树脂基材的硬涂层形成用组合物及使用其的层叠体制造技术

本发明专利技术提供硬涂层形成用组合物及使用其的层叠体，所述硬涂层形成用组合物至少包含：金属氧化物微粒；有机硅化合物的水解物；具有烷氧基甲硅烷基的密合促进成分；固化催化剂；和溶剂，作为上述有机硅化合物，通过导入具有被环氧丙氧基取代的碳原子数(6～18)的烃基的有机硅化合物和具有被环氧丙氧基取代的碳原子数(1～5)的烃基的有机硅化合物，从而即使在应用于可柔性化的树脂基材的情况下，也具有优异的密合性、耐擦伤性，此外还具有耐弯曲性(耐裂纹性)和表面硬度。裂纹性)和表面硬度。裂纹性)和表面硬度。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】树脂基材的硬涂层形成用组合物及使用其的层叠体


[0001]本专利技术涉及用于保护树脂基材的表面的硬涂层形成用组合物。更详细而言，涉及用于保护包含聚碳酸酯的塑料的透镜或膜等硬塑料基材、电子材料中使用的包含聚酰亚胺的柔性树脂膜等的表面的硬涂层形成用组合物及使用其的层叠体。

技术介绍

[0002]以往，为了保护聚碳酸酯等塑料制的化学产品的表面不受损伤、污染等的影响，广泛进行利用硬涂剂的处理。然而，即使想要在塑料基材上涂覆涂布组合物而形成硬涂层，密合性也不足，无法耐受实用。因此，为了赋予密合性，需要将底漆液涂布于塑料基材，然后涂布硬涂剂这样的2个阶段的工序。特别是在由聚碳酸酯构成的塑料基材中，与硬涂层的密合性差，底漆处理是不可或缺的。
[0003]对于聚碳酸酯基材，作为得到即使不进行底漆处理也密合的硬涂层的涂布组合物，公开了通过含有密合促进成分而与热塑性片密合的涂布组合物(专利文献1～3)，但无法在维持硬度、外观等性能的状态下得到充分的密合性。
[0004]另外，伴随着液晶、有机EL、电子纸等显示器、太阳能电池、触控面板等电子设备的迅速发展，要求器件的薄型化、轻量化、以及柔性化。因此，正在研究能够实现薄型化、轻量化、柔性化的树脂膜基材来代替这些器件中使用的玻璃基材。
[0005]聚酰亚胺、全芳香族聚酰胺(芳族聚酰胺)由于其优异的耐热性、机械特性而作为玻璃替代基材而被广泛研究。
[0006]本专利技术人等已经开发了一种硬涂层形成用组合物，其对于聚碳酸酯树脂基材和聚酰亚胺树脂基材等热塑性或热固性的各种树脂基材，即使不进行底漆处理也具有优异的密合性、耐擦伤性，此外，即使在应用于可柔性化的树脂基材的情况下，也具有耐弯曲性(耐裂纹性)和表面硬度(专利文献4)。
[0007]现有技术文献
[0008]专利文献
[0009]专利文献1：日本特开2006
‑
251413号公报
[0010]专利文献2：日本特开平6
‑
256718号公报
[0011]专利文献3：日本特开2001
‑
247769号公报
[0012]专利文献4：日本特开2017
‑
104947号公报

