JP2001278924A - 紫外線硬化型樹脂組成物及びこれを用いたプラスチックフィルム用塗料組成物及びハードコートフィルム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】ディスプレイの最表面にも問題なく用いられる
ハード性と密着性を両立するハードコートフィルム、及
び、その硬化層を形成するための樹脂組成物を提供する
こと。 【解決手段】オリゴマー、モノマー、光重合開始剤より
成る紫外線硬化樹脂組成物において、モノマーとしてペ
ンタエリスリトールトリアクリレート、ペンタエリスリ
トールテトラアクリレート、ジペンタエリスリトールモ
ノヒドロキシペンタアクリレート、ジペンタエリスリト
ールヘキサアクリレートの内少なくとも1種類を２５〜7
５重量％含有することを特徴とする紫外線硬化型樹脂組
成物及びこれを透明プラスチックフィルムに塗布し、硬
化層を設けることにより得られるハードコートフィル
ム。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明が属する技術分野】本発明は、プラスチックフィ
ルム等の基材上に硬化層を形成する樹脂組成物に関す
る。また、ハードコートフィルムに関し、とくにCRTデ
ィスプレイやフラットパネルディスプレイ(液晶表示
体、プラズマディスプレイ、ELディスプレイ等)の表面
に用いるハード性、密着性の優れたハードコートフィル
ムに関する。

【０００２】

【従来技術】従来、プラスチックフィルムに硬化被膜を
設け、フィルム表面に耐擦傷性及び防眩性を付与したハ
ードコートフィルムが種々提案されている。特に液晶デ
ィスプレイに使用される偏光板用ハードコートフィルム
においては、高精細化が進み多くの機能が必要となって
いる。その中で、塗工被膜と基材との密着性及びハード
性は重要な物性の１つである。塗工被膜の基材フィルム
への密着度を高めるには、従来、基材フィルム表面を塗
工前にプライマーコートなどの化学処理やコロナ処理な
どの物理的処理するのが一般的であった。しかしなが
ら、これらの方法は環境耐久性試験後の塗工被膜の密着
度を良好に維持するためには満足できる方法ではなかっ
た。

【０００３】基材フィルム、特にトリアセチルセルロー
スフィルムへの密着性を改善する方法として、セルロー
ス系樹脂を添加する方法が特開平９−３０２１４４号公
報に開示されている。しかし、セルロース系樹脂は架橋
基が少なく、又、分子量が比較的大きいため、得られる
硬化層は硬度（ハード性）が低くなる問題があり、CRT
ディスプレイやフラットパネルディスプレイ(液晶表示
体、プラズマディスプレイ、ELディスプレイ等)の最表
面に用いられるハードコートフィルムの用途には不十分
である。このように、従来の方法では硬化層の硬度（ハ
ード性）と基材フィルムとの密着性を両立することは困
難であった。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】従って、本発明の目的
はハードコートフィルムに関し、とくにCRTディスプレ
イやフラットパネルディスプレイ(液晶表示体、プラズ
マディスプレイ、ELディスプレイ等)の最表面にも問題
なく用いられるハード性と密着性を両立するハードコー
トフィルム、及び、その硬化層を形成するための樹脂組
成物を提供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明者等は上記課題を
解決するため、紫外線硬化型樹脂組成物に関して検討を
行った結果、樹脂組成中のモノマーとしてアクリロイル
基を複数持つペンタエリスリトールトリアクリレート、
ペンタエリスリトールテトラアクリレート、ジペンタエ
リスリトールモノヒドロキシペンタアクリレート、ジペ
ンタエリスリトールヘキサアクリレートを使用すること
がハード性及び密着性に大きく影響することが確認さ
れ、本発明に達した。

【０００６】本発明の上記の目的は、オリゴマー、モノ
マー、光重合開始剤より成る紫外線硬化樹脂組成物にお
いて、モノマーとしてペンタエリスリトールトリアクリ
レート、ペンタエリスリトールテトラアクリレート、ジ
ペンタエリスリトールモノヒドロキシペンタアクリレー
ト、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレートの内少
なくとも1種類を、樹脂成分中に２５〜7５重量％含有す
ることを特徴とする紫外線硬化型樹脂組成物によって達
成することができた。また、上記紫外線硬化型樹脂組成
物を主成分とするプラスチックフィルム用塗料を、プラ
スチックフィルムの表面上に塗布後、紫外線を照射し
て、硬化層を設けたハードコートフィルムによって達成
することができた。

