水性組合物和硬涂層的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及水性組合物和硬涂層。具體地，本發(fā)明設(shè)及包含含有環(huán)氧基的烷氧基 硅烷、不含環(huán)氧基的烷氧基硅烷和金屬絡(luò)合物的水性組合物、W及使用該水性組合物形成 的硬涂層。
【背景技術(shù)】
[0002] 近年來，液晶顯示器、等離子體顯示器、觸控面板顯示器等顯示裝置迅速普及。該 些顯示裝置的表面由于會與各種物體接觸，因此易于受傷。另外，有時也要求對熱、濕度的 耐性。因此，顯示裝置的表面要求高耐傷性、高耐濕熱性。
[0003] 為了使顯示裝置的表面具有高耐傷性、高耐濕熱性，多在顯示裝置的表層設(shè)置硬 涂層。通過對包含多官能丙締酸類單體、低聚物的材料照射紫外線、電子射線等進行固化， 或者使烷氧基硅烷的水解物縮合進行固化，由此來形成硬涂層。
[0004] 例如，專利文獻1中公開了包含含有環(huán)氧基的烷氧基硅烷的硬涂層形成用組合 物。其中提出，將該組合物W涂布液的形式涂布，使含有環(huán)氧基的烷氧基硅烷的水解物縮合 并進行固化，由此來形成高硬度的硬涂層。專利文獻1中雖然在組合物中添加了侶馨合劑， 但該侶馨合劑的添加量少，且作為用于促進固化的催化劑使用。
[0005] 現(xiàn)有技術(shù)文獻
[0006] 專利文獻
[0007] 專利文獻1 ;日本特開昭53-111336號公報

【發(fā)明內(nèi)容】

[000引發(fā)明要解決的課題
[0009] 然而，由像專利文獻1所公開的現(xiàn)有的硬涂形成用組合物形成的硬涂層存在堿耐 性低的問題。
[0010] 通常，在將硬涂層用于觸控面板的情況下，要在硬涂層上層疊ITO等透明電極層 并進行圖案化，但此時多在堿溶液中進行浸潰。因此，若硬涂層的堿耐性低，則具有在層疊 透明電極層時硬涂層在堿溶液中發(fā)生溶解的問題。
[0011] 硬涂層在堿溶液中發(fā)生溶解時，硬涂層不具有充分的硬度，并且硬涂層的霧度值 上升，因此存在問題。
[0012] 因此，本申請發(fā)明人為了解決該樣的現(xiàn)有技術(shù)的課題，為了提供堿耐性高的硬涂 層形成用水性組合物和硬涂層，進行了研究。
[0013] 解決課題的方法
[0014] 本發(fā)明人為了解決所述課題，進行了深入研究，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，通過得到W規(guī)定的比例 混合有含有環(huán)氧基的烷氧基硅烷、不含環(huán)氧基的烷氧基硅烷和金屬絡(luò)合物的水性組合物， 能夠得到堿耐性高的硬涂層。
[0015] 具體地，本發(fā)明具有W下的構(gòu)成。
[0016] [1] 一種水性組合物，其中混合有含有環(huán)氧基的烷氧基硅烷、不含環(huán)氧基的烷氧基 硅烷和金屬絡(luò)合物，相對于由含有環(huán)氧基的烷氧基硅烷和不含環(huán)氧基的烷氧基硅烷構(gòu)成的 全部烷氧基硅烷，含有環(huán)氧基的烷氧基硅烷所占的比例為20~85質(zhì)量％，相對于含有環(huán)氧 基的烷氧基硅烷，金屬絡(luò)合物所占的比例為17~70摩爾％。
[0017] [2]如[1]所述的水性組合物，其特征在于，還含有無機微粒，相對于水性組合物 中含有的全部固體成分，無機微粒所占的比例大于0質(zhì)量％且為80質(zhì)量％W下。
