説明

透明保護パネル

【課題】透明樹脂基板上にハードコート層となる表面保護層が形成された透明保護パネルにおいて、該表面保護層に耐擦傷性及び透明性を損なうことなく優れた帯電防止能を付与する。
【解決手段】透明樹脂基板と該基板上に設けられた表面保護層とからなる透明保護パネルにおいて、前記表面保護層は、帯電防止剤含有硬化性樹脂組成物を硬化して得られるものであり、前記帯電防止剤含有硬化性組成物は、モノマー成分(A)と、該モノマー成分(A)100重量部当り1乃至5重量部の帯電防止剤(B)とを含有し、前記モノマー成分(A)は下記組成;
(a−1)ラジカル重合性官能基を9個以上含有するウレタンアクリレート100重量部;
(a−2)水酸基と3個以上のラジカル重合性官能基とを有する多官能性(メタ)アクリレート0.1乃至42.9重量部;
を有しているとともに、前記帯電防止剤(B)は、エステル連鎖を含む繰り返し単位とイオン性基を有する繰り返し単位とを有するイオン性共重合体からなる。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、透明保護パネルに関するものであり、より詳細には、携帯電話やデジタルカメラなどのモバイル等の表示画面の保護板として使用される透明保護パネルに関するものである。
【背景技術】
【0002】
携帯電話やデジタルカメラなどの各種モバイル等の表示画面は、一般に液晶で形成されており、この表面は、シート状の透明保護パネルで保護されている。このような保護パネルは、ポリメチルメタクリレート等のアクリル系樹脂やポリカーボネートなどの透明樹脂から形成されているが、耐擦傷性を向上させるために、その表面にはハードコート層が形成されている。また、このような透明保護パネルでは、埃の付着を防止し、また帯電による機器への悪影響を防止するために、帯電防止剤が配合された帯電防止コート層を上記のハードコート層上に設けることが行われている。
【0003】
ところで、最近では、ハードコート層自体に各種の帯電防止剤を配合してハードコート層に帯電防止機能を持たせる研究が行われているが、ハードコート層の特性を損なわずに帯電防止能を持たせることが困難であり、実用化には至っていない。即ち、帯電防止剤としては、各種の金属酸化物や、アミン化合物、スルホン酸化合物、リン酸化合物、ポリエチレングリコールなどの有機系帯電防止剤が知られているが、このような帯電防止剤をハードコート層に配合すると、種々の不都合を生じる。例えば、金属酸化物は、十分な帯電防止能を発現させるためにはかなりの添加量が必要であり、添加量を多くして帯電防止能を発現させると、透明性が損なわれたり、或いは耐衝撃性が低下してしまうなどの問題を生じる。また有機系の帯電防止剤の場合にも、十分な帯電防止能が発現する程度の量でハードコート層に配合すると、ハードコート層の硬度が大きく低下し、耐擦傷性を高めるというハードコート層本来の特性が低下してしまったり、さらにはべたつきが生じたり、また帯電防止能が永続しないなどの問題を生じる。
【0004】
一方、新たな帯電防止剤の研究開発も盛んに行われており、例えば特許文献1及び2には、エステル連鎖を含む繰り返し単位とイオン性基を有する繰り返し単位とを有するイオン性共重合体からなる帯電防止剤が提案されている。
【特許文献1】特許第2871115号
【特許文献2】特許第3581719号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
上記のような特許文献1及び2に開示されている帯電防止剤は、帯電防止能が長期にわたって安定に発揮され、また樹脂に対する相溶性も良好である。しかしながら、このような帯電防止剤においても、良好な帯電防止能が発揮される程度の量でハードコート層に配合すると、透明性は損なわれないが、硬度の低下を回避することができず、耐擦傷性というハードコート層本来の特性が損なわれてしまうという問題は依然として解決されなかった。
【0006】
従って、本発明の目的は、透明樹脂基板上にハードコート層となる表面保護層が形成された透明保護パネルにおいて、該表面保護層に耐擦傷性及び透明性を損なうことなく優れた帯電防止能が付与された透明保護パネルを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0007】
本発明によれば、透明樹脂基板と該基板上に設けられた表面保護層とからなる透明保護パネルにおいて、
前記表面保護層は、帯電防止剤含有硬化性樹脂組成物を硬化して得られるものであり、
前記帯電防止剤含有硬化性組成物は、モノマー成分(A)と、該モノマー成分(A)100重量部当り0.5乃至5重量部の帯電防止剤(B)とを含有し、
前記モノマー成分(A)は下記組成;
(a−1)ラジカル重合性官能基を9個以上含有するウレタンアクリレート100重
量部;
(a−2)水酸基と3個以上のラジカル重合性官能基とを有する多官能性(メタ)ア
クリレート0.1乃至42.9重量部;
を有しているとともに、
前記帯電防止剤(B)は、エステル連鎖を含む繰り返し単位とイオン性基を有する繰り返し単位とを有するイオン性共重合体からなることを特徴とする透明保護パネルが提供される。
【0008】
本発明の透明保護パネルにおいては、以下の態様が好適である。
(I)前記イオン性共重合体中のエステル連鎖を含む繰り返し単位が、下記式(1):
−(CRX−CH)− …(1)
式中、Rは、水素原子またはメチル基であり、
Xは、下記式:
HO−(R−COO−)−(CH−OOC−
(ここで、Rは、2価の脂肪族炭化水素基であり、nは2〜200、mは1
〜8の整数である、)
で示される1価の基である、
または下記式(2):
−(CRY−CH)− …(2)
