JP2008001813A - Composition for forming functional thin film and method for forming functional thin film using the same - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、樹脂基材表面に高い密着性の機能性薄膜を形成するための組成物、それを用いた機能性薄膜の形成方法、および該方法により得られる、機能性薄膜を有する樹脂基材に関する。 The present invention relates to a composition for forming a functional film having high adhesion on the surface of a resin substrate, a method for forming a functional thin film using the composition, and a resin substrate having a functional thin film obtained by the method. About.
樹脂基材に種々の性能、例えば、導電性、絶縁性、撥水性など所望の性質を付与するため、その表面に機能性薄膜を形成することが行われている。これらの機能性薄膜は、通常、該機能性を付与する機能性材料、バインダーなどを含む塗布液を樹脂基材表面に付与することにより形成されている。上記バインダーは、薄膜と樹脂基材との密着性を高めるために塗布液に含有されるが、その性能は不充分である場合が多い。特に、樹脂基材が極性の低い樹脂、例えば、ポリエチレン系樹脂、ポリプロピレン系樹脂、シクロオレフィン系樹脂などのオレフィン系樹脂でなる基材である場合には、得られる機能性薄膜と基材との密着性が特に不充分であるという問題がある。 In order to impart various properties to the resin substrate, for example, desired properties such as conductivity, insulation, and water repellency, a functional thin film is formed on the surface thereof. These functional thin films are usually formed by applying a coating liquid containing a functional material that imparts the functionality, a binder, and the like to the surface of the resin substrate. Although the said binder is contained in a coating liquid in order to improve the adhesiveness of a thin film and a resin base material, the performance is inadequate in many cases. In particular, when the resin substrate is a low polarity resin, for example, a substrate made of an olefin resin such as a polyethylene resin, a polypropylene resin, or a cycloolefin resin, the obtained functional thin film and the substrate There is a problem that the adhesion is particularly insufficient.
上記問題点を克服する目的で、ウレタン系バインダー、アクリル系バインダー、ポリエステル系バインダーなどが検討されているが、未だ充分な密着性が得られていないのが現状である。別の試みとしては、基材表面にプライマーを塗工した後に上記機能性薄膜を形成するための塗布液を塗工することにより、薄膜と基材との密着性を改良する試みがなされているが、未だ充分な密着性が得られていない。さらに、コロナ処理などによる基材の前処理も検討されているが、やはり、未だ充分な密着性が得られていない。 For the purpose of overcoming the above problems, urethane binders, acrylic binders, polyester binders and the like have been studied, but at present, sufficient adhesiveness has not been obtained yet. Another attempt has been made to improve the adhesion between the thin film and the base material by applying a coating solution for forming the functional thin film after applying a primer to the surface of the base material. However, sufficient adhesion has not been obtained yet. Further, pretreatment of the base material by corona treatment or the like has been studied, but still sufficient adhesion has not been obtained.
上記基材となるオレフィン形樹脂の他の樹脂との密着性については、非特許文献１に、「特に、弗素樹脂とポリエチレンはＳｏｌｕｂｉｌｉｔｙ Ｐａｒａｍｅｔｅｒが異常に低い上、結晶性が高いので接着は最も困難とされている」と記載されている。さらに、非特許文献２によれば、「ポリエチレンは不活性なため、前もって表面を処理しないと印刷インキが付着し難い」と記載されている。 Regarding the adhesion between the olefin-type resin as the base material and other resins, Non-Patent Document 1 states that “especially, fluororesin and polyethylene are the most difficult to bond because they have an unusually low solubility parameter and high crystallinity. It is said that. Further, according to Non-Patent Document 2, it is described that “printing ink is difficult to adhere unless the surface is treated beforehand because polyethylene is inactive”.
上記オレフィン系樹脂は、液晶ディスプレイを始めとするディスプレイ用の光学フィルムに多く使用されているため、その表面に高い密着性の機能性薄膜を容易に形成する技術が望まれている。
本発明は、上記従来の課題を解決するためになされ、その目的とするところは、導電性、帯電防止性、反射防止性、防眩性、絶縁性、撥水性など所望の性質を付与するための機能性薄膜を、樹脂基材、特にオレフィン基材表面に高い密着性で形成し得る機能性薄膜形成用組成物、それを用いた機能性薄膜形成方法、および該方法により得られる、機能性薄膜を有する樹脂基材を提供することにある。 The present invention has been made to solve the above-described conventional problems, and its purpose is to impart desired properties such as conductivity, antistatic properties, antireflection properties, antiglare properties, insulating properties, and water repellency. Functional thin film can be formed on a resin substrate, particularly an olefin substrate surface with high adhesion, a functional thin film forming composition, a functional thin film forming method using the composition, and the functionality obtained by the method It is providing the resin base material which has a thin film.
本発明者らは、上記課題を解決するために鋭意検討した結果、樹脂基材に熱融着可能な樹脂微粒子を含有する組成物を塗布液とすることにより、機能性薄膜を樹脂基材表面に高い密着性で形成し得ることを見出し、本発明を完成するに至った。 As a result of intensive studies to solve the above problems, the present inventors have made a functional thin film on the surface of a resin substrate by using a composition containing resin fine particles that can be thermally fused to the resin substrate as a coating liquid. It has been found that the film can be formed with high adhesion, and the present invention has been completed.
本発明の機能性薄膜形成用組成物は、樹脂基材表面に機能性薄膜を形成するための組成物であって、機能性材料、該樹脂基材に熱融着可能な樹脂微粒子、および分散媒を含有する。 The composition for forming a functional thin film of the present invention is a composition for forming a functional thin film on the surface of a resin substrate, the functional material, resin fine particles that can be thermally fused to the resin substrate, and a dispersion Contains medium.
１つの実施態様によれば、上記樹脂微粒子はオレフィン系樹脂の微粒子である。 According to one embodiment, the resin fine particles are olefin resin fine particles.
１つの実施態様によれば、上記機能性材料は導電性ポリマーである。 According to one embodiment, the functional material is a conductive polymer.
１つの実施態様によれば、上記導電性ポリマーは、以下の式（１） According to one embodiment, the conductive polymer has the following formula (1):
（式中、Ｒ１およびＲ２は相互に独立して水素またはＣ１−４のアルキル基を表すか、あるいは一緒になって任意に置換されてもよいＣ１−４のアルキレン基を表す）の反復構造を有するポリ（３，４−ジアルコキシチオフェン）とポリ陰イオンとの複合体である。 (Wherein R 1 and R 2 each independently represent hydrogen or a C 1-4 alkyl group, or together represent a C 1-4 alkylene group which may be optionally substituted) This is a complex of poly (3,4-dialkoxythiophene) having a repeating structure of
本発明の機能性薄膜形成方法は、上記機能性薄膜形成用組成物を樹脂基材に付与して薄膜を形成する工程、および該薄膜を有する樹脂基材を加熱する工程を包含する。 The functional thin film forming method of the present invention includes a step of applying the functional thin film forming composition to a resin substrate to form a thin film, and a step of heating the resin substrate having the thin film.
