JP2009280762A - ハードコート膜形成用塗料およびハードコート膜付基材 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】Pドープ酸化錫微粒子とマトリックス形成成分と溶媒とからなるハードコート膜形成塗料であって、Pドープ酸化錫微粒子のPの含有量が酸化物として0.5〜10重量%の範囲にあり、Pドープ酸化錫微粒子の固形分としての濃度が0.5〜40重量%の範囲にあり、マトリックス形成成分の固形分としての濃度が1〜45重量%の範囲にあり、全固形分濃度が5〜50重量%の範囲にあることを特徴とするハードコート膜形成用塗料。前記Pドープ酸化錫微粒子が下記式(1)で表される有機珪素化合物で表面処理され
ているかあるいは陰イオン界面活性剤および/または非イオン界面活性剤で表面処理されている。
【選択図】なし
Description
き込みを阻害することも判明した。
[1]Pドープ酸化錫微粒子とマトリックス形成成分と溶媒とからなるハードコート膜形成
塗料であって、
Pドープ酸化錫微粒子のPの含有量が酸化物として0.5〜10重量%の範囲にあり、
Pドープ酸化錫微粒子の固形分としての濃度が0.5〜40重量%の範囲にあり、
マトリックス形成成分の固形分としての濃度が1〜45重量%の範囲にあり、
全固形分濃度が5〜50重量%の範囲にあることを特徴とするハードコート膜形成用塗料。
[2]前記Pドープ酸化錫微粒子の平均粒子径が5〜30nmの範囲にあることを特徴とす
る[1]のハードコート膜形成用塗料。
[3]前記Pドープ酸化錫微粒子が下記式(1)で表される有機珪素化合物で表面処理されている[1]または[2]のハードコート膜形成用塗料。
Rn-SiX4-n (1)
(但し、式中、Rは炭素数1〜10の非置換または置換炭化水素基であって、互いに同一であっても異なっていてもよい。X:炭素数1〜4のアルコキシ基、シラノール基、ハロゲン、水素、n:0〜3の整数)
[4]前記Pドープ酸化錫微粒子が陰イオン界面活性剤および/または非イオン界面活性剤
で表面処理されている[1]または[2]のハードコート膜形成用塗料。
[5]前記マトリックス形成成分が有機樹脂である[1]〜[4]のハードコート膜形成用塗料。
[6]前記有機樹脂が紫外線硬化樹脂である[1]〜[5]のハードコート膜形成用塗料。
[7]基材と、基材上に形成された平均膜厚が0.5〜20μmのハードコート膜とからな
り、該ハードコート膜がマトリックス成分とPドープ酸化錫微粒子とを含み、Pドープ酸化錫微粒子のPの含有量が酸化物として0.5〜10重量%の範囲にあり、ハードコート膜中のPドープ酸化錫微粒子の含有量が固形分として5〜80重量%の範囲にあるハードコート膜付基材。
[8]前記Pドープ酸化錫微粒子の平均粒子径が5〜30nmの範囲にある[7]のハードコート膜付基材。
[9]前記Pドープ酸化錫微粒子が下記式(1)で表される有機珪素化合物で表面処理されている[7]または[8]のハードコート膜付基材。
Rn-SiX4-n (1)
(但し、式中、Rは炭素数1〜10の非置換または置換炭化水素基であって、互いに同一であっても異なっていてもよい。X:炭素数1〜4のアルコキシ基、シラノール基、ハロゲン、水素、n:0〜3の整数)
[10]前記Pドープ酸化錫微粒子が陰イオン界面活性剤および/または非イオン界面活性剤で表面処理されている[7]または[8]のハードコート膜付基材。
[11]前記マトリックス成分が有機樹脂である[7]〜[10]のハードコート膜付基材。
[12]前記有機樹脂が紫外線硬化樹脂である[7]〜[11]のハードコート膜付基材。
[13]表面抵抗値が105〜1012Ω/□の範囲にある[7]〜[12]のハードコート膜付基材。
ハードコート膜形成用塗料
本発明に係るハードコート膜形成用塗料は、Pがドープされた酸化錫微粒子とマトリッ
クス形成成分と溶媒とからなる。
[Pドープ酸化錫微粒子]
Pドープ酸化錫は、酸化錫にリンがドープされたものである。Pドープ酸化錫はITOやATO、FTO(Fドープ酸化錫)と同程度の導電性を有するとともに、透明性も高いという特性を有する。
Pドープ酸化錫微粒子の平均粒子径が小さすぎると、粒子が凝集しやすく、凝集した粒子を高分散させることも困難となり、得られるハードコート膜のヘーズが高くなる場合がある。また、高分散できたとしても粒界抵抗が大きくなり導電性が低下するので帯電防止性能が不充分となる場合がある。Pドープ酸化錫微粒子の平均粒子径が大きすぎると、透明性が低下するとともにヘーズも高くなる。またハードコート膜中で導電パス(例えば粒子が鎖状等に連結して電子が移動できる)を形成しにくく、導電性が低下するので帯電防止性能が不充分となる場合がある。
表面処理されていることが好ましい。
Rn-SiX4-n (1)
(但し、式中、Rは炭素数1〜10の非置換または置換炭化水素基であって、互いに同一であっても異なっていてもよい。X:炭素数1〜4のアルコキシ基、シラノール基、ハロゲン、水素、n:0〜3の整数)
このような有機珪素化合物としては、
具体的には、テトラメトキシシラン、テトラエトキシシラン、テトラプロポキシシシラン、テトラブトキシシラン、メチルトリメトキシシラン、ジメチルジメトキシシラン、フェニルトリメトキシシラン、ジフェニルジメトキシシラン、メチルトリエトキシシラン、ジメチルジエトキシシラン、フェニルトリエトキシシラン、ジフェニルジエトキシシラン、イソブチルトリメトキシシラン、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、ビニルトリス(βメトキシエトキシ)シラン、3,3,3−トリフルオロプロピルトリメ
トキシシラン、メチル-3,3,3−トリフルオロプロピルジメトキシシラン、β−(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、γ-グリシドキシメチルトリメトキシ
