(57)【要約】【課題】ハードコートフィルム、それを含む偏光板及び画像表示装置を提供すること。【解決手段】本発明は、基材フィルムの少なくとも一方の面に形成されたハードコート層が、特定の剛直性パラメータの値及び特定の収縮性パラメータの値を満たすことにより、優れた硬度及び柔軟性を示し、かつカールが抑制されたハードコートフィルム、それを含む偏光板及び画像表示装置に関する。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
基材フィルムの少なくとも一方の面に形成されたハードコート層を含み、
前記ハードコート層は、下記数式１で表される剛直性の値が４００〜１，０００であり、
前記ハードコート層は、下記数式２で表される収縮性の値が１２０以下を満たすように構成されたことを特徴とする、ハードコートフィルム。
［数式１］
剛直性（ＭＰａ・μｍ）＝貯蔵弾性率（ＭＰａ）×層の厚さ（μｍ）
［数式２］
収縮性（Ｎ・μｍ）＝硬化時の収縮力（Ｎ）×層の厚さ（μｍ）
【請求項２】
前記剛直性の値は、４４０〜８００である、請求項１に記載のハードコートフィルム。
【請求項３】
前記収縮性の値は、１０〜１００である、請求項１または２に記載のハードコートフィルム。
【請求項４】
前記ハードコート層の厚さは、１〜２０μｍである、請求項１ないし３のいずれか１項に記載のハードコートフィルム。
【請求項５】
前記ハードコート層は、光重合性化合物及び光重合開始剤を含むハードコート層形成用組成物で形成されている、請求項１ないし４のいずれか１項に記載のハードコートフィルム。
【請求項６】
前記光重合性化合物は、ポリアルコールと（メタ）アクリル酸とのエステル、１，４−シクロヘキサンジアクリレート、１，４−ブタンジオールジアクリレート、１，６−ヘキサンジオールジアクリレート、ペンタエリスリトールテトラ（メタ）アクリレート、ペンタエリスリトールトリ（メタ）アクリレート、トリメチロールプロパントリ（メタ）アクリレート、トリメチロールエタントリ（メタ）アクリレート、ジペンタエリスリトールテトラ（メタ）アクリレート、ジペンタエリスリトールペンタ（メタ）アクリレート、及びペンタエリスリトールヘキサ（メタ）アクリレートからなる群より選択される１種以上の光重合性モノマーと、
ポリエステル（メタ）アクリレート、エポキシ（メタ）アクリレート、及びポリエーテル（メタ）アクリレートからなる群より選択される１種以上の光重合性オリゴマーと、からなる群より選択される１種以上である、請求項５に記載のハードコートフィルム。
【請求項７】
前記光重合開始剤は、アセトフェノン類、ベンゾイン類、アシルホスフィンオキサイド類、チタノセン類、ベンゾフェノン類、及びチオキサントン類の開始剤からなる群より選択される１種以上である、請求項５または６に記載のハードコートフィルム。
【請求項８】
前記ハードコート層形成用組成物は、アルコール系溶媒、ケトン系溶媒、エーテル系溶媒、アセテート系溶媒、及び炭化水素系溶媒からなる群より選択される１種以上の溶媒をさらに含む、請求項５ないし７のいずれか１項に記載のハードコートフィルム。
【請求項９】
前記光重合性モノマーに対する前記光重合性オリゴマーの含有量比は、１:１０〜１０：１である、請求項６に記載のハードコートフィルム。
【請求項１０】
前記基材フィルムは、トリアセチルセルロース、アセチルセルロースブチレート、エチレン−酢酸ビニル共重合体、プロピオニルセルロース、ブチリルセルロース、アセチルプロピオニルセルロース、ポリエステル、ポリスチレン、ポリアミド、ポリエーテルイミド、ポリアクリル、ポリイミド、ポリエーテルスルホン、ポリスルホン、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリメチルペンテン、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリビニルアルコール、ポリビニルアセタール、ポリエーテルケトン、ポリエーテルエーテルケトン、ポリエーテルスルホン、ポリメチルメタアクリレート、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、及びポリカーボネートからなる群より選択されるものである、請求項１ないし９のいずれか１項に記載のハードコートフィルム。
【請求項１１】
鉛筆硬度が３Ｈ以上であり、硬化時のカール量が５０ｍｍ以下である、請求項１ないし１０のいずれか１項に記載のハードコートフィルム。
【請求項１２】
偏光子と、前記偏光子の少なくとも一方の面に貼合された請求項１〜１１のいずれか１項に記載のハードコートフィルムとを含む偏光板。
【請求項１３】
請求項１２に記載の偏光板を含む画像表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ハードコートフィルム、それを含む偏光板及び画像表示装置に関し、より詳しくは、硬度及び柔軟性の両方に優れたハードコートフィルム、それを含む偏光板及び画像表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
