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TW201641577A - 活性能量線硬化性樹脂組成物及物品 - Google Patents

活性能量線硬化性樹脂組成物及物品 Download PDF

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Publication number
TW201641577A
TW201641577A TW105109149A TW105109149A TW201641577A TW 201641577 A TW201641577 A TW 201641577A TW 105109149 A TW105109149 A TW 105109149A TW 105109149 A TW105109149 A TW 105109149A TW 201641577 A TW201641577 A TW 201641577A
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TW
Taiwan
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mass
polymerizable component
meth
acrylate
resin composition
Prior art date
Application number
TW105109149A
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English (en)
Inventor
Go Otani
Yusuke Nakai
Tetsuya Jigami
Original Assignee
Mitsubishi Rayon Co
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Publication date
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Abstract

一種物品,其於表面具有多個凸部,所述多個凸部的鄰接的凸部彼此的平均間隔為400 nm以下,所述多個凸部包含活性能量線硬化性樹脂組成物的硬化物,所述物品的具有所述多個凸部的部分的水接觸角度為80度以上,所述活性能量線硬化樹脂性組成物含有聚合性成分(P)與光聚合起始劑(E)及內部脫模劑(F),且含有磷酸單烷基酯及磷酸二烷基酯的至少一者作為所述內部脫模劑(F)。

Description

活性能量線硬化性樹脂組成物及物品
本發明是有關於一種適合於形成微細凹凸(奈米凹凸)結構體的活性能量線硬化性樹脂組成物、含有該活性能量線硬化性樹脂組成物的壓印用原料、及具有使用該活性能量線硬化性樹脂組成物所形成的微細凹凸結構的物品。
已知奈米尺寸的微細的凹凸有規則地配置於表面上的微細凹凸結構體藉由連續的折射率的變化而顯現抗反射性能。此種微細凹凸結構通常被稱為蛾眼(moth eye)結構。另外,該微細凹凸結構顯現與具備微細的凹凸結構的荷葉所顯示出的超撥水性能(蓮花效應(Lotus effect))相同的效果亦為人所知。
作為表面具有微細凹凸結構的物品的製造方法,例如提出有下述方法: (i)使用表面具有微細凹凸結構的反轉結構的壓模,對熱塑性樹脂進行射出成形或壓製成形,而將微細凹凸結構轉印至熱塑性樹脂成形體的表面上的方法; (ii)將活性能量線硬化性樹脂組成物填充至表面具有微細凹凸結構的反轉結構的壓模與透明基材之間,藉由活性能量線的照射來使其硬化後,剝離壓模,而將微細凹凸結構轉印至硬化物上的方法;以及 (iii)將活性能量線硬化性樹脂組成物填充至所述壓模與透明基材之間後,剝離壓模,而將微細凹凸結構轉印至活性能量線硬化性樹脂組成物上,其後,藉由活性能量線的照射來使活性能量線硬化性樹脂組成物硬化的方法。
該些方法之中,若考慮微細凹凸結構的轉印性、表面組成的自由度,則適合的是(ii)的方法。該方法是特別適合於使用可連續生產的傳送帶狀或輥狀的壓模的情況、且生產性優異的方法。
當微細凹凸的鄰接的凸部或凹部為可見光的波長以下的間隔時,微細凹凸結構顯現良好的抗反射性能。但是,與表面平滑、且藉由硬塗等而進行了耐磨耗性處理的成形體相比,具有此種結構的微細凹凸結構體的耐擦傷性欠佳,於使用過程中的耐久性方面存在問題。另外,若用於製作微細凹凸結構體的樹脂組成物的硬化物不十分牢固,則於自鑄模中進行脫模時容易產生突起彼此貼近的現象、或因熱而容易產生突起彼此貼近的現象。
因此,提出有如下的微細凹凸結構體或用於形成微細凹凸結構的樹脂組成物,所述微細凹凸結構體於為了形成耐久性或強度高的微細凹凸結構,而藉由活性能量線的照射來使樹脂組成物硬化時,轉印壓模的反轉微細凹凸結構而形成微細凹凸結構。
例如於專利文獻1中記載有將經最密填充的二氧化矽微粒子作為鑄模來製作具有可見光的波長以下的凸部(凹部)間隔的微細凹凸結構,或作為形成該微細凹凸結構的樹脂組成物,記載有含有三羥甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯等每分子量的雙鍵多的多官能單體的紫外線硬化性樹脂組成物。
另外,於專利文獻2中揭示有一種含有具有微細凹凸的硬塗層的薄膜,並記載有該硬塗層較佳為於依據JISK5400的鉛筆硬度試驗中顯示出「H」以上的硬度,而且,作為形成該硬塗層的樹脂,記載有含有二季戊四醇六丙烯酸酯、二季戊四醇五丙烯酸酯、季戊四醇四丙烯酸酯等每分子量的雙鍵數多的多官能單體的紫外線硬化性樹脂組成物。
另外,作為對於形成微細凹凸結構較佳的樹脂組成物,已知有以下者: (1)將丙烯酸胺基甲酸酯等丙烯酸酯寡聚物與脫模劑作為必需成分的光硬化性樹脂組成物(專利文獻3); (2)包含乙氧基化雙酚A二(甲基)丙烯酸酯等(甲基)丙烯酸酯、N-乙烯基吡咯啶酮等反應性稀釋劑、光聚合起始劑及氟系界面活性劑的光硬化性樹脂組成物(專利文獻4);以及 (3)包含三羥甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯等多官能(甲基)丙烯酸酯、光聚合起始劑及聚醚改質矽油等調平劑的紫外線硬化性樹脂組成物(專利文獻1)。 [現有技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]日本專利特開2000-71290號公報 [專利文獻2]日本專利特開2002-107501號公報 [專利文獻3]日本專利第4156415號公報 [專利文獻4]日本專利特開2007-84625號公報
[發明所欲解決之課題] 但是,專利文獻1、專利文獻2中所記載的微細凹凸結構體均為交聯密度高且彈性係數高的硬化物,但未必滿足耐擦傷性。另外,即便是於鉛筆硬度試驗中顯示出「H」以上的硬度的硬化樹脂,尤其於微細凹凸結構體的情況下,亦存在微細突起折斷或彎曲而導致抗反射性能受損的情況,其使用用途受到限定。另外,該些微細凹凸結構體並非微細凹凸結構表面發揮充分的撥水性者。
另一方面,為了對樹脂成形體賦予撥水性而使用矽酮化合物或氟化合物的方法已為人所知。但是,通常藉由矽酮化合物或氟化合物來發揮撥水性者與用於活性能量線硬化性樹脂組成物的通常的多官能(甲基)丙烯酸酯或(甲基)丙烯酸胺基甲酸酯等的相容性低,對於要求透明性的硬塗的應用受到限定。另外,本申請案發明者等人的研究的結果,已明確當使用可對微細凹凸結構表面賦予撥水性的樹脂組成物時,自壓模的剝離力大,難以連續生產成形體。
本發明的主要目的在於提供一種具有由微細凹凸結構所產生的抗反射功能,並具有高撥水性與耐擦傷性的物品,以及可形成具有由微細凹凸結構所產生的抗反射功能、並具有高撥水性與耐擦傷性、且容易自壓模剝離的硬化物的活性能量線硬化性樹脂組成物。 [解決課題之手段]
根據本發明的一形態,提供一種物品,其於表面具有多個凸部, 所述多個凸部的鄰接的凸部彼此的平均間隔為400 nm以下, 所述多個凸部包含活性能量線硬化性樹脂組成物的硬化物, 所述物品的具有所述多個凸部的部分的水接觸角度為80度以上, 所述活性能量線硬化樹脂性組成物含有聚合性成分(P)、光聚合起始劑(E)及內部脫模劑(F),且含有磷酸單烷基酯及磷酸二烷基酯的至少一者作為所述內部脫模劑(F)。 根據本發明的另一形態,提供一種活性能量線硬化性樹脂組成物,其用於藉由壓印法來形成表面具有鄰接的凸部彼此的平均間隔為400 nm以下的多個凸部的微細凹凸結構, 所述活性能量線硬化性樹脂組成物至少含有聚合性成分(P)、光聚合起始劑(E)及內部脫模劑(F), 相對於所述聚合性成分(P)的總量100質量%,含有50質量%以上、100質量%以下的作為碳數6以上的烷二醇與(甲基)丙烯酸的酯化物的烷二醇二(甲基)丙烯酸酯作為聚合性成分(A), 相對於所述聚合性成分(P)的總量100質量%,具有脂環結構的聚合性成分的含量未滿17質量%,且 內部脫模劑(F)含有磷酸單烷基酯及磷酸二烷基酯的至少一者。 根據本發明的另一形態,提供一種物品,其包含所述活性能量線硬化性樹脂組成物的硬化物,於表面具有如下的微細凹凸結構,所述微細凹凸結構於表面具有鄰接的凸部彼此的平均間隔為400 nm以下的多個凸部,且 所述微細凹凸結構的表面上的水的接觸角度為80度以上。 [發明的效果]
