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固化性组合物及包含其固化层的膜

文献发布时间:2023-06-19 16:11:11



技术领域

本发明涉及新型的固化性组合物。

背景技术

例如在智能手机、平板终端、PC监视器、售票机、信息显示器、车载操作面板、数码相机、多功能设备(监控部)、便携式游戏机、银行的ATM、数字音频播放器等的显示器部中,可通过用手指触摸具有触摸传感器功能(触摸输入功能)的画面来进行操作的触摸面板化正在普及。在这些显示器部中,分辨率提高,能够显示更清晰的图像,但如果在画面表面产生划痕、污垢等,则难以看到清晰的图像。因此,为了能够长期维持清晰的图像,将保护膜配置于画面表面。

关于保护膜,出于上述那样的目的,要求透明性、耐磨性、防污性、拒水性·拒油性、指纹擦除性等,但除此以外还开发了兼具防反射性、抗菌性等功能的保护膜。

例如,已知有一种低折射率层形成用树脂组合物,其特征在于,为用于形成具备低折射率层的防反射膜的上述低折射率层的低折射率层形成用树脂组合物,含有官能团数为3~8的至少1种多官能的丙烯酸酯单体或甲基丙烯酸酯单体即多官能单体、和特定的通式所示的2官能的丙烯酸酯单体或甲基丙烯酸酯单体即2官能单体(专利文献1)。

作为触摸面板用的膜,提出了例如在基材上具有硬涂层的硬涂膜,该硬涂层包含电离辐射固化性组合物的固化物,所述电离辐射固化性组合物的固化物含有具有电离辐射固化性官能团的防污剂和具有电离辐射固化性官能团的粘结剂树脂成分,该硬涂层实质上不含粒子,并且该硬涂层满足特定的条件(专利文献2)。

另外,例如已知一种膜,其至少一个表面具有如下的摩擦特性:在使触头的移动速度v(mm/s)变化来测定相对动摩擦系数μ时,以作为上述移动速度的常用对数的log(v)为横轴、以μ为纵轴并通过线性拟合而得到的直线的斜率a为0.01以上,并且截距b为0.6以下(专利文献3)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1:日本特开2014-63061号公报

专利文献2:日本特开2018-202697号公报

专利文献3:国际公开WO2019/82664

发明内容

发明要解决的课题

然而,这些膜虽然由于具备规定的特性而能够作为保护膜利用,但是为了作为触摸面板用使用,存在进一步改善的余地。即,存在手指滑动性的问题。

最近,随着装置的高功能化或小型化,也产生了更细致地操作触摸面板的需要,需要手指在触摸面板上进行细微的动作。在该情况下,如果在触摸面板表面与手指表面之间存在卡顿等,则无法顺畅地移动手指,无法进行快速的操作、或者也成为误操作的原因。

在这一点上,迄今为止的保护膜或硬涂层需要进一步改善手指滑动性这一点。

因此,本发明的主要目的在于提供能够形成手指滑动性得到改善的固化层的固化性组合物。

用于解决课题的手段

本发明人鉴于现有技术的问题点而反复进行了深入研究,结果发现,通过采用包含特定组成的组合物,能够实现上述目的,从而完成了本发明。

即,本发明涉及下述固化性组合物及包含其固化层的膜。

1.一种固化性组合物,其特征在于,包含下述成分:

(1)数均分子量为3000以上且7500以下的含全氟聚醚基的丙烯酸酯单体;

(2)数均分子量为500以上且小于3000的含氟基的丙烯酸酯单体;

(3)多官能丙烯酸酯单体(其中,不包括上述(1)和(2)的丙烯酸酯单体。);

(4)光引发剂;以及

(5)有机溶剂。

2.根据上述项1所述的固化性组合物,其中,上述含全氟聚醚基的丙烯酸酯单体的固体成分含量为10~30重量%。

3.根据上述项1或2所述的固化性组合物,其中,相对于上述含全氟聚醚基的丙烯酸酯单体100重量份,包含150重量份以上的上述含氟基的丙烯酸酯单体。

4.根据上述项1~3中任一项所述的固化性组合物,其中,有机溶剂包括酮系溶剂、酯系溶剂、醇系溶剂和酰胺系溶剂的至少1种。

5.一种膜,其配置有上述项1~4中任一项所述的固化性组合物的固化层作为最表面层。

6.根据权利要求5所述的膜,其中,上述固化层的厚度为0.01~0.1μm。

7.一种光学制品,其是在基材上层叠有上述项5或6所述的膜而成的。

8.根据上述项7所述的光学制品,其中,上述基材为在触摸面板式显示器中成为触摸传感器部的显示画面。

发明的效果

根据本发明,能够提供能够形成特别是手指滑动性得到改善的固化层的固化性组合物。

特别是,本发明的固化性组合物通过并用具有较大分子量的含全氟聚醚基的(甲基)丙烯酸酯单体(第1成分)和具有较小分子量的含氟基的(甲基)丙烯酸酯单体(第2成分),能够使单独仅溶解于氟系溶剂中的第1成分有效地溶解于MEK等之类的通用溶剂,结果能够形成手指滑动性良好的固化层。特别是,由于该固化层由氟系材料构成,所以认为拒水性、拒油性(拒油性油墨性)等优异也有助于手指滑动性的提高。即,认为即使手指带有汗或皮脂,上述固化层也能够排斥它们,因此固化层表面上的手指的滑动变得良好。

