CN105377543B - 表面具备微细凹凸结构层的物品 - Google Patents

表面具备微细凹凸结构层的物品 Download PDF

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Abstract

一种物品,其特征在于,在基材的至少一侧表面具备含有活化能射线固化性树脂组合物的固化物的微细凹凸结构层,所述活化能射线固化性树脂组合物含有聚合性成分(Z1)、光聚合引发剂(D)和添加剂(E),添加剂(E)为非聚合性,所述微细凹凸结构层中的添加剂(E)的含量在5mg/m2以下。

Description

表面具备微细凹凸结构层的物品
技术领域
本发明涉及物品。
背景技术
已知在表面具有可见光波长以下的周期的微细凹凸结构的物品,由于该微细凹凸结构中的连续性的折射率变化,而具有防反射性能。此外,还已知微细凹凸结构因莲花效应而表现出超疏水性能。
作为表面具有微细凹凸结构的物品的制造方法,提出了例如下述方法。
(i)在使用表面具有微细凹凸结构的反转结构的压模,将热塑性树脂注射模塑成形或冲压成形时,向热塑性树脂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转结构的压模与透明基材之间填充活化能射线固化性树脂组合物,通过照射活化能射线令其固化,得到转印有微细凹凸结构的固化物后,将压模脱模的方法,或在所述压模与透明基材之间填充活化能射线固化性树脂组合物,将微细凹凸结构转印到该活化能射线固化性树脂组合物上,将压模脱模后,通过照射活化能射线令活化能射线固化性树脂组合物固化的方法。
其中,从微细凹凸结构的转印性好、物品表面组成的自由度高、且当压模为带状或辊状时可以连续生产、生产率优异的方面考虑,上述(ii)的方法受到瞩目。作为该方法中使用的活化能射线固化性树脂组合物,提出了例如下述组合物。
(1)含有氨酯丙烯酸酯等丙烯酸酯低聚物、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)含有三羟甲基丙烷三(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酮油等流平剂的紫外线固化性树脂组合物(专利文献2)。
(3)含有乙氧化双酚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表面活性剂的光固化性树脂组合物(专利文献3)。
(4)含有24.8质量%以上的3官能以上的(甲基)丙烯酸酯化合物和37.2质量%以上的聚乙二醇二(甲基)丙烯酸酯的(甲基)丙烯酸系聚合性组合物(专利文献4)。
(5)含有10~50质量%的4官能以上的多官能(甲基)丙烯酸酯单元、30~80质量%的聚乙二醇二丙烯酸酯单元(平均重复数6~40)和0~20质量%的单官能单体单元构成的活化能射线固化树脂(专利文献5)。
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:日本特开2000-71290号公报
专利文献3:日本特开2007-84625号公报
专利文献4:日本专利第5042386号公报
专利文献5:日本专利第4689718号公报
发明内容
发明要解决的课题
但是,作为第1课题,上述(1)和(2)的组合物中存在以下问题。
上述(1)的光固化性树脂组合物由于添加有大量的硅酮作为脱模剂,因此会发生渗出,从而导致该固化物的光学性能变化。具体来说,实施例中,由光固化性树脂组合物的固化物构成的层形成为5g/m2,由于添加有0.5质量%的硅酮作为脱模剂,因此每单位面积的硅酮含量为25mg/m2,硅酮渗出时,将无法充分抑制表面形状的变化。
上述(2)的紫外线固化性树脂组合物中存在下面的问题。由于被添加的硅酮油的量较大,且其固化层较厚,所以渗出导致了反射光谱发生变化。实施例的紫外线固化树脂组合物中,相对于主剂添加有0.1质量%的硅酮油,作为主剂使用的丙烯酸酯单体(东亚合成公司生产、商品名:M309)中添加有100ppm的阻聚剂(氢醌单甲醚:MEHQ)。由该树脂组合物形成的固化层的厚度约为5μm,所以它们的总的每单位面积的含量约为5.5μL/m2,难以防止发生渗出时的表面形状变化所导致的光学性能的变化。
作为第2课题,上述(1)~(3)的组合物中存在以下问题。
上述(1)的光固化性树脂组合物,容易因摩擦使固化物受伤。此外,由于固化物的亲水性不充分,因此即使用水擦拭固化物(微细凹凸结构)上附着的指纹等污渍,污渍也不会因水而浮起,难以将污渍擦去。
上述(2)的紫外线固化性树脂组合物,由于固化物的疏水性足够高,指纹等污渍本身难以附着,但存在下面的问题。该组合物的聚合性成分是低分子量的成分,因此固化物变得又硬又脆,容易因摩擦而损伤。
上述(3)的光固化性树脂组合物中存在下面的问题。由于固化物的亲水性不充分,所以即使用水擦拭固化物(微细凹凸结构)上附着的指纹等污渍,污渍也不会因水而浮起,难以将污渍擦除。
作为第3课题,上述(4)的聚合性组合物的固化物以及上述(5)的固化物中存在下面的问题。
源自聚乙二醇二(甲基)丙烯酸酯的聚乙二醇骨架若在空气的存在下受热,较容易引起氧化分解反应,因而不能维持微细凹凸结构,有时光学性能劣化。尤其是聚乙二醇骨架是亲水性的,因此容易吸湿,如果在吸湿状态受热,则可能进一步促进分解。
本发明的主要目的在于,提供光学性能良好的物品。本发明的其他目的在于提供耐擦伤性高、污渍擦除性良好的物品。本发明的其他目的在于提供耐久性优异的物品。
解决课题的手段
根据本发明的一个方式提供如下物品,其特征在于,其是基材的至少一侧表面具备微细凹凸结构层的物品,所述微细凹凸结构层含有活化能射线固化性树脂组合物的固化物,
所述活化能射线固化性树脂组合物含有聚合性成分(Z1)、光聚合引发剂(D)和添加剂(E),
添加剂(E)是非聚合性的,所述微细凹凸结构层中的添加剂(E)的含量为5mg/m2以下。
根据本发明的其他方式提供如下物品,其特征在于,其是基材的至少一侧表面具备微细凹凸结构层的物品,所述微细凹凸结构层含有活化能射线固化性树脂组合物的固化物,
所述活化能射线固化性树脂组合物含有聚合性成分(Z2)和光聚合引发剂(D),所述聚合性成分(Z2)含有具有碳原子数6~22的直链或者含支链的烷基或烯基、碳原子数2~4的氧化亚烷基和(甲基)丙烯酰基的(甲基)丙烯酸酯(A)。
根据本发明的其他方式提供如下物品,其特征在于,其是基材的至少一侧表面具备微细凹凸结构层的物品,所述微细凹凸结构层含有活化能射线固化性树脂组合物的固化物,
所述活化能射线固化性树脂组合物含有聚合性成分(Z3)和光聚合引发剂(D),
所述聚合性成分(Z3)含有具有聚合性官能团的抗氧化剂(F)。
根据本发明的其他方式提供由上述任一物品构成的防反射物品。
发明的效果
根据本发明的实施方式,可以提供光学性能良好的物品。根据本发明的其他实施方式,可以提供耐擦伤性高、污渍擦除性良好的物品。根据本发明的其他实施方式,可以提供耐久性优异的物品。
附图说明
[图1]是显示基于本发明的实施方式的具备微细凹凸结构层的物品的一例的截面图。
[图2]是用于说明表面有阳极氧化铝的压模的制造工序的工艺截面图。
[图3]是显示可以用于制造基于本发明的实施方式的具备微细凹凸结构层的物品的制造装置的一例的构成图。
符号说明
10 铝基材
12 细孔(微细凹凸结构的反转结构)
14 氧化膜
16 细孔发生点
18 压模
20 辊状压模
22 储藏罐
24 气缸
26 夹持辊
28 活化能射线照射装置
30 剥离辊
40 物品
42 基材
44 固化树脂层
46 凸部
具体实施方式
第1实施方式
基于本发明的实施方式的物品包括透明基板等透光性基材和设置在其至少一侧表面的微细凹凸结构层。该微细凹凸结构层由活化能射线固化性树脂组合物的固化物构成。该活化能射线固化性树脂组合物含有聚合性成分(Z1)、光聚合引发剂(D)和添加剂(E)。所述微细凹凸结构层中添加剂(E)的含量在5mg/m2以下,且优选在5μL/m2以下。从充分获得添加剂(E)的添加效果的方面考虑,该含量更优选在0.2mg/m2以上或0.2μL/m2以上。添加剂(E)优选是非聚合性的,此外,添加剂(E)的质均分子量优选在100~2000的范围。所述微细凹凸结构层的表面用乙醇擦拭前后,优选可见光区域的反射率的最小值的反射光谱的变化不足20nm。
所述聚合性成分(Z1)可以含有具有碳原子数6~22的直链或者含支链的烷基或烯基、碳原子数2~4的氧化亚烷基和(甲基)丙烯酰基的(甲基)丙烯酸酯(A)。该(甲基)丙烯酸酯(A)将在后述的第2的实施方式中说明。此外,所述聚合性成分(Z1)可以含有具有聚合性官能团的抗氧化剂(F)。该抗氧化剂(F)将在后述的第3的实施方式中说明。
所述微细凹凸结构层的厚度优选0.5~50μm。从在表面形成所期望的微细凹凸结构的方面考虑,该厚度优选0.5μm以上,更优选1μm以上。从抑制渗出的方面考虑,该厚度优选50μm以下,优选20μm以下,更优选13μm以下,特别优选10μm以下。此外,所述微细凹凸结构的相邻凸部之间的平均间隔优选为可见光波长以下。
添加剂(E)优选为与聚合性成分(Z1)没有共聚合性的非共聚合性化合物。另外,添加剂(E)优选为非挥发性化合物。另外,添加剂(E)优选含有阻聚剂和脱模剂中的至少一者。
添加剂(E)的质均分子量,考虑到抑制从物品中挥发,优选100以上。这样的添加剂(E)区别于分子量不足100的一般溶剂。添加剂(E)的质均分子量,从与构成组合物的成分和原料成分的相溶性的观点考虑,优选2000以下。这样的添加剂(E)区别于质均分子量超过2000的一般的粘合剂聚合物。
基于本发明的实施方式的物品可适宜用作防反射物品。
本说明书中,(甲基)丙烯酰基是指丙烯酰基和/或甲基丙烯酰基。此外,(甲基)丙烯酸酯是指丙烯酸酯和/或甲基丙烯酸酯。此外,活化能射线是指可见光、紫外线、电子束、等离子体、热射线(红外线)等。后述的第2及第3实施方式中也相同。
在对活化能射线固化性树脂组合物使用压模转印其表面形状,得到形成有任意形状的固化物这样的方法中,为了使固化物容易从压模剥离,一般采用在树脂组合物中添加脱模剂的方法。但是,转印的形状为微细凹凸结构时,由于从固化物中的渗出,转印后的微细凹凸结构被渗出物填埋,有时微细凹凸结构会发生变化。尤其是微细凹凸结构的相邻凸部之间的平均间隔为可见光波长以下、具有防反射性能的情况下,即使由渗出导致微细凹凸结构的变化极其微小,有时也会发生防反射性能丧失、或反射光谱变化的问题。
因此,本发明者们经过专心研究,结果发现表面具有由活化能射线固化性树脂组合物的固化物构成的微细凹凸结构层的物品中,通过将该微细凹凸结构层每单位面积中所含的添加剂(E)的量抑制在5mg/m2以下或5μL/m2以下,就能抑制渗出所导致的光学性能的变化,从而完成了本发明的第1实施方式。
本发明中,为了抑制渗出所导致的光学性能的变化,优选减少活化能射线固化性树脂组合物中添加的添加剂(E)的量,还要控制由活化能射线固化性树脂组合物的固化物构成的微细凹凸结构层的厚度。如果减少添加剂(E)的添加量,可以减少可能从微细凹凸结构层渗出的化合物的绝对量,因此可以有效抑制渗出所导致的光学性能的降低。但是,如果添加量过少,则可能得不到添加剂(E)的所期望的性能。进一步地,即使是添加量少的情况下,如果微细凹凸结构层较厚,则渗出的化合物的量变多,有时也不能维持光学性能。因此,可知关键是同时控制添加剂(E)的添加量和微细凹凸结构层的厚度两者,将每单位面积所含的添加剂(E)的量抑制在规定的范围内。
也就是说,与一般令活化能固化性树脂组合物固化而形成硬涂层的情况有所不同,形成微细凹凸结构层的情况下,抑制每单位面积所含的添加剂(E)的量很重要。尤其是微细凹凸结构的周期为纳米量级的情况下,即使只有很小的渗出量,也会大大影响光学性能, 因此必须将每单位面积所含的添加剂(E)的量抑制地更低。进一步地,知道了如果纳米量级的微细凹凸结构是如无间隙地铺满纳米量级的微小突起的、被称为蛾眼结构的结构,那么渗出所导致的光学性能的降低将会更加显著。因此,必须将每单位面积所含的添加剂(E)的量抑制地更低。
