專利名稱：抗靜電性硬質(zhì)涂層薄膜及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及的是兼?zhèn)淇轨o電性能和耐損傷性能的、用于液晶表示裝置等表示機(jī)器的抗靜電性硬質(zhì)涂層薄膜及其制造方法，特別是有關(guān)面內(nèi)切換(IPS)液晶表示裝置的抗靜電性硬質(zhì)涂層薄膜及其制造方法。
但是，在硬質(zhì)涂層薄膜中，由于硬質(zhì)涂層本身的表面電阻通常在1×1013Ω·cm以上，在硬質(zhì)涂層的表面容易附著因靜電使周圍存在的帶電塵埃等。
在此，為了降低硬質(zhì)涂層的表面電阻，如圖6(B)所示，公開了在基材薄膜84上所設(shè)的硬質(zhì)涂層88中，添加所定量的銻摻雜氧化錫(ATO)等的抗靜電粒子86、和水性高分子而構(gòu)成的抗靜電性硬質(zhì)涂層薄膜87的技術(shù)。
但是，此抗靜電性硬質(zhì)涂層薄膜，由于其硬質(zhì)涂層較厚，故要得到所定的抗靜電效果，則必須大量添加抗靜電粒子和水性高分子，為此使得全光線透過率和硬質(zhì)涂層性能明顯下降。
另外，在特開平11-42729號公報(bào)等中所記載的抗靜電性硬質(zhì)涂層薄膜89，如圖6(C)所示，在基材薄膜84和硬質(zhì)涂層82之間含有抗靜電粒子86，并設(shè)置由金屬薄膜構(gòu)成的抗靜電層88。
然而，抗靜電層位于較厚的硬質(zhì)涂層的下方，由于離表面有距離，故表面電阻的值還很大，難以得到所定的抗靜電效果。
所公開的抗靜電性硬質(zhì)涂層薄膜中，抗靜電層分別夾在電絕緣性的硬質(zhì)涂層和基材薄膜間，則難以取出抗靜電層的地線。
于是，為了使抗靜電層存在于表面，就有了在基材薄膜上，順次層疊構(gòu)成硬質(zhì)涂層和抗靜電層的抗靜電性硬質(zhì)涂層薄膜。也就是說，在硬質(zhì)涂層薄膜上照射電離輻射線，形成由電離輻射固化性樹脂構(gòu)成的抗靜電層。
然而，抗靜電層的厚度通常是在數(shù)微米以下，如果單純地照射電離輻射線的話，會由于周圍存在的空氣易生成氧化阻害，而產(chǎn)生固化不良，難以形成具有所定表面電阻或耐損傷性能的抗靜電層。
另一方面，特開平8-112866號公報(bào)中所記載的抗靜電性硬質(zhì)涂層薄膜的制造方法，如圖7所示，在基材93上涂裝紫外線固化樹脂92后，對預(yù)先在工程紙94上形成的抗靜電層91進(jìn)行層壓。接著，從抗靜電層91側(cè)始剝離工程紙94，或者保持不剝離工程紙的狀態(tài)，介入該抗靜電層91，照射紫外線96，以固化紫外線固化樹脂92。
然而，即使使用工程紙，抗靜電層和涂裝的紫外線固化樹脂的層壓，也不容易毫無細(xì)紋地以均一的厚度進(jìn)行。以抗靜電層的厚度為例，5μm以下的薄膜，其抗靜電層的寬幅在10cm以上的話，抗靜電層和涂裝的紫外線固化樹脂的層壓壓力則不易均勻，層壓就不可能實(shí)現(xiàn)。
將紫外線固化樹脂進(jìn)行光固化的話，由于其固化收縮率較大，抗靜電層和由紫外線固化樹脂構(gòu)成的硬質(zhì)涂層的層壓越發(fā)變得困難。因此，在固化前，即使將抗靜電層和涂裝后的紫外線固化樹脂的位置相吻合，固化后，也難以將它們在所定位置上進(jìn)行層壓。
另外，在公開的制造方法中，由于抗靜電層全部被固化形成，則難以在抗靜電層和硬質(zhì)涂層的界面上發(fā)生反應(yīng)。因此，會使得抗靜電層和硬質(zhì)涂層間的粘接力降低，剝離抗靜電層、或無法得到所定的耐損傷性能等。
在已公開的制造方法中，還需要在別的工程中制成抗靜電層，這樣會增加工程制造工序數(shù)，延長了制造時間，還需工程紙等。
本發(fā)明的目的為解決上述問題，本發(fā)明提供的抗靜電性硬質(zhì)涂層薄膜，其抗靜電層和硬質(zhì)涂層是由電離輻射固化性樹脂構(gòu)成，同時將抗靜電層的厚度，包含在抗靜電層中的抗靜電粒子的平均粒徑、和以JIS K5400為基準(zhǔn)測定出的硬質(zhì)涂層薄膜的T-巴抗磨硬度分別限定在所定的范圍值內(nèi)，使之在保持優(yōu)越的全光線透過率的同時，亦能得到所定抗靜電性能(表面電阻率)和耐損傷性能。
也就是說，本發(fā)明提供了一種制造容易、在使用表示機(jī)器時具有優(yōu)越的全光線透過率、和抗靜電性能、及耐損傷性能等的抗靜電性硬質(zhì)涂層薄膜。
本發(fā)明還提供了一種能夠有效獲得具有優(yōu)越的全光線透過率、和抗靜電性能、及耐損傷性能等的抗靜電性硬質(zhì)涂層薄膜的制作方法。本發(fā)明的技術(shù)方案本發(fā)明的抗靜電性硬質(zhì)涂層薄膜，是在基材薄膜上依次包含以下(A)、(B)層，并以JIS K5400為基準(zhǔn)測定出其T-巴抗磨硬度為25以下。(A)由電離輻射固化性樹脂構(gòu)成的硬質(zhì)涂層；(B)含有平均粒徑為0.01～2μm的抗靜電粒子的由電離輻射固化性樹脂構(gòu)成的厚度為0.03～2μm抗靜電層。
這樣的構(gòu)成，通過含于硬質(zhì)涂層上抗靜電層中的抗靜電粒子的作用，可以得到所定的抗靜電性能。另外，在使用液晶表示機(jī)器等的情況下，易得到具有優(yōu)良全光線透過率、和耐損傷性能的抗靜電性硬質(zhì)涂層薄膜。
