JPWO2015029667A1 - ハードコート積層体およびその製造方法 - Google Patents
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Abstract
Description
図1は、本発明の一実施形態に係るハードコート積層体の断面図である。本実施形態に係るハードコート積層体1は、基材シート2と、基材シートの一方の主面側(図1における上側)に積層されたハードコート層3と、基材シート2の他方の主面側(図1における下側)に積層されたカール抑制層4とを備えて構成される。
本実施形態に係るハードコート積層体1の基材シート2は、ハードコート積層体1の用途に応じて適宜選択すればよいが、ハードコート層3およびカール抑制層4との親和性の良好な樹脂フィルムを用いることが好ましい。基材シート2に樹脂フィルムを用いることで、本実施形態に係るハードコート積層体1は耐屈曲性に優れたものとなり、巻取体の状態での運搬・保管や、巻取体から繰り出されての加工(例えば、ロール・トゥ・ロールでの加工等)等、ハードコート積層体1の取扱いが容易になる。また、樹脂フィルムとして透明樹脂フィルムを用いた場合には、本実施形態に係るハードコート積層体1を光学用途に用いることができるため、特に好ましい。
本実施形態に係るハードコート積層体1のハードコート層3は、基材シート2の一方の主面側(図1における上側)に積層され、ハードコート積層体1に高い表面硬度を付与する。
硬化性成分としては、エネルギー線硬化性成分、熱硬化性成分等を用いることができるが、エネルギー線硬化性成分であることが好ましい。
本実施形態のハードコート層3を構成するハードコート層用組成物は、前述した硬化性成分に加えて無機フィラーを含有する。無機フィラーを含有させることで、本実施形態のハードコート層3に高い表面硬度が付与される。
(式中、R1は水素原子またはメチル基、R2はハロゲン原子、
で示される基である。)
で表される化合物等が好ましく用いられる。
本実施形態のハードコート層3を構成するハードコート層用組成物は、前述した硬化性成分および無機フィラー以外に、各種添加剤を含有してもよい。各種添加剤としては、例えば、光重合開始剤、紫外線吸収剤、酸化防止剤、光安定剤、帯電防止剤、シランカップリング剤、老化防止剤、熱重合禁止剤、着色剤、界面活性剤、保存安定剤、可塑剤、滑剤、消泡剤、有機系充填材、濡れ性改良剤、塗面改良剤等が挙げられる。
ハードコート層3の厚さは、20〜50μmであり、好ましくは25〜50μmである。ハードコート層3の厚さが20μm以上であることで、本実施形態に係るハードコート積層体1に十分な表面硬度が付与される。一方、ハードコート層の厚さが50μm以下であることで、ハードコート積層体1が耐屈曲性に優れ取り扱いが容易になるほか、ハードコート積層体1が不要に厚くなったり、製造コストが増加したりするのを防止することができる。
本実施形態に係るハードコート積層体1のカール抑制層4は、基材シート2の他方の主面(ハードコート層3が積層された面とは反対側の面)の側(図1における下側)に積層されることで、当該カール抑制層4の硬化収縮によりハードコート層3の硬化収縮を相殺し、ハードコート積層体1のカールを抑制する。
本実施形態に係るハードコート積層体1は、縦10cm、横10cmの寸法において、四隅の反りの高さの合計値が、5cm以下であることが好ましく、3cm以下であることがより好ましく、2cm以下であることが特に好ましく、1cm以下であることが最も好ましい。かかる条件を満たすハードコート積層体1は、反り(カール)が抑制されたものとなる。なお、具体的な測定方法の詳細は、後述する試験例にて示す。
本実施形態に係るハードコート積層体1は、例えば、前述した基材シート2の一方の面にハードコート層用組成物を、また他方の面にカール抑制層用組成物を、それぞれ塗布または貼合し、これらを硬化させてハードコート層3およびカール抑制層4を形成することにより得られる。以下、ハードコート層用組成物およびカール抑制層用組成物が、硬化性成分としてエネルギー線硬化性成分を含有する場合について説明する。なお、硬化前のハードコート層用組成物およびカール抑制層用組成物の層は、基本的には塗膜によって構成されるため、以下主として「塗膜」という。ただし、本発明はこれに限定されるものではない。
本実施形態に係るハードコート積層体1の用途は、高い表面硬度とカール抑制との両立が要求される用途に好ましく使用できる。特に、ハードコート積層体1のヘーズ値が小さい等の透明性を有する場合には、光学部材、例えば、液晶ディスプレイ(LCD)、プラズマディスプレイ(PDP)、有機ELディスプレイ(OELD)、さらにはタッチパネル等の各種ディスプレイの表層として使用することができる。中でも、本実施形態に係るハードコート積層体1は高い表面硬度を有するため、タッチパネルの表層として特に好適である。
