(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
分子中に２個以上のアクリロイル基またはメタクリロイル基を有する架橋性化合物、および、分子中に１個以上のアクリロイル基またはメタクリロイル基を有する４級アンモニウム塩化合物から構成され、該４級アンモニウム塩化合物の含有量が１質量％以上の樹脂組成物と、２０℃における水の溶解度が３０質量％未満の有機溶媒の群から選択される少なくとも１種の有機溶媒（Ａ）と、２０℃における水の溶解度が３０質量％以上の有機溶媒の群から選択される少なくとも２種の有機溶媒（Ｂ、Ｃ）からなる混合溶媒と、光反応開始剤と、を含有してなり、
前記有機溶媒（Ｂ）は２０℃における蒸気圧が１３３３Ｐａ未満の有機溶媒であり、前記有機溶媒（Ｃ）は２０℃における蒸気圧が１３３３Ｐａ以上の有機溶媒であり、前記有機溶媒（Ｂ）と前記有機溶媒（Ｃ）との混合比は４０質量％：６０質量％〜６０質量％：４０質量％であり、前記有機溶媒（Ａ）と前記混合溶媒（Ｂ＋Ｃ）との混合比（Ａ：Ｂ＋Ｃ）は３０質量％：７０質量％〜４０質量％：６０質量％であることを特徴とする帯電防止ハードコート膜形成用塗料。
【請求項２】
前記分子中に２個以上のアクリロイル基またはメタクリロイル基を有する架橋性化合物は、多官能アクリレートであり、
前記分子中に１個以上のアクリロイル基またはメタクリロイル基を有する４級アンモニウム塩化合物は、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）アクリレートの群から選択される含窒素モノマーの４級化物と分子中に１個以上のアクリロイル基またはメタクリロイル基を有するモノマーとを共重合してなる４級アンモニウム塩基含有ポリマーであることを特徴とする請求項１に記載の帯電防止ハードコート膜形成用塗料。
【請求項３】
請求項１または２に記載の帯電防止ハードコート膜形成用塗料を用いて形成してなることを特徴とする帯電防止ハードコート膜。
【請求項４】
プラスチック基材の一方の面および／または他方の面に、請求項３に記載の帯電防止ハードコート膜を形成してなることを特徴とする帯電防止ハードコート膜付きプラスチック基材。
【請求項５】
携帯用電話機、携帯用情報端末またはパーソナルコンピュータの表示装置モジュールの前面保護板、あるいは電子機器の操作盤の表示装置の前面保護板として用いることを特徴とする請求項４に記載の帯電防止ハードコート膜付きプラスチック基材。
【請求項６】
プラスチック基材の一方の面および／または他方の面に、請求項１または２に記載の帯電防止ハードコート膜形成用塗料を、温度が１５℃以上かつ３５℃以下、絶対湿度が２．５７ｇ／ｍ３以上かつ２５．７ｇ／ｍ３以下の環境下にて塗布して塗布膜を形成することを特徴とする帯電防止ハードコート膜付きプラスチック基材の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、帯電防止ハードコート膜形成用塗料と帯電防止ハードコート膜および帯電防止ハードコート膜付きプラスチック基材並びに帯電防止ハードコート膜付きプラスチック基材の製造方法に関し、さらに詳しくは、プラスチックシートやプラスチックフィルムのようなプラスチック基材の表面における傷付き防止に好適な帯電防止ハードコート膜を形成するための帯電防止ハードコート膜形成用塗料と帯電防止ハードコート膜および帯電防止ハードコート膜付きプラスチック基材並びに帯電防止ハードコート膜付きプラスチック基材の製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、携帯電話、ＰＤＡなどの携帯情報端末、パーソナルコンピュータなどの表示装置の破損を防止するために、ガラスやプラスチックからなる薄厚の透明な保護板が用いられることが一般的となっている。プラスチック製の保護板は、ガラス製の保護板と比較して軽量かつ安価な上、取扱も容易なため、最も使用頻度の高い部材の一つである。
このようなプラスチック製の保護板は、傷付き易いため、比較的硬度の高いアクリルシートなどの硬いプラスチック基材に、傷付き防止用のハードコート膜を設けた保護板が使用されることが多い。
【０００３】
しかし、これらのプラスチック基材は、電気絶縁性に優れ、帯電し易い特性をもっているため、製造過程において、様々な問題が発生する。このような問題としては、例えば、帯電によりプラスチック基材に埃が付着し、これが装置内に混入することや、意匠印刷インキの静電気による印刷ブレなどが挙げられる。このように、プラスチック基材の帯電により生じる現象は、製品の歩留まり低下を引き起こしやすい。製造業において、歩留まりの低下は深刻な問題であり、これを解決することが強く求められている。
また、表示装置は、より鮮明に画像を映し出すことを目標に技術革新を続けている。したがって、表示装置を覆う保護板は、表示装置が本来映し出している画像や色彩に影響を与えず、限りなく無色透明であることが求められている。
【０００４】
プラスチック基材に帯電防止性を付与する方法としては、プラスチック基材の表面に界面活性剤を塗布する方法や、金属酸化物をハードコート膜に分散させる方法（例えば、特許文献１参照）などが開示されている。