根據本發明的實施形態,可提供一種具有由微細凹凸結構所產生的抗反射功能,並具有高撥水性與耐擦傷性的物品,以及可形成具有由微細凹凸結構所產生的抗反射功能、並具有高撥水性與耐擦傷性、且容易自壓模剝離的硬化物的活性能量線硬化性樹脂組成物。
本發明的實施形態的活性能量線硬化性樹脂組成物(X)含有聚合性成分(P)、光聚合起始劑(E)及內部脫模劑(F),藉由對其照射活性能量線而進行聚合反應,並進行硬化。
該活性能量線硬化性樹脂組成物含有作為必需成分的磷酸單酯及磷酸二酯的至少一者作為內部脫模劑(F)。
聚合性成分(P)較佳為含有矽酮(甲基)丙烯酸酯及(甲基)丙烯酸烷基酯的至少一者作為聚合性成分(B)。
另外,聚合性成分(P)較佳為相對於聚合性成分(P)的總量100質量%,含有50質量%以上、100質量%以下的藉由費多斯(Fedors)法所計算的溶解度參數值(solubility parameter,SP值)為19.6以下的聚合性成分作為聚合性成分(A)。另外,聚合性成分(P)較佳為含有作為碳數6以上的烷二醇與(甲基)丙烯酸的酯化物的烷二醇二(甲基)丙烯酸酯作為聚合性成分(A),更佳為該烷二醇二(甲基)丙烯酸酯的藉由費多斯法所計算的SP值為19.6以下。另外,聚合性成分(P)較佳為含有所述聚合性成分(A)與作為矽酮(甲基)丙烯酸酯及(甲基)丙烯酸烷基酯的至少一者的聚合性成分(B)。
聚合性成分(P)較佳為進而含有作為分子內具有3個以上的(甲基)丙烯醯基的多官能(甲基)丙烯酸酯的聚合性成分(C),視需要可含有其他聚合性成分(D)。另外,該活性能量線硬化性樹脂組成物視需要亦可含有其他成分(G)。
當活性能量線硬化性樹脂組成物(X)的硬化物的表面具有微細凹凸結構時,重要的是調整聚合性成分(P)的組成來使硬化物變成適當的硬度。若硬化物過硬,則存在微細凹凸結構表面的耐擦傷性變低的傾向。另一方面,若硬化物過軟,則存在難以維持微細凹凸結構,多個凸部彼此合一的情況。
較佳為含有磷酸單烷基酯及磷酸二烷基酯的至少一者作為內部脫模劑(F)。
相對於聚合性成分(P)的總量100質量份,內部脫模劑(F)的含有率可設定成0.01質量份~2.0質量份的範圍。就獲得充分的脫模效果的觀點而言,較佳為0.05質量份以上,更佳為0.1質量份以上。若內部脫模劑(F)的含有率過大,則存在內部脫模劑(F)自活性能量線硬化性樹脂組成物分離或析出的情況、或者內部脫模劑(F)自活性能量線硬化性樹脂組成物的硬化物中滲出的情況。內部脫模劑(F)的含有率較佳為2.0質量份以下,更佳為1.0質量份以下。
相對於聚合性成分(P)的總量100質量份,光聚合起始劑(E)的含有率可設定成0.01質量份~10質量份的範圍。
較佳為相對於聚合性成分(P)的總量100質量%, 聚合性成分(A)的含有率為50質量%~99.5質量%, 聚合性成分(B)的含有率為0.5質量%~50質量%。
當聚合性成分(P)進而含有聚合性成分(C)時, 較佳為相對於聚合性成分(P)的總量100質量%, 聚合性成分(A)的含有率為50質量%~89.5質量%, 聚合性成分(B)的含有率為0.5質量%~40質量%, 聚合性成分(C)的含有率為10質量%~49.5質量%。
聚合性成分(B)的磷酸單酯較佳為非氧基伸烷基化矽酮(甲基)丙烯酸酯。另外,聚合性成分(B)的(甲基)丙烯酸烷基酯較佳為烷基的碳數為8~22的(甲基)丙烯酸烷基酯。
相對於聚合性成分(P)的總量100質量%, 具有聚氧基伸烷基骨架的聚合性成分的含有率較佳為未滿10質量%,更佳為5質量%以下。另外,相對於聚合性成分(P)的總量100質量%,具有脂環結構的聚合性成分的含量較佳為未滿17質量%,更佳為10質量%以下。
根據本發明的另一實施形態,可提供一種含有所述活性能量線硬化性樹脂組成物的壓印用原料。
根據本發明的另一實施形態,可提供一種含有所述活性能量線硬化性樹脂組成物的硬化物的物品。作為該硬化物,可包含形成於基材上的硬化樹脂層。另外,可於該硬化物的表面具有包含多個凸部的微細凹凸結構。於該微細凹凸結構中,鄰接的凸部彼此的平均間隔較佳為400 nm以下。另外,微細凹凸結構的表面上的水的接觸角度較佳為80度以上,更佳為135度以上。
本發明的實施形態的物品可應用於顯示器構件、抗反射物品、撥水薄膜。
以下,進一步說明本發明的適宜的實施形態。
[內部脫模劑(F)] 內部脫模劑(F)含有磷酸單酯及磷酸二酯的至少一者。
已知於將陽極氧化多孔氧化鋁用作壓模,使活性能量線硬化性樹脂組成物硬化來將微細凹凸結構轉印至硬化物上的方法中,作為添加至活性能量線硬化性樹脂組成物中的內部脫模劑,使用磷酸酯化合物。進而,已知磷酸酯化合物之中,作為(聚)氧基伸烷基烷基磷酸化合物且作為磷酸三酯化合物者的脫模性優異。
但是,作為新的課題,本發明者等人發現若作為烷二醇二(甲基)丙烯酸酯的聚合性成分(A)為主成分、且氧基伸烷基骨架成分的含量少的活性能量線硬化性樹脂組成物將作為(聚)氧基伸烷基烷基磷酸化合物且作為磷酸三酯化合物者用作內部脫模劑,則硬化後的自壓模的剝離力大,另外,如聚合性成分(B)般的撥水性賦予成分的效果亦得不到充分發揮。
因此,本發明者等人進行努力研究的結果,發現使用含有磷酸單酯及/或磷酸二酯的內部脫模劑(F)有效,作為磷酸物單酯,特別有效的是磷酸單烷基酯,作為磷酸二酯,特別有效的是磷酸二烷基酯。藉由使用該內部脫模劑(F),可充分減小將活性能量線硬化性樹脂組成物(X)的硬化物自壓模進行脫模時的剝離力,所獲得的表面具有微細凹凸結構的物品可發揮優異的撥水性能。所獲得的具有微細凹凸結構的物品較佳為微細凹凸結構的表面的水接觸角度為80度以上,更佳為100度以上,進而更佳為130度以上,特佳為135度以上。
若與磷酸三酯進行比較,則可認為磷酸單酯及/或磷酸二酯因具有羥基,故對於包含陽極氧化多孔氧化鋁的壓模表面的吸附力優異。具體而言,可認為陽極氧化多孔氧化鋁的表面並非僅為純粹的氧化鋁,而存在氫氧化鋁或氧化鋁的水合物,且可認為磷酸單酯及/或磷酸二酯的羥基與氫氧化鋁或氧化鋁具有強的相互作用,但詳細的機制並不明確。
另外,磷酸單酯及/或磷酸二酯之中,磷酸單烷基酯及/或磷酸二烷基酯因不具有氧基伸烷基骨架,故疏水性高,可進一步使壓模的表面變成疏水性。壓模表面變成疏水性且表面自由能下降的結果,使用該壓模所形成的作為活性能量線硬化性樹脂組成物(X)的硬化物而獲得的微細凹凸結構的表面亦容易變成疏水性。具體而言,由於壓模表面的表面自由能充分低,若活性能量線硬化性樹脂組成物(X)與壓模接觸,則活性能量線硬化性樹脂組成物(X)中所含有的撥水性賦予成分的疏水性官能基於壓模側進行配向,作為活性能量線硬化性樹脂組成物(X)的硬化物而獲得的微細凹凸結構的表面變成疏水性。
作為磷酸單烷基酯及磷酸二烷基酯,可使用烷基的碳數例如處於1~20的範圍內,較佳為處於6~20的範圍內,更佳為處於8~18的範圍內者。
作為內部脫模劑(F)的市售品,例如可列舉:日光化學(Nikko Chemicals)公司製造的商品名:DDP-2、DDP-4、DDP-6、DDP-8、DDP-10,城北化學工業公司製造的商品名:JP-512、JP-513、JAMP-8、JAMP-12,大八化學工業公司製造的製品名:AP-8、AP-10、MP-10,SC有機化學公司製造的製品名:福斯萊克斯(Phoslex)系列:A-8、A-10、A-12、A-13、A-18、A-18D、A-180L等。
該些之中,較佳為作為磷酸單烷基酯及/或磷酸二烷基酯的城北化學工業公司製造的商品名:JP-512、JP-513、JAMP-8、JAMP-12,大八化學工業公司製造的製品名:AP-8、AP-10、MP-10,SC有機化學公司製造的製品名:福斯萊克斯(Phoslex)系列:A-8、A-10、A-12、A-13、A-18、A-18D、A-180L等。
[聚合性成分(A)] 對於本發明的實施形態的活性能量線硬化性樹脂組成物的硬化物而言,聚合性成分(A)具有提昇耐擦傷性、提昇耐候性、提昇基材密接性的效果。例如,關於基材密接性,對於聚碳酸酯樹脂或丙烯酸樹脂有效。另外,亦可獲得提昇活性能量線硬化性樹脂組成物的相容性或低黏度化的效果。
作為聚合性成分(A),較佳為藉由費多斯法所計算的SP值為19.6以下的聚合性成分。若SP值超過19.6,則存在聚合性成分(A)與所述內部脫模劑(F)、或聚合性成分(A)以外的聚合性成分的相容性下降,且所獲得的硬化物產生白濁之虞。另外,藉由使用SP值為19.6以下的成分,可使硬化物的表面變成疏水性。作為聚合性成分(A),可使用烷二醇二(甲基)丙烯酸酯。作為烷二醇二(甲基)丙烯酸酯的原料的烷二醇的碳數較佳為6以上,更佳為7以上,進而更佳為8以上,特佳為9以上。若烷烴部的碳數過小,則活性能量線硬化性樹脂組成物的硬化物變得過硬,微細凹凸結構變脆而容易受損。另一方面,若烷烴部的碳數過大,則存在烷二醇二(甲基)丙烯酸酯具有結晶性,操作性顯著下降的情況。因此,作為聚合性成分(A)的原料的烷二醇的碳數較佳為12以下,更佳為10以下。另外,烷烴部可為直鏈結構,亦可為分支結構,亦可為兩者的混合物。藉由具有分支結構,可降低結晶性,即便為低溫,亦變成液狀,可提昇操作性。另外,環烷烴結構具有使硬化物的玻璃轉移溫度上昇,並變硬的效果。