[0018] [3]如[2]所述的水性組合物，其特征在于，將無機微粒相對于水性組合物中含有 的全部固體成分所占的比例設(shè)為x(單位；質(zhì)量％ )，將含有環(huán)氧基的烷氧基硅烷相對于全 部烷氧基硅烷所占的比例設(shè)為y(單位：質(zhì)量％ )時，y>X-5。
[0019][句如山~閒中任一項所述的水性組合物，其特征在于，不含環(huán)氧基的烷氧基 硅烷為四烷氧基硅烷或=烷氧基硅烷，或者為它們的混合物。
[0020] [引如[4]所述的水性組合物，其特征在于，四烷氧基硅烷為四甲氧基硅烷或四己 氧基硅烷，或者為它們的混合物，=烷氧基硅烷為甲基=甲氧基硅烷或甲基=己氧基硅烷， 或者為它們的混合物。
[0021] [6]如山~[5]中任一項所述的水性組合物，其特征在于，含有環(huán)氧基的烷氧基 硅烷為3-環(huán)氧丙氧基丙基二甲氧基硅烷或3-環(huán)氧丙氧基丙基二己氧基硅烷，或者為它們 的混合物。
[002引[7]如山~[6]中任一項所述的水性組合物，其特征在于，金屬絡(luò)合物為侶馨合 絡(luò)合物。
[002引閒如凹~[7]中任一項所述的水性組合物，其特征在于，無機微粒為包含二氧 化娃、氧化錯或鐵的微粒。
[0024] [9]如山~閒中任一項所述的水性組合物，其特征在于，還含有表面活性劑。
[002引 [10]如山~[9]中任一項所述的水性組合物，其特征在于，還含有抑調(diào)節(jié)劑。
[0026] [山如山~[10]中任一項所述的水性組合物，其特征在于，抑為2~6。
[0027][切一種硬涂層，其特征在于，通過將山~[山中任一項所述的水性組合物固 化而形成。
[002引[13] -種層疊膜，其特征在于，在支撐體的至少單面具有[12]所述的硬涂層。
[0029] [14]如[13]所述的層疊膜，其特征在于，在支撐體與硬涂層之間具有易粘接層， 易粘接層中含有的粘結(jié)劑含有聚醋、聚氨醋、丙締酸類樹脂、苯己締了二締共聚物和聚締姪 中的至少1種。
[0030] [1引一種觸控面板，其具有[14]所述的硬涂層和透明電極層。
[0031] [16] -種水性組合物的制造方法，其特征在于，將含有環(huán)氧基的烷氧基硅烷、不含 環(huán)氧基的烷氧基硅烷水解，在所得到的水解液中添加金屬絡(luò)合物，將抑調(diào)整為2~6。
[00對發(fā)明效果
[0033] 若使用本發(fā)明的水性組合物，能夠得到堿耐性高的硬涂層。另外，根據(jù)本發(fā)明，可 抑制霧度的上升，因此能夠得到光學(xué)特性優(yōu)良的硬涂層。另外，根據(jù)本發(fā)明，能夠在觸控面 板的制造工序中抑制在堿溶液中溶解，因此能夠得到硬度高的硬涂層。
【附圖說明】
[0034] 圖1是表示本發(fā)明的水性組合物中含有的成分的優(yōu)選范圍的圖表。
【具體實施方式】
[0035] W下中詳細(xì)地說明本發(fā)明。W下中記載的構(gòu)成要件的說明基于代表性的實施方 式、具體例進行，本發(fā)明并不限定于該樣的實施方式。需要說明的是，本說明書中使用"~" 表示的數(shù)值范圍表示含有"~"前后記載的數(shù)值作為下限值和上限值的范圍。
[0036] (水性組合物）
[0037] 本發(fā)明的水性組合物包含含有環(huán)氧基的烷氧基硅烷、不含環(huán)氧基的烷氧基硅烷和 金屬絡(luò)合物。相對于由含有環(huán)氧基的烷氧基硅烷和不含環(huán)氧基的烷氧基硅烷構(gòu)成的全部燒 氧基硅烷，含有環(huán)氧基的烷氧基硅烷所占的比例為20~85質(zhì)量％。另外，相對于含有環(huán)氧 基的烷氧基硅烷，金屬絡(luò)合物所占的比例為17~70摩爾％。