プラスチック基材の表面に界面活性剤を塗布する方法では、帯電防止性能を有する界面活性剤とプラスチック基材とが化学的に結合していないため、布などで拭き取ると帯電防止性能が劣化してしまうから、一時的な帯電防止効果しか期待できない。加えて、界面活性剤による表面のべたつきの問題もある。
【０００５】
また、金属酸化物をハードコート膜に分散させる方法では、帯電防止性能が永続的であるものの、金属酸化物には特有の色があり、微粒子であってもその色相がわずかながらハードコート膜に現れてしまう。また、金属酸化物を分散させたハードコート膜は、透過光では透明に見えても、反射光による観察時に粒子の光散乱によって曇り感が出てしまうという欠点があった。
そこで、上述の問題点を解決できる技術として、界面活性剤として用いられる４級アンモニウム塩などの物質に反応性基を組み込むことにより、無色透明かつ永続的な帯電防止性能が得られる方法が開示されている（例えば、特許文献２参照）。
【特許文献１】特開昭６０−１８１１７７号公報
【特許文献２】特開平５−２５４６３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、４級アンモニウム塩などの化合物に反応性基を組み込む方法では、界面活性剤の特性は優れているものの、極性の異なる物質を組み合わせて用いるため、有機溶剤にこの界面活性剤を溶解させて使用する際、溶解させた有機溶剤の極性・蒸気圧の影響を受けて、微妙な塗工環境の差によって、ハードコート膜内における分布が変わってしまい、安定した帯電防止性能を得ることが非常に難しかった。
【０００７】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであって、良好な取扱性を保ちつつ安定した帯電防止性を発現できる帯電防止ハードコート膜形成用塗料と、この帯電防止ハードコート膜形成用塗料を用いて、プラスチック基材上に帯電防止ハードコート膜を形成してなり、透明性に優れ、反射光でも曇り感がなく、傷付き防止性と永続的な帯電防止性を有する帯電防止ハードコート膜付きプラスチック基材と、その製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明者等は、上記課題を解決するために鋭意研究を行った結果、２０℃における水の溶解度が３０質量％未満の有機溶媒の群から選択される少なくとも１種の有機溶媒（Ａ）と、２０℃における水の溶解度が３０質量％以上の有機溶媒の群から選択される少なくとも２種の有機溶媒（Ｂ、Ｃ）からなる混合溶媒とを用い、さらに、この混合溶媒として揮発の速度の異なる有機溶媒を２種以上混合したものを用いることにより、４級アンモニウム塩化合物を偏析することができるとともに、取扱性に優れる帯電防止ハードコート膜形成用塗料が得られることを見出し、本発明を完成するに至った。
【０００９】
すなわち、本発明の帯電防止ハードコート膜形成用塗料は、分子中に２個以上のアクリロイル基またはメタクリロイル基を有する架橋性化合物、および、分子中に１個以上のアクリロイル基またはメタクリロイル基を有する４級アンモニウム塩化合物から構成され、該４級アンモニウム塩化合物の含有量が１質量％以上の樹脂組成物と、２０℃における水の溶解度が３０質量％未満の有機溶媒の群から選択される少なくとも１種の有機溶媒（Ａ）と、２０℃における水の溶解度が３０質量％以上の有機溶媒の群から選択される少なくとも２種の有機溶媒（Ｂ、Ｃ）からなる混合溶媒と、光反応開始剤と、を含有してなり、前記有機溶媒（Ｂ）は２０℃における蒸気圧が１３３３Ｐａ未満の有機溶媒であり、前記有機溶媒（Ｃ）は２０℃における蒸気圧が１３３３Ｐａ以上の有機溶媒であり、前記有機溶媒（Ｂ）と前記有機溶媒（Ｃ）との混合比は４０質量％：６０質量％〜６０質量％：４０質量％であり、前記有機溶媒（Ａ）と前記混合溶媒（Ｂ＋Ｃ）との混合比（Ａ：Ｂ＋Ｃ）は３０質量％：７０質量％〜４０質量％：６０質量％であることを特徴とする。
【００１０】
前記有機溶媒（Ｂ）は２０℃における蒸気圧が１３３３Ｐａ未満の有機溶媒であり、前記有機溶媒（Ｃ）は２０℃における蒸気圧が１３３３Ｐａ以上の有機溶媒であり、前記有機溶媒（Ｂ）と前記有機溶媒（Ｃ）との混合比は４０質量％：６０質量％〜６０質量％：４０質量％であり、前記有機溶媒（Ａ）と前記混合溶媒（Ｂ＋Ｃ）との混合比（Ａ：Ｂ＋Ｃ）は３０質量％：７０質量％〜４０質量％：６０質量％であることが好ましい。
【００１１】
本発明の帯電防止ハードコート膜は、本発明の帯電防止ハードコート膜形成用塗料を用いて形成してなることを特徴とする。
【００１２】
本発明の帯電防止ハードコート膜付きプラスチック基材は、プラスチック基材の一方の面および／または他方の面に、本発明の帯電防止ハードコート膜を形成してなることを特徴とする。
本発明の帯電防止ハードコート膜付きプラスチック基材は、携帯用電話機、携帯用情報端末またはパーソナルコンピュータの表示装置モジュールの前面保護板、あるいは電子機器の操作盤の表示装置の前面保護板として用いることが好ましい。
