硬质涂膜、使用该硬质涂膜的偏光板、显示部件以及显示装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种透明性、表面硬度、耐粘连性优异且可薄型化的硬质涂膜。该硬质涂膜为在透明基材的单面上设置有硬质涂层的硬质涂膜，其中，硬质涂层由包含平均粒径为80nm以下的胶体二氧化硅以及活性能量射线固化性树脂的硬质涂层形成用组合物所形成，透明基材在输送方向上的弹性模量为4.5GPa以上7.0GPa以下，透明基材在垂直于输送方向的方向上的弹性模量为5.5GPa以上8.0GPa以下，硬质涂膜的表面及背面的算术平均高度(Sa)分别为4nm以上10nm以下，硬质涂层形成用组合物的胶体二氧化硅含量为硬质涂层形成用组合物的总固体成分的20质量％以上50质量％以下。

Hard coating, polarizing plate, display unit and display device using the hard coating

The invention provides a hard coating with excellent transparency, surface hardness, excellent adhesiveness and thinness. \u8be5\u786c\u8d28\u6d82\u819c\u4e3a\u5728\u900f\u660e\u57fa\u6750\u7684\u5355\u9762\u4e0a\u8bbe\u7f6e\u6709\u786c\u8d28\u6d82\u5c42\u7684\u786c\u8d28\u6d82\u819c\uff0c\u5176\u4e2d\uff0c\u786c\u8d28\u6d82\u5c42\u7531\u5305\u542b\u5e73\u5747\u7c92\u5f84\u4e3a80nm\u4ee5\u4e0b\u7684\u80f6\u4f53\u4e8c\u6c27\u5316\u7845\u4ee5\u53ca\u6d3b\u6027\u80fd\u91cf\u5c04\u7ebf\u56fa\u5316\u6027\u6811\u8102\u7684\u786c\u8d28\u6d82\u5c42\u5f62\u6210\u7528\u7ec4\u5408\u7269\u6240\u5f62\u6210\uff0c\u900f\u660e\u57fa\u6750\u5728\u8f93\u9001\u65b9\u5411\u4e0a\u7684\u5f39\u6027\u6a21\u91cf\u4e3a4.5GPa\u4ee5\u4e0a7.0GPa\u4ee5\u4e0b\uff0c\u900f\u660e\u57fa\u6750\u5728\u5782\u76f4\u4e8e\u8f93\u9001\u65b9\u5411\u7684\u65b9\u5411\u4e0a\u7684\u5f39\u6027\u6a21\u91cf\u4e3a5.5GPa\u4ee5\u4e0a8.0GPa\u4ee5\u4e0b\uff0c\u786c\u8d28\u6d82\u819c\u7684\u8868\u9762\u53ca\u80cc\u9762\u7684\u7b97\u672f\u5e73\u5747\u9ad8\u5ea6(Sa)\u5206\u522b\u4e3a4nm\u4ee5\u4e0a10nm\u4ee5\u4e0b\uff0c\u786c\u8d28\u6d82\u5c42\u5f62\u6210\u7528\u7ec4\u5408\u7269\u7684\u80f6\u4f53\u4e8c\u6c27\u5316\u7845\u542b\u91cf\u4e3a\u786c\u8d28\u6d82\u5c42\u5f62\u6210\u7528\u7ec4\u5408\u7269\u7684\u603b\u56fa\u4f53\u6210\u5206\u768420\u8d28\u91cf\uff05\u4ee5\u4e0a50\u8d28\u91cf\uff05\u4ee5\u4e0b\u3002

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】硬质涂膜、使用该硬质涂膜的偏光板、显示部件以及显示装置
本专利技术涉及用于显示部件等的硬质涂膜、以及使用该硬质涂膜的偏光板、显示部件及显示装置。