シラン、γ-グリシドキシメチルトリエキシシラン、γ-グリシドキシエチルトリメトキシシラン、γ-グリシドキシエチルトリエトキシシラン、γ-グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、γ-グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、γ-グリシドキシプロピルト
リエトキシシラン、γ-グリシドキシプロピルトリエトキシシラン、γ−(β−グリシド
キシエトキシ)プロピルトリメトキシシラン、γ-(メタ)アクリロオキシメチルトリメ
トキシシラン、γ-(メタ)アクリロオキシメチルトリエキシシラン、γ-(メタ)アクリロオキシエチルトリメトキシシラン、γ-(メタ)アクリロオキシエチルトリエトキシシ
ラン、γ-(メタ)アクリロオキシプロピルトリメトキシシラン、γ-(メタ)アクリロオキシプロピルトリメトキシシラン、γ-(メタ)アクリロオキシプロピルトリエトキシシ
ラン、γ-(メタ)アクリロオキシプロピルトリエトキシシラン、ブチルトリメトキシシ
ラン、イソブチルトリエトキシシラン、ヘキシルトリエトキシシラオクチルトリエトキシシラン、デシルトリエトキシシラン、ブチルトリエトキシシラン、イソブチルトリエトキシシラン、ヘキシルトリエトキシシラン、オクチルトリエトキシシラン、デシルトリエトキシシラン、3-ウレイドイソプロピルプロピルトリエトキシシラン、パーフルオロオクチルエチルトリメトキシシラン、パーフルオロオクチルエチルトリエトキシシラン、パーフルオロオクチルエチルトリイソプロポキシシラン、トリフルオロプロピルトリメトキシシラン、N−β(アミノエチル)γ-アミノプロピルメチルジメトキシシラン、N−β(ア
ミノエチル)γ-アミノプロピルトリメトキシシラン、N-フェニル-γ-アミノプロピルトリメトキシシラン、γ-メルカプトプロピルトリメトキシシラン、トリメチルシラノール
、メチルトリクロロシラン等が挙げられる。
表面処理量の下限は特に制限されないが、前記重量比が小さすぎると、有機珪素化合物で表面処理する効果の発現が薄く、また場合によっては、塗料中での分散性が不充分となることがあり、この塗料を用いて形成された透明導電性被膜はヘーズが高く、帯電防止性能が不充分となることもある。このため、表面処理量の下限としては、前記重量比が0.01以上、さらには、0.02以上であることが望ましい。
マトリックス形成成分としては、有機樹脂マトリックス形成成分が好適に使用される。
有機樹脂マトリックス形成成分としては、従来公知の塗料樹脂が挙げられ、具体的にはポリエステル樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリアミド樹脂、ポリフェニレンオキサイド樹脂、熱可塑性アクリル樹脂、塩化ビニル樹脂、フッ素樹脂、酢酸ビニル樹脂、シリコーンゴムなどの熱可塑性樹脂、ウレタン樹脂、メラミン樹脂、ケイ素樹脂、ブチラール樹脂、反応性シリコーン樹脂、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、熱硬化性アクリル樹脂、紫外線硬化型アクリル樹脂、電子線硬化型樹脂などが挙げられる。なお、熱可塑性樹脂の場合、マトリックス形成成分はそのままマトリックス成分となる。硬化型樹脂の場合、マトリックス形成成分は、硬化前(反応ないし重合前)の樹脂成分(
モノマー・オリゴマーや反応成分)であり、マトリックス成分は硬化後のものであり、重
合体となったものである。
疎水性のマトリックス形成成分が挙げられる。
親水性マトリックス形成成分として、ジエチルアミノメチルメタクリレート、ジメチルアミノメチルメタクリレート、ジメチルアミノエチルメタクリレート、ジエチルアミノエチルメタクリレート、2−ヒドロキシエチルメタクレート、2−ヒドロキシプロピルメタクレート、2−ヒドロキシエチルアクリレート、2−ヒドロキシプロピルアクリレート、2−ヒドロキシブチルメタクレート、2−ヒドロキシ3フェノキシプロピルアクリレート、2−ヒドロキシ−3−アクリロイロキシプロピルアクリレート、メトキシトリエチレングリコールジメタクリレート、ブトキシジエチレングリコールメタクリレート、トリエチレングリコールジアクリレート、1.6−ヘキサンジオールジアクリレート、2−メタクリロイロキシエチルコハク酸、2−アクロイロキシエチルコハク酸、2−アクロイロキシエチルフタル酸、2−メタクリロイロキシエチルヘキサヒドロフタル酸、2−アクロイロキシエチル−2−ヒドロキシエチルフタル酸、2−メタクリロイロキシエチルアシッドホスフェート、2−メタクリロイロキシエチルアシッドホスフェート、2−アクロイロキシエチルアシッドフォスフェート、およびこれらの混合物あるいはこれら樹脂の2種以上の共重合体や変性体等などが例示される。
脂が挙げられ、具体的には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、トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、ジトリメチロールプロパンテトラ(メタ)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、メチルメタクリレート、エチルメタクリレート、ブチルメタクリレート、イソブチルメタクリレート、2−エチルヘキシルメテクリレート、イソデシルメテクリレート、n-ラウリルアクリレート、n−ステアリルアクリレート、1,6−ヘキサンジオールジメタクリレート、パーフルオロオクチルエチルメタクリレート、トリフロロエチルメテクリレート、ウレタンアクリレート等およびこれらの混合物等の疎水性の有機樹脂系マトリックス形成成分を用いることもできる。
