(57)【要約】【課題】優れた帯電防止性能を有し、かつ高い透明性を有する積層体を提供する。【解決手段】透明フィルム基材上に、合成ヘクトライト、芳香族系イソシアネートとポリエーテルポリオールまたは芳香族系イソシアネートとポリエステルポリオールを反応して得られるポリウレタン樹脂、およびノニオン性界面活性剤を少なくとも含有する帯電防止層を有することを特徴とする積層体。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
透明フィルム基材上に、合成ヘクトライト、芳香族系イソシアネートとポリエーテルポリオールまたは芳香族系イソシアネートとポリエステルポリオールを反応して得られるポリウレタン樹脂、およびノニオン性界面活性剤を少なくとも含有する帯電防止層を有することを特徴とする積層体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、透明フィルム基材上に帯電防止層を有する積層体に関する。
【背景技術】
【０００２】
元来、ポリエチレンテレフタレートやポリエチレンナフタレートなどの樹脂フィルムは透明性に優れ、また、耐熱性や耐薬品性、機械的強度、寸法安定性、平滑性などで優れた特性を合わせ持ち、さらに、コストパフォーマンスに優れることから、例えば、製版用フィルムや光学部品用フィルムといった幅広い用途に供されている。
【０００３】
しかし、これらの樹脂フィルムは絶縁性であることから、摩擦や剥離などによって容易に帯電し、静電気を帯びる。製版用フィルムや光学部品用フィルムが静電気を帯びると、空気中のゴミや埃を吸い寄せるだけでなく、フィルム同士が貼り付き合うなどして取扱い上においても不具合が生じ、商品価値を低下させる。
【０００４】
そこで、フィルム基材の表面に導電性を付与することが一般的に知られている。こうした目的で使用される導電性物質には、界面活性剤のような低分子型帯電防止剤や、高分子ポリマー型帯電防止剤、あるいは金属微粒子、酸化チタン、酸化亜鉛、酸化錫などの金属酸化物微粒子、導電性カーボンブラック、その他多種多様な導電性フィラーを挙げることができる。
【０００５】
しかし、付与された帯電防止層によってはフィルム基材の透明性に悪影響を与える。例えば、液晶ディスプレイや有機ＥＬディスプレイなどに代表される薄型フラットディスプレイのパネル部材用途においては、フィルム基材の透明性の低下は画像の鮮明さを損ね、商品価値を低下させる。特に、金属微粒子、酸化チタン、酸化亜鉛、酸化錫などの金属酸化物微粒子、導電性カーボンブラックなどの導電性フィラーを帯電防止層に用いると、フィルム基材の光透過性が低下し、透明性を損ねやすい傾向がある。
【０００６】
一方、高分子ポリマー型帯電防止剤は比較的高い透明性を得やすい傾向にある。しかし該帯電防止剤は、空気中の相対湿度の影響を受けやすい傾向がある。特に、相対湿度が３０％ＲＨを下回るような環境下においては、帯電防止性能が著しく低下するなどの問題が生じる場合があった。
【０００７】
上記した相対湿度の影響を受け難く帯電防止性能が付与でき、かつ、透明性を確保しやすいという利点から、ヘクトライト粘土やスメクタイト粘土などが好適に用いられている。これらを用いて帯電防止層を設ける方法が、特開２０１４−３４１６８号公報（特許文献１）、特開２０１２−２１８３５０号公報（特許文献２）、特開２０１１−２５１４８７号公報（特許文献３）、特開２０１０−１４９３０３号公報（特許文献４）などに記載されている。しかしこれらに開示されている方法を透明フィルム基材に用いた場合、十分な透明性を確保することは難しかった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２０１４−３４１６８号公報
【特許文献２】特開２０１２−２１８３５０号公報
【特許文献３】特開２０１１−２５１４８７号公報
