首页> 中国专利> 硬质涂层组合物及高折射率抗粘连层形成组合物

硬质涂层组合物及高折射率抗粘连层形成组合物

摘要

本发明提供一种硬质涂层组合物,其形成在具有拉伸性的同时具有高可见性和良好硬度的硬质涂层。本发明提供一种不对可见性造成不良影响而可有效地防止层状制品(例如树脂膜)中的粘连现象的技术。本发明提供一种硬质涂层组合物,所述组合物含有(A)具有2个以上丙烯酸酯基的线型酚醛型丙烯酸酯和(B)在各个分子中含有1~2mol的碳原子数为2或3的环氧烷结构的含有芳基的单或聚(甲基)丙烯酸酯化合物,其中,相对于硬质涂层组合物所含有的树脂成分100质量份,该硬质涂层组合物含有60~85质量份的线型酚醛型丙烯酸酯(A)和15~30质量份的(甲基)丙烯酸酯(B)。

著录项

  • 公开/公告号CN104487524A

    专利类型发明专利

  • 公开/公告日2015-04-01

    原文格式PDF

  • 申请/专利权人 日本碧化学公司;帝人株式会社;

    申请/专利号CN201380028193.5

  • 申请日2013-03-19

  • 分类号C09D4/02(20060101);B32B27/30(20060101);C09D161/10(20060101);

  • 代理机构72001 中国专利代理(香港)有限公司;

  • 代理人童春媛;李炳爱

  • 地址 日本大阪府枚方市

  • 入库时间 2023-12-17 05:01:28

法律信息

  • 法律状态公告日

    法律状态信息

    法律状态

  • 2022-03-11

    未缴年费专利权终止 IPC(主分类):C09D 4/02 专利号:ZL2013800281935 申请日:20130319 授权公告日:20161116

    专利权的终止

  • 2016-11-16

    授权

    授权

  • 2016-01-20

    著录事项变更 IPC(主分类):C09D4/02 变更前: 变更后: 申请日:20130319

    著录事项变更

  • 2015-04-29

    实质审查的生效 IPC(主分类):C09D4/02 申请日:20130319

    实质审查的生效

  • 2015-04-01

    公开

    公开

说明书

技术领域

本发明涉及一种硬质涂层组合物,其提供具有拉伸性以及高可见性和优异硬度的硬质涂层。本发明还涉及一种高折射率抗粘连层形成组合物、一种通过涂布该高折射率抗粘连层形成组合物可得到的抗粘连膜和一种含有在该抗粘连膜的至少一个表面上形成的透明导电层的透明导电性层合体。

背景技术

液晶显示设备具有例如薄、轻量、低耗电量等优点,广泛用于例如计算机、文字处理机、电视机、移动电话、手提式终端设备等各种技术领域。另外,此类液晶显示设备中具有通过在屏幕上触摸而进行操作的结构的所谓触摸面板得到迅速普及。触摸面板被广泛用于例如智能电话之类的移动电话、平板电脑、手提式终端设备、自动出纳机、自动售货机、个人数字助理、复印机、传真机、游戏机、设置于例如博物馆和百货商店之类的设施内的引导设备、汽车导航系统、设置于便利店的多功能终端或铁路车辆的监控设备。

触摸面板通常具有透明导电性层合体,所述层合体含有透明衬底,在透明衬底上面形成有透明导电层。氧化铟锡通常用于形成透明导电层。

PET膜或聚碳酸酯膜因其高透明性和合理的价格而常被用作透明导电性层合体的衬底膜。为了改善耐擦伤性和耐久性,可优选将透明硬质涂层涂布在这样的衬底膜上。另一方面,在衬底上涂布透明硬质涂层可导致出现干涉条纹的问题。干涉条纹的出现使可见性降低。

干涉条纹的出现源于透明衬底膜与透明硬质涂层之间的折射率之差以及透明硬质涂层的厚度的极微小偏差。干涉条纹的出现理论上可通过抑制厚度的偏差而得到消除。但是,这样的措施在目前的技术中是不现实的,并且实际上是极其困难的。

防止干涉条纹的出现的其它方法包括使透明衬底膜与透明硬质涂层之间的折射率差最小化的方法。例如,JP 2009-265590 A (专利文献1)公开了将例如氧化锆、二氧化钛、氧化铟锡(ITO)、氧化锑锡(ATO)、氧化锌(ZnO)、氧化锡和锑酸锌之类的高折射率金属氧化物作为高折射率材料添加至透明硬质涂层中可控制透明硬质涂层的折射率。但是,将例如金属氧化物之类的高折射率材料添加至透明硬质涂层中可使硬质涂层的拉伸性和耐弯曲性降低。

JP 2002-241527 A (专利文献2)记载了一种具有可见性优异的透明硬质涂层的膜。专利文献2进一步记载了一种高折射率层。在专利文献2中,高折射率层通过蒸镀或溅射例如ZnO、TiO2、CeO2、SnO2、ZrO2、ITO之类的金属氧化物而形成,或者通过将金属氧化物的微粒分散在粘合剂树脂中而形成(段落0007等)。

JP 2003-055607 A (专利文献3)记载了一种在透明衬底上引起较少的可见干涉条纹的涂料。该涂料因配合微粒和/或颜料而具有受控制的衰减系数。该微粒包含各种金属、金属氧化物、金属氮化物和金属碳化物的微粒。该颜料包含偶氮颜料、酞菁颜料、蒽醌颜料、喹吖啶酮颜料、二噁烷颜料、喹吖啶酮颜料(段落0021等)。

专利文献1~3 记载了防止干涉条纹的出现和改善可见性的方法。但是,由于专利文献1~3使用例如金属氧化物之类的高折射率材料,专利文献1~3公开了与本发明的技术特征不同的技术特征。

JP 2007-292883 A (专利文献4)记载了一种具有含溴树脂的高折射率硬质涂层的光学层合体(权利要求1等)。专利文献4公开了该光学层合体具有改善的光学性质、光稳定性和硬度。由于本发明不使用溴树脂来增加硬质涂层的折射率,本发明具有与专利文献4不同的技术特征。

JP 2008-239673 A (专利文献5)记载了一种通过将含有乙烯基酯组合物、多官能丙烯酸酯和具有芴骨架的(甲基)丙烯酸酯的组合物固化并交联而得到的透明交联膜(权利要求1)。该透明交联膜的特征在于,其具有优异的表面硬度且无干涉条纹。在专利文献5中,在膜厚度为50μm的条件下进行实验测试。但是,这样的膜厚度与硬质涂层领域中通常使用的膜厚度相比是非常大的厚度。这样非常大的膜厚度导致在成本方面不利。通过专利文献5所教导的组合物得到的干涉条纹抑制效果并未达到目前本技术领域所要求的水平。

现有技术文献

专利文献

专利文献1:JP 2009-265590 A

专利文献2:JP 2002-241527 A

专利文献3:JP 2003-055607 A

专利文献4:JP 2007-292883 A

专利文献5:JP 2008-239673 A。

发明内容

发明所要解决的课题

本发明的目的在于解决常规技术中的上述问题。具体而言,本发明的目的在于,提供一种硬质涂层组合物,所述组合物提供具有拉伸性以及高可见性和优异硬度的硬质涂层。

本发明的目的还在于,提供一种有效防止例如树脂膜之类的层状材料之间的层间粘连缺陷即粘连现象的技术。

解决课题的手段

本发明提供一种硬质涂层组合物,所述组合物含有:

(A) 具有2个以上丙烯酸酯基的线型酚醛型丙烯酸酯,和

(B) 在各个分子中具有1~2mol的碳原子数为2或3的环氧烷(alkylene oxide)结构的含有芳基的单或聚(甲基)丙烯酸酯,

其中,以该硬质涂层组合物中的树脂成分为100质量份计,该硬质涂层组合物含有60~85质量份的线型酚醛型丙烯酸酯(A)和15~30质量份的(甲基)丙烯酸酯(B)。

在该硬质涂层组合物中,该线型酚醛型丙烯酸酯(A)可优选以下列式(I)表示:

            (I)

式中,R1表示H或CH2OH,R2表示H或OH,n表示2~5的数,m表示0~5的数。

在该硬质涂层组合物中,该(甲基)丙烯酸酯(B)可优选为具有1.56~1.64的范围内的折射率的含有芳基的(甲基)丙烯酸酯。

该硬质涂层组合物可优选进一步含有(C)具有2个以上(甲基)丙烯酸酯基的含有芴单元的(甲基)丙烯酸酯,其中,以该硬质涂层组合物中的树脂成分为100质量份计,该硬质涂层组合物含有40~70质量份的线型酚醛型丙烯酸酯(A)、10~30质量份的(甲基)丙烯酸酯(B)和15~40质量份的含有芴单元的(甲基)丙烯酸酯(C)。

在该硬质涂层组合物中,该含有芴单元的(甲基)丙烯酸酯(C)可优选以下列式(II)表示:

       (II)

式中,各个R3独立地表示H或CH3,R4表示-A-OC(O)CR=CH2,其中,A各自表示–OCH2CH2-、-OCH2CH2CH2-、-OCH(CH3)CH2-或-OCH2CH(CH3)-,R各自表示H或CH3

在该硬质涂层组合物中,该硬质涂层组合物中的ZnO、TiO2、CeO2、SnO2、ZrO2和氧化铟锡的总含量可优选为小于或等于0.0001质量%。

本发明还提供一种具有透明聚合物衬底和通过涂布该硬质涂层组合物可得到的硬质涂层的硬质涂膜,其中,该硬质涂层具有1.565~1.620的范围内的折射率。

在该硬质涂膜中,该硬质涂层可优选具有0.05~10μm的范围内的厚度。

在该硬质涂膜中,该衬底可优选为具有20~300μm的范围内的厚度的PET膜,该硬质涂膜具有于20℃在5mm/秒的拉伸速度下将该硬质涂膜在加工方向(machine direction)伸长15%的情况下该硬质涂层无裂缝的特征。

在该硬质涂膜中,该衬底可优选为具有30~200μm的范围内的厚度的聚碳酸酯膜,该硬质涂膜具有在25℃和60度/秒的条件下将该硬质涂膜以180度角弯曲的情况下该硬质涂层和衬底均无裂缝的特征。

本发明还提供一种具有硬质涂膜和在该硬质涂膜的至少一个表面上形成的透明导电层的透明导电性层合体。

在该透明导电性层合体中,该透明导电层可优选为含有氧化铟 的结晶层,该透明导电层可优选具有5~50nm的范围内的厚度。

在该透明导电性层合体中,该透明导电性层合体可优选在该硬质涂层与该透明导电层之间具有金属氧化物层,该金属氧化物层可优选具有0.5~5.0nm的范围内的厚度。

本发明还提供一种具有该透明导电性层合体的触摸面板。

本发明还提供一种含有第1成分和第2成分的高折射率抗粘连层形成组合物,其中,

该第1成分为含有不饱和双键的丙烯酸共聚物;

该第2成分含有:

(A) 具有2个以上丙烯酸酯基的线型酚醛型丙烯酸酯,

(B) 在各个分子中具有1~2mol的碳原子数为2或3的环氧烷结构的含有芳基的单或聚(甲基)丙烯酸酯,其中,

以该第2成分为100质量份计,该第2成分含有60~85质量份的线型酚醛型丙烯酸酯(A)和15~30质量份的(甲基)丙烯酸酯(B);

第1成分的SP值(SP1)与第2成分的SP值(SP2)之差ΔSP在1~4的范围内,

组合物中的第1成分与第2成分的质量比为0.5:99.5~20:80,

并且

在涂布高折射率抗粘连层形成组合物后,在第1成分和第2成分之间发生相分离,从而形成在其表面上具有微小的凹凸的抗粘连层。

在该高折射率抗粘连层形成组合物中,该线型酚醛型丙烯酸酯(A)可优选以下列式(I)表示:

            (I)

