本發(fā)明涉及一種樹(shù)脂制品。本申請(qǐng)基于2014年5月30日在日本申請(qǐng)的特愿2014-111806號(hào)和2014年11月11日在日本申請(qǐng)的特愿2014-228518號(hào)要求優(yōu)先權(quán),將其內(nèi)容引入至此。
背景技術(shù):
以往,為了保護(hù)CRT顯示裝置、液晶電視、移動(dòng)電話等的各種顯示器的表面,使用具有透明性的玻璃、樹(shù)脂制品作為顯示器用前面板。另外,最近,大多采用觸摸面板方式的顯示器。
作為觸摸面板方式的顯示器中使用的顯示器用前面板,使用了耐磨性和表面硬度優(yōu)異的玻璃。使用玻璃作為顯示器用前面板時(shí),為了滿(mǎn)足低成本化和輕量化而需要玻璃的薄板化。然而,對(duì)于薄的玻璃,容易產(chǎn)生破裂,因此,研究了使用能夠低成本化和輕量化的樹(shù)脂制品作為顯示器用前面板。另外,最近,有時(shí)還要求具有各種形狀的顯示器用前面板,研究了使用設(shè)計(jì)加工性?xún)?yōu)異的樹(shù)脂板作為顯示器用前面板。
然而,具有透明性的樹(shù)脂制品與玻璃相比要柔軟,因此,容易產(chǎn)生由刮劃等所導(dǎo)致的劃傷。另外,在顯示器用前面板上附著有指紋、皮脂、汗、化妝品等污物時(shí),污物顯而易見(jiàn),而且難以去除污物。因此,作為樹(shù)脂制品的性能,在優(yōu)異的耐磨性、表面硬度的基礎(chǔ)上還需要防污性。
作為提高耐磨性、表面硬度和防污性的方法,例如有如下方法:使用氟系硅烷偶聯(lián)劑在含有二氧化硅等無(wú)機(jī)微粒的固化覆膜上設(shè)置防污層(專(zhuān)利文獻(xiàn)1)。另外,公開(kāi)了:在光固化性底漆層上形成具有親水憎油性的氟化合物的層的方法(專(zhuān)利文獻(xiàn)2);使用包含輻射線固化型有機(jī)硅樹(shù)脂的組合物來(lái)形成層的方法(專(zhuān)利文獻(xiàn)3)。另外,作為提高樹(shù)脂板表面的防污性的方法,例如公開(kāi)了如下方法:使用包含四官能以上的(甲基)丙烯酸酯化合物、三官能(甲基)丙烯酸酯化合物和具有全氟烷基或全氟聚醚的氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯化合物的活性能量射線固化性樹(shù)脂組合物。(專(zhuān)利文獻(xiàn)4)。
然而,專(zhuān)利文獻(xiàn)1的方法中,可以得到表面硬度和防污性,但是固化覆膜與防污層的密合性不充分,因此,存在防污耐久性不充分的問(wèn)題。專(zhuān)利文獻(xiàn)2的方法中,光固化性底漆層與氟化合物的層的密合性充分,但是光固化性底漆層的硬度不充分,因此,氟化合物的層的表面硬度不充分。專(zhuān)利文獻(xiàn)3的方法中,與公知的氟系添加劑相比防污性不充分。專(zhuān)利文獻(xiàn)4的方法中,可以滿(mǎn)足耐磨性和防污性,但是不能說(shuō)表面硬度是充分的,要求進(jìn)一步的改善。
現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
專(zhuān)利文獻(xiàn)
專(zhuān)利文獻(xiàn)1:日本特開(kāi)2002-190136號(hào)公報(bào)
專(zhuān)利文獻(xiàn)2:日本特開(kāi)2001-270050號(hào)公報(bào)
專(zhuān)利文獻(xiàn)3:日本特開(kāi)平11-29720號(hào)公報(bào)
專(zhuān)利文獻(xiàn)4:日本特開(kāi)2012-250353號(hào)公報(bào)
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
發(fā)明要解決的問(wèn)題
本發(fā)明的課題在于,提供表面硬度、拒水性和密合性?xún)?yōu)異的樹(shù)脂制品。本發(fā)明的課題還在于,提供耐磨性和防污耐久性?xún)?yōu)異的樹(shù)脂制品。
用于解決問(wèn)題的方案
前述課題通過(guò)以下的本發(fā)明[1]~[20]來(lái)解決。
[1]一種樹(shù)脂制品,其表面的水接觸角為90度以上、且鉛筆硬度為8H以上。
[2]根據(jù)[1]所述的樹(shù)脂制品,其在表面具有固化覆膜。
[3]根據(jù)[1]或[2]所述的樹(shù)脂制品,其中,基于依據(jù)ISO 2409:1992的劃格剝離試驗(yàn)的固化覆膜的殘留率為80%以上。
[4]根據(jù)[1]或[2]所述的樹(shù)脂制品,其中,前述樹(shù)脂制品為如下樹(shù)脂制品:在樹(shù)脂基材表面的全部或一部分具備固化覆膜(A),在固化覆膜(A)中的和與樹(shù)脂基材相接觸的面對(duì)置的面上具備固化覆膜(B),前述水接觸角為90度以上、且鉛筆硬度為8H以上的表面為固化覆膜(B)的表面。
[5]一種樹(shù)脂制品,其為在樹(shù)脂基材表面的全部或一部分具備固化覆膜(A)、在固化覆膜(A)中的和與樹(shù)脂基材相接觸的面對(duì)置的面上具備固化覆膜(B)的樹(shù)脂制品,固化覆膜(B)的表面的水接觸角為90度以上,固化覆膜(B)的表面的鉛筆硬度為7H以上,基于依據(jù)ISO 2409:1992的劃格剝離試驗(yàn)的固化覆膜(A)和固化覆膜(B)的殘留率為80%以上。
[6]根據(jù)[4]或[5]所述的樹(shù)脂制品,其滿(mǎn)足下述式(1)和(2)。
3≤At/Bt≤80…(1)
20μm≤At≤40μm…(2)
At:固化覆膜(A)的膜厚、Bt:固化覆膜(B)的膜厚
[7]根據(jù)權(quán)利要求[1]~[6]中任一項(xiàng)所述的樹(shù)脂制品,其中,用紙抹布對(duì)前述樹(shù)脂制品的表面以110g/cm2的壓力進(jìn)行1000次往復(fù)磨損后的由下述式(3-1)計(jì)算的水接觸角降低率為10%以下。
水接觸降低率(%)=(A1-B1)/A1×100…(3-1)
A1:磨損前的表面的水接觸角(°)
B1:磨損后的表面的水接觸角(°)
[8]根據(jù)[1]~[7]中任一項(xiàng)所述的樹(shù)脂制品,其中,用#000的鋼絲棉對(duì)前述樹(shù)脂制品的表面以110g/cm2的壓力進(jìn)行1000次往復(fù)磨損后的由下述式(3-2)計(jì)算的水接觸角降低率為15%以下。
水接觸降低率(%)=(A2-B2)/A1×100…(3-2)
A2:磨損前的表面的水接觸角(°)
B2:磨損后的表面的水接觸角(°)
[9]根據(jù)[1]~[8]中任一項(xiàng)所述的樹(shù)脂制品,其中,樹(shù)脂制品的表面的馬氏硬度為215N/mm2以上,由下述式(4)計(jì)算的nIT為70%以上。
nIT(%)=(彈性變形功)/(彈性變形功+塑性變形功)
×100…(4)
[10]根據(jù)[1]~[9]中任一項(xiàng)所述的樹(shù)脂制品,其中,樹(shù)脂制品表面對(duì)三油酸甘油酯的接觸角為50度以上。
[11]根據(jù)[1]~[10]中任一項(xiàng)所述的樹(shù)脂制品,其中,樹(shù)脂制品表面的水接觸角為100度以上。
[12]根據(jù)[1]~[11]中任一項(xiàng)所述的樹(shù)脂制品,其具有防反射性能。
[13]根據(jù)[4]~[12]中任一項(xiàng)所述的樹(shù)脂制品,其中,固化覆膜(B)為使固化性組合物(b)固化而得到的固化覆膜(B),所述固化性組合物(b)包含:在分子中具有(甲基)丙烯酰氧基的化合物(b1)、具有活性能量射線反應(yīng)性基團(tuán)的含氟化合物(b2)和聚合引發(fā)劑(b4)。
[14]根據(jù)[13]所述的樹(shù)脂制品,其中,在分子中具有(甲基)丙烯酰氧基的化合物(b1)為在分子中具有3個(gè)以上的(甲基)丙烯酰氧基的化合物。
[15]根據(jù)[13]或[14]所述的樹(shù)脂制品,其中,在分子中具有(甲基)丙烯酰氧基的化合物(b1)為氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯。
[16]根據(jù)[13]~[15]中任一項(xiàng)所述的樹(shù)脂制品,其中,具有活性能量射線反應(yīng)性基團(tuán)的含氟化合物(b2)為全氟聚醚(甲基)丙烯酸酯。
[17]根據(jù)[13]~[16]中任一項(xiàng)所述的樹(shù)脂制品,其中,相對(duì)于在分子中具有(甲基)丙烯酰氧基的化合物(b1)100質(zhì)量份,具有活性能量射線反應(yīng)性基團(tuán)的含氟化合物(b2)為0.1~10質(zhì)量份。
[18]根據(jù)[13]~[17]中任一項(xiàng)所述的樹(shù)脂制品,其中,在固化性組合物(b)中,包含相對(duì)于(b1)成分100質(zhì)量份為0.1~10質(zhì)量份的(b2)成分。
[19]根據(jù)[13]~[18]中任一項(xiàng)所述的樹(shù)脂制品,其中,固化性組合物(b)為進(jìn)一步包含具有氨基的化合物(b3)的樹(shù)脂制品,在固化性組合物(b)中,包含相對(duì)于(b1)成分100質(zhì)量份為1~15質(zhì)量的(b3)成分。
[20]根據(jù)[13]~[19]中任一項(xiàng)所述的樹(shù)脂制品,其中,固化覆膜(A)為使固化性組合物(a)固化而得到的固化覆膜,所述固化性組合物(a)包含:具有(甲基)丙烯酰氧基的單體(a1)、在分子內(nèi)具有2個(gè)以下的(甲基)丙烯酰基的化合物(a2)和聚合引發(fā)劑(a3),在固化性組合物(a)中,包含相對(duì)于(a1)成分和(a2)成分的總量100質(zhì)量份為55質(zhì)量份以上且90質(zhì)量份以下的(a1)成分。
需要說(shuō)明的是,本發(fā)明中,“(甲基)丙烯酸酯”是指選自“丙烯酸酯”和“甲基丙烯酸酯”中的至少1種,“(甲基)丙烯酰氧基”是指選自“丙烯酰氧基”和“甲基丙烯酰氧基”中的至少1種。
