TW201305257A - 表面具有微細凹凸結構的物品及具備該物品的視訊顯示裝置 - Google Patents

表面具有微細凹凸結構的物品及具備該物品的視訊顯示裝置 Download PDF

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Abstract

本發明提供一種表面具有微細凹凸結構的物品,其為於含有三乙醯纖維素的基材上形成有微細凹凸結構的物品,上述微細凹凸結構包含無溶劑系的活性能量線硬化性樹脂組成物的硬化物;並且上述微細凹凸結構的相鄰凸部間的平均間隔為可見光的波長以下,且上述含有三乙醯纖維素的基材與上述包含活性能量線硬化性樹脂組成物的硬化物的層的密接性相當於ISO2409:1992(JIS K 5600-5-6:1999)所規定的交叉切割法的分類0~2的任一個。

Description

表面具有微細凹凸結構的物品及具備該物品的視訊顯示裝置
本申請案主張基於2011年07月05日於日本提出申請的日本專利申請案2011-149117號、2011年07月05日於日本提出申請的日本專利申請案2011-149118號、及2012年03月12日於日本提出申請的日本專利申請案2012-054451號的優先權,並在此引用其內容。
本發明是有關於一種表面具有微細凹凸結構的物品及具備該物品的視訊顯示裝置。
已知,表面具有可見光的波長以下的週期性微細凹凸結構的物品藉由該微細凹凸結構的連續的折射率變化而具有抗反射性能。另外亦已知,微細凹凸結構藉由蓮花效應(Lotus effect)而表現出超撥水性能。
作為表面具有微細凹凸結構的物品的製造方法,例如已提出有下述方法。
(i)於使用表面具有微細凹凸結構的反轉結構的模具對熱塑性樹脂進行射出成形或壓製成形時,於熱塑性樹脂上轉印微細凹凸結構的方法。
(ii)於表面具有微細凹凸結構的反轉結構的模具與光透射性基材之間填充活性能量線硬化性樹脂組成物,藉由活性能量線的照射使其硬化後,對模具進行脫模而於硬化物上轉印微細凹凸結構的方法;或於上述模具與光透射性基材之間填充活性能量線硬化性樹脂組成物後,對模具 進行脫模而於活性能量線硬化性樹脂組成物上轉印微細凹凸結構,其後藉由活性能量線的照射使活性能量線硬化性樹脂組成物硬化的方法。
該些方法中,就微細凹凸結構的轉印性良好、物品表面組成的自由度高、另外於模具為帶或輥的情形時可連續生產而生產性優異的方面而言,(ii)的方法受到關注。
作為(ii)的方法中所用的活性能量線硬化性樹脂組成物,例如提出有下述組成物。
(1)一種光硬化性樹脂組成物,其含有丙烯酸胺基甲酸酯等丙烯酸酯低聚物、具有自由基聚合性官能基的丙烯酸系樹脂、脫模劑以及光聚合起始劑(專利文獻1)。
(2)一種光硬化性樹脂組成物,其含有乙氧化雙酚A二(甲基)丙烯酸酯等(甲基)丙烯酸酯、N-乙烯基吡咯烷酮等反應性稀釋劑、光聚合起始劑以及氟系界面活性劑(專利文獻2)。
(3)一種紫外線硬化性樹脂組成物,其含有三羥甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯等多官能(甲基)丙烯酸酯、光聚合起始劑以及聚醚改質矽油等勻化劑(專利文獻3)。
如上所述,表面具有微細凹凸結構的物品由於具有抗反射性能,故大多情況下是貼附於例如液晶顯示器等視訊顯示裝置的前方(表面)而使用等,被用於光學用途。此時,較佳為構成表面具有微細凹凸結構的物品的光透射性基材、與被貼附體(例如液晶顯示器的偏光板)並無折射率差,即光透射性基材與被貼附體包含相同的材質、或含 有相同的材質。
近年來,作為液晶顯示器的偏光板的保護膜,三乙醯纖維素(TAC)膜受到關注,於使表面具有微細凹凸結構的物品貼附於以該TAC膜作為保護膜的偏光板上的情形時,較佳為使用含有TAC的基材(例如TAC膜等)作為光透射性基材。另外,於在液晶顯示器上設置前面板或觸控面板等,並於其一部分上貼附表面具有微細凹凸結構的物品的情形時,亦就光透射性或光學均勻性、雙折射等方面而言,較佳為使用含有TAC的基材(例如TAC膜等)作為光透射性基材。
然而,於將(1)~(3)的樹脂組成物應用於含有TAC的基材的情形時,難以充分確保活性能量線硬化性樹脂組成物的硬化物與基材的密接性。因此,需要追加以下步驟:於基材的表面上設置用以確保與硬化物的密接性的層,或對基材進行表面處理。
於使包含活性能量線硬化性樹脂組成物的硬化物的層以良好的密接性形成於TAC膜上的情形時,通常藉由溶劑將活性能量線硬化性樹脂組成物稀釋而使用。例如,利用甲苯等溶劑將含有二季戊四醇六丙烯酸酯等多官能丙烯酸酯及具有氮原子的反應性單體的紫外線硬化型樹脂組成物稀釋後,塗佈於TAC膜上,將溶劑去除後照射紫外線進行硬化,藉此獲得密接於TAC膜的硬塗層(專利文獻4)。
另外,作為將包含活性能量線硬化性樹脂組成物的硬化物的層以良好的密接性形成於TAC膜上的其他方法,有 以下方法:於TAC膜上形成底塗層,自其上方塗佈活性能量線硬化性樹脂組成物並使其硬化,藉此形成包含硬化物的硬塗層(專利文獻5)。
[先前技術文獻]
[專利文獻]
[專利文獻1]日本專利第4156415號公報
[專利文獻2]日本專利特開2007-84625號公報
[專利文獻3]日本專利特開2000-71290號公報
[專利文獻4]日本專利第3989037號公報
[專利文獻5]日本專利第3466250號公報
如專利文獻4所記載般藉由溶劑將活性能量線硬化性樹脂組成物稀釋而使用的方法利用以下效果:使用溶劑將活性能量線硬化性樹脂組成物塗佈於TAC膜上並加以乾燥,由此反應性單體滲透至TAC膜中。因此,為了確保對TAC膜的密接性,溶劑的使用作出了大的貢獻。
然而,於製造表面具有微細凹凸結構的物品的情形時,為了進行微細凹凸結構的精密轉印,活性能量線硬化性樹脂組成物較佳為未經溶劑稀釋而使用。因此,使用經溶劑稀釋的活性能量線硬化性樹脂組成物來製造表面具有微細凹凸結構的物品實質上有困難。
另外,專利文獻5所記載的方法中,為了於TAC上形成底塗層,需要設置塗佈、乾燥、老化等步驟,而有加工費增多的問題。
因此,迫切期望含有TAC的基材、與具有微細凹凸結 構的活性能量線硬化性樹脂組成物的硬化物充分密接的物品。
再者,於在模具與光透射性基材之間填充活性能量線硬化性樹脂組成物,藉由活性能量線的照射使其硬化後,對模具進行脫模而於硬化物上轉印微細凹凸結構來製造物品的情形時,亦要求所得的物品容易自模具脫模。特別是製造表面具有可見光的波長以下的週期性微細凹凸結構的物品的情形時,有時不易自模具脫模,故對物品亦要求優異的脫模性。
另外,對於物品而言,如上述般大多情況下被用於光學用途,故亦要求抗反射性能或光透射性等光學性能優異。
本發明的目的在於提供以下的表面具有微細凹凸結構的物品及具備該物品的視訊顯示裝置,上述物品是含有三乙醯纖維素的基材、與具有微細凹凸結構的活性能量線硬化性樹脂組成物的硬化物充分密接而成。
另外,本發明的其他目的在於提供以下的表面具有微細凹凸結構的物品及具備該物品的視訊顯示裝置,上述物品是含有三乙醯纖維素的基材、與具有微細凹凸結構的活性能量線硬化性樹脂組成物的硬化物充分密接而成,且光學性能優異。
進而,本發明的其他目的在於提供以下的表面具有微細凹凸結構的物品及具備該物品的視訊顯示裝置,上述物品是含有三乙醯纖維素的基材、與具有微細凹凸結構的活 性能量線硬化性樹脂組成物的硬化物充分密接而成,且自模具的脫模性良好。
本發明的第一態樣具有以下特徵。
<1>一種表面具有微細凹凸結構的物品,其是於含有三乙醯纖維素的基材上形成有微細凹凸結構的物品,上述微細凹凸結構包含無溶劑系的活性能量線硬化性樹脂組成物的硬化物;並且上述微細凹凸結構的相鄰凸部間的平均間隔為可見光的波長以下,上述含有三乙醯纖維素的基材與上述包含活性能量線硬化性樹脂組成物的硬化物的層的密接性相當於ISO2409:1992(JIS K 5600-5-6:1999)中規定的交叉切割法的分類0~2的任一個。
本發明的第二態樣具有以下特徵。
<2>如上述<1>所述之表面具有微細凹凸結構的物品,其中上述活性能量線硬化性樹脂組成物含有聚合性成分(X)及光聚合起始劑(E),上述聚合性成分(X)含有30質量%~60質量%的多官能單體(A)、30質量%~60質量%的二官能單體(B)及5質量%~30質量%的單體(C1);上述多官能單體(A)於分子內具有3個以上的自由基聚合性官能基,且每1個該官能基的分子量為150以下;上述二官能單體(B)於分子內具有2個自由基聚合性官能基,且於分子內具有4個以下的氧伸烷基;上述單體(C1)為選自由γ-丁內酯丙烯酸酯、丙烯酸-2-羥乙酯、N,N-二甲基丙烯醯胺、N,N-二乙基丙烯醯胺、丙烯酸噁唑 烷酮-N-乙酯、丙烯酸甲酯及丙烯酸乙酯所組成的組群中的至少一種。
本發明的第三態樣具有以下特徵。
<3>如上述<1>所述之表面具有微細凹凸結構的物品,其中上述活性能量線硬化性樹脂組成物含有聚合性成分(X)、光聚合起始劑(E)及內部脫模劑(F),上述聚合性成分(X)含有30質量%~49.99質量%的多官能單體(A)、30質量%~40質量%的二官能單體(B)、20質量%~30質量%的單體(C2)及0.01質量%~10質量%的單體(D);上述多官能單體(A)於分子內具有3個以上的自由基聚合性官能基,且每1個該官能基的分子量為150以下;上述二官能單體(B)於分子內具有2個自由基聚合性官能基,且於分子內具有4個以下的氧伸烷基;上述單體(C2)於分子內具有1個以上的自由基聚合性官能基,且於分子內具有嗎啉骨架;上述單體(D)於分子內具有1個以上的自由基聚合性官能基,且於分子內具有矽酮骨架,並且上述內部脫模劑(F)含有(聚)氧伸烷基烷基磷酸化合物。
本發明的第四態樣具有以下特徵。
<4>如上述<1>所述之表面具有微細凹凸結構的物品,其中上述活性能量線硬化性樹脂組成物含有聚合性成分(X)、光聚合起始劑(E)及內部脫模劑(F),上述聚合性成分(X)含有30質量%~60質量%的多官能單體(A)、20質量%~60質量%的二官能單體(B)、5質量% ~30質量%的單體(C3)及0.01質量%~10質量%的單體(D);上述多官能單體(A)於分子內具有3個以上的自由基聚合性官能基,且每1個該官能基的分子量為150以下;上述二官能單體(B)於分子內具有2個自由基聚合性官能基,且於分子內具有4個以下的氧伸烷基;上述單體(C3)於分子內具有1個以上的丙烯醯胺基;上述單體(D)於分子內具有1個以上的自由基聚合性官能基,且於分子內具有矽酮骨架;並且上述內部脫模劑(F)含有(聚)氧伸烷基烷基磷酸化合物。
