TW202328356A

TW202328356A - 硬塗薄膜

Info

Publication number: TW202328356A
Application number: TW111135430A
Authority: TW
Inventors: 江田俊和; 泉香; 表尚弘
Original assignee: 日商日本製紙股份有限公司
Priority date: 2021-09-21
Filing date: 2022-09-20
Publication date: 2023-07-16
Also published as: WO2023048107A1

Abstract

本發明之課題所提供的硬塗薄膜，係具備良好的抗菌性與抗病毒性。本發明之解決手段，係在基材上至少其中一面上，設置至少含有無機系金屬與電離輻射線硬化型樹脂的硬塗層。上述無機系金屬係例如至少含有銀成分的無機材料。上述無機系金屬的添加量係例如相對於上述硬塗層中的固形份，設定為0.05質量%~30質量%之範圍。

Description

硬塗薄膜

本發明係關於具抗菌性、抗病毒性的硬塗薄膜。

目前，特別從傳染病防治觀點，針對會有人手直接碰觸到表面可能性之例如：防護面罩用薄膜、隔板用薄膜、窗膜、以及電子機器等的觸控板用薄膜等等，要求具有抗菌性、抗病毒性。

習知技術有例如：在薄膜基材上積層含有抗菌劑等之抗菌硬塗層的硬塗薄膜等等各種提案(例如參照專利文獻1~3等)。 [先前技術文獻] [專利文獻]

[專利文獻1]日本專利特開2009-216750號公報 [專利文獻2]日本專利特開2010-234523號公報 [專利文獻3]日本專利特開2012-208169號公報

(發明所欲解決之問題)

如上述，習知以來便有具備抗菌性硬塗薄膜的各種提案，但最近不僅要求具備抗菌性，亦期待兼具良好抗病毒性。又，依用途，除抗菌性、抗病毒性之外，尚亦要求例如：抗靜電性能、高硬度、防霧性、隔熱性(即隔熱、乃至於絕熱性)等，依此對硬塗薄膜的機能要求正逐漸提高。

緣是，本發明目的在於：第1，提供具備良好抗菌性與抗病毒性的硬塗薄膜；第2，提供具備良好抗菌性與抗病毒性，更具有抗靜電性能的硬塗薄膜；第3，提供具備良好抗菌性與抗病毒性，更具有高硬度的硬塗薄膜；第4，提供具備良好抗菌性與抗病毒性，更具有防霧性的硬塗薄膜；第5，提供具備良好抗菌性與抗病毒性，更具有隔熱性的硬塗薄膜。又，更進一步目的在於提供：除具備良好抗菌性與抗病毒性之外，尚亦兼具上述抗靜電性能、高硬度、防霧性、隔熱性等中之複數性能的硬塗薄膜。 (解決問題之技術手段)

本發明為解決上述課題經深入鑽研，根據所獲得各種發現完成本發明。即，本發明係具有以下構成。

(本發明第1態樣) 一種硬塗薄膜，係在基材上至少其中一面上，設置至少含有無機系金屬與電離輻射線硬化型樹脂的硬塗層。

(本發明第2態樣) 如本發明第1態樣所記載的硬塗薄膜，其中，上述無機系金屬係至少含銀成分的無機材料。

(本發明第3態樣) 如本發明第1或第2態樣所記載的硬塗薄膜，其中，上述無機系金屬的添加量，相對於上述硬塗層中的固形份，係0.05質量%~30質量%範圍。

(本發明第4態樣) 如本發明第1至第3態樣中之任一項所記載的硬塗薄膜，其中，上述硬塗層係更進一步含有抗靜電劑。

(本發明第5態樣) 如本發明第1至第4態樣中之任一項所記載的硬塗薄膜，其中，上述硬塗層係更進一步含有無機微粒子。

(本發明第6態樣) 如本發明第1至第5態樣中之任一項所記載的硬塗薄膜，其中，上述硬塗層係更進一步含有防霧劑。

(本發明第7態樣) 如本發明第1至第6態樣中之任一項所記載的硬塗薄膜，其中，上述硬塗層係更進一步含有有機微粒子。

(本發明第8態樣) 如本發明第1至第7態樣中之任一項所記載的硬塗薄膜，其中，在上述基材上的上述硬塗層之背面、或上述基材與上述硬塗層之間，至少積層1層以上由金屬或金屬氧化物構成的薄膜。 (對照先前技術之功效)

根據本發明可提供：具備良好抗菌性與抗病毒性的硬塗薄膜。再者，根據本發明可提供：具備良好抗菌性與抗病毒性，更具有抗靜電性能的硬塗薄膜。再者，根據本發明可提供：具備良好抗菌性與抗病毒性，更具有高硬度的硬塗薄膜。再者，根據本發明可提供：具備良好抗菌性與抗病毒性，更具有防霧性的硬塗薄膜。再者，根據本發明可提供：具備良好抗菌性與抗病毒性，更具有隔熱性的硬塗薄膜。再者，根據本發明可提供：除具備良好抗菌性與抗病毒性之外，尚亦兼具上述抗靜電性能、高硬度、防霧性、隔熱性等中之複數性能的硬塗薄膜。