發(fā)明的效果
本發(fā)明提供表面硬度、拒水性和密合性?xún)?yōu)異的樹(shù)脂制品。進(jìn)而,課題在于,提供耐磨性和防污耐久性?xún)?yōu)異的樹(shù)脂制品。
附圖說(shuō)明
圖1為示出本發(fā)明的樹(shù)脂制品的一個(gè)實(shí)施方式的示意性截面圖。
具體實(shí)施方式
對(duì)于本發(fā)明的樹(shù)脂制品,樹(shù)脂制品的全部或一部分的表面的水接觸角為90度以上、且鉛筆硬度為8H以上。需要說(shuō)明的是,本發(fā)明中,鉛筆硬度為依據(jù)ISO 2409:1992而得到的值。
本發(fā)明的樹(shù)脂制品優(yōu)選基于依據(jù)ISO 2409:1992的劃格剝離試驗(yàn)的固化覆膜的殘留率為80%以上。
本發(fā)明的樹(shù)脂制品的一個(gè)方案為如下樹(shù)脂層疊體:在樹(shù)脂基材表面的全部或一部分具備固化覆膜(A),在固化覆膜(A)中和與樹(shù)脂基材相接觸的面對(duì)置的面(以下,也稱(chēng)為固化覆膜(A)的第1面)上具備固化覆膜(B)。
本發(fā)明的樹(shù)脂制品的第一方案如下:在固化覆膜(B)中的、和與固化覆膜(A)相接觸的面對(duì)置的面、即固化覆膜(B)的表面(以下,也稱(chēng)為固化覆膜(B)的第1面)的水接觸角為90度以上,固化覆膜(B)的第1面的鉛筆硬度為8H以上。
本發(fā)明的樹(shù)脂制品的第二方案如下:固化覆膜(B)的第1面的水接觸角為90度以上,固化覆膜(B)的第1面的鉛筆硬度為7H以上,基于依據(jù)ISO 2409:1992的劃格剝離試驗(yàn)的固化覆膜(A)和固化覆膜(B)的殘留率為80%以上。
樹(shù)脂制品的形狀沒(méi)有限定,可以為塊狀也可以為片狀,更優(yōu)選為片狀。片狀例如是指厚度為0.05~20mm。固化覆膜(B)的第1面的鉛筆硬度優(yōu)選為7H~9H,更優(yōu)選為8H~9H。
水或三油酸甘油酯的接觸角可以通過(guò)在樹(shù)脂制品的表面滴加水或三油酸甘油酯0.1μL~1mL并使用接觸角計(jì)而求出。
<樹(shù)脂基材>
作為構(gòu)成本發(fā)明的樹(shù)脂制品的樹(shù)脂基材,例如可以舉出:聚烯烴樹(shù)脂、(甲基)丙烯酸類(lèi)樹(shù)脂、環(huán)氧樹(shù)脂、聚酰亞胺樹(shù)脂、酚醛樹(shù)脂、聚酯樹(shù)脂和聚碳酸酯樹(shù)脂。樹(shù)脂基材可以多層層疊上述樹(shù)脂。
作為構(gòu)成樹(shù)脂制品的樹(shù)脂基材,從透明性的方面出發(fā),相對(duì)于構(gòu)成樹(shù)脂基材的樹(shù)脂,(甲基)丙烯酸類(lèi)樹(shù)脂的含量?jī)?yōu)選為90~100質(zhì)量%,進(jìn)一步優(yōu)選為100質(zhì)量%。另外,(甲基)丙烯酸類(lèi)樹(shù)脂優(yōu)選為以甲基丙烯酸甲酯單元為主成分的聚合物。對(duì)于以甲基丙烯酸甲酯單元為主成分的聚合物,相對(duì)于構(gòu)成(甲基)丙烯酸類(lèi)樹(shù)脂的總構(gòu)成單元,優(yōu)選含有甲基丙烯酸甲酯單元50~100質(zhì)量%的聚合物,進(jìn)一步優(yōu)選含有80~100質(zhì)量%的聚合物,最優(yōu)選含有100質(zhì)量%的聚合物。
(甲基)丙烯酸類(lèi)樹(shù)脂為以甲基丙烯酸甲酯單元為主成分的聚合物的情況下,作為能夠與構(gòu)成(甲基)丙烯酸類(lèi)樹(shù)脂的甲基丙烯酸甲酯共聚的單體、即構(gòu)成(甲基)丙烯酸類(lèi)樹(shù)脂的除甲基丙烯酸甲酯以外的單體,例如可以舉出:丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸異丙酯、(甲基)丙烯酸正丁酯、(甲基)丙烯酸異丁酯、(甲基)丙烯酸叔丁酯、(甲基)丙烯酸2-乙基己酯、甲基丙烯酸苯酯、甲基丙烯酸芐酯等(甲基)丙烯酸酯;(甲基)丙烯酸、馬來(lái)酸、衣康酸等不飽和羧酸;馬來(lái)酸酐、衣康酸酐等不飽和羧酸酐;N-苯基馬來(lái)酰亞胺、N-環(huán)己基馬來(lái)酰亞胺等馬來(lái)酰亞胺;(甲基)丙烯酸2-羥乙酯、(甲基)丙烯酸2-羥丙酯等含羥基的乙烯基單體;乙酸乙烯酯、苯甲酸乙烯酯等乙烯基酯;氯乙烯、偏二氯乙烯和它們的衍生物;(甲基)丙烯酰胺、(甲基)丙烯腈等含氮的乙烯基單體;(甲基)丙烯酸縮水甘油酯等含環(huán)氧基的單體;以及苯乙烯、α-甲基苯乙烯等芳香族乙烯基單體。其中,從降低樹(shù)脂基材的吸水率的方面出發(fā),優(yōu)選丙烯酸正丁酯、甲基丙烯酸叔丁酯和(甲基)丙烯酸異冰片酯。
另外,作為能夠與構(gòu)成(甲基)丙烯酸類(lèi)樹(shù)脂的甲基丙烯酸甲酯共聚的單體、即構(gòu)成(甲基)丙烯酸類(lèi)樹(shù)脂的除甲基丙烯酸甲酯以外的單體,除上述單體以外,例如可以舉出:乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、1,2-丙二醇二(甲基)丙烯酸酯、1,3-丁二醇二(甲基)丙烯酸酯、1,6-己二醇二(甲基)丙烯酸酯等烷基二醇二(甲基)丙烯酸酯;二乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、二丙二醇二(甲基)丙烯酸酯、三乙二醇(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、新戊二醇二(甲基)丙烯酸酯等聚氧亞烷基二醇二(甲基)丙烯酸酯;二乙烯基苯等分子中具有2個(gè)以上的烯屬不飽和鍵的乙烯基單體;由包含烯屬不飽和聚羧酸的至少1種多元羧酸與至少1種二醇得到的不飽和聚酯預(yù)聚物;和將環(huán)氧基的末端進(jìn)行丙烯酸類(lèi)改性而得到的乙烯基酯預(yù)聚物。其中,從提高樹(shù)脂片的耐熱性的方面出發(fā),優(yōu)選新戊二醇二甲基丙烯酸酯。
以甲基丙烯酸甲酯單元為主成分的(甲基)丙烯酸類(lèi)樹(shù)脂可以通過(guò)將樹(shù)脂基材原料聚合而得到。作為樹(shù)脂基材原料,例如可以舉出:包含作為甲基丙烯酸甲酯的含量為50~100質(zhì)量份和能夠與甲基丙烯酸甲酯共聚的單體的含量為0~50質(zhì)量份的、自由基聚合性單體的混合物。
另外,作為樹(shù)脂基材原料,可以使用:使作為甲基丙烯酸甲酯的含量為50~100質(zhì)量份和能夠與甲基丙烯酸甲酯共聚的單體的含量為0~50質(zhì)量份的自由基聚合性單體的混合物一部分聚合而成的糖漿(syrup)。即,糖漿為部分聚合物與未聚合的自由基聚合性單體的混合物。
另外,作為樹(shù)脂基材原料,可以使用:在自由基聚合性單體的混合物中溶解有由與該自由基聚合性單體的混合物相同或不同組成的單體原料得到的(甲基)丙烯酸類(lèi)樹(shù)脂的糖漿。即,糖漿為(甲基)丙烯酸類(lèi)樹(shù)脂與自由基聚合性單體的混合物。
可以在樹(shù)脂基材原料中添加聚合引發(fā)劑。
作為聚合引發(fā)劑,例如可以舉出:過(guò)氧化甲乙酮、過(guò)氧化苯甲酰、二枯基過(guò)氧化物、叔丁基過(guò)氧化氫、氫過(guò)氧化枯烯、叔丁基過(guò)氧化辛酸酯、過(guò)氧化苯甲酸叔丁酯、月桂酰過(guò)氧化物等有機(jī)過(guò)氧化物;偶氮二異丁腈、偶氮雙二甲基戊腈等偶氮系化合物;和在上述過(guò)氧化物中組合了N,N-二甲基二苯胺、N,N-二甲基-對(duì)甲苯胺等胺類(lèi)而成的氧化還原聚合引發(fā)劑。
聚合引發(fā)劑的添加量相對(duì)于樹(shù)脂基材原料中的自由基聚合性單體100質(zhì)量份優(yōu)選為0.005~5質(zhì)量份。
可以根據(jù)需要,在樹(shù)脂基材原料中添加著色劑、脫模劑、抗氧化劑、穩(wěn)定劑、阻燃劑、耐沖擊改性劑、光穩(wěn)定劑、紫外線吸收劑、阻聚劑、鏈轉(zhuǎn)移劑等各種添加劑。
作為樹(shù)脂基材原料的聚合方法,例如可以舉出:本體聚合法、溶液聚合法、乳液聚合法和懸浮聚合法,從(甲基)丙烯酸類(lèi)樹(shù)脂組合物的制造成本、使用溶劑所導(dǎo)致的環(huán)境負(fù)荷、(甲基)丙烯酸類(lèi)樹(shù)脂成形體的生產(chǎn)率和透明性的觀點(diǎn)出發(fā),優(yōu)選本體聚合法。
樹(shù)脂基材的厚度優(yōu)選為0.1mm~10mm,更優(yōu)選為0.3mm~3mm。
需要說(shuō)明的是,本申請(qǐng)中樹(shù)脂基材的厚度是指,使用游標(biāo)卡尺,測(cè)定任意5處的從上表面至底面為止的距離而得到的平均值。
<固化覆膜(A)>
作為本發(fā)明的一個(gè)側(cè)面,固化覆膜(A)為構(gòu)成本發(fā)明的樹(shù)脂層疊體的構(gòu)成要素之一,形成于樹(shù)脂基材的第1面。
固化覆膜(A)例如可以使后述的固化性組合物(a)的涂膜固化而得到。
作為固化覆膜(A)的形成方法,例如可以舉出如下方法:將固化性組合物(a)涂布于樹(shù)脂基材的表面,然后將固化性組合物(a)的涂膜加熱或?qū)ν磕ふ丈浠钚阅芰可渚€,從而使固化性組合物(a)固化。
本發(fā)明的固化覆膜(A)可以層疊于樹(shù)脂基材的第1面、或第1面和第2面,可以根據(jù)目的而選擇。樹(shù)脂基材的第2面是指,樹(shù)脂基材中與樹(shù)脂基材的第1面對(duì)置的面。
作為固化性組合物(a)向樹(shù)脂基材表面的涂布方法,例如可以舉出:流延法、輥涂法、棒涂法、噴霧涂布法和氣刀涂布法。
作為將固化覆膜(A)層疊于樹(shù)脂基材表面的方法,例如可以舉出以下2個(gè)方法。
方法(1):在樹(shù)脂基材表面形成固化性組合物(a)的涂膜,然后使固化性組合物(a)固化。
方法(2):將在鑄模表面形成固化性組合物(a)的涂膜后使固化性組合物(a)固化而在鑄模表面層疊有固化覆膜(A)的模具與其他模具,以固化覆膜(A)為內(nèi)側(cè)的方式對(duì)置并配置,從而得到層疊鑄模,在所得層疊鑄模中注入樹(shù)脂基材原料,然后使樹(shù)脂基材原料進(jìn)行澆鑄聚合,進(jìn)而去除2個(gè)鑄模。
