JP2016065199A - 光重合性ハードコーティング組成物、ハードコートフィルム、ハードコートフィルムの製造方法、およびハードコートフィルムを含む物品 - Google Patents
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Abstract
Description
しかるに、本発明者らの検討によれば、上記の従来の(メタ)アクリレート系ハードコート層については、耐傷性に優れるという利点を有するものの、カールが生じやすい、脆性改良が求められる、といった課題があることが判明した。
アクリロイルオキシ基、アクリロイル基、メタクリロイルオキシ基およびメタクリロイル基からなる群から選ばれるラジカル重合性基を1分子中に2つ以上含むラジカル重合性化合物と、
カチオン重合性化合物と、
ラジカル光重合開始剤と、
カチオン光重合開始剤と、
を含む光重合性ハードコーティング組成物、
により、上記目的を達成できることを新たに見出した。即ち、かかる光重合性ハードコーティング組成物に光重合処理を施すことにより、耐傷性に優れ、カール発生が抑制され、かつ脆性が改良された(メタ)アクリレート系ハードコート層の形成が可能となることが、本発明者らの鋭意検討の結果、新たに見出された。
プラスチック基材と、
上記光重合性ハードコーティング組成物に光重合処理を施すことにより形成されたハードコート層と、
を含むハードコートフィルム、
に関する。
ハードコート層を、上記光重合性ハードコーティング組成物に光重合処理を施すことにより形成することを含む、プラスチック基材とハードコート層とを含むハードコートフィルムの製造方法、
に関する。
上記ハードコートフィルムを含む物品、
に関する。
本発明の一態様にかかる光重合性ハードコーティング組成物は、
アクリロイルオキシ基、アクリロイル基、メタクリロイルオキシ基およびメタクリロイル基からなる群から選ばれるラジカル重合性基を1分子中に2つ以上含むラジカル重合性化合物と、
カチオン重合性化合物と、
ラジカル光重合開始剤と、
カチオン光重合開始剤と、
を含む。光重合性ハードコーティング組成物とは、この組成物に光重合処理(光照射)を施すことによりハードコート層を形成可能な組成物である。また、本発明においてハードコート層とは、この層の表面において測定される鉛筆硬度が2H以上である層をいうものとする。ここで規定する鉛筆硬度が2H以上とは、測定対象のハードコート層を含むハードコートフィルムを、25℃、相対湿度60%の条件で2時間調湿した後、JIS−S6006が規定する硬度2Hの試験用鉛筆を用いて後述の実施例に記載の耐傷性評価を行った際に、評価基準AまたはBを満たすことをいうものとする。なおJIS−S6006が規定する硬度3Hの試験用鉛筆を用いて同様の評価を行った結果、評価基準AまたはBを満たすことを、鉛筆硬度が3H以上であるということとする。鉛筆硬度4H以上、5H以上、6H以上、7H以上等についても同様とする。本発明の一態様にかかる光重合性ハードコーティング組成物に含まれる上記のラジカル重合性化合物は、(メタ)アクリレートであって、先に記載した通り、耐傷性に優れるハードコート層を形成可能な重合性化合物である。ただし、上記の通り、従来の(メタ)アクリレート系ハードコート層は、カールの発生、脆性改良が求められる、といった課題があった。これに対し本発明の一態様にかかる光重合性ハードコーティング組成物は、ラジカル重合性化合物として(メタ)アクリレートを含むとともに、更なる重合性化合物としてカチオン重合性化合物を含む。これら重合形式の異なる重合性化合物を同一組成物中で重合させることにより、形成されるハードコート層においてカールの発生を抑制し、かつ脆性を改良することが可能となる。この点は、本発明者らにより新たに見出された知見である。
以下、上記光重合性ハードコーティング組成物(以下、単に「組成物」とも記載する。)について、更に詳細に説明する。
上記組成物は、重合性化合物として、ラジカル重合性化合物とカチオン重合性化合物という、重合形式の異なる重合性化合物を含む。
