CN102791755A - 活性能量线固化性树脂组合物以及表面具有微细凹凸结构的物品 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种包含聚合性成分(X)与光聚合引发剂(D)的活性能量线固化性树脂组合物,所述聚合性成分(X)包含:50~80质量%的单体(A),所述单体(A)于分子内具有3个以上的自由基聚合性官能团,且每1个所述官能团的分子量为110~200;10~50质量%的单体(B),所述单体(B)在分子内具有2个自由基聚合性官能团,且在分子内具有11个以上的氧化烯基;0~20质量%的单体(C),所述单体(C)于分子内具有1个自由基聚合性官能团。本发明提供一种活性能量线固化性树脂组合物,该组合物可以使粘度比较低、且能形成从压模的脱模性良好、耐擦伤性高、指纹擦拭性良好的固化物;以及提供一种耐擦伤性高、指纹擦拭性良好的表面具有微细凹凸结构的物品。
Description
技术领域
本发明涉及一种活性能量线固化性树脂组合物、以及使用该活性能量线固化性树脂组合物形成的表面具有微细凹凸结构的物品(防反射物品等)。
本申请主张基于2010年3月17日在日本提出的日本专利申请2010-060906号的优先权,在此引用其内容。
背景技术
已知在表面具有可见光波长以下周期的微细凹凸结构的物品,由于所述微细凹凸结构中的连续的折射率的变化,从而具有防反射性能。另外,还知道微细凹凸结构由于莲花效应(lotus effect)而表现出超强疏水性能。
作为表面具有微细凹凸结构的物品的制造方法,例如提出了下述方法。
(i)使用表面具有微细凹凸结构的反型结构的压模(stamper),对热塑性树脂进行注射模塑成形或冲压成形时,在热塑性树脂上转印微细凹凸结构的方法。
(ii)在表面具有微细凹凸结构的反型结构的压模与透明基材之间,填充活性能量线固化性树脂组合物,通过照射活性能量线而使其固化之后,使压模脱模从而在固化物上转印微细凹凸结构的方法;或者,在所述压模与透明基材之间,填充活性能量线固化性树脂组合物之后,将压模脱模从而在活性能量线固化性树脂组合物上转印微细凹凸结构,之后,通过照射活性能量线,使活性能量线固化性树脂组合物固化的方法。
这些方法中,从微细凹凸结构的转印性好、物品表面的组成的自由度高、且压模可以在传送带或辊轴的情况时能连续生产、生产率优异方面考虑,方法(ii)受到关注。
作为方法(ii)中所使用的活性能量线固化性树脂组合物,例如提出了下述组合物。
(1)包含氨基甲酸酯丙烯酸酯(urethane acrylate)等丙烯酸酯低聚物、具有自由基聚合性官能团的丙烯酸系树脂、脱模剂和光聚合引发剂的光固化性树脂组合物(专利文献1)。
(2)包含乙氧基化双酚A二(甲基)丙烯酸酯等(甲基)丙烯酸酯、N-乙烯基吡咯烷酮等反应性稀释剂、光聚合引发剂和氟系界面活性剂的光固化性树脂组合物(专利文献2)。
(3)包含三羟甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯等多官能(甲基)丙烯酸酯、光聚合引发剂和聚醚改性硅油等流平剂的紫外线固化性树脂组合物(leveling agent)(专利文献3)。
然而,(1)的光固化性树脂组合物存在如下问题。
·由于以低聚物及树脂为主成分,因此粘度高,光固化性树脂组合物不能充分流入压模的微细凹凸结构中,微细凹凸结构的转印性差。
·固化物的弹性模量低,因此容易由于磨擦而擦伤。
·由于固化物的亲水性并不充分,因此即使于要以水擦去附着在固化物(微细凹凸结构)上的指纹等污垢时,污垢并不会因水而浮起,难以擦去指纹等。
而且,(2)的光固化性树脂组合物存在如下的问题。
·由于固化物的亲水性并不充分,因此即使于要以水擦去附着在固化物(微细凹凸结构)上的指纹等污垢时,污垢并不会因水而浮起,难以擦去指纹等。
而且,(3)的紫外线固化性树脂组合物,虽然由于固化物的疏水性十分高而难以附着指纹等污垢,但(3)的紫外线固化性树脂组合物存在如下的问题。
·以较低的分子量的聚合性成分为主成分,因此虽然粘度低,但由于聚合性成分为低分子量,因此固化物变硬变脆而难以从压模上脱模。
·而且,由于固化物硬且脆,因此容易由于磨擦而擦伤。
专利文献1~3中所记载的树脂组合物并不能充分满足耐擦伤性、防污性、以及生产率。为了解决这些课题,列举了专利文献4中所记载的树脂组合物。专利文献4中所记载的树脂组合物虽然是保有耐擦伤性的同时且可除去指纹附着污垢的发明,但更高的耐擦伤性仍受到期待。
但是,在专利文献4的段落[0039]中记载了:4官能以上的多官能(甲基)丙烯酸酯“若多于50质量份,则在树脂表面产生小的龟裂而造成外观不良”。而且,在专利文献5中虽然例示了在1分子中具有10个丙烯酰基的多官能单体,但在实施例中的使用量的上限为47.5质量份。
虽然还可通过提高树脂硬度来提高耐擦伤性,但是,与此同时树脂会变脆,因此,暗示了若过于提高硬度,则反而会造成耐擦伤性降低。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本专利第4156415号公报
专利文献2:日本专利特开2007-84625号公报
专利文献3:日本专利特开2000-71290号公报
专利文献4:国际公开2008-096872号说明书
专利文献5:国际公开2007-040159号说明书
发明内容
本发明要解决的技术问题
本发明提供一种活性能量线固化性树脂组合物,该组合物可以使粘度比较低、且能形成从压模的脱模性良好、耐擦伤性高、指纹擦拭性良好的固化物;以及提供一种耐擦伤性高、指纹擦拭性良好的表面具有微细凹凸结构的物品。
解决课题的方法
本发明的活性能量线固化性树脂组合物的特征在于,包含下述聚合性成分(X)与光聚合引发剂(D)。
(聚合性成分(X))
所述聚合性成分(X)包含:
50~80质量%的单体(A),所述单体(A)在分子内具有3个以上自由基聚合性官能团,且每1个所述官能团的分子量为110~200;
10~50质量%的单体(B),所述单体(B)在分子内具有2个自由基聚合性官能团,且在分子内具有11个以上的氧化烯基(oxyalkylene group);
0~20质量%的单体(C),所述单体(C)在分子内具有1个自由基聚合性官能团。
本发明的表面具有微细凹凸结构的物品的特征在于:是在表面具有微细凹凸结构的物品,所述微细凹凸结构,是使本发明的活性能量线固化性树脂组合物与表面具有所述微细凹凸结构的反型结构的压模接触,使其固化而形成的结构。
本发明的表面具有微细凹凸结构的物品,优选防反射物品。
即,本发明涉及以下内容。
