特許第6840215号(P6840215)IP Force 特許公報掲載プロジェクト 2022.1.31 β版

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特許6840215防眩ハードコート用活性エネルギー線硬化型組成物及び防眩ハードコートフィルムの製造方法
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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B1)
(11)【特許番号】6840215
(24)【登録日】2021年2月18日
(45)【発行日】2021年3月10日
(54)【発明の名称】防眩ハードコート用活性エネルギー線硬化型組成物及び防眩ハードコートフィルムの製造方法
(51)【国際特許分類】
   C09D 133/00 20060101AFI20210301BHJP
   C09D 133/14 20060101ALI20210301BHJP
   C09D 4/02 20060101ALI20210301BHJP
   C09D 4/06 20060101ALI20210301BHJP
   C09D 7/61 20180101ALI20210301BHJP
   C09D 7/62 20180101ALI20210301BHJP
   C09D 7/65 20180101ALI20210301BHJP
   B32B 27/30 20060101ALI20210301BHJP
   G02B 5/02 20060101ALI20210301BHJP
   C08F 2/44 20060101ALI20210301BHJP
   C08F 2/48 20060101ALI20210301BHJP
   C08F 299/06 20060101ALI20210301BHJP
   C08F 265/06 20060101ALI20210301BHJP
   C08F 292/00 20060101ALI20210301BHJP
【FI】
   C09D133/00
   C09D133/14
   C09D4/02
   C09D4/06
   C09D7/61
   C09D7/62
   C09D7/65
   B32B27/30 A
   G02B5/02 B
   C08F2/44
   C08F2/48
   C08F299/06
   C08F265/06
   C08F292/00
【請求項の数】13
【全頁数】23
(21)【出願番号】特願2019-217037(P2019-217037)
(22)【出願日】2019年11月29日
【審査請求日】2020年11月13日
【早期審査対象出願】
(73)【特許権者】
【識別番号】591163650
【氏名又は名称】日本化工塗料株式会社
(73)【特許権者】
【識別番号】000001409
【氏名又は名称】関西ペイント株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100099759
【弁理士】
【氏名又は名称】青木 篤
(74)【代理人】
【識別番号】100123582
【弁理士】
【氏名又は名称】三橋 真二
(74)【代理人】
【識別番号】100173107
【弁理士】
【氏名又は名称】胡田 尚則
(74)【代理人】
【識別番号】100128495
【弁理士】
【氏名又は名称】出野 知
(74)【代理人】
【識別番号】100146466
【弁理士】
【氏名又は名称】高橋 正俊
(72)【発明者】
【氏名】清水 大介
(72)【発明者】
【氏名】遠藤 幸典
(72)【発明者】
【氏名】瓜生 孝幸
(72)【発明者】
【氏名】上窪 大介
(72)【発明者】
【氏名】渡辺 和也
【審査官】 宮地 慧
(56)【参考文献】
【文献】 中国特許出願公開第103305116(CN,A)
【文献】 特開2011−90326(JP,A)
【文献】 特表2020−513449(JP,A)
【文献】 特開2008−170490(JP,A)
【文献】 韓国公開特許第10−2019−0131178(KR,A)
【文献】 韓国登録特許第10−0670899(KR,B1)
【文献】 特開2009−24160(JP,A)
【文献】 特開平9−316369(JP,A)
(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
C09D
B32B
C08F
C08L
C08K
G02B
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
分子量200〜10000の範囲内のポリエーテル鎖を有するアクリル共重合体(A)、重合性不飽和化合物(B)、シリカ微粒子(C)、樹脂粒子(D)及び光重合開始剤(E)を含み、かつ、
前記アクリル共重合体(A)の含有量が、(B)成分及び(C)成分の合計100質量部に対して0.01〜10質量部の範囲内である、
防眩ハードコート用活性エネルギー線硬化型組成物。
【請求項2】
前記アクリル共重合体(A)が、メトキシポリエチレングリコールエステル結合を含むものである、請求項1に記載の防眩ハードコート用活性エネルギー線硬化型組成物。
【請求項3】
前記アクリル共重合体(A)が、その分子内の少なくとも一部に分岐構造を含む、請求項1又は請求項2に記載の防眩ハードコート用活性エネルギー線硬化型組成物。
【請求項4】
前記アクリル共重合体(A)を構成する共重合モノマー成分が、分子内に重合性不飽和基を2個以上有するモノマー(a1)を、共重合モノマー成分の総量に対して0.01〜10モル%含有する、請求項1〜3のいずれか1項に記載の防眩ハードコート用活性エネルギー線硬化型組成物。
【請求項5】
前記アクリル共重合体(A)を構成する共重合モノマー成分が、ポリエーテルモノ(メタ)アクリレート(a2)を、共重合モノマー成分の総量に対して5モル%以上含有する、請求項1〜4のいずれか1項に記載の防眩ハードコート用活性エネルギー線硬化型組成物。
【請求項6】
前記重合性不飽和化合物(B)が、ウレタンメタ(アクリレート)化合物を含み、前記ウレタンメタ(アクリレート)化合物の不飽和基当量が110以上600未満であり、かつ重量平均分子量が600〜6,000の範囲内である、請求項1〜5のいずれか1項に記載の防眩ハードコート用活性エネルギー線硬化型組成物。
【請求項7】
前記シリカ微粒子(C)が、分子内に(メタ)アクリロイル基を有する加水分解性シランと反応させて得られる反応性粒子である、請求項1〜6のいずれか1項に記載の防眩ハードコート用活性エネルギー線硬化型組成物。
【請求項8】
前記シリカ微粒子(C)及び前記樹脂粒子(D)の合計含有量が、前記活性エネルギー線硬化型組成物中の全硬化被膜形成成分に対して20質量%以上である、請求項1〜7のいずれか1項に記載の防眩ハードコート用活性エネルギー線硬化型組成物。
【請求項9】
前記シリカ微粒子(C)及び前記樹脂粒子(D)の合計含有量に対する前記アクリル共重合体(A)の使用比率が、質量比〔(A)/(C)+(D)〕で、0.10〜14.00/99.90〜86.00である、請求項1〜8のいずれか1項に記載の防眩ハードコート用活性エネルギー線硬化型組成物。
【請求項10】
前記シリカ微粒子(C)の平均一次粒子径が、1〜200nmの範囲内である請求項1〜9のいずれか1項に記載の防眩ハードコート用活性エネルギー線硬化型組成物。
【請求項11】
前記樹脂粒子(D)の平均粒子径が、0.5〜10μmの範囲内である請求項1〜10のいずれか1項に記載の防眩ハードコート用活性エネルギー線硬化型組成物。
【請求項12】
前記樹脂粒子(D)が、シリコーン樹脂、メラミン樹脂、アクリル樹脂、ポリスチレン樹脂、スチレン−アクリル共重合体、ウレタン樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリカーボネート樹脂及びベンゾグアナミン樹脂からなる群より選択される少なくとも一種の材料を含む球状樹脂粒子である、請求項1〜11のいずれか1項に記載の防眩ハードコート用活性エネルギー線硬化型組成物。
【請求項13】
フィルム基材上に、請求項1〜12のいずれか1項に記載の防眩ハードコート用活性エネルギー線硬化型組成物を塗装し、活性エネルギー線を照射させる工程、を含む防眩ハードコートフィルムの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、画質を低下させることなくぎらつきがほとんどない防眩ハードコートを形成できる防眩ハードコート用活性エネルギー線硬化型組成物、及びこれを用いた防眩ハードコートフィルムの製造方法に関する。
【背景技術】
【0002】
テレビ、パソコンやスマートフォン等の液晶ディスプレイや有機ELディスプレイに代表されるディスプレイは、外光の映り込みを緩和するため、防眩性(アンチグレア)フィルムを使用することがある。
【0003】