【０００７】

【発明の実施の形態】本発明に使用するプラスチックフ
ィルムは、特に限定されるものではなく公知のプラスチ
ックフィルムの中から適宜選択して用いることが出来
る。このようなプラスチックフィルムとしては、例え
ば、ポリエステルフィルム、ポリエチレンフィルム、ポ
リプロピレンフィルム、セロファンフィルム、ジアセチ
ルセルロースフィルム、トリアセチルセルロースフィル
ム、アセチルセルロースブチレートフィルム、ポリ塩化
ビニルフィルム、ポリ塩化ビニリデンフィルム、ポリビ
ニルアルコールフィルム、エチレンビニルアルコールフ
ィルム、ポリスチレンフィルム、ポリカーボネートフィ
ルム、ポリメチルペンテルフィルム、ポリスルフォンフ
ィルム、ポリエーテルエーテルケトンフィルム、ポリエ
ーテルスルフォンフィルム、ポリエーテルイミドフィル
ム、ポリイミドフィルム、フッ素樹脂フィルム、ナイロ
ンフィルム、アクリルフィルム等を挙げることが出来
る。

【０００８】本発明のハードコートフィルムをCRTディ
スプレイやフラットパネルディスプレイ(液晶表示体、
プラズマディスプレイ、ELディスプレイ等)の最表面に
用いる場合は、透明のフィルムが好ましく用いられ、特
に光学的性質が優れ、比較的安価な透明のトリアセチル
セルロースフィルムを使用することが好ましい。

【０００９】紫外線硬化型樹脂組成物のモノマーは、１
分子中にアクリロイル基を３〜６個有しており、それぞ
れペンタエリスリトールトリアクリレート、ペンタエリ
スリトールテトラアクリレート、ジペンタエリスリトー
ルモノヒドロキシペンタアクリレート、ジペンタエリス
リトールヘキサアクリレートである。

【００１０】上記モノマーはトリアセチルセルロースフ
ィルムとの濡れ性が非常に良好であるため、トリアセチ
ルセルロース用塗料に特に好ましく配合される。本発明
の紫外線硬化型樹脂組成物においては、モノマーを２５
〜７５重量％含有することが必要である。モノマーの含
有量が少ないと硬化層のハード性が劣り、また、モノマ
ーの含有量が多いと基材フィルムと硬化層の密着性が劣
る傾向にある。

【００１１】本発明においては、前記モノマーと共に官
能基を持つオリゴマーを併用することでハード性と密着
性を両立することができる。特にアクリロイル基を有す
るオリゴマーを用いると好ましい。本発明で使用するオ
リゴマーは、官能基を持ち紫外線を照射することにより
硬化する樹脂であれば特に限定されるものではなく、ウ
レタンアクリレート系樹脂、ポリエステルアクリレート
系樹脂及びエポキシアクリレート系樹脂などの中から適
宜選択することができる。分子量１５００〜２０００で
あると好ましい。

【００１２】紫外線硬化型樹脂組成物の光重合開始剤と
しては、アセトフェノン類、ベンゾフェノン類、ミヒラ
ーベンゾイルベンゾエード、α―アミロキシムエステ
ル、チオキトサン類や、光増感剤としてｎ−ブチルアミ
ン、トリエチルアミン、トリｎ−ブチルホスフィンなど
を混合して使用することが出来る。

【００１３】本発明の塗料をプラスチックフィルムに塗
布するに際して、塗布を容易にし、また均一な厚さの硬
化層を作成するという観点から紫外線硬化型樹脂組成物
を有機溶剤で希釈する。また、硬化を阻害しない範囲で
各種の添加剤を添加し、塗液の粘度及び性質を調整する
ことも出来る。上記有機溶剤としては、例えばイソプロ
ピルアルコール、エタノール等のアルコール系溶剤、ト
ルエン、キシレン等の芳香族炭化水素系溶剤、酢酸エチ
ル等のエステル系溶剤、アセトン等のケトン系溶剤等が
挙げられる。

【００１４】本発明の塗料においては、硬化層に防眩性
を付与するために顔料を混合してもかまわない。塗料中
に使用する顔料としては、紫外線硬化型樹脂の透明性を
損なわないように、紫外線硬化型樹脂組成物の屈折率に
近いものを用いることが好ましい。例えば、シリカ、ア
ルミナ、ジルコニア等の無機顔料の他、アクリル樹脂、
ポリスチレン樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、ポリカーボネ
ート樹脂、ＰＭＭＡ樹脂などのポリマービーズも使用さ
れる。特に防眩性や光透過性の点からシリカ粒子が好ま
しい。上記顔料は、公知の方法で本発明の塗料中に混
合、分散することにより、容易に硬化層に含有させるこ
とが出来る。

【００１５】硬化層を設けるに際しては、公知のスプレ
ーコート、グラビアコート、ロールコート、バーコート
等の塗布法を用いることができる。塗布量は、必要とさ
れる特性と密着度及びハード性を考慮し、所定の厚さに
なるように適時調整される。本発明においては、プラス
チックフィルム上に紫外線硬化型樹脂組成物を主成分と
する塗料を塗布して設けた被膜に紫外線を照射すること
によりその被膜を硬化させ、硬化層を得る。

