JP6769676B2 - ハードコート塗料組成物及び成型用ハードコートフィルム - Google Patents
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Description
すなわち、本発明者は、以下の構成を有する発明によって上記課題を解決できることを見出した。
本発明の構成は以下のとおりである。
また、上記レベリング剤の含有量は、ハードコート塗料組成物中、電離放射線硬化型樹脂(上記電離放射線硬化型樹脂(A)と上記電離放射線硬化型樹脂(B)との総和)100重量部に対して0.3重量部〜1.0重量部の範囲であることが特に好適である。
また、上記ハードコート塗料組成物における、エステル系有機溶媒とアルコール系有機溶媒の混合比(重量部)が、80:20〜40:60の範囲であることが、本発明の効果を高める上で好適である。
また、上記基材フィルムとしては、ポリエチレンテレフタレート(PET)フィルム、アクリルフィルム、または、アクリルとポリカーボネートの積層(例えば二層)フィルムを用いることが好適であり、アクリルフィルム、または、アクリルとポリカーボネートの積層フィルムがより好ましい。
なお、明細書等の記載において、特に断りのない限り、「○○〜△△」とは、「○○以上△△以下」を意味するものとする。
この本発明に係るハードコート塗料組成物は、重量平均分子量Mwが150,000以上の電離放射線硬化型樹脂(A)及び重量平均分子量Mwが10,000以下の電離放射線硬化型樹脂(B)を含有するとともに、無機酸化物微粒子(C)を25重量部以上、及びレベリング剤を含むことを特徴とするものである。
まず、上記基材フィルムについて説明する。
本発明に用いることのできる基材フィルムとしては、特に限定されないが、熱成型可能な材料であって、伸長時応力が低く、弱い力で伸ばすことが可能な材料であることが好ましい。本発明においては、たとえば、ポリエチレンテレフタレート(PET)フィルム、ポリメチルメタアクリレート(PMMA)フィルム等のアクリルフィルム、ポリカーボネート(PC)フィルム、アクリルとポリカーボネートの積層(例えば二層)フィルムなどを好ましく使用することができる。上記PETフィルムの場合、汎用の二軸延伸PETフィルムを用いてもよいが、より良好な成型性を得るためには、二軸延伸易成型PETフィルムを用いることが特に好ましい。この二軸延伸易成型PETフィルムは、熱軟化温度が低く、弱い力で伸ばすことができ、しかも比較的安価な材料である。
本発明の上記基材フィルムとしては、特に、ポリエチレンテレフタレート(PET)フィルム、アクリルフィルム、または、アクリルとポリカーボネートの積層フィルムを用いることが好適であり、アクリルフィルム、または、アクリルとポリカーボネートの積層フィルムがより好ましい。
次に、上記ハードコート層について説明する。
本発明において、上記ハードコート層は、本発明に係るハードコート塗料組成物を基材フィルム上に塗工して形成される。
この本発明に係るハードコート塗料組成物は、上記のとおり、重量平均分子量Mwが150,000以上の電離放射線硬化型樹脂(A)及び重量平均分子量Mwが10,000以下の電離放射線硬化型樹脂(B)を含有するとともに、無機酸化物微粒子を25重量部以上、及びレベリング剤を含むものである。
なお、本発明において、電離放射線硬化型樹脂の重量平均分子量Mwは、標準サンプルにポリスチレンを使用するゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)により測定した値である。
また、上記の重量平均分子量Mwが10,000以下の電離放射線硬化型樹脂(B)の中でも、上記鉛筆硬度がH〜4Hを有する電離放射線硬化型樹脂であることが好ましい。その様な電離放射線硬化型樹脂(B)としては、例えば市販品として、UN−3320HS(根上工業社製)、UN-904(根上工業社製)等を挙げることができる。
