JP2004090509A

JP2004090509A - Antistatic hard coat film and indicating member using the same

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Publication number: JP2004090509A
Application number: JP2002256396A
Authority: JP
Inventors: Takuzo Watanabe; 渡邉　卓三
Original assignee: Toppan Printing Co Ltd
Current assignee: Toppan Inc
Priority date: 2002-09-02
Filing date: 2002-09-02
Publication date: 2004-03-25
Anticipated expiration: 2022-09-02
Also published as: JP4045899B2

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an antistatic hard coat film which shows high permanent antistatic properties in particular, reduces interference fringes and is excellent in adhesion, transparency, surface hardness and scuff resistance. <P>SOLUTION: The antistatic hard coat film is constituted by laying at least a hard coat layer (B) and an antistatic layer (C) in this sequence on a base (A). The antistatic layer (C) contains a metal oxide (D), a compound (E) having three or more acryl groups in a molecule and an acrylic compound (F) containing a fluorine atom in a molecule. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、高い永久帯電防止性を示し、干渉縞の発生を抑え、且つ透明性、表面硬度、基材との密着性、擦傷性に優れた帯電防止ハードコートフィルムに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
一般にプラスティックやフィルムなどの高分子材料の表面は比較的柔軟であることから、表面硬度を得る為に、物品表面にアクリル多官能化合物を重合させ、ハードコート層を設けるという手法がなされる。このようにして得られたハードコート層は、アクリル樹脂特有の性質である高い表面硬度、光沢性、透明性、擦傷性を有する。その一方で、絶縁特性に優れる為に帯電しやすく、ハードコート層を設けた製品表面への埃等の付着による汚れや、精密機械に使用された場合に、帯電してしまうことにより障害が発生するといった問題を抱えていた。
【０００３】
これらの問題は、通常ハードコート層に種々の帯電防止剤を練り混むことにより解消することができる（特開２０００−１７０９９号公報など）。しかしながら帯電防止剤を配合することによる表面硬度をはじめとする機械特性の低下や、帯電防止剤の欠落による表面抵抗値の上昇、着色による透明性及び透過率の低下等、新しい問題も発生することがある。これを回避するために、製品とハードコート層の間やハードコート層上に表面硬度を落とさない程度にきわめて薄く帯電防止層を設ける手法がなされるが、この時ハードコート層と帯電防止層の界面が新たに生じることになり、層間の密着性や、屈折率差により干渉縞が確認されるなどの問題も含んでいる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は前記課題を解消し、特に高い永久帯電防止性を示し、干渉縞の発生を抑え、且つ密着性、透明性、表面硬度、擦傷性に優れた帯電防止性ハードコートフィルムを提供することを課題とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明は、少なくとも基材（Ａ）に、ハードコート層（Ｂ）、帯電防止層（Ｃ）の順に積層してなる帯電防止ハードコートフィルムであって、前記帯電防止層（Ｃ）が、金属酸化物（Ｄ）と分子内に３個以上のアクリル基を有する化合物（Ｅ）と、分子内にフッ素原子を含むアクリル化合物（Ｆ）、を含むことを特徴とする帯電防止ハードコートフィルムである。
【０００６】
請求項２の発明は、前記基材がセルロース系のフィルムであることを特徴とする請求項１記載の帯電防止ハードコートフィルムである。
【０００７】
請求項３の発明は、前記帯電防止層（Ｃ）に含まれる金属酸化物（Ｄ）が、酸化錫インジウム、アンチモンドープ酸化錫、アンチモン酸亜鉛、酸化アンチモンのいずれか一種類あるいは二種類以上の混合であり、且つ粒子径１００ｎｍ以下であることを特徴とする、請求項１または２に記載の帯電防止ハードコートフィルムである。
【０００８】
請求項４の発明は、前記帯電防止層（Ｃ）が、金属酸化物（Ｄ）１０〜８０重量部に対して、分子内に３個以上のアクリル基を有する化合物（Ｅ）５〜８５重量部と、分子内にフッ素原子を含むアクリル化合物（Ｆ）５〜５０重量部含むことを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の帯電防止ハードコートフィルムである。
【０００９】
請求項５の発明は、さらに機能層を設けたことを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の帯電防止ハードコートフィルムである。
【００１０】
