(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
基材上に、泳動電着法により形成された無機層状化合物層を有することを特徴とするハードコート部材。
【請求項２】
前記無機層状化合物層が、導電層を介して基材上に積層されていることを特徴とする請求項１に記載のハードコート部材。
【請求項３】
前記無機層状化合物層が、接着層を介して基材上に積層されていることを特徴とする請求項１に記載のハードコート部材。
【請求項４】
無機層状化合物分散液中の電極間に電圧を印加し、一方の電極上に無機層状化合物層を形成する工程を有することを特徴とするハードコート部材の製造方法。
【請求項５】
前記一方の電極が、基材であることを特徴とする請求項４に記載のハードコート部材の製造方法。
【請求項６】
さらに、前記無機層状化合物層を基材上に積層する工程を有することを特徴とする請求項４に記載のハードコート部材の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無機層状化合物層を有するハードコート部材及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、樹脂中に無機層状化合物を含有させたハードコートが知られている（特許文献１）。
【０００３】
【特許文献１】特開２００２−２４１７００号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、特許文献１のハードコート膜においては、無機層状化合物が軟質の樹脂バインダー中に分散されているため、硬度が十分ではないという問題があった。
【０００５】
そこで、本発明は、高い表面硬度を有するハードコート部材及びその製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
即ち、本発明のハードコート部材は、樹脂基材上に、泳動電着法により形成された無機層状化合物層を有することを特徴とする。
【０００７】
また、本発明のハードコート部材の製造方法は、無機層状化合物分散液中の電極間に電圧を印加し、一方の電極上に無機層状化合物層を形成する工程を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明のハードコート部材の無機層状化合物層は、樹脂バインダーを含まない無機層状化合物単独の層であるため、硬度が高い。
【０００９】
また、本発明の製造方法は、樹脂バインダーを用いずに無機層状化合物層を形成するため、材料ロスが無く、環境に優しい。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、本発明を詳細に説明する。
【００１１】
本発明の無機層状化合物層は、泳動電着法により形成されたものである。
【００１２】
具体的には、無機層状化合物分散液に２枚の電極を設置し、両電極間に電圧を印加することにより、一方の電極上に無機層状化合物層を形成することができる。この際、一方の電極を基材、より好ましくは導電性を有する樹脂基材とし、この基材上に無機層状化合物層が形成されるように電圧を印加することが好ましい。
【００１３】
無機層状化合物は、いわゆる粘土化合物といわれるもので、イオン交換能を有する層状化合物、その中でも特に溶液中で表面電荷を持つ層状化合物が望ましい。この種の層状化合物は板状微粒子とも呼ばれ、Ｓｉ四面体やＡｌ八面体等の多面体が平面上に連なったシート構造を層状に重ねた結晶構造を備えると共に、層間にイオン吸着サイトを有する化合物である。
【００１４】
無機層状化合物の具体例としては、例えばスメクタイト、カオリン、雲母、ハイドロタルサイト等の粘土鉱物を挙げることができる。これらのうちでも、特にスメクタイト（その合成品も含む）が望ましい。
【００１５】
