CN110857338A - 防污性薄膜的制造方法 - Google Patents
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Abstract
提供一种防污性薄膜的制造方法,其即使模具的转印次数增加,也可以防止模具的白化,并且提高所获得的防污性薄膜的防污性。防污性薄膜的制造方法包含下述工序:在模具的表面上涂布离型处理剂,将水相对于模具的涂布了离型处理剂的表面的接触角调节为规定的范围的工序;在基材的表面上涂布树脂的工序;在将树脂夹在其间的状态下,将基材向模具的涂布了离型处理剂的表面按压,形成树脂层的工序;以及使树脂层硬化,形成聚合体层的工序,树脂以规定的比例含有:具有(甲基)丙烯酰基的规定的氟系低聚物;以及每一个分子具有1个(甲基)丙烯酰基的全氟烷基系单体,全氟烷基系单体中的氟原子浓度为规定的范围。
Description
技术领域
本发明涉及一种防污性薄膜的制造方法。
背景技术
针对具有防反射性的光学薄膜进行了各种研究(例如,参照专利文献1)。特别地,已知具有纳米尺寸的凹凸构造(纳米构造)的光学薄膜具有优良的防反射性。根据这种凹凸构造,由于从空气层直至基材而折射率连续地变化,因此可以使反射光显著地减少。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2018-59047号公报
发明内容
本发明所要解决的技术问题
但是,在这种光学薄膜中,具有优良的防反射性,另一方面,由于其表面的凹凸构造,如果指纹(皮脂)等污物附着,则附着的污物容易扩大,并且,有时难以擦掉进入了凸部间的污物。另外,所附着的污物,由于其反射率与光学薄膜的反射率大不相同,因此容易识别。因此,寻求一种在表面具有纳米尺寸的凹凸构造,并且相对于污物的擦拭性(例如指纹擦拭性)、即防污性优良的功能性薄膜(防污性薄膜)。
对此,本发明人研究后发现,如果在构成光学薄膜的凹凸构造的聚合体层中,作为其结构成分而配合氟系化合物,则防污性提高。
但是,本发明人进一步研究后发现,如果在形成聚合体层的凹凸构造时使用模具,则伴随模具的转印次数的增加,氟系化合物会在模具的表面积蓄(转移),模具会发生白化。并且发现,如果在这种状态下模具的转印次数进一步增加,则模具的离型性容易降低,其结果,所获得的防污性薄膜的防污性容易降低。
如上所述,当前存在下述课题,即,实现一种即使模具的转印次数增加,也可以防止模具的白化,并且提高所获得的防污性薄膜的防污性的防污性薄膜的制造方法。但是,未发现解决上述课题的方法。例如,在上述专利文献1中,并未记载与伴随模具的转印次数的增加的、模具的白化及防污性薄膜的防污性的降低相关的内容,并未解决上述课题。
本发明就是鉴于上述现状,其目的在于,提供一种即使模具的转印次数增加,也防止模具的白化,提高所获得的防污性薄膜的防污性的防污性薄膜的制造方法。
解决问题的手段
本发明的一个方式是一种防污性薄膜的制造方法,该防污性薄膜具有:基材;以及聚合体层,其配置于所述基材的表面上,在表面具有将多个凸部以可见光的波长以下的间距来设置的凹凸构造,所述防污性薄膜的制造方法具有下述工序:工序(1),在该工序中,在模具的表面上涂布离型处理剂,将水相对于所述模具的涂布了所述离型处理剂的表面的接触角调节为90~150°;工序(2),在该工序中,将树脂涂布于所述基材的表面上;工序(3),在该工序中,在将所述树脂夹在其间的状态下,将所述基材向所述模具的涂布了所述离型处理剂的表面按压,形成在表面具有所述凹凸构造的树脂层;以及工序(4),在该工序中,使所述树脂层硬化,形成所述聚合体层,所述树脂以有效成分换算,含有具有(甲基)丙烯酰基的氟系低聚物2.5~12.5重量%,含有每一个分子具有1个(甲基)丙烯酰基的全氟烷基系单体2.5~9重量%,所述氟系低聚物含有全氟聚醚系低聚物及全氟烷基系低聚物之中的至少一者,所述全氟烷基系单体中的氟原子浓度是50~60重量%。
发明效果
根据本发明,可以提供一种防污性薄膜的制造方法,其即使模具的转印次数增加,也可以防止模具的白化,并且提高所获得的防污性薄膜的防污性。
附图说明
图1A是用于对实施方式的防污性薄膜的制造方法进行说明的剖面示意图。
图1B是用于对实施方式的防污性薄膜的制造方法进行说明的剖面示意图。
图1C是用于对实施方式的防污性薄膜的制造方法进行说明的剖面示意图。
图1D是用于对实施方式的防污性薄膜的制造方法进行说明的剖面示意图。
图1E是用于对实施方式的防污性薄膜的制造方法进行说明的剖面示意图。
图2A是用于对实施方式的调节方法例1的效果进行说明的示意图。
图2B是用于对实施方式的调节方法例1的效果进行说明的示意图。
图3A是对当前的模具的转印时产生的离型性的降低进行说明的示意图。
图3B是对当前的模具的转印时产生的离型性的降低进行说明的示意图。
图3C是对当前的模具的转印时产生的离型性的降低进行说明的示意图。
图4是表示图1E中的聚合体层的斜视示意图。
具体实施方式
以下基于实施方式,参照附图针对本发明更详细地进行说明,但本发明并不仅限定于该实施方式。另外,实施方式的结构在不脱离本发明的要旨的范围可以适当组合,也可以变更。
本说明书中,“X~Y”表示“X以上,Y以下”。
[实施方式]
针对实施方式的防污性薄膜的制造方法,以下进行说明。图1A、图1B、图1C、图1D、及图1E是用于对实施方式的防污性薄膜的制造方法进行说明的剖面示意图。
(A)模具的表面处理(工序(1))
如图1A所示,在模具5的表面上涂布离型处理剂7,将水相对于模具5的涂布了离型处理剂7的表面的接触角调节为90~150°,优选调节为100~140°。由此,使模具5的初始的离型性有意地降低。
作为离型处理剂7的涂布方法,例如可以举出利用喷雾方式、照相凹版方式、狭缝模方式、棒涂方式、浇筑方式等进行涂布的方法。
作为对水相对于模具5的涂布了离型处理剂7的表面的接触角进行调节的方法,例如可以举出以下的调节方法例1~3。
(调节方法例1)
可以相对于模具5的涂布了离型处理剂7的表面,照射准分子紫外线。由此,去除在模具5的表面存在的离型处理剂7的剩余部分,可以使模具5的初始的离型性有意地降低。作为准分子紫外线的照射条件,例如可以调节照射强度、照射时间等。例如,在将准分子紫外线以照射强度50mW/cm2进行照射的情况下的照射时间,优选是10~35分钟。
(调节方法例2)
在模具5的表面上涂布的离型处理剂7,有效成分浓度可以是0.0001~0.001重量%。通过这样降低离型处理剂7中的有效成分浓度,也可以使模具5的初始的离型性有意地降低。这样有效成分浓度低的离型处理剂,也可以在调节方法例1中使用。