[0038](1)一种活性能量线固化性树脂组合物,其包含下述聚合性成分(X)与光聚合引发剂(D):
(聚合性成分(X))
所述聚合性成分(X)包含:
50~80质量%的单体(A),所述单体(A)在分子内具有3个以上自由基聚合性官能团,且每1个所述官能团的分子量为110~200;
10~50质量%的单体(B),所述单体(B)在分子内具有2个自由基聚合性官能团,且在分子内具有11个以上的氧化烯基(oxyalkylene group);
0~20质量%的单体(C),所述单体(C)在分子内具有1个自由基聚合性官能团。
(2)如(1)所述的活性能量线固化性树脂组合物,其中,所述单体(A)在分子内具有3个以上、15个以下的自由基聚合性官能团。
(3)如(1)或(2)所述的活性能量线固化性树脂组合物,其中,所述单体(A)具有来源于下述化合物的结构,
所述化合物选自由三羟甲基丙烷、三羟甲基乙烷、季戊四醇、丙三醇、六亚甲基二异氰酸酯、以及异佛尔酮二异氰酸酯(isophorone diisocyanate)所构成的群组中的至少1种。
(4)如(1)~(3)中任意一项所述的活性能量线固化性树脂组合物,其中,所述单体(A)是选自由三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、乙氧基化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、乙氧基化季戊四醇四丙烯酸酯、4官能氨基甲酸酯系硬质丙烯酸酯、6官能氨基甲酸酯系硬质丙烯酸酯、三羟甲基乙烷/丙烯酸/琥珀酸=2/4/1的混合反应物、2官能~9官能氨基甲酸酯丙烯酸、以及乙氧基化二季戊四醇六丙烯酸酯所构成的群组中的至少1种单体。
(5)如(1)~(4)中任意一项所述的活性能量线固化性树脂组合物,其中,所述单体(B)是在分子内具有11个以上、30个以下的氧化烯基的单体。
(6)如(1)~(5)中任意一项所述的活性能量线固化性树脂组合物,其中,所述单体(B)是选自由聚乙二醇二丙烯酸酯(polyethylene glycol diacrylate)以及乙氧基化双酚A二丙烯酸酯所构成的群组的至少1种单体。
(7)如(1)~(6)中任意一项所述的活性能量线固化性树脂组合物,其中,所述单体(C)是选自由丙烯酰吗啉(acryloylmorpholine)、丙烯酸羟基乙酯、N,N-二甲基丙烯酰胺、N-乙烯基吡咯烷酮、N-乙烯基甲酰胺、丙烯酸甲酯、以及丙烯酸乙酯所构成的群组的至少1种单体。
(8)如(1)~(7)中任意一项所述的活性能量线固化性树脂组合物,其中,所述单体(C)是选自由丙烯酸-2-羟基乙酯、丙烯酰吗啉、以及丙烯酸甲酯所构成的群组的至少1种单体。
(9)如(1)~(8)中任意一项所述的活性能量线固化性树脂组合物,其中,所述光聚合引发剂(D)的比例,相对于聚合性成分(X)100质量份,为0.01~10质量份。
(10)如(1)~(9)中任意一项所述的活性能量线固化性树脂组合物,其中所述光聚合引发剂(D)是2-羟基-2-甲基-1-苯基丙烷-1-酮或2,4,6-三甲基苯甲酰基二苯基氧化膦(2,4,6-trimethyl benzoyl diphenyl phosphine oxide)。
(11)一种表面具有微细凹凸结构的物品,其中,所述微细凹凸结构,是使如(1)~(10)中任意一项所述的活性能量线固化性树脂组合物与表面具有所述微细凹凸结构的反型结构的压模接触以及使其固化而形成的。
(12)如(11)所述的表面具有微细凹凸结构的物品,为防反射物品。
发明的效果
通过本发明的活性能量线固化性树脂组合物,可以使粘度比较低,且能形成从压模的脱模性良好、耐擦伤性高、指纹擦拭性良好的固化物。
本发明的表面具有微细凹凸结构的物品,其微细凹凸结构的耐擦伤性高、指纹擦拭性良好。
附图说明
图1:表示本发明的表面具有微细凹凸结构的物品的一例的截面图。
图2:表示在表面具有阳极氧化的氧化铝的压模的制造工序的截面图。
图3:表示本发明的表面具有微细凹凸结构的物品的制造装置的一例的构成图。
符号说明
12 细孔(微细凹凸结构的反型结构)
18 压模
20 辊状压模
40 物品
具体实施方式
本说明书中,所谓自由基聚合性的官能团是指,(甲基)丙烯酰基以及乙烯基等。而且,(甲基)丙烯酰基是指,丙烯酰基及/或甲基丙烯酰基的意思。另外,(甲基)丙烯酸酯是指,丙烯酸酯及/或甲基丙烯酸酯的意思。而且,活性能量线是指,可见光线、紫外线、电子束、等离子体以及热射线(红外线等)等的意思。
<活性能量线固化性树脂组合物>
所谓活性能量线固化性树脂组合物是指,可通过照射活性能量线而进行聚合反应,从而固化的树脂组合物。
本发明的活性能量线固化性树脂组合物,以聚合性成分(X)、光聚合引发剂(D)为必须成分,根据需要可包含紫外线吸收剂及/或抗氧化剂(E)等其它成分等。
活性能量线固化性树脂组合物的粘度,从容易流入压模表面的微细凹凸结构中方面考虑考虑,优选不要过高。因此,活性能量线固化性树脂组合物的以25℃的旋转式B型粘度计测定的粘度,优选10000mPa·s以下,更优选5000mPa·s以下,进一步优选2000mPa·s以下。
然而,即使活性能量线固化性树脂组合物的粘度超过10000mPa·s,但若在与压模接触时可以预先加温而使粘度降低,则并没有特别问题。这种情况下,活性能量线固化性树脂组合物的以70℃的旋转式B型粘度计测定的粘度,优选5000mPa·s以下,更优选2000mPa·s以下。
粘度若过低,则存在湿润扩散,有时会妨碍制造。优选10mPa·s以上。
以25℃的旋转式B型粘度计测定的粘度的范围,优选10~10000mPa·s,更优选10~5000mPa·s,进一步优选10~2000mPa·s。
以70℃的旋转式B型粘度计测定的粘度的范围,优选10~5000mPa·s,更优选10~2000mPa·s。
(聚合性成分(X))
聚合性成分(X)以特定的单体(A)以及特定的单体(B)为必须成分,根据需要可包含单体(C)、其它聚合性成分(单体(A)、单体(B)以及单体(C)除外)。
(单体(A))
单体(A)是在分子内具有3个以上自由基聚合性官能团、且每1个所述官能团的分子量为110~200的化合物。
所谓每1个官能团的分子量是指,单体(A)的分子量除以1分子中的自由基聚合性官能团数而得到的数值。
所述单体(A)优选在分子内具有3个以上、15个以下的自由基聚合性官能团,更优选3个以上、10个以下。
例如,作为代表性的3官能单体为三羟甲基丙烷三丙烯酸酯的情况时,其分子量为296,自由基聚合性官能团数为3,因此每1个官能团的分子量为98.67。由此,三羟甲基丙烷三丙烯酸酯并不符合单体(A)。同样地,分子量超过800的4官能单体、或分子量超过1200的6官能单体由于每1个官能团的分子量超过200,因此并不符合单体(A)。
