WO2018207914A1 - カールが抑制されたハードコートフィルム及びその製造方法 - Google Patents

カールが抑制されたハードコートフィルム及びその製造方法 Download PDF

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Definitions

  • the number average molecular weight of the cationic curable silicone resin may be 1000 to 3000.
  • R 1 in the formula (1) may contain at least one group represented by the following formulas (1a) to (1d).
  • [In formula (1a), R 1a represents a linear or branched alkylene group]
  • [In Formula (1b), R 1b represents a linear or branched alkylene group]
  • [In formula (1c), R 1c represents a linear or branched alkylene group]
  • [In formula (1d) R 1d represents a linear or branched alkylene group]
  • the total light transmittance of the hard coat film of the present invention is, for example, 85% or more, preferably 90% or more.
  • the upper limit of the total light transmittance is, for example, 99%.
  • the total light transmittance of the present invention can be easily controlled within the above range, for example, by using a transparent substrate described later as the substrate.
  • the total light transmittance can be measured according to JIS K7361-1.
  • the curable composition contains a curable compound having curing expandability.
  • the curable composition of the present invention contains a curable compound having a curable expansion property, the first film described later generates reverse curl in which the hard coat layer is convex.
  • the FT-IR spectrum when the FT-IR spectrum has intrinsic absorption peaks near 1050 cm ⁇ 1 and 1150 cm ⁇ 1 , it is identified as having a ladder-type silsesquioxane structure.
  • the FT-IR spectrum can be measured by, for example, the following apparatus and conditions. Measuring device: Trade name “FT-720” (manufactured by Horiba, Ltd.) Measurement method: Transmission method Resolution: 4 cm -1 Measurement wavenumber range: 400-4000cm -1 Integration count: 16 times
  • the hydroxyl group may be a terminal hydroxyl group of a (poly) oxyalkylene group [(poly) oxyethylene group or the like].
  • a leveling agent for example, a silicone leveling agent in which a (poly) oxy C 2-3 alkylene group such as a (poly) oxyethylene group is introduced into a side chain of a polyorganosiloxane skeleton such as polydimethylsiloxane (polypolysiloxane) Fluorine leveling agents in which a fluoroaliphatic hydrocarbon group is introduced into the side chain of a (poly) oxy C 2-3 alkylene skeleton such as (dimethylsiloxane polyoxyethylene), (poly) oxyethylene, etc. (fluoroalkyl polyoxyethylene, etc.) And the like.
  • the ratio is not particularly limited, but is, for example, 0.05 to 5 parts by weight, preferably 0.1 to 3 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the cationic curable silicone resin. Part, more preferably 0.15 to 2 parts by weight, still more preferably 0.2 to 1 part by weight, and particularly preferably 0.3 to 0.8 part by weight.
  • the ratio of the leveling agent is adjusted to these ranges, not only the surface smoothness of the cured product can be improved, but also the surface hardness of the cured product that has not been conventionally assumed as a function of the leveling agent tends to be improved.
  • arylsulfonium salt examples include hexafluoroantimonate salts.
  • trade names “SP-66”, “SP-77” above, manufactured by ADEKA Corporation
  • Commercial products such as “Sun-Aid SI-100L” and “Sun-Aid SI-150L” (manufactured by Sanshin Chemical Industry Co., Ltd.)
  • the aluminum chelate include ethyl acetoacetate aluminum diisopropylate and aluminum tris (ethyl acetoacetate).
  • the boron trifluoride amine complex examples include boron trifluoride monoethylamine complex, boron trifluoride imidazole complex, and boron trifluoride piperidine complex.
  • a curing catalyst in the said curable composition, can also be used individually by 1 type, and can also be used in combination of 2 or more type.
  • the curable composition may further contain a cation curable compound (other cation curable compound) other than the cation curable silicone resin and the epoxy compound.
  • a cation curable compound other cation curable compound
  • known and commonly used cationic curable compounds can be used, and examples thereof include vinyl ether compounds.
  • the plastic substrate may have a single-layer configuration or a multilayer (lamination) configuration, and the configuration (structure) is not particularly limited.
  • the above-mentioned plastic substrate has a “plastic film / other layer” or “others” in which a layer other than the hard coat layer (sometimes referred to as “other layer”) is formed on at least one surface of the plastic film.
  • It may be a plastic substrate having a laminated structure such as “layer / plastic film / other layer”.
  • the other layers include hard coat layers other than the hard coat layer.
  • the above-mentioned plastic material etc. can be mentioned, for example.
  • the pressure-sensitive adhesive layer in the present invention is not particularly limited as long as it has slight adhesiveness that can be peeled off from the hard coat layer.
  • acrylic pressure-sensitive adhesive natural rubber-based pressure-sensitive adhesive, synthetic rubber-based pressure-sensitive adhesive, ethylene -Known and common adhesive properties such as vinyl acetate copolymer adhesives, ethylene- (meth) acrylate copolymer adhesives, styrene-isoprene block copolymer adhesives, styrene-butadiene block copolymer adhesives, etc.
  • the adhesive layer formed from 1 or more types of an adhesive can be mentioned.
  • various additives for example, an antistatic agent, a slip agent, etc.
  • each adhesive layer may have a single layer structure, and may have a multilayer (multilayer) structure.
  • the conveyance speed of each of the first and second films may be set to a value suitable for the production apparatus, and is not particularly limited. Usually, the conveyance speed of each film produced and conveyed in the previous step is used. The speed is adjusted to Moreover, unless the hard coat film of the present invention is restricted by the type and quality used, it is preferable from the viewpoint of productivity that the tact time is faster when the conveyance speed is high.
  • the conveying speed can be set to about 1 to 30 m / min, for example.
  • each of the first and second films is conveyed is not particularly limited as long as the first and second films are laminated at the end of the conveying process.
  • the first and second films may be transported in directions opposite to each other.
  • each first and second film is transported in the vertical direction. There may be, and there may be a portion conveyed in parallel.
  • each of the first and second films may be temporarily fed out in a direction different from the transport direction, and the direction may be changed by an appropriate roll and transported.
  • T2 body to T3 body [T3 body / T2 body] in the product was measured by 29 Si-NMR spectrum measurement using JEOL ECA500 (500 MHz).
  • T d5 (5% weight loss temperature) of the product was measured by TGA (thermogravimetric analysis) under an air atmosphere at a temperature rising rate of 5 ° C./min.
  • Examples 2 and 3 As the surface protective film with pressure-sensitive adhesive, a surface-protective film-attached hard coat film (base layer / hard coat layer / pressure-sensitive adhesive layer / Surface protection film) was prepared and the curl amount was evaluated. The results are shown in Table 1.

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Abstract

本発明は、カールが抑制され、且つ高い表面硬度(好ましくは、優れた柔軟性、及び屈曲性(可とう性))を有し、貼り合せやエッジ印刷などの加工処理が可能なハードコートフィルムを提供することを目的とする。 本発明は、基材5と、前記基材5の一方の表面に形成されたハードコート層4とを有するハードコートフィルム1であって、 前記ハードコート層4の表面に、粘着剤層3と、表面保護フィルム2とがこの順で積層され、 前記ハードコート層4が、硬化性組成物の硬化物で形成され、前記硬化性組成物が、硬化膨張性を有する硬化性化合物を含み、 前記表面保護フィルム2が、前記ハードコート層4に対して圧縮性の内部残留応力6を有することを特徴とするハードコートフィルム1及びその製造方法を提供する。

Description

カールが抑制されたハードコートフィルム及びその製造方法
 本発明は、カールが抑制されたハードコートフィルム、及びその製造方法に関する。より詳細には、基材と、前記基材の一方の表面にハードコート層を有し、前記ハードコート層の表面に、粘着剤層と、表面保護フィルムとをこの順に積層したハードコートフィルム、及びその製造方法に関する。本願は、2017年5月12日に日本に出願した、特願2017-095633の優先権を主張し、その内容をここに援用する。
 従来、基材の片面又は両面にハードコート層を有する、該ハードコート層表面の鉛筆硬度が3H程度のハードコートフィルムが流通している。このようなハードコートフィルムにおけるハードコート層を形成するための材料としては、主に、UVアクリルモノマーが使用されている(例えば、特許文献1参照)。しかしながら、上述のUVアクリルモノマーを使用したハードコートフィルム等は、未だ十分な表面硬度を有するものとは言えない。
 上記ハードコート層表面の硬度をさらに向上させるために、ハードコート層にナノ粒子が添加される例もある。しかしながら、ハードコート層にナノ粒子を添加する場合には、該ナノ粒子とUVアクリルモノマーとの相溶性が悪いとナノ粒子が凝集し、ハードコート層が白化するという問題がある。
 一般に、ハードコート層表面の硬度をより高くするにはUVアクリルモノマーを多官能化して架橋密度を上げたり、ハードコート層を厚膜化する方法が考えられるが、このような方法を採った場合には、ハードコート層の硬化収縮が大きくなり、その結果、ハードコートフィルムのハードコート層を形成した面が凹になるカール(以下、本明細書において「順カール」と称する場合がある)が発生してしまうという問題がある。ハードコートフィルムに円偏光板を貼り合せたり、エッジ印刷などの加工処理を行う際に、過度のカールが発生していると加工自体が困難になるため、カールが抑制され、且つ高い表面硬度を有するハードコートフィルムが求められている。
 ハードコートフィルムの順カールを防止する方法として、基材の両面に同じ組成を有するハードコート層を同じ厚みで設けて、硬化収縮を相殺することが考えられる。しかしながら、ハードコート層を両面に設けるとコストが高くなり、総厚みが厚くなるために屈曲性が低下したり、透明性などの光学的特定が低下する場合もあるという問題がある。
 一方、ガラスは、カール発生の問題もなく、非常に高い表面硬度を有する材料として知られており、特にアルカリイオン交換処理によって表面の鉛筆硬度を9Hにまで上げているものが知られている。しかしながら、ガラスのアルカリイオン交換処理においては、大量のアルカリ廃液が発生するため、環境負荷が大きいという問題がある。また、ガラスには、重く割れやすいといった欠点や、可とう性及び加工性に乏しいためにロールトゥロール方式での製造や加工をすることができず、枚葉で製造や加工をする必要があり、高い生産コストがかかるという問題もある。
 ハードコート層、防眩層等の機能性層を有する光学フィルムにおいて、機能性層の硬化収縮に起因する順カールを抑制する方法として、光学フィルムに張力をかけつつ、表面保護フィルムを光学フィルムよりも低い張力を付与した状態で機能性層側に貼り付ける方法が知られている(例えば、特許文献2参照)。
特開2009-279840号公報 特開2013-11774号公報