作为在调节方法例1、2中使用的离型处理剂7,例如可以举出氟系离型处理剂、硅酮系离型处理剂、磷酸酰胺系离型处理剂等,其中,优选氟系离型处理剂。作为氟系离型处理剂,优选使用全氟聚醚系离型处理剂,作为其公知例,可以举出大金工业公司制造的“Optools(注册商标)DSX”、“OptoolsUD509”、“OptoolsAES4”等。
(调节方法例3)
在模具5的表面上涂布的离型处理剂7,也可以是每1个分子具有3~25个CF2基的硅烷偶联剂。通过作为离型处理剂7,使用氟锁链长度这样短的硅烷偶联剂,也可以使模具5的初始的离型性有意地降低。
作为在调节方法例3中使用的离型处理剂7(硅烷偶联剂),例如可以举出1,1,2,2-四羟基-全氟辛基三甲氧基硅烷(FAS13,每1个分子的CF2基的个数:6个)、1,1,2,2-四羟基-全氟癸基三甲氧基硅烷(FAS17,每1个分子的CF2基的个数:8个)等。这些硅烷偶联剂(离型处理剂)也可以在调节方法例1、2中使用。
(B)树脂的涂布(工序(2))
如图1B所示,在基材2的表面上涂布树脂6。
作为树脂6的涂布方法,例如可以举出利用喷雾方式、照相凹版方式、狭缝模方式、棒涂方式等进行涂布的方法。其中,从使膜厚均匀、提高生产性的观点,优选由照相凹版方式或者狭缝模方式进行涂布的方法。
在树脂6含有溶剂的情况下,在树脂6的涂布后,也可以进行去除溶剂的加热处理(干燥处理)。该加热处理优选以溶剂的沸点以上的温度进行。
上述(A)和上述(B),可以在相同定时进行,也可以在不同的定时进行。
(C)树脂层的形成(工序(3))
在将树脂6夹在其间的状态下,将基材2向模具5的涂布了离型处理剂7的表面按压。其结果,如图1C所示,形成在表面(与基材2相反侧的表面)具有凹凸构造的树脂层8。
(D)聚合体层的形成(工序(4))
使树脂层8硬化。其结果,如图1D所示,形成聚合体层3。
作为树脂层8的硬化方法,例如可以举出通过活性能量线的照射、加热等进行的方法。在本说明书中,“活性能量线”表示紫外线、可见光线、红外线、等离子体等。树脂层8的硬化,优选通过活性能量线的照射而进行,其中,更加优选通过紫外线的照射而进行。活性能量线的照射可以从树脂层8的基材2侧进行,也可以从树脂层8的模具5侧进行。另外,针对树脂层8的活性能量线的照射次数,可以仅是1次,也可以是多次。
上述(C)和上述(D)可以在相同定时进行,也可以在不同的定时进行。
(E)模具的剥离
如图1E所示,将模具5从聚合体层3剥离。其结果,防污性薄膜1完成。
在本说明书中,将上述(B)~(E)这样的一系列工序也称为“模具的转印”。在本实施方式中,在连续地制造防污性薄膜1的情况下,上述(A)只要至少在最初的阶段(在第一次转印前)进行1次即可,其后,只要重复上述(B)~(E)即可。例如,可以如(A)、(B)、(C)、(D)、(E)、(B)、(C)、(D)、(E)、(B)、(C)、(D)、(E)、…、的顺序这样,在第二次以后的转印时,每次都不进行上述(A)。另外,也可以如(A)、(B)、(C)、(D)、(E)、(B)、(C)、(D)、(E)、(A)、(B)、(C)、(D)、(E)、…、的顺这样,在第二次以后的转印时(在该例子中,在第3次的转印时)适当进行上述(A)。在这种模具的转印中,例如,如果将基材2设为辊卷状,则可以连续且有效地进行上述(B)~(E)。
在本实施方式中,如上述(A)所示,使模具5的初始的离型性有意地降低,关于其作用效果,例示上述调节方法例1的情况而进行说明。
图2A及图2B是用于对由实施方式的调节方法例1得到的效果进行说明的示意图。如果对模具5的涂布了离型处理剂7的表面照射准分子紫外线,则如图2A所示,获得离型处理剂7中的含有氟的单体20适度地残存的状态(剩余部分被去除的状态)。在这里,在含有氟的单体20中,利用准分子紫外线的照射,除了与模具5的结合部分以外,有时会产生损伤及损伤部分21。如果使用这种状态的模具5进行向树脂6的转印,则如图2B所示,树脂6中的氟系化合物22被拉向含有氟的单体20,损伤部分21由氟系化合物22修复。即,发现在模具5的转印时,氟系化合物22作为离型处理剂7的替代而向模具5补充,长时间维持模具5的离型性。此外,由于含有氟的单体20的剩余部分至少在最初的阶段(第一次转印前)预先去除,因此在模具5的转印时,即使氟系化合物22被拉向含有氟的单体20,也不会在模具5的表面过度积蓄(转移),其结果,防止模具5的白化。
如上所述,在调节方法例1中,为了防止模具5的白化,并且长时间维持模具5的离型性,提高所获得的防污性薄膜1的防污性,使模具5的初始的离型性有意地降低,作为该离型性的指标而使用水的接触角。具体地说,水相对于模具5的涂布了离型处理剂7的表面的接触角,至少在最初的阶段(第一次转印前),调节为90~150°,优选调节为100~140°。在水的接触角比90°小的情况下,模具5的初始的离型性会过低,所获得的防污性薄膜1的防污性降低。在水的接触角比150°大的情况下,模具5的初始的离型性会过高,如果模具5的转印次数增加,则模具5会白化。
在上述调节方法例2、3的情况下,也可以使模具5的初始的离型性有意地降低,但容易仅对离型处理剂7的表面产生影响(难以对与模具5的结合部分产生影响),从容易调节水的接触角的观点,优选调节方法例1。
另一方面,在当前的模具的转印时,模具5会白化,离型性会降低。图3A、图3B、及图3C是用于对在当前的模具的转印时产生的离型性的降低进行说明的示意图。当前,如果在模具5的表面上涂布离型处理剂7,则如图3A所示,离型处理剂7中的含有氟的单体的剩余分23存在。对于含有氟的单体的剩余分23,例如,即使试图利用由氟系溶剂的湿清洗(冲洗处理)进行去除,也无法完全去除。另外,当前,并不是如本实施方式所述使模具5的离型性有意地降低,水相对于模具5的涂布了离型处理剂7的表面的接触角,通常在最初的阶段(第一次转印前)就比150°还高。如果使用这种状态的模具5反复进行向树脂6的转印,则如图3B所示,树脂6中的氟系化合物22被拉向含有氟的单体的剩余部分23(含有氟的单体20)而积蓄,其结果,模具5会白化。并且,如果在这种状态下,模具5的转印次数进一步增加,则如图3C所示,以氟系化合物22积蓄而聚集的部分作为起点,离型处理剂7(含有氟的单体20及其剩余部分23)会剥离,其结果,离型性会降低。
下面,针对由本实施方式的制造方法制造的防污性薄膜,以下进行说明。如图1E所示,防污性薄膜1具有基材2、和在基材2的表面上配置的聚合体层3。