式中,R1表示H或CH2OH,R2表示H或OH,n表示2~5的数,m表示0~5的数。

在该高折射率抗粘连层形成组合物中,该(甲基)丙烯酸酯(B)可优选为具有1.56~1.64的范围内的折射率的含有芳基的(甲基)丙烯酸酯。

在该高折射率抗粘连层形成组合物中,该组合物中的ZnO、TiO2、CeO2、SnO2、ZrO2和氧化铟锡的总含量可优选为小于或等于0.0001质量%。

本发明还提供一种具有透明聚合物衬底和通过将该组合物涂布在该衬底上可得到的抗粘连层的抗粘连膜,其中,

该抗粘连层具有1.565~1.620的范围内的折射率,

该抗粘连层具有0.001~0.09μm的算术平均粗糙度(Ra)和0.01~0.5μm的十点平均粗糙度(Rz)。

在该抗粘连膜中,该抗粘连层可优选具有0.05~10μm的范围内的厚度。

在该抗粘连膜中,该衬底优选为具有20~300μm的范围内的厚度的PET膜,

该抗粘连膜可优选具有于20℃在5m/分钟的拉伸速度下将该抗粘连膜在加工方向伸长15%的情况下该抗粘连层无裂缝的特征。

在该抗粘连膜中,该衬底可优选为具有30~200μm的范围内的厚度的聚碳酸酯膜,

该抗粘连膜可优选具有在25℃和60度/秒的条件下将该抗粘连膜以180度角弯曲的情况下该抗粘连层和衬底均无裂缝的特征。

在该抗粘连膜中,该抗粘连膜可优选具有不小于88%的总透光率和不大于2%的雾度值。

本发明还提供一种具有该抗粘连膜和在该抗粘连膜的至少一个表面上形成的透明导电层的透明导电性层合体。

在该透明导电性层合体中,该透明导电层可优选为含有氧化铟的结晶层,

该透明导电层可优选具有5~50nm的范围内的厚度。

在该透明导电性层合体中,该透明导电性层合体可优选在该抗粘连层与该透明导电层之间具有金属氧化物层,

所述金属氧化物层可优选具有0.5~5.0nm的范围内的厚度。

本发明还提供一种具有该透明导电性层合体的触摸面板。

发明的有益效果

本发明的硬质涂层组合物提供涂布在透明聚合物衬底上的透明硬质涂层。通过本发明的硬质涂层组合物得到的硬质涂层具有高可见性和高拉伸性、以及优异硬度。通过本发明的硬质涂层组合物形成的透明硬质涂层具有折射率高的技术特征。因此,本发明具有在将本发明的透明硬质涂层涂布在例如PET膜或聚碳酸酯膜之类的高折射率衬底膜上的情况下无干涉条纹的优点。

本发明的硬质涂层组合物还具有以下技术特征:即使该硬质涂层组合物实质上不包含例如金属氧化物之类的高折射率材料,也提供高折射率。因此,得到的本发明的透明硬质涂层具有拉伸性高以及折射率高和硬度优异的技术特征。在本发明中,除了成分(A)和(B)以外,该硬质涂层组合物可包含(C)具有2个以上(甲基)丙烯酸酯基的含有芴单元的(甲基)丙烯酸酯。成分(C)的添加可提供更高折射率。

使用本发明的硬质涂层组合物具有以下优点:例如,在将硬质涂层(透明硬质涂层)涂布在例如PET膜或聚碳酸酯膜之类的高折射率衬底膜上的情况下,提供具有拉伸性以及高可见性和优异硬度的硬质涂层。

即使将高折射率抗粘连层形成组合物涂布在衬底上,任选地干燥,然后将涂布的树脂层光固化,该组合物也可提供在其表面上具有微小的凹凸的抗粘连层(树脂层)。得到的抗粘连膜具有优异硬度和耐擦伤性。另外,该抗粘连膜具有以下优点:由于不含具有大于0.5μm的平均粒径的粒子,所以可见性或光学性质不降低。通过涂布本发明的高折射率抗粘连层形成组合物而得到的抗粘连层即使将一些膜重叠也可展现粘连现象(例如,层间粘连)的防止。另外,该抗粘连膜具有以下优点:即使将得到的抗粘连膜卷绕并作为卷绕辊保存,也无粘连现象(例如,由于层间粘连而难以从卷绕辊剥离)。

本发明的抗粘连膜具有折射率高和拉伸性优异、以及防止粘连现象的技术特征。这些技术特征可防止干涉条纹的出现,从而实现优异的可见性。

附图说明

图1为示出通过实施例E1的硬质涂层组合物得到的硬质涂层在400~800nm的波长范围内的透射光谱(透射率)的曲线图。

图2为示出通过比较例的E10的硬质涂层组合物得到的硬质涂层在400~800nm的波长范围内的透射光谱(透射率)的曲线图。

图3为示出通过实施例F1的硬质涂层组合物得到的硬质涂层在400~800nm的波长范围内的透射光谱(透射率)的曲线图。

具体实施方式

本发明的硬质涂层组合物含有:

(A) 具有2个以上丙烯酸酯基的线型酚醛型丙烯酸酯,和

(B) 在各个分子中具有1~2mol的碳原子数为2或3的环氧烷结构的含有芳基的单或聚(甲基)丙烯酸酯。

以硬质涂层组合物中的树脂成分为100质量份计,硬质涂层组合物含有40~90质量份的线型酚醛型丙烯酸酯(A)和10~30质量份的(甲基)丙烯酸酯(B)。

(A) 具有2个以上丙烯酸酯基的线型酚醛型丙烯酸酯

本发明的硬质涂层组合物含有(A)具有2个以上丙烯酸酯基的线型酚醛型丙烯酸酯。含有线型酚醛型丙烯酸酯(A)的硬质涂层组合物可提供具有透明性和优异硬度的高折射率的硬质涂层。该技术特征可有效地防止干涉条纹的出现。

线型酚醛型丙烯酸酯(A)可优选以下列式(I)表示:

            (I)

式中,R1表示H或CH2OH,R2表示H或OH,n表示2~5的数,m表示0~5的数。

在下列式(I)中,n可优选表示2~4的数,m可优选表示0~3的数,更优选n可表示2~4的数且m可表示0~1的数。

线型酚醛型丙烯酸酯(A)可优选具有400~2500的重均分子量,更优选为450~2000。线型酚醛型丙烯酸酯(A)可优选具有100~180mgKOH/g的羟基值,更优选为120~160mgKOH/g。

在本说明书中,各种成分的重均分子量可通过凝胶渗透色谱法(GPC)来测定。在重均分子量的测定中,可使用例如HLC-8220GPC (Tosoh Corporation制)之类的高效凝胶渗透色谱装置。HLC-8220GPC (Tosoh Corporation)使用的重均分子量的具体测定条件为,例如,称量试样(2g),于40℃将试样在真空干燥器中干燥2小时从而除去水,以0.2%的浓度用THF溶液稀释样品,然后在柱注入量为10μl、流速为0.35ml/min的条件下进行测定。

在本发明中,以硬质涂层组合物中的树脂成分为100质量份计,硬质涂层组合物含有60~85质量份的线型酚醛型丙烯酸酯(A)。当线型酚醛型丙烯酸酯(A)的量小于60质量份或线型酚醛型丙烯酸酯(A)的量大于85质量份时,得到的硬质涂层的硬度分别降低。

(B) 在各个分子中具有1~2mol的碳原子数为2或3的环氧烷结构的含有芳基的单或聚(甲基)丙烯酸酯

本发明的硬质涂层组合物含有(B)在各个分子中具有1~2mol的碳原子数为2或3的环氧烷结构的含有芳基的单或聚(甲基)丙烯酸酯。该(甲基)丙烯酸酯(B)可优选具有小于300mPa·s的粘度和1.56~1.64的范围内的折射率。

在成分(B)的(甲基)丙烯酸酯中,各个分子中的1~2mol的碳原子数为2或3的环氧烷结构的存在使得可将成分(B)的粘度设计为小于300mPa·s。另外,在(甲基)丙烯酸酯成分(B)中,各个分子中的1~2mol的碳原子数为2或3的环氧烷结构的存在可改善得到的硬质涂层的拉伸性。具有2或3个碳原子的环氧烷结构包含环氧乙烷结构和环氧丙烷结构。

成分(B)的(甲基)丙烯酸酯还具有以下技术特征:具有芳基。成分(B)的(甲基)丙烯酸酯中的芳基的存在可提供高折射率,例如,在1.56~1.64的范围内。

可优选用作成分(B)的含有芳基的(甲基)丙烯酸酯包含例如在各个分子中具有1~2mol的碳原子数为2或3的环氧烷结构的(甲基)丙烯酸酯,例如,环氧烷化苯酚(甲基)丙烯酸酯、环氧烷化邻苯基苯酚(甲基)丙烯酸酯、环氧烷化间苯基苯酚(甲基)丙烯酸酯、环氧烷化对苯基苯酚(甲基)丙烯酸酯、环氧烷化枯基苯基苯酚(甲基)丙烯酸酯等。在上述化合物中,具有2个芳基的(甲基)丙烯酸酯因其高折射率而可优选使用。

成分(B)的折射率可依据JIS (日本工业标准) K0062通过阿贝折射仪来测定。

成分(B)可优选具有小于300mPa·s的粘度。当粘度不小于300mPa·s时,组合物的固化反应性可变差且得到的硬质涂层的硬度可降低。成分(B)可更优选具有1~300mPa·s的粘度,最优选为1~200mPa·s。

成分(B)的粘度可通过B型粘度计(TVB-22L,Toki Sangyo co., ltd.制)来测定。B型粘度计包含例如Toki Sangyo co., ltd.制的TVB-22L。

(甲基)丙烯酸酯(B)可优选具有150~600的范围内的重均分子量,更优选为200~400。

在本发明中,以硬质涂层组合物中的树脂成分为100质量份计,硬质涂层组合物含有15~30质量份的成分(B)。在涂层组合物中成分(B)在上述质量范围内的存在提供例如得到的硬质涂层具有优异硬度和高折射率之类的优点。当成分(B)的量小于15质量份或成分(B)的量大于30质量份时,得到的硬质涂层的硬度分别降低。

(C) 具有2个以上(甲基)丙烯酸酯基的含有芴单元的(甲基)丙烯酸酯

本发明的硬质涂层组合物的一个实施方式包含以下实施方式:除了上述成分(A)和(B)以外,进一步含有(C)具有2个以上(甲基)丙烯酸酯基的含有芴单元的(甲基)丙烯酸酯。由于含有芴单元的(甲基)丙烯酸酯(C)具有高折射率,所以使用含有芴单元的(甲基)丙烯酸酯(C)具有例如可将得到的硬质涂层设计为更高折射率之类的优点。

含有芴单元的(甲基)丙烯酸酯(C)的优选的实例可包含以下列式(II)表示的丙烯酸单体:

       (II)

式中,各个R3独立地表示H或CH3

R4表示-A-OC(O)CR=CH2,其中,A独立地表示-OCH2CH2-、-OCH2CH2CH2-、-OCH(CH3)CH2-或-OCH2CH(CH3)-,

R独立地表示H或CH3

含有芴单元的(甲基)丙烯酸酯(C)的更优选的实例可包含以下列式(II)-1表示的丙烯酸单体:

               (II)-1

式中,各个R独立地表示H或CH3,各个m和n独立地表示1~5的数。

可将市售制品用作含有芴单元的(甲基)丙烯酸酯(C)。市售的含有芴单元的(甲基)丙烯酸酯(C)包含例如Shin-Nakamura Chemical Co.,Ltd.市售的NK酯系列、Osaka Gas Chemicals Co., Ltd.市售的Ogsol EA系列。

以上述式(II)-1表示的市售制品包含例如Ogsol EA-0200 (各个R表示H,m+n=2)、Ogsol EA-0500 (各个R表示H,m+n=5)、Ogsol EA-1000 (各个R表示H,m+n=10)、Ogsol EA-F5003 (各个R表示H,低粘度制品)和Ogsol EA-F5503 (各个R表示H,低粘度制品)。

当硬质涂层组合物含有该含有芴单元的(甲基)丙烯酸酯(C)时,以硬质涂层组合物中的树脂成分为100质量份计,硬质涂层组合物含有40~70质量份的线型酚醛型丙烯酸酯(A)、10~30质量份的(甲基)丙烯酸酯(B)和15~40质量份的含有芴单元的(甲基)丙烯酸酯(C)。

当硬质涂层组合物含有该含有芴单元的(甲基)丙烯酸酯(C)时,以硬质涂层组合物中的树脂成分为100质量份计,需要硬质涂层组合物含有40~70质量份的线型酚醛型丙烯酸酯(A)。当线型酚醛型丙烯酸酯(A)的量小于40质量份或线型酚醛型丙烯酸酯(A)的量大于70质量份时,得到的硬质涂层的硬度分别降低。