請求項６の発明は、さらに偏光板を設けたことを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の帯電防止ハードコートフィルムである。
【００１１】
請求項７の発明は、請求項１〜６のいずれかに記載の帯電防止ハードコートフィルムを表面部材として用いたことを特徴とする表示部材である。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の実施形態について詳細に説明する。
本発明では、少なくとも基材（Ａ）に、ハードコート層（Ｂ）、帯電防止層（Ｃ）の順に積層してなる帯電防止ハードコートフィルムにおいて、該帯電防止層（Ｃ）が、金属酸化物（Ｄ）と分子内に３個以上のアクリル基を有する化合物（Ｅ）と、分子内にフッ素原子を含むアクリル化合物（Ｆ）を含むことにより、帯電防止性能を効率よく発揮させることができる。そのため、帯電防止剤配合量を少なくでき、かつ帯電防止層の厚みを抑えることができ、ハードコート層の表面硬度を低下することなく、高い帯電防止機能を得るものである。
【００１３】
本発明では、基材（Ａ）は特に限定されることはないが、セルロース系のフィルムを用いると、透明性と干渉縞の抑制の点から、光学フィルム応用した時に好ましい。セルロース系のフィルムとしては、トリアセチルセルロースフィルム、ジアセチルセルロースフィルム、モノアセチルセルロースフィルムなどを用いることができる。好ましくは、トリアセチルセルロースフィルムを用いた場合には、高い透明性と、干渉縞の発生を抑えることができる。
【００１４】
また本発明のハードコート層（Ｂ）は得に限定されることはなく、通常用いられる活性エネルギー線硬化性ハードコート樹脂を用いることができる。たとえば、アクリル多官能化合物（Ｇ）をベースとするアクリル樹脂を用いた場合に高い表面硬度と、擦傷性と、透明性を得ることができる。アクリル多官能化合物（Ｇ）の例としては、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、ジペンタエリスリトールヘキサ（メタ）アクリレート等を挙げることができる。またアクリル多官能化合物（Ｇ）は単独あるいは二種類以上を同時に用いることもできる。更に、目的に応じてアクリル単官能化合物を配合することもできるが。しかしこの時、表面硬度の低下等の問題も同時に発生することがある。
【００１５】
また本発明の帯電防止層（Ｃ）に含まれる金属酸化物（Ｄ）は、帯電防止剤となるものである。金属酸化物（Ｄ）は特に限定されるものではなく、錫ドープ酸化インジウム、アンチモンドープ酸化錫、アンチモン酸亜鉛、酸化アンチモン等が挙げられる。また、金属酸化物（Ｄ）は平均粒径１００ｎｍ以下が好適である。１００ｎｍを越える粒径の金属酸化物を用いた場合には、光の散乱が発生し、透過率の低下、あるいは着色による透明性が減少するため好ましくない。
【００１６】
また本発明の帯電防止層（Ｃ）に含まれる分子内に３個以上のアクリル基を有する化合物（Ｅ）は、帯電防止層（Ｃ）のバインダーとなるものである。分子内に３個以上のアクリル基を有する化合物（Ｅ）は得に限定されるものではなく、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、ジペンタエリスリトールヘキサ（メタ）アクリレート等を用いることが出来る。分子内に３個以上のアクリル基を有する化合物（Ｅ）は目的に応じて単独あるいは二種類以上を同時に用いることができる。
【００１７】
また本発明の分子内に３個以上のアクリル基を有する化合物（Ｅ）の配合量は、金属酸化物（Ｄ）１０〜８０重量部に対して５〜８５重量部である。５重量部未満であると十分な表面硬度を得ることができず、８５重量部を越えると帯電防止層（Ｃ）に含まれる帯電防止剤の量が少なくなり、帯電防止効果が発揮されないためである。
【００１８】
本発明の帯電防止層（Ｃ）に含まれる分子内にフッ素を含むアクリル化合物（Ｆ）は、帯電防止剤である金属酸化物（Ｄ）を配合することにより上昇する帯電防止層の屈折率を低下させる、いわゆる屈折率調節剤である。
【００１９】
分子内にフッ素を含むアクリル化合物（Ｆ）は得に限定されるものではなく、２，２，２−トリフルオロエチル（メタ）アクリレート、２，２，３，３，−テトラフルオロプロピル（メタ）アクリレート、１Ｈ、１Ｈ、５Ｈ−オクタフルオロペンチル（メタ）アクリレート、１Ｈ、１Ｈ、２Ｈ、２Ｈ−ヘプタデカフルオロデシル（メタ）アクリレーと等の単官能アクリル化合物、２，２，３，３，４，４，５，５，６，６，７，７，８，８，９，９−ヘキサデカフルオロ−１，１０−デカンジオール−ジエポキシ（メタ）アクリレート、ＰＥＰＦ＃１０００ジ（メタ）アクリレート等の２官能アクリル化合物等を用いることができる。
【００２０】
また分子内にフッ素を含むアクリル化合物（Ｆ）の配合量は金属酸化物（Ｄ）１０〜８０重量部に対して５〜５０重量部である。５重量部未満であると、十分な屈折率調整効果が得られず干渉縞が発生し、５０重量部を越えると、帯電防止層（Ｃ）の表面硬度が大幅に低下するためである。
【００２１】
また本発明のハードコート層（Ｂ）及び帯電防止層（Ｃ）は基材に塗布する際、溶剤（Ｈ）で任意の濃度に希釈することができる。溶剤（Ｈ）はとくに限定されるものでではなく、アセトン、メチルエチルケトン、ジエチルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノン等のケトン類、酢酸メチル、酢酸エチル、メチルイソブチルアセテートなどのエステル類、クロロホルム、ジクロロメタンなどのハロゲン類、ベンゼン、トルエン、キシレン等の芳香族性溶剤類等を用いることができる。得に好ましくは、メチルエチルケトン、酢酸メチル、ジクロロメタンを単独あるいは２種類以上混合して用いた場合に、基材となるセルロースフィルム表面を浸食することにより干渉縞の発生を効果的に抑えることが出来る。
【００２２】
