JPWO2018154843A1 - 加飾フィルム - Google Patents
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Abstract
Description
実施形態の加飾フィルムについて、図1及び図2を参照して以下に説明する。図1は、実施形態の加飾フィルムを示す断面模式図である。図2は、図1中の重合体層を示す斜視模式図である。
成分Aによれば、成分A中の有効成分が重合体層3の表面(基材2とは反対側の表面)に配向し、重合体層3の表面自由エネルギーが低くなるため、防汚性が高まる。更に、滑り性が高まり、その結果、耐擦性が高まる。
成分Bによれば、重合体層3の架橋密度が高まり、適度な硬度(弾性)が付与されるため、耐擦性が高まる。耐擦性は、重合体層3の架橋密度及びガラス転移温度と相関すると考えられ、架橋密度を高め、かつ、ガラス転移温度を下げれば、耐擦性を顕著に高めることができる。成分Bのように、エチレンオキサイド基及びプロピレンオキサイド基のうちの少なくとも一方による長鎖構造を有する多官能アクリレートによれば、ガラス転移温度を効果的に下げることができる。成分Bは、具体的には、エチレンオキサイド基を有する多官能アクリレート、プロピレンオキサイド基を有する多官能アクリレート、並びに、エチレンオキサイド基及びプロピレンオキサイド基を有する多官能アクリレートのうちの少なくとも1つを意味する。ここで、多官能アクリレートは、アクリロイル基を1分子当たり2個以上有するアクリレートを指す。
成分Cは、ビニルエーテル基とアクリロイル基とが分子内に共存する異種重合性モノマーであり、その官能基数は2、エチレンオキサイド基の個数は1分子当たり2個である。成分Cは、通常のモノマーと比較して、分子量が少なく、ガラス転移温度が低いため、重合性組成物に成分Cを配合することにより、重合体層3の架橋密度及びガラス転移温度を広範囲に制御しやすくなる。また、成分Cは、粘度が低いために成分A、B(特に、成分A)との相溶性が高く、相溶化剤としても機能する。
図3(a)に示すように、重合性組成物5を基材2の表面上に塗布する。
図3(b)に示すように、重合性組成物5を間に挟んだ状態で、基材2を金型6に押し当てる。その結果、凹凸構造が重合性組成物5の表面(基材2とは反対側の表面)に形成される。
凹凸構造を表面に有する重合性組成物5を硬化させる。その結果、図3(c)に示すように、重合体層3が形成される。
図3(d)に示すように、金型6を重合体層3から剥離する。その結果、加飾フィルム1が完成する。
以下に、実施例及び比較例を挙げて本発明をより詳細に説明するが、本発明はこれらの例によって限定されるものではない。
三菱エンジニアリングプラスチックス社製の「ユーピロンKS3410UR」を用い、その厚みは110μmであった。
下記の方法で作製したものを用いた。まず、金型の材料となるアルミニウムを、10cm角のガラス基板上にスパッタリング法によって成膜した。成膜されたアルミニウムの層の厚みは、1.0μmであった。次に、成膜されたアルミニウムの層に対して、陽極酸化及びエッチングを交互に繰り返すことによって、多数の微小な穴(隣り合う穴(凹部)の底点間の距離が可視光の波長以下)が設けられた陽極酸化層を形成した。具体的には、陽極酸化、エッチング、陽極酸化、エッチング、陽極酸化、エッチング、陽極酸化、エッチング、及び、陽極酸化を順に行う(陽極酸化:5回、エッチング:4回)ことによって、アルミニウムの層の内部に向かって細くなる形状(テーパー形状)を有する微小な穴(凹部)を多数形成し、その結果、凹凸構造を有する金型が得られた。陽極酸化は、シュウ酸(濃度:0.03重量%)を用いて、液温5℃、印加電圧80Vの条件下で行った。1回の陽極酸化を行う時間は、25秒とした。エッチングは、リン酸(濃度:1mol/l)を用いて、液温30℃の条件下で行った。1回のエッチングを行う時間は、25分とした。金型を走査型電子顕微鏡で観察したところ、凹部の深さは290nmであった。なお、金型の表面には、ダイキン工業社製の「オプツールAES4」によって事前に離型処理を施した。
表1〜6に示すような組成の重合性組成物R1〜R16、及び、r1〜r15を用いた。表1〜6中の数値は、各成分の配合量(単位:重量部)を示す。各成分の略称は、以下の通りである。
・「MT70」
ソルベイ社製の「フォンブリンMT70」(フッ素系離型剤)