另外,本发明的固化性组合物如上所述以溶解于通用溶剂中的溶液的形态提供,因此能够形成薄的涂膜,结果能够提供特别是由0.1μm以下的薄膜构成的固化层。由此,即使具有折射率控制层、防反射层等具有光学功能的层作为下层,也不会妨碍它们的功能,能够提供具有具备所期望的手指滑动性的最表面的固化层或膜。即,本发明的固化层尤其也能够适合用作用于保护光学功能层的表面的膜。

具有这样的特征的本发明的固化性组合物可以适合用作例如光学制品中的保护层或保护膜。特别是,作为用于保护能够用手指操作的触摸面板的画面(最表面)的材料也是最佳的。

具体实施方式

1.固化性组合物

本发明的固化性组合物(本发明组合物)的特征在于,包含下述成分:

(1)数均分子量为3000以上且7500以下的含全氟聚醚基的(甲基)丙烯酸酯单体(第1成分);

(2)数均分子量为500以上且小于3000的含氟基的(甲基)丙烯酸酯单体(第2成分);

(3)多官能(甲基)丙烯酸酯单体(其中,不包括上述(1)和(2)的(甲基)丙烯酸酯单体。)(第3成分);

(4)光引发剂(第4成分);以及

(5)有机溶剂(第5成分)。

需要说明的是,在本发明中,只要没有特别说明,则将丙烯酰基或甲基丙烯酰基统称为“(甲基)丙烯酰基”。将丙烯酰氧基或甲基丙烯酰氧基统称为“(甲基)丙烯酰氧基”。另外,将丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯统称为“(甲基)丙烯酸酯”,将丙烯酸或甲基丙烯酸统称为“(甲基)丙烯酸”。

A.本发明组合物的构成成分

第1成分

作为第1成分的含全氟聚醚基的(甲基)丙烯酸酯单体具有数均分子量为3000以上且7500以下(优选为4000以上且7000以下)的物性。通过使用这样的分子量较大的单体,能够得到高的手指滑动性。

在本发明中,例如可以将通式A-PFPE-B(其中,PFPE表示全氟聚醚基,A和B中的一者或两者为含有(甲基)丙烯酰基的有机官能团,在A或B不为含有(甲基)丙烯酰基的有机官能团时为碳原子数10以下且氢原子的一部分或全部可以被氟原子取代的烷基。)所示的化合物用作第1成分。

全氟聚醚基(PFPE)具有以-(C

作为成为单元的-(C

作为含(甲基)丙烯酰基的有机官能团A、B,没有限定,只要是在末端具有(甲基)丙烯酰基或(甲基)丙烯酰氧基的有机官能团即可。

例如,作为不具有氨基甲酸酯键的含(甲基)丙烯酰基的有机官能团A、B,可以优选采用-R

另外,例如,作为具有氨基甲酸酯键的含(甲基)丙烯酰基的有机官能团A、B,可以优选使用(i)-R

(ii)-R

因此,例如作为上述A或B的具体例,可例示-CH

另外,如上所述,在A或B不为含(甲基)丙烯酰基的有机官能团的情况下,A或B优选为碳原子数10以下且氢原子的一部分或全部可以被氟原子取代的烷基。例如可举出CF

作为这样的第1成分本身,除了可以使用公知或市售的物质以外,还可以使用通过公知的制造方法合成的化合物。

作为市售品,例如可以使用制品名“Fomblin MD40”(Solvay Specialty Polymers株式会社制)等。

另外,作为使(甲基)丙烯酰基键合于全氟聚醚基的两端或一端的方法,例如通过使含异氰酸酯基的(甲基)丙烯酸酯化合物与作为主链具有全氟聚醚基、且作为两末端基或一个末端基具有OH基的化合物(起始化合物)进行反应,能够适当地制备第1成分。

上述起始化合物可以使用公知或市售的化合物。作为市售品,例如可以使用作为含羟基的全氟聚醚系化合物的制品名“ZMF-402”、“FLUOROLINK D-6000”、“Fomblin D2”(均为Solvay Specialty Polymers株式会社制)等。上述“ZMF-402”由以下的通式(1)表示。上述“FLUOROLINK D-6000”由以下的通式(2)表示。