 上記特許文献2の方法では、光学フィルムがハードコートフィルムである場合には、表面硬度をより向上させるために架橋密度を高めるとより大きな順カールが発生するため、これを抑制するためには光学フィルムにより強い張力をかける必要がある。しかしながら、一般にハードコートフィルムは表面硬度を高めると柔軟性や屈曲性(可とう性)が低下して脆くなっていくという関係があるため、表面硬度を高めたハードコートフィルムの順カールを抑制するために強い張力をかけると、ハードコート層にクラックが発生して透明性等の光学特性が低下するという問題があった。また、特許文献2の方法では、ロールトゥロール方式の製造においてロール間の周速に差をつけることで光学フィルムに張力を付与しているが、ハードコートフィルムは表面硬度を高めると屈曲性(可とう性)が低下してロールトゥロール方式の製造自体が困難になるという問題もあった。
 このように、カールが抑制され、且つ表面硬度、柔軟性、及び屈曲性(可とう性)に優れるハードコートフィルムがないのが現状である。
 従って、本発明の目的は、カールが抑制され、且つ高い表面硬度(好ましくは、優れた柔軟性、及び屈曲性(可とう性))を有し、貼り合せやエッジ印刷などの加工処理が可能なハードコートフィルムを提供することにある。
 本発明者らは、ハードコート層を構成する硬化性組成物の成分として、硬化時に体積膨張する性質(硬化膨張性)を有する硬化性化合物を採用することにより、ハードコートフィルムのハードコート層側が凸になるカール(以下、本明細書において「逆カール」と称する場合がある)が発生する場合、ハードコートフィルムより強い張力をかけた表面保護フィルムをハードコート層に貼り合せることにより逆カールが効果的に抑制されることを見出した。この方法によれば、ハードコート層には張力が実質的にかからないか、非常に弱い張力しかかからないため、表面硬度を高めてもクラックが発生することなく、カール(逆カール)が効果的に抑制され、且つ高い表面硬度を有し、貼り合せやエッジ印刷などの加工処理が可能なハードコートフィルムの提供に成功した。
 さらには、硬化膨張性を有する硬化性化合物として、エポキシ基を有するシルセスキオキサン単位を含むカチオン硬化性シリコーン樹脂を使用して形成されたハードコート層が、高い表面硬度を有しながら、優れた柔軟性、屈曲性(可とう性)を有しており、高い表面硬度を有するにもかかわらず、上述の方法をロールトゥロール方式で行うことが可能であり、カールが抑制され、且つ高い表面硬度、柔軟性、及び屈曲性を有し、貼り合せやエッジ印刷などの加工処理が可能なハードコートフィルムを効率的に製造できることを見出した。
 本発明は、これらの知見に基づいて完成されたものである。
 すなわち、本発明は、基材と、前記基材の一方の表面に形成されたハードコート層とを有するハードコートフィルムであって、
 前記ハードコート層の表面に、粘着剤層と、表面保護フィルムとがこの順で積層され、
 前記ハードコート層が、硬化性組成物の硬化物で形成され、前記硬化性組成物が、硬化膨張性を有する硬化性化合物を含み、
 前記表面保護フィルムが、前記ハードコート層に対して圧縮性の内部残留応力を有することを特徴とするハードコートフィルムを提供する。
 前記ハードコートフィルムにおいて、前記硬化膨張性を有する硬化性化合物は、カチオン硬化性シリコーン樹脂を含み、前記カチオン硬化性シリコーン樹脂は、シルセスキオキサン単位を含み、全単量体単位のうちエポキシ基を有する単量体単位の割合が50モル%以上であってもよい。
 前記ハードコートフィルムにおいて、前記表面保護フィルムは、ポリエステル樹脂を含んでいてもよい。
 前記ハードコートフィルムにおいて、前記シルセスキオキサン単位として、下記式(1)で表される構成単位を含み、シロキサン構成単位の全量(100モル%)に対する、前記式(1)で表される構成単位の割合が、50モル%以上であってもよい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000007
[式(1)中、R1は、エポキシ基を含有する基、水素原子又は炭化水素基を示す]
 前記ハードコートフィルムにおいて、前記シルセスキオキサン単位として、さらに下記式(2)で表される構成単位を含み、前記式(1)で表される構成単位と前記式(2)で表される構成単位のモル比[式(1)で表される構成単位/式(2)で表される構成単位]が、5以上であってもよい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000008
[式(2)中、R1は、式(1)におけるものと同じであり、R2は、水素原子又は炭素数1~4のアルキル基を示す]
 前記ハードコートフィルムにおいて、前記シロキサン構成単位の全量(100モル%)に対する、前記式(1)で表される構成単位及び前記式(2)で表される構成単位の合計の割合(総量)が、55~100モル%であってもよい。
 前記ハードコートフィルムにおいて、前記カチオン硬化性シリコーン樹脂の数平均分子量は、1000~3000であってもよい。
 前記ハードコートフィルムにおいて、前記カチオン硬化性シリコーン樹脂の分子量分散度(重量平均分子量/数平均分子量)は、1.0~3.0であってもよい。
 前記ハードコートフィルムにおいて、前記式(1)中のR1は、下記式(1a)~(1d)で表される基を少なくとも1つ含んでいてもよい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000009
[式(1a)中、R1aは、直鎖又は分岐鎖状のアルキレン基を示す]
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000010
[式(1b)中、R1bは、直鎖又は分岐鎖状のアルキレン基を示す]
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000011
[式(1c)中、R1cは、直鎖又は分岐鎖状のアルキレン基を示す]
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000012
[式(1d)中、R1dは、直鎖又は分岐鎖状のアルキレン基を示す]
 前記ハードコートフィルムにおいて、前記硬化性組成物は、さらに、硬化触媒を含んでいてもよい。
 前記ハードコートフィルムにおいて、前記硬化触媒は、光カチオン重合開始剤であってもよい。
 前記ハードコートフィルムにおいて、前記硬化触媒は、熱カチオン重合開始剤であってもよい。
 前記ハードコートフィルムにおいて、前記ハードコート層の厚さは、10~40μmであってもよい。
 前記ハードコートフィルムにおいて、前記基材の厚さは、25~80μmであってもよい。
 また、本発明は、下記第1のフィルムの下記ハードコート層と、下記第2のフィルムの下記粘着剤層とを貼合する、ハードコートフィルムの製造方法であって、
 第1のフィルム:基材と、前記基材の一方の表面に形成されたハードコート層とを有し、前記ハードコート層が、硬化性組成物の硬化物で形成され、前記硬化性組成物が、硬化膨張性を有する硬化性化合物を含む
 第2のフィルム:表面保護フィルムと、前記表面保護フィルムの一方の表面に形成された粘着剤層とを有する
 前記第1のフィルムの前記ハードコート層と、前記第2のフィルムの前記粘着剤層とを互いに対向するように、前記第1のフィルムと前記第2のフィルムとをそれぞれ張力を付与した状態で搬送する搬送工程と、
 前記第1のフィルムの前記ハードコート層と、前記第2のフィルムの前記粘着剤層とを貼り合せる貼合工程とを有し、
 前記第2のフィルムに付与される張力が、前記第1のフィルムに付与される張力よりも大きいことを特徴とする、前記ハードコートフィルムの製造方法を提供する。
 前記ハードコートフィルムの製造方法において、前記硬化膨張性を有する硬化性化合物は、カチオン硬化性シリコーン樹脂を含み、前記カチオン硬化性シリコーン樹脂が、シルセスキオキサン単位を含み、全単量体単位のうちエポキシ基を有する単量体単位の割合が50モル%以上であってもよい。
 前記ハードコートフィルムの製造方法は、ロールトゥロール方式で行ってもよい。
 前記ハードコートフィルムの製造方法において、第1のフィルム、及び第2のフィルムの機械流れ方向(MD方向)に張力が付与されていてもよい。
 本発明のハードコートフィルムは、上記構成を有するため、カールが抑制され、且つ高い表面硬度を有するため、円偏光板等の貼り合せやエッジ印刷などの加工処理が可能なハードコートフィルムとして好適である。また、本発明のハードコートフィルムの製造方法では、ハードコート層には張力が実質的にかからないか、非常に弱い張力しかかからないため、表面硬度を高めてもクラックが発生することない。さらに、特定のカチオン硬化性シリコーン樹脂を含む硬化性組成物を硬化させて形成されるハードコート層は、柔軟性、屈曲性(可とう性)に優れ、強い張力も加える必要がないため、ロールトゥロール方式での効率的製造が可能である。
本発明のハードコートフィルムの好ましい態様の1例を示した断面模式図である。 本発明のハードコートフィルムの製造方法の好ましい態様(インライン方式)の1例を示した断面模式図である。 本発明のハードコートフィルムの製造方法の好ましい態様(ロールトゥロール方式)の1例を示した断面模式図である。 実施例における、カールの評価試験の方法を説明するための概略図である。
[ハードコートフィルム]
 本発明のハードコートフィルム(以下、単に「本発明」と称する場合がある)は、基材と、前記基材の一方の表面に形成されたハードコート層とを有し、前記ハードコート層の表面に、粘着剤層と、表面保護フィルムとがこの順で積層されている。本発明のハードコートフィルムの好ましい態様の1例の断面模式図(基材層/ハードコート層/粘着剤層/表面保護フィルム)を図1に示す。本発明のハードコートフィルムは、基材層、ハードコート層、粘着剤層、表面保護フィルム以外の層、例えばアンカー層、前記粘着剤層以外の粘着剤層、低反射層、防汚層、撥水層、撥油層、防曇層、前記表面保護フィルム以外の保護フィルム層、印刷層、導電層、電磁波シールド層、紫外線吸収層、赤外線吸収層、ブルーライトカット層等を有していてもよい。本発明のハードコートフィルムは、後述のハードコートフィルムの製造方法により作製できる。なお、上記ハードコート層は、上記基材層の表面において、一部のみに形成されていてもよいし、全面に形成されていてもよい。本発明のハードコートフィルムは、ハードコートシートであってもよい。
 本発明のハードコートフィルムの厚み(基材層/ハードコート層/粘着剤層/表面保護フィルム層の総厚み)は、例えば1~10000μmの範囲から適宜選択することができ、好ましくは10~1000μmであり、より好ましくは15~800μmであり、さらに好ましくは20~700μmであり、特に好ましくは30~500μmである。
 本発明のハードコートフィルムのヘイズは、例えば1.5%以下であり、好ましくは1.0%以下である。なお、ヘイズの下限は、例えば0.1%である。ヘイズを特に1.0%以下とすることにより、例えば、非常に高い透明性が要求される用途(例えば、タッチパネル等のディスプレイの表面保護シート等)への使用に適する傾向がある。本発明のヘイズは、例えば、基材として後述の透明基材を使用することによって容易に上記範囲に制御することができる。なお、ヘイズは、JIS K7136に準拠して測定することができる。
 本発明のハードコートフィルムの全光線透過率は、例えば85%以上であり、好ましくは90%以上である。なお、全光線透過率の上限は、例えば99%である。全光線透過率を特に90%以上とすることにより、例えば、非常に高い透明性が要求される用途(例えば、タッチパネル等のディスプレイの表面保護シート等)への使用に適する傾向がある。本発明の全光線透過率は、例えば、基材として後述の透明基材を使用することによって容易に上記範囲に制御することができる。なお、全光線透過率は、JIS K7361-1に準拠して測定することができる。
 本発明のハードコートフィルムは、ハードコート層の硬化膨張に起因する逆カールが効果的に抑制されている。本発明のハードコートフィルムにおける後述の実施例で評価されるカール量(通常時カール)は、円偏光板の貼り合せやエッジ印刷などの加工処理が可能であるとの観点から、30mm以下が好ましく、10mm以下がより好ましい。また、120℃加熱時のカールは、加熱加工処理を好適に行えるという観点から、35mm以下が好ましく、15mm以下がより好ましい。
(ハードコート層)
 本発明において上記ハードコート層は、後述する硬化性組成物の硬化物で形成されている。上記ハードコート層は、上記硬化性組成物(ハードコート層形成用硬化性組成物)により形成されたハードコート層(硬化性組成物の硬化物層)である。なお、上記ハードコート層は、後述する第1のフィルムの製造方法(ハードコート層形成工程)により、硬化性組成物から作製することができる。
 上記ハードコート層の厚みは、表面硬度と耐擦傷性の観点から、例えば1~100μm、好ましくは2~80μm、より好ましくは3~60μm、さらに好ましくは5~50μm、最も好ましくは10~40μmである。ハードコート層の厚みが1μmより薄い場合、高い表面硬度を維持できない場合がある。また、ハードコート層の厚みが100μmより厚い場合は、硬化膨張が激しいくなり、より大きな逆カールが発生する等の不具合が生じやすくなる。
 上記ハードコート層表面の鉛筆硬度は、特に限定されないが、H以上が好ましく、より好ましくは2H以上、さらに好ましくは3H以上、特に好ましくは4H以上、最も好ましくは6H以上である。なお、鉛筆硬度は、JIS K5600-5-4に記載の方法に準じて評価することができる。
 上記ハードコート層のヘイズは、50μmの厚みの場合で、例えば1.5%以下であり、好ましくは1.0%以下である。なお、ヘイズの下限は、例えば0.1%である。ヘイズを特に1.0%以下とすることにより、例えば、非常に高い透明性が要求される用途(例えば、タッチパネル等のディスプレイの表面保護シート等)への使用に適する傾向がある。ハードコート層のヘイズは、JIS K7136に準拠して測定することができる。
 上記ハードコート層の全光線透過率は、50μmの厚みの場合で、例えば85%以上であり、好ましくは90%以上である。なお、全光線透過率の上限は、例えば99%である。全光線透過率を85%以上とすることにより、例えば、非常に高い透明性が要求される用途(例えば、タッチパネル等のディスプレイの表面保護シート等)への使用に適する傾向がある。本発明のハードコート層の全光線透過率は、JIS K7361-1に準拠して測定することができる。
 上記ハードコート層は、通常、耐擦傷性も高く、例えば、1kg/cm2の荷重をかけて直径1cmのスチールウール♯0000で表面を100回往復摺動しても(擦っても)傷が付かない。
 上記ハードコート層は、表面の平滑性にも優れており、算術平均粗さRaが、JIS B0601に準拠した方法において、例えば0.1~20nmであり、好ましくは0.1~10nmであり、より好ましくは0.1~5nmである。
 上記ハードコート層は、表面の滑り性(防汚性)にも優れており、表面の水接触角が、例えば60°以上(例えば60~110°)であり、好ましくは70~110°であり、より好ましくは80~110°である。水接触角60°以上であると、滑り性(防汚性)に優れ、耐擦傷性にも優れる。
(硬化性組成物)
 本発明において上記硬化性組成物は、硬化膨張性を有する硬化性化合物を含む。本発明の硬化性組成物が硬化膨張性を有する硬化性化合物を含むことにより、後述の第1のフィルムはハードコート層が凸になる逆カールが発生する。
 本発明における「硬化膨張性を有する硬化性化合物」とは、硬化処理を施して得られる硬化物の体積が、未硬化物のそれより増大(膨張)する化合物を意味している。このような硬化膨張性を有する化合物の体積膨張率は、特に限定されないが、通常、未硬化物を基準として、例えば0.01~30%、好ましくは、0.01~10%である。前記体積膨張率が30%を超えると硬化膨張により第1のフィルムの逆カールが激しくなるなどの不都合が生じる場合がある。
 本発明においては、硬化膨張性を有する硬化性化合物の体積膨張率は、以下の方法で算出することができる。すなわち、前記硬化膨張性を有する硬化性化合物と重合開始剤からなる液状の樹脂組成物を調製し、当該樹脂組成物で形成した被膜をUV照射又は加熱により硬化させて硬化被膜を形成し、硬化前の樹脂組成物の比重xと硬化被膜の比重yを得る。これらの値を、式{[(y-x)/x]×100}に代入して得られる値がマイナスの場合、当該化合物は硬化膨張性を有する化合物であると確認できる。前記式で算出されたマイナスの値の絶対値を体積膨張率として用いることができる。
 本発明の硬化膨張性を有する硬化性化合物は、特に限定されず、例えば、特開2008-238417号公報に開示された硬化膨張性を有するカチオン重合性化合物、特開2003-292892号公報、特開2007-217704号公報などに記載されたシリコーン化合物などを制限なく使用することができるが、高い表面硬度と、優れた柔軟性、屈曲性(可とう性)、加工性を有する硬化物(ハードコート層)を形成できるという観点から、硬化膨張性を有するカチオン硬化性シリコーン樹脂(以下、単に「カチオン硬化性シリコーン樹脂」と称する場合がある)が好ましい。
 本発明の硬化性組成物は、上記硬化膨張性を有する硬化性化合物以外に、上記カチオン硬化性シリコーン樹脂以外のエポキシ化合物(以下、単に「エポキシ化合物」と称する場合がある)、シリコンアクリレート、表面に(メタ)アクリロイル基を含む基を有するシリカ粒子や硬化触媒を含んでいてもよい。本発明において硬化性組成物の最も好ましい態様としては、硬化膨張性を有する硬化性化合物としてのカチオン硬化性シリコーン樹脂、エポキシ化合物、シリコンアクリレート、表面に(メタ)アクリロイル基を含む基を有するシリカ粒子、硬化触媒を含むものを挙げることができる。以下に、硬化膨張性を有する硬化性化合物として、カチオン硬化性シリコーン樹脂を含む態様を説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。
(カチオン硬化性シリコーン樹脂)
 上記カチオン硬化性シリコーン樹脂は、単量体を構成する単位としてシルセスキオキサン単位を含み、全単量体単位のうちエポキシ基を有する単量体単位の割合が50モル%以上である。
 上記カチオン硬化性シリコーン樹脂は、シルセスキオキサン単位として、下記式(1)で表される構成単位(「T3体」と称する場合がある)を有することが好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000013
 上記式(1)で表される構成単位は、一般に[RSiO3/2]で表されるシルセスキオキサン構成単位(いわゆるT単位)である。なお、上記式中のRは、水素原子又は一価の有機基を示し、以下においても同じである。上記式(1)で表される構成単位は、対応する加水分解性三官能シラン化合物(具体的には、例えば、後述の式(a)で表される化合物)の加水分解及び縮合反応により形成される。
 式(1)中のR1は、エポキシ基を含有する基(一価の基)、水素原子又は炭化水素基(一価の基)を示す。上記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慣用の基が挙げられ、例えば、グリシジル基や脂環式エポキシ基を含む基を挙げることができる。
 上記グリシジル基を含む基としては、例えば、グリシジルオキシメチル基、2-グリシジルオキシメチル基、3-グリシジルオキシメチル基等のグリシジルオキシC1-10アルキル基(特にグリシジルオキシC1-4アルキル基)等を挙げることができる。
 上記脂環式エポキシ基を含む基としては、特に制限されないが、エポキシC5-12シクロアルキル-直鎖状又は分岐鎖状C1-10アルキル基、例えば、2,3-エポキシシクロペンチルメチル基、2-(2,3-エポキシシクロペンチル)エチル基、3-(2,3-エポキシシクロペンチル)プロピル基等のエポキシシクロペンチルC1-10アルキル基、4,5-エポキシシクロオクチルメチル基、2-(4,5-エポキシシクロオクチル)エチル基、3-(4,5-エポキシシクロオクチル)プロピル基等のエポキシシクロオクチルC1-10アルキル基等を挙げることができる。
 これらの脂環式エポキシ基を含む基は、C5-12シクロアルカン環に置換基としてメチル基、エチル基などのC1-4アルキル基を有していてもよい。置換基を有する脂環式エポキシ基を含む基としては、例えば、4-メチル-3,4-エポキシシクロヘキシルメチル基、2-(3-メチル-3,4-エポキシシクロヘキシル)エチル基、2-(4-メチル-3,4-エポキシシクロヘキシル)エチル基、3-(4-メチル-3,4-エポキシシクロヘキシル)プロピル基、4-(4-メチル-3,4-エポキシシクロヘキシル)ブチル基等のC1-4アルキル-エポキシC5-12シクロアルキル-直鎖状又は分岐鎖状C1-10アルキル基等を挙げることができる。
 上記のグリシジル基、脂環式エポキシ基を含む基としては、硬化性組成物の硬化性、硬化物の表面硬度や耐熱性の観点で、下記式(1a)~(1d)で表される基が好ましく、より好ましくは下記式(1a)で表される基、下記式(1c)で表される基、さらに好ましくは下記式(1a)で表される基である。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000014
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000015
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000016
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000017
