CN1206096C - 抗静电性硬质涂层薄膜及其制造方法 - Google Patents

抗静电性硬质涂层薄膜及其制造方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种全光线透过率的值高、具有良好画像表示清晰度、优越抗静电性能和耐损伤性能、并且容易制造的抗静电性硬质涂层薄膜及其制造方法。其中抗静电性硬质涂层薄膜的形成是在基材薄膜上，依次包含以下(A)、(B)层，并以JIS K5400为基准测定出其T-巴抗磨硬度为25以下，其中：(A)由电离辐射固化性树脂构成的硬质涂层；(B)含有平均粒径为0.01～2μm的抗静电粒子的由电离辐射固化性树脂构成的厚度为0.03～2μm抗静电层。

Description

抗静电性硬质涂层薄膜及其制造方法
本发明所属的技术领域
本发明涉及的是兼备抗静电性能和耐损伤性能的、用于液晶表示装置等表示机器的抗静电性硬质涂层薄膜及其制造方法，特别是有关面内切换(IPS)液晶表示装置的抗静电性硬质涂层薄膜及其制造方法。
技术背景
现有技术中，在CRT(阴极射线管)、或液晶表示装置等的显示器中，如图6(A)所示，在基材薄膜84上设具有优良耐损伤性能的硬质涂层82，并形成硬质涂层薄膜80，以此来作为表面保护材料使用。
但是，在硬质涂层薄膜中，由于硬质涂层本身的表面电阻通常在1×1013Ω·cm以上，在硬质涂层的表面容易附着因静电使周围存在的带电尘埃等。
在此，为了降低硬质涂层的表面电阻，如图6(B)所示，公开了在基材薄膜84上所设的硬质涂层88中，添加所定量的锑掺杂氧化锡(ATO)等的抗静电粒子86、和水性高分子而构成的抗静电性硬质涂层薄膜87的技术。
但是，此抗静电性硬质涂层薄膜，由于其硬质涂层较厚，故要得到所定的抗静电效果，则必须大量添加抗静电粒子和水性高分子，为此使得全光线透过率和硬质涂层性能明显下降。
另外，在特开平11-42729号公报等中所记载的抗静电性硬质涂层薄膜89，如图6(C)所示，在基材薄膜84和硬质涂层82之间含有抗静电粒子86，并设置由金属薄膜构成的抗静电层88。
然而，抗静电层位于较厚的硬质涂层的下方，由于离表面有距离，故表面电阻的值还很大，难以得到所定的抗静电效果。
所公开的抗静电性硬质涂层薄膜中，抗静电层分别夹在电绝缘性的硬质涂层和基材薄膜间，则难以取出抗静电层的地线。
于是，为了使抗静电层存在于表面，就有了在基材薄膜上，顺次层叠构成硬质涂层和抗静电层的抗静电性硬质涂层薄膜。也就是说，在硬质涂层薄膜上照射电离辐射线，形成由电离辐射固化性树脂构成的抗静电层。
然而，抗静电层的厚度通常是在数微米以下，如果单纯地照射电离辐射线的话，会由于周围存在的空气易生成氧化阻害，而产生固化不良，难以形成具有所定表面电阻或耐损伤性能的抗静电层。
另一方面，特开平8-112866号公报中所记载的抗静电性硬质涂层薄膜的制造方法，如图7所示，在基材93上涂装紫外线固化树脂92后，对预先在工程纸94上形成的抗静电层91进行层压。接着，从抗静电层91侧始剥离工程纸94，或者保持不剥离工程纸的状态，介人该抗静电层91，照射紫外线96，以固化紫外线固化树脂92。
然而，即使使用工程纸，抗静电层和涂装的紫外线固化树脂的层压，也不容易毫无细纹地以均一的厚度进行。以抗静电层的厚度为例，5μm以下的薄膜，其抗静电层的宽幅在10cm以上的话，抗静电层和涂装的紫外线固化树脂的层压压力则不易均匀，层压就不可能实现。
将紫外线固化树脂进行光固化的话，由于其固化收缩率较大，抗静电层和由紫外线固化树脂构成的硬质涂层的层压越发变得困难。因此，在固化前，即使将抗静电层和涂装后的紫外线固化树脂的位置相吻合，固化后，也难以将它们在所定位置上进行层压。
另外，在公开的制造方法中，由于抗静电层全部被固化形成，则难以在抗静电层和硬质涂层的界面上发生反应。因此，会使得抗静电层和硬质涂层间的粘接力降低，剥离抗静电层、或无法得到所定的耐损伤性能等。
在已公开的制造方法中，还需要在别的工程中制成抗静电层，这样会增加工程制造工序数，延长了制造时间，还需工程纸等。
发明内容
为解决上述问题，本发明提供的抗静电性硬质涂层薄膜，其抗静电层和硬质涂层是由电离辐射固化性树脂构成，同时将抗静电层的厚度、包含在抗静电层中的抗静电粒子的平均粒径、和以JIS K5400为基准测定出的硬质涂层薄膜的T-巴抗磨硬度分别限定在所定的范围值内，使之在保持优越的全光线透过率的同时，亦能得到所定抗静电性能(表面电阻率)和耐损伤性能。
也就是说，本发明提供了一种制造容易、在使用表示机器时具有优越的全光线透过率、和抗静电性能、及耐损伤性能等的抗静电性硬质涂层薄膜。
本发明还提供了一种能够有效获得具有优越的全光线透过率、和抗静电性能、及耐损伤性能等的抗静电性硬质涂层薄膜的制作方法。
本发明的抗静电性硬质涂层薄膜，是在基材薄膜上依次包含
(A)由电离辐射固化性树脂构成的硬质涂层和