【００１６】紫外線照射は、ハロゲンランプ等の公知の
光源を用いることができる。例えば、１２０〜２４０W
／ｃｍのハロゲンランプを１０〜２０ｃｍの距離から数
秒間照射することにより容易に上記皮膜は硬化する。本
発明のハードコートフィルムにおいて、硬化層と基材フ
ィルム、特にトリアセチルセルロースフィルムとの密着
が優れる理由は定かではないが、本発明の紫外線硬化型
樹脂組成物とトリアセチルセルロースとの濡れ性が良好
であるためと推測される。また、モノマー中にアクリロ
イル基を複数有するため架橋密度が高く、ハード性と密
着性を両立するハードコートフィルムを得ることができ
る。

【００１７】

【発明の効果】本発明の紫外線硬化型樹脂組成物を用
い、プラスチックフィルムの表面に硬化層を設けて得ら
れた本発明のハードコートフィルムは、車載用計器盤、
コンピュータ、テレビのディスプレイ用途、特に液晶表
示体の表面に貼着して使用する保護及び防眩フィルムと
して好適である。

【００１８】

【実施例】以下本発明を実施するに従ってさらに詳述す
るが、本発明はこれによって限定されるものではない。 （実施例１）８０μmのトリアセチルセルロース（フジ
タック；富士写真フィルム株式会社の商品名）の一方の
面に、ワイヤーバーを用いて下記表１の組成の塗料を塗
布して被膜層を得、乾燥した後、該被膜層に１２０W／
ｃｍの紫外線ランプで１０ｃｍの距離から１秒間光照射
し、前記フィルム上に、厚みが６μｍのハードコート層
を有するハードコートフィルムを作製した。

【００１９】

【表１】

【００２０】（実施例２）紫外線硬化型樹脂組成物のオ
リゴマーを４５重量部、モノマーを５０重量部として塗
布液を調製する以外は、実施例１と全く同様にしてハー
ドコートフィルムを作製した。

【００２１】（実施例３）紫外線硬化型樹脂組成物のオ
リゴマーを２０重量部、モノマーを７５重量部として塗
布液を調製する以外は、実施例１と全く同様にしてハー
ドコートフィルムを作製した。

【００２２】（比較例１）紫外線硬化型樹脂組成物をオ
リゴマーであるポリエステルアクリレートと光重合開始
剤のみとする他は、実施例１と全く同様にしてハードコ
ートフィルムを作製した。 （比較例２）紫外線硬化型樹脂組成物をモノマーである
ペンタエリスリトールトリアクリレートと光重合開始剤
のみとする他は、実施例１と全く同様にしてハードコー
トフィルムを作製した。

【００２３】（実施例４）紫外線硬化型樹脂組成物のモ
ノマーとしてペンタエリスリトールテトラアクリレート
（ビームセット７１０；荒川化学工業）とする他は、実
施例１と全く同様にしてハードコートフィルムを作製し
た。 （実施例５）紫外線硬化型樹脂組成物のモノマーとして
ペンタエリスリトールテトラアクリレートとする他は、
実施例２と全く同様にしてハードコートフィルムを作製
した。 （実施例６）紫外線硬化型樹脂組成物のモノマーとして
ペンタエリスリトールテトラアクリレートとする他は、
実施例３と全く同様にしてハードコートフィルムを作製
した。

【００２４】（比較例３）紫外線硬化型樹脂組成物のモ
ノマーとしてペンタエリスリトールテトラアクリレート
とする他は、比較例２と全く同様にしてハードコートフ
ィルムを作製した。

【００２５】（実施例７）紫外線硬化型樹脂組成物のモ
ノマーとしてジペンタエリスリトールモノヒドロキシペ
ンタアクリレート（ビームセット７０１；荒川化学工
業）とする他は、実施例１と全く同様にしてハードコー
トフィルムを作製した。 （実施例８）紫外線硬化型樹脂組成物のモノマーとして
ジペンタエリスリトールモノヒドロキシペンタアクリレ
ートとする他は、実施例２と全く同様にしてハードコー
トフィルムを作製した。 （実施例９）紫外線硬化型樹脂組成物のモノマーとして
ジペンタエリスリトールモノヒドロキシペンタアクリレ
ートとする他は、実施例３全く同様にしてハードコート
フィルムを作製した。

【００２６】（比較例４）紫外線硬化型樹脂組成物のモ
ノマーとしてジペンタエリスリトールモノヒドロキシペ
ンタアクリレートとする他は、比較例２全く同様にして
ハードコートフィルムを作製した。

