TW202239603A - 積層體 - Google Patents

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TW202239603A TW111103586A TW111103586A TW202239603A TW 202239603 A TW202239603 A TW 202239603A TW 111103586 A TW111103586 A TW 111103586A TW 111103586 A TW111103586 A TW 111103586A TW 202239603 A TW202239603 A TW 202239603A
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松浦拓哉
伊藤友宏
櫻井彩香
宮本知典
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日商住友化學股份有限公司
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Abstract

本發明之目的在於提供一種兼顧良好之撥水性及抗菌性之積層體。 本發明之積層體依序包含基材(s)、抗菌層(k)、及撥水層(r),上述抗菌層(k)係具有鍵結有水解性基或羥基之矽原子之有機矽化合物(C)與抗菌成分(K)之混合組合物之硬化層。

Description

積層體
本發明係關於一種積層體。
於觸控面板顯示器等顯示裝置、光學元件、半導體元件、建築材料、汽車或建築物之窗玻璃等各種領域中,要求對基材之表面賦予撥水性。因此,各種撥水性皮膜可用作撥水塗層、或撥水撥油塗層等。
撥水性皮膜通常形成於基材上使用,將撥水性皮膜形成用組合物塗佈於基材時,有預先在基材上形成底塗層等其他層之後,塗佈上述組合物而形成撥水塗層或者撥水撥油塗層之情形。
例如專利文獻1揭示有一種撥水性物品,其特徵在於:其係具有表面之至少一部分包含有機材料之基材、設置於上述包含有機材料之表面上之底塗層、及設置於上述底塗層上之撥水層者,且上述底塗層係使用具有水解性矽烷基與反應性有機基之第1矽烷化合物所形成之層,上述撥水層係使用具有全氟聚醚基與水解性矽烷基之第2矽烷化合物所形成之層,並且,揭示有該撥水性物品之撥水性優異,並且針對該撥水性,耐磨耗性等耐久性優異。 [先前技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]國際公開第2018/207811號說明書
[發明所欲解決之問題]
近年來,業界對於因各種菌導致之污染問題之關心不斷提高,於上述各種領域等中,亦要求除具有良好之撥水性以外,還具有抗菌性。因此,本發明之目的在於提供一種兼顧良好之撥水性及抗菌性之積層體。 [解決問題之技術手段]
解決了上述課題之本發明如以下所述。 [1]一種積層體,其依序包含基材(s)、抗菌層(k)、及撥水層(r), 上述抗菌層(k)係具有鍵結有水解性基或羥基之矽原子之有機矽化合物(C)與抗菌成分(K)之混合組合物之硬化層。 [2]如[1]所記載之積層體,其中抗菌成分(K)包含四級銨鹽。 [3]如[2]所記載之積層體,其中上述四級銨鹽為式(k1)所表示之化合物。 [化1]
Figure 02_image001
[式(k1)中, R k1~R k3分別獨立表示碳數1~30之烴基, R k4及R k5分別獨立表示碳數1~4之烷基,於R k5存在複數個之情形時,複數個R k5可分別不同, Y k1及Y k2分別獨立表示單鍵或者碳數1~10之2價烴基, A k1及A k2分別獨立表示水解性基或者羥基,於A k1存在複數個之情形時,複數個A k1可分別不同,於A k2存在複數個之情形時,複數個A k2可分別不同, Z k1為水解性基、羥基、碳數1~4之烷基、或式(ki)所表示之基, k3表示1或2, k4表示0~2之整數, k5表示0~10之整數, 於Z k1為水解性基、羥基、或者碳數1~4之烷基之情形時,n表示1,於Z k1為式(ki)所表示之基之情形時,n表示2, X表示鹵素原子; [化2]
Figure 02_image003
[式(ki)中,R k17~R k19分別獨立表示碳數1~30之烴基,*表示鍵結鍵]] [4]如[1]至[3]中任一項所記載之積層體,其中有機矽化合物(C)為具有胺基或胺骨架之化合物。 [5]如[1]至[4]中任一項所記載之積層體,其中有機矽化合物(C)為式(c1)~(c3)中之任一者所表示之化合物。 [化3]
Figure 02_image005
上述式(c1)中, R x11、R x12、R x13、R x14分別獨立地為氫原子或者碳數1~4之烷基,於R x11存在複數個之情形時,複數個R x11可分別不同,於R x12存在複數個之情形時,複數個R x12可分別不同,於R x13存在複數個之情形時,複數個R x13可分別不同,於R x14存在複數個之情形時,複數個R x14可分別不同, Rf x11、Rf x12、Rf x13、Rf x14分別獨立地為1個以上之氫原子被取代為氟原子之碳數1~20之烷基或者氟原子,於Rf x11存在複數個之情形時,複數個Rf x11可分別不同,於Rf x12存在複數個之情形時,複數個Rf x12可分別不同,於Rf x13存在複數個之情形時,複數個Rf x13可分別不同,於Rf x14存在複數個之情形時,複數個Rf x14可分別不同, R x15為碳數1~20之烷基,於R x15存在複數個之情形時,複數個R x15可分別不同, X 11為水解性基,於X 11存在複數個之情形時,複數個X 11可分別不同, Y 11為-NH-、或-S-,於Y 11存在複數個之情形時,複數個Y 11可分別不同, Z 11為乙烯基、α-甲基乙烯基、苯乙烯基、甲基丙烯醯基、丙烯醯基、胺基、異氰酸基、異氰尿酸基、環氧基、脲基、或者巰基, p1為1~20之整數,p2、p3、p4分別獨立地為0~10之整數,p5為0~10之整數, p6為1~3之整數, 於Z 11不為胺基之情形時,具有至少1個作為-NH-之Y 11,於Y 11全部為-S-之情形時或者p5為0之情形時,Z 11為胺基, 關於Z 11-、-Si(X 11) p6(R x15) 3-p6、p1個-{C(R x11)(R x12)}-單元(U c11)、p2個-{C(Rf x11)(Rf x12)}-單元(U c12)、p3個-{Si(R x13)(R x14)}-單元(U c13)、p4個-{Si(Rf x13)(Rf x14)}-單元(U c14)、p5個-Y 11-單元(U c15),Z 11-為式(c1)所表示之化合物之一個末端,-Si(X 11) p6(R x15) 3-p6為另一個末端,只要-O-不與-O-連結,各單元(U c11)~單元(U c15)以任意之順序排列而鍵結。 [化4]
Figure 02_image007
上述式(c2)中, R x20及R x21分別獨立地為氫原子或者碳數1~4之烷基,於R x20存在複數個之情形時,複數個R x20可分別不同,於R x21存在複數個之情形時,複數個R x21可分別不同, Rf x20及Rf x21分別獨立地為1個以上之氫原子被取代為氟原子之碳數1~20之烷基或者氟原子,於Rf x20存在複數個之情形時,複數個Rf x20可分別不同,於Rf x21存在複數個之情形時,複數個Rf x21可分別不同, R x22及R x23分別獨立地為碳數1~20之烷基,於R x22及R x23存在複數個之情形時,複數個R x22及R x23可分別不同, X 20及X 21分別獨立地為水解性基,於X 20及X 21存在複數個之情形時,複數個X 20及X 21可分別不同, p20分別獨立地為1~30之整數,p21分別獨立地為0~30之整數,標註p20或p21且被括弧括住之重複單元之至少一者被取代為胺骨架-NR 100-,上述胺骨架中之R 100為氫原子或者烷基, p22及p23分別獨立地為1~3之整數, p20個-{C(R x20)(R x21)}-單元(U c21)、p21個-{C(Rf x20)(Rf x21)}-單元(U c22)無需p20個單元(U c21)或p21個單元(U c22)連續,各個單元(U c21)及單元(U c22)以任意之順序排列而鍵結,式(c2)所表示之化合物之一個末端為-Si(X 20) p22(R x22) 3-p22,另一個末端為-Si(X 21) p23(R x23) 3-p23。 [化5]
Figure 02_image009
上述式(c3)中, Z 31、Z 32分別獨立地為水解性基及羥基以外之反應性官能基, R x31、R x32、R x33、R x34分別獨立地為氫原子或者碳數1~4之烷基,於R x31存在複數個之情形時,複數個R x31可分別不同,於R x32存在複數個之情形時,複數個R x32可分別不同,於R x33存在複數個之情形時,複數個R x33可分別不同,於R x34存在複數個之情形時,複數個R x34可分別不同, Rf x31、Rf x32、Rf x33、Rf x34分別獨立地為1個以上之氫原子被取代為氟原子之碳數1~20之烷基或者氟原子,於Rf x31存在複數個之情形時,複數個Rf x31可分別不同,於Rf x32存在複數個之情形時,複數個Rf x32可分別不同,於Rf x33存在複數個之情形時,複數個Rf x33可分別不同,於Rf x34存在複數個之情形時,複數個Rf x34可分別不同, Y 31為-NH-、-N(CH 3)-或者-O-,於Y 31存在複數個之情形時,複數個Y 31可分別不同, X 31、X 32、X 33、X 34分別獨立地為-OR c(R c為氫原子、碳數1~4之烷基、或者胺基C 1-3烷基二C 1-3烷氧基矽烷基),於X 31存在複數個之情形時,複數個X 31可分別不同,於X 32存在複數個之情形時,複數個X 32可分別不同,於X 33存在複數個之情形時,複數個X 33可分別不同,於X 34存在複數個之情形時,複數個X 34可分別不同, p31為0~20之整數,p32、p33、p34分別獨立地為0~10之整數,p35為0~5之整數,p36為1~10之整數,p37為0或1, 滿足Z 31及Z 32之至少一方為胺基、或者Y 31之至少一個為-NH-或-N(CH 3)-之條件,且式(c3)所表示之化合物的一個末端為Z 31-,另一個末端為Z 32-,只要-O-不與-O-連結,p31個-{C(R x31)(R x32)}-單元(U c31)、p32個-{C(Rf x31)(Rf x32)}-單元(U c32)、p33個-{Si(R x33)(R x34)}-單元(U c33)、p34個-{Si(Rf x33)(Rf x34)}-單元(U c34)、p35個-Y 31-單元(U c35)、p36個-{Si(X 31)(X 32)-O}-單元(U c36)、p37個-{Si(X 33)(X 34)}-單元(U c37)分別以任意之順序排列而鍵結地構成。 [6]如[1]至[5]中任一項所記載之積層體,其中撥水層(r)係具有氟聚醚結構之有機矽化合物(A)之硬化層。 [7]如[6]所記載之積層體,其中有機矽化合物(A)為式(a1)所表示之化合物。 [化6]
Figure 02_image011
上述式(a1)中, Rf a26、Rf a27、Rf a28、及Rf a29分別獨立地為1個以上之氫原子被取代為氟原子之碳數1~20之氟化烷基或者氟原子,於Rf a26存在複數個之情形時,複數個Rf a26可分別不同,於Rf a27存在複數個之情形時,複數個Rf a27可分別不同,於Rf a28存在複數個之情形時,複數個Rf a28可分別不同,於Rf a29存在複數個之情形時,複數個Rf a29可分別不同, R 25及R 26分別獨立地為氫原子、鹵素原子、碳數1~4之烷基、或者1個以上之氫原子被取代為鹵素原子之碳數1~4之鹵化烷基,鍵結於一個碳原子之R 25及R 26之至少一方為氫原子,於R 25存在複數個之情形時,複數個R 25可分別不同,於R 26存在複數個之情形時,複數個R 26可分別不同, R 27及R 28分別獨立地為氫原子、碳數1~4之烷基、或者單鍵,於R 27存在複數個之情形時,複數個R 27可分別不同,於R 28存在複數個之情形時,複數個R 28可分別不同, R 29及R 30分別獨立地為碳數1~20之烷基,於R 29存在複數個之情形時,複數個R 29可分別不同,於R 30存在複數個之情形時,複數個R 30可分別不同, M 7為-O-、-C(=O)-O-、-O-C(=O)-、-NR-、-NRC(=O)-、-C(=O)NR-、-CH=CH-、或-C 6H 4-,上述R為氫原子、碳數1~4之烷基或者碳數1~4之含氟烷基,於M 7存在複數個之情形時,複數個M 7可分別不同, M 5為氫原子、氟原子或者碳數1~4之烷基,於M 5存在複數個之情形時,複數個M 5可分別不同, M 10為氫原子、或者鹵素原子, M 8及M 9分別獨立地為水解性基、羥基、或者-(CH 2) e7-Si(OR 14) 3,e7為1~5,R 14為甲基或乙基,於M 8存在複數個之情形時,複數個M 8可分別不同,於M 9存在複數個之情形時,複數個M 9可分別不同, f21、f22、f23、f24、及f25分別獨立地為0~600之整數,f21、f22、f23、f24、及f25之合計值為13以上, f26為0~20之整數, f27分別獨立地為0~2之整數, g21為1~3之整數,g22為0~2之整數,g21+g22≦3, g31為1~3之整數,g32為0~2之整數,g31+g32≦3, 關於M 10-、-Si(M 9) g31(H) g32(R 30) 3-g31-g32、f21個-{C(R 25)(R 26)}-單元(U a1)、f22個-{C(Rf a26)(Rf a27)}-單元(U a2)、f23個-{Si(R 27)(R 28)}-單元(U a3)、f24個-{Si(Rf a28)(Rf a29)}-單元(U a4)、f25個-M 7-單元(U a5)、及f26個-[C(M 5){(CH 2) f27-Si(M 8) g21(H) g22(R 29) 3-g21-g22}]-單元(U a6),M 10-為式(a1)中之一個末端,-Si(M 9) g31(H) g32(R 30) 3-g31-g32為另一個末端,以於至少一部分形成氟聚醚結構之順序排列,只要-O-不與-O-連續,各單元以任意之順序排列而鍵結。 [8]如[1]至[7]中任一項所記載之積層體,其中有機矽化合物(C)為具有胺基或胺骨架之化合物, 抗菌成分(K)包含陽離子系界面活性劑, 測定上述撥水層(r)表面時所觀察到之源自陽離子系界面活性劑之陽離子與源自有機矽化合物(C)所具有之胺基或胺骨架之氮原子(N c)之物質量比(陽離子/N c)為0.01以上、5以下。 [9]如[1]至[8]中任一項所記載之積層體,其中抗菌成分(K)相對於有機矽化合物(C)之質量比為0.1以上50以下。 [10]一種視窗膜或觸控面板顯示器,其包含如[1]至[9]中任一項所記載之積層體。 [發明之效果]
根據本發明,可提供兼顧良好之撥水性及抗菌性之積層體。
本發明之積層體係依序包含基材(s)、抗菌層(k)、及撥水層(r)者,上述抗菌層(k)係具有鍵結有水解性基或羥基之矽原子之有機矽化合物(C)與抗菌成分(K)之混合組合物之硬化層,藉此,本發明之積層體可兼顧良好之撥水性及抗菌性(較佳為抗菌性及抗病毒性)。又,根據本發明,亦能夠較佳地提供耐磨耗性良好之積層體。
再者,於本說明書中,「抗菌性」不僅是指防止細菌或黴菌等菌之增殖,而且還包含殺滅或減少菌之含義。作為菌,例如可例舉:大腸桿菌、金黃色葡萄球菌、表皮葡萄球菌、鏈球菌、肺炎鏈球菌、流感嗜血桿菌、百日咳桿菌、腸炎桿菌、肺炎桿菌、綠膿桿菌、弧菌、MRSA(Methicillin-resistant Staphylococcus aureus,耐甲氧西林金黃色葡萄球菌)等。
又,「抗病毒性」係指使病毒之一部分滅活化,具體而言係指抑制病毒感染力價。作為病毒,例如包括:鼻病毒、脊髓灰白質炎病毒、輪狀病毒、口蹄疫病毒、諾羅病毒、腸病毒、肝病毒、星狀病毒、沙波病毒、E型肝炎病毒、A型、B型、及C型流行性感冒病毒、副流行性感冒病毒、腮腺炎病毒(流行性腮腺炎)、麻疹病毒、人類偏肺病毒、RS(Respiratory syncytial,呼吸道細胞融合)病毒、尼帕病毒、亨德拉病毒、黃熱病毒、登革熱病毒、日本腦炎病毒、西尼羅河病毒、B型及C型肝炎病毒、東部及西部馬腦炎病毒、o'nyong-nyong病毒、風疹病毒、拉薩病毒、胡甯病毒、馬丘波病毒、瓜納瑞托病毒、沙比亞病毒、克里米亞-剛果出血熱病毒、糠蚊熱、漢他病毒、辛諾柏病毒、狂犬病病毒、埃博拉病毒、馬爾堡病毒、蝙蝠麗莎病毒、人類T細胞白血病病毒、人類免疫缺陷病毒、人類冠狀病毒、SARS(Severe acute respiratory syndrome,嚴重急性呼吸道症候群)冠狀病毒、人類小病毒、多瘤病毒、人類乳突病毒、腺病毒、疱疹病毒、水痘帶狀疱疹病毒、EB病毒、巨細胞病毒、天花病毒、猴痘病毒、牛痘病毒、軟疣痘病毒、副痘病毒等,本發明之積層體對於具有包膜之病毒更有用。
以下,依序對基材(s)、抗菌層(k)、撥水層(r)進行說明。
1.基材(s) 基材(s)之材質並無特別限定,可為有機系材料、無機系材料之任一者,又,基材之形狀可為平面、曲面之任一者,亦可為該等組合而成之形狀。作為有機系材料,可例舉:丙烯酸系樹脂、丙烯腈樹脂、聚碳酸酯樹脂、聚酯樹脂(例如,聚對苯二甲酸乙二酯等)、苯乙烯樹脂、纖維素樹脂、聚烯烴樹脂、乙烯系樹脂(例如,聚乙烯、聚氯乙烯、乙烯基苄基氯系樹脂、聚乙烯醇等)、聚偏二氯乙烯樹脂、聚醯胺樹脂、聚醯亞胺樹脂、聚醯胺醯亞胺樹脂、聚醚醯亞胺樹脂、聚醚碸樹脂、聚碸樹脂、聚乙烯醇樹脂、聚乙烯醇縮乙醛樹脂、乙烯醚系樹脂、及該等之共聚物等熱塑性樹脂;酚樹脂、尿素樹脂、三聚氰胺樹脂、環氧樹脂、氧雜環丁烷樹脂、不飽和聚酯、聚矽氧樹脂、胺基甲酸酯樹脂等熱硬化性樹脂等。作為無機系材料,可例舉:鐵、矽、銅、鋅、鋁、鈦、鋯、鈮、鉭、鑭等金屬、該等之金屬氧化物、或者包含該等金屬之合金、陶瓷、玻璃等。該等之中,較佳為有機系材料。
