JP2003041198A - High refractive coating composition, method for manufacturing the same, high refractive painted membrane, reflection preventive membrane, image- displaying device and reflection preventive film - Google Patents
High refractive coating composition, method for manufacturing the same, high refractive painted membrane, reflection preventive membrane, image- displaying device and reflection preventive filmInfo
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、低温の作業条件で
簡便に高屈折率の塗膜を形成することが可能なコーティ
ング組成物、その製造方法、及び、当該コーティング組
成物を用いて形成した塗膜に関する。より具体的には、
LCDやCRT等の表示面を被覆する反射防止膜を構成
する層、特に高屈折率層を形成するのに適したコーティ
ング組成物、その製造方法、当該コーティング組成物を
用いて形成した塗膜、当該塗膜からなる層を有する反射
防止膜、及び、そのような反射防止膜を適用した画像表
示装置及び反射防止フィルムに関する。TECHNICAL FIELD The present invention relates to a coating composition capable of easily forming a coating film having a high refractive index under low-temperature working conditions, a method for producing the coating composition, and the coating composition. Regarding coating film. More specifically,
A coating composition suitable for forming a layer constituting an antireflection film for covering a display surface such as LCD and CRT, particularly a high refractive index layer, a method for producing the same, a coating film formed by using the coating composition, The present invention relates to an antireflection film having a layer composed of the coating film, and an image display device and an antireflection film to which such an antireflection film is applied.
【0002】[0002]
【従来の技術】液晶ディスプレー(LCD)や陰極管表
示装置(CRT)等の画像表示装置の表示面は、その視
認性を高めるために、蛍光燈などの外部光源から照射さ
れた光線の反射が少ないことが求められる。2. Description of the Related Art The display surface of an image display device such as a liquid crystal display (LCD) or a cathode ray tube display device (CRT) is provided with a reflection of a light beam emitted from an external light source such as a fluorescent lamp in order to enhance its visibility. It is required to be small.
【0003】透明な物体の表面を屈折率の小さい透明皮
膜で被覆することにより反射率が小さくなる現象が従来
から知られており、このような現象を利用した反射防止
膜を画像表示装置の表示面に設けて視認性を向上させる
ことが可能である。反射防止膜は、表示面の上に屈折率
の小さい低屈折率層を設けた単層構成、または、反射防
止効果を更に良好にするために表示面の上に中〜高屈折
率層を1乃至複数層設け、中〜高屈折率層の上に最表面
の屈折率を小さくするための低屈折率層を設けた多層構
成を有する。It has been known that the reflectance is reduced by coating the surface of a transparent object with a transparent film having a small refractive index. An antireflection film utilizing such a phenomenon is displayed on an image display device. It can be provided on the surface to improve the visibility. The antireflection film has a single-layer structure in which a low refractive index layer having a small refractive index is provided on the display surface, or a medium to high refractive index layer is formed on the display surface in order to further improve the antireflection effect. It has a multilayer structure in which a plurality of layers are provided and a low refractive index layer for reducing the refractive index of the outermost surface is provided on the middle to high refractive index layer.
【0004】また、表面が柔らかく傷つき易いプラスチ
ックの上に上記の反射防止膜や帯電防止膜を設ける場合
には、基材上に下地としてハードコート層を形成し、当
該ハードコート層を介して反射防止膜や帯電防止膜を設
けることが望ましいが、この場合にはハードコート層に
も透明性が要求される。When the above antireflection film or antistatic film is provided on a plastic whose surface is soft and is easily scratched, a hard coat layer is formed as a base on the substrate and the hard coat layer is used for reflection. It is desirable to provide an antistatic film or an antistatic film, but in this case, the hard coat layer is also required to have transparency.
【0005】このような反射防止膜に含まれる高屈折率
層、中屈折率層、ハードコート層等の透明薄膜層を形成
する方法は、一般に気相法と塗布法に大別され、気相法
には真空蒸着法、スパッタリング法等の物理的方法と、
CVD法等の化学的方法とがあり、塗布法にはスプレー
法、浸漬法、及び、スクリーン印刷法等がある。Methods for forming a transparent thin film layer such as a high refractive index layer, a medium refractive index layer and a hard coat layer contained in such an antireflection film are generally classified into a vapor phase method and a coating method. Physical methods such as vacuum deposition method and sputtering method,
There is a chemical method such as a CVD method, and the coating method includes a spray method, a dipping method, and a screen printing method.
【0006】気相法による場合には、高機能且つ高品質
な透明薄膜を形成することが可能だが、高真空系での精
密な雰囲気の制御が必要であり、また、特殊な加熱装置
又はイオン発生加速装置が必要であり、そのために製造
装置が複雑で大型化するために必然的に製造コストが高
くなるという問題がある。また、高屈折率層等の透明薄
膜を大面積化したり或いは複雑な形状にすることが困難
である。In the case of the vapor phase method, it is possible to form a highly functional and high quality transparent thin film, but it is necessary to control the atmosphere accurately in a high vacuum system, and a special heating device or ion There is a problem in that the generation acceleration device is required, and the manufacturing device is complicated and large in size, which inevitably increases the manufacturing cost. In addition, it is difficult to make the transparent thin film such as the high refractive index layer have a large area or have a complicated shape.
【0007】一方、塗布法のうちスプレー法による場合
には、塗工液の利用効率が悪く、成膜条件の制御が困難
である等の問題がある。浸漬法及びスクリーン印刷法等
による場合には、成膜原料の利用効率が良く、大量生産
や設備コスト面での有利さがあるが、一般的に、塗布法
により得られる透明薄膜は、気相法により得られるもの
と比較して機能及び品質が劣るという問題点がある。On the other hand, when the spray method is used among the coating methods, there are problems such that the utilization efficiency of the coating liquid is poor and it is difficult to control the film forming conditions. When the dipping method and the screen printing method are used, the efficiency of using the film-forming raw material is good, which is advantageous in terms of mass production and equipment cost.However, in general, the transparent thin film obtained by the coating method has a gas phase There is a problem that the function and quality are inferior to those obtained by the method.
【0008】近年、優れた品質を有する高屈折率層及び
中屈折率層の薄膜を形成し得る塗布法として、有機物か
らなるバインダーの溶液中に酸化チタンや酸化スズ等の
高屈折率微粒子を分散させた塗工液を基板上に塗布し、
塗膜を形成する方法が提案されている。In recent years, as a coating method capable of forming a high-refractive-index layer and a medium-refractive-index layer having excellent quality, fine particles of high-refractive index such as titanium oxide or tin oxide are dispersed in a solution of a binder made of an organic material. Apply the applied coating solution on the substrate,
A method of forming a coating film has been proposed.
【0009】中〜高屈折率層を形成する塗膜は可視光領
域において透明であることが必須であるため、高屈折率
微粒子としては一次粒子径が可視光線の波長以下である
所謂超微粒子を使用すると共に、当該高屈折率超微粒子
を塗工液中及び塗膜中に均一に分散する必要がある。し
かしながら一般に、微粒子の粒子径を小さくしていくと
微粒子の表面積が大きくなり、粒子間の凝集力が増大す
る。そして、塗工液の固形成分が凝集すると、得られる
塗膜のヘイズが悪化する。従って、高屈折率層及び中屈
折率層の薄膜を形成する塗工液には、ヘイズの小さい均
一な塗膜を形成するために十分な分散性を有することが
求められる。また、塗工液には、長期間に渡って容易に
保存できるように十分な分散安定性を有することが求め
られる。このため、高屈折率超微粒子の添加量が制限さ
れるという問題がある。Since it is essential that the coating film forming the medium to high refractive index layer is transparent in the visible light region, so-called ultrafine particles having a primary particle diameter of not more than the wavelength of visible light are used as the high refractive index fine particles. In addition to being used, it is necessary to uniformly disperse the high-refractive-index ultrafine particles in the coating liquid and the coating film. However, generally, as the particle size of the particles is reduced, the surface area of the particles increases, and the cohesive force between the particles increases. When the solid components of the coating liquid aggregate, the haze of the resulting coating film deteriorates. Therefore, the coating liquid for forming the thin films of the high refractive index layer and the medium refractive index layer is required to have sufficient dispersibility to form a uniform coating film with a small haze. Further, the coating liquid is required to have sufficient dispersion stability so that it can be easily stored for a long period of time. Therefore, there is a problem that the addition amount of the high refractive index ultrafine particles is limited.
【0010】超微粒子の凝集という問題は、当該超微粒
子に対して良好な分散性を示す分散剤を使用することに
より解決することができる。分散剤は、凝集する微粒子
間に浸透しながら微粒子表面に吸着し、分散処理の過程
で凝集状態をほぐしながら溶剤中への均一分散化を可能
とする。しかしながら、超微粒子は表面積が増大してい
るので、これを塗工液中に均一に分散させ、長期保存に
耐え得るほどに安定化させるためには大量の分散剤が必
要になる。塗工液に大量の分散剤を配合すると、当該塗
工液を用いて形成した塗膜にも分散剤が多量に存在する
こととなり、分散剤がバインダー成分の硬化を妨げ、塗
膜の強度を極端に低下させる。The problem of agglomeration of ultrafine particles can be solved by using a dispersant having good dispersibility for the ultrafine particles. The dispersant is adsorbed on the surface of the fine particles while penetrating between the fine particles to be agglomerated, and enables the uniform dispersion in the solvent while loosening the agglomerated state during the dispersion treatment. However, since the surface area of the ultrafine particles is increased, a large amount of dispersant is required to uniformly disperse the ultrafine particles in the coating liquid and to stabilize the ultrafine particles to withstand long-term storage. When a large amount of a dispersant is added to the coating liquid, a large amount of the dispersant also exists in the coating film formed by using the coating liquid, the dispersant hinders the curing of the binder component, and the coating film strength is Extremely lower.
【0011】さらに、塗工液には、大量生産の観点から
大面積薄膜を容易に形成できるように、塗工時に均一に
薄く塗布することができ、且つ、乾燥むらが生じないよ
うに塗工適性が求められる。Further, from the viewpoint of mass production, a large-area thin film can be easily formed on the coating liquid so that the coating liquid can be uniformly thinly coated at the time of coating, and coating unevenness does not occur. Aptitude is required.
【0012】また、金属アルコシキド等の金属化合物の
加水分解物を基板上に塗布し、チタニア薄膜等の高屈折
率薄膜を形成する方法が提案されている。金属化合物の
加水分解物から生じる塗膜は有機物をほとんど含まない
ため、前記の高屈折率超微粒子の分散液を用いて形成し
た塗膜と比べて、高屈折率の塗膜が容易に得られる。し
かしながら、この方法で用いられる塗工液の寿命は短
い。また、この方法で形成される塗膜は、基板や低屈折
率層の薄膜との密着性に乏しく、成膜後、基板や低屈折
率層との境界で容易に剥離するという問題もある。Further, a method has been proposed in which a hydrolyzate of a metal compound such as metal alkoxide is applied on a substrate to form a high refractive index thin film such as a titania thin film. Since a coating film formed from a hydrolyzate of a metal compound contains almost no organic matter, a coating film having a high refractive index can be easily obtained as compared with the coating film formed by using the dispersion liquid of the high refractive index ultrafine particles. . However, the service life of the coating liquid used in this method is short. Further, the coating film formed by this method has poor adhesion to the substrate and the thin film of the low refractive index layer, and there is also a problem that after the film is formed, it easily peels off at the boundary with the substrate and the low refractive index layer.
【0013】[0013]
【発明が解決しようとする課題】本発明は上記実状を鑑
みて成し遂げられたものであり、その第一の目的は、屈
折率の高い高品質の薄膜を形成し得る塗工材料を提供す
ることにある。本発明の第二の目的は、反射防止膜を形
成するのに好適に用いられる塗膜を提供することにあ
る。本発明の第三の目的は、画像表示装置の表示面に好
適に適用される反射防止膜を提供することにある。本発
明の第四の目的は、そのような反射防止膜で表示面を被
覆した画像表示装置を提供することにある。本発明は、
これらの目的のうち少なくともひとつを解決する。The present invention has been accomplished in view of the above circumstances, and a first object thereof is to provide a coating material capable of forming a high quality thin film having a high refractive index. It is in. A second object of the present invention is to provide a coating film that is preferably used for forming an antireflection film. A third object of the present invention is to provide an antireflection film that is suitably applied to the display surface of an image display device. A fourth object of the present invention is to provide an image display device whose display surface is covered with such an antireflection film. The present invention is
Solve at least one of these objectives.
【0014】[0014]
【課題を解決するための手段】本発明に係る高屈折率コ
ーティング組成物は、少なくとも、(a)平均粒子径が
1〜200nmで屈折率が1.60以上の金属酸化物超
微粒子、(b)水素結合形成基を有するバインダー成分
の分子間を金属化合物を介して架橋させた複合体、及
び、(c)溶剤、からなることを特徴としている。The high refractive index coating composition according to the present invention comprises at least (a) ultrafine metal oxide particles having an average particle size of 1 to 200 nm and a refractive index of 1.60 or more, (b) ) A composite comprising a binder component having a hydrogen bond-forming group and having intermolecular crosslinking through a metal compound, and (c) a solvent.
【0015】金属酸化物超微粒子(a)は、高屈折率コ
ーティング組成物に高屈折率を付与するための主要成分
である。この金属酸化物超微粒子の表面には水分が吸着
して水酸基が生じており、この水酸基がバインダー成分
の水素結合形成基と水素結合を形成するので、金属酸化
物超微粒子はバインダー中に均一に分散し、分散安定性
にも優れている。The metal oxide ultrafine particles (a) are a main component for imparting a high refractive index to the high refractive index coating composition. Water is adsorbed on the surface of the metal oxide ultrafine particles to form a hydroxyl group, and the hydroxyl group forms a hydrogen bond with the hydrogen bond-forming group of the binder component. Therefore, the metal oxide ultrafine particles are uniformly dispersed in the binder. Disperses and has excellent dispersion stability.
【0016】また、金属化合物は、バインダー成分の一
部と置き換わって成膜性を補助すると共に、バインダー
による上記金属酸化物超微粒子(a)の希釈効果を軽減
して屈折率を向上させるための成分である。すなわち、
コーティング組成物中において金属化合物は、単一分子
の状態で或いは重縮合物の状態で、2以上のバインダー
成分と縮合するか或いはバインダー成分が重合して生成
した2以上のバインダー分子と縮合し、バインダーの分
子間に架橋結合を形成する。金属化合物は、このような
架橋反応及び重縮合反応において有機基を脱離して無機
成分の含有割合が大きくなり、屈折率が大きく且つ透明
性も良好な反応結果物(架橋構造、重縮合構造)に変わ
る。そのため、本発明に係る高屈折率コーティング組成
物は、当該金属化合物を配合しない場合と比べて、屈折
率の高い塗膜を形成することができる。それと共に、当
該金属化合物またはその重縮合物が、バインダー成分の
分子間またはバインダー成分が重合して生成したバイン
ダーの分子間を架橋するので、塗膜強度の低下を招か
ず、むしろ塗膜強度や塗膜硬度が向上する場合もある。
従って、本発明に係る高屈折率コーティング組成物は、
当該金属化合物を配合しない場合と比べて、同等または
それ以上の塗膜強度を有する塗膜を形成することができ
る。Further, the metal compound replaces a part of the binder component to assist the film forming property, and also reduces the dilution effect of the metal oxide ultrafine particles (a) by the binder to improve the refractive index. It is an ingredient. That is,
In the coating composition, the metal compound is condensed in the state of a single molecule or in the state of a polycondensate with two or more binder components or with two or more binder molecules produced by polymerization of the binder components, Crosslinks are formed between the molecules of the binder. A metal compound is a reaction product (crosslinked structure, polycondensed structure) having a large refractive index and a high transparency by eliminating an organic group in such a crosslinking reaction and a polycondensation reaction to increase the content ratio of an inorganic component. Change to. Therefore, the high refractive index coating composition according to the present invention can form a coating film having a high refractive index as compared with the case where the metal compound is not mixed. At the same time, the metal compound or its polycondensate crosslinks between the molecules of the binder component or between the molecules of the binder produced by the polymerization of the binder component, and thus does not cause a decrease in the coating strength, rather the coating strength or The coating film hardness may be improved in some cases.
Therefore, the high refractive index coating composition according to the present invention,
It is possible to form a coating film having a coating strength equal to or higher than that in the case where the metal compound is not mixed.
【0017】コーティング組成物中に、上記バインダー
成分と、上記金属化合物とが複合体ではない別々の形で
存在している場合には、当該コーティング組成物又はそ
の塗膜中でバインダー成分と金属化合物とを架橋結合さ
せる時に、金属化合物の分布を充分均一にすることがで
きない場合がある。特に、コーティング組成物中に金属
化合物として加水分解重縮合可能なものを配合し、当該
コーティング組成物又はその塗膜中の金属化合物を加水
分解する場合には、バインダー成分と金属化合物の間の
架橋結合よりも、金属化合物同士の重縮合反応が優勢に
進行するので、金属化合物の重縮合物がバインダー成分
を押しのけて凝集しやすく、光学的均一性及び膜強度の
低下を招く。When the binder component and the metal compound are present in the coating composition in separate forms that are not a complex, the binder component and the metal compound are present in the coating composition or the coating film thereof. When the and are crosslinked, the distribution of the metal compound may not be sufficiently uniform. In particular, when a metal compound capable of being hydrolyzed and polycondensed is blended in the coating composition and the metal compound in the coating composition or the coating film is hydrolyzed, crosslinking between the binder component and the metal compound is performed. Since the polycondensation reaction between the metal compounds proceeds more predominantly than the bonding, the polycondensate of the metal compound pushes away the binder component and easily aggregates, resulting in a decrease in optical uniformity and film strength.
【0018】これに対し本発明においては、上記バイン
ダー成分と上記金属化合物とを、バインダー成分の分子
間を金属化合物を介して架橋結合させた複合体の状態で
コーティング組成物中に存在させることによって、バイ
ンダー成分中に金属化合物を均一に分布した状態で固定
し、金属化合物又はその重縮合物の凝集を防止できるの
で、コーティング組成物の均一性、及び、当該コーティ
ング組成物を用いて作成した塗膜の光学的均一性及び膜
強度を充分に向上させることができる。On the other hand, in the present invention, the binder component and the metal compound are allowed to exist in the coating composition in the form of a complex in which the molecules of the binder component are cross-linked through the metal compound. Since the metal compound can be fixed in a state of being uniformly distributed in the binder component and the aggregation of the metal compound or its polycondensate can be prevented, the uniformity of the coating composition and the coating prepared using the coating composition. The optical uniformity and film strength of the film can be sufficiently improved.
【0019】前記金属化合物は、バインダー成分の分子
間に架橋結合を形成し得ると共に、金属化合物同士で重
縮合できるものであると、塗膜強度が向上するので好ま
しい。また、前記複合体を構成している金属化合物が当
該金属化合物同士で部分的に加水分解及び/又は重縮合
している場合には、コーティング組成物の反応性が高い
ので、塗膜化した後の重縮合反応を短時間且つ少ないエ
ネルギーで行なうことが可能となり、塗膜の生産性を向
上させることができる。It is preferable that the metal compound is capable of forming a cross-linking bond between the molecules of the binder component and capable of polycondensation between the metal compounds because the coating film strength is improved. Further, when the metal compound forming the composite is partially hydrolyzed and / or polycondensed between the metal compounds, the reactivity of the coating composition is high, and therefore, after forming a coating film. The polycondensation reaction can be carried out in a short time with a small amount of energy, and the productivity of the coating film can be improved.
【0020】それ自体が重縮合し得る金属化合物として
は、金属原子に直接結合したアルコキシル基を二以上有
するアルコキシド、及び、そのキレート化物、よりなる
群から選ばれる化合物を用いることができる。特に好ま
しいのは、チタンアルコキシド、ジルコニウムアルコキ
シド、ケイ素アルコキシド、シランカップリング剤、及
び、それらのキレート化物、よりなる群から選ばれる金
属化合物である。アルコキシル基を二以上有するアルコ
キシドは、金属酸化物超微粒子に選択的に吸着して当該
超微粒子の分散性と安定性を向上させる作用もある。As the metal compound capable of undergoing polycondensation itself, a compound selected from the group consisting of alkoxides having two or more alkoxyl groups directly bonded to a metal atom, and chelated products thereof can be used. Particularly preferred is a metal compound selected from the group consisting of titanium alkoxides, zirconium alkoxides, silicon alkoxides, silane coupling agents, and chelate products thereof. The alkoxide having two or more alkoxyl groups also has an action of selectively adsorbing to the metal oxide ultrafine particles to improve the dispersibility and stability of the ultrafine particles.
【0021】前記キレート化物を形成するキレート化剤
としては、アルカノールアミン類、グリコール類、アセ
チルアセトン、及び、アセト酢酸エチルであって、いず
れも分子量1万以下のもの、よりなる群から選ばれる化
合物を用いることができる。As the chelating agent for forming the chelate, a compound selected from the group consisting of alkanolamines, glycols, acetylacetone, and ethyl acetoacetate each having a molecular weight of 10,000 or less. Can be used.
【0022】前記キレート化物には、前記金属化合物の
金属原子1モル当たりキレート化剤を0.1〜2モル含
有させることが好ましい。It is preferable that the chelate compound contains a chelating agent in an amount of 0.1 to 2 mol per mol of the metal atom of the metal compound.
【0023】前記バインダー成分の水素結合形成基が、
前記金属化合物との架橋結合を形成し得る官能基でもあ
ることが好ましい。水素結合形成基であって、金属化合
物との架橋結合も形成し得る官能基としては、例えば水
酸基を挙げることができる。The hydrogen bond-forming group of the binder component is
It is also preferably a functional group capable of forming a cross-linkage with the metal compound. As the functional group that is a hydrogen bond-forming group and can also form a cross-linking bond with a metal compound, for example, a hydroxyl group can be mentioned.
【0024】前記バインダー成分の少なくとも一部は、
一分子中に重合性基を二以上有する化合物であることが
好ましい。バインダー成分として2官能以上の化合物、
特に多官能のモノマー又はオリゴマーを用いることによ
り、バインダーの分子同士が金属化合物またはその縮合
物を介して架橋するのに加えて、さらに直接架橋結合す
るので、塗膜強度が向上する。バインダー成分は光重合
性基を有する光硬化性化合物であってもよい。At least a part of the binder component is
A compound having two or more polymerizable groups in one molecule is preferable. Bifunctional or higher functional compound as a binder component,
In particular, by using a polyfunctional monomer or oligomer, the binder molecules are directly crosslinked in addition to being crosslinked through the metal compound or a condensate thereof, so that the coating film strength is improved. The binder component may be a photocurable compound having a photopolymerizable group.