以下，針對本發明實施形態進行詳述。另外，本發明中，在無特別聲明前提下，「○○~△△」的記載係指「○○以上且△△以下」。

以下，針對本發明的硬塗薄膜進行說明。本發明的硬塗薄膜係如上述，在基材上至少其中一面上，設置至少含有無機系金屬與電離輻射線硬化型樹脂的硬塗層。

本發明的硬塗薄膜係頗適用於例如：防護面罩用薄膜、隔板用薄膜、窗膜、桌墊用薄膜、浴鏡用薄膜、冷凍/冷藏冰箱窗用薄膜、或電子機器等的顯示器用或觸控板用薄膜等。當然，此處所列舉的用途僅為其中一例而已，並不限於該等用途。

該硬塗薄膜的被塗佈基材係使用尋常的薄膜基材。本發明所使用的薄膜基材並無特別的限定，可例示如：丙烯酸系樹脂、纖維素三醋酸酯(Cellulose triacetate)、聚對苯二甲酸乙二酯、環烯烴聚合物、聚碳酸酯、聚對萘二甲酸乙二酯、聚乙烯、聚對苯二甲酸丙二酯、聚丙烯、聚對苯二甲酸丁二酯、聚對萘二甲酸丁二酯、聚苯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚甲基丙烯酸苯乙烯環氧丙酯、芳香族式聚醯亞胺、脂環式聚醯亞胺、聚醯胺醯亞胺及該等的混合物。該等薄膜基材之中，特較佳係聚酯系薄膜、丙烯酸系薄膜、纖維素三醋酸酯、聚對苯二甲酸乙二酯、聚碳酸酯。

當將本發明的硬塗薄膜使用為例如防護面罩用薄膜時，薄膜基材從透明性、價格優勢的觀點，較佳係纖維素三醋酸酯、聚對苯二甲酸乙二酯，當使用為隔板用薄膜、窗膜時，薄膜基材較佳係丙烯酸系樹脂薄膜，若從耐衝撃性、價格優勢的觀點，較佳係聚碳酸酯、聚對苯二甲酸乙二酯。基材亦可具有紫外線阻斷性能。

上述薄膜基材的厚度係依照用途而有所差異故無法一概而論，通常較佳係10~1000μm範圍、更佳係20μm~300μm範圍。

其次，針對上述硬塗層進行說明。上述硬塗層所含的樹脂係在能形成被膜的樹脂前提下，均無限制可使用，特別係從賦予硬塗層表面硬度(耐刮傷性)、利用紫外線等的曝光量便可調節交聯程度、以及可調節硬塗層表面硬度的觀點，較佳係使用電離輻射線硬化型樹脂。

本發明所使用的電離輻射線硬化型樹脂，係在利用紫外線(以下簡稱「UV」)、或電子束(以下簡稱「EB」)照射便會硬化的樹脂前提下，其餘並無特別的限定，為顧及塗膜硬度、及硬塗層能形成三維交聯結構，較佳係由1分子內具有3個以上(甲基)丙烯醯氧基、利用UV或EB便可硬化的多官能基丙烯酸酯構成。利用UV或EB便可硬化的多官能基丙烯酸酯具體例，係可舉例如：胺基甲酸酯丙烯酸酯、三羥甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇三(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇四(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇三(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇四(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇五(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯、乙氧基化三羥甲基丙烷三丙烯酸酯、丙氧基化甘油三丙烯酸酯、二(三羥甲基丙烷)四丙烯酸酯等。另外，多官能基丙烯酸酯不僅可單獨使用、亦可複數混合使用2種以上。

再者，本發明所使用的電離輻射線硬化型樹脂，較佳係使用重量平均分子量為例如700~3600範圍內的聚合物，重量平均分子量除以官能基數的商值較佳係在50~1500範圍。若重量平均分子量除以官能基數的商值未滿50時，硬塗薄膜朝硬塗層面側往後捲曲現象(捲曲)變大，在後續加工步驟時會出現不良情況，導致加工適性差。又，若重量平均分子量除以官能基數的商值超過1500，會出現硬度不足，故不適用。

再者，本發明所使用的電離輻射線硬化型樹脂，當重量平均分子量未滿1500時，1分子中的官能基數最好係3個以上且未滿10個。又，若上述電離輻射線硬化型樹脂的重量平均分子量達1500以上時，1分子中的官能基數最好係3個以上且20個以下。若在上述範圍內，便可抑制高溫條件下發生龜裂、能抑制捲曲、可維持適當的加工適性。例如適用於窗膜用途。