而且,形成微细凹凸结构层的活化能射线固化性树脂组合物的固化物越柔软,该倾向越显著。认为这是因为活化能射线固化性树脂组合物的固化物越柔软,添加剂越容易在固化物中移动、渗出。但是,活化能射线固化性树脂组合物的固化物柔软的情况下,可以防止微细凹凸结构的破坏,提高耐擦伤性,因此将每单位面积所含的添加剂(E)的量抑制地较低是很重要的。
另外,为了使活化能射线固化性树脂组合物的固化物变得柔软,优选使用具有聚环氧乙烷和聚环氧丙烷等聚氧化亚烷基结构的聚合性成分。
第2实施方式
基于本实施方式的物品包括基材和设置于其至少一侧表面的微细凹凸结构层。该微细凹凸结构层由活化能射线固化性树脂组合物的固化物构成。该活化能射线固化性树脂组合物含有聚合性成分(Z2)和光聚合引发剂(D),所述聚合性成分(Z2)含有具有碳原子数6~22的直链或者含支链的烷基或烯基、碳原子数2~4的氧化亚烷基和(甲基)丙烯酰基的(甲基)丙烯酸酯(A)。
所述(甲基)丙烯酸酯(A)优选具有所述烷基或烯基与所述氧化亚烷基键合结构。
所述聚合性成分(Z2)中所述(甲基)丙烯酸酯(A)的含量可以设定在0.1~10质量%的范围。
所述活化能射线固化性树脂组合物的固化物的压痕弹性模量优选在50~4000MPa的范围。
所述微细凹凸结构层优选其表面的水接触角在25°以下。
所述聚合性成分(Z2)优选进一步含有具有氧化乙烯基和2个以上(甲基)丙烯酰基的(甲基)丙烯酸酯(B)。
上述微细凹凸结构层优选相邻凸部之间的平均间隔在可见光波长以下。
基于本实施方式的物品,可以适宜地用作防反射物品。
本发明者们发现,为了使微细凹凸结构的耐擦伤性良好,作为活化能射线固化性树脂组合物的聚合性成分,使用分子内具有氧化乙烯基(-CH2CH2O-)等氧化亚烷基的单体是有效的。作为这样的单体,可举出聚乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、环氧乙烷改性的多官能(甲基)丙烯酸酯。
通过使用这样的单体,可以赋予微细凹凸结构柔软性,防止突起折断或破碎,使耐擦伤性良好,同时可以使微细凹凸结构的表面亲水化,使指纹等污渍容易通过用水擦拭而除去。
进一步地,本发明者们通过使用具有碳原子数6~22的直链或者含支链的烷基或烯基、碳原子数2~4的氧化亚烷基和(甲基)丙烯酰基的(甲基)丙烯酸酯(A),成功地获得了具有通过用水擦拭的充分的污渍除去性、同时耐擦伤性得到进一步提高的微细凹凸结构,从而完成了本发明的第2实施方式。
此外,该(甲基)丙烯酸酯(A)在通过使用压模转印而使微细凹凸结构成形的过程中,具有提高从压模脱模的性能的效果。也就是说,(甲基)丙烯酸酯(A)同时还具有反应性脱模剂的效果。由于该效果,活化能射线固化性树脂组合物可以不另外添加赋予脱模性的添加剂,而仅由聚合性成分(Z2)和光聚合引发剂(D)构成。这样,可以防止由活化能射线固化性树脂组合物的固化物构成的微细凹凸结构的表面形状因从固化物渗出来的添加剂成分而发生改变。用于赋予脱模性的添加剂,只要在微细凹凸结构的表面形状不会因为该添加剂的渗出而改变的添加量的范围内,就可以添加。
第3实施方式
基于本实施方式的物品,包括透明基板等透光性基材和设置于其至少一侧表面的微细凹凸结构层。该微细凹凸结构层由活化能射线固化性树脂组合物的固化物构成。该活化能射线固化性树脂组合物含有聚合性成分(Z3)和光聚合引发剂(D),作为聚合性成分(Z3),含有具有聚合性官能团的抗氧化剂(F)。
该抗氧化剂(F)优选具有作为聚合性官能团的(甲基)丙烯酰基。此外,该抗氧化剂(F)优选具有自由基清除能力。此外,该抗氧化剂(F)优选含有酚系抗氧化剂以及受阻胺系抗氧化剂中的至少一者。抗氧化剂(F)为同一分子内具有(甲基)丙烯酰基的化合物,该化合物优选为受阻胺化合物、或芳香族环上具有作为取代基的羟基的化合物。
聚合性成分(Z3)优选进一步含有具有聚氧化亚烷基结构的(甲基)丙烯酸酯。该聚氧化亚烷基结构优选含有选自由聚氧化乙烯结构:-(CH2CH2O)n-、聚氧化丙烯结构:-(CH2CHCH3O)-所示的重复单元或/和-(CHCH3CH2O)-所示的重复单元构成的链结构、由聚氧三亚甲基结构:-(CH2CH2CH2O)n-、聚氧丁烯结构:-(CH2CHC2H5O)-所示的重复单元或/和-(CHC2H5CH2O)-所示的重复单元构成的链结构、聚氧四亚甲基结构:-(CH2CH2CH2CH2O)n-、聚氧五亚甲基结构:-(CH2CH2CH2CH2CH2O) n-中的至少一种(式中的n表示重复数)。
所述微细凹凸结构层的相邻凸部之间的平均间隔优选在可见光波长以下。
所述活化能射线固化性树脂组合物中,与所述聚合性成分(Z3)没有共聚合性的非聚合性的添加剂(E)的含量优选为0mg/m2以上5mg/m2以下、或0μL/m2以上5μL/m2以下。
基于本实施方式的物品,可以适宜地用作防反射物品。
本发明者们发现通过使用分子中具有大量的氧化乙烯基(-CH2CH2O-)的单体,可以获得耐擦伤性优异的微细凹凸结构,例如已知,从耐擦伤性的方面考虑,优选使用分子中的聚乙二醇的平均分子量为300至1000左右(环氧乙烷的摩尔数为7~23左右)的聚乙二醇二(甲基)丙烯酸酯。
此外,已知通过含有大量的氧化乙烯基,还可以使微细凹凸表面为亲水性,赋予用水擦拭即可容易地除去指纹等污渍的性能。
但是,氧化乙烯基连接的结构的聚乙二醇链,由于具有容易引起氧化分解反应的性质,所以耐热性存在问题,而且由于具有吸湿性,因此在吸湿状态下的耐热性尤其低。
基于以上的背景,人们实施了向含有聚乙二醇二(甲基)丙烯酸酯的活化能射线固化生树脂组合物的固化物中添加抗氧化剂改善耐久性的研究。但是,与活化能射线固化性树脂组合物的相溶性优异的抗氧化剂仅限于较低分子量的物质,如果使用这样的抗氧化剂,会发生渗出所导致的微细凹凸结构的形状劣化和表面的疏水化。
本发明者们进一步专心研究,结果发现通过使用具有与活化能射线固化性树脂组合物的聚合性成分有共聚性的官能团的抗氧化剂,可以在各种耐久试验中维持微细凹凸结构,从而完成了本发明的第3实施方式。
通过使用具有与活化能射线固化性树脂组合物的聚合性成分有共聚合性的官能团的抗氧化剂,可以获得以下效果。首先,抗氧化剂通过在活化能射线固化性树脂组合物的固化物中形成化学键而固定化,能够防止渗出。第二,抗氧化剂由于具有与活化能射线固化性树脂组合物的聚合性成分有共聚性的官能团,因此在未固化的树脂组合物的状态下的相溶性较优异。
此外,原本担心由于抗氧化剂通过化学键固定在固化物中,在固化物中的移动受到限制,使固化物的分解过程中生成的活性自由基无害化的能力会大幅下降。然而,已知通过使用具有与活化能射线固化性树脂组合物的聚合性成分有共聚性的官能团的抗氧化剂,却可以大幅提升耐久性。此外,还发现微细凹凸结构层的凹凸表面的耐擦伤性和基于亲水性的防污性能不易受到抗氧化剂的影响。
我们可以认为,这个结果表明了聚亚烷基二醇链即使在三维交联体的固化物中,也保持着某种程度的运动性,分解生成的羧基自由基(COO·)与被固定在固化物中的抗氧化剂相遇而被无害化的概率较高。
此外,在耐候性的方面,使用具有聚合性官能团的抗氧化剂也是有效的。要想提高活化能射线固化性树脂组合物的固化物的耐候性,以往一般是使用紫外线吸收剂。紫外线吸收剂能够防止紫外线到达至固化物的深部,提高耐候性。但是,当在活化能射线固化性树脂组合物的固化物表面形成有微细凹凸结构时,最表面的微细凹凸结构表面被未经衰减的紫外线直接照射,损伤在所难免。因此,要保护微细凹凸结构不受紫外线的伤害,必须阻止活化能射线固化性树脂组合物的固化物的分解反应,具有自由基清除能力的抗氧化剂特别有效。
上述的实施方式(第1、第2及第3实施方式)中,聚合性成分(Z1、Z2、Z3)优选含有相对于全部的聚合性成分为30~70质量%的氧化乙烯基。通过改变氧化乙烯基的含量,可以调整固化物的柔软度。氧化乙烯基的含量越多,固化物倾向于越柔软,越可以防止微细凹凸结构的突起(凸部)的折断和破损。另一方面,氧化乙烯基的含量越少,越容易抑制微细凹凸结构的突起之间合而为一的现象。固化物的硬度的调整优选根据凹凸结构的纵横比(凸部的高度/凸部间的平均间隔)做最合适的设定。例如,当该纵横比为1.5~2.5左右时,氧化乙烯基的含量优选在30~50%左右的范围,当该纵横比为0.5~1.5左右时,氧化乙烯基的含量优选在50~70%的范围。
以下,进一步说明本发明的优选实施方式。
第1实施方式
(活化能射线固化性树脂组合物)
本发明的实施方式中的活化能射线固化性树脂组合物是指,通过照射活化能射线,能够进行聚合反应而固化的树脂组合物。该活化能射线固化性树脂组合物包含聚合性成分(Z1)、光聚合引发剂(D)和添加剂(E)。
(聚合性成分(Z1))
聚合性成分(Z1)可列举分子中具有自由基聚合性键和/或阳离子聚合性键的单体、低聚物、反应性聚合物等。活化能射线固化性树脂组合物中,聚合性成分(Z1)的含有比率,从得到所期望的树脂固化层(微细凹凸结构层)的方面考虑,优选80质量%以上,更优选90质量%以上,进一步优选95质量%以上。
作为具有自由基聚合性键的单体,可列举单官能单体、2官能单体、3官能以上的多官能单体。
作为单官能单体,可列举例如,(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸丙酯、(甲基)丙烯酸正丁酯、(甲基)丙烯酸异丁酯、(甲基)丙烯酸仲丁酯、(甲基)丙烯酸叔丁酯、(甲基)丙烯酸2-乙基己酯、(甲基)丙烯酸月桂酯、(甲基)丙烯酸烷基酯、(甲基)丙烯酸三癸酯、(甲基)丙烯酸(异)硬脂基酯、(甲基)丙烯酸环己酯、(甲基)丙烯酸苄酯、(甲基)丙烯酸苯氧基乙酯、(甲基)丙烯酸异冰片酯、(甲基)丙烯酸缩水甘油基酯、(甲基)丙烯酸四氢糠酯、(甲基)丙烯酸烯丙酯、(甲基)丙烯酸2-羟乙基酯、(甲基)丙烯酸羟丙酯、(甲基)丙烯酸2-甲氧基乙基酯、(甲基)丙烯酸2-乙氧基乙基酯、2-乙基己基卡必醇(甲基)丙烯酸酯、乙氧化邻苯基苯酚(甲基)丙烯酸酯、甲氧基聚乙二醇(甲基)丙烯酸酯、苯氧基聚乙二醇(甲基)丙烯酸酯、2-(甲基)丙烯酰基氧乙基琥珀酸酯、烷氧基聚乙二醇单(甲基)丙烯酸酯、聚二甲基硅氧烷烯化氧改性单(甲基)丙烯酸酯、1,2,2,6,6-五甲基-4-哌啶基(甲基)丙烯酸酯、2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基(甲基)丙烯酸酯、丙烯酸2-叔丁基-6-(3-叔丁基-2-羟基-5-甲基苄基)-4-甲基苯酯、丙烯酸2-[1-(2-羟基-3,5-二叔戊基苯基)乙基]-4,6-二叔戊基苯酯、等的(甲基)丙烯酸酯衍生物;(甲基)丙烯酸;(甲基)丙烯腈;苯乙烯、α-甲基苯乙烯等的苯乙烯衍生物;(甲基)丙烯酰胺、N-二甲基(甲基)丙烯酰胺、N-二乙基(甲基)丙烯酰胺、二甲基氨基丙基(甲基)丙烯酰胺等的(甲基)丙烯酰胺衍生物等。它们可以单独使用一种,也可以2种以上并用。
作为2官能单体,可列举例如,乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、二乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、三乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、聚乙二醇#200二(甲基)丙烯酸酯、聚乙二醇#300二(甲基)丙烯酸酯、聚乙二醇#400二(甲基)丙烯酸酯、聚乙二醇#600二(甲 基)丙烯酸酯、聚乙二醇#1000二(甲基)丙烯酸酯、二丙二醇二(甲基)丙烯酸酯、三丙二醇二(甲基)丙烯酸酯、聚丙二醇#400二(甲基)丙烯酸酯、聚丙二醇#700二(甲基)丙烯酸酯、聚四亚甲基二醇#650二(甲基)丙烯酸酯、2-羟基-3-丙烯酰氧基丙基甲基丙烯酸酯、烷氧基化双酚A二(甲基)丙烯酸酯、9,9-双[4-(2-丙烯酰氧基乙氧基)苯基]芴、三环癸烷二甲醇二(甲基)丙烯酸酯、1,5-戊二醇二(甲基)丙烯酸酯、1,3-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、1,10-癸二醇二(甲基)丙烯酸酯、新戊二醇二(甲基)丙烯酸酯、异氰脲酸环氧乙烷改性二(甲基)丙烯酸酯、羟基特戊酸新戊二醇二(甲基)丙烯酸酯、2官能的氨酯(甲基)丙烯酸酯、2官能的环氧(甲基)丙烯酸酯、2官能的聚酯(甲基)丙烯酸酯、2官能的硅酮丙烯酸酯、二乙烯基苯、亚甲基双丙烯酰胺等的2官能性单体等。它们可以单独使用一种,也可以2种以上并用。
