硬涂层薄膜、层压有硬涂层薄膜的基材以及设置有该薄膜和基材的图像显示装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及具有优良耐擦伤性、表面硬度，还有改善卷曲、脆性的硬涂层薄膜和层压有硬涂层薄膜的基材以及设置有这些的图像显示装置。本发明专利技术的硬涂层薄膜为在基材薄膜的至少一个单面上层压硬涂层而得到的，其特征在于，该硬涂层的表面弹性模量和硬涂层厚度三次方的乘积为３０ＫＰａ.ｍｍ↑［３］以上７００ＫＰａ.ｍｍ↑［３］以下。本发明专利技术硬涂层薄膜中硬涂层的表面弹性模量优选为４．０ＧＰａ以上９．０ＧＰａ以下，另外硬涂层是以通过活性能量线照射固化的固化性组合物为主体的层，该固化性组合物固化后的体积收缩率优选为０～１５％。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及具有优良耐擦伤性、表面硬度的硬涂层薄膜以及在硬涂层薄膜上设置有防反射层、紫外线·红外线吸收层、选择波长吸收层、防静电层、电磁波屏蔽层、防眩层、防污层等功能性薄膜的附带有功能性薄膜的硬涂层薄膜。另外，本专利技术涉及层压有硬涂层薄膜的基材。本专利技术还涉及设置有硬涂层薄膜或者将其层压的基材的图像显示装置。
技术介绍
近年来，从加工性和轻量化的观点考虑，塑料制品正在替换玻璃制品，但是由于这些塑料制品的表面容易擦伤，因此为了赋予耐擦伤性，在多数情况下，粘贴上硬涂层薄膜后使用。另外，即使对于现有的玻璃制品，为了防止飞散而粘贴塑料薄膜的情况也在增加，但是由于薄膜表面的硬度不足，在其表面上形成硬涂层的工作正在广泛地进行。 现有的硬涂层薄膜，通常通过在塑料基材上直接或者介以1μm或者1μm以下的底漆层形成3～15μm薄的热固型树脂或者紫外线固化型树脂等活性能量线聚合性树脂的涂层而制造。 然而，上述现有的硬涂层薄膜，其硬涂层的硬度不足，另外由于其涂层厚度薄，在基底的塑料基材薄膜变形的情况下，与其对应的硬涂层也变形，作为硬涂层薄膜整体的硬度将会降低，因此不能够充分地满足。例如在作为塑料基材薄膜广泛利用的聚对苯二甲酸乙二酯薄膜上涂覆上述厚度的紫外线固化型涂料的硬涂层薄膜中，铅笔硬度一般为2～3H级别，不完全涉及玻璃的铅笔硬度即9H。 为了提高硬涂层的硬度，专利第1815116号中公开了以该层的树脂形成成分作为多官能丙烯酸酯类单体，其中含有氧化铝、二氧化硅、氧化钛等粉末状无机填料以及聚合引发剂的覆盖用组合物。专利第1416240号中公开了含有由用烷氧基硅烷等表面处理的二氧化硅或者氧化铝组成的无机类填充材料的光聚合性组合物。另外近年来还研究了填充交联有机微粒子。这些具有稍微提高硬涂层表面硬度的效果，但是也带有烟雾增加、脆性劣化的问题，不仅如此而且也不能充分地适应近年来要求的硬涂层薄膜的表面硬度性能。 另外，在特开2000-52472号公报中提出了通过将硬涂层制成2层结构、在第一层上添加微粒子的二氧化硅而使得卷曲和耐擦伤性满足的方法。还有，在特开2000-71392号公报中记载了将硬涂层制成2层结构，底层使用由自由基固化性树脂和阳离子固化性树脂的混合物组成的固化树脂层，上层使用仅由自由基固化性树脂组成的固化树脂层的硬涂层薄膜。但是，这些也不能充分地满足硬度。 另一方面，已知的是，通过使得硬涂层的厚度比通常的3μm～10μm还厚，这对于增加硬度是有效的。特别是在硬涂层上通过增厚含有无机、有机填充剂的层，可以进一步提高硬涂层薄膜的硬度，但是增厚使得烟雾的增加变大，出现所谓容易产生硬涂层的破裂和剥离，同时由于固化收缩导致硬涂层的卷曲变大的问题。因此现有技术中很难得到能够实际使用的具有良好特性的硬涂层薄膜。 另外，在特开2000-15734号公报中记载了通过使得固化树脂皮膜层具有特定的弹性模量可以实现铅笔硬度，但是使得铅笔硬度在5H以上很困难。
技术实现思路