具体的には6官能紫外線硬化樹脂として、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート、4官能紫外線硬化樹脂として、ペンタエリスリトールテトラアクリレート、3官能紫外線硬化樹脂として、ペンタエリスリトールトリアクリレート、トリメチロールプロパントリメタクレート、トリメチロールプロパントリアクリレート、イソシアヌル酸トリアクリレート、ペンタエリストールヘキサメチレンジイソシアネートウレタンプレポリマー、2官能紫外線硬化樹脂として、エチレングリコールジメタクレート、ジエチレングリコールジメタクレート、ポリプロピレングリコールジメタクレート、1,4ブタンジオールジメタクレート、1,4ヘキサンジオールジメタクレート、1,6ヘキサンジオールジメタクレート、1,9ノナンジオールジメタクレート、1,10デカンジオールジメタクレート、グリセリンジメタクレート、2-ヒドロキシ3-アクリロイロキシプロピルメタクレート、トリエチレングリコールジメタクレート、ネオペンチルグリコールジメタクレート、2−メタクリロイルオキシエチルアシッドホスフェート、2−アクリロイルオキシエチルアシッドフォスフェート、ポリプロピレングリコールジアクリレート、トリプロピレングリコールジアクリレート、テトラエチレンジアクリレート、トリエチレングリコールジアクリレート、ネオペンチルグリコールジアクリレート、3-メチル-1,5-ペンタンジオー
ルジアクリレート、3-メチル-1,7-オクタンジオールジアクリレート、1,6ヘキサ
ンジオールジアクリレート、2-ブチル-2エチル-1,3-プロパンジオールジアクリレート、1,9ノナンジオールジアクリレート、1,10デカンジオールジアクリレート、2,4-ジエチル-15-ペンタンジオールジアクリレート、ジメチロール-トリシクロデカンジアクリレート、2-ヒドロキシ-3アクリロイロキシプロピルメタクレート、ビスフェノ
ールAジアクリレート、パーフルオロオクチルエチルメタクリレート、トリフロロエチルメテクリレート等およびこれらの混合物が挙げられる。
本発明では、このような紫外線硬化型樹脂を用いる際には、必要に応じて、エチル-4-
ジメチルアミノベンゾエート、2-エチルヘキシル-4-ジメチルアミノベンゾエートなどの
増感剤、(2,4,6−トリメチルベンゾイルジフェニルフォスフィンオキサイド、2,2-ジメトキシ-1,2-ジフェニルエタン-1-オン、1-ヒドロキシ-シクロヘキシル-フェニル-ケト
ン、1-ヒドロキシ-シクロヘキシル-フェニル-ケトンとベンゾフェノンとの混合物、2-ヒ
ドロキシ-1-フェニル-プロパン-1-オンなどの重合開始剤、安定剤などが含まれていても
よい。これらの含有量はハードコート膜の性能を阻害しない限りにおいて特に制限されるものでなく、通常添加される範囲であればよい。
[溶媒]
本発明に用いる溶媒としては前記マトリックス形成成分、重合開始剤を溶解あるいは分散できるとともにPドープ酸化錫微粒子を均一に分散することができる従来公知の溶媒を用いることができる。
[組成]
ハードコート膜形成用塗料中のPドープ酸化錫微粒子または表面処理Pドープ酸化錫微粒子の固形分としての濃度は0.5〜40重量%、さらには1〜30重量%の範囲にあることが好ましい。固形分濃度が低いと、ハードコート膜中のPドープ酸化錫微粒子の含有量が少なくなり、充分な帯電防止性能が得られない場合がある。固形分濃度が高すぎると、ハードコート膜中のPドープ酸化錫微粒子の含有量が多くなり、一方でマトリックス成分が少なくなるので耐擦傷性が不充分となる場合がある。
得られない場合がある。
全固形分濃度が薄ければ、1回の塗布で膜厚が0.5μm以上のハードコート膜を得ることが困難な場合があり、繰り返し塗布、乾燥を繰り返すと、得られるハードコート膜の硬度や耐擦傷性が不充分となったり、ヘーズあるいは外観が悪くなったり、生産性低下する問題がある。全固形分濃度が多すぎると、塗料の粘度が高くなり、塗布性が低下したり、得られるハードコート膜のヘーズが高くなったり、表面粗さが大きくなり耐擦傷性が不充分となる場合がある。
ハードコート膜付基材
本発明に係るハードコート膜付基材は、基材と、基材上に形成された平均膜厚が0.5〜20μmのハードコート膜とからなり、該ハードコート膜がマトリックス成分とPドープ酸化錫微粒子とからなっている。
[基材]
本発明に用いる基材としては、公知のものを特に制限なく使用することが可能であり、ガラス、ポリカーボネート、アクリル樹脂、PET、TAC等のプラスチックシート、プラスチックフィルム等、プラスチックパネル等があげられる。中でも樹脂系基材は好適に用いることができる。
[ハードコート膜]
ハードコート膜は、マトリックス成分と前記ドープ酸化錫微粒子とからなっている。
ハードコート膜中のPドープ酸化錫微粒子の含有量は固形分として5〜80重量%、さらには20〜70重量%の範囲にあることが好ましい。Pドープ酸化錫微粒子の含有量が少ないと充分な帯電防止性能が得られない場合がある。Pドープ酸化錫微粒子の含有量が多すぎると、基材との密着性、耐擦傷性、強度、透明性、ヘーズ等が不充分となる場合がある。
重量%を越えない)。マトリックス成分の量が少なければ、基材との密着性が不充分となり、また、Pドープ酸化錫微粒子の含有量が多すぎて耐擦傷性が低下する場合や、着色が強くなったりヘーズが上昇し透明性が低下する場合がある。マトリックス成分の量が多すぎると、ハードコート膜中のPドープ酸化錫微粒子の含有量が少なくなってしまい、充分な帯電防止性能が得られない場合がある。
分となり、さらに導電性が低下し、充分な帯電防止性能が得られない場合がある。ハードコート膜を厚くしすぎても、膜の厚さが均一になるように塗布したり、均一に乾燥することが困難となり、このためクラックやボイドの発生することがあり、得られるハードコート膜の強度や透明性が不充分となることがある。さらに基材によってはカーリング(反り)が発生する場合がある。