(B)含有平均粒径为0.01～2μm的抗静电粒子的由电离辐射固化性树脂构成的厚度为0.03～2μm抗静电层，并以JIS K5400为基准测定出其T-巴抗磨硬度为25以下。
这样的构成，通过含于硬质涂层上抗静电层中的抗静电粒子的作用，可以得到所定的抗静电性能。另外，在使用液晶表示机器等的情况下，易得到具有优良全光线透过率、和耐损伤性能的抗静电性硬质涂层薄膜。
另外，本发明在构成本发明的抗静电性硬质涂层薄膜时，使抗静电粒子的平均粒径与抗静电层的厚度相等为佳。
这样，在抗静电层中，由于存在的抗静电粒子实质上是单层的，故通过抗静电粒子的光吸收较少。并且，由于相邻接的抗静电粒子间容易接触，故其添加量在较少的情况下可以得到所定的表面电阻率(有时只称表面电阻)。因此，在抗静电性硬质涂层薄膜中，可得到更优越的全光线透过率及抗静电特性。
另外，本发明的抗静电性硬质涂层薄膜中，相对于抗静电层的整体重量而言，抗静电粒子的添加量宜在50-90％重量单位的范围值内为佳。
这样，在抗静电层中，一方面能够准确得到所定的表面电阻率，另一方面可以将全光线透过率控制在所定值以上。
本发明的抗静电性硬质涂层薄膜中，宜将抗静电层进行模型化。
这样，由于使相对于全体面积的抗静电层的面积降低，故可以减少抗静电层的光吸收等，并得到更加优越的全光线透过率。抗静电层的面积降低的部分，可以大量添加抗静电粒子，确实得到所定表面电阻的值。因此，在抗静电性硬质涂层薄膜中，能够得到更为优越的全光线透过率和抗静电特性。
本发明的抗静电性硬质涂层薄膜，在硬质涂层和抗静电层的界面上，使各自的电离辐射固化性树脂反应。
这样，可以使硬质涂层和抗静电层之间的粘接力加强，硬质涂层的抗静电层的机械约束力也会提高。因此，可以更加提高抗静电层的机械强度、耐损伤性能，同时抗静电层的薄膜化的实现会变得容易。
本发明的抗静电性硬质涂层薄膜中，将硬质涂层作为防眩硬质涂层为好。
这样，对于抗静电性硬质涂层薄膜而言，由于赋有防眩性，可以有效地排除对外光的影响。
本发明的抗静电性硬质涂层薄膜，宜使用于面内切换(IPS)液晶表示装置中。
这样，对于构造上静电较弱、需要抗静电性能(导电性)为1×108Ω·cm左右的IPS液晶表示装置来说，也可以排除抗静电性硬质涂层薄膜的静电影响。因此，在驱动IPS液晶表示装置时，通过水平方向的外加电压，可以正确驱动液晶。
本发明的上述抗静电性硬质涂层薄膜的制造方法中，其包括以下二个工程，即：
(A)是照射电离辐射线，在基材薄膜上形成由电离辐射固化性树脂构成的硬质涂层，此为第一工程；
(B)照射电离辐射线，在硬质涂层上形成含有平均粒径为0.01-2μm的抗静电粒子的、由电离辐射固化性树脂构成的厚度为0.03～2μm的抗静电层，并且，以JISK5400为基准测定出的硬质涂层薄膜的T-巴抗磨硬度在25以下，此为第二工程。
这样，在硬质涂层上，能够正确并且容易地层压具有所定耐磨耗性的抗静电层。因此，通过抗静电层中的抗静电粒子的作用，就可以确实得到所定的抗静电性能。另外，由于利用了电离辐射线，在使用显示机器时，就可以容易且迅速地提供具有优越的全光线透过率、和耐损伤性能的抗静电性硬质涂层薄膜。
本发明的抗静电性硬质涂层薄膜的制造方法，在第一工程中，通过电离辐射线的照射，形成呈半固化状态的硬质涂层；在第二工程中，通过电离辐射线的照射，在形成固化了的抗静电层的同时，还固化硬质涂层。
这样，在硬质涂层和抗静电层的界面上，可以使各自的电离辐射固化性树脂产生反应。因此，可以提高抗静电层的机械强度，同时，还可以有效地得到所定的耐损伤性能。另外，在固化抗静电层时，即使周围会产生氧阻碍反应，也可有效地利用残留在硬质涂层内的起始剂，使抗静电层充分固化。
本发明的抗静电性硬质涂层薄膜制造方法，在第一工程中控制电离辐射线的照射量在不足100mJ/cm2的值内，在第二工程中控制电离辐射线的照射量在500mJ/cm2以上为好。
在第一工程中，通过采用这样的照射量，不会产生表面发粘的状态，可以较容易地形成半固化状态，因此，只要没有了液态树脂，就可以在硬质涂层上正确且容易地形成具均匀厚度的抗静电层。
另外，由于硬质涂层的一部分固化为正在进行状态，然后即使在第二工程中采用这样的照射量进行进一步固化反应，也可以充分固化抗静电层及硬质涂层，并降低硬质涂层所发生的固化收缩率。
本发明的抗静电性硬质涂层薄膜的制造方法中，至少将第二工程在氮中实施。这样，照射电离辐射线，可以有效地防止在固化抗静电层时的氧化阻害。
本发明的抗静电性硬质涂层薄膜的制造方法中，在第二工程中，将电离辐射线进行模型露光为好。
这样，模型化后，可以较容易地得到降低面积后的抗静电层。因此，可以提供具有更优越的全光线透过率的抗静电性硬质涂层薄膜。
附图说明
图1是本发明的抗静电性硬质涂层薄膜等的截面图。
图2是本发明的抗静电性硬质涂层薄膜等的立体截面图。
图3是模型化后的抗静电层的平面图。