昨今、ディスプレイの高精細化が加速しており、このような高解像度ディスプレイに、外光の映り込みを抑えようとして防眩性保護フィルムを装着すると、画面のざらつきやぎらぎらを感じることがある。これは、ディスプレイ表面に施された保護フィルムのコーティング膜とディスプレイ画素の光干渉による“ぎらつき”(Sparkle)と呼ばれる現象で、目の疲労感を助長させ不快感を与えることがあり、近年大きな問題となっている。
【0004】
このような高精細化が進んでいる画像表示体に対し、画質を低下させることなく防眩性を付与させる方法として、例えば、特許文献1において、透明プラスチックフィルムの表面に、多官能性(メタ)アクリレート系モノマー及び/又は(メタ)アクリレート系プレポリマーと、シリカ系微粒子を含む活性エネルギー線感応型組成物、球状有機微粒子、及び分子内に少なくとも一つの極性基を有する分散剤を含有するハードコート層形成材料を用いて形成されたハードコート層を有し、かつ該ハードコート層の厚さが、上記球状有機微粒子の平均粒径よりも大きいことを特徴とする防眩性ハードコートフィルムが開発されている。同文献では、分子内に少なくとも一つの極性基を有する分散剤成分を添加することにより、球状有機微粒子成分を前記ハードコート層の表面近傍に偏在させるという技術思想により、外部ヘーズ値及び60°グロス値を所望の値に制御する場合において、コントラストを下げることがなく、表面硬度に優れた防眩性ハードコートフィルムを得ることができるとされている。しかし、塗料の貯蔵安定性及び得られたハードコート層のぎらつき抑制の面でなお問題があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0005】
【特許文献1】特開2009−244305号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、画質を低下させることなく、かつ、ぎらつきがほとんどない防眩ハードコート層を形成できる、防眩ハードコート用活性エネルギー線硬化型組成物及び防眩ハードコートフィルムの製造方法を提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【0007】
かかる状況の下、本発明者らは鋭意研究した結果、重合性不飽和化合物、シリカ微粒子、及び樹脂粒子を含有する防眩ハードコート用活性エネルギー線硬化型組成物において、特定の分子量の範囲内のポリエーテル鎖を有するアクリル共重合体を特定量含有させることによって、上記課題を解決できることを見出した。
【0008】
すなわち本発明は、分子量200〜10000の範囲内のポリエーテル鎖を有するアクリル共重合体(A)、重合性不飽和化合物(B)、シリカ微粒子(C)、樹脂粒子(D)及び光重合開始剤(E)を含み、かつ、前記アクリル共重合体(A)の含有量が、(B)成分及び(C)成分の合計100質量部に対して0.01〜10質量部の範囲内である、防眩ハードコート用活性エネルギー線硬化型組成物に関するものである。
【発明の効果】
【0009】
本発明によれば、画質を低下させることなく、かつ、ぎらつきがほとんどない防眩ハードコート層を形成できる。本発明を適用することで、従来ディスプレイより高解像度化の進んだディスプレイにおいても、光干渉による“ぎらつき”(Sparkle)、画面のざらつきなどが軽減させることができる。
【発明を実施するための形態】
【0010】
本発明に係る防眩ハードコート用活性エネルギー線硬化型組成物は、特定のアクリル共重合体(A)、重合性不飽和化合物(B)、シリカ微粒子(C)、樹脂粒子(D)及び光重合開始剤(E)を含み、かつ、前記特定のアクリル共重合体(A)の含有量が特定の範囲内にある組成物である。
【0011】
<アクリル共重合体(A)>
本発明の防眩ハードコート用活性エネルギー線硬化型組成物は、分子量200〜10000の範囲内のポリエーテル鎖を有するアクリル共重合体(A)を含有する。分子量200〜10000の範囲内のポリエーテル鎖を有するアクリル共重合体(A)は、分子量200〜10000の範囲内のポリエーテル鎖を有する重合性不飽和モノマー及びこのモノマーと共重合可能なその他のモノマーを含む共重合モノマー成分を共重合させることによって得ることができる。
【0012】
ポリエーテル鎖を有する重合性不飽和モノマーとしては、(メタ)アクリレートをポリエーテルマクロマーで変性して得られる、下記式(1)で表されるポリエーテルモノ(メタ)アクリレート(a2)を好適に用いることができる。なお、本明細書において、「(メタ)アクリレート」は、「アクリレート又はメタアクリレート」を意味するものである。
【0013】
【化1】
【0014】
(式中、RはH又はCHであり、Rは2価の炭素数1〜6のアルキレン基であり、Rは水素原子、炭素原子数1〜15のアルキル基及び/又はアリール基であり、nは正の整数である。)
の2価の炭素数1〜6のアルキレン基としては、例えば、メチレン基、エチレン基、n−プロピレン基、イソプロピレン基、n−ブチレン基、n−ペンチレン基、n−ヘキシレン基等が挙げられ、同一もしくは2種以上であってもよい。上記アルキレン基としては、炭素数1〜3のアルキレン基が好ましく、特にエチレン基及び/又はプロピレン基が好ましい。
は、炭素数1〜15のアルキル基としては、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、イソブチル基、ペンチル、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、ノニル基、トリメチルペンチル基等の炭素数1〜15の直鎖状または分岐状のアルキル基が挙げられ、アリール基としては、例えばフェニル基、ビフェニルイル基、ナフチル基、アントリル基、及びフェナントリル基などが挙げられる。これらは任意に酸素、ハロゲン、炭素数1〜9のアルキル基などで置換されていてもよい。特に、炭素原子数1〜4のアルキル基が好ましく、特にメチル基が好ましい。
【0015】
このようなポリエーテル鎖を有する重合性不飽和モノマーとしては、例えばポリエチルエーテルモノ(メタ)アクリレート、ポリプロピルエーテルモノ(メタ)アクリレート、ポリエチレン−ポリプロピレンブロック型エーテルモノ(メタ)アクリレート、ポリブチルエーテルモノ(メタ)アクリレート等が挙げられるが、なかでもポリエチルエーテルモノ(メタ)アクリレートが好適に使用できる。
【0016】
本発明においては、上記ポリエーテルモノ(メタ)アクリレート(a2)を表す式(1)において、正の整数nは、2価の炭素数1〜6のアルキレンオキサイドの平均付加モル数を意味し、ポリエーテル鎖の分子量が200〜10000の範囲内となるように選択される。ポリエーテル鎖の分子量を特定の範囲内にすることにより、画質を低下させることなくぎらつきがほとんどない防眩ハードコート層を形成することができる。ポリエーテル鎖の分子量は、好ましくは250〜3000の範囲内であり、さらに好ましくは300〜2000の範囲内である。
【0017】
ポリエーテルモノ(メタ)アクリレートとしては、市販品を使用することもできる。
例えば、「NKエステルM−230G(メトキシポリエチレングリコールモノメタクリレート、EO(エチレンオキサイドの略)平均付加モル数=23)」、「NKエステルM−450G(メトキシポリエチレングリコールモノメタクリレート、EO平均付加モル数=45)」、「NKエステルM−90G(メトキシポリエチレングリコールモノメタクリレート、EO平均付加モル数=9)」、「NKエステルAM−90G(メトキシポリエチレングリコールモノアクリレート、EO平均付加モル数=9)」、「NKエステルAM−130G(メトキシポリエチレングリコールモノアクリレート、EO平均付加モル数=13)」以上、新中村化学工業株式会社製、商品名、「Bisomer(登録商標) MPEG550MA(商品名、Cognis社製、メトキシポリエチレングリコールメタクリレート、EO平均付加モル数=12.5)」、「Visiomer(登録商標)MPEG
5005 MAW(商品名、Evonic社製、メトキシポリエチレングリコールメタクリレート、EO平均付加モル数=113)」、「ブレンマー(登録商標)PLE−1300(商品名、日油株式会社製、ラウロキシポリエチレングリコールメタクリレート、EO平均付加モル数=30)」、「ブレンマー(登録商標)PSE−1300(商品名、日油株式会社製、ステアロキシポリエチレングリコールメタクリレート、EO平均付加モル数=30)」などのポリエチルエーテルモノ(メタ)アクリレート;「ブレンマー(登録商標)50POEP−800B(商品名、日油株式会社製、オクトキシポリエチレングリコール−ポリプロピレングリコール−メタクリレート(ブロックタイプ)、EO平均付加モル数=8、プロピレンオキサイド(PO)平均付加モル数=6、合計n=14」などのポリエチレン−ポリプロピレンブロック型エーテルモノ(メタ)アクリレート、などが挙げられる。
【0018】
