JP2006251666A - Optical film, polarizing plate and image display device using them - Google Patents
Optical film, polarizing plate and image display device using them Download PDFInfo
- Publication number
- JP2006251666A JP2006251666A JP2005071130A JP2005071130A JP2006251666A JP 2006251666 A JP2006251666 A JP 2006251666A JP 2005071130 A JP2005071130 A JP 2005071130A JP 2005071130 A JP2005071130 A JP 2005071130A JP 2006251666 A JP2006251666 A JP 2006251666A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- group
- layer
- refractive index
- film
- fine particles
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Landscapes
- Polarising Elements (AREA)
- Surface Treatment Of Optical Elements (AREA)
- Laminated Bodies (AREA)
Abstract
Description
本発明は光学フイルム、特に反射防止フイルム、偏光板及び画像表示装置に関する。 The present invention relates to an optical film, in particular, an antireflection film, a polarizing plate, and an image display device.
微粒子とバインダーを配合して、接着剤、外装塗料、ハードコート、反射防止膜などの用途に用いる場合に、得られる塗膜の耐擦傷性、硬化物の強度、塗膜と接触する他の素材との密着性などを向上させることが検討されている。
微粒子とバインダーを配合する際には、微粒子などの無機材料が無要な凝集を起こさないことが必要である。一般に行われる方法の1つは、微粒子をバインダーに親和性のある溶媒中に分散した後にバインダーと混合して皮膜を形成する方法である。安定した性能を得るためには、微粒子が溶媒中に安定して分散されていることが重要である。具体的には、微粒子表面の親疎水性や立体障害性の制御が重要であり、無機酸化物微粒子においては、アルコキシシランを用いて表面処理することが知られている。例えば、非特許文献1にはシランカップリング剤を用い無機粒子を有機溶媒に分散する方法についての記載がある。
When blended with fine particles and a binder and used for applications such as adhesives, exterior paints, hard coats, anti-reflective coatings, etc., the scratch resistance of the resulting coating, the strength of the cured product, and other materials that come into contact with the coating Improving the adhesiveness of the material has been studied.
When blending the fine particles and the binder, it is necessary that inorganic materials such as fine particles do not cause unnecessary aggregation. One of the commonly used methods is a method in which fine particles are dispersed in a solvent having affinity for the binder and then mixed with the binder to form a film. In order to obtain stable performance, it is important that the fine particles are stably dispersed in the solvent. Specifically, it is important to control hydrophilicity / hydrophobicity and steric hindrance on the surface of the fine particles, and it is known that inorganic oxide fine particles are surface-treated with alkoxysilane. For example, Non-Patent Document 1 describes a method of dispersing inorganic particles in an organic solvent using a silane coupling agent.
微粒子とバインダーを含有するコーティング組成物が安定に調製できた後は、その組成物を支持体上に塗設し、所望の性能を達成させるが。その際に塗膜中での微粒子の状態が制御できないと目的とする耐擦傷性、硬化物の強度、接触した他の素材との密着などの性能が変動してしまう。特に粒子サイズが1ミクロン以下の微粒子を含むコーティング組成物は比表面積が大きいため、有機溶媒の乾燥過程で微粒子間の相互作用が大きく凝集が起こりやすい。その結果塗膜中で凝集や相分離を起こして、塗膜性能に悪影響を及ぼすことがある。 After the coating composition containing the fine particles and the binder has been stably prepared, the composition is coated on a support to achieve the desired performance. At that time, if the state of the fine particles in the coating film cannot be controlled, performances such as the intended scratch resistance, the strength of the cured product, and the adhesion with other materials that have come into contact with each other will fluctuate. In particular, since the coating composition containing fine particles having a particle size of 1 micron or less has a large specific surface area, the interaction between the fine particles is large in the drying process of the organic solvent, and aggregation tends to occur. As a result, aggregation and phase separation may occur in the coating film, which may adversely affect the coating film performance.
一方、反射防止フイルムは、一般に、陰極管表示装置(CRT)、プラズマディスプレイ(PDP)、エレクトロルミネッセンスディスプレイ(ELD)、液晶表示装置(LCD)などのディスプレイ装置において、外光の反射によるコントラスト低下や像の映り込みを防止するために、光学干渉の原理を用いて反射率を低減するようにディスプレイの最表面に配置される。 On the other hand, an antireflection film is generally used in display devices such as a cathode ray tube display (CRT), a plasma display (PDP), an electroluminescence display (ELD), and a liquid crystal display (LCD). In order to prevent image reflection, it is placed on the outermost surface of the display to reduce reflectivity using the principle of optical interference.
このような反射防止フイルムは、最表面に適切な膜厚の低屈折率層を、場合により該低屈折率層と支持体との間に適宜高屈折率層、中屈折率層、ハードコート層などを設けることにより作製できる。低い反射率を実現するために低屈折率層にはできるだけ屈折率の低い材料が望まれる。また反射防止フイルムは最表面に用いられることからディスプレイ装置の保護膜としての機能が期待される。したがって、汚れやほこりが付着しにくいことや、耐擦傷性が強いことが求められる。厚さ100nm前後の薄膜において高い耐擦傷性を実現するためには、皮膜自体の強度、および下層への密着性が必要である。 Such an antireflection film has a low refractive index layer with an appropriate thickness on the outermost surface, and optionally a high refractive index layer, a medium refractive index layer, a hard coat layer between the low refractive index layer and the support. It can produce by providing. In order to realize a low reflectance, a material having a refractive index as low as possible is desired for the low refractive index layer. Further, since the antireflection film is used on the outermost surface, it is expected to function as a protective film for the display device. Therefore, it is required that dirt and dust are difficult to adhere and that scratch resistance is strong. In order to realize high scratch resistance in a thin film having a thickness of around 100 nm, the strength of the coating itself and the adhesion to the lower layer are required.
材料の屈折率を下げるには、皮膜材料にフッ素原子を導入したり、あるいは密度を下げる(空隙を導入する)という手段があるがいずれも皮膜強度および密着性が損なわれ耐擦傷性が低下する方向であり、低い屈折率と高い耐傷性の両立は困難な課題であった。 In order to lower the refractive index of the material, there are means of introducing fluorine atoms into the coating material or lowering the density (introducing voids), but in any case the coating strength and adhesion are impaired and the scratch resistance is lowered. This is a difficult task to achieve both a low refractive index and high scratch resistance.
特許文献1、特許文献2及び特許文献3には、皮膜材料の含フッ素ポリマー中にポリシロキサン構造を導入することにより皮膜表面の摩擦係数を下げ耐傷性を改良する手段が記載されている。該手段は耐傷性改良に対してある程度有効であるが、本質的な皮膜強度および界面密着性が不足している皮膜に対して該手法のみでは十分な耐傷性が得られなかった。 Patent Document 1, Patent Document 2 and Patent Document 3 describe means for reducing the coefficient of friction of the film surface and improving the scratch resistance by introducing a polysiloxane structure into the fluorine-containing polymer of the film material. Although this means is effective to some extent for improving scratch resistance, sufficient scratch resistance cannot be obtained only by this method for a film having an insufficient film strength and interfacial adhesion.
一方、特許文献4には含フッ素ポリマーを利用した低屈折率層素材にシランカップリング剤を添加することにより耐傷性が大幅に改良されることが記載されている。しかしながら沸点が低いシランカップリング剤は塗布乾燥工程で揮散するという問題があって揮散分を考慮した過剰量の添加を必要とし、安定した性能を得るのが難しいという問題があった。 On the other hand, Patent Document 4 describes that the scratch resistance is greatly improved by adding a silane coupling agent to a low refractive index layer material using a fluorine-containing polymer. However, the silane coupling agent having a low boiling point has a problem that it volatilizes in the coating and drying process, and requires an excessive amount of addition in consideration of the volatilized content, and there is a problem that it is difficult to obtain stable performance.
また、低屈折率層に関して、前述のようにバインダー内に無機微粒子を分散させると、膜の強度向上は期待されるが、塗膜中での無機微粒子の凝集や相分離も起こりやすくなるので、無機微粒子の存在状態が大きく変化し、耐擦傷性が不都合な変化をすることも考えられる。 In addition, regarding the low refractive index layer, when inorganic fine particles are dispersed in the binder as described above, the strength of the film is expected to improve, but the aggregation and phase separation of the inorganic fine particles in the coating film are likely to occur. It is also conceivable that the presence state of the inorganic fine particles changes greatly and the scratch resistance changes in an inconvenient manner.
本発明に係る先行技術は、以下の通りである。
本発明の目的は、反射率が低く、しかも耐擦傷性に優れた光学フイルムを提供することにある。更には、そのような光学フィルムとしての反射防止フイルムを用いた偏光板やディスプレイ装置を提供することにある。 An object of the present invention is to provide an optical film having low reflectivity and excellent scratch resistance. Furthermore, it is providing the polarizing plate and display apparatus which used the antireflection film as such an optical film.
本発明者は、鋭意検討の結果、以下の手段により本発明の効果が得られることを見出した。
(以下請求項にあわせ修正願います。)
(1)支持体上に少なくとも1層以上の層が形成されている光学フィルムであって、最表面には無機微粒子とバインダーを含有する膜厚200nm以下の薄膜層が形成されており、無機微粒子の粒径は薄膜層の膜厚の1/2以下であり、かつ、膜厚方向で無機微粒子が蜜な領域と疎な領域を有する不均一な存在状態であることを特徴とし、支持体側に密な領域を有し、該薄膜層の支持体側(下部側)50%膜厚中の平均粒子充填率(A)に対する、支持体と逆側(上部側)50%膜厚中の平均粒子充填率(B)の比率R1[=(B/A)×100(%)]が5%以上、100%未満であることを特徴とする光学フイルム。
(2)無機微粒子の含有率が、支持体と逆側(上部側)の1/2厚みの領域で最少含有率(C)をとり、かつ、最低含有率を示す領域より支持体側(下部側)の領域で最大含有率(D)をとり、最大含有率(C)に対する最少含有率(D)の比率R2[=(C/D)×100(%)]が8%以上であることを特徴とする上記(1)に記載の光学フィルム。
(3)無機微粒子を10質量%以上含有することを特長とする上記(1)又は(2)に記載の光学フィルム
(4)前記無機微粒子の表面が該無機微粒子と共有結合を形成する化合物で処理されていることを特徴とする上記(1)〜(3)のいずれかに記載の光学フイルム。
(5)前記無機酸化物粒子が二酸化ケイ素を主成分としてなることを特徴とする上記(1)〜(4)のいずれかに記載の光学フイルム。
(6)前記無機微粒子が中空シリカであることを特徴とする上記(1)〜(5)のいずれかに記載の光学フイルム。
(7)バインダーが少なくとも1種の電離放射線硬化性樹脂を含有することを特徴とする上記(1)〜(6)のいずれかに記載の光学フイルム。
(8)バインダーが熱硬化性樹脂を含有することを特徴とする上記(1)〜(6)のいずれかに記載の光学フイルム。
(9)バインダーが少なくともフルオロカーボンおよび/またはジメチルシロキサンを含む化合物を含有することを特徴とする上記(1)〜(8)のいずれかに記載の光学フイルム。
(10)上記(1)〜(9)のいずれかに記載の光学フイルムであって、支持体が透明支持体であり、光学フイルムが少なくともハードコート性を有する層と低屈折率層が積層されて成ることを特徴とする多層反射防止フイルム。
As a result of intensive studies, the present inventor has found that the effects of the present invention can be obtained by the following means.
(Please correct it according to the following claims.)
(1) An optical film in which at least one layer is formed on a support, and a thin film layer having a thickness of 200 nm or less containing inorganic fine particles and a binder is formed on the outermost surface. The particle size is less than 1/2 of the film thickness of the thin film layer, and is in a non-uniform existence state where the inorganic fine particles have a honey area and a sparse area in the film thickness direction, The average particle filling in the 50% film thickness opposite to the support (upper side) with respect to the average particle filling ratio (A) in the 50% film thickness on the support side (lower side) of the thin film layer. An optical film, wherein the ratio (B) ratio R1 [= (B / A) × 100 (%)] is 5% or more and less than 100%.
(2) The content of the inorganic fine particles takes the minimum content (C) in the ½-thickness region on the opposite side (upper side) from the support, and the support side (lower side) from the region showing the minimum content The maximum content rate (D) is taken in the region of), and the ratio R2 [= (C / D) × 100 (%)] of the minimum content rate (D) to the maximum content rate (C) is 8% or more. The optical film as described in (1) above, which is characterized.
(3) The optical film as described in (1) or (2) above, which contains 10% by mass or more of inorganic fine particles (4) A compound in which the surface of the inorganic fine particles forms a covalent bond with the inorganic fine particles. The optical film according to any one of (1) to (3), wherein the optical film is processed.
