CN109475901A - 防污性膜的制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种能以长期间连续制造防污性优异的防污性膜的防污性膜的制造方法。本发明的防污性膜的制造方法是具备在表面具有以可见光的波长以下的间距设有多个凸部的凹凸结构的聚合物层的防污性膜的制造方法,包括:将树脂涂敷到基材的表面上的工序(1);在涂敷有第一脱模剂的模具的表面上涂敷第二脱模剂的工序(2);在将上述树脂夹在中间的状态下,将上述基材按压到上述模具的涂敷有上述第二脱模剂的表面,在上述树脂的表面形成上述凹凸结构的工序(3);以及使在表面具有上述凹凸结构的上述树脂固化,形成上述聚合物层的工序(4),上述树脂含有包含规定的化合物而成的防污剂,上述第一脱模剂是包含规定的化合物而成的,上述第二脱模剂是包含规定的化合物而成的。
Description
技术领域
本发明涉及防污性膜的制造方法。更详细地说,是涉及具备纳米尺寸的凹凸结构的具有防污性的膜的制造方法。
背景技术
已知具有纳米尺寸的凹凸结构(纳米结构)的膜被用作防反射膜(例如参照专利文献1和2)。根据这种凹凸结构,能使折射率从空气层向基材连续变化,能使反射光急剧减少。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:特开2011-240546号公报
专利文献2:国际公开第2011/089836号
发明内容
发明要解决的问题
在制造这种膜时,通常使用用于形成凹凸结构的模具。并且,为了提高模具的脱模性,有时会对模具的表面(凹凸结构的表面)用脱模剂实施脱模处理。然而,在现有的制造方法中,难以以长期间连续制造在表面具有纳米尺寸的凹凸结构、表现出显著的疏水性和疏油性即表现出显著的防污性的防污性膜。
本发明的发明人进行研究发现,在模具的脱模性不足的情况下,得到的防污性膜的防污性不足。本发明的发明人调查了模具的脱模性不足的原因,发现在使用模具形成凹凸结构时,模具与构成凹凸结构的树脂发生物理化学接触,由此脱模剂从模具剥离,或者树脂堆积(堵塞)于模具。因此得知,当以长期间连续利用模具形成凹凸结构时,模具的脱模性降低(无法维持)。
如以上那样,在现有的防污性膜的制造方法中,在以长期间连续制造防污性优异的防污性膜的方面存在改善的余地。
上述专利文献1和2记载了对模具涂敷脱模剂(A)的构成。然而,所涂敷的脱模剂(A)与对模具进行预先处理的脱模剂(B)反应性高,因此脱模剂(A)和脱模剂(B)会在进入凹凸结构的状态下化学结合,其反应物会填埋凹凸结构。在这种情况下,非常难以除去进入凹凸结构的反应物,会带来制造成本的上升。因此,在长期间维持模具的脱模性的方面存在改善的余地。
本发明是鉴于上述现状而完成的,其目的在于提供一种能以长期间连续制造防污性优异的防污性膜的防污性膜的制造方法。
用于解决问题的方案
本发明的发明人对能以长期间连续制造防污性优异的防污性膜的防污性膜的制造方法进行了各种研究,关注于防止构成凹凸结构的树脂与第一脱模剂发生物理化学接触。并且,发现了在涂敷有第一脱模剂的模具的表面上涂敷包含与第一脱模剂反应性低的规定的化合物而成的第二脱模剂的方法。如此,想到了能很好地解决上述问题,达到了本发明。
即,本发明的一个方式可以是一种防污性膜的制造方法,上述防污性膜具备聚合物层,上述聚合物层在表面具有以可见光的波长以下的间距设有多个凸部的凹凸结构,上述防污性膜的制造方法包括:工序(1),将树脂涂敷到基材的表面上;工序(2),在涂敷有第一脱模剂的模具的表面上涂敷第二脱模剂;工序(3),在将上述树脂夹在中间的状态下,将上述基材按压到上述模具的涂敷有上述第二脱模剂的表面,在上述树脂的表面形成上述凹凸结构;以及工序(4),使在表面具有上述凹凸结构的上述树脂固化,形成上述聚合物层,上述树脂含有防污剂,上述防污剂是包含具有全氟(聚)醚基团的化合物而成的,上述第一脱模剂是包含具有全氟(聚)醚基团、可水解的基团以及Si原子的化合物而成的,上述第二脱模剂是包含由下述式(F)表示的化合物而成的:
R111-(R112O)m-R113 (F),
(在上述式(F)中,R111和R113分别独立地为氟原子或者-OH基,R112为碳数为1~4的氟化亚烷基,m为2以上的整数)。
发明效果
根据本发明,能提供一种能以长期间连续制造防污性优异的防污性膜的防污性膜的制造方法。
附图说明
图1-1是用于说明实施方式的防污性膜的制造方法的截面示意图(a~c)。
图1-2是用于说明实施方式的防污性膜的制造方法的截面示意图(d~e)。
图2是示出实施例1的防污性膜(第1次)和防污性膜(第20次)的反射率的测定结果的坐标图。
图3是示出实施例2的防污性膜(第1次)和防污性膜(第20次)的反射率的测定结果的坐标图。
图4是示出比较例1的防污性膜(第1次)和防污性膜(第20次)的反射率的测定结果的坐标图。
图5是示出水对比较例6~9中使用的模具的接触角的推移的坐标图。
图6是示出比较例6的防污性膜的反射率的推移的坐标图。
具体实施方式
以下揭示实施方式,参照附图进一步详细说明本发明,但是本发明不限于该实施方式。另外,实施方式的各构成在不脱离本发明的要旨的范围中可以适当地组合,也可以进行变更。
在本说明书中,“A~B”的意思是“A以上、B以下”。
在本说明书中,防污性膜的意思是能容易地除去附着于表面的污渍的膜。
在本说明书中,活性氢的意思是能对异氰酸酯基团提供质子的氢原子。
在本说明书中,含活性氢基团是指含有活性氢的基团,例如可举出-OH基、-C(=O)H基、-SH基、-SO3H基、-SO2H基、-SOH基、-NH2基、-NH-基、-SiH基等。
在本说明书中,二价有机基团的意思是含有碳的二价基团。二价有机基团没有特别限定,可举出从烃基进一步使1个氢原子脱离的二价基团。
在本说明书中,烃基的意思是包含碳和氢的基团。烃基没有特别限定,可举出也可以用1个以上的取代基取代的、碳数为1~20的烃基,例如脂肪族烃基、芳香族烃基等。脂肪族烃基可以是直链状、分枝链状以及环状中的任意一种,也可以是饱和与不饱和中的任意一种。另外,烃基也可以包含1个以上的环结构。此外,烃基也可以在其末端或者分子链中具有1个以上的N、O、S、Si、酰胺、磺酰基、硅氧烷、羰基、羰氧基等。
在本说明书中,烃基的取代基没有特别限定,例如可举出也可以用1个以上的卤素原子取代的、碳数为1~6的烷基、碳数为2~6的链烯基、碳数为2~6的炔基、碳数为3~10的环烷基、碳数为3~10的不饱和环烷基、5~10元杂环基、5~10元不饱和杂环基、碳数为6~10的芳基、5~10元杂芳基等。
在本说明书中,可水解的基团指的是能通过水解反应从化合物的主骨架脱离的基团。可水解的基团可举出烷氧基。具体地说,可举出-OA、-OCOA、-O-N=C(A)2、-N(A)2、-NHA、卤素(在这些式中,A为取代或者非取代的碳数为1~3的烷基)等。
在本说明书中,数均分子量的意思是通过19F-NMR测定的值。
[实施方式]
下面参照图1-1和图1-2说明实施方式的防污性膜的制造方法。图1-1是用于说明实施方式的防污性膜的制造方法的截面示意图(a~c)。图1-2是用于说明实施方式的防污性膜的制造方法的截面示意图(d~e)。
(a)树脂的涂敷(工序(1))
如图1-1的(a)所示,将树脂3涂敷到基材2的表面上。另一方面,准备模具4。在模具4的表面涂敷有第一脱模剂5(实施了脱模处理)。
树脂3的涂敷方法例如可举出喷涂方式、凹版印刷方式、缝口模头方式等进行涂敷的方法。从能容易地调制膜厚且减少装置成本的观点出发,优选用凹版印刷方式或者缝口模头方式进行涂敷的方法。
(b)第二脱模剂的涂敷(工序(2))
如图1-1的(b)所示,在涂敷有第一脱模剂5的模具4的表面上涂敷第二脱模剂8。其结果是,第二脱模剂8被配置在第一脱模剂5的与模具4相反的一侧。
第二脱模剂8的涂敷方法例如可举出与如上所述的树脂3的涂敷方法同样的方法、灌封等。
树脂3的涂敷(工序(1))和第二脱模剂8的涂敷(工序(2))可以在不同的定时进行,也可以在相同的定时进行。第二脱模剂8的涂敷只要能防止树脂3与第一脱模剂5的接触即可,可以不是每次形成凹凸结构时都进行,也可以间歇地进行。
(c)凹凸结构的形成(工序(3))
如图1-1的(c)所示,在将树脂3夹在中间的状态下,将基材2按压到模具4的涂敷有第二脱模剂8的表面。其结果是,在树脂3的表面(与基材2相反的一侧的表面)形成凹凸结构。
(d)树脂的固化(工序(4))
如图1-2的(d)所示,使在表面具有凹凸结构的树脂3固化,形成聚合物层6。
树脂3的固化方法例如可举出通过活性能量线的照射、加热等来进行的方法,优选通过活性能量线的照射来进行的方法。在本说明书中,活性能量线指的是紫外线、可见光线、红外线、等离子体等。优选树脂3为利用紫外线来固化的树脂。活性能量线的照射可以从树脂3的基材2侧进行,也可以从树脂3的模具4侧进行。另外,活性能量线对树脂3的照射次数可以是仅1次,也可以是多次。树脂3的固化也可以按与向上述树脂3形成凹凸结构相同的定时进行。
(e)模具的剥离
如图1-2的(e)所示,将模具4从聚合物层6剥离。其结果是,完成防污性膜1。在聚合物层6的表面(与基材2相反的一侧的表面)形成的凹凸结构是以可见光的波长以下的间距(相邻的凸部7的顶点间的距离)P设有多个凸部(突起)7的结构,即,相当于蛾眼结构(蛾子的眼睛状的结构)。因此,防污性膜1能表现出由蛾眼结构带来的优异的防反射性(低反射性)。防污性膜1的用途只要是能活用其优异的防污性即可,没有特别限定,不限于例如防反射膜等光学膜。
在上述制造工序中,例如,如果使基材2为辊状,则能连续并且高效地进行上述工序(1)~(4)。
接着,以下说明制造防污性膜1时使用的各材料。
基材2的材料例如可举出三乙酰纤维素(TAC)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、环烯烃聚合物(COP)、聚碳酸酯(PC)等树脂,根据使用环境而适当选择即可。根据这种材料,能得到硬度高、透明性和耐候性优异的基材2。此外,基材2的表面(聚合物层6侧的表面)也可以是被实施过易粘接处理,例如能使用实施了易粘接处理的三乙酰纤维素膜。另外,基材2的表面(聚合物层6侧的表面)也可以是被实施过皂化处理,例如能使用实施了皂化处理的三乙酰纤维素膜。在使用树脂作为基材2的材料的情况下,该树脂也可以是着色的。另外,基材2的材料不限于如上所述的树脂,也可以是玻璃、金属、纤维、纸类(包括照片等印刷物)等。
从确保透明性和加工性的观点出发,优选基材2的厚度为20μm以上、200μm以下,更优选为40μm以上、100μm以下。
树脂3含有防污剂,该防污剂是包含具有全氟(聚)醚基团的化合物而成的。
优选防污剂是包含具有全氟(聚)醚基团和固化性部位(例如丙烯酸酯基团)的化合物而成的。具体地说,优选防污剂是包含作为成分(A)与成分(B)的反应物的含有碳-碳双键的化合物(全氟聚醚系化合物)而成的,其中,成分(A)是作为二异氰酸酯的三聚物的多异氰酸酯,成分(B)是具有活性氢的化合物。
成分(A)为能通过将二异氰酸酯三聚化而得到的多异氰酸酯(Polyisocyanate)。作为二异氰酸酯的三聚物的多异氰酸酯也可以作为它们聚合而成的聚合物而存在。
优选成分(A)即作为二异氰酸酯的三聚物的多异氰酸酯可为异氰脲酸酯型多异氰酸酯。异氰脲酸酯型多异氰酸酯也可以作为它们聚合而成的聚合物而存在。即,异氰脲酸酯型多异氰酸酯可以是仅具有1个异氰脲酸酯环的单环式化合物,也可以是该单环式化合物聚合而得到的多环式化合物,还可以是它们的混合物。异氰脲酸酯型多异氰酸酯之中的公知材料例如可举出住友拜耳聚氨酯公司制造的“Sumidur(注册商标)N3300”。
为了得到成分(A)即作为二异氰酸酯的三聚物的多异氰酸酯所使用的二异氰酸酯没有特别限定,可举出:异氰酸酯基团与脂肪族基结合的二异氰酸酯,例如六亚甲基二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯、亚二甲苯基二异氰酸酯、氢化亚二甲苯基二异氰酸酯、二环己基甲烷二异氰酸酯;异氰酸酯基团与芳族基结合的二异氰酸酯,例如甲苯二异氰酸酯、二苯甲烷二异氰酸酯、多亚甲基多苯基多异氰酸酯、联甲苯二异氰酸酯、萘二异氰酸酯。
成分(A)即作为二异氰酸酯的三聚物的多异氰酸酯没有特别限定,例如可举出具有由下述式(D6)、(D7)、(D8)或者(D9)表示的结构的化合物。
[化学式1]
如上所述,这些多异氰酸酯可以作为聚合物而存在,例如在为六亚甲基二异氰酸酯的异氰脲酸酯型多异氰酸酯的情况下,也可以作为具有由下述式(D10)表示的结构的聚合物而存在。
[化学式2]
成分(B)包含:成分(B1)即具有活性氢的全氟聚醚;以及成分(B2)即具有含有碳-碳双键的基团和活性氢的单体。
成分(B1)为由下述式(B1-i)和(B1-ii)中的一方表示的至少1种化合物。根据成分(B1),防污性膜1的防污性和耐擦性(光滑性)提高。
Rf-PFPE1-Z-X (B1-i)
X-Z-PFPE2-Z-X (B1-ii)
在上述式(B1-i)和(B1-ii)中,Rf为也可以用1个以上的氟原子取代的碳数为1~16的(例如直链状或者分枝链状的)烷基,优选为也可以用1个以上的氟原子取代的碳数为1~3的直链状或者分枝链状的烷基。优选Rf为直链状。另外,优选也可以用1个以上的氟原子取代的烷基是末端碳原子为CF2H-并且其它全部的碳原子由氟原子全部取代的氟代烷基或者全氟烷基,更优选为全氟烷基,具体地说,为-CF3、-CF2CF3或者-CF2CF2CF3。
在上述式(B1-i)和(B1-ii)中,PFPE1为由下述式(D1)、(D2)或者(D3)表示的基团。
-(OCF2CF2CF2)b- (D1)
(在上述式(D1)中,b为1~200的整数,优选为5~200的整数,更优选为10~200的整数。)
-(OCF2CF2CF2CF2)a-(OCF2CF2CF2)b-(OCF2CF2)c-(OCF2)d- (D2)
(在上述式(D2)中,a和b分别独立地为0~30的整数。c和d分别独立地为1~200的整数,优选为5~200的整数,更优选为10~200的整数。标注a、b、c或者d而用括号括起来的各反复单位的存在顺序在上述式(D2)中是任意的。)
-(OC2F4-R5)i- (D3)
(在上述式(D3)中,R5为OC2F4、OC3F6或者OC4F8。i为2~100的整数,优选为2~50的整数。)
在一个方式中,在上述式(B1-i)和(B1-ii)中,PFPE1也可以是由上述式(D1)或者(D3)表示的基团,优选为由上述式(D1)表示的基团。通过含有这样的PFPE1,防污性膜1的防污性进一步提高。
在上述式(B1-i)和(B1-ii)中,PFPE2为由下述式(D4)或者(D5)表示的基团,优选为由下述式(D4)表示的基团。
-(OCF2CF2CF2)b- (D4)
(在上述式(D4)中,b为1~200的整数,优选为5~200的整数,更优选为10~200的整数。)
-(OC2F4-R5)i- (D5)