若每1个官能团的分子量不足110,则存在固化物的交联点间的分子量变得过小,固化物变硬变脆的情况。若每1个官能团的分子量超过200,则存在固化物的弹性模量、硬度变低,有损耐擦伤性的情况。
单体(A)的每1个官能团的分子量优选120~180,更优选130~150。
作为单体(A)可列举:每1个官能团的分子量为110~200的氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯酸环氧酯、聚酯(甲基)丙烯酸酯、以及聚醚(甲基)丙烯酸酯等。
作为3官能的聚醚(甲基)丙烯酸酯,可列举如:烷氧基化三羟甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、烷氧基化季戊四醇三(甲基)丙烯酸酯、以及烷氧基化三(甲基)丙烯酸三聚异氰酸酯等。
作为4官能的聚醚(甲基)丙烯酸酯,可列举如:烷氧基化季戊四醇四(甲基)丙烯酸酯、以及烷氧基化二-三羟甲基丙烷(甲基)丙烯酸酯等。
作为5官能以上的聚醚(甲基)丙烯酸酯,可列举如:烷氧基化二季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯等。
此处,作为烷氧基化可列举:乙氧基化、丙氧基化、乙氧基·丙氧基化、以及丁氧基化等。
作为氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯,可列举多元醇与异氰酸酯化合物与具有羟基的(甲基)丙烯酸酯的反应物,作为市售品可列举:NK OLIGO U-4HA、以及NK O LIGOU-6HA(新中村化学工业会社制造)等。
作为聚酯(甲基)丙烯酸酯,可列举三羟甲基乙烷、琥珀酸与(甲基)丙烯酸的反应物等。
作为单体(A),从聚合反应性方面考虑,优选:乙氧基化三羟甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、乙氧基化季戊四醇三(甲基)丙烯酸酯、乙氧基化二-三羟甲基丙烷(甲基)丙烯酸酯、乙氧基化二季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯、以及氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯的市售品(NK OLIGO U-4HA、以及NK OLIGO U-6HA)等。
优选单体(A)具有源自选自下述化合物的结构,所述化合物是选自由三羟甲基丙烷、三羟甲基乙烷、季戊四醇、丙三醇、六亚甲基二异氰酸酯、以及异佛尔酮二异氰酸酯所构成的群组中的至少一种。
单体(A)可单独使用1种,也可以并用2种以上。
单体(A)的比例,在聚合性成分(X)100质量%中,为50~80质量%,优选55~80质量%,更优选60~80质量%,进一步优选60~75质量%,特别优选60~70质量%。若单体(A)的比例不足50质量%,则有时存在固化物的弹性模量和硬度降低,且损害擦伤性的情况。若单体(A)的比例超过80质量%,则由于固化物的弹性模量变高,使压模自固化物上脱模时,在固化物上产生裂缝,而且由于变硬变脆,因此有时会损害耐擦伤性。
现有技术中,由于树脂变脆,而不能使用50质量份以上的4官能以上的单体,但是在本发明中,通过使每1个官能团的分子量为110~200的化合物,即使使用50质量份以上的4官能以上的单体,树脂也不会变脆,且可有效地提高耐擦伤性。
(单体(B))
单体(B)是在分子内具有2个自由基聚合性官能团、且在分子内具有11个以上氧化烯基(氧乙烯基:-(CH2CH2O)-等)的化合物。即,单体(B)是具有聚氧化烯结构(聚氧乙烯结构:-(CH2CH2O)n-等)的化合物。
单体(B)为氧化烯基数不同的2种以上化合物的混合物时,氧化烯基的数量取平均值。
众所周知,为了改善2官能以上单体对皮肤的刺激性,可在原料多元醇上加成烯化氧(环氧乙烷以及环氧丙烷等)而进行烷氧基化(乙氧基化以及丙氧基化等),从而使分子量增大。聚氧化烯结构的链长变得越长,则对皮肤的刺激性越低,且固化物的玻璃化转变温度也会降低,可提供柔软的固化物。而且,已知若在2官能以上的单体中,1个自由基聚合性官能团反应,则剩余的自由基聚合性官能团的反应性降低,然而通过聚氧化烯结构而使1分子中的自由基聚合性官能团之间分开,这样聚合反应性也提高。
聚氧化烯结构可由单一的氧化烯基构成,也可由2种以上氧化烯基构成。而且,还可以在聚氧化烯结构的中间插入有双酚A等其它基团。
聚氧化烯结构,从固化物的指纹擦拭性方面考虑,优选聚氧乙烯结构。
若聚氧化烯结构中的氧化烯基数在11以上,则可发挥良好的聚合反应性。另一方面,若氧化烯基数过多,则有时会引起结晶化,操作性变恶化。而且,由于固化物的交联密度降低,所以有时会损害耐擦伤性。
聚氧化烯结构中的氧化烯基数,优选11~30,更优选11~25。
作为单体(B)可列举:在分子内具有11个以上氧化烯基的聚亚烷基二醇二(甲基)丙烯酸酯、烷氧基化双酚A二(甲基)丙烯酸酯以及烷氧基化2-甲基-1,3-丙二醇二(甲基)丙烯酸酯等。
作为聚亚烷基二醇二(甲基)丙烯酸酯,可列举如:聚乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、聚丙二醇二(甲基)丙烯酸酯、聚四亚甲基二醇二(甲基)丙烯酸酯、聚(乙二醇-1,4-丁二醇)二(甲基)丙烯酸酯、聚(丙二醇-1,4-丁二醇)二(甲基)丙烯酸酯以及聚(乙二醇-丙二醇-乙二醇)二(甲基)丙烯酸酯等。
作为烷氧基化双酚A二(甲基)丙烯酸酯,可列举: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、以及丙氧基化乙氧基化双酚A二(甲基)丙烯酸酯等。
作为烷氧基化2-甲基-1,3-丙二醇二(甲基)丙烯酸酯,可列举:乙氧基化2-甲基-1,3-丙二醇二(甲基)丙烯酸酯等。
单体(B)可单独使用1种,也可以并用2种以上。
单体(B)的比例,在聚合性成分(X)100质量%中,为10~50质量%,优选15~45质量%,更优选15~40质量%,进一步优选20~40质量%。若单体(B)的比例不足10质量%,则由于固化物的弹性模量变高,在使压模从固化物上脱模时,在固化物上有时会产生裂缝,而且由于变硬变脆,有时会损害耐擦伤性。若单体(B)的比例超过50质量%,则固化物的弹性模量变低,有时会损害耐擦伤性。而且,活性能量线固化性树脂组合物的粘度容易增高。