当硬质涂层组合物含有该含有芴单元的(甲基)丙烯酸酯(C)时,以硬质涂层组合物中的树脂成分为100质量份计,需要硬质涂层组合物含有10~30质量份的(甲基)丙烯酸酯(B)。在涂层组合物中成分(B)在上述质量范围内的存在提供例如得到的硬质涂层具有优异硬度和高折射率之类的优点。当(甲基)丙烯酸酯(B)的量小于10质量份或(甲基)丙烯酸酯(B)的量大于30质量份时,得到的硬质涂层的硬度分别降低。

当硬质涂层组合物含有该含有芴单元的(甲基)丙烯酸酯(C)时,以硬质涂层组合物中的树脂成分为100质量份计,需要硬质涂层组合物含有15~40质量份的含有芴单元的(甲基)丙烯酸酯(C)。当含有芴单元的(甲基)丙烯酸酯(C)的量大于40质量份时,得到的硬质涂层的硬度可降低。

其它的(甲基)丙烯酸酯

除了成分(A)和(B)、以及任选的成分(C)以外,本发明的硬质涂层组合物可含有其它的(甲基)丙烯酸酯。这样的其它的甲基(丙烯酸酯)包含例如多官能(甲基)丙烯酸酯单体和/或多官能(甲基)丙烯酸酯低聚物。通过在涂布硬质涂层组合物后暴露于活性能量射线中,该多官能(甲基)丙烯酸酯单体和/或多官能(甲基)丙烯酸酯低聚物可引起基于(甲基)丙烯酰基反应的固化反应。该固化反应可有以下优点:提供具有优异硬度的硬质涂层。

多官能(甲基)丙烯酸酯单体和/或多官能(甲基)丙烯酸酯低聚物可优选具有3个以上(甲基)丙烯酰基的单体和/或低聚物。具有3个以上(甲基)丙烯酰基可有以下优点:通过暴露于活性能量射线中,可提供具有优异硬度的硬质涂层。

多官能(甲基)丙烯酸酯单体和/或多官能(甲基)丙烯酸酯低聚物包含例如羟丙基化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、异氰尿酸环氧乙烷改性二丙烯酸酯、季戊四醇三丙烯酸酯、二季戊四醇五丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、三(丙烯酰氧基乙基)异氰尿酸酯、二(三羟甲基丙烷)四丙烯酸酯、季戊四醇四丙烯酸酯、二季戊四醇六丙烯酸酯和它们的低聚物。这些单体和/或低聚物可单独使用或以2种以上的组合使用。

当硬质涂层组合物含有这些单体和/或低聚物时,以硬质涂层组合物中的树脂成分为100质量份计,硬质涂层组合物可优选含有1~30质量份的这些单体和/或低聚物,更优选为1~25质量份。

聚合引发剂等

本发明的硬质涂层组合物可优选含有聚合引发剂。含有聚合引发剂可使树脂成分通过暴露于活性能量射线(例如紫外线)中而优异地聚合。聚合引发剂包含例如烷基苯酮(alkyl phenon)类光聚合引发剂、酰基氧化膦类光聚合引发剂、环戊二烯钛类光聚合引发剂、肟酯类光聚合引发剂等。烷基苯酮类光聚合引发剂包含例如2,2-二甲氧基-1,2-二苯基乙烷-1-酮、1-羟基环己基苯基酮、2-羟基-2-甲基-1-苯基丙烷-1-酮、1-[4-(2-羟基乙氧基)-苯基]-2-羟基-2-甲基-1-丙烷-1-酮、2-羟基-1-{4-[4-(2-羟基-2-甲基丙酰基)苄基]苯基}-2-甲基丙烷-1-酮、2-甲基-1-(4-甲硫基苯基)-2-吗啉代丙烷-1-酮、2-苄基-2-二甲基氨基-1-(4-吗啉代苯基)-丁酮-1、2-(二甲基氨基)-2-[(4-甲基苯基)甲基]-1-[4-(4-吗啉基)苯基]-1-丁酮等。酰基氧化膦类光聚合引发剂包含例如2,4,6-三甲基苯甲酰基二苯基氧化膦、双(2,4,6-三甲基苯甲酰基)苯基氧化膦等。环戊二烯钛类光聚合引发剂包含例如双(η5-2,4-环戊二烯-1-基)-双(2,6-二氟-3-(1H-吡咯-1-基)苯基)钛等。肟酯类光聚合引发剂包含例如1.2-辛烷二酮,1-[4-(苯硫基)-,2-(O-苯甲酰基肟)]、乙酮,1-[9-乙基-6-(2-甲基苯甲酰基)-9H-咔唑-3-基]-,1-(O-乙酰基肟)、羟基苯乙酸、2-[2-氧代-2-苯基乙酰氧基乙氧基]乙酯、2-(2-羟基乙氧基)乙酯等。这些光聚合引发剂可单独使用或以2种以上的组合使用。

在上述光聚合引发剂中,可优选使用2-羟基-2-甲基-1-苯基丙烷-1-酮、1-羟基环己基苯基酮、2-甲基-1-(4-甲硫基苯基)-2-吗啉代丙烷-1-酮、2-苄基-2-二甲基氨基-1-(4-吗啉代苯基)丁酮-1、2,2-二甲氧基-1,2-二苯基乙烷-1-酮等。

以成分(A)和(B)、任选的成分(C)以及其它的单体和/或低聚物(将这些成分全体总称为“树脂成分”)为100质量份计,光聚合引发剂的优选的量可为0.01~20质量份,更优选为1~10质量份。

本发明的硬质涂层组合物可含有溶剂。溶剂无限制,可考虑硬质涂层组合物的成分、被涂布的衬底的类型、涂布的方法等而适宜地选择。溶剂包含例如芳族类溶剂(例如甲苯、二甲苯)、酮类溶剂(例如甲乙酮、丙酮、甲基异丁基酮、环己酮)、醚类溶剂(例如乙醚、异丙醚、四氢呋喃、二噁烷、乙二醇二甲基醚、乙二醇二乙基醚、二甘醇二甲基醚、二甘醇二乙基醚、丙二醇单甲基醚、苯甲醚、苯乙醚)、酯类溶剂(例如醋酸乙酯、醋酸丁酯、醋酸异丙酯、乙二醇二醋酸酯)、酰胺类溶剂(例如二甲基甲酰胺、二乙基甲酰胺、N-甲基吡咯烷酮)、溶纤剂类溶剂(例如甲基溶纤剂、乙基溶纤剂、丁基溶纤剂)、醇类溶剂(例如甲醇、乙醇、丙醇)、卤素类溶剂(例如二氯甲烷、氯仿)等。这些溶剂可单独使用或以2种以上的组合使用。在上述溶剂中,可优选使用酯类溶剂、醚类溶剂、醇类溶剂和酮类溶剂等。

硬质涂层组合物可任选地含有添加剂。添加剂包含例如抗静电剂、增塑剂、表面活性剂、抗氧化剂等常规的添加剂。

本发明的硬质涂层组合物具有以下技术特征:即使硬质涂层组合物不含有例如ZnO、TiO2、CeO2、SnO2、ZrO2和氧化铟锡之类的金属氧化物的高折射率材料,硬质涂层组合物也可提供高折射率的硬质涂层。因此,硬质涂层组合物可优选不含有选自ZnO、TiO2、CeO2、SnO2、ZrO2和氧化铟锡的金属氧化物高折射率材料。更具体而言,硬质涂层组合物中的ZnO、TiO2、CeO2、SnO2、ZrO2和氧化铟锡的总含量可优选为小于或等于0.0001质量%。当硬质涂层中包含例如金属氧化物之类的高折射率材料时,该硬质涂层通常具有比无高折射率材料的硬质涂层差的拉伸性和耐弯曲性。

硬质涂膜

本发明进一步涉及一种通过涂布上述硬质涂层组合物而得到的硬质涂膜。该硬质涂膜具有透明聚合物衬底和通过将上述硬质涂层组合物涂布在衬底上而得到的硬质涂层。本发明的硬质涂层具有1.565~1.620的范围内的高折射率的技术特征。

在本发明的硬质涂膜中,可优选将PET (聚对苯二甲酸乙二醇酯)膜或聚碳酸酯膜用作透明聚合物衬底。PET膜和聚碳酸酯膜因为具有优异膜强度和高透明性且价廉,而可优选用作触摸面板的透明导电层的衬底膜。另一方面,这些膜通常具有不小于1.5的高折射率。这些膜的折射率高于硬质涂膜中使用的通常的树脂成分的折射率。因此,这些膜与硬质涂层之间有折射率差,由此导致干涉条纹的发生频率高的问题。

在本说明书中,干涉条纹指在由透明膜、透明涂层等构成的多层体中由界面反射的光干涉产生的虹彩状反射。特别是,在三波长范围发光型荧光灯的照射下,该干涉条纹有频繁出现的趋势。三波长范围发光型荧光灯为具有清楚和明晰的可见性的特征的荧光灯,三波长范围发光型荧光灯在特定波长下的发光强度增强。

本发明的硬质涂层组合物具有以下技术特征:提供具有高折射率的硬质涂层。因此,本发明具有以下技术特征:即使将上述硬质涂层组合物涂布在例如PET膜或聚碳酸酯膜之类的透明聚合物膜上而得到透明硬质涂层,也防止干涉条纹的出现。

另一方面,除了PET膜和聚碳酸酯膜以外,该硬质涂膜可涂布在其它的衬底膜上。这样的其它的衬底膜包含例如三乙酰基纤维素(TAC)膜、丁二炔纤维素膜、醋酸丁酸纤维素膜、聚醚砜膜、聚丙烯酸树脂膜、聚氨酯树脂膜、聚酯膜、聚砜膜、聚醚膜、聚甲基戊烯膜、聚醚酮膜、(甲基)丙烯腈膜等。

透明聚合物衬底的厚度可考虑用途而适宜地选择,通常可为20μm~300μm。

通过将上述硬质涂层组合物涂布在透明聚合物衬底上而形成硬质涂层。涂布硬质涂层组合物的方法可考虑包含硬质涂层组合物的成分和涂布步骤而适宜地选择,可包含例如浸渍涂布法、气刀涂布法、帘式涂布法、辊式涂布法、线棒涂布法、凹印涂布法、挤出涂布法(美国专利No. 2,681,294中记载)等。

硬质涂层的厚度无限制,可考虑用途和其它的因素而适宜地选择。例如,可涂布硬质涂层组合物以得到0.01μm~20μm的硬质涂层。

通过将涂布硬质涂层组合物而得到的涂膜固化从而形成硬质涂层。该固化可通过照射由光源发射的适宜波长的活性能量射线而进行。照射的活性能量射线可为具有例如0.1~1.5J/cm2、优选0.3~1.5J/cm2的曝光值的光。照射的光的波长范围无限制,可适宜地为例如不大于360nm。这样的波长的光可通过高压汞灯、超高压汞灯等得到。

本发明的硬质涂膜具有以下技术特征:具有硬质涂层,即使该硬质涂层实质上不包含例如金属氧化物之类的高折射率材料,也具有1.565~1.620范围内的高折射率。硬质涂层的折射率可依据JIS (日本工业标准) K7142通过阿贝折射仪来测定。

本发明的硬质涂膜可优选具有不小于85%的总透光率,更优选为不小于90%。另外,本发明的硬质涂膜可优选具有不大于2%的雾度值,更优选为不大于1%。在本发明中,硬质涂膜具有以下技术特征:即使不包含例如ZnO、TiO2、CeO2、SnO2和ZrO2之类的高折射率材料也具有高折射率,不需要包含此类高折射率材料。因此,本发明可达成上述高总透光率和低雾度值。

总透光率(T(%))通过以下方法得到:测定对硬质涂膜的入射光强度(T0)和通过硬质涂膜的总透射光强度(T1),计算下列公式。

雾度值依据JIS (日本工业标准) K7105通过计算下列公式而得到。

H:雾度值(模糊值) (%)

Td:弥散透射率(%)

Tt:总透光率(%)。

总透光率和雾度值的测定可通过使用例如雾度计(Suga Test Instruments Co., Ltd.制)来进行。

通过涂布本发明的硬质涂层组合物得到的硬质涂层具有以下技术特征:具有拉伸性以及优异硬度和高折射率。因此,本发明的硬质涂膜适合制备例如触摸面板所包含的具有透明导电层的膜。

