JP2014186075A

JP2014186075A - Hard coat film

Info

Publication number: JP2014186075A
Application number: JP2013059412A
Authority: JP
Inventors: Katsura Ochi; 桂越智; Aki Matsui; 亜希松井
Original assignee: Nippon Carbide Industries Co Inc
Current assignee: Nippon Carbide Industries Co Inc
Priority date: 2013-03-22
Filing date: 2013-03-22
Publication date: 2014-10-02

Abstract

【課題】表面硬度が高く、柔軟性を有するハードコートフィルムを提供する。
【解決手段】樹脂１２と球状体１３とを含むハードコート１１であって、柔軟性のある樹脂１２と、前記樹脂１２の一方の面にのみ球状体１３を単層で埋設し、前記球状体１３が球状体１３の直径の１０〜７０％が樹脂層から露出している。また、一方の面を直上から見たときに、ハードコートフィルム１１の表面を球状体１３が３０〜９０％の面積率で占有している。
【選択図】図１A hard coat film having high surface hardness and flexibility is provided.
A hard coat 11 including a resin 12 and a spherical body 13, wherein the spherical body 13 is embedded in a single layer only on one surface of the flexible resin 12 and the resin 12. 13 to 10% of the diameter of the spherical body 13 is exposed from the resin layer. Further, when one surface is viewed from directly above, the spherical body 13 occupies the surface of the hard coat film 11 with an area ratio of 30 to 90%.
[Selection] Figure 1

Description

本発明は、ハードコートフィルムに関するものである。 The present invention relates to a hard coat film.

ハードコートフィルムは、電子製品、家電製品等の成形品の表面に耐擦傷性や耐久性を持たせるためにハードコート層として設けられている。従来のハードコート層は、熱硬化型樹脂、或いは紫外線硬化型樹脂等の非常に硬く柔軟性に劣る硬化性樹脂を樹脂層として成形品の表面に形成している。成形品の表面は凹凸になっていたり曲面であったりするため、ハードコートフィルムは複雑な形状への取り付けが要求されている。そのため、ハードコートフィルムには表面硬度が優れているだけでなく、成形品の表面の凹凸に追従できる柔軟性も求められている。 The hard coat film is provided as a hard coat layer in order to impart scratch resistance and durability to the surface of a molded product such as an electronic product or a home appliance. A conventional hard coat layer is formed on the surface of a molded product as a resin layer of a curable resin that is very hard and inferior in flexibility, such as a thermosetting resin or an ultraviolet curable resin. Since the surface of the molded product is uneven or curved, the hard coat film is required to be attached to a complicated shape. Therefore, the hard coat film is required not only to have excellent surface hardness but also to be flexible enough to follow the surface irregularities of the molded product.

特許文献１には凹凸のある表面への加工に適応させるため、可とう性を持たせたハードコートフィルムが開示されている。すなわち、硬度を持つポリエステルアクリレートに、弾性や可とう性に優れたウレタンアクリレートを用いている。しかし、柔軟性は得られるものの、耐擦傷性や耐久性が不十分であった。 Patent Document 1 discloses a hard coat film having flexibility in order to adapt to processing on an uneven surface. That is, urethane acrylate excellent in elasticity and flexibility is used for polyester acrylate having hardness. However, although flexibility was obtained, scratch resistance and durability were insufficient.

特許文献２にはより高い耐擦傷性や耐久性を求め、樹脂にガラス粒子を混合し塗工したハードコートフィルムが開示されている。特許文献２では高比重のガラス粒子を用いているため、ガラス粒子はハードコート層の表面近傍に少なく、内部に多く存在している。特許文献２のハードコートフィルムでは、ガラス粒子が表面から露出しておらず耐擦傷性や耐久性が十分とは言えなかった。 Patent Document 2 discloses a hard coat film in which higher scratch resistance and durability are sought and glass particles are mixed with resin and applied. In Patent Document 2, since glass particles having a high specific gravity are used, there are few glass particles in the vicinity of the surface of the hard coat layer, and there are many glass particles inside. In the hard coat film of Patent Document 2, the glass particles are not exposed from the surface, and it cannot be said that the scratch resistance and durability are sufficient.