【化学式1】

【化学式2】

需要说明的是,在上述起始化合物中,不具有OH基的末端只要是碳原子数10以下且氢原子的一部分或全部可以被氟原子取代的烷基即可。例如可举出CF

上述含异氰酸酯基的(甲基)丙烯酸酯化合物只要是具有(甲基)丙烯酰基或(甲基)丙烯酰氧基和异氰酸酯基的化合物即可,也可以使用公知或市售的化合物。作为市售品,例如可以优选使用“Karenz AOI”、“Karenz BEI”、“Karenz MOI”(均为昭和电工株式会社制)等。

制造条件没有特别限定,例如可以通过包括如下工序的方法来实施,所述工序为:使起始化合物和含异氰酸酯基的(甲基)丙烯酸酯化合物在溶剂中在20~70℃的温度下反应的工序(反应工序)以及从反应生成液中回收第1成分(目标物)的工序(回收工序)。

在反应工序中,起始化合物与含异氰酸酯基的(甲基)丙烯酸酯化合物的投料比率没有特别限定,例如可以在以摩尔比计为1∶1.1~1∶3.5左右的范围内适当设定。

另外,在反应工序中,实施使用了溶剂的液相反应,作为溶剂,优选使用氟系溶剂。作为氟系溶剂,例如可以优选使用氢氟醚系溶剂。作为这样的溶剂,也可以使用公知或市售的溶剂。例如,可以使用1,3-双(三氟甲基)苯等。另外,作为市售品,例如可以优选使用制品名“Novec HFE-7200”(3M公司制品)、“Novec HFE-7300”(3M公司制品)等。

在反应工序中,也可以根据需要在催化剂的存在下实施。作为催化剂,可以优选使用碱性催化剂,其中,特别优选三乙胺、三丁胺、吡啶和1,4-二氮杂双环[2.2.2]辛烷中的至少1种有机系的碱性催化剂。

在回收工序中,只要能够回收(分离)成为目标物的第1成分,其方法就没有特别限制。例如,可以采用向反应生成液中添加醇类(甲醇、乙醇等),使其分层后,除去上清液(反应生成液的上层部)的方法。即,通常第1成分在反应生成液中沉降,因此,通过除去上清液,能够进行纯化·分离。通过多次重复醇类的添加和上清液的除去这样的一系列工序,能够以更高的收率得到第1成分。在该情况下,也可以根据需要实施减压、干燥等而以固体成分的形式回收第1成分。

需要说明的是,关于本发明中的数均分子量的测定方法,没有特别限定,可以通过使用了凝胶渗透色谱的基于聚苯乙烯换算的测定、或基于使用了核磁共振法的结构解析的测定等来实施。

本发明组合物中的第1成分的固体成分含量没有限定,通常设为10~30质量%左右,特别优选设为15~25质量%。由此,能够更可靠地形成手指滑动性等优异的涂膜。

第2成分

作为第2成分的含氟基的(甲基)丙烯酸酯单体具有数均分子量为500以上且小于3000(优选为1000以上且2000以下)的物性。

通过将第2成分与第1成分一起并用,能够提供也溶解于甲乙酮等所谓的通用溶剂中的溶液型的组合物。第1成分单独时,仅能够溶解于氟系溶剂,难以溶解于通用溶剂,因此无法形成手指滑动性等优异的涂膜。另一方面,担心氟系溶剂对环境造成负荷,引起涂布加工时所产生的挥发物的排出限制这样的问题等。因此,在本发明中,为了消除这样的各种问题,通过使第1成分与第2成分组合并溶解于通用溶剂中,首次提供了能够形成手指滑动性等优异的涂膜的组合物。

作为含氟基的(甲基)丙烯酸酯单体,只要在上述数均分子量的范围内就没有特别限定,可以优选使用含全氟聚醚基的(甲基)丙烯酸酯单体。更具体而言,可以使用具有全氟聚醚基作为主链,并且经由或不经由碳原子数10以下且氢原子的一部分或全部可以被氟原子取代的亚烷基而在两末端基或一个末端基上键合有(甲基)丙烯酰基或(甲基)丙烯酰氧基的化合物。

作为这样的化合物,可以使用公知或市售的化合物。作为市售品,例如可以使用制品名“FLUOROLINK AD-1700”、“FLUOROLINK MD-700”、“FLUOROLINK 5101X”(均为SolvaySpecialty Polymers株式会社制)等。上述“FLUOROLINK AD-1700”由下述通式(3)表示(m、n为0以外的整数,X为含(甲基)丙烯酰基的有机官能团。)。

【化学式3】

X-CF

本发明组合物中的第2成分的固体成分含量没有特别限定,通常设为15~45质量%左右,特别优选设为22~40质量%。由此,第1成分在通用溶剂中的溶解变得更良好,进而能够更可靠地得到具有优异的手指滑动性等的涂膜。

