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_3

文档序号:9793895阅读:来源:国知局
· s以下。 树脂组合物的粘度的下限值没有特别限定,但在10mPa · s以上时,湿润时不会展开,可 高效制造层叠结构体,因此优选。
[0046] "中间层" 本发明的结构体可以在基材和微细凹凸结构层之间具有中间层。 通过具有中间层,能够赋予结构体铅笔硬度的提高、与基材的粘合性、紫外线遮蔽性、 防静电性、雾度调整、着色、设计性等的功能。中间层可以是一层,也可以是两层以上。此外, 具有中间层时,由于中间层具有分散擦伤时的能量的功能,耐擦伤性进一步变得良好,因此 优选。 中间层的表面可以是平滑的,也可以具有微细凹凸结构。 用于形成中间层的材料只要不对本发明的效果造成坏影响,则没有特别限定,但优选 含有活性能量射线固化型树脂组合物。作为活性能量射线固化型树脂组合物中所含的聚合 性成分,例如,可以使用与作为用于形成微细凹凸结构层的材料的聚合性成分相同的成分。 此外,活性能量射线固化型树脂组合物还可以含有各种胶粘剂或无机微粒、有机微粒、添加 剂。 本发明的一个侧面中,用于形成中间层的材料含有活性能量射线固化型树脂组合物, 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 酯构成的群中选出至少1种的(甲基)丙烯酸酯。 作为酯(甲基)丙烯酸酯,例如,可列举季戊四醇(三)四丙烯酸酯、二季戊四醇(五)六丙 烯酸酯、聚季戊四醇聚丙烯酸酯等。 作为聚氨酯(甲基)丙烯酸酯,例如,可列举季戊四醇(三)四丙烯酸酯与六亚甲基二异 氰酸酯的反应生成物、(聚)季戊四醇(聚)丙烯酸酯与六亚甲基二异氰酸酯的反应生成物 等。
[0047] "其它层" 本发明的一个侧面中,结构体可以具有粘着剂层。优选粘着剂层配置在基材的没有配 置微细凹凸结构层的一侧的表面上。即,可以将本发明的结构体按照粘着剂层、基材、微细 凹凸结构层这个顺序层叠。
[0048] "压痕弹性模量" 本发明中,结构体的压痕弹性模量,例如可以使用微型压痕硬度试验机测定。此处,得 到的压痕弹性模量与杨氏模量相关。压痕弹性模量与杨氏模量的相关关系的说明,记载于 "材料试验技术"(Vol. 43,No. 2,P148-152,1998年4月号)登载的"利用万能硬度试验的材料 特性值的评价(二二八一甘少硬$試験丨二上δ材料特性値⑥評価)"(Cornelia Heermant, Dieter Dengel)共同著作,片山繁雄、佐藤茂夫共同翻译)。
[0049]另外,本发明中的压痕弹性模量使用通过下述方法测定的数值。即,通过光学粘着 剂在结构体的基材侧的表面贴上透明的玻璃板(松浪硝子工业株式会社制"大型载玻片,商 品号:S9112,76mm X 52mm尺寸),将其作为样品,使用微型压痕硬度试验机(装置名称:7名/ シ十一'3 - 7°ΗΜ2000ΧΥρ,费舍尔仪器公司制),将压头压入样品的微细凹凸结构层侧的 表面,从而能够测定结构体的压痕弹性模量。优选压头使用维氏压头(四面金刚石锥体),评 价在恒定室温(温度23°C、湿度50%RH)下进行。评价过程可以通过以下方式进行:以在以 lmN/s进行5秒压入后,以5mN/s进行10秒徐变,然后,以lmN/s经5秒除去负荷的条件下进行 测定,通过解析软件(WIN-HCU,费希尔仪器公司制)依次解析压头的压入量,从而可以算出 各样品的压痕弹性模量。
[0050] 结构体的压痕弹性模量为1~1300MPa,优选50~500MPa,更优选160~300MPa。若 结构体的压痕弹性模量在IMPa以上,则形成微细凹凸结构层的材料变得很柔软,能够防止 纳米尺度的突起的合一或压碎。此外,若压痕弹性模量在1300MPa以下,则能够抑制微细凹 凸结构层的凸部相对于外部压力易折断的情况。 像这样,为了得到压痕弹性模量在1~1300MPa的结构体,作为形成微细凹凸结构层的 材料,优选使用上述包含具有氧乙烯基的(甲基)丙烯酸酯的活性能量射线固化型树脂组合 物。