また、本発明のアクリル化合物（Ｅ）、（Ｆ）及び、アクリル多官能化合物（Ｇ）には、重合開始剤（Ｉ）を配合すると好ましい。重合開始剤（Ｉ）は特に限定されるものではなく、紫外線等の活性エネルギーを照射した際に、ラジカルを発生する化合物を用いることができる。例えば、１−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、２−ヒドロキシ−２−メチルー１−フェニルプロパンー１−オン、２−メチル［４−（メチルチオ）フェニル］−２−モルフォリノプロパンー１−オン、２，２−ジメトキシー１，２−ジフェニルエタンー１−オン、ベンゾフェノン、１−［４−（２−ヒドロキシエトキシ）フェニル］−２−ヒドロキシー２−メチル１−プロパンー１−オン、２−ベンジルー２−ジメチルアミノー１−（４−モルフォリノフェニル）ブタンー１−オン、ビス（２，６−ジメトキシベンゾイル）−２，４，４−トリメチルペンチルフォスフィンオキサイド等が使用できる。
【００２３】
本発明において重合開始剤（Ｉ）の配合量は、アクリル多官能化合物（Ｆ）１００重量部、及びアクリル化合物（Ｅ）３０〜９０重量部に対してそれぞれ０．１〜１０重量部、好ましくは１〜７重量部、更に好ましくは１〜５重量部とされる。０．１重量部未満の場合は、各層共に硬度が不十分となり、１０重量部を越えると各層共にクラックが生じ易くなる場合がある。特に重合開始剤（Ｇ）の配合量を１〜５重量部に設定すると、各層共に効率よく硬化し、クラックの発生を防ぐことができ好ましい。
【００２４】
本発明における帯電防止ハードコートフィルムのハードコート層（Ｂ）及び帯電防止層（Ｃ）の基材への塗工方式は例えば、スロットコータ、スピンコータ、ロールコータ、カーテンコータ、スクリーン印刷等の従来の塗工方式により塗工することができる。
この時形成するハードコート層（Ｂ）の膜厚は通常０．１〜２０μｍであり、好ましくは０．５〜１０μｍである。０．１μｍ未満では十分な表面硬度は得られず、２０μｍを越えると、クラックが発生するためである。
また帯電防止層（Ｃ）の膜厚は通常０．０１〜５μｍであり、好ましくは０．１〜２．０μｍである。０．０１μｍ未満では十分な帯電防止効果は得られず、５μｍを越えると大幅な表面硬度の低下が生じるためである。
【００２５】
また、本発明ではさらに機能層などを積層することができる。機能層としては反射防止層、導電層、防汚層などがあげられる。いずれも公知の方法で設けることができる。また、さらに偏光板を設けてもよい。機能層は、ハードコート層上に設けることが好ましく、偏光板は基材の下に設けることが好ましい。
また、本発明の帯電防止製ハードコートフィルムは液晶やＣＲＴやＰＤＰなどの表示部材の表面部材として用いることができる。
【００２６】
【実施例】
以下に、本発明を実施例によりさらに具体的に説明するが、本発明はこれら実施例により限定されるものではない。
【００２７】
＜実施例１＞
基材（Ａ）としてセルロースフィルム（フジタックＴＤ８０ＵＦ、富士フイルム社製、厚さ８０μｍ）に、ハードコート層（Ｂ）の多官能アクリル化合物（Ｇ）としてジペンタエリスリトールヘキサアクリレート（日本化薬社製、ＫＡＹＡＲＡＤ−ＤＰＨＡ）１００重量部と、重合開始剤（Ｉ）としてイルガキュア９０７（チバガイギー社製）２重量部をメチルエチルケトン中に混合溶解し、ロールコータにて５．０μｍの厚さに塗布し、オーブンにて溶媒除去後紫外線照射により硬化させハードコート層（Ｂ）を得た。さらにハードコート層（Ｂ）上に、帯電防止層（Ｃ）の金属酸化物（Ｄ）として酸化錫インジウム５０重量部と、分子内に３個以上のアクリル基を有する化合物（Ｅ）としてＫＡＹＡＲＡＤ−ＤＰＨＡ２０重量部と、分子内にフッ素原子を有するアクリル化合物（Ｆ）として、ビスコート−３Ｆ（大阪有機化学工業社製）３０重量部と、重合開始剤（Ｉ）としてイルガキュア９０７（チバガイギー社製）２重量部をメチルエチルケトン中に混合溶解し、ロールコータにて１．０μｍの厚さに塗布し、オーブンにて溶媒除去後紫外線照射により硬化させ帯電防止層（Ｃ）を形成し帯電防止ハードコートフィルムを得た。
得られた帯電防止ハードコートフィルムは、表面抵抗値、密着性、鉛筆硬度、擦傷性を測定し、干渉縞の評価を行った。
【００２８】
＜実施例２＞
ハードコート層（Ｂ）の多官能アクリル化合物（Ｇ）としてペンタエリスリトールトリアクリレート（共栄社化学社製、ライトアクリレートＰＥ−３Ａ）１００重量部と、重合開始剤（Ｉ）としてイルガキュア１８４（チバガイギー社製）０．１重量部と、帯電防止層（Ｃ）の金属酸化物（Ｄ）としてアンチモンドープ酸化錫１０重量部と、分子内に３個以上のアクリル基を有する化合物（Ｅ）としてライトアクリレートＰＥ−３Ａ８５重量部と、分子内にフッ素原子を有するアクリル化合物（Ｆ）として、ビスコート−４Ｆ（大阪有機化学工業社製）５重量部と、重合開始剤（Ｉ）としてイルガキュア９０７を１０重量部とした以外は実施例１と同様にして帯電防止ハードコートフィルムを得た。
【００２９】
＜実施例３＞
ハードコート層（Ｂ）の多官能アクリル化合物（Ｇ）としてペンタエリスリトールテトラアクリレート（共栄社化学社製、ライトアクリレートＰＥ−４Ａ）１００重量部と、重合開始剤（Ｉ）としてダロキュア１１７３（チバガイギー社製）７重量部と、帯電防止層（Ｃ）の金属酸化物（Ｄ）としてアンチモン酸亜鉛８０重量部と、分子内に３個以上のアクリル基を有する化合物（Ｅ）としてライトアクリレートＰＥ−４Ａ５重量部と、分子内にフッ素原子を有するアクリル化合物（Ｆ）として、ＡＲＴ−３（共栄化学者製）を１５重量部と、重合開始剤（Ｉ）としてダロキュア１１７３を０．５重量部とした以外は実施例１と同様にして帯電防止ハードコートフィルムを得た。
【００３０】
＜実施例４＞
ハードコート層（Ｂ）の多官能アクリル化合物（Ｇ）としてＫＡＹＡＲＡＤ−ＤＰＨＡ５０重量部と、ライトアクリレートＰＥ−４Ａ５０重量部と、重合開始剤（Ｉ）としてダロキュア１１７３を５重量部と、帯電防止層（Ｃ）の金属酸化物（Ｄ）として酸化アンチモン６５重量部と、分子内に３個以上のアクリル基を有する化合物（Ｅ）としてＫＡＹＡＲＡＤ−ＤＰＨＡ１０重量部と、ライトアクリレートＰＥ−４Ａ５重量部ライトアクリレートＰＥ−３Ａ５重量部と、分子内にフッ素原子を有するアクリル化合物（Ｆ）として、１６−ＥＦｐＡ（共栄化学者製）５重量部とビスコート３Ｆ１０重量部と、重合開始剤（Ｉ）としてダロキュア１１７３を５重量部とした以外は実施例１と同様にして帯電防止ハードコートフィルムを得た。
