JP6740810B2 - Hard coat polyester film - Google Patents
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Description
本発明は、ハードコートポリエステルフィルムに関し、より詳細には、ディスプレイ等に主として用いられる、反射防止フィルム、防眩フィルム、光拡散シート、レンズシート、近赤外線遮断フィルム、透明導電性フィルム等の機能性フィルムの基材として有用なハードコートポリエステルフィルムに関する。 The present invention relates to a hard coat polyester film, and more specifically, it is mainly used for a display or the like, and has an functionality such as an antireflection film, an antiglare film, a light diffusion sheet, a lens sheet, a near infrared ray shielding film, a transparent conductive film, The present invention relates to a hard coat polyester film useful as a base material for a film.
一般に、光学用部材として用いられる機能性フィルムの基材には、ポリエチレンテレフタレート(PET)、アクリル、ポリカーボネート(PC)、ポリオレフィン等からなる透明な熱可塑性樹脂フィルムが用いられている。 In general, a transparent thermoplastic resin film made of polyethylene terephthalate (PET), acrylic, polycarbonate (PC), polyolefin or the like is used as a base material of a functional film used as an optical member.
熱可塑性樹脂フィルムを機能性フィルムの基材として用いる場合には、各種の用途に応じた機能層が積層される。例えば、液晶ディスプレイ(LCD)では、表面の傷つきを防止する保護層、外光の映り込みを防止する反射防止層(AR層)、光の集光や拡散に用いられるレンズ層、輝度を向上する光拡散層等の機能層が挙げられる。このような基材の中でも、特に、ポリエステルフィルムは、優れた透明性、寸法安定性、耐薬品性に優れ、比較的安価であるため各種機能性フィルムの基材として広く使用されている。 When the thermoplastic resin film is used as the base material of the functional film, functional layers according to various uses are laminated. For example, in a liquid crystal display (LCD), a protective layer for preventing scratches on the surface, an antireflection layer (AR layer) for preventing reflection of external light, a lens layer used for condensing and diffusing light, and improving brightness. A functional layer such as a light diffusion layer may be used. Among such base materials, a polyester film is particularly widely used as a base material for various functional films because it has excellent transparency, dimensional stability, and chemical resistance and is relatively inexpensive.
しかし、ポリエステルフィルムの表面は一般的に脆弱であり、光学用部材の製造時におけるフィルム基材の搬送等の際、表面に容易に傷が付いてしまうという欠点があった。
また、各種の光学用部材を組み合わせる工程においても、部材同士の擦れや搬送の際に、機能層の反対面に傷が発生することが問題となっていた。これらの傷はディスプレイ全体の品位に影響するため、ディスプレイ製造における歩留まり低下の要因となる。このためフィルム基材の表面を保護する目的で、機能層を積層するフィルム基材の反対面に、耐傷つき性を有する保護層(ハードコート層)を設ける方法が提案されてきた。それに用いるハードコート材には、より高い硬度、高い密着性、耐擦傷性、硬化時のフィルムのカールが小さいものが要求されてきている。
However, the surface of the polyester film is generally fragile, and there is a drawback that the surface is easily scratched during transportation of the film base material during manufacturing of the optical member.
Further, also in the process of combining various optical members, there is a problem that scratches are generated on the opposite surface of the functional layer when the members are rubbed or conveyed. These scratches affect the quality of the entire display, which causes a decrease in yield in display manufacturing. Therefore, for the purpose of protecting the surface of the film substrate, a method has been proposed in which a protective layer (hard coat layer) having scratch resistance is provided on the opposite surface of the film substrate on which the functional layer is laminated. Hard coat materials used therefor are required to have higher hardness, high adhesion, scratch resistance, and curl of the film when cured.
上記ハードコート層としては、紫外線硬化型の樹脂組成物が汎用されているが、一般的に塗膜の硬化収縮が大きいため、カールが発生しやすいという問題がある。特許文献1ではエチレン性不飽和基含有ポリエステルデンドリマーを用いることで、高硬度と低カール性を改善している。しかし、実施例では基材ポリエステルフィルムの厚みが188μmと厚く、薄い基材の事例記載は無い。 As the hard coat layer, an ultraviolet curable resin composition is generally used, but there is a problem that curling is likely to occur because the curing shrinkage of the coating film is generally large. In Patent Document 1, high hardness and low curl are improved by using an ethylenically unsaturated group-containing polyester dendrimer. However, in the examples, the thickness of the base polyester film is as thick as 188 μm, and there is no description of a thin base material.
一方、特許文献2には紫外線硬化型の樹脂組成物を紫外線硬化した後、加熱処理することによってカールを抑え且つ硬度を向上した技術が記載されている。また特許文献3には低酸素雰囲気で紫外線を照射して硬化した後、空気中で紫外線を照射して硬化することによって高硬度の塗膜を得る方法が記載されている。しかしながらこれらは、プロセス的に煩雑になるという問題がある。 On the other hand, Patent Literature 2 discloses a technique in which curling is suppressed and hardness is improved by heating a UV-curable resin composition after UV-curing it. Further, Patent Document 3 describes a method of obtaining a coating film having high hardness by irradiating with ultraviolet rays in a low oxygen atmosphere to cure and then irradiating with ultraviolet rays in air to cure. However, these have a problem that they are complicated in process.
また特許文献4には、プラスチック基材とハードコート層との間に金属ハロゲン化物及び/又は金属酸化物からなる機能層を設けることによって、機能層自体の硬度と密着性との相乗効果によりハードコート自体が有する硬度以上の硬度を発現する技術が記載れている。しかしながら機能層の形成方法が蒸着やスパッタリング法などの乾式法であり、制御が複雑になるほか、コストアップの要因となるという問題がある。 Further, in Patent Document 4, by providing a functional layer made of a metal halide and/or a metal oxide between a plastic base material and a hard coat layer, a hard layer is obtained by a synergistic effect of hardness and adhesion of the functional layer itself. There is described a technique for developing a hardness equal to or higher than that of the coat itself. However, since the method for forming the functional layer is a dry method such as vapor deposition or sputtering, the control becomes complicated and there is a problem that it causes a cost increase.
特許文献5には、基材の上に不完全硬化したバリア層(2B〜H)を塗設し、その上にハードコートすることで、薄膜でも密着性と高硬度を満足する技術が記載されている。しかしながら、バリア層を形成するには基材を膨潤または溶解させるための溶剤が必要であり、実施例にはセルロースエステルフィルムのみでポリエステルフィルムを基材としたものはない。 Patent Document 5 describes a technique in which an incompletely cured barrier layer (2B to H) is applied on a base material and a hard coat is applied thereon, so that adhesion and high hardness are satisfied even with a thin film. ing. However, in order to form the barrier layer, a solvent for swelling or dissolving the base material is required, and in the examples, there is no cellulose ester film alone and a polyester film as a base material.
機能性が付与されたハードコートが求められる一方で、ハードコート本来の目的である硬さの更なる向上も求められている。しかしながら、基材( ベースフィルム) の厚さが限定される中では、ハードコート剤の架橋密度アップによるカールの発生、それに伴うクラックの発生といった問題が生じているのが実状である。カールが大きいと、次工程での生産性低下や、別フィルムと貼合した後の密着耐久性などを著しく低下させる。そのためフィルム上にハードコート層を設けた場合には、特に基材厚さが薄い場合、カールを抑制するためにハードコート層の塗膜厚さ、架橋反応率を制限しなければならず、結果的に鉛筆硬度は2H 程度が限界になることが多い。 While a hard coat having functionality is required, further improvement in hardness, which is the original purpose of the hard coat, is also required. However, when the thickness of the base material (base film) is limited, the actual situation is that curling occurs due to an increase in the cross-linking density of the hard coating agent, and cracks occur accordingly. If the curl is large, the productivity in the next step and the adhesion durability after being bonded to another film are significantly reduced. Therefore, when a hard coat layer is provided on the film, the coating thickness of the hard coat layer and the crosslinking reaction rate must be limited in order to suppress curling, especially when the substrate thickness is thin. However, the pencil hardness is often limited to about 2H.
そこで、本発明では、基材のポリエステルフィルムの厚みが薄くても、カールの発生を抑制でき、表面の硬度が高く、かつ基材フィルムに対する密着性良好なハードコート層を有するハードコートポリエステルフィルムの提供を課題として掲げた。 Therefore, in the present invention, even if the thickness of the polyester film of the substrate is thin, curling can be suppressed, the hardness of the surface is high, and the hard coat polyester film having good adhesion to the substrate film Providing as an issue.
即ち、本発明は以下の構成よりなる。
1. 少なくとも片面にハードコート層を有するハードコートポリエステルフィルムであって、基材であるポリエステルフィルムとハードコート層との間に水溶性アクリルポリオールと水溶性アミノ樹脂との反応生成物を含む易接着硬化層を有し、前記水溶性アクリルポリオールが、全構成ユニット100モル%中、ヒドロキシ基を有する構成ユニットを40〜80モル%有し、前記水溶性アクリルポリオールと水溶性アミノ樹脂との反応生成物が、水溶性アクリルポリオール100質量部と水溶性アミノ樹脂10〜70質量部の反応生成物であることを特徴とするハードコートポリエステルフィルム。
2. 水溶性アクリルポリオールが、カルボキシ基を有している上記第1に記載のハードコートポリエステルフィルム。
3. 水溶性アミノ樹脂がアルキル化メラミン樹脂である上記第1又は第2に記載のハードコートポリエステルフィルム。
4. 易接着硬化層のマルテンス硬さが280〜600N/mm2である上記第1〜第3のいずれかに記載のハードコートポリエステルフィルム。
5. ハードコート層が、電離放射線硬化型化合物を含む上記第1〜第4のいずれかに記載のハードコートポリエステルフィルム。
That is, the present invention has the following configurations.
1. A hard coat polyester film having a hard coat layer on at least one side, wherein an easy-adhesion cured layer containing a reaction product of a water-soluble acrylic polyol and a water-soluble amino resin between the polyester film as a base material and the hard coat layer. And the water-soluble acrylic polyol has 40 to 80 mol% of constituent units having a hydroxy group in 100 mol% of all constituent units, and the reaction product of the water-soluble acrylic polyol and the water-soluble amino resin is A hard coat polyester film, which is a reaction product of 100 parts by mass of a water-soluble acrylic polyol and 10 to 70 parts by mass of a water-soluble amino resin.
2. The hard coat polyester film according to the first aspect, wherein the water-soluble acrylic polyol has a carboxy group.
3. 3. The hard coat polyester film according to the above 1st or 2nd, wherein the water-soluble amino resin is an alkylated melamine resin.
4. The hard coat polyester film according to any one of the above first to third, wherein the easy-adhesion cured layer has a Martens hardness of 280 to 600 N/mm 2 .
5. The hard coat polyester film according to any one of the first to fourth aspects, wherein the hard coat layer contains an ionizing radiation-curable compound.
本発明によれば、基材ポリエステルフィルムの厚みが薄くても、カールの発生が抑制され、表面の硬度が高く、ポリエステルフィルムとの密着性にも優れたハードコート層を有するハードコートポリエステルフィルムを提供することが可能となった。 According to the present invention, even when the thickness of the base polyester film is thin, curling is suppressed, the surface hardness is high, and a hard coat polyester film having a hard coat layer excellent in adhesion with the polyester film is provided. It is now possible to provide.
本発明のハードコートポリエステルフィルムの基材フィルムを形成を構成しているポリエステル樹脂は、エチレンテレフタレートユニットを主たる構成成分とするものである。エチレンテレフタレートユニットは、ポリエステルの構成ユニット100モル%中、80モル%以上が好ましく、90モル%以上がより好ましく、ホモポリエチレンテレフタレートが最も好ましい。 The polyester resin forming the base film of the hard coat polyester film of the present invention has an ethylene terephthalate unit as a main constituent component. The ethylene terephthalate unit is preferably 80 mol% or more, more preferably 90 mol% or more, and most preferably homopolyethylene terephthalate in 100 mol% of polyester constituent units.
本発明のポリエステル樹脂を構成する他のジカルボン酸成分としては、イソフタル酸、オルトフタル酸、2,6−ナフタレンジカルボン酸等の芳香族ジカルボン酸、アジピン酸、アゼライン酸、セバシン酸、デカンジカルボン酸等の脂肪族ジカルボン酸、および1,4−シクロヘキサンジカルボン酸等の脂環式ジカルボン酸等を挙げることができる。 Other dicarboxylic acid components constituting the polyester resin of the present invention include aromatic dicarboxylic acids such as isophthalic acid, orthophthalic acid and 2,6-naphthalenedicarboxylic acid, adipic acid, azelaic acid, sebacic acid, decanedicarboxylic acid and the like. Aliphatic dicarboxylic acids and alicyclic dicarboxylic acids such as 1,4-cyclohexanedicarboxylic acid can be mentioned.
