透明被膜形成用涂布液及具有透明被膜的基材的利记博彩app

文档序号:11379495阅读:172来源:国知局

本发明涉及能够形成相对于水的接触角小、而且硬度(铅笔硬度)及强度(耐擦伤性)高的透明被膜的涂布液;及使用了该涂布液的具有透明被膜的基材。



背景技术:

以往,对于由玻璃、塑料等形成的片材、透镜等基材,为了提高其表面的耐擦伤性而在基材表面设置硬涂膜。

对于硬涂膜而言,在将其用于最外表面的显示器用途中,为了赋予防污性,要求其为高接触角类型的硬涂膜。而另一方面,在平板电脑、智能手机之类的触摸面板用途中,为了在硬涂层之上进一步设置层或者贴合粘接剂、树脂,要求其为低接触角类型的硬涂膜。

另外,在使涂布液干燥·固化时,存在下述问题:透明被膜收缩,基材被牵拉,具有透明被膜的基材发生卷曲(弯曲)。例如,在溶剂多的涂布液的情况下,干燥时的溶剂挥发(浓缩)会导致从湿膜变为干膜时发生收缩,由此导致容易发生卷曲。另外,在使用多官能丙烯酸单体等固化收缩率大的树脂的情况下,容易因固化时的收缩而发生卷曲。近年来,为了进一步提高透明性、或者为了实现使用具有透明被膜的基材的显示装置和移动电话等的轻量化,已在使用薄基材,卷曲的问题变得更加显著。

因此,专利文献1中公开了在基材的至少一面层合有活性能量射线固化树脂层的硬涂膜及其制造方法。该硬涂膜的固化树脂层的表面硬度为h以上,并且水滴接触角为60°以下。具体而言,在塑料膜的基材上涂布不饱和聚酯树脂系、丙烯酸系、加成聚合系、硫醇·丙烯酸的混合系、阳离子聚合系、阳离子聚合与自由基聚合的混合(hybrid)系等的固化用树脂组合物,然后照射紫外线等活性能量射线,使该树脂组合物交联及固化,接着,使用含有特定量的氟气的气体进行接触处理,从而形成了活性能量射线固化树脂层。

专利文献2中公开了一种涂料,所述涂料能形成尽管为薄基材但卷曲也小、且与基材的密合性、硬度、耐擦伤性、透明性等优异的透明被膜。该涂料包含官能团数为4以上的多官能氨基甲酸酯丙烯酸酯树脂、官能团数为2或3的低官能丙烯酸酯树脂、平均粒径为5~500nm的金属氧化物微粒、和有机溶剂,多官能氨基甲酸酯丙烯酸酯树脂的浓度(ca)与低官能丙烯酸酯树脂的浓度(cb)的浓度比(cb/ca)在0.05~0.5的范围内。

现有技术文献

专利文献

专利文献1:日本特开平7-173310号公报

专利文献2:日本特开2013-64038号公报



技术实现要素:

发明所要解决的课题

但是,专利文献1的硬涂膜的构成中,固化树脂层是主体。因此,硬涂膜的硬度仅能达到h~2h左右,难以达到这以上的高硬度化,无法得到同时实现低接触角和高硬度的硬涂膜。

其次,专利文献2中,透明被膜中的多官能氨基甲酸酯丙烯酸酯树脂是疏水性的。因此,透明被膜的表面也成为疏水性,相对于水的接触角变高。另外,如果为实现高硬度化而增加透明被膜中的经表面处理的金属氧化物微粒的含量,则得到的透明被膜会发生白化、或者发生卷曲。认为这是因为,多官能氨基甲酸酯丙烯酸酯树脂是疏水性的,而与之相对,经表面处理的金属氧化物微粒是亲水性的,因此无法获得充分的相容性。此外,多官能氨基甲酸酯丙烯酸酯树脂由于是特殊的化合物,所以价格高,耐候性、耐光性也低。

本发明的目的在于提供用于得到相对于水的接触角小且硬度高、而且即使为薄基材时卷曲也能被抑制的硬涂透明被膜的涂布液(透明被膜形成用涂布液)及使用了该涂布液的具有透明被膜的基材。

用于解决课题的手段

本发明涉及的透明被膜用涂布液是包含环氧烷烃(alkyleneoxide)改性(甲基)丙烯酸酯树脂、经表面处理的金属氧化物粒子、和有机溶剂的涂布液,所述经表面处理的金属氧化物粒子在金属氧化物粒子的表面设置有有机硅化合物。该环氧烷烃改性(甲基)丙烯酸酯树脂是(甲基)丙烯酸酯官能团数为3~10、环氧烷烃基团数为3~40的多官能(甲基)丙烯酸酯单体树脂。该经表面处理的金属氧化物粒子中,相对于100质量份金属氧化物粒子,设置有以rn-sio(4-n)/2计为0.1~50质量份的有机硅化合物。该经表面处理的金属氧化物粒子的平均粒径为5~500nm。该经表面处理的金属氧化物粒子以相对于环氧烷烃改性(甲基)丙烯酸酯树脂与经表面处理的金属氧化物粒子的固态成分的总量为30~90质量%的量被包含在涂布液中。

另外,环氧烷烃改性(甲基)丙烯酸酯树脂优选为环氧乙烷改性(甲基)丙烯酸酯树脂。

本发明涉及的具有透明被膜的基材中,透明被膜包含环氧烷烃改性(甲基)丙烯酸酯树脂和经表面处理的金属氧化物粒子,所述经表面处理的金属氧化物粒子在金属氧化物粒子的表面设置有有机硅化合物。经表面处理的金属氧化物粒子的平均粒径为5~500nm。该经表面处理的金属氧化物粒子以相对于环氧烷烃改性(甲基)丙烯酸酯树脂与经表面处理的金属氧化物粒子的固态成分的总量为30~90质量%的量被包含在透明被膜中。此处,优选的是,透明被膜的相对于水的接触角小于70°,且所述透明被膜的铅笔硬度为3h以上。

另外,透明被膜的接触角优选小于不含该经表面处理的氧化物粒子的透明被膜的接触角。

发明的效果

本发明的涂布液包含具有极性高的环氧烷烃基团的环氧烷烃改性(甲基)丙烯酸酯树脂。该环氧烷烃改性(甲基)丙烯酸酯树脂与经表面处理的金属氧化物粒子的相容性高。因此,经表面处理的金属氧化物粒子被充分地分散于环氧烷烃改性(甲基)丙烯酸酯树脂中。通过使用该涂布液,能够得到接触角小、并且即使为20~70μm的薄基材时硬度及强度也高、卷曲也小的具有透明被膜的基材。

具体实施方式

[透明被膜形成用涂布液]

本发明的涂布液包含环氧烷烃改性(甲基)丙烯酸酯树脂、平均粒径为5~500nm的经表面处理的金属氧化物粒子、和有机溶剂,所述经表面处理的金属氧化物粒子在金属氧化物粒子的表面设置有有机硅化合物。该涂布液可进一步包含聚合引发剂等添加剂。

