CN105829101A - 树脂层叠体及其制造方法 - Google Patents
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Abstract
一种树脂层叠体,其为包含固化覆膜层(A)、固化覆膜层(B)以及树脂基材层(C)的树脂层叠体,其中,树脂基材层(C)处于固化覆膜层(A)与固化覆膜层(B)之间,固化覆膜层(A)与固化覆膜层(B)满足下述式(1)~(3)。(1)6H≤P(A)(2)3H≤P(B)≤6H(3)P(A)>P(B)其中,P(A)表示固化覆膜层(A)的铅笔硬度,P(B)表示固化覆膜层(B)的铅笔硬度。
Description
技术领域
本发明涉及树脂层叠体及其制造方法。本申请主张2013年12月19日在日本申请的日本特愿2013-262527号的优先权,将其内容引用于本文中。
背景技术
以往,为了保护CRT显示装置、液晶电视、手机等各种显示器的表面,因而使用具有透明性的树脂板作为显示器前面板。另外,最近较多地采用触摸面板式的显示器前面板。
作为触摸面板式的显示器前面板,使用着耐擦伤性以及表面硬度优异的玻璃板。使用玻璃板作为显示器前面板的情况下,为了满足低成本化与轻型化,需要将显示器前面板进行薄板化。但是,薄的玻璃板容易产生破裂,因而人们在研讨着使用可进行低成本化与轻型化的树脂板作为显示器前面板。另外,最近人们要求开发出具有各种形状的显示器前面板,正在研讨着使用加工性比玻璃优异的树脂板作为显示器前面板。
作为提高树脂板表面的耐擦伤性和/或表面硬度的方法,已知有:将含有多官能(甲基)丙烯酸酯等多官能性单体的固化性组合物进行固化,将由此获得的固化膜形成于树脂基材的表面的方法。
作为提高树脂板表面的耐擦伤性和/或表面硬度的方法,例如,在专利文献1中,提出了一种在丙烯酸系树脂板的表面具有被覆层的丙烯酸系树脂层叠体,所述被覆层包含分子中具有3个异氰酸酯基的化合物与分子中具有羟基和(甲基)丙烯酰氧基的化合物的反应物,即具有(甲基)丙烯酰氧基的氨基甲酸酯化合物单元。但是,在专利文献1记载的方法中,虽然设置于显示器前面板的作为固化覆膜的被覆层的耐擦伤性提高,但是表面硬度不能说是充分。
作为提高树脂板表面的耐擦伤性和/或表面硬度的方法,例如,在专利文献2中提出了一种耐擦伤性树脂板,其特征在于,通过使用包含分子中具有至少6个(甲基)丙烯酰氧基的化合物的固化性涂料,在甲基丙烯酸类树脂板的表面形成固化覆膜,从而形成。但是,在专利文献2中记载的方法中,虽然固化覆膜的耐擦伤性和/或表面硬度提高,但是有时耐冲击性较低,容易破裂。
作为改善耐冲击性的技术,例如在专利文献3中提出了一种耐擦伤性丙烯酸系树脂薄膜,其特征在于,通过在丙烯酸系树脂薄膜的表面令固化性涂料固化而形成耐擦伤性皮膜,从而得到,所述丙烯酸系树脂薄膜包含在甲基丙烯酸类树脂中分散了橡胶颗粒而形成的丙烯酸系树脂层。但是,在专利文献3中记载的方法中,虽然树脂薄膜自身的耐冲击性提高,但是耐擦伤性和/或表面硬度不能说是充分。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2005-248070号公报
专利文献2:日本特开2008-6811号公报
专利文献3:日本特开2004-143365号公报
发明内容
发明想要解决的课题
本发明的目的在于,通过将透明性、耐擦伤性、表面硬度以及耐冲击性优异的固化覆膜层叠于树脂基材的表面,从而获得可用作低成本且轻量的光学用片材的、设计加工性优异的树脂层叠体。
用于解决问题的方案
前述课题通过以下的本发明[1]~[18]来解决。
[1]一种树脂层叠体,其为包含固化覆膜层(A)、固化覆膜层(B)以及树脂基材层(C)的树脂层叠体,其中,树脂基材层(C)处于固化覆膜层(A)与固化覆膜层(B)之间,固化覆膜层(A)与固化覆膜层(B)满足下述式(1)~(3)。
(1)6H≤P(A)
(2)3H≤P(B)≤6H
(3)P(A)>P(B)
其中,P(A)表示固化覆膜层(A)的铅笔硬度,P(B)表示固化覆膜层(B)的铅笔硬度。
[2]根据[1]所述的树脂层叠体,其中,P(A)为7H以上。
[3]根据[1]所述的树脂层叠体,其中,P(A)为8H以上。
[4]根据[1]所述的树脂层叠体,其在下述的耐开裂性的评价中,在曲率半径X为40mm的情况下不产生裂纹。
<耐开裂性的评价>
将宽度30mm、长度120mm的树脂层叠体按照使得具有固化覆膜层(B)的面成为外侧的方式放置在半圆筒形的、剖面的曲率半径R为X的模具之上,沿着模具而弯曲,保持30秒。其后,目视观察树脂层叠体的固化覆膜层(B)的表面,从而判断有无裂纹的产生。
[5]根据[4]所述的树脂层叠体,在耐开裂性的评价中,其耐开裂性是在曲率半径X为30mm的情况下不产生裂纹。
[6]根据[1]~[5]中任一项所述的树脂层叠体,其中,固化覆膜层(A)是通过将包含(A-1)具有3个以上的(甲基)丙烯酰基的多官能单体、(A-2)具有2个(甲基)丙烯酰基的多官能单体、以及(A-3)聚合引发剂的固化性组合物(A)固化而获得的固化覆膜层,
前述固化性组合物(A)是:相对于前述(A-1)成分和前述(A-2)成分的总量100质量份,含有65~85质量份的前述(A-1)成分以及15~35质量份的前述(A-2)成分的固化性组合物。
[7]根据[6]所述的树脂层叠体,其中,前述(A-1)成分是选自二季戊四醇五(甲基)丙烯酸酯以及二季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯中的至少1种单体。
[8]根据[1]所述的树脂层叠体,其中,固化覆膜层(A)的膜厚为20~40μm。
[9]根据[1]所述的树脂层叠体,其中,固化覆膜层(B)是通过将包含(B-1)除了二季戊四醇五(甲基)丙烯酸酯以及二季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯以外的具有3个以上的(甲基)丙烯酰基的多官能单体、(B-2)具有2个(甲基)丙烯酰基的多官能单体、以及(B-3)聚合引发剂的固化性组合物(B)固化而获得的固化覆膜层,
前述固化性组合物(B)是:相对于前述(B-1)成分和前述(B-2)成分的总量100质量份,含有40~75质量份的前述(B-1)成分以及25~60质量份的前述(B-2)成分的固化性组合物。
[10]根据[1]所述的树脂层叠体,其中,树脂层叠体的固化覆膜层(A)的第1面的相对于水的接触角为100°以上,且相对于三油精(triolein)的接触角为60°以上。
[11]根据[1]所述的树脂层叠体,其中,树脂基材层(C)是包含仅含有甲基丙烯酸甲酯单元的聚合物的树脂,或者是包含共聚物的树脂,在所述共聚物中,相对于共聚物的总质量而言具有50质量%以上不足100质量%的甲基丙烯酸甲酯单元以及可与甲基丙烯酸甲酯进行共聚的单体单元。
[12]根据[11]所述的树脂层叠体,其中,树脂基材层(C)是:相对于仅含有前述甲基丙烯酸甲酯单元的聚合物、或前述共聚物100质量份而言,含有0.02~1质量份的烯烃-丙烯酸烷基酯共聚物的树脂。
[13]根据[11]所述的树脂层叠体,其中,可与甲基丙烯酸甲酯共聚的单体单元包含源自除了甲基丙烯酸甲酯以外的具有碳原子数2~20的烃基的(甲基)丙烯酸酯的单体单元。
[14]一种树脂层叠体的制造方法,其为将以下所示的模具(A)与模具(B)按照使固化覆膜层(A)与固化覆膜层(B)相对的方式配置而获得层叠铸模,向所述层叠铸模中灌入包含以甲基丙烯酸甲酯为主要成分的自由基聚合性单体的树脂基材原料,然后将树脂基材原料注塑聚合而形成树脂基材层(C),之后去除铸模,从而制造在树脂基材的第1面层叠有固化覆膜层(A)、在第2面层叠有固化覆膜层(B)的树脂层叠体的方法,其中,
固化覆膜层(A)的铅笔硬度为6H以上,固化覆膜层(B)的铅笔硬度为3~6H,固化覆膜层(A)具有高于固化覆膜层(B)的铅笔硬度。
模具(A):在铸模的表面涂布固化性组合物(A)后使固化性组合物(A)固化,从而在铸模的表面层叠有固化覆膜层(A)的模具
模具(B):在铸模的表面涂布固化性组合物(B)后使固化性组合物(B)固化,从而在铸模的表面层叠有固化覆膜层(B)的模具
[15]根据[14]所述的树脂层叠体的制造方法,其中,固化覆膜层(A)的铅笔硬度为7H以上。
[16]根据[14]所述的树脂层叠体的制造方法,其中,固化覆膜层(A)的铅笔硬度为8H以上。
[17]根据[14]所述的树脂层叠体的制造方法,其中,作为前述模具(A),使用的是在铸模的与固化性组合物(A)接触的面上形成有相对于水的接触角为105°以上的覆膜的铸模。
[18]一种树脂层叠体,其为将以下所示的模具(A)与模具(B)按照使固化覆膜层(A)与固化覆膜层(B)相对的方式配置而获得层叠铸模,向所述层叠铸模中灌入包含以甲基丙烯酸甲酯为主要成分的自由基聚合性单体的树脂基材原料,然后将树脂基材原料注塑聚合而形成树脂基材层(C),之后将铸模去除,从而获得的在树脂基材的第1面层叠有固化覆膜层(A)、在第2面层叠有固化覆膜层(B)的树脂层叠体,其中,
固化覆膜层(A)的铅笔硬度为6H以上,固化覆膜层(B)的铅笔硬度为3~6H,固化覆膜层(A)具有高于固化覆膜层(B)的铅笔硬度。
模具(A):在铸模的表面涂布固化性组合物(A)后使固化性组合物(A)固化,从而在铸模的表面层叠有固化覆膜层(A)的模具;
模具(B):在铸模的表面涂布固化性组合物(B)后使固化性组合物(B)固化,从而在铸模的表面层叠有固化覆膜层(B)的模具。
发明的效果
本发明的形成有固化覆膜的树脂层叠体的透明性、耐擦伤性、表面硬度以及耐冲击性优异,因而可用作低成本且轻量的光学用片材。
具体实施方式
以下说明本发明。
[树脂基材层(C)]
本发明中使用的树脂基材层(C)是位于固化覆膜层(A)与固化覆膜层(B)之间的层。
作为构成树脂基材层(C)的树脂基材的树脂,例如,列举出聚烯烃树脂、(甲基)丙烯酸类树脂、环氧树脂、聚酰亚胺树脂、酚醛树脂、聚酯树脂以及聚碳酸酯树脂。
在树脂基材方面,可使用根据需要将上述的树脂层叠而得到的树脂基材。
