JPWO2013128697A1 - 耐擦傷性樹脂積層体、ディスプレイのフロントカバー材及び画像表示装置 - Google Patents
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Abstract
Description
しかしながら、ガラスは衝撃により容易に割れ、またガラス自身の重量も重いことからプラスチックでの代替が検討されている。
しかしながら、アクリル系樹脂は非常に脆い性質のため、その加工方法は、切削加工で行われるのが一般的で、決して生産性の高いものとはいえない。
さらにアクリル系樹脂を使用した場合、例えば、スチールウール等の硬い素材に接したとき、特にマトリックス樹脂部の耐擦傷性が低いため傷が付きやすいという問題がある。
この分散相により樹脂成形体の耐擦傷性を向上させるものであるが、鉛筆硬度等の表面硬度の観点からは、依然として、改良の余地があった。
またより好ましくは、特定構成の樹脂積層体において、有機・無機ハイブリッド系ハードコーティング剤を含有する硬化性樹脂層(B)を適用させることで、優れた打ち抜き加工性を付与しつつ、より高い表面高度としての耐擦傷性機能を具備することができる。
したがって、本耐擦傷性樹脂積層体は、液晶ディスプレイのフロントカバー材、特に、タッチパネル機能を有する携帯電話や液晶ペンタブレットのフロントカバー材として好適に用いることができる。
本樹脂積層体は、アクリル系樹脂を主成分として含むアクリル系樹脂層(A)の両面又は片面に、有機・無機ハイブリッド系ハードコーティング剤を含む硬化性樹脂層(B)を積層した構成を有する。
また、より好ましくは、本樹脂積層体は、樹脂基材(C)の両面又は片面に、アクリル系樹脂を主成分として含むアクリル系樹脂層(A)が積層された樹脂積層体上の少なくとも一面に、有機・無機ハイブリッド系ハードコーティング剤を含む硬化性樹脂層(B)を積層した構成を有する。
アクリル系樹脂層(A)は、アクリル系樹脂を主成分として含む層である。
アクリル系樹脂を構成する単量体としては、例えば、メタクリル酸メチル、メタクリル酸、アクリル酸、ベンジル(メタ)アクリレート、n−ブチル(メタ)アクリレート、i−ブチル(メタ)アクリレート、t−ブチル(メタ)アクリレート、2−エチルヘキシル(メタ)アクリレート、ラウリル(メタ)アクリレート、トリデシル(メタ)アクリレート、ステアリル(メタ)アクリレート、グリシジル(メタ)アクリレート、ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、2−メトキシエチル(メタ)アクリレート、2−エトキシエチル(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、ノルボルニル(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、ジシクロペンテニルオキシエチル(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、アクリル(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、コハク酸2−(メタ)アクロイルオキシエチル、マレイン酸2−(メタ)アクロイルオキシエチル、フタル酸2−(メタ)アクロイルオキシエチル、ヘキサヒドロフタル酸2−(メタ)アクリオイルオキシエチル、ペンタメチルピペリジル(メタ)アクリレート、テトラメチルピペリジル(メタ)アクリレート、ジメチルアミノエチル(メタ)アクリレート、ジエチルアミノエチル(メタ)アクリレート等が挙げられる。
