活性能量射線固化性樹脂組合物、及使用其的納米凹凸結(jié)構(gòu)體及其制造方法、以及具備納米凹凸結(jié)構(gòu)體的抗水性物品技術(shù)

本發(fā)明專利技術(shù)公開了一種活性能量射線固化性樹脂組合物，當(dāng)以組合物中總單體含量的合計(jì)為100質(zhì)量份時(shí)，其含有多官能單體（A）70～95質(zhì)量份及與多官能單體（A）相溶的氟系（甲基）丙烯酸酯（B）5～30質(zhì)量份，所述多官能單體（A）固化時(shí)的表面自由能為37mJ/m2以上，其中，多官能單體（A）的分子內(nèi)具有3個(gè)以上自由基聚合性官能團(tuán)，且其分子量除以自由基聚合性官能團(tuán)的數(shù)目后的值為110～200，氟系（甲基）丙烯酸酯（B）的分子內(nèi)具有1個(gè)以上的自由基聚合性官能團(tuán)。

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
【國外來華專利技術(shù)】
本專利技術(shù)涉及能形成兼具高耐擦傷性與良好的抗水性的納米凹凸結(jié)構(gòu)體等的活性能量射線固化性樹脂組合物，及使用了其的納米凹凸結(jié)構(gòu)體及其制造方法，以及具備納米凹凸結(jié)構(gòu)體的抗水性物品。
技術(shù)介紹
已知表面具有納米凹凸結(jié)構(gòu)的納米凹凸結(jié)構(gòu)體，由連續(xù)的折射率的變化而表現(xiàn)出防反射性能。另外，納米凹凸結(jié)構(gòu)體通過荷花效應(yīng)(Lotus effect)還能表現(xiàn)出超抗水性能。作為形成納米凹凸結(jié)構(gòu)的方法，提出了例如使用形成有納米凹凸結(jié)構(gòu)的反轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)的壓模進(jìn)行射出成形或壓鑄成形的方法、在壓模與透明基材之間配設(shè)活性能量射線固化性樹脂組合物(以下稱為“樹脂組合物”)，通過活性能量射線的照射使樹脂組合物固化，轉(zhuǎn)印壓模的凹凸形狀后剝離壓模的方法、在樹脂組合物上轉(zhuǎn)印壓模的凹凸形狀后剝離壓模，然后用活性能量射線照射使樹脂組合物固化的方法等。其中，從納米凹凸結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)印性、表面組成的自由度考慮，適宜使用通過活性能量射線的照射使樹脂組合物固化，轉(zhuǎn)印納米凹凸結(jié)構(gòu)的方法。此方法尤其適宜用于使用可連續(xù)生產(chǎn)的帶狀或輥狀的壓模的情況，為生產(chǎn)性優(yōu)異的方法。然而，使用此方法的情況下，為了轉(zhuǎn)印納米尺寸的凹凸結(jié)構(gòu)，有必要調(diào)節(jié)樹脂組合物的粘度。另外，若樹脂組合物的固化物的強(qiáng)度過高，則壓模的剝離有變困難的情況。從而，由于必須調(diào)節(jié)樹脂組合物的粘度和固化物的強(qiáng)度，故對可使用的樹脂組合物有限制。另外，納米凹凸結(jié)構(gòu)體，與使用相同的樹脂組合物制作的表面平滑的硬涂層(hardcoat)等的成形體相比耐擦傷性差，使用中出現(xiàn)耐久性的問題。迄今，提出了通過活性能量射線的照射使樹脂組合物固化進(jìn)而通過轉(zhuǎn)錄納米凹凸結(jié)構(gòu)的方法而制得的納米凹凸結(jié)構(gòu)體和形成納米凹凸結(jié)構(gòu)用的樹脂組合物。另外，已知在樹脂組合物中混合氟系化合物或硅酮系化合物等抗水性成分，使其更易表現(xiàn)出抗水性的方法。特別是通過使用氟系化合物，可使表面自由能變得極低。進(jìn)一步，氟系化合物還能使表現(xiàn)出硅酮系化合物不能達(dá)到的抗油性。例如專利文獻(xiàn)I中，公開了通過使用特定結(jié)構(gòu)的氟系單體成分而得到耐擦傷性和防污性優(yōu)異的固化膜。