JP2017031271A - コーティングフィルム - Google Patents
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Abstract
Description
Si(X)a(Y)b(R1)c ・・・・(1)
(X:アルキレン基にグリシドキシ基、メルカプト基、(メタ)アクリロキシ基、およびアミノ基から選ばれる1種が結合したもの、またはアルケニル基、ハロアルキル基、R1:1価の炭化水素基であり炭素数が1〜12のもの、Y:加水分解性基であり、aは0または1、bは2または3、cは0〜2の整数であり、a+b+c=4。)
第3の発明は、前記粒子が無機粒子であることを特徴とする。
Si(X)a(Y)b(R1)c ・・・・(1)
ここでXはアルキレン基にグリシドキシ基、メルカプト基、(メタ)アクリロキシ基、およびアミノ基から選ばれる1種が結合したもの、またはアルケニル基、ハロアルキル基であり、R1は1価の炭化水素基であり、炭素数が1〜12であり、Yは加水分解性基であり、aは0または1、bは2または3、cは0〜2の整数であり、a+b+c=4となる。
有機粒子としては、スチレン、シリコーン、アクリル酸類、メタクリル酸類、ポリエステル類、塩化ビニル類、酢酸ビニル類、メラミン類、ポリカーボネート類、尿素類、エポキシ類、ウレタン類、フェノール類、ジアリルフタレート類、ナイロン、スチレン/アクリル系、スチレン/ブタジエン系、ポリスチレン/アクリル系、ポリスチレン/イソプレン系、メチルメタアクリレート/ブチルメタアクリレート系などを構成成分とする粒子を使用することができる。さらに、これらの無機粒子および有機粒子は二種以上を併用してもよい。しかし、耐熱性および傷つき防止の観点から無機粒子が好ましい。
架橋層をポリエステルフィルム上に形成する方法については、一般的なコーティング方式を利用することができる。例えばグラビアコート、グラビアリバースコート、リップコート、ダイコート、マイクログラビアコート、マイヤーバーコート、および多段リバースコート等の塗布方式を使用することができる。
[測定法]
(1)静摩擦係数
JIS K7125(1999年)に準じる形の治具(オリエンテック社製、プラスチックフィルムおよびシートの摩擦係数治具)を用い、それを引張試験機に取り付け下記条件で静摩擦係数を測定した。
すべり片:縦63mm×横63mm
荷重:7.45N
すべり面材質:ポリエチレンテレフタレートフィルム(東レ(株)“ルミラー”(登録商標)T60、厚さ:125μm)
すべり速度:100mm/min
静摩擦係数:0.50以下を合格とした。
(1)項での条件で静摩擦係数を測定したコーティングフィルムの表面を目視で観察し粒子の脱落を見た。
○:目視で粒子の脱落が見られない。
×:塗膜の表面が白くなり粒子の脱落と判断できる。
日本電色製ヘイズメーターNDH2000を使用しJIS K736(2000年)に準じて測定した。
コーティングフィルムを160℃、10分間オーブン中で加熱し、取り出したフィルムを冷却後、架橋層面とは反対側の面をエチルアルコールでふき取りその後、任意の点4か所について上述の(3)の方法で測定しその平均を求め加熱後のコーティングフィルムのヘイズとした。ヘイズ増加量は加熱後のコーティングフィルムのヘイズから加熱前のコーティングフィルムのヘイズを引いて求めた。
粒子を水で分散、希釈してカーボンメッシュ上にサンプリングし、透過型電子顕微鏡(TEM)で粒子画像を撮影した。撮影した画像を画像解析装置により解析し、等価円直径の個数平均粒子径として平均粒子径を求めた。
コーティングフィルムをエポキシ樹脂で包埋し、ダイヤモンドカッターおよびイオンミリング装置で超薄切片を調整後、透過型電子顕微鏡で架橋層の断面を観察して架橋層の厚さを測定した。
[コーティング組成物の調製]
(1)コーティング組成物1