上述方法中,從得到具有高的鉛筆硬度的固化覆膜(A)的方面出發(fā),優(yōu)選方法(2)。
固化性組合物(a)固化時(shí),從得到具有沒(méi)有異物等所導(dǎo)致的缺陷的良好外觀的固化覆膜(A)的方面出發(fā),優(yōu)選用樹(shù)脂薄膜覆蓋固化性組合物(a)的涂膜的表面。另外,優(yōu)選的是,用樹(shù)脂薄膜覆蓋固化性組合物(a)的表面后,使用依據(jù)JIS K 6253的硬度40°的橡膠輥等輥,對(duì)樹(shù)脂薄膜面實(shí)施平滑處理。通過(guò)利用輥的平滑處理,可以得到更均勻膜厚的固化覆膜(A),有可以得到具有高平滑性和期望的膜厚的固化覆膜的傾向。另外,使用活性能量射線固化性組合物作為固化性組合物(a)時(shí),通過(guò)用樹(shù)脂薄膜覆蓋固化性組合物(a)的表面后照射活性能量射線,有固化性組合物(a)的交聯(lián)反應(yīng)充分進(jìn)行而可以得到固化度良好的固化覆膜的傾向,有固化覆膜(A)的耐磨性和表面硬度變良好的傾向。
作為樹(shù)脂薄膜,例如可以舉出:聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯(PET)薄膜、聚丙烯(PP)薄膜、聚乙烯(PE)薄膜和聚偏二氟乙烯(PVDF)薄膜。其中,從成本和固化性組合物(a)的固化性的方面出發(fā),優(yōu)選PET薄膜。
作為樹(shù)脂薄膜的厚度,從樹(shù)脂薄膜的強(qiáng)度、操作性和成本的方面出發(fā),優(yōu)選8~125μm。
將固化性組合物(a)用活性能量射線進(jìn)行固化時(shí),作為活性能量射線,例如可以舉出:電子束、紫外線和可見(jiàn)光,從裝置成本、生產(chǎn)率的觀點(diǎn)出發(fā),優(yōu)選紫外線。
作為活性能量射線的光源,例如可以舉出:熒光紫外線燈、超高壓汞燈、高壓汞燈、中壓汞燈、低壓汞燈、金屬鹵化物燈、Ar激光、He-Cd激光、固體激光、氙燈、高頻感應(yīng)汞燈和太陽(yáng)光。其中,從固化性組合物(a)的固化速度的方面出發(fā),優(yōu)選熒光紫外線燈和高壓汞燈。作為活性能量射線的累積光量,優(yōu)選為5~2000mJ/cm2。
本發(fā)明中,從樹(shù)脂層疊體的表面硬度和耐磨性的方面出發(fā),固化覆膜(A)優(yōu)選具有鉛筆硬度7~9H的硬度的表面。需要說(shuō)明的是,本發(fā)明中,鉛筆硬度是依據(jù)JISO 2409:1992而得到的值。
固化覆膜(A)的膜厚優(yōu)選為20~45μm,更優(yōu)選為25~40μm,最優(yōu)選為25~35μm。如果膜厚為20μm以上,則固化覆膜的耐磨性和表面硬度變得良好。另外,如果膜厚為40μm以下,則可以抑制樹(shù)脂制品切斷時(shí)的破裂,可以抑制樹(shù)脂制品操作時(shí)固化覆膜中產(chǎn)生裂紋,加工性變得良好。固化覆膜(A)的膜厚的下限值優(yōu)選為25μm,膜厚的上限值優(yōu)選為35μm。即,固化覆膜的膜厚優(yōu)選為25~35μm。
此處所謂固化覆膜(A)的膜厚是指,樹(shù)脂制品中的固化覆膜(A)的膜厚。
需要說(shuō)明的是,固化覆膜(A)的厚度是指,用透射式電子顯微鏡觀察將對(duì)象物沿垂直方向切斷而得到的截面,測(cè)定任意5處的從上表面至底面為止的距離而得到的平均值。
<固化性組合物(a)>
本發(fā)明中,固化性組合物(a)是為了得到固化覆膜(A)而使用的原料。
固化性組合物(a)可以舉出:含有(a1)成分、(a2)成分和聚合引發(fā)劑(a3)的組合物。
((a1)成分)
本發(fā)明中,(a1)成分為固化性組合物(a)的構(gòu)成成分之一。
作為(a1)成分,可以舉出:具有(甲基)丙烯酰氧基的單體,例如可以舉出:具有3個(gè)以上且20個(gè)以下的(甲基)丙烯酰氧基的單體。
作為(a1)成分的具體例,可以舉出:與各(甲基)丙烯酰氧基鍵合的殘基為烴基或其衍生物的單體,在其分子內(nèi)可以包含醚鍵、硫醚鍵、酯鍵、酰胺鍵、氨基甲酸酯鍵等鍵。
作為(a1)成分的具體例,可以舉出:由1摩爾的多元醇與3摩爾以上的(甲基)丙烯酸或其衍生物得到的酯化物;以及,由多元醇、多元羧酸或其酐和(甲基)丙烯酸或其衍生物得到的線性酯化物。
需要說(shuō)明的是,此處所謂“多元醇”是指,分子中具有2個(gè)以上羥基的醇。
“多元羧酸”是指,分子中具有2個(gè)以上羧基的羧酸。
“(甲基)丙烯酸的衍生物”是指,(甲基)丙烯酸的氫原子被其他官能團(tuán)所取代的化合物。
“線性”是指,直鏈狀和支鏈狀。
作為由1摩爾的多元醇與3摩爾以上的(甲基)丙烯酸或其衍生物得到的酯化物的例子,可以舉出:三羥甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、三羥甲基乙烷三(甲基)丙烯酸酯、環(huán)氧乙烷加成物三羥甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、環(huán)氧丙烷加成物三羥甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、二(三羥甲基丙烷)四(甲基)丙烯酸酯、五聚甘油三(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇三(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇四(甲基)丙烯酸酯、甘油三(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇三(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇四(甲基)丙烯酸酯、三季戊四醇四(甲基)丙烯酸酯、環(huán)氧乙烷加成物季戊四醇四(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇五(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯、己內(nèi)酯加成物二季戊四醇五(甲基)丙烯酸酯和己內(nèi)酯加成物二季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯。
由多元醇、多元羧酸或其酐和(甲基)丙烯酸或其衍生物得到的線性酯化物中,作為多元醇、多元羧酸或其酐和(甲基)丙烯酸的優(yōu)選組合的例子,可以舉出:丙二酸/三羥甲基乙烷/(甲基)丙烯酸、丙二酸/三羥甲基丙烷/(甲基)丙烯酸、丙二酸/甘油/(甲基)丙烯酸、丙二酸/季戊四醇/(甲基)丙烯酸、琥珀酸/三羥甲基乙烷/(甲基)丙烯酸、琥珀酸/三羥甲基丙烷/(甲基)丙烯酸、琥珀酸/甘油/(甲基)丙烯酸、琥珀酸/季戊四醇/(甲基)丙烯酸、己二酸/三羥甲基乙烷/(甲基)丙烯酸、己二酸/三羥甲基丙烷/(甲基)丙烯酸、己二酸/甘油/(甲基)丙烯酸、己二酸/季戊四醇/(甲基)丙烯酸、戊二酸/三羥甲基乙烷/(甲基)丙烯酸、戊二酸/三羥甲基丙烷/(甲基)丙烯酸、戊二酸/甘油/(甲基)丙烯酸、戊二酸/季戊四醇/(甲基)丙烯酸、癸二酸/三羥甲基乙烷/(甲基)丙烯酸、癸二酸/三羥甲基丙烷/(甲基)丙烯酸、癸二酸/甘油/(甲基)丙烯酸、癸二酸/季戊四醇/(甲基)丙烯酸、富馬酸/三羥甲基乙烷/(甲基)丙烯酸、富馬酸/三羥甲基丙烷/(甲基)丙烯酸、富馬酸/甘油/(甲基)丙烯酸、富馬酸/季戊四醇/(甲基)丙烯酸、衣康酸/三羥甲基乙烷/(甲基)丙烯酸、衣康酸/三羥甲基丙烷/(甲基)丙烯酸、衣康酸/甘油/(甲基)丙烯酸、衣康酸/季戊四醇/(甲基)丙烯酸、馬來(lái)酸酐/三羥甲基乙烷/(甲基)丙烯酸、馬來(lái)酸酐/三羥甲基丙烷/(甲基)丙烯酸、馬來(lái)酸酐/甘油/(甲基)丙烯酸和馬來(lái)酸酐/季戊四醇/(甲基)丙烯酸。
作為(a1)成分的其他例子,可以舉出:使(甲基)丙烯酸2-羥乙酯、(甲基)丙烯酸2-羥丙酯、(甲基)丙烯酸2-羥基-3-甲氧基丙酯、N-羥甲基(甲基)丙烯酰胺、N-羥基(甲基)丙烯酰胺等具有活性氫的丙烯酸類(lèi)單體3摩爾以上與下式(I)所示的多異氰酸酯1摩爾反應(yīng)而得到的氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯;三(2-羥基乙基)異氰脲酸的三(甲基)丙烯酸酯等聚[(甲基)丙烯酰氧基乙基]異氰脲酸酯;環(huán)氧聚(甲基)丙烯酸酯;和氨基甲酸酯聚(甲基)丙烯酸酯。
(式(I)中,R表示可以包含取代基的、碳數(shù)1~12的2價(jià)烴基。)
作為式(I)所示的多異氰酸酯,優(yōu)選為三羥甲基丙烷甲代亞苯基二異氰酸酯、六亞甲基二異氰酸酯、甲苯二異氰酸酯、二苯基甲烷二異氰酸酯、二甲苯二異氰酸酯、4,4’-亞甲基雙(環(huán)己基異氰酸酯)、異佛爾酮二異氰酸酯、三甲基六亞甲基二異氰酸酯等由異氰酸酯化合物的三聚化得到的多異氰酸酯。
作為(a1)成分,上述中可以單獨(dú)使用1種單體或組合2種以上的單體而使用。
作為(a1)成分,從固化覆膜(A)的耐磨性和表面硬度的方面出發(fā),更優(yōu)選為季戊四醇三(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇四(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇五(甲基)丙烯酸酯和二季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯。
作為(a1)成分的含量,相對(duì)于(a1)成分和(a2)成分的總量100質(zhì)量份,優(yōu)選為55質(zhì)量份以上且90質(zhì)量份以下,更優(yōu)選為60質(zhì)量份以上且85質(zhì)量份以下,進(jìn)一步優(yōu)選為65質(zhì)量份以上且75質(zhì)量份以下。(a1)成分的含量為50質(zhì)量份以上時(shí),有后述的固化覆膜(A)的耐磨性和表面硬度變良好的傾向。另外,(a1)成分的含量為90質(zhì)量份以下時(shí),有使固化性組合物(a)固化時(shí)的固化收縮率降低,固化覆膜(A)的耐裂紋性變良好,固化覆膜(A)對(duì)樹(shù)脂基材的密合性變良好的傾向。