(单体(C))
单体(C)是在分子内具有1个自由基聚合性官能团、且可与单体(A)或单体(B)共聚的化合物,可根据需要来添加。
作为单体(C),从固化物的指纹擦拭性方面考虑,优选亲水性单体。所谓亲水性单体是指,在100g的25℃水中可以溶解1g以上的单体。
活性能量线固化性树脂组合物中,较大程度地左右其物性的是成为主骨架的多官能单体。然而,通常而言,多官能单体多为粘度高的单体,为了改良处理能力而使用低粘度的单体(C)加以稀释。而且,2官能以上的单体中,若1个自由基聚合性官能团反应,则剩余的自由基聚合性官能团的反应性降低,因此,为了使活性能量线固化性树脂组合物整体的聚合反应性提高而添加单体(C)。
而且,很少单独使活性能量线固化性树脂组合物固化,通常可在后述的基材上使活性能量线固化性树脂组合物固化,与基材一体化使用。为了使基材与固化物良好地贴合,添加分子量小的单体(C),根据基材的材料而选择用以赋予粘附性的最佳单体。
作为单体(C),可列举如:(甲基)丙烯酸烷基酯((甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸正丁酯、(甲基)丙烯酸异丁酯、(甲基)丙烯酸叔三丁酯、(甲基)丙烯酸-2-乙基己酯以及(甲基)丙烯酸月桂酯等)、(甲基)丙烯酸苄基酯、具有脂环结构的(甲基)丙烯酸酯((甲基)丙烯酸异冰片酯、(甲基)丙烯酸四氢呋喃甲酯、(甲基)丙烯酸金刚烷酯、以及(甲基)丙烯酸二环戊酯、(甲基)丙烯酸二环戊烯酯等)、具有氨基的(甲基)丙烯酸酯((甲基)丙烯酸二甲基氨基乙酯、以及(甲基)丙烯酸二甲基氨基丙酯等)、具有羟基的(甲基)丙烯酸酯((甲基)丙烯酸羟基乙酯、以及(甲基)丙烯酸羟基丙酯等)、(甲基)丙烯酰胺衍生物((甲基)丙烯酰吗啉以及N,N-二甲基(甲基)丙烯酰胺等)、2-乙烯基吡啶、4-乙烯基吡啶、N-乙烯基吡咯烷酮、N-乙烯基甲酰胺、以及乙酸乙烯酯等。
作为单体(C),从聚合反应性方面考虑,优选体积不太大的单体,而且,从防污性方面考虑,优选疏水性不高的单体。
作为单体的体积大小大致标准,优选分子量为150以下。单体(C)的分子量优选70~150,更优选70~115。
具体而言,优选:丙烯酰吗啉、丙烯酸羟基乙酯、N,N-二甲基丙烯酰胺、N-乙烯基吡咯烷酮、N-乙烯基甲酰胺、丙烯酸甲酯以及丙烯酸乙酯等。基材的材料为丙烯酸系树脂时,特别优选丙烯酸甲酯以及丙烯酸乙酯。
单体(C)可单独使用1种,也可以并用2种以上。
单体(C)的比例,在聚合性成分(X)100质量%中为0~20质量%,优选0~15质量%,更优选0~10质量%,进一步优选1~10质量%,特别优选3~10质量%。若单体(C)的比例超过20质量%,则有时活性能量线固化性树脂组合物的固化并未完成,而形成不完全的、表面具有微细凹凸结构的物品。另外,有时在固化物内残存未反应的单体(C),作为增塑剂而起作用,使固化物的弹性模量降低,会损害耐擦伤性。
(其它聚合性成分)
聚合性成分(X)还可以在不损及本发明效果的范围,含有单体(A)、单体(B)以及单体(C)以外的其它聚合性成分。其它聚合性成分可列举:单体(A)以及单体(B)以外的2官能以上的单体、具有自由基聚合性官能团的低聚物或聚合物等。
其它聚合性成分的比例,在聚合性成分(X)100质量%中,优选30质量%以下,更优选20质量%以下,特别优选10质量%以下。即,单体(A)、单体(B)以及单体(C)的合计,在聚合性成分(X)100质量%中,优选70质量%以上。
(光聚合引发剂(D))
所谓光聚合引发剂(D)是指,通过照射活性能量线而分裂,产生使聚合反应开始的自由基的化合物。从装置成本或生产率方面考虑,活性能量线优选紫外线。
作为通过紫外线而产生自由基的光聚合引发剂(D),即光聚合引发剂,可列举如:二苯甲酮、4,4-双(二乙基氨基)二苯甲酮、2,4,6-三甲基二苯甲酮、邻苯甲酰苯甲酸甲酯、4-苯基二苯甲酮、叔丁基蒽醌、2-乙基蒽醌、噻吨酮类(2,4-二乙基噻吨酮、异丙基噻吨酮以及2,4-二氯噻吨酮等)、苯乙酮类(二乙氧基苯乙酮、2-羟基-2-甲基-1-苯基丙烷-1-酮、苄基二甲醛缩苯乙酮(benzyldimethylketal)、1-羟基环己基-苯基酮、2-甲基-2-吗啉基(4-硫代甲基苯基)丙烷-1-酮以及2-苄基-2-二甲基氨基-1-(4-吗啉基苯基)-丁酮等)、安息香醚类(安息香甲醚、安息香乙醚、安息香异丙醚以及安息香异丁醚等)、酰基氧化膦类(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以及双(2,4,6-三甲基苯甲酰基)-苯基氧化膦等)、苯甲酰甲酸甲酯、1,7-双吖啶基庚烷、以及9-苯基吖啶等。
光聚合引发剂可单独使用1种,也可以并用2种以上。于并用的情形时,优选并用吸收波长不同的2种以上。
而且,可根据需要,与过硫酸盐(过硫酸钾以及过硫酸铵等)、过氧化物(过氧化苯甲酰等)、以及偶氮系引发剂等热聚合引发剂并用。
光聚合引发剂(D)的比例,相对于聚合性成分(X)100质量份,优选0.01~10质量份,更优选0.1~5质量份,进一步优选0.2~3质量份。若光聚合引发剂(D)的比例不足0.01质量份,则有时活性能量线固化性树脂组合物的固化并未完结,会损害表面具有微细凹凸结构的物品的机械物性。若光聚合引发剂(D)的比例超过10质量份,则会在固化物内残留未反应的光聚合引发剂(D),作为增塑剂而起作用,从而使固化物的弹性模量低下,有时会损害耐擦伤性。而且,有时还会成为着色的原因。
(紫外线吸收剂及/或抗氧化剂(E))
本发明的活性能量线固化性树脂组合物,还可进一步包含紫外线吸收剂及/或抗氧化剂(E)等。
紫外线吸收剂,可列举如:二苯甲酮系、苯并三唑系、受阻胺系、苯甲酸酯系、以及三嗪系等。市售品可列举:汽巴精化株式会社制造的“TINUVIN400”或“TINUVIN479”、以及共同药品会社制造的“Viosorb110”等紫外线吸收剂。
抗氧化剂可列举如:受阻酚系、苯并咪唑系、磷系、硫系、以及受阻胺系抗氧化剂等。市售品可列举:汽巴精化株式会社制造的“IRGANOX”系列等。
这些紫外线吸收剂以及抗氧化剂可单独使用1种,也可以并用2种以上。
紫外线吸收剂及/或抗氧化剂(E)的比例,相对于聚合性成分(X)100质量份,以合计优选0.01~5质量份。
(其它成分)
本发明的活性能量线固化性树脂组合物,可根据需要,包含表面活性剂、脱模剂、润滑剂、增塑剂、抗静电剂、光稳定剂、阻燃剂、阻燃助剂、聚合抑制剂、填充剂、硅烷偶联剂、着色剂、强化剂、无机填料、以及耐冲击性改性剂等公知的添加剂。
