赋形膜及光固化型组合物的制作方法

本发明涉及赋形膜及光固化型组合物。

背景技术：

1、随着液晶显示装置等显示器技术的急速发展，对于其中使用的光学片(光学膜)，对具有新型功能者及更高品质者的需求也日益增加。作为这种光学片，例如可举出液晶显示装置等的背光中使用的棱镜片，立体照片、投影屏等中使用的双凸透镜片，高架投影仪的聚光透镜等中使用的菲涅尔透镜片，滤色器等中使用的衍射格栅，游戏机、玩具、家电等中使用的照明用赋形膜等。这种光学片也被称作赋形膜，通常具备基材和层叠在该基材上的赋形层。通过利用模具等将微细形状转印至赋形层，可赋予所希望的光学特性。

2、上述光学片因制造时的冲击或振动，例如有时在微细结构的顶部等赋形层的表面及侧面会发生变形或缺损、磨耗。这种光学片的摩耗会使显示装置的显示面产生不均、使显示性能降低。为了改善这种问题点，对赋形层的材料进行了各种提案(例如参照专利文献1)。

3、现有技术文献

4、专利文献

5、专利文献1：日本特开2011-21114号公报

技术实现思路

1、发明要解决的技术问题

2、近年来，越来越多地在车载液晶显示装置中使用光学片，要求不仅难以摩耗、而且在高温及高湿环境下的耐久性也优异的光学片。但是，专利文献1中公开的光学片有在高温及高湿的环境下赋形层对基材的密合性降低的情况。本发明的目的在于提供具备具有较高硬度的赋形层且即便在高温及高湿条件下也可长时间维持赋形层对基材的密合性的赋形膜，及用于制造该赋形膜的光固化型组合物。

3、用于解决技术问题的手段

4、本公开一个方面所涉及的赋形膜具备基材和层叠在该基材上的赋形层，上述赋形层包含含有(a)自由基聚合性成分的光固化型组合物的固化物，上述(a)自由基聚合性成分包含(a1)具有2个以上(甲基)丙烯酰基的氨基甲酸酯丙烯酸酯和(a2)含氮单官能(甲基)丙烯酸单体。

5、上述赋形膜通过包含(a1)具有2个以上(甲基)丙烯酰基的氨基甲酸酯丙烯酸酯作为(a)自由基聚合性成分，固化物(即赋形层)对基材的密合力大幅度增强。进而，通过将该(a1)成分与(a2)成分组合，即便是在密合力易于降低的高温及高湿条件下也可长时间地维持赋形层对基材的密合性。另外，固化物(即赋形层)的硬度提高。通过包含(a2)含氮单官能(甲基)丙烯酸单体作为自由基聚合性成分，从物理及机械的方面出发，可以提高固化物对基材的密合性。另外，固化物的硬度提高。赋形层中包含具有组合有以上的(a1)及(a2)成分的组成的光固化型树脂组合物的固化物的赋形膜具备具有较高硬度的赋形层，且即便在高温及高湿条件下也可长时间地维持赋形层对基材的密合性。

6、上述(a)自由基聚合性成分可以进一步包含(a3)下述通式(1)所示的环氧乙烷改性双酚a二(甲基)丙烯酸酯。

7、[化学式编号1]

8、

9、[式中，r1及r2各自独立地表示氢原子或甲基，n及m表示按照使得n+m＝20～40的方式选择的正整数。]

10、通过含有这种成分，由于可缓和光固化型组合物发生固化时的收缩，因此即便是在光照射及高温处理下光固化型组合物的固化反应进行，也可长时间维持固化物对基材的密合性。另外，(a3)环氧乙烷改性双酚a二(甲基)丙烯酸酯可以适当地提高固化物的柔软性，由此可以提高固化物的密合性。

11、上述(a)自由基聚合性成分可以进一步包含(a4)脂环式单官能(甲基)丙烯酸单体。通过含有这种成分，由于可缓和光固化型组合物发生固化时的收缩，因此即便是在光照射及高温处理下光固化型组合物的固化反应进行，也可长时间维持固化物对基材的密合性。

12、上述(a4)脂环式单官能(甲基)丙烯酸单体可以具有二环戊二烯骨架。通过脂环式单官能(甲基)丙烯酸单体具有二环戊二烯骨架，可以在高温条件下更长时间地维持赋形层对基材的密合性。

13、上述(a)自由基聚合性成分可以进一步包含(a5)具有2个以上(甲基)丙烯酰基的多官能(甲基)丙烯酸单体。通过含有这种成分，赋形层的硬度进一步提高，并且可以在高温及高湿条件下更长时间地维持赋形层对基材的密合性。

