JP2020037248A - 積層体及びその製造方法 - Google Patents

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Abstract

【課題】防汚層を有する積層体において、良好な防汚性が維持されやすい積層体及びその製造方法を提供する。【解決手段】積層体1は、基材層11、プライマー層21、及び防汚層31がこの順に積層されている。積層体において、防汚層におけるプライマー層側とは反対側の表面の算術平均粗さRa3は、8nm以下であり、防汚層におけるプライマー層側とは反対側の表面の水接触角は、105°以上である。基材層、プライマー層、及び防汚層がこの順に積層された積層体であって、プライマー層における防汚層側の表面の算術平均粗さRa1は、6nm以下である。【選択図】図1

Description

本発明は、積層体及びその製造方法に関する。
スマートフォンやタブレット端末等の携帯用電子機器では、タッチパネルを保護するために、タッチパネル表面に保護フィルムが貼合される。このような保護フィルムには、指紋や汚れが付着しにくい、これらが付着したとしても拭き取りやすい等の防汚性が求められるため、保護フィルムの最表面に防汚層を設けることが知られている(例えば、特許文献1、2等)。
特許文献1及び2には、防汚剤を真空蒸着する、ウェットコートすることにより防汚層を形成することが記載されている。真空蒸着は、通常真空チャンバー内で行われるため、バッチ方式での生産となり、生産効率が低下する傾向にある。ウェットコート等の湿式法によって防汚層を形成すると、連続生産が可能であるため、生産効率を向上できると考えられる。
特許第5468167号公報 特開2017−52901号公報
本発明は、防汚層を有する積層体において、良好な防汚性が維持されやすい積層体及びその製造方法の提供を目的とする。
本発明は、以下の積層体及びその製造方法を提供する。
〔1〕 基材層、プライマー層、及び防汚層がこの順に積層された積層体であって、
前記防汚層における前記プライマー層側とは反対側の表面の算術平均粗さRaは、8nm以下であり、
前記防汚層における前記プライマー層側とは反対側の表面の水接触角は、105°以上である、積層体。
〔2〕 基材層、プライマー層、及び防汚層がこの順に積層された積層体であって、
前記プライマー層における前記防汚層側の表面の算術平均粗さRaは、6nm以下である、積層体。
〔3〕 前記防汚層における前記プライマー層側とは反対側の表面の算術平均粗さRaは、8nm以下である、〔2〕に記載の積層体。
〔4〕 前記算術平均粗さRaと、前記基材層における前記プライマー層側の表面の算術平均粗さRaとの差の絶対値は、5nm以下である、〔2〕又は〔3〕に記載の積層体。
〔5〕 前記基材層は、前記プライマー層側にハードコート層を有する、〔1〕〜〔4〕のいずれかに記載の積層体。
〔6〕 前記基材層は、透明基材である、〔1〕〜〔5〕のいずれかに記載の積層体。
〔7〕 前記基材層における前記プライマー層側の表面の算術平均粗さRaは、6nm以下である、〔1〕〜〔6〕のいずれかに記載の積層体。
〔8〕 前記防汚層の厚みは、20nm以下である、〔1〕〜〔7〕のいずれかに記載の積層体。
〔9〕 前記基材層の前記プライマー層とは反対側の表面に粘着剤層を有する、〔1〕〜〔8〕のいずれかに記載の積層体。
〔10〕 基材層、プライマー層、及び防汚層がこの順に積層された積層体の製造方法であって、
前記基材層上に、前記プライマー層を形成するためのプライマー層形成用組成物を塗布する工程と、
前記プライマー層上に、前記防汚層を形成するための防汚層形成用組成物を塗布する工程と、を含み、
前記プライマー層形成用組成物は、少なくとも1種の有機溶剤を含む溶媒を含み、
前記溶媒の温度25℃における蒸気圧は、2.0kPa以上4.0kPa以下である、積層体の製造方法。
〔11〕 前記溶媒は、2種以上の有機溶剤を含む、〔10〕に記載の積層体の製造方法。
〔12〕 前記プライマー層形成用組成物を塗布する工程は、スプレー塗布により行われる、〔10〕又は〔11〕に記載の積層体の製造方法。
〔13〕 前記防汚層形成用組成物を塗布する工程は、スプレー塗布により行われる、〔10〕〜〔12〕のいずれかに記載の積層体の製造方法。
〔14〕 前記防汚層形成用組成物を塗布する工程は、前記防汚層形成用組成物の単位面積あたりの噴射量が4.5cc/m以上60.5cc/m以下となるように、防汚層形成用組成物を塗布する、〔13〕に記載の積層体の製造方法。
本発明によれば、良好な防汚性が維持されやすい積層体を提供することができる。
本発明の積層体の一例を示す概略断面図である。 本発明の積層体の他の一例を示す概略断面図である。 本発明の積層体のさらに他の一例を示す概略断面図である。 (a)及び(b)は、本発明の積層体の製造工程の一例を示す概略断面図である。 (a)及び(b)は、従来の積層体の防汚層表面を観察した顕微鏡写真を示す図である。
以下、図面を参照して、本発明の積層体及びその製造方法の好ましい実施形態について説明する。なお、本発明の範囲はここで説明する実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を損なわない範囲で種々の変更をすることができる。例えば、以下に示す各実施形態及び変形例は任意に組み合わせてもよい。
[実施形態1]
(積層体)
図1〜図3は、それぞれ本実施形態の積層体の一例を示す概略断面図である。図5(a)及び(b)は、従来の積層体の防汚層表面の一例を示す顕微鏡写真を示す図である。本実施形態の積層体1は、基材層11、プライマー層21、及び防汚層31がこの順に積層されたものであり、プライマー層21における防汚層31側の表面の算術平均粗さRaは、6nm以下である。算術平均粗さRaは、5.5nm以下であることが好ましく、5.0nm以下であることがより好ましく、4.5nm以下であることがさらに好ましく、4.0nm以下であることがよりさらに好ましい。算術平均粗さRaは、0nm以上であってもよいし、0.5nm以上であってもよいし、1.0nm以上であってもよい。算術平均粗さRaは、後述する実施例に記載の方法によって測定することができる。
後述するように、塗布法によって防汚層31を形成する場合、基材層11と防汚層31との密着性を向上させるために、基材層11上に塗布法によってプライマー層21を形成し、このプライマー層21上に防汚層31を形成することがある。塗布法によってプライマー層21及び防汚層31を形成する場合、例えば後述する耐摩耗性試験を行うと、積層体における防汚性の低下が見られることがあった。この原因について検討したところ、防汚性に低下が見られる従来の積層体の防汚層の表面には、図5(a)及び(b)中の白い線状部分で示されているように、線状のムラが顕著に現れることが見出された。図5(a)及び(b)中に示される白い線状部分は、プライマー層の凹凸形状の影響を受けて防汚層31にも顕著に凹凸が生じている部分であると考えられる。また、防汚性が低下している積層体では、防汚層が剥がれる等の損傷が生じていることが確認され、このような損傷は上記した線状のムラが顕著に現れている防汚層で生じやすいことが確認された。このことから、プライマー層の凹凸形状が大きい部分から防汚層が剥がれる等の損傷が生じ、プライマー層の防汚層側の表面の算術平均粗さRaが大きい場合に防汚層の損傷が生じやすいことが推測された。