作為聚合性成分(A)的具體例,例如可列舉:1,6-己二醇二(甲基)丙烯酸酯、1,7-庚二醇二(甲基)丙烯酸酯、1,8-辛二醇二(甲基)丙烯酸酯、1,9-壬二醇二(甲基)丙烯酸酯、1,10-癸二醇二(甲基)丙烯酸酯、1,12-十二烷二醇二(甲基)丙烯酸酯、1,16-十六烷二醇二(甲基)丙烯酸酯丙烯酸酯、鯊肝醇二(甲基)丙烯酸酯、3-甲基-1,5-戊二醇二(甲基)丙烯酸酯、2-甲基-1,8-辛二醇二(甲基)丙烯酸酯、2-乙基-2-丁基-丙二醇二(甲基)丙烯酸酯、二聚體二醇二(甲基)丙烯酸酯等。該些可單獨使用一種,亦可併用兩種以上。
聚合性成分(P)的總量100質量%之中,聚合性成分(A)的含有比例可設定成50質量%~100質量%的範圍。就獲得更充分的添加效果的觀點而言,更佳為60質量%以上。就一面獲得由聚合性成分(A)所產生的充分的效果,一面獲得由其他聚合性成分所產生的效果的觀點而言,聚合性成分(A)的含有比例較佳為90質量%以下,更佳為85質量%以下。若聚合性成分(A)的含有比例為50質量%以上,則於硬化物中,可獲得優異的耐擦傷性、耐候性、基材密接性等效果,於樹脂組成物中,可期待低黏度化或提昇與聚合性成分(B)等其他聚合性成分的相容性的效果。
[聚合性成分(B)] 對於本發明的實施形態的活性能量線硬化性樹脂組成物的硬化物而言,聚合性成分(B)具有賦予撥水性或防污性或者提昇耐擦傷性的效果。另外,關於提昇脫模性,有時起到輔助的作用。
聚合性成分(B)為矽酮(甲基)丙烯酸酯及/或(甲基)丙烯酸烷基酯。以下,將矽酮(甲基)丙烯酸酯與(甲基)丙烯酸烷基酯加以區分來分別說明。
(矽酮(甲基)丙烯酸酯) 矽酮(甲基)丙烯酸酯為具有矽酮骨架的(甲基)丙烯酸酯。以下,關於適合於本發明的矽酮(甲基)丙烯酸酯,列舉幾例來具體地進行說明。
作為矽酮(甲基)丙烯酸酯,例如可列舉:由下述式1所表示的於兩末端及/或一末端具有(甲基)丙烯酸丙酯結構的矽酮(甲基)丙烯酸酯。
[化1]
由式(1)所表示的矽酮(甲基)丙烯酸酯若分子量過大,則存在與聚合性成分(A)等其他聚合性成分的相容性下降的傾向。另一方面,若分子量過小,則難以獲得提昇撥水性或耐擦傷性的效果。因此,由式(1)所表示的矽酮(甲基)丙烯酸酯的重量平均分子量較佳為500~2000左右。
作為此種聚合性成分(B)的市售品,例如可列舉:JNC公司製造的「塞拉普雷(Silaplane)(註冊商標)」系列的製品名:FM-0711、FM-0721、FM-0725、FM-7711、FM-7721、FM-7725,信越化學工業公司製造的製品名:X-22-2445、X-22-174ASX、X-22-174BX、X-22-174DX、KF-2012、X-22-2426、X-22-2475、X-22-164、X-22-164AS、X-22-164A、X-22-164B、X-22-164C、X-22-164E,東麗·道康寧公司製造的製品名:BY16-152C等。
此外,作為矽酮(甲基)丙烯酸酯,例如可列舉:由下述式(2)所表示的矽酮環氧(甲基)丙烯酸酯。
[化2]
作為由式(2)所表示的矽酮(甲基)丙烯酸酯的市售品,例如可列舉:日本贏創(Evonik·Japan)公司製造的「迪高(Tego)(註冊商標)系列」的製品名:Rad2011、Rad2100、Rad2500等。
作為其他矽酮(甲基)丙烯酸酯,可列舉對聚二甲基矽氧烷的兩末端進行環氧乙烷(Ethylene Oxide,EO)及/或環氧丙烷(Propylene Oxide,PO)改質而成的(甲基)丙烯酸酯。作為其市售品,例如可列舉:信越化學工業公司製造的製品名:X-22-1602,日本畢克化學(BYK-Chemie·Japan)公司製造的製品名:BYK-UV3500、BYK-UV3530,日本贏創公司製造的製品名:「迪高(Tego)」(註冊商標)系列:Rad2200N、Rad2250、Rad2300,大賽璐-湛新(Daicel-Allnex)公司製造的製品名:艾巴克力(EBECRYL)350等。所述「EO改質」是指環氧乙烷改質,「PO改質」是指環氧丙烷改質。
此外,作為矽酮(甲基)丙烯酸酯,可列舉:作為(甲基)丙烯酸胺基甲酸酯及/或聚酯(甲基)丙烯酸酯且具有矽酮骨架者,例如具有(甲基)丙烯醯基的聚酯改質聚二甲基矽氧烷、具有聚二甲基矽氧烷結構的(甲基)丙烯酸胺基甲酸酯。作為其市售品,例如可列舉:日本畢克化學公司製造的製品名:BYK-UV3570,美源特殊化工(Miwon Speciality Chemical)公司製造的製品名:「米拉瑪(Miramer)(註冊商標)」系列:SIU100、SIU1000、SIU2400、SIP900等。
作為所述以外的矽酮(甲基)丙烯酸酯的市售品,例如可列舉:日本畢克化學公司製造的製品名:BYK-UV3505、3530、3575、3576,大賽璐-湛新公司製造的製品名:艾巴克力(EBECRYL)1360等。
以上所列舉的用作聚合性成分(B)的矽酮(甲基)丙烯酸酯之中,就撥水性、耐擦傷性、耐候性的觀點而言,較佳為選自由式(1)所表示的矽酮(甲基)丙烯酸酯、由式(2)所表示的矽酮(甲基)丙烯酸酯、及BYK-UV3570中者。尤其就賦予超撥水性的觀點而言,較佳為使用由式(1)所表示的矽酮(甲基)丙烯酸酯。
具有氧基伸烷基結構的矽酮(甲基)丙烯酸酯雖然相容性良好,但就耐候性的觀點而言,存在結果欠佳的情況。因此,就耐候性的觀點而言,作為聚合性成分(B),較佳為不具有氧基伸烷基骨架的非氧基伸烷基化矽酮(甲基)丙烯酸酯。
((甲基)丙烯酸烷基酯) 就提昇硬化物的撥水性與耐擦傷性的觀點而言,用作聚合性成分(B)的(甲基)丙烯酸烷基酯較佳為烷基比較長者。具體而言,烷基的碳數較佳為8~22,更佳為12~18。烷基可為直鏈,亦可為分支。若烷基過長,則結晶性變高且於液狀下的處理變得困難,若過短,則存在揮發性成為問題的情況。作為(甲基)丙烯酸烷基酯的具體例,可列舉:(甲基)丙烯酸(異)辛酯、(甲基)丙烯酸(異)癸酯、(甲基)丙烯酸(異)月桂酯、(甲基)丙烯酸(異)十六酯、(甲基)丙烯酸(異)硬脂基酯、(甲基)丙烯酸(異)二十二酯等。該些之中,就撥水性的賦予與操作性的觀點而言,特佳為(甲基)丙烯酸異硬脂基酯。
聚合性成分(P)的總量100質量%之中,聚合性成分(B)的含有比例可設定成0.5質量%~50質量%的範圍。就獲得充分的添加效果的觀點而言,更佳為1質量%以上。若聚合性成分(B)的添加量過多,則存在硬化物的物性下降且耐擦傷性下降的情況。因此,聚合性成分(B)的含有比例較佳為40質量%以下,更佳為20質量%以下,特佳為10質量%以下。
當聚合性成分(B)的含有比例為0.5質量%以上時,例如可設定成聚合性成分(A)50質量%~99.5質量%、聚合性成分(B)0.5質量%~50質量%、聚合性成分(C)0質量%~49.5質量%,另外,可設定成聚合性成分(A)50質量%~89.5質量%、聚合性成分(B)0.5質量%~40質量%、聚合性成分(C)10質量%~49.5質量%。
當聚合性成分(B)的含有比例為1質量%以上時,例如可設定成聚合性成分(A)50質量%~99質量%、聚合性成分(B)1質量%~50質量%、聚合性成分(C)0質量%~49質量%,另外,可設定成聚合性成分(A)50質量%~89質量%、聚合性成分(B)1質量%~40質量%、聚合性成分(C)10質量%~49質量%。
[聚合性成分(C)] 聚合性成分(C)為具有3個以上的(甲基)丙烯醯基的多官能(甲基)丙烯酸酯。藉由聚合性成分(C),可調節活性能量線硬化性樹脂組成物的硬化物的硬度,並可提昇耐擦傷性。聚合性成分(C)的每分子量的(甲基)丙烯醯基的數量越多,越可對硬化物賦予硬度。另外,分子量更小者或分子內具有甲基者與聚合性成分(B)等其他聚合性成分的相容性優異。相反地,具有聚醚結構者存在與聚合性成分(B)等其他聚合性成分的相容性或耐候性欠佳的情況。
作為聚合性成分(C)的具體例,例如可列舉:三羥甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯,二-三羥甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯,二-三羥甲基丙烷四(甲基)丙烯酸酯,(聚)甘油(聚)丙烯酸酯,季戊四醇三(四)丙烯酸酯,季戊四醇三(四)甲基丙烯酸酯,二季戊四醇(五)六丙烯酸酯,二季戊四醇(五)六甲基丙烯酸酯,聚季戊四醇聚(甲基)丙烯酸酯,及該些的EO改質、PO改質或己內酯改質(甲基)丙烯酸酯,以及三官能以上的(甲基)丙烯酸胺基甲酸酯,三官能以上的環氧(甲基)丙烯酸酯,三官能以上的聚酯(甲基)丙烯酸酯等。該些之中,就與聚合性成分(B)的相容性或耐擦傷性的觀點而言,較佳為三羥甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、二-三羥甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、二-三羥甲基丙烷四(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇三(四)丙烯酸酯、季戊四醇三(四)甲基丙烯酸酯。另外,EO改質物及PO改質物就耐候性的觀點而言令人擔憂,因此就耐候性的觀點而言,較佳為己內酯改質物。