聚合体层3在表面具有将多个凸部(凸起)4以可见光的波长(780nm)以下的间距(相邻的凸部4的顶点间的距离)P设置的凹凸构造、即蛾眼构造(蛾的目状的构造)。由此,防污性薄膜1可以示出由蛾眼构造获得的优良的防反射性(低反射性)。
聚合体层3的厚度T,从使在树脂6中配合的氟系化合物中的氟原子高浓度地偏向聚合体层3的表面(与基材2相反侧的表面)的观点,优选较小。具体地说,聚合体层3的厚度T优选5~20μm,更优选8~12μm。
作为多个凸部4的形状,例如可以举出由柱状的下部和半球状的上部构成的形状(吊钟状)、锥体状(锥状、圆锥状)等的、朝向前端而变细的形状(锥形形状)。在图1E中,相邻的凸部4的间隙的底边成为倾斜的形状,但也可以不倾斜,而是水平的形状。
多个凸部4的平均间距,从充分地防止莫尔条纹、虹彩不均等光学现象的产生的观点,优选100~400nm,更优选100~200nm。多个凸部4的平均间距,具体地说,是由扫描型电子显微镜拍摄到的平面照片的1μm见方的区域内中的、所有相邻的凸部的间距(图1E中的P)的平均值。
多个凸部4的平均高度,从与后述的多个凸部4的优选的平均纵横比共存的观点,优选50~600nm,更优选100~300nm。多个凸部4的平均高度,具体地说,是由扫描型电子显微镜拍摄的剖面照片中的、连续地排列的10个凸部的高度(图1E中的H)的平均值。但是,在选择10个凸部时,将存在缺损或变形的部分(在准备测定用试样时其变形的部分等)的凸部排除。
多个凸部4的平均纵横比,优选0.8~1.5,更优选1.0~1.3。在多个凸部4的平均纵横比比0.8小的情况下,无法充分防止莫尔条纹、虹彩不均等光学现象的产生,有时无法获得优良的防反射性。在多个凸部4的平均纵横比比1.5大的情况下,凹凸构造的加工性降低,有时会产生沾粘,或者形成凹凸构造时的转印状况恶化(模具5堵塞或者卷曲等)。多个凸部4的平均纵横比,是指上述的多个凸部4的平均高度与平均间距的比(高度/间距)。
多个凸部4可以随机地配置,也可以周期地(规则地)配置。在多个凸部4周期地配置的情况下,有可能会产生由该周期性引起无用的衍射光,因此多个凸部4优选如图4所示随机地配置。图4是表示图1E中的聚合体层的斜视示意图。
从防污性的观点,相对于聚合体层3的表面(与基材2相反侧的表面),水的接触角优选120°以上,十六烷的接触角优选30°以上,水的接触角更优选140°以上,十六烷的接触角更优选70°以上,水的接触角进一步优选150°以上,十六烷的接触角进一步优选90°以上。
防污性薄膜1的用途,只要是充分利用其优良的防污性即可,并不特别限定,例如,可以是防反射薄膜等光学薄膜用途。这种防反射薄膜通过安装于显示装置的内部或者外部从而对识别性的提高作出贡献。
防污性薄膜1的防污性,可以表示能够将在聚合体层3的表面(与基材2相反侧的表面)附着的污物容易地去除,也可以表示在聚合体层3的表面(与基材2相反侧的表面)污物难以附着。另外,根据防污性薄膜1,利用由蛾眼构造得到的效果,与具有平坦面等通常的表面的当前的防污性薄膜(例如,含有氟的薄膜)相比,可以获得高的防污性。
下面,针对在制造防污性薄膜1时使用的各部件,以下进行说明。
<基材>
作为基材2的材料,例如可以举出三醋酸纤维素(TAC)、聚对苯二甲酸乙二酯(PET)、甲基异丁烯酸(MMA)等树脂。基材2在上述材料之外,也可以适当包含可塑剂等添加剂。
也可以在基材2的表面(聚合体层3侧的表面)实施易粘合处理(例如,底漆处理),例如,可以使用实施了易粘合处理的三醋酸纤维素薄膜。另外,也可以对基材2的表面(聚合体层3侧的表面)实施皂化处理,例如,可以使用实施了皂化处理的三醋酸纤维素薄膜。
在将防污性薄膜1安装于液晶显示装置等具有偏光板的显示装置中的情况下,基材2也可以构成偏光板的一部分。
基材2的厚度,从确保透明性及加工性的观点,优选是50~100μm。
<模具>
作为模具5,例如可以使用由下述的方法制作的模具。首先,将成为模具5的材料的铝,在支撑基材的表面上通过喷镀法进行成膜。然后,相对于成膜后的铝的层,交互地重复进行阳极氧化及蚀刻,由此,可以制作蛾眼构造的母模(模具5)。此时,通过对进行阳极氧化的时间及进行蚀刻的时间进行调节,从而可以使模具5的凹凸构造变化。
作为支撑基材的材料,例如可以举出:玻璃;不锈钢、镍等的金属;聚丙烯、聚甲基戊烯、环状烯烃系高分子(代表性的是降冰片烯系树脂等,日本瑞翁公司制造的“ZEONOR(注册商标)”,JSR公司制造的“ARTON(注册商标)”)等的聚烯烃系树脂;聚碳酸酯树脂;聚对苯二甲酸乙二酯、聚萘二甲酸乙二酯、三醋酸纤维素等的树脂等。另外,也可以取代在支撑基材的表面上将铝成膜,而使用铝制的基材。
作为模具5的形状,例如可以举出平板状、辊卷状等。
<离型处理剂>
离型处理剂7是以模具5的表面的离型处理为目的而使用的。利用离型处理剂7,模具5的离型性(例如,疏水性)提高,可以将模具5从聚合体层3容易地剥离。另外,由于模具5的表面自由能量变低,因此在将基材2向模具5按压时(上述(C)),可以使在树脂6中配合的氟系化合物中的氟原子在树脂层8的表面(与基材2相反侧的表面)均匀地分布。并且,可以防止在使树脂层8硬化前,氟原子从树脂层8的表面(与基材2相反侧的表面)分离。其结果,在防污性薄膜1中,可以使氟原子在聚合体层3的表面(与基材2相反侧的表面)均匀地分布。根据本实施方式,由于即使模具5的转印次数增加,也抑制模具5的离型性的降低,因此氟原子持续偏向聚合体层3的表面(与基材2相反侧的表面),防污性薄膜1的防污性长期间维持。
离型处理剂7的厚度T1优选1~10nm,更优选3~5nm。在离型处理剂7的厚度T1比1nm小的情况下,有时模具5的离型性会过低。在离型处理剂7的厚度T1大于10nm的情况下,有时模具5的离型性会过高,如果模具5的转印次数增加,则有时模具5会白化。
<树脂>
树脂6作为氟系化合物而含有具有(甲基)丙烯酰基的氟系低聚物(R)、和每一个分子具有1个(甲基)丙烯酰基的全氟烷基系单体(S)。在本说明书中,“(甲基)丙烯酰基”表示丙烯酰基或者甲基丙烯酰基。
(氟系低聚物(R))
氟系低聚物(R)具有(甲基)丙烯酰基,例如,具有在含有氟的烃锁的末端配置(甲基)丙烯酰基的构造。在氟系低聚物(R)中,(甲基)丙烯酰基作为利用光、热等的外部能量而与其它成分进行反应的重合性官能基起作用。
