层叠结构体及其制造方法以及物品与流程

文档序号:13708800阅读:606来源:国知局
层叠结构体及其制造方法以及物品与流程

本发明涉及层叠结构体及其制造方法以及物品。

本申请主张2013年4月5日在日本申请的日本特愿2013-079568号、以及2013年8月12日在日本申请的日本特愿2013-167825号的优先权,将其内容引用于本文中。



背景技术:

已知晓:在表面具有周期为可见光波长以下的微细凹凸结构的物品通过利用该微细凹凸结构中的折射率的连续变化,从而具有抗反射性能。另外亦知晓:微细凹凸结构利用莲叶(lotus)效应而显现出超拒水性能。但是,在微细凹凸结构的表面上,纳米尺度的凸部容易被破坏,与由相同树脂形成的平滑表面相比,耐擦伤性和/或耐久性低。

作为在表面具有微细凹凸结构的物品的制造方法,例如提出了下述方法。

(i)使用在表面具有微细凹凸结构的反转结构的模具(压模),将热塑性树脂进行注射成形或者压制成形时,将微细凹凸结构转印于热塑性树脂的方法。

(ii)向在表面具有微细凹凸结构的反转结构的模具与基材之间,填充活性能量线固化性树脂组合物,通过照射活性能量线而使其固化,然后将模具进行脱模,从而将微细凹凸结构转印于固化物上的方法。

(iii)向在表面具有微细凹凸结构的反转结构的模具与基材之间,填充活性能量线固化性树脂组合物,然后将模具进行脱模从而将微细凹凸结构转印于活性能量线固化性树脂组合物上,其后,通过照射活性能量线从而使活性能量线固化性树脂组合物固化的方法。

它们之中,从微细凹凸结构的转印性良好,物品表面的组成的自由度高,另外,在模具是带或辊的情况下可连续生产,生产率优异的观点考虑,(ii)、(iii)的方法受人注目。

目前为止,也提出了:通过照射活性能量线使树脂组合物固化,利用转印微细凹凸结构的方法而形成了微细凹凸结构的微细凹凸结构体、以及用于形成微细凹凸结构的树脂组合物。作为在(ii)、(iii)的方法中使用的活性能量线固化性树脂组合物,例如提出了下述的组合物。

(1)包含氨酯丙烯酸酯等丙烯酸酯低聚物、具有自由基聚合性的官能团的丙烯酸系树脂、脱模剂、以及光聚合引发剂的光固化性树脂组合物(专利文献1)。

(2)包含像三羟甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯那样的单位分子量的双键数极其高的多官能(甲基)丙烯酸酯、光聚合引发剂、以及聚醚改性硅油等流平剂的紫外线固化性树脂组合物(专利文献2)。在专利文献2中记载了如下内容:将最密填充的硅溶胶作为铸模制作可见光的波长以下的微细凹凸结构。

然而,对于由活性能量线固化性树脂组合物的固化物形成的层(微细凹凸结构层)而言,很难使光学性能、与基材的贴合性、机械特性(耐擦伤性和铅笔硬度等)等全都达到实用水平。特别是,作为机械特性而受到重视的耐擦伤性和铅笔硬度,由于如以下所示那样,创伤产生的机理不同,因而提高这两者较为困难。

耐擦伤性表示的是:对具有微细凹凸结构的表面主要施加水平方向的外力,凸部发生弯折或者倒塌而无法维持凹凸结构因而产生创伤时,造成创伤的难易度。另一方面,铅笔硬度表示的是:主要在垂直方向(挤压方向)对具有微细凹凸结构的面施加外力,凹陷向基材传导,因而在基材和/或微细凹凸结构层残留下压痕、产生创伤时,造成创伤的情况。

作为提高抗反射性能和铅笔硬度这两者的方法,已知有在转印了微细凹凸结构的活性能量固化性树脂组合物的固化层(微细凹凸结构层)与基材之间设置中间层的方法(专利文献3)。

另外在专利文献4中记载了,具有微细凹凸的硬涂层优选为在基于JIS K5600-5-4的铅笔硬度试验中显示“H”以上的硬度的树脂。而且,在其实施例中,使用了二季戊四醇六丙烯酸酯、二季戊四醇五丙烯酸酯、季戊四醇四丙烯酸酯等等单位分子量的双键数极其高的多官能单体。

另外,在专利文献4和5中公开了一种用于提高基材薄膜与纳米凹凸结构表层的贴合性和/或粘接性的中间层。另外,在专利文献6中公开了一种为了提高抗反射效果而具备折射率调节层作为纳米凹凸结构的表面的下层的层叠体。另外,在专利文献7中公开了一种设置有具有凹陷创伤复原功能(自我修复功能)的中间层、以及在其上的折射率不同的硬涂层的抗反射薄膜。

现有技术文献

专利文献

专利文献1:日本特许第4156415号公报

专利文献2:日本特开2000-71290号公报

专利文献3:日本特开2011-224957号公

专利文献4:日本特开2002-107501号公报

专利文献5:日本特许第3627304号公报

专利文献6:日本特开2009-31764号公报

专利文献7:日本特许第3676260号公报



技术实现要素:

发明想要解决的课题

但是,如专利文献3中记载那样,在固化层与基材之间设置中间层的方法的情况下,耐擦伤性未必充分。像这样通过提高铅笔硬度来提升耐擦伤性是存在极限的,提高耐擦伤性和铅笔硬度这两者并不容易。

专利文献2、4~6中记载的纳米凹凸结构体未必满足耐擦伤性。特别是,使形成纳米凹凸结构体的树脂变硬时,纳米凹凸结构体变脆,在使用钢丝棉等进行擦伤试验的情况下,纳米凹凸结构体被破坏,抗反射性能容易失去。另外,在铅笔硬度试验中,纳米凹凸结构体被破坏而失去抗反射性能也是个问题。

另外,专利文献4~6中记载的中间层以改善粘接性和/或抗反射性能为目的。专利文献7中记载的抗反射薄膜中,存在对按压所导致的凹陷具有自我修复功能的中间层,但是该中间层未必具有提高铅笔硬度的功能。

本发明鉴于上述情形而开发,其课题在于提供一种光学性能以及耐擦伤性优异并且显示高的铅笔硬度的层叠结构体及其制造方法,以及一种光学性能以及耐擦伤性优异并且显示高的铅笔硬度的物品。

用于解决问题的方案

本发明人等进行了锐意研讨,结果发现如下事实,以至完成本发明:通过规定具有微细凹凸结构的固化层和中间层的物性,从而可以在不损害抗反射性能等光学性能的状态下,提高耐擦伤性和铅笔硬度这两者。

进一步发现如下事实,以至完成本发明:具有满足特定条件的中间层(第二层)的层叠结构体可解决兼顾耐擦伤性和铅笔硬度这样的课题。

即,本发明具有以下的实施方式。

<1>一种层叠结构体,其为顺次层叠有基材、中间层和最表层的层叠结构体,前述中间层的马氏硬度(Martens’hardness)为120N/mm2以上,前述最表层的弹性恢复率为70%以上,且最表层在表面具有周期为可见光波长以下的微细凹凸结构。

<2>根据<1>所述的层叠结构体,其中,前述最表层的表面的微细凹凸结构的周期为400nm以下。

<3>根据<1>或者<2>所述的层叠结构体,其中,前述最表层的弹性恢复率为80%以上。

<4>根据<1>或者<2>所述的层叠结构体,其中,前述中间层的马氏硬度为180N/mm2以上。

<5>根据<1>~<4>中任一项所述的层叠结构体,其中,前述中间层的弹性恢复率为60%以上。

<6>根据<1>~<5>中任一项所述的层叠结构体,其中,前述中间层在表面具有1000nm以下的周期的微细凹凸结构。

<7>根据<6>所述的层叠结构体,其中,前述中间层的表面的微细凹凸结构的周期与前述最表层的表面的微细凹凸结构的周期不同。

<8>根据<1>~<7>中任一项所述的层叠结构体,其中,前述中间层是包含多官能(甲基)丙烯酸酯的树脂组合物的固化物。

<9>一种物品,其表面具备<1>~<8>中任一项所述的层叠结构体。

<10>一种层叠结构体的制造方法,其为<1>~<8>中任一项所述的层叠结构体的制造方法,通过使用了模具的转印法而形成前述微细凹凸结构。

<11>一种层叠结构体的制造方法,其为顺次层叠有基材、中间层和最表层的层叠结构体的制造方法,具有下述工序(1)~(3)。

工序(1):在光透射性的基材上,配置活性能量线固化性的树脂组合物(X),所述树脂组合物(X)包含具有聚合性官能团的化合物,然后进行第1活性能量线照射,形成表面上的聚合性官能团的反应率为35~85mol%的中间层的工序。

工序(2):在由前述工序(1)形成的中间层与用于转印微细凹凸结构的模具之间,配置活性能量线固化性的树脂组合物(Y)的工序。

工序(3):从前述基材侧进行第2活性能量线照射,使树脂组合物(Y)固化而形成最表层,将顺次层叠有基材、中间层以及最表层的层叠结构体从模具脱模的工序。

<12>一种层叠结构体的制造方法,其为<1>~<5>中任一项所述的层叠结构体的制造方法,具有下述工序(1)~(3)。

工序(1):在光透射性的基材上,配置活性能量线固化性的树脂组合物(X),所述树脂组合物(X)包含具有聚合性官能团的化合物,然后进行第1活性能量线照射,形成表面上的聚合性官能团的反应率为35~85mol%的中间层的工序。

工序(2):在由前述工序(1)形成的中间层与用于转印微细凹凸结构的模具之间,配置活性能量线固化性的树脂组合物(Y)的工序。

工序(3):从前述基材侧进行第2活性能量线照射,使树脂组合物(Y)固化而形成最表层,将顺次层叠有基材、中间层以及最表层的层叠结构体从模具脱模的工序。

<13>根据<11>或者<12>所述的层叠结构体的制造方法,其中,前述工序(1)中的第1活性能量线照射的积算光量为50~1000mJ/cm2

<14>根据<13>所述的层叠结构体的制造方法,其中,前述工序(1)中的第1活性能量线照射的积算光量为100~500mJ/cm2

<15>根据<11>~<14>中任一项所述的层叠结构体的制造方法,其中,前述中间层是包含(多)季戊四醇(多)丙烯酸酯、以及(多)季戊四醇(多)丙烯酸酯与六亚甲基二异氰酸酯的反应产物的树脂组合物(X)的半固化物。

<16>一种层叠结构体,其为通过<11>~<15>中任一项所述的层叠结构体的制造方法获得的层叠结构体,第1活性能量线照射后的中间层的表面上的聚合性官能团的反应率为35~85mol%。

发明的效果

本发明的层叠结构体的光学性能以及耐擦伤性优异,显示高的铅笔硬度。

根据本发明的层叠结构体的制造方法,可制造光学性能以及耐擦伤性优异并且显示高的铅笔硬度的层叠结构体。

本发明的物品的光学性能以及耐擦伤性优异,显示高的铅笔硬度。

另外,根据本发明,可提供光的抗反射性能、光的透射性能、机械特性等优异的层叠结构体(层叠体)。在机械特性中,存在反映耐损伤性等的“耐钢丝棉性”、以及与其不同的“铅笔硬度”,两特性处于二律背反的关系,但是根据本发明,使得两特性皆好,足以供应实际应用。由此,具体而言,面向对于FPD等的抗反射、光透射性改良、表面保护等用途,可提供具有优异的机械特性的层叠结构体。

附图说明

图1是展示本发明的第一个实施方式中的层叠结构体的一个例子的剖视图。

图2是展示在表面具有阳极氧化铝的模具的制造工序的剖视图。

图3是展示层叠结构体的制造装置的一个例子的结构图。

图4是展示本发明的第一个实施方式中的层叠结构体的其它例子的剖视图。

图5是展示本发明的第一个实施方式中的层叠结构体的其它例子的剖视图。

图6是展示本发明的第一个实施方式中的层叠结构体的其它例子的剖视图。

图7是展示利用原子力显微镜测定层叠结构体的切断面而获得的载荷变形曲线的一个例子的曲线图。

图8A是展示本发明的第二实施方式中的层叠结构体的实施方式的示意剖视图。

图8B是展示本发明的第二实施方式中的层叠结构体的其它实施方式的示意剖视图。

附图标记说明

10 层叠结构体

12 基材

14 中间层

14a 表面具有微细凹凸结构的层

14b 表面不具有微细凹凸结构的层

16 最表层

20 铝基材

22 细孔

24 氧化膜

26 细孔产生点

28 模具

30 滚筒状模具

32 罐

34 空气压缸体

36 夹持辊

38 活性能量线照射装置

40 剥离辊

50 层叠结构体

60 层叠结构体

70 层叠结构体

100 层叠结构体

110 基材

120 最表层(微细凹凸结构层)

130 凸部

130a 凸部的顶点

140 凹部

140a 凹部的底点

150 中间层(第二层)

w1 相邻凸部的间隔

d1 从凹部的底点到凸部的顶点的垂直距离

具体实施方式

[第一个实施方式]

以下,详细说明本发明的第一个实施方式。

予以说明,在本说明书中,将层叠结构体的最上层称为“最表层”,将最下层称为“基材”或者“基材层”,将配置于最表层与基材之间的层称为“中间层”。

另外,本说明书中的“活性能量线”是指可见光、紫外线、电子束、等离子体、热线(红外线等)等。

另外,本说明书中的“(甲基)丙烯酸酯”是丙烯酸酯及甲基丙烯酸酯的总称,“(甲基)丙烯酸”是丙烯酸以及甲基丙烯酸的总称,“(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。

在图1中,为了使各层在附图上为可识别的程度的大小,每层的比例尺各不相同。

另外,在图2~6中,对与图1相同的构成要素赋予相同的符号,从而存在省略其说明的情况。

“层叠结构体”

本发明的第一个实施方式中的层叠结构体,至少由基材、中间层、最表层按照此顺序层叠而构成,在最表层的表面具有微细凹凸结构。

图1是展示本发明的第一个实施方式中的层叠结构体的一个例子的剖视图。

此例子的层叠结构体10通过将基材12、中间层14、最表层16顺次层叠而构成,中间层14的表面也形成有微细凹凸结构。

此处,“最表层的表面”是指最表层16的没有与中间层14连接的一侧的表面。另一方面,“中间层的表面”是指中间层14的与最表层16相接的一侧的表面。另外,将基材12的与中间层14相接的一侧的表面称为“基材的表面”,将没有与中间层14连接的一侧的表面称为“基材的背面”。最表层16的表面与层叠结构体10的表面相当,基材12的背面与层叠结构体的背面相当。

此例子的最表层16的微细凹凸结构的凹部以及凸部与中间层14的微细凹凸结构的凹部以及凸部不同地配置。

此处,“不同地配置”是指:在将层叠结构体在层叠方向(纵方向)切断多次而得到的切断面中的1个以上的切断面上,将任意的层(例如最表层)的微细凹凸结构的凹凸形状在层叠结构体的厚度方向进行平行移动时,不与剩余的层(例如中间层)的微细凹凸结构的形状重叠。另外“形状不重叠”是指:任意的层的微细凹凸结构的凸部的高宽比与剩余的层的微细凹凸结构的凸部的高宽比不同,任意的层与剩余的层的微细凹凸结构相互错开,任意的层与剩余的层的微细凹凸结构的周期不同,等。

以下,亦将此配置的状态称为“差异配置”。

微细凹凸结构的凹部以及凸部的形状没有特别限定,但是优选为多个近圆锥状、方锥状等的突起(凸部)排列而成的所谓的蛾眼(Moth-Eye)结构或者其反转结构。特别是,在最表层16的微细凹凸结构是可见光波长以下的周期(相邻的凸部彼此或者凹部彼此的平均间隔)的蛾眼结构的情况下,折射率从空气的折射率起向着材料的折射率连续性地增大,因而作为抗反射的手段而言是有效的。另一方面,在中间层14的微细凹凸结构为蛾眼结构的情况下,即使相邻的层的折射率变得不同也可抑制界面的反射,因而对于降低反射率和/或抑制干涉条纹(interference fringe)而言有效。此外,与最表层16的贴合性变良好。

最表层16的微细凹凸结构的周期(相邻的凸部彼此或者凹部彼此的平均间隔)是可见光的波长以下,具体优选为400nm以下,更优选为300nm以下,进一步优选为250nm以下。如果周期为400nm以下,那么反射率低,且反射率的波长依赖性少。关于周期,从形成凸部结构的容易度的观点考虑,优选为25nm以上,更优选为80nm以上。

中间层14的微细凹凸结构的周期优选为1000nm以下。如果周期为1000nm以下,那么即使在中间层14与最表层16的折射率不同的情况下,也不易用眼睛看到微细凹凸结构,变得不显眼,因而外观变良好。另外,容易获得与最表层16的贴合性。特别是,如果周期为可见光的波长以下,那么如上述那样对于降低反射率和/或抑制干涉条纹而言有效。此外,与最表层16的贴合性变良好。关于周期,从形成凸部结构的容易度的观点考虑,优选为25nm以上,更优选为80nm以上。另外,对于最表层16而言可通过增大微细凹凸结构的周期从而使得耐擦伤性良好,对于中间层14而言可通过减小微细凹凸结构的周期从而使得贴合性良好,或者抑制无用的衍射光的产生,从以上等观点考虑,优选的是中间层14表面的微细凹凸结构的周期与最表层16表面的微细凹凸结构的周期不同。

予以说明的是,周期是指:利用电子显微镜测定50处相邻的凸部彼此的间隔(从凸部的中心直到相邻凸部的中心的距离)、或者凹部彼此的间隔(从凹部的中心直到相邻凹部的中心的距离),将它们的值进行平均而得到的值。

最表层16以及中间层14的微细凹凸结构的凸部的平均高度优选为100nm以上,更优选为130nm以上。如果凸部的平均高度为100nm以上,那么反射率低,且反射率的波长依赖性少。另外,可确保层间的贴合性。凸部的平均高度,从形成凸部结构的容易度的观点考虑,优选为400nm以下,更优选为300nm以下。

予以说明的是,凸部的平均高度是指:利用前述电子显微镜以倍率30000倍观察时,测定50处凸部的最顶部与存在于凸部间的凹部的最底部之间的距离,将它们的值进行平均而得到的值。

另外,凸部的高宽比(凸部的平均高度/相邻的凸部彼此的平均间隔)优选为0.8~5,更优选为1.2~4,进一步优选为1.5~3。如果凸部的高宽比为0.8以上,那么反射率充分地变低。如果凸部的高宽比为5以下,那么凸部的耐擦伤性变良好。

本发明的第一个实施方式中,从提高层叠结构体的机械特性、特别是耐擦伤性和铅笔硬度这两者的观点考虑,重要的是将中间层14和最表层16的物性,特别是中间层14的马氏硬度与最表层16的弹性恢复率设为特定的范围。

中间层14的马氏硬度为120N/mm2以上,优选为180N/mm2以上,更优选为200N/mm2以上。另外,中间层14的马氏硬度优选为400N/mm2以下,更优选为350N/mm2以下,进一步优选为300N/mm2以下。如果中间层14的马氏硬度为120N/mm2以上,那么中间层14不会过软,在铅笔硬度试验中即使施加挤压的外力,中间层14的凹陷也不易变大。因此,凹陷不易到达基材12,基材12不易发生塑性变形,因而可维持高的铅笔硬度。另一方面,如果中间层14的马氏硬度为400N/mm2以下,那么即使从外部施加力,中间层14也不易发生破裂。

另外,中间层14的弹性恢复率优选为50%以上,更优选为60%以上,进一步优选为70%以上。如果中间层14的弹性恢复率为50%以上,那么中间层14不易发生塑性变形,因而在铅笔硬度试验中施加挤压外力时的中间层14的凹陷在试验后容易恢复。因此,该凹陷不易作为压痕而残留下来,因而可维持更高的铅笔硬度。