聚合性成分(P)的總量100質量%之中,聚合性成分(C)的含有比例可設定成0質量%~50質量%的範圍。就獲得充分的添加效果的觀點而言,較佳為5質量%以上,更佳為10質量%以上。若聚合性成分(C)的添加量過多,則因與聚合性成分(B)等其他聚合性成分的相容性的問題,而存在無法維持活性能量線硬化性樹脂組成物及其硬化物的透明性的情況。另外,就充分地確保其他聚合性成分的含量的觀點而言,聚合性成分(C)的含有比例可設定成49.5質量%以下,較佳為30質量%以下,更佳為25質量%以下。
[聚合性成分(D)] 其他聚合性成分(D)是含有具有與聚合性成分(P)中的其他聚合性成分的共聚性的聚合性官能基,且不屬於聚合性成分(A)、聚合性成分(B)、聚合性成分(C)者。聚合性成分(D)所具有的聚合性的官能基較佳為自由基聚合性者,例如可列舉:甲基丙烯醯基、丙烯醯基、丙烯醯胺基、乙烯基醚基、乙烯基等。作為可由聚合性成分(D)所賦予的功能,例如可列舉:基材密接性、稀釋性、撥水性、親水性、抗靜電性、滑動性、調平性、耐擦傷性、耐候性、發光性、螢光性、顯色性、導電性、折射率調整、抗氧化等。
作為單官能的聚合性成分(D),例如可列舉:(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸正丁酯、(甲基)丙烯酸異丁酯、(甲基)丙烯酸第三丁酯、(甲基)丙烯酸2-乙基己酯、(甲基)丙烯酸月桂酯等(甲基)丙烯酸烷基酯;(甲基)丙烯酸苄酯;(甲基)丙烯酸異冰片酯、(甲基)丙烯酸四氫糠酯、(甲基)丙烯酸金剛烷酯、(甲基)丙烯酸二環戊酯、(甲基)丙烯酸二環戊烯酯等具有脂環結構的(甲基)丙烯酸酯;(甲基)丙烯酸二甲基胺基乙酯、(甲基)丙烯酸二甲基胺基丙酯等具有胺基的(甲基)丙烯酸酯;(甲基)丙烯酸羥基乙酯、(甲基)丙烯酸羥基丙酯等具有羥基的(甲基)丙烯酸酯;(甲基)丙烯醯基嗎啉、N,N-二甲基(甲基)丙烯醯胺等(甲基)丙烯醯胺衍生物;2-乙烯基吡啶、4-乙烯基吡啶、N-乙烯基吡咯啶酮、N-乙烯基甲醯胺、乙酸乙烯酯等,1,2,2,6,6-五甲基-4-哌啶基=(甲基)丙烯酸酯、2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基=(甲基)丙烯酸酯、丙烯酸2-第三丁基-6-(3-第三丁基-2-羥基-5-甲基苄基)-4-甲基苯酯、丙烯酸2-[1-(2-羥基-3,5-二-第三戊基苯基)乙基]-4,6-二-第三戊基苯酯、3-(2H-1,2,3-苯并三唑-2-基)-4-羥基苯乙基=甲基丙烯酸酯、(甲基)丙烯酸3,3,4,4,5,5,6,6,7,7,8,8,8-十三氟辛酯等含有氟的(甲基)丙烯酸酯。
二官能的聚合性成分(D)包括所有不包含於聚合性成分(A)與聚合性成分(B)中的二官能的聚合性成分。作為此種二官能的聚合性成分(D),例如可列舉:1,3-丁二醇二(甲基)丙烯酸酯、1,4-丁二醇二(甲基)丙烯酸酯、1,5-戊二醇二(甲基)丙烯酸酯、新戊二醇二(甲基)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、二丙二醇二(甲基)丙烯酸酯、三丙二醇二(甲基)丙烯酸酯、烷氧基化烷二醇二(甲基)丙烯酸酯、烷氧基化雙酚A二(甲基)丙烯酸酯、羥基三甲基乙酸新戊二醇二(甲基)丙烯酸酯、己內酯改質羥基三甲基乙酸新戊二醇二(甲基)丙烯酸酯、烷氧基化新戊二醇二(甲基)丙烯酸酯、聚碳酸酯二醇二(甲基)丙烯酸酯、(氫化)聚丁二烯末端(甲基)丙烯酸酯、二官能的(甲基)丙烯酸胺基甲酸酯、二官能的環氧(甲基)丙烯酸酯、二官能的聚酯(甲基)丙烯酸酯、含有氟的二官能的(甲基)丙烯酸酯等。
聚合性成分(D)的含有比例只要是不阻礙聚合性成分(A)、聚合性成分(B)、聚合性成分(C)的功能的範圍,則並無特別限制,例如可設定成0質量%~50質量%的範圍,較佳為0質量%~30質量%,更佳為0質量%~10質量%。
聚合性成分(P)較佳為相對於聚合性成分的總量100質量%,具有聚氧基伸烷基骨架的聚合性成分的含量未滿10質量%。若含有10質量份以上的具有聚氧基伸烷基骨架的聚合性成分,則活性能量線硬化性組成物的硬化物變成親水性,存在具有微細凹凸結構的物品無法發揮充分的撥水性之虞,另外,存在耐擦傷性或耐候性下降之虞。相對於聚合性成分的總量100質量%,具有聚氧基伸烷基骨架的聚合性成分的含量較佳為8質量%以下,更佳為6質量%以下。
另外,聚合性成分(P)較佳為相對於聚合性成分的總量100質量%,具有脂環結構的成分的聚合成分的含量未滿17質量%。若含有17質量%以上的具有脂環結構的聚合性成分,則硬化物的Tg上昇,當形成微細凹凸結構時,存在形成凹凸的凸部變脆,耐擦傷性下降之虞。相對於聚合性成分的總量100質量%,具有脂環結構的聚合性成分的含量較佳為10質量%以下,更佳為5質量%以下,進而更佳為0質量%。
[光聚合起始劑(E)] 光聚合起始劑(E)是藉由照射活性能量線而開裂,並產生使聚合反應開始的自由基的化合物。作為活性能量線,就裝置成本或生產性的觀點而言,較佳為紫外線。
作為藉由紫外線而產生自由基的光聚合起始劑(E),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、甲基鄰苯甲醯基苯甲酸酯、4-苯基二苯甲酮、第三丁基蒽醌、2-乙基蒽醌、硫雜蒽酮類(2,4-二乙基硫雜蒽酮、異丙基硫雜蒽酮、2,4-二氯硫雜蒽酮等)、苯乙酮類(二乙氧基苯乙酮、2-羥基-2-甲基-1-苯基丙烷-1-酮、苄基二甲基縮酮、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(安息香甲基醚、安息香乙基醚、安息香異丙基醚、安息香異丁基醚等)、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。當併用時,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。
相對於活性能量線硬化性樹脂組成物(X)所含有的聚合性成分(P)的合計100質量份,光聚合起始劑(E)的含有率較佳為0.01質量份~10質量份,更佳為0.1質量份~5質量份,進而更佳為0.2質量份~3質量份。若光聚合起始劑(E)的含量過少,則存在活性能量線硬化性樹脂組成物(X)的硬化未完成,而損害表面具有微細凹凸結構的物品的機械物性的情況。若光聚合起始劑(E)的含量過多,則亦存在未反應的光聚合起始劑(E)殘留於硬化物內,作為塑化劑發揮作用,使硬化物的彈性係數下降,而損害耐擦傷性的情況。另外,亦存在成為著色的原因的情況。
[其他成分(G)] 其他成分(G)是視需要而添加的成分,且為所述聚合性成分(P)、光聚合起始劑(E)、內部脫模劑(F)以外的成分。其他成分(G)包括:阻燃助劑、塑化劑、界面活性劑、抗靜電劑、抗氧化劑、光穩定劑、聚合抑制劑、紫外線吸收劑、填充劑、密接性賦予劑、著色劑、強化劑、無機填料、耐衝擊性改質劑等。此外,亦可包含不具有自由基聚合性的官能基的寡聚物或聚合物、微量的有機溶媒等。另外,亦可併用內部脫模劑(F)以外的脫模性賦予成分。
作為聚合抑制劑,例如作為對苯二酚系聚合抑制劑,可列舉對苯二酚(Hydroquinone,HQ)、對苯二酚單甲基醚(Hydroquinone Monomethyl Ether,MEHQ),作為酚系聚合抑制劑,可列舉2,2'-亞甲基-雙(4-甲基-6-第三丁基苯酚)、兒茶酚、苦味酸、第三丁基兒茶酚、2,6-二第三丁基-對甲酚(Butylated Hydroxytoluene,BHT)、4,4'-硫代雙[伸乙基(氧基)(羰基)(伸乙基)]雙[2,6-雙(1,1-二甲基乙基)苯酚]等。作為啡噻嗪系聚合抑制劑,可列舉啡噻嗪、雙(α-甲基苄基)啡噻嗪、3,7-二辛基啡噻嗪、雙(α,α-二甲基苄基)啡噻嗪等。此處所列舉的聚合抑制劑之中,BHT等酚系聚合抑制劑亦可用作抗氧化劑。
作為抗氧化劑,例如可列舉:受阻酚系、苯并咪唑系、磷系、硫系、受阻胺系等的抗氧化劑。作為市售品,可列舉巴斯夫(BASF)公司製造的「易璐諾斯(IRGANOX)」(註冊商標)系列等。