上記ポリエーテル鎖を有する重合性不飽和モノマーと共重合せしめるその他のモノマーとしては、例えば、アクリル酸、メタクリル酸、イタコン酸、マレイン酸などのカルボキシル基含有不飽和モノマー;メチル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレート、n−プロピル(メタ)アクリレート、イソプロピル(メタ)アクリレート、n−ブチル(メタ)アクリレート、イソブチル(メタ)アクリレート、sec−ブチル(メタ)アクリレート、シクロヘキシル(メタ)アクリレート、2−エチルヘキシル(メタ)アクリレート、イソオクチル(メタ)アクリレート、ラウリル(メタ)アクリレート、イソミリスチル(メタ)アクリレート、ステアリル(メタ)アクリレートイソステアリルアクリレート(大阪有機化学工業社製、商品名)などのアクリル酸もしくはメタクリル酸とのアルキルエステル;(メタ)アクリルアミド、ジメチル(メタ)アクリルアミド、ジメチルアミノプロピル(メタ)アクリルアミド、ジエチル(メタ)アクリルアミド等のアクリルアミド;ポリシロキサンモノ(メタ)アクリレート等の重合性有機シロキサン;スチレン、ビニルトルエン、酢酸ビニル、アクリロニトリル、アクリルアミド、メタアクリルアミド、グリシジル(メタ)アクリレート、アリルグリシジルエーテル、3,4−エポキシシクロヘキシルメチル(メタ)アクリレートなどが挙げられる。これらは1種で又は2種以上を組み合わせて使用することができる。
【0019】
アクリル共重合体(A)は、その構成成分として、分子内に重合性不飽和基を2個以上有するモノマー(a1)を含有することが、得られるアクリル共重合体と他の成分との相溶性の観点から好ましい。また、分子内に重合性不飽和基を2個以上有するモノマー(a1)を用いることにより、アクリル共重合体中に分岐構造が得られ、ポリエーテル鎖をアクリル共重合体に効率よく導入できることから好ましい。分子内に重合性不飽和基を2個以上有するモノマー(a1)の含有量は、共重合モノマー成分の総量に対して、好ましくは0.01〜10モル%の範囲内であり、より好ましくは0.05〜8モル%の範囲内である。このような分子内に重合性不飽和基を2個以上有するモノマー(a1)としては、例えば、多価アルコールと(メタ)アクリル酸とのエステル化物等が挙げられる。具体的には、例えば、エチレングリコールジ(メタ)アクリレート、ジエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、トリエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、テトラエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、ポリエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、プロピレングリコールジ(メタ)アクリレート、ジプロピレングリコールジ(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、テトラプロピレングリコールジ(メタ)アクリレート、ポリプロピレングリコールジ(メタ)アクリレート、1,3−ブタンジオールジ(メタ)アクリレート、1,4−ブタンジオールジ(メタ)アクリレート、1,9−ノナンジオールジ(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、1,6−ヘキサンジオールジ(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(メタ)アクリレート、イソシアヌル酸エチレンオキサイド変性ジ(メタ)アクリレート、トリシクロデカンジメタノールジ(メタ)アクリレート、イソソルバイドジ(メタ)アクリレート等のジ(メタ)アクリレート化合物;グリセリントリ(メタ)アクリレート、グリセリンエチレンオキサイド変性トリ(メタ)アクリレート、グリセリンプロピレンオキサイド変性トリ(メタ)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、トリメチロールプロパンエチレンオキサイド変性トリ(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパンプロピレンオキサイド変性トリ(メタ)アクリレート、イソシアヌル酸エチレンオキサイド変性トリ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールトリ(メタ)アクリレート、ε-カプロラクトン変性トリス(アクリロキシエチル)イソシアヌレート等のトリ(メタ)アクリレート化合物;ペンタエリスリトールテトラ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールエチレンオキサイド変性テトラ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールプロピレンオキサイド変性テトラ(メタ)アクリレート、ジトリメチロールプロパンテトラ(メタ)アクリレート、ジトリメチロールプロパンエチレンオキサイド変性テトラ(メタ)アクリレート、ジトリメチロールプロパンプロピレンオキサイド変性テトラ(メタ)アクリレート、ジグリセリンテトラ(メタ)アクリレート、ジグリセリンエチレンオキサイド変性テトラ(メタ)アクリレート、ジグリセリンプロピレンオキサイド変性テトラ(メタ)アクリレート等のテトラ(メタ)アクリレート化合物;その他、ジペンタエリスリトールペンタ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレート;(メタ)アクリレート基で官能基化されたポリジメチルシロキサン等が挙げられる。これらの分子内に重合性不飽和基を2個以上有するモノマー(a1)は単独で又は2種以上を組み合わせて使用することができる。
【0020】
本発明において、アクリル共重合体(A)の含有量は、シリカ微粒子(C)及び樹脂粒子(D)の合計含有量に対して、質量比〔(A)/{(C)+(D)}〕で、好ましくは0.10〜14.00/99.90〜86.00の範囲内であり、より好ましくは0.50〜12.00/99.50〜88.00の範囲内、さらに好ましくは0.80〜10.00/99.20〜90.00の範囲内である。アクリル共重合体(A)の含有量を特定の範囲内とすることにより、ぎらつきがほとんどない防眩ハードコート層を形成できる防眩ハードコート用活性エネルギー線硬化型組成物が提供される。
【0021】
<重合性不飽和化合物(B)>
本発明の防眩ハードコート用活性エネルギー線硬化型組成物は、重合性不飽和化合物(B)を含有する。重合性不飽和化合物(B)は、分子内に1個以上の重合性不飽和基を有する化合物である。本明細書において重合性不飽和基とはラジカル重合しうる不飽和基をいい、具体的には、例えば、(メタ)アクリロイル基、ビニル基、アリル基、プロペニル基、イソプロペニル基、マレイミド基、(メタ)アクリルアミド基、ビニルエーテル基等を挙げることができる。なお本明細書において、「(メタ)アクリロイル」は、アクリロイル又はメタクリロイルを意味し、「(メタ)アクリルアミド」は、「アクリルアミド又はメタクリルアミド」を意味する。これらの重合性不飽和基のうち、反応性に優れる観点から、アクリロイル基及びメタクリロイル基が好ましく、アクリロイル基が特に好ましい。
【0022】
また、前記重合性不飽和化合物(B)としては、分子内にエステル結合、ウレタン結合、尿素結合及びチオウレタン結合等を有していても良く、特に、耐擦傷性やカール性の観点から、ウレタン結合を有する重合性不飽和化合物(b1)を好適に用いることができ、前記ウレタン結合を有する重合性不飽和化合物(b1)の例としては、ウレタン(メタ)アクリレート化合物を挙げることができる。
【0023】
本発明の防眩ハードコート用活性エネルギー線硬化型組成物において特に好適に用いられるウレタン(メタ)アクリレート化合物としては、不飽和基当量が110以上600未満、重量平均分子量が600〜6,000の範囲内のものであることが好ましい。前記ウレタン(メタ)アクリレートは、1分子中に少なくとも1個のウレタン結合と少なくとも1個の(メタ)アクリロイル基とを有する化合物であり、該(メタ)アクリロイル基のうち、反応性に優れる観点から、アクリロイル基が特に好ましい。
【0024】
本明細書において、重合性不飽和基を有する化合物の分子量をM、その分子量あたりに含まれる重合性不飽和基の数をσとすると、不飽和基当量はM/σで表される値である。
【0025】
ウレタン(メタ)アクリレートの重量平均分子量は、被膜外観、被膜の硬度及び可とう性の観点から600〜6,000の範囲内であることが好ましく、1,000〜5,800の範囲内であることが特に好適である。
【0026】
なお、本明細書において、重量平均分子量は、ゲルパーミエーションクロマトグラフ(GPC)を用いて測定した保持時間(保持容量)を、同一条件で測定した分子量既知の標準ポリスチレンの保持時間(保持容量)によりポリスチレンの分子量に換算して求めた値である。具体的には、ゲルパーミエーションクロマトグラフ装置として、「HLC−8120GPC」(商品名、東ソー社製)を使用し、カラムとして、「TSKgel G4000HXL」、「TSKgel G3000HXL」、「TSKgel G2500HXL」及び「TSKgel G2000HXL」(商品名、いずれも東ソー社製)の計4本を使用し、検出器として、示差屈折率計を使用し、移動相:テトラヒドロフラン、測定温度:40℃、流速:1mL/minの条件下で測定することができる。