另外，本發(fā)明在構(gòu)成本發(fā)明的抗靜電性硬質(zhì)涂層薄膜時，使抗靜電粒子的平均粒徑與抗靜電層的厚度相等為佳。
這樣，在抗靜電層中，由于存在的抗靜電粒子實(shí)質(zhì)上是單層的，故通過抗靜電粒子的光吸收較少。并且，由于相鄰接的抗靜電粒子間容易接觸，故其添加量在較少的情況下可以得到所定的表面電阻率(有時只稱表面電阻)。因此，在抗靜電性硬質(zhì)涂層薄膜中，可得到更優(yōu)越的全光線透過率及抗靜電特性。
另外，本發(fā)明的抗靜電性硬質(zhì)涂層薄膜中，相對于抗靜電層的整體重量而言，抗靜電粒子的添加量宜在50～90％重量單位的范圍值內(nèi)為佳。
這樣，在抗靜電層中，一方面能夠準(zhǔn)確得到所定的表面電阻率，另一方面可以將全光線透過率控制在所定值以上。
本發(fā)明的抗靜電性硬質(zhì)涂層薄膜中，宜將抗靜電層進(jìn)行模型化。
這樣，由于使相對于全體面積的抗靜電層的面積降低，故可以減少抗靜電層的光吸收等，并得到更加優(yōu)越的全光線透過率?？轨o電層的面積降低的部分，可以大量添加抗靜電粒子，確實(shí)得到所定表面電阻的值。因此，在抗靜電性硬質(zhì)涂層薄膜中，能夠得到更為優(yōu)越的全光線透過率和抗靜電特性。
本發(fā)明的抗靜電性硬質(zhì)涂層薄膜，在硬質(zhì)涂層和抗靜電層的界面上，使各自的電離輻射固化性樹脂反應(yīng)。
這樣，可以使硬質(zhì)涂層和抗靜電層之間的粘接力加強(qiáng)，硬質(zhì)涂層的抗靜電層的機(jī)械約束力也會提高。因此，可以更加提高抗靜電層的機(jī)械強(qiáng)度、耐損傷性能，同時抗靜電層的薄膜化的實(shí)現(xiàn)會變得容易。
本發(fā)明的抗靜電性硬質(zhì)涂層薄膜中，將硬質(zhì)涂層作為防眩硬質(zhì)涂層為好。
這樣，對于抗靜電性硬質(zhì)涂層薄膜而言，由于賦有防眩性，可以有效地排除對外光的影響。
本發(fā)明的抗靜電性硬質(zhì)涂層薄膜，宜使用于面內(nèi)切換(IPS)液晶表示裝置中。
這樣，對于構(gòu)造上靜電較弱、需要抗靜電性能(導(dǎo)電性)為1×108Ω·cm左右的IPS液晶表示裝置來說，也可以排除抗靜電性硬質(zhì)涂層薄膜的靜電影響。因此，在驅(qū)動IPS液晶表示裝置時，通過水平方向的外加電壓，可以正確驅(qū)動液晶。
本發(fā)明的抗靜電性硬質(zhì)涂層薄膜的制造方法中，其包括以下二個工程，即(A)是照射電離輻射線，在基材薄膜上形成由電離輻射固化性樹脂構(gòu)成的硬質(zhì)涂層，此為第一工程；(B)照射電離輻射線，在硬質(zhì)涂層上形成含有平均粒徑為0.01～2μm的抗靜電粒子的、由電離輻射固化性樹脂構(gòu)成的厚度為0.03～2μm的抗靜電層，并且，以JISK5400為基準(zhǔn)測定出的硬質(zhì)涂層薄膜的T-巴抗磨硬度在25以下，此為第二工程。
這樣，在硬質(zhì)涂層上，能夠正確并且容易地層壓具有所定耐磨耗性的抗靜電層。因此，通過抗靜電層中的抗靜電粒子的作用，就可以確實(shí)得到所定的抗靜電性能。另外，由于利用了電離輻射線，在使用顯示機(jī)器時，就可以容易且迅速地提供具有優(yōu)越的全光線透過率、和耐損傷性能的抗靜電性硬質(zhì)涂層薄膜。
本發(fā)明的抗靜電性硬質(zhì)涂層薄膜的制造方法，在第一工程中，通過電離輻射線的照射，形成呈半固化狀態(tài)的硬質(zhì)涂層；在第二工程中，通過電離輻射線的照射，在形成固化了的抗靜電層的同時，還固化硬質(zhì)涂層。
這樣，在硬質(zhì)涂層和抗靜電層的界面上，可以使各自的電離輻射固化性樹脂產(chǎn)生反應(yīng)。因此，可以提高抗靜電層的機(jī)械強(qiáng)度，同時，還可以有效地得到所定的耐損傷性能。另外，在固化抗靜電層時，即使周圍會產(chǎn)生氧阻礙反應(yīng)，也可有效地利用殘留在硬質(zhì)涂層內(nèi)的起始劑，使抗靜電層充分固化。
本發(fā)明的抗靜電性硬質(zhì)涂層薄膜制造方法，在第一工程中控制電離輻射線的照射量在不足100mJ/cm2的值內(nèi)，在第二工程中控制電離輻射線的照射量在500mJ/cm2以上為好。
在第一工程中，通過采用這樣的照射量，不會產(chǎn)生表面發(fā)粘的狀態(tài)，可以較容易地形成半固化狀態(tài)，因此，只要沒有了液態(tài)樹脂，就可以在硬質(zhì)涂層上正確且容易地形成具均勻厚度的抗靜電層。
另外，由于硬質(zhì)涂層的一部分固化為正在進(jìn)行狀態(tài)，然后即使在第二工程中采用這樣的照射量進(jìn)行進(jìn)一步固化反應(yīng)，也可以充分固化抗靜電層及硬質(zhì)涂層，并降低硬質(zhì)涂層所發(fā)生的固化收縮率。
本發(fā)明的抗靜電性硬質(zhì)涂層薄膜的制造方法中，至少將第二工程在氮中實(shí)施。這樣，照射電離輻射線，可以有效地防止在固化抗靜電層時的氧化阻害。
本發(fā)明的抗靜電性硬質(zhì)涂層薄膜的制造方法中，在第二工程中，將電離輻射線進(jìn)行模型露光為好。
