate to form a hard coat layer coating film;
(II) A method for producing a hard coat film, comprising the step of forming the hard coat layer by curing the hard coat layer coating film.

<工程(I)>
工程(I)は、基材上に前述の本発明のハードコート層形成用組成物を塗布して塗膜を設ける工程である。
基材及びハードコート層形成用組成物については前述したとおりである。
<Step (I)>
Step (I) is a step of applying the composition for forming a hard coat layer of the present invention on a substrate to form a coating film.
The substrate and the composition for forming the hard coat layer are as described above.

ハードコート層形成用組成物の塗布方法としては、特に限定されず公知の方法を用いることができる。例えば、ディップコート法、エアーナイフコート法、カーテンコート法、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、ダイコート法等が挙げられる。 The method for applying the composition for forming a hard coat layer is not particularly limited, and known methods can be used. Examples thereof include dip coating, air knife coating, curtain coating, roller coating, wire bar coating, gravure coating and die coating.

<工程(II)>
工程(II)は、上記塗膜を硬化処理することによりハードコート層を形成する工程である。
<Step (II)>
Step (II) is a step of forming a hard coat layer by curing the coating film.

塗膜の硬化は、電離放射線を塗膜側から照射して硬化させること、または熱により硬化させることが好ましい。 The coating film is preferably cured by irradiation with ionizing radiation from the coating film side or by heat.

電離放射線の種類については、特に制限はなく、X線、電子線、紫外線、可視光、赤外線などが挙げられるが、紫外線が好ましく用いられる。例えば塗膜が紫外線硬化性であれば、紫外線ランプにより10mJ/cm~2000mJ/cmの照射量の紫外線を照射して硬化性化合物を硬化するのが好ましい。50mJ/cm~1800mJ/cmであることがより好ましく、100mJ/cm~1500mJ/cmであることが更に好ましい。紫外線ランプ種としては、メタルハライドランプや高圧水銀ランプ等が好適に用いられる。The type of ionizing radiation is not particularly limited, and includes X-rays, electron beams, ultraviolet rays, visible light, infrared rays, etc., but ultraviolet rays are preferably used. For example, if the coating film is UV-curable, it is preferable to cure the curable compound by irradiating UV rays with an irradiation amount of 10 mJ/cm 2 to 2000 mJ/cm 2 from an UV lamp. It is more preferably 50 mJ/cm 2 to 1800 mJ/cm 2 and even more preferably 100 mJ/cm 2 to 1500 mJ/cm 2 . A metal halide lamp, a high-pressure mercury lamp, or the like is preferably used as the type of ultraviolet lamp.

熱により硬化する場合、温度に特に制限はないが、80℃以上200℃以下であることが好ましく、100℃以上180℃以下であることがより好ましく、120℃以上160℃以下であることがさらに好ましい。 When curing by heat, the temperature is not particularly limited, but is preferably 80° C. or higher and 200° C. or lower, more preferably 100° C. or higher and 180° C. or lower, and further preferably 120° C. or higher and 160° C. or lower. preferable.

硬化時の酸素濃度は0~1.0体積%であることが好ましく、0~0.1体積%であることが更に好ましく、0~0.05体積%であることが最も好ましい。 The oxygen concentration during curing is preferably 0 to 1.0% by volume, more preferably 0 to 0.1% by volume, and most preferably 0 to 0.05% by volume.

必要に応じて塗膜又はこれを硬化してなるハードコート層の乾燥処理を行ってもよい。乾燥処理は、温風の吹き付け、加熱炉内への配置、加熱炉内での搬送等により行うことができる。加熱温度は、溶媒を乾燥除去できる温度に設定すればよく、特に限定されるものではない。ここで加熱温度とは、温風の温度または加熱炉内の雰囲気温度をいうものとする。 If necessary, the coating film or the hard coat layer obtained by curing the coating film may be subjected to a drying treatment. The drying treatment can be performed by blowing hot air, placing in a heating furnace, conveying in a heating furnace, or the like. The heating temperature is not particularly limited, and may be set to a temperature at which the solvent can be removed by drying. Here, the heating temperature refers to the temperature of hot air or the temperature of the atmosphere in the heating furnace.

本発明は、上記の本発明のハードコートフィルムを有する物品、上記の本発明のハードコートフィルムを有する画像表示装置(好ましくは本発明のハードコートフィルムを表面保護フィルムとして有する画像表示装置)にも関する。本発明のハードコートフィルムは、特に、スマートフォンなどにおけるフレキシブルディスプレイに好ましく適用される。 The present invention also provides an article having the hard coat film of the present invention and an image display device having the hard coat film of the present invention (preferably an image display device having the hard coat film of the present invention as a surface protective film). related. The hard coat film of the present invention is particularly preferably applied to flexible displays in smartphones and the like.

以下、実施例により本発明を更に具体的に説明するが、本発明の範囲はこれによって限定して解釈されるものではない。なお、特別の断りの無い限り、「部」及び「%」は質量基準である。 EXAMPLES The present invention will be described in more detail with reference to examples below, but the scope of the present invention should not be construed as being limited by these examples. "Parts" and "%" are based on mass unless otherwise specified.

[ポリオルガノシルセスキオキサン(SQ)の合成]
(合成例1:SQ-2-1の合成)
温度計、攪拌装置、還流冷却器、及び窒素導入管を取り付けた200ミリリットルのフラスコ(反応容器)に、窒素気流下で2-(3,4-エポキシシクロヘキシル)エチルトリメトキシシラン25.00g(0.101モル)およびパーフルオロポリエーテル基含有トリエトキシシラン(フルオロリンクS10、ソルベイ社製)2.07g(0.001モル)、メタノール6.0g、プロピレングリコールモノメチルエーテル(PGME)24.0gを混合し、50℃に昇温した。攪拌下、0.5質量%KOH水溶液5.05gを5分間で滴下し、7時間重縮合反応を行った。1mol/L塩酸にて中和し、溶媒留去し、化合物SQ-2-1の40質量%PGME溶液を40.0g得た。得られた化合物SQ-2-1のMwは3600、Mw/Mnは1.89であった。
[Synthesis of polyorganosilsesquioxane (SQ)]
(Synthesis Example 1: Synthesis of SQ-2-1)
25.00 g of 2-(3,4-epoxycyclohexyl)ethyltrimethoxysilane (0 .101 mol), perfluoropolyether group-containing triethoxysilane (Fluorolink S10, manufactured by Solvay) 2.07 g (0.001 mol), methanol 6.0 g, and propylene glycol monomethyl ether (PGME) 24.0 g. and the temperature was raised to 50°C. With stirring, 5.05 g of a 0.5% by mass KOH aqueous solution was added dropwise over 5 minutes, and a polycondensation reaction was carried out for 7 hours. After neutralization with 1 mol/L hydrochloric acid, the solvent was distilled off to obtain 40.0 g of a 40 mass % PGME solution of compound SQ-2-1. The obtained compound SQ-2-1 had an Mw of 3600 and an Mw/Mn of 1.89.