再者，上述硬塗層所含的樹脂，係除上述電離輻射線硬化型樹脂之外，在不致損及硬塗層硬度與耐刮傷性之範圍內，尚亦可摻合例如：聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、聚碳酸酯、聚酯、壓克力、苯乙烯-丙烯酸、纖維素等熱可塑性樹脂；或酚樹脂、脲樹脂、不飽和聚酯、環氧、矽樹脂等熱硬化性樹脂。

本發明藉由使上述硬塗層含有無機系金屬，便可獲得具良好抗菌性與抗病毒性(亦稱「抗菌性、抗病毒性」)的硬塗薄膜。

本發明所使用的上述無機系金屬，係指在無機化合物(無機材料)中，取入例如銀、鉬、銅、鋅等金屬離子而形成的物質，或者使無機化合物(無機材料)載持銀、鉬、銅、鋅等金屬離子的物質。本發明所使用的無機系金屬具體例，係可使用例如：在無機化合物的沸石、磷灰石、二氧化鋯等物質中，取入銀、鉬、銅、鋅等中之至少任一金屬離子而形成的抗菌性-抗病毒性沸石、抗菌性-抗病毒性磷灰石、抗菌性-抗病毒性二氧化鋯等無機系抗菌-抗病毒劑。又，較佳係可例如使沸石、磷灰石、二氧化鋯、玻璃等載持銀、鉬、銅、鋅等中之至少任一金屬離子的化合物等。藉由使該等金屬離子載持於無機材料上，便可防止金屬成分經時脫落。

本發明所使用的無機系金屬，從沒有生物毒性、安全性優異的觀點，較佳係含有銀離子(銀成分)的銀系材料。尤其例如磷系玻璃載持銀化合物、銀沸石化合物，因為即使少量仍可顯現抗菌性、抗病毒性能，能抑制添加量，故更較佳。又，因為含有銀與鉬二成分的銀-鉬系材料，亦能顯現出良好的抗菌性、抗病毒性能，故屬本發明較佳使用。本發明的上述無機系金屬，較佳係至少含有銀成分的無機材料。

上述無機系金屬的平均粒徑較佳係例如1~30000nm範圍、更佳平均粒徑係2.5~20000nm範圍。若平均粒徑未滿1nm，則材料受限定導致取得困難。另一方面，若平均粒徑超過30000nm，則對硬塗塗料的分散性惡化，導致在塗佈時殘留粒狀感。

上述無機系金屬的添加量，在本發明中並無必要特別限定，例如相對於上述硬塗層中的固形份，係0.05質量%~30質量%範圍。若添加量未滿0.05質量%，則無法充分顯現抗菌性、抗病毒性。另一方面，若添加量超過30質量%，則透明性降低，當例如防護面罩或窗膜等要求檢視性的情況，會明顯導致檢視性變差。另外，本發明在無特別聲明前提下，「硬塗層中的固形份」記載係指「供形成硬塗層的硬塗層形成用塗佈液(硬塗用塗料)中之固形份」。又，所謂「固形份」係指例如樹脂、添加劑等固形份。

特別因為上述銀系材料、或銀-鉬系材料，即使少量的添加量仍可顯現出良好的抗菌性、抗病毒性能，所以添加量相對於上述硬塗層中的固形份，可設為0.1質量%~10質量%範圍。另外，上述無機系金屬係可單獨使用1種、亦可混合使用2種以上。

本發明中，較佳實施形態係在上述硬塗層中更進一步含有抗靜電劑。藉由使上述含有無機系金屬的硬塗層更進一步含有抗靜電劑，便可獲得設有兼具良好抗菌性、抗病毒性與抗靜電性能之硬塗層的硬塗薄膜。

此種抗靜電劑的種類並無特別的限制，較佳係可使用由使例如：金屬系導電性填充劑、非金屬性導電性填充劑、碳系導電性填充劑等導電性填充劑、或有機系抗靜電劑構成的抗靜電劑，視需要分散於由有機化合物構成的黏結劑之中者。本發明較佳係可使用例如四級銨鹽系抗靜電劑。

當上述抗靜電劑係使用例如四級銨鹽系抗靜電劑時，添加量在本發明中並無特別的限制，例如相對於上述硬塗層中的固形份，設為1質量%~20質量%範圍。若添加量未滿1質量%，將無法獲得充分的抗靜電性能。另一方面，若添加量超過20質量%，則會有塗膜強度降低的可能性。

再者，本發明中，使上述硬塗層含有無機微粒子，便可達成更加提升表面硬度(耐刮傷性、鉛筆硬度)。即，藉由使上述含有無機系金屬的硬塗層中，更進一步含有無機微粒子，便可獲得具有良好抗菌性、抗病毒性、且具有高硬度硬塗層的硬塗薄膜。