通过在树脂6中配合氟系低聚物(R),由含有氟的烃锁得到的氟原子偏向聚合体层3的表面(与基材2相反侧的表面),聚合体层3的表面自由能量变低,因此防污性薄膜1的防污性提高。另一方面,根据不具有(甲基)丙烯酰基的氟系低聚物,由于在树脂6中不进行交联,因此防污性薄膜1的防污性不会长期间维持。
树脂6以有效成分换算,含有氟系低聚物(R)2.5~12.5重量%,优选含有5~10重量%。在树脂6中的氟系低聚物(R)的含有率以有效成分换算比2.5重量%低的情况下,偏向聚合体层3的表面(与基材2相反侧的表面)的氟原子的量变少,防污性薄膜1的防污性降低。在树脂6中的氟系低聚物(R)的含有率以有效成分换算比12.5重量%高的情况下,与树脂6中的其它成分的相溶性降低,其结果,防污性薄膜1(聚合体层3)的透明性降低(白化)。在树脂6含有多种氟系低聚物(R)的情况下,多种氟系低聚物(R)的含有率的合计以有效成分换算为2.5~12.5重量%即可。本说明书中,树脂的“有效成分”是在硬化后成为聚合体层的结构成分,表示排除对硬化反应(重合反应)没有贡献的成分(例如溶剂)。
氟系低聚物(R)包含全氟聚醚系低聚物(R1)及全氟烷基系低聚物(R2)之中的至少一个。在本说明书中,“全氟聚醚系低聚物”表示具有全氟聚醚基的氟系低聚物。在本说明书中,“全氟烷基系低聚物”表示全氟烷基的氟系低聚物。特别地,如果作为氟系低聚物(R)而配合全氟聚醚系低聚物(R1),则容易引起其动作而聚合体层3的表面(与基材2相反侧的表面)的光滑性容易提高,其结果,耐擦性容易提高。
作为全氟聚醚系低聚物(R1)的公知例,可以举出Solvay公司制造的“FOMBLIN(注册商标)MT70”、“Fluorolink(注册商标)AD1700”、“FluorolinkMD700”、信越化学工业公司制造的“KY-1203E”、“KY-1211”、“KY-1207”、大金工业公司制造的“OPTOOL DAC-HP”等。
作为全氟烷基系低聚物(R2)的公知例,可以举出DIC公司制造的“Megafac(注册商标)RS-90”、“Megafac RS-75”、“Megafac RS-76-NS”、Daicel Orneex公司制造的“EBECRYL(注册商标)8110”、Neos公司制造的“FTERGENT(注册商标)601ADH2”等。
(全氟烷基系单体(S))
全氟烷基系单体(S),每1个分子具有1个(甲基)丙烯酰基。本说明书中,“全氟烷基系单体”,表示具有全氟烷基的氟系单体。在全氟烷基系单体(S)中,(甲基)丙烯酰基作为利用光、热等的外部能量与其它成分进行反应的重合性官能基起作用。
通过在树脂6中配合全氟烷基系单体(S),从而氟原子偏向聚合体层3的表面(与基材2相反侧的表面),由于聚合体层3的表面自由能量变低,因此防污性薄膜1的防污性提高。另外,由于全氟烷基系单体(S)分子量小,因此容易偏向(转移向)聚合体层3的表面(与基材2相反侧的表面),即使配合量少,防污性薄膜1的防污性也容易提高。另一方面,根据每1个分子具有2个以上(甲基)丙烯酰基的全氟烷基系单体,由于分子量变大,因此与树脂6中的其它成分的相溶性降低,其结果,防污性薄膜1(聚合体层3)的透明性降低(白化)。并且,每1个分子具有2个以上(甲基)丙烯酰基的全氟烷基系单体,在聚合体层3中构成主骨架或者分支部,容易嵌入交联构造中,因此与全氟烷基系单体(S)相比较,难以偏向聚合体层3的表面(与基材2相反侧的表面)。
全氟烷基系单体(S)中的氟原子浓度是50~60重量%,优选52~60重量%。在全氟烷基系单体(S)中的氟原子浓度比50重量%低的情况下,偏向聚合体层3的表面(与基材2相反侧的表面)的氟原子的量变少,防污性薄膜1的防污性降低。在全氟烷基系单体(S)中的氟原子浓度高于60重量%的情况下,聚合体层3变软,因此耐擦性降低,另外,由于与树脂6中的其它成分的相溶性降低,因此防污性薄膜1(聚合体层3)的透明性降低(白化)。
树脂6以有效成分换算,含有全氟烷基系单体(S)2.5~9重量%,优选含有3~7重量%。在树脂6中的全氟烷基系单体(S)的含有率以有效成分换算比2.5重量%低的情况下,偏向聚合体层3的表面(与基材2相反侧的表面)的氟原子的量变少,防污性薄膜1的防污性降低。在树脂6中的全氟烷基系单体(S)的含有率以有效成分换算比9重量%高的情况下,与树脂6中的其它成分的相溶性降低,其结果,防污性薄膜1(聚合体层3)的透明性降低(白化)。在树脂6含有多种全氟烷基系单体(S)的情况下,多种全氟烷基系单体(S)的含有率的合计以有效成分换算为2.5~9重量%即可。
作为全氟烷基系单体(S),可以举出2-(全氟己基)乙基丙烯酸酯、2-(全氟丁基)乙基丙烯酸酯、2-(全氟己基)乙基异丁烯酸、2-(全氟丁基)乙基异丁烯酸、1H,1H,5H-八氟戊基丙烯酸酯、1H,1H,5H-八氟戊基异丁烯酸等。
作为2-(全氟己基)乙基丙烯酸酯的公知例,可以举出UNIMATEC公司制造的“CHEMINOX(注册商标)FAAC-6”等。作为2-(全氟丁基)乙基丙烯酸酯的公知例,可以举出UNIMATEC公司制造的“CHEMINOX FAAC-4”等。作为2-(全氟己基)乙基异丁烯酸的公知例,可以举出UNIMATEC公司制造的“CHEMINOX FAMAC-6”等。作为2-(全氟丁基)乙基异丁烯酸的公知例,可以举出UNIMATEC公司制造的“CHEMINOX FAMAC-4”等。作为1H,1H,5H-八氟戊基丙烯酸酯的公知例,可以举出大阪有机化学工业公司制造的“Viscoat8F”等。作为1H,1H,5H-八氟戊基异丁烯酸的公知例,可以举出大阪有机化学工业公司制造的“Viscoat8FM”等。
在本实施方式中,由于作为氟系化合物,同时使用氟系低聚物(R)和全氟烷基系单体(S),因此氟原子更多地偏向聚合体层3的表面(与基材2相反侧的表面),防污性薄膜1的防污性更加提高。
树脂6也可以还含有单官能酰胺单体。在本说明书中,“单官能酰胺单体”表示具有酰胺基、并且每1个分子具有1个丙烯酰基的单体。如果在树脂6中配合单官能酰胺单体,则与氟系化合物的相溶性提高,因此氟系化合物中的氟原子容易偏向聚合体层3的表面(与基材2相反侧的表面),防污性薄膜1的防污性更加提高。另外,由于树脂层8的硬化收缩被抑制,与基材2的聚集力提高,因此聚合体层3与基材2的贴合性提高。
树脂6也可以以有效成分换算,优选含有单官能酰胺单体1~15重量%,更优选含有5~10重量%。在树脂6中的单官能酰胺单体的含有率以有效成分换算比1重量%低的情况下,有时聚合体层3与基材2的贴合性不会充分提高。在树脂6中的单官能酰胺单体的含有率以有效成分换算比15重量%高的情况下,聚合体层3的交联密度不会提高,其结果,有时耐擦性会降低。在树脂6含有多种单官能酰胺单体的情况下,优选多种单官能酰胺单体的含有率的合计以有效成分换算为上述范围内。