スメクタイトは、４面体構造を持つ４価のシリコンイオンからなる層（４面体層）と８面体構造を持つ２価と３価のカチオンからなる層（８面体層）とを持ち、４面体層−８面体層−４面体層という３層を基本結晶構造とする板状鉱物の総称である。スメクタイトの層間にはイオン吸着サイトが存在し、溶液中で種々の化合物を吸着する特徴を持つ。また、スメクタイトの層間に水が入り込むことにより、自分の体積の十数倍に膨れあがる特徴（膨潤性）を持つ。スメクタイトの種類としては、サポナイト、ヘクトライト、モンモリロナイトなどが知られている。合成サポナイトの例としては、例えばクニミネ工業社製「スメクトンＳＡ」等が、合成ヘクトライトの例としては、例えばロックウッド社製「ラポナイトＸＬＧ」、コープケミカル社製「ルーセンタイトＳＷＮ」等が、合成モンモリロナイトの例としては、クニミネ工業社製の「クニピアＦ」等がある。
【００１６】
導電性を有する樹脂基材としては、導電層を有する樹脂基材が挙げられる。具体的には、例えば、ポリエステル、ポリカーボネート、ポリエーテルスルホン、ポリイミド、トリアセチルセルロース等よりなる樹脂基材上に、例えば、酸化インジウム、酸化スズ、酸化亜鉛等よりなる導電層を、スパッタ、ＣＶＤ、イオンプレーティング、ディップコート、スクリーン印刷等により形成したものが挙げられる。
【００１７】
導電層の厚さは、０．０１μｍ〜１００μｍが好ましく、０．０５μｍ〜５０μｍがより好ましい。１００μｍを超えると導電層の形成が難しくなる可能性があり、０．０１μｍ未満では所望の通電量を得ることができない可能性がある。
【００１８】
なお、樹脂基材自体が導電性を有する場合には、導電層を設けなくてもよい。この様な樹脂基材としては、例えばポリアニリン、ポリピロール、ポリチオフェン等の導電性高分子よりなる基材、例えば金属粉、導電性顔料、酸化インジウムスズ粒子等の導電性フィラーを含有させた樹脂よりなる基材等が挙げられる。
【００１９】
無機層状化合物層の厚さは、０．００１μｍ〜５０μｍが好ましく、０．０５μｍ〜２０μｍがより好ましい。５０μｍを超えると積層が難しくなる可能性があり、０．００１μｍ未満では本来の機能である耐擦傷性が得られない可能性がある。
【００２０】
基材としては、特に限定されず、剛性基材、可撓性基材の何れでもよいが、容易に引っ掻き傷が生じる基材である場合に最大の利益が得られる。
【００２１】
例えば、前述の導電性を有する樹脂基材の他に、ガラス、石英、木材、金属、塗装金属等が挙げられ、基材自体が導電性を有さない場合には、樹脂基材の場合と同様に導電層を形成すればよい。
【００２２】
より具体的な基材としては、シート、フィルムの他、レンズ（例えば、眼鏡レンズ、カメラレンズ、双眼鏡レンズ、望遠鏡レンズ、フレネルレンズ等）、鏡、ウォッチクリスタル、ホログラム、窓、コンピュータープライバシーフィルター、コンパクトディスク、ＤＶＤディスク等のような光学素子；タッチスクリーンディスプレー（例えば、コンピュータタッチスクリーンおよびパーソナルデータアシスタントのもの）、テレビ、電子ペーパーのような可撓性電子ディスプレイ、コンピューターモニター、携帯電話、グローバルポジショニングシステム、計算機等を含む電子ディスプレー装置を有する物品；バックライトおよび交通標識を含む野外標識を含むグラフィック物品；自動車、スカルプチャー、膜スイッチ、宝石等が挙げられる。
【００２３】
また、例えば塗工型の導電層等の表面の粗い導電層を有する基材を用いた場合には、基材（導電層）と無機層状化合物層との密着性が十分でない場合がある。この様な場合には、無機層状化合物層を他の基材に転写して積層してもよい。
【００２４】
具体的には、無機層状化合物層と他の基材を接着剤を介して貼り合せ、接着が促進したところで導電層と無機層状化合物層の界面を剥離して、無機層状化合物層を他の基材上に転写する。接着剤としては、塩化ビニル／酢酸ビニル共重合体、エチレン／酢酸ビニル共重合体、塩化ビニル／プロピオン酸共重合体、ゴム系樹脂、シアノアクリレート樹脂、セルロース系樹脂、アイオノマー樹脂、ポリオレフィン系共重合体、ポリウレタン系樹脂、エポキシ系樹脂などが挙げあられる。転写する他の基材は特に限定されず、上述の基材を用いることができるが、フィルムとしては、ポリエステル系、ポリエチレン系、ポリプロピレン系、ポリイミド系、ポリアミド系、ポリスルフォン系、ポリカードネート系などのフィルムが挙げられる。
【実施例】
【００２５】
以下、本発明を実施例によりさらに詳細に説明する。
【００２６】
