TWI726054B - 透明被膜形成用塗布液及附有透明被膜之基材 - Google Patents

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Abstract

本發明提供一種能夠形成即便於較薄之基材上亦可抑制捲曲,並且硬度及耐擦傷性較高之透明被膜的塗布液。 本案發明之塗布液包含:於金屬氧化物粒子之表面設置特定量之有機矽化合物而成之表面處理金屬氧化物粒子、環氧烷改性(甲基)丙烯酸酯樹脂、及有機溶劑。環氧烷改性(甲基)丙烯酸酯樹脂係(甲基)丙烯酸酯官能基數為3~10、環氧烷基數為3~40之多官能丙烯酸酯單體樹脂。於表面處理金屬氧化物粒子中,相對於金屬氧化物粒子100質量份,包含以Rn -SiO(4-n)/2 計為0.1~50質量份之有機矽化合物。表面處理金屬氧化物粒子具有5~500 nm之平均粒徑,且於塗布液中,相對於環氧烷改性(甲基)丙烯酸酯樹脂與表面處理金屬氧化物粒子之固形物成分之合計量而包含30~90質量%。

Description

透明被膜形成用塗布液及附有透明被膜之基材
本發明係關於一種能夠形成對水之接觸角較低且硬度(鉛筆硬度)及強度(耐擦傷性)較高之透明被膜的塗布液、及使用其之附有透明被膜之基材。
先前,對於由玻璃、塑膠等形成之片材或透鏡等基材,為了提高其表面之耐擦傷性而於基材表面設置硬塗膜。 於在最表面使用硬塗膜之顯示器用途中,為了賦予防污性而要求高接觸角型。另一方面,於平板或智慧型手機等觸控面板用途中,為了於硬塗層上進一步設置層或者貼合接著劑或樹脂,而要求低接觸角型。 又,於使塗布液乾燥、硬化時,存在透明被膜收縮、基材被拉伸、附有透明被膜之基材產生捲曲(彎曲)之問題。例如,於溶劑較多之塗布液之情形時,因由乾燥時之溶劑揮發(濃縮)導致濕膜變成乾膜而收縮,容易產生捲曲。又,於使用多官能丙烯酸系單體等硬化收縮率較大之樹脂之情形時,因硬化時之收縮而容易產生捲曲。近年來,為了進一步提高透明性、或為了使使用附有透明被膜之基材之顯示裝置或行動電話等輕量化而使用較薄之基材,捲曲之問題變得更加顯著。 對此,於專利文獻1中,揭示有活性能量線硬化樹脂層積層於基材之至少單面而成之硬塗膜及其製造方法。該硬塗膜之硬化樹脂層之表面硬度為H以上且水滴接觸角為60°以下。具體而言,於塑膠膜之基材上塗布不飽和聚酯樹脂系、丙烯酸系、加成聚合系、硫醇-丙烯酸系樹脂之混合系、陽離子聚合系、陽離子聚合與自由基聚合之混合系等之硬化用樹脂組合物之後,照射紫外線等活性能量線而使該樹脂組合物交聯及硬化,繼而,利用含有特定量之氟氣之氣體進行接觸處理而形成活性能量線硬化樹脂層。 於專利文獻2中揭示有一種塗料,其形成即便於較薄之基材上捲曲亦較小,與基材之密接性、硬度、耐擦傷性、透明性等優異之透明被膜。該塗料包含官能基數為4以上之多官能丙烯酸胺基甲酸酯樹脂、官能基數為2或3之低官能丙烯酸酯樹脂、平均粒徑為5~500 nm之金屬氧化物微粒子、及有機溶劑,且多官能丙烯酸胺基甲酸酯樹脂之濃度(CA )與低官能丙烯酸酯樹脂之濃度(CB )之濃度比(CB /CA )處於0.05~0.5之範圍。 [先前技術文獻] [專利文獻] [專利文獻1]日本專利特開平7-173310號公報 [專利文獻2]日本專利特開2013-64038號公報
[發明所欲解決之問題] 然而,專利文獻1之硬塗膜之構成係以硬化樹脂層為主體。因此,硬塗膜之硬度最高不過H~2H左右,難以進行其以上之高硬度化,無法獲得兼具較低之接觸角與較高之硬度之硬塗膜。 其次,於專利文獻2中,透明被膜中之多官能丙烯酸胺基甲酸酯樹脂為疏水性。因此,透明被膜表面亦成為疏水性,對水之接觸角變高。又,若為了實現高硬度化而增加透明被膜中之表面處理金屬氧化物微粒子之含量,則所獲得之透明被膜發生白化或捲曲。認為其原因在於多官能丙烯酸胺基甲酸酯樹脂為疏水性,與此相對,表面處理金屬氧化物微粒子為親水性,故無法獲得充分之相容性。進而,多官能丙烯酸胺基甲酸酯樹脂由於為特殊之化合物,故價格昂貴,且耐候性、耐光性亦較低。 本發明之目的在於提供一種用於獲得對水之接觸角較低、且硬度較高、並且即便於較薄之基材上亦抑制捲曲之硬塗透明被膜的塗布液(透明被膜形成用塗布液)及使用其之附有透明被膜之基材。 [解決問題之技術手段] 本發明之透明被膜用塗布液係包含環氧烷改性(甲基)丙烯酸酯樹脂、於金屬氧化物粒子之表面設置有機矽化合物而成之表面處理金屬氧化物粒子、及有機溶劑之塗布液。該環氧烷改性(甲基)丙烯酸酯樹脂係(甲基)丙烯酸酯官能基數為3~10、環氧烷基數為3~40之多官能(甲基)丙烯酸酯單體樹脂。該表面處理金屬氧化物粒子相對於金屬氧化物粒子100質量份,設置有以Rn -SiO(4-n)/2 計為0.1~50質量份之有機矽化合物。其平均粒徑為5~500 nm。該表面處理金屬氧化物粒子於塗布液中,相對於環氧烷改性(甲基)丙烯酸酯樹脂與表面處理金屬氧化物粒子之固形物成分之合計量而包含30~90質量%。 又,環氧烷改性(甲基)丙烯酸酯樹脂較佳為環氧乙烷改性(甲基)丙烯酸酯樹脂。 本發明之附有透明被膜之基材之透明被膜包含環氧烷改性(甲基)丙烯酸酯樹脂、及於金屬氧化物粒子之表面設置有機矽化合物而成之表面處理金屬氧化物粒子。表面處理金屬氧化物粒子之平均粒徑為5~500 nm。該表面處理金屬氧化物粒子於透明被膜中,相對於環氧烷改性(甲基)丙烯酸酯樹脂與表面處理金屬氧化物粒子之固形物成分之合計量而包含30~90質量%。此處,透明被膜較佳為對水之接觸角未達70°,且鉛筆硬度為3H以上。 又,透明被膜之接觸角較佳為低於不含該表面處理氧化物粒子之透明被膜之接觸角。 [發明之效果] 本發明之塗布液包含具有極性較高之環氧烷基之環氧烷改性(甲基)丙烯酸酯樹脂。該環氧烷改性(甲基)丙烯酸酯樹脂與表面處理金屬氧化物粒子之相容性較高。因此,表面處理金屬氧化物粒子充分地分散於環氧烷改性(甲基)丙烯酸酯樹脂。藉由使用該塗布液,可獲得接觸角較低,即便為較薄為20~70 μm之基材,硬度及強度亦較高且捲曲亦較小的附有透明被膜之基材。