作为3官能以上的多官能单体,可列举季戊四醇三·四(甲基)丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、三羟甲基丙烷环氧乙烷改性三(甲基)丙烯酸酯、三羟甲基丙烷环氧丙烷改性三丙烯酸酯、异氰脲酸环氧乙烷改性三(甲基)丙烯酸酯等的三官能单体;琥珀酸/三羟甲基乙烷/丙烯酸的缩合反应混合物、二季戊四醇五·六(甲基)丙烯酸酯、二三羟甲基丙烷四丙烯酸酯、聚季戊四醇聚(甲基)丙烯酸酯、3官能以上的氨酯(甲基)丙烯酸酯、3官能以上的环氧(甲基)丙烯酸酯、3官能以上的聚酯(甲基)丙烯酸酯、3官能以上的硅酮丙烯酸酯等。它们可以单独使用一种,也可以2种以上并用。
作为具有阳离子聚合性键的单体,可列举具有环氧基、氧杂环丁基、恶唑基、乙烯基氧基等的单体,特别优选具有环氧基的单体。
作为低聚物或反应性聚合物,可列举不饱和二元羧酸与多元醇的缩合物等不饱和聚酯类;聚酯(甲基)丙烯酸酯、聚醚(甲基)丙烯酸酯、多元醇(甲基)丙烯酸酯、环氧(甲基)丙烯酸酯、氨酯(甲基)丙烯酸酯等(甲基)丙烯酸酯类;阳离子聚合型环氧化合物;侧链具有自由基聚合性键的上述单体的均聚物或共聚物等。
(光聚合引发剂(D))
第1实施方式以及后述的第2和第3实施方式中的光聚合引发剂(D),是经活化能射线的照射会发生裂解而产生能够引发聚合反应的自由基的化合物。作为活化能射线,从装置成本和生产率的角度出发,优选紫外线。
作为通过紫外线产生自由基的光聚合引发剂(D),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、甲基邻苯甲酰基苯甲酸酯、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、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、苄基二甲基缩酮、1-羟基环己基-苯基酮、2-甲基-2-吗啉代(4-硫代甲基苯基)丙烷-1-酮、2-苄基-2-二甲基氨基-1-(4-吗啉代苯基)-丁酮等)、苯偶姻醚类(苯偶姻甲基醚、苯偶姻乙基醚、苯偶姻异丙基醚和苯偶姻异丁基醚)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)-2,4,4-三甲基戊基氧化膦、双(2,4,6-三甲基苯甲酰)-苯基氧化膦等)、甲基苯甲酰甲酸盐、1,7-双吖啶基庚烷、9-苯基吖啶等。
光聚合引发剂(D)可以单独使用一种,也可以2种以上并用。并用时,优选并用吸收波长相异的2种以上。此外,根据需要,也可并用过硫酸盐(过硫酸钾、过硫酸铵等)、过氧化物(过氧化苯甲酰等)、偶氮系引发剂等热聚合引发剂。
光聚合引发剂(D)的含量相对于聚合性成分(Z1、Z2、Z3)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。如果光聚合引发剂(D)的含量过少,则活化能射线固化性树脂组合物的固化不完全,有时会损害表面具有微细凹凸结构的物品的机械物性。如果光聚合引发剂(D)的含量过多,则有时固化物内未反应的光聚合引发剂(D)残留下来,作为增塑剂发挥作用,使固化物的压痕弹性模量降低,还会损害耐擦伤性。此外,有时还会导致着色。
(添加剂(E))
基于本发明的实施方式的物品的微细凹凸结构层含有添加剂(E)5mg/m2以下、或5μL/m2以下。为此,构成该微细凹凸结构层的活化能射线固化性树脂组合物优选含有添加剂(E)5mg/m2以下、或5μL/m2以下。添加剂(E)优选为不具有聚合性官能团,而是与 聚合性成分(Z1)没有共聚性的非聚合性化合物,该非聚合性化合物优选为非挥发性化合物。此外,添加剂(E)中优选不含有溶剂等容易挥发消失的挥发性成分。
作为添加剂(E)可举出,阻聚剂、表面活性剂、脱模剂、流平剂、润滑剂、增塑剂、抗静电剂、光稳定剂、自由基清除剂、抗氧化剂、阻燃剂、阻燃助剂、填充剂、紫外线吸收剂、硅烷偶联剂、着色剂、增强剂、无机填料、抗冲改性剂、消泡剂、荧光剂、发光剂的公知添加剂。在这些中,优选选自抗氧化剂、阻聚剂、紫外线吸收剂、光稳定剂、消泡剂、脱模剂、润滑剂、流平剂、表面活性剂、着色剂、荧光剂、发光剂、抗静电剂中的至少一种。
其中,阻聚剂和脱模剂是活化能射线固化性树脂组合物中添加必要性较高的成分,因此优选添加。作为阻聚剂,优选氢醌系阻聚剂、酚系阻聚剂中的至少一者。
作为阻聚剂,例如作为氢醌系阻聚剂可举出,氢醌(HQ)、氢醌单甲醚(MEHQ),作为酚系阻聚剂可举出,2,2'-亚甲基-双(4-甲基-6-叔丁基苯酚)、儿茶酚、苦味酸、叔丁基儿茶酚、2,6-二叔丁基对甲苯酚(BHT)、4,4'-硫代双[乙烯(氧)(羰基)(乙烯)]双[2,6-双(1,1-二甲基乙基)苯酚]等。作为吩噻嗪系阻聚剂可举出,吩噻嗪、双(α-甲基苄基)吩噻嗪、3,7-二辛基吩噻嗪、双(α,α-二甲基苄基)吩噻嗪等。此处所举出的阻聚剂中,BHT等酚系阻聚剂也可用作抗氧化剂。
作为脱模剂可列举如,(聚)氧化亚烷基烷基磷酸化合物、含氟化合物、硅酮系化合物、具有长链烷基的化合物、聚亚烷基蜡、酰胺蜡、特氟隆粉末(特氟隆为注册商标)等。它们可以单独使用一种,也可以2种以上并用。其中,优选以(聚)氧化亚烷基烷基磷酸化合物为主成分之物。
作为(聚)氧化亚烷基烷基磷酸化合物,从脱模性的方面考虑,优选以下述式(1)表示的化合物:
(HO)3-n(O=)P[-O-(R2O)m-R1]n (1)
(R1为烷基,R2为亚烷基,m为1~20的整数,n为1~3的整数。)
式中,R1优选碳原子数1~20的烷基,更优选碳原子数3~18的烷基。R2优选碳原子数1~4的亚烷基,更优选碳原子数2~3的亚烷基。m优选1~10的整数。式(1)所示的(聚)氧化亚烷基烷基磷酸化合物,可以是单酯体(n=1)、二酯体(n=2)、三酯体(n=3)中的任一个。此外,如果是二酯体或三酯体,1分子中的多个(聚)氧化亚烷基烷基可以各自不相同。
作为(聚)氧化亚烷基烷基磷酸化合物的市售品可列举如下述物品。城北化学公司生产、商品名:JP-506H、Axel公司生产、商品名:MoldWiz INT-1856、日光化学公司生产、商品名:TDP-10、TDP-8、TDP-6、TDP-2、DDP-10、DDP-8、DDP-6、DDP-4、DDP-2、TLP-4、TCP-5、DLP-10。这些(聚)氧化亚烷基烷基磷酸化合物可以单独使用一种,也可以2种以上并用。此处列举的脱模剂有时还会发挥表面活性剂、流平剂、润滑剂的作用。
作为光稳定剂,可列举如受阻胺系的抗氧化剂。作为受阻胺系的自由基清除剂的1次抗氧化剂,可列举如下述的物品。BASF公司生产、商品名:Chimassorb 2020FDL、Chimassorb944FDL、Tinuvin 622SF、Uvinul 5050H、Tinuvin 144、Tinuvin 765、Tinuvin770DF、Tinuvin4050FF。
作为紫外线吸收剂,可列举如,二苯甲酮系、苯并三唑系、苯甲酸酯系、三嗪系等。作为市售品可列举,汽巴精化公司生产的、商品名:TINUVIN400、TINUVIN479、共同药品公司生产的商品名:Viosorb110。
作为抗氧化剂,除了前述的物品以外,还可列举如,受阻酚系、苯并咪唑类、磷系、硫系的抗氧化剂等。作为市售品可列举汽巴精化公司生产的商品名:“IRGANOX”系列等。
添加剂(E)的添加量可以以含有活化能射线固化性树脂组合物的固化物的微细凹凸结构层中的每单位面积的含量来规定。通过控制该含量,可以抑制添加剂(E)的渗出所导致的物品的光学性能的变化。尤其是微细凹凸结构的相邻凸部之间的平均间隔在可见光波长以下时,减少渗出量是很重要的。添加剂(E)的含量在微细凹凸结构层中,为5mg /m2以下、或5μL/m2以下。含有比该范围更多的添加剂(E)时,不能充分防止添加剂(E)的渗出所导致的光学性能的变化。从充分获得添加剂(E)的添加效果的方面考虑,该含量优选0.2mg/m2以上或0.2μL/m2以上。
添加剂(E)优选含有阻聚剂和脱模剂的至少一者。作为该阻聚剂,优选含有选自上述氢醌系阻聚剂、上述酚系阻聚剂、上述吩噻嗪系阻聚剂中的至少一种,尤其优选含有氢醌系阻聚剂。作为该脱模剂,优选含有上述脱模剂的至少一种,特别优选含有(聚)氧化亚烷基烷基磷酸化合物。阻聚剂和脱模剂总量,在微细凹凸结构层中优选5mg/m2以下或5μL/m2以下,优选0.2mg/m2以上或0.2μL/m2以上。
(其他成分)
本实施方式中的活化能射线固化性树脂组合物,根据需要,在不阻碍本发明的效果的范围中,还可以含有没有自由基聚合性的官能团的低聚物或聚合物、微量的有机溶剂等。
以上说明的第1实施方式中的活化能射线固化性树脂组合物,由于添加剂(E)的含量在特定的范围内,所以能够抑制添加剂(E)的渗出所导致的物品的光学性能的变化。
第2实施方式
(活化能射线固化性树脂组合物)
本实施方式中使用的活化能射线固化性树脂组合物经过活化能射线的照射,该组合物中所含有的单体(聚合性成分)能够进行聚合反应而固化,作为必须成分,其含有聚合性成分(Z2)和光聚合引发剂(D)。
活化能射线固化性树脂组合物的固化物的硬度没有特别限制,优选压痕弹性模量在50~4000MPa的范围。从耐擦伤性(抑制微细凹凸结构的突起的折断和破碎的现象)的观点出发,优选压痕弹性模量在4000MPa以下,更优选在1000MPa以下,进一步优选在500MPa以下。此外,从微细凹凸结构的突起维持自立的状态的形状,并维持优异的防反射性能的观点出发,优选压痕弹性模量在50MPa以上,更优选在100MPa以上,进一步优选在120MPa以上。
由活化能射线固化性树脂组合物的固化物形成的微细凹凸结构表面的水接触角没有特别限制,从污渍容易用水擦拭除去的观点出发,优选较小,更优选在25°以下。水接触角越小,微细凹凸结构表面的亲水性越高,指纹等污渍附着时容易用水擦拭而除去。。
(聚合性成分(Z2))
聚合性成分(Z2)以上述的(甲基)丙烯酸酯(A)为必须成分,可以根据需要含有其他(甲基)丙烯酸酯(B)、及其他聚合性成分(C)(除(甲基)丙烯酸酯(A)、(甲基)丙烯酸酯(B)之外)。
((甲基)丙烯酸酯(A))
(甲基)丙烯酸酯(A)是具有碳原子数6~22的直链或者含支链的烷基或烯基、碳原子数2~4的氧化亚烷基和(甲基)丙烯酰基的化合物。一分子中可以含有2个以上的(甲基)丙烯酰基。从合成(甲基)丙烯酸酯(A)的容易性等观点考虑,一分子中优选含有1个(甲基)丙烯酰基。
(甲基)丙烯酸酯(A)由于分子内具有碳原子数6~22的直链或者含支链的烷基或烯基,可以降低微细凹凸结构表面的自由能,赋予光滑性,提高耐擦伤性。
碳原子数6~22的直链或者含支链的烷基可列举,正己基、异己基、正庚基、异庚基、正辛基、2-乙基己基、正壬基、异壬基、正癸基、异癸基、正十一烷基、异十一烷基、正十二烷基、异十二烷基、正十三烷基、异十三烷基、正十四烷基、异十四烷基、正十五烷基、正十六烷基、2-乙基十四烷基、正十七烷基、正十八烷基、2-乙基十六烷基、正十九烷基、正二十烷基和正二十二烷基等。