(a1)成分可以使用1種或組合2種以上使用。
((a2)成分)
本發(fā)明中,(a2)成分為固化性組合物(a)的1例的構(gòu)成成分之一。
作為(a2)成分,可以舉出:分子內(nèi)具有2個(gè)以下的(甲基)丙烯酰基的化合物。
作為(a2)成分,例如可以舉出以下物質(zhì)。
作為分子內(nèi)具有2個(gè)(甲基)丙烯酰基的(甲基)丙烯酸酯化合物,例如可以舉出:乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、二環(huán)戊烯基二(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、三羥甲基丙烷二(甲基)丙烯酸酯、環(huán)氧乙烷改性三羥甲基丙烷二(甲基)丙烯酸酯、三丙二醇二(甲基)丙烯酸酯、新戊二醇二(甲基)丙烯酸酯、1,4-丁二醇二(甲基)丙烯酸酯、1,6-己二醇二(甲基)丙烯酸酯、聚酯二(甲基)丙烯酸酯、聚乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、三環(huán)癸烷二羥甲基二(甲基)丙烯酸酯、羥基特戊酸新戊二醇二(甲基)丙烯酸酯、雙酚A聚乙氧基二(甲基)丙烯酸酯、1,10-癸烷二醇二(甲基)丙烯酸酯和羥基特戊酸新戊二醇二(甲基)丙烯酸酯。
作為分子內(nèi)具有1個(gè)(甲基)丙烯酰基的化合物,例如可以舉出:(甲基)丙烯酸異冰片基氧基乙酯、(甲基)丙烯酸異冰片酯、(甲基)丙烯酸2-乙基己酯、乙基二乙二醇(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯酸月桂酯、二環(huán)戊二烯(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯酸二環(huán)戊烯基氧基乙酯、(甲基)丙烯酸二環(huán)戊烯酯、N,N-二甲基(甲基)丙烯酰胺、(甲基)丙烯酸四氯苯酯、(甲基)丙烯酸2-四氯苯氧基乙酯、(甲基)丙烯酸四氫糠酯、(甲基)丙烯酸四溴苯酯、(甲基)丙烯酸2-四溴苯氧基乙酯、(甲基)丙烯酸2-三氯苯氧基乙酯、(甲基)丙烯酸三溴苯酯、(甲基)丙烯酸2-三溴苯氧基乙酯、(甲基)丙烯酸2-羥基乙酯、(甲基)丙烯酸2-羥丙酯、(甲基)丙烯酸2-羥丁酯、(甲基)丙烯酸苯氧基乙酯、(甲基)丙烯酸丁氧基乙酯、(甲基)丙烯酸五氯苯酯、(甲基)丙烯酸五溴苯酯、聚乙二醇單(甲基)丙烯酸酯、聚丙二醇單(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯酸冰片酯、甲基三乙二醇(甲基)丙烯酸酯、1,4-丁二醇單(甲基)丙烯酸酯、2-乙基己基聚氧基(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯酸芐酯、(甲基)丙烯酸苯基氧基乙酯、(甲基)丙烯酸苯基氧基乙酯、三環(huán)癸烷單(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯酸2-羥基-3-苯基氧基丙酯、(甲基)丙烯酸3-羥基-3-苯氧基丙酯、琥珀酸2-(甲基)丙烯酰氧基乙酯、2-(甲基)丙烯酰氧基乙基六氫鄰苯二甲酸酯、乙氧基二乙二醇(甲基)丙烯酸酯、甲氧基三乙二醇(甲基)丙烯酸酯和2-甲基丙烯酰氧基乙基-2-羥基乙基鄰苯二甲酸酯。
(a2)成分可以使用1種或組合2種以上使用。
其中,從提高固化覆膜(A)與樹(shù)脂基材的密合性的方面出發(fā),優(yōu)選1,6-己二醇二(甲基)丙烯酸酯。
作為(a2)成分的含量,相對(duì)于(a1)成分和(a2)成分的總量100質(zhì)量份,優(yōu)選為10質(zhì)量份以上且50質(zhì)量份以下,更優(yōu)選為15質(zhì)量份以上且40質(zhì)量份以下,進(jìn)一步優(yōu)選為25質(zhì)量份以上且35質(zhì)量份以下。(a2)成分的含量為10質(zhì)量份以上時(shí),使固化性組合物(a)固化時(shí)的固化收縮率降低,有固化覆膜(A)的耐裂紋性變良好的傾向,有固化覆膜(A)對(duì)樹(shù)脂基材的密合性變良好的傾向。另外,有可以抑制在樹(shù)脂基材表面層疊有固化覆膜(A)的樹(shù)脂層疊體的彎曲的傾向。進(jìn)而,(a2)成分的含量為50質(zhì)量份以下時(shí),有固化覆膜(A)的耐磨性和表面硬度變良好的傾向。
(聚合引發(fā)劑(a3))
聚合引發(fā)劑(a3)為固化性組合物(a)的1例的構(gòu)成成分之一。
作為聚合引發(fā)劑(a3),例如可以舉出:二苯甲酮、4,4’-雙(二乙基氨基)二苯甲酮、2,4,6-三甲基二苯甲酮、甲基鄰苯甲酰苯甲酸酯、4-苯基二苯甲酮、叔丁基蒽醌、2-乙基蒽醌、2,4-二乙基噻噸酮、異丙基噻噸酮、2,4-二氯噻噸酮等噻噸酮類(lèi);二乙氧基苯乙酮、2-羥基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮、苯偶酰二甲基縮酮、1-羥基環(huán)己基-苯基酮、2-甲基-2-嗎啉基(4-硫代甲基苯基)-1-丙酮、2-芐基-2-二甲基氨基-1-(4-嗎啉基苯基)-丁酮等苯乙酮類(lèi);苯偶姻甲醚、苯偶姻乙醚、苯偶姻異丙醚、苯偶姻異丁醚等苯偶姻醚類(lèi);2,4,6-三甲基苯甲酰二苯基氧化膦、雙(2,6-二甲氧基苯甲酰)-2,4,4-三甲基戊基氧化膦、雙(2,4,6-三甲基苯甲酰)-苯基氧化膦等酰基氧化膦類(lèi);甲基苯甲酰甲酸酯;1,7-雙吖啶基庚烷;和9-苯基吖啶。
它們可以使用1種或組合2種以上使用。
作為聚合引發(fā)劑(a3)的添加量,從促進(jìn)固化覆膜(A)的固化性的方面出發(fā),相對(duì)于(a1)成分和(a2)成分的總量100質(zhì)量份,優(yōu)選為0.1~10質(zhì)量份,更優(yōu)選為0.1~5質(zhì)量份。
固化性組合物(a)可以根據(jù)需要含有:有機(jī)溶劑、脫模劑、潤(rùn)滑劑、增塑劑、抗氧化劑、抗靜電劑、光穩(wěn)定劑、紫外線吸收劑、阻燃劑、阻燃助劑、阻聚劑、填充劑、顏料、染料、硅烷偶聯(lián)劑、流平劑、消泡劑、熒光劑、鏈轉(zhuǎn)移劑等各種添加劑。
<固化覆膜(B)>
作為本發(fā)明的一個(gè)側(cè)面,固化覆膜(B)為構(gòu)成本發(fā)明的樹(shù)脂層疊體的構(gòu)成要素之一,是在層疊于樹(shù)脂基材的第1面的固化覆膜(A)中的、和與樹(shù)脂基材相接觸的面對(duì)置的面上形成的。
固化覆膜(B)具有:固化覆膜(B)中的和與固化覆膜(A)相接觸的面對(duì)置的面對(duì)水的接觸角為90度以上、且鉛筆硬度為7~9H的硬度的表面。
通過(guò)將固化覆膜(B)的表面對(duì)水的接觸角設(shè)為90度以上,可以使樹(shù)脂層疊體的拒水性和防污耐久性良好。
另外,通過(guò)將固化覆膜(B)的表面的鉛筆硬度設(shè)為7~9H,可以抑制在樹(shù)脂制品的表面由手指的指甲等所導(dǎo)致的刮痕劃傷的產(chǎn)生,可以形成耐磨性良好的樹(shù)脂制品。鉛筆硬度優(yōu)選為8H~9H。
固化覆膜(B)的膜厚為0.5~6μm。膜厚為0.5μm以上時(shí),固化覆膜的耐磨性和表面硬度變良好。另外,膜厚為6μm以下時(shí),與固化覆膜(A)的密合性提高。固化覆膜(B)的膜厚的下限值優(yōu)選為0.6μm,膜厚的上限值優(yōu)選為4μm。即,固化覆膜(B)的膜厚優(yōu)選為0.6μm~4μm。
此處所謂固化覆膜的膜厚是指,樹(shù)脂制品中的固化覆膜(B)的膜厚。需要說(shuō)明的是,固化覆膜(B)的厚度是指,用透射式電子顯微鏡觀察將對(duì)象物沿垂直方向切斷的截面,測(cè)定任意5處的從上表面至底面為止的距離而得到的平均值。
另外,本發(fā)明中,固化覆膜(A)的膜厚與固化覆膜(B)的膜厚優(yōu)選滿(mǎn)足下述式(1)。
3≤At/Bt≤80···(1)
At:固化覆膜(A)的膜厚、Bt:固化覆膜(B)的膜厚
固化覆膜(B)例如可以使后述的固化性組合物(b)的涂膜固化而得到。
本發(fā)明中,固化覆膜(A)層疊于樹(shù)脂基材的第1面和第2面時(shí),固化覆膜(B)可以?xún)H層疊在樹(shù)脂基材的第1面所層疊的固化覆膜(A)上,也可以層疊在樹(shù)脂基材的第1面和第2面所層疊的固化覆膜(A)這兩者上,可以根據(jù)目的而選擇。
作為固化覆膜(B)的形成方法,例如可以舉出如下方法:將固化性組合物(b)涂布于固化覆膜(A)的表面,然后通過(guò)加熱固化性組合物(b)的涂膜或照射活性能量射線,從而使固化性組合物(b)固化,由此形成固化覆膜(B)。
作為固化性組合物(b)向固化覆膜(A)的表面的涂布方法,可以舉出與固化性組合物(a)的涂布方法同樣的方法。
<固化性組合物(b)>
本發(fā)明中,固化性組合物(b)是為了得到固化覆膜(B)而使用的原料。
作為固化性組合物(b),例如可以舉出:含有(b1)成分、(b2)成分和聚合引發(fā)劑(b4)的組合物;或含有(b2)成分、(b3)成分和聚合引發(fā)劑(b4)的組合物。
((b1)成分)
本發(fā)明中,(b1)成分為固化性組合物(b)的1例的構(gòu)成成分之一。
作為(b1)成分,可以舉出與(a1)和(a2)成分同樣的物質(zhì)。它們可以使用1種或組合2種以上使用。