 上記式(1a)中、R1aは、直鎖又は分岐鎖状のアルキレン基を示す。直鎖又は分岐鎖状のアルキレン基としては、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、プロピレン基、トリメチレン基、テトラメチレン基、ペンタメチレン基、ヘキサメチレン基、デカメチレン基等の炭素数1~10の直鎖又は分岐鎖状のアルキレン基を挙げることができる。なかでも、R1aとしては、硬化物の表面硬度や硬化性の観点で、炭素数1~4の直鎖状のアルキレン基、炭素数3又は4の分岐鎖状のアルキレン基が好ましく、より好ましくはエチレン基、トリメチレン基、プロピレン基、さらに好ましくはエチレン基、トリメチレン基である。
 上記式(1b)中、R1bは、直鎖又は分岐鎖状のアルキレン基を示し、R1aと同様の基が例示される。なかでも、R1bとしては、硬化物の表面硬度や硬化性の観点で、炭素数1~4の直鎖状のアルキレン基、炭素数3又は4の分岐鎖状のアルキレン基が好ましく、より好ましくはエチレン基、トリメチレン基、プロピレン基、さらに好ましくはエチレン基、トリメチレン基である。
 上記式(1c)中、R1cは、直鎖又は分岐鎖状のアルキレン基を示し、R1aと同様の基が例示される。なかでも、R1cとしては、硬化物の表面硬度や硬化性の観点で、炭素数1~4の直鎖状のアルキレン基、炭素数3又は4の分岐鎖状のアルキレン基が好ましく、より好ましくはエチレン基、トリメチレン基、プロピレン基、さらに好ましくはエチレン基、トリメチレン基である。
 上記式(1d)中、R1dは、直鎖又は分岐鎖状のアルキレン基を示し、R1aと同様の基が例示される。なかでも、R1dとしては、硬化物の表面硬度や硬化性の観点で、炭素数1~4の直鎖状のアルキレン基、炭素数3又は4の分岐鎖状のアルキレン基が好ましく、より好ましくはエチレン基、トリメチレン基、プロピレン基、さらに好ましくはエチレン基、トリメチレン基である。
 式(1)中のR1としては、特に、上記式(1a)で表される基であって、R1aがエチレン基である基[なかでも、2-(3’,4’-エポキシシクロヘキシル)エチル基]が好ましい。
 式(1)中のR1である炭化水素基としては、例えば、アルキル基、アルケニル基、シクロアルキル基、シクロアルケニル基、アリール基、アラルキル基等を挙げることができる。上記アルキル基としては、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を挙げることができる。上記アルケニル基としては、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を挙げることができる。上記シクロアルキル基としては、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を挙げることができる。上記シクロアルケニル基としては、例えば、シクロペンテニル基、シクロヘキセニル基、シクロヘプタニル基等を挙げることができる。上記アリール基としては、例えば、フェニル基、トリル基、ナフチル基等を挙げることができる。アラルキル基としては、例えば、ベンジル基、フェネチル基等を挙げることができる。
 これらの炭化水素基は、置換基を有してもよく、置換基としては、これらの炭化水素基であってもよく、例えば、エーテル基、エステル基、カルボニル基、シロキサン基、ハロゲン原子、(メタ)アクリル基、メルカプト基、アミノ基、ヒドロキシル基等を挙げることができる。
 上記カチオン硬化性シリコーン樹脂は、上記式(1)で表される構成単位を1種のみ有するものであってもよいし、上記式(1)で表される構成単位を2種以上有するものであってもよい。
 一般に完全カゴ型シルセスキオキサンは、上記式(1)で表される構成単位(「T3体」)のみで形成されているが、上記カチオン硬化性シリコーン樹脂では、さらに、下記式(2)で表される構成単位(「T2体」と称する場合がある)を含むことが好ましい。上記硬化性組成物では、T3体に対して特定割合のT2体を含むことにより、不完全カゴ型を形成できるためか、硬化物の硬度を向上できる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000018
 式(2)中のR1は、上記式(1)と同様のエポキシ基を含有する基(一価の基)、水素原子又は炭化水素基(一価の基)を示し、式(2)における好ましいエポキシ基を含有する基、炭化水素基も式(1)と同様である。式(2)中のR2は、水素原子又はC1-4アルキル基を示す。R2のC1-4アルキル基としては、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基等を挙げることができ、なかでもメチル基、エチル基(特にメチル基)が好ましい。
 上記カチオン硬化性シリコーン樹脂における上記式(1)で表される構成単位(T3体)と、上記式(2)で表される構成単位(T2体)の割合[T3体/T2体]は、例えば5以上であり、好ましくは5~18、より好ましくは6~16、さらに好ましくは7~14である。上記割合[T3体/T2体]を5以上であると、硬化物やハードコート層の表面硬度や接着性が著しく向上する。
 上記カチオン硬化性シリコーン樹脂のシルセスキオキサン単位における上記割合[T3体/T2体]は、例えば、29Si-NMRスペクトル測定により求めることができる。29Si-NMRスペクトルにおいて、上記式(1)で表される構成単位(T3体)におけるケイ素原子と、上記式(2)で表される構成単位(T2体)におけるケイ素原子とは、異なる位置(化学シフト)にシグナル(ピーク)を示すため、これらそれぞれのピークの積分比を算出することにより、上記割合[T3体/T2体]が求められる。具体的には、例えば、シルセスキオキサン単位が、上記式(1)で表され、R1が2-(3’,4’-エポキシシクロヘキシル)エチル基である構成単位を有する場合には、上記式(1)で表される構造(T3体)におけるケイ素原子のシグナルは-64~-70ppmに現れ、上記式(2)で表される構造(T2体)におけるケイ素原子のシグナルは-54~-60ppmに現れる。従って、この場合、-64~-70ppmのシグナル(T3体)と-54~-60ppmのシグナル(T2体)の積分比を算出することによって、上記割合[T3体/T2体]を求めることができる。シルセスキオキサン単位の上記割合[T3体/T2体]が、5以上であることは、T3体に対し一定以上のT2体が存在していることを意味する。
 カチオン硬化性シリコーン樹脂の29Si-NMRスペクトルは、例えば、下記の装置及び条件により測定することができる。
 測定装置:商品名「JNM-ECA500NMR」(日本電子(株)製)
 溶媒:重クロロホルム
 積算回数:1800回
 測定温度:25℃
 カチオン硬化性シリコーン樹脂のシルセスキオキサン単位が、カゴ型(不完全カゴ型)シルセスキオキサン構造を有することは、カチオン硬化性シリコーン樹脂が、FT-IRスペクトルにおいて1050cm-1付近と1150cm-1付近にそれぞれ固有吸収ピークを有せず、1100cm-1付近に一つの固有吸収ピークを有することから確認される[参考文献:R.H.Raney, M.Itoh, A.Sakakibara and T.Suzuki, Chem. Rev. 95, 1409(1995)]。これに対して、一般に、FT-IRスペクトルにおいて1050cm-1付近と1150cm-1付近にそれぞれ固有吸収ピークを有する場合には、ラダー型シルセスキオキサン構造を有すると同定される。なお、FT-IRスペクトルは、例えば、下記の装置及び条件により測定することができる。
 測定装置:商品名「FT-720」((株)堀場製作所製)
 測定方法:透過法
 分解能:4cm-1
 測定波数域:400~4000cm-1
 積算回数:16回
 上記カチオン硬化性シリコーン樹脂は、シルセスキオキサン単位として、上記式(1)で表される構成単位を含んでいればよいが、下記式(3)で表される構成単位と、下記式(4)で表される構成単位との組合せであってもよい。式(3)中のR3は、脂環式エポキシ基を含む基であり、式(4)中のR4は、置換基を有してもよいアリール基である。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000019
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000020
 上記カチオン硬化性シリコーン樹脂は、シルセスキオキサン単位として、上記式(1)及び(2)で表される構成単位(T単位)以外にも、他の単量体単位(シルセスキオキサン構成単位)として、単官能性の[(R13SiO1/2]で表される構成単位(いわゆるM単位)、二官能性の[(R12SiO2/2]で表される構成単位(いわゆるD単位)、及び四官能性の[SiO4/2]で表される構成単位(いわゆるQ単位)からなる群より選択される少なくとも1種のシロキサン構成単位を有していてもよい。なお、M単位及びD単位において、R1で表される基は、上記式(1)と同様の基である。
 上記カチオン硬化性シリコーン樹脂におけるシロキサン構成単位の全量[全シロキサン構成単位;M単位、D単位、T単位、及びQ単位の全量]に対する、エポキシ基を有する単量体単位の割合は、50モル%以上(50~100モル%)であり、好ましくは55~100モル%であり、より好ましくは65~99.9モル%であり、さらに好ましくは80~99モル%であり、特に好ましくは90~99モル%である。エポキシ基を有する単量体単位の割合が少な過ぎると、硬化物の表面硬度が低下する。
 上記カチオン硬化性シリコーン樹脂におけるシロキサン構成単位の全量[全シロキサン構成単位;M単位、D単位、T単位、及びQ単位の全量](100モル%)に対する、上記式(1)で表される構成単位(T3体)の割合は、例えば50モル%以上(50~100モル%)であり、好ましくは60~99モル%であり、より好ましくは70~98モル%であり、さらに好ましくは80~95モル%であり、特に好ましくは85~92モル%である。上記割合が50モル%未満であると、適度な分子量を有する不完全カゴ型形状を形成するのが困難になるためか、硬化物の表面硬度が低下するおそれがある。
 上記カチオン硬化性シリコーン樹脂におけるシロキサン構成単位の全量[全シロキサン構成単位;M単位、D単位、T単位、及びQ単位の全量](100モル%)に対する、上記式(1)で表される構成単位(T3体)及び上記式(2)で表される構成単位(T2体)の合計の割合(総量)は、例えば55~100モル%であり、好ましくは65~100モル%であり、より好ましくは80~99モル%である。上記割合を55モル%以上であると、硬化性組成物の硬化性が向上し、また、硬化物の表面硬度や接着性が著しく高くなる。
 上記カチオン硬化性シリコーン樹脂のGPCによる標準ポリスチレン換算の数平均分子量(Mn)は、特に限定されないが、例えば1000~3000であり、好ましくは1000~2800であり、より好ましくは1100~2600である。数平均分子量を1000以上とすることにより、硬化物の耐熱性、耐擦傷性、接着性がより向上する。一方、数平均分子量を3000以下とすることにより、硬化性組成物における他の成分との相溶性が向上し、硬化物の耐熱性がより向上する。
 上記カチオン硬化性シリコーン樹脂のGPCによる標準ポリスチレン換算の分子量分散度(Mw/Mn)は、特に限定されないが、例えば1.0~3.0であり、好ましくは1.1~2.0であり、より好ましくは1.2~1.9であり、さらに好ましくは1.45~1.8である。分子量分散度を3.0以下とすることにより、硬化物の表面硬度や接着性がより高くなる。一方、分子量分散度を1.0以上とすることにより、液状となりやすく、取り扱い性が向上する傾向がある。
 なお、上記の数平均分子量、分子量分散度は、GPC(ゲルパーミエーションクロマトグラフィー)による標準ポリスチレン換算の値であり、具体的には、下記の装置及び条件により測定することができる。
 測定装置:商品名「LC-20AD」((株)島津製作所製)
 カラム:Shodex KF-801×2本、KF-802、及びKF-803(昭和電工(株)製)
 測定温度:40℃
 溶離液:THF、試料濃度0.1~0.2重量%
 流量:1mL/分
 検出器:UV-VIS検出器(商品名「SPD-20A」、(株)島津製作所製)
 分子量:標準ポリスチレン換算
 上記カチオン硬化性シリコーン樹脂の空気雰囲気下における5%重量減少温度(Td5)は、例えば330℃以上(例えば、330~450℃)であり、好ましくは340℃以上であり、より好ましくは350℃以上である。5%重量減少温度が330℃以上であることにより、硬化物の耐熱性がより向上する傾向がある。特に、カチオン硬化性シリコーン樹脂が、上記割合[T3体/T2体]が5以上であって、数平均分子量が1000~3000、分子量分散度が1.0~3.0であり、FT-IRスペクトルにおいて1100cm-1付近に一つの固有ピークを有するものであることにより、その5%重量減少温度は330℃以上に制御することができる。なお、5%重量減少温度は、一定の昇温速度で加熱した時に加熱前の重量の5%が減少した時点での温度であり、耐熱性の指標となる。上記5%重量減少温度は、TGA(熱重量分析)により、空気雰囲気下、昇温速度5℃/分の条件で測定することができる。
 硬化性組成物におけるカチオン硬化性シリコーン樹脂の含有量(配合量)は、溶媒を除く硬化性組成物の全量に対して、例えば70重量%以上100重量%未満であり、好ましくは80~99.8重量%、より好ましくは90~99.5重量%である。カチオン硬化性シリコーン樹脂の含有量を70重量%以上とすることにより、硬化物の表面硬度や接着性がより向上する傾向がある。一方、カチオン硬化性シリコーン樹脂の含有量を100重量%未満とすることにより、硬化触媒を含有させることができ、これにより硬化性組成物の硬化をより効率的に進行させることができる傾向がある。
 硬化性組成物に含まれるカチオン硬化性化合物の全量(100重量%)に対するカチオン硬化性シリコーン樹脂の割合は、例えば70~100重量%であり、好ましくは75~98重量%、より好ましくは80~95重量%である。カチオン硬化性シリコーン樹脂の含有量を70重量%以上とすることにより、硬化物の表面硬度や接着性がより向上する傾向がある。
(カチオン硬化性シリコーン樹脂の製造方法)
 上記カチオン硬化性シリコーン樹脂は、公知慣用のポリオルガノシロキサンの製造方法により製造することができ、例えば、1種又は2種以上の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。但し、上記加水分解性シラン化合物としては、上述の式(1)で表される構成単位を形成するための加水分解性三官能シラン化合物(下記式(a)で表される化合物)を必須の加水分解性シラン化合物として使用する必要がある。
 より具体的には、例えば、カチオン硬化性シリコーン樹脂におけるシルセスキオキサン構成単位(T単位)を形成するための加水分解性シラン化合物である下記式(a)で表される化合物(加水分解性三官能シラン化合物)を、加水分解及び縮合させる方法により、カチオン硬化性シリコーン樹脂を製造できる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000021
 上記式(a)で表される化合物は、上記式(1)で表される構成単位を形成する化合物である。式(a)中のR1は、上記式(1)におけるR1と同じく、エポキシ基を含有する基(一価の基)、水素原子又は炭化水素基(一価の基)を示す。即ち、式(a)中のR1としては、上記式(1a)~(1d)で表される基が好ましく、より好ましくは上記式(1a)で表される基、上記式(1c)で表される基、さらに好ましくは上記式(1a)で表される基、特に好ましくは上記式(1a)で表される基であって、R1aがエチレン基である基[なかでも、2-(3’,4’-エポキシシクロヘキシル)エチル基]である。
 上記式(a)中のX1は、アルコキシ基又はハロゲン原子を示す。X1における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のアルコキシ基等を挙げることができる。また、X1における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、ヨウ素原子等を挙げることができる。なかでもX1としては、アルコキシ基が好ましく、より好ましくはメトキシ基、エトキシ基である。なお、3つのX1は、それぞれ同一であってもよいし、異なっていてもよい。
 上記カチオン硬化性シリコーン樹脂は、上記式(a)で表される化合物以外の加水分解性三官能シラン化合物を併用してもよい。上記式(a)で表される化合物以外の加水分解性三官能シラン化合物として、例えば、M単位を形成する加水分解性単官能シラン化合物[(R13SiX1]、D単位を形成する加水分解性二官能シラン化合物[(R12Si(X12]、Q単位を形成する加水分解性四官能シラン化合物[Si(X14]を挙げることができる。なお、これらの単量体におけるR1やX1は、式(a)におけるものと同様である。
 上記加水分解性シラン化合物の使用量や組成は、所望するカチオン硬化性シリコーン樹脂の構造に応じて適宜調整できる。例えば、上記式(a)で表される化合物の使用量は、使用する加水分解性シラン化合物の全量(100モル%)に対して、例えば55~100モル%であり、好ましくは65~100モル%であり、より好ましくは80~99モル%である。
 また、上記加水分解性シラン化合物として2種以上を併用する場合、これらの加水分解性シラン化合物の加水分解及び縮合反応は、同時に行うこともできるし、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。
 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できるし、非存在下で行うこともできる。なかでも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;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を挙げることができる。上記溶媒としては、なかでも、ケトン、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。
 上記溶媒の使用量は、特に限定されず、加水分解性シラン化合物の全量100重量部に対して、0~2000重量部の範囲内で、所望の反応時間等に応じて、適宜調整することができる。
 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、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を挙げることができる。上記アルカリ触媒としては、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を挙げることができる。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、水や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。
 上記触媒の使用量は、特に限定されず、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。
 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、加水分解性シラン化合物の全量1モルに対して、0.5~20モルの範囲内で、適宜調整することができる。
 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よいし、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よいし、間欠的に添加してもよい。
 上記加水分解及び縮合反応の反応温度は、例えば40~100℃であり、好ましくは45~80℃である。反応温度を上記範囲に制御することにより、上記割合[T3体/T2体]をより効率的に5以上に制御できる傾向がある。また、上記加水分解及び縮合反応の反応時間は、例えば0.1~10時間であり、好ましくは1.5~8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。
 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、カチオン硬化性シリコーン樹脂が得られる。上記加水分解及び縮合反応の終了後には、エポキシ基の開環を抑制するために触媒を中和することが好ましい。また、本発明のカチオン硬化性シリコーン樹脂を、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。
(エポキシ化合物)
 上記硬化性組成物は、上記カチオン硬化性シリコーン樹脂以外のエポキシ化合物を含んでいてもよい。上記カチオン硬化性シリコーン樹脂に加えて、エポキシ化合物を含むことにより、高い表面硬度を有し、柔軟性、可とう性及び加工性に優れた硬化物を形成できる。
 上記エポキシ化合物としては、分子内に1以上のエポキシ基(オキシラン環)を有する公知慣用の化合物を使用することができ、特に限定されないが、脂環式エポキシ化合物(脂環式エポキシ樹脂)、芳香族エポキシ化合物(芳香族エポキシ樹脂)、脂肪族エポキシ化合物(脂肪族エポキシ樹脂)等を挙げることができる。なかでも、脂環式エポキシ化合物が好ましい。
 上記脂環式エポキシ化合物としては、分子内に1個以上の脂環と1個以上のエポキシ基とを有する公知慣用の化合物が挙げられ、特に限定されないが、例えば、(1)分子内に脂環を構成する隣接する2つの炭素原子と酸素原子とで構成されるエポキシ基(「脂環エポキシ基」と称する)を有する化合物;(2)脂環にエポキシ基が直接単結合で結合している化合物;(3)分子内に脂環及びグリシジルエーテル基を有する化合物(グリシジルエーテル型エポキシ化合物)等を挙げることができる。