另一方面,最表层16的弹性恢复率为70%以上,优选为80%以上,更优选为85%以上。如果最表层16的弹性恢复率为70%以上,那么即使在耐擦伤试验中相对于凹凸施加横方向的外力,凸部也不易发生弯折或者被削掉,容易回复原状,因而不易形成创伤,耐擦伤性得到提高。另外,如果弹性恢复率为70%以上,那么最表层16不易发生塑性变形,因而在铅笔硬度试验中施加挤压外力时的最表层16的凹陷在试验后容易恢复。因此,该凹陷不易作为压痕而残留下来,因而可维持更高的铅笔硬度。

本发明的第一个实施方式中的层叠结构体10的特征在于,中间层14的马氏硬度为120N/mm2以上,最表层16的弹性恢复率70%以上,但是在这些中间层14的马氏硬度与最表层16的弹性恢复率中,具有最优的组合。

中间层14的马氏硬度为120N/mm2以上的情况下,从更加提高铅笔硬度的观点考虑,最表层16的弹性恢复率优选为80%以上。另外,中间层14的马氏硬度为180N/mm2以上的情况下,最表层16的弹性恢复率优选为70%以上。

最表层16的弹性模量优选为50MPa以上,更优选为80MPa以上,进一步优选为110MPa以上。另外,最表层16的弹性模量优选为3500MPa以下,更优选为3000MPa以下,进一步优选为560MPa以下。如果最表层16的弹性模量为50MPa以上,那么最表层16不会过软,即使从外面施加力,最表层16也不易被大幅削掉、或者挖去至不是微细凹凸结构的部分,不易造成创伤,因而在耐擦伤性上更加优异。另一方面,如果最表层16的弹性模量为3500MPa以下,那么在通过从外部施加力而使得微细凹凸结构发生了变形时,凸部不易发生弯折或者被削掉,可容易地回复原状。

此处,关于各层的马氏硬度、弹性恢复率、弹性模量,通过用显微硬度计测定各层材料的固化物的马氏硬度、弹性恢复率、弹性模量而求出。

具体而言,首先,制作在玻璃板等基材上形成各层材料的固化物而得到的试验片。使用维氏(Vickers)压子和显微硬度计,按照[挤压(100mN/10秒)]→[蠕变(100mN、10秒)]→[卸载(100mN/10秒)]的评价程序测定试验片的固化物的物性。根据所获得的测定结果,利用解析软件(例如,株式会社FISCHER INSTRUMENTS制的“WIN-HCU”等)算出固化物的马氏硬度、弹性模量、弹性恢复率,将其作为各层的马氏硬度、弹性恢复率、弹性模量。

予以说明的是,测定所制造的层叠结构体10中各层的马氏硬度、弹性恢复率、弹性模量的情况下,对于最表层16,也可利用显微硬度计在最表层16的膜厚的10分之1以内的深度对其表面进行测定从而求出。另一方面,对于中间层14,也可利用显微硬度计在中间层14的膜厚的10分之1以内的深度对通过去除最表层16而露出了的中间层14的表面进行测定而求出。

另外,在最表层16与中间层14的贴合力强的情况下,存在难以通过去除最表层16而使中间层14露出的情况。进一步,各层的膜厚薄的情况下,有时也会在用显微硬度计进行测定时受到下层的影响。在这样的情况下,也可通过将层叠结构体10在层叠方向切断,用显微硬度计测定其切断面,从而测定各层的马氏硬度、弹性恢复率、弹性模量。但是,在各层的膜厚薄的情况下,显微硬度计有时会不易将各层进行区别而测定,因而在这样的情况下,使用原子力显微镜(AFM)测定。

予以说明的是,为了通过AFM测定来计量弹性模量以及弹性恢复率,需要进行AFM测定中的力曲线测定。力曲线测定是指:将AFM的悬臂一边在相对于试样表面的法线方向进行往复运动一边挤压试样表面,根据此时产生的悬臂的翘曲量而检测力的测定。由于具有数纳米的空间分辨能力,因而即使在膜厚薄的情况下也可进行各个膜的测定。但是,根据该力曲线测定,无法求出马氏硬度,因而也可使用与马氏硬度相关的某个弹性模量。例如,本发明的实施例中使用的树脂组合物的马氏硬度与弹性模量的关系大致如下述式所示。

马氏硬度[N/mm2]=0.0603×弹性模量[MPa] (相关系数的平方R2=0.981)

以下,说明基于AFM测定的弹性模量以及弹性恢复率的具体计量方法的一个例子。

用环氧系的树脂将层叠结构体10包埋,然后在层叠方向切断,使平滑的切断面露出。对于其切断面(试样),使用AFM以及悬臂,例如将Rampsize设为200nm,将Scanspeed设为4Hz,以挤压载荷30nN的力进行力曲线测定。挤压载荷的适当值根据材料而不同,但是在光固化膜的情况下,10~50nN左右是适当的。此时,悬臂的弹簧常数预先通过测定蓝宝石等而求出。

使用力曲线测定的结果,利用下述式(I)求出试样的变形量,获得图7所示的载荷变形曲线。

变形量=探针的位移量-悬臂的翘曲量 (I)

此处,试样与悬臂间的粘附和/或摩擦的影响不大的情况下,可如以下那样考虑。

图7中的α的位置是悬臂与试样表面接触的位置。另外,β的位置是挤压试样表面时的最大挤压位置。另外,γ的位置是去除挤压载荷,悬臂远离试样表面的位置。以它们为基础,根据下述式(II)求出弹性恢复率。

弹性恢复率(%)=(β与γ间的变形量)/(α与β间的变形量)×100 (II)

另外,弹性模量可以通过使用Hertz接触式,拟合β至γ的曲线从而求出。此时,悬臂前端的曲率半径可进行计量或者也可使用公称值,试样的泊松比可进行计量,或者如果是高分子材料则也可设为0.35。

各层的马氏硬度、弹性恢复率、弹性模量可通过各层的材料的混合组成来调节。例如,在使用后述的活性能量线固化性树脂组合物作为中间层14和/或最表层16的材料的情况下,如以下那样操作而调节马氏硬度、弹性恢复率、弹性模量。即,为了增大马氏硬度、弹性模量,例如,使用官能团当量小的单体和/或低聚物而增大交联密度,或者使用具有环结构等分子运动性低的官能团的单体和/或低聚物,或者将无机微粒添加于后述的活性能量线固化性树脂组合物即可。为了增大弹性恢复率,例如可使用具有聚氧化烯结构和/或聚二甲基硅氧烷结构等分子运动性大的结构的单体和/或低聚物。

中间层14的膜厚优选为1μm以上,更优选为3μm以上。另外,中间层14的膜厚优选为20μm以下,更优选为10μm以下,进一步优选为7μm以下。如果中间层14的膜厚为1μm以上,那么可维持更高的铅笔硬度。另一方面,如果中间层14的膜厚为20μm以下,那么层叠结构体10的卷曲不易变强。另外,即使从外部施加力,中间层14也不易破裂。

最表层16的膜厚优选为1μm以上,更优选为2μm以上。另外,最表层16的膜厚优选为20μm以下,更优选为10μm以下,进一步优选为5μm以下。如果最表层16的膜厚为1μm以上,那么作为层而言的厚度足够,因而可维持更优异的耐擦伤性和高的铅笔硬度。另一方面,如果最表层16的膜厚为20μm以下,那么即使从外部对层叠结构体10施加力,最表层16也不易破裂。另外,在铅笔硬度试验中施加挤压外力之时的最表层16的凹陷在试验后容易恢复。因此,该凹陷不易作为压痕而残留下来,因而可维持更高的铅笔硬度。

中间层14的折射率与基材12的折射率之差、以及最表层16的折射率与中间层14的折射率之差分别优选为0.2以下,更优选为0.1以下,进一步优选为0.05以下。如果折射率差分别为0.2以下,那么可有效地抑制各层表面上的反射。

作为层叠结构体的最下层的基材12优选为透光的成形体。这是由于,详细说明见后述,在使用不易透光的模具形成微细凹凸结构的情况下,要从基材侧照射活性能量线。

作为这样的基材12的材料,例如列举出丙烯酸系树脂(聚甲基丙烯酸甲酯等)、聚碳酸酯、苯乙烯(共)聚合物、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、纤维素乙酸丁酸酯、聚酯(聚对苯二甲酸乙二醇酯等)、聚酰胺、聚酰亚胺、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、聚氨基甲酸酯、玻璃等。这些材料可单独使用1种,也可并用2种以上。另外也可使用在后述的第二实施方式的说明中作为构成基材的材料而例示出的材料。

基材12可以是注射成形体,也可以是挤出成形体,也可以是铸塑成形体。作为基材12的形状,可适当选择,可以是片材状,也可以是薄膜状。

另外,对于基材12的表面,为了改良贴合性、抗静电性、耐擦伤性、耐候性等,也可实施涂布处理、电晕处理等。

另一方面,作为中间层14的材料,列举出活性能量线固化性树脂组合物、热塑性树脂、无机材料等。从容易赋予硬度和/或弹性恢复性这样的观点考虑,中间层14优选为由活性能量线固化性树脂组合物的固化物形成的层。中间层14的材料为活性能量线固化性树脂组合物的情况下,容易形成微细凹凸结构。

另外,从容易赋予弹性恢复性这样的观点和/或容易形成微细凹凸结构这样的观点考虑,最表层16也优选为由活性能量线固化性树脂组合物的固化物形成的层。

以下,对活性能量线固化性树脂组合物进行详细说明。

<活性能量线固化性树脂组合物>

活性能量线固化性树脂组合物(以下有时简称为“树脂组合物”。)是通过照射活性能量线而进行聚合反应,进行固化的树脂组合物。

树脂组合物适当含有例如分子中具有自由基聚合性键及/或阳离子聚合性键的单体、低聚物、反应性聚合物作为聚合性成分。另外,树脂组合物通常包含用于固化的聚合引发剂。

(聚合性成分)

作为在分子中具有自由基聚合性键的单体,例如列举出:(甲基)丙烯酸酯类((甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸丙酯、(甲基)丙烯酸正丁酯、(甲基)丙烯酸异丁酯、(甲基)丙烯酸仲丁酯、(甲基)丙烯酸叔丁酯、(甲基)丙烯酸2-乙基己基酯、(甲基)丙烯酸月桂酯、(甲基)丙烯酸烷基酯、(甲基)丙烯酸十三烷基酯、(甲基)丙烯酸硬脂基酯、(甲基)丙烯酸环己酯、(甲基)丙烯酸苄酯、(甲基)丙烯酸苯氧基乙基酯、(甲基)丙烯酸异冰片酯、(甲基)丙烯酸缩水甘油酯、(甲基)丙烯酸四氢糠酯、(甲基)丙烯酸烯丙酯、(甲基)丙烯酸2-羟乙酯、(甲基)丙烯酸羟丙酯、(甲基)丙烯酸2-甲氧基乙基酯、(甲基)丙烯酸2-乙氧基乙基酯等)、(甲基)丙烯酸、(甲基)丙烯腈、苯乙烯类(苯乙烯、α-甲基苯乙烯等)、(甲基)丙烯酰胺类((甲基)丙烯酰胺、N-二甲基(甲基)丙烯酰胺、N-二乙基(甲基)丙烯酰胺、二甲基氨基丙基(甲基)丙烯酰胺等)等单官能单体;乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、三丙二醇二(甲基)丙烯酸酯、异氰脲酸环氧乙烷改性二(甲基)丙烯酸酯、三乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、二乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、新戊二醇二(甲基)丙烯酸酯、1,6-己二醇二(甲基)丙烯酸酯、1,5-戊二醇二(甲基)丙烯酸酯、1,3-丁二醇二(甲基)丙烯酸酯、聚丁二醇二(甲基)丙烯酸酯、2,2-双(4-(甲基)丙烯酰氧基聚乙氧基苯基)丙烷、2,2-双(4-(甲基)丙烯酰氧基乙氧基苯基)丙烷、2,2-双(4-(3-(甲基)丙烯酰氧基-2-羟基丙氧基)苯基)丙烷、1,2-双(3-(甲基)丙烯酰氧基-2-羟基丙氧基)乙烷、1,4-双(3-(甲基)丙烯酰氧基-2-羟基丙氧基)丁烷、二羟甲基三环癸烷二(甲基)丙烯酸酯、双酚A的环氧乙烷加成物二(甲基)丙烯酸酯、双酚A的环氧丙烷加成物二(甲基)丙烯酸酯、羟基特戊酸新戊二醇二(甲基)丙烯酸酯、二乙烯基苯、亚甲基双丙烯酰胺等二官能单体;季戊四醇三(甲基)丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、三羟甲基丙烷环氧乙烷改性三(甲基)丙烯酸酯、三羟甲基丙烷环氧丙烷改性三丙烯酸酯、三羟甲基丙烷环氧乙烷改性三丙烯酸酯、异氰脲酸环氧乙烷改性三(甲基)丙烯酸酯等三官能单体;琥珀酸/三羟甲基乙烷/丙烯酸的缩合反应混合物、二季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇五(甲基)丙烯酸酯、二(三羟甲基丙烷)四丙烯酸酯、四羟甲基甲烷四(甲基)丙烯酸酯等四官能以上的单体、以及这些四官能以上的单体的环氧乙烷加成物和/或环氧丙烷加成物等;二官能以上的氨基甲酸酯丙烯酸酯、二官能以上的聚酯丙烯酸酯等。它们可单独使用1种,也可并用2种以上。它们之中,优选为2官能以上的单体,更优选为2官能以上的(甲基)丙烯酸酯(多官能(甲基)丙烯酸酯)。

作为在分子中具有自由基聚合性键的低聚物以及反应性聚合物,例如列举出:不饱和聚酯类(不饱和二元羧酸与多元醇的缩合物等)、聚酯(甲基)丙烯酸酯、聚醚(甲基)丙烯酸酯、多元醇(甲基)丙烯酸酯、环氧(甲基)丙烯酸酯、氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯、阳离子聚合型环氧化合物、在侧链具有自由基聚合性键的上述单体的均聚物或者共聚物等等。

作为在分子中具有阳离子聚合性键的单体、低聚物、反应性聚合物,如果是具有阳离子聚合性的官能团的化合物(阳离子聚合性化合物)即可,可以是单体、低聚物、预聚物中的任一个。

作为实用性高的阳离子聚合性官能团,例如列举出环状醚基(环氧基、氧杂环丁基等)、乙烯基醚基、碳酸酯基(O-CO-O基)等。

作为阳离子聚合性化合物,例如列举出环状醚化合物(环氧化合物、氧杂环丁烷化合物等)、乙烯基醚化合物、碳酸酯系化合物(环状碳酸酯化合物、二硫代碳酸酯化合物等)等。

作为在分子中具有阳离子聚合性键的单体,具体列举出具有环氧基、氧杂环丁基、噁唑基、乙烯基氧基等的单体,它们之中特别优选具有环氧基的单体。作为具有阳离子聚合性键的低聚物以及反应性聚合物,具体列举出阳离子聚合型环氧化合物等。

(聚合引发剂)

作为聚合引发剂,列举出公知的聚合引发剂。

利用光反应将树脂组合物固化的情况下,作为光聚合引发剂,列举出自由基聚合引发剂、阳离子聚合引发剂。

作为自由基聚合引发剂,只要是照射公知的活性能量线而产生酸的物质即可,列举出苯乙酮系光聚合引发剂、苯偶姻系光聚合引发剂、二苯甲酮系光聚合引发剂、噻吨酮系光聚合引发剂、酰基氧化膦系光聚合引发剂等。这些自由基聚合引发剂可单独使用1种,也可并用2种以上。

作为苯乙酮系光聚合引发剂,例如列举出苯乙酮、对叔丁基-1’,1’,1’-三氯苯乙酮、氯苯乙酮、2’,2’-二乙氧基苯乙酮、羟基苯乙酮、2,2-二甲氧基-2’-苯基苯乙酮、2-氨基苯乙酮、二烷基氨基苯乙酮等。

作为苯偶姻系光聚合引发剂,例如列举出苯偶酰、苯偶姻、苯偶姻甲醚、苯偶姻乙醚、苯偶姻异丙基醚、苯偶姻异丁基醚、1-羟基环己基苯基酮、2-羟基-2-甲基-1-苯基-2-甲基-1-丙酮、1-(4-异丙苯基)-2-羟基-2-甲基-1-丙酮、苄基二甲基缩酮等。

作为二苯甲酮系光聚合引发剂,例如列举出二苯甲酮、苯甲酰苯甲酸、苯甲酰苯甲酸甲酯、邻苯甲酰基苯甲酸甲酯、4-苯基二苯甲酮、羟基二苯甲酮、羟基丙基二苯甲酮、丙烯酰基二苯甲酮、4,4’-双(二甲基氨基)二苯甲酮等。

作为噻吨酮系光聚合引发剂,例如列举出噻吨酮、2-氯噻吨酮、2-甲基噻吨酮、二乙基噻吨酮、二甲基噻吨酮等。

作为酰基氧化膦系光聚合引发剂,例如列举出均三甲基苯甲酰基二苯基氧化膦、苯甲酰基二乙氧基氧化膦、双均三甲基苯甲酰基苯基氧化膦等。

作为其它的自由基聚合引发剂,例如列举出α-酰基肟酯、苄基邻乙氧基羰基-α-单肟、乙醛酸酯、3-香豆素酮、2-乙基蒽醌、樟脑醌(camphorquinone)、四甲基秋兰姆硫化物、偶氮二异丁腈、过氧化苯甲酰、二烷基过氧化物、叔丁基过氧化新戊酸酯等。

作为阳离子聚合引发剂,只要是通过照射公知的活性能量线而产生酸的引发剂即可,列举出锍盐、碘鎓盐、鏻盐等。这些阳离子聚合引发剂可单独使用1种,也可并用2种以上。

作为锍盐,例如列举出三苯基锍六氟磷酸盐、三苯基锍六氟锑酸盐、双(4-二苯基硫鎓苯基)硫醚双六氟磷酸盐、双(4-二苯基硫鎓苯基)硫醚双六氟锑酸盐、4-二对甲苯甲酰基硫鎓-4’-叔丁基苯基羰基二苯硫醚六氟锑酸盐、7-二对甲苯甲酰基硫鎓-2-异丙基噻吨酮六氟磷酸盐、7-二对甲苯甲酰基硫鎓-2-异丙基噻吨酮六氟锑酸盐等。

作为碘鎓盐,例如列举出二苯基碘鎓六氟磷酸盐、二苯基碘鎓六氟锑酸盐、双十二烷基苯基碘鎓四(五氟苯基)硼酸酯等。

作为鏻盐,例如列举出四氟鏻六氟磷酸盐、四氟鏻六氟锑酸盐等。

利用热反应将树脂组合物固化的情况下,作为热聚合引发剂,例如列举出:有机过氧化物(过氧化甲乙酮、过氧化苯甲酰、二枯基过氧化物、叔丁基氢过氧化物、枯烯氢过氧化物、叔丁基过氧化辛酸酯、叔丁基过氧化苯甲酸酯、过氧化月桂酰等)、偶氮系化合物(偶氮二异丁腈等)、在前述有机过氧化物中组合了胺(N,N-二甲基苯胺、N,N-二甲基对甲苯胺等)而得到的氧化还原聚合引发剂等。

这些热聚合引发剂可单独使用1种,也可并用2种以上。

关于聚合引发剂的含量,相对于聚合性成分100质量份,优选为0.1~10质量份。如果聚合引发剂的含量为0.1质量份以上,那么容易进行聚合。如果聚合引发剂的含量为10质量份以下,那么获得的固化物着色或者机械强度降低的情况少。

(其它的成分)