[透明被膜形成用塗布液] 本發明之塗布液包含:環氧烷改性(甲基)丙烯酸酯樹脂、於金屬氧化物粒子之表面設置有機矽化合物而成之平均粒徑為5~500 nm之表面處理金屬氧化物粒子、及有機溶劑。該塗布液亦可進而包含聚合起始劑等添加劑。 該環氧烷改性(甲基)丙烯酸酯樹脂係(甲基)丙烯酸酯官能基數為3~10、環氧烷基數為3~40之多官能(甲基)丙烯酸酯單體樹脂。表面處理金屬氧化物粒子於金屬氧化物粒子表面相對於金屬氧化物粒子100質量份,設置有以Rn -SiO(4-n)/2 計為0.1~50質量份之有機矽化合物。該表面處理金屬氧化物粒子之平均粒徑為5~500 nm,且於塗布液中相對於環氧烷改性(甲基)丙烯酸酯樹脂與表面處理金屬氧化物粒子之固形物成分之合計量而包含30~90質量%。 通常,作為硬塗性較佳之樹脂,多使用多官能(甲基)丙烯酸酯單體樹脂或多官能(甲基)丙烯酸胺基甲酸酯低聚物樹脂。多官能(甲基)丙烯酸酯單體樹脂亦有相對低接觸角者,但通常容易產生捲曲。又,多官能(甲基)丙烯酸胺基甲酸酯低聚物樹脂通常捲曲較低,但接觸角較高。另一方面,多官能環氧烷改性(甲基)丙烯酸酯樹脂藉由將環氧烷基與(甲基)丙烯酸酯官能基之比最佳化,而硬度雖然較低,但捲曲降低且接觸角亦降低。如下所述,藉由將環氧烷改性(甲基)丙烯酸酯樹脂之丙烯酸酯官能基或環氧烷基數、表面處理金屬氧化物粒子之利用有機矽化合物進行之表面處理量、表面處理金屬氧化物粒子之平均粒徑、及塗布液中之表面處理有機矽化合物之量以最佳條件進行組合,而獲得實現高硬度、低接觸角、低捲曲性全部之硬塗塗料。 於以下對塗布液所包含之主要成分進行詳細說明。 《環氧烷改性(甲基)丙烯酸酯樹脂》 藉由將環氧烷基與(甲基)丙烯酸酯官能基((甲基)丙烯醯基)之比最佳化,環氧烷改性(甲基)丙烯酸酯樹脂容易表現出相對低接觸角且低捲曲。於丙烯酸酯官能基數小於3之情形時,由於鍵結部位變少,故難以獲得緻密且硬度較高之膜。反之,於丙烯酸酯官能基數大於10之情形時,相對於單位體積/單位容積/單位單元之鍵結基相對變多。因此,有膜之收縮較強而產生捲曲之情形。 又,環氧烷基為極性較高之官能基,所獲得之被膜表面為親水性,故被膜之水接觸角變低。於環氧烷基小於3之情形時,被膜表面之親水性化不充分,水接觸角不會充分地變低。反之,於環氧烷基大於40之情形時,相對於單位體積/單位容積/單位單元之鍵結基相對變少。因此,有膜之緻密化不充分之情形,有無法獲得所需之鉛筆硬度之可能性。 作為該環氧烷(AO)基,較佳為環氧乙烷(EO)基、環氧丙烷(PO)基、環氧丁烷基。特佳為單位基內之氧原子之比率較高且極性較高之環氧乙烷基。 (甲基)丙烯酸酯官能基數為3以上之環氧烷改性(甲基)丙烯酸酯樹脂由於收縮相對較大,故視需要調配(甲基)丙烯酸酯官能基數為2以下、較佳為1之低官能(甲基)丙烯酸酯單體樹脂。藉此,能夠減小膜整體之收縮,能夠進一步提高膜與基材之密接性,並且緩和殘留應力。 又,藉由調配低官能(甲基)丙烯酸酯單體樹脂,環氧烷改性(甲基)丙烯酸酯樹脂與表面處理金屬氧化物粒子之相容性提高,且分散性亦提高。其原因在於,藉由調配低官能(甲基)丙烯酸酯單體樹脂,可抑製造膜中之急遽之收縮,防止由於膜之收縮而使膜中之粒子被自膜排除。又,就容易降低塗料之黏度之方面而言亦有效。但是,由於低官能(甲基)丙烯酸酯單體樹脂之大量調配會導致硬度降低,故含量較佳為儘可能較少,較佳為視捲曲特性、密接性、硬度之平衡而進行調配。 作為環氧烷改性(甲基)丙烯酸酯樹脂,較佳為環氧乙烷改性(甲基)丙烯酸酯樹脂、環氧丙烷改性(甲基)丙烯酸酯樹脂及環氧丁烷改性(甲基)丙烯酸酯樹脂。 作為環氧乙烷改性(甲基)丙烯酸酯樹脂,可例示:乙氧化甘油三(甲基)丙烯酸酯、乙氧化季戊四醇三(甲基)丙烯酸酯、乙氧化季戊四醇四(甲基)丙烯酸酯、乙氧化二-三羥甲基丙烷四(甲基)丙烯酸酯、乙氧化二季戊四醇五(甲基)丙烯酸酯、乙氧化二季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯。該等分別具有3~40個環氧乙烷基。 作為環氧丙烷改性(甲基)丙烯酸酯樹脂,可例示:丙氧化甘油三(甲基)丙烯酸酯、丙氧化季戊四醇三(甲基)丙烯酸酯、丙氧化季戊四醇四(甲基)丙烯酸酯、丙氧化二-三羥甲基丙烷四(甲基)丙烯酸酯、丙氧化二季戊四醇五(甲基)丙烯酸酯、丙氧化二季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯。該等分別具有3~40個環氧丙烷基。 作為環氧丁烷改性(甲基)丙烯酸酯樹脂,可例示:丁氧化甘油三(甲基)丙烯酸酯、丁氧化季戊四醇三(甲基)丙烯酸酯、丁氧化季戊四醇四(甲基)丙烯酸酯、丁氧化二-三羥甲基丙烷四(甲基)丙烯酸酯、丁氧化二季戊四醇五(甲基)丙烯酸酯、丁氧化二季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯。該等分別具有3~40個環氧丁烷基。 該等樹脂可單獨使用,又,亦可將2種以上混合使用。 《表面處理金屬氧化物粒子》 表面處理金屬氧化物粒子係利用先前公知之有機矽化合物對先前公知之金屬氧化物粒子進行表面處理而獲得。作為金屬氧化物粒子,例如,除二氧化矽、氧化鋁、氧化鈦、二氧化矽-氧化鋁、二氧化矽-氧化鋯等以外,亦可較佳地使用氧化錫、摻雜有Sb或P之氧化錫、氧化銦、摻雜有Sn或F之氧化銦、氧化銻、氧化鈦等導電性粒子。 <平均粒徑> 表面處理金屬氧化物粒子之平均粒徑為5~500 nm。難以獲得平均粒徑未達5 nm者,即便獲得,多數情況下利用表面處理劑進行之表面處理及溶膠之穩定性亦不充分。又,於平均粒徑超過500 nm之情形時,於膜表面產生光散射,透明被膜之霧度變差,透明性降低,但亦取決於表面處理金屬氧化物粒子之含量。表面處理金屬氧化物粒子之平均粒徑進而較佳為10~200 nm。 <表面處理:表面處理劑、表面處理量> 較佳為利用下述式(1)所表示之有機矽化合物對金屬氧化物粒子進行表面處理。 Rn -SiX4-n (1) 其中,式中,R為碳數1~10之未經取代或經取代之烴基,相互可相同亦可不同。作為取代基,可列舉:環氧基、烷氧基、(甲基)丙烯醯氧基、巰基、鹵素原子、胺基、苯基胺基。X為碳數1~4之烷氧基、羥基、鹵素原子、氫原子,n表示1~3之整數。 若以固形物成分計,表面處理金屬氧化物粒子存在相對於金屬氧化物粒子100質量份以Rn -SiO(4-n)/2 計為0.1~50質量份之有機矽化合物,則相容性提高。此處,若有機矽化合物量少於0.1質量份,則有表面處理金屬氧化物粒子之分散性變得不充分,於所獲得之透明被膜產生霧度之虞。此時,雖然所獲得之接觸角降低,但與黏合劑((甲基)丙烯酸酯單體樹脂)之鍵結力變弱,故有與基材之密接性或硬度變得不充分之情形。反之,若表面處理量多於50質量份,分散性亦不會進一步提高,有阻礙表面處理金屬氧化物粒子之高密度填充之虞。此時,雖然接觸角增高,但與黏合劑鍵結之部位增加,故有收縮變大而產生捲曲、或密接性變得不充分之虞。進而,若未反應(不與微粒子鍵結)之表面處理劑(有機矽化合物)彼此鍵結,則收縮變大,故較佳為減少未反應之表面處理劑。 《有機溶劑》 作為有機溶劑,使用可將環氧烷改性(甲基)丙烯酸酯樹脂、聚合起始劑等添加物溶解或分散,並且可將表面處理金屬氧化物粒子均勻地分散者。 