【特許文献４】特開２０１０−１４９３０３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明の目的は、低湿環境下であっても優れた帯電防止性能を有し、かつ高い透明性を有する積層体を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の目的は以下の手段によって達成された。
透明フィルム基材上に、合成ヘクトライト、芳香族系イソシアネートとポリエーテルポリオールまたは芳香族系イソシアネートとポリエステルポリオールを反応して得られるポリウレタン樹脂、およびノニオン性界面活性剤を少なくとも含有する帯電防止層を有することを特徴とする積層体。
【発明の効果】
【００１１】
本発明により、低湿環境下であっても優れた帯電防止性能を有し、かつ高い透明性を有する積層体を提供することができる。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明を詳細に説明する。
【００１３】
本発明において帯電防止層が含有する合成ヘクトライトは、モンモリロン石群鉱物の一種であり皮膜状鉱物である。一般的に合成ヘクトライトは、ＭｇＣｌ２溶液中にケイ酸ガラスとＮａＯＨ、または、ＫＯＨなどを加え沸騰させることで合成できる。合成ヘクトライトは三層構造を有し、これが二次元に延長して極微細な円盤状粒子として一次粒子を形成する。
【００１４】
合成ヘクトライトの一次粒子は、天然のヘクトライトの粒子が長方形の板状粒子であるのに対し、極微細な円盤状粒子である。円盤状粒子における面の一辺の長さは２０ｎｍ〜１００ｎｍであり、厚さは１ｎｍ程度である。また、天然ヘクトライトと比較して不純物が少ないことから、天然のヘクトライトや一般的なカオリンクレー、炭酸カルシウムなどの無機顔料を使用する場合よりも格段に透明な皮膜を形成することができる。
【００１５】
合成ヘクトライトの一次粒子は、乾燥状態では二次凝集の状態にあり、大きな平板状の束になっている。これが水中に分散すると、置換可能な層間イオンにより水和され水中に拡散し、円盤状粒子における面が負の電荷を帯びる。それにより、円盤状粒子の面間で電気反発が起こり一次粒子に解こうしてコロイド状の分散状態となり透明な皮膜を得ることができる。
【００１６】
合成ヘクトライトは市販品として容易に入手でき、例えば、ＢＹＫ−Ｃｈｅｍｉｅ社のラポナイトＳ４８２、ラポナイトＲＤ、ラポナイトＲＤＳ、クニミネ工業（株）のスメクトン（登録商標）ＳＷＮ、スメクトンＳＷＦなどが挙げられる。
【００１７】
本発明において帯電防止層が含有する合成ヘクトライトの含有量は、帯電防止層の全固形分量に対し、５５．０〜６８．０質量％の範囲で用いることが好ましい。塗布面積当たりの合成ヘクトライトの固形量は、１８０〜３１０ｍｇ／ｍ２の範囲で用いることが好ましい。
【００１８】
本発明において帯電防止層が含有するポリウレタン樹脂は、芳香族系イソシアネートとポリエーテルポリオールを反応して得られる、または芳香族系イソシアネートとポリエステルポリオールを反応して得られるものである。芳香族系イソシアネートとしては、トリレンジイソシアネート（ＴＤＩ）、ジフェニルメタンジイソシアネート（ＭＤＩ）、キシリレンジイソシアネート（ＸＤＩ）、テトラメチルキシリレンジイソシアネート（ＴＭＸＤＩ）などがあり、ポリエーテルポリオールとしては、ポリオキシアルキレンポリオール（アルキレン鎖の炭素数は２〜３）、ポリテトラメチレンエーテルポリオールなど、ポリエステルポリオールとしては、ポリカプロラクトンポリオール、ポリバレロラクトンポリオールなどのラクトン系ポリエステルポリオールなどが挙げられる。
【００１９】
本発明において帯電防止層が含有するポリウレタン樹脂の含有量は、帯電防止層の全固形分量に対して１５．０〜２０．０質量％の範囲で用いることが好ましい。
【００２０】
本発明において帯電防止層が含有するノニオン性界面活性剤はフッ素系界面活性剤、ポリオキシエチレンアルキルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテル、ポリオキシエチレン脂肪酸エステル、多価アルコール脂肪酸エステルなど公知のものを用いることができるが、中でも、パーフルオロ基を有するパーフルオロアルキルエチレンオキサイド付加物、パーフルオロアルキルアミンオキサイド、パーフルオロアルキルアルコキシレートなどのフッ素系界面活性剤が好適である。
【００２１】
本発明において帯電防止層が含有するノニオン性界面活性剤の含有量は、帯電防止層の全固形分量に対して１５．０〜２５．０質量％の範囲で用いることが好ましく、さらに好ましくは１７．０〜２５．０質量％の範囲である。
【００２２】
本発明において、合成ヘクトライト、芳香族系イソシアネートとポリエーテルポリオール、または芳香族系イソシアネートとポリエステルポリオールを反応して得られるポリウレタン樹脂、およびノニオン性界面活性剤の使用量の合計は、帯電防止層の全固形分量に対して９５質量％以上であることが好ましく、より好ましくは９８質量％以上である。
【００２３】
本発明の積層体が有する透明フィルム基材としては、フレキシブル性を有する樹脂フィルムが取扱い性に優れることから特に好ましい。本発明で使用される透明フィルム基材の具体例としては、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）やポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）などのポリエステル樹脂、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、フッ素樹脂、シリコーン樹脂、ポリカーボネート樹脂、ジアセテート樹脂、トリアセテート樹脂、ポリアリレート樹脂、ポリ塩化ビニル、ポリスルフォン樹脂、ポリエーテルスルフォン樹脂、ポリイミド樹脂、ポリアミド樹脂、ポリオレフィン樹脂、環状ポリオレフィン系樹脂などが挙げられる。これら樹脂フィルムの厚さは２０〜３００μｍであることが好ましい。また本発明における透明フィルム基材の透明とは、フィルム基材の全光線透過率が８０％以上であることを意味し、より好ましくは８８％以上である。
【００２４】
上記した透明フィルム基材は易接着層を有していてもよい。この易接着層は、主に透明フィルム基材上に塗布する層の塗布性、および透明フィルム基材と塗膜との密着性を向上させることができる。易接着層としては、親水性バインダー、あるいは各種高分子ラテックスを含有する易接着層などが挙げられる。高分子ラテックスは水分散液を用い、易接着層は水系塗工により形成されることが望ましい。更に易接着層はシリカなどのマット剤、滑剤、顔料、染料、界面活性剤、紫外線吸収剤などを含有していてもよい。また透明フィルム基材は耐傷性を目的としたハードコート層（ＨＣ層）や、反射率低減を目的としたアンチリフレクション層（ＡＲ層）など公知の層を有していてもよい。
【００２５】
本発明において、透明フィルム基材上に帯電防止層を設ける方法としては、合成ヘクトライト、芳香族系イソシアネートとポリエーテルポリオール、または芳香族系イソシアネートとポリエステルポリオールを反応して得られるポリウレタン樹脂、およびノニオン性界面活性剤を少なくとも含有する塗工液を作製し、ディップコーター、エアーナイフコーター、ロールコーター、ワイヤーバーコーター、グラビアコーター、エクストルージョンコーター（ダイコーター）などの塗布手段を用いて、透明フィルム基材上に塗布する。塗布後の乾燥方法については、直線トンネル乾燥機、アーチドライヤー、エアループドライヤー、サインカーブエアフロートドライヤーなどの熱風乾燥機などを利用したものが挙げられ、適宜選択して利用することが可能である。
【００２６】
