[发明专利]硬涂层形成用水性组合物及硬涂层

说明书

技术领域

本发明涉及硬涂层形成用水性组合物及硬涂层。具体而言，本发明涉及雾度值被抑制为一定值以下的硬涂层形成用的水性组合物。此外，本发明涉及由该水性组合物形成的硬涂层。

背景技术

近年，液晶显示器、等离子体显示器、触控面板显示器等显示装置迅速普及。这些显示装置的构件表面由于在制造中接触各种物体而容易被划伤。一旦划伤，则透过率降低和会看到伤痕本身将成为问题，不再适合作为显示装置的构件。因此，对显示装置的表面要求高耐划痕性和耐冲击性。

为了使显示装置的构件表面具有高耐划痕性和耐冲击性，大多是在显示装置的表层设置硬涂层。硬涂层是通过对含有多官能丙烯酸类聚合性举体、低聚物的材料照射紫外线、电子束等而使其固化、或者使烷氧基硅烷的水解物缩合、固化从而形成的。

例如，专利文献1及2公开了一种硬涂层组合物，其含有具有官能团的烷氧基硅烷、无机微粒及固化促进剂。这些文献中提出对硬涂剂组合物的组成等进行调整等，来提高耐划痕性、耐冲击性。需要说明的是，专利文献1中，在形成硬涂层组合物时，作为溶剂，使用的是有机溶剂；专利文献2中，作为无机微粒，使用的是二氧化硅微粒。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开平11—302597号公报

专利文献2：日本特开2010—188604号公报

发明内容

发明要解决的课题

但是，专利文献1的硬涂层形成用组合物以有机溶剂为溶剂，因此对环境的负担重，此外，制造工序中有机溶剂挥发所引起的制造环境恶化也是一个问题。

此外，专利文献2的硬涂层使用二氧化硅微粒作为无机微粒，因此存在无法获得具有足够高的折射率的硬涂层的问题。当在这样的折射率低的硬涂层上层叠ITO导电膜并作为触控面板用的层叠膜时，层间的折射率差变大，发生骨架可见性等，因此产生问题。

为了获得制造适应性高、具有高折射率的硬涂层，我们考虑了使用含有氧化锆、二氧化钛等折射率高的无机微粒的水性组合物来形成硬涂层。但是通过本发明等的研究，发现当在固化促进剂存在下将氧化锆、二氧化钛这些折射率高的无机微粒添加到含有烷氧基硅烷衍生物的水性组合物中时，雾度值变大，不能形成透明性高的硬涂层。

此外，即使在将高折射率、低雾度的硬涂层用于触控面板用的层叠膜时，也存在在层叠ITO导电膜时所使用的碱溶液作用下硬涂层发生溶解、雾度值上升的问题。因此，要求硬涂层具有碱耐性。

因此，本发明人等为了解决这样的现有技术的课题，出于获得用于形成折射率高的硬涂层、且雾度值低的水性组合物的目的而进行了研究。进而，本发明人等出于制造高折射率及低雾度、且碱耐性高的硬涂层的目的而进行了研究。

用于解决课题的手段

本发明人等为了解决上述课题而进行了深入研究，结果发现，利用此前没有的划时代的制法来制备水性组合物。还发现利用该水性组合物能够获得高折射率且低雾度的硬涂层，直至完成了本发明。进而，本发明等发现，这样的硬涂层在碱耐性方面也优异。

具体而言，本发明具有以下方案。

[1]一种水性组合物，其特征在于，所述水性组合物包含含有Ti或Zr中的至少一者、Si及Al的金属元素，Ti及Zr的原子数相对于Si的原子数之比((Ti+Zr)/Si)为2.5～18，Al的原子数相对于Si的原子数之比(Al/Si)为0.08～0.22，上述水性组合物的雾度值为0.5％以下。

[2]根据[1]所述的水性组合物，其特征在于，其为含环氧基的烷氧基硅烷、不含环氧基的烷氧基硅烷、无机微粒和固化促进剂混合而成的水性组合物，无机微粒的折射率为2.0以上，相对于含环氧基的烷氧基硅烷和不含环氧基的烷氧基硅烷的总质量，固化促进剂的含有率为30质量％以上。

[3]根据[2]所述的水性组合物，其特征在于，水性组合物中的无机微粒的平均粒径为30nm以下。

[4]根据[2]或[3]中任一项所述的水性组合物，其特征在于，无机微粒为包含氧化锆或二氧化钛的微粒。

[5]根据[2]～[4]中任一项所述的水性组合物，其特征在于，固化促进剂为铝螯合络合物。

[6]根据[2]～[5]中任一项所述的水性组合物，其特征在于，相对于含环氧基的烷氧基硅烷和不含环氧基的烷氧基硅烷的总质量，含环氧基的烷氧基硅烷所占的比率为20～85质量％。

[7]根据[2]～[6]中任一项所述的水性组合物，其特征在于，不含环氧基的烷氧基硅烷含有四烷氧基硅烷及三烷氧基硅烷中的至少一种。