式中、Rは、前記式(1)で定義したとおりの基であり、
Yは、下記式:
−O−(CO−R−O−)−R
ここで、pは2〜200の整数であり、Rは炭素数1〜20のアルキル基も
しくはアラルキル基であり、Rは2価の脂肪族炭化水素基であり、
−CONH−ph−、−CONH−C(CH−ph−、
−CONHCO−、−CONH−(CH−OOC−、または−CO−
である(但し、phは置換基を有していてもよいフェニレン基であり、q
は、1〜10の整数である)、
で示される1価の基である、
で表されること。
(II)前記イオン性共重合体中のイオン性基を有する繰り返し単位が、下記式(3):
−CH−CRZ− …(3)
式中、Rは、前記式(1)で定義したとおりであり、
Zは、アニオン性基またはカチオン性基である、
で表されること。
(III)前記イオン性共重合体は、極限粘度ηinhが0.02以上であり、エステル連鎖を含む繰り返し単位とイオン性基を有する繰り返し単位とを、10:90乃至90:10の重量比で含有していること。
(IV)前記透明樹脂基板が、ポリカーボネート樹脂基板、アクリル樹脂基板、またはポリカーボネート樹脂層の少なくとも一方の面にアクリル樹脂層が形成された積層板からなること。
【発明の効果】
【0009】
本発明の透明保護パネルは、透明樹脂基板上に設けられた表面保護層がハードート層として機能するものであり、透明性及び耐擦傷性を有するものであるが、かかる表面保護層は、このようなハードコート層としての特性に加えて、優れた帯電防止能を有している。このため、この表面保護層の上に、さらに帯電防止層を設ける必要が無く、ハードコート層と帯電防止層とが2層に分離されていないため、製造コストを低減させる上で極めて有利である。
【発明を実施するための最良の形態】
【0010】
本発明の透明保護パネルは、透明樹脂基板に表面保護層を設けた構造を有するものであるが、かかる透明樹脂基板としては、一定の強度及び透明性を有している限り特に制限されず、それ自体公知の透明樹脂から形成されていてよいが、表面保護層との密着性などの観点から、一般的には、ポリメチルメタクリレート(PMMA)などのアクリル系樹脂やポリカーボネート(PC)などから形成される。例えば、この透明樹脂基板は、PPMAなどのアクリル系樹脂基板、ポリカーボネート樹脂基板、或いは、ポリカーボネート樹脂層の少なくとも一方の面上にアクリル樹脂層を積層させた積層樹脂基板などであってよい。さらに、透明樹脂基板の厚みは、特に制限されず、この透明保護パネルの用途に応じて適宜決定されるが、通常、携帯電話やデジタルカメラなどのモバイルの表示画面に適用される場合には、0.1乃至5mm程度の厚みである。
【0011】
透明樹脂基板上に設けられる表面保護層は、既に述べたように、ハードコート層としての機能とともに帯電防止層としての機能を有するものであり、このために、かかる表面保護層は、特定のモノマー成分(A)と特定の帯電防止剤(B)とからなる帯電防止剤含有硬化性樹脂組成物を硬化することにより形成されるものである。
【0012】
<モノマー成分(A)>
かかる硬化性組成物中のモノマー成分(A)としては、下記のウレタンアクリレート(a−1)及び水酸基含有の多官能性(メタ)アクリレート(a−2)とが併用される。
【0013】
(a−1)ウレタンアクリレート:
ウレタンアクリレートは、ジイソシアネートと水酸基を複数有している(メタ)アクリレートとの重付加反応により得られるものであり、特にラジカル重合性基(即ち、アクリロイル基やメタクリロイル基)を9個以上有している9官能以上のものが使用される。即ち、このような9官能以上のウレタンアクリレートを使用することにより、硬度の高い緻密な層を形成することが可能となる。例えば多官能であってもラジカル重合性基の数が9個未満では、硬度の高い層を形成することが困難となり、得られる表面保護層はハードコート層としての機能が低く、耐擦傷性が不満足なものとなってしまう。
【0014】
このようなウレタンアクリレートにおいて、ジイソシアネートとしては、これに限定されるものではないが、トリレンジイソシアネート、キシリ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、1,5−ナフタレンジイソシアネート、3,3’−ジメチル−4,4’−ジフェニルメタンジイソシアネート等の芳香族系ジイソシアネートや、1,6−ヘキサメチレンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート、4,4’−ジシクロヘキシルメタンジイソシアネート、1,3−ビス(イソシアナトメチル)シクロヘキサン、トリメチルヘキサメチレンジイソシアネート等の脂肪族系ジイソシアネートを例示することができる。
【0015】
また、上記のウレタンアクリレートの形成に用いる水酸基を複数有している(メタ)アクリレートとしては、これに限定されるものではないが、トリメチロールプロパン(メタ)アクリレート、トリメチロールエタン(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトール(メタ)アクリレート、トリメチロールメタン(メタ)アクリレートなどを例示することができる。
【0016】
即ち、本発明で用いるウレタンアクリレートは、上記のジイソシアネートと水酸基含有(メタ)アクリレートとを、該(メタ)アクリレートが9倍モル以上となる量比で用いて反応させることにより得られる。
【0017】
上述した9官能以上のウレタンアクリレート(a−1)は、それ単独では非常に高粘性であり、作業性に乏しいため、通常、5〜20%程度の有機溶媒を含んだペースト状の形態で市販されており、このような形態で使用に供される。