 上記(1)分子内に脂環エポキシ基を有する化合物としては、公知慣用のものの中から任意に選択して使用することができる。なかでも、上記脂環エポキシ基としては、シクロヘキセンオキシド基が好ましく、特に、下記式(i)で表される化合物が好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000022
 上記式(i)中、Yは単結合又は連結基(1以上の原子を有する二価の基)を示す。上記連結基としては、例えば、二価の炭化水素基、炭素-炭素二重結合の一部又は全部がエポキシ化されたアルケニレン基、カルボニル基、エーテル結合、エステル結合、カーボネート基、アミド基、これらが複数個連結した基等を挙げることができる。
 上記二価の炭化水素基としては、炭素数が1~18の直鎖又は分岐鎖状のアルキレン基、二価の脂環式炭化水素基等を挙げることができる。炭素数が1~18の直鎖又は分岐鎖状のアルキレン基としては、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、プロピレン基、トリメチレン基等を挙げることができる。上記二価の脂環式炭化水素基としては、例えば、1,2-シクロペンチレン基、1,3-シクロペンチレン基、シクロペンチリデン基、1,2-シクロヘキシレン基、1,3-シクロヘキシレン基、1,4-シクロヘキシレン基、シクロヘキシリデン基等の二価のシクロアルキレン基(シクロアルキリデン基を含む)等を挙げることができる。
 上記炭素-炭素二重結合の一部又は全部がエポキシ化されたアルケニレン基(「エポキシ化アルケニレン基」と称する場合がある)におけるアルケニレン基としては、例えば、ビニレン基、プロペニレン基、1-ブテニレン基、2-ブテニレン基、ブタジエニレン基、ペンテニレン基、ヘキセニレン基、ヘプテニレン基、オクテニレン基等の炭素数2~8の直鎖又は分岐鎖状のアルケニレン基等を挙げることができる。特に、上記エポキシ化アルケニレン基としては、炭素-炭素二重結合の全部がエポキシ化されたアルケニレン基が好ましく、より好ましくは炭素-炭素二重結合の全部がエポキシ化された炭素数2~4のアルケニレン基である。
 上記式(i)で表される脂環式エポキシ化合物の代表的な例としては、(3,4,3’,4’-ジエポキシ)ビシクロヘキシル、下記式(i-1)~(i-10)で表される化合物等を挙げることができる。なお、下記式(i-5)、(i-7)中のl、mは、それぞれ1~30の整数を表す。下記式(i-5)中のR’は炭素数1~8のアルキレン基であり、なかでも、メチレン基、エチレン基、プロピレン基、イソプロピレン基等の炭素数1~3の直鎖又は分岐鎖状のアルキレン基が好ましい。下記式(i-9)、(i-10)中のn1~n6は、それぞれ1~30の整数を示す。また、上記式(i)で表される脂環式エポキシ化合物としては、その他、例えば、2,2-ビス(3,4-エポキシシクロヘキシル)プロパン、1,2-ビス(3,4-エポキシシクロヘキシル)エタン、2,3-ビス(3,4-エポキシシクロヘキシル)オキシラン、ビス(3,4-エポキシシクロヘキシルメチル)エーテル等を挙げることができる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000023
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000024
 上述の(2)脂環にエポキシ基が直接単結合で結合している化合物としては、例えば、下記式(ii)で表される化合物等を挙げることができる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000025
 式(ii)中、R"は、p価のアルコールの構造式からp個の水酸基(-OH)を除いた基(p価の有機基)であり、p、nはそれぞれ自然数を表す。p価のアルコール[R"(OH)p]としては、2,2-ビス(ヒドロキシメチル)-1-ブタノール等の多価アルコール(炭素数1~15のアルコール等)等を挙げることができる。pは1~6が好ましく、nは1~30が好ましい。pが2以上の場合、それぞれの( )内(外側の括弧内)の基におけるnは同一でもよく異なっていてもよい。上記式(ii)で表される化合物としては、具体的には、2,2-ビス(ヒドロキシメチル)-1-ブタノールの1,2-エポキシ-4-(2-オキシラニル)シクロヘキサン付加物[例えば、商品名「EHPE3150」((株)ダイセル製)等]等を挙げることができる。
 上述の(3)分子内に脂環及びグリシジルエーテル基を有する化合物としては、例えば、脂環式アルコール(特に、脂環式多価アルコール)のグリシジルエーテルを挙げることができる。より詳しくは、例えば、2,2-ビス[4-(2,3-エポキシプロポキシ)シクロへキシル]プロパン、2,2-ビス[3,5-ジメチル-4-(2,3-エポキシプロポキシ)シクロへキシル]プロパン等のビスフェノールA型エポキシ化合物を水素化した化合物(水素化ビスフェノールA型エポキシ化合物);ビス[o,o-(2,3-エポキシプロポキシ)シクロへキシル]メタン、ビス[o,p-(2,3-エポキシプロポキシ)シクロへキシル]メタン、ビス[p,p-(2,3-エポキシプロポキシ)シクロへキシル]メタン、ビス[3,5-ジメチル-4-(2,3-エポキシプロポキシ)シクロへキシル]メタン等のビスフェノールF型エポキシ化合物を水素化した化合物(水素化ビスフェノールF型エポキシ化合物);水素化ビフェノール型エポキシ化合物;水素化フェノールノボラック型エポキシ化合物;水素化クレゾールノボラック型エポキシ化合物;ビスフェノールAの水素化クレゾールノボラック型エポキシ化合物;水素化ナフタレン型エポキシ化合物;トリスフェノールメタンから得られるエポキシ化合物の水素化エポキシ化合物;下記芳香族エポキシ化合物の水素化エポキシ化合物等を挙げることができる。
 上記芳香族エポキシ化合物としては、例えば、ビスフェノール類[例えば、ビスフェノールA、ビスフェノールF、ビスフェノールS、フルオレンビスフェノール等]と、エピハロヒドリンとの縮合反応により得られるエピビスタイプグリシジルエーテル型エポキシ樹脂;これらのエピビスタイプグリシジルエーテル型エポキシ樹脂を上記ビスフェノール類とさらに付加反応させることにより得られる高分子量エピビスタイプグリシジルエーテル型エポキシ樹脂;フェノール類[例えば、フェノール、クレゾール、キシレノール、レゾルシン、カテコール、ビスフェノールA、ビスフェノールF、ビスフェノールS等]とアルデヒド[例えば、ホルムアルデヒド、アセトアルデヒド、ベンズアルデヒド、ヒドロキシベンズアルデヒド、サリチルアルデヒド等]とを縮合反応させて得られる多価アルコール類を、さらにエピハロヒドリンと縮合反応させることにより得られるノボラック・アルキルタイプグリシジルエーテル型エポキシ樹脂;フルオレン環の9位に2つのフェノール骨格が結合し、かつこれらフェノール骨格のヒドロキシ基から水素原子を除いた酸素原子に、それぞれ、直接又はアルキレンオキシ基を介してグリシジル基が結合しているエポキシ化合物等を挙げることができる。
 上記脂肪族エポキシ化合物としては、例えば、q価の環状構造を有しないアルコール(qは自然数である)のグリシジルエーテル;一価又は多価カルボン酸[例えば、酢酸、プロピオン酸、酪酸、ステアリン酸、アジピン酸、セバシン酸、マレイン酸、イタコン酸等]のグリシジルエステル;エポキシ化亜麻仁油、エポキシ化大豆油、エポキシ化ひまし油等の二重結合を有する油脂のエポキシ化物;エポキシ化ポリブタジエン等のポリオレフィン(ポリアルカジエンを含む)のエポキシ化物等を挙げることができる。なお、上記q価の環状構造を有しないアルコールとしては、例えば、メタノール、エタノール、1-プロピルアルコール、イソプロピルアルコール、1-ブタノール等の一価のアルコール;エチレングリコール、1,2-プロパンジオール、1,3-プロパンジオール、1,4-ブタンジオール、ネオペンチルグリコール、1,6-ヘキサンジオール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、テトラエチレングリコール、ジプロピレングリコール、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール等の二価のアルコール;グリセリン、ジグリセリン、エリスリトール、トリメチロールエタン、トリメチロールプロパン、ペンタエリスリトール、ジペンタエリスリトール、ソルビトール等の三価以上の多価アルコール等を挙げることができる。また、q価のアルコールは、ポリエーテルポリオール、ポリエステルポリオール、ポリカーボネートポリオール、ポリオレフィンポリオール等であってもよい。
 上記エポキシ化合物の含有量(配合量)は、上記カチオン硬化性シリコーン樹脂の全量100重量部に対して、例えば0.5~100重量部であり、好ましくは1~80重量部であり、より好ましくは5~50重量部である。上記エポキシ化合物の含有量を0.5重量部以上とすることにより、硬化物の表面硬度がより高くなり、柔軟性、可とう性及び加工性により優れる傾向がある。一方、上記エポキシ化合物の含有量を100重量部以下とすることにより、硬化物の耐擦傷性がより向上する傾向がある。
(シリコンアクリレート)
 本発明の硬化性組成物は、シリコンアクリレート(シリコーンアクリレート)を含んでいてもよい。前記シリコンアクリレートは、ケイ素原子と(メタ)アクリロイル基とを少なくとも有する添加剤の一種である。前記シリコンアクリレートは、(メタ)アクリロイル基以外の官能基(例えば、ヒドロキシル基)を有していてもよい。前記シリコンアクリレートは、シリコンジアクリレート、シリコントリアクリレート、シリコンテトラアクリレート、シリコンペンタアクリレート、シリコンヘキサアクリレート、シリコンヘプタアクリレート、シリコンオクタアクリレートであってもよい。前記シリコンアクリレートは、前記カチオン硬化性シリコーン樹脂とともに硬化性組成物に用いることで、硬化物としたときの硬化物層表面の架橋密度を効果的に高めることができ、硬化物(特に、ハードコート層)の表面の平滑性などの外観を向上させ、表面硬度、耐擦傷性及び防汚性を向上させる性質を有する。なお、(メタ)アクリロイル基は、アクリロイル基(アクリル基)及びメタアクリロイル基(メタクリル基)の総称である。
 前記シリコンアクリレートは、有機溶媒(例えば、アセトン、トルエン、メタノール、エタノール)などの公知乃至慣用の一般的な分散媒に分散させた状態の分散液(ディスパージョン)を用いてもよい。シリコンアクリレートとしては、例えば、商品名「KRM8479」、「EBECRYL 350」、「EBECRYL 1360」(ダイセル・オルネクス(株)製)を用いることができる。
 本発明の硬化性組成物が前記シリコンアクリレートを含む場合、その割合は、前記カチオン硬化性シリコーン樹脂100重量部に対して、例えば0.01~15重量部、好ましくは0.05~10重量部、より好ましくは0.01~5重量部、さらに好ましくは0.2~3重量部である。前記シリコンアクリレートの割合を0.01重量部以上とすることにより、硬化物(特に、ハードコート層)としたときの耐擦傷性と防汚性を向上することができる。また、シリコンアクリレートの割合を15重量部以下とすることにより、硬化物としたときの表面硬度をより高くすることができる。
(表面に(メタ)アクリロイル基を含む基を有するシリカ粒子)
 本発明の硬化性組成物は、表面に(メタ)アクリロイル基を含む基を有するシリカ粒子を有していてもよい。前記シリカ粒子は、シリカ粒子の表面に無数の水酸基(Si-OH基)が存在し、硬化時に当該水酸基と前記カチオン硬化性シリコーン樹脂とが反応することで、カチオン硬化性シリコーン樹脂の硬化後の架橋密度が向上する。また、硬化時に複数の前記シリカ粒子における(メタ)アクリロイル基どうしが結合することで、硬化後の架橋密度が向上する。このように硬化後の架橋密度が向上することで、硬化物(特に、ハードコート層)の表面の平滑性などの外観及び耐擦傷性をさらに向上させる性質を有する。前記シリカ粒子は、シリカ粒子の表面に(メタ)アクリロイル基以外の官能基(例えば、シリコーン変性基)を有していてもよい。なお、(メタ)アクリロイル基は、アクリロイル基(アクリル基)及びメタアクリロイル基(メタクリル基)の総称である。
 前記シリカ粒子は、水や有機溶媒などの公知乃至慣用の一般的な分散媒に分散させた状態の分散液(ディスパージョン)を用いてもよい。また、シリカ粒子に(メタ)アクリロイル基を含む基を有するシランカップリング剤を反応させたものを前記シリカ粒子として用いてもよい。前記シリカ粒子としては、例えば、商品名「BYK-LPX 22699」、「NANOBYK-3650」、「NANOBYK-3651」、および「NANOBYK-3652」(以上、ビックケミー・ジャパン(株)製)を用いることができる。
 前記シリカ粒子の粒径は、例えば、1~100nm、好ましくは3~50nm、より好ましくは5~30nmである。
 前記硬化性組成物が表面に(メタ)アクリロイル基を含む基を有するシリカ粒子を含む場合、その割合は、前記カチオン硬化性シリコーン樹脂100重量部に対して、例えば0.01~20重量部であり、好ましくは0.05~15重量部であり、より好ましくは0.01~10重量部であり、さらに好ましくは0.2~5重量部である。前記シリカ粒子の割合を0.01重量部以上とすることにより、硬化物(特に、ハードコート層)表面の外観を良くすることができる。また、シリカ粒子の割合を20重量部以下とすることにより、硬化物の表面硬度を高くすることができる。
 本発明の硬化性組成物では、硬化物(特に、ハードコート層)の外観をさらに向上させ、表面硬度を高くし、耐擦傷性を向上させる点で、シリコンアクリレートと、表面に(メタ)アクリロイル基を含む基を有するシリカ粒子とを両方を用いることが好ましい。シリコンアクリレートと前記シリカ粒子を両方含む場合のシリコンアクリレートと前記シリカ粒子の合計の割合は、前記カチオン硬化性シリコーン樹脂100重量部に対して、例えば0.01~20重量部、好ましくは0.05~15重量部、より好ましくは0.01~10重量部、さらに好ましくは0.2~5重量部である。前記割合を0.01重量部以上とすることにより、硬化物(特に、ハードコート層)としたときの耐擦傷性を向上することができる。また、前記割合を20重量部以下とすることにより、硬化物としたときの表面硬度をより高くすることができる。
(レベリング剤)
 上記硬化性組成物は、表面平滑性の向上ため、レベリング剤を含んでいてもよい。レベリング剤としては、表面張力低下能を有していればよく、慣用のレベリング剤を使用することができる。レベリング剤としては、表面張力低下能に優れる点から、シリコーン系レベリング剤、フッ素系レベリング剤が好ましく、特にシリコーン系レベリング剤が好ましい。本発明では、カチオン硬化性シリコーン樹脂とレベリング剤とを組合せることにより、表面平滑性を向上でき、透明性や光沢(外観)、滑り性等を向上できる。さらに、特定のレベリング剤を特定量用いることにより、表面硬度や耐擦傷性をより向上させることができる。
 上記シリコーン系レベリング剤は、ポリシロキサン骨格を有する化合物を含むレベリング剤であり、ポリオルガノシロキサン骨格としては、上記カチオン硬化性シリコーン樹脂と同様に、M単位、D単位、T単位、Q単位で形成されたポリオルガノシロキサンであればよいが、通常、D単位で形成されたポリオルガノシロキサンが好ましく使用される。ポリオルガノシロキサンの有機基としては、通常、C1-4アルキル基、アリール基が使用され、メチル基、フェニル基(特にメチル基)が汎用される。シロキサン単位の繰り返し数(重合度)は、例えば2~3000であり、好ましくは3~2000であり、より好ましくは5~1000である。
 上記フッ素系レベリング剤は、フルオロ脂肪族炭化水素骨格を有するレベリング剤であり、フルオロ脂肪族炭化水素骨格としては、例えばフルオロメタン、フルオロエタン、フルオロプロパン、フルオロイソプロパン、フルオロブタン、フルオロイソブタン、フルオロt-ブタン、フルオロペンタン、フルオロヘキサン等のフルオロC1-10アルカン等を挙げることができる。
 これらのフルオロ脂肪族炭化水素骨格は、少なくとも一部の水素原子がフッ素原子に置換されていればよいが、耐擦傷性、滑り性及び防汚性を向上できる点から、全ての水素原子がフッ素原子で置換されたパーフルオロ脂肪族炭化水素骨格が好ましい。
 さらに、フルオロ脂肪族炭化水素骨格は、エーテル結合を介した繰り返し単位であるポリフルオロアルキレンエーテル骨格を形成していてもよい。繰り返し単位としてのフルオロ脂肪族炭化水素基は、フルオロメチレン、フルオロエチレン、フルオロプロピレン、フルオロイソプロピレン等のフルオロC1-4アルキレン基からなる群より選択された少なくとも1種であってもよい。ポリフルオロアルキレンエーテル単位の繰り返し数(重合度)は、例えば10~3000であり、好ましくは30~1000であり、より好ましくは50~500である。
 これらの骨格のうち、カチオン硬化性シリコーン樹脂との親和性に優れ、ポリオルガノシロキサン骨格が好ましい。
 このような骨格を有するレベリング剤は、各種の機能性を付与するために、加水分解縮合性基、エポキシ基に対する反応性基、ラジカル重合性基、ポリエーテル基、ポリエステル基、ポリウレタン基等の機能性基を有していてもよい。また、シリコーン系レベリング剤がフルオロ脂肪族炭化水素基を有していてもよく、フッ素系レベリング剤がポリオルガノシロキサン基を有していてもよい。
 上記加水分解縮合性基としては、例えば、ヒドロキシシリル基、トリクロロシリル基等のトリハロシリル基、ジクロロメチルシリル基等のジハロC1-4アルキルシリル基、ジクロロフェニルシリル基等のジハロアリール基、クロロジメチルシリル基等のクロロジC1-4アルキルシリル等のハロジC1-4アルキルシリル基、トリメトキシシリル基、トリエトキシシリル基等のトリC1-4アルコキシシリル基、ジメトキシメチルシリル基、ジエトキシメチルシリル基等のジC1-4アルコキシC1-4アルキルシリル基、ジメトキシフェニルシリル基、ジエトキシフェニルシリル基等のジC1-4アルコキシアリールシリル基、メトキシジメチルシリル基、エトキシジメチルシリル基等のC1-4アルコキシジC1-4アルキルシリル基、メトキシジフェニルシリル基、エトキシジゲニルシリル基等のC1-4アルコキシジアリールシリル基、メトキシメチルフェニルシリル基、エトキシメチルフェニルシリル基等のC1-4アルコキシC1-4アルキルアリールシリル基等を挙げることができる。これらのうち、反応性等の点から、トリメトキシシリル基等のトリC1-4アルコキシシリル基が好ましい。
 上記エポキシ基に対する反応性基としては、例えば、ヒドロキシル基、アミノ基、カルボキシル基、酸無水物基(無水マレイン酸基等)、イソシアネート基等を挙げることができる。これらのうち、反応性等の点から、ヒドロキシル基、アミノ基、酸無水物基、イソシアネート基等が汎用され、取り扱い性や入手容易性等の点から、ヒドロキシル基が好ましい。
 上記ラジカル重合性基としては、例えば、(メタ)アクリロイルオキシ基、ビニル基等を挙げることができる。これらのうち、(メタ)アクリロイルオキシ基が汎用される。
 上記ポリエーテル基としては、例えば、ポリオキシエチレン基、ポリオキシプロピレン基、ポリオキシブチレン、ポリオキシエチレン-ポリオキシプロピレン基等のポリオキシC2-4アルキレン基等を挙げることができる。ポリエーテル基において、オキシアルキレン基の繰り返し数(付加モル数)は、例えば2~1000であり、好ましくは3~100であり、より好ましくは5~50である。これらのうち、ポリオキシエチレンやポリオキシプロピレン等のポリオキシC2-3アルキレン基(特にポリオキシエチレン基)が好ましい。
 上記ポリエステル基としては、例えば、ジカルボン酸(テレフタル酸等の芳香族カルボン酸やアジピン酸等の脂肪族カルボン酸等)とジオール(エチレングリコール等の脂肪族ジオール等)との反応により形成されるポリエステル基、環状エステル(例えば、カプロラクトン等のラクトン類)の開環重合により形成されるポリエステル基等を挙げることができる。
 上記ポリウレタン基としては、例えば、慣用のポリエステル型ポリウレタン基、ポリエーテル型ポリウレタン基等を挙げることができる。
 これらの機能性基は、ポリオルガノシロキサン骨格又はフルオロ脂肪族炭化水素骨格に対して、直接結合で導入されていてもよく、連結基(例えばアルキレン基、シクロアルキレン基、エーテル基、エステル基、アミド基、ウレタン基、又はこれらを組み合わせた連結基等)を介して導入されていてもよい。
 これらの機能性基のうち、カチオン硬化性シリコーン樹脂と反応して、硬化物の硬度を向上できる点から、加水分解縮合性基、エポキシ基に対する反応性基が好ましく、エポキシ基に対する反応性基(特にヒドロキシル基)が特に好ましい。
 なお、ヒドロキシル基は、(ポリ)オキシアルキレン基[(ポリ)オキシエチレン基等]の末端ヒドロキシル基であってもよい。このようなレベリング剤としては、例えばポリジメチルシロキサン等のポリオルガノシロキサン骨格の側鎖に(ポリ)オキシエチレン基等の(ポリ)オキシC2-3アルキレン基が導入されたシリコーン系レベリング剤(ポリジメチルシロキサンポリオキシエチレン等)、(ポリ)オキシエチレン等の(ポリ)オキシC2-3アルキレン骨格の側鎖にフルオロ脂肪族炭化水素基が導入されたフッ素系レベリング剤(フルオロアルキルポリオキシエチレン等)等を挙げることができる。
