JP3923495B2 - コーティング用樹脂組成物、ハードコートフィルム及び画像表示装置 - Google Patents
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Description
本発明のコーティング用樹脂組成物は、(A)紫外線硬化型モノマー及び/又は紫外線硬化型プレポリマーと、(B)非紫外線硬化型樹脂とを含み、上記(A)成分100重量部に対して、上記(B)成分を10〜100重量部の割合で含有するものである。
本発明に用いられる(A)成分としては、紫外線硬化型モノマー及び/又は紫外線硬化型プレポリマーが用いられる。(A)成分は、(B)成分と共に被膜を形成するための主成分である。
本発明に用いられる(B)成分としては、非紫外線硬化型樹脂が用いられる。(B)成分は、(A)成分と共に被膜を形成する主要成分であり、塗布時に(A)成分の流動性を制御する働きを有すると考えられ、これを含めることで、被膜表面の平滑性が向上する。
(b1)成分は重合性不飽和結合を1つ有する単官能モノマーであり、(B)成分のTgを調整し得るものであれば特に限定するものではない。例えば、メチル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレート、n−プロピル(メタ)アクリレート、i−プロピル(メタ)アクリレート、n−ブチル(メタ)アクリレート、i−ブチル(メタ)アクリレート、t−ブチル(メタ)アクリレート、トリデシル(メタ)アクリレート、ステアリル(メタ)アクリレート、n−オクチル(メタ)アクリレート、i−オクチル(メタ)アクリレート、2−エチルヘキシル(メタ)アクリレート、シクロヘキシル(メタ)アクリレート、ベンジル(メタ)アクリレート、ラウリル(メタ)アクリレート、2−メトキシエチル(メタ)アクリレート、メトキシトリエチレングリコール(メタ)アクリレート、テトラヒドロフルフリル(メタ)アクリレート、エチルカルビトール(メタ)アクリレート、フェノキシエチル(メタ)アクリレート等のアクリル酸又はメタクリル酸の置換基を有していてもよい炭素数1〜18、好ましくは1〜6のアルキルエステル又はシクロアルキルエステル、スチレン、(メタ)アクリロニトリル、或いは、酢酸ビニル等が挙げられる。これらは、一種単独で用いても、二種以上を組み合わせて用いてもよい。このような中でも、メチルメタクリレート、i−ブチルメタクリレート、t−ブチルメタクリレート、シクロヘキシルメタクリレート、エチルアクリレートが好ましい。
本発明のコーティング用樹脂組成物には、必要に応じて(A)成分を重合するために用いる光重合開始剤(C)が含まれる。ここで、光重合開始剤(C)は、紫外線照射によりラジカル等を発生させ、重合を開始させる物質である。
本発明のコーティング用樹脂組成物は、必要に応じて架橋剤(D)を含んでいてもよい。ここで、架橋剤(D)は、(B)成分の共重合体相互間又は(A)成分相互間、或いは(A)成分及び(B)成分相互間を架橋させるものである。
本発明のコーティング用樹脂組成物には、塗工性を向上する目的で溶剤(E)を添加してもよい。
本発明のハードコートフィルムは、基材上に上記コーティング用樹脂組成物を適用し、硬化することにより得られる。
本発明のコーティング用樹脂組成物は、(A)成分を紫外線照射し、かつ、(B)成分を紫外線照射以外の方法、例えば熱を作用させることにより硬化させることができる。また、必要に応じて(A)成分と(B)成分とを反応(架橋)させてもよい。
上記ハードコートフィルムは、プラズマディスプレイ(PDP)、液晶ディスプレイ(LCD)、有機エレクトロルミネッセンス(EL)装置等の画像表示装置のパネルの保護に好適に用いることができる。
(製造例1)
(A)成分を含有する溶液(A−1)の調製
(a1)成分としてのジペンタエリスリトールヘキサアクリレート96重量部と、(a2)成分としての2−ヒドロキシエチルメタクリレート4重量部と、溶剤としてのメチルエチルケトン150重量部とを混合し、溶液(A−1)を得た。
表1に、溶液(A−1)に含まれる(a1)成分と(a2)成分の配合量(重量部)を示す。
溶液(A−2)の調製
表1に記載の組成及び配合量とした以外は、製造例1と同様に溶液(A−2)を調製した。
(B)成分を含有する溶液(B−1)の調製