(在上述式(D5)中,R5为OC2F4、OC3F6或者OC4F8。i为2~100的整数,优选为2~50的整数。)
在上述式(B1-i)和(B1-ii)中,Z分别独立地为二价有机基团。优选Z为R1。R1分别独立地为由下述式(D11)表示的基团。
-(Y)f-(CR3 2)j- (D11)
在上述式(D11)中,Y为二价极性基团。二价极性基团没有特别限定,例如可举出-COO-、-OCO-、-CONH-、-OCH2CH(OH)CH2-、-CH2CH(OH)CH2O-、-COS-、-SCO-、-O-等,优选为-COO-、-CONH-、-CH2CH(OH)CH2O-或者-O-。
在上述式(D11)中,R3在每次出现时分别独立地为氢原子或者氟原子。
在上述式(D11)中,f为0~50的整数,优选为0~20的整数(例如1~20的整数)。j为0~100的整数,优选为0~40的整数(例如为1~40的整数)。f和j的和为1以上。标注f和j而用括号括起来的各反复单位的存在顺序在上述式(D11)中是任意的。
优选由上述式(D11)表示的R1分别独立地为由下述式(D12)表示的基团。
-(Y)f-(CF2)g-(CH2)h- (D12)
在上述式(D12)中,Y和f与上述式(D11)中的Y和f为相互相同的意义。g和h分别独立地为0~50的整数,优选为0~20的整数(例如为1~20的整数)。f、g以及h之和为1以上,优选为1~10。优选f、g以及h为0~2的整数,进一步优选f=0或者1、g=2、h=0或者1。另外,标注f、g以及h而用括号括起来的各反复单位的存在顺序在上述式(D12)中是任意的。
在上述式(B1-i)和(B1-ii)中,X为含活性氢基团。优选X分别独立地为-OH基、-C(=O)H基、-SH基、-SO3H基、-SO2H基、-SOH基、-NH2基、-NH-基或者-SiH基,更优选为-OH基或者-NH2基,进一步优选为-OH基。
优选成分(B1)是由下述式(B1-i′)和(B1-ii′)中的一方表示的至少1种化合物,更优选为由下述式(B1-i′)表示的至少1种化合物。在成分(B1)为由下述式(B1-i′)表示的至少1种化合物的情况下,优选PFPE1为由上述式(D1)表示的基团。根据下述式(B1-i′)表示的化合物,防污性膜1的耐擦性进一步提高。
Rf-PFPE1-R1-CH2OH (B1-i′)
HOCH2-R1-PFPE2-R1-CH2OH (B1-ii′)
在上述式(B1-i′)和(B1-ii′)中,Rf、PFPE1以及PFPE2与上述式(B1-i)和(B1-ii)中的Rf、PFPE1以及PFPE2为相互相同的意义。在上述式(B1-i′)和(B1-ii′)中,R1为与由上述式(D11)表示的R1相同的意义。
成分(B1)即具有活性氢的全氟聚醚是除了具有全氟聚醚基以外还在1个分子末端具有1个含活性氢基团(例如羟基)或者在2个分子末端分别具有1个含活性氢基团羟基的化合物。根据具有全氟聚醚基团的化合物,防污性膜1的防污性(例如疏水性、疏油性、指纹擦除性等)提高。
成分(B1)即具有活性氢的全氟聚醚的数均分子量没有特别限定,优选为500~12000,更优选为1000~10000,进一步优选为1500~8000。
成分(B2)即具有含有碳-碳双键的基团和活性氢的单体在其分子末端具有至少1个(优选为1个)含活性氢基团(优选为羟基)。
在成分(B2)即具有含有碳-碳双键的基团和活性氢的单体中,作为含有碳-碳双键的基团,优选具有由下述式(D13)表示的基团。
-OC(O)-CR2=CH2 (D13)
在上述式(D13)中,R2为氢原子、氯原子、氟原子或者也可以用氟原子取代的碳数为1~10的烷基,优选为氢原子或者碳数为1~3的烷基,更优选为氢原子或者甲基。在此,R2为氢原子或者甲基的基团即-OC(O)-CH=CH2或者-OC(O)-CCH3=CH2也通称为“(甲基)丙烯酸酯基团”。
成分(B2)没有特别限定,例如可举出下述化合物:
HO(CH2CH2)iOCO(R)C=CH2 (D14)
(在上述式(D14)中,R为氢原子、氯原子、氟原子或者也可以用氟原子取代的碳数为1~10的烷基。i为2~10的整数),例如2-羟基乙基(甲基)丙烯酸酯、4-羟基丁基(甲基)丙烯酸酯;
CH3CH(OH)CH2OCO(R)C=CH2 (D15)
(在上述式(D15)中,R为氢原子、氯原子、氟原子或者也可以用氟原子取代的碳数为1~10的烷基),例如、2-羟基丙基(甲基)丙烯酸酯;
CH3CH2CH(OH)CH2OCO(R)C=CH2 (D16)
(在上述式(D16)中,R为氢原子、氯原子、氟原子或者也可以用氟原子取代的碳数为1~10的烷基),例如2-羟基丁基(甲基)丙烯酸酯;
C6H5OCH2CH(OH)CH2OCO(R)C=CH2 (D17)
(在上述式(D17)中,R为氢原子、氯原子、氟原子或者也可以用氟原子取代的碳数为1~10的烷基),例如2-羟基-3-苯氧基丙基(甲基)丙烯酸酯;
HOCH2C(CH2OCO(R)C=CH2)3 (D18)
(在上述式(D18)中,R为氢原子、氯原子、氟原子或者也可以用氟原子取代的碳数为1~10的烷基),例如季戊四醇三丙烯酸酯;
C(CH2OCO(R)C=CH2)3CH2OCH2C(CH2OCO(R)C=CH2)2CH2OH(D19)
(在上述式(D19)中,R为氢原子、氯原子、氟原子或者也可以用氟原子取代的碳数为1~10的烷基),例如二季戊四醇聚丙烯酸酯;
HOCH2CH2OCOC6H5OCOCH2CH2OCO(R)C=CH2(D20)
(在上述式(D20)中,R为氢原子、氯原子、氟原子或者也可以用氟原子取代的碳数为1~10的烷基),例如2-丙烯酰氧基乙基-2-羟乙基邻苯二甲酸;
H(OCH2CH2)nOCO(R)C=CH2 (D21)
(在上述式(D21)中,R为氢原子、氯原子、氟原子或者也可以用氟原子取代的碳数为1~10的烷基。n为1~30的整数),例如聚(乙二醇)丙烯酸酯;
H(OCH(CH3)CH2)nOCO(R)C=CH2 (D22)
(在上述式(D22)中,R为氢原子、氯原子、氟原子或者也可以用氟原子取代的碳数为1~10的烷基。n为1~30的整数),例如聚(丙二醇)丙烯酸酯;
烯丙醇;
HO(CH2)kCH=CH2 (D23)
(在上述式(D23)中,k为2~20的整数);
(CH3)3SiCH(OH)CH=CH2;以及
苯乙烯基苯酚。
在一个方式中,成分(B)也可以包括成分(B1)和成分(B2)。
防污剂中包含的含有碳-碳双键的化合物也可以在1个分子的三异氰酸酯中具有出自不同种类的成分(B1)的基团。另外,也可以在1个分子的三异氰酸酯中具有出自不同种类(例如具有不同数量的碳-碳双键)的成分(B2)的基团。
防污剂也可以包含1种以上的含有碳-碳双键的化合物。例如防污剂也可以是以下化合物的混合物:使成分(A)与作为成分(B1)的化合物B1及作为成分(B2)的化合物B2发生反应而来的化合物;以及使成分(A)与作为成分(B1)的化合物B1′及作为成分(B2)的化合物B2′发生反应而来的化合物。这些化合物可以同时合成,也可以单独合成然后混合。
防污剂之中的公知材料例如可举出大金工业公司制造的“OPTOOL(注册商标)DAC”和“OPTOOL DAC-HP”、信越化学工业公司制造的“KY-1203”和“KNS5300”、DIC公司制造的“Megafac(注册商标)RS-75”、“Megafac RS-72-K”、“Megafac RS-76-E”、“Megafac RS-76-NS”、“Megafac RS-90”、“DEFENSA(注册商标)TF3028”、“DEFENSA TF3001”以及“DEFENSATF3000”、新中村化学工业公司制造的“SUA1900L10”和“SUA1900L6”、索尔维公司制造的“Fluorolink(注册商标)P56”、“Fluorolink P54”、“Fluorolink F10”、“FluorolinkA10P”、“Fluorolink AD1700”、“Fluorolink MD700”以及“Fluorolink E10H”等。
优选树脂3中的防污剂的有效成分的含有率为0.1~10重量%,更优选为0.5~5重量%。在树脂3中的防污剂的有效成分的含有率不到0.1重量%的情况下,会导致聚合物层6的表面(与基材2相反的一侧的表面)的防污剂的有效成分的量过少,防污性不足,而且,耐擦性有可能会降低。在树脂3中的防污剂的有效成分的含有率高于10重量%的情况下,聚合物层6的表面(与基材2相反的一侧的表面)的防污剂的有效成分的量过多,因此聚合物层6(凸部7)的弹性不足,当擦拭聚合物层6的表面(与基材2相反的一侧的表面)时,倒伏的凸部7难以立起(难以复原)。其结果是,耐擦性有可能会降低。
树脂3也可以还包含与上述的防污剂相溶的相溶化剂。根据相溶化剂,即使是在树脂3中含有大量防污剂的情况下,也能防止白浊的发生。
相溶化剂例如可举出N-丙烯酰吗啉(例如KJ CHEMICALS公司制造的“ACMO(注册商标)”)、N,N-二乙基丙烯酰胺(例如KJCHEMICALS公司制造的“DEAA(注册商标)”)、N,N-二甲基丙烯酰胺(例如KJ CHEMICALS公司制造的“DMAA(注册商标)”)、四氢糠基丙烯酸酯(例如大阪有机化学工业公司制造的“VISCOAT#150”)、环状三羟甲基丙烷缩甲醛丙烯酸酯(例如大阪有机化学工业公司制造的“VISCOAT#200”)、4-羟基丁基(甲基)丙烯酸酯(例如日本化成公司制造的“4HBA”)、丙烯酸苯氧基乙酯、丙烯酸苄酯、丙烯酸十八酯、十二烷基丙烯酸酯、2-乙基己基丙烯酸酯、丙烯酸烯丙基酯、1,3-丁二醇二丙烯酸酯、1,4-丁二醇二丙烯酸酯、1,6-己二醇二丙烯酸酯、季戊四醇三丙烯酸酯、二季戊四醇六丙烯酸、丙烯酸缩水甘油酯、二乙二醇二丙烯酸酯、聚氧乙烯二醇二丙烯酸酯、三丙二醇二丙烯酸酯、2-羟基乙基丙烯酸酯、4-羟基丁基乙烯基醚、N,N-二甲基氨基乙基丙烯酸酯、N-乙烯基吡咯烷酮、二甲基氨基乙基(甲基)丙烯酸酯硅系的丙烯酸酯、2,2,3,3-四氟丙基(甲基)丙烯酸酯、2,2,3,3,4,4,5,5-八氟丙基(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸正丙酯、(甲基)丙烯酸异丙酯、(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)丙烯酸正戊酯、3-甲基丁基(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯酸正己酯、2-乙基-正己基(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯酸正辛酯、(甲基)丙烯酸环己酯、(甲基)丙烯酸异冰片酯、(甲基)丙烯酸苄酯、2-羟基乙基(甲基)丙烯酸酯、2-羟基丙基(甲基)丙烯酸酯、3-羟基丙基(甲基)丙烯酸酯、5-羟基戊基(甲基)丙烯酸酯、6-羟基己基(甲基)丙烯酸酯、4-羟基环己基(甲基)丙烯酸酯、新戊二醇单(甲基)丙烯酸酯、3-氯-2-羟基丙基(甲基)丙烯酸酯、(1,1-二甲基-3-氧代丁基)(甲基)丙烯酸酯、2-(乙酰乙酰氧基乙基)(甲基)丙烯酸酯、2-甲氧基乙基(甲基)丙烯酸酯、2-乙氧基乙基(甲基)丙烯酸酯、新戊二醇单(甲基)丙烯酸酯、3-氯-2-羟基丙基(甲基)丙烯酸酯、甘油单(甲基)丙烯酸酯、乙二醇二丙烯酸酯、丙二醇二丙烯酸酯、1,6-己二醇二丙烯酸酯、1,9-壬二醇二丙烯酸酯、1,10-癸二醇二丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、季戊四醇四丙烯酸酯等。作为相溶化剂,优选具有酰胺基、醚基、羟基等极性基团的单官能单体。在树脂3中,相溶化剂可以包含于防污剂,也可以包含于防污剂以外的成分,还可以包含于这两者。
优选树脂3中的相溶化剂的含有率为10~40重量%,更优选为20~30重量%。在树脂3中的相溶化剂的含有率不到10重量%的情况下,防污剂对相溶化剂的溶解性有可能会降低。在树脂3中的相溶化剂的含有率高于40重量%的情况下,聚合物层6有可能***,弹性有可能变低。其结果是,防污性膜1的耐擦性有可能会降低。
树脂3能使用1种或者2种以上的固化性树脂、1种或者2种以上的固化性单体、或者固化性树脂与固化性单体的混合物。
固化性树脂只要是具有耐热性和强度的树脂即可,没有特别限定,光固化性树脂和热固化性树脂中的任意一种都可以,优选为紫外线固化性树脂。
固化性树脂例如可举出丙烯酸系聚合物、聚碳酸酯系聚合物、聚酯系聚合物、聚酰胺系聚合物、聚酰亚胺系聚合物、聚醚砜系聚合物、环状聚烯烃聚合物、含氟聚烯烃系聚合物(PTFE等)、含氟环状非结晶聚合物等。在形成凹凸结构(上述工序(3))后进行紫外线照射的固化等处理的情况下,优选固化性树脂为具有透明性的树脂。
具体地说,固化性树脂例如可举出环己基甲基乙烯基醚、异丁基乙烯基醚、环己基乙烯基醚、乙基乙烯基醚等烷基乙烯基醚、缩水甘油乙烯基醚、乙酸乙烯酯、乙烯基新戊酸酯、各种(甲基)丙烯酸酯:丙烯酸苯氧基乙酯、丙烯酸苄酯、丙烯酸十八酯、十二烷基丙烯酸酯、2-乙基己基丙烯酸酯、丙烯酸烯丙酯、1,3-丁二醇二丙烯酸酯、1,4-丁二醇二丙烯酸酯、1,6-己二醇二丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、季戊四醇三丙烯酸酯、二季戊四醇六丙烯酸、丙烯酸乙氧基乙酯、丙烯酸甲氧基乙酯、丙烯酸缩水甘油酯、丙烯酸四氢糠酯、二乙二醇二丙烯酸酯、新戊二醇二丙烯酸酯、聚氧乙二醇二丙烯酸酯、三丙二醇二丙烯酸酯、2-羟基乙基丙烯酸酯、2-羟基丙基丙烯酸酯、4-羟基丁基乙烯基醚、N,N-二乙基氨基乙基丙烯酸酯、N,N-二甲基氨基乙基丙烯酸酯、N-乙烯基吡咯烷酮、甲基丙烯酸二甲氨基乙酯硅系的丙烯酸酯、马来酸酐、碳酸亚乙烯酯、链状侧链聚丙烯酸酯、环状侧链聚丙烯酸酯聚降冰片烯、聚降冰片二烯、聚碳酸酯、聚磺酸酰胺、含氟环状非结晶聚合物(例如CYTOP(注册商标)、特氟龙(注册商标)AF等)等。
固化性单体也可以是光固化性单体和热固化性单体中的任意一种,优选为紫外线固化性单体。
固化性单体例如可举出(a)氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯、(b)环氧(甲基)丙烯酸酯、(c)聚酯(甲基)丙烯酸酯、(d)聚醚(甲基)丙烯酸酯、(e)硅(甲基)丙烯酸酯、(f)(甲基)丙烯酸酯单体等。
具体地说,固化性单体可举出以下例子。
(a)氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯在分子中具有氨基甲酸酯键和(甲基)丙烯酰基团。(a)氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯例如可举出以三(2-羟乙基)异氰脲酸酯二丙烯酸酯、三(2-羟乙基)异氰脲酸酯三丙烯酸酯为代表的聚[(甲基)丙烯酰氧基烷基]异氰脲酸酯等。