该环氧烷烃改性(甲基)丙烯酸酯树脂是(甲基)丙烯酸酯官能团数为3~10、环氧烷烃基团数为3~40的多官能(甲基)丙烯酸酯单体树脂。经表面处理的金属氧化物粒子是相对于100质量份金属氧化物粒子、在金属氧化物粒子表面设置以rn-sio(4-n)/2计为0.1~50质量份的有机硅化合物而得到的经表面处理的金属氧化物粒子。该经表面处理的金属氧化物粒子的平均粒径为5~500nm,且以相对于环氧烷烃改性(甲基)丙烯酸酯树脂与经表面处理的金属氧化物粒子的固态成分的总量为30~90质量%的量被包含在涂布液中。

通常,作为硬涂性良好的树脂,使用多官能(甲基)丙烯酸酯单体树脂、多官能(甲基)氨基甲酸酯丙烯酸酯低聚物树脂的情况较多。对于多官能(甲基)丙烯酸酯单体树脂而言,虽然也存在接触角较小的多官能(甲基)丙烯酸酯单体树脂,但通常容易引起卷曲。另外,对于多官能(甲基)氨基甲酸酯丙烯酸酯低聚物树脂而言,虽然通常卷曲程度低,但接触角大。另一方面,对于多官能环氧烷烃改性(甲基)丙烯酸酯树脂而言,通过对环氧烷烃基团与(甲基)丙烯酸酯官能团的比进行优化,虽然硬度低,但卷曲程度变低,接触角也变小。通过如下文所述地将环氧烷烃改性(甲基)丙烯酸酯树脂的丙烯酸酯官能团和环氧烷烃基团的数量、经表面处理的金属氧化物粒子的基于有机硅化合物的表面处理量、经表面处理的金属氧化物粒子的平均粒径、及涂布液中的表面处理有机硅化合物的量以最合适的条件进行组合,从而能够得到高硬度、低接触角、低卷曲性均得以实现的硬涂层涂料。

下面对涂布液中包含的主要成分进行详细说明。

《环氧烷烃改性(甲基)丙烯酸酯树脂》

对于环氧烷烃改性(甲基)丙烯酸酯树脂而言,通过对环氧烷烃基团与(甲基)丙烯酸酯官能团((甲基)丙烯酰基)的比进行优化,从而容易呈现较小的接触角和低卷曲。丙烯酸酯官能团数小于3时,由于结合部位变少,所以难以得到致密且硬度高的膜。相反地,丙烯酸酯官能团数大于10时,针对单位体积/单位容积/单位单元的结合基团相对增多。因此,膜的收缩强,有时引起卷曲。

另外,环氧烷烃基团是极性高的官能团,得到的被膜的表面是亲水性的,因此,被膜的水接触角变小。环氧烷烃基团少于3个时,被膜表面的亲水性化不充分,水接触角不会变得足够小。相反地,环氧烷烃基团多于40个时,针对单位体积/单位容积/单位单元的结合基团相对减少。因此,膜的致密化有时变得不充分,有可能得不到所期望的铅笔硬度。

作为该环氧烷烃(ao)基,优选为环氧乙烷(eo)基、环氧丙烷(po)基、环氧丁烷基。特别优选为单位基团内的氧原子的比例高、极性高的环氧乙烷基。

(甲基)丙烯酸酯官能团数为3以上的环氧烷烃改性(甲基)丙烯酸酯树脂的收缩程度较大,因此,根据需要而配合(甲基)丙烯酸酯官能团数为2以下、优选为1的低官能(甲基)丙烯酸酯单体树脂。由此,能够减小膜整体的收缩,膜与基材的密合性进一步提高,并且能够缓和残留应力。

另外,通过配合低官能(甲基)丙烯酸酯单体树脂,环氧烷烃改性(甲基)丙烯酸酯树脂与经表面处理的金属氧化物粒子的相容性提高,分散性也提高。其原因在于,通过配合低官能(甲基)丙烯酸酯单体树脂,能够抑制成膜过程中的急剧收缩,从而防止因膜的收缩而导致膜中的粒子被从膜中排除出去。另外,在易于降低涂料的粘度方面也是有效的。但是,大量配合低官能(甲基)丙烯酸酯单体树脂会导致硬度降低,因此,其含量优选尽可能少,优选基于对卷曲特性、密合性、硬度的均衡性的考虑而进行配合。

作为环氧烷烃改性(甲基)丙烯酸酯树脂,优选为环氧乙烷改性(甲基)丙烯酸酯树脂、环氧丙烷改性(甲基)丙烯酸酯树脂及环氧丁烷改性(甲基)丙烯酸酯树脂。

作为环氧乙烷改性(甲基)丙烯酸酯树脂,可例举乙氧基化甘油三(甲基)丙烯酸酯、乙氧基化季戊四醇三(甲基)丙烯酸酯、乙氧基化季戊四醇四(甲基)丙烯酸酯、乙氧基化双三羟甲基丙烷四(甲基)丙烯酸酯、乙氧基化二季戊四醇五(甲基)丙烯酸酯、乙氧基化二季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯。它们各自具有3~40个环氧乙烷基。

作为环氧丙烷改性(甲基)丙烯酸酯树脂,可例举丙氧基化甘油三(甲基)丙烯酸酯、丙氧基化季戊四醇三(甲基)丙烯酸酯、丙氧基化季戊四醇四(甲基)丙烯酸酯、丙氧基化双三羟甲基丙烷四(甲基)丙烯酸酯、丙氧基化二季戊四醇五(甲基)丙烯酸酯、丙氧基化二季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯。它们各自具有3~40个环氧丙烷基。

作为环氧丁烷改性(甲基)丙烯酸酯树脂,可例举丁氧基化甘油三(甲基)丙烯酸酯、丁氧基化季戊四醇三(甲基)丙烯酸酯、丁氧基化季戊四醇四(甲基)丙烯酸酯、丁氧基化双三羟甲基丙烷四(甲基)丙烯酸酯、丁氧基化二季戊四醇五(甲基)丙烯酸酯、丁氧基化二季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯。它们各自具有3~40个环氧丁烷基。

这些树脂可单独使用,另外也可混合2种以上而使用。

《经表面处理的金属氧化物粒子》

经表面处理的金属氧化物粒子可利用现有已知的有机硅化合物对现有已知的金属氧化物粒子进行表面处理而得到。作为金属氧化物粒子,例如,除了二氧化硅、氧化铝、二氧化钛、二氧化硅-氧化铝、二氧化硅-氧化锆等以外,还可合适地使用氧化锡、掺杂有sb或p的氧化锡、氧化铟、掺杂有sn或f的氧化铟、氧化锑、氧化钛等导电性粒子。

<平均粒径>

经表面处理的金属氧化物粒子的平均粒径为5~500nm。平均粒径小于5nm的金属氧化物粒子是难以得到的,即使得到,利用表面处理剂进行的表面处理、及溶胶的稳定性变得不充分的情况也很多。另外,平均粒径大于500nm时,虽然还取决于经表面处理的金属氧化物粒子的含量,膜表面可能会发生光散射,或者透明被膜的雾度恶化,透明性降低。经表面处理的金属氧化物粒子的平均粒径进一步优选为10~200nm。

<表面处理:表面处理剂、表面处理量>

优选地,利用下述式(1)表示的有机硅化合物对金属氧化物粒子进行表面处理。

rn-six4-n···(1)