【0027】
上記ウレタン(メタ)アクリレートとしては、例えば、
(1)ポリイソシアネート化合物と水酸基及び(メタ)アクリロイル基を有する化合物とを反応させる、
(2)ポリイソシアネート化合物とポリオールとを反応させて得られるポリウレタンポリオールにイソシアネート基含有(メタ)アクリレートモノマーを反応させる、
等の方法により製造される反応生成物が挙げられる。
【0028】
ウレタン(メタ)アクリレートの製造に使用されるポリイソシアネート化合物としては、例えば、ヘキサメチレンジイソシアネート、トリメチレンジイソシアネート、1,4−テトラメチレンジイソシアネート、ペンタメチレンジイソシアネート、リジンジイソシアネート等の脂肪族ジイソシアネート化合物、イソホロンジイソシアネート、4,4'−メチレンビス(シクロヘキシルイソシアネート)等の脂環族ジイソシアネート化合物、トリレンジイソシアネート、フェニレンジイソシアネート、4,4'−ジフェニルメタンジイソシアネート、キシリレンジイソシアネート、テトラメチルキシリレンジイソシアネート、ナフタレンジイソシアネート等の芳香族ジイソシアネート化合物、これらのジイソシアネートの2量体又は3量体(ビウレット付加物又はイソシアヌレート環タイプ付加物等)等が挙げられる。
【0029】
ウレタン(メタ)アクリレートの製造に使用される水酸基及び(メタ)アクリロイル基を有する化合物としては、例えば、ペンタエリスリトールトリ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールペンタ(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、グリセロールジ(メタ)アクリレート、及び、これらにエチレンオキサイド、プロピレンオキサイド、ε−カプロラクトン、γ−ブチロラクトン等を付加して得られるアルキレンオキサイド変性又はラクトン変性の化合物等や、これらの化合物にポリイソシアネートを付加した化合物等を挙げることができる。
【0030】
ウレタン(メタ)アクリレートの製造に使用されるポリオールとしては、例えばエチレングリコール、プロピレングリコール、ブチレングリコール、ネオペンチルグリコール、1,6−ヘキサンジオール、トリメチロールプロパン、グリセリン、ペンタエリスリトール、ポリカプロラクトンジオール、ポリエステルポリオール、ポリエーテルポリオール等が挙げられる。
【0031】
上記イソシアネート基含有(メタ)アクリレートモノマーとしては、例えばイソシアネートエチル(メタ)アクリレート、イソシアネートプロピル(メタ)アクリレート、さらにヒドロキシエチル(メタ)アクリレート等の活性水素含有重合性モノマーにヘキサメチレンジイソシアネート等のポリイソシアネート化合物を付加してなる不飽和化合物等が挙げられる。
【0032】
また、ウレタン(メタ)アクリレートとしては、市販品を使用することもできる。例えば、日本合成化学工業株式会社製紫光(登録商標)シリーズのUV−1700B、UV−6300B、UV−7600B、UV−7605B、UV−7610B、UV−7620EA、UV−7630B、UV−7640B、UV−7650Bや根上工業株式会社製アートレジン(登録商標)シリーズのUN−3320HA、UN−3320HC、UN−3320HS、UN−904、UN−906S、UN−901T、UN−905、UN−952、ダイセル・オルネクス株式会社製EBECRYL(登録商標)シリーズのEBECRYL4666、EBECRYL4680、EBECRYL8210、EBECRYL1290、EBECRYL8254、KRMシリーズのKRM8528、KRM8200、KRM8200AE、KRM8904を挙げることができる。
ウレタン(メタ)アクリレートは、単独でもしくは2種以上を組み合わせて使用することができる。
【0033】
本発明で重合性不飽和化合物(B)として用いられる、ウレタン結合を有する重合性不飽和化合物(b1)以外の重合性不飽和化合物(b2)としては、その化学構造中に重合性不飽和二重結合を少なくとも1つ有する化合物であって、本発明の活性エネルギー線硬化型組成物の防眩性、ぎらつき抑制等の性能を阻害しない限り、その種類としては特に限定されず、単官能重合性不飽和化合物、多官能重合性不飽和化合物が挙げられる。
【0034】
単官能重合性不飽和化合物としては、例えば、一価アルコールと(メタ)アクリル酸とのエステル化物等が挙げられる。具体的には、例えば、メチル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレート、n−プロピル(メタ)アクリレート、イソプロピル(メタ)アクリレート、n−ブチル(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、ネオペンチル(メタ)アクリレート、シクロヘキシル(メタ)アクリレート、テトラヒドロフルフリル(メタ)アクリレート、イソボルニル(メタ)アクリレート、フェニル(メタ)アクリレート、ベンジル(メタ)アクリレート、N−アクリロイルオキシエチルヘキサヒドロフタルイミド等が挙げられる。また、例えば、アクリル酸、メタクリル酸、クロトン酸、イタコン酸、マレイン酸、フマル酸、2−カルボキシエチル(メタ)アクリレート、2−カルボキシプロピル(メタ)アクリレート、5−カルボキシペンチル(メタ)アクリレート等のカルボキシル基含有(メタ)アクリレート;グリシジル(メタ)アクリレート、アリルグリシジルエーテル等のグリシジル基含有重合性不飽和化合物;スチレン、α−メチルスチレン、ビニルトルエン、α−クロルスチレン等のビニル芳香族化合物;N,N−ジメチルアミノエチル(メタ)アクリレート、N,N−ジエチルアミノエチル(メタ)アクリレート、N−t−ブチルアミノエチル(メタ)アクリレート等の含窒素アルキル(メタ)アクリレート;アクリルアミド、メタクリルアミド、N−メチル(メタ)アクリルアミド、N−エチル(メタ)アクリルアミド、N−メチロール(メタ)アクリルアミド、N−メトキシメチル(メタ)アクリルアミド、N−ブトキシメチル(メタ)アクリルアミド、N,N−ジメチル(メタ)アクリルアミド、N,N−ジメチルアミノプロピル(メタ)アクリルアミド、N,N−ジメチルアミノエチル(メタ)アクリルアミド等の重合性アミド化合物;N−(2−メタクリロイルオキシエチル)エチレンウレア、ヒドロキシエチルエチレンウレア(メタ)アクリレート等のアルコキシル化ウレア(メタ)アクリレート等が挙げられる。
【0035】
多官能重合性不飽和化合物としては、例えば、多価アルコールと(メタ)アクリル酸とのエステル化物(エステル結合を分子内に少なくとも2つ以上有する重合性不飽和化合物;ポリエステル(メタ)アクリレートと呼ぶことがある)等が挙げられる。具体的には、例えば、エチレングリコールジ(メタ)アクリレート、ジエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、トリエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、テトラエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、1,3−ブタンジオールジ(メタ)アクリレート、1,4−ブタンジオールジ(メタ)アクリレート、1,9−ノナンジオールジ(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、シクロヘキサンジメタノールジ(メタ)アクリレート、トリシクロデンカンジメタノールジ(メタ)アクリレート、水素化ビスフェノールAジ(メタ)アクリレート、水素化ビスフェノールFジ(メタ)アクリレート、水素化ヘキサフルオロビスフェノールAジ(メタ)アクリレート等のジ(メタ)アクリレート化合物;グリセリントリ(メタ)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、トリメチロールプロパンプロピレンオキサイド変性トリ(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパンエチレンオキサイド変性トリ(メタ)アクリレート、ε−カプロラクトン変性トリス(アクリロキシエチル)イソシアヌレート等のトリ(メタ)アクリレート化合物;ペンタエリスリトールテトラ(メタ)アクリレート等のテトラ(メタ)アクリレート化合物;ジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレート;チオール化合物とイソシアナト(メタ)アクリレートとを反応させた(ポリ)チオウレタン(メタ)アクリレート化合物等が挙げられる。これら重合性不飽和化合物は単独で又は2種以上組合せて使用することができる。