(5) The optical film as described in any one of (1) to (4) above, wherein the inorganic oxide particles contain silicon dioxide as a main component.
(6) The optical film as described in any one of (1) to (5) above, wherein the inorganic fine particles are hollow silica.
(7) The optical film as described in any one of (1) to (6) above, wherein the binder contains at least one ionizing radiation curable resin.
(8) The optical film as described in any one of (1) to (6) above, wherein the binder contains a thermosetting resin.
(9) The optical film as described in any one of (1) to (8) above, wherein the binder contains a compound containing at least a fluorocarbon and / or dimethylsiloxane.
(10) The optical film according to any one of (1) to (9) above, wherein the support is a transparent support, and the optical film has at least a hard coat layer and a low refractive index layer laminated. A multilayer antireflection film characterized by comprising
(11)ハードコート性を有する層と低屈折率層の間に無機微粒子を含有する少なくとも1層の高屈折率層を有し、5度入射の鏡面反射率の450nmから650nmの波長での平均値が1%以下であることを特長とする上記(10)に記載の多層反射防止フィルム。
(12)上記(1)〜(11)のいずれかに記載の光学フイルムの作製方法において、微粒子とバインダーを含有するコーティング組成物が少なくとも2種類の揮発性溶媒を含有していることを特徴とする光学フイルムの作製方法。
(13)上記(1)〜(11)のいずれかに記載の光学フイルムを有することを特徴とする偏光板。
(14)上記(1)〜(11)のいずれかに記載の光学フイルムと位相差フィルムを有することを特徴とする偏光板。
(15)上記(1)〜(11)のいずれかに記載の光学フイルムまたは上記(13)又は(14)に記載の偏光板を有することを特徴とする表示装置。
(11) At least one high refractive index layer containing inorganic fine particles between a layer having a hard coat property and a low refractive index layer, and having an average mirror reflectivity of 5 ° at a wavelength of 450 nm to 650 nm The multilayer antireflection film as described in (10) above, wherein the value is 1% or less.
(12) The method for producing an optical film as described in any one of (1) to (11) above, wherein the coating composition containing fine particles and a binder contains at least two volatile solvents. A method for producing an optical film.
(13) A polarizing plate comprising the optical film according to any one of (1) to (11).
(14) A polarizing plate comprising the optical film according to any one of (1) to (11) and a retardation film.
(15) A display device comprising the optical film according to any one of (1) to (11) or the polarizing plate according to (13) or (14).
上記の低屈折率層を備えた本発明の光学フイルムは、反射率が低く、しかも耐擦傷性に優れる。更に、本発明の光学フィルム、あるいは本発明の光学フィルムを反射防止フィルムとして用いた偏光板を備えたディスプレイ装置は、外光の映り込みや背景の映りこみが少なく、視認性が高く、耐擦傷性が高い。 The optical film of the present invention provided with the above low refractive index layer has low reflectance and excellent scratch resistance. Further, the display device provided with the optical film of the present invention or the polarizing plate using the optical film of the present invention as an antireflection film has little reflection of external light and background reflection, high visibility, and scratch resistance. High nature.
以下、本発明を詳細に説明する。なお、本明細書において、数値が物性値、特性値等を表す場合に、「(数値1)〜(数値2)」という記載は「(数値1)以上(数値2)以下」の意味を表す。 Hereinafter, the present invention will be described in detail. In the present specification, when a numerical value represents a physical property value, a characteristic value, etc., the description “(numerical value 1) to (numerical value 2)” means “(numerical value 1) or more and (numerical value 2) or less”. .
[層内の粒子の分布]
本発明の光学フイルムは、支持体上に直接または他の層を介して無機微粒子とバインダーを含有する組成物が塗設されて200nm以下の薄膜層が形成されている。無機微粒子としては、バインダーと粒子の界面での散乱や表面凹凸による散乱でのヘイズの増加を抑えるため、粒径の小さな粒子が好んで用いられるが、本発明では粒径が薄膜層の膜厚の1/2以下の無機微粒子を用いる。バインダー中での無機微粒子の存在状態は一般的には均一な分散がよいと考えられており、過度の凝集が進むと、ヘイズ増加や硬度減少などの問題が生じる。しかし、光学フィルムをディスプレイなどの最表面に用いる場合に重要な耐擦傷性に関して、本発明は無機微粒子が均一に存在するより、厚み方向で特定の不均一状態を取る方が有効であり、支持体側(下部側)と支持体と逆側(上部側)の存在量比を特定の範囲内にすることで良好な耐擦傷性を得ることができるという新知見に基いたものである。
[Distribution of particles in the layer]
In the optical film of the present invention, a composition containing inorganic fine particles and a binder is coated on a support directly or via another layer to form a thin film layer of 200 nm or less. As the inorganic fine particles, particles having a small particle size are preferably used in order to suppress an increase in haze due to scattering at the interface between the binder and the particles and scattering due to surface irregularities. In the present invention, the particle size is the film thickness of the thin film layer. Less than 1/2 of the inorganic fine particles. The state of the presence of the inorganic fine particles in the binder is generally considered to be uniformly dispersed. When excessive aggregation proceeds, problems such as an increase in haze and a decrease in hardness occur. However, regarding scratch resistance, which is important when an optical film is used on the outermost surface of a display or the like, the present invention is more effective in taking a specific non-uniform state in the thickness direction than the presence of inorganic fine particles uniformly. This is based on the new finding that good scratch resistance can be obtained by making the abundance ratio of the body side (lower side) and the opposite side of the support (upper side) within a specific range.
[充填率比R1]
本発明の光学フィルムにおいては、下部側50%膜厚中の平均粒子充填率(A)に対する、上部側50%膜厚中の平均粒子充填率(B)の比率R1[=(B/A)×100(%)]をを厚み方向の存在量比の指標として用いた。各平均粒子充填率(A)及び(B)は、以下の方法で決定した。光学フイルムを50nmの厚さの切片として、その断面を透過型電子顕微鏡を用いて15万倍の写真を5視野撮影した。層厚を厚み方向で上部側と下部側に半分に分け、上部側、下部側それぞれに対して、総面積に対する無機微粒子の占有面積の比を求めて平均し、それを平均粒子充填率とした。算出に際しては、膜厚の50倍の長さの幅を対象とした。
本発明の光学フィルムにおいては、R1が5%以上、100%未満であることを特徴とする。好ましくは8%以上、100%未満であり、更に好ましくは10%以上、90%未満である。
R1の値が小さすぎると上部への無機微粒子の存在がすくなく、良好な耐擦傷性が得られない、また、大きすぎると下部への無機微粒子の偏在が不十分で、良好な耐擦傷性が得られない。したがって、本発明に記載の範囲に入ることが良好な耐擦傷性を得るために好ましい。
[Filling ratio R1]
In the optical film of the present invention, the ratio R1 [= (B / A) of the average particle filling ratio (B) in the upper 50% film thickness to the average particle filling ratio (A) in the lower 50% film thickness. × 100 (%)] was used as an index of the abundance ratio in the thickness direction. Each average particle filling factor (A) and (B) was determined by the following method. The optical film was taken as a section having a thickness of 50 nm, and the cross section was photographed at 150,000 magnifications using five fields of view using a transmission electron microscope. Dividing the layer thickness in half in the thickness direction into the upper side and the lower side, for each of the upper side and the lower side, the ratio of the occupied area of the inorganic fine particles to the total area was obtained and averaged, and this was used as the average particle filling rate . In the calculation, the width of 50 times the film thickness was targeted.
In the optical film of the present invention, R1 is 5% or more and less than 100%. Preferably they are 8% or more and less than 100%, More preferably, they are 10% or more and less than 90%.
If the value of R1 is too small, the presence of inorganic fine particles in the upper part is scarce and good scratch resistance cannot be obtained. I can't get it. Therefore, it is preferable to fall within the range described in the present invention in order to obtain good scratch resistance.
[含有率比R2]
本発明の光学フィルムにおいては、(一般式1)で表される含有率につき、膜厚方向の最大含有率(D)に対する最少含有率(C)の比率R2[=(C/D)×100(%)]を厚み方向の存在量比の指標として用いた。本発明では、無機微粒子の含有率は一般式(1)で表される。
(一般式1)
M元素含有率/(炭素含有率+M元素含有率+酸素含有率)×100(%)
ここでのM元素含有率とは無機微粒子に含まれる金属元素Mの含有率を示し、複数個の金属元素を含有する場合は、それぞれの金属元素の含有率を求め、その総和とする。薄膜層内における各元素の含有率はX線光電子分光分析装置(XPS装置)を用いて測定することが可能である。XPS装置としては特に限定は無く、いかなる機種も使用することができる。膜の深さ方向における各元素の含有率変化は希ガスイオンを用いてエッチングをしてから測定を繰り返し行うことで求めることができる。エッチングでの薄膜層の終点(下層との界面)はM元素含有率が20%以下になった点とし、その点のエッチング時間よりエッチング時間が半分以内の部分を上部側、エッチング時間が半分以上の点を下部側とする。また、下層にも同じM元素が含有される場合は、下層のみのM元素含有率のデータを取り、それで補正することにより求めることができる。M元素がバインダー成分に含まれる場合は、バインダー成分のみのM元素含有率を一般式(1)で求め、補正することができる。最少含有率(C)と最大含有率(D)は一般式(1)で表させる無機微粒子の含有率の深さ方向のデータのうちで最少の値と最大の値である。
[Content Ratio R2]
In the optical film of the present invention, the ratio R2 [= (C / D) × 100 of the minimum content ratio (C) to the maximum content ratio (D) in the film thickness direction with respect to the content ratio represented by (General Formula 1). (%)] Was used as an index of the abundance ratio in the thickness direction. In the present invention, the content of the inorganic fine particles is represented by the general formula (1).
(General formula 1)
M element content / (carbon content + M element content + oxygen content) × 100 (%)
The M element content here refers to the content of the metal element M contained in the inorganic fine particles. When a plurality of metal elements are contained, the content of each metal element is obtained and the sum is obtained. The content of each element in the thin film layer can be measured using an X-ray photoelectron spectrometer (XPS apparatus). There is no particular limitation on the XPS device, and any model can be used. The change in content of each element in the depth direction of the film can be obtained by repeatedly performing measurement after etching using rare gas ions. The end point of the thin film layer (interface with the lower layer) is the point where the M element content is 20% or less, and the portion where the etching time is within half of the etching time at that point is the upper side, the etching time is more than half This point is the lower side. Further, when the same M element is contained in the lower layer, it can be obtained by taking data of the M element content of only the lower layer and correcting it. When M element is contained in the binder component, the M element content of only the binder component can be obtained and corrected by the general formula (1). The minimum content rate (C) and the maximum content rate (D) are the minimum value and the maximum value among the data in the depth direction of the content rate of the inorganic fine particles expressed by the general formula (1).
本発明の光学フィルムにおいては、無機微粒子は支持体と逆側(上部側)の領域で最少含有率(C)をとり、かつ、最少最低含有率を示す領域より支持体側(下部側)の領域で最大含有率(D)としたときに、最大含有率(D)に対する最少含有率(C)の比率R2[=C/D(%))が5%以上100%未満であることを特徴とする。好ましくは8〜100%であり、更に好ましくは10〜90%である。
R2の値が小さすぎると上部への無機微粒子の存在がすくなく、良好な耐擦傷性が得られない、また、大きすぎると下部への無機微粒子の偏在が不十分で、良好な耐擦傷性が得られない。したがって、本発明に記載の範囲に入ることが良好な耐擦傷性を得るために好ましい。
In the optical film of the present invention, the inorganic fine particles take the minimum content (C) in the region opposite to the support (upper side), and the region closer to the support (lower side) than the region showing the minimum minimum content. The ratio R2 [= C / D (%)) of the minimum content (C) to the maximum content (D) is 5% or more and less than 100%, when the maximum content (D) is used. To do. Preferably it is 8 to 100%, More preferably, it is 10 to 90%.
If the value of R2 is too small, the presence of inorganic fine particles in the upper part is scarce and good scratch resistance cannot be obtained. If it is too large, the uneven distribution of inorganic fine particles in the lower part is insufficient and good scratch resistance is obtained. I can't get it. Therefore, it is preferable to fall within the range described in the present invention in order to obtain good scratch resistance.
上記の無機微粒子の存在状態の例を図1に示すが、上記条件を満たす限り、無機微粒子の存在状態は、図1の例に限られるものではない。図1に掲げた5つの例では、支持体から遠い側が支持体に近い側よりも平均粒子充填率が低く、最小含有率の領域も支持体から遠い側にあることが示されている。 An example of the presence state of the inorganic fine particles is shown in FIG. 1, but the presence state of the inorganic fine particles is not limited to the example of FIG. The five examples shown in FIG. 1 show that the side farther from the support has a lower average particle filling rate than the side closer to the support, and the region with the lowest content is also on the side farther from the support.