其中,式(1)中,r为碳原子数1~10的未取代或取代烃基,彼此可以相同也可以不同。作为取代基,可举出环氧基、烷氧基、(甲基)丙烯酰氧基、巯基、卤素原子、氨基、苯基氨基。x为碳原子数1~4的烷氧基、羟基、卤素原子、氢原子,n表示1~3的整数。

对于经表面处理的金属氧化物粒子而言,以固态成分计,相对于100质量份金属氧化物粒子,有机硅化合物的量以rn-sio(4-n)/2计在0.1~50质量份的范围内时,相容性提高。此处,有机硅化合物的量少于0.1质量份时,经表面处理的金属氧化物粒子的分散性变得不充分,有可能在得到的透明被膜上产生雾度。此时,虽然得到的接触角减小,但与粘合剂(binder)((甲基)丙烯酸酯单体树脂)的结合力变弱,因此,与基材的密合性、硬度有时变得不充分。相反地,表面处理量即使多于50质量份,分散性也并不会进一步提高,经表面处理的金属氧化物粒子的高密度填充有可能被阻碍。此时,虽然接触角变高,但与粘合剂结合的位点增多,因此,收缩程度变大,有可能发生卷曲、或者密合性变得不充分。此外,若未反应(未与微粒结合)的表面处理剂(有机硅化合物)彼此结合,则收缩程度变大,因此,优选使得未反应的表面处理剂少。

《有机溶剂》

作为有机溶剂,可使用不仅能使环氧烷烃改性(甲基)丙烯酸酯树脂、聚合引发剂等添加物溶解或分散、而且能使经表面处理的金属氧化物粒子均匀分散的有机溶剂。

例如,优选亲水性溶剂、极性溶剂。作为亲水性溶剂,可使用醇类、酯类、二元醇类、醚类等。作为极性溶剂,可使用酯类、酮类等。

作为醇类,包括甲醇、乙醇、丙醇、2-丙醇、丁醇、二丙酮醇、糠醇、四氢糠醇等。作为酯类,包括乙酸甲酯、乙酸乙酯、乙酸异丙酯、乙酸丙酯、乙酸异丁酯、乙酸丁酯、乙酸异戊酯、乙酸戊酯、乙酸3-甲氧基丁酯、乙酸2-乙基丁酯、乙酸环己酯、乙二醇单乙酸酯等。作为二元醇类,包括乙二醇、己二醇等。作为醚类,包括乙醚、乙二醇单甲基醚、乙二醇单乙基醚、乙二醇单丁基醚、乙二醇异丙基醚、二乙二醇单甲基醚、二乙二醇单乙基醚、丙二醇单甲基醚、丙二醇单乙基醚等。作为酮类,包括丙酮、甲基乙基酮、甲基异丁基酮、丁基甲基酮、环己酮、甲基环己酮、二丙基酮、甲基戊基酮、二异丁基酮等。另外,作为极性溶剂,还包括碳酸二甲酯、甲苯等。它们可单独使用,另外也可混合2种以上而使用。

从在控制膜的成膜性方面有效、控制涂膜的外观(条纹(日文:スジ)、不均、透明性)的观点考虑,丙二醇单甲基醚、丙二醇单乙基醚、二丙酮醇是特别优选的。另外,使用三乙酰纤维素基材(tac基材)的情况下,若配合乙酸乙酯、丙酮、甲基乙基酮、环己酮、碳酸二甲酯等,由于能溶解基材,因此,从提高与基材的密合性及减少干涉条纹的观点考虑是优选的。

另外,有机溶剂的沸点优选为50~200℃。有机溶剂的沸点低于50℃时,涂膜的干燥快,因此发生急剧的成膜。尤其是在粒子成分等的堆叠(packing)不充分的情况下,膜的致密化容易变得不充分,另外,膜厚容易变得不均匀。因此,得到的透明被膜的硬度有时变得不充分。有机溶剂的沸点高于200℃时,存在有机溶剂残留的情况,若在含有残留溶剂的状态下进行固化,则会产生空隙,得到的透明被膜的硬度有时变得不充分。该有机溶剂的沸点进一步优选为55~180℃。

《其他成分》

根据需要,可在涂布液中添加光聚合引发剂。作为聚合引发剂,可以没有特别限制地使用已知的聚合引发剂,例如,包括双(2,4,6-三甲基苯甲酰基)苯基氧化膦、双(2,6-二甲氧基苯甲酰基)-2,4,4-三甲基戊基氧化膦、2-羟基-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-羟基环己基苯基甲酮、2-甲基-1-[4-(甲基硫基)苯基]-2-吗啉基丙烷-1-酮等。作为聚合引发剂的使用量,优选为有机树脂的固态成分浓度的2~20质量%,进一步优选为4~16质量%。

另外,作为现有已知的添加剂的匀涂剂(levelingagent)、表面活性剂在形成被膜时存在如下倾向:较之金属氧化物粒子而言更集中存在于表面。因此,其使用量过多时,存在下述情况:无法获得所期望的水接触角;添加剂在膜表面析出而发生渗出问题。因此,在使用这些添加剂的情况下,优选以不对具有透明被膜的基材的性能造成影响的范围进行使用。

《透明被膜形成用涂布液的浓度》

涂布液的固态成分浓度(将环氧烷烃改性(甲基)丙烯酸酯树脂的固态成分与经表面处理的金属氧化物粒子的固态成分合计而得的固态成分的浓度)优选为5~70质量%。涂布液的固态成分浓度低于5质量%时,涂料的浓缩稳定性低,因此,存在难以得到均匀的膜的情况。还存在下述情况:得到的透明被膜的硬度、耐擦伤性变得不充分;或者雾度或外观变差,生产率、制造可靠性等降低。而涂布液的固态成分浓度高于70质量%时,还存在下述情况:涂布液的粘度变高,涂布性降低;或者得到的透明被膜的雾度变高,表面粗糙度变大,耐擦伤性变得不充分。

上述涂布液的固态成分浓度进一步优选为10~60质量%。

<经表面处理的金属氧化物粒子的浓度>

对于涂布液中的经表面处理的金属氧化物粒子而言,相对于环氧烷烃改性(甲基)丙烯酸酯树脂的固态成分量与经表面处理的金属氧化物粒子的固态成分的总量,以固态成分计为30~90质量%。此处,经表面处理的金属氧化物粒子少于30质量%时,存在下述情况:在形成涂膜时,对卷曲的抑制效果、硬度及耐擦伤性变得不充分;被膜表面的亲水性化变得不充分,无法获得所期望的低水接触角。相反地,经表面处理的金属氧化物粒子多于90质量%时,还会有在透明被膜上产生裂纹的情况。另外,即使得到了被膜,也存在下述情况:与基材的密合性变得不充分;膜强度、耐擦伤性、透明性、雾度等恶化。对于该经表面处理的金属氧化物粒子成分而言,相对于环氧烷烃改性(甲基)丙烯酸酯树脂成分的固态成分量与经表面处理的金属氧化物粒子成分的固态成分的总量,以固态成分计更优选为50~85质量%,进一步优选为60~80质量%。

<环氧烷烃改性(甲基)丙烯酸酯树脂的浓度>

对于涂布液中的环氧烷烃改性(甲基)丙烯酸酯树脂而言,相对于环氧烷烃改性(甲基)丙烯酸酯树脂的固态成分量与经表面处理的金属氧化物粒子的固态成分的总量,以固态成分计优选为10~70质量%。