これらは、単独で重合して使用してもよく、2種類以上を重合して使用してもよい。また、これらのアクリル系単量体と重合され得る他の単量体としては、例えばポリオレフィン系単量体、ビニル系単量体等が挙げられる。
より具体的には、アクリル系樹脂中に、アクリル系樹脂より耐熱性又は耐擦傷性の優れた硬質分散相材料を含有・分散してなる硬質樹脂層(a)によってアクリル系樹脂層(A)を形成する方法が挙げられる。
硬質分散相の粒径は、本樹脂積層体の使用目的、用途等に応じて適宜設定されるが、好ましくは0.1〜1000μmである。硬質分散相のアクリル系樹脂層(A)中における配合量は、本樹脂積層体の使用目的、用途等に応じ適宜設定されるが、好ましくは0.1〜60重量%である。
a)アクリル系樹脂材料に硬質分散相を構成する熱硬化性樹脂材料を添加する。
b)次に、溶融混練し、所定形状に成型した後、相分離及び架橋を生じさせることにより硬質分散相を構成することができる。また、熱硬化性樹脂を予め粒子状等に成型し、アクリル系樹脂中に添加し、熱硬化性樹脂が溶解しない温度で混練及び成型してもよい。
アクリル系樹脂層(A)の厚みは、40μm以上であることが好ましい。アクリル系樹脂層(A)の層厚みが40μm以上であるとアクリル系樹脂層の寄与による耐擦傷性の向上効果が得られない虞がない。かかる観点から、アクリル系樹脂層(A)の厚みは、50μm以上であることがより好ましい。また、成形加工性の観点から、アクリル樹脂層(A)の厚みは、200μm以下であることが好ましく、100μm以下であることがより好ましい。
本樹脂積層体は、硬化性樹脂層(B)を有する。硬化性樹脂層(B)は、有機・無機ハイブリッド系ハードコーティング剤を含み、反りやうねりが生じることなく、本樹脂積層体に、高い耐擦傷性を付与する役割を担う層である。
硬化性樹脂層(B)は、例えば、有機・無機ハイブリッド系ハードコーティング剤を含む塗料を用いて、他の層の上に塗膜として積層することで形成することができる。ただし、この方法に限定されるものではない。
他の層との積層方法としては、公知の方法が使用される。例えば、カバーフィルムを使用するラミネート方式、ディップコート法、ナチュラルコート法、リバースコート法、カンマコーター法、ロールコート法、スピンコート法、ワイヤーバー法、エクストルージョン法、カーテンコート法、スプレコート法、グラビアコート法等が挙げられる。その他、例えば、離型層に硬化性樹脂層(B)が接着されてなる転写シートを用いて、当該硬化性樹脂層(B)を他の層に積層する方法を採用してもよい。
有機・無機ハイブリッド系コーティング剤としては、反応性官能基を有する無機成分を含有する硬化性樹脂組成物から構成されるものを挙げることができる。
このような有機・無機ハイブリッド系コーティング剤は、反応性官能基を有する無機成分を利用して、例えば、この無機成分が、ラジカル重合性モノマーと共重合及び架橋することで、有機バインダーに無機成分を含有させてなる有機・無機複合系コーティング剤に比べて、硬化収縮が生じにくく、かつ高い耐擦傷性を発現することができる。
より好ましくは、硬化収縮の観点から、反応性官能基を有する無機成分として紫外線反応性のシリカを含む、有機・無機ハイブリッド系コーティング剤を挙げることができる。
さらに好ましくは、紫外線反応性のコロイダルシリカを含む、有機・無機ハイブリッド系コーティング剤を挙げることができる。
また、ラジカル重合性モノマーとしては、多官能性(メタ)アクリレートが挙げられる。例えば、2官能性(メタ)アクリレートとしては、エチレンオキサイド変性ジアクリレート、1,4−ブタンジオールジ(メタ)アクリレート、1,6−ヘキサンジオールジ(メタ)アクリレート、1,9−ノナンジオールジ(メタ)アクリレート、ビスフェノールAエチレンオキサイド変性ジアクリレート、ジメチロール−トリシクロデカンジ(メタ)アクリレート、トリプロピレングリコールジ(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、エポキシ(メタ)ジアクリレート、ウレタン(メタ)ジアクリレート等が挙げられる。