基材(s)中亦較佳為分散無機粒子、有機粒子、橡膠粒子,又,亦可含有顏料或染料之類之著色劑、螢光增白劑、分散劑、塑化劑、熱穩定劑、光穩定劑、紅外線吸收劑、紫外線吸收劑、抗靜電劑、抗氧化劑、潤滑劑、溶劑等調配劑。
基材(s)之厚度例如為5 μm以上,較佳為10 μm以上,更佳為20 μm以上,進而較佳為30 μm以上,可為500 μm以下,較佳為200 μm以下,更佳為150 μm以下,進而較佳為100 μm以下,尤佳為60 μm以下。
基材(s)可為單層,亦可為2層以上之複層。於基材(s)為複層之情形時,較佳為基材(s)具有於成為母體之層(s1)上設置有與層(s1)不同之層(s2)之複層結構。於基材(s)包含層(s1)及層(s2)之情形時,本發明之積層體較佳為依序積層有層(s1)、層(s2)、抗菌層(k)、撥水層(r)。
1-1.層(s1) 層(s1)之材質可為上述有機系材料及無機系材料之任一者,較佳為有機系材料,其中,更佳為選自丙烯酸系樹脂、聚酯樹脂、乙烯基苄基氯系樹脂、環氧樹脂、聚矽氧樹脂、及胺基甲酸酯樹脂中之至少1種,進而較佳為丙烯酸系樹脂、聚酯樹脂,尤佳為聚對苯二甲酸乙二酯。
層(s1)之厚度例如為5 μm以上,較佳為10 μm以上,更佳為20 μm以上,進而較佳為30 μm以上,可為500 μm以下,較佳為200 μm以下,更佳為150 μm以下,進而較佳為100 μm以下,尤佳為60 μm以下。
1-2.層(s2) 作為層(s2),可例舉由選自由活性能量線硬化型樹脂及熱硬化型樹脂所組成之群(X1)中之至少1種所形成之層。上述活性能量線定義為能夠使產生活性種之化合物分解而產生活性種之能量線。作為活性能量線,可例舉:可見光、紫外線、紅外線、X射線、α射線、β射線、γ射線及電子束等。上述活性能量線硬化型樹脂包括:丙烯酸系樹脂、環氧系樹脂、氧雜環丁烷系樹脂、胺基甲酸酯系樹脂、聚醯胺系樹脂、乙烯基苄基氯系樹脂、乙烯系樹脂(聚乙烯、氯乙烯系樹脂等)、苯乙烯系樹脂、酚系樹脂、乙烯醚系樹脂或者聚矽氧系樹脂或者該等之混合樹脂等紫外線硬化型樹脂、或者電子束硬化型樹脂,尤其是較佳為紫外線硬化型樹脂。作為群(X1),尤佳為丙烯酸系樹脂、聚矽氧系樹脂、苯乙烯系樹脂、氯乙烯系樹脂、聚醯胺系樹脂、酚系樹脂、及環氧系樹脂。又,作為層(s2),亦可例舉由選自由鈦氧化物、鋯氧化物、鋁氧化物、鈮氧化物、鉭氧化物、鑭氧化物、及SiO 2所組成之群(X2)中之至少1種形成的層。層(s2)之厚度例如為0.1 nm以上100 μm以下,較佳為1 nm以上60 μm以下,更佳為1 nm以上10 μm以下。
於層(s2)具有由選自上述群(X1)中之至少1種所形成之層之情形時,層(s2)能夠發揮作為具有表面硬度之硬塗層(hc)之功能,能夠對基材(s)賦予耐擦傷性。硬塗層(hc)之硬度通常以鉛筆硬度計為B以上,較佳為HB以上,進而較佳為H以上,尤佳為2H以上。於層(s2)包含硬塗層(hc)之情形時,即,於層(s2)具有硬塗層之功能之情形時,硬塗層(hc)可為單層結構,亦可為多層結構。硬塗層(hc)例如較佳為包含上述紫外線硬化型樹脂,尤佳為包含丙烯酸系樹脂或聚矽氧系樹脂,為了表現出高硬度,較佳為包含丙烯酸系樹脂。又,就可見基材(s)與撥水層(r)之密接性變良好之傾向之方面而言,亦較佳為包含環氧系樹脂。再者,關於形成構成群(X1)之活性能量線硬化型樹脂及熱硬化型之樹脂之具體方法,於後述之顯示裝置之欄中進行說明,例如,藉由將包含照射活性能量線或熱能而形成交聯結構之反應性材料之組合物塗佈於層(s1)上並使之硬化,可形成層(s2)。
於層(s2)包含硬塗層(hc)之情形時,硬塗層(hc)可包含添加劑。添加劑無限定,可例舉:無機系微粒子、有機系微粒子、或者該等之混合物。作為添加劑,可例舉:紫外線吸收劑、二氧化矽、氧化鋁等金屬氧化物、聚有機矽氧烷等無機填料。藉由包含無機填料,可提昇基材(s)與撥水層(r)之密接性。硬塗層(hc)之厚度例如為1 μm以上100 μm以下、較佳為3 μm以上50 μm以下,更佳為5 μm以上20 μm以下。於上述硬塗層(hc)之厚度為1 μm以上之情形時,能夠確保充分之耐擦傷性,於100 μm以下之情形時,能夠確保耐彎曲性,其結果,能夠抑制由硬化收縮產生之捲曲。
於層(s2)具有由選自上述群(X2)中之至少1種所形成之層之情形時,層(s2)能夠發揮防止入射之光之反射之防反射層(ar)的功能。於層(s2)包含防反射層(ar)之情形時,防反射層(ar)較佳為於380~780 nm之可見光區域中表現出反射率降低至5.0%以下左右之反射特性的層。防反射層(ar)較佳為包含由二氧化矽所形成之層。
防反射層(ar)之結構無特別限定,可為單層結構,亦可為多層結構。於多層結構之情形時,較佳為低折射率層與高折射率層交替地積層而成之結構,積層數較佳為合計為2~20。作為構成高折射率層之材料,可例舉:鈦氧化物、鋯氧化物、鋁氧化物、鈮氧化物、鉭氧化物或者鑭氧化物,作為構成低折射率層之材料,可例舉二氧化矽。作為多層結構之防反射層,較佳為SiO 2(二氧化矽)與ZrO 2、或者SiO 2與Nb 2O 5交替地積層且與層(s1)相反側之最外層為SiO 2之結構。防反射層(ar)例如可藉由蒸鍍法而形成。防反射層(ar)之厚度例如為0.5 nm以上、1000 nm以下。
層(s2)可包含硬塗層(hc),可包含防反射層(ar),亦可包含硬塗層(hc)及防反射層(ar)雙方,較佳為至少包含硬塗層(hc)。於層(s2)包含硬塗層(hc)及防反射層(ar)雙方之情形時,防反射層(ar)較佳為積層於撥水層(r)側。
2.抗菌層(k) 抗菌層(k)係具有鍵結有水解性基或羥基之矽原子之有機矽化合物(C)與抗菌成分(K)之混合組合物(以下,有時稱為抗菌層形成用組合物)之硬化層,即,抗菌層(k)具有源自有機矽化合物(C)及抗菌成分(K)之結構。抗菌層形成用組合物中亦可混合有上述有機矽化合物(C)及抗菌成分(K)以外之成分。本發明之積層體藉由隔著上述抗菌層(k)積層有基材(s)與撥水層(r),可製作能夠兼顧良好之抗菌性及撥水性之積層體。
如上所述,有機矽化合物(C)為具有鍵結有水解性基或羥基之矽原子之化合物。有機矽化合物(C)所具有之-SiOH基或鍵結於矽原子上之水解性基藉由水解而產生之有機矽化合物(C)之-SiOH基與源自有機矽化合物(C)之-SiOH基、源自其他化合物之-SiOH基、或積層體中供形成抗菌層(k)之面之活性氫(羥基等)進行脫水縮合,因此,抗菌層(k)較佳為具有源自有機矽化合物(C)之縮合結構。
於如下述之較佳之態樣中,抗菌成分(K)為分子內含有1個以上之鍵結水解性基或者羥基之矽原子之化合物。抗菌成分(K)所具有之-SiOH基或藉由水解而產生之抗菌成分(K)之-SiOH基與源自抗菌成分(K)之-SiOH基、源自其他化合物之-SiOH基、或積層體中供形成抗菌層(k)之面之活性氫(羥基等)進行脫水縮合,因此,抗菌層(k)較佳為具有源自抗菌成分(K)之縮合結構。
2-1.有機矽化合物(C) 有機矽化合物(C)為具有鍵結有水解性基或羥基(以下,將兩者合稱為反應性基(h1))之矽原子之化合物。藉由使抗菌層(k)係混合有抗菌成分(K)以及有機矽化合物(C)之抗菌層形成用組合物之硬化層,抗菌層(k)可發揮作為撥水層(r)之底塗層之功能,撥水層(r)對基材(s)之密接性變得良好,其結果,可提昇積層體之耐磨耗性。
上述矽原子數較佳為1以上10以下,更佳為1以上5以下,進而較佳為2以上5以下。作為上述水解性基,可例舉烷氧基、鹵素原子、氰基、乙醯氧基、異氰酸基等,較佳為烷氧基,更佳為碳數1~4之烷氧基。上述矽原子上較佳為鍵結有烷氧基或者羥基,更佳為鍵結有碳數1~4之烷氧基或者羥基,尤佳為鍵結有甲氧基或者羥基。
鍵結於1個矽原子之反應性基(h1)之數只要為1個以上即可,亦可為2或3,較佳為2或3。於2個以上之反應性基(h1)鍵結於矽原子之情形時,可不同之反應性基(h1)鍵結於矽原子,較佳為相同之反應性基(h1)鍵結於矽原子。
有機矽化合物(C)較佳為除了上述矽原子以外,還具有胺基或胺骨架之化合物。作為有機矽化合物(C),較佳為具有1個以上之胺骨架者。再者,上述胺骨架係由-NR 10-所表示,R 10為氫原子或者烷基。R 10較佳為氫原子或者碳數1~5之烷基。又,於有機矽化合物(C)中包含複數個胺骨架之情形時,複數個胺骨架可相同亦可不同。
作為有機矽化合物(C),較佳為下述式(c1)~(c3)中之任一者所表示之化合物。
2-1-1.下述式(c1)所表示之有機矽化合物(C)(以下,有機矽化合物(C1)) [化7]
Figure 02_image013
上述式(c1)中, R x11、R x12、R x13、R x14分別獨立地為氫原子或者碳數1~4之烷基,於R x11存在複數個之情形時,複數個R x11可分別不同,於R x12存在複數個之情形時,複數個R x12可分別不同,於R x13存在複數個之情形時,複數個R x13可分別不同,於R x14存在複數個之情形時,複數個R x14可分別不同, Rf x11、Rf x12、Rf x13、Rf x14分別獨立地為1個以上之氫原子被取代為氟原子之碳數1~20之烷基或者氟原子,於Rf x11存在複數個之情形時,複數個Rf x11可分別不同,於Rf x12存在複數個之情形時,複數個Rf x12可分別不同,於Rf x13存在複數個之情形時,複數個Rf x13可分別不同,於Rf x14存在複數個之情形時,複數個Rf x14可分別不同, R x15為碳數1~20之烷基,於R x15存在複數個之情形時,複數個R x15可分別不同, X 11為水解性基,於X 11存在複數個之情形時,複數個X 11可分別不同, Y 11為-NH-、或-S-,於Y 11存在複數個之情形時,複數個Y 11可分別不同, Z 11為乙烯基、α-甲基乙烯基、苯乙烯基、甲基丙烯醯基、丙烯醯基、胺基、異氰酸基、異氰尿酸基、環氧基、脲基、或者巰基, p1為1~20之整數,p2、p3、p4分別獨立地為0~10之整數,p5為0~10之整數, p6為1~3之整數, 於Z 11不為胺基之情形時,具有至少1個作為-NH-之Y 11,於Y 11全部為-S-之情形時或者p5為0之情形時,Z 11為胺基, 關於Z 11-、-Si(X 11) p6(R x15) 3-p6、p1個-{C(R x11)(R x12)}-單元(U c11)、p2個-{C(Rf x11)(Rf x12)}-單元(U c12)、p3個-{Si(R x13)(R x14)}-單元(U c13)、p4個-{Si(Rf x13)(Rf x14)}-單元(U c14)、p5個-Y 11-單元(U c15),Z 11-為式(c1)所表示之化合物之一個末端,-Si(X 11) p6(R x15) 3-p6為另一個末端,只要-O-不與-O-連結,各單元(U c11)~單元(U c15)以任意之順序排列而鍵結。
R x11、R x12、R x13、及R x14較佳為氫原子。
Rf x11、Rf x12、Rf x13、及Rf x14較佳為分別獨立地為1個以上之氫原子被取代為氟原子之碳數1~10之烷基或者氟原子。
R x15較佳為碳數1~5之烷基。
X 11較佳為烷氧基、鹵素原子、氰基、或者異氰酸基,更佳為烷氧基,進而較佳為碳數1~4之烷氧基,尤佳為甲氧基或乙氧基。
Y 11較佳為-NH-。
Z 11較佳為甲基丙烯醯基、丙烯醯基、巰基或者胺基,更佳為巰基或者胺基,尤佳為胺基。
p1較佳為1~15,更佳為2~10。p2、p3及p4較佳為分別獨立地為0~5,更佳為全部為0~2。p5較佳為0~5,更佳為0~3,進而較佳為1~3。p6較佳為2~3,更佳為3。
作為有機矽化合物(C),較佳為使用如下化合物,上述化合物於上述式(c1)中,R x11及R x12均為氫原子,Y 11為-NH-,X 11為烷氧基(尤其是甲氧基或乙氧基),Z 11為胺基或者巰基,p1為1~10,p2、p3及p4均為0,p5為0~5(尤其是1~3),p6為3。
再者,p1個單元(U c11)無需單元(U c11)連續鍵結,可於中途介隔其他單元而鍵結,只要合計為p1個即可。被p2~p5括住之單元(U c12)~單元(U c15)亦同樣如此。
有機矽化合物(C1)較佳為由下述式(c1-2)所表示。
[化8]
Figure 02_image015
上述式(c1-2)中, X 12為水解性基,於X 12存在複數個之情形時,複數個X 12可分別不同, Y 12為-NH-, Z 12為胺基、或者巰基, R x16為碳數為1~20之烷基,於R x16存在複數個之情形時,複數個R x16可分別不同, p為1~3之整數,q為2~5之整數,r為0~5之整數,s為0或1, 於s為0之情形時,Z 12為胺基。
X 12較佳為烷氧基、鹵素原子、氰基、或者異氰酸基,更佳為烷氧基,進而較佳為碳數1~4之烷氧基,尤佳為甲氧基或乙氧基。
Z 12較佳為胺基。
R x16較佳為碳數1~10之烷基,更佳為碳數1~5之烷基。
p較佳為2~3之整數,更佳為3。
於s為1之情形時,較佳為q為2~3之整數,r為2~4之整數,於s為0之情形時,較佳為q與r之合計為1~5。
2-1-2.下述式(c2)所表示之有機矽化合物(C)(以下,有機矽化合物(C2))
[化9]
Figure 02_image017
上述式(c2)中, R x20及R x21分別獨立表示氫原子或者碳數1~4之烷基,於R x20存在複數個之情形時,複數個R x20可分別不同,於R x21存在複數個之情形時,複數個R x21可分別不同, Rf x20及Rf x21分別獨立地為1個以上之氫原子被取代為氟原子之碳數1~20之烷基或者氟原子,於Rf x20存在複數個之情形時,複數個Rf x20可分別不同,於Rf x21存在複數個之情形時,複數個Rf x21可分別不同, R x22及R x23分別獨立地為碳數為1~20之烷基,於R x22及R x23存在複數個之情形時,複數個R x22及R x23可分別不同, X 20及X 21分別獨立地為水解性基,於X 20及X 21存在複數個之情形時,複數個X 20及X 21可分別不同, p20為1~30之整數,p21為0~30之整數,標註p20或p21且被括弧括住之重複單元之至少一者被取代為胺骨架-NR 100-,上述胺骨架中之R 100為氫原子或者烷基, p22及p23分別獨立地為1~3之整數, p20個-{C(R x20)(R x21)}-單元(U c21)、p21個-{C(Rf x20)(Rf x21)}-單元(U c22)無需p20個單元(U c21)或p21個單元(U c22)連續,各個單元(U c21)及單元(U c22)以任意之順序排列而鍵結,式(c2)所表示之化合物之一個末端為-Si(X 20) p22(R x22) 3-p22,另一個末端為-Si(X 21) p23(R x23) 3-p23
R x20及R x21較佳為氫原子。
Rf x20及Rf x21較佳為分別獨立地為1個以上之氫原子被取代為氟原子之碳數1~10之烷基或者氟原子。
R x22及R x23較佳為碳數1~5之烷基。
X 20及X 21較佳為烷氧基、鹵素原子、氰基、或者異氰酸基,更佳為烷氧基,進而較佳為碳數1~4之烷氧基,尤佳為甲氧基或乙氧基。
如上所述,胺骨架-NR 100-只要於分子內存在至少1個即可,只要標註p20或p21且被括弧括住之重複單元之任一者被取代為上述胺骨架即可,較佳為標註p20且被括弧括住之重複單元之一部分。上述胺骨架可存在複數個,該情形時之胺骨架數較佳為1~10,更佳為1~5,進而較佳為2~5。又,於該情形時,較佳為於相鄰之胺骨架之間具有-{C(R x20)(R x21)} p200-,p200較佳為1~10,更佳為1~5。p200包含於p20之總數。
於胺骨架-NR 100-中,R 100為烷基之情形時,碳數較佳為5以下,更佳為3以下。胺骨架-NR 100-較佳為-NH-(R 100為氫原子)。
p20除了取代為胺骨架之重複單元之數以外,較佳為1~15,更佳為1~10。
p21除了取代為胺骨架之重複單元之數以外,較佳為0~5,更佳為0~2。
p22及p23較佳為2~3,更佳為3。
作為有機矽化合物(C2),較佳為使用如下化合物:上述式(c2)中,R x20及R x21均為氫原子,X 20及X 21為烷氧基(尤其是甲氧基或乙氧基),標註p20且被括弧括住之重複單元之至少一者被取代為胺骨架-NR 100-,R 100為氫原子,p20為1~10(其中,不包括取代為胺骨架之重複單元之數),p21為0,p22及p23為3。
有機矽化合物(C2較佳為下述式(c2-2)所表示之化合物。
[化10]
Figure 02_image019
上述式(c2-2)中, X 22及X 23分別獨立地為水解性基,於X 22及X 23存在複數個之情形時,複數個X 22及X 23可分別不同, R x24及R x25分別獨立地為碳數1~20之烷基,於R x24及R x25存在複數個之情形時,複數個R x24及R x25可分別不同, -C wH 2w-之一部分之亞甲基之至少1個被取代為胺骨架-NR 100-,R 100為氫原子或者烷基, w為1~30之整數(其中,不包括取代為胺骨架之亞甲基之數), p24及p25分別獨立地為1~3之整數。
X 22及X 23較佳為烷氧基、鹵素原子、氰基、或者異氰酸基,更佳為烷氧基,進而較佳為碳數1~4之烷氧基,尤佳為甲氧基或乙氧基。
胺骨架-NR 100-可存在複數個,該情形時之胺骨架數較佳為1~10,更佳為1~5,進而較佳為2~5。又,於該情形時,較佳為於相鄰之胺骨架之間具有伸烷基。上述伸烷基之碳數較佳為1~10,更佳為1~5。相鄰之胺骨架之間之伸烷基之碳數包括於w之總數。
於胺骨架-NR 100-中,R 100為烷基之情形時,碳數較佳為5以下,更佳為3以下。胺骨架-NR 100-較佳為-NH-(R 100為氫原子)。