作為光穩定劑,例如可列舉:受阻胺系的抗氧化劑。作為受阻胺系的自由基補充劑的一次抗氧化劑例如可列舉下述者。巴斯夫公司製造,商品名:齊馬素布(Chimassorb)2020FDL、齊馬素布(Chimassorb)944FDL、帝奴彬(Tinuvin)622SF、尤維納(Uvinul)5050H、帝奴彬(Tinuvin)144、帝奴彬(Tinuvin)765、帝奴彬(Tinuvin)770DF、帝奴彬(Tinuvin)4050FF。
作為紫外線吸收劑,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。作為市售品,可列舉:巴斯夫公司製造的商品名:帝奴彬(Tinuvin)400、帝奴彬(Tinuvin)479,共同藥品(股份)製造的商品名:維奧素布(Viosorb)110等。
[樹脂組成物的黏度] 當藉由壓模來形成微細凹凸結構並使其硬化時,就朝壓模的表面的微細凹凸結構中的流入容易性的觀點而言,本發明的實施形態的樹脂組成物(X)較佳為具有適度的黏度。25℃下的藉由旋轉式B型黏度計所測定的樹脂組成物的黏度較佳為10000 mPa·s以下,更佳為5000 mPa·s以下,進而更佳為2000 mPa·s以下。再者,樹脂組成物即便25℃下的黏度為10000 mPa·s以上,若藉由增溫而變成所述範圍的黏度,藉此可接觸壓模,則亦可適宜地使用。於此情況下,樹脂組成物的70℃下的藉由旋轉式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。另外,若樹脂組成物的黏度為10 mPa·s以上,則可與壓模接觸,可形成表面具有微細凹凸結構的硬化物。
於調整樹脂組成物的黏度時,可選擇所含有的單體的種類或含量來進行調整、或者使用黏度調整劑進行調整。具體而言,若大量地使用包含具有氫鍵等分子間相互作用的官能基或化學結構的單體,則樹脂組成物的黏度變高。另外,若大量地使用無分子間相互作用的低分子量的單體,則樹脂組成物的黏度變低。
本發明的實施形態的樹脂組成物(X)不論黏度是否比較低,所獲得的硬化物均可具有適度的硬度。其結果,可良好地進行壓模的剝離,且所形成的微細凹凸結構得到維持,可獲得耐擦傷性高、且發揮優異的撥水性的硬化物。
[成形品(微細凹凸結構體)/具有微細凹凸結構的物品] 可使本發明的實施形態的樹脂組成物(X)進行聚合及硬化來製成成形品。作為此種成形品,尤其表面具有微細凹凸結構的微細凹凸結構體極其有用。作為使用此種微細凹凸結構體的物品(具有微細凹凸結構的物品),例如可列舉:含有基材與表面具有微細凹凸結構的硬化樹脂層(微細凹凸結構體)者。
將使用此種微細凹凸結構體的物品的一例的示意剖面圖示於圖1的(a)、圖1的(b)中。
圖1的(a)中所示的具有微細凹凸結構的物品10是於基材11(形成於基材11上的塗佈層15)上積層有使本發明的實施形態的活性能量線硬化性樹脂組成物(X)硬化而成的硬化樹脂層(表層)12者。硬化樹脂層12的表面具有微細凹凸結構。於該微細凹凸結構中,圓錐狀的凸部13(凹部14)以大致等間隔w1來形成。凸部13的形狀較佳為與高度方向垂直的剖面(與基材平面平行的面)的剖面面積自凸部的頂點側朝基材側連續地增大的形狀。藉由此種形狀,可連續地增大折射率,抑制由波長所引起的反射率的變動(波長依存性),並抑制可見光的散射,可形成低反射率的微細凹凸結構。另外,使用本發明的實施形態的樹脂組成物(X)所形成的具有微細凹凸結構的物品的具有多個凸部的部分中的水的接觸角度為80度以上。
於微細凹凸結構中,凸部(凹部)的間隔w1較佳為設為可見光的波長(具體而言,400 nm~780 nm)以下的距離。若凸部的間隔w1為400 nm以下,則可抑制可見光的散射,可作為抗反射膜而適宜地用於光學用途。w1更佳為50 nm~400 nm,進而更佳為50 nm~250 nm,特佳為80 nm~200 nm。
另外,凸部的高度(凹部的深度),即凹部的底點14a與凸部的頂部13a的垂直距離d1(以下,只要事先無特別說明,則稱為「凸部的高度」或「d1」)較佳為設為可抑制反射率因波長而變動的深度。具體而言,較佳為60 nm以上,更佳為90 nm以上,進而更佳為150 nm以上,特佳為180 nm以上。若d1為150 nm左右,則可使人最容易識別的550 nm的波長區域的光的反射率變得最低,若d1變成150 nm以上,則d1越高,可見光區域中的最高反射率與最低反射率的差變得越小。因此,若d1為150 nm以上,則反射光的波長依存性變小,目視下的色澤的差異不會被識別。
此處,凸部的間隔w1及高度d1可採用藉由如下的測定所獲得的測定值的算術平均值,所述測定是於利用場發射式掃描電子顯微鏡(商品名:JSM-7400F,日本電子(股份)製造)所得的加速電壓為3.00 kV的圖像中的測定。
另外,凸部13亦可為如圖1的(b)中所示的吊鐘狀。此外,作為垂直面的剖面面積自凸部的頂點側朝基材側連續地增大的形狀,例如可採用圓錐台狀。
作為微細凹凸結構,較佳為大致圓錐形狀、角錐形狀等的突起(凸部)有規則地排列的結構。凸部的形狀較佳為與高度方向垂直的剖面(與基材平面平行的面)的剖面面積自基材側朝頂部連續地減少的形狀,即,沿著凸部的高度方向的剖面形狀較佳為三角形、梯形、吊鐘形等形狀。
微細凹凸結構並不限定於圖1的(a)、圖1的(b)中所示的實施形態。微細凹凸結構只要形成於硬化樹脂層(微細凹凸結構體)的表面上即可,例如可提供於基材的一面或兩面、或者整個面或一部分(需要透明性、超撥水性的部位)上設置硬化樹脂層,並於該硬化樹脂層的外側表面形成有微細凹凸結構者。
作為此種微細凹凸結構,較佳為凸部間的間隔為可見光的波長以下的蛾眼結構,硬化物的表面的蛾眼結構藉由使折射率自空氣的折射率朝硬化物(凸部的根部分)的折射率連續地增大,而成為有效的抗反射手段。如上所述,凸部間的平均間隔w1較佳為可見光的波長以下,即400 nm以下,更佳為50 nm~400 nm,進而更佳為50 nm~250 nm,特佳為80 nm~200 nm。
凸部間的平均間隔w1採用如下的值:於電子顯微鏡圖像中,測定50處鄰接的凸部間的間隔(自凸部的中心至鄰接的凸部的中心為止的距離),並對該些測定值進行算術平均所求出的值。
當w1處於所述範圍內時,尤其當w1為100 nm左右時,凸部的高度d1較佳為80 nm以上,更佳為120 nm以上,特佳為150 nm以上。若d1為80 nm以上,則謀求反射率的充分的降低,且由波長所引起的反射率的變動,即反射率的波長依存性少。就微細凹凸結構的耐擦傷性變得良好的觀點而言,d1較佳為500 nm以下,更佳為400 nm以下,特佳為300 nm以下。
凸部的高度d1採用如下的值:於電子顯微鏡的30000倍圖像中,測定50處凸部的最頂部與存在於凸部間的凹部的最底部之間的沿著與基材平面垂直的方向的高度,並對該些測定值進行算術平均所求出的值。
就充分地抑制反射率的觀點而言,凸部的縱橫比(凸部的高度d1/凸部間的平均間隔w1)較佳為0.3以上,更佳為0.5以上,特佳為0.7以上。就耐擦傷性變得良好的觀點而言,該縱橫比較佳為6以下,更佳為4以下,特佳為2以下。
硬化樹脂層與基材較佳為其折射率的差為0.2以內,更佳為0.1以內,特佳為0.05以內。若折射率差為0.2以內,則可抑制硬化樹脂層與基材的界面中的反射。
微細凹凸結構層的厚度例如可設定成0.5 μm~100 μm的範圍,較佳為可設定成1 μm~50 μm的範圍。
作為基材,只要是可支撐具有微細凹凸結構的硬化樹脂層者,則可為任何基材,當將微細凹凸結構體應用於顯示器構件時,較佳為透明的基材,即透光的基材。作為構成透明的基材的材料,例如可列舉:甲基丙烯酸甲酯(共)聚合體、聚碳酸酯、苯乙烯(共)聚合體、甲基丙烯酸甲酯-苯乙烯共聚物等合成高分子,二乙酸纖維素、三乙酸纖維素、乙酸丁酸纖維素等半合成高分子;聚對苯二甲酸乙二酯、聚乳酸等聚酯,聚醯胺,聚醯亞胺,聚醚碸,聚碸,聚乙烯,聚丙烯,聚甲基戊烯,聚氯乙烯,聚乙烯縮醛,聚醚酮,聚胺基甲酸酯,該些高分子的複合物(聚甲基丙烯酸甲酯與聚乳酸的複合物、聚甲基丙烯酸甲酯與聚氯乙烯的複合物等),玻璃等透明無機材料。
基材的形狀可為片狀、薄膜狀等的任一種。基材的製造方法亦無特別限定,例如可使用藉由射出成形、擠出成形、澆鑄成形等任一種製法所製造者。另外,出於改良密接性、抗靜電性、耐擦傷性、耐候性等特性的目的,亦可對透明基材的表面實施塗佈或電暈處理。
此種微細凹凸結構體可用作抗反射膜,並可具有高耐擦傷性。另外,藉由選擇樹脂組成物(X)的組成種類或控制組成比,其硬化物除可獲得高耐擦傷性以外,亦可獲得優異的指紋去除性等污染物的去除效果。
[微細凹凸結構體的製造方法] 作為微細凹凸結構體的製造方法,例如可列舉:(1)將樹脂組成物配置在形成有微細凹凸結構的反轉結構的壓模與基材之間,藉由活性能量線的照射來使樹脂組成物硬化,而轉印壓模的凹凸形狀,其後剝離壓模的方法;(2)將壓模的凹凸形狀轉印至樹脂組成物上後剝離壓模,其後照射活性能量線來使樹脂組成物硬化的方法等。該些方法之中,就微細凹凸結構的轉印性、表面組成的自由度的觀點而言,特佳為(1)的方法。該方法是特別適合於使用可連續生產的傳送帶狀輥狀的壓模的情況、且生產性優異的方法。