图4是本发明的抗静电性硬质涂层薄膜的制造例示意图。
图5是本发明的带有模型化后的抗静电层的抗静电性硬质涂层薄膜的制造例示意图。
图6是说明现有技术的抗静电性硬质涂层薄膜的示意图。
图7是说明现有技术的抗静电性硬质涂层薄膜的制造方法示意图。
具体实施方式
第一实施形态
实施形态1如图1(A)所示，在基材薄膜18的上部是依次包含(A)、(B)的抗静电性硬质涂层薄膜，即
(A)是由电离辐射固化性树脂构成的硬质涂层16，
(B)是由含有平均粒径为0.01-2μm的抗静电粒子10的电离辐射固化性树脂11构成的厚度为0.03～2μm的抗静电层14；
并构成抗静电性硬质涂层薄膜20，其T-巴抗磨硬度以JIS K5400为基准测定的值在25以下。
下面，参照附图，对构成抗静电性硬质涂层薄膜的每个要件分别进行说明。
1.基材薄膜
作为抗静电性硬质涂层薄膜的基材种类，可以是以下各类透明树脂薄膜，即，聚对苯二甲酸乙二酯(PET)、聚碳酸酯(PC)、聚乙烯石脑油酯(PEN)、聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、聚氯乙稀(PVC)、聚甲基丙烯酸乙酯(PMMA)、聚砜(PSU)、聚丙烯腈(PAN)、三乙酰纤维素(TAC)等。
这些基材薄膜中，从其广泛使用性能、透明性能和机械强度等优点考虑，以使用由聚对苯二甲酸乙二酯、或聚碳酸酯组成的透明树脂薄膜为好。
基材薄膜的厚度在6～500μm的范围值内为佳。这是因为，当基材薄膜的厚度不足6μm时，其机械强度会明显的下降；另一方面，当基材的厚度超过500μm时，其透光性会下降，画像表示的清晰度也会降低。因此，从机械强度或透光性的良好平衡考虑，基材薄膜的厚度以在20～250μm的范围值内为更佳。
另外，宜在基材薄膜的表面设有底漆层。这是因为，通过所设的底漆层，可以提高基材薄膜、与由构成硬质涂层的电离辐射固化性树脂所组成的固化物间的粘接力，还可以通过硬质涂层乃至抗静电层提高其耐损伤性能。
在此，作为底漆层的构成材料宜是聚氨酯树脂、丙烯酸树脂、环氧树脂、聚酯树脂、硅酮树脂等的单独一种或两种以上的组合。
另外，底漆层的厚度值在1～20μm的范围值内为宜。这是因为，底漆层的厚度若不足1μm的话，则不能发挥打底的效果；另一方面，底漆层的厚度若超过20μm的话，在构成抗静电性硬质涂料薄膜时，画像的清晰度则会降低。因此，为了让底漆效果和画像清晰度具有更加良好的平衡，底漆层的厚度以在3～15μm的范围值内为更佳。
还有，在基材的表面宜设有0.1～5μm的细微凹凸。即，为了提高基材薄膜和硬质涂层间的粘接力，同时发挥基材薄膜防眩效果，宜实施设细微凹凸的表面处理。
像这样设细微凹凸的表面处理方法，可以是，对基材薄膜进行喷沙(清洁)处理法或溶剂处理法等、或者电晕电放处理、铬酸处理、火焰处理、热风处理、臭氧·紫外线照射处理等氧化处理方法等。
在基材薄膜的内面，设有粘合剂层为好。这是因为，有了这样的粘合剂层，可以任意粘接在建筑物、或车辆的玻璃、及其他要求具耐损伤性能、耐磨耗性、或抗静电性能的被粘合物上。
在此，作为粘合剂的可以是天然橡胶、合成橡胶、丙烯酸类树脂、聚乙烯酯类树脂、聚氨酯类树脂、硅酮类树脂等。
另外，此粘合剂可以根据需要配合粘合附加剂、填充剂、柔软剂、抗氧化剂、紫外线吸收剂、架桥剂等。
粘合剂的厚度宜在5～100μm的范围值内，但以在10～50μm的范围值内为更佳。
2.硬质涂层
(1)电离辐射固化性树脂
①主剂
作为硬质涂层的电离辐射固化性树脂(有时亦称为辐射固化性透明树脂)的主剂种类、没有特别的限定，可以从公知的种类中选择。即，可以是1，4-丁二醇二(甲基)丙烯酸酯、1，6-己二醇二(甲基)丙烯酸酯、新戊二醇二(甲基)丙烯酸酯、聚乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、新戊二醇己二酸二(甲基)丙烯酸酯、羟基新戊酸新戊二醇二(甲基)丙烯酸酯、二环戊烯基二(甲基)丙烯酸酯、己内酯变性二环戊烯基二(甲基)丙烯酸酯、EO变性磷酸二(甲基)丙烯酸酯、芳基化环己基二(甲基)丙烯酸酯、异氰脲酸酯二(甲基)丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、二(聚)季戊四醇三(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇三(甲基)丙烯酸酯、PO变性三羟甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、三(丙烯基乙氧基)异氰脲酸酯、二(聚)季戊四醇五(甲基)丙烯酸酯、二(聚)季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯、己内酯变性二(聚)季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯、硅酮丙烯酸酯、环氧丙烯酸酯、聚酯丙烯酸酯、多元醇丙烯酸酯等的单独一种或两种以上的组合。