本発明の機能性薄膜形成方法は、上記機能性薄膜形成用組成物を樹脂基材に付与して薄膜を形成する工程、および該薄膜を有する樹脂基材を加熱および加圧する工程を包含する。 The functional thin film forming method of the present invention includes a step of applying the functional thin film forming composition to a resin base material to form a thin film, and a step of heating and pressurizing the resin base material having the thin film.
本発明はまた、上記方法により得られる機能性薄膜を有する樹脂基材を包含する。 The present invention also includes a resin substrate having a functional thin film obtained by the above method.
本発明によれば、導電性、絶縁性、撥水性など所望の性質の機能性薄膜を樹脂基材に高い密着性で形成し得る組成物が提供される。この組成物は、樹脂基材に熱融着可能な樹脂微粒子を含有するため、該組成物を樹脂基材に塗布して加熱し、あるいは、加熱および加圧することによって、樹脂基材表面に機能性薄膜が強固に密着する。得られた機能性薄膜を有する樹脂基材は、所望の機能性を有し、光学フィルムなどの広い分野で好適に利用され得る。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the composition which can form the functional thin film of desired properties, such as electroconductivity, insulation, and water repellency, to a resin base material with high adhesiveness is provided. Since this composition contains resin fine particles that can be thermally fused to a resin base material, the composition is applied to the resin base material and heated, or by heating and pressurizing, it functions on the surface of the resin base material. Adhesive thin film adheres firmly. The obtained resin base material having a functional thin film has desired functionality and can be suitably used in a wide field such as an optical film.
本発明の機能性薄膜形成用組成物（以下、「組成物」という場合がある）は、機能性材料、用いられる樹脂基材に熱融着可能な樹脂微粒子、分散媒、および必要に応じてバインダー、導電性向上剤、架橋剤、レベリング剤などを含有する。以下、本発明の組成物に含まれる成分、本発明の組成物、および該組成物を用いた機能性薄膜の形成方法を順次説明する。 The composition for forming a functional thin film of the present invention (hereinafter sometimes referred to as “composition”) includes a functional material, resin fine particles that can be thermally fused to a resin substrate to be used, a dispersion medium, and, if necessary, Contains binder, conductivity improver, cross-linking agent, leveling agent and the like. Hereinafter, components contained in the composition of the present invention, the composition of the present invention, and a method for forming a functional thin film using the composition will be described in order.
１．機能性材料
本発明の機能性薄膜形成用組成物に含有される機能性材料は、成形体表面に所望の機能性を付与するための材料である。例えば、目的の機能が導電性であれば、導電性ポリマー、金属、金属酸化物などの導電材料であり、目的の機能が絶縁性であれば、絶縁性樹脂などの絶縁材料であり、目的の機能が色であれば、染料、顔料、および発光体などである。これらの材料は、組成物中の分散媒に溶解するかまたは分散し得る材料であれば特に限定されない。機能性材料の量は特に限定されず、薄膜としたときにその機能が目的のレベルを発現するだけの量であればよい。作業性などを考慮すると、一般には、組成物中に１〜６０質量％の割合で含有される。
1. Functional material The functional material contained in the composition for forming a functional thin film of the present invention is a material for imparting desired functionality to the surface of the molded body. For example, if the target function is conductive, it is a conductive material such as a conductive polymer, metal, or metal oxide. If the target function is insulating, it is an insulating material such as an insulating resin. If the function is color, dyes, pigments, light emitters, and the like. These materials are not particularly limited as long as they are materials that can be dissolved or dispersed in the dispersion medium in the composition. The amount of the functional material is not particularly limited as long as the amount of the functional material exhibits a target level when formed into a thin film. In consideration of workability and the like, it is generally contained in the composition at a ratio of 1 to 60% by mass.
以下、機能性材料が導電性ポリマーである場合を例に挙げて、本発明を説明する。 Hereinafter, the present invention will be described by taking as an example the case where the functional material is a conductive polymer.
上記導電性ポリマーの種類に特に制限はない。好ましい導電性ポリマーとしてポリチオフェン、ポリアニリン、ポリピロールおよびその誘導体、並びにそれらの混合物を挙げることが出来る。中でも以下の式（１）： There is no restriction | limiting in particular in the kind of said conductive polymer. Preferred conductive polymers include polythiophene, polyaniline, polypyrrole and derivatives thereof, and mixtures thereof. Above all, the following formula (1):
（式中、Ｒ１およびＲ２は相互に独立して水素またはＣ１−４のアルキル基を表すか、あるいは一緒になって任意に置換されてもよいＣ１−４のアルキレン基を表す）の反復構造を有するポリ（３，４−ジアルコキシチオフェン）とポリ陰イオンとの複合体が特に好ましい。 (Wherein R 1 and R 2 each independently represent hydrogen or a C 1-4 alkyl group, or together represent a C 1-4 alkylene group which may be optionally substituted) A complex of poly (3,4-dialkoxythiophene) having a repetitive structure and a polyanion is particularly preferable.
２．樹脂微粒子
本発明の組成物に含有される樹脂微粒子は、その表面に機能性薄膜の形成を目的とする樹脂基材に熱融着可能な樹脂微粒子である。すなわち、この樹脂微粒子を樹脂基材上に付与して加熱あるいは加熱および加圧することにより、該基材に熱融着することが可能な樹脂微粒子である。具体的には、この樹脂微粒子を含む組成物の薄膜を該基材上に形成し、加熱することにより、あるいは加熱と同時に該薄膜を基材上に押圧することにより、該樹脂微粒子の少なくとも一部が基材の樹脂に融着することが可能であればよい。
2. Resin Fine Particles The resin fine particles contained in the composition of the present invention are resin fine particles that can be thermally fused to a resin base material for the purpose of forming a functional thin film on the surface thereof. That is, the resin fine particles can be thermally fused to the substrate by applying the resin fine particles on the resin substrate and heating or heating and pressing. Specifically, at least one of the resin fine particles is formed by forming a thin film of the composition containing the resin fine particles on the substrate and heating, or by pressing the thin film on the substrate simultaneously with the heating. It is only necessary that the part can be fused to the resin of the base material.
上記性質を有するためには、この樹脂微粒子が、該樹脂基材と同じ樹脂で構成されているか、または、熱、あるいは熱および圧力によって該基材を構成する樹脂に融着可能であることが必要である。特に、樹脂微粒子と樹脂基材が同じ樹脂で構成されていることが好ましいが、全く同じ樹脂でなくても、熱や熱および圧力によって融着するものであれば用いることができる。一般に、構造および溶解性パラメーターが類似している樹脂であれば熱、あるいは熱および圧力によって融着することが可能である。 In order to have the above properties, the resin fine particles are made of the same resin as the resin base material, or can be fused to the resin constituting the base material by heat or heat and pressure. is necessary. In particular, the resin fine particles and the resin base material are preferably made of the same resin, but even if they are not exactly the same resin, they can be used as long as they are fused by heat, heat and pressure. In general, resins having similar structure and solubility parameters can be fused by heat or heat and pressure.