(壓模) 壓模是於表面具有形成於微細凹凸結構體的表面上的微細凹凸結構的反轉結構者。作為壓模的材料,可列舉:金屬(包含表面形成有氧化皮膜者)、石英、玻璃、樹脂、陶瓷等。作為壓模的形狀,可列舉:輥狀、圓管狀、平板狀、片狀等。
於壓模上形成微細凹凸結構的反轉結構的方法並無特別限定,作為其具體例,可列舉:電子束微影法、雷射光干涉法。例如,亦可將適當的光阻劑膜塗佈於適當的支撐基板上,利用紫外線雷射、電子束、X射線等光進行曝光,並進行顯影,藉此獲得形成有反轉微細凹凸結構的模具,並將該模具直接用作壓模。另外,亦可隔著藉由曝光·顯影而圖案化的光阻劑膜,利用乾式蝕刻選擇性地對支撐基板進行蝕刻,然後去除光阻劑膜,藉此於支撐基板本身上直接形成反轉微細凹凸結構。
另外,作為其他方法,亦可將陽極氧化多孔氧化鋁用作壓模。例如,亦可將如下的直徑為20 nm~200 nm的細孔結構用作壓模,所述直徑為20 nm~200 nm的細孔結構藉由將草酸、硫酸、磷酸等作為電解液,以規定的電壓對鋁基材進行陽極氧化而形成。根據該方法,以恆定電壓長時間對高純度鋁基材進行陽極氧化後,暫時去除氧化皮膜,並再次進行陽極氧化,藉此可自組織化地形成規則性非常高的細孔。進而,於第二次進行陽極氧化的步驟中,藉由將陽極氧化處理與孔徑擴大處理加以組合,亦可形成剖面為三角形或吊鐘形而非矩形的微細凹凸結構。另外,亦可藉由適宜調節陽極氧化處理與孔徑擴大處理的時間或條件,來使細孔最內部的角度變尖。
進而,作為其他方法,亦可利用電鑄法等自具有微細凹凸結構的原始模具製作複製模具,並將其用作壓模。
壓模本身的形狀並無特別限定,例如可為平板狀、傳送帶狀、輥狀的任一種。尤其,若設為傳送帶狀或輥狀,則可連續地轉印微細凹凸結構,而可進一步提高生產性。
(樹脂組成物(X)的供給與硬化步驟) 將樹脂組成物(X)供給並配置在此種壓模與基材之間。作為將樹脂組成物配置在壓模與基材間的方法,例如可於將樹脂組成物配置在壓模與基材間的狀態下按壓壓模與基材,藉此朝成型模腔中注入樹脂組成物。
將樹脂組成物配置在壓模與基材間後,對樹脂組成物照射活性能量線來進行聚合硬化。作為聚合硬化的方法,較佳為利用紫外線照射的硬化處理。作為照射紫外線的燈,例如可使用:高壓水銀燈,金屬鹵化物燈、作為無電極燈的聚變燈(fusion lamp)、紫外線發光二極體(Ultraviolet-Light Emitting Diode,UV-LED)。
紫外線的照射量只要對應於聚合起始劑的吸收波長或含量來決定即可。通常,其累計光量較佳為400 mJ/cm2 ~4000 mJ/cm2 ,更佳為400 mJ/cm2 ~2000 mJ/cm2 。若累計光量為400 mJ/cm2 以上,則可使樹脂組成物充分硬化而抑制由硬化不足所引起的耐擦傷性下降。另外,就防止硬化物的著色或基材的劣化的觀點而言,較佳為將累計光量設定成4000 mJ/cm2 以下。照射強度亦無特別限制,但較佳為抑制成不會引起基材的劣化等的程度的輸出。
於樹脂組成物的聚合硬化後,剝離壓模,而可獲得作為具有微細凹凸結構的硬化物的微細凹凸結構體。
[微細凹凸結構體的用途] 以所述方式獲得的微細凹凸結構體中,壓模的微細凹凸結構以鑰匙與鑰匙孔的關係轉印至微細凹凸結構體的表面上,而具備高耐擦傷性。另外,可具有撥水性,並兼具污染物的附著防止效果。此種微細凹凸結構體可藉由連續的折射率的變化而顯現優異的抗反射性能,適合作為抗反射薄膜或立體形狀的成形品的抗反射膜。
此種微細凹凸結構體適合作為如電腦、電視機、行動電話等液晶顯示裝置,電漿顯示面板,電致發光顯示器,陰極管顯示裝置般的圖像顯示裝置的顯示器構件。另外,可將微細凹凸結構體貼附於透鏡、櫥窗、眼鏡鏡片等透明構件的表面上來使用。此外,亦可應用於光波導、浮雕型全息圖(relief hologram)、透鏡、偏光分離元件等光學用途,或細胞培養片的用途。另外,可發揮撥水性而應用於鏡子或窗等建材、後視鏡用薄膜或窗戶用薄膜等車載用途、船底材料等。
[壓模的製作方法] 作為用於製作微細凹凸結構體的壓模,如上所述,利用陽極氧化多孔氧化鋁所製作者有用。以下,作為壓模的製作方法,使用圖2的(a)~圖2的(f)的步驟圖來說明藉由陽極氧化而於鋁基板的表面上形成規定形狀的多個微細細孔的方法。
步驟(a) 步驟(a)是於恆定電壓下,在電解液中對鋁基材30進行陽極氧化而於鋁基材的表面上形成氧化皮膜的步驟。 鋁基材較佳為使用純度99%以上的鋁,更佳為純度99.5%以上,進而更佳為純度99.8%以上。若鋁的純度高,則當進行了陽極氧化時,難以形成因雜質的偏析而使可見光散射的大小的凹凸結構,另外,藉由陽極氧化所形成的細孔有規則地形成。鋁基材的形狀可為輥狀、圓管狀、平板狀、片狀等所期望的形狀,當以連續的薄膜或片的形態獲得微細凹凸結構體時,較佳為設為輥狀。
鋁基材因附著有加工成規定的形狀時所使用的油,故較佳為事先進行脫脂處理,並藉由電解研磨處理(蝕刻處理)來使表面變得平滑。
若對此種表面處理鋁基材進行陽極氧化,則形成具有細孔31的氧化皮膜32。
作為電解液,可使用硫酸、草酸、磷酸等。當使用草酸作為電解液時,草酸的濃度較佳為0.7 M以下。若草酸的濃度為0.7 M以下,則將電流值抑制得低,可形成組織細密的氧化皮膜。化成電壓較佳為30 V~60 V。若化成電壓為30 V~60 V,則可形成以週期為100 nm左右的規則性形成有細孔的陽極氧化多孔氧化鋁層。不論化成電壓高於該範圍還是低於該範圍,均存在所形成的細孔的規則性下降的傾向。電解液的溫度較佳為60℃以下,更佳為45℃以下。若電解液的溫度為60℃以下,則抑制所謂的「燃燒」的產生,並抑制細孔破損、或表面融化而形成不規則的細孔。
另外,當使用硫酸作為電解液時,硫酸的濃度較佳為0.7 M以下。若硫酸的濃度為0.7 M以下,則將電流值抑制得低,可形成組織細密的氧化皮膜。化成電壓較佳為25 V~30 V。若化成電壓為25 V~30 V,則可形成以週期為63 nm左右的規則性形成有細孔的陽極氧化多孔氧化鋁層。不論化成電壓高於該範圍還是低於該範圍,均存在所形成的細孔的規則性下降的傾向。電解液的溫度較佳為30℃以下,更佳為20℃以下。若電解液的溫度為30℃以下,則抑制所謂的「燃燒」的產生,並抑制細孔破損、或表面融化而形成不規則的細孔。
步驟(b) 步驟(b)是去除氧化皮膜,並以與在步驟(a)中形成於氧化皮膜上的細孔31部分相對應的方式,於鋁基材的表面上形成陽極氧化的細孔產生點的步驟。即,若去除步驟(a)中所形成的氧化皮膜32,則在對應於細孔31部分的位置的鋁基材表面上形成凹部33。
藉由將該凹部33設為陽極氧化的細孔產生點,可產生有規則地排列的細孔。於去除氧化皮膜時,使用不溶解鋁、而選擇性地溶解氧化皮膜的溶液。作為此種溶液,例如有鉻酸/磷酸混合液等。
步驟(c) 步驟(c)是再次對鋁基材進行陽極氧化,而於細孔產生點上形成氧化皮膜,藉此形成細孔的步驟。即,再次對在步驟(b)中去除了氧化皮膜的鋁基材30進行陽極氧化,而形成具有圓柱狀的細孔35的氧化皮膜34。陽極氧化能夠以與步驟(a)相同的條件來進行。越延長陽極氧化的時間,可獲得越深的細孔。
步驟(d) 步驟(d)是擴大細孔的直徑的步驟。即,使再次進行了陽極氧化的鋁基材浸漬於溶解氧化皮膜的溶液中來擴大細孔35的直徑(以下稱為「細孔直徑擴大處理」)。 作為溶解氧化皮膜的溶液,例如可使用5質量%左右的磷酸水溶液等。越延長細孔直徑擴大處理的時間,越可擴大細孔直徑,因此對應於目標形狀來設定處理時間。
步驟(e) 步驟(e)是再次對細孔直徑擴大處理後的鋁基材進行陽極氧化的步驟。若再次對鋁基材進行陽極氧化,則伴隨氧化皮膜34變厚,細孔35的深度伸長。再者,陽極氧化能夠以與步驟(a)(及步驟(c))相同的條件來進行。越延長陽極氧化的時間,越可將細孔形成得深。
步驟(f) 步驟(f)是重複進行步驟(d)與步驟(e),而反覆進行細孔35的直徑擴大與伸長的步驟。藉由該步驟,形成具有直徑自開口部朝深度方向連續地減少的形狀的細孔35的氧化皮膜34,其結果,可獲得具有多個微細細孔的陽極氧化鋁形成於鋁基材的表面上的壓模20。步驟(f)的最後較佳為以步驟(d)來結束。
步驟(f)的重複次數較佳為合計為3次以上,更佳為5次以上。若重複次數為3次以上,則可形成直徑連續地變化的細孔,藉由此種壓模,可形成具有能夠降低反射率的蛾眼結構的表面的硬化物。
細孔35的形狀為形成於物品的表面上的微細凹凸結構的反轉結構,具體而言,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細孔剖面面積自最表面朝深度方向連續地減少的形狀。
細孔35間的平均間隔較佳為可見光的波長以下,即400 nm以下,另外,較佳為20 nm以上。細孔間的平均間隔是測定50處電子顯微鏡圖像中的鄰接的細孔間的間隔(自細孔的中心至鄰接的細孔的中心為止的距離),並採用該些值的平均值。
細孔35的深度較佳為80 nm~500 nm,更佳為120 nm~400 nm,進而更佳為150 nm~300 nm,尤其當平均間隔為100 nm左右時,理想的是處於此種範圍內。細孔的深度是測定50處電子顯微鏡30000倍圖像中的細孔的最底部與頂部間的距離,並採用該些值的平均值。