(b)环氧(甲基)丙烯酸酯是对环氧基附加(甲基)丙烯酰基团而得到的,起始原料通常使用双酚A、双酚F、苯酚酚醛清漆(Phenol novolac)、脂环化合物等。
(c)聚酯(甲基)丙烯酸酯也可以是对包括多元醇和多元酸的酯树脂附加(甲基)丙烯酸酯而成的。多元醇例如可举出乙二醇、1,4-丁二醇、1,6-己二醇、二乙二醇、三羟甲基丙烷、二丙二醇、聚乙二醇、聚丙二醇、季戊四醇、二季戊四醇等。多元酸例如可举出邻苯二甲酸、己二酸、马来酸、偏苯三酸、衣康酸、琥珀酸、对苯二甲酸、链烯基琥珀酸等。
(d)聚醚(甲基)丙烯酸酯是对二醇的聚醚树脂附加(甲基)丙烯酸酯而成的。(d)聚醚(甲基)丙烯酸酯例如可举出聚乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、聚丙二醇二(甲基)丙烯酸酯、聚乙二醇-聚丙二醇二(甲基)丙烯酸酯等。
(e)硅(甲基)丙烯酸酯是将分子量为1000~10000的二甲基聚硅氧烷的至少一个末端以(甲基)丙烯酰基改性而得到的,例如可举出由下述式(D24)、(D25)或者(D26)表示的化合物。
[化学式3]
(f)(甲基)丙烯酸酯单体为单官能或者多官能的烷基(甲基)丙烯酸酯、500mPa·s(25℃)以下的低粘度聚醚(甲基)丙烯酸酯等。(f)(甲基)丙烯酸酯单体例如可举出(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸正丙酯、(甲基)丙烯酸异丙酯、(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)丙烯酸正戊酯、3-甲基丁基(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯酸正己酯、2-乙基-正己基(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯酸正辛酯、(甲基)丙烯酸环己酯、(甲基)丙烯酸异冰片酯、(甲基)丙烯酸苄酯、2-羟基乙基(甲基)丙烯酸酯、2-羟基丙基(甲基)丙烯酸酯、3-羟基丙基(甲基)丙烯酸酯、4-羟基丁基(甲基)丙烯酸酯、5-羟基戊基(甲基)丙烯酸酯、6-羟基己基(甲基)丙烯酸酯、4-羟基环己基(甲基)丙烯酸酯、新戊二醇单(甲基)丙烯酸酯、3-氯-2-羟基丙基(甲基)丙烯酸酯、(1,1-二甲基-3-氧代丁基)(甲基)丙烯酸酯、2-(乙酰乙酰氧基乙基)(甲基)丙烯酸酯、2-甲氧基乙基(甲基)丙烯酸酯、2-乙氧基乙基(甲基)丙烯酸酯、新戊二醇单(甲基)丙烯酸酯、3-氯-2-羟基丙基(甲基)丙烯酸酯、甘油单(甲基)丙烯酸酯、乙二醇二丙烯酸酯、丙二醇二丙烯酸酯、1,6-己二醇二丙烯酸酯、1,9-壬二醇二丙烯酸酯、1,10-癸二醇二丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、季戊四醇四丙烯酸酯等。
作为固化性树脂和固化性单体之中的公知的优选材料,可举出以下材料。
固化性树脂可举出硅树脂类(例如东洋合成工业公司制造的“PAK-01”、“PAK-02”)、纳米压印树脂(例如旭硝子公司制造的“NIF系列”、东京应化工业公司制造的“OCNL系列”、DAICEL化学工业公司制造的“NIAC2310”)、环氧丙烯酸酯树脂类(例如共荣社化学公司制造的“EH-1001”、“ES-4004”、“EX-C101”、“EX-C106”、“EX-C300”、“EX-C501”、“EX-0202”、“EX-0205”、“EX-5000”)、六亚甲基二异氰酸酯系多异氰酸酯类、异氰脲酸酯型多异氰酸酯类(例如住友拜耳聚氨酯公司制造的“Sumidur N-75”、“Sumidur N3200”、“Sumidur HT”、“Sumidur N3300”、“Sumidur N3500”)等。
固化性单体中的硅丙烯酸酯系树脂类例如可举出JNC公司制造的“SILAPLANE(注册商标)FM-0611”;“SILAPLANE FM-0621”;“SILAPLANE FM-0625”;双末端型(甲基)丙烯酸系的“SILAPLANE FM-7711”、“SILAPLANE FM-7721”、“SILAPLANE FM-7725”;“SILAPLANEFM-0411”;“SILAPLANE FM-0421”;“SILAPLANE FM-0428”;“SILAPLANE FM-DA11”;“SILAPLANE FM-DA21”;“SILAPLANE-DA25”;单末端型(甲基)丙烯酸系的“SILAPLANE FM-0711”、“SILAPLANE FM-0721”、“SILAPLANE FM-0725”、“SILAPLANE TM-0701”、“SILAPLANETM-0701T”等。
固化性单体中的多官能丙烯酸酯类例如可举出新中村化学工业公司制造的“U-10HA”、“U-10PA”、“UA-33H”、“UA-53H”、“UA-1100H”、“UA-7000”、“UA-7100”、“ATM-4E”、“ATM-35E”、“A-DPH”、“A-9300”、“A-9300-1CL”、“A-GLY-9E”、“A-GLY-20E”、“A-TMM-3”、“A-TMM-3L”、“A-TMM-3LM-N”、“A-TMPT”以及“A-TMMT”、共荣社化学公司制造的“UA-306H”、“UA-53T”、“UA-510H”、“Light-Acrylate PE-3A”以及“Light-Acrylate DPE-6A”、第一工业制药公司制造的“PET-3”等。
固化性单体中的多官能甲基丙烯酸酯类例如可举出新中村化学工业公司制造的“TMPT”等。
固化性单体中的含有烷氧基硅烷基的(甲基)丙烯酸酯例如可举出3-(甲基)丙烯酰氧基丙基三氯硅烷、3-(甲基)丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、3-(甲基)丙烯酰氧基丙基三乙氧基硅烷、3-(甲基)丙烯酰氧基丙基三异丙氧基硅烷(别名:((三异丙氧基甲硅烷基)丙基甲基丙烯酸酯(TISMA)以及((三异丙氧基甲硅烷基)丙烯酸丙酯)、3-(甲基)丙烯酰氧基异丁基三氯硅烷、3-(甲基)丙烯酰氧基异丁基三乙氧基硅烷、3-(甲基)丙烯酰氧基异丁基三异丙氧基3-(甲基)丙烯酰氧基异丁基三甲氧基硅烷硅烷等。
关于固化性树脂或者固化性单体的配合量,若将树脂3的总量设为100质量份,则优选为5~99质量份,更优选为10~99质量份,进一步优选为50~99质量份。只要是这种配合量,就能得到不发生相分离的均匀的组成物。
树脂3也可以还含有交联催化剂。交联催化剂例如可举出聚合引发剂、产酸剂等。
聚合引发剂例如能使用自由基聚合引发剂、阴离子聚合引发剂、阳离子聚合引发剂等。树脂3可以含有1种聚合引发剂,也可以含有多种聚合引发剂。
自由基聚合引发剂是能利用热、光等来产生自由基的化合物。自由基聚合引发剂可举出自由基热聚合引发剂、自由基光聚合引发剂等,优选自由基光聚合引发剂。
自由基热聚合引发剂例如可举出:过氧化苯甲酰、过氧化月桂酰等二酰基过氧化物类、二枯基过氧化物、二叔丁基过氧化物等二烷基过氧化物类、过二碳酸二异丙酯、双(4-叔丁基环己基)过氧二碳酸酯等过氧化碳酸酯类、过氧辛酸叔丁酯、过氧化苯甲酸叔丁酯等烷基过酸酯类等的过氧化物;以及偶氮二异丁腈等自由基产生性偶氮化合物等。
自由基光聚合引发剂例如可举出:苯、双乙酰等-二酮类;苯偶姻等的偶姻类;苯偶姻甲醚、苯偶姻***、苯偶姻丙醚、苯偶姻异丁醚、苯偶姻异丙醚等偶姻醚类;噻吨酮、2,4-二乙基硫杂蒽酮、2-异丙基硫杂蒽酮、2-氯噻吨酮、噻吨酮-4-磺酸等噻吨酮类;二苯甲酮、4-苯甲酰基-4'-甲基-二苯硫醚、4,4'-二甲基氨基二苯甲酮、4,4'-双(二甲基氨基)二苯甲酮、4,4'-双(二乙基氨基)二苯甲酮等二苯甲酮类;苯乙酮、2-(4-甲苯磺酰氧基)-2-苯基苯乙酮、对二甲基氨基苯乙酮、2,2'-二甲氧基-2-苯基苯乙酮、2,2-二乙氧基-2-苯基苯乙酮、1,1-二氯苯乙酮、2-羟基-2-甲基-苯基丙烷-1-酮,二乙氧基苯乙酮、1-羟基环己基苯基酮、2-甲基-1-[4-(甲硫基)苯基]-2-吗啉代丙-1-酮、对-甲氧基苯乙酮、2-甲基[4-(甲硫基)苯基]-2-吗啉代-1-丙酮、2-苄基-2-二甲基氨基-1-(4-吗啉代苯基)-丁-1-酮等苯乙酮类;蒽醌、2-乙基蒽醌、2-叔丁基蒽醌、2-氯蒽醌、2-戊基蒽醌、1,4-萘醌等醌类;苯乙酮二甲基缩酮、苄基二甲基缩酮等缩酮类;2-二甲基氨基苯甲酸乙酯、4-二甲基氨基苯甲酸乙酯、4-二甲基氨基苯甲酸(正丁氧基)乙酯、4-甲基氨基苯甲酸异戊酯、4-二甲基氨基苯甲酸2-乙基己酯等氨基苯甲酸类;苯酰氯、三卤苯基砜等卤素化合物;2,4,6-三甲基苯甲酰基-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(2,4,6-三甲基苯甲酰基)-苯基氧化膦等的酰基氧化膦类;二叔丁基过氧化物等过氧化物;以及它们的混合物。它们之中,从聚合物层6不易变黄的耐光性的观点出发,优选为2,4,6-三甲基苯甲酰基-二苯基-氧化膦以及双(2,4,6-三甲基苯甲酰基)-苯基氧化膦。
自由基光聚合引发剂之中的公知材料可举出下述材料。
BASF公司制造的“IRGACURE(注册商标)651”:2,2-二甲氧基-1,2-二苯基乙-1-酮,
BASF公司制造的“IRGACURE 184”:1-羟基-环己基-苯基-酮,
BASF公司制造的“IRGACURE 2959”:1-[4-(2-羟基乙氧基)-苯基]-2-羟基-2-甲基-1-丙烷-1-酮,
BASF公司制造的“IRGACURE 127”:2-羟基-1-{4-[4-(2-羟基-2-甲基-丙酰基)-苄基]苯基}-2-甲基-丙烷-1-酮,
BASF公司制造的“IRGACURE 907”:2-甲基-1-(4-甲硫基苯基)-2-吗啉代丙-1-酮,
BASF公司制造的“IRGACURE 369”:2-苄基-2-二甲基氨基-1-(4-吗啉代苯基)-丁酮-1,
BASF公司制造的“IRGACURE 379”:2-(二甲基氨基)-2-[(4-甲基苯基)甲基]-1-[4-(4-吗啉基)苯基]-1-丁酮,
BASF公司制造的“IRGACURE 819”:双(2,4,6-三甲基苯甲酰基)-苯基氧化膦,
BASF公司制造的“IRGACURE 784”:双(η5-2,4-环戊二烯-1-基)-双(2,6-二氟-3-(1H-吡咯-1-基)-苯基)钛,
BASF公司制造的“IRGACURE OXE 01”:1,2-辛二酮,1-[4-(苯硫基)-,2-(O-苯甲酰肟)],
BASF公司制造的“IRGACURE OXE 02”:乙酮,1-[9-乙基-6-(2-甲基苯甲酰基)-9H-咔唑-3-基]-,1-(O-乙酰肟),
BASF公司制造的“IRGACURE 261”,
BASF公司制造的“IRGACURE 369”,
BASF公司制造的“IRGACURE 500”,
BASF公司制造的“IRGACURE TPO”:2,4,6-三甲基苯甲酰基-二苯基-氧化膦,
BASF公司制造的“DAROCUR(注册商标)1173”:2-羟基-2-甲基-1-苯基-丙烷-1-酮,
BASF公司制造的“DAROCUR 1116”,
BASF公司制造的“DAROCUR 2959”,
BASF公司制造的“DAROCUR 1664”,
BASF公司制造的“DAROCUR 4043”,
BASF公司制造的“IRGACURE 754”:羟基苯乙酸、2-[2-氧代-2-苯基乙酰氧基乙氧基]乙酯及羟基苯乙酸以及2-(2-羟基乙氧基)乙酯的混合物,
BASF公司制造的“IRGACURE 500”:BASF公司制造的“IRGACURE 184”与二苯甲酮的混合物(重量比1:1),
BASF公司制造的“IRGACURE 1300”:BASF公司制造的“IRGACURE 369”与BASF公司制造的“IRGACURE 651”的混合物(重量比3:7),
BASF公司制造的“IRGACURE 1800”:BASF公司制造的“CGI403”与BASF公司制造的“IRGACURE 184”的混合物(重量比1:3),
BASF公司制造的“IRGACURE 1870”:BASF公司制造的“CGI403”与BASF公司制造的“IRGACURE 184”的混合物(重量比7:3),
BASF公司制造的“DAROCUR 4265”:BASF公司制造的“IRGACURE TPO”与BASF公司制造的“DAROCUR 1173”的混合物(重量比1:1)。
在使用自由基光聚合引发剂作为交联催化剂的情况下,敏化剂可以同时采用二乙基硫杂蒽酮、异丙基硫杂蒽酮等,聚合促进剂也可以同时采用BASF公司制造的“DAROCUREDB”(乙基-4-二甲基氨基苯甲酸)、BASF公司制造的“DAROCUR EHA”(2-乙基己基-4-二甲基氨基苯甲酸)等。
在使用敏化剂的情况下,优选敏化剂的配合量相对于树脂3中的固化性树脂或者固化性单体100质量份为0.1~5质量份,更优选为0.1~2质量份。
在使用聚合促进剂的情况下,优选聚合促进剂的配合量相对于树脂3中的固化性树脂或者固化性单体100质量份为0.1~5质量份,更优选为0.1~2质量份。
产酸剂是利用热、光等来产生酸的材料。产酸剂可举出热产酸剂、光产酸剂等,优选为光产酸剂。
热产酸剂例如可举出苯偶姻甲苯磺酸盐、硝基苄基甲苯磺酸盐(特别是4-硝基苄基甲苯磺酸酯)、其它有机磺酸的烷基酯等。
光产酸剂包括吸收光的发色团和分解后成为酸的酸前体。通过对具有这种结构的光产酸剂照射特定波长的光,从而激发光产酸剂,从酸前体部分产生酸。
光产酸剂例如可举出重氮盐、鏻盐、锍盐、碘盐、CF3SO3、p-CH3PhSO3、p-NO2PhSO3(在这些式中,Ph表示苯基)等盐、有机卤素化合物、邻醌-二叠氮磺酰氯、磺酸酯、2-卤代甲基-5-乙烯基-1,3,4-恶二唑化合物、2-三卤甲基-5-芳基-1,3,4-恶二唑化合物、2-三卤甲基-5-羟基苯基-1,3,4-恶二唑化合物等。此外,有机卤素化合物是形成氢卤酸(例如氯化氢)的化合物。
作为光产酸剂之中的公知材料,可举出以下材料。
和光纯药工业公司制造的“WPAG-145”:双(环己基磺酰基)重氮甲烷,
和光纯药工业公司制造的“WPAG-170”:双(叔丁基磺酰基)重氮甲烷,
和光纯药工业公司制造的“WPAG-199”:双(对甲苯磺酰基)重氮甲烷,
和光纯药工业公司制造的“WPAG-281”:三苯基锍三氟甲磺酸盐,
和光纯药工业公司制造的“WPAG-336”:二苯基-4-甲基苯基锍三氟甲磺酸盐,
和光纯药工业公司制造的“WPAG-367”:二苯基-2,4,6-三甲基苯基锍对甲苯磺酸盐,
BASF公司制造的“IRGACUREPA G103”:(5-丙磺酰氧基亚氨基-5H-噻吩-2-亚基)-(2-甲基苯基)乙腈,
BASF公司制造的“IRGACUREPA G108”:(5-辛基磺酰氧基亚氨基-5H-噻吩-2-亚基)-(2-甲基苯基)乙腈,