技术实现思路

[0013]专利技术要解决的课题
[0014]目前，智能手机、平板电脑等移动设备以单屏幕为主流，但智能手机小，因此难以在屏幕上操作，平板电脑大，因此携带不方便。因此，开发了具有2至3个屏幕的折叠式的智能手机。这种折叠式智能手机便于携带，展开后可以作为平板电脑使用。然而，由于屏幕被分割，因此操作存在限制。
[0015]最近，单屏幕的折叠式智能手机被开发并推广后，可以作为单屏幕平板电脑使用。
[0016]这样，对于移动设备的屏幕中使用的柔性材料，需要开发兼具高耐弯曲性和高表面硬度的硬涂层形成用组合物。
[0017]因此，本专利技术的目的在于提供一种硬涂层形成用组合物，其对热塑性树脂和热固性树脂的基材具有优异的密合性、耐擦伤性，此外，即使在应用于可柔性化的树脂基材的情况下，也具有经提高的耐弯曲性(耐裂纹性)和表面硬度。此外，还提供使用了这样的硬涂层形成用组合物的层叠体。
[0018]用于解决课题的手段
[0019]本专利技术人等发现，在至少含有金属氧化物微粒、有机硅化合物或其水解物、具有烷氧基甲硅烷基的密合促进成分、固化催化剂和溶剂的组合物中，通过使用具有被环氧基取代的碳原子数6以上的烃基的有机硅和具有被环氧基取代的碳原子数5以下的烃基的有机硅、以及不具有环氧基的硅烷化合物作为有机硅，能够提供对聚碳酸酯树脂基材和聚酰亚胺树脂基材等热塑性或热固性的各种树脂基材具有优异的密合性和耐擦伤性的硬涂层形成用组合物。
[0020]本专利技术的硬涂层形成用组合物包含具有烷氧基甲硅烷基作为反应性官能团的密合促进成分，因此即使不进行以往不可或缺的底漆处理，也能够形成与聚碳酸酯基材、聚酰亚胺基材密合的硬涂层。
[0021]专利技术效果
[0022]如果使用本专利技术的硬涂层形成用组合物，则无需为了赋予密合性而将底漆液涂布于树脂基材，能够形成具有优异的密合性且兼具高的耐擦伤性、耐弯曲性和表面硬度的硬涂层。
附图说明
[0023]图1是说明使用本专利技术的硬涂层形成用组合物在树脂基材上形成硬涂层的步骤的示意图。
[0024]图2是说明使用以往的硬涂层形成用组合物在树脂基材上形成硬涂层的步骤的示意图。
具体实施方式
[0025]本专利技术的硬涂层形成用组合物至少包含：
[0026]A成分：金属氧化物微粒
[0027]B成分：有机硅化合物或其水解物
[0028]C成分：具有烷氧基甲硅烷基的密合促进成分
[0029]D成分：固化催化剂
[0030]E成分：溶剂。
[0031]＜金属氧化物微粒＞
[0032]金属氧化物微粒用于提高所形成的硬涂层的耐擦伤性和调整折射率。作为形成硬涂层的金属氧化物微粒，可举出氧化钛、氧化硅、氧化锆、氧化铝、氧化铁、氧化锑、氧化锡、氧化钨或它们的复合体等，优选氧化钛、氧化硅、氧化锆、氧化锡。金属氧化物微粒例如可以
以分散于水、有机溶剂或它们的混合物中的胶体溶胶的形式使用。
[0033]＜有机硅化合物及其水解物＞
[0034]具有可水解的官能团的有机硅化合物用于通过由水解产生的硅烷醇基彼此的脱水缩合而形成硅氧烷键、或者基于有机官能团彼此的反应而形成化学键来提高硬涂层的交联密度。作为可水解的官能团的具体例，可举出甲氧基、乙氧基等烷氧基、氯基、溴基等卤素基团、酰氧基等。这些可水解的官能团在水性溶液中容易水解而产生硅烷醇基。
[0035]作为有机硅化合物，使用具有被环氧基取代的烃基的硅烷偶联剂。更具体而言，可以使用通式(1)所示的有机硅化合物、其水解物和部分水解低聚物，
[0036]【化学式1】
[0037](R10)
a
Si(R2)4
‑
a
...(I)
[0038](式中，a表示1～3的整数，1个或多个R1分别相同或不同，表示碳原子数1～3的烃基，1个或多个R2分别相同或不同，表示被环氧丙氧基取代的碳原子数1～18的烃基。)。
[0039]在本专利技术中，使用具有通式(1)中R2被环氧丙氧基取代的碳原子数6～18的烃基的有机硅化合物，优选使用具有碳原子数6～12、更优选使用具有碳原子数6～10的烃基的有机硅化合物。
[0040]在本专利技术中，为了实现高硬度，还使用具有R2被环氧丙氧基取代的碳原子数1～5的烃基的有机硅化合物，优选使用具有碳原子数1～3、更优选使用具有碳原子数2或3的烃基的有机硅化合物。
[0041]这样，在本专利技术中，使用为了提高耐弯曲性而具有较长链的碳原子数为6以上(6～18)的烃基的有机硅化合物(在此，称为“长链有机硅化合物”。)以及为了维持硬度而具有较短链的碳原子数为5以下(1～5)的烃基本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种硬涂层形成用组合物，其至少包含以下成分：A成分：金属氧化物微粒；B成分：通式(1)所示的有机硅化合物、其水解物和部分水解低聚物；以及通式(2)所示的双三烷氧基甲硅烷基化合物，(R1O)
a
Si(R2)4‑
a
...(1)通式(1)中，a表示1～3的整数，1个或多个R1分别相同或不同，表示碳原子数1～3的烃基，1个或多个R2分别相同或不同，表示被环氧丙氧基取代的烃基，其中，所述有机硅化合物是R2所示的被环氧丙氧基取代的烃基为碳原子数6～18的烃基与碳原子数1～5的烃基的混合物，(R3O)3Si
‑
(CH2)
b
‑
Si(OR4)3...(2)通式(2)中，b表示1～3的整数，3个R3分别相同或不同，表示碳原子数1～3的烃基，3个R4分别相同或不同，表示碳原子数1～3的烃基；C成分：具有烷氧基甲硅烷基的密合促进成分；D成分：固化催化剂；以及E成分：溶剂。2.根据权利要求1所述的硬涂层形成用组合物，其中，在所述具有被环氧丙氧基取代的碳原子数6～18的烃基的有机硅化合物与具有被环氧丙氧基取代的碳原子数1～5的烃基的有机硅化合物的混合物中，具有被环氧丙氧基取代的碳原子数6～18的烃基的有机硅化合物与具有被环氧丙氧基取代的碳原子数1～5的烃基的有机硅化合物的质量比以固体...

【专利技术属性】
技术研发人员：蕨野浩明，宫本芳昭，上野敏哉，
申请(专利权)人：日本精化株式会社，
类型：发明
国别省市：