碳原子数6~22的直链或者含支链的烯基可列举正己烯基、异己烯基、正庚烯基、异庚烯基、正辛烯基、异辛烯基、正壬烯基、异壬烯基、正癸烯基、异癸烯基、正十一烯基、异十一烯基、正十二烯基、异十二烯基、正十三烯基、异十三烯基、正十四烯基、异十四烯基、正十五烯基、异十五烯基、正十六烯基、异十六烯基、正十七烯基、正油烯基、异油烯基、正十九烯基、异十九烯基、正二十烯基、异二十烯基、正二十一碳烯基、异二十一碳烯基及正二十二碳烯基等。
碳原子数6~22的直链或者含支链的烷基或烯基,优选光滑性高、且(甲基)丙烯酸酯(A)在常温(25℃左右)下为液体。为了赋予光滑性,优选碳原子数6~22的直链或者含支链的烷基或烯基的碳原子数较多。但是,要使(甲基)丙烯酸酯(A)在常温下为液体,优选碳原子数6~22的直链或者含支链的烷基或烯基的结晶性较低,故优选链的碳原子数较少,例如可列举碳原子数6~18的直链或者含支链的烷基或烯基、碳原子数6~16的直链或者含支链的烷基或烯基、碳原子数6~14的直链或者含支链的烷基或烯基。链的碳原子数较多的情况下,通过链中具有不饱和键,也可以降低结晶性。
(甲基)丙烯酸酯(A)由于分子内具有碳原子数2~4的氧化亚烷基,因此易与活化能射线固化性树脂组合物相溶。此外,可以使微细凹凸结构的耐擦伤性变得良好,提高亲水性(用水擦拭的污渍擦除性)。作为碳原子数2~4的氧化亚烷基,可列举氧化乙烯基、1,2-氧化丙烯基、1,2-氧化丁烯基、1,3-氧化丁烯基、2,3-氧化丁烯基、1,4-氧化丁烯基等。它们可以通过无规加成或嵌段加成来组合。
(甲基)丙烯酸酯(A)的导入(甲基)丙烯酰基的方法可举出例如,以作为烯化氧改性醇的聚氧化亚烷基烷基醚和丙烯酸为原料,通过脱水缩合合成丙烯酸酯的方法。聚氧化亚烷基烷基醚可列举日油公司生产的非离子性表面活性剂、产品名:非离子系列等。丙烯酸酯的合成方法可以从公知的合成方法中适当选择。
另外,以烯化氧改性醇为原料,使之与分子内同时具有异氰酸酯基和(甲基)丙烯酰基的化合物进行反应,也可以生成氨酯键。作为分子内同时具有异氰酸酯基和(甲基)丙烯酰基的化合物,可列举昭和电工公司生产的产品名:Karenz系列的Karenz AOI、KarenzMOI、Karenz BEI等。
优选碳原子数6~22的直链或者含支链的烷基与氧化亚烷基直接键合。该结构可以通过令碳原子数6~22的直链或者含支链的饱和或不饱和的醇与烯化氧加成而得到。
聚合性成分(Z2)含有具有氧化乙烯基的(甲基)丙烯酸酯(B)时,从相溶性的角度考虑,优选(甲基)丙烯酸酯(A)的氧化亚烷基也是氧化乙烯基。此外,从指纹污渍等污渍的水擦拭擦除性的角度考虑,也优选亲水性较强的氧化乙烯基。
(甲基)丙烯酸酯(A)中,氧化亚烷基的加成摩尔数优选平均1以上30以下,更优选2以上14以下。氧化亚烷基的加成摩尔数越多,与活化能射线固化性树脂组合物的相溶性越增加,但是如果氧化亚烷基的加成摩尔数过多,则结晶性增加,常温下容易变成固体。因此,氧化亚烷基的加成摩尔数优选30以下,更优选14以下,进一步优选10以下。加成摩尔数在该范围时,常温下不易变成固体,操作性良好。
从获得充分的添加效果(尤其是耐擦伤性)的角度出发,(甲基)丙烯酸酯(A)的含量优选占聚合性成分(Z2)100质量%中的0.1质量%以上,更优选0.2质量%以上,进一步优选0.5质量%以上,只要能够获得耐擦伤性和微细凹凸结构表面的亲水性等期望的效果,就可以在100质量%以下的范围内适当设定。从获得充分的耐擦伤性的同时保持更高的微细凹凸结构表面的亲水性、更良好的污渍除去性的角度出发,(甲基)丙烯酸酯(A)的含量可以设定为占聚合性成分(Z2)100质量%中的10质量%以下,此外可以设定为5质量%以下,进一步可以设定为2质量%以下。
(甲基)丙烯酸酯(A)的市售品可列举如,东亚合成公司生产的产品名:ARONIX M-120、日油公司生产的产品名:Blemmer系列的50POEP-800B、50AOEP-800B、PLE-200、ALE-200、ALE-800、PSE-200、PSE-400、PSE-1300、ASEP系列、沙多玛公司生产的产品名:CD277、CD9075、东邦化学工业公司生产的产品名:EH-10A、D2E-A、D2E-MA、PH-10A等。
((甲基)丙烯酸酯(B))
(甲基)丙烯酸酯(B)为具有氧化乙烯基和2个以上的(甲基)丙烯酰基的化合物。
(甲基)丙烯酸酯(B)由于具有氧化乙烯基,提高了微细凹凸结构表面的亲水性,可以将指纹等污渍用水擦拭而除去,同时可以赋予活化能射线固化性树脂组合物的固化物以柔软性,防止微细凹凸结构的折断和破碎,能够提高耐擦伤性。
从结晶性和常温下的操作性的角度出发,氧化乙烯基的加成摩尔数优选平均每1个(甲基)丙烯酰基的氧化乙烯基数在23摩尔以下,更优选在14摩尔以下,进一步优选在10摩尔以下,从微细凹凸结构的亲水性和柔软性的角度出发,优选1摩尔以上,更优选2摩尔以上,进一步优选6摩尔以上。
(甲基)丙烯酸酯(B)可列举例如,
新中村化学工业公司生产的产品名:NK系列的A-200、A-400、A-600、A-1000、A-TMPT-3EO、A-TMPT-9EO、AT-20E、A-GLY-3E、A-GLY-9E、A-GLY-20E、ATM-4E、ATM-35E、
第一工业制药公司生产的产品名:New Frontier系列的PE-200、PE-300、PE-600、DPHA-12EO、
沙多玛公司生产的产品名:SR230、SR259、SR268、SR272、SR344、SR349、SR560、SR561、SR562、SR580、SR581、SR601、SR602、SR610、CD9038、SR101、SR150、SR205、SR209、SR210、SR231、SR252、SR348、SR480、SR540、SR541、SR542、CD542、SR603、SR740、SR9036、SR415、SR454、SR499、SR502、SR9035、SR494、
日本化药公司生产的产品名:KAYARAD系列的PEG400DA、R-551、R-712、THE-330、RP-1040、DPEA-12等。
(甲基)丙烯酸酯(B)的含量在聚合性成分(Z2)100质量%中,可以设定为30~99.9质量%的范围。从得到充分的添加效果(尤其是亲水性)的角度出发,优选30质量%以上,更优选50质量%以上,进一步优选75质量%以上。从用水擦拭时获得充分的污渍除去性,同时获得充分的耐擦伤性的角度出发,优选99.9质量%以下,更优选90质量%以下,进一步优选85质量%以下。
(其他聚合性成分(C))
基于活化能射线固化性树脂组合物的粘度调整和附着性提升、活化能射线固化性树脂组合物的固化物的硬度和亲水疏水平衡的调整、给微细凹凸结构表面赋予防静电性能等目的,可以添加其他聚合性成分(C)。
例如,为了使活化能射线固化性树脂组合物的固化物的硬度更高而添加的其他聚合性成分(C)可列举:
第一工业制药公司生产的产品名:New Frontier PET-3、
日本化药生产的产品名:KAYARAD系列的TMPTA、PET-30、T-1420(T)、DPHA、D-310、DCPA-20、DPCA-30、DPCA-60、
沙多玛公司生产的产品名:SR351S、SR368、SR444、SR350、SR295、SR355、SR399、
根上工业公司生产的产品名:UN-904、UN-906、H-219、UN-3320HS、UN-3320HA、UN-3320HB、UN-3320HC、
共荣社化学公司生产的产品名:UA-306H、UA-306T、UA-306I、UA-510H等。作为这样的成分,可以更优选地使用季戊四醇(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇(甲基)丙烯酸酯等多官能(甲基)丙烯酸酯。
例如,为了使活化能射线固化性树脂组合物的粘度更低,并赋予其密着性而添加的其他聚合性成分(C)可列举:
兴人公司生产的产品名:DMAA、ACMO、NIPAM、DEAA、HEAA、VOZO、DMAPAA、DMAEA、
大阪有机化学工业公司生产的产品名:HEA、HPA、4-HBA、TBA、NOAA、IOAA、INAA、LA、STA、ISTA、IBXA、V#155、V#160、V#192、V#150、2-MTA、V#190、V#230、V#260、V#310P、V#335HP、V#150D、V#190D、V#230D、V#3F、V#3FM、V#4F、V#8F、V#8FM、V#13F、MEDOL-10、MEDOL-10、1-AdA、1-AdMA、GBLA、GBLMA、
东亚合成株式会社生产的产品名:ARONIX系列的MT-1000、M-101A、M-102、M-111、M-113、M-117、M-220、M-225、M-270、M-140、M-145等。
例如,为了赋予活化能射线固化性树脂组合物的固化物以耐热性和耐候性而添加的其他聚合性成分(C)可列举如:
住友化学工业公司生产的产品名:Sumilizer GM、Sumilizer GS、
ADEKA公司生产的产品名:ADK STAB系列的LA-82、LA-87、
大塚化学公司生产的产品名:RUVA-93等。
例如,为了赋予活化能射线固化性树脂组合物的固化物以防静电性能而添加的其他聚合性成分(C)可列举如:
大阪有机化学工业公司生产的产品名:DMAMC、GLBT、
第一工业制药公司生产的产品名:New Frontier R-1220、
兴人公司生产的产品名:DMAPAA-TSMQ等。
例如,为了赋予活化能射线固化性树脂组合物的固化物表面以拒水性和光滑性而添加的其他聚合性成分(C)可列举如,
BYK Chemie公司生产的产品名:BYK-UV3530、BYK-UV3570、BYK-UV3500、
Evonik公司生产的产品名:TEGO Rad系列的2010、2011、2100、2200N、2250、2300、2500、2600、2650、2700等。
这些其他聚合性成分(C)的含量可以设定为聚合性成分(Z2)100质量%中除(甲基)丙烯酸酯(A)的含量以外的剩余部分,在含有(甲基)丙烯酸酯(B)的情况下,可以设定为除(甲基)丙烯酸酯(A)的含量和(甲基)丙烯酸酯(B)的含量以外的剩余部分。例如,可以设定为0~69.9质量%,可以设定为0~49.8质量%,可以设定为0~24.5质量%。其他聚合性成分(C)的添加量可以根据添加目的以及(甲基)丙烯酸酯(A)以及(B)的添加量适当设定。
(光聚合引发剂(D))
光聚合引发剂(D)是已经在第1实施方式中说明过的化合物。从装置成本和生产率的角度出发,活化能射线优选紫外线。作为通过紫外线产生自由基的光聚合引发剂(D),可列举作为第1实施方式中的光聚合引发剂(D)例示的前述的化合物。
光聚合引发剂(D)与第1实施方式中的光聚合引发剂(D)一样,可以单独使用一种,也可以2种以上并用。并用时,优选并用吸收波长相异的2种以上。此外,根据需要也可并用过硫酸盐(过硫酸钾、过硫酸铵等)、过氧化物(过氧化苯甲酰等)、偶氮系引发剂等热聚合引发剂。
光聚合引发剂(D)的含量与第1实施方式中的光聚合引发剂(D)一样,相对于聚合性成分(Z2)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。如果光聚合引发剂(D)的含量过少,则活化能射线固化性树脂组合物的固化不完全,有时会损害表面具有微细凹凸结构的物品的机械物性。如果光聚合引发剂(D)的含量过多,则固化物内未反应的光聚合引发剂(D)残留下来,作为增塑剂发挥作用,使固化物的弹性模量降低,有时还会损害耐擦伤性。此外,有时还会导致着色。
(紫外线吸收剂和/或抗氧化剂(添加剂(E)))
活化能射线固化性树脂组合物还可以进一步含有紫外线吸收剂和/或抗氧化剂作为添加剂(E)。
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、三嗪系等。作为市售品,可列举汽巴精化公司生产的产品名:TINUVIN400、TINUVIN479、共同药品公司生产的产品名:Viosorb110等。