作为单官能酰胺单体,例如可以举出N-丙烯酰基吗啉、N,N-二甲基丙烯酰胺、N,N-二乙丙烯酰胺、N-(2-羟乙基)丙烯酰胺、双丙酮丙烯酰胺、N-n-丁氧甲基丙烯酰胺等。
作为N-丙烯酰基吗啉的公知例,可以举出KJ Chemicals公司制造的“ACMO(注册商标)”等。作为N,N-二甲基丙烯酰胺的公知例,可以举出KJ Chemicals公司制造的“DMAA(注册商标)”等。作为N,N-二乙丙烯酰胺的公知例,可以举出KJ Chemicals公司制造的“DEAA(注册商标)”等。作为N-(2-羟乙基)丙烯酰胺的公知例,可以举出KJ Chemicals公司制造的“HEAA(注册商标)”等。作为双丙酮丙烯酰胺的公知例,可以举出日本化成公司制造的“DAAM(注册商标)”等。作为N-n-丁氧甲基丙烯酰胺的公知例,可以举出MRC Unitec公司制造的“NBMA”等。
树脂6也可以还包含多官能丙烯酸酯。在本说明书中,“多官能丙烯酸酯”表示每1个分子具有2个以上丙烯酰基的丙烯酸酯。如果在树脂6中配合多官能丙烯酸酯,则聚合体层3的交联密度提高,由于被赋予适度的弹性(硬度),因此耐擦性提高。
多官能丙烯酸酯优选至少包含一种具有环氧乙烷基的多官能丙烯酸酯。由此,由于由聚合体层3被赋予适度的弹性(硬度),因此耐擦性更加提高。
树脂6以有效成分换算,优选含有多官能丙烯酸酯50~94重量%,更优选含有60~90重量%。在树脂6中的多官能丙烯酸酯的含有率以有效成分换算低于50重量%的情况下,聚合体层3变硬,其结果,有时耐擦性会降低。树脂6中的多官能丙烯酸酯的含有率以有效成分换算高于94重量的情况下,聚合体层3的交联密度不会变高,其结果,有时耐擦性会降低。在树脂6含有多种多官能丙烯酸酯的情况下,优选多种多官能丙烯酸酯的含有率的合计以有效成分换算为上述范围内。
作为多官能丙烯酸酯,例如可以举出聚乙烯乙二醇(200)二丙烯酸酯、三甲氧丙烷三丙烯酸酯等。
作为聚乙烯乙二醇(200)二丙烯酸酯的公知例,可以举出MIWON公司制造的“MIRAMER(注册商标)M282”等。作为三甲氧丙烷三丙烯酸酯的公知例,可以举出MIWON公司制造的“MIRAMER M300”等。
树脂6也可以还包含聚合引发剂。如果在树脂6中配合聚合引发剂,则树脂层8的硬化性提高。
作为聚合引发剂,例如可以举出光聚合引发剂、热聚合引发剂等,其中也优选光聚合引发剂。光聚合引发剂是相对于活性能量线为活性的聚合引发剂。
作为光聚合引发剂,例如可以举出自由基聚合引发剂、阴离子聚合引发剂、阳离子聚合开始剂等。作为这种光聚合引发剂,例如可以举出:对叔丁基三氯苯乙酮、2,2’-二乙氧基乙醚苯、2-羟基-2-甲基-1-苯基丙烷-1-酮等的乙醚苯类;二苯酮、4,4’-双二甲基氨基二苯酮、2-氯噻吨酮、2-甲基噻吨酮、2-乙基噻吨酮、2-异丙基噻吨酮等的酮类;安息香、安息香甲基醚、安息香异丙基醚、安息香异丁基醚等的安息香醚类;安息香双甲醚、羟基环己基苯基酮等的苯偶酰缩酮类;2,4,6-三甲基苯甲酰基-联苯-氧化膦、双(2,4,6-三甲基苯甲酰基)-苯基氧化膦等的月桂基氧化膦类;1-羟基-环己基-苯基-酮等的烷基酮类等。
作为2,4,6-三甲基苯甲酰基-联苯-氧化膦的公知例,可以举出IGM Resins公司制造的“LUCIRIN(注册商标)TPO”、“IRGACURE(注册商标)TPO”等。作为双(2,4,6-三甲基苯甲酰基)-苯基氧化膦的公知例,可以举出IGM Resins公司制造的“IRGACURE 819”等。作为1-羟基-环己基-苯基-酮的公知例,可以举出IGM Resins公司制造的“IRGACURE 184”等。
树脂6也可以还含有溶剂。在该情况下,溶剂可以在树脂6的各成分中与有效成分一起含有,也可以与各成分独立地含有。
作为溶剂,例如可以举出醇(碳数1~10:例如甲醇、乙醇、n-或者i-丙醇、n-、sec-、或者叔丁醇、苄醇、辛醇等)、酮(碳数3~8:例如丙酮、甲乙酮、甲基异丁酮、二异丁酮、二丁酮、环己酮等)、酰胺或者醚酰胺(碳数4~10:例如醋酸乙基、乙酸丁基、乳酸乙酯等)、γ-二丙基内酯、乙烯乙二醇单甲基醋酸酯、丙烯乙二醇单甲基醋酸酯、醚(碳数4~10:例如EG单甲基醚(甲基溶纤剂)、EG单乙醚(乙基溶纤剂)、二乙烯乙二醇单丁基醚(丁基溶纤剂)、丙烯乙二醇单甲基醚等)、芳香族烃(碳数6~10:例如苯、甲苯、二甲苯等)、酰胺(碳数3~10:例如二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺、N-甲基吡咯烷酮等)、卤素化烃(碳数1~2:例如二氯甲烷、二氯化乙烯等)、石油系溶剂(例如石油醚、石脑油等)等。
树脂6的厚度T2优选5~45μm,更优选7~35μm。在树脂6的厚度T2比5μm小的情况下,聚合体层3(树脂层8)中的氟原子的量变少,有时防污性薄膜1的防污性会降低。在树脂6的厚度T2比45μm大的情况下,聚合体层3(树脂层8)的物性平衡被破坏,其结果,有时耐擦性会降低。
树脂6的粘度,优选在25℃时比30cP低。在树脂6的粘度为30cP以上的情况下,树脂6中的氟系化合物的流动性降低,有时氟原子难以偏向聚合体层3的表面(与基材2相反侧的表面)。
[实施例及对比例]
以下,举出实施例及对比例,对本发明更详细地进行说明,但本发明并不是由这些例子限定。
在实施例及对比例中,为了制造防污性薄膜而使用的材料如以下所述。
<基材>
使用富士胶片公司制造的“TAC-TD80U”,其厚度为80μm。
<模具>
使用由下述的方法制作的模具。首先,将成为模具的材料的铝,在10cm见方的玻璃基板上通过喷镀法成膜。所成膜的铝层的厚度为1.0μm。然后,相对于所成膜的铝层,交互地反复阳极氧化及蚀刻,由此,形成设置有大量微小的孔(相邻的孔(凹部)的底点间的距离为可见光的波长以下)的阳极氧化层。具体地说,通过按下述顺序进行阳极氧化、蚀刻、阳极氧化、蚀刻、阳极氧化、蚀刻、阳极氧化、蚀刻、及阳极氧化(阳极氧化:5次,蚀刻:4次),从而形成大量具有朝向铝的层的内部而变细的形状(锥形形状)的微小的孔(凹部),其结果,获得具有凹凸构造的模具。阳极氧化使用草酸(浓度:0.03重量%)以液温5℃在施加电压80V的条件下进行。进行1次阳极氧化的时间设为25秒。蚀刻使用磷酸(浓度:1mol/l),在液温30℃的条件下进行。进行1次的蚀刻的时间设为25分钟。在将模具由扫描型电子显微镜观察时,凹部的深度为290nm。