作為(b1)成分,從提高固化性組合物(b)的固化性和耐磨性的方面出發(fā),優(yōu)選為三羥甲基丙烷三丙烯酸酯、二(三羥甲基丙烷)四(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇三(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇四(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇五(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯和具有3個(gè)以上(甲基)丙烯酰氧基的氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯。其中,從提高耐磨性、且提高與固化覆膜(A)的密合性的方面出,優(yōu)選具有3個(gè)以上(甲基)丙烯酰氧基的氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯,進(jìn)一步優(yōu)選具有6個(gè)以上(甲基)丙烯酰氧基的氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯。
(b1)成分可以使用1種或組合2種以上使用。
((b2)成分)
本發(fā)明中,具有活性能量射線反應(yīng)性基團(tuán)的含氟化合物(b2)成分為固化性組合物(b)的1例的構(gòu)成成分之一。
作為具有活性能量射線反應(yīng)性基團(tuán)的含氟化合物(b2)成分,沒(méi)有特別限定,可以使用公知的具有活性能量射線反應(yīng)性基團(tuán)的含氟化合物。
作為(b2)成分的市售品,例如可以舉出:DAIKIN INDUSTRIES,Ltd.制造的“Optool DAC-HP”(商品名)、ソルベイソレクシス(株)制造的“Fluorolink MD500”(商品名)、“Fluorolink MD700”(商品名)、“Fluorolink5105X”(商品名)、“Fluorolink 5101X”(商品名)、DIC株式會(huì)社制造的“MEGAFACE RS-75”(商品名)和“MEGAFACE RS-76-NS”(商品名)、十七氟癸基丙烯酸酯即大阪有機(jī)化學(xué)工業(yè)株式會(huì)社制造的“Viscoat 17F”(商品名)、全氟辛基乙基丙烯酸酯即共榮社化學(xué)株式會(huì)社制造的“Lightacrylate FA-108”(商品名)、1,10-雙(甲基)丙烯酰氧基-2,2,3,3,4,4,5,5,6,6,7,7,8,8,9,9-十六氟癸烷即共榮社化學(xué)株式會(huì)社制造的“16-FDA”(商品名)。
作為(b2)成分,從使固化覆膜(B)的拒水性、憎油性和耐久性良好的方面出發(fā),優(yōu)選為全氟聚醚(甲基)丙烯酸酯。
(b2)成分例如為具備具有至少1個(gè)全氟聚醚單元的基團(tuán)和至少1個(gè)(甲基)丙烯酰氧基的單體。
作為全氟聚醚單元,例如可以舉出:-[CF2CF2O]-和-[CF2O]-。
由于具有全氟聚醚單元的基團(tuán)的存在,因此可以對(duì)固化覆膜(B)的表面賦予拒水性和憎油性。
作為(b2)成分,從提高固化覆膜(B)的拒水性和耐久性的方面出發(fā),優(yōu)選分子內(nèi)具有2個(gè)以上(甲基)丙烯酰氧基的物質(zhì)。
(b2)成分可以單獨(dú)使用1種或組合2種以上使用。
(b2)成分的含量相對(duì)于(b1)成分100質(zhì)量份優(yōu)選為0.1~10質(zhì)量份,更優(yōu)選為0.25~4質(zhì)量份。(b2)成分的含量為0.1質(zhì)量份以上時(shí),有固化覆膜(B)的接觸角變?yōu)?0度以上的傾向,有可以容易擦拭指紋、皮脂、汗、化妝品等污物的傾向。(b2)的含量為10質(zhì)量份以下時(shí),有固化覆膜(B)的耐磨性和表面硬度變良好的傾向。
((b3)成分)
本發(fā)明中,(b3)成分為用于形成固化覆膜(B)的固化性組合物(b)的1例的構(gòu)成成分之一。
(b3)成分為具有氨基的化合物,例如可以舉出:具有氨基的硅烷化合物和具有氨基的(甲基)丙烯酸酯。
作為具有氨基的硅烷化合物,例如可以舉出:N-2-(氨基乙基)-3-氨基丙基甲基二甲氧基硅烷、N-2-(氨基乙基)-3-氨基丙基三甲氧基硅烷和N-2-(氨基乙基)-3-氨基丙基三乙氧基硅烷。
作為具有氨基的(甲基)丙烯酸酯,例如可以舉出:丙烯酰胺、(甲基)丙烯酸7-氨基-3,7-二甲基辛酯、叔辛基(甲基)丙烯酰胺、二丙酮(甲基)丙烯酰胺、(甲基)丙烯酸二甲基氨基乙酯、(甲基)丙烯酸二乙基氨基乙酯、N,N-二甲基(甲基)丙烯酰胺、(甲基)丙烯酸N,N-二乙基氨基乙酯、(甲基)丙烯酸四氯苯酯、N-乙烯基甲酰胺、N-正丁氧基甲基(甲基)丙烯酰胺、N-異丁氧基甲基(甲基)丙烯酰胺、N-甲氧基甲基(甲基)丙烯酰胺和(甲基)丙烯酰基嗎啉。
它們可以使用1種或組合2種以上使用。
(b3)成分的含量相對(duì)于(b1)成分100質(zhì)量份優(yōu)選為1~15質(zhì)量份,更優(yōu)選為2.2~10質(zhì)量份。(b3)成分的含量為1質(zhì)量份以上時(shí),有固化覆膜(B)與固化覆膜(A)的密合性變良好的傾向。(b3)成分的含量為15質(zhì)量份以下時(shí),有固化覆膜(B)的耐磨性和表面硬度變良好的傾向。
(聚合引發(fā)劑(b4))
聚合引發(fā)劑(b4)為固化性組合物(b)的1例的構(gòu)成成分之一。
作為聚合引發(fā)劑(b4),可以舉出與聚合引發(fā)劑(a3)同樣的物質(zhì)。它們可以使用1種或組合2種以上使用。
作為聚合引發(fā)劑(b4)的添加量,從促進(jìn)固化覆膜(B)的固化性的方面出發(fā),相對(duì)于(b1)成分和(b2)成分的總量100質(zhì)量份,優(yōu)選為0.1~10質(zhì)量份。
本發(fā)明中,為了降低固化性組合物(b)的粘度,可以添加:選自分子中具有1個(gè)或2個(gè)(甲基)丙烯酰氧基的化合物和有機(jī)溶劑中的至少1種化合物。
作為分子中具有1個(gè)或2個(gè)(甲基)丙烯酰氧基的化合物,可以舉出與(a2)成分同樣的物質(zhì)。它們可以使用1種或組合2種以上使用。
作為有機(jī)溶劑,例如可以舉出:烴系溶劑等非氟溶劑和含氟溶劑。
作為非氟溶劑的具體例,可以舉出:甲乙酮、丙酮、甲基異丁基酮等酮類(lèi);乙醇、1-丙醇、2-丙醇、丁醇、1-甲氧基-2-丙醇等一元醇、乙二醇、二乙二醇、丙二醇等多元醇等醇類(lèi);乙酸乙酯、乙酸丁酯、γ-丁內(nèi)酯等酯類(lèi);二乙二醇單甲醚、二乙二醇單甲醚乙酸酯、四氫呋喃、1,4-二氧雜環(huán)己烷等醚類(lèi);甲苯、二甲苯等芳香族烴類(lèi);和二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺、N-甲基吡咯烷酮等酰胺類(lèi)。
作為含氟溶劑的具體例,可以舉出:含氟醇、含氟醚、氫氟烴和二(三氟甲基)苯。
作為含氟醇的具體例,可以舉出:H(CF2)m(CH2)n-OH、F(CF2)o(CH2)p-OH、F(CF2)qCH=CHCH2OH和F(CF2)rCH2CH(I)CH2OH所示的化合物。需要說(shuō)明的是,上述式中,m、n、o、p、q和r分別獨(dú)立地表示1~8的整數(shù)。
作為含氟醚的具體例,可以舉出:R21-O-R22所示的化合物。需要說(shuō)明的是,上述式中,R21和R22分別獨(dú)立地為碳數(shù)1~10的直鏈或支鏈烷基,R21和R22中的至少一者包含氟原子。
作為含氟醚,例如可以舉出:氫氟烷基醚。另外,作為含氟醚的市售品,例如可以舉出:Sumitomo 3M Limited制造的“HE-7100”(商品名)和“HFE-7200”(商品名)。
作為氫氟烴的具體例,可以舉出:鏈狀結(jié)構(gòu)和環(huán)狀結(jié)構(gòu)的氫氟烴。
作為氫氟烴的市售品,例如可以舉出:Dupont-Mitsui Fluorochemicals Co.,Ltd.制造的“Vertrel HFC43-10mee”(商品名)和Zeon Corporation制造的“ZEORORA H”(商品名)。
作為二(三氟甲基)苯的具體例,可以舉出:鄰二(三氟甲基)苯、間二(三氟甲基)苯、對(duì)二(三氟甲基)苯和它們的混合物。
有機(jī)溶劑可以使用1種或組合2種以上使用。
本發(fā)明中,固化性組合物(b)可以根據(jù)需要含有:脫模劑、潤(rùn)滑劑、增塑劑、抗氧化劑、抗靜電劑、光穩(wěn)定劑、紫外線吸收劑、阻燃劑、阻燃助劑、阻聚劑、填充劑、顏料、染料、消泡劑、熒光劑、鏈轉(zhuǎn)移劑等各種添加劑。
(無(wú)機(jī)微粒(b5))
另外,本發(fā)明中,為了提高固化覆膜(B)與固化覆膜(A)的密合性,可以在固化性組合物(b)中添加后述的無(wú)機(jī)微粒(b5)。
作為無(wú)機(jī)微粒(b5),例如可以舉出:無(wú)定形二氧化硅、結(jié)晶性二氧化硅、二氧化硅-氧化鋁復(fù)合氧化物、高嶺石、滑石、碳酸鈣(方解石型、球文石型)、沸石、氧化鋁、羥磷灰石等無(wú)機(jī)顆粒、交聯(lián)丙烯酸類(lèi)顆粒、交聯(lián)PMMA顆粒、交聯(lián)聚苯乙烯顆粒、尼龍顆粒、聚酯顆粒、苯并胍胺·福爾馬林縮合物顆粒、苯并胍胺·三聚氰胺·甲醛縮合物顆粒三聚氰胺·甲醛縮合物顆粒等耐熱性高分子顆粒和二氧化硅·丙烯酸類(lèi)復(fù)合化合物等有機(jī)·無(wú)機(jī)混合微粒。
作為無(wú)機(jī)微粒(b5)的形狀,例如可以舉出:球狀、塊狀、板狀、纖維狀和鱗片狀,其中,從分散性、與其他構(gòu)件接觸時(shí)顆粒難以脫落的方面出發(fā),優(yōu)選球狀的顆粒。
無(wú)機(jī)微粒(b5)例如可以舉出:平均粒徑1~300nm左右的物質(zhì)。從分散性的方面出發(fā),作為無(wú)機(jī)微粒(b5)的平均粒徑,優(yōu)選為3~100nm。
平均粒徑設(shè)為通過(guò)粒度分布測(cè)定裝置SALD-7100(制品名、株式會(huì)社島津制作所制造)依據(jù)JIS Z 8825-1而測(cè)定的值。
(硅酮系流平劑(b6))
另外,本發(fā)明中,為了削減固化覆膜(B)的表面缺陷,可以在固化性組合物(b)中添加后述的硅酮系流平劑(b6)。通過(guò)添加硅酮系流平劑(b6),可以調(diào)整固化性組合物(b)的表面張力。