パーフルオロポリエーテル基:有する
有効成分:80重量%(パーフルオロポリエーテル誘導体)
溶剤:20重量%(メチルエチルケトン)
・「RS−76−NS」
DIC社製の「メガファックRS−76−NS」(フッ素系離型剤)
パーフルオロポリエーテル基:有さない(パーフルオロアルキル基を有する)
有効成分:100重量%(フッ素基含有オリゴマー(20重量%)、及び、ジプロピレングリコールジアクリレート(80重量%))
・「A−400」
新中村化学工業社製の「NKエステルA−400」
官能基数:2
エチレンオキサイド基の個数:1分子当たり9個
エチレンオキサイド基の重量割合:0.78
有効成分:100重量%
・「PE−300」
第一工業製薬社製の「ニューフロンティアPE−300」
官能基数:2
エチレンオキサイド基の個数:1分子当たり6個
エチレンオキサイド基の重量割合:0.67
有効成分:100重量%
・「A−200」
新中村化学工業社製の「NKエステルA−200」
官能基数:2
エチレンオキサイド基の個数:1分子当たり4個
エチレンオキサイド基の重量割合:0.57
有効成分:100重量%
・「A−GLY」
新中村化学工業社製の「NKエステルA−GLY−20E」
官能基数:3
エチレンオキサイド基の個数:1分子当たり20個
エチレンオキサイド基の重量割合:0.78
有効成分:100重量%
・「APG−400」
新中村化学工業社製の「NKエステルAPG−400」
官能基数:2
プロピレンオキサイド基の個数:1分子当たり7個
プロピレンオキサイド基の重量割合:0.76
有効成分:100重量%
・「SR444」
サートマー社製の「SR444」
官能基数:3
エチレンオキサイド基及びプロピレンオキサイド基の個数:0個(有さない)
有効成分:100重量%
・「A−TMM」
新中村化学工業社製の「NKエステルA−TMM−3LM−N」
官能基数:3
エチレンオキサイド基及びプロピレンオキサイド基の個数:0個(有さない)
有効成分:100重量%
・「A−DPH」
新中村化学工業社製の「NKエステルA−DPH」
官能基数:6
エチレンオキサイド基及びプロピレンオキサイド基の個数:0個(有さない)
有効成分:100重量%
・「U−10」
新中村化学工業社製の「U−10HA」
官能基数:10
エチレンオキサイド基及びプロピレンオキサイド基の個数:0個(有さない)
有効成分:100重量%
・「VE」
日本触媒社製の「VEEA」
エチレンオキサイド基の重量割合:0.47
有効成分:100重量%
・「DM」
KJケミカルズ社製の「DMAA」
有効成分:100重量%
・「TPO」
IGM Resins社製の「LUCIRIN TPO」
有効成分:100重量%
(1)重合性組成物中の成分A〜Cの含有率(表中、「成分Aの含有率」、「成分Bの含有率」、及び、「成分Cの含有率」)
(2)重合性組成物に対する、成分B、C中のエチレンオキサイド基及びプロピレンオキサイド基の含有率の合計(表中、「EO基及びPO基の含有率の合計」)
実施例1の加飾フィルムを、上述した製造方法例に記載の方法によって製造した。
重合性組成物R1を帯状に塗布した。重合性組成物R1の塗布は、基材2の表面上に塗布した場合(以下、仕様1とも言う。)と、金型6の端部の表面上に塗布した場合(以下、仕様2とも言う。)との2仕様で行った。ここで、仕様2においては、重合性組成物R1を、40℃に加温したヒートステージ上に載置された金型6の端部の表面上に塗布した。その後、仕様1については、重合性組成物R1が塗布された状態の基材2をオーブンに入れて、温度80℃で1分間加熱処理し、重合性組成物R1から溶剤を揮発させた。
仕様1、2の各々について、重合性組成物R1(溶剤揮発後)を間に挟んだ状態で、基材2を金型6にハンドローラーで押し当てた。その結果、凹凸構造が重合性組成物R1の表面(基材2とは反対側の表面)に形成された。
仕様1、2の各々について、凹凸構造を表面に有する重合性組成物R1に、基材2側から紫外線(照射量:1J/cm2)を照射して硬化させた。その結果、重合体層3が形成された。
仕様1、2の各々について、金型6を重合体層3から剥離した。その後、仕様2については、重合体層3が表面上に形成された基材2をオーブンに入れて、温度80℃で1分間加熱処理し、重合体層3から溶剤を揮発させた。以上の結果、仕様1、2における加飾フィルム1が完成した。重合体層3の厚みTは、仕様1、2の各々において、8.5μmであった。