＜実施例１＞
【００２７】
まず、無機層状化合物（クニミネ工業社製「クニピアＦ」）０．１ｇを水１００ｍｌに分散させた液を用意した。この分散液中に、陰極としてステンレス板（１００ｍｍ×１００ｍｍ×０．３ｍｍ）、陽極として透明導電塗料（インジウム・スズ酸化物微粒子）を塗工して厚さ１μｍの導電層を形成したＰＥＴフィルム（１００ｍｍ×１００ｍｍ×０．１ｍｍ）を設置した。
【００２８】
両電極間に５Ｖの定電圧の直流を１０分間通電し、陽極側の導電層上に、透明で金属光沢性のある無機層状化合物層を形成し、５０℃で２４時間乾燥して厚さ０．１２μｍの無機層状化合物層を得た。
【００２９】
このフィルムの、無機層状化合物層と無機層状化合物層を形成していない面の表面硬度を、超微小硬さ試験装置（（株）フィッシャー・インストルメンツ製「フィッシャースコープＨ−１００」）で測定したところ、それぞれ、２６４ｍＮ／ｍｍ2、１８０ｍＮ／ｍｍ2であった。
【００３０】
＜実施例２＞
まず、無機層状化合物（クニミネ工業社製「スメクトン」）０．１ｇを水１００ｍｌに分散させた液を用意した。この分散液中に、陰極としてステンレス板（１００ｍｍ×１００ｍｍ×０．３ｍｍ）、陽極としてスパッタリングにより厚さ０．１μｍのインジウム・スズ酸化膜（導電層）を形成したポリカーボネートフィルム（１００ｍｍ×１００ｍｍ×０．２ｍｍ）を設置した。
【００３１】
両電極間に３Ｖの定電圧の直流を２０分間通電し、陽極側の導電層上に、透明で金属光沢性のある無機層状化合物層を形成し、５０℃で２４時間乾燥して厚さ０．１０μｍの無機層状化合物層を得た。
【００３２】
このフィルムの、無機層状化合物層と無機層状化合物層を形成していない面の表面硬度を、実施例１と同様に測定したところ、それぞれ、２５０ｍＮ／ｍｍ2、２２２ｍＮ／ｍｍ2であった。
【００３３】
＜実施例３＞
実施例１と同様にして、無機層状化合物層まで形成した。一方、ＰＥＴフィルム（１００ｍｍ×１００ｍｍ×０．０５ｍｍ）上にポリウレタン系接着剤を１μｍの厚さで塗工した。その後、両者の接着層と無機層状化合物層を対向させて張り合わせ、４０℃で２４時間エージングを行った後に、無機層状化合物層と導電層との層間で剥離し、無機層状化合物層／接着層／ＰＥＴフィルムという層構成のバリアフィルムを得た。
【００３４】
このフィルムの、無機層状化合物層と無機層状化合物層を形成していない面の表面硬度を、実施例１と同様に測定したところ、それぞれ、２５２ｍＮ／ｍｍ2、１８０ｍＮ／ｍｍ2であった。
【００３５】
＜実施例４＞
まず、無機層状化合物（コープケミカル製「ルーセンタイト」）０．５ｇを水１００ｍｌに分散させた液を用意した。この分散液中に、陰極としてステンレス板（１００ｍｍ×１００ｍｍ×０．３ｍｍ）、陽極として透明導電塗料（インジウム・スズ酸化物微粒子）を塗工して厚さ１μｍの導電層を形成したポリエーテルスルフォンフィルム（１００ｍｍ×１００ｍｍ×０．２ｍｍ）を設置した。
【００３６】
両電極間に７Ｖの定電圧の直流を２０分間通電し、陽極側の透明導電層上に、透明で金属光沢性のある無機層状化合物層を形成し、５０℃で２４時間乾燥して厚さ０．２μｍの無機層状化合物層を得た。
【００３７】
一方、ＰＥＴフィルム（１００ｍｍ×１００ｍｍ×０．０５ｍｍ）上にエポキシ系接着剤を１μｍの厚さで塗工した。
【００３８】
その後、両者の接着層と無機層状化合物層を対向させて張り合わせ、４０℃で２４時間エージングを行った後に、無機層状化合物層と導電層との層間で剥離し、無機層状化合物層／接着層／ＰＥＴフィルムという層構成のバリアフィルムを得た。
【００３９】
このフィルムの、無機層状化合物層と無機層状化合物層を形成していない面の表面硬度を、実施例１と同様に測定したところ、それぞれ、２５４ｍＮ／ｍｍ2、１８０ｍＮ／ｍｍ2であった。
【００４０】
＜比較例１＞
ポリビニルアルコールと実施例１で用いた無機層状化合物を重量比４０：６０で混合した塗工液を、実施例１で用いたＰＥＴフィルム上に塗工し、５０℃で２４時間乾燥し、厚さ０．１２μｍの層を形成した。
【００４１】
このフィルムの、無機層状化合物層の表面硬度を、実施例１と同様に測定したところ、１４０ｍＮ／ｍｍ2であった。