R x24及R x25較佳為碳數1~10之烷基,更佳為碳數1~5之烷基。
p24及p25較佳為2~3之整數,更佳為3。
w較佳為1以上,更佳為2以上,且較佳為20以下,更佳為10以下。
2-1-3.下述式(c3)所表示之有機矽化合物(C)(以下,有機矽化合物(C3))
[化11]
Figure 02_image021
上述式(c3)中, Z 31、Z 32分別獨立地為水解性基及羥基以外之反應性官能基。作為反應性官能基,可例舉:乙烯基、α-甲基乙烯基、苯乙烯基、甲基丙烯醯基、丙烯醯基、胺基、環氧基、脲基、或者巰基。作為Z 31、Z 32,較佳為胺基、巰基、或者甲基丙烯醯基,尤佳為胺基。
R x31、R x32、R x33、R x34分別獨立表示氫原子或者碳數1~4之烷基,R x31存在複數個之情形時,複數個R x31可分別不同,於R x32存在複數個之情形時,複數個R x32可分別不同,於R x33存在複數個之情形時,複數個R x33可分別不同,於R x34存在複數個之情形時,複數個R x34可分別不同。R x31、R x32、R x33、R x34為氫原子或者碳數1~2之烷基,更佳為氫原子。
Rf x31、Rf x32、Rf x33、Rf x34分別獨立地為1個以上之氫原子被取代為氟原子之碳數1~20之烷基或者氟原子,於Rf x31存在複數個之情形時,複數個Rf x31可分別不同,於Rf x32存在複數個之情形時,複數個Rf x32可分別不同,於Rf x33存在複數個之情形時,複數個Rf x33可分別不同,於Rf x34存在複數個之情形時,複數個Rf x34可分別不同。Rf x31、Rf x32、Rf x33、Rf x34較佳為1個以上之氫原子被取代為氟原子之碳數1~10之烷基或者氟原子。
Y 31為-NH-、-N(CH 3)-或者-O-,於Y 31存在複數個之情形時,複數個Y 31可分別不同。Y 31較佳為-NH-。
X 31、X 32、X 33、X 34分別獨立地為-OR c(R c為氫原子、碳數1~4之烷基、或者胺基C 1-3烷基二C 1-3烷氧基矽烷基),於X 31存在複數個之情形時,複數個X 31可分別不同,於X 32存在複數個之情形時,複數個X 32可分別不同,於X 33存在複數個之情形時,複數個X 33可分別不同,於X 34存在複數個之情形時,複數個X 34可分別不同。X 31、X 32、X 33、X 34較佳為R c為氫原子、或者碳數1~2之烷基之-OR c,R c更佳為氫原子。
p31為0~20之整數,p32、p33、p34分別獨立地為0~10之整數,p35為0~5之整數,p36為1~10之整數,p37為0或1。p31較佳為1~15,更佳為3~13,進而較佳為5~10。p32、p33及p34分別獨立地較佳為0~5,更佳為全部為0~2。p35較佳為0~3。p36較佳為1~5,更佳為1~3。p37較佳為1。
有機矽化合物(C3)滿足Z 31及Z 32之至少一方為胺基、或者Y 31之至少一個為-NH-或-N(CH 3)-之條件,且式(c3)所表示之化合物之一個末端為Z 31-,另一個末端為Z 32-,只要-O-不與-O-連結,p31個-{C(R x31)(R x32)}-單元(U c31)、p32個-{C(Rf x31)(Rf x32)}-單元(U c32)、p33個-{Si(R x33)(R x34)}-單元(U c33)、p34個-{Si(Rf x33)(Rf x34)}-單元(U c34)、p35個-Y 31-單元(U c35)、p36個-{Si(X 31)(X 32)-O}-單元(U c36)、p37個-{Si(X 33)(X 34)}-單元(U c37)分別以任意之順序排列而鍵結地構成。p31個單元(U c31)無需單元(U c31)連續鍵結,可於中途介隔其他單元而鍵結,只要合計為p31個即可。關於被p32~p37括住之單元(U c32)~單元(U c37),亦同樣如此。
作為有機矽化合物(C3),較佳為如下化合物:Z 31及Z 32為胺基,R x31及R x32為氫原子,p31為3~13(較佳為5~10),R x33及R x34均為氫原子,Rf x31~Rf x34均為1個以上之氫原子被取代為氟原子之碳數1~10之烷基或者氟原子,p32~p34均為0~5,Y 31為-NH-,p35為0~5(較佳為0~3),X 31~X 34均為-OH,p36為1~5(較佳為1~3),p37為1。
下述實施例中使用之KBP90為如下化合物,其中於上述式(c3)中,Z 31及Z 32均為胺基,R x31及R x32均為氫原子,p31為6,p32~p35均為0,X 31、X 32、X 33及X 34均為-OH,p36及p37均為1。
有機矽化合物(C3)較佳為由下述式(c3-2)所表示。
[化12]
Figure 02_image023
上述式(c3-2)中,Z 31、Z 32、X 31、X 32、X 33、X 34、Y 31與式(c3)中該等之含義相同,p41~p44分別獨立地為1~6之整數,p45、p46分別獨立地為0或1。
於式(c3-2)中,Z 31及Z 32較佳為胺基、巰基、或者甲基丙烯醯基,尤佳為胺基。X 31、X 32、X 33、X 34較佳為R c為氫原子、或者碳數1~2之烷基之-OR c,更佳為R c為氫原子。Y 31較佳為-NH-。p41~p44較佳為1以上,且較佳為5以下,更佳為4以下。p45、p46均較佳為0。
作為有機矽化合物(C),可僅使用1種,亦可使用2種以上。作為有機矽化合物(C),較佳為至少使用有機矽化合物(C3)。
上述抗菌層形成用組合物可藉由將有機矽化合物(C)與抗菌成分(K)進行混合而獲得,於混合了有機矽化合物(C)及抗菌成分(K)以外之成分之情形時,藉由將有機矽化合物(C)、抗菌成分(K)及其他成分進行混合而獲得。抗菌層形成用組合物亦包括於混合後例如於保管中進行了反應者,作為進行了反應之例,可例舉上述抗菌層形成用組合物包含鍵結於上述有機矽化合物(C)之矽原子上之水解性基藉由水解而變成-SiOH基之化合物。又,作為進行了反應之例,亦可例舉抗菌層形成用組合物包含上述有機矽化合物(C)之縮合物,作為該縮合物,可例舉有機矽化合物(C)所具有之-SiOH基或藉由水解而產生之有機矽化合物(C)之-SiOH基與源自有機矽化合物(C)之-SiOH基、或源自其他化合物之-SiOH基進行脫水縮合而形成之縮合物。更具體而言,作為該縮合物,可例舉上述有機矽化合物(C3)為上述X 31~X 34之至少任一者經縮合而鍵結之有機矽化合物(C3')。
上述有機矽化合物(C3')為具有2個以上下述式(c31-1)所表示之結構(c31-1)且上述結構(c31-1)彼此於下述*3或*4鏈狀或環狀地鍵結的化合物,下述*3或*4處之鍵結係由2個以上之上述有機矽化合物(C3)之上述X 31或X 32之縮合所形成, 下述式(c31-1)之*1及*2上分別鍵結有下述式(c31-2)之被p31、p32、p33、p34、p35、(p36)-1、p37括住之單元之至少1種以任意之順序鍵結且末端為Z-的基,對於複數個上述結構(c31-1)每一個,鍵結於*1及*2之基可不同, 複數個上述結構(c31-1)鍵結成鏈狀時成為末端之*3為氫原子,*4為羥基。
[化13]
Figure 02_image025
[化14]
Figure 02_image027
上述式(c31-2)中, Z為水解性基及羥基以外之反應性官能基, R x31、R x32、R x33、R x34、Rf x31、Rf x32、Rf x33、Rf x34、Y 31、X 31、X 32、X 33、X 34、p31~p37與上述式(c3)中之該等符號含義相同。
於有機矽化合物(C3)為上述式(c3-2)所表示之化合物之情形時,作為有機矽化合物(C3'),例如可例舉下述式(c31-3)所表示之結構於下述*3或*4鍵結成鏈狀或環狀而成之化合物。於下述式(c31-3)所表示之結構鍵結成鏈狀之情形時,成為末端之*3為氫原子,成為末端之*4為羥基。
[化15]
Figure 02_image029
上述式(c31-3)中之符號全部與上述式(c3-2)之符號含義相同。
有機矽化合物(C3')較佳為上述式(c31-3)所表示之結構鍵結2~10個(較佳為3~8個)而成之化合物。
2-2.抗菌成分(K) 作為抗菌成分(K),可使用表現出抗菌性(較佳為抗菌性及抗病毒性)之化合物,例如可使用陽離子系界面活性劑、陰離子系界面活性劑、兩性界面活性劑、非離子系界面活性劑等各種界面活性劑。其中,較佳為四級銨鹽、吡啶鎓鹽、咪唑啉鎓鹽、異喹啉鎓鹽、鏻鹽等陽離子系界面活性劑,尤佳為四級銨鹽。
作為抗菌成分(K),較佳為分子內含有1個以上之鍵結水解性基或者羥基(以下,將兩者合稱為反應性基(h2))之矽原子的化合物,更佳為含有1個以上之鍵結反應性基(h2)之矽原子之陽離子系界面活性劑,尤佳為含有1個以上之鍵結反應性基(h2)之矽原子之四級銨鹽。認為,藉由使抗菌成分(K)為含有鍵結反應性基(h2)之矽原子之化合物,源自反應性基(h2)所鍵結之矽原子之-SiOH基能夠與供塗佈抗菌層形成用組合物之面之活性氫(羥基等)或源自抗菌層形成用組合物中使用之其他化合物之-SiOH基進行縮合,或許因此能夠抑制在塗佈抗菌層形成用組合物時之抗菌成分(K)之揮發、或因所獲得之積層體之浸水或升溫等環境變化引起之抗菌成分(K)之急遽滲出,容易保持抗菌層(k)中之抗菌成分(K)。又,認為藉由使有機矽化合物(C)及抗菌成分(K)為具有-SiOH基、或者能夠藉由水解而具有-SiOH基之化合物,抗菌成分(K)與有機矽化合物(C)之相溶性變得良好,或許因此容易使抗菌成分(K)均勻地分散於抗菌層(k)中。
上述矽原子數較佳為1以上12以下,更佳為1以上5以下,進而較佳為1以上3以下。作為上述水解性基,可例舉烷氧基、鹵素原子、氰基、乙醯氧基、異氰酸基等,較佳為烷氧基,更佳為碳數1~4之烷氧基。上述矽原子較佳為鍵結有烷氧基或者羥基,尤佳為鍵結有碳數1~4之烷氧基或者羥基。
鍵結於1個矽原子之反應性基(h2)之數只要為1個以上即可,亦可為2或3,較佳為2或3。於2個以上之反應性基(h2)鍵結於矽原子之情形時,可不同之反應性基(h2)鍵結於矽原子,較佳為相同之反應性基(h2)鍵結於矽原子。
如上所述,抗菌成分(K)較佳為包含四級銨鹽。上述四級銨鹽較佳為式(k1)所表示之四級銨鹽(以下有時稱為四級銨鹽(K1))。 [化16]
Figure 02_image031
[式(k1)中, R k1~R k3分別獨立表示碳數1~30之烴基, R k4及R k5分別獨立表示碳數1~4之烷基,於R k5存在複數個之情形時,複數個R k5可分別不同, Y k1及Y k2分別獨立表示單鍵或者碳數1~10之2價烴基, A k1及A k2分別獨立表示水解性基或者羥基,於A k1存在複數個之情形時,複數個A k1可分別不同,於A k2存在複數個之情形時,複數個A k2可分別不同, Z k1為水解性基、羥基、碳數1~4之烷基、或式(ki)所表示之基, k3表示1或2, k4表示0~2之整數, k5表示0~10之整數, 於Z k1為水解性基、羥基、或者碳數1~4之烷基之情形時,n表示1,於Z k1為式(ki)所表示之基之情形時,n表示2, X表示鹵素原子; [化17]
Figure 02_image033
[式(ki)中,R k17~R k19分別獨立表示碳數1~30之烴基,*表示鍵結鍵]]
作為R k1~R k3及R k17~R k19所表示之烴基,可為直鏈狀,亦可為支鏈狀,可為脂肪族烴基,亦可為芳香族烴基,又,可為飽和烴基,亦可為不飽和烴基,較佳為直鏈狀或支鏈狀之飽和脂肪族烴基(以下,烷基),更佳為直鏈狀烷基。
R k1~R k3及R k17~R k19所表示之烴基之碳數分別獨立地為1~30即可,較佳為R k1~R k3中之任一者為長鏈烷基,其餘2個為短鏈烷基,R k17~R k19中之任一者為長鏈烷基,其餘2個為短鏈烷基。 長鏈烷基之主鏈(最長直鏈)之碳數較佳為5以上,更佳為8以上,進而較佳為12以上,且較佳為25以下,更佳為20以下。 短鏈烷基之主鏈(最長直鏈)之碳數較佳為4以下,更佳為1或2,尤佳為1。
作為R k4、R k5、及Z k1所表示之碳數1~4之烷基,較佳為碳數1~3之烷基,更佳為甲基或乙基,尤佳為甲基。於R k5存在複數個之情形時,複數個R k5可相同亦可分別不同。
Y k1及Y k2所表示之2價烴基可為直鏈狀,亦可為支鏈狀,可為2價脂肪族烴基,亦可為2價芳香族烴基,又,可為2價飽和烴基,亦可為2價不飽和烴基,較佳為直鏈狀或支鏈狀之2價飽和脂肪族烴基(以下,伸烷基),更佳為直鏈狀伸烷基。Y k1及Y k2所表示之2價烴基之碳數為2以上,且較佳為8以下,更佳為5以下。
作為A k1、A k2、及Z k1所表示之水解性基,可例舉烷氧基、鹵素原子、氰基、乙醯氧基、異氰酸基等,較佳為烷氧基或者鹵素原子,更佳為碳數1~4之烷氧基,進而較佳為甲氧基或乙氧基。於A k1存在複數個之情形時,複數個A k1可相同亦可分別不同,較佳為相同。於A k2存在複數個之情形時,複數個A k2可相同亦可分別不同,較佳為相同。
作為X所表示之鹵素原子,較佳為氯原子或溴原子,更佳為氯原子。
作為R k1~R k3,較佳為R k1~R k3中之任一者為主鏈(最長直鏈)之碳數為5~25(較佳為12~20)之烷基,其餘2個為主鏈(最長直鏈)之碳數為1~4(較佳為1~2)之烷基,更佳為R k1~R k3中之任一者為碳數5~25(較佳為12~25)之直鏈狀烷基,其餘2個為碳數1~4(較佳為1~2)之直鏈狀烷基。
作為R k17~R k19,較佳為R k17~R k19中之任一者為主鏈(最長直鏈)之碳數為5~25(較佳為12~20)之烷基,其餘2個為主鏈(最長直鏈)之碳數為1~4(較佳為1~2)之烷基,更佳為R k17~R k19中之任一者為碳數5~25(較佳為12~25)之直鏈狀烷基,其餘2個為碳數1~4(較佳為1~2)之直鏈狀烷基。
作為Y k1及Y k2,較佳為分別獨立地為單鍵或者碳數1~10之伸烷基,更佳為單鍵或者碳數1~10之直鏈狀伸烷基,進而較佳為單鍵或者碳數2~8之直鏈狀伸烷基,尤佳為單鍵或者碳數2~5之直鏈狀伸烷基。
A k1及A k2較佳為分別獨立地為烷氧基、鹵素原子、或者羥基,更佳為烷氧基或者羥基,進而較佳為碳數1~4之烷氧基或者羥基,尤佳為甲氧基、乙氧基、或者羥基。
於Y k2為單鍵且k5為0之情形時,Z k1更佳為水解性基或者羥基,進而較佳為甲氧基、乙氧基、或者羥基。於Y k2為碳數1~10之2價烴基或者k5為1以上之整數之情形時,Z k1較佳為水解性基、羥基、或式(ki)所表示之基,更佳為式(ki)所表示之基。
k3及k4較佳為2。
k5較佳為0~5之整數,更佳為0或1。
下述實施例中使用之X-12-1139為如下化合物:上述式(k1)中,Z k1為式(ki)所表示之基,R k1及R k17為碳數18之直鏈狀烷基,R k2、R k3、R k18及R k19為甲基,A k1及A k2為羥基,Y k1及Y k2為單鍵,k3及k4為2,k5為1,n為2,X為氯原子。
四級銨鹽(K1)較佳為式(k1-1)所表示之化合物。 [化18]
Figure 02_image035
[式(k1-1)中, R k11~R k16分別獨立表示碳數1~30之烴基, Y k11及Y k12分別獨立表示單鍵或者碳數1~10之2價烴基, A k11~A k14分別獨立表示水解性基或者羥基,於A k13存在複數個之情形時,複數個A k13可分別不同,於A k14存在複數個之情形時,複數個A k14可分別不同, k13表示0~10之整數, X表示鹵素原子]
作為R k11~R k16所表示之碳數1~30之烴基,可例舉與作為R k1~R k3及R k17~R k19所表示之碳數1~30之烴基所說明之基相同之基,其較佳之態樣亦相同。
作為Y k11及Y k12所表示之碳數1~10之2價烴基,可例舉與作為Y k1及Y k2所表示之碳數1~10之2價烴基所說明之基相同之基,其較佳之態樣亦相同。
作為A k11~A k14所表示之水解性基,可例舉與作為A k1、A k2、及Z k1所表示之水解性基所說明之基相同之基,其較佳之態樣亦相同。
X所表示之鹵素原子與上述相同。
作為R k11~R k13,較佳為R k11~R k13中之任一者為主鏈(最長直鏈)之碳數為5~25(較佳為12~20)之烷基,其餘2個為主鏈(最長直鏈)之碳數為1~4(較佳為1~2)之烷基,更佳為R k11~R k13中之任一者為碳數5~25(較佳為12~25)之直鏈狀烷基,其餘2個為碳數1~4(較佳為1~2)之直鏈狀烷基。
作為R k14~R k16,較佳為R k14~R k16中之任一者為主鏈(最長直鏈)之碳數為5~25(較佳為12~20)之烷基,其餘2個為主鏈(最長直鏈)之碳數為1~4(較佳為1~2)之烷基,更佳為R k14~R k16中之任一者為碳數5~25(較佳為12~25)之直鏈狀烷基,其餘2個為碳數1~4(較佳為1~2)之直鏈狀烷基。
A k11~A k14較佳為分別獨立地為烷氧基、鹵素原子、或者羥基,更佳為烷氧基或者羥基,進而較佳為碳數1~4之烷氧基或者羥基,尤佳為全部為羥基。
作為Y k11及Y k12,較佳為分別獨立地為單鍵或者碳數1~10之伸烷基,更佳為單鍵或者碳數1~10之直鏈狀伸烷基,進而較佳為單鍵。
k13較佳為0~5之整數,更佳為0或1,進而較佳為1。
四級銨鹽(K1)亦更佳為式(k1-2)所表示之化合物。 [化19]
Figure 02_image037
[式(k1-2)中, R k21~R k23分別獨立表示碳數1~30之烴基, R k24表示碳數1~4之烷基,於R k24存在複數個之情形時,複數個R k24可分別不同, Y k21表示單鍵或者碳數1~10之2價烴基, A k21表示水解性基或者羥基,於A k21存在複數個之情形時,複數個A k21可分別不同, k21表示1~3之整數, X表示鹵素原子]
