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透明層疊膜、透明導(dǎo)電性膜和氣體阻隔性層疊膜的制作方法_2

文檔序號:9252490閱讀:來源:國知局
聚醚(甲基)丙烯酸酯、聚碳酸酯(甲 基)丙烯酸酯等(甲基)丙烯酸酯單體或低聚物,以及單官能或多官能的(甲基)丙烯酸 酯單體或低聚物等。它們可以使用1種或組合2種以上使用。
[0081]另外,本發(fā)明中,"單體"是表示沒有具有聚合性官能團(tuán)的結(jié)構(gòu)單元的重復(fù)的物質(zhì), "低聚物"表示具有聚合性官能團(tuán)的結(jié)構(gòu)單元的重復(fù)數(shù)為2以上且分子量小于5000的物質(zhì) 或末端具有聚合性官能團(tuán)的物質(zhì)。
[0082]作為上述單官能或多官能的甲基丙烯酸酯單體或丙烯酸酯單體(以下將兩者各 自或合并簡稱為"丙烯酸酯單體"),例如,(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸正丁酯、(甲 基)丙烯酸己酯、(甲基)丙烯酸2-乙基己酯、(甲基)丙烯酸羥基乙酯、(甲基)丙烯酸羥 基丙酯、(甲基)丙烯酸苯基酯、(甲基)丙烯酸異冰片酯、(甲基)丙烯酸二環(huán)戊烯酯等單 官能丙烯酸酯單體,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、1,9-壬二醇二丙烯酸酯、1,10-癸二醇二丙烯酸酯、三環(huán)癸烷二 甲醇二丙烯酸酯、聚乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、聚丙二醇二(甲基)丙烯酸酯、2, 2'-雙 (4_(甲基)丙烯酰氧基聚乙烯氧基苯基)丙烷、2, 2'-雙(4-(甲基)丙烯酰氧基聚丙烯 氧基苯基)丙烷等2官能丙烯酸酯單體,三羥甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、環(huán)氧乙烷改性 三羥甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、己內(nèi)酯改性三羥甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、季戊四 醇三(甲基)丙烯酸酯、三(2-羥基乙基)異氰脲酸三(甲基)丙烯酸酯、丙氧化甘油基三 (甲基)丙烯酸酯等3官能丙烯酸酯單體,二(三羥甲基丙烷)四(甲基)丙烯酸醋、季戊 四醇四(甲基)丙烯酸酯等4官能丙烯酸酯單體,二季戊四醇羥基五(甲基)丙烯酸酯等5 官能丙烯酸酯單體,二季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯等6官能丙烯酸酯單體等。應(yīng)予說明, 它們可以使用1種或組合2種以上使用。
[0083]其中,從可以只要照射紫外線就可以相對容易地交聯(lián)的方面考慮,優(yōu)選使用1分 子內(nèi)具有2個以上的丙烯?;蚣谆;亩喙倌鼙┧狨误w或低聚物。如此,通 過具有2個以上官能團(tuán),分子的對稱性變高,其結(jié)果,分子的偶極距下降,也可抑制微粒、尤 其是無機(jī)微粒彼此的凝聚。
[0084] 因此,交聯(lián)樹脂層優(yōu)選為具備1分子內(nèi)具有2個以上的丙烯?;蚣谆;?的多官能丙烯酸酯單體交聯(lián)而成的交聯(lián)結(jié)構(gòu)的樹脂層。
