JP6456840B2 - 青色光遮蔽性樹脂組成物 - Google Patents
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Description
また、本発明は、上記樹脂組成物を用いた、青色光の遮蔽機能を有するポリ(メタ)アクリルイミド系樹脂積層体に関する。更に詳しくは、本発明は、青色光遮蔽機能を有し、かつ白色透明であり、黄色には見えない光学物品用ポリ(メタ)アクリルイミド系樹脂積層体に関する。
本発明の第二の目的は、青色光遮蔽機能を有し、かつ白色透明であり、黄色には見えないことに加え、透明性、表面硬度、剛性、耐熱性、及び寸法安定性にも優れた光学物品用積層体を提供することである。
また、本発明者らは、特定粒子径を有し、かつ透明基材樹脂との屈折率差が大きい白色無機微粒子を特定量配合した透明樹脂組成物から形成された層を、ポリ(メタ)アクリルイミド系樹脂フィルムの少なくとも一方の面に設けることにより、上記第二の目的が達成されうることを見出した。
(A)1〜50質量部の白色無機微粒子;及び
(B)100質量部の透明基材樹脂
を含む樹脂組成物であって、
ここで、
(i)上記白色無機微粒子の平均粒子径が10〜80nmであること;及び
(ii)上記白色無機微粒子の屈折率と上記基材樹脂の屈折率との差が0.1以上であることを特徴とする
上記樹脂組成物である。
(α)ハードコート層と、(β)ポリ(メタ)アクリルイミド系樹脂フィルム層とを有する積層体であって、
上記(α)ハードコート層は、
(a)1〜50質量部の、平均粒子径が10〜80nmである白色無機微粒子;及び
(b)100質量部の透明硬化性樹脂を含み、
(1)上記成分(a)の屈折率と上記成分(b)の屈折率との差が0.1以上である透明硬化性樹脂組成物から形成されていることを特徴とする
上記積層体である。
(β)ポリ(メタ)アクリルイミド系樹脂フィルム層と、(γ)粘接着剤層とを有する積層体であって、
上記(γ)粘接着剤層は、
(a)1〜50質量部の、平均粒子径が10〜80nmである白色無機微粒子;及び
(c)100質量部の透明粘接着性樹脂を含み、
(2)上記成分(a)の屈折率と上記成分(c)の屈折率との差が0.1以上である透明粘接着性樹脂組成物から形成されていることを特徴とする
上記積層体である。
また、本発明のポリ(メタ)アクリルイミド系樹脂積層体は、青色光遮蔽機能に優れ、かつ白色透明であり、黄色には見えない。また、このポリ(メタ)アクリルイミド系樹脂積層体は、透明性、表面硬度、剛性、耐熱性、及び寸法安定性に優れている。そのため、ポリ(メタ)アクリルイミド系樹脂積層体は、光学物品、例えば、LEDディスプレイの青色光遮蔽部材、青色光遮蔽機能付き面板、サングラス、及び防眩メガネなどに好適に用いることができる。
本態様の樹脂組成物は、
(A)1〜50質量部の白色無機微粒子;及び
(B)100質量部の透明基材樹脂
を含み、
(i)上記白色無機微粒子の平均粒子径が10〜80nmであること;及び
(ii)上記白色無機微粒子の屈折率と上記基材樹脂の屈折率との差が0.1以上であることを特徴とする。
本発明に用いられる成分(A)の白色無機微粒子は、目視で白色の無機微粒子である。この白色無機微粒子は、青色光を遮蔽するとともに、青色光以外の可視光は透過させ、樹脂組成物を白色透明に見えるようにし、黄色を呈しないようにする働きをする。
これらの中で、ルチル型酸化チタン、酸化アルミニウム、及び酸化亜鉛が好ましい。成分(A)として、これらの1種又は2種以上の混合物を用いてよい。
本発明の成分(B)の透明基材樹脂としては、高度に透明であり、青色光遮蔽剤である成分(A)の白色無機微粒子の包含性に優れた樹脂であって、かつ上記要件(ii)を満たすものであれば、特に限定されず、任意の樹脂を用いることができる。