另外,第1成分与第2成分的比率只要根据第1成分等的种类适当设定即可,特别优选以重量比计设为第1成分∶第2成分=1∶1.4~1∶2左右,更优选设为第1成分∶第2成分=1∶1.5~1∶1.8。通过设定为这样的范围内,从而第1成分容易均匀溶解于MEK等通用有机溶剂,具有更优异的手指滑动性,并且能够更可靠地得到透明性高的涂膜。

第3成分

第3成分使用多官能(甲基)丙烯酸酯单体(其中,不包括上述第1成分和第2成分。)。第3成分特别是能够将第1成分和第2成分更可靠地固定于基材或下层,有助于涂膜性能的体现以及其耐久性的体现。上述多官能(甲基)丙烯酸酯单体可以使用2官能以上的多官能(甲基)丙烯酸酯单体,特别是可以优选使用3官能~6官能的多官能(甲基)丙烯酸酯单体。

多官能(甲基)丙烯酸酯单体是具有碳-碳不饱和键的官能团的数量为2个以上的(甲基)丙烯酸酯单体。

作为2官能(甲基)丙烯酸酯单体,例如可举出乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、丙二醇二(甲基)丙烯酸酯、丁二醇二(甲基)丙烯酸酯、1,6-己二醇二(甲基)丙烯酸酯、1,9-壬二醇二(甲基)丙烯酸酯等亚烷基二醇二(甲基)丙烯酸酯、聚乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、聚丙二醇二(甲基)丙烯酸酯、聚丁二醇二(甲基)丙烯酸酯等聚亚烷基二醇二(甲基)丙烯酸酯、新戊二醇二(甲基)丙烯酸酯、三环癸烷二甲醇二(甲基)丙烯酸酯、聚碳酸酯二醇二(甲基)丙烯酸酯、聚酯二醇二(甲基)丙烯酸酯、乙氧基化双酚A二(甲基)丙烯酸酯、丙氧基化双酚A二(甲基)丙烯酸酯、聚氨酯二(甲基)丙烯酸酯等。

作为3官能(甲基)丙烯酸酯单体,例如可举出三羟甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、乙氧基化异氰脲酸三(甲基)丙烯酸酯、ε-己内酯改性三((甲基)丙烯酰氧基乙基)异氰脲酸酯、季戊四醇三(甲基)丙烯酸酯等。

作为4官能(甲基)丙烯酸酯单体,例如可举出双三羟甲基丙烷四(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇四(甲基)丙烯酸酯等。

作为5官能(甲基)丙烯酸酯单体,例如可举出二季戊四醇五(甲基)丙烯酸酯等。

作为6官能(甲基)丙烯酸酯单体,例如可举出二季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯等。

本发明组合物中的第3成分的固体成分含量没有特别限定,为了更可靠地发挥如上所述的第3成分的功能,通常设为20~70质量%左右,特别优选设为30~60质量%。

第4成分

作为第4成分,包含光引发剂(光聚合引发剂)。由此,本发明组合物能够可靠地开始基于紫外线照射等的固化。

作为光引发剂,例如可举出二甲基-2,2’-偶氮双(2-甲基丙酸酯)、4,4-双(二乙基氨基)二苯甲酮、2,4,6-三甲基苯酚、邻苯甲酰基苯甲酸甲酯、4-苯基二苯甲酮、叔丁基蒽醌、2-乙基蒽醌、二乙氧基苯乙酮、2-羟基-2-甲基-1-苯基丙烷-1-酮、二苯甲酮、苯偶酰二甲基缩酮、1-羟基环己基-苯基酮、苯偶姻甲醚、苯偶姻乙醚、苯偶姻异丙醚、苯偶姻异丁醚、2-苄基-2-二甲基氨基-1-(4-吗啉代苯基)-丁酮-1、二乙基噻吨酮、异丙基噻吨酮、2,4,6-三甲基苯甲酰基二苯基氧化膦、双(2,6-二甲氧基苯甲酰基)-2,4,4-三甲基戊基氧化膦、双(2,4,6-三甲基苯甲酰基)-苯基氧化膦、甲基苯甲酰基甲酸酯、2-苄基-2-二甲基氨基-4-吗啉代苯丁酮、2-(二甲基氨基)-2-(4-甲基苄基)-1-(4-吗啉代苯基)-丁烷-1-酮等。作为这样的光聚合引发剂,也可以使用市售品。

本发明组合物中的第4成分的固体成分含量例如可以根据所使用的聚合引发剂的种类等适当设定,从上述的第4成分的作用的观点出发,通常设为3~15质量%左右,特别优选设为5~10质量%。