以下、各重合性化合物について順次説明する。
上記組成物は、ラジカル重合性化合物として、少なくとも上記群から選ばれるラジカル重合性基を1分子中に2つ以上含む多官能(メタ)アクリレートを含む。多官能(メタ)アクリレートとしては、一種の多官能(メタ)アクリレートのみ用いてもよく、構造の異なる二種以上の多官能(メタ)アクリレートを併用してもよい。また、ラジカル重合性化合物として、一種以上の多官能(メタ)アクリレートと、多官能(メタ)アクリレート以外の他のラジカル重合性化合物の一種以上とを併用してもよい。併用され得る他のラジカル重合性化合物については、後述する。なお、ある成分について、一種のみ用いてもよく、構造の異なる二種以上を併用してもよい点は、後述するカチオン重合性化合物、ラジカル光重合開始剤、カチオン光重合開始剤等の各種成分についても、同様である。また、各成分の含有量は、構造の異なる二種以上を併用する場合には、合計含有量をいうものとする。
GPC装置:HLC−8120(東ソー製):
カラム:TSK gel Multipore HXL−M(東ソー製、7.8mmID(内径)無30.0cm)
溶離液:テトラヒドロフラン(THF)
また、上記組成物の第一のラジカル重合性化合物(ウレタン(メタ)アクリレート)の含有量は、組成物全量100質量%に対して、好ましくは30質量%以上であり、より好ましくは50質量%以上であり、更に好ましくは70質量%以上である。第一のラジカル重合性化合物(ウレタン(メタ)アクリレート)を多く含むことは、ハードコート層の更なる高硬度化の観点から好ましい。一方、脆性をいっそう改良する観点からは、第一のラジカル重合性化合物(ウレタン(メタ)アクリレート)の含有量は、組成物全量100質量%に対して、98質量%以下であることが好ましく、95質量%以下であることがより好ましく、90質量%以下であることが更に好ましい。
第二のラジカル重合性化合物の1分子中に含まれるラジカル重合性基の数は、好ましくは、少なくとも2つであり、より好ましくは3つ以上であり、更に好ましくは4つ以上である。また、第二のラジカル重合性化合物の1分子中に含まれるラジカル重合性基の数は、一態様では、例えば10つ以下であるが、10つ超であってもよい。また、第二のラジカル重合性化合物としても、分子量が200以上1000未満のラジカル重合性化合物が好ましい。
上記組成物は、以上記載したラジカル重合性化合物とともに、カチオン重合性化合物を含む。先に記載したように、カチオン重合性化合物を含むことが、形成されるハードコート層におけるカール発生の抑制および脆性改良に寄与すると、本発明者らは推察している。
(1)カチオン重合性化合物として、含窒素複素環含有化合物を含む。好ましくは、含窒素複素環含有化合物が有する含窒素複素環は、イソシアヌレート環およびグリコールウリル環からなる群から選択される。含窒素複素環含有化合物は、より好ましくは、イソシアヌレート環含有化合物である。更に好ましくは、イソシアヌレート環含有化合物は、1分子中に1つ以上のエポキシ環を含むエポキシ環含有化合物である。
(2)カチオン重合性化合物として、カチオン重合性基当量が150未満のカチオン重合性化合物を含む。好ましくは、エポキシ当量が150未満のエポキシ基含有化合物を含む。
(3)カチオン重合性化合物として、エチレン性不飽和二重結合を持つ官能基を含む。
(4)カチオン重合性化合物として、1分子中に1つ以上のオキセタン環を含むオキセタン環含有化合物を、他のカチオン重合性化合物とともに含む。好ましくは、オキセタン環含有化合物は、含窒素複素環を含まない化合物である。
なお本発明において、カチオン重合性基とラジカル重合性基をともに有する化合物は、カチオン重合性化合物に分類し組成物における含有量を規定するものとする。
上記組成物は、重合性化合物として、ラジカル重合性化合物およびカチオン重合性化合物を含む。重合形式の異なるこれらの重合性化合物の重合反応をそれぞれ光照射により開始し進行させるために、上記組成物は、ラジカル光重合開始剤およびカチオン光重合開始剤を含む。なおラジカル光重合開始剤は一種のみ用いてもよく、構造の異なる二種以上を併用してもよい。この点は、カチオン光重合開始剤についても同様である。
