[发明专利]透明被膜形成用涂布液及具有透明被膜的基材

说明书

技术领域

本发明涉及能够形成相对于水的接触角小、而且硬度(铅笔硬度)及强度(耐擦伤性)高的透明被膜的涂布液；及使用了该涂布液的具有透明被膜的基材。

背景技术

以往，对于由玻璃、塑料等形成的片材、透镜等基材，为了提高其表面的耐擦伤性而在基材表面设置硬涂膜。

对于硬涂膜而言，在将其用于最外表面的显示器用途中，为了赋予防污性，要求其为高接触角类型的硬涂膜。而另一方面，在平板电脑、智能手机之类的触摸面板用途中，为了在硬涂层之上进一步设置层或者贴合粘接剂、树脂，要求其为低接触角类型的硬涂膜。

另外，在使涂布液干燥·固化时，存在下述问题：透明被膜收缩，基材被牵拉，具有透明被膜的基材发生卷曲(弯曲)。例如，在溶剂多的涂布液的情况下，干燥时的溶剂挥发(浓缩)会导致从湿膜变为干膜时发生收缩，由此导致容易发生卷曲。另外，在使用多官能丙烯酸单体等固化收缩率大的树脂的情况下，容易因固化时的收缩而发生卷曲。近年来，为了进一步提高透明性、或者为了实现使用具有透明被膜的基材的显示装置和移动电话等的轻量化，已在使用薄基材，卷曲的问题变得更加显著。

因此，专利文献1中公开了在基材的至少一面层合有活性能量射线固化树脂层的硬涂膜及其制造方法。该硬涂膜的固化树脂层的表面硬度为H以上，并且水滴接触角为60°以下。具体而言，在塑料膜的基材上涂布不饱和聚酯树脂系、丙烯酸系、加成聚合系、硫醇·丙烯酸的混合系、阳离子聚合系、阳离子聚合与自由基聚合的混合(hybrid)系等的固化用树脂组合物，然后照射紫外线等活性能量射线，使该树脂组合物交联及固化，接着，使用含有特定量的氟气的气体进行接触处理，从而形成了活性能量射线固化树脂层。

专利文献2中公开了一种涂料，所述涂料能形成尽管为薄基材但卷曲也小、且与基材的密合性、硬度、耐擦伤性、透明性等优异的透明被膜。该涂料包含官能团数为4以上的多官能氨基甲酸酯丙烯酸酯树脂、官能团数为2或3的低官能丙烯酸酯树脂、平均粒径为5～500nm的金属氧化物微粒、和有机溶剂，多官能氨基甲酸酯丙烯酸酯树脂的浓度(C_A)与低官能丙烯酸酯树脂的浓度(C_B)的浓度比(C_B/C_A)在0.05～0.5的范围内。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开平7-173310号公报

专利文献2：日本特开2013-64038号公报

发明内容

发明所要解决的课题

但是，专利文献1的硬涂膜的构成中，固化树脂层是主体。因此，硬涂膜的硬度仅能达到H～2H左右，难以达到这以上的高硬度化，无法得到同时实现低接触角和高硬度的硬涂膜。

其次，专利文献2中，透明被膜中的多官能氨基甲酸酯丙烯酸酯树脂是疏水性的。因此，透明被膜的表面也成为疏水性，相对于水的接触角变高。另外，如果为实现高硬度化而增加透明被膜中的经表面处理的金属氧化物微粒的含量，则得到的透明被膜会发生白化、或者发生卷曲。认为这是因为，多官能氨基甲酸酯丙烯酸酯树脂是疏水性的，而与之相对，经表面处理的金属氧化物微粒是亲水性的，因此无法获得充分的相容性。此外，多官能氨基甲酸酯丙烯酸酯树脂由于是特殊的化合物，所以价格高，耐候性、耐光性也低。

本发明的目的在于提供用于得到相对于水的接触角小且硬度高、而且即使为薄基材时卷曲也能被抑制的硬涂透明被膜的涂布液(透明被膜形成用涂布液)及使用了该涂布液的具有透明被膜的基材。

用于解决课题的手段

本发明涉及的透明被膜用涂布液是包含环氧烷烃(alkylene oxide)改性(甲基)丙烯酸酯树脂、经表面处理的金属氧化物粒子、和有机溶剂的涂布液，所述经表面处理的金属氧化物粒子在金属氧化物粒子的表面设置有有机硅化合物。该环氧烷烃改性(甲基)丙烯酸酯树脂是(甲基)丙烯酸酯官能团数为3～10、环氧烷烃基团数为3～40的多官能(甲基)丙烯酸酯单体树脂。该经表面处理的金属氧化物粒子中，相对于100质量份金属氧化物粒子，设置有以R_n-SiO_(4-n)/2计为0.1～50质量份的有机硅化合物。该经表面处理的金属氧化物粒子的平均粒径为5～500nm。该经表面处理的金属氧化物粒子以相对于环氧烷烃改性(甲基)丙烯酸酯树脂与经表面处理的金属氧化物粒子的固态成分的总量为30～90质量％的量被包含在涂布液中。

另外，环氧烷烃改性(甲基)丙烯酸酯树脂优选为环氧乙烷改性(甲基)丙烯酸酯树脂。