【0025】前記複合体が、水素結合形成基としての水
酸基を有するバインダー成分(b1)に対して、金属原
子に直接結合したアルコキシル基を二以上有するアルコ
キシド又はそのキレート化物(b2)を反応当量比(b
2/b1)で1以下の割合で架橋させたものである場合
には、アルコキシド同士の重縮合物の凝集が少ないので
好ましい。The above-mentioned complex has a reaction equivalence ratio of an alkoxide having at least two alkoxyl groups directly bonded to a metal atom or a chelate thereof (b2) to a binder component (b1) having a hydroxyl group as a hydrogen bond-forming group. (B
It is preferable that 2 / b1) is crosslinked at a ratio of 1 or less, because aggregation of a polycondensate of alkoxides is small.
【0026】本発明の高屈折率コーティング組成物に
は、前記溶剤を除く成分の総重量に対して、必須成分と
して、前記金属酸化物超微粒子を10〜95重量%、前
記複合体を5〜90の割合で含有し、必要に応じてその
他の成分を含有されているのが好ましい。In the high refractive index coating composition of the present invention, 10 to 95% by weight of the metal oxide ultrafine particles and 5 to 5% of the composite are essential components with respect to the total weight of the components excluding the solvent. It is preferably contained in a ratio of 90 and optionally other components.
【0027】本発明の高屈折率コーティング組成物は、
塗工量0.2g/m2となるように塗布し、120℃で
2分間加熱した時のゲル分率が10%以上であることが
好ましい。ゲル分率が10%以上となる場合には、バイ
ンダー成分の分子間に、金属化合物またはその重縮合物
を介する架橋結合が十分な量だけ形成されていると言え
るので、塗膜強度の不足は生じない。The high refractive index coating composition of the present invention comprises
It is preferable that the gel fraction when applied at a coating amount of 0.2 g / m 2 and heated at 120 ° C. for 2 minutes is 10% or more. When the gel fraction is 10% or more, it can be said that a sufficient amount of cross-linking bonds are formed between the molecules of the binder component through the metal compound or its polycondensate, and thus the coating film strength is insufficient. Does not happen.
【0028】次に、本発明に係る高屈折率コーティング
組成物の第一の製造方法は、水素結合形成基としての水
酸基を有するバインダー成分(b1)に対して、金属原
子に直接結合したアルコキシル基を二以上有するアルコ
キシド又はそのキレート化物(b2)を反応当量比(b
2/b1)で1以下に制限して重縮合反応を行うことに
より、水素結合形成基を有するバインダー成分の分子間
を金属化合物を介して架橋させた複合体を形成した後、
少なくとも(a)平均粒子径が1〜200nmで屈折率
が1.60以上の金属酸化物超微粒子、(b)前記複合
体、及び、(c)溶剤を混合することを特徴としてい
る。Next, the first method for producing the high refractive index coating composition according to the present invention is the alkoxyl group directly bonded to a metal atom for the binder component (b1) having a hydroxyl group as a hydrogen bond forming group. An alkoxide or a chelate thereof (b2) having two or more of
After the polycondensation reaction is restricted to 1 or less with 2 / b1) to form a complex in which the molecules of the binder component having a hydrogen bond-forming group are crosslinked through a metal compound,
At least (a) an average particle diameter of 1 to 200 nm and a refractive index of 1.60 or more, ultrafine metal oxide particles, (b) the composite, and (c) a solvent are mixed.
【0029】また、本発明に係る高屈折率コーティング
組成物の第二の製造方法は、少なくとも(a)平均粒子
径が1〜200nmで屈折率が1.60以上の金属酸化
物超微粒子、(b1)水素結合形成基としての水酸基を
有するバインダー成分、(b2)金属原子に直接結合し
たアルコキシル基を二以上有するアルコキシド又はその
キレート化物を前記バインダー成分に対して反応当量比
(b2/b1)で1以下の量、及び、(c)溶剤を混合
して混合物を調製した後、当該混合物中で前記バインダ
ー成分と前記金属化合物又はそのキレート化物とを重縮
合させることにより、水素結合形成基を有するバインダ
ー成分の分子間を金属化合物を介して架橋させた複合体
を形成することを特徴としている。The second method for producing a high-refractive index coating composition according to the present invention comprises at least (a) ultrafine metal oxide particles having an average particle size of 1 to 200 nm and a refractive index of 1.60 or more, ( b1) a binder component having a hydroxyl group as a hydrogen bond-forming group, and (b2) an alkoxide having at least two alkoxyl groups directly bonded to a metal atom or a chelate thereof at a reaction equivalent ratio (b2 / b1) to the binder component. Having a hydrogen bond-forming group by polycondensing the binder component and the metal compound or its chelate in the mixture after preparing a mixture by mixing an amount of 1 or less and (c) a solvent. It is characterized by forming a complex in which the molecules of the binder component are crosslinked through a metal compound.
【0030】本発明に係る第一の高屈折率塗膜は、前記
の高屈折率コーティング組成物を被塗工体の表面に塗布
することにより得られるものである。The first high refractive index coating film according to the present invention is obtained by applying the above-mentioned high refractive index coating composition onto the surface of an article to be coated.
【0031】また、本発明に係る第二の高屈折率塗膜
は、水素結合形成基を有する重合体を金属化合物または
その重縮合物で架橋したバインダー中に、平均粒子径が
1〜200nmで屈折率が1.60以上の金属酸化物超
微粒子を分散してなることを特徴としている。The second high refractive index coating film according to the present invention has an average particle size of 1 to 200 nm in a binder obtained by crosslinking a polymer having a hydrogen bond forming group with a metal compound or a polycondensate thereof. It is characterized in that ultrafine metal oxide particles having a refractive index of 1.60 or more are dispersed.
【0032】これら第一及び第二の高屈折率塗膜は、い
ずれも本発明に係る前記高屈折率コーティング組成物を
用いて形成できるものであり、基材や低屈折率層等に対
する密着性が良好であり、塗膜強度に優れ、屈折率が高
く、実質的に透明であり、反射防止膜を構成する層、特
に中乃至高屈折率層及び高屈折率ハードコート層として
好適に利用できる。These first and second high-refractive-index coating films can be formed by using the high-refractive-index coating composition according to the present invention, and have good adhesion to a substrate or a low-refractive-index layer. Is favorable, has excellent coating strength, has a high refractive index, is substantially transparent, and can be suitably used as a layer constituting the antireflection film, particularly as a medium to high refractive index layer and a high refractive index hard coat layer. .
【0033】また、本発明に係る高屈折率塗膜は、バイ
ンダー成分の間に金属化合物が均一に分布した状態で架
橋結合を形成することにより、塗膜の引張り強度を大幅
に向上させることができる。具体的には、上記本発明に
係る高屈折率コーティング組成物を用い、JIS K7
113に基づいて塗膜の試験片を作製し、引張り試験を
行って破断強度を測定した時に、当該高屈折率コーティ
ング組成物から金属化合物を抜いた組成を有するコーテ
ィング組成物を比較サンプルとして用い同様に引張り試
験を行って測定される破断強度の1.3倍以上の破断強
度値とすることができる。Further, in the high refractive index coating film according to the present invention, the tensile strength of the coating film can be significantly improved by forming a cross-linking bond in a state where the metal compound is uniformly distributed between the binder components. it can. Specifically, using the above high refractive index coating composition according to the present invention, JIS K7
When a test piece of a coating film was prepared based on 113 and a breaking strength was measured by a tensile test, a coating composition having a composition obtained by removing a metal compound from the high refractive index coating composition was used as a comparative sample. It is possible to obtain a breaking strength value of 1.3 times or more of the breaking strength measured by performing a tensile test.
【0034】本発明に係る高屈折率塗膜は、屈折率を
1.65以上とすることができる。また、本発明に係る
高屈折率塗膜は、基材上に直接又は他の層を介して0.
1μmの最終膜厚に塗工し硬化させた後で、JIS K
5600に基づく鉛筆硬度試験により1Kg荷重で測定
した塗膜硬度をH以上とすることができる。The high refractive index coating film according to the present invention can have a refractive index of 1.65 or more. In addition, the high refractive index coating film according to the present invention has a high refractive index of 0.
After coating and curing to a final film thickness of 1 μm, JIS K
The hardness of the coating film measured by a pencil hardness test based on 5600 under a load of 1 kg can be H or higher.
【0035】本発明に係る反射防止膜は、光透過性を有
し且つ互いに屈折率が異なる光透過層を二層以上積層し
てなり、前記光透過層のうちの少なくともひとつが本発
明に係る前記高屈折率塗膜であることを特徴とする。The antireflection film according to the present invention is formed by laminating two or more light transmitting layers having light transmitting properties and different refractive indexes, and at least one of the light transmitting layers is according to the present invention. It is characterized in that it is the high refractive index coating film.
【0036】本発明に係る高屈折率塗膜に対し、それよ
りも屈折率の低い材料を塗工、若しくは、蒸着のような
真空成膜などの膜形成法により積層して低屈折率層等の
隣接層を形成する場合、本発明に係る高屈折率塗膜は、
何れの方法で作成した隣接層に対しても良好な密着性を
示す。本発明に係る高屈折率塗膜は、バインダー成分の
水素結合形成基、及び、無機金属からなる無機結合の作
用によって、塗膜や蒸着膜等の隣接層に対して良好な密
着性を示すと考えられる。A material having a lower refractive index than that of the high refractive index coating film according to the present invention is applied or laminated by a film forming method such as vacuum film forming such as vapor deposition to form a low refractive index layer. When forming the adjacent layer of, the high refractive index coating film according to the present invention,
Good adhesion is exhibited with respect to the adjacent layer formed by either method. The high-refractive-index coating film according to the present invention exhibits good adhesion to an adjacent layer such as a coating film or a vapor deposition film by the action of a hydrogen bond-forming group of a binder component, and an inorganic bond composed of an inorganic metal. Conceivable.
【0037】本発明においては、上記本発明に係る反射
防止膜を適用した画像表示装置及び反射防止フィルムを
提供する。The present invention provides an image display device and an antireflection film to which the antireflection film of the present invention is applied.
【0038】本発明に係る画像表示装置は、反射防止膜
により表示面を被覆した画像表示装置であって、前記反
射防止膜は、光透過性を有し且つ互いに屈折率が異なる
光透過層を二層以上積層してなり、前記光透過層のうち
の少なくともひとつが本発明に係る前記高屈折率塗膜で
あることを特徴とする。An image display device according to the present invention is an image display device in which a display surface is covered with an antireflection film, wherein the antireflection film has light transmitting layers having light transmitting properties and different refractive indexes from each other. Two or more layers are laminated, and at least one of the light transmitting layers is the high refractive index coating film according to the present invention.
【0039】また、本発明に係る反射防止フィルムは、
光透過性を有する基材フィルムの一面側に、光透過性を
有し且つ互いに屈折率が異なる光透過層を二層以上積層
してなり、前記光透過層のうちの少なくともひとつが本
発明に係る前記高屈折率塗膜であることを特徴とする。The antireflection film according to the present invention is
On one surface side of the base film having a light-transmitting property, two or more light-transmitting layers having a light-transmitting property and different refractive indexes are laminated, and at least one of the light-transmitting layers is used in the present invention. It is characterized in that it is the above-mentioned high refractive index coating film.
【0040】[0040]
【発明の実施の形態】以下において本発明を詳しく説明
する。なお本明細書においては、本発明に属するコーテ
ィング組成物、及び、本発明に属する塗膜を、「高屈折
率コーティング組成物」及び「高屈折率塗膜」と、それ
ぞれ称しているが、本発明の説明の便宜上そのような表
現を用いているだけであり、本発明に属するコーティン
グ組成物及び塗膜の範囲が、「高屈折率」の文言によっ
て限定されるわけではない。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION The present invention is described in detail below. In the present specification, the coating composition according to the present invention, and the coating film according to the present invention are referred to as "high refractive index coating composition" and "high refractive index coating film", respectively. Only such expressions are used for convenience of explanation of the invention, and the scope of the coating composition and the coating film which belong to the present invention is not limited by the term “high refractive index”.
【0041】また、本明細書中において「(メタ)アク
リロイル」はアクリロイル及びメタクリロイルを表し、
「(メタ)アクリレート」はアクリレート及びメタクリ
レートを表し、「(メタ)アクリル」はアクリル及びメ
タクリルを表す。Further, in the present specification, "(meth) acryloyl" means acryloyl and methacryloyl,
“(Meth) acrylate” means acrylate and methacrylate, and “(meth) acrylic” means acrylic and methacrylic.
【0042】本発明に係る高屈折率コーティング組成物
は、少なくとも下記の必須成分:
(a)平均粒子径が1〜200nmで屈折率が1.60
以上の金属酸化物超微粒子、
(b)水素結合形成基を有するバインダー成分の分子間
を金属化合物を介して架橋させた複合体、及び、
(c)溶剤、
からなる塗工材料であり、必要に応じて、その他の成分
を含んでいることもある。The high refractive index coating composition according to the present invention has at least the following essential components: (a) An average particle size of 1 to 200 nm and a refractive index of 1.60.
A coating material comprising the above metal oxide ultrafine particles, (b) a complex in which the molecules of a binder component having a hydrogen bond-forming group are crosslinked through a metal compound, and (c) a solvent. Depending on, it may contain other ingredients.
【0043】本発明の高屈折率コーティング組成物は屈
折率の高い塗膜を形成することができるので、単層型反
射防止膜又は多層型反射防止膜を構成する層のうちの少
なくとも一つを形成するのに好適に利用することがで
き、特に、多層型反射防止膜の中乃至高屈折率層及び高
屈折率ハードコート層を形成するのに好適である。Since the high refractive index coating composition of the present invention can form a coating film having a high refractive index, at least one of the layers constituting the single-layer type antireflection film or the multilayer type antireflection film is formed. It can be suitably used for forming, and is particularly suitable for forming a middle or high refractive index layer and a high refractive index hard coat layer of a multilayer antireflection film.
【0044】上記必須成分のうち金属酸化物超微粒子
(a)は、高屈折率コーティング組成物に高屈折率を付
与するための主要成分である。金属酸化物は無色である
か又はほとんど着色していないので、屈折率が高いもの
は塗膜に高屈折率を付与するための成分として適してい
る。本発明において所謂超微粒子サイズの金属酸化物を
用いるのは、金属酸化物の粒子を塗膜に分散させた時に
透明性を低下させないためである。ここで、「超微粒
子」とは、一般的にサブミクロンオーダーの粒子のこと
であり、一般的に「微粒子」と呼ばれている数μmから
数100μmの粒径を有する粒子よりも粒径の小さいも
のを意味している。Among the above essential components, the metal oxide ultrafine particles (a) are the main components for imparting a high refractive index to the high refractive index coating composition. Since the metal oxide is colorless or hardly colored, those having a high refractive index are suitable as a component for imparting a high refractive index to the coating film. The reason why the so-called ultrafine particle size metal oxide is used in the present invention is that the transparency is not deteriorated when the metal oxide particles are dispersed in the coating film. Here, the “ultrafine particles” are generally particles on the order of submicrons, and have a particle size smaller than that of particles generally called “fine particles” having a particle size of several μm to several hundred μm. It means a small one.
【0045】金属酸化物超微粒子は、平均粒子径が1n
m以上、好ましくは10nm以上であり、且つ、200
nm以下、好ましくは150nm以下のものを用いる。
平均粒子径が1nm未満のものは、高屈折率コーティン
グ組成物中に均一に分散させることが困難であり、ひい
ては、金属酸化物の粒子を均一に分散させた塗膜が得ら
れなくなる。また、平均粒子径が200nm超のもの
は、塗膜の透明性を損なうので好ましくない。金属酸化
物超微粒子の平均粒子径は、走査電子顕微鏡(SEM)
等により得られる二次電子放出のイメージ写真から目視
計測してもよいし、動的光散乱法や静的光散乱法等を利
用する粒度分布計等により機械計測してもよい。The ultrafine metal oxide particles have an average particle size of 1 n.
m or more, preferably 10 nm or more, and 200
The wavelength is not more than nm, preferably 150 nm or less.
If the average particle size is less than 1 nm, it is difficult to uniformly disperse it in the high refractive index coating composition, and it becomes impossible to obtain a coating film in which the metal oxide particles are uniformly dispersed. Also, if the average particle size exceeds 200 nm, the transparency of the coating film is impaired, which is not preferable. The average particle diameter of the ultrafine metal oxide particles is determined by scanning electron microscope (SEM).
It may be visually measured from an image photograph of secondary electron emission obtained by, for example, or it may be mechanically measured by a particle size distribution meter utilizing a dynamic light scattering method or a static light scattering method.
【0046】金属酸化物超微粒子の平均粒子径が上記範
囲内であれば、その粒子形状が球状であっても針状であ
っても、その他どのような形状であっても本発明に用い
ることができる。As long as the average particle diameter of the ultrafine metal oxide particles is within the above range, the particle shape may be spherical or acicular, and any other shape may be used in the present invention. You can
【0047】金属酸化物超微粒子は屈折率が1.60以
上のものを用いる。本発明のコーティング組成物中に屈
折率が1.60以上の金属酸化物超微粒子を配合するこ
とにより、反射防止膜の中乃至高屈折率層及び高屈折率
ハードコート層として利用できる塗膜を形成することが
できる。また、本発明に係るコーティング組成物に屈折
率が1.80以上の金属酸化物超微粒子を配合すること
により、屈折率が1.80以上の高屈折率塗膜が容易に
得られる。高い屈折率を有する金属酸化物超微粒子を選
択して用いたとしても、これをただバインダーに分散さ
せただけでは、バインダーによる希釈効果のために塗膜
の屈折率を十分に高くすることができない。これに対し
て本発明に係るコーティング組成物は、バインダーの一
部が金属化合物に置き換わるため金属酸化物超微粒子に
よる屈折率向上効果が増強し、かなり高い屈折率が設計
上要求される場合でも、条件に合った高い屈折率の塗膜
を形成できる。Ultrafine metal oxide particles having a refractive index of 1.60 or more are used. By adding ultrafine metal oxide particles having a refractive index of 1.60 or more to the coating composition of the present invention, a coating film that can be used as a middle or high refractive index layer and a high refractive index hard coat layer of an antireflection film is obtained. Can be formed. Further, by adding metal oxide ultrafine particles having a refractive index of 1.80 or more to the coating composition according to the present invention, a high refractive index coating film having a refractive index of 1.80 or more can be easily obtained. Even if ultrafine metal oxide particles having a high refractive index are selected and used, simply dispersing them in a binder cannot sufficiently increase the refractive index of the coating film due to the dilution effect of the binder. . On the other hand, the coating composition according to the present invention enhances the refractive index improving effect by the metal oxide ultrafine particles because a part of the binder is replaced by the metal compound, and even when a considerably high refractive index is required in the design, It is possible to form a coating film having a high refractive index that meets the conditions.
【0048】屈折率が1.60以上の金属酸化物超微粒
子としては、例えば、酸化チタン、酸化ジルコニウム、
酸化亜鉛、酸化セリウム、錫をドープした酸化インジウ
ム(ITO)、アンチモンをドープした酸化錫(AT
O)、酸化スズ等の金属酸化物の超微粒子を用いること
ができる。金属酸化物超微粒子として、ITO、AT
O、酸化スズ等の導電性微粒子を用いる場合には、高屈
折率塗膜に帯電防止性能を付与することが可能になるの
で、反射防止膜にホコリ等が付着するのを防止したい場
合や、パネル上の帯電が原因で引き起こされる液晶の駆
動不良を防止したい場合には、特に好ましく用いること
ができる。Examples of the metal oxide ultrafine particles having a refractive index of 1.60 or more include titanium oxide, zirconium oxide,
Zinc oxide, cerium oxide, tin-doped indium oxide (ITO), antimony-doped tin oxide (AT
O), ultrafine particles of a metal oxide such as tin oxide can be used. As metal oxide ultrafine particles, ITO, AT
When conductive fine particles such as O and tin oxide are used, it becomes possible to impart antistatic performance to the high refractive index coating film, and thus when it is desired to prevent dust or the like from adhering to the antireflection film, or It can be used particularly preferably when it is desired to prevent liquid crystal driving failure caused by charging on the panel.
【0049】水素結合形成基を有するバインダー成分
(b1)の分子間を金属化合物(b2)を介して架橋さ
せた複合体(b)は、本発明のコーティング組成物を用
いて塗膜を形成し、乾燥、固化させ、さらに必要に応じ
て加熱や光照射により硬化させた後は、塗膜のバインダ
ーとなる成分である。The composite (b) obtained by crosslinking the molecules of the binder component (b1) having a hydrogen bond-forming group through the metal compound (b2) forms a coating film using the coating composition of the present invention. After being dried, solidified, and optionally cured by heating or light irradiation, it is a component that becomes a binder of the coating film.
【0050】この複合体(b)を構成するバインダー成
分(b1)は、本発明に係る高屈折率コーティング組成
物に成膜性、或いは、基材や低屈折率層に対する密着性
を付与するための成分である。当該バインダー成分とし
ては、水素結合形成基を有すると共に金属化合物と架橋
結合を形成し得る官能基を有するか、又は、金属化合物
と架橋結合を形成することも可能な水素結合形成基を有
するものを用いる。The binder component (b1) constituting the composite (b) is for imparting film-forming property or adhesion to a substrate or a low refractive index layer to the high refractive index coating composition according to the present invention. Is a component of. As the binder component, those having a hydrogen bond-forming group and a functional group capable of forming a crosslink with a metal compound, or having a hydrogen bond-forming group capable of forming a crosslink with a metal compound To use.
【0051】バインダー成分の分子が水酸基、カルボキ
シル基、或いは、アミド基のような水素結合形成基を有
すると、金属酸化物超微粒子の分散安定性が向上して均
一に分散させることができる。金属酸化物超微粒子の表
面に水分が吸着して水酸基が生じており、この水酸基が
バインダー成分の水素結合形成基と水素結合するため
に、バインダー成分に対する金属酸化物超微粒子の濡れ
性が向上し、金属酸化物超微粒子の分散安定性が向上す
ると推測される。When the molecule of the binder component has a hydrogen bond-forming group such as a hydroxyl group, a carboxyl group, or an amide group, the dispersion stability of the ultrafine metal oxide particles is improved and can be uniformly dispersed. Water is adsorbed on the surface of the ultrafine metal oxide particles to form a hydroxyl group, and this hydroxyl group forms a hydrogen bond with the hydrogen bond forming group of the binder component, which improves the wettability of the ultrafine metal oxide particle with the binder component. It is estimated that the dispersion stability of the metal oxide ultrafine particles is improved.
【0052】また、バインダー成分の水素結合形成基
は、金属化合物(b2)とも水素結合を形成することが
でき、金属化合物の均一分布にも貢献する。The hydrogen bond-forming group of the binder component can also form a hydrogen bond with the metal compound (b2), which also contributes to the uniform distribution of the metal compound.