抗氧化剂可列举如,受阻酚系、苯并咪唑类、磷系、硫系、位阻胺系的抗氧化剂等。市售品可列举汽巴精化公司生产的产品名:IRGANOX系列等。
这些紫外线吸收剂以及抗氧化剂可以单独使用一种,也可以2种以上并用。
相对于聚合性成分(X)100质量%,紫外线吸收剂和/或抗氧化剂(添加剂(E))的比例优选合计0.01~5质量%,具体地,优选在不会由渗出导致微细凹凸结构的表面形状变化的范围内添加。
(其他成分)
本实施方式中的活化能射线固化性树脂组合物可根据需要含有作为添加剂(E)的表面活性剂、脱模剂、润滑剂、增塑剂、抗静电剂、光稳定剂、阻燃剂、阻燃助剂、阻聚剂、填充剂、硅烷偶联剂、着色剂、增强剂、无机填料、抗冲改性剂、流平剂、自由基清除剂等公知的添加剂。添加剂(E)优选为不具有聚合性官能团(不包含在聚合性成分(Z2)中)、与聚合性成分(Z2)没有共聚性的非聚合性化合物,该非聚合性化合物优选为非挥 发性化合物。此外,添加剂(E)中优选不含有溶剂等容易挥发消失的挥发性成分。添加剂(E)的添加量,可以以含有活化能射线固化性树脂组合物的固化物的微细凹凸结构层中的每单位面积的含量来规定。通过控制该含量,可以抑制添加剂(E)的渗出所导致的物品的光学性能的变化。尤其是微细凹凸结构的相邻凸部之间的平均间隔在可见光波长以下这样的情况下,减少渗出量尤其重要。添加剂(E)的含量在微细凹凸结构层中,优选5mg/m2以下、或5μL/m2以下。含有的添加剂(E)比该范围多的情况下,难以充分防止添加剂(E)的渗出所导致的光学性能的变化。从充分得到添加剂(E)的添加效果的角度出发,该含量优选0.2mg/m2以上或0.2μL/m2以上。
此外,活化能射线固化性树脂组合物根据需要,还可以含有没有自由基聚合性官能团的低聚物或聚合物、微量的有机溶剂等。此处所举的成分可以在不会由渗出导致微细凹凸结构的表面形状变化的范围内添加。
以上说明的第2实施方式中的活化能射线固化性树脂组合物,由于含有特定的(甲基)丙烯酸酯(A),所以能够形成耐擦伤性良好、且指纹等的污渍擦除性也良好的固化物。
第3实施方式
(活化能射线固化性树脂组合物)
所谓本实施方式中的活化能射线固化性树脂组合物是指经过活化能射线的照射,该组合物中所含有的聚合性成分能够进行聚合反应而固化的树脂固化物。该活化能射线固化性树脂组合物含有聚合性成分(Z3)和光聚合引发剂(D)作为必须成分,,作为聚合性成分(Z3),进一步含有具有聚合性官能团的抗氧化剂(F)。
(聚合性成分(Z3))
聚合性成分(Z3)可列举分子中具有自由基聚合性键和/或阳离子聚合性键的单体、低聚物、反应性聚合物等。活化能射线固化性树脂组合物中,聚合性成分(Z3)的含有比率,从得到所期望的树脂固化层(微细凹凸结构层)的方面考虑,优选80质量%以上,更优选90质量%以上,进一步优选95质量%以上。
作为具有自由基聚合性键的单体,可列举单官能单体、2官能单体、3官能以上的多官能单体。首先,在聚合性成分(Z3)之后,对除抗氧化剂(F)以外的成分——聚合性成分(A)进行说明。
作为聚合性成分(A)的单官能单体,可列举作为第1实施方式中的聚合性成分(Z1)例示的前述的单官能单体。它们可以单独使用一种,也可以2种以上并用。
作为聚合性成分(A)的2官能单体可列举如,乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、二乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、三乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、聚乙二醇#200二(甲基)丙烯酸酯、聚乙二醇#300二(甲基)丙烯酸酯、聚乙二醇#400二(甲基)丙烯酸酯、聚乙二醇#600二(甲基)丙烯酸酯、聚乙二醇#1000二(甲基)丙烯酸酯、二丙二醇二(甲基)丙烯酸酯、三丙二醇二(甲基)丙烯酸酯、聚丙二醇#400二(甲基)丙烯酸酯、聚丙二醇#700二(甲基)丙烯酸酯、聚四亚甲基二醇#650二(甲基)丙烯酸酯、2-羟基-3-丙烯酰氧基丙基甲基丙烯酸酯、烷氧基化双酚A二(甲基)丙烯酸酯、9,9-双[4-(2-丙烯酰氧基乙氧基)苯基]芴、三环癸烷二甲醇二(甲基)丙烯酸酯、1,5-戊二醇二(甲基)丙烯酸酯、1,3-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、1,10-癸烷二醇二(甲基)丙烯酸酯、新戊二醇二(甲基)丙烯酸酯、异氰脲酸环氧乙烷改性二(甲基)丙烯酸酯、羟基特戊酸新戊二醇二(甲基)丙烯酸酯、1,6-己二醇环氧乙烷改性二(甲基)丙烯酸酯、双酚-A环氧乙烷改性二(甲基)丙烯酸酯、新戊二醇环氧乙烷改性二(甲基)丙烯酸酯、2官能的氨酯(甲基)丙烯酸酯、2官能的环氧(甲基)丙烯酸酯、2官能的聚酯(甲基)丙烯酸酯、2官能的硅酮丙烯酸酯、二乙烯基苯、亚甲基双丙烯酰胺等的2官能性单体等。它们可以单独使用一种,也可以2种以上并用。
作为聚合性成分(A)的3官能以上的多官能单体可列举如,季戊四醇三·四(甲基)丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、三羟甲基丙烷环氧乙烷改性三(甲基)丙烯酸酯、三羟甲基丙烷环氧丙烷改性三丙烯酸酯、季戊四醇环氧乙烷改性四(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇环氧乙烷改性六(甲基)丙烯酸酯、聚季戊四醇环氧乙烷改性聚(甲基)丙烯酸酯、仅将(甲基)丙烯酸2-(2-乙烯氧基乙氧基)乙酯的乙烯基醚基聚合而得到的超多官能侧基的(甲基)丙烯酸酯、聚甘油环氧乙烷改性聚(甲基)丙烯酸酯、山梨糖 醇环氧乙烷改性六丙烯酸酯、异氰脲酸环氧乙烷改性三(甲基)丙烯酸酯等的三官能单体;琥珀酸/三羟甲基乙烷/丙烯酸的缩合反应混合物、二季戊四醇五·六(甲基)丙烯酸酯、双三羟甲基丙烷四丙烯酸酯、聚季戊四醇聚(甲基)丙烯酸酯、3官能以上的氨酯(甲基)丙烯酸酯、3官能以上的环氧(甲基)丙烯酸酯、3官能以上的聚酯(甲基)丙烯酸酯、3官能以上的硅酮丙烯酸酯等。它们可以单独使用一种,也可以2种以上并用。
作为具有阳离子聚合性键的聚合性成分(A),可列举具有环氧基、氧杂环丁基、恶唑基、乙烯基氧基等的单体,特别优选具有环氧基的单体。
作为聚合性成分(A)的低聚物或反应性聚合物,可列举:不饱和二元羧酸与多元醇的缩合物等不饱和聚酯类;聚酯(甲基)丙烯酸酯、聚醚(甲基)丙烯酸酯、多元醇(甲基)丙烯酸酯、环氧(甲基)丙烯酸酯、氨酯(甲基)丙烯酸酯等(甲基)丙烯酸酯类;阳离子聚合型环氧化合物;侧链具有自由基聚合性键的上述单体的均聚物或共聚物等。
上述聚合性成分(A)中,优选使用具有聚氧化亚烷基结构的(甲基)丙烯酸酯。通过使用具有聚氧化亚烷基结构的(甲基)丙烯酸酯,可以赋予微细凹凸结构柔软性,防止变硬或变脆而损害凹凸结构。因此,能够提高微细凹凸结构的耐擦伤性。聚合性成分(A)优选含有这样的具有聚氧化亚烷基结构的(甲基)丙烯酸酯和易与之共聚的其他(甲基)丙烯酸酯系聚合性成分。此外,具有聚氧化亚烷基结构的(甲基)丙烯酸酯和其他(甲基)丙烯酸酯系聚合性成分优选为2官能以上的多官能(甲基)丙烯酸酯系聚合性成分。
聚氧化亚烷基结构可列举如,聚氧化乙烯结构、聚氧化丙烯结构、聚氧三亚甲基结构、聚氧丁烯结构、聚氧四亚甲基结构、聚氧五亚甲基结构等。其中,没有甲基的聚氧化乙烯结构、聚氧三亚甲基结构、聚氧四亚甲基结构由于能够确保分子链的运动性,所以微细凹凸结构不易被破坏,因而优选。进一步地,从能够赋予微细凹凸结构表面高亲水性、进一步提高防污性的角度出发,更优选聚氧化乙烯结构。
(抗氧化剂(F))
抗氧化剂(F)具有聚合性官能团,包含于聚合性成分(Z3)中。抗氧化剂(F)可列举分子中具有自由基聚合性键和/或阳离子聚合性键作为聚合性官能团的抗氧化剂。抗氧化剂(F)所具有的聚合性官能团优选(甲基)丙烯酰基。
作为抗氧化剂(F),可列举具有自由基清除能力、终止基于自由基链的氧化分解反应的1次抗氧化剂、具有过氧化物分解能力的2次抗氧化剂等。1次抗氧化剂可列举酚系抗氧化剂和受阻胺系抗氧化剂等。此外,受阻胺系抗氧化剂可列举具有(甲基)丙烯酰基的受阻胺化合物,酚系抗氧化剂可列举芳香族环上具有羟基作为取代基的化合物,其同一分子内具有(甲基)丙烯酰基。作为2次抗氧化剂可列举磷系抗氧化剂和硫系抗氧化剂等。除此之外,金属减活剂也具有抗氧化作用。这是因为过渡金属与过氧化氢反应,产生有害的过氧自由基。金属减活剂有与金属离子反应形成惰性螯合物的类型,以及吸附于金属表面形成保护膜的类型,但用作抗氧化剂(F)时,优选与金属离子反应形成惰性螯合物的类型。与金属离子反应形成惰性螯合物的类型可列举硫代氨基甲酸酯类和水杨酸类等。
其中,优选具有自由基清除能力的1次抗氧化剂作为抗氧化剂(F)。抗氧化剂(F)中,作为具有自由基清除能力、且具有聚合性官能团的物质可列举如,1,2,2,6,6-五甲基-4-哌啶基=(甲基)丙烯酸酯(例如,ADEKA公司生产、商品名:ADEKA STAB LA-82等)、2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基(甲基)丙烯酸酯(例如,ADEKA公司生产、商品名:ADEKA STABLA-87)、丙烯酸2-叔丁基-6-(3-叔丁基-2-羟基-5-甲基苄基)-4-甲基苯酯(住友化学工业公司生产、商品名:Sumilizer GM)、丙烯酸2-[1-(2-羟基-3,5-二叔戊基苯基)乙基]-4,6-二叔戊基苯酯(住友化学工业公司生产、商品名:Sumilizer GS)等。
抗氧化剂(F)的添加量在聚合性成分(Z3)中优选0.01质量%以上,更优选0.05质量%以上,进一步优选0.1质量%以上,此外优选10质量%以下,更优选5质量%以下,进一步优选1质量%以下。添加量过多的话,可能会损害微细凹凸结构表面的耐擦伤性,或损伤亲水性而丧失防污性。此外,当抗氧化剂(F)具有自由基清除能力,且聚合性成分(Z3)具有自由基聚合性时,如果抗氧化剂(F)的添加量过多,则聚合性成分(Z3)的由自由基聚合反应导致的固化可能会受到妨碍。如果添加量过少,则可能不能充分发挥抗氧化效果。
此外,抗氧化剂(F)还可以同时使用多种。此时,优选发挥协同效应的组合,优选不产生拮抗作用的组合。例如,已知受阻酚系抗氧化剂有时会发挥酚系抗氧化剂的再生效果。此外,还存在将1次抗氧化剂和2次抗氧化剂组合,使之发挥协同效应的方法。拮抗作用已知有通过特定的组合而发生着色等。
(光聚合引发剂(D))
光聚合引发剂(D)是如在第1实施方式中已经说明的化合物。从装置成本和生产率的观点考虑,活化能射线优选紫外线。通过紫外线产生自由基的光聚合引发剂(D)可举出作为第1实施方式中的光聚合引发剂(D)例示的前述化合物。
光聚合引发剂(D)与第1实施方式中的光聚合引发剂(D)一样,可以单独使用一种,也可以2种以上并用。并用时,优选并用吸收波长相异的2种以上。此外,根据需要也可并用过硫酸盐(过硫酸钾、过硫酸铵等)、过氧化物(过氧化苯甲酰等)、偶氮系引发剂等热聚合引发剂。
光聚合引发剂(D)的含量与第1实施方式中的光聚合引发剂(D)一样,相对于聚合性成分(Z3)100质量份,优选0.01~10质量%,更优选0.1~5质量%,进一步优选0.2~3质量%。如果光聚合引发剂(D)的含量过少,则活化能射线固化性树脂组合物的固化不完全,有时会损害表面具有微细凹凸结构的物品的机械物性。如果光聚合引发剂(D)的含量过多,则固化物内未反应的光聚合引发剂(D)残留下来,作为增塑剂发挥作用,使固化物的弹性模量降低,有时还会损害耐擦伤性。此外,有时还会导致着色。
(添加剂(E))
基于本发明的实施方式的活化能射线固化性树脂组合物还可以进一步含有添加剂(E)。添加剂(E)优选为不具有聚合性官能团(不包含在聚合性成分(Z3)中)、与聚合性成分(Z3)没有共聚性的非聚合性化合物,该非聚合性化合物优选为非挥发性化合物。此外,添加剂(E)中优选不含有溶剂等容易挥发消失的挥发性成分。