作为构成树脂基材的树脂,从透明性的观点考虑,优选为(甲基)丙烯酸类树脂。
作为(甲基)丙烯酸类树脂,例如列举出:包含仅含有甲基丙烯酸甲酯单元的聚合物的(甲基)丙烯酸类树脂,或者包含共聚物的(甲基)丙烯酸类树脂;所述共聚物中,相对于共聚物的总质量而言含有50质量%以上不足100质量%的甲基丙烯酸甲酯单元以及超过0质量%且在50质量%以下的可与甲基丙烯酸甲酯进行共聚的单体单元。予以说明的是,各化合物的质量%的合计不超过100质量%。
此外,在本发明中,“(甲基)丙烯酸/酰”表示选自“丙烯酸/酰”以及“甲基丙烯酸/酰”中的至少1种。
作为可与甲基丙烯酸甲酯共聚的单体,例如列举出以下的单体。
丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸异丙酯、(甲基)丙烯酸正丁酯、(甲基)丙烯酸异丁酯、(甲基)丙烯酸叔丁酯、(甲基)丙烯酸2-乙基己酯、(甲基)丙烯酸苯酯、(甲基)丙烯酸苄酯等(甲基)丙烯酸酯;(甲基)丙烯酸、马来酸、衣康酸等不饱和羧酸;马来酸酐、衣康酸酐等不饱和羧酸酐;N-苯基马来酰亚胺、N-环己基马来酰亚胺等马来酰亚胺;(甲基)丙烯酸2-羟乙酯、(甲基)丙烯酸2-羟丙酯等含羟基的乙烯基单体;乙酸乙烯酯、苯甲酸乙烯酯等乙烯基酯;氯乙烯、偏二氯乙烯以及它们的衍生物;(甲基)丙烯酰胺、(甲基)丙烯腈等含氮乙烯基单体;(甲基)丙烯酸缩水甘油酯等含环氧基的单体;以及苯乙烯、α-甲基苯乙烯等芳香族乙烯基单体。
另外,作为可与甲基丙烯酸甲酯进行共聚的单体,特别是作为具有碳原子数2~20的烃基的(甲基)丙烯酸酯的具体例子,列举出(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸异丙酯、(甲基)丙烯酸叔丁酯、(甲基)丙烯酸异丁酯、(甲基)丙烯酸正丁酯、(甲基)丙烯酸环己酯、(甲基)丙烯酸冰片酯、(甲基)丙烯酸降冰片酯、(甲基)丙烯酸异冰片酯、(甲基)丙烯酸金刚烷酯、(甲基)丙烯酸二甲基金刚烷酯、(甲基)丙烯酸甲基环己酯、(甲基)丙烯酸降冰片基甲酯、(甲基)丙烯酸薄荷酯、(甲基)丙烯酸葑酯、(甲基)丙烯酸双环戊烷酯、(甲基)丙烯酸双环戊烯酯、(甲基)丙烯酸双环戊烯氧基乙酯、(甲基)丙烯酸环癸酯、(甲基)丙烯酸4-叔丁基环己酯、(甲基)丙烯酸三甲基环己酯等(甲基)丙烯酸酯类等。它们可以单独使用或者并用2种以上。
另外,也可根据需要,使得可与甲基丙烯酸甲酯以及具有碳原子数2~20的烃基的(甲基)丙烯酸酯进行共聚的聚合性单体,相对于甲基丙烯酸甲酯以及具有碳原子数2~20的烃基的(甲基)丙烯酸酯的总量100质量份而言,以0~10质量份的范围进行共聚。
上述的可与甲基丙烯酸甲酯进行共聚的单体可使用1种或者组合2种以上而使用。
另外,作为可与甲基丙烯酸甲酯共聚的单体,除了上述的单体以外,例如还列举出以下的单体。
乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、1,2-丙二醇二(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)丙烯酸酯等烷二醇二(甲基)丙烯酸酯;二乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、二丙二醇二(甲基)丙烯酸酯、三乙二醇(甲基)丙烯酸酯、四乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、聚乙二醇二(甲基)丙烯酸酯等聚氧化亚烷基二醇二(甲基)丙烯酸酯;二乙烯基苯等分子中具有2个以上烯属不饱和键的乙烯基单体;由包含烯属不饱和多元羧酸的至少1种多元羧酸与至少1种二醇获得的不饱和聚酯预聚物;以及通过将环氧基的末端进行丙烯酸改性而获得的乙烯基酯预聚物。特别是通过使烷二醇二(甲基)丙烯酸酯类共聚,使得前述树脂基材的耐热性提高,因而优选。
上述的可与甲基丙烯酸甲酯共聚的单体可使用1种或者组合2种以上而使用。
关于含有仅含有甲基丙烯酸甲酯单元的聚合物、或者相对于共聚物的总质量而言含有50质量%以上且不足100质量%的甲基丙烯酸甲酯单元以及超过0质量%且在50质量%以下的可与甲基丙烯酸甲酯共聚的单体单元的共聚物的树脂基材,例如,通过将包含以甲基丙烯酸甲酯为主要成分的自由基聚合性单体的树脂基材原料聚合而获得。关于包含仅含有甲基丙烯酸甲酯单元的聚合物、或者相对于共聚物的总质量而言含有50质量%以上且不足100质量%的甲基丙烯酸甲酯单元以及超过0质量%且在50质量%以下的可与甲基丙烯酸甲酯共聚的单体单元的共聚物的树脂基材,例如,通过将仅含有甲基丙烯酸甲酯的树脂基材原料、或者包含相对于共聚物的总质量而言含有50质量%以上且不足100质量%的甲基丙烯酸甲酯以及超过0质量%且在50质量%以下的可与甲基丙烯酸甲酯共聚的单体的自由基聚合性单体的树脂基材原料进行聚合而获得。
自由基聚合性单体是指例如含有自由基聚合性双键的化合物,例如是指含有甲基丙烯酸甲酯以及可与甲基丙烯酸甲酯共聚的单体的化合物。
作为树脂基材原料,可使用将包含仅含有甲基丙烯酸甲酯的自由基聚合性单体、或者含有50质量%以上且不足100质量%的甲基丙烯酸甲酯以及超过0质量%且在50质量%以下的可与甲基丙烯酸甲酯共聚的单体的自由基聚合性单体的树脂基材原料的一部分聚合而得到的部分聚合物,其为残存有未聚合的自由基聚合性单体的浆剂。
另外,作为树脂基材原料,可使用在上述的自由基聚合性单体的混合物中溶解了(甲基)丙烯酸树脂的类型的浆剂。该情况下,关于将树脂基材原料聚合而获得的树脂基材层(C)中所含的聚合物,如果是相对于共聚物的总质量而言含有50质量%以上且不足100质量%的甲基丙烯酸甲酯单元以及超过0质量%且在50质量%以下的可与甲基丙烯酸甲酯共聚的单体单元的共聚物,那么溶解的(甲基)丙烯酸树脂的组成以及量就没有限定。
在本发明中,通过将烯烃-丙烯酸烷基酯共聚物加入于树脂基材原料中,可提高耐冲击性。作为烯烃-丙烯酸烷基酯共聚物,从透明性的观点考虑优选为乙烯-丙烯酸烷基酯共聚物。作为本发明中使用的烯烃-丙烯酸烷基酯共聚物中的丙烯酸烷基酯单元,例如列举出丙烯酸甲酯单元、丙烯酸乙酯单元、丙烯酸丙酯单元以及丙烯酸丁酯单元。作为乙烯-丙烯酸烷基酯共聚物,乙烯-丙烯酸甲酯共聚物从透明性以及耐冲击性的观点考虑是优选的。另外,烯烃-丙烯酸烷基酯共聚物也可以是进一步与马来酸酐、衣康酸酐等酸酐的共聚物。
在使用乙烯-丙烯酸甲酯共聚物作为烯烃-丙烯酸烷基酯共聚物的情况下,从获得乙烯-丙烯酸甲酯共聚物在树脂基材原料中的溶解性以及透明性高的树脂基材层(C)的观点考虑,在乙烯-丙烯酸甲酯共聚物中,相对于乙烯-丙烯酸甲酯共聚物全部单体单元,优选包含15质量%以上的丙烯酸甲酯单元,更优选包含20质量%以上。另外,从获得透明性高的树脂基材层(C)的观点考虑,在乙烯-丙烯酸甲酯共聚物中,相对于乙烯-丙烯酸甲酯共聚物中的全部单体单元,优选包含40质量%以下的丙烯酸甲酯单元,更优选包含30质量%以下。作为本发明的一个实施方式,在乙烯-丙烯酸甲酯共聚物中,相对于乙烯-丙烯酸甲酯共聚物中的全部单体单元,优选包含15质量%以上40质量%以下的丙烯酸甲酯单元,更优选包含20质量%以上30质量%以下。
关于烯烃-丙烯酸烷基酯共聚物的添加量,相对于仅含有甲基丙烯酸甲酯单元的聚合物、或者相对于共聚物的总质量而言具有50质量%以上不足100质量%的甲基丙烯酸甲酯单元以及可与甲基丙烯酸甲酯共聚的单体单元的共聚物100质量份,优选为0.02~1质量份,更优选为0.02~0.4质量份。如果烯烃-丙烯酸烷基酯共聚物的添加量为0.02质量份以上,那么倾向于获得充分的耐冲击性提高效果。另外,如果是1质量份以下,那么烯烃-丙烯酸烷基酯共聚物在树脂基材原料中的溶解性以及树脂基材的透明性倾向于变良好。
烯烃-丙烯酸烷基酯共聚物在树脂基材原料中,相对于树脂基材原料中的聚合性单体100质量份,优选溶解0.1~10质量份而使用。该聚合性单体没有特别限制,例如可使用甲基丙烯酸甲酯等聚合性单体。予以说明的是,烯烃-丙烯酸烷基酯共聚物通常优选为以直径0.2~20μm的尺寸分散在构成树脂基材层(C)的树脂中。
在树脂基材原料中可添加聚合引发剂a)。
作为聚合引发剂(a),例如列举出甲乙酮过氧化物、苯甲酰过氧化物、过氧化二异丙苯(dicumylperoxide)、叔丁基氢过氧化物、枯烯氢过氧化物、叔丁基过氧化辛酸酯、叔丁基过氧化苯甲酸酯、月桂酰过氧化物等有机过氧化物;偶氮二异丁腈等偶氮系化合物;以及在上述过氧化物中组合N,N-二甲基苯胺、N,N-二甲基对甲苯胺等胺类而得到的氧化还原聚合引发剂。
聚合引发剂(a)可使用1种或者组合2种以上而使用。
关于聚合引发剂(a)的添加量,相对于树脂基材原料中的自由基聚合性单体100质量份,优选为0.005~5质量份。
在树脂基材原料中,可根据需要而添加着色剂、脱模剂、抗氧化剂、稳定剂、阻燃剂、耐冲击改性剂、光稳定剂、紫外线吸收剂、聚合抑制剂、链转移剂等各种添加剂。
作为树脂基材原料的聚合方法,例如列举出本体聚合法、溶液聚合法、乳液聚合法以及悬浮聚合法。
树脂基材的厚度优选为0.2mm以上3mm以下,更优选为0.5mm以上2mm以下。树脂基材的厚度是指:利用微分干涉显微镜拍摄通过将树脂层叠体在铅直方向切断而得到的截面,测定任意5处的从树脂基材的第1面到第2面为止的尺寸,从而得到的平均值。
树脂基材的第1面是指树脂基材的面之中具有最宽广的面积的二个面中的一个面。树脂基材的第2面是指树脂基材中与树脂基材的第1面相对的面。
[固化覆膜层(A)]
树脂基材层(C)的第1面具备本发明中的固化覆膜层(A),固化覆膜层(A)的第1面的铅笔硬度为6H以上,一般为6~9H。另外,固化覆膜层(A)具有高于固化覆膜层(B)的铅笔硬度。
固化覆膜层(A)的第1面是指,在固化覆膜层(A)中,在形成树脂层叠体时与树脂基材相接的面的对向的面。固化覆膜层(A)的第2面是指,在固化覆膜层(A)中,在形成树脂层叠体时与树脂基材相接的面。