【００３１】
＜実施例５＞
ハードコート層（Ｂ）の多官能アクリル化合物（Ｇ）としてライトアクリレートＰＥ−３Ａ２０重量部と、ライトアクリレートＰＥ−４Ａ２０重量部と、重合開始剤（Ｉ）としてイルガキュア９０７を１重量部と、帯電防止層（Ｃ）の金属酸化物（Ｄ）として酸化錫インジウム２０重量部と、アンチモンドープ酸化錫２５重量部と、分子内に３個以上のアクリル基を有する化合物（Ｅ）としてライトアクリレートＰＥ−３Ａ５重量部と、分子内にフッ素原子を有するアクリル化合物（Ｆ）として、ビスコート−１７Ｆ（大阪有機化学工業社製）５０重量部と、重合開始剤（Ｉ）としてイルガキュア１８４を３重量部とした以外は実施例１と同様にして帯電防止ハードコートフィルムを得た。
【００３２】
＜実施例６＞
ハードコート層（Ｂ）の多官能アクリル化合物（Ｇ）としてＫＡＹＡＲＡＤ−ＤＰＨＡ５０重量部と、ライトアクリレートＰＥ−４Ａ２５重量部ライトアクリレートＰＥ−３Ａ２５重量部と、重合開始剤（Ｉ）としてイルガキュア９０７を１０重量部と、帯電防止層（Ｃ）の金属酸化物（Ｄ）として酸化錫インジウム１０重量部と、アンチモンドープ酸化錫１０重量部と、酸化アンチモン２０重量部と、分子内に３個以上のアクリル基を有する化合物（Ｅ）としてＫＡＹＡＲＡＤ−ＤＰＨＡ２０重量部と、分子内にフッ素原子を有するアクリル化合物（Ｆ）として、ＡＲＴ−３を１０重量部と、ビスコート３Ｆ１０重量部と、ビスコート−１７Ｆ２０重量部と、重合開始剤（Ｉ）としてイルガキュア９０７を１重量部とした以外は実施例１と同様にして帯電防止ハードコートフィルムを得た。
【００３３】
＜比較例１＞
ハードコート層（Ｂ）の多官能アクリル化合物（Ｇ）としてＫＡＹＡＲＡＤ−ＤＰＨＡ１００重量部と、重合開始剤（Ｉ）としてイルガキュア９０７を５重量部と、帯電防止層（Ｃ）の金属酸化物（Ｄ）として酸化錫インジウム５重量部と、分子内に３個以上のアクリル基を有する化合物（Ｅ）としてＫＡＹＡＲＡＤ−ＤＰＨＡ６５重量部と、分子内にフッ素原子を有するアクリル化合物（Ｆ）として、ビスコート−３Ｆ３０重量部と、重合開始剤（Ｉ）としてイルガキュア９０７２重量部とした以外は実施例１と同様にして帯電防止ハードコートフィルムを得た。
【００３４】
＜比較例２＞
ハードコート層（Ｂ）の多官能アクリル化合物（Ｇ）としてＫＡＹＡＲＡＤ−ＤＰＨＡ５０重量部と、ライトアクリレートＰＥ−４Ａ５０重量部と、重合開始剤（Ｉ）としてイルガキュア９０７を０．７重量部と、帯電防止層（Ｃ）の金属酸化物（Ｄ）としてアンチモンドープ酸化錫９０重量部と、分子内に３個以上のアクリル基を有する化合物（Ｅ）としてライトアクリレートＰＥ−３Ａ５重量部と、分子内にフッ素原子を有するアクリル化合物（Ｆ）として、ビスコート−４Ｆ５重量部と、重合開始剤（Ｉ）としてイルガキュア９０７を１０重量部とした以外は実施例１と同様にして帯電防止ハードコートフィルムを得た。
【００３５】
＜比較例３＞
ハードコート層（Ｂ）の多官能アクリル化合物（Ｇ）としてライトアクリレートＰＥ−４Ａ８０重量部と、ライトアクリレートＰＥ−３Ａ２０重量部と、重合開始剤（Ｉ）としてイルガキュア１８４を９重量部と、帯電防止層（Ｃ）の金属酸化物（Ｄ）としてアンチモン酸亜鉛３０重量部と、分子内に３個以上のアクリル基を有する化合物（Ｅ）としてライトアクリレートＰＥ−４Ａ１０重量部と、分子内にフッ素原子を有するアクリル化合物（Ｆ）として、ＡＲＴ−３を６０重量部と、重合開始剤（Ｉ）としてダロキュア１１７３を０．５重量部とした以外は実施例１と同様にして帯電防止ハードコートフィルムを得た。
【００３６】
＜比較例４＞
ハードコート層（Ｂ）の多官能アクリル化合物（Ｇ）としてライトアクリレートＰＥ−３Ａ１００重量部と、重合開始剤（Ｉ）としてダロキュア１１７３を３重量部と、帯電防止層（Ｃ）の金属酸化物（Ｄ）として酸化アンチモン１３重量部と、分子内に３個以上のアクリル基を有する化合物（Ｅ）としてＫＡＹＡＲＡＤ−ＤＰＨＡ５０重量部と、ライトアクリレートＰＥ−４Ａ１５重量部ライトアクリレートＰＥ−３Ａ２０重量部と、分子内にフッ素原子を有するアクリル化合物（Ｆ）として、１６−ＥＦｐＡ２重量部と、重合開始剤（Ｉ）としてダロキュア１１７３を５重量部とした以外は実施例１と同様にして帯電防止ハードコートフィルムを得た。
【００３７】
上記の実施例、比較例で評価した表面抵抗値、密着性、カール、鉛筆硬度、クラック、擦傷性、全光透過率は以下の方法で測定した。
（表面抵抗値）
ＪＩＳ　Ｋ６９１１に準拠して行った
（鉛筆硬度）
ＪＩＳ　Ｋ５４００に準拠して行った。
（密着性）
ハードコート層を碁盤目上に切断後、テープにより１８０℃剥離を行い残存率（％）を測定した。
（全光透過率）
ＡＳＴＭ　Ｄ　１００３−６１に準拠して行った。
（擦傷性）
スチールウール（＃００００）２５０ｇにて１０往復擦傷し、傷の有無を目視にて確認した。
（干渉縞）
干渉縞の有無を目視にて確認した。
【００３８】
【表１】

【００３９】
【発明の効果】
本発明によれば、高い永久帯電防止性を示し、更に密着性、表面硬度、擦傷性に優れたした帯電防止ハードコートフィルムを、干渉縞が発生することなく得ることができる。また帯電防止性ハードコートフィルムは、各種製品に用いることができるが、特にディスプレイ製品の保護フィルムとして好適に使用することができる。[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to an antistatic hard coat film that exhibits high permanent antistatic properties, suppresses the generation of interference fringes, and is excellent in transparency, surface hardness, adhesion to a substrate, and abrasion resistance.