[0051 ] "动摩擦系数" 本发明的结构体表面的动摩擦系数可以使用摩擦损耗试验机,对结构体表面进行往复 磨耗算出。具体地,使用通过下述方法测定的数值。即,通过光学粘着剂在结构体的基材侧 的表面贴上透明的玻璃板(松浪硝子工业株式会社制大型载玻片,商品号:S9112,76mmX 52mm尺寸),将其作为样品,使用摩擦磨耗试验机(装置名称:卜y彳求年7TYPE:HHS2000,新 东科学株式会社制),实施样品的往复磨耗试验。可以将擦拭纸(bemcot)(旭化成纺织株式 会社制,无尘室擦拭器,BEMCOT M-3II)安装于2cm方形的压头,在负荷1000g、冲程30mm、速 度30mm/s的条件下进行1000次往复磨耗试验,算出动摩擦系数。
[0052]通常,关于往复磨耗试验中试验片的磨损现象,根据动摩擦系数的变化,往复次数 与动摩擦系数的关系分为以下三个阶段。 ?动摩擦系数呈特定比例上升或降低的"初期磨耗" ?动摩擦系数大致以特定的数值推移的"稳态磨耗" ?动摩擦系数急剧上升的"异常磨耗"
[0053]此处,将往复磨耗试验中的初期磨耗阶段的动摩擦系数的变化率设为Ays,将试 验接近结束时的动摩擦系数的变化率设为Α μι时,其比值△ μ( △ μι/ △ μ8)是反映磨耗进展 的程度的数值。 例如,时,表示初期磨耗阶段维持到磨耗试验结束,耐擦伤性优异。另一方面,Δ μ小于1时,磨耗举动经初期磨耗过渡至稳态磨耗阶段,因此,相比于维持在初期磨耗的情 况,其耐擦伤性较差。此外,Αμ大于1时,表示磨耗进展至异常磨耗阶段,结构体的表面受到 了较大的损伤。
[0054]通过实施往复磨耗试验,结构体的表面状态如下产生了变化。 微细凹凸结构层的凹凸没有因摩擦而减少而呈残留的状态,往复磨耗试验中,动摩擦 系数以特定的比例增减。这个状态称为初期磨耗阶段。往复磨耗试验中,可认为其初期磨耗 阶段越长,该结构体的耐擦伤性越优异。 微细凹凸结构层的凸部的磨耗继续进行时,往复磨耗试验中,动摩擦系数变成大致以 特定的数值推移。这个状态称为稳态磨耗阶段。进一步地,微细凹凸结构层的磨耗继续进行 时,往复磨耗试验中,动摩擦系数变成急剧上升。这个状态称为异常磨耗阶段。
[0055]在表面具有微细凹凸结构层的结构体的往复磨耗试验中,如上所述依次经历初期 磨耗阶段、稳态磨耗阶段、异常磨耗阶段,因此,初期磨耗阶段的动摩擦系数的变化率可以 通过测定实验开始至第50次往复时的动摩擦系数的变化值求出。具体地,对于往复磨耗试 验的往复次数与得到的动摩擦系数,制作相关图,对于初期磨耗阶段的动摩擦系数的数值, 算出其一次近似表达式,通过算出该一次近似表达式的斜率,可以算出初期磨耗阶段的动 摩擦系数的变化率。 本说明书中,初期磨耗阶段的动摩擦系数的变化率(Ays)是指,对于至第20~40次往 复时的动摩擦系数的曲线制作一次近似表达式,根据该一次近似表达式的斜率算出的数 值。 同样地,试验接近结束时的动摩擦系数的变化率(ΑμL·)是指,试验接近结束时,g卩,对 于第800~1000次往复时的动摩擦系数的曲线制作一次近似表达式,根据该一次近似表达 式的斜率算出的数值。
[0056] 本发明的结构体中,动摩擦系数的变化率的比值Δ μ为〇 . 15~1.0 5,优选0.3~ 1. 〇,更优选〇. 6~0.9。若Δ μ在〇 . 15~1.05的范围,则能够较长地维持在初期磨耗阶段,得 到具备优异的耐擦伤性的结构体。
[0057] 此外,磨耗试验中的试验初期的动摩擦系数(μ8)是反映结构体表面的滑动难易度 的数值,ys越小,越能用较小负荷(力)擦去表面附着的污渍。此处,试验初期的动摩擦系数 是指,结构体表面的往复磨耗试验中,1次往复结束时的动摩擦系数。此外,本发明的结构体 表面的动摩擦系数是指上述试验初期的动摩擦系数。 本发明的结构体中,ys优选0 · 55以下,更优选0 · 38~0 · 5。若ys在0 · 55以下,则擦去污渍 需要的负荷(力)较小,且能够防止纳米尺度的突起(凸部)受到损伤。
