JPWO2004044063A1 - 紫外線硬化型帯電防止性ハードコート樹脂組成物 - Google Patents
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Abstract
プラスチックフィルムまたはシート表面を被覆するのに適した透明で帯電防止性に優れた紫外線硬化型ハードコート樹脂組成物、および該樹脂組成物を帯電防止層として備える帯電防止性ハードコートフィルムまたはシートを提供する。 一次粒子の平均粒子径が０．０５μｍ以下の導電性酸化亜鉛と、分子内に少なくとも一個以上の（メタ）アクリロイル基を有する紫外線硬化型（メタ）アクリレート、光重合開始剤とを含有し、前記導電性酸化亜鉛成分の含有割合が全成分の合計に対して５０から９５質量％である紫外線照射により硬化可能な帯電防止性ハードコート樹脂組成物である。該組成物は、好ましくは、更に、分散剤として、シランカップリング剤、または、一分子内に２個以上の水酸基を含有する第３級アミンを含有する。
Description
本発明は、ポリエステル、アクリル、ポリカーボネート、トリアセチルセルロース、ポリエーテルスルフォン等のプラスチックフィルムまたはシート表面を被覆するのに適した透明で擦傷性および帯電防止性に優れた紫外線硬化型ハードコート樹脂組成物に関する。
現在、プラスチックは自動車業界、家電業界を始めとして種々の産業界で大量に使われている。このようにプラスチックが大量に使われている理由はその加工性、透明性等に加えて、軽量、安価、光学特性等の理由による。
しかし、プラスチックはガラス等に比較して柔軟であり、表面に傷がつき易く、さらに、プラスチックは高い体積固有抵抗を持つために摩擦などにより接触面で容易に静電気を帯び、しかもそれが漏洩し難いという欠点を有している。
特にディスプレイ分野においてはＣＲＴ、ＬＣＤ、プロジェクター、ＰＤＰ、ＥＬパネル、さらにはＦＥＤなどの次世代フラットディスプレイパネルへと移行するにつれ、パネル前面保護の為のハードコート性、塵埃吸着防止のための永久帯電防止性、更には高画質を得るための高透明性を兼ね備えた透明プラスチック用のコーティング剤が望まれている。
更にその他の分野、例えば半導体ウエハー保存容器、光ディスク、磁気テープ、その他電子・電気部材、印刷部材、半導体生産現場用クリーンルーム部材等においても、静電気の発生による塵埃の吸着が問題となり、それら欠点を改善するため、プラスチック表面には帯電防止処理およびハードコート処理が施される。
一般的な帯電防止性ハードコート処理として、帯電した静電気を漏洩できるような帯電防止剤を含有したハードコート樹脂組成物をプラスチック表面にコーティングする方法が知られている。
ハードコート樹脂組成物としては、近年、放射線硬化型のハードコート樹脂組成物が開発され利用されるようになった。放射線硬化型ハードコート樹脂組成物は、紫外線などの放射線を照射することによって直ちに硬化して硬い皮膜を形成するために、加工処理スピードが速く、また、ハードネス、耐擦傷性等に優れた性能を持ち、トータルコスト的に安価になるため、今やハードコート分野の主流となっている。
また、帯電防止剤としては、イオン性導電タイプである界面活性剤等や、電子導電タイプである導電性微粉末などが知られている。イオン性導電タイプである界面活性剤等は、少量添加により帯電防止性を発現し、透明性を損なわずに帯電防止性を付与できるという特長を持つが、一般に環境依存性が大きく、雰囲気湿度により帯電防止性能がばらつくといった問題がある。
一方、電子導電タイプである導電性微粉末は、環境に依存しない帯電防止性能を付与できる。導電性微粉末としては、カーボン、金および銀などの貴金属、導電性金属酸化物等の微粉末があるが、カーボン、貴金属は、可視光域の吸収が大きく、着色してしまうため、透明性が必要となる場合には適さない。
導電性金属酸化物の微粉末は、可視光域の吸収が少ないことから、樹脂組成物中に微分散することにより、透明性を保持したまま、帯電防止性能を付与できる。
導電性金属酸化物としては、アンチモンをドープした酸化錫（以下ＡＴＯ）あるいは錫をドープした酸化インジウム（以下ＩＴＯ）等の微粉末がよく知られ、特許第２６５５９４２号明細書等にそれらを使用した導電性樹脂組成物について開示されている。
ＡＴＯ、ＩＴＯ以外の導電性金属酸化物として導電性酸化亜鉛がある。これまで、導電性酸化亜鉛の微粉末を用いた樹脂組成物が、特公平７−８４５７０号公報、特公平８−６０５５号公報、特開平４−２１２７３４号公報、特開平９−３４３３７号公報、特開２００２−２７５４３０号公報に開示され、さらに特開２００２−２７７６０９号公報に関連する用途が開示されている。導電性酸化亜鉛は、酸化亜鉛にアルミニウム等の異種元素をドーピングすることで導電性を付与した材料で、環境負荷の少ない材料であり、且つ、資源的に豊富である。
しかし、プラスチックはガラス等に比較して柔軟であり、表面に傷がつき易く、さらに、プラスチックは高い体積固有抵抗を持つために摩擦などにより接触面で容易に静電気を帯び、しかもそれが漏洩し難いという欠点を有している。
特にディスプレイ分野においてはＣＲＴ、ＬＣＤ、プロジェクター、ＰＤＰ、ＥＬパネル、さらにはＦＥＤなどの次世代フラットディスプレイパネルへと移行するにつれ、パネル前面保護の為のハードコート性、塵埃吸着防止のための永久帯電防止性、更には高画質を得るための高透明性を兼ね備えた透明プラスチック用のコーティング剤が望まれている。
更にその他の分野、例えば半導体ウエハー保存容器、光ディスク、磁気テープ、その他電子・電気部材、印刷部材、半導体生産現場用クリーンルーム部材等においても、静電気の発生による塵埃の吸着が問題となり、それら欠点を改善するため、プラスチック表面には帯電防止処理およびハードコート処理が施される。
一般的な帯電防止性ハードコート処理として、帯電した静電気を漏洩できるような帯電防止剤を含有したハードコート樹脂組成物をプラスチック表面にコーティングする方法が知られている。
ハードコート樹脂組成物としては、近年、放射線硬化型のハードコート樹脂組成物が開発され利用されるようになった。放射線硬化型ハードコート樹脂組成物は、紫外線などの放射線を照射することによって直ちに硬化して硬い皮膜を形成するために、加工処理スピードが速く、また、ハードネス、耐擦傷性等に優れた性能を持ち、トータルコスト的に安価になるため、今やハードコート分野の主流となっている。
また、帯電防止剤としては、イオン性導電タイプである界面活性剤等や、電子導電タイプである導電性微粉末などが知られている。イオン性導電タイプである界面活性剤等は、少量添加により帯電防止性を発現し、透明性を損なわずに帯電防止性を付与できるという特長を持つが、一般に環境依存性が大きく、雰囲気湿度により帯電防止性能がばらつくといった問題がある。
一方、電子導電タイプである導電性微粉末は、環境に依存しない帯電防止性能を付与できる。導電性微粉末としては、カーボン、金および銀などの貴金属、導電性金属酸化物等の微粉末があるが、カーボン、貴金属は、可視光域の吸収が大きく、着色してしまうため、透明性が必要となる場合には適さない。
導電性金属酸化物の微粉末は、可視光域の吸収が少ないことから、樹脂組成物中に微分散することにより、透明性を保持したまま、帯電防止性能を付与できる。
導電性金属酸化物としては、アンチモンをドープした酸化錫（以下ＡＴＯ）あるいは錫をドープした酸化インジウム（以下ＩＴＯ）等の微粉末がよく知られ、特許第２６５５９４２号明細書等にそれらを使用した導電性樹脂組成物について開示されている。
ＡＴＯ、ＩＴＯ以外の導電性金属酸化物として導電性酸化亜鉛がある。これまで、導電性酸化亜鉛の微粉末を用いた樹脂組成物が、特公平７−８４５７０号公報、特公平８−６０５５号公報、特開平４−２１２７３４号公報、特開平９−３４３３７号公報、特開２００２−２７５４３０号公報に開示され、さらに特開２００２−２７７６０９号公報に関連する用途が開示されている。導電性酸化亜鉛は、酸化亜鉛にアルミニウム等の異種元素をドーピングすることで導電性を付与した材料で、環境負荷の少ない材料であり、且つ、資源的に豊富である。