本發明的第五態樣具有以下特徵。
<5>如上述<1>至<4>中任一項所述之表面具有微細凹凸結構的物品,其為抗反射物品。
本發明的第六態樣具有以下特徵。
<6>一種視訊顯示裝置,其具有視訊顯示裝置本體、及於該視訊顯示裝置本體的畫面的前方配置一個以上的如上述<1>至<5>中任一項所述之表面具有微細凹凸結構的物品。
根據本發明第一態樣的表面具有微細凹凸結構的物品,含有三乙醯纖維素的基材與具有微細凹凸結構的活性能量線硬化性樹脂組成物的硬化物充分密接。
根據本發明第二態樣的表面具有微細凹凸結構的物品,含有三乙醯纖維素的基材與具有微細凹凸結構的活性能量線硬化性樹脂組成物的硬化物充分密接,且光學性能 優異。
根據本發明第三態樣的表面具有微細凹凸結構的物品,含有三乙醯纖維素的基材與具有微細凹凸結構的活性能量線硬化性樹脂組成物的硬化物充分密接,且自模具的脫模性良好。
根據本發明第四態樣的表面具有微細凹凸結構的物品,含有三乙醯纖維素的基材與具有微細凹凸結構的活性能量線硬化性樹脂組成物的硬化物充分密接,且自模具的脫模性良好。
根據本發明第五態樣的表面具有微細凹凸結構的物品,含有三乙醯纖維素的基材與具有微細凹凸結構的活性能量線硬化性樹脂組成物的硬化物充分密接,適合作為抗反射物品。
根據本發明第六態樣的視訊顯示裝置,於視訊顯示裝置本體的畫面的前方配置一個以上的表面具有微細凹凸結構的物品,此表面具有微細凹凸結構的物品的含有三乙醯纖維素的基材與具有微細凹凸結構的活性能量線硬化性樹脂組成物的硬化物充分密接。
以下,對本發明加以詳細說明。
再者,於本說明書中,所謂「自由基聚合性官能基」是指(甲基)丙烯醯基、乙烯基等。另外,所謂「(甲基)丙烯醯基」是指丙烯醯基及/或甲基丙烯醯基。另外,所謂「(甲基)丙烯酸酯」是指丙烯酸酯及/或甲基丙烯酸酯。另外, 所謂「活性能量線」是指可見光線、紫外線、電子束、電漿、熱線(紅外線等)等。
「表面具有微細凹凸結構的物品」
本發明的表面具有微細凹凸結構的物品為於含有三乙醯纖維素的基材(以下,將三乙醯纖維素稱為「TAC」,將含有三乙醯纖維素的基材稱為「TAC基材」)上形成有微細凹凸結構的物品,上述微細凹凸結構包含無溶劑系的活性能量線硬化性樹脂組成物的硬化物。
圖1為表示表面具有微細凹凸結構的物品的一例的剖面圖。
該例的表面具有微細凹凸結構的物品(以下有時簡稱為「物品」)10具有TAC基材12、及形成於該TAC基材12的表面上的硬化樹脂層14。
再者,物品10可於整個表面上形成有微細凹凸結構,亦可於表面的一部分上形成有微細凹凸結構。特別於物品10為膜形狀的情形時,可於一個表面的整個面上形成有微細凹凸結構,亦可於一個表面的一部上形成有微細凹凸結構。另外,可於另一表面上形成有微細凹凸結構,亦可不形成。
TAC基材12較佳為透射光的成形體。TAC基材12的形狀可為膜狀,亦可為片狀,亦可為立體形狀,例如於將物品10製成膜形狀的情形時,使用膜狀的TAC基材。特別合適的是TAC膜。
TAC基材12較佳為含有TAC作為主成分,可僅由TAC 構成,亦可除了TAC以外適當含有塑化劑或紫外線吸收劑、潤滑劑等各種添加劑。另外,亦可含有類似的纖維素改質物。
另外,TAC基材12的表面亦可實施電暈處理、電漿處理、噴砂處理等以改良密接性、抗靜電性、耐擦傷性、耐候性等。
硬化樹脂層14為包含後述活性能量線硬化性樹脂組成物的硬化物的膜(層),於表面具有微細凹凸結構。
於使用後述陽極氧化氧化鋁(Anodized alumina)的模具的情形時,物品10表面的微細凹凸結構是轉印陽極氧化氧化鋁表面的微細凹凸結構而形成,具有包含活性能量線硬化性樹脂組成物的硬化物的多個凸部16。
微細凹凸結構較佳為大致圓錐形狀、角錐形狀等的突起(凸部)多個排列而成的所謂蛾眼結構。已知,突起間的間隔為可見光的波長以下的蛾眼結構,其折射率自空氣的折射率向材料的折射率連續增大,由此成為有效的抗反射單元。
相鄰凸部間的平均間隔較佳為可見光的波長以下、即400 nm以下。若平均間隔超過400 nm,則會引起可見光的散射,故不適於抗反射物品等光學用途。於使用後述陽極氧化氧化鋁的模具來形成凸部的情形時,凸部間的平均間隔成為100 nm左右,故更佳為200 nm以下,特佳為150 nm以下。
就容易形成凸部的方面而言,凸部間的平均間隔較佳 為20 nm以上。
凸部間的平均間隔是藉由電子顯微鏡觀察對鄰接凸部間的間隔(自凸部的中心至鄰接凸部的中心為止的距離)測定50點,並將該些值加以平均所得。
凸部的高度較佳為80 nm~500 nm,更佳為120 nm~400 nm,特佳為150 nm~300 nm。若凸部的高度為80 nm以上,則反射率充分變低,且反射率的波長依存性少。若凸部的高度為500 nm以下,則凸部的耐擦傷性變良好。於凸部間的平均間隔為100 nm左右的情形時亦相同。
凸部的高度為藉由電子顯微鏡以30000倍的倍率觀察時,對凸部的最頂部、與存在於凸部間的凹部的最底部之間的距離進行測定所得的值。
凸部的高寬比(凸部的高度/凸部間的平均間隔)較佳為0.8~5,更佳為1.2~4,特佳為1.5~3。若凸部的高寬比為1.0以上,則反射率充分變低。若凸部的高寬比為5以下,則凸部的耐擦傷性變良好。
凸部的形狀較佳為與高度方向正交的方向的凸部剖面積自最表面起於深度方向上連續增加的形狀,即凸部的高度方向的剖面形狀為三角形、梯形、吊鐘形等形狀。
硬化樹脂層14的折射率與TAC基材12的折射率之差較佳為0.2以下,更佳為0.1以下,特佳為0.05以下。若折射率差為0.2以下,則可抑制硬化樹脂層14與TAC基材12的界面上的反射。
對於本發明第一態樣的表面具有微細凹凸結構的物品 而言,TAC基材與包含活性能量線硬化性樹脂組成物的硬化物的層的密接性相當於ISO2409:1992(JIS K 5600-5-6:1999)所規定的交叉切割法的分類0~2的任一個。因此,本發明第一態樣的表面具有微細凹凸結構的物品中,TAC基材與具有微細凹凸結構的活性能量線硬化性樹脂組成物的硬化物充分密接。
再者,交叉切割法的試驗可使用表面具有微細凹凸結構的物品來實施,但不限定於此。例如亦可使用以下的試片來實施交叉切割法,上述試片是於TAC基材上塗佈活性能量線硬化性樹脂組成物並使其硬化,於TAC基材上形成包含硬化物的層而成。該情形的試片亦可不於包含活性能量線硬化性樹脂組成物的硬化物的層的表面形成有微細凹凸結構。
為了使TAC基材與包含活性能量線硬化性樹脂組成物的硬化物的層的密接性相當於ISO2409:1992(JIS K 5600-5-6:1999)所規定的交叉切割法的分類0~2的任一個,例如只要使用以下示出的活性能量線硬化性樹脂組成物即可。
<活性能量線硬化性樹脂組成物>
所謂活性能量線硬化性樹脂組成物是指藉由照射活性能量線而進行聚合反應、硬化的樹脂組成物。
活性能量線硬化性樹脂組成物為無溶劑系。所謂無溶劑系是指實質上不含有機溶劑。具體而言,於活性能量線硬化性樹脂組成物100質量%中,有機溶劑的含量較佳為 5.0質量%以下,更佳為1.0質量%以下,進而佳為完全不含。
藉由使用無溶劑系的活性能量線硬化性樹脂組成物,可進行微細凹凸結構的精密轉印。
本發明第二態樣的表面具有微細凹凸結構的物品中所用的活性能量線硬化性樹脂組成物以聚合性成分(X)及光聚合起始劑(E)作為必需成分。
上述活性能量線硬化性樹脂組成物視需要亦可含有內部脫模劑(F)、紫外線吸收劑及/或抗氧化劑(G)以及其他成分等。
就容易流入至模具表面的微細凹凸結構中的方面而言,上述活性能量線硬化性樹脂組成物的黏度較佳為不過高。因此,活性能量線硬化性樹脂組成物的於25℃下由旋轉式B型黏度計所得的黏度較佳為10000 mPa.s以下,更佳為5000 mPa.s以下,進而佳為2000 mPa.s以下。
然而,即便活性能量線硬化性樹脂組成物的黏度超過10000 mPa.s,只要可在與模具接觸時預先加溫而降低黏度,則亦無特別問題。於該情形時,活性能量線硬化性樹脂組成物的於70℃下由旋轉式B型黏度計所得的黏度較佳為5000 mPa.s以下,更佳為2000 mPa.s以下。
(聚合性成分(X))
聚合性成分(X)以特定的多官能單體(A)、特定的二能單體(B)及特定的單體(C1)作為必需成分,視需要而含有其他聚合性成分(多官能單體(A)、二官能單體 (B)、單體(C1)除外)。
(多官能單體(A))
多官能單體(A)為於分子內具有3個以上的自由基聚合性官能基、且每1個該官能基的分子量為150以下的化合物。
所謂每1個官能基的分子量是指多官能單體(A)的分子量除以一分子中的自由基聚合性官能基的個數所得的值。
例如,於作為具代表性的三官能單體的三羥甲基丙烷三丙烯酸酯的情形時,其分子量為296,自由基聚合性官能基的個數為3,故每1個官能基的分子量成為98.67,其為150以下。
藉由使用於分子內具有3個以上的自由基聚合性官能基、且每1個該官能基的分子量為150以下的多官能單體(A),發揮以下作用:確保聚合性成分(X)整體的交聯密度,提高硬化物的彈性模數或硬度。藉此維持微細凹凸形狀,於耐熱試驗或高溫高濕試驗中亦保持光學性能。
多官能單體(A)的每1個官能基的分子量較佳為120以下。
多官能單體(A)可列舉每1個官能基的分子量為150以下的三官能以上的(甲基)丙烯酸酯。
此種多官能單體(A)例如可列舉:季戊四醇三(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇四(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇五(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯、三季戊四醇 八(甲基)丙烯酸酯、三羥甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、二-三羥甲基丙烷四(甲基)丙烯酸酯、琥珀酸/三羥甲基乙烷/丙烯酸的莫耳比為1:2:4的縮合反應混合物、異氰尿酸三(甲基)丙烯酸酯、甘油三(甲基)丙烯酸酯及其環氧烷改質物、丙烯酸胺基甲酸酯類、聚醚丙烯酸酯類、改質環氧丙烯酸酯類、聚酯丙烯酸酯類等。
多官能單體(A)可單獨使用一種,亦可併用兩種以上。