第5成分

包含有机溶剂作为第5成分。有机溶剂的种类可以根据第1成分等的种类适当设定。特别是,在本发明中,优选使用能够使第1成分和第2成分均匀地溶解的有机溶剂中包含通用使用的酮系溶剂、酯系溶剂、醇系溶剂和酰胺系溶剂中的至少1种的有机溶剂。需要说明的是,优选有机溶剂中不包含氟系溶剂。

作为酮系溶剂,例如可举出丙酮、甲乙酮、甲基异丁基酮、环己酮等。

作为酯系溶剂,例如可举出乙酸乙酯、乙酸丁酯、乙酸甲氧基丁酯、乙酸甲氧基丙酯等。

作为醇系溶剂,例如可举出甲醇、乙醇、1-丙醇、异丙醇、乙二醇单甲醚、丙二醇单甲醚(1-甲氧基-2-丙醇)等。

作为酰胺系溶剂,例如可举出二甲基甲酰胺(DMF)、二甲基乙酰胺(DMAc)、N-甲基吡咯烷酮(NMP)、二乙基甲酰胺等。

有机溶剂的使用量没有限定,例如可以按照本发明组合物的固体成分含量成为0.1~90重量%左右(优选0.1~50重量%左右)的范围内的方式,根据例如所使用的成分等的种类、所期望的粘度等适当调整。例如,将本发明组合物以糊状的形式使用的情况下,将固体成分含量设定得多一些即可。

其他成分

在本发明组合物中,除了第1成分~第5成分以外,可以在不妨碍本发明效果的范围内根据需要适当配合其他成分。例如,可举出交联剂、反应性稀释剂(例如单官能单体等)、无机微粒(二氧化硅、氧化铝、二氧化钛、氧化锆等氧化物微粒)、防污剂(增滑剂)、表面调节剂、紫外线吸收剂、光稳定剂、分散剂(表面活性剂)、湿润剂、增稠剂、抗氧化剂、阻聚剂、硅烷偶联剂、着色剂等。

B.本发明组合物的性状等

本发明组合物的形态通常为液态。在该情况下的粘度(20℃)可以根据所期望的固化层(硬涂层)的厚度等适当设定,例如设为1~500mPa·s左右,但不限于此。

特别是,本发明组合物优选为在作为第5成分的有机溶剂中至少溶解有第1成分和第2成分的溶液的形态。通过制成溶液状,能够形成能够发挥更高的手指滑动性的涂膜。

C.本发明组合物的制造

本发明组合物可以通过将如上所述的各成分均匀地混合来制备。混合时的混合顺序等没有特别限定,可以采用任意的顺序。

混合例如可以使用混合机、捏合机等公知或市售的装置来实施。另外,混合的气氛通常通常只要在常温·常压下将各成分混合即可,但不限于此。

D.本发明组合物的用途

通过使本发明组合物的涂膜固化,能够形成所期望的固化层。即,能够由本发明组合物更可靠地得到手指滑动性、拒水性等优异的固化层(固化膜)。

固化层可以为透明、半透明或不透明中的任一种。特别是在用作画面等的保护膜的情况下,优选固化层为透明或半透明。该情况下的透明度没有限定,通常以雾度值计优选为0.1~5%左右。

另外,固化层的厚度可以根据所期望的硬度、成形性等适当设定,通常设为0.1μm以下左右,优选设为0.01~0.1μm,特别优选设为0.01~0.05μm。特别是,在设置折射率控制层等光学功能层作为固化层的下层的情况下,通过设定为如上所述的厚度,能够在不妨碍光学功能层的光学特性的情况下有效地发挥光学功能层的光学特性。换言之,本发明的固化层可以优选用作用于保护光学功能层表面的固化层。

固化层的形成方法没有特别限定,例如可以通过包括a)在基材膜上形成本发明组合物的涂膜的工序以及b)使上述涂膜固化的工序的方法来适当地实施。

成为固化层的基底(下层)的基材膜没有特别限定,例如可举出丙烯酸系树脂(聚甲基丙烯酸甲酯等)、烯烃系树脂(聚乙烯、聚丙烯等)、聚酯系树脂(聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯等)、聚酰胺系树脂(尼龙等)、聚碳酸酯系树脂、聚氨酯系树脂、乙烯基系树脂(氯乙烯系树脂、乙酸乙烯酯系树脂等)、氟系树脂、有机硅系树脂等。特别是,从透明性优异的方面考虑,例如可以优选使用聚对苯二甲酸乙二醇酯等透明性膜。

基材膜的厚度可以根据用途等适当变更,例如可以设为0.05~1mm左右,但不限于此。

形成本发明组合物的涂膜的方法例如可以通过刮刀法、棒涂法、浸渍法、空气喷涂法、辊刷法、辊涂法等公知的涂布方法适当进行。

涂膜的形成量只要设为例如成为所期望的固化层的厚度的量即可,通常可以在所得到的固化膜的厚度为0.1μm左右以下的范围内(优选为0.01~0.05μm的范围内)适当设定。