<离型处理剂>
各离型处理剂的简称如下所述。
·“X1”
大金工业公司制造的“Optools DSX”
有效成分浓度:0.1重量%
·“X2”
大金工业公司制造的“Optools DSX”
有效成分浓度:0.001重量%
·“X3”
1,1,2,2-四羟基-全氟辛基三甲氧基硅烷(FAS13)
每1个分子的CF2基的个数:6个
有效成分浓度:比98重量%更高
作为模具的表面处理,如下所述进行表面处理M1~M8。
(表面处理M1)
在模具的表面上涂布离型处理剂X1。离型处理剂X1的厚度为5nm。然后,相对于模具的涂布了离型处理剂X1的表面,将准分子紫外线以照射强度50mW/cm2照射10分钟。
(表面处理M2)
除了将准分子紫外线的照射时间设为25分钟以外,与表面处理M1相同。
(表面处理M3)
除了将准分子紫外线的照射强度设为15mW/cm2以外,与表面处理M2相同。
(表面处理M4)
除了将准分子紫外线的照射时间设为35分钟以外,与表面处理M1相同。
(表面处理M5)
在模具的表面上涂布了离型处理剂X2。离型处理剂X2的厚度为5nm。
(表面处理M6)
在模具的表面上涂覆了离型处理剂X3。离型处理剂X3的厚度为2nm。
(表面处理M7)
除了未进行准分子紫外线的照射以外,与表面处理M1相同。
(表面处理M8)
除了将准分子紫外线的照射时间设为60分钟以外,与表面处理M1相同。
<树脂>
使用表1~6所示的这种组成(有效成分量)的树脂A1~A24。各成分的简称如下所述。
(全氟聚醚系低聚物(R1))
·“MT70”
Solvay公司制造的“FOMBLIN MT70”
有效成分浓度:80重量%
·“1203E”
信越化学工业公司制造的“KY-1203E”
有效成分浓度:20重量%
(全氟烷基系低聚物(R2))
·“RS-90”
DIC公司制造的“Megafac RS-90”
有效成分浓度:10重量%
·“E8110”
Daicel Orneex公司制造的“EBECRYL8110”
有效成分浓度:约50重量%
(全氟烷基系单体(S))
·“FAAC-6”
UNIMATEC公司制造的“CHEMINOX FAAC-6”
有效成分浓度:100重量%
氟原子浓度:59.1重量%
·“FAAC-4”
UNIMATEC公司制造的“CHEMINOX FAAC-4”
有效成分浓度:100重量%
氟原子浓度:53.7重量%
·“V8FM”
大阪有机化学工业公司制造的“Viscoat 8FM”
有效成分浓度:100重量%
氟原子浓度:50.7重量%
(全氟烷基系单体(S)以外的全氟烷基系单体)·“V4F”
大阪有机化学工业公司制造的“Viscoat 4F”
有效成分浓度:100重量%
氟原子浓度:40.9重量%
·“C10A”
Exfluor公司制造的“C10ACRY”
有效成分浓度:100重量%
氟原子浓度:65.2重量%
(单官能酰胺单体)
·“AC”
KJ Chemicals公司制造的“ACMO”
有效成分浓度:100重量%
(多官能丙烯酸酯)
·“M282”
MIWON公司制造的“MIRAMER M282”有效成分浓度:100重量%
环氧乙烷基的个数:每1个分子4个
·“M300”
MIWON公司制造的“MIRAMER M300”有效成分浓度:100重量%
环氧乙烷基的个数:0个
(聚合引发剂)
·“TPO”
IGM Resins公司制造的“IRGACURE TPO”有效成分浓度:100重量%
[表1]
[表2]
[表3]
[表4]
[表5]
[表6]
将树脂A1~A24中的各成分的含有率(有效成分换算)示于表7~12。
[表7]
[表8]
[表9]
[表10]
[表11]
[表12]
<实施例1>
通过以下的方法制造实施例1的防污性薄膜。
(A)模具的表面处理
针对模具进行表面处理M1。
(B)树脂的涂布
将树脂A1涂布于基材的表面上。树脂A1的厚度为35μm。
(C)树脂层的形成
在将树脂A1夹在其间的状态下,将基材向模具的表面(进行了表面处理M1的表面)按压。其结果,形成在表面(与基材相反侧的表面)具有凹凸构造的树脂层。
(D)聚合体层的形成
相对于树脂层,从基材侧照射紫外线(照射量:1J/cm2)而使其硬化。其结果,形成聚合体层。
(E)模具的剥离
将模具从聚合体层剥离。其结果,防污性薄膜完成。聚合体层的厚度为12μm。
防污性薄膜的表面规格如下所述。
凸部的形状:吊钟状
凸部的平均间距:200nm
凸部的平均高度:200nm
凸部的平均纵横比:1.0
防污性薄膜的表面规格的评价,使用日立High-Technologies公司制造的扫描型电子显微镜“S-4700”而进行。此外,在评价时,使用Meiwafosis公司制造的锇涂布器“Neoc-ST”,在聚合体层的表面(与基材相反侧的表面)上涂布了富士胶片公司和光纯药工业公司制造的氧化锇VIII(厚度:5nm)。
其后,将模具的转印(上述(B)~(E)的一系列的工序)重复500次。以下,将模具的转印次数为第一次的情况称为“规格1”,将模具的转印次数为第200次的情况称为“规格2”,将模具的转印次数为第500次的情况称为“规格3”。即,将由第一次的模具的转印获得的防污性薄膜称为“规格1的防污性薄膜”,将由第200次的模具的转印获得的防污性薄膜称为“规格2的防污性薄膜”,将由第500次的模具的转印获得的防污性薄膜称为“规格3的防污性薄膜”。
<实施例2~19、及对比例1~13>
除了变更为表13~19所示的这种制造条件以外,与实施例1同样地,制造各例子的防污性薄膜。
[评价]
针对各例子进行以下的评价。将结果示于表13~19。
<初始的离型性>
作为初始的离型性,对模具的疏水性进行评价。
(疏水性)
针对第一次转印前的模具,相对于表面将水(约10μl的液滴)滴下,测定从滴下起1秒后的接触角(静态接触角)。此外,表13~19中的“未着滴”,表示接触角非常大(例如,160°以上),作为疏水性而非常高的状态。
作为接触角,示出使用协和界面科学公司制造的便携接触角计“PCA-1”,由θ/2法(θ/2=arctan(h/r),θ:接触角,r:液滴的半径,h:液滴的高度)测定的、3个部位的接触角的平均值。在这里,作为第1部位的测定点,选择模具的中央部分,作为第2部位及第3部位的测定点,选择从第1部位的测定点分离20mm以上,并且相对于第1部位的测定点而位于彼此点对称的位置的2点。
<透明性>
作为透明性,评价了树脂的透明性。