以下、各光重合開始剤について、順次説明する。
ラジカル光重合開始剤としては、光照射により活性種としてラジカルを発生することができるものであればよく、公知のラジカル光重合開始剤を、何ら制限なく用いることができる。具体例としては、例えば、ジエトキシアセトフェノン、2−ヒドロキシ−2−メチル−1−フェニルプロパン−1−オン、ベンジルジメチルケタール、4−(2−ヒドロキシエトキシ)フェニル−(2−ヒドロキシ−2−プロピル)ケトン、1−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、2−メチル−2−モルホリノ(4−チオメチルフェニル)プロパン−1−オン、2−ベンジル−2−ジメチルアミノ−1−(4−モルホリノフェニル)ブタノン、2−ヒドロキシ−2−メチル−1−[4−(1−メチルビニル)フェニル]プロパノンオリゴマー、2−ヒロドキシ−1−{4−[4−(2−ヒドロキシ−2−メチル−プロピオニル)−ベンジル]フェニル}−2−メチル−プロパン−1−オン等のアセトフェノン類;1,2−オクタンジオン、1−[4−(フェニルチオ)−,2−(O−ベンゾイルオキシム)]、エタノン,1−[9−エチル−6−(2−メチルベンゾイル)−9H−カルバゾール−3−イル]−,1−(0−アセチルオキシム)等のオキシムエステル類;ベンゾイン、ベンゾインメチルエーテル、ベンゾインエチルエーテル、ベンゾインイソプロピルエーテル、ベンゾインイソブチルエーテル等のベンゾイン類;ベンゾフェノン、o−ベンゾイル安息香酸メチル、4−フェニルベンゾフェノン、4−ベンゾイル−4′−メチル−ジフェニルサルファイド、3,3′,4,4′−テトラ(t−ブチルパーオキシカルボニル)ベンゾフェノン、2,4,6−トリメチルベンゾフェノン、4−ベンゾイル−N,N−ジメチル−N−[2−(1−オキソ−2−プロペニルオキシ)エチル]ベンゼンメタナミニウムブロミド、(4−ベンゾイルベンジル)トリメチルアンモニウムクロリド等のベンゾフェノン類;2−イソプロピルチオキサントン、4−イソプロピルチオキサントン、2,4−ジエチルチオキサントン、2,4−ジクロロチオキサントン、1−クロロ−4−プロポキシチオキサントン、2−(3−ジメチルアミノ−2−ヒドロキシ)−3,4−ジメチル−9H−チオキサントン−9−オンメソクロリド等のチオキサントン類;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、ビス(2,4,6−トリメチルベンゾイル)−フェニルフォスフィンオキサイド等のアシルフォスフォンオキサイド類;等が挙げられる。また、ラジカル光重合開始剤の助剤として、トリエタノールアミン、トリイソプロパノールアミン、4,4′−ジメチルアミノベンゾフェノン(ミヒラーケトン)、4,4′−ジエチルアミノベンゾフェノン、2−ジメチルアミノエチル安息香酸、4−ジメチルアミノ安息香酸エチル、4−ジメチルアミノ安息香酸(n−ブトキシ)エチル、4−ジメチルアミノ安息香酸イソアミル、4−ジメチルアミノ安息香酸2−エチルヘキシル、2,4−ジエチルチオキサンソン、2,4−ジイソプロピルチオキサンソン等を併用してもよい。
以上のラジカル光重合開始剤および助剤は、公知の方法で合成可能であり、市販品として入手も可能である。
カチオン光重合開始剤としては、光照射により活性種としてカチオンを発生することができるものであればよく、公知のカチオン光重合開始剤を、何ら制限なく用いることができる。具体例としては、公知のスルホニウム塩、アンモニウム塩、ヨードニウム塩(例えばジアリールヨードニウム塩)、トリアリールスルホニウム塩、ジアゾニウム塩、イミニウム塩などが挙げられる。より具体的には、例えば、特開平8−143806号公報段落0050〜0053に示されている式(25)〜(28)で表されるカチオン光重合開始剤、特開平8−283320号公報段落0020にカチオン重合触媒として例示されているもの等を挙げることができる。また、カチオン光重合開始剤は、公知の方法で合成可能であり、市販品としても入手可能である。市販品としては、例えば、日本曹達社製CI−1370、CI−2064、CI−2397、CI−2624、CI−2639、CI−2734、CI−2758、CI−2823、CI−2855およびCI−5102等、ローディア社製PHOTOINITIATOR2047等、ユニオンカーバイト社製UVI−6974、UVI−6990、サンアプロ社製CPI−10P等を挙げることができる。