そこで、本実施形態の積層体1では、プライマー層21における防汚層31側の表面の算術平均粗さRaを6nm以下として、プライマー層の凹凸形状を小さくしている。そのため、このプライマー層21上に防汚層31を形成した積層体1は、防汚層31に指で触れたり、防汚層31上で指をスライドさせたり、防汚層31に付着した汚れを布等で拭き取ったりして継続的に使用された場合にも、良好な防汚性が維持されやすい。これは、プライマー層21の凹凸形状が小さいことから、防汚層31に指で触れたり、防汚層31上で指をスライドさせたりした際に、防汚層31が剥がれる等の損傷が生じることを抑制することができ、防汚層31の耐摩耗性が低下しにくくなっているためと考えられる。
積層体1は、用途によってはアルコール等の薬品に曝されることもある。本実施形態の積層体1のように、プライマー層21における防汚層31側の表面の算術平均粗さRaを6nm以下とすることにより、アルコール等の薬品が付着する条件下で継続的に使用された場合にも、良好な防汚性が維持されやすい。これは、プライマー層21の凹凸形状が小さいことから、防汚層31に薬品が付着したり、薬品が付着した防汚層31上で指をスライドさせたり、薬品が付着した布等で防汚層31の汚れを拭き取ったりした際にも、防汚層31が剥がれる等の損傷が生じることを抑制でき、薬品の存在下においても耐摩耗性が低下しにくくなっているためと考えられる。
さらに、上記のように、プライマー層21における防汚層31側の表面の算術平均粗さRaを6nm以下とすることにより、基材層11上にプライマー層21を形成したプライマー層付き基材層のヘーズを、例えば0.6%以下とすることができる。このように、算術平均粗さRaが6nm以下であることにより、プライマー層付き基材層にムラ等が発生してヘーズが大きくなることを抑制することもできる。プライマー層付き基材層のヘーズは、0.6%以下であることが好ましく、0.5%以下であることがより好ましく、0.4%以下であることがさらに好ましい。ヘーズは、後述する実施例に記載の方法によって測定することができる。
また、積層体1では、基材層11におけるプライマー層21側の表面の算術平均粗さRaは、6nm以下であることが好ましい。算術平均粗さRaは、5.7nm以下であることがより好ましく、5.5nm以下であることがさらに好ましく、5.0nm以下であってもよい。算術平均粗さRaは、0nm以上であってもよいし、1nm以上であってもよいし、2nm以上であってもよい。また、積層体1では、算術平均粗さRaと算術平均粗さRaとの差の絶対値は、5nm以下であることが好ましく、4nm以下であることがより好ましく、3.5nm未満であることがさらに好ましく、3.2nm以下であることがよりさらに好ましい。算術平均粗さRaと算術平均粗さRaとの差の絶対値は、0nm以上であってもよいし、0.5nm以上であってもよい。算術平均粗さRaは、後述する実施例に記載の方法によって測定することができる。
基材層11におけるプライマー層21側の表面の算術平均粗さRaが6nm以下であることにより、プライマー層21における防汚層31側の表面の算術平均粗さRaを6nm以下に形成しやすくなるため、積層体1の防汚層31側の表面の凹凸形状を低減しやすくなる。これにより、良好な防汚性が維持されやすい積層体1を提供しやすくなる。また、算術平均粗さRaと算術平均粗さRaとの差の絶対値を5nm以下とすることによっても、上記と同様に、積層体1の防汚層31側の表面の凹凸形状を低減しやすくなるため、良好な防汚性が維持されやすい積層体1を提供しやすくなる。
また、積層体1の防汚層31側の表面(防汚層31のプライマー層21とは反対側の表面)の算術平均粗さRaは、8nm以下であることが好ましく、7.5nm以下であることがより好ましく、7nm以下であることがさらに好ましく、5.5nm以下であってもよく、5.0nm以下であってもよく、4.5nm以下であってもよく、4.0nm以下であってもよい。算術平均粗さRaは、0nm以上であってもよいし、0.5nm以上であってもよいし、1.0nm以上であってもよい。上記したように、プライマー層21における防汚層31側の表面の算術平均粗さRaを6nm以下に形成することにより、防汚層31側の表面の算術平均粗さRaが8nm以下の積層体1を形成しやすくなる。また、防汚層31側の表面の算術平均粗さRaが8nm以下であることにより、耐摩耗性が低下しにくく、薬品の存在下における耐摩耗性も低下しにくい積層体を提供することができる。これにより、積層体1では、良好な防汚性が維持されやすいと考えられる。算術平均粗さRaは、後述する実施例に記載の方法によって測定することができる。
積層体1の防汚層31側の表面における水接触角は、105°以上であることが好ましく、110°以上であることがより好ましく、115°以上であることがさらに好ましく、通常150°以下である。ここでいう水接触角は、耐摩耗性試験や耐薬品性試験を行う前の水接触角(初期の水接触角)である。水接触角は、後述する実施例に記載の方法によって測定することができる。積層体1の防汚層31側の表面(防汚層31のプライマー層21とは反対側の表面)の水接触角が上記の範囲であることにより、積層体1に良好な防汚性を付与することができる。
[実施形態2]
本実施形態において、上記実施形態で説明した部材と同じ部材については同じ符号を付してその説明を省略する。
本実施形態の積層体1は、先の実施形態と同様に、基材層11、プライマー層21、及び防汚層31がこの順に積層されたものである。本実施形態の積層体1は、防汚層31におけるプライマー層21側とは反対側の表面において、当該表面の算術平均粗さRaが8nm以下であり、当該表面の水接触角が105°以上である。ここでいう水接触角は、耐摩耗性試験や耐薬品性試験を行う前の水接触角(初期の水接触角)である。水接触角は、後述する実施例に記載の方法によって測定することができる。また、算術平均粗さRaは、後述する実施例に記載の方法によって測定することができる。
算術平均粗さRaは、7.5nm以下であることがより好ましく、7nm以下であることがさらに好ましく、5.5nm以下であってもよく、5.0nm以下であってもよく、4.5nm以下であってもよく、4.0nm以下であってもよい。算術平均粗さRaは、0nm以上であってもよいし、0.5nm以上であってもよいし、1.0nm以上であってもよい。積層体1の防汚層31側の表面(防汚層31のプライマー層21とは反対側の表面)の算術平均粗さRaが上記の範囲であることにより、耐摩耗性が低下しにくく、薬品の存在下における耐摩耗性も低下しにくい積層体を提供することができる。これにより、積層体1では良好な防汚性が維持されやすいと考えられる。
防汚層31におけるプライマー層21側とは反対側の表面の水接触角は、110°以上であることが好ましく、115°以上であることがより好ましく、通常150°以下である。積層体1の防汚層31側の表面(防汚層31のプライマー層21とは反対側の表面)の水接触角が上記の範囲であることにより、積層体1に良好な防汚性を付与することができる。