聚合性成分(X)中的多官能單體(A)的比例為30質量%~60質量%,較佳為40質量%~50質量%。若多官能單體(A)的比例小於30質量%,則有時硬化物的彈性模數、硬度變低,無法維持微細凹凸形狀,光學性能下降。另一方面,若多官能單體(A)的比例超過60質量%,則硬化物的彈性模數變高,故可能於將模具自硬化物脫模時導致硬化物中產生裂縫。
另外,由於變得又硬又脆,故有時於耐久試驗或熱循環試驗或熱衝擊試驗、耐候性試驗等中產生裂縫。若硬化物中產生裂縫,則光學性能容易下降。
(二官能單體(B))
二官能單體(B)為於分子內具有2個自由基聚合性官能基、且於分子內具有4個以下的氧伸烷基的化合物。
再者,於二官能單體(B)為氧伸烷基的個數不同的多種化合物的混合物的情形時,氧伸烷基的個數是定為平均值。
藉由將該二官能單體(B)與後述單體(C1)併用,有助於硬化物對TAC基材的密接性的提高及聚合性成分(X)的低黏度化。
二官能單體(B)的氧伸烷基的個數越少則分子量越變小,對TAC基材的滲透性增大而密接性提高。因此,二官能單體(B)的氧伸烷基的個數為4個以下。若氧伸烷基的個數超過4個,則硬化物對TAC基材的密接性下降。
二官能單體(B)的氧伸烷基可列舉氧伸乙基、氧伸丙基、氧伸丁基等。其中,就對TAC基材的密接性優異的方面而言,較佳為氧伸乙基。
二官能單體(B)可列舉於分子內具有2個自由基聚合性官能基、且於分子內具有4個以下的氧伸烷基的(甲基)丙烯酸酯。
此種二官能單體(B)例如可列舉:乙二醇二丙烯酸酯、二乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、三乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、四乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、聚乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、丙二醇二(甲基)丙烯酸酯、二丙二醇二(甲基)丙烯酸酯、三丙二醇二(甲基)丙烯酸酯、四丙二醇二(甲基)丙烯酸酯、聚丙二醇二(甲基)丙烯酸酯、1,4-丁二醇二丙烯酸酯、二丁二醇二(甲基)丙烯酸酯、三丁二醇二(甲基)丙烯酸酯、四丁二醇二(甲基)丙烯酸酯、聚丁二醇二(甲基)丙烯酸酯、1,6-己二醇二(甲基)丙烯酸酯、1,9-壬二醇二(甲基)丙烯酸酯等。
二官能單體(B)可單獨使用一種,亦可併用兩種以 上。
聚合性成分(X)中的二官能單體(B)的比例為30質量%~60質量%,較佳為35質量%~45質量%。若二官能單體(B)的比例小於30質量%,則對TAC基材的密接性變低。另一方面,若二官能單體(B)的比例超過60質量%,則難以維持微細凹凸結構的凸部形狀,或容易由鄰接凸部彼此結合(合一)而引起活性能量線硬化性樹脂組成物的硬化物白化,光學性能下降。另外,有時亦於耐熱試驗或高溫高濕試驗中無法保持光學性能。
(單體(C1))
單體(C1)為選自由γ-丁內酯丙烯酸酯、丙烯酸-2-羥乙酯、N,N-二甲基丙烯醯胺、N,N-二乙基丙烯醯胺、丙烯酸噁唑烷酮-N-乙酯、丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯所組成的組群中的至少一種單體(化合物)。
藉由將該單體(C1)與上述二官能單體(B)併用,有助於對TAC基材的密接性提高及聚合性成分(X)的低黏度化。
具體而言,單體(C1)為選自由下述式(c1)~式(c7)所表示的化合物所組成的組群中的至少一種單體。
再者,式(c1)~式(c7)所表示的化合物分別對應 於下示化合物。
.式(c1):γ-丁內酯丙烯酸酯、.式(c2):丙烯酸-2-羥乙酯、.式(c3):N,N-二甲基丙烯醯胺、.式(c4):N,N-二乙基丙烯醯胺、.式(c5):丙烯酸噁唑烷酮-N-乙酯、.式(c6):丙烯酸甲酯、.式(c7)丙烯酸乙酯。
單體(C1)可單獨使用一種,亦可併用兩種以上。
聚合性成分(X)中的單體(C1)的比例為5質量%~30質量%,較佳為10質量%~25質量%。若單體(C1)的比例小於5質量%,則對TAC基材的密接性變低。另一方面,若單體(C1)的比例超過30質量%,則微細凹凸結構的凸部的剛性下降,難以維持凸部形狀,光學性能下降。另外,有時亦於耐熱試驗或高溫高濕試驗中亦無法保持光學性能。
(其他聚合性成分)
聚合性成分(X)亦可於不損及本發明效果的範圍內含有多官能單體(A)、二官能單體(B)及單體(C1)以外的其他聚合性成分。其他聚合性成分可列舉:多官能單體(A)及二官能單體(B)以外的二官能以上的單體、具有自由基聚合性官能基的低聚物或聚合物等。
聚合性成分(X)中的其他聚合性成分的比例較佳為30質量%以下,更佳為20質量%以下,特佳為10質量% 以下。即,聚合性成分(X)中的多官能單體(A)、二官能單體(B)及單體(C1)的合計量較佳為70質量%以上。
(光聚合起始劑(E))
所謂光聚合起始劑(E)是指藉由照射活性能量線而開裂,產生引發聚合反應的自由基的化合物。就裝置成本或生產性的方面而言,活性能量線較佳為紫外線。
藉由紫外線而產生自由基的光聚合起始劑(E)、即光聚合起始劑例如可列舉:二苯甲酮、4,4-雙(二乙基胺基)二苯甲酮、2,4,6-三甲基二苯甲酮、鄰苯甲醯基苯甲酸甲酯、4-苯基二苯甲酮、第三丁基蒽醌、2-乙基蒽醌、噻噸酮類(2,4-二乙基噻噸酮、異丙基噻噸酮、2,4-二氯噻噸酮等)、苯乙酮類(二乙氧基苯乙酮、2-羥基-2-甲基-1-苯基丙烷-1-酮、苯偶醯二甲基縮酮、1-羥基環己基-苯基酮、2-甲基-2-嗎啉基(4-硫甲基苯基)丙烷-1-酮、2-苄基-2-二甲基胺基-1-(4-嗎啉基苯基)-丁酮等)、安息香醚類(安息香甲醚、安息香乙醚、安息香異丙醚、安息香異丁醚等)、醯基氧化膦類(2,4,6-三甲基苯甲醯基二苯基氧化膦、雙(2,6-二甲氧基苯甲醯基)-2,4,4-三甲基戊基氧化膦、雙(2,4,6-三甲基苯甲醯基)-苯基氧化膦等)、苯甲醯甲酸甲酯、1,7-雙吖啶基庚烷、9-苯基吖啶等。
光聚合起始劑(E)可單獨使用一種,亦可併用兩種以上。於併用的情形時,較佳為併用吸收波長不同的兩種以上。
另外,視需要亦可併用過硫酸鹽(過硫酸鉀、過硫酸 銨等)、過氧化物(過氧化苯甲醯等)、偶氮系起始劑等熱聚合起始劑。
相對於聚合性成分(X)100質量份,光聚合起始劑(E)的比例較佳為0.01質量份~10質量份,更佳為0.1質量份~5質量份,進而佳為0.2質量份~3質量份。若光聚合起始劑(E)的比例小於0.01質量份,則有時活性能量線硬化性樹脂組成物未完成硬化,而損及表面具有微細凹凸結構的物品的機械物性。另一方面,若光聚合起始劑(E)的比例超過10質量份,則有時亦於硬化物內殘留未反應的光聚合起始劑(E)而作為塑化劑發揮作用,導致硬化物的彈性模數下降,損及耐擦傷性。另外,有時亦導致著色。
(內部脫模劑(F))
上述活性能量線硬化性樹脂組成物亦可更含有內部脫模劑(F)。
內部脫模劑(F)只要於活性能量線硬化性樹脂組成物中相溶,且可賦予自模具的脫模性,則其組成並無特別限制。
內部脫模劑(F)例如可列舉(聚)氧伸烷基烷基磷酸化合物。(聚)氧伸烷基烷基磷酸化合物吸附於模具表面,於與活性能量線硬化性樹脂組成物及其硬化物的界面上發揮脫模性,藉此具有提高連續轉印性的作用。特別於使用後述陽極氧化氧化鋁的模具的情形時,(聚)氧伸烷基烷基磷酸化合物與氧化鋁相互作用,由此內部脫模劑(F)容易吸附於模具表面。
就脫模性優異的方面而言,(聚)氧伸烷基烷基磷酸化合物較佳為下述式(f1)所表示的化合物。
(HO)3-n(O=)P[-O-(CH2CH2O)m-R1]n………(f1)
R1為烷基,m為1~20的整數,n為1~3的整數。
R1較佳為碳數為1~20的烷基,更佳為碳數為3~18的烷基。
m較佳為1~10的整數。
(聚)氧伸烷基烷基磷酸化合物可為單酯體(n=1)、二酯體(n=2)、三酯體(n=3)的任一種。另外,於二酯體或三酯體的情形時,一分子中的多個(聚)氧伸烷基烷基亦可互不相同。
(聚)氧伸烷基烷基磷酸化合物的市售品例如可列舉:城北化學工業股份有限公司製造的「JP-506H」,Axell公司製造的「Moldwiz INT-1856」,日光化成股份有限公司製造的「TDP-10」、「TDP-8」、「TDP-6」、「TDP-2」、「DDP-10」、「DDP-8」、「DDP-6」、「DDP-4」、「DDP-2」、「TLP-4」、「TCP-5」、「DLP-10」等。
內部脫模劑(F)可單獨使用一種,亦可併用兩種以上。
相對於聚合性成分(X)100質量份,內部脫模劑(F)的比例較佳為0.01質量份~2.0質量份,較佳為0.05質量份~0.2質量份。若內部脫模劑(F)的比例小於0.01質量 份,則可能表面具有微細凹凸結構的物品自模具的脫模性變得不充分。另一方面,若內部脫模劑(F)的比例超過2.0質量%,則可能活性能量線硬化背樹脂組成物的硬化物與TAC基材的密接性惡化,或硬化物變柔軟,無法維持微細凹凸結構。
(紫外線吸收劑及/或抗氧化劑(G))
上述活性能量線硬化性樹脂組成物亦可更含有紫外線吸收劑及/或抗氧化劑(G)等。
紫外線吸收劑例如可列舉:二苯甲酮系、苯并三唑系、受阻胺系、苯甲酸酯系、三嗪系等。市售品可列舉:汽巴精化股份有限公司製造的「Tinuvin 400」或「Tinuvin 479」、共同藥品股份有限公司製造的「Viosorb 110」等紫外線吸收劑。
抗氧化劑例如可列舉:受阻酚系、苯并咪唑系、磷系、硫系、受阻胺系的抗氧化劑等。市售品可列舉汽巴精化股份有限公司製造的「IRGANOX」系列等。
該些紫外線吸收劑及抗氧化劑(G)可單獨使用一種,亦可併用兩種以上。
相對於聚合性成分(X)100質量份,紫外線吸收劑及/或抗氧化劑(G)的比例較佳為合計為0.01質量份~5質量份。
(其他成分)
上述活性能量線硬化性樹脂組成物視需要亦可含有塑化劑、抗靜電劑、光穩定劑、阻燃劑、阻燃助劑、聚合抑 制劑、填充劑、矽烷偶合劑、著色劑、強化劑、無機填料、耐衝擊性改質劑等公知的添加劑。
另外,上述活性能量線硬化性樹脂組成物視需要亦可含有不具有自由基聚合性官能基的低聚物或聚合物、微量(具體而言於活性能量線硬化性樹脂組成物100質量%中為5.0質量%以下)的有機溶劑(organic solvent)等。