なお、無機酸化物微粒子の平均粒径は、例えば動的光散乱法を用いた粒度分布計(日機装社製、装置名:Nanotrac150)を用いて測定することができる。
本発明においては、無機酸化物微粒子の含有量は、30重量部〜45重量部の範囲であることが特に好ましい。
本発明において用いられるレベリング剤としては、塗料組成物に少量配合することで表面張力を調整できるものであれば特に限定されるものではないが、特に反応性フッ素系レベリング剤を含有することが好ましい。
上記のように伸び率が15%以上であれば、例えば携帯電話機等の樹脂成型品など、耐擦傷性(強度)が併せ求められる多くの用途において十分な成型性を備えることができる。
なお、特に断らない限り、以下に記載する「部」及び「%」は、それぞれ「重量部」及び「重量%」を表す。
<コーティング層用塗料の調製>
ウレタンアクリレート系紫外線硬化樹脂「UN−3320HS(根上工業社製、重量平均分子量5000)」60部とウレタンアクリレート系紫外線硬化性樹脂「8BR−500(大成ファインケミカル社製、重量平均分子量250000)」40部とを主剤とし、イルガキュア184(光重合開始剤、BASF社製)5部、酸化アルミニウムを主成分とした微粒子「ALPGM30wt%−H01(平均粒径39nm(平均1次粒径15nm)、CIKナノテック社製)」を30部、紫外線吸収剤としてチヌビン292(BASF社製)を0.5部、レベリング剤としてメガファックRS−90(反応性フッ素シロキサン系レベリング剤、DIC社製)を0.4部、を酢酸ブチル/n−プロピルアルコール(NPA)=50/50(重量部)で紫外線硬化性樹脂の塗料中の固形分濃度が20%となるまで希釈し十分攪拌してコーティング層塗料を調製した。
<成型用ハードコートフィルムの作製>
厚さ75μmのアクリルフィルムの片面に上記のコーティング層用塗料をバーコーターで塗工し、80℃で1分間熱風乾燥した後、紫外線光量450mJ/m2で硬化させ、膜厚2μmのコーティング層(ハードコート層)を形成し、本実施例の成型用ハードコートフィルムを作製した。
主剤をウレタンアクリレート系紫外線硬化樹脂「UN−3320HS(根上工業社製)」80部とウレタンアクリレート系紫外線硬化性樹脂「8BR−500(大成ファインケミカル社製)」20部に変更したこと以外は、実施例1と同様にしてコーティング層用塗料、成型用ハードコートフィルムを作製した。
主剤をウレタンアクリレート系紫外線硬化樹脂「UN−3320HS(根上工業社製)」40部とウレタンアクリレート系紫外線硬化性樹脂「8BR−500(大成ファインケミカル社製)」60部に変更したこと以外は、実施例1と同様にしてコーティング層用塗料、成型用ハードコートフィルムを作製した。
基材フィルムをアクリル(15μm)/ポリカーボネート(60μm)二層フィルムに変更した以外は、実施例1と同様にしてコーティング層用塗料、成型用ハードコートフィルムを作製した。
上記レベリング剤RS−90の配合部数を0.3部とした以外は、実施例1と同様にしてコーティング層用塗料、成型用ハードコートフィルムを作製した。
主剤をウレタンアクリレート系紫外線硬化樹脂「UN−3320HS(根上工業社製)」85部とウレタンアクリレート系紫外線硬化性樹脂「8BR−500(大成ファインケミカル社製)」15部に変更したこと以外は、実施例1と同様にしてコーティング層用塗料、成型用ハードコートフィルムを作製した。
主剤をウレタンアクリレート系紫外線硬化樹脂「UN−3320HS(根上工業社製)」35部とウレタンアクリレート系紫外線硬化性樹脂「8BR−500(大成ファインケミカル社製)」65部に変更したこと以外は、実施例1と同様にしてコーティング層用塗料、成型用ハードコートフィルムを作製した。