【0018】
(a−2)水酸基含有多官能性(メタ)アクリレート:
上記の9官能以上のウレタンアクリレートと併用される多官能(メタ)アクリレートは、水酸基を含有し且つラジカル重合性不飽和基を3個以上有するものである。このような多官能性(メタ)アクリレートは、後述する帯電防止剤の相溶化剤として機能するものであり、かかる多官能性(メタ)アクリレートを併用することにより、透明性や耐擦傷性を損なわず、優れた帯電防止能を発現させることが可能となるものである。
【0019】
このような3官能以上の水酸基含有(メタ)アクリレートとしては、これに限定されるものではないが、例えばペンタエリスリトールトリ(メタ)アクリレートを例示することができる。
【0020】
本発明において、上記の3官能以上の水酸基含有(メタ)アクリレートは、前述した(a−1)ウレタンアクリレート100重量部当り0.1乃至42.9重量部、特に5.3重量部乃至25重量部の量で使用することが重要である。即ち、後述する実施例からも明らかなように、この量が上記範囲よりも多量であると、透明性や耐擦傷性の点では問題はないが、表面抵抗値が増大してしまい、帯電防止能が低下してしまう。また、この3官能以上の水酸基含有(メタ)アクリレートを使用しない場合或いは使用量が上記範囲よりも少ない場合には、帯電防止剤が相溶化せず、透明性が損なわれてしまい、液晶表示画面などの保護パネルとして使用することができなくなってしまうからである。
【0021】
その他のモノマー;
また、本発明においては、上記モノマー(a−1)及び(a−2)に加えて、必要により、水酸基を含有していない多官能(メタ)アクリレート(a−3)を使用することができる。かかる多官能(メタ)アクリレートは、3官能以上、即ち、アクリロイル基やメタクリロイル基等のラジカル重合性基を3個以上有しているものであり、水酸基を含有していない点において、(a−2)の水酸基含有多官能(メタ)アクリレートと異なっている。このような水酸基を含有していない多官能(メタ)アクリレートは、所謂希釈剤として使用される。即ち、前述した成分(a−1)のウレタンアクリレートは、それ自体高粘性であり、従って、このような(a−1)成分をモノマー成分(A)中に含有している硬化性組成物をコーティングする場合には、通常、溶剤が使用される。しかしながら、溶剤の使用量が著しく制限されたり、或いは溶剤をまったく使用せずに硬化性組成物のコーティングを行うことが望まれることもある。このような場合に、この水酸基を含有していない多官能(メタ)アクリレートを希釈剤として用いたときには、硬化によって形成される膜(表面保護層)の硬度、透明性、帯電防止能を低下させず、また後述する帯電防止剤との相溶性を損なうことなく、硬化性組成物の低粘性化を図り、溶剤を使用することなく、或いは溶剤の使用量を著しく少量として硬化性組成物をコーティングすることが可能となる。
【0022】
このような水酸基を含有していない多官能(メタ)アクリレートの例としては、トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、トリメチロールエタントリ(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、トリメチロールメタントリ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールテトラ(メタ)アクリレートなどを例示することができる。
【0023】
かかる水酸基を含有していない多官能(メタ)アクリレート(a−3)の使用量は、用いるウレタンアクリレート(a−1)の種類によって異なり、例えばウレタンアクリレート(a−1)としてラジカル重合性官能基の数が多いものを使用した場合には、低粘性化のためには、比較的多量の多官能(メタ)アクリレート(a−3)を使用することが必要となり、またラジカル重合性官能基の数が少ない(例えば9程度)ウレタンアクリレート(a−1)を使用する場合には、多官能(メタ)アクリレート(a−3)の使用量は、比較的少量で低粘性化を図ることができる。但し、使用量を必要以上に多量とすると、形成される膜の帯電防止能や硬度を低下させるおそれがある。従って、このような水酸基を含有していない多官能(メタ)アクリレート(a−3)の使用量は、前記(a−1)ウレタンアクリレート100重量部当り60重量部以下の範囲とすべきである。
【0024】
また、本発明においては、モノマー成分(A)としては、上記の(a−1)及び(a−2)以外のモノマーを使用しないことが硬度等の高い表面保護層を形成させる上で最も好適であるが、硬度等の特性が損なわれない限り、少量であれば(通常、前記(a−1)及び(a−2)のモノマーの合計量100重量部当り30重量部以下)、他のラジカル重合性モノマー、例えば二官能以下の(メタ)アクリレート化合物などを併用することも可能である。
【0025】
<帯電防止剤(B)>
本発明において、上記のモノマー成分(A)とともに使用される帯電防止剤としては、エステル連鎖を含む繰り返し単位とイオン性基を有する繰り返し単位とを有するイオン性共重合体が使用される。即ち、かかるイオン性重合体は、特にエステル連鎖を含む繰り返し単位を含有しているため、(メタ)アクリル系のセグメントを有する前述したモノマー成分(A)に有効に相溶化し、従って、このようなモノマー成分(A)を硬化して得られる表面保護層中に相溶分散することとなり、その透明性を損なうことがなく、表面保護層の硬度を低下せず、べたつきなどを発生することなく、優れた耐擦傷性を確保し、さらには該表面保護層の表面抵抗を長期間にわたって安定に低い範囲に抑制し、永続的な帯電防止能を付与することができる。