作為硅酮系流平劑(b6),例如可以舉出:POLYFLOW KL-401、POLYFLOW KL-403(以上均為商品名、共榮社化學(xué)株式會(huì)社制造)、BYK-300、BYK-306、BYK-310、BYK-320、BYK-322、BYK-325、BYK-331、BYK-333、BYK-345、BYK-378、BYK-UV 3505(以上均為商品名、BYK Japan株式會(huì)社制造)、KP-323、KP-326、KP-341(以上均為商品名、信越化學(xué)工業(yè)株式會(huì)社制造)。
其中,優(yōu)選選擇選自芳烷基改性聚甲基烷基硅氧烷、聚醚改性聚甲基烷基硅氧烷、聚醚改性二甲基聚硅氧烷、具有丙烯酰基的二甲基聚硅氧烷中的至少1種硅酮系流平劑。
<樹(shù)脂制品>
本發(fā)明的樹(shù)脂制品為如下樹(shù)脂制品:在樹(shù)脂基材的第1面具有固化覆膜(A),在固化覆膜(A)中的和與樹(shù)脂基材相接觸的面對(duì)置的面上具備固化覆膜(B)。
本發(fā)明的樹(shù)脂制品的基于依據(jù)ISO 2409:1992的劃格剝離試驗(yàn)的固化覆膜(A)和固化覆膜(B)的殘留率優(yōu)選為80%以上,更優(yōu)選為90%以上,進(jìn)一步優(yōu)選為100%。
樹(shù)脂層疊體中的基于依據(jù)ISO 2409:1992的劃格剝離試驗(yàn)的固化覆膜(A)和固化覆膜(B)的殘留率為80%以上時(shí),樹(shù)脂層疊體的耐磨性變良好。基于依據(jù)ISO 2409:1992的劃格剝離試驗(yàn)的固化覆膜(A)和固化覆膜(B)的殘留率優(yōu)選為100%。此處所謂殘留率是指,劃格剝離試驗(yàn)后不使其剝離而殘留于樹(shù)脂片上的固化覆膜(A)和固化覆膜(B)的殘留率。
對(duì)于本發(fā)明的樹(shù)脂制品,從可以用于各種光學(xué)用途的方面出發(fā),優(yōu)選總透光率為88%以上、霧度為1%以下的透明的片。更優(yōu)選樹(shù)脂制品的總透光率為91%以上、霧度為0.5%以下。
本發(fā)明的樹(shù)脂制品的固化覆膜(B)由于防污耐久性?xún)?yōu)異,因此,用紙抹布、鋼絲棉磨損固化覆膜表面時(shí)的水接觸角的降低少。此處所謂紙抹布是指,擦拭污物或擦拭落下的液體時(shí)所使用的紙。作為紙抹布,例如可以舉出:“Kimtowel”、“Kimwipe”、“WYPALL”、“ケイドライ”(以上、商品名、NIPPON PAPER CRECIA Co.,LTD.制造)、“Whisper”(商品名、TOYO PAPER MFG.CO.,LTD.制造)、“サーボイル”(商品名、S.T.Corporation制造)等。另外,水接觸角是指,在樹(shù)脂制品的固化覆膜(B)的表面上以1滴滴加水0.2μl,測(cè)定水與固化覆膜面之間的接觸角而得到的值。
本發(fā)明的樹(shù)脂制品優(yōu)選的是,通過(guò)依據(jù)ISO-14577-1的方法測(cè)定的馬氏硬度為215N/mm2以上,彈性變形功相對(duì)于合計(jì)變形功(彈性變形功與塑性變形功之和)的比例nIT(%)為70%以上。通過(guò)nIT設(shè)為70%以上,彈性變形功的比例變高,因此有測(cè)定鉛筆硬度時(shí)表面復(fù)原的傾向,從而有顯示出更高的鉛筆硬度的傾向。
本發(fā)明中,可以根據(jù)需要,在固化覆膜(A)的第1面具有防反射層、防眩層、抗靜電層等各種功能層。固化覆膜(B)也可以為各種功能層。
作為防反射層,樹(shù)脂層疊體的表面中對(duì)朝向樹(shù)脂層疊體的內(nèi)部的方向入射的光的反射光的光量?jī)?yōu)選為入射光的光量的0%以上且20%以下,更優(yōu)選為0%以上且10%以下,進(jìn)一步優(yōu)選為0%以上且5%以下。作為這樣的防反射層,例如可以舉出:具有低于固化覆膜(A)的折射率的低折射率層、具有在高折射率層上層疊有低折射率層的2層結(jié)構(gòu)的層疊結(jié)構(gòu)或具有在高折射率層上依次層疊有中折射率層和低折射率層的3層結(jié)構(gòu)的層疊結(jié)構(gòu)。
具有在高折射率層上層疊有低折射率層的2層結(jié)構(gòu)作為防反射層的情況下,例如優(yōu)選具有折射率為1.3~1.5的低折射率層和折射率為1.6~2.0的高折射率層。如果為該范圍,則有可以充分抑制入射光的反射光的傾向。
作為低折射率層和高折射率層的膜厚,分別優(yōu)選為50nm以上,更優(yōu)選為70nm以上。另外,作為低折射率層和高折射率層的膜厚,分別優(yōu)選為200nm以下,更優(yōu)選為150nm以下。低折射率層和高折射率層的膜厚分別優(yōu)選為50nm以上且200nm以下,更優(yōu)選為70nm以上且150nm以下。如果膜厚為該范圍,則有可以充分抑制可視的波長(zhǎng)的反射光的傾向。
作為形成低折射率層的成分,例如可以舉出:電子束、輻射線、紫外線等活性能量射線固化性組合物和熱固化性組合物。它們可以分別單獨(dú)使用,也可以組合多種具有固化性的化合物來(lái)使用。
作為折射率具有1.3~1.5的低折射率層,例如可以舉出:由烷氧基硅烷、烷基烷氧基硅烷等縮合聚合型固化性化合物得到的硅氧烷鍵主體的層。
作為硅氧烷鍵主體的層的具體例,可以舉出:由硅氧烷系樹(shù)脂的硅氧烷鍵的一部分被氫原子、羥基、不飽和基或烷氧基所取代而成的化合物形成的物質(zhì)。
為了低折射率化,可以根據(jù)需要在低折射率層中含有膠體二氧化硅。
作為膠體二氧化硅,可以使用:使選自多孔質(zhì)二氧化硅和非多孔質(zhì)二氧化硅中的至少1種微粒分散于分散介質(zhì)而形成膠體溶液的物質(zhì)。此處,多孔質(zhì)二氧化硅的顆粒內(nèi)為多孔性或中空,是內(nèi)部含有空氣的低密度的二氧化硅。作為多孔質(zhì)二氧化硅的折射率,可以舉出1.20~1.40,與通常的二氧化硅的折射率1.45~1.47相比低。另外,本發(fā)明中,可以根據(jù)需要使用表面經(jīng)過(guò)了硅烷偶聯(lián)劑處理的膠體二氧化硅。
作為折射率為1.6~2.0的高折射率層,例如可以舉出:使金屬醇鹽水解后縮合而得到的金屬氧化物膜。
作為金屬醇鹽,可以舉出:下式(II)所示的物質(zhì)。
M(OR)m (II)
(式(II)中,M表示金屬原子,R表示碳數(shù)1~5的烴基,m表示金屬原子M的原子價(jià)(3或4)。)
作為金屬原子M,從高折射率層的折射率的方面出發(fā),優(yōu)選鈦、鋁、鋯和錫,更優(yōu)選鈦。
作為金屬醇鹽的具體例,可以舉出:甲醇鈦、乙醇鈦、正丙醇鈦、異丙醇鈦、正丁醇鈦、異丁醇鈦、乙醇鋁、異丙醇鋁、丁醇鋁、叔丁醇鋁、叔丁醇錫、乙醇鋯、正丙醇鋯、異丙醇鋯和正丁醇鋯。
本發(fā)明中,從達(dá)成上述金屬氧化物膜的進(jìn)一步高折射率化的觀點(diǎn)出發(fā),上述金屬氧化物膜中,優(yōu)選使選自高折射率的金屬氧化物即ZrO2、TiO2、NbO、ITO、ATO、SbO2、In2O3、SnO2和ZnO中的至少1種微粒分散而成的膜。
本發(fā)明中,作為高折射率層,除上述金屬氧化物膜以外,例如可以使用:使在用于形成固化覆膜(B)的紫外線固化性混合物中分散有高折射率的金屬氧化物微粒的物質(zhì)固化而成的層。上述情況下,高折射率的金屬氧化物微粒也可以使用經(jīng)過(guò)了表面處理的物質(zhì)。
作為用于得到樹(shù)脂層疊體的方法,例如可以舉出:包括下述工序(1)~工序(3)的方法。
工序(1):形成樹(shù)脂層疊體的工序,該樹(shù)脂層疊體在樹(shù)脂基材的第1面上形成有鉛筆硬度為8~9H的固化覆膜(A)
工序(2):在樹(shù)脂層疊體的固化覆膜(A)的面上形成固化性組合物(b)的涂膜的工序
工序(3):使固化性組合物(b)的涂膜固化而形成固化覆膜(B)的工序
上述的工序(1)可以設(shè)為包括下述工序(1a)和工序(1b)的工序。
工序(1a):形成固化覆膜(A)的工序
工序(1b):在固化覆膜(A)上涂布樹(shù)脂基材原料,然后進(jìn)行聚合而形成樹(shù)脂層疊體的工序
作為樹(shù)脂層疊體的制造方法的具體例,可以舉出以下的2個(gè)方法。
(1)在樹(shù)脂片的表面上依次層疊固化覆膜(A)固化覆膜(B)而得到樹(shù)脂層疊體的方法
(2)依次經(jīng)由以下的工序(i)~(iv)的工序而得到樹(shù)脂層疊體的方法
(i)使鑄模的表面層疊有固化覆膜(A)的模具(X1)與另一組的模具(X2)以固化覆膜(A)為內(nèi)側(cè)的方式對(duì)置而形成層疊鑄模的工序
(ii)在層疊鑄模中注入樹(shù)脂基材原料,然后使樹(shù)脂基材原料進(jìn)行澆鑄聚合,然后得到鑄模的工序
(iii)澆鑄聚合后從鑄模去除2個(gè)鑄模,得到形成有固化覆膜(A)的樹(shù)脂層疊體的工序
(iv)在樹(shù)脂層疊體的固化覆膜(A)中的和與樹(shù)脂基材相接觸的面對(duì)置的面上層疊固化覆膜(B)而得到樹(shù)脂層疊體的方法
本發(fā)明中,可以在1個(gè)模具的內(nèi)面形成固化覆膜(A),也可以在2個(gè)模具的內(nèi)面形成固化覆膜(A)。
以下,對(duì)上述(2)的方法進(jìn)一步說(shuō)明。
作為鑄模,例如可以舉出:模、玻璃和片。
鑄模的層疊有固化覆膜(A)的面優(yōu)選具有平滑的表面。
作為鑄模的材質(zhì),例如可以舉出:不銹鋼、玻璃和樹(shù)脂。
模具(X1)和模具(X2)中使用的鑄模可以為相同材質(zhì)也可以為不同材質(zhì)。
作為制作層疊鑄模的方法,例如可以舉出以下的方法。
首先,使模具(X1)與模具(X2)以固化覆膜(A)成為內(nèi)側(cè)的方式對(duì)置而配置。接著,設(shè)置墊片來(lái)密封在模具(X1)的周緣部與模具(X2)的周緣部之間形成的空間,從而制作在由模具(X1)和模具(X2)形成的層疊鑄模的內(nèi)側(cè)具有一定容積的空間的層疊鑄模。
作為樹(shù)脂基材原料的澆鑄聚合法,例如可以舉出:在層疊鑄模內(nèi)注入樹(shù)脂基材原料并加熱的模具澆注法(cell casting method)。