ポリエステル樹脂を構成するジオール成分としては、エチレングリコールの他、1,3−プロパンジオール、2,2−ジエチル−1,3−プロパンジオール、2−n−ブチル−2−エチル−1,3−プロパンジオール、2,2−イソプロピル−1,3−プロパンジオール、2,2−ジ−n−ブチル−1,3−プロパンジオール、1,4−ブタンジオール、ヘキサンジオール、ネオペンチルグリコール、ヘキサンジオール等の脂肪族ジオール、1,4−シクロヘキサンジメタノール等の脂環式ジオール、ビスフェノールA等の芳香族系ジオール等を挙げることができる。 Examples of the diol component constituting the polyester resin include 1,3-propanediol, 2,2-diethyl-1,3-propanediol, 2-n-butyl-2-ethyl-1,3-propane, in addition to ethylene glycol. Diol, 2,2-isopropyl-1,3-propanediol, 2,2-di-n-butyl-1,3-propanediol, 1,4-butanediol, hexanediol, neopentyl glycol, hexanediol, etc. Examples thereof include aliphatic diols, alicyclic diols such as 1,4-cyclohexanedimethanol, and aromatic diols such as bisphenol A.
ポリエステル樹脂の製造方法としては公知の方法が採用でき、上記のジカルボン酸とジオールとを直接エステル化反応させるか、あるいは、エステル交換反応させる第一段階と、この第一段階の反応生成物を重縮合反応させる第二段階とによって製造する方法等により製造することができる。この際、反応触媒として、例えば、アルカリ金属、アルカリ土類金属、マンガン、コバルト、亜鉛、アンチモン、ゲルマニウム、チタン化合物等を用いることができる。 A well-known method can be adopted as a method for producing the polyester resin, and the above-mentioned reaction product of the first step and the first step in which the dicarboxylic acid and diol are directly esterified or transesterified are combined. It can be produced by a method of producing the condensation reaction in the second step. At this time, as a reaction catalyst, for example, an alkali metal, an alkaline earth metal, manganese, cobalt, zinc, antimony, germanium, a titanium compound or the like can be used.
本発明のハードコートポリエステルフィルムを形成するポリエステル樹脂の中には、必要に応じて各種の添加剤、例えば、ワックス類、酸化防止剤、帯電防止剤、結晶核剤、減粘剤、熱安定剤、着色用顔料、着色防止剤、紫外線吸収剤等を添加することができる。 Among the polyester resins forming the hard coat polyester film of the present invention, various additives such as waxes, antioxidants, antistatic agents, crystal nucleating agents, viscosity reducing agents, and heat stabilizers may be added as necessary. , A coloring pigment, an anti-coloring agent, an ultraviolet absorber and the like can be added.
本発明のハードコートポリエステルフィルムを形成するポリエステル樹脂の中には、フィルムの作業性(滑り性)を良好にする滑剤としての微粒子を添加してもよい。微粒子としては、任意のものを選択することができるが、例えば、無機系微粒子としては、シリカ、アルミナ、二酸化チタン、炭酸カルシウム、カオリン、硫酸バリウム等、有機系微粒子としては、例えば、アクリル系樹脂粒子、メラミン樹脂粒子、シリコーン樹脂粒子、架橋ポリスチレン粒子等を挙げることができる。微粒子の平均粒径は、0.05〜3.0μmの範囲内(コールターカウンタにて測定した場合)で、必要に応じて適宜選択することができる。 In the polyester resin forming the hard coat polyester film of the present invention, fine particles as a lubricant for improving workability (sliding property) of the film may be added. As the fine particles, any one can be selected, for example, as the inorganic fine particles, silica, alumina, titanium dioxide, calcium carbonate, kaolin, barium sulfate, etc., and as the organic fine particles, for example, acrylic resin. Examples thereof include particles, melamine resin particles, silicone resin particles and crosslinked polystyrene particles. The average particle size of the fine particles is within the range of 0.05 to 3.0 μm (when measured with a Coulter counter) and can be appropriately selected as necessary.
なお、本発明のハードコートポリエステルフィルムには、ポリエステル樹脂層を少なくとも1層有する積層型のポリエステルフィルムも含まれる。ポリエステル樹脂層が2層以上積層されるときは、そのポリエステル樹脂層は同じ組成のポリエステルであっても、異なる組成のポリエステルであってもよい。また、他の層として積層可能な層は、熱可塑性樹脂層であれば、特に限定されない。 The hard coat polyester film of the present invention also includes a laminated polyester film having at least one polyester resin layer. When two or more polyester resin layers are laminated, the polyester resin layers may have the same composition or different compositions. The layer that can be laminated as the other layer is not particularly limited as long as it is a thermoplastic resin layer.
次に、本発明のハードコートポリエステルフィルムのハードコート層について説明する。 Next, the hard coat layer of the hard coat polyester film of the present invention will be described.
本発明におけるハードコート層は、電離放射線硬化型化合物を含んでなることが好ましい。熱硬化型樹脂のように硬化時に加熱処理することを要せず、熱による基材フィルムの熱収縮を少なくすることができ好適である。本発明で電離放射線硬化型化合物とは、電子線、放射線、紫外線のいずれかを照射することによって重合、および/または反応する化合物のことを指し、かかる化合物が重合、および/または反応することによりハードコート層を構成する。本発明で用いられる電離放射線硬化型化合物としては、メラミン系、アクリル系、シリコーン系の電離放射線硬化型化合物が挙げられるが、なかでも高い表面硬度を得る点でアクリレート系電離放射線硬化型化合物が好ましい。 The hard coat layer in the present invention preferably contains an ionizing radiation-curable compound. Unlike a thermosetting resin, heat treatment is not required at the time of curing, and heat shrinkage of the base film due to heat can be reduced, which is preferable. In the present invention, the ionizing radiation-curable compound refers to a compound that polymerizes and/or reacts by irradiating with an electron beam, radiation, or ultraviolet rays, and by such a compound polymerizing and/or reacting. It constitutes a hard coat layer. Examples of the ionizing radiation-curable compound used in the present invention include melamine-based, acrylic-based, and silicone-based ionizing-radiation-curable compounds, and among them, acrylate-based ionizing-radiation-curable compounds are preferable from the viewpoint of obtaining high surface hardness. ..
電離放射線硬化型化合物は、ラジカル重合系、カチオン重合系、カチオン重合とラジカル重合の混合系であってもよいが、反応速度が大きく生産性に優れるため、ラジカル重合系が特に好ましい。ラジカル重合系電離放射線硬化型化合物としては、不飽和モノマー、オリゴマー、樹脂又はそれらを含む組成物などが挙げられる。その具体例としては、アクリレート、ウレタンアクリレートやポリエステルアクリレート等の2官能基以上を有する多官能の電離放射線硬化型のアクリル系化合物が挙げられ、エチレングリコージ(メタ)アクリレート、プロピレングリコールジ(メタ)アクリレート、ブチレングリコールジ(メタ)アクリレート、ネオペンチルグリコールジ(メタ)アクリレート、ヘキサンジオールジ(メタ)アクリレート、トリメチロールエタントリ(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールトリ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールテトラ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールペンタ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレート、グリセロールトリ(メタ)アクリレート、トリアリル(メタ)アクリレート、ビスフェノールAエチレンオキシド変性ジ(メタ)アクリレート等が好ましい。電離放射線硬化型化合物は、1種単独で使用してもよいし、2種以上を組合せて用いてもよい。 The ionizing radiation-curable compound may be a radical polymerization system, a cation polymerization system, or a mixed system of cation polymerization and radical polymerization, but a radical polymerization system is particularly preferable because it has a large reaction rate and is excellent in productivity. Examples of the radical polymerization-based ionizing radiation-curable compound include unsaturated monomers, oligomers, resins, and compositions containing them. Specific examples thereof include polyfunctional ionizing radiation curable acrylic compounds having two or more functional groups such as acrylate, urethane acrylate and polyester acrylate, and ethylene glycol di(meth)acrylate and propylene glycol di(meth). Acrylate, butylene glycol di(meth)acrylate, neopentyl glycol di(meth)acrylate, hexanediol di(meth)acrylate, trimethylolethane tri(meth)acrylate, trimethylolpropane tri(meth)acrylate, pentaerythritol tri(meth) ) Acrylate, pentaerythritol tetra(meth)acrylate, dipentaerythritol penta(meth)acrylate, dipentaerythritol hexa(meth)acrylate, glycerol tri(meth)acrylate, triallyl(meth)acrylate, bisphenol A ethylene oxide modified di(meth) Acrylate and the like are preferred. The ionizing radiation-curable compounds may be used alone or in combination of two or more.
電離放射線重合開始剤は、ラジカル重合系、カチオン重合系、カチオン重合とラジカル重合の混合系であってもよいが、反応速度が大きく生産性に優れるため、ラジカル重合系が特に好ましい。電離放射線ラジカル重合開始剤の例として、アルキルフェノン類、ベンゾイン類、ベンゾフェノン類、ホスフィンオキシド類、ケタール類、アントラキノン類、チオキサントン類、アゾ化合物、過酸化物類、2,3−ジアルキルジオン化合物類、ジスルフィド化合物類、フルオロアミン化合物類や芳香族スルホニウム類、チタノセン類、オキシ酢酸フェニル類が挙げられ、単独または2種以上混合して使用しても良い。アセトフェノン類の例には、2,2−ジエトキシアセトフェノン、p−ジメチルアセトフェノン、1−ヒドロキシジメチルフェニルケトン、1−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、2−メチル−4−メチルチオ−2−モルフォリノプロピオフェノン、2−ベンジル−2−ジメチルアミノ−1−(4−モルフォリノフェニル)−ブタノン、2,2−ジメトキシ−1,2−ジフェニルエタン−1−オン、1−[4−(2−ヒドロキシエトキシ)−フェニル]−2−ヒドロキシ−2−メチル−1−プロパン−1−オン、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、2−ヒドロキシ−2−メチル−1−フェニル-プロパン−1−オン、2−メチル−1−(4−メチルチオフェニル)−2−モルフォリノプロパン−1−オン、2−ベンジル−2−ジメチルアミノ−1−(4−モルフォリノフェニル)−ブタノン−1、2−(ジメチルアミノ)−2−[(4−メチルフェニル)メチル]−1−[4−(4−モルホリニル)フェニル]−1−ブタノンが含まれる。ベンゾイン類の例には、ベンゾインベンゼンスルホン酸エステル、ベンゾイントルエンスルホン酸エステル、ベンゾインメチルエーテル、ベンゾインエチルエーテルおよびベンゾインイソプロピルエーテルが含まれる。ベンゾフェノン類の例には、ベンゾフェノン、2,4−ジクロロベンゾフェノン、4,4−ジクロロベンゾフェノンおよびp−クロロベンゾフェノンが含まれる。ホスフィンオキシド類の例には、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シド、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およびビスアシルフォスフィンオキサイドが含まれる。オキシ酢酸フェニル類には、2−[2−オキソ−2−フェニルアセトキシエトキシ]エチルエステルおよび2−(2−ヒドロキシエトキシ)エチルエステルが含まれる。 The ionizing radiation polymerization initiator may be a radical polymerization system, a cation polymerization system, or a mixed system of cation polymerization and radical polymerization, but a radical polymerization system is particularly preferable because it has a high reaction rate and is excellent in productivity. Examples of ionizing radiation radical polymerization initiators include alkylphenones, benzoins, benzophenones, phosphine oxides, ketals, anthraquinones, thioxanthones, azo compounds, peroxides, 2,3-dialkyldione compounds, Examples thereof include disulfide compounds, fluoroamine compounds, aromatic sulfoniums, titanocenes, and phenyl oxyacetates, which may be used alone or in combination of two or more. Examples of acetophenones include 2,2-diethoxyacetophenone, p-dimethylacetophenone, 1-hydroxydimethylphenylketone, 1-hydroxycyclohexylphenylketone, 2-methyl-4-methylthio-2-morpholinopropiophenone, 2 -Benzyl-2-dimethylamino-1-(4-morpholinophenyl)-butanone, 2,2-dimethoxy-1,2-diphenylethan-1-one, 1-[4-(2-hydroxyethoxy)-phenyl ]-2-Hydroxy-2-methyl-1-propan-1-one, 2-hydroxy-1-{4-[4-(2-hydroxy-2-methyl-propionyl)-benzyl]phenyl}-2-methyl -Propan-1-one, 2-hydroxy-2-methyl-1-phenyl-propan-1-one, 2-methyl-1-(4-methylthiophenyl)-2-morpholinopropan-1-one, 2- Benzyl-2-dimethylamino-1-(4-morpholinophenyl)-butanone-1,2-(dimethylamino)-2-[(4-methylphenyl)methyl]-1-[4-(4-morpholinyl) Phenyl]-1-butanone is included. Examples of benzoins include benzoin benzene sulfonate, benzoin toluene sulfonate, benzoin methyl ether, benzoin ethyl ether and benzoin isopropyl ether. Examples of benzophenones include benzophenone, 2,4-dichlorobenzophenone, 4,4-dichlorobenzophenone and p-chlorobenzophenone. Examples of phosphine oxides include 2,4,6-trimethylbenzoyldiphenylphosphine oxide, bis(2,4,6-trimethylbenzoyl)-phenylphosphine oxide and bisacylphosphine oxide. Phenyl oxyacetic acid includes 2-[2-oxo-2-phenylacetoxyethoxy]ethyl ester and 2-(2-hydroxyethoxy)ethyl ester.