液晶表示装置（ＬＣＤ）、電界発光（ＥＬ）表示装置、プラズマ表示装置（ＰＤＰ）、電界放出表示装置（ＦＥＤ）、ＯＬＥＤなどの各種画像表示装置には、偏光板が用いられている。一般に、偏光板は、ポリビニルアルコール系（ＰＶＡ、ｐｏｌｙｖｉｎｙｌ ａｌｃｏｈｏｌ）フィルムにヨウ素系化合物または二色性偏光物質が吸着配向した偏光子を含み、偏光子の一面に偏光子保護フィルムが積層され、偏光子の他面に偏光子保護フィルム、液晶セルと接合される粘着剤層及び離型フィルムが順に積層される多層構造を有する。
【０００３】
このような構造の偏光板では、偏光子保護フィルムとしてハードコートフィルムを用いることができる。従来のハードコートフィルムでは、硬度の向上のために厚さを増加させると、得られるハードコートフィルムの硬度が向上するものの、ハードコート層の剥離が発生し、硬度及び耐スクラッチ性の物性が不十分であり、耐衝撃性も十分ではない問題があった。
【０００４】
また、従来のハードコートフィルムでは、硬化収縮、熱湿収縮により、ハードコートフィルムの端部のカール（curl）が深化し、工程性が低下する問題があった。
【０００５】
韓国公開特許２０１４−００９０２９１号（特許文献１）は、ハードコートされた偏光板の製造方法を開示しているが、前述した問題点に対する解決策は提示していない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】韓国公開特許２０１４−００９０２９１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、高硬度及び柔軟性の両方を実現でき、かつカールが抑制されたハードコートフィルムを提供することを目的とする。
【０００８】
また、本発明は、前記ハードコートフィルムを含む偏光板及び画像表示装置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】
【０００９】
１．基材フィルムの少なくとも一方の面に形成されたハードコート層を含み、
前記ハードコート層は、下記数式１で表される剛直性の値が４００〜１，０００であり、
前記ハードコート層は、下記数式２で表される収縮性の値が１２０以下を満たすように構成されたことを特徴とする、ハードコートフィルム。
［数式１］
剛直性（ＭＰａ・μｍ）＝貯蔵弾性率（ＭＰａ）×層の厚さ（μｍ）
［数式２］
収縮性（Ｎ・μｍ）＝硬化時の収縮力（Ｎ）×層の厚さ（μｍ）
【００１０】
２．前記項目１において、前記剛直性の値は４４０〜８００である、ハードコートフィルム。
【００１１】
３．前記項目１において、前記収縮性の値は１０〜１００である、ハードコートフィルム。
【００１２】
４．前記項目１において、前記ハードコート層の厚さは１〜２０μｍである、ハードコートフィルム。
【００１３】
５．前記項目１において、前記ハードコート層は、光重合性化合物及び光重合開始剤を含むハードコート層形成用組成物で形成されている、ハードコートフィルム。
【００１４】
６．前記項目５において、前記光重合性化合物は、ポリアルコールと（メタ）アクリル酸とのエステル、１，４−シクロヘキサンジアクリレート、１，４−ブタンジオールジアクリレート、１，６−ヘキサンジオールジアクリレート、ペンタエリスリトールテトラ（メタ）アクリレート、ペンタエリスリトールトリ（メタ）アクリレート、トリメチロールプロパントリ（メタ）アクリレート、トリメチロールエタントリ（メタ）アクリレート、ジペンタエリスリトールテトラ（メタ）アクリレート、ジペンタエリスリトールペンタ（メタ）アクリレート、及びペンタエリスリトールヘキサ（メタ）アクリレートからなる群より選択される１種以上の光重合性モノマーと、
ポリエステル（メタ）アクリレート、エポキシ（メタ）アクリレート、及びポリエーテル（メタ）アクリレートからなる群より選択される１種以上の光重合性オリゴマーと、からなる群より選択される１種以上である、ハードコートフィルム。
【００１５】
７．前記項目５において、前記光重合開始剤は、アセトフェノン類、ベンゾイン類、アシルホスフィンオキサイド類、チタノセン類、ベンゾフェノン類、及びチオキサントン類の開始剤からなる群より選択される１種以上である、ハードコートフィルム。
【００１６】
８．前記項目５において、前記ハードコート層形成用組成物は、アルコール系溶媒、ケトン系溶媒、エーテル系溶媒、アセテート系溶媒、及び炭化水素系溶媒からなる群より選択される１種以上の溶媒をさらに含む、ハードコートフィルム。
【００１７】
９．前記項目６において、前記光重合性モノマーに対する光重合性オリゴマーの含有量比は、１:１０〜１０：１である、ハードコートフィルム。
【００１８】