[0002]
[Prior art]
Generally, since the surface of a polymer material such as plastic or film is relatively flexible, a method of polymerizing an acrylic polyfunctional compound on the surface of an article and providing a hard coat layer is used to obtain surface hardness. The hard coat layer thus obtained has high surface hardness, gloss, transparency, and abrasion, which are properties unique to an acrylic resin. On the other hand, it is easy to be charged due to its excellent insulating properties, and it becomes dirty due to the adhesion of dust etc. to the product surface provided with the hard coat layer, and failure occurs due to being charged when used in precision machinery Had problems.
[0003]
These problems can usually be solved by mixing various antistatic agents into the hard coat layer (Japanese Patent Laid-Open No. 2000-17099). However, new problems such as a decrease in mechanical properties such as surface hardness due to the addition of an antistatic agent, an increase in surface resistance due to lack of the antistatic agent, and a decrease in transparency and transmittance due to coloring also occur. There is. In order to avoid this, an extremely thin antistatic layer is provided between the product and the hard coat layer or on the hard coat layer so as not to lower the surface hardness. An interface is newly generated, and there is also a problem that the interference fringes are confirmed by the adhesion between the layers and the refractive index difference.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
The present invention solves the above problems, and provides an antistatic hard coat film which exhibits particularly high permanent antistatic properties, suppresses the generation of interference fringes, and is excellent in adhesion, transparency, surface hardness, and scratch resistance. As an issue.
[0005]
[Means for Solving the Problems]
The invention according to claim 1 is an antistatic hard coat film obtained by laminating a hard coat layer (B) and an antistatic layer (C) on at least a substrate (A) in this order, wherein the antistatic layer (C) Comprises a metal oxide (D), a compound (E) having three or more acrylic groups in the molecule, and an acrylic compound (F) containing a fluorine atom in the molecule. Film.
[0006]
The invention according to claim 2 is the antistatic hard coat film according to claim 1, wherein the substrate is a cellulose-based film.
[0007]
The metal oxide (D) contained in the antistatic layer (C) may be one or more of indium tin oxide, antimony-doped tin oxide, zinc antimonate, and antimony oxide. The antistatic hard coat film according to claim 1, wherein the film is a mixture and has a particle diameter of 100 nm or less.
[0008]
The invention according to claim 4 is that the antistatic layer (C) has 5 to 85 parts by weight of the compound (E) having three or more acryl groups in a molecule with respect to 10 to 80 parts by weight of the metal oxide (D). The antistatic hard coat film according to any one of claims 1 to 3, further comprising 5 to 50 parts by weight of an acrylic compound (F) containing a fluorine atom in a molecule.
[0009]
The invention according to claim 5 is the antistatic hard coat film according to any one of claims 1 to 4, further comprising a functional layer.
[0010]
The invention according to claim 6 is the antistatic hard coat film according to any one of claims 1 to 5, further comprising a polarizing plate.
[0011]
A seventh aspect of the present invention is a display member using the antistatic hard coat film according to any one of the first to sixth aspects as a surface member.
[0012]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail.
In the present invention, in the antistatic hard coat film formed by laminating at least the substrate (A) on the hard coat layer (B) and the antistatic layer (C) in this order, the antistatic layer (C) is formed of a metal oxide By containing (D), the compound (E) having three or more acrylic groups in the molecule, and the acrylic compound (F) containing a fluorine atom in the molecule, antistatic performance can be efficiently exhibited. Therefore, the compounding amount of the antistatic agent can be reduced, the thickness of the antistatic layer can be suppressed, and a high antistatic function can be obtained without lowering the surface hardness of the hard coat layer.
[0013]
In the present invention, the substrate (A) is not particularly limited, but it is preferable to use a cellulose-based film when applied to an optical film in terms of transparency and suppression of interference fringes. As the cellulose film, a triacetyl cellulose film, a diacetyl cellulose film, a monoacetyl cellulose film, or the like can be used. Preferably, when a triacetyl cellulose film is used, high transparency and generation of interference fringes can be suppressed.
[0014]
The hard coat layer (B) of the present invention is not particularly limited, and a commonly used active energy ray-curable hard coat resin can be used. For example, when an acrylic resin based on an acrylic polyfunctional compound (G) is used, high surface hardness, abrasion, and transparency can be obtained. Examples of the acrylic polyfunctional compound (G) include pentaerythritol tetra (meth) acrylate, pentaerythritol tri (meth) acrylate, dipentaerythritol hexa (meth) acrylate, and the like. The acrylic polyfunctional compound (G) may be used alone or in combination of two or more. Furthermore, an acrylic monofunctional compound can be blended according to the purpose. However, at this time, problems such as a decrease in surface hardness may occur at the same time.