本発明において微粒子とバインダーを含有する薄膜層においては、微粒子と全固形分との質量の比率は、5〜85%が好ましく、更に好ましくは10〜80%、最も好ましくは20〜75%である。この比率が高くなりすぎると膜が脆くなり、少なすぎると本来の微粒子を入れる目的が発揮できない。本発明において該薄膜層の厚みは、10〜200nmが好ましく、更に好ましくは50〜150nm、特に好ましくは70〜120nmである。バインダーとしては少なくともフルオロカーボン又はジメチルシロキサン部を含有する化合物を含有することが好ましい。 In the present invention, in the thin film layer containing the fine particles and the binder, the mass ratio of the fine particles to the total solid content is preferably 5 to 85%, more preferably 10 to 80%, and most preferably 20 to 75%. . If this ratio is too high, the film becomes brittle, and if it is too low, the purpose of containing the original fine particles cannot be exhibited. In the present invention, the thickness of the thin film layer is preferably 10 to 200 nm, more preferably 50 to 150 nm, and particularly preferably 70 to 120 nm. The binder preferably contains at least a compound containing a fluorocarbon or dimethylsiloxane moiety.
次に、薄膜層内の微粒子の分散性改良処理について述べる。本発明において、微粒子は、無機微粒子であることが好ましく、とくに無機酸化物微粒子であることが好ましい。
無機酸化物微粒子は、無機酸化物微粒子が下記一般式(I)で表されるオルガノシランの加水分解物および/またはその部分縮合物により分散性の改良処理がなされており、無機酸化物微粒子の分散性の改良処理の際に、酸触媒および金属キレート化合物のいずれか、あるいは両者が使用されることが好ましい。
上記分散性の改良処理は、オルガノシランと無機酸化物微粒子と必要に応じて水とを、加水分解機能を有する触媒および縮合機能を有する金属キレート化合物の少なくともいずれかの存在下に、接触させることにより行われる。オルガノシランは、一部加水分解されていても良いし、部分縮合していても良い。オルガノシランは、加水分解に引き続いて部分縮合し、これが無機酸化物微粒子の表面を修飾して、分散性が向上し、安定した無機酸化物微粒子の分散液が得られる。
また、下記一般式(I)で表されるオルガノシランおよび/またはその加水分解物および/またはその部分縮合物を無機微粒子とは別に塗布液に添加して使用することも可能である。
Next, the process for improving the dispersibility of the fine particles in the thin film layer will be described. In the present invention, the fine particles are preferably inorganic fine particles, and particularly preferably inorganic oxide fine particles.
The inorganic oxide fine particles have been subjected to a treatment for improving dispersibility by the hydrolyzate of organosilane represented by the following general formula (I) and / or a partial condensate thereof. In the treatment for improving dispersibility, it is preferable to use either an acid catalyst or a metal chelate compound, or both.
In the dispersibility improving treatment, organosilane, inorganic oxide fine particles, and water as necessary are brought into contact in the presence of at least one of a catalyst having a hydrolysis function and a metal chelate compound having a condensation function. Is done. The organosilane may be partially hydrolyzed or partially condensed. The organosilane undergoes partial condensation subsequent to hydrolysis, which modifies the surface of the inorganic oxide fine particles to improve the dispersibility and obtain a stable dispersion of inorganic oxide fine particles.
Moreover, it is also possible to add and use the organosilane represented by the following general formula (I) and / or its hydrolyzate and / or its partial condensate separately from the inorganic fine particles.
一般式(I)
(R10)mSi(X)4-m
(式中、R100は置換もしくは無置換のアルキル基または置換もしくは無置換のアリール基を表す。Xは水酸基または加水分解可能な基を表す。mは1〜3の整数を表す。)
金属キレート化合物
一般式R3OH(式中、R3は炭素数1〜10のアルキル基を示す。)で表されるアルコールと一般式R4COCH2COR5(式中、R4は炭素数1〜10のアルキル基を、R5は炭素数1〜10のアルキル基または炭素数1〜10のアルコキシ基を示す。)で表される化合物とを配位子とした、Zr、TiおよびAlから選ばれる金属を中心金属とする少なくとも1種の金属キレート化合物。
Formula (I)
(R 10 ) m Si (X) 4-m
(In the formula, R 100 represents a substituted or unsubstituted alkyl group or a substituted or unsubstituted aryl group. X represents a hydroxyl group or a hydrolyzable group. M represents an integer of 1 to 3.)
Metal chelate compound An alcohol represented by a general formula R 3 OH (wherein R 3 represents an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms) and a general formula R 4 COCH 2 COR 5 (wherein R 4 is the number of carbon atoms) Zr, Ti, and Al having a ligand of a compound represented by 1 to 10 alkyl groups, R 5 represents an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms or an alkoxy group having 1 to 10 carbon atoms. At least one metal chelate compound having a metal selected from
[オルガノシラン化合物]
本発明に用いるオルガノシラン化合物について詳細に説明する。
一般式(I)
(R10)m-Si(X)4-m
一般式(I)においてR10は、置換もしくは無置換のアルキル基、置換もしくは無置換のアリール基を表す。アルキル基としてはメチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ヘキシル基、t-ブチル基、sec-ブチル基、ヘキシル基、デシル基、ヘキサデシル基等が挙げられる。アルキル基として好ましくは炭素数1〜30、より好ましくは炭素数1〜16、特に好ましくは1〜6のものである。アリール基としてはフェニル基、ナフチル基等が挙げられ、好ましくはフェニル基である。
[Organosilane compound]
The organosilane compound used in the present invention will be described in detail.
Formula (I)
(R 10 ) m- Si (X) 4-m
In the general formula (I), R 10 represents a substituted or unsubstituted alkyl group or a substituted or unsubstituted aryl group. Examples of the alkyl group include methyl group, ethyl group, propyl group, isopropyl group, hexyl group, t-butyl group, sec-butyl group, hexyl group, decyl group, hexadecyl group and the like. The alkyl group preferably has 1 to 30 carbon atoms, more preferably 1 to 16 carbon atoms, and particularly preferably 1 to 6 carbon atoms. Examples of the aryl group include a phenyl group and a naphthyl group, and a phenyl group is preferable.
Xは、水酸基または加水分解可能な基を表す。加水分解可能な基としては、例えばアルコキシ基(炭素数1〜5のアルコキシ基が好ましい。例えばメトキシ基、エトキシ基等が挙げられる)、ハロゲン原子(例えばCl、Br、I等)、およびR2COO基(R2は水素原子または炭素数1〜5のアルキル基が好ましい。例えばCH3COO基、C2H5COO基等が挙げられる)が挙げられ、好ましくはアルコキシ基であり、特に好ましくはメトキシ基またはエトキシ基である。
mは1〜3の整数を表す。R10もしくはXが複数存在するとき、複数のR10もしくはXはそれぞれ同じであっても異なっていても良い。mとして好ましくは1または2であり、特に好ましくは1である。
X represents a hydroxyl group or a hydrolyzable group. As the hydrolyzable group, for example, an alkoxy group (preferably an alkoxy group having 1 to 5 carbon atoms, such as a methoxy group and an ethoxy group), a halogen atom (for example, Cl, Br, I and the like), and R 2 are used. COO groups (R 2 is preferably a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms. Examples include CH 3 COO groups and C 2 H 5 COO groups), preferably alkoxy groups, particularly preferably. Is a methoxy group or an ethoxy group.
m represents an integer of 1 to 3. When R 10 or X there are a plurality, a plurality of R 10 or X groups may be different, even the same, respectively. m is preferably 1 or 2, particularly preferably 1.
R10に含まれる置換基としては特に制限はないが、ハロゲン原子(フッ素原子、塩素原子、臭素原子等)、水酸基、メルカプト基、カルボキシル基、エポキシ基、アルキル基(メチル基、エチル基、i-プロピル基、プロピル基、t-ブチル基等)、アリール基(フェニル基、ナフチル基等)、芳香族ヘテロ環基(フリル基、ピラゾリル基、ピリジル基等)、アルコキシ基(メトキシ基、エトキシ基、i-プロポキシ基、ヘキシルオキシ基等)、アリールオキシ基(フェノキシ基等)、アルキルチオ基(メチルチオ基、エチルチオ基等)、アリールチオ基(フェニルチオ基等)、アルケニル基(ビニル基、1-プロペニル基等)、アシルオキシ基(アセトキシ基、アクリロイルオキシ基、メタクリロイルオキシ基等)、アルコキシカルボニル基(メトキシカルボニル基、エトキシカルボニル基等)、アリールオキシカルボニル基(フェノキシカルボニル基等)、カルバモイル基(カルバモイル基、N-メチルカルバモイル基、N,N-ジメチルカルバモイル基、N-メチル-N-オクチルカルバモイル基等)、アシルアミノ基(アセチルアミノ基、ベンゾイルアミノ基、アクリルアミノ基、メタクリルアミノ基等)等が挙げられ、これら置換基は更に置換されていても良い。なお、本明細書においては、水素原子を置換するものが単一の原子であっても、便宜上置換基として取り扱う。
R10が複数ある場合は、少なくとも一つが、置換アルキル基もしくは置換アリール基であることが好ましい。中でも該置換アルキル基もしくは置換アリール基がさらにビニル重合性基を有することが好ましく、この場合、一般式(I)で表される化合物は、下記一般式(II)で表されるビニル重合性の置換基を有するオルガノシラン化合物として表すことができる。
The substituent contained in R 10 is not particularly limited, but is a halogen atom (fluorine atom, chlorine atom, bromine atom, etc.), hydroxyl group, mercapto group, carboxyl group, epoxy group, alkyl group (methyl group, ethyl group, i -Propyl group, propyl group, t-butyl group etc.), aryl group (phenyl group, naphthyl group etc.), aromatic heterocyclic group (furyl group, pyrazolyl group, pyridyl group etc.), alkoxy group (methoxy group, ethoxy group) , I-propoxy group, hexyloxy group etc.), aryloxy group (phenoxy group etc.), alkylthio group (methylthio group, ethylthio group etc.), arylthio group (phenylthio group etc.), alkenyl group (vinyl group, 1-propenyl group) Etc.), acyloxy groups (acetoxy groups, acryloyloxy groups, methacryloyloxy groups, etc.), alkoxycarbonyl groups (me Toxylcarbonyl group, ethoxycarbonyl group, etc.), aryloxycarbonyl group (phenoxycarbonyl group, etc.), carbamoyl group (carbamoyl group, N-methylcarbamoyl group, N, N-dimethylcarbamoyl group, N-methyl-N-octylcarbamoyl group) Etc.), acylamino groups (acetylamino group, benzoylamino group, acrylamino group, methacrylamino group, etc.) and the like, and these substituents may be further substituted. In the present specification, even if a hydrogen atom is replaced by a single atom, it is treated as a substituent for convenience.
When there are a plurality of R 10 , at least one is preferably a substituted alkyl group or a substituted aryl group. Among these, the substituted alkyl group or substituted aryl group preferably further has a vinyl polymerizable group. In this case, the compound represented by the general formula (I) is a vinyl polymerizable compound represented by the following general formula (II). It can be expressed as an organosilane compound having a substituent.
一般式(II)
一般式(II)においてR1は、水素原子、メチル基、メトキシ基、アルコキシカルボニル基、シアノ基、フッ素原子または塩素原子を表す。上記アルコキシカルボニル基としては、メトキシカルボニル基、エトキシカルボニル基などが挙げられる。R1としては、水素原子、メチル基、メトキシ基、メトキシカルボニル基、シアノ基、フッ素原子および塩素原子が好ましく、水素原子、メチル基、メトキシカルボニル基、フッ素原子および塩素原子が更に好ましく、水素原子およびメチル基が特に好ましい。
Yは、単結合、エステル基、アミド基、エーテル基またはウレア基を表す。単結合、エステル基およびアミド基が好ましく、単結合およびエステル基が更に好ましく、エステル基が特に好ましい。
In the general formula (II), R 1 represents a hydrogen atom, a methyl group, a methoxy group, an alkoxycarbonyl group, a cyano group, a fluorine atom or a chlorine atom. Examples of the alkoxycarbonyl group include a methoxycarbonyl group and an ethoxycarbonyl group. R 1 is preferably a hydrogen atom, a methyl group, a methoxy group, a methoxycarbonyl group, a cyano group, a fluorine atom or a chlorine atom, more preferably a hydrogen atom, a methyl group, a methoxycarbonyl group, a fluorine atom or a chlorine atom, And methyl groups are particularly preferred.
Y represents a single bond, an ester group, an amide group, an ether group or a urea group. Single bonds, ester groups and amide groups are preferred, single bonds and ester groups are more preferred, and ester groups are particularly preferred.