例如,較佳為親水性溶劑或極性溶劑。作為親水性溶劑,可使用醇類、酯類、二醇類、醚類等。作為極性溶劑,可使用酯類、酮類等。 作為醇類,有甲醇、乙醇、丙醇、2-丙醇、丁醇、二丙酮醇、呋喃甲醇、四氫呋喃甲醇等。作為酯類,有乙酸甲酯、乙酸乙酯、乙酸異丙酯、乙酸丙酯、乙酸異丁酯、乙酸丁酯、乙酸異戊酯、乙酸戊酯、乙酸3-甲氧基丁酯、乙酸2-乙基丁酯、乙酸環己酯、乙二醇單乙酸酯等。作為二醇類,有乙二醇、己二醇等。作為醚類,有二乙醚、乙二醇單甲醚、乙二醇單乙醚、乙二醇單丁醚、乙二醇異丙醚、二乙二醇單甲醚、二乙二醇單乙醚、丙二醇單甲醚、丙二醇單乙醚等。作為酮類,有丙酮、甲基乙基酮、甲基異丁基酮、丁基甲基酮、環己酮、甲基環己酮、二丙酮、甲基戊基酮、二異丁酮等。又,作為極性溶劑,此外亦有碳酸二甲酯、甲苯等。該等可單獨使用,又,亦可將2種以上混合使用。 就對膜之造膜性控制有效及塗膜之外觀(條紋、不均、透明性)控制之方面而言,特佳為丙二醇單甲醚、丙二醇單乙醚、二丙酮醇。又,於使用三乙醯纖維素基材(TAC基材)之情形時,若調配乙酸乙酯、丙酮、甲基乙基酮、環己酮、碳酸二甲酯等,則由於將基材溶解,故而就與基材之密接性提高及干涉條紋減少之方面而言較佳。 又,有機溶劑之沸點較佳為50~200℃。有機溶劑之沸點低於50℃者由於塗膜之乾燥較快,故而會產生急遽之造膜。尤其是於粒子成分等填料不充分之情形時,膜之緻密化容易變得不充分,又,膜厚容易變得不均勻。因此,有所獲得之透明被膜之硬度變得不充分之情形。有機溶劑之沸點高於200℃者有殘存有機溶劑之情形,若以含有殘存溶劑之狀態直接使之硬化,則有產生空隙,從而所獲得之透明被膜之硬度變得不充分之情形。該有機溶劑之沸點進而較佳為55~180℃。 《其他成分》 亦可視需要於塗布液中添加光聚合起始劑。作為聚合起始劑,能夠並無特別限制地使用公知者,例如有:雙(2,4,6-三甲基苯甲醯基)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、2-羥基-甲基-2-甲基-苯基-丙烷-1-酮、2,2-二甲氧基-1,2-二苯基乙烷-1-酮、1-羥基-環己基-苯基-酮、2-甲基-1-[4-(甲硫基)苯基]-2-嗎啉基丙烷-1-酮等。作為聚合起始劑之使用量,較佳為有機樹脂之固形物成分濃度之2~20質量%,進而較佳為4~16質量%。 且說,作為先前公知之添加劑之調平劑或界面活性劑具有於形成被膜時較金屬氧化物粒子更偏靠於表面之傾向。因此,若其使用量過多,則有無法獲得所期望之水接觸角之情形,或添加劑析出至膜表面而發生滲出之問題之情形。因此,於使用該等添加劑之情形時,較佳為於不影響附有透明被膜之基材之性能之範圍內使用。 《透明被膜形成用塗布液之濃度》 塗布液之固形物成分濃度(將環氧烷改性(甲基)丙烯酸酯樹脂之固形物成分與表面處理金屬氧化物粒子之固形物成分進行合計所得的固形物成分之濃度)較佳為5~70質量%。若低於5質量%,則由於塗料之濃縮穩定性較低,故有難以獲得均勻之膜之情形。又,所獲得之透明被膜有硬度或耐擦傷性變得不充分或者霧度或外觀變差而使生產性、製造可靠性等降低之情形。若高於70質量%,則有塗布液之黏度變高,塗布性降低,或者所獲得之透明被膜之霧度變高,或者表面粗糙度變大,耐擦傷性變得不充分之情形。 上述塗布液之固形物成分濃度進而較佳為10~60質量%。 <表面處理金屬氧化物粒子之濃度> 塗布液中之表面處理金屬氧化物粒子相對於環氧烷改性(甲基)丙烯酸酯樹脂之固形物成分量與表面處理金屬氧化物粒子之固形物成分之合計量,以固形物成分計為30~90質量%。此處,若表面處理金屬氧化物粒子少於30質量%,則於塗膜化時,有捲曲之抑制效果、硬度及耐擦傷性變得不充分之情形,或有被膜之表面之親水性化變得不充分而無法獲得所期望之較低之水接觸角之情形。反之,若表面處理金屬氧化物粒子多於90質量%,有於透明被膜產生裂痕之情形。又,即便獲得被膜,亦有與基材之密接性變得不充分之情形,或膜強度或耐擦傷性、透明性、霧度等變差之情形。該表面處理金屬氧化物粒子成分相對於環氧烷改性(甲基)丙烯酸酯樹脂成分之固形物成分量與表面處理金屬氧化物粒子成分之固形物成分之合計量,更佳為以固形物成分計為50~85質量%,進而較佳為60~80質量%。 <環氧烷改性(甲基)丙烯酸酯樹脂之濃度> 塗布液中之環氧烷改性(甲基)丙烯酸酯樹脂相對於環氧烷改性(甲基)丙烯酸酯樹脂之固形物成分量與表面處理金屬氧化物粒子之固形物成分之合計量,較佳為以固形物成分計為10~70質量%。 此處,若環氧烷改性(甲基)丙烯酸酯樹脂少於10質量%,則於塗膜化時,有於透明被膜產生裂痕之情形。反之,若環氧烷改性(甲基)丙烯酸酯樹脂多於70質量%,則有透明被膜之硬度、耐擦傷性變得不充分之情形。該環氧烷改性(甲基)丙烯酸酯樹脂成分相對於環氧烷改性(甲基)丙烯酸酯樹脂成分之固形物成分量與表面處理金屬氧化物粒子成分之固形物成分之合計量,更佳為以固形物成分計為15~50質量%,進而較佳為20~40質量%。 於此種表面處理金屬氧化物粒子及環氧烷改性(甲基)丙烯酸酯樹脂之濃度比率之塗布液中,塗布液中之表面處理金屬氧化物粒子之濃度較佳為以固形物成分計為1.5~63質量%,環氧烷改性(甲基)丙烯酸酯樹脂較佳為以固形物成分計為0.5~49質量%。 本發明之塗布液之構成如上所述,包含:環氧烷改性(甲基)丙烯酸酯樹脂、於金屬氧化物粒子之表面設置有機矽化合物而成之平均粒徑為5~500 nm之表面處理金屬氧化物粒子、及有機溶劑。於該環氧烷改性(甲基)丙烯酸酯樹脂中,包含3~10之(甲基)丙烯酸酯官能基數,3~40之環氧烷基數。於表面處理金屬氧化物粒子中,相對於金屬氧化物粒子100質量份,包含以Rn -SiO(4-n)/2 計為0.1~50質量份之有機矽化合物。於塗布液中,該表面處理金屬氧化物粒子相對於環氧烷改性(甲基)丙烯酸酯樹脂與表面處理金屬氧化物粒子之固形物成分之合計量而包含30~90質量%。 若列舉更佳之塗布液之構成必要條件,則首先,於環氧烷改性(甲基)丙烯酸酯樹脂中包含4~8之(甲基)丙烯酸酯官能基數、6~30之環氧烷基數。其次,於表面處理金屬氧化物粒子中,相對於金屬氧化物粒子100質量份,包含以Rn -SiO(4-n)/2 計為1~30質量份之有機矽化合物。於塗布液中,該表面處理金屬氧化物粒子相對於環氧烷改性(甲基)丙烯酸酯樹脂與表面處理金屬氧化物粒子之固形物成分之合計量而包含50~85質量%。 若列舉進而較佳之塗布液之構成必要條件,則首先,於環氧烷改性(甲基)丙烯酸酯樹脂中包含4~6之(甲基)丙烯酸酯官能基數、12~24之環氧烷基數。