また3官能性以上の多官能性(メタ)アクリレートとしては、ペンタエリスリトールヘキサアクリレート、ジトリメチロールプロパンテトラアクリレート、ペンタエリスリトールエトキシテトラアクリレート、トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレートやトリメチロールプロパントリエトキシ(メタ)アクリレート、ウレタントリ(メタ)アクリレート、ウレタンテトラ(メタ)アクリレート、ウレタンヘキサ(メタ)アクリレート、ポリエステルテトラ(メタ)アクリレート、ポリエステルヘキサ(メタ)アクリレート等が挙げられる。
硬化性樹脂層(B)は、表面調整成分としてレベリング剤を含むことが好ましい。
レベリング剤としては、シリコーン系レベリング剤、アクリル系レベリング剤などを挙げることができ、特に、末端に反応性の官能基を有するものが好ましく、2官能以上の反応性の官能基を有するものがより好ましい。
具体的には、両末端に2重結合を有する、アクリル基を有するポリエーテル変性ポリジメチルシロキサン(例えば、ビックケミー・ジャパン株式会社製の「BYK−UV 3500」、「BYK−UV 3530」)や、2重結合を末端に2個ずつ計4個有する、アクリル基を有するポリエステル変性ポリジメチルシロキサン(ビックケミー・ジャパン株式会社製の「BYK−UV 3570」)などが挙げられる。
これらの中でも、ヘイズの値が安定し、かつ耐擦傷性の向上に寄与する、アクリル基を有するポリエステル変性ポリジメチルシロキサンが特に好ましい。
硬化性樹脂層(B)は滑剤を含むことが好ましい。
滑剤としては、例えば、ケイ素系化合物、フッ素系化合物又はこれらの混合化合物が挙げられる。これらを添加することで、滑り性を改善することができる。
硬化性樹脂層(B)の厚みは、5〜15μmの範囲であることが好ましい。厚みが5μm以上であると硬化性樹脂層(B)による耐擦傷性の向上効果が十分に得られ、一方、厚みが15μm以下であることで、硬化性樹脂層(B)を構成する紫外線硬化性樹脂等の硬化・収縮に伴って反りやうねり、剥離等が生ずる虞がない。さらには、紫外線硬化性樹脂層により透明性を著しく損なう虞もない。
樹脂基材(C)は、本樹脂積層体に打ち抜き加工性を付与する役割を担う層である。かかる観点から、樹脂基材(C)としては、ポリカーボネート(PC)樹脂、トリアセチルセルロース(TAC)樹脂、ポリエチレンテレフタレート(PET)樹脂、ポリメチルメタクリレート(PMMA)樹脂、メタクリル酸メチル−スチレン共重合(MS)樹脂、ポリスルホン樹脂、ノルボルネン系樹脂及びシクロオレフィン樹脂の何れか一種以上を含む樹脂組成物から形成されることが好ましい。
本樹脂積層体の好ましい用途においては、樹脂基材(C)は、透明樹脂から構成されることが好ましい。
ポリカーボネート樹脂は、例えば、芳香族ジヒドロキシ化合物又はこれと少量のポリヒドロキシ化合物とともにホスゲンと反応させる界面重合法により得られる。
芳香族ジヒドロキシ化合物としては、例えばビスフェノールとアセトンから合成されるビスフェノールAが挙げられる。
また、その他ビスフェノールAを原料としてエステル交換法、ピリジン法等によって製造することができる。
また、ビスフェノールAとジカルボン酸誘導体、例えば、テレ(イソ)フタル酸ジクロリド等との共重合体により得られるポリエステルカーボネート、ビスフェノールAの誘導体、例えば、テトラメチルビスフェノールA等の重合により得られるものも例示することができる。
