JP2022126018A - 反射防止フィルム及びその製造方法 - Google Patents
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Abstract
Description
これらのなかで特に成形用としては、フィルム表面に絵柄を印刷後、加熱により軟化させた状態で3次元成形を行うインサートフィルムが良く知られているが、フィルムに塗布されたハードコート樹脂層を硬くすると、立体形状に加工する際に曲面においてマイクロクラックが入りやすくなり、加工形状には制約があった。そのため過去に出願人は、表面硬度と成形性を両立させるインサート成形用のハードコート樹脂として、トリアジン環含有(メタ)アクリレートプレポリマーと平均一次粒子径が80~500nmの有機微粒子を含むハードコート剤を発明した(特許文献1)。このハードコート剤は膜厚が1~10μmで十分な柔軟性と表面物性が両立可能な優れるものであった。
こうした成形用途に適したハードコート剤を選定することで、加工面での制約はある程度緩和されてはきたが、近年では更に反射防止特性を要求されるようになり、伸び性も不足する場合があった。また頻繁に人手に触られる用途、例えば自動車の内装分野等では、手の表面についているハンドクリームがハードコートの表面皮膜を侵し、長期にわたる使用では表面皮膜がはがれると言う課題があり、良好な反射防止特性に加えて、加工特性(伸び性)と耐薬品性を並立させるためには改善の余地があった。
を更に反応させたウレタン(メタ)アクリレート(A)と、光重合開始剤(B)を含むハードコート樹脂組成物の硬化物であり、
前記低屈折率層が、前記ウレタン(メタ)アクリレート(A)と、光重合開始剤(B)と、中空シリカ(C)とを含む低屈折率樹脂組成物の硬化物であって、
低屈折樹脂組成物における(A):(C)の固形分比率が45:55~5:95であることを特徴とする反射防止フィルムを提供する。
請求項4の発明は、成形用のフィルムであることを特徴とする請求項1~3いずれか記載の反射防止フィルムを提供する。
低屈折率樹脂組成物の場合は、前記(B)としてHC樹脂組成物の場合と同様にα-ヒドロキシアセトフェノン系を含むことが好ましく、特に薄膜における硬化性の点でOmnirad127Dが好ましい。前記(B)の低屈折率樹脂組成物におけるラジカル重合性分100重量部に対する配合は1~10重量部が好ましく、3~8重量部が更に好ましい。
本発明に使用される中空ナノシリカ(C)は低屈折率層の塗膜強度を保持しつつ、その屈折率を下げる機能を有し、内部に屈折率1の空気を含む空洞を有するシリカ粒子である。中実シリカ粒子の屈折率が1.45程度に対し、(C)の屈折率は内部の空洞の占有率が高くなるにつれて低下し、1.20~1.40程度である。
希釈する場合の固形分としては特に指定は無く、塗工しやすい粘度となるように適宜設定可能である。HC樹脂の場合、固形分として10~50重量%が例示され、揮発性と相溶性とのバランスが良好で外観が良好な皮膜を形成できる点で酢酸ブチル及びPGMの混合溶媒が好ましい。また低屈折率樹脂の場合、固形分として0.5~10重量%が例示され、揮発性と相溶性とのバランスが良好で外観が良好な皮膜を形成できる点でMIBKとIPAの混合溶媒が好ましい。
HC樹脂組成物の膜厚は乾燥時で1μm~10μmが例示できるが、これに限定されるものではない。又HC樹脂層上に塗布する低屈折率樹脂組成物の膜厚は乾燥時で50~200nmであることが好ましく、80~150nmであることが更に好ましい。低屈折率層の厚さがこの範囲であれば、反射率を十分低くすることが可能となる。
以下、本発明について実施例、比較例を挙げて詳細に説明するが、具体例を示すものであって、特にこれらに限定するものではない。なお表記が無い場合は、室温は25℃相対湿度65%の条件下で測定を行った。また配合表の単位は重量部を示す。
エチレングリコール(以下EG)200重量部とIPDI(住化バイエルウレタン株式会社製 商品名デスモジュールI NCO基37.5%)835重量部とを、触媒と共にMEK溶剤中(固形分50%)に加え30℃で30分攪拌・反応させ、赤外吸収分析でイソシアネート基のピークが所定の量になった時点で反応を終了させた。次にPETA(日本化薬株式会社製 商品名PET30 固形分100%)230重量部を添加し、10℃で30分攪拌・反応させた後、60℃で30分攪拌・反応させ、赤外吸収分析でイソシアネート基の消滅したことを確認し、MEKにより固形分を50%に調整して、Mw.6,600の6官能のウレアク1を得た。
ウレアク2の調製
エチレングリコール(以下EG)200重量部とIPDI(住化バイエルウレタン株式会社製 商品名デスモジュールI NCO基37.5%)798重量部とを、触媒と共にMEK溶剤中(固形分40%)に加え30℃で30分攪拌・反応させ、赤外吸収分析でイソシアネート基のピークが所定の量になった時点で反応を終了させた。次にPETA(日本化薬株式会社製 商品名PET30 固形分100%)150重量部を添加し、10℃で30分攪拌・反応させた後、60℃で30分攪拌・反応させ、赤外吸収分析でイソシアネート基の消滅したことを確認し、MEKにより固形分を50%に調整して、Mw.8,000の6官能のウレアク2を得た。
ウレアク3の調製