技术介绍
在液晶显示面板或触控面板等显示部件的最表面，使用了硬质涂膜以提高表面硬度和耐擦伤性。硬质涂膜为在透明基材的一个面上形成由树脂组合物的固化膜构成的硬质涂层而得的物质。随着近年来显示装置的薄型化及轻量化，硬质涂膜也要求薄型化，并且谋求用于硬质涂膜的透明基材的薄膜化。然而，若透明基材为40μm以下，则硬质涂层的表面硬度降低，从而难以作为硬质涂膜应用于显示部件。另外，当通过辊对辊方式制造硬质涂膜时，若透明基材较薄、强度较弱，则会发生由硬质涂层表面与透明基材背面的粘附所引起的粘连不良。换句话说，较薄的透明基材不适于以辊对辊的方式卷取为长条状，从而缺乏硬质涂膜的生产性。以往，人们尝试了同时兼具硬质涂膜的表面硬度与抗粘连性。例如，专利文献1记载了：使用由平均一次粒径为5nm以上80nm以下的反应性无机微粒、平均一次粒径为100nm以上300nm以下的亲水性微粒、以及对反应性无机微粒具有交联反应性的粘结剂成分构成的树脂组合物来形成硬度和耐粘连性优异的硬质涂层。另外，专利文献2记载了：使用包含1次平均粒径为10至100nm且2次平均粒径为50至300nm的反应性二氧化硅微粒的树脂组合物来形成硬度和耐粘连性优异的硬质涂层。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特开2009-132880号公报专利文献2：日本特开2010-82864号公报
技术实现思路
专利技术所要解决的课题然而，若在硬质涂层形成用树脂组合物中使用平均粒径超过80nm的二氧化硅颗粒，则容易丧失硬质涂层的透明性，会有使显示装置的可见性降低这样的问题。因此，本专利技术的目的在于提供一种透明性、表面硬度、耐粘连性优异且可薄型化的硬质涂膜。另外，本专利技术的目的在于提供一种使用了该硬质涂膜的偏光板、显示部件以及显示装置。问题的解决方案根据本专利技术的硬质涂膜在透明基材的单面上设置有硬质涂层，硬质涂层由包含平均粒径为80nm以下的胶体二氧化硅以及活性能量射线固化性树脂的硬质涂层形成用组合物所形成，透明基材在输送方向上的弹性模量为4.5GPa以上7.0GPa以下，透明基材在垂直于输送方向的方向上的弹性模量为5.5GPa以上8.0GPa以下，硬质涂膜的表面及背面的算术平均高度(Sa)分别为4nm以上10nm以下，硬质涂层形成用组合物的胶体二氧化硅含量为硬质涂层形成用组合物的总固体成分的20质量％以上50质量％以下。根据本专利技术的偏光板、显示部件以及显示装置分别具有上述硬质涂膜。本专利技术的效果根据本专利技术，可以提供一种透明性、表面硬度、耐粘连性优异且可薄型化的硬质涂膜、以及使用了该硬质涂膜的偏光板、显示部件及显示装置。附图简要说明[图1]图1为根据实施方式的硬质涂膜的示意性剖面图。具体实施方式图1为根据实施方式的硬质涂膜的示意性剖面图。硬质涂膜1在透明基材2的一个面上设置有硬质涂层3。(透明基材)透明基材2是成为硬质涂膜1的基体的膜。透明基材2只要是由透明性及可见光透过性优异的材料所形成的膜即可，没有特别的限制，例如，可以使用三乙酸纤维素膜、环烯烃聚合物膜、环烯烃共聚物膜、丙烯酸膜、聚对苯二甲酸乙二醇酯膜、聚酰亚胺膜中的任一者。透明基材2的厚度优选为12至40μm。若透明基材2的厚度低于12μm，则透明基材2过薄，硬质涂层3的硬度以及硬质涂膜1的强度降低。另一方面，若透明基材2的厚度超过40μm，则由于硬质涂膜1变厚，从而无助于采用了硬质涂膜1的显示部件的薄型化。作为透明基材2，使用在输送方向(MD方向)上的弹性模量为4.5至7.0GPa且在垂直于输送方向的方向(TD方向)上的弹性模量为5.5GPa至8.0GPa的基材。当使用输送方向及其垂直方向上的弹性模量满足这样的范围的膜作为透明基材2时，作为硬质涂布微粒而添加的胶体二氧化硅的平均粒径即使为80nm以下，也可以得到优异的表面硬度。若透明基材2在输送方向及其垂直方向上的弹性模量低于上述范围，则硬质涂层3的硬度(铅笔强度)降低。若透明基材2在输送方向及其垂直方向上的弹性模量超过上述范围，则透明基材2会变脆而容易避免，从而使硬质涂层3的硬度(铅笔硬度)降低。另外，使用至少一个面的算术平均高度(Sa，ISO25178)为4至10nm的材料作为透明基材2。在透明基材2的两面当中，只要至少未设置有硬质涂层3的面的算术平均高度在该范围内即可。若未设置有硬质涂层3的面的算术平均高度(Sa)低于4nm，则由于在卷取硬质涂膜1时会发生粘连，因而不适于以辊对辊的方式进行制造。另一方面，若未设置有硬质涂层3的面的算术平均高度(Sa)超过10nm，则硬质涂膜的透明性(雾度)降低。