结构体及其制造方法，以及具有该结构体的物品的制作方法
【技术领域】
[00011本发明涉及结构体及其制造方法，以及具有上述结构体的物品。本申请基于2013 年9月18日在日本申请的特愿2013-193215号主张优先权，在这里援引其内容。
【背景技术】
[0002] 已知表面具有微细凹凸结构的结构体，通过折射率的连续变化，呈现防反射性能。 此外，微细凹凸结构体通过莲花效应，呈现超防水性能。
[0003] 为呈现良好的防反射性能，微细凹凸结构的相邻的凸部或凹部的间隔必须在可见 光的波长以下，作为表面具有这样的微细凹凸结构的结构体的制造方法，例如，已知具有下 述工序(i)~（iii)的所谓的纳米压印法。 (i) 在表面具有微细凹凸结构的反转结构的模具和基材之间夹持活性能量射线固化型 树脂组合物的工序。 (ii) 对上述活性能量射线固化型树脂组合物照射紫外线等活性能量射线，使活性能量 射线固化型树脂组合物硬化的工序。 (iii) 将固化物与模具分离的工序。
[0004] 但是，表面具有微细凹凸结构的结构体具有以下问题：相比于用与形成上述微细 凹凸结构的材料相同的材料制作的表面具有平滑的固化涂层的结构体，其耐擦伤性差;纳 米级的突起易受到损伤，或通过反复实施对表面附着的污渍进行擦拭的操作，突起磨损，从 而防反射性能易下降。
[0005] 作为提高表面具有微细凹凸结构的结构体的耐擦伤性的方法，可列举使形成上述 微细凹凸结构的材料中含有润滑剂，从而易在表面滑动、防止纳米级的突起损伤的方法。
[0006] 但是，存在润滑剂经常渗出在结构体表面的情况，据此，产生表面的反射率或雾度 值上升，防反射性能下降的问题。
[0007] 此外，提出了通过在微细凹凸结构的形成中使用柔软的树脂组合物，对纳米级的 突起赋予弹性，挡开负荷的方法(专利文献1)。
[0008] 但是，如专利文献1所述，对纳米级的突起赋予弹力时，易使表面产生粘性而摩擦 力变高，必须用强力擦去污渍。但是，用强力擦去污渍时，纳米级的突起易受损伤、产生与防 反射性能的下降相关的问题。 现有技术文献 专利文献
[0009] 专利文献1:日本专利特开2012-163723号公报
【发明内容】
发明要解决的课题
[0010] 本发明鉴于以上情况而得，课题是提供防反射性能以及耐擦伤性优异的结构体， 以及防反射性能以及耐擦伤性优异的结构体的制造方法。 解决课题的手段
[0011]本发明人们着眼于耐擦伤性和动摩擦系数的推移，深入研究，结果发现，在往复磨 耗试验中初期磨耗阶段越长，结构体具有的耐擦伤性越优异。并且，本发明人们发现，通过 控制形成微细凹凸结构的材料的弹性模量，将对具有上述微细凹凸结构的表面实施往复磨 耗试验时的动摩擦系数的上升控制在特定范围内，则能够得到不损伤防反射性能等的光学 性能，且耐擦伤性优异的结构体，完成了本发明。
[0012]即，本发明具有以下方式。
[1] 一种结构体，其具有基材以及设置于上述基材的至少一面的微细凹凸结构层， 上述微细凹凸结构层设置于上述结构体的表面， 上述结构体的压痕弹性模量是1~1300MPa，且以下式（1)所示的上述结构体表面的动 摩擦系数的变化率之比Δ μ为0.15~1.05。 Δ μ= Δ μL/ Δ ys (1) (式(1)中，△ ys表示结构体表面在往复磨耗试验中初期磨耗阶段的动摩擦系数的变化 率，△ yf表示结构体表面在往复磨耗试验中试验接近结束时的动摩擦系数的变化率。）
[2] 如[1]记载的结构体，其中，上述微细凹凸结构层的相邻凸部间的平均间隔为400nm 以下，凸部的高宽比为0.7~1.4。
[3] 如[1]记载的结构体，其中，上述微细凹凸结构层的相邻凸部间的平均间隔为120~ 250nm〇
[4] 如[1]~[3]的任一项记载的结构体，其特征在于，上述微细凹凸结构层包含活性能 量射线固化型树脂组合物的固化物，上述活性能量射线固化型树脂组合物至少包含具有氧 乙烯基的（甲基)丙烯酸酯。