【００１３】
本発明の帯電防止ハードコート膜付きプラスチック基材の製造方法は、プラスチック基材の一方の面および／または他方の面に、請求項１または２に記載の帯電防止ハードコート膜形成用塗料を、温度が１５℃以上かつ３５℃以下、絶対湿度が２．５７ｇ／ｍ３以上かつ２５．７ｇ／ｍ３以下の環境下にて塗布して塗布膜を形成することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明の帯電防止ハードコート膜形成用塗料によれば、分子中に２個以上のアクリロイル基またはメタクリロイル基を有する架橋性化合物、および、分子中に１個以上のアクリロイル基またはメタクリロイル基を有する４級アンモニウム塩化合物から構成され、該４級アンモニウム塩化合物の含有量が１質量％以上の樹脂組成物と、２０℃における水の溶解度が３０質量％未満の有機溶媒の群から選択される少なくとも１種の有機溶媒（Ａ）と、２０℃における水の溶解度が３０質量％以上の有機溶媒の群から選択される少なくとも２種の有機溶媒（Ｂ、Ｃ）からなる混合溶媒と、光反応開始剤と、を含有してなるので、帯電防止ハードコート膜付きプラスチック基材の透明性を保ちつつ、十分な耐擦傷性を有し、帯電防止性能の良好な帯電防止ハードコート膜付きプラスチック基材を得ることができる。また、幅広い湿度環境において、安定的に帯電防止ハードコート膜形成用塗料の塗工、および、帯電防止ハードコート膜付きプラスチック基材の生産を行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
本発明の帯電防止ハードコート膜形成用塗料と帯電防止ハードコート膜および帯電防止ハードコート膜付きプラスチック基材並びに帯電防止ハードコート膜付きプラスチック基材の製造方法の最良の形態について説明する。
なお、この形態は、発明の趣旨をより良く理解させるために具体的に説明するものであり、特に指定のない限り、本発明を限定するものではない。
【００１６】
「帯電防止ハードコート膜形成用塗料」
本発明の帯電防止ハードコート膜形成用塗料は、分子中に２個以上のアクリロイル基またはメタクリロイル基を有する架橋性化合物、および、分子中に１個以上のアクリロイル基またはメタクリロイル基を有する４級アンモニウム塩化合物から構成され、該４級アンモニウム塩化合物の含有量が１質量％以上の樹脂組成物と、２０℃における水の溶解度が３０質量％未満の有機溶媒の群から選択される少なくとも１種の有機溶媒（Ａ）と、２０℃における水の溶解度が３０質量％以上の有機溶媒の群から選択される少なくとも２種の有機溶媒（Ｂ、Ｃ）からなる混合溶媒（Ｂ＋Ｃ）と、光反応開始剤と、を含有してなる塗料である。
【００１７】
分子中に２個以上のアクリロイル基またはメタクリロイル基を有する架橋性化合物としては、アクリロイル基またはメタクリロイル基を有する化合物であれば特に限定されないが、反応性、透明性、耐候性、硬度に優れた多官能アクリレートが好ましい。
多官能アクリレートとしては、（メタ）トリメチロールプロパントリアクリレート、（メタ）ジトリメチロールプロパンテトラアクリレート、（メタ）ペンタエリスリトールトリアクリレート、（メタ）ペンタエリスリトールテトラアクリレート、（メタ）ジペンタエリスリトールヘキサアクリレートなどのポリオールポリアクリレート、エポキシ（メタ）アクリレート、ポリエステル（メタ）アクリレート、ウレタンアクリレート、ポリシロキサンアクリレートなどが挙げられる。これらの多官能アクリレートは、１種単独で用いることもでき、２種以上を混合して用いることもできる。
【００１８】
分子中に１個以上のアクリロイル基またはメタクリロイル基を有する４級アンモニウム塩化合物としては、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）アクリレートなどの含窒素モノマーの４級化物と、分子中に１個以上のアクリロイル基またはメタクリロイル基を有するモノマーとを共重合してなる４級アンモニウム塩基含有ポリマーなどが挙げられる。
【００１９】
分子中に２個以上のアクリロイル基またはメタクリロイル基を有する架橋性化合物、および、分子中に１個以上のアクリロイル基またはメタクリロイル基を有する４級アンモニウム塩化合物から構成される樹脂組成物において、４級アンモニウム塩化合物の含有量は１質量％以上であり、好ましくは１０質量％以上かつ９０質量％以下であり、より好ましくは２０質量％以上かつ８０質量％以下である。
上記の樹脂組成物における４級アンモニウム塩化合物の含有量を１質量％以上とした理由は、１質量％未満では、帯電防止性能が発現し難く、また、９０質量％を超えると、他の樹脂と混合する際の親和性が悪くなるからである。
【００２０】
本発明の帯電防止ハードコート膜形成用塗料では、上記の樹脂組成物を取り扱い易くするために、上記の有機溶媒（Ａ、Ｂ、Ｃ）が添加されている。