在本发明中,铅笔硬度是依照JISK5600-5-4获得的值。
树脂层叠体的固化覆膜层(A)的第1面的铅笔硬度为6H以上的情况下,在人直接接触使用时不易损伤。树脂层叠体的固化覆膜层(A)的第1面的铅笔硬度优选为6H以上、9H以下,更优选为7H以上、9H以下,更加优选为8H以上、9H以下。
在本发明中,为了使指纹、皮脂、汗、化妆品等污迹成分的去除性良好,可根据需要赋予固化覆膜层(A)以拒水性。为了使指纹、皮脂、汗、化妆品等污迹成分的去除性良好,固化覆膜层(A)的第1面的相对于水的接触角优选为70度以上,更优选为100度以上,更加优选为100度以上、120度以下。
另外,在本发明中,为了使指纹、皮脂、汗、化妆品等污迹成分的去除性良好,可根据需要,赋予固化覆膜层(A)的第1面以拒油性。为了使指纹、皮脂、汗、化妆品等污迹成分的去除性良好,固化覆膜层(A)的第1面的相对于三油精的接触角更优选为60度以上,更加优选为70度以上、90度以下。
通过赋予固化覆膜层(A)的表面以拒水性,倾向于可使指纹、皮脂、汗、化妆品等污迹成分的去除性良好。
在本申请中,某一固体表面的相对于水的接触角,是在23℃以及相对湿度50%的环境下,在该固体的表面滴加1滴0.2μL的水,使用便携式接触角计(Fibrosystemab公司制,商品名:PG-X)而求出的。在本发明中,相对湿度是指水蒸汽量的测定值相对于在某个气温下大气中可包含的水蒸汽的最大量(饱和水蒸汽量)的比例。
另外,在本申请中,某一固体表面的相对于三油精的接触角,是在23℃以及相对湿度50%的环境下,在该固体的表面滴加1滴0.2μL的三油精,使用便携式接触角计(Fibrosystemab公司制,商品名:PG-X)而求出的。
固化覆膜层(A)的厚度优选为20μm以上、40μm以下,更优选为25μm以上、40μm以下。固化覆膜层(A)的厚度是指:利用微分干涉显微镜拍摄通过将树脂层叠体在铅直方向切断而得到的截面,测定任意3处的从树脂层叠体的固化覆膜层(A)的第1面到第2面为止的尺寸,从而得到的平均值。
固化覆膜层(A)例如可通过使固化性组合物(A)的涂膜进行固化而获得。
作为固化覆膜层(A)的形成方法,例如列举出如下的方法:将固化性组合物(A)涂布于树脂基材的第1面,将固化性组合物(A)的涂膜加热或对固化性组合物(A)的涂膜照射活性能量线,然后使固化性组合物(A)固化而形成固化覆膜层(A)。
作为固化性组合物(A),列举出含有具有3个以上(甲基)丙烯酰基的多官能单体(A-1)、具有2个(甲基)丙烯酰基的多官能单体(A-2)、聚合引发剂(A-3)的组合物。
作为多官能单体(A-1),例如,列举出键合各(甲基)丙烯酰基的残基为烃基或其衍生物的多官能单体,在其分子内可包含醚键、硫醚键、酯键、酰胺键以及氨基甲酸酯键等。
作为多官能单体(A-1)的具体例子,列举出由1摩尔的多元醇与3摩尔以上的(甲基)丙烯酸或其衍生物获得的酯化物,以及由多元醇与多元羧酸或其酸酐与(甲基)丙烯酸或其衍生物获得的线状的酯化物等。
予以说明的是,此处所说的“多元醇”是指分子中具有2个以上的羟基的醇。
“多元羧酸”是指分子中具有2个以上的羧基的羧酸。
“(甲基)丙烯酸的衍生物”是指(甲基)丙烯酸的氢原子被取代为其它的官能团而得到的化合物。
“线状”是指直链状以及支链状。
作为由1摩尔的多元醇与3摩尔以上的(甲基)丙烯酸或其衍生物获得的酯化物的例子,列举出三羟甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、三羟甲基乙烷三(甲基)丙烯酸酯、环氧乙烷加成物三羟甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、环氧丙烷加成物三羟甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、二(三羟甲基丙烷)四(甲基)丙烯酸酯、五丙三醇三(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇三(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇四(甲基)丙烯酸酯、甘油三(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇三(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇四(甲基)丙烯酸酯、三季戊四醇四(甲基)丙烯酸酯、环氧乙烷加成物季戊四醇四(甲基)丙烯酸酯、己内酯加成物二季戊四醇五(甲基)丙烯酸酯、己内酯加成物二季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇五(甲基)丙烯酸酯以及二季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯。
在由多元醇与多元羧酸或其酸酐与(甲基)丙烯酸或其衍生物获得的线状的酯化物中,作为多元醇与多元羧酸或其酸酐与(甲基)丙烯酸的优选的组合例,列举出丙二酸/三羟甲基乙烷/(甲基)丙烯酸、丙二酸/三羟甲基丙烷/(甲基)丙烯酸、丙二酸/甘油/(甲基)丙烯酸、丙二酸/季戊四醇/(甲基)丙烯酸、琥珀酸/三羟甲基乙烷/(甲基)丙烯酸、琥珀酸/三羟甲基丙烷/(甲基)丙烯酸、琥珀酸/甘油/(甲基)丙烯酸、琥珀酸/季戊四醇/(甲基)丙烯酸、己二酸/三羟甲基乙烷/(甲基)丙烯酸、己二酸/三羟甲基丙烷/(甲基)丙烯酸、己二酸/甘油/(甲基)丙烯酸、己二酸/季戊四醇/(甲基)丙烯酸、戊二酸/三羟甲基乙烷/(甲基)丙烯酸、戊二酸/三羟甲基丙烷/(甲基)丙烯酸、戊二酸/甘油/(甲基)丙烯酸、戊二酸/季戊四醇/(甲基)丙烯酸、癸二酸/三羟甲基乙烷/(甲基)丙烯酸、癸二酸/三羟甲基丙烷/(甲基)丙烯酸、癸二酸/甘油/(甲基)丙烯酸、癸二酸/季戊四醇/(甲基)丙烯酸、富马酸/三羟甲基乙烷/(甲基)丙烯酸、富马酸/三羟甲基丙烷/(甲基)丙烯酸、富马酸/甘油/(甲基)丙烯酸、富马酸/季戊四醇/(甲基)丙烯酸、衣康酸/三羟甲基乙烷/(甲基)丙烯酸、衣康酸/三羟甲基丙烷/(甲基)丙烯酸、衣康酸/甘油/(甲基)丙烯酸、衣康酸/季戊四醇/(甲基)丙烯酸、马来酸酐/三羟甲基乙烷/(甲基)丙烯酸、马来酸酐/三羟甲基丙烷/(甲基)丙烯酸、马来酸酐/甘油/(甲基)丙烯酸以及马来酸酐/季戊四醇/(甲基)丙烯酸。
作为多官能单体(A-1)的其它例子,列举出通过使由下式(I)表示的多异氰酸酯1摩尔与(甲基)丙烯酸2-羟乙酯、(甲基)丙烯酸2-羟丙酯、(甲基)丙烯酸2-羟基-3-甲氧基丙基酯,N-羟甲基(甲基)丙烯酰胺、N-羟基(甲基)丙烯酰胺等具有活性氢的丙烯酸类单体3摩尔以上进行反应而获得的氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯;三(2-羟乙基)异氰脲酸的三(甲基)丙烯酸酯等多[(甲基)丙烯酰氧基乙基]异氰脲酸酯;环氧基聚丙烯酸酯;以及氨基甲酸酯聚丙烯酸酯等。
[化学式1]
(式中,R也可包含取代基,表示碳原子数1~12的二价烃基)
作为由上式(I)表示的多异氰酸酯,优选为通过三羟甲基丙烷甲代亚苯基二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯、甲苯二异氰酸酯、二苯甲烷二异氰酸酯、二甲苯二异氰酸酯、4,4’-亚甲基双(环己基异氰酸酯)、异佛尔酮二异氰酸酯、三甲基六亚甲基二异氰酸酯等异氰酸酯化合物的三聚而获得的多异氰酸酯。
作为多官能单体(A-1),可从上述之中将1种单体单独地使用或者将2种以上的单体组合而使用。作为多官能单体(A-1),从固化覆膜的耐擦伤性以及表面硬度的观点考虑,优选为二季戊四醇五(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇三(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇四(甲基)丙烯酸酯,更优选为二季戊四醇五(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯。
关于固化性组合物(A)中的多官能单体(A-1)以及多官能单体(A-2)的含量,分别相对于多官能单体(A-1)与多官能单体(A-2)的合计量100质量份,多官能单体(A-1)的含量优选为65~85质量份,多官能单体(A-2)的含量优选为15~35质量份。
在多官能单体(A-1)的含量相对于多官能单体(A-1)以及多官能单体(A-2)的合计量100质量份为65质量份以上的情况下,固化覆膜层(A)的耐擦伤性以及表面硬度倾向于变良好。另外,在多官能单体(A-1)的含量为85质量份以下的情况下,使固化性组合物固化时的固化收缩率倾向于降低,固化覆膜层(A)的耐开裂性倾向于变良好,固化覆膜层(A)相对于树脂基材层(C)的密接性倾向于变良好。
作为多官能单体(A-2),例如列举出乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、双环戊烯基二(甲基)丙烯酸酯、三乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、四乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、聚乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、三羟甲基丙烷二(甲基)丙烯酸酯、环氧乙烷加成物三羟甲基丙烷二(甲基)丙烯酸酯、三丙二醇二(甲基)丙烯酸酯、新戊二醇二(甲基)丙烯酸酯、1,4-丁二醇二(甲基)丙烯酸酯、1,6-己二醇二(甲基)丙烯酸酯、聚酯二(甲基)丙烯酸酯、聚乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、二羟甲基三环癸烷二(甲基)丙烯酸酯、羟基特戊酸新戊二醇二(甲基)丙烯酸酯、多乙氧基化双酚A二(甲基)丙烯酸酯、1,10-癸二醇二(甲基)丙烯酸酯以及羟基特戊酸新戊二醇二(甲基)丙烯酸酯等。