這樣，模型化后，可以較容易地得到降低面積后的抗靜電層。因此，可以提供具有更優(yōu)越的全光線透過率的抗靜電性硬質(zhì)涂層薄膜。
發(fā)明的實(shí)施形態(tài)第一實(shí)施形態(tài)實(shí)施形態(tài)1如

圖1(A)所示，在基材薄膜18的上部是依次包含(A)、(B)的抗靜電性硬質(zhì)涂層薄膜，即(A)是由電離輻射固化性樹脂構(gòu)成的硬質(zhì)涂層16，(B)是由含有平均粒徑為0.01～2μm的抗靜電粒子10的電離輻射固化性樹脂11構(gòu)成的厚度為0.03～2μm的抗靜電層14；并構(gòu)成抗靜電性硬質(zhì)涂層薄膜20，其T-巴抗磨硬度以JIS K5400為基準(zhǔn)測定的值在25以下。
下面，參照附圖，對構(gòu)成抗靜電性硬質(zhì)涂層薄膜的每個要件分別進(jìn)行說明。1.基材薄膜作為抗靜電性硬質(zhì)涂層薄膜的基材種類，可以是以下各類透明樹脂薄膜，即，聚對苯二甲酸乙二酯(PET)、聚碳酸酯(PC)、聚乙烯石腦油酯(PEN)、聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、聚氯乙稀(PVC)、聚甲基丙烯酸乙酯(PMMA)、聚砜(PSU)、聚丙烯腈(PAN)、三乙酰纖維素(TAC)等。
這些基材薄膜中，從其廣泛使用性能、透明性能和機(jī)械強(qiáng)度等優(yōu)點(diǎn)考慮，以使用由聚對苯二甲酸乙二酯、或聚碳酸酯組成的透明樹脂薄膜為好。
基材薄膜的厚度在6～500μm的范圍值內(nèi)為佳。這是因?yàn)?，?dāng)基材薄膜的厚度不足6μm時，其機(jī)械強(qiáng)度會明顯的下降；另一方面，當(dāng)基材的厚度超過500μm時，其透光性會下降，畫像表示的清晰度也會降低。因此，從機(jī)械強(qiáng)度或透光性的良好平衡考慮，基材薄膜的厚度以在20～250μm的范圍值內(nèi)為更佳。
另外，宜在基材薄膜的表面設(shè)有底漆層。這是因?yàn)?，通過所設(shè)的底漆層，可以提高基材薄膜、與由構(gòu)成硬質(zhì)涂層的電離輻射固化性樹脂所組成的固化物間的粘接力，還可以通過硬質(zhì)涂層乃至抗靜電層提高其耐損傷性能。
在此，作為底漆層的構(gòu)成材料宜是聚氨酯樹脂、丙烯酸樹脂、環(huán)氧樹脂、聚酯樹脂、硅酮樹脂等的單獨(dú)一種或兩種以上的組合。
另外，底漆層的厚度值在1～20μm的范圍值內(nèi)為宜。這是因?yàn)椋灼釋拥暮穸热舨蛔?μm的話，則不能發(fā)揮打底的效果；另一方面，底漆層的厚度若超過20μm的話，在構(gòu)成抗靜電性硬質(zhì)涂料薄膜時，畫像的清晰度則會降低。因此，為了讓底漆效果和畫像清晰度具有更加良好的平衡，底漆層的厚度以在3～15μm的范圍值內(nèi)為更佳。
還有，在基材的表面宜設(shè)有0.1～5μm的細(xì)微凹凸。即，為了提高基材薄膜和硬質(zhì)涂層間的粘接力，同時發(fā)揮基材薄膜防眩效果，宜實(shí)施沒細(xì)微凹凸的表面處理。
像這樣設(shè)細(xì)微凹凸的表面處理方法，可以是，對基材薄膜進(jìn)行噴沙(清潔)處理法或溶劑處理法等、或者電暈電放處理、鉻酸處理、火焰處理、熱風(fēng)處理、臭氧·紫外線照射處理等氧化處理方法等。
在基材薄膜的內(nèi)面，設(shè)有粘合劑層為好。這是因?yàn)?，有了這樣的粘合劑層，可以任意粘接在建筑物、或車輛的玻璃、及其他要求具耐損傷性能、耐磨耗性、或抗靜電性能的被粘合物上。
在此，作為粘合劑的可以是天然橡膠、合成橡膠、丙烯酸類樹脂、聚乙烯酯類樹脂、聚氨酯類樹脂、硅酮類樹脂等。
另外，此粘合劑可以根據(jù)需要配合粘合附加劑、填充劑、柔軟劑、抗氧化劑、紫外線吸收劑、架橋劑等。
粘合劑的厚度宜在5～100μm的范圍值內(nèi)，但以在10～50μm的范圍值內(nèi)為更佳。2.硬質(zhì)涂層(1)電離輻射固化性樹脂①主劑作為硬質(zhì)涂層的電離輻射固化性樹脂(有時亦稱為輻射固化性透明樹脂)的主劑種類，沒有特別的限定，可以從公知的種類中選擇。即，可以是1，4-丁二醇二(甲基)丙烯酸酯、1，6-己二醇二(甲基)丙烯酸酯、新戊二醇二(甲基)丙烯酸酯、聚乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、新戊二醇己二酸二(甲基)丙烯酸酯、羥基新戊酸新戊二醇二(甲基)丙烯酸酯、二環(huán)戊烯基二(甲基)丙烯酸酯、己內(nèi)酯變性二環(huán)戊烯基二(甲基)丙烯酸酯、EO變性磷酸二(甲基)丙烯酸酯、芳基化環(huán)己基二(甲基)丙烯酸酯、異氰脲酸酯二(甲基)丙烯酸酯、三羥甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、二(聚)季戊四醇三(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇三(甲基)丙烯酸酯、PO變性三羥甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、三(丙烯基乙氧基)異氰脲酸酯、二(聚)季戊四醇五(甲基)丙烯酸酯、二(聚)季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯、己內(nèi)酯變性二(聚)季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯、硅酮丙烯酸酯、環(huán)氧丙烯酸酯、聚酯丙烯酸酯、多元醇丙烯酸酯等的單獨(dú)一種或兩種以上的組合。