これより分子量が小さいと、組成物から得られるシートの衝撃強度が低くなり好ましくない。一方、これより分子量が大きいと、流動性が低下し、押出し成形性が悪くなる虞がある。
本樹脂積層体は、アクリル系樹脂層(A)と、有機・無機ハイブリッド系コーティング剤を含む硬化性樹脂層(B)を有することを要する。また好ましくは、さらに樹脂基材(C)を備える。
より具体的には、(B)/(A)、(B)/(A)/(B)、(B)/(A)/(C)、(B)/(A)/(C)/(B)、(B)/(C)/(A)/(B)、(B)/(A)/(C)/(A)及び(B)/(A)/(C)/(A)/(B)などが挙げられる。これらの構成の中でも、アクリル系樹脂(A)の両面又は片面に硬化性樹脂層(B)が積層された構成が好ましく、(B)/(A)/(C)及び(B)/(A)/(C)/(B)の構成がもっとも好ましい。
かかる構成によれば、アクリル系樹脂層13と硬化性樹脂層14の相乗効果により、硬化性樹脂層の厚みが5〜15μと薄い場合であっても高い表面硬度を発現できるなどの利点を有する。
また図1の(b)では、樹脂基材12の片面にアクリル系樹脂層13が積層された樹脂積層体上の両面に硬化性樹脂層14を積層した構成の耐擦傷性樹脂積層体11を例示している。かかる構成によれば、樹脂基材12にも硬化性樹脂層14が積層された構成であるため、樹脂基材12に工程傷が発生することを抑制できるなどの利点を有する。なお、工程傷の発生を抑制するために形成される樹脂基材12側の硬化性樹脂層は、通常のハードコート層によって形成しても良い。
本樹脂積層体の製造方法としては、特に制限されるものではなく、公知の方法を採用することができる。
本樹脂積層体の製造装置としては、例えば、ポリカーボネート系樹脂を押出す一つのメイン押出機と、アクリル樹脂層を構成するアクリル系樹脂を押出すサブ押出機により構成される。通常、サブ押出機はメイン押出機より小型のものが採用される。
メイン押出機の温度条件は、通常230〜290℃、好ましくは240〜280℃ であり、サブ押出機の温度条件は通常220〜270℃、好ましくは230〜260℃である。また、樹脂中の異物を除去するために押出機のTダイより上流側にポリマーフィルターを設置することが好ましい。
このシート状成形物は、成形ロール通過中に鏡面仕上げと冷却が行われ、積層体が形成される。
また、マルチマニホールドダイの場合は、該ダイ内で積層された溶融樹脂は同様にダイ内部でシート状に成形された後、成形ロールにて表面仕上げ、及び冷却が行われ、積層体が形成される。ダイの温度としては、通常210〜300℃、好ましくは230〜280℃であり、成形ロール温度としては、通常100〜190℃ 、好ましくは110〜180℃である。ロールは縦型ロール又は横型ロールを適宜使用することができる。
本樹脂積層体は、画像表示装置の前面側(視認側)に配置して用いられる表面保護パネル、特にタッチパネル機能を有する携帯電話や液晶ペンタブレット等のフロントカバー材として有用である。
一般的に「フィルム」とは、長さ及び幅に比べて厚みが極めて小さく、最大厚みが任意に限定されている薄い平らな製品で、通常、ロールの形で供給されるものをいい(日本工業規格JISK6900)、一般的に「シート」とは、JISにおける定義上、薄く、一般にその厚みが長さと幅のわりには小さく平らな製品をいう。しかし、シートとフィルムの境界は定かでなく、本発明において文言上両者を区別する必要がないので、本発明においては、「フィルム」と称する場合でも「シート」を含むものとし、「シート」と称する場合でも「フィルム」を含むものとする。
この際、当該主成分の含有割合を特定するものではないが、主成分(2成分以上が主成分である場合には、これらの合計量)は組成物中の50質量%以上、好ましくは70質量%以上、特に好ましくは90質量%以上(100%含む)を占めるものである。