なお、ここでの樹脂の「包含性」とは、樹脂の充填剤を包含する能力を意味する。また「包含性が優れる」とは、多量の充填剤を包含することができること、充填剤を包含させても樹脂本来の特性が低下しにくいことを意図している。
このような透明な熱可塑性樹脂の例として、
(b1)透明芳香族ポリカーボネート系樹脂;
(b2)透明ポリエステル系樹脂;
(b3)透明アクリル系樹脂;
(b4)透明フッ化ビニリデン系樹脂
などを挙げることができる。
本態様の積層体は、
(α)ハードコート層と、(β)ポリ(メタ)アクリルイミド系樹脂フィルム層とを有する積層体であって、
上記(α)ハードコート層は、
(a)1〜50質量部の、平均粒子径が10〜80nmである白色無機微粒子;及び
(b)100質量部の透明硬化性樹脂を含み、
(1)上記成分(a)の屈折率と上記成分(b)の屈折率との差が0.1以上である透明硬化性樹脂組成物から形成されていることを特徴とする。
本発明に用いられる成分(a)の白色無機微粒子は、目視で白色の無機微粒子である。この白色無機微粒子は、青色光を遮蔽するとともに、青色光以外の可視光は透過させ、透明硬化性樹脂組成物や後述の透明粘接着性樹脂組成物を白色透明に見えるようにし、黄色を呈しないようにする働きをする。
これらの中で、ルチル型酸化チタン、酸化アルミニウム、及び酸化亜鉛が好ましい。成分(a)としては、これらの1種又は2種以上の混合物を用いてよい。
成分(b)の透明硬化性樹脂は、ハードコート層を形成するための透明硬化性樹脂組成物の基材となる樹脂である。この透明硬化性樹脂は、透明性、無着色性に優れるハードコート層を形成することのできるものであること以外は、特に限定されない。透明硬化性樹脂は、好ましくは更に表面硬度及び耐擦傷性にも優れるハードコート層を形成することのできる透明硬化性樹脂である。透明硬化性樹脂の好適な例としては、活性エネルギー線硬化性樹脂が挙げられる。
S=P/(L・V)
ここで、
S:処理量(W・min/m2)、
P:放電電力(W)、
L:放電電極の長さ(m)、
V:ライン速度(m/min)である。
本態様の積層体は、
(β)ポリ(メタ)アクリルイミド系樹脂フィルム層と、(γ)粘接着剤層とを有する積層体であって、
上記(γ)粘接着剤層は、
(a)1〜50質量部の、平均粒子径が10〜80nmである白色無機微粒子;及び
(c)100質量部の透明粘接着性樹脂を含み、
(2)上記成分(a)の屈折率と上記成分(c)の屈折率との差が0.1以上である透明粘接着性樹脂組成物から形成されていることを特徴とする。
また、上記積層体の粘接着剤層を形成するための透明粘接着性樹脂組成物の成分である(a)平均粒子径が10〜80nmである白色無機微粒子は、第二の態様の項において上述したとおりである。
成分(c)の透明粘接着性樹脂は、上記積層体の粘接着剤層を形成するための透明粘接着性樹脂組成物の基材となる樹脂である。透明粘接着性樹脂は、透明性、無着色性に優れる粘接着剤層を形成することのできるものであること以外は、限定されない。その例として、アクリル系粘着剤、ウレタン系粘着剤、シリコーン系粘着剤、飽和共重合ポリエステル系接着剤、及び不飽和共重合ポリエステル系接着剤などを挙げることができる。成分(c)の透明粘接着性樹脂として、これらの1種又は2種以上の混合物を用いることができる。
青色遮蔽率
島津製作所株式会社の分光光度計「SolidSpec−3700」(商品名)を使用し、サンプル(フィルム又は積層体)と積分球とが密着しないようにサンプルを置いて透過スペクトルを測定した。同様にしてブランクの透過スペクトルを測定した。青色遮蔽率は、次式により算出した。
Bc=(T0−T1)/T0 × 100(%)
ここで
Bc:青色遮蔽率(%)
T0:波長450ナノメートルにおけるブランクの透過率(%)
T1:波長450ナノメートルにおけるサンプルの透過率(%)