②固化劑作為固化劑(含固化催化劑)可以是苯偶姻、苯偶姻甲醚、苯偶姻乙醚、苯偶姻異丙醚、苯偶姻正丁基醚、苯偶姻異丁基醚、苯乙酮、二甲氨基苯乙酮、2，2-二甲氧基-2-苯基苯乙酮、2，2-二乙氧基-2-苯基苯乙酮、2-羥基-2-甲基-1-異丙苯-1-酮、1-羥基環(huán)己基苯甲酮、2-甲基-1-[4-(甲硫基)苯基]-2-嗎啉代丙烷-1-酮、4-(2-羥乙氧基)苯基-2(羥基-2-丙基)甲酮、二苯甲酮、P-苯基二苯甲酮、4，4′-二乙氨基二苯甲酮、二氯代二苯甲酮、2-甲基蒽醌、2-乙基蒽醌、2-叔丁基蒽醌、2-氨基蒽醌、2-甲基噻噸酮、2-乙基噻噸酮、2-氯噻噸酮、2，4-二甲基噻噸酮、2，4-二乙基噻噸酮、偶苯酰二甲基酮縮醇、苯乙酮二甲基酮縮醇、P-二甲胺安息香酸酯等的一種、或兩種以上的組合。
作為即使在進(jìn)行加熱使熔劑蒸發(fā)，也很少分解、劣化的固化劑，以通過凝膠滲透色譜法(GPC)測定的數(shù)平均分子量為500～1000的低聚體類的固化劑為好。此低聚體類固化劑具體為聚[2-羥基-2-甲基-1-[4-(1-甲代乙烯基)苯基]普魯本辛、聚[2-羥基-2-甲基-1-[4-(1-乙稀基-苯基)]普魯本辛、聚[2-羥基-2-乙基-1-[4-(1-甲代乙稀基)苯基]普魯本辛、聚[2-羥基-2-乙基-1-[4-乙稀基-苯基]普魯本辛、聚[2-羥基-2-甲基-1-[4-(1-甲代乙稀基)苯基]丁酮、聚[2-羥基-2-甲基-1-[4-(1-乙稀基-苯基)]丁酮、聚[2-羥基-2-乙基-1-[4-(1-甲代乙稀基)苯基]丁酮、聚[2-羥基-2-乙基-1-[4-乙稀基-苯基]丁酮等。
在調(diào)制硬質(zhì)涂層時，相對于100重量單位的(A)成份的電離輻射固化性樹脂主劑來說，(B)成份的固化劑的添加量宜在0.5～30重量單位的范圍值內(nèi)。這是因?yàn)?，?B)成份的固化劑的添加量不足0.5重量單位的話，電離輻射固化性樹脂就不能充分固化；而(B)成份的固化劑的添加量若超過30重量單位的話，則會難以控制電離輻射固化性樹脂的固化性能，降低其貯存安定性。
因此，相對于100重量單位的(A)成份的電離輻射固化性樹脂主劑來說，(B)成份的固化劑添加量以在1～20重量單位的范圍值內(nèi)為更佳。(2)厚度硬質(zhì)涂層的厚度宜在2～20μm的范圍值內(nèi)。這是因?yàn)?，硬質(zhì)涂層的厚度若不足2μm的話，T-巴抗磨硬度會有很高的值；而硬質(zhì)涂層的厚度若超過20μm的話，可以使得卷涂壟紋變大。
因此，考慮到T-巴抗磨硬度、或卷涂壟紋的發(fā)生，硬質(zhì)涂層的厚度以在5～15μm的范圍值內(nèi)為更佳。(3)填充物為了提高防眩性或耐損傷性能，宜使構(gòu)成硬質(zhì)涂層的電離輻射固化性樹脂含有各種填充物，而形成加入填充物的硬質(zhì)涂層。
作為較好的填充物可以是二氧化硅粒子、聚酯粒子、聚苯乙烯粒子、丙烯酸酯類樹脂粒子等的單獨(dú)一種或兩種以上的組合。3.抗靜電層(1)電離輻射固化性樹脂作為構(gòu)成抗靜電層而使用的電離輻射固化性樹脂，宜與硬質(zhì)涂層中所使用的電離輻射固化性樹脂相同。
這是因?yàn)?，這樣的構(gòu)成可以提高抗靜電層與硬質(zhì)涂層之間的粘接力，其結(jié)果使得抗靜電層亦可得到優(yōu)越的耐損傷性能。(2)抗靜電粒子①種類作為抗靜電粒子(導(dǎo)電性粒子)的種類可以是錫摻雜氧化銦、銻摻雜氧化錫、氧化錫、銻酸鋅、氧化銻等的單獨(dú)一種或兩種以上的組合。
其中，為使其在電離輻射固化性樹脂中更加均勻地分散混合，宜使用氧化錫、或錫摻雜氧化銦。②平均粒徑抗靜電粒子的平均粒徑宜在0.01～2μm的范圍值內(nèi)。這是因?yàn)?，抗靜電粒子的平均粒徑若不足0.01μm的話，會發(fā)生多個粒子的重疊，使得全部光線的透過率明顯下降，另外，還會使鄰接的抗靜電粒子間的電阻升高，使得其表面電阻率的值變大；另一方面，抗靜電粒子的平均粒徑若超過2μm的話，容易生成沉淀，使其難以使用、或者表面光滑性降低。
因此，為了保持全部光線的透過率、或抗靜電粒子的使用性的良好平衡，抗靜電粒子的平均粒徑以在0.05～1μm的范圍值內(nèi)為更佳，但在0.1～0.5μm的范圍值內(nèi)為最好。③添加量相對于抗靜電層的全體重量單位(即抗靜電層的全體重量單位為1)而言，抗靜電粒子的添加量宜在50～90％重量單位的范圍值內(nèi)。這是因?yàn)?，抗靜電粒子的添加量若不足50％重量單位的話，相鄰接的抗靜電粒子間的電阻則會變高，使得其表面電阻率的值變大；另一方面，抗靜電粒子的添加量若超過90％重量單位的話，會生成多個粒子的重疊，使得全部光線的透過率明顯下降。