[003引通過將上述的水性組合物涂布在支撐體上并進行固化，由此形成硬涂層。目P，本發(fā) 明的水性組合物能夠作為硬涂層形成用水性組合物。
[0039] 本發(fā)明的水性組合物不使用有機溶劑，因此在涂布水性組合物并進行干燥時蒸發(fā) 的主要為水成分。因此，與使用了有機溶劑的情況相比，能夠大幅降低對環(huán)境的負(fù)荷。
[0040] 另外，通過使本發(fā)明的水性組合物為上述構(gòu)成，能夠得到堿耐性高的硬涂層。使用 本發(fā)明的水性組合物而形成的硬涂層具有高堿耐性，因此即使在使硬涂層浸潰于堿溶液的 情況下，也能夠極力抑制硬涂層溶解。由此，能夠得到在堿處理的前后硬涂層的霧度值不會 上升、光學(xué)特性優(yōu)良的硬涂層。
[0041 ](烷氧基硅烷）
[0042] 本發(fā)明的水性組合物包含含有環(huán)氧基的烷氧基硅烷、和不含環(huán)氧基的烷氧基娃 燒。該些烷氧基硅烷優(yōu)選使用水溶性或水分散性的原材料。水溶性或水分散性的原材料的 使用，從降低V〇C(volatileorganiccompounds,揮發(fā)性有機化合物）所致的環(huán)境污染的觀 點出發(fā)，特別優(yōu)選。
[0043] 含有環(huán)氧基的烷氧基硅烷和不含環(huán)氧基的烷氧基硅烷分別具有水解性基團。通過 該水解性基團在酸性水溶液中進行水解，由此生成娃醇，通過娃醇之間進行縮合，由此生成 低聚物。本發(fā)明的水性組合物中，含有環(huán)氧基的烷氧基硅烷和不含環(huán)氧基的烷氧基硅烷的 一部分可W進行水解。
[0044] 相對于由含有環(huán)氧基的烷氧基硅烷和不含環(huán)氧基的烷氧基硅烷構(gòu)成的全部燒氧 基硅烷，含有環(huán)氧基的烷氧基硅烷所占的比例為20~85質(zhì)量％。含有環(huán)氧基的烷氧基娃 燒所占的比例適合為20質(zhì)量％ ^上，優(yōu)選為25質(zhì)量％ ^上，更優(yōu)選為30質(zhì)量％ ^上。另 夕F，含有環(huán)氧基的烷氧基硅烷所占的比例適合為85質(zhì)量％W下，優(yōu)選為80質(zhì)量％W下，更 優(yōu)選為75質(zhì)量％ ^下。通過使含有環(huán)氧基的烷氧基硅烷相對于全部烷氧基硅烷所占的比 例在上述范圍內(nèi)，由此能夠提高水性組合物的穩(wěn)定性，并且能夠形成堿耐性強的硬涂層。
[0045] 含有環(huán)氧基的烷氧基硅烷為具有環(huán)氧基的烷氧基硅烷。作為含有環(huán)氧基的烷氧基 硅烷，適合為在1分子中具有1個W上環(huán)氧基的烷氧基硅烷，環(huán)氧基的數(shù)目沒有特別限定。 含有環(huán)氧基的烷氧基硅烷中，除環(huán)氧基外，還可W具有烷基、酷胺基、氨基甲酸醋基、脈基、 醋基、哲基、駿基等基團。
[0046] 作為本發(fā)明中使用的含有環(huán)氧基的烷氧基硅烷，可舉出；2-(3,4-環(huán)氧環(huán)己基）己 基S甲氧基硅烷、2-(3,4-環(huán)氧環(huán)己基）己基S己氧基硅烷、2-(3,4-環(huán)氧環(huán)己基）己基S己氧基硅烷、2-(3,4-環(huán)氧環(huán)己基）己基甲基二甲氧基硅烷、2-(3,4-環(huán)氧環(huán)己基）己基甲 基二己氧基硅烷、3-環(huán)氧