JP2020163339A - 転写用ハードコートフィルムの製造方法、転写用ハードコートフィルム、及び、ハードコート積層体 - Google Patents
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Abstract
Description
本発明の好ましい実施形態である転写用ハードコートフィルム10は、基材フィルム11上に、ハードコート層12と、接着層13とが、この順に積層されてなる積層体である(図1参照)。
基材フィルム11は、ポリエステル樹脂フィルム、又は、ポリオレフィン樹脂フィルムにより構成されることが好ましい。又、上記樹脂フィルムのうち、延伸フィルムであることがより好ましい。
ハードコート層12は、所定の硬化性樹脂と、所定の硬化材とを含有してなるハードコート層用樹脂組成物からなる硬化膜である。ハードコート層用樹脂組成物の組成等の詳細は後述する。
ハードコート層12を形成するハードコート層用樹脂組成物は、アクリレート基を有する樹脂をベース樹脂とし、以下に詳細を説明する適量範囲でイソシアネート系硬化剤を含有する。尚、本明細書における「アクリレート」は、「メタクリレート」であってもよい。
接着層13は、ハードコートフィルム転写体1を、成形品基体20の表面に密着させる機能を有する層である。この接着層13は、単層であってもよいが、上述の通り、ハードコート層12の側から、プライマー層131及びヒートシール層132がこの順で積層される2層構成であることが好ましい。以下、接着層13がこのような2層構成である場合について説明する。
プライマー層131は、ハードコート層12に対する応力緩和層として機能するとともに、ハードコート層12を含んでなるハードコートフィルム転写体1の成形品基体20に対する密着性を向上させる機能を有する層である。このプライマー層131は、バインダー樹脂と、必要に応じて添加されるブロッキング防止剤等の各種の添加剤を含んでなるプライマー層形成用樹脂組成物により構成される。
ヒートシール層132は、プライマー層131とともにハードコートフィルム転写体1を成形品基体20の表面に密着させる機能を有する層であり、加熱及び加圧により、成形品基体20への転写を良好に行うことができるように熱融着樹脂等からなる接着性樹脂により構成される。
転写用ハードコートフィルム10は、以下に詳細を説明する本発明にかかる「転写用ハードコートフィルムの製造方法」により、品質安定性を高水準に維持しながら効率よく製造することができる。
この工程では、上述の通り、塗膜形成前の水酸基価が160以上であって、アクリレート基を有する樹脂をベース樹脂とし、イソシアネート系硬化剤を含有する「ハードコート層用樹脂組成物」を基材フィルム上に塗布してハードコート層を塗膜形成する。
この工程では、上記ハードコート層形成工程で得たハードコート層12上に接着層13を形成する。接着層13は上述の通りプライマー層131とヒートシール層132とからなる多層構成であることが好ましい。以下、接着層13がこのような層構成である場合における本工程の好ましい実施態様について説明する。
本発明にかかるハードコート積層体100は、成形品基体20の上に、上述の転写用ハードコートフィルム10のハードコート層12、即ち、ハードコートフィルム転写体1のハードコート層12が、成形品表面の耐傷性等を高める硬化膜として形成されている積層体である。尚、基材フィルム11の配置は任意であり、図2(b)に示すように、基材フィルム11は、使用過程における任意の段階でハードコートフィルム転写体1から剥離してもよい。
成形品基体20については、所望の成型体に応じて各種の樹脂基体等を適宜選択すればよい。成形品基体20を樹脂基体とする場合、これを構成する樹脂としては、ポリカーボネート樹脂、ABS樹脂、アクリル系樹脂、ポリプロピレン、ポリエチレン等のオレフィン系樹脂を好ましい樹脂の具体例として挙げることができる。
本発明のハードコート積層体100の製造方法は特定の方法に限定されないが、以下に詳細を説明する通り、材料積層体を得る積層工程と、この積層後の材料積層体に紫外線を照射してハードコート層12を形成する樹脂の最終的な硬化を完了させる紫外線照射工程と、を順次行う製造方法により製造することができる。