２０℃における水の溶解度が３０質量％未満の有機溶媒の群から選択される少なくとも１種の有機溶媒（Ａ）としては、ｎ−ブタノール（１−ブタノール）、イソブタノール（２−メチル−１−プロパノール）などからなるブタノール類、１−ペンタノール、２−ペンタノール、３−ペンタノール、２−メチル−１−ブタノール、イソペンチルアルコール、ネオペンチルアルコールなどからなるペンタノール類、１−ヘキサノール、４−メチル−２−ペンタノール、シクロヘキサノールなどからなるヘキサノール類、１−オクタノール、２−オクタノールなどからなるオクタノール類、α−テルピネオール、などのアルコール類、メチルエチルケトン、ジエチルケトン、メチルイソブチルケトン、メチルペンチルケトン、ホロン、イソホロン、シクロヘキサノン、２−ペンタノン、３−ペンタノン、２−ヘキサンノン、２−ヘプタノン、ジイソブチルケトンなどのケトン類、酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸プロピル、酢酸ブチルなどのエステル類、ジエチルエーテルなどのエーテル類、などが挙げられる。
なお、帯電防止ハードコート膜形成用塗料の塗布対象物であるプラスチック基材は、耐溶剤性に優れないものが多いため、プラスチック基材の耐溶剤性を考慮して、上記の有機溶媒（Ａ）が適宜選択される。
【００２１】
２０℃における水の溶解度が３０質量％以上の有機溶媒の群から選択される少なくとも２種の有機溶媒（Ｂ、Ｃ）のうち、有機溶媒（Ｂ）は２０℃における蒸気圧が１３３３Ｐａ未満の有機溶媒であり、有機溶媒（Ｃ）は２０℃における蒸気圧が１３３３Ｐａ以上の有機溶媒である。
【００２２】
２０℃における水の溶解度が３０質量％以上かつ２０℃における蒸気圧が１３３３Ｐａ未満の有機溶媒（Ｂ）としては、エチレングリコール、ポリエチレングリコール、ヘキシレングリコールなどのアルコール類、ジエチレングリコールジエチルエーテルなどのエーテル類、メチルセロソルブ、エチルセロソルブ、イソプロピルセロソルブ、ブチルセロソルブなどのセロソルブ類、遊離脂肪酸（ＦＦＡ）、Ｔｅｔｒａｈｙｄｒｏｆｕｒｆｕｒｙｌ  ａｌｃｏｈｏｌ（ＴＨＦＦＡ）、ジエチレングリコール、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、ジエチレングリコールモノブチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテル（ＰＧＭ）、フェニルグリシジルエーテル（ＰＧＥ）、ジプロピレングルコールモノメチルエーテル、ジプロピレングルコールモノエチルエーテル、Ｎ−メチルピロリドン（ＮＭＰ）、ジアセトンアルコール（ＤＡＡ）、などが挙げられる。
【００２３】
２０℃における水の溶解度が３０質量％以上かつ２０℃における蒸気圧が１３３３Ｐａ以上の有機溶媒（Ｃ）としては、メタノール、エタノール、１−プロパノール（ｎ−プロピルアルコール）、２−プロパノール（イソプロパノール）、２−ブタノール、２−メチル−２−プロパノールなどのアルコール類、テトラヒドロフラン（ＴＨＦ）などのエーテル類、アセトンなどのケトン類などが挙げられる。
【００２４】
上記の４級アンモニウム塩化合物が、本発明の帯電防止ハードコート膜形成用塗料を用いて形成した帯電防止ハードコート膜において帯電防止性を発現するためには、この４級アンモニウム塩化合物は、空気と帯電防止ハードコート膜との界面、すなわち、帯電防止ハードコート膜の表面にある程度偏析する必要がある。導電成分である４級アンモニウム塩は、これと相溶性の良好な親水性溶媒の揮発に伴って、空気と帯電防止ハードコート膜との界面に偏析していく性質がある。そこで、本発明では、上記のような水の溶解度が３０質量％以上の有機溶剤（Ｂ、Ｃ）を混合する必要がある。
【００２５】
ただし、上記の有機溶媒（Ａ、Ｂ、Ｃ）に、４級アンモニウム塩化合物を容易に溶解性良く溶解させ、かつ、帯電防止ハードコート膜形成用塗料中でも、４級アンモニウム塩化合物の溶解状態を安定に保つためには、有機溶媒（Ａ）と有機溶媒（Ｂ、Ｃ）からなる混合溶媒（Ｂ＋Ｃ）との混合比（Ａ：Ｂ＋Ｃ）は３０質量％：７０質量％〜４０質量％：６０質量％であることが好ましい。
有機溶媒（Ａ）の混合比が３０質量％未満では、上記の架橋性化合物および４級アンモニウム塩化合物において、疎水性のアクリロイル基またはメタクリロイル基を有する部分の溶解性が低下し、結果として、架橋性化合物および４級アンモニウム塩化合物の溶解性が優れない。一方、有機溶媒（Ａ）の混合比が４０質量％を超えると、４級アンモニウム塩化合物において、親水性の部分の溶解性が低下し、結果として、４級アンモニウム塩化合物の溶解性が優れない。
【００２６】
また、有機溶媒（Ｂ）と有機溶媒（Ｃ）との混合比は４０質量％：６０質量％〜６０質量％：４０質量％であことが好ましく、より好ましくは５０質量％：５０質量％〜６０質量％：４０質量％である。