而且,本发明的活性能量线固化性树脂组合物,可根据需要,包含不具自由基聚合性官能团的低聚物或聚合物、以及微量的有机溶剂等。
以上所说明的本发明的活性能量线固化性树脂组合物中,以特定的比例包含特定的单体(A)与特定的单体(B),因此即使粘度比较低,也能形成具有适度硬度的固化物,其结果可形成从压模的脱模性良好的固化物,且耐擦伤性高。而且,由于以特定的比例包含特定的单体(B),可形成指纹擦拭性良好的固化物。
<表面具有微细凹凸结构的物品>
本发明的表面具有微细凹凸结构的物品,是在表面具有通过如下的方式而形成的微细凹凸结构的物品:使本发明的活性能量线固化性树脂组合物,与表面具有微细凹凸结构的反型结构的压模接触、以及使其固化。
图1是表示表面具有微细凹凸结构的物品的一例的截面图。物品40具有基材42、形成于基材42的表面的固化树脂层44。
基材42优选可透过光的成形体。作为基材的材料,可列举如:丙烯酸系树脂(聚甲基丙烯酸甲酯等)、聚碳酸酯、苯乙烯(共)聚合物、甲基丙烯酸甲酯-苯乙烯共聚物、二乙酸纤维素、三乙酸纤维素、乙酸丁酸纤维素、聚酯(聚对苯二甲酸乙二酯等)、聚酰胺、聚酰亚胺、聚醚砜、聚砜、聚烯烃(聚乙烯以及聚丙烯等)、聚甲基戊烯、聚氯乙烯、聚乙烯缩醛、聚醚酮、聚氨酯、以及玻璃等。
基材42可为注射模塑成形体,也可为挤出成形体,还可为浇铸成形体。基材42的形状可为薄板状,还可为薄膜状。
为了改善粘附性、抗静电性、耐擦伤性以及耐候性等,还可对基材42的表面实施涂布处理或电晕处理等。
固化树脂层44,是由本发明的活性能量线固化性树脂组合物的固化物所构成的膜,在表面具有微细凹凸结构。
使用后述的阳极氧化的氧化铝的压模时的物品40表面的微细凹凸结构,是转印阳极氧化的氧化铝的表面的微细凹凸结构而形成的,具有由活性能量线固化性树脂组合物的固化物所构成的2个以上凸部46。
作为微细凹凸的结构,优选排列有2个以上略圆锥形状或棱锥形状等突起(凸部)的所谓蛾眼结构。已知突起间的间隔为可见光的波长以下的蛾眼结构,由于折射率自空气的折射率连续地增大至材料的折射率,而成为有效的防反射的手段。
凸部间的平均间隔优选可见光的波长以下,即400nm以下。若平均间隔超过400nm,则引起可见光的散射,不适于防反射物品等光学用途。在使用后述的阳极氧化的氧化铝的压模而形成凸部的情形时,凸部间的平均间隔为100nm左右,因此更优选200nm以下,特别优选150nm以下。
从凸部的形成容易性方面考虑,凸部间的平均间隔优选20nm以上。
凸部间的平均间隔的范围优选20nm~400nm,更优选20nm~200nm,进一步优选20nm~150nm。
凸部间的平均间隔是通过电子显微镜观察而测定50个点的相邻接的凸部间的间隔(自凸部的中心至邻接的凸部的中心的距离),将这些值加以平均得到的值。
凸部的高度,在平均间隔为100nm时,优选80nm~500nm,更优选120nm~400nm,特别优选150nm~300nm。若凸部的高度为80nm以上,则反射率变得足够低,且反射率的波长相关性(wavelength dependence)少。若凸部的高度在500nm以下,则凸部的耐擦伤性变良好。
凸部的高度是通过电子显微镜以30000倍的倍率进行观察时,测定凸部的最顶部与存在于凸部间的凹部的最底部之间的距离而得到的值。
凸部的纵横比(aspect ratio)(凸部的高度/凸部间的平均间隔)优选0.8~5,更优选1.2~4,特别优选1.5~3。若凸部的纵横比为1.0以上,则反射率充分降低。若凸部的纵横比为5以下,则凸部的耐擦伤性良好。
凸部的形状优选与高度方向正交的方向的凸部截面积自最表面向深度方向连续性增加的形状,亦即凸部的高度方向的截面形状为三角形、梯形、以及钟形等形状。
固化树脂层44的折射率与基材42的折射率的差,优选0.2以下,更优选0.1以下,特别优选0.05以下。若折射率差为0.2以下,则固化树脂层44与基材42的界面的反射会受到抑制。
(压模)
压模是在表面具有微细凹凸结构的反型结构之物。
作为压模的材料,可列举:金属(包括于表面形成有氧化膜的金属)、石英、玻璃、树脂、以及陶瓷等。
压模的形状可列举辊状、圆管状、平板状、以及薄板状等。
作为压模的制作方法,可列举如:下述方法(I-1)以及方法(I-2),从可大面积化、且制作简便方面考虑,特别优选方法(I-1)。
(I-1)在铝基材的表面形成具有2个以上细孔(凹部)的阳极氧化的氧化铝的方法。
(I-2)通过电子束光刻法或激光干扰法等,在压模基材的表面形成微细凹凸结构的反型结构的方法。
方法(I-1)优选具有下述工序(a)~工序(f)的方法。
(a)在电解液中、恒定电压下,将铝基材进行阳极氧化,从而铝基材的表面形成氧化膜的工序。
(b)除去氧化膜,在铝基材的表面形成阳极氧化的细孔产生点的工序。
(c)工序(b)之后,将铝基材于电解液中再次进行阳极氧化,形成在细孔产生点具有细孔的氧化膜的工序。
(d)工序(c)之后,使细孔的直径扩大的工序。
(e)工序(d)之后,在电解液中再次进行阳极氧化的工序。
(f)反复进行工序(d)与工序(e),获得在铝基材的表面形成有具有2个以上细孔的阳极氧化的氧化铝的压模的工序。
工序(a):
如图2所示,对铝基材10进行阳极氧化,则形成具有细孔12的氧化膜14。
铝基材的形状可列举辊状、圆管状、平板状、以及薄板状等。
由于铝基材有时附着有在加工为规定形状时所使用的油,优选预先进行脱脂处理。而且,为了使表面状态平滑化,优选对铝基材进行电解研磨处理(蚀刻处理)。
铝的纯度优选99%以上,更优选99.5%以上,特别优选99.8%以上。若铝的纯度低,则在进行阳极氧化时,由于杂质的偏析而形成使可见光散射的大小的凹凸结构,或者通过阳极氧化而所得的细孔的规则性降低。
电解液可列举硫酸、草酸以及磷酸等。
使用草酸作为电解液时:
草酸的浓度优选0.7M以下。若草酸的浓度超过0.7M,则有时电流值变得过高而导致氧化膜的表面变粗。
形成电压(formation voltage)为30V~60V时,可获得具有周期为100nm的规则性高的细孔的阳极氧化的氧化铝。无论形成电压较该范围更高或更低,均存在规则性降低的倾向。
电解液的温度优选60℃以下,更优选45℃以下。若电解液的温度超过60℃,则会产生所谓的“过烧(burning)”现象,细孔被破坏,或表面熔化导致细孔的规则性变得混乱。
使用硫酸作为电解液时:
硫酸的浓度优选0.7M以下。若硫酸的浓度超过0.7M,则有时电流值过高而无法维持恒定电压。
形成电压为25V~30V时,可获得具有周期为63nm的规则性高的细孔的阳极氧化的氧化铝。无论形成电压较该范围更高或更低,均存在规则性降低的倾向。