含有され得る樹脂微粒子の樹脂としては、次の樹脂が挙げられる：ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン−酢酸ビニル共重合体、エチレン−アクリル酸エステル共重合体、アイオノマー共重合体、シクロオレフィン系樹脂などのポリオレフィン樹脂；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、ポリカーボネート、ポリオキシエチレン、変性ポリフェニレン、ポリフェニレンスルフィドなどのポリエステル樹脂；ナイロン６、ナイロン６，６、ナイロン９、半芳香族ポリアミド６Ｔ６、半芳香族ポリアミド６Ｔ６６、半芳香族ポリアミド９Ｔなどのポリアミド樹脂；およびアクリル樹脂、ポリスチレン、アクリルニトリルスチレン、アクリルニトリルブタジエンスチレン、塩化ビニル樹脂などのその他の樹脂。 Examples of resin particles that can be contained include the following resins: Polyethylene, polypropylene, ethylene-vinyl acetate copolymer, ethylene-acrylate copolymer, ionomer copolymer, polyolefin such as cycloolefin resin Resin: Polyester resin such as polyethylene terephthalate, polybutylene terephthalate, polycarbonate, polyoxyethylene, modified polyphenylene, polyphenylene sulfide, nylon 6, nylon 6,6, nylon 9, semi-aromatic polyamide 6T6, semi-aromatic polyamide 6T66, semi-aromatic And other resins such as acrylic resin, polystyrene, acrylonitrile styrene, acrylonitrile butadiene styrene, vinyl chloride resin.
上記樹脂微粒子の粒子径は特に限定はされないが、５００μｍ以下が好ましく、５０μｍ以下であることがさらに好ましい。粒子径が５００μｍより大きい場合は、この樹脂微粒子を含む組成物の各成分を混合して塗布液とした際に、該微粒子の分散安定性が悪くなる場合があり、あるいは、特に薄い厚みの薄膜が必要な場合に粒子径が大きい為に薄く成膜できないという問題が生じる。粒子径は、通常、０．１〜５００μｍ、好ましくは０．１〜５０μｍである。 The particle diameter of the resin fine particles is not particularly limited, but is preferably 500 μm or less, and more preferably 50 μm or less. When the particle diameter is larger than 500 μm, the dispersion stability of the fine particles may be deteriorated when the components of the composition containing the resin fine particles are mixed to form a coating solution, or a thin film having a particularly small thickness. However, a problem arises that a thin film cannot be formed because the particle size is large. The particle diameter is usually 0.1 to 500 μm, preferably 0.1 to 50 μm.
上記樹脂微粒子の含有量は特に限定されない。含有量が多いほど密着性は上がるので目的とする密着性が得られるだけの量を含有させれば良い。但し、含有量が多すぎると、塗布液の流動性が減少するため、基材表面に付与するのが難しくなる。通常、組成物中に、１〜８０質量％、好ましくは５〜６０質量％の割合で含有される。 The content of the resin fine particles is not particularly limited. Since the adhesiveness increases as the content increases, an amount sufficient to obtain the desired adhesiveness may be contained. However, when there is too much content, since the fluidity | liquidity of a coating liquid will reduce, it will become difficult to provide to a base-material surface. Usually, it is contained in the composition at a ratio of 1 to 80% by mass, preferably 5 to 60% by mass.
上記樹脂微粒子の作製方法は特に限定はされない。市販の樹脂ペレットを遠心粉砕機や冷凍粉砕機などで微粉砕する方法；分級機などにより樹脂微粒子を分級もしくは篩に掛けて、所望の粒子径のものを取り出す方法などが用いられる。 The method for producing the resin fine particles is not particularly limited. A method of finely pulverizing commercially available resin pellets with a centrifugal pulverizer, a freeze pulverizer, or the like; a method of classifying or sieving resin fine particles with a classifier or the like, and taking out a resin having a desired particle size is used.
３．分散媒
本発明の組成物に含有される分散媒は、機能性材料を溶解または分散し、かつ上記樹脂微粒子を分散可能なものであれば特に制限はなく、水、水系溶剤、有機溶剤のいずれもが使用可能である。
3. Dispersion medium The dispersion medium contained in the composition of the present invention is not particularly limited as long as it dissolves or disperses the functional material and can disperse the resin fine particles. Any of water, aqueous solvents, and organic solvents can be used. Can be used.
水系溶剤の場合は、水と、水に混和可能な有機溶剤との混合溶剤が使用可能である。水に混和可能な有機溶剤は特に制限はないが、例えば、次の溶剤が挙げられる：メタノール、エタノール、２−プロパノール、１−プロパノール、ｎ−ブタノールなどのアルコール類；エチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、テトラエチレングリコールなどのエチレングリコール類；エチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールジメチルエーテル、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メチルエーテルなどのグリコールエーテル類；エチレングリコールモノエチルエーテルアセテート、ジエチレングリコールモノエチルエーテルアセテート、ジエチレングリコールモノブチルエーテルアセテートなどのグリコールエーテルアセテート類；プロピレングリコール、ジプロピレングリコール、トリプロピレングリコールなどのプロピレングリコール類；プロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノエチルエーテル、ジプロピレングリコールモノメチルエーテル、ジプロピレングリコールモノエチルエーテル、プロピレングリコールジメチルエーテル、ジプロピレングリコールジメチルエーテル、プロピレングリコールジエチルエーテル、ジプロピレングリコールジエチルエーテルなどのプロピレングリコールエーテル類；プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノエチルエーテルアセテート、ジプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、ジプロピレングリコールモノエチルエーテルアセテートなどのプロピレングリコールエーテルアセテート類；Ｎ−メチルホルムアミド、Ｎ，Ｎ-ジメチルホルムアミド、Ｎ−メチルピロリドン、ジメチルアセトアミド、ジメチルスルホキシド、アセトン、アセトニトリルおよびそれらの混和物。 In the case of an aqueous solvent, a mixed solvent of water and an organic solvent miscible with water can be used. The organic solvent miscible with water is not particularly limited, and examples thereof include the following solvents: alcohols such as methanol, ethanol, 2-propanol, 1-propanol, n-butanol; ethylene glycol, diethylene glycol, triethylene Ethylene glycols such as glycol and tetraethylene glycol; glycol ethers such as ethylene glycol monomethyl ether, diethylene glycol monomethyl ether, ethylene glycol dimethyl ether, ethylene glycol diethyl ether and diethylene glycol dimethyl ether; ethylene glycol monoethyl ether acetate, diethylene glycol monoethyl ether acetate, Glycol ethers such as diethylene glycol monobutyl ether acetate Acetates; propylene glycols such as propylene glycol, dipropylene glycol, tripropylene glycol; propylene glycol monomethyl ether, propylene glycol monoethyl ether, dipropylene glycol monomethyl ether, dipropylene glycol monoethyl ether, propylene glycol dimethyl ether, dipropylene glycol Propylene glycol ethers such as dimethyl ether, propylene glycol diethyl ether, dipropylene glycol diethyl ether; propylene glycol monomethyl ether acetate, propylene glycol monoethyl ether acetate, dipropylene glycol monomethyl ether acetate, dipropylene glycol monoethyl ether Propylene glycol ether acetates such as Tate; N- methylformamide, N, N- dimethylformamide, N- methylpyrrolidone, dimethylacetamide, dimethyl sulfoxide, acetone, acetonitrile and their blends.