本実施形態の積層体1においても、プライマー層21における防汚層31側の表面の算術平均粗さRaは、6nm以下であってもよい。算術平均粗さRaは、5.5nm以下であることが好ましく、5.0nm以下であることがより好ましく、4.5nm以下であることがさらに好ましく、4.0nm以下であることがよりさらに好ましい。算術平均粗さRaは、0nm以上であってもよいし、0.5nm以上であってもよいし、1.0nm以上であってもよい。算術平均粗さRaは、後述する実施例に記載の方法によって測定することができる。これにより、先の実施形態で説明したように、積層体1の防汚層31側の表面の凹凸形状を低減しやすくなるため、耐摩耗性が低下しにくく、薬品の存在下における耐摩耗性も低下しにくい積層体を提供しやすくなる。また、基材層11上にプライマー層21を形成したプライマー層付き基材層のヘーズを、例えば0.6%以下とすることができる。
本実施形態の積層体1では、基材層11におけるプライマー層21側の表面の算術平均粗さRaは、6nm以下であることが好ましい。算術平均粗さRaは、5.7nm以下であることがより好ましく、5.5nm以下であることがさらに好ましく、5.0nm以下であってもよい。算術平均粗さRaは、0nm以上であってもよいし、1nm以上であってもよいし、2nm以上であってもよい。また、積層体1では、算術平均粗さRaと算術平均粗さRaとの差の絶対値は、5nm以下であることが好ましく、4nm以下であることがより好ましく、3.5nm未満であることがさらに好ましく、3.2nm以下であることがよりさらに好ましい。算術平均粗さRaと算術平均粗さRaとの差の絶対値は、0nm以上であってもよいし、0.5nm以上であってもよい。算術平均粗さRaは、後述する実施例に記載の方法によって測定することができる。
基材層11におけるプライマー層21側の表面の算術平均粗さRaが上記の範囲内であることにより、先の実施形態で説明したように、プライマー層21における防汚層31側の表面の算術平均粗さRaを6nm以下に形成しやすくなるため、積層体1の防汚層31側の表面の凹凸形状を低減しやすくなる。これにより、良好な防汚性が維持されやすい積層体1を提供しやすくなる。また、算術平均粗さRaと算術平均粗さRaとの差の絶対値を上記の範囲内とすることによっても、上記と同様に、積層体1の防汚層31側の表面の凹凸形状を低減しやすくなるため、良好な防汚性が維持されやすい積層体1を提供しやすくなる。
以下、上記した全ての実施形態において共通する各事項について詳細に説明する。
(積層体の変形例)
積層体1は、図1に示す構造を有するものに限定されず、例えば、図2に示す構造を有する積層体2であってもよく、図3に示す構造を有する積層体3であってもよい。図2に示す積層体2は、基材層11に代えて基材層12を有する点において、図1に示す積層体1と異なっている、積層体2の基材層12は、図2に示すように、樹脂層12aと、樹脂層12aのプライマー層21側にハードコート層12bとを有している。樹脂層12aとハードコート層12bとは、図2に示すように直接接するように設けられていてもよいが、樹脂層12aとハードコート層12bとの間に、ハードコート層形成用のプライマー層を有していてもよい。また、樹脂層12aのハードコート層12bとは反対側にもハードコート層を有していてもよく、この場合、樹脂層12aとハードコート層12bとの間に、ハードコート層形成用のプライマー層を有していてもよい。
図3に示す積層体3は、基材層11のプライマー層21とは反対側に、粘着剤層41を有する。粘着剤層41は、防汚性が要求される物品に積層体3を貼合するために用いることができる。例えば、粘着剤層41を介して、積層体3は偏光板やタッチパネルセンサに貼合され得る。また、上記したように、積層体の基材層は、樹脂層とハードコート層とを有していてもよく、ハードコート層は樹脂層の両面に設けられていてもよい。積層体が粘着剤層を有し、ハードコート層が防汚層と反対側の樹脂層に設けられている場合、ハードコート層は樹脂層と粘着剤層41との間に設けられていてもよい。また、上記したように、樹脂層とハードコート層との間には、ハードコート層形成用のプライマー層を有していてもよい。さらに、図3に示す積層体3は、粘着剤層41の表面を被覆するセパレータを有していてもよい。
(積層体の用途)
積層体1〜3を適用する物品としては、防汚性が要求される物品であれば特に限定されない。例えば、画像表示装置、光学素子、半導体素子、建築材料、ナノインプリント技術、太陽電池、自動車や建物の窓ガラス、調理器具等の金属製品、食器等のセラミック製品、プラスチック製の自動車部品のほか、台所、浴室、洗面台、鏡、トイレ周りの各部材、ゴーグル、メガネ等に用いることができる。特に、基材層11,12を透明基材とすることにより、光学用途に好適に用いることができる。光学用途としては、例えば、タッチパネルディスプレイ;スマートフォンやタブレット端末、音楽プレーヤー、ノートパソコン等の携帯用電子機器;液晶ディスプレイや有機ELディスプレイ等の画像表示装置;CDやDVD、ブルーレイディスク等の光記録媒体等を挙げることができる。基材層11として樹脂材料を用いる場合や、図2に示すように樹脂層12aとハードコート層12bとを有する基材層12を用いる場合には、積層体1〜3を折り曲げたり巻物形状としたりすることを可能とすることができるため、積層体1〜3を、曲面形状を有する部材や、フレキシブルディスプレイ等の屈曲可能な部材に好適に用いることができる。例えば、積層体1〜3は、フレキシブルディスプレイ等の画像表示装置の最表面をなす部材(例えば、前面板)として用いることができる。
(積層体の製造方法)
図4(a)及び(b)は、実施形態の積層体の製造工程の一例を示す概略断面図である。本実施形態の積層体1の製造方法は、
基材層11上に、プライマー層21を形成するためのプライマー層形成用組成物22を塗布する工程と、
プライマー層21上に、防汚層31を形成するための防汚層形成用組成物32を塗布する工程とを含み、
プライマー層形成用組成物22は、少なくとも1種の有機溶剤を含む溶媒を含み、
前記溶媒の温度25℃における蒸気圧は、2.0kPa以上4.0kPa以下である。
プライマー層形成用組成物22を塗布する工程では、基材層11上にプライマー層形成用組成物22を塗布してプライマー層21(図1)を形成する。プライマー層形成用組成物22を塗布する工程では、図4(a)に示すように、ステージ51上に配置した基材層11に、例えばスプレー等の塗布装置を用いてプライマー層形成用組成物22を塗布する。塗布装置としてスプレーを用いる場合には、例えば図4(a)に矢印で示すように、ステージ51とスプレーのノズル52とを相対的に移動させながら、基材層11上にプライマー層形成用組成物22を塗布することが好ましい。なお、プライマー層形成用組成物22を塗布する方法としては、スプレーコート法に限らず、ディップコート法、ロールコート法、バーコート法、スピンコート法、ダイコート法、グラビアコーター法等を用いてもよい。
プライマー層形成用組成物22を塗布する工程において、基材層11とプライマー層21との密着性を高めるために、基材層11のプライマー層21側の表面に、プラズマ処理、コロナ処理、紫外線処理等により表面処理を行ってもよい。
プライマー層形成用組成物22は、プライマー成分を、少なくとも1種の有機溶剤を含む溶媒と混合したものである。プライマー層形成用組成物22に用いられる溶媒は、1種の有機溶媒のみを含んでいてもよいが、2種以上の有機溶剤を含むことが好ましい。