本発明の一態様にかかる光重合性ハードコーティング組成物は、以上説明した重合性化合物および光重合開始剤を含み、一種以上の任意成分を更に含むこともできる。任意成分の具体例としては、溶媒および各種添加剤を挙げることができる。
任意成分として含まれ得る溶媒としては、有機溶媒が好ましく、有機溶媒の一種または二種以上を任意の割合で混合して用いることができる。有機溶媒の具体例としては、例えば、メタノール、エタノール、プロパノール、n−ブタノール、i−ブタノール等のアルコール類;アセトン、メチルイソブチルケトン、メチルエチルケトン、シクロヘキサノン等のケトン類;エチルセロソルブ等のセロソルブ類;トルエン、キシレン等の芳香族類;プロピレングリコールモノメチルエーテル等のグリコールエーテル類;酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸ブチル等の酢酸エステル類;ジアセトンアルコール等が挙げられる。上記組成物中の溶媒量は、組成物の塗布適性を確保できる範囲で適宜調整することができる。例えば、重合性化合物および光重合開始剤の合計量100質量部に対して、50〜500質量部とすることができ、好ましくは80〜200質量部とすることができる。
上記組成物は、更に必要に応じて、公知の添加剤の一種以上を任意に含むことができる。そのような添加剤としては。表面調整剤、レベリング剤、重合禁止剤等を挙げることができる。それらの詳細については、例えば特開2012−229412号公報段落0032〜0034を参照できる。ただしこれらに限らず、光重合性組成物に一般に使用され得る各種添加剤を用いることができる。また、組成物への添加剤の添加量は適宜調整すればよく、特に限定されるものではない。
本発明の一態様にかかる光重合性ハードコーティング組成物は、以上説明した各種成分を同時に、または任意の順序で順次混合することにより調製することができる。調製方法は特に限定されるものではなく、調製には公知の攪拌機等を用いることができる。
上記組成物は、光重合性ハードコーティング組成物であって、プラスチック基材上に直接、または接着剤層や粘着剤層等の他の層を介して、塗布し光照射することにより、ハードコート層を形成するために用いることができる。塗布は、ディップコート法、エアーナイフコート法、カーテンコート法、ローラーコート法、ダイコート法、ワイヤーバーコート法、グラビアコート法等の公知の塗布方法により行うことができる。塗布量は、所望の膜厚のハードコート層を形成可能な量に調整すればよい。ハードコート層の膜厚は、例えば3μm以上であり、好ましくは5μm以上であり、より好ましくは10μm以上であり、更に好ましくは20μm以上であり、いっそう好ましくは20μm超であり、よりいっそう好ましくは30μm以上である。ハードコート層が厚いことは、耐傷性向上の観点から好ましいが、通常は厚いほどカールが発生しやすい傾向がある。これに対し、上記組成物によれば、厚膜であってもカールの発生が抑制されたハードコート層を形成することができる。一方、ハードコート層を含むハードコートフィルムの薄型化、更にはハードコートフィルムを備えた物品の薄型化の観点からは、ハードコート層が薄いことは好ましい。この点から、ハードコート層の膜厚は、好ましくは500μm以下であり、より好ましくは300μm以下であり、更に好ましくは100μm以下であり、いっそう好ましくは80μm以下であり、よりいっそう好ましくは60μm以下である。なおハードコート層は、二種以上の異なる組成の組成物を同時または逐次塗布することにより二層以上(例えば二層〜五層程度)の積層構造のハードコート層として形成することもできる。この場合、少なくとも一層のハードコート層として、上記組成物を用いてハードコート層を形成すればよい。そのような積層構造のハードコート層の膜厚とは、積層された複数の層の総厚をいうものとする。