Lは、2価の連結鎖であり、具体的には、置換もしくは無置換のアルキレン基、置換もしくは無置換のアリーレン基、内部に連結基(例えば、エーテル基、エステル基、アミド基)を有する置換もしくは無置換のアルキレン基、または内部に連結基を有する置換もしくは無置換のアリーレン基であり、なかでも、置換もしくは無置換の炭素数2〜10のアルキレン基、置換もしくは無置換の炭素数6〜20のアリーレン基、内部に連結基を有する炭素数3〜10のアルキレン基が好ましく、無置換のアルキレン基、無置換のアリーレン基、内部にエーテル連結基又はエステル連結基を有するアルキレン基が更に好ましく、無置換のアルキレン基、内部にエーテル連結基又はエステル連結基を有するアルキレン基が特に好ましい。置換基は、ハロゲン、水酸基、メルカプト基、カルボキシル基、エポキシ基、アルキル基、アリール基等が挙げられ、これら置換基は更に置換されていても良い。 L is a divalent linking chain, specifically, a substituted or unsubstituted alkylene group, a substituted or unsubstituted arylene group, and a linking group (for example, an ether group, an ester group, an amide group) inside. A substituted or unsubstituted alkylene group, or a substituted or unsubstituted arylene group having a linking group therein, among which a substituted or unsubstituted alkylene group having 2 to 10 carbon atoms, a substituted or unsubstituted carbon number 6 An alkylene group having 3 to 10 carbon atoms having a linking group therein and an unsubstituted alkylene group, an unsubstituted arylene group, and an alkylene group having an ether linking group or an ester linking group therein. An unsubstituted alkylene group and an alkylene group having an ether linking group or an ester linking group therein are particularly preferred. Examples of the substituent include a halogen, a hydroxyl group, a mercapto group, a carboxyl group, an epoxy group, an alkyl group, and an aryl group, and these substituents may be further substituted.
nは0または1を表す。Xが複数存在するとき、複数のXはそれぞれ同じであっても異なっていても良い。nとして好ましくは0である。
R10は、一般式(I)のR10と同義であり、置換もしくは無置換のアルキル基、無置換のアリール基が好ましく、無置換のアルキル基、無置換のアリール基が更に好ましい。
Xは、一般式(I)のXと同義であり、ハロゲン、水酸基、無置換のアルコキシ基が好ましく、塩素、水酸基、無置換の炭素数1〜6のアルコキシ基が更に好ましく、水酸基、炭素数1〜3のアルコキシ基が更に好ましく、メトキシ基が特に好ましい。
n represents 0 or 1. When there are a plurality of Xs, the plurality of Xs may be the same or different. n is preferably 0.
R 10 has the same meaning as R 10 in formula (I), preferably a substituted or unsubstituted alkyl group or an unsubstituted aryl group, and more preferably an unsubstituted alkyl group or an unsubstituted aryl group.
X has the same meaning as X in formula (I), preferably a halogen, a hydroxyl group or an unsubstituted alkoxy group, more preferably a chlorine, a hydroxyl group or an unsubstituted alkoxy group having 1 to 6 carbon atoms, a hydroxyl group or a carbon number. 1-3 alkoxy groups are more preferable, and a methoxy group is particularly preferable.
本発明に用いるオルガノシラン化合物として、下記一般式(III)で表されるものも好ましい。
一般式(III)
(Rf-L1)n-Si(R11)n-4
上記式中、Rfは炭素数1〜20の直鎖、分岐、環状の含フッ素アルキル基、または炭素数6〜14の含フッ素芳香族基を表す。Rfは、炭素数3〜10の直鎖、分岐、環状のフルオロアルキル基が好ましく、炭素数4〜8の直鎖のフルオロアルキル基が更に好ましい。L1は炭素数10以下の2価の連結基を表し、好ましくは炭素数1〜10のアルキレン基、更に好ましくは炭素数1〜5のアルキレン基を表す。アルキレン基は、直鎖もしくは分岐の、置換もしくは無置換の、内部に連結基(例えば、エーテル、エステル、アミド)を有していてもよいアルキレン基である。アルキレン基は置換基を有していてもよく、その場合の好ましい置換基は、ハロゲン原子、水酸基、メルカプト基、カルボキシル基、エポキシ基、アルキル基、アリール基等が挙げられる。R11は水酸基または加水分解可能な基を表し、炭素数1〜5のアルコキシ基またはハロゲン原子が好ましく、メトキシ基、エトキシ基、及び塩素原子が更に好ましい。nは1〜3の整数を表す。
As the organosilane compound used in the present invention, those represented by the following general formula (III) are also preferred.
Formula (III)
(Rf-L 1) n -Si (R 11) n-4
In the above formula, Rf represents a linear, branched or cyclic fluorinated alkyl group having 1 to 20 carbon atoms or a fluorinated aromatic group having 6 to 14 carbon atoms. Rf is preferably a linear, branched or cyclic fluoroalkyl group having 3 to 10 carbon atoms, and more preferably a linear fluoroalkyl group having 4 to 8 carbon atoms. L 1 represents a divalent linking group having 10 or less carbon atoms, preferably an alkylene group having 1 to 10 carbon atoms, more preferably an alkylene group having 1 to 5 carbon atoms. The alkylene group is a linear or branched, substituted or unsubstituted alkylene group which may have a linking group (for example, ether, ester, amide) inside. The alkylene group may have a substituent, and preferable substituents in that case include a halogen atom, a hydroxyl group, a mercapto group, a carboxyl group, an epoxy group, an alkyl group, and an aryl group. R 11 represents a hydroxyl group or a hydrolyzable group, preferably an alkoxy group having 1 to 5 carbon atoms or a halogen atom, more preferably a methoxy group, an ethoxy group, or a chlorine atom. n represents an integer of 1 to 3.
次に一般式(III)で表される含フッ素シランカップリング剤の中でも、下記一般式(IV)で表される含フッ素シランカップリング剤が好ましい。
一般式(IV) CnF2n+1-(CH2)m-Si(R)3
上記式中、nは1〜10の整数、mは1〜5の整数を表す。Rは炭素数1〜5のアルコキシ基またはハロゲン原子を表す。nは4〜10が好ましく、mは1〜3が好ましく、Rはメトキシ基、エトキシ基、及び塩素原子が好ましい。
Next, among the fluorine-containing silane coupling agents represented by the general formula (III), a fluorine-containing silane coupling agent represented by the following general formula (IV) is preferable.
Formula (IV) C n F 2n + 1 - (CH 2) m -Si (R) 3
In the above formula, n represents an integer of 1 to 10, and m represents an integer of 1 to 5. R represents an alkoxy group having 1 to 5 carbon atoms or a halogen atom. n is preferably 4 to 10, m is preferably 1 to 3, and R is preferably a methoxy group, an ethoxy group, or a chlorine atom.
一般式(I)の化合物は2種類以上を併用しても良い。以下に一般式(I)で表される化合物の具体例を示すが、本発明はこれらに限定されるものではない。 Two or more kinds of the compounds represented by formula (I) may be used in combination. Specific examples of the compound represented by formula (I) are shown below, but the present invention is not limited thereto.
これらの具体例の中で、(M-1)、(M-2)、(M-56)、(M-57)が特に好ましい。また、特許第3474330号の参考例に記載のA,B,Cの化合物も分散安定性に優れていて好ましい。本発明においては、一般式(I)で表されるオルガノシラン化合物の使用量は、特に制限はないが、無機酸化物微粒子当たり1質量%〜300質量%が好ましく、更に好ましくは3質量%〜100質量%、最も好ましくは5質量%〜50質量%である。無機酸化物の表面の水酸基基準の規定度濃度(Formol)当たりでは1〜300モル%が好ましく、更に好ましくは5〜300モル%、最も好ましくは10〜200モル%である。オルガノシラン化合物の使用量が上記範囲であると、分散液の安定化効果が充分得られ、塗膜形成時に膜強度も上昇する。複数種のオルガノシラン化合物を併用することも好ましく、複数種の化合物を同時に添加することも、添加時間をずらして反応させることもできる。また、複数種の化合物を予め部分縮合物にしてから添加すると反応制御が容易であり好ましい。 Among these specific examples, (M-1), (M-2), (M-56), and (M-57) are particularly preferable. Further, the compounds of A, B and C described in Reference Example of Japanese Patent No. 3474330 are also preferable because of excellent dispersion stability. In the present invention, the amount of the organosilane compound represented by the general formula (I) is not particularly limited, but is preferably 1% by mass to 300% by mass, more preferably 3% by mass to the inorganic oxide fine particles. 100% by mass, most preferably 5% by mass to 50% by mass. It is preferably 1 to 300 mol%, more preferably 5 to 300 mol%, and most preferably 10 to 200 mol% per normal concentration (Formol) based on hydroxyl groups on the surface of the inorganic oxide. When the amount of the organosilane compound used is in the above range, a sufficient stabilizing effect of the dispersion can be obtained, and the film strength is also increased during coating film formation. It is also preferable to use a plurality of types of organosilane compounds in combination, and a plurality of types of compounds can be added at the same time, or the reaction can be carried out by shifting the addition time. Also, it is preferable to add a plurality of kinds of compounds in the form of partial condensates in advance because the reaction control is easy.
本発明においては、上記オルガノシランを加水分解物および/またはその部分縮合物を無機酸化物微粒子表面と作用させて無機酸化物微粒子の分散性を改善する。
加水分解縮合反応は、加水分解性基(X)1モルに対して0.3〜2.0モル、好ましくは0.5〜1.0モルの水を添加し、本発明に用いられる酸触媒または金属キレート化合物の存在下、15〜100℃で撹拌することにより行われることが好ましい。
In the present invention, the dispersibility of the inorganic oxide fine particles is improved by causing the hydrolyzate and / or partial condensate thereof to act on the surface of the inorganic oxide fine particles.
In the hydrolysis condensation reaction, 0.3 to 2.0 mol, preferably 0.5 to 1.0 mol of water is added to 1 mol of the hydrolyzable group (X), and the acid catalyst used in the present invention. Or it is preferable to carry out by stirring at 15-100 degreeC in presence of a metal chelate compound.
[分散性改良処理用の溶媒]
オルガノシランの加水分解物および/または縮合反応物による分散性の改良処理は、無溶媒でも、溶媒中でも行うことができる。溶媒を用いる場合はオルガノシランの加水分解物および/またはその部分縮合物の濃度を適宜に定めることができる。溶媒としては成分を均一に混合するために有機溶媒を用いることが好ましく、例えばアルコール類、芳香族炭化水素類、エーテル類、ケトン類、エステル類などが好適である。
溶媒は、オルガノシラン加水分解物および/または縮合反応物と触媒を溶解させるものが好ましい。また、有機溶媒が塗布液あるいは塗布液の一部として用いられることが工程上好ましく、含フッ素ポリマーなどのその他の素材と混合した場合に、溶解性あるいは分散性を損なわないものが好ましい。
[Solvent for dispersibility improvement treatment]
The dispersibility improving treatment with the hydrolyzate and / or condensation reaction product of organosilane can be carried out in the absence of a solvent or in a solvent. When a solvent is used, the concentration of the hydrolyzate of organosilane and / or the partial condensate thereof can be appropriately determined. As the solvent, an organic solvent is preferably used in order to uniformly mix the components. For example, alcohols, aromatic hydrocarbons, ethers, ketones, esters and the like are preferable.
The solvent is preferably one that dissolves the organosilane hydrolyzate and / or condensation reaction product and the catalyst. In addition, it is preferable in the process that an organic solvent is used as a coating solution or a part of the coating solution, and those that do not impair the solubility or dispersibility when mixed with other materials such as a fluorine-containing polymer are preferable.
このうち、アルコール類としては、例えば1価アルコールまたは2価アルコールを挙げることができ、このうち1価アルコールとしては炭素数1〜8の飽和脂肪族アルコールが好ましい。これらのアルコール類の具体例としては、メタノール、エタノール、n-プロピルアルコール、i-プロピルアルコール、n-ブチルアルコール、sec -ブチルアルコール、tert-ブチルアルコール、エチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、エチレングリコールモノブチルエーテル、酢酸エチレングリコールモノエチルエーテルなどを挙げることができる。 Among these, examples of the alcohols include monohydric alcohols and dihydric alcohols. Among these, monohydric alcohols are preferably saturated aliphatic alcohols having 1 to 8 carbon atoms. Specific examples of these alcohols include methanol, ethanol, n-propyl alcohol, i-propyl alcohol, n-butyl alcohol, sec-butyl alcohol, tert-butyl alcohol, ethylene glycol, diethylene glycol, triethylene glycol, ethylene glycol. Examples thereof include monobutyl ether and ethylene glycol monoethyl ether acetate.