エチレングリコール(以下EG)200重量部とIPDI(住化バイエルウレタン株式会社製 商品名デスモジュールI NCO基37.5%)922重量部とを、触媒と共にMEK溶剤中(固形分60%)に加え30℃で30分攪拌・反応させ、赤外吸収分析でイソシアネート基のピークが所定の量になった時点で反応を終了させた。次にPETA(日本化薬株式会社製 商品名PET30 固形分100%)400重量部を添加し、10℃で30分攪拌・反応させた後、60℃で30分攪拌・反応させ、赤外吸収分析でイソシアネート基の消滅したことを確認し、MEKにより固形分を50%に調整して、Mw.4,200の6官能のウレアク3を得た。
上記製法に準じて、以下の骨格を有するウレアク4を得た。
ウレアク4:PETA-IPDI-ポリエチレングリコール-IPDI-PETA骨格、
6官能、固形分50%、Mw.5500
HC樹脂組成物の作成
上記で調整した(A)に該当するウレアク1~3と、(A)に該当しないウレアク4およびジペンタエリスリトールヘキサアクリレート(以下DPHA)と、(B)としてOmnirad2959(商品名:IGM Resins社製社製)を用い、固形分換算で表1記載となるよう配合し、更に固形分が30重量%となるよう酢酸ブチルとPGMの混合溶媒(混合比率1:1)で希釈して、均一に溶解・分散するまで撹拌しHC1~5のHC樹脂組成物を得た。
実施例1~6
HC樹脂組成物として上記で調整したHC1~3を用い、低屈折樹脂組成物としては(A)としてウレアク1~2を、(B)としてOmnirad127D(商品名:IGM Resins社製)を、(C)としてスルーリア4320(商品名:日揮触媒化成社製、一次平均粒子径60nm)を用い、固形分換算で表2記載となるよう配合し、更に固形分が1.5重量%となるようMIBKとIPAの混合溶媒(混合比率1:1)で希釈して、均一に溶解・分散するまで撹拌し実施例1~6の樹脂組成物を得た。
比較例1~6
実施例で用いた材料の他、HC樹脂組成物として上記で調整したHC4~5を、低屈折樹脂組成物としてはDPHAを用い、固形分換算で表2記載となるよう配合し、更に固形分が1.5重量%(比較例1~2、4)及び2.7重量%(比較例5~6)となるようMIBKとIPAの混合溶媒(混合比率1:1)で希釈して、均一に溶解・分散するまで撹拌し比較例1~6の樹脂組成物を得た。
表1
HCフィルムの作成
HC樹脂組成物HC1~5を用い、PMMA/PCフィルムDF02UL(商品名:三菱ガス化学社製、厚み125μm)に乾燥膜厚で3μmとなるように光硬化性樹脂を塗布して、80℃で1分乾燥後、高圧水銀ランプ200mJにて硬化させHCフィルムとした。
表2の低屈折樹脂組成物を用い、上記で作成したHC層上に乾燥後の膜厚で100nmとなるよう低屈折率層を塗布し、80℃で1分乾燥後、窒素雰囲気下で高圧水銀ランプ200mJにて硬化させHCフィルムとした。
成形性:上記で作成した反射防止フィルムを横25mm×縦50mmにカットし、Minebia製TechnoGraph TGI-1KNを用い、雰囲気温度130℃、引っ張り速度300mm/分で引っ張り試験を行い、目視で割れを確認し、伸び率が100%以上を○、200%以上を◎とした。
計算式:50mmを基準として何mm伸びたかで計算。
伸びた長さ(mm)/50mm×100=伸び率%
反射率:塗工面とは反対面を紙やすりで擦り傷を付け、黒色顔料マーカーで塗りつぶし、更に黒色PETを貼り合せ反対面側の反射率を0%とする。その後HC面側を分光光度計にて380nm~780nmの範囲で1nm毎に反射率をプロットし、最低の反射率を測定した。反射率が1.0%未満を◎、1.0~2.0%を〇、2.0%超を×とした。
評価結果
表3
一方(C)の配合量が少ない比較例1及び低屈折率層が無い比較例3は反射率が高くなり、低屈折率層とHC層が(A)に該当しないバインダーを用いた比較例2及び比較例5は成形性が劣り、HC層のウレアク原料がPEGである比較例4及びHC層が無い比較例6は耐薬品性が悪く、いずれも本願発明に適さないものであった。
Claims (5)
- 透明支持体上に、少なくともハードコート層と低屈折率層とを有する反射防止フィルムであって、前記ハードコート層が、エチレングリコールとイソホロンジイソシアネートを反応させたジイソシアネートに、ペンタエリスリトールトリアクリレートを更に反応させたウレタンアクリレート(A)と、光重合開始剤(B)を含むハードコート樹脂組成物の硬化物であり、
前記低屈折率層が、前記ウレタン(メタ)アクリレート(A)と、光重合開始剤(B)と、中空シリカ(C)とを含む低屈折率樹脂組成物の硬化物であって、
低屈折樹脂組成物における(A):(C)の固形分比率が45:55~5:95であることを特徴とする反射防止フィルム。 - 前記(A)の重量平均分子量が1500~30000であることを特徴とする請求項1記載の反射防止フィルム。
- 低屈折率層の希釈溶剤がケトン系およびアルコール系を含むことを特徴とする請求項1又は2いずれか記載の反射防止フィルム。
- 成形用のフィルムであることを特徴とする請求項1~3いずれか記載の反射防止フィルム。
- 透明支持体上にハードコート樹脂組成物を塗布し、直接または他の層を介して低屈折率樹脂組成物を塗布することを特徴とする請求項1~4いずれか記載の反射防止フィルムの製造方法。
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