塗布された組成物に対して光重合処理(光照射)を行うことにより、ラジカル重合性化合物およびカチオン重合性化合物の重合反応が、それぞれラジカル光重合開始剤、カチオン光重合開始剤の作用を受け開始し進行する。照射する光の波長は、用いる重合性化合物および重合開始剤の種類に応じて決定すればよい。光照射のための光源としては、150〜450nm波長域の光を発する高圧水銀ランプ、超高圧水銀灯、カーボンアーク灯、メタルハライドランプ、キセノンランプ、ケミカルランプ、無電極放電ランプ、LED等を挙げることができる。また、光照射量は、通常、30〜3000mJ/cm2の範囲であり、好ましくは100〜1500mJ/cm2の範囲である。光照射の前および後の一方または両方において、必要に応じて乾燥処理を行ってもよい。乾燥処理は、温風の吹き付け、加熱炉内への配置、加熱炉内での搬送等により行うことができる。加熱温度は、溶媒を乾燥除去できる温度に設定すればよく、特に限定されるものではない。ここで加熱温度とは、温風の温度または加熱炉内の雰囲気温度をいうものとする。
本発明の更なる態様は、
プラスチック基材と、
上記光重合性ハードコーティング組成物に光重合処理を施すことにより形成されたハードコート層と、
を含むハードコートフィルム;
ハードコート層を、上記光重合性ハードコーティング組成物に光重合処理を施すことにより形成することを含む、プラスチック基材とハードコート層とを含むハードコートフィルムの製造方法;および、
上記ハードコートフィルムを含む物品、
に関する。
上記ハードコートフィルムに含まれるハードコート層およびその形成方法の詳細は、先に記載した通りである。かかるハードコート層を有するハードコートフィルムは、好ましくは、少なくとも一方の表面において(より好ましくはハードコート層表面において)、後述の実施例に記載の耐傷性評価において評価基準AまたはB、より好ましくはAの耐傷性を示すことができる。また、このような高い耐傷性とともに、カール発生の抑制および脆性改良を達成することも、前述の組成物から形成されたハードコート層であれば可能である。カール発生の抑制については、例えば、後述の実施例に記載のカール度の評価において、好ましくは評価基準AまたはB、より好ましくはAを達成することができる。また、脆性改良については、例えば、後述の実施例に記載の脆性評価において、好ましくは評価基準S、AまたはB、より好ましくはSまたはA、いっそう好ましくはSを達成することができる。なおハードコート層は、前述の通り、鉛筆硬度2H以上の層であり、鉛筆硬度3H以上の層であることが好ましく、鉛筆硬度4H以上の層であることがより好ましく、鉛筆硬度5H以上の層であることが更に好ましく、鉛筆硬度6H以上の層であることが一層好ましく、鉛筆硬度7H以上の層であることがより一層好ましく、ハードコート層の鉛筆硬度は高いほど好ましい。
上記ハードコートフィルムに含まれる基材は、プラスチック基材である。先に記載した通り、プラスチック基材は、これのみでは傷がつきやすい傾向があるが、本発明の一態様にかかる組成物に光重合処理を施すことにより形成されたハードコート層を設けることにより、高硬度化を達成することが可能となる。
本発明の一態様にかかるハードコートフィルムは、以上記載したハードコート層とプラスチック基材を少なくとも含む。任意に一層以上の他の層を含んでいてもよい。そのような任意の層としては、これらに限定されるものではないが、例えば、易接着剤層、反射防止層(一層以上の高屈折率層と一層以上の低屈折率層の積層フィルム)等を挙げることができる。それらについては、例えば特許第5048304号段落0069〜0091等を参照できる。また加飾層を設けてもよい。