【0053】さらに、バインダー成分が水素結合形成基
を有する場合には、金属酸化物超微粒子の分散安定性を
向上させることに加えて、水素結合によりハードコート
層、低屈折率層、透明電極層などの隣接層に対する密着
性を向上させることが可能となる。Further, when the binder component has a hydrogen bond-forming group, in addition to improving the dispersion stability of the metal oxide ultrafine particles, a hydrogen bond causes a hard coat layer, a low refractive index layer, and a transparent electrode layer. It is possible to improve the adhesion to the adjacent layer such as.
【0054】例えば、水素結合形成基を有するバインダ
ー成分を配合したコーティング組成物を用いて中〜高屈
折率層を形成する場合には、いわゆるウエット法により
塗工液から形成したハードコート層や低屈折率層に対し
ても、また、蒸着法等のいわゆるドライ法により形成し
た低屈折率層に対しても優れた密着性が得られる。For example, when a medium to high refractive index layer is formed using a coating composition containing a binder component having a hydrogen bond-forming group, a hard coat layer formed from a coating solution by a so-called wet method or a low-coating layer is formed. Excellent adhesion can be obtained for both the refractive index layer and the low refractive index layer formed by a so-called dry method such as vapor deposition.
【0055】低屈折率層としては、ドライ法である蒸着
法又はウエット法であるゾルゲル反応により酸化ケイ素
(SiOx)膜を形成する場合がある。酸化ケイ素膜は
シラノール基を含有しており水素結合を形成し得るが、
このような水素結合形成基を含有する膜に対して、水素
結合形成基を有するバインダー成分は特に密着性を向上
させる効果が大きい。As the low refractive index layer, a silicon oxide (SiOx) film may be formed by a vapor deposition method which is a dry method or a sol-gel reaction which is a wet method. Although the silicon oxide film contains a silanol group and can form a hydrogen bond,
For such a film containing a hydrogen bond forming group, the binder component having a hydrogen bond forming group is particularly effective in improving the adhesiveness.
【0056】従来は、ウエット法により形成された中〜
高屈折率層の上に酸化ケイ素膜を蒸着により形成する場
合には十分な密着性が得られず、酸化ケイ素蒸着膜が剥
離し易かったのに対して、水素結合形成基を有するバイ
ンダー成分を配合したコーティング組成物を用いて中〜
高屈折率層を形成する場合には、当該中〜高屈折率層の
上に酸化ケイ素(SiOx)蒸着膜を密着性よく形成す
ることができるので、非常に有用である。Conventionally, a medium-sized film formed by the wet method is used.
When forming a silicon oxide film on the high refractive index layer by vapor deposition, sufficient adhesion was not obtained, and the silicon oxide vapor deposition film was easy to peel off, while a binder component having a hydrogen bond forming group was used. Medium with the blended coating composition
When forming a high refractive index layer, a silicon oxide (SiOx) vapor-deposited film can be formed on the medium to high refractive index layer with good adhesion, which is very useful.
【0057】また、帯電防止の目的で反射防止膜中にI
TO蒸着膜やATO蒸着膜などの透明導電層を設け、当
該透明導電層上にハードコート層を形成する場合があ
る。このような場合にも水素結合形成基を有するバイン
ダー成分を配合したコーティング組成物を用いることに
より、高屈折率ハードコート層を密着性よく形成するこ
とができ、非常に有用である。Further, for the purpose of antistatic, I was added to the antireflection film.
In some cases, a transparent conductive layer such as a TO vapor deposition film or an ATO vapor deposition film is provided, and a hard coat layer is formed on the transparent conductive layer. Even in such a case, by using a coating composition containing a binder component having a hydrogen bond-forming group, a high refractive index hard coat layer can be formed with good adhesion, which is very useful.
【0058】バインダー成分の水素結合形成基は、化学
反応性のない極性基であってもよいが、後述する金属化
合物と反応して、バインダー分子とバインダー分子の間
に、金属化合物またはその縮合物を介する架橋構造を形
成し得る官能基であることが好ましい。すなわち、必須
成分のひとつである金属化合物は、バインダー成分の水
素結合形成基以外の官能基に架橋結合してもよいが、金
属酸化物超微粒子と水素結合を形成する水素結合形成基
と、金属化合物と架橋結合を形成する架橋結合形成基が
同じ官能基である場合には、バインダー成分の分子構造
が単純なので入手や取り扱いが容易である。The hydrogen bond-forming group of the binder component may be a polar group having no chemical reactivity, but it reacts with a metal compound described below to form a metal compound or a condensate thereof between the binder molecule and the binder molecule. It is preferably a functional group capable of forming a crosslinked structure via. That is, the metal compound, which is one of the essential components, may be crosslinked to a functional group other than the hydrogen bond-forming group of the binder component, but a hydrogen bond-forming group that forms a hydrogen bond with the ultrafine metal oxide particles, and a metal When the cross-linking group that forms a cross-link with the compound has the same functional group, the molecular structure of the binder component is simple, so that it is easy to obtain and handle.
【0059】バインダー成分は水素結合形成基を有して
いる限り、重合反応可能なモノマー、オリゴマー、ポリ
マー等の反応硬化性化合物であってもよいし、すでに反
応硬化性の無いポリマーであってもよいが、本発明に係
る高屈折率コーティング組成物に優れた塗工性を付与す
る観点から、バインダー成分として、反応硬化性のモノ
マーやオリゴマーを用い、塗工後に光重合などの適切な
方法で重合させてバインダー化するのが好ましい。As long as the binder component has a hydrogen bond-forming group, it may be a reaction-curable compound such as a monomer, an oligomer or a polymer capable of undergoing a polymerization reaction, or a polymer which is not already reaction-curable. Good, from the viewpoint of imparting excellent coatability to the high refractive index coating composition according to the present invention, using a reaction curable monomer or oligomer as a binder component, by a suitable method such as photopolymerization after coating. It is preferable to polymerize it to form a binder.
【0060】バインダー成分として用いることができる
モノマーとしては、例えば、2−ヒドロキシエチル(メ
タ)アクリレート、2−ヒドロキシプロピル(メタ)ア
クリレート、ヒドロキシブチルアクリレート、2−ヒド
ロキシ3−フェノキシプロピルアクリレート、カルボキ
シポリカプロラクトンアクリレート、アクリル酸、メタ
クリル酸、アクリルアミド等の単官能(メタ)アクリレ
ート;ペンタエリスリトールトリアクリレート、エチレ
ングリコールジアクリレート、ペンタエリスリトールジ
アクリレートモノステアレート等のジアクリレート;ト
リメチロールプロパントリアクリレート、ペンタエリス
リトールトリアクリレート等のトリ(メタ)アクリレー
ト、ペンタエリスリトールテトラアクリレート誘導体や
ジペンタエリスリトールペンタアクリレート等の多官能
(メタ)アクリレートが好ましく用いられる。また、バ
インダー成分として用いられるオリゴマーやポリマーの
具体例としては、上記例示した1種または2種以上のモ
ノマーの重合体の他、フェノール樹脂、尿素樹脂、ジア
リルフタレート樹脂、メラミン樹脂、グアナミン樹脂、
不飽和ポリエステル樹脂、ポリアミド樹脂、ポリイミド
樹脂、ポリウレタン樹脂、エポキシ樹脂、アミノアルキ
ッド樹脂、メラミン-尿素共縮合樹脂、ケイ素樹脂、ポ
リシロキサン樹脂等を挙げることができる。Examples of the monomer that can be used as the binder component include 2-hydroxyethyl (meth) acrylate, 2-hydroxypropyl (meth) acrylate, hydroxybutyl acrylate, 2-hydroxy-3-phenoxypropyl acrylate, and carboxypolycaprolactone. Monofunctional (meth) acrylates such as acrylate, acrylic acid, methacrylic acid and acrylamide; diacrylates such as pentaerythritol triacrylate, ethylene glycol diacrylate, pentaerythritol diacrylate monostearate; trimethylolpropane triacrylate, pentaerythritol triacrylate Such as tri (meth) acrylate, pentaerythritol tetraacrylate derivative and dipentaerythritol Polyfunctional (meth) acrylates such Lumpur pentaacrylate are preferred. Specific examples of the oligomer or polymer used as the binder component include a phenol resin, a urea resin, a diallyl phthalate resin, a melamine resin, a guanamine resin, in addition to a polymer of one or more kinds of monomers exemplified above.
Examples thereof include unsaturated polyester resin, polyamide resin, polyimide resin, polyurethane resin, epoxy resin, aminoalkyd resin, melamine-urea co-condensation resin, silicon resin and polysiloxane resin.
【0061】バインダー成分としての反応硬化性化合物
は、塗膜強度の観点から、一分子中にエチレン性二重結
合などの重合性基を二以上有する化合物、すなわち2官
能以上の多官能重合性化合物を用いるのが好ましい。2
官能以上の多官能重合性化合物、そのなかでも特にモノ
マーやオリゴマーを用いることにより、バインダー成分
の分子同士が金属化合物またはその縮合物を介して架橋
することに加えて、当該バインダー成分の分子同士が直
接、架橋結合を形成するので、塗膜強度が向上する。The reaction-curable compound as the binder component is a compound having two or more polymerizable groups such as ethylenic double bonds in one molecule, that is, a bifunctional or more polyfunctional polymerizable compound, from the viewpoint of coating strength. Is preferably used. Two
A polyfunctional polymerizable compound having a functionality or higher, and in particular, by using a monomer or an oligomer among them, in addition to the fact that the molecules of the binder component are crosslinked through the metal compound or a condensate thereof, the molecules of the binder component are Since the cross-linking bond is directly formed, the coating film strength is improved.
【0062】水素結合形成基を有するバインダー成分
(b1)と共に複合体(b)を構成する金属化合物(b
2)は、コーティング組成物中の金属酸化物微粒子濃度
がバインダー成分との混合によって希釈される弊害を軽
減する目的でバインダー成分の一部と置き換えられる成
分であり、本発明の高屈折率コーティング組成物を用い
て形成した塗膜の屈折率を増大させるか或いは所望の屈
折率の値に調節すると共に、塗膜強度を低下させない或
いは向上させる作用を有する。The metal compound (b) forming the composite (b) together with the binder component (b1) having a hydrogen bond forming group.
2) is a component which is replaced with a part of the binder component for the purpose of reducing the adverse effect that the concentration of the metal oxide fine particles in the coating composition is diluted by mixing with the binder component, and the high refractive index coating composition of the present invention. It has an effect of increasing the refractive index of the coating film formed by using the material or adjusting it to a desired value of the refractive index, and at the same time, not decreasing or improving the strength of the coating film.
【0063】以下において、本発明で用いられる金属化
合物(b2)について詳しく説明する。上述した金属酸
化物超微粒子は本発明においてコーティング組成物及び
塗膜の屈折率を増大させるための主要成分であり、コー
ティング組成物中の金属酸化物超微粒子の配合割合が多
くなるほど屈折率が大きくなり、金属酸化物超微粒子自
体の屈折率に近づいていくが、金属酸化物超微粒子の配
合割合が多すぎるとバインダー成分の量が足りなくなる
ので、塗膜強度の低下や密着性の低下を招いてしまう。
従って、金属酸化物超微粒子の配合量を一定以上多くす
ることができない。The metal compound (b2) used in the present invention will be described in detail below. The above-mentioned metal oxide ultrafine particles are the main components for increasing the refractive index of the coating composition and the coating film in the present invention, and the larger the mixing ratio of the metal oxide ultrafine particles in the coating composition, the higher the refractive index. However, the refractive index of the metal oxide ultrafine particles itself approaches, but if the mixing ratio of the metal oxide ultrafine particles is too large, the amount of the binder component becomes insufficient, resulting in a decrease in coating film strength and a decrease in adhesion. I will leave.
Therefore, the amount of ultrafine metal oxide particles to be blended cannot be increased beyond a certain level.
【0064】このような問題を解決するために、本発明
の高屈折率コーティング組成物には、屈折率を増大及び
調節する補助成分として、バインダー成分の分子間に架
橋結合を形成し得る金属化合物を用いる。当該金属化合
物は、単一分子の状態で或いは重縮合物の状態で、2以
上のバインダー成分と縮合するか或いはバインダー成分
が重合して生成した2以上のバインダー分子と縮合し、
バインダーの分子間に架橋結合を形成する。金属化合物
は、このような架橋反応及び重縮合反応において有機基
を脱離して無機成分の含有割合が大きくなり、屈折率が
大きく且つ透明性も良好な反応結果物(架橋構造、重縮
合構造)に変わる。そのため、本発明に係る高屈折率コ
ーティング組成物は、当該金属化合物を用いない場合と
比べて、屈折率の高い塗膜を形成することができる。そ
れと共に、当該金属化合物またはその重縮合物が、バイ
ンダー成分の分子間またはバインダー成分が重合して生
成したバインダーの分子間を架橋するので、塗膜強度の
低下を招かず、むしろ塗膜強度や塗膜硬度が向上する場
合もある。従って、本発明に係る高屈折率コーティング
組成物は、当該金属化合物を用いない場合と比べて、同
等またはそれ以上の塗膜強度及び塗膜硬度を有する塗膜
を形成することができる。In order to solve such a problem, the high refractive index coating composition of the present invention comprises a metal compound capable of forming a crosslink between the molecules of the binder component as an auxiliary component for increasing and adjusting the refractive index. To use. The metal compound, in the form of a single molecule or in the state of a polycondensate, condenses with two or more binder components or with two or more binder molecules produced by polymerization of the binder components,
Crosslinks are formed between the molecules of the binder. A metal compound is a reaction product (crosslinked structure, polycondensed structure) having a large refractive index and a high transparency by eliminating an organic group in such a crosslinking reaction and a polycondensation reaction to increase the content ratio of an inorganic component. Change to. Therefore, the high refractive index coating composition according to the present invention can form a coating film having a high refractive index as compared with the case where the metal compound is not used. At the same time, the metal compound or its polycondensate crosslinks between the molecules of the binder component or between the molecules of the binder produced by the polymerization of the binder component, and thus does not cause a decrease in the coating strength, rather the coating strength or The coating film hardness may be improved in some cases. Therefore, the high refractive index coating composition according to the present invention can form a coating film having coating strength and coating hardness equal to or higher than that in the case where the metal compound is not used.
【0065】前記金属化合物は、バインダー成分の分子
間に架橋結合を形成し得ると共に、金属化合物同士で重
縮合できるものであると、塗膜強度が向上するので好ま
しい。また、複合体を構成している金属化合物の一部
は、塗工前のコーティング組成物中に存在している時す
でに、加水分解し或いは金属化合物同士で重縮合してい
ることが好ましい。金属化合物がバインダー成分と架橋
していると共に、部分的に加水分解し或いは金属化合物
同士で部分的に重縮合してなる複合体をコーティング組
成物に配合すると、当該コーティング組成物の反応性が
高いので、塗膜化した後の重縮合反応を短時間且つ少な
いエネルギーで行なうことが可能となり、塗膜の生産性
を向上させることができる。It is preferable that the metal compound is capable of forming a cross-linking bond between the molecules of the binder component and capable of polycondensation between the metal compounds because the coating film strength is improved. Further, it is preferable that a part of the metal compound forming the composite is already hydrolyzed or polycondensed with the metal compound when it is present in the coating composition before coating. When a metal compound is cross-linked with the binder component and a complex that is partially hydrolyzed or partially polycondensed with the metal compound is added to the coating composition, the reactivity of the coating composition is high. Therefore, the polycondensation reaction after forming a coating film can be carried out in a short time with a small amount of energy, and the productivity of the coating film can be improved.
【0066】金属化合物として、前記バインダー成分の
水素結合形成基と架橋結合を形成し得るものを選んで用
いると、バインダー成分として複雑な分子構造のものを
用いる必要がなくなるので好ましい。さらに、金属化合
物の架橋結合形成基が、前記バインダー成分の水素結合
形成基と架橋結合を形成することができ、且つ、金属化
合物同士を重縮合することができる官能基でもある場合
には、金属化合物の分子構造も比較的単純になるので入
手や取り扱いが容易であり好ましい。It is preferable to select and use as the metal compound a compound capable of forming a crosslink with the hydrogen bond forming group of the binder component, because it is not necessary to use a binder component having a complicated molecular structure. Further, when the crosslink-forming group of the metal compound is capable of forming a crosslink with the hydrogen-bond forming group of the binder component and is also a functional group capable of polycondensing the metal compounds, the metal compound Since the molecular structure of the compound is relatively simple, it is easy to obtain and handle, which is preferable.
【0067】例えば、バインダー成分としては水酸基を
有する多官能(メタ)アクリレートモノマーのように水
素結合形成基として水酸基を有するバインダー成分を用
い、金属化合物としては金属原子に直接結合したアルコ
キシル基を二以上有するアルコキシド又はそのキレート
化物を用いる組み合わせを例示することができる。この
組み合わせにおいては、アルコキシドのアルコキシル基
が、バインダー成分の水酸基と脱アルコール重縮合して
架橋結合を形成し複合体化すると共に、当該アルコキシ
ル基同士も脱水重縮合してアルコキシド同士が直接重縮
合した構造を複合体中に形成できる。さらに、アルコキ
シル基を二以上有するアルコキシドは、金属酸化物超微
粒子に選択的に吸着して当該超微粒子の分散性と安定性
を向上させる作用も有する。For example, as the binder component, a binder component having a hydroxyl group as a hydrogen bond forming group such as a polyfunctional (meth) acrylate monomer having a hydroxyl group is used, and as the metal compound, two or more alkoxyl groups directly bonded to a metal atom are used. The combination using the alkoxide or the chelate thereof can be exemplified. In this combination, the alkoxyl group of the alkoxide is dealcoholized and polycondensed with the hydroxyl group of the binder component to form a crosslinking bond to form a complex, and the alkoxyl groups are also dehydrated and polycondensed to directly polycondense the alkoxides. Structures can be formed in the complex. Further, the alkoxide having two or more alkoxyl groups also has the function of selectively adsorbing to the metal oxide ultrafine particles to improve the dispersibility and stability of the ultrafine particles.
【0068】本発明で使用できる金属化合物としては、
下記式(1)で表される化合物又はそのキレート化物を
用いることができる。
式(1):
AnMBx-n
(式(1)中、Mは金属原子、Aは加水分解可能な官能
基または加水分解可能な官能基を有する炭化水素基、B
は金属原子Mに共有結合またはイオン結合した原子団を
表す。xは金属原子Mの原子価、nは2以上x以下の整
数を示す。)加水分解可能な官能基Aとしては、例え
ば、アルコキシル基、クロル原子等のハロゲン、エステ
ル基、アミド基を例示できる。上記式(1)に属する金
属化合物には、金属原子に直接結合したアルコキシル基
を二以上有するアルコキシド、または、そのキレート化
物が含まれる。好ましい金属化合物としては、屈折率や
塗膜強度の補強効果、取り扱いの容易さ、材料コスト等
の観点から、チタンアルコキシド、ジルコニウムアルコ
キシド、ケイ素アルコキシド、シランカップリング剤、
または、それらのキレート化物を例示することができ
る。なお、チタンアルコキシド及びジルコニウムアルコ
キシドは、好ましい金属酸化物超微粒子である酸化チタ
ン、酸化ジルコニウムの原料化合物でもある。使用する
金属酸化物超微粒子の原料に相当するアルコキシドまた
はそのキレート化物を入手できる場合には、補助成分で
ある前記金属化合物として、通常は、金属酸化物超微粒
子に対応するアルコキシドまたはそのキレート化物を使
用する。The metal compounds usable in the present invention include:
A compound represented by the following formula (1) or a chelated product thereof can be used. Formula (1): AnMBx-n (In Formula (1), M is a metal atom, A is a hydrolyzable functional group or a hydrocarbon group having a hydrolyzable functional group, B
Represents an atomic group covalently or ionically bonded to the metal atom M. x represents the valence of the metal atom M, and n represents an integer of 2 or more and x or less. ) Examples of the hydrolyzable functional group A include an alkoxyl group, a halogen such as a chlorine atom, an ester group, and an amide group. The metal compound belonging to the above formula (1) includes an alkoxide having two or more alkoxy groups directly bonded to a metal atom, or a chelate thereof. Preferred metal compounds include a titanium alkoxide, a zirconium alkoxide, a silicon alkoxide, a silane coupling agent, from the viewpoint of refractive index and reinforcing effect of coating film strength, ease of handling, material cost, and the like.
Alternatively, chelate products thereof can be exemplified. Note that titanium alkoxide and zirconium alkoxide are also raw material compounds of titanium oxide and zirconium oxide, which are preferable ultrafine particles of metal oxide. When an alkoxide corresponding to the raw material of the metal oxide ultrafine particles to be used or a chelate thereof is available, the alkoxide corresponding to the metal oxide ultrafine particles or a chelate thereof is usually used as the auxiliary metal compound. use.
【0069】チタンアルコキシドは、下記式(2)で表
される化合物である。
式(2):
Ti(OR)4
(式(2)中のRはアルキル基、好ましくは炭素数1〜
10のアルキル基を表す。)
具体的には、テトラメトキシチタン、テトラエトキシチ
タン、テトラ−iso−プロポキシチタン、テトラ−n
−プロポキシチタン、テトラ−n−ブトキシチタン、テ
トラ−sec−ブトキシチタン、テトラ−tert−ブ
トキシチタン等が挙げられる。Titanium alkoxide is a compound represented by the following formula (2). Formula (2): Ti (OR) 4 (R in the formula (2) is an alkyl group, preferably 1 to 1 carbon atoms.
Represents 10 alkyl groups. ) Specifically, tetramethoxy titanium, tetraethoxy titanium, tetra-iso-propoxy titanium, tetra-n
-Propoxy titanium, tetra-n-butoxy titanium, tetra-sec-butoxy titanium, tetra-tert-butoxy titanium and the like can be mentioned.
【0070】ジルコニウムアルコキシドは、下記式
(3)で表される化合物である。
式(3):
Zr(OR)4
(式(3)中のRはアルキル基、好ましくは炭素数1〜
10のアルキル基を表す。)
具体的には、テトラメトキシジルコニウム、テトラエト
キシジルコニウム、テトラ−iso−プロポキシジルコ
ニウム、テトラ−n−プロポキシジルコニウム、テトラ
−n−ブトキシジルコニウム、テトラ−sec−ブトキ
シジルコニウム、テトラ−tert−ブトキシジルコニ
ウム等が挙げられる。Zirconium alkoxide is a compound represented by the following formula (3). Formula (3): Zr (OR) 4 (R in the formula (3) is an alkyl group, preferably 1 to 1 carbon atoms.
Represents 10 alkyl groups. ) Specifically, tetramethoxyzirconium, tetraethoxyzirconium, tetra-iso-propoxyzirconium, tetra-n-propoxyzirconium, tetra-n-butoxyzirconium, tetra-sec-butoxyzirconium, tetra-tert-butoxyzirconium, etc. Can be mentioned.