【0026】
このようなイオン性重合体は、それ自体公知であり、例えば特許第3581719号や特許第2871115号に開示されている。即ち、かかるイオン性共重合体におけるエステル連鎖を含む繰り返し単位は、例えば式(1):
−(CRX−CH)− …(1)
式中、Rは、水素原子またはメチル基であり、
Xは、下記式:
HO−(R−COO−)−(CH−OOC−
(ここで、Rは、2価の脂肪族炭化水素基であり、nは2〜200、特に2
〜100、最も好適には2〜50の整数であり、mは1〜8、特に2〜4の
整数である、)
で示される1価の基である、
で表される。
【0027】
上記の式(1)において、基X中の基Rが示す2価の脂肪族炭化水素基の好適例としては、分岐或いは直鎖の炭素数が3〜8のものを挙げることができ、具体的には、
−CHCH(CH)−CHCH−、
−CHCH(CHCH)−CHCH−、
−CHCHCHCHCH
−CHC(CH−CHCH
などを例示することができる。
【0028】
このような式(1)で表される繰り返し単位は、下記式(1a):
HO−(R−COO−)−(CH−OOC−CR=CH …(1a)
式中、R、R、n及びmは、前記式(1)で示した通り、
で表される(メタ)アクリレート化合物を単量体として使用しての共重合により導入することができる。
【0029】
また、上記イオン性共重合体におけるエステル連鎖を含む繰り返し単位としては、式(2):
−(CRY−CH)− …(2)
式中、Rは、前記式(1)で定義したとおりの基、即ち、水素原子またはメチル基で
あり、
Yは、下記式:
−O−(CO−R−O−)−R
ここで、pは2〜200、特に2〜100の整数であり、Rは炭素数1〜2
0のアルキル基もしくはアラルキル基であり、Rは2価の脂肪族炭化水素
基であり、−CONH−ph−、−CONH−C(CH−ph−、
−CONHCO−、
−CONH−(CH−OOC−、または−CO−である(但し、ph
は置換基を有していてもよいフェニレン基であり、qは、1〜10の整数で
ある)、
で示される1価の基である、
で表される。
【0030】
上記の式(2)の繰り返し単位において、基Y中の基Rとしては、特に直鎖或いは分岐のアルキル基が好適であり、その適当な例としては、
CH−、CHCH−、CHCHCH−、CH(CH−、
CH(CH−、(CH)CH−、
CH−(CH−CH(C)CH−、
などを例示することができる。
【0031】
また、基Y中の基Rとしては、前述した式(1)の基X中の基Rが示す2価の脂肪族炭化水素基の好適例として例示したものを挙げることができる。
【0032】
さらに、基Rが示す基のなかのフェニレン基が有していてもよい置換基としては、炭素数1〜20のアルキル基またはハロゲン原子を例示することができる。このような置換基は、1個に限定されず、上限の4個までの数でフェニレン基に結合していてよい。
【0033】
上記のような式(2)で表される繰り返し単位は、下記式(2a):
−O−(CO−R−O−)−R−CR=CH …(2a)
式中、R、R、R及びpは、前記式(2)で示した通り、
で表される(メタ)アクリレート化合物を単量体として使用しての共重合により導入することができる。
【0034】
一方、イオン性基を有する繰り返し単位は、例えば下記式(3):
−CH−CRZ− …(3)
式中、Rは、前記式(1)で定義したとおりの基、即ち水素原子またはメチル基であ
り、
Zは、カチオン性基またはアニオン性基である、
で表される。
上記のようなイオン性基を有する繰り返し単位は、下記式(3a):
CH=CRZ …(3a)
で表されるカチオン性或いはアニオン性のビニル系化合物を用いての共重合により導入される。
【0035】
上記式(3a)のビニル系化合物において、カチオン性のものとしては、ジメチルアミノエチル(メタ)アクリレート、ジエチルアミノエチル(メタ)アクリレート、ジプロピルアミノエチル(メタ)アクリレート、ジイソプロピルアミノエチル(メタ)アクリレート、ジブチルアミノエチル(メタ)アクリレート、ジメチルアミノプロピル(メタ)アクリレート、ジエチルアミノビニルサルファイド、ジエチルアミノエチルビニルエーテル、ビニルベンジル−N,N’−アミン、ビニルピリジン、ビニルキノリン等の含窒素化合物に含まれるアミノ基を第4級化したものを例示することができる。この第4級化は、公知の方法によって行うことができ、例えば、ベンジルクロライド、ベンジルブロマイド、メチルクロライド、メチルブロマイド等の第4級化剤を使用し、塩酸、硫酸等の無機酸の存在下で反応させてアミノ基を第4級化することにより行うことができる。この第4級化工程は、上記の含窒素化合物を共重合させた後に行ってもよい。
【0036】
また、上記式(3a)のビニル系化合物において、アニオン性のものとしては、(メタ)アクリル酸、α−クロル(メタ)アクリル酸、ビニルスルホン酸、スルホン化エチレン、2−アクリルアミド−2−メチルプロパンスルホン酸、スルホメチル(メタ)アクリレート、2−スルホエチル(メタ)アクリレート、3−スルホエチル(メタ)アクリレート、3−スルホプロピル(メタ)アクリレート、アリルスルホン酸、1−フェニルビニルスルホン酸、アシッドホスホオキシエチル(メタ)アクリレート、3−クロロ−2−アミドホスホオキシプロピル(メタ)アクリレート、アシッドホスホオキシプロピル(メタ)アクリレート等のカルボキシル基、スルホン酸基、リン酸基を有するビニル系単量体、或いはこれらのアルカリ金属塩、アンモニウム塩、もしくはジメチルアミン、トリエチルアミン、トリエタノールアミン等の有機アミン塩、テトラブチルホスホニウム塩などを挙げることができる。尚、金属塩や有機塩の場合には、共重合後に中和を行って塩としてもよい。