作為R k21~R k23所表示之碳數1~30之烴基,可例舉與作為R k1~R k3及R k17~R k19所表示之碳數1~30之烴基所說明之基相同之基,其較佳之態樣亦相同。
作為R k24所表示之碳數1~4之烷基,可例舉與作為R k4、R k5、及Z k1所表示之碳數1~4之烷基所說明之基相同之基,其較佳之態樣亦相同。
作為Y k21所表示之碳數1~10之2價烴基,可例舉與作為Y k1及Y k2所表示之碳數1~10之2價烴基所說明之基相同之基,其較佳之態樣亦相同。
作為A k21所表示之水解性基,可例舉與作為A k1、A k2、及Z k1所表示之水解性基所說明之基相同之基,其較佳之態樣亦相同。
X所表示之鹵素原子與上述相同。
作為R k21~R k23,較佳為R k21~R k23中之任一者為主鏈(最長直鏈)之碳數為5~25(較佳為12~20)之烷基,其餘2個為主鏈(最長直鏈)之碳數為1~4(較佳為1~2)之烷基,更佳為R k21~R k23中之任一者為碳數5~25(較佳為12~25)之直鏈狀烷基,其餘2個為碳數1~4(較佳為1~2)之直鏈狀烷基。
A k21較佳為分別獨立地為烷氧基、鹵素原子、或者羥基,更佳為烷氧基或者羥基,進而較佳為碳數1~4之烷氧基或者羥基,尤佳為甲氧基或乙氧基。
k21較佳為2或3,更佳為3。
作為Y k21,較佳為單鍵或者碳數1~10之伸烷基,更佳為單鍵或者碳數1~10之直鏈狀伸烷基,進而較佳為單鍵或者碳數2~8(尤其是碳數2~5)之直鏈狀伸烷基,尤佳為碳數2~5之直鏈狀伸烷基。
作為四級銨鹽(K1),較佳為至少使用式(k1-1)所表示之化合物及/或式(k1-2)所表示之化合物。
抗菌成分(K)100質量%中,四級銨鹽(較佳為四級銨鹽(K1))之量較佳為60質量%以上,更佳為80質量%以上,進而較佳為90質量%以上,進而更佳為98質量%以上,又,亦可為100質量%。
作為抗菌成分(K),可僅使用1種,亦可使用2種以上。
如上所述,抗菌層形成用組合物亦包括將有機矽化合物(C)及抗菌成分(K)混合後進行了反應者,作為進行了反應之例,例如可例舉上述抗菌層形成用組合物包含上述四級銨鹽(K1)之矽原子上鍵結之水解性基藉由水解而變成-SiOH基之化合物。又,亦可例舉上述抗菌層形成用組合物包含四級銨鹽(K1)之縮合物,作為該縮合物,可例舉四級銨鹽(K1)所具有之-SiOH基或藉由水解而產生之四級銨鹽(K1)之-SiOH基與源自四級銨鹽(K1)之-SiOH基、或源自其他化合物之-SiOH基進行脫水縮合而形成之縮合物。
2-3.溶劑(E) 上述抗菌層形成用組合物較佳為混合有溶劑(E)。溶劑(E)無特別限定,例如可使用水、醇系溶劑、酮系溶劑、醚系溶劑、烴系溶劑、酯系溶劑等,尤佳為水、醇系溶劑、酮系溶劑、烴系溶劑。
作為醇系溶劑,可例舉:甲醇、乙醇、1-丙醇、2-丙醇(異丙醇)、1-丁醇等。 作為酮系溶劑,可例舉:丙酮、甲基乙基酮、甲基異丁基酮等。 作為醚系溶劑,可例舉:二乙醚、二丙醚、四氫呋喃、1,4-二㗁烷等。 作為烴系溶劑,可例舉:戊烷、己烷等脂肪族烴系溶劑、環己烷等脂環式烴系溶劑、苯、甲苯、二甲苯等芳香族烴系溶劑等。 作為酯系溶劑,可例舉:乙酸乙酯、乙酸丙酯、乙酸丁酯、乙酸戊酯、乙酸異戊酯等。
於將上述抗菌層形成用組合物之整體設為100質量%時,有機矽化合物(C)之量較佳為0.01質量%以上,更佳為0.05質量%以上,進而較佳為0.1質量%以上,又,可為25質量%以下,較佳為7質量%以下,更佳為5質量%以下,進而較佳為3質量%以下,進而更佳為1質量%以下。上述有機矽化合物(C)之量可於組合物之製備時進行調整。又,有機矽化合物(C)之量亦可根據組合物之分析結果算出。作為根據組合物之分析結果進行特定之方法,例如組合物中所含之各化合物之種類可藉由對組合物利用氣相層析質譜分析法或液相層析質譜分析法等進行分析,對所獲得之分析結果進行庫檢索而特定,又,組合物中所含之各化合物之量可使用校準曲線法根據上述分析結果算出。再者,於本說明書中,於記載各成分之量、質量比或莫耳比之範圍之情形時,該範圍可於組合物之製備時進行調整。
於將上述抗菌層形成用組合物之整體設為100質量%時,抗菌成分(K)之量較佳為0.01質量%以上,更佳為0.05質量%以上,進而較佳為0.1質量%以上,進而更佳為1質量%以上,尤佳為2質量%以上,且較佳為20質量%以下,更佳為15質量%以下,進而較佳為10質量%以下,進而更佳為8質量%以下,尤佳為5質量%以下。
又,抗菌成分(K)相對於有機矽化合物(C)之質量比較佳為0.1以上,更佳為0.5以上,進而較佳為10以上,且較佳為80以下,更佳為50以下,進而較佳為40以下,進而更佳為20以下。尤其是藉由將抗菌成分(K)相對於有機矽化合物(C)之質量比調整為0.5以上80以下、較佳為調整為0.5以上40以下,可使抗菌性(較佳為抗菌性及抗病毒性)更加良好。又,藉由將抗菌成分(K)相對於有機矽化合物(C)之質量比調整為0.1以上40以下、較佳為調整為0.5以上20以下,可獲得能夠兼顧抗菌性及耐磨耗性之積層體。
於將上述抗菌層形成用組合物之整體設為100質量%時,溶劑(E)之量較佳為80質量%以上,更佳為85質量%以上,進而較佳為90質量%以上,進而更佳為95質量%以上,進一步較佳為98質量%以上,又,亦可為99.9質量%以下。
於將上述抗菌層形成用組合物之整體設為100質量%時,有機矽化合物(C)、抗菌成分(K)及溶劑(E)之合計量較佳為90質量%以上,更佳為95質量%以上,進而較佳為99質量%以上,又,亦可為100質量%。
又,上述抗菌層形成用組合物可於不阻礙本發明之效果之範圍內,混合有矽烷醇縮合觸媒、抗氧化劑、防銹劑、紫外線吸收劑、光穩定劑、防生物附著劑、除臭劑、顏料、阻燃劑、抗靜電劑等各種添加劑。上述添加劑之量於抗菌層形成用組合物100質量%中,較佳為5質量%以下,更佳為1質量%以下。
抗菌層(k)之厚度例如為1 nm以上、1000 nm以下。
3.撥水層(r) 撥水層(r)較佳為具有氟聚醚結構之有機矽化合物(A)之硬化層。有機矽化合物(A)之硬化層通常可藉由塗佈有機矽化合物(A)之混合組合物並使之硬化而獲得,即,可認為撥水層(r)係有機矽化合物(A)之混合組合物之硬化層。以下,有時將有機矽化合物(A)之混合組合物稱為撥水層形成用組合物。再者,撥水層形成用組合物中亦可混合有機矽化合物(A)以外之成分。
如上所述,於較佳之態樣中,撥水層(r)為有機矽化合物(A)之混合組合物之硬化層,故撥水層(r)較佳為具有源自有機矽化合物(A)之結構。如下所述,於較佳之態樣中,有機矽化合物(A)具有與矽原子鍵結(可經由連結基而鍵結)之水解性基或者羥基,有機矽化合物(A)所具有之-SiOH基或藉由水解而產生之有機矽化合物(A)之-SiOH基(亦可Si與OH經由連結基而鍵結)與源自有機矽化合物(A)之-SiOH基(亦可Si與OH經由連結基而鍵結)、源自其他化合物之-SiOH基、或積層體中供形成撥水層(r)之面之活性氫(羥基等)進行脫水縮合,故撥水層(r)更佳為具有源自有機矽化合物(A)之縮合結構。
3-1.有機矽化合物(A) 有機矽化合物(A)包含氟聚醚結構。上述氟聚醚結構亦可稱為氟氧伸烷基,意指兩端為氧原子之結構。氟聚醚結構具有撥水性或撥油性等撥液性。氟聚醚結構較佳為全氟聚醚結構。氟聚醚結構之最長之直鏈部分所包含之碳數例如較佳為5以上,更佳為10以上,進而更佳為20以上。上述碳數之上限無特別限定,例如為200,較佳為150。上述有機矽化合物(A)1分子中之矽原子數較佳為1~10,更佳為1~6。
有機矽化合物(A)較佳為除了氟聚醚結構與矽原子以外,包含水解性基或者羥基(以下,將兩者合稱為反應性基(h3),該反應性基(h3)更佳為經由連結基或者不經由連結基而鍵結於上述矽原子。上述反應性基(h3)具有如下作用:經由水解/脫水縮合反應而使有機矽化合物(A)彼此;有機矽化合物(A)與其他單體;或者有機矽化合物(A)與供塗佈撥水層形成用組合物之面之活性氫(羥基等)一起通過縮合反應而鍵結。作為上述水解性基,可例舉:烷氧基、鹵素原子、氰基、乙醯氧基、異氰酸基等。上述反應性基(h3)較佳為烷氧基或者鹵素原子,更佳為碳數1~4之烷氧基或氯原子,尤佳為甲氧基或乙氧基。
於有機矽化合物(A)包含氟聚醚結構與矽原子及反應性基(h3)之態樣中,較佳為於鍵結鍵側之末端具有氟聚醚結構之氧原子之1價基(以下,稱為FPE基) 與矽原子經由連結基或者不經由連結基而鍵結,且矽原子與反應性基(h3)經由連結基或者不經由連結基而鍵結。於上述FPE基與矽原子經由連結基而鍵結之情形時,經由連結基或者不經由連結基而鍵結有上述反應性基(h3)之矽原子可於有機矽化合物(A)之一分子中存在1個或者複數個,其數例如為1以上、10以下。
上述FPE基可為直鏈狀,亦可具有側鏈,較佳為具有側鏈。作為具有側鏈之態樣,尤佳為FPE基中之氟聚醚結構具有側鏈。較佳為具有氟烷基作為側鏈,該氟烷基更佳為全氟烷基,進而較佳為三氟甲基。連結上述FPE基與矽原子之連結基之碳數例如為1以上、20以下,較佳為2以上、15以下。上述FPE基較佳為於末端具有氟烷基之含氟基與全氟聚醚結構直接鍵結而成之基。含氟基可為氟烷基,亦可為於氟烷基鍵結有2價芳香族烴基等連結基而成之基,較佳為氟烷基。該氟烷基較佳為全氟烷基,更佳為碳數為1~20之全氟烷基。
作為上述含氟基,例如可例舉:CF 3(CF 2) p-(p例如為1~19,較佳為1~10)、CF 3(CF 2) m-(CH 2) n-、CF 3(CF 2) m-C 6H 4-(m均為1~10,較佳為3~7,n均為1~5,較佳為2~4),較佳為CF 3(CF 2) p-或者CF 3(CF 2) m-(CH 2) n-。
上述反應性基(h3)可經由連結基而鍵結於矽原子,亦可不經由連結基直接鍵結於矽原子,較佳為直接鍵結於矽原子。鍵結於1個矽原子之反應性基(h3)之數只要為1個以上即可,亦可為2或3,較佳為2或3,尤佳為3。於2個以上之反應性基(h3)鍵結於矽原子之情形時,可不同之反應性基(h3)鍵結於矽原子,較佳為相同之反應性基(h3)鍵結於矽原子。於鍵結於1個矽原子之反應性基(h3)之數為2以下之情形時,可於剩餘之鍵結鍵鍵結有反應性基(h3)以外之1價基,例如可鍵結烷基(尤其是碳數為1~4之烷基)、H、NCO等。
上述有機矽化合物(A)較佳為下述式(a1)所表示之化合物。
[化20]
Figure 02_image039
上述式(a1)中, Rf a26、Rf a27、Rf a28、及Rf a29分別獨立地為1個以上之氫原子被取代為氟原子之碳數1~20之氟化烷基或者氟原子,於Rf a26存在複數個之情形時,複數個Rf a26可分別不同,於Rf a27存在複數個之情形時,複數個Rf a27可分別不同,於Rf a28存在複數個之情形時,複數個Rf a28可分別不同,於Rf a29存在複數個之情形時,複數個Rf a29可分別不同, R 25及R 26分別獨立地為氫原子、鹵素原子、碳數1~4之烷基、或者1個以上之氫原子被取代為鹵素原子之碳數1~4之鹵化烷基,鍵結於一個碳原子之R 25及R 26之至少一方為氫原子,於R 25存在複數個之情形時,複數個R 25可分別不同,於R 26存在複數個之情形時,複數個R 26可分別不同, R 27及R 28分別獨立地為氫原子、碳數1~4之烷基、或者單鍵,於R 27存在複數個之情形時,複數個R 27可分別不同,於R 28存在複數個之情形時,複數個R 28可分別不同, R 29及R 30分別獨立地為碳數1~20之烷基,於R 29存在複數個之情形時,複數個R 29可分別不同,於R 30存在複數個之情形時,複數個R 30可分別不同, M 7為-O-、-C(=O)-O-、-O-C(=O)-、-NR-、-NRC(=O)-、-C(=O)NR-、-CH=CH-、或-C 6H 4-(伸苯基),上述R為氫原子、碳數1~4之烷基或者碳數1~4之含氟烷基,於M 7存在複數個之情形時,複數個M 7可分別不同, M 5為氫原子、氟原子或者碳數1~4之烷基,於M 5存在複數個之情形時,複數個M 5可分別不同, M 10為氫原子、或者鹵素原子, M 8及M 9分別獨立地為水解性基、羥基、或者-(CH 2) e7-Si(OR 14) 3,e7為1~5,R 14為甲基或乙基,於M 8存在複數個之情形時,複數個M 8可分別不同,於M 9存在複數個之情形時,複數個M 9可分別不同, f21、f22、f23、f24、及f25分別獨立地為0~600之整數,f21、f22、f23、f24、及f25之合計值為13以上, f26為0~20之整數, f27分別獨立地為0~2之整數, g21為1~3之整數,g22為0~2之整數,g21+g22≦3, g31為1~3之整數,g32為0~2之整數,g31+g32≦3, 關於M 10-、-Si(M 9) g31(H) g32(R 30) 3-g31-g32、f21個-{C(R 25)(R 26)}-單元(U a1)、f22個-{C(Rf a26)(Rf a27)}-單元(U a2)、f23個-{Si(R 27)(R 28)}-單元(U a3)、f24個-{Si(Rf a28)(Rf a29)}-單元(U a4)、f25個-M 7-單元(U a5)、及f26個-[C(M 5){(CH 2) f27-Si(M 8) g21(H) g22(R 29) 3-g21-g22}]-單元(U a6),M 10-為式(a1)中之一個末端,-Si(M 9) g31(H) g32(R 30) 3-g31-g32為另一個末端,以於至少一部分形成氟聚醚結構之順序排列,只要-O-不與-O-連續,各單元以任意之順序排列而鍵結。以任意順序排列而鍵結意味著不限定於各重複單元相連而以如上述式(a1)所記載之順序排列之含義,又,意味著無需f21個單元(U a1)連續鍵結,可於中途介隔其他單元而鍵結,只要合計為f21個即可。關於被f22~f26括住之單元(U a2)~(U a6),亦同樣如此。
又,R 27及R 28之至少一方為單鍵之情形時,被f23括住之單元之單鍵部分與M 7中之-O-可反覆鍵結而形成支鏈狀或環狀之矽氧烷鍵。
Rf a26、Rf a27、Rf a28、及Rf a29較佳為分別獨立地為氟原子、或者1個以上之氫原子被取代為氟原子之碳數1~2之氟化烷基,更佳為氟原子、或者全部氫原子被取代為氟原子之碳數1~2之氟化烷基。 R 25及R 26較佳為分別獨立地為氫原子、或者氟原子,鍵結於一個碳原子之R 25及R 26之至少一者為氫原子,更佳為均為氫原子。 R 27及R 28較佳為分別獨立地為氫原子、或者碳數1~2之烷基,更佳為均為氫原子。 R 29及R 30較佳為碳數1~5之烷基,更佳為碳數1~2之烷基。 M 7較佳為-C(=O)-O-、-O-、-O-C(=O)-,更佳為均為-O-。 M 5較佳為氫原子或者碳數1~2之烷基,更佳為均為氫原子。 M 10較佳為氟原子。 M 8及M 9較佳為分別獨立地為烷氧基、鹵素原子,更佳為甲氧基、乙氧基、氯原子,尤佳為甲氧基、或乙氧基。 較佳為f21、f23、及f24分別為f22之1/2以下,更佳為1/4以下,進而較佳為f23或f24為0,尤佳為f23及f24為0。 f25較佳為f21、f22、f23、f24之合計值之1/5以上,且為f21、f22、f23、f24之合計值以下。 f21較佳為0~20,更佳為0~15,進而較佳為1~15,尤佳為2~10。f22較佳為5~600,更佳為8~600,進而較佳為20~200,進一步較佳為30~200,進一步更佳為35~180,最佳為40~180。f23及f24較佳為0~5,更佳為0~3,進而較佳為0。f25較佳為4~600,更佳為4~200,進而較佳為10~200,進一步較佳為30~60。f21、f22、f23、f24、f25之合計值較佳為20~600,更佳為20~250,進而較佳為50~230。f26較佳為0~18,更佳為0~15,進而較佳為0~10,進一步較佳為0~5。f27較佳為0~1,更佳為0。g21及g31較佳為分別獨立地2~3,更佳為3。g22及g32較佳為分別獨立地為0或1,更佳為0。g21+g22及g31+g32較佳為3。
較佳為將化合物(a11)用作有機矽化合物(A),上述化合物(a11)於上述式(a1)中,R 25及R 26均為氫原子,Rf a26及Rf a27為氟原子或者全部氫原子被取代為氟原子之碳數1~2之氟化烷基,M 7全部為-O-,M 8及M 9全部為甲氧基、乙氧基或者氯原子(尤其是甲氧基或乙氧基),M 5為氫原子,M 10為氟原子,f21為1~10(較佳為2~7),f22為30~200(更佳為40~180),f23及f24為0,f25為30~60,f26為0~6,f27為0~1(尤佳為0),g21及g31為1~3(均較佳為2以上,更佳為3),g22及g32為0~2(均較佳為0或1,更佳為0),g21+g22及g31+g32為3。
有機矽化合物(A)較佳為由下述式(a2)所表示。
[化21]
Figure 02_image041