[5] 如[1]~[4]的任一项记载的结构体，其中，上述式（1)所示的结构体表面的动摩擦 系数的变化率之比为0.3~1.0。
[6] 如[1]~[5]的任一项记载的结构体，其中，上述式（1)所示的结构体表面的动摩擦 系数的变化率之比为〇. 6~0.9。
[7] 如[1]~[6]的任一项记载的结构体，其中，上述结构体表面的动摩擦系数在0.55以 下。
[8] 如[1 ]~[7]的任一项记载的结构体，其中，上述结构体表面的动摩擦系数为0.38~ 0.5〇
[9] 如[1]~[8]的任一项记载的结构体，其中，上述结构体的压痕弹性模量为160~ 300MPa〇
[10] 如[1]~[9]的任一项记载的结构体，其中，上述基材与上述微细凹凸结构层之间 进一步含有中间层。
[11] 如[10]记载的结构体，其中，上述中间层包含活性能量射线固化型树脂组合物的 固化物，上述活性能量射线固化型树脂组合物包含从酯（甲基)丙烯酸酯以及聚氨酯（甲基） 丙烯酸酯形成的群中选出的至少1种（甲基)丙烯酸酯。
[12] 如[1]~[11]的任一项记载的结构体，其中，上述基材是透光性基材。
[13] -种物品，其具备[1]~[12]的任一项记载的结构体。
[14] 一种结构体的制造方法，是[1]~[12]的任一项记载的结构体的制造方法，其包含 通过纳米压印法形成微细凹凸结构层的工序。 发明的效果
[0013] 本发明能够提供不损害防反射性能等的光学性能、且耐擦伤性优异的结构体及其 制造方法，以及具备上述结构体的物品。
【附图说明】
[0014]
[图1]是展示本发明的结构体的一个例子的截面图。
[图2]是展示表面具有阳极氧化铝的模具的制造工序的截面图。
[图3]是展示本发明的结构体的制造装置的一个例子的构成图。
[图4]是往复次数与动摩擦系数的关系图的一个例子，是根据往复磨耗试验的结果得 到的。 符号说明 10结构体 12基材 14表层 20铝基材 22细孔 24氧化膜 26细孔产生点 28模具 30辊状模具 32储罐 34气压缸 36压料辊 38活性能量射线照射装置 40剥离辊
【具体实施方式】
[0015] 下面，对本发明进行详细地说明。 另外，本说明书中，"表层"是指结构体的表面配置的微细凹凸结构层。 此外，本说明书中的"活性能量射线"是指可见光、紫外线、电子束、等离子体、热射线 (红外线等)等。 此外，本说明书中的"(甲基)丙烯酸酯"是丙烯酸酯以及甲基丙烯酸酯的总称，"(甲基） 丙烯酸"是丙烯酸和/或甲基丙烯酸的总称。"(甲基)丙烯腈"是丙烯腈以及甲基丙烯腈的总 称，"(甲基)丙烯酰胺"是丙烯酰胺以及甲基丙烯酰胺的总称。
[0016] 图1中，为使各层在图面上为可确认的程度的大小，使比例尺不同。 此外，图2以及图3中，与图1相同的构件标不相同的符号，有时省略其说明。
[0017] <结构体> 本发明的结构体具有基材、和设置于上述基材的至少一面的微细凹凸结构层。 微细凹凸结构层只要配置于结构体的至少一侧的表面即可，也可以配置于两侧表面。 如后述所示，通过在结构体的表面具有微细凹凸结构层，能够具备优异的防反射性能。 图1是展示本发明的结构体的一个例子的截面图。结构体10通过在基材12上层叠微细 凹凸结构层14而构成，微细凹凸结构层14的与基材接触的表面的相反一侧的表面具有微细 凹凸结构。 本发明的结构体的压痕弹性模量为1~1300MPa。此外，下述式（1)所示的结构体表面的 动摩擦系数的变化率之比（Δ μ)为0.15~1.05。 Δ μ= Δ μL/ Δ ys · · · (1) (式(1)中，△ ys表示结构体表面在往复磨耗试验中初期磨耗阶段的动摩擦系数的变化 率，△ yf表示结构体表面在往复磨耗试验中试验接近结束时的动摩擦系数的变化率。） 由此，本发明的结构体的特征在于具备优异的耐擦伤性能。