４．樹脂基材
本発明の組成物によりその表面に機能性薄膜を形成することを目的とする樹脂基材は特に限定されない。樹脂の種類としては、ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン−酢酸ビニル共重合体、エチレン−アクリル酸エステル共重合体、アイオノマー共重合体、シクロオレフィン系樹脂などのポリオレフィン樹脂；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、ポリカーボネート、ポリオキシエチレン、変性ポリフェニレン、ポリフェニレンスルフィドなどのポリエステル樹脂；ナイロン６、ナイロン６，６、ナイロン９、半芳香族ポリアミド６Ｔ６、半芳香族ポリアミド６Ｔ６６、半芳香族ポリアミド９Ｔなどのポリアミド樹脂；およびアクリル樹脂、ポリスチレン、アクリロニトリル−スチレン共重合体、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン共重合体、塩化ビニル樹脂などのその他の樹脂を挙げることができる。基材の形状も特に限定されず、フィルム状の基材、板状の基材、その他所望の形状を有する基材が用いられ得る。
4). Resin base material The resin base material which aims at forming a functional thin film on the surface with the composition of this invention is not specifically limited. Examples of the resin include polyethylene, polypropylene, ethylene-vinyl acetate copolymer, ethylene-acrylate copolymer, ionomer copolymer, polyolefin resin such as cycloolefin resin; polyethylene terephthalate, polybutylene terephthalate, polycarbonate, Polyester resins such as polyoxyethylene, modified polyphenylene, polyphenylene sulfide; polyamide resins such as nylon 6, nylon 6,6, nylon 9, semi-aromatic polyamide 6T6, semi-aromatic polyamide 6T66, semi-aromatic polyamide 9T; and acrylic resin , Other resins such as polystyrene, acrylonitrile-styrene copolymer, acrylonitrile-butadiene-styrene copolymer, and vinyl chloride resin. The shape of the substrate is not particularly limited, and a film-like substrate, a plate-like substrate, or other substrate having a desired shape may be used.
５．組成物中のその他の成分
5.1 バインダー
本発明の組成物に含有され得るバインダーは、該組成物の成膜性を向上する目的で用いられる。このようなバインダーとしては、例えば、ポリエステル、ポリ（メタ）アクリレート、ポリウレタン、ポリ酢酸ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリアミド、ポリイミドなどの単独重合体；スチレン、塩化ビニリデン、塩化ビニル、およびアルキル（メタ）アクリレートからなる群より選択される共重合成分を有する共重合体；３−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、３−グリシドキシプロピルメチルジメトキシシラン、２−（３，４−エポキシシクロヘキシル）エチルトリメトキシシランなどのアルコキシシラン化合物などが挙げられる。バインダーが含有される場合には、その量は特に限定されないが、通常、組成物中に９０質量％以下の割合で含有される。
5. Other ingredients in the composition
5.1 Binder The binder that can be contained in the composition of the present invention is used for the purpose of improving the film formability of the composition. Examples of such binders include homopolymers such as polyester, poly (meth) acrylate, polyurethane, polyvinyl acetate, polyvinylidene chloride, polyamide, polyimide; styrene, vinylidene chloride, vinyl chloride, and alkyl (meth) acrylate. A copolymer having a copolymer component selected from the group consisting of: 3-glycidoxypropyltrimethoxysilane, 3-glycidoxypropylmethyldimethoxysilane, 2- (3,4-epoxycyclohexyl) ethyltrimethoxysilane And alkoxysilane compounds. When the binder is contained, the amount is not particularly limited, but it is usually contained in the composition at a ratio of 90% by mass or less.
5.2 導電性向上剤
本発明の組成物中の機能性材料が導電性ポリマーの場合、導電性を向上させる目的で、導電性向上剤を含有させることができる。このような導電性向上剤は特に限定されないが、次の化合物が挙げられる：エチレングリコール、ジエチレングリコール、プロピレングリコール、トリメチレングリコール、１，４−ブタンジオール、１，５−ペンタンジオール、１，６−ヘキサンジオール、ネオペンチルグリコール、カテコール、シクロヘキサンジオール、シクロヘキサンジメタノール、グリセリン、ジメチルスルホキシド、Ｎ−メチルホルムアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド、イソホロン、プロピレンカーボネート、シクロヘキサノン、γ−ブチロラクトン、ジエチレングリコールモノエチルエーテルなど。これらの中でも、エチレングリコール、ジメチルスルホキシド、およびＮ−メチルホルムアミドが好ましい。これらは、１種単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。上記導電性向上剤の含有量は特に限定されない。通常、組成物中に９５質量％以下の割合で含有される。
5.2 Conductivity improver When the functional material in the composition of the present invention is a conductive polymer, a conductivity improver can be contained for the purpose of improving conductivity. Such conductivity improvers are not particularly limited, and include the following compounds: ethylene glycol, diethylene glycol, propylene glycol, trimethylene glycol, 1,4-butanediol, 1,5-pentanediol, 1,6- Hexanediol, neopentyl glycol, catechol, cyclohexanediol, cyclohexanedimethanol, glycerin, dimethyl sulfoxide, N-methylformamide, N, N-dimethylformamide, isophorone, propylene carbonate, cyclohexanone, γ-butyrolactone, diethylene glycol monoethyl ether, and the like. Among these, ethylene glycol, dimethyl sulfoxide, and N-methylformamide are preferable. These may be used individually by 1 type and may use 2 or more types together. The content of the conductivity improver is not particularly limited. Usually, it is contained in the composition at a ratio of 95% by mass or less.
5.3 架橋剤
本発明の組成物には、機能性薄膜の強度を向上させる目的で、架橋剤が含有されていてもよい。このような架橋剤としては、メラミン系架橋剤、ポリカルボジイミド系架橋剤、ポリオキサゾリン系架橋剤、ポリエポキシ系架橋剤、ポリイソシアネート系架橋剤などが挙げられる。架橋剤が含有される場合には、その量は特に限定されないが、通常、組成物中７０質量％以下の割合で含有される。
5.3 Crosslinking agent The composition of the present invention may contain a crosslinking agent for the purpose of improving the strength of the functional thin film. Examples of such crosslinking agents include melamine crosslinking agents, polycarbodiimide crosslinking agents, polyoxazoline crosslinking agents, polyepoxy crosslinking agents, and polyisocyanate crosslinking agents. When the crosslinking agent is contained, the amount thereof is not particularly limited, but it is usually contained in a proportion of 70% by mass or less in the composition.
5.4 レベリング剤
本発明の組成物には、レベリング剤として、界面活性剤、アルコールなどが含有されていてもよい。界面活性剤はレベリング性向上効果、アルコールはレベリング性の向上効果および乾燥性の向上効果を与える。レベリング剤が含有される場合には、その量は特に限定されないが、通常、組成物中に２０質量％以下の割合で含有される。
5.4 Leveling Agent The composition of the present invention may contain a surfactant, alcohol, etc. as a leveling agent. Surfactant gives leveling improvement effect, and alcohol gives leveling improvement effect and drying improvement effect. When the leveling agent is contained, the amount is not particularly limited, but it is usually contained in the composition at a ratio of 20% by mass or less.