上述式(a2)中, Rf a1係兩端為氧原子之2價氟聚醚結構, R 11、R 12、及R 13分別獨立地為碳數1~20之烷基,於R 11存在複數個之情形時,複數個R 11可分別不同,於R 12存在複數個之情形時,複數個R 12可分別不同,於R 13存在複數個之情形時,複數個R 13可分別不同, E 1、E 2、E 3、E 4、及E 5分別獨立地為氫原子或者氟原子,於E 1存在複數個之情形時,複數個E 1可分別不同,於E 2存在複數個之情形時,複數個E 2可分別不同,於E 3存在複數個之情形時,複數個E 3可分別不同,於E 4存在複數個之情形時,複數個E 4可分別不同,於E 5存在複數個之情形時,複數個E 5可分別不同, G 1及G 2分別獨立地為具有矽氧烷鍵之2~10價之有機矽氧烷基, J 1、J 2、及J 3分別獨立地為水解性基、羥基或-(CH 2) e7-Si(OR 14) 3,e7為1~5,R 14為甲基或者乙基,於J 1存在複數個之情形時,複數個J 1可分別不同,於J 2存在複數個之情形時,複數個J 2可分別不同,於J 3存在複數個之情形時,複數個J 3可分別不同, L 1及L 2分別獨立地為可包含氧原子、氮原子、矽原子或者氟原子之碳數1~12之2價連結基,為-{C(R 25)(R 26)}-單元(U a1)、-{C(Rf a26)(Rf a27)}-單元(U a2)、-{Si(R 27)(R 28)}-單元(U a3)或者-M 7-單元(U a5)之一個以上以任意順序排列而鍵結而成之連結基(R 25、R 26、R 27、R 28、Rf a26、Rf a27、M 7與上述式(a1)中相同), a10及a14分別獨立地為0或1, a11及a15分別獨立地為0或1, a12及a16分別獨立地為0~9, a13為0~4, 於a11為0時、或者a11為1且G 1為2價時,d11為1,於a11為1且G 1為3~10價時,d11為較G 1之價數少一之數, 於a15為0時、或者a15為1且G 2為2價時,d12為1,於a15為1且G 2為3~10價時,d12為較G 2之價數少一之數, a21及a23分別獨立地為0~2, e11為1~3,e12為0~2,e11+e12≦3, e21為1~3,e22為0~2,e21+e22≦3, e31為1~3,e32為0~2,e31+e32≦3。
再者,a10為0意味著標註a10而被括住之部分為單鍵,a11、a12、a13、a14、a15、a16、a21或a23為0之情形亦同樣如此。
Rf a1較佳為-O-(CF 2CF 2O) e4-、-O-(CF 2CF 2CF 2O) e5-、-O-(CF 2-CF(CF 3)O) e6-。e4、及e5均為15~80,e6為3~60。又,Rf a1亦較佳為自p莫耳之全氟丙二醇與q莫耳之全氟甲二醇無規地脫水縮合而成之結構之兩末端之羥基去除氫原子所剩餘之基,p+q為15~80,作為Rf a1,最佳為該態樣。
R 11、R 12、及R 13分別獨立地較佳為碳數1~10之烷基,更佳為碳數1~2之烷基。
較佳為E 1、E 2、E 3及E 4均為氫原子,E 5較佳為氟原子。
L 1及L 2分別獨立地較佳為-{C(R 25)(R 26)}-單元(U a1)、或者-{C(Rf a26)(Rf a27)}-單元(U a2)之一個以上以任意順序排列而鍵結而成之包含氟原子之碳數1~12(較佳為1~10,更佳為1~5)之2價連結基,更佳為x為1~12(較佳為1~10,更佳為1~5)之-(CF 2) x-。
G 1及G 2分別獨立地較佳為具有矽氧烷鍵之2~5價有機矽氧烷基。
J 1、J 2、及J 3分別獨立地較佳為甲氧基、乙氧基或者-(CH 2) e7-Si(OR 14) 3,更佳為甲氧基或者乙氧基。
a10較佳為1,a11較佳為0,a12較佳為0~7,更佳為0~5,a13較佳為1~3,a14較佳為1,a15較佳為0,a16較佳為0~6,更佳為0~3,a21及a23均較佳為0或1(更佳為均為0),d11較佳為1,d12較佳為1,e11、e21及e31均較佳為2以上,亦較佳為3。e12、e22及e32均較佳為0或1,更佳為0。e11+e12、e21+e22、及e31+e32均較佳為3。該等較佳之範圍可單獨滿足,亦可組合2個以上滿足。
作為有機矽化合物(A),較佳為使用化合物(a21),其中上述式(a2)之Rf a1為自p莫耳之全氟丙二醇與q莫耳之全氟甲二醇無規地脫水縮合而成之結構之兩末端之羥基去除氫原子所剩餘之基(p+q=15~80),L 1及L 2均為碳數1~5(較佳為1~3)之全氟伸烷基,E 1、E 2、及E 3均為氫原子,E 4為氫原子,E 5為氟原子,J 1、J 2、及J 3均為甲氧基或乙氧基(尤其是甲氧基),a10為1,a11為0,a12為0~7(較佳為0~5),a13為2,a14為1,a15為0,a16為0~6(尤其是0),a21及a23分別獨立地為0或1(更佳為a21及a23均為0),d11為1,d12為1,e11、e21及e31均為2~3(尤其是3),e12、e22及e32均為0或1(尤其是0),e11+e12、e21+e22、及e31+e32均為3。
作為有機矽化合物(A),亦較佳為使用化合物(a22),其中上述式(a2)之Rf a1為-O-(CF 2CF 2CF 2O) e5-,e5為15~80(較佳為25~40),L 1為包含氟原子及氧原子之碳數3~6之2價連結基,L 2為碳數2~10之全氟伸烷基,E 2、E 3均為氫原子,E 5為氟原子,J 2為-(CH 2) e7-Si(OCH 3) 3,e7為2~4,a10為1,a11為0,a12為0,a13為2,a14為1,a15為0,a16為0,d11為1,d12為1,e21為3。
作為有機矽化合物(A),更具體而言,可例舉下述式(a3)之化合物。
[化22]
Figure 02_image043
上述式(a3)中,R 30為碳數1~6之全氟烷基,R 31為自p莫耳之全氟丙二醇與q莫耳之全氟甲二醇無規地脫水縮合而成之結構之兩末端之羥基去除氫原子所剩餘之基(p+q為15~80)或者為自碳數15~240之全氟氧伸烷基二醇之兩末端之羥基去除氫原子所剩餘之基(作為R 31,更佳為前者之基)、R 32為碳數1~10之全氟伸烷基,R 33為碳數2~6之3價飽和烴基,R 34為碳數1~3之烷基。R 30之碳數較佳為1~4,更佳為1~3。R 32之碳數較佳為1~5。h1為1~10,較佳為1~8,更佳為1~6。h2為1以上,較佳為2以上,亦可為3。
作為有機矽化合物(A),亦可例舉下述式(a4)所表示之化合物。
[化23]
Figure 02_image045
上述式(a4)中,R 40為碳數2~5之全氟烷基,R 41為碳數2~5之全氟伸烷基,R 42為碳數2~5之伸烷基之氫原子之一部分被取代為氟之氟伸烷基,R 43、R 44分別獨立地為碳數2~5之伸烷基,R 45為甲基或乙基。k1為1~5之整數。k2為1~3之整數,較佳為2以上,亦可為3。
有機矽化合物(A)之數量平均分子量較佳為2,000以上,更佳為4,000以上,進而較佳為5,000以上,進一步較佳為6,000以上,尤佳為7,000以上,且較佳為40,000以下,更佳為20,000以下,進而較佳為15,000以下。
作為有機矽化合物(A),可僅使用1種,亦可使用2種以上。
再者,上述撥水層形成用組合物係有機矽化合物(A)之混合組合物,可藉由將有機矽化合物(A)進行混合來獲得。又,於混合了有機矽化合物(A)以外之成分之情形時,可藉由將上述有機矽化合物(A)與其他成分進行混合而獲得撥水層形成用組合物。上述撥水層形成用組合物亦包括混合後例如於保管中進行了反應者。作為進行了反應例,例如可例舉:上述撥水層形成用組合物包含上述有機矽化合物(A)之矽原子上鍵結(可經由連結基而鍵結)之水解性基藉由水解而變成-SiOH基(亦可Si與OH經由連結基而鍵結)之化合物。又,亦可例舉上述撥水層形成用組合物包含有機矽化合物(A)之縮合物,作為該縮合物,例如可例舉:有機矽化合物(A)所具有之-SiOH基或藉由水解而產生之有機矽化合物(A)之-SiOH基(亦可Si與OH經由連結基而鍵結)與源自有機矽化合物(A)之-SiOH基(亦可Si與OH經由連結基而鍵結)、或源自其他化合物之-SiOH基進行脫水縮合而形成之縮合物。
3-2.有機矽化合物(B) 上述撥水層形成用組合物較佳為混合有上述有機矽化合物(A)以及下述式(b1)所表示之有機矽化合物(B)。有機矽化合物(B)如下所述,具有鍵結於矽原子之水解性基或者羥基,通常,有機矽化合物(B)所具有之-SiOH基或者藉由水解而產生之有機矽化合物(B)之-SiOH基與源自有機矽化合物(B)之-SiOH基、源自其他化合物之-SiOH基、或積層體中供形成撥水層(r)之面之活性氫(羥基等)進行脫水縮合,因此,於較佳之態樣中,撥水層(r)具有源自有機矽化合物(A)之縮合結構以及源自有機矽化合物(B)之縮合結構。藉由使撥水層(r)具有源自有機矽化合物(B)之縮合結構,進一步提昇水滴等之滑落性。
[化24]
Figure 02_image047
上述式(b1)中, Rf b10為1個以上之氫原子被取代為氟原子之碳數1~20之烷基或者氟原子, R b11、R b12、R b13、R b14分別獨立地為氫原子或者碳數1~4之烷基,於R b11存在複數個之情形時,複數個R b11可分別不同,於R b12存在複數個之情形時,複數個R b12可分別不同,於R b13存在複數個之情形時,複數個R b13可分別不同,於R b14存在複數個之情形時,複數個R b14可分別不同, Rf b11、Rf b12、Rf b13、Rf b14分別獨立地為1個以上之氫原子被取代為氟原子之碳數1~20之烷基或者氟原子,於Rf b11存在複數個之情形時,複數個Rf b11可分別不同,於Rf b12存在複數個之情形時,複數個Rf b12可分別不同,於Rf b13存在複數個之情形時,複數個Rf b13可分別不同,於Rf b14存在複數個之情形時,複數個Rf b14可分別不同, R b15為碳數為1~20之烷基,於R b15存在複數個之情形時,複數個R b15可分別不同, A 1為-O-、-C(=O)-O-、-O-C(=O)-、-NR-、-NRC(=O)-、或-C(=O)NR-,上述R為氫原子、碳數1~4之烷基或者碳數1~4之含氟烷基,於A 1存在複數個之情形時,複數個A 1可分別不同, A 2為水解性基或者羥基,於A 2存在複數個之情形時,複數個A 2可分別不同, b11、b12、b13、b14、b15分別獨立地為0~100之整數, c為1~3之整數, 關於Rf b10-、-Si(A 2) c(R b15) 3-c、b11個-{C(R b11)(R b12)}-單元(U b1)、b12個-{C(Rf b11)(Rf b12)}-單元(U b2)、b13個-{Si(R b13)(R b14)}-單元(U b3)、b14個-{Si(Rf b13)(Rf b14)}-單元(U b4)、b15個-A 1-單元(U b5),Rf b10-為式(b1)所表示之化合物之一個末端,-Si(A 2) c(R b15) 3-c為另一個末端,只要不形成氟聚醚結構且-O-不與-O-及-F連續,各單元(U b1)~單元(U b5)以任意之順序排列而鍵結。
Rf b10分別獨立地較佳為氟原子或者碳數1~10(更佳為碳數1~5)之全氟烷基。
R b11、R b12、R b13、及R b14較佳為氫原子。
R b15較佳為碳數1~5之烷基。
A 1較佳為-O-、-C(=O)-O-、或-O-C(=O)-。
作為A 2所表示之水解性基,可例舉烷氧基、鹵素原子、氰基、乙醯氧基、異氰酸基等。
A 2為碳數1~4之烷氧基、或者鹵素原子較佳為,更佳為甲氧基、乙氧基、氯原子。
b11較佳為1~30,更佳為1~25,進而較佳為1~10,尤佳為1~5,最佳為1~2。
b12較佳為0~15,更佳為0~10。
b13較佳為0~5,更佳為0~2
b14較佳為0~4,更佳為0~2。
b15較佳為0~4,更佳為0~2。
c較佳為2~3,更佳為3。
b11、b12、b13、b14、及b15之合計值較佳為2以上,更佳為3以上,進而較佳為5以上,且較佳為80以下,更佳為50以下,進而較佳為20以下。
尤其是較佳為Rf b10為氟原子或者碳數1~5之全氟烷基,R b11、R b12均為氫原子,A 2為甲氧基或者乙氧基,並且b11為1~5,b12為0~5,b13、b14、及b15均為0,c為3。
再者,於下述實施例中,以上述式(b1)表示用作有機矽化合物(B)之FAS13E時,規定R b11、R b12均為氫原子,b11為2,b13、b14、及b15全部為0,c為3,A 2為乙氧基,Rf b10-{C(Rf b11)(Rf b12)} b12-成為末端,且成為C 6F 13-。
作為上述式(b1)所表示之化合物,具體而言,可例舉:C jF 2j 1-Si-(OCH 3) 3、C jF 2j 1-Si-(OC 2H 5) 3(j為1~12之整數),其中,尤其是較佳為C 4F 9-Si-(OC 2H 5) 3、C 6F 13-Si-(OC 2H 5) 3、C 7F 15-Si-(OC 2H 5) 3、C 8F 17-Si-(OC 2H 5) 3。又,可例舉:CF 3CH 2O(CH 2) kSiCl 3、CF 3CH 2O(CH 2) kSi(OCH 3) 3、CF 3CH 2O(CH 2) kSi(OC 2H 5) 3、CF 3(CH 2) 2Si(CH 3) 2(CH 2) kSiCl 3、CF 3(CH 2) 2Si(CH 3) 2(CH 2) kSi(OCH 3) 3、CF 3(CH 2) 2Si(CH 3) 2(CH 2) kSi(OC 2H 5) 3、CF 3(CH 2) 6Si(CH 3) 2(CH 2) kSiCl 3、CF 3(CH 2) 6Si(CH 3) 2(CH 2) kSi(OCH 3) 3、CF 3(CH 2) 6Si(CH 3) 2(CH 2) kSi(OC 2H 5) 3、CF 3COO(CH 2) kSiCl 3、CF 3COO(CH 2) kSi(OCH 3) 3、CF 3COO(CH 2) kSi(OC 2H 5) 3(k均為5~20,較佳為8~15)。又,亦可例舉:CF 3(CF 2) m-(CH 2) nSiCl 3、CF 3(CF 2) m-(CH 2) nSi(OCH 3) 3、CF 3(CF 2) m-(CH 2) nSi(OC 2H 5) 3(m均為0~10,較佳為0~7,n均為1~5,較佳為2~4)。亦可例舉CF 3(CF 2) p-(CH 2) q-Si-(CH 2CH=CH 2) 3(p均為2~10,較佳為2~8,q均為1~5,較佳為2~4)。進而,可例舉:CF 3(CF 2) p-(CH 2) qSiCH 3Cl 2、CF 3(CF 2) p-(CH 2) qSiCH 3(OCH 3) 2、CF 3(CF 2) p-(CH 2) qSiCH 3(OC 2H 5) 2(p均為2~10,較佳為3~7,q均為1~5,較佳為2~4)。
上述式(b1)所表示之化合物之中,較佳為下述式(b2)所表示之化合物。
[化25]
Figure 02_image049
上述式(b2)中,R 60為碳數1~8之全氟烷基,R 61為碳數1~5之伸烷基,R 62為碳數1~3之烷基。
作為有機矽化合物(B),可僅使用1種,亦可使用2種以上。
如上所述,上述撥水層形成用組合物亦包括將有機矽化合物(A)及視需要使用之有機矽化合物(B)混合後進行了反應者,作為進行了反應之例,可例舉上述撥水層形成用組合物包含上述有機矽化合物(B)之矽原子上鍵結之水解性基藉由水解而變成-SiOH基之化合物。又,亦可例舉上述撥水層形成用組合物包含有機矽化合物(B)之縮合物,作為該縮合物,可例舉有機矽化合物(B)所具有之-SiOH基或藉由水解而產生之有機矽化合物(B)之-SiOH基與源自有機矽化合物(B)之-SiOH基、或源自其他化合物之-SiOH基進行脫水縮合而形成之縮合物。
3-3.溶劑(D) 上述撥水層形成用組合物通常混合有溶劑(D)。作為溶劑(D),較佳為使用氟系溶劑,例如可使用氟化醚系溶劑、氟化胺系溶劑、氟化烴系溶劑等,尤佳為沸點為100℃以上。作為氟化醚系溶劑,較佳為氟烷基(尤其是碳數2~6之全氟烷基)-烷基(尤其是甲基或乙基)醚等氫氟醚,例如可例舉乙基九氟丁醚或乙基九氟異丁醚。作為乙基九氟丁醚或乙基九氟異丁醚,例如可例舉Novec(註冊商標)7200(3M公司製造,分子量約264)。作為氟化胺系溶劑,較佳為氨之氫原子之至少1個經氟烷基取代之胺,氨之全部氫原子經氟烷基(尤其是全氟烷基)取代而成之三級胺,具體而言,可例舉三(七氟丙基)胺,Fluorinert(註冊商標)FC-3283(3M公司製造,分子量約521)與此相符。作為氟化烴系溶劑,可例舉:1,1,1,3,3-五氟丁烷、全氟己烷等氟化脂肪族烴系溶劑、1,3-雙(三氟甲基苯)等氟化芳香族烴系溶劑。
作為氟系溶劑,除上述以外,可使用Asahiklin(註冊商標)AK225(AGC公司製造)等氫氟氯碳化物、Asahiklin(註冊商標)AC2000(AGC公司製造)等氫氟碳化物等。
溶劑(D)較佳為至少使用氟化胺系溶劑。又,作為溶劑(D),較佳為使用2種以上之氟系溶劑,較佳為使用氟化胺系溶劑與氟化烴系溶劑(尤其是氟化脂肪族烴系溶劑)。
將撥水層形成用組合物之整體設為100質量%時,有機矽化合物(A)之量例如為0.01質量%以上,較佳為0.05質量%以上,且較佳為0.5質量%以下,更佳為0.3質量%以下。
於撥水層形成用組合物中混合了有機矽化合物(B)之情形時,將撥水層形成用組合物之整體設為100質量%時,有機矽化合物(B)之量例如為0.01質量%以上,較佳為0.03質量%以上,且較佳為0.3質量%以下,更佳為0.2質量%以下。
有機矽化合物(B)相對於有機矽化合物(A)之質量比較佳為0.2以上,更佳為0.4以上,且較佳為3以下,更佳為1.5以下。
將撥水層形成用組合物之整體設為100質量%時,溶劑(D)之量較佳為80質量%以上,更佳為90質量%以上,進而較佳為95質量%以上,進一步較佳為98質量%以上,又,亦可為99.9質量%以下。
將撥水層形成用組合物之整體設為100質量%時,有機矽化合物(A)、有機矽化合物(B)及溶劑(D)之合計量為90質量%以上較佳為,更佳為95質量%以上,進而較佳為99質量%以上,亦可為100質量%。
又,撥水層形成用組合物於不阻礙本發明之效果之範圍內,亦可混合矽烷醇縮合觸媒、抗氧化劑、防銹劑、紫外線吸收劑、光穩定劑、防黴劑、抗菌劑、抗病毒劑、防生物附著劑、除臭劑、顏料、阻燃劑、抗靜電劑等各種之添加劑。上述添加劑之量為於本發明之混合組合物100質量%中,較佳為5質量%以下,更佳為1質量%以下。
上述撥水層(r)之厚度例如為1~1000 nm左右。