②固化剂
作为固化剂(含固化催化剂)可以是苯偶姻、苯偶姻甲醚、苯偶姻乙醚、苯偶姻异丙醚、苯偶姻正丁基醚、苯偶姻异丁基醚、苯乙酮、二甲氨基苯乙酮、2，2-二甲氧基-2-苯基苯乙酮、2，2-二乙氧基-2-苯基苯乙酮、2-羟基-2-甲基-1-异丙苯-1-酮、1-羟基环己基苯甲酮、2-甲基-1-[4-(甲硫基)苯基]-2-吗啉代丙烷-1-酮、4-(2-羟乙氧基)苯基-2(羟基-2-丙基)甲酮、二苯甲酮、P-苯基二苯甲酮、4，4′-二乙氨基二苯甲酮、二氯代二苯甲酮、2-甲基蒽醌、2-乙基蒽醌、2-叔丁基蒽醌、2-氨基蒽醌、2-甲基噻吨酮、2-乙基噻吨酮、2-氯噻吨酮、2，4-二甲基噻吨酮、2，-4-二乙基噻吨酮、偶苯酰二甲基酮缩醇、苯乙酮二甲基酮缩醇、P-二甲胺安息香酸酯等的一种、或两种以上的组合。
作为即使在进行加热使熔剂蒸发，也很少分解、劣化的固化剂，以通过凝胶渗透色谱法(GPC)测定的数平均分子量为500～1000的低聚体类的固化剂为好。此低聚体类固化剂具体为：
聚[2-羟基-2-甲基-1-[4-(1-甲代乙烯基)苯基]普鲁本辛、
聚[2-羟基-2-甲基-1-[4-(1-乙稀基-苯基)]普鲁本辛、
聚[2-羟基-2-乙基-1-[4-(1-甲代乙稀基)苯基]普鲁本辛、
聚[2-羟基-2-乙基-1-[4-乙稀基-苯基]普鲁本辛、
聚[2-羟基-2-甲基-1-[4-(1-甲代乙稀基)苯基]丁酮、
聚[2-羟基-2-甲基-1-[4-(1-乙稀基-苯基)]丁酮、
聚[2-羟基-2-乙基-1-[4-(1-甲代乙稀基)苯基]丁酮、
聚[2-羟基-2-乙基-1-[4-乙稀基-苯基]丁酮等。
在调制硬质涂层时，相对于100重量单位的(A)成份的电离辐射固化性树脂主剂来说，(B)成份的固化剂的添加量宜在0.5～30重量单位的范围值内。这是因为，若(B)成份的固化剂的添加量不足0.5重量单位的话，电离辐射固化性树脂就不能充分固化；而(B)成份的固化剂的添加量若超过30重量单位的话，则会难以控制电离辐射固化性树脂的固化性能，降低其贮存安定性。
因此，相对于100重量单位的(A)成份的电离辐射固化性树脂主剂来说，(B)成份的固化剂添加量以在1～20重量单位的范围值内为更佳。
(2)厚度
硬质涂层的厚度宜在2～20μm的范围值内。这是因为，硬质涂层的厚度若不足2μm的话，T-巴抗磨硬度会有很高的值；而硬质涂层的厚度若超过20μm的话，可以使得卷涂垄纹变大。
因此，考虑到T-巴抗磨硬度、或卷涂垄纹的发生，硬质涂层的厚度以在5～15μm的范围值内为更佳。
(3)填充物
为了提高防眩性或耐损伤性能，宜使构成硬质涂层的电离辐射固化性树脂含有各种填充物，而形成加入填充物的硬质涂层。
作为较好的填充物可以是二氧化硅粒子、聚酯粒子、聚苯乙烯粒子、丙烯酸酯类树脂粒子等的单独一种或两种以上的组合。
3.抗静电层
(1)电离辐射固化性树脂
作为构成抗静电层而使用的电离辐射固化性树脂，宜与硬质涂层中所使用的电离辐射固化性树脂相同。
这是因为，这样的构成可以提高抗静电层与硬质涂层之间的粘接力，其结果使得抗静电层亦可得到优越的耐损伤性能。
(2)抗静电粒子
①种类
作为抗静电粒子(导电性粒子)的种类可以是锡掺杂氧化铟、锑掺杂氧化锡、氧化锡、锑酸锌、氧化锑等的单独一种或两种以上的组合。
其中，为使其在电离辐射固化性树脂中更加均匀地分散混合，宜使用氧化锡、或锡掺杂氧化铟。
②平均粒径
抗静电粒子的平均粒径宜在0.01～2μm的范围值内。这是因为，抗静电粒子的平均粒径若不足0.01μm的话，会发生多个粒子的重叠，使得全部光线的透过率明显下降，另外，还会使邻接的抗静电粒子间的电阻升高，使得其表面电阻率的值变大；另一方面，抗静电粒子的平均粒径若超过2μm的话，容易生成沉淀，使其难以使用、或者表面光滑性降低。
因此，为了保持全部光线的透过率、或抗静电粒子的使用性的良好平衡，抗静电粒子的平均粒径以在0.05～1μm的范围值内为更佳，但在0.1～0.5μm的范围值内为最好。
③添加量
相对于抗静电层的全体重量单位(即抗静电层的全体重量单位为1)而言，抗静电粒子的添加量宜在50～90％重量单位的范围值内。这是因为，抗静电粒子的添加量若不足50％重量单位的话，相邻接的抗静电粒子间的电阻则会变高，使得其表面电阻率的值变大；另一方面，抗静电粒子的添加量若超过90％重量单位的话，会生成多个粒子的重叠，使得全部光线的透过率明显下降。
因此，为了使表面电阻率、全部光线的透过率的平衡更为良好，相对于抗静电层的全体重量单位而言，抗静电粒子的添加量以在55～85％重量单位的范围值内为更佳，但在60～80％重量单位的范围值内为最好。
④粉状体电阻