【0036】
本発明で用いる防眩ハードコート用活性エネルギー線硬化型組成物が、重合性不飽和化合物(B)として、ウレタン結合を有する重合性不飽和化合物(b1)を含有する場合、その含有率は、耐カール性、密着性、耐擦傷性、ぎらつき抑制及び耐候性等を考慮する場合には、活性エネルギー線硬化型組成物中の全硬化被膜形成成分に対して15質量%以上であることが好ましい。
【0037】
本明細書において、本発明の活性エネルギー線硬化型組成物中の全硬化被膜形成成分とは、該組成物から、水、有機溶媒等の溶媒を除いた残渣(固形分)の合計質量を意味する。
【0038】
<シリカ微粒子(C)>
本発明の防眩ハードコート用活性エネルギー線硬化型組成物は、シリカ微粒子(C)を含有する。本発明に用いるシリカ微粒子(C)としては、乾式シリカ、湿式シリカ、シリカゲル、カルシウムイオン交換シリカ微粒子、コロイダルシリカ等を挙げることができる。
【0039】
シリカ微粒子(C)の平均一次粒子径は、1〜400nmの範囲内で使用することができるが、2〜200nmであることがさらに好ましい。硬化被膜の耐擦傷性の点からは、平均一次粒子径が比較的大きいものを用いることが有利であるが、耐擦傷性と硬化被膜のぎらつき抑制の両立の観点から、5nm〜150nmの範囲内が特に好ましい。
平均一次粒子径が1nm未満であると、シリカ微粒子(C)を他の有機材料と混合して使用した場合に、被膜の耐擦傷性及びぎらつき抑制と防眩性の改良効果が小さくなる場合がある。平均一次粒子径が400nmを超えるものであると、上記材料のぎらつき抑制が損なわれる場合がある。
【0040】
シリカ微粒子の平均一次粒子径は、動的光散乱法によって測定される体積基準粒度分布のメジアン径(d50)であって、例えば日機装社製のナノトラック粒度分布測定装置を用いて測定することができる。
【0041】
前記シリカ微粒子(C)は、表面が有機物により変性されていないものでもよいが、ぎらつき抑制と耐擦傷性のバランスの観点から、粒子表面を有機物で変性した有機物変性シリカ微粒子を含むもの、中でも重合性不飽和基を有する有機物変性シリカを含むものが好ましい。ここでの表面の有機物変性とは、シリカ微粒子表面に、有機化合物又は有機基を物理的又は化学的(好ましくは、化学的)に導入した複合体の形態となることを意味する。導入される有機化合物又は有機基としては、当該分野で公知のものが挙げられるが、活性エネルギー線硬化により得られる被膜のぎらつき抑制を維持しつつ、シリカ微粒子含有率を向上させ耐擦傷性に優れる被膜得ることができる点から、重合性不飽和基を有することが好ましく、特に(メタ)アクリロイル基を有することが好ましい。
【0042】
分子内に(メタ)アクリロイル基を有する加水分解性シランとしては、分子内に(メタ)アクリロイルオキシ基及び加水分解性シリル基を有する化合物であれば特に限定されない。具体的には、3−メタクリロイルオキシプロピルトリメトキシシラン、3−アクリロイルオキシプロピルトリメトキシシラン、2−メタクリロイルオキシエチルトリメトキシシラン、2−アクリロイルオキシエチルトリメトキシシラン、3−メタクリロイルオキシプロピルトリエトキシシラン、3−アクリロイルオキシプロピルトリエトキシシラン、2−メタクリロイルオキシエチルトリエトキシシラン、2−アクリロイルオキシエチルトリエトキシシラン、3−メタクリロイルオキシプロピルメチルジメトキシシラン、3−アクリロイルオキシプロピルメチルジメトキシシラン等から選択される少なくとも1種の化合物が挙げられる。これらの化合物は、単独で又は2種以上を組合せて用いることができる。
【0043】
また、上記化合物に加えて、反応性粒子を得る際に、必要に応じて炭素数1以上のアルキル基を有するアルコキシシランを化合物とともにシリカ微粒子と反応させてもよい。炭素数1以上のアルキル基を有するアルコキシシランを反応させることで、得られる反応性粒子を用いて得られる塗膜の耐水性を向上させる場合がある。かかる炭素数1以上のアルキル基を有するアルコキシシランとしては、例えば、メチルトリメトキシシラン、エチルトリメトキシシラン、プロピルトリメトキシシラン、ブチルトリメトキシシラン、ヘキシルトリメトキシシラン、デシルトリメトキシシラン、ドデシルトリメトキシシラン等が挙げられ、これら例示した化合物中のメトキシ基をエトキシ基に置換した化合物(例えばメチルトリエトキシシラン等)も挙げられる。
【0044】
シリカ微粒子(C)は分散媒に分散した状態であっても良く、分散媒としては、例えば、水;メタノール、エタノール、イソプロパノール、n−プロパノール、イソブタノール、n−ブタノール等のアルコール系溶媒;エチレングリコール等の多価アルコール系溶媒;エチレングリコールモノエチルエーテル、エチレングリコールモノブチルエーテル等の多価アルコール誘導体;メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、ジアセトンアルコール等のケトン系溶媒等が挙げられる。
【0045】
コロイダルシリカの市販品としては、メタノールシリカゾル(平均一次粒子径12.5nm)、MA−ST−M(平均一次粒子径22.5nm)、IPA−ST(平均一次粒子径12.5nm)、IPA−ST−L(平均一次粒子径45nm)、IPA−ST−ZL(平均一次粒子径85nm)、MEK−ST−40(平均一次粒子径12.5nm)、MEK−ST−L(平均一次粒子径45nm)、MEK−ST−ZL(平均一次粒子径85nm)、DMAC−ST(平均一次粒子径12.5nm)、NPC−ST−30(平均一次粒子径12.5nm)、PGM−ST(平均一次粒子径12.5nm)、EAC−ST(平均一次粒子径12.5nm)、IPA−ST−UP(平均一次粒子径12nm)、ST−UP(平均一次粒子径70nm)、ST−OUP(平均一次粒子径70nm)、ST−20L(平均一次粒子径45nm)、ST−30(平均一次粒子径12.5nm)、MEK−ST−40(平均一次粒子径12.5nm)、ST−O−40(平均一次粒子径22.5nm)、ST−N−40(平均一次粒子径22.5nm)、ST−C(平均一次粒子径12.5nm)、ST−NS(平均一次粒子径9.5nm)、ST−O(平均一次粒子径12.5nm)、ST−50(平均一次粒子径22.5nm)、ST−OL(平均一次粒子径45nm)、MEK−AC−2140Z(平均一次粒子径12.5nm)、PGM−AC−2140Y(平均一次粒子径12.5nm)、MEK−AC−4130Y(平均一次粒子径45nm)、MEK−AC−5140Z(平均一次粒子径85nm)(いずれも商品名、日産化学株式会社製)等が挙げられる。
【0046】
シリカ微粒子(C)の含有量は、耐擦傷性の観点から、前記活性エネルギー線硬化型組成物中の全硬化被膜形成成分に対して、好ましくは10質量%を超える量、より好ましくは20〜70質量の範囲内である。また、シリカ微粒子(C)の含有量は、シリカ微粒子(C)と樹脂粒子(D)の合計含有量が、活性エネルギー線硬化型組成物中の全硬化被膜形成成分に対して20質量%以上となるように調整することが、ぎらつき抑制の観点から好ましい。
【0047】
<樹脂粒子(D)>
本発明の防眩ハードコート用活性エネルギー線硬化型組成物は、樹脂粒子(D)を含有する。この樹脂粒子(D)としては、例えば、シリコーン樹脂、メラミン樹脂、アクリル樹脂、ポリスチレン樹脂、スチレン−アクリル共重合体、ウレタン樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリカーボネート樹脂、ベンゾグアナミン樹脂等の材料を含む球状樹脂粒子が挙げられる。これらのなかでも、シリコーン樹脂粒子、アクリル樹脂粒子等を好適に用いることができる。これらの樹脂粒子は単独で、又は二種以上を組み合わせて使用することができる。
【0048】
樹脂粒子(D)の平均粒子径は、ぎらつき抑制の観点から、0.5〜10μmの範囲内であることが好ましく、0.8〜8μmの範囲内であることがより好ましく、1〜5μmの範囲内であることがさらに好ましい。
なお、本発明において樹脂粒子の平均粒子径は、その凝集性は低いため、レーザー回折散乱法(マイクロトラック法)により測定された粒子径の平均値をその平均一次粒子径として採用する。
【0049】
樹脂粒子(D)の含有量は、ぎらつき抑制と防眩性の観点から、活性エネルギー線硬化型組成物中の全硬化被膜形成成分を基準として、好ましくは2〜40質量%の範囲内であり、より好ましくは3〜30質量%の範囲内であり、さらに好ましくは4〜20質量%の範囲内である。また、シリカ微粒子(C)と樹脂粒子(D)の合計含有量が、活性エネルギー線硬化型組成物中の全硬化被膜形成成分に対して20質量%以上となるように調整することが好ましい。
【0050】
<光重合開始剤(E)>
光重合開始剤(E)は、活性エネルギー線を吸収して、フリーラジカル(中間体の形態でも)を発生する化合物であり、2種以上の化合物の混合物であってもよい。光重合開始剤(E)としては、光化学的に活性化可能な化合物(たとえばベンゾイン)、発色団と共開始剤(たとえばベンゾフェノン及び第三級アミン)との組合せ及びこれらの混合物、増感剤と、共開始剤との(たとえばチオキサントンと第三級アミン)又は発色団との(たとえばチオキサントンとアミノケトン)の組合せ、Hと鉄(II)塩との組合せ等のレドックス系、染料及びホウ酸塩及び/又はアミン等の電子輸送ペアー等を挙げることができる。