树脂组合物也可包含非反应性的聚合物。

作为非反应性的聚合物,例如列举出丙烯酸类树脂、苯乙烯系树脂、聚氨酯树脂、纤维素树脂、聚乙烯醇缩丁醛树脂、聚酯树脂、热塑性弹性体等。

另外,在树脂组合物中,除了上述成分以外,还可根据需要包含表面活性剂、脱模剂、增滑剂、增塑剂、抗静电剂、光稳定剂、抗氧化剂、阻燃剂、阻燃助剂、阻聚剂、填充剂、硅烷偶联剂、着色剂、增强剂、无机填料、无机或者有机系的微粒、耐冲击性改性剂、少量的溶剂等公知的添加剂。

(树脂组合物的物性)

关于树脂组合物的粘度,详细内容见后述,从向模具表面的微细凹凸结构流入的容易度的观点考虑,优选为不过于高。具体而言,在25℃时由旋转式B型粘度计测定出的树脂组合物的粘度优选为10000mPa·s以下,更优选为5000mPa·s以下,进一步优选为2000mPa·s以下。

其中,即使在树脂组合物的粘度超过10000mPa·s的情况下,如果可在与模具接触之时预先加温而降低粘度,那么也没有特别的问题。在此情况下,在70℃时由旋转式B型粘度计测定出的树脂组合物的粘度优选为5000mPa·s以下,更优选为2000mPa·s以下。

树脂组合物的粘度的下限值没有特别限制,但是如果为10mPa·s以上,那么可在不润湿扩展的状态下,高效制造层叠结构体,因而优选。

予以说明的是,中间层14以及最表层16的材料不限定于上述的树脂组合物。例如,作为中间层14用的树脂组合物,也可使用后述的第二实施方式的说明中所例示的树脂组合物(X),作为最表层16用的树脂组合物,也可使用后述的第二实施方式的说明中所例示的树脂组合物(Y)。

<层叠结构体的制造方法>

图1所示的中间层14以及最表层16的微细凹凸结构的形成方法没有特别限制,此处是通过使用了模具的转印法而形成的,具体而言,通过令活性能量线固化性树脂组合物等材料与表面具有微细凹凸结构的反转结构的模具接触、固化而形成。

根据转印法,可自由地设计各层的微细凹凸结构的形状。另外,可容易地制造这样的层叠结构体:其配置为任意层的微细凹凸结构的凹部和凸部与剩余层的微细凹凸结构之中的至少一个不同。

以下,对转印法中使用的模具的一个例子进行说明。

(模具)

模具在表面具有微细凹凸结构的反转结构。

作为模具的材料,列举出金属(包括在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,列举出滚筒状、圆管状、平板状、片材状等。

作为模具的制作方法,例如列举出下述方法(I-1)、方法(I-2)等。其中,从可进行大面积化并且制作变得简便的观点考虑,优选为方法(I-1)。

(I-1)在铝基材的表面,通过形成具有多个细孔(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。

(I-2)在模具基材的表面,利用电子束光刻法、激光干涉法等形成微细凹凸结构的反转结构的方法。

作为方法(I-1),优选为包含下述的工序(a)~(f)的方法。

(a)将铝基材在电解液中,在恒定电压下进行阳极氧化从而在铝基材的表面形成氧化膜的工序。

(b)将氧化膜的一部分或者全部去除,在铝基材的表面形成阳极氧化的细孔产生点的工序。

(c)在工序(b)之后,将铝基材在电解液中再一次进行阳极氧化,形成在细孔产生点具有细孔的氧化膜的工序。

(d)在工序(c)之后,将细孔的直径放大的工序。

(e)在工序(d)之后,在电解液中再一次进行阳极氧化的工序。

(f)反复进行工序(d)和工序(e),获得在铝基材的表面形成有具有多个细孔的阳极氧化铝的模具的工序。

工序(a):

如图2所示那样,通过将铝基材20进行阳极氧化,从而形成具有细孔22的氧化膜24。

作为铝基材的形状,列举出滚筒状、圆管状、平板状、片材状等。

加工为规定的形状时所使用的油有时会附着在铝基材上,因而优选预先对铝基材进行脱脂处理。另外,为了使铝基材的表面状态平滑,优选进行研磨处理(机械研磨·化学研磨·电解研磨等)。

铝的纯度优选为99%以上,更优选为99.5%以上,进一步优选为99.8%以上。铝的纯度低时,则存在如下的情况:在阳极氧化时,因杂质的偏析而形成将可见光进行散射的尺寸的凹凸结构,或者使由阳极氧化获得的细孔的规则性降低。

作为电解液,列举出硫酸、乙二酸、磷酸等。

使用乙二酸作为电解液的情况下,乙二酸的浓度优选为0.8M以下。如果乙二酸的浓度为0.8M以下,那么可防止电流值的升高,抑制氧化膜的表面变粗糙。

另外,化成电压为30~100V之时,可获得具有周期为100nm~200nm的规则性高的细孔的阳极氧化铝。化成电压高于或者低于此范围都存在规则性降低的倾向。电解液的温度优选为60℃以下,更优选为45℃以下。通过使电解液的温度为60℃以下,可防止称作所谓“烧焦(ヤケ)”的现象的产生,可抑制细孔破损和/或表面溶化而打乱细孔的规则性的情况。

使用硫酸作为电解液的情况下,硫酸的浓度优选为0.7M以下。如果硫酸的浓度为0.7M以下,那么可防止电流值的升高,维持恒定电压。

另外,化成电压为25~30V之时,可获得具有周期为63nm的规则性高的细孔的阳极氧化铝。化成电压高于或者低于此范围都存在规则性降低的倾向。电解液的温度优选为30℃以下,更加优选为20℃以下。通过使电解液的温度为30℃以下,可防止被称作所谓“烧焦”的现象的产生,抑制细孔破损和/或表面溶化而打乱细孔的规则性的情况。

工序(b):

如图2所示那样,将氧化膜24的一部分或者全部暂且去除,使其成为阳极氧化的细孔产生点26,从而可提高细孔的规则性。在不将氧化膜24全都去除而残留下一部分的状态下,如果残留下来的是氧化膜24中规则性已经得到充分提高的部分,那么也可实现去除氧化膜的目的。

作为去除氧化膜24的方法,列举出:在不溶解铝并且可选择性地溶解氧化膜24的溶液中溶解氧化膜24从而将其去除的方法。作为这样的溶液,例如列举出铬酸/磷酸混合液等。

工序(c):

如图2所示那样,将去除了氧化膜的铝基材20再一次进行阳极氧化,从而形成具有圆柱状的细孔22的氧化膜24。

阳极氧化可在与工序(a)同样的条件下进行。越延长阳极氧化的时间,可获得越深的细孔。

工序(d):

如图2所示那样,进行将细孔22的直径放大的处理(以下,称为“细孔径扩大处理”。)。细孔径扩大处理是通过浸没于可溶解氧化膜24的溶液从而将通过阳极氧化而获得的细孔的直径进行放大的处理。作为这样的溶液,例如列举出5质量%左右的磷酸水溶液等。

越延长细孔径扩大处理的时间,细孔径变得越大。

工序(e):

如图2所示那样,再一次进行阳极氧化,从而进一步形成从圆柱状的细孔22的底部进一步向下延伸的直径小的圆柱状的细孔22。

阳极氧化可在与工序(a)同样的条件下进行。越延长阳极氧化的时间,可获得越深的细孔。

工序(f):

如图2所示那样,通过反复进行工序(d)的细孔径扩大处理与工序(e)的阳极氧化,从而形成具有细孔22的氧化膜24,所述细孔22是直径从开口部起在深度方向上连续性减少的形状。由此,获得在铝基材20的表面具有阳极氧化铝(铝的多孔质氧化膜(Alumite))的模具28。优选最后在工序(d)结束。

总重复次数优选为3次以上,更优选为5次以上。通过使重复次数为3次以上,从而获得细孔的直径连续性减少、具有充分的反射率降低效果的蛾眼结构。

作为细孔22的形状,列举出近圆锥形状、方锥形状、圆柱形状等。优选的是如圆锥形状、方锥形状等那样的形状,即,与深度方向正交的方向的细孔截面积从最表面起在深度方向上连续减少的形状。

相邻的细孔22彼此的平均间隔(周期)优选为可见光波长以下、即、400nm以下,更优选为25~300nm,进一步优选为80nm~250nm。

相邻的细孔22彼此的平均间隔是:利用电子显微镜测定50处相邻的细孔22间的间隔(从细孔22的中心直到相邻的细孔22的中心的距离),将它们的值进行平均而得到的值。

细孔22的平均深度优选为100~400nm,更优选为130~300nm。

细孔22的平均深度是:在利用前述电子显微镜以倍率30000倍观察时,测定50处的细孔22的最底部与存在于细孔22间的凸部的最顶部之间的距离,将它们的值进行平均而得到的值。

细孔22的高宽比(细孔22的平均深度/相邻细孔22彼此的平均间隔)优选为0.3~4,更优选为0.8~2.5。

模具的形成有微细凹凸结构的一侧表面也可由脱模剂进行处理。

作为脱模剂,列举出硅树脂、氟树脂、氟化合物、磷酸酯等,优选为氟化合物以及磷酸酯。

作为氟化合物的市售品,列举出:Solvay Specialty Polymers Japan K.K.制的“Fluorolink”,信越化学工业株式会社制的氟烷基硅烷“KBM-7803”,旭硝子株式会社制的“MRAF”,HARVES Co.Ltd制的“Optool HD1100”、“Optool HD2100系列”,Daikin Industries,Ltd.制的“Optool DSX”,住友3M株式会社制的“Novec EGC-1720”,Fluoro Technology Co.,Ltd.制的“FS-2050”系列等。

作为磷酸酯,优选为(聚)氧化烯烷基磷酸化合物。作为市售品,列举出城北化学工业株式会社制的“JP-506H”,Axel公司制的“Moldwiz INT-1856”,Nikko Chemicals Co.,LTD.制的“TDP-10”、“TDP-8”、“TDP-6”、“TDP-2”、“DDP-10”、“DDP-8”、“DDP-6”、“DDP-4”、“DDP-2”、“TLP-4”、“TCP-5”、“DLP-10”等。

这些脱模剂可单独使用1种,也可并用2种以上。

使用这样获得的在铝基材表面具有阳极氧化铝的模具,利用转印法而形成微细凹凸结构的情况下,层叠结构体的微细凹凸结构是通过转印阳极氧化铝表面的微细凹凸结构而形成的。

以下,具体说明用于制造层叠结构体的制造装置、以及使用了该制造装置的层叠结构体的制造方法的一个例子。

(制造装置以及层叠结构体的制造方法)

图1所示的层叠结构体10,例如,通过使用图3所示的制造装置,如下述那样操作而制造。

由罐32向滚筒状模具30和基材12之间供给中间层用树脂组合物(活性能量线固化性树脂组合物),所述滚筒状模具30的表面具有微细凹凸结构的反转结构(省略图示),所述基材12是沿着滚筒状模具30的表面移动的带状薄膜。

在滚筒状模具30与通过空气压缸体34而调整了夹持压的夹持辊36之间,夹持基材12以及树脂组合物。由此,将树脂组合物均匀地遍及于基材12与滚筒状模具30之间,同时填充于滚筒状模具30的微细凹凸结构的凹部内。

从设置于滚筒状模具30的下方的活性能量线照射装置38,介由基材12对树脂组合物照射活性能量线,令树脂组合物固化。由此,形成在表面具有微细凹凸结构的中间层14,所述微细凹凸结构是通过转印滚筒状模具30的表面的微细凹凸结构而得到的。

利用剥离辊40,将形成了表面具有微细凹凸结构的中间层14的基材12从滚筒状模具30上剥离,从而获得在基材12上层叠有中间层14的层叠体10’。

再次,使用图3所示的制造装置,令层叠体10’代替基材12沿着滚筒状模具30的表面移动,从罐32向层叠体10’与滚筒状模具30之间供给最表层用的树脂组合物(活性能量线固化性树脂组合物),使得该树脂组合物均匀地遍及于层叠体与滚筒状模具30之间,同时填充于滚筒状模具30的微细凹凸结构的凹部内。

接着,介由基材12对树脂组合物照射活性能量线,令树脂组合物固化。由此,形成在表面具有微细凹凸结构的最表层16,所述微细凹凸结构是通过转印滚筒状模具30的表面的微细凹凸结构而得到的。

接着,利用剥离辊40,将形成了表面具有微细凹凸结构的最表层16的层叠体10’从滚筒状模具30上剥离,从而获得图1所示那样的表面具有微细凹凸结构的中间层14以及最表层16顺次层叠于基材12上而得到的层叠结构体10。

作为活性能量线照射装置38,优选为无电极灯、高压汞灯、金属卤化物灯、LED灯等。光照射能量优选为100~10000mJ/cm2

予以说明的是,中间层14与最表层16可通过使用相同的制造装置而形成,也可通过使用不同的制造装置而形成。

使用相同的制造装置的情况下,能够防止制造装置的大型化。此时,在各层中微细凹凸结构的凹部以及凸部的形状不同的情况下,在从中间层14的形成切换为最表层16的形成之时,预先将模具更换为最表层用的模具。

使用不同的制造装置的情况下,可连续地形成中间层14和最表层16。

另外,形成中间层14以及最表层16的方法不限定于上述的方法。例如,也可通过后述的第二实施方式的说明中示出的工序(1-2)而形成中间层14。另外,也可通过后述的第二实施方式的说明中示出的工序(2)以及工序(3)而形成最表层16。

<作用效果>

关于以上进行了说明的第一个实施方式中的层叠结构体10,在最表层16的表面具有微细凹凸结构,因而抗反射性能等光学性能良好。

而且,层叠结构体10具备有特定的弹性恢复率的最表层16、以及在该最表层16与基材12之间具备有特定的马氏硬度的中间层14,因而可提高耐擦伤性和铅笔硬度这两者,使层叠结构体10的表面的机械特性变高。

如果将中间层14的厚度增厚,或者使得中间层14由硬的材料、复原力强的材料、或者吸收应力的材料形成,则层叠结构体10的铅笔硬度倾向于更加提高。进一步,如果将最表层16的厚度变薄,或者由复原力强的材料、或者吸收应力的材料形成,则层叠结构体10的表面的耐擦伤性和/或铅笔硬度倾向于更加提高。

这样地,层叠结构体10的光学性能以及耐擦伤性优异,显示出较高的铅笔硬度。

予以说明的是,如上述那样,例如如果将中间层14的厚度增厚,则层叠结构体10的铅笔强度倾向于更加提高,但本发明的层叠结构体10具备有特定的马氏硬度的中间层14。因此,即使通过将中间层14的厚度变薄而将(例如5μm左右)层叠结构体10的厚度变薄,也能获得充分的铅笔硬度。

然而,在表面具有微细凹凸结构的固化层(最表层)与基材之间设置中间层的情况下,有时会无法充分获得表面具有微细凹凸结构的固化层与中间层的贴合性。特别是,在中间层是由活性能量线固化性树脂组合物的固化物形成的层的情况下,不易提高表面具有微细凹凸结构的固化层与中间层的层间的贴合性。

作为提高贴合性的方法,已知有:在形成中间层时不进行活性能量线固化性树脂组合物的固化、或者减弱固化的方法。然而,在这些方法中,中间层的表面有时会附着于运送辊,或者在重叠薄膜时有时会产生结块。

如果是图1所示的层叠结构体10,那么在中间层14的表面也具有微细凹凸结构,因而在基于凹凸结构的锚固效果的作用下中间层14与最表层16的贴合性优异。

进一步,通过在中间层14的表面具有微细凹凸结构而与最表层16的贴合性优异,因此不需要出于提高贴合性的目的而在形成中间层14时不进行活性能量线固化性树脂组合物的固化、或者减弱固化。因此,在基材12为薄膜状和/或薄膜状等带状的情况下,不易产生如下的问题:卷取形成了中间层14的基材12时中间层14的表面附着于运送辊,或者在重叠薄膜时产生结块。另外,即使在将固化减弱而形成中间层14的情况下,将平滑面彼此重叠时容易引起的结块也因为在中间层14的表面具有微细凹凸结构而变得不易引起。

另外,微细凹凸结构的特征由凸部的间距、凸部的平均高度、以及作为凸部的间距与凸部的平均高度之平衡的高宽比决定。例如,凸部的间距越狭窄、凸部的平均高度越高、高宽比越大,则层间的贴合性倾向于越优异。另一方面,凸部的间距越宽广、凸部的平均高度越低、高宽比越小,则层叠结构体10的表面的耐擦伤性倾向于越提高,不易引发相邻的凸部彼此挨近而使微细凹凸结构变形的现象。

图1所示的层叠结构体10中,在中间层14和最表层16上微细凹凸结构的凸部的平均高度虽然是相同的,但是关于凸部的间距,最表层16的微细凹凸结构这一方是大于中间层14的微细凹凸结构,关于高宽比,最表层16的微细凹凸结构这一方是小于中间层14的微细凹凸结构。这样地,凸部的间距宽广、高宽比小的微细凹凸结构形成于最表层16的表面,并且凸部的间距狭窄、高宽比大的微细凹凸结构形成于中间层14的表面的层叠结构体10的耐擦伤性和贴合性的平衡良好。而且,由于在中间层14与最表层16上微细凹凸结构的凸部的间距不同,因而仅通过在中间层14上层叠最表层16,就可将这些微细凹凸结构差异配置。

另外,如果利用使用了模具的转印法而形成前述微细凹凸结构,则可自由地设计各层的微细凹凸结构的形状。另外,可容易地制造配置成任意层的微细凹凸结构的凹部以及凸部与剩余层的微细凹凸结构之中的至少一个不同的层叠结构体。

另外,如果是转印法,那么可容易地形成厚度均匀的最表层16。另外,由于树脂组合物充分填充至中间层14的凹部,因而不易在中间层14与最表层16之间形成间隙。而且,仅通过在形成中间层14时与形成最表层16时变更模具,就可容易地在中间层14与最表层16上形成凸部的间距、凸部的平均高度、以及高宽比不同的微细凹凸结构。

(用途)

关于本发明的第一个实施方式中的层叠结构体,可期待扩展作为抗反射物品(抗反射薄膜、抗反射膜等)、光学物品(光波导、浮雕型全息图、透镜、偏光分离元件等)、细胞培养片材、超拒水性物品、超亲水性物品等各种物品而言的用途。其中特别适用于作为抗反射物品的用途。

本发明的第一个实施方式中的物品是在表面具备本发明的第一个实施方式中的层叠结构体的物品。

作为抗反射物品,例如列举出设置于图像显示装置(液晶显示装置、等离子体显示面板、电致发光显示器、阴极管显示装置等)、透镜、橱窗、眼镜等的表面上的抗反射膜、抗反射薄膜、抗反射片材等。

例如在图像显示装置中使用抗反射物品的情况下,可在图像显示面上直接贴附作为抗反射物品的抗反射薄膜,也可在构成图像显示面的构件的表面上直接形成作为抗反射物品的抗反射膜,也可在前面板形成作为抗反射物品的抗反射膜。

<其它实施方式>

本发明的第一个实施方式中的层叠结构体不限定于上述的层叠结构体。在图1所示的层叠结构体10中,在中间层14的表面也形成有微细凹凸结构,但例如也可如图4所示的层叠结构体50那样,中间层14表面不具有微细凹凸结构。

如图4所示那样,在基材12上形成表面平整的中间层14的方法没有特别限制,列举出共挤出成形法、层压成形法、流延法、涂刷法、转印法等公知方法。

作为共挤出成形法,列举出:利用T型模成形法、吹胀成形法等公知方法将基材的材料以及中间层的材料在熔融状态下挤出,层叠,然后利用冷却辊等冷却手段冷却的方法。

作为层压成形法,列举出:预先利用挤出成形法等制作基材,将中间层的材料在熔融状态下挤出在该基材的表面,层叠,然后利用冷却辊等冷却手段进行冷却的方法。

作为流延法和/或涂刷法,列举出:将上述的树脂组合物等中间层的材料溶解或者分散于甲苯、MEK、乙酸乙酯等有机溶剂的单独物或者混合物中,调制固态成分浓度为0~70质量%左右的溶液,将其通过流延方式、涂刷方式等适当的展开方式进行展开,干燥,根据需要利用活性能量线固化,从而直接附设于基材的表面的方法。