因此，為了使表面電阻率、全部光線的透過率的平衡更為良好，相對于抗靜電層的全體重量單位而言，抗靜電粒子的添加量以在55～85％重量單位的范圍值內(nèi)為更佳，但在60～80％重量單位的范圍值內(nèi)為最好。④粉狀體電阻抗靜電粒子的粉狀體電阻(體積電阻)的值宜在1000Ω·cm以下。這是因?yàn)椋艨轨o電粒子的粉狀體電阻值超過1000Ω·cm的話，相鄰接的抗靜電粒子間的電阻會變高，使得其表面電阻率的值變大，或者，為得到所定的表面電阻率，必須添加大量的抗靜電粒子，這樣則降低了全部光線的透過率。(3)厚度本發(fā)明中，抗靜電層的厚度宜控制在0.03～2μm的范圍值內(nèi)。這是因?yàn)?，抗靜電層的厚度若不足0.03μm的話，T-巴抗磨硬度的值會特別高，相應(yīng)地其表面電阻率的值亦變高，另外，抗靜電層的厚度若不足0.03μm時，其海氏值亦會變高；另一方面，抗靜電層的厚度若超過2μm的話，抗靜電粒子則容易生成沉淀，從而影響其表面平滑性。
因此，考慮到T-巴抗磨硬度、或表面電阻率的值，抗靜電層的厚度以在0.03～1μm的范圍值內(nèi)為更佳。
在此，參照圖1(A)～(C)，對抗靜電層14的厚度、與抗靜電層14中的抗靜電粒子10和電離輻射固化性樹脂11間的關(guān)系予以說明。
圖1(A)中，抗靜電層14的厚度與抗靜電粒子10的平均粒徑基本相等，電離輻射固化性樹脂11的厚度亦與抗靜電粒子10的平均粒徑大致相等。
因此，抗靜電粒子實(shí)質(zhì)上是單層排列，與相鄰接的抗靜電粒子間是橫向的帶電接觸，上下方向的重疊就少。也就是說，在抗靜電層的光吸收變少，使得全光線透過率的值變大，同時亦降低了表面電阻率的值。另外，在抗靜電粒子的粒子周圍存在適量的電離輻射固化性樹脂，可以與下層的硬質(zhì)涂層緊密粘接，得到優(yōu)越的耐損傷性能，使得T-巴抗磨硬度的值明顯降低。
圖1(B)是設(shè)定抗靜電層14的厚度比較薄、電離輻射固化性樹脂11的厚度亦較抗靜電粒子10的平均粒徑小的狀態(tài)。這樣，抗靜電粒子實(shí)質(zhì)上也是單層排列，相鄰接的抗靜電粒子間由于是橫向帶電接觸，可以使得表面電阻率和全光線透過率，在上述容許的范圍值內(nèi)。
圖1(C)是設(shè)定抗靜電層14的厚度比較厚、電離輻射固化性樹脂11的厚度較抗靜電粒子10的平均粒徑大的狀態(tài)。
這樣，則容易使抗靜電粒子10在上下方向上的重疊，使得全部光線的透過率和表面電阻率的略微降低。另一方面，由于在抗靜電粒子10的周圍存在較多電離輻射固化性樹脂，可以堅(jiān)固地固定抗靜電粒子，且易與下層的硬質(zhì)涂層緊密粘接，故除可以得到優(yōu)越的耐損傷性能外，其T-巴抗磨硬度的值也會明顯下降。(4)配置在硬質(zhì)涂層的上下方向宜層疊配置抗靜電層，以夾住硬質(zhì)涂層。通過這樣的構(gòu)造，并用電連接材料(包含地線)導(dǎo)通存在于上下方向的抗靜電層，可以得到更加優(yōu)越的抗靜電效果。
另外，在下方配置的抗靜電層的構(gòu)成可以與上方配置的抗靜電層的構(gòu)成相同，亦可不同。(5)模型如圖2(A)～(C)所示，抗靜電層14進(jìn)行模型化。
圖2(A)所示的是在硬質(zhì)涂層16上呈線狀模型化的抗靜電層14的例。另外，圖2(B)所示的是將抗靜電層14呈線狀模型化的同時，一部分或全部埋設(shè)在硬質(zhì)涂層16內(nèi)，使表面平滑；且在呈線狀的抗靜電層14的末端，設(shè)置能夠?qū)ǜ鱾€線的共通電極30，使抗靜電層14的表面電阻率下降的例。另外，圖2(C)所示的是設(shè)置與呈線狀的抗靜電層14垂直相交的另外線狀抗靜電層31，使整體呈格子狀模型的例。
通過抗靜電層14的模型化，能夠在保持優(yōu)良的表面電阻率的值的同時，減少抗靜電層的面積。因此，隨著抗靜電層的面積變少，可以提高全光線透過率的值。
圖3(A)～(D)所示的是抗靜電層的其他平面模型例。
如圖3(A)、(B)所示，通過橫向的線狀模型和縱向的線狀模型，能夠保持所定的抗靜電效果不變的同時，定量地降低抗靜電層的面積。另外，這樣的模型化容易使之與液晶表示裝置等的掃描線一致，使得畫像的表示更為清晰鮮明。
如圖3(C)所示的格子狀(菱形狀)的模型，具有在其端部較易取得地線的優(yōu)點(diǎn)。
如圖3(D)所示的同心圓狀的模型、與橫向線狀的模型的組合，可以更加鮮明地從所定的視野角度看到液晶表示裝置等的表示畫面中的畫像。(6)表面電阻率抗靜電層的表面電阻率(表面電阻)宜在1×104～1×1010Ω·cm的范圍值內(nèi)。這是因?yàn)?，抗靜電層的表面電阻率若不足1×104Ω·cm的話，就必須添加大量的抗靜電粒子，為此會生成抗靜電粒子間的多個重疊，使得全光線透過率明顯下降；另一方面，抗靜電層的表面電阻率若超過1×1010Ω·cm的話，抗靜電效果就降低，則難以防止常見的液晶表示裝置等的畫面上的灰塵附著。
因此，為了使全光線透過率和抗靜電效果的平衡更為良好，抗靜電層的表面電阻率以在5×104～5×109Ω·cm的范圍值內(nèi)為更佳。
另一方面，當(dāng)液晶表示裝置采用IPS液晶驅(qū)動方法時，抗靜電層的表面電阻率宜在1×104～5×108Ω·cm的范圍值內(nèi)。這是因?yàn)?，抗靜電層的表面電阻率若高于5×108Ω·cm的話，平面方向的液晶驅(qū)動則會容易發(fā)生故障。