BASF公司制造的“IRGACUREPA G121”(5-对甲苯磺酰氧基亚氨基-5H-噻吩-2-亚基)-(2-甲基苯基)乙腈,
BASF公司制造的“IRGACUREPA G203”,
BASF公司制造的“CGI725”,
三和化学公司制造的“TFE-三嗪”:2-[2-(呋喃-2-基)乙烯基]-4,6-双(三氯甲基)-s-三嗪],
三和化学公司制造的“TME-三嗪”:2-[2-(5-甲基呋喃-2-基)乙烯基]-4,6-双(三氯甲基)-s-三嗪,
三和化学公司制造的“MP-三嗪”:2-(甲氧基苯基)-4,6-双(三氯甲基)-s-三嗪,
三和化学公司制造的“二甲氧基三嗪”:2-[2-(3,4-二甲氧基苯基)乙烯基]-4,6-双(三氯甲基)-s-三嗪。
优选交联催化剂的配合量相对于树脂3中的固化性树脂或者固化性单体100质量份为0.1~10质量份,更优选为0.3~5质量份,进一步优选为0.5~2质量份。在交联催化剂的配合量为这种范围的情况下,能使树脂3充分固化。
在使用产酸剂作为交联催化剂的情况下,也可以根据需要添加酸捕捉剂,由此控制从产酸剂产生的酸的扩散。
酸捕捉剂只要是不使树脂3的升华和性能恶化即可,没有特别限定,优选胺(特别是有机胺)、碱性的铵盐、碱性的锍盐等碱性化合物,特别优选有机胺。
酸捕捉剂例如可举出1,5-二氮杂双环[4.3.0]-5-壬烯、1,8-二氮杂双环[5.4.0]-7-十一碳烯、1,4-二氮杂双环[2.2.2]辛烷、4-二甲基氨基吡啶、1-萘基胺、哌啶、六亚甲基四胺、咪唑类、羟基吡啶类、吡啶类、4,4'-二氨基二苯醚、吡啶鎓对甲苯磺酸盐、2,4,6-三甲基吡啶鎓对甲苯磺酸盐、四甲基铵对甲苯磺酸盐、四丁基铵乳酸盐、三乙胺、三丁胺等。其中,优选1,5-二氮杂双环[4.3.0]-5-壬烯、1,8-二氮杂双环[5.4.0]-7-十一碳烯、1,4-二氮杂双环[2.2.2]辛烷、4-二甲基氨基吡啶、1-萘基胺、哌啶、六亚甲基四胺、咪唑类、羟基吡啶类、吡啶类、4,4'-二氨基二苯醚、三乙胺、三丁胺等有机胺。
优选酸捕捉剂的配合量相对于产酸剂100质量份为20质量份以下,更优选为0.1~10质量份,进一步优选为0.5~5质量份。
根据需要,树脂3也可以含有溶剂(特别是水溶性有机溶剂、有机溶剂(特别是油溶性有机溶剂)、水)。
水溶性有机溶剂例如可举出丙酮、甲基乙基酮、甲基戊基酮、乙酸乙酯、丙二醇、丙二醇单甲醚、丙二醇单甲醚乙酸酯(PGMEA)、二丙二醇、二丙二醇单甲醚、二丙二醇二甲醚、二丙二醇单甲醚乙酸酯、二丙二醇二乙酸酯、三丙二醇、3-甲氧基丁基乙酸酯(MBA)、1,3-丁二醇二乙酸酯、环己醇乙酸酯、二甲基甲酰胺、二甲基亚砜、甲基溶纤剂、乙酸溶纤剂、丁基溶纤剂、丁基卡必醇、卡必醇乙酸盐、乳酸乙酯、异丙醇、甲醇、乙醇等。
有机溶剂例如可举出醇(例如甲醇、乙醇、正或者异丙醇、正、仲或者叔丁醇、苯醇、辛醇等)、酮(例如丙酮、甲基乙基酮、甲基异丁基酮、二异丁基酮、二丁基酮、环己酮等)、酯或者醚酯(例如乙酸乙酯、乙酸丁酯、乳酸乙酯等)、醚(例如EG单甲醚(甲基溶纤剂)、EG单***(乙基溶纤剂)、二乙二醇单丁醚(丁基溶纤剂)、丙二醇单甲醚等)、芳烃(例如苯、甲苯、二甲苯等)、酰胺(例如二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺、N-甲基吡咯烷酮)、卤代烃(例如二氯甲烷、二氯乙烷等)、石油类溶剂(石油醚、石脑油等)、γ-丁内酯、乙二醇单甲基乙酸酯、丙二醇单甲基乙酸酯、氯仿、HCFC141b、HCHC225、氢氟醚、戊烷、己烷、庚烷、辛烷、环己烷、四氢呋喃、1,4-二恶烷、1,1,2,2-四氯乙烷、1,1,1-三氯乙烷、三氯乙烯、四氯乙烯、四氯二氟乙烷、三氯三氟乙烷等。
树脂3可以含有1种溶剂,也可以含有多种溶剂。从树脂3中的成分的溶解性、安全性的观点出发,溶剂优选丙二醇单甲醚乙酸酯以及3-甲氧基丁基乙酸酯。
在树脂3含有溶剂的情况下,优选树脂3中的溶剂含有率为30~95质量%,更优选为50~90质量%。
如上所述,树脂3也可以根据需要而含有溶剂,但是优选不含有溶剂。即,优选树脂3是无溶剂系的树脂。根据无溶剂系的树脂,能减少溶剂的使用所涉及的成本以及环境方面的负荷(使用时的臭气等)。而且,不需要用于除去溶剂的装置,能减少装置成本。另一方面,在树脂3含有溶剂的情况下,有可能导致防污剂混合过多,聚合物层6的表面(与基材2相反的一侧的表面)的氟原子的浓度有可能会降低。另外,树脂3的挥发性变高,因此涂敷性有可能会降低。
树脂3也可以进一步含有交联剂。
交联剂是单官能化合物,或者优选为具有2个以上的官能基的多官能化合物。优选交联剂通过自由基聚合反应而固化,也可以通过阳离子聚合反应而固化。通过自由基聚合反应而固化的交联剂具有作为不饱和双键基团的丙烯酰基、乙烯基等官能基。通过阳离子聚合反应而固化的交联剂具有环氧基、乙烯基醚基团、氧杂环丁烷基团等官能基。
交联剂例如可举出(a)氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯、(b)环氧(甲基)丙烯酸酯、(c)聚酯(甲基)丙烯酸酯、(d)聚醚(甲基)丙烯酸酯、(e)硅(甲基)丙烯酸酯、(f)(甲基)丙烯酸酯单体、(g)环氧系单体、(h)乙烯基醚系单体、(i)氧杂环丁烷系单体等。这些交联剂中的(a)~(f)通过自由基聚合反应而固化,(g)~(i)通过阳离子聚合反应而固化。
交联剂(a)~(e)是在树脂中附加(甲基)丙烯酰基团而成的,多记为低聚物、基础树脂、预聚物等。
(a)氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯在分子中具有氨基甲酸酯键和(甲基)丙烯酰基团。(a)氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯例如可举出以三(2-羟乙基)异氰脲酸酯二丙烯酸酯、三(2-羟乙基)异氰脲酸酯三丙烯酸酯为代表的聚[(甲基)丙烯酰氧基烷基]异氰脲酸酯等。异氰脲酸酯为三官能的异氰酸酯化合物。这些异氰酸酯中的1个也可以将烷基(碳数为1~20)、氟代烷基(碳数为1~6)或者全氟聚醚基(分子量为1000~50000)与在1个分子中含有羟基的化合物形成氨基甲酸酯键。
(b)环氧(甲基)丙烯酸酯是对环氧基附加(甲基)丙烯酰基团而成的,起始原料通常使用双酚A、双酚F、苯酚酚醛清漆、脂环化合物等。
(c)聚酯(甲基)丙烯酸酯也可以是对包括多元醇和多元酸的酯树脂附加(甲基)丙烯酸酯而成的。多元醇例如可举出乙二醇、1,4-丁二醇、1,6-己二醇、二乙二醇、三羟甲基丙烷、二丙二醇、聚乙二醇、聚丙二醇、季戊四醇、二季戊四醇等。多元酸例如可举出邻苯二甲酸、己二酸、马来酸、偏苯三酸、衣康酸、琥珀酸、对苯二甲酸、链烯基琥珀酸等。
(d)聚醚(甲基)丙烯酸酯是对二醇的聚醚树脂附加(甲基)丙烯酸酯而成的。(d)聚醚(甲基)丙烯酸酯例如可举出聚乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、聚丙二醇二(甲基)丙烯酸酯、聚乙二醇-聚丙二醇二(甲基)丙烯酸酯等。
(e)硅(甲基)丙烯酸酯是将分子量为1000~10000的二甲基聚硅氧烷的至少一个末端以(甲基)丙烯酰基改性而得到的,例如可举出由下述式(D24)、(D25)或者(D26)表示的化合物。
[化学式4]
(f)(甲基)丙烯酸酯单体为单官能或者多官能的烷基(甲基)丙烯酸酯、500mPa·s(25℃)以下的低粘度聚醚(甲基)丙烯酸酯等。(f)(甲基)丙烯酸酯单体例如可举出(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸正丙酯、(甲基)丙烯酸异丙酯、(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)丙烯酸正戊酯、3-甲基丁基(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯酸正己酯、2-乙基-正己基(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯酸正辛酯、(甲基)丙烯酸环己酯、(甲基)丙烯酸异冰片酯、(甲基)丙烯酸苄酯、2-羟基乙基(甲基)丙烯酸酯、2-羟基丙基(甲基)丙烯酸酯、3-羟基丙基(甲基)丙烯酸酯、4-羟基丁基(甲基)丙烯酸酯、5-羟基戊基(甲基)丙烯酸酯、6-羟基己基(甲基)丙烯酸酯、4-羟基环己基(甲基)丙烯酸酯、新戊二醇单(甲基)丙烯酸酯、3-氯-2-羟基丙基(甲基)丙烯酸酯、(1,1-二甲基-3-氧代丁基)(甲基)丙烯酸酯、2-(乙酰乙酰氧基乙基)(甲基)丙烯酸酯、2-甲氧基乙基(甲基)丙烯酸酯、2-乙氧基乙基(甲基)丙烯酸酯、新戊二醇单(甲基)丙烯酸酯、3-氯-2-羟基丙基(甲基)丙烯酸酯、甘油单(甲基)丙烯酸酯、乙二醇二丙烯酸酯、丙二醇二丙烯酸酯、1,6-己二醇二丙烯酸酯、1,9-壬二醇二丙烯酸酯、1,10-癸二醇二丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、季戊四醇四丙烯酸酯等。
(g)环氧类单体例如可举出:双酚A、双酚F、间苯二酚、苯酚酚醛清漆、甲酚酚醛清漆(Cresol novolac)等酚醛类的缩水甘油醚;丁二醇、聚乙二醇、聚丙二醇等醇类的缩水甘油醚;邻苯二甲酸、间苯二甲酸、四氢邻苯二甲酸等羧酸的缩水甘油酯等环氧单体;它们的低聚物或者脂环族环氧化物等。其中,优选双酚A缩水甘油醚单体或者低聚物。具体地说,能举例示出三菱化学公司制造的“Epikote 828”(分子量380)、“Epikote 834”(分子量470)、“Epikote 1001”(分子量900)、“Epikote 1002”(分子量1060)、“Epikote 1055”(分子量1350)、“Epikote 1007”(分子量2900)等。
(h)乙烯基醚类单体例如可举出2-羟乙基乙烯基醚、4-羟基丁基乙烯基醚、环己二醇单乙烯基醚、顺式-1,1,3-三甲基-5-乙烯基氧基环己烷、反式-1,1,3-三甲基-5-乙烯基氧基环己烷、1-异丙基-4-甲基-2-乙烯基氧基环己烷、2-乙烯氧基-7-氧杂二环[3.2.1]辛烷-6-酮、2-甲基-2-金刚烷乙烯氧基、2-乙基-2-金刚烷乙烯氧基、1,3-双(乙烯氧基)金刚烷、1-乙烯基氧-金刚烷醇、3-乙烯氧基-1-金刚烷醇、1,3,5-三(乙烯氧基)金刚烷、3,5-双(乙烯氧基)-1-金刚烷醇、3,5-双(乙烯氧基)-1-金刚烷醇、5-乙烯氧基-1,3-金刚烷二醇、1,3,5,7-四(乙烯基氧基)金刚烷、3,5,7-三(乙烯氧基)-1-金刚烷醇、5,7-双(乙烯氧基)-1,3-金刚烷二醇、7-乙烯氧基-1,3,5-金刚烷三醇、1,3-二甲基-5-乙烯氧基金刚烷、1,3-二甲基-5,7-双(乙烯氧基)金刚烷、3,5-二甲基-7-乙烯氧基-1-金刚烷醇、1-羧基-3-乙烯氧基金刚烷、1-氨基-3-金刚烷乙烯氧基、1-硝基-3-乙烯基氧基金刚烷、1-磺基-3-乙烯基氧基金刚烷、1-叔丁氧羰基-3-乙烯基氧基金刚烷、4-氧代-1-金刚烷乙烯氧基、1-乙烯氧基-3-(1-甲基-1-乙烯氧基乙基)金刚烷、1-(乙烯氧基甲基)金刚烷、1-(1-甲基-1-乙烯氧基乙基)金刚烷、1-(1-乙基-1-乙烯氧基乙基)金刚烷、1,3-双(1-甲基-1-乙烯氧基乙基)金刚烷、1-(1-(降冰片烷-2-基)-1-乙烯氧基乙基)金刚烷、2,5-双(乙烯氧基)降冰片烷、2,3-双(乙烯氧基)降冰片烷、5-甲氧基羰基-2-乙烯氧基降冰片烷、2-(1-(降冰片烷-2-基)-1-乙烯氧基乙基)降冰片烷、2-(乙烯基氧基甲基)降冰片烷、2-(1-甲基-1-乙烯氧基乙基)降冰片烷、2-(1-甲基-1-乙烯基戊基)降冰片烷、3-羟基-4-乙烯氧基四环[4.4.0.12,5.17,10]十二烷、3,4-双(乙烯氧基)四环[4.4.0.12,5.17,10]十二烷、3-羟基-8-乙烯氧基四环[4.4.0.12,5.17,10]十二烷、3,8-双(乙烯氧基)四环[4.4.0.12,5.17,10]十二烷、3-甲氧基羰基-8-乙烯氧基四环[4.4.0.12,5.17,10]十二烷、3-甲氧基羰基-9-乙烯氧基四环[4.4.0.12,5.17,10]十二烷、3-(乙烯氧基甲基)四环[4.4.0.12,5.17,10]十二烷、3-羟甲基-8-乙烯氧基四环[4.4.0.12,5.17,10]十二烷、3-羟甲基-9-乙烯氧基四环[4.4.0.12,5.17,10]十二烷、8-羟基-3-(乙烯氧基甲基)四环[4.4.0.12,5.17,10]十二烷、9-羟基-3-(乙烯氧基甲基)四环[4.4.0.12,5.17,10]十二烷、8-乙烯氧基-4-氧杂三环[5.2.1.02,6]癸烷-3,5-二酮、4-乙烯氧基-11-恶草酮[6.5.1.13,6.02,7.09,13]十五烷-10,12-二酮、α-乙烯氧基-γ,γ-二甲基-γ-丁内酯、α,γ,γ-三甲基-α-乙烯氧基-γ-丁内酯、γ,γ-二甲基-β-甲氧基羰基-α-乙烯氧基-γ-丁内酯、8-乙烯氧基-4-氧杂三环[5.2.1.02,6]癸-3-酮、9-乙烯氧基-4-氧杂三环[5.2.1.02,6]癸-3-酮、8,9-双(乙烯氧基)-4-氧杂三环[5.2.1.02,6]癸-3-酮、4-乙烯氧基-2,7-二氧杂双环[3.3.0]辛烷-3,6-二酮、5-乙烯氧基-3-氧杂三环[4.2.1.04,8]壬-2-酮、5-甲基-5-乙烯氧基-3-氧杂三环[4.2.1.04,8]壬-2-酮、9-甲基-5-乙烯氧基-3-氧杂三环[4.2.1.04,8]壬-2-酮、6-乙烯氧基-3-氧杂三环[4.3.1.14,8]十一烷-2-酮、6,8-双(乙烯氧基)-3-氧杂三环[4.3.1.14,8]十一烷-2-酮、6-羟基-8-乙烯氧基-3-氧杂三环[4.3.1.14,8]十一烷-2-酮、8-羟基-6-乙烯氧基-3-氧杂三环[4.3.1.14,8]十一烷-2-酮以及与它们对应的异丙烯基醚类等。
(i)氧杂环丁烷系单体例如可举出1,4-双{[(3-乙基-3-氧杂环丁烷基)甲氧基]乙基}苯(例如东亚合成公司制造的“ARON OXETANE(注册商标)OXT-121”)、3-乙基-3-羟甲氧杂环丁烷(例如东亚合成公司制造的“ARON OXETANE OXT-101”)等。
在树脂3具有作为交联催化剂的产酸剂的情况下,也可以含有作为交联剂的酸交联剂。
酸交联剂是在1个分子中具有酸性基和进行交联的多个(例如2~10个)反应基(例如羧酸、羟基、氨基、异氰酸酯基团、N-羟甲基、烷基醚化的N-羟甲基、环氧基等)的化合物或者乙酸的多价金属盐。酸交联剂例如可举出氨基树脂、环氧化合物、恶唑啉化合物、乙酸铝等。