プライマー層形成用組成物22に用いる溶媒は、温度25℃における蒸気圧が2.0kPa以上4.0kPa以下である。温度25℃における蒸気圧は、2.3kPa以上であることが好ましく、2.5kPa以上であってもよく、また、3.8kPa以下であることが好ましく、3.5kPa以下であることがより好ましく、3.0kPa以下であってもよい。プライマー層形成用組成物22に用いる溶媒の温度25℃における蒸気圧が2.0kPa未満である場合や4.0kPaを超える場合には、得られるプライマー層21の防汚層31が形成される側の表面の算術平均粗さRaが6nmよりも大きい値となりやすい傾向にあり、その結果、積層体1において良好な防汚性を維持することが難しくなる傾向にある。また、プライマー層付き基材層に線状のムラが生じやすくなったり、プライマー層付き基材層のヘーズが大きくなったりする傾向にある。
本明細書における蒸気圧は、溶媒が1種の有機溶剤からなる場合は、文献等によって明らかにされている当該有機溶剤の温度25℃における蒸気圧とすることができる。溶媒が2種以上の有機溶剤の混合溶剤である場合は、文献等によって明らかにされている各有機溶剤の温度25℃における蒸気圧と、混合溶剤中の各有機溶剤のモル分率とによって決定することができる。具体的には、溶媒が、有機溶剤Aと有機溶剤Bとの混合溶剤である場合、
混合溶剤の蒸気圧[kPa]
=(有機溶剤Aのモル分率×有機溶剤Aの温度25℃における蒸気圧)
+(有機溶剤Bのモル分率×有機溶剤Aの温度25℃における蒸気圧)
によって算出することができる。
プライマー層形成用組成物22に用いることができる溶媒としては、溶剤単独で又は2種以上の溶剤を混合して、温度25℃において上記した蒸気圧に調整できるものであれば特に限定されず、例えば、アルコール系溶剤、ケトン系溶剤、エーテル系溶剤、エステル溶剤、エーテルエステル溶剤、炭化水素系溶剤、アミド溶剤等を用いることができる。
アルコール溶剤としては、メタノール、エタノール(EtOH)、プロパノール、ブタノール、ヘキサノール、シクロヘキサノール、エチレングリコール、プロピレングリコール及びグリセリン等が挙げられる。
ケトン溶剤としては、メチルエチルケトン(MEK)、メチルイソブチルケトン、4−ヒドロキシ−4−メチル−2−ペンタノン、アセトン、2−ブタノン、2−ヘプタノン、3−ヘプタノン、4−ヘプタノン、4−メチル−2−ペンタノン、シクロペンタノン、2−アセチルシクロペンタノン、シクロヘキサノン、2−アセチルシクロヘキサノン及びイソホロン等が挙げられる。
エーテル溶剤としては、エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、エチレングリコールモノプロピルエーテル、エチレングリコールモノブチルエーテル、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、ジエチレングリコールモノブチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテル(PGME)、プロピレングリコールモノエチルエーテル、プロピレングリコールモノプロピルエーテル(PP)、プロピレングリコールモノブチルエーテル、3−メトキシ−1−ブタノール、3−メトキシ−3−メチルブタノール、テトラヒドロフラン、テトラヒドロピラン、1,4−ジオキサン、ジエチレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコールジエチルエーテル、ジエチレングリコールメチルエチルエーテル(EDM)、ジエチレングリコールジプロピルエーテル、ジエチレングリコールジブチルエーテル、アニソール、フェネトール、メチルアニソール、メトキシシクロヘキサン、ジプロピルエーテル等が挙げられる。
エステル溶剤としては、乳酸メチル、乳酸エチル、乳酸ブチル、2−ヒドロキシイソブタン酸メチル、酢酸エチル、酢酸n−ブチル、酢酸イソブチル、ギ酸ペンチル、酢酸イソペンチル、プロピオン酸ブチル、酪酸イソプロピル、酪酸エチル、酪酸ブチル、ピルビン酸メチル、ピルビン酸エチル、ピルビン酸プロピル、アセト酢酸メチル、アセト酢酸エチル、酢酸シクロヘキシル、酢酸2−メチルシクロヘキシル、プロピオン酸シクロヘキシル、酢酸cis−3,3,5−トリメチルシクロヘキシル、酢酸4−tert−ブチルシクロヘキシル、酪酸シクロヘキシル、シクロヘキサンカルボン酸イソプロピル及びγ−ブチロラクトン等が挙げられる。
エーテルエステル溶剤エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、エチレングリコールモノプロピルエーテル、エチレングリコールモノブチルエーテル、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、ジエチレングリコールモノブチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノエチルエーテル、プロピレングリコールモノプロピルエーテル、プロピレングリコールモノブチルエーテル、3−メトキシ−1−ブタノール、3−メトキシ−3−メチルブタノール、テトラヒドロフラン、テトラヒドロピラン、1,4−ジオキサン、ジエチレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコールジエチルエーテル、ジエチレングリコールメチルエチルエーテル、ジエチレングリコールジプロピルエーテル、ジエチレングリコールジブチルエーテル、アニソール、フェネトール、メチルアニソール、メトキシシクロヘキサン等が挙げられる。
炭化水素系溶剤としては、脂肪族炭化水素系溶剤、脂環式炭化水素系溶剤、芳香族炭化水素系溶剤等が挙げられる。脂肪族炭化水素系溶剤としては、ペンタン、ヘキサン等が挙げられる。脂環式炭化水素系溶剤としては、シクロヘキサン等が挙げられる。芳香族炭化水素溶剤としては、ベンゼン、トルエン、キシレン及びメシチレン等が挙げられる。アミド溶剤としては、N,N−ジメチルホルムアミド、N,N−ジメチルアセトアミド及びN−メチルピロリドン等が挙げられる。
これらのうち、溶剤としては、アルコール溶剤、ケトン溶剤、エーテル溶剤を用いることが好ましく、アルコール溶剤、エーテル溶剤を用いることが好ましい。
プライマー層形成用組成物22を塗布する工程は、例えば、温度20℃〜28℃、相対湿度40%RH〜60%RHの条件下で行うことが好ましい。プライマー層形成用組成物22を塗布する工程で基材層11上にプライマー層形成用組成物22を塗布して形成された塗布層を、例えば、温度22℃〜26℃で10秒〜60秒間乾燥させることにより、プライマー層21を形成することができる。上記の乾燥は、ヒータ等の加熱装置を用いずに行うことが好ましいが、加熱装置を用いて行ってもよい。