4.積層體之特性 於本發明之積層體中,於測定撥水層(r)表面時,存在觀察到源自胺基或胺骨架之氮原子(以下,有時稱為N c)之情況。作為上述N c,可例舉源自作為上述有機矽化合物(C)之較佳態樣所例示之具有胺基或胺骨架之化合物之N c。 又,於本發明之積層體中,於測定撥水層(r)表面時,存在觀察到陽離子之情況。作為該陽離子,例如可例舉源自作為上述抗菌成分(K)之較佳態樣所例示之陽離子系界面活性劑之陽離子,較佳為源自四級銨鹽之陽離子。觀察到之陽離子之量越多,撥水層(r)表面之抗菌性越優異,故較佳。 再者,撥水層(r)表面之測定可使用X射線光電子光譜法(XPS)。
於本發明之積層體中,於有機矽化合物(C)為具有胺基或胺骨架之化合物,且抗菌成分(K)包含陽離子系界面活性劑之情形時,測定本發明之積層體中之撥水層(r)表面(最表層表面)時,較佳為觀察到源自陽離子系界面活性劑之陽離子與源自有機矽化合物(C)所具有之胺基或胺骨架之氮原子(N c)。於該情形時,本發明之積層體中,測定撥水層(r)表面時之陽離子與N c之物質量比(陽離子/N c)較佳為0.01以上,更佳為0.09以上,進而較佳為0.1以上,進而更佳為1以上,且較佳為6以下,更佳為5以下,進而較佳為4以下,進而更佳為3以下。
如上所述,陽離子與N c之物質量比可藉由利用XPS測定撥水層(r)表面來算出。於藉由XPS測定本發明之積層體之撥水層(r)表面時所觀察到之元素代表性地為B、C、N、O、F、Si、P、S、Cl,尤其是C、N、O、F、Si、Cl。B、C、N、O、F、Si、P、S、及Cl之含量分別係基於B1s光譜、C1s光譜、N1s光譜、O1s光譜、F1s光譜、Si2p光譜、P2p光譜、S2p光譜、及Cl2p光譜來算出。
例如,於使用四級銨鹽、吡啶鎓鹽、咪唑啉鎓鹽、及異喹啉鎓鹽等具有N +作為陽離子之陽離子系界面活性劑作為抗菌成分(K)之情形時,藉由對N1s光譜進行波形分離,可算出陽離子(即,N +)及N c之元素比。又,於使用鏻鹽作為抗菌成分(K)之情形時,陽離子(即,P +)之含有率可基於P2p光譜求出,N c之含有率可基於N1s光譜求出。
上述基於XPS之測定如下述實施例所示,係使用MgKα作為激發X射線,將X射線輸出設為110 W,於光電子掠出角度為45°、通過能量50 eV下,對碳(C1s)、氮(N1s)、氧(O1s)、氟(F1s)、矽(2p)、硼(B1s)、磷(P2p)、硫(S2p)、氯(Cl2p)之各種元素進行測定即可。於測定中試樣充電之情形時,適當使用帶電修正用電子槍即可,進而,測定光譜之化學位移之帶電修正可利用各種標準樣品等實施。例如,將C1s光譜中,基於C-C結構之光譜修正為能量基準284.0 eV即可。
本發明之積層體之撥水層(r)表面之水接觸角(初期接觸角)例如為105°以上,較佳為110°以上,又,例如為125°以下。
對於本發明之積層體之撥水層(r)表面,進行對面積15 mm×15 mm施加200 g之荷重,並摩擦100次之耐磨耗性試驗後,皮膜(r)表面之水接觸角(100次後接觸角)例如為90°以上,較佳為100°以上,又,例如120°以下。上述耐磨耗性試驗係對於本發明之積層體之撥水層(r)側表面,對面積15 mm×15 mm施加200 g之荷重,並摩擦100次之試驗,摩擦時較佳為用紙漿素材之紙進行摩擦。作為紙漿素材之紙,較佳為使用NIPPON PAPER CRECIA公司製造之Kimwipe S-200。例如,較佳為使用Kimwipe S-200,將耐磨耗性試驗之行程距離設為30 mm,將摩擦速度設為70~90往返/分鐘,於行程區域之大致中央處測定接觸角。負載荷重時,只要施加與每15 mm×15 mm之面積負載200 g之荷重同等之壓力即可。
本發明之積層體之撥水層(r)表面之動摩擦係數較佳為0.15以下,更佳為0.10以下,進而較佳為0.05以下,又,亦可為0.010以上。
進行依據JIS Z 2801:2010之抗菌活性試驗時,對於金黃色葡萄球菌之抗菌活性值例如超過0,較佳為0.1以上,更佳為0.5以上,進而較佳為1以上,進而更佳為2以上,尤佳為3以上,又,亦可為7以下。
除了變更菌以外,進行與JIS Z 2801:2010所記載之抗菌活性試驗相同之試驗時,對於表皮葡萄球菌之抗菌活性值例如超過0,較佳為0.1以上,更佳為1.0以上,進而較佳為2.0以上,進而更佳為2.5以上,尤佳為3.0以上,又,亦可為7以下。
除了變更病毒以外,依據ISO 21702進行試驗時,對於包膜病毒之抗病毒活性值例如超過0,較佳為0.1以上,更佳為1.0以上,進而較佳為2.0以上,進而更佳為2.5以上,尤佳為3.0以上,又,亦可為7以下。
再者,關於各特性之評價之具體方法,將於實施例之欄中進行詳述。
5.積層體之製造方法 其次,對本發明之積層體之製造方法進行說明。
本發明之積層體之製造方法包括:於(i)基材(s)上塗佈上述抗菌層形成用組合物之步驟、(ii)使上述抗菌層形成用組合物硬化之步驟、(iii)於上述抗菌層形成用組合物之塗佈面塗佈上述撥水層形成用組合物之步驟、及(iv)使上述撥水層形成用組合物硬化之步驟,由上述抗菌層形成用組合物之塗佈層形成上述抗菌層(k),由上述撥水層形成用組合物之塗佈層形成上述撥水層(r)。
塗佈上述抗菌層形成用組合物之方法可利用公知之方法進行,較佳為棒式塗佈法、旋轉塗佈法、浸漬塗佈法、模嘴塗佈法、或凹版塗佈法。
於塗佈上述抗菌層形成用組合物之前,較佳為對基材(s)之塗佈面實施易接著處理。作為易接著處理,可例舉電暈處理、電漿處理、紫外線處理等親水化處理,更佳為電漿處理。藉由進行電漿處理等易接著處理,可於基材之表面形成OH基(尤其是基材為環氧樹脂之情形)或COOH基(尤其是基材為丙烯酸系樹脂之情形)等官能基,於基材表面形成有此種官能基之情形時,尤其可進一步提昇抗菌層(k)與基材(s)之密接性。
塗佈抗菌層形成用組合物後,可藉由在常溫、大氣中靜置例如10秒以上(通常為24小時以下)而使上述抗菌層形成用組合物之塗佈層乾燥,由該塗佈層形成上述抗菌層(k)。於本發明中,常溫為5~60℃,較佳為15~40℃之溫度範圍。於常溫下靜置時之濕度條件可設為50~90%RH。又,塗佈抗菌層形成用組合物後可加熱至超過60℃之溫度(通常為100℃以下。亦可為80℃以下)並保持10秒~60分鐘(較佳為20分鐘~40分鐘)左右。
其次,將撥水層形成用組合物塗佈於上述抗菌層形成用組合物之塗佈面並進行乾燥,藉此可由上述撥水層形成用組合物之塗佈層形成上述撥水層(r)。作為塗佈上述撥水層形成用組合物之方法,例如可例舉:浸漬塗佈法、輥塗法、棒式塗佈法、旋轉塗佈法、噴塗法、模嘴塗佈法、凹版塗佈法等。
塗佈撥水層形成用組合物後,可藉由在常溫、大氣中靜置例如10秒以上(通常為24小時以下),而製造本發明之積層體。於常溫下靜置時之濕度條件亦可設為50~90%RH。又,塗佈撥水層形成用組合物後可加熱至超過60℃之溫度(通常為100℃以下。亦可為80℃以下)並保持10秒~60分鐘(較佳為20分鐘~40分鐘)左右。
6.顯示裝置 本發明之積層體可良好地用於顯示裝置,尤其是可良好地用於可撓性顯示裝置。本發明之積層體較佳為可於顯示裝置中用作前面板,該前面板有時稱為視窗膜。
該顯示裝置較佳為包括:包含視窗膜(即本發明之積層體)之顯示裝置用積層體、及有機EL顯示面板,顯示裝置用積層體相對於有機EL顯示面板配置於視認側。又,於可撓性顯示裝置中,較佳為包括:包含具有可撓性之特性之視窗膜之可撓性顯示裝置用積層體、及有機EL顯示面板,可撓性顯示裝置用積層體相對於有機EL顯示面板配置於視認側,構成為能夠彎折。顯示裝置用積層體(較佳為可撓性顯示裝置用積層體)可進而含有偏光板(較佳為圓偏光板)、觸控感測器等而構成觸控面板顯示器,該等之積層順序任意,較佳為自視認側起依序積層視窗膜、偏光板、觸控感測器、或者依序積層視窗膜、觸控感測器、偏光板。若於較觸控感測器靠視認側存在偏光板,則不易視認到觸控感測器之圖案,顯示圖像之視認性變良好,故而較佳。各構件可使用接著劑、黏著劑等而積層。又,顯示裝置(較佳為可撓性顯示裝置)可具備形成於上述視窗膜、偏光板、觸控感測器之任一層之至少一個面上的遮光圖案。
(視窗膜) 視窗膜配置於顯示裝置(較佳為可撓性圖像顯示裝置)之視認側,承擔保護其他構成要素免受來自外部之衝擊或溫濕度等環境變化之作用。作為此種保護層,可使用玻璃,於可撓性圖像顯示裝置中,視窗膜可使用具有可撓性之特性之材料而非如玻璃般剛性而堅硬者。因此,於將本發明之積層體用作可撓性顯示裝置中之視窗膜之情形時,基材(s)較佳為具有包含可撓性之透明基材之層,基材(s)可具有於至少一個面積層有硬塗層之複層結構。
上述透明基材之可見光線之透過率例如為70%以上,較佳為80%以上。上述透明基材只要為具有透明性之高分子膜,則可使用任意者。具體而言,可為由聚乙烯、聚丙烯、聚甲基戊烯、具有包含降𦯉烯或環烯烴之單體之單元的環烯烴系衍生物等聚烯烴類、二乙醯纖維素、三乙醯纖維素、丙醯纖維素等(改性)纖維素類、甲基丙烯酸甲酯(共)聚合物等丙烯酸類、苯乙烯(共)聚合物等聚苯乙烯類、丙烯腈・丁二烯・苯乙烯共聚物類、丙烯腈・苯乙烯共聚物類、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物類、聚氯乙烯類、聚偏二氯乙烯類、聚對苯二甲酸乙二酯、聚對苯二甲酸丁二酯、聚萘二甲酸乙二酯、聚碳酸酯、聚丙烯酸酯等聚酯類、尼龍等聚醯胺類、聚醯亞胺類、聚醯胺醯亞胺類、聚醚醯亞胺類、聚醚碸類、聚碸類、聚乙烯醇類、聚乙烯醇縮醛類、聚胺基甲酸酯類、環氧樹脂類等高分子形成之膜,可使用未延伸、單軸或雙軸延伸膜。該等高分子可分別單獨使用或者混合2種以上使用。較佳為於上述記載之透明基材之中透明性及耐熱性優異之聚醯胺膜、聚醯胺醯亞胺膜或者聚醯亞胺膜、聚酯系膜、烯烴系膜、丙烯酸系膜、纖維素系膜。亦較佳為於高分子膜之中分散二氧化矽等無機粒子、有機微粒子、橡膠粒子等。進而,亦可含有顏料或染料之類之著色劑、螢光增白劑、分散劑、塑化劑、熱穩定劑、光穩定劑、紅外線吸收劑、紫外線吸收劑、抗靜電劑、抗氧化劑、潤滑劑、溶劑等調配劑。上述透明基材之厚度為5 μm以上200 μm以下,較佳為20 μm以上100 μm以下。尤其是於用於可撓性圖像顯示裝置之情形時,上述透明基材之厚度較佳為5 μm以上60 μm以下。
本發明之積層體用作視窗膜之情形時之硬塗層亦與上述硬塗層(hc)相同。如上所述,硬塗層(hc)較佳為由活性能量線硬化型樹脂及熱硬化型樹脂形成,此種樹脂可藉由包含照射活性能量線或者熱能而形成交聯結構之反應性材料的硬塗組合物之硬化而形成。上述硬塗組合物含有自由基聚合性化合物及陽離子聚合性化合物之至少1種聚合物。
上述自由基聚合性化合物係具有自由基聚合性基之化合物。作為上述自由基聚合性化合物所具有之自由基聚合性基,只要為能夠產生自由基聚合反應之官能基即可,可例舉包含碳-碳不飽和雙鍵之基等。具體而言,可例舉乙烯基、(甲基)丙烯醯基等。再者,於上述自由基聚合性化合物具有2個以上之自由基聚合性基之情形時,該等自由基聚合性基分別可相同,亦可不同。上述自由基聚合性化合物於1分子中所具有之自由基聚合性基數就提高硬塗層之硬度之方面而言,較佳為2個以上。作為上述自由基聚合性化合物,就反應性較高之方面而言,尤其是較佳為具有(甲基)丙烯醯基之化合物,可良好地使用1分子中具有2~6個(甲基)丙烯醯基之被稱為多官能丙烯酸酯單體之化合物或被稱為環氧(甲基)丙烯酸酯、胺基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯、聚酯(甲基)丙烯酸酯之於分子內具有數個(甲基)丙烯醯基之分子量為數百至數千之低聚物。較佳為包含選自環氧(甲基)丙烯酸酯、胺基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯及聚酯(甲基)丙烯酸酯之1種以上。
上述陽離子聚合性化合物係指具有環氧基、氧雜環丁基、乙烯醚基等陽離子聚合性基之化合物。上述陽離子聚合性化合物於1分子中所具有之陽離子聚合性基數就提高硬塗層之硬度之方面而言,較佳為2個以上,進而較佳為3個以上。又,作為上述陽離子聚合性化合物,尤其是較佳為具有環氧基及氧雜環丁基之至少1種作為陽離子聚合性基之化合物。環氧基、氧雜環丁基等環狀醚基就伴隨聚合反應之收縮較小之方面而言較佳。又,具有環狀醚基之中環氧基之化合物有如下優點:容易獲取多種結構之化合物,不對所獲得之硬塗層之耐久性造成不良影響,亦容易控制與自由基聚合性化合物之相溶性。又,環狀醚基之中氧雜環丁基有如下優點:與環氧基相比聚合度容易提高,低毒性,提高由所獲得之硬塗層之陽離子聚合性化合物所獲得之網絡形成速度,於與自由基聚合性化合物混合存在之區域中亦不使未反應之單體殘存於膜中而形成獨立之網絡,等。
作為具有環氧基之陽離子聚合性化合物,例如可例舉:具有脂環族環之多元醇之聚縮水甘油醚、或者藉由使含環己烯環、環戊烯環之化合物利用過氧化氫、過酸等適當之氧化劑環氧化而獲得之脂環族環氧樹脂;脂肪族多元醇、或者其環氧烷加成物之聚縮水甘油醚、脂肪族長鏈多元酸之聚縮水甘油酯、(甲基)丙烯酸縮水甘油酯之均聚物、共聚物等脂肪族環氧樹脂;藉由雙酚A、雙酚F或氫化雙酚A等雙酚類、或者該等之環氧烷加成物、己內酯加成物等衍生物與表氯醇之反應而製造之縮水甘油醚、及酚醛清漆環氧樹脂等自雙酚類衍生之縮水甘油醚型環氧樹脂等。 上述硬塗組合物中可進而包含聚合起始劑。作為聚合起始劑,為自由基聚合起始劑、陽離子聚合起始劑、自由基及陽離子聚合起始劑等,可適當選擇使用。該等聚合起始劑可藉由活性能量線照射及加熱之至少一種而分解,產生自由基或陽離子而進行自由基聚合與陽離子聚合。
自由基聚合起始劑只要為能夠藉由活性能量線照射及加熱之至少任一種而釋出使自由基聚合開始之物質即可。例如,作為熱自由基聚合起始劑,可例舉:過氧化氫、過苯甲酸等有機過氧化物、偶氮二異丁腈等偶氮化合物等。作為活性能量線自由基聚合起始劑,有藉由分子之分解而生成自由基之Type1型自由基聚合起始劑、及與三級胺共存並藉由奪氫型反應而生成自由基之Type2型自由基聚合起始劑,可分別單獨使用或者亦可併用而使用。
陽離子聚合起始劑只要為能夠藉由活性能量線照射及加熱之至少任一種而釋出使陽離子聚合開始之物質即可。作為陽離子聚合起始劑,可使用芳香族錪鹽、芳香族鋶鹽、環戊二烯基鐵(II)錯合物等。該等根據結構之差異,可藉由活性能量線照射或加熱之任一種或者雙方開始陽離子聚合。
上述聚合起始劑可相對於上述硬塗組合物整體100重量%包含0.1~10重量%。於上述聚合起始劑之含量未達0.1重量%之情形時,無法使硬化充分地進行,難以實現最終所獲得之塗膜之機械物性或密接力,於超過10重量%之情形時,有產生由硬化收縮所導致之接著力不良或破裂現象及捲曲現象之情況。
上述硬塗組合物可進而包含選自由溶劑、添加劑所組成之群中之一種以上。上述溶劑只要為能夠使上述聚合性化合物及聚合起始劑溶解或分散且作為本技術領域之硬塗組合物之溶劑而為人所知者,則可無限制地使用。上述添加劑可進而包含無機粒子、調平劑、穩定劑、界面活性劑、抗靜電劑、潤滑劑、防污劑等。
(圓偏光板) 如上所述,本發明之顯示裝置(較佳為可撓性顯示裝置)較佳為具備偏光板、尤其是圓偏光板。圓偏光板係藉由於直線偏光板積層λ/4相位差板而具有僅使右或左圓偏光分量透過之功能的功能層。例如用於藉由使外界光轉換成右圓偏光並且遮蔽被有機EL面板反射而變成左圓偏光之外界光,僅使有機EL之發光分量透過,從而抑制反射光之影響,使圖像容易觀看。為了達成圓偏光功能,直線偏光板之吸收軸與λ/4相位差板之遲相軸理論上必需為45度,但實用上為45±10度。直線偏光板與λ/4相位差板未必必需鄰接地積層,只要吸收軸與遲相軸之關係滿足前述範圍即可。雖然較佳為於全波長內達成完全之圓偏光,但實用上未必有此需要,因此本發明中之圓偏光板亦包括橢圓偏光板。亦較佳為藉由於直線偏光板之視認側進而積層λ/4相位差膜,將出射光變成圓偏光,從而提高佩戴偏光太陽眼鏡之狀態下之視認性。
直線偏光板係具有使在透射軸方向上振動之光通過,但遮斷與其垂直之振動分量之偏光之功能的功能層。上述直線偏光板可為具備單獨之直線偏光元件或者直線偏光元件及貼附於其至少一個面之保護膜的構成。上述直線偏光板之厚度可為200 μm以下,較佳為0.5 μm以上、100 μm以下。若直線偏光板之厚度處於上述之範圍,則有直線偏光板之柔軟性難以降低之傾向。
上述直線偏光元件可為藉由對聚乙烯醇(以下,有時簡稱為PVA)系膜進行染色、延伸而製造之膜型偏光元件。藉由使碘等二色性色素吸附於利用延伸而配向之PVA系膜、或者於吸附於PVA之狀態下延伸而使二色性色素配向,發揮偏光性能。於上述膜型偏光元件之製造中,此外亦可具有膨潤、利用硼酸之交聯、利用水溶液之洗浄、乾燥等步驟。延伸或染色步驟可PVA系膜單獨進行,亦可於與聚對苯二甲酸乙二酯之類之其他膜(延伸用樹脂基材)積層之狀態下進行。所使用之PVA系膜之厚度較佳為3~100 μm,上述延伸倍率較佳為2~10倍。作為製作延伸用樹脂基材與PVA系樹脂層之積層體之方法,較佳為於延伸用樹脂基材之表面塗佈包含PVA系樹脂之塗佈液並加以乾燥之方法。
尤其是若為包括將PVA系樹脂層與延伸用樹脂基材以積層體之狀態延伸之步驟與進行染色之步驟的製法,則即便PVA系樹脂層較薄,亦能夠藉由支持於延伸用樹脂基材而無由延伸引起之破斷等不良情況地延伸。
上述偏光元件之厚度為20 μm以下,較佳為12 μm以下,更佳為9 μm以下,進而較佳為1~8 μm,尤佳為3~6 μm。若為上述範圍內,則不會阻礙彎曲而成為較佳之態樣。
進而,作為上述偏光元件之其他一例,可例舉塗佈液晶偏光組合物而形成之液晶塗佈型偏光元件。上述液晶偏光組合物可包含液晶性化合物及二色性色素化合物。上述液晶性化合物只要具有表現出液晶狀態之性質即可,尤其是若具有層列相等高次之配向狀態,則能夠發揮較高之偏光性能,故而較佳。又,液晶性化合物較佳為具有聚合性官能基。 上述二色性色素化合物為與上述液晶性化合物一起配向並表現出二色性之色素,可具有聚合性官能基,又,二色性色素本身可具有液晶性。 液晶偏光組合物所包含之化合物之任一者具有聚合性官能基。上述液晶偏光組合物可進而包含起始劑、溶劑、分散劑、調平劑、穩定劑、界面活性劑、交聯劑、矽烷偶合劑等。 上述液晶偏光層可藉由於配向膜上塗佈液晶偏光組合物形成液晶偏光層而製造。液晶偏光層可與膜型偏光元件相比將厚度形成得較薄,其厚度較佳為0.5 μm以上10 μm以下,更佳為1 μm以上5 μm以下。