本発明は、導電性酸化亜鉛の微粉末を用いた樹脂組成物に関し、帯電防止性、透明性、ハードコート性に優れた紫外線硬化型帯電防止性樹脂組成物およびその製造方法を提供することを目的とする。
本発明は、以下を要旨とするものである。
（１）Ａ成分として一次粒子の平均粒子径が０．０５μｍ以下の導電性酸化亜鉛と、Ｂ成分として分子内に少なくとも一個以上の（メタ）アクリロイル基を有する紫外線硬化型（メタ）アクリレート、Ｃ成分として光重合開始剤とを含有し、前記Ａ，ＢおよびＣ成分の合計に対して前記Ａ成分の含有割合が５０〜９５質量％である紫外線照射により硬化可能な帯電防止性ハードコート樹脂組成物。
（２）Ａ成分として一次粒子の平均粒子径が０．０５μｍ以下の導電性酸化亜鉛と、Ｂ成分として分子内に少なくとも一個以上の（メタ）アクリロイル基を有する紫外線硬化型（メタ）アクリレート、Ｃ成分として光重合開始剤とを含有し、前記Ａ，ＢおよびＣ成分の合計に対して、前記Ａ成分の含有割合が５０〜９５質量％であり、Ｂ成分の含有割合が５〜５０質量％であり、Ｃ成分の含有割合がＢ成分に対して０．１〜２０質量％からなる組成物であって、さらに分散剤としてシランカップリング剤をＡ成分に対して０．００１〜１０質量％含有する上記（１）に記載の樹脂組成物。
（３）さらに、溶媒としてアルコールを含有する上記（２）に記載の樹脂組成物。
（４）Ａ成分として一次粒子の平均粒子径が０．０５μｍ以下の導電性酸化亜鉛と、Ｂ成分として分子内に少なくとも一個以上の（メタ）アクリロイル基を有する紫外線硬化型（メタ）アクリレート、Ｃ成分として光重合開始剤とを含有し、前記Ａ，ＢおよびＣ成分の合計に対して、前記Ａ成分の含有割合が５０〜９５質量％であり、Ｂ成分の含有割合が５〜５０質量％であり、Ｃ成分の含有割合がＢ成分に対して０．１〜２０質量％からなる組成物であって、さらに分散剤として、下記一般式〔１〕または〔２〕で表される一分子内に２個以上の水酸基を含有する第３級アミンをＡ成分に対して０．００１〜１０質量％含有する上記（１）に記載の樹脂組成物。
（５）さらに、溶媒としてアルコールを含有する上記（４）に記載の樹脂組成物。
（６）前記第３級アミンがトリエタノールアミン、トリイソプロパノールアミン、ラウリルジエアタノールアミン、またはメチルジエタノールアミンである上記（４）または（５）に記載の樹脂組成物。
（７）上記（１）〜（６）のいずれかに記載の樹脂組成物の重合体を帯電防止層として備える透明性に優れた帯電防止性ハードコートフィルムまたはシート。
（８）上記（７）に記載のフィルム上に帯電防止層より低い屈折率の樹脂組成物層を備えた反射防止性帯電防止性フィルムまたはシート。
（９）上記（７）または（８）に記載のフィルムの片側に接着剤または粘着剤を備えたフィルムまたはシート。
（１０）上記（７）〜（９）のいずれかに記載のフィルムまたはシートを備えたディスプレー。
（１１）分子内に少なくとも一個以上の（メタ）アクリロイル基を有する紫外線硬化型（メタ）アクリレート、およびアルコールを含有する組成物に、一次粒子の平均粒子径が０．０５μｍ以下の導電性酸化亜鉛をシランカップリング剤の存在下で分散せしめることを特徴とする上記（２）または（３）に記載の樹脂組成物の製造方法。
（１２）分子内に少なくとも一個以上の（メタ）アクリロイル基を有する紫外線硬化型（メタ）アクリレート、およびアルコールを含有する組成物に、一次粒子の平均粒子径が０．０５μｍ以下の導電性酸化亜鉛を下記一般式〔１〕又は〔２〕で表される一分子内に２個以上の水酸基を含有する第３級アミンの存在下で分散せしめることを特徴とする上記（４）〜（６）のいずれかに記載の樹脂組成物の製造方法。
一般式〔１〕
一般式〔２〕
本発明は、以下を要旨とするものである。
（１）Ａ成分として一次粒子の平均粒子径が０．０５μｍ以下の導電性酸化亜鉛と、Ｂ成分として分子内に少なくとも一個以上の（メタ）アクリロイル基を有する紫外線硬化型（メタ）アクリレート、Ｃ成分として光重合開始剤とを含有し、前記Ａ，ＢおよびＣ成分の合計に対して前記Ａ成分の含有割合が５０〜９５質量％である紫外線照射により硬化可能な帯電防止性ハードコート樹脂組成物。
（２）Ａ成分として一次粒子の平均粒子径が０．０５μｍ以下の導電性酸化亜鉛と、Ｂ成分として分子内に少なくとも一個以上の（メタ）アクリロイル基を有する紫外線硬化型（メタ）アクリレート、Ｃ成分として光重合開始剤とを含有し、前記Ａ，ＢおよびＣ成分の合計に対して、前記Ａ成分の含有割合が５０〜９５質量％であり、Ｂ成分の含有割合が５〜５０質量％であり、Ｃ成分の含有割合がＢ成分に対して０．１〜２０質量％からなる組成物であって、さらに分散剤としてシランカップリング剤をＡ成分に対して０．００１〜１０質量％含有する上記（１）に記載の樹脂組成物。
（３）さらに、溶媒としてアルコールを含有する上記（２）に記載の樹脂組成物。
（４）Ａ成分として一次粒子の平均粒子径が０．０５μｍ以下の導電性酸化亜鉛と、Ｂ成分として分子内に少なくとも一個以上の（メタ）アクリロイル基を有する紫外線硬化型（メタ）アクリレート、Ｃ成分として光重合開始剤とを含有し、前記Ａ，ＢおよびＣ成分の合計に対して、前記Ａ成分の含有割合が５０〜９５質量％であり、Ｂ成分の含有割合が５〜５０質量％であり、Ｃ成分の含有割合がＢ成分に対して０．１〜２０質量％からなる組成物であって、さらに分散剤として、下記一般式〔１〕または〔２〕で表される一分子内に２個以上の水酸基を含有する第３級アミンをＡ成分に対して０．００１〜１０質量％含有する上記（１）に記載の樹脂組成物。
（５）さらに、溶媒としてアルコールを含有する上記（４）に記載の樹脂組成物。
（６）前記第３級アミンがトリエタノールアミン、トリイソプロパノールアミン、ラウリルジエアタノールアミン、またはメチルジエタノールアミンである上記（４）または（５）に記載の樹脂組成物。
（７）上記（１）〜（６）のいずれかに記載の樹脂組成物の重合体を帯電防止層として備える透明性に優れた帯電防止性ハードコートフィルムまたはシート。
（８）上記（７）に記載のフィルム上に帯電防止層より低い屈折率の樹脂組成物層を備えた反射防止性帯電防止性フィルムまたはシート。
（９）上記（７）または（８）に記載のフィルムの片側に接着剤または粘着剤を備えたフィルムまたはシート。
（１０）上記（７）〜（９）のいずれかに記載のフィルムまたはシートを備えたディスプレー。
（１１）分子内に少なくとも一個以上の（メタ）アクリロイル基を有する紫外線硬化型（メタ）アクリレート、およびアルコールを含有する組成物に、一次粒子の平均粒子径が０．０５μｍ以下の導電性酸化亜鉛をシランカップリング剤の存在下で分散せしめることを特徴とする上記（２）または（３）に記載の樹脂組成物の製造方法。
（１２）分子内に少なくとも一個以上の（メタ）アクリロイル基を有する紫外線硬化型（メタ）アクリレート、およびアルコールを含有する組成物に、一次粒子の平均粒子径が０．０５μｍ以下の導電性酸化亜鉛を下記一般式〔１〕又は〔２〕で表される一分子内に２個以上の水酸基を含有する第３級アミンの存在下で分散せしめることを特徴とする上記（４）〜（６）のいずれかに記載の樹脂組成物の製造方法。
一般式〔１〕
以下、本発明について詳細に説明する。本発明に使用される前記Ａ成分である導電性酸化亜鉛としては一次粒子の平均粒径が０．０５μｍ以下、好ましくは０．０４μｍ以下の導電性酸化亜鉛が好適である。一次粒子の平均粒径の測定方法としては、透過型電子顕微鏡（ＴＥＭ）や走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）等を用いる手法があり、これらの方法により求められる。また、導電性酸化亜鉛の導電性については、酸化亜鉛にアルミニウム、錫、ガリウムなどの異原子がドーピングされ、その抵抗値が好ましくは１０ｋΩ・ｃｍ以下、特に好ましくは１ｋΩ・ｃｍ以下であることが望ましい。