 上記シリコーン系レベリング剤としては、市販のシリコーン系レベリング剤を使用でき、例えば、商品名「BYK-300」、「BYK-301/302」、「BYK-306」、「BYK-307」、「BYK-310」、「BYK-315」、「BYK-313」、「BYK-320」、「BYK-322」、「BYK-323」、「BYK-325」、「BYK-330」、「BYK-331」、「BYK-333」、「BYK-337」、「BYK-341」、「BYK-344」、「BYK-345/346」、「BYK-347」、「BYK-348」、「BYK-349」、「BYK-370」、「BYK-375」、「BYK-377」、「BYK-378」、「BYK-UV3500」、「BYK-UV3510」、「BYK-UV3570」、「BYK-3550」、「BYK-SILCLEAN3700」、「BYK-SILCLEAN3720」(以上、ビックケミー・ジャパン(株)製);商品名「AC FS 180」、「AC FS 360」、「AC S 20」(以上、Algin Chemie製);商品名「ポリフローKL-400X」、「ポリフローKL-400HF」、「ポリフローKL-401」、「ポリフローKL-402」、「ポリフローKL-403」、「ポリフローKL-404」(以上、共栄社化学(株)製);商品名「KP-323」、「KP-326」、「KP-341」、「KP-104」、「KP-110」、「KP-112」(以上、信越化学工業(株)製);商品名「LP-7001」、「LP-7002」、「8032 ADDITIVE」、「57 ADDITIVE」、「L-7604」、「FZ-2110」、「FZ-2105」、「67 ADDITIVE」、「8618 ADDITIVE」、「3 ADDITIVE」、「56 ADDITIVE」(以上、東レ・ダウコーニング(株)製)等の市販品を使用することができる。
 上記フッ素系レベリング剤としては、市販のフッ素系レベリング剤を使用でき、例えば、商品名「オプツールDSX」、「オプツールDAC-HP」(以上、ダイキン工業(株)製);商品名「サーフロンS-242」、「サーフロンS-243」、「サーフロンS-420」、「サーフロンS-611」、「サーフロンS-651」、「サーフロンS-386」(以上、AGCセイミケミカル(株)製);商品名「BYK-340」(ビックケミー・ジャパン(株)製);商品名「AC 110a」、「AC 100a」(以上、Algin Chemie製);商品名「メガファックF-114」、「メガファックF-410」、「メガファックF-444」、「メガファックEXP TP-2066」、「メガファックF-430」、「メガファックF-472SF」、「メガファックF-477」、「メガファックF-552」、「メガファックF-553」、「メガファックF-554」、「メガファックF-555」、「メガファックR-94」、「メガファックRS-72-K」、「メガファックRS-75」、「メガファックF-556」、「メガファックEXP TF-1367」、「メガファックEXP TF-1437」、「メガファックF-558」、「メガファックEXP TF-1537」(以上、DIC(株)製);商品名「FC-4430」、「FC-4432」(以上、住友スリーエム(株)製);商品名「フタージェント 100」、「フタージェント 100C」、「フタージェント 110」、「フタージェント 150」、「フタージェント 150CH」、「フタージェント A-K」、「フタージェント 501」、「フタージェント 250」、「フタージェント 251」、「フタージェント 222F」、「フタージェント 208G」、「フタージェント 300」、「フタージェント 310」、「フタージェント 400SW」(以上、(株)ネオス製);商品名「PF-136A」、「PF-156A」、「PF-151N」、「PF-636」、「PF-6320」、「PF-656」、「PF-6520」、「PF-651」、「PF-652」、「PF-3320」(以上、北村化学産業(株)製)等の市販品を使用することができる。
 これらのレベリング剤は、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。これらのレベリング剤のうち、カチオン硬化性シリコーン樹脂との親和性に優れ、エポキシ基と反応でき、硬化物の硬度や外観を向上できる点から、ヒドロキシル基を有するシリコーン系レベリング剤が好ましい。
 上記ヒドロキシル基を有するシリコーン系レベリング剤としては、例えば、ポリオルガノシロキサン骨格(ポリジメチルシロキサン等)の主鎖又は側鎖にポリエーテル基を導入したポリエーテル変性ポリオルガノシロキサン、ポリオルガノシロキサン骨格の主鎖又は側鎖にポリエステル基を導入したポリエステル変性ポリオルガノシロキサン、(メタ)アクリル系樹脂にポリオルガノシロキサンを導入したシリコーン変性(メタ)アクリル系樹脂等を挙げることができる。これらのレベリング剤において、ヒドロキシル基は、ポリオルガノシロキサン骨格を有していてもよく、ポリエーテル基、ポリエステル基、(メタ)アクリロイル基を有していてもよい。このようなレベリング剤の市販品としては、例えば、商品名「BYK-370」、「BYK-SILCLEAN3700」、「BYK-SILCLEAN3720」等を使用することができる。
 上記レベリング剤を使用する場合、その割合は、特に限定されないが、カチオン硬化性シリコーン樹脂100重量部に対して、例えば0.01~10重量部であり、好ましくは0.05~8重量部であり、より好ましくは0.01~6重量部であり、さらに好ましくは0.2~4重量部である。レベリング剤の割合が少な過ぎると、硬化物の表面平滑性が低下するおそれがあり、多過ぎると、硬化物の表面硬度が低下するおそれがある。
 特にシリコーン系レベリング剤を使用する場合、その割合は、特に限定されないが、カチオン硬化性シリコーン樹脂100重量部に対して、例えば0.01~10重量部であり、好ましくは0.05~5重量部であり、より好ましくは0.1~3重量部であり、さらに好ましくは0.2~2重量部であり、特に好ましくは0.3~1.5重量部である。また、ヒドロキシル基を有するシリコーン系レベリング剤を使用する場合、その割合は、特に限定されないが、カチオン硬化性シリコーン樹脂100重量部に対して、例えば0.01~5重量部であり、好ましくは0.05~4重量部であり、より好ましくは0.1~3重量部であり、さらに好ましくは0.2~2重量部であり、特に好ましくは0.3~1.5重量部である。
 特にフッ素系レベリング剤を使用する場合、その割合は、特に限定されないが、カチオン硬化性シリコーン樹脂100重量部に対して、例えば0.05~5重量部であり、好ましくは0.1~3重量部であり、より好ましくは0.15~2重量部であり、さらに好ましくは0.2~1重量部であり、特に好ましくは0.3~0.8重量部である。レベリング剤の割合をこれらの範囲に調整すると、硬化物の表面平滑性を向上できるだけでなく、従来はレベリング剤の機能として想定されていなかった硬化物の表面硬度も向上できる傾向がある。
(硬化触媒)
 上記硬化性組成物は、さらに、硬化触媒を含むことが好ましい。なかでも、よりタックフリーとなるまでの硬化時間が短縮できる点で、硬化触媒として光カチオン重合開始剤を含むことが特に好ましい。
 上記硬化触媒は、カチオン硬化性シリコーン樹脂等のカチオン硬化性化合物のカチオン重合反応を開始乃至促進することができる化合物である。上記硬化触媒としては、特に限定されないが、例えば、光カチオン重合開始剤(光酸発生剤)、熱カチオン重合開始剤(熱酸発生剤)等の重合開始剤を挙げることができる。
 上記光カチオン重合開始剤としては、公知慣用の光カチオン重合開始剤を使用することができ、例えば、スルホニウム塩(スルホニウムイオンとアニオンとの塩)、ヨードニウム塩(ヨードニウムイオンとアニオンとの塩)、セレニウム塩(セレニウムイオンとアニオンとの塩)、アンモニウム塩(アンモニウムイオンとアニオンとの塩)、ホスホニウム塩(ホスホニウムイオンとアニオンとの塩)、遷移金属錯体イオンとアニオンとの塩等を挙げることができる。
 上記スルホニウム塩としては、例えば、トリフェニルスルホニウム塩、トリ-p-トリルスルホニウム塩、トリ-o-トリルスルホニウム塩、トリス(4-メトキシフェニル)スルホニウム塩、1-ナフチルジフェニルスルホニウム塩、2-ナフチルジフェニルスルホニウム塩、トリス(4-フルオロフェニル)スルホニウム塩、トリ-1-ナフチルスルホニウム塩、トリ-2-ナフチルスルホニウム塩、トリス(4-ヒドロキシフェニル)スルホニウム塩、ジフェニル[4-(フェニルチオ)フェニル]スルホニウム塩、4-(p-トリルチオ)フェニルジ-(p-フェニル)スルホニウム塩等のトリアリールスルホニウム塩;ジフェニルフェナシルスルホニウム塩、ジフェニル4-ニトロフェナシルスルホニウム塩、ジフェニルベンジルスルホニウム塩、ジフェニルメチルスルホニウム塩等のジアリールスルホニウム塩;フェニルメチルベンジルスルホニウム塩、4-ヒドロキシフェニルメチルベンジルスルホニウム塩、4-メトキシフェニルメチルベンジルスルホニウム塩等のモノアリールスルホニウム塩;ジメチルフェナシルスルホニウム塩、フェナシルテトラヒドロチオフェニウム塩、ジメチルベンジルスルホニウム塩等のトリアルキルスルホニウム塩等を挙げることができる。
 上記ジフェニル[4-(フェニルチオ)フェニル]スルホニウム塩としては、例えば、ジフェニル[4-(フェニルチオ)フェニル]スルホニウム ヘキサフルオロアンチモネートジフェニル[4-(フェニルチオ)フェニル]スルホニウム ヘキサフルオロホスフェート等の市販品を使用できる。
 上記ヨードニウム塩としては、例えば、商品名「UV9380C」(モメンティブ・パフォーマンス・マテリアルズ・ジャパン合同会社製、ビス(4-ドデシルフェニル)ヨードニウム・ヘキサフルオロアンチモネート45%アルキルグリシジルエーテル溶液)、商品名「RHODORSIL PHOTOINITIATOR 2074」(ローディア・ジャパン(株)製、テトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボレート [(1-メチルエチル)フェニル](メチルフェニル)ヨードニウム)、商品名「WPI-124」(和光純薬工業(株)製)、ジフェニルヨードニウム塩、ジ-p-トリルヨードニウム塩、ビス(4-ドデシルフェニル)ヨードニウム塩、ビス(4-メトキシフェニル)ヨードニウム塩等を挙げることができる。
 上記セレニウム塩としては、例えば、トリフェニルセレニウム塩、トリ-p-トリルセレニウム塩、トリ-o-トリルセレニウム塩、トリス(4-メトキシフェニル)セレニウム塩、1-ナフチルジフェニルセレニウム塩等のトリアリールセレニウム塩;ジフェニルフェナシルセレニウム塩、ジフェニルベンジルセレニウム塩、ジフェニルメチルセレニウム塩等のジアリールセレニウム塩;フェニルメチルベンジルセレニウム塩等のモノアリールセレニウム塩;ジメチルフェナシルセレニウム塩等のトリアルキルセレニウム塩等を挙げることができる。
 上記アンモニウム塩としては、例えば、テトラメチルアンモニウム塩、エチルトリメチルアンモニウム塩、ジエチルジメチルアンモニウム塩、トリエチルメチルアンモニウム塩、テトラエチルアンモニウム塩、トリメチル-n-プロピルアンモニウム塩、トリメチル-n-ブチルアンモニウム塩等のテトラアルキルアンモニウム塩;N,N-ジメチルピロリジウム塩、N-エチル-N-メチルピロリジウム塩等のピロリジウム塩;N,N’-ジメチルイミダゾリニウム塩、N,N’-ジエチルイミダゾリニウム塩等のイミダゾリニウム塩;N,N’-ジメチルテトラヒドロピリミジウム塩、N,N’-ジエチルテトラヒドロピリミジウム塩等のテトラヒドロピリミジウム塩;N,N-ジメチルモルホリニウム塩、N,N-ジエチルモルホリニウム塩等のモルホリニウム塩;N,N-ジメチルピペリジニウム塩、N,N-ジエチルピペリジニウム塩等のピペリジニウム塩;N-メチルピリジニウム塩、N-エチルピリジニウム塩等のピリジニウム塩;N,N’-ジメチルイミダゾリウム塩等のイミダゾリウム塩;N-メチルキノリウム塩等のキノリウム塩;N-メチルイソキノリウム塩等のイソキノリウム塩;ベンジルベンゾチアゾニウム塩等のチアゾニウム塩;ベンジルアクリジウム塩等のアクリジウム塩等を挙げることができる。
 上記ホスホニウム塩としては、例えば、テトラフェニルホスホニウム塩、テトラ-p-トリルホスホニウム塩、テトラキス(2-メトキシフェニル)ホスホニウム塩等のテトラアリールホスホニウム塩;トリフェニルベンジルホスホニウム塩等のトリアリールホスホニウム塩;トリエチルベンジルホスホニウム塩、トリブチルベンジルホスホニウム塩、テトラエチルホスホニウム塩、テトラブチルホスホニウム塩、トリエチルフェナシルホスホニウム塩等のテトラアルキルホスホニウム塩等を挙げることができる。
 上記遷移金属錯体イオンの塩としては、例えば、(η5-シクロペンタジエニル)(η6-トルエン)Cr+、(η5-シクロペンタジエニル)(η6-キシレン)Cr+等のクロム錯体カチオンの塩;(η5-シクロペンタジエニル)(η6-トルエン)Fe+、(η5-シクロペンタジエニル)(η6-キシレン)Fe+等の鉄錯体カチオンの塩等を挙げることができる。
 上述の塩を構成するアニオンとしては、例えば、SbF6 -、PF6 -、BF4 -、(CF3CF23PF3 -、(CF3CF2CF23PF3 -、(C654-、(C654Ga-、スルホン酸アニオン(トリフルオロメタンスルホン酸アニオン、ペンタフルオロエタンスルホン酸アニオン、ノナフルオロブタンスルホン酸アニオン、メタンスルホン酸アニオン、ベンゼンスルホン酸アニオン、p-トルエンスルホン酸アニオン等)、(CF3SO23-、(CF3SO22-、過ハロゲン酸イオン、ハロゲン化スルホン酸イオン、硫酸イオン、炭酸イオン、アルミン酸イオン、ヘキサフルオロビスマス酸イオン、カルボン酸イオン、アリールホウ酸イオン、チオシアン酸イオン、硝酸イオン等を挙げることができる。
 上記熱カチオン重合開始剤としては、例えば、アリールスルホニウム塩、アリールヨードニウム塩、アレン-イオン錯体、第4級アンモニウム塩、アルミニウムキレート、三フッ化ホウ素アミン錯体等を挙げることができる。
 上記アリールスルホニウム塩としては、例えば、ヘキサフルオロアンチモネート塩等を挙げることができる。上記硬化性組成物においては、例えば、商品名「SP-66」、「SP-77」(以上、(株)ADEKA製);商品名「サンエイドSI-60L」、「サンエイドSI-80L」、「サンエイドSI-100L」、「サンエイドSI-150L」(以上、三新化学工業(株)製)等の市販品を使用することができる。上記アルミニウムキレートとしては、例えば、エチルアセトアセテートアルミニウムジイソプロピレート、アルミニウムトリス(エチルアセトアセテート)等を挙げることができる。また、上記三フッ化ホウ素アミン錯体としては、例えば、三フッ化ホウ素モノエチルアミン錯体、三フッ化ホウ素イミダゾール錯体、三フッ化ホウ素ピペリジン錯体等を挙げることができる。
 なお、上記硬化性組成物において硬化触媒は、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。
 本発明の硬化性組成物が上記硬化触媒を含む場合、その含有量(配合量)は、カチオン硬化性シリコーン樹脂100重量部に対して、例えば0.01~3.0重量部であり、好ましくは0.05~3.0重量部であり、より好ましくは0.1~1.0重量部である。硬化触媒の含有量を0.01重量部以上とすることにより、硬化反応を効率的に十分に進行させることができ、硬化物の表面硬度や接着性がより向上する傾向がある。一方、硬化触媒の含有量を3.0重量部以下とすることにより、硬化性組成物の保存性がいっそう向上したり、硬化物の着色が抑制される傾向がある。
 上記硬化性組成物は、さらに、上記カチオン硬化性シリコーン樹脂、上記エポキシ化合物以外のカチオン硬化性化合物(その他のカチオン硬化性化合物)を含んでいてもよい。その他のカチオン硬化性化合物としては、公知慣用のカチオン硬化性化合物を使用することができ、例えば、ビニルエーテル化合物等を挙げることができる。
(その他の添加剤)
 上記硬化性組成物は、さらに、その他任意の成分として、沈降シリカ、湿式シリカ、ヒュームドシリカ、焼成シリカ、酸化チタン、アルミナ、ガラス、石英、アルミノケイ酸、酸化鉄、酸化亜鉛、炭酸カルシウム、カーボンブラック、炭化ケイ素、窒化ケイ素、窒化ホウ素等の無機質充填剤、これらの充填剤をオルガノハロシラン、オルガノアルコキシシラン、オルガノシラザン等の有機ケイ素化合物により処理した無機質充填剤;シリコーン樹脂、エポキシ樹脂、フッ素樹脂等の有機樹脂微粉末;銀、銅等の導電性金属粉末等の充填剤、硬化助剤、溶剤(有機溶剤等)、安定化剤(酸化防止剤、紫外線吸収剤、耐光安定剤、熱安定化剤、重金属不活性化剤等)、難燃剤(リン系難燃剤、ハロゲン系難燃剤、無機系難燃剤等)、難燃助剤、補強材(他の充填剤等)、核剤、カップリング剤(シランカップリング剤等)、滑剤、ワックス、可塑剤、離型剤、耐衝撃改良剤、色相改良剤、透明化剤、レオロジー調整剤(流動性改良剤等)、加工性改良剤、着色剤(染料、顔料等)、帯電防止剤、分散剤、表面改質剤(スリップ剤等)、艶消し剤、消泡剤、抑泡剤、脱泡剤、抗菌剤、防腐剤、粘度調整剤、増粘剤、光増感剤、発泡剤等の慣用の添加剤を含んでいてもよい。これらの添加剤は1種を単独で、又は2種以上を組み合わせて使用できる。
(硬化性組成物の製造方法)
 上記硬化性組成物は、特に限定されないが、上記の各成分を室温で又は必要に応じて加熱しながら攪拌・混合することにより調製することができる。なお、硬化性組成物は、各成分があらかじめ混合されたものをそのまま使用する1液系の組成物として使用することもできるし、例えば、別々に保管しておいた2以上の成分を使用前に所定の割合で混合して使用する多液系(例えば、2液系)の組成物として使用することもできる。
 上記硬化性組成物は、特に限定されないが、常温(約25℃)で液体であることが好ましい。より具体的には、硬化性組成物は、溶媒20%に希釈した液[特に、メチルイソブチルケトンの割合が20重量%である硬化性組成物(溶液)]の25℃における粘度は、例えば300~20000mPa・sであり、好ましくは500~10000mPa・sであり、より好ましくは1000~8000mPa・sである。上記粘度を300mPa・s以上とすることにより、硬化物の耐熱性がより向上する傾向がある。一方、上記粘度を20000mPa・s以下とすることにより、硬化性組成物の調製や取り扱いが容易となり、また、硬化物中に気泡が残存しにくくなる傾向がある。なお、硬化性組成物の粘度は、粘度計(商品名「MCR301」、アントンパール社製)を用いて、振り角5%、周波数0.1~100(1/s)、温度:25℃の条件で測定される。
(硬化物)
 上記硬化性組成物における硬化膨張性を有する硬化性化合物の重合反応を進行させることにより、該硬化性組成物を硬化させることができ、硬化物を得ることができる。硬化の方法は、周知の方法より適宜選択でき、例えば、活性エネルギー線の照射、及び/又は、加熱する方法を挙げることができる。上記活性エネルギー線としては、例えば、赤外線、可視光線、紫外線、X線、電子線、α線、β線、γ線等のいずれを使用することもできる。なかでも、取り扱い性に優れる点で、紫外線が好ましい。
 上記硬化性組成物を活性エネルギー線の照射により硬化させる際の条件(活性エネルギー線の照射条件等)は、照射する活性エネルギー線の種類やエネルギー、硬化物の形状やサイズ等に応じて適宜調整することができ、紫外線を照射する場合には、例えば1~10000mJ/cm2程度であり、好ましくは50~10000mJ/cm2である。なお、活性エネルギー線の照射には、例えば、高圧水銀ランプ、超高圧水銀ランプ、キセノンランプ、カーボンアーク、メタルハライドランプ、太陽光、LEDランプ、レーザー等を使用することができる。活性エネルギー線の照射後には、さらに加熱処理(アニール、エージング)を施してさらに硬化反応を進行させることができる。
 一方、硬化性組成物を加熱により硬化させる際の条件は、例えば30~200℃であり、好ましくは50~190℃である。硬化時間は適宜設定可能である。
 上記カチオン硬化性シリコーン樹脂を含む硬化性組成物は、上述のように、硬化させることによって、高い表面硬度かつ耐熱性を有し、柔軟性、可とう性及び加工性に優れた硬化物を形成できる。従って、上記カチオン硬化性シリコーン樹脂を含む硬化性組成物は、特に、ハードコートフィルムにおけるハードコート層を形成するための「ハードコート層形成用硬化性組成物」(「ハードコート液」や「ハードコート剤」等と称される場合がある)として特に好ましく使用できる。上記硬化性組成物をハードコート層形成用硬化性組成物として用い、該組成物より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は、高硬度及び高耐熱性を維持しながら、柔軟性、可とう性を有し、ロールトゥロールでの製造や加工が可能である。
(基材)
 本発明における基材層に用いる基材としては、プラスチック基材、金属基材、セラミックス基材、半導体基材、ガラス基材、紙基材、木基材(木製基材)、表面が塗装表面である基材等の公知慣用の基材を用いることができ、特に限定されない。なかでも、プラスチック基材(プラスチック材料により構成された基材)が好ましい。
 上記プラスチック基材を構成するプラスチック材料は、特に限定されないが、例えば、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;ポリイミド;ポリカーボネート;ポリアミド;ポリアセタール;ポリフェニレンオキサイド;ポリフェニレンサルファイド;ポリエーテルスルホン;ポリエーテルエーテルケトン;ノルボルネン系モノマーの単独重合体(付加重合体や開環重合体等)、ノルボルネンとエチレンの共重合体等のノルボルネン系モノマーとオレフィン系モノマーの共重合体(付加重合体や開環重合体等の環状オレフィンコポリマー等)、これらの誘導体等の環状ポリオレフィン;ビニル系重合体(例えば、ポリメチルメタクリレート(PMMA)等のアクリル樹脂、ポリスチレン、ポリ塩化ビニル、アクリロニトリル-スチレン-ブタジエン樹脂(ABS樹脂)等);ビニリデン系重合体(例えば、ポリ塩化ビニリデン等);トリアセチルセルロース(TAC)等のセルロース系樹脂;エポキシ樹脂;フェノール樹脂;メラミン樹脂;ユリア樹脂;マレイミド樹脂;シリコーン等の各種プラスチック材料を挙げることができる。なお、上記プラスチック基材は、1種のみのプラスチック材料により構成されたものであってもよいし、2種以上のプラスチック材料により構成されたものであってもよい。