上述配向膜例如係藉由於基材上塗佈配向膜形成組合物並藉由進行摩擦、偏光照射等賦予配向性而製造。上述配向膜形成組合物包含配向劑,可進而包含溶劑、交聯劑、起始劑、分散劑、調平劑、矽烷偶合劑等。作為上述配向劑,例如,可例舉:聚乙烯醇類、聚丙烯酸酯類、聚醯胺酸類、聚醯亞胺類。於使用藉由偏光照射而賦予配向性之配向劑之情形時,較佳為使用包含肉桂酸酯基之配向劑。用作上述配向劑之高分子之重量平均分子量例如為10,000~1,000,000左右。上述配向膜之厚度較佳為5 nm以上10,000 nm以下,就充分地表現出配向限制力之方面而言,更佳為10 nm以上500 nm以下。 上述液晶偏光層可自基材剝離並進行轉印而積層,亦可將上述基材保留而積層。上述基材亦較佳為承擔作為保護膜或相位差板、視窗膜之透明基材之作用。
作為上述保護膜,只要為透明之高分子膜即可,可使用與上述視窗膜之透明基材所使用之材料或添加劑相同者。較佳為纖維素系膜、烯烴系膜、丙烯酸系膜、聚酯系膜。又,亦可為塗佈環氧樹脂等陽離子硬化組合物或丙烯酸酯等自由基硬化組合物並進行硬化而獲得之塗層型之保護膜。該保護膜可視需要包含塑化劑、紫外線吸收劑、紅外線吸收劑、顏料或染料之類之著色劑、螢光增白劑、分散劑、熱穩定劑、光穩定劑、抗靜電劑、抗氧化劑、潤滑劑、溶劑等。該保護膜之厚度較佳為200 μm以下,更佳為1 μm以上100 μm以下。若保護膜之厚度處於上述之範圍內,則有該膜之柔軟性難以降低之傾向。保護膜亦可兼具視窗膜之透明基材之作用。
上述λ/4相位差板係對與入射光之行進方向垂直之方向(膜之面內方向)賦予λ/4之相位差的膜。上述λ/4相位差板可為對纖維素系膜、烯烴系膜、聚碳酸酯系膜等高分子膜進行延伸而製造之延伸型相位差板。上述λ/4相位差板可視需要包含相位差調整劑、塑化劑、紫外線吸收劑、紅外線吸收劑、顏料或染料之類之著色劑、螢光增白劑、分散劑、熱穩定劑、光穩定劑、抗靜電劑、抗氧化劑、潤滑劑、溶劑等。 上述延伸型相位差板之厚度較佳為200 μm以下,更佳為1 μm以上100 μm以下。若延伸型相位差板之厚度處於上述之範圍內,則有該延伸型相位差板之柔軟性難以降低之傾向。
進而,作為上述λ/4相位差板之另一例,可例舉塗佈液晶組合物而形成之液晶塗佈型相位差板。 上述液晶組合物包含表現出向列型、膽固醇型、層列型等液晶狀態之液晶性化合物。上述液晶性化合物具有聚合性官能基。 上述液晶組合物可進而包含起始劑、溶劑、分散劑、調平劑、穩定劑、界面活性劑、交聯劑、矽烷偶合劑等。 上述液晶塗佈型相位差板可與上述液晶偏光層同樣地藉由將液晶組合物塗佈於基底上並進行硬化,形成液晶相位差層而製造。液晶塗佈型相位差板可與延伸型相位差板相比將厚度形成得較薄。上述液晶偏光層之厚度較佳為0.5 μm以上10 μm以下,更佳為1 μm以上5 μm以下。 上述液晶塗佈型相位差板可自基材剝離並轉印而進行積層,亦可保留上述基材進行積層。上述基材亦較佳為承擔作為保護膜或相位差板、視窗膜之透明基材之作用。
一般而言,波長越短則雙折射越大、波長越長則表現出越小之雙折射的材料較多。於該情形時,無法於全可見光區域內達成λ/4之相位差,故而設計成對於視感度較高之560 nm附近成為λ/4、面內相位差較佳為成為100 nm以上180 nm以下、更佳為成為130 nm以上150 nm以下。使用具有與通常相反之雙折射率波長分散特性之材料的逆分散λ/4相位差板就視認性變良好之方面而言較佳。作為此種材料,例如,延伸型相位差板可使用日本專利特開2007-232873號公報等中記載者,液晶塗佈型相位差板可使用日本專利特開2010-30979號公報等中記載者。 又,作為其他方法,亦已知藉由與λ/2相位差板組合而獲得寬頻帶λ/4相位差板的技術(例如,日本專利特開平10-90521號公報等)。λ/2相位差板亦藉由與λ/4相位差板相同之材料方法進行製造。延伸型相位差板與液晶塗佈型相位差板之組合任意,藉由均使用液晶塗佈型相位差板,能夠減薄厚度。 亦已知於上述圓偏光板積層正C板而提高斜向之視認性的方法(例如,日本專利特開2014-224837號公報等)。正C板可為液晶塗佈型相位差板,亦可為延伸型相位差板。該相位差板之厚度方向之相位差較佳為-200 nm以上-20 nm以下,更佳為-140 nm以上-40 nm以下。
(觸控感測器) 如上所述,具備本發明之積層體之顯示裝置(較佳為可撓性顯示裝置)較佳為具備觸控感測器。觸控感測器可用作輸入機構。作為觸控感測器,可例舉:電阻膜方式、表面聲波方式、紅外線方式、電磁感應方式、靜電電容方式等各種樣式,較佳為例舉靜電電容方式。 靜電電容方式觸控感測器分為活性區域及位於上述活性區域之外廓部之非活性區域。活性區域為對應於顯示面板中顯示出畫面之區域(顯示部)的區域,且係感知使用者之觸控之區域,非活性區域為對應於顯示裝置中不顯示出畫面之區域(非顯示部)的區域。觸控感測器可包括:較佳為具有可撓性之特性之基板、形成於上述基板之活性區域之感知圖案、及形成於上述基板之非活性區域且用於與上述感知圖案經由墊部與外部之驅動電路連接的各感測線。作為具有可撓性之特性之基板,可使用與上述視窗膜之透明基板相同之材料。觸控感測器之基板之韌性為2,000 MPa%以上者就抑制觸控感測器之裂痕之方面而言較佳。更佳為韌性為2,000 MPa%以上、30,000 MPa%以下。此處,韌性定義為藉由高分子材料之拉伸實驗而獲得之應力(MPa)-應變(%)曲線(Stress-strain curve)中至破壞點為止之曲線之下部面積。
上述感知圖案可具備沿第1方向形成之第1圖案及沿第2方向形成之第2圖案。第1圖案與第2圖案沿互不相同之方向配置。第1圖案及第2圖案形成於同一層,為了感知觸控之地點,各自之圖案必需電性連接。第1圖案為複數個單位圖案經由接頭相互連接之形態,第2圖案為複數個單位圖案呈島嶼形態相互分離之結構,因此為了將第2圖案電性連接,必需另外之橋式電極。用於第2圖案之連接之電極可應用周知之透明電極。作為該透明電極之素材,例如,可例舉:銦錫氧化物(ITO)、銦鋅氧化物(IZO)、鋅氧化物(ZnO)、銦鋅錫氧化物(IZTO)、銦鎵鋅氧化物(IGZO)、鎘錫氧化物(CTO)、PEDOT(poly(3,4-ethylenedioxythiophene),聚(3,4-乙二氧基噻吩))、奈米碳管(CNT)、石墨烯、金屬線等,較佳為例舉ITO。該等可單獨使用或者混合2種以上使用。用於金屬線之金屬無特別限定,例如,可例舉:銀、金、鋁、銅、鐵、鎳、鈦、telenium、鉻等,該等可單獨使用或者混合2種以上使用。 橋式電極可於感知圖案上部隔著絕緣層形成於上述絕緣層上部,可於基板上形成有橋式電極,於其上形成絕緣層及感知圖案。上述橋式電極可藉由與感知圖案相同之素材形成,亦可藉由鉬、銀、鋁、銅、鈀、金、白金、鋅、錫、鈦或者該等之中之2種以上之合金形成。 第1圖案與第2圖案必需電性絕緣,因此於感知圖案與橋式電極之間形成絕緣層。該絕緣層可僅形成於第1圖案之接頭與橋式電極之間,亦可形成為覆蓋感知圖案整體之層。於覆蓋感知圖案整體之層之情形時,橋式電極可經由形成於絕緣層之接觸孔而連接第2圖案。
上述觸控感測器可進而於基板與電極之間包含光學調節層作為用以適當地補償形成有感知圖案之圖案區域與未形成感知圖案之非圖案區域之間之透過率之差、具體而言因該等區域中之折射率之差而誘發之光透過率之差的機構。該光學調節層可包含無機絕緣物質或者有機絕緣物質。光學調節層可將包含光硬化性有機黏合劑及溶劑之光硬化組合物塗佈於基板上而形成。上述光硬化組合物可進而包含無機粒子。藉由上述無機粒子,能夠提高光學調節層之折射率。 上述光硬化性有機黏合劑可於無損本發明之效果之範圍內,例如包含丙烯酸酯系單體、苯乙烯系單體、羧酸系單體等各單體之共聚物。上述光硬化性有機黏合劑例如可為包含含環氧基之重複單元、丙烯酸酯重複單元、羧酸重複單元等互不相同之各重複單元之共聚物。 作為上述無機粒子,例如,可例舉:氧化鋯粒子、氧化鈦粒子、氧化鋁粒子等。 上述光硬化組合物亦可進而包含光聚合起始劑、聚合性單體、硬化助劑等各添加劑。
(接著層) 形成上述顯示裝置(較佳為可撓性圖像顯示裝置)用積層體之各層(視窗膜、圓偏光板、觸控感測器)以及構成各層之膜構件(直線偏光板、λ/4相位差板等)可藉由接著劑而接合。作為該接著劑,可使用水系接著劑、有機溶劑系、無溶劑系接著劑、固體接著劑、溶劑揮散型接著劑、濕氣硬化型接著劑、加熱硬化型接著劑、厭氧硬化型、活性能量線硬化型接著劑、硬化劑混合型接著劑、熱熔融型接著劑、感壓型接著劑(黏著劑)、再濕型接著劑等通常使用之接著劑等,較佳為可使用水系溶劑揮散型接著劑、活性能量線硬化型接著劑、黏著劑。接著劑層之厚度可根據要求之接著力等適當調節,較佳為0.01~500 μm,更佳為0.1~300 μm。上述顯示裝置(較佳為可撓性圖像顯示裝置)用積層體中存在複數個接著層,各自之厚度或種類可相同,亦可不同。
作為上述水系溶劑揮散型接著劑,可將聚乙烯醇系聚合物、澱粉等水溶性聚合物、乙烯-乙酸乙烯酯系乳液、苯乙烯-丁二烯系乳液等水分散狀態之聚合物用作主劑聚合物。除了上述主劑聚合物與水以外,亦可調配交聯劑、矽烷系化合物、離子性化合物、交聯觸媒、抗氧化劑、染料、顏料、無機填料、有機溶劑等。於藉由上述水系溶劑揮散型接著劑而接著之情形時,藉由將上述水系溶劑揮散型接著劑注入至被接著層間而貼合被著層後加以乾燥,能夠賦予接著性。於使用上述水系溶劑揮散型接著劑之情形時,其接著層之厚度較佳為0.01~10 μm,更佳為0.1~1 μm。於將上述水系溶劑揮散型接著劑用於複數層之情形時,各層之厚度或種類可相同,亦可不同。
上述活性能量線硬化型接著劑可藉由包含照射活性能量線而形成接著劑層之反應性材料的活性能量線硬化組合物之硬化而形成。上述活性能量線硬化組合物可含有與硬塗組合物中所包含者同樣之自由基聚合性化合物及陽離子聚合性化合物之至少1種聚合物。上述自由基聚合性化合物可使用與硬塗組合物中之自由基聚合性化合物相同之化合物。 上述陽離子聚合性化合物可使用與硬塗組合物中之陽離子聚合性化合物相同之化合物。 作為活性能量線硬化組合物所使用之陽離子聚合性化合物,尤佳為環氧化合物。為了降低作為接著劑組合物之黏度,亦較佳為包含單官能之化合物作為反應性稀釋劑。
活性能量線組合物為了降低黏度,可包含單官能之化合物。作為該單官能之化合物,可例舉:1分子中具有1個(甲基)丙烯醯基之丙烯酸酯系單體、或1分子中具有1個環氧基或氧雜環丁基之化合物,例如,(甲基)丙烯酸縮水甘油酯等。 活性能量線組合物可進而包含聚合起始劑。作為該聚合起始劑,可例舉:自由基聚合起始劑、陽離子聚合起始劑、自由基及陽離子聚合起始劑等,該等可適當選擇而使用。該等聚合起始劑係藉由活性能量線照射及加熱之至少一種而分解,產生自由基或陽離子而使自由基聚合與陽離子聚合進行。可使用硬塗組合物之記載中能夠藉由活性能量線照射而使自由基聚合或者陽離子聚合之中之至少一種開始的起始劑。 上述活性能量線硬化組合物可進而包含離子捕捉劑、抗氧化劑、鏈轉移劑、密接賦予劑、熱塑性樹脂、填充劑、流動黏度調整劑、塑化劑、消泡劑溶劑、添加劑、溶劑。於藉由上述活性能量線硬化型接著劑而接著2個被接著層之情形時,可藉由將上述活性能量線硬化組合物塗佈於被接著層之任一方或雙方後進行貼合,並對任一被著層或兩個被接著層照射活性能量線加以硬化,從而進行接著。於使用上述活性能量線硬化型接著劑之情形時,其接著層之厚度較佳為0.01~20 μm,更佳為0.1~10 μm。於將上述活性能量線硬化型接著劑用於複數之接著層形成之情形時,各層之厚度或種類可相同,亦可不同。
作為上述黏著劑,根據主劑聚合物,分類為丙烯酸系黏著劑、胺基甲酸酯系黏著劑、橡膠系黏著劑、聚矽氧系黏著劑等之任一者均可使用。可於黏著劑中添加主劑聚合物,並調配交聯劑、矽烷系化合物、離子性化合物、交聯觸媒、抗氧化劑、黏著賦予劑、塑化劑、染料、顏料、無機填料等。藉由將構成上述黏著劑之各成分溶解、分散於溶劑中獲得黏著劑組合物,將該黏著劑組合物塗佈於基材上後加以乾燥,從而形成黏著劑層接著層。黏著層可直接形成,亦可將另行形成於基材者進行轉印。為了覆蓋接著前之黏著面,亦較佳為使用離型膜。於使用上述活性能量線硬化型接著劑之情形時,其接著層之厚度較佳為0.1~500 μm,更佳為1~300 μm。於使用複數層上述黏著劑之情形時,各層之厚度或種類可相同,亦可不同。
(遮光圖案) 上述遮光圖案可用作上述顯示裝置(較佳為可撓性圖像顯示裝置)之邊框或者殼體之至少一部分。藉由利用遮光圖案隱藏配置於上述顯示裝置(可撓性圖像顯示裝置)之邊緣部之配線使其不易視認,圖像之視認性提昇。上述遮光圖案可為單層或者複層之形態。遮光圖案之顏色無特別限制,可為黑色、白色、金屬色等多種顏色。遮光圖案可由用以呈現顏色之顏料與丙烯酸系樹脂、酯系樹脂、環氧系樹脂、聚胺基甲酸酯、聚矽氧等高分子形成。該等可單獨使用或者以2種以上之混合物使用。上述遮光圖案可藉由印刷、微影、噴墨等各種方法而形成。遮光圖案之厚度較佳為1~100 μm,更佳為2~50 μm。又,亦較佳為賦予向遮光圖案之厚度方向傾斜等形狀。 [實施例]
以下,例舉實施例更具體地說明本發明。當然,本發明不受以下實施例限制,可於符合上述、後述主旨之範圍內適當地施加變更而實施,該等情況均包含於本發明之技術範圍內。
實施例1 將作為有機矽化合物(C)之下述式(c)所表示之KBP90(信越化學工業股份有限公司製造)0.25質量%、作為抗菌成分(K)之X-12-1139(信越化學工業股份有限公司製造)3質量%、作為溶劑(E)之離子交換水96.75質量%進行混合,將所得之溶液於室溫下進行攪拌,獲得抗菌層形成用組合物。又,作為基材,準備於聚對苯二甲酸乙二酯基材(Toray股份有限公司製造「Lumirror(註冊商標)U483」、厚度:50 μm)上具有使用大氣電漿裝置(富士機械製造股份有限公司製造)對被塗佈面進行了活化處理之丙烯酸系硬塗層之基材,使用MIKASA股份有限公司製造之OPTICOAT MS-A100(棒式塗佈機)、#2之棒,於0.5 ml、100 mm/sec之條件下在該基材之硬塗層上塗佈上述獲得之抗菌層形成用組合物,以100℃乾燥30秒,形成抗菌層。
[化26]
Figure 02_image051
其次,將作為有機矽化合物(A)之滿足上述式(a3)之化合物(a10)、作為有機矽化合物(B)之FAS13E(C 6F 13-C 2H 4-Si(OC 2H 5) 3、東京化成工業股份有限公司製造)、作為溶劑(D)之FC-3283(C 9F 21N、Fluorinert、3M公司製造)進行混合,於室溫下攪拌特定時間,獲得撥水層形成用組合物。撥水層形成用組合物中之有機矽化合物(A)之比率為0.085質量%、有機矽化合物(B)之比率為0.05質量%。使用Apeiros股份有限公司製造之噴塗機,於上述抗菌層上塗佈撥水層形成用組合物。噴塗之條件為:掃描速度:600 mm/sec、間距:5 mm、液量:6 cc/min、霧化空氣:350 kPa、間隙:70 mm。以100℃乾燥30秒,形成撥水層。再者,用作有機矽化合物(A)之化合物(a10)係滿足上述之化合物(a11)及(a21)之要件,並且滿足亦包括較佳態樣之式(a3)之要件的化合物。
實施例2~6 除了以表1所示變更抗菌層形成用組合物中之各成分量以外,以與實施例1相同之方式獲得各積層體。
按以下之要領評價實施例中獲得之積層體。
(1)初期接觸角 於所獲得之積層體之撥水層側表面滴加3 μL之水滴,使用接觸角測定裝置(協和界面科學公司製造,DM700),利用液滴法(解析方法:θ/2法)測定水之接觸角。將結果示於表1。
(2)耐磨耗性試驗 對於所獲得之積層體之撥水層側,進行如下耐磨耗性試驗:使用具備重疊了16片之NIPPON PAPER CRECIA公司製造之Kimwipe wiper S-200之刮痕裝置,以Kimwipe與撥水層表面接觸之狀態下對15 mm×15 mm之面積施加200 g之荷重,以30 mm行程、70 r/分鐘(1分鐘70個往返)之條件下進行100次往返摩擦。 對耐磨耗性試驗後之積層體之撥水層表面滴加3 μL之水滴,使用接觸角測定裝置(協和界面科學公司製造,DM700),利用液滴法(解析方法:θ/2法)測定水接觸角。將結果示於表1。
(3)動摩擦係數 使用新東科學股份有限公司製造之Tribogear(表面性測定機 型號:38)之定荷重測定,使用人工皮革,測定條件設為下述條件,對撥水層側表面之動摩擦係數進行測定。將結果示於表1。 荷重轉換器:1.961 mV/V 荷重:200 g 移動距離:50 mm 移動速度:100 mm/min 採樣個數:3010
(4)抗菌/抗病毒活性值 (4-1)抗菌活性值1 實施例1~3之積層體之抗菌性試驗係於一般財團法人BOKEN品質評價機構進行試驗。試驗方法基於JIS Z 2801:2010(膜密接法)進行。試驗菌株設為金黃色葡萄球菌,將菌液接種量設為0.4 mL(被覆膜之表面積:16 cm 2)。又,作為標準樣品,使用聚對苯二甲酸乙二酯基材(東洋紡股份有限公司製造之「COSMOSHINE(註冊商標)A4360」、厚度:50 μm)。將抗菌活性值超過0且未達0.1之情形評價為△,將0.1以上且未達3.0之情形評價為〇,將3.0以上之情形評價為◎,此時,關於所獲得之積層體之評價結果,實施例1為◎,實施例2為〇、實施例3為◎。
(4-2)抗菌活性值2 關於實施例4~6之積層體之抗菌性試驗,除了變更菌以外,利用與JIS Z 2801:2010(膜密接法)相同之方法進行,試驗菌株設為表皮葡萄球菌,將菌液接種量設為0.4 mL(被覆膜之表面積:16 cm 2)。又,作為標準樣品,使用聚對苯二甲酸乙二酯基材(東洋紡股份有限公司製造之「COSMOSHINE(註冊商標)A4360」、厚度:50 μm)。將抗菌活性值超過0且未達0.1之情形評價為△,將0.1以上且未達3.0之情形評價為〇,將3.0以上之情形評價為◎,此時,關於所獲得之積層體之評價結果,實施例4為〇,實施例5為◎,實施例6為〇。