[0085] 它們之中,進(jìn)一步從熱收縮穩(wěn)定性特別優(yōu)異的方面考慮,特別優(yōu)選具有脂環(huán)式結(jié) 構(gòu)的脂環(huán)式多官能丙烯酸酯單體,其中1分子內(nèi)具有1個以上的脂環(huán)式結(jié)構(gòu)的脂環(huán)式多官 能丙烯酸酯單體、或1分子內(nèi)具有3個以上的丙烯?;蚣谆;亩喙倌馨被姿?酯丙烯酸酯單體??梢詫⑦@些丙烯酸酯單體以己內(nèi)酯等改性,也可以組合使用上述中的2 種以上。
[0086] 光聚合性化合物的分子量優(yōu)選為215~4000的范圍,其中更優(yōu)選為250以上或 3000以下,其中進(jìn)一步優(yōu)選為300以上或2000以下。通過使用這種分子量范圍的光聚合性 化合物,可以消除分子量過低而在干燥工序等中單體被吸附至無機(jī)微粒等的可能性,另一 方面,可以消除分子量過高而固化性組合物的粘度過度地變大、抑制了微粒的分散、微粒彼 此凝聚等問題。作為其結(jié)果,交聯(lián)樹脂層可以有效地抑制基材膜在高溫時的收縮。
[0087] 應(yīng)予說明,本發(fā)明中,光聚合性化合物的分子量大于1500時,設(shè)為表示作為重均 分子量(Mw)的分子量。
[0088] 除上述以外,為了調(diào)整例如交聯(lián)樹脂層的固化性、吸水性和硬度等物性,也可以在 上述固化性組合物中添加由選自聚(甲基)丙烯酸酯、環(huán)氧樹脂、聚氨酯樹脂、聚酯樹脂等 中的一種或二種以上的組合構(gòu)成的聚合物成分。
[0089](光聚合引發(fā)劑)
[0090] 作為上述光聚合引發(fā)劑,例如可舉出苯偶姻系、苯乙酮系、噻噸酮系、氧化膦系和 過氧化物系等。作為上述光聚合引發(fā)劑的具體例,例如,可例示二苯甲酮、4, 4-雙(二乙 基氨基)二苯甲酮、2, 4, 6-三甲基二苯甲酮、甲基鄰苯甲酰苯甲酸酯、4-苯基二苯甲酮、 叔丁基蒽醌、2-乙基蒽醌、二乙氧基苯乙酮、2-羥基-2-甲基-1-苯基丙烷-1-酮2-羥 基-l-{4-[4-(2-羥基-2-甲基-丙?;?芐基]苯基}-2_甲基-丙烷-1-酮、苯偶酰 二甲基縮酮、1-羥基環(huán)己基-苯基酮、苯偶姻甲醚、苯偶姻乙醚、苯偶姻異丙醚、苯偶姻異丁 醚、2-甲基-〔4-(甲硫基)苯基〕-2-嗎啉基-1-丙酮、2-芐基-2-二甲基氨基-1-(4-嗎 啉基苯基)-丁酮-1、二乙基噻噸酮、異丙基噻噸酮、2, 4, 6-三甲基苯甲酰基二苯基氧化膦、 雙(2, 6-二甲氧基苯甲?;?2, 4, 4-三甲基戊基氧化膦、雙(2, 4, 6-三甲基苯甲?;?苯 基氧化膦、苯甲酰甲酸甲酯等。它們可以單獨使用1種或并用2種以上。
[0091](微粒)
[0092] 本發(fā)明膜的交聯(lián)樹脂層根據(jù)需要可以含有微粒。
[0093] 應(yīng)予說明,交聯(lián)樹脂層中含有微粒時,為了將該微粒分散,優(yōu)選使用分子量低的例 如重均分子量為3000以下的(甲基)丙烯酸酯單體作為光聚合性化合物。
[0094] 作為上述微粒,例如可舉出氧化硅、氧化鋁、氧化鈦、鈉玻璃、金剛石等具有透明性 的無機(jī)微粒。
[0095] 這些之中,從涂布適應(yīng)性和價格等的方面出發(fā),優(yōu)選為氧化硅微粒。氧化硅微粒已 大量開發(fā)有經(jīng)表面修飾的氧化硅,通過使用經(jīng)表面收縮的氧化硅,固化性組合物中的分散 性提高,可以形成均勻的固化膜。