また、芳香族炭化水素類の具体例としては、ベンゼン、トルエン、キシレンなどを、エーテル類の具体例としては、テトラヒドロフラン、ジオキサンなどを、ケトン類の具体例としては、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、ジイソブチルケトンなどを、エステル類の具体例としては、酢酸エチル、酢酸プロピル、酢酸ブチル、炭酸プロピレンなどを挙げることができる。
これらの有機溶媒は、1種単独であるいは2種以上を併用して使用することもできる。該処理における溶媒に対するオルガノシランの濃度は特に限定されるものではないが通常0.1質量%〜70質量%の範囲であり、好ましくは1質量%〜50質量%の範囲である。
本発明においては、アルコール系溶媒で無機酸化物微粒子を分散した後に、分散性改良処理を行い、それに引き続いて分散溶媒を芳香族炭化水素溶媒やケトン系溶媒に置換することが好ましい。塗設時に併用するバインダーとの親和性や分散物自身の安定性の向上の点から、ケトン系溶媒への置換が好ましい。
Specific examples of aromatic hydrocarbons include benzene, toluene and xylene, specific examples of ethers include tetrahydrofuran and dioxane, and specific examples of ketones include acetone, methyl ethyl ketone, and methyl isobutyl ketone. Specific examples of esters such as diisobutylketone and the like include ethyl acetate, propyl acetate, butyl acetate, and propylene carbonate.
These organic solvents can be used alone or in combination of two or more. The concentration of the organosilane with respect to the solvent in the treatment is not particularly limited, but is usually in the range of 0.1% by mass to 70% by mass, and preferably in the range of 1% by mass to 50% by mass.
In the present invention, it is preferable to disperse the inorganic oxide fine particles with an alcohol solvent and then perform a dispersibility improvement treatment, and subsequently replace the dispersion solvent with an aromatic hydrocarbon solvent or a ketone solvent. Substitution with a ketone solvent is preferable from the viewpoint of improving the affinity with the binder used at the time of coating and the stability of the dispersion itself.
[分散性の改良処理の触媒]
オルガノシランの加水分解物および/または縮合反応物による分散性の改良処理は、触媒の存在下で行われることが好ましい。触媒としては、塩酸、硫酸、硝酸等の無機酸類;シュウ酸、酢酸、ギ酸、メタンスルホン酸、トルエンスルホン酸等の有機酸類;水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、アンモニア等の無機塩基類;トリエチルアミン、ピリジン等の有機塩基類;トリイソプロポキシアルミニウム、テトラブトキシジルコニウム等の金属アルコキシド類等が挙げられるが、無機酸化物微粒子液の製造安定性や保存安定性の点から、本発明においては、酸触媒(無機酸類、有機酸類)及び/又は金属キレート化合物が用いられる。無機酸では塩酸及び硫酸、有機酸では、水中での酸解離定数(pKa値(25℃))が4.5以下のものが好ましく、塩酸、硫酸、水中での酸解離定数が3.0以下の有機酸がより好ましく、塩酸、硫酸、水中での酸解離定数が2.5以下の有機酸が更に好ましく、中でも水中での酸解離定数が2.5以下の有機酸が更に好ましく、メタンスルホン酸、シュウ酸、フタル酸、マロン酸が更に好ましく、シュウ酸が特に好ましい。
[Catalyst for improving dispersibility]
The treatment for improving the dispersibility by the hydrolyzate of organosilane and / or the condensation reaction product is preferably performed in the presence of a catalyst. Catalysts include inorganic acids such as hydrochloric acid, sulfuric acid and nitric acid; organic acids such as oxalic acid, acetic acid, formic acid, methanesulfonic acid and toluenesulfonic acid; inorganic bases such as sodium hydroxide, potassium hydroxide and ammonia; triethylamine, Examples include organic bases such as pyridine; metal alkoxides such as triisopropoxyaluminum and tetrabutoxyzirconium. From the viewpoint of production stability and storage stability of the inorganic oxide fine particle liquid, an acid catalyst is used in the present invention. (Inorganic acids, organic acids) and / or metal chelate compounds are used. For inorganic acids, hydrochloric acid and sulfuric acid, for organic acids, the acid dissociation constant in water (pKa value (25 ° C.)) is preferably 4.5 or less, and the acid dissociation constant in hydrochloric acid, sulfuric acid or water is 3.0 or less. More preferred is an organic acid having an acid dissociation constant of 2.5 or less in hydrochloric acid, sulfuric acid or water, more preferred is an organic acid having an acid dissociation constant of 2.5 or less in water, and methanesulfone. Acid, oxalic acid, phthalic acid, and malonic acid are more preferable, and oxalic acid is particularly preferable.
オルガノシランの加水分解性基がアルコキシ基で酸触媒が有機酸の場合には、有機酸のカルボキシル基やスルホ基がプロトンを供給するために、水の添加量を減らすことができる。オルガノシランのアルコキシド基1モルに対する水の添加量は、0〜2モル、好ましくは0〜1.5モル、より好ましくは、0〜1モル、特に好ましくは、0〜0.5モルである。また、アルコールを溶媒に用いた場合には、実質的に水を添加しない場合も好適である。 When the hydrolyzable group of the organosilane is an alkoxy group and the acid catalyst is an organic acid, the amount of water added can be reduced because the carboxyl group or sulfo group of the organic acid supplies protons. The amount of water added to 1 mol of the alkoxide group of the organosilane is 0 to 2 mol, preferably 0 to 1.5 mol, more preferably 0 to 1 mol, and particularly preferably 0 to 0.5 mol. Further, when alcohol is used as a solvent, it is also preferable that water is not substantially added.
酸触媒の使用量は、酸触媒が無機酸の場合には加水分解性基に対して0.01〜10モル%、好ましくは0.1〜5モル%であり、酸触媒が有機酸の場合には、水の添加量によって最適な使用量が異なるが、水を添加する場合には加水分解性基に対して0.01〜10モル%、好ましくは0.1〜5モル%であり、実質的に水を添加しない場合には、加水分解性基に対して1〜500モル%、好ましくは10〜200モル%であり、より好ましくは20〜200モル%であり、更に好ましくは50〜150モル%であり、特に好ましくは50〜120モル%である。
分散性改良処理は15〜100℃で撹拌することにより行われるが、オルガノシランの反応性に応じて調節することが好ましい。
The amount of the acid catalyst used is 0.01 to 10 mol%, preferably 0.1 to 5 mol%, based on the hydrolyzable group when the acid catalyst is an inorganic acid, and the acid catalyst is an organic acid. However, when water is added, the optimal amount used is 0.01 to 10 mol%, preferably 0.1 to 5 mol%, based on the hydrolyzable group. When substantially no water is added, it is 1 to 500 mol%, preferably 10 to 200 mol%, more preferably 20 to 200 mol%, still more preferably 50 to 50 mol% with respect to the hydrolyzable group. 150 mol%, particularly preferably 50 to 120 mol%.
The dispersibility improving treatment is performed by stirring at 15 to 100 ° C., but it is preferably adjusted according to the reactivity of the organosilane.
[金属キレート化合物]
金属キレート化合物は、一般式R3OH(式中、R3は炭素数1〜10のアルキル基を示す。)で表されるアルコール及び/又は一般式R4COCH2COR5(式中、R4は炭素数1〜10のアルキル基を、R5は炭素数1〜10のアルキル基または炭素数1〜10のアルコキシ基を示す。)で表される化合物とを配位子とした、Zr、TiまたはAlから選ばれる金属を中心金属とするものであれば特に制限なく好適に用いることができる。この範疇であれば、2種以上の金属キレート化合物を併用しても良い。本発明に用いられる金属キレート化合物は、一般式
Zr(OR3)p1(R4COCHCOR5)p2、
Ti(OR3)q1(R4COCHCOR5)q2、および
Al(OR3)r1(R4COCHCOR5)r2
で表される化合物群から選ばれるものが好ましく、これらは前記オルガノシラン化合物の縮合反応を促進する作用を及ぼしている。
上記金属キレート化合物中のR3およびR4は、同一または異なってもよく炭素数1〜10のアルキル基、具体的にはエチル基、n-プロピル基、i-プロピル基、n-ブチル基、sec-ブチル基、t-ブチル基、n-ペンチル基、フェニル基などである。また、R5は、前記と同様の炭素数1〜10のアルキル基のほか、炭素数1〜10のアルコキシ基、例えばメトキシ基、エトキシ基、n-プロポキシ基、i-プロポキシ基、n-ブトキシ基、sec-ブトキシ基、t-ブトキシ基などである。また、金属キレート化合物中のp1、p2、q1、q2、r1およびr2は、4あるいは6座配位となるように決定される整数を表す。
[Metal chelate compounds]
The metal chelate compound is an alcohol represented by a general formula R 3 OH (wherein R 3 represents an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms) and / or a general formula R 4 COCH 2 COR 5 (where R 3 4 is an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, and R 5 is an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms or an alkoxy group having 1 to 10 carbon atoms.) As long as a metal selected from Ti or Al is used as a central metal, it can be suitably used without any particular limitation. Within this category, two or more metal chelate compounds may be used in combination. The metal chelate compound used in the present invention has the general formula Zr (OR 3 ) p 1 (R 4 COCHCOR 5 ) p 2 ,
Ti (OR 3 ) q 1 (R 4 COCHCOR 5 ) q 2 and Al (OR 3 ) r 1 (R 4 COCHCOR 5 ) r 2
Are preferably selected from the group of compounds represented by the formula (1), which have the effect of promoting the condensation reaction of the organosilane compound.
R 3 and R 4 in the metal chelate compound may be the same or different, and an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, specifically, an ethyl group, an n-propyl group, an i-propyl group, an n-butyl group, a sec-butyl group, a t-butyl group, an n-pentyl group, a phenyl group, and the like. R 5 represents an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms as described above, or an alkoxy group having 1 to 10 carbon atoms such as a methoxy group, an ethoxy group, an n-propoxy group, an i-propoxy group, and n-butoxy. Group, sec-butoxy group, t-butoxy group and the like. Further, p 1, p 2, q 1, q 2, r 1 and r 2 in the metal chelate compound is an integer which is determined to be 4 or 6-coordinated.
これらの金属キレート化合物の具体例としては、トリ-n-ブトキシエチルアセトアセテートジルコニウム、ジ-n-ブトキシビス(エチルアセトアセテート)ジルコニウム、n-ブトキシトリス(エチルアセトアセテート)ジルコニウム、テトラキス(n-プロピルアセトアセテート)ジルコニウム、テトラキス(アセチルアセトアセテート)ジルコニウム、テトラキス(エチルアセトアセテート)ジルコニウムなどのジルコニウムキレート化合物;ジイソプロポキシ・ビス(エチルアセトアセテート)チタニウム、ジイソプロポキシ・ビス(アセチルアセテート)チタニウム、ジイソプロポキシ・ビス(アセチルアセトン)チタニウムなどのチタニウムキレート化合物;ジイソプロポキシエチルアセトアセテートアルミニウム、ジイソプロポキシアセチルアセトナートアルミニウム、イソプロポキシビス(エチルアセトアセテート)アルミニウム、イソプロポキシビス(アセチルアセトナート)アルミニウム、トリス(エチルアセトアセテート)アルミニウム、トリス(アセチルアセトナート)アルミニウム、モノアセチルアセトナート・ビス(エチルアセトアセテート)アルミニウムなどのアルミニウムキレート化合物などが挙げられる。
これらの金属キレート化合物のうち好ましいものは、トリ-n-ブトキシエチルアセトアセテートジルコニウム、ジイソプロポキシビス(アセチルアセトナート)チタニウム、ジイソプロポキシエチルアセトアセテートアルミニウム、トリス(エチルアセトアセテート)アルミニウムである。これらの金属キレート化合物は、1種単独であるいは2種以上混合して使用することができる。また、これらの金属キレート化合物の部分加水分解物を使用することもできる。
Specific examples of these metal chelate compounds include tri-n-butoxyethylacetoacetate zirconium, di-n-butoxybis (ethylacetoacetate) zirconium, n-butoxytris (ethylacetoacetate) zirconium, tetrakis (n-propylacetate). Zirconium chelate compounds such as acetate) zirconium, tetrakis (acetylacetoacetate) zirconium, tetrakis (ethylacetoacetate) zirconium; diisopropoxy bis (ethylacetoacetate) titanium, diisopropoxy bis (acetylacetate) titanium, diiso Titanium chelate compounds such as propoxy bis (acetylacetone) titanium; diisopropoxyethyl acetoacetate aluminum, diisopropoxy Cetylacetonate aluminum, isopropoxybis (ethylacetoacetate) aluminum, isopropoxybis (acetylacetonate) aluminum, tris (ethylacetoacetate) aluminum, tris (acetylacetonate) aluminum, monoacetylacetonate bis (ethylacetate) And aluminum chelate compounds such as acetate) aluminum.