島津製作所株式会社の分光光度計「SolidSpec−3700」(商品名)を使用して透過スペクトルを測定し、波長380〜780ナノメートルの全範囲における透過率が100%であると仮定した場合の透過スペクトルの積分面積に対する、波長380〜780ナノメートルにおける透過スペクトルの積分面積の割合として算出した。
アップル社製の白色筐体のスマートフォン「iPhone5」(商品名)の上にサンプル(フィルム又は積層体)を置き、画面の色感及び白色筐体の色感を目視観察し、以下の基準で評価した。
○:サンプルを貼る前後で色感差があまり感じられない。
×:サンプルを貼る前後で色感が大きく異なる。
サンプル(フィルム又は積層体)を介して社団法人日本塗料工業会のD版塗料用標準色のDN−95を目視観察したときの、社団法人日本塗料工業会のD版塗料用標準色の相当する色番号として評価した。相当する色番号のないときは、最も近い色番号、及びそれに対する色の違いを注記した。(相当する色番号のあるときは注記なし。)
成分(B)の透明基材樹脂として下記(B−1)を用いたフィルムについて、青色光遮蔽機能層表面を蛍光灯の光の入射角をいろいろと変えて当てながら目視観察し、以下の基準で評価した。
成分(B)の透明基材樹脂として下記(B−2)を用いたフィルムについて、表面(両面)を、蛍光灯の光の入射角をいろいろと変えて当てながら目視観察し、以下の基準で評価した。
積層体については、ハードコート層側の面を、蛍光灯の光の入射角をいろいろと変えて当てながら目視観察し、以下の基準で評価した。
◎:表面にうねりや傷がない。間近に光を透かし見ても、曇感がない。
○:間近に見ると、表面にうねりや傷を僅かに認める。間近に光を透かし見ると、僅かな曇感がある。
△:表面にうねりや傷を認めることができる。また曇感がある。
×:表面にうねりや傷を多数認めることができる。また明らかな曇感がある。
成分(B)の透明基材樹脂として下記(B−3)を用いたフィルムについて、青色光遮蔽機能層表面を蛍光灯の光の入射角をいろいろと変えて当てながら目視観察し、以下の基準で評価した。
◎:表面にうねりやスジがない。間近に光を透かし見ても、曇感がない。
○:間近に見ると、表面にうねりやスジを僅かに認める。間近に光を透かし見ると、僅かな曇感がある。
△:表面にうねりやスジを認めることができる。また曇感がある。
×:表面にうねりやスジを多数認めることができる。また明らかな曇感がある。
JIS K7197:1991に従って積層体の線膨張係数を測定した。セイコーインスツル株式会社の熱機械的分析装置(TMA)「EXSTAR6000」(商品名)を用いた。試験片は、縦20mm、横10mmの大きさで、積層体のマシン方向が試験片の縦方向となるように採取した。試験片の状態調節は、温度23℃±2℃、相対湿度50±5%で24時間とした。積層体の物性値としての寸法安定性を測定する目的から、測定最高温度における状態調節は行わなかった。チャック間距離は10mmとし、温度プログラムは、温度20℃で3分間保持した後、昇温速度5℃/分で温度270℃まで昇温するプログラムとした。線膨張係数は、得られた温度−試験片長さ曲線から、低温側温度30℃、高温側温度250℃として、計算した。
使用した原材料
(A)白色無機微粒子
(A−1)ルチル型酸化チタン
平均粒子径35nm、屈折率1.72
(A−2)ルチル型酸化チタン
平均粒子径50nm、屈折率1.72
(A−3)ルチル型酸化チタン
平均粒子径10nm、屈折率1.72
(A−4)ルチル型酸化チタン
平均粒子径80nm、屈折率1.72
(A−5)酸化亜鉛
平均粒子径35nm、屈折率1.95
(A−6)酸化アルミニウム
平均粒子径40nm、屈折率1.76
(A’−1)ルチル型酸化チタン
白色無機微粒子、平均粒子径1.2nm、屈折率1.72
(A’−2)ルチル型酸化チタン
白色無機微粒子、平均粒子径270nm、屈折率1.72