其次,於表面處理金屬氧化物粒子中,相對於金屬氧化物粒子100質量份,包含以Rn -SiO(4-n)/2 計為5~20質量份之有機矽化合物。於塗布液中,該表面處理金屬氧化物粒子相對於環氧烷改性(甲基)丙烯酸酯樹脂與表面處理金屬氧化物粒子之固形物成分之合計量而包含60~80質量%。 [附有透明被膜之基材] 使用上述塗布液,直接或間接地於基材形成透明被膜。透明被膜主要係由表面處理金屬氧化物粒子與樹脂成分形成。就對水之接觸角較低之方面而言,本發明之透明被膜於如在本發明之被膜上進而設置樹脂層等上層般之情形時尤其有用。即,本發明之附有透明被膜之基材較佳為於基板上設置有透明被膜,且於透明被膜上進而設置有樹脂層等上層之構成。 《基材》 作為基材,能夠並無特別限制地使用公知者,較佳為聚碳酸酯、丙烯酸系樹脂、聚對苯二甲酸乙二酯(PET)、三乙醯纖維素(TAC)、聚甲基丙烯酸甲酯樹脂(PMMA)、環烯烴聚合物(COP)等透明之樹脂基材。該等樹脂基材能夠獲得與藉由上述塗布液而形成之透明被膜之密接性優異,且硬度、耐擦傷性等優異之附有透明被膜之基材。因此,能夠較佳地用於較薄之基材。基材之厚度較佳為20~70 μm。其中TAC基材若基材較薄則容易捲曲。因此,為了抑制捲曲,較佳為使用本發明之透明被膜用塗布液。 基材之厚度進而較佳為30~60 μm。 《透明被膜》 關於本發明之透明被膜,塗布液中之環氧烷改性(甲基)丙烯酸酯樹脂成分與表面處理金屬氧化物粒子成分之量之比率直接成為被膜中之成分比率。 即,透明被膜中之環氧烷改性(甲基)丙烯酸酯樹脂之比率係以塗布液中之環氧烷改性(甲基)丙烯酸酯樹脂成分之固形物成分量相對於環氧烷改性(甲基)丙烯酸酯樹脂成分之固形物成分量與平均粒徑為5~500 nm、較佳為10~200 nm之表面處理金屬氧化物粒子成分之固形物成分量之合計量的比率進行表示。該透明被膜中之環氧烷改性(甲基)丙烯酸酯樹脂之比率較佳為以固形物成分計為10~70質量%。此處,若環氧烷改性(甲基)丙烯酸酯樹脂少於10質量%,則有於透明被膜產生裂痕之情形。反之,若環氧烷改性(甲基)丙烯酸酯樹脂多於70質量%,則有透明被膜之硬度、耐擦傷性變得不充分之情形。該環氧烷改性(甲基)丙烯酸酯樹脂成分相對於環氧烷改性(甲基)丙烯酸酯樹脂成分之固形物成分量與表面處理金屬氧化物粒子成分之固形物成分之合計量,更佳為以固形物成分計為15~50質量%,進而較佳為20~40質量%。 另一方面,透明被膜中之表面處理金屬氧化物粒子之比率係以上述塗布液中之表面處理金屬氧化物粒子成分之固形物成分量相對於環氧烷改性(甲基)丙烯酸酯樹脂成分之固形物成分量與表面處理金屬氧化物粒子成分之固形物成分量之合計量的比率進行表示。該透明被膜中之表面處理金屬氧化物粒子之比率較佳為以固形物成分計為30~90質量%。此處,若表面處理金屬氧化物粒子少於30質量%,則有捲曲之抑制效果、硬度及耐擦傷性變得不充分之情形。又,有被膜之表面之親水性化變得不充分,無法獲得所期望之較低之水接觸角之情形。反之,若表面處理金屬氧化物粒子多於90質量%,則有於透明被膜產生裂痕之情形。又,即便獲得被膜,亦有與基材之密接性變得不充分之情形,或者膜強度或耐擦傷性、透明性、霧度等變差之情形。該表面處理金屬氧化物粒子成分相對於環氧烷改性(甲基)丙烯酸酯樹脂成分之固形物成分量與表面處理金屬氧化物粒子成分之固形物成分之合計量,更佳為以固形物成分計為50~85質量%,進而較佳為60~80質量%。 表面處理金屬氧化物粒子難以獲得平均粒徑小於5 nm者。即便獲得此種粒子,多數情況下利用表面處理劑進行之表面處理、及溶膠之穩定性亦不充分。又,若表面處理金屬氧化物粒子之平均粒徑大於500 nm,則於膜表面產生光散射,透明被膜之霧度變差而被膜之透明性降低,但亦取決於表面處理金屬氧化物粒子之含量。關於所獲得之透明被膜,先前,通常由樹脂成分單獨構成之被膜與包含表面處理金屬氧化物粒子之被膜相比接觸角更低。然而,本發明之包含表面處理金屬氧化物粒子之被膜具有與由樹脂成分單獨構成之被膜相比接觸角降低之特徵。雖然其原因尚未明確,但認為原因之一在於:於被膜表面存在粒子而於膜表面形成紋理,被膜表面積相對增大而有助於低接觸角(Wenzel效果)。 透明被膜之膜厚較佳為1~10 μm。若透明被膜薄於1 μm,則有透明被膜之硬度、耐擦傷性變得不充分之情形。若透明被膜厚於10 μm,則有膜之收縮變大、容易產生捲曲、與基材之密接性變得不充分之情形。又,於收縮非常大之情形時,亦有產生裂痕之情形。該透明被膜之膜厚進而較佳為2~10 μm。 透明被膜之接觸角較佳為對水未達70°。若接觸角為70°以上,則有親水性不充分,與上層之接著性降低之情形。該透明被膜之接觸角進而較佳為對水未達50°。 透明被膜之鉛筆硬度較佳為3H以上。若為未達3H之鉛筆硬度,則作為硬塗膜而言硬度不充分。該透明被膜之鉛筆硬度進而較佳為4H以上。 透明被膜之捲曲性較佳為未達20 mm,進而較佳為未達10 mm。 又,附有透明被膜之基材之透光率較佳為90.0%以上。 若附有透明被膜之基材之透光率低於90.0%,則有於用於顯示裝置等之情形時,圖像之清晰度變得不充分之情形。該附有透明被膜之基材之透光率進而較佳為91.5%以上。 為了使光電單元、液晶顯示單元或行動電話、個人電腦等輕量化,此種附有透明被膜之基材較佳為用於要求較薄且輕量性之用途。 [實施例] 以下對本發明之實施例進行說明,但本發明並不限定於該等實施例。 再者,於實施例中,使用二氧化矽氧化鋁微粒子或二氧化矽微粒子作為金屬氧化物微粒子。 (實施例1) 《塗布液(1)之製備》 向100 g之二氧化矽氧化鋁溶膠分散液(日揮觸媒化成(股)製造之OSCAL1132,平均粒徑為12 nm,固形物成分濃度為40.5質量%,分散介質:甲醇溶膠,粒子折射率為1.46)中混合6.08 g之γ-甲基丙烯醯氧基丙基三甲氧基矽烷(Shin-Etsu Silicones(股)製造之KBM-503,SiO2 成分為81.2質量%),並添加8.80 g之超純水,添加0.40 g之5%氨水,並於50℃下攪拌6小時。藉此,獲得經表面處理之12 nm之二氧化矽氧化鋁溶膠分散液(固形物成分濃度為40.4質量%)。 其後,利用旋轉蒸發器將溶劑置換為丙二醇單甲醚(PGME),獲得固形物成分為46.6質量%之二氧化矽溶膠PGME分散液(1)。繼而,將60.11 g之該二氧化矽溶膠PGME分散液(1)、12.00 g之EO改性丙烯酸酯黏合劑(新中村化學工業(股)製造之NK ester A-DPH-18E)、1.80 g之光聚合起始劑(Ciba Japan(股)製造之Irgacure184)、13.59 g之PGME、及12.50 g之丙酮充分地混合,製備固形物成分濃度為41.8質量%之透明被膜形成用塗布液(1)。