在上述之中,也优选列举出1,6-己二醇二(甲基)丙烯酸酯。
在固化性组合物(A)中的多官能单体(A-2)的含量相对于多官能单体(A-1)以及多官能单体(A-2)的合计量100质量份为15质量份以上的情况下,使固化性组合物固化时的固化收缩率倾向于降低,固化覆膜层(A)的耐开裂性倾向于变良好。另外,倾向于可抑制在树脂基材的第1面层叠有固化覆膜层(A)的树脂层叠体的翘曲。在多官能单体(A-2)的含量为35质量份以下的情况下,固化覆膜层(A)的耐擦伤性以及表面硬度倾向于变良好。
作为聚合引发剂(A-3),例如列举出以下的物质。
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、2,4-二乙基噻吨酮、异丙基噻吨酮、2,4-二氯噻吨酮等噻吨酮类;二乙氧基苯乙酮、2-羟基-2-甲基-1-苯基丙-1-酮、苯偶酰二甲基缩酮、1-羟基环己基苯基酮、2-甲基-2-吗啉代(4-硫代甲基苯基)丙-1-酮、2-苄基-2-二甲基氨基-1-(4-吗啉代苯基)丁酮等苯乙酮类;苯偶姻甲醚、苯偶姻乙醚、苯偶姻异丙基醚、苯偶姻异丁基醚等苯偶姻醚类;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、双(2,4,6-三甲基苯甲酰基)苯基氧化膦等酰基氧化膦类;甲基苯甲酰基甲酸酯;1,7-二吖啶基庚烷;以及9-苯基吖啶。
聚合引发剂(A-3)可使用1种或者组合2种以上而使用。
作为聚合引发剂(A-3)的添加量,相对于固化性组合物(A)中的多官能单体(A-1)以及多官能单体(A-2)的合计量100质量份,优选为0.1~10质量份。
固化性组合物(A)中,可根据需要而含有脱模剂、润滑剂、增塑剂、抗氧化剂、抗静电剂、光稳定剂、紫外线吸收剂、阻燃剂、阻燃助剂、阻聚剂、填充剂、颜料、染料、硅烷偶联剂、流平剂、消泡剂、荧光剂、链转移剂等各种添加剂。
作为固化性组合物(A),例如列举出如下的组合物,其含有20~50质量份的二季戊四醇五丙烯酸酯以及二季戊四醇六丙烯酸酯的混合物、或者20~50质量份的己内酯改性二季戊四醇五丙烯酸酯以及己内酯改性二季戊四醇六丙烯酸酯的混合物,20~50质量份的季戊四醇三丙烯酸酯以及季戊四醇四丙烯酸酯的混合物,5~15质量份的、将六亚甲基二异氰酸酯三聚而获得的三异氰酸酯1摩尔与甲基丙烯酸3-丙烯酰氧基-2-羟基丙基酯3摩尔进行反应而获得的氨基甲酸酯化合物,10~40质量份的1,6-己二醇二丙烯酸酯,以及0.5~3质量份的苯偶姻乙醚;并且前述化合物的质量份的合计为90~110质量份。
作为在树脂基材层(C)的第1面涂布固化性组合物(A)的方法,例如列举出流延法、辊子涂布法、刮棒涂布法、喷雾涂布法以及气刀涂布法。
作为将固化覆膜层(A)层叠于树脂基材层(C)的第1面的方法,例如列举出以下的2个方法。
(1)在树脂基材层(C)的第1面形成固化性组合物(A)的涂膜之后,使固化性组合物(A)固化的方法
(2)将铸模的表面层叠有固化覆膜层(A)的模具(A)与铸模的表面层叠有固化覆膜层(B)的模具(B),以固化覆膜层(A)与固化覆膜层(B)相对的方式进行配置,获得层叠铸模,向该层叠铸模中灌入树脂基材原料,然后将树脂基材原料进行注塑聚合,进一步将2个铸模去除的方法,所述模具(A)通过在铸模的表面形成了固化性组合物(A)的涂膜之后使固化性组合物(A)固化而得到,所述模具(B)通过在后述的铸模的表面形成了固化性组合物(B)的涂膜之后使固化性组合物(B)固化而得到。
在上述的方法中,从获得具有高铅笔硬度的固化覆膜层(A)的观点考虑,优选为(2)的方法。
在上述的固化性组合物(A)的固化之时,从获得没有异物等导致的缺陷、具有良好外观的固化覆膜层(A)的观点考虑,优选用树脂薄膜覆盖固化性组合物(A)的表面。另外,优选在用树脂薄膜覆盖固化性组合物(A)的表面之后,使用JIS硬度40°的橡胶辊等辊对树脂薄膜面实施平滑处理。通过基于辊而进行的平滑处理,从而倾向于可获得膜厚更均匀的固化覆膜层(A),倾向于可获得具有高平滑性与所希望的膜厚的固化覆膜。另外,使用活性能量线固化性组合物作为固化性组合物(A)的情况下,通过在用树脂薄膜覆盖固化性组合物(A)的表面之后照射活性能量线,充分地进行固化性组合物(A)的交联反应从而倾向于获得固化度良好的固化覆膜,倾向于使得固化覆膜层(A)的耐擦伤性以及表面硬度变良好。
作为树脂薄膜,例如列举出聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)薄膜、聚丙烯(PP)薄膜、聚乙烯(PE)薄膜以及聚偏二氟乙烯(PVDF)薄膜。在它们中,从成本以及固化性组合物(A)的固化性的观点考虑,优选为PET薄膜。
作为树脂薄膜的厚度,从树脂薄膜的强度、处理性以及成本的观点考虑,优选为8~125μm。
利用活性能量线将固化性组合物(A)固化的情况下,作为活性能量线,例如可列举出电子束、紫外线以及可见光线,但是从装置成本和/或生产率的观点考虑优选为紫外线。
作为活性能量线的光源,例如,列举出荧光紫外线灯、超高压水银灯、高压水银灯、中压水银灯、低压水银灯、金属卤化物灯、Ar激光器、He-Cd激光器、固体激光器、氙灯、高频电感耦合水银灯以及太阳光。在它们之中,从固化性组合物(A)的固化速度的观点考虑,优选为荧光紫外线灯以及高压水银灯。活性能量线的积算光量优选为5~2,000mJ/cm2。
作为使固化覆膜层(A)的第1面的相对于水的接触角为100度以上的方法,例如列举出:向固化性组合物(A)中添加具有全氟聚醚单元的(甲基)丙烯酸酯的方法、以及在固化覆膜层(A)的第1面上层叠含氟涂布覆膜的方法。即,作为提高了固化覆膜层(A)的第1面的相对于水的接触角的树脂层叠体,例如列举出:在固化覆膜层(A)中含有具有全氟聚醚单元的(甲基)丙烯酸酯的树脂层叠体;在树脂基材层(C)的第1面具备固化覆膜层(A),进一步在固化覆膜层(A)的第1面具备含氟涂布覆膜的树脂层叠体。
另外,除了上述的方法以外,例如也可通过以下的方法而获得树脂层叠体。
首先,在铸模的表面形成含氟涂布覆膜。接着,在含氟涂布覆膜上涂布包含全氟聚醚(甲基)丙烯酸酯的固化性组合物(A)后进行固化,从而获得具有固化覆膜层(A)的层叠模具。通过使用所获得的层叠模具来替代模具(A),从而获得树脂层叠体。
作为具有全氟聚醚单元的(甲基)丙烯酸酯中的全氟聚醚单元,例如列举出-[CF2CF2O]-以及-[CF2O]-。
具有全氟聚醚单元的(甲基)丙烯酸酯没有特别限定,可使用公知的全氟聚醚(甲基)丙烯酸酯。
作为具有全氟聚醚单元的(甲基)丙烯酸酯,例如,可通过使下述通式(II)所示的三异氰酸酯与化合物(III-1)(X-CH2-OH)、以及化合物(III-2)(CH2=CH-COO-C2H4-OH)进行反应而获得。予以说明的是,X表示全氟烷基或全氟聚醚基。
[化学式2]
关于通式(II)所示的化合物,可通过使得化合物(III-1)与通式(II)所示的三异氰酸酯的一个异氰酸酯基发生反应,使得化合物(III-2)与剩下的二个异氰酸酯基进行反应从而获得。
关于前述反应,也可使(III-1)以及(III-2)与三异氰酸酯同时反应,或者也可使得(III-1)以及(III-2)顺次反应。关于反应的各成分量,相对于三异氰酸酯1摩尔,优选使得(III-1)具有的羟基与(III-2)具有的羟基的总和成为3摩尔的成分量。关于(III-1)的量,相对于三异氰酸酯1摩尔,优选为0.0001~2.0摩尔(0.01~2.0摩尔),更优选为0.01~1.2摩尔(0.1~1.2摩尔)。关于(III-2)的量,相对于三异氰酸酯1摩尔,优选为1.0~2.5摩尔,更优选为1.2~2.0摩尔。
作为全氟聚醚(甲基)丙烯酸酯的市售品,例如列举出DaikinIndustries,Ltd.制的“OptoolDAC-HP”(商品名),SolvaySolexis,Inc.制的“FluorolinkMD500”(商品名)、FluorolinkMD700”(商品名)、“Fluorolink5105X”(商品名)以及“Fluorolink5101X”(商品名)以及DIC(株)制的“MegafacRS-75”(商品名)、“MegafacRS-76-NS”(商品名)以及“MegafacRS-903-NST”(商品名)。它们可将1种单独地使用或者将2种以上进行组合而使用。关于全氟聚醚(甲基)丙烯酸酯,相对于固化性组合物(A)中的多官能单体(A-1)与多官能单体(A-2)的合计量100质量份,优选为0.1~10质量份。
作为在前述的含氟涂布覆膜的形成中使用的含氟涂布剂,例如,可使用包含含有全氟烷基或全氟聚醚基的氟化合物的涂布剂。
作为含氟涂布剂的市售品,例如列举出FluoroTechnologyCo.,Ltd.制“FluorosurfFG5010”(商品名),DaikinIndustries,Ltd.制“OptoolDSX”以及“OptoolAES-4”(均为商品名)以及住友3M株式会社制“NovecEGC-1720”(商品名)。在使用这些市售品时,可适当添加有机溶剂。
作为上述的有机溶剂,例如,列举出烃系溶剂等非氟溶剂以及含氟溶剂,但是从与含氟涂布剂的相容性优异的观点考虑,优选为含氟溶剂。
作为非氟溶剂,例如列举出以下的非氟溶剂。
甲乙酮、丙酮、甲基异丁基酮等酮类;乙醇、1-丙醇、2-丙醇、丁醇、1-甲氧基-2-丙醇等一元醇,乙二醇、二乙二醇、丙二醇等多元醇等醇类;乙酸乙酯、乙酸丁酯、γ-丁内酯等酯类;二乙二醇单甲醚、二乙二醇单甲醚乙酸酯、四氢呋喃、1,4-二噁烷等醚类;甲苯、二甲苯等芳香族烃类;以及二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺、N-甲基吡咯烷酮等酰胺类。
作为含氟溶剂,例如列举出含氟醇、含氟醚以及二(三氟甲基)苯。
作为含氟醇的具体例子,列举出由下式(IV-1)以及(IV-2)表示的化合物。
