JP2012219133A - 紫外線硬化型ハードコート組成物 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】少なくとも(A)(a1)N置換(メタ)アクリルアミドモノマー、(a2)水酸基を有する(メタ)アクリルアミドモノマーまたは(メタ)アクリル酸エステルモノマー、(a3)(メタ)アクリル酸脂環式炭化水素エステルモノマーからなる共重合プレポリマーと(a4)水酸基と反応し得る官能基を有する(メタ)アクリル酸エステルモノマーを反応させることにより得ることができるオリゴマーまたはポリマー、及び(B)分子内に2個以上の重合性官能基を有する多官能モノマーを1種類以上、を含有する紫外線硬化型ハードコート組成物が、上記課題の解決に合致することを見出し、本発明に到達した。
【選択図】なし
Description
そのため、これらの欠点を解消しようとする試みとして、生産性の高い紫外線硬化型塗料を用い、プラスチック基材表面にハードコート皮膜を形成させる方法が検討されてきた。
しかし、従来の多官能モノマーやオリゴマーからなる紫外線硬化型組成物は硬度や耐擦傷性に優れるものの、紫外線硬化時のハードコート層の体積収縮が大きいため、内部応力が発生し、クラックやしわが発生したり、フィルムがカールしたりといった問題があった。また、基材との密着性も悪く、剥がれを生じる問題もあった。
(A−1)
攪拌機、還流冷却管、温度計及びガス導入管を設けた1L容量のセパラブルフラスコに、ジメチルアクリルアミド((株)興人製:DMAA)50重量部、イソボルニルメタクリレート(東京化成工業(株)製)28重量部、2−ヒドロキシエチルメタクリレート(東京化成工業(株)製)82.1重量部、メチルエチルケトン(和光純薬工業(株)製)610重量部を投入し、撹拌下、窒素ガスで1時間脱気した。この後、2,2'−アゾビス(2,4−ジメチルバレロニトリル)(和光純薬工業(株)製:V−65)3.1重量部をメチルエチルケトン30重量部に溶解させた溶液を加え、70℃に昇温して8時間重合反応を実施することでプレポリマーを合成した。このプレポリマー液を80℃以上に加熱してメチルエチルケトンを蒸留除去し、プレポリマー濃度が70wt%になる様に調整した。導入ガスを窒素から空気に変更し、メタクリロイルオキシエチルイソシアネート(昭和電工(株)製:カレンズMOI)97.8重量部、ハイドロキノンモノメチルエーテル(和光純薬工業(株)製)0.2重量部、ジブチルスズジラウレート(東京化成工業(株)製)2重量部を投入し、80℃のまま4時間反応させた。反応終了後、ポリマー濃度が70wt%になる様にメチルエチルケトンを追加して微調整し、(A−1)のメチルエチルケトン溶液を取得した。得られたポリマー(A−1)の重量平均分子量は22000であった。
(A−1)のジメチルアクリルアミド50重量部を30重量部、イソボルニルメタクリレート28重量部を67.3重量部、2−ヒドロキシエチルメタクリレート65.6重量部を78.8重量部、メチルエチルケトン610重量部を704重量部、メタクリロイルオキシエチルイソシアネート97.8重量部を93.9重量部としたこと以外は(A−1)と同様に実施した。得られたポリマー(A−2)の重量平均分子量は28000であった。
(A−1)の2−ヒドロキシエチルメタクリレート82.1重量部を2−ヒドロキシエチルアクリルアミド72.6重量部、メチルエチルケトン610重量部を573重量部としたこと以外は(A−1)と同様に実施した。得られたポリマー(A−3)の重量平均分子量は17000であった。
(A−2)の2−ヒドロキシエチルメタクリレート78.8重量部を2−ヒドロキシエチルアクリルアミド69.7重量部、メチルエチルケトン704重量部を668重量部としたこと以外は(A−2)と同様に実施した。得られたポリマー(A−4)の重量平均分子量は21000であった。
(A−1)のプレポリマーの共重合モノマーをイソボルニルメタクリレート100重量部、2−ヒドロキシエチルメタクリレート58.5重量部とし、メチルエチルケトン610