以上のような特性を満たす導電性酸化亜鉛としては、「導電性酸化亜鉛 ＳＣ−１８、堺化学工業（株）製」等が挙げられるが、特に限定されない。
紫外線照射により硬化可能な帯電防止性ハードコート樹脂組成物中の導電性酸化亜鉛の含有割合は、前記Ａ，ＢおよびＣ成分の合計に対して５０〜９５質量であることが好ましく、より好ましくは７０〜９０質量％が望ましい。５０質量％未満であると、導電性付与成分の絶対量が不足気味となるため充分な帯電防止性が得られず、逆に９５重量％を超えるときは前記Ｂ成分である（メタ）アクリレートの量が不足することとなってハードコート性が悪化するほか、基材との密着性も悪くなって剥離し易くなり、更には透明性も低下してくるためである。
また、導電性酸化亜鉛の一次粒子の平均粒径が０．０５μｍ以下の微粒子の場合、凝集力が大きく二次凝集体を形成してしまう。そのため透明な樹脂組成物を得るためには、この二次凝集体を微分散させることが好ましい。この導電性酸化亜鉛の微分散させる方法としては、湿式粉砕法が好適である。湿式粉砕法としては、ボールミル、ペイントシェーカー、サイドグラインダー、アトライター等のメディア型、ホモジナイザー、ディスパー、ジェットミル、コロイドミル、ロールミル、超音波等の非メディア型が挙げられるが、特にこれらに限定されず、また、これら粉砕方法を二種類以上組み合わせても良い。
本発明に用いられる前記Ｂ成分である紫外線硬化型（メタ）アクリレートとしては、分子内に一個以上の（メタ）アクリロイル基を有する紫外線硬化可能な（メタ）アクリレートから、任意に選択でき、単独もしくは混合して使用することができる。
この（メタ）アクリレートの具体例としては、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、イソブチル（メタ）アクリレート、ｔ−ブチル（メタ）アクリレート、２−エチルヘキシル（メタ）アクリレート、ステアリルアクリレート、２−エチルヘキシルカルビトールアクリレート、ブトキシエチルアクリレート、ジエトキシエチルアクリレート、メトキシトリエチレングリコールアクリレート、メトキシポリエチレングリコールアクリレート、ステアリル（メタ）アクリレート、シクロヘキシル（メタ）アクリレート、テトラヒドロフルフリル（メタ）アクリレート、イソボニル（メタ）アクリレート、ジシクロペンテニル（メタ）アクリレート、ジシクロペンタニル（メタ）アクリレート、ジシクロベンジルアクリレート、ジシクロペンテニルエチレングリコール付加物（メタ）アクリレート、フェニルグリシジルエーテルエポキシアクリレート、フェノキシエチル（メタ）アクリレート、フェノキシ（ポリ）エチレングリコールアクリレート、ノニルフェノールエトキシ化アクリレート、アクリロイルオキシエチルフタル酸、トリブロモフェニルアクリレート、トリブロモフェノールエトキシ化（メタ）アクリレート、メチルメタクリレート、トリブロモフェニルメタクリレート、メタクリロイルオキシエチル酸、メタクリロイルオキシエチルマレイン酸、メタクリロイルオキシエチルフタル酸、ポリエチレングリコール（メタ）アクリレート、ポリプロピレングリコール（メタ）アクリレート、β−カルボキシエチルアクリレート、Ｎ−メチロールアクリルアマイド、Ｎ−メトキシメチルアクリルアマイド、Ｎ−エトキシメチルアクリルアマイド、Ｎ−ｎ−ブトキシメチルアクリルアマイド、ｔ−ブチルアクリルアミドスルホン酸、Ｎ−メチルアクリルアミド、Ｎ−ジメチルアクリルアミド、Ｎ−ジメチルアミノエチル（メタ）アクリレート、Ｎ−ジメチルアミノプロピルアクリルアミド、アクリロイルモルホリン、グリシジル（メタ）アクリレート、ｎ−ブチルメタアクリレート、エチルメタアクリレート、メタクリル酸アリル、セチルメタクリレート、ペンタデシルメタアクリレート、メトキシポリエチレングリコール（メタ）アクリレート、ジエチルアミノエチル（メタ）アクリレート、メタクリロイルオキシエチル琥珀酸、イミド（メタ）アクリレート、ヘキサンジオールジアクリレート、ネオペンチルグリコールジアクリレート、トリエチレングリコールジアクリレート、ポリエチレングリコールジアクリレート、ポリプロピレングリコールジアクリレート、ヒドロキシピバリン酸エステルネオペンチル、ペンタエリスリトールジアクリレートモノステアレート、グリコールジアクリレート、２−ヒドロキシエチルメタアクリロイルフォスフェート、ビスフェノールＡエチレングリコール付加物アクリレート、ビスフェノールＦエチレングリコール付加物アクリレート、トリシクロデカンメタノールジアクリレート、トリスヒドロキシエチルイソシアヌレートジアクリレート、２−ヒドロキシ−１−アクリロキシ−３−メタクリロキシプロパン、トリメチロールプロパントリアクリレート、トリメチロールプロパンエチレングリコール付加物トリアクリレート、トリメチロールプロパンプロピレングリコール付加物トリアクリレート、ペンタエリスリトールトリアクリレート、トリスアクリロイルオキシエチルフォスフェート、トリスヒドロキシエチルイソシアヌレートトリアクリレート、変性ε−カプロラクトントリアクリレート、トリメチロールプロパンエトキシトリアクリレート、グリセリンプロピレングリコール付加物トリアクリレート、ペンタエリスリトールテトラアクリレート、ペンタエリスリトールエチレングリコール付加物テトラアクリレート、ジトリメチロールプロパンテトラアクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサ（ペンタ）アクリレート、ジペンタエリスリトールモノヒドロキシペンタアクリレート、ウレタンアクリレート、エポキシアクリレート、ポリエステルアクリレート、などが挙げられるがこれらに限定されるものではない。
これらは単独もしくは任意に混合して使用することができるが、好ましくは分子内に（メタ）アクリロイル基を２個以上含有する多官能（メタ）アクリレートモノマーもしくはオリゴマーが重合後の皮膜が硬く、耐擦傷性が良好で好適である。これら紫外線硬化型（メタ）アクリレートの含有割合は、前記Ａ，ＢおよびＣ成分の合計に対して５〜５０質量％が良く、より好ましくは１０〜３０質量％が望ましい。
また、本発明に用いられる前記Ｃ成分である光重合開始剤は、紫外線や可視光線等の活性光線により増感させて樹脂組成物の光硬化を促進するために配合するものであり、公知の各種光重合開始剤が使用可能である。
光重合開始剤の具体例としては、１−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、ベンゾフェノン、ｐ−メトキシベンゾフェノン、アセトフェノン、プロピオフェノン、チオキサントン、ベンジルジメチルケタール、２，２−ジエトキシ−２−フェニルアセトフェノン、ベンゾインメチルエーテル、ベンゾインエチルエーテル、ｐ−クロロベンゾフェノン、４−ベンゾイル−４−メチルジフェニルサルファイド、２−ベンジル−２−ジメチルアミノ−１−（４−モルホリノフェニル）−ブタノン−１、２−メチル−１［４−（メチルチオ）フェニル］−２−モルホリノプロパノン−１等が例示できる。光重合開始剤の含有量は前記Ｂ成分である（メタ）アクリレートに対して０．１〜２０質量％、好ましくは０．５〜１５質量％が良く、少なすぎると硬化性が低下するので好ましくなく、多すぎると重合後の皮膜の強度が低下する。
本発明において、帯電防止性ハードコートをプラスチックフィルムまたはシート表面に形成するためには、上記樹脂組成物は、これを適宜の溶媒中に分散させ、紫外線照射により硬化可能な帯電防止性ハードコート樹脂組成物として使用することが望ましい。
溶媒中に分散させた樹脂組成物とすることにより、プラスチックフィルムまたはシート表面に皮膜を形成する際のレベリング性が向上し、本発明の樹脂組成物の皮膜を平滑および平坦に形成することが可能となる。その結果として、皮膜表面の凹凸に起因するハードコート性および透明性の低下を抑制することができる。