特開平１１−０７０６０６号公報Japanese Patent Laid-Open No. 11-070606 特開２００８−２５７０４１号公報JP 2008-257041 A

本発明の目的は、表面硬度が高く耐擦傷性や耐久性に優れ、且つ、柔軟性を有するハードコートフィルムを提供することである。 An object of the present invention is to provide a hard coat film having high surface hardness, excellent scratch resistance and durability, and flexibility.

上記課題を解決する手段は以下の通りである。
（１）樹脂と球状体とを含むハードコートフィルムであって、前記球状体が単層で前記ハードコートフィルムの一方の面に露出していることを特徴とするハードコートフィルム。 Means for solving the above problems are as follows.
(1) A hard coat film comprising a resin and a spherical body, wherein the spherical body is a single layer and is exposed on one surface of the hard coat film.

（２）球状体が球状体の直径の１０〜７０％が樹脂から露出していることを特徴とする（１）に記載のハードコートフィルム。 (2) The hard coat film according to (1), wherein 10 to 70% of the diameter of the spherical body is exposed from the resin.

（３）一方の面を直上から見たときに、ハードコートフィルムの表面を前記球状体が３０〜９０％の面積率で占有していることを特徴とする（１）及び（２）に記載のハードコートフィルム。 (3) The spherical body occupies the surface of the hard coat film at an area ratio of 30 to 90% when one surface is viewed from directly above, (1) and (2) Hard coat film.

本発明によれば、柔軟性を有する樹脂と耐擦傷性を付与する球状体とを組合せ、さらにハードコートフィルムの一方の面に球状体を露出させることで、球状体が露出した側の表面硬度が高く、かつ柔軟性を有するという特段の効果を奏するハードコートフィルムを提供することができる。 According to the present invention, the surface hardness of the exposed spherical body is obtained by combining a flexible resin and a spherical body imparting scratch resistance, and further exposing the spherical body on one surface of the hard coat film. It is possible to provide a hard coat film having a special effect of being high and having flexibility.

図１は、本発明の一実施態様に係るハードコートフィルムの断面構造を示す図である。FIG. 1 is a view showing a cross-sectional structure of a hard coat film according to an embodiment of the present invention. 図２は、本発明の一実施態様に係るハードコートフィルムの断面構造の拡大図である。FIG. 2 is an enlarged view of a cross-sectional structure of a hard coat film according to an embodiment of the present invention. 図３は、本発明の一実施態様に係るハードコートフィルムの細密充填で配列している球状体が露出している面を直上から見た拡大図である。FIG. 3 is an enlarged view of the surface from which the spherical bodies arranged by close packing of the hard coat film according to one embodiment of the present invention are exposed, as viewed from directly above.

以下、本発明のハードコートフィルムの好適な実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。 Hereinafter, preferred embodiments of the hard coat film of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

図１に示すように、本発明の一実施態様のハードコートフィルム（１１）の主な構成は、樹脂（１２）と球状体（１３）とを有し、樹脂の一方の面に複数の球状体が露出している。前記球状体（１１）は、ハードコートフィルムの厚み方向に重なっておらず、単層である。また図２に示すように、本発明の一実施態様の前記球状体（１１）は最密充填で配列している。 As shown in FIG. 1, the main structure of the hard coat film (11) of one embodiment of the present invention has a resin (12) and a spherical body (13), and a plurality of spherical shapes are formed on one surface of the resin. The body is exposed. The spherical body (11) does not overlap in the thickness direction of the hard coat film and is a single layer. Moreover, as shown in FIG. 2, the spherical bodies (11) of one embodiment of the present invention are arranged in close-packed packing.

また、本発明のハードコートフィルム（１１）は、樹脂の一方の面にのみ複数の球状体が露出しており、他方の面には球状体が露出していない構造をしている。球状体が露出していない面は平滑であるため、基材との密着性がよい。 Further, the hard coat film (11) of the present invention has a structure in which a plurality of spherical bodies are exposed only on one surface of the resin and the spherical bodies are not exposed on the other surface. Since the surface on which the spherical body is not exposed is smooth, the adhesion with the substrate is good.