因此，液晶表示裝置在利用IPS液晶驅(qū)動方法時，抗靜電層的表面電阻率以在5×104～3×108Ω·cm的范圍值內(nèi)為更佳，在1×105～1×108Ω·cm的范圍值內(nèi)為最好。4，硬質(zhì)涂層薄膜的特性(1)T-巴抗磨硬度本發(fā)明中，以JIS K5400為基準(zhǔn)，測定出的抗靜電性硬質(zhì)涂層薄膜的T-巴抗磨硬度在25以下。
這是因?yàn)椋琓-巴抗磨硬度若超過25的話，其耐損傷性能會明顯降低。因此，為了更加提高耐損傷性能和抗靜電性能，抗靜電性硬質(zhì)涂層薄膜的T-巴抗磨硬度以在22以下為更佳。
另外，抗靜電性硬質(zhì)涂層薄膜的T-巴抗磨硬度，可以根據(jù)后述的實(shí)施例1所記載的方法來測定。(2)全光線透過率抗靜電性硬質(zhì)涂層薄膜的全光線透過率宜在80～99％范圍內(nèi)。這是因?yàn)?，全光線透過率若不足80％的話，則會降低抗靜電性硬質(zhì)涂層薄膜的清晰度；另一方面，全光線透過率若超過99％的話，就會相對降低其抗靜電特性或耐損傷性能。
因此，為了使抗靜電性硬質(zhì)涂層薄膜的清晰度和抗靜電特性的平衡更為良好，抗靜電性硬質(zhì)涂層薄膜的全光線透過率以在83～98％的范圍值內(nèi)為更佳。
另外，抗靜電性硬質(zhì)涂層薄膜的全光線透過率，可以根據(jù)后述的實(shí)施例1所記載的方法來測定。(3)海氏值抗靜電性硬質(zhì)涂層薄膜的海氏值宜在0.1～5％的范圍值內(nèi)。這是因?yàn)?，海氏值若不?.1％的話，會過度地限制抗靜電粒子的添加量，使抗靜電特性變得不充分；另一方面，海氏值若超過5％的話，則會使光線透過性和清晰度相對降低。
因此，為了使抗靜電特性和光線透過性的平衡更為良好，海氏值以在0.1～4％的范圍值內(nèi)為更佳。
另外，海氏值可以根據(jù)后述實(shí)施例1中所記載的方法進(jìn)行測定。第2實(shí)施形態(tài)第2實(shí)施形態(tài)是包含以下第一工程和第二工程的抗靜電性硬質(zhì)涂層薄膜的制造方法，其中第一工程照射電離輻射線，并在基材薄膜上形成由電離輻射固化性樹脂組成的硬質(zhì)涂層的工程。
第二工程(B)照射電離輻射線，并在硬質(zhì)涂層上形成由含有平均粒徑為0.01～2μm的抗靜電粒子的電離輻射固化性樹脂組成的，厚度為0.03～2μm的抗靜電層，同時，以JIS K5400為基準(zhǔn)測定出的硬質(zhì)涂層薄膜的T-巴抗磨硬度在25以下的工程。1.第一工程(1)硬質(zhì)涂料的調(diào)制工程本工程是均勻混合配合材料，并調(diào)制出用于形成硬質(zhì)涂層的硬質(zhì)涂料的工程。
硬質(zhì)涂料的調(diào)制是均勻混合下述的(A)電離輻射固化性樹脂的主劑、(B)電離輻射固化性樹脂的固化劑(含固化催化劑)、以及(C)溶劑。①(A)成份是與第1實(shí)施形態(tài)中所說明的電離輻射固化性樹脂(透明樹脂)相同的成份。②(B)成份是與第1實(shí)施形態(tài)中說明的(B)成份的固化劑相同的內(nèi)容。③(C)成份(C)成份的溶劑可以是甲醇、乙醇、正丙醇、異丙醇、正丁醇、異丁醇、戊醇、乙二醇一乙醚、苯、甲苯、二甲苯、乙基苯、環(huán)己烷、乙基環(huán)己烷、乙酸乙酯、乙酸叔丁酯、甲基乙基甲酮、甲基異丁基甲酮、環(huán)己酮、四氫呋喃、及水等，亦可以是以上溶劑的二種以上的組合。
特別以使用較容易溶解丙烯酸單體等的電離輻射固化性樹脂的甲醇、乙醇、正丙醇、異丙醇、正丁醇、異丁醇、戊醇等醇類為好。④其他硬質(zhì)涂料可以根據(jù)要求配合消泡劑或光滑劑等公知的添加劑。(2)硬質(zhì)涂料的涂裝工程如圖4(A)、(B)所示，準(zhǔn)備基材薄膜18，然后在其上涂裝由上述(1)中調(diào)制的硬質(zhì)涂料50，使其在固化后的膜厚能夠在2～20μm的范圍值內(nèi)，但以在5～15μm的范圍值內(nèi)為更佳。
涂裝層的厚度是通過硬質(zhì)涂料的固體成份的濃度及固化後的硬質(zhì)涂層的密度，算出必要的硬質(zhì)涂料的涂裝量來控制的。
另外，對于硬質(zhì)涂料的涂裝方法并沒有特別的限制，可以用公知的方法，例如繞線棒刮涂法、刮刀式涂膠法、輥涂法、刮涂法、沖模涂法等。(3)固化工程如圖4(C)所示，在本發(fā)明中，經(jīng)過加熱工程，相對于溶劑蒸發(fā)后的硬質(zhì)涂料的涂裝物(電離輻射固化性樹脂)50而言，照射電離輻射線R(例如照射紫外線或電子線)，使其固化，并形成呈半固化狀態(tài)的硬質(zhì)涂層16。
也就是說，這樣地實(shí)施，可以在固化形成抗靜電層時，分別于硬質(zhì)涂層和抗靜電層的界面上，使各自的電離輻射固化性樹脂反應(yīng)。因此，可以更加提高抗靜電層的機(jī)械強(qiáng)度，同時，又可以有效地得到所定的耐損傷性能。
另外，在固化抗靜電層時，即使周圍的氧有可能阻礙其反應(yīng)，若有效地利用硬質(zhì)涂層內(nèi)殘留的起始劑的話，也可以充分固化抗靜電層。
在形成半固化狀態(tài)的硬質(zhì)涂層之時，例如，在用紫外線來照射的情況下，對于電離輻射固化性樹脂的照射量宜控制在100mJ/cm2以下的值。這是因?yàn)?，紫外線的照射量若在100mJ/cm2以上的話，容易使硬質(zhì)涂層過分固化，在硬質(zhì)涂層和抗靜電層的界面上，難以使各自的電離輻射固化性樹脂反應(yīng)。