H(CF2)v(CH2)w-OH,F(CF2)v(CH2)w-OH,F(CF2)vCH=CHCH2OH(IV-1)
F(CF2)vCH2CH(I)CH2OH(IV-2)
予以说明的是,在式(IV-1)以及(IV-2)中,v及w分别独立地表示1~8的整数。
作为含氟醚的具体例子,列举出由下述式(V)表示的化合物。
R21-O-R22(V)
予以说明的是,在式(V)中,R21以及R22分别独立地为碳原子数1~10的直链或支链的烷基,R21以及R22的至少一方的烷基中所含的氢原子取代为氟原子。
作为含氟醚,例如列举出氢氟烷基醚。另外,作为含氟醚的市售品,例如列举出住友3M株式会社制的“HFE-7100”以及“HFE-7200”(均为商品名)。
作为二(三氟甲基)苯,列举出邻二(三氟甲基)苯、间二(三氟甲基)苯、对二(三氟甲基)苯以及它们的混合物。
有机溶剂可使用1种或者组合2种以上而使用。
在本发明中,为了提高固化覆膜层(A)与含氟涂布覆膜的密接性,优选对树脂层叠体的固化覆膜层(A)的第1面进行亲水化处理、溶剂处理或底漆处理。
作为亲水化处理的方法,例如列举出:酸处理、碱处理等化学性处理法以及电晕处理、等离子体处理、大气压等离子体处理、火焰处理等物理性的处理法。在它们之中,从提高含氟涂布剂的润湿性的观点考虑优选为电晕处理。
上述的电晕处理是指:对树脂层叠体的固化覆膜层(A)的第1面进行放电处理,生成具有极性的羧基和/或羟基,且进行粗糙面化的处理。
作为将所述的树脂层叠体的固化覆膜层(A)的第1面进行底漆处理的方法,列举出在树脂层叠体的固化覆膜层(A)的第1面上层叠底漆层的方法。
作为将含氟涂布剂的涂刷在树脂层叠体的固化覆膜层(A)的第1面的方法,例如列举出流延法、辊子涂布法、刮棒涂布法、喷雾涂布法、气刀涂布法、旋涂法、流涂法、帘式涂布法以及浸渍法。
在本发明中,也可根据需要而在树脂层叠体的固化覆膜层(A)的第1面上具有防反射层、防眩层、抗静电层等各种功能层。
关于防反射层,优选的是使得在树脂层叠体的固化覆膜层(A)的第1面,朝向树脂层叠体内部的方向入射的光的反射光的光量为入射光的光量的0%以上20%以下的防反射层,更优选为使其达到0%以上10%以下的防反射层,更加优选为使其达到0%以上5%以下的防反射层。作为这样的防反射层,例如列举出:具有在高折射率层之上层叠有低折射率层的2层结构的层叠结构的防反射层、或者具有在高折射率层之上顺次层叠有中折射率层以及低折射率层的3层结构的层叠结构的防反射层。在防反射层中,按照高折射率层相接于树脂层叠体的固化覆膜层(A)的第1面的方式配置。
防反射层为具有高折射率层之上层叠有低折射率层的2层结构的防反射层的情况下,例如,优选为具有折射率为1.3~1.5的低折射率层和折射率为1.6~2.0的高折射率层的防反射层。如果处于该范围,则倾向于可充分抑制入射光的反射光。
作为低折射率层以及高折射率层的膜厚,分别优选为50nm以上,更优选为70nm以上。另外,关于低折射率层以及高折射率层的膜厚,分别优选为200nm以下,更优选为150nm以下。低折射率层以及高折射率层的膜厚分别优选为50nm以上、200nm以下,更优选为70nm以上、150nm以下。如果膜厚处于该范围,则倾向于可充分抑制可见波长的反射光。
作为形成低折射率层的成分,例如列举出电子束、辐射线、紫外线等活性能量线固化性组合物以及热固化性组合物。它们可分别单独使用,也可组合多种具有固化性的化合物而使用。
作为折射率为1.3~1.5的低折射率层,例如列举出:由烷氧基硅烷、烷基烷氧基硅烷等缩聚型固化性化合物获得的以硅氧烷键主体的层。
作为以硅氧烷键主体的层的具体例子,列举出由硅氧烷系树脂的硅氧烷键的一部分被氢原子、羟基、不饱和基团或烷氧基取代而得到的化合物形成的层。
在低折射率层中,为了低折射率化,可根据需要而含有胶态硅石。
作为胶态硅石,可使用将选自多孔质硅石以及非多孔质硅石中的至少1种微粒分散于分散介质而制成胶体溶液。此处,多孔质硅石是颗粒内是多孔性或中空的,内部含有空气的低密度硅石。作为多孔质硅石的折射率,列举出1.20~1.40的折射率,低于通常的硅石的折射率1.45~1.47。另外,在本发明中,可根据需要使用表面进行了硅烷偶联剂处理的胶态硅石。
作为折射率为1.6~2.0的高折射率层,例如列举出通过将金属醇盐进行水解然后进行缩合而获得的金属氧化物膜。
作为金属醇盐,列举出由下式(VI)表示的金属醇盐。
M(OR)m(VI)
(式(VI)中,M表示金属原子,R表示碳原子数1~5的烃基,m表示金属原子M的化合价(3或4)。)
作为金属原子M,从高折射率层的折射率的观点考虑,优选为钛、铝、锆以及锡,更优选为钛。
作为金属醇盐的具体例子,列举出以下的金属醇盐。
甲醇钛、乙醇钛、正丙醇钛、异丙醇钛、正丁醇钛、异丁醇钛、乙醇铝、异丙醇铝、丁醇铝、叔丁醇铝、叔丁醇锡、乙醇锆、正丙醇锆、异丙醇锆以及正丁醇锆。
在本发明中,从实现上述金属氧化物膜的更进一步的高折射率化的观点考虑,优选为通过将选自高折射率的金属氧化物ZrO2、TiO2、NbO、ITO、ATO、SbO2、In2O3、SnO2以及ZnO中的至少1种微粒分散于上述的金属氧化物膜中而得到的膜。
在本发明中,作为高折射率层,除了可使用上述的金属氧化物膜以外,例如还可使用如下的膜,所述膜通过将高折射率的金属氧化物微粒分散于用于形成硬涂层的紫外线固化性混合物中,然后进行固化从而得到。在该情况下,高折射率的金属氧化物微粒也可使用进行了表面处理的金属氧化物微颗粒。
作为防反射层的形成方法,例如列举出:通过流延法、辊子涂布法、刮棒涂布法、喷雾涂布法、气刀涂布法、旋涂法、流涂法、帘式涂布法、薄膜覆盖法以及浸渍法将低折射膜与高折射膜进行层叠的方法。
在树脂层叠体的固化覆膜层(A)的第1面层叠防眩层的情况下,可利用在防眩层的上表面形成微细凹凸的方法以及向防弦层中添加光散射性微粒从而利用内部散乱使外部光进行漫反射的方法中的至少一个方法,来抑制外部光的映入。防眩层的上表面是指,在防眩层中与固化覆膜层(A)的第1面相接的面的相对的面。
作为防眩层的形成方法,例如列举出以下的方法。
首先,在树脂层叠体的固化覆膜层(A)的第1面上涂布防眩层形成用组合物,以具有微细凹凸形状的活性能量线透射性薄膜的具有微细凹凸形状的面与防眩层形成用组合物相接的方式在其上层叠。在该状态下使防眩层形成用组合物固化,获得顺次地层叠有树脂层叠体、防眩层形成用组合物固化而得到的防眩层、具有细凹凸形状的活性能量线透射性薄膜的层叠体。通过剥离活性能量线透射性薄膜,从而获得在树脂层叠体的固化覆膜层(A)的面上层叠有具有微细凹凸形状的表面的防眩层的层叠体。
为了使上述的活性能量线透射性薄膜与防眩层的微细凹凸面的脱模性良好,可根据需要向防眩层形成用组合物中添加脱模剂。
作为在活性能量线透射性薄膜的表面形成微细凹凸形状的方法,例如列举出:在活性能量线透射性薄膜的表面自身形成凹凸形状的方法以及利用涂布法使平滑的活性能量线透射性薄膜表面具有凹凸形状的方法。
作为使得活性能量线透射性薄膜的表面自身具有凹凸形状的方法,例如列举出:在用于形成活性能量线透射性薄膜的树脂中搅入颗粒的方法、以及将用于形成活性能量线透射性薄膜的树脂加热到玻璃化转变温度以上并在此状态下与具有微细凹凸形状的模具接触而转印模具表面的微细凹凸形状的方法。
作为利用涂布法使平滑的活性能量线透射性薄膜表面具有凹凸形状的方法,例如列举出:将防眩涂布剂涂布于活性能量线透射性薄膜表面的方法、以及将涂布组合物灌入于活性能量线透射性薄膜与具有微细凹凸表面的模具之间进行固化之后从模具剥离的方法(2P法)。
作为具有微细凹凸表面的模具的制作方法,例如列举出通过喷沙法、化学蚀刻法、刻蚀法等方法而形成微细凹凸形状的方法。关于模具的形状,从生产率良好的观点考虑,优选为辊形状。
[固化覆膜层(B)]
在树脂基材层(C)的第2面具备本发明中的固化覆膜层(B),固化覆膜层(B)的第2面,即固化覆膜层(B)的相接于树脂基材层(C)的面的对向的面的铅笔硬度为3~6H。
固化覆膜层(B)的第1面是指,固化覆膜层(B)中、在形成树脂层叠体时与树脂基材相接的面。树脂层叠体的固化覆膜层(B)的第2面是指,固化覆膜层(B)中、在形成树脂层叠体时与树脂基材层(C)相接的面的对向的面。
固化覆膜层(B)的第2面的铅笔硬度为3H以上的情况下,可使树脂层叠体的耐冲击性良好。为了防止对树脂层叠体进行处理时发生损伤,要使处理性良好,从该观点考虑,固化覆膜层(B)的第2面的铅笔硬度优选为3H以上6H以下,更优选为4H以上6H以下。
固化覆膜层(B)的厚度优选为10μm以上50μm以下,更优选为15μm以上40μm以下。固化覆膜层(B)的厚度是指:利用微分干涉显微镜拍摄通过将树脂层叠体在铅直方向切断而得到的截面,测定任意3处的从固化覆膜层(B)的相接于树脂基材层(C)的面起至树脂层叠体的固化覆膜层(B)的面为止的尺寸,从而得到的平均值。
在本发明中,制成树脂层叠体时的固化覆膜层(B),在下述的耐开裂性的评价中,优选在曲率半径为40mm的情况下不产生裂纹,更优选在曲率半径为30mm的情况下不产生裂纹。通过使树脂层叠体的固化覆膜层(B)具有在弯曲为曲率半径40mm时不产生裂纹的耐开裂性,倾向于可使得树脂层叠体的耐冲击性更良好。
<耐开裂性的评价>
将宽度30mm以及长度120mm的树脂层叠体,按照使得固化覆膜层(B)的第2面成为铅直方向的上侧的方式,放置于半圆筒形的、截面的弧的曲率半径R为40mm或者30mm的模具之上。使树脂层叠体沿着模具进行弯曲,保持30秒。其后,目视观察树脂层叠体的固化覆膜层(B)的第2面,从而判断有无裂纹的产生。
耐开裂性的评价中使用的树脂层叠体的厚度例如为0.2mm以上3mm以下。
在耐开裂性的评价中使用的模具的材质没有特别限定,例如列举出木制、树脂制以及钢铁制。另外,关于模具的尺寸,只要是可以装载评价中使用的所有试验片的尺寸就没有特别限制。
关于使树脂层叠体沿着模具而弯曲的行为,例如花费2~10秒而进行。