上記のようにして基材層11上に形成されたプライマー層21上に、防汚層31を形成するための防汚層形成用組成物32を塗布して防汚層31を形成する。防汚層形成用組成物32を塗布する工程では、図4(b)に示すように、ステージ51上に載置された基材層11上のプライマー層21上に、例えばスプレー等の塗布装置を用いて防汚層形成用組成物32を塗布する。塗布装置としてスプレーを用いる場合には、例えば図4(b)に矢印で示すように、ステージ51とスプレーのノズル53とを相対的に移動させながら、プライマー層21上に防汚層形成用組成物32を塗布することが好ましい。なお、防汚層形成用組成物32を塗布する方法としては、スプレーコート法に限らず、ディップコート法、ロールコート法、バーコート法、スピンコート法、ダイコート法、グラビアコーター法等を用いてもよい。
防汚層形成用組成物32を塗布する工程は、例えば、温度20℃〜28℃、湿度40%RH〜60%RHの条件下で行うことが好ましい。防汚層形成用組成物32を塗布する工程でプライマー層21上に防汚層形成用組成物32を塗布して形成された塗布層を、例えば、温度50〜200℃で1分〜45分間加熱することにより、防汚層31を形成することができる。これにより、図1に示す積層体1を得ることができる。
防汚層形成用組成物32を塗布する工程をスプレー塗布で行う場合、防汚層形成用組成物32の単位面積あたりの噴射量は、例えば4.5cc/m以上とすることが好ましく、9.0cc/m以上とすることがより好ましく、14.0cc/m以上とすることがさらに好ましく、18.5cc/m以上とすることがよりさらに好ましく、また、60.5cc/m以下とすることが好ましく、55.5cc/m以下とすることがより好ましく、51.0cc/m以下とすることがさらに好ましく、46.0cc/m以下とすることがよりさらに好ましい。
防汚層形成用組成物32の単位面積あたりの噴射量を上記の範囲内とすることにより、防汚層31のプライマー層21側とは反対側の表面(積層体1の防汚層31側の表面)の算術平均粗さRaが8nm以下であり、また、当該表面の水接触角(初期の水接触角)が105°以上である積層体を形成しやすくなる。これに対し、防汚層形成用組成物32の単位面積あたりの噴射量が上記の範囲よりも小さくなると、プライマー層21表面が防汚層形成用組成物32によって十分に被覆されにくくなり、防汚層31のプライマー層21側とは反対側の表面の水接触角が小さくなる傾向にある。また、防汚層形成用組成物32の単位面積あたりの噴射量が上記の範囲よりも大きくなると、防汚層31のプライマー層21側とは反対側の表面の算術平均粗さRaが大きくなる傾向にある。さらに、防汚層形成用組成物32の単位面積あたりの噴射量が大きくなると、防汚層31に含まれる防汚性成分のうち、プライマー層21に含まれるプライマー成分の官能基に結合していない成分の割合が増加するため、防汚層31が剥がれる等の損傷が生じやすくなって、良好な防汚性が維持しにくくなる。
図2に示す積層体2を得る場合には、基材層11に代えて、基材層12を用いればよい。基材層12は、例えば、樹脂層12a上に、ハードコート層形成用組成物を塗布する、化学蒸着や物理蒸着等により蒸着する等によって形成することができる。また、図3に示す積層体3を得る場合には、図1に示す積層体1を得た後、基材層11のプライマー層21とは反対側に、粘着剤層41を塗布又は転写によって形成すればよい。
以下、積層体1〜3をなす各層の材料等について詳述する。
(基材層)
基材層は、防汚層を形成することができれば特に限定されないが、透明基材であることが好ましい。透明基材とは、光、特に可視光を透過し得る程度の透明性を有する基材である。ここで、透明性とは、波長380〜780nmに渡る光線に対しての透過率が80%以上となる特性をいう。基材層としては、ガラス基材、樹脂基材のいずれであってもよいが、樹脂基材であることが好ましい。樹脂基材としては、特に制限なく用いることができるが、例えば、トリアセチルセルロース、アセチルセルロースブチレート、エチレン−酢酸ビニル共重合体、プロピオニルセルロース、ブチリルセルロース、アセチルプロピオニルセルロース、ポリエステル、ポリスチレン、ポリアミド、ポリエーテルイミド、ポリアクリル、ポリイミド、ポリエーテルスルホン、ポリスルホン、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリメチルペンテン、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリビニルアルコール、ポリビニルアセタール、ポリエーテルケトン、ポリエーテルエーテルケトン、ポリエーテルスルホン、ポリメチルメタアクリレート、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリカーボネート等の高分子で形成されたフィルムが挙げられる。これらの高分子は、単独で又は2種以上を混合して用いることができる。基材層の厚みは、例えば10μm〜300μmとすることができ、30μm〜100μmであることが好ましい。
基材層は、図2に示すように、樹脂層12aとハードコート層12bとを有していてもよい。樹脂層12a上にハードコート層12bを設ける場合には、樹脂層12aとハードコート層12bとの密着力を改善するために、樹脂層12aのハードコート層12bが形成される側の表面を、プラズマ処理、コロナ処理、紫外線処理等により表面処理してもよいし、プライマー処理をしてもよい。
樹脂層12aとしては、基材層に用いることができる樹脂基材で挙げた材料を用いることができる。樹脂層12aの厚みは、例えば10μm〜250μmとすることができ、20μm〜120μmであることが好ましい。
ハードコート層12bは、積層体に耐摩耗性を付与する目的等により設けられる層であり、鉛筆硬度が2H以上であることが好ましい。ハードコート層12bは、単層構造であってもよく、多層構造であってもよい。ハードコート層12bは、塗布法によって形成してもよく、化学蒸着や物理蒸着等の蒸着法によって形成してもよい。ハードコート層12bの厚みは、例えば1μm〜30μmとすることができ、1μm〜10μmであることが好ましい。樹脂層の両面にハードコート層を形成する場合、ハードコート層の厚みは互いに同じであってもよいし、互いに異なっていてもよい。
ハードコート層12bを塗布法によって形成する場合には、樹脂材料を用いることが好ましい。樹脂材料は特に限定されないが、例えば、(メタ)アクリル系樹脂、エポキシ系樹脂、ウレタン系樹脂、ビニルベンジルクロライド系樹脂、ビニル系樹脂若しくはシリコーン系樹脂又はこれらの混合樹脂層の紫外線硬化型、電子線硬化型等の活性エネルギー線硬化型の樹脂を挙げることができる。ハードコート層12bをなす樹脂としては、活性エネルギー線硬化型の(メタ)アクリル系樹脂であることが好ましく、分子内に1個又は2個以上の(メタ)アクリロイル基を有していてもよく、デンドリマー構造を有する多官能(メタ)アクリレートであってもよい。塗布法によって形成されるハードコート層12bは、各種の添加剤を含むことができる。添加剤としては、ハードコート層12bの耐摩耗性、耐スクラッチ性、鉛筆硬度等の機械的特性を向上させるために、粒子径が1nm〜100nmの無機ナノ粒子;紫外線吸収剤、熱安定剤、レベリング剤等を含んでいてもよい。