さらに、溶媒中に分散させた樹脂組成物とすることにより、導電性酸化亜鉛の分散性が向上し、その結果として皮膜の透明性を向上させることができる。
樹脂組成物を分散させる溶媒成分としては、メチルアルコール、エチルアルコール、イソプロピルアルコール、ブチルアルコール等のアルコール類が好適である。また、水、またはトルエン、キシレン、酢酸エチル、ケトン類などの芳香族もしくは脂肪族の有機溶媒もそれ単独または、前記アルコール類と組み合わせて使用することができる。
さらに、本発明の導電性酸化亜鉛粒子などを溶媒中に安定に分散させた組成物を得るために、ノニオン、カチオン、アニオン等の各種界面活性剤、シランカップリング剤等のカップリング剤などを樹脂組成物などの分散剤を分散させる溶媒に添加することが望ましい。これらの中でシランカップリング剤が特に好適である。
シランカップリング剤を添加することにより、樹脂組成物中に分散された導電性酸化亜鉛微粒子の再凝集も抑制することができ、皮膜形成時の透明性の低下や帯電防止性のばらつき等を抑制することができる。
本発明に用いられる、好ましいシランカップリング剤は下記の一般式〔３〕または〔４〕で示され、式中のｎは０または１〜８の整数、ｍは０または１〜３の整数、ｐは１以上の整数であり、Ｒ１は水素原子、メチル基、エチル基、プロピル基などのアルキル基、メタクリロイル基、ビニル基、アミノ基、エポキシ基、メルカプト基、ハロゲン原子などである。また、Ｒ２は、炭素数１〜３のアルコキシ基である。
一般式〔３〕
一般式〔４〕
本発明において使用されるシランカップリング剤の具体例としては、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、γ−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、γ−メタクリロキシプロピルトリエトキシシラン、γ−アミノプロピルトリエトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、γ−クロロプロピルトリメトキシシラン、γ−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、ｎ−プロピルトリエトキシシランおよびｎ−オクチルトリエトキシシラン等のアルキルアルコキシシラン、およびポリエーテル変性アルコキシシランなどが例示できる。特に前記Ｂ成分である紫外線硬化型（メタ）アクリレートおよび前記溶媒成分であるアルコール類との親和性の点から、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、γ−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、γ−メタクリロキシプロピルトリエトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、ｎ−プロピルトリエトキシシランおよびｎ−オクチルトリエトキシシラン等のアルキルアルコキシシラン、およびポリエーテル変性アルコキシシラン等の非イオン性のシランカップリング剤が望ましい。
シランカップリング剤は導電性酸化亜鉛質量に対して、０．００１〜１０質量％の範囲が好ましい。更に好ましくは、０．０１〜５質量％の範囲が望ましい。０．００１質量％未満であると再凝集を抑制できずに、結果として皮膜の透明性を低下させてしまい、１０質量％を超えると皮膜の帯電防止性およびハードコート性を低下させてしまうためである。
さらに、導電性酸化亜鉛を溶媒中に分散させるための分散剤としては、アミン化合物も効果的に使用できる。アミン化合物としては、下記一般式〔１〕または〔２〕で表される分子内に２個以上の水酸基を含有するアミン化合物が好ましく、さらに第３級アミンであるアミン化合物が好ましい。
上記アミン化合物を添加することにより、溶媒中に導電性酸化亜鉛を極めて単分散に近い状態で分散することができ、且つ導電性酸化亜鉛の再凝集を抑制することもできる。そのため、透明性に優れた帯電防止性ハードコート樹脂組成物が得られる。
一般式〔１〕
一般式〔２〕
式中のＲ１は、ＣｎＨ２ｎで表されるアルキル鎖であり、ｎは１〜４の整数である。また、Ｒ２はＣＨ３−ＣｍＨ２ｍで表されるアルキル鎖であり、ｍは０〜２０の整数である。
このようなアミン化合物としては、トリエタノールアミン、トリイソプロパノールアミン、ラウリルジエタノールアミン、メチルジエタノールアミン等が例示できるが、これらに限らず、またこれらは単独または混合して使用することができる。
これらアミン化合物は導電性酸化亜鉛質量に対して、０．００１質量％〜１０質量％の範囲が好ましい。更に好ましくは、０．０１質量％〜５質量％の範囲が望ましい。０．００１質量％未満であると再凝集を抑制できずに、結果として皮膜の透明性を低下させてしまい、１０質量％を超えると皮膜の帯電防止性およびハードコート性を低下させてしまうためである。
また、本発明の樹脂組成物中には必要に応じて、スリップ剤、酸化防止剤、硬化促進剤、チキソトロピー付与剤、レベリング剤、消泡剤、ｐＨ調整剤などの添加剤を加えることができ、また基材との密着性を向上する目的で、アクリル樹脂、ポリエステル樹脂、ブチラール樹脂、ウレタン樹脂などのポリマーも添加することができる。
本発明における樹脂組成物の製造方法およびこれをフィルムまたはシート表面にコーティングする方法としては、例えば次の方法が挙げられる。
予め前記アミン化合物を用いアルコール溶媒中に微分散された導電性酸化亜鉛の分散液に、紫外線硬化可能な（メタ）アクリレートモノマーを単独または二種類以上添加し、更に光重合開始剤を溶解させて目的のコーティング液組成物を得る。但し、これらの各成分の混合方法はこの順序に特に限定されない。
上記溶媒中に分散させた樹脂組成物を透明フィルムまたはシート表面に一層コーティングし、乾燥することにより溶媒を揮発させた後、紫外線を照射し瞬時に硬化させることによって、本発明の樹脂組成物を備えた透明で擦傷性に優れた帯電防止性フィルムまたはシートを得ることができる。
溶媒中に分散させた樹脂組成物をフィルムまたはシート表面にコーティングする方法としては例えば浸漬法、グラビアコート法、ロールコート法、バーコート法、噴霧法などの常法によって行われる。
フィルムまたはシート上に形成される皮膜の厚さは、好ましくは０．０１〜５０μｍ、特に好ましくは０．１〜１０μｍの厚さが望ましい。０．０１μｍ未満の場合は、帯電防止性、ハードコート性が不足し、５０μｍより厚い場合は、透明性の不足、さらには基材がカールしてしまうためである。
基材となるプラスチックフィルムまたはシートとしては、厚みが通常０．０００１〜１０ｍｍ、好ましくは０．０００５〜５ｍｍを有し、その好ましい材質としては、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、ポリ塩化ビニル、ポリアミド、ポリウレタン、ポリエステル、ポリアクリル、ポリカーボネート、トリアセチルセルロース、ポリエーテルスルフォン等のプラスチックフィルムが挙げられる。これらの基材は透明度の高いものが好ましいが、所望に応じて着色したフィルムまたはシートを用いることができる。
本発明は、ハードコート性、帯電防止性、透明性に優れた紫外線照射により硬化可能な帯電防止性ハードコート樹脂組成物であるため、ポリエステル、アクリル、ポリカーボネート、トリアセチルセルロース、ポリエーテルスルフォン等のプラスチックフィルムまたはシート表面を被覆するのに顕著な効果を示す。
以上のような特性を満たす導電性酸化亜鉛としては、「導電性酸化亜鉛 ＳＣ−１８、堺化学工業（株）製」等が挙げられるが、特に限定されない。