关于固化覆膜层(B),例如,可通过使含有除了二季戊四醇五(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯以外的具有3个以上(甲基)丙烯酰基的多官能单体(B-1)、具有2个(甲基)丙烯酰基的多官能单体(B-2)、以及聚合引发剂(B-3)的固化性组合物(B)的涂膜进行固化从而获得。
作为固化性组合物(B),例如列举出:含有除了二季戊四醇五(甲基)丙烯酸酯以及二季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯以外的具有3个以上(甲基)丙烯酰基的多官能单体(B-1)、具有2个(甲基)丙烯酰基的多官能单体(B-2)、聚合引发剂(B-3)的组合物。
作为除了二季戊四醇五(甲基)丙烯酸酯以及二季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯以外的具有3个以上(甲基)丙烯酰基的多官能单体(B-1),列举出除二季戊四醇五(甲基)丙烯酸酯以及二季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯以外的、与多官能单体(A-1)中使用的多官能单体同样的多官能单体。作为具有2个(甲基)丙烯酰基的多官能单体(B-2),列举出与多官能单体(A-2)中使用的多官能单体同样的多官能单体。作为固化性组合物(B),按照使得固化覆膜层(B)的铅笔硬度成为3~6H的方式选择即可。
关于树脂固化组合物(B)中的多官能单体(B-1)以及多官能单体(B-2)分别的含量,相对于多官能单体(B-1)以及多官能单体(B-2)的合计量100质量份,多官能单体(B-1)的含量优选为40~75质量份,多官能单体(B-2)的含量优选为25~60质量份。
在多官能单体(B-1)的含量相对于多官能单体(B-1)以及多官能单体(B-2)的合计量100质量份为40质量份以上的情况下,固化覆膜层(B)的耐擦伤性以及表面硬度倾向于变良好。另外,在多官能单体(B-1)的含量为75质量份以下的情况下,固化性组合物(B)固化时的固化收缩率倾向于降低,固化覆膜层(B)的耐开裂性倾向于变良好,固化覆膜层(B)相对于树脂基材层(C)的密接性倾向于变良好。
在多官能单体(B-2)的含量相对于多官能单体(B-1)以及多官能单体(B-2)的合计量100质量份为25质量份以上的情况下,固化性组合物(B)固化时的固化收缩率倾向于降低,固化覆膜层(B)的耐开裂性倾向于变良好。另外,倾向于可抑制在树脂基材层(C)的第2面层叠固化覆膜层(B)而得到的树脂层叠体的翘曲。在树脂固化组合物(B)中的多官能单体(A-2)的含量为60质量份以下的情况下,固化覆膜层(B)的耐擦伤性以及表面硬度倾向于变良好。
作为聚合引发剂(B-3),列举出与固化性组合物(A)中使用的聚合引发剂(A-3)同样的聚合引发剂。另外,关于聚合引发剂(B-3)的添加量,相对于固化组合物(B)中的多官能单体(B-1)以及多官能单体(B-2)的合计量100质量份而言优选为0.1~10质量份。
固化性组合物(B)中,可根据需要而含有与可添加于固化性组合物(A)中的添加剂同样的各种添加剂。
作为固化性组合物(B),例如列举出如下的组合物,其含有40~70质量份的琥珀酸/三羟甲基乙烷/丙烯酸的缩合混合物、30~60质量份的1,6-己二醇二丙烯酸酯、以及0.5~3质量份的苯偶姻乙醚,所述化合物的质量份的合计为95~115质量份。
作为本发明的一个实施方式,在使用本组合物作为固化性组合物(B)时,作为固化性组合物(A),也可使用如下的组合物(A’),所述组合物(A’)含有20~50质量份的二季戊四醇五丙烯酸酯以及二季戊四醇六丙烯酸酯的混合物、或者20~50质量份的己内酯改性二季戊四醇五丙烯酸酯以及己内酯改性二季戊四醇六丙烯酸酯的混合物,20~50质量份的季戊四醇三丙烯酸酯以及季戊四醇四丙烯酸酯的混合物,5~15质量份的、通过六亚甲基二异氰酸酯的三聚而获得的三异氰酸酯1摩尔与甲基丙烯酸3-丙烯酰氧基-2-羟基丙基酯3摩尔进行反应而获得的氨基甲酸酯化合物,10~40质量份的1,6-己二醇二丙烯酸酯,以及0.5~3质量份的苯偶姻乙醚;所述化合物的质量份的合计为90~110质量份。
作为固化性组合物(B),例如列举出如下的组合物,所述组合物含有15~35质量份的己内酯改性二季戊四醇五丙烯酸酯以及己内酯改性二季戊四醇六丙烯酸酯的混合物,20~40质量份的季戊四醇三丙烯酸酯以及季戊四醇四丙烯酸酯的混合物,5~25质量份的氨基甲酸酯丙烯酸酯化合物,20~40质量份的1,6-己二醇二丙烯酸酯,以及0.5~3质量份的苯偶姻乙醚;所述化合物的质量份的合计为70~110质量份。
作为本发明的一个实施方式,在使用本组合物作为固化性组合物(B)时,也可使用上述的组合物(A’)作为固化性组合物(A)。
作为固化性组合物(B),例如列举出如下的组合物,所述组合物含有20~40质量份的季戊四醇三丙烯酸酯以及季戊四醇四丙烯酸酯的混合物,30~50质量份的氨基甲酸酯丙烯酸酯化合物,20~40质量份的1,6-己二醇二丙烯酸酯,以及0.5~3质量份的苯偶姻乙醚;所述化合物的质量份的合计为70~110质量份。
作为本发明的一个实施方式,在使用本组合物作为固化性组合物(B)时,也可使用上述的组合物(A’)作为固化性组合物(A)。
作为在树脂基材层(C)的第2面上涂布固化性组合物(B)的方法,列举出与在树脂基材层(C)的第1面上涂布固化性组合物(A)的方法同样的方法。
作为将固化覆膜层(B)层叠于树脂基材层(C)的第2面的方法,列举出与将固化覆膜层(A)层叠于树脂基材层(C)的第1面的方法同样的方法。
作为将固化覆膜层(B)层叠于树脂基材层(C)的第2面的方法,例如列举出以下的2个方法。
(1)在树脂基材层(C)的第2面形成固化性组合物(B)的涂膜之后,使固化性组合物(B)固化的方法
(2)将铸模的表面层叠有固化覆膜层(B)的模具(B)与铸模的表面层叠有固化覆膜层(A)的模具(A),以固化覆膜层(A)与固化覆膜层(B)相对的方式进行配置,获得层叠铸模,向该层叠铸模中灌入树脂基材原料,然后将树脂基材原料注塑聚合,再将2个铸模去除的方法,所述模具(A)通过在铸模的表面形成了固化性组合物(A)的涂膜之后使固化性组合物(A)固化而得到,所述模具(B)通过在后述的铸模的表面形成了固化性组合物(B)的涂膜之后使固化性组合物(B)固化而得到。
在上述的方法中,在获得具有如下的耐开裂性的树脂层叠体的情况下,优选为(2)的方法;所述耐开裂性是:将树脂层叠体的固化覆膜层(B)以曲率半径40mm进行弯曲时不产生裂纹。
在上述的固化性组合物(B)的固化之时,从获得没有异物等导致的缺陷、具有良好外观的固化覆膜层(B)的观点考虑,优选用树脂薄膜覆盖固化性组合物(B)的涂膜表面。另外,优选的是在用树脂薄膜覆盖固化性组合物(B)的表面之后,使用JIS硬度40°的橡胶辊等辊对树脂薄膜面实施平滑处理。通过基于辊而进行的平滑处理,倾向于可获得膜厚更均匀的固化覆膜层(B),倾向于可获得具有的平滑性与所希望的膜厚的固化覆膜。另外,使用活性能量线固化性组合物作为固化性组合物(B)的情况下,通过用树脂薄膜覆盖固化性组合物(B)的表面之后照射活性能量线,充分地进行固化性组合物(B)的交联反应从而倾向于获得固化度良好的固化覆膜,倾向于使得固化覆膜层(B)的耐擦伤性以及表面硬度变良好。
关于树脂薄膜,可使用通过与上述(1)以及(2)的方法同样的方法获得固化覆膜层(A)时使用的树脂薄膜同样的树脂薄膜。
利用活性能量线将固化性组合物(B)固化的情况下,作为活性能量线,可使用与利用活性能量线将固化性组合物(A)固化的情况下使用的活性能量线同样的活性能量线。
作为活性能量线的光源,可使用与利用活性能量线将固化性组合物(A)固化的情况下使用的光源同样的光源。
在本发明中,也可根据需要而在树脂层叠体的固化覆膜层(B)的第2面具有防反射层、防眩层、抗静电层等各种功能层。固化性组合物(B)的第1面是指,固化性组合物(B)中的与树脂基材相接的面。固化性组合物(B)的第2面是指,固化性组合物(B)中的与树脂基材相接的面的对向的面。
作为上述的各种功能层,列举出与层叠于树脂层叠体的固化覆膜层(A)的第1面的各种功能层同样的各种功能层。
[树脂层叠体]
本发明的树脂层叠体是:在树脂基材层(C)的第1面具备固化覆膜层(A),在树脂基材层(C)的第2面具备固化覆膜层(B)的层叠体。
在树脂层叠体中,树脂基材层(C)的厚度优选为0.2mm以上3mm以下,且固化覆膜层(A)的厚度优选为20μm以上40μm以下,且固化覆膜层(B)的厚度优选为10μm以上50μm以下。
作为树脂层叠体的制造方法,例如列举出以下的2个方法。
(1)通过在树脂基材层(C)的第1面层叠固化覆膜层(A)之后在树脂基材层(C)的第2面层叠固化覆膜层(B),或者在树脂基材层(C)的第2面层叠固化覆膜层(B)之后在树脂基材层(C)的第1面层叠固化覆膜层(A),从而获得树脂层叠体的方法
(2)将在铸模的表面层叠有固化覆膜层(A)的模具(A)与在铸模的表面层叠有固化覆膜层(B)的模具(B),以固化覆膜层(A)与固化覆膜层(B)相对的方式配置从而获得层叠铸模,向该层叠铸模中灌入树脂基材原料,然后将树脂基材原料注塑聚合,再将2个铸模去除,从而获得树脂层叠体的方法
在以下进一步说明上述(2)的方法。
作为铸模,例如列举出金属模具以及片材。
铸模的层叠固化覆膜层(A)或固化覆膜层(B)的面,优选具有平滑的表面。
作为铸模的材质,例如列举出不锈钢、玻璃以及树脂。
模具(A)以及模具(B)中使用的铸模可以是相同的材质也可以是不同的材质。
作为层叠铸模的制作方法,例如列举出以下的方法。
首先,使固化覆膜层(A)与固化覆膜层(B)相对地配置模具(A)与模具(B)。接着,在模具(A)的周边部分与模具(B)的周边部分之间形成的空间设置垫片进行密封,从而制作在由模具(A)与模具(B)构成的层叠铸模的内侧具有一定容积的空间的层叠铸模。
作为树脂基材原料的注塑聚合法,例如列举出:将树脂基材原料灌入层叠铸模内而加热的隔室铸塑法(cellcastingmethod)。