(合成例2~8、比較合成例H1~H4)
反応性基を有する加水分解性三官能シラン化合物と、パーフルオロポリエーテル基を含有する基を有する加水分解性三官能シラン化合物の種類、及び混合比を変更した以外は合成例1と同様にして、化合物SQ-1(合成例2)、SQ-2-2(合成例3)、SQ-3~SQ-7(合成例4~8)、SQ-H1~SQ-H4(比較合成例H1~H4)を合成した。なお、化合物SQ-6の合成の際には、反応性基を有する加水分解性三官能シラン化合物、パーフルオロポリエーテル基を含有する基を有する加水分解性三官能シラン化合物の他に、さらにフッ素原子を含有する基としてパーフルオロヘキシル基を有する加水分解性三官能シラン化合物を用いた。
(Synthesis Examples 2 to 8, Comparative Synthesis Examples H1 to H4)
In the same manner as in Synthesis Example 1, except that the type and mixing ratio of the hydrolyzable trifunctional silane compound having a reactive group and the hydrolyzable trifunctional silane compound having a group containing a perfluoropolyether group were changed. , Compound SQ-1 (Synthesis Example 2), SQ-2-2 (Synthesis Example 3), SQ-3 to SQ-7 (Synthesis Examples 4 to 8), SQ-H1 to SQ-H4 (Comparative Synthesis Example H1 to H4) was synthesized. In the synthesis of compound SQ-6, in addition to the hydrolyzable trifunctional silane compound having a reactive group and the hydrolyzable trifunctional silane compound having a group containing a perfluoropolyether group, fluorine A hydrolyzable trifunctional silane compound having a perfluorohexyl group as the atom-containing group was used.

(比較合成例H5)
特開2018-178003号公報の実施例1に従ってSQ-H5を合成した。
(Comparative Synthesis Example H5)
SQ-H5 was synthesized according to Example 1 of JP-A-2018-178003.

得られたポリオルガノシルセスキオキサン(SQ)の重量平均分子量(Mw)、及び分子量分散度(Mw/Mn)は、前述した装置及び条件により測定した。 The weight average molecular weight (Mw) and molecular weight dispersity (Mw/Mn) of the obtained polyorganosilsesquioxane (SQ) were measured using the apparatus and conditions described above.

以下に、化合物SQ-1~SQ-7、SQ-H1~SQ-H5の構造を示す。下記構造式において、各構成単位の組成比の単位は質量%である。また、パーフルオロポリエーテル基(-CO-、-CFO-)を括る括弧に付された数字は、それぞれの基の繰り返し数を表す。The structures of compounds SQ-1 to SQ-7 and SQ-H1 to SQ-H5 are shown below. In the structural formula below, the unit of the composition ratio of each structural unit is % by mass. The numbers in parentheses enclosing the perfluoropolyether groups (-C 2 F 4 O-, -CF 2 O-) represent the number of repetitions of each group.

Figure 0007296008000017
Figure 0007296008000017

Figure 0007296008000018
Figure 0007296008000018

Figure 0007296008000019
Figure 0007296008000019

[ポリオルガノシルセスキオキサン(A)の合成]
(A-1の合成)
温度計、攪拌装置、還流冷却器、及び窒素導入管を取り付けた1000ミリリットルのフラスコ(反応容器)に、窒素気流下で2-(3,4-エポキシシクロヘキシル)エチルトリメトキシシラン297ミリモル(73.2g)およびメチルトリメトキシシラン3ミリモル(409mg)、トリエチルアミン7.39g、及びMIBK(メチルイソブチルケトン)370gを混合し、純水73.9gを、滴下ロートを使用して30分かけて滴下した。この反応液を80℃に加熱し、重縮合反応を窒素気流下で10時間行った。
その後、反応溶液を冷却し、5質量%食塩水300gを添加し、有機層を抽出した。有機層を5質量%食塩水300g、純水300gで2回、順次洗浄した後、1mmHg、50℃の条件で濃縮し、固形分濃度59.0質量%のMIBK溶液として無色透明の液状の生成物{脂環式エポキシ基を有するポリオルガノシルセスキオキサン(A)である化合物A-1(一般式(1)中のRb:2-(3,4-エポキシシクロヘキシル)エチル基、Rc:メチル基、q=99、r=1である化合物)}を得た。
得られた化合物A-1の数平均分子量(Mn)は2310、分散度(Mw/Mn)は2.1であった。
なお、1mmHgは約133.322Paである。
[Synthesis of polyorganosilsesquioxane (A)]
(Synthesis of A-1)
A 1000 mL flask (reaction vessel) equipped with a thermometer, stirrer, reflux condenser, and nitrogen inlet was charged with 297 mmol of 2-(3,4-epoxycyclohexyl)ethyltrimethoxysilane (73.0 mmol) under a stream of nitrogen. 2 g), 3 millimoles (409 mg) of methyltrimethoxysilane, 7.39 g of triethylamine, and 370 g of MIBK (methyl isobutyl ketone) were mixed, and 73.9 g of pure water was added dropwise over 30 minutes using a dropping funnel. This reaction solution was heated to 80° C., and the polycondensation reaction was carried out for 10 hours under a nitrogen stream.
After that, the reaction solution was cooled, 300 g of 5% by mass saline was added, and the organic layer was extracted. The organic layer was washed with 300 g of 5% by mass saline solution and 300 g of pure water twice in sequence, and then concentrated under conditions of 1 mmHg and 50° C. to produce a colorless transparent liquid MIBK solution with a solid content concentration of 59.0% by mass. Compound A-1 (Rb in general formula (1): 2-(3,4-epoxycyclohexyl)ethyl group, Rc: methyl group, q=99, r=1)}.
The obtained compound A-1 had a number average molecular weight (Mn) of 2310 and a polydispersity (Mw/Mn) of 2.1.
Note that 1 mmHg is approximately 133.322 Pa.