電離放射線重合開始剤は、電離放射線硬化型化合物100質量部に対して、下限が0.1質量部以上、より好ましく1質量部以上、上限が30質量部以下、より好ましくは20質量部以下の範囲で使用することができる。添加量が少なすぎるとハードコート層の硬度が不十分となる場合がある。また、多すぎると、ハードコート層が黄変したりする、ハードコート層の硬化が不十分となる場合がある。 The ionizing radiation polymerization initiator has a lower limit of 0.1 part by mass or more, more preferably 1 part by mass or more, and an upper limit of 30 parts by mass or less, more preferably 20 parts by mass or less, with respect to 100 parts by mass of the ionizing radiation-curable compound. Can be used in a range. If the addition amount is too small, the hardness of the hard coat layer may be insufficient. On the other hand, if the amount is too large, the hard coat layer may turn yellow or the hard coat layer may be insufficiently cured.
電離放射線重合開始剤に加えて、本発明を損なわない範囲で、光増感剤を用いてもよい。光増感剤の具体例として、n−ブチルアミン、トリエチルアミン、トリ−n−ブチルホスフィン、ミヒラーのケトンおよびチオキサントンを挙げることができる。 In addition to the ionizing radiation polymerization initiator, a photosensitizer may be used within the range not impairing the present invention. Specific examples of the photosensitizer include n-butylamine, triethylamine, tri-n-butylphosphine, Michler's ketone and thioxanthone.
ハードコート層形成のための塗布液を基材フィルムの易接着硬化層の表面に塗布する際に、レベリング性を向上させるために、電離放射線硬化型化合物等に必要に応じて希釈剤を用いて希釈してもよい。希釈剤としては、ベンゼン、トルエン、キシレンなどの芳香族炭化水素、ヘキサン、ヘプタン、オクタン、ノナン、デカンなどの脂肪族炭化水素、メチルエチルケトン、ジエチルケトン、ジイソプロピルケトン等のケトン等が挙げられる。希釈剤の配合量は、適切な粘度になるように適宜選択すればよい。 When a coating liquid for forming a hard coat layer is applied to the surface of the easy-adhesion cured layer of the substrate film, in order to improve the leveling property, an ionizing radiation-curable compound or the like may be added with a diluent as necessary. You may dilute. Examples of the diluent include aromatic hydrocarbons such as benzene, toluene and xylene, aliphatic hydrocarbons such as hexane, heptane, octane, nonane and decane, ketones such as methyl ethyl ketone, diethyl ketone and diisopropyl ketone. The blending amount of the diluent may be appropriately selected so that the viscosity becomes appropriate.
ハードコート層に含有させる無機微粒子としては、例えば、非晶性シリカ、結晶性のガラスフィラー、シリカ、酸化ジルコニウム、二酸化チタン、アルミナ、などの無機酸化物、シリカーアルミナ複合酸化物粒子、炭酸マグネシウム、水酸化アルミニウム、硫酸バリウム、炭酸カルシウム、リン酸カルシウム、カオリン、タルク、硫酸バリウム、フッ化カルシウム、フッ化リチウム、ゼオライト、硫化モリブデン、マイカが挙げられる。 Examples of the inorganic fine particles contained in the hard coat layer include amorphous silica, crystalline glass filler, silica, zirconium oxide, titanium dioxide, alumina, and other inorganic oxides, silica-alumina composite oxide particles, magnesium carbonate. , Aluminum hydroxide, barium sulfate, calcium carbonate, calcium phosphate, kaolin, talc, barium sulfate, calcium fluoride, lithium fluoride, zeolite, molybdenum sulfide, and mica.
ハードコート層の表面に、高屈折率層/低屈折率層、あるいは高屈折率層/中屈折率層/低屈折率層から構成される反射防止層を積層する場合、ハードコート層を高屈折率化することにより、反射防止層から高屈折率層を省略することができる。その結果、コストを低減することができる。ハードコート層の屈折率を高くするためには、ハードコート層中に屈折率の高い無機微粒子を含有させることが有効である。屈折率の高い無機微粒子としては、例えば、酸化ジルコニウム、酸化チタンが挙げられる。 When an antireflection layer composed of a high refractive index layer/low refractive index layer or a high refractive index layer/medium refractive index layer/low refractive index layer is laminated on the surface of the hard coat layer, the hard coat layer has a high refractive index. By increasing the index, the high refractive index layer can be omitted from the antireflection layer. As a result, the cost can be reduced. In order to increase the refractive index of the hard coat layer, it is effective to include inorganic fine particles having a high refractive index in the hard coat layer. Examples of the inorganic fine particles having a high refractive index include zirconium oxide and titanium oxide.
ハードコート層中の無機微粒子の含有量は、1質量%以上、80質量%以下であることが重要である。無機微粒子の含有量が1質量%未満では、耐擦傷性が不足する。一方、無機微粒子の含有量が80質量%を超えると、透明性が低下する傾向がある。また、無機微粒子の平均粒径は、透明性の点から、5〜500nmが好ましい。しかしながら、このような平均粒径の小さい無機微粒子は、凝集しやすく不安定である。したがって、無機微粒子の分散安定性を高めるために、無機微粒子の表面に光感応性基を付与し、硬化型樹脂との親和性を高めることが好ましい。 It is important that the content of the inorganic fine particles in the hard coat layer is 1% by mass or more and 80% by mass or less. If the content of the inorganic fine particles is less than 1% by mass, scratch resistance is insufficient. On the other hand, when the content of the inorganic fine particles exceeds 80% by mass, the transparency tends to decrease. The average particle size of the inorganic fine particles is preferably 5 to 500 nm from the viewpoint of transparency. However, such inorganic fine particles having a small average particle diameter tend to aggregate and are unstable. Therefore, in order to enhance the dispersion stability of the inorganic fine particles, it is preferable to add a photosensitive group to the surface of the inorganic fine particles to enhance the affinity with the curable resin.
ハードコート層の厚さは、0.1〜30μmの範囲で、用途に応じて決めればよい。より好ましくは1〜15μmである。ハードコート層の厚さが、前記の範囲内の場合には、ハードコート層の表面の硬度が高く、傷が付きにくい。さらに、ハードコート層が脆くなりにくく、ハードコートフィルムを折り曲げたときにハードコート層にクラックが入りにくい。 The thickness of the hard coat layer is in the range of 0.1 to 30 μm and may be determined according to the application. More preferably, it is 1 to 15 μm. When the thickness of the hard coat layer is within the above range, the hardness of the surface of the hard coat layer is high and scratches are less likely to occur. Further, the hard coat layer does not easily become brittle, and cracks are unlikely to occur in the hard coat layer when the hard coat film is bent.
次に、本発明のハードコートポリエステルフィルムの、基材とハードコート層との間に設けた易接着硬化層について説明する。 Next, the easy-adhesion cured layer provided between the substrate and the hard coat layer of the hard coat polyester film of the present invention will be described.
本発明における易接着硬化層は、水溶性のアクリルポリオールと水溶性アミノ樹脂との反応生成物を含む。 The easy-adhesion cured layer in the present invention contains a reaction product of a water-soluble acrylic polyol and a water-soluble amino resin.
本発明のアクリルポリオールは、分子中にヒドロキシ基を有するアクリル樹脂である。ヒドロキシ基を有する構成ユニットは、全構成ユニット100モル%中、40〜80モル%含まれていることが好ましい。ヒドロキシ基により水溶性アミノ樹脂と架橋反応が起こり、ハードコート層中に3次元架橋構造が形成される。アクリルポリオール中のヒドロキシ基を有する構成ユニットが40モル%以上であると、ハードコート層中の架橋構造の量が十分であり、ハードコート層表面の鉛筆硬度を効率的に高めることができ好ましい。一方、80モル%以下であると、ポリエステルフィルム基材に対する十分な密着性が得られ好ましい。 The acrylic polyol of the present invention is an acrylic resin having a hydroxy group in the molecule. The constituent unit having a hydroxy group is preferably contained in 40 to 80 mol% in 100 mol% of all constituent units. The hydroxy group causes a cross-linking reaction with the water-soluble amino resin to form a three-dimensional cross-linked structure in the hard coat layer. When the constituent unit having a hydroxy group in the acrylic polyol is 40 mol% or more, the amount of the crosslinked structure in the hard coat layer is sufficient, and the pencil hardness of the hard coat layer surface can be efficiently increased, which is preferable. On the other hand, when it is 80 mol% or less, sufficient adhesion to the polyester film substrate is obtained, which is preferable.
ヒドロキシ基をアクリルポリオール中に導入するには、2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、4−ヒドロキシブチル(メタ)アクリレート等のヒドロキシ基を有するモノマーや、2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレートへのγ−ブチロラクトンやε−カプロラクトンの開環付加物等を共重合成分として用いるとよい。中でも、水溶性を阻害しない点で、2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレートが好ましい。なお、これらは2種以上併用してもよい。 To introduce a hydroxy group into an acrylic polyol, monomers having a hydroxy group such as 2-hydroxyethyl (meth)acrylate, 2-hydroxypropyl (meth)acrylate, and 4-hydroxybutyl (meth)acrylate, and 2-hydroxy group. A ring-opening addition product of γ-butyrolactone or ε-caprolactone to ethyl (meth)acrylate may be used as a copolymerization component. Among them, 2-hydroxyethyl (meth)acrylate is preferable because it does not impair the water solubility. In addition, these may use 2 or more types together.
本発明で用いるアクリルポリオールは水溶性である。環境負荷が少ないためである。水溶性を付与するモノマーとして、極性基を含有する(メタ)アクリル系モノマーや、極性基を含有する非アクリル系ビニルモノマーを共重合成分とすることが好ましい。極性基を含有する(メタ)アクリル系モノマーとしては、前記したヒドロキシ基含有モノマーに加えて、(メタ)アクリル酸、クロトン酸、イタコン酸、マレイン酸、フマール酸等のカルボキシ基を含有するモノマー、無水マレイン酸、無水イタコン酸等の酸無水物基を含有するモノマーが挙げられる。また、EO変性ノニルフェノールアクリレート、メトキシポリオキシエチレングリコールアクリレート等のエーテル結合を有するモノマー類も、アクリルポリオールの水溶性に寄与するため、用いることができる。極性基を含有する非アクリル系ビニルモノマーとしては、スチレンスルホン酸、ビニルスルホン酸等が挙げられる。これらの中でも、アクリル酸、メタクリル酸が好ましい。なお、水溶性であるかどうかは、後述する実施例に記載の溶解性の評価方法を採用して決めることができる。 The acrylic polyol used in the present invention is water-soluble. This is because the environmental load is small. As the monomer imparting water solubility, it is preferable to use a (meth)acrylic monomer containing a polar group or a non-acrylic vinyl monomer containing a polar group as a copolymerization component. The polar group-containing (meth) acrylic monomer, in addition to the hydroxy group-containing monomer described above, (meth) acrylic acid, crotonic acid, itaconic acid, maleic acid, a monomer containing a carboxy group such as fumaric acid, Examples thereof include monomers having an acid anhydride group such as maleic anhydride and itaconic anhydride. In addition, monomers having an ether bond such as EO-modified nonylphenol acrylate and methoxypolyoxyethylene glycol acrylate can be used because they contribute to the water solubility of the acrylic polyol. Examples of the non-acrylic vinyl monomer containing a polar group include styrene sulfonic acid and vinyl sulfonic acid. Among these, acrylic acid and methacrylic acid are preferable. Whether it is water-soluble or not can be determined by adopting the solubility evaluation method described in Examples below.
上記の水溶性を付与するためのモノマーは、アクリルポリオール全構成ユニット100モル%中、8モル%以上が好ましく、10モル%以上がより好ましい。8モル%いじょうであると、アクリルポリオールに水溶性を効率的に付与できて好ましい。水溶性を付与するためのモノマーは、35モル%以下が好ましく、30モル%以下がより好ましい。35モル%以下であると、得られる塗膜のTgが後述する好適範囲に対して高くなりすぎず、造膜性や、インラインコーティングにおける延伸適正が良好であり好ましい。 The above-mentioned monomer for imparting water solubility is preferably 8 mol% or more, more preferably 10 mol% or more, in 100 mol% of all constituent units of the acrylic polyol. When the amount is 8 mol%, water solubility can be efficiently imparted to the acrylic polyol, which is preferable. The monomer for imparting water solubility is preferably 35 mol% or less, more preferably 30 mol% or less. When the content is 35 mol% or less, the Tg of the obtained coating film does not become too high with respect to the preferred range described below, and the film-forming property and the stretching suitability in in-line coating are good, which is preferable.