本発明に用いることができる樹脂（１２）としては、特に限定されるものではなく、汎用の樹脂を非架橋の状態で、あるいは架橋した状態で用いる。例えば、アクリル系樹脂、ゴム系樹脂、塩化ビニル系樹脂、ウレタン系樹脂、ブチラール系樹脂、シリコーン系樹脂、ポリエステル系樹脂、アルキッド系樹脂、エポキシ系樹脂、酢酸ビニル系樹脂、ポリオレフィン系樹脂、ポリアミド系樹脂等を単独であるいは混合して使用する。 The resin (12) that can be used in the present invention is not particularly limited, and a general-purpose resin is used in an uncrosslinked state or in a crosslinked state. For example, acrylic resin, rubber resin, vinyl chloride resin, urethane resin, butyral resin, silicone resin, polyester resin, alkyd resin, epoxy resin, vinyl acetate resin, polyolefin resin, polyamide resin Resins are used alone or in combination.

前記樹脂（１２）には必要に応じて、着色剤や紫外線吸収剤、安定剤、可塑剤、架橋剤、充填剤、重合開始剤、溶剤等の様々な添加剤を添加することができる。 Various additives such as a colorant, an ultraviolet absorber, a stabilizer, a plasticizer, a crosslinking agent, a filler, a polymerization initiator, and a solvent can be added to the resin (12) as necessary.

図２に示したように、樹脂の厚みはＲで示され、本発明のハードコートフィルムの厚みはＬで示される。本発明のハードコートフィルムにおいて、樹脂（１２）の厚みＲは特に制限されるものではなく、使用する球状体(１３)の大きさ、樹脂の種類等に応じて広範囲にわたって変えることができるが、樹脂の厚みを１〜１００μｍの範囲内に設定することが好ましい。樹脂の厚みＲが１μｍより薄いと球状体が埋設しにくく、また、球状体を保持する保持力が弱くなり、１００μｍより厚い場合はコストが高くなる。 As shown in FIG. 2, the thickness of the resin is indicated by R, and the thickness of the hard coat film of the present invention is indicated by L. In the hard coat film of the present invention, the thickness R of the resin (12) is not particularly limited, and can vary over a wide range depending on the size of the spherical body (13) used, the type of the resin, etc. It is preferable to set the thickness of the resin within a range of 1 to 100 μm. If the thickness R of the resin is less than 1 μm, the spherical body is difficult to embed, and the holding force for holding the spherical body is weak, and if it is thicker than 100 μm, the cost increases.

本発明に用いることができる球状体（１３）は、特に限定されるものではなく、ガラスビーズ、シリカビーズ、セラミックビーズに代表される無機球状体、アクリル樹脂ビーズ、ポリスチレン樹脂ビーズに代表される樹脂球状体を好適に用いることができる。特に球状体の表面硬度が高く、耐擦傷性に優れ、入手が容易で安価なガラスビーズを用いることが好ましい。 The spherical body (13) that can be used in the present invention is not particularly limited, and inorganic spheres represented by glass beads, silica beads, ceramic beads, resins represented by acrylic resin beads, and polystyrene resin beads. A spherical body can be suitably used. In particular, it is preferable to use glass beads that have a high spherical surface hardness, excellent scratch resistance, are easily available, and are inexpensive.

球状体（１３）の直径は、特に制約はない。１μｍ〜１００μｍの範囲が好ましく、より好ましくは１０μｍ〜８０μｍである。 The diameter of the spherical body (13) is not particularly limited. The range of 1 μm to 100 μm is preferable, and more preferably 10 μm to 80 μm.

球状体（１３）は必要に応じて、樹脂との密着性を向上させるために表面を表面処理剤で処理してもよい。前記表面処理剤としては、シランカップリング剤やシリコーンオイルなどを用いることができる。 If necessary, the surface of the spherical body (13) may be treated with a surface treatment agent in order to improve adhesion to the resin. As the surface treatment agent, a silane coupling agent, silicone oil, or the like can be used.