[0096] 作為氧化硅微粒的具體例,可舉出干燥的粉末狀的氧化硅微粒、分散于有機(jī)溶劑 的膠體二氧化硅(硅溶膠)等。這些之中,從分散性的方面考慮,優(yōu)選使用分散于有機(jī)溶劑 的膠體二氧化硅(硅溶膠)。
[0097] 若以提高分散性為目的,則也可以是在沒有極端地?fù)p害透明性、耐溶劑性、耐液晶 性、耐熱性等特性的范圍內(nèi)利用硅烷偶聯(lián)劑、碳酸酯系偶聯(lián)劑等進(jìn)行表面處理的氧化硅微 粒、對表面進(jìn)行易分散處理的氧化硅微粒。
[0098] 尤其,其中優(yōu)選使用利用硅烷偶聯(lián)劑進(jìn)行處理的微粒,其中進(jìn)一步優(yōu)選使用利用 甲基丙條醜基硅烷系偶聯(lián)劑、乙條基硅烷系偶聯(lián)劑、苯基硅烷系偶聯(lián)劑進(jìn)彳丁處理的微粒。
[0099] 作為甲基丙烯?;柰橄蹬悸?lián)劑,可舉出3-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、 3-甲基丙烯酰氧基丙基甲基二甲氧基硅烷、3-甲基丙烯酰氧基丙基甲基二乙氧基硅烷和 3-甲基丙烯酰氧基丙基三乙氧基硅烷等。
[0100] 作為乙條基硅烷系偶聯(lián)劑,可舉出乙條基二甲氧基硅烷、乙條基二乙氧基硅烷等。
[0101] 此外,作為苯基硅烷系偶聯(lián)劑,可舉出苯基三甲氧基硅烷、苯基三乙氧基硅烷等。
[0102] 這些之中,利用甲基丙烯?;柰橄蹬悸?lián)劑進(jìn)行處理的微粒尤其是與粘合劑的親 和性尚,因此最優(yōu)選。
[0103] 對微粒進(jìn)行表面處理時,理論上的表面處理量通過下式進(jìn)行計算。
[0104] 添加量(g)=填充材料的重量(g) X比表面積(m2/g)/硅烷偶聯(lián)劑的最小被覆面 積(m2/g)
[0105] 這里所說的最小被覆面積是通過下式計算的。
[0106] 最小被覆面積(m2/g) = 6. 02 X 1023 X 13 X KT2tV硅烷偶聯(lián)劑的分子量
[0107] 對于通過上述式導(dǎo)出的添加量而言,從發(fā)生粒子彼此的凝聚等而未適當(dāng)?shù)胤稚⒌?可能性低的觀點、以及在分散于溶劑等中時防止液體濃度的急劇的上升或氣泡的產(chǎn)生等的 觀點出發(fā),表面處理劑的使用量優(yōu)選為理論上的表面處理量的3倍以內(nèi)。
[0108] 通過使用上述經(jīng)表面處理的微粒,可以在交聯(lián)樹脂層中使微粒高濃度且均勻地分 散,其結(jié)果,可防止散射現(xiàn)象的產(chǎn)生,并且也可防止熱尺寸穩(wěn)定性的偏移。
[0109] 為了減少入射至交聯(lián)樹脂層的折射光的量,優(yōu)選微粒的折射率小于1. 6。其中,從 提高透明性的觀點出發(fā),優(yōu)選使用作為將上述固化性組合物固化后的反應(yīng)物的樹脂尤其是 形成主成分的樹脂與微粒(填料)的折射率差小于0. 2的微粒。
[0110] (溶劑)
[0111] 上述固化性組合物可以根據(jù)需要添加溶劑而使用。即,可以以含有上述固化性組 合物的溶液的形式使用,可以將該溶液涂布?固化在基材膜上而形成交聯(lián)樹脂層作為固化 涂布層。
[0112] 根據(jù)后述的各種涂覆方式,可以適當(dāng)選擇溶劑的種類、添加量。