□の範囲にある。とりわけハードコート膜としては表面抵抗値が105〜1010Ω/□の
範囲にあるものが望ましい。
本発明のハードコート膜付基材には、ハードコート膜上に反射防止膜が設けられていてもよい。
[反射防止膜]
反射防止膜としては、反射防止性能を有していれば特に制限はなく、通常従来公知の反射防止膜が形成される。具体的には、前記ハードコート膜よりも屈折率が低いものであれば反射防止性能を具備している。
反射防止膜形成用マトリックスとは、反射防止膜を形成しうる成分であり、基材との密着性や硬度および塗工性等の点から選択して用いることができる。
また、マトリックスとして加水分解性有機珪素化合物を用いることも可能である。具体的には、たとえば、アルコキシシランとアルコールの混合液に、水および触媒としての酸またはアルカリを加えることにより、アルコキシシランの部分加水分解物が好適に使用される。
反射防止膜の厚さが前記範囲未満の場合は、膜の強度、反射防止性能等が劣ることがある。反射防止膜の厚さが前記範囲を越えると、膜にクラックが発生したり、このため膜の強度がしたり、また膜が厚すぎて反射防止性能が不充分となることがある。
[実施例]
以下、実施例により本発明をさらに具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例により限定されるものではない。
[実施例1]
Pドープ酸化錫微粒子(1)の調製
純水806gに硝酸アンモニウム1.3gと15重量%アンモニア水2.0gを入れ攪拌し、50℃に昇温した。この中に純水429gに錫酸カリウム151.9gを溶解した液を10時間かけてローラーポンプで添加した。このときpHコントローラーでpHを8.8に保つよう濃度10重量%の硝酸を添加して調整した。添加終了後1時間50℃をキープした後、濃度10重量%の硝酸を添加しpHを3.0まで下げた。次に限外濾過膜で濾水電導度が10μS/cmになるまで純水で洗浄した後、限外濾過膜で濃縮し取り出した。このとき取り出した液量は600gで固形分(SnO2)濃度は12重量%であった
。このスラリーの中に濃度16重量%のリン酸水溶液26.4gを添加し、0.5時間攪拌した。これを乾燥し、700℃で2時間焼成して、Pドープ酸化錫微粒子(1)を調製し
た。
表1に示した。
なお、体積抵抗値の測定は以下の方法によった。
セラミックス性セル(内部に円柱状のくりぬき(断面積0.5cm2)を有する)を用
い、まず、架台電極上にセルを置き、内部に試料粉体のPドープ酸化錫微粒子(1)0.6
gを充填し、円柱状突起を有する上部電極の突起を挿入し、油圧機にて上下電極を加圧し、100Kg/cm2(9.80MPa)加圧時の抵抗値(Ω)と試料の高さ(cm)を測定し、抵抗値と高さより体積抵抗値(Ω・cm)を求めた。
Pドープ酸化錫微粒子(1)193.3gとプロピレングリコールモノメチルエーテル3
75.2g、界面活性剤としてポリエチレンアルキルエーテルリン酸エステル(第一工業製薬(株)製:プライサーフA−217E)14.9g(Pドープ酸化錫微粒子(1)との重
量比=0.077)、ガラスビーズ(0.3〜0.5mmφ)998.6gを2Lガラスビーカーに入れ、ビーズミルで充分に撹拌して分散させた後、325メッシュ(目開き44ミクロン)のステンレス製金網でガラスビーズを除去した後、プロピレングリコールモノメチルエーテルで濃度調整して、固形分濃度30重量%の界面活性剤で表面処理したPドープ酸化錫微粒子(1)分散液を調製した。
に示した。
ハードコート膜形成用塗料(H-1)の調製
表面処理Pドープ酸化錫微粒子(1)分散液41.67gに紫外線硬化樹脂(大日本イン
キ(株)製:ユニデック17−824−9(ウレタンアクリレート40%、ポリエステルア
クリレート40%および酢酸ブチル20%の混合物)、固形分濃度78.9重量%)14.2
6g、紫外線硬化樹脂1,6-ヘキサンジオールジアクリレート(共栄社化学(株)製:ライトアクリレート1.6HX−A、固形分濃度100%)1.25g、とプロピレングリコールモノメチルエーテル42.32g、光開始剤2,4,6−トリメチルベンゾイルジフェニルフォスフィンオキサイド(ビーエーエスジャパン(株)製:ルシリンTPO)0.5gとを混合してハードコート膜形成用塗料(H-1)を調製した。
ハードコート膜付基材(F-1)の製造
ハードコート膜形成用塗料(H-1)をPETフィルム(厚さ:188μm、屈折率:1.
65、全光線透過率90.0%、ヘーズ0.6%)にバーコーター法(バー#14)で塗布し、80℃で1分間乾燥した後、高圧水銀灯(120W/cm)を搭載した紫外線照射装置(日本電池製UV照射装置CS30L21−3)で600mJ/cm2照射して硬化させ、ハードコート膜付基材(F-1)を調製した。このときのハードコート膜の厚さは4μm
であった。
また、基材およびPETフィルムを含む全光線透過率およびヘーズをヘーズメーター(ス
ガ試験機(株)製)により測定し、結果を表1に示す。
着色性
ハードコート膜が透明で着色が全く認められない :◎
ハードコート膜が透明で着色が僅かに認められる :○
ハードコート膜が透明性を有しているが着色が認められる :△
ハードコート膜が不透明で着色が認められる :×
さらに、鉛筆硬度、耐擦傷性および密着性を以下の方法および評価基準で評価し、結果を表1に示す。
鉛筆硬度の測定
JIS−K−5400に準じて鉛筆硬度試験器により測定した。
耐擦傷性の測定
#0000スチールウールを用い、荷重500g/cm2で50回摺動し、膜の表面を
目視観察し、以下の基準で評価し、結果を表1に示す。
評価基準:
筋条の傷が認められない :◎
筋条に傷が僅かに認められる:○
筋条に傷が多数認められる :△
面が全体的に削られている :×
密着性