６．機能性薄膜形成用組成物および該組成物を用いた機能性薄膜形成方法
本発明の組成物は、上述のように、機能性材料、該樹脂基材に熱融着可能な樹脂微粒子、分散媒、および必要に応じてバインダー、導電性向上剤、架橋剤、レベリング剤などを含有する。この組成物は、通常、これらの成分が混合された分散液の状態で利用される。この分散液は、上記成分を、通常の攪拌機などを用いて攪拌・混合することにより、機能性材料およびその他の材料を溶剤中に溶解あるいは分散させ、かつ上記樹脂微粒子を分散させることにより得られる。攪拌・混合時の温度は特に制限されないが、含有される各成分の融点以上であり、かつ沸点以下の温度であることが好ましい。
6). Functional thin film forming composition and functional thin film forming method using the composition As described above, the composition of the present invention comprises a functional material, resin fine particles that can be thermally fused to the resin substrate, and a dispersion medium. And, if necessary, a binder, a conductivity improver, a crosslinking agent, a leveling agent and the like. This composition is usually used in the form of a dispersion in which these components are mixed. This dispersion is obtained by stirring or mixing the above components using a normal stirrer or the like to dissolve or disperse the functional material and other materials in a solvent and to disperse the resin fine particles. . The temperature at the time of stirring and mixing is not particularly limited, but is preferably a temperature that is not lower than the melting point of each component contained and not higher than the boiling point.
本発明の方法により樹脂基材表面に機能性薄膜を形成するにはまず、所望の種類の樹脂でなり、所望の形状を有する樹脂基材を準備する。この樹脂基材表面に、上記分散液の状態の機能性薄膜形成用組成物（塗布液）を付与し、薄膜を形成する。基材表面への塗布液の付与方法は特に限定されず、当該分野で汎用の方法の中から適宜選択することができる。例えば、スピンコーティング、グラビアコーティング、バーコーティング、ディップコーティング、カーテンコーティング、ダイコーティング、スプレーコーティングなどが挙げられる。さらに、スクリーン印刷、スプレー印刷、インクジェット印刷、凸版印刷、凹版印刷、平版印刷などの印刷法も採用することが可能である。 In order to form a functional thin film on the surface of a resin substrate by the method of the present invention, first, a resin substrate made of a desired type of resin and having a desired shape is prepared. A functional thin film forming composition (coating liquid) in the state of the dispersion is applied to the surface of the resin substrate to form a thin film. The method for applying the coating liquid to the substrate surface is not particularly limited, and can be appropriately selected from methods generally used in the field. Examples include spin coating, gravure coating, bar coating, dip coating, curtain coating, die coating, and spray coating. Furthermore, printing methods such as screen printing, spray printing, ink jet printing, letterpress printing, intaglio printing, and planographic printing can also be employed.
基材上に形成される薄膜の厚みは特に限定されず、目的に応じて適宜選択することができる。通常、加熱または加熱・加圧後の厚みが０．０１〜３００μｍであることが好ましく、０．１〜１００μｍがより好ましい。０．０１μｍ未満であると機能性を発現し難くなり、３００μｍを超えてもそれに比例した機能性が得られない。 The thickness of the thin film formed on a base material is not specifically limited, According to the objective, it can select suitably. Usually, the thickness after heating or heating / pressing is preferably 0.01 to 300 μm, more preferably 0.1 to 100 μm. If it is less than 0.01 μm, it will be difficult to express functionality, and if it exceeds 300 μm, functionality proportional to that cannot be obtained.
上記樹脂基材表面に形成された分散媒を含む薄膜は、一旦乾燥された後加熱されるか、あるいは加熱することにより、乾燥と加熱とが同時に行われる。さらにまた、加熱とともに加圧がなされてもよい。上記乾燥により薄膜に含まれる分散媒が蒸発・除去され、加熱により薄膜中の樹脂微粒子の少なくとも一部が基材に融着する。融着の温度は、少なくとも樹脂微粒子の熱変形温度以上、好ましくは融点以上の温度である。例えば、樹脂基材および樹脂微粒子がポリエチレンである場合には、好適には７５〜１５０℃、さらに好適には、１００〜１２０℃の温度で加熱が行われる。融着のためには、加圧は必須要件ではないが、加圧を行うことにより樹脂微粒子の融着がより容易となる。加圧を行う場合には、目的とする基材の形状を損なわなければ、特に圧力の上限はない。加圧を行う場合は、通常０．１１〜５ＭＰａの圧力が採用される。 The thin film containing the dispersion medium formed on the surface of the resin substrate is once dried and then heated, or drying and heating are simultaneously performed by heating. Furthermore, pressurization may be performed together with heating. The dispersion medium contained in the thin film is evaporated and removed by the drying, and at least a part of the resin fine particles in the thin film is fused to the substrate by heating. The fusing temperature is at least the heat deformation temperature of the resin fine particles, preferably the melting point or more. For example, when the resin base material and the resin fine particles are polyethylene, heating is preferably performed at a temperature of 75 to 150 ° C, more preferably 100 to 120 ° C. Although pressure is not an indispensable requirement for the fusion, the resin fine particles can be fused more easily by applying the pressure. When pressurization is performed, there is no particular upper limit for the pressure as long as the shape of the target substrate is not impaired. When pressurizing, a pressure of 0.11 to 5 MPa is usually employed.
上記薄膜の乾燥には、通常の通風乾燥機、熱風乾燥機、赤外線乾燥機などの乾燥機などが用いられる。これらのうち加熱手段を有する乾燥機（熱風乾燥機、赤外線乾燥機など）を用いると、乾燥および加熱を同時に行うことが可能である。加熱手段としては、上記乾燥機の他、加熱・加圧ロール、プレス機などが用いられ得る。加圧手段としては、プレス機、加圧ロール、加熱・加圧ロールなどを用いることができる。加熱機能を有する加圧手段（例えば、加熱・加圧ロール）を用いると、加熱および加圧を同時に行うことが可能であり、効果的に樹脂微粒子の融着がなされ得る。フィルムなどの製造において、ロールコーティングを行う場合は、コーティングライン上に加圧ロールを設ける事により加圧してもよい。 For drying the thin film, a normal ventilation dryer, a hot air dryer, an infrared dryer or the like is used. Of these, drying and heating can be performed simultaneously by using a dryer having a heating means (hot air dryer, infrared dryer, etc.). As the heating means, in addition to the dryer, a heating / pressurizing roll, a press machine, or the like can be used. As the pressurizing means, a press machine, a pressurizing roll, a heating / pressurizing roll, or the like can be used. When a pressurizing means having a heating function (for example, a heating / pressurizing roll) is used, heating and pressurization can be performed simultaneously, and the resin fine particles can be effectively fused. In the production of a film or the like, when roll coating is performed, pressurization may be performed by providing a pressure roll on the coating line.