細孔35的縱橫比(深度/平均間隔)較佳為0.8~5.0,更佳為1.2~4.0,進而更佳為1.5~3.0。
亦可利用脫模劑對壓模的形成有微細凹凸結構之側的表面進行處理。作為脫模劑,可列舉矽酮樹脂、氟樹脂、氟化合物、磷酸酯等,特佳為磷酸酯。作為市售品,可列舉:阿克塞爾(Axel)公司製造的商品名:Mold Uiz INT-1856,日光化學公司製造的商品名:TDP-10、TDP-8、TDP-6、TDP-2、DDP-10、DDP-8、DDP-6、DDP-4、DDP-2、TLP-4、TCP-5、DLP-10,城北化學工業公司製造的商品名:JP-506H、JP-512、JP-513、JAMP-8、JAMP-12,大八化學工業公司製造的製品名:AP-8、AP-10、MP-10,SC有機化學公司製造的商品名:福斯萊克斯(Phoslex)系列:A-8、A-10、A-12、A-13、A-18、A-18D、A-180L等。
表面具有使用於上所製作的壓模所形成的微細凹凸結構的物品例如如圖1的(a)所示,具有形成於基材11的表面上的硬化樹脂層12。硬化樹脂層12具有自使樹脂組成物與所述壓模接觸並進行硬化而成的樹脂硬化物所形成的具有多個凸部13的微細凹凸結構。
[壓印用原料等] 本發明的壓印用原料只要是包含本發明的樹脂組成物者,則並無特別限制,可直接使用樹脂組成物,亦可對應於目標成形品而含有各種添加劑。
壓印用原料亦可用於使用壓模,並藉由UV硬化、或進而藉由加熱硬化所進行的硬化物的成形。亦可使用如下的方法:將壓模按壓於藉由加熱等而半硬化的狀態的樹脂組成物上,進行形狀轉印後自壓模剝離,然後藉由熱或UV來完全地進行硬化。
此外,所述樹脂組成物亦可用作於各種基材上形成硬化被膜的原料,亦可作為塗佈材來形成塗膜,並照射活性能量線來形成硬化物。
[具有微細凹凸結構的物品的連續的製造方法] 表面具有微細凹凸結構的物品例如可使用圖3所示的製造裝置來連續地製造。
於圖3所示的製造裝置中設置有表面具有微細凹凸結構的反轉結構(省略圖示)的輥狀壓模41、及收納樹脂組成物的槽43。自槽43朝伴隨輥狀壓模41的旋轉而沿著其表面移動的透光性的帶狀薄膜的基材42與輥狀壓模41之間供給樹脂組成物。在輥狀壓模41與藉由氣壓缸45來調整夾持壓(nip pressure)的夾輥46之間,夾持基材42及樹脂組成物,將樹脂組成物均勻地遍布於基材42與輥狀壓模41之間的同時,填充至輥狀壓模41的微細凹凸結構的凹部內。於輥狀壓模41的下方設置活性能量線照射裝置48,透過基材42對樹脂組成物照射活性能量線,而可使樹脂組成物硬化。藉此,形成轉印有輥狀壓模41的表面的微細凹凸結構的硬化樹脂層44。其後,利用剝離輥47,自輥狀壓模41剝離表面形成有微細凹凸結構的硬化樹脂層44與基材42一體化而成的連續的物品(微細凹凸結構體)40。
作為活性能量線照射裝置48,較佳為高壓水銀燈、金屬鹵化物燈等,該情況下的光照射能量較佳為100 mJ/cm2 ~10000 mJ/cm2 。作為基材42的材質,可使用:丙烯酸系樹脂、聚碳酸酯、苯乙烯系樹脂、聚酯、纖維素系樹脂(三乙醯纖維素等)、聚烯烴、脂環式聚烯烴等。
[具有微細凹凸結構的物品的用途] 本發明的實施形態的具有微細凹凸結構的物品因微細凹凸結構的耐擦傷性高、且具有優異的撥水性,故可期待作為抗反射物品(抗反射薄膜、抗反射膜等)、光波導、浮雕型全息圖、透鏡、偏光分離元件等光學物品,及撥水薄膜的用途展開,尤其適合於作為抗反射物品與撥水薄膜的用途。
作為抗反射物品,例如可列舉:設置於圖像顯示裝置(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、眼鏡等的表面上的抗反射膜、抗反射薄膜、抗反射片等。當用於圖像顯示裝置時,可將抗反射薄膜直接貼附於圖像顯示面上,亦可於構成圖像顯示面的構件的表面上直接形成抗反射膜,亦可於前面板上形成抗反射膜。
作為撥水薄膜,可用作汽車用後視鏡或窗戶類的防積液薄膜、或防積雪薄膜。另外,藉由用於太陽電池或建材用玻璃等在室外使用的透明基材,可同時利用提昇透光率的效果與賦予由撥水性所產生的防污性的效果。 [實施例]
以下,藉由實施例來更詳細地說明本發明。首先,對評價方法及壓模的製造例進行說明。
[評價方法] [1.硬化性液體的外觀] 向透明的玻璃瓶(容量為20 mL)中加入硬化性液體10 mL,於室溫23℃的條件下照著螢光燈而以目視觀察有無混濁,並藉由以下的指標來評價硬化性液體(活性能量線硬化性樹脂組成物)的外觀。 ○:完全無混濁,透明。 ×:有混濁。
[2.耐擦傷性] 使用磨耗試驗機(新東科學公司製造,製品名:海東特里博吉爾型(HEIDON TRIBOGEAR TYPE)-30S),對放置於物品的表面上的切割成2 cm見方的鋼絲絨(日本鋼絲絨(Nippon Steel Wool)公司製造,製品名:邦斯達(Bonstar)#0000)施加100 g(25 gf/cm2 =0.245 N/cm2 )的負荷,以往返距離:30 mm、頂端速度:平均100 mm/sec往返10次,並評價物品的表面的外觀。於評價外觀時,將物品貼附於2.0 mm厚的黑色壓克力板(三菱麗陽公司製造,製品名:艾克里萊特(Acrylite))的一面上,於室內照著螢光燈而以目視進行觀察,並藉由以下的指標來進行評價。 A:於擦傷部分中可確認的劃痕未滿10條。 B:於擦傷部分中可確認的劃痕為10條以上、未滿50條。 C:於擦傷部分中可確認的劃痕為50條以上。或擦傷部分看上去白色模糊。
[3.連續轉印性試驗] 將10 μL的活性能量線硬化性樹脂組成物滴加至壓模的形成有微細凹凸結構之側,使聚對苯二甲酸乙二酯薄膜(以下記作「PET薄膜」)覆蓋後,施加50 N的負荷。其後,利用UV照射機(高壓水銀燈,累計光量為1100 mJ/cm2 )照射紫外線,而使樹脂組成物硬化。繼而,將硬化樹脂層連同PET薄膜自壓模進行脫模,藉此獲得於PET薄膜的表面上轉印有微細凹凸結構的物品。對1個壓模重複進行以上的轉印作業,於轉印次數為第200次時測定自壓模的剝離力。剝離力的測定是於自壓模對硬化後的樣品(PET薄膜上的硬化樹脂層)進行脫模時,將壓模當作被黏著體,將硬化樹脂層與基材(PET薄膜)當作黏著膠帶,進行依據JISZ0237的90°剝離試驗,並測定自壓模進行脫模時的剝離力。
[4.水接觸角] 使用自動接觸角計(協和界面科學公司製造,製品名:DM-501),將離子交換水1 μL滴加至物品的表面上,並測定接觸角。接觸角的測定是於3處實施,並採用其平均值。
[5.壓模的細孔的測定] 對包含陽極氧化多孔氧化鋁的壓模的一部分的縱剖面進行1分鐘鉑(Pt)蒸鍍,然後利用場發射式掃描電子顯微鏡(日本電子公司製造,製品名:JSM-7400F)以加速電壓3.00 kV進行觀察,並測定鄰接的細孔的間隔(週期)及細孔的深度。具體而言,分別各測定10處,並將其平均值設為測定值。
[微細凹凸結構轉印用壓模的製作] 將純度為99.99質量%、且經電解研磨的厚度為2 mm的f65mm鋁圓盤用作鋁基材。
步驟(a): 於0.3 M草酸水溶液中,以直流40 V、溫度16℃的條件對該鋁圓盤進行6小時陽極氧化。 步驟(b): 使形成有氧化皮膜的鋁圓盤於6質量%磷酸/1.8質量%鉻酸混合水溶液中浸漬3小時,而去除氧化皮膜。 步驟(c): 於0.3 M草酸水溶液中,以直流40 V、溫度16℃的條件對去除了氧化皮膜的鋁圓盤進行30秒陽極氧化。
步驟(d): 使形成有氧化皮膜的鋁圓盤於32℃的5質量%磷酸水溶液中浸漬8分鐘,而進行細孔直徑擴大處理。 步驟(e): 於0.3 M草酸水溶液中,以直流40 V、溫度16℃的條件對該處理後的鋁圓盤進行30秒陽極氧化。
步驟(f): 將所述步驟(d)及步驟(e)合計重複5次,而獲得表面形成有具有細孔的平均間隔(週期):100 nm、深度:200 nm的大致圓錐形狀的細孔的陽極氧化鋁的模具(壓模)。
使所獲得的模具於脫模劑(商品名:TDP-8,日光化學公司製造)的0.1質量%水溶液中浸漬10分鐘,然後提起並風乾一夜,藉此實施脫模處理。
[活性能量線硬化性樹脂組成物(X)] 實施例及比較例中所使用的活性能量線硬化性樹脂組成物(X)中所含有的聚合性成分(A)、聚合性成分(B)、聚合性成分(C)、其他聚合性成分(D)、光聚合起始劑(E)、其他成分(G)、內部脫模劑(F)如下述的表1所述。
[表1]
[實施例1] 作為活性能量線硬化性樹脂組成物(X),製備表2中所示的組成的樹脂。將數滴該活性能量線硬化性樹脂組成物滴落至微細凹凸結構轉印用壓模的表面上,利用PET薄膜(東洋紡公司製造,製品名:A4300,厚度:50 μm)一面擠壓擴大一面包覆。其後,使用無電極型的UV燈(賀利氏(Heraeus)公司製造,D閥),以於365 nm的波長中所測定的累計光量變成1000 mJ/cm2 的方式,自薄膜側照射紫外線,而使樹脂組成物硬化。將硬化樹脂層連同PET薄膜自壓模進行脫模,而獲得表面具有凸部的平均間隔w1:100 nm、高度d1:200 nm的微細凹凸結構的物品。將評價結果示於表2中。