[0015]
The metal oxide (D) contained in the antistatic layer (C) of the present invention serves as an antistatic agent. The metal oxide (D) is not particularly limited, and examples thereof include tin-doped indium oxide, antimony-doped tin oxide, zinc antimonate, and antimony oxide. The average particle diameter of the metal oxide (D) is preferably 100 nm or less. When a metal oxide having a particle size exceeding 100 nm is used, light scattering occurs, and the transmittance is reduced, or the transparency due to coloring is undesirably reduced.
[0016]
The compound (E) having three or more acrylic groups in the molecule contained in the antistatic layer (C) of the present invention serves as a binder for the antistatic layer (C). The compound (E) having three or more acrylic groups in the molecule is not particularly limited, and pentaerythritol tetra (meth) acrylate, pentaerythritol tri (meth) acrylate, dipentaerythritol hexa (meth) acrylate and the like Can be used. The compound (E) having three or more acrylic groups in the molecule can be used alone or in combination of two or more depending on the purpose.
[0017]
The compounding amount of the compound (E) having three or more acrylic groups in the molecule of the present invention is 5 to 85 parts by weight based on 10 to 80 parts by weight of the metal oxide (D). If the amount is less than 5 parts by weight, sufficient surface hardness cannot be obtained, and if it exceeds 85 parts by weight, the amount of the antistatic agent contained in the antistatic layer (C) decreases, and the antistatic effect is not exhibited. is there.
[0018]
The acrylic compound (F) containing fluorine in the molecule contained in the antistatic layer (C) of the present invention has a refractive index of the antistatic layer, which is increased by blending the metal oxide (D) as an antistatic agent. It is a so-called refractive index adjuster that lowers the refractive index.
[0019]
The acrylic compound (F) containing fluorine in the molecule is not particularly limited, and 2,2,2-trifluoroethyl (meth) acrylate, 2,2,3,3-tetrafluoropropyl (meth) Monofunctional acrylic compounds such as acrylate, 1H, 1H, 5H-octafluoropentyl (meth) acrylate, 1H, 1H, 2H, 2H-heptadecafluorodecyl (meth) acrylate, 2,2,3,3,4, 4,5,5,6,6,7,7,8,8,9,9-hexadecafluoro-1,10-decanediol-diepoxy (meth) acrylate, 2 such as PEPF # 1000 di (meth) acrylate A functional acrylic compound or the like can be used.
[0020]
The amount of the acrylic compound (F) containing fluorine in the molecule is 5 to 50 parts by weight based on 10 to 80 parts by weight of the metal oxide (D). If the amount is less than 5 parts by weight, a sufficient effect of adjusting the refractive index cannot be obtained, and interference fringes are generated. If the amount exceeds 50 parts by weight, the surface hardness of the antistatic layer (C) is significantly reduced.
[0021]
The hard coat layer (B) and the antistatic layer (C) of the present invention can be diluted to an arbitrary concentration with a solvent (H) when applied to a substrate. The solvent (H) is not particularly limited, and ketones such as acetone, methyl ethyl ketone, diethyl ketone, methyl isobutyl ketone, cyclohexanone, esters such as methyl acetate, ethyl acetate and methyl isobutyl acetate, chloroform, dichloromethane and the like. Halogen, aromatic solvents such as benzene, toluene, and xylene can be used. More preferably, when methyl ethyl ketone, methyl acetate, and dichloromethane are used alone or in combination of two or more, the occurrence of interference fringes can be effectively suppressed by eroding the surface of the cellulose film as a substrate.
[0022]
Moreover, it is preferable to mix | blend a polymerization initiator (I) with the acrylic compound (E), (F), and the acrylic polyfunctional compound (G) of this invention. The polymerization initiator (I) is not particularly limited, and a compound that generates a radical when irradiated with active energy such as ultraviolet light can be used. For example, 1-hydroxycyclohexyl phenyl ketone, 2-hydroxy-2-methyl-1-phenylpropan-1-one, 2-methyl [4- (methylthio) phenyl] -2-morpholinopropan-1-one, 2,2- Dimethoxy-1,2-diphenylethan-1-one, benzophenone, 1- [4- (2-hydroxyethoxy) phenyl] -2-hydroxy-2-methyl-1-propan-1-one, 2-benzyl-2-dimethylamino-1 -(4-morpholinophenyl) butan-1-one, bis (2,6-dimethoxybenzoyl) -2,4,4-trimethylpentylphosphine oxide and the like can be used.
[0023]
In the present invention, the compounding amount of the polymerization initiator (I) is 0.1 to 10 parts by weight, preferably 100 to 100 parts by weight of the acrylic polyfunctional compound (F) and 30 to 90 parts by weight of the acrylic compound (E). 1 to 7 parts by weight, more preferably 1 to 5 parts by weight. When the amount is less than 0.1 part by weight, the hardness of each layer is insufficient, and when the amount is more than 10 parts by weight, cracks may easily occur in each layer. In particular, when the amount of the polymerization initiator (G) is set to 1 to 5 parts by weight, each layer is efficiently cured, and the occurrence of cracks can be prevented.
[0024]
The method of applying the hard coat layer (B) and the antistatic layer (C) of the antistatic hard coat film to the substrate in the present invention is, for example, a conventional method such as a slot coater, a spin coater, a roll coater, a curtain coater, and screen printing. It can be applied by a coating method.
The thickness of the hard coat layer (B) formed at this time is usually 0.1 to 20 μm, preferably 0.5 to 10 μm. If the thickness is less than 0.1 μm, sufficient surface hardness cannot be obtained, and if it exceeds 20 μm, cracks occur.
The thickness of the antistatic layer (C) is usually from 0.01 to 5 μm, preferably from 0.1 to 2.0 μm. If the thickness is less than 0.01 μm, a sufficient antistatic effect cannot be obtained, and if it exceeds 5 μm, a significant decrease in surface hardness occurs.