[0058]本发明的一个侧面中,作为得到Δ μ为〇. 1~1.05的结构体的方法,如上所述,作为 形成微细凹凸结构层的材料,优选使用至少包含具有氧乙烯基的(甲基)丙烯酸酯的活性能 量射线固化型树脂组合物。此外,优选凸部的间距在120nm以上,进一步优选140nm以上。
[0059] 此外,本发明的其它的侧面,是耐擦伤性优异的结构体的检测方法。 即,是具备耐擦伤性优异的微细凹凸结构层的结构体的检测方法,该检测方法的特征 在于,包含以下工序:测定上述结构体的压痕弹性模量的工序,通过往复磨耗试验测定上述 结构体表面的动摩擦系数的工序,检测出上述结构体中的压痕弹性模量在1~1300MPa的范 围,且以下的式(1)所示的上述结构体表面的动摩擦系数的变化率之比(Αμ)为0.15~1.05 的结构体的工序。 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。)
[0060] < 用途 > 本发明的结构体适宜用作表面具有微细凹凸结构的功能性物品。作为功能性物品,例 如,可列举具备本发明的结构体的防反射物品,防水性物品等。特别是,具备本发明的结构 体的显示器或汽车用构件,是功能性物品,是适宜的。 具备本发明的结构体的防反射物品体现较高的耐擦伤性和良好的防反射性能。作为防 反射物品,例如,可列举在图像显示装置等的各种显示装置(液晶显示装置、等离子显示面 板、电致发光显示器、阴极管显示装置、鱼群探测器显示器、医疗显示器等)、透镜、橱窗、目艮 镜镜片、比色计等的对象物的表面贴上本发明的结构体而得的物品等。
[0061 ]本发明的结构体由于表面的微细凹凸结构而具备优异的防水性,体现较高的耐擦 伤性和良好的防水性能的同时,体现优异的防反射性能。作为防水性物品,例如,可列举在 窗户材料、屋顶瓦片、管道、室外照明、弧形镜面、车辆用窗户、车辆用镜子、食品内盖、管子、 饮料容器、酸奶盖等对象物的表面贴上本发明的结构体的物品等。
[0062] 各对象物中,贴上结构体的部分为立体形状时,预先准备与其形状对应的形状的 基材,在该基材上形成表层得到结构体后,将该结构体贴在对象物的特定部位即可。 此外,对象物作为图像显示装置时,并不局限于贴在其表面,也可以在其前面板上贴付 本发明的结构体,也可以由本发明的结构体构成前面板本身。
[0063] 此外,本发明的结构体除上述用途以外,还可以应用于例如光波导管、浮雕全息 图、透镜、偏振光分离元件等光学用途,或细胞培养片、除雪机器、滑雪雪橇·滑雪板等体育 运动用品,储热材料、保温材料、隔音材料、指纹判断、排气扇等的用途。
[0064] <结构体的制造方法> 本发明的结构体的制造方法中,作为配置于表面的微细凹凸结构层的形成方法,只要 具有本发明的效果则没有特别限定,但优选使用模具的转印法,具体地,是通过将上述树脂 组合物与表面具有微细凹凸结构的反转结构的模具接触,使其固化形成的方法(纳米压印 法)。即,本发明的结构体的制造方法优选包含通过纳米压印法形成微细凹凸结构层的工 序。 以下,对转印法中使用的模具的一例进行说明。
[0065] (模具) 模具的表面具有微细凹凸结构的反转结构。 作为模具的材料,可列举金属(包括表面形成有氧化膜的金属。)、石英、玻璃、树脂、陶 瓷等。 作为模具的形状,可列举辊状、圆管状、平板状、片状等。
[0066] 作为模具的制作方法,可列举下述方法(1-1 )、方法(1-2)。其中,从能够大面积化 且制作简便的观点考虑,优选方法a-ι)。 (1-1)通过在铝基材的表面,形成具有多个细孔(凹部)的阳极氧化铝的方法,形成微细 凹凸结构的反转结构的方法。 (1-2)通过电子束平板印刷法、激光干涉法等在模具基材的表面形成微细凹凸结构的 反转结构的方法。
[0067] 作为方法(I 一 1
当前第3页1 2 3 4 5 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1