良好な水溶性を発現させるためには、アクリル酸やメタクリル酸の共重合によってアクリルポリオール中に導入されたカルボキシ基を中和することが好ましい。塩基性の中和剤としては、アンモニア、トリメチルアミン、トリエチルアミン、ジメチルアミノエタノール等のアミン化合物や、水酸化カリウム、水酸化ナトリウム等の無機系塩基性物質等があり、このうち、水溶性の安定化と良好な水溶性を発現するためには、中和剤として無機系塩基性物質を使用することが好ましい。また中和率としては、30モル%〜90モル%であることが好ましく、より好ましくは40モル%〜80モル%である。中和率が30モル%以上の場合、アクリルポリオールの水溶性が十分であり、塗布液調製の際にアクリルポリオールの溶解が容易であり、乾燥後の塗膜面が白化したりするおそれがなく好ましい。一方、中和率が90モル%以下であると、水溶性が高すぎず、塗布液調製においてアルコール等の混合が容易であり、硬化後の塗膜の耐水性が保たれて好ましい。 In order to exhibit good water solubility, it is preferable to neutralize the carboxy group introduced into the acrylic polyol by copolymerizing acrylic acid or methacrylic acid. Examples of the basic neutralizing agent include amine compounds such as ammonia, trimethylamine, triethylamine, and dimethylaminoethanol, and inorganic basic substances such as potassium hydroxide and sodium hydroxide. Of these, water-soluble stabilizers are used. In order to express good water solubility, it is preferable to use an inorganic basic substance as a neutralizing agent. The neutralization rate is preferably 30 mol% to 90 mol%, more preferably 40 mol% to 80 mol%. When the neutralization rate is 30 mol% or more, the water solubility of the acrylic polyol is sufficient, the acrylic polyol can be easily dissolved during the preparation of the coating solution, and there is no fear that the coating surface after drying will be whitened. preferable. On the other hand, when the neutralization ratio is 90 mol% or less, the water solubility is not too high, the alcohol and the like can be easily mixed in the preparation of the coating liquid, and the water resistance of the coating film after curing is maintained, which is preferable.
アクリルポリオールは、Tgが50〜100℃であることが好ましく、より好ましくは55〜90℃である。アクリルポリオールのTgが低いほど、最低造膜温度(MFT、Minimum Film Forming Temperature)が低くなるため、乾
燥温度が低温でも良好な造膜性を有する傾向にある。しかし、アクリルポリオールのTgが50℃以上であると、塗布液乾燥後にタック性がなく、ロール転写や塗膜剥がれが発生するおそれがないので製造工程上好ましい。また、主剤としての剛性が低下するおそれがなく、架橋剤を併用することにより十分な塗膜硬度が得られて好ましい。一方、Tgが100℃以下であると、MFTが高くなりすぎず、乾燥温度を特に高くしなくとも、造膜性が低下するおそれがなく好ましい。造膜性の低下は、塗布液乾燥後の外観不良や、インラインコーティングの延伸時における塗膜の追従性不良を引き起こすおそれから、製造プロセス上好ましくない。
The Tg of the acrylic polyol is preferably 50 to 100°C, more preferably 55 to 90°C. The lower the Tg of the acrylic polyol, the lower the minimum film forming temperature (MFT, Minimum Film Forming Temperature), so that the film forming property tends to be excellent even at a low drying temperature. However, when the Tg of the acrylic polyol is 50° C. or higher, there is no tackiness after drying the coating solution, and there is no risk of roll transfer or peeling of the coating film, which is preferable in the manufacturing process. In addition, there is no fear that the rigidity as the main agent will decrease, and it is preferable to use a cross-linking agent together so that sufficient coating film hardness can be obtained. On the other hand, when the Tg is 100° C. or lower, the MFT does not become too high, and the film-forming property is not likely to deteriorate even if the drying temperature is not particularly increased, which is preferable. The deterioration of the film-forming property is not preferable in the manufacturing process because it may cause a poor appearance after drying the coating solution and a poor followability of the coating film during stretching of the in-line coating.
Tgを上記範囲にするために共重合されるTg調整用モノマーとしては、ヒドロキシ基を有さない(メタ)アクリル系モノマーや、非アクリル系ビニルモノマーが利用できる。ヒドロキシ基を有さない(メタ)アクリル系モノマーの具体例としては、メチル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレート、イソプロピル(メタ)アクリレート、n−ブチル(メタ)アクリレート、イソブチル(メタ)アクリレート、n−アミル(メタ)アクリレート、n−ヘキシル(メタ)アクリレート、2−エチルヘキシル(メタ)アクリレート、n−オクチル(メタ)アクリレート、デシル(メタ)アクリレート、ドデシル(メタ)アクリレート、シクロヘキシル(メタ)アクリレート、イソボルニル(メタ)アクリレート、ステアリル(メタ)アクリレート等の(メタ)アクリル酸アルキルエステル類;(メタ)アクリルアミド、ジアセトンアクリルアミド、n−メチロールアクリルアミド、(メタ)アクリロニトリル等の窒素含有アクリル系モノマー;メタクリル酸ビニル等が挙げられ、これらは1種または2種以上を用いることができる。 As the Tg adjusting monomer copolymerized to adjust the Tg to the above range, a (meth)acrylic monomer having no hydroxy group or a non-acrylic vinyl monomer can be used. Specific examples of the (meth)acrylic monomer having no hydroxy group include methyl(meth)acrylate, ethyl(meth)acrylate, isopropyl(meth)acrylate, n-butyl(meth)acrylate, isobutyl(meth)acrylate, n-amyl (meth)acrylate, n-hexyl (meth)acrylate, 2-ethylhexyl (meth)acrylate, n-octyl (meth)acrylate, decyl (meth)acrylate, dodecyl (meth)acrylate, cyclohexyl (meth)acrylate, (Meth)acrylic acid alkyl esters such as isobornyl (meth)acrylate and stearyl (meth)acrylate; nitrogen-containing acrylic monomers such as (meth)acrylamide, diacetone acrylamide, n-methylol acrylamide, (meth)acrylonitrile; methacrylic acid Examples thereof include vinyl, and these may be used alone or in combination of two or more.
また、非アクリル系ビニルモノマーとしては、スチレン、α−メチルスチレン、ビニルトルエン(m−メチルスチレンとp−メチルスチレンの混合物)、クロロスチレン等のスチレン系モノマー;酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、酪酸ビニル、カプロン酸ビニル、カプリル酸ビニル、カプリン酸ビニル、ラウリン酸ビニル、ミリスチン酸ビニル、パルミチン酸ビニル、ステアリン酸ビニル、シクロヘキサンカルボン酸ビニル、ピバリン酸ビニル、オクチル酸ビニル、モノクロロ酢酸ビニル、アジピン酸ジビニル、クロトン酸ビニル、ソルビン酸ビニル、安息香酸ビニル、ケイ皮酸ビニル等のビニルエステル;塩化ビニル、塩化ビニリデン等のハロゲン化ビニルモノマー;が挙げられ、1種または2種以上を用いることができる。 As the non-acrylic vinyl monomer, styrene-based monomers such as styrene, α-methylstyrene, vinyltoluene (a mixture of m-methylstyrene and p-methylstyrene), chlorostyrene; vinyl acetate, vinyl propionate, vinyl butyrate. , Vinyl caproate, vinyl caprylate, vinyl caprate, vinyl laurate, vinyl myristate, vinyl palmitate, vinyl stearate, vinyl cyclohexanecarboxylate, vinyl pivalate, vinyl octylate, vinyl monochloroacetate, divinyl adipate, Examples thereof include vinyl esters such as vinyl crotonate, vinyl sorbate, vinyl benzoate, and vinyl cinnamate; vinyl halide monomers such as vinyl chloride and vinylidene chloride; and one or more types can be used.
Tg調整用のモノマーは、ヒドロキシ基含有モノマーと水溶性を付与するためのモノマーの適正量を決めてから、その残部とすることが好ましい。共重合体のTgは、下記のFoxの式で求められる。
Tgn:各モノマーのホモポリマーのTg(K)
The Tg adjusting monomer is preferably the rest of the monomer after determining an appropriate amount of the hydroxyl group-containing monomer and the monomer for imparting water solubility. The Tg of the copolymer is calculated by the following Fox equation.
Tg n : Tg (K) of homopolymer of each monomer
本発明のアクリルポリオールは、公知のラジカル重合によって得ることができる。乳化重合、懸濁重合、溶液重合、塊状重合等、いずれも採用可能である。取り扱い性の点からは、溶液重合が好ましい。溶液重合に用いることのできる水溶性有機溶媒としては、エチレングリコールn−ブチルエーテル、イソプロパノール、エタノール、n−メチルピロリドン、テトラヒドロフラン、1,4−ジオキサン、1,3−オキソラン、メチルソロソルブ、エチルソロソルブ、エチルカルビトール、ブチルカルビトール、プロピレングリコールモノプロピルエーテル、プロピレングリコールモノブチルエーテル等が挙げられる。これらは水と混合して用いてもよい。 The acrylic polyol of the present invention can be obtained by known radical polymerization. Any of emulsion polymerization, suspension polymerization, solution polymerization, bulk polymerization and the like can be adopted. From the viewpoint of handleability, solution polymerization is preferable. Water-soluble organic solvents that can be used for solution polymerization include ethylene glycol n-butyl ether, isopropanol, ethanol, n-methylpyrrolidone, tetrahydrofuran, 1,4-dioxane, 1,3-oxolane, methyl solosolve, ethyl solosolve. , Ethyl carbitol, butyl carbitol, propylene glycol monopropyl ether, propylene glycol monobutyl ether and the like. You may use these, mixing with water.
重合開始剤としてはラジカルを発生する公知の化合物であればよいが、例えば、2,2−アゾビス−2−メチル−N−2−ヒドロキシエチルプロピオンアミド等の水溶性アゾ系重合開始剤が好ましい。重合の温度や時間等は適宜選択される。 The polymerization initiator may be a known compound that generates a radical, but a water-soluble azo polymerization initiator such as 2,2-azobis-2-methyl-N-2-hydroxyethylpropionamide is preferable. The temperature and time of polymerization are appropriately selected.
アクリルポリオールの質量平均分子量(Mw)は、10,000〜80,000程度が好ましい。より好ましい範囲は、20,000〜60,000である。Mwが10,000以上の場合、テンター内での熱分解のおそれがなく好ましい。Mwが80,000以下であると、塗布液の粘度の著しい上昇がなく、塗工性が良好であり好ましい。 The mass average molecular weight (Mw) of the acrylic polyol is preferably about 10,000 to 80,000. A more preferable range is 20,000 to 60,000. When the Mw is 10,000 or more, there is no fear of thermal decomposition in the tenter, which is preferable. When the Mw is 80,000 or less, the viscosity of the coating liquid does not significantly increase and the coatability is good, which is preferable.
また、アクリルポリオールの水酸基価は、100〜380mgKOH/gが好ましい。100mgKOH/g以上であると、架橋密度が低下するおそれがなく好ましい。一方、380mgKOH/g以下であると、架橋密度が高くなりすぎず塗膜が脆くなるおそれがないので好ましい。また、水酸基価を高くするために、ヒドロキシ基含有モノマーを多用しすぎないので、水溶性を付与するモノマー量が足りなくなることがなく、アクリルポリオールの水溶性を維持されて好ましい。 The hydroxyl value of the acrylic polyol is preferably 100 to 380 mgKOH/g. When it is 100 mgKOH/g or more, there is no fear that the crosslink density will decrease, which is preferable. On the other hand, when it is 380 mgKOH/g or less, the crosslinking density does not become too high and the coating film does not become brittle, which is preferable. Further, since the hydroxyl group-containing monomer is not excessively used in order to increase the hydroxyl value, the amount of the monomer imparting water solubility is not insufficient, and the water solubility of the acrylic polyol is maintained, which is preferable.
アクリルポリオールの酸価は、100mgKOH/g以下が好ましい。酸価が100mgKOH/g以下であると、加水分解を受けづらく、湿熱環境下での耐水性が低下するおそれなく好ましい。酸価は、70mgKOH/g以下がより好ましく、60mgKOH/g以下がさらに好ましい。酸価の下限としては、30mgKOH/g程度が好ましい。水溶性を維持するためである。 The acid value of the acrylic polyol is preferably 100 mgKOH/g or less. It is preferable that the acid value is 100 mgKOH/g or less, because it is difficult to undergo hydrolysis and the water resistance in a wet heat environment is not deteriorated. The acid value is more preferably 70 mgKOH/g or less, further preferably 60 mgKOH/g or less. The lower limit of the acid value is preferably about 30 mgKOH/g. This is to maintain water solubility.
本発明のアクリルポリオールは、水溶性アミノ樹脂と反応させる。従って、本発明のハードコートフィルムのハードコート層には、アクリルポリオールとアミノ樹脂との反応生成物が含まれることになる。本発明の水溶性アミノ樹脂とは、メラミンとホルムアルデヒドを縮合して得られるメチロール化メラミンに、メタノールまたはエタノール等の低級アルコールを反応させて部分的にアルキルエーテル化した化合物である。水溶性アルキル化メラミン樹脂ということもできる。このような水溶性アミノ樹脂は、例えば、三和ケミカル社製の「ニカラック(日本カーバイド工業社の登録商標)MX−035」として入手可能である。 The acrylic polyol of the present invention is reacted with a water-soluble amino resin. Therefore, the hard coat layer of the hard coat film of the present invention contains the reaction product of the acrylic polyol and the amino resin. The water-soluble amino resin of the present invention is a compound in which a methylolated melamine obtained by condensing melamine and formaldehyde is reacted with a lower alcohol such as methanol or ethanol to be partially alkyl etherified. It can be said that it is a water-soluble alkylated melamine resin. Such a water-soluble amino resin is available, for example, as "Nikalac (registered trademark of Nippon Carbide Industry Co., Ltd.) MX-035" manufactured by Sanwa Chemical Co., Ltd.