【0037】
本発明において、上記式(3a)のビニルモノマー中、特に好ましいものは、カチオン性のものでは、ジメチルアミノエチル(メタ)アクリレート、ジエチルアミノエチル(メタ)アクリレート及びジプロピルアミノエチル(メタ)アクリレートの第4級アンモニウム塩であり、アニオン性のものでは、(メタ)アクリル酸の金属塩である。
【0038】
上述したエステル連鎖を含む繰り返し単位とイオン性基を有する繰り返し単位とを有するイオン性共重合体は、前記式(1a)或いは(2a)で表される(メタ)アクリレート化合物と前記式(3a)で表されるイオン性のビニル系化合物とを、定法にしたがってラジカル重合法によって共重合することにより得られる。このようなイオン性共重合体において、極限粘度ηinhが0.02以上であることが好適である。即ち、極限粘度ηinhが0.02より低い場合には、前述したモノマー成分(A)の重合により形成される表面保護層中に相溶化させることが困難となり、透明性が損なわれやすくなるばかりか、帯電防止能も低下する傾向がある。
尚、上記の極限粘度ηinhは、メチルエチルケトン/メタノール(7/3容積比)混合溶媒中に0.5g/dlの濃度で溶解させた溶液を用いて25℃の温度で測定した値である。
【0039】
また、上記のイオン性共重合体において、エステル連鎖を含む繰り返し単位(以下「エステル単位」と呼ぶことがある)とイオン性基を有する繰り返し単位(以下「イオン性単位」と呼ぶことがある)との重量比、即ち、前記式(1a)或いは(2a)で表される(メタ)アクリレート化合物と前記式(3a)で表されるイオン性のビニル系化合物との重量比は、10:90乃至90:10の範囲にあるのがよい。即ち、エステル単位の量が上記範囲よりも多いと、十分な帯電防止能を得ることが困難となる傾向にあり、イオン性単位の量が上記範囲よりも多いと、モノマー成分(A)の重合により形成される表面保護層中に相溶化させることが困難となり、透明性が損なわれたり、或いは表面保護層の硬度が低下し、耐擦傷性が不満足となるおそれがある。尚、エステル単位を導入する前記式(1a)の(メタ)アクリレート化合物と前記式(2a)の(メタ)アクリレート化合物を併用することも勿論可能であり、この場合においても、エステル単位の量(式(1a)及び式(2a)の(メタ)アクリレート化合物の合計量)とイオン性単位との重量比が上記範囲内にあることが好適である。
【0040】
上述したエステル単位とイオン性単位とを有するイオン性共重合体からなる帯電防止剤は、例えば日本化成株式会社よりニッカタイボーの名称で市販されている。
【0041】
また、上記のイオン性重合体、即ち帯電防止剤は、モノマー成分(A)100重量部当り0.5乃至5重量部の量で配合される。この量が、上記範囲よりも少ないと満足すべき帯電防止能を得ることができず、また上記範囲よりも多量に使用されると、表面保護層の硬度が低下し、耐擦傷性が損なわれ、場合によっては透明性が損なわれることもある。
【0042】
<その他の配合剤>
本発明において、表面保護層の形成に使用される硬化性樹脂組成物には、上述したモノマー成分(A)及び帯電防止剤(B)に加えて、防汚剤を配合し、これにより、表面保護層の防汚性を高めることができる。このような防汚剤としては、例えばジメチルシロキサンの重合体(ポリジメチルシリコーン)やジメチルシロキサンとアルキレンオキシドとのブロックもしくはグラフと共重合体、ポリエステル変性(メタ)アクリレートなどによって変性されたポリジメチルシリコーンなどのシリコーン化合物や、各種のフッ素系化合物などが代表的である。このような防汚剤は、表面保護層の耐擦傷性(硬度)、帯電防止能、透明性などの特性が損なわれない程度の量で使用されるべきであり、通常、前記モノマー成分(A)100重量部当り0.001〜5重量部の量で使用されるのがよい。
【0043】
また、硬化性樹脂組成物中には、前記モノマー成分を重合硬化させるためのラジカル重合開始剤が配合される。このようなラジカル重合開始剤としては、光重合開始剤及び熱重合開始剤があるが、硬化性樹脂組成物の硬化は、前述した透明樹脂基板上で行われるため、重合硬化に際しての透明樹脂基板の変形等を防止するために、光重合開始剤が好適に使用される。
【0044】
光重合開始剤の適当な例としては、これに限定されるものではないが、例えば、ビアセチル、アセトフェノン、ベンゾフェノン、ミヒラーケトン、ベンジル、ベンゾイン、ベンゾインメチルエーテル、ベンゾインブチルエーテル、ベンゾフェノール、4,4’−ジクロロベンゾフェノン、ジエトキシアセトフェノン、2−ヒドロキシ−2−メチル−1−フェニルプロパン−1−オン、ベンジルメチルケタール、1−(4−イソプロピルフェニル)−2−ヒドロキシ−2−メチルプロパン−1−オン、1−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、2−イソプロピルチオオキントン、ビス(2,6−ジメトキシベンゾイル−2,4,4−トリメチル−ペンチルフォスフィンオキサイド、ビス(2,4,6−トリメチルベンゾイル)−フェニルフォスフィンオキサイド、2,4,6−トリメチルベンゾイルジフェニル−フォスフィンオキサイド、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)−ブタノン−1等を挙げることができる。このような光重合開始剤は、通常、前記モノマー成分(A)100重量部当り1〜10重量部の量で配合される。
【0045】
さらに、かかる硬化性樹脂組成物中には、それ自体公知の各種添加剤、例えば粘土調整剤、レベリング剤、紫外線吸収剤、酸化防止剤などを、形成される表面保護層の特性を損なわない程度の量で配合することも可能である。