以上說明的本發明第二態樣的表面具有微細凹凸結構的物品為於TAC基材上形成有微細凹凸結構的物品,上述微細凹凸結構包含以下的活性能量線硬化性樹脂組成物的硬化物,上述活性能量線硬化性樹脂組成物含有30質量%~60質量%的上述多官能單體(A)、30質量%~60質量%的上述二官能單體(B)及5質量%~30質量%的上述單體(C1)。該活性能量線硬化性樹脂組成物的硬化物對TAC基材的密接性優異,並且可良好地維持微細凹凸結構。
因此,對於本發明第二態樣的表面具有微細凹凸結構的物品而言,TAC基材與具有微細凹凸結構的活性能量線硬化性樹脂組成物的硬化物充分密接,並且具有良好的光學性能。此外,於各種耐久試驗後亦可良好地維持微細凹凸結構。
另外,根據本發明的第二態樣,即便不於TAC基材上設置底塗層等,亦可簡便且廉價地製造TAC基材與硬化物充分密接的物品。
本發明第三態樣的表面具有微細凹凸結構的物品中所用的活性能量線硬化性樹脂組成物以聚合性成分(X)、光 聚合起始劑(E)及內部脫模劑(F)作為必需成分。
上述活性能量線硬化性樹脂組成物視需要亦可含有紫外線吸收劑及/或抗氧化劑(G)或其他成分等。
就容易流入至模具表面的微細凹凸結構中的方面而言,上述活性能量線硬化性樹脂組成物的黏度較佳為不過高。因此,活性能量線硬化性樹脂組成物的於25℃下由旋轉式B型黏度計所得的黏度較佳為10000 mPa.s以下,更佳為5000 mPa.s以下,進而佳為2000 mPa.s以下。
然而,即便活性能量線硬化性樹脂組成物的黏度超過10000 mPa.s,只要可於與模具接觸時預先加溫而降低黏度,則亦無特別問題。於該情形時,活性能量線硬化性樹脂組成物的於70℃下由旋轉式B型黏度計所得的黏度較佳為5000 mPa.s以下,更佳為2000 mPa.s以下。
(聚合性成分(X))
聚合性成分(X)以特定的多官能單體(A)、特定的二能單體(B)、特定的具有嗎啉骨架的單體(C2)及特定的具有矽酮骨架的單體(D)作為必需成分。
上述聚合性成分(X)視需要亦可含有其他聚合性成分(多官能單體(A)、二官能單體(B)、單體(C2)、單體(D)除外)。
(多官能單體(A))
多官能單體(A)為於分子內具有3個以上的自由基聚合性官能基、且每1個該官能基的分子量為150以下的化合物。
所謂每1個官能基的分子量,是指多官能單體(A)的分子量除以一分子中的自由基聚合性官能基的個數所得的值。
藉由使用於分子內具有3個以上的自由基聚合性官能基、且每1個該官能基的分子量為150以下的多官能單體(A),發揮以下作用:確保聚合性成分(X)總體的交聯密度,提高硬化物的彈性模數或硬度。藉此維持微細凹凸形狀,於耐熱試驗或高溫高濕試驗中保持光學性能。
多官能單體(A)的每1個官能基的分子量較佳為120以下。
多官能單體(A)可列舉每1個官能基的分子量為150以下的三官能以上的(甲基)丙烯酸酯。
此種多官能單體(A)可列舉:上文中於本發明第二態樣的表面具有微細凹凸結構的物品中所用的活性能量線硬化性樹脂組成物的說明中例示的多官能單體(A)。
多官能單體(A)可單獨使用一種,亦可併用兩種以上。
聚合性成分(X)中的多官能單體(A)的比例為30質量%~49.99質量%,較佳為40質量%~45質量%。若多官能單體(A)的比例小於30質量%,則有時硬化物的彈性模數、硬度變低,無法維持微細凹凸形狀。另一方面,若多官能單體(A)的比例超過49.99質量%,則硬化物的彈性模數變高,故可能於將模具自硬化物脫模時導致硬化物中產生裂縫。另外,由於變得又硬又脆,故有時於耐久 試驗或熱循環試驗或熱衝擊試驗、耐候性試驗等中產生裂縫。
(二官能單體(B))
二官能單體(B)為於分子內具有2個自由基聚合性官能基、且於分子內具有4個以下的氧伸烷基的化合物。
再者,於二官能單體(B)為氧伸烷基的個數不同的多種化合物的混合物的情形時,氧伸烷基的個數是定為平均值。
藉由將該二官能單體(B)與後述單體(C2)併用,有助於硬化物對TAC基材的密接性的提高及聚合性成分(X)的低黏度化。
二官能單體(B)的氧伸烷基的個數越少則分子量越變小,對TAC基材的滲透性增大而密接性提高。因此,二官能單體(B)的氧伸烷基的個數為4個以下。若氧伸烷基的個數超過4個,則硬化物對TAC基材的密接性下降。
二官能單體(B)的氧伸烷基可列舉氧伸乙基、氧伸丙基、氧伸丁基等。其中,就對TAC基材的密接性優異的方面而言,較佳為氧伸乙基。
二官能單體(B)可列舉於分子內具有2個自由基聚合性官能基、且於分子內具有4個以下的氧伸烷基的(甲基)丙烯酸酯。
此種二官能單體(B)可列舉:上文中於本發明第二態樣的表面具有微細凹凸結構的物品中所用的活性能量線硬化性樹脂組成物的說明中例示的二官能單體(B)。
二官能單體(B)可單獨使用一種,亦可併用兩種以上。
聚合性成分(X)中的二官能單體(B)的比例為30質量%~40質量%,較佳為30質量%~35質量%。若二官能單體(B)的比例小於30質量%,則對TAC基材的密接性變低。另一方面,若二官能單體(B)的比例超過40質量%,則有時難以維持微細凹凸結構的凸部形狀,或於耐熱試驗或高溫高濕試驗中無法保持光學性能。
(單體(C2))
單體(C2)為於分子內具有1個以上的自由基聚合性官能基、且於分子內具有嗎啉骨架的化合物。
藉由將該單體(C2)與上述二官能單體(B)併用,有助於對TAC基材的密接性的提高及聚合性成分(X)的低黏度化。
單體(C2)可列舉分子內具有1個以上的(甲基)丙烯醯基、且具有嗎啉骨架的化合物。
此種單體(C2)例如可列舉(甲基)丙烯醯基嗎啉等。
單體(C2)可單獨使用一種,亦可併用兩種以上。
聚合性成分(X)中的單體(C2)的比例為20質量%~30質量%,較佳為20質量%~25質量%。若單體(C2)的比例小於20質量%,則對TAC基材的密接性變低。另一方面,若單體(C2)的比例超過30質量%,則有時微細凹凸結構的凸部的剛性下降,難以維持凸部形狀,或於耐熱試驗或高溫高濕試驗中無法保持光學性能。
(單體(D))
單體(D)為於分子內具有1個以上的自由基聚合性官能基、且於分子內具有矽酮骨架的化合物。
藉由將該單體(D)與二官能單體(B)及單體(C2)組合,可兼具活性能量線硬化性樹脂組成物的硬化物的對TAC基材的密接性、與自具有微細凹凸結構的模具的脫模性。
如上所述,單體(C2)有助於對TAC基材的密接性,但另一方面,使活性能量線硬化性樹脂組成物的硬化物自具有微細凹凸結構的模具的脫模性惡化。因此,藉由使活性能量線硬化性樹脂組成物中含有單體(D),可於維持對TAC基材的密接性的狀態下表現出自模具的脫模性。
再者,若單獨使用二官能單體(B)或單體(C2),則無法獲得充分的密接性。
單體(D)只要於分子內具有1個以上的自由基聚合性官能基及矽酮骨架,則並無特別限制,例如可列舉:含有丙烯醯基的聚酯改質聚二甲基矽氧烷、含有丙烯醯基的聚醚改質聚二甲基矽氧烷等。
另外,單體(D)可使用市售品,例如可列舉:日本畢克化學(BYK Chemie Japan)股份有限公司製造的「BYK-UV3500」、「BYK-UV3570」,日本贏創德固賽(Evonik Degussa Japan)股份有限公司製造的「TEGO Rad 2010」、「TEGO Rad 2011」、「TEGO Rad 2100」、「TEGO Rad 2200N」、「TEGO Rad 2250」、「TEGO Rad 2300」、「TEGO Rad 2500」、「TEGO Rad 2600」、「TEGO Rad 2650」、「TEGO Rad 2700」,信越化學工業股份有限公司製造的「X-22-1602」、「X-22-2445」等。
單體(D)可單獨使用一種,亦可併用兩種以上。
聚合性成分(X)中的單體(D)的比例為0.01質量%~10質量%,較佳為0.1質量%~5質量%。若單體(D)的比例小於0.01質量%,則表面具有微細凹凸結構的物品自模具的脫模性變得不充分。另一方面,若單體(D)的比例超過10質量%,則TAC基材與硬化物的密接性下降,或活性能量線硬化性樹脂組成物容易渾濁。
(其他聚合性成分)
聚合性成分(X)亦可於不損及本發明效果的範圍內含有多官能單體(A)、二官能單體(B)、單體(C2)及單體(D)以外的其他聚合性成分。其他聚合性成分可列舉:多官能單體(A)及二官能單體(B)以外的二官能以上的單體、具有自由基聚合性官能基的低聚物或聚合物等。
聚合性成分(X)中的其他聚合性成分的比例較佳為30質量%以下,更佳為20質量%以下,特佳為10質量%以下。即,聚合性成分(X)中的多官能單體(A)、二官能單體(B)、單體(C2)及單體(D)的合計量較佳為70質量%以上。
(光聚合起始劑(E))
所謂光聚合起始劑(E)是指藉由照射活性能量線而開裂,產生引發聚合反應的自由基的化合物。就裝置成本 或生產性的方面而言,活性能量線較佳為紫外線。
藉由紫外線而產生自由基的光聚合起始劑(E)、即光聚合起始劑可列舉:上文中於本發明第二態樣的表面具有微細凹凸結構的物品中所用的活性能量線硬化性樹脂組成物的說明中例示的光聚合起始劑(E)。
光聚合起始劑(E)可單獨使用一種,亦可併用兩種以上。於併用的情形時,較佳為併用吸收波長不同的兩種以上。
另外,視需要亦可併用過硫酸鹽(過硫酸鉀、過硫酸銨等)、過氧化物(過氧化苯甲醯等)、偶氮系起始劑等熱聚合起始劑。
相對於聚合性成分(X)100質量份,光聚合起始劑(E)的比例較佳為0.01質量份~10質量份,更佳為0.1質量份~5質量份,進而佳為0.2質量份~3質量份。另一方面,若光聚合起始劑(E)的比例小於0.01質量份,則有時活性能量線硬化性樹脂組成物未完成硬化,而損及表面具有微細凹凸結構的物品的機械物性。若光聚合起始劑(E)的比例超過10質量份,則有時亦於硬化物內殘留未反應的光聚合起始劑(E)而作為塑化劑發揮作用,導致硬化物的彈性模數下降,損及耐擦傷性。另外,有時亦導致著色。
(內部脫模劑(F))
內部脫模劑(F)為連續製造本發明第三態樣的物品時為了維持良好的脫模性所必需的成分,含有(聚)氧伸烷基烷基磷酸化合物,吸附於模具表面,於與活性能量線硬 化性樹脂組成物及其硬化物的界面上發揮脫模性,藉此具有提高連續轉印性的作用。特別於使用後述陽極氧化氧化鋁的模具的情形時,(聚)氧伸烷基烷基磷酸化合物與氧化鋁相互作用,由此內部脫模劑(F)容易吸附於模具的表面。
就脫模性優異的方面而言,(聚)氧伸烷基烷基磷酸化合物較佳為上述式(f1)所表示的化合物。
(聚)氧伸烷基烷基磷酸化合物的市售品可列舉:上文中於本發明第二態樣的表面具有微細凹凸結構的物品中所用的活性能量線硬化性樹脂組成物的說明中例示的(聚)氧伸烷基烷基磷酸化合物的市售品。