１０．前記項目１において、前記基材フィルムは、トリアセチルセルロース、アセチルセルロースブチレート、エチレン−酢酸ビニル共重合体、プロピオニルセルロース、ブチリルセルロース、アセチルプロピオニルセルロース、ポリエステル、ポリスチレン、ポリアミド、ポリエーテルイミド、ポリアクリル、ポリイミド、ポリエーテルスルホン、ポリスルホン、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリメチルペンテン、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリビニルアルコール、ポリビニルアセタール、ポリエーテルケトン、ポリエーテルエーテルケトン、ポリエーテルスルホン、ポリメチルメタアクリレート、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、及びポリカーボネートからなる群より選択されるものである、ハードコートフィルム。
【００１９】
１１．前記項目１において、鉛筆硬度が３Ｈ以上であり、硬化時のカール量が５０ｍｍ以下である、ハードコートフィルム。
【００２０】
１２．偏光子と、前記偏光子の少なくとも一方の面に貼合された請求項１〜１１のいずれか１項に記載のハードコートフィルムとを含む偏光板。
【００２１】
１３．前記項目１２に記載の偏光板を含む画像表示装置。
【発明の効果】
【００２２】
本発明のハードコートフィルムのハードコート層は、特定の剛直性パラメータの値及び特定の収縮性パラメータの値を満たすことにより、高い硬度を有し、かつカールが抑制されたハードコートフィルムを実現できる。
【００２３】
また、本発明のハードコートフィルムは、前記パラメータの値を満たすことにより、優れた硬度及び柔軟性の両方を実現できることから、前記ハードコートフィルム及び偏光板を備えたフレキシブル画像表示装置に好適に適用できる。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
本発明は、ハードコートフィルム、それを含む偏光板及び画像表示装置に関し、より詳しくは、基材フィルムの少なくとも一方の面に形成されたハードコート層が、特定の剛直性パラメータの値及び特定の収縮性パラメータの値を満たすことにより、優れた硬度を有し、かつカールが抑制されたハードコートフィルム、それを含む偏光板及び画像表示装置に関する。
【００２５】
以下、本発明をより詳細に説明する。
【００２６】
＜ハードコートフィルム＞
本発明のハードコートフィルムは、基材フィルムの少なくとも一方の面に形成されたハードコート層を含む。
【００２７】
本発明に係るハードコート層は、下記数式１で表される剛直性パラメータの値が４００〜１０００であり、かつ下記数式２で表される収縮性パラメータの値が１２０以下を満たす。
【００２８】
［数式１］
剛直性（ＭＰａ・μｍ）＝貯蔵弾性率（ＭＰａ）×層の厚さ（μｍ）
【００２９】
［数式２］
収縮性（Ｎ・μｍ）＝硬化時の収縮力（Ｎ）×層の厚さ（μｍ）
【００３０】
前記数式１で表される剛直性パラメータは、フィルムの硬度及び曲げ特性に影響を与える弾性率と厚さの特定の関係を導出したものである。また、前記数式２で表される収縮性パラメータは、フィルムの柔軟性に影響を与える硬化時の収縮力と厚さの特定の関係を導出したものである。
【００３１】
このように、本発明のハードコート層は、特定の剛直性パラメータの値及び特定の収縮性パラメータの値の両方を満たすことにより、相反する関係にある硬度と硬化時のカール量を同時に改善でき、特に、カールの発生を大幅に抑制してフレキシブルディスプレイへの適用を容易にした。この観点から、剛直性の値は、４４０〜８００であることが好ましい。また、収縮性の値は、小さいほど好ましいので、その下限は特に限定されないが、好ましくは１０〜１００であってもよい。
【００３２】
前記数式１の剛直性の値は、貯蔵弾性率とハードコート層の厚さとの両方を適正範囲に調整することで満たすことができる。例えば、ハードコート層形成用組成物中の重合性化合物の種類、官能基の数及び／又は含有量の調整、重合性モノマーとオリゴマーとの含有量比の調整、または添加剤の使用により、前記数式１の剛直性の値を満たすことができる。
【００３３】
本発明に係るハードコート層の貯蔵弾性率は、前記数式１の剛直性の関係を満たす範囲内であれば、特に限定されず、例えば５０〜２００ＭＰａ、好ましくは１００〜１５０ＭＰａであってもよい。貯蔵弾性率が１００ＭＰａ未満であると、硬度を確保しにくく、１５０ＭＰａを超えると、折り畳む際に耐久性が低下することがある。
【００３４】
前記数式２の収縮性の値は、硬化時の収縮力とハードコート層の厚さとの両方を適正範囲に調整することで満たすことができる。より具体的には、ハードコート層形成用組成物中の重合性化合物の種類、官能基の数及び／又は含有量の調整、重合性モノマーと重合性オリゴマーとの含有量比の調整、または添加剤の使用により、前記数式２の収縮性の値を満たすことができる。
【００３５】
本発明に係るハードコート層の硬化時の収縮力は、前記数式２の収縮性の関係を満たす範囲内であれば、特に限定されず、例えば１０〜１００Ｎ、好ましくは１０〜５０Ｎであってもよい。収縮力が１０Ｎ未満であると、耐久性の試験時に基材側にフィルムが曲がる逆カールが生じることがあり、５０Ｎを超えると、カールが生じることがある。
【００３６】