有機溶媒（Ｂ）と有機溶媒（Ｃ）との混合比を、上記の範囲内とすることは、換言すれば、揮発の速度の異なる有機溶媒を２種以上混合することを意味する。水への溶解度の高い、すなわち、親水性の部分を有する４級アンモニウム塩化合物の４級アンモニウム塩部と馴染みのよい有機溶媒（Ｂ）と、２０℃における蒸気圧が１３３３Ｐａ以上の有機溶媒（Ｃ）を混合することにより、帯電防止ハードコート膜形成用塗料からなる塗膜から有機溶媒（Ａ、Ｃ）がすばやく揮発し、残った有機溶媒（Ｂ）がゆっくりと揮発することにより、４級アンモニウム塩化合物を空気と帯電防止ハードコート膜との界面に過剰でなく均一に偏析することができるので、良好な帯電防止性能を有する帯電防止ハードコート膜を形成することができる。また、前記の塗膜の乾燥が速いので生産性を向上することができる。
【００２７】
ただし、有機溶媒（Ｃ）の混合比が６０質量％を超えると（すなわち、有機溶媒（Ｂ）の混合比が４０質量％未満では）、空気と帯電防止ハードコート膜との界面に4級アンモニウム塩化合物が偏析しすぎるため、帯電防止ハードコート膜の白化、４級アンモニウム塩化合物とハードコート成分との架橋不十分によるブリードアウトなどの問題が発生する。また、有機溶媒（Ｃ）の混合比が６０質量％を超えると、蒸気圧の高い有機溶媒は湿度環境の影響を受けやすく、塗工時の湿度によって乾燥速度が大きく変化するため、安定した導電性を得ることが難しくなる。
【００２８】
そこで、２０℃における蒸気圧が１３３３Ｐａ未満の有機溶媒（Ｂ）を混合することにより、塗工時の湿度による乾燥速度の変化を抑制し、安定した導電性が得られる帯電防止ハードコート膜形成用塗料を作製することができる。有機溶媒（Ｂ）は、揮発速度が遅いので、空気と帯電防止ハードコート膜との界面に４級アンモニウム塩化合物が急激かつ過剰に偏析することを抑制し、帯電防止ハードコート膜の白化や、４級アンモニウム塩化合物とハードコート成分との架橋不十分によるブリードアウトなどを防止する。また、有機溶媒（Ｂ）は、湿度環境の影響を受け難く、温湿度管理が不十分な工場などにおいても安定した導電性が得られる帯電防止ハードコート膜を作製することができる。
なお、湿度環境の影響を抑えることに重点を置くのであれば、２０℃における蒸気圧が４００Ｐａ未満の溶媒を一部使用することが好ましい。
【００２９】
ただし、有機溶媒（Ｂ）の混合比が６０質量％を超えると（すなわち、有機溶媒（Ｃ）の混合比が４０質量％未満では）、有機溶媒（Ａ）や有機溶媒（Ｂ）の揮発が早くなり、これらの溶媒の揮発に伴って帯電防止ハードコート膜形成用塗料からなる塗膜の流動性が損なわれてしまうため、空気と帯電防止ハードコート膜との界面に４級アンモニウム塩化合物が十分に偏析できず、安定した帯電防止性能を有する帯電防止ハードコート膜を作製することができない。また、前記の塗膜の乾燥が遅く、液ダレや生産性の悪化といった問題が発生しやすくなる。
【００３０】
光反応開始剤としては、特に限定されないが、例えば、ベンゾフェノン系、ジケトン系、アセトフェノン系、ベンゾイン、チオキサントン系、キノン系、ベンジルジメチルケタール、アルキルフェノン系、アシルフォスフィンオキサイド系、フェニルフォスフィンオキサイド系などの光反応開始剤が挙げられる。
【００３１】
また、本発明の帯電防止ハードコート膜形成用塗料の元来の目的として、フィラーレスにすることによって、反射光による観察時に粒子の光散乱によって曇り感が生じるのを改善することが挙げられているが、この点について不都合がなければ、本発明の帯電防止ハードコート膜形成用塗料に無機微粒子を添加することもできる。
その場合、付与させたい機能に合わせて無機微粒子の種類を適宜選択することができるが、光の拡散や反射の影響をできる限り少なくするために、その平均粒子径は２００ｎｍ以下であることが好ましい。また、熱や光で反応する官能基を付与するなど、表面を修飾した無機微粒子も使用することができる。
【００３２】
その他、塗料および塗膜、硬化した膜の特性改善のために、消泡剤、レベリング剤、撥水剤、撥油剤、滑剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、光安定剤、重合禁止剤などの添加剤を添加してもよい。
【００３３】
「帯電防止ハードコート膜付きプラスチック基材」
本発明の帯電防止ハードコート膜付きプラスチック基材は、プラスチック基材の一方の面または他方の面のいずれか、あるいは、一方の面および他方の面に、本発明の帯電防止ハードコート膜を備えたものである。
【００３４】
プラスチック基材としては、プラスチックシートが挙げられる。
このプラスチックシートとしては、アクリルシート、高弾性のアクリルゴムを含有したアクリルシート、アクリル−スチレン共重合シート、ポリスチレンシート、ポリエチレンシート、ポリプロピレンシート、ポリカーボネートシートなどが挙げられるが、特に、透明性に優れかつ高い硬度を有するアクリルシートが好適である。
このアクリルシートは、硬度、透明性、供給安定性に優れたプラスチック基材であるが、反面、割れ易く耐衝撃性に劣るという欠点があり、このような基材の特性を損なわずに帯電防止性能を付与する目的として、本発明の帯電防止ハードコート膜形成用塗料からなる帯電防止ハードコート膜は効果を発揮する。
【００３５】
このハードコート膜は、本発明の帯電防止ハードコート膜形成用塗料をプラスチック基材の一方の面および／または他方の面に塗布し、必要に応じて乾燥した後、塗膜を得、この塗膜に紫外線などを照射することによって硬化させることにより、形成することができる。