[實施例2~實施例4] 除將活性能量線硬化性樹脂組成物(X)變更成表2中所示者以外,與實施例1同樣地製作表面具有微細凹凸結構的物品,並進行評價。將評價結果示於表2中。
[比較例1~比較例3] 除將活性能量線硬化性樹脂組成物(X)變更成表2中所示者以外,與實施例1同樣地製作表面具有微細凹凸結構的物品,並進行評價。將評價結果示於表2中。
[表2]
[評價結果/實施例與比較例的對比] 根據表2,可知實施例1~實施例4因內部脫模劑(F)的效果而使自壓模的剝離力十分低,而脫模性優異。另外,可知實施例1~實施例4除所獲得的表面具有微細凹凸結構的物品的耐擦傷性優異以外,水接觸角大,撥水性亦高。另一方面,於比較例1及比較例2中,因不含內部脫模劑(F),故自壓模的剝離力高,所獲得的微細凹凸結構表面的接觸角亦變低。
具體而言,若對實施例1與比較例1、比較例2進行對比,則聚合性成分(A)、聚合性成分(B)、聚合性成分(C)、光聚合起始劑(E)均為相同的組成,不同點在於有無內部脫模劑(F)及其他成分(G)。於含有0.5 w%的作為內部脫模劑(F)的JP-513的實施例1中,200次轉印時的剝離力為5[N/m]而十分低,水接觸角亦為142[°]而變成超撥水。另一方面,可知於分別含有作為磷酸三酯的TOP與TDP-2的比較例1與比較例2中,不僅剝離力變高,水接觸角亦變低。
比較例3是不含聚合性成分(A)、且包含大量含有氧基伸乙基的成分(成分(D))作為聚合性成分的樹脂組成物的情況,但可知與實施例相比,不僅剝離力變高,水接觸角亦變得非常低。因此,可知內部脫模劑(F)在與聚合性成分(A)或聚合性成分(B)的組合中發揮特別優異的效果。 [產業上之可利用性]
本發明的實施形態的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)、超撥水物品(超撥水薄膜、防污薄膜等)、光波導、浮雕型全息圖、透鏡、偏光分離元件等光學物品,細胞培養片的用途展開,尤其適合於作為抗反射物品與超撥水物品的用途。
作為抗反射物品,例如可列舉:設置於圖像顯示裝置(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、眼鏡等的表面上的抗反射膜、抗反射薄膜、抗反射片等。
作為超撥水物品,例如可列舉:汽車等運輸機器的鏡子(後視鏡等)用的薄膜、住宅用水處用翻新薄膜、窗戶薄膜等建材用的薄膜。
10‧‧‧積層體(具有微細凹凸結構的物品)
11‧‧‧基材
12‧‧‧表層(樹脂硬化層)
13、13b‧‧‧凸部
13a‧‧‧凸部的頂點
14‧‧‧凹部
14a‧‧‧凹部的底點
15‧‧‧塗佈層
20‧‧‧壓模
30‧‧‧鋁基材
31‧‧‧細孔
32‧‧‧氧化皮膜
33‧‧‧細孔產生點
34‧‧‧氧化皮膜
35‧‧‧細孔
40‧‧‧具有微細凹凸結構的物品
41‧‧‧輥狀壓模
42‧‧‧基材
43‧‧‧槽
44‧‧‧硬化樹脂層
45‧‧‧氣壓缸
46‧‧‧夾輥
47‧‧‧剝離輥
48‧‧‧活性能量線照射裝置
d1‧‧‧自凹部的底點至凸部的頂點為止的垂直距離
W1‧‧‧鄰接的凸部的間隔
圖1的(a)、圖1的(b)是表示本發明的實施形態的具有微細凹凸結構的物品的示意剖面圖。 圖2的(a)~圖2的(f)是表示用於形成本發明的實施形態的物品的微細凹凸結構的壓模的製造步驟的圖。 圖3是表示本發明的實施形態的具有微細凹凸結構的物品的製造裝置的一例的構成圖。
10‧‧‧積層體(具有微細凹凸結構的物品)
11‧‧‧基材
12‧‧‧表層(樹脂硬化層)
13、13b‧‧‧凸部
13a‧‧‧凸部的頂點
14‧‧‧凹部
14a‧‧‧凹部的底點
15‧‧‧塗佈層
d1‧‧‧自凹部的底點至凸部的頂點為止的垂直距離
w1‧‧‧鄰接的凸部的間隔

Claims (20)

  1. 一種物品,其於表面具有多個凸部,且 所述多個凸部的鄰接的凸部彼此的平均間隔為400 nm以下, 所述多個凸部包含活性能量線硬化性樹脂組成物的硬化物, 所述物品的具有所述多個凸部的部分的水接觸角度為80度以上, 所述活性能量線硬化樹脂性組成物含有聚合性成分(P)、光聚合起始劑(E)及內部脫模劑(F),且含有磷酸單烷基酯及磷酸二烷基酯的至少一者作為所述內部脫模劑(F)。
  2. 如申請專利範圍第1項所述的物品,其中相對於所述聚合性成分(P)的總量100質量%,所述聚合性成分(P)含有50質量%以上、100質量%以下的藉由費多斯法所計算的溶解度參數值為19.6以下的聚合性成分(A)。
  3. 如申請專利範圍第2項所述的物品,其中所述聚合性成分(A)為作為碳數6以上的烷二醇與(甲基)丙烯酸的酯化物的烷二醇二(甲基)丙烯酸酯。
  4. 如申請專利範圍第3項所述的物品,其中所述聚合性成分(P)進而含有矽酮(甲基)丙烯酸酯及(甲基)丙烯酸烷基酯的至少一者作為聚合性成分(B)。
  5. 如申請專利範圍第4項所述的物品,其中相對於聚合性成分(P)的總量100質量%, 聚合性成分(A)的含有率為50質量%~99.5質量%, 聚合性成分(B)的含有率為0.5質量%~50質量%。
  6. 如申請專利範圍第5項所述的物品,其更包括分子內具有3個以上的(甲基)丙烯醯基的多官能(甲基)丙烯酸酯作為聚合性成分(C),且 相對於聚合性成分(P)的總量100質量%, 聚合性成分(A)的含有率為50質量%~89.5質量%, 聚合性成分(B)的含有率為0.5質量%~40質量%, 聚合性成分(C)的含有率為10質量%~49.5質量%。
  7. 如申請專利範圍第4項所述的物品,其中所述矽酮(甲基)丙烯酸酯為非氧基伸烷基化矽酮(甲基)丙烯酸酯。
  8. 如申請專利範圍第1項所述的物品,其中相對於聚合性成分(P)的總量100質量份,內部脫模劑(F)的含有率為0.01質量份~2.0質量份。
  9. 如申請專利範圍第1項所述的物品,其中相對於所述聚合性成分(P)的總量100質量%, 具有聚氧基伸烷基骨架的聚合性成分的含有率未滿10質量%。
  10. 如申請專利範圍第1項所述的物品,其中相對於所述聚合性成分(P)的總量100質量%,具有脂環結構的聚合性成分的含量未滿17質量%。
  11. 如申請專利範圍第1項所述的物品,其中所述物品的具有所述多個凸部的部分的水接觸角度為135度以上。
  12. 一種活性能量線硬化性樹脂組成物,其用於藉由壓印法來形成表面具有鄰接的凸部彼此的平均間隔為400 nm以下的多個凸部的微細凹凸結構, 所述活性能量線硬化性樹脂組成物至少含有聚合性成分(P)、光聚合起始劑(E)及內部脫模劑(F), 相對於所述聚合性成分(P)的總量100質量%,含有50質量%以上、100質量%以下的作為碳數6以上的烷二醇與(甲基)丙烯酸的酯化物的烷二醇二(甲基)丙烯酸酯作為聚合性成分(A), 相對於所述聚合性成分(P)的總量100質量%,具有脂環結構的聚合性成分的含量未滿17質量%,且 內部脫模劑(F)含有磷酸單烷基酯及磷酸二烷基酯的至少一者。
  13. 如申請專利範圍第12項所述的活性能量線硬化性樹脂組成物,其中相對於聚合性成分(P)的總量100質量%, 具有聚氧基伸烷基骨架的聚合性成分的含有率未滿10質量%。
  14. 如申請專利範圍第12項所述的活性能量線硬化性樹脂組成物,其中聚合性成分(P)進而含有矽酮(甲基)丙烯酸酯及(甲基)丙烯酸烷基酯的至少一者作為聚合性成分(B)。
  15. 如申請專利範圍第14項所述的活性能量線硬化性樹脂組成物,其中相對於聚合性成分(P)的總量100質量%, 聚合性成分(A)的含有率為50質量%~99.5質量%, 聚合性成分(B)的含有率為0.5質量%~50質量%。
  16. 如申請專利範圍第15項所述的活性能量線硬化性樹脂組成物,其更包括分子內具有3個以上的(甲基)丙烯醯基的多官能(甲基)丙烯酸酯作為聚合性成分(C),且 相對於聚合性成分(P)的總量100質量%, 聚合性成分(A)的含有率為50質量%~89.5質量%, 聚合性成分(B)的含有率為0.5質量%~40質量%, 聚合性成分(C)的含有率為10質量%~49.5質量%。
  17. 如申請專利範圍第14項所述的活性能量線硬化性樹脂組成物,其中所述矽酮(甲基)丙烯酸酯為非氧基伸烷基化矽酮(甲基)丙烯酸酯。
  18. 如申請專利範圍第14項所述的活性能量線硬化性樹脂組成物,其中所述(甲基)丙烯酸烷基酯是烷基的碳數為8~22的(甲基)丙烯酸烷基酯。
  19. 如申請專利範圍第12項所述的活性能量線硬化性樹脂組成物,其中相對於聚合性成分(P)的總量100質量份,內部脫模劑(F)的含有率為0.01質量份~2.0質量份。
  20. 一種物品,其包括如申請專利範圍第12項所述的活性能量線硬化性樹脂組成物的硬化物,於表面具有微細凹凸結構,所述微細凹凸結構於表面具有鄰接的凸部彼此的平均間隔為400 nm以下的多個凸部,且 所述微細凹凸結構的表面上的水的接觸角度為80度以上。
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