在具有触摸面板的各种设备(例如智能电话之类的移动电话、平板个人电脑、手提式终端设备)中,有小型化、薄化和轻量化的强烈需要。因此,在包含触摸面板电极的各种部件中,有将衬底膜薄化的需要。另一方面,衬底膜的薄化导致在将硬质涂层涂布于衬底上的情况下频繁出现膜翘曲和卷曲的缺陷,使得操作性和生产能力降低。这些缺陷可能由硬质涂层与衬底膜的物理性质(例如热收缩率和热膨胀率)的差异所导致。本发明的硬质涂膜因硬质涂膜的优异拉伸性而对于各种衬底有减少卷曲的趋势。

在本发明的硬质涂膜上,可以任意且适宜的顺序任选地涂布各种功能层,例如透明导电层、通过光学干涉控制反射率的光学干涉层。这些透明导电层、光学干涉层和硬质涂层的涂布顺序只要这些层展现对于它们的用途所需要的功能则无限制。在触摸面板中,它们的涂布顺序的实施方式可例如为下列,其中,将透明导电层表示为“A”,将光学干涉层表示为“B”,将本发明的硬质涂层表示为“C”,将透明聚合物衬底表示为“D”,将本发明之外的硬质涂层表示为“E”:A/B/C/D/E、A/B/C/D/C、A/B/B/C/D/E、A/B/B/C/D/C、A/C/D/E/B、A/C/D/C/B、A/C/D/E/B/B、A/C/D/C/B/B等。

上述光学干涉层指以高折射率层和低折射率层的适宜组合防止或控制反射光的层。光学干涉层含有至少1层高折射率层和至少1层低折射率层。光学干涉层可含有2个以上的高折射率层和低折射率层的组合单元。当光学干涉层由1层高折射率层和1层低折射率层构成时,光学干涉层可优选具有30nm~150nm的厚度,更优选为50nm~150nm。可通过湿法或干法涂布光学干涉层。湿法可为例如刮片法、刮棒涂布法、凹印辊式涂布法、帘式涂布法、刮刀涂布法、旋转涂布法、喷雾法、浸渍法等。干法可为例如物理气相沉积(PVD) (例如溅射法、真空沉积法、离子镀敷法等)、印刷法或化学气相沉积(CVD)。

触摸面板等所包含的透明导电性层合体通常为具有透明导电层的膜。该透明导电层无限制,可优选为含有氧化铟的结晶层,更具体而言,为例如氧化铟锡(ITO)和氧化铟锌(IZO)之类的含有铟成分作为主要成分的结晶层。可通过物理气相沉积(PVD) (例如溅射法、真空沉积法、离子镀敷法等)、涂布法、印刷法或化学气相沉积(CVD)涂布透明导电层,优选物理气相沉积(PVD)或化学气相沉积(CVD)。

在涂布透明导电层的加工处理中,对具有硬质涂层的衬底膜施加部分负荷。部分负荷可导致由透明导电性层合体中的透明导电层、硬质涂层和衬底膜之间的热收缩率和/或热膨胀率的差异引起的膜弯折。通过涂布本发明的硬质涂层组合物而得到的硬质涂层具有以下技术特征:具有高拉伸性以及优异硬度和高折射率。因此,即使对衬底膜施加部分热负荷(例如在涂布透明导电层的阶段加热)并得到部分热膨胀,本发明的硬质涂膜也因硬质涂层的优异拉伸性和硬质涂层的依从性而具有例如弯折减少之类的优点。

关于硬质涂层的拉伸性,更具体而言,在涂布硬质涂层组合物的衬底为具有20μm~300μm的范围内的厚度的PET膜的情况下,硬质涂膜可具有在5mm/秒的拉伸速度下将硬质涂膜在加工方向伸长15%时硬质涂层无裂缝的特征。在此情况下,硬质涂层可具有例如0.05μm~10μm的厚度。

聚合物衬底膜通常通过双轴取向法制备,其中,将处于熔融状态的树脂材料,在加工方向(卷绕的方向:MD方向)和横向方向(几乎与卷绕方向垂直相交的方向:TD方向)的双向拉伸下卷绕成卷状,从而得到具有均匀厚度的膜。在该制备方法中,得到的膜在MD方向具有更高的应力。因此,得到的膜有在MD方向产生热膨胀和热收缩的趋势。通过在加工方向,即在制备聚合物衬底膜的卷绕时的卷绕方向,拉伸得到的硬质涂膜的膜试验,有可进行裂缝(膜的开裂)的实际验证的优点。

在硬质涂膜的透明聚合物衬底为聚碳酸酯膜的情况下,硬质涂膜的耐弯曲试验可评价得到的硬质涂层的拉伸性。聚碳酸酯为具有优异物理性质例如耐热性和耐冲击性的材料。另一方面,在这些聚碳酸酯为薄膜形式的情况下,膜有时会因例如折叠之类的应力而产生裂缝(膜的开裂)。在将具有薄厚度的聚碳酸酯膜用作衬底膜时,通过将硬质涂层涂布在衬底膜上,涂布在衬底膜上的硬质涂层的高拉伸性可防止衬底膜出现裂缝。通过本发明的硬质涂层组合物得到的硬质涂层具有高拉伸性。因此,将本发明的硬质涂层涂布在这样的用作衬底膜的薄厚度的聚碳酸酯膜上,可改善对抗折叠应力的韧性,并且是优点。更具体而言,在涂布硬质涂层组合物的衬底为具有30μm~200μm的范围内的厚度的聚碳酸酯膜的情况下,硬质涂膜可具有在25℃和60度/秒的条件下将硬质涂膜以180度角弯曲时硬质涂层和衬底均无裂缝的特征。在此情况下,硬质涂层可具有例如0.05μm~10μm的厚度。

通过涂布本发明的硬质涂层组合物而得到的硬质涂层的特征在于:具有高的可见性和拉伸性以及优异硬度。由本发明的硬质涂层组合物得到的透明硬质涂层的特征在于:具有高折射率。因此,本发明具有以下技术特征:即使将硬质涂层组合物涂布在例如PET膜或聚碳酸酯膜的透明聚合物膜上从而得到透明硬质涂层,也防止干涉条纹出现。因此,本发明的硬质涂层适合制备特别是触摸面板所包含的具有透明导电层的膜。

高折射率抗粘连层形成组合物

本发明的高折射率抗粘连层形成组合物含有第1成分和第2成分。上述第1成分为含有不饱和双键的丙烯酸共聚物。上述第2成分含有(A)具有2个以上丙烯酸酯基的线型酚醛型丙烯酸酯和(B)在各个分子中具有1~2mol的碳原子数为2或3的环氧烷结构的含有芳基的单或聚(甲基)丙烯酸酯。以第2成分为100质量份计,要求第2成分含有60~85质量份的线型酚醛型丙烯酸酯(A)和15~30质量份的(甲基)丙烯酸酯(B)。此外,要求第1成分的SP值(SP1)与第2成分的SP值(SP2)之差(ΔSP)在1~4的范围内,该组合物中的第1成分与第2成分的质量比满足下列公式:

第一成分:第二成分=0.5:99.5~20:80。

高折射率抗粘连层形成组合物具有以下技术特征:在涂布该组合物后,在第1成分和第2成分之间发生相分离,从而形成在其表面上具有微小的凹凸的抗粘连层。

第1成分

将含有不饱和双键的丙烯酸共聚物用作第1成分。含有不饱和双键的丙烯酸共聚物可为,例如,通过(甲基)丙烯酸酯单体与其它的具有烯属不饱和双键的单体的共聚而得到的树脂,通过(甲基)丙烯酸酯单体与其它的具有烯属不饱和双键和环氧基的单体的共聚而得到的树脂,通过(甲基)丙烯酸酯单体与其它的具有烯属不饱和双键和异氰酸酯基的单体进行共聚、然后与具有不饱和双键和其它官能团的成分(例如丙烯酸或丙烯酸缩水甘油酯)反应而得到的树脂等。这些含有不饱和双键的丙烯酸酯共聚物可单独使用或以2种以上的组合使用。该含有不饱和双键的共聚物可优选具有2000~100000的重均分子量,更优选为5000~50000。

第2成分

第2成分含有:

(A) 具有2个以上丙烯酸酯基的线型酚醛型丙烯酸酯,和

(B) 在各个分子中具有1~2mol的碳原子数为2或3的环氧烷结构的含有芳基的单或聚(甲基)丙烯酸酯。

成分(A)和(B)如下所述。

(A) 具有2个以上丙烯酸酯基的线型酚醛型丙烯酸酯

具有2个以上丙烯酸酯基的线型酚醛型丙烯酸酯(A)为与硬质涂层组合物中的成分(A) (即具有2个以上丙烯酸酯基的线型酚醛型丙烯酸酯(A))相同的成分,因此省略其详细叙述。

以第2成分为100质量份计,上述线型酚醛型丙烯酸酯(A)的量为60~85质量份。当线型酚醛型丙烯酸酯(A)的量小于60质量份或线型酚醛型丙烯酸酯(A)的量大于85质量份时,得到的抗粘连层的硬度分别降低。

(B) 在各个分子中具有1~2mol的碳原子数为2或3的环氧烷结构的含有芳基的单或聚(甲基)丙烯酸酯

成分(B)为与硬质涂层组合物中的成分(B) (即在各个分子中具有1~2mol的碳原子数为2或3的环氧烷结构的含有芳基的单或聚(甲基)丙烯酸酯(B))相同的成分,因此省略其详细叙述。

以第2成分为100质量份计,上述成分(B)的量为15~30质量份。当成分(B)的量小于15质量份或成分(B)的量大于30质量份时,得到的抗粘连层的硬度分别降低。

其它的(甲基)丙烯酸酯

除了上述成分(A)和(B)以外,本发明的高折射率抗粘连层形成组合物中的第2成分可含有其它的(甲基)丙烯酸。这样的其它的(甲基)丙烯酸酯为与硬质涂层组合物中的其它的(甲基)丙烯酸酯相同的成分,因此省略其详细叙述。

在本发明的高折射率抗粘连层形成组合物中的第2成分含有其它的(甲基)丙烯酸酯的情况下,以第2成分为100质量份计,其它的(甲基)丙烯酸酯的量可优选为1~30质量份,更优选为1~25质量份。

高折射率抗粘连层形成组合物

本发明的高折射率抗粘连层形成组合物可通过将第1成分和第2成分以及任选的溶剂和任选的添加剂(例如光聚合引发剂、催化剂、光敏剂)混合来制备。本发明的高折射率抗粘连层形成组合物中的第1成分与第2成分的质量比满足下列公式:第1成分:第2成分=0.5:99.5~20:80。该质量比可优选为第1成分:第2成分=1:99~20:80,更优选为第1成分:第二成分=1:99~15:85。

在高折射率抗粘连层形成组合物中,因第1成分的SP值与第2成分的SP值之差而发生相分离。该相分离使得形成在其表面上具有微小的凹凸的抗粘连层。在本发明中,要求第1成分的SP值(SP1)与第2成分的SP值(SP2)之差(ΔSP)在1~4的范围内。当第1成分的SP值(SP1)与第2成分的SP值(SP2)之差不小于1时,第1成分与第2成分的相容性较低。因此,相分离可能在涂布高折射率抗粘连层形成组合物后发生在第1成分与第2成分之间。SP值之差(ΔSP)可优选在2.0~3.5的范围内。

SP值指溶解度参数,为溶解性的尺度。SP值越大指极性越高,SP值越小指极性越低。

SP值可通过下列程序测定:

参考文献:Suh, Clarke [J.P.S.A.-1, 5, 1671-1681 (1967)]

测定温度:20℃

样品:称量树脂(0.5g)并放入至100ml烧杯中,接着,使用全量吸移管加入10ml的良溶剂,通过磁力搅拌器溶解。

溶剂:

良溶剂:二噁烷、丙酮等

贫溶剂:正己烷、去离子水等;

浊点的测定:使用50ml滴定管,滴加贫溶剂,读取滴加至产生浑浊的点的量。

树脂的SP值δ由下列方程给定。

δ=(Vml1/2δml+Vmh1/2δmh)/(Vml1/2+Vmh1/2)

Vm=V1V2/(φ1V2 +φ2V1)

δm1δ12δ2

Vi:各溶剂的摩尔体积(ml/mol)