本発明の帯電防止ハードコート膜形成用塗料の塗布に際しては、硬化後の帯電防止ハードコート膜の厚みが２μｍ以上、好ましくは５μｍ以上となるような塗布量とすることが好ましい。
塗布方法としては、フローコート法、ディップコート法、スピンコート法、ロールコート法、スプレーコート法、バーコート法、メニスカスコート法、吸上げ塗工法など、通常のウエットコート法が用いられる。特に、プラスチック基材のプラスチック基材の一方の面および他方の面に塗布する場合には、両面に同時に塗布することができるフローコート法、ディップコート法が好適に用いられる。
【００３６】
帯電防止ハードコート膜の膜厚は、十分な耐衝撃性、硬度が得られ、かつ良好な生産性、製造コストを得るためには、２μｍ以上かつ３０μｍ以下であることが好ましい。
また、十分な透明性が必要なことから、ヘーズは１％以下が好ましく、より好ましくは０．５％以下である。
また、硬度は、押し出し成形された１ｍｍ厚のアクリルシート上に形成した場合、鉛筆硬度で２Ｈ以上が好ましく、より好ましくは３Ｈ以上である。
【００３７】
十分な帯電防止性を得るためには、プラスチック基材の一方の面または他方の面、好ましくは両面に本発明の帯電防止ハードコート膜を形成する必要がある。
また、プラスチック基材の一方の面に、本発明の帯電防止ハードコート膜を形成する場合、プラスチック基材の他方の面には何も設けなくてもよい。また、プラスチック基材の一方の面に、本発明の帯電防止ハードコート膜を形成し、プラスチック基材の他方の面に、他の膜を形成する場合、この膜としては、反射防止膜、防汚染膜、帯電防止膜など、あるいはこれらの複合膜など、いかなる膜であってもよい。
【００３８】
これらの帯電防止ハードコート膜付きプラスチック基材を、例えば、携帯用電話機、携帯用情報端末またはパーソナルコンピュータの表示装置モジュールの前面保護板、あるいは各種電子機器の操作盤の表示装置の前面保護板として用いることにより、これらの各種機器の表示装置の表示画面を外部からの衝撃や帯電による破壊などから保護することができる。
【００３９】
「帯電防止ハードコート膜付きプラスチック基材の製造方法」
本発明の帯電防止ハードコート膜付きプラスチック基材の製造方法は、上記の塗布方法により、プラスチック基材の一方の面および／または他方の面に、本発明の帯電防止ハードコート膜形成用塗料を、温度が１５℃以上かつ３５℃以下、絶対湿度が２．５７ｇ／ｍ３以上かつ２５．７ｇ／ｍ３以下の環境下にて塗布して塗布膜を形成する方法である。
【００４０】
本発明の帯電防止ハードコート膜付きプラスチック基材の製造方法は、本発明の帯電防止ハードコート膜形成用塗料を用いるので、湿度環境の影響を受け難く、温度が１５℃以上かつ３５℃以下、絶対湿度が２．５７ｇ／ｍ３以上かつ２５．７ｇ／ｍ３以下の環境下においても安定した導電性が得られる帯電防止ハードコート膜を形成することができる。
【実施例】
【００４１】
以下、実施例および比較例により本発明をさらに具体的に説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。
【００４２】
「実施例１」
分子中に１個以上のアクリロイル基またはメタクリロイル基を有する４級アンモニウム塩化合物（商品名：ニッカタイボー、日本化成社製）から構成される樹脂組成物２０質量部に、ブチルセロソルブ４０重量部と、メチルエチルケトン４０質量部とを加えて、攪拌、混合して、ブチルセロソルブとメチルエチルケトンの混合溶媒に樹脂組成物を溶解させ、４級アンモニウム塩化合物溶液を調製した。
【００４３】
次いで、この４級アンモニウム塩化合物溶液１５質量部に、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート（ＤＰＨＡ）１８．９質量部、トリメチロールプロパントリアクリレート（ＴＭＰＴＡ）８．１質量部、光反応開始剤として２−メチル−１−［４−（メチルチオ）フェニル］−２−モノフォリノプロパン−１−オン（Ｉｒｇａｃｕｒｅ９０７、Ｃｉｂａ  Ｇｅｉｇｙ社製）２．９質量部、メタノール１８質量部、ブチルセロソルブ１８質量部、１−ブタノール１９．１質量部を加え、実施例１の帯電防止ハードコート膜形成用塗料を得た。
次いで、２５℃、５５％ＲＨの環境下、この帯電防止ハードコート膜形成用塗料を、厚み１ｍｍのアクリルシート（商品名：デラグラスＡ、旭化成ケミカルズ社製）の一方の面に、フローコーターにて塗布し、塗膜を形成した。
次いで、この塗膜付きアクリルシートを温風乾燥機（６０℃）にて乾燥して、塗膜中の有機溶媒を散逸させ、その後、この塗膜に紫外線（ＵＶ）を照射して塗膜を硬化させ、実施例１の帯電防止ハードコート膜付きアクリルシートを得た。
【００４４】
「実施例２」
４級アンモニウム塩化合物溶液を希釈する有機溶媒として、メタノール２２．１質量部、ブチルセロソルブ１８質量部、１−ブタノール１５質量部を用いた以外は実施例１と同様にして、実施例２の帯電防止ハードコート膜形成用塗料を得た。