紫外線照射により硬化可能な帯電防止性ハードコート樹脂組成物中の導電性酸化亜鉛の含有割合は、前記Ａ，ＢおよびＣ成分の合計に対して５０〜９５質量であることが好ましく、より好ましくは７０〜９０質量％が望ましい。５０質量％未満であると、導電性付与成分の絶対量が不足気味となるため充分な帯電防止性が得られず、逆に９５重量％を超えるときは前記Ｂ成分である（メタ）アクリレートの量が不足することとなってハードコート性が悪化するほか、基材との密着性も悪くなって剥離し易くなり、更には透明性も低下してくるためである。
また、導電性酸化亜鉛の一次粒子の平均粒径が０．０５μｍ以下の微粒子の場合、凝集力が大きく二次凝集体を形成してしまう。そのため透明な樹脂組成物を得るためには、この二次凝集体を微分散させることが好ましい。この導電性酸化亜鉛の微分散させる方法としては、湿式粉砕法が好適である。湿式粉砕法としては、ボールミル、ペイントシェーカー、サイドグラインダー、アトライター等のメディア型、ホモジナイザー、ディスパー、ジェットミル、コロイドミル、ロールミル、超音波等の非メディア型が挙げられるが、特にこれらに限定されず、また、これら粉砕方法を二種類以上組み合わせても良い。
本発明に用いられる前記Ｂ成分である紫外線硬化型（メタ）アクリレートとしては、分子内に一個以上の（メタ）アクリロイル基を有する紫外線硬化可能な（メタ）アクリレートから、任意に選択でき、単独もしくは混合して使用することができる。
この（メタ）アクリレートの具体例としては、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、イソブチル（メタ）アクリレート、ｔ−ブチル（メタ）アクリレート、２−エチルヘキシル（メタ）アクリレート、ステアリルアクリレート、２−エチルヘキシルカルビトールアクリレート、ブトキシエチルアクリレート、ジエトキシエチルアクリレート、メトキシトリエチレングリコールアクリレート、メトキシポリエチレングリコールアクリレート、ステアリル（メタ）アクリレート、シクロヘキシル（メタ）アクリレート、テトラヒドロフルフリル（メタ）アクリレート、イソボニル（メタ）アクリレート、ジシクロペンテニル（メタ）アクリレート、ジシクロペンタニル（メタ）アクリレート、ジシクロベンジルアクリレート、ジシクロペンテニルエチレングリコール付加物（メタ）アクリレート、フェニルグリシジルエーテルエポキシアクリレート、フェノキシエチル（メタ）アクリレート、フェノキシ（ポリ）エチレングリコールアクリレート、ノニルフェノールエトキシ化アクリレート、アクリロイルオキシエチルフタル酸、トリブロモフェニルアクリレート、トリブロモフェノールエトキシ化（メタ）アクリレート、メチルメタクリレート、トリブロモフェニルメタクリレート、メタクリロイルオキシエチル酸、メタクリロイルオキシエチルマレイン酸、メタクリロイルオキシエチルフタル酸、ポリエチレングリコール（メタ）アクリレート、ポリプロピレングリコール（メタ）アクリレート、β−カルボキシエチルアクリレート、Ｎ−メチロールアクリルアマイド、Ｎ−メトキシメチルアクリルアマイド、Ｎ−エトキシメチルアクリルアマイド、Ｎ−ｎ−ブトキシメチルアクリルアマイド、ｔ−ブチルアクリルアミドスルホン酸、Ｎ−メチルアクリルアミド、Ｎ−ジメチルアクリルアミド、Ｎ−ジメチルアミノエチル（メタ）アクリレート、Ｎ−ジメチルアミノプロピルアクリルアミド、アクリロイルモルホリン、グリシジル（メタ）アクリレート、ｎ−ブチルメタアクリレート、エチルメタアクリレート、メタクリル酸アリル、セチルメタクリレート、ペンタデシルメタアクリレート、メトキシポリエチレングリコール（メタ）アクリレート、ジエチルアミノエチル（メタ）アクリレート、メタクリロイルオキシエチル琥珀酸、イミド（メタ）アクリレート、ヘキサンジオールジアクリレート、ネオペンチルグリコールジアクリレート、トリエチレングリコールジアクリレート、ポリエチレングリコールジアクリレート、ポリプロピレングリコールジアクリレート、ヒドロキシピバリン酸エステルネオペンチル、ペンタエリスリトールジアクリレートモノステアレート、グリコールジアクリレート、２−ヒドロキシエチルメタアクリロイルフォスフェート、ビスフェノールＡエチレングリコール付加物アクリレート、ビスフェノールＦエチレングリコール付加物アクリレート、トリシクロデカンメタノールジアクリレート、トリスヒドロキシエチルイソシアヌレートジアクリレート、２−ヒドロキシ−１−アクリロキシ−３−メタクリロキシプロパン、トリメチロールプロパントリアクリレート、トリメチロールプロパンエチレングリコール付加物トリアクリレート、トリメチロールプロパンプロピレングリコール付加物トリアクリレート、ペンタエリスリトールトリアクリレート、トリスアクリロイルオキシエチルフォスフェート、トリスヒドロキシエチルイソシアヌレートトリアクリレート、変性ε−カプロラクトントリアクリレート、トリメチロールプロパンエトキシトリアクリレート、グリセリンプロピレングリコール付加物トリアクリレート、ペンタエリスリトールテトラアクリレート、ペンタエリスリトールエチレングリコール付加物テトラアクリレート、ジトリメチロールプロパンテトラアクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサ（ペンタ）アクリレート、ジペンタエリスリトールモノヒドロキシペンタアクリレート、ウレタンアクリレート、エポキシアクリレート、ポリエステルアクリレート、などが挙げられるがこれらに限定されるものではない。
これらは単独もしくは任意に混合して使用することができるが、好ましくは分子内に（メタ）アクリロイル基を２個以上含有する多官能（メタ）アクリレートモノマーもしくはオリゴマーが重合後の皮膜が硬く、耐擦傷性が良好で好適である。これら紫外線硬化型（メタ）アクリレートの含有割合は、前記Ａ，ＢおよびＣ成分の合計に対して５〜５０質量％が良く、より好ましくは１０〜３０質量％が望ましい。
また、本発明に用いられる前記Ｃ成分である光重合開始剤は、紫外線や可視光線等の活性光線により増感させて樹脂組成物の光硬化を促進するために配合するものであり、公知の各種光重合開始剤が使用可能である。
光重合開始剤の具体例としては、１−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、ベンゾフェノン、ｐ−メトキシベンゾフェノン、アセトフェノン、プロピオフェノン、チオキサントン、ベンジルジメチルケタール、２，２−ジエトキシ−２−フェニルアセトフェノン、ベンゾインメチルエーテル、ベンゾインエチルエーテル、ｐ−クロロベンゾフェノン、４−ベンゾイル−４−メチルジフェニルサルファイド、２−ベンジル−２−ジメチルアミノ−１−（４−モルホリノフェニル）−ブタノン−１、２−メチル−１［４−（メチルチオ）フェニル］−２−モルホリノプロパノン−１等が例示できる。光重合開始剤の含有量は前記Ｂ成分である（メタ）アクリレートに対して０．１〜２０質量％、好ましくは０．５〜１５質量％が良く、少なすぎると硬化性が低下するので好ましくなく、多すぎると重合後の皮膜の強度が低下する。
本発明において、帯電防止性ハードコートをプラスチックフィルムまたはシート表面に形成するためには、上記樹脂組成物は、これを適宜の溶媒中に分散させ、紫外線照射により硬化可能な帯電防止性ハードコート樹脂組成物として使用することが望ましい。
溶媒中に分散させた樹脂組成物とすることにより、プラスチックフィルムまたはシート表面に皮膜を形成する際のレベリング性が向上し、本発明の樹脂組成物の皮膜を平滑および平坦に形成することが可能となる。その結果として、皮膜表面の凹凸に起因するハードコート性および透明性の低下を抑制することができる。
さらに、溶媒中に分散させた樹脂組成物とすることにより、導電性酸化亜鉛の分散性が向上し、その結果として皮膜の透明性を向上させることができる。
樹脂組成物を分散させる溶媒成分としては、メチルアルコール、エチルアルコール、イソプロピルアルコール、ブチルアルコール等のアルコール類が好適である。また、水、またはトルエン、キシレン、酢酸エチル、ケトン類などの芳香族もしくは脂肪族の有機溶媒もそれ単独または、前記アルコール類と組み合わせて使用することができる。