內部脫模劑(F)可單獨使用一種,亦可併用兩種以上。
相對於聚合性成分(X)100質量份,內部脫模劑(F)比例較佳為0.01質量份~2.0質量份,較佳為0.05質量份~0.2質量份。若內部脫模劑(F)的比例小於0.01質量份,則表面具有微細凹凸結構的物品自模具的脫模性可能變得不充分。另一方面,若內部脫模劑(F)的比例超過2.0質量%,則可能活性能量線硬化背樹脂組成物的硬化物與TAC基材的密接性惡化,或硬化物變柔軟,無法維持微細凹凸結構。
(紫外線吸收劑及/或抗氧化劑(G))
活性能量線硬化性樹脂組成物亦可更含有紫外線吸收劑及/或抗氧化劑(G)等。
紫外線吸收劑及抗氧化劑可列舉:上文中於本發明第二態樣的表面具有微細凹凸結構的物品中所用的活性能量線硬化性樹脂組成物的說明中例示的紫外線吸收劑及抗氧化劑(G)。
該些紫外線吸收劑及抗氧化劑(G)可單獨使用一種,亦可併用兩種以上。
相對於聚合性成分(X)100質量份,紫外線吸收劑及/或抗氧化劑(G)的比例較佳為合計為0.01質量份~5質量份。
(其他成分)
上述活性能量線硬化性樹脂組成物視需要亦可含有塑化劑、抗靜電劑、光穩定劑、阻燃劑、阻燃助劑、聚合抑制劑、填充劑、矽烷偶合劑、著色劑、強化劑、無機填料、耐衝擊性改質劑等公知的添加劑。
另外,上述活性能量線硬化性樹脂組成物視需要亦可含有不具有自由基聚合性官能基的低聚物或聚合物、微量(具體而言於活性能量線硬化性樹脂組成物100質量%中為5.0質量%以下)的有機溶劑(organic solvent)等。
以上說明的本發明第三態樣的表面具有微細凹凸結構的物品為於TAC基材上形成有微細凹凸結構的物品,上述微細凹凸結構包含以下的活性能量線硬化性樹脂組成物的硬化物,上述活性能量線硬化性樹脂組成物含有30質量%~49.99質量%的上述多官能單體(A)、30質量%~40質量%的上述二官能單體(B)、20質量%~30質量%的上述 單體(C2)、0.01質量%~10質量%的上述單體(D)及含有(聚)氧伸烷基烷基磷酸化合物的內部脫模劑(F)。該活性能量線硬化性樹脂組成物的硬化物兼具對TAC基材的密接性、與自轉印微細凹凸結構的模具的脫模性。
因此,對於本發明第三態樣的表面具有微細凹凸結構的物品而言,TAC基材與具有微細凹凸結構的活性能量線硬化性樹脂組成物的硬化物充分密接,並且自模具的脫模性良好。此外,於各種耐久試驗後亦可良好地維持微細凹凸結構。
另外,根據本發明的第三態樣,即便不於TAC基材上設置底塗層等,亦可簡便且廉價地製造TAC基材與硬化物充分密接的物品。
本發明第四態樣的表面具有微細凹凸結構的物品中所用的活性能量線硬化性樹脂組成物以聚合性成分(X)、光聚合起始劑(E)及內部脫模劑(F)作為必需成分。
上述活性能量線硬化性樹脂組成物視需要亦可含有紫外線吸收劑及/或抗氧化劑(G)或其他成分等。
就容易流入至模具表面的微細凹凸結構中的方面而言,上述活性能量線硬化性樹脂組成物的黏度較佳為不過高。因此,活性能量線硬化性樹脂組成物的於25℃下由旋轉式B型黏度計所得的黏度較佳為10000 mPa.s以下,更佳為5000 mPa.s以下,進而佳為2000 mPa.s以下。
然而,即便活性能量線硬化性樹脂組成物的黏度超過10000 mPa.s,只要可於與模具接觸時預先加溫而降低黏 度,則亦無特別問題。於該情形時,活性能量線硬化性樹脂組成物的於70℃下由旋轉式B型黏度計所得的黏度較佳為5000 mPa.s以下,更佳為2000 mPa.s以下。
(聚合性成分(X))
聚合性成分(X)以後述特定的多官能單體(A)、特定的二官能單體(B)、特定的單體(C3)及特定的單體(D)作為必需成分,視需要而含有其他聚合性成分(多官能單體(A)、二官能單體(B)、單體(C3)、單體(D)除外)。
(多官能單體(A))
多官能單體(A)為於分子內具有3個以上的自由基聚合性官能基、且每1個該官能基的分子量為150以下的化合物。
所謂每1個官能基的分子量,是指多官能單體(A)的分子量除以一分子中的自由基聚合性官能基的個數所得的值。
藉由使用於分子內具有3個以上的自由基聚合性官能基、且每1個該官能基的分子量為150以下的多官能單體(A),發揮以下作用:確保聚合性成分(X)總體的交聯密度,提高硬化物的彈性模數或硬度。藉此維持微細凹凸形狀,於耐熱試驗或高溫高濕試驗中亦保持光學性能。
多官能單體(A)的每1個官能基的分子量較佳為120以下。
多官能單體(A)可列舉每1個官能基的分子量為150以下的三官能以上的(甲基)丙烯酸酯。
此種多官能單體(A)可列舉:上文中於本發明第二態樣的表面具有微細凹凸結構的物品中所用的活性能量線硬化性樹脂組成物的說明中例示的多官能單體(A)。
多官能單體(A)可單獨使用一種,亦可併用兩種以上。
聚合性成分(X)中的多官能單體(A)的比例為30質量%~60質量%,較佳為40質量%~50質量%。若多官能單體(A)的比例為30質量%以上,則可維持微細凹凸形狀,可成為能獲得所需光學性能的硬化物的彈性模數、硬度。另一方面,若多官能單體(A)的比例為60質量%以下,則硬化物的彈性模數不會變得過高,故亦不會發生將模具自硬化物脫模時產生硬化物的裂縫的情況。
再者,若硬化物的彈性模數變得過高則硬化物變得又硬又脆,故有時於耐久試驗或熱循環試驗或熱衝擊試驗、耐候性試驗等中產生裂縫。若硬化物中產生裂縫,則光學性能容易下降。
(二官能單體(B))
二官能單體(B)為於分子內具有2個自由基聚合性官能基、且於分子內具有4個以下的氧伸烷基的化合物。
再者,於二官能單體(B)為氧伸烷基的個數不同的多種化合物的混合物的情形時,氧伸烷基的個數是定為平均值。
藉由將該二官能單體(B)與後述單體(C3)併用,有助於硬化物對TAC基材的密接性的提高及聚合性成分 (X)的低黏度化。
二官能單體(B)的氧伸烷基的個數越少則分子量越變小,對TAC基材的滲透性增大而密接性提高。因此,二官能單體(B)的氧伸烷基的個數為4個以下。若氧伸烷基的個數超過4個,則硬化物對TAC基材的密接性下降。
二官能單體(B)的氧伸烷基可列舉氧伸乙基、氧伸丙基、氧伸丁基等。其中,就對TAC基材的密接性優異的方面而言,較佳為氧伸乙基。
二官能單體(B)可列舉於分子內具有2個自由基聚合性官能基、且於分子內具有4個以下的氧伸烷基的(甲基)丙烯酸酯。
此種二官能單體(B)可列舉:上文中於本發明第二態樣的表面具有微細凹凸結構的物品中所用的活性能量線硬化性樹脂組成物的說明中例示的二官能單體(B)。
二官能單體(B)可單獨使用一種,亦可併用兩種以上。
聚合性成分(X)中的二官能單體(B)的比例為20質量%~60質量%,較佳為35質量%~45質量%。若二官能單體(B)的比例為20質量%以上,則可保持與TAC基材的密接性。另一方面,若二官能單體(B)的比例為60質量%以下,則可良好地維持微細凹凸結構的凸部形狀,可抑制由鄰接的凸部彼此結合(合一)所引起的硬化物的白化,光學性能良好。
再者,於二官能單體(B)的比例過剩的情形時,有 時亦於耐熱試驗或高溫高濕試驗中無法保持光學性能。
(單體(C3))
單體(C3)為於分子內具有1個以上的丙烯醯胺基的化合物。
藉由將該單體(C3)與上述二官能單體(B)併用,有助於對TAC基材的密接性的提高及聚合性成分(X)的低黏度化。
單體(C3)例如可列舉:丙烯醯胺、N-羥甲基丙烯醯胺、N-(2-羥乙基)丙烯醯胺、N,N-二甲基丙烯醯胺、N,N-二乙基丙烯醯胺等。
單體(C3)可單獨使用一種,亦可併用兩種以上。
聚合性成分(X)中的單體(C3)的比例為5質量%~30質量%,較佳為10質量%~25質量%。若單體(C3)的比例為5質量%以上,則對TAC基材的密接性良好。另一方面,若單體(C3)的比例為30質量%以下,則保持微細凹凸結構的凸部的剛性,光學性能良好。
再者,於單體(C3)的比例過剩的情形時,有時亦於耐熱試驗或高溫高濕試驗中無法保持光學性能。
(單體(D))
單體(D)為於分子內具有1個以上的自由基聚合性官能基、且於分子內具有矽酮骨架的化合物。
藉由將該單體(D)與二官能單體(B)及單體(C3)組合,可兼具活性能量線硬化性樹脂組成物的硬化物的對TAC基材的密接性、與自具有微細凹凸結構的模具的脫模 性。
如上所述,單體(C3)使活性能量線硬化性樹脂組成物的硬化物與TAC基材的密接性提高,但另一方面,導致活性能量線硬化性樹脂組成物的硬化物自具有微細凹凸結構的模具的脫模性惡化。因此,藉由使活性能量線硬化性樹脂組成物中含有單體(D),可於維持對TAC基材的密接性的狀態下使自模具的脫模性良好。
再者,藉由併用二官能單體(B)及單體(C3),可獲得充分的密接性。
單體(D)只要於分子內具有1個以上的自由基聚合性官能基及矽酮骨架,則並無特別限制,可列舉上文中於本發明第三態樣的表面具有微細凹凸結構的物品中所用的活性能量線硬化性樹脂組成物的說明中例示的單體(D)。
另外,單體(D)可使用市售品,例如可列舉上文中例示的單體(D)的市售品。
單體(D)可單獨使用一種,亦可併用兩種以上。
聚合性成分(X)中的單體(D)的比例為0.01質量%~10質量%,較佳為0.1質量%~5質量%。若單體(D)的比例為0.01質量%以上,則表面具有微細凹凸結構的物品自模具的脫模性良好。另一方面,若單體(D)的比例為10質量%以下,則TAC基材與硬化物的密接性良好,活性能量線硬化性樹脂組成物亦不會渾濁。
(其他聚合性成分)
聚合性成分(X)亦可於不損及本發明效果的範圍內 含有多官能單體(A)、二官能單體(B)、單體(C3)及單體(D)以外的其他聚合性成分。其他聚合性成分可列舉:多官能單體(A)及二官能單體(B)以外的二官能以上的單體、具有自由基聚合性官能基的低聚物或聚合物等。
聚合性成分(X)中的其他聚合性成分的比例較佳為30質量%以下,更佳為20質量%以下,特佳為10質量%以下。即,聚合性成分(X)中的多官能單體(A)、二官能單體(B)、單體(C3)及單體(D)的合計量較佳為70質量%以上。
(光聚合起始劑(E))
所謂光聚合起始劑(E)是指藉由照射活性能量線而開裂,產生引發聚合反應的自由基的化合物。就裝置成本或生產性的方面而言,活性能量線較佳為紫外線。
藉由紫外線而產生自由基的光聚合起始劑(E)、即光聚合起始劑可列舉:上文中於本發明第二態樣的表面具有微細凹凸結構的物品中所用的活性能量線硬化性樹脂組成物的說明中例示的光聚合起始劑(E)。