(A’−3)酸化ビスマス
黄色無機微粒子、平均粒子径30nm、屈折率1.90
(B−1)下記(B1)80質量部、下記(B2)20質量部、及び下記(B3)6.5質量部を混合攪拌して得た活性エネルギー線硬化性樹脂組成物:屈折率1.48
(B1)ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート
(B2)ヘキサンジオールジアクリレート
(B3)双邦實業股分有限公司のフェニルケトン系光重合開始剤(1−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン)「SB−PI714」(商品名)
上記(A−1)20質量部、上記(B−1)100質量部、及びメチルイソブチルケトン50質量部を混合攪拌して本発明の樹脂組成物を得た。この樹脂組成物を、グラビア方式の塗工装置を使用し、東レ株式会社の二軸延伸ポリエチレンテレフタレート系フィルム「ルミラーU(商品名)、厚み50μm」の片面の上に、乾燥厚みが6μmとなるように塗布し、青色光遮蔽フィルムを得た。上述のとおり、青色遮蔽率、可視光透過率、見た目の色、及び表面外観についての試験を行った。結果を表1に示す。
上記(A−1)の替わりに表1に示す白色無機微粒子を用いたこと以外は全て実施例1と同様に、フィルムの形成及び物性の試験・評価を行った。結果を表1に示す。
上記(A−1)の替わりに表4に示す比較無機微粒子を用いたこと以外は全て実施例1と同様に、フィルムの形成及び物性の試験・評価を行った。結果を表4に示す。
上記(A−1)の配合量を表2又は4に示すように変更したこと以外は全て実施例1と同様に、フィルムの形成及び物性の試験・評価を行った。結果を表2又は4に示す。
上記(A−1)15質量部と上記(B−2)100質量部とを、二軸押出機を使用し、ダイス出口温度240℃の条件で溶融混練して本発明の樹脂組成物を得た。この樹脂組成物を用い、押出機、Tダイ、及び回転する鏡面ロールと該鏡面ロールの外周面に沿って循環する鏡面ベルトとを有する引巻取機を備えるTダイ押出製膜装置を使用し、Tダイ出口樹脂温度240℃の条件で厚み40μmの青色光遮蔽フィルムを得た。上述のとおり、青色遮蔽率、可視光透過率、見た目の色、及び表面外観についての試験を行った。結果を表2に示す。
上記(A−1)の配合量を表3に示すように変更したこと以外は全て実施例12と同様に、フィルムの形成及び物性の試験・評価を行った。結果を表3に示す。
上記(A−1)の替わりに表3に示す白色無機微粒子を用いたこと以外は全て実施例12と同様に、フィルムの形成及び物性の試験・評価を行った。結果を表3に示す。
上記(A−1)20質量部、上記(B−3)100質量部、及び酢酸エチル50質量部を混合攪拌して本発明の樹脂組成物を得た。この樹脂組成物を、グラビア方式の塗工装置を使用し、東レ株式会社の二軸延伸ポリエチレンテレフタレート系フィルム「ルミラーU」(商品名)厚み50μmの片面の上に、乾燥厚み45μmとなるように塗布し、青色光遮蔽フィルムを得た。上述のとおり、青色遮蔽率、可視光透過率、見た目の色、及び表面外観についての試験を行った。結果を表3に示す。
上記(A−1)の配合量を表3に示すように変更したこと以外は全て実施例16と同様に、フィルムの形成及び物性の試験・評価を行った。結果を表3に示す。
上記(A−1)の替わりに上記(A−2)を用いたこと以外は全て実施例16と同様に、フィルムの形成及び物性の試験・評価を行った。結果を表3に示す。
使用した原材料
(a)平均粒子径が10〜80nmである白色無機微粒子
(a−1)ルチル型酸化チタン:平均粒子径35nm、屈折率1.72
(a−2)ルチル型酸化チタン:平均粒子径50nm、屈折率1.72
(a−3)ルチル型酸化チタン:平均粒子径10nm、屈折率1.72
(a−4)ルチル型酸化チタン:平均粒子径80nm、屈折率1.72