さらに、本発明の導電性酸化亜鉛粒子などを溶媒中に安定に分散させた組成物を得るために、ノニオン、カチオン、アニオン等の各種界面活性剤、シランカップリング剤等のカップリング剤などを樹脂組成物などの分散剤を分散させる溶媒に添加することが望ましい。これらの中でシランカップリング剤が特に好適である。
シランカップリング剤を添加することにより、樹脂組成物中に分散された導電性酸化亜鉛微粒子の再凝集も抑制することができ、皮膜形成時の透明性の低下や帯電防止性のばらつき等を抑制することができる。
本発明に用いられる、好ましいシランカップリング剤は下記の一般式〔３〕または〔４〕で示され、式中のｎは０または１〜８の整数、ｍは０または１〜３の整数、ｐは１以上の整数であり、Ｒ１は水素原子、メチル基、エチル基、プロピル基などのアルキル基、メタクリロイル基、ビニル基、アミノ基、エポキシ基、メルカプト基、ハロゲン原子などである。また、Ｒ２は、炭素数１〜３のアルコキシ基である。
一般式〔３〕
シランカップリング剤は導電性酸化亜鉛質量に対して、０．００１〜１０質量％の範囲が好ましい。更に好ましくは、０．０１〜５質量％の範囲が望ましい。０．００１質量％未満であると再凝集を抑制できずに、結果として皮膜の透明性を低下させてしまい、１０質量％を超えると皮膜の帯電防止性およびハードコート性を低下させてしまうためである。
さらに、導電性酸化亜鉛を溶媒中に分散させるための分散剤としては、アミン化合物も効果的に使用できる。アミン化合物としては、下記一般式〔１〕または〔２〕で表される分子内に２個以上の水酸基を含有するアミン化合物が好ましく、さらに第３級アミンであるアミン化合物が好ましい。
上記アミン化合物を添加することにより、溶媒中に導電性酸化亜鉛を極めて単分散に近い状態で分散することができ、且つ導電性酸化亜鉛の再凝集を抑制することもできる。そのため、透明性に優れた帯電防止性ハードコート樹脂組成物が得られる。
一般式〔１〕
このようなアミン化合物としては、トリエタノールアミン、トリイソプロパノールアミン、ラウリルジエタノールアミン、メチルジエタノールアミン等が例示できるが、これらに限らず、またこれらは単独または混合して使用することができる。
これらアミン化合物は導電性酸化亜鉛質量に対して、０．００１質量％〜１０質量％の範囲が好ましい。更に好ましくは、０．０１質量％〜５質量％の範囲が望ましい。０．００１質量％未満であると再凝集を抑制できずに、結果として皮膜の透明性を低下させてしまい、１０質量％を超えると皮膜の帯電防止性およびハードコート性を低下させてしまうためである。
また、本発明の樹脂組成物中には必要に応じて、スリップ剤、酸化防止剤、硬化促進剤、チキソトロピー付与剤、レベリング剤、消泡剤、ｐＨ調整剤などの添加剤を加えることができ、また基材との密着性を向上する目的で、アクリル樹脂、ポリエステル樹脂、ブチラール樹脂、ウレタン樹脂などのポリマーも添加することができる。
本発明における樹脂組成物の製造方法およびこれをフィルムまたはシート表面にコーティングする方法としては、例えば次の方法が挙げられる。
予め前記アミン化合物を用いアルコール溶媒中に微分散された導電性酸化亜鉛の分散液に、紫外線硬化可能な（メタ）アクリレートモノマーを単独または二種類以上添加し、更に光重合開始剤を溶解させて目的のコーティング液組成物を得る。但し、これらの各成分の混合方法はこの順序に特に限定されない。
上記溶媒中に分散させた樹脂組成物を透明フィルムまたはシート表面に一層コーティングし、乾燥することにより溶媒を揮発させた後、紫外線を照射し瞬時に硬化させることによって、本発明の樹脂組成物を備えた透明で擦傷性に優れた帯電防止性フィルムまたはシートを得ることができる。
溶媒中に分散させた樹脂組成物をフィルムまたはシート表面にコーティングする方法としては例えば浸漬法、グラビアコート法、ロールコート法、バーコート法、噴霧法などの常法によって行われる。
フィルムまたはシート上に形成される皮膜の厚さは、好ましくは０．０１〜５０μｍ、特に好ましくは０．１〜１０μｍの厚さが望ましい。０．０１μｍ未満の場合は、帯電防止性、ハードコート性が不足し、５０μｍより厚い場合は、透明性の不足、さらには基材がカールしてしまうためである。
基材となるプラスチックフィルムまたはシートとしては、厚みが通常０．０００１〜１０ｍｍ、好ましくは０．０００５〜５ｍｍを有し、その好ましい材質としては、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、ポリ塩化ビニル、ポリアミド、ポリウレタン、ポリエステル、ポリアクリル、ポリカーボネート、トリアセチルセルロース、ポリエーテルスルフォン等のプラスチックフィルムが挙げられる。これらの基材は透明度の高いものが好ましいが、所望に応じて着色したフィルムまたはシートを用いることができる。
本発明は、ハードコート性、帯電防止性、透明性に優れた紫外線照射により硬化可能な帯電防止性ハードコート樹脂組成物であるため、ポリエステル、アクリル、ポリカーボネート、トリアセチルセルロース、ポリエーテルスルフォン等のプラスチックフィルムまたはシート表面を被覆するのに顕著な効果を示す。
次に本発明を更に具体的に実施例、比較例を挙げて説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。以下の例文中での添加割合は断りのない限り、「部」は質量部で示す。
（導電性酸化亜鉛分散液の製造方法）
分散溶媒として、イソプロピルアルコール（以下ＩＰＡ）を用い、ＩＰＡを２４０部、γ−メタクリロキシプロピルメトキシシランを３．２部、導電性酸化亜鉛（堺化学工業製、ＳＣ−１８）を１６０部、直径１ｍｍのジルコニアビーズを２５００部の順で配合し、ペイントシェーカーにより３時間分散処理を行った。得られた分散液からジルコニアビーズを除去し、濃度調整のためにＩＰＡを更に添加することで導電性酸化亜鉛濃度が２０質量％の導電性酸化亜鉛ＩＰＡ分散液を得た。
（溶媒中に分散させた樹脂組成物の製造方法）
得られた導電性酸化亜鉛ＩＰＡ分散液３７５部を用意し、樹脂成分として、ペンタエリスリトールトリアクリレート（以下、ＰＥＴＡともいう）を２２部、光重合開始剤として、ベンジルジメチルケタールを３部添加し、光重合開始剤が溶解するまで撹拌することで所望のコーティング液組成物を得た。固形成分中に占める導電性酸化亜鉛の含有量は７５重量％であった。
（フィルムの製造方法）
得られた溶媒中に分散させた樹脂組成物を乾燥後の膜厚が５μｍとなる様にバーコーターにてポリエステルフィルム（東洋紡績社製「Ａ４３００」）に塗布し、６０〜７０℃の熱風乾燥機で２分間乾燥の後、フュージョン社製無電極放電ランプを用い、積算照射光量５００ｍＪ／ｃｍ２の紫外線を窒素雰囲気中で照射することにより皮膜を形成した。
分散溶媒として、イソプロピルアルコール（以下ＩＰＡ）を用い、ＩＰＡを２４０部、γ−メタクリロキシプロピルメトキシシランを３．２部、導電性酸化亜鉛（堺化学工業製、ＳＣ−１８）を１６０部、直径１ｍｍのジルコニアビーズを２５００部の順で配合し、ペイントシェーカーにより３時間分散処理を行った。得られた分散液からジルコニアビーズを除去し、濃度調整のためにＩＰＡを更に添加することで導電性酸化亜鉛濃度が２０質量％の導電性酸化亜鉛ＩＰＡ分散液を得た。
（溶媒中に分散させた樹脂組成物の製造方法）
得られた導電性酸化亜鉛ＩＰＡ分散液３７５部を用意し、樹脂成分として、ペンタエリスリトールトリアクリレート（以下、ＰＥＴＡともいう）を２２部、光重合開始剤として、ベンジルジメチルケタールを３部添加し、光重合開始剤が溶解するまで撹拌することで所望のコーティング液組成物を得た。固形成分中に占める導電性酸化亜鉛の含有量は７５重量％であった。
（フィルムの製造方法）
