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JP7725812B2 - Hard coat layer-forming composition and hard coat film - Google Patents
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JP7725812B2 - Hard coat layer-forming composition and hard coat film - Google Patents

Hard coat layer-forming composition and hard coat film

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JP7725812B2 JP2020184197A JP2020184197A JP7725812B2 JP 7725812 B2 JP7725812 B2 JP 7725812B2 JP 2020184197 A JP2020184197 A JP 2020184197A JP 2020184197 A JP2020184197 A JP 2020184197A JP 7725812 B2 JP7725812 B2 JP 7725812B2
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Description

本発明は、ハードコート層形成用組成物およびハードコートフィルムに関する。 The present invention relates to a composition for forming a hard coat layer and a hard coat film.

液晶ディスプレイ用偏光板保護フィルムや、有機ELディスプレイ等に用いられる円偏光板の保護フィルムには、様々な機能を持たせるために樹脂層が形成されている。樹脂層は、例えば帯電防止機能を持たせるための帯電防止層、反射を抑えるための反射防止層、表面硬度を向上させるためのハードコート層といったものである。特にハードコート層を設けることはディプレイ用途では必須になっており、ハードコート層は単層で用いられるだけでなく、反射防止層を積層する場合はその下層となり、重要な役割を担っている。 Polarizing plate protective films for LCD displays and protective films for circular polarizers used in organic EL displays, etc., are formed with resin layers to provide various functions. Examples of resin layers include an antistatic layer to provide antistatic properties, an antireflection layer to reduce reflection, and a hard coat layer to improve surface hardness. The provision of a hard coat layer is particularly essential for display applications, and hard coat layers are not only used as a single layer, but also play an important role as an underlying layer when an antireflection layer is laminated.

これらの偏光板の適用アプリケーションが液晶テレビ、ノートパソコンなどに広く広がるにつれて多様な特性が要求されるようになり、蛍光灯の映り込みが少ない反射防止機能、埃が付きにくい帯電防止機能、指紋等が拭取れる防汚機能などの特性も要求されるようになってきた。特にノートパソコンなどでは、人が使用することによって、指紋、皮脂、汗、化粧品などの汚れが付着する場合が多い。一般に、偏光板の表面エネルギーは大きいために、そのような汚れが付着しやすい。また、反射防止膜の表面には微細な凹凸があるため、汚れを除去することが容易ではない。さらに、そのような汚れが付着した部分だけ高反射となり、汚れが目立つという問題があった。 As the applications of these polarizing plates have expanded to include LCD TVs, laptops, and other devices, a variety of other properties are now required, including anti-reflective properties that reduce reflections from fluorescent lights, anti-static properties that make it difficult for dust to adhere, and anti-fouling properties that allow fingerprints and other contaminants to be wiped away. Laptops, in particular, are prone to becoming soiled by fingerprints, sebum, sweat, cosmetics, and other contaminants as a result of human use. Polarizing plates generally have a high surface energy, making them prone to adhesion of such contaminants. Furthermore, the surface of the anti-reflective film is microscopically uneven, making it difficult to remove the contaminants. Furthermore, there is the problem that only the areas where such contaminants have adhered become highly reflective, making the contaminants more noticeable.

そこで、これらの問題を解決するため、汚れが付着しにくく、付着しても拭き取りやすい性能を持つ防汚層を、光学部材の表面に形成する技術が種々提案されている。 To solve these problems, various technologies have been proposed to form an anti-fouling layer on the surface of optical components that makes it difficult for dirt to adhere and, if it does adhere, makes it easy to wipe off.

例えば、特許文献1には、基材の表面に、主として二酸化ケイ素からなる反射防止膜を設け、更にその表面に有機ケイ素置換基を含む化合物で処理した防汚性、耐摩擦性の反射防止物品が提案されている。特許文献2には、同様に基材表面を末端シラノール有機ポリシロキサンで被覆した防汚性、耐摩擦性のCRTフィルターが提案されている。また、特許文献3には、ポリフルオロアルキル基を含むモノ及びジシラン化合物及び、ハロゲン、アルキルまたはアルコキシのシラン化合物を含有する反射防止膜をその表面に有する、防汚性・低反射性プラスチックが提案されている。 For example, Patent Document 1 proposes an anti-fouling, abrasion-resistant anti-reflective article in which an anti-reflection coating composed primarily of silicon dioxide is applied to the surface of a substrate, and the surface is further treated with a compound containing an organosilicon substituent. Patent Document 2 similarly proposes an anti-fouling, abrasion-resistant CRT filter in which the surface of a substrate is coated with a silanol-terminated organopolysiloxane. Furthermore, Patent Document 3 proposes an anti-fouling, low-reflection plastic having, on its surface, an anti-reflection coating containing mono- and disilane compounds containing polyfluoroalkyl groups and halogen, alkyl, or alkoxy silane compounds.

また、ハードコート層には、用途に応じて耐熱水性、耐候性、耐擦傷性、耐磨耗性などの性能を向上させるため、各種添加剤を混合することが一般的となっている。特にタッチパネル用途で使用する場合においては、様々な耐環境特性、たとえば、耐熱性や耐吸水性等が求められている。このため添加剤においても、ハードコート層形成用組成物の加工温度や使用温度に十分耐える耐熱性が必要となる。添加剤の耐熱性を高めるために、例えば、特許文献4~6には、添加剤の分子量を高分子量化するという技術が開示されている。 It is also common for hard coat layers to contain various additives to improve performance, such as hot water resistance, weather resistance, scratch resistance, and abrasion resistance, depending on the application. In particular, when used in touch panel applications, various environmental resistance properties, such as heat resistance and water absorption resistance, are required. For this reason, additives must also have sufficient heat resistance to withstand the processing and use temperatures of the hard coat layer-forming composition. Patent documents 4 to 6, for example, disclose techniques for increasing the molecular weight of additives to improve their heat resistance.

特開平1-086101号公報Japanese Patent Application Publication No. 1-086101 特開平4-338901号公報Japanese Patent Application Publication No. 4-338901 特開昭61-247743号公報Japanese Patent Application Laid-Open No. 61-247743 特開平10-338777号公報Japanese Patent Application Publication No. 10-338777 特開2003-40937号公報Japanese Patent Application Laid-Open No. 2003-40937 国際公開第2008/062860号WO 2008/062860

しかしながら、従来のハードコートフィルムは、指紋拭き取り性などの防汚性と高度な耐熱性を両立できるものは無く、またハードコートに機能を付与する目的で混合される添加剤についても高温下ではある程度の添加剤の分解が生じ、その機能を十分に発揮することが困難となっている。さらに、添加剤の熱分解生成物がハードコートの劣化を促進することも多い。このような状況下において近年における高度な耐熱性要求を満たしたハードコート層形成用組成物の開発が所望される。 However, no conventional hard coat film combines high heat resistance with anti-fouling properties such as fingerprint wipeability. Furthermore, additives added to hard coats to impart functionality decompose to some extent at high temperatures, making it difficult for them to fully demonstrate their functionality. Furthermore, the thermal decomposition products of the additives often accelerate degradation of the hard coat. Given these circumstances, there is a need for the development of a composition for forming a hard coat layer that meets the high heat resistance requirements of recent years.

本発明はこのような課題を鑑みてなされたものであり、防汚層を設置することなく、ハードコート層に耐熱性、防汚機能を付与し、基材との高い密着性を有するとともに、優れた耐カール性、耐擦傷性、表面硬度を付与でき、汚れの除去が簡便にでき、その特性が劣化することなく常に視認性の高いハードコート層を形成できるハードコート層形成用組成物およびハードコートフィルムを提供することを目的とする。 The present invention was made in light of these problems, and aims to provide a composition for forming a hard coat layer and a hard coat film that can impart heat resistance and anti-fouling properties to a hard coat layer without the need for an anti-fouling layer, and that can impart high adhesion to the substrate as well as excellent curl resistance, scratch resistance, and surface hardness, allow for easy removal of stains, and form a hard coat layer that consistently has high visibility without deteriorating its properties.

本発明者らによる鋭意検討の結果、耐熱性に優れる特定のモノマーを使用し、さらに組成物に対する添加剤の配合割合を特定範囲に調整することが上記課題を解決するために重要であることが見出された。 As a result of extensive research by the inventors, it was discovered that using specific monomers with excellent heat resistance and adjusting the blending ratio of additives to the composition within a specific range are important in solving the above-mentioned problems.

上記課題を解決するための本発明の一局面は、ジペンタエリスリトールペンタアクリレートヘキサメチレンジイソシアネートウレタンプレポリマー、ジペンタエリスリトールペンタアクリレートトルエンジイソシアネートウレタンプレポリマーおよびジペンタエリスリトールペンタアクリレートイソホロンジイソシアネートウレタンプレポリマーから選択された多官能(メタ)アクリルモノマー(A)と、モノマー(B)と、光ラジカル重合開始剤(C)と、光ラジカル重合性基を有する含フッ素化合物(D)と非重合性添加剤(E)とを含有する組成物で、前記多官能(メタ)アクリルモノマー(A)の配合割合が、前記多官能(メタ)アクリルモノマー(A)と前記モノマー(B)の合計に対して1重量%以上99重量%以下であり、前記光ラジカル重合開始剤(C)の配合量が、前記多官能(メタ)アクリルモノマー(A)と前記モノマー(B)の合計に対して0.01重量%以上10重量%以下であり、前記光ラジカル重合性基を有する含フッ素化合物(D)の配合割合が、前記多官能(メタ)アクリルモノマー(A)と前記モノマー(B)の合計に対して0.01重量%以上10重量%以下であり、組成物中の非重合性添加剤(E)の配合割合が50質量%以下であり、前記モノマー(B)が、4-ヒドロキシフェニルメタクリレート、N-(4-ヒドロキシフェニル)メタクリルアミドのいずれかであり、前記組成物中の前記非重合性添加剤(E)が、塗布性改良剤、消泡剤、増粘剤、帯電防止剤、無機系粒子、有機系粒子、有機系潤滑剤、有機高分子化合物、紫外線吸収剤、光安定剤、染料、顔料、または安定剤のいずれかであることを特徴とする、ハードコート層形成用組成物 One aspect of the present invention for solving the above-mentioned problems is a composition containing a polyfunctional (meth)acrylic monomer (A) selected from dipentaerythritol pentaacrylate hexamethylene diisocyanate urethane prepolymer, dipentaerythritol pentaacrylate toluene diisocyanate urethane prepolymer, and dipentaerythritol pentaacrylate isophorone diisocyanate urethane prepolymer , a monomer (B), a photoradical polymerization initiator (C), a fluorine-containing compound (D) having a photoradical polymerizable group, and a non-polymerizable additive (E), wherein the polyfunctional (meth)acrylic monomer (A) is selected from dipentaerythritol pentaacrylate hexamethylene diisocyanate urethane prepolymer, dipentaerythritol pentaacrylate toluene diisocyanate urethane prepolymer, and dipentaerythritol pentaacrylate isophorone diisocyanate urethane prepolymer, a monomer (B), a photoradical polymerization initiator (C), a fluorine-containing compound (D) having a photoradical polymerizable group, and a non-polymerizable additive (E), The blending ratio of the acrylic monomer (A) is 1% by weight or more and 99% by weight or less based on the total weight of the polyfunctional (meth)acrylic monomer (A) and the monomer (B), the blending amount of the photoradical polymerization initiator (C) is 0.01% by weight or more and 10% by weight or less based on the total weight of the polyfunctional (meth)acrylic monomer (A) and the monomer (B), the blending ratio of the fluorine-containing compound (D) having a photoradical polymerizable group is 0.01% by weight or more and 10% by weight or less based on the total weight of the polyfunctional (meth)acrylic monomer (A) and the monomer (B), and the blending ratio of the non-polymerizable additive (E) in the composition is 5. 0% by mass or less, the monomer (B) is either 4-hydroxyphenyl methacrylate or N-(4-hydroxyphenyl) methacrylamide , and the non-polymerizable additive (E) in the composition is either a coatability improver, an antifoaming agent, a thickener, an antistatic agent, inorganic particles, organic particles, an organic lubricant, an organic polymer compound, an ultraviolet absorber, a light stabilizer, a dye, a pigment, or a stabilizer .