(树脂的透明性)
将树脂放入透明的试验管中,在照度100lx(荧光灯)的环境下目视观察其状态。判定基准如下所述。
○:透明或者极微小地白浊。
△:稍微地白浊,但放置1天后也未发现沉淀物。
×:白浊,放置1天后发现沉淀物。
在这里,判断为树脂的透明性越高,树脂中的各成分的相溶性越高。
<防反射性>
作为防反射性,测定了防污性薄膜的反射率。
(反射率)
首先,相对于规格1~3的防污性薄膜,分别在与基材的聚合体层相反侧的表面,经由光学粘着层贴合三菱丽阳公司制造的黑色的丙烯板“ACRYLITE(注册商标)EX-502”。并且,针对各规格的防污性薄膜,相对于聚合体层的表面(与基材相反侧的表面)从极角5°的方位照射C光源的光,测定入射角5°中的反射率(正反射率,单位:%)。反射率的测定,使用日本分光公司制造的分光光度计“V-560”,在250~850nm的波长区域进行。在该评价中,将波长750nm下的反射率(视感反射率:Y值)设为防反射性的评价指标。判定基准如下所述。
◎:“反射率”≦0.1
○:0.1<“反射率”≦0.3
△:0.3<“反射率”≦0.5
×:“反射率”>0.5
在这里,将判定为◎、○、或者△的情况,判断为防反射性优良。
<防污性>
作为防污性,评价防污性薄膜的疏水性、疏油性、及指纹擦拭性。
(疏水性)
针对规格1~3的防污性薄膜,分别相对于聚合体层的表面(与基材相反侧的表面)而将水(约10μl的液滴)滴下,测定从滴下起1秒后的接触角(静态接触角)。此外,表13~19中的“未着滴”,表示接触角非常大(例如,160°以上),疏水性非常高的状态。
(疏油性)
针对规格1~3的防污性薄膜,分别相对于聚合体层的表面(与基材相反侧的表面)滴下十六烷(约10μl的液滴),测定从滴下起1秒后的接触角(静态接触角)。
作为接触角,示出使用协和界面科学公司制造的便携接触角计“PCA-1”,由θ/2法(θ/2=arctan(h/r),θ:接触角,r:液滴的半径,h:液滴的高度)测定的3个部位的接触角的平均值。在这里,作为第1部位的测定点,选择防污性薄膜的中央部分,作为第2部位及第3部位的测定点,选择从第1部位的测定点分离20mm以上,并且相对于第1部位的测定点位于彼此点对称的位置的2点。
(指纹擦拭性)
首先,分别相对于规格1~3的防污性薄膜,在与基材的聚合体层的相反侧的表面,经由光学粘着层,贴合三菱丽阳公司制造的黑色的丙烯板“ACRYLITEEX-502”。然后,作为假定指纹,将伊勢久公司制造的人工污染液以0.1ml浸入旭化成纤维公司制造的“Bemcot(注册商标)S-2”中,然后附着于戴了橡胶手套的手指上。并且,相对于各规格的防污性薄膜的聚合体层的表面(与基材相反侧的表面)用手指使人工污染液附着10分钟后,由旭化成纤维公司制造的“Bemcot S-2”往复擦拭10次,在照度100lx(荧光灯)的环境下目视观察人工污染液是否被擦掉。判定基准如下所述。
○:人工污染液完全被擦掉,未发现擦拭残留。
△:人工污染液不显眼,但如果照射荧光灯则稍微地发现擦拭残留。×:人工污染液未被完全擦掉。
在这里,将判定为○或者△的情况,判定为指纹擦拭性优良。
[表13]
[表14]
[表15]
[表16]
[表17]
[表18]
[表19]
如表13~16所示,在实施例1~19中,可以制造即使模具的转印次数增加,防污性也优良的防污性薄膜。另外,在实施例1~19中,可以制造即使模具的转印次数增加,防反射性也优良的防污性薄膜。
另一方面,如表17~19所示,在对比例1~13中,如果模具的转印次数增加,则无法制造防污性优良的防污性薄膜。
在对比例1中,不进行模具的表面处理,由于初始的离型性(水的接触角)过低,因此防污性薄膜的防污性在规格1的阶段降低。另外,如果模具的转印次数增加,则在第5次的模具的转印时,模具难以从聚合体层剥离,防污性薄膜的制造变得困难,因此中止之后的评价。
在对比例2中,由于模具的初始的离型性(水的接触角)过高,因此如果模具的转印次数增加,则在规格2的阶段模具白化(防反射性降低)。因此,中止之后的评价。
在对比例3中,由于模具的初始的离型性(水的接触角)过低,因此如果模具的转印次数增加,则防污性薄膜的防污性降低。
在对比例4中,由于未在树脂中配合氟系化合物,因此防污性薄膜的防污性在规格1的阶段降低。另外,如果模具的转印次数增加,则在第25次的模具的转印时,模具难以从聚合体层剥离,防污性薄膜的制造变得困难,因此中止之后的评价。
在对比例5中,由于作为氟系化合物而仅在树脂中配合氟系低聚物(R)(全氟聚醚系低聚物(R1)),因此防污性薄膜的防污性难以提高,如果模具的转印次数增加,则防污性薄膜的防污性降低。
在对比例6中,由于作为氟系化合物而仅在树脂中配合氟系低聚物(R)(全氟烷基系低聚物(R2)),因此防污性薄膜的防污性难以提高,如果模具的转印次数增加,则防污性薄膜的防污性降低。
在对比例7中,由于作为氟系化合物而仅在树脂中配合全氟烷基系单体(S),防污性薄膜的防污性难以提高,如果模具的转印次数增加,则防污性薄膜的防污性降低。
在对比例8中,由于在树脂中配合的全氟烷基系单体(S)中的氟原子浓度比50重量%低,因此如果模具的转印次数增加,则防污性薄膜的防污性降低。
在对比例9中,由于在树脂中配合的全氟烷基系单体(S)中的氟原子浓度比60重量%高,因此与树脂中的其它成分的相溶性降低,防污性薄膜在规格1的阶段白化(防反射性降低)。因此,中止之后的评价。
在对比例10中,由于树脂中的氟系低聚物(R)(全氟聚醚系低聚物(R1))的含有率以有效成分换算比12.5重量%高,因此与树脂中的其它成分的相溶性降低,防污性薄膜在规格1的阶段白化(防反射性降低)。因此,中止之后的评价。
在对比例11中,由于树脂中的氟系低聚物(R)(全氟聚醚系低聚物(R1))的含有率以有效成分换算比2.5重量%低,因此如果模具的转印次数增加,则防污性薄膜的防污性降低。
在对比例12中,由于树脂中的全氟烷基系单体(S)的含有率以有效成分换算比9重量%高,因此与树脂中的其它成分的相溶性降低,防污性薄膜在规格1的阶段白化(防反射性降低)。因此,中止之后的评价。
在对比例13中,由于树脂中的全氟烷基系单体(S)的含有率以有效成分换算比2.5重量%更低,因此如果模具的转印次数增加,则防污性薄膜的防污性降低。
[附记]