抗静电粒子的粉状体电阻(体积电阻)的值宜在1000Ω·cm以下。这是因为，若抗静电粒子的粉状体电阻值超过1000Ω·cm的话，相邻接的抗静电粒子间的电阻会变高，使得其表面电阻率的值变大，或者，为得到所定的表面电阻率，必须添加大量的抗静电粒子，这样则降低了全部光线的透过率。
(3)厚度
本发明中，抗静电层的厚度宜控制在0.03～2μm的范围值内。这是因为，抗静电层的厚度若不足0.03μm的话，T-巴抗磨硬度的值会特别高，相应地其表面电阻率的值亦变高，另外，抗静电层的厚度若不足0.03μm时，其海氏值亦会变高；另一方面，抗静电层的厚度若超过2μm的话，抗静电粒子则容易生成沉淀，从而影响其表面平滑性。
因此，考虑到T-巴抗磨硬度、或表面电阻率的值，抗静电层的厚度以在0.03～1μm的范围值内为更佳。
在此，参照图1(A)～(C)，对抗静电层14的厚度、与抗静电层14中的抗静电粒子10和电离辐射固化性树脂11间的关系予以说明。
图1(A)中，抗静电层14的厚度与抗静电粒子10的平均粒径基本相等，电离辐射固化性树脂11的厚度亦与抗静电粒子10的平均粒径大致相等。
因此，抗静电粒子实质上是单层排列，与相邻接的抗静电粒子间是横向的带电接触，上下方向的重叠就少。也就是说，在抗静电层的光吸收变少，使得全光线透过率的值变大，同时亦降低了表面电阻率的值。另外，在抗静电粒子的粒子周围存在适量的电离辐射固化性树脂，可以与下层的硬质涂层紧密粘接，得到优越的耐损伤性能，使得T-巴抗磨硬度的值明显降低。
图1(B)是设定抗静电层14的厚度比较薄、电离辐射固化性树脂11的厚度亦较抗静电粒子10的平均粒径小的状态。这样，抗静电粒子实质上也是单层排列，相邻接的抗静电粒子间由于是横向带电接触，可以使得表面电阻率和全光线透过率，在上述容许的范围值内。
图1(C)是设定抗静电层14的厚度比较厚、电离辐射固化性树脂11的厚度较抗静电粒子10的平均粒径大的状态。
这样，则容易使抗静电粒子10在上下方向上的重叠，使得全部光线的透过率和表面电阻率的略微降低。另一方面，由于在抗静电粒子10的周围存在较多电离辐射固化性树脂，可以坚固地固定抗静电粒子，且易与下层的硬质涂层紧密粘接，故除可以得到优越的耐损伤性能外，其T-巴抗磨硬度的值也会明显下降。
(4)配置
在硬质涂层的上下方向宜层叠配置抗静电层，以夹住硬质涂层。通过这样的构造，并用电连接材料(包含地线)导通存在于上下方向的抗静电层，可以得到更加优越的抗静电效果。
另外，在下方配置的抗静电层的构成可以与上方配置的抗静电层的构成相同，亦可不同。
(5)模型
如图2(A)～(C)所示，抗静电层14进行模型化。
图2(A)所示的是在硬质涂层16上呈线状模型化的抗静电层14的例。另外，图2(B)所示的是将抗静电层14呈线状模型化的同时，一部分或全部埋设在硬质涂层16内，使表面平滑；且在呈线状的抗静电层14的末端，设置能够导通各个线的共通电极30，使抗静电层14的表面电阻率下降的例。另外，图2(C)所示的是设置与呈线状的抗静电层14垂直相交的另外线状抗静电层31，使整体呈格子状模型的例。
通过抗静电层14的模型化，能够在保持优良的表面电阻率的值的同时，减少抗静电层的面积。因此，随着抗静电层的面积变少，可以提高全光线透过率的值。
图3(A)～(D)所示的是抗静电层的其他平面模型例。
如图3(A)、(B)所示，通过横向的线状模型和纵向的线状模型，能够保持所定的抗静电效果不变的同时，定量地降低抗静电层的面积。另外，这样的模型化容易使之与液晶表示装置等的扫描线一致，使得画像的表示更为清晰鲜明。
如图3(C)所示的格子状(菱形状)的模型，具有在其端部较易取得地线的优点。
如图3(D)所示的同心圆状的模型、与横向线状的模型的组合，可以更加鲜明地从所定的视野角度看到液晶表示装置等的表示画面中的画像。
(6)表面电阻率
抗静电层的表面电阻率(表面电阻)宜在1×104～1×1010Ω·cm的范围值内。这是因为，抗静电层的表面电阻率若不足1×104Ω·cm的话，就必须添加大量的抗静电粒子，为此会生成抗静电粒子间的多个重叠，使得全光线透过率明显下降；另一方面，抗静电层的表面电阻率若超过1×1010Ω·cm的话，抗静电效果就降低，则难以防止常见的液晶表示装置等的画面上的灰尘附着。
因此，为了使全光线透过率和抗静电效果的平衡更为良好，抗静电层的表面电阻率以在5×104～5×109Ω·cm的范围值内为更佳。
另一方面，当液晶表示装置采用IPS液晶驱动方法时，抗静电层的表面电阻率宜在1×104～5×108Ω·cm的范围值内。这是因为，抗静电层的表面电阻率若高于5×108Ω·cm的话，平面方向的液晶驱动则会容易发生故障。
因此，液晶表示装置在利用IPS液晶驱动方法时，抗静电层的表面电阻率以在5×104～3×108Ω·cm的范围值内为更佳，在1×105～1×108Ω·cm的范围值内为最好。
4，硬质涂层薄膜的特性
(1)T-巴抗磨硬度