作为添加剂(E),可列举阻聚剂、表面活性剂、脱模剂、流平剂、润滑剂、可塑剂、抗静电剂、光稳定剂、自由基清除剂、抗氧化剂、阻燃剂、阻燃助剂、填充剂、紫外线吸收剂、硅烷偶联剂、着色剂、增强剂、无机填料、抗冲改性剂的公知的添加剂。
其中,阻聚剂和脱模剂是活化能射线固化性树脂组合物中添加必要性较高的成分。
作为阻聚剂,可列举作为第1实施方式中的阻聚剂例示的前述阻聚剂。阻聚剂中,BHT等酚系阻聚剂也可用作抗氧化剂。
作为脱模剂,可列举第1实施方式中作为脱模剂例示的前述脱模剂。它们可以单独使用一种,也可以2种以上并用。其中,优选以(聚)氧化亚烷基烷基磷酸化合物为主成分的脱模剂。
作为(聚)氧化亚烷基烷基磷酸化合物,从脱模性的角度出发,优选前述式(1)所表示的化合物。式中,R1优选碳原子数1~20的烷基,更优选碳原子数3~18的烷基。R2优选碳原子数1~4的亚烷基,更优选碳原子数2~3的亚烷基。m优选1~10的整数。式(1)所示的(聚)氧化亚烷基烷基磷酸化合物可以是单酯体(n=1)、二酯体(n=2)、三酯体(n=3)中的任一种。此外,如果是二酯体或三酯体,则1分子中的多个(聚)氧化亚烷基烷基可以彼此相异。
(聚)氧化亚烷基烷基磷酸化合物的市售品可列举第1实施方式中作为脱模剂例示的前述市售品。这些(聚)氧化亚烷基烷基磷酸化合物可以单独使用一种,也可以2种以上并用。此处所举脱模剂有时也发挥作为表面活性剂、流平剂、润滑剂的作用。
作为光稳定剂可列举如受阻胺系的抗氧化剂。作为受阻胺系的自由基清除剂的1次抗氧化剂,可列举第1实施方式中作为光稳定剂例示的前述光稳定剂。
此处所举添加剂(E)中,含有具有与抗氧化剂(F)相同效果的物质,可以以补充抗氧化剂(F)的功能为目的添加。
作为紫外线吸收剂,可列举如,二苯甲酮系、苯并三唑系、苯甲酸酯系、三嗪系等。作为市售品可列举,BASF公司生产的、商品名:TINUVIN400、TINUVIN479、共同药品公司生产的商品名:Viosorb110等。
作为抗氧化剂,除了前述的物品以外,还可列举如,受阻酚系、苯并咪唑系、磷系、硫系的抗氧化剂等。作为市售品可列举BASF公司生产的商品名:“IRGANOX”系列等。此处所举添加剂(E)中,含有具有与抗氧化剂(F)相同效果的物质,可以以补充抗氧化剂(F)的功能为目的添加。
添加剂(E)的添加量可以以含有活化能射线固化性树脂组合物的固化物的微细凹凸结构层中的每单位面积的含量来规定。通过控制该含量,可以抑制添加剂(E)的渗出所导致的物品的光学性能的变化。尤其是微细凹凸结构的相邻凸部之间的平均间隔在可见光波长以下时,减少渗出量特别重要。添加剂(E)的含量在微细凹凸结构层中,为5mg/m2以下、或5μL/m2以下。含有比该范围更多的添加剂(E)时,难以充分防止添加剂(E)的渗出所导致的光学性能的变化。从充分获得添加剂(E)的添加效果的方面考虑,该含量优选0.2mg/m2以上或0.2μL/m2以上。
添加剂(E)优选含有阻聚剂和脱模剂的至少一者。作为该阻聚剂,优选含有选自上述氢醌系阻聚剂、上述苯酚系阻聚剂、上述吩噻嗪系阻聚剂中的至少一种,尤其优选含有氢醌系阻聚剂。作为该脱模剂,优选含有上述脱模剂的至少一种,特别优选含有(聚)氧化亚烷基烷基磷酸化合物。阻聚剂和脱模剂的总量,在微细凹凸结构层中优选5mg/m2以下或5μL/m2以下,优选0.2mg/m2以上或0.2μL/m2以上。从充分获得添加剂(E)的添加效果的方面考虑,该总含量优选0.2mg/m2以上或0.2μL/m2以上。
(其他成分)
本实施方式中的活化能射线固化性树脂组合物,根据需要,在不阻碍本发明的效果的范围中,还可以含有没有自由基聚合性的官能团的低聚物或聚合物、微量的有机溶剂等。
以上说明的第3实施方式中的活化能射线固化性树脂组合物,由于聚合性成分(Z3)含有特定的抗氧化剂(F),所以基于本发明的实施方式的物品的耐久性优异。
对以上说明的第1、第2及第3实施方式中的活化能射线固化性树脂组合物进行进一步说明。
(活化能射线固化性树脂组合物的丙烯酸当量)
活化能射线固化性树脂组合物可以通过调整其丙烯酸当量,将固化物的硬度调整为适当的范围。
丙烯酸当量是表示每1个(甲基)丙烯酰基所均摊的分子量的数值。丙烯酸当量越小则(甲基)丙烯酰基的浓度越大,可以得到交联密度高的固化物。相反,丙烯酸当量越大,(甲基)丙烯酰基的浓度就越小,得到交联密度低的固化物。
活化能射线固化性树脂组合物的丙烯酸当量若用各成分的质量比[质量%]W1,W2,W3,···、各成分的分子量[g/mol]M1,M2,M3,···和各成分的官能团数F1,F2,F3,···,则如以下式(2)表示。
丙烯酸当量[g/eq]=1/(F1×W1/M1/100+F2×W2/M2/100+F3×W3/M3/100+···) (式2)
活化能射线固化性树脂组合物的丙烯酸当量优选130[g/eq]以上600[g/eq]以下,更优选200[g/eq]以上400[g/eq]以下。
如果形成微细凹凸结构的活化能射线固化性树脂组合物的丙烯酸当量过小,则交联密度较高,因此突起变得较脆易折断或易被削去,耐擦伤性下降。
另一方面,如果丙烯酸当量过大,则交联密度较低,固化物本身变得过软,固化物被大幅地削除或凹陷直至没有微细凹凸结构的部分为止从而受到损伤,耐擦伤性降低,或根据微细凹凸结构的不同,突起(凸部)之间容易相互接触而变得合而为一。突起之间合而为一时,光被散射,表面有时看起来呈现白浊。
(活化能射线固化性树脂组合物的粘度)
活化能射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的角度出发,优选不过高。因此,活化能射线固化性树脂组合物在25℃时以旋转式B型粘度计测得的粘度优选10000mPa·s以下,更优选5000mPa·s以下,进一步优选2000mPa·s以下。
但是,即使活化能射线固化性树脂组合物的粘度超过10000mPa·s,如果与压模接触时可以预先加热而降低粘度,则没有特别的问题。此时,活化能射线固化性树脂组合物在70℃时以旋转式B型粘度计测得的粘度优选5000mPa·s以下,更优选2000mPa·s以下。该粘度过低时,沾湿会蔓延,有时妨碍制造,因此优选10mPa·s以上。
(具有微细凹凸结构的物品)
可以使用上述第1、第2及第3实施方式中的活化能射线固化性树脂组合物来形成具有微细凹凸结构的物品。
基于本发明的实施方式的物品,在表面具有微细凹凸结构,所述微细凹凸结构是通过使前述的活化能射线固化性树脂组合物与表面具有微细凹凸结构的反转结构的压模接触,并使其固化而形成的。
图1是显示具备微细凹凸结构层的物品的一例的截面图。物品40具有基材42和形成于基材42的表面的固化树脂层44。固化树脂层44是其表面具有多个凸部46的微细凹凸结构层。
微细凹凸结构层的厚度可以设定为0.5~100μm的范围。从表面形成所期望的微细凹凸结构的角度出发,优选该厚度为0.5μm以上,更优选1μm以上。从抑制渗出的角度出发,该厚度可设定为100μm以下,优选50μm以下,更优选20μm以下,进一步优选13μm以下,特别优选10μm以下。
作为基材42,优选透光的成形体。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、二醋酸纤维素、三醋酸纤维素、乙酸丁酸纤维素、聚酯(聚对苯二甲酸乙二醇酯等)、聚酰胺、聚 酰亚胺、聚醚砜、聚砜、聚烯烃(聚乙烯、聚丙烯等)、聚甲基戊烯、聚氯乙烯、聚乙烯醇缩醛、聚醚酮、聚氨酯、玻璃等。
基材42可以是注射模塑成形体、挤出成形体、或浇铸成形体。基材42的形状可以是片状、或膜状。为了附着性、防静电性、耐擦伤性、耐候性等的改良,基材42的表面也可以施以涂层处理、电晕处理等。
固化树脂层44是由活化能射线固化性树脂组合物的固化物构成的膜,表面具有微细凹凸结构。
使用后述的阳极氧化铝压模的情况下,物品40表面的微细凹凸结构是转印阳极氧化铝表面的微细凹凸结构形成的,具有由活化能射线固化性树脂组合物的固化物构成的多个凸部46。
微细凹凸结构优选为多个近圆锥状、方锥状等的突起(凸部)排列而成的所谓的蛾眼结构。已知突起间的间隔在可见光的波长以下的蛾眼结构通过使折射率从空气的折射率连续地增大到材料的折射率,成为有效的防反射手段。
该被称为蛾眼结构的微细凹凸结构中,为了兼顾防反射性能和耐擦伤性,重要的是使凸部间的平均间隔与凸部的高度的平衡,即凹凸的纵横比(凸部的高度/凸部间的平均间隔)在特定的范围。
相邻凸部间的平均间隔优选在可见光波长以下,即400nm以下。平均间隔过大时,易引起可见光的散射。从抑制可见光的散射、适用于防反射物品等光学用途的观点考虑,优选相邻凸部间的平均间隔在400nm以下,更优选在380nm以下,进一步优选在250nm以下,进一步优选在200nm以下。此外,从所期望的微细凹凸结构的效果和易成形的观点考虑,优选80nm以上,更优选100nm以上,进一步优选160nm以上。
相邻凸部间的平均间隔通过电子显微镜观察,测定相邻凸部间的间隔(从凸部的中心至相邻凸部的中心的距离)50点,取这些值的平均值。
相邻凸部间的平均间隔在上述优选范围时,防反射性能大致由突起(凸部)的高度决定。为了得到良好的防反射性能,凸部的高度可以设定为120~250nm的范围。从抑制凹凸相互接触合而为一的现象的观点考虑,凸部的高度优选250nm以下,更优选220nm以下,进一步优选190nm以下。此外,从抑制反射率、抑制反射率的波长依存性的角度出发,凸部的高度优选120nm以上,更优选150nm以上,进一步优选160nm以上。
凸部的高度是通过电子显微镜以30000倍的倍率观察时,测定凸部的最顶部与存在于凸部间的凹部最底部之间的距离所得的值。
凹凸部的纵横比(凸部的高度/凸部间的平均间隔)可设定为0.5~3.0的范围。从充分抑制反射率的角度出发,纵横比优选0.5以上,更优选0.8以上。从使耐擦伤性良好的角度出发,优选纵横比在3.0以下,更优选在2.5以下,进一步优选在1.2以下。
凸部的形状优选沿着与高度方向垂直相交的方向(基材平面方向)的截面的凸部截面积从最表面起在深度方向上连续增加的形状,即沿凸部的高度方向(垂直于基材平面的方向)的截面形状优选三角形、梯形、吊钟形等形状。
固化树脂层44的折射率与基材42的折射率之间的差优选为0.2以下,更优选为0.1以下,特别优选为0.05以下。折射率的差越小,越能够抑制固化树脂层44与基材42的界面中的反射。
(压模)
压模在其表面具有微细凹凸结构的反转结构。压模的材料可列举金属(包括表面形成有氧化膜的金属)、石英、玻璃、树脂、陶瓷等。压模的形状可列举辊状、圆管状、平板状、片状等。
压模的制造方法可列举如下述的方法(I-1)、方法(I-2),从可大面积化且制造简便的角度出发,特别优选方法(I-1)。
(I-1)形成在铝基材的表面具有多个细孔(凹部)的阳极氧化铝的方法。
(I-2)在压模基材的表面,通过电子束光刻法、激光干涉法等形成微细凹凸结构的反转结构的方法。
铝基材也可以使用通过电镀包覆铝的电解铝镀层基材。
方法(I-1)优选具有下述工序(a)~(f)的方法。
(a)将铝基材在电解液中、恒电压下进行阳极氧化,在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发生点的工序。
(c)在工序(b)后,将铝基材在电解液中再次阳极氧化,形成在细孔发生点具有细孔的氧化膜的工序。
(d)在工序(c)后,扩大细孔径的工序。
(e)在工序(d)后,在电解液中再次阳极氧化的工序。
(f)重复进行工序(d)和工序(e),得到在铝基材的表面形成有具有多个细孔的阳极氧化铝的压模的工序。