φi:在浊点下各溶剂的体积分数

δi:各溶剂的SP值

ml:低SP贫溶剂混合体系

mh:高SP贫溶剂混合体系。

除了上述第1成分和第2成分以外,本发明的高折射率抗粘连层形成组合物可进一步含有溶剂、光聚合引发剂和添加剂。

在第1成分和第2成分为上述组合的情况下,适合的溶剂包含例如酮类溶剂(例如甲乙酮、丙酮、甲基异丁基酮、环己酮等)、醇类溶剂(例如甲醇、乙醇、丙醇、异丙醇、丁醇等)、醚类溶剂(例如苯甲醚、苯乙醚、丙二醇单甲基醚、乙二醇二甲基醚、乙二醇二乙基醚、二甘醇二甲基醚、二甘醇二乙基醚)等。这些溶剂可单独使用或以2种以上的组合使用。在组合物中包含溶剂的情况下,以第1成分和第2成分的总量(将这些成分全体总称为“树脂成分”)为100质量份计,溶剂的量可优选为1~9900质量份,更优选为10~900质量份。

本发明的高折射率抗粘连层形成组合物可优选含有光聚合引发剂。光聚合引发剂包含例如2-羟基-2-甲基-1-苯基丙烷-1-酮、1-羟基环己基苯基酮、2-甲基-1-[4-(甲硫基)苯基]-2-吗啉代丙烷-1-酮、2,2-二甲氧基-1,2-二苯基乙烷-1-酮、2-苄基-2-二甲基氨基-1-(4-吗啉代苯基)-丁酮-1等。以上述树脂成分为100质量份计,光聚合引发剂的优选的量可为0.01~20质量份,更优选为1~10质量份。

本发明的高折射率抗粘连层形成组合物可任选地含有例如抗静电剂、增塑剂、表面活性剂、抗氧化剂、紫外线吸收剂等常规的添加剂。在组合物中含有这样的添加剂的情况下,以上述树脂成分为100质量份计,添加剂的量可优选为0.01~20质量份,更优选为1~10质量份。

本发明的高折射率抗粘连层形成组合物具有不包含例如树脂粒子之类的粒子而得到具有凹凸的树脂层的技术特征。因此,上述高折射率抗粘连层形成组合物可优选不包含树脂粒子。另一方面,上述高折射率抗粘连层形成组合物可任选地含有无机粒子、有机粒子和它们的复合材料中的至少1种。这些粒子可不为了在树脂层的表面上形成凹凸而添加。这些粒子可为了控制相分离和析出以得到更微小的凹凸而添加。这些粒子可具有不大于0.5μm的平均直径,优选为0.01μm~0.3μm。当平均直径大于0.5μm时,透明性稍微变差。

无机粒子的实例包含选自二氧化硅、氧化铝、氧化钛、沸石、云母、合成云母、氧化钙、氧化锆、氧化锌、氟化镁、蒙脱石、合成蒙脱石、蛭石、ITO (氧化铟/氧化锡)、ATO (氧化锑/氧化锡)、氧化锡、氧化铟和氧化锑的至少1种。

有机粒子的实例包含选自丙烯酸类、烯烃、聚醚、聚酯、聚氨酯、聚酯、硅酮、聚硅烷、聚酰亚胺和氟类粒子的至少1种。

将本发明的高折射率抗粘连层形成组合物涂布并固化从而形成在其表面上具有微小的凹凸的抗粘连层。涂布高折射率抗粘连层形成组合物的方法可包含例如浸渍涂布法、气刀涂布法、帘式涂布法、辊式涂布法、线棒涂布法、凹印涂布法、挤出涂布法等。抗粘连层的厚度可为例如0.01μm~20μm。

在涂布高折射率抗粘连层形成组合物后,通过光的照射发生相分离和固化。作为照射的光,可使用具有例如0.1~3.5J/cm2、优选0.5~1.5J/cm2的曝光值的光。照射的光的波长范围无限制,可适宜地为例如不大于360nm。这样的波长的光可通过高压汞灯、超高压汞灯等得到。

抗粘连膜

本发明进一步涉及通过涂布上述高折射率抗粘连层形成组合物而得到的抗粘连膜。该抗粘连膜具有透明聚合物衬底和通过在衬底上涂布上述高折射率抗粘连层形成组合物而得到的抗粘连层。本发明的抗粘连层具有1.565~1.620的范围内的高折射率以及优异抗粘连性质的技术特征。

在本发明的抗粘连膜中,PET (聚对苯二甲酸乙二醇酯)膜或聚碳酸酯膜可优选用作透明聚合物衬底。PET膜和聚碳酸酯膜因为具有高膜强度和高透明性且价廉,而可优选用作触摸面板的透明导电层的衬底膜。另一方面,这些膜通常具有不小于1.5的高折射率。这些膜的折射率比抗粘连膜中使用的通常的树脂成分的折射率高。因此,在这些膜与抗粘连层之间有折射率差,由此导致干涉条纹的发生频率高的问题。

在本说明书中,干涉条纹指在由透明膜、透明涂层等构成的多层体中由界面反射的光干涉产生的虹彩状反射。特别是,在三波长范围发光型荧光灯的照射下,该干涉条纹有频繁出现的趋势。三波长范围发光型荧光灯为具有清楚和明晰的可见性的特征的荧光灯,三波长范围发光型荧光灯在特定波长下的发光强度增强。

本发明的高折射率抗粘连层形成组合物具有以下技术特征:提供具有高折射率的抗粘连层。因此,本发明具有以下技术特征:即使将上述硬质涂层组合物涂布在例如PET膜或聚碳酸酯膜之类的透明聚合物膜上而得到抗粘连层,也防止干涉条纹的出现。

另一方面,除了PET膜和聚碳酸酯膜以外,本发明的高折射率抗粘连层形成组合物可涂布在其它的衬底膜上。这样的其它的衬底膜包含例如三乙酰基纤维素(TAC)膜、丁二炔纤维素膜、醋酸丁酸纤维素膜、聚醚砜膜、聚丙烯酸树脂膜、聚氨酯树脂膜、聚酯膜、聚砜膜、聚醚膜、聚甲基戊烯膜、聚醚酮膜、(甲基)丙烯腈膜等。

透明聚合物衬底的厚度可考虑用途而适宜地选择,通常可为20μm~300μm。

通过涂布本发明的高折射率抗粘连层形成组合物而得到的抗粘连层具有以下技术特征:具有微小的凹凸。该抗粘连层可优选具有小于0.1μm的算术平均粗糙度(Ra),更优选为0.001μm~0.09μm,最优选为0.002μm~0.08μm。在本说明书中,算术平均粗糙度(Ra)为由JIS (日本工业标准) B 0601-2001规定的参数。当抗粘连层的算术平均粗糙度(Ra)不小于0.1μm时,可出现该层眩光和灰化的问题。当抗粘连层的算术平均粗糙度(Ra)小于0.001μm时,考虑到发生粘连而不优选。JIS (日本工业标准) B 0601-2001为与ISO 4288一致的标准。

算术平均粗糙度(Ra)为如下得到的参数:

在粗糙度图上从其平均线取标准长度的部分,

绘制平均线,以平均线为水平X轴,离平均线的表面偏差为垂直Y轴,将粗糙度曲线表示为数学式y=f(x),

以微米计的平均表面粗糙度Ra通过下列公式计算:

通过涂布本发明的高折射率抗粘连层形成组合物而得到的抗粘连层可优选具有不大于0.5μm的十点平均粗糙度(Rz)。在本说明书中,十点平均粗糙度(Rz)为由JIS (日本工业标准) B 0601-2001规定的参数。十点平均粗糙度(Rz)可更优选为不大于0.3μm,最优选为不大于0.2μm。十点平均粗糙度(Rz)的下限可优选为0.01μm。

通过涂布本发明的高折射率抗粘连层形成组合物而得到的抗粘连层的算术平均粗糙度(Ra)和十点平均粗糙度(Rz)可依据JIS (日本工业标准) B 0601-2001,通过使用高精度的微细表面测定装置(Kosaka Laboratory Ltd.制)或彩色3D激光显微镜(Keyence Corporation制)来测定。

通过涂布本发明的高折射率抗粘连层形成组合物而得到的抗粘连层具有不规则的微小致密的凹凸,其提供优异的抗粘连性质。本发明的抗粘连层进一步具有以下技术优点:该层不降低由光源(例如液晶模块等)显示的图像的清晰度。近年来高清液晶显示设备发射更细的光线间距。因此,为了保持图像的清晰度,需要更微小致密的凹凸。由于微小致密的凹凸,本发明的抗粘连层具有以下技术优点:该层不使得图像的清晰度降低,例如对比度降低、亮度降低。

本发明的抗粘连层具有以下技术特征:即使抗粘连层实质上不包含高折射率材料,也具有1.565~1.620的范围内的高折射率。抗粘连层的折射率可依据JIS (日本工业标准) K7142通过例如阿贝折射仪来测定。

本发明的抗粘连膜可优选具有不小于85%的总透光率,更优选为不小于90%。另外,本发明的抗粘连膜可优选具有不大于2%的雾度值,更优选为不大于1%。在本发明中,抗粘连膜具有以下技术特征:不包含例如ZnO、TiO2、CeO2、SnO2和ZrO2之类的高折射率材料而具有高折射率,抗粘连膜无需包含这样的高折射率材料。因此,本发明可达成上述高总透光率和低雾度值。更具体而言,高折射率抗粘连层形成组合物中的ZnO、TiO2、CeO2、SnO2、ZrO2和氧化铟锡的总含量可优选为小于或等于0.0001质量%。当抗粘连层中包含例如金属氧化物之类的高折射率材料时,该抗粘连层通常具有比无高折射率材料的抗粘连层差的拉伸性和耐弯曲性。

总透光率(T(%))通过以下方法得到:测定对抗粘连膜的入射光强度(T0)和通过抗粘连膜的总透射光强度(T1),计算下列公式。

雾度值依据JIS (日本工业标准) K7105通过计算下列公式而得到。

H:雾度值(模糊)(%)

Td:弥散透射率(%)

Tt:总透光率(%)

总透光率和雾度值的测定可通过使用例如雾度计(Suga Test Instruments Co., Ltd.制)来测定。

通过涂布本发明的高折射率抗粘连层形成组合物而得到的抗粘连层的特征在于:具有高拉伸性以及优异硬度和高折射率。因此,本发明的抗粘连膜适合制备例如触摸面板所包含的具有透明导电层的膜。

在具有触摸面板的各种设备(例如智能电话之类的移动电话、平板个人电脑、手提式终端设备)中,有小型化、薄化和轻量化的强烈需要。因此,在包含触摸面板电极的各种部件中,有将衬底膜薄化的需要。另一方面,衬底膜的薄化导致在将抗粘连层涂布于衬底上的情况下频繁出现膜翘曲和卷曲的缺陷,使得操作性和生产能力降低。这些缺陷可能由抗粘连层与衬底膜的物理性质(例如热收缩率和热膨胀率)的差异所导致。本发明的抗粘连膜因抗粘连膜的优异拉伸性而对于各种衬底有减少卷曲的趋势。

在本发明的抗粘连膜上,可以任意且适宜的顺序任选地涂布各种功能层(例如透明导电层、通过光学干涉控制反射率的光学干涉层)。这些透明导电层、光学干涉层和高折射率抗粘连层的涂布顺序只要这些层展现对于它们的用途所需要的功能则无限制。在触摸面板中,它们的涂布顺序的实施方式可例如为下列,其中,将透明导电层表示为“A”,将光学干涉层表示为“B”,将本发明的高折射率抗粘连层表示为“C”,将透明聚合物衬底表示为“D”,将本发明之外的抗粘连层表示为“E”:A/B/C/D/E、A/B/C/D/C、A/B/B/C/D/E、A/B/B/C/D/C、A/C/D/E/B、A/C/D/C/B、A/C/D/E/B/B、A/C/D/C/B/B等。

上述光学干涉层指以高折射率层和低折射率层的适宜组合防止或控制反射光的层。光学干涉层含有至少1层高折射率层和至少1层低折射率层。光学干涉层可含有2个以上的高折射率层和低折射率层的组合单元。当光学干涉层由1层高折射率层和1层低折射率层构成时,光学干涉层可优选具有30nm~150nm的厚度,更优选为50nm~150nm。可通过湿法或干法涂布光学干涉层。湿法可为例如刮片法、刮棒涂布法、凹印辊式涂布法、帘式涂布法、刮刀涂布法、旋转涂布法、喷雾法、浸渍法等。干法可为例如物理气相沉积(PVD) (例如溅射法、真空沉积法、离子镀敷法等)、印刷法或化学气相沉积(CVD)。