【0051】
光重合開始剤(E)として具体的には、例えば、ベンジル、ジアセチル等のα−ジケトン化合物;ベンゾイン等のアシロイン化合物;ベンゾインメチルエーテル、ベンゾインエチルエーテル、ベンゾインイソプロピルエーテル等のアシロインエーテル化合物;チオキサントン、2,4−ジエチルチオキサントン、2−イソプロピルチオキサントン、チオキサントン−4−スルホン酸等のチオキサントン化合物;ベンゾフェノン、o−メチルベンゾイルベンゾエート、4−メチルベンゾフェノン、4−フェニルベンゾフェノン、4,4’−ビス(ジメチルアミノ)ベンゾフェノン、4,4’−ビス(ジエチルアミノ)ベンゾフェノン等のベンゾフェノン化合物;ミヒラーケトン化合物;アセトフェノン、2−(4−トルエンスルホニルオキシ)−2−フェニルアセトフェノン、p−ジメチルアミノアセトフェノン、α,α’−ジメトキシアセトキシベンゾフェノン、2,2’−ジメトキシ−2−フェニルアセトフェノン、p−メトキシアセトフェノン、2−メチル〔4−(メチルチオ)フェニル〕−2−モルフォリノ−1−プロパノン、2−ベンジル−2−ジメチルアミノ−1−(4−モルフォリノフェニル)−ブタン−1−オン、α−イソヒドロキシイソブチルフェノン、α,α’−ジクロル−4−フェノキシアセトフェノン、1−ヒドロキシ−シクロヘキシル−フェニル−ケトン等のアセトフェノン化合物;2,4,6−トリメチルベンゾイルジフェニルホスフィンオキサイド、ビス(アシル)フォスフィンオキサイド等のアシルフォスフィンオキサイド化合物;アントラキノン、1,4−ナフトキノン等のキノン;フェナシルクロライド、トリハロメチルフェニルスルホン、トリス(トリハロメチル)−s−トリアジン等のハロゲン化合物;ジ−t−ブチルパーオキサイド等の過酸化物等を挙げることができる。
【0052】
光重合開始剤(E)の市販品としては、例えば、イルガキュア(IRGACURE)−127、イルガキュア−184、イルガキュア−261、イルガキュア−369、イルガキュア−500、イルガキュア−651、イルガキュア−754、イルガキュア−819、イルガキュア−907、イルガキュア−CGI−1700、イルガキュア−2959、イルガキュア−TPO、ダロキュア(Darocur)−1173(以上、BASF社製、商品名);カヤキュアー(KAYACURE)−MBP、カヤキュアー−DETX−S、カヤキュアー−DMBI、カヤキュアー−EPA、カヤキュアー−OA(以上、日本化薬社製、商品名);ビキュア(VICURE)−10、ビキュア−55(以上、ストウファー社(STAUFFER Co.,LTD.)製、商品名);トリゴナル(Trigonal)P1(アクゾ社(AKZO Co.,LTD.)製、商品名);サンドレイ(SANDORAY)1000(サンドズ社(SANDOZ Co.,LTD.)製、商品名);ディープ(DEAP)(アプジョン社(APJOHN Co.,LTD.)製、商品名);カンタキュア(QUANTACURE)−PDO、カンタキュア−ITX、カンタキュア−EPD(以上、ウォードブレキンソプ社(WARD BLEKINSOP Co., LTD.)製、商品名)、ESACURE KIP 150、ESACURE ONE(LAMBERTI社製、商品名)等を挙げることができる。
上記光重合開始剤(E)は、それぞれ単独でもしくは2種以上を組み合わせて使用することができる。
【0053】
また、本発明で用いる活性エネルギー線硬化型組成物における光重合開始剤(E)の固形分含有量は、硬化性、被膜硬度の観点から、シリカ粒子(C)及び重合性不飽和化合物(B)の合計固形分100質量部に対して、好ましくは0.01〜30質量部の範囲内であり、より好ましくは1〜15質量部の範囲内である。
活性エネルギー線の積算照射量が200mJ/cm2以下である場合には、前記光重合開始剤(E)の固形分含有量は、シリカ粒子(C)及び重合性不飽和化合物(B)の合計固形分100質量部に対して、5〜30質量部の範囲内が好ましい。
【0054】
<その他の成分>
本発明で用いる活性エネルギー線硬化型組成物は、さらに必要に応じて各種添加剤を配合してもよく、所望により溶媒で希釈してもよい。添加剤としては、例えば、紫外線吸収剤、光安定剤、酸化防止剤、レオロジーコントロール剤、表面調整剤(シリコーン系表面調整剤、アクリル系表面調整剤、フッ素系表面調整剤、ビニル系表面調整剤等)、界面活性剤、樹脂粒子、易滑剤、脱泡剤、離型剤、シランカップリング剤、帯電防止剤、防曇剤、着色剤等が使用できる。本発明の活性エネルギー線硬化型組成物は、耐光性が求められる用途に関しては、さらに紫外線吸収剤及び/又は光安定剤を含有していてもよい。
【0055】
紫外線吸収剤
上記紫外線吸収剤としては、従来から公知の有機系紫外線吸収剤及び無機系紫外線吸収剤が使用でき、例えば、ベンゾトリアゾール系吸収剤、トリアジン系吸収剤、サリチル酸誘導体系吸収剤、ベンゾフェノン系吸収剤及びその他(ヒドロキシフェニルトリアジン系、シュウ酸アニリド、シアノアクリレート等)の化合物等が挙げられる。無機系紫外線吸収剤としては、例えば微粒子酸化チタン、微粒子酸化亜鉛、微粒子酸化鉄等が挙げられる。また、上記紫外線吸収剤は、重合性不飽和基を有するものであってもよい。前記紫外線吸収剤を含有する場合、該紫外線吸収剤の含有量は、全硬化被膜形成成分に対して、0.01〜10質量%、好ましくは0.05〜9質量%の範囲内であることが好適である。
【0056】
光安定剤
上記光安定剤としては、特に限定されず、従来公知のものを広く使用することができるが、好ましくはヒンダードピペリジン化合物が挙げられる。ヒンダードピペリジン化合物は、一分子中に少なくとも一個のヒンダードピペリジン基を有する化合物である。
ヒンダードピペリジン化合物としては、例えば、ビス(1,2,2,6,6−ペンタメチル−4−ピペリジル)セバケート、ビス(2,2,6,6−テトラメチル−4−ピペリジニル)セバケート、4−ベンゾイルオキシ−2,2,6,6−テトラメチルピペリジン、ビス(1,2,2,6,6−ペンタメチル−4−ピペリジル){[3,5−ビス(1,1−ジメチルエチル)−4−ヒドロキシフェニル]メチル}ブチルマロネート等のモノマータイプのもの;ポリ{[6−(1,1,3,3−テトラメチルブチル)イミノ−1,3,5−トリアジン−2,4−ジイル][(2,2,6,6−テトラメチル−4−ピペリジル)イミノ]ヘキサメチレン[(2,2,6,6−テトラメチル−4−ピペリジル)イミノール]}等のオリゴマータイプのもの;4−ヒドロキシ−2,2,6,6−テトラメチル−1−ピペリジンエタノールとコハク酸とのポリエステル化物等のポリエステル結合タイプのもの等が挙げられるが、これらに限ったものではない。光安定剤としては、また、公知の重合性光安定剤も使用することが可能である。
【0057】
上記光安定剤の市販品としては、例えば、TINUVIN123、TINUVIN 152、TINUVIN292(商品名、BASF社製)、HOSTAVIN3050、HOSTAVIN3052、HOSTAVIN3058(商品名、クラリアント社製)、アデカスタブLA−82(商品名、株式会社ADEKA製)等が挙げられる。
これらは単独で又は2種以上を組み合わせて用いることができる。
また、前記光安定剤を含有する場合、その含有量は、全硬化被膜形成成分に対して、0.01〜10質量%、好ましくは0.05〜9質量%の範囲内であることが好適である。
【0058】
前記溶媒は、本発明の活性エネルギー線硬化型組成物の溶液粘度を適宜調整し、特に薄膜コーティングを行う際に膜厚を調整することができるため適宜選択することが好ましい。ここで使用できる有機溶媒としては、本発明の活性エネルギー線硬化性組成物を溶解又は分散せしめうるものであれば、特に制限されないが、例えば、トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素;メタノール、エタノール、イソプロパノール、t−ブタノール等のアルコール類;酢酸エチル、酢酸ブチル、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート等のエステル類;アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノン等のケトン類等が挙げられる。これらの溶媒は、単独で用いることも、2種以上を併用することもできる。
【0059】
<防眩ハードコート用活性エネルギー線硬化型組成物の調製方法>
本発明の防眩ハードコート用活性エネルギー線硬化型組成物は、以上に述べたアクリル共重合体(A)、重合性不飽和化合物(B)、シリカ微粒子(C)、樹脂粒子(D)及び光重合開始剤(E)を必須として主成分として含むものであり、さらに必要に応じて使用される添加成分を溶媒中に混合し、溶解又は分散せしめることができる。
【0060】