另外,所得到的涂膜可以在固化之前根据需要实施干燥工序。干燥方法除了自然干燥以外,例如也可以是在60~120℃左右的温度下进行加热的方法。

接下来,进行涂膜的固化。使涂膜固化的方法没有特别限定,可以特别优选采用利用辐射线(活性能量射线)的固化方法。辐射线只要具有足以使光聚合引发剂开裂的能级,则可以使用任意的辐射线。作为辐射线,可举出电磁辐射线或粒子辐射线,特别优选使用紫外光、红外光、可见光、远红外光等。

在本发明中,特别是从能够比较简易地实施固化的方面考虑,可以优选使用紫外线。另外,在照射紫外线的情况下,其光源也没有限定,例如可举出高压汞灯、铁掺杂的金属卤化物灯、镓灯、低压汞灯、超高压汞灯、紫外线激光、LED等。因此,可以使用具备它们的公知或市售的装置进行固化。

在照射紫外线的情况下,例如可以照射100~400nm左右的波长区域、且具有照度80~1000mW/cm

需要说明的是,进行紫外线照射时的温度条件没有特别限定,通常设为100℃以下的范围内即可。因此,即使在例如室温附近(10~40℃左右),也可以适当地实施。

2.膜

本发明还包含在最表面包含本发明组合物的固化层的膜(本发明膜)。因此,作为本发明膜,除了由本发明组合物的固化层的单层构成的膜以外,还可例示与基材膜或其他层层叠而成的层叠膜。但是,即使在层叠膜的情况下,至少上述固化层也配置于最表面。

作为基材膜,没有限定,例如可以适合使用上述所述的树脂膜等。另外,作为基材膜,为了得到由本发明组合物的固化层的单层构成的膜(以使用时固化层被剥离为前提),也可以使用脱模膜。

作为与本发明组合物的固化层层叠的其他层,可以在不妨碍本发明效果的范围内应用例如印刷层、光学功能层(折射率控制层、防反射层、视野控制层等)、粘接剂层、抗静电层等。这些可以按照公知的方法形成。

特别是,本发明优选包含光学功能层和作为最表面层而层叠于其表面的本发明的固化层的膜。即,为了保护防反射层等那样的光学功能层的表面,优选形成有上述固化层而成的膜。本发明的固化层能够以较薄的厚度发挥所期望的手指滑动性等,因此能够有效地发挥光学功能层的光学功能。

作为更具体的实施方式的一个例子,可以优选采用包含a)基材膜、b)形成于上述基材膜上的折射率控制层(下层)和c)以与上述折射率控制层直接接触的状态层叠的本发明组合物的固化层(上层)的膜。

在该情况下,作为上述基材膜和固化层,可以按照上述说明的方法形成。

另外,作为折射率控制层,只要能够赋予防反射功能就没有特别限定,除了可以采用公知的折射率控制层(防反射层)等以外,例如还可以优选采用包含多官能(甲基)丙烯酸酯单体、含氧化物的微粒、聚合引发剂和有机溶剂的固化性组合物的固化层。以下,作为实施方式的一个例子,示出该固化性组合物的固化层。

作为上述多官能(甲基)丙烯酸酯单体,可以使用与上述第3成分中例示的化合物同样的化合物。其含量在上述固化性组合物中可以在1~10质量%左右的范围内适当设定。

作为含氧化物的微粒,可以使用添加到光学材料中的公知或市售的微粒,例如除了二氧化硅、氧化锆等无机氧化物的微粒以外,还可以使用由它们与树脂的复合材料构成的微粒。另外,这些微粒可以为实心,也可以为中空。微粒的形状通常优选为球状,但不限于此。微粒的平均粒径例如可以设为0.005~0.1μm左右。含氧化物的微粒的含量没有限制,上述固化性组合物中可以在1~10质量%左右的范围内适当设定。

聚合引发剂可以使用与上述第4成分中例示的化合物同样的化合物。其含量在上述固化性组合物中可以在0.1~10质量%左右的范围内适当设定。

另外,作为有机溶剂,也可以使用与上述第5成分中例示的溶剂同样的有机溶剂。在该情况下,有机溶剂的使用量没有限定,例如以固体成分含量成为5~90重量%左右的范围内的方式,根据所使用的成分等的种类、所期望的粘度等适当设定即可。

使用包含它们的固化性组合物来形成作为固化层的折射率控制层。其形成方法等可以与本发明组合物的固化层的形成方法同样地实施。

折射率控制层(下层)的厚度没有特别限定,通常设为0.05~1μm左右,特别优选设为0.1~0.5μm。

3.光学制品

本发明包括在基材上层叠有本发明的膜而成的光学制品。特别是,在本发明中,为了保护显示器的画面表面,可以将该画面表面用作上述基材。其中,上述基材优选为在触摸面板式显示器中成为触摸传感器部的显示画面。