触摸面板等所包含的透明导电性层合体通常为具有透明导电层的膜。该透明导电层无限制,可优选为含有氧化铟的结晶层,更具体而言可优选为例如氧化铟锡(ITO)和氧化铟锌(IZO)之类的含有铟成分作为主要成分的结晶层。可通过物理气相沉积(PVD) (例如溅射法、真空沉积法、离子镀敷法等)、涂布法、印刷法或化学气相沉积(CVD)涂布透明导电层,优选物理气相沉积(PVD)或化学气相沉积(CVD)。

在涂布透明导电层的加工处理中,对具有抗粘连层的衬底膜施加部分负荷。部分负荷可导致由透明导电性层合体中的透明导电层、抗粘连层和衬底膜之间的热收缩率和热膨胀率的差异引起的膜弯折。通过涂布本发明的高折射率抗粘连层形成组合物而得到的抗粘连层具有以下技术特征:具有高拉伸性以及优异硬度和高折射率。因此,即使对衬底膜施加部分热负荷(例如在涂布透明导电层的阶段加热)并得到部分热膨胀,本发明的抗粘连膜也因抗粘连层的优异拉伸性和抗粘连层的依从性而具有例如弯折减少之类的优点。

关于抗粘连层的拉伸性,更具体而言,在涂布高折射率抗粘连层形成组合物的衬底为具有20~300μm的范围内的厚度的PET膜的情况下,抗粘连膜可具有在5mm/秒的拉伸速度下将抗粘连膜在加工方向伸长15%时抗粘连层无裂缝的特征。在此情况下,抗粘连层可具有例如0.05μm~10μm的厚度。

聚合物衬底膜通常通过双轴取向法制备,其中,将处于熔融状态的树脂材料,在加工方向(卷绕的方向:MD方向)和横向方向(几乎与卷绕方向垂直相交的方向:TD方向)的双向拉伸下卷绕成卷状,从而得到具有均匀厚度的膜。在该制备方法中,得到的膜在MD方向具有更高的应力。因此,得到的膜有在MD方向产生热膨胀和热收缩的趋势。通过在加工方向,即在制备聚合物衬底膜的卷绕时的卷绕方向,拉伸得到的抗粘连膜的膜试验,有可进行裂缝(膜的开裂)的实际验证的优点。

在抗粘连膜的透明聚合物衬底为聚碳酸酯膜的情况下,抗粘连膜的耐弯曲试验可评价得到的硬质涂层的拉伸性。聚碳酸酯为具有优异物理性质(例如耐热性和耐冲击性)的材料。另一方面,在这些聚碳酸酯为薄膜形式的情况下,膜有时会因例如折叠之类的应力而产生裂缝(膜的开裂)。在将具有薄厚度的聚碳酸酯膜用作衬底膜时,通过将抗粘连层涂布在衬底膜上,涂布在衬底膜上的抗粘连层的高拉伸性可防止衬底膜出现裂缝。通过本发明的硬质涂层组合物得到的抗粘连层具有高拉伸性。因此,将本发明的抗粘连层涂布在这样的用作衬底膜的薄厚度的聚碳酸酯膜上,可改善对抗折叠应力的韧性,并且是优点。更具体而言,在涂布高折射率抗粘连层形成组合物的衬底为具有30μm~200μm的范围内的厚度的聚碳酸酯膜的情况下,抗粘连膜可具有在25℃和60度/秒的条件下将抗粘连膜以180度角弯曲时抗粘连层和衬底均无裂缝的特征。在此情况下,抗粘连层可具有例如0.05μm~10μm的厚度。

通过涂布本发明的高折射率抗粘连层形成组合物而得到的抗粘连层具有以下技术特征:具有高的可见性和拉伸性以及优异的抗粘连性质和硬度。由本发明的高折射率抗粘连层形成组合物得到的抗粘连层具有以下技术特征:具有高折射率。因此,本发明具有以下技术特征:即使将高折射率抗粘连层形成组合物涂布在高折射率聚合物膜(例如PET膜或聚碳酸酯膜)上从而得到本发明的抗粘连层,也防止干涉条纹的出现。因此,本发明的抗粘连层适合制备特别是触摸面板所包含的具有透明导电层的膜。

实施例

依照下列实施例进一步具体地解释本发明,但并不解释为将本发明限定于这些实施例。在实施例中,除了另有说明以外,“份”和“%”以质量为基础。

制备例1:线型酚醛型丙烯酸酯(1)的制备

将150g的线型酚醛树脂(重均分子量为700~900,环氧当量为150~200)和550g的表氯醇的混合物加入安装有搅拌器、温度计、滴液漏斗和回流装置的反应容器中,在100℃的温度和100~200mg的减压下用2小时滴加110g的氢氧化钠水溶液(48.5%)。

在反应完成后,将反应混合物的反应温度降至室温,用酸中和过量的氢氧化钠水溶液,然后在减压下加热反应混合物从而除去过量的表氯醇。

接着,将得到的反应混合物溶解于甲基异丁基酮中,通过水洗过滤除去副产物的盐,得到线型酚醛型环氧树脂的溶液。

向得到的线型酚醛型环氧树脂(固体含量:100质量份)中加入1000ppm的甲醌(methoquinone,氢醌单甲基醚)和2000ppm的三苯基膦,在100℃的温度下滴加丙烯酸使得到的树脂的酸值变为不大于1mgKOH/g,从而得到线型酚醛型环氧丙烯酸酯(1)。得到的线型酚醛型环氧丙烯酸酯(1)具有950的重均分子量、140mgKOH/g的羟基值、1.572的折射率和12.7的SP值。

制备例2:线型酚醛型丙烯酸酯(2)的制备

将150g的线型酚醛树脂(重均分子量为900~1100,环氧当量为150~200)和550g的表氯醇的混合物加入安装有搅拌器、温度计、滴液漏斗和回流装置的反应容器中,在100℃的温度和100~200mg的减压下用2小时滴加110g的氢氧化钠水溶液(48.5%)。

在反应完成后,将反应混合物的反应温度降至室温,用酸中和过量的氢氧化钠水溶液,然后在减压下加热反应混合物从而除去过量的表氯醇。

接着,将得到的反应混合物溶解于甲基异丁基酮中,通过水洗过滤除去副产物的盐,从而得到线型酚醛型环氧树脂的溶液。

向得到的线型酚醛型环氧树脂(固体含量:100质量份)中加入1000ppm的甲醌(氢醌单甲基醚)和2000ppm的三苯基膦,在100℃的温度下滴加丙烯酸使得到的树脂的酸值变为不大于1mgKOH/g,从而得到线型酚醛型环氧丙烯酸酯(2)。得到的线型酚醛型环氧丙烯酸酯(2)具有1200的重均分子量、137mgKOH/g的羟基值、1.571的折射率和12.6的SP值。

实施例E1

使用通过制备例1得到的线型酚醛型环氧丙烯酸酯(1)作为成分(A),使用乙氧基化邻苯基苯酚丙烯酸酯(具有1mol的环氧乙烷结构的丙烯酸酯,25℃下的粘度为130mPa·s,折射率为1.577)作为成分(B),来制备硬质涂层组合物。将表1所示的原料以表1所示的固体量混合,搅拌从而得到硬质涂层组合物。

成分(B)乙氧基化邻苯基苯酚丙烯酸酯的25℃下的粘度如下测定:将10ml的成分(B)乙氧基化邻苯基苯酚丙烯酸酯取样至容器中作为试验样品,保持在20℃的温度下,然后使用B型粘度计(TVB-22L,Toki Sangyo co., ltd.制)和M1转子在60rpm的转数下进行测定。

成分(B)的折射率依据JIS (日本工业标准) K0062通过阿贝折射仪进行测定。

将得到的硬质涂层组合物滴加在光学PET膜(商品名为KEFW,Teijin DePont Films Japan Limited制,188μm)上,用#12刮棒涂布机涂布。

在涂布后,将得到的涂层在70℃干燥1分钟,通过紫外线辐照器(Fusion制)用350mJ的紫外线进行照射,从而得到由PET膜和具有6.5μm的厚度的硬质涂层构成的硬质涂膜。

另外,将得到的硬质涂层组合物滴加在光学PC膜(商品名为Pureace,Teijin Limited制,100μm)上,用#9刮棒涂布机涂布。

在涂布后,将得到的涂层在70℃干燥1分钟,通过紫外线辐照器(Fusion制)用350mJ的紫外线进行照射,从而得到由聚碳酸酯膜和具有5.0μm的厚度的硬质涂层构成的硬质涂膜。

实施例E2~E5

如表1所示变更成分(A)的种类和/或量,并将季戊四醇三丙烯酸酯用作其它的(甲基)丙烯酸酯,除此之外,以与实施例E1相同的方法制备硬质涂层组合物。使用得到的硬质涂层组合物,以与实施例E1相同的方式分别制备2种硬质涂膜。

比较例E1~E5、E9

依据如表2所示的量,除此之外,以与实施例相同的方式制备硬质涂层组合物。

使用得到的硬质涂层组合物,以与实施例E1相同的方式分别制备2种硬质涂膜。

比较例E6、E10

依据如表2所示的量,除此之外,以与实施例相同的方式制备硬质涂层组合物。

将得到的硬质涂层组合物滴加在光学PET膜(商品名为KEFW,Teijin DePont Films Japan Limited制,188μm)上,用#13刮棒涂布机涂布。

在涂布后,将得到的涂层在70℃干燥1分钟,通过紫外线辐照器(Fusion制)用350mJ的紫外线进行照射,从而得到由PET膜和具有6.5μm的厚度的硬质涂层构成的硬质涂膜。

另外,将得到的硬质涂层组合物滴加在光学PC膜(商品名为Pureace,Teijin Limited制,100μm)上,用#10刮棒涂布机涂布。

在涂布后,将得到的涂层在70℃干燥1分钟,通过紫外线辐照器(Fusion制)用350mJ的紫外线进行照射,从而得到由聚碳酸酯膜和具有5.0μm的厚度的硬质涂层构成的硬质涂膜。

比较例E7、E11

依据如表2所示的量,除此之外,以与实施例相同的方式制备硬质涂层组合物。

将得到的硬质涂层组合物滴加在光学PET膜(商品名为KEFW,Teijin DePont Films Japan Limited制,188μm)上,用#16刮棒涂布机涂布。

在涂布后,将得到的涂层在70℃干燥1分钟,通过紫外线辐照器(Fusion制)用350mJ的紫外线进行照射,从而得到由PET膜和具有6.5μm的厚度的硬质涂层构成的硬质涂膜。

另外,将得到的硬质涂层组合物滴加在光学PC膜(商品名为Pureace,Teijin Limited制,100μm)上,用#12刮棒涂布机涂布。

在涂布后,将得到的涂层在70℃干燥1分钟,通过紫外线辐照器(Fusion制)用350mJ的紫外线进行照射,从而得到由聚碳酸酯膜和具有5.0μm的厚度的硬质涂层构成的硬质涂膜。

比较例E8、E12、E13

依据如表2所示的量,除此之外,以与实施例相同的方式制备硬质涂层组合物。

将得到的硬质涂层组合物滴加在光学PET膜(商品名为KEFW,Teijin DePont Films Japan Limited制,188μm)上,用#20刮棒涂布机涂布。

在涂布后,将得到的涂层在70℃干燥1分钟,通过紫外线辐照器(Fusion制)用350mJ的紫外线进行照射。

在比较例E12的硬质涂层组合物的情况下,得到由PET膜和具有6.5μm的厚度的硬质涂层构成的硬质涂膜。但是,在比较例E8和E13的硬质涂层组合物的情况下,因硬质涂层组合物未固化而未得到硬质涂膜。

另外,将得到的硬质涂层组合物滴加在光学PC膜(商品名为Pureace,Teijin Limited制,100μm)上,用#14刮棒涂布机涂布。

在涂布后,将得到的涂层在70℃干燥1分钟,通过紫外线辐照器(Fusion制)用350mJ的紫外线进行照射。

在比较例E12的硬质涂层组合物的情况下,得到由聚碳酸酯膜和具有5.0μm的厚度的硬质涂层构成的硬质涂膜。

但是,在比较例E8和E13的硬质涂层组合物的情况下,因硬质涂层组合物未固化而未得到硬质涂膜。

实施例E1~E6

在实施例1得到的硬质涂膜上,通过溅射法使用含有质量比为95:5的氧化铟和氧化锡的填充密度为98%的氧化铟-氧化锡靶在固化的硬质涂层上形成ITO层,从而得到用作可动电极衬底的透明导电性层合体。