さらにまた、射出成形機、プレス成形機などの成形機の金型表面に塗布液を付与し、樹脂基材の成形と同時に金型から薄膜を樹脂上に転写することも可能である。この場合は、金型からの熱を利用して、薄膜の乾燥および形成された樹脂成形体表面への樹脂微粒子の融着が行われ、プレス成形の場合はプレス機の圧力、射出成形の場合は、樹脂射出時の圧力が融着に利用される。その結果、樹脂基材表面に強固に融着した機能性薄膜を形成することが可能である。上述のように金型表面に塗布液が付与される場合には、好適には、金型温度が３０℃〜１５０℃、好ましくは８０℃〜１２０℃であるときに塗布液を付与し、１秒から１０分間、好適には５秒から２分間程度の乾燥を行い、薄膜中に溶媒または分散媒が残留している状態とすることが推奨される。そのことにより、薄膜の基材表面への転写が有利に行われる。 Furthermore, it is also possible to apply a coating liquid to the mold surface of a molding machine such as an injection molding machine or a press molding machine, and transfer the thin film from the mold onto the resin simultaneously with the molding of the resin base material. In this case, the heat from the mold is used to dry the thin film and fuse the resin fine particles to the surface of the formed resin molded body. In the case of press molding, the pressure of the press machine, in the case of injection molding The pressure at the time of resin injection is used for fusion. As a result, it is possible to form a functional thin film that is firmly fused to the surface of the resin substrate. When the coating liquid is applied to the mold surface as described above, the coating liquid is suitably applied when the mold temperature is 30 ° C to 150 ° C, preferably 80 ° C to 120 ° C. It is recommended that drying be performed for 10 seconds to 10 minutes, preferably 5 seconds to 2 minutes, so that the solvent or dispersion medium remains in the thin film. Thereby, the transfer of the thin film to the substrate surface is advantageously performed.
このようにして、樹脂基材と組成物中の樹脂微粒子の組み合わせを適宜選択し、かつ所望の機能性材料を用いることにより、所望の機能性薄膜が表面に形成された樹脂基材が得られる。本発明により、例えば、従来、機能性薄膜の形成が困難であったオレフィン系樹脂基材に、所望の機能性薄膜を形成することが可能となる。 In this way, a resin base material on which a desired functional thin film is formed can be obtained by appropriately selecting a combination of the resin base material and resin fine particles in the composition and using a desired functional material. . According to the present invention, for example, a desired functional thin film can be formed on an olefin-based resin base material, which has conventionally been difficult to form a functional thin film.
以下に、実施例を挙げて本発明を説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されない。 EXAMPLES The present invention will be described below with reference to examples, but the present invention is not limited to these examples.
Ｉ．使用原料
I.1 機能性材料
機能性材料を含む水分散液として、ポリ（３，４−ジアルコキシチオフェン）とポリ陰イオンとの複合体でなる導電性ポリマーの水分散液である、Ｈ．Ｃ．スタルク社製のＢａｙｔｒｏｎ Ｐを用いた。本材料は固形分が１．３質量％の水分散体であり、残り９８．７％は水である。
I. Raw materials used
I.1 Functional Material As an aqueous dispersion containing a functional material, an aqueous dispersion of a conductive polymer composed of a complex of poly (3,4-dialkoxythiophene) and polyanion is used. C. Baytron P manufactured by Starck Co. was used. This material is an aqueous dispersion having a solid content of 1.3% by mass, and the remaining 98.7% is water.
I.2 樹脂微粒子
樹脂微粒子として、住友精化（株）製のフローセンＵＦ−８０（中位粒度：２０〜３０μｍ）およびゼオノア微粉末を用いた。なお、ゼオノア微粉末は日本ゼオン（株）製のゼオノア１０２０Ｒペレットを遠心粉砕機で粉砕して４００メッシュのふるいにかけることにより得た。なお、本ゼオノア微粉末は粒度分布測定を行ったところ、メジアン径は３５μｍであった。
I.2 Resin fine particles As resin fine particles, Flowsen UF-80 (medium particle size: 20 to 30 μm) and Zeonore fine powder manufactured by Sumitomo Seika Co., Ltd. were used. The ZEONOR fine powder was obtained by pulverizing ZEONOR 1020R pellets manufactured by Nippon Zeon Co., Ltd. with a centrifugal pulverizer and passing through a 400 mesh sieve. In addition, when this zeonore fine powder measured the particle size distribution, the median diameter was 35 micrometers.
I.3 分散媒
分散媒としては、水を用いた。この水の大半は、Ｂａｙｔｒｏｎ Ｐに含まれる水であるが、新たに加える水はイオン交換処理をして用いた。
I.3 Dispersion medium Water was used as the dispersion medium. Most of this water is water contained in Baytron P, but the newly added water was used after ion exchange treatment.
I.4 バインダー
バインダーを含む水分散液として、ナガセケムテックス（株）製のガブセンＥＳ−２１０を用いた。本製品は、固形分が２５％の水分散体である。
I.4 Binder Gabsen ES-210 manufactured by Nagase ChemteX Corporation was used as an aqueous dispersion containing a binder. This product is an aqueous dispersion with a solid content of 25%.
I.5 導電性向上剤およびその他の材料
導電性向上剤として、ナカライテスク（株）製のＮ−メチルピロリドン（試薬１級）を用いた。界面活性剤として互応化学工業（株）製のプラスコートＲＹ−２を用いた。
I.5 Conductivity improver and other materials N-methylpyrrolidone (reagent grade 1) manufactured by Nacalai Tesque Co., Ltd. was used as the conductivity improver. As a surfactant, Plus Coat RY-2 manufactured by Kyodo Chemical Industry Co., Ltd. was used.
I.6 樹脂基材
樹脂基材として、日本ユニカー（株）製の低密度ポリエチレンフィルムＮＵＣ−８１６０および（株）オプテス製のゼオノアフィルムＺＦ１４を用いた。
I.6 Resin base material Low density polyethylene film NUC-8160 manufactured by Nippon Unicar Co., Ltd. and ZEONOR film ZF14 manufactured by Optes Co., Ltd. were used as the resin base material.
ＩＩ．評価方法
II.1 表面抵抗率
表面抵抗率は、ＪＩＳ Ｋ７１９４に従い、三菱化学（株）製ロレスタＧＰ（ＭＣＰ−Ｔ６００）を用いて測定した。
II. Evaluation methods
II.1 Surface resistivity The surface resistivity was measured using Loresta GP (MCP-T600) manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation according to JIS K7194.
II.2 全光線透過率
全光線透過率は、ＪＩＳ Ｋ７１５０に従い、スガ試験機（株）製ヘイズコンピュータＨＧＭ−２Ｂを用いて測定した。
II.2 Total light transmittance The total light transmittance was measured using a haze computer HGM-2B manufactured by Suga Test Instruments Co., Ltd. according to JIS K7150.
II.3 密着性
薄膜の基材への密着性は、ＪＩＳ Ｋ５４００の碁盤目剥離試験に従って評価した。
II.3 Adhesiveness The adhesiveness of the thin film to the substrate was evaluated according to a cross-cut peel test of JIS K5400.
II.4 耐擦傷性試験
基材上に形成された機能性薄膜について、乾拭き試験、水拭き試験、およびメタノール拭き試験を行った。乾拭き試験においては、乾燥した綿棒を準備し、これを用いて薄膜表面の３ｃｍの間隔を、筆圧の高い字を書く程度の力を加えて５往復擦った。水拭き試験においては、水を染み込ませた綿棒、メタノール拭き試験においてはメタノールを染み込ませた綿棒を用いて、同様の操作を行った。
II.4 Scratch resistance test The functional thin film formed on the substrate was subjected to a dry wiping test, a water wiping test, and a methanol wiping test. In the dry wiping test, a dry cotton swab was prepared, and this was used to rub 5 reciprocations at a distance of 3 cm on the surface of the thin film by applying a force to write a high writing pressure. In the water wiping test, the same operation was performed using a cotton swab soaked in water, and in the methanol wiping test, a cotton swab soaked in methanol.
基材表面の目視観察を行い、次の４段階の評価を行った：
◎：薄膜に全く傷が付かない；
○：薄膜に僅かに傷が観察される；
△：薄膜に剥がれはないが明確な傷が観察される；
×：薄膜に剥がれが観察される。
Visual observation of the substrate surface was performed and the following four stages of evaluation were performed:
A: The thin film is not scratched at all;
○: Slight scratches are observed on the thin film;
Δ: The film is not peeled but clear scratches are observed;
X: Peeling is observed on the thin film.
（実施例１）
表１に示す各成分を混合して、分散液の状態の機能性薄膜形成用組成物（塗布液）を調製した。この塗布液を、基材のポリエチレンフィルム上に、Ｎｏ．２８のワイヤーバーで塗布し（ウェット膜厚６４μｍ）、熱風乾燥機にて７０℃で５分間乾燥させた。その後、（株）神藤金属工業所製のプレス成形機（ＡＹＳ−５型）を用い、金型温度１１０℃、圧力０．３ＭＰａで１分間、薄膜を基材上に押圧するように、加熱および加圧して、機能性薄膜被覆フィルムを得た。得られた機能性薄膜被覆フィルムの性能を評価した。その結果を表２に示す。表２において、「処理前」とは、１１０℃での加熱・加圧を行う前のフィルムの評価結果を、「処理後」とは、１１０℃での加熱・加圧を行った後のフィルムの評価結果を示す。
(Example 1)
The components shown in Table 1 were mixed to prepare a functional thin film-forming composition (coating solution) in a dispersion state. This coating solution was applied to a polyethylene film as a substrate. It applied with 28 wire bars (wet film thickness 64 micrometers), and was dried for 5 minutes at 70 degreeC with the hot air dryer. Thereafter, using a press molding machine (AYS-5 type) manufactured by Shinto Metal Industries Co., Ltd., heating and so as to press the thin film onto the substrate at a mold temperature of 110 ° C. and a pressure of 0.3 MPa for 1 minute. Pressurized to obtain a functional thin film-coated film. The performance of the obtained functional thin film-coated film was evaluated. The results are shown in Table 2. In Table 2, “before treatment” means the evaluation result of the film before heating / pressing at 110 ° C., and “after treatment” means the film after heating / pressing at 110 ° C. The evaluation result of is shown.
以下の実施例および比較例で調製した塗布液の各成分を併せて表１に、そして各実施例および比較例で得られた機能性薄膜被覆フィルムの評価結果を併せて表２に示す。 The components of the coating solutions prepared in the following examples and comparative examples are shown together in Table 1, and the evaluation results of the functional thin film-coated films obtained in the examples and comparative examples are shown in Table 2.
（実施例２〜４）
表１に示す各成分を混合して塗布液を調製し、これを用いて実施例１と同様に機能性薄膜被覆フィルムを得、その評価を行った。
(Examples 2 to 4)
Each component shown in Table 1 was mixed to prepare a coating solution. Using this, a functional thin film-coated film was obtained in the same manner as in Example 1 and evaluated.
（比較例１および２）
表１に示す各成分を混合して塗布液を調製し、これを用いて実施例１と同様に機能性薄膜被覆フィルムを得、その評価を行った。
(Comparative Examples 1 and 2)
Each component shown in Table 1 was mixed to prepare a coating solution. Using this, a functional thin film-coated film was obtained in the same manner as in Example 1 and evaluated.
（実施例５）
表１に示す各成分を混合し、実施例４と同様の塗布液を得た。この塗布液を、基材のポリエチレンフィルム上に、Ｎｏ．２８のワイヤーバーで塗布し（ウェット膜厚６４μｍ）、熱風乾燥機にて７０℃で５分間乾燥させた。次いで、熱風乾燥機にて１２０℃で２分間加熱して機能性薄膜被覆フィルムを得、その評価を行った。
(Example 5)
The components shown in Table 1 were mixed to obtain the same coating solution as in Example 4. This coating solution was applied to a polyethylene film as a substrate. It applied with 28 wire bars (wet film thickness 64 micrometers), and was dried for 5 minutes at 70 degreeC with the hot air dryer. Subsequently, it heated at 120 degreeC with the hot air dryer for 2 minutes, the functional thin film coating film was obtained, and the evaluation was performed.
（実施例６）
表１に示す各成分を混合して塗布液を調製した。この塗布液を、基材のゼオノアフィルムにＮｏ．４４のワイヤーバーで塗布して薄膜を形成し（ウェット膜厚１０１μｍ）、７０℃で５分間、熱風乾燥機にて乾燥させた。その後、（株）神藤金属工業所製のプレス成形機（ＡＹＳ−５型）を用い、金型温度１５０℃、圧力０．３ＭＰａで１分間、薄膜を基材上に押圧するように、加熱および加圧して機能性薄膜被覆フィルムを得た。上記熱風乾燥機にて乾燥した後の被覆フィルム、およびプレス機で加熱・加圧した後の被覆フィルムについて、各々の性能を評価した。
(Example 6)
Each component shown in Table 1 was mixed to prepare a coating solution. This coating solution was applied to the base ZEONOR film No. A thin film was formed by coating with a 44 wire bar (wet film thickness 101 μm), and dried at 70 ° C. for 5 minutes with a hot air dryer. Thereafter, using a press molding machine (AYS-5 type) manufactured by Shinto Metal Industry Co., Ltd., heating and so as to press the thin film onto the substrate at a mold temperature of 150 ° C. and a pressure of 0.3 MPa for 1 minute. Pressurized to obtain a functional thin film-coated film. Each performance was evaluated about the coating film after drying with the said hot air dryer, and the coating film after heating and pressurizing with a press.
（実施例７〜９）
表１に示す各成分を混合して塗布液を調製し、これを用いて実施例６と同様に機能性薄膜被覆フィルムを得、その評価を行った。
(Examples 7 to 9)
Each component shown in Table 1 was mixed to prepare a coating solution. Using this, a functional thin film-coated film was obtained in the same manner as in Example 6 and evaluated.
（比較例３）
表１に示す各成分を混合して塗布液を調製し、これを用いて実施例６と同様に機能性薄膜被覆フィルムを得、その評価を行った。
(Comparative Example 3)
Each component shown in Table 1 was mixed to prepare a coating solution. Using this, a functional thin film-coated film was obtained in the same manner as in Example 6 and evaluated.