[0113] 作為上述溶劑,例如可以例示丙酮、甲基乙基酮、甲基異丁基酮等酮類,乙酸乙酯、 乙酸丁酯等酯類,甲苯、二甲苯等芳香族類以及環(huán)己酮、異丙醇等。
[0114] 這些溶劑的使用量沒有特別的限制。通常相對于固化性組合物的固體成分整體量 100質(zhì)量份為0~300質(zhì)量份。
[0115] (其它的成分)
[0116] 除上述以外,也可以在不阻礙固化性、透明性、吸水性等物性的范圍內(nèi)含有例如上 述例示以外的光固化性的低聚物?單體和光引發(fā)劑以及敏化劑、交聯(lián)劑、紫外線吸收劑、阻 聚劑、填充材料、熱塑性樹脂等。
[0117] <層疊構(gòu)成>
[0118] 本發(fā)明膜中,可以在基材膜的表背兩面直接重疊交聯(lián)樹脂層而層疊,此外也可以 在基材膜與該交聯(lián)樹脂層之間夾入其它層。例如,可以在基材膜與該交聯(lián)樹脂層之間夾入 用于改良交聯(lián)樹脂層與基材膜的密合性的底涂層等。
[0119] <熱定型處理>
[0120] 本發(fā)明膜中,通過在基材膜的表背兩側(cè)設(shè)置規(guī)定的交聯(lián)樹脂層,即使不對基材膜 進(jìn)行熱定型處理,也可以制成透明性和高溫(例如200°C以上)的熱尺寸穩(wěn)定性優(yōu)異的膜。 然而,本發(fā)明膜也可以使用進(jìn)行了用于緩和收縮的熱定型處理的基材膜。
[0121] 通過在基材膜上涂布固化性組合物之前,預(yù)先對基材膜施行熱定型處理,可以進(jìn) 一步提尚基材I旲和本層萱I旲的尺寸穩(wěn)定性。
[0122] 其中,進(jìn)行了用于緩和收縮的熱定型處理的雙軸拉伸聚酯膜是作為基材膜優(yōu)選的 一個例子。
[0123]基材膜的熱定型處理,在將該基材膜的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度設(shè)為Tg時,優(yōu)選在Tg~ Tg+100°C的溫度下對該基材膜進(jìn)行0. 1~180分鐘的加熱處理。
[0124]熱定型處理的具體的方法只要是可以維持所需的溫度、時間的方法就沒有特別限 定。例如可以使用以設(shè)定為所需的溫度的烤箱或恒溫室保管的方法、吹送熱風(fēng)的方法、用紅 外線加熱器加熱的方法、用燈照射光的方法、使其與熱輥或熱板接觸而直接賦予熱的方法、 照射微波的方法等。此外,可以將基材膜切斷成容易操作的大小后進(jìn)行加熱處理,也可以直 接以膜卷進(jìn)行加熱處理。進(jìn)而,只要可以得到所需的時間和溫度,也可以在涂布機(jī)、切條機(jī) 等膜制造裝置的一部分安裝加熱裝置,在制造過程中進(jìn)行加熱。
[0125][本導(dǎo)電性膜]
[0126]本發(fā)明的實施方式的一個例子所涉及的本導(dǎo)電性膜具備在上述基材膜的表背兩 側(cè)具有上述交聯(lián)樹脂層的透明層疊膜,并且在該透明層疊膜的表背一側(cè)或兩側(cè)直接或介由 底涂層而具備透明導(dǎo)電層。
[0127] <交聯(lián)樹脂層>
[0128]本導(dǎo)電性膜中的交聯(lián)樹脂層是可以使上述固化性組合物交聯(lián)而形成的層。
[0129](微粒)
[0130]本導(dǎo)電性膜中的交聯(lián)樹脂層可以實質(zhì)上不含微粒,此外,也可以實質(zhì)上含有微粒。 通過交聯(lián)樹脂層含有微粒,可以進(jìn)一步提高高溫尺寸穩(wěn)定性。