本专利技术所要解决的第1课题是提供使用PET薄膜等基材薄膜的铅笔硬度在4H以上表面硬度大并且卷曲和脆性得到改良的硬涂层薄膜，还有提供具有防反射、防眩、防污等功能的附带有功能性薄膜的硬涂层薄膜。本专利技术所要解决的第2课题是提供层压有硬涂层薄膜的基材。本专利技术所要解决的第3课题是提供设置有硬涂层或者将其层压的基材的图像显示装置。 发现上述第1课题可以通过以下解决手段实现。 一种硬涂层薄膜，由在基材薄膜的至少一个单面上层压硬涂层而得到的，其特征在于，该硬涂层的表面弹性模量和硬涂层厚度三次方的乘积为30KPa·mm3以上700KPa·mm3以下。 发现上述第2课题可以通过以下解决手段实现。 层压有上述硬涂层薄膜的基材。 另外，发现上述第3课题可以通过以下解决手段实现。 设置有上述硬涂层薄膜或者将其层压的基材的图像显示装置。 本专利技术中的表面弹性模量为使用微小表面硬度计((株)フイツシヤ-·インスツルメンツ制造フイツシヤ-スコ-プH100VP-HCU)求得的值。具体的讲，使用金刚石制的四角锥压头(尖端对角度136°)，在压入深度不超过1μm的范围内，测定适当试验负荷下的压入深度，由除去负荷时的负荷和位移的变化而求得的弹性模量。 具体实施方式 以下详细地说明本专利技术的实施方式。作为本专利技术的硬涂层薄膜中使用的基材薄膜，优选为塑料薄膜，优选聚对苯二甲酸乙二酯、聚萘二甲酸乙二酯等聚酯，聚碳酸酯、三乙酰基纤维素、二乙酰基纤维素等纤维素树脂，聚烯烃(聚丙烯、聚乙烯、聚甲基戊烯、间规聚苯乙烯等聚苯乙烯，环状烯烃的降冰片烯类树脂(例如日本ゼオン(株)制造的ゼオノア、ゼオネツクス、JSR(株)制造的ア-トン)等)，聚砜，聚醚砜、多芳基化合物、聚醚亚胺、聚甲基丙烯酸甲酯以及聚醚酮等的薄膜。薄膜的厚度优选为20～500μm，如果过薄则膜强度弱，如果厚则刚性变得过大，更优选为80～200μm。这里，所谓20～500μm是指“20μm以上500μm以下”，本专利技术中以下都是如此。基材薄膜优选为透明的，透明基材薄膜的光透过率在400nm～780nm波长范围内优选在80％以上，更优选90％以上。薄膜以外的片状、板状的基材，优选透明基材当然也可以适用于本专利技术中的硬涂层。为了减少基材薄膜的变形，增大基材薄膜的弹性模量是有效的，另一方面，对于减少硬涂层的变形、减少对基材薄膜的应力进行了研究，结果发现增大硬涂层的刚性是有效的。硬涂层的刚性和与弹性模量、膜厚有关的弯曲刚性的大小成比例。通过使得与硬涂层弯曲刚性有关的弹性模量×(膜厚的三次方)在特定的范围内，增大刚性，可以实现所希望铅笔硬度的提高。硬涂层的弯曲刚性如果小，则硬涂层本身容易变形，铅笔试验的负荷则加在基材薄膜上，基材薄膜会变形。通过增大硬涂层的弯曲刚性，则由于铅笔试验的负荷导致的变形变少，从而可以抑制基材薄膜的变形。增大弯曲刚性是优选的，但是由于用轧辊等操作，因此作为基材薄膜在一定的弯曲刚性以下是必要的。硬涂层的表面弹性模量和硬涂层厚度的三次方的积优选为30KPa·mm3～700KPa·mm3，特别优选为100KPa·mm3～400KPa·mm3。 为了防止由于铅笔硬度试验造成的擦伤，硬涂层本身的硬度优选为较大的，硬涂层的表面弹性模量在4.0GPa以上，优选在4.5GPa以上。表面弹性模量不足4.0GPa的硬涂层，有时得不到充分的铅笔硬度以及耐擦伤性。 另一方面，提高硬度对于增大表面弹性模量是有效的，但是脆性有时会恶化，表面弹性模量优选在9.0GPa以下，更优选在7.0GPa以下。 硬涂层的表面弹性模量优选为4.0GPa以上9.0GPa以下，更优选为4.5GPa以上7.0GPa以下。 硬涂层的表面弹性模量可以通过选择热或者活性能量线固化的固化性组合物中使用的多官能单体或者添加含有聚合性基团的聚合物而使得交联密度改变来调整。另外，也可以通过向硬涂层中添加二氧化硅、氧化铝、二氧化钛等金属氧化物的无机微粒子或者交联聚合物等有机微粒子来调整。 本专利技术硬涂层的厚度优选在10μm以上，更优选在20μm以上。如果增加厚度则铅笔硬度提高，但是薄膜弯曲变得困难，还有容易发生由于弯曲导致的破裂，因此优选在60μm以下，更优选在50μm以下。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种硬涂层薄膜，其是在基材薄膜的至少一个单面上层压硬涂层而得到的，其特征在于，该硬涂层的表面弹性模量和硬涂层厚度三次方的乘积为３０ＫＰａ.ｍｍ↑［３］以上７００ＫＰａ.ｍｍ↑［３］以下。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：松藤明博，村松雄造，樱井靖也，畑山剑一郎，
申请(专利权)人：富士胶片株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]