此处,环氧烷烃改性(甲基)丙烯酸酯树脂少于10质量%时,有在形成涂膜时、在透明被膜上产生裂纹的情况。相反地,环氧烷烃改性(甲基)丙烯酸酯树脂远超过70质量%时,还存在透明被膜的硬度、耐擦伤性变得不充分的情况。对于该环氧烷烃改性(甲基)丙烯酸酯树脂成分而言,相对于环氧烷烃改性(甲基)丙烯酸酯树脂成分的固态成分量与经表面处理的金属氧化物粒子成分的固态成分的总量,以固态成分计更优选为15~50质量%,进一步优选为20~40质量%。

对于如上所述的经表面处理的金属氧化物粒子及环氧烷烃改性(甲基)丙烯酸酯树脂的浓度比例的涂布液而言,涂布液中的经表面处理的金属氧化物粒子的浓度优选以固态成分计为1.5~63质量%,环氧烷烃改性(甲基)丙烯酸酯树脂优选以固态成分计为0.5~49质量%。

本发明的涂布液的构成如上文所述,包含环氧烷烃改性(甲基)丙烯酸酯树脂、平均粒径为5~500nm的经表面处理的金属氧化物粒子、和有机溶剂,所述经表面处理的金属氧化物粒子在金属氧化物粒子的表面设置有有机硅化合物。该环氧烷烃改性(甲基)丙烯酸酯树脂中包含的(甲基)丙烯酸酯官能团数为3~10、环氧烷烃基团数为3~40。在经表面处理的金属氧化物粒子中,相对于100质量份金属氧化物粒子,含有以rn-sio(4-n)/2计为0.1~50质量份的有机硅化合物。在涂布液中,该经表面处理的金属氧化物粒子以相对于环氧烷烃改性(甲基)丙烯酸酯树脂与经表面处理的金属氧化物粒子的固态成分的总量为30~90质量%的量被含有。

作为更优选的涂布液的技术特征,首先可举出:环氧烷烃改性(甲基)丙烯酸酯树脂中包含的(甲基)丙烯酸酯官能团数为4~8、环氧烷烃基团数为6~30。此外可举出:在经表面处理的金属氧化物粒子中,相对于100质量份金属氧化物粒子,含有以rn-sio(4-n)/2计为1~30质量份的有机硅化合物。在涂布液中,该经表面处理的金属氧化物粒子以相对于环氧烷烃改性(甲基)丙烯酸酯树脂与经表面处理的金属氧化物粒子的固态成分的总量为50~85质量%的量被含有。

作为进一步优选的涂布液的技术特征,首先可举出:环氧烷烃改性(甲基)丙烯酸酯树脂中包含的(甲基)丙烯酸酯官能团数为4~6、环氧烷烃基团数为12~24。此外可举出:在经表面处理的金属氧化物粒子中,相对于100质量份金属氧化物粒子,含有以rn-sio(4-n)/2计为5~20质量份的有机硅化合物。在涂布液中,该经表面处理的金属氧化物粒子以相对于环氧烷烃改性(甲基)丙烯酸酯树脂与经表面处理的金属氧化物粒子的固态成分的总量为60~80质量%的量被含有。

[具有透明被膜的基材]

使用上述涂布液,在基材上直接或间接地形成透明被膜。透明被膜主要由经表面处理的金属氧化物粒子和树脂成分形成。本发明的透明被膜的相对于水的接触角小,因此,对于在本发明的被膜上进一步设置树脂层等上层这样的情况而言是特别有用的。即,本发明的具有透明被膜的基材优选为下述构成:在基板上设置有透明被膜,在透明被膜上进一步设置有树脂层等上层。

《基材》

作为基材,可以没有特别限制地使用已知的基材,优选为聚碳酸酯、丙烯酸树脂、聚对苯二甲酸乙二醇酯(pet)、三乙酰纤维素(tac)、聚甲基丙烯酸甲酯树脂(pmma)、环烯烃聚合物(cop)等透明的树脂基材。这些树脂基材与利用上述涂布液形成的透明被膜的密合性优异,能够得到硬度、耐擦伤性等优异的具有透明被膜的基材。因此,可合适地用于薄基材。基材的厚度优选为20~70μm。其中,对于tac基材而言,基材薄时容易发生卷曲。因此,为了抑制卷曲而使用本发明的透明被膜用涂布液是优选的。

基材的厚度进一步优选为30~60μm。

《透明被膜》

对于本发明涉及的透明被膜而言,涂布液中的环氧烷烃改性(甲基)丙烯酸酯树脂成分和经表面处理的金属氧化物粒子成分的量的比例直接成为被膜中的成分比例。

即,透明被膜中的环氧烷烃改性(甲基)丙烯酸酯树脂的比例表示为:涂布液中的环氧烷烃改性(甲基)丙烯酸酯树脂成分的固态成分量相对于环氧烷烃改性(甲基)丙烯酸酯树脂成分的固态成分量与经表面处理的金属氧化物粒子(平均粒径为5~500nm、优选为10~200nm)成分的固态成分量的总量的比例。该透明被膜中的环氧烷烃改性(甲基)丙烯酸酯树脂的比例优选以固态成分计在10~70质量%的范围内。此处,环氧烷烃改性(甲基)丙烯酸酯树脂少于10质量%时,有在透明被膜上产生裂纹的情况。相反地,环氧烷烃改性(甲基)丙烯酸酯树脂多于70质量%时,还存在透明被膜的硬度、耐擦伤性变得不充分的情况。对于该环氧烷烃改性(甲基)丙烯酸酯树脂成分而言,相对于环氧烷烃改性(甲基)丙烯酸酯树脂成分的固态成分量与经表面处理的金属氧化物粒子成分的固态成分的总量,以固态成分计更优选为15~50质量%,进一步优选为20~40质量%。

另一方面,透明被膜中的经表面处理的金属氧化物粒子的比例表示为:上述涂布液中的经表面处理的金属氧化物粒子成分的固态成分量相对于环氧烷烃改性(甲基)丙烯酸酯树脂成分的固态成分量与经表面处理的金属氧化物粒子成分的固态成分量的总量的比例。该透明被膜中的经表面处理的金属氧化物粒子的比例优选以固态成分计在30~90质量%的范围内。此处,经表面处理的金属氧化物粒子少于30质量%时,存在对卷曲的抑制效果、硬度及耐擦伤性变得不充分的情况。还存在被膜表面的亲水性化变得不充分、无法获得所期望的低水接触角的情况。相反地,经表面处理的金属氧化物粒子多于90质量%时,还会有在透明被膜上产生裂纹的情况。另外,即使得到了被膜,也存在下述情况:与基材的密合性变得不充分;膜强度、耐擦伤性、透明性、雾度等恶化。对于该经表面处理的金属氧化物粒子成分而言,相对于环氧烷烃改性(甲基)丙烯酸酯树脂成分的固态成分量与经表面处理的金属氧化物粒子成分的固态成分的总量,以固态成分计更优选在50~85质量%的范围内,进一步优选在60~80质量%的范围内。