作为转印法,列举出:在表面是镜面的转印辊(模具)与基材之间,填充上述的树脂组合物等中间层的材料,使中间层的材料均匀地遍及于基材与转印辊之间,对中间层的材料照射活性能量线,使中间层的材料固化的方法。

另外,也可利用在后述的第二实施方式的说明中示出的工序(1)形成表面平整的中间层14。如果利用后述的工序(1)形成表面平整的中间层14,则与最表层16的贴合性得到提高。

另外,图1、4所示的层叠结构体10、50中,中间层14由1层构成,但例如如图5、6所示那样,中间层14也可由多个层构成。中间层由多个层构成的情况下,各层的材料、膜厚、物性(机械特性和/或光学性能等)可以相同,也可以不同。

图5所示的层叠结构体60,通过在基材12上顺次地层叠中间层14与最表层16而构成。层叠结构体60的中间层14由表面具有微细凹凸结构的层14a、14a这2层构成,最表层16的表面也具有微细凹凸结构。最表层16的微细凹凸结构的凹部以及凸部,与构成中间层14的表面具有微细凹凸结构的层14a、14a的微细凹凸结构的凹部以及凸部不同地进行配置,且,表面具有微细凹凸结构的层14a、14a的微细凹凸结构也是差异配置。

图6所示的层叠结构体70,通过在基材12上顺次地层叠中间层14和最表层16而构成。层叠结构体70的中间层14由表面具有微细凹凸结构的层14a与表面不具有微细凹凸结构的层14b这2层构成,最表层16的表面也具有微细凹凸结构。最表层16的微细凹凸结构的凹部以及凸部,与构成中间层14的表面具有微细凹凸结构的层14a的微细凹凸结构的凹部以及凸部不同地进行配置。作为表面不具有微细凹凸结构的层14b的材料,列举出热塑性树脂、活性能量线固化性树脂组合物、无机材料等。

予以说明的是,图6所示的层叠结构体70中,最表层16与表面具有微细凹凸结构的层14a相邻,但是最表层16也可与表面不具有微细凹凸结构的层14b相邻。

另外,图1、5、6所示的层叠结构体10、60、70中,各层的微细凹凸结构的凸部的间距以及高宽比不同,但是各层的微细凹凸结构的凸部的间距以及高宽比等也可以是相同的。但是,优选至少2层的微细凹凸结构差异配置。

另外,图1、5、6所示的层叠结构体10、60、70中,各层的微细凹凸结构的凹部以及凸部的形状虽然是相同的(在图1、5、6的情况下为近圆锥状),但是各层上微细凹凸结构的凹部以及凸部的形状也可以不同,根据对微细凹凸结构要求的效果进行适当选择即可。

进一步,也可在基材12的背面介由粘着材料层设置隔离薄膜。通过设置粘着材料层,可容易地贴附于其它薄膜状和/或片材状的物品(前面板、偏光元件等)。

[第二实施方式]

以下,详细说明本发明的第二实施方式。

“层叠结构体(层叠体)”

本发明的第二实施方式中的层叠结构体(层叠体)是,由包含基材、中间层(第二层)以及最表层(微细凹凸结构层)的3层以上构成的层叠结构体(以下,有时称为“多层层叠体”)。在本发明的第二实施方式中,微细凹凸结构中也包含纳米凹凸结构。中间层的层数可以是2层以上,但是从生产率和成本的观点考虑优选为1层。

另外本发明的第二实施方式中,将具有如下特征的层叠结构体称为“2层层叠体”,其为将基材以及中间层层叠而成的层叠结构体,前述中间层的表面上的聚合性官能团的反应率为35~85mol%。该2层层叠体是可用于制造前述多层层叠体的层叠结构体。

“基材”

关于基材,只要可介由中间层而支撑作为表层的最表层,其材质可以是任一种。但是,如后所述,在制造层叠结构体时,为了使得遮光性的模具(压模)的使用成为可能,要求介由基材对最表层用的树脂组合物照射活性能量线,因此优选对活性能量线具有透光性的基材(以下有时称为“光透射性的基材”。)。关于光透射性的基材,只要是透射上述活性能量线的成形体就没有特别限制。作为构成光透射性基材的材料,例如列举出以下的材料。甲基丙烯酸甲酯(共)聚合物、聚碳酸酯、苯乙烯(共)聚合物、甲基丙烯酸甲酯-苯乙烯共聚物、含有内酯环的(共)聚合物、环烯烃(共)聚合物等合成高分子;纤维素二乙酸酯、纤维素三乙酸酯、纤维素乙酸丁酸酯等半合成高分子;聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚乳酸等聚酯;聚酰胺、聚酰亚胺、聚醚砜、聚砜、聚乙烯、聚丙烯、聚甲基戊烯、聚氯乙烯、聚乙烯醇缩醛、聚醚酮、聚氨基甲酸酯、这些高分子的复合物(例如,聚甲基丙烯酸甲酯与聚乳酸的复合物、聚甲基丙烯酸甲酯与聚氯乙烯的复合物);玻璃。

基材的形状和/或制造方法没有特别限定。例如,可使用注射成形体、挤出成形体、铸塑成形体。另外,形状可以是片材状、薄膜状、其它的立体形状。特别是,从容易进行中间层的成形的观点考虑,形状优选为具有挠性的薄膜状。进一步,也可以以改良贴合性、抗静电性、耐擦伤性、耐候性等特性为目的,对基材的表面实施涂布和/或电晕处理。

基材为薄膜状的情况下,其厚度优选为500μm以下。通过使用这样的薄膜基材,从而可容易地制造具有纳米凹凸结构的表面的成形体。

[中间层(第二层)]

构成本发明的第二实施方式的层叠结构体中的中间层(第二层)的材料是,包含聚合性成分的活性能量线固化性的树脂组合物(X)的固化物。作为树脂组合物(X),优选使用以聚合性成分(a)和活性能量线聚合引发剂(d)为必需成分,并且包含其它聚合性成分(b)、其它成分(c)、以及溶剂(e)的树脂组合物。

中间层具有赋予本发明的第二实施方式中的多层层叠体以铅笔硬度的作用。具体而言,可防止在铅笔硬度试验中因受到铅笔芯的挤压而在基材上形成压痕,实现较高的铅笔硬度。

另外,对于中间层,还要求与基材以及最表层的贴合性。关于基材与中间层的贴合性,可列举出使用溶剂在基材上涂刷中间层用的树脂组合物(X),从而贴合于基材的方法。另外,可列举出向中间层用的树脂组合物(X)的聚合性成分(a)中添加具有基材贴合性的成分的方法。

可通过使中间层的与最表层相接的一侧表面具有与用于形成最表层的树脂组合物(Y)有共聚性的聚合性官能团来确保中间层与最表层的贴合性。通过这样做,可在将树脂组合物(Y)聚合固化时赋予中间层与最表层的贴合性。具体而言,在将中间层用的树脂组合物(X)聚合固化时,可通过在中间层的表面有意图地较多地残留未反应的聚合性官能团从而赋予与最表层的贴合性。作为在中间层的表面残留未反应的聚合性官能团的方法,可列举出:在自由基聚合性官能团的情况下,利用基于氧的固化阻碍。利用活性能量线将(甲基)丙烯酸酯化合物等具有自由基聚合性官能团的树脂组合物固化的情况下,在中间层的表层部与空气的界面附近,因基于氧的固化阻碍而使得聚合速度变迟缓。利用这一现象,可以仅在中间层的表面较多地残留自由基聚合性官能团,尽管中间层的内部在进行固化,获得了充分的硬度。在本发明的第二实施方式中的2层层叠体中,为了确保中间层与最表层的贴合性而必需的中间层的表面的聚合性官能团的反应率优选为35~85mol%,进一步优选为45~75mol%,特别优选为55~70mol%。反应率为35mol%以下时,则中间层的表面未固化,与其它物体接触时涂刷面发生皲裂。如果是这样状态的中间层,那么在形成中间层之后涂刷面与运送辊接触时涂刷面会发生皲裂,或者在形成中间层之后进行一次卷取较为困难。进一步,存在不仅是中间层的表面,内部的固化也变得不充分,无法获得所希望的铅笔硬度的情况。另一方面,反应率超过75mol%时,中间层的表面残留的未反应的聚合性官能团的量过于变少,因而与最表层的贴合性降低。

为了求出中间层的表面的聚合性官能团的反应率,求出残存的碳-碳双键量(C=C)即可。作为测定方法,可考虑红外分光测定、拉曼分光测定、在溴等的负载反应后对该元素进行分析等手段,但是红外分光测定由于可有效率地且重现性良好地进行测定因而是优选的。

进一步,优选基材与中间层、以及中间层与最表层的界面反射少。通过抑制界面反射在较低的水平可抑制干涉条纹的产生,同时在本发明的第二实施方式中的多层层叠体具有抗反射性能的情况下,可充分发挥其抗反射性能。作为抑制界面反射的方法,可列举出:将一个层的组合物充分渗透进另一个层的表面,从而使各层的界面处的折射率变化变得平缓的方法,以及减小各层的折射率差的方法。这2种方法可以组合也可以单独。

“树脂组合物(X)”

[聚合性成分(a)]

聚合性成分(a)具有赋予本发明的第二实施方式中的多层层叠体以铅笔硬度的作用。具体而言,可通过防止在铅笔硬度试验中因受到铅笔芯的挤压而在多层层叠体上形成压痕,来赋予较高的铅笔硬度。

进一步,当通过第一活性能量线照射将中间层用的树脂组合物(X)固化之后,在其上层叠最表层用的树脂组合物(Y)并令其固化时,贴合性必须是良好的。为此,如前所述在2层层叠体的中间层的表面较多地残留聚合性官能团是重要的。本发明人等进行了锐意研讨,结果发现了,通过使树脂组合物(X)包含特定的聚合性成分(a),容易将中间层的表面的聚合性官能团的反应率调整为优选的范围,也可提高多层层叠体的铅笔硬度。

作为聚合性成分(a),例如列举出以下的成分。季戊四醇(三)四丙烯酸酯、二季戊四醇(五)六丙烯酸酯、多季戊四醇多丙烯酸酯、以及季戊四醇(三)四丙烯酸酯与二异氰酸酯的反应产物、二季戊四醇(五)六丙烯酸酯与二异氰酸酯的反应产物、(多)季戊四醇(多)丙烯酸酯与二异氰酸酯的反应产物等具有聚合性官能团的化合物。聚合性成分(a)可组合多种,也可单独使用。

它们之中特别是以下的聚合性成分从中间层的硬度、翘曲、贴合性的平衡的观点考虑是优选的。

季戊四醇(三)四丙烯酸酯与六亚甲基二异氰酸酯的反应产物。

(多)季戊四醇(多)丙烯酸酯、以及(多)季戊四醇(多)丙烯酸酯与六亚甲基二异氰酸酯的反应产物的组合。

予以说明的是,二异氰酸酯中,六亚甲基二异氰酸酯那样的结构从兼顾铅笔硬度和贴合性的观点考虑是优选的。

聚合性成分(a)相对于树脂组合物(X)所包含的聚合性成分的合计100质量%,优选为30~100质量%,更优选为50~100质量%。如果为30质量%以上则从提高贴合性和铅笔硬度的观点考虑优选,如果不足100质量%,那么可加入除了聚合性成分(a)以外的“其它聚合性成分(b)”,因而从可赋予基材贴合性、流平性、粘度调整、高硬度、柔软性、反应性控制、紫外线吸收性、抗氧化性、结块防止性、气体阻隔性、抗静电性、色调调整、耐热性、卷曲抑制等功能性的观点考虑,是优选的。

[聚合性成分(b)]

聚合性成分(b)是具有聚合性官能团的化合物(但是,是除聚合性成分(a)以外的化合物),列举出自由基聚合性化合物、阳离子聚合性化合物、阴离子聚合性化合物等,从聚合速度快并且材料选择的范围广的角度出发,优选自由基聚合性化合物。作为自由基聚合性官能团,优选活性能量线固化性优异、材料的选择项丰富的(甲基)丙烯酰基。另外,从聚合性成分(a)具有(甲基)丙烯酰基的角度出发,优选与聚合性成分(a)具有共聚性的化合物。

作为聚合性成分(b)可具有的功能,列举出基材贴合性、流平性、粘度调整、高硬度、柔软性、反应性控制、紫外线吸收性、抗氧化性、结块防止性、气体阻隔性、抗静电性、色调调整、耐热性、卷曲抑制等。

作为聚合性成分(b),列举出3官能以上的(甲基)丙烯酸酯、2官能的(甲基)丙烯酸酯以及单官能的(甲基)丙烯酸酯。

作为3官能以上的(甲基)丙烯酸酯,例如列举出以下的(甲基)丙烯酸酯。甘油三丙烯酸酯、双甘油四丙烯酸酯、多甘油多丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、二(三羟甲基丙烷)四丙烯酸酯、山梨醇六丙烯酸酯、异氰脲酸EO改性三丙烯酸酯等。进一步列举出上述的化合物的环氧烷改性体、己内酯改性体等。予以说明的是,在本说明书中“EO改性”是指环氧乙烷改性。

作为2官能的(甲基)丙烯酸酯,例如列举出以下的(甲基)丙烯酸酯。聚乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、聚丙二醇二(甲基)丙烯酸酯、聚丁二醇二(甲基)丙烯酸酯、聚四亚甲基二醇二(甲基)丙烯酸酯、聚丁二烯末端二丙烯酸酯、加氢聚丁二烯末端二丙烯酸酯、烷氧基化双酚A二丙烯酸酯、1,6-己二醇二(甲基)丙烯酸酯、1,9-壬二醇二(甲基)丙烯酸酯、1,10-癸二醇二(甲基)丙烯酸酯、新戊二醇二(甲基)丙烯酸酯、三环癸烷二甲醇二(甲基)丙烯酸酯、甲基丙烯酸2-羟基-3-丙烯酰氧基丙酯、9,9-双[4-(2-丙烯酰氧基乙氧基)苯基]芴、1,3-金刚烷二醇二(甲基)丙烯酸酯。进一步列举出上述的化合物的环氧烷改性体、己内酯改性体等。

作为单官能的(甲基)丙烯酸酯,例如列举出以下的(甲基)丙烯酸酯。乙氧基化邻苯基苯酚(甲基)丙烯酸酯、甲氧基聚乙二醇(甲基)丙烯酸酯、苯氧基聚乙二醇(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸月桂酯、(甲基)丙烯酸鲸蜡酯、(甲基)丙烯酸(异)硬脂基酯、N,N-二甲基丙烯酰胺、丙烯酰基吗啉、N,N-二乙基丙烯酰胺、丙烯酸二甲基氨基乙基酯、羟乙基丙烯酰胺、(甲基)丙烯酸2-羟乙酯、3-(甲基)丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、2-[2-羟基-5-[2-(甲基丙烯酰氧基)乙基]苯基]-2H-苯并三唑、(甲基)丙烯酸1,2,2,6,6-五甲基-4-哌啶基酯、(甲基)丙烯酸2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基酯、丙烯酸-2-叔丁基-6-(3-叔丁基-2-羟基-5-甲基苄基)-4-甲基苯酯、N,N-二甲基氨基丙基丙烯酰胺对甲苯磺酸甲酯季铵盐、γ-丁内酯(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯酸1-金刚烷基酯、(甲基)丙烯酸双环戊烯基酯、(甲基)丙烯酸双环戊烯氧基乙基酯、(甲基)丙烯酸双环戊基酯、(甲基)丙烯酸苄酯、壬基苯氧基聚乙二醇(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯酸四氢糠酯等。进一步列举出上述的化合物的环氧烷改性体、己内酯改性体等。

作为聚合性成分(b),进一步列举出(聚)硅氧烷(甲基)丙烯酸酯类、含氟(甲基)丙烯酸酯类等。

进一步,作为对于提高铅笔硬度和/或防止结块而言是有效的成分,还可列举出通过将胶态二氧化硅等无机微粒表面由具有(甲基)丙烯酰基的硅烷偶联剂进行修饰而得到的化合物等。

[活性能量线聚合引发剂(d)]

活性能量线聚合引发剂(d)是通过照射活性能量线而裂解,产生引发聚合反应的活性物种的化合物。作为活性能量线,从装置成本和/或生产率的观点考虑,优选为紫外线。作为产生的活性物种,从反应速度的观点考虑优选为自由基。

作为通过紫外线而产生自由基的活性能量线聚合引发剂(d),例如列举出以下的引发剂。二苯甲酮、4,4-双(二乙基氨基)二苯甲酮、2,4,6-三甲基二苯甲酮、甲基邻苯甲酰基苯甲酸酯、4-苯基二苯甲酮、叔丁基蒽醌、2-乙基蒽醌、噻吨酮类(2,4-二乙基噻吨酮、异丙基噻吨酮、2,4-二氯噻吨酮等)、苯乙酮类(二乙氧基苯乙酮、2-羟基-2-甲基-1-苯基丙-1-酮、苄基二甲基缩酮、1-羟基环己基苯基酮、2-甲基-2-吗啉基(4-硫代甲基苯基)丙-1-酮、2-苄基-2-二甲基氨基-1-(4-吗啉基苯基)丁酮等)、苯偶姻醚类(苯偶姻甲醚、苯偶姻乙醚、苯偶姻异丙基醚、苯偶姻异丁基醚等)、酰基氧化膦类(均三甲基苯甲酰基二苯基氧化膦、双(2,6-二甲氧基苯甲酰基)-2,4,4-三甲基戊基氧化膦、双(均三甲基苯甲酰基)苯基氧化膦等)、甲基苯甲酰基甲酸酯、1,7-二吖啶基庚烷、9-苯基吖啶等。

活性能量线聚合引发剂(d)可单独使用1种,也可并用2种以上。并用的情况下,优选并用吸收波长不同的2种以上。

另外,也可根据需要而并用过硫酸盐(过硫酸钾、过硫酸铵等)、过氧化物(过氧化苯甲酰等)、偶氮系引发剂等热聚合引发剂。

关于树脂组合物(X)中的活性能量线聚合引发剂(d)的比例,相对于树脂组合物(X)的固态成分100质量%,优选为0.01~10质量%,更优选为0.1~5质量%,进一步优选为0.2~3质量%。活性能量线聚合引发剂(d)的比例不足0.01质量%时,存在树脂组合物(X)的固化未完结,无法赋予中间层以充分的弹性模量并且多层层叠体的铅笔硬度降低的情况。活性能量线聚合引发剂(d)的比例超过10质量%时,也存在未反应的活性能量线聚合引发剂(d)残留在中间层内,作为增塑剂而发挥作用,降低中间层的弹性模量,损害多层层叠体的铅笔硬度的情况。另外,还存在导致着色的情况。

[溶剂(e)]

为了容易在基材上进行树脂组合物(X)的涂刷,树脂组合物(X)中可以含有溶剂(e)。利用溶剂(e),确保将树脂组合物(X)涂刷并且干燥之时的涂刷性和基材贴合性。

中间层的涂刷性变良好的树脂组合物(X)的粘度在25℃时优选为5~200[mPa·sec],更优选为10~100mPa[mPa·sec]。粘度的测定可使用E型粘度计或者B型粘度计。粘度过低时,存在无法使干燥后的中间层的膜厚变厚,达不到目标的铅笔硬度的情况。粘度过高时,存在涂刷时的流平性恶化,生成条纹状的膜厚不均匀的情况。