此情況，無機微粒子的平均粒徑較佳係5~200nm範圍、更佳平均粒徑係10~80nm範圍。若平均粒徑未滿5nm，便頗難獲得充分的表面硬度。另一方面，若平均粒徑超過200nm，則硬塗層的光澤與透明性容易降低，且亦會有可撓性降低之虞。

上述無機微粒子係可舉例如：二氧化矽、氧化鋁等無機氧化物微粒子。因為以鋁為主成分的氧化鋁具有高硬度，較二氧化矽更少的添加量便可獲得效果。

上述無機微粒子的添加量在本發明中並無特別的限制，例如相對於上述硬塗層中的固形份，設為10質量%~60質量%範圍。若添加量未滿10質量%，則頗難獲得充分的表面硬度。另一方面，若添加量超過60質量%，會有發生透明性、美觀降低，當防護面罩或窗膜等要求檢視性時，會明顯導致檢視性變差。

本發明中，可使上述硬塗層含有防霧劑。藉由使上述含有無機系金屬的硬塗層中，更進一步含有防霧劑，便可獲得設有兼具良好抗菌性、抗病毒性、與防霧性之硬塗層的硬塗薄膜。

此種防霧劑係在能形成親水性區域的物質前提下，其餘並無特別的限制均可使用，可例如：脂肪酸皂、烷基苯磺酸鹽等陰離子界面活性劑；具四級銨基之陽離子界面活性劑、長鏈烷基胺基酸等兩性界面活性劑；聚氧伸乙基壬基苯醚等非離子界面活性劑等等界面活性劑；氟系界面活性劑；甲基丙烯酸醣苷基乙酯、甲基丙烯酸、丙烯酸、甲基丙烯酸-2-羥基乙酯、丙烯醯胺、N,N-二甲基丙烯醯胺、N-乙烯吡咯啶酮、N-(2-甲基丙烯醯氧基乙基)-2-吡咯啶酮、甲基丙烯酸甘油酯、聚乙二醇甲基丙烯酸酯、聚乙二醇丙烯酸酯等(甲基)丙烯酸羥烷基酯類；聚烷二醇單(甲基)丙烯酸酯類、(甲基)丙烯醯胺類、N-乙烯基內醯胺類等親水性單體、及由該等單體構成的聚合物等。又，親水性物質係可使用例如：具陰離子系親水基(例如磺酸基等)的矽烷偶合劑；具有親水性單體及乙烯基、丙烯基、甲基丙烯基、環氧丙基、烯丙基、環氧基、巰基、氰基、異氰基、胺基等反應性末端基、與磺基、羥基、氯化銨等親水性部分的反應性界面活性劑。

上述防霧劑的添加量在本發明中並無特別的限制，例如相對於上述硬塗層中的固形份，設為10質量%~70質量%範圍。若添加量未滿10質量%，將無法充分獲得防霧性。另一方面，若添加量超過70質量%，則會有薄膜之耐刮傷性降低之虞。

本發明中，在基材上的硬塗層的背面、或基材與硬塗層之間，可積層至少1層以上由金屬或金屬氧化物構成的薄膜。藉由設置由金屬或金屬氧化物構成的層，便可獲得硬塗薄膜的隔熱效果(隔熱性)。具體的金屬或金屬氧化物係可舉例如：鋁、銀、金、鎳、鈷、及不鏽鋼、以及該等的合金、二氧化鈦、氧化錫、氧化銦、氧化鋅、及氧化鎢等。

上述由金屬或金屬氧化物所構成層(薄膜)的形成方法，可使用例如：真空蒸鍍法、濺鍍法、化學蒸鍍法(CVD法)等公知的薄膜形成方法。上述由金屬或金屬氧化物所構成層(薄膜)的厚度較佳係10~1000nm範圍。若厚度未滿10nm，將無法獲得充分的隔熱效果，又，若超過1000nm以上，則出現透明性降低的傾向，會有無法適用於窗膜等要求檢視性用途的情況。

為使上述硬塗層所含的電離輻射線硬化型樹脂硬化，可使供形成上述硬塗層的硬塗層形成用塗佈液(硬塗用塗料)中，含有公知的光聚合起始劑。此種光聚合起始劑係可使用苯乙酮類、二苯基酮類。

再者，上述硬塗層中，於改善塗佈性目的下亦可使用均塗劑(表面改質劑)，可使用例如：氟系、丙烯酸系、矽氧烷系、及該等的加成物或混合物等公知均塗劑。

再者，為對本發明的硬塗薄膜賦予防污性，在上述硬塗層中亦可添加氟系、矽氧烷系等防污劑(均塗劑或界面活性劑等)。防污劑的添加量並無特別的限制，相對於硬塗用塗料中的樹脂固形份，較佳係0.05質量%~2.0質量%。