【0071】ケイ素アルコキシド及びシランカップリン
グ剤は、下記式(4)で表される化合物である。
式(4):
RmSi(OR’)n
(式(4)中のRはアルキル基(好ましくは炭素数1〜
10のアルキル基)、又は、ビニル基、(メタ)アクリ
ロイル基、エポキシ基、アミド基、スルホニル基、水酸
基、カルボキシル基、アルコキシル基等の反応性基を表
し、R’はアルキル基(好ましくは炭素数1〜10のア
ルキル基)を表し、m+nは4の整数である。)
具体的には、テトラメトキシシラン、テトラエトキシシ
ラン、テトラ−iso−プロポキシシラン、テトラ−n
−プロポキシシラン、テトラ−n−ブトキシシラン、テ
トラ−sec−ブトキシシラン、テトラ−tert−ブ
トキシシラン、テトラペンタエトキシシラン、テトラペ
ンタ−iso−プロポキシシラン、テトラペンタ−n−
プロポキシシラン、テトラペンタ−n−ブトキシシラ
ン、テトラペンタ−sec−ブトキシシラン、テトラペ
ンタ−tert−ブトキシシラン、メチルトリメトキシ
シラン、メチルトリエトキシシラン、メチルトリプロポ
キシシラン、メチルトリブトキシシラン、ジメチルジメ
トキシシラン、ジメチルジエトキシシラン、ジメチルエ
トキシシラン、ジメチルメトキシシラン、ジメチルプロ
ポキシシラン、ジメチルブトキシシラン、メチルジメト
キシシラン、メチルジエトキシシラン、ヘキシルトリメ
トキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、γ−メタク
リロキシプロピルトリメトキシシラン、γ−グリシドキ
シプロピルトリメトキシシラン、3−(2−アミノエチ
ルアミノプロピル)トリメトキシシラン等が挙げられ
る。The silicon alkoxide and the silane coupling agent are compounds represented by the following formula (4). Formula (4): RmSi (OR ') n (R in Formula (4) is an alkyl group (preferably having a carbon number of 1 to 1).
10 alkyl group) or a reactive group such as a vinyl group, a (meth) acryloyl group, an epoxy group, an amide group, a sulfonyl group, a hydroxyl group, a carboxyl group or an alkoxyl group, and R ′ is an alkyl group (preferably a carbon group). The alkyl group of the numbers 1 to 10), and m + n is an integer of 4. ) Specifically, tetramethoxysilane, tetraethoxysilane, tetra-iso-propoxysilane, tetra-n
-Propoxysilane, tetra-n-butoxysilane, tetra-sec-butoxysilane, tetra-tert-butoxysilane, tetrapentaethoxysilane, tetrapenta-iso-propoxysilane, tetrapenta-n-
Propoxysilane, tetrapenta-n-butoxysilane, tetrapenta-sec-butoxysilane, tetrapenta-tert-butoxysilane, methyltrimethoxysilane, methyltriethoxysilane, methyltripropoxysilane, methyltributoxysilane, dimethyldimethoxysilane, dimethyldi Ethoxysilane, dimethylethoxysilane, dimethylmethoxysilane, dimethylpropoxysilane, dimethylbutoxysilane, methyldimethoxysilane, methyldiethoxysilane, hexyltrimethoxysilane, vinyltriethoxysilane, γ-methacryloxypropyltrimethoxysilane, γ-glyce Sidoxypropyltrimethoxysilane, 3- (2-aminoethylaminopropyl) trimethoxysilane and the like can be mentioned.
【0072】遊離の金属化合物に配位させてキレート化
物を形成するのに好ましいキレート化剤としては、ジエ
タノールアミン、トリエタノールアミン等のアルカノー
ルアミン類;エチレングリコール、ジエチレングリコー
ル、プロピレングリコール等のグリコール類;アセチル
アセトン;アセト酢酸エチルなどであって分子量1万以
下のものを例示することができる。これらのキレート化
剤を用いることにより、水分の混入等に対しても安定
で、塗膜の補強効果にも優れるキレート化物を形成でき
る。Preferred chelating agents for forming a chelate by coordinating with a free metal compound include alkanolamines such as diethanolamine and triethanolamine; glycols such as ethylene glycol, diethylene glycol and propylene glycol; acetylacetone. Examples thereof include ethyl acetoacetate and the like having a molecular weight of 10,000 or less. By using these chelating agents, it is possible to form a chelated product which is stable against the inclusion of water and has an excellent reinforcing effect on the coating film.
【0073】上記のキレート化剤は、これを配位させる
遊離の金属化合物の金属原子1モル当たり、0.1モル
〜2モルの割合で用いるのが好ましい。キレート化剤の
割合が0.1モル未満では安定化の効果が不足する。ま
た、キレート化剤の割合が2モル超ではキレート化物の
形成に消費されていないキレート化剤が有機物の不純物
として溶液中に存在するため、塗膜の強度や透明性が低
下しやすい。The above chelating agent is preferably used in a proportion of 0.1 to 2 mol per 1 mol of metal atom of the free metal compound for coordinating the chelating agent. If the ratio of the chelating agent is less than 0.1 mol, the stabilizing effect is insufficient. On the other hand, if the ratio of the chelating agent exceeds 2 mols, the chelating agent that has not been consumed for the formation of the chelated product is present in the solution as an impurity of the organic substance, so that the strength and the transparency of the coating film are likely to decrease.
【0074】本発明においては、水素結合形成基を有す
る上記バインダー成分(b1)と当該バインダー成分の
分子間に架橋結合を形成し得る上記金属化合物(b2)
とを別々の形ではなく、両者を架橋結合させた複合体の
形でコーティング組成物中に存在させることを特徴とす
る。以下において、バインダー成分(b1)と金属化合
物(b2)とを複合体の形にして用いる理由を詳しく説
明する。In the present invention, the binder component (b1) having a hydrogen bond-forming group and the metal compound (b2) capable of forming a crosslink between the molecules of the binder component.
Is present in the coating composition in the form of a composite in which the two are crosslinked, rather than in separate form. The reason why the binder component (b1) and the metal compound (b2) are used in the form of a composite will be described in detail below.
【0075】コーティング組成物中に、水素結合形成基
を有するバインダー成分と、当該バインダー成分と架橋
結合可能な金属化合物とが複合体ではない別々の形で存
在している場合には、当該コーティング組成物又はその
塗膜中でバインダー成分と金属化合物とを架橋結合させ
る時に、金属化合物の分布を充分均一にすることができ
ない場合がある。特に、コーティング組成物中に金属化
合物として加水分解重縮合可能なものを配合し、当該コ
ーティング組成物又はその塗膜中の金属化合物を加水分
解する場合には、バインダー成分と金属化合物の間の架
橋結合よりも、金属化合物同士の重縮合反応が優勢に進
行するので、金属化合物の重縮合物がバインダー成分を
押しのけて凝集しやすく、光学的均一性及び膜強度の低
下を招く。When the binder component having a hydrogen bond-forming group and the metal compound capable of being crosslinked with the binder component are present in the coating composition in separate forms which are not a composite, the coating composition When the binder component and the metal compound are crosslinked in the product or the coating film thereof, the distribution of the metal compound may not be sufficiently uniform. In particular, when a metal compound capable of being hydrolyzed and polycondensed is blended in the coating composition and the metal compound in the coating composition or the coating film is hydrolyzed, crosslinking between the binder component and the metal compound is performed. Since the polycondensation reaction between the metal compounds proceeds more predominantly than the bonding, the polycondensate of the metal compound pushes away the binder component and easily aggregates, resulting in a decrease in optical uniformity and film strength.
【0076】これに対し本発明においては、バインダー
成分と金属化合物とを、バインダー成分の分子間を金属
化合物を介して架橋結合させた複合体の形にしてコーテ
ィング組成物中に存在させることによって、バインダー
成分中に金属化合物を均一に分布させた状態で固定し、
金属化合物又はその重縮合物の凝集を防止できるので、
コーティング組成物の均一性、及び、当該コーティング
組成物を用いて作成した塗膜の光学的均一性及び膜強度
を充分に向上させることができる。On the other hand, in the present invention, the binder component and the metal compound are present in the coating composition in the form of a complex in which the molecules of the binder component are cross-linked through the metal compound. Fix the metal compound in the binder component in a uniformly distributed state,
Since it is possible to prevent the aggregation of the metal compound or its polycondensate,
It is possible to sufficiently improve the uniformity of the coating composition and the optical uniformity and the film strength of the coating film formed using the coating composition.
【0077】水素結合形成基を有するバインダー成分
(b1)と、当該バインダー成分の分子間に架橋結合を
形成し得る金属化合物(b2)とを用いて複合体を形成
する方法は、架橋結合を形成し得る反応形式によって様
々である。特に、重縮合反応性を有する金属化合物を用
いる場合には、金属化合物又はその重縮合物の分布が均
一になるように、バインダー成分と金属化合物の間の架
橋反応を、金属化合物同士の重縮合反応よりも優勢に進
行させる必要がある。A method for forming a complex by using a binder component (b1) having a hydrogen bond-forming group and a metal compound (b2) capable of forming a crosslink bond between molecules of the binder component is a method of forming a crosslink bond. There are various types of reaction that can be performed. In particular, when a metal compound having polycondensation reactivity is used, the crosslinking reaction between the binder component and the metal compound is carried out so that the distribution of the metal compound or its polycondensate becomes uniform. It must proceed predominantly over the reaction.
【0078】例えば、水素結合形成基として水酸基を有
するバインダー成分と、金属原子に直接結合したアルコ
キシル基を二以上有するアルコキシド又はそのキレート
化物を用いる組み合わせは、上述したように、アルコキ
シドのアルコキシル基がバインダー成分の水酸基と脱ア
ルコール重縮合して架橋結合を形成し複合体化すると共
に、当該アルコキシル基同士も脱水重縮合してアルコキ
シド同士が直接の重縮合した構造を複合体中に形成でき
るので、好ましい組み合わせである。しかしながら、こ
の組み合わせにおいて、アルコキシドとバインダー成分
の間に架橋結合を生じさせる脱アルコール重縮合と、ア
ルコキシドの分子間に生じる脱水重縮合は競争反応とな
る。この場合、アルコキシドとバインダー成分の架橋結
合を優勢に進行させてアルコキシド同士の重縮合物の凝
集を防止するために、及び、金属酸化物超微粒子を水素
結合させるための水酸基をバインダー成分の分子に残す
ために、バインダー成分(b1)に対するアルコキシド
(b2)の使用量を反応当量比(b2/b1)で1以下
に制限して架橋反応を行う。For example, the combination of using a binder component having a hydroxyl group as a hydrogen bond-forming group and an alkoxide having two or more alkoxyl groups directly bonded to a metal atom or a chelate thereof is a binder having an alkoxyl group of an alkoxide as described above. Since it is possible to form a structure in which the alkoxyl groups are dehydrated and polycondensed with each other to form a direct polycondensation of the alkoxides with each other, it is preferable to form a complex by dealcohol polycondensation with the hydroxyl group of the component to form a cross-linking bond. It is a combination. However, in this combination, dealcohol polycondensation that causes cross-linking between the alkoxide and the binder component and dehydration polycondensation that occurs between the molecules of the alkoxide become competitive reactions. In this case, in order to predominantly promote the cross-linking of the alkoxide and the binder component to prevent aggregation of the polycondensate of the alkoxides with each other, and to add a hydroxyl group to the hydrogen of the metal oxide ultrafine particles to the binder component molecule. In order to leave it, the amount of the alkoxide (b2) used with respect to the binder component (b1) is limited to 1 or less at the reaction equivalent ratio (b2 / b1) to carry out the crosslinking reaction.
【0079】複合体の製造は、例えば、水分の存在しな
い系で、加熱して生成するアルコールを留去しながらエ
ステル交換反応を行う。反応温度は、通常70℃以上、
好ましくは、80℃以上で、且つ、通常150℃以下、
好ましくは130℃以下とし、通常20時間以下、好ま
しくは15時間以下、連続攪拌しながら行う。また、金
属化合物同士の脱水重縮合反応は加水分解により促進さ
れるので、架橋反応系から実質的に水を排除するのが好
ましい。For the production of the complex, for example, a transesterification reaction is carried out in a system free from water while the alcohol produced by heating is distilled off. The reaction temperature is usually 70 ° C or higher,
Preferably, the temperature is 80 ° C. or higher, and usually 150 ° C. or lower,
The temperature is preferably 130 ° C. or lower, and usually 20 hours or less, preferably 15 hours or less with continuous stirring. Further, since the dehydration polycondensation reaction between metal compounds is promoted by hydrolysis, it is preferable to substantially eliminate water from the crosslinking reaction system.
【0080】このように反応当量を調節して反応を行う
ことによって、バインダー成分とアルコキシドとの架橋
反応を選択的に進行させ、アルコキシド同士は全く重縮
合させないか又は部分的に重縮合させるだけに止めるこ
とが可能となり、バインダー成分の分子間をアルコシキ
ド又はその部分重縮合物を介して架橋結合した複合体が
得られる。By controlling the reaction equivalents to carry out the reaction in this way, the crosslinking reaction between the binder component and the alkoxide is selectively advanced, and the alkoxides are not polycondensed at all or only partially polycondensed. It becomes possible to stop, and a complex in which the molecules of the binder component are cross-linked through the alkoxide or its partial polycondensate is obtained.
【0081】なお、バインダー成分と金属化合物の架橋
反応は、コーティング組成物の他の成分、例えば金属酸
化物超微粒子や必要に応じて配合される他の成分、の共
存下で行ってもよい。また、バインダー成分と架橋反応
させる金属化合物の量が、コーティング組成物に最終的
に配合すべき金属化合物の量よりも少ない量に制限され
る場合には、金属化合物の不足分を、架橋反応が終了し
た複合体中に又はコーティング組成物中に追加配合すれ
ばよい。The cross-linking reaction between the binder component and the metal compound may be carried out in the coexistence of other components of the coating composition, for example, ultrafine metal oxide particles and other components which are optionally incorporated. In addition, when the amount of the metal compound to be cross-linked with the binder component is limited to an amount smaller than the amount of the metal compound to be finally blended in the coating composition, the insufficient amount of the metal compound causes the cross-linking reaction to occur. It may be additionally compounded in the finished composite or in the coating composition.
【0082】本発明の高屈折率コーティング組成物に
は、上記の必須成分のほかに、必要に応じて、その他の
成分を配合してもよい。所望成分としては例えば、バイ
ンダー成分を光重合させたい場合に光重合開始剤を用い
たり、金属酸化物超微粒子の分散性を向上させたい場合
に分散剤を用いる。In addition to the above-mentioned essential components, other components may be added to the high refractive index coating composition of the present invention, if necessary. As the desired component, for example, a photopolymerization initiator is used when it is desired to photopolymerize the binder component, and a dispersant is used when it is desired to improve the dispersibility of the metal oxide ultrafine particles.
【0083】光重合開始剤としては1−ヒドロキシシク
ロヘキシルフェニルケトン、2−メチル−1−(4−
(メチルチオ)フェニル)−2−モルフォリノプロパン
−1−オン、2−(ジメチルアミノ)−1−(4−(モ
ルフォリニル)フェニル)−2−フェニルロチル)−1
−ブタノン等が好ましい。As the photopolymerization initiator, 1-hydroxycyclohexyl phenyl ketone, 2-methyl-1- (4-
(Methylthio) phenyl) -2-morpholinopropan-1-one, 2- (dimethylamino) -1- (4- (morpholinyl) phenyl) -2-phenylrotyl) -1
-Butanone and the like are preferred.
【0084】更に、硬化処理のために加熱手段が利用さ
れる場合には、加熱により、例えばラジカルを発生して
重合性化合物の重合を開始させる過酸化ベンゾイル等の
熱重合開始剤を添加しても良い。Further, when a heating means is used for the curing treatment, a thermal polymerization initiator such as benzoyl peroxide is added by heating to generate radicals to initiate the polymerization of the polymerizable compound. Is also good.
【0085】分散剤は、使用する金属酸化物超微粒子の
表面状態や分散に使用する溶剤によって最適なものを適
宜選択して使用するが、金属酸化物超微粒子の表面には
上述したように水酸基等の極性基が存在してるので、エ
チレンオキサイド鎖を有し、分子鎖及び末端に、リン酸
基、スルホン酸基、アミノ基、アンモニウム基等のアニ
オン性基を含有する分散剤を用いるのが好ましい。この
ような分散剤は、金属酸化物超微粒子表面に選択的に吸
着し、バインダー成分との親和性を向上させると同時に
超微粒子の再凝集を妨げるので、好ましく使用される。The dispersant is appropriately selected and used depending on the surface condition of the metal oxide ultrafine particles to be used and the solvent used for dispersion. Since such polar groups are present, it is preferable to use a dispersant having an ethylene oxide chain and having an anionic group such as a phosphoric acid group, a sulfonic acid group, an amino group, or an ammonium group at the molecular chain and terminal. preferable. Such a dispersant is preferably used because it is selectively adsorbed on the surface of the ultrafine metal oxide particles, improves the affinity with the binder component, and at the same time prevents reaggregation of the ultrafine particles.
【0086】上記の各必須成分及び必要に応じて用いる
その他の成分を溶解または分散させる溶剤は、特に制限
されないが、例えば、イソプロピルアルコール、メタノ
ール、エタノール等のアルコール類;メチルエチルケト
ン、メチルイソブチルケトン等のケトン類;酢酸エチ
ル、酢酸ブチル等のエステル類;ハロゲン化炭化水素;
トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素;或いはこれら
の混合物を用いることができる。The solvent that dissolves or disperses each of the above essential components and other components that are used as necessary is not particularly limited, but examples thereof include alcohols such as isopropyl alcohol, methanol and ethanol; methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone, and the like. Ketones; Esters such as ethyl acetate and butyl acetate; Halogenated hydrocarbons;
Aromatic hydrocarbons such as toluene and xylene; or mixtures thereof can be used.
【0087】各成分の配合割合は適宜調節可能である
が、好ましくは、前記溶剤を除く配合成分の総重量に対
して、必須成分として、前記金属酸化物超微粒子を10
〜95重量%、及び、前記複合体を5〜90重量%含有
し、総量に満たない部分は、必要に応じて配合された分
散剤その他の成分が占める組成とするのが好ましい。い
ずれかの必須成分の配合割合がこの範囲を外れると、塗
膜強度か又は屈折率のいずれかが不十分となる場合が多
い。The mixing ratio of each component can be adjusted appropriately, but preferably, the metal oxide ultrafine particles are added as an essential component to 10 parts by weight based on the total weight of the mixing components excluding the solvent.
It is preferable that the content of the dispersant and other components is contained in an amount of ˜95% by weight, and 5 to 90% by weight of the composite, and the total amount is less than the total amount. If the blending ratio of any of the essential components is out of this range, either the coating strength or the refractive index is often insufficient.
【0088】本発明の高屈折率コーティング組成物に分
散剤をさらに配合する場合には、金属酸化物超微粒子の
量に対して30重量%以下の有効量を配合する。本発明
においては、バインダー成分が水素結合形成基を有して
いるので、少量の分散剤を配合しただけでも、金属酸化
物超微粒子の分散安定性をかなり向上させることができ
る。When a dispersant is further added to the high refractive index coating composition of the present invention, an effective amount of 30% by weight or less based on the amount of ultrafine metal oxide particles is added. In the present invention, since the binder component has a hydrogen bond-forming group, the dispersion stability of the metal oxide ultrafine particles can be considerably improved even by adding a small amount of a dispersant.
【0089】また、溶剤の量は、各成分を均一に溶解、
分散することができ、調製後の保存時に凝集を来たさ
ず、且つ、塗工時に希薄すぎない濃度となるように適宜
調節する。この条件が満たされる範囲内で溶剤の使用量
を少なくして高濃度のコーティング組成物を調製し、容
量をとらない状態で保存し、使用時に必要分を取り出し
て塗工作業に適した濃度に希釈するのが好ましい。The amount of solvent is such that each component is uniformly dissolved,
The concentration is adjusted so that it can be dispersed, does not cause aggregation during storage after preparation, and is not too dilute at the time of coating. Within the range where this condition is satisfied, reduce the amount of solvent used to prepare a high-concentration coating composition, store it in a state that does not take up the volume, and take out the necessary amount at the time of use to obtain a concentration suitable for coating work. It is preferably diluted.
【0090】上記各成分を用いて本発明に係る高屈折率
コーティング組成物を調製するには、塗工液の一般的な
調製法に従って分散処理すればよい。例えば、金属酸化
物超微粒子、バインダー成分と金属化合物の複合体、金
属化合物の追加分、溶剤、及び、その他の所望成分を任
意の順序で混合し、得られた混合物にビーズ等の媒体を
投入し、ペイントシェーカーやビーズミル等で適切に分
散処理することにより、高屈折率コーティング組成物が
得られる。In order to prepare the high refractive index coating composition according to the present invention using the above components, the dispersion treatment may be carried out according to a general method for preparing a coating liquid. For example, ultrafine metal oxide particles, a composite of a binder component and a metal compound, an additional amount of the metal compound, a solvent, and other desired components are mixed in any order, and a medium such as beads is added to the obtained mixture. Then, a high-refractive-index coating composition can be obtained by performing an appropriate dispersion treatment with a paint shaker, a bead mill, or the like.
【0091】また、金属酸化物超微粒子、バインダー成
分、金属化合物、溶剤、及び、その他の所望成分を任意
の順序で混合して混合物を調製し、この混合物中のバイ
ンダー成分と金属化合物とを選択的に架橋反応させて複
合体を形成し、その後、金属化合物の不足分を追加配合
することによっても、本発明のコーティング組成物を調
製することができる。Further, ultrafine metal oxide particles, a binder component, a metal compound, a solvent, and other desired components are mixed in an arbitrary order to prepare a mixture, and the binder component and the metal compound in this mixture are selected. The coating composition of the present invention can also be prepared by subjecting the composite to a cross-linking reaction to form a composite, and then additionally blending the deficiency of the metal compound.
【0092】金属化合物が加水分解・重縮合性を有する
場合には、本発明のコーティング組成物を調製した後
で、当該組成物中に遊離の又は複合体の状態で存在して
いる金属化合物を、さらに部分加水分解及び/又は部分
重縮合させることによって、塗工後の加水分解・重縮合
を短時間で且つ低エネルギーで行うことができるように
なるので好ましい。この段階では、すでにバインダー成
分と金属化合物の間の架橋結合が充分に形成され、金属
化合物又はその部分重縮合物がバインダー成分の分子間
に均一に分布し固定された状態の複合体が形成されてい
るので、金属化合物を追加的に部分加水分解・重縮合さ
せてもコーティング組成物や塗膜の均一性が損なわれに
くい。In the case where the metal compound has hydrolysis / polycondensation properties, after the coating composition of the present invention is prepared, the metal compound present in the composition in a free or complex state is removed. Further, partial hydrolysis and / or partial polycondensation is preferable because hydrolysis and polycondensation after coating can be carried out in a short time and with low energy. At this stage, the cross-linking bond between the binder component and the metal compound has already been sufficiently formed, and the metal compound or the partial polycondensate thereof is uniformly distributed among the molecules of the binder component to form a complex. Therefore, even if the metal compound is additionally partially hydrolyzed and polycondensed, the uniformity of the coating composition and the coating film is not easily impaired.