(b1)成分としてのメチルメタクリレート55重量部及びエチルアクリレート30重量部と、(b2)成分としての2−ヒドロキシエチルメタクリレート15重量部と、溶剤としてのトルエン100重量部及び酢酸エチル30重量部と、重合開始剤としてのアゾビスイソブチロニトリル0.5重量部とを反応容器に入れ、窒素雰囲気下で攪拌しながら該反応容器を95℃に昇温させて6時間反応させた。その後、酢酸エチル20重量部にアゾビスイソブチロニトリル1重量部を溶解させた溶液を1時間かけて滴下し、さらに2時間反応させ、(B)成分を得た。その後、この反応液をトルエンで希釈し、固形分含量約40重量%の溶液(B−1)を得た。なお、(B)成分の重量平均分子量(Mw)は20000であり、ガラス転移温度(Tg)は45℃であった。表2に、組成、配合量、反応条件及び物性等について示した。
溶液(B−2)〜(B−4)の調製
表2に示した組成、配合量及び反応条件とした以外は、製造例3と同様に、溶液(B−2)〜(B−4)を調製した。
コーティング用樹脂組成物の調製
上記溶液(A−1)を100重量部、上記溶液(B−1)を10重量部、(C)成分(光重合開始剤)としての1−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン5重量部、及び(D)成分(架橋剤)としてのヘキサメチロールメチル化メラミンを2重量部混合し、コーティング用樹脂組成物を得た。
上記コーティング用樹脂組成物を、易接着付きPET(ポリエチレンテレフタレート)基材(東レ(株)社製、商品名:ルミラーU426)上に、乾燥後の膜厚が5μmとなるように、マイクログラビアコーターにより塗布する。その後、80℃で2分間加熱することにより、コーティング用樹脂組成物を乾燥するとともに、架橋反応をさせた。次いで、積算光量1000mJ/cm2となるように紫外線を照射し、光重合反応をさせることにより、ハードコートフィルムを得た。
表3に記載した組成とした以外は、実施例1と同様の方法でコーティング用樹脂組成物を調製し、ハードコートフィルムを製造した。
表3に記載した組成とした以外は、実施例1と同様の方法でコーティング用樹脂組成物を調製した。その後、実施例1と同様に、このコーティング用樹脂組成物を易接着付きPET(ポリエチレンテレフタレート)基材(東レ(株)社製、商品名:ルミラーU426)上に塗布し、硬化させることでハードコート層3を形成した。次いで、このハードコート層3上に、反射防止(AR)層8として高屈折率層2及び低屈折率層1を順次積層させ、ハードコートフィルムを製造した。
上記溶液(A−1)を100重量部及び上記(C)成分(光重合開始剤)としての1−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトンを5重量部混合することにより、比較例1のコーティング用樹脂組成物を得た。
上記溶液(B−1)を100重量部及び上記(D)成分(架橋剤)としてのヘキサメチロールメチル化メラミンを2重量部混合することにより、比較例2のコーティング用樹脂組成物を得た。
表4に記載した組成とした以外は、実施例1と同様の方法でコーティング用樹脂組成物を調製し、ハードコートフィルムを製造した。
表4に記載した組成とした以外は、比較例1と同様の方法でコーティング用樹脂組成物を調製した。その後、比較例1と同様に、このコーティング用樹脂組成物を易接着付きPET(ポリエチレンテレフタレート)基材(東レ(株)社製、商品名:ルミラーU426)上に塗布し、硬化させることでハードコート層3を形成した。次いで、このハードコート層3上に、反射防止(AR)層8として高屈折率層2及び低屈折率層1を順次積層させ、ハードコートフィルムを製造した。
実施例1〜8及び比較例1〜5で得られたハードコートフィルムについて、以下の評価を行った。
実施例1,8及び比較例1〜5で得られたハードコートフィルムについて、反射率スペクトルを反射率測定器(島津製作所製、装置名:UV−3150)により測定した。ここで、AR層8が形成されていないものについては、ハードコート層3表面の反射率を測定し、反射防止(AR)層8を形成したものについては、反射防止層8表面の反射率を測定した。なお、参考のため、易接着付きPET基材のみのものについても測定を行った。結果を図2及び図3に示す。
ハードコート層3の塗布ムラを目視により評価した。結果を表3及び表4に示す。
評価基準
○:塗布ムラ全くなし
×:塗布ムラ多い