反射防止膜付基材(F-1)の表面にナイフで縦横1mmの間隔で11本の平行な傷を付け
100個の升目を作り、これにセロハンテープ(登録商標)を接着し、ついで、セロハンテープ(登録商標)を剥離したときに被膜が剥離せず残存している升目の数を、以下の4段階に分類することによって密着性を評価した。結果を表1に示す。
残存升目の数95個以上 :◎
残存升目の数90〜94個:○
残存升目の数85〜89個:△
残存升目の数84個以下 :×
[実施例2]
Pドープ酸化錫微粒子(2)の調製
実施例1において、濃度16重量%のリン酸水溶液5.3gを添加して0.5時間攪拌した以外は実施例1と同様にしてPドープ酸化錫微粒子(2)を調製した。
1に示した。
表面処理Pドープ酸化錫微粒子(2)分散液の調製
実施例1において、Pドープ酸化錫微粒子(2)を用い、界面活性剤としてポリエチレン
アルキルエーテルリン酸エステル(第一工業製薬(株)製:プライサーフA−217E)13.5g(Pドープ酸化錫微粒子(2)との重量比=0.070)添加した以外は同様にし
て表面処理したPドープ酸化錫微粒子(2)分散液を調製した。表面処理したPドープ酸化
錫微粒子(2)の平均粒子径、比表面積を測定し、結果を表1に示した。
ハードコート膜形成用塗料(H-2)の調製
実施例1において、表面処理Pドープ酸化錫微粒子(2)を用いた以外は同様にしてハー
ドコート膜形成用塗料(H-2)を調製した。
ハードコート膜付基材(F-2)の製造
実施例1において、ハードコート膜形成用塗料(H-2)を用いた以外は同様にしてハード
コート膜付基材(F-2)を調製した。ハードコート膜の厚さ、表面抵抗、全光線透過率、ヘ
ーズ、着色性、鉛筆硬度、耐擦傷性および密着性を評価し、結果を表1に示す。
[実施例3]
Pドープ酸化錫微粒子(3)の調製
実施例1において、濃度16重量%のリン酸水溶液53.0gを添加し0.5時間攪拌した以外は実施例1と同様にしてPドープ酸化錫微粒子(3)を調製した。
表1に示した。
表面処理Pドープ酸化錫微粒子(3)分散液の調製
実施例1において、Pドープ酸化錫微粒子(3)を用い、界面活性剤としてポリエチレン
アルキルエーテルリン酸エステル(第一工業製薬(株)製:プライサーフA−217E)15.9g(Pドープ酸化錫微粒子(3)との重量比=0.082)添加した以外は同様にし
て表面処理したPドープ酸化錫微粒子(3)分散液を調製した。表面処理したPドープ酸化
錫微粒子(3)の平均粒子径、比表面積を測定し、結果を表1に示した。
ハードコート膜形成用塗料(H-3)の調製
実施例1において、表面処理Pドープ酸化錫微粒子(3)を用いた以外は同様にしてハー
ドコート膜形成用塗料(H-3)を調製した。
ハードコート膜付基材(F-3)の製造
実施例1において、ハードコート膜形成用塗料(H-3)を用いた以外は同様にしてハード
コート膜付基材(F-3)を調製した。ハードコート膜の厚さ、表面抵抗、全光線透過率、ヘ
ーズ、着色性、鉛筆硬度、耐擦傷性および密着性を評価し、結果を表1に示す。
[実施例4]
Pドープ酸化錫微粒子(4)の調製
実施例1において、pHコントローラーでpHを9.8に保つよう濃度10重量%の硝酸を添加した以外は実施例1と同様にしてPドープ酸化錫微粒子(4)を調製した。
表1に示した。
表面処理Pドープ酸化錫微粒子(4)分散液の調製
実施例1において、Pドープ酸化錫微粒子(4)を用い、界面活性剤としてポリエチレン
アルキルエーテルリン酸エステル(第一工業製薬(株)製:プライサーフA−217E)17.8g(Pドープ酸化錫微粒子(4)との重量比=0.092)添加した以外は同様にし
て表面処理したPドープ酸化錫微粒子(4)分散液を調製した。
に示した。
ハードコート膜形成用塗料(H-4)の調製
実施例1において、表面処理Pドープ酸化錫微粒子(4)を用いた以外は同様にしてハー
ドコート膜形成用塗料(H-4)を調製した。
ハードコート膜付基材(F-4)の製造
実施例1において、ハードコート膜形成用塗料(H-4)を用いた以外は同様にしてハード
コート膜付基材(F-4)を調製した。ハードコート膜の厚さ、表面抵抗、全光線透過率、ヘ
ーズ、着色性、鉛筆硬度、耐擦傷性および密着性を評価し、結果を表1に示す。
[実施例5]
Pドープ酸化錫微粒子(5)の調製
実施例1において、pHコントローラーでpHを8.2に保つよう濃度10重量%の硝酸を添加した以外は実施例1と同様にしてPドープ酸化錫微粒子(5)を調製した。
表1に示した。
表面処理Pドープ酸化錫微粒子(5)分散液の調製
実施例1において、Pドープ酸化錫微粒子(5)を用い、界面活性剤としてポリエチレン
アルキルエーテルリン酸エステル(第一工業製薬(株)製:プライサーフA−217E)9.7g(Pドープ酸化錫微粒子(5)との重量比=0.050)添加した以外は同様にして
表面処理したPドープ酸化錫微粒子(5)分散液を調製した。表面処理したPドープ酸化錫
微粒子(5)の平均粒子径、比表面積を測定し、結果を表1に示した。
ハードコート膜形成用塗料(H-5)の調製
実施例1において、表面処理Pドープ酸化錫微粒子(5)を用いた以外は同様にしてハー
ドコート膜形成用塗料(H-5)を調製した。
ハードコート膜付基材(F-5)の製造
実施例1において、ハードコート膜形成用塗料(H-5)を用いた以外は同様にしてハード
コート膜付基材(F-5)を調製した。ハードコート膜の厚さ、表面抵抗、全光線透過率、ヘ
ーズ、着色性、鉛筆硬度、耐擦傷性および密着性を評価し、結果を表1に示す。
[実施例6]
ハードコート膜形成用塗料(H-6)の調製
実施例1と同様にして調製した表面処理Pドープ酸化錫微粒子(1)分散液58.33g