(A-1-2の合成)
温度計、攪拌装置、還流冷却器、及び窒素導入管を取り付けた1000ミリリットルのフラスコ(反応容器)に、窒素気流下で2-(3,4-エポキシシクロヘキシル)エチルトリメトキシシラン297ミリモル(73.2g)およびメチルトリメトキシシラン3ミリモル(409mg)、トリエチルアミン7.39g、及びMIBK(メチルイソブチルケトン)250gを混合し、純水73.9gを、滴下ロートを使用して30分かけて滴下した。この反応液を50℃に加熱し、重縮合反応を窒素気流下で72時間行った。
その後、反応溶液を冷却し、5質量%食塩水300gを添加し、有機層を抽出した。有機層を5質量%食塩水300g、純水300gで2回、順次洗浄した後、1mmHg、50℃の条件で濃縮し、固形分濃度52.6質量%のMIBK溶液として無色透明の液状の生成物{脂環式エポキシ基を有するポリオルガノシルセスキオキサンである化合物A-1-2(一般式(1)中のRb:2-(3,4-エポキシシクロヘキシル)エチル基、Rc:メチル基、q=99、r=1である化合物)}を得た。
得られた化合物A-1-2の数平均分子量(Mn)は4860、分散度(Mw/Mn)は5.2であった。
(Synthesis of A-1-2)
A 1000 mL flask (reaction vessel) equipped with a thermometer, stirrer, reflux condenser, and nitrogen inlet was charged with 297 mmol of 2-(3,4-epoxycyclohexyl)ethyltrimethoxysilane (73.0 mmol) under a stream of nitrogen. 2 g), 3 millimoles (409 mg) of methyltrimethoxysilane, 7.39 g of triethylamine, and 250 g of MIBK (methyl isobutyl ketone) were mixed, and 73.9 g of pure water was added dropwise over 30 minutes using a dropping funnel. This reaction solution was heated to 50° C., and the polycondensation reaction was carried out for 72 hours under a nitrogen stream.
After that, the reaction solution was cooled, 300 g of 5% by mass saline was added, and the organic layer was extracted. After the organic layer was washed with 300 g of 5% by mass saline solution and 300 g of pure water twice in sequence, it was concentrated under conditions of 1 mmHg and 50° C. to produce a colorless transparent liquid MIBK solution with a solid content concentration of 52.6% by mass. Compound {Compound A-1-2 which is a polyorganosilsesquioxane having an alicyclic epoxy group (Rb in general formula (1): 2-(3,4-epoxycyclohexyl)ethyl group, Rc: methyl group , q=99, r=1)}.
The obtained compound A-1-2 had a number average molecular weight (Mn) of 4860 and a polydispersity (Mw/Mn) of 5.2.

(A-2の合成)
化合物A-1の合成例において、2-(3,4-エポキシシクロヘキシル)エチルトリメトキシシランの代わりに3-(アクリルオキシ)プロピルトリメトキシシランを使用した以外は化合物A-1の合成例と同じようにして化合物A-2を合成した。得られた化合物A-2の数平均分子量(Mn)は2100、分散度(Mw/Mn)は1.2であった。
(Synthesis of A-2)
Same as Synthesis Example of Compound A-1 except that 3-(acryloxy)propyltrimethoxysilane was used instead of 2-(3,4-epoxycyclohexyl)ethyltrimethoxysilane in Synthesis Example of Compound A-1. Thus, compound A-2 was synthesized. The obtained compound A-2 had a number average molecular weight (Mn) of 2,100 and a polydispersity (Mw/Mn) of 1.2.

(A-3の合成)
化合物A-1の合成例において、2-(3,4-エポキシシクロヘキシル)エチルトリメトキシシランの代わりにメチルトリメトキシシランを使用した以外は化合物A-1の合成例と同じようにして化合物A-3を合成した。得られた化合物A-3の数平均分子量(Mn)は2900、分散度(Mw/Mn)は2.2であった。
(Synthesis of A-3)
Compound A- 3 was synthesized. The obtained compound A-3 had a number average molecular weight (Mn) of 2900 and a polydispersity (Mw/Mn) of 2.2.

得られたポリオルガノシルセスキオキサン(A)の数平均分子量(Mn)、及び分子量分散度(Mw/Mn)は、前述した装置及び条件により測定した。 The number average molecular weight (Mn) and molecular weight dispersity (Mw/Mn) of the resulting polyorganosilsesquioxane (A) were measured using the apparatus and conditions described above.