【0093】金属化合物、例えばチタンアルコキシド、
ジルコニウムアルコキシド、ケイ素アルコキシド、シラ
ンカップリング剤、または、それらのキレート化物を部
分加水分解する場合には、金属化合物1モル当たり、水
を2モル以下の範囲で添加するのが好ましい。これらの
金属化合物に2モル倍を超える量の水を加えると、加水
分解が進みすぎてしまい、コーティング組成物の安定性
と得られる塗膜の密着性が極端に低下するので好ましく
ない。Metal compounds such as titanium alkoxides,
When the zirconium alkoxide, silicon alkoxide, silane coupling agent, or chelate thereof is partially hydrolyzed, it is preferable to add water in an amount of 2 mol or less per 1 mol of the metal compound. Addition of water in excess of 2 mole times to these metal compounds is not preferable because the hydrolysis proceeds excessively and the stability of the coating composition and the adhesion of the resulting coating film are extremely reduced.
【0094】この部分加水分解は、通常5℃以上、好ま
しくは10℃以上で、且つ、通常50℃以下、好ましく
は30℃以下の温度で、通常5分以上、好ましくは30
分以上、且つ、通常3時間以下、好ましくは1時間以
下、連続攪拌しながら行う。This partial hydrolysis is usually carried out at a temperature of 5 ° C. or higher, preferably 10 ° C. or higher, and usually 50 ° C. or lower, preferably 30 ° C. or lower, usually for 5 minutes or longer, preferably for 30 minutes.
It is carried out for a minute or more and usually 3 hours or less, preferably 1 hour or less with continuous stirring.
【0095】部分加水分解には希薄な酸触媒を用いるこ
とができる。好ましい酸触媒としては、例えば、塩酸、
硝酸、硫酸、又は酢酸などの酸を用いることができる。
これらの酸を、通常0.001N以上、好ましくは0.
005N以上で、且つ、通常20.0N以下、好ましく
は1N以下の水溶液に調製し、他の成分と混合する前の
金属化合物、或いは、金属化合物と他の成分の混合物に
加えると、酸触媒水溶液の水分が加水分解に利用され
る。条件によっては、それ以上の水分を添加する必要が
ない場合もある。A dilute acid catalyst can be used for the partial hydrolysis. Preferred acid catalysts include, for example, hydrochloric acid,
Acids such as nitric acid, sulfuric acid, or acetic acid can be used.
These acids are usually added in an amount of 0.001 N or more, preferably 0.
An acid catalyst aqueous solution is obtained by preparing an aqueous solution of 005 N or more and usually 20.0 N or less, preferably 1 N or less and adding it to the metal compound before mixing with other components or the mixture of the metal compound and other components. Is used for hydrolysis. Depending on the conditions, it may not be necessary to add more water.
【0096】こうして得られた高屈折率コーティング組
成物は、金属酸化物超微粒子、水素結合形成基を有する
バインダー成分の分子間を金属化合物又はその部分的重
縮合物を介して架橋させた複合体、及び、必要に応じて
分散剤等のその他の成分を溶剤に溶解又は分散してなる
ものである。当該コーティング組成物中において、金属
酸化物微粒子の一部または全部は、複合体を構成してい
るバインダー成分に残されている水素結合形成基を介し
て水素結合して均一に分散している。The high-refractive-index coating composition thus obtained is a composite in which the molecules of the metal oxide ultrafine particles and the binder component having a hydrogen bond-forming group are cross-linked through a metal compound or a partial polycondensate thereof. And, if necessary, other components such as a dispersant are dissolved or dispersed in a solvent. In the coating composition, a part or all of the metal oxide fine particles are hydrogen-bonded through the hydrogen bond-forming groups remaining in the binder component constituting the composite and uniformly dispersed.
【0097】本発明に係る高屈折率コーティング組成物
は、乳白色の液体であり、数ヶ月に渡って安定な溶液状
態を保つことができてポットライフが長く、基材に対し
て濡れ性が良くて塗布適性に優れている。The high refractive index coating composition according to the present invention is a milky white liquid, can maintain a stable solution state for several months, has a long pot life, and has good wettability to a substrate. It has excellent coating suitability.
【0098】本発明の高屈折率コーティング組成物を用
いて十分な塗膜強度を有する塗膜を形成するためには、
以下の条件を満たしていることが望ましい。すなわち、
本発明の高屈折率コーティング組成物を塗工量0.2g
/m2となるように塗布し、120℃で2分間加熱した
後、バインダー成分の良溶剤で抽出した時に、抽出前の
固形分量に対する、抽出後に残留した固形分の重量比、
すなわちゲル分率が10%以上となることが望ましい。
ここで、「バインダー成分の良溶剤」とは、バインダー
成分を本発明で使用できる濃度範囲で均一に溶解可能な
溶剤のことである。上記の試験条件で測定されるゲル分
率が10%以上となる場合には、バインダー成分の分子
間に、金属化合物またはその重縮合物を介する架橋結合
が十分な量だけ形成されていると言えるので、バインダ
ー成分の不足による塗膜強度の不足は生じない。In order to form a coating film having sufficient coating strength using the high refractive index coating composition of the present invention,
It is desirable to meet the following conditions. That is,
0.2 g of coating amount of the high refractive index coating composition of the present invention
/ M 2 and heated at 120 ° C. for 2 minutes, and then extracted with a good solvent for the binder component, the weight ratio of the solid content remaining after extraction to the solid content before extraction,
That is, it is desirable that the gel fraction be 10% or more.
Here, the "good solvent for the binder component" is a solvent capable of uniformly dissolving the binder component in the concentration range usable in the present invention. When the gel fraction measured under the above test conditions is 10% or more, it can be said that a sufficient amount of crosslinking bonds are formed between the molecules of the binder component via the metal compound or its polycondensate. Therefore, insufficient coating strength does not occur due to insufficient binder components.
【0099】本発明の高屈折率コーティング組成物を基
材等の被塗工体の表面に塗布し、乾燥し、必要に応じて
重縮合及び硬化させることによって、実質的に無色透明
の高屈折率塗膜を形成することができる。The high refractive index coating composition of the present invention is applied to the surface of an article to be coated such as a substrate, dried, and optionally polycondensed and cured to give a substantially colorless and transparent high refractive index composition. A rate coating film can be formed.
【0100】本発明の高屈折率コーティング組成物を塗
布する基材は特に制限されない。好ましい基材として
は、例えば、ガラス板; トリアセテートセルロース
(TAC)、ポリエチレンテレフタレート(PET)、
ジアセチルセルロース、アセテートブチレートセルロー
ス、ポリエーテルサルホン、アクリル系樹脂;ポリウレ
タン系樹脂;ポリエステル;ポリカーボネート;ポリス
ルホン;ポリエーテル;トリメチルペンテン;ポリエー
テルケトン;(メタ)アクリロニトリル等の各種樹脂で
形成したフィルム等を例示することができる。又、厚さ
は通常25μm〜1000μm程度である。The substrate to which the high refractive index coating composition of the present invention is applied is not particularly limited. Preferred base materials include, for example, glass plates; triacetate cellulose (TAC), polyethylene terephthalate (PET),
Diacetyl cellulose, acetate butyrate cellulose, polyether sulfone, acrylic resin; polyurethane resin; polyester; polycarbonate; polysulfone; polyether; trimethylpentene; polyetherketone; films formed of various resins such as (meth) acrylonitrile Can be illustrated. The thickness is usually about 25 μm to 1000 μm.
【0101】高屈折率コーティング組成物は、例えば、
スピンコート法、ディップ法、スプレー法、スライドコ
ート法、バーコート法、ロールコーター法、メニスカス
コーター法、フレキソ印刷法、スクリーン印刷法、ビー
ドコーター法等の各種方法で基材上に塗布することがで
きる。High refractive index coating compositions include, for example:
It can be applied on the substrate by various methods such as spin coating, dipping, spraying, slide coating, bar coating, roll coater, meniscus coater, flexo printing, screen printing and bead coater. it can.
【0102】本発明の高屈折率コーティング組成物を基
材等の被塗工体の表面に所望の塗工量で塗布した後、通
常は、オーブン等の加熱手段で加熱乾燥する。複合体を
構成している金属化合物が加水分解重縮合可能な場合
は、この加熱乾燥工程において溶剤を除去しながら加水
分解縮合反応を進行させる。金属化合物同士の加水分解
縮合反応は、通常、30℃以上で1時間以上加熱する条
件で行われる。バインダー成分として、はじめから重合
しているポリマーを用いている場合には、この加水分解
縮合反応が完了すれば高屈折率の塗膜が得られる。The high-refractive-index coating composition of the present invention is applied on the surface of an article to be coated such as a substrate in a desired coating amount, and then usually dried by heating with a heating means such as an oven. When the metal compound forming the complex can be hydrolyzed and polycondensed, the hydrolysis and condensation reaction is allowed to proceed while removing the solvent in this heating and drying step. The hydrolysis-condensation reaction between metal compounds is usually carried out under the condition of heating at 30 ° C. or higher for 1 hour or longer. When a polymer that has been polymerized from the beginning is used as the binder component, a coating film having a high refractive index can be obtained when this hydrolysis condensation reaction is completed.
【0103】バインダー成分として反応硬化性の化合物
を用いている場合には、通常は、高屈折率コーティング
組成物の塗膜を加熱乾燥した後、紫外線(UV)や電離
放射線(EB)等の照射により光重合させるか或いはそ
の他の適切な重合方法によりバインダー成分を重合して
高分子のバインダーを生成させ、それから、一定時間加
熱することによって加水分解縮合反応を進行させ、複合
体中の金属化合物を重縮合させる。エチレン性二重結合
含有モノマーのような光重合性バインダー成分を用いて
いる場合には、通常、塗膜を加熱乾燥した後、電離放射
線(EB)の照射によりバインダー成分を光硬化させ、
それから、30℃以上で1時間以上加熱することにより
加水分解縮合反応を行う。バインダー成分が多官能の反
応硬化性化合物の場合には、バインダー成分同士の重合
反応によってバインダー分子間を直接結合する架橋結合
も形成され、塗膜強度が向上する。バインダー成分とし
て反応硬化性化合物を用いている場合には、上記したよ
うな加水分解縮合反応とバインダー成分の重合反応が完
了することにより、高屈折率塗膜が得られる。When a reaction-curable compound is used as the binder component, the coating film of the high refractive index coating composition is usually heated and dried and then irradiated with ultraviolet rays (UV) or ionizing radiation (EB). By photopolymerization or other suitable polymerization method to polymerize the binder component to produce a polymeric binder, and then heat for a certain period of time to promote the hydrolysis-condensation reaction to remove the metal compound in the complex. Polycondensate. When a photopolymerizable binder component such as an ethylenic double bond-containing monomer is used, usually, after the coating film is dried by heating, the binder component is photocured by irradiation with ionizing radiation (EB),
Then, the hydrolysis condensation reaction is performed by heating at 30 ° C. or higher for 1 hour or longer. When the binder component is a polyfunctional reaction-curable compound, a cross-linking bond that directly bonds between the binder molecules is also formed by the polymerization reaction of the binder components, and the coating film strength is improved. When a reaction-curable compound is used as the binder component, a high-refractive index coating film can be obtained by completing the above-mentioned hydrolysis condensation reaction and polymerization reaction of the binder component.
【0104】このようにして本発明に係る高屈折率塗膜
が得られる。当該高屈折率塗膜は、水素結合形成基を有
する重合体を金属化合物またはその重縮合物で架橋した
バインダー中に、平均粒子径が1〜200nmで屈折率
が1.60以上の金属酸化物超微粒子を分散してなるも
のであるが、必要に応じてその他の成分を含有していて
もよい。その他の成分としては、コーティング組成物に
必要に応じて配合された分散剤等の成分を例示すること
ができる。Thus, the high refractive index coating film according to the present invention is obtained. The high refractive index coating film is a metal oxide having an average particle diameter of 1 to 200 nm and a refractive index of 1.60 or more in a binder obtained by crosslinking a polymer having a hydrogen bond forming group with a metal compound or a polycondensate thereof. Although it is formed by dispersing ultrafine particles, it may contain other components as necessary. Examples of the other component include components such as a dispersant which is optionally blended with the coating composition.
【0105】本発明に係る高屈折率塗膜中において、金
属酸化物超微粒子は、その全部又は一部がバインダーの
水素結合形成基に水素結合した状態で、均一に分散して
いる。In the high-refractive index coating film according to the present invention, the metal oxide ultrafine particles are uniformly dispersed in a state in which all or part of them are hydrogen-bonded to the hydrogen-bond forming group of the binder.
【0106】バインダーは、水素結合形成基を有する重
合体の部分と、当該重合体の分子間を架橋している金属
化合物またはその重縮合物の部分とで構成されている。
水素結合形成基を有する重合体の分子同士は、金属化合
物またはその重縮合物の分子構造を介して架橋結合して
いると共に、さらに直接架橋結合している場合がある。
このような直接の架橋結合が、水素結合形成基を有する
重合体の分子間に存在すると、塗膜強度に優れるので好
ましい。上述したように、バインダー成分として水素結
合形成基を有する多官能の反応硬化性化合物を用いる
と、水素結合形成基を有する重合体の分子間を直接結合
する架橋結合が形成される。The binder is composed of a polymer portion having a hydrogen bond-forming group and a metal compound or polycondensation portion thereof which crosslinks the molecules of the polymer.
The molecules of the polymer having a hydrogen bond-forming group may be cross-linked with each other via the molecular structure of the metal compound or its polycondensate and may be further directly cross-linked.
It is preferable that such a direct cross-linking bond is present between the molecules of the polymer having a hydrogen bond-forming group, because the coating film strength is excellent. As described above, when a polyfunctional reaction-curable compound having a hydrogen bond-forming group is used as the binder component, a cross-linking bond that directly bonds the molecules of the polymer having the hydrogen bond-forming group is formed.
【0107】金属化合物が同じ官能基を二以上有してお
り、当該官能基がバインダーを構成する重合体部分に存
在する水素結合形成基と架橋結合可能であり、且つ、当
該官能基同士でも重縮合可能な場合がある。このような
場合には、上述したように、当該官能基の一部は前記重
合体の水素結合形成基の一部と反応して、金属化合物ま
たはその重縮合物を介する架橋結合を形成し、他の一部
は当該官能基同士で反応して金属化合物がアモルファス
状に重縮合した部分を形成する。The metal compound has two or more of the same functional groups, the functional groups can be cross-linked with the hydrogen bond-forming group present in the polymer portion constituting the binder, and the functional groups are also heavy. In some cases condensation is possible. In such a case, as described above, a part of the functional group reacts with a part of the hydrogen bond-forming group of the polymer to form a cross-link bond through a metal compound or a polycondensate thereof, The other part reacts with the functional groups to form a polycondensed part of the metal compound in an amorphous form.
【0108】例えば、前記金属化合物として、金属原子
に直接結合したアルコキシル基を二以上有するアルコキ
シド又はそのキレート化物を用いると、当該金属化合物
のアルコキシル基の一部は前記重合体の水素結合形成基
の一部と縮合して架橋結合を形成し、他の一部は当該ア
ルコキシル基同士で加水分解・縮合してアルコキシドを
重縮合させた構造を有する高屈折率塗膜が得られる。金
属原子に直接結合したアルコキシル基を二以上有するア
ルコキシド又はそのキレート化物としては、チタンアル
コキシド、ジルコニウムアルコキシド、ケイ素アルコキ
シド、シランカップリング剤、そのいずれかのキレート
化物、又は、それらの混合物を例示することができる。For example, when an alkoxide having two or more alkoxyl groups directly bonded to a metal atom or a chelate thereof is used as the metal compound, a part of the alkoxyl group of the metal compound is a hydrogen bond forming group of the polymer. It is possible to obtain a high refractive index coating film having a structure in which a part of them is condensed to form a cross-linking bond and the other part is hydrolyzed and condensed between the alkoxyl groups to polycondense the alkoxide. Examples of the alkoxide having two or more alkoxy groups directly bonded to a metal atom or a chelate thereof include titanium alkoxide, zirconium alkoxide, silicon alkoxide, silane coupling agent, any chelate thereof, or a mixture thereof. You can
【0109】本発明に係る高屈折率塗膜は、基材や低屈
折率層等に対する密着性が良好であり、塗膜強度に優
れ、屈折率が高く、実質的に透明であり、反射防止膜を
構成する層、特に高屈折率層として好適に利用できる。The high-refractive-index coating film according to the present invention has good adhesion to a substrate, a low-refractive-index layer, etc., is excellent in coating strength, has a high refractive index, is substantially transparent, and is antireflection. It can be suitably used as a layer constituting the film, particularly as a high refractive index layer.
【0110】本発明に係る高屈折率塗膜は、屈折率を
1.65以上とすることができ、屈折率の異なる一又は
二以上の層と組み合わせて反射防止膜を形成することが
できる。また、低屈折率層との関係で特に高い屈折率が
求められる場合でも、本発明に係る高屈折率塗膜は屈折
率を1.80以上の高い値に調節することが可能であ
る。そして、金属酸化物超微粒子の種類及び配合量と共
に、バインダー成分を架橋する金属化合物の種類及び配
合量を適切に選択し加減することによって、本発明に係
る高屈折率層の屈折率を1.65以上または1.80以
上の高い値で、且つ、低屈折率層等の他の層の屈折率と
の関係で予め設定された特定値(所定値)に容易に調節
できる。The high refractive index coating film according to the present invention can have a refractive index of 1.65 or more, and can be combined with one or more layers having different refractive indexes to form an antireflection film. Even when a particularly high refractive index is required in relation to the low refractive index layer, the high refractive index coating film according to the present invention can adjust the refractive index to a high value of 1.80 or more. Then, the refractive index of the high refractive index layer according to the present invention is 1. by appropriately selecting and adjusting the type and blending amount of the metal oxide ultrafine particles as well as the type and blending amount of the metal compound that crosslinks the binder component. It can be easily adjusted to a high value of 65 or more or 1.80 or more, and a specific value (predetermined value) set in advance in relation to the refractive index of another layer such as the low refractive index layer.
【0111】また、本発明に係る高屈折率塗膜に対し、
それよりも屈折率の低い材料を塗工、若しくは、蒸着の
ような真空成膜などの膜形成法により積層して低屈折率
層等の隣接層を形成する場合、本発明に係る高屈折率塗
膜は、何れの方法で作成した隣接層に対しても良好な密
着性を示す。本発明に係る高屈折率塗膜は、バインダー
成分の水素結合形成基、及び、無機金属からなる無機結
合の作用によって、塗膜や蒸着膜等の隣接層に対して良
好な密着性を示すと考えられる。本発明に係る高屈折率
塗膜の密着性は、JIS K 5600−5−6に規定
する10×10のクロスカットセロハンテープ剥離試験
を行った時に、100の碁盤目のうち剥離する数が1個
以下とすることができる。Further, for the high refractive index coating film according to the present invention,
When a material having a lower refractive index than that is applied or laminated by a film forming method such as vacuum film formation such as vapor deposition to form an adjacent layer such as a low refractive index layer, a high refractive index according to the present invention The coating film exhibits good adhesion to the adjacent layer formed by any method. The high-refractive-index coating film according to the present invention exhibits good adhesion to an adjacent layer such as a coating film or a vapor deposition film by the action of a hydrogen bond-forming group of a binder component, and an inorganic bond composed of an inorganic metal. Conceivable. The adhesiveness of the high refractive index coating film according to the present invention is 1 in 100 cross-cuts when the cross-cut cellophane tape peeling test of 10 × 10 specified in JIS K 5600-5-6 is performed. It can be less than or equal to an individual.
【0112】また、本発明に係る高屈折率塗膜の塗膜硬
度は、本発明に係るコーティング組成物を基材上に直接
又は他の層を介して0.1μmの最終膜厚に塗工し硬化
させた後で、JIS K 5600−5−4に基づく鉛
筆硬度試験により1Kg荷重で測定した時にH以上とす
ることができる。The coating hardness of the high refractive index coating film according to the present invention is such that the coating composition according to the present invention is applied directly or through another layer to a final film thickness of 0.1 μm. After curing, the pencil hardness test based on JIS K 5600-5-4 can be set to H or higher when measured with a load of 1 kg.
【0113】また、本発明に係る高屈折率塗膜は、バイ
ンダー成分の間に金属化合物が均一に分布した状態で架
橋結合を形成することにより、塗膜の引張り強度を大幅
に向上させることができる。具体的には、被験サンプル
として本発明に係るコーティング組成物を用い、JIS
K7113に基づいて試験片を作製し、引張り試験を
行って破断強度を測定した時に、被験サンプルのコーテ
ィング組成物から金属化合物を抜いた組成を有するコー
ティング組成物を比較サンプルとして用い、同様にJI
S K7113に基づいて試験片を作製し、引張り試験
を行って測定される破断強度と比較して、1.3倍以上
に向上させることができる。Further, in the high refractive index coating film according to the present invention, the tensile strength of the coating film can be significantly improved by forming a cross-linking bond in the state where the metal compound is uniformly distributed between the binder components. it can. Specifically, using the coating composition according to the present invention as a test sample, the JIS
A test piece was prepared based on K7113, and a tensile test was performed to measure the breaking strength, and a coating composition having a composition obtained by removing a metal compound from the coating composition of the test sample was used as a comparative sample.
It is possible to improve the strength by 1.3 times or more as compared with the breaking strength measured by preparing a test piece based on SK7113 and performing a tensile test.
【0114】また、本発明に係る高屈折率塗膜の無色透
明性は、分光光度計で測定した時に500〜800nm
の範囲における透過率が90%以上とすることができ
る。Further, the colorless transparency of the high refractive index coating film according to the present invention is 500 to 800 nm when measured with a spectrophotometer.
The transmittance in the range can be 90% or more.