但是，在沒有完全固化硬質(zhì)涂層的情況下，就會使構(gòu)成抗靜電層的電離輻射固化性樹脂按均一厚度進(jìn)行層疊變得困難，會出現(xiàn)在下一工程的硬質(zhì)涂層的固化收縮過大的情況。
因此，形成半固化狀態(tài)的硬質(zhì)涂層之時，紫外線照射量以在50～90mJ/cm2的范圍值內(nèi)為更佳，其最佳值在60～80mJ/cm2的范圍值內(nèi)。
另外，在形成半固化狀態(tài)的硬質(zhì)涂層時，對于所使用的輻射照射裝置(紫外線照射裝置)的種類并沒有特別限定，可以使用高壓水銀燈、氙燈、金屬鹵化物燈、熔融燈等的紫外線照射裝置或電子線照射裝置。2.第二工程(1)抗靜電劑的調(diào)制工程抗靜電劑的調(diào)制工程是均勻混合(a)電離輻射固化性樹脂(透明固化性樹脂)的主劑、(b)電離輻射固化性樹脂的固化劑(含固化催化劑)、(c)溶劑、和(d)抗靜電粒子的工程。(2)抗靜電劑的涂裝工程如圖4(D)所示，在呈半固化狀態(tài)的硬質(zhì)涂層16上，用與硬質(zhì)涂料的涂裝工程相同的方法，例如繞線棒刮涂法、刮刀式涂膠法、輥涂法、刮涂法、沖模涂法等方法，來涂裝調(diào)整后的抗靜電劑52。(3)固化工程1如圖4(E)所示，照射電離輻射線R，進(jìn)一步固化呈半固化狀態(tài)的硬質(zhì)涂層16，同時，固化抗靜電層14。
也就是說，在形成半固化的硬質(zhì)涂層和抗靜電層時的紫外線照射量，對抗靜電性硬質(zhì)涂層薄膜的T-巴抗磨硬度和表面電阻來說具有強(qiáng)烈的影響。因此，為了得到優(yōu)越的T-巴抗磨硬度，即T-巴抗磨硬度為25以下，紫外線照射量在500mJ/cm2以上的值為有效。(4)固化工程2在固化電離輻射固化性樹脂時，如圖5(A)所示，在準(zhǔn)備半固化的硬質(zhì)涂層16和固化前的抗靜電層52后，如圖5(B)所示，介入光刻掩模55，然后照射電離輻射線R。
這樣，如圖5(C)所示，可以使得模型化后的抗靜電層56的形成變得極為容易。
但是，介入光刻掩模55后，僅僅照射電離輻射線R的話，則會使得半固化的硬質(zhì)涂層16的固化不充分。因此，在圖5(C)所示的狀態(tài)后，再次照射電離輻射線R則更佳。
含有固化劑的紫外線固化型丙烯酸系硬質(zhì)涂料Seika-Beam EXF-01L(NS)(大日精化工業(yè)株式會社制)100重量單位(固體成份濃度100％)異丁醇100重量單位(2)半固化狀態(tài)的硬質(zhì)涂層的形成在作為基材的厚度為50μm的聚對苯二甲酸乙二酯薄膜上，用繞線棒刮涂器，涂裝硬質(zhì)涂層用涂裝液，使其在固化后的厚度為5μm的。隨后，在烤爐內(nèi)以80℃、1分鐘的條件，干燥由硬質(zhì)涂層用涂裝液構(gòu)成的涂工物。
然后，對由硬質(zhì)涂層用涂裝液構(gòu)成的涂工物，用紫外線照射裝置UB042-5AM/w(EYE GRAPHICS社制)，以80mJ/cm2的照射量照射紫外線，制成呈半固化狀態(tài)的硬質(zhì)涂層。(3)抗靜電層的形成在帶有攪拌機(jī)的容器內(nèi)，放入按下述比例配合的抗靜電層用涂裝液的配合材料，并用攪拌機(jī)攪拌混合均勻，調(diào)制出固體成份濃度為3％的抗靜電層用涂裝液。
含有固化劑的紫外線固化型丙烯酸系硬質(zhì)涂料Seika-Beam EXF-01L(NS)(大日精化工業(yè)株式會社制)100重量單位(固體成份濃度為100％)粒徑為0.1μm的摻雜銻氧化錫的異丁醇分散溶液SN-100P(石原技術(shù)社制) 1000重量單位(固體成份濃度為100％)異丁醇12233重量單位隨后，用繞線棒刮涂器，涂裝抗靜電層用涂裝液，得到涂工物，并將此涂工物在烤爐內(nèi)以80℃、1分鐘的條件予以干燥。
接著，用紫外線照射裝置以700mJ/cm2的照射量照射紫外線，使呈半固化狀態(tài)的硬質(zhì)涂層進(jìn)一步固化的同時，固化抗靜電層用的涂工物。
這樣，制作出了抗靜電性硬質(zhì)涂層薄膜，且硬質(zhì)涂層的厚度為5μm，抗靜電層的厚度為0.1μm。2.抗靜電性硬質(zhì)涂層薄膜的評價(jià)(1)耐損傷性能(T-巴抗磨硬度)將所得的抗靜電性硬質(zhì)涂層薄膜，以JIS K5400為基準(zhǔn)測定出T-巴抗磨硬度。
即，在以下條件下，進(jìn)行耐磨耗試驗(yàn)，并將測定出的耐磨耗試驗(yàn)前后的海氏值(以JIS K6714為基準(zhǔn)測定)的差來作為T-巴抗磨硬度。磨耗輪CS-10F負(fù)荷重量250g旋轉(zhuǎn)次數(shù)100回(2)表面電阻率所得的抗靜電性硬質(zhì)涂層薄膜的表面電阻率是用與ADVANTEST社制的數(shù)字靜電計(jì)相連接的平行電極來測定的。(3)全光線透過率所得的抗靜電性硬質(zhì)涂層薄膜的全光線透過率，是以JIS K6714為基準(zhǔn)，通過海氏表(日本電色工業(yè)株式會社制)來測定的。(4)初期海氏值所得的抗靜電性硬質(zhì)涂層薄膜的海氏值，是以JIS K6714為基準(zhǔn)，通過海氏表(日本電色工業(yè)株式會社制)來測定初期海氏值的。(5)鋼棉硬度將所得的抗靜電性硬質(zhì)涂層薄膜的表面用#0000的鋼棉擦過后，觀察其外觀，由以下的基準(zhǔn)來評價(jià)鋼絲棉硬度。○沒有觀察到明顯的外觀變化×觀察到有傷痕或者有色調(diào)變化實(shí)施例2-4及比較例1-2如表1所示，除了抗靜電層的厚度、或在第一工程中紫外線照射量的變化外，與實(shí)施例1一樣制作出抗靜電性硬質(zhì)涂層薄膜，并評價(jià)之。所得的結(jié)果如表1所示。