[基材の作製]
(ポリイミド粉末の製造)
攪拌器、窒素注入装置、滴下漏斗、温度調節器及び冷却器を取り付けた1Lの反応器に、窒素気流下、N,N-ジメチルアセトアミド(DMAc)832gを加えた後、反応器の温度を25℃にした。ここに、ビストリフルオロメチルベンジジン(TFDB)64.046g(0.2mol)を加えて溶解した。得られた溶液を25℃に維持しながら、2,2-ビス(3,4-ジカルボキシフェニル)ヘキサフルオロプロパン二無水物(6FDA)31.09g(0.07mol)とビフェニルテトラカルボン酸二無水物(BPDA)8.83g(0.03mol)を投入し、一定時間撹拌して反応させた。その後、塩化テレフタロイル(TPC)20.302g(0.1mol)を添加して、固形分濃度13質量%のポリアミック酸溶液を得た。次いで、このポリアミック酸溶液にピリジン25.6g、無水酢酸33.1gを投入して30分撹拌し、さらに70℃で1時間撹拌した後、常温に冷却した。ここにメタノール20Lを加え、沈澱した固形分を濾過して粉砕した。その後、100℃下、真空で6時間乾燥させて、111gのポリイミド粉末を得た。
[Preparation of base material]
(Manufacturing of polyimide powder)
832 g of N,N-dimethylacetamide (DMAc) was added to a 1 L reactor equipped with a stirrer, a nitrogen injector, a dropping funnel, a temperature controller and a condenser under a nitrogen stream, and then the temperature of the reactor was lowered to 25. °C. 64.046 g (0.2 mol) of bistrifluoromethylbenzidine (TFDB) was added thereto and dissolved. While maintaining the resulting solution at 25° C., 31.09 g (0.07 mol) of 2,2-bis(3,4-dicarboxyphenyl)hexafluoropropane dianhydride (6FDA) and biphenyltetracarboxylic dianhydride were added. 8.83 g (0.03 mol) of product (BPDA) was added and stirred for a certain period of time to react. After that, 20.302 g (0.1 mol) of terephthaloyl chloride (TPC) was added to obtain a polyamic acid solution with a solid concentration of 13% by mass. Next, 25.6 g of pyridine and 33.1 g of acetic anhydride were added to the polyamic acid solution, stirred for 30 minutes, further stirred at 70° C. for 1 hour, and then cooled to room temperature. 20 L of methanol was added thereto, and the precipitated solid matter was filtered and pulverized. Then, it was dried under vacuum at 100° C. for 6 hours to obtain 111 g of polyimide powder.

(基材S-1の作製)
100gのポリイミド粉末を670gのN,N-ジメチルアセトアミド(DMAc)に溶かして13質量%の溶液を得た。得られた溶液をステンレス板に流延し、130℃の熱風で30分乾燥させた。その後フィルムをステンレス板から剥離して、フレームにピンで固定し、フィルムが固定されたフレームを真空オーブンに入れ、100℃から300℃まで加熱温度を徐々に上げながら2時間加熱し、その後、徐々に冷却した。冷却後のフィルムをフレームから分離した後、最終熱処理工程として、さらに300℃で30分間熱処理して、ポリイミドフィルムからなる、厚み30μmの基材S-1を得た。
(Preparation of base material S-1)
100 g of polyimide powder was dissolved in 670 g of N,N-dimethylacetamide (DMAc) to obtain a 13 wt% solution. The resulting solution was cast on a stainless plate and dried with hot air at 130° C. for 30 minutes. After that, the film was peeled off from the stainless steel plate and fixed to the frame with pins. The frame with the film fixed was placed in a vacuum oven and heated for 2 hours while gradually increasing the heating temperature from 100°C to 300°C, and then gradually. cooled to After the cooled film was separated from the frame, it was further heat treated at 300° C. for 30 minutes as a final heat treatment step to obtain a base material S-1 made of a polyimide film and having a thickness of 30 μm.

<実施例1>
(ハードコート層形成用組成物1の調製)
上記合成例にて得られたポリオルガノシルセスキオキサン(SQ)である化合物SQ-1を含有するPGME溶液に、化合物A-1、CPI-100P(カチオン光重合開始剤、サンアプロ(株)製)、及びMIBKを添加し、各含有成分の濃度(全固形分に対する質量基準の添加量)が下記表1の濃度となるように固形分濃度50.0質量%の液を調製し、ハードコート層形成用組成物1を得た。
<Example 1>
(Preparation of Hard Coat Layer-Forming Composition 1)
Compound A-1, CPI-100P (cationic photopolymerization initiator, San-Apro Co., Ltd. ), and MIBK are added to prepare a liquid with a solid content concentration of 50.0% by mass so that the concentration of each component (addition amount based on mass relative to the total solid content) is the concentration shown in Table 1 below, and hard coat A layer-forming composition 1 was obtained.

(ハードコートフィルムの製造)
厚さ30μmのポリイミド基材S-1上に上記ハードコート層形成用組成物1をワイヤーバー#24を用いて、硬化後の膜厚が16μmとなるようにバー塗布した。塗布後、塗膜を120℃で1分間加熱した。次いで、酸素濃度100ppm未満の条件下で、高圧水銀灯ランプを1灯用いて、積算照射量が600mJ/cm、照度が60mW/cmとなるよう紫外線を照射し、塗膜を硬化させた。
(Manufacturing of hard coat film)
The hard coat layer forming composition 1 was bar-coated on a polyimide substrate S-1 having a thickness of 30 μm using a #24 wire bar so that the film thickness after curing would be 16 μm. After application, the coating was heated at 120°C for 1 minute. Next, under the condition of oxygen concentration of less than 100 ppm, ultraviolet rays were irradiated using one high-pressure mercury lamp so that the cumulative irradiation dose was 600 mJ/cm 2 and the illuminance was 60 mW/cm 2 to cure the coating film.

<実施例2~12、比較例1~6>
ポリオルガノシルセスキオキサン(SQ)とポリオルガノシルセスキオキサン(A)の種類及び添加量を、表1に記載のものにそれぞれ変更した以外は実施例1と同様にして、実施例2~12、比較例1~6のハードコート層形成用組成物を調製し、各ハードコート層形成用組成物を用いてハードコートフィルムを製造した。
<Examples 2 to 12, Comparative Examples 1 to 6>
Examples 2 to 2 were prepared in the same manner as in Example 1 except that the types and amounts of polyorganosilsesquioxane (SQ) and polyorganosilsesquioxane (A) were changed to those shown in Table 1. 12. Hard coat layer-forming compositions of Comparative Examples 1 to 6 were prepared, and hard coat films were produced using the respective hard coat layer-forming compositions.

なお、下記表1中、「PFPE含有モノマーのMw」は、各ポリオルガノシルセスキオキサン(SQ)の合成に使用した「構成単位(a)に対応する原料化合物であるパーフルオロポリエーテル基を含有する基を有する加水分解性三官能シラン化合物の重量平均分子量」を示す。ここで、重量平均分子量は、前述した装置及び条件にて測定した値である。
また、各成分の添加量の単位(%)は、ハードコート層形成用組成物中の全固形分に対する各成分の質量基準の比率(質量%)である。
In Table 1 below, the "Mw of the PFPE-containing monomer" is the perfluoropolyether group, which is the raw material compound corresponding to the "structural unit (a)" used in the synthesis of each polyorganosilsesquioxane (SQ). The weight average molecular weight of the hydrolyzable trifunctional silane compound having a containing group" is shown. Here, the weight average molecular weight is a value measured using the apparatus and conditions described above.
The unit (%) of the amount of each component added is the ratio (% by mass) of each component to the total solid content in the hard coat layer-forming composition.