再者，為對本發明的硬塗薄膜賦予不透明性，最好例如提高上述硬塗層的霧度值。所以，可例如在上述硬塗層中添加有機微粒子、無機微粒子的方法。因硬塗層中存在有機微粒子、無機微粒子，使光進行折射、散射，而顯現霧度。有機微粒子係可例示如：壓克力、三聚氰胺-甲醛縮合物、聚乙烯、苯乙烯丙烯酸、聚酯等微粒子，無機微粒子係可例示如：氧化鋁、氧化鋅、二氧化矽、氧化鈦、氧化鈰等微粒子。為提高霧度值，上述微粒子的添加量相對於硬塗用塗料中的樹脂固形份，較佳係10質量%~80質量%之範圍。

添加於上述硬塗層中的其他添加劑，視需要亦可摻合紫外線吸收劑、消泡劑、表面張力調整劑、抗氧化劑、光安定劑等。

上述硬塗層係將除上述無機系金屬、電離輻射線硬化型樹脂之外，尚將由抗靜電劑、無機微粒子、有機微粒子、防霧劑、光聚合起始劑、其他添加劑等，溶解、分散於適當溶劑中的硬塗層形成用塗佈液，塗佈於上述被塗佈基材上，經乾燥後，藉由照射UV或EB等電離放射線引發光聚合，便可獲得硬性優異的硬塗層。

溶劑係可配合所摻合的上述樹脂溶解性再行適當選擇，只要至少能使固形份(樹脂、其他的上述添加劑等)均勻溶解或分散的溶劑便可。此種溶劑係可舉例如：甲苯、二甲苯、正庚烷等芳香族系溶劑；環己烷、甲基環己烷、乙基環己烷等脂肪族系溶劑；醋酸甲酯、醋酸乙酯、醋酸丙酯、醋酸異丙酯、醋酸丁酯、乳酸甲酯等酯系溶劑；丙酮、甲乙酮、甲基異丁酮、環己酮等酮系溶劑；甲醇、乙醇、異丙醇、正丙醇系等醇系溶劑等公知有機溶劑，該等可單獨使用、或適當組合使用複數種。

再者，關於上述塗佈液的濃度(固形份濃度)並無特別的限制，可設為例如10質量%~70質量%左右的範圍。

將上述硬塗層形成用塗佈液塗佈於基材上，經乾燥後的電離放射線(UV、EB等)照射量，係只要能使硬塗層具充分硬性的必要照射量便可，可配合電離輻射線硬化型樹脂的種類等再行適當設定。

關於形成上述硬塗層用的硬塗形成用塗佈液之塗佈方法，並無特別的限定，可例如：凹版塗佈、微凹版塗佈、噴注式刮刀塗佈、滑動模具式塗佈、狹縫模具式塗佈、網版印刷法、噴塗法等公知塗佈方式。

再者，關於塗佈後的乾燥步驟中之乾燥溫度、加熱時間(乾燥時間)，可適當設定。

上述硬塗層的塗膜厚度(乾燥後)係依照硬塗薄膜的用途而有所差異，並無必要特別的限制，一般較佳係例如1.0μm~20.0μm範圍。若塗膜厚度未滿1.0μm，較難獲得必要的表面硬度，故不佳。又，若塗膜厚度超過20.0μm，容易發生捲曲，在製造步驟等之時的處置性降低，故不佳。

本發明的硬塗薄膜係在基材上至少其中一面上，設置至少含有無機系金屬與電離輻射線硬化型樹脂的硬塗層，層構成的具體例(實施方式)係可例如下述。 (實施方式1) 在基材的雙面上分別設置上述硬塗層，其中一者係層中含有本發明的無機系金屬與抗靜電劑，具有抗菌性、抗病毒性與抗靜電性能的硬塗層，另一者係層中含有本發明的無機系金屬與防霧劑，具有抗菌性、抗病毒性與防霧性的硬塗層。或者，同樣在基材的雙面上分別設置上述硬塗層，其中一者係層中含有本發明的無機系金屬與無機微粒子，具有抗菌性、抗病毒性，且高硬度的硬塗層，另一者係上述具有抗菌性、抗病毒性與防霧性的硬塗層。此種硬塗薄膜的實施方式係頗適用為例如防護面罩用薄膜。

(實施方式2) 在基材上其中一面上設置上述具抗菌性、抗病毒性與抗靜電性能的硬塗層。或者，在基材的其中一面上設置具有上述抗菌性、抗病毒性、且高硬度的硬塗層。不管何者實施方式，均可在基材的另一面(在設有硬塗層之面的背面)上，設置用於將硬塗薄膜貼附於例如隔板、窗戶、桌墊、電子機器的觸控板等構件上之黏著層。此種硬塗薄膜的實施方式係頗適用為例如：隔板用薄膜、窗膜、桌墊用薄膜、或電子機器等的顯示器用或觸控板用薄膜。