ハードコート層形成用組成物中のモノマー(B)の含有率が、多官能(メタ)アクリルモノマー(A)と光ラジカル重合性基を有する含フッ素化合物(D)の和に対し2モル%以上50モル%以下である、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 monomer (B) in the composition for forming a hard coat layer is 2 mol % or more and 50 mol % or less based on the sum of the polyfunctional (meth)acrylic monomer (A) and the fluorine-containing compound (D) having a photoradical polymerizable group.

多官能(メタ)アクリルモノマー(A)とモノマー(B)の合計に対し、多官能(メタ)アクルモノマー(A)が50重量%以上95重量%以下の割合で含まれる、ハードコート層形成用組成物。 A composition for forming a hard coat layer, comprising the polyfunctional (meth)acrylic monomer (A) in a proportion of 50% by weight or more and 95% by weight or less based on the total weight of the polyfunctional (meth)acrylic monomer (A) and the monomer (B).

透明基材上に、ハードコート層形成用組成物を硬化したハードコート層を有し、かつ、ハードコート層表面の表面自由エネルギーが20mN/m以下であり、且つ、ハードコート層の膜厚が5~25μmであることを特徴とするハードコートフィルム。 A hard coat film characterized by having a hard coat layer formed by curing a hard coat layer-forming composition on a transparent substrate, the surface free energy of the hard coat layer being 20 mN/m or less, and the film thickness of the hard coat layer being 5 to 25 μm.

本発明によれば、防汚層を設置することなく、ハードコート層に耐熱性および防汚機能を付与し、基材との高い密着性を有するとともに、優れた耐カール性、耐擦傷性、表面硬度を付与でき、汚れの除去が簡便にでき、その特性が劣化することなく常に視認性の高いハードコート層を形成できるハードコート層形成用組成物およびハードコートフィルムを提供できる。 The present invention provides a hard coat layer-forming composition and hard coat film that can impart heat resistance and anti-fouling properties to a hard coat layer without the need for an anti-fouling layer, and can impart high adhesion to the substrate as well as excellent curl resistance, scratch resistance, and surface hardness, allowing for easy removal of stains and forming a hard coat layer that consistently has high visibility without deteriorating its properties.

本発明の一実施形態に係るハードコートフィルムの断面図1 is a cross-sectional view of a hard coat film according to one embodiment of the present invention.

本発明は、例えば陰極管表示装置(CRT)、液晶表示装置(LCD)、プラズマディスプレイパネル(PDP)、フィールドエミッションディスプレイ(FED)のようなディスプレイの表面を保護する目的で利用される、ハードコート層形成用組成物およびハードコートフィルムに関するものである。さらに詳しくは、本発明は、基材との高い密着性を有するとともに、耐熱性、防汚性に優れ、なおかつ優れた耐カール性、耐擦傷性、表面硬度を付与できるハードコート層形成用組成物およびハードコートフィルムに関する。 The present invention relates to a composition for forming a hard coat layer and a hard coat film used for the purpose of protecting the surface of displays such as cathode ray tube displays (CRTs), liquid crystal displays (LCDs), plasma display panels (PDPs), and field emission displays (FEDs). More specifically, the present invention relates to a composition for forming a hard coat layer and a hard coat film that have high adhesion to the substrate, excellent heat resistance and anti-fouling properties, and can also impart excellent curl resistance, scratch resistance, and surface hardness.

本発明者は、透明基材上のハードコート層に防汚特性の付与を検討した結果、本発明の多官能(メタ)アクリルモノマー(A)と、下記一般式(I)または(II)で表される部分構造を有するモノマー(B)と、光ラジカル重合開始剤(C)と、重合性基を有する含フッ素化合物(D)と非重合性添加剤(E)を含むハードコート層形成用組成物において、上記従来の課題を解決できることを見出した。 The present inventors have investigated ways to impart antifouling properties to a hard coat layer on a transparent substrate and have found that the above-mentioned conventional problems can be solved by a hard coat layer-forming composition comprising the polyfunctional (meth)acrylic monomer (A) of the present invention, a monomer (B) having a partial structure represented by the following general formula (I) or (II), a photoradical polymerization initiator (C), a fluorine-containing compound (D) having a polymerizable group, and a non-polymerizable additive (E).

以下、本発明を実施するための形態(以下において、「本実施形態」という)について詳細に説明する。 The following describes in detail the mode for implementing the present invention (hereinafter referred to as the "present embodiment").

本発明のハードコート層形成用組成物を構成する多官能(メタ)アクリルモノマー(A)は、1分子中に2個以上のアルコール性水酸基を有する多価アルコールの該水酸基が、2個以上の(メタ)アクリル酸のエステル化物となっている化合物が好ましい。その他にはアクリル系樹脂骨格に反応性のアクリル基が結合されたものを始めとして、ポリエステルアクリレート、ウレタンアクリレート、エポキシアクリレートおよびポリエーテルアクリレート、また、メラミンやイソシアヌル酸などの剛直な骨格にアクリル基を結合したものなども用いられ得るが、特にウレタン(メタ)アクリレートモノマーおよび/またはオリゴマーを用いると、ハードコート層の硬度ならびに可撓性を著しく向上させることができる。 The polyfunctional (meth)acrylic monomer (A) constituting the hard coat layer-forming composition of the present invention is preferably a compound in which the hydroxyl groups of a polyhydric alcohol having two or more alcoholic hydroxyl groups per molecule are esterified with two or more (meth)acrylic acids. Other examples that can be used include those in which reactive acrylic groups are bonded to an acrylic resin skeleton, as well as polyester acrylate, urethane acrylate, epoxy acrylate, and polyether acrylate, and those in which acrylic groups are bonded to a rigid skeleton such as melamine or isocyanuric acid. However, the use of urethane (meth)acrylate monomers and/or oligomers in particular can significantly improve the hardness and flexibility of the hard coat layer.

なお、本発明において「(メタ)アクリルモノマー」とは「アクリルモノマー」と「メタクリルモノマー」の両方を示している。たとえば、「多官能(メタ)アクリルモノマー」は「多官能アクリルモノマー」と「多官能メタクリルモノマー」の両方を示している。また、本発明の多官能(メタ)アクリルモノマー(A)および一般式(I)または(II)で表される部分構造を有するモノマー(B)はオリゴマーであっても構わない。 In the present invention, the term "(meth)acrylic monomer" refers to both "acrylic monomer" and "methacrylic monomer." For example, "polyfunctional (meth)acrylic monomer" refers to both "polyfunctional acrylic monomer" and "polyfunctional methacrylic monomer." Furthermore, the polyfunctional (meth)acrylic monomer (A) of the present invention and the monomer (B) having a partial structure represented by general formula (I) or (II) may be an oligomer.

本発明にて好ましい多官能(メタ)アクリルモノマー(A)として用いられるウレタンアクリレートは、一般に、ポリエステルポリオールにイソシアネートモノマー、もしくはプレポリマーを反応させて得られた生成物に、水酸基を有するアクリレートモノマーを反応させることで容易に形成されるものを挙げることができる。具体的な例としては、ペンタエリスリトールトリアクリレートヘキサメチレンジイソシアネートウレタンプレポリマー、ジペンタエリスリトールペンタアクリレートヘキサメチレンジイソシアネートウレタンプレポリマー、ペンタエリスリトールトリアクリレートトルエンジイソシアネートウレタンプレポリマー、ジペンタエリスリトールペンタアクリレートトルエンジイソシアネートウレタンプレポリマー、ペンタエリスリトールトリアクリレートイソホロンジイソシアネートウレタンプレポリマー、ジペンタエリスリトールペンタアクリレートイソホロンジイソシアネートウレタンプレポリマーなどを用いることができる。また、これらの単量体は、1種または2種以上を混合して使用することができる。また、これらは塗液においてモノマーであってもよいし、一部が重合したオリゴマーであってもかまわない。 The urethane acrylate used as the preferred polyfunctional (meth)acrylic monomer (A) in the present invention is generally one that can be easily formed by reacting a polyester polyol with an isocyanate monomer or prepolymer, followed by reaction of the resulting product with an acrylate monomer having a hydroxyl group. Specific examples include pentaerythritol triacrylate hexamethylene diisocyanate urethane prepolymer, dipentaerythritol pentaacrylate hexamethylene diisocyanate urethane prepolymer, pentaerythritol triacrylate toluene diisocyanate urethane prepolymer, dipentaerythritol pentaacrylate toluene diisocyanate urethane prepolymer, pentaerythritol triacrylate isophorone diisocyanate urethane prepolymer, and dipentaerythritol pentaacrylate isophorone diisocyanate urethane prepolymer. These monomers can be used alone or in combination. In the coating liquid, these monomers may be monomers or partially polymerized oligomers.