【0046】
<透明保護パネルの製造>
本発明の保護パネルは、押し出し成形等により所定の形状に成形された透明樹脂基板を用意し、この基板表面を洗浄し乾燥した後、透明樹脂基板の一方の面に、上述した帯電防止剤含有硬化性樹脂組成物を塗布し、例えば紫外線照射によって硬化性樹脂組成物を硬化させて表面保護層を形成することにより製造される。
【0047】
上記の硬化性樹脂組成物の調製或いは塗布に際しては、必要により、トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素系溶媒や酢酸ブチル、酢酸エチル等のエステル系溶媒、メチルセロソルブ、エチルセロソルブ等のセロソルブ系溶媒、セロソルブアセテート系の溶媒、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン等のケトン系溶媒やイソプロピルアルコールなどの有機溶媒を使用することができ、このような有機溶媒により各種の剤をモノマー成分(A)中に相溶化させ、或いは適度な粘度の塗布液を調製することができる。また、溶剤の使用量が制限され或いは無溶剤でのコーティングが要求されるような場合には、先に述べたように、モノマー成分(A)として、水酸基を含有していない多官能(メタ)アクリレート(a−3)が併用される。
【0048】
硬化性樹脂組成物の硬化により形成される表面保護層は、通常、厚みが1乃至10μm程度でよい。
【0049】
上記のように透明樹脂基板の一方の面に表面保護層を形成した後は、このような表面保護層が形成されていない他方の面に、商標等のマークなどを適宜印刷し、次いで、ポリオレフィンフィルムなどの保護フィルムを透明保護パネルの全面に貼着し、この状態で出荷することができ、かかる透明保護パネルは、保護フィルムを剥がした後に、必要な箇所に設けて使用に供される。
【0050】
上記のようにして得られる本発明の透明保護パネルは、透明樹脂基板の一方の表面に形成された単層の表面保護層が、透明性に優れていると同時に、表面硬度が高く、耐擦傷性に優れ、所謂ハードコート層としての機能を有しているとともに、透明性や耐擦傷性を損なうことなく、優れた帯電防止能が長期間にわたって安定に発揮されるため、携帯電話やデジタルカメラ或いはカーナビ等のモバイルにおける液晶表示板の保護パネルとして特に有効に使用される。
【実施例】
【0051】
本発明の優れた効果を、以下の実施例及び比較例により説明する。
尚、以下の実施例及び比較例において得られた保護パネルの特性は、次の方法により評価した。
【0052】
<透明性>
目視により判定した。
【0053】
<密着性>
ニチバン製セロテープ(24mm幅)を用いての碁盤目試験により、JISK5600に基づいて評価した。
【0054】
<表面抵抗値>
東亜ディーケーケー(株)製表面抵抗測定計 SUPER MEGOHMMETER SM-5Eを用い、24℃、40%RHの測定環境で測定した。この表面抵抗値が小さいほど、帯電防止能が優れている。
【0055】
<表面硬度>
吉光精機製硬度計C-2210を用い、鉛筆として三菱Uniを用いての鉛筆硬度で評価した。この硬度が硬いほど、耐擦傷性が良好である。
【0056】
<耐擦傷性(SW0000)>
日本スチールウール(株)製の試験機 BONSTER No.0000を用い、500g/cmの圧力で150往復したときの傷の発生の有無を目視で判定した。
【0057】
<耐汚染性>
ペンテル製細字マジック MS50を用いて表面に描かれたマークを、ネピア製ティッシュペーパーを用いて拭き取ることにより評価した。
【0058】
以下の実施例及び比較例において、表面保護層の形成のための硬化性樹脂組成物中の成分としては、以下のものを用いた。
【0059】
モノマーA1(モノマー(a−1)に相当):
15官能ウレタンアクリレート
根上工業製 UN-3320HS(ウレタンアクリレート固形分95%)
モノマーA2(モノマー(a−1)に相当):
9官能ウレタンアクリレート
根上工業製 UN-901T(ウレタンアクリレート固形分80%)
モノマーA’:
6官能ウレタンアクリレート
根上工業製
(ウレタンアクリレート固形分100%)
【0060】
モノマーB1(モノマー(a−2)に相当):
ペンタエリスリトールトリアクリレート
新中村化学工業製ATMM3LMN
【0061】
モノマーC1(モノマー(a−3)に相当):
ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート
【0062】
帯電防止剤:
日本化成株式会社製ニッカタイボー
下記式で表されるメタクリル化合物とイオン性ビニル化合物との共重合により得られたイオン性共重合体
メタクリル化合物;
−O−(CO−R−O−)−R−C(CH)=CH
:アルキル基
:−CHCHCH(CH)CH
:−CONH−ph−
イオン性ビニル化合物;
ジメチルアミノエチル(メタ)アクリレートの第4級アンモニウム塩
共重合比; 1:1
極限粘度ηinh; 0.15
【0063】
防汚剤1:
ビックケミー製BYK-UV3570
ポリエステル変性アクリル基を有するポリジメチルシロキサンの70%PONPGDA(ポリオレフィン変性−2−ネオペンチルグリコールジアクリレート)溶液
防汚剤2:
アヅマックス(株)製DMS-U22
アクリロキシプロピル末端ポリジメチルシロキサン
防汚剤3:
信越シリコーン製X−22−2426
片末端メタクリル変性シリコーンオイル
【0064】
紫外線ラジカル重合開始剤:
1−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン
【0065】
有機溶媒:
トルエンとプロピレングリコールモノメチルエーテルとの1:1混合溶媒
【0066】
尚、以下の例において、モノマーA1,A2の量は、ウレタンアクリレート固形分の量で示した。
【0067】
(実施例1)
下記処方により、硬化性樹脂組成物の塗布液を調製した。(尚、モノマーA1
モノマーA1;100重量部(固形分量)
モノマーB1;42.90重量部
帯電防止剤;モノマー総量100重量部当り、2.10重量部
防汚剤2;モノマー総量100重量部当り、0.43重量部
紫外線ラジカル重合開始剤;
モノマーの総量100重量部当り、5.0重量部
有機溶媒;モノマーの総量100重量部当り、140重量部
【0068】
上記の塗布液をアクリル板(三菱レイヨン製アクリライトL)にコートし、紫外線照射により硬化させ、厚みが5μmの表面保護層を形成することにより保護パネルを作製した。
用いた塗布液の組成を表1に示し、かつ得られた保護パネルについて、各種特性を評価し、その結果を表2に示した。
【0069】
(実施例2)
下記処方により、硬化性樹脂組成物の塗布液を調製した以外は実施例1と全く同様にして保護パネルを作製し、用いた塗布液の組成を表1に示し、且つ得られた保護パネルの特性を評価し、その結果を表2に示した。
モノマーA1;100重量部(固形分)
モノマーB1;0.1重量部
帯電防止剤;モノマー総量100重量部当り、2.0重量部
防汚剤1;モノマー総量100重量部当り、0.31重量部
紫外線ラジカル重合開始剤;モノマー総量100重量部当り、5.0重量部
有機溶媒;モノマー総量100重量部当り、200重量部
【0070】
(実施例3)
下記処方により、硬化性樹脂組成物の塗布液を調製した以外は実施例1と全く同様にして保護パネルを作製し、用いた塗布液の組成を表1に示し、且つ得られた保護パネルの特性を評価し、その結果を表2に示した。
モノマーA1;100重量部(固形分)
モノマーB1;20.0重量部
帯電防止剤;モノマー総量100重量部当り、5.0重量部
防汚剤2;モノマー総量100重量部当り、0.52重量部
紫外線ラジカル重合開始剤;モノマー総量100重量部当り、5.0重量部
有機溶媒;モノマー総量100重量部当り、167重量部
【0071】
(実施例4)
下記処方により、硬化性樹脂組成物の塗布液を調製した以外は実施例1と全く同様にして保護パネルを作製し、用いた塗布液の組成を表1に示し、且つ得られた保護パネルの特性を評価し、その結果を表2に示した。
モノマーA1;100重量部(固形分)
モノマーB1;20重量部
帯電防止剤;モノマー総量100重量部当り、1.0重量部
防汚剤2;モノマー総量100重量部当り、0.52重量部
紫外線ラジカル重合開始剤;モノマー総量100重量部当り、5.0重量部
有機溶媒;モノマー総量100重量部当り、167重量部
【0072】
(実施例5)
下記処方により、硬化性樹脂組成物の塗布液を調製した以外は実施例1と全く同様にして保護パネルを作製し、用いた塗布液の組成を表1に示し、且つ得られた保護パネルの特性を評価し、その結果を表2に示した。
モノマーA2;100重量部(固形分)
モノマーB1;10重量部
モノマーC1;10重量部
帯電防止剤;モノマー総量100重量部当り、3.3重量部
防汚剤3;モノマー総量100重量部当り、1.37重量部
紫外線ラジカル重合開始剤;モノマー総量100重量部当り、5.2重量部
有機溶媒;モノマー総量100重量部当り、167重量部
【0073】
(実施例6)
下記処方により、硬化性樹脂組成物の塗布液を調製し、これをポリカーボネート片面アクリル樹脂積層板にコーティングした以外は実施例1と全く同様にして保護パネルを作製し、用いた塗布液の組成を表1に示し、且つ得られた保護パネルの特性を評価し、その結果を表2に示した。
モノマーA1;100重量部(固形分)
モノマーB1;0.1重量部
帯電防止剤;モノマー総量100重量部当り、2.0重量部
防汚剤1;モノマー総量100重量部当り、0.31重量部
紫外線ラジカル重合開始剤;モノマー総量100重量部当り、5.0重量部
有機溶媒;モノマー総量100重量部当り、200重量部
【0074】
(比較例1)
下記処方により、硬化性樹脂組成物の塗布液を調製した以外は実施例1と全く同様にして保護パネルを作製し、用いた塗布液の組成を表1に示し、且つ得られた保護パネルの特性を評価し、その結果を表2に示した。
モノマーA1;100重量部(固形分)
モノマーB1;2.0重量部
帯電防止剤;モノマー総量100重量部当り、10重量部
防汚剤1;モノマー総量100重量部当り、0.30重量部
紫外線ラジカル重合開始剤;モノマー総量100重量部当り、5.0重量部
有機溶媒;モノマー総量100重量部当り、196重量部
【0075】
(比較例2)
下記処方により、硬化性樹脂組成物の塗布液を調製した以外は実施例1と全く同様にして保護パネルを作製し、用いた塗布液の組成を表1に示し、且つ得られた保護パネルの特性を評価し、その結果を表2に示した。
モノマーA1;100重量部(固形分)
モノマーB1;2.0重量部
帯電防止剤;モノマー総量の100重量部当り、0.10重量部
防汚剤1;モノマー総量100重量部当り、0.30重量部
紫外線ラジカル重合開始剤;モノマー総量100重量部当り、5.0重量部
有機溶媒;モノマー総量100重量部当り、196重量部
【0076】
(比較例3)
下記処方により、硬化性樹脂組成物の塗布液を調製した以外は実施例1と全く同様にして保護パネルを作製し、用いた塗布液の組成を表1に示し、且つ得られた保護パネルの特性を評価し、その結果を表2に示した。
モノマーA1;100重量部(固形分)
モノマーB1;100重量部