【００２７】（実施例１０）紫外線硬化型樹脂組成物の
モノマーとしてジペンタエリスリトールヘキサアクリレ
ート（ビームセット７１０；荒川化学工業）とする他
は、実施例１と全く同様にしてハードコートフィルムを
作製した。 （実施例１１）紫外線硬化型樹脂組成物のモノマーとし
てジペンタエリスリトールヘキサアクリレートとする他
は、実施例２と全く同様にしてハードコートフィルムを
作製した。 （実施例１２）紫外線硬化型樹脂組成中物のモノマーと
してジペンタエリスリトールヘキサアクリレートとする
他は、実施例３全く同様にしてハードコートフィルムを
作製した。

【００２８】（比較例５）紫外線硬化型樹脂組成物のモ
ノマーとしてジペンタエリスリトールヘキサアクリレー
トとする他は、比較例２全く同様にしてハードコートフ
ィルムを作製した。 （比較例６）紫外線硬化型樹脂組成物のモノマーとして
アクリロイル基を１つ有するヒドロキシエチルアクリレ
ート（荒川工業化学）とする他は、実施例２と全く同様
にしてハードコートフィルムを作製した。

【００２９】（比較例７）紫外線硬化型樹脂組成物のモ
ノマーとしてアクリロイ基を２つ有するグリセロールア
クリレート（ブレンマーＧＡＭ；日本油脂）とする他
は、実施例２と全く同様にしてハードコートフィルムを
作製した。

【００３０】（実施例１３）表１の紫外線硬化型樹脂組
成物にシリカ粒子を配合する他は実施例１と全く同様に
してハードコートフィルムを作製した。

【００３１】評価 （密着度）JIS K5400に準じ、碁盤目テストにより評価
した（隙間間隔１ｍｍ）。硬化層が全く剥がれないもの
を○、全体の５０％未満が剥がれるものを、△、全体の
５０％以上が剥がれるものを×とした。 （ハード性）スチールウール＃００００を用い、２００
ｇ荷重にて３０往復擦傷後、外観を目視により評価し
た。全く傷が付かないものを○、ひっかき傷が数本程度
付くものを△、ひっかき傷がたくさん付くものを×とし
た。評価結果を表２にまとめる。

【００３２】

【表２】

【００３３】以上の結果から、アクリロイル基を複数有
するペンタエリスリトールトリアクリレート、ペンタエ
リスリトールテトラアクリレート、ジペンタエリスリト
ールモノヒドロキシペンタアクリレート、ジペンタエリ
スリトールヘキサアクリレートを重量比で２５％〜７５
％含む本発明の紫外線硬化型樹脂組成物をトリアセチル
セルロースに塗布することにより得られるハードコート
フィルムが、密着度及びハード性に優れていることがわ
かる。

【００３４】また、一般に顔料を配合すると硬化層の基
材への密着性は落ちるが、本発明の紫外線硬化型樹脂組
成物を主成分とした塗料の場合は顔料が配合されても基
材への密着性が落ちることはなかった。

フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） // Ｃ０８Ｌ 101:00 Ｇ０２Ｂ 1/10 Ｚ (72)発明者 森屋 三千正 埼玉県東松山市東平1551 日本製紙株式会 社東松山事業所内 (72)発明者 長屋 賢司 埼玉県東松山市東平1551 日本製紙株式会 社東松山事業所内 Ｆターム(参考） 2K009 AA15 CC24 DD02 DD05 4F006 AA02 AA12 AA15 AA17 AA18 AA19 AA22 AA32 AA35 AA36 AA38 AA39 AA40 AB24 BA02 CA05 DA04 EA03 4J011 QA23 QA25 QB16 SA02 SA22 SA61 SA64 SA82 SA84 WA02 4J027 AB01 AE01 AG01 BA24 BA26 BA27 CB10 CC05 CD08 4J038 FA111 FA112 FA231 FA232 GA01 GA03 JA33 JB03 JB10 JC03 JC21 KA03 KA04 LA06 MA06 MA09 NA11 NA12 PA17 PB08 PC08

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】オリゴマー、モノマー、光重合開始剤より
   成る紫外線硬化樹脂組成物において、モノマーとしてペ
   ンタエリスリトールトリアクリレート、ペンタエリスリ
   トールテトラアクリレート、ジペンタエリスリトールモ
   ノヒドロキシペンタアクリレート、ジペンタエリスリト
   ールヘキサアクリレートの内少なくとも1種類を２５〜7
   ５重量％含有することを特徴とする紫外線硬化型樹脂組
   成物。
2. 【請求項２】請求項１に記載された紫外線硬化型樹脂組
   成物を主成分とするプラスチックフィルム用塗料。
3. 【請求項３】基材とするプラスチックフィルムの表面上
   に、請求項２に記載の塗料を塗布後、紫外線を照射し
   て、硬化層を設けたハードコートフィルム。