塗布法によって形成されるハードコート層12bは、例えば、図2(a)に示す樹脂層12a上に、上記した樹脂材料を含むハードコート層形成用組成物を塗布することによって形成することができる。樹脂層12aとハードコート層12bとの密着性を高めるために、樹脂層12aのハードコート層12bが形成される側の表面を、プラズマ処理、コロナ処理、紫外線処理等により表面処理してもよく、また、樹脂層12aのハードコート層12bが形成される側の表面にハードコート層用のプライマー層を設けてもよい。樹脂層12a上にハードコート層形成用組成物を塗布した後は、必要に応じて、乾燥処理、活性エネルギー線照射等による硬化処理等を行うことにより、ハードコート層12bを形成することができる。
ハードコート層12bを蒸着法によって形成する場合は、例えばプラズマCVD法等により、炭素を含有する酸化ケイ素の膜を形成すればよい。
(プライマー層)
積層体1〜3をなすプライマー層21を形成するためのプライマー成分としては、エポキシ系化合物、ポリアミック酸、有機ケイ素化合物等を挙げることができ、このうち、有機ケイ素化合物を用いることが好ましい。有機ケイ素化合物としては、例えば、下記式(c1)で表される化合物を用いることが好ましい。
上記式(c1)中、
x1、Rx2、Rx3、及びRx4は、それぞれ独立して、水素原子又は炭素数が1〜4のアルキル基であり、Rx1が複数存在する場合は複数のRx1がそれぞれ異なっていてもよく、Rx2が複数存在する場合は複数のRx2がそれぞれ異なっていてもよく、Rx3が複数存在する場合は複数のRx3がそれぞれ異なっていてもよく、Rx4が複数存在する場合は複数のRx4がそれぞれ異なっていてもよく、
Rfx1、Rfx2、Rfx3、及びRfx4は、それぞれ独立して、1個以上の水素原子がフッ素原子に置換された炭素数1〜20のアルキル基又はフッ素原子であり、Rfx1が複数存在する場合は複数のRfx1がそれぞれ異なっていてもよく、Rfx2が複数存在する場合は複数のRfx2がそれぞれ異なっていてもよく、Rfx3が複数存在する場合は複数のRfx3がそれぞれ異なっていてもよく、Rfx4が複数存在する場合は複数のRfx4がそれぞれ異なっていてもよく、
x5は、炭素数が1〜20のアルキル基であり、Rx5が複数存在する場合は複数のRx5がそれぞれ異なっていてもよく、
Xは、加水分解性基であり、Xが複数存在する場合は複数のXがそれぞれ異なっていてもよく、
Yは、−NH−、又は−S−であり、Yが複数存在する場合は複数のYがそれぞれ異なっていてもよく、
Zは、ビニル基、α−メチルビニル基、スチリル基、メタクリロイル基、アクリロイル基、アミノ基、イソシアネート基、イソシアヌレート基、エポキシ基、ウレイド基、又はメルカプト基であり、
p1は、1〜20の整数であり、p2、p3、及びp4は、それぞれ独立して0〜10の整数であり、p5は、1〜10の整数であり、
p6は、1〜3の整数であり、
Z−、−Si(X)p6(Rx53−p6、p1個の−{C(Rx1)(Rx2)}−、p2個の−{C(Rfx1)(Rfx2)}−、p3個の−{Si(Rx3)(Rx4)}−、p4個の−{C(Rfx3)(Rfx4)}−、及びp5個の−Y−は、Z−及び−Si(X)p6(Rx53−p6が末端となり、−O−が−O−と連結しない限り、任意の順に並んで結合する。
上記式(c1)において、Rx1及びRx2がいずれも水素原子であり、Yが−NH−であり、Xがアルコキシ基(特にメトキシ基又はエトキシ基)であり、Zがアミノ基又はメルカプト基であり、p1が1〜10であり、p2、p3及びp4がいずれも0であり、p5が1〜5(特に1〜3)であり、p6が3である化合物を用いることが好ましい。
上記の式(c1)で表される有機ケイ素化合物のうち、下記式(c2)で表される化合物が好ましい。
上記式(c2)中、
は、加水分解性基であり、Xが複数存在する場合は複数のXがそれぞれ異なっていてもよく、
は、−NH−であり、
は、アミノ基、又はメルカプト基であり、
x51は、炭素数が1〜20のアルキル基であり、Rx51が複数存在する場合は複数のRx51がそれぞれ異なっていてもよく、
p61は、1〜3の整数であり、qは2〜5の整数であり、rは0〜5の整数である。
上記したプライマー成分は、上記した溶媒と混合して、プライマー層形成用組成物とすることができる。プライマー層形成用組成物100質量部中に含まれるプライマー成分(例えば、上記した有機ケイ素化合物)の含有量は、0.05質量部以上であることが好ましく、0.08質量部以上であることがより好ましく、0.1質量部以上であることがさらに好ましく、また、2質量部以下であることが好ましく、1.5質量部以下であることがより好ましく、1.2質量部以下であることがさらに好ましい。
プライマー層21の厚みは、例えば1nm〜1μmとすることができる。
(防汚層)
積層体1〜3をなす防汚層31を形成するための材料としては、フッ素化合物由来の構造を有することが好ましい。フッ素化合物由来の構造を有する材料としては、例えば、[i]パーフルオロポリエーテル構造を有する1価の基と加水分解性基とがケイ素原子に結合している第1のフッ素化合物に由来する化合物であってもよく、[ii]第1のフッ素化合物に由来する構造と、第1のフッ素化合物とは異なる第2のフッ素化合物に由来する構造とを含む化合物であってもよい。
防汚層31を形成するための材料の化合物が上記[i]である場合、第1のフッ素化合物は加水分解性基を有するため、第1のフッ素化合物どうしが脱水縮合した縮合構造を有する。また、防汚層31を形成するための材料の化合物が上記[ii]の場合、第1のフッ素化合物及び第2のフッ素化合物がそれぞれ加水分解性基を有していれば、これらの加水分解性基が加水分解縮合物を形成した縮合構造を含む。また、第1のフッ素化合物が加水分解性基を有し、第2のフッ素化合物が加水分解性基を有していなければ、第1のフッ素化合物どうしが脱水縮合した縮合構造と、第2のフッ素化合物とを含む。
上記した第1のフッ素化合物としては、例えば、下記に示す式(a3)や式(a4)で表される化合物を用いることが好ましく、これらのうち1種のみを含んでいてもよく、2種以上を含んでいてもよい。
上記式(a3)中、R30は炭素数が2〜6のパーフルオロアルキル基であり、R31及びR32はいずれも炭素数が2〜6のパーフルオロアルキレン基であり、R33は炭素数が2〜6の3価の飽和炭化水素基であり、R34は炭素数が1〜3のアルキル基である。R30、R31、R32、R33の炭素数は、それぞれ独立に2〜4が好ましく、2〜3がより好ましい。h1は5〜70であり、h2は1〜5であり、h3は1〜10である。h1は10〜60が好ましく、20〜50がより好ましく、h2は1〜4が好ましく、1〜3がより好ましく、h3は1〜8が好ましく、1〜6がより好ましい。
上記式(a4)中、R40は炭素数が2〜5のパーフルオロアルキル基であり、R41は炭素数が2〜5のパーフルオロアルキレン基であり、R42は炭素数2〜5のアルキレン基の水素原子の一部がフッ素に置換されたフルオロアルキレン基であり、R43、R44はそれぞれ独立に炭素数が2〜5のアルキレン基であり、R45はメチル基又はエチル基である。k1、k2、k3はそれぞれ独立に1〜5の整数である。
第1のフッ素化合物の数平均分子量は、2,000以上であることが好ましく、4,000以上であることがより好ましく、6,000以上であることがさらに好ましく、7,000以上であることが特に好ましく、また、50,000以下であることが好ましく、40,000以下であることがより好ましく、20,000以下であることがさらに好ましく、15,000以下であることがよりさらに好ましい。