 なかでも、上記プラスチック基材としては、ハードコートフィルムとして透明性に優れたハードコートフィルムを得ることを目的とする場合には、透明性に優れた基材(透明基材)を用いることが好ましく、より好ましくはポリエステルフィルム(特に、PET、PEN)、環状ポリオレフィンフィルム、ポリカーボネートフィルム、TACフィルム、PMMAフィルムである。
 上記プラスチック基材は、必要に応じて、酸化防止剤、紫外線吸収剤、耐光安定剤、熱安定剤、結晶核剤、難燃剤、難燃助剤、充填剤、可塑剤、耐衝撃性改良剤、補強剤、分散剤、帯電防止剤、発泡剤、抗菌剤等のその他の添加剤を含んでいてもよい。なお、添加剤は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。
 上記プラスチック基材は、単層の構成を有していてもよいし、多層(積層)の構成を有していてもよく、その構成(構造)は特に限定されない。例えば、上記プラスチック基材は、プラスチックフィルムの少なくとも一方の表面にハードコート層以外の層(「その他の層」と称する場合がある)が形成された、「プラスチックフィルム/その他の層」又は「その他の層/プラスチックフィルム/その他の層」等の積層構成を有するプラスチック基材であってもよい。上記その他の層としては、例えば、ハードコート層以外のハードコート層等を挙げることができる。なお、上記その他の層を構成する材料としては、例えば、上述のプラスチック材料等を挙げることができる。
 上記プラスチック基材の表面の一部又は全部には、粗化処理、易接着処理、静電気防止処理、サンドブラスト処理(サンドマット処理)、コロナ放電処理、プラズマ処理、ケミカルエッチング処理、ウォーターマット処理、火炎処理、酸処理、アルカリ処理、酸化処理、紫外線照射処理、シランカップリング剤処理等の公知慣用の表面処理が施されていてもよい。なお、上記プラスチック基材は、未延伸フィルムであってもよいし、延伸フィルム(一軸延伸フィルム、二軸延伸フィルム等)であってもよい。
 上記基材の厚みは、例えば、1~1000μm程度、好ましくは5~500μm、最も好ましくは25~80μmである。上記基材の厚みが1μm(例えば、25μm)よりも薄い場合、より大きな逆カールが発生する等の不具合が生じやすくなる。一方、上記基材の厚みが1000μm(例えば、80μm)よりも厚くなると、取扱い性が低下する傾向がある。
(粘着剤層)
 本発明における粘着剤層としては、ハードコート層から剥離可能な微粘着性を有するものであれば特に限定されず、例えば、アクリル系粘着剤、天然ゴム系粘着剤、合成ゴム系粘着剤、エチレン-酢酸ビニル共重合体系粘着剤、エチレン-(メタ)アクリル酸エステル共重合体系粘着剤、スチレン-イソプレンブロック共重合体系粘着剤、スチレン-ブタジエンブロック共重合体系粘着剤等の公知慣用の微粘着性粘着剤の1種以上より形成された粘着剤層を挙げることができる。上記粘着剤層中には、各種の添加剤(例えば、帯電防止剤、スリップ剤等)が含まれていてもよい。なお、粘着剤層は、それぞれ単層構成を有していてもよいし、多層(複層)構成を有していてもよい。
 上記粘着剤層の厚みは、例えば1~100μmの範囲から適宜選択することができ、好ましくは5~75μmであり、最も好ましくは10~50μmである。上記粘着剤層の厚みが1μmよりも薄い場合、粘着力が低下して、表面保護フィルムにおける後述の残留応力に耐えられずにハードコート層から剥離する等の不具合が生じやすくなる。一方、上記粘着剤層の厚みが100μmよりも厚くなると、表面保護フィルムにおける後述の残留応力を吸収して逆カール抑制効果が低下する等の不具合が生じやすくなる。
(表面保護フィルム)
 本発明のハードコートフィルムにおける表面保護フィルムは、上記ハードコート層に対して圧縮性の内部残留応力を有することを特徴とする。本発明の表面保護フィルムが、ハードコート層に対して圧縮性の内部残留応力を有することにより、ハードコート層の硬化膨張に起因する逆カールに対して上記内部残留応力が釣り合ってハードコートフィルム全体(基材層/ハードコート層/粘着剤層/表面保護フィルム)として逆カールを抑制することができ、円偏光板の貼り付けやエッジ印刷等の加工処理が可能になる。また、表面保護フィルムを有することにより、打ち抜き加工性がいっそう向上する傾向がある。例えば、ハードコート層の硬度が非常に高く、打ち抜き加工時に基材からの剥離やクラックが発生しやすいものであっても、このような問題を生じさせることなくトムソン刃を使用した打ち抜き加工を行うことができる。
 図1は、本発明のハードコートフィルムの好ましい態様の1例の断面模式図であり、1は本発明のハードコートフィルム、2は表面保護フィルム、3は粘着剤層、4はハードコート層、5は基材層をそれぞれ示す。矢印6は表面保護フィルム内部に存在する残留応力を示し、矢印の方向はハードコート層4に対して圧縮性の残留応力が存在していることを示している。
 図1において、上記内部残留応力6の表面保護フィルム2平面内の方向は、特に限定されず、少なくとも一方の方向に内部残留応力6が存在していればよい。また、内部残留応力6は複数方向に存在していてもよく、例えば、本発明のハードコートフィルムがロール状の場合は、TD方向(幅方向)、MD方向(機械流れ方向)の少なくとも一方に内部残留応力6が存在していてもよく、両方に存在してもよいが、製造のし易さから、少なくともMD方向に内部残留応力6が存在する態様が好ましい。
 本発明のハードコートフィルムにおける表面保護フィルムに上記内部残留応力を付与する方法は特に限定されないが、例えば、後述の本発明のハードコートフィルムの製造方法により、上記内部残留応力を付与することができる。詳細は後述する。
 本発明のハードコートフィルムにおける表面保護フィルムにおける上記内部残留応力の強さは、本発明のハードコートフィルムにおける各層(基材層/ハードコート層/粘着剤層/表面保護フィルム)の厚さや、ハードコート層の硬化膨張に起因する逆カールの強さに依存して適宜設定されるものであり、特に限定されない。即ち、内部残留応力は、逆カール量が多い場合は大きく、逆カール量が少ない場合は小さく設定することができる。
 上記表面保護フィルムにおいては、例えば、後述の本発明のハードコートフィルムの製造方法において、後述の第1のフィルムに付与される張力と、第2のフィルムに付与される張力との差(第2のフィルムに付与される張力-第1のフィルムに付与される張力)を調整することにより、上記内部残留応力の強さを設定することができる。
 上記表面保護フィルムとしては、公知慣用の表面保護フィルムを使用することができ、例えば、プラスチックフィルムの表面に粘着剤層を有するものが使用できる。上記プラスチックフィルムとしては、例えば、ポリエステル樹脂(ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート等)、ポリオレフィン樹脂(ポリエチレン、ポリプロピレン、環状ポリオレフィン等)、ポリスチレン樹脂、アクリル樹脂、ポリカーボネート、エポキシ樹脂、フッ素樹脂、シリコーン樹脂、ジアセテート樹脂、トリアセテート樹脂、ポリアリレート樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、ポリスルホン樹脂、ポリエーテルスルホン樹脂、ポリエーテルエーテルイミド樹脂、ポリイミド樹脂、ポリアミド樹脂等のプラスチック材料より形成されたプラスチックフィルムを挙げることができる。後述の本発明のハードコートフィルムの製造方法において、後述の第2のフィルムに十分な張力をかけられるという観点から、ポリエステル樹脂が好ましく、ポリエチレンテレフタレートが特に好ましい。なお、プラスチックフィルムは、それぞれ単層構成を有していてもよいし、多層(複層)構成を有していてもよい。
 上記表面保護フィルムの厚みは、例えば25~250μmの範囲から適宜選択することができ、好ましくは26~188μmであり、最も好ましくは38~75μmである。上記表面保護フィルムの厚みが25μmよりも薄い場合、逆カール抑制効果が低下するなどの不具合が生じる場合がある。一方、上記表面保護フィルムの厚みが250μmよりも厚くなると、取扱い性が低下する場合がある。
(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は、特に制限されないが、例えば、下記工程により、後述の第1のフィルムのハードコート層と、後述の第2のフィルムの粘着剤層とを貼合する際に、前記第2のフィルムに付与される張力を、前記第1のフィルムに付与される張力よりも大きくすることにより製造することができる。
 前記第1のフィルムの前記ハードコート層と、前記第2のフィルムの前記粘着剤層とを互いに対向するように、前記第1のフィルムと前記第2のフィルムとをそれぞれ機械流れ方向(MD)に沿って張力を付与した状態で搬送する搬送工程。
 前記第1のフィルムの前記ハードコート層と、前記第2のフィルムの前記粘着剤層とを貼合する貼合工程。
 なお、本発明のハードコートフィルムの製造方法は、上記以外の工程(例えば、アンカー層を設ける工程、巻き取り工程等)を含んでもよい。
(第1のフィルム)
 本発明のハードコートフィルムの製造方法に使用される第1のフィルムは、基材と、前記基材の一方の表面に形成されたハードコート層とを有し、前記ハードコート層が、硬化性組成物の硬化物で形成され、前記硬化性組成物が、硬化膨張性を有する硬化性化合物を含む。
 本発明の第1のフィルムにおける「基材」、「ハードコート層」、「硬化性組成物」及び「硬化膨張性を有する硬化性化合物」の構成は、上述の本発明のハードコートフィルムにおける上記「基材」、「ハードコート層」、「硬化性組成物」及び「硬化膨張性を有する硬化性化合物」と同じである。
 本発明の第1のフィルムの曲げ(屈曲性)は、例えば30mm以下(例えば、1~30mm)であり、好ましくは25mm以下であり、より好ましくは20mm以下であり、さらに好ましくは15mm以下である。なお、曲げ(屈曲性)は、円筒形マンドレルを使用してJIS K5600-5-1に準じて評価することができる。
 本発明の第1のフィルムのヘイズは、例えば1.5%以下であり、好ましくは1.0%以下である。なお、ヘイズの下限は、例えば0.1%である。ヘイズを特に1.0%以下とすることにより、例えば、非常に高い透明性が要求される用途(例えば、タッチパネル等のディスプレイの表面保護シート等)への使用に適する傾向がある。本発明の第1のフィルムのヘイズは、例えば、基材として後述の透明基材を使用することによって容易に上記範囲に制御することができる。なお、ヘイズは、JIS K7136に準拠して測定することができる。
 本発明の第1のフィルムの全光線透過率は、例えば85%以上であり、好ましくは90%以上である。なお、全光線透過率の上限は、例えば99%である。全光線透過率を特に90%以上とすることにより、例えば、非常に高い透明性が要求される用途(例えば、タッチパネル等のディスプレイの表面保護シート等)への使用に適する傾向がある。本発明の第1のフィルムの全光線透過率は、例えば、基材として後述の透明基材を使用することによって容易に上記範囲に制御することができる。なお、全光線透過率は、JIS K7361-1に準拠して測定することができる。
 本発明の第1のフィルムは、特に限定されないが、上記基材の一方の表面にハードコート層を形成させることにより調製することができる。ハードコート層の形成は、公知慣用のハードコートフィルムの製造方法に準じて製造することができ、その製造方法は特に限定されないが、例えば、上記基材の一方の表面に上記硬化性組成物(ハードコート層形成用硬化性組成物)を塗布し、必要に応じて溶剤を乾燥によって除去した後、硬化性組成物(硬化性組成物層)を硬化させることにより製造できる。硬化性組成物を硬化させる際の条件は、例えば、上述の硬化物を形成する際の条件から適宜選択可能である。なお、第1のフィルムは、基材付きハードコートシートであってもよい。
 特に、本発明の第1のフィルムにおけるハードコート層が上記カチオン硬化性シリコーン樹脂を含む硬化性組成物で形成されている場合は、柔軟性、可とう性及び加工性に優れた硬化物を形成できる上記硬化性組成物(ハードコート層形成用硬化性組成物)より形成されたハードコート層であるため、ロールトゥロール方式での製造が可能である。ロールトゥロール方式で製造することにより、その生産性を著しく高めることが可能である。公知慣用のロールトゥロール方式の製造方法を採用することができ、例えば、ロール状に巻いた基材を繰り出す工程と、繰り出した基材の少なくとも一方の表面に硬化性組成物(ハードコート層形成用硬化性組成物)を塗布し、次いで、必要に応じて溶剤を乾燥によって除去した後、該硬化性組成物(硬化性組成物層)を硬化させることによりハードコート層を形成する工程と、その後、得られた基材付きハードコートフィルムを再びロールに巻き取る工程とを必須の工程として含み、これら工程を連続的に実施する方法等を挙げることができる。なお、当該方法は、これらの工程以外を含んでいてもよい。また、得られた本発明の第1のフィルムは柔軟性、可とう性及び加工性に優れるため、後述の本発明の搬送工程、貼合工程もロールトゥロール方式で行うことができ、効率的に本発明のハードコートフィルムを製造することができる。
 本発明の第1のフィルムの厚みは、例えば10~1000μm、好ましくは15~800μm、より好ましくは20~700μm、さらに好ましくは30~500μmである。
(第2のフィルム)
 本発明のハードコートフィルムの製造方法に使用される第2のフィルムは、表面保護フィルムと、前記表面保護フィルムの一方の表面に形成された粘着剤層とを有する。本発明の第2のフィルムにおける「表面保護フィルム」及び「粘着剤層」の構成は、上述の本発明のハードコートフィルムにおける「表面保護フィルム」及び「粘着剤層」と同じである。
 本発明の第2のフィルムは、特に限定されないが、上記表面保護フィルムの一方の表面にハードコート層を形成させることにより調製することができる。粘着剤層の形成は、公知慣用の粘着フィルムの製造方法に準じて製造することができ、その製造方法は特に限定されないが、例えば、上記表面保護フィルムの一方の表面に上記粘着剤を塗布し、溶剤を乾燥によって除去した後、必要に応じて、加熱又は光照射することにより製造できる。加熱又は光照射は、第1のフィルムのハードコート層を形成する条件と同様である。
 第2のフィルムとしては、市販の粘着剤層付き表面保護フィルムを特に制限なく使用することができ、例えば、商品名「サニテクト」シリーズ((株)サンエー化研製)、商品名「E-MASK」シリーズ(日東電工(株)製)、商品名「マスタック」シリーズ(藤森工業(株)製)、商品名「ヒタレックス」シリーズ(日立化成工業(株)製)、商品名「アルファン」シリーズ(王子エフテックス(株)製)等の市販品が市場より入手可能である。
 本発明のハードコートフィルムの製造方法は、フィルム分野で公知の技術を特に限定なく適用することができ、例えば、ロールトゥロール方式、インライン方式を仕様することができるが、効率性、製造コストに優れるロールトゥロール方式が好ましい。特に、上記カチオン硬化性シリコーン樹脂を含む硬化性組成物を硬化させることによって得られるハードコート層は、表面硬度を高くしても、柔軟性、可とう性に優れるため、表面硬度を高いハードコートフィルムであってもロールトゥロール方式で製造することができるという利点がある。
 図2は本発明のハードコートフィルムをインライン方式で製造する好ましい態様の1例を示した断面模式図であり、図3は本発明のハードコートフィルムをロールトゥロール方式で製造する好ましい態様の1例を示した断面模式図である。
[搬送工程・貼合工程]
 図2において、7は第2のフィルム、8は第1のフィルム、2は表面保護フィルム、3は粘着剤層、4はハードコート層、5は基材層、矢印6は表面保護フィルム内部に存在する残留応力を示し、矢印の方向はハードコート層4に対して表面保護フィルム2の内部に圧縮性の残留応力が存在していることを示している。矢印9は搬送工程において第2のフィルムに付与される張力、矢印10は搬送工程において第1のフィルムに付与される張力を示し、矢印9及び矢印10の長さは付与される張力の強さを示し、長いほど強い張力をかけていることを示す。
 図3において、7は第2のフィルム(構成は図示せず)、12は第2のフィルム7の繰出しロール、17は第2のフィルム7を搬送する方向(MD方向)、14は第2のフィルム7の表面保護フィルム側(構成は図示せず)に接触する貼合ロール、8は第1のフィルム(構成は図示せず)、13は第1のフィルム8の繰出しロール、18は第1のフィルム8を搬送する方向(MD方向)、15は第1のフィルム8の基材側(構成は図示せず)に接触する貼合ロール、1は本発明のハードコートフィルム(構成は図示せず)、11はハードコートフィルム1が搬送される方向(MD方向)、16はハードコートフィルム1の巻取りロールである。
 図2(a)は、第1のフィルム8のハードコート層4と、第2のフィルム7の粘着剤層3とを互いに対向するように、第1のフィルム8と第2のフィルム7とをそれぞれ張力を付与した状態で搬送される様子を示したものである。図2(a)において、第2のフィルム7に付与される張力9は、第1のフィルム8に付与される張力10よりも大きく設定される。
 図2(b)は本発明のハードコートフィルム1を示したものであり、図2(a)から図2(b)への下向き矢印は、第1のフィルム8のハードコート層4と、第2のフィルム7の粘着剤層3とが貼り合わされ、本発明のハードコートフィルム1が得られる様子を示したものである。
 張力9が張力10よりも大きい状態で貼り合せることにより、表面保護フィルム2の内部に圧縮性の応力6を残留させることができる。
 張力9の大きさ(T2)は、第2のフィルムにおける粘着剤層、表面保護フィルムの厚さや、第1のフィルムにおけるハードコート層の硬化膨張に起因する逆カールの強さに依存して適宜設定されるものであり、特に限定されない。即ち、T2は、逆カール量が多い場合は大きく、逆カール量が少ない場合は小さく設定することができるが、例えば、T2は第2のフィルムの幅方向における単位断面積あたりの張力(N/mm2=MPa)として、0.5~10N/mm2が好ましく、1~5N/mm2がより好ましい。T2が0.5N/mm2より小さいと逆カールの抑制効果が十分に発揮できない場合がある。一方、T2が10N/mm2より大きいと第2のフィルムの弾性限界(降伏点)を超え、弾性回復による収縮力、ひいては内部残留応力6が弱くなり、逆カールの抑制効果が十分に発揮できない場合がある。
 張力10の大きさ(T1)は、第1のフィルムにおける基材層、ハードコート層の厚さや、第1のフィルムにおけるハードコート層の硬化膨張に起因する逆カールの強さに依存して適宜設定されるものであり、特に限定されないが、第1のフィルムに実質的にT1はかからなくてもよく、張力10をかける場合でも第1のフィルムの逆カールが平坦になる程度の弱い張力で十分である、例えば、T1は第1のフィルムの幅方向における単位断面積あたりの張力(N/mm2)として、0~3N/mm2が好ましく、0.5~2N/mm2がより好ましい。T1が3N/mm2より大きいと第1のフィルムのハードコート層にクラックが発生して透明性等の光学特性が低下する場合がある。
 張力9と張力10の比(T2/T1)は、第2のフィルムにおける粘着剤層、表面保護フィルムの厚さや、第1のフィルムにおける基材層、ハードコート層の厚さや、第1のフィルムにおけるハードコート層の硬化膨張に起因する逆カールの強さに依存して適宜設定されるものであり、特に限定されない。即ち、T2/T1は、1よりも大きい範囲で、逆カール量が多い場合は大きく、逆カール量が少ない場合は小さく設定することができるが、例えば、1より大きく5以下が好ましく、1.1~2がより好ましい。T2/T1が1より小さいと逆カールの抑制効果が十分に発揮できない場合がある。一方、T2/T1が5より大きいと内部残留応力6が大きくなりすぎ、粘着剤層3がハードコート層4から剥離するなどの不具合が生じる場合がある。
 張力9と張力10の差(T2-T1)は、第2のフィルムにおける粘着剤層、表面保護フィルムの厚さや、第1のフィルムにおける基材層、ハードコート層の厚さや、第1のフィルムにおけるハードコート層の硬化膨張に起因する逆カールの強さに依存して適宜設定されるものであり、特に限定されない。即ち、T2-T1は、0よりも大きい範囲で、逆カール量が多い場合は大きく、逆カール量が少ない場合は小さく設定することができるが、例えば、0.1~5N/mm2が好ましく、0.25~2.5N/mm2がより好ましい。T2-T1が0.1N/mm2より小さいと逆カールの抑制効果が十分に発揮できない場合がある。一方、T2-T1が5N/mm2より大きいと内部残留応力6が大きくなりすぎ、粘着剤層3がハードコート層4から剥離するなどの不具合が生じる場合がある。
 製造される本発明のハードコートフィルムにおける内部残留応力6の強さ(MPa)は、張力9と張力10の差(T2-T1)を調整することにより、所望の範囲に設定可能である。即ち、T2-T1(N/mm2)を内部残留応力6の強さ(MPa)とみなすことができる。