本发明中，以JIS K5400为基准，测定出的抗静电性硬质涂层薄膜的T-巴抗磨硬度在25以下。
这是因为，T-巴抗磨硬度若超过25的话，其耐损伤性能会明显降低。因此，为了更加提高耐损伤性能和抗静电性能，抗静电性硬质涂层薄膜的T-巴抗磨硬度以在22以下为更佳。
另外，抗静电性硬质涂层薄膜的T-巴抗磨硬度，可以根据后述的实施例1所记载的方法来测定。
(2)全光线透过率
抗静电性硬质涂层薄膜的全光线透过率宜在80～99％范围内。这是因为，全光线透过率若不足80％的话，则会降低抗静电性硬质涂层薄膜的清晰度；另一方面，全光线透过率若超过99％的话，就会相对降低其抗静电特性或耐损伤性能。
因此，为了使抗静电性硬质涂层薄膜的清晰度和抗静电特性的平衡更为良好，抗静电性硬质涂层薄膜的全光线透过率以在83～98％的范围值内为更佳。
另外，抗静电性硬质涂层薄膜的全光线透过率，可以根据后述的实施例1所记载的方法来测定。
(3)海氏值
抗静电性硬质涂层薄膜的海氏值宜在0.1～5％的范围值内。这是因为，海氏值若不足0.1％的话，会过度地限制抗静电粒子的添加量，使抗静电特性变得不充分；另一方面，海氏值若超过5％的话，则会使光线透过性和清晰度相对降低。
因此，为了使抗静电特性和光线透过性的平衡更为良好，海氏值以在0.1～4％的范围值内为更佳。
另外，海氏值可以根据后述实施例1中所记载的方法进行测定。
第2实施形态
第2实施形态是包含以下第一工程和第二工程的抗静电性硬质涂层薄膜的制造方法，其中
第一工程：照射电离辐射线，并在基材薄膜上形成由电离辐射固化性树脂组成的硬质涂层的工程。
第二工程：(B)照射电离辐射线，并在硬质涂层上形成由含有平均粒径为0.01～2μm的抗静电粒子的电离辐射固化性树脂组成的、厚度为0.03～2μm的抗静电层，同时，以JIS K5400为基准测定出的硬质涂层薄膜的T-巴抗磨硬度在25以下的工程。
1.第一工程
(1)硬质涂料的调制工程
本工程是均匀混合配合材料，并调制出用于形成硬质涂层的硬质涂料的工程。
硬质涂料的调制是均匀混合下述的(A)电离辐射固化性树脂的主剂、(B)电离辐射固化性树脂的固化剂(含固化催化剂)、以及(C)溶剂。
①(A)成份
是与第1实施形态中所说明的电离辐射固化性树脂(透明树脂)相同的成份。
②(B)成份
是与第1实施形态中说明的(B)成份的固化剂相同的内容。
③(C)成份
(C)成份的溶剂可以是甲醇、乙醇、正丙醇、异丙醇、正丁醇、异丁醇、戊酵、乙二醇一乙醚、苯、甲苯、二甲苯、乙基苯、环己烷、乙基环己烷、乙酸乙酯、乙酸叔丁酯、甲基乙基甲酮、甲基异丁基甲酮、环己酮、四氢呋喃、及水等，亦可以是以上溶剂的二种以上的组合。
特别以使用较容易溶解丙烯酸单体等的电离辐射固化性树脂的甲醇、乙醇、正丙醇、异丙醇、正丁醇、异丁醇、戊醇等醇类为好。
④其他
硬质涂料可以根据要求配合消泡剂或光滑剂等公知的添加剂。
(2)硬质涂料的涂装工程
如图4(A)、(B)所示，准备基材薄膜18，然后在其上涂装由上述(1)中调制的硬质涂料50，使其在固化后的膜厚能够在2～20μm的范围值内，但以在5～15μm的范围值内为更佳。
涂装层的厚度是通过硬质涂料的固体成份的浓度及固化後的硬质涂层的密度，算出必要的硬质涂料的涂装量来控制的。
另外，对于硬质涂料的涂装方法并没有特别的限制，可以用公知的方法，例如绕线棒刮涂法、刮刀式涂胶法、辊涂法、刮涂法、冲模涂法等。
(3)固化工程
如图4(C)所示，在本发明中，经过加热工程，相对于溶剂蒸发后的硬质涂料的涂装物(电离辐射固化性树脂)50而言，照射电离辐射线R(例如照射紫外线或电子线)，使其固化，并形成呈半固化状态的硬质涂层16。
也就是说，这样地实施，可以在固化形成抗静电层时，分别于硬质涂层和抗静电层的界面上，使各自的电离辐射固化性树脂反应。因此，可以更加提高抗静电层的机械强度，同时，又可以有效地得到所定的耐损伤性能。
另外，在固化抗静电层时，即使周围的氧有可能阻碍其反应，若有效地利用硬质涂层内残留的起始剂的话，也可以充分固化抗静电层。
在形成半固化状态的硬质涂层之时，例如，在用紫外线来照射的情况下，对于电离辐射固化性树脂的照射量宜控制在100mJ/cm2以下的值。这是因为，紫外线的照射量若在100mJ/cm2以上的话，容易使硬质涂层过分固化，在硬质涂层和抗静电层的界面上，难以使各自的电离辐射固化性树脂反应。
但是，在没有完全固化硬质涂层的情况下，就会使构成抗静电层的电离辐射固化性树脂按均一厚度进行层叠变得困难，会出现在下一工程的硬质涂层的固化收缩过大的情况。
因此，形成半固化状态的硬质涂层之时，紫外线照射量以在50～90mJ/cm2的范围值内为更佳，其最佳值在60～80mJ/cm2的范围值内。
另外，在形成半固化状态的硬质涂层时，对于所使用的辐射照射装置(紫外线照射装置)的种类并没有特别限定，可以使用高压水银灯、氙灯、金属卤化物灯、熔融灯等的紫外线照射装置或电子线照射装置。