球状体（１３）の樹脂（１２）からの露出量は、球状体（１３）の直径の１０〜７０％の部分が露出することが望ましい。より好ましくは、露出量は３０〜７０％とするのが良い。露出量が１０％より小さい場合はハードコート性が低下しやすく、また、露出量が７０％より大きい場合は球状体が樹脂層から脱落しやすくなる。 As for the exposure amount of the spherical body (13) from the resin (12), it is desirable that a portion of 10 to 70% of the diameter of the spherical body (13) is exposed. More preferably, the exposure amount is 30 to 70%. When the exposure amount is smaller than 10%, the hard coat property is likely to be deteriorated, and when the exposure amount is larger than 70%, the spherical body is easily dropped from the resin layer.

図３に示すようにハードコートフィルムは一方の面を直上から見たときに、ハードコートフィルムの表面を球状体が３０〜９０％の面積率で占有していることを特徴とする。すなわち、球状体が露出している面（２１）を光学顕微鏡を用いて直上から観察した場合に、観察画面において球状体（１３）が占有する面積の割合（以下、占有面積率と言う）が３０〜９０％であることが望ましい。好ましくは５０〜９０％であり、より好ましくは７０〜９０％である。占有面積率が３０％未満であると耐擦傷性が劣り、９０％より高いと柔軟性が悪くなる。 As shown in FIG. 3, the hard coat film is characterized in that the spherical body occupies the surface of the hard coat film at an area ratio of 30 to 90% when one surface is viewed from directly above. That is, when the surface (21) from which the spherical body is exposed is observed from directly above using an optical microscope, the ratio of the area occupied by the spherical body (13) on the observation screen (hereinafter referred to as the occupied area ratio) is It is desirable that it is 30 to 90%. Preferably it is 50 to 90%, More preferably, it is 70 to 90%. When the occupied area ratio is less than 30%, the scratch resistance is inferior, and when it is higher than 90%, the flexibility is deteriorated.

本発明のハードコートフィルムは、例えば以下に示す方法で作製することができるが、以下の作製方法になんら限定されるものではない。 The hard coat film of the present invention can be produced by, for example, the following method, but is not limited to the following production method.

まず剥離工程紙を用意する。剥離工程紙に熱硬化性樹脂を塗工し、半乾燥する。この半乾燥の程度で、樹脂層への球状体の露出量を調節することができる。この半乾燥された樹脂層の上に球状体を散布する。複数個の球状体は、散布工程で樹脂層に単層で均一かつ密になるように散布し、付着させる。樹脂層に付着しない余分な球状体は、ブラシやゲージを用いて、又はエアーあるいは液体などで吹き飛ばすことで、十分除去する。必要に応じて、付着した球状体を押圧することで、樹脂層への球状体の露出量を適切に制御する。その後、樹脂を乾燥させ、剥離工程紙を剥がすことにより本発明のハードコートフィルムが得られる。本発明のハードコートフィルムには、必要に応じて接着剤層や着色層、支持体層等の別の層を設けることもできる。 First, a release process paper is prepared. A thermosetting resin is applied to the release process paper and semi-dried. The amount of the spherical body exposed to the resin layer can be adjusted by this semi-drying degree. A spherical body is sprayed on the semi-dried resin layer. The plurality of spherical bodies are spread and adhered to the resin layer in a single layer so as to be uniform and dense in the spreading step. Excess spherical bodies that do not adhere to the resin layer are sufficiently removed by using a brush or gauge, or by blowing off with air or liquid. If necessary, the amount of the spherical body exposed to the resin layer is appropriately controlled by pressing the adhered spherical body. Then, the hard coat film of the present invention is obtained by drying the resin and peeling off the release process paper. If necessary, the hard coat film of the present invention may be provided with other layers such as an adhesive layer, a colored layer, and a support layer.

本発明に用いることができる剥離工程紙としては、特に限定されるものではなく、上質紙、グラシン紙などの紙類、ポリエチレンテレフタレートフィルムやポリプロピレンフィルムなどのプラスチックフィルム類などに剥離剤で表面処理したものが挙げられる。 The release process paper that can be used in the present invention is not particularly limited, and is treated with a release agent on paper such as high-quality paper and glassine paper, plastic films such as polyethylene terephthalate film and polypropylene film, and the like. Things.