 張力9と張力10を、それぞれ第2のフィルム及び第1のフィルムに付与する方法は、フィルム製造における公知の技術を制限なく適用することができるが、低コスト且つ効率的に製造できる観点から、図3における繰出しロール12及び13、巻き取りロール16のそれぞれの周速を調整することにより、張力9と張力10をそれぞれ第2のフィルム及び第1のフィルムに付与する方法が好ましい。
 図3においては、繰出しロール12には第2のフィルム7がロール状に巻かれており、長尺状の第2のフィルム7が繰り出される。一方、繰出しロール13には第1のフィルム8がロール状に巻かれており、長尺状の第1のフィルム8が繰り出される。図3において、第2のフィルム7は、下側に粘着剤層が向くように配置されており(図示せず)、第1のフィルム8は、上側にハードコート層が向くように配置されている(図示せず)。第2のフィルム7と第1のフィルム8は、それぞれ矢印17と18の方向に搬送され、粘着剤層とハードコート層が向かい合うように貼合ロール14と15に供給され、後述する貼合工程で貼合される。
 それぞれの第1及び第2のフィルムの搬送速度は、その製造装置に適した値に定めればよく、特に制限されないが、通常、前の工程で製造され、搬送されてくる各フィルムの搬送速度に合わせた速度とされる。また、本発明のハードコートフィルムが使用される品種や品質に制約されない限り、搬送速度が大きいほうがタクトタイムは速くなるため生産性の観点から好ましい。搬送速度としては、例えば1~30m/分程度に設定することができる。
 それぞれの第1及び第2のフィルムを搬送する方向は、特には限定されず、搬送工程の最後において第1及び第2のフィルムが積層された状態となればよい。図3のように各第1及び第2のフィルムが互いに逆斜めに向かう方向へ搬送されていてもよく、図示しないが、各第1及び第2のフィルムが垂直に向かう方向へ搬送される部分があってもよいし、平行に搬送される部分があってもよい。また、製造装置の配置上の制約がある場合には、各第1及び第2のフィルムを搬送方向とは異なる方向へ一旦繰り出し、適当なロールによって方向転換して搬送してもよい。
 図3において、繰出しロール12から繰り出される第2のフィルム7には、機械流れ方向17(MD方向)に張力9(T2)が付与され(図示せず)、繰出しロール13から繰り出される第1のフィルム8には、機械流れ方向18(MD方向)に張力10(T21)が付与されている(図示せず)。図3において張力9は、ロール状に巻かれた第2のフィルム7を繰り出すための繰出しロール12と、後述する貼合後の本発明のハードコートフィルム1を巻き取るための巻取りロール16との間で、ロールの周速度に差をつけることで張力を付与することができる。同様に、図3において張力10は、ロール状に巻かれた第1のフィルム8を繰り出すための繰出しロール13と、後述する貼合後の本発明のハードコートフィルム1を巻き取るための巻取りロール16との間で、ロールの周速度に差をつけることで張力を付与することができる。すなわち、繰出しロール12、13の周速度よりも巻取りロール16の周速度を大きくし、第1及び第2のフィルムに対して、それぞれ機械流れ方向17、18(MD方向)に引っ張ることで張力9及び10を付与することができる。
 従って、図3において、繰出しロール12と巻取りロール16の周速度の差を、繰出しロール13と巻取りロール16の周速度の差よりも大きくすることで、張力9を張力10よりも大きくすることができる。
 図3において搬送された第1及び第2のフィルムは、続く貼合工程に供給される。貼合工程では、第2のフィルム7の表面保護フィルムに接触する貼合ロール14と、第1のフィルム8の基材側に接触する貼合ロール15とで、第2のフィルム7/第1のフィルム8の積層体を挟みながら貼り合される。貼合ロール14と貼合ロール15は、それぞれが接触する第2及び第1のフィルムの搬送方向に回転しており、図3中の曲線矢印は、その回転方向を示している。これにより、第2のフィルムの粘着剤層と、第1のフィルムのハードコート層とが貼合され、図2(b)に示すように本発明のハードコートフィルム1(図3中においては図示せず)となる。
 貼合ロール14、15を構成する表面の材質は、ステンレス鋼、銅合金、クロムメッキ処理品のような金属類;ポリウレタン、ポリフルオロエチレン、シリコーンのようなゴム類;酸化クロム、酸化ケイ素、酸化ジルコニウム、酸化アルミニウムの1種又は2種以上を溶射して得られるセラミック類などが挙げられる。
 図3においては、貼合工程で得られた本発明のハードコートフィルム1を巻取りロール16にロール状に巻き取ることができる。図3では、本発明のハードコートフィルム1において基材を内側にして巻き取っているが、巻取り方向についてはこれに限定されず、表面保護フィルム側を内側にして巻き取ってもよい。
 本発明のハードコートフィルムは、逆カールが効果的に抑制されるため、例えば、円偏光板の貼り付けやエッジ印刷などの加工処理を好適に行うことができ、特に、上記ハードコート層が上記カチオン硬化性シリコーン樹脂を含む硬化性組成物で形成されている場合、高硬度及び高耐熱性を維持しながら、柔軟性、可とう性を有し、ロールトゥロール方式での製造や加工が可能であるため、高い品質を有し、生産性にも優れる。よって、本発明のハードコートフィルムは、例えば、液晶ディスプレイ、有機ELディスプレイ等の表示装置;タッチパネル等の入力装置:太陽電池;各種家電製品;各種電気・電子製品;携帯電子端末(例えば、ゲーム機器、パソコン、タブレット、スマートフォン、携帯電話等)の各種電気・電子製品;各種光学機器等の各種製品に好ましく使用できる。また、本発明のハードコートフィルムが各種製品やその部材又は部品の構成材として使用される態様としては、例えば、タッチパネルにおけるハードコートフィルムと透明導電フィルムの積層体等に使用される態様等を挙げることができる。
 本発明のハードコートフィルムは、円偏光板の貼り付けやエッジ印刷等の化処理後、或いは、製品出荷後の使用時に第2のフィルムをハードコート層から剥離してハードコート層が最表面に配置される状態で使用することができる。
 以下に、実施例に基づいて本発明をより詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例により限定されるものではない。なお、生成物の分子量の測定は、Alliance HPLCシステム 2695(Waters製)、Refractive Index Detector 2414(Waters製)、カラム:Tskgel GMHHR-M×2(東ソー(株)製)、ガードカラム:Tskgel guard column HHRL(東ソー(株)製)、カラムオーブン:COLUMN HEATER U-620(Sugai製)、溶媒:THF、測定条件:40℃により行った。また、生成物におけるT2体とT3体の割合[T3体/T2体]の測定は、JEOL ECA500(500MHz)による29Si-NMRスペクトル測定により行った。生成物のTd5(5%重量減少温度)は、TGA(熱重量分析)により、空気雰囲気下、昇温速度5℃/分の条件で測定した。
合成例1:硬化性樹脂A(カチオン硬化性シリコーン樹脂)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300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(以下、「EMS」と称する)161.5ミリモル(39.79g)、フェニルトリメトキシシラン(以下、「PMS」と称する)9ミリモル(1.69g)、及びアセトン165.9gを仕込み、50℃に昇温した。このようにして得られた混合物に、5%炭酸カリウム水溶液4.70g(炭酸カリウムとして1.7ミリモル)を5分で滴下した後、水1700ミリモル(30.60g)を20分かけて滴下した。なお、滴下の間、著しい温度上昇は起こらなかった。その後、50℃のまま、重縮合反応を窒素気流下で4時間行った。
 重縮合反応後の反応溶液中の生成物を分析したところ、数平均分子量は1911であり、分子量分散度は1.47であった。上記生成物の29Si-NMRスペクトルから算出されるT2体とT3体の割合[T3体/T2体]は10.3であった。
 その後、反応溶液を冷却し、下層液が中性になるまで水洗を行い、上層液を分取した後、1mmHg、40℃の条件で上層液から溶媒を留去し、無色透明の液状の生成物(カチオン硬化性シリコーン樹脂)を得た。上記生成物のTd5は370℃であった。
 なお、合成例1で得られた硬化性樹脂A(カチオン硬化性シリコーン樹脂)のFT-IRスペクトルを上述の方法で測定したところ、いずれも1100cm-1付近に一つの固有吸収ピークを有することが確認された。
製造例1
(ハードコートフィルム(第1のフィルム)の作製)
 合成例1で得られた硬化性樹脂A(カチオン硬化性シリコーン樹脂)61.6重量部、脂環エポキシ基を有する化合物(商品名「EHPE3150」(株)ダイセル製)6.9重量部、メチルイソブチルケトン(MIBK)(関東化学(株)製)30重量部、光カチオン重合開始剤(商品名「CPI-210S」、サンアプロ(株)製)1重量部、シリコンアクレート(商品名「KRM8479」、ダイセル・オルネクス(株)製)0.3重量部、及び表面に(メタ)アクリロイル基を含む基を有するシリカ粒子(商品名「BYK-LPX 22699」、ビックケミー・ジャパン(株)製)0.2重量部の混合溶液を調製し、これを硬化性組成物とした。
 上記で得られた硬化性組成物を、PEN(ポリエチレンナフタレート)フィルム(商品名「テオネックス」(登録商標)、帝人デュポンフィルム(株)製、厚み50μm)上に、硬化後のハードコート層の厚みが40μmとなるようにワイヤーバー#44を使用して流延塗布した後、80℃のオーブン内で1分間放置(プレベイク)し、次いで5秒間紫外線を照射した(紫外線照射量:400mJ/cm2)。最後に150℃で30分間熱処理(エージング)することによって、ハードコート層を有するハードコートフィルム(ハードコート層/基材)を作製した。
 上記で得たハードコートフィルム(ハードコート層/基材)について、以下の方法により各種評価を行ったところ、防汚性:○、外観:◎、鉛筆硬度:9H、耐擦傷性:400回OK、500回NGの評価結果が得られた。
(防汚性:水接触角)
 ハードコートフィルムの表面(ハードコート層の表面)の水接触角(液滴法)の測定し、以下の基準で防汚性を評価した。
○(防汚性が良好):水接触角が90°以上
×(防汚性が不良):水接触角が90°未満
(外観)
 ハードコートフィルムの表面(ハードコート層の表面)を蛍光灯の下で目視することにより、外観を評価した。
◎(外観が非常に良好):表面に歪みや凹凸が全くない
○(外観が良好):表面に歪みや凹凸がほとんどない
△(外観がやや不良):表面に歪みや凹凸が少し見られる
×(外観が不良):表面に歪みや凹凸が見られる
(鉛筆硬度)
 上記で得たハードコートフィルムにおける表面(ハードコート層の表面)の鉛筆硬度を、JIS K5600-5-4に準じて評価した。なお、荷重は750gで行った。
(耐擦傷性)
 上記で得たハードコートフィルムにおける表面(ハードコート層の表面)に対し、荷重1000g/cm2にて表1に記載の所定の回数、#0000スチールウールを往復させた。100回毎に下記の基準にて表面に付いた傷の有無を確認し、耐擦傷性を評価した。
 OK:所定の回数にて傷が見られない
 NG:所定の回数にて傷が見られる
実施例1
(ハードコートフィルム(第1のフィルム)と粘着剤付表面保護フィルム(第2のフィルム)の貼合)
 第1のフィルムとして上記で得られたハードコートフィルムのハードコート層と、第2にフィルムとして粘着剤付表面保護フィルム(商品名「NB0415」、表面保護フィルムの厚み:38μm、粘着剤層の厚み:24μm、藤森工業(株)製)の粘着剤層とが向かい合うようにして、図3に示されるロールタイプラミネーターで機械流れ方向(MD)に搬送し、両フィルムを貼合した。粘着剤付表面保護フィルムと接する貼合ロールには表面がゴムになっているゴムロールを、ハードコートフィルムと接する貼合ロールにも表面がゴムになっているゴムロールを使用した。ハードコートフィルムは、鉛筆硬度9Hの非常に高い表面硬度を有するにもかかわらず、ロールタイプラミネーターに搬送・貼合してもクラックは発生しない可とう性を有していた。貼合時のハードコートフィルム、粘着剤付表面保護フィルムの各張力は、速度制御型テンションコントローラーにより測定・制御した。ハードコートフィルム(第1のフィルム)の張力(T1)は1.25N/mm2に、粘着剤付表面保護フィルム(第2のフィルム)の張力(T2)を1.4N/mm2に設定した。
 貼合後に得られた表面保護フィルム貼着ハードコートフィルム(基材層/ハードコート層/粘着剤層/表面保護フィルム)の表面保護フィルムには、T2とT1との差から、表面保護フィルム内部に(T2-T1=0.15N/mm2)に相当するハードコート層に対する圧縮性の内部残留応力が存在していると考えられる。
(カール量の評価)
 得られた表面保護フィルム貼着ハードコートフィルム(基材層/ハードコート層/粘着剤層/表面保護フィルム)から、100×150mmの長方形の試験片を切り出し、水平面に表面保護フィルム側を下に置いて、23℃-55%の条件下12時間静置した後(通常時カール)並びに120℃の条件下の5分加熱した後(120℃加熱時カール)のフィルム(試験片)の四隅のカール量を図4に示す「反り(mm)」として測定し、その平均値にてカール量を評価した。フィルムが筒状となり、カール量の測定ができない場合は「筒状」とした。結果を表1に示す。
 実施例1のハードコートフィルムは逆カールが発生したため、合成例1で製造したカチオン硬化性シリコーン樹脂は、硬化膨張性を有することが確認された。
実施例2、3
 粘着剤付表面保護フィルムとして、表1に示される製品を使用したこと以外は、実施例1と同様にして、表面保護フィルム貼着ハードコートフィルム(基材層/ハードコート層/粘着剤層/表面保護フィルム)を調製し、カール量を評価した。結果を表1に示す。
比較例1
 表面保護フィルムを貼合せずに、製造例1で得られたハードコートフィルム(基材層/ハードコート層)のハードコート層側を下にして、実施例1と同様の方法にてカール量評価した。結果を表1に示す。
比較例2
 ハードコートフィルム(第1のフィルム)の張力(T1)は1.25N/mm2に、粘着剤付表面保護フィルム(第2のフィルム)の張力(T2)を1.25N/mm2に設定した(T2-T1=0N/mm2)こと以外は、実施例1と同様にして、表面保護フィルム貼着ハードコートフィルム(基材層/ハードコート層/粘着剤層/表面保護フィルム)を調製し、カール量を評価した。結果を表1に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000026
 表1に示す略号は、以下の通りである。
(硬化性組成物)
硬化性樹脂A:製造例1で得らえたカチオン硬化性シリコーン樹脂(ポリオルガノシルセスキオキサン)
EHPE3150:2,2-ビス(ヒドロキシメチル)-1-ブタノールの1,2-エポキシ-4-(2-オキシラニル)シクロヘキサン付加物(商品名「EHPE3150」、(株)ダイセル製)
MIBK:メチルイソブチルケトン(関東化学(株)製)
CPI-210S:光カチオン重合開始剤(商品名「CPI-210S」、サンアプロ(株)製)
KRM8479:シリコンアクレート(商品名「KRM8479」、ダイセル・オルネクス(株)製)
LPX 22699:表面に(メタ)アクリロイル基を含む基を有するシリカ粒子(商品名「BYK-LPX 22699」、ビックケミー・ジャパン(株)製)
(粘着剤層付表面保護フィルム)
NB0415:粘着剤付表面保護フィルム(商品名「NB0415」、PETフィルム、表面保護フィルムの厚み:38μm、粘着剤層の厚み:24μm、藤森工業(株)製)
KB003:粘着剤付表面保護フィルム(商品名「KB003」、PETフィルム、表面保護フィルムの厚み:50μm、粘着剤層の厚み:24μm、藤森工業(株)製)
T001:粘着剤付表面保護フィルム(商品名「T001」、PETフィルム、厚み:表面保護フィルムの75μm、粘着剤層の厚み:24μm、藤森工業(株)製)
 上記で説明した本発明のバリエーションを以下に付記する。
[1]基材と、前記基材の一方の表面に形成されたハードコート層とを有するハードコートフィルムであって、
 前記ハードコート層の表面に、粘着剤層と、表面保護フィルムとがこの順で積層され、
 前記ハードコート層が、硬化性組成物の硬化物で形成され、前記硬化性組成物が、硬化膨張性を有する硬化性化合物を含み、
 前記表面保護フィルムが、前記ハードコート層に対して圧縮性の内部残留応力を有することを特徴とするハードコートフィルム。
[2]前記ハードコートフィルムの厚み(基材層/ハードコート層/粘着剤層/表面保護フィルム層の総厚み)が、1~10000μm(好ましくは10~1000μm、より好ましくは15~800μm、さらに好ましくは20~700μm、特に好ましくは30~500μm)である、前記[1]記載のハードコートフィルム。
[3]前記ハードコートフィルムのヘイズが1.5%以下(好ましくは1.0%以下)である、前記[1]又は[2]に記載のハードコートフィルム。
[4]前記ハードコートフィルムの全光線透過率が85%以上(好ましくは90%以上)である、前記[1]~[3]のいずれか1つに記載のハードコートフィルム。
[5]前記ハードコートフィルムにおける上述の実施例で評価されるカール量(通常時カール)が30mm以下(好ましくは10mm以下)である、前記[1]~[4]のいずれか1つに記載のハードコートフィルム。
[6]前記ハードコートフィルムにおける上述の実施例で評価される120℃加熱時のカール量が35mm以下(好ましくは15mm以下)である、前記[1]~[5]のいずれか1つに記載のハードコートフィルム。
[7]前記ハードコート層の厚みが1~100μm(好ましくは2~80μm、より好ましくは3~60μm、さらに好ましくは5~50μm、最も好ましくは10~40μm)である、前記[1]~[6]のいずれか1つに記載のハードコートフィルム。
[8]前記ハードコート層表面の鉛筆硬度がH以上(好ましくは2H以上、さらに好ましくは3H以上、特に好ましくは4H以上、最も好ましくは6H以上)である、前記[1]~[7]のいずれか1つに記載のハードコートフィルム。
[9]前記ハードコート層のヘイズが、50μmの厚みの場合で、1.5%以下(好ましくは1.0%以下)である、前記[1]~[8]のいずれか1つに記載のハードコートフィルム。
[10]前記ハードコート層の全光線透過率が、50μmの厚みの場合で、85%以上(好ましくは90%以上)である、前記[1]~[9]のいずれか1つに記載のハードコートフィルム。
[11]前記ハードコート層が、1kg/cm2の荷重をかけて直径1cmのスチールウール♯0000で表面を100回往復摺動しても(擦っても)傷が付かない、前記[1]~[10]のいずれか1つに記載のハードコートフィルム。
[12]前記ハードコート層の算術平均粗さRaが、JIS B0601に準拠した方法において、0.1~20nm(好ましくは0.1~10nm、より好ましくは0.1~5nm)である、前記[1]~[11]のいずれか1つに記載のハードコートフィルム。
[13]前記ハードコート層の表面の水接触角が、60°以上(例えば60~110°、好ましくは70~110°、より好ましくは80~110°)である、前記[1]~[12]のいずれか1つに記載のハードコートフィルム。
[14]前記硬化膨張性を有する硬化性化合物の体積膨張率が、未硬化物を基準として、0.01~30%(好ましくは、0.01~10%)である、前記[1]~[13]のいずれか1つに記載のハードコートフィルム。
[15]前記硬化膨張性を有する硬化性化合物が、カチオン硬化性シリコーン樹脂を含む、前記[1]~[14]のいずれか1つに記載のハードコートフィルム。
[16]前記硬化膨張性を有する硬化性化合物が、カチオン硬化性シリコーン樹脂を含み、前記カチオン硬化性シリコーン樹脂が、シルセスキオキサン単位を含み、全単量体単位のうちエポキシ基を有する単量体単位の割合が50モル%以上(好ましくは55~100モル%、より好ましくは65~99.9モル%、さらに好ましくは80~99モル%、特に好ましくは90~99モル%)である、前記[1]~[15]のいずれか1つに記載のハードコートフィルム。
[17]前記シルセスキオキサン単位として、下記式(1)で表される構成単位を含み、シロキサン構成単位の全量(100モル%)に対する、前記式(1)で表される構成単位の割合が、50モル%以上(好ましくは60~99モル%、より好ましくは70~98モル%、さらに好ましくは80~95モル%、特に好ましくは85~92モル%)である、前記[16]記載のハードコートフィルム。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000027
[式(1)中、R1は、エポキシ基を含有する基、水素原子又は炭化水素基を示す]
[18]前記エポキシ基を含有する基が、グリシジル基、及び脂環式エポキシ基を含む基からなる群から選ばれる少なくとも1種を含む、前記[17]記載のハードコートフィルム。
[19]前記式(1)中のR1が、下記式(1a)~(1d)で表される基を少なくとも1つ含む、前記[17]又は[18]に記載のハードコートフィルム。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000028
[式(1a)中、R1aは、直鎖又は分岐鎖状のアルキレン基を示す]
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000029