另外，專利文獻(xiàn)2中，公開了含有含氟聚合物的固化性組合物。另外，專利文獻(xiàn)3中，公開了能賦予防污性和滑動(dòng)性的，含有硅和氟兩者的聚合物。另外，專利文獻(xiàn)4中，公開了在納米凹凸結(jié)構(gòu)體的表面涂布氟系化合物，通過硅烷偶聯(lián)反應(yīng)等進(jìn)行固定的后加工處理。 現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn) 專利文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)I:日本專利特開2009-114248號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)2:日本專利特開2009-167354號(hào)公報(bào) 專利文獻(xiàn)3:日本專利特開2009-249558號(hào)公報(bào) 專利文獻(xiàn)4:日本專利特開2007-196383號(hào)公報(bào)
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
專利技術(shù)要解決的問題然而，專利文獻(xiàn)I中，記載著若添加氟系單體2質(zhì)量份以上，則透明性受損。另外，為使氟系單體和多官能單體均一地相溶，需要用有機(jī)溶劑。此情況下，若在涂布了涂層溶液后，經(jīng)過干燥工序，再通過活性能量射線照射進(jìn)行聚合、固化工序則在制造中沒有大的問題，但若在注入模具的狀態(tài)下通過活性能量射線照射使其聚合、固化，然后進(jìn)行脫模工序，則會(huì)導(dǎo)致溶劑殘留在固化物中使成形品變脆弱。專利文獻(xiàn)2中，記載著含氟聚合物和多官能單體難以相溶的問題，為了解決問題，多官能單體的結(jié)構(gòu)必須為特定的結(jié)構(gòu)。另外專利文獻(xiàn)2及專利文獻(xiàn)3中，都使用適當(dāng)?shù)娜?劑使其與多官能單體相溶。此情況下，對于不經(jīng)過干燥工序的聚合、固化工序則留下問題。另外，這些低聚物和聚合物雖具有聚合性反應(yīng)基，但交聯(lián)密度的提高有限，特別是用作納米凹凸結(jié)構(gòu)體的情況下不能獲得滿意的硬度。進(jìn)一步，上述的專利技術(shù)是以在溶劑的揮發(fā)過程中含氟的防污成分向表層移動(dòng)為目的。從而，在注入模具的狀態(tài)下通過活性能量射線的照射使其聚合、固化然后進(jìn)行脫模的成形方法中，不可能獲得同等程度的抗水、抗油性。如此，雖提出了多種獲得防污性用的含氟固化性組合物，但作為形成納米凹凸結(jié)構(gòu)用的樹脂組合物，并不充分滿足耐擦傷性。另外，不能通過模具中的聚合、固化而賦予表面抗水、抗油性。另一方面，依據(jù)像專利文獻(xiàn)4那樣的后加工處理，雖能賦予納米凹凸結(jié)構(gòu)體某種程度的耐擦傷性，但有著發(fā)生表層的剝離和滑落、制造成本增加等問題。本專利技術(shù)鑒于上述各情況而完成。即本專利技術(shù)的目在于提供一種活性能量射線固化性樹脂組合物，及使用了該活性能量射線固化性樹脂組合物的納米凹凸結(jié)構(gòu)體及其制造方法，以及具備納米凹凸結(jié)構(gòu)體的抗水性物品，所述活性能量射線固化性組合物能形成兼具高耐擦傷性和良好的抗水性的納米凹凸結(jié)構(gòu)體等。 解決問題的手段本專利技術(shù)者們潛心研究后，結(jié)果發(fā)現(xiàn)隨著固體的表面自由能變低，其更易表現(xiàn)出抗水性和抗油性。作為表面能低的化合物，可列舉出氟系化合物和硅酮系化合物。但是，雖然大量含有這些化合物的樹脂組合物的固化物雖然抗水性和抗油性優(yōu)異，但玻璃化溫度低，變?nèi)彳浀那闆r很多。