得到平均粒径小于5nm的经表面处理的金属氧化物粒子是困难的。即使假设得到了这样的粒子,利用表面处理剂进行的表面处理、及溶胶的稳定性变得不充分的情况也很多。另外,经表面处理的金属氧化物粒子的平均粒径大于500nm时,虽然还取决于经表面处理的金属氧化物粒子的含量,膜表面可能会发生光散射,或者透明被膜的雾度恶化,被膜的透明性降低。对于得到的透明被膜而言,以往,由树脂成分单独构成的被膜的接触角通常比包含经表面处理的金属氧化物粒子的被膜更小。但是,本发明的包含经表面处理的金属氧化物粒子的被膜具有较之由树脂成分单独构成的被膜而言接触角减小的特征。其理由虽不明确,但认为一个重要原因是:粒子存在于被膜表面,在膜表面形成纹理(texture),被膜的表面积相对增大,从而促进低接触角(wenzel效果)。

透明被膜的膜厚优选为1~10μm。透明被膜比1μm薄时,存在透明被膜的硬度、耐擦伤性变得不充分的情况。透明被膜比10μm厚时,存在膜的收缩程度变大、容易发生卷曲、与基材的密合性变得不充分的情况。另外,收缩程度非常大时,还存在产生裂纹的情况。该透明被膜的膜厚进一步优选为2~10μm。

透明被膜的接触角优选相对于水小于70°。接触角为70°以上时,存在亲水性不充分、与上层的粘接性降低的情况。该透明被膜的接触角进一步优选相对于水小于50°。

透明被膜的铅笔硬度优选为3h以上。铅笔硬度小于3h时,作为硬涂膜而言硬度不充分。该透明被膜的铅笔硬度进一步优选为4h以上。

透明被膜的卷曲性优选小于20mm,进一步优选小于10mm。

另外,具有透明被膜的基材的透光率优选为90.0%以上。

若具有透明被膜的基材的透光率低于90.0%,则在用于显示装置等的情况下,有时图像的鲜明度变得不充分。该具有透明被膜的基材的透光率进一步优选为91.5%以上。

如上所述的具有透明被膜的基材适合于光电池、液晶显示单元、移动电话、个人电脑等为实现轻量化而要求薄且具有轻量性的用途。

实施例

以下,对本发明的实施例进行说明,但本发明并不限定于这些实施例。

需要说明的是,在实施例中,使用二氧化硅氧化铝微粒或二氧化硅微粒作为金属氧化物微粒。

(实施例1)

《涂布液(1)的制备》

在100g二氧化硅氧化铝溶胶分散液(日挥触媒化成(株)制;oscal1132;平均粒径为12nm,固态成分浓度为40.5质量%,分散介质:甲醇溶胶,粒子折射率为1.46)中混合6.08g的γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷(shin-etsusilicone(株)制:kbm-503,sio2成分为81.2质量%),添加8.80g超纯水,并添加0.40g的5%氨水,于50℃搅拌6小时。由此,得到经表面处理的12nm的二氧化硅氧化铝溶胶分散液(固态成分浓度为40.4质量%)。

然后,利用旋转式蒸发器将溶剂置换为丙二醇单甲基醚(pgme),得到固态成分为46.6质量%的二氧化硅溶胶pgme分散液(1)。接着,将60.11g该二氧化硅溶胶pgme分散液(1)、12.00g的eo改性丙烯酸酯粘合剂(新中村化学工业(株)制:nk酯(nkester)a-dph-18e)、1.80g光聚合引发剂(cibajapan(株))制:irgacure184)、13.59g的pgme和12.50g丙酮充分混合,制备固态成分浓度为41.8质量%的透明被膜形成用涂布液(1)。将该涂布液(1)的组成示于表1中。

《平均粒径的测定》

平均粒径是如下得到的:拍摄电子显微镜照片,针对任意的100个粒子来测定粒径,作为其平均值而得到平均粒径。

《具有透明被膜的基材(1)的制备》

利用棒涂法(#16)将透明被膜形成用涂布液(1)涂布于tac膜(fujifilm(株)制:ft-pb40ul-m,厚度:40μm,折射率:1.51)上,于80℃干燥120秒后,在n2气氛下照射300mj/cm2的紫外线而使其固化,得到具有透明被膜的基材(1)。透明被膜的膜厚为8μm。

对于具有透明被膜的基材(1)的膜厚、铅笔硬度、接触角、卷曲性、耐擦伤性、雾度、全光线透过率、密合性及外观,按照以下的方法及评价基准进行评价。将其评价结果示于表2中。

《膜厚的测定》

利用数字式测量仪((株)小野测器制gaugestandst-0230和digitalgaugecounterdg-5100)测定膜厚。

《铅笔硬度的测定》

按照jis-k-5600,利用铅笔硬度试验机测定铅笔硬度。铅笔硬度为3h以上是理想的。

《接触角的测定》

利用全自动接触角计(协和界面科学(株)制:dm700)测定接触角。相对于水的接触角小于70°是理想的。

《卷曲性的评价》

在14cm×25cm×40μm(厚度)的tac膜基材上,以能够形成厚度为8μm的透明被膜的方式涂布涂布液(1),静置20小时。然后,将膜切割成10cm×10cm尺寸,以涂布面朝下的方式将膜置于平板上,测定发生卷曲(弯曲)而浮起的基材的顶点距离平板的高度。按照以下基准对卷曲性进行评价。

<评价基准>

小于10mm:◎

10mm以上且小于20mm:○

20mm以上且小于30mm:△

30mm以上:×

《耐擦伤性的评价》

使用#0000钢丝棉,以500g/cm2的负荷往复滑动10次,通过目视来观察膜的表面。按照以下基准对耐擦伤性进行评价。

<评价基准>

未观察到条纹状伤痕:◎

观察到些微的条纹状伤痕:○

观察到许多条纹状伤痕:△

面被整体性地擦伤:×

《全光线透过率、雾度的测定》

全光线透过率及雾度利用雾度计(日本电色(株)制ndh-5000)进行测定。需要说明的是,未经涂布的tac膜的全光线透过率为93.0%,雾度为0.3%。全光线透过率为90.0%以上、雾度为0.5%以下是理想的。

《密合性》

用刀在具有透明被膜的基材的表面以纵横均为1mm的间隔刻上11条平行的伤痕,制作100个格子,向其上粘贴透明胶带(cellophanetape)。接着,计数在将透明胶带剥离时被膜未被剥离而残存的格子的数目。通过将密合性分类为以下4个等级来进行评价。

<评价基准>

残存格子的数目为100个:◎

残存格子的数目为90~99个:○

残存格子的数目为85~89个:△

残存格子的数目为84个以下:×

《外观》

通过目视对具有透明被膜的基材的表面进行观察。按照以下基准对外观进行评价。

<评价基准>

在表面上没有确认到条纹、不均、裂纹、渗出这样的外观不良:◎

在表面上几乎确认不到条纹、不均、裂纹、渗出这样的外观不良:○

在表面上略微观察到条纹、不均、裂纹、渗出这样的外观不良:△

在表面上明显观察到条纹、不均、裂纹、渗出这样的外观不良:×

(实施例2)