作为这样的触摸面板式显示器(装置),只要对膜至少要求透明性和手指滑动性,则可以为任意的装置。例如,可举出智能手机、平板终端、PC监视器、售票机、信息显示器、车载操作面板、数码相机、多功能设备(监控部)、便携式游戏机、银行的ATM、数字音频播放器等。在这些装置的显示画面的表面上层叠有本发明膜的制品也包括在本发明的光学制品中。

将本发明的膜层叠于基材上的方法与公知或市售的层叠保护膜的方法相同即可。例如可举出在使具有再剥离性的粘合剂介于基材与膜之间的状态下将膜贴合于基材的方法等,但不限于此。

本发明的膜如上所述,除了固化层单层的情况以外,还存在包括光学功能层/固化层的组合的层叠体的情况。前者的情况下,成为基材/固化层这样的构成。后者的情况下,成为基材/(光学的功能层/固化层)、基材/(基材膜/光学功能层/固化层)等构成。

【实施例】

以下,示出实施例和比较例更具体地说明本发明的特征。但是,本发明的范围并不限定于实施例。

通过将表1的“上层”所示的各成分均匀地混合来制备本发明的固化性组合物(涂覆液A)。另一方面,通过将表1的“下层”所示的各成分均匀地混合来制备下层形成用的固化性组合物(涂覆液B)。表1中的各成分的组成(数值)的单位为“质量%”。

接下来,作为基材膜,使用市售的聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)膜(东洋纺株式会社制,“COSMOSHINE A4100”),在其上依次形成下层和上层。更具体而言,使用No.3的棒涂机将涂覆液B涂覆于上述PET膜上,在烘箱(ESPEC株式会社制,干燥机“SPH-102”)中以90℃×1分钟进行干燥。接下来,使用No.4的棒涂机将用MEK将涂覆液A稀释10倍后的物质涂覆于下层表面上,在上述烘箱中以90℃×1分钟进行干燥。

接下来,使用紫外线照射装置(EYE GRAPHICS株式会社制,紫外线固化用灯“H06-L41”,传送带型紫外线照射装置“ECS-601”)实施紫外线照射(照度500mW/cm

作为上层和下层的形成中使用的涂覆液,变更为表1所示的组成,除此以外,与实施例1同样地操作,制作层叠体。

作为上层和下层的形成中使用的涂覆液,变更为表1所示的组成,除此以外,与实施例1同样地操作,制作层叠体。

【表1】

需要说明的是,作为表1所示的各成分,分别使用通过以下的制品或制法得到的物质。另外,下述的“分子量”均是指“数均分子量”。

(1)长链PFPE丙烯酸酯1

在放入有搅拌子的50ml茄形烧瓶中称量Solvay Specialty Polymers株式会社制“ZMF-402”(3.0mmol,12.00g)、昭和电工公司制“Karenz AOI”(3.6mmol,0.508g)、富士胶片和光纯药公司制三乙胺(0.3mmol,0.030g)、3M公司制“Novec HFE-7200”12.0g。将反应液在60℃搅拌6小时。向反应后的反应液中加入富士胶片和光纯药公司制甲醇,使反应液分层。由于下层为目标物,所以除去上层的溶剂。重复3次使用甲醇的洗涤工序。将生成物加入到茄形烧瓶中,通过减压化干燥来除去溶剂,合成收率90%的作为目标物的含全氟聚醚的丙烯酸酯11.2g。由此,得到在分子量4000的全氟聚醚的单末端具有丙烯酸酯的长链PFPE丙烯酸酯1(分子量4200)。

(2)长链PFPE丙烯酸酯2

在放入有搅拌子的10ml茄形烧瓶中称量Solvay Specialty Polymers株式会社制“Fluorolink D-6000”(0.5mmol,3.00g)、昭和电工公司制“Karenz BEI”(1.2mmol,0.287g)、富士胶片和光纯药公司制三乙胺(0.05mmol,0.05g)、3M公司制“Novec HFE-7200”3.0g。将反应液在60℃搅拌6小时。在反应后的反应液中加入富士胶片和光纯药公司制甲醇,使反应液分层。由于下层为目标物,所以除去上层的溶剂。重复3次使用甲醇的洗涤工序。将生成物加入到茄形烧瓶中,减压化并干燥,由此除去溶剂,合成收率88%的作为目标物的含全氟聚醚的丙烯酸酯2.89g。由此,得到在分子量6000的全氟聚醚的两末端具有丙烯酸酯的长链PFPE丙烯酸酯2(分子量6500)。