Figure 0007296008000020
Figure 0007296008000020

〔評価〕
得られたハードコートフィルムについて、下記の評価を実施した。結果を表2に示す。
〔evaluation〕
The hard coat film thus obtained was evaluated as follows. Table 2 shows the results.

(鉛筆硬度)
JIS K5400に従い鉛筆硬度評価を行った。各実施例及び比較例のハードコートフィルムを、温度25℃、相対湿度60%で2時間調湿した後、ハードコート層表面の異なる5箇所について、JIS S 6006に規定するH~9Hの試験用鉛筆を用いて4.9Nの荷重にて引っ掻いた。その後、目視で傷が認められる箇所が0~2箇所であった鉛筆の硬度のうち、最も硬度の高い鉛筆硬度を評価結果とし、下記A~Cの3段階で記載した。鉛筆硬度は、「H」の前に記載される数値が高いほど、硬度が高く好ましい。
A:5H以上
B:4H以上5H未満
C:4H未満
(Pencil hardness)
Pencil hardness was evaluated according to JIS K5400. After the hard coat film of each example and comparative example was conditioned at a temperature of 25° C. and a relative humidity of 60% for 2 hours, 5 different points on the surface of the hard coat layer were tested for H to 9H specified in JIS S 6006. It was scratched with a load of 4.9N using a pencil. After that, among the hardnesses of the pencils in which 0 to 2 spots were visually observed to be scratched, the pencil hardness with the highest hardness was used as the evaluation result, and was described in the following three grades from A to C. It is preferable that the pencil hardness is as high as the number before "H" is high.
A: 5H or more B: 4H or more and less than 5H C: less than 4H

(耐擦傷性)
ラビングテスターを用いて、温度25℃、相対湿度60%の環境下で、評価対象(ハードコートフィルム)と接触するテスターの擦り先端部(1cm×1cm)にスチールウール(日本スチールウール製、#0000)を巻いて動かないようバンド固定し、各実施例及び比較例のハードコートフィルムのハードコート層表面を以下の条件で擦った。
移動距離(片道):13cm、
こすり速度:13cm/秒、
荷重:1kg、先端部
接触面積:1cm×1cm。
試験後の各実施例および比較例のハードコートフィルムのハードコート層とは逆側の面に油性黒インキを塗り、反射光で目視観察して、スチールウールと接触していた部分に傷が入ったときの擦り回数を計測し、以下の5段階で評価した。
A:往復10000回擦っても傷が付かない。
B:往復5000回擦っても傷が付かないが、往復10000回擦る間に傷が付く
C:往復2000回擦っても傷が付かないが、往復5000回擦る間に傷が付く
D:往復1000回擦っても傷が付かないが、往復2000回擦る間に傷が付く。
E:往復1000回擦る間に傷が付く。
(Scratch resistance)
Using a rubbing tester, in an environment with a temperature of 25 ° C. and a relative humidity of 60%, steel wool (manufactured by Japan Steel Wool, # 0000 ) was wound and fixed with a band so as not to move, and the surface of the hard coat layer of the hard coat film of each example and comparative example was rubbed under the following conditions.
Travel distance (one way): 13 cm,
Rubbing speed: 13 cm/sec,
Load: 1 kg, tip contact area: 1 cm x 1 cm.
After the test, oil-based black ink was applied to the surface opposite to the hard coat layer of the hard coat film of each example and comparative example, and the part in contact with the steel wool was scratched by visual observation with reflected light. The number of times of rubbing was measured and evaluated in the following 5 stages.
A: Even if it is rubbed back and forth 10,000 times, it is not scratched.
B: No scratch even after 5,000 reciprocating rubbings, but scratches after 10,000 reciprocating rubbings C: No scratches after 2,000 reciprocating rubbings, but scratches after 5,000 reciprocating rubbings D: 1,000 reciprocating rubbings Even if it is rubbed several times, it will not be scratched, but it will be scratched during 2000 round trip rubbings.
E: Scratches while rubbing back and forth 1000 times.

(オレイン酸接触角測定)
接触角計(協和界面科学株式会社製 自動接触角計 CA-V型)を用いて、温度25℃、相対湿度60%の環境下で、ハードコート層表面のオレイン酸接触角を測定した。測定は5回行い、最大と最小値を除いた3回の平均値を用い、下記基準によりランク付けを行った。
A:オレイン酸接触角が60°以上
B:オレイン酸接触角が50°以上60°未満
C:オレイン酸接触角が30°以上50°未満
D:オレイン酸接触角が25°以上30°未満
E:オレイン酸接触角が25°未満
(Oleic acid contact angle measurement)
Using a contact angle meter (automatic contact angle meter CA-V type manufactured by Kyowa Interface Science Co., Ltd.), the oleic acid contact angle on the surface of the hard coat layer was measured under an environment of a temperature of 25° C. and a relative humidity of 60%. The measurement was performed 5 times, and the average value of 3 times excluding the maximum and minimum values was used to rank according to the following criteria.
A: Contact angle of oleic acid is 60° or more B: Contact angle of oleic acid is 50° or more and less than 60° C: Contact angle of oleic acid is 30° or more and less than 50° D: Contact angle of oleic acid is 25° or more and less than 30° E : Oleic acid contact angle is less than 25°