作為樹(shù)脂基材原料的澆鑄聚合法,除上述方法以外,還可以舉出使用不銹鋼制環(huán)帶的連續(xù)澆鑄聚合法作為適合的方法。連續(xù)澆鑄聚合法中,將表面層疊有固化覆膜(A)的層疊不銹鋼制環(huán)帶與其他不銹鋼制環(huán)帶對(duì)置地配置。將這些不銹鋼制環(huán)帶的兩側(cè)端部用與上述墊片同樣的墊片密封并形成空間。使二個(gè)層疊不銹鋼制環(huán)帶沿同一方向以同一速度行進(jìn),在上述空間中從上游連續(xù)地注入樹(shù)脂片原料并加熱,從而使樹(shù)脂基材原料連續(xù)地聚合。
作為樹(shù)脂基材原料的加熱方法,例如可以舉出如下方法:將注入了樹(shù)脂基材原料的層疊鑄模用30~98℃的溫水等熱源進(jìn)行加熱。另外,為了提高層疊鑄模中的樹(shù)脂片的聚合率,可以根據(jù)需要,在空氣氣氛下,使用遠(yuǎn)紅外線加熱器等熱源,將層疊鑄模在90~150℃的條件下進(jìn)一步進(jìn)行熱處理。另外,熱處理后,可以根據(jù)需要進(jìn)行送風(fēng)等冷卻處理。聚合時(shí)間可以根據(jù)聚合固化的進(jìn)行而適當(dāng)確定。
加熱時(shí)間例如為3分鐘~24小時(shí)。
以下示出在固化覆膜(A)的第1面上形成作為功能層的防反射層、防眩層時(shí)的具體例。
作為防反射層的形成方法,例如可以舉出:流延法、輥涂法、棒涂法、噴霧涂布法、氣刀涂布法、旋涂法、流涂法、簾涂法、薄膜覆蓋法和浸漬法。
在固化覆膜(A)的第1面層疊防眩層時(shí),通過(guò)在防眩層的第1面形成微細(xì)凹凸的方法和在防弦層中添加光擴(kuò)散性微粒而由內(nèi)部散射使外部光漫反射的方法中的至少1種方法,可以抑制外部光的照入。防眩層的第1面是指,防眩層中和與固化覆膜(A)的第1面相接觸的面對(duì)置的面。
作為防眩層的形成方法,例如可以舉出以下的方法。
首先,在具有微細(xì)凹凸形狀的活性能量射線透射性薄膜的具有微細(xì)凹凸形狀的面上涂布防眩層形成用組合物后使其固化,得到層疊有防眩層的活性能量射線透射性薄膜。之后,在后述的樹(shù)脂層疊體的固化覆膜(A)的第1面上,以與層疊有上述防眩層的活性能量射線透射性薄膜的防眩層的面接觸的方式進(jìn)行層疊,然后將活性能量射線透射性薄膜剝離,從而得到在樹(shù)脂層疊體的表面層疊有具有微細(xì)凹凸形狀的表面的防眩層的層疊體。
為了使上述活性能量射線透射性薄膜與防眩層的微細(xì)凹凸面的脫模性良好,可以根據(jù)需要在防眩層形成用組合物中添加脫模劑。
作為在活性能量射線透射性薄膜的表面形成微細(xì)凹凸形狀的方法,例如可以舉出:在活性能量射線透射性薄膜的表面本身形成凹凸形狀的方法;和,通過(guò)涂布法,使平滑的活性能量射線透射性薄膜表面具有凹凸形狀的方法。
作為使活性能量射線透射性薄膜的表面本身具有凹凸形狀的方法,例如可以舉出:在用于形成活性能量射線透射性薄膜的樹(shù)脂中混煉顆粒的方法;和,以將用于形成活性能量射線透射性薄膜的樹(shù)脂加熱至玻璃化轉(zhuǎn)變溫度以上的狀態(tài)使其與具有微細(xì)凹凸形狀的模具接觸,使模具表面的微細(xì)凹凸形狀轉(zhuǎn)印的方法。
作為通過(guò)涂布法使平滑的活性能量射線透射性薄膜表面具有凹凸形狀的方法,例如可以舉出:涂布防眩涂布劑的方法;和,將涂布組合物注入到活性能量射線透射性薄膜與具有微細(xì)凹凸表面的模具之間并使其固化后從模具剝離的方法(2P法)。
作為具有微細(xì)凹凸表面的模具的制作方法,例如可以舉出:利用噴砂法、化學(xué)蝕刻法、光刻法等方法形成微細(xì)凹凸形狀的方法。從生產(chǎn)率良好的觀點(diǎn)出發(fā),模具的形狀優(yōu)選為卷形狀。
實(shí)施例
以下,根據(jù)實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。需要說(shuō)明的是,實(shí)施例中的各種評(píng)價(jià)通過(guò)下述方法實(shí)施。另外,以下中“份”表示“質(zhì)量份”。
(1)固化覆膜的膜厚
用切片機(jī)沿樹(shù)脂層疊體的厚度方向切出寬100nm的樣品,利用透射式電子顯微鏡(日本電子株式會(huì)社制造的JEM-1010(商品名))觀察樹(shù)脂層疊體的截面,測(cè)定固化覆膜(A)和固化覆膜(B)的膜厚。
At:固化覆膜(A)的膜厚
Bt:固化覆膜(B)的膜厚
(2)總透光率和霧度
使用日本電色工業(yè)株式會(huì)社制造的HAZE METER NDH4000(商品名),依據(jù)ISO 13468-1:1996所示的測(cè)定法,測(cè)定樹(shù)脂層疊體的總透光率,依據(jù)ISO14782:1999所示的測(cè)定法,測(cè)定樹(shù)脂層疊體的霧度。
(3)鉛筆硬度
依據(jù)ISO 2409:1992測(cè)定樹(shù)脂層疊體的固化覆膜(B)的鉛筆硬度,評(píng)價(jià)表面硬度。對(duì)于樹(shù)脂層疊體不具備固化覆膜(B)的實(shí)施例,對(duì)樹(shù)脂層疊體的固化覆膜(A)進(jìn)行評(píng)價(jià)。
(4)接觸角
在23℃和相對(duì)濕度50%的環(huán)境下,在樹(shù)脂層疊體的固化覆膜(B)的表面滴加水0.2μL的1滴,使用便攜式接觸角計(jì)(Fibro system ab株式會(huì)社制造、商品名:PG-X),求出樹(shù)脂層疊體的固化覆膜(B)的表面對(duì)水的接觸角。對(duì)于樹(shù)脂層疊體不具備固化覆膜(B)的實(shí)施例,對(duì)樹(shù)脂層疊體的固化覆膜(A)進(jìn)行評(píng)價(jià)。
使用三油酸甘油酯代替水,除此之外,與水接觸角的測(cè)定的情況同樣地求出三油酸甘油酯的接觸角。
(5)固化覆膜的殘留率
對(duì)依據(jù)ISO 2409:1992實(shí)施劃格剝離試驗(yàn)時(shí)的、殘留于樹(shù)脂層疊體的表面的固化覆膜(A)和固化覆膜(B)的殘留率進(jìn)行評(píng)價(jià)。對(duì)于樹(shù)脂層疊體不具備固化覆膜(B)的實(shí)施例,對(duì)樹(shù)脂層疊體的固化覆膜(A)進(jìn)行評(píng)價(jià),對(duì)于樹(shù)脂層疊體不具備固化覆膜(A)的實(shí)施例,對(duì)樹(shù)脂層疊體的固化覆膜(B)進(jìn)行評(píng)價(jià)。
(6)耐磨性
通過(guò)以下所示的磨損試驗(yàn)前與磨損試驗(yàn)后的霧度值之差Δ霧度(%)評(píng)價(jià)樹(shù)脂層疊體的固化覆膜(B)的耐磨性。磨損試驗(yàn)如下實(shí)施;將裝有#000的鋼絲棉(日本鋼絲棉(株)制、商品名:BONSTAR No.000)的直徑24mm的圓形墊放置于樹(shù)脂層疊體的固化覆膜(B)側(cè)的表面上,在2000g的載荷下在20mm的距離往復(fù)100次從而實(shí)施。
[耐磨性(Δ霧度(%))]=[磨損后的霧度值(%)]-[磨損前的霧度值(%)]
對(duì)于樹(shù)脂層疊體不具備固化覆膜(B)的實(shí)施例,對(duì)樹(shù)脂層疊體的固化覆膜(A)進(jìn)行評(píng)價(jià)。
(7)對(duì)紙抹布的防污耐久性
防污耐久性利用由以下方法求出的、磨損前后的水與樹(shù)脂層疊體中的固化覆膜(B)的面的接觸角的變化率(水接觸角降低率)進(jìn)行評(píng)價(jià)。
使用雙面膠帶,將“Kimtowel”(商品名、NIPPON PAPER CRECIA Co.,LTD.制造)1張(380mm×330mm)的背面粘貼于直徑24mm的圓形墊的表面,接著,將“Kimtowel”從圓形墊的中心裁切為直徑24mm尺寸的大小。將裝有“Kimtowel”的直徑24mm的圓形墊的“Kimtowel”的面放置于樹(shù)脂層疊體的固化覆膜表面,在500g的載荷下,在60mm的距離往復(fù)2000次,對(duì)樹(shù)脂層疊體中的固化覆膜的表面進(jìn)行磨損,由下式(3)求出樹(shù)脂層疊體表面的固化覆膜的試驗(yàn)前與試驗(yàn)后對(duì)水的接觸角的變化的比例(水接觸角降低率)。需要說(shuō)明的是,對(duì)固化覆膜施加的“Kimtowel”的面的接觸壓力為110g/cm2。水接觸角降低率為10%以下時(shí),設(shè)為防污耐久性良好。
水接觸角降低率(%)=(A-B)/A×100 (3)
A:磨損前的固化覆膜的水接觸角(°)
B:磨損后的固化覆膜的水接觸角(°)
對(duì)于樹(shù)脂層疊體不具備固化覆膜(B)的實(shí)施例,對(duì)樹(shù)脂層疊體的固化覆膜(A)進(jìn)行評(píng)價(jià)。
(8)對(duì)SW的防污耐久性
使用#000的鋼絲棉(日本鋼絲棉(株)制、商品名:BONSTAR No.000),除此之外,與對(duì)紙抹布的防污耐久性的情況同樣地,求出對(duì)鋼絲棉(也稱(chēng)為SW)的防污耐久性。水接觸角降低率為15%以下時(shí),設(shè)為防污耐久性良好。
(9)馬氏硬度和彈性變形功相對(duì)于合計(jì)變形功的比例
使用超微小硬度試驗(yàn)裝置(Fisher Instruments公司、商品名:Fisher Scope HM2000),通過(guò)依據(jù)ISO-14577-1的方法,在如下所述的測(cè)定條件下測(cè)定樹(shù)脂層疊體表面的馬氏硬度、以及彈性變形功相對(duì)于合計(jì)變形功(彈性變形功與塑性變形功之和)的比例。
壓頭形狀:維氏壓頭(a=136°)、
測(cè)定環(huán)境:溫度23℃·相對(duì)濕度50%、
最大試驗(yàn)載荷:100mN、
載荷速度:100mN/5秒、
最大載荷蠕變時(shí)間:10秒、
除荷速度:100mN/5秒。
由下式(4)求出nIT(%)。
nIT=彈性變形功/合計(jì)變形功 (4)
(10)固化覆膜外觀
以目視觀察樹(shù)脂層疊體的表面,確認(rèn)表面缺陷的有無(wú)。
“◎”:每1m2中沒(méi)有0.1mm2以上的表面缺陷