Among these metal chelate compounds, tri-n-butoxyethyl acetoacetate zirconium, diisopropoxybis (acetylacetonato) titanium, diisopropoxyethyl acetoacetate aluminum, and tris (ethyl acetoacetate) aluminum are preferable. These metal chelate compounds can be used individually by 1 type or in mixture of 2 or more types. Moreover, the partial hydrolyzate of these metal chelate compounds can also be used.
本発明に用いる金属キレート化合物は、縮合反応の速度および塗膜にした場合の膜強度の観点から、オルガノシランに対し、好ましくは、0.01〜50質量%、より好ましくは、0.1〜50質量%、さらに好ましくは、0.5〜10質量%の割合で用いられる。 The metal chelate compound used in the present invention is preferably from 0.01 to 50% by mass, more preferably from 0.1 to 50% by mass, based on the organosilane, from the viewpoint of the speed of the condensation reaction and the film strength when formed into a coating film. It is used in a proportion of 50% by mass, more preferably 0.5 to 10% by mass.
[分散液の安定化添加剤]
本発明に用いられる分散液またはコーティング組成物には、上記オルガノシラン、酸触媒及び/又はキレート化合物に加えて、下記(c)成分が添加されることが好ましい。
以下に、本発明で使用さ(c)成分を説明する。れる(c)成分は、一般式R4COCH2COR5で表されるβ-ジケトン化合物および/またはβ-ケトエステル化合物であり、本発明に用いられる分散液またはコーティング組成物の安定性向上剤として作用するものである。すなわち、前記金属キレート化合物(ジルコニウム、チタニウムおよび/またはアルミニウム化合物)中の金属原子に配位することにより、これらの金属キレート化合物によるオルガノシランと金属キレート成分の縮合反応を促進する作用を抑制し、得られる組成物の保存安定性を向上させる作用をなすものと考えられる。(c)成分を構成するR4およびR5は、前記金属キレート化合物を構成するR4およびR5と同義である。
[Dispersion stabilization additive]
In addition to the organosilane, acid catalyst and / or chelate compound, the following component (c) is preferably added to the dispersion or coating composition used in the present invention.
The component (c) used in the present invention will be described below. The component (c) is a β-diketone compound and / or β-ketoester compound represented by the general formula R 4 COCH 2 COR 5 , and serves as a stability improver for the dispersion or coating composition used in the present invention. It works. That is, by coordinating to the metal atom in the metal chelate compound (zirconium, titanium and / or aluminum compound), the action of promoting the condensation reaction of organosilane and metal chelate component by these metal chelate compounds is suppressed, It is considered that it acts to improve the storage stability of the resulting composition. R 4 and R 5 constituting the component (c) has the same meaning as R 4 and R 5 constituting the metal chelate compound.
この(c)成分のβ-ジケトン化合物および/またはβ-ケトエステル化合物の具体例としては、アセチルアセトン、アセト酢酸メチル、アセト酢酸エチル、アセト酢酸-n-プロピル、アセト酢酸-i-プロピル、アセト酢酸-n-ブチル、アセト酢酸-sec-ブチル、アセト酢酸-t-ブチル、2,4-ヘキサン-ジオン、2,4-ヘプタン-ジオン、3,5-ヘプタン-ジオン、2,4-オクタン-ジオン、2,4-ノナン-ジオン、5-メチル-ヘキサン-ジオンなどを挙げることができる。これらのうち、アセト酢酸エチルおよびアセチルアセトンが好ましく、特にアセチルアセトンが好ましい。これらのβ-ジケトン化合物および/またはβ-ケトエステル化合物は、1種単独でまたは2種以上を混合して使用することもできる。本発明において(c)成分のβ-ジケトン化合物および/またはβ-ケトエステル化合物は、金属キレート化合物1モルに対し好ましくは2モル以上、より好ましくは3〜20モル用いられる。2モル未満では得られる組成物の保存安定性に劣るおそれがあり好ましいものではない。 Specific examples of the (c) component β-diketone compound and / or β-ketoester compound include acetylacetone, methyl acetoacetate, ethyl acetoacetate, acetoacetate-n-propyl, acetoacetate-i-propyl, acetoacetate- n-butyl, acetoacetate-sec-butyl, acetoacetate-t-butyl, 2,4-hexane-dione, 2,4-heptane-dione, 3,5-heptane-dione, 2,4-octane-dione, Examples include 2,4-nonane-dione, 5-methyl-hexane-dione, and the like. Of these, ethyl acetoacetate and acetylacetone are preferred, and acetylacetone is particularly preferred. These β-diketone compounds and / or β-ketoester compounds may be used alone or in combination of two or more. In the present invention, the β-diketone compound and / or β-ketoester compound as the component (c) is preferably used in an amount of 2 mol or more, more preferably 3 to 20 mol, per 1 mol of the metal chelate compound. If it is less than 2 mol, the storage stability of the resulting composition may be inferior, which is not preferable.
[無機酸化物微粒子]
続いて本発明に用いることのできる無機酸化物微粒子について説明する。
無機酸化物粒子は、得られる硬化性組成物の硬化被膜の無色性の観点から、ケイ素、アルミニウム、ジルコニウム、チタニウム、亜鉛、ゲルマニウム、インジウム、スズ、アンチモンおよびセリウムよりなる群から選ばれる少なくとも一つの元素の酸化物粒子であることが好ましい。
[Inorganic oxide fine particles]
Next, inorganic oxide fine particles that can be used in the present invention will be described.
The inorganic oxide particles are at least one selected from the group consisting of silicon, aluminum, zirconium, titanium, zinc, germanium, indium, tin, antimony and cerium from the viewpoint of the colorlessness of the cured film of the resulting curable composition. Elemental oxide particles are preferred.
これらの無機酸化物粒子としては、例えば、シリカ、アルミナ、ジルコニア、酸化チタン、酸化亜鉛、酸化ゲルマニウム、酸化インジウム、酸化スズ、インジウムスズ酸化物(ITO)、酸化アンチモン、酸化セリウム等を主成分とする粒子を挙げることができる。中でも、高硬度の観点から、シリカ、アルミナ、ジルコニアおよび酸化アンチモンの粒子が好ましい。これらは、単独でまたは2種以上を組合わせて用いることができる。また、低屈折率層に用いる場合にはシリカを主成分とする粒子を用いるのが特に望ましい。さらには、無機酸化物粒子は、有機溶媒分散物として用いるのが好ましい。有機溶媒分散物として用いる場合、他の成分との相溶性、分散性の観点から、分散媒は、有機溶剤が好ましい。このような有機溶剤としては、例えば、メタノール、エタノール、イソプロパノール、ブタノール、オクタノール等のアルコール類;アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノン等のケトン類;酢酸エチル、酢酸ブチル、乳酸エチル、γ-ブチロラクトン、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノエチルエーテルアセテート等のエステル類;エチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノブチルエーテル等のエーテル類;ベンゼン、トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素類;ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド、N-メチルピロリドン等のアミド類を挙げることができる。中でも、メタノール、イソプロパノール、ブタノール、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノン、酢酸エチル、酢酸ブチル、トルエン、キシレンが好ましい。 As these inorganic oxide particles, for example, silica, alumina, zirconia, titanium oxide, zinc oxide, germanium oxide, indium oxide, tin oxide, indium tin oxide (ITO), antimony oxide, cerium oxide and the like are the main components. Can be mentioned. Of these, particles of silica, alumina, zirconia and antimony oxide are preferred from the viewpoint of high hardness. These may be used alone or in combination of two or more. In addition, when used in the low refractive index layer, it is particularly desirable to use particles mainly composed of silica. Furthermore, the inorganic oxide particles are preferably used as an organic solvent dispersion. When used as an organic solvent dispersion, the dispersion medium is preferably an organic solvent from the viewpoint of compatibility with other components and dispersibility. Examples of such an organic solvent include alcohols such as methanol, ethanol, isopropanol, butanol, and octanol; ketones such as acetone, methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone, and cyclohexanone; ethyl acetate, butyl acetate, ethyl lactate, and γ-butyrolactone. , Esters such as propylene glycol monomethyl ether acetate and propylene glycol monoethyl ether acetate; ethers such as ethylene glycol monomethyl ether and diethylene glycol monobutyl ether; aromatic hydrocarbons such as benzene, toluene and xylene; dimethylformamide, dimethylacetamide, Examples thereof include amides such as N-methylpyrrolidone. Of these, methanol, isopropanol, butanol, methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone, cyclohexanone, ethyl acetate, butyl acetate, toluene, and xylene are preferable.
無機微粒子の粒径は膜厚の1/2以下のものを用いる。粒子の数平均粒子径は、1nm〜100nmが好ましく、3nm〜80nmがさらに好ましく、5nm〜50nmが特に好ましい。数平均粒子径が大きいと、硬化物としたときの透明性が低下したり、被膜としたときの表面状態が悪化する傾向がある。数平均粒径が小さいと被表面積が大きくなりすぎ、粒子の凝集の問題が生じるとともに、耐擦傷性の改善効果が目減りする可能性がある。無機微粒子は、結晶質でも、アモルファスのいずれでも良く、また単分散粒子でも、所定の粒径を満たすならば凝集粒子でも構わない。形状は、球径が最も好ましいが、不定形であっても問題無い。ここで、無機微粒子の平均粒径はコールターカウンターにより測定される。また、粒子の分散性を改良するために各種の界面活性剤やアミン類を添加してもよい。 The inorganic fine particles have a particle size of 1/2 or less of the film thickness. The number average particle diameter of the particles is preferably 1 nm to 100 nm, more preferably 3 nm to 80 nm, and particularly preferably 5 nm to 50 nm. When the number average particle size is large, the transparency when cured is lowered, or the surface state when coated is liable to deteriorate. If the number average particle size is small, the surface area becomes too large, causing the problem of particle aggregation, and the effect of improving the scratch resistance may be diminished. The inorganic fine particles may be either crystalline or amorphous, and may be monodispersed particles or aggregated particles as long as a predetermined particle size is satisfied. The shape is most preferably a spherical diameter, but there is no problem even if the shape is indefinite. Here, the average particle diameter of the inorganic fine particles is measured by a Coulter counter. Various surfactants and amines may be added to improve the dispersibility of the particles.
光学フィルムの薄膜層が反射防止膜の低屈折率層である場合は、屈折率を低下させるために、粒子内にマイクロポアを有する微粒子を用いるのが好ましく、中空の微粒子が特に好ましく、中空のシリカ微粒子を用いることが特に好ましい。該中空シリカ微粒子は屈折率が1.17〜1.40、より好ましくは1.17〜1.35、さらに好ましくは1.17〜1.30である。ここでの屈折率は粒子全体としての屈折率を表し、中空シリカ粒子を形成している外殻のシリカのみの屈折率を表すものではない。この時、粒子内の空腔の半径をa、粒子外殻の半径をbとすると、空隙率x(%)は下記数式(VIII)で算出される。
(数式VIII)
x=(4πa3/3)/(4πb3/3)×100 (%)
空隙率xは、好ましくは10〜60%、さらに好ましくは20〜60%、最も好ましくは30〜60%である。中空のシリカ粒子をより低屈折率に、より空隙率を大きくしようとすると、外殻の厚みが薄くなり、粒子の強度としては弱くなるため、耐擦傷性の観点から1.17未満の低屈折率の粒子は好ましくない。
なお、これら中空シリカ粒子の屈折率は、例えばアッベ屈折率計(アタゴ(株)製)にて測定を行う。
When the thin film layer of the optical film is a low refractive index layer of the antireflection film, it is preferable to use fine particles having micropores in the particles in order to reduce the refractive index, hollow fine particles are particularly preferable, It is particularly preferable to use silica fine particles. The hollow silica fine particles have a refractive index of 1.17 to 1.40, more preferably 1.17 to 1.35, and still more preferably 1.17 to 1.30. The refractive index here represents the refractive index of the entire particle, and does not represent the refractive index of only the outer shell silica forming the hollow silica particles. At this time, when the radius of the cavity in the particle is a and the radius of the particle outer shell is b, the porosity x (%) is calculated by the following formula (VIII).
(Formula VIII)
x = (4πa 3/3) / (4πb 3/3) × 100 (%)
The porosity x is preferably 10 to 60%, more preferably 20 to 60%, and most preferably 30 to 60%. If hollow silica particles are made to have a lower refractive index and a higher porosity, the thickness of the outer shell becomes thinner and the strength of the particles becomes weaker. Rate particles are not preferred.
In addition, the refractive index of these hollow silica particles is measured by, for example, an Abbe refractometer (manufactured by Atago Co., Ltd.).
また、中空粒子を低屈折率層に含有させることで該層の屈折率を低下させることができる。中空粒子を用いた場合に好ましい該層の屈折率は1.20以上1.46以下であり、更に好ましくは1.25以上1.41以下であり、最も好ましくは1.30以上1.39以下である。 Moreover, the refractive index of this layer can be reduced by containing hollow particles in the low refractive index layer. When the hollow particles are used, the refractive index of the layer is preferably 1.20 or more and 1.46 or less, more preferably 1.25 or more and 1.41 or less, and most preferably 1.30 or more and 1.39 or less. It is.