重量部を634重量部、メタクリロイルオキシエチルイソシアネート97.8重量部を69.8重量部、ハイドロキノンモノメチルエーテル0.2重量部を0.1重量部、ジブチルスズジラウレート2重量部を1.4重量部としたこと以外は(A−1)と同様に実施した。得られたポリマー(A−5)の重量平均分子量は39000であった。
実施例1
(A)成分として(A−1)のポリマー溶液70重量部(ポリマー固形分として49重量部)、(B)成分としてジペンタエリスリトールヘキサアクリレート(ダイセル・サイテック(株)製:DPHA)50重量部、(D)成分としてメチルエチルケトン30重量部、(E)成分としてダロキュア1173(チバ・ジャパン(株)製)3重量部を撹拌混合し、紫外線硬化型ハードコート組成物を調整した。この時に相溶性を目視により確認した。この組成物を、厚さ100μmの易接着PETフィルムに対して乾燥後の膜厚が10μmになるようにバーコーターを用いて塗工した。
表1に示す配合割合で紫外線硬化型ハードコート組成物を調整した以外は、実施例1と同様にして試験片を作成した。
(ダイセル・サイテック(株)製)
(*2)アクリロイルモルホリン((株)興人製)
(*3)ウレタンアクリレート
(ダイセル・サイテック(株)製:EBECRYL220)
(*4)メチルエチルケトン(和光純薬工業(株)製)
(*5)チバ・ジャパン(株)製
調整した紫外線硬化型ハードコート組成物を目視により確認した。
○:無色透明で不溶解物なし
×:不溶解物、白濁が見られる
ハードコート処理したフィルムを10cm角に切り取り、フィルムの四隅の浮き上がりを測定した。
○:10cm以下の浮き上がり
△:20cm以下の浮き上がり
×:大きくカールする
JIS K 5400 8.4 手かき法(1990年版)に基づき評価した。
JIS K 5400 8.5 碁盤目テープ法(1990年版)に基づき1mm角のます目を100個作成し、セロハンテープを貼り付け、一気に剥がした時に基材側に塗膜が残ったます目の数を数えて評価した。
学振型摩擦堅牢度試験機(テスター産業(株)製)に#0000のスチールウールを取り付け、500g/cm2の荷重をかけながら10往復させ、傷の発生の有無を評価した。
◎:膜の剥離や傷の発生がほとんど認められない
○:膜にわずかな細い傷が認められる
△:膜に傷が発生するが基材より少ない
×:基材と同等もしくはそれ以上の傷が発生する
JIS K 5400 9.2 固定式(1990年版)に基づき評価した。50℃、95%雰囲気下で、72時間放置後の密着性と外観を評価した。密着性に関しては、前記方法と同様に実施した。外観に関しては次のように評価した。
◎:変色、剥離などの変化なし
○:僅かに変色が見られるのみ
△:膜の一部が剥離する
×:膜が完全に剥離または溶解する
Claims (6)
- 少なくとも(A)(a1)N置換(メタ)アクリルアミドモノマー、(a2)水酸基を有する(メタ)アクリルアミドモノマー又は(メタ)アクリル酸エステルモノマー、(a3)(メタ)アクリル酸脂環式炭化水素エステルモノマーからなる共重合プレポリマー及び(a4)水酸基と反応し得る官能基を有する(メタ)アクリル酸エステルモノマーを反応させることにより得ることができるオリゴマー又はポリマー、並びに(B)分子内に2個以上の重合性官能基を有する多官能モノマーを1種類以上、を含有する紫外線硬化型ハードコート組成物。
- (A)成分及び(B)成分の合計量100重量部のうち、(A)成分が10〜70重量部の範囲である請求項1記載の紫外線硬化型ハードコート組成物。
- (C)単官能モノマーを(A)成分及び(B)成分の合計量100重量部に対して50重量部以下の範囲で添加した請求項1〜2のいずれかに記載の紫外線硬化型ハードコート組成物。
- (D)有機溶剤を(A)成分及び(B)成分の合計量100重量部に対して100重量部以下の範囲で添加した請求項1〜3のいずれかに記載の紫外線硬化型ハードコート組成物。
- 請求項1〜4のいずれかに記載の紫外線硬化型ハードコート組成物に(E)光重合開始剤を添加して基材上に塗布し、紫外線を照射して硬化させたことを特徴とするハードコート層。
- 請求項5記載のハードコート層で被覆された基材。
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