电解液的温度优选30℃以下,更优选20℃以下。若电解液的温度超过30℃,则有时会产生所谓的“过烧”的现象,细孔被破坏,或表面熔化而导致细孔的规则性变得混乱。
工序(b):
如图2所示,将氧化膜14暂时除去,通过将其制为阳极氧化的细孔产生点16可提高细孔的规则性。
将氧化膜除去的方法可列举:使其溶解于并不溶解铝而是选择性地溶解氧化膜的溶液中从而将其除去的方法。这种溶液,可列举如:铬酸/磷酸混合液等。
工序(c):
如图2所示,对除去了氧化膜的铝基材10再次进行阳极氧化,则形成具有圆柱状细孔12的氧化膜14。
阳极氧化以与工序(a)同样的条件进行即可。阳极氧化的时间越长则越可以获得深的细孔。
工序(d):
如图2所示,进行使细孔12的直径扩大之处理(以下记为细孔径扩大处理)。细孔径扩大处理是浸渍于溶解氧化膜的溶液中,使得通过阳极氧化得到的细孔的直径扩大之处理。这种溶液,可列举如5质量%左右的磷酸水溶液等。
细孔径扩大处理的时间越长,则细孔径变得越大。
工序(e):
如图2所示,再次进行阳极氧化,则进一步形成自圆柱状细孔12的底部向下延伸的、直径小的圆柱状细孔12。
阳极氧化以与工序(a)同样的条件进行即可。阳极氧化的时间越长,则越能获得深的细孔。
工序(f):
如图2所示,若重复进行工序(d)的细孔径扩大处理与工序(e)的阳极氧化,则形成具有细孔12(所述细孔12具有直径自开口部向深度方向连续性减少的形状)的氧化膜14,从而获得在铝基材10的表面形成有阳极氧化的氧化铝(铝的多孔质氧化膜(alumite,防蚀铝))的压模18。优选最后以工序(d)结束。
重复次数优选合计3次以上,更优选5次以上。若重复次数为2次以下,则细孔的直径非连续性地减少,因此使用具有此种细孔的阳极氧化的氧化铝而形成的蛾眼结构的反射率的减低效果并不充分。
细孔12的形状可列举略圆锥形状、角锥形状、以及圆柱形状等,优选如圆锥形状以及角锥形状等这样的,与深度方向正交的方向的细孔截面积自最表面向深度方向连续性减少的形状。
细孔12间的平均间隔在可见光的波长以下,即400nm以下。细孔12间的平均间隔优选20nm以上。
细孔12间的平均间隔是通过电子显微镜观察而测定50个点的相邻接的点细孔12间的间隔(自细孔12的中心至邻接的细孔12的中心的距离),将这些值加以平均得到的值。
细孔12的深度,在平均间隔为100nm时,优选80nm~500nm,更优选120nm~400nm,特别优选150nm~300nm。
细孔12的深度是通过电子显微镜观察而以30000倍的倍率进行观察时,测定细孔12的最底部与存在于细孔12间的凸部的最顶部之间的距离得到的值。
细孔12的纵横比(细孔的深度/细孔间的平均间隔)优选0.8~5.0,更优选1.2~4.0,特别优选1.5~3.0。
还可以用脱模剂对压模的形成有微细凹凸结构的侧表面进行处理。
脱模剂可列举:硅树脂、氟树脂、以及氟化合物等,特别优选具有水解性硅烷基的氟化合物。具有水解性硅烷基的氟化合物的市售品,可列举:氟烷基硅烷、KBM-7803(信越化学工业会社制造)、MRAF(旭硝子会社制造)、OPTOOL HD1100、HD2100系列(HARVES Co.,Ltd.制造)、OPTOOL AES4、AES6(大金工业会社制造)、Novec EGC-1720(住友3M会社制造)、以及FS-2050系列(Fluoro Technology会社制造)等。
(物品的制造方法)
表面具有微细凹凸结构的物品例如可使用图3所示的制造装置,以如下方法制造。
将活性能量线固化性树脂组合物,从贮槽22供给至表面具有微细凹凸结构的反型结构(图标略)的辊状压模20与沿辊状压模20的表面移动的带状薄膜的基材42之间。
在辊状压模20、与通过气压缸24而调整夹持压的夹辊26之间,夹持基材42以及活性能量线固化性树脂组合物,使活性能量线固化性树脂组合物均匀地遍布于基材42与辊状压模20之间,同时填充入辊状压模20的微细凹凸结构的凹部内。
从设置于辊状压模20的下方的活性能量线照射装置28,通过基材42对活性能量线固化性树脂组合物照射活性能量线,使活性能量线固化性树脂组合物固化,从而形成转印有辊状压模20的表面的微细凹凸结构的固化树脂层44。
利用剥离辊30,将在表面形成有固化树脂层44的基材42从辊状压模20剥离,这样获得如图1所示的物品40。
活性能量线照射装置28,优选高压水银灯以及金属卤素灯等,这种情况下的光照射能量的量优选100~10000mJ/cm2。
基材42是透光性薄膜。薄膜的材料可列举:丙烯酸系树脂、聚碳酸酯、苯乙烯系树脂、聚酯、纤维素系树脂(三乙酸纤维素等)、聚烯烃、以及脂环式聚烯烃等。
(用途)
本发明的表面具有微细凹凸结构的物品,可期待将其用途拓展为防反射物品(防反射薄膜以及防反射膜等)、光波导管、浮雕全息图、透镜、偏光分离组件等光学物品、以及细胞培养薄板,特别是适合作为防反射物品的用途。
防反射物品,可列举如:在图像显示设备(液晶显示设备、等离子体显示面板、电致发光显示器以及阴极射线管显示设备等)、透镜、橱窗、眼镜等表面所设置的防反射膜、防反射薄膜以及防反射薄板等。用于图像显示设备时,可将防反射薄膜直接贴附于图像显示面上,也可以在构成图像显示面的部件的表面直接形成防反射膜,还可以在前面板上形成防反射膜。
以上所说明的本发明的表面具有微细凹凸结构的物品中,使用了本发明的活性能量线固化性树脂组合物,因此微细凹凸结构的耐擦伤性高,指纹擦拭性良好。
实施例
以下,通过实例对本发明加以更详细的说明。而且,以下的记载中,若无特别的说明则“份”表示“质量份”。
(耐擦伤性)
使用磨耗试验机(新东科学会社制造、“HEIDON”),在以喷漆机将背面涂黑的样品(物品)的表面上放置边长1cm的方形法兰绒布,对该布施加10g的负荷,在往返距离为30mm、头部速度为30mm/秒的条件下,使其往返5000次,目测评价样品的表面外观。在室温23℃、相对湿度65%的环境下,荧光灯(1000lux)下将样品向多个方向倾斜进行评价。
B:无伤痕。
C:确认到1~2根伤痕。
D:确认到3根以上伤痕。
(指纹擦拭性)
在以喷漆机将背面涂黑的样品(物品)的表面上,附着上人的1根食指的指纹后的5分钟内,使用在装有自来水的水槽中浸渍3秒使自来水充分浸入、然后拧干至不滴水程度的清洁布(TORAY会社制造,Toraysee),以每边长1cm的方形施以10g的负荷对表面附着指纹的样品的表面擦拭1次之后,目测评价样品表面的外观。在室温23℃、相对湿度65%的环境下,荧光灯(1000lux)下将样品向多个方向倾斜进行评价。
B:目测观察不到污垢。
C:目测确认到少许指纹。
D:指纹只是扩展开来,基本未被擦去。