【0115】本発明に係る高屈折率塗膜は、反射防止膜
を形成するのに好適に利用できる。本発明に係る高屈折
率塗膜は、光透過性を有し且つ互いに屈折率の異なる層
(光透過層)を二層以上積層してなる多層型反射防止膜
のうちの一層を形成するのに用いることができる。本発
明に係る高屈折率塗膜は、主として高屈折率層や中屈折
率層として用いることができる。また、本発明に係る高
屈折率塗膜は、中乃至高屈折率として機能し得るハード
コート層、すなわち高屈折率ハードコート層として用い
ることもできる。なお、多層型反射防止膜の中で最も屈
折率の高い層を高屈折率層と称し、最も屈折率の低い層
を低屈折率層と称し、それ以外の中間的な屈折率を有す
る層を中屈折率層と称する。The high refractive index coating film according to the present invention can be suitably used for forming an antireflection film. The high-refractive-index coating film according to the present invention forms one layer of a multi-layered antireflection film formed by laminating two or more layers having a light-transmitting property and different refractive indexes (light-transmitting layers). Can be used for. The high refractive index coating film according to the present invention can be used mainly as a high refractive index layer or a medium refractive index layer. The high refractive index coating film according to the present invention can also be used as a hard coat layer capable of functioning as a medium to high refractive index, that is, a high refractive index hard coat layer. In the multilayer antireflection film, the layer having the highest refractive index is referred to as a high refractive index layer, the layer having the lowest refractive index is referred to as a low refractive index layer, and a layer having an intermediate refractive index other than that is It is called a medium refractive index layer.
【0116】また、反射防止膜で被覆する面、例えば画
像表示装置の表示面に、本発明に係る高屈折率塗膜をた
だ一層設けただけでも、被覆面自体の屈折率と本発明に
係る高屈折率塗膜の屈折率のバランスが丁度良い場合に
は反射防止効果が得られる。従って、本発明に係る高屈
折率塗膜は、単層の反射防止膜としても有効に機能する
場合がある。Further, even if only one layer of the high refractive index coating film according to the present invention is provided on the surface coated with the antireflection film, for example, the display surface of the image display device, the refractive index of the coated surface itself and the present invention can be improved. An antireflection effect can be obtained when the refractive index of the high refractive index coating film is just well balanced. Therefore, the high refractive index coating film according to the present invention may function effectively as a single-layer antireflection film.
【0117】本発明に係る高屈折率塗膜は、特に、液晶
表示装置(LCD)や陰極管表示装置(CRT)、プラ
ズマディスプレイパネル(PDP)、エレクトロルミネ
ッセンスディスプレイ(ELD)等の画像表示装置の表
示面を被覆する多層型反射防止膜の少なくとも一層、特
に高屈折率層を形成するのに好適に用いられる。The high refractive index coating film according to the present invention is particularly suitable for image display devices such as liquid crystal display devices (LCD), cathode ray tube display devices (CRT), plasma display panels (PDP), and electroluminescence displays (ELD). It is preferably used for forming at least one layer, especially a high refractive index layer, of a multi-layered antireflection film that covers the display surface.
【0118】図1は、本発明に係る高屈折率塗膜を含ん
だ多層型反射防止膜により表示面を被覆した液晶表示装
置の一例(101)の断面を模式的に示したものであ
る。液晶表示装置101は、表示面側のガラス基板1の
一面にRGBの画素部2(2R、2G、2B)とブラッ
クマトリックス層3を形成してなるカラーフィルター4
を準備し、当該カラーフィルターの画素部2上に透明電
極層5を設け、バックライト側のガラス基板6の一面に
透明電極層7を設け、バックライト側のガラス基板とカ
ラーフィルターとを、透明電極層5、7同士が向き合う
ようにして所定のギャップを空けて対向させ、周囲をシ
ール材8で接着し、ギャップに液晶Lを封入し、背面側
のガラス基板6の外面に配向膜9を形成し、表示面側の
ガラス基板1の外面に偏光フィルム10を貼り付け、後
方にバックライトユニット11を配置したものである。FIG. 1 schematically shows a cross section of an example (101) of a liquid crystal display device in which a display surface is covered with a multilayer antireflection film containing a high refractive index coating film according to the present invention. The liquid crystal display device 101 includes a color filter 4 formed by forming RGB pixel portions 2 (2R, 2G, 2B) and a black matrix layer 3 on one surface of a glass substrate 1 on the display surface side.
The transparent electrode layer 5 is provided on the pixel portion 2 of the color filter, the transparent electrode layer 7 is provided on one surface of the glass substrate 6 on the backlight side, and the glass substrate on the backlight side and the color filter are transparent. The electrode layers 5 and 7 are opposed to each other with a predetermined gap therebetween, and the periphery is adhered with a sealing material 8, the liquid crystal L is sealed in the gap, and the alignment film 9 is provided on the outer surface of the glass substrate 6 on the back side. The polarizing film 10 is formed, the polarizing film 10 is attached to the outer surface of the glass substrate 1 on the display surface side, and the backlight unit 11 is arranged in the rear.
【0119】図2は、表示面側のガラス基板1の外面に
貼り付けた偏光フィルム10の断面を模式的に示したも
のである。表示面側の偏光フィルム10は、ポリビニル
アルコール(PVA)等からなる偏光素子12の両面を
トリアセチルセルロース(TAC)等からなる保護フィ
ルム13、14で被覆し、その裏面側に接着剤層15を
設け、その鑑賞側にハードコート層16と多層型反射防
止膜17を順次形成したものであり、接着剤層15を介
して表示面側のガラス基板1に貼着されている。FIG. 2 schematically shows a cross section of the polarizing film 10 attached to the outer surface of the glass substrate 1 on the display surface side. In the polarizing film 10 on the display surface side, both surfaces of a polarizing element 12 made of polyvinyl alcohol (PVA) or the like are covered with protective films 13 and 14 made of triacetyl cellulose (TAC) or the like, and an adhesive layer 15 is provided on the back surface side. The hard coat layer 16 and the multilayer antireflection film 17 are sequentially formed on the viewing side, and the hard coat layer 16 and the multilayer antireflection film 17 are attached to the glass substrate 1 on the display surface side via the adhesive layer 15.
【0120】ここで、液晶表示装置等のように内部から
射出する光を拡散させて眩しさを低減させるために、ハ
ードコート層16は、当該ハードコート層の表面を凹凸
形状に形成したり或いは当該ハードコート層の内部に無
機や有機のフィラーを分散させてハードコート層内部で
光を散乱させる機能を持たせた防眩層(アンチグレア
層)としてもよい。Here, in order to reduce the glare by diffusing light emitted from the inside as in a liquid crystal display device or the like, the hard coat layer 16 has the surface of the hard coat layer formed in an uneven shape, or An inorganic or organic filler may be dispersed inside the hard coat layer to provide an antiglare layer (antiglare layer) having a function of scattering light inside the hard coat layer.
【0121】多層型反射防止膜17の部分は、バックラ
イト側から鑑賞側に向かって中屈折率層18、高屈折率
層19、低屈折率層20が順次積層された3層構造を有
している。多層型反射防止膜17は、高屈折率層19と
低屈折率層20が順次積層された2層構造であってもよ
い。なお、ハードコート層16の表面が凹凸形状に形成
される場合には、その上に形成される多層型反射防止膜
17も図示のように凹凸形状となる。The multilayer antireflection film 17 has a three-layer structure in which a middle refractive index layer 18, a high refractive index layer 19 and a low refractive index layer 20 are sequentially laminated from the backlight side to the viewing side. ing. The multilayer antireflection film 17 may have a two-layer structure in which a high refractive index layer 19 and a low refractive index layer 20 are sequentially stacked. When the surface of the hard coat layer 16 is formed in an uneven shape, the multilayer antireflection film 17 formed thereon also has an uneven shape as illustrated.
【0122】低屈折率層20は、例えば、シリカやフッ
化マグネシウム等の無機物、フッ素系樹脂等を含有する
塗工液から得られる屈折率1.46以下の塗工膜を用い
て形成することができる。また、中屈折率層18及び高
屈折率層19は、本発明に係る高屈折率塗膜を用いて形
成することができ、中屈折率層18は屈折率1.46〜
1.80の範囲のもの、高屈折率層19は屈折率1.6
5以上のものが使用される。The low refractive index layer 20 is formed by using a coating film having a refractive index of 1.46 or less obtained from a coating liquid containing an inorganic substance such as silica or magnesium fluoride, a fluororesin or the like. You can The medium refractive index layer 18 and the high refractive index layer 19 can be formed by using the high refractive index coating film according to the present invention, and the medium refractive index layer 18 has a refractive index of 1.46 to.
1.80 in the range, the high refractive index layer 19 has a refractive index of 1.6
Five or more are used.
【0123】この反射防止膜の作用により、外部光源か
ら照射された光の反射率が低減するので、景色や蛍光燈
の映り込みが少なくなり、表示の視認性が向上する。ま
た、ハードコート層16を防眩層として使用することに
より、内部からの直進光及び外光が散乱されるために、
反射のぎらつき感が軽減し、表示の視認性がさらに向上
する。By the action of this antireflection film, the reflectance of the light emitted from the external light source is reduced, so that the reflection of scenery and fluorescent lamps is reduced and the visibility of the display is improved. Further, by using the hard coat layer 16 as an antiglare layer, straight traveling light and external light from the inside are scattered,
The glare of reflection is reduced, and the visibility of the display is further improved.
【0124】液晶表示装置101の場合には、偏光素子
12と保護フィルム13、14からなる積層体に本発明
に係る高屈折率コーティング組成物を塗布して屈折率を
1.46〜1.80の範囲で調節した中屈折率層18と
屈折率を1.65以上に調節した高屈折率層19を形成
し、さらに低屈折率層20を設けることができる。そし
て、反射防止膜17を含む偏光フィルム10を接着剤層
15を介して鑑賞側のガラス基板1上に貼着することが
できる。In the case of the liquid crystal display device 101, the high refractive index coating composition according to the present invention is applied to a laminate composed of the polarizing element 12 and the protective films 13 and 14 to adjust the refractive index to 1.46 to 1.80. It is possible to form the middle refractive index layer 18 and the high refractive index layer 19 with the refractive index adjusted to 1.65 or more, and further to provide the low refractive index layer 20. Then, the polarizing film 10 including the antireflection film 17 can be attached to the viewing-side glass substrate 1 via the adhesive layer 15.
【0125】これに対し、CRTの表示面には配向板を
貼着しないので、反射防止膜を直接設ける必要がある。
しかしながら、CRTの表示面に本発明に係る高屈折率
コーティング組成物を塗布するのは煩雑な作業である。
このような場合には、本発明に係る高屈折率塗膜を含ん
でいる反射防止フィルムを作製し、それを表示面に貼着
すれば反射防止膜が形成されるので、表示面に本発明に
係る高屈折率コーティング組成物を塗布しなくて済む。On the other hand, since the orientation plate is not attached to the display surface of the CRT, it is necessary to directly provide the antireflection film.
However, applying the high refractive index coating composition according to the present invention to the display surface of a CRT is a complicated task.
In such a case, an antireflection film containing the high-refractive index coating film according to the present invention is produced, and the antireflection film is formed by adhering it to the display surface. It is not necessary to apply the high refractive index coating composition according to the present invention.
【0126】光透過性を有する基材フィルムの一面側
に、光透過性を有し且つ互いに屈折率が異なる光透過層
を二層以上積層してなり、当該光透過層のうちの少なく
とも一つを本発明に係る高屈折率塗膜で形成することに
より、反射防止フィルムが得られる。基材フィルム及び
光透過層は、反射防止フィルムの材料として使用できる
程度の光透過性を有する必要があり、できるだけ透明に
近いものが好ましい。At least one of the light-transmitting layers is formed by laminating two or more light-transmitting layers having light-transmitting properties and different refractive indexes on one surface side of the light-transmitting substrate film. An antireflection film can be obtained by forming the film with the high refractive index coating film according to the present invention. The base film and the light-transmitting layer need to have a light-transmitting property such that they can be used as a material for the antireflection film, and those that are as transparent as possible are preferable.
【0127】図3は、本発明に係る高屈折率塗膜を含ん
だ反射防止フィルムの一例(102)の断面を模式的に
示したものである。反射防止フィルム102は、光透過
性を有する基材フィルム21の一面側に、本発明に係る
高屈折率コーティング組成物を塗布して高屈折率層22
を形成し、さらに当該高屈折率層の上に低屈折率層23
を設けたものである。この例では、互いに屈折率の異な
る光透過層は高屈折率層と低屈折率層の二層だけだが、
光透過層を三層以上設けてもよい。その場合には、高屈
折率層だけでなく中屈折率層も、本発明に係る高屈折率
コーティング組成物を塗布して形成することができる。FIG. 3 schematically shows a cross section of an example (102) of the antireflection film containing the high refractive index coating film according to the present invention. In the antireflection film 102, the high refractive index layer 22 is formed by applying the high refractive index coating composition according to the present invention on one surface side of the base film 21 having light transmittance.
And a low refractive index layer 23 on the high refractive index layer.
Is provided. In this example, the light transmission layers having different refractive indices are only two layers, a high refractive index layer and a low refractive index layer,
You may provide three or more light transmission layers. In that case, not only the high refractive index layer but also the medium refractive index layer can be formed by applying the high refractive index coating composition according to the present invention.
【0128】[0128]
【実施例】(実施例1)
(1)複合体の調製
バインダー成分であるペンタエリスリトールトリアクリ
レート(PET30、日本化薬(株)製)10.0重量
部に、チタニウム−n−ブトキシド9.14重量部(ペ
ンタエリスリトールトリアクリレートの水酸基に対し
0.8モル量)を加えて110℃で1時間脱ブタノール
反応を行って複合体を調製した。Examples (Example 1) (1) Preparation of complex 10.0 parts by weight of pentaerythritol triacrylate (PET30, manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd.), which is a binder component, and titanium-n-butoxide 9.14. A part was added (0.8 mol amount based on the hydroxyl group of pentaerythritol triacrylate), and a butanol reaction was performed at 110 ° C. for 1 hour to prepare a complex.
【0129】(2):高屈折率コーティング組成物の調
製
上記複合体を含む下記成分をマヨネーズ瓶中に入れ、ジ
ルコニアビーズを媒体に用いてペイントシェーカーで7
時間振とうして、チタニア超微粒子分散液(高屈折率コ
ーティング組成物)を得た。(2): Preparation of High Refractive Index Coating Composition The following components including the above complex were put in a mayonnaise bottle, and zirconia beads were used as a medium to a paint shaker.
The mixture was shaken for a time to obtain a titania ultrafine particle dispersion liquid (high refractive index coating composition).
【0130】<チタニア超微粒子分散液の組成>
・チタニア超微粒子(走査型電子顕微鏡観察法による平
均粒子径30nm、商品名TTO51(C)、石原テク
ノ(株)製):10重量部
・分散剤(商品名ディスパービック163、ビックケミ
ー(株)製):2重量部・上記複合体:4重量部
・光開始剤(イルガキュア184、チバスペシャリティ
ーケミカルズ(株)製):0.2重量部
・メチルイソブチルケトン:135重量部
(実施例2)
(1)複合体の調製
バインダー成分であるペンタエリスリトールトリアクリ
レート(PET30、日本化薬(株)製)10.0重量
部に、チタニウム−n−ブトキシド5.71重量部(ペ
ンタエリスリトールトリアクリレートの水酸基に対し1
/2モル量)を加えて110℃で1時間脱ブタノール反
応を行って複合体を調製した。<Composition of titania ultrafine particle dispersion> Titania ultrafine particles (average particle diameter 30 nm by scanning electron microscope observation, trade name TTO51 (C), manufactured by Ishihara Techno Co., Ltd.): 10 parts by weight dispersant (Brand name Disperbic 163, manufactured by Big Chemie Co., Ltd.): 2 parts by weight-Complex: 4 parts by weight-Photoinitiator (Irgacure 184, manufactured by Ciba Specialty Chemicals Co., Ltd.): 0.2 parts by weight-Methyl Isobutyl ketone: 135 parts by weight (Example 2) (1) Preparation of complex 10.0 parts by weight of pentaerythritol triacrylate (PET30, manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd.) as a binder component, and titanium-n-butoxide 5 .71 parts by weight (1 to the hydroxyl group of pentaerythritol triacrylate
(2 mol amount) was added, and a butanol removal reaction was performed at 110 ° C. for 1 hour to prepare a complex.
【0131】(2):高屈折率コーティング組成物の調
製
上記複合体を含む下記成分をマヨネーズ瓶中に入れ、ジ
ルコニアビーズを媒体に用いてペイントシェーカーで7
時間振とうして、チタニア超微粒子分散液(高屈折率コ
ーティング組成物)を得た。(2) Preparation of High Refractive Index Coating Composition The following components including the above composite were placed in a mayonnaise bottle, and zirconia beads were used as a medium to a paint shaker.
The mixture was shaken for a time to obtain a titania ultrafine particle dispersion liquid (high refractive index coating composition).
【0132】<チタニア超微粒子分散液の組成>
・チタニア超微粒子(走査型電子顕微鏡観察法による平
均粒子径30nm、商品名TTO51(C)、石原テク
ノ(株)製):10重量部
・分散剤(商品名ディスパービック163、ビックケミ
ー(株)製):2重量部
・上記複合体:4重量部
・光開始剤(イルガキュア184、チバスペシャリティ
ーケミカルズ(株)製):0.2重量部
・メチルイソブチルケトン:135重量部
(実施例3)
(1)複合体の調製
バインダー成分であるペンタエリスリトールトリアクリ
レート(PET30、日本化薬(株)製)10.0重量
部に、ジルコニウム−n−ブトキシド6.43重量部
(ペンタエリスリトールトリアクリレートの水酸基に対
し1/2モル量)を加えて110℃で1時間脱ブタノー
ル反応を行って複合体を調製した。<Composition of titania ultrafine particle dispersion> Titania ultrafine particles (average particle size 30 nm by scanning electron microscope observation, trade name TTO51 (C), manufactured by Ishihara Techno Co., Ltd.): 10 parts by weight Dispersant (Brand name Disperbic 163, manufactured by Big Chemie Co., Ltd.): 2 parts by weight-Complex: 4 parts by weight-Photoinitiator (Irgacure 184, manufactured by Ciba Specialty Chemicals Co., Ltd.): 0.2 parts by weight-Methyl Isobutyl ketone: 135 parts by weight (Example 3) (1) Preparation of complex 10.0 parts by weight of pentaerythritol triacrylate (PET30, manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd.), which is a binder component, and zirconium-n-butoxide 6 were added. Add 0.43 parts by weight (1/2 molar amount based on the hydroxyl group of pentaerythritol triacrylate) and remove the butanone at 110 ° C for 1 hour. It was prepared a complex effect a reaction.
【0133】(2):高屈折率コーティング組成物の調
製
上記複合体を含む下記成分をマヨネーズ瓶中に入れ、ジ
ルコニアビーズを媒体に用いてペイントシェーカーで7
時間振とうして、チタニア超微粒子分散液(高屈折率コ
ーティング組成物)を得た。(2): Preparation of high-refractive index coating composition The following components including the above complex were put in a mayonnaise bottle, and zirconia beads were used as a medium to a paint shaker.
The mixture was shaken for a time to obtain a titania ultrafine particle dispersion liquid (high refractive index coating composition).
【0134】<チタニア超微粒子分散液の組成>
・チタニア超微粒子(走査型電子顕微鏡観察法による平
均粒子径30nm、商品名TTO51(C)、石原テク
ノ(株)製):10重量部
・分散剤(商品名ディスパービック163、ビックケミ
ー(株)製):2重量部・上記複合体:4重量部
・光重合開始剤(イルガキュア184、チバスペシャリ
ティーケミカルズ(株)製):0.2重量部
・メチルイソブチルケトン:135重量部
(比較例1)実施例1においてチタニウム−n−ブトキ
シドを加えなかったほかは上記実施例1と同様に行っ
て、バインダー成分を架橋し得る金属化合物を含有しな
いチタニア超微粒子分散液を調製した。すなわち、下記
成分をマヨネーズ瓶中に入れ、ジルコニアビーズを媒体
に用いてペイントシェーカーで7時間振とうして、チタ
ニア超微粒子分散液(高屈折率コーティング組成物)を
得た。<Composition of titania ultrafine particle dispersion liquid> Titania ultrafine particles (average particle size 30 nm by scanning electron microscope observation, trade name TTO51 (C), manufactured by Ishihara Techno Co., Ltd.): 10 parts by weight dispersant (Brand name Disperbic 163, manufactured by Big Chemie Co., Ltd.): 2 parts by weight-Complex: 4 parts by weight-Photopolymerization initiator (Irgacure 184, manufactured by Ciba Specialty Chemicals Co., Ltd.): 0.2 parts by weight- Methyl isobutyl ketone: 135 parts by weight (Comparative Example 1) Except for the fact that titanium-n-butoxide was not added in Example 1, the same procedure as in Example 1 above was carried out to obtain a titania-free metal compound capable of crosslinking the binder component. A fine particle dispersion was prepared. That is, the following components were placed in a mayonnaise bottle and shaken for 7 hours with a paint shaker using zirconia beads as a medium to obtain a titania ultrafine particle dispersion liquid (high refractive index coating composition).
【0135】<チタニア超微粒子分散液の組成>・チタ
ニア超微粒子(走査型電子顕微鏡観察法による平均粒子
径30nm、商品名TTO51(C)、石原テクノ
(株)製):10重量部
・分散剤(商品名ディスパービック163、ビックケミ
ー(株)製):2重量部
・ペンタエリスリトールトリアクリレート(PET3
0、日本化薬(株)製):4.0重量部
・光開始剤(イルガキュア184、チバスペシャリティ
ーケミカルズ(株)製):0.2重量部
・メチルイソブチルケトン:135重量部
(比較例2)複合体を予備調製しないで、実施例1と同
様の組成を有するチタニア超微粒子分散液を調製した。
すなわち、下記成分をマヨネーズ瓶中に入れ、ジルコニ
アビーズを媒体に用いてペイントシェーカーで7時間振
とうして、チタニア超微粒子分散液(高屈折率コーティ
ング組成物)を得た。<Composition of titania ultrafine particle dispersion> Titan ultrafine particles (average particle size 30 nm by scanning electron microscope observation, trade name TTO51 (C), manufactured by Ishihara Techno Co., Ltd.): 10 parts by weight dispersant (Brand name Disperbic 163, manufactured by Big Chemie Co., Ltd.): 2 parts by weight pentaerythritol triacrylate (PET3)
0, manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd .: 4.0 parts by weight Photoinitiator (IRGACURE 184, manufactured by Ciba Specialty Chemicals Co., Ltd.): 0.2 parts by weight Methyl isobutyl ketone: 135 parts by weight (Comparative Example) 2) A titania ultrafine particle dispersion having the same composition as in Example 1 was prepared without preliminarily preparing the composite.
That is, the following components were placed in a mayonnaise bottle and shaken for 7 hours with a paint shaker using zirconia beads as a medium to obtain a titania ultrafine particle dispersion liquid (high refractive index coating composition).