[0025]
In the present invention, a functional layer or the like can be further laminated. Examples of the functional layer include an antireflection layer, a conductive layer, and an antifouling layer. Any of them can be provided by a known method. Further, a polarizing plate may be further provided. The functional layer is preferably provided on the hard coat layer, and the polarizing plate is preferably provided below the substrate.
The antistatic hard coat film of the present invention can be used as a surface member of a display member such as a liquid crystal, a CRT, and a PDP.
[0026]
【Example】
Hereinafter, the present invention will be described more specifically with reference to examples, but the present invention is not limited to these examples.
[0027]
<Example 1>
A cellulose film (Fujitack TD80UF, manufactured by FUJIFILM Corporation, thickness: 80 μm) as a base material (A), and dipentaerythritol hexaacrylate (manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd.) as a polyfunctional acrylic compound (G) of a hard coat layer (B). KAYARAD-DPHA) and 100 parts by weight of Irgacure 907 (manufactured by Ciba Geigy) as a polymerization initiator (I) were mixed and dissolved in methyl ethyl ketone, applied to a roll coater to a thickness of 5.0 μm, and placed in an oven. After removing the solvent, the mixture was cured by ultraviolet irradiation to obtain a hard coat layer (B). Further, on the hard coat layer (B), 50 parts by weight of indium tin oxide as the metal oxide (D) of the antistatic layer (C) and KAYARAD- as the compound (E) having three or more acrylic groups in the molecule. 20 parts by weight of DPHA, 30 parts by weight of Biscoat-3F (manufactured by Osaka Organic Chemical Industry) as an acrylic compound (F) having a fluorine atom in the molecule, and Irgacure 907 (manufactured by Ciba Geigy) 2 as a polymerization initiator (I) 2 Parts by weight were mixed and dissolved in methyl ethyl ketone, applied to a thickness of 1.0 μm by a roll coater, removed in an oven, and then cured by irradiation with ultraviolet rays to form an antistatic layer (C), thereby forming an antistatic hard coat film. Obtained.
The obtained antistatic hard coat film was measured for surface resistance, adhesion, pencil hardness, and scratch resistance, and evaluated for interference fringes.
[0028]
<Example 2>
100 parts by weight of pentaerythritol triacrylate (manufactured by Kyoeisha Chemical Co., Ltd., light acrylate PE-3A) as the polyfunctional acrylic compound (G) of the hard coat layer (B), and Irgacure 184 (manufactured by Ciba Geigy) as the polymerization initiator (I) 0.1 parts by weight, 10 parts by weight of antimony-doped tin oxide as the metal oxide (D) of the antistatic layer (C), and light acrylate PE- as the compound (E) having three or more acrylic groups in the molecule. 85 parts by weight of 3A, 5 parts by weight of Biscoat-4F (manufactured by Osaka Organic Chemical Industry) as an acrylic compound (F) having a fluorine atom in the molecule, and 10 parts by weight of Irgacure 907 as a polymerization initiator (I). Except for the above, an antistatic hard coat film was obtained in the same manner as in Example 1.
[0029]
<Example 3>
100 parts by weight of pentaerythritol tetraacrylate (manufactured by Kyoeisha Chemical Co., Ltd., light acrylate PE-4A) as the polyfunctional acrylic compound (G) of the hard coat layer (B) and Darocure 1173 (manufactured by Ciba Geigy) as the polymerization initiator (I) 7 parts by weight, 80 parts by weight of zinc antimonate as a metal oxide (D) of the antistatic layer (C), and 5 parts by weight of light acrylate PE-4A as a compound (E) having three or more acrylic groups in a molecule And 15 parts by weight of ART-3 (manufactured by Kyoei Chemical Co., Ltd.) as an acrylic compound (F) having a fluorine atom in the molecule, and 0.5 parts by weight of Darocur 1173 as a polymerization initiator (I). An antistatic hard coat film was obtained in the same manner as in Example 1.
[0030]
<Example 4>
50 parts by weight of KAYARAD-DPHA and 50 parts by weight of light acrylate PE-4A as a polyfunctional acrylic compound (G) of the hard coat layer (B), 5 parts by weight of Darocur 1173 as a polymerization initiator (I), and an antistatic layer ( 65 parts by weight of antimony oxide as metal oxide (D) of C), 10 parts by weight of KAYARAD-DPHA as compound (E) having 3 or more acrylic groups in the molecule, 5 parts by weight of light acrylate PE-4A and 5 parts by weight of light acrylate PE 5 parts by weight of -3A, 5 parts by weight of 16-EFpA (manufactured by Kyoei Kagaku Kabushiki Kaisha), 10 parts by weight of biscoat 3F as an acrylic compound (F) having a fluorine atom in the molecule, and 5 parts of Darocur 1173 as a polymerization initiator (I). An antistatic hard coat film was obtained in the same manner as in Example 1 except that the amount was changed to parts by weight.
[0031]
<Example 5>
20 parts by weight of light acrylate PE-3A and 20 parts by weight of light acrylate PE-4A as the polyfunctional acrylic compound (G) of the hard coat layer (B), 1 part by weight of Irgacure 907 as the polymerization initiator (I), and antistatic 20 parts by weight of indium tin oxide, 25 parts by weight of antimony-doped tin oxide as the metal oxide (D) of the layer (C), and light acrylate PE-3A5 as the compound having three or more acrylic groups in the molecule (E) Parts by weight, 50 parts by weight of Biscoat-17F (manufactured by Osaka Organic Chemical Industry) as an acrylic compound having a fluorine atom in a molecule (F), and 3 parts by weight of Irgacure 184 as a polymerization initiator (I). In the same manner as in Example 1, an antistatic hard coat film was obtained.