(耐水性)
在黑色的衬纸上放置样品(物品),使用在装有自来水的水槽中浸渍3秒使自来水充分浸入、然后拧干至不滴水程度的清洁布(TORAY会社制造,Toraysee),以每边长1cm的方形施以10g的荷重对样品的表面擦拭1次之后,目测评价样品表面的外观。在室温23℃、相对湿度65%的环境下,荧光灯(1000lux)下将样品向多个方向倾斜进行评价。
B:擦拭之处与未擦拭之处并无差异。
C:擦拭之处可见少许白色痕迹。
D:擦拭之处有明显的白色痕迹。即使移去黑色的衬纸也可判别出。
(脱模性)
将转印的微细凹凸结构以电子显微镜扩大10000倍而进行观察,确认突起的前端无缺口,可转印压模的形状。将存在缺口的情形记为D。
(粘附性)
对切成宽20mm的条状的积层体的基材(薄膜)与固化树脂层的界面,使用万能拉伸试验机(A&D会社制造、TENSILON),以头部速度为10mm/秒实施180°剥离试验。将自剥离开始至结束时应力的平均值作为粘附力。
A:固化树脂层与膜充分粘附,薄膜断裂。(没有产生界面的剥离。)
B:粘附力为0.3N/mm以上。
C:粘附力为0.1N/mm以上且不满0.3N/mm。
D:粘附力不满0.1N/mm。
(压模的制造)
将纯度为99.99%的铝板进行布轮研磨以及在过氯酸/乙醇混合溶液(1/4的体积比)中进行电解研磨,使其镜面化。
工序(a):
关于所述铝板,在0.3M草酸水溶液中,以直流40V、温度16℃的条件,进行30分钟的阳极氧化。
工序(b):
将形成有氧化膜的铝板,在6质量%磷酸/1.8质量%铬酸混合水溶液中浸渍6小时,除去氧化膜。
工序(c):
关于所述铝板,在0.3M草酸水溶液中,以直流40V、温度16℃的条件,进行30秒的阳极氧化。
工序(d):
将形成有氧化膜的铝板,在32℃的5质量%磷酸中浸渍8分钟,进行细孔径扩大处理。
工序(e):
关于所述铝板,于0.3M草酸水溶液中,于直流40V、温度16℃的条件下进行30秒的阳极氧化。
工序(f):
反复进行所述工序(d)及工序(e)合计4次,最后进行工序(d),获得在表面形成有阳极氧化的氧化铝的压模,所述阳极氧化的氧化铝具有平均间隔为100nm、深度为180nm的略圆锥形状的细孔。
将得到的压模,用去离子水加以清洗后,鼓风除去表面的水分,在以稀释剂HD-ZV(HARVES Co.,Ltd.制造)将OPTOOL DSX(大金工业会社制造)稀释为固形成分为0.1质量%的溶液中浸渍10分钟,自溶液中取出,风干20小时,获得以脱模剂进行处理过的压模。
[聚合反应性单体成分]
[合成例1]氨基甲酸酯丙烯酸酯化合物(UA1)的合成
在玻璃制烧瓶中,装入作为异氰酸酯化合物的六亚甲基二异氰酸酯117.6g(0.7摩尔)和异三聚氰酸酯型六亚甲基二异氰酸酯三聚物151.2g(0.3摩尔)、与作为具有羟基的(甲基)丙烯酰基化合物的丙烯酸-2-羟基丙酯128.7g(0.99摩尔)和季戊四醇三丙烯酸酯693g(1.54摩尔)、与作为触媒的二月桂酸二正丁基锡100ppm、与作为聚合抑制剂的氢醌单甲醚0.55g,在70℃~80℃的条件下进行反应,直至残存异氰酸酯浓度变为0.1%以下,获得氨基甲酸酯丙烯酸酯化合物(UA1)。
(单体(A))
实施例中所使用的单体(A)如下所述。
[表1]
缩略符号 | 官能团数 | 分子量 | 分子量/官能团数 |
TMPT | 3 | 296 | 97 |
TMPT-3EO | 3 | 428 | 143 |
ATM-4E | 4 | 528 | 132 |
U-4HA | 4 | 568~590 | 142~148 |
U-6HA | 6 | 1146 | 191 |
TAS | 4 | 454 | 113.5 |
UA1 | 2~9 | - | 148 |
TMPT-9EO | 3 | 692 | 231 |
DPHA-12EO | 6 | 1110 | 185 |
表中的缩略符号如下所述。
TMPT:三羟甲基丙烷三丙烯酸酯(新中村化学工业会社制造、A-TMPT)、
TMPT-3EO:乙氧基化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯(新中村化学工业会社制造、A-TMPT-3EO)、
ATM-4E:乙氧基化季戊四醇四丙烯酸酯(新中村化学制造、ATM-4E)、
U-4HA:4官能氨基甲酸酯系硬质丙烯酸酯(新中村化学工业会社制造、U-4HA)、
U-6HA:6官能氨基甲酸酯系硬质丙烯酸酯(新中村化学工业会社制造、U-6HA)、
TAS:三羟甲基乙烷/丙烯酸/琥珀酸=2/4/1的混合反应物、
UA1:2~9官能氨基甲酸酯丙烯酸酯、
TMPT-9EO:乙氧基化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯(新中村化学工业会社制造、A-TMPT-9EO)、
DPHA-12EO:乙氧基化二季戊四醇六丙烯酸酯(日本化药制造、KAYARADDPEA-12)。
(单体(B))
实施例中所使用的单体(B)如下所述。
[表2]
缩略符号 | 氧化烯基的数量 |
A-200 | 4 |
A-400 | 9 |
A-600 | 13 |
A-1000 | 23 |
APG-400 | 7 |
A-BPE-10 | 10 |
A-BPE-30 | 30 |
C6DA | 0 |
表中的缩略符号如下所述。
A-200:聚乙二醇二丙烯酸酯(新中村化学工业会社制造、A-200)、
A-400:聚乙二醇二丙烯酸酯(新中村化学工业会社制造、A-400)、
A-600:聚乙二醇二丙烯酸酯(新中村化学工业会社制造、A-600)、
A-1000:聚乙二醇二丙烯酸酯(新中村化学工业会社制造、A-1000)、
APG-400:聚丙二醇二丙烯酸酯(新中村化学工业会社制造、APG-400)、
A-BPE-10:乙氧基化双酚A二丙烯酸酯(新中村化学工业会社制造、A-BPE-10)、
A-BPE-30:乙氧基化双酚A二丙烯酸酯(新中村化学工业会社制造、A-BPE-30)、
C6DA:1,6-己二醇二丙烯酸酯。
(单体(C))
实施例中所使用的单体(C)如下所述。
HEA:丙烯酸-2-羟基乙酯、
ACMO:丙烯酰吗啉、
MA:丙烯酸甲酯。
(光聚合引发剂(D))
实施例中所使用的光聚合引发剂(D)如下所述。
1173:2-羟基-2-甲基-1-苯基丙烷-1-酮(チバガイギ一会社制造、DAROCURE 1173)、
TP:2,4,6-三甲基苯甲酰基二苯基氧化膦(チバガイギ一会社制造、DAROCURE TPO)。
[实施例1]
将TMPT-3EO 60份、
A-600 40份、