得到的TIO层的厚度为约30nm,形成该层后的表面电阻为约150 Ω/sq。

从得到的透明导电性层合体未目视观察到干涉条纹。

使用通过上述实施例E1~E5和比较例E1~E13得到的硬质涂膜,进行下列试验。将得到的试验结果示出于表1和2中。

折射率的测定

按照下列程序通过阿贝折射仪(Atago Co., Ltd.制2T,测定范围nD为1.3~1.7)测定折射率。

在主棱镜上,使用滴管滴加1滴中间液(例如一溴萘),然后放置测定样品。使用滴管在样品上滴加1滴中间液,然后关闭副棱镜。在此阶段,需要中间液层中不存在空气。

使入射灯光进入副棱镜中,在通过目镜观察下旋转测定旋钮以将折射率视野的亮度界线调节至交点,读取刻度视野的值至小数点后第4位,从而得到折射率。

硬度的评价

使用铅笔刮擦涂膜硬度试验装置(Toyo Seiki Seisaku-sho, Ltd.制P型,负荷压力为100g~1kg)测定硬度。在测定中使用Mitsubishi Pencil Co., Ltd.制用于铅笔刮擦试验的铅笔(由日本涂料检查协会核准)。

用砂纸(3M制P-1000)调整铅笔使铅笔芯的尖端具有平滑和圆形的截面。

将样品放置在测定台上,以45°的刮擦角度固定铅笔,然后在750g的载荷下进行测定。

在每次测定时进行调整使铅笔芯平滑,移动至另外的测定点位置进行5次测定。

根据下述评价标准目视评价涂膜上凹痕的存在。

在使用2H铅笔的情况下,若未观察到凹痕则将样品评价为2H。

若观察到1~2条凹痕,则使用低1个等级(H)的铅笔进行追加的试验。若使用低1个等级(H)的铅笔未观察到凹痕,则将样品评价为中间范围(H~2H)。

若观察到3条以上凹痕,则将样品评价为H以下,使用低1个等级的铅笔进行相似的评价。

在涂膜的制备中所使用的PET膜的硬度在HB~F的范围内,在涂膜的制备中所使用的聚碳酸酯(PC)膜的硬度在5B~4B的范围内。

若具有PET膜和硬质涂层的硬质涂膜的硬度为H或高于H,则由于硬质涂层提高硬度2个等级以上而将硬质涂层评价为具有有效的硬度。

若具有聚碳酸酯膜和硬质涂层的硬质涂膜的硬度为3B或高于3B,则由于硬质涂层提高硬度2个等级以上而将硬质涂层评价为具有有效的硬度。

伸长率的评价

通过自动绘图仪(AG-1S,Shimadzu Corporation制)测定伸长率。将试验样品切割成10mm×150mm的尺寸,然后在纵向伸长的方向上通过测定装置的上或下夹头将得到的试验样品的各端固定。在室温(20℃)下将试验样品以2cm/s的速度伸长从而得到不发生断裂或裂缝的伸长率。

耐弯曲性的测定

以50mm×50mm的尺寸制备试验样品,然后以180度角将试验样品弯曲。根据下列评价标准目视观察试验样品:

○:在涂层或衬底上均未观察到裂缝

△:只在衬底上观察到裂缝

×:在涂层和衬底上均观察到裂缝。

干涉条纹的评价方法

干涉条纹(外观评价)

使用光学膜用粘合剂将试验样品粘贴在尺寸为100mm×100mm的黑色丙烯酸树脂板上,使试验样品的涂层出现在表面上。放置立式三波长荧光灯(Twinbird Corporation制SLH-399型),在灯与试验样品之间的距离为10cm的条件下将试验样品放置在荧光灯的垂直下方,然后目视观察试验样品。对于具有良好的评价结果(○)的试验样品,在太阳光下进行目视观察。根据下列评价标准判定得到的试验结果:

◎:在三波长荧光灯和太阳光下均未观察到干涉条纹(干涉图案)

○:在三波长荧光灯下未观察到干涉条纹(干涉图案),但在太阳光下观察到少量的干涉条纹

△:观察到少量的干涉条纹(干涉图案)

×:清晰地观察到干涉条纹(干涉图案)。

干涉条纹(透射光谱振幅)

通过紫外可见分光光度计(Shimadzu Corporation制UV-2450)测定试验样品的光透射率。对于500~750nm的范围内的透射率的振幅,根据下列评价标准判定试验结果:

○:透射率的最大值与透射率的最小值之差小于0.5%

△:透射率的最大值与透射率的最小值之差不小于0.5%但小于1.0%

×:透射率的最大值与透射率的最小值之差不小于1.0%。

在表1和表2中,各个术语的含义如下所述。

I-184:1-羟基环己基苯基酮,光引发剂

双酚A环氧乙烷改性(2mol)二丙烯酸酯:Toa gosei Co., Ltd.制Aronix M-211B,双酚A环氧乙烷改性(2mol)二丙烯酸酯

高折射率填料1:氧化锆:ZRMIBK30WT%,氧化锆,CIK NanoTec.制

高折射率填料2:二氧化钛:TiMIBK15WT%,氧化钛,CIK NanoTec.制

双官能氨基甲酸酯丙烯酸酯:NV (不挥发成分) 100,Sartomer Corp.制CN-9893

各个具有通过实施例的硬质涂层组合物得到的硬质涂层的硬质涂膜无干涉条纹而具有高折射率和优异硬度。另外,各个实施例得到的硬质涂膜具有优异伸长率和优异耐弯曲性。

比较例E1和E2为成分(B)的量在本申请所主张的发明之外的比较例。在这些比较例中,得到的涂膜均具有硬度差的缺陷。

比较例E3为使用双酚A二丙烯酸酯代替成分(A)的比较例。在该比较例中,得到的涂膜具有更低的折射率并且观察到干涉条纹的出现。另外,得到的涂膜具有硬度差的缺陷。

比较例E4为使用丙烯酰基吗啉代替成分(B)的比较例。在该比较例中,得到的涂膜也具有更低的折射率并且观察到干涉条纹的出现。另外,得到的涂膜具有差的伸长率。

比较例E5~E8为使用氧化锆或二氧化钛作为高折射率材料代替使用成分(A)和(B)的比较例。在这些比较例中,得到的涂膜具有优异硬度,但具有明显更低的伸长率。比较例E8的涂层组合物无法提供固化的涂层。

比较例E9~E13是为了对硬质涂层赋予伸长率而使用双官能氨基甲酸酯丙烯酸酯的比较例。这些比较例中的一些具有略为增加的伸长率。但是,在这些比较例中硬度和折射率的性能平衡变差。比较例E13的涂层组合物无法提供固化的涂层。

比较例E5~E13的涂层组合物包含高折射率填料。包含高折射率填料的确使得到的硬质涂层具有高折射率。另一方面,观察到这些比较例得到的硬质涂层均出现干涉条纹。这些比较例出现干涉条纹的原因可能为形成硬质涂层的具有较低折射率的树脂成分与存在于树脂成分之间的高折射率填料的混合物。即使硬质涂层本身的折射率高,该结构可能也因树脂成分的较低折射率的不良影响而使防止干涉条纹出现的效果降低。另外,实施例和比较例的实验结果显示本发明的硬质涂层具有优异的防止干涉条纹出现的效果。

图1为示出通过实施例E1的硬质涂层组合物得到的硬质涂层在400~800nm的波长范围内的透射光谱(透射率%)的曲线图。

图2为示出通过比较例E10的硬质涂层组合物得到的硬质涂层在400~800nm的波长范围内的透射光谱(透射率%)的曲线图。

如图1和2的透射光谱所示,通过本发明的实施例得到的硬质涂层在透射光谱中具有极窄的振幅。结果清晰地显示该硬质涂层在可见波长范围内具有小的光学模糊(optical blurring)。另一方面,通过比较例E10得到的硬质涂层在透射光谱中具有大的振幅。结果清晰地显示该硬质涂层在可见波长范围内具有大的光学模糊。如透射光谱所示,可理解本发明的技术效果。

实施例F1

使用通过制备例1得到的线型酚醛型环氧丙烯酸酯(1)作为成分(A),使用乙氧基化邻苯基苯酚丙烯酸酯(具有1mol的环氧乙烷结构的丙烯酸酯,25℃下的粘度为130mPa·s,折射率为1.577)作为成分(B),使用Ogsol EA-0200 (Osaka Gas Chemicals Co., Ltd.市售的含有芴单元的丙烯酸酯,以下列式(II)-1表示,

             (II)-1

式中,各个R表示H,m+n=2)作为成分(C),由此制备硬质涂层组合物。

将表1所示的原料以表1所示的固体量混合,搅拌得到硬质涂层组合物。成分(B)乙氧基化邻苯基苯酚丙烯酸酯的25℃下的粘度如下测定:将10ml的成分(B)乙氧基化邻苯基苯酚丙烯酸酯取样至容器中作为试验样品,保持在20℃的温度下,然后通过B型粘度计(TVB-22L,Toki Sangyo co., ltd.制)和M1转子在60rpm的转数下进行测定。成分(B)的折射率依据JIS (日本工业标准) K0062通过阿贝折射仪测定。

将得到的硬质涂层组合物滴加在光学PET膜(商品名为KEFW,Teijin DePont Films Japan Limited制,188μm)上,用#12刮棒涂布机涂布。

在涂布后,将得到的涂层在70℃干燥1分钟,通过紫外线辐照器(Fusion制)用350mJ的紫外线进行照射,从而得到由PET膜和具有6.5μm的厚度的硬质涂层构成的硬质涂膜。

另外,将得到的硬质涂层组合物滴加在光学PC膜(商品名为Pureace,Teijin Limited制,100μm)上,用#9刮棒涂布机涂布。

在涂布后,将得到的涂层在70℃干燥1分钟,通过紫外线辐照器(Fusion制)用350mJ的紫外线进行照射,从而得到由聚碳酸酯膜和具有5.0μm的厚度的硬质涂层构成的硬质涂膜。

实施例F2~F4

将成分(A)的种类和/或量变更如表3所示,将季戊四醇三丙烯酸酯用作其它的(甲基)丙烯酸酯,除此之外,以与实施例F1相同的方式制备硬质涂层组合物。使用得到的硬质涂层组合物,以与实施例F1相同的方式分别制备2种硬质涂膜。在实施例F4中,将Ogsol EA-F5503 (Osaka Gas Chemicals Co., Ltd.市售)用作成分(C)。

比较例F1和F2

依据如表4所示的量,除此之外,以与实施例相同的方式制备硬质涂层组合物。使用得到的硬质涂层组合物,以与实施例F1相同的方式分别制备2种硬质涂膜。

实施例F5

在通过实施例F1得到的硬质涂膜的固化的涂层上,通过溅射法使用含有质量比为95:5的氧化铟和氧化锡的填充密度为98%的氧化铟-氧化锡靶形成ITO层,从而得到用作可动电极衬底的透明导电性层合体。得到的TIO层的厚度为约30nm,形成该层后的表面电阻为约150 Ω/sq。从得到的透明导电性层合体未目视观察到干涉条纹。

使用通过上述实施例F1~F4和比较例F1和F2得到的硬质涂膜,进行实施例E6中的上述试验。将得到的结果示出于表3和4中。

在表1和表2中,I-184指1-羟基环己基苯基酮,光引发剂。

各个具有通过实施例F1~F4的硬质涂层组合物得到的硬质涂层的硬质涂膜无干涉条纹而具有高折射率和优异硬度。另外,各个实施例得到的硬质涂膜具有优异伸长率和优异耐弯曲性。

比较例F1为成分(A)和成分(C)的量均小于本申请所主张的发明的比较例。在比较例F1中,得到的涂膜具有差的伸长率和耐弯曲性。

比较例F2为成分(A)的量小于主张的发明且成分(C)的量大于主张的发明的比较例。在比较例F2中,得到的涂膜具有差的硬度。

实施例和比较例的实验结果显示本发明的硬质涂层具有优异的防止干涉条纹出现的效果。

图3为示出通过实施例F1的硬质涂层组合物得到的硬质涂层在400~800nm的波长范围内的透射光谱(透射率%)的曲线图。如图3的透射光谱所示,通过本发明的实施例得到的硬质涂层在透射光谱中具有极窄的振幅。结果清晰地显示硬质涂层在可见波长范围内具有小的光学模糊。如透射光谱所示,可理解本发明的技术效果。