ハードコート層3又は反射防止層8が形成された測定面を、100gの荷重をかけた♯0000のスチールウールにて10往復摩擦し、目視により評価した。結果を表3及び表4に示す。
評価基準
○:傷が殆ど観察されない
△:傷がやや観察される
×:傷が多数観察される
JIS5400−1990に準じて測定を行った。結果を表3及び表4に示す。
JISD0202−1988に準じて測定を行った。
具体的には、まず、反射防止層8が形成された測定面に被膜を貫通して素地面に達する切り傷を碁盤目状(1mm×1mm×100個)付けた。碁盤目上にセロハンテープ(ニチバン(株)社製、商品名:CT−24)を貼合し、消しゴムで被膜に完全に密着させた。1分間放置後、セロハンテープ端部を基材に対して垂直に保ち、瞬間時に引き上げた。碁盤目100マス中、剥離しなかったマス目の数をカウントし、判定した。結果を表3及び表4に示す。
Claims (15)
- (A)紫外線硬化型モノマー及び/又は紫外線硬化型プレポリマーと、(B)非紫外線硬化型樹脂とを含み、前記(A)成分100重量部に対して、前記(B)成分を10〜100重量部の割合で含有する、コーティング用樹脂組成物であって、
前記(A)成分の重量平均分子量(Mw)が100〜1000であり、
前記(B)成分の重量平均分子量(Mw)が10000〜40000であり、
前記(B)成分のガラス転移温度(Tg)が20〜100℃である、コーティング用樹脂組成物。 - 前記(A)成分が、(a1)多官能性(メタ)アクリル系モノマー及び/又は多官能性(メタ)アクリル系プレポリマーを含む、請求項1に記載のコーティング用樹脂組成物。
- 前記(B)成分が、(b1)ラジカル重合性不飽和結合を1つ有する単官能モノマーと、(b2)反応性官能基とラジカル重合性不飽和結合とを有するモノマーとの共重合体であって、
前記反応性官能基が前記共重合体分子間を架橋し得る基である、請求項1又は2に記載のコーティング用樹脂組成物。 - 前記(b1)成分が、単官能(メタ)アクリル系モノマーである、請求項3に記載のコーティング用樹脂組成物。
- 前記(b2)成分が、反応性官能基を有する(メタ)アクリル系モノマーである、請求項3又は4に記載のコーティング用樹脂組成物。
- 前記(b2)成分の反応性官能基が、カルボキシル基、ヒドロキシル基、アミノ基、エポキシ基、アミド基及びメチロール基からなる群から選択される少なくとも一つである、請求項3〜5のいずれかに記載のコーティング用樹脂組成物。
- 前記(b1)成分と前記(b2)成分の配合比が重量比で、99.5/0.5〜60/40である、請求項3〜6のいずれかに記載のコーティング用樹脂組成物。
- 前記(B)成分が、加熱により硬化反応を起こして硬化する樹脂である、請求項1〜7のいずれかに記載のコーティング用樹脂組成物。
- 前記(A)成分が、前記(a1)成分、及び、(a2)前記(b2)成分の反応性官能基と反応し得る反応性官能基と重合性不飽和結合とを有するモノマー及び/又は前記(b2)成分の反応性官能基と反応し得る反応性官能基と重合性不飽和結合とを有するプレポリマーを含む、請求項3〜8のいずれかに記載のコーティング用樹脂組成物。
- 前記(a1)成分と前記(a2)成分の配合比が重量比で、99.5/0.5〜70/30である、請求項9に記載のコーティング用樹脂組成物。
- 前記(a2)成分の反応性官能基が、カルボキシル基、ヒドロキシル基、アミノ基、エポキシ基、アミド基及びメチロール基からなる群から選択される少なくとも一つである、請求項9又は10に記載のコーティング用樹脂組成物。
- (C)光重合開始剤及び/又は(D)架橋剤をさらに含む、請求項1〜11のいずれかに記載のコーティング用樹脂組成物。
- 基材と、当該基材上に形成された、請求項1〜12のいずれかに記載のコーティング用樹脂組成物を硬化させてなるハードコート層とを含む、ハードコートフィルム。
- 請求項13に記載のハードコートフィルムを備える、画像表示装置。
- 基材と、当該基材上に形成された、コーティング用樹脂組成物を硬化させてなるハードコート層とを含む、ハードコートフィルムを備える、画像表示装置であって、
前記コーティング用樹脂組成物は、(A)紫外線硬化型モノマー及び/又は紫外線硬化型プレポリマーと、(B)非紫外線硬化型樹脂とを含み、前記(A)成分100重量部に対して、前記(B)成分を10〜100重量部の割合で含有する、画像表示装置。
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