[式(1b)中、R1bは、直鎖又は分岐鎖状のアルキレン基を示す]
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000030
[式(1c)中、R1cは、直鎖又は分岐鎖状のアルキレン基を示す]
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000031
[式(1d)中、R1dは、直鎖又は分岐鎖状のアルキレン基を示す]
[20]前記式(1)中のR1が、上記式(1a)で表される基であって、R1aがエチレン基である基[なかでも、2-(3’,4’-エポキシシクロヘキシル)エチル基]である、前記[19]記載のハードコートフィルム。
[21]前記シルセスキオキサン単位として、さらに下記式(2)で表される構成単位を含み、前記式(1)で表される構成単位と前記式(2)で表される構成単位のモル比[式(1)で表される構成単位/式(2)で表される構成単位]が、5以上(好ましくは5~18、より好ましくは6~16、さらに好ましくは7~14)である、前記[17]~[20]のいずれか1つに記載のハードコートフィルム。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000032
[式(2)中、R1は、式(1)におけるものと同じであり、R2は、水素原子又は炭素数1~4のアルキル基を示す]
[22]前記カチオン硬化性シリコーン樹脂が、下記式(3)で表される構成単位と、及び下記式(4)で表される構成単位を含む、前記[15]~[21]のいずれか1つに記載のハードコートフィルム。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000033
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000034
[式(3)中のR3は、脂環式エポキシ基を含む基であり、式(4)中のR4は、置換基を有してもよいアリール基(好ましくはフェニル基)である。]
[23]前記シロキサン構成単位の全量(100モル%)に対する、前記式(1)で表される構成単位及び前記式(2)で表される構成単位の合計の割合(総量)が、55~100モル%(好ましくは65~100モル%、より好ましくは80~99モル%)である、前記[21]又は[22]に記載のハードコートフィルム。
[24]前記カチオン硬化性シリコーン樹脂の数平均分子量が、1000~3000(好ましくは1000~2800、より好ましくは1100~2600)である、前記[15]~[23]のいずれか1つに記載のハードコートフィルム。
[25]前記カチオン硬化性シリコーン樹脂の分子量分散度(重量平均分子量/数平均分子量)が、1.0~3.0(好ましくは1.1~2.0、より好ましくは1.2~1.9、さらに好ましくは1.45~1.8)である、前記[15]~[24]のいずれか1つに記載のハードコートフィルム。
[26]前記カチオン硬化性シリコーン樹脂の空気雰囲気下における5%重量減少温度(Td5)が330℃以上(例えば、330~450℃、好ましくは340℃以上、より好ましくは350℃以上)である、前記[15]~[25]のいずれか1つに記載のハードコートフィルム。
[27]前記硬化性組成物における前記カチオン硬化性シリコーン樹脂の含有量(配合量)が、溶媒を除く硬化性組成物の全量に対して、70重量%以上100重量%未満(好ましくは80~99.8重量%、より好ましくは90~99.5重量%)である、前記[15]~[26]のいずれか1つに記載のハードコートフィルム。
[28]前記硬化性組成物に含まれるカチオン硬化性化合物の全量(100重量%)に対する前記カチオン硬化性シリコーン樹脂の割合が70~100重量%(好ましくは75~98重量%、より好ましくは80~95重量%)である、前記[15]~[27]のいずれか1つに記載のハードコートフィルム。
[29]前記硬化性組成物が、前記カチオン硬化性シリコーン樹脂以外のエポキシ化合物(以下、単に「エポキシ化合物」と称する場合がある)を含む、前記[1]~[28]のいずれか1つに記載のハードコートフィルム。
[30]前記エポキシ化合物が、脂環式エポキシ化合物、芳香族エポキシ化合物、及び脂肪族エポキシ化合物からなる群から選ばれる少なくとも1種(好ましくは脂環式エポキシ化合物)である、前記[29]記載のハードコートフィルム。
[31]前記脂環式エポキシ化合物が、(1)分子内に脂環を構成する隣接する2つの炭素原子と酸素原子とで構成されるエポキシ基(「脂環エポキシ基」と称する)を有する化合物;(2)脂環にエポキシ基が直接単結合で結合している化合物;(3)分子内に脂環及びグリシジルエーテル基を有する化合物からなる群から選ばれる少なくとも1種である、前記[30]記載のハードコートフィルム。
[32]前記(1)分子内に脂環エポキシ基を有する化合物が、下記式(i)で表される化合物である、前記[31]記載のハードコートフィルム。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000035
[上記式(i)中、Yは単結合又は連結基(1以上の原子を有する二価の基)を示す。]
[33]前記式(i)で表される脂環式エポキシ化合物が、(3,4,3’,4’-ジエポキシ)ビシクロヘキシル、2,2-ビス(3,4-エポキシシクロヘキシル)プロパン、1,2-ビス(3,4-エポキシシクロヘキシル)エタン、2,3-ビス(3,4-エポキシシクロヘキシル)オキシラン、ビス(3,4-エポキシシクロヘキシルメチル)エーテル、及び下記式(i-1)~(i-10)で表される化合物からなる群から選ばれる少なくとも1種である、前記[32]記載のハードコートフィルム。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000036
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000037
[上記式(i-5)、(i-7)中のl、mは、それぞれ1~30の整数を表す。上記式(i-5)中のR’は炭素数1~8のアルキレン基を示す。上記式(i-9)、(i-10)中のn1~n6は、それぞれ1~30の整数を示す。]
[34]前記(2)脂環にエポキシ基が直接単結合で結合している化合物が、下記式(ii)で表される化合物である、前記[31]~[33]のいずれか1つに記載のハードコートフィルム。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000038
[式(ii)中、R”は、p価のアルコールの構造式からp個の水酸基(-OH)を除いた基(p価の有機基)を示す。p、nはそれぞれ自然数を表す。pが2以上の場合、それぞれの( )内(外側の括弧内)の基におけるnは同一でもよく異なっていてもよい。]
[35]前記エポキシ化合物の含有量(配合量)が、前記カチオン硬化性シリコーン樹脂の全量100重量部に対して、0.5~100重量部(好ましくは1~80重量部、より好ましくは5~50重量部)である、前記[29]~[34]のいずれか1つに記載のハードコートフィルム。
[36]前記硬化性組成物が、シリコンアクリレート(シリコーンアクリレート)を含む、前記[1]~[35]のいずれか1つに記載のハードコートフィルム。
[37]前記シリコンアクリレートの割合が、前記カチオン硬化性シリコーン樹脂100重量部に対して、0.01~15重量部(好ましくは0.05~10重量部、より好ましくは0.01~5重量部、さらに好ましくは0.2~3重量部)である、前記[36]記載のハードコートフィルム。
[38]前記硬化性組成物が、表面に(メタ)アクリロイル基を含む基を有するシリカ粒子を含む、前記[1]~[37]のいずれか1つに記載のハードコートフィルム。
[39]前記表面に(メタ)アクリロイル基を含む基を有するシリカ粒子の粒径が1~100nm(好ましくは3~50nm、より好ましくは5~30nm)である、前記[38]記載のハードコートフィルム。
[40]前記表面に(メタ)アクリロイル基を含む基を有するシリカ粒子の割合が、前記カチオン硬化性シリコーン樹脂100重量部に対して、0.01~20重量部(好ましくは0.05~15重量部、より好ましくは0.01~10重量部、さらに好ましくは0.2~5重量部)である、前記[38]又は[39]に記載のハードコートフィルム。
[41]前記硬化性組成物が、シリコンアクリレートと、表面に(メタ)アクリロイル基を含む基を有するシリカ粒子とを両方を含む、前記[1]~[40]のいずれか1つに記載のハードコートフィルム。
[42]前記シリコンアクリレートと前記表面に(メタ)アクリロイル基を含む基を有するシリカ粒子の合計の割合が、前記カチオン硬化性シリコーン樹脂100重量部に対して、0.01~20重量部(好ましくは0.05~15重量部、より好ましくは0.01~10重量部、さらに好ましくは0.2~5重量部)である、前記[41]記載のハードコートフィルム。
[43]前記硬化性組成物が、レベリング剤を含む、前記[1]~[42]のいずれか1つに記載のハードコートフィルム。
[44]前記レベリング剤が、シリコーン系レベリング剤、及びフッ素系レベリング剤からなる群から選ばれる少なくとも1種である、前記[43]記載のハードコートフィルム。
[45]前記レベリング剤の割合が、前記カチオン硬化性シリコーン樹脂100重量部に対して、0.01~10重量部(好ましくは0.05~8重量部、より好ましくは0.01~6重量部、さらに好ましくは0.2~4重量部)である、前記[43]又は[44]に記載のハードコートフィルム。
[46]前記硬化性組成物が、さらに、硬化触媒を含む、前記[1]~[45]のいずれか1つに記載のハードコートフィルム。
[47]前記硬化触媒が、光カチオン重合開始剤である、前記[46]記載のハードコートフィルム。
[48]前記硬化触媒が、熱カチオン重合開始剤である、前記[46]記載のハードコートフィルム。
[49]前記硬化触媒の含有量(配合量)が、カチオン硬化性シリコーン樹脂100重量部に対して、0.01~3.0重量部(好ましくは0.05~3.0重量部、より好ましくは0.1~1.0重量部)である、前記[46]~[48]のいずれか1つに記載のハードコートフィルム。
[50]前記基材が、ポリエステルフィルム(特に、PET、PEN)、環状ポリオレフィンフィルム、ポリカーボネートフィルム、TACフィルム、及びPMMAフィルムからなる群から選ばれる少なくとも1種のプラスチック基材である、前記[1]~[49]のいずれか1つに記載のハードコートフィルム。
[51]前記基材の厚さが、1~1000μm(好ましくは5~500μm、最も好ましくは25~80μm)である、前記[1]~[50]のいずれか1つに記載のハードコートフィルム。
[52]前記粘着剤層の厚みが1~100μm(好ましくは5~75μm、最も好ましくは10~50μm)である、前記[1]~[51]のいずれか1つに記載のハードコートフィルム。
[53]前記ハードコートフィルムがロール状であり、前記表面保護フィルムが、前記ハードコート層に対してMD方向に圧縮性の内部残留応力を有する、前記[1]~[52]のいずれか1つに記載のハードコートフィルム。
[54]前記表面保護フィルムが、ポリエステル樹脂(好ましくはポリエチレンテレフタレート)を含む、前記[1]~[53]のいずれか1つに記載のハードコートフィルム。
[55]前記表面保護フィルムの厚みが25~250μm(好ましくは26~188μm、最も好ましくは38~75μm)である、前記[1]~[54]のいずれか1つに記載のハードコートフィルム。
[56]下記第1のフィルムの下記ハードコート層と、下記第2のフィルムの下記粘着剤層とを貼合する、ハードコートフィルムの製造方法であって、
 第1のフィルム:基材と、前記基材の一方の表面に形成されたハードコート層とを有し、前記ハードコート層が、硬化性組成物の硬化物で形成され、前記硬化性組成物が、硬化膨張性を有する硬化性化合物を含む
 第2のフィルム:表面保護フィルムと、前記表面保護フィルムの一方の表面に形成された粘着剤層とを有する
 前記第1のフィルムの前記ハードコート層と、前記第2のフィルムの前記粘着剤層とを互いに対向するように、前記第1のフィルムと前記第2のフィルムとをそれぞれ張力を付与した状態で搬送する搬送工程と、
 前記第1のフィルムの前記ハードコート層と、前記第2のフィルムの前記粘着剤層とを貼り合せる貼合工程とを有し、
 前記第2のフィルムに付与される張力が、前記第1のフィルムに付与される張力よりも大きいことを特徴とする、前記ハードコートフィルムの製造方法。
[57]前記硬化膨張性を有する硬化性化合物が、カチオン硬化性シリコーン樹脂を含み、前記カチオン硬化性シリコーン樹脂が、シルセスキオキサン単位を含み、全単量体単位のうちエポキシ基を有する単量体単位の割合が50モル%以上である、前記[56]記載のハードコートフィルムの製造方法。
[58]前記第1のフィルムの曲げ(屈曲性)が30mm以下(例えば、1~30mm、好ましくは25mm以下、より好ましくは20mm以下、さらに好ましくは15mm以下)である、前記[56]又は[57]に記載のハードコートフィルムの製造方法。
[59]前記第1のフィルムの厚みが、10~1000μm(好ましくは15~800μm、より好ましくは20~700μm、さらに好ましくは30~500μm)である、前記[56]~[58]のいずれか1つに記載のハードコートフィルムの製造方法。
[60]前記第2のフィルムに付与される張力の大きさ(T2)が、0.5~10N/mm2(好ましくは1~5N/mm2)である、前記[56]~[59]のいずれか1つに記載のハードコートフィルムの製造方法。
[61]前記第1のフィルムに付与される張力の大きさ(T1)が、0~3N/mm2(好ましくは0.5~2N/mm2)である、前記[56]~[60]のいずれか1つに記載のハードコートフィルムの製造方法。
[62]前記第2のフィルムに付与される張力の大きさ(T2)と前記第1のフィルムに付与される張力の大きさ(T1)の比(T2/T1)が、1より大きく5以下(好ましくは1.1~2)である、前記[56]~[61]のいずれか1つに記載のハードコートフィルムの製造方法。
[63]前記第2のフィルムに付与される張力の大きさ(T2)と前記第1のフィルムに付与される張力の大きさ(T1)の差(T2-T1)が、0.1~5N/mm2(好ましくは0.25~2.5N/mm2)である、前記[56]~[62]のいずれか1つに記載のハードコートフィルムの製造方法。
[64]ロールトゥロール方式で行う、前記[56]~[63]のいずれか1つに記載のハードコートフィルムの製造方法。
[65]前記第1のフィルム、及び前記第2のフィルムの機械流れ方向(MD方向)に張力が付与される、前記[64]記載の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及びその製造方法は、カールが抑制され、且つ高い表面硬度を有するため、円偏光板等の貼り合せやエッジ印刷などの加工処理が可能なハードコートフィルムとして好適である。
1 ハードコートフィルム
2 表面保護フィルム
3 粘着剤層
4 ハードコート層
5 基材層
6 内部残留応力
7 第2のフィルム
8 第1のフィルム
9 第2のフィルムに付与される張力
10 第1のフィルムに付与される張力
11 ハードコートフィルムが搬送される方向(MD方向)
12 第2のフィルムの繰出しロール
13 第1のフィルムの繰出しロール
14 第2のフィルムに接触する貼合ロール
15 第1のフィルムに接触する貼合ロール
16 ハードコートフィルムの巻取りロール
17 第2のフィルムを搬送する方向(MD方向)
18 第1のフィルムを搬送する方向(MD方向)

Claims (18)

  1.  基材と、前記基材の一方の表面に形成されたハードコート層とを有するハードコートフィルムであって、
     前記ハードコート層の表面に、粘着剤層と、表面保護フィルムとがこの順で積層され、
     前記ハードコート層が、硬化性組成物の硬化物で形成され、前記硬化性組成物が、硬化膨張性を有する硬化性化合物を含み、
     前記表面保護フィルムが、前記ハードコート層に対して圧縮性の内部残留応力を有することを特徴とするハードコートフィルム。
  2.  前記硬化膨張性を有する硬化性化合物が、カチオン硬化性シリコーン樹脂を含み、前記カチオン硬化性シリコーン樹脂が、シルセスキオキサン単位を含み、全単量体単位のうちエポキシ基を有する単量体単位の割合が50モル%以上である請求項1に記載のハードコートフィルム。
  3.  前記表面保護フィルムが、ポリエステル樹脂を含む請求項1又は2に記載のハードコートフィルム。
  4.  前記シルセスキオキサン単位として、下記式(1)で表される構成単位を含み、シロキサン構成単位の全量(100モル%)に対する、前記式(1)で表される構成単位の割合が、50モル%以上である請求項2又は3に記載のハードコートフィルム。
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000001
    [式(1)中、R1は、エポキシ基を含有する基、水素原子又は炭化水素基を示す]
  5.  前記シルセスキオキサン単位として、さらに下記式(2)で表される構成単位を含み、前記式(1)で表される構成単位と前記式(2)で表される構成単位のモル比[式(1)で表される構成単位/式(2)で表される構成単位]が、5以上である請求項4に記載のハードコートフィルム。
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000002
    [式(2)中、R1は、式(1)におけるものと同じであり、R2は、水素原子又は炭素数1~4のアルキル基を示す]
  6.  前記シロキサン構成単位の全量(100モル%)に対する、前記式(1)で表される構成単位及び前記式(2)で表される構成単位の合計の割合(総量)が、55~100モル%である請求項5に記載のハードコートフィルム。
  7.  前記カチオン硬化性シリコーン樹脂の数平均分子量が、1000~3000である請求項2~6のいずれか1項に記載のハードコートフィルム。
  8.  前記カチオン硬化性シリコーン樹脂の分子量分散度(重量平均分子量/数平均分子量)が、1.0~3.0である請求項2~7のいずれか1項に記載のハードコートフィルム。
  9.  前記式(1)中のR1が、下記式(1a)~(1d)で表される基を少なくとも1つ含む請求項4~8のいずれか1項に記載のハードコートフィルム。
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000003
    [式(1a)中、R1aは、直鎖又は分岐鎖状のアルキレン基を示す]
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000004
    [式(1b)中、R1bは、直鎖又は分岐鎖状のアルキレン基を示す]
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000005
    [式(1c)中、R1cは、直鎖又は分岐鎖状のアルキレン基を示す]
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000006
    [式(1d)中、R1dは、直鎖又は分岐鎖状のアルキレン基を示す]
  10.  前記硬化性組成物が、さらに、硬化触媒を含む請求項1~9のいずれか1項に記載のハードコートフィルム。
  11.  前記硬化触媒が、光カチオン重合開始剤である請求項10に記載のハードコートフィルム。
  12.  前記硬化触媒が、熱カチオン重合開始剤である請求項10に記載のハードコートフィルム。
  13.  前記ハードコート層の厚さが、10~40μmである請求項1~12の何れか1項に記載のハードコートフィルム。
  14.  前記基材の厚さが、25~80μmである請求項1~13の何れか1項に記載のハードコートフィルム。
  15.  下記第1のフィルムの下記ハードコート層と、下記第2のフィルムの下記粘着剤層とを貼合する、ハードコートフィルムの製造方法であって、
     第1のフィルム:基材と、前記基材の一方の表面に形成されたハードコート層とを有し、前記ハードコート層が、硬化性組成物の硬化物で形成され、前記硬化性組成物が、硬化膨張性を有する硬化性化合物を含む
     第2のフィルム:表面保護フィルムと、前記表面保護フィルムの一方の表面に形成された粘着剤層とを有する
     前記第1のフィルムの前記ハードコート層と、前記第2のフィルムの前記粘着剤層とを互いに対向するように、前記第1のフィルムと前記第2のフィルムとをそれぞれ張力を付与した状態で搬送する搬送工程と、
     前記第1のフィルムの前記ハードコート層と、前記第2のフィルムの前記粘着剤層とを貼り合せる貼合工程とを有し、
     前記第2のフィルムに付与される張力が、前記第1のフィルムに付与される張力よりも大きいことを特徴とする、前記ハードコートフィルムの製造方法。
  16.  前記硬化膨張性を有する硬化性化合物が、カチオン硬化性シリコーン樹脂を含み、前記カチオン硬化性シリコーン樹脂が、シルセスキオキサン単位を含み、全単量体単位のうちエポキシ基を有する単量体単位の割合が50モル%以上である、請求項15に記載のハードコートフィルムの製造方法。
  17.  ロールトゥロール方式で行う、請求項15又は16に記載のハードコートフィルムの製造方法。
  18.  第1のフィルム、及び第2のフィルムの機械流れ方向(MD方向)に張力が付与される、請求項17に記載のハードコートフィルムの製造方法。
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