また、本発明において、「X以上」(Xは任意の数字)と表現した場合、特にことわらない限り「好ましくはXより大きい」の意を包含し、「Y以下」(Yは任意の数字)と表現した場合、特にことわらない限り「好ましくはYより小さい」の意を包含する。
先ずは、実施例・比較例で得たサンプルの各種物性値の測定方法及び評価方法について説明する。
実施例及び比較例の樹脂積層体に対して、表面における鉛筆硬度をJIS K 5600−5−4に準拠して測定を行った。
実施例及び比較例の樹脂積層体に対して、#0000のスチールウールを用いて荷重1000gで樹脂積層体の表面(硬化性樹脂層側)を50往復擦り、傷の有無を目視にて観察した。なお、表1において、○は「傷なし」、△は「傷ありだが実用レベル」、×は「傷あり」をそれぞれ表す。
実施例及び比較例の樹脂積層体20cm角の試験サンプルに対して、JIS K 6251のダンベル刃を用い、東洋精機社製スクリュープレス機で打ち抜き試験を行った。評価は打ち抜いたサンプル片及び基材にクラックもしくは基材の割れの有無により判別し、○は「割れ、クラックともになし」、×は「割れ若しくはクラックが発生」したことをそれぞれ表す。
樹脂基材としてA4サイズのPETフィルム(三菱樹脂製、商品名「ダイアホイル」)125μmを用いて、各実施例及び比較例に記載の方法と同様の手法で硬化樹脂層を形成させた。各サンプルの中央部分を10cm角に切り出して試験サンプルとした。評価は4隅の反りを定規で計測し、その4点の平均値を試験サンプルにおけるカール値とした。
基材樹脂としてポリカーボネート樹脂(三菱エンジニアリングプラスチックス社製、商品名「ユーピロンS1000」)80質量部と、PCTG(SKケミカル社製、商品名「SKYGREEN J2003」)20質量部の混合物からなる層、硬質性の分散相を有するアクリル系樹脂(Arkema社製、商品名「AltuglasHT121」)からなる層を押出成形機にて基材樹脂層の厚さが560μm、アクリル系樹脂層の厚さが140μm、積層体の厚さが700μmになるよう共押出で積層体aを成形した。押出条件は、アクリル樹脂層の押出温度が240℃、基材樹脂層の押出温度が265℃、ロール温度はR1=110℃、R2=120℃、R3=125℃であった。
積層体aのアクリル系樹脂層の面に有機・無機ハイブリッド系紫外線硬化性ハードコーティング剤(モメンティブ社製、商品名「UVHC7800」紫外線反応性官能基を有する無機成分(シリカ)含有量:40〜50質量%)を、バーコーターを用いて塗布し、90℃で1分間乾燥後、500mJ/cm2の露光量で露光し、乾燥後の硬化性樹脂層の厚さが6μmの樹脂積層体2を得た。
レベリング剤として、アクリル基を有するポリエステル変性ポリジメチルシロキサン(ビックケミー・ジャパン株式会社製、商品名「BYK−UV3570」)をハードコーティング剤100部に対して、5部の割合で添加した以外は、実施例2と同様にして、乾燥後の硬化性樹脂層の厚さが6μmの樹脂積層体3を得た。
積層体aのアクリル系樹脂層の面に有機・無機ハイブリッド系紫外線硬化性ハードコーティング剤(亜細亜工業社製、商品名「EXCERATE RUA−069VE」紫外線反応性官能基を有する無機成分(シリカ)含有量:5〜15質量%)を、バーコーターを用いて塗布し、90℃で1分間乾燥後、500mJ/cm2の露光量で露光し、乾燥後の硬化性樹脂層の厚さが6μmの樹脂積層体4を得た。
積層体aのアクリル系樹脂層の面に有機・無機ハイブリッド系紫外線硬化性ハードコーティング剤(モメンティブ社製、商品名「UVHC7300」紫外線反応性官能基を有する無機成分(シリカ)含有量:10〜20質量%)を、バーコーターを用いて塗布し、90℃で1分間乾燥後、500mJ/cm2の露光量で露光し、乾燥後の硬化性樹脂層の厚さが6μmの樹脂積層体5を得た。