树脂组合物(X)的固态成分浓度优选为30质量%以上80质量%以下,优选为35质量%以上60质量%以下。固态成分浓度过高时,由于溶剂(e)少,因而存在中间层对基材的渗透变得不充分从而中间层与基材的贴合性降低的情况。固态成分浓度过少时,存在无法使干燥后的中间层的膜厚变厚,多层层叠体达不到目标的铅笔硬度的情况。

关于溶剂(e),为了确保对基材的贴合性,优选包含可溶解基材的溶剂。通过使溶剂(e)包含可溶解基材的溶剂,从而可形成基材与中间层的界面发生相溶化的缓和层,结果,贴合性得到提高。达到这样的状态时,也可减小基材与中间层之间的界面反射,因而也具有可抑制干涉条纹等的产生的效果。

例如,基材是三乙酰纤维素薄膜的情况下,作为溶解三乙酰纤维素的溶剂,列举出以下溶剂。

碳原子数为3~12的醚类:具体而言,二丁基醚、二甲氧基甲烷、二甲氧基乙烷、二乙氧基乙烷、环氧丙烷、1,4-二噁烷、1,3-二氧戊环、1,3,5-三噁烷、四氢呋喃、苯甲醚以及苯乙醚等;

碳原子数为3~12的酮类:具体而言,丙酮、甲乙酮、二乙基酮、二丙基酮、二异丁基酮、环戊酮、环己酮、以及甲基环己酮等;

碳原子数为3~12的酯类:具体而言,甲酸乙酯、甲酸丙酯、甲酸正戊酯、乙酸甲酯、乙酸乙酯、丙酸甲酯、丙酸乙酯、乙酸正戊酯、以及γ-丁内酯等;

具有2种以上的官能团的有机溶剂:具体而言,2-甲氧基乙酸甲酯、2-乙氧基乙酸甲酯、2-乙氧基乙酸乙酯、2-乙氧基丙酸乙酯、2-甲氧基乙醇、2-丙氧基乙醇、2-丁氧基乙醇、1,2-二乙酰氧基丙酮、乙酰丙酮、二丙酮醇、乙酰乙酸甲酯、以及乙酰乙酸乙酯等。

在卤代烃类中存在可溶解三乙酰纤维素的溶剂,但是从地球环境、作业环境的观点考虑,优选不使用。

另外,关于溶剂(e),优选将蒸发速度快的溶剂与蒸发速度迟缓的溶剂进行组合。通过将蒸发速度快的溶剂与迟缓的溶剂进行组合,从而可兼顾短的干燥时间和优异的表面状态。仅使用蒸发速度快的溶剂的情况下,溶剂的停留时间过短而无法确保树脂组合物(X)向基材渗透的渗透时间,因而存在贴合性降低,或者表面发生皲裂而变得白浊的情况。相反地,仅使用蒸发速度迟缓的溶剂的情况下,存在干燥时间变长而线速度变迟缓,生产率降低的情况。

蒸发速度快的溶剂s1与蒸发速度迟缓的溶剂s2的质量组成比“s1:s2”优选为40:60~90:10左右的范围。根据组合的溶剂的种类而使得干燥时间和/或对基材的渗透性不同,因而必须对其组合的溶剂的种类逐一地进行组成比的最优化。

另外,关于溶剂(e),通过将溶解基材的溶剂与不溶解基材的溶剂进行组合,可控制中间层对基材的渗透量。

[其它成分(c)]

本发明中使用的中间层用的树脂组合物(X)中可根据需要含有例如以下的添加剂。表面活性剂、增滑剂、增塑剂、抗静电剂、紫外线吸收剂、光稳定剂、阻燃剂、阻燃助剂、阻聚剂、pH调整剂、分散性助剂、流平剂、填充剂、硅烷偶联剂、着色剂、增强剂、耐冲击性改性剂、导电性赋予剂等公知的添加剂。特别是,在最表层中包含抗静电剂、紫外线吸收剂、近红外线吸收剂等时,存在难以维持纳米凹凸结构的形状的情况,因而从层叠结构体的耐擦伤性以及反射抑制的观点考虑,优选最表层中不含这些添加剂而在中间层中含有。

抗静电剂抑制灰尘等附着于层叠结构体。作为抗静电剂,例如列举出以下的抗静电剂。聚硫醇系、聚噻吩系、聚苯胺系等导电性高分子和/或、碳纳米管、炭黑等无机物微粒、日本特开2007-70449号公报中例示的那样的锂盐、季铵盐。另外,它们可单独使用,也可并用多个。它们之中,作为抗静电剂,优选的是不损害层叠结构体的透明性,比较廉价,并且发挥稳定的性能的全氟烷基酸锂盐。

抗静电剂的添加量相对于树脂组合物(X)中的聚合性成分的总量100质量份,优选为0.5~20质量份,更优选为1~10质量份。如果为0.5质量份以上,那么可降低层叠结构体的表面电阻值,发挥灰尘附着防止性能。如果为20质量份以下,那么可使单位添加量的性能的提高程度良好,且可控制成本。另外,为了发挥良好的抗静电性能,在中间层之上层叠的最表层的厚度优选设为100μm以下,更优选设为50μm以下。

近红外线吸收剂赋予层叠结构体以隔热效果,在等离子体显示器等中使用层叠结构体的情况下,可抑制各种家电的红外线遥控器的故障失灵。作为近红外线吸收剂,例如列举出以下的物质。二亚胺鎓(diimonium)系色素、酞菁系色素、二硫醇系金属络合物系色素、取代苯二硫醇金属络合物系色素、花青系色素、方酸菁(squarylium)系色素等有机系的色素和/或,导电性含锑的锡氧化物微粒、导电性含锡的铟氧化物微粒、钨氧化物微粒、复合钨氧化物微粒等无机系的微粒。它们可单独使用,也可并用多个。

也可将这些添加剂添加于多层层叠体的最表层。但是,通过在最表层中不添加而添加于中间层,可抑制纳米凹凸表面形状维持受到阻碍的情况,并且可抑制经时性地发生渗出(bleed out)的情况,因而优选。

“树脂组合物(Y)”

本发明的第二实施方式中的多层层叠体的最表层是,由活性能量线固化性的树脂组合物(Y)的固化物构成的层。该最表层优选具有相邻的凸部彼此的间隔为可见光的波长以下的凹凸结构。

作为树脂组合物(Y),优选使用包含聚合性成分(g)、活性能量线聚合引发剂(h)、脱模剂(j)的树脂组合物。树脂组合物(Y)优选在进行固化而形成了最表层之后,担负着微细凹凸结构的耐擦伤性能。

用作多层层叠体的原料的树脂组合物(X)与树脂组合物(Y)均优选包含(甲基)丙烯酸酯化合物。通过使树脂组合物(X)与树脂组合物(Y)均包含(甲基)丙烯酸酯化合物,可在最表层与中间层的界面进行共聚而提高贴合性,从这一观点考虑是优选的。

[聚合性成分(g)]

作为可用作聚合性成分(g)的化合物,列举出自由基聚合性化合物、阳离子聚合性化合物、阴离子聚合性化合物等,但是从聚合速度快并且材料选择的范围广的角度出发,优选自由基聚合性化合物。作为自由基聚合性官能团,优选活性能量线固化性优异并且材料的选择项丰富的(甲基)丙烯酰基。

可用作聚合性成分(g)的具有(甲基)丙烯酰基的化合物,为了提高微细凹凸结构的耐擦伤性,优选以2官能以上的(甲基)丙烯酸酯为主要成分,进一步优选以3官能以上的(甲基)丙烯酸酯为主要成分。

另外,树脂组合物(Y)的固化物变得过硬时,弹性模量变高但是变脆,微细凹凸结构变得容易发生弯折或者削掉,因而无法获得高的耐擦伤性。因此,例如,将氧化亚乙基导入交联结构中而赋予柔软性,提高耐擦伤性,是有效的。为了将氧化亚乙基导入交联结构中,可使用聚乙二醇二(甲基)丙烯酸酯,或者可使用3官能以上的EO改性(甲基)丙烯酸酯。

聚合性成分(g)优选将丙烯酸基当量小的硬成分与丙烯酸基当量大的软成分进行组合来控制硬度。“丙烯酸基当量”表示每1个(甲基)丙烯酰基所均摊的分子量的数值。

在聚合性成分(g)中,将丙烯酸基当量不足150[g/eq]的(甲基)丙烯酸酯设为硬成分、将丙烯酸基当量为150[g/eq]以上的(甲基)丙烯酸酯设为软成分的情况下,作为硬成分(g1),例如列举出以下的化合物。季戊四醇(三)四丙烯酸酯、二季戊四醇(五)六丙烯酸酯、三季戊四醇多丙烯酸酯、多季戊四醇多丙烯酸酯、甘油三丙烯酸酯、双甘油四丙烯酸酯、多甘油多丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、二(三羟甲基丙烷)四丙烯酸酯、山梨醇六丙烯酸酯等。

进一步在上述的化合物之中,列举出将具有羟基的季戊四醇三丙烯酸酯或二季戊四醇五丙烯酸酯等与六亚甲基二异氰酸酯或异佛尔酮二异氰酸酯等异氰酸酯化合物进行反应而合成的氨基甲酸酯丙烯酸酯等。

作为硬成分的市售品,例如列举出以下的市售品。东亚合成株式会社制的Aronix系列:M-309、M-315、M-306、M-305、M-451、M-450、M-408、M-403、M-400、M-402、M-404、M-406、M-405等。新中村化学工业株式会社制的NK系列:A-9300,A-TMM-3、A-TMM-3L、A-TMM-3LM-N、A-TMPT、AD-TMP、A-TMMT、A-9550、A-DPH。日本化药株式会社制的Kayarad系列:TMPTA、THE-330、PET-30、RP-1040、DPHA等。共荣社化学株式会社制:UA-306H、UA-306T、UA-306I、UA-510H等。硬成分可单独使用1种,也可并用2种以上。

作为赋予微细凹凸结构以柔软性而提高耐擦伤性的软成分(g2),例如列举出以下的物质。聚乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇EO改性四(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇EO改性六丙烯酸酯、三季戊四醇EO改性(甲基)丙烯酸酯、(聚)甘油EO改性多(甲基)丙烯酸酯、山梨醇EO改性六丙烯酸酯、三羟甲基丙烷EO改性三丙烯酸酯等。

作为软成分的市售品,例如列举出以下的市售品。新中村化学工业株式会社制的NK系列;A-200、A-400、A-600、A-1000、4G、9G、14G、23G、A-PG5009E、A-PG5027E、A-PG-5054E、A-GLY-9E、A-GLY-20E、ATM-35E等。东邦化学工业株式会社制:T-200EA、S-130EA等。日本化药株式会社制的KAYARAD系列;DPEA-12等。第一工业制药株式会社制:DPHA-30EO、DPHA-36EO、DPHA-42EO、DPHA-48EO、DPHA-54EO、PETA-32EO、PETA-36EO、PETA-40EO、PETA-48EO、PETA-56EO等。软成分可单独使用1种,也可并用2种以上。

聚合性成分(g)中的硬成分与软成分的比例根据所使用的化合物而适当调整。以聚合性成分(g)的丙烯酸基当量表示时,则在微细凹凸结构的结构周期为100nm左右的情况下,优选调整为130~160[g/eq]左右,在微细凹凸结构的结构周期为180nm左右的情况下,优选调整为200~300[g/eq]左右。微细凹凸结构根据其结构周期,最优的树脂硬度不同。结构周期越小,则越容易引发凹凸的多个突起贴合的现象,因而需要事先通过减小丙烯酸基当量从而使树脂组合物(Y)的固化物变硬。

作为可用作聚合性成分(g)的其它化合物,例如列举出除了上述以外的单官能(甲基)丙烯酸酯、氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯、环氧(甲基)丙烯酸酯、聚酯(甲基)丙烯酸酯、反应性聚合物等。

[活性能量线聚合引发剂(h)]

活性能量线聚合引发剂(h)是指,通过照射活性能量线而裂解,产生引发聚合反应的活性物种的化合物。作为活性能量线,从装置成本和/或生产率的观点考虑,优选为紫外线。作为产生的活性物种,从反应速度的观点考虑优选为自由基。

作为通过紫外线而产生自由基的活性能量线聚合引发剂(h),列举出与前述的活性能量线聚合引发剂(d)同样的化合物。

活性能量线聚合引发剂(h)可单独使用1种,也可并用2种以上。并用的情况下,优选并用吸收波长不同的2种以上。另外,也可根据需要而并用过硫酸盐(过硫酸钾、过硫酸铵等)、过氧化物(过氧化苯甲酰等)、偶氮系引发剂等热聚合引发剂。

树脂组合物(Y)中的活性能量线聚合引发剂(h)的比例相对于聚合性成分(g)100质量%,优选为0.01~10质量%,更优选为0.1~7质量%,进一步优选为0.2~5质量%。活性能量线聚合引发剂(h)的比例不足0.01质量%时,存在树脂组合物(Y)的固化不完结,无法赋予中间层以充分的弹性模量并且多层层叠体的铅笔硬度降低的情况。活性能量线聚合引发剂(h)的比例超过10质量%时,也存在固化物内残留下未反应的活性能量线聚合引发剂(h),作为增塑剂而发挥作用,降低固化物的弹性模量,损害多层层叠体的铅笔硬度的情况。另外,也存在导致多层层叠体着色的情况。

[紫外线吸收剂及/或抗氧化剂]

树脂组合物(Y)中也可以进一步包含紫外线吸收剂及/或抗氧化剂等。作为紫外线吸收剂,例如列举出二苯甲酮系、苯并三唑系、受阻胺系、苯甲酸酯系、三嗪系等。作为市售品,列举出Ciba Specialty Chemicals Inc.制的“Tinuvin 400”和/或“Tinuvin 479”,共同药品株式会社制的“Viosorb110”等紫外线吸收剂。作为抗氧化剂,例如列举出受阻酚系、苯并咪唑系、磷系、硫系、受阻胺系的抗氧化剂等。作为市售品,列举出巴斯夫公司制的“IRGANOX”系列和“TINUVIN”系列等。

这些紫外线吸收剂以及抗氧化剂可单独使用1种,也可并用2种以上。树脂组合物(Y)中的紫外线吸收剂及/或抗氧化剂的比例,相对于聚合性成分(g)100质量%,合计优选为0.01~5质量%。

[脱模剂(j)]

树脂组合物(Y)中优选包含脱模剂(j)。脱模剂(j)是在将树脂组合物(Y)进行固化而转印模具表面的微细凹凸结构的工序中,为了长期维持脱离模具的脱模性而添加的。

作为脱模剂(j),列举出硅树脂、氟树脂、氟化合物、磷酸酯等,特别优选磷酸酯。作为磷酸酯,优选为(聚)氧化烯烷基磷酸化合物,作为市售品,例如列举出以下的产品。城北化学工业株式会社制的JP-506H;Axel公司制的MoldWiz INT-1856;Nikko Chemicals CO.,LTD.制的TDP-10、TDP-8、TDP-6、TDP-2、DDP-10、DDP-8、DDP-6、DDP-4、DDP-2、TLP-4、TCP-5、DLP-10等。

树脂组合物(Y)中的脱模剂(j)的比例相对于聚合性成分(g)100质量%,优选为0.01~1质量%,更优选为0.1~0.5质量%。

[其它成分]

树脂组合物(Y)中也可根据需要而包含表面活性剂、增滑剂、增塑剂、抗静电剂、光稳定剂、阻燃剂、阻燃助剂、阻聚剂、pH调整剂、分散性助剂、流平剂、填充剂、硅烷偶联剂、着色剂、增强剂、耐冲击性改性剂、导电性赋予剂、溶剂等公知的添加剂。

[各层的折射率]

本发明的第二实施方式中的多层层叠体至少包含有基材、中间层、以及最表层。为了使得基于多层层叠体表面的微细凹凸结构而得到的抗反射性能为良好,不优选在多层层叠体的各层的界面产生反射。界面处的反射存在不但引发抗反射性能的降低,而且引发由干涉条纹产生导致的外观恶化的情况。

构成多层层叠体的基材与中间层之间的折射率差优选为更小。但是,可以如前述那样,通过使用溶剂的涂刷干燥,产生基材与中间层的界面彼此相溶的缓和层。另一方面,在由溶剂系的树脂组合物(Y)形成最表层的情况下,中间层与最表层的界面也同样可以产生缓和层。然而,由无溶剂系的树脂组合物(Y)形成最表层的情况下,在中间层与最表层之间容易残留下界面。在此情况下,优选减小最表层与中间层的折射率差。具体而言,最表层与中间层的折射率差优选为0~0.1,更优选为0~0.05,进一步优选为0~0.01。基于微细凹凸结构的抗反射性能越高,轻微的界面反射越引发干涉条纹的产生,因而控制各层间的折射率差是重要的。

“层叠结构体的制造方法”

关于本发明的第二实施方式中的多层层叠体,例如可通过具有下述的工序(1)~工序(3)的方法来制造。

工序(1):在光透射性的基材上配置包含具有聚合性官能团的化合物的活性能量线固化性的树脂组合物(X),然后进行第1活性能量线照射,形成表面上的聚合性官能团的反应率为35~85mol%的中间层的工序。

工序(2):在由前述工序(1)形成的中间层与用于转印微细凹凸结构的模具(压模)之间配置活性能量线固化性的树脂组合物(Y)的工序。

工序(3):从前述基材侧进行第2活性能量线照射,使树脂组合物(Y)固化而形成最表层,将顺次层叠有基材、中间层以及最表层的层叠结构体从模具脱模的工序。

[工序(1)]

在工序(1)中,在基材上配置中间层用的树脂组合物(X)。配置树脂组合物(X)后,可根据需要将树脂组合物(X)干燥。

作为树脂组合物(X)的配置方式,可通过考虑该树脂组合物(X)的性状,从各种涂布方法中适当选择。作为配置方式,例如列举出凹版涂布机、刮棒涂布机(bar coater)、狭缝模头涂布机(slot die coater)、唇口涂布机(lip coater)、逗点涂布机(comma coater)等。

在第1活性能量线照射中,通过照射活性能量线从而将树脂组合物(X)进行聚合,固化。照射活性能量线而获得的2层层叠体的中间层表面上的聚合性官能团的反应率为35~85mol%,进一步优选为45~75mol%,特别优选为55~70mol%。反应率为35mol%以下时,中间层的表面未固化,与其它的物品接触时则涂刷面发生皲裂。如果是这样状态的中间层,那么在形成中间层之后,涂刷面与运送辊接触时涂刷面会发生皲裂,或者在形成中间层之后进行一次卷取较为困难。进一步,存在不仅是中间层的表面,内部的固化也变得不充分,无法获得所希望的铅笔硬度的情况。另一方面,反应率超过75mol%时,中间层的表面上残留的未反应的聚合性官能团的量过于变少,因而与最表层的贴合性降低。

作为活性能量线,从装置成本和/或生产率的观点考虑优选使用紫外线。关于紫外线的照射量,通过考虑树脂组合物(X)所含有的聚合引发剂(d)的量而适当确定即可。产生紫外线的光源没有特别限定,可使用超高压汞灯、高压汞灯、卤素灯、各种激光器等公知的光源。积算光量的基准优选为50~1000mJ/cm2,更优选为100~500mJ/cm2。积算光量过多时,存在中间层表面上残留的聚合性官能团的量偏离了优选范围,或者光透射性的基材受到活性能量线导致的损坏的情况。相反地,积算光量过少时,存在中间层的表面不固化,仍为液态的情况。

树脂组合物(X)固化后的中间层的厚度优选为1~20μm左右,更优选为1~10μm左右。如果中间层的厚度为1μm以上,则在多层层叠体的铅笔硬度试验中,可抑制铅笔带来的挤压变形到达基材而产生压痕的现象。另外,如果中间层的厚度为20μm以下,则可防止折弯时的破裂和/或、多层层叠体的翘曲的问题。中间层的厚度精度优选为±2μm以内,更优选为±1μm以内。