制备例3:含有不饱和双键的丙烯酸共聚物(1)的制备

将187.2g的甲基丙烯酸异冰片酯、2.8g的甲基丙烯酸甲酯和10.0g的甲基丙烯酸的混合物混合。向装有在氮气氛下于110℃的温度加热的360g的丙二醇单甲基醚的安装有搅拌器、氮气导管、冷却管和滴液漏斗的反应容器(1000ml)中,用3小时滴加上述混合物,同时滴加含有2.0g的过氧化-2-乙基己酸叔丁酯的800g丙二醇单甲醚溶液,并将得到的混合物在110℃的温度下反应1小时。

然后,滴加含有0.2g的过氧化-2-乙基己酸叔丁酯的17g丙二醇单甲基醚的溶液,在110℃的温度将得到的混合物反应30分钟。

向反应混合物中,加入含有1.5g四丁基溴化铵和0.1g氢醌的6g丙二醇单甲基醚的溶液,然后在空气鼓泡的同时用1小时滴加含有24.4g的4-羟基丁基丙烯酸酯缩水甘油醚和5.0g的丙二醇单甲基醚的溶液,然后将得到的混合物反应5小时。

得到的含有不饱和双键的丙烯酸共聚物具有5500的数均分子量、18000的重均分子量(Mw)。该树脂具有9.7的SP值和92℃的Tg。

实施例G1

使用通过制备例3得到的含有不饱和双键的丙烯酸共聚物(1)作为第1成分。作为第2成分,使用通过制备例1得到的线型酚醛型环氧丙烯酸酯(1)作为成分(A),使用乙氧基化邻苯基苯酚丙烯酸酯(具有1mol环氧乙烷结构的丙烯酸酯,25℃下的粘度为130mPa·s,折射率为1.577,SP值为10.6)作为成分(B),以得到抗粘连层形成组合物。将表1所示的原料以表5所示的固体量混合,搅拌从而得到抗粘连层形成组合物。

成分(B)乙氧基化邻苯基苯酚丙烯酸酯的25℃下的粘度如下测定:将10ml的成分(B)乙氧基化邻苯基苯酚丙烯酸酯取样至容器中作为试验样品,保持在20℃的温度下,然后使用B型粘度计(TVB-22L,Toki Sangyo co., ltd.制)和M1转子在60rpm的转数下进行测定。成分(B)的折射率依据JIS (日本工业标准) K0062通过阿贝折射仪进行测定。

第2成分的SP值根据各成分的SP值和量以质量平均进行计算。

将得到的抗粘连层形成组合物滴加在光学PET膜(商品名为KEFW,Teijin DePont Films Japan Limited制,188μm)上,用#12刮棒涂布机涂布。在涂布后,将得到的涂层在70℃干燥1分钟,通过紫外线辐照器(Fusion制)用350mJ的紫外线进行照射,从而得到由PET膜和具有6.5μm的厚度的抗粘连层构成的抗粘连膜。

另外,将得到的抗粘连层形成组合物滴加在光学PC膜(商品名为Pureace,Teijin Limited制,100μm)上,用#9刮棒涂布机涂布。在涂布后,将得到的涂层在70℃干燥1分钟,通过紫外线辐照器(Fusion制)用350mJ的紫外线进行照射,从而得到由聚碳酸酯膜和具有5.0μm的厚度的抗粘连层构成的抗粘连膜。

实施例G2~G5

将成分(A)的种类和/或量变更如表5所示,使用季戊四醇三丙烯酸酯(SP值:12.7)作为第2成分中的其它的(甲基)丙烯酸酯,除此之外,以与实施例G1相同的方式制备抗粘连层形成组合物。使用得到的抗粘连层形成组合物,以与实施例G1相同的方式分别制备2种抗粘连膜。

比较例G1~G5、G9

依据如表6所示的量,除此之外,以与实施例相同的方式制备抗粘连层形成组合物。

使用得到的抗粘连层形成组合物,以与实施例G1相同的方式分别制备2种抗粘连膜。

比较例G6、G10

依据如表6所示的量,除此之外,以与实施例G1相同的方式制备抗粘连层形成组合物。将得到的抗粘连层形成组合物滴加在光学PET膜(商品名为KEFW,Teijin DePont Films Japan Limited制,188μm)上,用#13刮棒涂布机涂布。在涂布后,将得到的涂层在70℃干燥1分钟,通过紫外线辐照器(Fusion制)用350mJ的紫外线进行照射,从而得到由PET膜和具有6.5μm的厚度的抗粘连层构成的抗粘连膜。另外,将得到的抗粘连层形成组合物滴加在光学PC膜(商品名为Pureace,Teijin Limited制,100μm)上,用#10刮棒涂布机涂布。在涂布后,将得到的涂层在70℃干燥1分钟,通过紫外线辐照器(Fusion制)用350mJ的紫外线进行照射,从而得到由聚碳酸酯膜和具有5.0μm的厚度的抗粘连层构成的硬质涂膜。

比较例G7、G11

依据如表6所示的量,除此之外,以与实施例G1相同的方式制备抗粘连层形成组合物。将得到的抗粘连层形成组合物滴加在光学PET膜(商品名为KEFW,Teijin DePont Films Japan Limited制,188μm)上,用#16刮棒涂布机涂布。在涂布后,将得到的涂层在70℃干燥1分钟,通过紫外线辐照器(Fusion制)用350mJ的紫外线进行照射,从而得到由PET膜和具有6.5μm的厚度的抗粘连层构成的抗粘连膜。

另外,将得到的抗粘连层形成组合物滴加在光学PC膜(商品名为Pureace,Teijin Limited制,100μm)上,用#12刮棒涂布机涂布。在涂布后,将得到的涂层在70℃干燥1分钟,通过紫外线辐照器(Fusion制)用350mJ的紫外线进行照射,从而得到由聚碳酸酯膜和具有5.0μm的厚度的抗粘连层构成的抗粘连膜。

比较例G8、G12、G13

依据如表6所示的量,除此之外,以与实施例G1相同的方式制备抗粘连层形成组合物。将得到的抗粘连层形成组合物滴加在光学PET膜(商品名为KEFW,Teijin DePont Films Japan Limited制,188μm)上,用#20刮棒涂布机涂布。在涂布后,将得到的涂层在70℃干燥1分钟,通过紫外线辐照器(Fusion制)用350mJ的紫外线进行照射。

在比较例G12的抗粘连层形成组合物的情况下,得到由PET膜和具有6.5μm的厚度的抗粘连层构成的抗粘连膜。

但是,在比较例G8和G13的抗粘连层形成组合物的情况下,因涂层组合物未固化而未得到抗粘连膜。

另外,将得到的抗粘连层形成组合物滴加在光学PC膜(商品名为Pureace,Teijin Limited制,100μm)上,用#14刮棒涂布机涂布。

在涂布后,将得到的涂层在70℃干燥1分钟,通过紫外线辐照器(Fusion制)用350mJ的紫外线进行照射。

在比较例G12的抗粘连层形成组合物的情况下,得到由聚碳酸酯膜和具有5.0μm的厚度的抗粘连层构成的抗粘连膜。

但是,在比较例G8和G13的抗粘连层形成组合物的情况下,因涂层组合物未固化而未得到抗粘连膜。

实施例G6

在实施例G1得到的抗粘连膜上,通过溅射法使用含有质量比为95:5的氧化铟和氧化锡的填充密度为98%的氧化铟-氧化锡靶在固化的涂层上形成ITO层,从而得到用作可动电极衬底的透明导电性层合体。

得到的TIO层的厚度为约30nm,形成该层后的表面电阻为约150 Ω/sq。

从得到的透明导电性层合体未目视观察到干涉条纹。

使用通过上述实施例G1~G5和比较例G1~G13得到的抗粘连膜,进行实施例E1中的上述试验。另外,如下进行抗粘连(AB)性质的试验。将得到的结果示出于表5和6中。

抗粘连(AB)性质的评价

将通过实施例或比较例得到的抗粘连膜切割成2cm×5cm的尺寸,然后将切割样品的涂层表面粘贴在PET膜(无易粘合层)上。将得到的膜放置在一对玻璃板之间,在载荷为200 gf/cm2的条件下于室温放置24小时。然后,根据下述评价标准目视评价粘连的发生(AB性质):

○:具有抗粘连(AB)性质

×:无抗粘连(AB)性质。

在表5和表6中,各个术语的含义如下所述。

I-184:1-羟基环己基苯基酮,光引发剂

双酚A环氧乙烷改性(2mol)二丙烯酸酯:Toa gosei Co., Ltd.制Aronix M-211B,双酚A环氧乙烷改性(2mol)二丙烯酸酯,SP值为11.3

丙烯酰基吗啉:SP值为11.9

双官能氨基甲酸酯丙烯酸酯:NV (不挥发成分) 100,Sartomer Corp.制CN-9893,SP值为11.1

高折射率填料1:氧化锆:ZRMIBK30WT%,氧化锆,CIK NanoTec.制

高折射率填料2:二氧化钛:TiMIBK15WT%,氧化钛,CIK NanoTec.制。

各个具有通过实施例的抗粘连层形成组合物得到的抗粘连层的抗粘连膜无干涉条纹而具有优异抗粘连性质、高折射率和优异硬度。另外,各个实施例得到的抗粘连膜具有优异伸长率和优异耐弯曲性。

比较例G1和G2为成分(B)的量在本申请所主张的发明之外的比较例。在这些比较例中,得到的涂膜均具有硬度差的缺陷。

比较例G3为使用双酚A二丙烯酸酯代替成分(A)的比较例。在该比较例G3中,得到的涂膜具有更低的折射率并且观察到干涉条纹的出现。另外,得到的涂膜具有硬度差的缺陷。

比较例G4为使用丙烯酰基吗啉代替成分(B)的比较例。在该比较例G4中,得到的涂膜也具有更低的折射率并且观察到干涉条纹的出现。另外,得到的涂膜具有差的伸长率。

比较例G5~G8为使用氧化锆或二氧化钛作为高折射率材料代替使用成分(A)和(B)的比较例。在这些比较例中,得到的涂膜具有优异硬度,但具有明显更低的抗粘连性质和伸长率。比较例G8的组合物无法提供固化的涂层。

比较例G9~G13是为了对抗粘连层赋予伸长率而使用双官能氨基甲酸酯丙烯酸酯的比较例。这些比较例提供差的抗粘连性质。这些比较例中的一些具有略为增加的伸长率。但是,在这些比较例中硬度和折射率的性能平衡变差。比较例G13的组合物无法提供固化的涂层。

比较例G5~G13的抗粘连层形成组合物包含高折射率填料。包含高折射率填料的确使得到的硬质涂层具有高折射率。另一方面,观察到这些比较例得到的抗粘连层均出现干涉条纹。这些比较例出现干涉条纹的原因可能为形成抗粘连层的具有较低折射率的树脂成分和存在于树脂成分之间的高折射率填料的混合物。即使硬质涂层本身的折射率高,该结构可能也因树脂成分的较低折射率的不良影响而使防止干涉条纹出现的效果降低。

产业上的可利用性

通过本发明的硬质涂层组合物得到的透明硬质涂层具有高可见性和拉伸性以及优异硬度。由本发明的硬质涂层组合物形成的透明硬质涂层具有折射率高的技术特征。因此,本发明具有在将本发明的透明硬质涂层涂布在例如PET膜或聚碳酸酯膜之类的高折射率衬底膜上的情况下无干涉条纹而拉伸性优异的优点。

由本发明的抗粘连层形成组合物得到的抗粘连层具有硬度优异、可见性高和拉伸性优异、以及抗粘连性质优异的技术特征。从本发明的抗粘连层形成组合物得到的抗粘连层还具有折射率高的技术特征。因此,本发明具有在将本发明的抗粘连层涂布在例如PET膜或聚碳酸酯膜之类的高折射率衬底膜的情况下无干涉条纹的优点。

去获取专利,查看全文>

相似文献

  • 专利
  • 中文文献
  • 外文文献
获取专利

客服邮箱:kefu@zhangqiaokeyan.com

京公网安备:11010802029741号 ICP备案号:京ICP备15016152号-6 六维联合信息科技 (北京) 有限公司©版权所有
  • 客服微信

  • 服务号