14、上述(a1)氨基甲酸酯丙烯酸酯可以具有聚碳酸酯结构。通过氨基甲酸酯丙烯酸酯具有聚碳酸酯结构，赋形层对基材的密合性进一步提高。

15、上述光固化型组合物可以进一步含有(b)光聚合引发剂。(b)光聚合引发剂对于利用光自由基聚合进行的光固化型组合物的高效固化是有用的。

16、上述光固化型组合物可以进一步含有(c)包含下述通式(2)所示的结构的酚系抗氧化剂。

17、[化学式编号2]

18、

19、[式中，r3表示叔丁基或甲基。]

20、(c)酚系抗氧化剂通过抑制固化物的热氧化劣化，具有提高固化物的耐热黄变性、赋形层对基材的密合性及高分子寿命这样的长期可靠性的效果。

21、上述光固化型组合物可以进一步含有(d)光稳定剂。(d)光稳定剂对于获得赋形层的更优异的密合性、硬度及光稳定性是有用的。

22、上述光固化型组合物中的上述(a1)氨基甲酸酯丙烯酸酯的含量以上述(a)自由基聚合性成分总量为基准计可以为0.1～50质量％。氨基甲酸酯丙烯酸酯的含量为该范围时，可以在高温及高湿条件下更长时间地维持赋形层对基材的密合性。

23、上述光固化型组合物中的上述(a3)环氧乙烷改性双酚a二(甲基)丙烯酸酯的含量以上述(a)自由基聚合性成分总量为基准计可以为0.1～20质量％。环氧乙烷改性双酚a二(甲基)丙烯酸酯的含量为上述下限值以上时，不仅可获得优异的密合性、还可以赋予更为适合的柔软性，并且可以进一步缓和光固化型组合物发生固化时的收缩。另外，环氧乙烷改性双酚a二(甲基)丙烯酸酯的含量为上述上限值以下时，可以将固化物的玻璃化转变温度保持在一定以上。固化物的tg为一定以上时，可以在高温条件下抑制因固化物的分子运动所导致的密合性降低。

24、上述光固化型组合物中的上述(a4)脂环式单官能(甲基)丙烯酸单体的含量以上述(a)自由基聚合性成分总量为基准计可以为30～75质量％。脂环式单官能(甲基)丙烯酸单体的含量为30～75质量％时，可以在高温条件下更长时间地维持赋形层对基材的密合性。

25、上述基材可以是聚碳酸酯膜。本公开的上述方面所涉及的赋形膜的赋形层在基材为聚碳酸酯膜时，也发挥优异的密合性。

26、本公开的一个方面所涉及的光固化型组合物含有(a)自由基聚合性成分，上述(a)自由基聚合性成分包含(a1)具有2个以上(甲基)丙烯酰基的氨基甲酸酯丙烯酸酯和(a2)含氮单官能(甲基)丙烯酸单体。

27、上述(a)自由基聚合性成分可以进一步包含(a3)下述通式(1)所示的环氧乙烷改性双酚a二(甲基)丙烯酸酯。

28、[化学式编号3]

29、

30、[式中，r1及r2各自独立地表示氢原子或甲基，n及m表示按照使得n+m＝20～40的方式选择的正整数。]

31、上述(a)自由基聚合性成分可以进一步包含(a4)脂环式单官能(甲基)丙烯酸单体。

32、上述(a4)脂环式单官能(甲基)丙烯酸单体可以具有二环戊二烯骨架。

33、上述(a)自由基聚合性成分可以进一步含有(a5)具有2个以上(甲基)丙烯酰基的多官能(甲基)丙烯酸单体。

34、上述(a1)氨基甲酸酯丙烯酸酯可以具有聚碳酸酯结构。

35、上述光固化型组合物可以进一步含有(b)光聚合引发剂。

36、上述光固化型组合物可以进一步含有(c)包含下述通式(2)所示的结构的酚系抗氧化剂。

37、[化学式编号4]

38、

39、[式中，r3表示叔丁基或甲基。]

40、上述光固化型组合物可以进一步含有(d)光稳定剂。

41、上述光固化型组合物的25℃下的粘度可以为40～1000mpa·s。粘度为该范围内时，从光固化型组合物的涂饰性的观点及将微细形状从模具转印至赋形层的观点来说是有利的。

42、发明效果

43、根据本发明，可以提供具备具有较高硬度的赋形层、且即便在高温及高湿条件下(例如温度为85℃以上且湿度为85％rh以上)也可长时间(例如50小时以上)维持赋形层对基材的密合性的赋形膜，及用于制造该赋形膜的光固化型组合物。特别是，上述赋形膜即便在基材为聚碳酸酯膜时，也可长时间地维持高温及高湿条件下赋形层对基材的密合性。