本发明的一个方式是一种防污性薄膜的制造方法,所述防污性薄膜具有:基材;以及聚合体层,其配置于所述基材的表面上,在表面具有将多个凸部以可见光的波长以下的间距来设置的凹凸构造,所述防污性薄膜的制造方法也可以具有下述工序:工序(1),在该工序中,在模具的表面上涂布离型处理剂,将水相对于所述模具的涂布了所述离型处理剂的表面的接触角调节为90~150°;工序(2),在该工序中,将树脂涂布于所述基材的表面上;工序(3),在该工序中,在将所述树脂夹在其间的状态下,将所述基材向所述模具的涂布了所述离型处理剂的表面按压,形成在表面具有所述凹凸构造的树脂层;以及工序(4),在该工序中,使所述树脂层硬化,形成所述聚合体层,所述树脂以有效成分换算,含有具有(甲基)丙烯酰基的氟系低聚物2.5~12.5重量%,含有每一个分子具有1个(甲基)丙烯酰基的全氟烷基系单体2.5~9重量%,所述氟系低聚物含有全氟聚醚系低聚物及全氟烷基系低聚物之中的至少一者,所述全氟烷基系单体中的氟原子浓度是50~60重量%。根据本方式,即使模具的转印次数增加,也可以制造防污性优良的防污性薄膜。
在上述工序(1)中,也可以相对于上述模具的涂布了上述离型处理剂的表面,照射准分子紫外线。由此,上述工序(1)中,可以使上述模具的初始的离型性有意地降低。
在上述工序(1)中在上述模具的表面上涂布的上述离型处理剂,有效成分浓度也可以为0.0001~0.001重量%。由此,在上述工序(1)中,可以使上述模具的初始的离型性有意地降低。
在上述工序(1)中在上述模具的表面上涂布的上述离型处理剂,也可以是每1个分子具有3~25个CF2基的硅烷偶联剂。由此,在上述工序(1)中,可以使上述模具的初始的离型性有意地降低。
上述树脂以有效成分换算,也可以含有上述氟系低聚物5~10重量%。由此,上述防污性薄膜的防污性更加提高。并且,与上述树脂中的其它成分的相溶性提高,因此其结果,上述防污性薄膜(上述聚合体层)的透明性更加提高。
上述树脂以有效成分换算,也可以含有上述全氟烷基系单体3~7重量%。由此,上述防污性薄膜的防污性更加提高。并且,由于与上述树脂中的其它成分的相溶性提高,因此其结果,上述防污性薄膜(上述聚合体层)的透明性更加提高。
上述全氟烷基系单体中的氟原子浓度也可以是52~60重量%。由此,上述防污性薄膜的防污性更加提高。
上述树脂也可以还含有单官能酰胺单体。由此,由于与包含上述氟系低聚物及上述全氟烷基系单体在内的氟系化合物的相溶性提高,因此氟系化合物中的氟原子容易偏向上述聚合体层的表面(上述与基材相反侧的表面),上述防污性薄膜的防污性更加提高。另外,由于上述树脂层的硬化收缩被抑制,与上述基材的聚集力提高,因此上述聚合体层与上述基材的贴合性提高。
上述聚合体层的厚度也可以是5~20μm。由此,包含上述氟系低聚物及上述全氟烷基系单体在内的氟系化合物中的氟原子,更高浓度地偏向上述聚合体层的表面(上述与基材相反侧的表面)。
上述多个凸部的平均间距也可以是100~400nm。由此,充分地防止莫尔条纹、虹彩不均等的光学现象的产生。
上述多个凸部的平均高度也可以是50~600nm。由此,可以实现与上述多个凸部的优选平均纵横比共存。
上述多个凸部的平均纵横比也可以是0.8~1.5。由此,充分地防止莫尔条纹、虹彩不均等的光学现象的产生,可以实现优良的防反射性。并且,充分地防止由上述凹凸构造的加工性的降低引起的沾粘的产生、及形成上述凹凸构造时的转印状况的恶化。
附图标记说明
1:防污性薄膜
2:基材
3:聚合体层
4:凸部
5:模具
6:树脂
7:离型处理剂
8:树脂层
20:含有氟的单体
21:损伤部分
22:氟系化合物
23:含有氟的单体的剩余部分
P:凸部的间距
H:凸部的高度
T:聚合体层的厚度
T1:离型处理剂的厚度
T2:树脂的厚度
Claims (12)
1.一种防污性薄膜的制造方法,所述防污性薄膜具有:基材;以及聚合体层,其配置于所述基材的表面上,在表面具有将多个凸部以可见光的波长以下的间距来设置的凹凸构造,
所述防污性薄膜的制造方法的特征在于,具有下述工序:
工序(1),在该工序中,在模具的表面上涂布离型处理剂,将水相对于所述模具的涂布了所述离型处理剂的表面的接触角调节为90~150°;
工序(2),在该工序中,将树脂涂布于所述基材的表面上;
工序(3),在该工序中,在将所述树脂夹在其间的状态下,将所述基材向所述模具的涂布了所述离型处理剂的表面按压,形成在表面具有所述凹凸构造的树脂层;以及
工序(4),在该工序中,使所述树脂层硬化,形成所述聚合体层,
所述树脂以有效成分换算,含有具有(甲基)丙烯酰基的氟系低聚物2.5~12.5重量%,含有每一个分子具有1个(甲基)丙烯酰基的全氟烷基系单体2.5~9重量%,
所述氟系低聚物含有全氟聚醚系低聚物及全氟烷基系低聚物之中的至少一者,
所述全氟烷基系单体中的氟原子浓度是50~60重量%。
2.根据权利要求1所述的防污性薄膜的制造方法,其特征在于,
在所述工序(1)中,相对于所述模具的涂布了所述离型处理剂的表面,照射准分子紫外线。
3.根据权利要求1或2所述的防污性薄膜的制造方法,其特征在于,
在所述工序(1)中在所述模具的表面上涂布的所述离型处理剂,有效成分浓度为0.0001~0.001重量%。
4.根据权利要求1至3中的任意一项所述的防污性薄膜的制造方法,其特征在于,
在所述工序(1)中在所述模具的表面上涂布的所述离型处理剂,是每1个分子具有3~25个CF2基的硅烷偶联剂。
5.根据权利要求1至4中的任意一项所述的防污性薄膜的制造方法,其特征在于,
所述树脂以有效成分换算,含有所述氟系低聚物5~10重量%。
6.根据权利要求1至5中的任意一项所述的防污性薄膜的制造方法,其特征在于,
所述树脂以有效成分换算,含有所述全氟烷基系单体3~7重量%。
7.根据权利要求1至6中的任意一项所述的防污性薄膜的制造方法,其特征在于,
所述全氟烷基系单体中的氟原子浓度是52~60重量%。
8.根据权利要求1至7中的任意一项所述的防污性薄膜的制造方法,其特征在于,
所述树脂还含有单官能酰胺单体。
9.根据权利要求1至8中的任意一项所述的防污性薄膜的制造方法,其特征在于,
所述聚合体层的厚度是5~20μm。
10.根据权利要求1至9中的任意一项所述的防污性薄膜的制造方法,其特征在于,
所述多个凸部的平均间距是100~400nm。
11.根据权利要求1至10中的任意一项所述的防污性薄膜的制造方法,其特征在于,
所述多个凸部的平均高度是50~600nm。
12.根据权利要求1至11中的任意一项所述的防污性薄膜的制造方法,其特征在于,
所述多个凸部的平均纵横比是0.8~1.5。
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