使用可能な粒子の例を下記に記すが、使用可能な粒子はこれに限らない。以下の粒子の中から膜厚の1/2以下の粒径の粒子を選択して用いることができる。
ケイ素酸化物粒子分散液(例えば、シリカ粒子)としては、例えば、コロイダルシリカとして、日産化学工業(株)製メタノ-ルシリカゾル、MA-ST-MS、IPA-ST、IPA-ST-MS、IPA-ST-L、IPA-ST-ZL、IPA-ST-UP、EG-ST、NPC-ST-30、MEK-ST、MEK-ST-L、MIBK-ST、NBA-ST、XBA-ST、DMAC-ST、ST-UP、ST-OUP、ST-20、ST-40、ST-C、ST-N、ST-O、ST-50、ST-OL等、触媒化成工業(株)製中空シリカCS60-IPA等を挙げることができる。また粉体シリカとしては、日本アエロジル(株)製アエロジル130、アエロジル300、アエロジル380、アエロジルTT600、アエロジルOX50、旭硝子(株)製シルデックスH31、H32、H51、H52、H121、H122、日本シリカ工業(株)製E220A、E220、富士シリシア(株)製SYLYSIA470、日本板硝子(株)製SGフレ-ク等を挙げることができる。
Although the example of the particle | grains which can be used is described below, the particle | grains which can be used are not restricted to this. From the following particles, particles having a particle size of 1/2 or less of the film thickness can be selected and used.
Examples of the silicon oxide particle dispersion (for example, silica particles) include colloidal silica, methanol silica sol manufactured by Nissan Chemical Industries, Ltd., MA-ST-MS, IPA-ST, IPA-ST-MS, IPA- ST-L, IPA-ST-ZL, IPA-ST-UP, EG-ST, NPC-ST-30, MEK-ST, MEK-ST-L, MIBK-ST, NBA-ST, XBA-ST, DMAC- ST, ST-UP, ST-OUP, ST-20, ST-40, ST-C, ST-N, ST-O, ST-50, ST-OL, etc., hollow silica CS60- manufactured by Catalyst Kasei Kogyo Co., Ltd. Examples include IPA. As the powdered silica, Aerosil 130, Aerosil 300, Aerosil 380, Aerosil TT600, Aerosil OX50, Silex H31, H32, H51, H52, H121, H122, Asahi Glass Co., Ltd., Nippon Silica Industry, Nippon Aerosil Co., Ltd. Examples include E220A and E220 manufactured by Fuji Electric, SYLYSIA470 manufactured by Fuji Silysia Co., Ltd., SG flake manufactured by Nippon Sheet Glass Co., Ltd., and the like.
また、アルミナの水分散品としては、日産化学工業(株)製アルミナゾル-100、-200、-520;アルミナのイソプロパノール分散品としては、住友大阪セメント(株)製AS-150I;アルミナのトルエン分散品としては、住友大阪セメント(株)製AS-150T;ジルコニアのトルエン分散品としては、住友大阪セメント(株)製HXU-110JC;アンチモン酸亜鉛粉末の水分散品としては、日産化学工業(株)製セルナックス;アルミナ、酸化チタン、酸化スズ、酸化インジウム、酸化亜鉛等の粉末および溶剤分散品としては、シーアイ化成(株)製ナノテック;アンチモンドープ酸化スズの水分散ゾルとしては、石原産業(株)製SN-100D;ITO粉末としては、三菱マテリアル(株)製の製品;酸化セリウム水分散液としては、多木化学(株)製ニードラール等を挙げることができる。 In addition, as alumina water dispersion, alumina sol-100, -200, -520 manufactured by Nissan Chemical Industries, Ltd .; as isopropanol dispersion of alumina, AS-150I manufactured by Sumitomo Osaka Cement Co., Ltd .; toluene dispersion of alumina AS-150T manufactured by Sumitomo Osaka Cement Co., Ltd .; HXU-110JC manufactured by Sumitomo Osaka Cement Co., Ltd. as a toluene dispersion of zirconia; Nissan Chemical Industries, Ltd. as an aqueous dispersion of zinc antimonate powder ) Celnax; Alumina, Titanium oxide, Tin oxide, Indium oxide, Zinc oxide, etc. Powder and solvent dispersion products are nanotech made by CI Kasei Co., Ltd .; Antimony-doped tin oxide water dispersion sol is Ishihara Sangyo ( SN-100D, manufactured by Mitsubishi Materials Corporation, as ITO powder; cerium oxide aqueous dispersion As such, there may be mentioned Nidral manufactured by Taki Chemical Co., Ltd.
酸化物粒子の形状は、球状、中空状、多孔質状、棒状、板状、繊維状、または不定形状であり、好ましくは、球状または中空状である。中空状のシリカ粒子については後述する。酸化物粒子の比表面積(窒素を用いたBET比表面積測定法による)は、好ましくは、10〜1000m2/gであり、さらに好ましくは、100〜500m2/gである。これら無機酸化物粒子は、乾燥状態の粉末を有機溶媒に分散することもできるが、例えば上記の酸化物の溶剤分散ゾルとして当業界に知られている微粒子状の酸化物粒子の分散液を直接用いることができる。 The oxide particles have a spherical shape, a hollow shape, a porous shape, a rod shape, a plate shape, a fiber shape, or an indefinite shape, preferably a spherical shape or a hollow shape. The hollow silica particles will be described later. The specific surface area of the oxide particles (by the BET specific surface area measurement method using nitrogen) is preferably 10 to 1000 m 2 / g, and more preferably 100 to 500 m 2 / g. These inorganic oxide particles can be obtained by dispersing powder in a dry state in an organic solvent. For example, a dispersion of fine oxide particles known in the art as a solvent dispersion sol of the above oxide is directly used. Can be used.
[分散方法]
本発明において無機酸化物微粒子を粉体から溶媒中に分散して調製するには、分散剤を用いることもできる。本発明においては、アニオン性基を有する分散剤を用いることが好ましい。
アニオン性基としては、カルボキシル基、スルホン酸基(スルホ)、リン酸基(ホスホノ)、スルホンアミド基等の酸性プロトンを有する基、またはその塩が有効であり、特にカルボキシル基、スルホン酸基、リン酸基またはその塩が好ましく、カルボキシル基、リン酸基が特に好ましい。分散性をさらに改良する目的でアニオン性基は複数個が含有されていてもよい。平均で2個以上であることが好ましく、より好ましくは5個以上、特に好ましくは10個以上である。また、分散剤に含有されるアニオン性基は、1分子中に複数種類が含有されていてもよい。
分散剤は、さらに架橋又は重合性官能基を含有することもできる。架橋又は重合性官能基としては、ラジカル種による付加反応・重合反応が可能なエチレン性不飽和基(例えば(メタ)アクリロイル基、アリル基、スチリル基、ビニルオキシ基等)、カチオン重合性基(エポキシ基、オキサタニル基、ビニルオキシ基等)、重縮合反応性基(加水分解性シリル基等、N-メチロール基)等が挙げられ、好ましくはエチレン性不飽和基を有する官能基である。
本発明においては、無機酸化物粒子を粉砕するのに分散機を用いることができる。分散機の例には、サンドグラインダーミル(例、ピン付きビーズミル)、高速インペラーミル、ペッブルミル、ローラーミル、アトライターおよびコロイドミルが含まれる。サンドグラインダーミルおよび高速インペラーミルが特に好ましい。また、予備分散処理を実施してもよい。予備分散処理に用いる分散機の例には、ボールミル、三本ロールミル、ニーダーおよびエクストルーダーが含まれる。
[Distribution method]
In the present invention, a dispersant may be used to prepare the inorganic oxide fine particles by dispersing them from a powder in a solvent. In the present invention, it is preferable to use a dispersant having an anionic group.
As the anionic group, a group having an acidic proton such as a carboxyl group, a sulfonic acid group (sulfo), a phosphoric acid group (phosphono), a sulfonamide group, or a salt thereof is effective, and in particular, a carboxyl group, a sulfonic acid group, A phosphoric acid group or a salt thereof is preferable, and a carboxyl group and a phosphoric acid group are particularly preferable. A plurality of anionic groups may be contained for the purpose of further improving the dispersibility. The average number is preferably 2 or more, more preferably 5 or more, and particularly preferably 10 or more. Moreover, the anionic group contained in a dispersing agent may contain multiple types in 1 molecule.
The dispersant may further contain a crosslinking or polymerizable functional group. Examples of the crosslinkable or polymerizable functional group include ethylenically unsaturated groups (for example, (meth) acryloyl group, allyl group, styryl group, vinyloxy group, etc.) capable of addition reaction / polymerization reaction by radical species, cationic polymerizable group (epoxy) Groups, oxatanyl groups, vinyloxy groups, etc.), polycondensation reactive groups (hydrolyzable silyl groups, etc., N-methylol groups) and the like, and functional groups having an ethylenically unsaturated group are preferred.
In the present invention, a disperser can be used to grind inorganic oxide particles. Examples of dispersers include sand grinder mills (eg, pinned bead mills), high speed impeller mills, pebble mills, roller mills, attritors and colloid mills. A sand grinder mill and a high-speed impeller mill are particularly preferred. Further, preliminary dispersion processing may be performed. Examples of the disperser used for the preliminary dispersion treatment include a ball mill, a three-roll mill, a kneader, and an extruder.
[塗布液の溶媒]
以上説明した本発明に係る無機酸化物微粒子の有機溶媒分散液を用いて微粒子成分とし、バインダーと組み合わせてコーティング組成物となし、この組成物から光学フィルムの各層を形成することができる。コーティング組成物の溶媒に制限は無いが、少なくとも2種類の揮発性溶媒を含有することが好ましい。例えば、アルコールとその誘導体類、エーテル類、ケトン類、炭化水素類、エステル類、の中から選ばれる少なくとも2種を組み合わせて用いることが好ましい。バインダー成分の溶解度、無機微粒子の安定性、コーティング液の粘度調節などの観点から溶媒を選択することができる。溶媒を2種以上組み合わせて用いることによって、本発明で規定するR1値やR2値になるよう制御して微粒子を膜内に配置することができる。本発明に用いられる溶媒の好ましい沸点は、50℃以上250℃以下が好ましく、更に好ましくは65℃以上200℃以下である。また、好ましい誘電率は20℃において、1以上50以下が好ましく、5以上30以下が更に好ましい。誘電率が10以上の溶媒を無機微粒子に対して10質量%以上含むと分散安定性上好ましい。
[Solvent of coating solution]
The organic solvent dispersion of inorganic oxide fine particles according to the present invention described above is used as a fine particle component and combined with a binder to form a coating composition, and each layer of the optical film can be formed from this composition. Although there is no restriction | limiting in the solvent of a coating composition, It is preferable to contain at least 2 type of volatile solvent. For example, it is preferable to use a combination of at least two selected from alcohol and derivatives thereof, ethers, ketones, hydrocarbons, and esters. A solvent can be selected from the viewpoint of the solubility of the binder component, the stability of the inorganic fine particles, and the adjustment of the viscosity of the coating liquid. By using a combination of two or more solvents, the fine particles can be arranged in the film while being controlled so as to have the R 1 value or R 2 value defined in the present invention. The boiling point of the solvent used in the present invention is preferably 50 ° C. or higher and 250 ° C. or lower, more preferably 65 ° C. or higher and 200 ° C. or lower. Further, the preferable dielectric constant is preferably 1 or more and 50 or less, more preferably 5 or more and 30 or less at 20 ° C. It is preferable in terms of dispersion stability that a solvent having a dielectric constant of 10 or more is contained in an amount of 10% by mass or more based on the inorganic fine particles.
以下に本発明に用いることのできる溶媒を挙げるが、これらに限定されるものではない。
・アルコールとその誘導体類(メタノール、エタノール、n-プロパノール、イソプロピルアルコール、n-ブタノール、イソブタノール、第二ブタノール、第三ブタノール、n-アミルアルコール、イソアミルアルコール、第二アミルアルコール、3-ペンタノール、第三アミルアルコール、n-ヘキサノール、メチルアミルアルコール、2-エチルブタノール、n-ヘプタノール、2-ヘプタノール、3-ヘプタノール、n-オクタノール、2-オクタノール、2-エチルヘキサノール、3,5,5-トリメチルヘキサノール、ノナノール、ベンジルアルコール、エチレングリコール、エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノメチルエーテルアセテート、エチレングリコールモノエチルエーテル、エチレングリコールジエチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテルアセテート、エチレングリコールイソプロピルエーテル、エチレングリコールモノブチルエーテル、エチレングリコールジブチルエーテル、エチレングリコールモノブチルエーテルアセテート、エチレングリコールイソアミルエーテル、メトキシメトキシエタノール、メトキシプロパノール、ブトキシエタノール、エチレングリコールモノアセテート、エチレングリコールジアセテート、ジエチレングリコール、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、ジエチレングリコールジエチルエーテル、プロピレングリコール、プロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノエチルエーテル、プロピレングリコールモノブチルエーテル、ジプロピレングリコールモノメチルエーテル、ジプロピレングリコールモノメチルエーテル、ジプロピレングリコールモノエチルエーテル)
Although the solvent which can be used for this invention below is mentioned, it is not limited to these.