本発明の防眩ハードコート用活性エネルギー線硬化型組成物によって、画質を低下させることなく、かつ、ぎらつきがほとんどない防眩ハードコート層を形成できる理由は必ずしも明らかではないが、シリカ微粒子、樹脂粒子とともに、特定の分子量のポリエーテル鎖を有するアクリル共重合体を併用することによって、シリカ微粒子と小粒径樹脂粒子とが被膜内で適度に充填され、従来よりも微細な凹凸形状が塗膜表面に形成されるものと推測される。
【0061】
本発明の防眩ハードコート用活性エネルギー線硬化型組成物により被膜が形成された製品の形態は、特には限定されないが、透明プラスチックフィルム等のフィルム基材上に被膜が形成されたハードコートフィルムとして用いることが特に好適である。
【0062】
<ハードコートフィルムの製造方法>
本発明の防眩ハードコート用活性エネルギー線硬化型組成物をフィルム基材上に塗装し、被膜を形成することにより、防眩ハードコートフィルムを得ることができる。フィルム基材には特段の制限はなく、ハードコート用フィルムとして従来公知のフィルム基材から適宜選択して用いることができる。
フィルム基材としては、例えば、ポリカーボネート、ポリメチルメタクリレート、ポリスチレン、ポリエステル、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリオレフィン、エポキシ樹脂、メラミン樹脂、トリアセチルセルロース樹脂、ABS樹脂、AS樹脂、ノルボルネン系樹脂等のフィルムが挙げられる。これらフィルム基材の厚さは23〜250μm、好ましくは38〜188μm、またこれらフィルム基材は適宜表面処理がなされていてもよい。これらのフィルム基材の中では、ポリエチレンテレフタレートが、付着性の面から好ましい。
【0063】
塗装工程
本発明の防眩ハードコート用活性エネルギー線硬化型組成物を塗装する方法は、特に限定されるものではない。例えば、スプレー、回転霧化塗装機、浸漬塗装、ダイコート、マイクログラビアコート、グラビアコート、ロールコート、コンマコート、エアナイフコート、キスコート、スプレーコート、かけ渡しコート、ディップコート、スピンナーコート、ホイーラーコート、刷毛塗り、シルクスクリーンによるベタコート、ワイヤーバーコート、フローコート等により塗装することができる。塗装の際、静電印加を行ってもよい。
【0064】
塗装膜厚
塗装膜厚は、硬化膜厚で通常1〜100μm、好ましくは1〜10μm、さらに好ましくは1.5〜5μmの範囲内とすることができる。本発明の防眩ハードコート用活性エネルギー線硬化型組成物は、特に10μm以下の薄膜において、ぎらつき抑制及び耐擦傷性に優れた硬化被膜を形成することができる。
【0065】
本発明に係る塗膜形成方法においては、基材上に、該活性エネルギー線硬化型組成物を塗装して、セッティング及び/又は予備加熱を施した後、活性エネルギー線を照射してもよい。この、セッティング及び/又は予備加熱を施す工程は、塗装直後の被膜中の揮発分を減少させ又は揮発分を除去するために行なわれ、エアブロー、IR炉等で行うことができる。セッティングは、通常、塗装された被塗物をほこりのない雰囲気に室温で30秒〜600秒放置することにより行うことができる。予備加熱(プレヒート)は、通常、塗装された被塗物を乾燥炉内で、40〜110℃、好ましくは50〜100℃の温度で30秒〜30分間加熱することにより行うことができる。また、エアブローを行う場合には、通常、被塗物の塗装面に常温又は25℃〜80℃の温度に加熱された空気を吹き付けることにより行うことができる。予備加熱時間は、好ましくは、30秒〜600秒行うことができる。また、加熱と後述する活性エネルギー線照射とを併せて行う際には、光線の照射源からの熱(例えばランプが発する熱)を熱源としてもよい。さらに、加熱の後に光照射を行う際には、被塗物が熱を帯びた状態(余熱を持った状態)で光照射を行なってもよい。
【0066】
活性エネルギー線照射
上記基材に塗布された塗膜は、活性エネルギー線を照射することにより重合させ、硬化被膜とすることができる。照射される活性エネルギー線としては、公知のものを使用することができる。具体的には、紫外線、可視光線、レーザー光(近赤外線レーザー、可視光レーザー、紫外線レーザー等)、マイクロ波、電子ビーム、電磁波等を挙げることができる。これらの活性エネルギー線のうち、経済性の観点から、紫外線を好適に使用することができる。
【0067】
活性エネルギー線の照射源としては、公知のものを使用することができる。具体的には、例えば、超高圧、高圧、中圧、低圧の水銀灯、無電極ランプ、ケミカルランプ、カーボンアーク灯、キセノン灯、メタルハライド灯、蛍光灯、タングステン灯、LED(Light Emitting Diode、発光ダイオード)、太陽光等を使用することができる。また、パルス発光型の活性エネルギー線照射装置も使用することができる。
また、活性エネルギー線の照射は、全領域及び/又は一部を、例えば、マスクを介して行っても、レーザービームを用いて行ってもよい。その手段によって特定の領域だけの被膜の硬化を行うことも可能である。活性エネルギー線の照射量は、照射源によって異なるが、活性エネルギー線硬化型組成物の重合を行なうことができる範囲であればよく、例えば、高圧水銀灯を使用した場合、積算照射量で100〜500mJ/cm2、特に200〜500mJ/cm2の範囲内が好ましい。
【実施例】
【0068】
以下、製造例、実施例及び比較例を挙げて、本発明をさらに具体的に説明する。但し、
本発明は、これらにより限定されない。各例において、「部」及び「%」は、特記しない限り、質量基準による。また、塗膜の膜厚は硬化被膜に基づく。
【0069】
(製造例1)
還流冷却器、温度計及び攪拌機を取り付けたセパラブルフラスコに、コロイダルシリカ微粒子(分散媒;イソプロパノール、シリカ濃度;30質量%、平均一次粒子径;12.5nm、商品名;IPA−ST、日産化学株式会社製) 333部(シリカ微粒子は100部)、3−メタクリロイルオキシプロピルトリメトキシシラン 10部、p−メトキシフェノール 0.20部及びイソプロパノール233部を配合した後、攪拌しながら昇温した。揮発成分の還流が始まったところで、プロピレングリコールモノメチルエーテルを加えて共沸留出させ、反応系内の溶剤を置換した。続いて、95℃で2時間攪拌しながら脱水縮合反応を行った後、60℃に温度を下げてテトラブチルアンモニウムフルオリド 0.03部を加えて更に1時間攪拌しながら反応させた。反応終了後、減圧状態で揮発成分を留出させ、さらにプロピレングリコールモノメチルエーテルを加えて共沸留出させた。プロピレングリコールモノメチルエーテルを加えて共沸留出する操作を数回行うことで溶剤を置換し、反応性粒子の不揮発分30%分散液(P1)を得た。
【0070】
(実施例1)
アクリル共重合体No.1を0.3部(固形分0.3部)、重合性不飽和化合物B−1を30部(固形分)、シリカ微粒子として、製造例1で得られた平均一次粒子径12nmの反応性粒子(C−1)の分散液(P1)を70部(固形分21部)、樹脂微粒子D−1(を8部(固形分)、光重合開始剤として、DAIDO♯174を0.6部(固形分)、Photocure50を0.6部(固形分)、及び表面調整剤としてBYK−333を1.0部(固形分)を配合し、酢酸エチルで固形分含有率40%まで希釈し攪拌し、防眩ハードコート用活性エネルギー線硬化型組成物No.1を製造した。表1に各成分の配合量を固形分質量比で示した。
【0071】
(実施例2〜17及び比較例1〜4)
実施例1において、各成分の配合を表1〜表3に示すものとする以外は実施例1と同様にして、実施例2〜17及び比較例1〜4の、固形分含有率40%の防眩ハードコート用活性エネルギー線硬化型組成物No.2〜21を得た。表1〜表3に示す各組成物の配合は各成分の固形分質量比である。
【0072】
【表1】
【0073】
【表2】
【0074】
【表3】
【0075】
実施例1及び表1〜表3中及びにおける記号及び(*1)〜(*3)は下記を意味する。
【0076】
アクリル共重合体No.1:共重合成分として、Visiomer(登録商標)5005 MA W(製品名、エボニックデグザ社製、ポリエチルエーテルモノメタクリレート、数平均分子量/5000モルを有するメトキシポリエチレングリコールモノメタクリレート、ポリエーテル鎖−(O−C)n−のn=113、ポリエーテル鎖の分子量5000)を27モル%、1,6−ヘキサンジオールジアクリレートを0.3モル%、その他のアクリレート(2−エチルへキシルアクリレートを含む)を72.7モル%含んでなる、分子量5000のポリエーテル鎖を有するランダムに分岐構造を有するアクリル共重合体、固形分100質量%、
【0077】
アクリル共重合体No.2:共重合成分として、Bisomer(登録商標)MPEG550(製品名、Cognis社製、ポリエチルエーテルモノメタクリレート、数平均分子量628/モルを有するメトキシポリエチレングリコールモノメタクリレート、ポリエーテル鎖−(O−C)n−のn=12〜13、ポリエーテル鎖の分子量550)を27モル%、トリプロピレングリコールジアクリレートを0.3モル%、その他のアクリレート(2−エチルへキシルアクリレートを含む)を72.7モル%含んでなる、分子量5000のポリエーテル鎖を有するランダムに分岐構造を有するアクリル共重合体、固形分100質量%、