2.第二工程
(1)抗静电剂的调制工程
抗静电剂的调制工程是均匀混合(a)电离辐射固化性树脂(透明固化性树脂)的主剂、(b)电离辐射固化性树脂的固化剂(含固化催化剂)、(c)溶剂、和(d)抗静电粒子的工程。
(2)抗静电剂的涂装工程
如图4(D)所示，在呈半固化状态的硬质涂层16上，用与硬质涂料的涂装工程相同的方法，例如绕线棒刮涂法、刮刀式涂胶法、辊涂法、刮涂法、冲模涂法等方法，来涂装调整后的抗静电剂52。
(3)固化工程1
如图4(E)所示，照射电离辐射线R，进一步固化呈半固化状态的硬质涂层16，同时，固化抗静电层14。
也就是说，在形成半固化的硬质涂层和抗静电层时的紫外线照射量，对抗静电性硬质涂层薄膜的T-巴抗磨硬度和表面电阻来说具有强烈的影响。因此，为了得到优越的T-巴抗磨硬度，即T-巴抗磨硬度为25以下，紫外线照射量在500mJ/cm2以上的值为有效。
(4)固化工程2
在固化电离辐射固化性树脂时，如图5(A)所示，在准备半固化的硬质涂层16和固化前的抗静电层52后，如图5(B)所示，介入光刻掩模55，然后照射电离辐射线R。
这样，如图5(C)所示，可以使得模型化后的抗静电层56的形成变得极为容易。
但是，介入光刻掩模55后，仅仅照射电离辐射线R的话，则会使得半固化的硬质涂层16的固化不充分。因此，在图5(C)所示的状态后，再次照射电离辐射线R则更佳。
实施例
以下参照所定抗静电性硬质涂层薄膜的实施例，更详细地说明本发明。当然，实施例仅是本发明的样态，并不限定本发明的权利要求。
实施例1
1.抗静电性硬质涂层薄膜的制作
(1)硬质涂层用涂装液的调制
在带有搅拌机的容器内，放入按下述比例配合的硬质涂层用涂装液的配合材料，然后用搅拌机搅拌混合均匀，调制出固体成份的浓度为50％的硬质涂层用涂装液。
含有固化剂的紫外线固化型丙烯酸系硬质涂料
Seika-Beam EXF-01L(NS)(大日精化工业株式会社制)          100重量单位
(固体成份浓度100％)
异丁醇                                                  100重量单位
(2)半固化状态的硬质涂层的形成
在作为基材的厚度为50μm的聚对苯二甲酸乙二酯薄膜上，用绕线棒刮涂器，涂装硬质涂层用涂装液，使其在固化后的厚度为5μm的。随后，在烤炉内以80℃、1分钟的条件，干燥由硬质涂层用涂装液构成的涂工物。
然后，对由硬质涂层用涂装液构成的涂工物，用紫外线照射装置UB042-5AM/w(EYE GRAPHICS社制)，以80mJ/cm2的照射量照射紫外线，制成呈半固化状态的硬质涂层。
(3)抗静电层的形成
在带有搅拌机的容器内，放入按下述比例配合的抗静电层用涂装液的配合材料，并用搅拌机搅拌混合均匀，调制出固体成份浓度为3％的抗静电层用涂装液。
含有固化剂的紫外线固化型丙烯酸系硬质涂料
Seika-Beam EXF-01L(NS)(大日精化工业株式会社制)         100重量单位
(固体成份浓度为100％)
粒径为0.1μm的掺杂锑氧化锡的异丁酵分散溶液
SN-100P(石原技术社制)                                  1000重量单位
(固体成份浓度为100％)
异丁醇                                                 12233重量单位
随后，用绕线棒刮涂器，涂装抗静电层用涂装液，得到涂工物，并将此涂工物在烤炉内以80℃、1分钟的条件予以干燥。
接着，用紫外线照射装置以700mJ/cm2的照射量照射紫外线，使呈半固化状态的硬质涂层进一步固化的同时，固化抗静电层用的涂工物。
这样，制作出了抗静电性硬质涂层薄膜，且硬质涂层的厚度为5μm，抗静电层的厚度为0.1μm。
2.抗静电性硬质涂层薄膜的评价
(1)耐损伤性能(T-巴抗磨硬度)
将所得的抗静电性硬质涂层薄膜，以JIS K5400为基准测定出T-巴抗磨硬度。
即，在以下条件下，进行耐磨耗试验，并将测定出的耐磨耗试验前后的海氏值(以JIS K6714为基准测定)的差来作为T-巴抗磨硬度。
磨耗轮：CS-10F
负荷重量：250g
旋转次数：100回
(2)表面电阻率
所得的抗静电性硬质涂层薄膜的表面电阻率是用与ADVANTEST社制的数字静电计相连接的平行电极来测定的。
(3)全光线透过率
所得的抗静电性硬质涂层薄膜的全光线透过率，是以JIS K6714为基准，通过海氏表(日本电色工业株式会社制)来测定的。
(4)初期海氏值
所得的抗静电性硬质涂层薄膜的海氏值，是以JIS K6714为基准，通过海氏表(日本电色工业株式会社制)来测定初期海氏值的。
(5)钢棉硬度
将所得的抗静电性硬质涂层薄膜的表面用#0000的钢棉擦过后，观察其外观，由以下的基准来评价钢丝棉硬度。
○：没有观察到明显的外观变化