帯電防止剤;モノマー総量の100重量部当り、0.50重量部
防汚剤1;モノマー総量100重量部当り、0.16重量部
紫外線ラジカル重合開始剤;モノマー総量100重量部当り、5.0重量部
有機溶媒;モノマー総量100重量部当り、200重量部
【0077】
(比較例4)
下記処方により、硬化性樹脂組成物の塗布液を調製した以外は実施例1と全く同様にして保護パネルを作製し、用いた塗布液の組成を表1に示し、且つ得られた保護パネルの特性を評価し、その結果を表2に示した。
モノマーA1;100重量部(固形分)
帯電防止剤;モノマー量100重量部当り、1.0重量部
防汚剤2;モノマー量100重量部当り、0.62重量部
紫外線ラジカル重合開始剤;モノマー量100重量部当り、5.0重量部
有機溶媒;モノマー総量100重量部当り、200重量部
【0078】
(比較例5)
下記処方により、硬化性樹脂組成物の塗布液を調製した以外は実施例1と全く同様にして保護パネルを作製し、用いた塗布液の組成を表1に示し、且つ得られた保護パネルの特性を評価し、その結果を表2に示した。
モノマーA1;100重量部(固形分)
モノマーB1;2.0重量部
帯電防止剤; 0.98重量部
紫外線ラジカル重合開始剤;5.0重量部
有機溶媒; 196重量部
【0079】
(比較例6)
下記処方により、硬化性樹脂組成物の塗布液を調製した以外は実施例1と全く同様にして保護パネルを作製し、用いた塗布液の組成を表1に示し、且つ得られた保護パネルの特性を評価し、その結果を表2に示した。
モノマーA1;100重量部(固形分)
モノマーB1;2.0重量部
帯電防止剤; モノマー総量100重量部当り、0.98重量部
防汚剤1; モノマー総量100重量部当り、11.8重量部
紫外線ラジカル重合開始剤;モノマー総量100重量部当り、5.0重量部
有機溶媒; 196重量部
【0080】
(比較例7)
下記処方により、硬化性樹脂組成物の塗布液を調製した以外は実施例1と全く同様にして保護パネルを作製し、用いた塗布液の組成を表1に示し、且つ得られた保護パネルの特性を評価し、その結果を表2に示した。
モノマーA’;100重量部
モノマーB1;2.0重量部
帯電防止剤; モノマー総量100重量部当り、0.98重量部
防汚剤2; モノマー総量100重量部当り、0.61重量部
紫外線ラジカル重合開始剤;モノマー総量100重量部当り、5.0重量部
有機溶媒; 196重量部
【0081】
【表1】

【0082】
【表2】


【特許請求の範囲】
【請求項1】
透明樹脂基板と該基板上に設けられた表面保護層とからなる透明保護パネルにおいて、
前記表面保護層は、帯電防止剤含有硬化性樹脂組成物を硬化して得られるものであり、
前記帯電防止剤含有硬化性組成物は、モノマー成分(A)と、該モノマー成分(A)100重量部当り0.5乃至5重量部の帯電防止剤(B)とを含有し、
前記モノマー成分(A)は下記組成;
(a−1)ラジカル重合性官能基を9個以上含有するウレタンアクリレート100重
量部;
(a−2)水酸基と3個以上のラジカル重合性官能基とを有する多官能性(メタ)ア
クリレート0.1乃至42.9重量部;
を有しているとともに、
前記帯電防止剤(B)は、エステル連鎖を含む繰り返し単位とイオン性基を有する繰り返し単位とを有するイオン性共重合体からなることを特徴とする透明保護パネル。
【請求項2】
前記イオン性共重合体中のエステル連鎖を含む繰り返し単位が、下記式(1):
−(CRX−CH)− …(1)
式中、Rは、水素原子またはメチル基であり、
Xは、下記式:
HO−(R−COO−)−(CH−OOC−
(ここで、Rは、2価の脂肪族炭化水素基であり、nは2〜200、mは
1〜8の整数である、)
で示される1価の基である、
または下記式(2):
−(CRY−CH)− …(2)
式中、Rは、前記式(1)で定義したとおりの基であり、
Yは、下記式:
−O−(CO−R−O−)−R
ここで、pは2〜200の整数であり、Rは炭素数1〜20のアルキル基も
しくはアラルキル基であり、Rは2価の脂肪族炭化水素基であり、
−CONH−ph−、−CONH−C(CH−ph−、
−CONHCO−、−CONH−(CH−OOC−、または
−CO−である(但し、phは置換基を有していてもよいフェニレン基であ
り、qは、1〜10の整数である)、
で示される1価の基である、
で表される請求項1に記載の透明保護パネル。
【請求項3】
前記イオン性共重合体中のイオン性基を有する繰り返し単位が、下記式(3):
−CH−CRZ− …(3)
式中、Rは、前記式(1)で定義したとおりであり、
Zは、アニオン性基またはカチオン性基である、
で表される請求項2に記載の透明保護パネル。
【請求項4】
前記イオン性共重合体は、極限粘度ηinhが0.02以上であり、エステル連鎖を含む繰り返し単位とイオン性基を有する繰り返し単位とを、10:90乃至90:10の重量比で含有している請求項1乃至3の何れかに記載の透明保護パネル。
【請求項5】
前記透明樹脂基板が、ポリカーボネート樹脂基板、アクリル樹脂基板、またはポリカーボネート樹脂層の少なくとも一方の面にアクリル樹脂層が形成された積層板からなる請求項1乃至3の何れかに記載の透明保護パネル。

【公開番号】特開2007−216525(P2007−216525A)
【公開日】平成19年8月30日(2007.8.30)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2006−40072(P2006−40072)
【出願日】平成18年2月17日(2006.2.17)
【出願人】(000010065)フクビ化学工業株式会社 (150)
【Fターム(参考)】