氨基树脂例如可举出三聚氰胺系化合物、胍胺系化合物、脲系化合物等将氨基的至少一部分羟甲基化的化合物或者将该羟甲基化的化合物的羟基的至少一部分用甲醇、乙醇、正丁醇、2-甲基-1-丙醇等醚化而成的化合物。具体地说,例如可举出六甲氧基甲基羟甲基三聚氰胺,其公知材料可举出日本Cytec Industries公司制造的烷基型、羟甲基型或者亚氨基型的各种氨基树脂等。
环氧化合物例如可举出双酚A型环氧树脂、双酚F型环氧树脂、苯酚·酚醛清漆型环氧树脂、甲酚·酚醛清漆型环氧树脂、三苯酚甲烷型环氧树脂、溴化环氧树脂等缩水甘油醚类;3,4-环氧环己基甲基-3,4-环氧环己烷羧酸酯、双(2,3-环氧环戊基)醚等脂环式环氧树脂;六氢邻苯二甲酸二缩水甘油酯、四氢邻苯二甲酸二缩水甘油酯、邻苯二甲酸二缩水甘油酯等缩水甘油酯类;四缩水甘油基二氨基二苯基甲烷、三缩水甘油基对氨基苯酚等缩水甘油胺类;三缩水甘油基异氰脲酸酯等杂环式环氧树脂等。
恶唑啉化合物例如可举出2-乙烯基-2-恶唑啉、2-乙烯基-4-甲基-2-恶唑啉、2-乙烯基-5-甲基-2-恶唑啉、2-异丙烯基-2-恶唑啉、2-异丙烯基-4-甲基-2-恶唑啉等聚合性单体的共聚物。
树脂3也可以含有作为热交联剂的酸交联剂。热交联剂是后烘焙时为了提高膜的交联性而配合的交联剂。为了提高热交联剂的交联密度,也可以将巴豆酸、衣康酸、衣康酸酐、马来酸、马来酸酐、富马酸、邻苯二甲酸酐、四氢邻苯二甲酸酐、肉桂酸等酸酐与热交联剂同时采用。
如果将交联剂与1,4-双(3-巯基丁酰氧基)丁烷、季戊四醇四(3-巯基丁酸酯)等多功能硫醇同时采用,则树脂3的固化速度提高。在这种情况下,优选多官能硫醇的配合量相对于交联剂100质量份为0.1~20质量份,更优选为1~10质量份。
模具4能使用例如由下述方法制作的模具。首先,在铝制的基材(辊状)上,将作为绝缘材料的二氧化硅(SiO2)和纯铝按顺序成膜。接下来,对成膜后的纯铝的层交替反复进行阳极氧化和蚀刻,由此能制作蛾眼结构的母模(模具4)。此时,能通过调整进行阳极氧化的时间和进行蚀刻的时间来使模具4的凹凸结构变化。
第一脱模剂5是包含具有全氟(聚)醚基团、可水解的基团(例如烷氧基)以及Si原子的化合物而成的。由此,能容易地将模具4从聚合物层6剥离。另外,模具4的表面能量低,因此在上述工序(3)中,在将基材2按压到模具4时,能使树脂3的防污剂中的氟原子在树脂3的表面(与基材2相反的一侧的表面)高效地取向。而且,能防止氟原子在使树脂3固化前从树脂3的表面(与基材2相反的一侧的表面)脱离。其结果是,在防污性膜1中,能使氟原子在聚合物层6的表面(与基材2相反的一侧的表面)高效地取向。
具体地说,具有全氟(聚)醚基团、可水解的基团以及Si原子的化合物可举出从用以下的式(1a)、(1b)、(2a)、(2b)、(3a)以及(3b)表示的化合物的群中选择出的至少1种化合物(全氟聚醚系化合物)。
首先,对由下述式(1a)、(1b)、(2a)以及(2b)表示的化合物(含有氟硅烷的化合物)进行说明。
[化学式5]
[化学式6]
在上述式(1a)、(1b)、(2a)以及(2b)中,RF1和RF2为也可以用1个以上的氟原子取代的碳数为1~16的(例如直链状或者分枝链状的)烷基,优选为也可以用1个以上的氟原子取代的碳数为1~3的直链状或者分枝链状的烷基。另外,优选也可以用1个以上的氟原子取代的烷基是末端碳原子为CF2H-并且其它全部的碳原子被氟全部取代的氟代烷基或者全氟烷基,更优选为全氟烷基,具体地说,为-CF3、-CF2CF3或者-CF2CF2CF3。
在上述式(1a)、(1b)、(2a)以及(2b)中,全氟聚醚基是用-(OC4F8)s-(OC3F6)a-(OC2F4)b-(OCF2)c-表示的部分。a、b、c以及s分别表示构成聚合物的主骨架的全氟聚醚的4种反复单位数。a、b、c以及s相互独立地为0~200的整数(例如1~200的整数)。a、b、c以及s的和为1以上,优选为20~100,更优选为30~50,代表地为约40。标注有a、b、c或者s而用括号括起来的各反复单位的存在顺序在上述式(1a)、(1b)、(2a)以及(2b)中是任意的。这些反复单位中的-(OC4F8)-可以是-(OCF2CF2CF2CF2)-、-(OCF(CF3)CF2CF2)-、-(OCF2CF(CF3)CF2)-、-(OCF2CF2CF(CF3))-、-(OC(CF3)2CF2)-、-(OCF2C(CF3)2)-以及-(OCF(CF3)CF(CF3))-中的任意一种,但是优选为-(OCF2CF2CF2CF2)-。-(OC3F6)-可以是-(OCF2CF2CF2)-、-(OCF(CF3)CF2)-以及-(OCF2CF(CF3))-中的任意一种,但是优选为-(OCF2CF2CF2)-。-(OC2F4)-可以是-(OCF2CF2)-以及-(OCF(CF3))-中的任意一种,但是优选为-(OCF2CF2)-。根据具有全氟聚醚基团的化合物,防污性膜1的防污性(例如疏水性、疏油性、指纹擦除性等)提高。
在上述式(1a)、(1b)、(2a)以及(2b)中,d和f为0或者1。e和g为0~2的整数。h和j为1或者2。i和k为2~20的整数。
在上述式(1a)、(1b)、(2a)以及(2b)中,X为氢原子或者卤素原子。优选卤素原子为碘原子、氯原子、氟原子,进一步优选为碘原子。
在上述式(1a)、(1b)、(2a)以及(2b)中,Y为氢原子或者低级烷基。优选低级烷基是碳数为1~20的烷基。
在上述式(1a)、(1b)、(2a)以及(2b)中,Z为氟原子或者低级氟代烷基。低级氟代烷基例如是碳数为1~3的氟代烷基,优选碳数为1~3的全氟烷基,更优选为三氟甲基、五氟乙基,进一步优选为三氟甲基。
在上述式(1a)、(1b)、(2a)以及(2b)中,虽然没有特别限定,优选RF1和RF2是碳数为1~3的全氟烷基,b=0、c=0、d=1、f=1,Z为氟原子。根据这种构成,耐擦性提高。另外,更优选标注a而用括号括起来的反复单位-(OC3F6)-为-(OCF2CF2CF2)-,且a=40。根据这种构成,全氟聚醚基具有直链状结构,因此与具有分枝链状结构的情况相比,能得到更高的耐擦性,容易合成。
在上述式(1a)、(1b)、(2a)以及(2b)中,R1、R2以及T为与Si结合的基团。n为1~3的整数。
在上述式(1a)、(1b)、(2a)以及(2b)中,R1和R2是碳数为1~22的烷基、碳数为1~22的烷氧基、或者羟基,优选为碳数为1~22的烷基或者碳数为1~22的烷氧基,更优选为碳数为1~3的烷基或者碳数为1~3的烷氧基。羟基没有特别限定,但可以是可水解的基团(例如碳数为1~22的烷氧基)进行水解而产生的。
在上述式(1a)、(1b)、(2a)以及(2b)中,T为羟基或者可水解的基团。
在上述式(1a)、(1b)、(2a)以及(2b)中,m和l为1~10的整数,优选为2~6的整数。
由上述式(1a)、(1b)、(2a)以及(2b)表示的化合物的数均分子量没有特别限定,但是优选为5×102~1×105,更优选为2000~30000,进一步优选为3000~10000,特别优选为3000~8000。在数均分子量为上述范围的情况下,能得到高的摩擦耐久性,容易进行对模具4的处理。另一方面,如果数均分子量过小,则摩擦耐久性有可能无法提高,如果数均分子量过大,则有可能对模具4的处理方法受限。
以下举例示出由上述式(1a)、(1b)、(2a)以及(2b)表示的化合物的制造方法,但是不限于此。
关于由上述式(1a)和(1b)中的一方表示的化合物,首先,作为原料,准备由下述式(1a-ii)和(1b-ii)中的一方表示的至少1种化合物。
[化学式7]
在上述式(1a-ii)和(1b-ii)中,X′为卤素原子,优选为碘原子。在上述式(1a-ii)和(1b-ii)中,X′以外的符号与上述式(1a)和(1b)中的符号为相同意义。
由上述式(1a-ii)和(1b-ii)表示的化合物例如能通过使由下述式(1a-i)和(1b-i)中的一方表示的至少1种化合物进行卤素化(例如碘化)反应而得到,但是不限于此。
[化学式8]
上述式(1a-i)和(1b-i)中的符号与上述式(1a)和(1b)中的符号为相同意义。
然后,使由上述式(1a-ii)和(1b-ii)中的一方表示的至少1种化合物与由下述式(E3)或者(E4)表示的化合物进行反应。其结果是,得到由上述式(1a)和(1b)中的一方表示的至少1种化合物。
CH2=CY-(CH2)e-SiX″nR1 3-n和T-H (E3)
CH2=CY-(CH2)e-SiTnR1 3-n (E4)
(在上述式(E3)和(E4)中,X″为卤素原子。在上述式(E3)和(E4)中,X″以外的符号与上述式(1a)和(1b)中的符号为相同意义。)
关于由上述式(2a)和(2b)中的一方表示的化合物,首先,作为原料,准备由下述式(2a-i)和(2b-i)中的一方表示的至少1种化合物。
[化学式9]
上述式(2a-i)和(2b-i)中的符号与上述式(2a)和(2b)中的符号为相同意义。
接下来,在过渡金属(优选为铂或者铑)的存在下,使用由下述式(E5)表示的化合物来使由上述式(2a-i)或者(2b-i)表示的至少1种化合物进行氢化硅烷化反应。
HSiX1 nR2 3-n (E5)
(在上述式(E5)中,X1为卤素原子,优选为氯原子。X1以外的符号与上述式(2a)和(2b)中的符号为相同意义。)
其结果是,得到由下述式(2a-ii)和(2b-ii)中的一方表示的至少1种化合物。
[化学式10]
上述式(2a-ii)和(2b-ii)中的符号与上述式(2a)、(2b)以及(E5)中的符号为相同意义。
然后,使由上述式(2a-ii)和(2b-ii)中的一方表示的至少1种化合物利用由下述式(E6)表示的化合物进行脱卤化反应。其结果是,得到由上述式(2a)和(2b)中的一方表示的至少1种化合物。
TH(E6)
(在上述式(E6)中,T与上述式(2a)和(2b)中的T除了羟基以外为相同意义。)
以上,说明了由上述式(1a)、(1b)、(2a)以及(2b)表示的化合物,但是这些的化合物不限于通过上述方法制造。
接下来,说明由下述式(3a)和(3b)表示的化合物(含有氟硅烷的化合物)。
A-Rf-X-SiQkY3-k (3a)
Y3-kQkSi-X-Rf-X-SiQkY3-k (3b)
在上述式(3a)和(3b)中,A为也可以用1个以上的氟原子取代的碳数为1~16的烷基。也可以用1个以上的氟原子取代的碳数为1~16的烷基中的“碳数为1~16的烷基”为直链状或者分枝链状的碳数为1~16的烷基,优选是直链状或者分枝链状的碳数为1~6特别是碳数为1~3的烷基,更优选是直链状的碳数为1~3的烷基。
在上述式(3a)和(3b)中,优选A为用1个以上的氟原子取代的碳数为1~16的烷基,更优选为CF2H-C1-15全氟亚烷基,进一步优选是碳数为1~16的全氟烷基。
碳数为1~16的全氟烷基是直链状或者分枝链状的碳数为1~16的全氟烷基,优选是直链状或者分枝链状的碳数为1~6特别是碳数为1~3的全氟烷基,更优选是直链状的碳数为1~3的全氟烷基(具体地说,-CF3、-CF2CF3或者-CF2CF2CF3)。
在上述式(3a)和(3b)中,Rf为由下述式(E1)表示的基团,相当于全氟聚醚基。
-(OC4F8)a-(OC3F6)b-(OC2F4)c-(OCF2)d- (E1)
在上述式(E1)中,a、b、c以及d分别独立地为0以上的整数,各自的和为1以上。优选a、b、c以及d分别独立地为0~200的整数(例如1~200的整数),更优选分别独立地为0~100的整数(例如1~100的整数)。进一步优选a、b、c以及d的和为10以上(优选为20以上)、200以下(优选为100以下)。标注a、b、c或者d而用括号括起来的各反复单位的存在顺序在上述式(E1)中是任意的。这些反复单位中的-(OC4F8)-可以是-(OCF2CF2CF2CF2)-、-(OCF(CF3)CF2CF2)-、-(OCF2CF(CF3)CF2)-、-(OCF2CF2CF(CF3))-、-(OC(CF3)2CF2)-、-(OCF2C(CF3)2)-、-(OCF(CF3)CF(CF3))-、-(OCF(C2F5)CF2)-以及-(OCF2CF(C2F5))-中的任意一种,优选为-(OCF2CF2CF2CF2)-。-(OC3F6)-可以是-(OCF2CF2CF2)-、-(OCF(CF3)CF2)-以及-(OCF2CF(CF3))-中的任意一种,优选为-(OCF2CF2CF2)-。另外,-(OC2F4)-可以是-(OCF2CF2)-以及-(OCF(CF3))-中的任意一种,优选为-(OCF2CF2)-。
在一个方式中,上述式(3a)和(3b)中的Rf也可以是由下述式(E7)表示的基团,优选为由下述式(E8)表示的基团。
-(OC3F6)b- (E7)
(在上述式(E7)中,b为1~200的整数,优选为10~100的整数。)
-(OCF2CF2CF2)b- (E8)
(上述式(E8)中的b与上述式(E7)中的b为相同意义。)
在另一个方式中,上述式(3a)和(3b)中的Rf也可以是由下述式(E9)表示的基团,优选为由下述式(E10)表示的基团。
-(OC4F8)a-(OC3F6)b-(OC2F4)c-(OCF2)d- (E9)
(在上述式(E9)中,a和b分别独立地为0~30的整数,优选为0~10的整数。c和d分别独立地为1~200的整数,优选为10~100的整数。a、b、c以及d的和为10以上(优选为20以上)、200以下(优选为100以下)。标注a、b、c或者d而用括号括起来的各反复单位的存在顺序在上述式(E9)中是任意的。)
-(OCF2CF2CF2CF2)a-(OCF2CF2CF2)b-(OCF2CF2)c-(OCF2)d- (E10)
(在上述式(E10)中,a、b、c以及d与上述式(E9)中的a、b、c以及d相互为相同意义。)
在上述式(3a)和(3b)中,X为二价有机基团。在由上述式(3a)和(3b)表示的化合物中,X解释为将主要赋予疏水性和光滑性的全氟聚醚部(A-Rf-部或者-Rf-部)与进行水解而赋予与模具4的结合能的硅烷部(-SiQkY3-k部)连结的接头(linker)。因此,该X只要是能使由上述式(3a)和(3b)表示的化合物稳定存在即可,可以是任意的二价有机基团。
上述式(3a)和(3b)中的X没有特别限定,例如可举出由下述式(E11)表示的基团。
-(R6)p-(X1)q-R7- (E11)
(在上述式(E11)中,R6为-(CH2)s-、或者邻-、间-或对-亚苯基,优选为-(CH2)s-。R7为-(CH2)t-、或者邻-、间-或对-亚苯基,优选为-(CH2)t-。X1为-(X2)r-。X2在每次出现时分别独立地为-O-、-S-、邻-、间-或对-亚苯基、-C(O)O-、-CONR5-、-O-CONR5-、-NR5-、-Si(R3)2-、-(Si(R3)2O)m-Si(R3)2-或者-(CH2)v-。R3在每次出现时分别独立地是苯基或者碳数为1~6的烷基,优选是碳数为1~6的烷基,更优选为甲基。R5在每次出现时分别独立地为氢原子、苯基或者碳数为1~6的烷基(优选为甲基)。m在每次出现时分别独立地为1~100的整数,优选为1~20的整数。v在每次出现时分别独立地为1~20的整数,优选为1~6的整数,更优选为1~3的整数。s为1~20的整数,优选为1~6的整数,更优选为1~3的整数,进一步优选为1或者2。t为1~20的整数,优选为2~6的整数,更优选为2~3的整数。r为1~10的整数,优选为1~5的整数,更优选为1~3的整数。p为0或者1。q为0或者1。)