本発明に係るハードコート層の厚さは、前記数式１の剛直性の範囲及び前記数式２の収縮性の範囲を満たす範囲内であれば、特に限定されず、例えば１〜２０μｍであってもよく、好ましくは３〜１０μｍであってもよい。
【００３７】
ハードコート層の厚さは、２０μｍを超えると、コート膜の透明性を確保しにくく、膜の均一性を確保できず、外観不良が発生することがあり、１μｍ未満であると、硬化が不良で、好適な機械的特性を確保しにくい。前記コート層の厚さは、コート液の粘度及びコート工程に用いられる装置（例えば、コーター）によって適宜調整できる。
【００３８】
本発明のハードコートフィルムは、少なくとも一方の面に形成されたハードコート層を備えた基材フィルムを含む。
【００３９】
基材フィルムは、透明な高分子フィルムであれば制限なく用いることができ、例えば、トリアセチルセルロース、アセチルセルロースブチレート、エチレン−酢酸ビニル共重合体、プロピオニルセルロース、ブチリルセルロース、アセチルプロピオニルセルロース、ポリエステル、ポリスチレン、ポリアミド、ポリエーテルイミド、ポリアクリル、ポリイミド、ポリエーテルスルホン、ポリスルホン、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリメチルペンテン、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリビニルアルコール、ポリビニルアセタール、ポリエーテルケトン、ポリエーテルエーテルケトン、ポリエーテルスルホン、ポリメチルメタアクリレート、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリカーボネートなどの高分子から形成されたフィルムであってもよい。これらの高分子は、単独で又は２種以上混合して用いることができる。
【００４０】
基材フィルムのうち、コーティング後の密着力付与が難しい結晶性高分子基材フィルム、エンジニアリングプラスチック基材、加水分解又はケン化により表面が親水性に変化した高分子基材フィルムの場合は、通常のハードコート層形成用組成物を使用すると、密着力の増大が難しいか、又はこのために機械的物性が低下する場合がある。しかし、前述した本発明のハードコート層形成用組成物は、これらの基材フィルムに対しても機械的物性を低下させることなく、優れた密着力を実現できる。
【００４１】
基材フィルムは、ハードコート層との密着力を改善するために、プラズマ処理、コロナ処理等の表面処理を経たものであってもよい。
【００４２】
ハードコート層は、基材フィルム上にハードコート層形成用組成物を塗布し、硬化して形成するものである。塗布には、スリットコート法、ナイフコート法、スピンコート法、キャスト法、マイクログラビアコート法、グラビアコート法、バーコート法、ロールコート法、ワイヤーバーコート法、ディップコート法、スプレーコート法、スクリーン印刷法、グラビア印刷法、フレキソ印刷法、オフセット印刷法、インクジェットコート法、ディスペンサ印刷法、ノズルコート法、キャピラリーコート法などの公知の方法を用いることができる。
【００４３】
＜ハードコート層形成用組成物＞
本発明に係るハードコート層は、光重合性化合物、光重合開始剤、および溶媒を含むハードコート層形成用組成物から形成することができる。
【００４４】
光重合性化合物
本発明のハードコート層の形成に用いられる光重合性化合物は、光重合性官能基を含むものであり、光重合性モノマー、光重合性オリゴマー等であってもよく、例えば光ラジカル重合性化合物であってもよい。
【００４５】
光重合性モノマーは、通常用いられる光硬化型官能基である、例えば（メタ）アクリロイル基、ビニル基、スチリル基、アリル基などの不飽和基を分子内に有する当該技術分野で用いられるモノマーを制限なく用いることができる。より具体的には、例えば、単官能及び／又は多官能の（メタ）アクリレートが挙げられる。これらは単独で又は２種以上混合して用いることができる。
【００４６】
本発明において、「（メタ）アクリル−」は、「メタクリル−」、「アクリル−」、またはこれらの両方を指す。
【００４７】
（メタ）アクリレートモノマーの具体例としては、（メタ）アクリル酸エステルとして、トリメチロールプロパントリ（メタ）アクリレート、ペンタエリスリトールトリ（メタ）アクリレート、グリセロールトリ（メタ）アクリレート、トリス（２−ヒドロキシエチル）イソシアヌレートトリ（メタ）アクリレート、エチレングリコールジ（メタ）アクリレート、プロピレングリコール（メタ）アクリレート、１，３−ブタンジオールジ（メタ）アクリレート、１，４−ブタンジオールジ（メタ）アクリレート、１，６−ヘキサンジオールジ（メタ）アクリレート、ネオペンチルグリコールジ（メタ）アクリレート、ジエチレングリコールジ（メタ）アクリレート、トリエチレングリコールジ（メタ）アクリレート、ジプロピレングリコールジ（メタ）アクリレート、ビス（２−ヒドロキシエチル）イソシアヌレートジ（メタ）アクリレート、前記（メタ）アクリル酸エステルにエチレンオキシドまたはプロピレンオキシドを添加したポリ（メタ）アクリレート；分子中に１〜３個の（メタ）アクリロイル基を有するオリゴエステル（メタ）アクリレート、オリゴエーテル（メタ）アクリル酸エステル、オリゴウレタン（メタ）アクリル酸エステル、及びオリゴエポキシ（メタ）アクリル酸エステル；ヒドロキシエチル（メタ）アクリレート、ヒドロキシプロピル（メタ）アクリレート、ヒドロキシブチル（メタ）アクリレート、及び前記（メタ）アクリル酸エステルにエチレンオキシドまたはプロピレンオキシドを添加した生成物；およびモノ（メタ）アクリル酸エステル、例えばイソ−オクチル（メタ）アクリレート、イソ−デシル（メタ）アクリレート、ステアリル（メタ）アクリレート、テトラヒドロフルフリル（メタ）アクリレート、フェノキシエチル（メタ）アクリレートなどの３官能以下の（メタ）アクリロイル基を有する単量体及びジペンタエリスリトールヘキサ（メタ）アクリレート、ジペンタエリスリトールヒドロキシペンタ（メタ）アクリレート、ペンタエリスリトールテトラ（メタ）アクリレート、ジトリメチロールプロパンテトラ（メタ）アクリレート等が挙げられる。これらは単独で又は２種以上混合して用いることができる。
【００４８】
光重合性オリゴマーとしては、例えば、エポキシ（メタ）アクリレート、ウレタン（メタ）アクリレート及びポリエステル（メタ）アクリレートからなる群より選択される１種以上を用いることができる。具体的には、ウレタン（メタ）アクリレートとポリエステル（メタ）アクリレートとを混合したもの、または２種のポリエステル（メタ）アクリレートを混合したものを用いることができる。好ましくは、硬化物の耐スクラッチ性及び硬度を向上させ、ハードコート層の弾性率を増加させる観点から、ウレタン（メタ）アクリレートオリゴマーを用いることができる。
【００４９】
ウレタン（メタ）アクリレートは、分子内にヒドロキシ基を有する多官能（メタ）アクリレートとイソシアネート基を有する化合物とを、当業界で公知の方法により触媒存在下で反応して製造できる。
【００５０】
分子内にヒドロキシ基を有する多官能（メタ）アクリレートの具体例としては、２−ヒドロキシエチル（メタ）アクリレート、２−ヒドロキシイソプロピル（メタ）アクリレート、４−ヒドロキシブチル（メタ）アクリレート、カプロラクトン開環ヒドロキシアクリレート、ペンタエリスリトールトリ／テトラ（メタ）アクリレートの混合物、及びジペンタエリスリトールペンタ／ヘキサ（メタ）アクリレートの混合物からなる群より選択される１種以上であってもよい。
【００５１】
また、イソシアネート基を有する化合物の具体例としては、１，４−ジイソシアナートブタン、１，６−ジイソシアナートヘキサン、１，８−ジイソシアナートオクタン、１，１２−ジイソシアナートドデカン、１，５−ジイソシアナート−２−メチルペンタン、トリメチル−１，６−ジイソシアナートヘキサン、１，３−ビス（イソシアナートメチル）シクロヘキサン、トランス−１，４−シクロヘキセンジイソシアネート、４，４'−メチレンビス（シクロヘキシルイソシアネート）、イソホロンジイソシアネート、トルエン−２，４−ジイソシアネート、トルエン−２，６−ジイソシアネート、キシレン−１，４−ジイソシアネート、テトラメチルキシレン−１，３−ジイソシアネート、１−クロロメチル−２，４−ジイソシアネート、４，４'−メチレンビス（２，６−ジメチルフェニルイソシアネート）、４，４'−オキシビス（フェニルイソシアネート）、ヘキサメチレンジイソシアネートから誘導される３官能イソシアネート、及びトリメタンプロパノールアダクトのトルエンジイソシアネートからなる群より選択される１種以上であってもよい。
【００５２】
より具体的には、ウレタン（メタ）アクリレートオリゴマーは、分子内に下記化学式１で表される置換基及び（メタ）アクリロイル基をそれぞれ２つ以上含む化合物であってもよい。
【００５３】
【化１】
2017020007.tif 000002
【００５４】
前記ウレタン（メタ）アクリレートオリゴマーは、下記化学式２で表されるジイソシアネート１モルと活性水素含有重合性不飽和化合物２モルとを反応して生成したものであってもよい。
【００５５】
【化２】
2017020007.tif 000003
式中、Ｒ１及びＲ２は、それぞれ独立して、活性水素含有重合性不飽和化合物から誘導された（メタ）アクリロイル基を含む置換基であり、Ｒ３は、ジイソシアネートから誘導された２価置換基である。
【００５６】
ウレタン（メタ）アクリレートオリゴマーの具体例としては、２−ヒドロキシエチル（メタ）アクリレートと２，４−トリレンジイソシアネートとの反応、２−ヒドロキシエチル（メタ）アクリレートとイソホロンジイソシアネートとの反応、２−ヒドロキシブチル（メタ）アクリレートと２，４−トリレンジイソシアネートとの反応、２−ヒドロキシブチル（メタ）アクリレートとイソホロンジイソシアネートとの反応、ペンタエリスリトールトリ（メタ）アクリレートと２，４−トルエンジイソシアネートとの反応、ペンタエリスリトールトリ（メタ）アクリレートとイソホロンジイソシアネートとの反応、ペンタエリスリトールトリ（メタ）アクリレートとジシクロヘキシルメタンジイソシアネートとの反応、ジペンタエリスリトールペンタ（メタ）アクリレートとイソホロンジイソシアネートとの反応、ジペンタエリスリトールペンタ（メタ）アクリレートとジシクロヘキシルメタンジイソシアネートとの反応の生成物が挙げられる。