3−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン(東レ・ダウコーニング(株)、BY24−846B、含有量98重量%)3重量部、3−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン(東レ・ダウコーニング(株)、“XIAMETER”OFS−6030 SILANE、含有量99重量%)1重量部、ビス(エチルアセトアセテート)(2,4−ペンタンジオネート)アルミニウム(東レ・ダウコーニング(株)、BY24−846E、含有量38重量%)2重量部をトルエン50重量部とIPA50重量部の混合溶媒に添加混合した。その後、無機粒子としてコロイダルシリカ(日産化学工業(株)MEK−ST−L、平均粒子径0.05μm、不揮発分30重量%)を0.46重量部(塗剤固形分として2.7重量%)添加しコーティング組成物1とした。
コーティング組成物1の調整において、コロイダルシリカMEK−ST−Lを0.92重量部(塗剤固形分に対して5.3重量%)に増やしたこと以外はコーティング組成物1と同様にしてコーティング組成物2を得た。
コーティング組成物1の調整において、最後に加える無機粒子をコロイダルシリカ(日産化学工業(株)MEK−ST−ZL、平均粒子径:0.10μm、不揮発分40重量%)0.35重量部(塗剤固形分として2.8重量%)に変更したものをコーティング組成物3とした。
コーティング組成物1の調整において、最後に加える無機粒子をコロイダルシリカ(日産化学工業(株)MP−2040、平均粒子径:0.20μm、不揮発分40重量%)0.35重量部(塗剤固形分として2.8重量%)に変更したものをコーティング組成物4とした。
コーティング組成物1の調整において、最後に加える無機粒子をコロイダルシリカ(日産化学工業(株)MP−3040、平均粒子径:0.30μm、不揮発分40重量%)0.35重量部(塗剤固形分として2.8重量%)に変更したものをコーティング組成物5とした。
コーティング組成物1の調整において、最後に加える無機粒子を酸化チタン(日本アエロジル(株)“AEROXIDE”P25、平均粒子径0.03μm)0.14重量部(塗剤固形分として2.7重量%)に変更したものをコーティング組成物6とした。
コーティング組成物1の調整において、3−グリシドキシプロピルトリメトキシシランであるBY24−846Bをビニルトリメトキシシラン(東レ・ダウコーニング(株)Z6300)に変更した以外はコーティング組成物1と同様にしてコーティング組成物7を得た。
コーティング組成物1の調整において、有機アルミニウム化合物であるBY24−846Eをチタンジイソプロポキシビス(エチルアセトアセテート)(マツモトファインケミカル(株)“オルガチックス”TC−750) に変更した以外はコーティング組成物1と同様にしてコーティング組成物8を得た。
コーティング組成物1の調整において、最後にコロイダルシリカであるMEK−ST−Lを加えないものをコーティング組成物9とした。
コーティング組成物1の調整において、ビス(エチルアセトアセテート)(2,4−ペンタンジオネート)アルミニウムであるBY24−846Eを加えないものをコーティング組成物10とした。
厚さ125μmのポリエチレンテレフタレートフィルム(東レ(株) “ルミラー”T60)にコーティング組成物1を乾燥後の塗布厚さが0.05μmとなるようにマイヤーバーNo.5で塗布し100℃で20秒乾燥硬化しコーティングフィルムを得た。このコーティングフィルムの構成、特性を表1、表2に示した。静摩擦係数は0.45と低く、添加粒子の脱落及びヘイズ増加がないフィルムができた。
実施例1のコーティング組成物1をコーティング組成物2に変更した以外は同様にしてコーティングフィルムを得た。このコーティングフィルムの構成、特性を表1、表2に示した。添加する粒子量を増やすことで更に静摩擦係数を低くすることができ、添加粒子の脱落及びヘイズ増加がないフィルムができた。
実施例1のコーティング組成物1をコーティング組成物3に変更した以外は同様にしてコーティングフィルムを得た。このコーティングフィルムの構成、特性を表1、表2に示した。添加粒子の平均粒子径を架橋層に対して2倍と大きくしたが、添加粒子の脱落及びヘイズ増加がないフィルムができた。