(a−5)酸化亜鉛:平均粒子径35nm、屈折率1.95
(a−6)酸化アルミニウム:平均粒子径40nm、屈折率1.76
(a’−1)ルチル型酸化チタン
白色無機微粒子、平均粒子径1.2nm、屈折率1.72
(a’−2)ルチル型酸化チタン
白色無機微粒子、平均粒子径270nm、屈折率1.72
(a’−3)酸化ビスマス
黄色無機微粒子、平均粒子径30nm、屈折率1.90
(b−1)ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート65質量部、ヘキサンジオールジアクリレート35質量部、及び双邦實業股分有限公司のフェニルケトン系光重合開始剤(1−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン)「SB−PI714」(商品名)6.5質量部を混合攪拌して得た活性エネルギー線硬化性樹脂組成物(屈折率1.48)
(c−1)綜研化学株式会社のアクリル系粘着剤「SKダイン2094」(商品名)、屈折率1.48
(β−1)エボニック社のポリ(メタ)アクリルイミド「PLEXIMID TT70」(商品名)を用い、50mm押出機(L/D=29、CR=1.86のWフライトスクリュウを装着);ダイ幅680mmのTダイ;鏡面ロールと鏡面ベルトとで溶融フィルムを押圧する機構を備えた引巻取機を備えた装置を使用して、厚さ250μmのフィルムを製膜した。このとき設定条件は、押出機の設定温度C1/C2/C3/AD=280/300/320/320℃;Tダイの設定温度320℃;Tダイのリップ開度0.5mm;鏡面ロールの設定温度140℃;鏡面ベルトの設定温度120℃;鏡面ベルトの押圧1.4MPa;引取速度5.6m/minであった。
(β’−1)三菱樹脂株式会社の二軸延伸ポリエチレンテレフタレート系フィルム「ダイヤホイル」(商品名)、厚み250μm
(β’−2)住友化学株式会社のアクリル系樹脂フィルム「テクノロイ」(商品名)、厚み250μm
上記(a−1)20質量部、上記(b−1)100質量部、及びメチルイソブチルケトン50質量部を混合攪拌して得た透明硬化性樹脂組成物を用い、グラビア方式の塗工装置を使用し、上記(β−1)の片面の上に、厚みが20μmとなるようにハードコート層を形成し、積層体を得た。上述のとおり、青色遮蔽率、可視光透過率、見た目の色、表面外観、及び線膨張係数についての試験を行った。結果を表5に示す。
上記(a−1)の替わりに表5に示す白色無機微粒子を用いたこと以外は全て実施例19と同様に、積層体の形成及び物性の試験・評価を行った。結果を表5に示す。
上記(a−1)の替わりに表7に示す比較無機微粒子を用いたこと以外は全て実施例19と同様に、積層体の形成及び物性の試験・評価を行った。結果を表7に示す。
上記(β−1)に替えて上記(β−2)を用い、β1層側の面にハードコート層を形成したこと以外は、全て実施例19と同様に積層体の形成及び物性の試験・評価を行った。結果を表5に示す。
上記(a−1)の配合量を表5〜7に示すように変更したこと以外は全て実施例25と同様に積層体の形成及び物性の試験・評価を行った。結果を表5〜7に示す。
上記(β−1)に替えて上記(β’−1)を用いたこと以外は、全て実施例19と同様に積層体の形成及び物性の試験・評価を行った。結果を表7に示す。なお線膨張係数は、積層体の著しい収縮が起こったため、測定不能であった。
上記(β−1)に替えて上記(β’−2)を用いたこと以外は、全て実施例19と同様に積層体の形成及び物性の試験・評価を行った。結果を表7に示す。
上記(β−1)に替えて上記(β’−3)を用いたこと以外は、全て実施例19と同様に積層体の形成及び物性の試験・評価を行った。結果を表7に示す。