以上記載したハードコートフィルムを含む物品としては、家電業界、電気電子業界、自動車業界、住宅業界をはじめとする様々な産業界において耐傷性を向上することが求められる各種物品を挙げることができる。具体例としては、タッチセンサ、タッチパネル、液晶表示装置等の画像表示装置、自動車の窓ガラス、住居の窓ガラス、等を挙げることができる。これら物品に、好ましくは表面保護フィルムとして上記ハードコートフィルムを設けることにより、耐傷性に優れた物品を提供することが可能となる。
1.光重合性ハードコーティング組成物(ハードコート層塗工液)の処方
ラジカル重合性化合物(表1参照): 表1参照
カチオン重合性化合物(表1参照): 表1参照
ラジカル光重合開始剤(BASF社製Irg127) 4質量部
カチオン光重合開始剤(表1参照) 表1参照
メチルエチルケトン: 25質量部
メチルイソブチルケトン 75質量部
上記のラジカル重合性化合物、カチオン重合性化合物、メチルエチルケトンおよびメチルイソブチルケトンを所定量混合し攪拌機(スターラー)にて20分間攪拌した後、上記のラジカル光重合性開始剤およびカチオン光重合開始剤を順次添加して更に5分間攪拌した。得られた混合液を、平均孔径5μmのフィルターを通してろ過し、ハードコート層塗工液を得た。
厚さ約300μmのプラスチック基材フィルム(住化アクリル販売社製テクノロイC−101;PMMAフィルム/ポリカーボネートフィルム/PMMAフィルムがこの順に積層された三層構造)上に上記ハードコート層塗工液をワイヤーバー#48を用いて、硬化後の膜厚が表1に示す膜厚となるように塗布した。塗布後、60℃の温風を1分間吹き付け乾燥させた後、高圧水銀灯ランプを1灯用いて、ハードコート塗工液の塗布面から18cmの高さから、積算照射量が600mJ/cm2となるよう紫外線を照射し硬化(光重合)させて、プラスチック基材フィルム上にウレタン(メタ)アクリレート系ハードコート層を有するハードコートフィルムを作製した。
実施例23では、上記ハードコート層を形成した表面とは反対のプラスチック基材フィルム表面に、特開2013−206444号公報に記載の方法で静電容量タッチセンサを貼り合わせた。
(1)耐傷性評価(鉛筆硬度試験)
耐傷性の指標としてJIS K5400に記載の鉛筆硬度評価を行った。
具体的には、実施例、比較例で作製したハードコートフィルムを温度25℃ 、相対湿度60%の環境下で2時間調湿した後、JIS S6006に規定されている7Hの試験用鉛筆を用いて、ハードコート層表面の異なる5箇所(n=5)において1kgの荷重にてJIS K5400に記載の鉛筆硬度試験を実施した。試験結果に基づき、下記評価基準により耐傷性を評価した。
A : n=5の評価において傷が全く認められない
B : n=5の評価において傷が1つまたは2つ
C : n=5の評価において傷が3つ以上
実施例、比較例で作製したハードコートフィルムから、作製直後(1時間以内)に10cm×10cmのサイズの試料を切り取り、4隅が浮き上がっている面を上向きにして、水平な机上に配置した。4隅のそれぞれにおいて机面からの浮き上がり距離を定規で測定し、4隅における平均値を算出した。算出した平均値に基づき、下記評価基準によりカール度を評価した。
S:0mm以上2mm未満
A:2mm以上5mm未満
B:5 mm以上10mm未満
C:10mm以上
実施例、比較例で作製したハードコートフィルムから、40mm×200mmのサイズの試料を切り取った。
7mm幅のすき間を有する平板冶具のすき間近傍に、上記試料を長手方向の一端(A)を固定して、もう一端(B)をすき間を通過させて、手前側とは反対側へ引き出した。
反対側ヘ引き出された試料は、ヘアピン状にループを作って、一端(B) を同じすき間を通して反対側から手前側へ引き抜いた。
以上の工程は、ハードコート層表面が外側に位置するように実施した。
引き抜いた後の試料のひび割れの有無を目視で確認し、固定側の一端(A)からひび割れの出始める箇所までの距離を定規で測定して、下記基準で評価した。距離が短いほどひび割れ発生時の曲率半径が小さくひび割れにくい、即ち脆性が改良されていることを示す。
S:50mm 以下