硬質性の分散相を有するアクリル系樹脂(Arkema社製、商品名「AltuglasHT121」)を押出成形機にて厚みが700μmのアクリル系樹脂層からなる積層体bを成形した。押出条件は、押出温度が240℃、ロール温度はR1=110℃、R2=120℃、R3=125℃であった。
積層体aのアクリル系樹脂層の面に主成分ウレタンアクリレートの紫外線硬化性ハードコーティング剤(亜細亜工業社製、商品名「EXCERATE RUA−066VE」)10質量部、イルガキュア184(チバジャパン社製)0.02質量部、MEK15質量部の混合溶液を、バーコーターを用いて塗布し、70℃で5分間乾燥後、500mJ/cm2の露光量で露光し、乾燥後の硬化性樹脂層の厚さが7μmの樹脂積層体7を得た。
積層体aのアクリル系樹脂層の面に主成分ウレタンアクリレートの紫外線硬化性ハードコーティング剤(モメンティブ社製、商品名「UVHC1101」)を、バーコーターを用いて塗布し、90℃で1分間乾燥後、500mJ/cm2の露光量で露光し、乾燥後の硬化性樹脂層の厚さが8μmの樹脂積層体8を得た。
<比較例3>
ポリカーボネート樹脂(三菱エンジニアリングプラスチックス社製、商品名「ユーピロンS1000」)を押出成形機にて厚みが700μmの樹脂シートcを成形した。押出条件は、押出温度が265℃、ロール温度はR1=110℃、R2=120℃、R3=125℃であった。
硬質性の分散相を有さないアクリル樹脂(三菱レイヨン社製、商品名「アクリペットVH001」)を用い、押出成形機にて厚みが700μmの単層樹脂シートdを形成した。押出条件は、押出温度が240℃、ロール温度はR1=100℃、R2=110℃、R3=125℃であった。
一方、有機・無機ハイブリッド系紫外線硬化性ハードコーティング剤を用いた実施例においては、高い鉛筆硬度を有し、反りやうねりの発生も見られなかった。
特に、実施例1〜3、及び実施例6の有機・無機ハイブリッド系紫外線硬化性ハードコーティング剤においては、鉛筆硬度8Hを達成している。
しかしながら、比較例3ではポリカーボネート樹脂に有機・無機ハイブリッド系紫外線硬化性ハードコーティング剤を用いているにもかかわらず、基材樹脂の硬度が低いため十分な鉛筆硬度を得るには至らなかった。
これらの結果から、アクリル系樹脂との積層体に有機・無機ハイブリッド系ハードコーティング剤を含む硬化性樹脂層を積層させることでより高硬度の耐擦傷性樹脂積層体を得ることができる。
なお、本実施例及び比較例においてカール試験の差異をより明確にするためにPETフィルムを用いたが、積層体1〜3においても同等の傾向が見られることが推定される。
樹脂基材として下記の積層体dを用いて、各実施例及び比較例に記載の方法と同様の手法で硬化樹脂層を形成させた。各サンプルの中央部分を10cm角に切り出して試験サンプルとした。評価は4隅の反りを定規で計測し、その4点の平均値を試験サンプルにおけるカール値とした。なお、カール値は原反の熱膨張分も含めた値である。
実施例及び比較例の樹脂積層体5cm角の試験サンプルに対して、試験機器としてNDH5000(日本電色産業工業社製)を用いて測定を行った。試験はJIS K 7136に則り行い、その平均値を試験サンプルにおけるヘイズ値とした。
基材樹脂としてポリカーボネート樹脂(住化スタイロン社製、商品名「CALIBRE301−4」)80質量部と、PCTG(SKケミカル社製、商品名「SKYGREEN J2003」)20質量部の混合物からなる層、硬質性の分散相を有するアクリル系樹脂(Arkema社製、商品名「AltuglasHT121」)からなる層を押出成形機にて基材樹脂層の厚さが240μm、アクリル系樹脂層の厚さが60μm、積層体の厚さが300μmになるよう共押出で積層体dを成形した。押出条件は、アクリル樹脂層の押出温度が240℃、基材樹脂層の押出温度が265℃、ロール温度はR1=110℃、R2=115℃、R3=95℃であった。