次いで、この帯電防止ハードコート膜形成用塗料を用いて、実施例１と同様にして実施例２の帯電防止ハードコート膜付きアクリルシートを得た。
【００４５】
「実施例３」
４級アンモニウム塩化合物溶液を希釈する有機溶媒として、メタノール２３質量部、ブチルセロソルブ１３質量部、１−ブタノール１９．１質量部を用いた以外は実施例１と同様にして、実施例３の帯電防止ハードコート膜形成用塗料を得た。
次いで、この帯電防止ハードコート膜形成用塗料を用いて、実施例１と同様にして実施例３の帯電防止ハードコート膜付きアクリルシートを得た。
【００４６】
「実施例４」
４級アンモニウム塩化合物溶液を希釈する有機溶媒として、エタノール１８質量部、ジアセトンアルコール１８質量部、メチルイソブチルケトン１９．１質量部を用いた以外は実施例１と同様にして、実施例４の帯電防止ハードコート膜形成用塗料を得た。
次いで、この帯電防止ハードコート膜形成用塗料を用いて、実施例１と同様にして実施例４の帯電防止ハードコート膜付きアクリルシートを得た。
【００４７】
「実施例５」
２５℃、絶対湿度５．７６ｇ／ｍ３の環境下、帯電防止ハードコート膜形成用塗料を塗布した以外は実施例１と同様にして実施例５の帯電防止ハードコート膜付きアクリルシートを得た。
【００４８】
「実施例６」
２５℃、絶対湿度１４．９７ｇ／ｍ３の環境下、帯電防止ハードコート膜形成用塗料を塗布した以外は実施例１と同様にして実施例６の帯電防止ハードコート膜付きアクリルシートを得た。
【００４９】
「比較例１」
４級アンモニウム塩化合物溶液を希釈する有機溶媒として、メタノール２５質量部、ブチルセロソルブ２５質量部、１−ブタノール５．１質量部を用いた以外は実施例１と同様にして、比較例１の帯電防止ハードコート膜形成用塗料を得た。
次いで、この帯電防止ハードコート膜形成用塗料を用いて、実施例１と同様にして比較例１の帯電防止ハードコート膜付きアクリルシートを得た。
【００５０】
「比較例２」
４級アンモニウム塩化合物溶液を希釈する有機溶媒として、メタノール７質量部、ブチルセロソルブ１質量部、１−ブタノール４７．１質量部を用いた以外は実施例１と同様にして、比較例２の帯電防止ハードコート膜形成用塗料を得た。
次いで、この帯電防止ハードコート膜形成用塗料を用いて、実施例１と同様にして比較例２の帯電防止ハードコート膜付きアクリルシートを得た。
【００５１】
「比較例３」
４級アンモニウム塩化合物溶液を希釈する有機溶媒として、メタノール３６質量部、１−ブタノール１９．１質量部を用いた以外は実施例１と同様にして、比較例３の帯電防止ハードコート膜形成用塗料を得た。
次いで、この帯電防止ハードコート膜形成用塗料を用いて、実施例１と同様にして比較例３の帯電防止ハードコート膜付きアクリルシートを得た。
【００５２】
「比較例４」
４級アンモニウム塩化合物溶液を希釈する有機溶媒として、メタノール２９質量部、ブチルセロソルブ７質量部、１−ブタノール１９．１質量部を用いた以外は実施例１と同様にして、比較例４の帯電防止ハードコート膜形成用塗料を得た。
次いで、この帯電防止ハードコート膜形成用塗料を用いて、実施例１と同様にして比較例４の帯電防止ハードコート膜付きアクリルシートを得た。
【００５３】
「比較例５」
２５℃、絶対湿度５．７６ｇ／ｍ３の環境下、帯電防止ハードコート膜形成用塗料を塗布した以外は比較例４と同様にして比較例５の帯電防止ハードコート膜付きアクリルシートを得た。
【００５４】
「比較例６」
２５℃、絶対湿度１４．９７ｇ／ｍ３の環境下、帯電防止ハードコート膜形成用塗料を塗布した以外は比較例４と同様にして比較例６の帯電防止ハードコート膜付きアクリルシートを得た。
【００５５】
「比較例７」
五酸化アンチモン２０質量％イソプロピルアルコール分散液１５質量部に、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート（ＤＰＨＡ）１８．９質量部、トリメチロールプロパントリアクリレート（ＴＭＰＴＡ）８．１質量部、光反応開始剤として２−メチル−１−［４−（メチルチオ）フェニル］−２−モノフォリノプロパン−１−オン（Ｉｒｇａｃｕｒｅ９０７、Ｃｉｂａ  Ｇｅｉｇｙ社製）２．９質量部、メタノール１８質量部、ブチルセロソルブ１８質量部、１−ブタノール１９．１質量部を加え、比較例７の帯電防止ハードコート膜形成用塗料を得た。
次いで、この帯電防止ハードコート膜形成用塗料を用いて、実施例１と同様にして比較例７の帯電防止ハードコート膜付きアクリルシートを得た。
【００５６】
「比較例８」
帯電防止ハードコート膜を形成していない厚み１ｍｍのアクリルシートを比較例8のアクリルシートとした。
【００５７】
「評価」
実施例１〜６および比較例１〜７それぞれの帯電防止ハードコート膜付きアクリルシート、並びに、比較例８のアクリルシートについて、透明性、硬度、耐擦傷性、反射ヘーズ、表面抵抗値の５点の項目の評価を下記の方法に基づいて行った。
（１） 透明性
ヘーズメータ ＮＤＨ２０００（日本電飾社製）を用いてヘーズの測定を行った。ヘーズ値は、小さいものほど透明性が高いものとした。ここでは、ヘーズ値が０．５％以下を良好、０．５％を超えかつ１．０％未満をやや良好、１．０％以上を不良と判定した。