A:51〜60mm
B:60〜75mm 未満
C:75mm以上
実施例16、17で作製したハードコートフィルムから、40mm×50mmのサイズの試料を切り取った。得られた試料を紫外可視近赤外分光光度計 UV−3150(株式会社島津製作所製)について、波長380nm〜780nmの分光測定を行い、CIE(Commission Internationale de l’Eclairage)により規定されている標準光源であるC光源を用いて、CIEのL*a*b*表色系における色度b*を測定した。ここで得られたb*を、以下ではb*(Fr)と記載する。
次に、実施例、比較例で作製したハードコートフィルムを60℃、相対湿度85%の環境下で1000時間放置し、その後25℃、相対湿度60%の環境下で2時間調湿して上述と同様の分光測定およびb*を測定した。ここで得られたb*、以下ではb*(60℃85%後)と記載する。
各々の測定で得られた値から、以下の式1により色味差を算出した。
式1 Δb*=b*(60℃85%後)−b*(Fr)
算出された色味差に基づき、下記評価基準により耐候性を評価した。
S: Δb*=0.5未満 ・・・・・・・・・色味変化を感じない
A: Δb*=0.5以上〜0.75未満・・・ほとんど色味変化を感じない。
B: Δb*=0.75以上〜1.0未満・・・僅かに色味変化を感じる。
C: Δb*=1.0以上・・・・・・・・・・色味変化を感じる
表1に示す結果から、実施例で作製されたハードコートフィルムは、耐傷性および脆性に優れ、かつカール発生が抑制されていることが確認できる。
これに対し、重合性化合物として多官能(メタ)アクリレートのみを用いた比較例1、3、4、5で作製されたハードコートフィルムは、耐傷性は良好であったが、カールの発生および脆性の劣化を抑制することはできなかった。
多官能(メタ)アクリレートおよびカチオン重合性化合物を含むがカチオン光重合開始剤を含まない比較例6で作製されたハードコートフィルムは、耐傷性、カール度および脆性の全てが劣っていた。
また、重合性化合物としてカチオン重合性化合物のみを用いた比較例2で作製されたハードコートフィルムは、カールの発生および脆性劣化は抑制されていたが、耐傷性に劣っていた。
以上の結果から、重合性化合物として多官能(メタ)アクリレートとカチオン重合性化合物を併用し、かつ重合形式の異なるこれら重合性化合物を重合させるためラジカル光重合開始剤とカチオン光重合開始剤とを併用することにより、耐傷性に優れる多官能(メタ)アクリレート系ハードコート層のカールの発生および脆性劣化の抑制が可能になることが確認された。
また、上記(4)に示す方法により行った耐候性評価の結果において、実施例16の耐候性評価結果はCであり、実施例17はAであった。この結果から、カチオン光重合開始剤としてヨードニウム塩化合物が、耐候性の点から好ましいことが確認できる。
S:剥離領域数が0個である。
A:剥離領域数が1個以上9個以下である。
B:剥離領域数が10個以上19個以下である。
C:剥離領域数が20個以上29個以下である。
D:剥離領域数が30個以上である 。
Claims (25)
- アクリロイルオキシ基、アクリロイル基、メタクリロイルオキシ基およびメタクリロイル基からなる群から選ばれるラジカル重合性基を1分子中に2つ以上含むラジカル重合性化合物と、
カチオン重合性化合物と、
ラジカル光重合開始剤と、
カチオン光重合開始剤と、
を含む光重合性ハードコーティング組成物。 - 前記ラジカル重合性化合物は、ウレタン結合を1分子中に1つ以上含むウレタン結合含有化合物を含む請求項1に記載の光重合性ハードコーティング組成物。
- 前記ウレタン結合含有化合物は、1分子中に2つ以上のウレタン結合を含む請求項2に記載の光重合性ハードコーティング組成物。
- 前記カチオン重合性化合物は、環状構造含有化合物を含む請求項1〜3のいずれか1項に記載の光重合性ハードコーティング組成物。
- 前記環状構造含有化合物は、含窒素複素環、含酸素複素環および脂環構造からなる群から選択される少なくとも一種の環状構造を含む請求項4に記載の光重合性ハードコーティング組成物。