前記半乾燥の状態とは、球状体が樹脂層に埋設できる程度に熱硬化樹脂が完全に硬化していない状態をいう。硬化時の温度を調整することで、半乾燥状態を適宜変更することができる。 The semi-dry state refers to a state where the thermosetting resin is not completely cured to such an extent that the spherical body can be embedded in the resin layer. By adjusting the temperature at the time of curing, the semi-dry state can be appropriately changed.

前記押圧は、例えばローラープレス、平板プレスにより行うことができる。 The pressing can be performed by, for example, a roller press or a flat plate press.

以下に本発明を実施例によりさらに詳細に説明するが、本発明は実施例に限定されるものではない。 EXAMPLES The present invention will be described in more detail with reference to examples below, but the present invention is not limited to the examples.

実施例１
ポリエチレンテレフタレート剥離工程紙に、アクリル樹脂溶液（ＲＳ−３０００、恩希愛化工有限公司製）１００重量部にイソシアネート系架橋剤（スミジュールＮ−７５、住友バイエルンウレタン株式会社製）１２重量部と、トルエン１５重量部及びＭＩＢＫ３６重量部の混合液を乾燥後３０μｍの厚みになるように塗工した。80℃〜120℃で５分間乾燥し、半乾燥した。この半乾燥されたアクリル樹脂層の上に球状体として微小ガラス球（ＭＢ−２３Ｍ、平均粒子径５０μｍ、恩希愛化工有限公司製）を単層で均一かつ密になるように散布、付着した。樹脂層に付着しない余分な微小ガラス球ブラシを用いて除去した。さらに１５０℃で加熱処理とローラープレスによる押圧をすることで、微小ガラス球を樹脂層中へ埋設し、また、樹脂層を乾燥硬化させた。その後、ポリエチレンテレフタレート剥離工程紙を剥離して本発明のハードコートフィルムを作製した。樹脂と微小ガラス球とを合わせたハードコートフィルムの厚みは約６０μｍであった。作製したハードコートフィルムを光学顕微鏡により観察したところ、微小ガラス球の占有面積率は約８９％であった。また作製したハードコートフィルムの断面を観察したところ、微小ガラス球はその直径の約５８％が樹脂から露出していた。 Example 1
Polyethylene terephthalate release process paper, acrylic resin solution (RS-3000, manufactured by Enki Aika Chemical Co., Ltd.) 100 parts by weight, isocyanate crosslinking agent (Sumijoule N-75, manufactured by Sumitomo Bayern Urethane Co., Ltd.) 12 parts by weight, toluene A mixed solution of 15 parts by weight and 36 parts by weight of MIBK was coated to a thickness of 30 μm after drying. It dried for 5 minutes at 80 to 120 degreeC, and semi-dried. On this semi-dried acrylic resin layer, fine glass spheres (MB-23M, average particle diameter 50 μm, manufactured by Onki Aika Kogyo Co., Ltd.) were sprinkled and adhered as a single layer so as to be uniform and dense. The excess fine glass ball brush that did not adhere to the resin layer was removed. Further, by applying heat treatment at 150 ° C. and pressing with a roller press, the fine glass spheres were embedded in the resin layer, and the resin layer was dried and cured. Thereafter, the polyethylene terephthalate peeling process paper was peeled to produce a hard coat film of the present invention. The thickness of the hard coat film in which the resin and the fine glass sphere were combined was about 60 μm. When the produced hard coat film was observed with an optical microscope, the occupied area ratio of the fine glass spheres was about 89%. When the cross section of the produced hard coat film was observed, about 58% of the diameter of the fine glass sphere was exposed from the resin.

実施例２
球状体を微小ガラス球（ＭＢ−３４Ｍ、平均粒子径６０μｍ、恩希愛化工有限公司製）に変えた他は、実施例１と同様に作製した。樹脂と微小ガラス球とを合わせたハードコートフィルムの厚みは約６３μｍであった。また作製したハードコートフィルムの断面を観察したところ、微小ガラス球はその直径の約５６％が樹脂から露出していた。 Example 2
It was produced in the same manner as in Example 1 except that the spherical body was changed to a micro glass sphere (MB-34M, average particle diameter 60 μm, manufactured by Onki Aika Corporation). The thickness of the hard coat film formed by combining the resin and the fine glass sphere was about 63 μm. Moreover, when the cross section of the produced hard coat film was observed, about 56% of the diameter of the fine glass sphere was exposed from the resin.