以下、実施例によって本発明を更に詳しく説明するが、本発明はこの実施例に限定されるものではない。なお、部は質量基準である。
【実施例】
【００２７】
本発明の積層体を得るため、透明フィルム基材として両面に易接着層を有する、厚み１００μｍのポリエチレンテレフタレートフィルム（東レ（株）製ルミラー（登録商標）Ｕ３４、全光線透過率９１％）を用いた。このポリエチレンテレフタレートフィルムの一方の面に、線数１１０本／インチ、深度７０μｍのグラビアパターンを有したグラビアロールを用い、透明フィルム基材の搬送速度５０ｍ／ｍｉｎで下記帯電防止層塗工液１〜１３を湿分塗布量が４．０ｇ／ｍ２になるようにそれぞれ塗布した後、８０℃で乾燥させることで積層体１〜１３を得た。
【００２８】
＜合成ヘクトライト分散液＞
水９０部に、合成ヘクトライト（品名：ラポナイトＳ４８２、ＢＹＫ−Ｃｈｅｍｉｅ社製）１０部を添加し、高速ホモディスパーで３０分間攪拌して分散させ、さらに、分散後１２時間放置することで合成ヘクトライト分散液（固形分量１０質量％）を調製した。
【００２９】
＜帯電防止層塗工液１＞
前記で調整した合成ヘクトライト分散液６０部に水系ポリウレタン樹脂（品名：スーパーフレックス（登録商標）８７０、第一工業製薬（株）製、芳香族系イソシアネートとポリエーテルポリオールを反応して得られたポリウレタン樹脂、固形分３０質量％）を５．６部加え、さらに、フッ素系界面活性剤（品名：サーフロン（登録商標）２４２Ｌ、ＡＧＣセイミケミカル（株）製、ノニオン性界面活性剤、不揮発分５０質量％）４．０部を加え、最後に、純水で１００部になるように調製して帯電防止層塗工液１（全固形分（不揮発分）量９．７質量％）を作製した。
【００３０】
＜帯電防止層塗工液２＞
前記帯電防止層塗工液１の作製で用いたスーパーフレックス８７０を、スーパーフレックス８３０ＨＳ（第一工業製薬（株）製、芳香族系イソシアネートとポリエステルポリオールを反応して得られたポリウレタン樹脂、固形分２７質量％）に変更し、さらに添加量を６．２部に変更した以外は、帯電防止層塗工液１と同様にして帯電防止層塗工液２（全固形分（不揮発分）量９．７質量％）を作製した。
【００３１】
＜帯電防止層塗工液３＞
前記帯電防止層塗工液１の作製で用いたスーパーフレックス８７０を、スーパーフレックス３００（第一工業製薬（株）製、脂肪族系イソシアネートとポリエステルポリオール、およびポリエーテルポリオールを反応して得られたポリウレタン樹脂、固形分３０質量％）に変更した以外は、帯電防止層塗工液１と同様にして帯電防止層塗工液３（全固形分（不揮発分）量９．７質量％）を作製した。
【００３２】
＜帯電防止層塗工液４＞
前記帯電防止層塗工液１の作製で用いたスーパーフレックス８７０を、ハイドラン（登録商標）ＡＰ−４０（ＤＩＣ（株）製、脂肪族ジイソシアネートと芳香族ポリエステルポリオールを反応して得られたポリウレタン樹脂、固形分２２質量％）に変更し、さらに添加量を７．６部に変更した以外は、帯電防止層塗工液１と同様にして帯電防止層塗工液４（全固形分（不揮発分）量９．７質量％）を作製した。
【００３３】
＜帯電防止層塗工液５＞
前記帯電防止層塗工液１の作製で用いたスーパーフレックス８７０を、タケラック（登録商標）Ｗ−６０５（三井化学（株）製、ポリカーボネート型ポリウレタン樹脂、固形分３０質量％）に変更した以外は、帯電防止層塗工液１と同様にして帯電防止層塗工液５（全固形分（不揮発分）量９．７質量％）を作製した。
【００３４】
＜帯電防止層塗工液６＞
前記帯電防止層塗工液１の作製で用いたスーパーフレックス８７０を、ポリビニルアルコール（品名：クラレポバール（登録商標）９５−８８、（株）クラレ製、８質量％水溶液）に変更し、さらに添加量を２１部に変更した以外は、帯電防止層塗工液１と同様にして帯電防止層塗工液６（全固形分（不揮発分）量９．７質量％）を作製した。
【００３５】
＜帯電防止層塗工液７＞