上記酸化アルミニウムを主成分とした微粒子「ALPGM30wt%−H01」の配合部数を25部とした以外は、実施例1と同様にしてコーティング層用塗料、成型用ハードコートフィルムを作製した。
上記酸化アルミニウムを主成分とした微粒子「ALPGM30wt%−H01」の配合部数を45部とした以外は、実施例1と同様にしてコーティング層用塗料、成型用ハードコートフィルムを作製した。
上記レベリング剤を、メガファックRS−90からメガファックRS−55(反応性フッ素シロキサン系レベリング剤、DIC社製)に変更したこと以外は、実施例1と同様にしてコーティング層用塗料、成型用ハードコートフィルムを作製した。
上記レベリング剤を、反応性を有しないサーフロンS−611(フッ素系レベリング剤、AGCセイミケミカル社製)に変更したこと以外は、実施例1と同様にしてコーティング層用塗料、及び成型用ハードコートフィルムを作製した。
酢酸ブチル/n−プロピルアルコール=80/20(重量部)に変更した以外は、実施例1と同様にしてコーティング層用塗料、及び成型用ハードコートフィルムを作製した。
酢酸ブチル/n−プロピルアルコール=40/60(重量部)に変更した以外は、実施例1と同様にしてコーティング層用塗料、及び成型用ハードコートフィルムを作製した。
レベリング剤を添加しなかったこと以外は、実施例1と同様にしてコーティング層用塗料、及び成型用ハードコートフィルムを作製した。
酸化アルミニウムを主成分とした微粒子「ALPGM30wt%−H01」の配合部数を20部とした以外は、実施例1と同様にしてコーティング層用塗料、及び成型用ハードコートフィルムを作製した。
ウレタンアクリレート系紫外線硬化樹脂「UN−3320HS(根上工業社製)」を無配合とし、ウレタンアクリレート系紫外線硬化性樹脂「8BR−500(大成ファインケミカル社製)」100部を主剤して用いた以外は、実施例1と同様にしてコーティング層用塗料、及び成型用ハードコートフィルムを作製した。
ウレタンアクリレート系紫外線硬化樹脂「UN−3320HS(根上工業社製)」100部を主剤とし、ウレタンアクリレート系紫外線硬化性樹脂「8BR−500(大成ファインケミカル社製)」を無配合とした以外は、実施例1と同様にしてコーティング層用塗料、及び成型用ハードコートフィルムを作製した。
各成型用ハードコートフィルムを、サンプルサイズ幅15mm×長さ150mmの試験片とし、温度120℃で、当該試験片を引張速度50mm/分、チャック間距離40mmで引張り、表面のコーティング層にクラックが入るまでの引張伸度(%)を測定した。
評価基準は以下のとおりである。
◎:伸び率が20%以上である
○:伸び率が15%以上〜20%未満である。
△:伸び率が10%以上〜15%未満である。
×:伸び率が10%未満である。
JIS K5600に示される試験方法に準拠し、荷重1000gにて鉛筆硬度を測定した。評価基準は以下のとおりである。
◎:鉛筆硬度4H以上
○:鉛筆硬度3H
△:鉛筆硬度2H
×:鉛筆硬度2H未満
堅牢度試験機(テスター産業社製)により、コーティング層の摩耗及び摩擦に対する堅牢度試験を行った。各成型用ハードコートフィルムのハードコート面とスチールウール#0000を、荷重1,000g/cm2で200往復にて互いに摩擦し、ハードコート層の表面を目視にて確認した。評価基準は以下のとおりである。
◎:傷の発生無し。
○:5本以下の傷が発生するが、実用上問題無い。
△:傷が6〜10本発生するが、実用の範囲内である。
×:傷が無数に発生する。
新東科学株式会社製 Peeling/Slipping/Scratching TESTER HEIDON−14を用いて、各成型用ハードコートフィルムのハードコート面とベンゴットTF−30を重ね合せ、荷重500g、速度100mm/分で動摩擦係数を測定し、指を滑らせたときの触感(触り心地)を以下の基準で評価した。