优选上述式(3a)和(3b)中的X是碳数为1~20的亚烷基、由下述式(E12)表示的基团或者由下述式(E13)表示的基团,更优选是碳数为1~20的亚烷基、由下述式(E14)表示的基团或者由下述式(E15)表示的基团。
-R6-X3-R7- (E12)
-X4-R7- (E13)
(在上述式(E12)和(E13)中,R6和R7与上述式(E11)中的R6和R7相互为相同意义。)
-(CH2)s-X3-(CH2)t- (E14)
-X4-(CH2)t- (E15)
(在上述式(E14)和(E15)中,s和t与上述式(E11)中的s和t相互为相同意义。)
在上述式(E12)和(E14)中,X3为-O-、-S-、-C(O)O-、-CONR5-、-O-CONR5-、-Si(R3)2-、-(Si(R3)2O)m-Si(R3)2-、-O-(CH2)u-(Si(R3)2O)m-Si(R3)2-、-CONR5-(CH2)u-(Si(R3)2O)m-Si(R3)2-、-CONR5-(CH2)v-N(R5)-或者-CONR5-(邻-、间-或对-亚苯基)-Si(R3)2-(R3、R5、m以及v与上述式(E11)中的R3、R5、m以及v相互为相同意义。u为1~20的整数,优选为2~6的整数,更优选为2~3的整数。)。优选X3为-O-。
在上述式(E13)和(E15)中,X4为-S-、-C(O)O-、-CONR5-、-CONR5-(CH2)u-(Si(R3)2O)m-Si(R3)2-、-CONR5-(CH2)v-N(R5)-或者-CONR5-(邻-、间-或对-亚苯基)-Si(R3)2-(R3、R5、m以及v与上述式(E11)中的R3、R5、m以及v相互为相同意义。u为1~20的整数,优选为2~6的整数,更优选为2~3的整数。)。
上述式(3a)和(3b)中的X进一步优选是碳数为1~20的亚烷基、由下述式(E16)表示的基团、由下述式(E17)表示的基团或者由下述式(E18)表示的基团。
-(CH2)s-O-(CH2)t- (E16)
-(CH2)s-(Si(R3)2O)m-Si(R3)2-(CH2)t- (E17)
-(CH2)s-O-(CH2)u-(Si(R3)2O)m-Si(R3)2-(CH2)t- (E18)
(上述式(E16)、(E17)以及(E18)中的各符号与上述式(E12)、(E13)、(E14)以及(E15)中的各符号相互为相同意义。)
上述式(3a)和(3b)中的X也可以用从包括氟原子、碳数为1~3的烷基以及碳数为1~3的氟代烷基(优选是碳数为1~3的全氟烷基)的群中选出的至少1种取代基取代。
在上述式(3a)和(3b)中,Y为羟基、可水解的基团或者烃基。羟基没有特别限定,也可以是可水解的基团(例如碳数为1~22的烷氧基)进行水解而产生的。
优选上述式(3a)和(3b)中的Y是羟基、碳数为1~12的烷基、碳数为2~12的链烯基、碳数为2~12的炔基、苯基或者由下述式(E19)表示的基团,更优选为-OCH3、-OCH2CH3、-OCH(CH3)2。这些基团也可以用例如从包括氟原子、碳数为1~6的烷基、碳数为2~6的链烯基以及碳数为2~6的炔基的群中选出的至少1种取代基取代。
-O(R5) (E19)
(在上述式(E19)中,R5是碳数为1~12的烷基,优选是碳数为1~6的烷基,更优选是碳数为1~3的烷基。)
在上述式(3a)和式(3b)中,Q为由下述式(E2)表示的基团。
-Z-SiR1 nR2 3-n (E2)
在上述式(E2)中,Z在每次出现时分别独立地为二价有机基团。
优选上述式(E2)中的Z不包含与上述式(3a)或者(3b)中的分子主链的末端的Si原子形成硅氧烷键的基团。
优选上述式(E2)中的Z是碳数为1~6的亚烷基、由下述式(E20)表示的基团或者由下述式(E21)表示的基团,更优选是碳数为1~3的亚烷基。这些基团也可以用例如从包括氟原子、碳数为1~6的烷基、碳数为2~6的链烯基以及碳数为2~6的炔基的群中选出的至少1种取代基取代。
-(CH2)s′-O-(CH2)t′- (E20)
(在上述式(E20)中,s′为1~6的整数。t′为1~6的整数。)
-亚苯基-(CH2)u′- (E21)
(在上述式(E21)中,u′为0~6的整数。)
在上述式(E2)中,R1在每次出现时分别独立地为羟基或者可水解的基团。
优选上述式(E2)中的R1为由下述式(E22)表示的基团。
-OR6 (E22)
(在上述式(E22)中,R6为取代或者非取代的碳数为1~3的烷基,优选为甲基。)
在上述式(E2)中,R2在每次出现时分别独立地是碳数为1~22的烷基或者Q′。Q′与上述式(3a)和式(3b)中的Q为相同意义。
在上述式(E2)中,n在上述的各Q和Q′中分别独立地为0~3的整数,n的总和为1以上。在各Q或者Q′中,在n为0的情况下,该Q或者Q′中的Si就不具有羟基和可水解的基团。因此,n的总和必须为1以上。
优选上述式(E2)中的n在与具有全氟聚醚基团的分子主链的末端的Si原子结合的-Q-Q′0-5链的末端的Q′中为2,更优选为3。
在由上述式(E2)表示的Q中,在R2中的至少1个为Q′的情况下,存在2个以上的经由Z连结成直链状的Si原子。这种经由Z连结成直链状的Si原子的数量最大为5个。此外,“Q中的经由Z连结成直链状的Si原子的数量”等于连结成直链状的-Z-Si-的反复数量。
由下述式(E23)表示在Q中经由Z连结着Si原子的构成的一个例子。
[化学式11]
在上述式(E23)中,“*”的意思是与主链的Si结合的部位。“…”的意思是结合有ZSi以外的规定的基团,即,在Si原子的3个结合键全部为“…”的情况下,意味着ZSi的反复的结束部位。另外,Si的右上角(上标)的数字的意思是从“*”开始数起的经由Z连结成直链状的Si的出现数量。即,以Si2结束ZSi反复的链表示“Q中的经由Z连结成直链状的Si原子的数量”为2个,同样,以Si3、Si4以及Si5结束ZSi反复的链分别表示“Q中的经由Z基团连结成直链状的Si原子的数量”为3、4以及5个。此外,从上述式(E23)可知,在Q中存在多个ZSi链,但是它们不需要全部为相同的长度,也可以分别为任意的长度。
如下述式(E24)和(E25)所示,优选“Q中的经由Z连结成直链状的Si原子的数量”在全部的链中,为1个(下述式(E24))或者2个(下述式(E25))。
[化学式12]
在一个方式中,“Q中的经由Z连结成直链状的Si原子的数量”也可以为1个(即,Q中仅存在1个Si原子)或者2个,优选为1个。
在上述式(3a)和(3b)中,k为1~3的整数,优选为2~3的整数,更优选为3。在k为3的情况下,与模具4的结合牢固,能得到高的摩擦耐久性。
在一个方式中,在由上述式(3a)和(3b)表示的化合物中,由上述式(E2)表示的Q中的R2也可以是碳数为1~22的烷基。
在另一个方式中,在由上述式(3a)和(3b)表示的化合物中,由上述式(E2)表示的Q中的R2之中的至少1个也可以为Q′。
在由上述式(3a)和(3b)表示的化合物中,“A-Rf-”部分的数均分子量没有特别限定,优选为500~30000,更优选为1500~10000,进一步优选为3000~8000。
虽然由上述式(3a)和(3b)表示的化合物的数均分子量没有特别限定,但是从得到高的摩擦耐久性的观点出发,优选为5×102~1×105,更优选为1500~30000,进一步优选为2500~10000,特别优选为3000~8000。
以下举例示出由上述式(3a)和(3b)表示的化合物的制造方法,但是不限于此。
关于由上述式(3a)或者(3b)表示的化合物,首先,准备由下述式(3a-1)或者(3b-1)表示的化合物。
A-Rf-X′-CH=CH2 (3a-1)
CH2=CH-X′-Rf-X′-CH=CH2 (3b-1)
(在上述式(3a-1)和(3b-1)中,A和Rf与上述式(3a)和(3b)中的A和Rf相互为相同意义。X′为二价有机基团。)
接下来,使由上述式(3a-1)或者(3b-1)表示的化合物与由下述式(E26)表示的化合物发生反应。
HSiM3 (E26)
(在上述式(E26)中,M分别独立地为卤素原子或者碳数为1~6的烷氧基。)
其结果是,得到由下述式(3a-2)或者(3b-2)表示的化合物。
A-Rf-X′-CH2-CH2-SiM3 (3a-2)
M3Si-CH2-CH2-X′-Rf-X′-CH2-CH2-SiM3 (3b-2)
(在上述式(3a-2)和(3b-2)中,A和Rf与上述式(3a)和(3b)中的A和Rf相互为相同意义。X′与上述式(3a-1)和(3b-1)中的X′为相同意义。M与上述式(E26)中的M为相同意义。)
接下来,使由上述式(3a-2)或者(3b-2)表示的化合物与由下述式(E27)表示的化合物发生反应,以及根据希望与由下述式(E28)表示的化合物发生反应。
Hal-J-Z′-CH=CH2 (E27)
(在上述式(E27)中,Z′为键或者二价接头基团。J为Mg、Cu、Pd或者Zn。Hal为卤素原子。)
YhL (E28)
(在上述式(E28)中,Y与上述式(3a)和(3b)中的Y为相同意义。L为能与Y结合的基团。h为1~3的整数。)
其结果是,得到由下述式(3a-3)或者(3b-3)表示的化合物。
A-Rf-X′-CH2-CH2-Si(Y3-k′)(-Z′-CH=CH2)k′ (3a-3)
(CH2=CH-Z′-)k′(Y3-k′)Si-CH2-CH2-X′-Rf-*
*X′-CH2-CH2-Si(Y3-k′)(-Z′-CH=CH2)k′ (3b-3)
(在上述式(3a-3)和(3b-3)中,A、Rf以及Y与上述式(3a)和(3b)中的A、Rf以及Y相互为相同意义。X′与上述式(3a-1)和(3b-1)中的X′为相同意义。Z′与上述式(E27)中的Z′为相同意义。k′为1~3的整数。)
然后,使由上述式(3a-3)或者(3b-3)表示的化合物与由上述式(E26)表示的化合物发生反应,以及根据希望与由下述式(E29)表示的化合物和由下述式(E30)表示的化合物中的至少一方发生反应。其结果是,得到由上述式(3a)或者(3b)表示的化合物。
R1 iL′ (E29)
(在上述式(E29)中,R1与上述式(E2)中的R1为相同意义。L′为能与R1结合的基。i为1~3的整数。)
R2′ jL″ (E30)
(在上述式(E30)中,R2′是碳数为1~22的烷基。L″为能与R2′结合的基。j为1~3的整数。)
从包括由上述式(1a)、(1b)、(2a)、(2b)、(3a)以及(3b)表示的化合物的群中选出的至少1种化合物(全氟聚醚系化合物)之中的公知材料例如可举出大金工业公司制造的“OPTOOL DSX”和“OPTOOL DSX-E”、“OPTOOL UD100”、信越化学工业公司制造的“KY-164”和“KY-108”等。
第一脱模剂5也可以除了从包括由上述式(1a)、(1b)、(2a)、(2b)、(3a)以及(3b)表示的化合物的群中选出的至少1种化合物(全氟聚醚系化合物)以外,还包含全氟烷基系化合物。
全氟烷基系化合物例如可举出C8F17CH2CH2Si(OMe)3、C6F13CH2CH2Si(OMe)3、C4F9CH2CH2Si(OMe)3等。
第二脱模剂8是包含由下述式(F)表示的化合物(全氟聚醚系化合物)而成的。
R111-(R112O)m-R113 (F)
(在上述式(F)中,R111和R113分别独立地为氟原子或者-OH基。R112是碳数为1~4的氟化亚烷基。m为2以上的整数。)
在上述式(F)中,优选m为2~300的整数,更优选为2~100的整数。
在上述式(F)中,优选R112是碳数为1~4的完全氟化亚烷基。在上述式(F)中,作为-R112O-,例如可举出下述化合物:
-(CX112 2CF2CF2O)n111(CF(CF3)CF2O)n112(CF2CF2O)n113(CF2O)n114(C4F8O)n115- (F1)
(在上述式(F1)中,n111、n112、n113、n114以及n115分别独立地为0或者1以上的整数。X112为氢原子、氟原子或者氯原子。标注n111、n112、n113、n114或者n115而用括号括起来的各反复单位的存在顺序在上述式(F1)中是任意的);
-(OC2F4-R118)f- (F2)
(在上述式(F2)中,R118为从包括OC2F4、OC3F6以及OC4F8的群中选出的至少1个基团。f为2~100的整数)。
在上述式(F1)中,n111~n115分别优选为0~200的整数。优选n111~n115的和为1以上,更优选为5~300,进一步优选为10~200,特别优选为10~100。
在上述式(F2)中,R118为OC2F4、OC3F6或OC4F8、或者从这些基团中独立选出的2个或3个基团的组合。从OC2F4、OC3F6以及OC4F8中独立选出的2个或3个基团的组合没有特别限定,例如可举出-OC2F4OC3F6-、-OC2F4OC4F8-、-OC3F6OC2F4-、-OC3F6OC3F6-、-OC3F6OC4F8-、-OC4F8OC4F8-、-OC4F8OC3F6-、-OC4F8OC2F4-、-OC2F4OC2F4OC3F6-、-OC2F4OC2F4OC4F8-、-OC2F4OC3F6OC2F4-、-OC2F4OC3F6OC3F6-、-OC2F4OC4F8OC2F4-、-OC3F6OC2F4OC2F4-、-OC3F6OC2F4OC3F6-、-OC3F6OC3F6OC2F4-、-OC4F8OC2F4OC2F4-等。在上述式(F2)中,优选f为2~50的整数。在上述式(F2)中,OC2F4、OC3F6以及OC4F8可以为直链状和分枝链状中的任意一种,优选为直链状。在这种情况下,优选上述式(F2)为下述式(F3)或者(F4)。
-(OC2F4-OC3F6)f- (F3)
-(OC2F4-OC4F8)f- (F4)
优选由上述式(F)表示的化合物的重均分子量为500~100000,更优选为500~50000,进一步优选为500~10000,特别优选为500~6000。重均分子量能通过凝胶渗透色谱法(GPC)测定。
由上述式(F)表示的化合物之中的公知材料例如可举出大金工业公司制造的“DEMNUM(注册商标)”、索尔维特种聚合物日本公司制造的“Fomblin(注册商标)”、NOKKLUBER公司制造的“Barrierta(注册商标)”、杜邦公司制造的“Krytox(注册商标)”等。