(オレイン酸接触角変化)
温度25℃、相対湿度60%の環境下で上記ハードコート層の表面にニチバン株式会社製セロテープ(登録商標)No.405の粘着面を圧着し、5分間静置した後剥がす試験を5回行った。テープ剥離試験後のオレイン酸の接触角を上記「オレイン酸接触角測定」に記載した方法で測定し、テープ剥離試験前のオレイン酸の接触角からテープ剥離試験後のオレイン酸の接触角を引いてオレイン酸接触角の低下量(オレイン酸接触角変化)を算出し、下記基準によりランク付けを行った。
A:オレイン酸接触角変化が3°以下
B:オレイン酸接触角変化が3°を超え6°以下
C:オレイン酸接触角変化が6°を超え10°以下
D:オレイン酸接触角変化が10°を超え15°以下
E:オレイン酸接触角変化が15°を超えている
(Oleic acid contact angle change)
Cellotape (registered trademark) No. 2 manufactured by Nichiban Co., Ltd. was applied to the surface of the hard coat layer under an environment of a temperature of 25°C and a relative humidity of 60%. A test was conducted five times in which the adhesive surface of 405 was pressed, allowed to stand for 5 minutes, and then peeled off. The contact angle of oleic acid after the tape peeling test was measured by the method described in "Oleic acid contact angle measurement" above, and the contact angle of oleic acid after the tape peeling test was subtracted from the contact angle of oleic acid before the tape peeling test. The amount of decrease in oleic acid contact angle (change in oleic acid contact angle) was calculated using the following criteria, and ranked according to the following criteria.
A: Oleic acid contact angle change of 3° or less B: Oleic acid contact angle change of more than 3° and 6° or less C: Oleic acid contact angle change of more than 6° and 10° or less D: Oleic acid contact angle change of 10° More than ° and 15 ° or less E: Oleic acid contact angle change exceeds 15 °

(動摩擦係数測定)
表面滑り性の指標としてハードコート層側表面の動摩擦係数を評価した。動摩擦係数は試料を25℃、相対湿度60%で2時間調湿した後、HEIDON-14動摩擦測定機((株)コベルコ科研社製)により5mmφステンレス鋼球、荷重100g、速度60cm/minにて測定した値を用い、下記基準によりランク付けを行った。
A:動摩擦係数が0.20以下
B:動摩擦係数が0.20を超え0.25以下
C:動摩擦係数が0.25を超え0.30以下
D:動摩擦係数が0.30を超え0.35以下
E:動摩擦係数が0.35を超えている
動摩擦係数は、耐擦傷性を良好に保つためにA~Cであることが好ましく、A~Bであることがより好ましく、Aであることが最も好ましい。
(Dynamic friction coefficient measurement)
The dynamic friction coefficient of the hard coat layer side surface was evaluated as an index of surface slipperiness. The coefficient of dynamic friction was determined by conditioning the sample at 25°C and a relative humidity of 60% for 2 hours, and then using a HEIDON-14 dynamic friction tester (manufactured by Kobelco Research Institute, Inc.) with a 5 mmφ stainless steel ball, a load of 100 g, and a speed of 60 cm/min. Using the measured values, ranking was performed according to the following criteria.
A: Dynamic friction coefficient is 0.20 or less B: Dynamic friction coefficient is over 0.20 and 0.25 or less C: Dynamic friction coefficient is over 0.25 and 0.30 or less D: Dynamic friction coefficient is over 0.30 and 0.35 Below E: The dynamic friction coefficient exceeds 0.35. Most preferred.

(動摩擦係数変化)
上記「耐擦傷性」に記載した方法でハードコート層の表面を往復10000回擦った部分の動摩擦係数を上記「動摩擦係数測定」に記載の方法で測定した。擦った後の動摩擦係数から擦る前の動摩擦係数を引いて動摩擦係数の上昇量(動摩擦係数変化)を算出し、下記基準によりランク付けを行った。
A:動摩擦係数変化が0.02以下
B:動摩擦係数変化が0.02を超え0.03以下
C:動摩擦係数変化が0.03を超え0.05以下
D:動摩擦係数変化が0.05を超え0.10以下
E:動摩擦係数変化が0.10を超えている
(Dynamic friction coefficient change)
The dynamic friction coefficient of the portion where the surface of the hard coat layer was rubbed back and forth 10,000 times by the method described in "Abrasion resistance" above was measured by the method described in "Dynamic friction coefficient measurement" above. By subtracting the dynamic friction coefficient before rubbing from the dynamic friction coefficient after rubbing, the amount of increase in the dynamic friction coefficient (dynamic friction coefficient change) was calculated, and ranked according to the following criteria.
A: Dynamic friction coefficient change is 0.02 or less B: Dynamic friction coefficient change is over 0.02 and 0.03 or less C: Dynamic friction coefficient change is over 0.03 and 0.05 or less D: Dynamic friction coefficient change is 0.05 More than 0.10 or less E: Dynamic friction coefficient change exceeds 0.10

(ヘイズ)
得られたハードコートフィルムの全ヘイズ値(%)をJIS-K7136(2000年)に準じて測定し、下記基準でランク付けを行った。装置には日本電色工業(株)製ヘーズメーターNDH4000を用いた。
A:ヘイズが0.10%未満
B:ヘイズが0.10%以上0.30%未満
C:ヘイズが0.30%以上0.50%未満
D:ヘイズが0.50%以上1.00%未満
E:ヘイズが1.00%以上
(Haze)
The total haze value (%) of the obtained hard coat film was measured according to JIS-K7136 (2000) and ranked according to the following criteria. A haze meter NDH4000 manufactured by Nippon Denshoku Industries Co., Ltd. was used as an apparatus.
A: Haze is less than 0.10% B: Haze is 0.10% or more and less than 0.30% C: Haze is 0.30% or more and less than 0.50% D: Haze is 0.50% or more and 1.00% Less than E: haze is 1.00% or more

Figure 0007296008000021
Figure 0007296008000021

表2に示した結果から、本発明の実施例のハードコートフィルムは高い表面硬度を有し、かつ耐擦傷性に優れることが分かった。また、本発明の実施例のハードコートフィルムはハードコート層表面のオレイン酸接触角が大きく、かつテープ剥離試験後のオレイン酸接触角の低下量も小さいことから、防汚性及び防汚性の持続性に優れることが分かった。さらに、本発明のハードコートフィルムはヘイズが低いことも分かった。本発明の実施例のハードコートフィルムは、耐擦傷層を有さなくても、ハードコート層のみで優れた耐擦傷性を発揮することが分かった。 From the results shown in Table 2, it was found that the hard coat films of Examples of the present invention had high surface hardness and excellent scratch resistance. In addition, the hard coat films of Examples of the present invention have a large oleic acid contact angle on the surface of the hard coat layer and a small decrease in the oleic acid contact angle after the tape peeling test. It was found to be excellent in sustainability. Furthermore, it was also found that the hard coat film of the present invention has a low haze. It was found that the hard coat films of the examples of the present invention exhibited excellent scratch resistance only with the hard coat layer, even without the scratch resistant layer.