【００５７】
ポリエステル（メタ）アクリレートは、ポリエステルポリオールとアクリル酸とを、当業界で公知の方法により反応して製造できる。
【００５８】
ポリエステル（メタ）アクリレートとしては、例えば、ポリエステルアクリレート、ポリエステルジアクリレート、ポリエステルテトラアクリレート、ポリエステルヘキサアクリレート、ポリエステルペンタエリスリトールトリアクリレート、ポリエステルペンタエリスリトールテトラアクリレート、およびポリエステルペンタエリスリトールヘキサアクリレートからなる群より選択される１種以上が挙げられるが、これらに限定されるものではない。
【００５９】
光重合性モノマー、光重合性オリゴマーは、それぞれ単独で又は混合して用いることができ、光重合性モノマーと光重合性オリゴマーとを混合して用いる場合は、ハードコート層形成用組成物の作業性及び相溶性を向上させることができる。
【００６０】
前記光重合性モノマーと光重合性オリゴマーとの含有量比は、特に限定されず、ハードコート層の貯蔵弾性率、収縮力および作業性などを考慮して適宜選択でき、例えば、重合性モノマーに対して重合性オリゴマーを１：１０〜１０：１の含有量比で含むことができる。重合性モノマーに対する重合性オリゴマーの含有量比が前記範囲外であると、ハードコート層の貯蔵弾性率の低下または収縮力の増加により、硬度および柔軟性が低下し、カールが生じることがある。
【００６１】
前記光重合性化合物の含有量は、特に限定されず、例えば、ハードコート層形成用組成物の合計１００重量部に対して１〜８０重量部、好ましくは５〜５０重量部含むことができる。前記重合性化合物が１重量部未満であると、コート層の弾性率が低下して曲げ時にコート層にクラックが発生しやすく、８０重量部を超えると、粘度が高くなって塗布性が低下し、表面レベリングが不十分で外観特性に問題が生じることがある。
【００６２】
光重合開始剤
本発明のハードコート層の形成に用いられる光重合開始剤は、光照射によりラジカルを形成できるものであれば特に制限されない。
【００６３】
光重合開始剤には、化学構造又は分子結合エネルギーの差による分子の分解によりラジカルを生成するＴｙｐｅＩ型の開始剤と、水素引き抜きによりラジカルを生成するＴｙｐｅII型の開始剤がある。ＴｙｐｅＩ型の開始剤およびＴｙｐｅII型の開始剤は、単独使用または併用使用が可能である。
【００６４】
使用できるＴｙｐｅＩ型の開始剤の具体例としては、４−フェノキシジクロロアセトフェノン、４−ｔ−ブチルジクロロアセトフェノン、４−ｔ−ブチルトリクロロアセトフェノン、ジエトキシアセトフェノン、２−ヒドロキシ−２−メチル−１−フェニルプロパン−１−オン、１−（４−イソプロピルフェニル）−２−ヒドロキシ−２−メチルプロパン−１−オン、１−（４−ドデシルフェニル）−２−ヒドロキシ−２−メチルプロパン−１−オン、４−（２−ヒドロキシエトキシ）−フェニル（２−ヒドロキシ−２−プロピル）ケトン、１−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトンなどのアセトフェノン類；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、ベンジルジメチルケタールなどのベンゾイン類；アシルホスフィンオキサイド類；チタノセン類；などが挙げられる。これらは単独で又は２種以上混合して用いることができる。
【００６５】
使用できるＴｙｐｅII型の開始剤の具体例としては、ベンゾフェノン、ベンゾイル安息香酸、ベンゾイル安息香酸メチルエーテル、４−フェニルベンゾフェノン、ヒドロキシベンゾフェノン、４−ベンゾイル−４’−メチルジフェニルスルフィド、３，３’−メチル−４−メトキシベンゾフェノンなどのベンゾフェノン類；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、２，４−ジメチルチオキサントン、イソプロピルチオキサントンなどのチオキサントン類；などが挙げられる。これらは単独で又は２種以上混合して用いることができる。
【００６６】
光重合開始剤の含有量は、特に限定されず、例えば、ハードコート層形成用組成物の合計１００重量部に対し０．１〜１０重量部、好ましくは１〜５重量部含むことができる。含有量が０．１重量部未満であると、硬化が十分に進まず、コート層の機械的物性や密着性を実現しにくいことがあり、１０重量部を超えると、硬化収縮による接着力不良、クラック、カールなどの問題が発生することがある。
【００６７】
溶媒