市販されている多官能アクリル系モノマーとしては三菱レイヨン株式会社;(商品名“ダイヤビーム”シリーズなど)、ナガセケムテックス株式会社;(商品名“デナコール”シリーズなど)、新中村化学工業株式会社;(商品名“NKエステル”シリーズなど)、大日本インキ化学工業株式会社;(商品名“UNIDIC”シリーズなど)、東亜合成株式会社;(商品名“アロニックス”シリーズなど)、日本油脂株式会社;(商品名“ブレンマー”シリーズなど)、日本化薬株式会社;(商品名“KAYARAD”シリーズなど)、共栄社化学株式会社;(商品名“ライトエステル”シリーズ、“ライトアクリレート”シリーズなど)などの製品を利用することができる。 Commercially available polyfunctional acrylic monomers include products from Mitsubishi Rayon Co., Ltd. (trade name "Diabeam" series, etc.), Nagase ChemteX Corporation (trade name "Denacol" series, etc.), Shin-Nakamura Chemical Co., Ltd. (trade name "NK Ester" series, etc.), Dainippon Ink and Chemicals, Inc. (trade name "UNIDIC" series, etc.), Toagosei Co., Ltd. (trade name "Aronix" series, etc.), Nippon Oil & Fats Corporation (trade name "Blenmar" series, etc.), Nippon Kayaku Co., Ltd. (trade name "KAYARAD" series, etc.), Kyoeisha Chemical Co., Ltd. (trade name "Light Ester" series, "Light Acrylate" series, etc.), and others.

本発明におけるハードコート層形成用組成物は、一般式(I)または(II)で表される部分構造を有するモノマー(B)を含有する。 The hard coat layer-forming composition of the present invention contains a monomer (B) having a partial structure represented by general formula (I) or (II).

式(I)において、Qは式中に示されるエステル結合を表し、Rは置換基を表し、n1は1~5の整数を表し、*は式(I)で表されるモノマー残部との結合部位を表し、**は式中のフェニル基との結合部位を表す。 In formula (I), Q A represents an ester bond shown in the formula, R A represents a substituent, n1 represents an integer of 1 to 5, * represents a bonding site to the remainder of the monomer represented by formula (I), and ** represents a bonding site to the phenyl group in the formula.

により表される置換基としては、例えば、アルキル基(例えば、炭素数1~5のアルキル基)、シクロアルキル基(例えば、炭素数3~6のシクロアルキル基)、アルコキシ基(例えば、メトキシ基又はエトキシ基)、水酸基、アセチル基、ニトロ基、シアノ基、カルボキシル基、アミノ基、エステル基、ハロゲン原子等が挙げられる。n1は、上記の通り1~5の整数を表し、1~3の整数であってもよい。n1が2以上の整数の場合、複数存在するRは全て同じでもよいし、全て異なっていてもよく、一部が同じであってもよい。 Examples of the substituent represented by R A include an alkyl group (e.g., an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms), a cycloalkyl group (e.g., a cycloalkyl group having 3 to 6 carbon atoms), an alkoxy group (e.g., a methoxy group or an ethoxy group), a hydroxyl group, an acetyl group, a nitro group, a cyano group, a carboxyl group, an amino group, an ester group, and a halogen atom. As mentioned above, n1 represents an integer of 1 to 5, and may be an integer of 1 to 3. When n1 is an integer of 2 or greater, a plurality of R As may be the same or different, or some of them may be the same.

式(II)において、Qは式(I)中のQで表されるエステル結合以外の連結基又は単結合を表し、Rは置換基を表し、n2は1~5の整数を表し、*は式(II)で表されるモノマー残部との結合部位を表す。但し、少なくとも1つのRは水酸基を表す。 In formula (II), QB represents a linking group other than the ester bond represented by QA in formula (I) or a single bond, R B represents a substituent, n2 represents an integer of 1 to 5, and * represents a bonding site to the remainder of the monomer represented by formula (II), with the proviso that at least one R B represents a hydroxyl group.

は、上記の通り、Qで表されるエステル結合以外の連結基又は単結合を表す。Qで表されるエステル結合以外の連結基としては、例えば、-CONR-(Rは、水素原子、又はアルキル基を表す。)、アルキレン基(例えば、炭素数1~4のアルキレン基)、ウレタン結合、エーテル結合、*-O-CO-**で表されるエステル結合(**は式
(II)中のフェニル基との結合部位を表す。)等が挙げられる。
As described above, QB represents a single bond or a linking group other than the ester bond represented by QA . Examples of the linking group other than the ester bond represented by QA include -CONR- (R represents a hydrogen atom or an alkyl group), an alkylene group (for example, an alkylene group having 1 to 4 carbon atoms), a urethane bond, an ether bond, and an ester bond represented by *-O-CO-** (** represents the bonding site with the phenyl group in formula (II)).

により表される置換基としては、例えば、アルキル基(例えば、炭素数1~5のアルキル基)、シクロアルキル基(例えば、炭素数3~6のシクロアルキル基)、アルコキシ基(例えば、メトキシ基、エトキシ基)、水酸基、アセチル基、ニトロ基、シアノ基、カルボキシル基、アミノ基、エステル基、ハロゲン原子等が挙げられる。但し、上記の通り、少なくとも1つのRは水酸基を表す。 Examples of the substituent represented by R B include an alkyl group (e.g., an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms), a cycloalkyl group (e.g., a cycloalkyl group having 3 to 6 carbon atoms), an alkoxy group (e.g., a methoxy group, an ethoxy group), a hydroxyl group, an acetyl group, a nitro group, a cyano group, a carboxyl group, an amino group, an ester group, a halogen atom, etc. However, as described above, at least one R B represents a hydroxyl group.

n2は、上記の通り1~5の整数を表し、あるいは1~3の整数であってもよい。n2が2以上の整数の場合、複数存在するRは、全て同じでもよいし、全て異なっていてもよく、一部が同じであってもよい。複数のRが全て同じである場合、Rは全て水酸基となる。 As described above, n2 represents an integer of 1 to 5, or may be an integer of 1 to 3. When n2 is an integer of 2 or greater, multiple R 1 B may be the same, all different, or some of the same. When multiple R 1 B are the same, all of the R 1 B are hydroxyl groups.

上述した一般式(I)または(II)で表される部分構造を有するモノマーとしては、例えば、(メタ)アクリレート系モノマーであってよく、(メタ)アクリルアミド系モノマーであってよく、N-置換マレイミド系モノマーであってよく、またはスチレン系モノマーであってよい。 The monomer having the partial structure represented by the above-mentioned general formula (I) or (II) may be, for example, a (meth)acrylate-based monomer, a (meth)acrylamide-based monomer, an N-substituted maleimide-based monomer, or a styrene-based monomer.

上述した一般式(I)または(II)で表される部分構造を有するモノマーが(メタ)アクリレート系モノマーであるとき、例えば、4-メトキシフェニル(メタ)アクリレート、4-ヒドロキシフェニル(メタ)アクリレート、2,6-ジ-tert-ブチルフェニル(メタ)アクリレート、2,6-ジ-tert-ブチル-4-メトキシフェニル(メタ)アクリレート、2-tert-ブチル-4-ヒドロキシフェニル(メタ)アクリレート,3-tert-ブチル-4-ヒドロキシフェニル(メタ)アクリレート、2,6-ジ-tert-ブチル-4-メチルフェニル(メタ)アクリレート、2-ヒドロキシ-4-tert-ブチルフェニル(メタ)アクリレート、2,4-ジ-メチル-6-tert-ブチルフェニル(メタ)アクリレート等が挙げられる。 When the monomer having the partial structure represented by the above-mentioned general formula (I) or (II) is a (meth)acrylate-based monomer, examples include 4-methoxyphenyl (meth)acrylate, 4-hydroxyphenyl (meth)acrylate, 2,6-di-tert-butylphenyl (meth)acrylate, 2,6-di-tert-butyl-4-methoxyphenyl (meth)acrylate, 2-tert-butyl-4-hydroxyphenyl (meth)acrylate, 3-tert-butyl-4-hydroxyphenyl (meth)acrylate, 2,6-di-tert-butyl-4-methylphenyl (meth)acrylate, 2-hydroxy-4-tert-butylphenyl (meth)acrylate, and 2,4-di-methyl-6-tert-butylphenyl (meth)acrylate.

上述した一般式(I)または(II)で表される部分構造を有するモノマーが(メタ)アクリルアミド系モノマーであるとき、例えば、N-(4-ヒドロキシフェニル)(メタ)アクリルアミド等が挙げられる。 When the monomer having the partial structure represented by the above-mentioned general formula (I) or (II) is a (meth)acrylamide-based monomer, examples include N-(4-hydroxyphenyl)(meth)acrylamide.

上述した一般式(I)または(II)で表される部分構造を有するモノマーがN-置換マレイミド系モノマーであるとき、例えば、4-ヒドロキシフェニルマレイミド、3-ヒドロキシフェニルマレイミド等が挙げられる。 When the monomer having the partial structure represented by the above-mentioned general formula (I) or (II) is an N-substituted maleimide monomer, examples include 4-hydroxyphenylmaleimide and 3-hydroxyphenylmaleimide.

上述した一般式(I)または(II)で表される部分構造を有するモノマーがスチレン系モノマーであるとき、例えば、α-メチル-p-ヒドロキシスチレン等が挙げられる。 When the monomer having the partial structure represented by the above-mentioned general formula (I) or (II) is a styrene-based monomer, examples include α-methyl-p-hydroxystyrene.

多官能(メタ)アクリルモノマー(A)の使用割合は、多官能(メタ)アクリルモノマー(A)と、一般式(I)または(II)で表される部分構造を有するモノマー(B)の合計に対して1~99重量%が好ましく、50重量%以上95重量%以下が更に好ましい。多官能(メタ)アクリルモノマー(A)の使用割合が50重量%未満の場合には、十分な硬度を有するハードコート層を得るという点で不十分な場合があり、形成されるハードコート層の鉛筆硬度が低下するなどの不都合を招く場合がある。また、多官能(メタ)アクリルモノマー(A)の使用割合が95重量%を超える場合には、多官能(メタ)アクリルモノマー(A)の硬化収縮により、硬化被膜側にハードコートフィルムが大きくカールするなどの不都合を招く場合がある。また、一般式(I)または(II)で表される部分構造を有するモノマー(B)の使用割合が少ないために重合性基を有する含フッ素化合物(D)の相溶性が十分でなく、塗液の白濁化、沈殿物の発生が起きてしまい、保存安定性が良好なハードコート用組成物を得るという点で不十分な場合がある。 The proportion of polyfunctional (meth)acrylic monomer (A) used is preferably 1 to 99% by weight, more preferably 50 to 95% by weight, based on the total of polyfunctional (meth)acrylic monomer (A) and monomer (B) having a partial structure represented by general formula (I) or (II). If the proportion of polyfunctional (meth)acrylic monomer (A) used is less than 50% by weight, it may be insufficient to obtain a hard coat layer with sufficient hardness, resulting in problems such as reduced pencil hardness of the hard coat layer formed. Furthermore, if the proportion of polyfunctional (meth)acrylic monomer (A) used is more than 95% by weight, it may result in problems such as significant curling of the hard coat film toward the cured coating due to cure shrinkage of polyfunctional (meth)acrylic monomer (A). Furthermore, the low proportion of monomer (B) having a partial structure represented by general formula (I) or (II) used may result in insufficient compatibility with fluorine-containing compound (D) having a polymerizable group, resulting in cloudy coating liquids and the formation of precipitates, making it unsatisfactory in terms of obtaining a hard coat composition with good storage stability.