《透明被膜形成用涂布液(2)的制备》

将eo改性丙烯酸酯粘合剂变更为新中村化学工业(株)制:nk酯a-dph-24e,除此之外,与实施例1同样地操作,制备固态成分浓度为41.8质量%的涂布液(2)。将得到的涂布液(2)的组成示于表1中。

《具有透明被膜的基材(2)的制备》

除了使用涂布液(2)之外,与实施例1同样地制造具有透明被膜的基材(2)并对其进行评价。透明被膜的膜厚为8μm。

(实施例3)

《透明被膜形成用涂布液(3)的制备》

将eo改性丙烯酸酯粘合剂变更为新中村化学工业(株)制:nk酯a-dph-12e,除此之外,与实施例1同样地操作,制备固态成分浓度为41.8质量%的涂布液(3)。将得到的涂布液(3)的组成示于表1中。

《具有透明被膜的基材(3)的制备》

除了使用涂布液(3)之外,与实施例1同样地制造具有透明被膜的基材(3)并对其进行评价。透明被膜的膜厚为8μm。

(实施例4)

《透明被膜形成用涂布液(4)的制备》

将eo改性丙烯酸酯粘合剂变更为新中村化学工业(株)制:nk酯atm-35e,除此之外,与实施例1同样地操作,制备固态成分浓度为41.8质量%的涂布液(4)。将得到的涂布液(4)的组成示于表1中。

《具有透明被膜的基材(4)的制备》

除了使用涂布液(4)之外,与实施例1同样地制造具有透明被膜的基材(4)并对其进行评价。透明被膜的膜厚为8μm。

(实施例5)

《透明被膜形成用涂布液(5)的制备》

将eo改性丙烯酸酯粘合剂变更为新中村化学工业(株)制:nk酯a-gly-9e,除此之外,与实施例1同样地操作,制备固态成分浓度为41.8质量%的涂布液(5)。将得到的涂布液(5)的组成示于表1中。

《具有透明被膜的基材(5)的制备》

除了使用涂布液(5)之外,与实施例1同样地制造具有透明被膜的基材(5)并对其进行评价。透明被膜的膜厚为8μm。

(实施例6)

《透明被膜形成用涂布液(6)的制备》

将eo改性丙烯酸酯粘合剂变更为新中村化学工业(株)制:nk酯a-dph-16p,除此之外,与实施例1同样地操作,制备固态成分浓度为41.8质量%的涂布液(6)。将得到的涂布液(6)的组成示于表1中。

《具有透明被膜的基材(6)的制备》

除了使用涂布液(6)之外,与实施例1同样地制造具有透明被膜的基材(6)并对其进行评价。透明被膜的膜厚为8μm。

(实施例7)

《透明被膜形成用涂布液(7)的制备》

将64.41g实施例1中得到的固态成分浓度为46.6质量%的二氧化硅溶胶pgme分散液(1)、10.00g的eo改性丙烯酸酯(新中村化学工业(株)制:nk酯a-dph-18e)、1.50g光聚合引发剂(cibajapan(株)制:irgacure184)、11.59g的pgme和12.50g丙酮充分混合,制备固态成分浓度为41.5质量%的涂布液(7)。将得到的涂布液(7)的组成示于表1中。

《具有透明被膜的基材(7)的制备》

除了使用涂布液(7)之外,与实施例1同样地制造具有透明被膜的基材(7)并对其进行评价。透明被膜的膜厚为8μm。

(实施例8)

《透明被膜形成用涂布液(8)的制备》

将42.94g实施例1中得到的固态成分浓度为46.6质量%的二氧化硅溶胶pgme分散液(1)、20.00g的eo改性丙烯酸酯(新中村化学工业(株)制:nk酯a-dph-18e)、3.00g光聚合引发剂(cibajapan(株)制:irgacure184)、21.56g的pgme和12.50g丙酮充分混合,制备固态成分浓度为43.0质量%的涂布液(8)。将得到的涂布液(8)的组成示于表1中。

《具有透明被膜的基材(8)的制备》

除了使用涂布液(8)之外,与实施例1同样地制造具有透明被膜的基材(8)并对其进行评价。透明被膜的膜厚为8μm。

(实施例9)

《透明被膜形成用涂布液(9)的制备》

将25.76g实施例1中得到的固态成分浓度为46.6质量%的二氧化硅溶胶pgme分散液(1)、28.00g的eo改性丙烯酸酯(新中村化学工业(株)制:nk酯a-dph-18e)、4.20g光聚合引发剂(cibajapan(株)制:irgacure184)、29.54g的pgme和12.50g丙酮充分混合,制备固态成分浓度为44.2质量%的涂布液(9)。将得到的涂布液(9)的组成示于表1中。

《具有透明被膜的基材(9)的制备》

利用棒涂法(#20)涂布涂布液(9),除此之外,与实施例1同样地操作,制造具有透明被膜的基材(9)并对其进行评价。透明被膜的膜厚为10μm。

(实施例10)

《透明被膜形成用涂布液(10)的制备》

在100g二氧化硅氧化铝溶胶分散液(日挥触媒化成(株)制;oscal1132;平均粒径为12nm,固态成分浓度为40.5质量%,分散介质:甲醇溶胶,粒子折射率为1.46)中混合12.15g的γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷(shin-etsusilicone(株)制:kbm-503,sio2成分为81.2质量%),添加17.60g超纯水,并添加0.40g的5%氨水,于50℃搅拌6小时,得到经表面处理的12nm的二氧化硅氧化铝溶胶分散液(固态成分浓度为40.5质量%)。

然后,利用旋转式蒸发器将溶剂置换为丙二醇单甲基醚(pgme),得到固态成分为52.7质量%的二氧化硅溶胶pgme分散液(2)。

接着,将53.18g固态成分浓度为52.7质量%的二氧化硅溶胶pgme分散液(2)、12.00g的eo改性丙烯酸酯粘合剂(新中村化学工业(株)制:nk酯a-dph-18e)、1.80g光聚合引发剂(cibajapan(株))制:irgacure184)、20.52g的pgme和12.50g丙酮充分混合,制备固态成分浓度为41.8质量%的涂布液(10)。将得到的涂布液(10)的组成示于表1中。

《具有透明被膜的基材(10)的制备》

除了使用涂布液(10)之外,与实施例1同样地制造具有透明被膜的基材(10)并对其进行评价。透明被膜的膜厚为8μm。

(实施例11)

《透明被膜形成用涂布液(11)的制备》

在100g二氧化硅氧化铝溶胶分散液(日挥触媒化成(株)制;oscal1132;平均粒径为12nm,固态成分浓度为40.5质量%,分散介质:甲醇溶胶,粒子折射率为1.46)中混合1.22g的γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷(shin-etsusilicone(株)制:kbm-503,sio2成分为81.2质量%),添加1.76g超纯水,并添加0.40g的5%氨水,于50℃搅拌6小时,得到经表面处理的12nm的二氧化硅溶胶分散液(固态成分浓度为40.4质量%)。

然后,利用旋转式蒸发器将溶剂置换为丙二醇单甲基醚(pgme),得到固态成分为41.7质量%的二氧化硅溶胶pgme分散液(3)。

接着,将67.12g固态成分浓度为41.7质量%的二氧化硅溶胶pgme分散液(3)、12.00g的eo改性丙烯酸酯粘合剂(新中村化学工业(株)制:nk酯a-dph-18e)、1.80g光聚合引发剂(cibajapan(株))制:irgacure184)、6.58g的pgme和12.50g丙酮充分混合,制备固态成分浓度为41.8质量%的涂布液(11)。将得到的涂布液(11)的组成示于表1中。