本発明のハードコート層の形成に用いられる溶媒としては、前記組成を十分に溶解または分散できるものであれば制限なく用いることができる。例えば、アルコール系（メタノール、エタノール、イソプロパノール、ブタノール、プロピレングリコールメトキシアルコール等）、ケトン系（メチルエチルケトン、メチルブチルケトン、メチルイソブチルケトン、ジエチルケトン、ジプロピルケトン等）、エーテル系（ジエチレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコールジエチルエーテル、ジエチレングリコールジプロピルエーテル、ジエチレングリコールジブチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテル等）、アセテート系（メチルアセテート、エチルアセテート、ブチルアセテート、プロピレングリコールメトキシアセテート等）、セロソルブ系（メチルセロソルブ、エチルセロソルブ、プロピルセロソルブ等）、炭化水素系（ｎ−ヘキサン、ｎ−ヘプタン、ベンゼン、トルエン、キシレン等）などが挙げられる。これらは単独でまたは２種以上混合して用いることができる。
【００６８】
前記溶媒の含有量は、特に限定されず、例えば、ハードコート層形成用組成物の合計１００重量部に対し１０〜９５重量部、好ましくは４０〜７０重量部含むことができる。
【００６９】
溶媒の含有量が１０重量部未満であると、粘度が高くて作業性が低下するだけでなく、基材フィルムのスウェリングを十分に進行できないことがあり、９５重量部を超えると、乾燥過程に長時間がかかり、経済性が低下する問題がある。
【００７０】
また、本発明に係るハードコート層の形成に用いられるハードコート層形成用組成物は、レベリング剤、紫外線安定剤、熱安定剤などの添加剤をさらに含んでもよい。
【００７１】
レベリング剤は、塗膜の平滑性及びコーティング性を付与する成分である。
【００７２】
レベリング剤としては、例えば、シリコン系レベリング剤、フッ素系レベリング剤、アクリル高分子系レベリング剤などが挙げられる。これらは単独でまたは２種以上混合して用いることができる。
【００７３】
レベリング剤として使用できる市販品の具体例としては、ＢＹＫケミ社製のＢＹＫ−３２３、ＢＹＫ−３３１、ＢＹＫ−３３３、ＢＹＫ−３３７、ＢＹＫ−３７３、ＢＹＫ−３７５、ＢＹＫ−３７７、ＢＹＫ−３７８、ＴＥＧＯ社製のＴＥＧＯ Ｇｌｉｄｅ ４１０、ＴＥＧＯ Ｇｌｉｄｅ ４１１、ＴＥＧＯ Ｇｌｉｄｅ ４１５、ＴＥＧＯ Ｇｌｉｄｅ ４２０、ＴＥＧＯ Ｇｌｉｄｅ ４３２、ＴＥＧＯ Ｇｌｉｄｅ ４３５、ＴＥＧＯ Ｇｌｉｄｅ ４４０、ＴＥＧＯ Ｇｌｉｄｅ ４５０、ＴＥＧＯ Ｇｌｉｄｅ ４５５、ＴＥＧＯ Ｒａｄ ２１００、ＴＥＧＯ Ｒａｄ ２２００Ｎ、ＴＥＧＯ Ｒａｄ ２２５０、ＴＥＧＯ Ｒａｄ ２３００、ＴＥＧＯ Ｒａｄ ２５００、３Ｍ社製のＦＣ−４４３０、ＦＣ−４４３２などが挙げられる。
【００７４】
レベリング剤は、例えば、ハードコート層形成用組成物の全重量に対し０.１〜１重量％含むことができるが、これに制限されるものではない。
【００７５】
紫外線安定剤は、紫外線を遮断又は吸収することで、硬化したハードコート層の紫外線照射による分解、変色、壊れを防ぐ成分である。
【００７６】
紫外線安定剤としては、作用機構によって区分される吸収剤、消光剤（Ｑｕｅｎｃｈｅｒｓ）、ヒンダードアミン光安定剤（ＨＡＬＳ、Ｈｉｎｄｅｒｅｄ Ａｍｉｎｅ Ｌｉｇｈｔ Ｓｔａｂｉｌｉｚｅｒ）など；また、化学構造によって区分されるサリチル酸フェニル（Ｐｈｅｎｙｌ Ｓａｌｉｃｙｌａｔｅｓ、吸収剤）、ベンゾフェノン（Ｂｅｎｚｏｐｈｅｎｏｎｅ、吸収剤）、ベンゾトリアゾール（Ｂｅｎｚｏｔｒｉａｚｏｌｅ、吸収剤）、ニッケル誘導体（消光剤）、遊離基捕捉剤（Ｒａｄｉｃａｌ Ｓｃａｖｅｎｇｅｒ）；などを用いることができる。これらは単独で又は２種以上混合して用いることができる。
【００７７】
熱安定剤としては、例えば、１次熱安定剤であるポリフェノール系、２次熱安定剤であるホスファイト系、ラクトン系の熱安定剤等が挙げられる。これらは単独で又は２種以上混合して用いることができる。
【００７８】
前述したハードコート層形成用組成物から形成されたハードコート層は、硬度及び耐擦傷性に優れるとともにカールが抑制される。
【００７９】
＜偏光板及び画像表示装置＞
本発明は、前記ハードコートフィルムを偏光子の少なくとも一方の面に積層して形成した偏光板を提供するものである。
【００８０】
本発明の偏光板としては、特に制限されることなく、様々な種類のものを用いることができる。前記偏光板としては、例えば、ポリビニルアルコール系フィルム、及びエチレン−ビニルアセテート共重合体系の部分ケン化フィルムなどの親水性高分子フィルムに、ヨウ素や二色性染料などの二色性物質を吸着させて１軸延伸したフィルム、ポリビニルアルコールの脱水処理物やポリ塩化ビニルの脱塩酸処理物等のポリエン系の配向フィルムなどが挙げられるが、これらに制限されるものではない。中でもポリビニルアルコール系フィルムとヨウ素などの二色性物質からなる偏光板を好適に用いることができる。
【００８１】
また、本発明は、前記ハードコートフィルムが形成された偏光板を画像表示装置に内蔵することで、高硬度及び柔軟性の両方を確保できる画像表示装置に関するものである。本発明の画像表示装置は、前記構成の他、当分野で公知の構成をさらに含むことができる。