本発明のハードコート層形成用組成物を構成する光ラジカル重合開始剤(C)としては、電離放射線を照射することでラジカルを発生し、アクリルモノマーの重合反応を開始する化合物が好ましい。 The photoradical polymerization initiator (C) constituting the hard coat layer-forming composition of the present invention is preferably a compound that generates radicals upon exposure to ionizing radiation and initiates the polymerization reaction of the acrylic monomer.

光ラジカル重合開始剤(C)の具体的な例としては、アセトフェノン、2,2-ジエトキシアセトフェノン、p-ジメチルアセトフェノン、p-ジメチルアミノプロピオフェノン、ベンゾフェノン、2-クロロベンゾフェノン、4,4’-ジクロロベンゾフェノン、4,4’-ビスジエチルアミノベンゾフェノン、ミヒラーケトン、ベンジル、ベンゾイン、ベンゾインメチルエーテル、ベンゾインエチルエーテル、ベンゾインイソプロピルエーテル、p-イソプロピル-α-ヒドロキシイソブチルフェノン、α-ヒドロキシイソブチルフェノン、2,2-ジメトキシ-2-フェニルアセトフェノン、1-ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトンなどのカルボニル化合物、テトラメチルチウラムモノスルフィド、テトラメチルチウラムジスルフィド、チオキサントン、2-クロロチオキサントン、2-メチルチオキサントンなどの硫黄化合物などを用いることができる。これらの光重合開始剤は単独で使用してもよいし、2種以上を組み合せて使用してもよい。 Specific examples of photoradical polymerization initiators (C) include carbonyl compounds such as acetophenone, 2,2-diethoxyacetophenone, p-dimethylacetophenone, p-dimethylaminopropiophenone, benzophenone, 2-chlorobenzophenone, 4,4'-dichlorobenzophenone, 4,4'-bisdiethylaminobenzophenone, Michler's ketone, benzil, benzoin, benzoin methyl ether, benzoin ethyl ether, benzoin isopropyl ether, p-isopropyl-α-hydroxyisobutylphenone, α-hydroxyisobutylphenone, 2,2-dimethoxy-2-phenylacetophenone, and 1-hydroxycyclohexyl phenyl ketone, and sulfur compounds such as tetramethylthiuram monosulfide, tetramethylthiuram disulfide, thioxanthone, 2-chlorothioxanthone, and 2-methylthioxanthone. These photopolymerization initiators may be used alone or in combination of two or more.

光ラジカル重合開始剤(C)の使用量は、ハードコート層形成用組成物の多官能(メタ)アクリルモノマー(A)と、一般式(I)または(II)で表される部分構造を有するモノマー(B)の合計に対して、0.01重量%以上10重量%以下が適当である。0.01重量%よりも少ない場合は電離放射線が照射された際に十分な硬化反応が進行せず、10重量%を超える場合はハードコート層下部まで十分に電離放射線が届かなくなってしまう。 The amount of photoradical polymerization initiator (C) used is preferably 0.01% by weight or more and 10% by weight or less, based on the total amount of polyfunctional (meth)acrylic monomer (A) and monomer (B) having a partial structure represented by general formula (I) or (II) in the hard coat layer-forming composition. If it is less than 0.01% by weight, the curing reaction will not proceed sufficiently when irradiated with ionizing radiation, and if it exceeds 10% by weight, ionizing radiation will not reach the lower part of the hard coat layer sufficiently.

本発明のハードコート層形成用組成物を構成する重合性基を有する含フッ素化合物(D)に、フッ素系添加剤を加えることでハードコート層表面に防汚特性を付与することが可能である。ここで、重合性基を有しないフッ素化合物にフッ素系添加剤を加えた場合は、添加剤がハードコート層表面に浮いて存在する状態となるため、布等で拭いた際にハードコート表面から取り去られてしまうこととなる。このことから、一度布等で表面を拭取ってしまうと、防汚性が無くなるという欠点を有している。本発明では、防汚特性を有するフッ素化合物に重合性基を持たせることで、ハードコート層形成時にフッ素系添加剤も合せて重合することとなり、布等で表面を拭いても防汚特性が維持されるという利点を有している。 By adding a fluorine-based additive to the fluorine-containing compound (D) having a polymerizable group that constitutes the hard coat layer-forming composition of the present invention, it is possible to impart anti-fouling properties to the surface of the hard coat layer. However, if a fluorine-based additive is added to a fluorine compound that does not have a polymerizable group, the additive will float on the surface of the hard coat layer and will be removed from the hard coat surface when wiped with a cloth or the like. This has the disadvantage that the anti-fouling properties are lost once the surface is wiped with a cloth or the like. In the present invention, by providing a polymerizable group to a fluorine compound with anti-fouling properties, the fluorine-based additive will also polymerize during hard coat layer formation, which has the advantage of maintaining the anti-fouling properties even when the surface is wiped with a cloth or the like.

重合性基を有する含フッ素化合物(D)の重合性基が(メタ)アクリレート基を有する化合物であることがさらに好ましい。これは、重合性基を有する含フッ素化合物(D)が多官能(メタ)アクリレート化合物と共重合することも可能となり、電離放射線によるラジカル重合によって高硬度化が図れるためである。 It is even more preferable that the polymerizable group of the fluorine-containing compound (D) having a polymerizable group is a compound having a (meth)acrylate group. This is because the fluorine-containing compound (D) having a polymerizable group can also be copolymerized with a polyfunctional (meth)acrylate compound, allowing for high hardness to be achieved by radical polymerization using ionizing radiation.

このような本発明の重合性基を有する含フッ素化合物(D)としては、オプツールDAC(ダイキン工業(株)製)、SUA1900L10、SUA1900L6(新中村化学(株)製)、UT3971(日本合成(株)製)、ディフェンサTF3001、ディフェンサTF3000、ディフェンサTF3028(大日本インキ(株)製)、ライトプロコートAFC3000(共栄社化学(株)製)、KNS5300(信越シリコーン(株)製)、UVHC1105、UVHC8550(GE東芝シリコーン(株)製)などが挙げられる。 Examples of such fluorine-containing compounds (D) having a polymerizable group of the present invention include Optool DAC (manufactured by Daikin Industries, Ltd.), SUA1900L10, SUA1900L6 (manufactured by Shin-Nakamura Chemical Co., Ltd.), UT3971 (manufactured by Nippon Synthetic Co., Ltd.), Defensa TF3001, Defensa TF3000, Defensa TF3028 (manufactured by Dainippon Ink Co., Ltd.), Light Procoat AFC3000 (manufactured by Kyoeisha Chemical Co., Ltd.), KNS5300 (manufactured by Shin-Etsu Silicones Co., Ltd.), UVHC1105, UVHC8550 (manufactured by GE Toshiba Silicones Co., Ltd.), and the like.

本発明の重合性基を有する含フッ素化合物(D)の使用量は、ハードコート層形成用組成物の多官能(メタ)アクリルモノマー(A)と、一般式(I)または(II)で表される部分構造を有するモノマー(B)の合計に対して、0.01~10重量%が適当である。0.01重量%よりも少ない場合は十分な防汚特性は発現せず、表面エネルギーも20mN/mよりも大きい値を示す。10重量%を超える場合は、重合性モノマーおよび溶剤との相溶性が良くないために、塗液の白濁化、沈殿発生が起こってしまい、塗液やハードコート層の欠陥発生などの不都合を招く場合がある。 The amount of fluorine-containing compound (D) having a polymerizable group used in the present invention is suitably 0.01 to 10% by weight based on the total amount of polyfunctional (meth)acrylic monomer (A) and monomer (B) having a partial structure represented by general formula (I) or (II) in the hard coat layer-forming composition. If the amount is less than 0.01% by weight, sufficient antifouling properties will not be exhibited, and the surface energy will be greater than 20 mN/m. If the amount exceeds 10% by weight, poor compatibility with the polymerizable monomer and solvent will occur, causing the coating liquid to become cloudy and precipitation to occur, which may lead to problems such as defects in the coating liquid and hard coat layer.

本実施形態において、一般式(I)または(II)で表される部分構造を有するモノマー(B)の含有率は、(メタ)アクリルモノマー(A)と重合性基を有する含フッ素化合物(D)の和に対し、2モル%以上50モル%の範囲であることが好ましい。一般式(I)または(II)で表される部分構造を有するモノマー(B)の含有率が2モル%以上の場合、ハードコートフィルムおよび併用される添加剤の熱分解をより効果的に抑制することができる。 In this embodiment, the content of monomer (B) having a partial structure represented by general formula (I) or (II) is preferably in the range of 2 mol % or more and 50 mol % of the sum of (meth)acrylic monomer (A) and fluorine-containing compound (D) having a polymerizable group. When the content of monomer (B) having a partial structure represented by general formula (I) or (II) is 2 mol % or more, thermal decomposition of the hard coat film and additives used in combination can be more effectively suppressed.

また、一般式(I)または(II)で表される部分構造を有するモノマー(B)の含有率が50モル%以下の場合、樹脂および併用される添加剤の熱分解の抑制効果を維持しつつ、加熱時の樹脂の黄変の発生や、樹脂が硬くなり脆くなることを効果的に抑制することができる。同様の観点から、一般式(I)または(II)で表される部分構造を有するモノマー(B)の含有率は、2モル%以上30モル%以下であってよく、あるいは2モル%以上20モル%以下であってよい。 Furthermore, when the content of monomer (B) having a partial structure represented by general formula (I) or (II) is 50 mol% or less, the effect of suppressing thermal decomposition of the resin and any additives used in combination can be maintained, while yellowing of the resin when heated and the resin becoming hard and brittle can be effectively suppressed. From a similar perspective, the content of monomer (B) having a partial structure represented by general formula (I) or (II) may be 2 mol% or more and 30 mol% or less, or 2 mol% or more and 20 mol% or less.