关于树脂基材原料的注塑聚合法,除了上述的方法以外,作为优选的方法还可举出使用不锈钢制环形带的连续注塑聚合法。在连续注塑聚合法中,将表面层叠有固化覆膜层(A)的层叠不锈钢制环形带与表面层叠有固化覆膜层(B)的层叠不锈钢制环形带相对地进行配置。利用与上述的垫片同样的垫片将这些不锈钢制环形带的两侧端部进行密封而形成空间。将二个层叠不锈钢制环形带在相同方向以相同速度行走,在上游连续性地将树脂基材原料灌入上述空间中而进行加热,从而连续性地将树脂基材原料聚合。
作为树脂基材原料的加热方法,例如列举出:利用30~98℃的温水等热源将灌入了树脂基材原料的层叠铸模进行加热的方法。关于聚合时间,根据聚合固化的进行来适当确定即可。加热时间例如为3分钟~24小时。
在本发明中,为了提高树脂基材原料的聚合率,可根据需要在空气气氛下使用远红外线加热器等热源而进行90~150℃的热处理。另外,在热处理后,可根据需要进行送风等冷却处理。
实施例
以下,通过实施例来说明本发明。予以说明的是,实施例中的各种评价通过下述的方法而实施。另外,以下,“份”表示“质量份”。
(1)固化覆膜的膜厚
通过使用树脂层叠体的截面的微分干涉显微镜照片而测定出固化覆膜层(A)以及固化覆膜层(B)的膜厚。
(2)雾度
使用日本电色工业株式会社制HAZEMETERNDH4000(商品名)依照JISK7136所示的测定法,测定出树脂层叠体的雾度。
(3)耐擦伤性
对于树脂层叠体的表面的固化覆膜的耐擦伤性,根据擦伤试验前与擦伤试验后的树脂层叠体的雾度值的差△雾度(%)而进行评价。擦伤试验通过将装载了#000的钢棉(NihonSteelWoolCo.,Ltd.制,商品名:BonstarNo.000)的直径24mm的圆形衬垫放置在树脂层叠体的固化覆膜侧的表面上,在2,000g的载荷下往复行进20mm的距离100次,从而实施。
[耐擦伤性(△雾度(%))]=[擦伤后的雾度值(%)]-[擦伤前的雾度值(%)]
(4)铅笔硬度
依照JISK5600-5-4而测定树脂层叠体的表面,即固化覆膜层(A)的第1面以及固化覆膜层(B)的第2面的铅笔硬度,评价表面硬度。
(5)耐冲击性
将切断成50mm见方的厚度1mm的树脂层叠体的样品设置在空出了直径20mm的圆形孔穴的5mm厚的丙烯酸板的支撑台之上。对于样品,用赛璐玢胶带将样品相对的2边固定于样品支撑台,使得支撑台的孔穴处于样品中央之下。在23℃以及相对湿度50%的条件下,测定使得不锈钢球(球径质量35.9g)落下在树脂层叠体的中央时的50%破坏高度,评价耐冲击性。予以说明的是,50%破坏高度依照ISO6603-1求出。
(6)耐开裂性
对于树脂层叠体的表面的耐开裂性,通过观察将树脂层叠体以曲率半径40mm以及30mm进行弯曲时有无裂纹的产生从而评价。关于耐开裂性的评价,按照以下的次序进行。对于宽度30mm、长度120mm以及厚度1mm的树脂层叠体,以树脂层叠体的固化覆膜层(B)的第2面为铅直方向的上侧的方式,将树脂层叠体载置在半圆筒形的、截面的弧的曲率半径R为40mm或者30mm、底边的长度为100mm的木制的模具之上。使树脂层叠体整体沿着模具的圆弧弯曲,保持30秒。其后,目视观察树脂层叠体的固化覆膜层(B)的第2面,按下述基准判断。
“◎”:未发现裂纹。
“○”:在以曲率半径30mm弯曲时发现裂纹。
“×”:在以曲率半径40mm弯曲时发现裂纹。
(7)相对于水的接触角
在23℃以及相对湿度50%的环境下,在树脂层叠体的固化覆膜层(A)的第1面或固化覆膜层(B)的第2面上滴加1滴0.2μL的水,使用便携式接触角计(Fibrosystemab公司制,商品名:PG-X)从而求出树脂层叠体的固化覆膜层(A)的第1面以及固化覆膜层(B)的第2面的相对于水的接触角。
(8)相对于三油精的接触角
在23℃以及相对湿度50%的环境下,在树脂层叠体的固化覆膜层(A)的表面滴加1滴0.2μL的三油精,使用便携式接触角计(Fibrosystemab公司制,商品名:PG-X),求出了树脂层叠体的固化覆膜层(A)的第1面的相对于三油精的接触角。
在以下,略称表示下述化合物。
聚丙烯酸酯1:二季戊四醇六丙烯酸酯(相对于聚丙烯酸酯1的总质量为60~70质量%)与二季戊四醇五丙烯酸酯(相对于聚丙烯酸酯1的总质量为40~30质量%)的混合物。
聚丙烯酸酯2:己内酯改性二季戊四醇五丙烯酸酯(相对于聚丙烯酸酯2的总质量为60~70质量%)与己内酯改性二季戊四醇六丙烯酸酯(相对于聚丙烯酸酯2的总质量为40~30质量%)的混合物。
聚丙烯酸酯3:季戊四醇三丙烯酸酯(相对于聚丙烯酸酯3的总质量为50~70质量%)与季戊四醇四丙烯酸酯(相对于聚丙烯酸酯3的总质量为50~30质量%)的混合物
聚丙烯酸酯4:琥珀酸/三羟甲基乙烷/丙烯酸的摩尔比1:5:4的缩合混合物
氨基甲酸酯丙烯酸酯1:通过六亚甲基二异氰酸酯三聚而获得的三异氰酸酯1摩尔与甲基丙烯酸3-丙烯酰氧基-2-羟基丙基酯3摩尔进行反应而获得的氨基甲酸酯化合物
二丙烯酸酯1:1,6-己二醇二丙烯酸酯
BEE:苯偶姻乙醚(精工化学(株)制,商品名)
HCPK:1-羟基环己基苯基酮
Megafac903NST:含氟丙烯酸酯化合物(DIC(株)制,商品名)
UN-2300:氨基甲酸酯丙烯酸酯化合物(根上工业株式会社制,商品名)
[实施例1]
将聚丙烯酸酯1:30份、聚丙烯酸酯3:30份、氨基甲酸酯丙烯酸酯1:10份、二丙烯酸酯1:30份以及BEE:1.5份混合,获得用于形成固化覆膜层(A)的固化性组合物(A1)。另外,将聚丙烯酸酯4:50份、二丙烯酸酯1:50份以及BEE:1.5份混合,获得用于形成固化覆膜层(B)的固化性组合物(B1)。
将具有镜面的SUS304板(不锈钢)作为铸模,在该铸模的镜面上涂布固化性组合物(A1),盖上厚度12μm的PET薄膜“NS”(TeijinDuPontFilmsJapanLimited制,商品名),获得了固化前层叠体(1-1)。
将JIS硬度40°的橡胶辊压接在固化前层叠体(1-1)的PET薄膜上,将过量的固化性组合物(A1)挤出的同时,使固化性组合物(A1)中不含气泡,获得固化前层叠体(1-2)。接着,对于固化前层叠体(1-2),将PET薄膜面设为铅直方向上方,使其以2m/分钟的速度通过输出功率40W的荧光紫外线灯(东芝(株)制,商品名:FL40BL)的下方20cm的位置,从而使固化性组合物(A1)固化而制成固化覆膜层(A),获得固化后层叠体(1-3)。此后,将固化后层叠体(1-3)的PET薄膜剥离,获得固化后层叠体(1-4)。
接着,对于固化后层叠体(1-4),使固化覆膜层(A)朝上,以2m/分钟的速度通过输出功率60W/cm2的高压水银灯的下方20cm的位置,对固化后层叠体(1-4)照射紫外线而进一步固化。由此,获得层叠有膜厚20μm的由固化性组合物(A1)固化而得到的固化覆膜层(A1)的模具(A1)。
利用与获得上述的模具(A1)的方法同样的方法,在具有镜面的SUS304板的铸模上涂布形成固化覆膜层(B)的固化性组合物(B1),进行固化,获得层叠有膜厚20μm的由固化性组合物(B1)固化而得到的固化覆膜层(B1)的模具(B1)。
将获得的模具(A1)与获得的模具(B1),以模具(A1)上层叠的固化覆膜层(A1)与模具(B1)上层叠的固化覆膜层(B1)相对的方式进行配置。利用软质聚氯乙烯制的垫片将模具(A1)的周边部分与模具(B1)的周边部分之间形成的空间进行封闭,制作出层叠铸模(1)。
向具备冷凝管、温度计以及搅拌机的反应器(聚合釜)中,供给甲基丙烯酸甲酯单体100份,一边搅拌一边利用氮气进行鼓泡,然后开始加热。在内温变为80℃的时间点,添加作为自由基聚合引发剂的2,2’-偶氮二(2,4-二甲基戊腈)0.06份,进一步将内温加热至100℃,然后保持13分钟。其后,通过将反应器冷却至室温,获得浆剂(1)。该浆剂(1)的聚合率为约21质量%。获得了在所述浆剂(1)100份中含有叔己基过氧化新戊酸酯0.3份、二辛基磺基琥珀酸钠0.05份以及2-(2’-羟基-5’-甲基苯基)苯并三唑0.03份的树脂基材原料(1)。
接着,在该层叠铸模(1)内,将树脂基材原料(1)在减压下去除了溶解空气之后,注入于所述层叠铸模(1)内,在80℃的水浴中聚合1小时,接着在130℃的空气炉中聚合1小时。冷却后,从层叠铸模(1)剥离模具(A1)以及模具(B1),从而获得树脂基材的第1面具备固化覆膜层(A1)、树脂基材的第2面具备固化覆膜层(B1)的厚度1mm的树脂层叠体(1)。评价结果示于表1。
表1
[实施例2~4、7~9、比较例1~2]
使用表1所示的组成的物质作为固化性组合物(A)以及(B),除此以外,通过与实施例1同样的方法而获得了固化覆膜层(A2)、(A3)、(A4)、(A7)、(A8)、(A9)、(A11)以及(A12)以及固化覆膜层(B2)、(B3)、(B4)、(B7)、(B8)、(B9)、(B11)以及(B12),接着获得了树脂层叠体(2)、(3)、(4)、(7)、(8)、(9)、(11)以及(12)。评价结果示于表1。
[实施例5]
在用作形成固化覆膜层(A)的铸模的具有镜面的SUS304板上,使用刮棒涂布机涂布作为含氟涂布剂的“FluorosurfFG5010Z130-0.1”(FluoroTechnologyCo.,Ltd.制,商品名),使干燥膜厚为15nm,获得具有含氟涂布剂涂膜的涂膜形成铸模。接着,利用60℃的热风干燥炉将该涂膜形成铸模干燥10分钟,进一步在室温下放置8小时,获得表面进行了氟处理的SUS层叠铸模。
使用SUS层叠铸模作为形成固化覆膜层(A)的铸模,使用表1所示的固化性组合物作为固化性组合物(A)以及固化性组合物(B),并且将用于形成固化覆膜层(A)的SUS层叠铸模与用于形成固化覆膜层(B)的铸模从层叠铸模(5)剥离,除此以外,通过与实施例1同样的方法获得树脂层叠体(5)。评价结果示于表1。
[实施例6]