(實施方式3) 在基材其中一面上設置上述具有抗菌性、抗病毒性與防霧性的硬塗層。又，在基材的另一面(在設有硬塗層之面的背面)上，可設置用於將硬塗薄膜貼附於例如窗戶、浴鏡、冷凍/冷藏冰箱窗等構件上的黏著層。此種硬塗薄膜的實施方式係頗適用為例如：窗膜、浴鏡用薄膜、冷凍/冷藏冰箱窗用薄膜。

(實施方式4) 基材的其中一面上，設置上述具有抗菌性、抗病毒性與抗靜電性能的硬塗層，或者在基材的另一面上，設置上述具有抗菌性、抗病毒性，且高硬度的硬塗層。不管何者實施方式均可更進一步在基材的另一面(在設有硬塗層之面的背面)上、或基材與硬塗層之間，積層至少1層以上由金屬或金屬氧化物構成的薄膜。此種硬塗薄膜的實施方式頗適用於要求隔熱效果之例如隔板用薄膜、窗膜。

如上述詳細說明，根據本發明可提供具良好抗菌性與抗病毒性的硬塗薄膜。又，根據本發明可提供具良好抗菌性與抗病毒性、及抗靜電性能的硬塗薄膜。又，根據本發明可提供具良好抗菌性與抗病毒性、且高硬度的硬塗薄膜。又，根據本發明可提供具有良好抗菌性與抗病毒性、及防霧性的硬塗薄膜。又，可提供具良好抗菌性與抗病毒性、及隔熱效果的硬塗薄膜。又，可提供除具良好抗菌性與抗病毒性之外，亦兼具上述抗靜電性能、高硬度、防霧性、隔熱性等中之複數性能的硬塗薄膜。 [實施例]

以下，列舉實施例針對本發明進行更具體說明，惟本發明並不限於該等實施例。另外，下述記載中，「份」在無特別聲明前提下係指「質量份」，「%」在無特別聲明前提下係指「質量%」。

(實施例1) [硬塗層形成用塗佈液之調製] 將主成分為胺甲酸酯丙烯酸酯的電離輻射線硬化型樹脂(紫光UV-7630B(商品名)；日本合成化學(股)製)95份設為主劑，再依IRGACURE 184(光聚合起始劑、BASF公司製)3.5份、與表面改質劑(MEGAFAC R-08MH；DIC(股)製)1.5%(對固形份0.5%)、本發明含無機系金屬之銀-鉬系化合物的抗菌、抗病毒劑0.09%(對固形份0.3%)的比例摻合，利用醋酸丁酯/正丙醇=50/50(重量份)進行稀釋，調製得最終固形份濃度30%的硬塗層形成用塗佈液(以下亦稱「硬塗用塗料」)。

[硬塗薄膜之製作] 在由聚對苯二甲酸乙二酯(PET)構成的基材薄膜(薄膜厚50μm)之單面上，將由上述組成構成的硬塗用塗料，使用棒塗機施行塗佈後，利用80℃乾燥爐施行60秒鐘乾燥，形成經乾燥後膜厚2μm的硬塗層。接著，對該硬塗層使用設置於距塗佈面60mm高度處的UV照射裝置，施行UV照射量200mJ/cm ²的紫外線照射使之硬化，製得本實施例的硬塗薄膜。

(實施例2) 除將實施例1的硬塗用塗料中含有銀-鉬系化合物的抗菌、抗病毒劑，變更為含有銀化合物的抗菌、抗病毒劑(Zeomic HD10N(商品名)；Sinanen Zeomic(股)製)之外，其餘均同樣地調製硬塗用塗料，並使用該硬塗用塗料製作實施例2的硬塗薄膜。

(實施例3) [硬塗用塗料之調製] 將主成分為胺甲酸酯丙烯酸酯的電離輻射線硬化型樹脂(紫光UV-7630B(商品名)；日本合成化學(股)製)95份設為主劑，再依IRGACURE 184(光聚合起始劑、BASF公司製)3.5份、與表面改質劑(MEGAFAC R-08MH；DIC(股)製)1.5%(對固形份0.5%)、四級銨鹽系抗靜電劑(1SX-1055F(商品名)；大成精化(股)製)5份、本發明含無機系金屬之銀-鉬系化合物的抗菌、抗病毒劑0.09%(對固形份0.3%)的比例摻合，利用醋酸丁酯/正丙醇=50/50(重量份)進行稀釋，調製得最終固形份濃度30%的硬塗層形成用塗佈液。

[硬塗薄膜之製作] 除使用由上述組成構成的硬塗用塗料，形成經乾燥後膜厚4μm的硬塗層之外，其餘均與實施例1同樣地製作實施例3的硬塗薄膜。

(實施例4) [硬塗用塗料之調製] 將主成分為胺甲酸酯丙烯酸酯的電離輻射線硬化型樹脂(紫光UV-7630B(商品名)；日本合成化學(股)製)95份設為主劑，再依IRGACURE 184(光聚合起始劑、BASF公司製)3.5份、與二氧化矽微粒子(平均粒徑50nm)30份、表面改質劑(MEGAFAC R-08MH；DIC(股)製)1.5%(對固形份0.5%)、本發明含無機系金屬之銀-鉬系化合物的抗菌、抗病毒劑0.09%(對固形份0.3%)的比例摻合，利用醋酸丁酯/正丙醇=50/50(重量份)進行稀釋，調製得最終固形份濃度30%的硬塗層形成用塗佈液。