本発明によれば、高い表面硬度を有し、防汚性及び防汚性の持続性に優れ、かつ耐擦傷性に優れるハードコートフィルムを形成することができるハードコート層形成用組成物、上記ハードコート層形成用組成物から形成されたハードコー層を含むハードコートフィルム、上記ハードコートフィルムを有する物品及び画像表示装置、並びに上記ハードコートフィルムの製造方法を提供することができる。 According to the present invention, there is provided a hard coat layer-forming composition capable of forming a hard coat film having high surface hardness, excellent antifouling properties, excellent durability of antifouling properties, and excellent scratch resistance. A hard coat film including a hard coat layer formed from the composition for forming a hard coat layer, an article and an image display device having the hard coat film, and a method for producing the hard coat film can be provided.

本発明を詳細にまた特定の実施態様を参照して説明したが、本発明の精神と範囲を逸脱することなく様々な変更や修正を加えることができることは当業者にとって明らかである。
本出願は、2020年3月25日出願の日本特許出願(特願2020-054948)に基づくものであり、その内容はここに参照として取り込まれる。
Although the present invention has been described in detail and with reference to specific embodiments, it will be apparent to those skilled in the art that various changes and modifications can be made without departing from the spirit and scope of the invention.
This application is based on a Japanese patent application (Japanese Patent Application No. 2020-054948) filed on March 25, 2020, the content of which is incorporated herein by reference.

Claims (11)

下記一般式(S-1)で表される構成単位(a)及び下記一般式(S-2)で表される構成単位(b)を含むポリオルガノシルセスキオキサン(SQ)と、前記ポリオルガノシルセスキオキサン(SQ)とは異なるポリオルガノシルセスキオキサン(A)とを含有するハードコート層形成用組成物であって、
前記ポリオルガノシルセスキオキサン(SQ)中の前記構成単位(b)の含有質量比率が、前記ポリオルガノシルセスキオキサン(SQ)中の全構成単位に対して、30質量%以上100質量%未満であ
前記ポリオルガノシルセスキオキサン(A)が、重合性基を有するポリオルガノシルセスキオキサン(A1)である、ハードコート層形成用組成物。
Figure 0007296008000022

一般式(S-1)中、Lは単結合又は2価の連結基を表し、Qはパーフルオロポリエーテル基を含む基を表す。
一般式(S-2)中、Lは単結合又は2価の連結基を表し、Qはカチオン重合性基及びラジカル重合性基からなる群より選ばれる反応性基を含む基を表す。
Polyorganosilsesquioxane (SQ) containing a structural unit (a) represented by the following general formula (S-1) and a structural unit (b) represented by the following general formula (S-2) , and the poly A composition for forming a hard coat layer containing a polyorganosilsesquioxane (A) different from organosilsesquioxane (SQ) ,
The content ratio by mass of the structural unit (b) in the polyorganosilsesquioxane (SQ) is 30% by mass or more and 100% by mass with respect to all structural units in the polyorganosilsesquioxane (SQ). is less than
A composition for forming a hard coat layer , wherein the polyorganosilsesquioxane (A) is a polyorganosilsesquioxane (A1) having a polymerizable group .
Figure 0007296008000022

In general formula (S-1), L 1 represents a single bond or a divalent linking group, and Q 1 represents a group containing a perfluoropolyether group.
In general formula (S-2), L2 represents a single bond or a divalent linking group, and Q2 represents a group containing a reactive group selected from the group consisting of cationic polymerizable groups and radically polymerizable groups.
下記一般式(S-1)で表される構成単位(a)及び下記一般式(S-2)で表される構成単位(b)を含むポリオルガノシルセスキオキサン(SQ)と、前記ポリオルガノシルセスキオキサン(SQ)とは異なるポリオルガノシルセスキオキサン(A)とを含有するハードコート層形成用組成物であって、 Polyorganosilsesquioxane (SQ) containing a structural unit (a) represented by the following general formula (S-1) and a structural unit (b) represented by the following general formula (S-2), and the poly A composition for forming a hard coat layer containing a polyorganosilsesquioxane (A) different from organosilsesquioxane (SQ),
前記ポリオルガノシルセスキオキサン(SQ)中の前記構成単位(b)の含有質量比率が、前記ポリオルガノシルセスキオキサン(SQ)中の全構成単位に対して、30質量%以上100質量%未満であり、 The content ratio by mass of the structural unit (b) in the polyorganosilsesquioxane (SQ) is 30% by mass or more and 100% by mass with respect to all structural units in the polyorganosilsesquioxane (SQ). is less than
前記ポリオルガノシルセスキオキサン(SQ)の含有量が、前記ポリオルガノシルセスキオキサン(A)に対して、0.001質量%~20質量%である、ハードコート層形成用組成物。 A composition for forming a hard coat layer, wherein the content of the polyorganosilsesquioxane (SQ) is 0.001% by mass to 20% by mass relative to the polyorganosilsesquioxane (A).
Figure 0007296008000023
Figure 0007296008000023