次に、本発明で用いる易接着硬化層形成用塗布液について説明する。この易接着硬化層形成用塗布液には、アクリルポリオールと、水溶性アミノ樹脂と、水と、前記した水溶性有機溶媒が含まれる。アクリルポリオール100質量部に対し、水溶性アミノ樹脂を固形分で10〜80質量部の範囲で用いることが好ましく、30〜70質量部がより好ましく、40〜70質量部がさらに好ましい。塗布液中の水溶性アミノ樹脂が10質量部以上の場合、ハードコート層とポリエステル系基材フィルムとの密着性が向上して好ましい。また、高い硬度が得られ好ましい。一方、80質量部以下添加するとタックフリー性が保たれて好ましい。塗布液の固形分濃度は特に限定されないが、10〜30質量%程度が好ましい。なお、塗布液中には、滑剤としてコロイダルシリカを添加配合してもよい。コロイダルシリカは、アクリルポリオール100質量部に対し、10〜30質量部程度が好ましい。また、コロイダルシリカは、一次粒子径が10〜20nm、二次粒子径が30〜50nm程度の微細なものが好ましく、例えば、扶桑化学工業社製のPL−1等が挙げられる。 Next, the coating liquid for forming an easily-adhesive cured layer used in the present invention will be described. The coating liquid for forming an easily-adhesive cured layer contains an acrylic polyol, a water-soluble amino resin, water, and the water-soluble organic solvent described above. The water-soluble amino resin is preferably used in the range of 10 to 80 parts by mass, more preferably 30 to 70 parts by mass, still more preferably 40 to 70 parts by mass based on 100 parts by mass of the acrylic polyol. When the amount of the water-soluble amino resin in the coating liquid is 10 parts by mass or more, the adhesion between the hard coat layer and the polyester base film is improved, which is preferable. Moreover, high hardness is obtained, which is preferable. On the other hand, addition of 80 parts by mass or less is preferable because the tack-free property is maintained. The solid content concentration of the coating liquid is not particularly limited, but is preferably about 10 to 30% by mass. In addition, colloidal silica may be added and blended as a lubricant in the coating liquid. The colloidal silica is preferably about 10 to 30 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the acrylic polyol. The colloidal silica is preferably a fine one having a primary particle diameter of 10 to 20 nm and a secondary particle diameter of about 30 to 50 nm, and examples thereof include PL-1 manufactured by Fuso Chemical Industry Co., Ltd.
次に本発明のハードコートポリエステルフィルムの製造方法を説明する。ハードコートポリエステルフィルムは、上記したポリエステル原料を押出機により溶融押し出しして未延伸フィルムを形成し、(1)未延伸フィルムの片面または両面に易接着硬化層を形成するための塗布液を塗布し、プレ乾燥を行い、次いで少なくとも一方向に延伸する方法(インライン法)、(2)未延伸フィルムを縦延伸し、縦延伸後のフィルムの片面または両面に塗布液を塗布してプレ乾燥し、次いで、横延伸する方法(インライン法、縦と横は逆でもよい)、(3)二軸延伸フィルムを製造しておいて、オフラインでフィルムの片面または両面に塗布液を塗布して、加熱硬化させる方法が挙げられる。その後、後述のように易接着硬化層上にハードコート層を積層する。 Next, a method for producing the hard coat polyester film of the present invention will be described. The hard coat polyester film is obtained by melt-extruding the above polyester raw material with an extruder to form an unstretched film, and (1) applying a coating liquid for forming an easily adhesive cured layer on one side or both sides of the unstretched film. A method of performing pre-drying and then stretching in at least one direction (in-line method), (2) longitudinally stretching an unstretched film, applying a coating solution to one or both sides of the film after longitudinal stretching, and pre-drying, Then, a method of transverse stretching (in-line method, vertical and horizontal may be reversed), (3) a biaxially stretched film is manufactured, and a coating solution is applied off-line on one side or both sides of the film, followed by heat curing. There is a method of doing. Then, a hard coat layer is laminated on the easy-adhesion cured layer as described later.
本発明のハードコートポリエステルフィルムの易接着硬化層は、水性の塗布液で塗工でき、塗布層の乾燥や熱硬化が容易であるので、上記(1)や(2)のインライン法を容易かつ好適に採用することができる。 The hard coat layer of the hard coat polyester film of the present invention can be coated with an aqueous coating solution, and the coating layer can be easily dried and heat-cured. Therefore, the in-line method (1) or (2) can be easily applied. It can be preferably adopted.
基材ポリエステルフィルムについての原料樹脂を溶融押し出しする際には、ポリエステル原料をホッパードライヤー、パドルドライヤー等の乾燥機、または真空乾燥機を用いて乾燥するのが好ましい。そのようにポリエステル原料を乾燥させた後に、押出機を利用して、200〜300℃の温度で溶融しフィルム状に押し出す。押し出しに際しては、Tダイ法、チューブラー法等、既存の任意の方法を採用することができる。 When melt-extruding the raw material resin for the base polyester film, the polyester raw material is preferably dried using a dryer such as a hopper dryer, a paddle dryer or the like, or a vacuum dryer. After the polyester raw material is dried in this way, it is melted at a temperature of 200 to 300° C. and extruded into a film using an extruder. For extrusion, any existing method such as a T-die method or a tubular method can be adopted.
そして、押し出し後のシート状の溶融樹脂を急冷することによって未延伸フィルムを得ることができる。なお、溶融樹脂を急冷する方法としては、溶融樹脂を口金から回転ドラム上にキャストして急冷固化することにより実質的に未配向の樹脂シートを得る方法を好適に採用することができる。 Then, an unstretched film can be obtained by rapidly cooling the sheet-shaped molten resin after extrusion. As a method of rapidly cooling the molten resin, a method of obtaining a substantially unoriented resin sheet by casting the molten resin from a die onto a rotating drum and rapidly solidifying it can be suitably adopted.
得られた未延伸フィルムは、必要により50〜120℃、好ましくは60〜110℃で予熱した後、ロール方式の縦延伸機に導き、80〜125℃に加熱した後、ロールの周速差により縦方向に2.5〜5.0倍程度延伸して、一軸延伸フィルムを得る。その後、易接着硬化層を形成するための塗布液を、グラビアコート方式、キスコート方式、ディップ方式、スプレーコート方式、カーテンコート方式、エアナイフコート方式、ブレードコート方式、リバースロールコート方式、バーコート方式等で、塗布する。塗布量は、硬化後の易接着硬化層の厚みが1μm以下となるように調整することが好ましい。厚みが1μmを超える場合、ハードコート層の硬度増加の寄与は小さくなり、経済的に悪影響が出てくるので好ましくない。また、プレ乾燥後のタックフリー性が悪化し、金属ロールなどに易接着層が転写するなど、工程上の問題が発生するため好ましくない。厚みの下限は0.05μm程度が好ましい。あまり薄すぎると、基材との密着性が低下したり、上層に塗工するハードコートの硬度が十分に発現しないおそれがある。より好ましい厚みの範囲は、0.1〜0.3μmである。 The obtained unstretched film is preheated at 50 to 120° C., preferably 60 to 110° C., if necessary, then introduced into a roll-type longitudinal stretching machine, heated to 80 to 125° C., and then subjected to a difference in peripheral speed of the roll. The film is stretched in the machine direction about 2.5 to 5.0 times to obtain a uniaxially stretched film. After that, the coating liquid for forming the easy-adhesion cured layer is gravure coating method, kiss coating method, dipping method, spray coating method, curtain coating method, air knife coating method, blade coating method, reverse roll coating method, bar coating method, etc. Then, apply. The coating amount is preferably adjusted so that the cured easy-adhesion cured layer has a thickness of 1 μm or less. If the thickness exceeds 1 μm, the contribution of the increase in hardness of the hard coat layer becomes small, which is economically unfavorable, which is not preferable. In addition, the tack-free property after pre-drying is deteriorated, and problems such as transfer of the easy-adhesion layer to a metal roll occur in the process, which is not preferable. The lower limit of the thickness is preferably about 0.05 μm. If it is too thin, the adhesion to the substrate may be reduced, or the hardness of the hard coat applied to the upper layer may not be sufficiently expressed. A more preferable thickness range is 0.1 to 0.3 μm.
塗布後、80〜120℃で数十秒程度乾燥(プレ乾燥)させ、テンター等で2.5〜5.0倍に横延伸する。延伸温度は、80℃以上150℃以下である。横延伸後は、180℃〜250℃で、フィルムの幅の長さを固定した状態で0.3〜数秒程度、熱処理し、続いて、180℃〜250℃で、フィルムの幅方向に1〜5%程度の緩和熱処理をすることが好ましい。緩和熱処理は、5〜15秒とすることが好ましい。この横延伸後の熱処理で、アクリルポリオールと水溶性アミノ樹脂が反応し、これらの反応生成物を含んだ易接着硬化層が得られる。本発明のハードコートポリエステルフィルムにおける基材とハードコート層との間に形成される上記易接着硬化層は、マルテンス硬さが280〜600N/mm2であることが好ましい。マルテンス硬さが280N/mm2以上であると、易接着硬化層上に積層するハードコート層の鉛筆硬度を効果的に2H以上とすることができ好ましい。マルテンス硬さは、ダイヤモンド製正三角錐圧子と、電子制御された負荷装置、および高精度な変位測定器を用いるため、μmオーダーでの深さ制御が可能であり、基材フィルムの影響を考慮することなく、ハードコート層自体の硬度を評価することができる。また、鉛筆硬度評価の場合、時として鉛筆の先端形状が変化することがあるが、マルテンス硬さ評価ではダイヤモンド製正三角錐圧子を用いるため、先端形状がほとんど変化せず、硬度評価のばらつきを小さくできる。 After coating, it is dried (pre-dried) at 80 to 120° C. for several tens of seconds, and laterally stretched 2.5 to 5.0 times with a tenter or the like. The stretching temperature is 80° C. or higher and 150° C. or lower. After transverse stretching, the film is heat-treated at 180° C. to 250° C. for about 0.3 to several seconds with the width of the film fixed, and then at 180° C. to 250° C. in the width direction of the film. It is preferable to perform a relaxation heat treatment of about 5%. The relaxation heat treatment is preferably 5 to 15 seconds. By the heat treatment after the transverse stretching, the acrylic polyol and the water-soluble amino resin react with each other, and an easily adhesive cured layer containing these reaction products is obtained. The easy-adhesion cured layer formed between the substrate and the hard coat layer in the hard coat polyester film of the present invention preferably has a Martens hardness of 280 to 600 N/mm 2 . When the Martens hardness is 280 N/mm 2 or more, the pencil hardness of the hard coat layer laminated on the easy-adhesion cured layer can be effectively 2H or more, which is preferable. The Martens hardness uses a diamond regular triangular pyramid indenter, an electronically controlled loading device, and a highly accurate displacement measuring device, so it is possible to control the depth in μm order and consider the influence of the base film. Without, the hardness of the hard coat layer itself can be evaluated. Further, in the case of pencil hardness evaluation, the tip shape of the pencil may change from time to time, but since the diamond regular triangular pyramid indenter is used in the Martens hardness evaluation, the tip shape hardly changes, and there is little variation in hardness evaluation. it can.
本発明において、ハードコート層は、有機溶剤中に、電離放射線硬化型化合物、必要に応じて光重合開始剤、粒子、界面活性剤などを含む塗布液を、易接着硬化層を有したポリエステルフィルムに塗布乾燥後、紫外線あるいは電子線を照射することにより硬化させて形成させることが好ましい。 In the present invention, the hard coat layer is a polyester film having an easy-adhesion cured layer with an organic solvent, a coating solution containing an ionizing radiation-curable compound, and if necessary, a photopolymerization initiator, particles, and a surfactant. It is preferable to form the composition by coating and drying it and then curing it by irradiating it with ultraviolet rays or electron beams.
ハードコート層を積層する方法としては、公知の方法が挙げられるが、前記塗布液を基材フィルム上に塗布乾燥後、硬化させる方法が好適である。塗布法としては、グラビアコート方式、キスコート方式、ディップ方式、スプレイコート方式、カーテンコート方式、エアナイフコート方式、ブレードコート方式、リバースロールコート方式、バーコート方式、リップコート方式などの公知の塗布方法が挙げられる。これらのなかで、ロール・トゥ・ロール方式で塗工可能で、均一に塗布することのできるグラビアコート方式、特にリバースグラビア方式が好ましい。 As a method for laminating the hard coat layer, a known method can be mentioned, and a method of coating and drying the coating solution on the substrate film and then curing the coating solution is preferable. As the coating method, known coating methods such as a gravure coating method, a kiss coating method, a dip method, a spray coating method, a curtain coating method, an air knife coating method, a blade coating method, a reverse roll coating method, a bar coating method and a lip coating method can be used. Can be mentioned. Among these, a gravure coating method, which can be applied by a roll-to-roll method and allows uniform application, and a reverse gravure method is particularly preferable.
前記塗布液に含まれる電離放射線硬化型化合物、粒子、光重合開始剤等を有機溶剤中に溶解あるいは分散する方法としては、加温下で、これらを攪拌、分散する方法が好適である。塗布液を加温することにより、電離放射線硬化型化合物、粒子および光重合開始剤の溶解性を向上させることができる。そのため、未溶解物等による塗工外観の悪化を抑えることができる。 As a method of dissolving or dispersing the ionizing radiation-curable compound, particles, photopolymerization initiator and the like contained in the coating liquid in an organic solvent, a method of stirring and dispersing them under heating is suitable. By heating the coating liquid, the solubility of the ionizing radiation-curable compound, particles and photopolymerization initiator can be improved. Therefore, the deterioration of the coating appearance due to undissolved substances and the like can be suppressed.