比較例１
樹脂と球状体は実施例１と同様に、球状体の占有面積率が約２５％になるように作製した。樹脂と微小ガラス球とを合わせたハードコートフィルムの厚みは約６０μｍであった。また作製したハードコートフィルムの断面を観察したところ、微小ガラス球はその直径の約５８％が樹脂から露出していた。 Comparative Example 1
The resin and the spherical body were produced in the same manner as in Example 1 so that the occupied area ratio of the spherical body was about 25%. The thickness of the hard coat film in which the resin and the fine glass sphere were combined was about 60 μm. When the cross section of the produced hard coat film was observed, about 58% of the diameter of the fine glass sphere was exposed from the resin.

比較例２
実施例１で使用した樹脂と球状体、架橋剤、溶剤をあらかじめ混合し、ポリエチレンテレフタレート剥離工程紙に塗工し、１５０℃で加熱処理し乾燥した。作製したハードコートフィルムの厚みは約６０μｍで、球状体は樹脂から露出していなかった。 Comparative Example 2
The resin used in Example 1, the spherical body, the crosslinking agent, and the solvent were mixed in advance, applied to polyethylene terephthalate release process paper, heat-treated at 150 ° C., and dried. The thickness of the produced hard coat film was about 60 μm, and the spherical body was not exposed from the resin.

ハードコートフィルムの性能は下記の方法に従って評価した。
１．鉛筆硬度
ハードコートフィルムを接着剤を用いてアルミ板に貼り付けた後、ＪＩＳＫ５６００−５−４の規定に基づき、鉛筆引っかき硬度試験機（株式会社安田精機製作所）を用いて測定する。
○：鉛筆硬度３Ｈ以上。
×：鉛筆硬度３Ｈ未満。
２．柔軟性試験
ハードコートフィルムを１ｃｍ幅に切り取り、試験片を作製する。球状体の露出面が外側になるようにして、試験片を直径３．２ｍｍの丸棒の周囲に１秒間で約１８０°巻きつけ、ハードコートフィルムの割れ及び球状体の脱落の有無を調べた。
○：ハードコートフィルムに割れが入らず、かつ球状体の脱落がない。
×：ハードコートフィルムに割れが入るか、又は球状体が脱落する。 The performance of the hard coat film was evaluated according to the following method.
1. Pencil Hardness After a hard coat film is attached to an aluminum plate using an adhesive, it is measured using a pencil scratch hardness tester (Yasuda Seiki Seisakusho Co., Ltd.) based on the provisions of JIS K 5600-5-4.
○: Pencil hardness of 3H or more.
X: Pencil hardness is less than 3H.
2. Flexibility test A hard-coated film is cut to a width of 1 cm to produce a test piece. With the exposed surface of the spherical body facing outside, the test piece was wound around a round bar having a diameter of 3.2 mm for about 180 ° in 1 second, and the presence or absence of cracking of the hard coat film and dropping of the spherical body was examined. .
○: The hard coat film does not crack and the spherical body does not fall off.
X: A crack enters a hard coat film or a spherical body falls off.

本発明のハードコートフィルムは、高い表面硬度と柔軟性を有し、各種成形品の表面に対して好適に用いることができる。 The hard coat film of the present invention has high surface hardness and flexibility, and can be suitably used for the surface of various molded products.

１１・・・ハードコートフィルム
１２・・・樹脂
１３・・・球状体
２１・・・球状体が露出している面 DESCRIPTION OF SYMBOLS 11 ... Hard coat film 12 ... Resin 13 ... Spherical body 21 ... The surface which the spherical body has exposed

Claims

A hard coat film comprising a resin and a spherical body, wherein the spherical body is a single layer and is exposed on one surface of the hard coat film.

The hard coat film according to claim 1, wherein 10 to 70% of the diameter of the spherical body is exposed from the resin.

3. The hard coat film according to claim 1, wherein the spherical body occupies the surface of the hard coat film at an area ratio of 30 to 90% when one surface is viewed from directly above.