將該塗布液(1)之組成示於表1。 《平均粒徑之測定》 平均粒徑係拍攝電子顯微鏡照片,對任意之100個粒子測定粒徑並取其平均值而得者。 《附有透明被膜之基材(1)之製備》 利用棒式塗布法(#16)將透明被膜形成用塗布液(1)塗布於TAC膜(Fuji Film(股)製造之FT-PB40UL-M,厚度:40 μm,折射率:1.51),以80℃乾燥120秒之後,於N2 環境下照射300 mJ/cm2 之紫外線而使之硬化,獲得附有透明被膜之基材(1)。透明被膜之膜厚為8 μm。 利用以下之方法及評價基準對該附有透明被膜之基材(1)之膜厚、鉛筆硬度、接觸角、捲曲性、耐擦傷性、霧度、全光線透過率、密接性及外觀進行評價。將其評價結果示於表2。 《膜厚之測定》 膜厚係使用數位表(小野測器(股)製造之表座ST-0230與數位表計數器DG-5100)而測定。 《鉛筆硬度之測定》 鉛筆硬度係依據JIS-K-5600藉由鉛筆硬度測試器而測定。鉛筆硬度較佳為3H以上。 《接觸角之測定》 接觸角係使用全自動接觸角計(協和界面科學(股)製造之DM700)而測定。對水之接觸角較佳為未達70°。 《捲曲性之評價》 以於14 cm×25 cm×40 μm(厚度)之TAC膜基材上能夠形成厚度8 μm之透明被膜之方式塗布塗布液(1),並靜置20小時。其後,將膜切割為10 cm×10 cm之尺寸,將塗布面朝下而將膜放置於平板上,測定捲曲(彎曲)而拱起之基材之頂點距平板之高度。利用以下之基準對捲曲性進行評價。 <評價基準> 未達10 mm:◎ 未達10~20 mm:〇 未達20~30 mm:△ 30 mm以上:× 《耐擦傷性之評價》 使用#0000鋼絲絨,以負載500 g/cm2 滑動10次,目視觀察膜之表面。利用以下之基準對耐擦傷性進行評價。 <評價基準> 未發現條紋狀之損傷:◎ 僅發現少量之條紋狀之損傷:〇 發現大量條紋狀之損傷:△ 面整體被削去:× 《全光線透過率、霧度之測定》 全光線透過率及霧度係使用測霧計(日本電色(股)製造之NDH-5000)而測定。再者,未塗布之TAC膜之全光線透過率為93.0%、霧度為0.3%。較佳為全光線透過率為90.0%以上,霧度為0.5%以下。 《密接性》 使用刀於附有透明被膜之基材之表面以縱橫1 mm之間距劃出11條平行之損傷而製作100個方格,並將透明膠帶接著於此。繼而,於剝離透明膠帶時,數出被膜未被剝離而殘存之方格之數。藉由分類為以下4等級而對密接性進行評價。 <評價基準> 殘存方格數為100個:◎ 殘存方格數為90~99個:〇 殘存方格數為85~89個:△ 殘存方格數為84個以下:× 《外觀》 以目視觀察附有透明被膜之基材之表面。利用以下之基準對外觀進行評價。 <評價基準> 於表面無法確認條紋、不均、裂痕、滲出之外觀不良:◎ 於表面幾乎無法確認條紋、不均、裂痕、滲出之外觀不良:〇 於表面僅觀察到少量條紋、不均、裂痕、滲出之外觀不良:△ 於表面明確觀察到條紋、不均、裂痕、滲出之外觀不良:× (實施例2) 《透明被膜形成用塗布液(2)之製備》 除將EO改性丙烯酸酯黏合劑變更為新中村化學工業(股)製造之NK ester A-DPH-24E以外,與實施例1同樣地製備固形物成分濃度為41.8質量%之塗布液(2)。將所獲得之塗布液(2)之組成示於表1。 《附有透明被膜之基材(2)之製備》 除使用塗布液(2)以外,與實施例1同樣地製造附有透明被膜之基材(2),並進行評價。透明被膜之膜厚為8 μm。 (實施例3) 《透明被膜形成用塗布液(3)之製備》 除將EO改性丙烯酸酯黏合劑變更為新中村化學工業(股)製造之NK ester A-DPH-12E以外,與實施例1同樣地製備固形物成分濃度為41.8質量%之塗布液(3)。將所獲得之塗布液(3)之組成示於表1。 《附有透明被膜之基材(3)之製備》 除使用塗布液(3)以外,與實施例1同樣地製造附有透明被膜之基材(3),並進行評價。透明被膜之膜厚為8 μm。 (實施例4) 《透明被膜形成用塗布液(4)之製備》 除將EO改性丙烯酸酯黏合劑變更為新中村化學工業(股)製造之NK ester ATM-35E以外,與實施例1同樣地製備固形物成分濃度為41.8質量%之塗布液(4)。將所獲得之塗布液(4)之組成示於表1。 《附有透明被膜之基材(4)之製備》 除使用塗布液(4)以外,與實施例1同樣地製造附有透明被膜之基材(4),並進行評價。透明被膜之膜厚為8 μm。 (實施例5) 《透明被膜形成用塗布液(5)之製備》 除將EO改性丙烯酸酯黏合劑變更為新中村化學工業(股)製造之NK ester A-GLY-9E以外,與實施例1同樣地製備固形物成分濃度為41.8質量%之塗布液(5)。將所獲得之塗布液(5)之組成示於表1。 《附有透明被膜之基材(5)之製備》 除使用塗布液(5)以外,與實施例1同樣地製造附有透明被膜之基材(5),並進行評價。透明被膜之膜厚為8 μm。 (實施例6) 《透明被膜形成用塗布液(6)之製備》 除將EO改性丙烯酸酯黏合劑變更為新中村化學工業(股)製造之NK ester A-DPH-16P以外,與實施例1同樣地製備固形物成分濃度為41.8質量%之塗布液(6)。將所獲得之塗布液(6)之組成示於表1。 《附有透明被膜之基材(6)之製備》 除使用塗布液(6)以外,與實施例1同樣地製造附有透明被膜之基材(6),並進行評價。透明被膜之膜厚為8 μm。 (實施例7) 《透明被膜形成用塗布液(7)之製備》 將64.41 g之實施例1中獲得之固形物成分濃度為46.6質量%之二氧化矽溶膠PGME分散液(1)、10.00 g之EO改性丙烯酸酯(新中村化學工業(股)製造之NK ester A-DPH-18E)、1.50 g之光聚合起始劑(Ciba Japan(股)製造之Irgacure184)、11.59 g之PGME、及12.50 g之丙酮充分地混合,製備固形物成分濃度為41.5質量%之塗布液(7)。將所獲得之塗布液(7)之組成示於表1。 《附有透明被膜之基材(7)之製備》 除使用塗布液(7)以外,與實施例1同樣地製造附有透明被膜之基材(7),並進行評價。透明被膜之膜厚為8 μm。 (實施例8) 《透明被膜形成用塗布液(8)之製備》 將42.94 g之實施例1中獲得之固形物成分濃度為46.6質量%之二氧化矽溶膠PGME分散液(1)、20.00 g之EO改性丙烯酸酯(新中村化學工業(股)製造之NK ester A-DPH-18E)、3.00 g之光聚合起始劑(Ciba Japan(股)製造之Irgacure184)、21.56 g之PGME、及12.50 g之丙酮充分地混合,製備固形物成分濃度為43.0質量%之塗布液(8)。