第2のフッ素化合物は、例えば、下記に示す式(b2)や式(b3)で表される化合物を用いることが好ましく、これらのうち1種のみを含んでいてもよく、2種以上を含んでいてもよい。
上記式(b2)中、R60は炭素数3〜8のパーフルオロアルキル基であり、R61は炭素数1〜5のアルキレン基であり、R62は炭素数1〜3のアルキル基である。式(b2)で表される化合物としては、沸点が100℃以上(好ましくは300℃以下)のものを用いることも好ましい。
上記式(b3)中、R70は、1個以上の水素原子がフッ素原子により置換されていてもよい炭素数1〜16のアルキル基、又は水素原子であり、R71は1個以上の水素原子がフッ素原子により置換されていてもよい炭素数1〜16のアルコキシ基、又はOH基であり、m1個の−(OC)−、m2個の−(OC)−、m3個の−(OC)−、m4個の−(OCF)−は、R70、R71が末端となる限り、任意の順序で並び、m1〜m4は、第2のフッ素化合物が常圧で液体となるよう定められる値である。上記式(b3)で表される化合物の数平均分子量は、例えば8,000〜15,000であり、9,000〜13,000であることが好ましい。
防汚層31の厚みは、例えば6nm〜30nmとすることができ、8nm超であることが好ましく、10nm以上であることがより好ましく、また、25nm以下であることが好ましく、20nm以下であることがより好ましく、15nm以下であることがさらに好ましい。
(粘着剤層)
粘着剤層を形成するために用いる粘着剤としては、例えば(メタ)アクリル系粘着剤、スチレン系粘着剤、シリコーン系粘着剤、ゴム系粘着剤、ウレタン系粘着剤、ポリエステル系粘着剤、エポキシ系共重合体粘着剤等を用いることができる。
以下、実施例及び比較例を示して本発明をさらに具体的に説明するが、本発明はこれらの例によって限定されるものではない。なお、実施例、比較例中の「%」及び「部」は、特記しない限り、質量%及び質量部である。
[算術平均粗さ(Ra)の測定]
対象となるサンプルの測定表面のJIS B0601:2013に準拠する算術平均粗さ(Ra)を、干渉計顕微鏡(Bruker社製、Contour GT)を用いて測定した。
[水接触角の測定]
対象となるサンプルの測定表面に、1.7μLの水滴を滴下し、接触角測定装置(協和界面科学株式会社製、portable contact angle meter PCA-1)を用い、液滴法(解析方法:θ/2法により水滴滴下1000ms後に測定)により、温度23℃、相対湿度50%における水接触角を測定した。なお、水接触角の測定は、基材層上に形成した防汚層表面のうち、後述する耐摩耗性試験や耐薬品試験を行った範囲について、これらの試験を行う前後に行った。
[耐摩耗性試験]
実施例・比較例において得られた、積層体の防汚層側の表面(防汚層のプライマー層とは反対側の表面)に、消しゴム(minoan社製、Rubbing test stick(引張り強度:11.91kgf/cm、硬度(Durometer A Type):81))を治具に取付けて、サンプルの表面に接する側が平滑になるようにカッターを用いて切断したもの)を具備した摩耗試験機(Daesung社製、5連耐摩耗試験機)を用い、消しゴムが防汚層表面に接した状態で荷重1000gをかけた。その後、消しゴムを速度40rpm、移動距離20mmで防汚層表面を3000回往復させた。
[耐薬品性試験]
消しゴムが往復移動する防汚層表面の領域に、往復回数500回あたり1ccのエタノールを滴下したこと以外は、耐摩耗性試験と同様に行った。
[ヘーズの測定]
基材層上にプライマー層を形成したサンプルについて、JIS K 7136:2000「プラスチック−透明材料のヘーズの求め方」に準拠したヘーズメータ(Murakami社製、HM150)を用いてヘーズを測定した。
〔実施例1〕
(プライマー層形成用組成物の調製)
溶媒として、エタノール(EtOH)15部とジエチレングリコールモノメチルエーテル(EDM)105部とを混合した混合溶剤を用い、この混合溶剤120部とプライマー原液P1(Ceko社製、WNP1(エタノールベース(エタノール濃度99.5%))30部とを混合してプライマー層形成用組成物を調製した。なお、用いた各溶剤の蒸気圧は表1に示すとおりであり、プライマー層形成用組成物に含まれる溶媒の蒸気圧は、上記した混合溶剤の蒸気圧を算出する式にしたがって算出し、その値は表2に示すとおりである。
(防汚層形成用組成物の調製)
下記式(1)で表される化合物を含むフッ素系の撥水撥油性の防汚層形成用組成物を用いた。
上記式(1)で表される化合物は、特開2014−15609号公報の合成例1、2に記載の方法により合成したものであり、rは43、sは1〜6の整数であり、数平均分子量は約8000である。
(積層体の製造)
特開2017−21336号公報の実施例1の手順にしたがって、透明な樹脂層上にハードコート層を有する基材層を準備した。樹脂層は、ポリイミドフィルムである。用いた基材層のハードコート層表面の算術平均粗さRaを測定した。その結果を表3に示す。
この基材層のハードコート層表面に、プラズマ処理(処理条件:パワー400W、Arガス(流量18LPM)及びNガス(流量10sccm)を使用、基材層の搬送速度6mm/s、基材層と電極との距離3.1[mm])を行った後、上記で調製したプライマー層形成用組成物を、温度24℃、相対湿度50%RHの条件下でスプレー塗布して(塗布条件:プライマー層形成用組成物の流量1.2cc/min、噴射空気量12LPM、ノズルのZ軸の長さ30mm、ノズルスピード600mm/s、ノズルピッチ3mm)、厚み10nmのプライマー層を形成した。上記プラズマ処理及びスプレー塗布は、UCT社製のSpray Coating装備 Model-UTC1300(Plasma処理UNIT-Spray Coating Unit-乾燥機Unit構成)を用いて行った。基材層上にプライマー層を形成したサンプルのプライマー層表面(プライマー層の基材層とは反対側の表面)の算術平均粗さRaを測定し、当該サンプルのヘーズの測定を行った。また、この算術平均粗さRaと基材層のハードコート層表面の算術平均粗さRaとの差の絶対値を算出した。これらの結果を表3に示す。
基材層上に形成されたプライマー層上に、上記で調製した防汚層形成用組成物を、温度24℃、相対湿度50%RHの条件下でスプレー塗布し(塗布条件:防汚層形成用組成物の単位面積あたりの噴射量37.0cc/m、噴射空気量12LPM、ノズルのZ軸の長さ30mm、ノズルスピード600mm/s、ノズルピッチ3mm)、温度120℃で30min乾燥して、厚み15nmの防汚層を形成して積層体を得た。得られた積層体の防汚層の算術平均粗さRaを測定した結果を表3に示す。上記したプライマー層や防汚層の厚みは、例えばS−TEM(走査型透過電子顕微鏡)によって、線状のムラが生じていない部分(例えば、図5(a)及び(b)では、白い線状部分以外の部分)の厚みを測定して決定することができる。
得られた積層体の防汚層側の表面の水接触角を、初期の水接触角θiとして測定した。また、得られた積層体の防汚層側の表面に対し、耐摩耗性試験を行った後の水接触角θw、及び、耐薬品性試験を行った後の水接触角θcをそれぞれ測定した。耐摩耗性試験及び耐薬品性試験による水接触角の低下率を、下式:
耐摩耗性試験による水接触角の低下率[%]
={(θw[°]−θi[°])/θi[°]}×100
耐薬品性試験による水接触角の低下率[%]
={(θc[°]−θi[°])/θi[°]}×100
にしたがって算出した。これらの結果を表3に示す。
〔実施例2〜4、比較例1及び2〕
プライマー形成用組成物の調製に用いた溶媒として表2に示すものを用い、ハードコート層表面の算術平均粗さRaが表3及び表4に示す値である基材層を用いたこと以外は、実施例1と同様にして積層体を作製した。
積層体の製造の過程で得られた基材層上にプライマー層を形成したサンプルについて、プライマー層表面の算術平均粗さRaを測定し、当該サンプルのヘーズの測定を行った。なお、比較例1では、基材層にプライマー層を形成したサンプルに線状のムラが見られたため、ヘーズ測定は行わなかった。また、この算術平均粗さRaと基材層のハードコート層表面の算術平均粗さRaとの差の絶対値を算出した。これらの結果を表3及び表4に示す。また、得られた積層体の防汚層側の表面の水接触角を、初期の水接触角として測定し、得られた積層体の防汚層側の表面に対し、耐摩耗性試験及び耐薬品性試験を行った後の水接触角をそれぞれ測定し、水接触角の低下率を算出した。水接触角の低下率は上記した式にしたがって算出した。これらの結果を表3及び表4に示す。得られた積層体の防汚層の算術平均粗さRaを測定した結果を表3及び表4に示す。
〔実施例5及び6、比較例3及び4〕
プライマー層形成用組成物の調製に用いたプライマー原液として、プライマー原液P1に代えてプライマー原液P2(Extol社製、EXP5125(エタノール濃度99.5%))を用いたこと以外は、実施例1及び3、比較例1及び2と同様にして積層体を作製した。
積層体の作製の過程で得られた基材層上にプライマー層を形成したサンプルについて、プライマー層表面の算術平均粗さRaを測定し、当該サンプルのヘーズの測定を行った。なお、比較例3では、基材層にプライマー層を形成したサンプルに線状のムラが見られたため、ヘーズ測定は行わなかった。また、この算術平均粗さRaと基材層のハードコート層表面の算術平均粗さRaとの差の絶対値を算出した。これらの結果を表3及び表4に示す。また、得られた積層体の防汚層側の表面の水接触角を、初期の水接触角として測定し、得られた積層体の防汚層側の表面に対し、耐摩耗性試験及び耐薬品性試験を行った後の水接触角をそれぞれ測定し、水接触角の低下率を算出した。水接触角の低下率は上記した式にしたがって算出した。これらの結果を表3及び表4に示す。得られた積層体の防汚層の算術平均粗さRaを測定した結果を表3及び表4に示す。
〔実施例7〜11〕
防汚層形成用組成物の塗布条件のうちの防汚層形成用組成物の単位面積あたりの噴射量を、表5に示すようにしたこと以外は、実施例4と同様にして積層体を作製した。
積層体の作製の過程で得られた基材層上にプライマー層を形成したサンプルについて、プライマー層表面の算術平均粗さRaを測定し、当該サンプルのヘーズの測定を行った。また、この算術平均粗さRaと基材層のハードコート層表面の算術平均粗さRaとの差の絶対値を算出した。これらの結果を表5に示す。また、得られた積層体の防汚層側の表面の水接触角を、初期の水接触角として測定し、得られた積層体の防汚層側の表面に対し、耐摩耗性試験及び耐薬品性試験を行った後の水接触角をそれぞれ測定し、水接触角の低下率を算出した。水接触角の低下率は上記した式にしたがって算出した。これらの結果を表5に示す。得られた積層体の防汚層の算術平均粗さRaを測定した結果を表5に示す。
表3に示す実施例1〜6では、耐摩耗性試験後及び耐薬品性試験後の水接触角が、初期の水接触角の値に近い値となっており、積層体において良好な防汚性が維持されやすいことがわかる。また、表5に示す実施例7〜11では、耐摩耗性試験後及び耐薬品性試験後の水接触角が、初期の水接触角の値に近い値となっており、積層体において良好な防汚性が維持されやすいことがわかる。これに対し、表4に示す比較例1〜4では、耐摩耗性試験後及び耐薬品性試験後の水接触角が、初期の水接触角の値に比較して小さい値となっており、積層体の防汚性が低下しやすく、良好な防汚性が維持されにくいことがわかる。
1〜3 積層体、11,12 基材層、12a 樹脂層、12b ハードコート層、21 プライマー層、22 プライマー層形成用組成物、31 防汚層、32 防汚層形成用組成物、42 粘着剤層、51 ステージ、52,53 ノズル。

Claims (14)

  1. 基材層、プライマー層、及び防汚層がこの順に積層された積層体であって、
    前記防汚層における前記プライマー層側とは反対側の表面の算術平均粗さRaは、8nm以下であり、
    前記防汚層における前記プライマー層側とは反対側の表面の水接触角は、105°以上である、積層体。
  2. 基材層、プライマー層、及び防汚層がこの順に積層された積層体であって、
    前記プライマー層における前記防汚層側の表面の算術平均粗さRaは、6nm以下である、積層体。
  3. 前記防汚層における前記プライマー層側とは反対側の表面の算術平均粗さRaは、8nm以下である、請求項2に記載の積層体。
  4. 前記算術平均粗さRaと、前記基材層における前記プライマー層側の表面の算術平均粗さRaとの差の絶対値は、5nm以下である、請求項2又は3に記載の積層体。
  5. 前記基材層は、前記プライマー層側にハードコート層を有する、請求項1〜4のいずれか1項に記載の積層体。
  6. 前記基材層は、透明基材である、請求項1〜5のいずれか1項に記載の積層体。
  7. 前記基材層における前記プライマー層側の表面の算術平均粗さRaは、6nm以下である、請求項1〜6のいずれか1項に記載の積層体。
  8. 前記防汚層の厚みは、20nm以下である、請求項1〜7のいずれか1項に記載の積層体。
  9. 前記基材層の前記プライマー層とは反対側の表面に粘着剤層を有する、請求項1〜8のいずれか1項に記載の積層体。
  10. 基材層、プライマー層、及び防汚層がこの順に積層された積層体の製造方法であって、
    前記基材層上に、前記プライマー層を形成するためのプライマー層形成用組成物を塗布する工程と、
    前記プライマー層上に、前記防汚層を形成するための防汚層形成用組成物を塗布する工程と、を含み、
    前記プライマー層形成用組成物は、少なくとも1種の有機溶剤を含む溶媒を含み、
    前記溶媒の温度25℃における蒸気圧は、2.0kPa以上4.0kPa以下である、積層体の製造方法。
  11. 前記溶媒は、2種以上の有機溶剤を含む、請求項10に記載の積層体の製造方法。
  12. 前記プライマー層形成用組成物を塗布する工程は、スプレー塗布により行われる、請求項10又は11に記載の積層体の製造方法。
  13. 前記防汚層形成用組成物を塗布する工程は、スプレー塗布により行われる、請求項10〜12のいずれか1項に記載の積層体の製造方法。
  14. 前記防汚層形成用組成物を塗布する工程は、前記防汚層形成用組成物の単位面積あたりの噴射量が4.5cc/m以上60.5cc/m以下となるように、防汚層形成用組成物を塗布する、請求項13に記載の積層体の製造方法。
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