上記(a−1)20質量部、上記(c−1)100質量部、及び酢酸エチル50質量部を混合攪拌して得た透明粘接着性樹脂組成物を用い、グラビア方式の塗工装置を使用し、上記(β−2)のβ2層側の面に、乾燥厚みが45μmとなるように粘接着剤層を形成し、積層体を得た。上述のとおり、青色遮蔽率、可視光透過率、見た目の色、表面外観、及び線膨張係数についての試験を行った。結果を表6に示す。
上記(a−1)20質量部、上記(c−1)100質量部、及び酢酸エチル50質量部を混合攪拌して得た透明粘接着性樹脂組成物を用い、グラビア方式の塗工装置を使用し、上記(β−2)のβ2層側の面に、乾燥厚みが45μmとなるように粘接着剤層を形成した。また、β1層側の面に、上記(b−1)100質量部、及びメチルイソブチルケトン50質量部を混合攪拌して得た成分(a)を含まない透明硬化性樹脂組成物を用い、グラビア方式の塗工装置を使用し、厚みが20μmとなるようにハードコート層を形成し、積層体を得た。上述のとおり、青色遮蔽率、可視光透過率、見た目の色、表面外観、及び線膨張係数についての試験を行った。結果を表6に示す。
上記(a−1)の配合量を表6に示すように変更したこと以外は全て実施例32と同様に積層体の形成及び物性の試験・評価を行った。結果を表6に示す。
上記(a−1)の替わりに上記(a−2)を用いたこと以外は全て実施例32と同様に積層体の形成及び物性の試験・評価を行った。結果を表6に示す。
Claims (9)
- (A)1〜50質量部の白色無機微粒子;及び
(B)100質量部の透明基材樹脂
を含む青色光遮蔽性部材用樹脂組成物であって、
ここで、
(i)上記白色無機微粒子の平均粒子径が10〜80nmであること;及び
(ii)上記白色無機微粒子の屈折率と上記基材樹脂の屈折率との差が0.1以上であることを特徴とする
上記青色光遮蔽性部材用樹脂組成物。 - 上記成分(B)が、透明硬化性樹脂であることを特徴とする請求項1に記載の青色光遮蔽性部材用樹脂組成物。
- 上記成分(B)が、透明熱可塑性樹脂であることを特徴とする請求項1に記載の青色光遮蔽性部材用樹脂組成物。
- 上記成分(B)が、透明な粘接着剤であることを特徴とする請求項1に記載の青色光遮蔽性部材用樹脂組成物。
- (α)ハードコート層と、(β)ポリ(メタ)アクリルイミド系樹脂フィルム層とを有する青色光遮蔽性部材用積層体であって、
上記(α)ハードコート層は、
(a)1〜50質量部の、平均粒子径が10〜80nmである白色無機微粒子;及び
(b)100質量部の透明硬化性樹脂を含み、
(1)上記成分(a)の屈折率と上記成分(b)の屈折率との差が0.1以上である透明硬化性樹脂組成物から形成されていることを特徴とする
上記青色光遮蔽性部材用積層体。 - (β)ポリ(メタ)アクリルイミド系樹脂フィルム層と、(γ)粘接着剤層とを有する青色光遮蔽性部材用積層体であって、
上記(γ)粘接着剤層は、
(a)1〜50質量部の、平均粒子径が10〜80nmである白色無機微粒子;及び
(c)100質量部の透明粘接着性樹脂を含み、
(2)上記成分(a)の屈折率と上記成分(c)の屈折率との差が0.1以上である透明粘接着性樹脂組成物から形成されていることを特徴とする
上記青色光遮蔽性部材用積層体。 - 上記(β)ポリ(メタ)アクリルイミド系樹脂フィルム層が、
第一ポリ(メタ)アクリルイミド系樹脂層(β1);
芳香族ポリカーボネート系樹脂層(δ);
第二ポリ(メタ)アクリルイミド系樹脂層(β2)
が、この順に直接積層されている多層フィルムであることを特徴とする請求項5又は6に記載の青色光遮蔽性部材用積層体。 - 請求項1〜4の何れか1項に記載の青色光遮蔽性部材用樹脂組成物又は請求項5〜7の何れか1項に記載の青色光遮蔽性部材用積層体を含む青色光遮蔽性部材。
- 請求項8に記載の青色光遮蔽性部材を用いた物品。
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