実施例1のコーティング組成物1をコーティング組成物6に変更した以外は同様にしてコーティングフィルムを得た。このコーティングフィルムの構成、特性を表1、表2に示した。添加粒子をシリカから酸化チタンへ変更したが、静摩擦係数が低く、添加粒子の脱落及びヘイズ増加が無いフィルムができた。
実施例1のコーティング組成物1をコーティング組成物7に変更した以外は同様にしてコーティングフィルムを得た。このコーティングフィルムの構成、特性を表1、表2に示した。架橋層のシラン化合物を変更したが、静摩擦係数が低く、添加粒子の脱落及びヘイズ増加がないフィルムができた。
実施例1のコーティング組成物1をコーティング組成物8に変更した以外は同様にしてコーティングフィルムを得た。このコーティングフィルムの構成、特性を表1、表2に示した。架橋層の有機金属化合物を変更したが、静摩擦係数が低く、添加粒子の脱落及びヘイズ増加がないフィルムができた。
実施例1のコーティング組成物1を、乾燥後の塗布厚さが0.06μmとなるようにマイヤーバーNo.3で塗布した以外は同様にしてコーティングフィルムを得た。このコーティングフィルムの構成、特性を表1、表2に示した。静摩擦係数が0.42と低く、添加粒子の脱落及びヘイズ増加がないフィルムができた。
実施例1のコーティング組成物1をコーティング組成物4に変更した以外は同様にしてコーティングフィルムを得た。このコーティングフィルムの構成、特性を表1、表2に示した。静摩擦係数は低いが、添加粒子の脱落があった。
実施例1のコーティング組成物1をコーティング組成物5に変更した以外は同様にしてコーティングフィルムを得た。このコーティングフィルムの構成、特性を表1、表2に示した。静摩擦係数は低いが、添加粒子の脱落があった。
実施例1のコーティング組成物1を、乾燥後の塗布厚さが0.2μmとなるようにマイヤーバーNo.10で塗布した以外は同様にしてコーティングフィルムを得た。このコーティングフィルムの構成、特性を表1、表2に示した。静摩擦係数が0.59と高く、すべり性が悪かった。
実施例1のコーティング組成物1をコーティング組成物9に変更した以外は同様にしてコーティングフィルムを得た。このコーティングフィルムの構成、特性を表1、表2に示した。静摩擦係数が0.65と高く、すべり性が悪かった。
実施例1のコーティング組成物1をコーティング組成物10に変更した以外は同様にしてコーティングフィルムを得た。このコーティングフィルムの構成、特性を表1、表2に示した。架橋層表面に、ベタ付きがあり硬化不足であり、静摩擦係数は測定不能であった。
全くコーティングのない生フィルムの場合は、静摩擦係数は0.63と滑り難く、ヘイズ上昇値は4.1%と、フィルムの表面にオリゴマーが析出した。
Claims (4)
- ポリエステルフィルムの少なくとも片面に、シラン化合物と、アルミニウム、チタン、ジルコニウムから選ばれる金属元素を含む有機金属化合物と、粒子を含む架橋層が設けられたコーティングフィルムであって、前記粒子の平均粒子径が前記架橋層の厚さの0.6〜3倍であることを特徴とするコーティングフィルム。
- 前記シラン化合物が以下の(1)式の構造のものであることを特徴とする請求項1に記載のコーティングフィルム。
Si(X)a(Y)b(R1)c ・・・・(1)
(X:アルキレン基にグリシドキシ基、メルカプト基、(メタ)アクリロキシ基、およびアミノ基から選ばれる1種が結合したもの、またはアルケニル基、ハロアルキル基、R1:1価の炭化水素基であり炭素数が1〜12のもの、Y:加水分解性基であり、aは0または1、bは2または3、cは0〜2の整数であり、a+b+c=4。) - 前記粒子が、無機粒子であることを特徴とする請求項1または2に記載のコーティングフィルム。
- 前記架橋層の静摩擦係数が0.1〜0.5であることを特徴とする請求項1、2または3のいずれかに記載のコーティングフィルム。
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