また本発明では、ハードコート層の改質剤として、塗布性改良剤、消泡剤、増粘剤、帯電防止剤、無機系粒子、有機系粒子、有機系潤滑剤、有機高分子化合物、紫外線吸収剤、光安定剤、染料、顔料あるいは安定剤などの非重合性添加剤(E)をさらに加えることができる。これらの添加剤は活性線による反応を損なわない範囲内でハードコート層を構成する塗布層の組成物成分として使用され、用途に応じてハードコート層の特性を改良することができる。非重合性添加剤(E)の配合割合は、ハードコート層形成用組成物の溶剤以外の成分の質量合計の50質量%以下である。非重合性添加剤(E)の具体例を表1に示す。 In addition, in the present invention, non-polymerizable additives (E) such as coatability improvers, antifoaming agents, thickeners, antistatic agents, inorganic particles, organic particles, organic lubricants, organic polymer compounds, UV absorbers, light stabilizers, dyes, pigments, or stabilizers can be further added as modifiers for the hard coat layer. These additives are used as composition components of the coating layer that constitutes the hard coat layer within a range that does not impair the reaction due to actinic rays, and can improve the properties of the hard coat layer depending on the application. The blending ratio of the non-polymerizable additive (E) is 50% by mass or less of the total mass of the components other than the solvent in the hard coat layer-forming composition. Specific examples of non-polymerizable additives (E) are shown in Table 1.

本発明のハードコート層形成用組成物を硬化させる方法としては、活性線、特に紫外線を照射する方法が好適であり、ハードコート層形成用組成物に、光ラジカル重合開始剤を加えて紫外線を照射することで硬化させることができる。紫外線照射においては、400nm以下の波長を含む光であれば良く、例えば超高圧水銀灯、高圧水銀灯、中圧水銀灯、低圧水銀灯、キセノンランプ、ハロゲンランプ等を用いることができる。また、必要に応じて加熱工程を加えてもよい。 The hard coat layer-forming composition of the present invention is preferably cured by irradiating it with actinic radiation, particularly ultraviolet radiation. The hard coat layer-forming composition can be cured by adding a photoradical polymerization initiator to the composition and irradiating it with ultraviolet radiation. For ultraviolet radiation, any light having a wavelength of 400 nm or less can be used, and examples of such lamps include ultra-high pressure mercury lamps, high pressure mercury lamps, medium pressure mercury lamps, low pressure mercury lamps, xenon lamps, and halogen lamps. A heating step may also be added as needed.

本発明のハードコート層形成用組成物には、製造時の熱重合や貯蔵中の暗反応を防止するために、ハイドロキノン、ハイドロキノンモノメチルエーテルまたは2,5-t-ブチルハイドロキノンなどの熱重合防止剤を加えることが望ましい。熱重合防止剤の添加量は、ハードコート層形成用組成物の固形分に対し、0.005から0.05重量%が好ましい。 To prevent thermal polymerization during production and dark reactions during storage, it is desirable to add a thermal polymerization inhibitor such as hydroquinone, hydroquinone monomethyl ether, or 2,5-t-butylhydroquinone to the hard coat layer-forming composition of the present invention. The amount of thermal polymerization inhibitor added is preferably 0.005 to 0.05% by weight based on the solids content of the hard coat layer-forming composition.

図1は、本発明の一実施形態に係るハードコートフィルムの断面図である。図1に示すように、本実施形態のハードコートフィルムは、透明基材上にハードコート層を備える。ハードコート層は、本発明のハードコート層形成用組成物を透明基材上に塗布することで形成される。 Figure 1 is a cross-sectional view of a hard coat film according to one embodiment of the present invention. As shown in Figure 1, the hard coat film of this embodiment comprises a hard coat layer on a transparent substrate. The hard coat layer is formed by applying the hard coat layer-forming composition of the present invention onto the transparent substrate.

ハードコート層形成用組成物の塗布方法としては、バーコーター、アプリケーター、ドクターブレード、ロールコーター、ダイコーター、コンマーコーター等の公知の塗工手段を用いることができる。このとき、ハードコート層形成用組成物には、必要に応じて溶媒が加えられる。溶媒としては、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノン、アセトン、メチルエチルケトン、ジエチルケトン、ジプロピルケトン、シクロペンタノン、メチルシクロヘキサノン、エチルシクロヘキサノン、2-ブタノン、蟻酸エチル、蟻酸プロピル、蟻酸n-ペンチル、酢酸メチル、酢酸エチル、プロピオン酸メチル、プロピオン酸エチル、酢酸n-ペンチル、およびγ-プチロラクトン、酢酸イソブチル、酢酸ブチル、トルエン、キシレン、2-プロパノール、1-ブタノール、シクロペンタノール、ジアセトンアルコール、エチレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテル、ジブチルエーテル、ジメトキシメタン、ジメトキシエタン、ジエトキシエタン、プロピレンオキシド、ジオキサン、ジオキソラン、トリオキサン、テトラヒドロフラン、アニソール、フェネトール、メチルセロソルブ、セロソルブ、ブチルセロソルブ、セロソルブアセテート、ジクロロメタン、トリクロロメタン、トリクロロエチレン、エチレンクロライド、トリクロロエタン、テトラクロロエタン、N,N-ジメチルホルムアミド、クロロホルム等を用いることができる。なお、溶媒は1種類に限定されるものではなく、複数の溶媒を混合して混合溶媒としてもよい。 The hard coat layer-forming composition can be applied using known coating methods such as a bar coater, applicator, doctor blade, roll coater, die coater, or commer coater. At this time, a solvent can be added to the hard coat layer-forming composition as needed. Examples of solvents include methyl isobutyl ketone, cyclohexanone, acetone, methyl ethyl ketone, diethyl ketone, dipropyl ketone, cyclopentanone, methylcyclohexanone, ethylcyclohexanone, 2-butanone, ethyl formate, propyl formate, n-pentyl formate, methyl acetate, ethyl acetate, methyl propionate, ethyl propionate, n-pentyl acetate, and γ-butyrolactone, isobutyl acetate, butyl acetate, toluene, xylene, 2-propanol, 1-butanol, cyclopentanol, diacetone alcohol, and ethylene glycol. Examples of solvents that can be used include glycol monomethyl ether, propylene glycol monomethyl ether, dibutyl ether, dimethoxymethane, dimethoxyethane, diethoxyethane, propylene oxide, dioxane, dioxolane, trioxane, tetrahydrofuran, anisole, phenetole, methyl cellosolve, cellosolve, butyl cellosolve, cellosolve acetate, dichloromethane, trichloromethane, trichloroethylene, ethylene chloride, trichloroethane, tetrachloroethane, N,N-dimethylformamide, and chloroform. The solvent is not limited to one type, and a mixture of multiple solvents may be used.

透明基材としては、透光性を有するフィルム状のものが好ましく、基材として適度の透明性、機械強度を有していれば良い。例えば、ポリエチレンテレフタレート(PET)、三酢酸セルロース(TAC)、ジアセチルセルロース、アセチルセルロースブチレート、ポリエチレンナフタレート(PEN)、シクロオレフィンポリマー、ポリイミド、ポリエーテルスルホン(PES)、ポリメチルメタクリレート(PMMA)、ポリカーボネート(PC)等のフィルムを用いることができる。中でも、液晶ディスプレイの前面にハードコートフィルムを設ける場合、三酢酸セルロース(TAC)は光学異方性がないため、好ましく用いられる。 A transparent substrate is preferably a light-transmitting film, as long as it has adequate transparency and mechanical strength. For example, films such as polyethylene terephthalate (PET), cellulose triacetate (TAC), diacetyl cellulose, acetyl cellulose butyrate, polyethylene naphthalate (PEN), cycloolefin polymer, polyimide, polyethersulfone (PES), polymethyl methacrylate (PMMA), and polycarbonate (PC) can be used. Among these, when a hard coat film is to be provided on the front surface of an LCD display, cellulose triacetate (TAC) is preferably used because it has no optical anisotropy.

本発明のハードコートフィルムは、最外層にハードコート層を備える。このとき、本発明のハードコートフィルムはハードコート層表面の表面エネルギーが20mN/m以下であることが好ましい。 The hard-coated film of the present invention has a hard-coating layer as the outermost layer. In this case, it is preferable that the surface energy of the hard-coating layer surface of the hard-coating film of the present invention is 20 mN/m or less.

表面自由エネルギーは、ハードコート層表面の防汚特性の評価方法の指標として用いることができ、この表面自由エネルギーによりハードコート表面の防汚性の有無および大小を推測することが出来る。表面自由エネルギーはハードコート層表面における接触角から拡張Fowkesの式で求めることができ、この値が小さいほうが防汚特性に優れる。本発明のハードコートフィルムは、表面自由エネルギーが20mN/m以下であるため、高い防汚特性を有する。 Surface free energy can be used as an index for evaluating the antifouling properties of the hard coat layer surface, and this surface free energy can be used to estimate the presence or absence, and the level, of antifouling properties of the hard coat surface. Surface free energy can be calculated from the contact angle on the hard coat layer surface using the extended Fowkes equation, and the smaller this value, the better the antifouling properties. The hard coat film of the present invention has a surface free energy of 20 mN/m or less, and therefore possesses high antifouling properties.

また、本発明のハードコートフィルムにおいて、ハードコート層表面の表面自由エネルギーは、15mN/m以上であることが好ましい。表面自由エネルギーはその値が小さいほど防汚特性の高いハードコートフィルムとすることができる。しかし、ハードコート層表面の表面自由エネルギーを15mN/m未満とした場合には、重合性基を有する含フッ素化合物(D)を相当量入れる必要があり、このときハードコート層形成用組成物は白化し、形成されるハードコートフィルムは白っぽくなるため、得られるハードコートフィルムはディスプレイの表面に設けるのに適さないものとなる場合がある。 In addition, in the hard coat film of the present invention, the surface free energy of the hard coat layer surface is preferably 15 mN/m or more. The smaller the surface free energy value, the better the antifouling properties of the hard coat film. However, if the surface free energy of the hard coat layer surface is less than 15 mN/m, it will be necessary to add a considerable amount of fluorine-containing compound (D) having a polymerizable group, which will whiten the hard coat layer-forming composition and make the hard coat film that is formed whitish, making the resulting hard coat film unsuitable for application to the surface of a display.

塗布して得られたハードコート層の膜厚は、必要とされる硬度によりその膜厚が決定されるが、好ましい膜厚としては3~30μm、さらに好ましくは5~25μmである。3μm未満の膜厚では十分な硬度が得られず、一方、30μmを超えるとハードコート層の硬化収縮により透明基材が非常にカールしてしまい、次工程で破断等の不具合が発生してしまう。 The thickness of the applied hard coat layer is determined by the required hardness, but a preferred thickness is 3 to 30 μm, and more preferably 5 to 25 μm. A thickness of less than 3 μm will not provide sufficient hardness, while a thickness of more than 30 μm will cause the transparent substrate to curl significantly due to cure shrinkage of the hard coat layer, resulting in problems such as breakage in the next process.