[0032]
<Example 6>
KAYARAD-DPHA 50 parts by weight as the polyfunctional acrylic compound (G) of the hard coat layer (B), 25 parts by weight of light acrylate PE-4A 25 parts by weight of light acrylate PE-3A, and 10 parts by weight of Irgacure 907 as the polymerization initiator (I) , 10 parts by weight of indium tin oxide as antioxidant layer (C), 10 parts by weight of antimony-doped tin oxide, 20 parts by weight of antimony oxide, and three or more acrylic groups in the molecule. 20 parts by weight of KAYARAD-DPHA as the compound (E) having the following formula, 10 parts by weight of ART-3, 10 parts by weight of biscoat 3F, and 20 parts by weight of biscoat-17F as the acrylic compound (F) having a fluorine atom in the molecule. Example 1 was repeated except that 1 part by weight of Irgacure 907 was used as the polymerization initiator (I). To obtain an antistatic hard coat film in the like.
[0033]
<Comparative Example 1>
100 parts by weight of KAYARAD-DPHA as the polyfunctional acrylic compound (G) of the hard coat layer (B), 5 parts by weight of Irgacure 907 as the polymerization initiator (I), and the metal oxide (D) of the antistatic layer (C) 5 parts by weight of indium tin oxide, 65 parts by weight of KAYARAD-DPHA as a compound having three or more acrylic groups in the molecule (E), and 30 parts by weight of biscoat-3F as an acrylic compound having a fluorine atom in the molecule (F) And an antistatic hard coat film was obtained in the same manner as in Example 1 except that the polymerization initiator (I) was 9072 parts by weight of Irgacure.
[0034]
<Comparative Example 2>
KAYARAD-DPHA 50 parts by weight as the polyfunctional acrylic compound (G) of the hard coat layer (B), 50 parts by weight of light acrylate PE-4A, 0.7 parts by weight of Irgacure 907 as the polymerization initiator (I), and antistatic 90 parts by weight of antimony-doped tin oxide as the metal oxide (D) of the layer (C), 5 parts by weight of light acrylate PE-3A as the compound (E) having three or more acrylic groups in the molecule, and fluorine in the molecule An antistatic hard coat film was obtained in the same manner as in Example 1 except that 5 parts by weight of biscoat-4F was used as the acrylic compound having atoms (F) and 10 parts by weight of Irgacure 907 was used as the polymerization initiator (I).
[0035]
<Comparative Example 3>
80 parts by weight of light acrylate PE-4A and 20 parts by weight of light acrylate PE-3A as polyfunctional acrylic compound (G) of hard coat layer (B), 9 parts by weight of Irgacure 184 as polymerization initiator (I), and antistatic 30 parts by weight of zinc antimonate as the metal oxide (D) of the layer (C), 10 parts by weight of light acrylate PE-4A as the compound having three or more acrylic groups in the molecule (E), and a fluorine atom in the molecule An antistatic hard coat film was prepared in the same manner as in Example 1 except that 60 parts by weight of ART-3 was used as the acrylic compound (F) and 0.5 parts by weight of Darocur 1173 was used as the polymerization initiator (I). Obtained.
[0036]
<Comparative Example 4>
100 parts by weight of light acrylate PE-3A as the polyfunctional acrylic compound (G) of the hard coat layer (B), 3 parts by weight of Darocur 1173 as the polymerization initiator (I), and the metal oxide of the antistatic layer (C) ( 13 parts by weight of antimony oxide as D), 50 parts by weight of KAYARAD-DPHA as a compound (E) having three or more acrylic groups in the molecule, 15 parts by weight of light acrylate PE-4A and 20 parts by weight of light acrylate PE-3A An antistatic hard coat film was prepared in the same manner as in Example 1 except that 2 parts by weight of 16-EFpA was used as the acrylic compound (F) having a fluorine atom therein, and 5 parts by weight of Darocur 1173 was used as the polymerization initiator (I). Obtained.
[0037]
The surface resistance, adhesion, curl, pencil hardness, crack, abrasion, and total light transmittance evaluated in the above Examples and Comparative Examples were measured by the following methods.
(Surface resistance value)
Performed according to JIS K6911 (pencil hardness)
The measurement was performed in accordance with JIS K5400.
(Adhesion)
After cutting the hard coat layer on a grid, the tape was peeled off at 180 ° C. with a tape, and the residual ratio (%) was measured.
(Total light transmittance)
The test was performed according to ASTM D 1003-61.
(Abrasion)
The steel wool (# 0000) was scratched 10 times with 250 g of back and forth, and the presence or absence of scratches was visually confirmed.
(Interference fringes)
The presence or absence of interference fringes was visually confirmed.
[0038]
[Table 1]

[0039]
【The invention's effect】
According to the present invention, an antistatic hard coat film exhibiting high permanent antistatic properties and further having excellent adhesion, surface hardness and scratch resistance can be obtained without generating interference fringes. Further, the antistatic hard coat film can be used for various products, but can be suitably used particularly as a protective film for display products.

Claims

An antistatic hard coat film formed by laminating at least a substrate (A) on a hard coat layer (B) and an antistatic layer (C) in this order, wherein the antistatic layer (C) is a metal oxide (D) ), A compound (E) having three or more acrylic groups in the molecule, and an acrylic compound (F) containing a fluorine atom in the molecule.

The antistatic hard coat film according to claim 1, wherein the substrate is a cellulose-based film.

The metal oxide (D) contained in the antistatic layer (C) is one or a mixture of two or more of indium tin oxide, antimony-doped tin oxide, zinc antimonate, and antimony oxide, and The antistatic hard coat film according to claim 1, wherein the thickness is 100 nm or less.

The antistatic layer (C) comprises 5 to 85 parts by weight of a compound (E) having three or more acrylic groups in a molecule and 10 to 80 parts by weight of a metal oxide (D), and fluorine in a molecule. The antistatic hard coat film according to any one of claims 1 to 3, comprising 5 to 50 parts by weight of an acrylic compound (F) containing atoms.

The antistatic hard coat film according to any one of claims 1 to 4, further comprising a functional layer.

The antistatic hard coat film according to claim 1, further comprising a polarizing plate.

A display member using the antistatic hard coat film according to any one of claims 1 to 6 as a surface member.