可以如下所述地进行工序(a)。如图2所示,将铝基材10阳极氧化时,就形成了具有细孔12的氧化膜14。铝基材的形状可列举辊状、圆管状、平板状、片状等。铝基材有时会附着有加工成规定形状时使用的油,因此优选预先进行脱脂处理。此外,为了使铝基材的表面状态平滑,优选进行电解研磨处理(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。若铝的纯度较低,则进行阳极氧化时,有时由于杂质的偏析形成了散射可见光的较大的凹凸结构,或通过阳极氧化得到的细孔的规律性下降。电解液可列举硫酸、草酸、磷酸等。
将草酸用作电解液的阳极氧化可以如下进行。草酸的浓度优选0.8M以下。如果草酸的浓度超过0.8M,则电流值变得过高,有时氧化膜的表面变粗糙。化成电压优选在30~100V的范围。化成电压在该范围时,可以得到具有周期为100nm~200nm的规律性较高的细孔的阳极氧化铝。化成电压比该范围高或低,规律性都倾向于降低。电解液的温度优选60℃以下,更优选45℃以下。电解液的温度如果超过60℃,则会引起所谓的“烧毁”(ヤケ)现象,有时细孔被破坏,或者表面融解,细孔的规律性被打乱。
将硫酸用作电解液的阳极氧化可以如下进行。硫酸的浓度优选0.7M以下。如果硫酸的浓度超过0.7M,则电流值变得过高,有时不能维持恒电压。化成电压优选在25~30V的范围。化成电压在该范围时,可以得到具有周期为63nm的规律性较高的细孔的阳极氧化铝。化成电压比该范围高或低,规律性都倾向于降低。电解液的温度优选30℃以下,更优选20℃以下。电解液的温度如果超过30℃,则会引起所谓的“烧毁”现象,有时细孔被破坏,或者表面融解,细孔的规律性被打乱。
工序(b)可以如下进行。如图2所示,除去氧化膜14,在基材表面形成阳极氧化细孔发生点16。由此可以提升后面形成的氧化膜的细孔的规律性。除去氧化膜14的方法可列举使其溶解于不溶解铝而选择性地溶解氧化膜的溶液中,将其除去的方法。这样的溶液可列举如,铬酸/磷酸混合液等。
工序(c)可以如下进行。如图2所示,将除去了氧化膜的铝基材10再次进行阳极氧化时,会形成具有圆柱状细孔12的氧化膜14。阳极氧化可以在与工序(a)同样的条件下进行。使阳极氧化的时间越长,得到的细孔越深。
工序(d)可以如下进行。如图2所示,进行扩大细孔12的直径的处理(以下,记作细孔径扩大处理)。细孔径扩大处理是浸渍在溶解氧化膜的溶液中,使通过阳极氧化得到的细孔的直径扩大的处理。这样的溶液可列举如,5质量%左右的磷酸水溶液等。使细孔径扩大处理的时间越长,细孔径越变大。
工序(e)可以如下进行。如图2所示,再次进行阳极氧化时,会形成从圆柱状细孔12的底部向下延伸的、直径较小的圆柱状细孔。阳极氧化可以在与工序(a)同样的条件下进行。使阳极氧化的时间越长,得到的细孔越深。
工序(f)可以如下进行。如图2所示,反复进行工序(d)的细孔径扩大处理和工序(e)的阳极氧化时,就形成了具有细孔12的氧化膜14,所述细孔12具有直径从开口部沿深度方向连续减少的形状,得到在铝基材10的表面具有阳极氧化铝(铝的多孔质氧化膜(防蚀铝))的压模18。优选最后以工序(d)终止。
这些工序的重复次数优选总数在3次以上,更优选在5次以上。若重复次数在2次以下,则细孔的直径非连续性地减少,因此使用具有这样的细孔的阳极氧化铝形成的蛾眼结构的反射率降低效果并不充分。
细孔12的形状可列举近圆锥状、方锥状、圆柱状等,优选像圆锥状、方锥状等那样,沿着与深度方向正交的方向的截面的细孔截面积从最表面起在深度方向上连续减少的形状。
细孔12间的平均间隔可以根据规定的微细凹凸结构来形成。细孔间的平均间隔优选在可见光的波长以下,即400nm以下,更优选在380nm以下,进一步优选在250nm以下,特别优选在200nm以下。此外,细孔间的平均距离优选在80nm以上,更优选100nm以上,进一步优选160nm以上。
细孔12间的平均间隔是通过电子显微镜观察,测定相邻细孔12间的间隔(从细孔12的中心至邻接的细孔12的中心的距离)50点,取这些值的平均的值。
细孔12的深度可以根据规定的微细凹凸结构来形成。细孔的深度优选250nm以下,更优选220nm以下,进一步优选190nm以下。此外,细孔的深度优选120nm以上,更优选150nm以上,进一步优选160nm以上。
细孔12的深度是通过电子显微镜以30000倍的倍率观察时,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所得的值。
细孔12的纵横比(细孔的深度/细孔间的平均间隔)可以根据规定的微细凹凸结构来形成,可以在0.5~3.0的范围设定,优选0.8~1.2的范围。
压模的形成有微细凹凸结构的一侧表面也可以用脱模剂处理。脱模剂可列举硅酮树脂、氟树脂、氟化合物、磷酸酯等,特别优选磷酸酯。磷酸酯优选(聚)氧化亚烷基烷基磷酸化合物,作为市售品,可列举城北化学公司生产的商品名:JP-506H、Axel公司生产 的商品名:MoldWiz INT-1856、日光化学公司生产的商品名:TDP-10、TDP-8、TDP-6、TDP-2、DDP-10、DDP-8、DDP-6、DDP-4、DDP-2、TLP-4、TCP-5、DLP-10等。
(物品的制造方法)
表面具有微细凹凸结构的物品例如可以用图3所示的制造装置,按照下述方法制造。
在表面具有微细凹凸结构的反转结构(图示略)的辊状压模20与沿辊状压模20的表面移动的带状膜的基材42之间,从储藏罐22供应活化能射线固化性树脂组合物。
在辊状压模20与通过气缸24调整了夹持压的夹持辊26之间,夹压基材42以及活化能射线固化性组合物,使活化能射线固化性组合物在基材42与辊状压模20之间均一地延展的同时,填充至辊状压模20的微细凹凸结构的凹部内。
从设置于辊状压模20的下方的活化能射线照射装置28通过基材42对活化能射线固化性组合物照射活化能射线,令活化能射线固化性组合物固化,由此形成转印有辊状压模20表面的微细凹凸结构的固化树脂层44。
通过利用剥离辊30将表面形成有固化树脂层44的基材42从辊状压模20剥离,得到如图1所示的物品40。
作为活化能射线照射装置28,优选高压汞灯、金属卤化物灯等,此时光照射能量的量优选100~10000mJ/cm2
基材42可以使用透光性膜,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(三醋酸纤维素等)、聚烯烃、脂环式聚烯烃等。
(物品的用途)
基于本发明的实施方式的表面具有微细凹凸结构的物品,可期待其防反射物品(防反射薄层、防反射膜等)、光波导路、浮雕型全息图、透镜、偏光分离元件等的光学物品、细胞培养片的用途的发展,尤其适于作为防反射物品的用途。基于本发明的实施方式的表面具有微细凹凸结构的物品也可以是透光性物品。
作为防反射物品,可列举如,设置于图像显示装置(液晶显示装置、等离子体显示面板、电致发光显示器、阴极射线管显示装置等)、透镜、橱窗、眼镜等的表面的防反射薄层、防反射膜、防反射片等。用于图像显示装置时,可以在图像显示面上直接贴附防反射膜,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,还可以在前面板形成防反射膜。
如上所述,由于基于本发明的第1实施方式的物品中使用了特定的活化能射线固化性树脂组合物,因此抑制了渗出所导致的物品的光学性能的变化,能够维持良好的光学性能。
由于基于本发明的第2实施方式的物品中使用了含有特定的(甲基)丙烯酸酯的活化能射线固化性树脂组合物来形成微细凹凸结构,因此微细凹凸结构的耐擦伤性高,指纹等污渍的擦除性良好。
由于基于本发明的第3实施方式的物品中使用了特定的活化能射线固化性树脂组合物(含有具有聚合性官能团的抗氧化剂),因此抑制了渗出所导致的光学性能劣化,且能够实现高耐久性、尤其是耐热性及湿热耐久性。
实施例
以下,根据实施例进一步对本发明进行详细的说明。
(反射光谱变化的评价)
将转印有微细凹凸结构的样品贴附于黑色亚克力板(三菱丽阳株式会社生产、商品名:ACRYLITE)后,在室温23℃、湿度50%的环境下保管7天后,测定反射光谱。反射光谱使用分光光度计(岛津制作所公司生产、产品名:UV-2450)在380nm~780nm的范围测定5°正反射率的光谱。测定反射光谱后用乙醇擦拭微细凹凸表面的一部分,然后再次测定反射光谱,确认反射光谱的变化。各测定3点的反射光谱的变化,当可见光区域(380nm~780nm)中的反射率的最低点(最小值)前后平均变化20nm以上时,就判断为光谱有变 化。用乙醇擦拭的部分的反射率的最低点变化了大约20nm以上时,擦拭部分和未擦拭部分的边界就成为目视可以分辨的程度。评价的指标如下所述。
○:用乙醇擦拭前后反射光谱未发生变化,
×:用乙醇擦拭前后反射光谱发生变化。
(微细凹凸结构层的厚度)
微细凹凸结构层(固化树脂层)的厚度通过从转印微细凹凸结构后的积层体(物品)的厚度减去透光性基材的厚度算出。积层体及透光性基材的厚度使用Digimatic标准外侧测微计(三丰公司生产)进行测定。
(添加剂(E)的含量)
添加剂(E)的含量从活化能射线树脂组合物中的添加剂(E)的含量和由活化能射线固化性树脂组合物的固化物构成的层(固化树脂层)的膜厚算出。
(耐擦伤性的评价)
使用磨耗试验机(新东科学公司生产、产品名:HEiDON TRIBOGEAR TYPE-30S),在置于物品表面的被切割为2cm×2cm的钢丝绒(日本钢丝绒公司生产、产品名:BONSTAR#0000)上施加400g(100gf/cm2(0.98N/cm2))以及1kg(250gf/cm2(2.45N/cm2))的负荷,使其以往返距离:30mm、头速度:平均100mm/秒往返10次,评价物品表面的外观。外观评价时,在2.0mm厚的黑色亚克力板(三菱丽阳株式会社生产、产品名:ACRYLITE)的一面贴附物品,在屋内迎着荧光灯目视评价。按照以下标准判定其耐擦伤性。
AA:看不到伤痕,
A:能看到的伤痕不到10条,
B:能看到的伤痕在10条以上、不到30条,
C:能看到的伤痕在30条以上,
D:擦伤部分的50%以上的面积丧失防反射性能。
(指纹擦除性的评价)
用渗吸了1.0cc(1mL)自来水的擦拭纸巾(大王制纸公司生产、产品名:ElliairProWIPE),向一个方向擦拭表面附着有指纹的物品的表面后,对物品表面的外观进行评价。按照以下标准判定其指纹擦除性。
○:擦拭2次以下就能完全除去指纹,
△:擦拭3次以上10次以下才能完全除去指纹,
×:擦拭10次后,指纹仍然残留。
(固化性液体的外观的评价)
目视判断固化性液体(活化能射线固化性树脂组合物)的外观是否透明。关于实施例以及比较例,固化性液体完全透明时,固化物也透明。此外,当固化性液体白浊时,其固化物也能看到白浊。
○:透明无白浊
×:有白浊。
(耐久试验)
耐久试验按如下步骤进行。将转印有微细凹凸结构的样品贴附于黑色亚克力板(三菱丽阳株式会社生产、商品名:ACRYLITE)后,在气温60℃、湿度90%的环境下保持500小时。评价的指如下,关于突起形状的维持,通过电子显微镜观察微细凹凸表面形状,突起没有合一时判为○、有合一时判为×。此外,关于渗出的有无,乙醇擦拭前后反射光谱未发生变化时判为○、有变化时判为×。反射光谱使用分光光度计(岛津制作所公司生产、产品名:UV-2450)在380nm~780nm的范围测定5°正反射率的光谱。测定反射光谱后用乙醇擦拭微细凹凸表面的一部分,然后再次测定反射光谱,确认反射光谱的变化。各测定3点的反射光谱的变化,可见光区域(380nm~780nm)中的反射率的最低点(最小值)前后平均变化20nm以上时,就判为光谱有变化。用乙醇擦拭的部分的反射率的最低点变化了大约20nm以上时,擦拭部分和未擦拭部分的边界成为目视可以分辨的程度。乙醇擦拭,用约1mL乙醇沾湿BEMCOT(旭化成纤维株式会社生产、商品名:M-3II),往返5次。
(压模的制造)
将纯度99.99质量%、电解研磨的厚度2mm的铝圆盘用作铝基材。