分散機は、公知のものを用いることができる。具体的には、ボールミル、サンドミル、アトライター、ロールミル、アジテータ、コロイドミル、超音波ホモジナイザー、ホモミキサー、パールミル、湿式ジェットミル、ペイントシェーカー、バタフライミキサー、プラネタリーミキサー、ヘンシェルミキサー等が挙げられる。 A known disperser can be used. Specific examples include ball mills, sand mills, attritors, roll mills, agitators, colloid mills, ultrasonic homogenizers, homomixers, pearl mills, wet jet mills, paint shakers, butterfly mixers, planetary mixers, and Henschel mixers.
前記塗布液に含まれる電離放射線硬化型化合物、粒子、光重合開始剤等の固形分の濃度は、5質量%以上70質量%が好ましい。塗布液の固形分の濃度を5質量%以上に調整することにより、塗布後の乾燥時間が長くなることによる生産性の低下を抑えることができる。一方、塗布液の固形分の濃度を70質量%以下に調整することにより、塗布液の粘度の上昇によるレベリング性の悪化、及びそれにともなう塗布外観の悪化を防ぐことができる。また、塗布外観の点から、塗布液の粘度を0.5cps以上300cps以下の範囲になるように、塗布液の固形分濃度、あるいは有機溶剤の種類、界面活性剤の種類は配合量を調整することが好ましい。 The concentration of solid components such as the ionizing radiation-curable compound, particles and photopolymerization initiator contained in the coating liquid is preferably 5% by mass or more and 70% by mass or more. By adjusting the concentration of the solid content of the coating liquid to 5% by mass or more, it is possible to suppress the decrease in productivity due to the long drying time after coating. On the other hand, by adjusting the concentration of the solid content of the coating liquid to 70% by mass or less, it is possible to prevent the deterioration of the leveling property due to the increase of the viscosity of the coating liquid and the accompanying deterioration of the coating appearance. From the viewpoint of coating appearance, the solid content concentration of the coating liquid, the type of organic solvent, or the type of surfactant is adjusted so that the viscosity of the coating liquid is in the range of 0.5 cps to 300 cps. It is preferable.
塗布、硬化後のハードコート層の厚みは、0.1μm以上30μm以下になるようにすることが好ましい。具体的にはハードコート層の厚みの下限は0.5μm以上が好ましく、1.0μm以上がさらに好ましい。またハードコート層の厚みの上限は15μm以下がより好ましく、10μm以下がさらに好ましく、3μm以下がさらにより好ましい。ハードコート層の厚みが0.1μm以上であれば、硬度が十分に得られ易く好ましい。一方、ハードコート層の厚みが30μm以下であると、ハードコート層の硬化不良や硬化収縮によるカールの問題を起こさず良好なハードコートフィルムが得られて好ましい。 The thickness of the hard coat layer after coating and curing is preferably 0.1 μm or more and 30 μm or less. Specifically, the lower limit of the thickness of the hard coat layer is preferably 0.5 μm or more, more preferably 1.0 μm or more. The upper limit of the thickness of the hard coat layer is more preferably 15 μm or less, further preferably 10 μm or less, and further preferably 3 μm or less. When the thickness of the hard coat layer is 0.1 μm or more, sufficient hardness is easily obtained, which is preferable. On the other hand, when the thickness of the hard coat layer is 30 μm or less, a good hard coat film can be obtained without causing a problem of curling due to poor curing of the hard coat layer or curing shrinkage, which is preferable.
塗布液に有機溶剤を配合した場合等、予備乾燥が必要な場合、基材フィルム上に塗布し、乾燥する方法としては、公知の熱風乾燥、赤外線ヒーター等が挙げられるが、乾燥速度が早い熱風乾燥が好ましい。 When pre-drying is required, such as when the coating solution contains an organic solvent, the method of coating and drying on the substrate film includes known hot air drying, infrared heaters, etc. Drying is preferred.
塗布後の乾燥温度は40℃以上120℃以下の条件下で行うことが好ましく、特には下限が45℃以上、上限が80℃以下が好ましい。40℃以上であると、塗布液に含まれる有機溶剤が十分に除去でき、ブラッシング等の問題が発生するおそれがない。逆に120℃以下の温度であれば、泡由来の微小なコートヌケ、微小なハジキ、クラック等の塗膜の微小な欠点などを抑制でき、外観が不良になるおそれがなく好ましい。さらには、熱によりフィルムが強く収縮することがなく、熱シワによるフィルムの平面性の低下のおそれなく好ましい。 The drying temperature after coating is preferably 40° C. or higher and 120° C. or lower, and particularly preferably the lower limit is 45° C. or higher and the upper limit is 80° C. or lower. When the temperature is 40° C. or higher, the organic solvent contained in the coating liquid can be sufficiently removed, and there is no risk of problems such as brushing. On the other hand, if the temperature is 120° C. or lower, it is possible to suppress minute coating defects such as bubbles, minute cissing, minute defects in the coating film such as cracks, and the like, and there is no fear that the appearance will deteriorate, which is preferable. Further, the film is not strongly contracted by heat, and there is no fear of deterioration of the flatness of the film due to heat wrinkles, which is preferable.
乾燥中にかかるフィルムの張力は50N/m以上300N/m以下が好ましく、特には下限が100N/m以上、上限が250N/m以下が好ましい。フィルムの張力は50N/m以上であると、走行するフィルムが蛇行するおそれがなく好ましい。一方、300N/m以下であると、フィルムにシワが発生せず、平面性が保たれ、巻き取ったフィルムの外観が良好であり好ましい。 The tension of the film applied during drying is preferably 50 N/m or more and 300 N/m or less, and particularly preferably the lower limit is 100 N/m or more and the upper limit is 250 N/m or less. When the tension of the film is 50 N/m or more, the running film is not likely to meander, which is preferable. On the other hand, when it is 300 N/m or less, wrinkles do not occur in the film, flatness is maintained, and the appearance of the wound film is good, which is preferable.
本発明において、ハードコート層を設けていない面に本発明の効果を阻害しない範囲でハードコート層、帯電防止層、易接着層、粘着層、易滑層、電磁波吸収層、染料や顔料等の色素を含有した樹脂層などの他の機能を付与しても構わない。 In the present invention, a hard coat layer, an antistatic layer, an easily adhesive layer, a pressure-sensitive adhesive layer, an easily slipping layer, an electromagnetic wave absorbing layer, a dye or a pigment, etc. such as a hard coat layer, on the surface not provided with the hard coat layer, in a range that does not impair the effects of the present invention Other functions such as a resin layer containing a dye may be added.
本発明では、電離放射線を照射することにより電離放射線硬化型化合物を硬化させ、ハードコート層を形成させる。紫外線を照射する場合、超高圧水銀灯、高圧水銀灯、低圧水銀灯、カーボンアーク、メタルハライドランプを用い、100〜400nm、好ましくは、200〜400nmの波長領域で、100〜3000mJ/cm2のエネルギーで紫外線を照射することが好ましい。より好ましくは50mJ/cm2以上1000mJ/cm2以下、より好ましくは下限が300mJ/cm2以上、上限が700mJ/cm2以下である。なお、照射する際、窒素ガス雰囲気下で行なうことが酸素阻害が低減され、耐擦傷性が向上することから望ましい。積算光量が50mJ/cm2以上であると、電離放射線硬化型化合物の重合反応が促進され、ハードコート層の表面硬度が高まり好ましい。積算光量が1000mJ/cm2以下であると、熱の影響により基材フィルムが変形するおそれがなく好ましい。なお、本発明における積算光量は、トプコン製「UVR−T35」により測定することができる。 In the present invention, the ionizing radiation-curable compound is cured by irradiation with ionizing radiation to form a hard coat layer. When irradiating with ultraviolet rays, an ultra-high pressure mercury lamp, a high pressure mercury lamp, a low pressure mercury lamp, a carbon arc, and a metal halide lamp are used, and an ultraviolet ray is irradiated with energy of 100 to 3000 mJ/cm 2 in a wavelength region of 100 to 400 nm, preferably 200 to 400 nm. Irradiation is preferred. More preferably 50 mJ / cm 2 or more 1000 mJ / cm 2 or less, and more preferably the lower limit is 300 mJ / cm 2 or more, the upper limit is 700 mJ / cm 2 or less. It is desirable that the irradiation is performed in a nitrogen gas atmosphere because oxygen inhibition is reduced and scratch resistance is improved. When the integrated light amount is 50 mJ/cm 2 or more, the polymerization reaction of the ionizing radiation-curable compound is promoted, and the surface hardness of the hard coat layer is increased, which is preferable. When the integrated light amount is 1000 mJ/cm 2 or less, the base film is not likely to be deformed due to heat, which is preferable. The integrated light amount in the present invention can be measured by "UVR-T35" manufactured by Topcon.
また、電子線により塗布液を硬化させる場合には、照射線量は5kGy以上100kGy以下が好ましく、特には上限が30kGy以上、下限が70kGy以下がより好ましい。5kGy以上である場合、電離放射線硬化型化合物の重合反応が促進され、ハードコート層の表面硬度が向上し好ましい。100kGy以下であると、電子線照射管の寿命が延びて、生産コスト面で好ましい。 When the coating liquid is cured with an electron beam, the irradiation dose is preferably 5 kGy or more and 100 kGy or less, and more preferably the upper limit is 30 kGy or more and the lower limit is 70 kGy or less. When it is 5 kGy or more, the polymerization reaction of the ionizing radiation-curable compound is promoted, and the surface hardness of the hard coat layer is improved, which is preferable. When it is 100 kGy or less, the life of the electron beam irradiation tube is extended, which is preferable in terms of production cost.
これにより、本発明のハードコートポリエステルフィルムが得られる。なお、ポリエステルフィルム(塗膜を除く)の厚みは、30〜200μmが好ましい。 Thereby, the hard coat polyester film of the present invention is obtained. The thickness of the polyester film (excluding the coating film) is preferably 30 to 200 μm.
本発明におけるハードコート層は鉛筆硬度が2H以上であることが好ましい。また、後述する方法で測定されるカールの高さは3mm未満であることが好ましい。さらに、後述する方法で測定される碁盤目密着性試験での剥がれたマス目は、0個であることが好ましい。 The hard coat layer in the present invention preferably has a pencil hardness of 2H or more. The curl height measured by the method described below is preferably less than 3 mm. Furthermore, it is preferable that the number of peeled squares in the cross-cut adhesion test measured by the method described below is 0.
次に、実施例および比較例を用いて本発明を具体的に説明するが、本発明は、これらの実施例の態様に何ら限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更することが可能である。なお、評価方法を以下に示す。 Next, the present invention will be specifically described with reference to Examples and Comparative Examples, but the present invention is not limited to the modes of these Examples, and may be appropriately performed without departing from the spirit of the present invention. It is possible to change. The evaluation method is shown below.
[NMR測定]
アクリルポリオール中に導入された共重合成分の比率は、核磁気共鳴分光法(1H−N
MR、13C−NMR:Varian Unity 400、Agilent社製)を用いて確認した。測定は、合成したアクリルポリオール中の溶媒を真空乾燥機にて除去した後、乾固物を重クロロフォルムに溶解させて行った。得られたNMRスペクトルから、メチルメタクリレート中のメチル基部位、ヒドロキシエチルアクリレート中のヒドロキシ基部位、およびメタクリル酸のカルボキシ基部位に帰属される化学シフトδ(ppm)のピークを同定した。得られた各ピークの積分強度を求め、各基の部位の水素数と積分強度から、アクリルポリオールに導入された共重合成分の組成比率(mol%)を確認した。
[NMR measurement]
The ratio of the copolymerization component introduced into the acrylic polyol is determined by nuclear magnetic resonance spectroscopy ( 1 H-N
MR, 13 C-NMR: Varian Unity 400, manufactured by Agilent). The measurement was carried out by removing the solvent in the synthesized acrylic polyol with a vacuum dryer and then dissolving the dried product in heavy chloroform. From the obtained NMR spectrum, peaks of chemical shift δ (ppm) attributed to the methyl group site in methyl methacrylate, the hydroxy group site in hydroxyethyl acrylate, and the carboxy group site of methacrylic acid were identified. The integrated intensity of each obtained peak was determined, and the composition ratio (mol%) of the copolymerization component introduced into the acrylic polyol was confirmed from the number of hydrogens at each site and the integrated intensity.
[Tgの確認]
上記NMR測定で求めた共重合成分の組成比率と、前記したFoxの式から各アクリルポリオールのTgを求めた。
[Confirmation of Tg]
The Tg of each acrylic polyol was determined from the composition ratio of the copolymerization component determined by the above NMR measurement and the Fox equation described above.