[硬塗薄膜之製作] 除使用由上述組成構成的硬塗用塗料，形成經乾燥後膜厚5μm的硬塗層之外，其餘均與實施例1同樣地製作實施例4的硬塗薄膜。

(實施例5) [硬塗用塗料之調製] 依含有氟系界面活性劑(防霧劑)、且主成分為胺甲酸酯丙烯酸酯的電離輻射線硬化型樹脂(AICAAITRON Z-942-4(商品名)；AICA工業(股) 製)99.7%、以及本發明含無機系金屬之銀-鉬系化合物的抗菌、抗病毒劑0.3%(對固形份0.3%)的比例摻合，利用丙二醇單甲醚(PGME)進行稀釋，調製得最終固形份濃度40%的硬塗用塗料。

[硬塗薄膜之製作] 除使用由上述組成構成的硬塗用塗料，形成經乾燥後膜厚4μm的硬塗層之外，其餘均與實施例1同樣地製作實施例5的硬塗薄膜。

(實施例6) [硬塗用塗料之調製] 將主成分為胺甲酸酯丙烯酸酯的電離輻射線硬化型樹脂(紫光UV-7630B(商品名)；日本合成化學(股)製)90份設為主劑，再依IRGACURE 184(光聚合起始劑、BASF公司製)3.5份、有機微粒子(KMP-605；信越矽利光公司製：平均粒徑2μm)30份、表面改質劑(MEGAFAC R-08MH；DIC(股)製)1.5%(對固形份0.5%)、本發明含無機系金屬之銀-鉬系化合物的抗菌、抗病毒劑0.18%(對固形份0.6%)的比例摻合，利用醋酸丁酯/正丙醇=50/50(重量份)進行稀釋，調製得最終固形份濃度30%的硬塗層形成用塗佈液。

[硬塗薄膜之製作] 除使用由上述組成構成的硬塗用塗料，形成經乾燥後膜厚5μm的硬塗層之外，其餘均與實施例1同樣地製作實施例6的硬塗薄膜。

(實施例7) 實施例3的硬塗薄膜在基材上的硬塗層背面，使用濺鍍裝置(磁控濺鍍MSP-40T(商品名)；VACUUM DEVICE(股)製)塗設厚度600nm的氧化銦・錫化合物(ITO)層，而製作實施例7的硬塗薄膜。

(實施例8) 在由聚對苯二甲酸乙二酯(PET)所構成基材薄膜(薄膜厚50μm)單面上，使用濺鍍裝置(磁控濺鍍MSP-40T(商品名)；VACUUM DEVICE(股)製)塗設厚度600nm的氧化銦・錫化合物(ITO)層。再於其上面使用與實施例3同樣的硬塗用塗料，設置經乾燥後膜厚4μm的硬塗層，而製作實施例8的硬塗薄膜。

(比較例1) 除未含有(省略)實施例1的硬塗用塗料中含有銀-鉬系化合物的抗菌、抗病毒劑之外，其餘均依照與實施例1同樣地調製硬塗用塗料，再使用該硬塗用塗料製作比較例1的硬塗薄膜。

＜評價＞依上述所製作的實施例與比較例之各硬塗薄膜，針對下述項目施行評價，結果整理如表1所示。

＜塗膜厚度＞硬塗層的塗膜形成厚度係使用Thin-Film Analyzer F20(商品名)(FILMETRICS公司製)測定。

＜抗菌性＞依照根據JIS Z 2801：2010規格的方法進行測定。將抗菌活性值達2.0以上判定屬有效抗菌活性值。

＜抗病毒性＞依照根據ISO 21702：2019規格的方法進行測定。將抗病毒活性值達2.0以上判定屬有效抗病毒活性值。

＜全光線穿透率＞針對各硬塗薄膜使用村上色彩技術研究所(股)製測霾計HM-150N進行測定。測定係根據JIS-K7361規格實施。關於評價基準，將光線穿透率達88%以上設為合格。

＜霧度＞實施例、比較例所製作各硬塗薄膜的霧度，係根據JIS-K7136使用村上色彩技術研究所(股)製測霾計HM-150N進行測定。

＜表面電阻＞實施例3、7、8所製作硬塗薄膜的表面電阻值，係使用Nittoseiko Analytech(股)製Hiresta-UX MCP-HT800進行測定。測定時使用USR探針，且將施加電壓設為500V。關於評價基準，將表面電阻值未滿1.0×10 ¹¹Ω/□設為合格。另外，10 ¹¹Ω/□係屬於幾乎不會因靜電等附著塵埃的程度。