光聚合起始劑(E)可單獨使用一種,亦可併用兩種以上。於併用的情形時,較佳為併用吸收波長不同的兩種以上。
另外,視需要亦可併用過硫酸鹽(過硫酸鉀、過硫酸銨等)、過氧化物(過氧化苯甲醯等)、偶氮系起始劑等熱聚合起始劑。
相對於聚合性成分(X)100質量份,光聚合起始劑(E) 的比例較佳為0.01質量份~10質量份,更佳為0.1質量份~5質量份,進而佳為0.2質量份~3質量份。若光聚合起始劑(E)的比例為0.01質量份以上,則活性能量線硬化性樹脂組成物充分硬化,表面具有微細凹凸結構的物品的機械物性良好。若光聚合起始劑(E)的比例為10質量份以下,則可防止由硬化物內殘留未反應的光聚合起始劑(E)而作為塑化劑發揮功能所導致的硬化物的彈性模數的下降,可使耐擦傷性良好。另外,亦可防止著色。
(內部脫模劑(F))
內部脫模劑(F)為連續製造本發明第四態樣的物品時為了維持良好的脫模性所必需的成分,含有(聚)氧伸烷基烷基磷酸化合物,吸附於模具表面,於與活性能量線硬化性樹脂組成物及其硬化物的界面上發揮脫模性,由此具有提高連續轉印性的作用。特別於使用後述陽極氧化氧化鋁的模具的情形時,(聚)氧伸烷基烷基磷酸化合物與氧化鋁相互作用,由此內部脫模劑(F)容易吸附於模具的表面。
就脫模性優異的方面而言,(聚)氧伸烷基烷基磷酸化合物較佳為上述式(f1)所表示的化合物。
(聚)氧伸烷基烷基磷酸化合物的市售品可列舉:上文中於本發明第二態樣的表面具有微細凹凸結構的物品中所用的活性能量線硬化性樹脂組成物的說明中例示的(聚)氧伸烷基烷基磷酸化合物的市售品。
內部脫模劑(F)可單獨使用一種,亦可併用兩種以 上。
相對於聚合性成分(X)100質量份,內部脫模劑(F)比例較佳為0.01質量份~2.0質量份,較佳為0.05質量份~0.2質量份。若內部脫模劑(F)的比例為0.01質量份以上,則表面具有微細凹凸結構的物品自模具的脫模性良好。另一方面,若內部脫模劑(F)的比例為2.0質量%以下,則活性能量線硬化性樹脂組成物的硬化物與TAC基材的密接性良好,另外硬化物的硬度適當,可充分維持微細凹凸結構。
(紫外線吸收劑及/或抗氧化劑(G))
上述活性能量線硬化性樹脂組成物亦可更含有紫外線吸收劑及/或抗氧化劑(G)等。
紫外線吸收劑及抗氧化劑可列舉:上文中於本發明第一態樣的表面具有微細凹凸結構的物品中所用的活性能量線硬化性樹脂組成物的說明中例示的紫外線吸收劑及抗氧化劑(G)。
紫外線吸收劑及抗氧化劑(G)可單獨使用一種,亦可併用兩種以上。
相對於聚合性成分(X)100質量份,紫外線吸收劑及/或抗氧化劑(G)的比例較佳為合計為0.01質量份~5質量份。
(其他成分)
上述活性能量線硬化性樹脂組成物視需要亦可含有塑化劑、抗靜電劑、光穩定劑、阻燃劑、阻燃助劑、聚合抑 制劑、填充劑、矽烷偶合劑、著色劑、強化劑、無機填料、耐衝擊性改質劑等公知的添加劑。
另外,上述活性能量線硬化性樹脂組成物視需要亦可含有不具有自由基聚合性官能基的低聚物或聚合物、微量(具體而言於活性能量線硬化性樹脂組成物100質量%中為5.0質量%以下)的有機溶劑(organic solvent)等。
以上說明的本發明第四態樣的表面具有微細凹凸結構的物品為於TAC基材上形成有微細凹凸結構的物品,上述微細凹凸結構包含以下的活性能量線硬化性樹脂組成物的硬化物,上述活性能量線硬化性樹脂組成物含有30質量%~60質量%的上述多官能單體(A)、20質量%~60質量%的上述二官能單體(B)、5質量%~30質量%的上述單體(C3)、0.01質量%~10質量%的上述單體(D)及含有(聚)氧伸烷基烷基磷酸化合物的內部脫模劑(F)。該活性能量線硬化性樹脂組成物的硬化物兼具對TAC基材的密接性、與自轉印微細凹凸結構的模具的脫模性。
因此,對於本發明第四態樣的表面具有微細凹凸結構的物品而言,TAC基材與具有微細凹凸結構的活性能量線硬化性樹脂組成物的硬化物充分密接,並且自模具的脫模性良好。此外,於各種耐久試驗後亦可良好地維持微細凹凸結構。
另外,根據本發明的第四態樣,即便不於TAC基材上設置底塗層等,亦可簡便且廉價地製造TAC基材與硬化物充分密接的物品。
<表面具有微細凹凸結構的物品的製造方法>
表面具有微細凹凸結構的物品的製造方法並無特別限制,較佳為藉由以下方式來形成微細凹凸結構:使上述活性能量線硬化性樹脂組成物與表面具有微細凹凸結構的反轉結構的模具接觸,並進行硬化。
此處,對製造表面具有微細凹凸結構的物品時所用的製造裝置及模具的一例加以具體說明。
(模具)
模具於表面具有微細凹凸結構的反轉結構。
模具的材料可列舉:金屬(包括於表面上形成有氧化皮膜者)、石英、玻璃、樹脂、陶瓷等。
模具的形狀可列舉:輥狀、圓管狀、平板狀、片狀等。
模具的製作方法例如可列舉下述方法(I-1)、方法(I-2),就可實現大面積化、且可簡便地製作的方面而言,特佳為方法(I-1)。
(I-1)於鋁基材的表面上形成具有多個孔隙(凹部)的陽極氧化氧化鋁的方法。
(I-2)於模具基材的表面藉由電子束微影法、雷射光干涉法等而形成微細凹凸結構的反轉結構的方法。
方法(I-1)較佳為具有下述步驟(a)~步驟(f)的方法。
(a)將鋁基材於電解液中於恆定電壓下陽極氧化,於鋁基材的表面形成氧化皮膜的步驟。
(b)將氧化皮膜的一部分或全部去除,於鋁基材的表 面形成陽極氧化的孔隙產生點的步驟。
(c)於步驟(b)之後,將鋁基材於電解液中再次陽極氧化,形成於孔隙產生點具有孔隙的氧化皮膜的步驟。
(d)於步驟(c)之後,使孔隙的孔徑擴大的步驟。
(e)於步驟(d)之後,於電解液中再次陽極氧化的步驟。
(f)反覆進行步驟(d)與步驟(e)而獲得模具的步驟,上述模具是於鋁基材的表面上形成有具有多個孔隙的陽極氧化氧化鋁而成。
步驟(a):如圖2所示,若將鋁基材20陽極氧化,則形成具有孔隙22的氧化皮膜24。
鋁基材的形狀可列舉輥狀、圓管狀、平板狀、片狀等。
對於鋁基材而言,由於附著有加工成預定形狀時所使用的油,故較佳為預先進行脫脂處理。另外,對於鋁基材而言,為了使表面狀態平滑,較佳為實施電解研磨處理(蝕刻處理)。
鋁的純度較佳為99%以上,更佳為99.5%以上,特佳為99.8%以上。若鋁的純度低,則有時於陽極氧化時,由於雜質的偏析而形成使可見光散射的大小的凹凸結構,或由陽極氧化所得的孔隙的規則性下降。
電解液可列舉硫酸、草酸、磷酸等。
使用草酸作為電解液的情形:草酸的濃度較佳為0.7 M以下。若草酸的濃度超過0.7 M,則有時電流值變得過高而氧化皮膜的表面變粗糙。
於化成電壓為30 V~60 V時,可獲得具有週期為100 nm的規則性高的孔隙的陽極氧化氧化鋁。無論化成電壓高於該範圍還是低於該範圍,均有規則性下降的傾向。
電解液的溫度較佳為60℃以下,更佳為45℃以下。若電解液的溫度超過60℃,則有時會引起被稱為所謂「灼燒」的現象,孔隙被破壞,或表面溶解而孔隙的規則性被擾亂。
使用硫酸作為電解液的情形:硫酸的濃度較佳為0.7 M以下。若硫酸的濃度超過0.7 M,則有時電流值變得過高而無法維持恆定電壓。
於化成電壓為25 V~30 V時,可獲得具有週期為63 nm的規則性高的孔隙的陽極氧化氧化鋁。無論化成電壓高於該範圍還是低於該範圍,均有規則性下降的傾向。
電解液的溫度較佳為30℃以下,更佳為20℃以下。若電解液的溫度超過30℃,則會引起被稱為所謂「灼燒」的現象,孔隙被損壞,或表面溶解而孔隙的規則性被擾亂。
步驟(b):如圖2所示,將氧化皮膜24的一部分或全部暫且去除,使其成為陽極氧化的孔隙產生點26,由此可提高孔隙的規則性。即便於氧化皮膜24未全部被去除而一部分殘留的狀態下,只要氧化皮膜24中已殘留充分提高了規則性的部分,則亦可達到去除氧化皮膜的目的。
去除氧化皮膜的方法可列舉:使其溶解於不溶解鋁而選擇性地溶解氧化皮膜的溶液中來去除的方法。此種溶液 例如可列舉鉻酸/磷酸混合液等。
步驟(c):如圖2所示,若將去除了氧化皮膜的鋁基材20再次陽極氧化,則形成具有圓柱狀的孔隙22的氧化皮膜24。
陽極氧化只要以與步驟(a)相同的條件進行即可。越延長陽極氧化的時間,可獲得越深的孔隙。然而,只要為不失去步驟(b)的效果的範圍,則可適當調整步驟(c)中的陽極氧化的電壓、或電解液的種類或溫度等。
步驟(d):如圖2所示,進行使孔隙22的孔徑擴大的處理(以下記作孔隙徑擴大處理)。孔隙徑擴大處理為浸漬於溶解氧化皮膜的溶液中,使由陽極氧化所得的孔隙的孔徑擴大的處理。此種溶液例如可列舉5質量%左右的磷酸水溶液等。
越延長孔隙徑擴大處理的時間,孔隙徑變得越大。
步驟(e):如圖2所示,若再次陽極氧化,則進一步形成自圓柱狀的孔隙22的底部向下延伸的直徑小的圓柱狀的孔隙22。
陽極氧化只要以與步驟(a)相同的條件進行即可。越延長陽極氧化的時間,可獲得越深的孔隙。
步驟(f):如圖2所示,若反覆進行步驟(d)的孔隙徑擴大處理與步驟(e)的陽極氧化,則形成具有直徑自開口部起於深度方向上連續減小的形狀的孔隙22的氧化皮膜24,而獲得於鋁基材20的表面上具有陽極氧化氧化鋁(鋁的多孔質 的氧化皮膜(Alumite))的模具28。最後較佳為以步驟(d)而結束。
重複次數較佳為合計3次以上,更佳為5次以上。若重複次數為2次以下,則孔隙的直徑非連續地減小,故使用具有此種孔隙的陽極氧化氧化鋁所形成的蛾眼結構的反射率降低效果不充分。
孔隙22的形狀可列舉大致圓錐形狀、角錐形狀、圓柱形狀等,較佳為如圓錐形狀、角錐形狀等般,與深度方向正交的方向的孔隙剖面積自最表面起於深度方向上連續減小的形狀。
孔隙22間的平均間隔較佳為可見光的波長以下、即400 nm以下。孔隙22間的平均間隔較佳為20 nm以上。
孔隙22間的平均間隔是藉由電子顯微鏡觀察對鄰接的孔隙22間的間隔(自孔隙22的中心至鄰接的孔隙22的中心為止的距離)測定50點,並將該些測定值加以平均所得。
孔隙22的深度較佳為80 nm~500 nm,更佳為120 nm~400 nm,特佳為150 nm~300 nm。於孔隙22間的平均間隔為100 nm左右的情形時亦相同。
孔隙22的深度為藉由電子顯微鏡觀察以30000倍的倍率觀察時,對孔隙22的最底部、與存在於孔隙22間的凸部的最頂部之間的距離進行測定所得的值。
孔隙22的高寬比(孔隙的深度/孔隙間的平均間隔)較佳為0.8~5,更佳為1.2~4,特佳為1.5~3。
亦可利用脫模劑對模具的形成有微細凹凸結構之側的表面進行處理。
脫模劑可列舉矽酮樹脂、氟樹脂、氟化合物、磷酸酯等,特佳為具有水解性矽烷基的氟化合物或磷酸酯。