[0131]作為上述微粒,優(yōu)選使用平均粒徑為Inm~200nm的范圍的微粒,其中特別優(yōu)選使 用平均粒徑為Inm以上或IOnm以下,其中特別優(yōu)選4nm以上或50nm以下的范圍的微粒。通 過使用平均粒徑在該范圍的微粒,不會對由于米氏散射現(xiàn)象而入射的光產(chǎn)生散射現(xiàn)象,可 以確保膜的透明性。
[0132]這里"平均粒徑"是指數(shù)平均粒徑,微粒的形狀為球狀時,可以以"測定粒子的等效 圓直徑的總和/測定粒子的數(shù)量"算出,此外,微粒的形狀不是球狀時,可以以"短徑與長徑 的總和/測定粒子的數(shù)量"算出。
[0133]此外,含有2種以上的微粒時,這些混合粒子的平均粒徑為上述"平均粒徑"。
[0134](含有比例)
[0135]上述固化性組合物中所含的上述光聚合性化合物的含量相對于固化性組合物整 體,優(yōu)選設(shè)為20~90質(zhì)量% (使用溶劑時換算成固體成分,以下相同),更優(yōu)選設(shè)為20~ 60質(zhì)量%,最優(yōu)選設(shè)為20~40質(zhì)量%。若光聚合性化合物的含量少,則微粒的分散變得困 難,因此有可能微粒彼此產(chǎn)生凝聚,透明性顯著變差。此外,通過使光聚合性化合物的含量 不過多,可以消除微粒對膜整體的熱尺寸穩(wěn)定性的作用減半、無法發(fā)揮微粒具有的優(yōu)異的 熱尺寸穩(wěn)定性的可能性。
[0136]光聚合引發(fā)劑可以根據(jù)需要含有。對于本導(dǎo)電性膜,含有光聚合引發(fā)劑時,上述固 化性組合物中所含的上述光聚合引發(fā)劑的含量相對于固化性組合物整體,優(yōu)選設(shè)為0. 1質(zhì) 量%~10質(zhì)量%,更優(yōu)選設(shè)為0. 5質(zhì)量%~5質(zhì)量%。通過設(shè)為這種范圍,可以可靠地高 效率地進(jìn)行固化性組合物的固化反應(yīng)。
[0137]以上之中,作為上述固化性組合物中所含的上述光聚合性化合物和微粒的含有比 例,優(yōu)選設(shè)為光聚合性化合物(以下也簡稱為(A))20~100質(zhì)量%和微粒(以下也簡稱為 (O)O~80質(zhì)量%的含有比例,更優(yōu)選設(shè)為(A) 20~90質(zhì)量%和(C) 10~80質(zhì)量%。
[0138]此外,作為上述固化性組合物中所含的(A)、光引發(fā)劑(以下也簡稱為(B))和 (C)的含有比例,優(yōu)選設(shè)為(A) 20~79質(zhì)量%、(B)O. 1~10質(zhì)量%以下和(C)IO~79質(zhì) 量%的含有比例,其中更優(yōu)選設(shè)為(A) 20~59質(zhì)量%、光聚合引發(fā)劑⑶0.5~5質(zhì)量%和 (C) 40~79質(zhì)量%,其中最優(yōu)選設(shè)為⑷20~39質(zhì)量%、(B) 0. 5~5質(zhì)量%和(C) 60~79 質(zhì)量%。通過設(shè)為這種含有比例,可以最大限度地發(fā)揮微粒所具有的優(yōu)異的熱尺寸穩(wěn)定性, 并且高效率地穩(wěn)定地供給具備透明性、生產(chǎn)率的層疊膜。