一般式(S-1)中、L In general formula (S-1), L 1 は単結合又は2価の連結基を表し、Qrepresents a single bond or a divalent linking group, Q 1 はパーフルオロポリエーテル基を含む基を表す。represents a group containing a perfluoropolyether group.
一般式(S-2)中、L In the general formula (S-2), L 2 は単結合又は2価の連結基を表し、Qrepresents a single bond or a divalent linking group, Q 2 はカチオン重合性基及びラジカル重合性基からなる群より選ばれる反応性基を含む基を表す。represents a group containing a reactive group selected from the group consisting of a cationically polymerizable group and a radically polymerizable group.
前記反応性基が(メタ)アクリロイルオキシ基、エポキシ基、又はオキセタニル基である請求項1又は2に記載のハードコート層形成用組成物。 3. The composition for forming a hard coat layer according to claim 1, wherein the reactive group is a (meth)acryloyloxy group, an epoxy group, or an oxetanyl group. 前記ポリオルガノシルセスキオキサン(A)が、重合性基を有するポリオルガノシルセスキオキサン(A1)である請求項に記載のハードコート層形成用組成物。 3. The composition for forming a hard coat layer according to claim 2 , wherein the polyorganosilsesquioxane (A) is a polyorganosilsesquioxane (A1) having a polymerizable group. 基材と、請求項1~のいずれか1項に記載のハードコート層形成用組成物から形成されたハードコート層とを含むハードコートフィルム。 A hard coat film comprising a substrate and a hard coat layer formed from the composition for forming a hard coat layer according to any one of claims 1 to 4 . 前記ハードコート層の表面のオレイン酸接触角が30°以上であり、前記ハードコート層の表面にセロハンテープの粘着面を圧着し、5分間静置した後剥がす試験を5回行うテープ剥離試験後のオレイン酸接触角の低下量が10°以下である請求項に記載のハードコートフィルム。 After a tape peeling test in which the contact angle of oleic acid on the surface of the hard coat layer is 30° or more, and the adhesive surface of a cellophane tape is pressed against the surface of the hard coat layer, allowed to stand for 5 minutes, and then peeled off 5 times. 6. The hard coat film according to claim 5 , wherein the amount of decrease in the oleic acid contact angle of is 10° or less. 前記ハードコート層の表面の動摩擦係数が0.30以下であり、#0000のスチールウールを用いて、荷重1kg/cm、往復10000回の条件でスチールウール擦り試験を実施した後の動摩擦係数の上昇量が0.05以下である請求項又はに記載のハードコートフィルム。 The dynamic friction coefficient of the surface of the hard coat layer is 0.30 or less, and a steel wool rubbing test was performed using #0000 steel wool under the conditions of a load of 1 kg/cm 2 and 10,000 reciprocations. 7. The hard coat film according to claim 5 , wherein the amount of increase is 0.05 or less. 前記基材が、セルロース系ポリマー、イミド系ポリマー、アミド系ポリマー、及びポリエチレンナフタレートからなる群から選択される少なくとも一種を含む請求項のいずれか1項に記載のハードコートフィルム。 The hard coat film according to any one of claims 5 to 7 , wherein the substrate contains at least one selected from the group consisting of cellulose-based polymer, imide-based polymer, amide-based polymer, and polyethylene naphthalate. 請求項のいずれか1項に記載のハードコートフィルムを有する物品。 An article having the hard coat film according to any one of claims 5 to 8 . 請求項のいずれか1項に記載のハードコートフィルムを表面保護フィルムとして有する画像表示装置。 An image display device comprising the hard coat film according to any one of claims 5 to 8 as a surface protection film. 基材とハードコート層とを含むハードコートフィルムの製造方法であって、
(I)前記基材上に、請求項1~のいずれか1項に記載のハードコート層形成用組成物を塗布して、ハードコート層塗膜を形成する工程、及び、
(II)前記ハードコート層塗膜を硬化することにより前記ハードコート層を形成する工程、
を含むハードコートフィルムの製造方法。
A method for producing a hard coat film including a substrate and a hard coat layer,
(I) a step of applying the composition for forming a hard coat layer according to any one of claims 1 to 4 onto the substrate to form a hard coat layer coating film;
(II) forming the hard coat layer by curing the hard coat layer coating film;
A method for producing a hard coat film comprising
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006047504A (en) 2004-08-02 2006-02-16 Dainippon Printing Co Ltd Antireflective stack
WO2008038714A1 (en) 2006-09-29 2008-04-03 Dai Nippon Printing Co., Ltd. Optically functional film
US20090256287A1 (en) 2008-04-09 2009-10-15 Peng-Fei Fu UV Curable Silsesquioxane Resins For Nanoprint Lithography
WO2014069634A1 (en) 2012-11-05 2014-05-08 日産化学工業株式会社 Curable composition containing fluorine-containing hyperbranched polymer and siloxane oligomer
JP2014205739A (en) 2013-04-11 2014-10-30 キヤノン株式会社 Material for water repellent and antifouling coating and production method of water repellent and antifouling coating using the same
JP2015221888A (en) 2014-04-30 2015-12-10 ダイキン工業株式会社 Silane compound containing perfluoro(poly)ether group
JP2019203077A (en) 2018-05-23 2019-11-28 Jnc株式会社 Coating liquid and product using the same
JP2019203069A (en) 2018-05-23 2019-11-28 信越化学工業株式会社 Active energy ray-curable composition
WO2019235072A1 (en) 2018-06-06 2019-12-12 富士フイルム株式会社 Composition, hard coat film, article provided with hard coat film, and image display device

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005272506A (en) 2004-03-23 2005-10-06 Daikin Ind Ltd Fluorine-containing silsesquioxane polymer
JP2018178003A (en) 2017-04-17 2018-11-15 株式会社ダイセル Fluorine-containing epoxy-modified silsesquioxane and curable composition containing the same
CN113840854A (en) * 2019-05-17 2021-12-24 富士胶片株式会社 Resin composition, hard coating film and polyorganosilsesquioxane

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006047504A (en) 2004-08-02 2006-02-16 Dainippon Printing Co Ltd Antireflective stack
WO2008038714A1 (en) 2006-09-29 2008-04-03 Dai Nippon Printing Co., Ltd. Optically functional film
US20090256287A1 (en) 2008-04-09 2009-10-15 Peng-Fei Fu UV Curable Silsesquioxane Resins For Nanoprint Lithography
WO2014069634A1 (en) 2012-11-05 2014-05-08 日産化学工業株式会社 Curable composition containing fluorine-containing hyperbranched polymer and siloxane oligomer
JP2014205739A (en) 2013-04-11 2014-10-30 キヤノン株式会社 Material for water repellent and antifouling coating and production method of water repellent and antifouling coating using the same
JP2015221888A (en) 2014-04-30 2015-12-10 ダイキン工業株式会社 Silane compound containing perfluoro(poly)ether group
JP2019203077A (en) 2018-05-23 2019-11-28 Jnc株式会社 Coating liquid and product using the same
JP2019203069A (en) 2018-05-23 2019-11-28 信越化学工業株式会社 Active energy ray-curable composition
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