＜鉛筆硬度＞針對實施例、比較例所製作各硬塗薄膜，利用根據JIS-K-5600-5-4的試驗法測定鉛筆硬度。標記表面出現刮傷時的硬度。關於判定基準係將硬度2H以上設為合格。

＜水接觸角＞利用根據JIS-3257規格的方法進行測定。

＜防霧性＞將硬塗層面俯罩於加熱至80℃的熱水上，目視觀察是否有因水氣出現起霧情形。 ○：沒有起霧 ×：有起霧

＜隔熱性(遮蔽係數)＞硬塗薄膜的隔熱性係利用「遮蔽係數」進行評價。遮蔽係數係根據JIS A 5759進行測定。若遮蔽係數未滿1.0，便判定為具有隔熱性(隔熱效果)。

[表1]

薄膜特徵

抗菌性

抗病毒性

光學特性

抗靜電

硬度

防霧性

隔熱性

機能性

抗菌、抗病毒劑

有效活性值(R)≧2.0

全光線穿透率 (%)

霧度 (%)

表面電阻 500V・Ω/□

鉛筆硬度

水接觸 (°)

80°C 熱水浴

遮蔽係數

金黃色葡萄球菌

大腸桿菌

流感病毒

貓杯狀病毒

實施例1

硬塗抗菌、抗病毒

銀-鉬系

＞3.9

＞6.1

3.5

4.0

90.4

1.3

－

2H

99.3

×

－

實施例2

硬塗抗菌、抗病毒

銀

＞3.9

＞6.2

3.7

4.7

89.0

4.5

－

2H

105.1

×

－

實施例3

硬塗抗菌、抗病毒抗靜電

銀-鉬系

3.9

6.1

3.5

4.7

91.3

0.6

1.82×10 ⁹

2H

104.8

×

－

實施例4

硬塗抗菌、抗病毒高硬度

銀-鉬系

3.9

6.1

＜2.0

90.1

2.3

－

4H

106.4

×

－

實施例5

硬塗抗菌、抗病毒防霧

銀-鉬系

3.9

6.1

3.8

4.0

91.5

1.4

－

2H

13.1

〇

－

實施例6

硬塗抗菌、抗病毒高霧度

銀-鉬系

＞3.9

＞6.2

3.5

4.0

91.1

84.3

－

2H

－

實施例7

硬塗抗菌、抗病毒隔熱絕熱

銀-鉬系

＞2.6

＞6.1

3.6

4.3

76.2

1.7

9.08×10 ¹⁰

2H

－

0.86

實施例8

硬塗抗菌、抗病毒隔熱絕熱

銀-鉬系

＞2.6

＞6.1

3.6

4.3

76.0

1.9

7.88×10 ¹⁰

2H

－

0.86

比較例1

僅硬塗

無

＜2.0

90.5

0.6

＞10 ¹³

＜2H

101

×

1.00

由表1的結果得知，根據本發明實施例可獲得具有良好抗菌性與抗病毒性的硬塗薄膜。特別係硬塗層含有抗靜電劑的實施例3，能獲得兼具良好抗菌性與抗病毒性、及抗靜電性能的硬塗薄膜。又，硬塗層含有無機微粒子的實施例4，能獲得具良好抗菌性與抗病毒性、且高硬度的硬塗薄膜。又，硬塗層含有防霧劑的實施例5，能獲得具良好抗菌性與抗病毒性、及防霧性的硬塗薄膜。又，實施例6能獲得具良好抗菌性與抗病毒性、及高霧度的硬塗薄膜。又，實施例7與實施例8能獲得具良好抗菌性與抗病毒性、及隔熱效果的硬塗薄膜。

Claims

一種硬塗薄膜，係在基材上至少其中一面上，設置至少含有無機系金屬與電離輻射線硬化型樹脂的硬塗層。
如請求項1之硬塗薄膜，其中，上述無機系金屬係至少含銀成分的無機材料。
如請求項1或2之硬塗薄膜，其中，上述無機系金屬的添加量，相對於上述硬塗層中的固形份，係0.05質量%~30質量%範圍。
如請求項1至3中任一項之硬塗薄膜，其中，上述硬塗層係更進一步含有抗靜電劑。
如請求項1至4中任一項之硬塗薄膜，其中，上述硬塗層係更進一步含有無機微粒子。
如請求項1至5中任一項之硬塗薄膜，其中，上述硬塗層係更進一步含有防霧劑。
如請求項1至6中任一項之硬塗薄膜，其中，上述硬塗層係更進一步含有有機微粒子。
如請求項1至7中任一項之硬塗薄膜，其中，在上述基材上之上述硬塗層之背面、或上述基材與上述硬塗層之間，至少積層1層以上由金屬或金屬氧化物構成的薄膜。