将0.3M草酸水溶液调整至15℃,浸渍铝基材,通过反复操纵直流稳定化装置的电源的ON/OFF使电流间歇性地流过铝基材,进行阳极氧化。每隔30秒外加80V的恒电压5秒,将该操作重复60次,形成有细孔的氧化膜。
接着,将形成有氧化膜的铝基材浸渍在混合有6质量%的磷酸和1.8质量%铬酸的70℃水溶液中6小时,将氧化膜溶解除去。
将溶解除去氧化膜的铝基材浸渍于调整至16℃的0.05M草酸水溶液中,在80V实施7秒的阳极氧化。接着,浸渍于调整至32℃的5质量%磷酸水溶液中20分钟,实施扩大氧化膜的细孔的孔径扩大处理。像这样交替重复阳极氧化和孔径扩大处理,总共各实施5次。
将得到的压模(mold)浸渍于脱模剂(日光化学公司生产、商品名:TDP-8)的0.1质量%水溶液中10分钟,拉上来风干一晚,由此实施脱模处理。。
(剥离力的测定)
将固化后的样品从压模(mold)脱模时,将压模当作被附着体,将固化树脂和基材当作胶粘带,按照JISZ0237进行90°剥离试验,测定从压模脱模时的剥离力。
(转印试验)
在压模的形成有微细凹凸结构的一侧滴下10μL的活化能射线固化性树脂组合物,用厚度80μm的三醋酸纤维素膜(富士胶片公司生产、产品名:TD80ULM)边按压延展边覆盖后,从膜侧用高压汞灯以1000mJ/cm2的能量照射紫外线使其固化。将压模从膜上脱离,得到膜表面具有微细凹凸结构的物品。
关于连续转印性的评价,使用同样的压模反复转印,测定第1000次的剥离力,将剥离力在30N/m以下的判为○,超过30N/m的判为×。
(活化能射线固化性树脂组合物的组成)
实施例以及比较例中使用的活化能射线固化性树脂组合物中所含的聚合成分(Z)、光聚合引发剂(D)、添加剂(E)如下述表1A、表1B及表1C所示。另外,表中的“PEG”指聚乙二醇,“EO”指环氧乙烷。另外,其他表(表2A、表2B~表4B、表2C)中的聚合性成分(Z1、Z2或Z3)的数值是占全部聚合性成分(Z1、Z2或Z3)的质量比率(质量%),光聚合引发剂(D)、添加剂(E)(脱模剂、阻聚剂、抗氧化剂)的数值是相对于聚合性成分(Z1、Z2或Z3)的质量比率(质量%)。
[表1A]
[表1B]
[表1C]
[实施例A1]
混合作为聚合成分(Z1)的NK酯A-TMM-3LM-N(新中村化学工业公司生产、产品名)20质量%、NK酯ATM-35E(新中村化学工业公司生产、产品名)80质量%、相对于聚合性成分(Z1)100质量%的作为光聚合引发剂(D)的Irgacure 184(BASF公司生产、产品名)0.1质量%、Irgacure 819(BASF公司生产、产品名)0.5质量%、作为脱模剂(添加剂(E))的NIKKOL TDP-2(日光化学公司生产、产品名)0.1质量%,制备活化能射线固化性树脂组合物作为。作为原本就含在聚合成分(Z)中的阻聚剂(添加剂(E))MEHQ,其含量为0.036质量%。
在压模的表面滴下数滴活化能射线固化性树脂组合物,用厚度80μm的三醋酸纤维素膜(富士胶片公司生产、产品名:TD80ULM)边按压延展边覆盖后,从膜侧用高压汞灯以1000mJ/cm2的能量照射紫外线使其固化。将压模从膜上脱离,得到膜表面具有凸部的平均间隔:180nm、高度:180nm的微细凹凸结构的物品。评价结果如表2所示。
[实施例A2~A8、比较例A1]
除了使活化能射线固化性树脂组合物的组成物种、组成比(质量%)、固化层(微细凹凸结构层)的厚度如表2A所示以外,与实施例A1同样地得到表面具有微细凹凸结构的物品。评价结果如表2A所示。
[表2A]
对于实施例A1至A8,由于添加剂(E)的含量为5mg/m2以下或5μL/m2以下,因此反射光谱的变化得到抑制,得到良好的评价结果。另一方面,比较例A1中添加剂(E)的添加量过多,结果乙醇擦拭前后反射光谱发生变化。
[实施例B1]
混合作为聚合性成分(Z2)的Blemmer ALE-200(日油生产、产品名)0.3质量%、NK酯A-GLY-20E(新中村化学工业公司生产、产品名)84.7质量%、New Frontier PET -3(第一工业制药公司生产、产品名)15质量%、作为光聚合引发剂(D)的IRGACURE184(BASF公司生产、产品名)1.0质量%、IRGACURE819(BASF公司生产、产品名)0.5质量%、作为脱模剂的NIKKOL TDP-2(日光化学公司生产、产品名)0.01质量%,制备活化能射线固化性树脂组合物。
在压模的表面滴下数滴活化能射线固化性树脂组合物,用厚度80μm的三醋酸纤维素膜(富士胶片公司生产、产品名:TD80ULM)边按压延展边覆盖后,从膜侧用高压汞灯以1000mJ/cm2的能量照射紫外线使其固化。将压模从膜上脱离,得到膜表面具有凸部的平均间隔:180nm、凸部的高度:180nm的微细凹凸结构的物品。评价结果如表2B所示。
[实施例B2~B11、比较例B1~B7、参考例B1~B3]
除将活化能射线固化性树脂组合物的聚合性成分(Z)变更为表2B、表3B及表4B所示之物以外与实施例1同样地得到表面具有微细凹凸结构的物品。评价结果如表2B、表3B及表4B所示。表2B、表3B及表4B中的聚合性成分(A)、(B)、(C)涉及的数值表示聚合性成分(Z2)中的各成分的含量(质量%)。
[表2B]
[表3B]
[表4B]
关于实施例B1至B10,由于使用了含有(甲基)丙烯酸酯(A)的活化能射线固化性树脂组合物,因此其固化物得到了良好的耐钢丝绒擦伤性。尤其是实施例B3、B4、B6、B9、B10中耐钢丝绒擦伤性的试验结果为100gf/cm2(0.98N/cm2),为AA(无擦伤),且指纹擦除性也良好。
对于比较例B1,由于活化能射线固化性树脂组合物不含(甲基)丙烯酸酯(A),结果其固化物的耐钢丝绒擦伤性较差。
比较例B2、B3中,使用含有未经EO改性的丙烯酸月桂酯的聚合性成分。其结果是,固化物的指纹擦除性受到损害。
比较例B4、B5中,使用含有甲氧基聚乙二醇丙烯酸酯的聚合性成分。其结果是,由于烷基为甲基,因此不能赋予润滑性,结果固化物的耐擦伤性差。
比较例B6、B7中,使用含有具有硅酮骨架的丙烯酸酯的聚合性成分。其结果是,虽然固化物具有耐擦伤性,但固化性液体白浊,固化物也白浊。此外,指纹擦除性也大幅降低。
如表4B所示,参考例B1及参考例B2中,由于含有脱模剂,故连续转印性优异,而参考例B3由于不含脱模剂,故连续转印性差。另一方面,确认了实施例B11的组合物尽管不含脱模剂,但作为具有(甲基)丙烯酰基的(甲基)丙烯酸酯(A)的ALE-200的效果导致其能够发挥优异的脱模性。
[实施例C1]
聚合性成分(Z3)中,混合作为聚合性成分(A)的NK酯A-TMM-3LM-N(新中村化学工业公司生产、产品名)20质量%、NK酯ATM-35E(新中村化学工业公司生产、产品名)79质量%、作为抗氧化剂(F)的ADEKA STAB LA-82(ADEKA公司生产、产品名)1质量%、作为光聚合引发剂(D)的Irgacure 184(BASF公司生产、产品名)0.1质量%、Irgacure 819(BASF公司生产、产品名)0.5质量%、作为脱模剂(添加剂(E))的NIKKOL TDP-2(日光化学公司生产、产品名)0.1质量%,制备活化能射线固化性树脂组合物。聚合性成分(Z)中原本含有的作为阻聚剂(添加剂(E))的MEHQ的含量为0.036质量%。
在压模的表面滴下数滴活化能射线固化性树脂组合物,用厚度80μm的三醋酸纤维素膜(富士胶片公司生产、产品名:TD80ULM)边按压延展边覆盖后,从膜侧用高压汞灯以1000mJ/cm2的能量照射紫外线使其固化。将压模从膜上脱离,得到膜表面具有凸部的平均间隔:180nm、高度:180nm的微细凹凸结构的物品。评价结果如表2C所示。
[实施例C2~C4、比较例C1~C4]
除了使活化能射线固化性树脂组合物的组成比(质量%)、组成物种如表2C所示以外,与实施例C1同样地得到表面具有微细凹凸结构的物品。评价结果如表2C所示。
[表2C]
对于实施例C1至C4,由于含有抗氧化剂(F),所以可以维持湿热耐久试验后的突起形状,此外,由于添加剂(E)的添加量为5[mg/m2]以下,因此能够抑制湿热耐久试验后的渗出所导致的光学性能变化。另一方面,比较例C1及C2中由于不含抗氧化剂(F),因此不能维持突起形状。比较例C3及C4中,虽然能够维持突起形状,但无法抑制渗出所导致的光学性能变化。
工业上的可利用性
基于本发明的实施方式的物品由于能够维持优异的光学性能,因此可用于电视、手机、掌上游戏机等的各种显示器,在工业上极其有用。

Claims (21)

1.一种物品,其特征在于,在基材的至少一侧表面具备含有活化能射线固化性树脂组合物的固化物的微细凹凸结构层,
所述活化能射线固化性树脂组合物含有聚合性成分(Z1)、光聚合引发剂(D)和添加剂(E),
所述聚合性成分(Z1)含有具有碳原子数6~22的直链或者含支链的烷基或烯基、碳原子数2~4的氧化亚烷基和(甲基)丙烯酰基的(甲基)丙烯酸酯(A),
添加剂(E)是非聚合性的,所述微细凹凸结构层中的添加剂(E)的含量在5mg/m2以下。
2.如权利要求1所述的物品,其中,添加剂(E)的质均分子量在100~2000的范围。
3.如权利要求1所述的物品,其中,用乙醇擦拭所述微细凹凸结构层的表面前后,可见光区域中的反射率的最小值的反射光谱的变化不足20nm。
4.如权利要求1所述的物品,其中,所述添加剂(E)选自由抗氧化剂、阻聚剂、紫外线吸收剂、光稳定剂、消泡剂、脱模剂、润滑剂、流平剂、表面活性剂、着色剂、荧光剂、发光剂、抗静电剂组成的群组中的至少一种。
5.如权利要求4所述的物品,其中,所述添加剂(E)含有阻聚剂和脱模剂中的至少一者。
6.如权利要求4所述的物品,其中,所述阻聚剂含有氢醌系阻聚剂和酚系阻聚剂中的至少一者。
7.如权利要求4所述的物品,其中,所述脱模剂含有(聚)氧化亚烷基烷基磷酸化合物。
8.如权利要求1所述的物品,其中,所述聚合性成分(Z1)含有具有聚合性官能团的抗氧化剂(F)。
9.一种物品,其特征在于,在基材的至少一侧表面具备含有活化能射线固化性树脂组合物的固化物的微细凹凸结构层,
所述活化能射线固化性树脂组合物含有聚合性成分(Z2)和光聚合引发剂(D),所述聚合性成分(Z2)含有具有碳原子数6~22的直链或者含支链的烷基或烯基、碳原子数2~4的氧化亚烷基和(甲基)丙烯酰基的(甲基)丙烯酸酯(A)。
10.如权利要求9所述的物品,其中,所述(甲基)丙烯酸酯(A)具有所述烷基或烯基与所述氧化亚烷基键合的结构。
11.如权利要求9所述的物品,其中,所述聚合性成分(Z2)中的所述(甲基)丙烯酸酯(A)的含量在0.1~10质量%的范围。
12.如权利要求8所述的物品,其中,所述抗氧化剂(F)具有作为所述聚合性官能团的(甲基)丙烯酰基。
13.如权利要求8所述的物品,其中,所述抗氧化剂(F)具有自由基清除能力。
14.如权利要求8所述的物品,其中,所述抗氧化剂(F)含有酚系抗氧化剂以及受阻胺系抗氧化剂中的至少一者。
15.如权利要求8所述的物品,其中,所述抗氧化剂(F)是在同一分子内具有(甲基)丙烯酰基的化合物,该化合物是受阻胺化合物或在芳香环上具有羟基取代基的化合物。
16.如权利要求1或9所述的物品,其中,所述聚合性成分含有相对于全部的聚合性成分为30~70质量%的氧化乙烯基。
17.如权利要求1或9所述的物品,其中,所述聚合性成分含有具有氧化乙烯基和2个以上(甲基)丙烯酰基的(甲基)丙烯酸酯(B)。
18.如权利要求1或9所述的物品,其中,所述聚合性成分含有具有2个以上(甲基)丙烯酰基的季戊四醇(甲基)丙烯酸酯或二季戊四醇(甲基)丙烯酸酯。
19.如权利要求1或9所述的物品,其中,所述微细凹凸结构层的厚度在1~50μm的范围。
20.如权利要求1或9所述的物品,其中,所述微细凹凸结构层的相邻凸部之间的平均间隔在可见光波长以下。
21.一种防反射物品,其由权利要求1~20的任一项所述的物品构成。
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