積層体dのアクリル系樹脂層の面に有機・無機ハイブリッド系紫外線硬化性ハードコーティング剤(モメンティブ社製、商品名「UVHC7800」紫外線反応性官能基を有する無機成分(シリカ)含有量:40〜50質量%)を、バーコーターを用いて塗布し、90℃で1分間乾燥後、500mJ/cm2の露光量で露光し、乾燥後の硬化性樹脂層の厚さが12μmの樹脂積層体12を得た。
レベリング剤として、アクリル基を有するポリエステル変性ポリジメチルシロキサン(ビックケミー・ジャパン株式会社製、商品名「BYK−UV3570」)をハードコーティング剤100部に対して、5部の割合で添加した以外は、実施例2と同様にして、乾燥後の硬化性樹脂層の厚さが12μmの樹脂積層体13を得た。
積層体dのアクリル系樹脂層の面に有機・無機ハイブリッド系紫外線硬化性ハードコーティング剤(亜細亜工業社製、商品名「EXCERATE RUA−069VE」紫外線反応性官能基を有する無機成分(シリカ)含有量:5〜15質量%)を、バーコーターを用いて塗布し、90℃で1分間乾燥後、500mJ/cm2の露光量で露光し、乾燥後の硬化性樹脂層の厚さが12μmの樹脂積層体14を得た。
積層体dのアクリル系樹脂層の面に有機・無機ハイブリッド系紫外線硬化性ハードコーティング剤(モメンティブ社製、商品名「UVHC7300」紫外線反応性官能基を有する無機成分(シリカ)含有量:10〜20質量%)を、バーコーターを用いて塗布し、90℃で1分間乾燥後、500mJ/cm2の露光量で露光し、乾燥後の硬化性樹脂層の厚さが12μmの樹脂積層体15を得た。
積層体dのアクリル系樹脂層の面に主成分ウレタンアクリレートの紫外線硬化性ハードコーティング剤(亜細亜工業社製、商品名「EXCERATE RUA−066VE」)10質量部、イルガキュア184(チバジャパン社製)0.02質量部、MEK15質量部の混合溶液を、バーコーターを用いて塗布し、70℃で5分間乾燥後、500mJ/cm2の露光量で露光し、乾燥後の硬化性樹脂層の厚さが12μmの樹脂積層体16を得た。
積層体dのアクリル系樹脂層の面に主成分ウレタンアクリレートの紫外線硬化性ハードコーティング剤(モメンティブ社製、商品名「UVHC1101」)を、バーコーターを用いて塗布し、90℃で1分間乾燥後、500mJ/cm2の露光量で露光し、乾燥後の硬化性樹脂層の厚さが12μmの樹脂積層体17を得た。
一方で実施例7〜実施例11はカールもほとんどなく、且つ300μmの薄膜基材にも関わらず、鉛筆硬度で8H以上といずれも高硬度の積層体が得られている。特に実施例7〜9においては鉛筆硬度9Hと最高レベルの表面硬度を達成しており、中でも実施例9においては、レベリング剤を添加したことにより優れたヘイズ値を有している。
<成形性>
実施例12及び比較例7の樹脂積層体A4大の試験サンプルを用いて真空成形を実施した。試験条件は、成形温度は110℃、真空圧は0.1MPa、成形時間は10秒、金型角部のR=2mm、絞りの深さは20mmである。評価は成形後のサンプルを目視で評価し、○は「割れなし」、×は「割れあり」をそれぞれ表す。
基材樹脂としてポリカーボネート樹脂(住化スタイロン社製、商品名「CALIBRE301−4」)80質量部と、PCTG(SKケミカル社製、商品名「SKYGREEN J2003」)20質量部の混合物からなる層、硬質性の分散相を有するアクリル系樹脂(Arkema社製、商品名「AltuglasHT121」)からなる層を押出成形機にて基材樹脂層の厚さが105μm、アクリル系樹脂層の厚さが20μm、積層体の厚さが125μmになるよう共押出で積層体eを成形した。押出条件は、アクリル樹脂層の押出温度が240℃、基材樹脂層の押出温度が265℃、ロール温度はR1=110℃、R2=110℃、R3=80℃であった。