[0139]其中,對于本導(dǎo)電性膜,含有微粒時,作為上述固化性組合物中所含的微粒的含 量,相對于固化性組合物整體,優(yōu)選含有40~80質(zhì)量%的平均粒徑為200nm以下的微粒, 其中進(jìn)一步優(yōu)選設(shè)為60質(zhì)量%~80質(zhì)量%。通過設(shè)為這種范圍,可以在微粒可分散的范 圍內(nèi)維持透明性,并且最大限度地發(fā)揮優(yōu)異的熱尺寸穩(wěn)定性。
[0140](厚度構(gòu)成)
[0141]本導(dǎo)電性膜中的基材膜的厚度優(yōu)選為70ym以下,其中更優(yōu)選為5ym~70ym, 其中進(jìn)一步優(yōu)選為10Um~70ym,尤其是其中最優(yōu)選為20ym~60ym。通過設(shè)為這種范 圍,可以得到光線透射率提高、處理性能高等優(yōu)點。
[0142]用作觸控面板或有機(jī)EL顯示器、有機(jī)EL照明的基板材料的樹脂膜為了輕量化、薄 型化和低成本化,需要減薄膜厚度。一般而言,以擠出成型得到樹脂膜時,為了減薄厚度,可 以使熔融狀態(tài)的樹脂伸長而變薄,或?qū)⒓訜嶂敛AЩD(zhuǎn)變溫度以上的樹脂膜拉伸而得到。
[0143]S卩,隨著減薄樹脂膜,對成型施加的外部應(yīng)力增大,其結(jié)果,成為殘留應(yīng)力大的樹 脂膜。因此將具有100ym以下的厚度的樹脂膜用于經(jīng)過電路形成等高溫工藝的用途時,出 現(xiàn)以下問題,即該殘留應(yīng)力在高溫時緩和而產(chǎn)生尺寸變化。
[0144]因此,通過在特定厚度的基材膜具體而言70ym以下的基材膜的表背兩側(cè)設(shè)置厚 度合計為基材膜的8%以上的交聯(lián)樹脂層,從而交聯(lián)樹脂層顯著地抑制基材膜的高溫時的 收縮,可以得到熱尺寸穩(wěn)定性優(yōu)異的透明的層疊膜。
[0145] 本導(dǎo)電性膜中,為了使得在溫度200°C加熱10分鐘時的熱收縮率為1. 5%以下,優(yōu) 選將交聯(lián)樹脂層形成于基材膜的表背兩側(cè),且表背兩側(cè)的交聯(lián)樹脂層的厚度合計為基材膜 的8%以上,更優(yōu)選為基材膜的厚度的10%以上,尤其是更進(jìn)一步優(yōu)選為15%以上或50% 以下,其中尤其是進(jìn)一步優(yōu)選為20%以上或45%以下,最優(yōu)選為大于30%且45%以下。
[0146]若交聯(lián)樹脂層薄,則作為層疊膜整體的剛性變小,難以抑制高溫時的基材膜的收 縮。另一方面,若交聯(lián)樹脂層過厚,則容易產(chǎn)生裂痕、破裂,不優(yōu)選。
[0147] <透明導(dǎo)電層>
[0148]本導(dǎo)電性膜可以在具有交聯(lián)樹脂層的透明層疊膜上直接或介由由樹脂材料構(gòu)成 的底涂層形成透明導(dǎo)電層。
[0149]透明導(dǎo)電層的材料沒有特別限定。只要是可以形成透明的導(dǎo)電性的膜的材料即 可。例如,可舉出含有氧化錫的氧化銦(ITO)、含有銻的氧化錫(ATO)、氧化鋅、鋅-鋁復(fù)合 氧化物、銦-鋅復(fù)合氧化物等的薄膜。這些化合物通過選擇適當(dāng)?shù)纳蓷l件,可以兼具透明 性和導(dǎo)電性。
[0150] 透明導(dǎo)電層的厚度優(yōu)選小于l〇〇nm,其中更優(yōu)選為15nm以上或50nm以下,其中最 優(yōu)選為20nm以上或小于40nm。到目前為止,為了
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