《具有透明被膜的基材(11)的制备》

除了使用涂布液(11)之外,与实施例1同样地制造具有透明被膜的基材(11)并对其进行评价。透明被膜的膜厚为8μm。

(实施例12)

《透明被膜形成用涂布液(12)的制备》

在100g二氧化硅氧化铝溶胶分散液(日挥触媒化成(株)制;oscal1132;平均粒径为12nm,固态成分浓度为40.5质量%,分散介质:甲醇溶胶,粒子折射率为1.46)中混合6.08g的γ-丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷(shin-etsusilicone(株)制:kbm-5103,sio2成分为81.2质量%),添加8.80g超纯水,并添加0.40g的5%氨水,于50℃搅拌6小时,得到经表面处理的12nm的二氧化硅氧化铝溶胶分散液(固态成分浓度为40.4质量%)。

然后,利用旋转式蒸发器将溶剂置换为丙二醇单甲基醚(pgme),得到固态成分为46.6质量%的二氧化硅溶胶pgme分散液(4)。

接着,将60.11g固态成分浓度为46.6质量%的二氧化硅溶胶pgme分散液(4)、12.00g的eo改性丙烯酸酯粘合剂(新中村化学工业(株)制:nk酯a-dph-18e)、1.80g光聚合引发剂(cibajapan(株)制:irgacure184)、13.59g的pgme和12.50g丙酮充分混合,制备固态成分浓度为46.6质量%的涂布液(12)。将得到的涂布液(12)的组成示于表1中。

《具有透明被膜的基材(12)的制备》

除了使用涂布液(12)之外,与实施例1同样地制造具有透明被膜的基材(12)并对其进行评价。透明被膜的膜厚为8μm。

(实施例13)

《透明被膜形成用涂布液(13)的制备》

在100g二氧化硅氧化铝溶胶分散液(日挥触媒化成(株)制;oscal1132;平均粒径为12nm,固态成分浓度为40.5质量%,分散介质:甲醇溶胶,粒子折射率为1.46)中混合2.74g四乙氧基硅烷(多摩化学工业(株)制:正硅酸乙酯-a,sio2成分为28.80%),添加4.33g超纯水,并添加0.40g的5%氨水,于50℃搅拌6小时,得到经表面处理的12nm的二氧化硅氧化铝溶胶分散液(固态成分浓度为38.4质量%)。

然后,利用旋转式蒸发器将溶剂置换为丙二醇单甲基醚(pgme),得到固态成分为41.3质量%的二氧化硅溶胶pgme分散液(5)。

接着,将67.78g固态成分浓度为41.3质量%的二氧化硅溶胶pgme分散液(5)、12.00g的eo改性丙烯酸酯粘合剂(新中村化学工业(株)制:nk酯a-dph-18e)、1.80g光聚合引发剂(cibajapan(株)制:irgacure184)、5.92g的pgme和12.50g丙酮充分混合,制备固态成分浓度为41.8质量%的涂布液(13)。将得到的涂布液(13)的组成示于表1中。

《具有透明被膜的基材(13)的制备》

除了使用涂布液(13)之外,与实施例1同样地制造具有透明被膜的基材(13)并对其进行评价。透明被膜的膜厚为8μm。

(实施例14)

《透明被膜形成用涂布液(14)的制备》

在1000g二氧化硅溶胶分散液(日挥触媒化成(株)制;si-30;平均粒径为12nm,sio2浓度为40.5质量%)中加入6000g离子交换水,接着添加800g阳离子交换树脂(三菱化学(株)制:sk-1bh),搅拌1小时,进行脱碱处理。

接下来,分离阳离子交换树脂后,添加400g阴离子交换树脂(三菱化学(株)制:sanupc),搅拌1小时,进行脱阴离子处理。接着,再添加400g阳离子交换树脂(三菱化学(株)制:sk-1bh),搅拌1小时,进行脱碱处理,制备sio2浓度为5质量%的二氧化硅粒子分散液(a)。

针对该分散液,使用超滤膜,利用甲醇进行溶剂置换,得到固态成分浓度为40.5质量%的甲醇分散液(a)。

在100g二氧化硅甲醇分散液(a)中混合6.08g的γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷(shin-etsusilicone(株)制:kbm-503,sio2成分为81.2质量%),添加8.80g超纯水,并添加0.40g的5%氨水,于50℃搅拌6小时,得到经表面处理的12nm的二氧化硅溶胶分散液(固态成分浓度为40.5质量%)。

然后,利用旋转式蒸发器将溶剂置换为丙二醇单甲基醚(pgme),得到固态成分为46.6质量%的二氧化硅溶胶pgme分散液(6)。

将二氧化硅氧化铝溶胶变更为二氧化硅溶胶pgme分散液(6),除此之外,与实施例1同样地操作,制备固态成分浓度为41.8质量%的涂布液(14)。将得到的涂布液(14)的组成示于表1中。

《具有透明被膜的基材(14)的制备》

除了使用涂布液(14)之外,与实施例1同样地制造具有透明被膜的基材(14)并对其进行评价。透明被膜的膜厚为8μm。

(实施例15)

《透明被膜形成用涂布液(15)的制备》

在1000g二氧化硅溶胶分散液(日挥触媒化成(株)制;si-80p;平均粒径为80nm,sio2浓度为40.5质量%)中加入6000g离子交换水,接着添加800g阳离子交换树脂(三菱化学(株)制:sk-1bh),搅拌1小时,进行脱碱处理。

接下来,分离阳离子交换树脂后,添加400g阴离子交换树脂(三菱化学(株)制:sanupc),搅拌1小时,进行脱阴离子处理。接着,再添加400g阳离子交换树脂(三菱化学(株)制:sk-1bh),搅拌1小时,进行脱碱处理,制备sio2浓度为5质量%的二氧化硅粒子分散液(b)。

针对该分散液,使用超滤膜,利用甲醇进行溶剂置换,得到固态成分浓度为40.5质量%的甲醇分散液(b)。

使用100g上述二氧化硅甲醇分散液(b),除此之外,与实施例1同样地操作,制备固态成分浓度为46.6质量%的包含二氧化硅的经表面处理的金属氧化物微粒树脂pgme分散液(7)。

将二氧化硅氧化铝溶胶变更为二氧化硅溶胶pgme分散液(7),除此之外,与实施例1同样地操作,制备固态成分浓度为41.8质量%的涂布液(15)。将得到的涂布液(15)的组成示于表1中。

《具有透明被膜的基材(15)的制备》

除了使用透明被膜形成用涂布液(15)之外,与实施例1同样地制造具有透明被膜的基材(15)并对其进行评价。透明被膜的膜厚为8μm。

(实施例16)