に紫外線硬化樹脂(大日本インキ(株)製:ユニデック17−824−9、固形分濃度78.9重量%)8.56g、紫外線硬化樹脂1.6ヘキサンジオールジアクリレート(共栄社化学(株)製:ライトアクリレート1.6HX−A、固形分濃度100%)0.75g、とプロピレングリコールモノメチルエーテル32.06g、光開始剤2.4.6−トリメチルベンゾイルジフェニルフォスフィンオキサイド(ビ−エーエスジャパン(株)製:ルシリンTPO)0.3gとを混合してハードコート膜形成用塗料(H-6)を調製した。
ハードコート膜付基材(F-6)の製造
実施例1において、ハードコート膜形成用塗料(H-6)を用いた以外は同様にしてハード
コート膜付基材(F-6)を調製した。
[実施例7]
ハードコート膜形成用塗料(H-7)の調製
実施例1と同様にして調製した表面処理Pドープ酸化錫微粒子(1)分散液25.0gに
紫外線硬化樹脂(大日本インキ(株)製:ユニデック17−824−9、固形分濃度78.9%)19.96g、紫外線硬化樹脂1.6ヘキサンジオールジアクリレート(共栄社化学(株)製:ライトアクリレート1.6HX−A、固形分濃度100%)1.75g、とプロピレングリコールモノメチルエーテル52.59g、光開始剤2.4.6−トリメチルベンゾイルジフェニルフォスフィンオキサイド(ビ−エーエスジャパン(株)製:ルシリンTPO)0.7gとを混合してハードコート膜形成用塗料(H-6)を調製した。
ハードコート膜付基材(F-7)の製造
実施例1において、ハードコート膜形成用塗料(H-7)を用いた以外は同様にしてハード
コート膜付基材(F-7)を調製した。ハードコート膜の厚さ、表面抵抗、全光線透過率、ヘ
ーズ、着色性、鉛筆硬度、耐擦傷性および密着性を評価し、結果を表1に示す。
[実施例8]
ハードコート膜付基材(F-8)の製造
実施例1において、ハードコート膜形成用塗料(H-1)をPETフィルム(厚さ:188
μm、屈折率:1.65)にバーコーター法(バ−#4)で塗布し、80℃で1分間乾燥した後、高圧水銀灯(120W/cm)を搭載した紫外線照射装置(日本電池製UV照射装置CS30L21−3)で600mJ/cm2照射して硬化させ、ハードコート膜付基材(F-8)を調製した。このときのハードコート膜の厚さは1μmであった。
[実施例9]
ハードコート膜付基材(F-9)の製造
実施例1において、ハードコート膜形成用塗布液(H-1)をPETフィルム(厚さ:18
8μm、屈折率:1.65)にバーコーター法(バ−#32)で塗布し、80℃で1分間乾燥した後、高圧水銀灯(120W/cm)を搭載した紫外線照射装置(日本電池製UV照射装置CS30L21−3)で600mJ/cm2照射して硬化させ、ハードコート膜付基材(F-9)を調製した。このときのハードコート膜の厚さは10μmであった。
[実施例10]
表面処理Pドープ酸化錫微粒子(10)分散液の調製
実施例1と同様にして調製したPドープ酸化錫微粒子(1)217g、イオン交換水33
5gを2Lガラスビーカーに入れ、濃度20重量%のKOH水溶液50gを加えた後、石英ビーズ(0.15mm)1000gを入れ、ビーズミルで充分に撹拌して粉砕分散させた後、325メッシュ(目開き44ミクロン)のステンレス製金網で石英ビーズと分散液を分離し、さらに、金網上に残った石英ビーズをイオン交換水1560gで洗浄した液を充分に混合し、この液を90℃1時間熱処理した後、室温まで冷却し、陰イオン交換樹脂96gを入れ1時間攪拌した後、陰イオン交換樹脂を分離、次に陽イオン交換樹脂96g
を入れ1時間攪拌した後、陽イオン樹脂を分離してPドープ酸化錫微粒子水分散液(濃度
10重量%)を得た。
0.8g(Pドープ酸化錫微粒子(10)との重量比=100/3)とメタノール2000gを入れ50℃で18時間攪拌し表面処理を行った。このあと、エタノールに溶媒置換して濃度30重量%のシランカップリング材で表面処理したPドープ酸化錫微粒子(10)分散液を調製した。
ハードコート膜形成用塗布液(H-10)の調製
表面処理Pドープ酸化錫微粒子(10)分散液59.18gに紫外線硬化樹脂(大日本インキ(株)製:ユニデック17−824−9、固形分濃度78.9%)13.5g、紫外線硬化樹脂1.6ヘキサンジオールジアクリレート(共栄社化学(株)製:ライトアクリレート1.6HX−A、固形分濃度100%)1.5g、とプロピレングリコールモノメチルエーテル45.4g、光開始剤2.4.6−トリメチルベンゾイルジフェニルフォスフィンオキサイド(ビ−エーエスジャパン(株)製:ルシリンTPO)0.47gとを混合してハードコート膜形成用塗料(H-10)を調製した。
実施例1において、ハードコート膜形成用塗布液(H-10)を用いた以外は同様にしてハードコート膜付基材(F-10)を調製した。
[実施例11]
Pドープ酸化錫微粒子(11)分散液の調製
実施例1と同様にして調製したPドープ酸化錫微粒子(1)193.3gとプロピレング
リコールモノメチルエーテル369.4、アセチルアセトン5.8g、ガラスビーズ(0.3〜0.5mmφ)998.6gを2Lガラスビーカーに入れ、ビーズミルで充分に撹拌して分散させた後、325メッシュ(目開き44ミクロン)のステンレス製金網でガラスビーズを除去し、プロピレングリコールモノメチルエーテルで濃度調整して、固形分濃度30重量%のPドープ酸化錫微粒子(11)分散液を調製した。Pドープ酸化錫微粒子(11)の平均粒子径、比表面積を測定し、結果を表1に示した。
ハードコート膜形成用塗料(H-11)の調製
実施例1において、Pドープ酸化錫微粒子(10)分散液を用いた以外は同様にしてハードコート膜形成用塗料(H-11)を調製した。
実施例1において、ハードコート膜形成用塗布液(H-11)を用いた以外は同様にしてハードコート膜付基材(F-11)を調製した。ハードコート膜の厚さ、表面抵抗、全光線透過率、
ヘーズ、着色性、鉛筆硬度、耐擦傷性および密着性を評価し、結果を表1に示す。
[実施例12]
ハードコート膜形成用塗布液(H-12)の調製