凸部4の形状:釣鐘状
凸部4の平均ピッチ:200nm
凸部4の平均高さ:200nm
凸部4の平均アスペクト比:1.0
表13〜18に示すような材料に変更したこと以外、実施例1と同様にして、各例の加飾フィルムを製造した。
各例の加飾フィルムについて、以下の評価を行った。結果を表13〜18に示す。
透明性としては、重合性組成物の透明性、及び、加飾フィルムの透明性を評価した。
各例で用いた重合性組成物(加熱処理前の状態)を透明な試験管に入れ、その状態を照度100lx(蛍光灯)の環境下で目視観察した。判定基準は、下記の通りとした。
○:透明又はごくわずかに白濁していた。
△:わずかに白濁しているが、1日間放置した後であっても沈降物は見られなかった。
×:白濁しているが、1日間放置した後であっても沈降物は見られなかった。
××:白濁しており、1日間放置した後に沈降物が見られた。
ここで、重合性組成物の透明性が高いほど、重合性組成物中の各成分(特に、成分A)の相溶性が高いと判断した。
仕様1における各例の加飾フィルムのヘイズ「Z」(単位:%)を、日本電色工業社製のヘイズメーター「NDH7000」を用いて測定した。判定基準は、下記の通りとした。
◎:Z≦0.5
○:0.5<Z≦0.8
△:0.8<Z<1.0
×:Z≧1.0
ここで、判定が◎、○、又は、△である場合を、許容可能なレベル(加飾フィルムの透明性が優れている)と判断した。
防汚性としては、撥水性、撥油性、及び、指紋拭き取り性を評価した。なお、本評価は、仕様1における各例の加飾フィルムに対して行われた。
各例の加飾フィルムの重合体層の表面(基材とは反対側の表面)に対して水を滴下し、滴下から10秒後の接触角を測定した。
各例の加飾フィルムの重合体層の表面(基材とは反対側の表面)に対してヘキサデカンを滴下し、滴下から10秒後の接触角を測定した。
まず、各例の加飾フィルムに対して、基材の重合体層とは反対側の表面に、光学粘着層を介して、黒アクリル板を貼り付けた。そして、各例の加飾フィルムの重合体層の表面(基材とは反対側の表面)に指紋を付着させた後、旭化成せんい社製の「ベンコット(登録商標)S−2」で10往復擦り、指紋が拭き取れるかどうかを、照度100lx(蛍光灯)の環境下で目視観察した。判定基準は、下記の通りとした。
○:指紋が完全に拭き取れ、拭き残りが見えなかった。
△:指紋は目立たないが、蛍光灯を映り込ませると拭き残りがわずかに見えた。
×:指紋が全く拭き取れなかった。
ここで、判定が○又は△である場合を、許容可能なレベル(指紋拭き取り性が優れている)と判断した。
耐擦性としては、スチールウール耐性を評価した。なお、本評価は、仕様1における各例の加飾フィルムに対して行われた。
まず、各例の加飾フィルムの重合体層の表面(基材とは反対側の表面)を、日本スチールウール社製のスチールウール「#0000」に荷重400gを加えた状態で擦った。そして、照度100lx(蛍光灯)の環境下で目視観察しながら、各例の加飾フィルムの重合体層の表面(基材とは反対側の表面)に付いた傷の本数「N」(単位:本)を数えた。なお、スチールウールで擦る際、試験機として新東科学社製の表面性測定機「HEIDON(登録商標)−14FW」を用い、ストローク幅を30mm、速度を100mm/s、擦る回数を10往復とした。判定基準は、下記の通りとした。
◎:N=0
○:N=1〜3
△:N=4〜10
×:N=11〜20
××:N≧21
ここで、判定が◎、○、又は、△である場合を、許容可能なレベル(スチールウール耐性が優れている)と判断した。
密着性は、仕様2における各例の加飾フィルムに対して、以下の方法で評価された。ここで、仕様2においては、仕様1と比較して、離型剤中の有効成分が重合体層の表面(基材とは反対側の表面)に高濃度で配向しにくい、すなわち、離型剤中の有効成分が重合体層の基材側に分布する可能性がある。また、仕様2においては、仕様1と異なり、重合性組成物の硬化後(重合体層の形成後)に溶剤を揮発させたため、重合性組成物の基材への浸透力(アンカー効果)が低下する可能性がある。これらの事情から、仕様2は、仕様1よりも密着性が低下しやすいことを想定したものである。
○:M=100
△:M=95〜99
×:M=0〜94
ここで、判定が○である場合を、許容可能なレベル(密着性が優れている)と判断した。