【0136】<チタニア超微粒子分散液の組成>
・チタニア超微粒子(走査型電子顕微鏡観察法による平
均粒子径30nm、商品名TTO51(C)、石原テク
ノ(株)製):10重量部
・分散剤(商品名ディスパービック163、ビックケミ
ー(株)製):2重量部
・ペンタエリスリトールトリアクリレート(PET3
0、日本化薬(株)製):2.1重量部
・チタニウム−n−ブトキシド:1.9重量部(ペンタ
エリスリトールトリアクリレートの水酸基に対し0.8
モル量)
・光開始剤(イルガキュア184、チバスペシャリティ
ーケミカルズ(株)製):0.2重量部
・メチルイソブチルケトン:135重量部
(実施例4:3層反射防止膜の作製)
(4−a)透明ハードコート膜(1)の作製
片面を易接着性向上処理した188μm厚のPET基材
(A−4350、東洋紡(株)製)を用意し、その易接
着処理面に以下の組成からなるハードコート塗工液
(1)をバーコーターで塗工し、溶剤を乾燥後、UV照
射装置(フュージョンUVシステムズジャパン(株)
製)のHバルブを光源に用いて500mJの照射量で硬
化させて、膜厚10μmの透明ハードコート膜を形成
し、ハードコート基材(1)を得た。<Composition of titania ultrafine particle dispersion> Titan ultrafine particles (average particle size 30 nm by scanning electron microscope observation, trade name TTO51 (C), manufactured by Ishihara Techno Co., Ltd.): 10 parts by weight dispersant (Brand name Disperbic 163, manufactured by Big Chemie Co., Ltd.): 2 parts by weight pentaerythritol triacrylate (PET3)
0, manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd .: 2.1 parts by weight Titanium-n-butoxide: 1.9 parts by weight (0.8 with respect to the hydroxyl group of pentaerythritol triacrylate).
Molar amount) -Photoinitiator (IRGACURE 184, manufactured by Ciba Specialty Chemicals Co., Ltd.): 0.2 parts by weight-Methyl isobutyl ketone: 135 parts by weight (Example 4: Preparation of three-layer antireflection film) (4- a) Preparation of transparent hard coat film (1) Prepare a PET substrate (A-4350, manufactured by Toyobo Co., Ltd.) having a thickness of 188 μm, one surface of which is subjected to the treatment for improving the adhesiveness, and apply the following composition to the surface of the easily adhesive treatment. Hard coating solution (1) is applied with a bar coater, the solvent is dried, and then UV irradiation device (Fusion UV Systems Japan Co., Ltd.)
(Manufactured by Hamamatsu Co., Ltd.) was used as a light source to cure the H valve at a dose of 500 mJ to form a transparent hard coat film having a thickness of 10 μm to obtain a hard coat substrate (1).
【0137】<ハードコート塗工液(1)の組成>
・ジペンタエリスリトールペンタアクリレート:7重量
部
・コロイダルシリカ分散液(固形分25重量%、MEK
−ST、日産化学(株)製):12重量部
・光重合開始剤(イルガキュア184、チバスペシャリ
ティーケミカルズ(株)製):0.3重量部
・メチルイソブチルケトン:20重量部
(4−b)透明ハードコート膜(2)の作製
トリアセチルセルロース基材上に以下の組成からなるハ
ードコート塗工液(2)をバーコーターで塗工し、溶剤
を乾燥後、UV照射装置(フュージョンUVシステムズ
ジャパン(株)製)のHバルブを光源に用いて300m
Jの照射量で硬化させて、膜厚4μmの透明ハードコー
ト膜を形成し、ハードコート基材(2)を得た。<Composition of hard coat coating liquid (1)> Dipentaerythritol pentaacrylate: 7 parts by weight Colloidal silica dispersion (solid content 25% by weight, MEK
-ST, Nissan Chemical Co., Ltd .: 12 parts by weight Photoinitiator (Irgacure 184, Ciba Specialty Chemicals Co., Ltd.): 0.3 parts by weight Methyl isobutyl ketone: 20 parts by weight (4-b) ) Preparation of transparent hard coat film (2) A hard coat coating solution (2) having the following composition is coated on a triacetyl cellulose substrate with a bar coater, the solvent is dried, and then a UV irradiation device (Fusion UV Systems) is used. 300m using H bulb of Japan Co., Ltd. as a light source
It was cured at an irradiation dose of J to form a transparent hard coat film having a thickness of 4 μm to obtain a hard coat substrate (2).
【0138】<ハードコート塗工液(2)の組成>
・ペンタエリスリトールテトラアクリレート:20重量
部
・光重合開始剤(イルガキュア184、チバスペシャリ
ティーケミカルズ(株)製):1重量部
・メチルイソブチルケトン:80重量部
(4−c)防眩性付与ハードコート膜(3)の作製
トリアセチルセルロース基材上に以下の組成からなるハ
ードコート塗工液(3)をバーコーターで塗工し、溶剤
を乾燥後、UV照射装置(フュージョンUVシステムズ
ジャパン(株)製)のHバルブを光源に用いて300m
Jの照射量で硬化させて、膜厚4μmの防眩性付与ハー
ドコート膜を形成し、ハードコート基材(3)を得た。<Composition of hard coat coating liquid (2)> Pentaerythritol tetraacrylate: 20 parts by weight Photopolymerization initiator (IRGACURE 184, manufactured by Ciba Specialty Chemicals Co., Ltd.): 1 part by weight Methyl isobutyl ketone : 80 parts by weight (4-c) Preparation of antiglare-imparting hard coat film (3) A hard coat coating solution (3) having the following composition was coated on a triacetyl cellulose substrate with a bar coater to prepare a solvent. After drying, the H bulb of a UV irradiation device (Fusion UV Systems Japan KK) was used as a light source for 300 m.
The coating was cured at an irradiation dose of J to form a hard coat film having an antiglare property with a thickness of 4 μm to obtain a hard coat base material (3).
【0139】<ハードコート塗工液(3)の組成>
・ペンタエリスリトールテトラアクリレート:30.0
重量部
・セルロースアセテートプロピオネート:0.4重量部
・ポリスチレンビーズペースト(SX−130、総研化
学(株)製):10.0重量部
・光重合開始剤(イルガキュア184、チバスペシャリ
ティーケミカルズ(株)製):2.7重量部
・メチルイソブチルケトン:72.0重量部
(4−d)中屈折率層の形成
実施例3で得られたチタニア超微粒子分散液を、ハード
コート基材(1)、(2)及び(3)それぞれのハード
コート膜側にバーコーターで塗工し、溶剤を乾燥後、U
V照射装置(フュージョンUVシステムズジャパン
(株)製)のHバルブを光源に用いて300mJの照射
量で硬化させた後にオーブンで40℃で6時間加熱して
中屈折率層を得た。中屈折率層の膜厚は、分光光度計
(島津製作所(株)製)で反射率を測定した時に550
nm付近に最低反射率が来るように設定した。<Composition of Hard Coat Coating Liquid (3)> Pentaerythritol tetraacrylate: 30.0
Parts by weight-Cellulose acetate propionate: 0.4 parts by weight-Polystyrene bead paste (SX-130, manufactured by Soken Chemical Co., Ltd.): 10.0 parts by weight-Photopolymerization initiator (Irgacure 184, Ciba Specialty Chemicals ( Co., Ltd.): 2.7 parts by weight Methylisobutylketone: 72.0 parts by weight (4-d) Formation of medium refractive index layer The titania ultrafine particle dispersion obtained in Example 3 was used as a hard coat substrate ( Each of 1), (2) and (3) is coated with a bar coater on the hard coat film side, dried with a solvent, and then U
An H bulb of a V irradiation device (manufactured by Fusion UV Systems Japan Co., Ltd.) was used as a light source to cure at an irradiation amount of 300 mJ, and then heated at 40 ° C. for 6 hours in an oven to obtain a medium refractive index layer. The thickness of the medium refractive index layer is 550 when the reflectance is measured with a spectrophotometer (manufactured by Shimadzu Corporation).
It was set so that the minimum reflectance would be around nm.
【0140】(4−e)高屈折率層の形成
実施例1で得られたチタニア超微粒子分散液を、前記工
程で形成した中屈折率層の上にバーコーターで塗工し、
溶剤を乾燥後、UV照射装置(フュージョンUVシステ
ムズジャパン(株)製)のHバルブを光源に用いて30
0mJの照射量で硬化させた後にオーブンで40℃で6
時間加熱して、高屈折率層を形成した。高屈折率層の膜
厚は、分光光度計(島津製作所(株)製)で反射率を測
定した時に550nm付近に最低反射率が来るように設
定した。(4-e) Formation of High Refractive Index Layer The titania ultrafine particle dispersion obtained in Example 1 was coated on the medium refractive index layer formed in the above step with a bar coater,
After drying the solvent, the H bulb of a UV irradiation device (Fusion UV Systems Japan Co., Ltd.) was used as a light source for 30 minutes.
After curing with a dose of 0 mJ, in an oven at 40 ° C for 6
It heated for time and formed the high refractive index layer. The film thickness of the high refractive index layer was set so that the minimum reflectance was around 550 nm when the reflectance was measured with a spectrophotometer (manufactured by Shimadzu Corporation).
【0141】(4−f)低屈折率層の形成
下記組成の低屈折率用塗工液を、前記工程で形成した高
屈折率層の上にバーコーターで塗工し、溶剤を乾燥後、
UV照射装置(フュージョンUVシステムズジャパン
(株)製)のHバルブを光源に用いて300mJの照射
量で硬化させて、低屈折率層を形成した。低屈折率層の
膜厚は、分光光度計(島津製作所(株)製)で反射率を
測定した時に550nm付近に最低反射率が来るように
設定した。以上の工程を経て3層反射防止膜を得た。(4-f) Formation of Low Refractive Index Layer A coating liquid for low refractive index having the following composition was applied on the high refractive index layer formed in the above step with a bar coater, and after drying the solvent,
An H bulb of a UV irradiation device (manufactured by Fusion UV Systems Japan Co., Ltd.) was used as a light source and cured at an irradiation dose of 300 mJ to form a low refractive index layer. The film thickness of the low refractive index layer was set so that the minimum reflectance was around 550 nm when the reflectance was measured with a spectrophotometer (manufactured by Shimadzu Corporation). A three-layer antireflection film was obtained through the above steps.
【0142】<低屈折率層用塗工液の組成>
・10%シリコン含有ポリフッ化ビニリデン(TM00
4、JSR(株)製):2重量部
・ジペンタエリスリトールペンタアクリレート:2重量
部
・光重合開始剤(イルガキュア184、チバスペシャリ
ティーケミカルズ(株)製):0.01重量部
・メチルイソブチルケトン:10重量部
(実施例5:3層反射防止膜の作製)実施例4におい
て、実施例1で得られたチタニア超微粒子分散液の代わ
りに、実施例2で得られたチタニア超微粒子分散液を用
いて高屈折率層を形成したほかは実施例6と同様に行っ
て、3層反射防止膜を得た。<Composition of coating liquid for low refractive index layer> Polyvinylidene fluoride containing 10% silicon (TM00
4, JSR Co., Ltd .: 2 parts by weight, dipentaerythritol pentaacrylate: 2 parts by weight, photopolymerization initiator (IRGACURE 184, Ciba Specialty Chemicals Co., Ltd.): 0.01 parts by weight, methyl isobutyl ketone : 10 parts by weight (Example 5: Preparation of three-layer antireflection film) In Example 4, instead of the titania ultrafine particle dispersion obtained in Example 1, the titania ultrafine particle dispersion obtained in Example 2 was used. A three-layer antireflection film was obtained in the same manner as in Example 6 except that the high refractive index layer was formed using.
【0143】(比較例3:3層反射防止膜の作製)実施
例4において、実施例1で得られたチタニア超微粒子分
散液の代わりに、比較例1で得られたチタニア超微粒子
分散液を用いて塗膜を形成したほかは実施例4と同様に
行って、3層反射防止膜を得た。(Comparative Example 3: Preparation of three-layer antireflection film) In Example 4, the titania ultrafine particle dispersion liquid obtained in Comparative Example 1 was used instead of the titania ultrafine particle dispersion liquid obtained in Example 1. A three-layer antireflection film was obtained in the same manner as in Example 4 except that a coating film was formed using the above.
【0144】(比較例4:3層反射防止膜の作製)実施
例4において、実施例1で得られたチタニア超微粒子分
散液の代わりに、比較例2で得られたチタニア超微粒子
分散液を用いて塗膜を形成したほかは実施例4と同様に
行って、3層反射防止膜を得た。(Comparative Example 4: Preparation of three-layer antireflection film) In Example 4, the titania ultrafine particle dispersion obtained in Comparative Example 2 was used in place of the titania ultrafine particle dispersion obtained in Example 1. A three-layer antireflection film was obtained in the same manner as in Example 4 except that a coating film was formed using the above.
【0145】(実施例6:2層反射防止膜の作製)
(6−a)高屈折率層の形成
実施例1で得られたチタニア超微粒子分散液を、実施例
4で作製したハードコート基材(1)、(2)及び
(3)それぞれのハードコート膜側にバーコーターで塗
工し、溶剤を乾燥後、UV照射装置(フュージョンUV
システムズジャパン(株)製)のHバルブを光源に用い
て300mJの照射量で硬化させた後にオーブンで40
℃で6時間加熱して、高屈折率層を形成した。高屈折率
層の膜厚は、分光光度計(島津製作所(株)製)で反射
率を測定した時に550nm付近に最低反射率が来るよ
うに設定した。Example 6 Preparation of Two-Layer Antireflection Film (6-a) Formation of High Refractive Index Layer The titania ultrafine particle dispersion obtained in Example 1 was prepared using the hard coat group prepared in Example 4. The hard coat film side of each of the materials (1), (2) and (3) is coated with a bar coater, and after drying the solvent, a UV irradiation device (fusion UV)
System Japan Co., Ltd. H bulb was used as a light source to cure at an irradiation dose of 300 mJ, and then cured in an oven.
It heated at 6 degreeC for 6 hours, and formed the high refractive index layer. The film thickness of the high refractive index layer was set so that the minimum reflectance was around 550 nm when the reflectance was measured with a spectrophotometer (manufactured by Shimadzu Corporation).
【0146】(6−b)低屈折率層の形成
実施例4で調製した低屈折率用塗工液を、前記工程で形
成した高屈折率層の上にバーコーターで塗工し、溶剤を
乾燥後、UV照射装置(フュージョンUVシステムズジ
ャパン(株)製)のHバルブを光源に用いて300mJ
の照射量で硬化させて、低屈折率層を形成した。低屈折
率層の膜厚は、分光光度計(島津製作所(株)製)で反
射率を測定した時に550nm付近に最低反射率が来る
ように設定した。以上の工程を経て2層反射防止膜を得
た。(6-b) Formation of Low Refractive Index Layer The coating liquid for low refractive index prepared in Example 4 was coated on the high refractive index layer formed in the above step with a bar coater, and a solvent was added. After drying, the H bulb of a UV irradiator (Fusion UV Systems Japan Co., Ltd.) was used as a light source to obtain 300 mJ.
And a low refractive index layer was formed. The film thickness of the low refractive index layer was set so that the minimum reflectance was around 550 nm when the reflectance was measured with a spectrophotometer (manufactured by Shimadzu Corporation). A two-layer antireflection film was obtained through the above steps.
【0147】(実施例7:2層反射防止膜の作製)実施
例6において、実施例1で得られたチタニア超微粒子分
散液の代わりに、実施例2で得られたチタニア超微粒子
分散液を用いて高屈折率層を形成したほかは実施例6と
同様に行って、2層反射防止膜を得た。(Example 7: Preparation of two-layer antireflection film) In Example 6, instead of the titania ultrafine particle dispersion obtained in Example 1, the titania ultrafine particle dispersion obtained in Example 2 was used. A two-layer antireflection film was obtained in the same manner as in Example 6 except that a high refractive index layer was formed using the same.
【0148】(比較例5:2層反射防止膜の作製)実施
例6において、実施例1で得られたチタニア超微粒子分
散液の代わりに、比較例1で得られたチタニア超微粒子
分散液を用いて塗膜を形成したほかは実施例6と同様に
行って、2層反射防止膜を得た。(Comparative Example 5: Preparation of a two-layer antireflection film) In Example 6, instead of the titania ultrafine particle dispersion obtained in Example 1, the titania ultrafine particle dispersion obtained in Comparative Example 1 was used. A two-layer antireflection film was obtained in the same manner as in Example 6 except that a coating film was formed using the above.
【0149】(比較例6:2層反射防止膜の作製)実施
例6において、実施例1で得られたチタニア超微粒子分
散液の代わりに、比較例2で得られたチタニア超微粒子
分散液を用いて塗膜を形成したほかは実施例6と同様に
行って、2層反射防止膜を得た。(Comparative Example 6: Preparation of two-layer antireflection film) In Example 6, the titania ultrafine particle dispersion liquid obtained in Comparative Example 2 was used instead of the titania ultrafine particle dispersion liquid obtained in Example 1. A two-layer antireflection film was obtained in the same manner as in Example 6 except that a coating film was formed using the above.
【0150】(評価方法)
(1)分散液の安定性
容量100cm3のメスシリンダーにチタニア超微粒子
分散液100cm3を入れて25℃で静置し、一定時間
の経過後に上澄み液1.0cm3を取り、120℃で1
時間加熱した前後での重量差から固形分濃度を調べた。
そして、静置直後における上澄み液の固形分濃度を10
0%とし、一定時間経過後の安定性を評価した。すなわ
ち、上澄み液の固形分濃度の減少が大きい分散液は沈殿
しやすいので、安定性が悪いと言える。[0150] (Evaluation method) (1) Put titania ultrafine particle dispersion liquid 100 cm 3 stability measuring cylinder capacity 100 cm 3 of the dispersion was allowed to stand at 25 ° C., the supernatant 1.0 cm 3 after a predetermined time And take 1 at 120 ° C
The solid content concentration was examined from the weight difference before and after heating for an hour.
Then, the solid content concentration of the supernatant immediately after standing was set to 10
The stability was evaluated as 0% after a certain period of time. That is, it can be said that the stability of the dispersion liquid is poor because the dispersion liquid in which the solid content concentration of the supernatant liquid is large decreases easily.
【0151】(2)塗工膜の屈折率
チタニア超微粒子分散液をシリコンウエハー上にスピン
コーターで塗工し、UV照射装置(フュージョンUVシ
ステムズジャパン(株)製)のHバルブを光源に用いて
500mJの照射量で硬化させ、膜厚0.1μmの塗膜
を得た。得られた塗膜を40℃のオーブン中で6時間加
熱し、重縮合反応を行った。(2) The coating liquid of the titania ultrafine particles of the refractive index of the coating film was coated on a silicon wafer with a spin coater, and the H bulb of a UV irradiation device (Fusion UV Systems Japan Co., Ltd.) was used as a light source. The film was cured at an irradiation dose of 500 mJ to obtain a coating film having a film thickness of 0.1 μm. The obtained coating film was heated in an oven at 40 ° C. for 6 hours to carry out a polycondensation reaction.
【0152】硬化後の塗膜の屈折率を分光エリプソメー
ター(UVISEL、ジョバン−イーボン社製)を用い
ヘリウムネオンレーザー光の波長633nmでの屈折率
を測定した。測定結果を第1表に示す。The refractive index of the coating film after curing was measured using a spectroscopic ellipsometer (UVISEL, manufactured by Jobin-Evon Co.) at a wavelength of 633 nm of helium neon laser light. The measurement results are shown in Table 1.
【0153】(3)塗工膜のゲル分率
チタニア超微粒子分散液を厚さ188μmのPET基材
上に塗工量0.2g/m2となるようにバーコーターで
塗工し、120℃で2分間加熱した後PET基材から剥
がし予め重量を測った円筒ろ紙中に1.0g充填した。
次に円筒ろ紙をソックスレー抽出器にセットしメチルイ
ソブチルケトンで80℃で24時間抽出処理を行った。
抽出処理後円筒ろ紙を乾燥し、ろ紙内部に残った残留物
の重量から以下の式でゲル分率を計算した。
ゲル分率(%)=抽出後の残量(g)/抽出前の充填量
(g)×100
(4)塗工膜の破断強度
チタニア超微粒子分散液を用い、JIS K7113に
基づいて1号試験片を作製し、引張試験機(インスロン
5565、インスロン製)で破断強度を測定した。さら
に、実施例1のコーティング組成物を用いた試験片の破
断強度、及び、実施例1と同じ組成を有するが複合体の
予備調製を行わなかった比較例2のコーティング組成物
を用いた試験片の破断強度について、実施例1のコーテ
ィング組成物から金属化合物を抜いた組成を有する比較
例1のコーティング組成物を用いた試験片の破断強度を
1とした時の比を計算した。この比が大きいほど金属化
合物の分布が均一化しており、バインダー間に多量の架
橋結合を形成していると考えられる。(3) Gel Fraction of Coating Film The titania ultrafine particle dispersion liquid was coated on a PET substrate having a thickness of 188 μm by a bar coater so that the coating amount was 0.2 g / m 2, and the temperature was 120 ° C. After being heated for 2 minutes at 1.0, it was peeled off from the PET base material, and 1.0 g was filled in a cylindrical filter paper which was weighed in advance.
Next, the cylindrical filter paper was set in a Soxhlet extractor and extracted with methyl isobutyl ketone at 80 ° C. for 24 hours.
After the extraction treatment, the cylindrical filter paper was dried, and the gel fraction was calculated from the weight of the residue remaining inside the filter paper by the following formula. Gel fraction (%) = remaining amount after extraction (g) / filling amount before extraction (g) × 100 (4) Breaking strength of coating film Using titania ultrafine particle dispersion, No. 1 based on JIS K7113 A test piece was prepared and the breaking strength was measured with a tensile tester (Instron 5565, manufactured by Inslon). Further, the breaking strength of the test piece using the coating composition of Example 1 and the test piece using the coating composition of Comparative Example 2 having the same composition as in Example 1 but without preliminarily preparing the composite. Regarding the breaking strength of, the ratio when the breaking strength of the test piece using the coating composition of Comparative Example 1 having a composition obtained by removing the metal compound from the coating composition of Example 1 was set to 1 was calculated. It is considered that the larger the ratio, the more uniform the distribution of the metal compound, and the more cross-linking bonds are formed between the binders.
【0154】(5)全光線透過率
分光光度計を用いて、JIS K 7361−1に規定
された透明材料の全光線透過率の試験方法に基づき、基
材を含む塗工膜の全光線透過率を決定した。(5) Total light transmittance Using a spectrophotometer, based on the test method for the total light transmittance of transparent materials specified in JIS K 7361-1, the total light transmittance of a coating film including a base material is measured. The rate was determined.