[溶解性]
合成したアクリルポリオール(1)〜(10)を、固形分濃度が12質量%となるように、イソプロパノール30質量%と水70質量%の混合溶媒(25℃)中に投入した。次いで、系内の撹拌操作を10分間行い、アクリルポリオール(1)〜(10)が溶解しているかを、下記の基準にてアクリルポリオールの溶解性を目視で判断した。表1に評価結果を示した。
○:無色透明で溶液に変化は見られない。
△:溶液がやや微濁を呈する。
×:溶液が白濁しているかアクリルポリオールのゲル化・沈降等が見られる。
また、易接着硬化層の塗布液(固形分濃度:12質量%)についても、上記基準で溶解性を判断し、表3,表4に評価結果を示した。
○:無色透明で溶液に変化は見られない。
△:溶液がやや微濁を呈する。
×:溶液が白濁しているかアクリルポリオールのゲル化・沈降等が見られる。
[Solubility]
The synthesized acrylic polyols (1) to (10) were put into a mixed solvent (25° C.) of 30% by mass of isopropanol and 70% by mass of water so that the solid content concentration was 12% by mass. Next, the stirring operation in the system was performed for 10 minutes, and the solubility of the acrylic polyol (1) to (10) was visually determined for the solubility of the acrylic polyol based on the following criteria. Table 1 shows the evaluation results.
◯: Colorless and transparent, no change was observed in the solution.
Δ: The solution is slightly turbid.
X: The solution is cloudy or gelling/precipitation of acrylic polyol is observed.
Further, the solubility of the coating liquid for the easy-adhesion cured layer (solid content concentration: 12% by mass) was judged based on the above criteria, and the evaluation results are shown in Tables 3 and 4.
◯: Colorless and transparent, no change was observed in the solution.
Δ: The solution is slightly turbid.
X: The solution is cloudy or gelling/precipitation of acrylic polyol is observed.
[造膜性]
アクリルポリオールの造膜性を評価するため、合成したアクリルポリオール(1)〜(10)を、固形分濃度が12質量%となるように、イソプロパノール30質量%と水70質量%の混合溶媒(25℃)中に投入して、アクリルポリオール単体の溶解液を調製した後、ポリエステルフィルム(A4100、東洋紡社製)の非易接着面に溶解液をメイヤーバー#5で塗布した。次いで、塗布層(厚み6.5μm)を形成したフィルムサンプルを、温度60℃に設定した熱風循環オーブン中に30秒間静置して、プレ乾燥を行った。その後、フィルムサンプルをオーブンから取り出してプレ乾燥を行った。取り出したフィルム表面を目視にて観察し、下記の基準でランク分けしてアクリルポリオールの造膜性の評価を行った。結果を表1に示した。
○:塗膜に白化が見られない。
△:塗膜に僅かな白化が見られる。
×:塗膜が全体的に白化している。
[タックフリー性]
易接着硬化層の塗布液(固形分濃度:12質量%)を調製後、ポリエステルフィルム(A4100、東洋紡社製)の非易接着面にメイヤーバー#5で塗布する。次いで、塗布層(厚み6.5μm)を形成したフィルムサンプルを、60℃に設定した熱風循環オーブン中に30秒間静置した後、フィルムサンプルをオーブンから取り出し、塗布層の表面を指で触診した。指触により得られた塗膜のベトツキ感を、下記の基準でランク分けしてタックフリー性の評価を行った。
○:ベトツキ感が全くない。
△:僅かにベトツキ感がある(触診時に指先に塗膜成分が付着しない)。
×:ベトツキ感が多分にある(触診時に指先に塗膜成分が付着する)。
[Film forming property]
In order to evaluate the film-forming property of the acrylic polyol, the synthesized acrylic polyols (1) to (10) were mixed with 30% by mass of isopropanol and 70% by mass of water so that the solid concentration was 12% by mass. C.) to prepare a solution of the acrylic polyol alone, and then the solution was applied to the non-easy-adhesive surface of the polyester film (A4100, manufactured by Toyobo Co., Ltd.) with Mayer bar #5. Next, the film sample on which the coating layer (thickness 6.5 μm) was formed was allowed to stand in a hot air circulation oven set at a temperature of 60° C. for 30 seconds to perform pre-drying. Then, the film sample was taken out from the oven and pre-dried. The surface of the taken-out film was visually observed, and the acrylic polyol was evaluated for film-forming property by ranking according to the following criteria. The results are shown in Table 1.
◯: No whitening is observed in the coating film.
Δ: A slight whitening is observed in the coating film.
X: The coating film is entirely whitened.
[Tack-free property]
After preparing a coating liquid (solid content concentration: 12% by mass) for the easily adhesive cured layer, it is applied to the non-easy adhesive surface of a polyester film (A4100, manufactured by Toyobo Co., Ltd.) with a Mayer bar #5. Next, the film sample having the coating layer (thickness 6.5 μm) formed thereon was allowed to stand in a hot air circulation oven set at 60° C. for 30 seconds, the film sample was taken out of the oven, and the surface of the coating layer was palpated with a finger. .. The tackiness of the coating film obtained by touching with fingers was ranked according to the following criteria to evaluate tack-free property.
○: There is no sticky feeling.
Δ: Slightly sticky feeling (no coating film component adhered to fingertips when palpated).
Poor: Mostly sticky (a coating film component adheres to the fingertip during palpation).
[ポットライフ]
易接着硬化層用の塗布液(固形分濃度:12質量%)を調製後、溶媒蒸発を防げるサンプル瓶に保存した。その後、レオメーター(MCR−302、Anton Paar製)とコーンプレート(プレート径:50mm、角度:1°、Anton Paar製)を用いて、せん断速度1000s-1の条件下で塗布液のせん断粘度を測定した。測定は調液直後から48時間後まで一定時間毎に行い、下記式に基づいてせん断粘度の上昇率を算出した。なお、ηdは経時における剪断粘度で、η0は調液直後の剪断粘度である。せん断粘度の上昇率が20%以上となった時点を塗布液のポットライフとみなし、調液から48時間を経ても上昇率が20%未満の場合は、ポットライフは48時間とした。
剪断粘度の上昇率(%)=100×ηd/η0
[延伸適性]
アクリルポリオール自体の延伸適性を評価するため、合成したアクリルポリオール(1)〜(10)を、固形分濃度が12質量%となるように、イソプロパノール30質量%と水70質量%の混合溶媒(25℃)中に投入して、アクリルポリオール単体の溶解液を調製した後、縦延伸のみを行ったポリエステルフィルムの表面に、溶解液をメイヤーバー#5で塗布した。次いで、塗布層(厚み6.5μm)を形成したフィルムサンプルを、温度60℃に設定した熱風循環オーブン中に30秒間静置した後、フィルムサンプルをオーブンから取り出してプレ乾燥を行った。次いで、サンプルを手廻し延伸装置(東洋紡エンジニアリング社製)にセットして、100℃の熱風循環オーブン中に入れ、ゆっくりと延伸操作を行った。延伸前の長さの4倍の長さになるまで延伸操作を行い、延伸装置を熱風循環オーブンから取り出した。その後、延伸後の塗膜を光学顕微鏡(倍率:200倍)にて観察し、下記の基準に従って、延伸によるクラッキングの有無を判断した。
また、易接着硬化層用塗布液(固形分濃度:12質量%)についても、同様の基準で評価し、結果を表3,表4に示した。
○:クラックが全く見られない。
△:クラックがやや見られる(1本〜4本)。
×:5本以上のクラック、もしくは全面にクラックが見られる。
[Pot life]
After preparing the coating liquid for the easy-adhesion cured layer (solid content concentration: 12% by mass), it was stored in a sample bottle capable of preventing solvent evaporation. Then, using a rheometer (MCR-302, manufactured by Anton Paar) and a cone plate (plate diameter: 50 mm, angle: 1°, manufactured by Anton Paar), the shear viscosity of the coating solution was measured under a shear rate of 1000 s -1. It was measured. The measurement was carried out at regular intervals from immediately after preparation to 48 hours later, and the rate of increase in shear viscosity was calculated based on the following formula. It should be noted that η d is the shear viscosity over time, and η 0 is the shear viscosity immediately after preparation of the solution. When the rate of increase in shear viscosity reached 20% or more, it was considered as the pot life of the coating solution, and if the rate of increase was less than 20% even after 48 hours from the preparation, the pot life was set to 48 hours.
Increase rate of shear viscosity (%)=100×η d /η 0
[Stretchability]
In order to evaluate the stretchability of the acrylic polyol itself, the synthesized acrylic polyols (1) to (10) were mixed with 30% by mass of isopropanol and 70% by mass of water so that the solid concentration was 12% by mass. (°C) to prepare a solution of the acrylic polyol alone, and then the solution was applied with a Meyer bar #5 to the surface of the polyester film which was only longitudinally stretched. Next, the film sample having the coating layer (thickness 6.5 μm) formed thereon was allowed to stand still in a hot air circulation oven set at a temperature of 60° C. for 30 seconds, and then the film sample was taken out from the oven and pre-dried. Then, the sample was manually rotated and set in a stretching device (manufactured by Toyobo Engineering Co., Ltd.), placed in a hot air circulation oven at 100° C., and slowly stretched. The stretching operation was performed until the length became 4 times the length before stretching, and the stretching device was taken out from the hot air circulation oven. Then, the coating film after stretching was observed with an optical microscope (magnification: 200 times), and the presence or absence of cracking due to stretching was determined according to the following criteria.
The coating liquid for easy-adhesion cured layer (solid content concentration: 12% by mass) was also evaluated by the same criteria, and the results are shown in Tables 3 and 4.
◯: No crack is seen at all.
Δ: Some cracks are seen (1 to 4).
X: Five or more cracks or cracks are observed on the entire surface.
[マルテンス硬さ]
試料とするフィルムを10mm×20mmに切断した後、サンプル片をスライドガラス上に瞬間接着剤で貼り付け、このサンプル片の表面について、ダイナミック超微小硬度計(DUH−211S、島津製作所社製)を用いて、押し込み深さ設定負荷−除荷試験を行った。この測定から、下記式を用いてマルテンス硬さ(HM115)を求めた(n=3の平
均値)。
HM115=1000×F/(26.43×h2)
(F:負荷、h2:押し込み深さ)
測定条件
(1)使用圧子:ダイヤモンド製正三角錐圧子(稜間角度:115゜)
(2)測定モード:押し込み深さ設定 負荷−除荷試験
(3)押し込み深さ:0.05μm
(4)測定雰囲気:25±1℃、65±5%RH
(5)測定n数:3
[Martens hardness]
After cutting a film to be a sample into 10 mm×20 mm, a sample piece was pasted on a slide glass with an instant adhesive, and a surface of the sample piece was subjected to a dynamic ultra-fine hardness tester (DUH-211S, manufactured by Shimadzu Corporation). Was used to perform a push depth setting load-unloading test. From this measurement, the Martens hardness (HM 115 ) was determined using the following formula (average value of n=3).
HM 115 =1000×F/(26.43×h 2 )
(F: load, h 2 : push depth)
Measurement condition
(1) Indenter used: Diamond regular triangular pyramid indenter (ridge angle: 115°)
(2) Measurement mode: Push depth setting Load-Unload test
(3) Indentation depth: 0.05 μm
(4) Measurement atmosphere: 25±1℃, 65±5%RH
(5) Number of measurements n: 3
[密着性]
試料とするポリエステルフィルム塗膜表面に、隙間間隔2mmのカッターガイドを用いて、塗膜層を貫通して基材フィルムに達する100個のマス目状の切り傷をつける。次いで、セロハンテープ(登録商標;ニチバン社製;405番;24mm幅)をマス目状の切り傷面に貼り付け、消しゴムでこすって完全に密着させた。その後、垂直にセロハンテープを塗膜層から引き剥がし、基材フィルムから剥がれた塗膜層のマス目の数を目視で数え、下記の式から密着性を求めた。なお、マス目の中で部分的に剥離しているものも剥がれたマス目として数え、下記の基準でランク分けをした。
○:剥がれたマス目が0個
△:剥がれたマス目が1〜5個
×:剥がれたマス目が6個以上
[Adhesion]
Using a cutter guide with a clearance of 2 mm, 100 square cuts penetrating the coating layer and reaching the base film are made on the surface of the coating film of the polyester film as a sample. Next, cellophane tape (registered trademark; manufactured by Nichiban Co., Ltd.; No. 405; width of 24 mm) was attached to the cut surface of the grid and rubbed with an eraser to completely adhere it. Then, the cellophane tape was vertically peeled off from the coating film layer, the number of squares of the coating film layer peeled off from the substrate film was visually counted, and the adhesion was determined from the following formula. In addition, partially peeled squares were counted as peeled squares and ranked according to the following criteria.
○: 0 peeled squares △: 1 to 5 peeled squares ×: 6 or more peeled squares
[鉛筆硬度]
JIS K 5600−5−4に準拠し、鉛筆引っかき試験機を用いて鉛筆硬度を測定した。試料とするポリエステルフィルム塗膜上に、鉛筆を45°の角度で750gfの荷重を掛けた状態で10mm程度引っかき、傷の付き具合を確認した。測定は5回行い、5回とも傷がなかったときの鉛筆の硬さを、鉛筆硬度とした。
[Pencil hardness]
Based on JIS K 5600-5-4, the pencil hardness was measured using a pencil scratch tester. A pencil was scratched on the polyester film coating film as a sample by about 10 mm with a load of 750 gf being applied at an angle of 45°, and the condition of scratches was confirmed. The measurement was performed 5 times, and the hardness of the pencil when there was no scratch in all 5 times was defined as the pencil hardness.