得られた溶媒中に分散させた樹脂組成物を乾燥後の膜厚が５μｍとなる様にバーコーターにてポリエステルフィルム（東洋紡績社製「Ａ４３００」）に塗布し、６０〜７０℃の熱風乾燥機で２分間乾燥の後、フュージョン社製無電極放電ランプを用い、積算照射光量５００ｍＪ／ｃｍ２の紫外線を窒素雰囲気中で照射することにより皮膜を形成した。
実施例１の導電性酸化亜鉛分散液の製造方法において、前記γ−メタクリロキシプロピルトリメトキシシランの添加量を６．４部とした以外は、実施例１と同様の手法で溶媒中に分散させた樹脂組成物を得、その固形成分中に占める導電性酸化亜鉛の含有量は７５質量％であった。しかる後に実施例１と同様の手法により皮膜を形成した。
実施例１の導電性酸化亜鉛分散液の製造方法において、前記γ−メタクリロキシプロピルトリメトキシシランをポリエーテル変性アルコキシシランとした以外は、実施例１と同様の手法で溶媒中に分散させた樹脂組成物を得、その固形成分中に占める導電性酸化亜鉛の含有量は７５質量％であった。しかる後に実施例１と同様の手法により皮膜を形成した。
実施例１の溶媒中に分散させた樹脂組成物の製造方法において、配合量を導電性酸化亜鉛ＩＰＡ分散液３５０部、樹脂成分として、ＰＥＴＡを２６部、光重合開始剤として、ベンジルジメチルケタールを４部添加とした以外は、実施例１と同様に手法で溶媒中に分散させた樹脂組成物を得、その固形成分中に占める導電性酸化亜鉛の含有量は７０重量％であった。しかる後に実施例１と同様の手法により皮膜を形成した。
実施例１の溶媒中に分散させた樹脂組成物製造方法において、樹脂成分として、多官能ウレタンアクリレート（日本合成化学工業社製、紫光 ＵＶ−７６００Ｂ）を２２部、光重合開始剤として、ベンジルジメチルケタールを３部添加とした以外は、実施例１と同様に手法で溶媒中に分散させた樹脂組成物を得、その固形成分中に占める導電性酸化亜鉛の含有量は７５質量％であった。しかる後に実施例１と同様の手法により皮膜を形成した。
（比較例１）
実施例４において、一次粒子の平均粒子径が３．４μｍ、体積固有抵抗値が６２Ω・ｃｍの導電性酸化亜鉛を用いた以外は、実施例１と同様に手法で溶媒中に分散させた樹脂組成物を得、その固形成分中に占める導電性酸化亜鉛の含有量は７０質量％であった。しかる後に実施例１と同様の手法により皮膜を形成した。
（比較例２）
実施例１と同様の手法にて分散液を製造し、しかる後に、得られた分散液をバーコーターにてポリエステルフィルムに塗布し、６０〜７０℃の熱風乾燥機で２分間乾燥することで皮膜を形成した。
（比較例３）
実施例１の分散液製造方法において、ＩＰＡを２４０部、導電性酸化亜鉛を１６０部、直径１ｍｍのジルコニアビーズを２５００部の順で配合し、ペイントシェーカー３時間による分散処理を行った以外は、実施例１と同様に手法で溶媒中に分散させた樹脂組成物を得、その固形成分中に占める導電性酸化亜鉛の含有量は７５質量％であった。しかる後に実施例１と同様の手法により皮膜を形成した。
（比較例４）
実施例１の分散液製造方法において、ＩＰＡを２４０部、γ−メタクリロキシプロピルメトキシシランを２４部、導電性酸化亜鉛を１６０部、直径１ｍｍのジルコニアビーズを２５００部の順で配合し、ペイントシェーカー３時間による分散処理を行った以外は、実施例１と同様に手法で溶媒中に分散させた樹脂組成物を得、その固形成分中に占める導電性酸化亜鉛の含有量は７５質量％であった。しかる後に実施例１と同様の手法により皮膜を形成した。
（比較例５）
実施例１の溶媒中に分散させた樹脂組成物製造方法において、配合量を導電性酸化亜鉛ＩＰＡ分散液１５０部、樹脂成分として、ＰＥＴＡを６６部、光重合開始剤として、ベンジルジメチルケタールを４部添加とした以外は、実施例１と同様に手法で溶媒中に分散させた樹脂組成物を得、その固形成分中に占める導電性酸化亜鉛の含有量は３０重量％であった。しかる後に実施例１と同様の手法により皮膜を形成した。
（比較例６）
実施例１の溶媒中に分散させた樹脂組成物製造方法において、配合量を導電性酸化亜鉛ＩＰＡ分散液３５０部、樹脂成分として、ポリエステル樹脂を２５部添加とした以外は、実施例１と同様に手法で溶媒中に分散させた樹脂組成物を得、その固形成分中に占める導電性酸化亜鉛の含有量は７５重量％であった。しかる後に得られた溶媒中に分散させた樹脂組成物を乾燥膜厚が５μｍとなる様にバーコーターにてポリエステルフィルムに塗布し、６０〜７０℃の熱風乾燥機で２分間乾燥することで皮膜を形成した。
得られた各フィルムの表面抵抗率、全光線透過率、ヘーズ、鉛筆硬度の値を表１、表２、および表３に示す。尚、性能試験方法は下記の通りである。
（表面抵抗率）
抵抗測定器（アドバンテスト社製）を使用し、ＪＩＳ Ｋ６９１１に準拠して、印可電圧１０００Ｖで測定した。
（全光線透過率およびヘーズ）
ヘーズメーター（スガ試験機社製）を使用し、ＪＩＳ Ｋ７３６１およびＪＩＳ Ｋ７１３６に準拠して測定した。
（鉛筆硬度）
スクラッチ試験機（ＫＡＳＡＩ社製）を使用し、ＪＩＳ Ｋ５４００に準拠して、荷重１Ｋｇで測定した。
（比較例１）
実施例４において、一次粒子の平均粒子径が３．４μｍ、体積固有抵抗値が６２Ω・ｃｍの導電性酸化亜鉛を用いた以外は、実施例１と同様に手法で溶媒中に分散させた樹脂組成物を得、その固形成分中に占める導電性酸化亜鉛の含有量は７０質量％であった。しかる後に実施例１と同様の手法により皮膜を形成した。
（比較例２）
実施例１と同様の手法にて分散液を製造し、しかる後に、得られた分散液をバーコーターにてポリエステルフィルムに塗布し、６０〜７０℃の熱風乾燥機で２分間乾燥することで皮膜を形成した。
（比較例３）
実施例１の分散液製造方法において、ＩＰＡを２４０部、導電性酸化亜鉛を１６０部、直径１ｍｍのジルコニアビーズを２５００部の順で配合し、ペイントシェーカー３時間による分散処理を行った以外は、実施例１と同様に手法で溶媒中に分散させた樹脂組成物を得、その固形成分中に占める導電性酸化亜鉛の含有量は７５質量％であった。しかる後に実施例１と同様の手法により皮膜を形成した。
（比較例４）
実施例１の分散液製造方法において、ＩＰＡを２４０部、γ−メタクリロキシプロピルメトキシシランを２４部、導電性酸化亜鉛を１６０部、直径１ｍｍのジルコニアビーズを２５００部の順で配合し、ペイントシェーカー３時間による分散処理を行った以外は、実施例１と同様に手法で溶媒中に分散させた樹脂組成物を得、その固形成分中に占める導電性酸化亜鉛の含有量は７５質量％であった。しかる後に実施例１と同様の手法により皮膜を形成した。
（比較例５）
実施例１の溶媒中に分散させた樹脂組成物製造方法において、配合量を導電性酸化亜鉛ＩＰＡ分散液１５０部、樹脂成分として、ＰＥＴＡを６６部、光重合開始剤として、ベンジルジメチルケタールを４部添加とした以外は、実施例１と同様に手法で溶媒中に分散させた樹脂組成物を得、その固形成分中に占める導電性酸化亜鉛の含有量は３０重量％であった。しかる後に実施例１と同様の手法により皮膜を形成した。
（比較例６）
実施例１の溶媒中に分散させた樹脂組成物製造方法において、配合量を導電性酸化亜鉛ＩＰＡ分散液３５０部、樹脂成分として、ポリエステル樹脂を２５部添加とした以外は、実施例１と同様に手法で溶媒中に分散させた樹脂組成物を得、その固形成分中に占める導電性酸化亜鉛の含有量は７５重量％であった。しかる後に得られた溶媒中に分散させた樹脂組成物を乾燥膜厚が５μｍとなる様にバーコーターにてポリエステルフィルムに塗布し、６０〜７０℃の熱風乾燥機で２分間乾燥することで皮膜を形成した。
得られた各フィルムの表面抵抗率、全光線透過率、ヘーズ、鉛筆硬度の値を表１、表２、および表３に示す。尚、性能試験方法は下記の通りである。
（表面抵抗率）
抵抗測定器（アドバンテスト社製）を使用し、ＪＩＳ Ｋ６９１１に準拠して、印可電圧１０００Ｖで測定した。
（全光線透過率およびヘーズ）
ヘーズメーター（スガ試験機社製）を使用し、ＪＩＳ Ｋ７３６１およびＪＩＳ Ｋ７１３６に準拠して測定した。