具有水解性矽烷基的氟化合物的市售品可列舉:信越化學工業股份有限公司製造的「氟烷基矽烷」、「KBM-7803」,旭硝子股份有限公司製造的「MRAF」,哈維斯(Harves)股份有限公司公司製造的「Optool HD1100」、「Optool HD2100系列」,大金工業股份有限公司製造的「Optool AES4」、「Optool AES6」,住友3M股份有限公司製造的「Novec EGC-1720」,氟科技(Fluoro Technology)股份有限公司製造的「FS-2050」系列等。
磷酸酯較佳為(聚)氧伸烷基烷基磷酸化合物。市售品可列舉:城北化學工業股份有限公司製造的「JP-506H」,Axell公司製造的「Moldwiz INT-1856」,日光化成股份有限公司製造的「TDP-10」、「TDP-8」、「TDP-6」、「TDP-2」、「DDP-10」、「DDP-8」、「DDP-6」、「DDP-4」、「DDP-2」、「TLP-4」、「TCP-5」、「DLP-10」等。
脫模劑可單獨使用一種,亦可併用兩種以上。
(製造裝置)
表面具有微細凹凸結構的物品例如是使用圖3所示的製造裝置以如下方式製造。
於表面具有微細凹凸結構的反轉結構(省略圖示)的輥狀模具30、與沿著輥狀模具30的表面移動的帶狀膜的 TAC基材12之間,自儲罐32供給上述活性能量線硬化性樹脂組成物。
於輥狀模具30與經空氣壓缸34調整了夾持壓力的夾輥36之間,夾持TAC基材12及活性能量線硬化性樹脂組成物,使活性能量線硬化性樹脂組成物於TAC基材12與輥狀模具30之間均勻地遍布,同時填充至輥狀模具30的微細凹凸結構的凹部內。
於輥狀模具30與經空氣壓缸34調整了夾持壓力的夾輥36之間,夾持TAC基材12及活性能量線硬化性樹脂組成物,使活性能量線硬化性樹脂組成物於TAC基材12與輥狀模具30之間均勻地遍布,同時填充至輥狀模具30的微細凹凸結構的凹部內。
活性能量線照射裝置38較佳為高壓水銀燈、金屬鹵化物燈等,該情形的光照射能量的量較佳為100 mJ/cm2~10000 mJ/cm2
<用途>
表面具有微細凹凸結構的物品可期待作為抗反射物品(抗反射薄膜、抗反射膜等)、光波導、凸紋全息圖、透鏡、偏光分離元件等光學物品及細胞培養片的用途展開,特別適合於作為抗反射物品的用途。
抗反射物品例如可列舉:設置於視訊顯示裝置(液晶顯示裝置、電漿顯示面板、電致發光顯示器、陰極管顯示裝置等)、透鏡、櫥窗、眼鏡等表面的抗反射膜、抗反射膜、抗反射片等。
例如於用於視訊顯示裝置中的情形時,作為抗反射物品的本發明第五態樣的表面具有微細凹凸結構的物品是於視訊顯示裝置本體的畫面(視訊顯示面)的前方配置一個以上。此時,可於畫面上直接貼附抗反射膜作為抗反射物品,亦可於構成畫面的構件的表面上直接形成抗反射膜作為抗反射物品,亦可於前面板上形成抗反射膜作為抗反射物品。
另外,表面具有微細凹凸結構的物品由於具備TAC基材,故即便貼附於以TAC膜作為保護膜的偏光板上,亦不易產生折射率的差,可良好地維持光學性能。進而,表面具有微細凹凸結構的物品亦可代替偏光板的保護膜而使用。另外,於在液晶顯示器上設置前面板或觸控面板等,並於其一部分上貼附表面具有微細凹凸結構的物品的情形時,亦合適。
[實例]
以下,藉由實例對本發明加以更詳細說明。
各種測定及評價方法、模具的製造方法、各例中使用的成分如下。
<測定、評價>
(陽極氧化氧化鋁的孔隙的測定)
削去陽極氧化氧化鋁的一部分,於剖面上蒸鍍鉑1分鐘,使用場發射式掃描電子顯微鏡(日本電子股份有限公司製造,「JSM-7400F」)於加速電壓為3.00 kV的條件下觀察剖面,測定孔隙的間隔、孔隙的深度。各測定是分別測 定50點,並將其平均值作為測定值。
(物品的凹凸的測定)
對表面具有微細凹凸結構的物品的縱剖面蒸鍍鉑(Pt)10分鐘,利用與陽極氧化氧化鋁的孔隙的測定的情形相同的裝置及條件,測定相鄰凸部的間隔及凸部的高度。具體而言,分別測定10點,並將其平均值作為測定值。
(密接性的評價)
藉由交叉切割膠帶剝離試驗(ISO2409:1992(JIS K 5600-5-6:1999))來進行密接性的評價。
具體而言,經由黏著劑將表面具有微細凹凸結構的物品(膜)的具有微細凹凸結構的面的相反側之面貼附於亞克力板上,利用切割刀於具有微細凹凸結構的面上以2 mm的間隔切入36格(6×6)的格子圖案的切痕,於格子圖案的部分上貼附膠帶(米其邦(Nichiban)股份有限公司製造,「Cellotape(註冊商標)」)。其後,剝離膠帶,對基材(TAC膜)上的硬化物的剝離狀態進行觀察,分至ISO2409:1992(JIS K 5600-5-6:1999)所規定的分類0~5的任一類。
另外,另經由黏著劑將表面具有微細凹凸結構的物品(膜)的具有微細凹凸結構的面的相反側之面貼附於亞克力板上,利用切割刀於具有微細凹凸結構的面中以2 mm的間隔切入100格(10×10)的格子圖案的切痕,於格子圖案的部分上貼附膠帶(米其邦股份有限公司製造,「Cellotape(註冊商標)」)。其後,剝離膠帶,對基材(TAC 膜)上的硬化物的剝離狀態進行觀察,按以下的評價基準評價密接性。
○:100格中,1格也未剝離。
△:100格中,1格以上、85格以下產生了剝離。
×:100格中,超過85格產生了剝離。
(脫模性的評價)
於使用同一模具的轉印次數經過1000次的時刻,測定自模具的剝離力。具體而言,自模具將硬化後的活性能量線硬化性樹脂組成物的硬化物脫模時,利用Tensilon萬能試驗機測定剝離90度時的剝離力(剝離強度),按以下的評價基準評價剝離性。
◎:剝離強度小於15 N/m。
○:剝離強度為15 N/m以上,小於30 N/m。
△:剝離強度為30 N/m以上,小於50 N/m。
×:剝離強度為50 N/m以上。
(光學性能的評價)
作為光學性能的評價,如以下般評價抗反射性能及透明性。再者,光學性能的評價是僅於密接性的評價結果為「○」的情形時實施。
抗反射性能:利用砂紙將表面具有微細凹凸結構的物品的未形成微細凹凸結構之側的表面粗面化後,以消光黑色噴霧進行塗佈,對所得的樣品使用分光光度計(日立製作所股份有限公司製造,「U-4000」),以5°的入射角於波長為380 nm~ 780 nm的範圍內測定硬化樹脂層的表面的相對反射率,依據JIS R3106計算出加權平均反射率。若加權平均反射率為0.2%以下,則判斷微細凹凸結構發揮了良好的抗反射性能,評價為「○」。另一方面,於加權平均反射率超過0.2%的情形時,判斷抗反射性能差,評價為「×」。
透明性:使用霧度計(日本電色工業股份有限公司製造,「NDH2000」)測定表面具有微細凹凸結構的物品的霧度。若霧度小於1.0%,則判斷發揮了良好的透明性(光透射性),評價為「○」。另一方面,於霧度為1.0%以上的情形時,判斷透明性差,評價為「×」。
<模具的製造>
對純度為99.99%的鋁板進行拋光研磨及於過氯酸/乙醇混合溶液(體積比為1/4)中進行電解研磨,製成鏡面。
步驟(a):對該鋁板於0.3 M草酸水溶液中,於直流為40 V、溫度為16℃的條件下進行30分鐘陽極氧化。
步驟(b):將形成有氧化皮膜的鋁板於6質量%磷酸/1.8質量%鉻酸混合水溶液中浸漬6小時,將氧化皮膜去除。
步驟(c):對該鋁板於0.3 M草酸水溶液中,於直流為40 V、溫度為16℃的條件下進行30秒鐘陽極氧化。
步驟(d): 將形成有氧化皮膜的鋁板於32℃的5質量%磷酸中浸漬8分鐘,進行孔隙徑擴大處理。
步驟(e):對該鋁板於0.3 M草酸水溶液中,於直流為40 V、溫度為16℃的條件下進行30秒鐘陽極氧化。
步驟(f):將步驟(d)及步驟(e)重複合計4次,最後進行步驟(d),獲得於表面形成有陽極氧化氧化鋁的模具,該陽極氧化氧化鋁具有平均間隔為100 nm、深度為180 nm的大致圓錐形狀的孔隙。
以脫離子水將所得的模具清洗後,利用鼓風機將表面的水分去除,於利用稀釋劑HD-ZV(哈維斯股份有限公司製造)將Optool DSX(大金工業股份有限公司製造)以固體成分成為0.1質量%的方式稀釋而成的溶液中浸漬10分鐘,自溶液中提起並風乾20小時,獲得經脫模劑處理的模具。
<各種成分>
<聚合性成分(X)>
構成各例中使用的聚合性成分(X)的各種單體如下述表1所示。
表1中,「二季戊四醇五(六)丙烯酸酯」是指二季戊四醇五丙烯酸酯與二季戊四醇六丙烯酸酯的混合物,「季戊四醇三(四)丙烯酸酯」是指季戊四醇三丙烯酸酯與季戊四醇四丙烯酸酯的混合物。
另外,「EO」是指氧伸乙基。
<光聚合起始劑(E)>
各例中使用的光聚合起始劑(E)如下。
.Irg.184:1-羥基-環己基-苯基-酮(BASF公司製造,「IRGACURE 184」)。
.Irg.819:雙(2,4,6-三甲基苯甲醯基)-苯基氧化膦(BASF公司製造,「IRGCURE 819」)。
<內部脫模劑(F)>
各例中使用的內部脫模劑(F)如下。
.TDP-2:(聚)氧伸乙基烷基磷酸酯(日光化成股份有限公司製造,「TDP-2」)。
.INT-1856:(聚)氧伸乙基烷基磷酸酯(Axell公司製造,「Moldwiz INT-1856」)。
<例1-1>
將作為多官能單體(A)的20質量份的DPHA及30質量份的PETA、作為二官能單體(B)的35質量份的PEGDA-4E、作為單體(C1)的15質量份的GBLA混合,進而添加作為光聚合起始劑(E)的1質量份的Irg.184及0.5質量份的Irg.819、作為內部脫模劑(F)的0.1質量份的TDP-2進行混合,製備活性能量線硬化性樹脂組成物。
於模具的表面上滴加數滴活性能量線硬化性樹脂組成物,利用厚度為80 μm的TAC膜(富士膠片股份有限公司製造,「TD80ULM」)一面鋪開一面被覆後,自膜側使用高壓水銀燈以1000 mJ/cm2的能量照射紫外線而使其硬化。
將模具自膜脫模,獲得表面具有凸部的平均間隔為100 nm、高度為180 nm的微細凹凸結構的物品(膜)。
對所得的膜進行密接性及光學性能的評價。另外,僅於密接性的評價結果為「○」的情形時,亦進行脫模性的評價。將結果示於表2中。
<例1-2~例1-22>
除了將活性能量線硬化性樹脂組成物的組成變更為表2、表3所示的組成以外,與例1-1同樣地製備活性能量線硬化性樹脂組成物,獲得表面具有微細凹凸結構的物品(膜)。將評價結果示於表2、表3中。