本発明の一態様は、基材と、上記基材の表面上に配置される、複数の凸部が可視光の波長以下のピッチで設けられる凹凸構造を表面に有する重合体層とを備える加飾フィルムであって、上記基材の少なくとも上記重合体層側の表面には、ポリカーボネートが存在し、上記重合体層は、重合性組成物の硬化物であり、上記重合性組成物は、離型剤と、エチレンオキサイド基及びプロピレンオキサイド基のうちの少なくとも一方を有する多官能アクリレートと、アクリル酸2−(2−ビニロキシエトキシ)エチルとを含有し、上記重合性組成物は、有効成分換算で、上記離型剤を0.5〜10重量%、上記アクリル酸2−(2−ビニロキシエトキシ)エチルを10〜70重量%含有し、かつ、上記多官能アクリレート及び上記アクリル酸2−(2−ビニロキシエトキシ)エチル中の、エチレンオキサイド基及びプロピレンオキサイド基を合計で35〜70重量%含有する加飾フィルムであってもよい。この態様によれば、ポリカーボネートが少なくとも表面に存在する基材を有していても、防汚性に加えて、耐擦性及び密着性がともに優れた加飾フィルムを実現することができる。
2:基材
3:重合体層
4:凸部
5:重合性組成物
6:金型
P:凸部のピッチ
H:凸部の高さ
T:重合体層の厚み
Claims (12)
- 基材と、
前記基材の表面上に配置される、複数の凸部が可視光の波長以下のピッチで設けられる凹凸構造を表面に有する重合体層とを備える加飾フィルムであって、
前記基材の少なくとも前記重合体層側の表面には、ポリカーボネートが存在し、
前記重合体層は、重合性組成物の硬化物であり、
前記重合性組成物は、離型剤と、エチレンオキサイド基及びプロピレンオキサイド基のうちの少なくとも一方を有する多官能アクリレートと、アクリル酸2−(2−ビニロキシエトキシ)エチルとを含有し、
前記重合性組成物は、有効成分換算で、前記離型剤を0.5〜10重量%、前記アクリル酸2−(2−ビニロキシエトキシ)エチルを10〜70重量%含有し、かつ、前記多官能アクリレート及び前記アクリル酸2−(2−ビニロキシエトキシ)エチル中の、エチレンオキサイド基及びプロピレンオキサイド基を合計で35〜70重量%含有することを特徴とする加飾フィルム。 - 前記離型剤は、フッ素含有化合物を有効成分として含むことを特徴とする請求項1に記載の加飾フィルム。
- 前記フッ素含有化合物は、パーフルオロポリエーテル基を有することを特徴とする請求項2に記載の加飾フィルム。
- 前記重合性組成物は、有効成分換算で、前記アクリル酸2−(2−ビニロキシエトキシ)エチルを15〜65重量%含有し、かつ、前記多官能アクリレート及び前記アクリル酸2−(2−ビニロキシエトキシ)エチル中の、エチレンオキサイド基及びプロピレンオキサイド基を合計で40〜65重量%含有することを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載の加飾フィルム。
- 前記重合性組成物は、有効成分換算で、前記アクリル酸2−(2−ビニロキシエトキシ)エチルを20〜60重量%含有し、かつ、前記多官能アクリレート及び前記アクリル酸2−(2−ビニロキシエトキシ)エチル中の、エチレンオキサイド基及びプロピレンオキサイド基を合計で45〜60重量%含有することを特徴とする請求項4に記載の加飾フィルム。
- 前記重合性組成物は、更に、単官能アミドモノマーを含有することを特徴とする請求項1〜5のいずれかに記載の加飾フィルム。
- 前記単官能アミドモノマーは、N,N−ジメチルアクリルアミドを含むことを特徴とする請求項6に記載の加飾フィルム。
- 前記重合体層の表面に対して、水の接触角は130°以上であり、ヘキサデカンの接触角は30°以上であることを特徴とする請求項1〜7のいずれかに記載の加飾フィルム。
- 前記重合体層の厚みは、5.0〜20.0μmであることを特徴とする請求項1〜8のいずれかに記載の加飾フィルム。
- 前記複数の凸部の平均ピッチは、100〜400nmであることを特徴とする請求項1〜9のいずれかに記載の加飾フィルム。
- 前記複数の凸部の平均高さは、50〜600nmであることを特徴とする請求項1〜10のいずれかに記載の加飾フィルム。
- 前記複数の凸部の平均アスペクト比は、0.8〜1.5であることを特徴とする請求項1〜11のいずれかに記載の加飾フィルム。
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