実施例1において、紫外線硬化樹脂(大日本インキ(株)製:ユニデック17−824−9、固形分濃度78.9%)14.26gの代わりに紫外線硬化樹脂(共栄社化学(株)製:ライトアクリレートDPE−6A、1,6-へキサンジオールジアクリレート、固形分濃度100%)11.25gを用いた以外は同様にしてハードコート膜形成用塗布液(H-12)を調製した。
ハードコート膜付基材(F-12)の製造
実施例1において、ハードコート膜形成用塗布液(H-12)を用いた以外は同様にしてハードコート膜付基材(F-12)を調製した。ハードコート膜の厚さ、表面抵抗、全光線透過率、ヘーズ、着色性、鉛筆硬度、耐擦傷性および密着性を評価し、結果を表1に示す。
[比較例1]
表面処理アンチモンドープ酸化錫微粒子(R1)分散液の調製
アンチモンドープ酸化錫微粒子(触媒化成工業(株)製:ELCOM TL-30HS、Sb2O5含有
量16重量%、平均粒子径10nm、体積抵抗値0.3Ω・cm)193.3gとプロピレングリコールモノメチルエーテル375.2、界面活性剤としてポリエチレンアルキルエーテルリン酸エステル(第一工業製薬(株)製:プライサーフA−217E)17.4g(アンチモンドープ酸化錫微粒子との重量比=0.090)、ガラスビーズ(0.3〜0.5mmφ)998.6gを2Lガラスビーカーに入れ、充分に撹拌して分散させた後、325メッシュ(目開き44ミクロン)のステンレス製金網でガラスビーズを除去した後、プロピレングリコールモノメチルエーテルで濃度調整して、固形分濃度30重量%の界面活性剤で表面処理した固形分濃度30重量%の界面活性剤で表面処理したアンチモンドープ酸化錫微粒子(R1)分散液を調製した。
ハードコート膜形成用塗布液(RH-1)の調製
実施例1において、表面処理アンチモンドープ酸化錫微粒子(R1)分散液を用いた以外は同様にしてハードコート膜形成用塗料(RH-1)を調製した。
ハードコート膜付基材(RF-1)の製造
実施例1において、ハードコート膜形成用塗布液(RH-1)を用いた以外は同様にしてハードコート膜付基材(RF-1)を調製した。
[比較例2]
表面処理アンチモンドープ酸化錫微粒子(R2)分散液の調製
アンチモンドープ酸化錫微粒子(触媒化成工業(株)製:ELCOM TL-30HS、Sb2O5含有
量16重量%、平均粒子径10nm、体積抵抗値0.3Ω・cm)217g、イオン交換水335gを2Lガラスビーカーに入れ、濃度20重量%のKOH水溶液50gを加えた後、石英ビーズ(0.15mm)1000gを入れ、ビーズミルで充分に撹拌して粉砕分散させた後、325メッシュ(目開き44ミクロン)のステンレス製金網で石英ビーズと分散液を分離し、さらに、金網上に残った石英ビーズをイオン交換水1560gで洗浄した液を充分に混合し、この液を90℃1時間熱処理した後、室温まで冷却し、陰イオン交換樹脂96gを入れ1時間攪拌した後、陰イオン交換樹脂を分離、次に陽イオン交換樹脂
96gを入れ1時間攪拌した後、陽イオン樹脂を分離してアンチモンドープ酸化錫微粒子
水分散液(濃度10重量%)を得た。
ップリング剤として正珪酸エチル(多摩化学製 エチルシリケート28 SiO2成分28.
8重量%)20.8g(Pドープ酸化錫微粒子(R2)との重量比=100/3)とメタノール2000gを入れ50℃で18時間攪拌し表面処理を行った。このあと、エタノールに溶媒置換して濃度30重量%のシランカップリング材で表面処理したアンチモンドープ酸化錫微粒子(R2)分散液を調製した。
ハードコート膜形成用塗布液(RH-2)の調製
実施例1において、表面処理アンチモンドープ酸化錫微粒子(R2)分散液を用いた以外は同様にしてハードコート膜形成用塗料(RH-2)を調製した。
ハードコート膜付基材(RF-2)の製造
実施例1において、ハードコート膜形成用塗布液(RH-2)を用いた以外は同様にしてハードコート膜付基材(RF-2)を調製した。ハードコート膜の厚さ、表面抵抗、全光線透過率、ヘーズ、着色性、鉛筆硬度、耐擦傷性および密着性を評価し、結果を表1に示す。
[比較例3]
表面処理スズドープ酸化インジウム微粒子(R3)分散液の調製
スズドープ酸化インジウム微粒子(触媒化成工業(株)製:ELCOM TL-130、SnO2含有
量8重量%、平均粒子径20nm、体積抵抗値0.02Ω・cm)193.3gとプロピレングリコールモノメチルエーテル375.2、界面活性剤としてポリエチレンアルキルエーテルリン酸エステル(第一工業製薬(株)製:プライサーフA−217E)13.5g(スズドープ酸化インジウム微粒子との重量比=0.07)、ガラスビーズ(0.3〜0.5mmφ)998.6gを2Lガラスビーカーに入れ、充分に撹拌して分散させた後、325メッシュ(目開き44ミクロン)のステンレス製金網でガラスビーズを除去した後、プロピレングリコールモノメチルエーテルで濃度調整して、固形分濃度30重量%の界面活性剤で表面処理したスズドープ酸化インジウム微粒子(R3)分散液を調製した。表面処理したスズドープ酸化インジウム微粒子(R3)の平均粒子径、比表面積を測定し、結果を表1に示した。
ハードコート膜形成用塗布液(RH-3)の調製
実施例1において、表面処理スズドープ酸化インジウム微粒子(R3)分散液を用いた以外は同様にしてハードコート膜形成用塗料(RH-3)を調製した。
ハードコート膜付基材(RF-3)の製造
実施例1において、ハードコート膜形成用塗布液(RH-3)を用いた以外は同様にしてハードコート膜付基材(RF-3)を調製した。
ハードコート膜の厚さ、表面抵抗、全光線透過率、ヘーズ、着色性、鉛筆硬度、耐擦傷性および密着性を評価し、結果を表1に示す。
[比較例4]
表面処理スズドープ酸化インジウム微粒子(R4)分散液の調製
スズドープ酸化インジウム微粒子(触媒化成工業(株)製:ELCOM TL-130、SnO2含有