ハードコート層用組成物(JSR社製,商品名「オプスターZ7530」,エネルギー線硬化性成分としてのジペンタエリスリトールヘキサアクリレート(密度:1.25g/cm3)と無機フィラーとしての反応性シリカ(密度:2.1g/cm3)とを質量比40:60で含有,無機フィラーの含有量:49体積%,光重合開始剤:3質量%,固形分濃度:73質量%,溶媒:メチルエチルケトン)を、基材シートとしてのポリエチレンテレフタレート(PET)フィルム(東洋紡社製,商品名「コスモシャインPET25A4300」,厚さ:25μm)の片面に、乾燥後の厚さが25μmになるようにダイコーターにて塗布したのち、80℃で1分間処理してハードコート層用組成物の塗膜を形成した。次いで、得られた塗膜にカバーシート(東洋紡社製,商品名「コスモシャインPET38A4100」)を貼り合せたのち、得られた積層体のカバーシート側から紫外線(UV)照射(照度:230mW/cm2,光量:190mJ/cm2)を行い、ハードコート層用組成物を硬化させてハードコート層(厚さ:25μm)を形成した。
基材シートとして表1に示す厚さのPETフィルムを用い、ハードコート層の厚さおよびカール抑制層の厚さが、表1に示す値となるように変更する以外は、実施例1と同様にしてハードコート積層体を製造した。
カール抑制層用組成物として、エネルギー線硬化性成分としてのジペンタエリスリトールヘキサアクリレート(新中村化学工業社製)100質量部と、光重合開始剤としてのヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン(BASF社製,商品名「イルガキュア184」)2.5質量部との混合物を用い、基材シートとして厚さ50μmのPETフィルムを用い、かつ、カール抑制層の厚さが5μmとなるように変更する以外は、実施例1と同様にしてハードコート積層体を製造した。
カール抑制層の厚さが、表1に示す値となるように変更する以外は、実施例9と同様にしてハードコート積層体を製造した。
ハードコート層用組成物およびカール抑制層用組成物として、エネルギー線硬化性成分としてのジペンタエリスリトールヘキサアクリレート(新中村化学工業社製)100質量部と、光重合開始剤としてのヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン(BASF社製,商品名「イルガキュア184」)2.5質量部との混合物を用い、基材シートとして厚さ100μmのPETフィルムを用いた以外は、実施例1と同様にしてハードコート積層体を製造した。
実施例および比較例で得られたハードコート積層体から2枚のカバーシートを剥離し、ハードコート層の面を露出させてガラス板上に固定した。露出したハードコート面について、JIS K 5600−5−4に準じ、鉛筆引っかき硬度試験機(安田精機製作所社製,製品名「No.553−M」)を用いて、鉛筆硬度を測定した。引っかき速度は、1mm/秒とした。結果を表1に示す。また、鉛筆硬度が5H以上のものを良好(○)、4H以下のものを不良(×)として評価した。結果を表1に示す。
実施例および比較例で得られたハードコート積層体を、縦10cm、横10cmとなるように裁断し、カバーシートを除去して試験片とした。得られた試験片を、23℃、50%RHの雰囲気下で、四隅のテーブル面からの垂直距離(cm)を測定し、4箇所の各距離の合計値をカール量(cm)とした。結果を表1に示す。また、カール量が5cm以下のものを良好(○)、5cm超のものを不良(×)として評価した。結果を表1に示す。
2…基材シート
3…ハードコート層
4…カール抑制層
Claims (7)
- 基材シートと、前記基材シートの一方の主面側に積層されたハードコート層と、前記基材シートの他方の主面側に積層されたカール抑制層とを備えたハードコート積層体であって、
前記ハードコート層は、硬化性成分および無機フィラーを含有する組成物を硬化させた材料からなり、
前記カール抑制層は、硬化性成分を含有する組成物を硬化させた材料からなり、
前記基材シートの厚さは、25〜100μmであり、
前記ハードコート層の厚さは、20〜50μmであり、
前記基材シートの厚さに対する前記ハードコート層の厚さの比は、0.2〜2であり、
前記ハードコート層の厚さに対する前記カール抑制層の厚さの比は、0.2〜2である
ことを特徴とするハードコート積層体。 - 前記ハードコート層のJIS K5600−5−4に準拠して測定される鉛筆硬度は、5H以上であることを特徴とする請求項1に記載のハードコート積層体。
- 前記カール抑制層を構成する組成物は、前記ハードコート層を構成する組成物と同一であることを特徴とする請求項1または2に記載のハードコート積層体。
- 前記無機フィラーは、反応性シリカおよび酸化チタンから選ばれる少なくとも1種であることを特徴とする請求項1〜3のいずれか一項に記載のハードコート積層体。
- 縦10cm、横10cmの寸法において、四隅の反りの高さの合計値が5cm以下であることを特徴とする請求項1〜4のいずれか一項に記載のハードコート積層体。
- 前記ハードコート層用の組成物中の前記硬化性成分および前記カール抑制層用の組成物中の前記硬化性成分がエネルギー線硬化性成分であることを特徴とする請求項1〜5のいずれか一項に記載のハードコート積層体。
- 請求項6に記載のハードコート積層体を製造する方法であって、
基材シートの一方の主面側に前記ハードコート層用の組成物からなる第1の層が積層され、前記第1の層の前記基材シート側とは反対側にカバーシートが積層された積層体を作製し、
前記積層体における前記基材シートの他方の主面側に前記カール抑制層用の組成物からなる第2の層を形成し、
エネルギー線照射により前記第1の層および前記第2の層を硬化させて、ハードコート層およびカール抑制層とする
ことを特徴とするハードコート積層体の製造方法。
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