以放电量135W分/m2对于与实施例1同样地操作而获得的树脂层叠体(6’)的固化覆膜层(A6)的表面进行电晕处理。接着,在经过电晕处理的面,使用刮棒涂布机涂布作为含氟涂布剂的“NovecEGC1720”(住友3M株式会社制,商品名),使干燥膜厚为10nm,获得了具有含氟涂布剂涂膜的树脂层叠体(6’)。接着,利用60℃的热风干燥炉将具有含氟涂布剂涂膜的树脂层叠体(6’)干燥10分钟,进一步在室温下放置8小时,获得了表面进行了氟处理的树脂层叠体(6)。予以说明的是,关于实施例6的固化覆膜层(A)的评价结果,示出含氟涂布剂涂膜上的评价结果。评价结果示于表1。
[实施例10、比较例4]
使用表1所示的组成的物质作为固化性组合物(A)以及(B),除此以外,通过与实施例1同样的方法而获得固化覆膜层(A10)以及(A14)以及固化覆膜层(B10)以及(B14)。
向具备有冷凝管、温度计以及搅拌机的反应器(聚合釜)中,供给溶解有EB050S:乙烯-丙烯酸甲酯共聚物(商品名RexperlEMA,丙烯酸甲酯单元含量24%,JapanpolyethyleneCorporation制)0.1份的甲基丙烯酸甲酯68份、甲基丙烯酸异冰片酯20份、丙烯酸异冰片酯3份、甲基丙烯酸叔丁酯8份、丙烯酸丁酯1份的混合物,一边搅拌一边用氮气进行鼓泡,然后开始加热。在内温变为60℃的时间点,添加作为自由基聚合引发剂的2,2’-偶氮二(2,4-二甲基戊腈)0.1份,进一步将内温加热至100℃,然后保持13分钟。其后,通过将反应器冷却至室温,从而获得了浆剂。该浆剂的聚合率为约30质量%。
获得了在所述浆剂100份中含有叔己基过氧化新戊酸酯0.3份、二辛基磺基琥珀酸钠0.05份以及2-(2’-羟基-5’-甲基苯基)苯并三唑0.03份的树脂基材原料(2)。除了使用树脂基材原料(2)以外,通过与实施例1同样的方法获得树脂层叠体(10)以及(14)。评价结果示于表1。
[比较例3]
将作为固化性组合物(A)的表1所示的固化性组合物(A13)涂布于厚度1mm的甲基丙烯酸树脂板“AcryliteL”(三菱丽阳(株)制,商品名)的第1面,获得被覆了固化性组合物(A13)的涂膜的固化性组合物涂膜被覆甲基丙烯酸树脂板。
接着,将固化性组合物涂膜被覆甲基丙烯酸树脂板的固化性组合物(A13)的涂布面与PET薄膜“OX-50”(TeijinDuPontFilmsJapanLimited制,商品名)贴合,使PET薄膜“OX-50”的高平滑面接触于固化性组合物(A13)的涂布面,利用压辊以6m/分钟的速度进行压制,将固化性组合物的固化覆膜层(A13)的膜厚调整为18μm。
接着,在顺次层叠了甲基丙烯酸树脂板、固化性组合物(A13)以及PET薄膜的状态下保持1分钟,获得了层叠物。此后,使所获得的层叠物以2.5m/分钟的速度通过输出功率120W/cm的金属卤化物灯的下方24cm的位置,从而使固化性组合物(A13)固化,获得固化层叠物。
此后,将PET薄膜从固化层叠物剥离,获得了在甲基丙烯酸树脂板上层叠有固化覆膜层(A13)的层叠树脂板。
接着,与在上述甲基丙烯酸树脂板上层叠固化覆膜层(A13)的方法同样地操作,在甲基丙烯酸树脂板的层叠有固化覆膜层(A13)的面的对向的面上涂布表1所示的固化性组合物(B13),进一步形成固化覆膜层(B13),从而获得了在甲基丙烯酸树脂板的第1面上层叠有固化覆膜层(A13)、在甲基丙烯酸树脂板的与第1面相对的面上层叠有固化覆膜层(B13)的树脂层叠体。评价结果示于表1。
产业上的利用可能性
本发明的形成有固化覆膜的树脂层叠体的透明性、耐擦伤性,表面硬度以及耐冲击性优异,因而在人直接接触而使用时是适合的。
Claims (18)
1.一种树脂层叠体,其为包含固化覆膜层A、固化覆膜层B以及树脂基材层C的树脂层叠体,其中,树脂基材层C处于固化覆膜层A与固化覆膜层B之间,固化覆膜层A与固化覆膜层B满足下述式(1)~(3),
(1)6H≤P(A)
(2)3H≤P(B)≤6H
(3)P(A)>P(B)
其中,P(A)表示固化覆膜层A的铅笔硬度,P(B)表示固化覆膜层B的铅笔硬度。
2.根据权利要求1所述的树脂层叠体,其中,P(A)为7H以上。
3.根据权利要求1所述的树脂层叠体,其中,P(A)为8H以上。
4.根据权利要求1所述的树脂层叠体,其在下述的耐开裂性的评价中,在曲率半径X为40mm的情况下不产生裂纹,
<耐开裂性的评价>
将宽度30mm、长度120mm的树脂层叠体,按照使得具有固化覆膜层B的面成为外侧的方式,放置在半圆筒形的、截面的曲率半径R为X的模具之上,沿着模具进行弯曲,保持30秒,其后,目视观察树脂层叠体的固化覆膜层B的表面,从而判断有无裂纹的产生。
5.根据权利要求4所述的树脂层叠体,其在耐开裂性的评价中,耐开裂性是在曲率半径X为30mm的情况下不产生裂纹。
6.根据权利要求1~5中的任一项所述的树脂层叠体,其中,
固化覆膜层A是将固化性组合物A固化而获得的固化覆膜层,所述固化性组合物A包含
A-1:具有3个以上(甲基)丙烯酰基的多官能单体、
A-2:具有2个(甲基)丙烯酰基的多官能单体、以及
A-3:聚合引发剂,
所述固化性组合物A是:相对于所述A-1成分与所述A-2成分的合计100质量份,含有65~85质量份的所述A-1成分以及15~35质量份的所述A-2成分的固化性组合物。
7.根据权利要求6所述的树脂层叠体,其中,所述A-1成分是选自二季戊四醇五(甲基)丙烯酸酯以及二季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯中的至少1种单体。
8.根据权利要求1所述的树脂层叠体,其中,固化覆膜层A的膜厚为20~40μm。
9.根据权利要求1所述的树脂层叠体,其中,
固化覆膜层B是将固化性组合物B固化而获得的固化覆膜层,所述固化性组合物B包含
B-1:除了二季戊四醇五(甲基)丙烯酸酯以及二季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯以外的具有3个以上(甲基)丙烯酰基的多官能单体、
B-2:具有2个(甲基)丙烯酰基的多官能单体、以及
B-3:聚合引发剂,
所述固化性组合物B是:相对于所述B-1成分与所述B-2成分的合计100质量份,含有40~75质量份的所述B-1成分以及25~60质量份的所述B-2成分的固化性组合物。
10.根据权利要求1所述的树脂层叠体,其中,树脂层叠体的固化覆膜层A的第1面的相对于水的接触角为100°以上,且相对于三油精的接触角为60°以上。
11.根据权利要求1所述的树脂层叠体,其中,树脂基材层C是包含仅含有甲基丙烯酸甲酯单元的聚合物的树脂,或者是包含共聚物的树脂,在所述共聚物中,相对于共聚物的总质量而言具有50质量%以上且不足100质量%的甲基丙烯酸甲酯单元以及能够与甲基丙烯酸甲酯共聚的单体单元。
12.根据权利要求11所述的树脂层叠体,其中,树脂基材层C是相对于所述仅含有甲基丙烯酸甲酯单元的聚合物、或所述共聚物100质量份而言含有0.02~1质量份的烯烃-丙烯酸烷基酯共聚物的树脂。
13.根据权利要求11所述的树脂层叠体,其中,能够与甲基丙烯酸甲酯共聚的单体单元包含源自除了甲基丙烯酸甲酯以外的具有碳原子数2~20的烃基的(甲基)丙烯酸酯的单体单元。
14.一种树脂层叠体的制造方法,其为将以下所示的模具A与模具B按照使固化覆膜层A与固化覆膜层B相对的方式配置而获得层叠铸模,向所述层叠铸模中灌入包含以甲基丙烯酸甲酯为主要成分的自由基聚合性单体的树脂基材原料,然后将树脂基材原料注塑聚合而形成树脂基材层C,之后将铸模去除,从而制造在树脂基材的第1面层叠有固化覆膜层A、在第2面层叠有固化覆膜层B的树脂层叠体的方法,其中,
固化覆膜层A的铅笔硬度为6H以上,固化覆膜层B的铅笔硬度为3~6H,固化覆膜层A具有高于固化覆膜层B的铅笔硬度,
模具A:在铸模的表面涂布固化性组合物A后使固化性组合物A固化,从而在铸模的表面层叠有固化覆膜层A的模具;
模具B:在铸模的表面涂布固化性组合物B后使固化性组合物B固化,从而在铸模的表面层叠有固化覆膜层B的模具。
15.根据权利要求14所述的树脂层叠体的制造方法,其中,固化覆膜层A的铅笔硬度为7H以上。
16.根据权利要求14所述的树脂层叠体的制造方法,其中,固化覆膜层A的铅笔硬度为8H以上。
17.根据权利要求14所述的树脂层叠体的制造方法,其中,作为所述模具A,使用的是在铸模的与固化性组合物A接触的面上形成有相对于水的接触角为105°以上的覆膜的铸模。
18.一种树脂层叠体,其为将以下所示的模具A与模具B按照使固化覆膜层A与固化覆膜层B相对的方式配置而获得层叠铸模,向所述层叠铸模中灌入包含以甲基丙烯酸甲酯为主要成分的自由基聚合性单体的树脂基材原料,然后将树脂基材原料注塑聚合而形成树脂基材层C,之后将铸模去除而获得的在树脂基材的第1面层叠有固化覆膜层A、在第2面层叠有固化覆膜层B的树脂层叠体,其中,
固化覆膜层A的铅笔硬度为6H以上,固化覆膜层B的铅笔硬度为3~6H,固化覆膜层A具有高于固化覆膜层B的铅笔硬度,
模具A:在铸模的表面涂布固化性组合物A后使固化性组合物A固化,从而在铸模的表面层叠有固化覆膜层A的模具;
模具B:在铸模的表面涂布固化性组合物B后使固化性组合物B固化,从而在铸模的表面层叠有固化覆膜层B的模具。
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
CB02 | Change of applicant information |
Address after: Within Japan Tokyo Chiyoda pill 1 chome No. 1 Applicant after: Mitsubishi Kasei Corporation Address before: Within Japan Tokyo Chiyoda pill 1 chome No. 1 Applicant before: Mitsubishi Reiyon Co., Ltd. |
|
CB02 | Change of applicant information | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant |