JP2009066891A - 帯電防止性防弦性ハードコートフィルム及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】均一性の高い防眩性と帯電防止性と高い表面硬度とを示すハードコートフィルムを安価で信頼性高く提供する。
【解決手段】ハードコート層と、ハードコート層上に形成されたセルロース系フィルムを有するハードコートフィルムであって、ハードコート層は、（メタ）アクリロイル基を分子中に有する化合物と、パーフルオロアルキル骨格を有する４級アンモニウム塩性化合物と平均粒子径１μｍ〜２０μｍの微粒子と光開始剤を有することを特徴とする帯電防止性防弦性ハードコートフィルム。
【選択図】なし

Description

本発明は、帯電防止性防弦性ハードコートフィルム及びその製造方法に関し、特に高い帯電防止性、防眩性を示す帯電防止性防弦性ハードコートフィルム及びその製造方法に関する。

一般にプラスチィックやフィルムのような高分子材料やガラスは、絶縁特性に優れる為に帯電しやすく、それらを用いた製品表面に埃等の付着による汚れが目立ったり、あるいは精密機械に使用される場合、帯電してしまうことにより障害が発生したりするといった問題を抱えていた。

この問題を解消するために、高分子材料やガラスを用いられた製品には（メタ）アクリル系樹脂に帯電防止剤を混合したハードコート層を設けることにより、帯電防止性を付与させる手法がなされてきた。

このとき、ハードコート層として使用される（メタ）アクリル系樹脂は高い表面硬度、光沢性、透明性、耐擦傷性を有することから、表面保護層として幅広く利用されているが、その反面光沢性が高いために製品の表面がギラギラしてしまうことから、光学材やディスプレイの分野に用いられる際には、通常微粒子を添加してハードコート層表面に凹凸を形成し、防眩性を持たせたアンチグレアハードコートが用いられる。

特許文献１に開示されているように、導電層と防眩層とを連続して形成することで、帯電防止性能と防眩性能とをハードコートに付与しているが、二層塗布するために高コストとなる。

特許文献２に開示されているように、同一の層内に防眩剤と帯電防止剤とを配合したハードコートフィルムであるが、帯電防止剤の配合量が５部配合〜３０部配合するために、ハードコート性能の低下が問題となる。

また、防眩剤として用いる微粒子は、ハードコート層形成において、高い凝集性により表面の均一性が低下しムラが生じることがある。
特許第３８９４６３０号 特開２００７−７０４５５号公報

本発明は、均一性の高い防眩性と帯電防止性と高い表面硬度とを示すハードコートフィルムを安価で信頼性高く提供する。

本発明の請求項１に係る発明は、ハードコート層と、ハードコート層上に形成されたセルロース系フィルムを有するハードコートフィルムであって、ハードコート層は、（メタ）アクリロイル基を分子中に有する化合物と、パーフルオロアルキル骨格を有する４級アンモニウム塩性化合物と、平均粒子径１μｍ〜２０μｍの微粒子とを有することを特徴とする帯電防止性防弦性ハードコートフィルムとしたものである。

本発明の請求項２に係る発明は、ハードコート層は、（メタ）アクリロイル基を分子中に有する化合物が１００重量部、パーフルオロアルキル骨格を有する４級アンモニウム塩性化合物の添加量が０．１重量部〜５重量部、平均粒子径１μｍ〜２０μｍの微粒子の添加量が５重量部〜３０重量部であり、さらに光開始剤が０．１重量部〜１０重量部添加されていることを特徴とする請求項１に記載の帯電防止性防弦性ハードコートフィルムとしたものである。

本発明の請求項３に係る発明は、ハードコート層の膜厚は、１μｍ〜３０μｍであることを特徴とする請求項１又は２に記載の帯電防止性防弦性ハードコートフィルムとしたものである。

本発明の請求項４に係る発明は、（メタ）アクリロイル基を分子中に有する化合物とパーフルオロアルキル骨格を有する４級アンモニウム塩性化合物と平均粒子径１μｍ〜２０μｍの微粒子とを有するハードコート剤を準備し、ハードコート剤に光開始剤を添加し、基材となるセルロース系フィルム上に各種塗工方式により塗布し、活性エネルギー線照射により硬化することを特徴とする帯電防止性防弦性ハードコートフィルムの製造方法としたものである。

本発明の請求項５に係る発明は、ハードコート剤は、（メタ）アクリロイル基を分子中に有する化合物が１００重量部、パーフルオロアルキル骨格を有する４級アンモニウム塩性化合物の添加量が０．１重量部〜５重量部、平均粒子径１μｍ〜２０μｍの微粒子の添加量が５重量部〜３０重量部であり、さらに光開始剤が０．１重量部〜１０重量部添加されていることを特徴とする請求項４に記載の帯電防止性防弦性ハードコートフィルムの製造方法としたものである。

本発明によれば、均一性の高い防眩性と帯電防止性と高い表面硬度とを示すハードコートフィルムを安価で信頼性高く提供することができる。

以下に、本発明の実施形態について詳細に説明する。

本発明の実施の形態に係る帯電防止性防弦性ハードコートフィルムは、（メタ）アクリロイル基を分子中に有する化合物と、パーフルオロアルキル骨格を有する４級アンモニウム塩性化合物と、平均粒子径１μｍ〜２０μｍの微粒子とを有するハードコート剤を、基材となるセルロース系フィルム上に各種塗工方式により塗布した後に活性エネルギー線照射により硬化することにより得られる。

（メタ）アクリロイル基を分子中に有する化合物は活性エネルギー線を照射することにより（メタ）アクリロイル基が重合し、架橋構造を取ることにより、高い表面硬度を得ることができる。いわゆるハードコート剤となるものである。（メタ）アクリロイル基を分子中に有する化合物は特に限定されるものではなく、３官能以上の（メタ）アクリロイル基を有するものを用いることができるが本発明ではこれらに限定されるわけではない。特にトリメチロールプロパントリ（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）アクリレートを好適に使用することができる。

本発明の実施の形態に係るパーフルオロアルキル骨格を有する４級アンモニウム塩性化合物は、４級アンモニウム塩性基が大気中の水分を吸水することで、層表面の導電性を発揮することから帯電防止剤となるものである。

パーフルオロアルキル骨格を有する化合物は、通常、面性の向上を目的としてレベリング剤として用いられるものであり、パーフルオロアルキル基は高い表面偏析を示す。ここで、「面性が良い」とは、形成される塗膜にムラやハジキがなく、面内での膜厚均一性が高いという意味である。

表面に偏析したパーフルオロアルキル骨格を有する４級アンモニウム塩性化合物の成分がアンモニウム塩化合物であることから高い帯電防止性を示すことができる。すなわち、この表面偏析性を利用することにより、帯電防止性能を発揮するために必要な４級アンモニウム塩の量より少ない量で帯電防止性を発揮することがきる。

分子内のパーフルオロアルキル基が高い表面偏析性を示すために、ハードコートフィルム表面で帯電防止性能を発揮し、かつハードコートフィルム表面の均一性を保つことができ、面性の低下を抑えるレベリング機能を併せ持っている。このとき高い表面偏析性により、少量で高い帯電防止性能と表面均一性とを得ることができる。

本発明の実施の形態に係る平均粒子径１μｍ〜２０μｍの微粒子は、ハードコート表面に凹凸を形成し、防眩性を発揮するいわゆる防眩剤である。平均粒子径１μｍ〜２０μｍの微粒子は、特に限定されるものではなく、シリカ、アルミナ、タルクなどの無機系微粒子やアクリル、スチレンなどの有機系微粒子を使用することができるが本発明ではこれらに限定されるわけではない。

本発明の実施の形態に係るパーフルオロアルキル骨格を有する４級アンモニウム塩性化合物の添加量は、（メタ）アクリロイル基を分子中に有する化合物の１００重量部に対して、０．１重量部〜５重量部とするとよく、０．１重量部より少ないと十分な帯電防止能は得られず、５重量部より多いと帯電防止性防眩性ハードコートフィルムの硬度を低下させる為に好ましくない。

また、本発明の実施の形態に係る平均粒子径１μｍ〜２０μｍの微粒子の添加量は、（メタ）アクリロイル基を分子中に有する化合物の１００重量部に対して５重量部〜３０重量部とすると良く、５重量部より少ないと充分な防眩性を得ることができず、３０重量部より多いと帯電防止性防眩性ハードコートフィルムの表面硬度と透過性とを低下させる為好ましくない。

本発明の実施の形態に係るハードコート剤に、光開始剤を配合すると活性エネルギー線の照射において、効率良くハードコート層を硬化させることができる。光開始剤はとくに限定されるものではなく、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が本発明ではこれらに限定されるわけではない。

光開始剤の添加量は０．１重量部〜１０重量部とすると良く、０．１重量部未満であると、十分な硬度が得られず、また１０重量部を越えると、クラックが入りやすくなる。好ましくは１重量部〜５重量部であり、この時効率よく硬化することによりクラックの発生を防ぐことができる。

本発明の実施の形態に係る帯電防止性防眩性ハードコートフィルムのハードコート層の膜厚は１μｍ〜３０μｍ程度であり、好ましくは５μｍ〜２０μｍである。１μｍ未満では十分な鉛筆硬度が得られず、３０μｍより厚い場合にはクラックが入りやすくなる。

本発明の実施の形態に係るハードコート樹脂層組成物は、プラスチィック、ガラスの表面に塗工することにより保護層として各種製品に用いることができる。特にディスプレイ製品の保護層として好適に使用することができる。

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。

ベースハードコート剤として日本化薬製、商品名「ＫＡＹＡＲＡＤ−ＤＰＨＡ」のジペンタエリスリトールヘキサアクリレートを１００重量部と、帯電防止剤として大日本インキ化学社製、商品名「メガファック、ＴＦ−２０４８」を１重量部と、防眩剤として富士シリシア製、商品名「サイリシア３５０」の平均粒径１．８μｍを１０重量部と、光開始剤としてチバジャパン製、商品名「イルガキュア１８４」の１−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトンの１重量部をメチルエチルケトン中にホモミキサーを用いて混合溶解し、ロールコータにセルロース系フィルムとしてフジフィルム社製、商品名「フジタックＴＤ８０Ｈ」のＴＡＣフィルム上に厚さ１０μｍに塗布し、オーブンにて溶媒除去後紫外線照射にて硬化させ、ハードコートフィルムを得た。得られたハードコートフィルムは、鉛筆硬度、表面抵抗、ヘイズ、ムラを測定した。

［比較例］
ベースハードコート樹脂としてジペンタエリスリトールヘキサアクリレートを１００重量部と、微粒子として富士シリシア製、商品名「サイリシア７７０」の平均粒径６．０μｍを１０重量部と、光開始剤としてチバジャパン製、商品名「イルガキュア１８４」の１−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトンを３重量部とした以外は実施例１と同様に作製してハードコートフィルムを得た。

上記の実施例及び比較例で評価した鉛筆硬度、表面抵抗、密着性、ヘイズ、ムラは以下の方法で測定した。

鉛筆硬度 ＪＩＳ Ｋ５４００に準拠して行った。
表面抵抗 ＪＩＳ Ｋ６９１１に準拠して行った。
ヘイズ ＡＳＴＭ Ｄ １００３−６１に準拠して行った。
ムラ 目視によりヘイズ、ムラ発生の有無を確認した。

本発明は、パーフルオロアルキル基骨格を有する４級アンモニウム塩性化合物と微粒子とを添加することにより、ハードコート層の表面硬度の低下を伴うことなく、表面抵抗値を十分に低下させ、高い均一性を示す防眩性を得ることができる。

Claims (5)

1. ハードコート層と、
   前記ハードコート層上に形成されたセルロース系フィルムを有するハードコートフィルムであって、
   前記ハードコート層は、（メタ）アクリロイル基を分子中に有する化合物と、パーフルオロアルキル骨格を有する４級アンモニウム塩性化合物と、平均粒子径１μｍ〜２０μｍの微粒子とを有することを特徴とする帯電防止性防弦性ハードコートフィルム。
2. 前記ハードコート層は、前記（メタ）アクリロイル基を分子中に有する化合物が１００重量部、前記パーフルオロアルキル骨格を有する４級アンモニウム塩性化合物の添加量が０．１重量部〜５重量部、前記平均粒子径１μｍ〜２０μｍの微粒子の添加量が５重量部〜３０重量部であり、
   さらに光開始剤が０．１重量部〜１０重量部添加されていることを特徴とする請求項１に記載の帯電防止性防弦性ハードコートフィルム。
3. 前記ハードコート層の膜厚は、１μｍ〜３０μｍであることを特徴とする請求項１又は２に記載の帯電防止性防弦性ハードコートフィルム。
4. （メタ）アクリロイル基を分子中に有する化合物とパーフルオロアルキル骨格を有する４級アンモニウム塩性化合物と平均粒子径１μｍ〜２０μｍの微粒子とを有するハードコート剤を準備し、
   前記ハードコート剤に光開始剤を添加し、
   基材となるセルロース系フィルム上に各種塗工方式により塗布し、
   活性エネルギー線照射により硬化することを特徴とする帯電防止性防弦性ハードコートフィルムの製造方法。
5. 前記ハードコート剤は、前記（メタ）アクリロイル基を分子中に有する化合物が１００重量部、前記パーフルオロアルキル骨格を有する４級アンモニウム塩性化合物の添加量が０．１重量部〜５重量部、前記平均粒子径１μｍ〜２０μｍの微粒子の添加量が５重量部〜３０重量部であり、
   さらに光開始剤が０．１重量部〜１０重量部添加されていることを特徴とする請求項４に記載の帯電防止性防弦性ハードコートフィルムの製造方法。