再者,例1-1~例1-11、例1-20、例1-22相當於實例,例1-12~例1-19、例1-21相當於比較例。
由表的結果表明,對於例1-1~例1-11中所得的表面具有微細凹凸結構的物品而言,TAC膜與活性能量線硬化性樹脂組成物的硬化物良好地密接,並且光學性能亦優異。
例1-12~例1-17中所得的表面具有微細凹凸結構的物品由於使用上述特定的單體(C1)以外的單體(單體(C1')),故硬化物對TAC膜的密接性低。
例1-18、例1-19中所得的表面具有微細凹凸結構的物品由於使用氧伸乙基多於4個的二官能單體(B'),故硬化物對TAC膜的密接性低。
例1-20中所得的表面具有微細凹凸結構的物品由於活性能量線硬化性樹脂組成物中的多官能單體(A)的比例多,故自模具脫模時性能量線硬化性樹脂組成物的硬化物中產生裂縫,光學性能較例1-1~例1-11差。
例1-21中所得的表面具有微細凹凸結構的物品由於活性能量線硬化性樹脂組成物中的二官能單體(B)的比例少,故硬化物對TAC膜的密接性低。
例1-22中所得的表面具有微細凹凸結構的物品由於活性能量線硬化性樹脂組成物中的二官能單體(B)的比例多,故於外觀上確認到白化,光學性能較例1-1~例1-11差。利用電子顯微鏡對所得物品的微細凹凸結構進行觀察,結果確認到未維持微細凹凸結構,鄰接的凸部彼此結合(合一)。
<例2-1>
將作為多官能單體(A)的20質量份的DPHA及19 質量份的PETA、作為二官能單體(B)的35質量份的PEGDA-4E、作為單體(C2)的25質量份的ACMO、作為單體(D)的1質量份的BYK-UV3570(日本畢克化學股份有限公司製造)混合,進而添加作為光聚合起始劑(E)的1質量份的Irg.184及0.5質量份的Irg.819、作為內部脫模劑(F)的0.1質量份的TDP-2進行混合,製備活性能量線硬化性樹脂組成物。
於模具的表面上滴加數滴活性能量線硬化性樹脂組成物,利用厚度為80 μm的TAC膜(富士膠片股份有限公司製造,「TD80ULM」)一面鋪開一面被覆後,自膜側使用高壓水銀燈以1000 mJ/cm2的能量照射紫外線使其硬化。
將模具自膜脫模,獲得表面具有凸部的平均間隔為100 nm、高度為180 nm的微細凹凸結構的物品(膜)。
對所得的膜進行密接性及脫模性的評價。將結果示於表4中。
<例2-2~例2-13>
除了將活性能量線硬化性樹脂組成物的組成變更為表4、表5所示的組成以外,與例2-1同樣地製備活性能量線硬化性樹脂組成物,獲得表面具有微細凹凸結構的物品(膜)。將評價結果示於表4、表5中。
再者,例2-1~例2-8、例2-10相當於實例,例2-9、例2-11~例2-13相當於比較例。
由表的結果表明,對於例2-1~例2-8中所得的表面具有微細凹凸結構的物品而言,TAC膜與活性能量線硬化性樹脂組成物的硬化物良好地密接。另外,自模具的脫模性亦良好。
例2-9中所得的表面具有微細凹凸結構的物品由於活性能量線硬化性樹脂組成物中的單體(C2)的比例少,故硬化物對TAC膜的密接性低於例2-1~例2-8。另外,由於不含單體(D),故自模具的脫模性較例2-1~例2-8差。
例2-10中所得的表面具有微細凹凸結構的物品由於活性能量線硬化性樹脂組成物不含單體(D),故自模具的脫模性較例2-1~例2-8差。
例2-11中所得的表面具有微細凹凸結構的物品由於活性能量線硬化性樹脂組成物中的二官能單體(B)的比例少,故硬化物對TAC膜的密接性低於例2-1~例2-8。另外,由於不含內部脫模劑(F),故自模具的脫模性差。
例2-12、例2-13中所得的表面具有微細凹凸結構的物品由於使用氧伸乙基多於4個的二官能單體(B'),且活性能量線硬化性樹脂組成物中的單體(C2)的比例少,故硬化物對TAC膜的密接性低。另外,由於不含單體(D),故自模具的脫模性差。
<例3-1>
將作為多官能單體(A)的20質量份的DPHA及19質量份的PETA、作為二官能單體(B)的40質量份的PEGDA-4E、作為單體(C3)的20質量份的DMAA、作 為單體(D)的1質量份的BYK-UV3570(日本畢克化學股份有限公司製造)混合,進而添加作為光聚合起始劑(E)的1質量份的Irg.184及0.5質量份的Irg.819、作為內部脫模劑(F)的0.1質量份的TDP-2進行混合,製備活性能量線硬化性樹脂組成物。
於模具的表面上滴加數滴活性能量線硬化性樹脂組成物,利用厚度為80 μm的TAC膜(富士膠片股份有限公司製造,「TD80ULM」)一面鋪開一面被覆後,自膜側使用高壓水銀燈以1000 mJ/cm2的能量照射紫外線而使其硬化。
將模具自膜脫模,獲得表面具有凸部的平均間隔為100 nm、高度為180 nm的微細凹凸結構的物品(膜)。
對所得的膜進行密接性及脫模性的評價。將結果示於表6中。
<例3-2~例3-11>
除了將活性能量線硬化性樹脂組成物的組成變更為表6所示的組成以外,與例3-1同樣地製備活性能量線硬化性樹脂組成物,獲得表面具有微細凹凸結構的物品(膜)。將評價結果示於表6中。
再者,例3-1~例3-11相當於實例。
由表的結果表明,對於例3-1~例3-8中所得的表面具有微細凹凸結構的物品而言,TAC膜與活性能量線硬化性樹脂組成物的硬化物良好地密接。另外,自模具的脫模性亦良好。
例3-9~例3-11中所得的表面具有微細凹凸結構的物品由於活性能量線硬化性樹脂組成物不含單體(D),故自模具的脫模性差。特別是活性能量線硬化性樹脂組成物不含內部脫模劑(F)的例3-11中,脫模性較例3-9、例3-10更差。
[產業上之可利用性]
根據本發明的表面具有微細凹凸結構的物品,由於直接於TAC基材上形成包含活性能量線硬化性樹脂組成物的硬化物的微細凹凸結構,故可簡便且廉價地製造。該物品具有優異的光學性能,可用於電視、行動電話、可攜式遊戲機等各種顯示器,於工業上極為有用。
10‧‧‧表面具有微細凹凸結構的物品
12‧‧‧TAC基材
14‧‧‧硬化樹脂層
16‧‧‧凸部
20‧‧‧鋁基材
22‧‧‧孔隙(微細凹凸結構的反轉結構)
24‧‧‧氧化皮膜
26‧‧‧孔隙產生點
28‧‧‧模具
30‧‧‧輥狀模具
32‧‧‧儲罐
34‧‧‧空氣壓缸
36‧‧‧夾輥
38‧‧‧活性能量線照射裝置
圖1為表示表面具有微細凹凸結構的物品的一例的剖面圖。
圖2為表示表面具有陽極氧化氧化鋁的模具的製造步驟的剖面圖。
圖3為表示表面具有微細凹凸結構的物品的製造裝置的一例的構成圖。
10‧‧‧表面具有微細凹凸結構的物品
12‧‧‧TAC基材
14‧‧‧硬化樹脂層
16‧‧‧凸部

Claims (6)

  1. 一種表面具有微細凹凸結構的物品,其為於含有三乙醯纖維素的基材上形成有微細凹凸結構的物品,上述微細凹凸結構包含無溶劑系的活性能量線硬化性樹脂組成物的硬化物;並且上述微細凹凸結構的相鄰凸部間的平均間隔為可見光的波長以下,且上述含有三乙醯纖維素的基材與上述包含活性能量線硬化性樹脂組成物的硬化物的層的密接性相當於ISO2409:1992(JIS K 5600-5-6:1999)所規定的交叉切割法(crosscut method)的分類0~2的任一個。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之表面具有微細凹凸結構的物品,其中上述活性能量線硬化性樹脂組成物含有聚合性成分(X)及光聚合起始劑(E);上述聚合性成分(X)含有30質量%~60質量%的多官能單體(A)、30質量%~60質量%的二官能單體(B)及5質量%~30質量%的單體(C1);上述多官能單體(A)於分子內具有3個以上的自由基聚合性官能基,且每1個該官能基的分子量為150以下;上述二官能單體(B)於分子內具有2個自由基聚合性官能基,且於分子內具有4個以下的氧伸烷基;上述單體(C1)為選自由γ-丁內酯丙烯酸酯、丙烯酸-2-羥乙酯、N,N-二甲基丙烯醯胺、N,N-二乙基丙烯醯胺、丙烯酸噁唑烷酮-N-乙酯、丙烯酸甲酯與丙烯酸乙酯所組成的組群中的至少一種。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之表面具有微細凹凸結構的物品,其中上述活性能量線硬化性樹脂組成物含有聚合性成分(X)、光聚合起始劑(E)及內部脫模劑(F);上述聚合性成分(X)含有30質量%~49.99質量%的多官能單體(A)、30質量%~40質量%的二官能單體(B)、20質量%~30質量%的單體(C2)及0.01質量%~10質量%的單體(D);上述多官能單體(A)於分子內具有3個以上的自由基聚合性官能基,且每1個該官能基的分子量為150以下;上述二官能單體(B)於分子內具有2個自由基聚合性官能基,且於分子內具有4個以下的氧伸烷基;上述單體(C2)於分子內具有1個以上的自由基聚合性官能基,且於分子內具有嗎啉骨架;上述單體(D)於分子內具有1個以上的自由基聚合性官能基,且於分子內具有矽酮骨架;以及上述內部脫模劑(F)含有(聚)氧伸烷基烷基磷酸化合物。
  4. 如申請專利範圍第1項所述之表面具有微細凹凸結構的物品,其中上述活性能量線硬化性樹脂組成物含有聚合性成分(X)、光聚合起始劑(E)及內部脫模劑(F);上述聚合性成分(X)含有30質量%~60質量%的多官能單體(A)、20質量%~60質量%的二官能單體(B)、5質量%~30質量%的單體(C3)及0.01質量%~10質量%的單體(D);上述多官能單體(A)於分子內具有3個以上的自由基聚合性官能基,且每1個該官能基的分子量 為150以下;上述二官能單體(B)於分子內具有2個自由基聚合性官能基,且於分子內具有4個以下的氧伸烷基;上述單體(C3)於分子內具有1個以上的丙烯醯胺基;上述單體(D)於分子內具有1個以上的自由基聚合性官能基,且於分子內具有矽酮骨架;以及上述內部脫模劑(F)含有(聚)氧伸烷基烷基磷酸化合物。
  5. 如申請專利範圍第1項至第4項中任一項所述之表面具有微細凹凸結構的物品,其為抗反射物品。
  6. 一種視訊顯示裝置,其包括:視訊顯示裝置本體;以及於上述視訊顯示裝置本體的畫面的前方配置一個以上的如申請專利範圍第1項至第5項中任一項所述之表面具有微細凹凸結構的物品。
TW101124141A 2011-07-05 2012-07-05 表面具有微細凹凸結構的物品及具備該物品的視訊顯示裝置 TWI455970B (zh)

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