【0078】
アクリル共重合体No.3:共重合成分として、Bisomer(登録商標)MPEG550(製品名、Cognis社製、ポリエチルエーテルモノメタクリレート、数平均分子量628/モルを有するメトキシポリエチレングリコールモノメタクリレート、ポリエーテル鎖−(O−C)n−のn=12〜13、ポリエーテル鎖の分子量550)を17モル%、シラプレーン(Silaplane)FM0721モノマー(商品名、チッソ社(Chisso Corp.)ポリシロキサンモノメタクリレート、重量平均分子量5000)を10モル%、その他のアクリレート(2−エチルへキシルアクリレートを含む)を73モル%含んでなる、分子量550のポリエーテル鎖を有する直鎖のアクリル共重合体、固形分100質量%、
【0079】
アクリル共重合体No.4共重合成分として、メトキシポリプロピレングリコールモノメタクリレート、ポリエーテル鎖−(O−C3H6)n−のn=4、ポリエーテル鎖の分子量232)を27モル%、トリプロピレングリコールジアクリレートを0.3モル%、その他のアクリレート(2−エチルへキシルアクリレートを含む)を72.7モル%含んでなる、分子量232のポリエーテル鎖を有するランダムに分岐構造を有するアクリル共重合体、固形分100質量%、
【0080】
アクリル共重合体No.5:共重合成分として、Visiomer(登録商標)BDGMA (製品名、ポリエチルエーテルモノメタクリレート、Evonic社製、数平均分子量/230.3モルを有するメトキシポリエチレングリコールモノメタクリレート、ポリエーテル鎖−(O−C)n−のn=2、ポリエーテル鎖の分子量88)を27モル%、トリプロピレングリコールジアクリレートを0.3モル%、その他のアクリレート(2−エチルへキシルアクリレートを含む)を72.7モル%含んでなる、分子量200未満のポリエーテル鎖を有するランダムに分岐構造を有するアクリル共重合体、固形分100質量%、
【0081】
アクリル共重合体No.6:共重合成分として、ポリエーテル鎖−(O−C)n−のn=250ポリエーテル鎖の分子量11000のポリエチルエーテルモノメタクリレートを27モル%、トリプロピレングリコールジアクリレートを0.3モル%、その他のアクリレート(2−エチルへキシルアクリレートを含む)を72.7モル%含んでなる、分子量11000のポリエーテル鎖を有するランダムに分岐構造を有するアクリル共重合体、固形分100質量%。
【0082】
重合性不飽和化合物B−1:不飽和基当量200、重量平均分子量2,000のウレタンアクリレート
重合性不飽和化合物B−2:不飽和基当量490、重量平均分子量4,900のウレタンアクリレート
重合性不飽和化合物B−3:不飽和基当量667、重量平均分子量2,000のウレタンアクリレート。
【0083】
シリカ微粒子C−1:製造例1で得られた分散液P1、平均一次粒子径12nm、固形分30質量%、
シリカ微粒子C−2:MEK−AC−4130Y、商品名、日産化学株式会社製、有機溶媒分散コロイダルシリカ、平均一次粒子径45nm、分散液;メチルエチルケトン、固形分30質量%、シリカと3−メタクリロイルオキシプロピルトリメトキシシランとの反応生成物、
シリカ微粒子C−3:MEK−AC−5140Z、商品名、日産化学株式会社製、平均一次粒子径85nm、分散液;メチルエチルケトン、固形分40質量%、シリカと3−メタクリロイルオキシプロピルトリメトキシシランとの反応生成物、
シリカ微粒子C−4:MEK−ST−40、商品名、日産化学株式会社製、有機溶媒分散コロイダルシリカ、平均一次粒子径15nm、分散液;メチルエチルケトン、固形分40質量%。
【0084】
樹脂粒子D−1:SSX−102、商品名、積水化成品工業株式会社製、架橋アクリル樹脂単分散粒子、平均一次粒径2μm、球状有機微粒子、固形分100質量%、
樹脂粒子D−2:MX−150、商品名、綜研化学株式会社製、架橋アクリル樹脂単分散粒子、平均一次粒子径1.5μm、球状有機微粒子、固形分100質量%、
樹脂粒子D−3:J−7PY、商品名、根上工業株式会社製、架橋アクリル樹脂単分散粒子、平均一次粒子径5.8μm、球状有機微粒子、固形分100質量%、
樹脂粒子D−4:アートパールC−1000、商品名、根上工業株式会社製、架橋ウレタン樹脂粒子、平均一次粒子径3μm、球状有機微粒子、固形分100質量%、
樹脂粒子D−5:トスパール(登録商標)120、商品名、モメンティブ・パフォーマンス・マテリアルズ・ジャパン合同会社製、真球状シリコーン樹脂微粒子、平均一次粒子径2μm、固形分100質量%。
【0085】
DAIDO UV−CURE♯174、(実施例表中DAIDO♯174と記載)商品名、大同化成工業株式会社製、光重合開始剤、アルキルフェノン系光重合開始剤、固形分100%、
Photocure 50、商品名、大同化成工業株式会社製、光重合開始剤、アルキルフェノン系光重合開始剤、固形分100%、
【0086】
BYK−333、商品名、ビックケミー・ジャパン社製、シリコーン系表面調整剤、固形分100質量%。
【0087】
*1)重合性不飽和化合物(B)成分及びシリカ微粒子(C)成分の合計100質量部に対する含有量、単位〔質量部〕
*2)該活性エネルギー線硬化型組成物中の全硬化被膜形成成分に対する含有量、単位〔質量%〕
*3)シリカ微粒子(C)及び前記樹脂粒子(D)の含有量に対するアクリル共重合体(A)の使用比率〔質量比〕
【0088】
<防眩ハードコートフィルムの製造方法>
易接着処理された厚さ100μmのPETフィルム基材に、各活性エネルギー線硬化型組成物をバーコーターで硬化後の膜厚が4μmとなる条件で塗装し、100℃で30秒プレヒートして溶媒を除去した後、紫外線照射装置で、紫外線(ピークトップ波長365nm)を照度150mW/cm2で積算照射量500mJ/cm2となる条件で照射し、塗膜を硬化させて防眩ハードコートフィルムを作製した。得られた塗装フィルムを試験板とし、下記の試験方法に従って各性能試験に供した。結果を表1〜表3に示す。
【0089】
(試験項目)
試験項目1:貯蔵安定性
密閉容器内に各防眩ハードコート用活性エネルギー線硬化型組成物を40℃で5日間貯蔵した後の塗料外観の変化を観察した。
○:外観変化がないあるいはわずかに黄変が認められるものの使用上問題ない、
×:使用上支障がある程度に黄変、沈降等の以上が認められる。
【0090】
試験項目2:ヘーズ
JIS K7136(2000)に準拠して、各防眩ハードコート用活性エネルギー線硬化型組成物による硬化被膜層を有するハードコートフィルムのヘーズ値を被膜層側から測定を行った。ヘーズ値は、防眩性の観点から、3〜45の範囲内、より好ましくは5〜35の範囲内を良好とする。
【0091】
試験項目3:防眩性
防眩性ハードコートフィルムの防眩性ハードコート層が形成されていない面に、黒色アクリル板(三菱レイヨン株式会社製、厚み2.0mm)を粘着剤で貼り合わせ、一般的にディスプレイを用いるオフィス環境下(約1000Lx)において、上記で作製したサンプルを蛍光灯の真下に配置し、下記の基準で防眩性を目視にて判定した。
〇 :蛍光灯が写り込んでいるが、輪郭線はぼやけて見える
〇−:蛍光灯の輪郭線が見え、若干気になるが、製品としたときに問題ないレベル
△ :蛍光灯の輪郭線が見え、少し気になる
× :くっきりと蛍光灯の輪郭線が写り込んでおり、かなり気になる。
【0092】
試験項目4:ぎらつき評価
326ppiの解像度の液晶ディスプレイを有するスマートフォン(Apple社製「iPhone(登録商標)7」)上に、得られた防眩ハードコートフィルムを配設し、目視にて以下の基準に従ってぎらつきを評価した。
◎:ぎらつきが感じられない
○:ぎらつきがほとんど感じられない
○−:ぎらつきがわずかに感じられるが製品としたときに問題ないレベル
×:ぎらつきが感じられる。
【0093】
試験項目5:鉛筆硬度
JIS K5600−5−4(1999)「引っかき硬度(鉛筆法)」に準拠して、上記で得られた各試験塗板の塗面の鉛筆硬度を測定した。鉛筆硬度がF以上より好ましくはH以上であれば、硬度が良好である。
【0094】
以上、本発明の実施形態及び実施例について具体的に説明したが、本発明は、上述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の技術的思想に基づく各種の変形が可能である。
【要約】
【課題】画質を低下させることなく、かつ、ぎらつきがほとんどない防眩ハードコート層を形成できる、防眩ハードコート用活性エネルギー線硬化型組成物及び防眩ハードコートフィルムの製造方法を提供する。
【解決手段】重合性不飽和化合物、シリカ微粒子、及び樹脂粒子を含有する防眩ハードコート用活性エネルギー線硬化型組成物において、特定の分子量の範囲内のポリエーテル鎖を有するアクリル共重合体を特定量含有させてなる活性エネルギー線硬化型組成物。
【選択図】なし