（２） 硬度
鉛筆試験機（太平理化工業社製）を用いて膜の鉛筆硬度を測定した。この鉛筆硬度は、傷が付かなかった場合の鉛筆芯の硬さが硬いほど硬度が高いものとした。ここでは、４Ｈ以上を良好、２Ｈ以上かつ３Ｈ以下をやや良好、Ｈ未満を不良と判定した。
【００５８】
（３）耐擦傷性
擦り試験機（ラビングテスター、大平理化工業社製）を用いて、帯電防止ハードコート膜付きアクリルシートまたはアクリルシートに、１ｋｇｆの荷重を負荷しながら、前記のアクリルシートの表面（帯電防止ハードコート膜）上を１００回往復させた後、帯電防止ハードコート膜付きアクリルシートまたはアクリルシートの表面を目視により、磨耗傷の度合いを観察した。
（４）反射ヘーズ
帯電防止ハードコート膜付きアクリルシートまたはアクリルシートに、三波長蛍光灯の光を照射して、前記のアクリルシートの表面（帯電防止ハードコート膜）における反射ヘーズの度合いを観察した。照射した光が前記のアクリルシートの表面（帯電防止ハードコート膜）にて反射した際の、その表面の状態を目視により観察した。ここでは、アクリルシートが透明に見えた場合を良好、アクリルシートが白く曇って見えた場合を不良とした。
【００５９】
（５）表面抵抗値
抵抗率計（ハイレスタＩＰ、ダイアインスツルメンツ社製）を用いて、帯電防止ハードコート膜付きアクリルシートまたはアクリルシートに５００Ｖの電圧を印加した際の表面抵抗値の測定を行った。表面抵抗値が低いものほど帯電防止性能に優れているものとして、帯電防止性能の評価を行った。ここでは、１×１０１２Ω／□未満を良好、１×１０１２Ω／□以上かつ１×１０１４Ω／□未満をやや良好、１×１０１４Ω／□以上を不良とした。
これらの評価結果を表１に示す。
【００６０】
【表１】
0005338126.tif 000002
【００６１】
表１の結果から、実施例１〜６の帯電防止ハードコート膜は、透明性、膜強度、反射ヘーズ、表面抵抗値共に優れたものであった。
一方、比較例１では、１−ブタノール（有機溶媒（Ａ））に対する、メタノール（有機溶媒（Ｂ））とブチルセロソルブ（有機溶媒（Ｃ））の総量の混合比が６０質量％を超えているため、帯電防止ハードコート膜において白化が発生し、膜の外観および表面抵抗値も劣る結果となった。
比較例２では、１−ブタノール（有機溶媒（Ａ））に対する、メタノール（有機溶媒（Ｂ））とブチルセロソルブ（有機溶媒（Ｃ））の総量の混合比が４０質量％未満であるため、帯電防止ハードコート膜の耐擦傷性に劣る結果となった。
【００６２】
比較例３では、２０℃における水の溶解度が３０質量％以上の有機溶媒のうち、２０℃における蒸気圧が１３３３Ｐａ未満のメタノール（有機溶媒（Ｂ））のみ添加したため、帯電防止ハードコート膜において白化が発生し、表面抵抗値は発現するものの、膜の外観および耐擦傷性に劣る結果となった。
比較例４では、２０℃における水の溶解度が３０質量％以上の有機溶媒（Ｂ）と有機溶媒（Ｃ）の混合比を、４０質量％：６０質量％〜６０質量％：４０質量％の範囲に近づけていくことにより、比較例３における不具合が改善される傾向が確認された。
【００６３】
比較例５では、２０℃における水の溶解度が３０質量％以上の有機溶媒（Ｂ）と有機溶媒（Ｃ）の混合比を、４０質量％：６０質量％〜６０質量％：４０質量％の範囲外である帯電防止ハードコート膜形成用塗料を用いて、２５℃、絶対湿度５．７６ｇ／ｍ３の低湿度の環境下で塗膜を形成すると、特性にばらつきが発生し、良好な帯電防止ハードコート膜が得られないことが確認された。
比較例６では、２０℃における水の溶解度が３０質量％以上の有機溶媒（Ｂ）と有機溶媒（Ｃ）の混合比を、４０質量％：６０質量％〜６０質量％：４０質量％の範囲外である帯電防止ハードコート膜形成用塗料を用いて、２５℃、絶対湿度１４．９７ｇ／ｍ３の高湿度の環境下で塗膜を形成すると、特性にばらつきが発生し、良好な帯電防止ハードコート膜が得られないことが確認された。
比較例７では、導電性酸化物を使用した場合、導電性酸化物の光散乱によって反射ヘーズが発生してしまい、帯電防止ハードコート膜の外観に劣る結果となった。
【産業上の利用可能性】
【００６４】
本発明の帯電防止ハードコート膜形成用塗料は、分子中に２個以上のアクリロイル基またはメタクリロイル基を有する架橋性化合物、および、分子中に１個以上のアクリロイル基またはメタクリロイル基を有する４級アンモニウム塩化合物から構成され、該４級アンモニウム塩化合物の含有量が１質量％以上の樹脂組成物と、２０℃における水の溶解度が３０質量％未満の有機溶媒の群から選択される少なくとも１種の有機溶媒（Ａ）と、２０℃における水の溶解度が３０質量％以上の有機溶媒の群から選択される少なくとも２種の有機溶媒（Ｂ、Ｃ）からなる混合溶媒（Ｂ＋Ｃ）と、光反応開始剤と、を含有したものであるから、携帯電話、ＰＤＡなどの携帯端末、パーソナルコンピュータの表示装置などの液晶表示装置やそれ以外の各種表示装置の帯電防止ハードコート膜を形成する場合はもちろんのこと、透明性、硬度、耐衝撃性が求められる保護膜を形成する際にも極めて有効であり、その工学的価値は大である。