表1
發(fā)明的效果本發(fā)明的抗靜電性硬質(zhì)涂層薄膜，不但具有優(yōu)越的抗靜電性能，還具有良好的清晰度和耐損傷性能。
因此，可以將這樣的抗靜電性硬質(zhì)涂層薄膜，作為液晶表示裝置，或IPS液晶表示裝置用的硬質(zhì)涂層薄膜，或者可以用于各種顯象保護(hù)用薄膜等。
本發(fā)明的抗靜電性硬質(zhì)涂層薄膜的制造方法，可以有效地制造出具有優(yōu)越抗靜電性能、及良好清晰度和耐損傷性能的抗靜電性硬質(zhì)涂層薄膜。
權(quán)利要求
1.一種抗靜電性硬質(zhì)涂層薄膜，其特征在于在基材薄膜(18)上，依次包含以下(A)、(B)層，并以JIS K5400為基準(zhǔn)測定出其T-巴抗磨硬度為25以下，其中(A)由電離輻射固化性樹脂構(gòu)成的硬質(zhì)涂層(16)；(B)含有平均粒徑為0.01～2μm的抗靜電粒子(10)的由電離輻射固化性樹脂構(gòu)成的厚度為0.03～2μm抗靜電層(14)。
2.如權(quán)利要求1所述的抗靜電性硬質(zhì)涂層薄膜，其特征在于所說的抗靜電粒子(10)的平均粒徑與所說的抗靜電層(14)的厚度相等。
3.如權(quán)利要求2或3所述的抗靜電性硬質(zhì)涂層薄膜，其特征在于所說的抗靜電粒子(10)的添加量，是相對于抗靜電層(14)的整體重量而言，在50～90％重量單位的范圍值內(nèi)。
4.如權(quán)利要求1所述的抗靜電性硬質(zhì)涂層薄膜，其特征在于將所說的抗靜電層(14)進(jìn)行模型化。
5.如權(quán)利要求1所述的抗靜電性硬質(zhì)涂層薄膜，其特征在于在所說的硬質(zhì)涂層(16)和所說的抗靜電層(14)的界面上，使各自的電離輻射固化性樹脂發(fā)生反應(yīng)。
6.如權(quán)利要求1所述的抗靜電性硬質(zhì)涂層薄膜，其特征在于所說的硬質(zhì)涂層(16)為防眩硬質(zhì)涂層。
7.如權(quán)利要求1所述的抗靜電性硬質(zhì)涂層薄膜，其特征在于其使用在IPS液晶表示裝置中。
8.一種抗靜電性硬質(zhì)涂層薄膜的制造方法，其特征在于其包括以下二個工程，即(A)是照射電離輻射線，在基材薄膜(18)上形成由電離輻射固化性樹脂構(gòu)成的硬質(zhì)涂層(16)，此為第一工程；(B)照射電離輻射線，在硬質(zhì)涂層(16)上形成含有平均粒徑為0.01～2μm的抗靜電粒子(10)的、由電離輻射固化性樹脂構(gòu)成的厚度為0.03～2μm的抗靜電層(14)，并且，以JIS K5400為基準(zhǔn)測定出的硬質(zhì)涂層薄膜的T-巴抗磨硬度在25以下，此為第二工程。
9.如權(quán)利要求8所述的抗靜電性硬質(zhì)涂層薄膜的制造方法，其特征在于在所說的第一工程中，通過電離輻射線的照射，形成呈半固化狀態(tài)的硬質(zhì)涂層(16)；在所說的第二工程中，通過電離輻射線的照射，在形成固化了的抗靜電層(14)的同時，還進(jìn)一步固化硬質(zhì)涂層(16)。
10.如權(quán)利要求8或9所述的抗靜電性硬質(zhì)涂層薄膜的制造方法，其特征在于在所說的第一工程中，控制電離輻射線的照射量在不足100mJ/cm2的值內(nèi)；在所說的第二工程中，控制電離輻射線的照射量在500mJ/cm2以上。
11.如權(quán)利要求9或10所述的抗靜電性硬質(zhì)涂層薄膜的制造方法，其特征在于將所說的第二工程在氮中實(shí)施。
12.如權(quán)利要求9或10所述的抗靜電性硬質(zhì)涂層薄膜的制造方法，其特征在于在所說的第二工程中，將電離輻射線進(jìn)行模型露光。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種全光線透過率的值高、具有良好畫像表示清晰度、優(yōu)越抗靜電性能和耐損傷性能、并且容易制造的抗靜電性硬質(zhì)涂層薄膜及其制造方法。其中抗靜電性硬質(zhì)涂層薄膜的形成是在基材薄膜上，依次包含以下(A)、(B)層，并以JIS K5400為基準(zhǔn)測定出其T－巴抗磨硬度為25以下，其中(A)由電離輻射固化性樹脂構(gòu)成的硬質(zhì)涂層；(B)含有平均粒徑為0.01～2μm的抗靜電粒子的由電離輻射固化性樹脂構(gòu)成的厚度為0.03～2μm抗靜電層。
文檔編號H05F1/02GK1400095SQ02127528
公開日2003年3月5日 申請日期2002年7月26日 優(yōu)先權(quán)日2001年7月27日
發(fā)明者小野沢豊, 所司悟, 丸岡重信 申請人:琳得科株式會社