積層体eのアクリル系樹脂層の面に主成分ウレタンアクリレートの紫外線硬化性ハードコーティング剤(亜細亜工業社製、商品名「EXCERATE RUA−066VE」)10質量部、イルガキュア184(チバジャパン社製)0.02質量部、MEK15質量部の混合溶液を、バーコーターを用いて塗布し、70℃で5分間乾燥後、500mJ/cm2の露光量で露光し、乾燥後の硬化性樹脂層の厚さが10μmの樹脂積層体19を得た。
12 :樹脂基材
13 :アクリル系樹脂層
14 :硬化性樹脂層
Claims (11)
- アクリル系樹脂を主成分として含むアクリル系樹脂層(A)の両面又は片面に、有機・無機ハイブリッド系コーティング剤を含む硬化性樹脂層(B)を積層した構成を備え、当該アクリル系樹脂層(A)は、アクリル系樹脂層マトリックス中に硬質性の分散相を有する硬質樹脂(a)であり、当該有機・無機ハイブリッド系コーティング剤は、反応性官能基を有する無機成分を含有する硬化性樹脂組成物から構成され、硬化性樹脂層(B)の厚みが5〜15μmの範囲であって、硬化性樹脂層(B)が積層された面の表面硬度が7H以上であることを特徴とする耐擦傷性樹脂積層体。
- 樹脂基材(C)の両面又は片面に、アクリル系樹脂を主成分として含むアクリル系樹脂層(A)が積層された樹脂積層体上の少なくとも一面に、有機・無機ハイブリッド系ハードコーティング剤を含む硬化性樹脂層(B)を積層した構成を備え、当該アクリル系樹脂層(A)は、アクリル系樹脂層マトリックス中に硬質性の分散相を有する硬質樹脂(a)であり、当該有機・無機ハイブリッド系コーティング剤は、反応性官能基を有する無機成分を含有する硬化性樹脂組成物から構成され、硬化性樹脂層(B)の厚みが5〜15μmの範囲であって、硬化性樹脂層(B)が積層された面の表面硬度が7H以上であることを特徴とする耐擦傷性樹脂積層体。
- 前記反応性官能基を有する無機成分が、紫外線反応性のシリカであることを特徴とする請求項1又は2に記載の耐擦傷性樹脂積層体。
- 有機・無機ハイブリッド系ハードコーティング剤中の無機成分が10質量%以上50質量%未満である、請求項1〜3の何れか一項記載の耐擦傷性樹脂積層体。
- 硬化性樹脂層(B)が、末端に反応性の官能基を有するレベリング剤を含む、請求項1〜4の何れか一項記載の耐擦傷性樹脂積層体。
- 前記レベリング剤が、アクリル基を有するポリエーテル変性ポリジメチルシロキサン、又はアクリル基を有するポリエステル変性ポリジメチルシロキサンであることを特徴とする請求項5に記載の耐擦傷性樹脂積層体。
- 硬化性樹脂層(B)が、滑剤を含む、請求項1〜6の何れか一項記載の耐擦傷性樹脂積層体。
- アクリル系樹脂層(A)が、鉛筆硬度3H以上の硬質樹脂層(a)である、請求項1〜7の何れか一項記載の耐擦傷性樹脂積層体。
- 前記樹脂基材(C)が、ポリカーボネート(PC)樹脂、トリアセチルセルロース(TAC)樹脂、ポリエチレンテレフタレート(PET)樹脂、ポリメチルメタクリレート(PMMA)樹脂、メタクリル酸メチル−スチレン共重合(MS)樹脂、ポリスルホン樹脂、ノルボルネン系樹脂及びシクロオレフィン樹脂の群から選択される何れか一種以上を含む、請求項1〜8の何れか一項記載の耐擦傷性樹脂積層体。
- 請求項1〜9の何れか一項記載の耐擦傷性樹脂積層体を有するディスプレイのフロントカバー材。
- 請求項10記載のディスプレイのフロントカバー材を備える画像表示装置。
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