(硬质涂层)硬质涂层3是通过使至少含有胶体二氧化硅以及活性能量射线固化性树脂的硬质涂层形成用组合物固化而形成的。硬质涂层3的厚度优选为4至15μm。若硬质涂层3的厚度低于4μm，则硬质涂层3的硬度不足。另一方面，若硬质涂层3的厚度超过15μm，则由于硬质涂膜1的厚度变厚，从而无助于采用了硬质涂膜1的显示部件的薄型化。硬质涂层3的表面的算术平均高度(Sa)设为4至10nm。若硬质涂层3的算术平均高度(Sa)低于4nm，则由于在卷取硬质涂膜1时会发生粘连，因而不适于以辊对辊的方式进行制造。另一方面，若硬质涂层3的算术平均高度(Sa)超过10nm，则硬质涂膜的透明性(雾度)降低。胶体二氧化硅是对硬质涂层3赋予硬度的成分。作为胶体二氧化硅，使用平均粒径为80nm以下的胶体二氧化硅。若胶体二氧化硅的平均粒径超过80nm，则硬质涂膜的透明性降低。胶体二氧化硅的平均粒径的下限没有特别限定，可合适地使用平均粒径为5nm以上的胶体二氧化硅。胶体二氧化硅的添加量设为硬质涂层形成用组合物中所含的总固体成分的20至50质量％。若胶体二氧化硅的添加量低于树脂固体成分的20质量％，则硬质涂层的硬度变得不充分。另一方面，若胶体二氧化硅的添加量超过树脂固体成分的50质量％，则由于硬质涂层变脆，结果导致硬度降低。作为胶体二氧化硅，优选使用通过活性能量射线反应性基团进行了表面改性而成的表面改性胶体二氧化硅，其中活性能量射线反应性基团通过活性能量射线的照射而产生反应性。这样的表面改性胶体二氧化硅借助作为粘结剂使用的活性能量射线固化性树脂而发生交联，因而可以提高硬质涂层的硬度。活性能量射线固化性树脂为通过紫外线、电子束等活性能量射线的照射而进行聚合并固化的树脂，可以使用(例如)单官能、2官能或3官能以上的(甲基)丙烯酸酯单体。需要说明的是，在本说明书中，“(甲基)丙烯酸酯”是丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯这两者的总称，“(甲基)丙烯酰基”是丙烯酰基和甲基丙烯酰基这两者的总称。作为单官能的(甲基)丙烯酸酯化合物的例子，可列举出(甲基)丙烯酸2-羟基乙酯、(甲基)丙烯酸2-羟基丙酯、(甲基)丙烯酸2-羟基丁酯、(甲基)丙烯酸正丁酯、(甲基)丙烯酸异丁酯、(甲基)丙烯酸叔丁酯、(甲基)丙烯酸缩水甘油酯、丙烯酰吗啉、N-乙烯基吡咯烷酮、丙烯酸四氢糠酯、(甲基)丙烯酸环己酯、(甲基)丙烯酸2-乙基己酯、(甲基)丙烯酸异冰片酯、(甲基)丙烯酸异癸酯、(甲基)丙烯酸月桂酯、(甲基)丙烯酸十三烷基本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种硬质涂膜，其为在透明基材的单面上设置有硬质涂层的硬质涂膜，其特征在于：所述硬质涂层由包含平均粒径为80nm以下的胶体二氧化硅以及活性能量射线固化性树脂的硬质涂层形成用组合物所形成，所述透明基材在输送方向上的弹性模量为4.5GPa以上7.0GPa以下，所述透明基材在垂直于所述输送方向的方向上的弹性模量为5.5GPa以上8.0GPa以下，所述硬质涂膜的表面及背面的算术平均高度(Sa)分别为4nm以上10nm以下，并且所述硬质涂层形成用组合物的胶体二氧化硅含量为所述硬质涂层形成用组合物的总固体成分的20质量％以上50质量％以下。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.06.30 JP 2015-1314741.一种硬质涂膜，其为在透明基材的单面上设置有硬质涂层的硬质涂膜，其特征在于：所述硬质涂层由包含平均粒径为80nm以下的胶体二氧化硅以及活性能量射线固化性树脂的硬质涂层形成用组合物所形成，所述透明基材在输送方向上的弹性模量为4.5GPa以上7.0GPa以下，所述透明基材在垂直于所述输送方向的方向上的弹性模量为5.5GPa以上8.0GPa以下，所述硬质涂膜的表面及背面的算术平均高度(Sa)分别为4nm以上10nm以下，并且所述硬质涂层形成用组合物的胶体二氧化硅含量为所述硬质涂层形成用组合物的总固体成分的20质量％以上50质量％以下。2.根据权利要求1所述的硬质涂膜，其特征在于：在以交替层叠所述硬质涂层和所述透明基材的方式将作为100mm×100mm的正方形的所述硬质涂膜贴合5片并在90℃下加热30分钟、并进一步在120℃下加热120分钟时，所述硬质涂层与所述透明基材贴附的部分的面积比率为...

【专利技术属性】
技术研发人员：松井佑纪男，金田怜士，
申请(专利权)人：株式会社凸版巴川光学薄膜，
类型：发明
国别省市：日本,JP