（鉛筆硬度）
スクラッチ試験機（ＫＡＳＡＩ社製）を使用し、ＪＩＳ Ｋ５４００に準拠して、荷重１Ｋｇで測定した。
（分散液製造方法）
分散溶媒として、ＩＰＡを２８００部、分散剤として、トリエタノールアミンを３６部、導電性微粒子として一次粒子平均径が０．０２μｍ、粉体固有抵抗が５００Ω・ｃｍである導電性酸化亜鉛（堺化学工業製、ＳＣ−１８）１２００部を使用し、直径０．１ｍｍのジルコニアビーズを使用した循環式ビーズミルにおいて滞留時間３０分間の分散処理を行った。得られた分散液からジルコニアビーズを除去し、濃度調整のためにＩＰＡを更に添加することで導電性酸化亜鉛濃度が２０質量％の導電性酸化亜鉛ＩＰＡ分散液を得た。
（コーティング剤製造方法）
得られた導電性酸化亜鉛ＩＰＡ分散液３８１部を用意し、樹脂成分として、ペンタエリスリトールトリアクリレート／ペンタエリスリトールテトラアクリレート混合物（日本化薬製、ＫＡＹＡＲＡＤ ＰＥＴ−３０）を１９部、光重合開始剤として、ベンジルジメチルケタールを２部添加し、光重合開始剤が溶解するまで撹拌することで所望のコーティング液組成物を得た。固形成分中に占める導電性酸化亜鉛の含有量は８０質量％であった。
（フィルム製造方法）
得られた溶媒中に分散させた樹脂組成物を乾燥後の膜厚が５μｍとなる様にバーコーターにてポリエステルフィルム（東洋紡績社製、Ａ４３００）に塗布し、６０〜８０℃の熱風乾燥機で１〜２分間乾燥の後、メタルハライドランプを用い、積算照射光量５００ｍＪ／ｃｍ２の紫外線（３６０ｎｍ）を窒素雰囲気中で照射することにより皮膜を形成した。
得られたフィルムの表面抵抗率、全光線透過率、ヘーズ、および鉛筆硬度の値を表４中の１−２として示す。
さらに、表４、表５および表６に示した組成の分散液、コーティング剤の処方を使用し、上記と同様にして得られた各フィルムの表面抵抗率、全光線透過率、ヘーズ、および鉛筆硬度の値を実施例、比較例として、表４、表５、および表６中に一括して示す。
尚、分散液製造７日後に目視で導電性微粒子の分離および沈降が観察されたものについては、続く検討を中止した。
分散溶媒として、ＩＰＡを２８００部、分散剤として、トリエタノールアミンを３６部、導電性微粒子として一次粒子平均径が０．０２μｍ、粉体固有抵抗が５００Ω・ｃｍである導電性酸化亜鉛（堺化学工業製、ＳＣ−１８）１２００部を使用し、直径０．１ｍｍのジルコニアビーズを使用した循環式ビーズミルにおいて滞留時間３０分間の分散処理を行った。得られた分散液からジルコニアビーズを除去し、濃度調整のためにＩＰＡを更に添加することで導電性酸化亜鉛濃度が２０質量％の導電性酸化亜鉛ＩＰＡ分散液を得た。
（コーティング剤製造方法）
得られた導電性酸化亜鉛ＩＰＡ分散液３８１部を用意し、樹脂成分として、ペンタエリスリトールトリアクリレート／ペンタエリスリトールテトラアクリレート混合物（日本化薬製、ＫＡＹＡＲＡＤ ＰＥＴ−３０）を１９部、光重合開始剤として、ベンジルジメチルケタールを２部添加し、光重合開始剤が溶解するまで撹拌することで所望のコーティング液組成物を得た。固形成分中に占める導電性酸化亜鉛の含有量は８０質量％であった。
（フィルム製造方法）
得られた溶媒中に分散させた樹脂組成物を乾燥後の膜厚が５μｍとなる様にバーコーターにてポリエステルフィルム（東洋紡績社製、Ａ４３００）に塗布し、６０〜８０℃の熱風乾燥機で１〜２分間乾燥の後、メタルハライドランプを用い、積算照射光量５００ｍＪ／ｃｍ２の紫外線（３６０ｎｍ）を窒素雰囲気中で照射することにより皮膜を形成した。
得られたフィルムの表面抵抗率、全光線透過率、ヘーズ、および鉛筆硬度の値を表４中の１−２として示す。
さらに、表４、表５および表６に示した組成の分散液、コーティング剤の処方を使用し、上記と同様にして得られた各フィルムの表面抵抗率、全光線透過率、ヘーズ、および鉛筆硬度の値を実施例、比較例として、表４、表５、および表６中に一括して示す。
尚、分散液製造７日後に目視で導電性微粒子の分離および沈降が観察されたものについては、続く検討を中止した。
本発明は、ハードコート性、帯電防止性、透明性に優れた紫外線照射により硬化可能な帯電防止性ハードコート樹脂組成物であるため、ポリエステル、アクリル、ポリカーボネート、トリアセチルセルロース、ポリエーテルスルフォン等のプラスチックフィルムまたはシート表面を被覆するのに顕著な効果を示す。
Claims (12)
- Ａ成分として一次粒子の平均粒子径が０．０５μｍ以下の導電性酸化亜鉛と、Ｂ成分として分子内に少なくとも一個以上の（メタ）アクリロイル基を有する紫外線硬化型（メタ）アクリレート、Ｃ成分として光重合開始剤とを含有し、前記Ａ，ＢおよびＣ成分の合計に対して前記Ａ成分の含有割合が５０〜９５質量％である紫外線照射により硬化可能な帯電防止性ハードコート樹脂組成物。
- Ａ成分として一次粒子の平均粒子径が０．０５μｍ以下の導電性酸化亜鉛と、Ｂ成分として分子内に少なくとも一個以上の（メタ）アクリロイル基を有する紫外線硬化型（メタ）アクリレート、Ｃ成分として光重合開始剤とを含有し、前記Ａ，ＢおよびＣ成分の合計に対して、前記Ａ成分の含有割合が５０〜９５質量％であり、Ｂ成分の含有割合が５〜５０質量％であり、Ｃ成分の含有割合がＢ成分に対して０．１〜２０質量％からなる組成物であって、さらに、さらに分散剤としてシランカップリング剤をＡ成分に対して０．００１〜１０質量％含有する請求項１に記載の樹脂組成物。
- さらに、溶媒としてアルコールを含有する請求項２に記載の樹脂組成物。
- Ａ成分として一次粒子の平均粒子径が０．０５μｍ以下の導電性酸化亜鉛と、Ｂ成分として分子内に少なくとも一個以上の（メタ）アクリロイル基を有する紫外線硬化型（メタ）アクリレート、Ｃ成分として光重合開始剤とを含有し、前記Ａ，ＢおよびＣ成分の合計に対して、前記Ａ成分の含有割合が５０〜９５質量％であり、Ｂ成分の含有割合が５〜５０質量％であり、Ｃ成分の含有割合がＢ成分に対して０．１〜２０質量％からなる組成物であって、さらに分散剤として、下記一般式〔１〕または〔２〕で表される一分子内に２個以上の水酸基を含有する第３級アミンをＡ成分に対して０．００１〜１０質量％含有する請求項１に記載の樹脂組成物。
一般式〔１〕
一般式〔２〕
- さらに、溶媒としてアルコールを含有する請求項４に記載の樹脂組成物。
- 前記第３級アミンがトリエタノールアミン、トリイソプロパノールアミン、ラウリルジエアタノールアミン、またはメチルジエタノールアミンである請求項４または５に記載の樹脂組成物。
- 請求項１〜６のいずれかに記載の樹脂組成物の重合体を帯電防止層として備える透明性に優れた帯電防止性ハードコートフィルムまたはシート。
- 請求項７に記載のフィルム上に帯電防止層より低い屈折率の樹脂組成物層を備えた反射防止性帯電防止性フィルムまたはシート。
- 請求項７または８に記載のフィルムの片側に接着剤または粘着剤を備えたフィルムまたはシート。
- 請求項７〜９に記載のフィルムまたはシートを備えたディスプレー。
- 分子内に少なくとも一個以上の（メタ）アクリロイル基を有する紫外線硬化型（メタ）アクリレート、およびアルコールを含有する組成物に、一次粒子の平均粒子径が０．０５μｍ以下の導電性酸化亜鉛をシランカップリング剤の存在下で分散せしめることを特徴とする請求項２または３に記載の樹脂組成物の製造方法。
- 分子内に少なくとも一個以上の（メタ）アクリロイル基を有する紫外線硬化型（メタ）アクリレート、およびアルコールを含有する組成物に、一次粒子の平均粒子径が０．０５μｍ以下の導電性酸化亜鉛を下記一般式〔１〕又は〔２〕で表される一分子内に２個以上の水酸基を含有する第３級アミンの存在下で分散せしめることを特徴とする請求項４〜６のいずれかに記載の樹脂組成物の製造方法。
一般式〔１〕
一般式〔２〕
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