第二脱模剂8也可以仅包含由上述式(F)表示的化合物。然而,由于表面能量低,涂敷容易,因此优选第二脱模剂8除了包含由上述式(F)表示的化合物以外还包含溶剂(但是将由上述式(F)表示的化合物除外),更优选还包含氟系溶剂(但是将由上述式(F)表示的化合物除外)。
氟系溶剂可举出全氟己烷、全氟甲基环己烷、全氟-1,3-二甲基环己烷、二氯五氟丙烷、氢氟醚(HFE)、六氟二甲苯、ZEORORA H(日本瑞翁公司制造)等,优选氢氟醚。氢氟醚优选由下述式(F5)表示的化合物,例如可举出C3F7OCH3、C4F9OCH3、C4F9OC2H5、C2F5CF(OCH3)C3F7等。
RF21-O-R21 (F5)
(在上述式(F5)中,RF21是碳数为1~10的氟化烷基。R21为碳数为1~3的非氟化烷基。)
在第二脱模剂8包含溶剂的情况下,优选由上述式(F)表示的化合物的量相对于第二脱模剂8的总量为0.001~10质量%,更优选为0.01~1质量%。只要由上述式(F)表示的化合物的量为上述的范围内即可,则第二脱模剂8的涂敷会变得容易。
优选聚合物层6的厚度Q为1μm以上、20μm以下,更优选为3μm以上、10μm以下。在聚合物层6的厚度Q不到1μm的情况下,如果模具4中存在除了所希望的凹凸结构以外的局部变形、异物等,则有可能在防污性膜1中容易视觉识别出缺陷(从模具4转印的变形、异物等)。在聚合物层6的厚度Q大于20μm的情况下,有可能由于树脂3的固化收缩而防污性膜1发生卷曲等。如图1-2的(e)所示,聚合物层6的厚度Q指的是从基材2侧的表面到凸部7的顶点的距离。
凸部7的形状例如可举出由柱状的下部和半球状的上部构成的形状(吊钟状)、锥体状(锥状、圆锥状)等向顶端变细的形状(锥面形)。在图1-2的(e)中,相邻的凸部7的间隙的底边为倾斜的形状,也可以不倾斜而是水平的形状。
相邻的凸部7间的间距P只要为可见光的波长(780nm)以下即可,没有特别限定,优选为20nm以上、400nm以下,更优选为50nm以上、300nm以下。在相邻的凸部7间的间距P不到20nm的情况下,凸部7的机械强度不足,防污性膜1的耐擦性有可能会降低。在相邻的凸部7间的间距P大于400nm的情况下,有可能由于凹凸结构而出现不必要的衍射、散射等,导致产生防污性膜1的外观上的问题。在本说明书中,相邻的凸部间的间距被决定为用扫描式电子显微镜拍摄的平面照片中的任意的相邻凸部间的距离(凸部顶点间的距离)的平均值。例如,首先,用扫描式电子显微镜拍摄凹凸结构的平面照片(倍率:2万倍),在该平面照片的几μm见方的区域内的200个左右的凸部中选择相邻的凸部间的距离短的3个凸部的组合。然后,测定3个凸部间的各距离,算出它们的平均值,由此决定相邻的凸部间的间距(相邻的凸部间的平均距离)。
优选凸部7的高度为50nm以上、500nm以下,更优选为100nm以上、400nm以下。在凸部7的高度不到50nm的情况下,有可能导致防污性膜1的防反射性能不足。在凸部7的高度大于500nm的情况下,凸部7的机械强度不足,防污性膜1的耐擦性有可能会降低。
优选凸部7的高宽比为0.13以上、25以下,更优选为0.3以上、8以下。在本说明书中,凸部的高宽比指的是相邻的凸部间的间距与凸部的高度之比(高度/间距)。考虑到机械强度(耐擦性)和光学性能(防反射性能以及防止不必要的衍射、散射等的性能),凸部7的优选高宽比由相邻的凸部7间的间距P的优选范围与凸部7的高度的优选范围决定。
凸部7可以随机配置,也可以规则(周期性地)配置。虽然凸部7的配置也可以有周期性,但是从不发生由于其周期性而导致的不必要的衍射光等优点出发,优选凸部7的配置没有周期性(是随机的)。
如此,根据实施方式的防污性膜的制造方法,在涂敷有第一脱模剂5的模具4的表面上,涂敷与第一脱模剂5反应性低的第二脱模剂8,因此能防止树脂3与第一脱模剂5的物理化学接触。其结果是,即使以长期间连续进行利用模具4形成凹凸结构,也能维持模具4的脱模性。而且,树脂3使用的是含有包含具有全氟(聚)醚基团的化合物而成的防污剂的材料,第一脱模剂5使用的是包含具有全氟(聚)醚基团、可水解的基团以及Si原子的化合物而成的材料,因此能提高两者的亲和性。其结果是,能使树脂3中的防污剂高效地渗出,因此能制造防污性优异的防污性膜1。即,根据实施方式的防污性膜的制造方法,能以长期间连续制造防污性优异的防污性膜1。
以下,举出实施例和比较例来更详细地说明本发明,但是本发明不限于这些例子。
[评价1:基于有无第二脱模剂的评价]
关于有无第二脱模剂,进行防污性膜的评价。
制造防污性膜所使用的材料如下。
(基材2)
使用富士胶片公司制造的“FUJITAC(注册商标)TD-60”,其厚度为60μm。
(树脂3)
使用将下述材料混合而得到的树脂A1。各材料所标注的数值表示树脂A1中的各材料的含有率。
<防污剂>
·“防污剂A”:12.5重量%
防污剂A是通过下述方法制作的,包含全氟聚醚系化合物。首先,在反应器中,使住友拜耳聚氨酯公司制造的“Sumidur N3300”(六亚甲基二异氰酸酯的环状三聚物,NCO基的含有率:21.9%)57g溶解于日本瑞翁公司制造的“ZEORORA(注册商标)H”1000g,并添加和光纯药工业公司制造的二月桂酸二丁基锡(一级试剂)0.1g。然后,在室温一边搅拌一边滴下使“CF3CF2O-(CF2CF2CF2O)11-CF2CF2CH2OH”244g溶解于日本瑞翁公司制造的“ZEORORA H”300g而得到的溶液,并在室温持续搅拌整夜。然后,进行加温,滴下羟基乙基丙烯酸酯24.4g,并进行搅拌。反应的终点为由于IR而NCO的吸收完全消失的时点。接下来,对得到的反应物添加4-丙烯酰吗啉650g。然后,在减压下一边进行加温一边使日本瑞翁公司制造的“ZEORORA H”蒸发。然后,通过19F-NMR确认了日本瑞翁公司制造的“ZEORORAH”的峰值变为检测极限以下。其结果是,得到了防污剂A。防污剂A中的有效成分的含有率为40重量%。即,树脂A1中的防污剂A的有效成分的含有率为5重量%。
<单体>
·共荣社化学公司制造的“UA-510H”:8重量%
·新中村化学工业公司制造的“ATM-35E”:41重量%
·共荣社化学公司制造的“Light-Acrylate DPE-6A”:19重量%
·KJ CHEMICALS公司制造的“DMAA”:17.5重量%
<聚合引发剂>
·BASF公司制造的“IRGACURE 819”:2重量%
(模具4)
使用通过下述方法制作的模具。首先,将作为模具4的材料的铝通过溅射法在10cm见方的玻璃基板上成膜。成膜后的铝层的厚度为1.0μm。接下来,对成膜后的铝层交替反复进行阳极氧化和蚀刻(刚进行完阳极氧化后),由此形成设有大量微小的孔(相邻的孔(凹部)的底点间的距离为可见光的波长以下)的阳极氧化层。具体地说,按顺序进行阳极氧化、蚀刻、阳极氧化、蚀刻、阳极氧化、蚀刻、阳极氧化、蚀刻以及阳极氧化(阳极氧化:5次,蚀刻:4次),由此制作具有凹凸结构的模具4。通过这样交替反复进行阳极氧化和蚀刻,所形成的微小的孔(凹部)成为朝向模具的内部变细的形状(锥面形状)。阳极氧化是使用草酸(浓度:0.6重量%)在液温5℃、施加电压80V的条件下进行。进行1次阳极氧化的时间为20秒。蚀刻是使用磷酸(浓度:1mol/l)在液温30℃的条件下进行。进行1次蚀刻的时间为25分钟。用扫描式电子显微镜观察了模具4,相邻的凹部间的间距(底点间的距离)为约180nm,凹部的深度为约180nm。此外,各凹部的形状为圆锥型。
(第一脱模剂5)
·“第一脱模剂A”:大金工业公司制造的“OPTOOL DSX”
(第二脱模剂8)
第二脱模剂8使用以下两种。
(1)“第二脱模剂A”
第二脱模剂A包含作为固体成分的由下述式(T1)表示的化合物(全氟聚醚系化合物)0.05重量%,并包含作为氟系溶剂的3M公司制造的“Novec(注册商标)7300”99.95重量%。
CF3CF2O-(CF2CF2CF2O)11-CF2CF2CH2OH (T1)
(2)“第二脱模剂B”
第二脱模剂B包含作为固体成分的由下述式(T2)表示的化合物(全氟聚醚系化合物)0.01重量%,并包含作为氟系溶剂的3M公司制造的“Novec7300”99.99重量%。
CF3CF2O-(CF2CF2CF2O)11-CF2CF3 (T2)
(实施例1)
通过实施方式的防污性膜的制造方法制作实施例1的防污性膜。
(a)树脂的涂敷(工序(1))
使用第一理化公司制造的棒涂机“No.02”将树脂3涂敷到基材2的表面上。树脂3使用上述的树脂A1,其厚度为7μm。
另一方面,准备模具4。在模具4的表面涂敷有第一脱模剂5,实施了脱模处理。具体地说,首先,制作将第一脱模剂5以Fluoro Technology公司制造的“S-135”稀释而成的稀释液。稀释液中的第一脱模剂5的浓度为0.1%。接下来,对模具4的表面以200W进行20分钟的O2灰化。然后,以第一脱模剂5的稀释液将模具4浸渍3分钟,由此将第一脱模剂5涂敷到模具4的表面。然后,对表面涂敷有第一脱模剂5的模具4以100℃进行1小时退火,用FluoroTechnology公司制造的“S-135”漂洗3分钟。
(b)第二脱模剂的涂敷(工序(2))
在涂敷有第一脱模剂5的模具4的表面上涂敷(灌封)第二脱模剂8。然后,在模具4的涂敷有第二脱模剂8的表面上覆盖聚对苯二甲酸乙二醇酯膜,隔着该聚对苯二甲酸乙二醇酯膜,用手压辊拉伸第二脱模剂8。其结果是,第二脱模剂8被配置在第一脱模剂5的与模具4相反的一侧。
(c)凹凸结构的形成(工序(3))
将模具4的表面上覆盖的聚对苯二甲酸乙二醇酯膜剥离后,以将树脂3夹在中间的状态下,将基材2按压到模具4的涂敷有第二脱模剂8的表面,并且用手压辊进行拉伸。其结果是,在树脂3的表面(与基材2相反的一侧的表面)形成了凹凸结构。
(d)树脂的固化(工序(4))
使用HERAEUS公司制造的UV灯“LIGHT HANMAR6J6P3”对在表面具有凹凸结构的树脂3从基材2侧照射紫外线(照射量:1mJ/cm2)使其固化,形成聚合物层6。聚合物层6的厚度Q为7μm。
(e)模具的剥离
将模具4从聚合物层6剥离。其结果是,完成防污性膜1。
然后,反复进行20次上述(a)~(e)的工序。以下,将反复进行N次上述的工序而得到的防污性膜称为“防污性膜(第N次)”。另外,将反复进行N次上述的工序后的模具称为“模具(第N次)”。
(实施例2)
除了变更为表1所示的组成以外,与实施例1同样地制作实施例2的防污性膜。
(比较例1)
除了未进行上述(b)的工序(未使用第二脱模剂)以外,与实施例1同样地制作比较例1的防污性膜。
(评价内容和评价结果)
关于实施例1、2以及比较例1,对防污性膜和模具进行评价。
(1)防污性膜
关于防污性膜(第1次)和防污性膜(第20次),对防污性和反射性进行评价。
<防污性>
防污性对疏水性和擦除性进行评价。表1示出结果。
关于疏水性,评价了水对各例的防污性膜的表面(聚合物层的与基材相反的一侧的表面)的接触角。具体地说,将水滴下到各例的防污性膜的表面(聚合物层的与基材相反的一侧的表面),测定刚滴下后的接触角。
接触角表示的是使用协和界面科学公司制造的便携式接触角仪“PCA-1”并以θ/2法(θ/2=arctan(h/r),θ:接触角,r:液滴的半径,h:液滴的高度)测定出的3个部位的接触角的平均值。在此,第1个部位的测定点选择各例的防污性膜的中央部分,第2个部位和第3个部位的测定点选择离第1个部位的测定点20mm以上并且处于相对于第1个部位的测定点相互点对称的位置的2个点。
关于擦除性,评价附着于各例的防污性膜的表面的污渍是否能被擦除。具体地说,首先,在各例的防污性膜的表面(聚合物层的与基材相反的一侧的表面)上,假定为污渍而附着NIVEA花王公司制造的“妮维雅润肤霜(NIVEA CREAM,注册商标)”,在温度为25℃、湿度为40~60%的环境下放置3天。然后,使用KB Seiren公司制造的“Savina(注册商标)”将各例的防污性膜的表面(聚合物层的与基材相反的一侧的表面)沿一个方向擦拭50次,在照度为100lx的环境下用目视观察污渍是否被擦除。判断基准如下。
○:污渍被擦除。
△:大部分污渍未被擦除。
×:污渍完全没有擦除。
在此,将评价结果为○的情况判断为能容许的水平(擦除性优异)。
<反射性>
使光源对各例的防污性膜的表面(聚合物层的与基材相反的一侧的表面)从极角5°的方位进行照射,测定入射角5°处的正反射率。反射率的测定是使用日本分光公司制造的分光光度计“V-560”在250~850nm的波长区域中进行。反射率的测定是在各例的防污性膜的背面(基材的与聚合物层相反的一侧的表面)贴附有三菱丽阳公司制造的黑色的丙烯酸板“ACRYLITE(注册商标)EX-502”的状态下进行的,光源使用C光源。图2~4示出测定结果。图2是示出实施例1的防污性膜(第1次)和防污性膜(第20次)的反射率的测定结果的坐标图。图3是示出实施例2的防污性膜(第1次)和防污性膜(第20次)的反射率的测定结果的坐标图。图4是示出比较例1的防污性膜(第1次)和防污性膜(第20次)的反射率的测定结果的坐标图。
(2)模具
关于模具(第1次)和模具(第20次),对脱模性进行评价。
<脱模性>
关于脱模性,是对疏水性进行评价。表1示出结果。
关于疏水性,是与上述方法同样地评价水对各例的模具的表面的接触角。水的接触角越高,判断为模具的脱模性也越高。
[表1]
如表1所示,在实施例1、2中,防污性膜的防污性维持得高,模具的脱模性也维持得高。另一方面,在比较例1中,防污性膜(第20次)的擦除性降低,模具(第20次)的水的接触角变小。优选相对于防污性膜的表面,水的接触角为130°以上。此外,对于将具有全氟(聚)醚基团的化合物用作防污剂,将该树脂中的有效成分的含有率设为0.5重量%的情况也进行了验证,确认了防污性是优异的。
如图2~4所示,在实施例1、2中,与比较例1相比,反射率的上升程度(“防污性膜(第20次)的反射率”-“防污性膜(第1次)的反射率”)被抑制为同等以下。这是由于在比较例1中,模具(第20次)中堆积(堵塞)有构成凹凸结构的树脂(树脂A1),其结果是,防污性膜(第20次)的凸部的高度比防污性膜(第1次)的凸部的高度低。
根据以上结果可知,根据实施例1、2,能以长期间连续制造防污性优异的防污性膜。
[评价2:关于模具的脱模性的评价]
如评价1所示,可知在不使用第二脱模剂的情况下,如果以长期间连续利用模具进行凹凸结构的形成,则模具的脱模性会降低。以下,对这种模具的脱模性的降低程度进行评价。
(评价2-1)基于第一脱模剂的种类的评价
使第一脱模剂的种类进行变化,评价模具的脱模性的降低程度。
制造防污性膜所使用的材料除了第一脱模剂以外,与比较例1相同。
(第一脱模剂5)
第一脱模剂使用以下4种化合物。各第一脱模剂名的简称如下。
(1)“第一脱模剂A”
大金工业公司制造的“OPTOOL DSX”
(2)“第一脱模剂B”
大金工业公司制造的“OPTOOL UD100”
(3)“第一脱模剂C”
大金工业公司制造的“OPTOOL DSX”和C6F13CH2CH2Si(OMe)3的混合物(重量比1:1)
(4)“第一脱模剂D”