本発明のハードコートフィルムには、必要に応じて、機能層が設けられる。機能層は透明基材とハードコート層の間もしくはハードコート層が設けられていない側の透明基材表面に設けられる。これらの機能層としては、反射防止層、帯電防止層、防眩層、電磁波遮蔽層、赤外線吸収層、紫外線吸収層、色補正層等が挙げられる。なお、これらの機能層は単層で用いてもかまわないし、異なる機能を有する層を複数用いてもかまわない。透明基材上にハードコート層が形成されたハードコートフィルム、及び、さらにこれらの機能層を設けたハードコートィルムは、例えば、液晶ディスプレイ、プラズマディスプレイ、CRTディスプレイといった各種のディスプレイ表面と貼りあわせることができ、耐擦傷性と防汚性に優れたディスプレイを提供することが可能となる。 The hard-coated film of the present invention may optionally be provided with a functional layer. The functional layer is provided between the transparent substrate and the hard-coat layer or on the surface of the transparent substrate on the side where the hard-coat layer is not provided. Examples of such functional layers include an anti-reflection layer, an anti-static layer, an anti-glare layer, an electromagnetic wave shielding layer, an infrared absorbing layer, an ultraviolet absorbing layer, and a color correction layer. These functional layers may be used as a single layer, or multiple layers with different functions may be used. Hard-coated films having a hard-coat layer formed on a transparent substrate, and hard-coated films further provided with such functional layers, can be attached to the surfaces of various displays, such as liquid crystal displays, plasma displays, and CRT displays, making it possible to provide displays with excellent scratch resistance and stain resistance.

以下に、本発明を実施例によりさらに具体的に説明するが、本発明はこれら実施例により限定されるものではない。ハードコートフィルムの性能は、下記の方法に従って評価した。 The present invention will be explained in more detail below using examples, but the present invention is not limited to these examples. The performance of the hard coat film was evaluated according to the following method.

Haze:日本電色製NDH-2000を用いJIS-K7105に準じ測定を行い、ハードコートフィルムのHAZE(%)を求めた。 Haze: Measurements were performed in accordance with JIS-K7105 using a Nippon Denshoku NDH-2000 to determine the haze (%) of the hard coat film.

全光線透過率:日本電色製NDH-2000を用いJIS-K7105に準じ測定を行い、ハードコートフィルムの透過率(%)を求めた。 Total light transmittance: Measurements were performed in accordance with JIS-K7105 using a Nippon Denshoku NDH-2000, and the transmittance (%) of the hard coat film was determined.

鉛筆硬度:JIS-K5400に準じ評価を行い、ハードコートフィルムのハードコート層の硬度を求めた。 Pencil hardness: Evaluation was performed in accordance with JIS-K5400 to determine the hardness of the hard coat layer of the hard coat film.

耐擦傷性:ハードコートフィルムのハードコート層に#0000のスチールウールを用いて250g/cmの荷重をかけながら10往復し、傷の発生の有無を確認した。判定基準は次の通りとした。
○:キズ無し
×:キズ有り
Scratch resistance: The hard coat layer of the hard coat film was rubbed 10 times with #0000 steel wool while applying a load of 250 g/ cm2 , and the occurrence of scratches was confirmed. The evaluation criteria were as follows:
○: No scratches ×: Scratches

防汚特性:ハードコートフィルムのハードコート層表面に指紋をつけ、セルロース製不織布(ペンコットM-3:旭化成(株)製)を用いて250g/cmの荷重をかけながら指紋を拭取り、その取れ易さを目視判定にて行った。判定基準は次の通りとした。
○:指紋を完全に拭き取ることができる
△:指紋の拭き取り跡が残る
×:指紋を拭き取ることができない
Antifouling properties: A fingerprint was left on the surface of the hard coat layer of the hard coat film, and the fingerprint was wiped off with a cellulose nonwoven fabric (Pencot M-3, manufactured by Asahi Kasei Corporation) while applying a load of 250 g/ cm2 , and the ease of removal was judged visually. The evaluation criteria were as follows:
○: Fingerprints can be completely wiped off △: Fingerprints remain after wiping ×: Fingerprints cannot be wiped off

表面エネルギー:接触角計(CA-X型:協和界面科学(株)製)を用いて、乾燥状態(20℃-65%RH)で直径1.8mmの液滴を針先に作り、これをハードコート層の表面に接触させて液滴を作った。接触角とは、固体と液体とが接触する点における液体表面に対する接線と固体表面とがなす角であり、液体を含む側の角度で定義した。液体としては、蒸留水及びn-ヘキサデカンをそれぞれ使用した。この2種類の溶液の接触角を元に拡張Fowkes計算式にて求めた。 Surface energy: Using a contact angle meter (CA-X model, manufactured by Kyowa Interface Science Co., Ltd.), a 1.8 mm diameter droplet was created on the tip of a needle in a dry state (20°C, 65% RH), and this was then brought into contact with the surface of the hard coat layer to create a droplet. The contact angle is the angle between the tangent to the liquid surface at the point where the solid and liquid come into contact and the solid surface, and is defined as the angle on the side containing the liquid. Distilled water and n-hexadecane were used as the liquids. The contact angles of these two types of solutions were used to calculate the surface energy using the extended Fowkes formula.

耐熱性:ガラス基板上にハードコート層形成用組成物の塗膜を形成した後、数mg程度をガラス基板から切り出してアルミパンへ封入し、窒素雰囲気下での質量減少率(%)を以下の方法によって測定した。質量減少率(%)の測定には示差熱熱質量同時測定装置(STA7000、(株)日立ハイテクサイエンス製)を用いた。サンプルを窒素雰囲気下において250℃で20分間加熱し、加熱前の初期質量(M)から加熱後の質量(M)を減算した質量減少量(M=M-M)を初期質量(M)で割ることによって、質量減少率([M/M]×100)(%)を算出した。質量減少率が低いほど耐熱性に優れる。 Heat resistance: After forming a coating film of the composition for forming a hard coat layer on a glass substrate, a sample of about several mg was cut out from the glass substrate and sealed in an aluminum pan, and the mass loss rate (%) under a nitrogen atmosphere was measured by the following method. A simultaneous thermogravimetric and differential scanning calorimeter (STA7000, manufactured by Hitachi High-Tech Science Corporation) was used to measure the mass loss rate (%). The sample was heated at 250°C for 20 minutes under a nitrogen atmosphere, and the mass loss amount (M = M 0 - M 1 ) obtained by subtracting the mass after heating (M 1 ) from the initial mass before heating (M 0 ) was divided by the initial mass (M 0 ) to calculate the mass loss rate ([M/M 0 ] × 100) (%). The lower the mass loss rate, the better the heat resistance.

添加剤の熱劣化:ハードコート層形成用組成物には、添加剤としてヒンダードアミン系光安定剤(商品名:チヌビン(Tinuvin(登録商標))123、BASFジャパン(株)製)が0.1質量部添加されており、ガラス基板上に上記光安定剤が添加されたハードコート層を形成した。上記塗膜が形成されたガラス基板を250℃で10分間加熱し、塗膜中の上記添加剤の残存率を以下の方法によって測定した。ガラス基板を1cmの大きさで切り出し、アセトン1.5mLに浸漬して、超音波洗浄機中で60分間抽出を行った。超高速液体クロマトグラフィー/質量分析(UHPLC/MS)(超高速液体クロマトグラフ/質量分析計(UHPLC/MS)、Agilent製 1260 LC System/6130B Single Quad MS System)によって、ガラス基板抽出液中の添加剤の定量を行った。加熱後に残存する添加剤量(V)を加熱前の初期添加剤量(V)で割ることによって、添加剤残存率([V/V]×100)(%)を算出した。 Thermal degradation of additives: 0.1 parts by mass of a hindered amine light stabilizer (trade name: Tinuvin (registered trademark) 123, manufactured by BASF Japan Ltd.) was added to the hard coat layer-forming composition as an additive, and a hard coat layer containing the light stabilizer was formed on a glass substrate. The glass substrate on which the coating film was formed was heated at 250°C for 10 minutes, and the residual rate of the additive in the coating film was measured using the following method. The glass substrate was cut into pieces measuring 1 cm2 , immersed in 1.5 mL of acetone, and extracted in an ultrasonic cleaner for 60 minutes. The additives in the glass substrate extract were quantified using ultra-high performance liquid chromatography/mass spectrometry (UHPLC/MS) (ultra-high performance liquid chromatograph/mass spectrometer (UHPLC/MS), Agilent 1260 LC System/6130B Single Quad MS System). The amount of additive remaining after heating (V 1 ) was divided by the initial amount of additive before heating (V 0 ) to calculate the additive remaining rate ([V 1 /V 0 ]×100) (%).

以上の評価では実施例1~4、比較例1~4のハードコートフィルムを用いた。以下に当該ハードコートフィルムの作製方法を説明する。 The above evaluations used the hard-coated films of Examples 1 to 4 and Comparative Examples 1 to 4. The method for producing these hard-coated films is described below.

<実施例1>
透明基材として厚さ80μmの三酢酸セルロースフィルム基材を用い、
ウレタンアクリレート:ジペンタエリスリトールペンタアクリレートヘキサメチレンジイソシアネートウレタンプレポリマー、UA-306H(共栄社化学) 80重量部
アクリルモノマー:4-ヒドロキシフェニルメタクリレート(昭和電工) 10重量部
開始剤:イルガキュアー184(チバスペシャリティケミカルズ) 1.5重量部
フッ素系化合物:オプツールDAC(ダイキン工業) 0.5重量部
添加剤:Tinuvin 123(BASFジャパン) 0.1重量部
溶剤:酢酸エチル 100重量部
を攪拌、混合した塗布液を基材上に、バーコート法により硬化膜厚12μmになるように塗布、乾燥させ、メタルハライドランプにより400mJ/cmの紫外線を照射しハードコート層を形成し、実施例1のハードコートフィルムを作製した。このハードコートフィルムの全光線透過率、Haze、耐擦傷性試験、鉛筆硬度、防汚特性、耐熱性の測定結果を表2にまとめて示す。
Example 1
A cellulose triacetate film substrate having a thickness of 80 μm was used as a transparent substrate.
The following components were stirred and mixed: urethane acrylate: dipentaerythritol pentaacrylate hexamethylene diisocyanate urethane prepolymer, UA-306H (Kyoeisha Chemical Co., Ltd.) 80 parts by weight; acrylic monomer: 4-hydroxyphenyl methacrylate (Showa Denko Co., Ltd.) 10 parts by weight; initiator: Irgacure 184 (Ciba Specialty Chemicals) 1.5 parts by weight; fluorine-based compound: Optool DAC (Daikin Industries, Ltd.) 0.5 parts by weight; additive: Tinuvin 123 (BASF Japan) 0.1 parts by weight; solvent: ethyl acetate 100 parts by weight. The resulting coating solution was applied to a substrate by a bar coating method to a cured film thickness of 12 μm, dried, and irradiated with ultraviolet light from a metal halide lamp at 400 mJ/ cm² to form a hard coat layer, thereby producing the hard coat film of Example 1. The hard coat film was measured for total light transmittance, haze, scratch resistance, pencil hardness, antifouling properties, and heat resistance, and the results are shown in Table 2.