可在工序(1)结束后在中间层上贴保护薄膜。保护薄膜具有如下的功能:防止异物附着于中间层上,或者在进行了一次卷取时使得基材的背面与中间层不发生结块。作为保护薄膜,可适当选择公知的保护薄膜,例如列举出聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚乙烯(PE)等。对于保护薄膜的表面,可进行脱模处理、结块防止处理、抗静电处理等各种表面处理。

[工序(2)]

在工序(2)中,在工序(1)中获得的表面上的聚合性官能团的反应率为35~85mol%的状态的中间层与用于转印微细凹凸的模具之间,配置最表层用的树脂组合物(Y)。作为配置树脂组合物(Y)的方法,可选择公知的各种方法。

在树脂组合物(Y)是无溶剂的情况下,存在如下的方法:使用各种涂布机在未固化的中间层上涂刷树脂组合物(Y),然后与模具接触的方法(2-a);在滚筒状的模具与中间层之间形成由树脂组合物(Y)构成的滞料(bank),从喷嘴向滞料供给固化液的方法(2-b)。

在方法(2-a)中,作为树脂组合物(Y)的固化液的涂刷方式,可通过考虑该树脂组合物(Y)的性状从各种涂布方法中适当选择。作为涂刷方式,例如列举出凹版涂布机、刮棒涂布机、狭缝模头涂布机、唇口涂布机、逗点涂布机等。

在方法(2-b)中,也可列举出:将喷嘴置换为狭缝模头涂布机等,对滞料供应帘幕状的树脂组合物(Y)的方法等。在该方法(2-b)中,可通过夹持辊相对于滚筒状的模具的硬度和/或材质和夹持压,或者可通过滚筒状的模具与夹持辊的间隙(gap),从而控制由树脂组合物(Y)构成的层的膜厚。

在树脂组合物(Y)包含溶剂的情况下,通过与前述方法(2-a)同样的方法在中间层上涂刷树脂组合物(Y),接着进行干燥。

由树脂组合物(Y)形成的涂刷层的厚度优选为5~40μm左右,更优选为10~20μm左右。如果该涂刷层的厚度为5μm以上,那么可赋予微细凹凸结构以充分的耐擦伤性。另外,如果该涂刷层的厚度为40μm以下,则可防止在折弯时的破裂和/或多层层叠体的翘曲的问题。该涂刷层的厚度精度优选为±2μm以内,更优选为±1μm以内。

[工序(3)]

在工序(3)中,从基材侧照射活性能量线,令树脂组合物(Y)固化。此时,优选通过使存在于中间层的表面的未反应的聚合性官能团反应,从而进一步推进中间层的固化。作为活性能量线,从装置成本和/或生产率的观点考虑优选使用紫外线。关于紫外线的照射量,通过考虑树脂组合物(Y)所含有的聚合引发剂(h)的量和基材的透射率而适当确定即可。产生紫外线的光源没有特别限定,可使用超高压汞灯、高压汞灯、卤素灯、各种激光器等公知的光源。积算光量的基准为200~10000mJ/cm2

另外,在基材吸收一部分紫外线的情况下,存在照射紫外线时基材吸收紫外线而呈过热状态从而发生热变形等的可能性。在该情况下,优选实施如下的对策:设置截止被基材吸收而不到达中间层及最表层的波长的紫外线的滤波器,或者将层叠结构体进行冷却,等等。

工序(3)中,通过将中间层与最表层同时固化后从模具脱模,可获得目标的多层层叠体。通过前述的添加于树脂组合物(Y)中的脱模剂(j)的作用,可以以低的剥离力进行脱模,并且可在脱模之时防止微细凹凸结构发生缺损。

另外,脱模时的温度相比于固化时的温度变低时,存在通过热收缩使形成有微细凹凸结构的树脂的固化物缩小,更加容易脱模的情况。

工序(3)中固化的最表层与中间层的合计膜厚优选为5μm~80μm左右,更优选为8μm~20μm左右。合计膜厚越薄则多层层叠体整体的厚度越变薄,因而优选,但是为了使多层层叠体的铅笔硬度为2H以上,某种程度以上的膜厚是必需的。

[其它工序]

作为除工序(1)~(3)以外的工序,可在包含工序(1)~(3)之间在内的时间点设置异物和/或缺陷等的检查工序。另外列举出:在工序(3)之后,设置从最表层侧再次照射活性能量线,进行后固化,结束中间层及最表层的固化,或者减少未裂解的聚合引发剂的工序的方法,以及贴合保护薄膜的工序等。

予以说明的是,上述的工序(1)是形成表面平整的中间层的方法,在形成表面具有微细凹凸结构的中间层的情况下,进行下述工序(1-2)来替代工序(1)即可。

工序(1-2):在光透射性的基材与用于转印微细凹凸结构的模具(压模)之间,配置活性能量线固化性的树脂组合物(X),所述树脂组合物(X)包含具有聚合性官能团的化合物,然后从前述基材侧进行第1活性能量线照射,形成表面上的聚合性官能团的反应率为35~85mol%的中间层,将顺次层叠有基材和中间层的2层层叠体从模具脱模的工序。

作为在基材与模具之间配置树脂组合物(X)的方法,列举出工序(2)的说明中所例示的方法。

“微细凹凸结构”

图8(A)以及图8(B)是表示本发明的第二实施方式中的层叠结构体(多层层叠体)的实施方式的模式剖视图。在图8(A)以及图8(B)中,例示出在基材110上顺次层叠中间层(第二层)150和最表层(微细凹凸结构层)120而成的层叠结构体100。如图8(A)以及图8(B)所示那样,最表层120的表面具有显示表面抗反射性的微细凹凸结构。具体而言,在最表层120的表面,凸部130以及凹部140优选以大概相等间隔形成。特别是,图8(A)的凸部130的形状是圆锥状或方锥状,图8(B)的凸部130的形状是吊钟状。但是,微细凹凸结构的凸部130的形状不限于它们,只要是在最表层120的横截面切断时截面积的占有率连续性地增大的结构即可。另外,更微细的凸部也可合一而形成微细凹凸结构。即,即使是除了图8(A)以及图8(B)以外的形状,只要也是折射率从空气到材料表面连续性地增大,并且显示出兼顾低反射率和低波长依赖性的抗反射性能的形状即可。特别优选的是圆锥状、方锥状、吊钟状等等、在垂直于凸部的高度方向的面上切断时截面积从凸部的顶部向底部连续性地增大的形状。另外,也可将更微细的突起合一而形成上述的微细凹凸结构。

为了显现良好的抗反射性能,微细凹凸结构的相邻的2个凸部130的间隔(图8(A)的w1)或者2个凹部140的间隔优选为可见光的波长以下的尺寸。此处“可见光”是指波长为380~780nm的光。如果该间隔w1为400nm以下(更优选为380nm以下),那么可抑制可见光的散射。在此情况下,可优选将本发明的第二实施方式中的层叠结构体应用于抗反射膜等光学用途。该间隔w1的下限值只要是可制造的范围即可,不受特别限制。通过使用铸模进行转印的方法形成微细凹凸形状的情况下,从铸模的制造容易性的观点考虑,间隔w1优选为20nm以上,更优选为40nm以上。另外,从抑制最低反射率和/或特定波长的反射率的升高的观点考虑,由“高度d1/间隔w1”表示的高宽比优选为0.3以上,更优选为0.5以上,特别优选为0.8以上。这些高宽比的下限值特别是从降低光反射以及降低入射角依赖性的观点考虑具有意义。关于高宽比的上限,只要处于可制造的范围则不受特别限制。通过使用铸模转印的方法形成微细凹凸形状的情况下,为了准确地进行转印,凸部的高宽比优选为5以下。凸部的高度或凹部的深度(从凹部140的底点140a到凸部130的顶点130a为止的垂直距离(图8(A)的垂直距离d1))优选为60nm以上,更优选为90nm以上。显现出良好的抗反射性能的微细凹凸结构的形状和/或制造方法等记载于日本特开2009-31764号公报等,在本发明中也可使用与其同样的形状和/或制造方法。

表面的微细凹凸结构的尺寸可通过对微细凹凸结构的纵剖面进行10分钟Pt蒸镀,利用场发射扫描电子显微镜(SM-7400F:日本电子株式会社制)以加速电压3.00kV进行观察,测定相邻的2个凸部(或者相邻的2个凹部)的间隔(周期)以及该凸部(或者凹部)的深度,分别逐个测定10点,采用其平均值。

本发明的第二实施方式中的层叠结构体(多层层叠体)作为在最表层具有微细凹凸结构的功能性物品是最优的。作为这样的功能性物品,例如列举出具备本发明的第二实施方式中的多层层叠体的抗反射物品和拒水性物品。特别是,具备本发明的第二实施方式中的多层层叠体的显示器和汽车用构件作为功能性物品是优选的。

“抗反射物品”

具备本发明的第二实施方式中的层叠结构体的抗反射物品具有多层层叠体,所述多层层叠体在最上层具备表面具有微细凹凸结构的最表层。该抗反射物品显现出高的耐擦伤性和良好的抗反射性能。抗反射物品例如是在液晶显示装置、等离子体显示面板、电致发光显示器、阴极管显示装置那样的图像显示装置、透镜、橱窗、眼镜透镜等对象物的表面上贴附具有微细凹凸结构的多层层叠体而得到的结构。

“拒水性物品”

具备本发明的第二实施方式中的层叠结构体的拒水性物品具有多层层叠体,所述多层层叠体在最上层具备表面具有微细凹凸结构的最表层。该拒水性物品具有高的耐擦伤性和良好的拒水性,显现出优异的抗反射性能。拒水性物品例如是在窗材料、屋顶瓦、屋外照明、曲面镜、车辆用窗、车辆用镜的表面上贴附具有微细凹凸结构的多层层叠体而得到结构。

在上述各对象物品的贴附层叠结构体的部分是立体形状的情况下,预先使用与其对应的形状的基材,在该基材之上形成中间层和最表层而获得层叠结构体,将该层叠结构体贴附于对象物品的规定部分即可。

另外,对象物品为图像显示装置的情况下,不限于其表面,可在其前面板贴附本发明的第二实施方式中的多层层叠体,也可由本发明的第二实施方式中的层叠结构体构成前面板本身。

另外,本发明的第二实施方式中的多层层叠体除了可适用于上述的用途以外,例如也可适用于光波导、浮雕型全息图、透镜、偏光分离元件等光学用途以及细胞培养片材等用途。

“用于转印微细凹凸结构的模具(微细凹凸结构转印用压模)”

模具在表面具有微细凹凸结构的反转结构。作为模具的材料,列举出金属(包含在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,列举出滚筒状、圆管状、平板状、片材状等。

作为模具的制作方法,例如列举出,在第一个实施方式的说明中,作为模具的制作方法而例示出的方法(I-1)、方法(I-2),从可进行大面积化并且制作变得简便的观点考虑,特别优选为方法(I-1)。

作为方法(I-1),优选为具有第一个实施方式中说明的工序(a)~(f)的方法。

作为模具的细孔的形状,列举出近圆锥状、方锥状、圆柱状等,优选为圆锥形状、角锥形状等那样,与深度方向正交的方向的细孔截面积从最表面向深度方向连续性地减少的形状。

相邻的2个细孔间的平均间隔w(从细孔的中心到相邻的细孔的中心的距离)优选为可见光的波长以下、即、400nm以下。该平均间隔w更优选为140~260nm以下,特别优选为160nm~200nm。平均间隔w通过电子显微镜观察而测定50处的相邻的2个细孔间的间隔,将它们的值进行平均而得到。

模具的细孔的深度d优选为120~250nm,更优选为150~220nm,特别优选为160~190nm。该深度d是通过电子显微镜观察以倍率30000倍观察时,通过测定细孔的最底部与相邻于该细孔的细孔之间存在的凸部的最顶部之间的距离而得到的值。细孔的高宽比(细孔的深度d/细孔间的平均间隔w)优选为0.7~1.4,更优选为0.8~1.2。

也可用脱模剂对模具的形成了微细凹凸结构的一侧的表面进行处理。作为脱模剂,列举出硅树脂、氟树脂、氟化合物、磷酸酯等,特别优选为磷酸酯。作为磷酸酯,优选为(聚)氧化烯烷基磷酸化合物,作为市售品,例如列举出以下的市售品。城北化学工业株式会社制的JP-506H;Axel公司制的MoldWiz INT-1856;Nikko Chemicals CO.,LTD.制的TDP-10、TDP-8、TDP-6、TDP-2、DDP-10、DDP-8、DDP-6、DDP-4、DDP-2、TLP-4、TCP-5、DLP-10等。

实施例

以下,通过实施例来进一步详细说明本发明。

[试验1]

试验1中的各种测定以及评价方法、模具的制造方法、各例中使用的成分如以下所示。

“测定·评价”

(1-1)模具的细孔的测定

切下模具的一部分,用铂对表面以及纵剖面进行1分钟蒸镀,使用场发射扫描电子显微镜(日本电子株式会社制,“JSM-7400F”),以加速电压3.00kV放大到20000倍进行观察,测定50处相邻的细孔彼此的间隔(从细孔的中心到相邻的细孔的中心的距离),将其平均值作为相邻细孔的平均间隔(周期)。

另外,将模具的纵剖面放大到30000倍进行观察,测定50处细孔的最底部与存在于细孔间的凸部的最顶部之间的距离,将其平均值作为细孔的平均深度。

(1-2)微细凹凸结构的凸部的测定

在形成了中间层及最表层的时间点,用铂对测定样品的表面以及纵剖面进行10分钟蒸镀,使用场发射扫描电子显微镜(日本电子株式会社制,“JSM-7400F”),以加速电压3.00kV放大到20000倍观察,测定50处相邻凸部彼此的间隔(从凸部的中心到相邻凸部的中心的距离),将其平均值作为相邻凸部的平均间隔(周期)。

另外,将测定样品的剖面放大到30000倍观察,测定50处凸部的最底部与存在于凸部间的凹部的最顶部之间的距离,将其平均值作为凸部的平均高度。

(1-3)活性能量线固化性树脂组合物的固化物的马氏硬度、弹性模量、弹性恢复率的测定

使用大型载玻片(松浪硝子工业株式会社制,“大型载玻片,产品编号:S9213”,76mm×52mm尺寸)作为基材。在该基材上涂布活性能量线固化性树脂组合物,令涂膜的厚度为约250μm,对其使用高压汞灯灯以约1000mJ/cm2照射紫外线,制作出在基材上形成了活性能量线固化性树脂组合物的固化物的试验片。将其用作马氏硬度、弹性模量以及弹性恢复率的测定用的试验片。

使用维氏压子(四面金刚石锥体)与显微硬度计(株式会社FISCHER INSTRUMENTS制,“FISCHER SCOPE HM2000XYp”),按照[挤压(100mN/10秒)]→[蠕变(100mN、10秒)]→[去除载荷(100mN/10秒)]的评价程序测定出试验片的固化物的物性。测定是在恒温室(温度23℃、湿度50%)内进行。

根据获得的测定结果,利用解析软件(株式会社FISCHER INSTRUMENTS制,“WIN-HCU”)算出活性能量线固化性树脂组合物的固化物的马氏硬度、弹性模量、弹性恢复率。

(1-4)层叠结构体的最表层以及中间层的弹性模量、弹性恢复率的测定

用环氧系的树脂包埋层叠结构体,然后在层叠方向用金刚石刀切断,露出平滑的切断面。对于其切断面(试样),使用AFM(Bruker AXS K.K.制,“DimensionV”)以及悬臂(Bruker AXS K.K.制,“MPP-21100”),以Rampsize为200nm、Scanspeed为4Hz、挤压载荷30nN的力进行力曲线测定。

悬臂的弹簧常数通过使用蓝宝石进行计量,结果为4.08N/m。

使用力曲线测定的结果,根据下述式(I)求出试样的变形量,获得图7所示那样的载荷变形曲线。

试样的变形量=探针的位移量-悬臂的翘曲量(I)

以图7中的α、β、γ为基础,根据下述式(II)求出弹性恢复率。另外,弹性模量通过使用Hertz接触式将β至γ的曲线进行拟合从而求出。此时,悬臂的前端的曲率半径成为8nm,试样的泊松比为0.35。

弹性恢复率=(β与γ间的变形量)/(α与β间的变形量)×100 (II)

(1-5)中间层及最表层的膜厚的测定

在形成了中间层或者最表层的时间点,通过使用测微计,测定包含基材与中间层或者/以及最表层的层叠薄膜的膜厚,减去基材或者中间层层叠而得到的薄膜的膜厚,从而估计出中间层及最表层的膜厚。

(1-6)耐结块性的评价

将在后述的“工序1:中间层的形成”中获得的层叠了中间层的层叠薄膜2张(50×50mm),按照中间层的表面与没有形成中间层的基材薄膜的表面接触的方式重叠,在施加800g的载荷的状态下放置1天,然后按照以下的评价基准对耐结块性进行评价。

○:薄膜彼此没有粘贴。

×:薄膜彼此粘贴。

(1-7)贴合性的评价

将格数设为100格,将评价基准如后述那样设定,除此以外,按照十字切割胶带剥离试验(JIS K 5600-5-6:1999(ISO 2409:1992))进行贴合性的评价。

首先,在表面具有微细凹凸结构的层叠结构体的背面(没有转印微细凹凸结构的基材的背面),介由光学粘着剂而贴附透明的2.0mm厚的黑色丙烯酸树脂板(三菱丽阳株式会社制,“Acrylite EX#502”,50mm×60mm),在具有微细凹凸结构的表面上利用割刀以2mm间隔以棋盘格状切出100格(10×10),在棋盘格状的部分上贴附粘着胶带(米其邦公司制,“Cellotape CT-24(注册商标)”)。其后,将粘着胶带急剧地剥离,观察最表层及/或中间层的剥离状态,按照以下的评价基准对贴合性进行评价。

○:100格之中,不足10格发生了剥落。

△:100格之中,10格以上且不足50格发生了剥落。

×:100格之中,50格以上发生了剥落。

(1-8)铅笔硬度的测定

将载荷设为500g,除此以外,按照JIS K 5600-5-4:1999(ISO 15184:1996)中记载的刮划硬度(铅笔法)进行铅笔硬度的评价。

首先,将在表面具有微细凹凸结构的层叠结构体的背面(没有转印微细凹凸结构的基材的背面)与透明的玻璃板(松浪硝子工业株式会社制,“大型载玻片,产品编号:S9112”,尺寸76mm×52mm)相接而固定,利用硬度2B~3H的铅笔(三菱铅笔株式会社制,“Uni铅笔刮擦值试验用”)实施刮划试验,测定出层叠结构体表面的铅笔硬度。

(1-9)耐擦伤性的评价

对于放置在表面具有微细凹凸结构的层叠结构体的表面上的各边2cm的四方形的钢丝绒(日本钢丝绒株式会社制,“Bonstar#0000”),施加100g、400g、1000g的载荷,使用磨耗试验机(新东科学株式会社制,“HEiDON TRIBOGEAR TYPE-30S”),以往复距离30mm、触头速度30mm/秒进行10次往复磨耗。对施加了各载荷之后的层叠结构体表面的外观进行评价。在进行外观评价之时,在层叠结构体的背面(没有转印微细凹凸结构的基材的背面),介由光学粘着剂贴附2.0mm厚的黑色丙烯酸树脂板(三菱丽阳株式会社制,“AcryliteEX#502”,50mm×60mm),在屋内的荧光灯下目视观察,按照以下的评价基准对耐擦伤性进行了评价。