(4-3)抗病毒活性值 關於實施例1、3、4、5、6之積層體之抗病毒活性值之評價,使用用作包膜病毒之實驗模型之噬菌體Φ6。除了使用噬菌體Φ6以外,依據抗病毒試驗方法(ISO 21702)進行。作為標準樣品,使用聚對苯二甲酸乙二酯基材(東洋紡股份有限公司製造之「COSMOSHINE(註冊商標)A4360」、厚度:50 μm)。將抗病毒活性值超過0且未達0.1之情形評價為△,將0.1以上且未達3.0之情形評價為〇,將3.0以上之情形評價為◎,此時,關於所獲得之積層體之評價結果,實施例1為〇,實施例3為◎,實施例4為〇,實施例5為◎,實施例6為〇。
(5)基於XPS之測定 使用日本電子公司製造之JFS-9010型。使用MgKα作為激發X射線,X射線輸出設為110 W,於光電子掠出角度為30°、通過能量50 eV下,對碳(C1s):260~300 eV、氮(N1s):390~410 eV、氧(O1s):525~545 eV、氟(F1s):680~698 eV、矽(Si2p):92~112 eV、氯(Cl2p)190~210 eV之各種元素,測定膜表面之掠出光電子強度。 於測定中產生充電之情形時,使用帶電修正用電子槍。進而,於進行測定光譜之化學位移之帶電修正時,可適當使用標準樣品,此次,將C1s光譜中,基於C-C結構之C光譜修正為能量基準284.0 eV。以上述方式測定表面之元素比。 對於所獲得之各元素之光譜,進而對氮(N1s)光譜進行波峰之波形分離。進行波峰之波形分離時,將僅塗佈有X-12-1139之膜、及僅塗佈有KBP90之膜作為標準樣品。自標準樣品,觀測到源自X-12-1139之N +結構(陽離子)有位於403 eV之一個波峰,觀測到源自KBP90之氮原子(N c)有位於400 eV、402 eV、及406 eV之三個波峰。關於實施例中獲得之積層體,於氮(N1s)光譜中觀測到歸屬於上述陽離子之波峰與歸屬於上述N c之波峰重疊,因此,基於由標準樣品確定之波峰位置及波峰數量進行光譜之波形分離。其結果為,成功確認到歸屬於源自作為抗菌成分(K)之X-12-1139之N +結構(陽離子)的光譜、及歸屬於源自作為有機矽化合物(C)之KBP90之氮原子(N c)的光譜。 再者,能量基準之修正、及波形分離參考下述文獻。 M. Toselliet. al, PolymInt52: 1262-1274 (2003) A. Hawkridge et. al, Macromolecules, Vol. 35, No. 17 (2002) 根據由波形分離所獲得之信號強度之面積值,求出陽離子與N c之物質量比(陽離子/N c)。將結果示於表1。 再者,關於實施例4~6之陽離子與N c之物質量比(陽離子/N c),示出由以下之方法算出之推測值。具體而言,使用表計算軟體Excel 2016,製作實施例1~3之物質量比(陽離子/N c)及添加質量比((K)/(C))之散佈圖。將實施例4~6之添加量比((K)/(C))代入至對該散佈圖之點所獲得之指數近似曲線式,藉此算出物質量比(陽離子/N c)。
[表1]
   實施例1 實施例2 實施例3 實施例4 實施例5 實施例6
撥水層形成用組合物 有機矽化合物 (A) 種類 化合物(a10) 化合物(a10) 化合物(a10) 化合物(a10) 化合物(a10) 化合物(a10)
0.085% 0.085% 0.085% 0.085% 0.085% 0.085%
有機矽化合物 (B) 種類 FAS13E FAS13E FAS13E FAS13E FAS13E FAS13E
0.05% 0.05% 0.05% 0.05% 0.05% 0.05%
溶劑 (D) 種類 FC-3283 FC-3283 FC-3283 FC-32S3 FC-3283 FC-3283
99.865% 99.865% 99.865% 99.865% 99.865% 99.865%
抗菌層形成用組合物 有機矽化合物 (C) 種類 KBP-90 KBP-90 KBP-90 KBP-90 KBP-90 KBP-90
0.25% 0.25% 0.25% 3.00% 6.00% 0.25%
抗菌成分 (K) 種類 X-12-1139 X-12-1139 X-12-1139 X-12-1139 X-12-1139 X-12-1139
3% 0.05% 10% 3% 3% 20%
溶劑 (E) 種類 離子交換水 離子交換水 離子交換水 離子交換水 離子交換水 離子交換水
96.75% 99.70% 89.75% 89.75% 89.75% 89.75%
質量比(K)/(C)    12 0.20 40 1 0.5 80
評價 初期接觸角 ° 115.0 116.2 115.5 115.9 115.9 115.9
耐磨耗性(100次後接觸角) ° 108.9 115.3 97.5 115.6 115.1 68.6
動摩擦係數    0.047 0.048 0.124 0.025 0.030 0.087
陽離子/N c    1.81 0.097 3 (0.29) (0.19) (5.4)
[產業上之可利用性]
具有由本發明之組合物所形成之層之積層體能夠良好地用於觸控面板顯示器等顯示裝置、光學元件、半導體元件、建築材料、奈米壓印技術、太陽電池、汽車或建築物之窗玻璃、調理器具等金屬製品、餐具等陶瓷製品、塑膠製之汽車零件等,於產業上有用。又,亦能夠良好地用於廚房、浴室、洗臉台、鏡子、廁所周邊之各構件之物品等。

Claims (10)

  1. 一種積層體,其依序包含基材(s)、抗菌層(k)、及撥水層(r), 上述抗菌層(k)係具有鍵結有水解性基或羥基之矽原子之有機矽化合物(C)與抗菌成分(K)之混合組合物之硬化層。
  2. 如請求項1之積層體,其中抗菌成分(K)包含四級銨鹽。
  3. 如請求項2之積層體,其中上述四級銨鹽為式(k1)所表示之化合物; [化1]
    Figure 03_image053
    [式(k1)中, R k1~R k3分別獨立表示碳數1~30之烴基, R k4及R k5分別獨立表示碳數1~4之烷基,於R k5存在複數個之情形時,複數個R k5可分別不同, Y k1及Y k2分別獨立表示單鍵或者碳數1~10之2價烴基, A k1及A k2分別獨立表示水解性基或者羥基,於A k1存在複數個之情形時,複數個A k1可分別不同,於A k2存在複數個之情形時,複數個A k2可分別不同, Z k1為水解性基、羥基、碳數1~4之烷基、或式(ki)所表示之基, k3表示1或2, k4表示0~2之整數, k5表示0~10之整數, 於Z k1為水解性基、羥基、或者碳數1~4之烷基之情形時,n表示1,於Z k1為式(ki)所表示之基之情形時,n表示2, X表示鹵素原子; [化2]
    Figure 03_image055
    [式(ki)中,R k17~R k19分別獨立表示碳數1~30之烴基,*表示鍵結鍵]]。
  4. 如請求項1至3中任一項之積層體,其中有機矽化合物(C)為具有胺基或胺骨架之化合物。
  5. 如請求項1至4中任一項之積層體,其中有機矽化合物(C)為式(c1)~(c3)中之任一者所表示之化合物; [化3]
    Figure 03_image057
    上述式(c1)中, R x11、R x12、R x13、R x14分別獨立地為氫原子或者碳數1~4之烷基,於R x11存在複數個之情形時,複數個R x11可分別不同,於R x12存在複數個之情形時,複數個R x12可分別不同,於R x13存在複數個之情形時,複數個R x13可分別不同,於R x14存在複數個之情形時,複數個R x14可分別不同, Rf x11、Rf x12、Rf x13、Rf x14分別獨立地為1個以上之氫原子被取代為氟原子之碳數1~20之烷基或者氟原子,於Rf x11存在複數個之情形時,複數個Rf x11可分別不同,於Rf x12存在複數個之情形時,複數個Rf x12可分別不同,於Rf x13存在複數個之情形時,複數個Rf x13可分別不同,於Rf x14存在複數個之情形時,複數個Rf x14可分別不同, R x15為碳數1~20之烷基,於R x15存在複數個之情形時,複數個R x15可分別不同, X 11為水解性基,於X 11存在複數個之情形時,複數個X 11可分別不同, Y 11為-NH-、或-S-,於Y 11存在複數個之情形時,複數個Y 11可分別不同, Z 11為乙烯基、α-甲基乙烯基、苯乙烯基、甲基丙烯醯基、丙烯醯基、胺基、異氰酸基、異氰尿酸基、環氧基、脲基、或者巰基, p1為1~20之整數,p2、p3、p4分別獨立地為0~10之整數,p5為0~10之整數, p6為1~3之整數, 於Z 11不為胺基之情形時,具有至少1個作為-NH-之Y 11,於Y 11全部為-S-之情形時或者p5為0之情形時,Z 11為胺基, 關於Z 11-、-Si(X 11) p6(R x15) 3-p6、p1個-{C(R x11)(R x12)}-單元(U c11)、p2個-{C(Rf x11)(Rf x12)}-單元(U c12)、p3個-{Si(R x13)(R x14)}-單元(U c13)、p4個-{Si(Rf x13)(Rf x14)}-單元(U c14)、p5個-Y 11-單元(U c15),Z 11-為式(c1)所表示之化合物之一個末端,-Si(X 11) p6(R x15) 3-p6為另一個末端,只要-O-不與-O-連結,各單元(U c11)~單元(U c15)以任意之順序排列而鍵結; [化4]
    Figure 03_image059
    上述式(c2)中, R x20及R x21分別獨立地為氫原子或者碳數1~4之烷基,於R x20存在複數個之情形時,複數個R x20可分別不同,於R x21存在複數個之情形時,複數個R x21可分別不同, Rf x20及Rf x21分別獨立地為1個以上之氫原子被取代為氟原子之碳數1~20之烷基或者氟原子,於Rf x20存在複數個之情形時,複數個Rf x20可分別不同,於Rf x21存在複數個之情形時,複數個Rf x21可分別不同, R x22及R x23分別獨立地為碳數1~20之烷基,於R x22及R x23存在複數個之情形時,複數個R x22及R x23可分別不同, X 20及X 21分別獨立地為水解性基,於X 20及X 21存在複數個之情形時,複數個X 20及X 21可分別不同, p20分別獨立地為1~30之整數,p21分別獨立地為0~30之整數,標註p20或p21且被括弧括住之重複單元之至少一者被取代為胺骨架-NR 100-,上述胺骨架中之R 100為氫原子或者烷基, p22及p23分別獨立地為1~3之整數, p20個-{C(R x20)(R x21)}-單元(U c21)、p21個-{C(Rf x20)(Rf x21)}-單元(U c22)無需p20個單元(U c21)或p21個單元(U c22)連續,各個單元(U c21)及單元(U c22)以任意之順序排列而鍵結,式(c2)所表示之化合物之一個末端為-Si(X 20) p22(R x22) 3-p22,另一個末端為-Si(X 21) p23(R x23) 3-p23; [化5]
    Figure 03_image061
    上述式(c3)中, Z 31、Z 32分別獨立地為水解性基及羥基以外之反應性官能基, R x31、R x32、R x33、R x34分別獨立地為氫原子或者碳數1~4之烷基,於R x31存在複數個之情形時,複數個R x31可分別不同,於R x32存在複數個之情形時,複數個R x32可分別不同,於R x33存在複數個之情形時,複數個R x33可分別不同,於R x34存在複數個之情形時,複數個R x34可分別不同, Rf x31、Rf x32、Rf x33、Rf x34分別獨立地為1個以上之氫原子被取代為氟原子之碳數1~20之烷基或者氟原子,於Rf x31存在複數個之情形時,複數個Rf x31可分別不同,於Rf x32存在複數個之情形時,複數個Rf x32可分別不同,於Rf x33存在複數個之情形時,複數個Rf x33可分別不同,於Rf x34存在複數個之情形時,複數個Rf x34可分別不同, Y 31為-NH-、-N(CH 3)-或-O-,於Y 31存在複數個之情形時,複數個Y 31可分別不同, X 31、X 32、X 33、X 34分別獨立地為-OR c(R c為氫原子、碳數1~4之烷基、或者胺基C 1-3烷基二C 1-3烷氧基矽烷基),於X 31存在複數個之情形時,複數個X 31可分別不同,於X 32存在複數個之情形時,複數個X 32可分別不同,於X 33存在複數個之情形時,複數個X 33可分別不同,於X 34存在複數個之情形時,複數個X 34可分別不同, p31為0~20之整數,p32、p33、p34分別獨立地為0~10之整數,p35為0~5之整數,p36為1~10之整數,p37為0或1, 滿足Z 31及Z 32之至少一方為胺基、或者Y 31之至少一個為-NH-或-N(CH 3)-之條件,且式(c3)所表示之化合物之一個末端為Z 31-,另一個末端為Z 32-,只要-O-不與-O-連結,p31個-{C(R x31)(R x32)}-單元(U c31)、p32個-{C(Rf x31)(Rf x32)}-單元(U c32)、p33個-{Si(R x33)(R x34)}-單元(U c33)、p34個-{Si(Rf x33)(Rf x34)}-單元(U c34)、p35個-Y 31-單元(U c35)、p36個-{Si(X 31)(X 32)-O}-單元(U c36)、p37個-{Si(X 33)(X 34)}-單元(U c37)分別以任意之順序排列而鍵結地構成。
  6. 如請求項1至5中任一項之積層體,其中撥水層(r)係具有氟聚醚結構之有機矽化合物(A)之硬化層。
  7. 如請求項6之積層體,其中有機矽化合物(A)為式(a1)所表示之化合物; [化6]
    Figure 03_image063
    上述式(a1)中, Rf a26、Rf a27、Rf a28、及Rf a29分別獨立地為1個以上之氫原子被取代為氟原子之碳數1~20之氟化烷基或者氟原子,於Rf a26存在複數個之情形時,複數個Rf a26可分別不同,於Rf a27存在複數個之情形時,複數個Rf a27可分別不同,於Rf a28存在複數個之情形時,複數個Rf a28可分別不同,於Rf a29存在複數個之情形時,複數個Rf a29可分別不同, R 25及R 26分別獨立地為氫原子、鹵素原子、碳數1~4之烷基、或者1個以上之氫原子被取代為鹵素原子之碳數1~4之鹵化烷基,鍵結於一個碳原子之R 25及R 26之至少一方為氫原子,於R 25存在複數個之情形時,複數個R 25可分別不同,於R 26存在複數個之情形時,複數個R 26可分別不同, R 27及R 28分別獨立地為氫原子、碳數1~4之烷基、或者單鍵,於R 27存在複數個之情形時,複數個R 27可分別不同,於R 28存在複數個之情形時,複數個R 28可分別不同, R 29及R 30分別獨立地為碳數1~20之烷基,於R 29存在複數個之情形時,複數個R 29可分別不同,於R 30存在複數個之情形時,複數個R 30可分別不同, M 7為-O-、-C(=O)-O-、-O-C(=O)-、-NR-、-NRC(=O)-、-C(=O)NR-、-CH=CH-、或-C 6H 4-,上述R為氫原子、碳數1~4之烷基或者碳數1~4之含氟烷基,於M 7存在複數個之情形時,複數個M 7可分別不同, M 5為氫原子、氟原子或者碳數1~4之烷基,於M 5存在複數個之情形時,複數個M 5可分別不同, M 10為氫原子、或者鹵素原子, M 8及M 9分別獨立地為水解性基、羥基、或者-(CH 2) e7-Si(OR 14) 3,e7為1~5,R 14為甲基或乙基,於M 8存在複數個之情形時,複數個M 8可分別不同,於M 9存在複數個之情形時,複數個M 9可分別不同, f21、f22、f23、f24、及f25分別獨立地為0~600之整數,f21、f22、f23、f24、及f25之合計值為13以上, f26為0~20之整數, f27分別獨立地為0~2之整數, g21為1~3之整數,g22為0~2之整數,g21+g22≦3, g31為1~3之整數,g32為0~2之整數,g31+g32≦3, 關於M 10-、-Si(M 9) g31(H) g32(R 30) 3-g31-g32、f21個-{C(R 25)(R 26)}-單元(U a1)、f22個-{C(Rf a26)(Rf a27)}-單元(U a2)、f23個-{Si(R 27)(R 28)}-單元(U a3)、f24個-{Si(Rf a28)(Rf a29)}-單元(U a4)、f25個-M 7-單元(U a5)、及f26個-[C(M 5){(CH 2) f27-Si(M 8) g21(H) g22(R 29) 3-g21-g22}]-單元(U a6),M 10-為式(a1)中之一個末端,-Si(M 9) g31(H) g32(R 30) 3-g31-g32為另一個末端,以於至少一部分形成氟聚醚結構之順序排列,只要-O-不與-O-連續,各單元以任意之順序排列而鍵結。
  8. 如請求項1至7中任一項之積層體,其中有機矽化合物(C)為具有胺基或胺骨架之化合物, 抗菌成分(K)包含陽離子系界面活性劑, 測定上述撥水層(r)表面時所觀察到之源自陽離子系界面活性劑之陽離子與源自有機矽化合物(C)所具有之胺基或胺骨架之氮原子(N c)之物質量比(陽離子/N c)為0.01以上、5以下。
  9. 如請求項1至8中任一項之積層體,其中抗菌成分(K)相對於有機矽化合物(C)之質量比為0.1以上50以下。
  10. 一種視窗膜或觸控面板顯示器,其包含如請求項1至9中任一項之積層體。
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