量8重量%、平均粒子径20nm、体積抵抗値0.02Ω・cm)193.3gをエタノール369.4g、アセチルアセトン5.8gガラスビーズ(0.3〜0.5mmφ)998.6gを2Lガラスビーカーに入れ、ビーズミルで充分に撹拌して分散させた後、325メッシュ(目開き44ミクロン)のステンレス製金網でガラスビーズを除去し、エタノールで濃度調整して、固形分濃度30重量%のスズドープ酸化インジウム微粒子(R4)分散液を調製した。
8重量%)20.8g(スズドープ酸化インジウム微粒子(R4)との重量比=100/3)を入れ50℃で18時間攪拌し表面処理を行った。このあと、エタノールに溶媒置換して
濃度30重量%のシランカップリング材で表面処理したスズドープ酸化インジウム微粒子(R4)分散液を調製した。
表面処理したスズドープ酸化インジウム微粒子(R4)の平均粒子径、比表面積を測定し、結果を表1に示した。
ハードコート膜形成用塗布液(RH-4)の調製
実施例1において、表面処理スズドープ酸化インジウム微粒子(R4)分散液を用いた以外は同様にしてハードコート膜形成用塗料(RH-4)を調製した。
ハードコート膜付基材(RF-4)の製造
実施例1において、ハードコート膜形成用塗布液(RH-4)を用いた以外は同様にしてハードコート膜付基材(RF-4)を調製した。ハードコート膜の厚さ、表面抵抗、全光線透過率、ヘーズ、着色性、鉛筆硬度、耐擦傷性および密着性を評価し、結果を表1に示す。
[比較例5]
ハードコート膜付基材(RF-5)の製造
実施例1において、ハードコート膜形成用塗布液(H-1)をIPAで固形分濃度を1/2
に希釈し、PETフィルム(厚さ:188μm、屈折率:1.65)にバーコーター法(バ−#3)で塗布し、80℃で1分間乾燥した後、高圧水銀灯(120W/cm)を搭載した紫外線照射装置(日本電池製UV照射装置CS30L21−3)で600mJ/cm2照射して硬化させ、ハードコート膜付基材(F-8)を調製した。このときのハードコート膜
の厚さは0.3μmであった。
[比較例6]
ハードコート膜付基材(RF-6)の製造
実施例1において、ハードコート膜形成用塗布液(H-1)をPETフィルム(厚さ:18
8μm、屈折率:1.65)にバーコーター法(バ−#60)で塗布し、80℃で1分間乾燥した後、高圧水銀灯(120W/cm)を搭載した紫外線照射装置(日本電池製UV照射装置CS30L21−3)で600mJ/cm2照射して硬化させ、ハードコート膜付基材(F-8)を調製した。このときのハードコート膜の厚さは約25μmであったが、カー
リング(反り)が発生したので他の評価は実施しなかった。
Claims (13)
- Pドープ酸化錫微粒子とマトリックス形成成分と溶媒とからなるハードコート膜形成塗料であって、
Pドープ酸化錫微粒子のPの含有量が酸化物として0.5〜10重量%の範囲にあり、
Pドープ酸化錫微粒子の固形分としての濃度が0.5〜40重量%の範囲にあり、
マトリックス形成成分の固形分としての濃度が1〜45重量%の範囲にあり、
全固形分濃度が5〜50重量%の範囲にあることを特徴とするハードコート膜形成用塗料。 - 前記Pドープ酸化錫微粒子の平均粒子径が5〜30nmの範囲にあることを特徴とする請求項1に記載のハードコート膜形成用塗料。
- 前記Pドープ酸化錫微粒子が下記式(1)で表される有機珪素化合物で表面処理されてい
ることを特徴とする請求項1または2に記載のハードコート膜形成用塗料。
Rn-SiX4-n (1)
(但し、式中、Rは炭素数1〜10の非置換または置換炭化水素基であって、互いに同一であっても異なっていてもよい。X:炭素数1〜4のアルコキシ基、シラノール基、ハロゲン、水素、n:0〜3の整数) - 前記Pドープ酸化錫微粒子が陰イオン界面活性剤および/または非イオン界面活性剤で表面処理されていることを特徴とする請求項1または2に記載のハードコート膜形成用塗料。
- 前記マトリックス形成成分が有機樹脂成分であることを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載のハードコート膜形成用塗料。
- 前記有機樹脂が紫外線硬化樹脂であることを特徴とする請求項1〜5のいずれかに記載のハードコート膜形成用塗料。
- 基材と、基材上に形成された平均膜厚が0.5〜20μmのハードコート膜とからなり、該ハードコート膜がマトリックス成分とPドープ酸化錫微粒子とを含み、Pドープ酸化錫微粒子のPの含有量が酸化物として0.5〜10重量%の範囲にあり、ハードコート膜中のPドープ酸化錫微粒子の含有量が固形分として5〜80重量%の範囲にあることを特徴とするハードコート膜付基材。
- 前記Pドープ酸化錫微粒子の平均粒子径が5〜30nmの範囲にあることを特徴とする請求項7に記載のハードコート膜付基材。
- 前記Pドープ酸化錫微粒子が下記式(1)で表される有機珪素化合物で表面処理されてい
ることを特徴とする請求項7または8に記載のハードコート膜付基材。
Rn-SiX4-n (1)
(但し、式中、Rは炭素数1〜10の非置換または置換炭化水素基であって、互いに同一であっても異なっていてもよい。X:炭素数1〜4のアルコキシ基、シラノール基、ハロゲン、水素、n:0〜3の整数) - 前記Pドープ酸化錫微粒子が陰イオン界面活性剤および/または非イオン界面活性剤で表面処理されていることを特徴とする請求項7または8に記載のハードコート膜付基材。
- 前記マトリックス成分が有機樹脂であることを特徴とする請求項7〜10のいずれかに
記載のハードコート膜付基材。 - 前記有機樹脂が紫外線硬化樹脂であることを特徴とする請求項7〜11のいずれかに記載のハードコート膜付基材。
- 表面抵抗値が105〜1012Ω/□の範囲にあることを特徴とする請求項7〜12のい
ずれかに記載のハードコート膜付基材。
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