因此，若僅使用表面能低的化合物，難以兼具耐擦傷性等機(jī)械特性及抗水性和防污性等的面特性。為兼顧這兩種特性，雖也有著對制得的固化物另外施行表面處理的方法，但會(huì)產(chǎn)生表層的剝離和滑落，制造成本增加。因此，本專利技術(shù)者們進(jìn)一步研究后，結(jié)果發(fā)現(xiàn)通過將表面自由能高的單體作為主成分且并用表面能低的單體，隨著樹脂組合物的固化而發(fā)生相分離，從而表面能低的單體局部存在于固化物表面。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，制得的固化物通過作為主成分的表面能高的單體而表現(xiàn)出耐擦傷性等機(jī)械特性，同時(shí)通過局部存在于固化物表面的表面能低的單體而表現(xiàn)出抗水性等表面特性。然后本專利技術(shù)者們基于此認(rèn)知完成了本專利技術(shù)。S卩，本專利技術(shù)是這樣的活性能量射線固化性樹脂組合物當(dāng)以組合物中總單體含量的合計(jì)為100質(zhì)量份時(shí)，含有多官能單體(A)70 95質(zhì)量份及與多官能單體(A)相溶的氟系(甲基)丙烯酸酯(B) 5 30質(zhì)量份，所述多官能單體(A)固化后的表面自由能在37mJ/m2以上，其中， 多官能單體(A)的分子內(nèi)具有3個(gè)以上的自由基聚合性官能團(tuán)，且其分子量除以自由基聚合性官能團(tuán)的數(shù)目后的值(分子量/自由基聚合性官能團(tuán)的數(shù)目)為110 200， 氟系(甲基)丙烯酸酯(B)的分子內(nèi)具有I個(gè)以上的自由基聚合性官能團(tuán) 。另外，本專利技術(shù)是使上述活性能量射線固化性樹脂組合物聚合及固化后得到的抗水性物品，進(jìn)一步，是使上述活性能量射線固化性樹脂組合物聚合及固化后形成的表面具有納米凹凸結(jié)構(gòu)的納米凹凸結(jié)構(gòu)體，進(jìn)一步，是具備該納米凹凸結(jié)構(gòu)體的抗水性物品。另外，本專利技術(shù)是一種納米凹凸結(jié)構(gòu)體的制造方法，其特征在于，在具有納米凹凸結(jié)構(gòu)的反轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)的壓模與基材之間配設(shè)所述活性能量射線固化性樹脂組合物，通過活性能量射線照射使所述活性能量射線固化性樹脂組合物固化，再通過從該固化物剝離所述壓模，從而在所述基材上形成由固化物構(gòu)成的納米凹凸結(jié)構(gòu)。 專利技術(shù)效果若使本專利技術(shù)的樹脂組合物通過活性能量射線照射而固化，則此固化物通過作為主成分的多官能單體而表現(xiàn)出耐擦傷性等機(jī)械特性，同時(shí)通過局部存在于固化物表面的氟系(甲基)丙烯酸酯而表現(xiàn)出抗水性等表面特性。從而，本專利技術(shù)的樹脂組合物作為能形成兼具高耐擦傷性和良好的抗水性的納米凹凸結(jié)構(gòu)體等的活性能量射線固化性樹脂組合物非常有用。本專利技術(shù)的納米凹凸結(jié)構(gòu)體在維持作為納米凹凸結(jié)構(gòu)體的優(yōu)異的光學(xué)性能的同時(shí)具有上述的優(yōu)異的特性。另外，本專利技術(shù)的納米凹凸結(jié)構(gòu)體的制造方法是能夠簡易且良好地制造具有上述的優(yōu)異的特性的凹凸結(jié)構(gòu)體的方法。進(jìn)一步，本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】

【技術(shù)特征摘要】
【國外來華專利技術(shù)】...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：瀧原毅，尾野本廣志，岡本英子，
申請(專利權(quán))人：三菱麗陽株式會(huì)社，
類型：
國別省市：