<実施例2>
透明基材として厚さ80μmの三酢酸セルロースフィルム基材を用い、
ウレタンアクリレート:ペンタエリスリトールトリアクリレートイソホロンジイソシアネートウレタンプレポリマー、UA-306I(共栄社化学) 80重量部
アクリルモノマー:4-ヒドロキシフェニルメタクリレート(昭和電工) 10重量部
開始剤:イルガキュアー184(チバスペシャリティケミカルズ) 1.5重量部
フッ素系化合物:オプツールDAC(ダイキン工業) 0.5重量部
添加剤:Tinuvin 123(BASFジャパン) 0.1重量部
溶剤:酢酸エチル 100重量部
を攪拌、混合した塗布液を基材上に、バーコート法により硬化膜厚12μmになるように塗布、乾燥させ、メタルハライドランプにより400mJ/cmの紫外線を照射しハードコート層を形成し、実施例2のハードコートフィルムを作製した。このハードコートフィルムの全光線透過率、Haze、耐擦傷性試験、鉛筆硬度、防汚特性、耐熱性の測定結果を表2にまとめて示す。
Example 2
A cellulose triacetate film substrate having a thickness of 80 μm was used as a transparent substrate.
Urethane acrylate: pentaerythritol triacrylate isophorone diisocyanate urethane prepolymer, UA-306I (Kyoeisha Chemical) 80 parts by weight Acrylic monomer: 4-hydroxyphenyl methacrylate (Showa Denko) 10 parts by weight Initiator: Irgacure 184 (Ciba Specialty Chemicals) 1.5 parts by weight Fluorine-based compound: Optool DAC (Daikin Industries) 0.5 parts by weight Additive: Tinuvin 123 (BASF Japan) 0.1 parts by weight Solvent: ethyl acetate 100 parts by weight The above components were stirred and mixed to form a coating solution, which was applied to a substrate by a bar coating method to a cured film thickness of 12 μm, dried, and irradiated with ultraviolet light at 400 mJ/ cm2 using a metal halide lamp to form a hard coat layer, producing a hard coat film of Example 2. The total light transmittance, haze, scratch resistance, pencil hardness, antifouling properties, and heat resistance of this hard coat film were measured and the results are summarized in Table 2.

<実施例3>
透明基材として厚さ80μmの三酢酸セルロースフィルム基材を用い、
ウレタンアクリレート:UA-306H(共栄社化学) 80重量部
アクリルモノマー:4-ヒドロキシフェニルメタクリレート(昭和電工) 10重量部
開始剤:イルガキュアー184(チバスペシャリティケミカルズ) 1.5重量部
フッ素系化合物:ディフェンサTF3001(DIC) 1.0重量部
添加剤:Tinuvin 123(BASFジャパン) 0.1重量部
溶剤:酢酸エチル 100重量部
を攪拌、混合した塗布液を基材上に、バーコート法により硬化膜厚12μmになるように塗布、乾燥させ、メタルハライドランプにより400mJ/cmの紫外線を照射しハードコート層を形成し、実施例3のハードコートフィルムを作製した。このハードコートフィルムの全光線透過率、Haze、耐擦傷性試験、鉛筆硬度、防汚特性、耐熱性の測定結果を表2にまとめて示す。
Example 3
A cellulose triacetate film substrate having a thickness of 80 μm was used as a transparent substrate.
Urethane acrylate: UA-306H (Kyoeisha Chemical) 80 parts by weight Acrylic monomer: 4-hydroxyphenyl methacrylate (Showa Denko) 10 parts by weight Initiator: Irgacure 184 (Ciba Specialty Chemicals) 1.5 parts by weight Fluorine-based compound: Defensa TF3001 (DIC) 1.0 parts by weight Additive: Tinuvin 123 (BASF Japan) 0.1 parts by weight Solvent: 100 parts by weight of ethyl acetate The coating solution was stirred and mixed onto a substrate using a bar coating method to a cured film thickness of 12 μm, dried, and irradiated with ultraviolet light at 400 mJ/ cm2 using a metal halide lamp to form a hard coat layer, producing the hard coat film of Example 3. The results of measuring the total light transmittance, haze, scratch resistance, pencil hardness, antifouling properties, and heat resistance of this hard coat film are summarized in Table 2.

<実施例4>
透明基材として厚さ80μmの三酢酸セルロースフィルム基材を用い、
ウレタンアクリレート:UA-306H(共栄社化学) 80重量部
アクリルモノマー:N-(4-ヒドロキシフェニル)メタクリルアミド(富士フイルム和光純薬) 10重量部
開始剤:イルガキュアー184(チバスペシャリティケミカルズ) 1.5重量部
フッ素系化合物:オプツールDAC(ダイキン工業) 0.5重量部
添加剤:Tinuvin 123(BASFジャパン) 0.1重量部
溶剤:メチルイソブチルケトン 100重量部
を攪拌、混合した塗布液を基材上に、バーコート法により硬化膜厚12μmになるように塗布、乾燥させ、メタルハライドランプにより400mJ/cmの紫外線を照射しハードコート層を形成し、実施例4のハードコートフィルムを作製した。このハードコートフィルムの全光線透過率、Haze、耐擦傷性試験、鉛筆硬度、防汚特性、耐熱性の測定結果を表2にまとめて示す。
Example 4
A cellulose triacetate film substrate having a thickness of 80 μm was used as a transparent substrate.
Urethane acrylate: UA-306H (Kyoeisha Chemical) 80 parts by weight Acrylic monomer: N-(4-hydroxyphenyl)methacrylamide (Fujifilm Wako Pure Chemical Industries) 10 parts by weight Initiator: Irgacure 184 (Ciba Specialty Chemicals) 1.5 parts by weight Fluorine-based compound: Optool DAC (Daikin Industries) 0.5 parts by weight Additive: Tinuvin 123 (BASF Japan) 0.1 parts by weight Solvent: methyl isobutyl ketone 100 parts by weight The resulting coating solution was stirred and mixed onto a substrate using a bar coating method to a cured film thickness of 12 μm, dried, and irradiated with ultraviolet light at 400 mJ/cm 2 using a metal halide lamp to form a hard coat layer, producing the hard coat film of Example 4. The total light transmittance, haze, scratch resistance, pencil hardness, antifouling properties, and heat resistance of this hard coat film were measured and the results are summarized in Table 2.

<比較例1>
透明基材として厚さ80μmの三酢酸セルロースフィルム基材を用い、
ウレタンアクリレート:UA-306H(共栄社化学) 80重量部
アクリルモノマー:4-ヒドロキシフェニルメタクリレート(昭和電工) 10重量部
開始剤:イルガキュアー184(チバスペシャリティケミカルズ) 1.5重量部
非重合性フッ素系化合物:メガファックF470(DIC) 1.0重量部
添加剤:Tinuvin 123(BASFジャパン) 0.1重量部
溶剤:酢酸エチル 100重量部
を攪拌、混合した塗布液を基材上に、バーコート法により硬化膜厚12μmになるように塗布、乾燥させ、メタルハライドランプにより400mJ/cm2の紫外線を照射しハードコート層を形成し、比較例1のハードコートフィルムを作製した。このハードコートフィルムの全光線透過率、Haze、耐擦傷性試験、鉛筆硬度、防汚特性の測定結果を表2にまとめて示す。
<Comparative Example 1>
A cellulose triacetate film substrate having a thickness of 80 μm was used as a transparent substrate.
Urethane acrylate: UA-306H (Kyoeisha Chemical) 80 parts by weight Acrylic monomer: 4-hydroxyphenyl methacrylate (Showa Denko) 10 parts by weight Initiator: Irgacure 184 (Ciba Specialty Chemicals) 1.5 parts by weight Non-polymerizable fluorine-based compound: Megafac F470 (DIC) 1.0 parts by weight Additive: Tinuvin 123 (BASF Japan) 0.1 parts by weight Solvent: 100 parts by weight of ethyl acetate The above components were stirred and mixed to form a coating liquid, which was applied to a substrate by a bar coating method to a cured film thickness of 12 μm, dried, and irradiated with ultraviolet light at 400 mJ/cm2 using a metal halide lamp to form a hard coat layer, producing a hard coat film of Comparative Example 1. The results of measuring the total light transmittance, haze, scratch resistance, pencil hardness, and antifouling properties of this hard coat film are summarized in Table 2.

<比較例2>
透明基材として厚さ80μmの三酢酸セルロースフィルム基材を用い、
ウレタンアクリレート:UA-306H(共栄社化学) 80重量部
アクリルモノマー:4-ヒドロキシフェニルメタクリレート(昭和電工) 10重量部
開始剤:イルガキュアー184(チバスペシャリティケミカルズ) 1.5重量部
シリコーン系添加剤:BYK-UV3500(ビックケミー) 1.0重量部
添加剤:Tinuvin 123(BASFジャパン) 0.1重量部
溶剤:酢酸エチル 100重量部
を攪拌、混合した塗布液を基材上に、バーコート法により硬化膜厚12μmになるように塗布、乾燥させ、メタルハライドランプにより400mJ/cmの紫外線を照射しハードコート層を形成し、比較例2のハードコートフィルムを作製した。このハードコートフィルムの全光線透過率、Haze、耐擦傷性試験、鉛筆硬度、防汚特性の測定結果を表2にまとめて示す。
<Comparative Example 2>
A cellulose triacetate film substrate having a thickness of 80 μm was used as a transparent substrate.
Urethane acrylate: UA-306H (Kyoeisha Chemical) 80 parts by weight Acrylic monomer: 4-hydroxyphenyl methacrylate (Showa Denko) 10 parts by weight Initiator: Irgacure 184 (Ciba Specialty Chemicals) 1.5 parts by weight Silicone additive: BYK-UV3500 (BYK-Chemie) 1.0 part by weight Additive: Tinuvin 123 (BASF Japan) 0.1 parts by weight Solvent: 100 parts by weight of ethyl acetate The coating solution was stirred and mixed onto the substrate using a bar coating method to a cured film thickness of 12 μm, dried, and irradiated with ultraviolet light at 400 mJ/ cm2 using a metal halide lamp to form a hard coat layer, producing a hard coat film of Comparative Example 2. The total light transmittance, haze, scratch resistance, pencil hardness, and antifouling properties of this hard coat film were measured and the results are summarized in Table 2.