- 前記環状構造含有化合物は、含窒素複素環含有化合物を含む請求項4または5に記載の光重合性ハードコーティング組成物。
- 前記含窒素複素環含有化合物は、イソシアヌレート環およびグリコールウリル環からなる群から選ばれる含窒素複素環を1分子中に1つ以上含む請求項6に記載の光重合性ハードコーティング組成物。
- 前記含窒素複素環含有化合物は、イソシアヌレート環含有化合物を含む請求項6に記載の光重合性ハードコーティング組成物。
- 前記カチオン重合性化合物は、含酸素複素環基およびビニルエーテル基からなる群から選択される1種以上のカチオン重合性基を含む請求項1〜8のいずれか1項に記載の光重合性ハードコーティング組成物。
- 前記含酸素複素環基に含まれる含酸素複素環は、エポキシ環、テトラヒドロフラン環およびオキセタン環からなる群から選ばれる単環、該単環の1つ以上を含む縮合環、ならびにオキサビシクロ環からなる群から選ばれる請求項9に記載の光重合性ハードコーティング組成物。
- 前記カチオン重合性化合物は、1分子中に含まれるカチオン重合性基の数によって分子量を除して求められるカチオン重合性基当量が150未満であるカチオン重合性化合物を含む、請求項1〜10のいずれか1項に記載の光重合性ハードコーティイング組成物。
- 前記カチオン重合性基当量が150未満であるカチオン重合性化合物は、1分子中に含まれるエポキシ環の数によって分子量を除して求められるエポキシ当量が150未満であるエポキシ環含有化合物である請求項11に記載の光重合性ハードコーティング組成物。
- 前記カチオン重合性化合物は、1分子中に1つ以上のオキセタン環を含むオキセタン環含有化合物を含む請求項1〜12のいずれか1項に記載の光重合性ハードコーティイング組成物。
- 前記カチオン重合性化合物は、エチレン性不飽和二重結合を持つ官能基を1分子中に1つ以上含む請求項1〜13のいずれか1項に記載の光重合性ハードコーティング組成物。
- 前記カチオン重合性化合物の分子量は、500以下である請求項1〜14のいずれか1項に記載の光重合性ハードコーティング組成物。
- 前記カチオン重合性化合物の分子量は、300以下である請求項1〜15のいずれか1項に記載の光重合性ハードコーティング組成物。
- 前記カチオン重合性化合物を、該カチオン重合性化合物および前記ラジカル重合性化合物の合計含有量100質量部に対して0.05〜50質量部含む請求項1〜16のいずれか1項に記載の光重合性ハードコーティング組成物。
- プラスチック基材と、
請求項1〜17のいずれか1項に記載の光重合性ハードコーティング組成物に光重合処理を施すことにより形成されたハードコート層と、
を含むハードコートフィルム。 - 前記プラスチック基材は、アクリル樹脂フィルムおよびポリカーボネート樹脂フィルムからなる群から選ばれる少なくとも一種のフィルムを含む請求項18に記載のハードコートフィルム。
- 前記プラスチック基材は、二層以上の樹脂フィルムの積層フィルムである請求項18または19に記載のハードコートフィルム。
- プラスチック基材とハードコート層とを含むハードコートフィルムの製造方法であって、
前記ハードコート層を、請求項1〜17のいずれか1項に記載の光重合性ハードコーティング組成物に光重合処理を施すことにより形成することを含む、前記ハードコートフィルムの製造方法。 - 前記プラスチック基材は、アクリル樹脂フィルムおよびポリカーボネート樹脂フィルムからなる群から選ばれる少なくとも一種のフィルムを含むプラスチック基材である請求項21に記載のハードコートフィルムの製造方法。
- 前記プラスチック基材は、二層以上の樹脂フィルムの積層フィルムである請求項21または22に記載のハードコートフィルムの製造方法。
- 請求項18〜20のいずれか1項に記載のハードコートフィルムを含む物品。
- 前記ハードコートフィルムを表面保護フィルムとして含む請求項24に記載の物品。
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