[0018] "微细凹凸结构层" 微细凹凸结构层是其至少一侧表面具有微细凹凸结构的层。 微细凹凸结构的凹部以及凸部的形状只要在具有本发明的效果的范围则没有特别限 定，但优选所谓的蛾眼结构或者其反转结构，其由多个近似圆锥形状、棱锥形状等的突起 (凸部)排列而成。特别是相邻凸部之间的平均间隔为可见光的波长(400nm)以下的蛾眼结 构时，由于从空气的折射率至材料的折射率，折射率连续地增大，因此作为防反射的手段是 有效的。
[0019] 优选微细凹凸结构层的相邻凸部之间的平均间隔（以下，有时称为"凸部的间 距"。）为可见光的波长以下，即400nm以下。若凸部的间距在400nm以下，则反射率低，且反射 率的波长依赖性少。从凸部结构的形成难易度的观点考虑，凸部的间距更优选120~380nm， 进一步优选140~260nm，最优选160~200nm。 此外，可以通过电子显微镜观察本发明的结构体的截面图，测定50个点的相邻凸部间 的间隔（从凸部的中心至相邻凸部的中心的距离），将这些数值取平均值，算出相邻凸部间 的平均间隔。
[0020] 微细凹凸结构的凸部的平均高度优选100~300nm，更优选120~250nm，特别优选 150~220nm，最优选160~190nm。若凸部的平均高度在100nm以上，则反射率低，且反射率的 波长依赖性少。此外，若凸部的平均高度在300nm以下，则容易抑制凸部之间接触合一的现 象，因此优选。另外，可以在通过上述电子显微镜在倍率30000倍下观察结构体的截面图时， 测定50个点的凸部的最顶部与凸部间存在的凹部的最底部间的距离，将这些数值取平均值 而算出凸部的平均高度。
[0021] 此外，凸部的高宽比（凸部的平均高度/相邻凸部之间的平均间隔）优选0.8~5,更 优选0.7~1.4,进一步优选0.8~1.2。若凸部的高宽比在0.8以上，则反射率充分变低。若凸 部的高宽比在5以下，则凸部的耐擦伤性变得良好。
[0022] "基材" 基材是支持微细凹凸结构层的载体。形状可以适当选择，可以是片状，也可以是膜状。 此处，片状是指厚度超过200μπι的形状，膜状是指厚度在200μπι以下的形状。此外，基材可以 是注射塑模成型体，也可以是挤出成型体，还可以是铸造成型体。 作为基材的材料，例如可列举丙烯酸系树脂(聚甲基丙烯酸甲酯等）、聚碳酸酯、苯乙烯 聚合物(或共聚物）、甲基丙烯酸甲酯-苯乙烯共聚物、纤维素二乙酸酯、纤维素三乙酸酯、纤 维素乙酸酯丁酸酯、聚酯（聚对苯二甲酸乙二酯等）、聚酰胺、聚亚胺、聚醚砜、聚砜、聚烯烃 (聚乙烯、聚丙烯等）、聚甲基戊烯、聚氯乙烯、聚乙烯醇缩醛、聚醚酮、聚氨酯、玻璃等。这些 材料可以单独使用1种，也可以并用2种以上。 为了改良粘合性、抗静电性、耐擦伤性、耐候性等，可以对基材的表面实施涂覆处理、电 晕处理等。 作为本发明的结构体中使用的基材，优选透光的透光性基材。若基材具有透光性，则能 够得到透光性以及防反射性能优异的物品。此外，使用难以透光的模具形成微细凹凸结构 时，可以从基材侧照射活性能量射线。 作为这样的透光性基材，例如可列举由丙烯酸系树脂、聚碳酸酯、纤维素三乙酸酯、聚 酯、聚烯烃、玻璃的材料形成的基材。这些材料可以单独使用1种，也可以并用2种以上。此 外，由这样的材料形成的基材由于具有透光性，因此优选。即，优选本发明的基材是透光性 基材。 本说明书中，所谓"透光性"是指透过可见光的基材。优选透光性基材的可见光的透过 率为85%以上。 此外，作为基材的厚度，优选1~ΙΟΟΟΟμπι，更优选15~200μπι。此外，基材的厚度可以使 用千分尺测定。
[0023] "用于形成微细凹凸结构层的材料" 作为用于形成微细凹凸结构层的材料，可列举活性能量射线固化型树脂组合物、热塑 性树脂、无机材料等，从易形成微细凹凸结构