<比較例3>
透明基材として厚さ80μmの三酢酸セルロースフィルム基材を用い、
ウレタンアクリレート:UA-306H(共栄社化学) 80重量部
開始剤:イルガキュアー184(チバスペシャリティケミカルズ) 1.5重量部
フッ素系化合物:オプツールDAC(ダイキン工業) 0.5重量部
添加剤:Tinuvin 123(BASFジャパン) 0.1重量部
溶剤:酢酸エチル 100重量部
を攪拌したが、塗液が白濁してしまい評価不可であった。
<Comparative Example 3>
A cellulose triacetate film substrate having a thickness of 80 μm was used as a transparent substrate.
Urethane acrylate: UA-306H (Kyoeisha Chemical Co., Ltd.) 80 parts by weight Initiator: Irgacure 184 (Ciba Specialty Chemicals) 1.5 parts by weight Fluorine-based compound: Optool DAC (Daikin Industries, Ltd.) 0.5 parts by weight Additive: Tinuvin 123 (BASF Japan) 0.1 parts by weight Solvent: 100 parts by weight of ethyl acetate The mixture was stirred, but the coating liquid became cloudy and could not be evaluated.

<比較例4>
透明基材として厚さ80μmの三酢酸セルロースフィルム基材を用い、
ウレタンアクリレート:UA-306H(共栄社化学) 90重量部
アクリルモノマー:スチレン(東京化成工業) 10重量部
開始剤:イルガキュアー184(チバスペシャリティケミカルズ) 1.5重量部
フッ素系化合物:オプツールDAC(ダイキン工業) 0.5重量部
添加剤:Tinuvin 123(BASFジャパン) 0.1重量部
溶剤:酢酸エチル 100重量部
を攪拌したが、塗液が白濁してしまい評価不可であった。
<Comparative Example 4>
A cellulose triacetate film substrate having a thickness of 80 μm was used as a transparent substrate.
Urethane acrylate: UA-306H (Kyoeisha Chemical) 90 parts by weight Acrylic monomer: Styrene (Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.) 10 parts by weight Initiator: Irgacure 184 (Ciba Specialty Chemicals) 1.5 parts by weight Fluorine-based compound: Optool DAC (Daikin Industries) 0.5 parts by weight Additive: Tinuvin 123 (BASF Japan) 0.1 parts by weight Solvent: Ethyl acetate 100 parts by weight Although the mixture was stirred, the coating liquid became cloudy and could not be evaluated.

以上の実施例1から4及び比較例1、2の評価結果を表2にまとめて示す。 The evaluation results for Examples 1 to 4 and Comparative Examples 1 and 2 are summarized in Table 2.

実施例1~4、比較例1、2において、多官能(メタ)アクリルモノマー(A)としてウレタンアクリレートを用いたため、いずれのハードコートフィルムも鉛筆硬度は3Hであり、また、耐擦傷性も良好であった。 In Examples 1 to 4 and Comparative Examples 1 and 2, urethane acrylate was used as the polyfunctional (meth)acrylic monomer (A), and therefore all hard coat films had a pencil hardness of 3H and good scratch resistance.

実施例1~4と比較例1、2を比べると、重合性基を有する含フッ素化合物(D)を用いた実施例1~4のハードコートフィルムは、十分な防汚特性を有し、表面エネルギーが20mN/m以下で良好であったのに対し、重合性基を有する含フッ素化合物を用いなかった比較例1、2では、十分な防汚特性が発揮されず、表面エネルギーが20mN/mを超えていた。また、一般式(I)または(II)で表される部分構造を有するモノマー(B)を使用することで加熱による質量減少及び添加剤の劣化を抑制することができる。しかし、比較例1および2では、非重合性フッ素系化合物および非重合性シリコーン系化合物を用いていることから、光硬化後の塗膜内部の均一性が悪化し、熱により劣化しやすい部分が生じたことが原因で、質量減少率が高く、残存率が低くなったと考えられる。なお、質量減少率は3%以下の場合を良好とし、残存率は95%以上の場合を良好とする。 Comparing Examples 1-4 with Comparative Examples 1 and 2, the hard coat films of Examples 1-4, which used a fluorine-containing compound (D) having a polymerizable group, exhibited sufficient antifouling properties and a good surface energy of 20 mN/m or less. In contrast, Comparative Examples 1 and 2, which did not use a fluorine-containing compound having a polymerizable group, did not exhibit sufficient antifouling properties and had a surface energy exceeding 20 mN/m. Furthermore, the use of a monomer (B) having a partial structure represented by general formula (I) or (II) can suppress heat-induced mass loss and additive degradation. However, in Comparative Examples 1 and 2, the use of a non-polymerizable fluorine-based compound and a non-polymerizable silicone-based compound reduced the uniformity of the coating film after photocuring, resulting in areas that were susceptible to thermal degradation. This is thought to be the reason for the high mass loss rate and low retention rate. A mass loss rate of 3% or less was considered good, and a retention rate of 95% or more was considered good.

実施例1から4と比較例3、4を比べると、一般式(I)または(II)で表される部分構造を有するモノマー(B)を使用することで、フッ素系添加剤との相溶性が向上することが分かる。 Comparing Examples 1 to 4 with Comparative Examples 3 and 4, it is clear that the use of monomer (B) having a partial structure represented by general formula (I) or (II) improves compatibility with fluorine-based additives.

Claims (4)

ジペンタエリスリトールペンタアクリレートヘキサメチレンジイソシアネートウレタンプレポリマー、ジペンタエリスリトールペンタアクリレートトルエンジイソシアネートウレタンプレポリマーおよびジペンタエリスリトールペンタアクリレートイソホロンジイソシアネートウレタンプレポリマーから選択された多官能(メタ)アクリルモノマー(A)と
ノマー(B)と、
光ラジカル重合開始剤(C)と、
光ラジカル重合性基を有する含フッ素化合物(D)と
非重合性添加剤(E)とを含有する組成物で、
前記多官能(メタ)アクリルモノマー(A)の配合割合が、前記多官能(メタ)アクリルモノマー(A)と前記モノマー(B)の合計に対して1重量%以上99重量%以下であり、
前記光ラジカル重合開始剤(C)の配合量が、前記多官能(メタ)アクリルモノマー(A)と前記モノマー(B)の合計に対して0.01重量%以上10重量%以下であり、
前記光ラジカル重合性基を有する含フッ素化合物(D)の配合割合が、前記多官能(メタ)アクリルモノマー(A)と前記モノマー(B)の合計に対して0.01重量%以上10重量%以下であり、
前記組成物中の前記非重合性添加剤(E)の配合割合が50質量%以下であり、
記モノマー(B)が、4-ヒドロキシフェニルメタクリレート、N-(4-ヒドロキシフェニル)メタクリルアミドのいずれかであり、
前記組成物中の前記非重合性添加剤(E)が、塗布性改良剤、消泡剤、増粘剤、帯電防止剤、無機系粒子、有機系粒子、有機系潤滑剤、有機高分子化合物、紫外線吸収剤、光安定剤、染料、顔料、または安定剤のいずれかであることを特徴とする、ハードコート層形成用組成物
a polyfunctional (meth)acrylic monomer (A) selected from dipentaerythritol pentaacrylate hexamethylene diisocyanate urethane prepolymer, dipentaerythritol pentaacrylate toluene diisocyanate urethane prepolymer, and dipentaerythritol pentaacrylate isophorone diisocyanate urethane prepolymer ;
Monomer (B),
a photoradical polymerization initiator (C);
A composition comprising a fluorine-containing compound (D) having a photoradical polymerizable group and a non-polymerizable additive (E),
the blending ratio of the polyfunctional (meth)acrylic monomer (A) is 1% by weight or more and 99% by weight or less based on the total weight of the polyfunctional (meth)acrylic monomer (A) and the monomer (B);
the amount of the photoradical polymerization initiator (C) is 0.01% by weight or more and 10% by weight or less based on the total amount of the polyfunctional (meth)acrylic monomer (A) and the monomer (B);
the blending ratio of the fluorine-containing compound (D) having a photoradical polymerizable group is 0.01% by weight or more and 10% by weight or less based on the total weight of the polyfunctional (meth)acrylic monomer (A) and the monomer (B),
the blending ratio of the non-polymerizable additive (E) in the composition is 50 mass% or less,
the monomer (B) is either 4-hydroxyphenyl methacrylate or N-(4-hydroxyphenyl) methacrylamide ,
a coating agent, a defoaming agent, a thickener, an antistatic agent, an inorganic particle, an organic particle, an organic lubricant, an organic polymer compound, an ultraviolet absorber, a light stabilizer, a dye, a pigment, or a stabilizer ;
前記ハードコート層形成用組成物中の前記モノマー(B)の含有率が、前記多官能(メタ)アクリルモノマー(A)と前記光ラジカル重合性基を有する含フッ素化合物(D)の和に対し2モル%以上50モル%以下である、請求項1に記載のハードコート層形成用組成物。 2. The composition for forming a hard coat layer according to claim 1, wherein a content of the monomer (B) in the composition for forming a hard coat layer is 2 mol % or more and 50 mol % or less based on a sum of the polyfunctional (meth)acrylic monomer (A) and the fluorine-containing compound (D) having a photoradical polymerizable group. 前記多官能(メタ)アクリルモノマー(A)と前記モノマー(B)の合計に対し、前記多官能(メタ)アクリルモノマー(A)が50重量%以上95重量%以下の割合で含まれる、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 polyfunctional (meth)acrylic monomer (A) is contained in an amount of 50% by weight or more and 95% by weight or less with respect to the total of the polyfunctional (meth)acrylic monomer (A) and the monomer (B). 透明基材上に、請求項1~3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硬化したハードコート層を有し、かつ、前記ハードコート層表面の表面自由エネルギーが20mN/m以下であり、且つ、前記ハードコート層の膜厚が5~25μmであることを特徴とするハードコートフィルム。 A hard coat film comprising a transparent substrate and a hard coat layer formed by curing the hard coat layer-forming composition described in any one of claims 1 to 3, wherein the surface free energy of the hard coat layer surface is 20 mN/m or less, and the film thickness of the hard coat layer is 5 to 25 μm.
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