【００８２】
画像表示装置は、特に制限されず、通常の液晶表示装置、電界発光表示装置、プラズマ表示装置、電界放出表示装置などの各種画像表示装置であってもよい。特に、本発明のハードコートフィルムは、硬度及び柔軟性に優れることから、フレキシブルディスプレイに好適に適用できる。
【００８３】
以下、本発明の理解を助けるために好適な実施例を示すが、これらの実施例は本発明を例示するに過ぎず、添付された特許請求の範囲を制限するわけではなく、本発明の範疇及び技術思想の範囲内において実施例に対し変更が多様であること且つ修正が可能であることは、当業者にとって明らかなことであり、このような変更及び修正が添付された特許請求の範囲に属するのも当然のことである。
【００８４】
製造例１−ハードコート層形成用組成物
重合性化合物としての、１０官能ウレタンアクリレート（ＳＣ２１５３、美源スペシャリティケミカル社（Ｍｉｗｏｎ Ｓｐｅｃｉａｌｔｙ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏ., Ｌｔｄ.）製）５重量部と、ペンタエリスリトールトリアクリレート（美源スペシャリティケミカル社製）３５重量部と、重合開始剤としてのＩｒｇａｃｕｒｅ １８４（ＣＩＢＡ社製、１−ヒドロキシ−シクロヘキシル−フェニル−ケトン）２．８重量部と、溶媒としての、メチルエチルケトン３７重量部と、プロピレングリコールモノメチルエーテル２０重量部と、レベリング剤としてのＢＹＫ−３３３（ＢＹＫケミ社製）０．２重量部とを攪拌機により混合し、ＰＰ材質のフィルターを用いてろ過した。これにより、ハードコート層形成用組成物を製造した。
【００８５】
製造例２及び３
組成及び含有量（重量部）を下記表１の記載通りにした以外は、製造例１と同様な方法によりハードコート層形成用組成物を製造した。
【００８６】
【表１】
2017020007.tif 000004
【００８７】
実施例及び比較例
厚さ４０μｍのトリアセチルセルロースフィルムの片面に、下記表２に記載した成分をその厚さ（乾燥後の厚さ）にてスピンコートした。８０℃で１分間溶媒を乾燥し、高圧水銀ランプにより２００ｍＪで硬化してハードコート層を形成した。これにより、ハードコートフィルムを製造した。
【００８８】
【表２】
2017020007.tif 000005
【００８９】
実験例
前記表２の実施例及び比較例のハードコートフィルムに対して、下記の評価を行った。
【００９０】
（１）貯蔵弾性率及び硬化時の収縮力の測定
製造例１〜３のハードコート組成物の溶媒を乾燥した固形分をレオメーターにロードし、スピンドルでギャップ１００μｍを維持するようにした。その後、スピンドルの反対側から固形分をＵＶ光量２００ｍＪで硬化するとともに、１０Ｈｚの周波数、ひずみ０．０１％でスピンドルを往復運動させて示される貯蔵弾性率を測定した。また、このとき、スピンドルにかかる荷重を硬化時の収縮力として測定した。各データとしては、硬化開始２０秒後のデータを用いた。それらの結果を表３に示す。
【００９１】
（２）鉛筆硬度の評価
実施例及び比較例のハードコートフィルムを鉛筆硬度試験機（ＰＨＴ、韓国ソクボ科学（ＳＵＫＢＯ ＳＣＩＥＮＣＥ）社製）を用いて、５００ｇの荷重をかけて鉛筆硬度を測定した。鉛筆は三菱製品を用いて、一つの鉛筆硬度ごとに５回ずつ実験を行った。スクラッチが３回以下で示された最大鉛筆硬度を、当該ハードコート層の鉛筆硬度とした。それらの結果を表３に示す。
【００９２】
（３）カール発生の評価
実施例及び比較例のハードコートフィルムを１０×１０ｃｍのサイズに切断し、平坦なガラス板上に、フィルムの塗布された面を上にして載せた。２５℃、４８％ＲＨで２４時間放置後、４角がガラス板から浮き上がった距離の平均値を測定値とした。下記基準に基づいて評価を行い、それらの結果を表３に示す。
＜評価基準＞
◎：２０ｍｍ以下
○：２０ｍｍ超え５０ｍｍ以下
△：５０ｍｍ超え
×：４角が完全に浮き上がり、フィルムが円筒状に巻かれる
【００９３】
（４）耐擦傷性の評価
実施例及び比較例のハードコートフィルムを、スチールウールテスト機（ＷＴ−ＬＣＭ１００、韓国プロテック社製）を用いて、１ｋｇ／（２ｃｍ×２ｃｍ）下で１０回往復運動させ、耐擦傷性の試験を行った。スチールウールとしては、＃００００を用いた。下記基準に基づいて評価を行い、それらの結果を表３に示す。
＜評価基準＞
◎：スクラッチが１０個以下
○：スクラッチが１１個以上２０個以下
△：スクラッチが２１個以上３０個以下
×：スクラッチが３１個以上
【００９４】
【表３】
2017020007.tif 000006
【００９５】
表３から分かるように、本発明の剛直性及び収縮性の値を満たしている実施例の場合は、優れた鉛筆硬度及び耐擦傷性を示しながらも、カールの発生が抑制されたことが確認できた。
【００９６】
これに対し、本発明の剛直性及び収縮性の値を満たしていない比較例の場合は、硬度及び柔軟性の両方を確保することができず、カールが発生したことが確認できた。