[平面性(カールの高さ測定)]
ハードコートポリエステルフィルムを10cm角に切り取って平滑な面に置き、4隅の浮き上がり高さの平均値をカールの高さとして、下記の基準でランク分けをした。
○:4隅のカール平均高さ3mm未満
△:4隅のカール平均高さ3〜5mm
×:4隅のカール平均高さ5mm超
[Flatness (curl height measurement)]
The hard-coated polyester film was cut into 10 cm squares, placed on a smooth surface, and the average height of the four corners of the curl was used as the curl height, and the rank was classified according to the following criteria.
◯: Curl average height of 4 corners is less than 3 mm Δ: Curl average height of 4 corners is 3 to 5 mm
×: Curl average height at four corners exceeds 5 mm
合成例1
[アクリルポリオール(1)の合成]
撹拌機、還流式冷却器、温度計および窒素吹き込み管を備えた4つ口フラスコに、メチルメタクリレート(MMA)38質量部、ヒドロキシエチルメタクリレート(HEMA)100質量部、メタクリル酸(MAA)11質量部およびイソプロピルアルコール(IPA)349質量部を仕込み、撹拌を行いながら80℃までフラスコ内を昇温した。フラスコ内を80℃に維持したまま3時間の撹拌を行い、その後、2,2−アゾビス−2―メチル−N−2−ヒドロキシエチルプロピオンアミドを0.5質量部フラスコに添加した。フラスコ内を120℃に昇温しながら窒素置換を行った後、120℃で混合物を2時間撹拌した。
次いで、120℃で1.5kPaの減圧操作を行い、未反応の原材料と溶媒を除去し、アクリルポリオールを得た。フラスコ内を大気圧に戻して室温まで冷却し、IPA水溶液(水含量50質量%)598質量部を添加混合した。その後、撹拌しながら滴下ロートを用いて、0.5Mの水酸化ナトリウム水溶液を加え、溶液のpHが5.5〜7.5の範囲になるまでアクリルポリオールの中和処理を行い、固形分濃度が20質量%のアクリルポリオール(1)を得た。アクリルポリオール(1)のNMR測定による組成比率、溶解性、造膜性、タックフリー性、延伸適性を表1に併記した。
Synthesis example 1
[Synthesis of acrylic polyol (1)]
In a four-necked flask equipped with a stirrer, a reflux condenser, a thermometer and a nitrogen blowing tube, 38 parts by mass of methyl methacrylate (MMA), 100 parts by mass of hydroxyethyl methacrylate (HEMA), 11 parts by mass of methacrylic acid (MAA). Then, 349 parts by mass of isopropyl alcohol (IPA) were charged, and the temperature in the flask was raised to 80° C. while stirring. Stirring was performed for 3 hours while maintaining the inside of the flask at 80° C., and then 0.5 parts by mass of 2,2-azobis-2-methyl-N-2-hydroxyethylpropionamide was added to the flask. After nitrogen substitution was performed while heating the inside of the flask to 120°C, the mixture was stirred at 120°C for 2 hours.
Next, a pressure reduction operation of 1.5 kPa was carried out at 120° C. to remove unreacted raw materials and solvent to obtain an acrylic polyol. The inside of the flask was returned to atmospheric pressure and cooled to room temperature, and 598 parts by mass of an IPA aqueous solution (water content 50% by mass) was added and mixed. Then, using a dropping funnel while stirring, 0.5 M aqueous sodium hydroxide solution was added to neutralize the acrylic polyol until the pH of the solution was in the range of 5.5 to 7.5, and the solid content concentration was increased. To obtain 20% by mass of acrylic polyol (1). Table 1 also shows the composition ratio of the acrylic polyol (1) measured by NMR, solubility, film-forming property, tack-free property, and stretching suitability.
合成例2〜7
[アクリルポリオール(2)〜(7)の合成]
表1に示したように、MMA、HEMA、MAA、仕込み時IPA、希釈時IPA水溶液の量を変更した以外は合成例1と同様にして、固形分濃度が20質量%のアクリルポリオール(2)〜(7)を得た。アクリルポリオール(2)〜(7)のNMR測定による組成比率、溶解性、造膜性、タックフリー性、延伸適正を表1に併記した。なお、組成比率は、MMAをl(単位)、HEMAをm(単位)、MAAをn(単位)として表した。
Synthesis examples 2-7
[Synthesis of acrylic polyols (2) to (7)]
As shown in Table 1, the acrylic polyol (2) having a solid content concentration of 20 mass% was prepared in the same manner as in Synthesis Example 1 except that the amounts of MMA, HEMA, MAA, IPA at the time of preparation, and IPA aqueous solution at the time of dilution were changed. ~ (7) was obtained. Table 1 also shows composition ratios, solubilities, film-forming properties, tack-free properties, and stretching suitability of acrylic polyols (2) to (7) measured by NMR. The composition ratio was represented by MMA as 1 (unit), HEMA as m (unit), and MAA as n (unit).
[易接着硬化層用の塗布液の調製]
IPA水溶液(水含量70質量%)に、固形分濃度が12質量%となるように表2に示した材料を添加し、撹拌して、易接着硬化層用の塗布液(1)〜(23)を調製した。なお、「エポクロス」、「ケミタイト」は日本触媒社の登録商標であり、「バーノック」はDIC社の登録商標である。
[Preparation of coating liquid for easy-adhesion cured layer]
The materials shown in Table 2 were added to an IPA aqueous solution (water content 70% by mass) so that the solid content concentration was 12% by mass, and the mixture was stirred to prepare coating liquids (1) to (23) for the easy-adhesion cured layer. ) Was prepared. In addition, "epochros" and "chemitite" are registered trademarks of Nippon Shokubai Co., Ltd., and "Barnock" is a registered trademark of DIC.
[ハードコート層用の塗布液の調製]
有機溶剤で構成された希釈液(トルエン:メチルエチルケトン:酢酸ブチル=10質量%:45質量%:45質量%)中に、固形分濃度が20質量%となるように、ウレタンアクリレート(BS-577、荒川化学工業製)を100質量部、光開始剤(イルガキュア
184、BASF製)を5質量部溶解させて、ハードコート層用の塗布液(1)を調製した。また、同様の材料と質量部数を用いて、固形分濃度が10質量%および30質量%となるように、ハードコート層用の塗布液(2)と(3)を調製した。
[Preparation of coating liquid for hard coat layer]
In a diluent (toluene: methyl ethyl ketone: butyl acetate = 10% by mass: 45% by mass: 45% by mass) composed of an organic solvent, urethane acrylate (BS-577, 100 parts by mass of Arakawa Chemical Co., Ltd. and 5 parts by mass of a photoinitiator (Irgacure 184, manufactured by BASF) were dissolved to prepare a coating solution (1) for the hard coat layer. Further, coating liquids (2) and (3) for the hard coat layer were prepared by using the same materials and the same number of parts by mass so that the solid content concentration was 10% by mass and 30% by mass.
実施例1
[フィルムの製膜と易接着硬化層用の塗布液の塗工]
フィルム原料ポリマーとして、固有粘度が0.62dl/gで、かつ粒子を実質上含有していないポリエチレンテレフタレート(PET)樹脂ペレットを、133Paの減圧下、135℃で6時間乾燥した。その後、押し出し機に供給し、約280℃でシート状に溶融押し出しして、表面温度20℃に保った回転冷却金属ロール上で急冷密着固化させ、未延伸PETシートを得た。
この未延伸PETシートを加熱されたロール群および赤外線ヒーターで100℃に加熱し、その後周速差のあるロール群で長手方向に3.5倍延伸して、一軸延伸PETフィルムを得た。
Example 1
[Film formation and coating of coating liquid for easy-adhesion cured layer]
Polyethylene terephthalate (PET) resin pellets having an intrinsic viscosity of 0.62 dl/g and containing substantially no particles as a film raw material polymer were dried at 135° C. for 6 hours under a reduced pressure of 133 Pa. After that, it was supplied to an extruder, melt-extruded into a sheet at about 280°C, and rapidly cooled and adhered to solidify on a rotating cooling metal roll kept at a surface temperature of 20°C to obtain an unstretched PET sheet.
The unstretched PET sheet was heated to 100° C. with a heated roll group and an infrared heater, and then stretched 3.5 times in the longitudinal direction with roll groups having different peripheral speeds to obtain a uniaxially stretched PET film.
次いで、易接着硬化層用の塗布液(1)をメタリングバーコート法で、乾燥後の塗布量が表3に示すようになるように、一軸延伸PETフィルムの片面に塗布した後、80℃で20秒間乾燥させた(プレ乾燥)。引続いてテンターで、120℃で幅方向に4.0倍に延伸し、フィルムの幅方向の長さを固定した状態で、230℃で0.5秒間加熱し、さらに230℃で10秒間3%の幅方向の弛緩処理を行い、易接着硬化層の厚みが0.05μmで基材フィルムの厚さが50μmのポリエステルフィルムを得た。得られたポリエステルフィルムの物性は、表3に示すとおり良好であった。なお、易接着硬化層用の塗布液の特性も表3に併せて示した。
[ハードコート層用の塗布液の塗工]
得られたポリエステルフィルムの易接着硬化層上に、ハードコート層用の塗布液(1)をメイヤーバー#5で塗布した。次いで、塗布層(厚み6.5μm)を形成したフィルムサンプルを、温度60℃に設定した熱風循環オーブン中に30秒間静置した後、フィルムサンプルをオーブンから取り出して乾燥を行った。
次いで、ハードコート層を塗工したポリエステルフィルムを、コンベア型紫外線照射装置(CS30、GSユアサライテック製)内に搬送し、400 mJ/cm2の紫外線照
射を行って、ハードコート層の厚みが1μmで基材フィルムの厚さが50μmであるハードコートポリエステルフィルムを得た。得られたハードコートポリエステルフィルムの物性は、表3に示すとおり良好であった。
Next, the coating liquid (1) for the easy-adhesion cured layer was applied to one side of the uniaxially stretched PET film by a metalling bar coating method so that the coating amount after drying was as shown in Table 3, and then 80°C. For 20 seconds (pre-drying). Subsequently, with a tenter, the film was stretched 4.0 times in the width direction at 120° C., and while the length in the width direction of the film was fixed, the film was heated at 230° C. for 0.5 seconds and further at 230° C. for 10 seconds 3 % Relaxation in the width direction to obtain a polyester film having an easily-adhesive cured layer having a thickness of 0.05 μm and a substrate film having a thickness of 50 μm. The physical properties of the obtained polyester film were good as shown in Table 3. The characteristics of the coating liquid for the easy-adhesion cured layer are also shown in Table 3.
[Coating of coating liquid for hard coat layer]
The coating liquid (1) for the hard coat layer was applied onto the easily adhesive hardened layer of the obtained polyester film with a Mayer bar #5. Next, the film sample on which the coating layer (thickness 6.5 μm) was formed was allowed to stand in a hot air circulation oven set at a temperature of 60° C. for 30 seconds, and then the film sample was taken out from the oven and dried.
Then, the polyester film coated with the hard coat layer is conveyed into a conveyor type ultraviolet irradiation device (CS30, manufactured by GS Yuasarai Tech), and ultraviolet irradiation of 400 mJ/cm 2 is performed, and the thickness of the hard coat layer is 1 μm. Thus, a hard coat polyester film having a substrate film thickness of 50 μm was obtained. The physical properties of the obtained hard coat polyester film were good as shown in Table 3.
実施例2〜21
表3に示したように、易接着硬化層の塗膜厚みや塗布液の種類を変えた以外は、実施例1と同様にしてハードコートポリエステルフィルムを得た。各塗布液の特性およびフィルムの特性を表3に示した。
Examples 2 to 21
As shown in Table 3, a hard coat polyester film was obtained in the same manner as in Example 1 except that the coating film thickness of the easy-adhesion cured layer and the type of coating solution were changed. The characteristics of each coating solution and the characteristics of the film are shown in Table 3.
比較例1〜16
表4に示したように、易接着硬化層やハードコート層の塗膜厚みや塗布液の種類を変えた以外は、実施例1と同様にしてハードコートポリエステルフィルムを得た。各塗布液の特性およびフィルムの特性を表4に示した。
Comparative Examples 1-16
As shown in Table 4, a hard coat polyester film was obtained in the same manner as in Example 1 except that the coating film thickness of the easily adhesive hardened layer and the hard coat layer and the type of the coating liquid were changed. The characteristics of each coating solution and the characteristics of the film are shown in Table 4.
表3から、本発明の実施例1〜21はいずれも良好な塗膜物性および塗工液特性を示していた。 From Table 3, Examples 1 to 21 of the present invention all showed good coating film properties and coating liquid properties.
本発明のハードコートポリエステルフィルムは、基材のポリエステルフィルムの厚みが薄くてもカールの発生を抑制でき、表面の硬度が高く、かつ基材フィルムに対する密着性良好なハードコート層を有している。したがって、本発明のハードコートポリエステルフィルムは、ディスプレイ等に主として用いられる、反射防止フィルム、防眩フィルム、光拡散シート、レンズシート、近赤外線遮断フィルム、透明導電性フィルム等の機能性フィルムの基材として有用である。 The hard coat polyester film of the present invention has a hard coat layer that can suppress the occurrence of curl even when the thickness of the base polyester film is small, has high surface hardness, and has good adhesion to the base film. .. Therefore, the hard coat polyester film of the present invention is mainly used for displays and the like, and is a base material for functional films such as antireflection film, antiglare film, light diffusion sheet, lens sheet, near infrared ray blocking film, and transparent conductive film. Is useful as
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