【0155】(6)塗膜硬度
各実施例及び各比較例で製造した反射防止膜について、
JIS K5600−5−4に基づく鉛筆硬度試験を行
い、1Kg荷重で目視により傷が確認できないところを
対応する鉛筆の種類で標記した。(6) Coating Hardness With respect to the antireflection film produced in each Example and each Comparative Example,
A pencil hardness test based on JIS K5600-5-4 was conducted, and a portion where no scratch could be visually confirmed under a load of 1 Kg was marked with the corresponding pencil type.
【0156】(7) 密着性試験
各実施例及び各比較例で製造した反射防止膜について、
JIS K5600−5−6に基づくクロスカット法に
よるセロハンテープ剥離試験(クロスカット法)を行
い、剥れの有無を確認した。(7) Adhesion Test Regarding the antireflection films produced in each Example and each Comparative Example,
A cellophane tape peeling test (cross-cut method) based on the cross-cut method based on JIS K5600-5-6 was performed to confirm the presence or absence of peeling.
【0157】(評価結果)
(1)分散液の安定性
実施例1〜3、比較例1及び2で得られたチタニア超微
粒子分散液の安定性を第1表に示す。(Evaluation Results) (1) Stability of Dispersion Liquid Table 1 shows the stability of the titania ultrafine particle dispersion liquids obtained in Examples 1 to 3 and Comparative Examples 1 and 2.
【0158】[0158]
【表1】 [Table 1]
【0159】(2)塗工膜の屈折率
実施例1〜3、比較例1及び2で得られたチタニア超微
粒子分散液を用いて作製した塗膜の屈折率を第2表に示
す。(2) Refractive Index of Coated Film Table 2 shows the refractive index of the coating film prepared by using the titania ultrafine particle dispersions obtained in Examples 1 to 3 and Comparative Examples 1 and 2.
【0160】[0160]
【表2】 [Table 2]
【0161】(3)塗工膜のゲル分率
実施例1〜3、比較例1及び2で得られたチタニア超微
粒子分散液を用いて作製した塗膜のゲル分率を第3表に
示す。(3) Gel Fraction of Coating Film Table 3 shows the gel fraction of coating films prepared by using the titania ultrafine particle dispersions obtained in Examples 1 to 3 and Comparative Examples 1 and 2. .
【0162】[0162]
【表3】 [Table 3]
【0163】(4)塗工膜の破断強度
実施例1〜3、比較例1及び2で得られたチタニア超微
粒子分散液を用いて作製した試験片の破断強度と、比較
例1の試験片の破断強度に対する他の試験片の破断強度
の比を第4表に示す。(4) Breaking Strength of Coating Film Breaking strength of test pieces prepared using the titania ultrafine particle dispersions obtained in Examples 1 to 3 and Comparative Examples 1 and 2, and the test piece of Comparative Example 1 Table 4 shows the ratio of the breaking strength of the other test pieces to the breaking strength of.
【0164】[0164]
【表4】 [Table 4]
【0165】(5)反射率、全光線透過率、塗膜硬度、
及び密着性
実施例4〜5及び比較例3〜4で得られた3層反射防止
膜の層構成、最低反射率、全光線透過率、塗膜硬度及び
密着性を第5表に示す。また、実施例6〜7及び比較例
5〜6で得られた2層反射防止膜の層構成、最低反射
率、全光線透過率、塗膜硬度及び密着性を第6表に示
す。(5) reflectance, total light transmittance, coating film hardness,
Table 3 shows the layer constitution, minimum reflectance, total light transmittance, coating film hardness and adhesion of the three-layer antireflection coatings obtained in Examples 4 to 5 and Comparative Examples 3 to 4. Table 6 shows the layer structure, minimum reflectance, total light transmittance, coating film hardness and adhesion of the two-layer antireflection films obtained in Examples 6 to 7 and Comparative Examples 5 to 6.
【0166】[0166]
【表5】 [Table 5]
【0167】[0167]
【表6】 [Table 6]
【0168】*:実施例4(4−f)で調製した低屈折
率用塗工液*: Coating liquid for low refractive index prepared in Example 4 (4-f)
【0169】[0169]
【表7】 [Table 7]
【0170】[0170]
【表8】 [Table 8]
【0171】*:実施例4(4−f)で調製した低屈折
率用塗工液*: Coating liquid for low refractive index prepared in Example 4 (4-f)
【0172】[0172]
【発明の効果】以上に述べたように、本発明に係る高屈
折率コーティング組成物は、乳白色の液体であり、数ヶ
月に渡って安定な溶液状態を保つことができてポットラ
イフが長く、基材に対して濡れ性が良くて塗布適性に優
れている。As described above, the high refractive index coating composition according to the present invention is a milky white liquid, can maintain a stable solution state for several months, and has a long pot life, It has good wettability to the substrate and excellent coating suitability.
【0173】特に、本発明に係る高屈折率コーティング
組成物は、塗膜に成膜性や密着性を付与するためのバイ
ンダー成分と、金属酸化物超微粒子による屈折率の増大
及び調節作用を補助するための金属化合物とを架橋結合
させて、複合体の形にして用いるので、金属化合物又は
その重縮合物の凝集を防止し、コーティング組成物の均
一性、及び、当該コーティング組成物を用いて作成した
塗膜の光学的均一性及び膜強度を充分に向上させること
ができる。In particular, the high refractive index coating composition according to the present invention assists the binder component for imparting film-forming property and adhesion to the coating film, and the refractive index increasing and adjusting action by the ultrafine metal oxide particles. Since it is used in the form of a composite by cross-linking with a metal compound for the purpose of preventing the aggregation of the metal compound or its polycondensate, the uniformity of the coating composition, and the use of the coating composition. The optical uniformity and film strength of the formed coating film can be sufficiently improved.
【0174】そして、このコーティング組成物を用いる
塗布法によって、屈折率が高く且つ高品質の塗膜を低コ
ストで大量生産することが可能である。By the coating method using this coating composition, it is possible to mass-produce a coating film having a high refractive index and high quality at a low cost.
【0175】また、本発明に係る高屈折率塗膜は、本発
明に係る上記高屈折率コーティング組成物を用いて形成
されるものであり、基材や低屈折率層等に対する密着性
が良好であり、塗膜強度に優れ、屈折率が高く、実質的
に透明であり、反射防止膜の高屈折率層または中屈折率
層として好適に利用できる。そして、本発明に係る高屈
折率塗膜を含んでいる反射防止膜は、液晶表示装置やC
RT等の表示面に好適に適用される。The high refractive index coating film according to the present invention is formed by using the above high refractive index coating composition according to the present invention, and has good adhesion to a substrate, a low refractive index layer and the like. It has excellent coating film strength, high refractive index, and is substantially transparent, and can be suitably used as a high refractive index layer or a medium refractive index layer of an antireflection film. The antireflection film containing the high refractive index coating film according to the present invention is a liquid crystal display device or C
It is preferably applied to a display surface such as an RT.
【図1】本発明に係る高屈折率塗膜を含んだ多層型反射
防止膜により表示面を被覆した液晶表示装置の一例であ
り、その断面を模式的に示した図である。FIG. 1 is an example of a liquid crystal display device in which a display surface is covered with a multilayer antireflection film containing a high refractive index coating film according to the present invention, and a diagram schematically showing a cross section thereof.
【図2】本発明に係る高屈折率塗膜を含んだ多層型反射
防止膜を設けた配向板の一例であり、その断面を模式的
に示した図である。FIG. 2 is an example of an alignment plate provided with a multilayer antireflection film including a high refractive index coating film according to the present invention, and a diagram schematically showing a cross section thereof.
【図3】本発明に係る高屈折率塗膜を含んだ反射防止フ
ィルムの一例であり、その断面を模式的に示した図であ
る。FIG. 3 is an example of an antireflection film including a high-refractive index coating film according to the present invention, and is a diagram schematically showing a cross section thereof.
101…液晶表示装置 102…反射防止フィルム 1…表示面側のガラス基板 2…画素部 3…ブラックマトリックス層 4…カラーフィルター 5、7…透明電極層 6…背面側のガラス基板 8…シール材 9…配向膜 10…偏光フィルム 11…バックライトユニット 12…偏光素子 13、14…保護フィルム 15…接着剤層 16…ハードコート層 17…多層型反射防止膜 18…中屈折率層 19…高屈折率層 20…低屈折率層 21…基材フィルム 22…高屈折率層 23…低屈折率層 101 ... Liquid crystal display device 102 ... Antireflection film 1 ... Glass substrate on display side 2 ... Pixel part 3 ... Black matrix layer 4 ... Color filter 5, 7 ... Transparent electrode layer 6 ... Glass substrate on the back side 8 ... Sealing material 9 ... Alignment film 10 ... Polarizing film 11 ... Backlight unit 12 ... Polarizing element 13, 14 ... Protective film 15 ... Adhesive layer 16 ... Hard coat layer 17 ... Multilayer antireflection film 18 ... Middle refractive index layer 19 ... High refractive index layer 20 ... Low refractive index layer 21 ... Base film 22 ... High refractive index layer 23 ... Low refractive index layer
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 2K009 AA03 AA05 AA06 AA15 BB11 CC09 CC24 CC26 CC42 DD02 DD05 4F100 AA17A AK01A AT00B BA02 CA23A CA23H EH46 EJ05A GB41 JK12 JN18 4J038 FA011 FA111 FA221 GA03 HA216 JC32 JC38 KA06 KA20 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continued front page F term (reference) 2K009 AA03 AA05 AA06 AA15 BB11 CC09 CC24 CC26 CC42 DD02 DD05 4F100 AA17A AK01A AT00B BA02 CA23A CA23H EH46 EJ05A GB41 JK12 JN18 4J038 FA011 FA111 FA221 GA03 HA216 JC32 JC38 KA06 KA20
Claims (28)
00nmで屈折率が1.60以上の金属酸化物超微粒
子、 (b)水素結合形成基を有するバインダー成分の分子間
を金属化合物を介して架橋させた複合体、及び、 (c)溶剤、からなることを特徴とする、高屈折率コー
ティング組成物。1. At least (a) an average particle size of 1 to 2
From ultrafine metal oxide particles having a refractive index of 1.60 or more at 00 nm, (b) a complex in which the molecules of a binder component having a hydrogen bond-forming group are crosslinked through a metal compound, and (c) a solvent A high-refractive-index coating composition comprising:
は、当該金属化合物同士で重縮合反応可能なものである
ことを特徴とする、請求項1に記載の高屈折率コーティ
ング組成物。2. The high-refractive-index coating composition according to claim 1, wherein the metal compound forming the composite is capable of undergoing a polycondensation reaction between the metal compounds.
は、当該金属化合物同士で部分的に加水分解及び/又は
重縮合していることを特徴とする、請求項2に記載の高
屈折率コーティング組成物。3. The high refractive index according to claim 2, wherein the metal compound forming the composite is partially hydrolyzed and / or polycondensed between the metal compounds. Coating composition.
したアルコキシル基を二以上有するアルコキシド、及
び、そのキレート化物、よりなる群から選ばれる化合物
であることを特徴とする、請求項2又は3に記載の高屈
折率コーティング組成物。4. The compound according to claim 2, wherein the metal compound is a compound selected from the group consisting of an alkoxide having two or more alkoxyl groups directly bonded to a metal atom, and a chelate thereof. The high refractive index coating composition according to.
ド、ジルコニウムアルコキシド、ケイ素アルコキシド、
シランカップリング剤、及び、それらのキレート化物、
よりなる群から選ばれる化合物であることを特徴とす
る、請求項4に記載の高屈折率コーティング組成物。5. The metal compound is titanium alkoxide, zirconium alkoxide, silicon alkoxide,
Silane coupling agent and chelate thereof,
The high refractive index coating composition according to claim 4, which is a compound selected from the group consisting of:
剤は、アルカノールアミン類、グリコール類、アセチル
アセトン、及び、アセト酢酸エチルであって、いずれも
分子量1万以下のもの、よりなる群から選ばれる化合物
であることを特徴とする、請求項4又は5に記載の高屈
折率コーティング組成物。6. A compound selected from the group consisting of alkanolamines, glycols, acetylacetone, and ethyl acetoacetate, each of which has a molecular weight of 10,000 or less, as the chelating agent forming the chelate. The high refractive index coating composition according to claim 4 or 5, wherein
金属原子1モル当たりキレート化剤を0.1〜2モル含
有することを特徴とする、請求項4乃至6いずれかに記
載の高屈折率コーティング組成物。7. The high refractive index according to claim 4, wherein the chelate contains 0.1 to 2 moles of a chelating agent per 1 mole of metal atom of the metal compound. Coating composition.
と、前記金属化合物との間に架橋結合が形成されている
ことを特徴とする、請求項1乃至7いずれかに記載の高
屈折率コーティング組成物。8. The high refractive index coating composition according to claim 1, wherein a crosslink bond is formed between the hydrogen bond forming group of the binder component and the metal compound. object.
水酸基であることを特徴とする、請求項1乃至8いずれ
かに記載の高屈折率コーティング組成物。9. The high refractive index coating composition according to claim 1, wherein the hydrogen bond forming group of the binder component is a hydroxyl group.
布し、120℃で2分間加熱した時のゲル分率が10%
以上であることを特徴とする、請求項1乃至9いずれか
記載の高屈折率コーティング組成物。10. A gel fraction of 10% when applied at a coating amount of 0.2 g / m 2 and heated at 120 ° C. for 2 minutes.
It is above, The high refractive index coating composition in any one of Claim 1 thru | or 9 characterized by the above-mentioned.
が、一分子中に重合性基を二以上有する化合物であるこ
とを特徴とする、請求項1乃至10いずれかに記載の高
屈折率コーティング組成物。11. The high refractive index coating composition according to claim 1, wherein at least a part of the binder component is a compound having two or more polymerizable groups in one molecule. .
は、一分子中に光重合性基を二以上有する化合物である
ことを特徴とする、請求項11に記載の高屈折率コーテ
ィング組成物。12. The high refractive index coating composition according to claim 11, wherein at least a part of the binder component is a compound having two or more photopolymerizable groups in one molecule.
の水酸基を有するバインダー成分(b1)に対して、金
属原子に直接結合したアルコキシル基を二以上有するア
ルコキシド又はそのキレート化物(b2)を反応当量比
(b2/b1)で1以下の割合で架橋させたものである
ことを特徴とする、請求項1乃至12いずれかに記載の
高屈折率コーティング組成物。13. The above-mentioned complex is prepared by reacting a binder component (b1) having a hydroxyl group as a hydrogen bond-forming group with an alkoxide having two or more alkoxyl groups directly bonded to a metal atom or a chelate (b2) thereof. The high refractive index coating composition according to any one of claims 1 to 12, which is crosslinked at an equivalent ratio (b2 / b1) of 1 or less.
て、必須成分として、前記金属酸化物超微粒子を10〜
95重量%、前記複合体を5〜90重量%の割合で含有
し、必要に応じてその他の成分を含有することを特徴と
する、請求項1乃至13いずれかに記載の高屈折率コー
ティング組成物。14. The metal oxide ultrafine particles are contained as an essential component in an amount of 10 to 10 with respect to the total weight of the components excluding the solvent.
The high-refractive-index coating composition according to any one of claims 1 to 13, characterized in that it contains 95% by weight of the composite in an amount of 5 to 90% by weight, and optionally contains other components. object.
るバインダー成分(b1)に対して、金属原子に直接結
合したアルコキシル基を二以上有するアルコキシド又は
そのキレート化物(b2)を反応当量比(b2/b1)
で1以下に制限して重縮合反応を行うことにより、水素
結合形成基を有するバインダー成分の分子間を金属化合
物を介して架橋させた複合体を形成した後、少なくとも
(a)平均粒子径が1〜200nmで屈折率が1.60
以上の金属酸化物超微粒子、(b)前記複合体、及び、
(c)溶剤を混合することを特徴とする、高屈折率コー
ティング組成物の製造方法。15. The reaction equivalence ratio (b2 //) of an alkoxide having at least two alkoxyl groups directly bonded to a metal atom or a chelate (b2) thereof to the binder component (b1) having a hydroxyl group as a hydrogen bond-forming group. b1)
After the polycondensation reaction is limited to 1 or less, the complex between the molecules of the binder component having a hydrogen bond-forming group is crosslinked through the metal compound, and then at least (a) the average particle size is Refractive index of 1.60 at 1 to 200 nm
The above metal oxide ultrafine particles, (b) the composite, and
(C) A method for producing a high refractive index coating composition, which comprises mixing a solvent.
00nmで屈折率が1.60以上の金属酸化物超微粒
子、(b1)水素結合形成基としての水酸基を有するバ
インダー成分、(b2)金属原子に直接結合したアルコ
キシル基を二以上有するアルコキシド又はそのキレート
化物を前記バインダー成分に対して反応当量比(b2/
b1)で1以下の量、及び、(c)溶剤を混合して混合
物を調製した後、当該混合物中で前記バインダー成分と
前記金属化合物又はそのキレート化物とを重縮合させる
ことにより、水素結合形成基を有するバインダー成分の
分子間を金属化合物を介して架橋させた複合体を形成す
ることを特徴とする、高屈折率コーティング組成物の製
造方法。16. At least (a) an average particle size of 1 to 2
Ultrafine metal oxide particles having a refractive index of 1.60 or more at 00 nm, (b1) a binder component having a hydroxyl group as a hydrogen bond forming group, (b2) an alkoxide having two or more alkoxyl groups directly bonded to a metal atom, or a chelate thereof. Reaction equivalent ratio (b2 /
b1) and an amount of 1 or less, and (c) a solvent are mixed to prepare a mixture, and then the binder component and the metal compound or a chelate thereof are polycondensed in the mixture to form a hydrogen bond. A method for producing a high refractive index coating composition, which comprises forming a complex in which the molecules of a binder component having a group are crosslinked through a metal compound.
の高屈折率コーティング組成物を被塗工体の表面に塗布
することにより得られる高屈折率塗膜。17. A high-refractive-index coating film obtained by applying the high-refractive-index coating composition according to any one of claims 1 to 14 onto the surface of an article to be coated.
ティング組成物を被塗工体の表面に塗布、乾燥して光硬
化を行った後に30℃以上で1時間以上加熱して得られ
る高屈折率塗膜。18. A high-refractive-index coating composition obtained by applying the high refractive index coating composition according to claim 12 on the surface of an article to be coated, drying and photocuring, and then heating at 30 ° C. or higher for 1 hour or longer. Refractive index coating.
い、JIS K7113に基づいて塗膜の試験片を作製
し、引張り試験を行って破断強度を測定した時に、当該
高屈折率コーティング組成物から金属化合物を抜いた組
成を有するコーティング組成物を比較サンプルとして用
い同様に引張り試験を行って測定される破断強度の1.
3倍以上の破断強度値を有することを特徴とする、請求
項17又は18に記載の高屈折率塗膜。19. When a coating film test piece is prepared based on JIS K7113 using the high refractive index coating composition, and a breaking strength is measured by a tensile test, a metal is removed from the high refractive index coating composition. Using a coating composition having a composition excluding the compound as a comparative sample, the breaking strength measured by the same tensile test was 1.
The high refractive index coating film according to claim 17 or 18, which has a breaking strength value of 3 times or more.
化合物又はその重縮合物で架橋したバインダー中に、平
均粒子径が1〜200nmで屈折率が1.60以上の金
属酸化物超微粒子を分散してなることを特徴とする、高
屈折率塗膜。20. An ultrafine metal oxide particle having an average particle diameter of 1 to 200 nm and a refractive index of 1.60 or more in a binder obtained by crosslinking a polymer having a hydrogen bond forming group with a metal compound or a polycondensate thereof. A high refractive index coating film characterized by being dispersed.
はその重縮合物と前記重合体の水素結合形成基の間で架
橋結合を形成していることを特徴とする、請求項20に
記載の高屈折率塗膜。21. The high-refractive index according to claim 20, wherein the binder forms a cross-linkage between the metal compound or a polycondensate thereof and a hydrogen bond-forming group of the polymer. Rate coating.
ド、ジルコニウムアルコキシド、ケイ素アルコキシド、
シランカップリング剤、及び、それらのキレート化物、
よりなる群から選ばれる化合物であることを特徴とす
る、請求項20又は21に記載の高屈折率塗膜。22. The metal compound is titanium alkoxide, zirconium alkoxide, silicon alkoxide,
Silane coupling agent and chelate thereof,
22. The high refractive index coating film according to claim 20, which is a compound selected from the group consisting of:
成基を有する重合体同士を直接結合する架橋結合をさら
に有することを特徴とする、請求項20乃至22いずれ
かに記載の高屈折率塗膜。23. The high refractive index coating film according to claim 20, wherein the binder further has a cross-linking bond that directly bonds the polymers having the hydrogen bond forming group. .
徴とする、請求項17乃至23いずれかに記載の高屈折
率塗膜。24. The high refractive index coating film according to claim 17, which has a refractive index of 1.65 or more.
1μmの最終膜厚に塗工し硬化させた後で、JIS K
5600に基づく鉛筆硬度試験により1Kg荷重で測定
した塗膜強度がH以上であることを特徴とする、請求項
17乃至24いずれかに記載の高屈折率塗膜。25. Directly on the substrate or through another layer.
After coating and curing to a final film thickness of 1 μm, JIS K
The high-refractive index coating film according to any one of claims 17 to 24, characterized in that the coating film strength measured by a pencil hardness test based on 5600 under a load of 1 Kg is H or more.
なる光透過層を二層以上積層してなり、前記光透過層の
うちの少なくともひとつが前記請求項17乃至25いず
れかに記載の高屈折率塗膜であることを特徴とする、反
射防止膜。26. The light transmitting layer according to claim 17, wherein two or more light transmitting layers having light transmitting properties and different refractive indexes are laminated, at least one of the light transmitting layers. An antireflection film, which is a high refractive index coating film.
像表示装置であって、前記反射防止膜は、光透過性を有
し且つ互いに屈折率が異なる光透過層を二層以上積層し
てなり、前記光透過層のうちの少なくともひとつが前記
請求項17乃至25いずれかに記載の高屈折率塗膜であ
ることを特徴とする、画像表示装置。27. An image display device having a display surface covered with an antireflection film, wherein the antireflection film is formed by laminating two or more light transmission layers having light transmission properties and different refractive indexes from each other. An image display device, wherein at least one of the light transmitting layers is the high refractive index coating film according to any one of claims 17 to 25.
側に、光透過性を有し且つ互いに屈折率が異なる光透過
層を二層以上積層してなり、前記光透過層のうちの少な
くともひとつが前記請求項17乃至25いずれかに記載
の高屈折率塗膜であることを特徴とする、反射防止フィ
ルム。28. Two or more light-transmitting layers having light-transmitting properties and different refractive indexes are laminated on one surface side of the light-transmitting substrate film, and at least one of the light-transmitting layers is formed. An antireflection film, one of which is the high refractive index coating film according to any one of claims 17 to 25.
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