將所獲得之塗布液(8)之組成示於表1。 《附有透明被膜之基材(8)之製備》 除使用塗布液(8)以外,與實施例1同樣地製造附有透明被膜之基材(8),並進行評價。透明被膜之膜厚為8 μm。 (實施例9) 《透明被膜形成用塗布液(9)之製備》 將25.76 g之實施例1中獲得之固形物成分濃度為46.6質量%之二氧化矽溶膠PGME分散液(1)、28.00 g之EO改性丙烯酸酯(新中村化學工業(股)製造之NK ester A-DPH-18E)、4.20 g之光聚合起始劑(Ciba Japan(股)製造之Irgacure184)、29.54 g之PGME、及12.50 g之丙酮充分地混合,製備固形物成分濃度為44.2質量%之塗布液(9)。將所獲得之塗布液(9)之組成示於表1。 《附有透明被膜之基材(9)之製備》 除使用棒式塗布法(#20)塗布塗布液(9)以外,與實施例1同樣地製造附有透明被膜之基材(9),並進行評價。透明被膜之膜厚為10 μm。 (實施例10) 《透明被膜形成用塗布液(10)之製備》 向100 g之二氧化矽氧化鋁溶膠分散液(日揮觸媒化成(股)製造之OSCAL1132,平均粒徑為12 nm,固形物成分濃度為40.5質量%,分散介質:甲醇溶膠,粒子折射率為1.46)中混合12.15 g之γ-甲基丙烯醯氧基丙基三甲氧基矽烷(Shin-Etsu Silicones(股)製造之KBM-503,SiO2 成分為81.2質量%),並添加17.60 g之超純水,添加0.40 g之5%氨水,並於50℃下攪拌6小時,獲得經表面處理之12 nm之二氧化矽氧化鋁溶膠分散液(固形物成分濃度為40.5質量%)。 其後,利用旋轉蒸發器將溶劑置換為丙二醇單甲醚(PGME),獲得固形物成分為52.7質量%之二氧化矽溶膠PGME分散液(2)。 繼而,將53.18 g之固形物成分濃度為52.7質量%之二氧化矽溶膠PGME分散液(2)、12.00 g之EO改性丙烯酸酯黏合劑(新中村化學工業(股)製造之NK ester A-DPH-18E)、1.80 g之光聚合起始劑(Ciba Japan(股)製造之Irgacure184)、20.52 g之PGME、及12.50 g之丙酮充分地混合,製備固形物成分濃度為41.8質量%之塗布液(10)。將所獲得之塗布液(10)之組成示於表1。 《附有透明被膜之基材(10)之製備》 除使用塗布液(10)以外,與實施例1同樣地製造附有透明被膜之基材(10),並進行評價。透明被膜之膜厚為8 μm。 (實施例11) 《透明被膜形成用塗布液(11)之製備》 向100 g之二氧化矽氧化鋁溶膠分散液(日揮觸媒化成(股)製造之OSCAL1132,平均粒徑為12 nm,固形物成分濃度為40.5質量%,分散介質:甲醇溶膠,粒子折射率為1.46)中混合1.22 g之γ-甲基丙烯醯氧基丙基三甲氧基矽烷(Shin-Etsu Silicones(股)製造之KBM-503,SiO2 成分為81.2質量%),並添加1.76 g之超純水,添加0.40 g之5%氨水,並於50℃下攪拌6小時,獲得經表面處理之12 nm之二氧化矽溶膠分散液(固形物成分濃度為40.4質量%)。 其後,利用旋轉蒸發器將溶劑置換為丙二醇單甲醚(PGME),獲得固形物成分為41.7質量%之二氧化矽溶膠PGME分散液(3)。 繼而,將67.12 g之固形物成分濃度為41.7質量%之二氧化矽溶膠PGME分散液(3)、12.00 g之EO改性丙烯酸酯黏合劑(新中村化學工業(股)製造之NK ester A-DPH-18E)、1.80 g之光聚合起始劑(Ciba Japan(股)製造之Irgacure184)、6.58 g之PGME、及12.50 g之丙酮充分地混合,製備固形物成分濃度為41.8質量%之塗布液(11)。將所獲得之塗布液(11)之組成示於表1。 《附有透明被膜之基材(11)之製備》 除使用塗布液(11)以外,與實施例1同樣地製造附有透明被膜之基材(11),並進行評價。透明被膜之膜厚為8 μm。 (實施例12) 《透明被膜形成用塗布液(12)之製備》 向100 g之二氧化矽氧化鋁溶膠分散液(日揮觸媒化成(股)製造之OSCAL1132,平均粒徑為12 nm,固形物成分濃度為40.5質量%,分散介質:甲醇溶膠,粒子折射率為1.46)中混合6.08 g之γ-丙烯醯氧基丙基三甲氧基矽烷(Shin-Etsu Silicones(股)製造之KBM-5103,SiO2 成分為81.2質量%),並添加8.80 g之超純水,添加0.40g之5%氨水,並於50℃下攪拌6小時,而獲得經表面處理之12 nm之二氧化矽氧化鋁溶膠分散液(固形物成分濃度為40.4質量%)。 其後,利用旋轉蒸發器將溶劑置換為丙二醇單甲醚(PGME),獲得固形物成分為46.6質量%之二氧化矽溶膠PGME分散液(4)。 繼而,將60.11 g之固形物成分濃度為46.6質量%之二氧化矽溶膠PGME分散液(4)、12.00 g之EO改性丙烯酸酯黏合劑(新中村化學工業(股)製造之NK ester A-DPH-18E)、1.80 g之光聚合起始劑(Ciba Japan(股)製造之Irgacure184)、13.59 g之PGME、及12.50 g之丙酮充分地混合,製備固形物成分濃度為46.6質量%之塗布液(12)。將所獲得之塗布液(12)之組成示於表1。 《附有透明被膜之基材(12)之製備》 除使用塗布液(12)以外,與實施例1同樣地製造附有透明被膜之基材(12),並進行評價。透明被膜之膜厚為8 μm。 (實施例13) 《透明被膜形成用塗布液(13)之製備》 向100 g之二氧化矽氧化鋁溶膠分散液(日揮觸媒化成(股)製造之OSCAL1132,平均粒徑為12 nm,固形物成分濃度為40.5質量%,分散介質:甲醇溶膠,粒子折射率為1.46)中混合2.74 g四乙氧基矽烷(多摩化學工業(股)製造之正矽酸乙酯-A,SiO2 成分為28.80%),並添加4.33 g之超純水,添加0.40 g之5%氨水,並於50℃下攪拌6小時,獲得經表面處理之12 nm之二氧化矽氧化鋁溶膠分散液(固形物成分濃度為38.4質量%)。 其後,利用旋轉蒸發器將溶劑置換為丙二醇單甲醚(PGME),獲得固形物成分為41.3質量%之二氧化矽溶膠PGME分散液(5)。 