◎:没有确认出损伤。

○:可确认的损伤不足5根,擦伤部位不是白色模糊。

△:可确认的损伤为5条以上、不足20条,擦伤部位稍稍白色模糊。

×:可确认的损伤为20条以上,擦伤部位清楚地看见白色模糊。

×*:无法大致确认损伤,但是在最表层产生了剥落。

(1-10)雾度的测定

在表面具有微细凹凸结构的层叠结构体的背面(没有转印微细凹凸结构的基材的背面),介由光学粘着剂贴附透明的玻璃板(松浪硝子工业株式会社制,“大型载玻片,产品编号:S9112”,尺寸76mm×52mm),将其制成样品。使用雾度计(日本电色工业株式会社制,“NDH2000”),测定样品的雾度,对透明性进行评价。

(1-11)反射率的测定

在表面具有微细凹凸结构的层叠结构体的背面(没有转印微细凹凸结构的基材的背面)上,介由光学粘着剂贴附透明的2.0mm厚的黑色丙烯酸树脂板(三菱丽阳株式会社制,“Acrylite EX#502”,50mm×60mm),将其制成样品。使用分光光度计(株式会社岛津制作所制,“UV-2450”),以入射角:5°(使用5°镜面反射附属装置)、波长:380~780nm的范围,对样品的表面(层叠结构体侧)的相对反射率进行测定,依照JIS R 3106:1998(ISO 9050:1990)算出光谱光视效率反射率,评价抗反射性。

“模具的制造”

(模具A的制造)

对于纯度99.99质量%、厚度2mm、直径65mm的铝圆盘进行织物研磨以及电解研磨,将其用作铝基材。

将0.3M乙二酸水溶液调整为16℃,向其中浸没铝基材,以直流40V进行30分钟阳极氧化。由此,在铝基材上形成具有细孔的氧化膜(工序(a))。

接着,将形成了氧化膜的铝基材浸没于混合了6质量%的磷酸与1.8质量%铬酸的70℃的水溶液中6小时。由此,溶解去除氧化膜(工序(b))。

将溶解去除了氧化膜的铝基材浸没于调整为16℃的0.3M的乙二酸水溶液中,在40V下实施30秒阳极氧化(工序(c))。

接着,在调整为32℃的5质量%磷酸水溶液中浸没8分钟,实施将氧化膜的细孔放大的细孔径扩大处理(工序(d))。这样交替地反复进行阳极氧化与细孔径扩大处理,各实施合计5次(工序(e)、(f)),获得了表面形成有具有平均间隔为100nm、平均深度为180nm的近圆锥状细孔的阳极氧化铝的模具。

将所获得的模具浸没于脱模剂(Nikko Chemicals CO.,LTD.制的“TDP-8”的0.1质量%水溶液)中10分钟,然后将其提出来进行一夜风干,从而获得了经脱模处理的模具A。

(模具B的制造)

对纯度99.99质量%、厚度2mm、直径65mm的铝圆盘,进行织物研磨以及电解研磨,将其用作铝基材。

将0.3M乙二酸水溶液调整为15℃,在其中浸没铝基材,反复进行直流稳定化装置的电源的ON/OFF,从而使电流间歇性地流过铝基材,从而进行阳极氧化。将每隔30秒施加80V的恒定电压5秒的操作反复进行60次。由此,在铝基材形成具有细孔的氧化膜(工序(a))。

接着,将形成了氧化膜的铝基材浸没于混合了6质量%的磷酸和1.8质量%铬酸的70℃的水溶液中6小时。由此,溶解去除氧化膜(工序(b))。

将溶解去除了氧化膜的铝基材浸没于调整为16℃的0.05M的乙二酸水溶液,在80V下实施了7秒阳极氧化(工序(c))。

接着,在调整为32℃的5质量%磷酸水溶液中浸没20分钟,实施将氧化膜的细孔放大的细孔径扩大处理(工序(d))。这样交替地反复进行阳极氧化与细孔径扩大处理,各实施合计5次(工序(e)、(f)),获得了表面形成有具有平均间隔为180nm、平均深度为180nm的近圆锥状细孔的阳极氧化铝的模具。

将所获得的模具浸没于脱模剂(Nikko Chemicals CO.,LTD.制的“TDP-8”的0.1质量%水溶液)中10分钟,然后将其提出来,进行一夜风干,从而获得了经脱模处理的模具B。

“活性能量线固化性树脂组合物的调制”

(活性能量线固化性树脂组合物A的调制)

将作为聚合性成分的二季戊四醇六丙烯酸酯(日本化药株式会社制,“DPHA”)60质量份、季戊四醇三丙烯酸酯(第一工业制药株式会社制,“New Frontier PET-3”)30质量份、聚乙二醇二丙烯酸酯(东亚合成株式会社制,“M-260”)10质量份、以及4官能(聚)硅氧烷丙烯酸酯/环氧丙烷改性新戊二醇二丙烯酸酯的混合物(混合比7/3)(BYK Japan KK制,“BYK-3570”)1质量份、作为聚合引发剂的1-羟基环己基苯基酮(Ciba Japan K.K.制,“IRGACURE184”)3.0质量份、以及双(均三甲基苯甲酰基)苯基氧化膦(Ciba Japan K.K.制,“IRGACURE819”)0.5质量份、作为脱模剂的聚氧化乙烯烷基醚磷酸化合物(Nikko Chemicals CO.,LTD.制,“TDP-2”)0.1质量份进行混合,调制活性能量线固化性树脂组合物A(树脂组合物A)。

(活性能量线固化性树脂组合物B的调制)

将作为聚合性成分的二季戊四醇六丙烯酸酯(日本化药株式会社制,“DPHA”)40质量份、季戊四醇三丙烯酸酯(第一工业制药株式会社制,“New Frontier PET-3”)44质量份、聚乙二醇二丙烯酸酯(东亚合成株式会社制,“M-260”)10质量份、N,N-二甲基丙烯酰胺(株式会社兴人制,“DMAA”)5质量份、以及4官能(聚)硅氧烷丙烯酸酯/环氧丙烷改性新戊二醇二丙烯酸酯的混合物(混合比7/3)(BYK Japan KK制,“BYK-3570”)1质量份、作为聚合引发剂的1-羟基环己基苯基酮(Ciba Japan K.K.制,“IRGACURE184”)1.0质量份、以及双(均三甲基苯甲酰基)苯基氧化膦(Ciba Japan K.K.制,“IRGACURE819”)0.5质量份、作为脱模剂的聚氧化乙烯烷基醚磷酸化合物(Nikko Chemicals CO.,LTD.制,“TDP-2”)0.1质量份进行混合,调制活性能量线固化性树脂组合物B(树脂组合物B)。

(活性能量线固化性树脂组合物C的调制)

将作为聚合性成分的多官能氨基甲酸酯丙烯酸酯(第一工业制药株式会社制,“New Frontier R-1150D”)50质量份、己内酯改性二季戊四醇六丙烯酸酯(日本化药株式会社制,“DPCA-30”)10质量份、以及1,6-己二醇二丙烯酸酯(大阪有机化学工业株式会社制,“Viscoat#230”)40质量份、作为聚合引发剂的1-羟基环己基苯基酮(Ciba Japan K.K.制,“IRGACURE184”)3.0质量份、以及双(均三甲基苯甲酰基)苯基氧化膦(Ciba Japan K.K.制,“IRGACURE819”)1.0质量份、作为脱模剂的聚氧化乙烯烷基醚磷酸化合物(Nikko Chemicals CO.,LTD.制,“TDP-2”)0.1质量份进行混合,调制活性能量线固化性树脂组合物C(树脂组合物C)。

(活性能量线固化性树脂组合物D的调制)

将作为聚合性成分的二季戊四醇六丙烯酸酯(日本化药株式会社制,“DPHA”)50质量份、聚乙二醇二丙烯酸酯(东亚合成株式会社制,“M-260”)25质量份、以及二季戊四醇六丙烯酸酯的EO改性化合物(日本化药株式会社制,“DPEA-12”)25质量份、作为聚合引发剂的1-羟基环己基苯基酮(Ciba Japan K.K.制,“IRGACURE184”)1.0质量份、以及双(均三甲基苯甲酰基)苯基氧化膦(Ciba Japan K.K.制,“IRGACURE819”)0.5质量份、作为脱模剂的聚氧化乙烯烷基醚磷酸化合物(Nikko Chemicals CO.,LTD.制,“TDP-2”)0.1质量份进行混合,调制活性能量线固化性树脂组合物D(树脂组合物D)。

(活性能量线固化性树脂组合物E的调制)

将作为聚合性成分的二季戊四醇六丙烯酸酯(日本化药株式会社制,“DPHA”)25质量份、季戊四醇三丙烯酸酯(第一工业制药株式会社制,“New Frontier PET-3”)25质量份、聚乙二醇二丙烯酸酯(东亚合成株式会社制,“M-260”)25质量份、以及二季戊四醇六丙烯酸酯的EO改性化合物(日本化药株式会社制,“DPEA-12”)25质量份、作为聚合引发剂的1-羟基环己基苯基酮(Ciba Japan K.K.制,“IRGACURE184”)1.0质量份、以及双(均三甲基苯甲酰基)苯基氧化膦(Ciba Japan K.K.制,“IRGACURE819”)0.5质量份、作为脱模剂的聚氧化乙烯烷基醚磷酸化合物(Nikko Chemicals CO.,LTD.制,“TDP-2”)0.1质量份进行混合,调制活性能量线固化性树脂组合物E(树脂组合物E)。

(活性能量线固化性树脂组合物F的调制)

将作为聚合性成分的琥珀酸酐/三羟甲基乙烷/丙烯酸(摩尔比1:2:4)的缩合酯(大阪有机化学工业株式会社制,“TAS”)75质量份、聚乙二醇二丙烯酸酯(东亚合成株式会社制,“M-260”)20质量份、以及丙烯酸甲酯5质量份、作为聚合引发剂的1-羟基环己基苯基酮(Ciba Japan K.K.制,“IRGACURE184”)1.0质量份、以及双(均三甲基苯甲酰基)苯基氧化膦(Ciba Japan K.K.制,“IRGACURE819”)0.5质量份、作为脱模剂的聚氧化乙烯烷基醚磷酸化合物(Nikko Chemicals CO.,LTD.制,“TDP-2”)0.1质量份进行混合,调制活性能量线固化性树脂组合物F(树脂组合物F)。

(活性能量线固化性树脂组合物G的调制)

将作为聚合性成分的季戊四醇三丙烯酸酯(第一工业制药株式会社制,“New Frontier PET-3”)20质量份、以及乙氧基化季戊四醇四丙烯酸酯(新中村化学工业株式会社制,“ATM-35E”)80质量份、作为聚合引发剂的1-羟基环己基苯基酮(Ciba Japan K.K.制,“IRGACURE184”)1.0质量份、以及双(均三甲基苯甲酰基)苯基氧化膦(Ciba Japan K.K.制,“IRGACURE819”)0.5质量份、作为脱模剂的聚氧化乙烯烷基醚磷酸化合物(Nikko Chemicals CO.,LTD.制,“TDP-2”)0.1质量份进行混合,调制活性能量线固化性树脂组合物G(树脂组合物G)。

(活性能量线固化性树脂组合物H的调制)

将作为聚合性成分的聚乙二醇二丙烯酸酯(东亚合成株式会社制,“M-260”)30质量份、以及二季戊四醇六丙烯酸酯的EO改性化合物(日本化药株式会社制,“DPEA-12”)70质量份、作为聚合引发剂的1-羟基环己基苯基酮(Ciba Japan K.K.制,“IRGACURE184”)1.0质量份、以及双(均三甲基苯甲酰基)苯基氧化膦(Ciba Japan K.K.制,“IRGACURE819”)0.5质量份、作为脱模剂的聚氧化乙烯烷基醚磷酸化合物(Nikko Chemicals CO.,LTD.制,“TDP-2”)0.1质量份进行混合,调制活性能量线固化性树脂组合物H(树脂组合物H)。

“实施例1-1”

(工序1:中间层的形成)

将数滴树脂组合物A滴加于模具A的表面。一边利用作为基材的厚度80μm的三乙酰纤维素薄膜(Fujifilm Corporation制,“TD80ULM”,以下也表示为“TAC薄膜”)将树脂组合物A进行压按扩展,一边用TAC薄膜将树脂组合物A覆盖。其后,使用UV照射装置(Heraeus Noblelight Fusion UV Inc.制)从TAC薄膜侧以1000mJ/cm2的能量照射紫外线,令树脂组合物A固化。将每片TAC薄膜的树脂组合物A的固化物从模具A脱模,从而获得了在基材上层叠有膜厚5μm的中间层的层叠薄膜,该中间层在表面具有相邻的凸部彼此的平均间隔(周期)为100nm、凸部的平均高度为180nm(高宽比:1.8)的微细凹凸结构。

对所获得的层叠薄膜的耐结块性进行了评价。结果示于表2。

(工序2:最表层的形成)

将数滴树脂组合物D滴加于模具A的表面。一边利用先前获得的层叠薄膜将树脂组合物D进行压按扩展,一边用层叠薄膜将树脂组合物D覆盖。其后,使用UV照射装置(Heraeus Noblelight Fusion UV Inc.制)从层叠薄膜侧以1000mJ/cm2的能量照射紫外线,从而令树脂组合物D固化。将每片层叠薄膜的树脂组合物D的固化物从模具脱模,从而获得了层叠薄膜的中间层上层叠有膜厚4μm的最表层的薄膜状的层叠结构体,该最表层在表面具有相邻的凸部彼此的平均间隔(周期)为100nm、凸部的平均高度为180nm(高宽比:1.8)的微细凹凸结构。

测定出在工序1、2中使用的树脂组合物的固化物的马氏硬度、弹性模量、弹性恢复率。结果示于表1。

对于所获得的层叠结构体,评价贴合性、铅笔硬度以及耐擦伤性,测定反射率以及雾度。结果示于表2。

“实施例1-2”

在工序2中将树脂组合物D变更为树脂组合物E,除此以外,与实施例1-1同样地操作而制造层叠结构体,进行了各种测定以及评价。将结果示于表1、2。

予以说明的是,形成在中间层及最表层的表面上的微细凹凸结构的相邻的凸部彼此的平均间隔、凸部的平均高度、高宽比与实施例1-1相同。

“实施例1-3”

在工序1中将模具A变更为模具B,将树脂组合物A变更为树脂组合物B,将中间层的膜厚变更为7μm,除此以外,与实施例1-1同样地操作而制造层叠结构体,进行各种测定以及评价。将结果示于表1、2。另外,测定出所获得的层叠结构体的最表层以及中间层的弹性模量、弹性恢复率。结果示于表5。

予以说明的是,形成在中间层的表面的微细凹凸结构的相邻的凸部彼此的平均间隔为180nm、凸部的平均高度为180nm、高宽比为1.0,形成在最表层的表面的微细凹凸结构的相邻的凸部彼此的平均间隔、凸部的平均高度、高宽比与实施例1-1相同。

“实施例1-4”

在工序1中将模具A变更为模具B,将树脂组合物A变更为树脂组合物B,将中间层的膜厚变更为7μm,在工序2中将树脂组合物D变更为树脂组合物E,除此以外,与实施例1-1同样地操作而制造层叠结构体,进行各种测定以及评价。将结果示于表1、2。

予以说明的是,形成在中间层的表面的微细凹凸结构的相邻的凸部彼此的平均间隔、凸部的平均高度、高宽比与实施例1-3相同;形成在最表层的表面上的微细凹凸结构的相邻的凸部彼此的平均间隔、凸部的平均高度、高宽比与实施例1-1相同。

“实施例1-5”

在工序1中模具A变更为表面没有形成微细凹凸结构的反转结构的镜面铝基材(以下简称为“镜面铝基材”),除此以外,与实施例1-1同样地操作而制造层叠结构体,进行各种测定以及评价。将结果示于表1、2。

予以说明的是,形成在最表层的表面上的微细凹凸结构的相邻的凸部彼此的平均间隔、凸部的平均高度、高宽比,与实施例1-1相同。

“实施例1-6”

在工序1中将树脂组合物A变更为树脂组合物C,将中间层的膜厚变更为7μm,除此以外,与实施例1-1同样地操作而制造层叠结构体,进行各种测定以及评价。将结果示于表1、2。

予以说明的是,形成在中间层及最表层的表面上的微细凹凸结构的相邻的凸部彼此的平均间隔、凸部的平均高度、高宽比与实施例1-1相同。

“比较例1-1”

在工序1中将模具A变更为模具B,将树脂组合物A变更为树脂组合物B,将中间层的膜厚变更为7μm,在工序2中将树脂组合物D变更为树脂组合物C,除此以外,与实施例1-1同样地操作而制造层叠结构体,进行各种测定以及评价。将结果示于表1、2。

予以说明的是,形成在中间层的表面的微细凹凸结构的相邻的凸部彼此的平均间隔、凸部的平均高度、高宽比与实施例1-3相同;形成在最表层的表面上的微细凹凸结构的相邻的凸部彼此的平均间隔、凸部的平均高度、高宽比与实施例1-1相同。

“比较例1-2”

在工序1中将模具A变更为模具B,将树脂组合物A变更为树脂组合物B,将中间层的膜厚变更为7μm,在工序2中将树脂组合物D变更为树脂组合物F,除此以外,与实施例1-1同样地操作而制造层叠结构体,进行各种测定以及评价。将结果示于表1、2。

予以说明的是,形成在中间层的表面的微细凹凸结构的相邻的凸部彼此的平均间隔、凸部的平均高度、高宽比与实施例1-3相同;形成在最表层的表面上的微细凹凸结构的相邻的凸部彼此的平均间隔、凸部的平均高度、高宽比与实施例1-1相同。

“参考例1-1”

在工序1中不设置中间层,在工序2中将最表层的膜厚变更为13μm,除此以外,与实施例1-1同样地操作而制造层叠结构体,进行各种测定以及评价。将结果示于表1、2。

予以说明的是,形成在最表层的表面的微细凹凸结构的相邻的凸部彼此的平均间隔、凸部的平均高度、高宽比与实施例1-1相同。

“参考例1-2”

在工序1中不设置中间层,在工序2中将树脂组合物D变更为树脂组合物E,将最表层的膜厚变更为11μm,除此以外,与实施例1-1同样地操作而制造层叠结构体,进行各种测定以及评价。将结果示于表1、2。

予以说明的是,形成在最表层的表面的微细凹凸结构的相邻的凸部彼此的平均间隔、凸部的平均高度、高宽比与实施例1-1相同。

“实施例1-7”

在工序2中将模具A变更为模具B,将树脂组合物D变更为树脂组合物G,除此以外,与实施例1-1同样地操作而制造层叠结构体,进行各种测定以及评价。将结果示于表3、4。

予以说明的是,形成在中间层的表面的微细凹凸结构的相邻的凸部彼此的平均间隔、凸部的平均高度、高宽比与实施例1-1相同;形成在最表层的表面上的微细凹凸结构的相邻的凸部彼此的平均间隔为180nm、凸部的平均高度为180nm、高宽比为1.0。

“实施例1-8”

在工序2中将模具A变更为模具B,将树脂组合物D变更为树脂组合物H,除此以外,与实施例1-1同样地操作而制造层叠结构体,进行各种测定以及评价。将结果示于表3、4。

予以说明的是,形成在中间层的表面的微细凹凸结构的相邻的凸部彼此的平均间隔、凸部的平均高度、高宽比与实施例1-1相同;形成在最表层的表面上的微细凹凸结构的相邻的凸部彼此的平均间隔、凸部的平均高度、高宽比与实施例1-6相同。

“实施例1-9”

在工序1中将树脂组合物A变更为树脂组合物B,中间层的膜厚变更为7μm,在工序2中将模具A变更为模具B,将树脂组合物D变更为树脂组合物G,除此以外,与实施例1-1同样地操作而制造层叠结构体,进行各种测定以及评价。将结果示于表3、4。另外,测定出所获得的层叠结构体的最表层以及中间层的弹性模量、弹性恢复率。结果示于表5。