C6F13CH2CH2Si(OMe)3
(比较例2~5)
除了变更为表2所示的组成,变更了工序的反复次数以外,与比较例1同样地制作各例的防污性膜。
(评价内容和评价结果)
对在比较例2~5中使用的模具评价脱模性。与评价1同样,关于脱模性,是对疏水性(水的接触角)进行评价。表2示出结果。
[表2]
如表2所示,在比较例2~5中,与上述实施例1、2的(评价1)相比,模具的脱模性低,无法长期间维持。特别是在比较例5中,在模具(第1次)的时点,水的接触角已是低的。这是由于第一脱模剂D与第一脱模剂A~C不同,为全氟烷基系化合物。
(评价2-2)基于树脂种类的评价
使树脂的种类变化,评价模具的脱模性的降低程度。
制造防污性膜所使用的材料除了树脂以外,与比较例1相同。
(树脂3)
使用以下4种树脂。各树脂名的简称如下。
(1)“树脂A2”
树脂A2是将下述材料混合而得到的。
<单体>
·共荣社化学公司制造的“UA-510H”:8重量%
·新中村化学工业公司制造的“ATM-35E”:46重量%
·共荣社化学公司制造的“Light-Acrylate DPE-6A”:19重量%
·KJ CHEMICALS公司制造的“DMAA”:25重量%
<聚合引发剂>
·BASF公司制造的“IRGACURE 819”:2重量%
(2)“树脂A3”
树脂A3是将下述材料混合而得到的,与上述树脂A1同样。
<防污剂>
·防污剂A:12.5重量%
<单体>
·共荣社化学公司制造的“UA-510H”:8重量%
·新中村化学工业公司制造的“ATM-35E”:41重量%
·共荣社化学公司制造的“Light-Acrylate DPE-6A”:19重量%
·KJ CHEMICALS公司制造的“DMAA”:17.5重量%
<聚合引发剂>
·BASF公司制造的“IRGACURE 819”:2重量%
(3)“树脂A4”
树脂A4是将下述材料混合而得到的。
<防污剂>
·磷酸酯材料:1重量%
<单体>
·共荣社化学公司制造的“UA-510H”:8重量%
·新中村化学工业公司制造的“ATM-35E”:46重量%
·共荣社化学公司制造的“Light-Acrylate DPE-6A”:19重量%
·KJ CHEMICALS公司制造的“DMAA”:24重量%
<聚合引发剂>
·BASF公司制造的“IRGACURE 819”:2重量%
(4)“树脂A5”
树脂A5是将下述材料混合而得到的。
<防污剂>
·DIC公司制造的“Megafac RS-76-NS”:0.25重量%
<单体>
·共荣社化学公司制造的“UA-510H”:8重量%
·新中村化学工业公司制造的“ATM-35E”:48重量%
·共荣社化学公司制造的“Light-Acrylate DPE-6A”:19重量%
·KJ CHEMICALS公司制造的“DMAA”:22.75重量%
<聚合引发剂>
·BASF公司制造的“IRGACURE 819”:2重量%
(比较例6~9)
除了变更为表3所示的组成,变更了工序的反复次数以外,与比较例1同样地制作各例的防污性膜。
[表3]
比较例6 | 比较例7 | 比较例8 | 比较例9 | |
树脂 | A2 | A3 | A4 | A5 |
第一脱模剂 | A | A | A | A |
(评价内容和评价结果)
使用比较例6~9对模具的脱模性进行评价。关于脱模性,与评价1同样,是对疏水性(水的接触角)进行评价。图5示出结果。图5是示出水对比较例6~9中使用的模具的接触角的变化的坐标图。如图5所示,可知在比较例6~9中,均是随着工序的反复次数增加而水对模具表面的接触角逐渐变小。即,在以长期间连续制造防污性膜的情况下,如果不使用第二脱模剂,则即使变更树脂的种类,也无法防止模具的脱模性的降低。
接下来,在比较例6中,评价随着工序的反复次数增加,得到的防污性膜的特性如何发生变化。具体地说,测定防污性膜的反射率以及形状(凸部的高度)。表4和图6示出测定结果。图6是示出比较例6的防污性膜的反射率的推移的坐标图。在表4和图6中,作为与工序的反复次数等价的指标,使用形成了凹凸结构的长度(以下,也称为工序长度)。具体地说,其意思是在工序长度为L(单位:m)的情况下,利用模具形成了长度为L(单位:m)的凹凸结构。即,意思是工序长度越大,则工序的反复次数越多。在表4中,Y值指的是波长550nm处的反射率。反射率与评价1同样地测定。
[表4]
如表4和图6所示,可知随着工序长度增加,防污性膜的反射率增加,凸部的高度降低。这是由于随着工序长度增加,在模具中构成凹凸结构的树脂逐渐堆积(堵塞),其结果是,形成的防污性膜的凸部的高度逐渐变低,反射率逐渐增加。即,在以长期间连续制造防污性膜的情况下,如果不使用第二脱模剂,则无法防止防污性膜的特性的降低。
[附注]
本发明的一个实施方式可以是一种防污性膜的制造方法,上述防污性膜具备聚合物层,上述聚合物层在表面具有以可见光的波长以下的间距设有多个凸部的凹凸结构,上述防污性膜的制造方法包括:工序(1),将树脂涂敷到基材的表面上;工序(2),在涂敷有第一脱模剂的模具的表面上涂敷第二脱模剂;工序(3),在将上述树脂夹在中间的状态下,将上述基材按压到上述模具的涂敷有上述第二脱模剂的表面,在上述树脂的表面形成上述凹凸结构;以及工序(4),使在表面具有上述凹凸结构的上述树脂固化,形成上述聚合物层,上述树脂含有防污剂,上述防污剂是包含具有全氟(聚)醚基团的化合物而成的,上述第一脱模剂是包含具有全氟(聚)醚基团、可水解的基团以及Si原子的化合物而成的,上述第二脱模剂是包含由下述式(F)表示的化合物而成的:
R111-(R112O)m-R113 (F),
(在上述式(F)中,R111和R113分别独立地为氟原子或者-OH基,R112为碳数为1~4的氟化亚烷基,m为2以上的整数)。
根据该方式,能以长期间连续制造防污性优异的防污性膜。
也可以是,上述防污剂是包含作为成分(A)与成分(B)的反应物的含有碳-碳双键的化合物而成的,其中,上述成分(A)是作为二异氰酸酯的三聚物的多异氰酸酯,上述成分(B)是具有活性氢的化合物,上述成分(B)包含:成分(B1),其是具有活性氢的全氟聚醚;以及成分(B2),其是具有含有碳-碳双键的基团和活性氢的单体,上述成分(B1)为由下述式(B1-i)和(B1-ii)中的一方表示的至少1种化合物。根据这种构成,能有效地利用上述防污剂。
Rf-PFPE1-Z-X (B1-i),
X-Z-PFPE2-Z-X (B1-ii),
(在上述式(B1-i)和(B1-ii)中,Rf为也可以用1个以上的氟原子取代的碳数为1~16的烷基,PFPE1为由下述式(D1)、(D2)或者(D3)表示的基团,
-(OCF2CF2CF2)b- (D1),
(在上述式(D1)中,b为1~200的整数),
-(OCF2CF2CF2CF2)a-(OCF2CF2CF2)b-(OCF2CF2)c-(OCF2)d- (D2),
(在上述式(D2)中,a和b分别独立地为0~30的整数,c和d分别独立地为1~200的整数,标注a、b、c或者d而用括号括起来的各反复单位的存在顺序在上述式(D2)中是任意的),
-(OC2F4-R5)i- (D3),
(在上述式(D3)中,R5为OC2F4、OC3F6或者OC4F8,i为2~100的整数),
PFPE2为由下述式(D4)或者(D5)表示的基团,
-(OCF2CF2CF2)b- (D4),
(在上述式(D4)中,b为1~200的整数),
-(OC2F4-R5)i- (D5),
(在上述式(D5)中,R5为OC2F4、OC3F6或者OC4F8,i为2~100的整数),
Z分别独立地为二价有机基团,X为含活性氢基团)。
也可以是,上述第一脱模剂是包含从由下述式(1a)、(1b)、(2a)、(2b)、(3a)以及(3b)表示的化合物的群中选出的至少1种化合物而成的。根据这种构成,能有效地利用上述第一脱模剂。
[化学式13]
[化学式14]
在上述式(1a)、(1b)、(2a)以及(2b)中,RF1和RF2为也可以用1个以上的氟原子取代的碳数为1~16的烷基。a、b、c以及s相互独立地为0~200的整数,各自的和为1以上。标注有a、b、c或者s而用括号括起来的各反复单位的存在顺序在上述式(1a)、(1b)、(2a)以及(2b)中是任意的。d和f为0或者1。e和g为0~2的整数。h和j为1或者2。i和k为2~20的整数。X为氢原子或者卤素原子。Y为氢原子或者低级烷基。Z为氟原子或者低级氟代烷基。R1和R2为碳数为1~22的烷基,碳数为1~22的烷氧基或者羟基。T为羟基或者可水解的基团。n为1~3的整数。m和l为1~10的整数。
A-Rf-X-SiQkY3-k (3a)
Y3-kQkSi-X-Rf-X-SiQkY3-k (3b)
(在上述式(3a)和(3b)中,A为也可以用1个以上的氟原子取代的碳数为1~16的烷基。Rf为由下述式(E1)表示的基团。
-(OC4F8)a-(OC3F6)b-(OC2F4)c-(OCF2)d- (E1)
(在上述式(E1)中,a、b、c以及d分别独立地为0以上的整数,各自的和为1以上。标注有a、b、c或者d而用括号括起来的各反复单位的存在顺序在上述式(E1)中是任意的。)
X为二价有机基团。Y为羟基、可水解的基团或者烃基。Q为由下述式(E2)表示的基团。
-Z-SiR1nR2 3-n (E2)
(在上述式(E2)中,Z在每次出现时分别独立地为二价有机基团。R1在每次出现时分别独立地为羟基或者可水解的基团。R2在每次出现时分别独立地为碳数为1~22的烷基或者Q′。Q′为与Q相同的意义。n在各Q和Q′中分别独立地为0~3的整数,n的总和为1以上。)
k为1~3的整数。)
也可以是,上述树脂中的上述防污剂的有效成分的含有率为0.1重量%以上、10重量%以下。根据这种构成,上述防污性膜的防污性和耐擦性充分提高。
也可以是,上述树脂为利用紫外线来固化的树脂。根据这种构成,能有效地利用上述树脂。
也可以是,相对于上述防污性膜的表面,水的接触角为130°以上。根据这种构成,上述防污性膜的防污性充分提高。
也可以是,上述聚合物层的厚度为1μm以上、20μm以下。根据这种构成,能防止在上述防污性膜中容易视觉识别出缺陷(从上述模具转印的变形、异物等)。而且,能防止由上述树脂的固化收缩引起上述防污性膜发生卷曲等。
也可以是,上述间距为20nm以上、400nm以下。根据这种构成,能防止上述防污性膜的耐擦性的降低,也能防止产生外观上的问题。
也可以是,上述多个凸部的高度分别为50nm以上、500nm以下。根据这种构成,能防止上述防污性膜的防反射性能不足。而且,能防止上述多个凸部的机械强度不足而上述防污性膜的耐擦性降低。
也可以是,上述多个凸部的高宽比分别为0.13以上、25以下。根据这种构成,能以高水准兼顾上述防污性膜的机械强度(耐擦性)和光学性能(防反射性能以及防止不必要的衍射、散射等的性能)。
附图标记说明
1:防污性膜
2:基材
3:树脂
4:模具
5:第一脱模剂
6:聚合物层
7:凸部
8:第二脱模剂
P:间距
Q:聚合物层的厚度。
Claims (9)
1.一种防污性膜的制造方法,上述防污性膜具备聚合物层,上述聚合物层在表面具有以可见光的波长以下的间距设有多个凸部的凹凸结构,上述防污性膜的制造方法的特征在于,包括:
工序(1),将树脂涂敷到基材的表面上;
工序(2),在涂敷有第一脱模剂的模具的表面上涂敷第二脱模剂;
工序(3),在将上述树脂夹在中间的状态下,将上述基材按压到上述模具的涂敷有上述第二脱模剂的表面,在上述树脂的表面形成上述凹凸结构;以及
工序(4),使在表面具有上述凹凸结构的上述树脂固化,形成上述聚合物层,
上述树脂含有防污剂,上述防污剂是包含具有全氟(聚)醚基团的化合物而成的,
上述第一脱模剂是包含具有全氟(聚)醚基团、可水解的基团以及Si原子的化合物而成的,
上述第二脱模剂是包含由下述式(F)表示的化合物而成的:
R111-(R112O)m-R113 (F),
(在上述式(F)中,R111和R113分别独立地为氟原子或者-OH基,R112为碳数为1~4的氟化亚烷基,m为2以上的整数)。
2.根据权利要求1所述的防污性膜的制造方法,其特征在于,
上述防污剂是包含作为成分(A)与成分(B)的反应物的含有碳-碳双键的化合物而成的,其中,上述成分(A)是作为二异氰酸酯的三聚物的多异氰酸酯,上述成分(B)是具有活性氢的化合物,
上述成分(B)包含:成分(B1),其是具有活性氢的全氟聚醚;以及成分(B2),其是具有含有碳-碳双键的基团和活性氢的单体,
上述成分(B1)为由下述式(B1-i)和(B1-ii)中的一方表示的至少1种化合物:
Rf-PFPE1-Z-X(B1-i),
X-Z-PFPE2-Z-X(B1-ii),
(在上述式(B1-i)和(B1-ii)中,Rf为也可以用1个以上的氟原子取代的碳数为1~16的烷基,PFPE1为由下述式(D1)、(D2)或者(D3)表示的基团,
-(OCF2CF2CF2)b- (D1),
(在上述式(D1)中,b为1~200的整数),
-(OCF2CF2CF2CF2)a-(OCF2CF2CF2)b-(OCF2CF2)c-(OCF2)d- (D2),
(在上述式(D2)中,a和b分别独立地为0~30的整数,c和d分别独立地为1~200的整数,标注a、b、c或者d而用括号括起来的各反复单位的存在顺序在上述式(D2)中是任意的),
-(OC2F4-R5)i- (D3),
(在上述式(D3)中,R5为OC2F4、OC3F6或者OC4F8,i为2~100的整数),
PFPE2为由下述式(D4)或者(D5)表示的基团,
-(OCF2CF2CF2)b- (D4),
(在上述式(D4)中,b为1~200的整数),
-(OC2F4-R5)i- (D5),
(在上述式(D5)中,R5为OC2F4、OC3F6或者OC4F8,i为2~100的整数),
Z分别独立地为二价有机基团,X为含活性氢基团)。
3.根据权利要求1或2所述的防污性膜的制造方法,其特征在于,
上述树脂中的上述防污剂的有效成分的含有率为0.1重量%以上、10重量%以下。
4.根据权利要求1至3中的任意一项所述的防污性膜的制造方法,其特征在于,
上述树脂为利用紫外线来固化的树脂。
5.根据权利要求1至4中的任意一项所述的防污性膜的制造方法,其特征在于,
相对于上述防污性膜的表面,水的接触角为130°以上。
6.根据权利要求1至5中的任意一项所述的防污性膜的制造方法,其特征在于,
上述聚合物层的厚度为1μm以上、20μm以下。
7.根据权利要求1至6中的任意一项所述的防污性膜的制造方法,其特征在于,
上述间距为20nm以上、400nm以下。
8.根据权利要求1至7中的任意一项所述的防污性膜的制造方法,其特征在于,
上述多个凸部的高度分别为50nm以上、500nm以下。
9.根据权利要求1至8中的任意一项所述的防污性膜的制造方法,其特征在于,
上述多个凸部的高宽比分别为0.13以上、25以下。
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