積層工程は、例えば、図2に模式的に示すよう態様で、成形品基体20の表面に、接着層13を介してハードコート層12を積層して材料積層体を得る工程である。このようにして得た材料積層体を次工程であるエネルギー波照射工程に付すことによって一体化する。
紫外線照射工程は、上記の積層工程で得た材料積層体に、紫外線を照射することにより、ハードコート層12を形成する樹脂を架橋して、ハードコート層12の最終的な硬化を完了させる工程である。
(離型層形成工程)
基材フィルムの一方の面に、離型層形成用樹脂組成物を塗布し、150℃以上の温度で乾燥させることにより離型層(層厚:1μm)を形成した。
(ハードコート層形成工程)
上記離型層を形成した面に、ハードコート層形成用硬化性樹脂組成物を塗布して未硬化樹脂層を形成した。
(接着層形成工程)
上記のハードコート層の基材フィルムと逆側の面にプライマー層形成用樹脂組成物を塗布して、プライマー層(層厚:2μm)を形成し、更に、該プライマー層上にヒートシール層形成用樹脂組成物を塗布してヒートシール層(層厚:1.5μm)を形成した。
商品名「ルミラー50T60」、東レ株式会社製(厚み50μmのポリエチレンテレフタレート樹脂(PET)からなるフィルム)
(離型層形成用樹脂組成物)
:アクリルメラミン系樹脂組成物(EX−114D−Bメヂウム(大日精化工業株式会社製))100質量部;硬化剤(PTC No.7硬化剤(大日精化工業株式会社製))6質量部。
(ハードコート層形成用硬化性樹脂組成物)
アクリルアクリレート1(実施例1、比較例1で使用)
:アクリルアクリレート樹脂(分子量約65000、水酸基価211mgKOH/g)100部;光重合開始剤(IRGCURE184(BASFジャパン株式会社製))4部
アクリルアクリレート2(実施例2、比較例2で使用)
:アクリルアクリレート樹脂(分子量約65000、水酸基価160mgKOH/g)100部;光重合開始剤(IRGCURE184(BASFジャパン株式会社製))4部
アクリルアクリレート3(比較例3で使用)
:アクリルアクリレート樹脂(分子量約65000、水酸基価10mgKOH/g)100部;光重合開始剤(IRGCURE184(BASFジャパン株式会社製))4部
ウレタンアクリレート(比較例4で使用)
:6官能の電離放射線硬化性樹脂(6官能のウレタンアクリレート(分子量約1,000)60質量部と、2官能のカプロラクトン変性ウレタンアクリレート(分子量数千程度)40質量部と、の混合物):100質量部;ヒドロキシフェニルトリアジン系紫外線吸収剤(Tinuvin479(BASFジャパン株式会社製))0.7質量部;反応性官能基を有する光安定剤(サノールLS−3410(日本乳化剤株式会社製))4.2質量部;非反応性シリコーン化合物(ポリエーテル変性シリコーンオイル)0.3質量部;耐傷フィラー(シリカ粒子、平均粒子径:2μm)2重量部
硬化剤(ヘキサメチレンジイソシアネート系多官能イソシアネート):アクリルアクリレート1〜3又はウレタンアクリレート100質量部に対して、表1に示す量(単位:質量部)で添加した。
尚、比較例4のみハードコート層用樹脂組成物を塗工後に90kV及び7Mrad(70KGy)の条件で電子線を照射して、架橋硬化させることによりハードコート層を形成した。
ポリエステル系ウレタン−アクリル共重合体100質量部;ヒドロキシフェニルトリアジン系紫外線吸収剤(チヌビン400(BASFジャパン株式会社製))17質量部;ヒドロキシフェニルトリアジン系紫外線吸収剤(チヌビン479(BASFジャパン株式会社製))13質量部;ヒンダードアミン系光安定剤8質量部(チヌビン123(BASFジャパン株式会社製));ブロッキング防止剤9質量部;硬化剤(ヘキサメチレンジイソシアネート)25質量部;シリカ粒子(平均粒径:3μm)
アクリル樹脂(分子量約10万、ガラス転移温度(Tg)約105℃)
上記の通り製造した実施例・比較例の各転写用ハードコートフィルムを、射出成型機の金型内に挿入した上で、下記の「樹脂成型体用樹脂組成物」を射出する射出成型を行い、成形品を得ると同時に基材フィルムを剥離することによりハードコート層を付与した樹脂成型体を得た。そして、成形品を金型から取り出し、上記基材フィルムを剥離した後に、下記の「紫外線照射条件」による紫外線照射処理により、半硬化の状態にあるハードコート層を最終的に硬化させる処理を行うことで、ハードコート積層体を得た。
(樹脂成型体用樹脂組成物)