予以说明的是,形成在中间层的表面的微细凹凸结构的相邻的凸部彼此的平均间隔、凸部的平均高度、高宽比与实施例1-3相同;形成在最表层的表面上的微细凹凸结构的相邻的凸部彼此的平均间隔、凸部的平均高度、高宽比与实施例1-6相同。

“实施例1-10”

在工序1中将树脂组合物A变更为树脂组合物B,将中间层的膜厚变更为7μm,在工序2中将模具A变更为模具B,将树脂组合物D变更为树脂组合物H,除此以外,与实施例1-1同样地操作而制造层叠结构体,进行各种测定以及评价。将结果示于表3、4。

予以说明的是,形成在中间层的表面的微细凹凸结构的相邻的凸部彼此的平均间隔、凸部的平均高度、高宽比与实施例1-3相同;形成在最表层的表面上的微细凹凸结构的相邻的凸部彼此的平均间隔、凸部的平均高度、高宽比与实施例1-6相同。

“实施例1-11”

在工序1中将树脂组合物A变更为树脂组合物C,将中间层的膜厚变更为7μm,在工序2中将模具A变更为模具B,将树脂组合物D变更为树脂组合物G,除此以外,与实施例1-1同样地操作而制造层叠结构体,进行各种测定以及评价。将结果示于表3、4。

予以说明的是,形成于中间层的表面的微细凹凸结构的相邻的凸部彼此的平均间隔、凸部的平均高度、高宽比与实施例1-1相同;形成在最表层的表面上的微细凹凸结构的相邻的凸部彼此的平均间隔、凸部的平均高度、高宽比与实施例1-6相同。

“实施例1-12”

在工序1中将树脂组合物A变更为树脂组合物C,将中间层的膜厚变更为7μm,在工序2中将模具A变更为模具B,将树脂组合物D变更为树脂组合物H,除此以外,与实施例1-1同样地操作而制造层叠结构体,进行各种测定以及评价。将结果示于表3、4。

予以说明的是,形成于中间层的表面的微细凹凸结构的相邻的凸部彼此的平均间隔、凸部的平均高度、高宽比与实施例1-1相同;形成在最表层的表面上的微细凹凸结构的相邻的凸部彼此的平均间隔、凸部的平均高度、高宽比与实施例1-6相同。

“实施例1-13”

在工序1中将树脂组合物A变更为树脂组合物E,将中间层的膜厚变更为7μm,在工序2中将模具A变更为模具B,将树脂组合物D变更为树脂组合物G,除此以外,与实施例1-1同样地操作而制造层叠结构体,进行各种测定以及评价。将结果示于表3、4。

予以说明的是,形成在中间层的表面的微细凹凸结构的相邻的凸部彼此的平均间隔、凸部的平均高度、高宽比与实施例1-1相同;形成在最表层的表面上的微细凹凸结构的相邻的凸部彼此的平均间隔、凸部的平均高度、高宽比与实施例1-6相同。

“实施例1-14”

在工序1中将树脂组合物A变更为树脂组合物E,将中间层的膜厚变更为7μm,在工序2中将模具A变更为模具B,将树脂组合物D变更为树脂组合物H,除此以外,与实施例1-1同样地操作而制造层叠结构体,进行各种测定以及评价。将结果示于表3、4。

予以说明的是,形成在中间层的表面的微细凹凸结构的相邻的凸部彼此的平均间隔、凸部的平均高度、高宽比与实施例1-1相同;形成在最表层的表面上的微细凹凸结构的相邻的凸部彼此的平均间隔、凸部的平均高度、高宽比与实施例1-6相同。

“实施例1-15”

在工序1中将模具A变更为镜面铝基材,在工序2中将模具A变更为模具B,将树脂组合物D变更为树脂组合物G,除此以外,与实施例1-1同样地操作而制造层叠结构体,进行各种测定以及评价。将结果示于表3、4。

予以说明的是,形成在最表层的表面的微细凹凸结构的相邻的凸部彼此的平均间隔、凸部的平均高度、高宽比与实施例1-6相同。

“参考例1-3”

在工序1中不设置中间层,在工序2中将模具A变更为模具B,将树脂组合物D变更为树脂组合物G,将最表层的膜厚变更为10μm,除此以外,与实施例1-1同样地操作而制造层叠结构体,进行各种测定以及评价。将结果示于表3、4。

予以说明的是,形成在最表层的表面的微细凹凸结构的相邻的凸部彼此的平均间隔、凸部的平均高度、高宽比与实施例1-6相同。

“参考例1-4”

在工序1中不设置中间层,在工序2中将模具A变更为模具B,将树脂组合物D变更为树脂组合物H,将最表层的膜厚变更为10μm,除此以外,与实施例1-1同样地操作而制造层叠结构体,进行各种测定以及评价。将结果示于表3、4。

予以说明的是,形成在最表层的表面的微细凹凸结构的相邻的凸部彼此的平均间隔、凸部的平均高度、高宽比与实施例1-6相同。

表1

表2

表3

表4

表5

予以说明的是,在表1、3中,“TAC”是指TAC薄膜,“镜面”是指镜面铝基材。

另外,在表2、4中,“SW”是指钢丝绒,例如“250g/cm2”表示的是对单位面积的钢丝绒施加了250g的载荷。

根据表1~4的结果可知,通过在基材上顺次层叠由具有特定物性的树脂形成的中间层与表面具有微细凹凸结构并且由具有特定物性的树脂形成的最表层而得到的实施例1-1~1-15的层叠结构体,铅笔硬度高,具有良好的耐擦伤性、抗反射性以及透明性。另外,实施例1-1~1-15中形成的中间层具有耐结块性。

特别是,中间层的表面也具有微细凹凸结构的实施例1-1~1-4、1-6~1-14的层叠结构体也具有良好的贴合性。

予以说明的是,中间层的马氏硬度为170N/mm2,最表层的弹性恢复率为77%的实施例1-6的层叠结构体具有与实施例1-1~1-4同程度的贴合性、耐擦伤性、抗反射性以及透明性,但是与实施例1-1~1-4相比,铅笔硬度低,在硬度2H的试验时产生了压痕。

另一方面,形成最表层的树脂的弹性恢复率不足70%的比较例1-1、1-2的层叠结构体具有与实施例1-1~1-4同程度的贴合性、铅笔硬度、抗反射性以及透明性,但是耐擦伤性低劣,在载荷25g/cm2的试验时产生了显眼的创伤。

另外,根据参考例1-1、1-2可知,除了不形成中间层以外与实施例1-1~1-4同样地制作而成的层叠结构体具有与实施例1-1~1-4同程度的贴合性、耐擦伤性、抗反射性以及透明性,但是铅笔硬度低,在硬度2H的试验时产生了压痕。予以说明的是,参考例1-1的层叠结构体具有与实施例1-6的层叠结构体同程度的铅笔硬度,但是最表层的厚度厚于实施例1-6中的中间层与最表层的合计厚度。该结果表示,在不形成中间层的情况下,为了显现与形成了中间层的情况同程度的铅笔硬度,需要使最表层的厚度变厚,层叠结构体整体的厚度变厚。

另外,根据参考例1-3、1-4可知,除了不形成中间层以外与实施例1-7~1-14同样地制作而成的层叠结构体具有与实施例1-7~1-14同程度的贴合性、耐擦伤性、抗反射性以及透明性,但是铅笔硬度低。

另外,根据表1、3、5可知,最表层以及中间层的弹性恢复率和弹性模量,无论是用显微硬度计测定构成各层的材料(活性能量线固化性树脂组合物)的固化物的弹性恢复率和弹性模量,还是在层叠结构体的状态下利用AFM测定各层的弹性恢复率和弹性模量,在结果上都没有大的差异。

[试验2]

试验2中的各种测定以及评价方法、模具(压模)的制造方法如以下所示。

“测定·评价”

(2-1)多层层叠体的耐擦伤性

使用磨耗试验机(新东科学株式会社制,“HEiDON TRIBOGEAR TYPE-30S”),对于放置在物品表面的切割为2cm2的钢丝绒(日本钢丝绒株式会社制,Bonstar#0000)施加400g(100gf/cm2)的载荷,以往复距离:30mm、触头速度:平均100mm/秒往复10次,对物品表面的外观进行评价。在进行外观评价之时,将物品贴附在2.0mm厚的黑色丙烯酸板(三菱丽阳株式会社制,Acrylite)的单面,在屋内举起荧光灯利用目视进行评价。

A:在擦伤部分之中可确认的损伤不足10条。

B:在擦伤部分之中抗反射性能失去的面积不足擦伤部分的50%。

C:擦伤部分的抗反射性能失去50%以上。

D:擦伤部分的抗反射性能大致全都失去。

(2-2)多层层叠体的铅笔硬度

按照JIS K5600-5-4,以载荷500gf进行试验。试验后通过目视观察外观,记述了不造成压痕的铅笔硬度。在3H下不造成损伤而在4H下造成损伤的情况下表记为“3H”。

(2-3)最表层与中间层的贴合性

依照JIS K 5400,进行棋盘格剥离试验,对最表层与中间层的贴合性进行评价。底座使用厚度2mm的丙烯酸板。利用棋盘格为10×10的100格进行,对在100格中没有引起剥离的数量进行评价。

A:完全没有剥离。

B:剥离了1~99格。

C:100格全都剥离。

(2-4)中间层表面的反应率测定

中间层表面的反应率测定根据以下方法进行。在红外分光装置(Avatar330:Thermo Fisher Scientific Inc.制)中安装全反射法(Attenuated Total Reflectance)单元(Endurance Module:ST Japan Inc.销售制),对于2层层叠体的中间层的表面,在累计次数32次、分辨能力4cm-1的条件下进行测定。根据其结果,将归属于810cm-1附近的C=C键的峰高度设为p1,将归属于1730cm-1附近的酯键的C=O的峰高度设为r1,进行了读取。另外,关于用作原料的聚合性成分(a),测定810cm-1附近的峰高度p2、1730cm-1附近的峰高度r2,将由下述式(III)获得的值作为中间层表面的双键反应率(mol%)。

[数学式1]

(2-5)中间层的固化状态

关于2层层叠体的中间层,通过目视以及用手指接触从而确认固化的状态,按照以下的评价基准来评价。

A:固化到表面。

B:表面未固化,接触时涂刷面发生了皲裂。

(2-6)模具(压模)的细孔的测定

对由阳极氧化多孔质氧化铝形成的模具的一部分纵剖面进行1分钟Pt蒸镀,利用场发射扫描电子显微镜(日本电子株式会社制,商品名JSM-7400F)以加速电压3.00kV进行观察,测定出相邻细孔的间隔(周期)以及细孔的深度。具体而言分别逐个测定10点,将其平均值作为测定值。

(2-7)活性能量线固化性树脂组合物的固化物的马氏硬度、弹性模量、弹性恢复率的测定

使用大型载玻片(松浪硝子工业株式会社制,“大型载玻片,产品编号:S9213”,尺寸76mm×52mm)作为基材。在该基材上涂布活性能量线固化性树脂组合物,使涂膜的厚度为约250μm,使用汞灯以约1000mJ/cm2对其照射紫外线,制作出基材上形成有活性能量线固化性树脂组合物的固化物的试验片。将其用作马氏硬度、弹性模量以及弹性恢复率的测定用的试验片。

使用维氏压子(四面金刚石锥体)与显微硬度计(株式会社FISCHER INSTRUMENTS制,“FISCHER SCOPE HM2000XYp”),按照[挤压(100mN/10秒)]→[蠕变(100mN、10秒)]→[去除载荷(100mN/10秒)]的评价程序测定出试验片的固化物的物性。测定在恒温室(温度23℃、湿度50%)内进行。

根据获得了的测定结果,利用解析软件(株式会社FISCHER INSTRUMENTS制,“WIN-HCU”)算出活性能量线固化性树脂组合物的固化物的马氏硬度、弹性模量、弹性恢复率。

“模具的制造”

(模具C的制造)

使用纯度99.99质量%、经电解研磨的厚度2mm、直径65mm铝圆盘作为铝基材。将0.3M乙二酸水溶液调整为15℃,在该液中浸没铝基材,通过反复进行直流稳定化装置的电源的ON/OFF使电流间歇性地流过铝基材,从而进行阳极氧化。将每隔30秒施加80V的恒定电压5秒的操作反复进行60次,形成具有细孔的氧化膜(工序(a))。接着,将形成有氧化膜的铝基材浸没于混合了6质量%的磷酸与1.8质量%铬酸的70℃的水溶液中6小时,从而溶解去除氧化膜(工序(b))。

其后,将溶解去除了氧化膜的铝基材浸没于调整为16℃的0.05M的乙二酸水溶液中,以80V实施7秒阳极氧化(工序(c))。接着,浸没于调整为32℃的5质量%磷酸水溶液中20分钟,实施将氧化膜的细孔放大的孔径扩大处理(工序(d))。这样将工序(c)的阳极氧化与工序(d)的孔径扩大处理交替地反复进行5次,从而获得模具C。模具C的细孔的间隔(周期)约为180nm,细孔的深度约为180nm。

将模具C浸没于TDP-8(Nikko Chemicals CO.,LTD.制)的0.1质量%水溶液10分钟,提出来进行16小时风干从而实施脱模处理。

(模具D的制造)

使用与模具C同样的铝圆盘作为铝基材。将0.3M乙二酸水溶液调整为15℃,向该液中浸没铝基板,以直流40V的恒定电压进行30分钟阳极氧化,从而形成具有细孔的氧化膜(工序(a))。接着,将形成了氧化膜的铝基材浸没于混合了6质量%的磷酸和1.8质量%铬酸的70℃的水溶液中6小时,从而溶解去除氧化膜(工序(b))。

将溶解去除了氧化膜的铝基材浸没于调整为16℃的0.3M的乙二酸水溶液中,以40V实施30秒阳极氧化(工序(c))。接着,浸没于调整为32℃的5质量%磷酸水溶液中8分钟,实施将氧化膜的细孔放大的孔径扩大处理(工序(d))。这样将工序(c)的阳极氧化与工序(d)的孔径扩大处理交替地反复进行5次从而获得模具D。模具D的细孔的间隔(周期)约为100nm,细孔的深度约为180nm。

将模具D浸没于TDP-8(Nikko Chemicals CO.,LTD.制)的0.1质量%水溶液中10分钟,提出来而进行一夜风干,从而实施脱模处理。

“实施例2-1”

(1.中间层的形成)

作为中间层用的树脂组合物(X),调制表7所示组成的树脂组合物(X-1)。予以说明的是,表7中的聚合性成分(a)以及溶剂(e)这一栏的记号是表6所示的化合物。另外,树脂组合物(X)的固化物的马氏硬度、弹性模量、弹性恢复率如表7所示。

作为基材,使用光透射性的三乙酰纤维素薄膜(Fujifilm Corporation制,制品名T40UZ、厚度40μm)。在放置于玻璃板上的基材上,使用刮棒涂布机涂刷树脂组合物(X-1)。接着,利用调整为70℃的干燥机干燥3分钟,获得基材上形成了未固化的中间层的层叠体。接着,在不进行氮气等非活性气体的吹扫的状态下,使用无电极型的UV灯(Fusion UV Systems Japan K.K.制,H Bulb)从中间层的表面照射紫外线,使得以365nm的波长测定出的积算光量为350mJ/cm2,将中间层进行固化,从而获得了2层层叠体。

根据前述的“中间层表面的反应率的测定方法”测定双键反应率(mol%),获得表9所示的结果。另外,将2层层叠体的评价结果示于表9。

(2.最表层的形成)

作为最表层用的树脂组合物(Y),调制表8所示组成的树脂组合物(Y-1)。予以说明的是,表8中的聚合性成分(g)这一栏的记号是表6所示的化合物。另外,树脂组合物(Y)的固化物的马氏硬度、弹性模量、弹性恢复率如表8所示。

在模具D上适量滴加树脂组合物(Y-1),以前述2层层叠体的中间层与该树脂组合物接触的方式进行覆盖,利用该中间层将该树脂组合物均匀地压按扩展。接着,使用无电极型的UV灯(Fusion UV Systems Japan K.K.制,D Bulb),按照以365nm的波长测定出的积算光量为1000mJ/cm2的方式,从基材侧照射紫外线,使树脂组合物(Y-1)以及中间层中的未反应的树脂组合物(X-1)反应从而固化。其后剥离模具,从而获得表面具有微细凹凸结构的多层层叠体。

在该多层层叠体的表面转印了模具的微细凹凸结构,形成了平均周期100nm、平均高度180nm的近圆锥状的纳米凹凸结构。将多层层叠体的评价结果示于表9。最表层的厚度全都为5μm。

“实施例2-2~2-12、比较例2-1~2-4”

将中间层用的树脂组合物(X)、最表层用的树脂组合物(Y)以及模具变更为表9、10所示的组合(带○标记的组合),除此以外,与实施例2-1同样地操作而获得了2层层叠体以及多层层叠体。予以说明的是,在比较例2-1和2-2中,不形成中间层,在基材与模具之间形成最表层。

将评价结果示于表9、10。在各多层层叠体的表面转印了模具的微细凹凸结构,在使用模具C的情况下,形成了平均周期180nm、平均高度180nm的近圆锥状的纳米凹凸结构,在使用模具D的情况下,形成了平均周期100nm、平均高度180nm的大致圆盘锥状的纳米凹凸结构。最表层的厚度全都为5μm。

表6

表7

固态成分浓度:聚合性成分(a)与溶剂(e)的溶液中的聚合性成分(a)的浓度

聚合引发剂(d):Irgacure184(BASF公司制),表中的数值是相对于聚合性成分(a)100质量%的值

表8

聚合引发剂(h):表中的数值是相对于聚合性成分(g)100质量%的值

脱模剂(j):表中的数值是相对于聚合性成分(g)100质量%的值

表9

表10

“评价结果的汇总”

实施例2-1~2-3的层叠结构体的铅笔硬度为3H,是良好的,且贴合性也良好。实施例2-4的层叠结构体的中间层的膜厚为2μm,比较薄,因而铅笔硬度为H,但是与没有中间层的比较例2-1的层叠结构体(铅笔硬度为HB,贴合性为等级C)进行比较,可确认到铅笔硬度的提高效果和贴合性的提高效果。实施例2-5~2-6的层叠结构体,尽管构成最表层的树脂柔软,但铅笔硬度与实施例2-2同样是3H,确认到中间层的铅笔硬度的提高效果高,同时贴合性也良好。

实施例2-7的层叠结构体的中间层的膜厚为2μm,较薄,因而铅笔硬度为H,但是与没有中间层的比较例2-2的层叠结构体(铅笔硬度为B,贴合性为等级C)进行比较,可确认到铅笔硬度的提高效果和贴合性的提高效果。实施例2-8的层叠结构体使用了树脂组合物(X-3)作为中间层,因而贴合性成为了等级B,但是确认了可实现在实用上没有问题的贴合性和高的铅笔硬度。

实施例2-9~2-12的层叠结构体的铅笔硬度为3H,是良好的,且贴合性也良好。

对于比较例2-3的层叠结构体,第1活性能量线照射后的中间层的表面上的聚合性官能团的反应率为12mol%,较低,因而中间层的固化状态为等级B,仅轻轻接触就变成涂刷面皲裂的状态,制成3层层叠体后,尽管中间层的膜厚为5μm,铅笔硬度也只是H。对于比较例2-4的层叠结构体,第1活性能量线照射后的中间层的表面上的聚合性官能团的反应率为86mol%,较高,因而贴合性为等级C。

产业上的可利用性

本发明的层叠结构体可用作光学性能以及机械特性优异的光学物品、特别是抗反射薄膜等抗反射物品。

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