1173 0.5份、
TPO 0.5份
混合,配制活性能量线固化性树脂组合物。
在压模的表面滴下数滴活性能量线固化性树脂组合物,一边以厚度为188μm的聚对苯二甲酸乙二酯薄膜(东洋纺会社制造、A-4300)挤压扩散开一边进行覆盖,然后,从薄膜侧使用高压水银灯,以2000mJ/cm2的能量照射紫外线,使其固化。使压模从薄膜上脱模,获得表面具有凸部的平均间隔为100nm、高度为180nm的微细凹凸结构的物品。结果见表3。
[实施例2~51、比较例1~18]
将活性能量线固化性树脂组合物的组成变更为表3~表9以及表12中所示的组成,除此以外,与实例1同样,获得表面具有微细凹凸结构的物品。结果见表3~表9以及表12。
[表3]
[表4]
[表5]
[表6]
[表7]
[表8]
[表9]
[表10]
由表的结果所示可知,实施例1~51中所得的物品,具有良好的耐擦伤性、指纹擦拭性以及耐水性。
另一方面,比较例1~3中所得的物品未使用特定的多官能单体,因此,固化树脂层变硬变脆,未能获得良好的耐擦伤性。
比较例4~6以及比较例10~11中所得的物品,由于2官能单体中的氧化烯基数较少,因而未能获得良好的耐擦伤性及指纹擦拭性。
比较例7~9中所得的物品,由于2官能单体过多,因而虽然表现出指纹擦拭性,但固化树脂层容易吸水,凸部软化而造成凸部彼此之间粘在一起,损害了光学性能。
比较例12中所得的物品,由于2官能单体过少,因而虽然由于HEA而产生指纹擦拭性,但固化树脂层容易吸水,凸部软化而造成凸部彼此之间粘在一起,损害了光学性能。
比较例13~15中所得的物品,未使用特定的2官能单体,因此无指纹擦拭性。
比较例16中所得的物品,由于2官能单体少,因此指纹擦拭性稍差。而且,由于多官能单体过多,因而耐擦伤性亦稍差。
比较例17中所得的物品,由于2官能单体中的氧化烯基数较少,因而未能获得良好的指纹擦拭性。
比较例18中所得的物品,由于未使用特定的多官能单体,因而固化树脂层变弱,未能获得良好的耐擦伤性。而且,固化树脂层容易吸水,凸部软化而造成凸部彼此之间粘在一起,损害了光学性能。
[参考例1]
将55份U-4HA、
35份A-600、
10份MA、
0.5份1173、以及
0.5份TPO
混合,配制成活性能量线固化性树脂组合物。
在2张厚度为75μm的聚甲基丙烯酸甲酯薄膜(三菱丽阳会社制造、HBS010)之间滴入数滴活性能量线固化性树脂组合物,使之在薄膜间挤压扩散开之后,使用高压水银灯以2000mJ/cm2的能量照射紫外线使其固化,获得薄膜/固化树脂层/薄膜的积层体。结果见表11。
[参考例2~参考例15]
将活性能量线固化性树脂组合物的组成变更为表11以及表12中所示的组成,除此以外与参考例1同样地进行而获得积层体。将结果示于表11以及表12。
[表11]
[表12]
由表的结果所示可知,参考例1~15中所得的积层体中,固化树脂层对于丙烯酸薄膜具有充分的粘附性。
产业上的可利用性
使本发明的活性能量线固化性树脂组合物固化而得到的、表面具有微细凹凸结构的物品,可维持优异的光学性能的同时,且兼有良好的指纹擦拭性与高的耐擦伤性,因此,可用于电视、手机以及便携式游戏机等的各种显示器中,对于工业上极为有用。而且,还能利用于因水滴的附着而导致能见度恶化的镜子以及窗户材料等。
Claims (12)
1.一种活性能量线固化性树脂组合物,包含下述聚合性成分(X)与光聚合引发剂(D),
所述聚合性成分(X)包含:
50~80质量%的单体(A),所述单体(A)在分子内具有3个以上自由基聚合性官能团,且每1个所述官能团的分子量为110~200;
10~50质量%的单体(B),所述单体(B)在分子内具有2个自由基聚合性官能团,且在分子内具有11个以上的氧化烯基;
0~20质量%的单体(C),所述单体(C)在分子内具有1个自由基聚合性官能团。
2.如权利要求1记载的活性能量线固化性树脂组合物,其中,所述单体(A)在分子内具有3个以上、15个以下的自由基聚合性官能团。
3.如权利要求1或2记载的活性能量线固化性树脂组合物,其中,所述单体(A)是具有来源于下述化合物的结构的单体,
所述化合物选自由三羟甲基丙烷、三羟甲基乙烷、季戊四醇、丙三醇、六亚甲基二异氰酸酯以及异佛尔酮二异氰酸酯所构成的群组中的至少1种。
4.如权利要求1~3中任意一项记载的活性能量线固化性树脂组合物,其中,
所述单体(A)是选自
由三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、乙氧基化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、乙氧基化季戊四醇四丙烯酸酯、4官能氨基甲酸酯系硬质丙烯酸酯、6官能氨基甲酸酯系硬质丙烯酸酯、三羟甲基乙烷/丙烯酸/琥珀酸=2/4/1的混合反应物、2官能~9官能氨基甲酸酯丙烯酸、以及乙氧基化二季戊四醇六丙烯酸酯所构成的群组中的至少1种单体。
5.如权利要求1~4中任意一项记载的活性能量线固化性树脂组合物,其中,所述单体(B)是在分子内具有11个以上、30个以下的氧化烯基的单体。
6.如权利要求1~5中任意一项记载的活性能量线固化性树脂组合物,其中,
所述单体(B)是选自
由聚乙二醇二丙烯酸酯以及乙氧基化双酚A二丙烯酸酯所构成的群组的至少1种单体。
7.如权利要求1~6中任意一项记载的活性能量线固化性树脂组合物,其中,
所述单体(C)是选自
由丙烯酰吗啉、丙烯酸羟基乙酯、N,N-二甲基丙烯酰胺、N-乙烯基吡咯烷酮、N-乙烯基甲酰胺、丙烯酸甲酯以及丙烯酸乙酯所构成的群组的至少1种单体。
8.如权利要求1~7中任意一项记载的活性能量线固化性树脂组合物,其中,
所述单体(C)是选自
由丙烯酸-2-羟基乙酯、丙烯酰吗啉、以及丙烯酸甲酯所构成的群组的至少1种单体。
9.如权利要求1~8中任意一项记载的活性能量线固化性树脂组合物,其中,所述光聚合引发剂(D)的比例,相对于聚合性成分(X)100质量份,为0.01~10质量份。
10.如权利要求1~9中任意一项记载的活性能量线固化性树脂组合物,其中所述光聚合引发剂(D)是2-羟基-2-甲基-1-苯基丙烷-1-酮或2,4,6-三甲基苯甲酰基二苯基氧化膦。
11.一种表面具有微细凹凸结构的物品,其中,所述微细凹凸结构是使权利要求1~10中任意一项记载的活性能量线固化性树脂组合物与表面具有所述微细凹凸结构的反型结构的压模接触以及使其固化而形成的。
12.如权利要求11记载的表面具有微细凹凸结构的物品,为防反射物品。
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