繼而,將67.78 g之固形物成分濃度為41.3質量%之二氧化矽溶膠PGME分散液(5)、12.00 g之EO改性丙烯酸酯黏合劑(新中村化學工業(股)製造之NK ester A-DPH-18E)、1.80 g之光聚合起始劑(Ciba Japan(股)製造之Irgacure184)、5.92 g之PGME、12.50 g之丙酮充分地混合,製備固形物成分濃度為41.8質量%之塗布液(13)。將所獲得之塗布液(13)之組成示於表1。 《附有透明被膜之基材(13)之製備》 除使用塗布液(13)以外,與實施例1同樣地製造附有透明被膜之基材(13),並進行評價。透明被膜之膜厚為8 μm。 (實施例14) 《透明被膜形成用塗布液(14)之製備》 於1000 g之二氧化矽溶膠分散液(日揮觸媒化成(股)製造之SI-30,平均粒徑為12 nm,SiO2 濃度為40.5質量%)中加入6000 g之離子交換水,繼而添加800 g之陽離子交換樹脂(三菱化學(股)製造之SK-1BH)並攪拌1小時而進行脫鹼處理。 其次,將陽離子交換樹脂分離之後,添加400 g之陰離子交換樹脂(三菱化學(股)製造之SANUPC)並攪拌1小時而進行脫陰離子處理。繼而,再次添加400 g之陽離子交換樹脂(三菱化學(股)製造之SK-1BH)並攪拌1小時而進行脫鹼處理,從而製備SiO2 濃度為5質量%之二氧化矽粒子分散液(A)。 使用超過濾膜以甲醇對該分散液進行溶劑置換,獲得固形物成分濃度為40.5質量%之甲醇分散液(A)。 向100 g之二氧化矽甲醇分散液(A)中混合6.08 g之γ-甲基丙烯醯氧基丙基三甲氧基矽烷(Shin-Etsu Silicones(股)製造之KBM-503,SiO2 成分為81.2質量%),並添加8.80 g之超純水,添加0.40 g之5%氨水,並於50℃下攪拌6小時,獲得經表面處理之12 nm之二氧化矽溶膠分散液(固形物成分濃度為40.5質量%)。 其後,利用旋轉蒸發器將溶劑置換為丙二醇單甲醚(PGME),獲得固形物成分為46.6質量%之二氧化矽溶膠PGME分散液(6)。 除將二氧化矽氧化鋁溶膠變更為二氧化矽溶膠PGME分散液(6)以外,與實施例1同樣地製備固形物成分濃度為41.8質量%之塗布液(14)。將所獲得之塗布液(14)之組成示於表1。 《附有透明被膜之基材(14)之製備》 除使用塗布液(14)以外,與實施例1同樣地製造附有透明被膜之基材(14),並進行評價。透明被膜之膜厚為8 μm。 (實施例15) 《透明被膜形成用塗布液(15)之製備》 於1000 g之二氧化矽溶膠分散液(日揮觸媒化成(股)製造之SI-80P,平均粒徑為80 nm,SiO2 濃度為40.5質量%)中加入6000 g之離子交換水,繼而添加800 g之陽離子交換樹脂(三菱化學(股)製造之SK-1BH)並攪拌1小時而進行脫鹼處理。 其次,於分離陽離子交換樹脂之後,添加400 g之陰離子交換樹脂(三菱化學(股)製造:SANUPC)並攪拌1小時而進行脫陰離子處理。繼而,再次添加400 g之陽離子交換樹脂(三菱化學(股)製造:SK-1BH)並攪拌1小時而進行脫鹼處理,從而製備SiO2 濃度為5質量%之二氧化矽粒子分散液(B)。 使用超過濾膜以甲醇對該分散液進行溶劑置換,獲得固形物成分濃度為40.5質量%之甲醇分散液(B)。 除使用100 g之上述二氧化矽甲醇分散液(B)以外,與實施例1同樣地製備固形物成分濃度為46.6質量%之包含二氧化矽之表面處理金屬氧化物微粒子樹脂PGME分散液(7)。 除將二氧化矽氧化鋁溶膠變更為二氧化矽溶膠PGME分散液(7)以外,與實施例1同樣地製備固形物成分濃度為41.8質量%之塗布液(15)。將所獲得之塗布液(15)之組成示於表1。 《附有透明被膜之基材(15)之製備》 除使用透明被膜形成用塗布液(15)以外,與實施例1同樣地製造附有透明被膜之基材(15),並進行評價。透明被膜之膜厚為8 μm。 (實施例16) 《透明被膜形成用塗布液(16)之製備》 向100 g之二氧化矽氧化鋁溶膠分散液(日揮觸媒化成(股)製造之OSCAL1132,平均粒徑為12 nm,固形物成分濃度為40.5質量%,分散介質:甲醇溶膠,粒子折射率為1.46)中混合6.08 g之γ-甲基丙烯醯氧基丙基三甲氧基矽烷(Shin-Etsu Silicones(股)製造之KBM-503,SiO2 成分為81.2質量%),並添加8.80 g之超純水,添加0.40 g之5%氨水,並於50℃下攪拌6小時,獲得經表面處理之12 nm之二氧化矽氧化鋁溶膠分散液(固形物成分濃度為40.4質量%)。 其後,利用旋轉蒸發器將溶劑置換為丙二醇單甲醚(PGME),獲得固形物成分為60.0質量%之二氧化矽氧化鋁溶膠PGME分散液(8)。 繼而,將64.17 g之固形物成分濃度為60.0質量%之二氧化矽氧化鋁溶膠PGME分散液(8)、16.50 g之EO改性丙烯酸酯黏合劑(新中村化學工業(股)製造之NK ester A-DPH-18E)、2.48 g之光聚合起始劑(Ciba Japan(股)製造之Irgacure184)、4.36 g之PGME、及12.50 g之丙酮充分地混合,製備固形物成分濃度為57.5質量%之塗布液(16)。將所獲得之塗布液(16)之組成示於表1。 《附有透明被膜之基材(16)之製備》 除使用棒式塗布法(#12)塗布塗布液(16)以外,與實施例1同樣地製造附有透明被膜之基材(16),並進行評價。透明被膜之膜厚為8 μm。 (實施例17) 《透明被膜形成用塗布液(17)之製備》 將30.06 g之實施例1中製備之固形物成分濃度為46.6質量%之二氧化矽溶膠PGME分散液(1)、6.00 g之EO改性丙烯酸酯黏合劑(新中村化學工業(股)製造之NK ester A-DPH-18E)、0.90 g之光聚合起始劑(Ciba Japan(股)製造之Irgacure184)、50.54 g之PGME、及12.50 g之丙酮充分地混合,製備固形物成分濃度為20.9質量%之塗布液(17)。將所獲得之塗布液(17)之組成示於表1。 《附有透明被膜之基材(17)之製備》 除使用棒式塗布法(#32)塗布塗布液(17)以外,與實施例1同樣地製造附有透明被膜之基材(17),並進行評價。透明被膜之膜厚為8 μm。 (實施例18) 《透明被膜形成用塗布液(18)之製備》 除添加0.001 g之丙烯醯基矽酮系調平劑(楠本化成(股)公司製造之UVX-3750,固形物成分為50.0%)並進行混合以外,與實施例1同樣地製備固形物成分濃度為41.8質量%之塗布液(18)。將所獲得之塗布液(18)之組成示於表1。 《附有透明被膜之基材(18)之製備》 除使用塗布液(18)以外,與實施例1同樣地製造附有透明被膜之基材(18),並進行評價。透明被膜之膜厚為8 μm。 (實施例19) 《附有透明被膜之基材(19)之製備》 除將基材變更為50 μm之PET膜(東洋紡織(股)製造之COSMOSHINE A4300)以外,與實施例1同樣地塗布塗布液(1)而製造附有透明被膜之基材(19),並進行評價。透明被膜之膜厚為8 μm。 (比較例1) 《透明被膜形成用塗布液(R1)之製備》 將51.52 g之固形物成分濃度為46.6質量%之二氧化矽溶膠PGME分散液(1)、16.00 g之二季戊四醇六丙烯酸酯(共榮社化學(股)製造之Light Acrylate DPE-6A)、2.40 g之光聚合起始劑(Ciba Japan(股)製造之Irgacure184)、17.58 g之PGME、及12.50 g之丙酮充分地混合,製備固形物成分濃度為42.4質量%之塗布液(R1)。將所獲得之塗布液(R1)之組成示於表中。 《附有透明被膜之基材(R1)之製備》 除使用塗布液(R1)以外,與實施例1同樣地製造附有透明被膜之基材(R1),並進行評價。透明被膜之膜厚為8 μm。 (比較例2) 《透明被膜形成用塗布液(R2)之製備》 除將二季戊四醇六丙烯酸酯變更為丙烯酸胺基甲酸酯(新中村化學(股)製造之NK oligo UA-33H,官能基:丙烯酸胺基甲酸酯,官能基數:9,分子量:4000,固形物成分濃度為100%)以外,與比較例1同樣地製備固形物成分濃度為42.4質量%之塗布液(R2)。將所獲得之塗布液(R2)之組成示於表1。 《附有透明被膜之基材(R2)之製備》 除使用塗布液(R2)以外,與實施例1同樣地製造附有透明被膜之基材(R2),並進行評價。透明被膜之膜厚為8 μm。 (比較例3) 《透明被膜形成用塗布液(R3)之製備》 除將EO改性丙烯酸酯黏合劑變更為新中村化學工業(股)製造之NK ester A-DPH-48E以外,與實施例1同樣地製備固形物成分濃度為41.8質量%之塗布液(R3)。將所獲得之塗布液(R3)之組成示於表1。 《附有透明被膜之基材(R3)之製備》 除使用塗布液(R3)以外,與實施例1同樣地製造附有透明被膜之基材(R3),並進行評價。透明被膜之膜厚為8 μm。 (比較例4) 《透明被膜形成用塗布液(R4)之製備》 除將EO改性丙烯酸酯黏合劑變更為新中村化學工業(股)製造之NK ester A-1000以外,與實施例1同樣地製備固形物成分濃度為41.8質量%之塗布液(R4)。將所獲得之塗布液(R4)之組成示於表1。 《附有透明被膜之基材(R4)之製備》 除使用塗布液(R4)以外,與實施例1同樣地製造附有透明被膜之基材(R4),並進行評價。透明被膜之膜厚為8 μm。 (比較例5) 《透明被膜形成用塗布液(R5)之製備》 將40.00 g之EO改性丙烯酸酯黏合劑(新中村化學工業(股)製造之NK esterA-DPH-18E)、6.00 g之光聚合起始劑(Ciba Japan(股)製造之Irgacure184)、41.50 g之PGME、及12.50 g之丙酮充分地混合,製備固形物成分濃度為46.0質量%之塗布液(R5)。將所獲得之塗布液(R5)之組成示於表1。 《附有透明被膜之基材(R5)之製備》 除使用塗布液(R5)以外,與實施例1同樣地製造附有透明被膜之基材(R5),並進行評價。透明被膜之膜厚為8 μm。 此處,可判斷若與包含表面處理金屬氧化物粒子之實施例1之附有透明被膜之基材(1)相比,則附有透明被膜之基材(1)之鉛筆硬度、耐擦傷性、全光線透過率及密接性較高,接觸角及捲曲較低,且外觀亦良好。 (比較例6) 《透明被膜形成用塗布液(R6)之製備》 將59.26 g之二氧化矽氧化鋁溶膠分散液(日揮觸媒化成(股)製造之OSCAL1132,平均粒徑為12 nm,固形物成分濃度為40.5質量%,分散介質:甲醇溶膠,粒子折射率為1.46)、16.00 g之EO改性丙烯酸酯黏合劑(新中村化學工業(股)製造之NK ester A-DPH-18E)、2.40 g之光聚合起始劑(Ciba Japan(股)製造之Irgacure184)、9.84 g之PGME、及12.50 g之丙酮充分地混合,製備固形物成分濃度為42.4質量%之塗布液(R6)。將所獲得之塗布液(R6)之組成示於表1。 《附有透明被膜之基材(R6)之製備》 除使用塗布液(R6)以外,與實施例1同樣地製造附有透明被膜之基材(R6),並進行評價。透明被膜之膜厚為8 μm。 [表1]
Figure 106104755-A0304-0001
[表2]
Figure 106104755-A0304-0002

Claims (6)

  1. 一種透明被膜形成用塗布液,其特徵在於包含:環氧烷改性(甲基)丙烯酸酯樹脂;表面處理金屬氧化物粒子,其係於金屬氧化物粒子之表面設置有機矽化合物而成,且平均粒徑為5~500nm;及有機溶劑;上述環氧烷改性(甲基)丙烯酸酯樹脂係(甲基)丙烯酸酯官能基數為4~8、環氧烷基數為3~24之多官能丙烯酸酯單體樹脂;於上述表面處理金屬氧化物粒子中,相對於上述金屬氧化物粒子100質量份,包含以Rn-SiO(4-n)/2(其中,式中,R為碳數1~10之未經取代或經取代之烴基,相互可相同亦可不同;n為1~3之整數)計為0.1~50質量份之上述有機矽化合物;相對於上述環氧烷改性(甲基)丙烯酸酯樹脂與上述表面處理金屬氧化物粒子之固形物成分之合計量而包含30~90質量%之上述表面處理金屬氧化物粒子;且固形物成分濃度為5~70質量%。
  2. 如請求項1之塗布液,其中上述環氧烷改性(甲基)丙烯酸酯樹脂為環氧乙烷改性(甲基)丙烯酸酯樹脂。
  3. 如請求項1之塗布液,其中,相對於上述環氧烷改性(甲基)丙烯酸酯樹脂與上述表面處理金屬氧化物粒子之固形物成分之合計量而包含50~90質量%之上述表面處理金屬氧化物粒子。
  4. 如請求項1之塗布液,其固形物成分濃度為10~60質量%。
  5. 一種附有透明被膜之基材,其特徵在於:其係於基材上設置透明被膜而成者,上述透明被膜之對水之接觸角未達70°,上述透明被膜之鉛筆硬度為3H以上,上述透明被膜包含環氧烷改性(甲基)丙烯酸酯樹脂、及於金屬氧化物粒子之表面設置有機矽化合物而成之表面處理金屬氧化物粒子,且上述表面處理金屬氧化物粒子之平均粒徑為5~500nm,且相對於上述環氧烷改性(甲基)丙烯酸酯樹脂與上述表面處理金屬氧化物粒子之固形物成分之合計量而包含30~90質量%之上述表面處理金屬氧化物粒子。
  6. 一種附有透明被膜之基材之製造方法,其特徵在於:其使用如請求項1~4中任一項之塗布液於基材形成透明被膜。
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