“○”:每1m2中有0.1mm2以上且小于0.25mm2的表面缺陷
“△”:每1m2中有0.25mm2以上且小于1mm2的表面缺陷
“×”:每1m2中有1mm2以上的表面缺陷
以下中,簡(jiǎn)稱(chēng)表示下述化合物。
聚丙烯酸酯1:二季戊四醇六丙烯酸酯(60~70質(zhì)量%)與二季戊四醇五丙烯酸酯(40~30質(zhì)量%)的混合物。
聚丙烯酸酯2:季戊四醇三丙烯酸酯(50~70質(zhì)量%)與季戊四醇四丙烯酸酯(50~30質(zhì)量%)的混合物
聚丙烯酸酯3:三羥甲基丙烷三丙烯酸酯
氨基甲酸酯丙烯酸酯1:使六亞甲基二異氰酸酯與二季戊四醇五丙烯酸酯反應(yīng)而得到的氨基甲酸酯化合物
UN-2300:氨基甲酸酯丙烯酸酯化合物(根上工業(yè)株式會(huì)社制造、商品名)
二丙烯酸酯1:1,6-己二醇二丙烯酸酯
BEE:苯偶姻乙醚
Optool DAC-HP:全氟聚醚(甲基)丙烯酸酯20質(zhì)量%、1,1,2,2,3,3,4-七氟環(huán)戊烷50質(zhì)量%和丙二醇單甲醚30質(zhì)量%的混合物(DAIKIN INDUSTRIES,Ltd.制造、商品名)
氟系丙烯酸酯1:1,10-雙(甲基)丙烯酰氧基-2,2,3,3,4,4,5,5,6,6,7,7,8,8,9,9-十六氟癸烷
Surulia S:中空硅膠的異丙醇(IPA)分散體(固體成分濃度20%)(日揮觸媒化成株式會(huì)社制造、商品名)
硅烷化合物1:氨基丙基三甲氧基硅烷
硅烷化合物2:3-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷
DEMA:甲基丙烯酸二乙基氨基乙酯
NBMA:N-正丁氧基甲基丙烯酰胺
HCPK:1-羥基環(huán)己基苯基酮
TPO:二苯基-(2,4,6-三甲基苯甲酰)氧化膦
二氧化硅微粒溶液1:二氧化硅微粒(平均粒徑50nm)30%、甲乙酮70%的混合物
PGM:丙二醇單甲醚
IPA:異丙醇
氟系溶劑1:1,1,2,2,3,3,4-七氟環(huán)戊烷
BYK-325:聚醚改性聚甲基烷基硅氧烷溶液(BYK Japan株式會(huì)社制造、商品名)
BYK-322:芳烷基改性聚甲基烷基硅氧烷溶液(BYK Japan株式會(huì)社制造、商品名)
BYK-UV 3505:具有丙烯酰基的二甲基聚硅氧烷(BYK Japan株式會(huì)社制造、商品名)
[制造例1]經(jīng)過(guò)了水解處理和縮合反應(yīng)處理的硅膠(1)的制造
在具備攪拌機(jī)和冷凝管的四口燒瓶反應(yīng)容器中投入Surulia S 63g,接著添加硅烷化合物2 12g。之后,邊攪拌邊依次添加水4.4g和0.01mol/L鹽酸水溶液0.1g,在80℃下進(jìn)行2小時(shí)加熱。
接著,使反應(yīng)體系為減壓狀態(tài),使揮發(fā)成分餾出直至固體成分濃度變?yōu)?0%,然后添加甲苯38g,在80℃下進(jìn)行2小時(shí)加熱。
之后,使反應(yīng)體系為減壓狀態(tài),使揮發(fā)成分餾出直至固體成分濃度變?yōu)?0%,進(jìn)而在80℃下進(jìn)行2小時(shí)加熱,得到經(jīng)過(guò)了水解處理和縮合反應(yīng)處理的硅膠(1)。
所得硅膠(1)為白濁的液體,固體成分濃度為60%。需要說(shuō)明的是,固體成分濃度是將硅膠(1)在80℃的環(huán)境下加熱干燥3天、由干燥前后的重量差通過(guò)計(jì)算而求出的。
〔實(shí)施例1〕
將聚丙烯酸酯1 20份、聚丙烯酸酯2 45份、二丙烯酸酯1 35份和BEE 1.5份混合,得到固化性組合物(a)。
以具有鏡面的SUS304板作為鑄模,在該鑄模的鏡面上涂布固化性組合物(a),覆蓋厚度12μm的PET薄膜,得到固化前覆膜(A-1)。
邊擠出過(guò)剩的固化性組合物(a)邊以不含氣泡的方式使JIS硬度40°的橡膠輥壓接到固化前覆膜(A-1)的PET薄膜上,得到固化前覆膜(A-2)。接著,以固化前覆膜(A-2)的PET薄膜面為上,以2m/分鐘的速率使其通過(guò)輸出功率40W的熒光紫外線燈(東芝株式會(huì)社制造、商品名:FL40BL)下方20cm的位置,使固化性組合物(a)固化而得到固化后覆膜(A-3)。之后,從固化后覆膜(A-3)剝離PET薄膜,得到固化覆膜(A-4)。
接著,以固化覆膜(A-4)的固化覆膜部分為上,使其以3m/分鐘的速率通過(guò)輸出功率30W/cm2的高壓汞燈下方20cm的位置,對(duì)固化覆膜(A-4)照射紫外線進(jìn)而使其固化,得到鑄模表面層疊有膜厚30μm的固化性組合物(a)的固化覆膜(A-4)的層疊模具(X)。使所得層疊模具(X)與未形成固化覆膜(A-4)的SUS304板以層疊模具(X)的固化覆膜(A-4)為內(nèi)側(cè)的方式對(duì)置,將這些2張SUS304板的周緣部用軟質(zhì)聚氯乙烯制的墊片密封,從而制作層疊鑄模(Y)。
接著,在該層疊鑄模(Y)內(nèi),對(duì)于含有包含質(zhì)均分子量22萬(wàn)的聚甲基丙烯酸甲酯20份和甲基丙烯酸甲酯80份的混合物100份、2-(5-甲基-2-羥基苯基)-苯并三唑0.01份、偶氮雙二甲基戊腈0.05份以及二辛基磺基琥珀酸酯的鈉鹽0.005份的樹(shù)脂片原料(Z),在減壓下去除溶存空氣,然后注入到前述層疊鑄模(Y)內(nèi),在80℃的水浴中聚合1小時(shí),接著在130℃的空氣爐中聚合1小時(shí)。冷卻后,從層疊鑄模(Y)剝離SUS304板,得到在單側(cè)的表面具有固化覆膜(A-4)的厚度1mm的樹(shù)脂層疊體(C-1)。
將聚丙烯酸酯1 100份、Optool DAC-HP 20份、硅烷化合物1 5份、HCPK 5份、BYK-325 0.3份和PGM 2131.5份混合,得到固化性組合物(b)。使用棒涂機(jī),將上述調(diào)整好的固化性組合物(b)涂布于樹(shù)脂層疊體(C-1)的形成有固化覆膜(A-4)的面,得到樹(shù)脂層疊體(C-2)。
接著,將樹(shù)脂層疊體(C-2)在70℃的熱風(fēng)干燥爐中干燥10分鐘,然后使用高壓汞燈,照射累積光量600mJ/cm2(波長(zhǎng)320~380nm的紫外線能量)的紫外線,得到具有膜厚1.5μm的固化覆膜的樹(shù)脂層疊體(C-3)。
對(duì)于所得樹(shù)脂層疊體(C-3),利用前述評(píng)價(jià)方法,對(duì)總透光率、霧度、鉛筆硬度、接觸角、固化覆膜的殘留率和防污耐久性進(jìn)行評(píng)價(jià)。將評(píng)價(jià)結(jié)果示于表1。
樹(shù)脂層疊體(C-3)的固化覆膜(B)的鉛筆硬度為8H,對(duì)水的接觸角為109°,透明性、表面硬度、以及樹(shù)脂片與固化覆膜(A)和固化覆膜(B)的密合性?xún)?yōu)異,耐磨性和防污耐久性良好。
[表1]
[實(shí)施例2、3、6~10和比較例3~6]
作為固化性組合物(a)、固化性組合物(b),使用表1的組成的物質(zhì)。除此之外,利用與實(shí)施例1同樣的方法得到樹(shù)脂層疊體。將評(píng)價(jià)結(jié)果示于表1。
[實(shí)施例4、5]
作為固化性組合物(b),使用表1的組成的物質(zhì),除此之外,利用與實(shí)施例1同樣的方法,得到在樹(shù)脂基材的第1面上具有固化覆膜(A)的厚度1mm的樹(shù)脂層疊體(D-1)。需要說(shuō)明的是,Optool DAC-HP和二氧化硅微粒1利用蒸發(fā)儀使有機(jī)溶劑揮發(fā)而使用。將上述固化性組合物(b)涂布于樹(shù)脂層疊體(D-1)的形成有固化覆膜(A)的面的表面。
接著,使四氟乙烯與六氟丙烯共聚物薄膜“Neoflon FEP”(DAIKIN INDUSTRIES,Ltd.制造、商品名)以與固化性組合物(b)的涂布面接觸的方式粘貼,以2.5m/分鐘速度使其通過(guò)加壓輥下,以固化性組合物(b)的固化前覆膜(B-1)的膜厚變?yōu)楸?所述的膜厚的方式進(jìn)行層疊處理。
接著,將依次層疊有樹(shù)脂層疊體(D-1)、固化前覆膜(B-1)、Neoflon FEP的樹(shù)脂層疊體(D-2)保持1分鐘。之后,使所得樹(shù)脂層疊體(D-2)以2.5m/分鐘速度通過(guò)輸出功率120W/cm的金屬鹵化物燈下24cm的位置,使固化前覆膜(B-1)固化,得到樹(shù)脂層疊體(D-3)。
之后,將Neoflon FEP從前述樹(shù)脂層疊體(D-3)剝離,得到樹(shù)脂層疊體(D-4)。將評(píng)價(jià)結(jié)果示于表1。
[比較例1]
使用棒涂機(jī),將作為固化性組合物(b)的表1的組成的物質(zhì)涂布于甲基丙烯酸類(lèi)樹(shù)脂片“Acrylite MR100”(三菱麗陽(yáng)株式會(huì)社制造、商品名)的未形成硬涂層的面,得到樹(shù)脂層疊體(E-1)。
接著,將樹(shù)脂層疊體(E-1)在70℃的熱風(fēng)干燥爐中干燥10分鐘,然后使用高壓汞燈,照射累積光量600mJ/cm2(波長(zhǎng)320~380nm的紫外線能量)的紫外線,得到具有膜厚3μm的固化覆膜(B)的樹(shù)脂層疊體(E-2)。將評(píng)價(jià)結(jié)果示于表1。
比較例1的樹(shù)脂層疊體由于未層疊固化覆膜(A),因此鉛筆硬度為低水平。
[比較例2]
除了未形成固化覆膜(B)之外,利用與實(shí)施例1同樣的方法得到層疊有固化覆膜(A)的樹(shù)脂層疊體(F-1)。將評(píng)價(jià)結(jié)果示于表1。
比較例2的樹(shù)脂層疊體由于未層疊固化覆膜(B),因此,固化覆膜(A)對(duì)水的接觸角為低水平,為78度。
產(chǎn)業(yè)上的可利用性
本發(fā)明提供表面硬度、拒水性和密合性?xún)?yōu)異的樹(shù)脂制品。進(jìn)而,課題在于,提供耐磨性和防污耐久性?xún)?yōu)異的樹(shù)脂制品。
附圖標(biāo)記說(shuō)明
10 樹(shù)脂制品
11 樹(shù)脂基材
12 固化覆膜(A)
13 固化覆膜(B)