[发明专利]活性能量线硬化型组合物、硬化膜的制造方法及硬化物

说明书

提供活性能量线硬化型组合物、该组合物的硬化物及使用该组合物而得的硬化膜的制造方法，该活性能量线硬化型组合物含有：具有烷氧基硅烷基的硅系化合物、及可吸收光而同时产生胺与活性自由基的含有既定化学式所示化合物的光碱产生剂。该活性能量线硬化型组合物的保存稳定性、硬化性及制膜性优良，且其硬化物对基材的密合性、耐擦伤性等优良。

技术领域

本发明涉及活性能量线硬化型树脂组合物、该组合物的硬化物及使用该组合物而得的硬化膜的制造方法，该活性能量线硬化型树脂组合物包含含有具有特定结构的化合物的光碱产生剂与特定结构的硅系化合物。

背景技术

在以移动电话、PDA为代表的移动通讯的液晶显示画面或作为ATM、汽车导航器等的画面显示输入装置的触控面板等领域中，虽然以防止对显示画面的擦伤为目的而多使用硬涂敷(hard coat)，但随着这些显示媒体的用途扩大，对于显示媒体的表面保护的要求也日益严峻。

对于此种硬涂敷材料，期望是硬度高的材料以提升耐擦伤性，例如在UV硬化型的有机系硬涂敷材料中，已知有提高其交联密度以提升硬度、耐擦伤性的技术。不过，此种UV硬化型的硬涂敷材料，由于通过丙烯酸性双键的加成聚合、环氧环的开环聚合等而提高交联密度，故在聚合反应时产生的涂敷材料自身的收缩会成为问题，而只用有机成分提高硬度则会有极限。

另一方面，以聚硅氧烷为代表的无机系涂敷材料的特征可举出：与有机系涂敷材料相比较，耐热性、耐候性、硬度及耐擦伤性等优良。就此种无机系涂敷材料的薄膜涂层的形成方法而言，利用溶胶-凝胶反应使金属烷氧化物水解/聚缩合，经由金属氧烷(metalloxane)低聚物而在比较低温中进行热交联/硬化的方法已实用化，且获得的薄膜涂层具有高硬度。

专利文献1揭示由三羟基硅烷部分缩合物与胶体二氧化硅所构成的涂料组合物。然而，热硬化型的涂敷材料在硬化时需要大量的热能，故不经济，且有因受到施加的热以致基材变形等问题。

为了解决这些问题，即需要一种UV硬化型有机-无机涂敷材料，其可活用UV硬化型有机涂敷材料所具有的硬化性、透明性、基材适合性、加工性等优良特征与无机系材料所具有的高硬度、耐擦伤性等优良特征，且弥补各自的缺点。

专利文献2揭示由二氧化硅粒子、丙烯酰氧基官能团硅烷或其水解物及丙烯酸酯化合物所构成的组合物。不过，通过光聚合引发剂而硬化的该文献的组合物，因未考量二氧化硅粒子、硅烷部位的光硬化，故硬化物的硬度不足。

专利文献3虽然揭示在二氧化硅等的粒子表面导入聚合性官能团的方式，但此种改性二氧化硅除了制作困难，并且在为了导入聚合性官能团而使用的化合物中必需有羟基等反应基，故设计的自由度低，使用以此方式而得的二氧化硅等，在提升组合物的硬化物的硬度上有所限制。

而且，上述的组合物是以提升硬度、耐擦伤性为目的，并未考量这些以外的特性，例如抗裂性、可挠性、加工性及阻燃性等。

即，UV硬化型的有机-无机涂敷材料中，保存稳定性优良、硬化性及制膜性无问题，耐冲击性、耐擦伤性优良且兼具有机聚合物的各种物性的UV硬化型的有机-无机涂敷材料迄今未实用化，为了同时解决这些问题，正在探讨制作使无机成分与有机成分同时硬化，且无机成分与有机成分经由共价键而均匀一体化的有机-无机混合硬化膜的技术。

专利文献4揭示含有自由基系光聚合引发剂及阳离子系光聚合引发剂的有机-无机混合涂布组合物。不过，该文献的组合物必需含有不同的二种光聚合引发剂，结果增加组合物中的光聚合引发剂的调配量而使组合物的价格变高，故不优选。

而且因阳离子系光聚合引发剂的活性高且不稳定，故不仅要顾虑组合物的保存稳定性，还有残留在硬化物中的因光照射而产生的酸引起金属腐蚀之忧。此外，末端残留SiOR基时，会使此水解变成决定速率的步骤(rate-determining step)，有可能因生成的醇使自由基系光聚合引发剂、阳离子系光聚合引发剂变质而引发组合物的硬化不良。