×：观察到有伤痕或者有色调变化
实施例2-4及比较例1-2
如表1所示，除了抗静电层的厚度、或在第一工程中紫外线照射量的变化外，与实施例1一样制作出抗静电性硬质涂层薄膜，并评价之。所得的结果如表1所示。
                                               表1
    实施例1     实施例2     实施例3     实施例4     比较例1     比较例2
第一工程的紫外线照射量(mJ/cm2)     80     80     80     80     80     120
第二工程的紫外线照射量(mJ/cm2     700     500     700     700     700     700
抗静电层的膜厚(μm)     0.1     0.1     1     0.03     3     0.1
T-巴抗磨硬度(一)     3.5     14.8     2.9     22.0     7.1     ＞25
表面电阻率(Ω·cm)     1.2×108     3.2×109     3.3×108     4.2×108     1.4×107     4.6×109
全光线透过率(％)     88.2     87.8     85.9     90.8     78.5     88.0
初期海氏值(％)     1.2     1.4     0.8     3.1     1.2     1.4
钢棉硬度     ○     ○     ○     ○     ○     ×
发明的效果
本发明的抗静电性硬质涂层薄膜，不但具有优越的抗静电性能，还具有良好的清晰度和耐损伤性能。
因此，可以将这样的抗静电性硬质涂层薄膜，作为液晶表示装置、或IPS液晶表示装置用的硬质涂层薄膜，或者可以用于各种显象保护用薄膜等。
本发明的抗静电性硬质涂层薄膜的制造方法，可以有效地制造出具有优越抗静电性能、及良好清晰度和耐损伤性能的抗静电性硬质涂层薄膜。

Claims (12)

1.一种抗静电性硬质涂层薄膜，在基材薄膜(18)上，依次包含(A)由电离辐射固化性树脂构成的硬质涂层(16)和(B)含有抗静电粒子(10)的由电离辐射固化性树脂构成的抗静电层(14)，其特征在于所述抗静电层(14)所含抗静电粒子(10)的平均粒径为0.01-2μm，且抗静电层(14)的厚度为0.03-2μm，并且所述抗静电硬质涂层薄膜以JISK5400为基准测定出基T-巴抗磨硬度为25以下。
2.如权利要求1所述的抗静电性硬质涂层薄膜，其特征在于所说的抗静电粒子(10)的平均粒径与所说的抗静电层(14)的厚度相等。
3.如权利要求1或2所述的抗静电性硬质涂层薄膜，其特征在于所说的抗静电粒子(10)的添加量，是相对于抗静电层(14)的整体重量而言，在50-90％重量单位的范围值内。
4.如权利要求1所述的抗静电性硬质涂层薄膜，其特征在于所说的抗静电层(14)进行模型化。
5.如权利要求1所述的抗静电性硬质涂层薄膜，其特征在于所说的硬质涂层(16)和所说的抗静电层(14)的界面上，使各自的电离辐射固化性树脂发生反应。
6.如权利要求1所述的抗静电性硬质涂层薄膜，其特征在于所说的硬质涂层(16)为防眩硬质涂层。
7.如权利要求1所述的抗静电性硬质涂层薄膜，其特征在于其使用在IPS液晶表示装置中。
8.一种权利要求1所述的抗静电性硬质薄膜的制造方法，其特征在于其包括以下二个工程，即：
(A)是照射电离辐射线，在基材薄膜(18)上形成由电离辐射固化性树脂构成的硬质涂层(16)，此为第一工程；
(B)照射电离辐射线，在硬质涂层(16)上形成含有平均粒径为0.01-2μm的抗静电粒子(10)的、由电离辐射固化性树脂构成的厚度为0.03-2μm的抗静电层(14)，并且，以JISK5400为基准测定出的硬质涂层薄膜的T-巴抗磨硬度在25以下，此为第二工程。
9.如权利要求8所述的抗静电性硬质涂层薄膜的制造方法，其特征在于在所说的第一工程中，通过电离辐射线的照射，形成呈半固化状态的硬质涂层(16)；在所说的第二工程中，通过电离辐射线的照射，在形成固化了的抗静电层(14)的同时，还进一步固化硬质涂层(16)。
10.如权利要求8或9所述的抗静电性硬质涂层薄膜的制造方法，其特征在于在所说的第一工程中，控制电离辐射线的照射量在不足100mJ/cm2的值内；在所说的第二工程中，控制电离辐射线的照射量在500mJ/cm2以上。
11.如权利要求8或9所述的抗静电性硬质涂层薄膜的制造方法，其特征在于将所说的第二工程在氮中实施。
12.如权利要求8或9所述的抗静电性硬质涂层薄膜的制造方法，其特征在于在所说的第二工程中，将电离辐射线进行模型露光。
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