(3)AD-1700

Fluorolink AD-1700:Solvay Specialty Polymers株式会社制在分子量约1500的全氟聚醚的两末端具有丙烯酸酯的材料(不挥发成分70%,分子量1700)

(4)M-306

ARONIX M-306:东亚合成株式会社制,季戊四醇三丙烯酸酯与季戊四醇四丙烯酸酯的混合物(季戊四醇三丙烯酸酯的含有率65~70%)

(5)A-9550W

NK ESTER A-9550W:新中村化学工业株式会社制,二季戊四醇五丙烯酸酯与二季戊四醇六丙烯酸酯的混合物(含有比率;二季戊四醇五丙烯酸酯∶二季戊四醇六丙烯酸酯=50∶50(重量比))

(6)MEK-AC-2140Z

MEK-AC-2140Z:日产化学工业株式会社制,丙烯酸酯修饰二氧化硅微粒(不挥发成分40%)

(7)Through rear 4320

Through rear 4320:日挥触媒化成株式会社制,丙烯酸酯修饰中空二氧化硅微粒(不挥发成分20%)

(8)Omnirad 184

Omnirad 184:IBM RESINS B.V.:1-羟基环己基-苯基酮

(9)MEK

甲乙酮(MEK):关东化学株式会社制

(10)AcOEt

乙酸乙酯(AcOEt):关东化学株式会社制

(11)DMF

N,N-二甲基甲酰胺(DMF):杜邦株式会社制

(12)PGM

1-甲氧基-2-丙醇(PGM):日本乳化剂株式会社制

对于各实施例和比较例中得到的层叠体,分别调查了以下的特性。其结果也一并示于表1。

(1)雾度

使用日本电色工业株式会社制雾度计:NDH5000进行测定。

(2)膜厚

使用Filmetrics株式会社制的F20膜厚测定系统进行测定。关于测定,测定任意选定的3处的膜厚,算出其平均值。

(3)接触角

使用协和界面科学株式会社制“Drop Master 700”测定相对于水的接触角。测定温度为20℃。

(4)动摩擦系数

使用新东科学株式会社制“Tribo Gear Type 14FW”,在端子:药包纸、载荷:500g、测定速度:300mm/分钟、扫描距离:30mm条件下进行测定。

(5)手指滑动性

实施用手指在涂层表面上描画10cm左右5次的试验(官能试验)。更具体而言,以如触摸实际的平板终端或智能手机的情况那样用手指轻轻地在上层(本发明固化层)表面上描画并往复5次时的触感进行评价。关于判定基准,将手指不卡顿地滑动的情况标记为“○”,将手指每5次卡顿1次(在实际的使用上没有问题)的情况标记为“△”,将手指不滑动地始终卡顿的情况标记为“×”。

(6)油性油墨的拒墨性/擦拭性

油性笔:使用Zebra株式会社制,マツキ一ノツク黑在上层表面记载文字,使其干燥后擦去。擦拭方法是使用Prowipe滑动5次。关于判定基准,将油墨呈点状排斥而能够擦拭的情况记为“○”,将油墨未排斥但能够擦拭的情况记为“△”,将油墨未排斥并无法擦拭的情况记为“×”。

根据表1的结果可以明确,实施例中均发挥了手指滑动性等优异的固化。例如,可知动摩擦系数也得到0.12以下(特别是0.1以下)这样的低数值。

特别是,根据实施例1、3和比较例2的比较,在配合有作为折射率控制材料的胶态二氧化硅或中空二氧化硅的涂膜上形成的配合有第1成分的涂膜表现出优异的性能,但在折射率控制层中直接添加有第2成分的涂膜成为滑动性和拒墨性低的结果。

根据实施例1、2与比较例1的对比,在固体成分中的第1成分的比例为10质量%以上的情况下,动摩擦系数低于0.12,表现出拒墨性·水接触角高的性能。另一方面,如果低于10质量%,则成为滑动性或拒液性低的结果。

比较例3中,由于将第1成分与第2成分以1∶1的比率(有效成分换算)混合,所以成为涂液白浊、涂膜的雾度超过10%、透明性大幅降低的结果。

根据实施例1、4的结果可知,第1成分的PFPE分子量为4000或6000,得到了良好的涂膜性能。

根据实施例1、5、6、7的结果可知,通过配合第2成分,能够使用酮系溶剂等各种通用溶剂来进行所期望的涂覆液的调配。

根据实施例1、8的结果,通过使用第3成分的多官能(甲基)丙烯酸酯的官能团数为3官能~6官能的多官能(甲基)丙烯酸酯,能够表现出良好的发明效果。

相关技术
  • 固化性组合物及包含其固化层的膜
  • 热固化性组合物、热固化性树脂改性剂、其固化物、半导体密封材料、预浸料、电路基板和增层膜
技术分类

06120114736580