《透明被膜形成用涂布液(16)的制备》

在100g二氧化硅氧化铝溶胶分散液(日挥触媒化成(株)制;oscal1132;平均粒径为12nm,固态成分浓度为40.5质量%,分散介质:甲醇溶胶,粒子折射率为1.46)中混合6.08g的γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷(shin-etsusilicone(株)制:kbm-503,sio2成分为81.2质量%),添加8.80g超纯水,并添加0.40g的5%氨水,于50℃搅拌6小时,得到经表面处理的12nm的二氧化硅氧化铝溶胶分散液(固态成分浓度为40.4质量%)。

然后,利用旋转式蒸发器将溶剂置换为丙二醇单甲基醚(pgme),得到固态成分为60.0质量%的二氧化硅氧化铝溶胶pgme分散液(8)。

接着,将64.17g固态成分浓度为60.0质量%的二氧化硅氧化铝溶胶pgme分散液(8)、16.50g的eo改性丙烯酸酯粘合剂(新中村化学工业(株)制:nk酯a-dph-18e)、2.48g光聚合引发剂(cibajapan(株)制:irgacure184)、4.36g的pgme和12.50g丙酮充分混合,制备固态成分浓度为57.5质量%的涂布液(16)。将得到的涂布液(16)的组成示于表1中。

《具有透明被膜的基材(16)的制备》

利用棒涂法(#12)涂布涂布液(16),除此之外,与实施例1同样地操作,制造具有透明被膜的基材(16)并对其进行评价。透明被膜的膜厚为8μm。

(实施例17)

《透明被膜形成用涂布液(17)的制备》

将30.06g实施例1中制备的固态成分浓度为46.6质量%的二氧化硅溶胶pgme分散液(1)、6.00g的eo改性丙烯酸酯粘合剂(新中村化学工业(株)制:nk酯a-dph-18e)、0.90g光聚合引发剂(cibajapan(株)制:irgacure184)、50.54g的pgme和12.50g丙酮充分混合,制备固态成分浓度为20.9质量%的涂布液(17)。将得到的涂布液(17)的组成示于表1中。

《具有透明被膜的基材(17)的制备》

利用棒涂法(#32)涂布涂布液(17),除此之外,与实施例1同样地操作,制造具有透明被膜的基材(17)并对其进行评价。透明被膜的膜厚为8μm。

(实施例18)

《透明被膜形成用涂布液(18)的制备》

添加0.001g丙烯酸有机硅系匀涂剂(楠本化成株式会社制uvx-3750,固态成分为50.0%)并进行混合,除此之外,与实施例1同样地操作,制备固态成分浓度为41.8质量%的涂布液(18)。将得到的涂布液(18)的组成示于表1中。

《具有透明被膜的基材(18)的制备》

除了使用涂布液(18)之外,与实施例1同样地制造具有透明被膜的基材(18)并对其进行评价。透明被膜的膜厚为8μm。

(实施例19)

《具有透明被膜的基材(19)的制备》

将基材变更为50μmpet膜(东洋纺(株)制:cosmoshinea4300),除此之外,与实施例1同样地操作,涂布涂布液(1),制造具有透明被膜的基材(19)并对其进行评价。透明被膜的膜厚为8μm。

(比较例1)

《透明被膜形成用涂布液(r1)的制备》

将51.52g固态成分浓度为46.6质量%的二氧化硅溶胶pgme分散液(1)、16.00g二季戊四醇六丙烯酸酯(共荣社化学(株)制:lightacrylatedpe-6a)、2.40g光聚合引发剂(cibajapan(株)制:irgacure184)、17.58g的pgme和12.50g丙酮充分混合,制备固态成分浓度为42.4质量%的涂布液(r1)。将得到的涂布液(r1)的组成示于表中。

《具有透明被膜的基材(r1)的制备》

除了使用涂布液(r1)之外,与实施例1同样地制造具有透明被膜的基材(r1)并对其进行评价。透明被膜的膜厚为8μm。

(比较例2)

《透明被膜形成用涂布液(r2)的制备》

将二季戊四醇六丙烯酸酯变更为氨基甲酸酯丙烯酸酯(新中村化学(株)制:nkoligoua-33h,官能团:氨基甲酸酯丙烯酸酯,官能团数:9,分子量:4,000,固态成分浓度为100%),除此之外,与比较例1同样地操作,制备固态成分浓度为42.4质量%的涂布液(r2)。将得到的涂布液(r2)的组成示于表1中。

《具有透明被膜的基材(r2)的制备》

除了使用涂布液(r2)之外,与实施例1同样地制造具有透明被膜的基材(r2)并对其进行评价。透明被膜的膜厚为8μm。

(比较例3)

《透明被膜形成用涂布液(r3)的制备》

将eo改性丙烯酸酯粘合剂变更为新中村化学工业(株)制:nk酯a-dph-48e,除此之外,与实施例1同样地操作,制备固态成分浓度为41.8质量%的涂布液(r3)。将得到的涂布液(r3)的组成示于表1中。

《具有透明被膜的基材(r3)的制备》

除了使用涂布液(r3)之外,与实施例1同样地制造具有透明被膜的基材(r3)并对其进行评价。透明被膜的膜厚为8μm。

(比较例4)

《透明被膜形成用涂布液(r4)的制备》

将eo改性丙烯酸酯粘合剂变更为新中村化学工业(株)制:nk酯a-1000,除此之外,与实施例1同样地操作,制备固态成分浓度为41.8质量%的涂布液(r4)。将得到的涂布液(r4)的组成示于表1中。

《具有透明被膜的基材(r4)的制备》

除了使用涂布液(r4)之外,与实施例1同样地制造具有透明被膜的基材(r4)并对其进行评价。透明被膜的膜厚为8μm。

(比较例5)

《透明被膜形成用涂布液(r5)的制备》

将40.00g的eo改性丙烯酸酯粘合剂(新中村化学工业(株)制:nk酯a-dph-18e)、6.00g光聚合引发剂(cibajapan(株)制:irgacure184)、41.50g的pgme和12.50g丙酮充分混合,制备固态成分浓度为46.0质量%的涂布液(r5)。将得到的涂布液(r5)的组成示于表1中。

《具有透明被膜的基材(r5)的制备》

除了使用涂布液(r5)之外,与实施例1同样地制造具有透明被膜的基材(r5)并对其进行评价。透明被膜的膜厚为8μm。

此处,与包含经表面处理的金属氧化物粒子的实施例1的具有透明被膜的基材(1)进行比较可知,具有透明被膜的基材(1)的铅笔硬度、耐擦伤性、全光线透过率及密合性更高,接触角及卷曲更低,外观也更良好。

(比较例6)

《透明被膜形成用涂布液(r6)的制备》

将59.26g二氧化硅氧化铝溶胶分散液(日挥触媒化成(株)制;oscal1132;平均粒径为12nm,固态成分浓度为40.5质量%,分散介质:甲醇溶胶,粒子折射率为1.46)、16.00g的eo改性丙烯酸酯粘合剂(新中村化学工业(株)制:nk酯a-dph-18e)、2.40g光聚合引发剂(cibajapan(株)制:irgacure184)、9.84g的pgme和12.50g丙酮充分混合,制备固态成分浓度为42.4质量%的涂布液(r6)。将得到的涂布液(r6)的组成示于表1中。

《具有透明被膜的基材(r6)的制备》

除了使用涂布液(r6)之外,与实施例1同样地制造具有透明被膜的基材(r6)并对其进行评价。透明被膜的膜厚为8μm。

[表2]

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