実施例１〜４および比較例１〜２の結果を参照すると、樹脂微粒子を含む塗布液を用いた実施例１〜４の場合は、形成された機能性薄膜と基材との密着性に優れ、その密着性は、樹脂微粒子の量が多いほど高いことがわかる。これは、加熱・加圧により樹脂微粒子が基材に融着し、その量が多いほど密着性が高くなるためと考えられる。微粒子量の増加とともに耐擦傷性も高くなっており、これは、加熱・加圧により樹脂微粒子同士も強固に融着するため、薄膜の強度が高くなるためであると考えられる。 Referring to the results of Examples 1 to 4 and Comparative Examples 1 and 2, in the case of Examples 1 to 4 using a coating liquid containing resin fine particles, the adhesion between the formed functional thin film and the substrate is excellent. It can be seen that the adhesion is higher as the amount of resin fine particles is larger. This is presumably because the resin fine particles are fused to the substrate by heating and pressing, and the greater the amount, the higher the adhesion. As the amount of fine particles increases, the scratch resistance also increases. This is considered to be due to the fact that the resin fine particles are firmly fused together by heating and pressurization, so that the strength of the thin film is increased.
これに対して、樹脂微粒子を全く含有しない比較例１および２の場合は薄膜の密着性に劣る。比較例１においては、バインダーが大量に含有されているが、このバインダーはポリエチレン基材上において薄膜の密着性に寄与していないことがわかる。実施例１〜４において、薄膜の加熱・加圧処理前においては、該薄膜の耐擦傷性はいずれも不充分であったが、加熱・加圧処理後には高い耐擦傷性を示すようになった。これは、加熱・加圧処理により、樹脂微粒子が基材に融着し、かつ微粒子同士が融着し、強固な薄膜が形成されるためと考えられる。 On the other hand, in the case of Comparative Examples 1 and 2 containing no resin fine particles, the adhesion of the thin film is inferior. In Comparative Example 1, a large amount of binder is contained, but it can be seen that this binder does not contribute to the adhesion of the thin film on the polyethylene substrate. In Examples 1 to 4, before the heating / pressurizing treatment of the thin film, the scratch resistance of the thin film was insufficient, but after the heating / pressurizing treatment, high scratch resistance was exhibited. It was. This is presumably because the resin fine particles are fused to the base material and the fine particles are fused to each other by heating / pressurizing treatment to form a strong thin film.
機能性薄膜被覆フィルムの全光線透過率は、塗布液付与時には、樹脂微粉末の含有量が高いほど低くなったが、加熱および加圧処理後には上昇傾向が見られた。 The total light transmittance of the functional thin film-coated film was lower as the content of the resin fine powder was higher when the coating solution was applied, but an increasing tendency was observed after the heating and pressure treatment.
実施例４で用いるプレス成形機の代わりに熱風乾燥機を用いて加熱・乾燥させる実施例５においては、実施例４と比較して薄膜の密着性がやや低かったが、その他の評価においては、実施例４とほぼ同様であった。従って、加熱を行うことのみで、薄膜中の樹脂微粒子の融着が充分に行われることがわかる。 In Example 5, which is heated and dried using a hot air dryer instead of the press molding machine used in Example 4, the adhesion of the thin film was slightly lower than in Example 4, but in other evaluations, This was almost the same as Example 4. Therefore, it can be seen that the resin fine particles in the thin film are sufficiently fused only by heating.
実施例６〜９および比較例３の結果を参照すると、樹脂微粒子を含む塗布液を用いる実施例６〜９の場合は、形成された機能性薄膜と基材との密着性に優れ、その密着性は、樹脂微粒子の量が多いほど高いことがわかる。これは、加熱・加圧により樹脂微粒子が基材に融着し、その量が多いほど密着性が高くなるためと考えられる。実施例６〜９において、薄膜の加熱・加圧処理前においては、該薄膜の耐擦傷性はいずれも不充分であったが、加熱・加圧処理後には高い耐擦傷性を示すようになった。これは、加熱・加圧処理により、樹脂微粒子が基材に融着し、かつ微粒子同士が融着し、強固な薄膜が形成されるためと考えられる。 Referring to the results of Examples 6 to 9 and Comparative Example 3, in Examples 6 to 9 using a coating liquid containing resin fine particles, the adhesion between the formed functional thin film and the substrate is excellent, and the adhesion It can be seen that the property is higher as the amount of the resin fine particles is larger. This is presumably because the resin fine particles are fused to the substrate by heating and pressing, and the greater the amount, the higher the adhesion. In Examples 6 to 9, the scratch resistance of the thin film was insufficient before the heating / pressurizing treatment of the thin film, but after the heating / pressurizing treatment, high scratch resistance was exhibited. It was. This is presumably because the resin fine particles are fused to the base material and the fine particles are fused to each other by heating / pressurizing treatment to form a strong thin film.
実施例６〜９においても、機能性薄膜被覆フィルムの全光線透過率は、塗布液付与時には、樹脂微粉末の含有量が高いほど低くなったが、加熱および加圧処理後には上昇傾向が見られた。 Also in Examples 6 to 9, the total light transmittance of the functional thin film-coated film was lower as the content of the resin fine powder was higher at the time of application of the coating solution, but an increasing tendency was observed after the heating and pressurizing treatment. It was.
本発明によれば、導電性、帯電防止性、反射防止性、防眩性、絶縁性、撥水性など所望の性質の機能性薄膜を有する樹脂基材を調製するための組成物、それを用いた機能性薄膜の形成方法、および該方法により得られる、機能性薄膜を有する樹脂基材が提供される。本発明によれば、従来、その表面に機能性薄膜を形成することが困難であった樹脂、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、シクロオレフィンなどのオレフィン系樹脂でなる基材表面に、上記所望の機能を有する機能性薄膜を形成することが可能となる。このような機能性薄膜を有する基材は広い分野で利用可能であり、例えば、機能性薄膜を有するオレフィン系樹脂基材は、液晶ディスプレイを始めとするディスプレイ用の光学フィルムなどに広く利用され得る。 According to the present invention, a composition for preparing a resin substrate having a functional thin film having desired properties such as conductivity, antistatic property, antireflection property, antiglare property, insulating property, water repellency, and the like is used. And a resin base material having a functional thin film obtained by the method. According to the present invention, the desired function is applied to the surface of a base material made of an olefin-based resin such as polyethylene, polypropylene, or cycloolefin, which has conventionally been difficult to form a functional thin film on the surface. It becomes possible to form a functional thin film. Substrates having such a functional thin film can be used in a wide range of fields. For example, an olefin-based resin substrate having a functional thin film can be widely used for optical films for displays such as liquid crystal displays. .
Claims (7)
機能性材料、該樹脂基材に熱融着可能な樹脂微粒子、および分散媒を含有する、機能性薄膜形成用組成物。 A functional thin film forming composition for forming a functional thin film on a resin substrate surface,
A composition for forming a functional thin film, comprising a functional material, resin fine particles that can be thermally fused to the resin substrate, and a dispersion medium.
該薄膜を有する樹脂基材を加熱する工程、
を包含する、機能性薄膜形成方法。 Applying the functional thin film forming composition according to claim 1 to a resin base material to form a thin film; and heating the resin base material having the thin film.
A method for forming a functional thin film.
該薄膜を有する樹脂基材を加熱および加圧する工程、
を包含する、機能性薄膜形成方法。 Applying the functional thin film forming composition according to claim 1 to a resin base material to form a thin film; and heating and pressurizing the resin base material having the thin film;
A method for forming a functional thin film.
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- 2006-06-22 JP JP2006173121A patent/JP5407103B2/en active Active
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