ポリカーボネート樹脂(パンライトL−1225Z100M(帝人株式会社))
(紫外線照射条件)
大気雰囲気化、Hバルブ、800mJ/cm2照射し硬化させた。
塗膜形成前のハードコート層用樹脂組成物の水酸基価については、JIS K 0070:1992に則って測定した。塗膜形成後の水酸基価については、最終的な硬化処理前の半硬化の状態にあるハードコート層を、メチルエチルケトンに溶解させたのちに同様の方法にて測定した。
上記の通り製造した実施例・比較例の各ハードコート積層体について、ハードコート層の赤外吸収スペクトルを下記の方法により測定した。得られたスペクトルについて、1400cm−1付近のピーク強度をC−H結合、1740cm−1付近のピーク強度をウレタン結合に帰属するピーク強度とし、その強度比(ウレタン結合のピーク強度/C−H結合のピーク強度)を算出した。
(測定装置):「FT/IR−6100(日本分光社製)」
(測定条件):波長領域は400cm−1〜4000cm−1とし、ATR法を用いて吸光度を測定した。
[耐ブロッキング性の評価]
(試験方法)
上記の通り製造した実施例・比較例の各転写用ハードコートフィルムについて、ハードコート層形成後(半硬化後)の塗膜表面を指で5秒触った後の塗膜外観を評価した。
(評価基準)
A:塗膜外観に変化がなく、指に塗膜形成樹脂は付着しない
B:塗膜外観に軽微な変化があるが、指に塗膜形成樹脂は付着しない
C:塗膜外観に顕著な変化があり、指に塗膜形成樹脂が付着する
[成型性の評価]
上記の通り製造した実施例・比較例の各ハードコート積層体の表面の外観を観察し、下記の評価基準に従って成形性を評価した。
(評価基準)
A:クラック等無く成型できている
B:軽微なクラックが端部にのみ発生している
C:全面にクラックが発生している
[耐候性の評価]
(試験方法)
スーパーキセノンウェザーメーター(SX−75 スガ試験機製)を用い、下記の「試験サイクル」で、1000時間経過後の試験サンプルの外観を評価した。
(試験サイクル)
「STEP1(照射)」:照度180W/m2;BP温度63℃;湿度50%;時間102分
「STEP2(照射+雨)」:照度180W/m2;BP温度30℃;湿度98%;時間18分
(評価基準)
A:外観に変化がみられない
B:外観に軽微な変化がみられる
C:外観にクラックや艶の低下等、顕著な変化がみられる
10 転写用ハードコートフィルム
11 基材フィルム
12 ハードコート層
13 接着層
131 プライマー層
132 ヒートシール層
123 接着層
20 成形品基体
100 ハードコート積層体
Claims (4)
- 基材フィルムに、ハードコート層が積層されてなる転写用ハードコートフィルムの製造方法であって、
基材フィルム上にハードコート層用樹脂組成物を塗布して、その後、半硬化させることによりハードコート層を塗膜形成するハードコート層形成工程と、
前記ハードコート層上に接着層を形成する接着層形成工程と、を含んでなり、
前記ハードコート層用樹脂組成物は、アクリレート基を有する樹脂をベース樹脂とし、イソシアネート系硬化剤を含有し、
前記ハードコート層用樹脂組成物の塗膜形成前の水酸基価が160mgKOH/g以上であって、
前記ハードコート層用樹脂組成物への前記イソシアネート系硬化剤の添加量を、前記ハードコート層用樹脂組成物の塗膜形成後の水酸基価が150mgKOH/g以下となる量に調整する、
転写用ハードコートフィルムの製造方法。 - 前記ハードコート層用樹脂組成物の塗膜形成前の水酸基価が200mgKOH/g以上である、請求項1に記載の転写用ハードコートフィルムの製造方法。
- 基材フィルムに、ハードコート層と、接着層と、が、この順に積層されてなる転写用ハードコートフィルムであって、
前記ハードコート層は、アクリルアクリレートをベース樹脂とし、且つ、水酸基価が150mgKOH/g以下であって、且つ、赤外吸収スペクトルにおけるC−H結合とウレタン結合の強度比が1.5以上である、
転写用ハードコートフィルム。 - 成形品基体上に、ハードコート層が積層されてなる、ハードコート積層体であって、
該ハードコート層が、請求項3に記載の転写用ハードコートフィルムのハードコート層である、ハードコート積層体。
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