◎:動摩擦係数が0.20未満であり、指を滑らせた時に抵抗を感じにくく触感(触り心地)が良好である。
○:動摩擦係数が0.20以上0.30未満であり、指を滑らせた時にやや抵抗感があるが、触感に大きな影響はない。
△:動摩擦係数が0.30以上で0.5未満であり、指を滑らせた時に抵抗感を感じ、触感に劣る。
×:動摩擦係数が0.5以上であり、指を滑らせたときに大きく抵抗を感じ、触感に劣る。
各成型用ハードコートフィルムを、10cm×15cmの面積に切り出し、試料フィルムを作製した。この試料フィルムのハードコート層とは反対面に、黒色光沢テープを貼り合わせ、ハードコート面を上面にして、3波長形昼白色蛍光灯(ナショナルパルック、F.L15EX−N15W)を光源として照らし、斜め上方より反射光を目視で観察して、視認性について評価した。評価基準は以下のとおりである。
◎:良好な表面形状であり視認性に優れる。
○:表面形状の均一性が若干劣るが、視認性は実用上問題無い。
△:表面の均一性に劣るが、視認性は実用上用いることができる。
×:表面の均一性が大きく劣り、視認性に劣る。
また、高分子量のウレタンアクリレート系紫外線硬化性樹脂「8BR−500」と低分子量のウレタンアクリレート系紫外線硬化樹脂「UN−3320HS」の混合比(重量部)を、60:40〜20:80の範囲とすることが、本発明の効果を高める上で好ましい。
また、レベリング剤として、特に反応性フッ素系レベリング剤を用いることが、本発明の効果を高める上で好ましい。
Claims (10)
- 重量平均分子量Mwが150,000以上の電離放射線硬化型樹脂(A)及び重量平均分子量Mwが10,000以下の電離放射線硬化型樹脂(B)を含有するとともに、前記電離放射線硬化型樹脂(A)と前記電離放射線硬化型樹脂(B)の総和含有量を100重量部とした場合、アルミナ微粒子を25重量部以上、及びレベリング剤を含むことを特徴とするハードコート塗料組成物。
- 前記ハードコート塗料組成物における、前記電離放射線硬化型樹脂(A)と前記電離放射線硬化型樹脂(B)の混合比(重量部)が、60:40〜20:80の範囲であることを特徴とする請求項1に記載のハードコート塗料組成物。
- 前記ハードコート塗料組成物に、前記レベリング剤として、反応性フッ素系レベリング剤を含有することを特徴とする請求項1又は2に記載のハードコート塗料組成物。
- 前記レベリング剤の含有量は、前記ハードコート塗料組成物中、電離放射線硬化型樹脂(前記電離放射線硬化型樹脂(A)と前記電離放射線硬化型樹脂(B)との総和)100重量部に対して0.3重量部〜1.0重量部の範囲であることを特徴とする請求項1乃至3のいずれかに記載のハードコート塗料組成物。
- 前記アルミナ微粒子の平均粒径が5nm〜50nmの範囲であることを特徴とする請求項1乃至4のいずれかに記載のハードコート塗料組成物。
- 前記ハードコート塗料組成物が、溶媒としてエステル系有機溶媒及びアルコール系有機溶媒を含有することを特徴とする請求項1乃至5のいずれかに記載のハードコート塗料組成物。
- 前記ハードコート塗料組成物における、前記エステル系有機溶媒と前記アルコール系有機溶媒の混合比(重量部)が、80:20〜40:60の範囲であることを特徴とする請求項6に記載のハードコート塗料組成物。
- 請求項1乃至7のいずれかに記載のハードコート塗料組成物を、基材フィルム上に塗工し形成されるハードコート層を有することを特徴とする成型用ハードコートフィルム。
- 前記ハードコート層の膜厚が、0.5μm〜3μmの範囲であることを特徴とする請求項8に記載の成型用ハードコートフィルム。
- 前記基材フィルムとして、アクリルフィルム、または、アクリルとポリカーボネートの積層フィルムを用いることを特徴とする請求項8又は9に記載の成型用ハードコートフィルム。
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