前記帯電防止層塗工液１の作製で用いたスーパーフレックス８７０を、ＳＢＲ樹脂ラテックス（品名：ラックスター（登録商標）ＤＳ−２０５、ＤＩＣ（株）製、スチレンブタジエン共重合樹脂、固形分４５質量％）に変更し、さらに添加量を３．７部に変更した以外は、帯電防止層塗工液１と同様にして帯電防止層塗工液７（全固形分（不揮発分）量９．７質量％）を作製した。
【００３６】
＜帯電防止層塗工液８＞
前記帯電防止層塗工液１の作製で用いたスーパーフレックス８７０を、塩化ビニル樹脂エマルジョン（品名：ビニブラン（登録商標）９８５、日信化学工業（株）製、塩化ビニル樹脂、固形分３７質量％）に変更し、さらに添加量を４．５部に変更した以外は、帯電防止層塗工液１と同様にして帯電防止層塗工液８（全固形分（不揮発分）量９．７質量％）を作製した。
【００３７】
＜帯電防止層塗工液９＞
前記帯電防止層塗工液１の作製で用いたスーパーフレックス８７０を、塩化ビニル樹脂エマルジョン（品名：ビニブラン６０３、日信化学工業（株）製、塩化ビニル樹脂、固形分５０質量％）に変更し、さらに添加量を３．４部に変更した以外は、帯電防止層塗工液１と同様にして帯電防止層塗工液９（全固形分（不揮発分）量９．７質量％）を作製した。
【００３８】
＜帯電防止層塗工液１０＞
前記帯電防止層塗工液１の作製で用いたスーパーフレックス８７０を、塩化ビニル樹脂エマルジョン（品名：ビニブラン２７８、日信化学工業（株）製、塩化ビニル樹脂、固形分４３質量％）に変更し、さらに添加量を３．９部に変更した以外は、帯電防止層塗工液１と同様にして帯電防止層塗工液１０（全固形分（不揮発分）量９．７質量％）を作製した。
【００３９】
＜帯電防止層塗工液１１＞
前記帯電防止層塗工液１の作製で用いた合成ヘクトライト分散液の添加量を７０部に変更した以外は、帯電防止層塗工液１と同様にして帯電防止層塗工液１１（全固形分（不揮発分）量１０．７質量％）を作製した。
【００４０】
＜帯電防止層塗工液１２＞
前記帯電防止層塗工液１の作製で用いた合成ヘクトライト分散液の添加量を５０部に変更した以外は、帯電防止層塗工液１と同様にして帯電防止層塗工液１２（全固形分（不揮発分）量８．７質量％）を作製した。
【００４１】
＜帯電防止層塗工液１３＞
前記帯電防止層塗工液１の作製で用いた合成ヘクトライト分散液を、カーボンナノチューブ分散液（品名：ＴＢＭ−００２、ＫＪ特殊紙（株）製、カーボンナノチューブ、固形分０．６質量％）に変更し、さらに添加量を３．５部に変更した以外は、帯電防止層塗工液１と同様にして帯電防止層塗工液１３（全固形分（不揮発分）量３．７質量％）を作製した。
【００４２】
（帯電防止性能／環境依存性）
上記で得られた積層体１〜１３について、帯電防止性能を評価する目的で帯電防止層が付与された面の表面抵抗率を測定した。表面抵抗値率（Ω／□）の測定は、（株）ダイアインスツルメンツ製ハイレスタ（登録商標）ＵＰ  ＭＣＰ−ＨＴ４５０型を用い、印加電圧は１００Ｖ、測定環境は２０℃２０％ＲＨ、２０℃５０％ＲＨの２条件で行った。検体それぞれにつき５ヶ所測定し、その平均値を求めた。また、測定環境の違いによる表面抵抗率の差異を、下記基準に従って判定し環境依存性評価とした。これらの結果を表１に示す。
○：相対湿度による表面抵抗値の差異が１０倍未満。
△：相対湿度による表面抵抗値の差異が１０倍以上、２０倍未満。
×：相対湿度による表面抵抗値の差異が２０倍以上。
【００４３】
（透明性）
次に、得られた積層体１〜１３の透明性を評価する目的で全光線透過率（Ｔｔ）およびヘイズ値（Ｈａｚｅ）を測定した。スガ試験機（株）製Ｈａｚｅ  Ｍｅｔｅｒ  ＨＺ−Ｖ３を用いて、それぞれ５ヶ所測定し、その平均値を求めた。それぞれの結果を表１に示す。
【００４４】
【表１】
2020131509.tif 000002
【００４５】
表１の結果から明らかなように、本発明によって低湿環境下であっても優れた帯電防止性能を有し、かつ高い透明性を有する積層体が得られることが判る。