・ Alcohol and its derivatives (methanol, ethanol, n-propanol, isopropyl alcohol, n-butanol, isobutanol, sec-butanol, tert-butanol, n-amyl alcohol, isoamyl alcohol, sec amyl alcohol, 3-pentanol , Tertiary amyl alcohol, n-hexanol, methyl amyl alcohol, 2-ethylbutanol, n-heptanol, 2-heptanol, 3-heptanol, n-octanol, 2-octanol, 2-ethylhexanol, 3,5,5- Trimethylhexanol, nonanol, benzyl alcohol, ethylene glycol, ethylene glycol monomethyl ether, ethylene glycol monomethyl ether acetate, ethylene glycol monoethyl ether, ethylene glycol diethyl ether Ter, ethylene glycol monoethyl ether acetate, ethylene glycol isopropyl ether, ethylene glycol monobutyl ether, ethylene glycol dibutyl ether, ethylene glycol monobutyl ether acetate, ethylene glycol isoamyl ether, methoxymethoxyethanol, methoxypropanol, butoxyethanol, ethylene glycol monoacetate, Ethylene glycol diacetate, diethylene glycol, diethylene glycol monomethyl ether, diethylene glycol monoethyl ether, diethylene glycol diethyl ether, propylene glycol, propylene glycol monomethyl ether, propylene glycol monoethyl ether, propylene glycol monobutyl ether Le, dipropylene glycol monomethyl ether, dipropylene glycol monomethyl ether, dipropylene glycol monoethyl ether)
・エーテル類(イソプロピルエーテル、n-ブチルエーテル、ジイソアミルエーテル、メチルフェニルエーテル、エチルフェニルエーテル)・ケトン類(アセトン、メチルアセトン、メチルエチルケトン、メチル-n-プロピルケトン、メチル-n-ブチル、メチルイソブチルケトン、メチル-n-アミルケトン、メチル-n-ヘキシルケトン、ジエチルケトン、エチル-n-ブチルケトン、ジ-n-プロピルケトン、ジイソブチルケトン、アセトニルアセトン、ジアセトンアルコール、シクロヘキサノン、メチルシクロヘキサノン) -Ethers (isopropyl ether, n-butyl ether, diisoamyl ether, methylphenyl ether, ethylphenyl ether)-Ketones (acetone, methylacetone, methylethylketone, methyl-n-propylketone, methyl-n-butyl, methylisobutylketone) , Methyl-n-amyl ketone, methyl-n-hexyl ketone, diethyl ketone, ethyl-n-butyl ketone, di-n-propyl ketone, diisobutyl ketone, acetonyl acetone, diacetone alcohol, cyclohexanone, methylcyclohexanone)
・炭化水素類(n-へキサン、イソへキサン、n-ヘプタン、n-オクタン、イソオクタン、n-デカン、トルエン、キシレン、エチルベンゼン、ジエチルベンゼン、イソプロピルベンゼン、アミルベンゼン)
・エステル類(ギ酸プロピル、ギ酸-n-ブチル、ギ酸イソブチル、ギ酸アミル、酢酸エチル、酢酸-n-プロピル、酢酸イソプロピル、酢酸-n-ブチル、酢酸イソブチル、酢酸第二ブチル、酢酸-n-アミル、酢酸イソアミル、酢酸メチルイソアミル、酢酸メトキシブチル、酢酸第二へキシル、酢酸-2-エチルブチル、酢酸-2-エチルヘキシル、酢酸シクロへキシル、酢酸メチルシクロへキシル、酢酸ベンジル、プロピオン酸メチル、プロピオン酸エチル、プロピオン酸-n-ブチル、プロピオン酸イソアミル、酪酸メチル、酪酸エチル、酪酸-n-ブチル、酪酸イソアミル、オキシイソ酪酸エチル、アセト酢酸メチル、アセト酢酸エチル、イソ吉草酸イソアミル、乳酸メチル、乳酸エチル、乳酸-n-ブチル、乳酸イソブチル、乳酸-n-アミル、乳酸イソアミル、安息香酸メチル、シュウ酸ジエチル)
・ Hydrocarbons (n-hexane, isohexane, n-heptane, n-octane, isooctane, n-decane, toluene, xylene, ethylbenzene, diethylbenzene, isopropylbenzene, amylbenzene)
Esters (propyl formate, n-butyl formate, isobutyl formate, amyl formate, ethyl acetate, acetic acid n-propyl, isopropyl acetate, acetic acid n-butyl, isobutyl acetate, sec-butyl acetate, acetic acid n-amyl , Isoamyl acetate, methyl isoamyl acetate, methoxybutyl acetate, sec-hexyl acetate, 2-ethylbutyl acetate, 2-ethylhexyl acetate, cyclohexyl acetate, methyl cyclohexyl acetate, benzyl acetate, methyl propionate, ethyl propionate , N-butyl propionate, isoamyl propionate, methyl butyrate, ethyl butyrate, n-butyl butyrate, isoamyl butyrate, ethyl oxyisobutyrate, methyl acetoacetate, ethyl acetoacetate, isoamyl isovalerate, methyl lactate, ethyl lactate, Lactic acid-n-butyl, lactyl isobutyl, lactate-n-amyl, lactate isoa Le, methyl benzoate, diethyl oxalate)
特に好ましい組み合わせはアルコールとその誘導体類、ケトン類、エステル類の中から少なくとも2種類、更に好ましくは3種類用いることである。好ましい例としては、例えば、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノン、2-メトキシプロパノール、2-ブトキシエタノール、イソプロピルアルコール、トルエンの中から2種又は3種を併用して用いることができる。 A particularly preferred combination is the use of at least two, more preferably three, of alcohol and its derivatives, ketones and esters. As a preferred example, for example, two or three of methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone, cyclohexanone, 2-methoxypropanol, 2-butoxyethanol, isopropyl alcohol, and toluene can be used in combination.
本発明において、無機微粒子を層内に分散状態などを制御して配置するには、バインダーが重量平均分子量5000以上の少なくとも1種の重合性組成物と重量平均分子量5000未満の少なくとも1種の重合性化合物から構成されることが好ましい。重量平均分子量5000を超える組成物の具体例としては、側鎖に(メタ)アクリロイル基を有する共重合体や、フルオロカーボン又はジメチルシロキサンを含有する高分子量化合物が好ましい。また、重量平均分子量が5000未満の化合物としては、多官能のアクリレートモノマーや(メタ)アクリロイル基を有する一般式(II)の化合物の部分縮合物などが好ましい。詳細な化合物は、皮膜形成バインダー及び低屈折率用材料の項で述べる。 In the present invention, in order to dispose the inorganic fine particles in the layer while controlling the dispersion state and the like, the binder is at least one polymerizable composition having a weight average molecular weight of 5000 or more and at least one polymerization having a weight average molecular weight of less than 5000. It is preferable that it is comprised from an ionic compound. Specific examples of the composition having a weight average molecular weight exceeding 5000 are preferably a copolymer having a (meth) acryloyl group in the side chain and a high molecular weight compound containing a fluorocarbon or dimethylsiloxane. Moreover, as a compound with a weight average molecular weight of less than 5000, the polyfunctional acrylate monomer, the partial condensate of the compound of general formula (II) which has a (meth) acryloyl group, etc. are preferable. Detailed compounds are described in the section of film forming binder and low refractive index material.
[光学フィルムの層構成]
本発明の光学フィルムは、透明な基材上に、必要に応じて後述のハードコート性を有する層を有し、その上に光学干渉によって反射率が減少するように屈折率、膜厚、層の数、層順等を考慮して積層されている。低反射積層体は、最も単純な構成では、基材上に低屈折率層のみを塗設した構成である。更に反射率を低下させるには、反射防止層を、基材よりも屈折率の高い高屈折率層と、基材よりも屈折率の低い低屈折率層を組み合わせて構成することが好ましい。構成例としては、基材側から高屈折率層/低屈折率層の2層のものや、屈折率の異なる3層を、中屈折率層(基材またはハードコート層よりも屈折率が高く、高屈折率層よりも屈折率の低い層)/高屈折率層/低屈折率層の順に積層されているもの等があり、更に多くの反射防止層を積層するものも提案されている。中でも、耐久性、光学特性、コストや生産性等から、ハードコート性を有する層を有する基材上に、中屈折率層/高屈折率層/低屈折率層の順に塗布することが好ましい。
[Layer structure of optical film]
The optical film of the present invention has a layer having a hard coat property, which will be described later, on a transparent substrate, if necessary, and a refractive index, a film thickness, and a layer so that the reflectance is reduced by optical interference. Are stacked in consideration of the number of layers, the order of layers, and the like. The simplest configuration of the low reflection laminate is a configuration in which only a low refractive index layer is coated on a substrate. In order to further reduce the reflectance, the antireflection layer is preferably composed of a combination of a high refractive index layer having a higher refractive index than the substrate and a low refractive index layer having a lower refractive index than the substrate. Examples of configurations include two layers of a high refractive index layer / low refractive index layer from the base material side, and three layers having different refractive indices, a medium refractive index layer (having a higher refractive index than the base material or the hard coat layer). , A layer having a lower refractive index than a high refractive index layer) / a high refractive index layer / a low refractive index layer, and the like. Among them, it is preferable to apply the medium refractive index layer / high refractive index layer / low refractive index layer in this order on a substrate having a layer having a hard coat property in view of durability, optical characteristics, cost, productivity, and the like.
本発明の低反射積層体の好ましい層構成の例を下記に示す。下記構成において基材フィルムは、フィルムで構成された支持体を指している。
・基材フィルム/低屈折率層、
・基材フィルム/帯電防止層/低屈折率層、
・基材フィルム/防眩層/低屈折率層、
・基材フィルム/防眩層/帯電防止層/低屈折率層
・基材フィルム/帯電防止層/防眩層/低屈折率層
・基材フィルム/ハードコート層/防眩層/低屈折率層、
・基材フィルム/ハードコート層/防眩層/帯電防止層/低屈折率層
・基材フィルム/ハードコート層/帯電防止層/防眩層/低屈折率層
・基材フィルム/ハードコート層/高屈折率層/低屈折率層、
・基材フィルム/ハードコート層/帯電防止層/高屈折率層/低屈折率層、
・基材フィルム/ハードコート層/中屈折率層/高屈折率層/低屈折率層、
・基材フィルム/防眩層/高屈折率層/低屈折率層、
・基材フィルム/防眩層/中屈折率層/高屈折率層/低屈折率層、
・基材フィルム/帯電防止層/ハードコート層/中屈折率層/高屈折率層/低屈折率層、
・帯電防止層/基材フィルム/ハードコート層/中屈折率層/高屈折率層/低屈折率層、
・基材フィルム/帯電防止層/防眩層/中屈折率層/高屈折率層/低屈折率層、
・帯電防止層/基材フィルム/防眩層/中屈折率層/高屈折率層/低屈折率層、
・帯電防止層/基材フィルム/防眩層/高屈折率層/低屈折率層/高屈折率層/低屈折率層、
光学干渉により反射率を低減できるものであれば、特にこれらの層構成のみに限定されるものではない。防眩層は光散乱層にすることも可能であるし、防眩性と光散乱性の両方を有する層にしてもよい。また、ハードコート層、防眩層は必要に応じて高屈折率微粒子を分散して高屈折率化することも可能である。
また、帯電防止層は導電性ポリマー粒子または金属酸化物微粒子(例えば、ATO、ITO)を含む層であることが好ましく、塗布または大気圧プラズマ処理等によって設けることができる。
Examples of preferred layer configurations of the low reflection laminate of the present invention are shown below. In the following configuration, the base film refers to a support composed of a film.
・ Base film / low refractive index layer,
・ Base film / Antistatic layer / Low refractive index layer,
・ Base film / Anti-glare layer / Low refractive index layer,
-Base film / Anti-glare layer / Antistatic layer / Low refractive index layer- Base film / Anti-static layer / Anti-glare layer / Low refractive index layer-Base film / Hard coat layer / Anti-glare layer / Low refractive index layer,
Base film / hard coat layer / antiglare layer / antistatic layer / low refractive index layer / base film / hard coat layer / antistatic layer / antiglare layer / low refractive index layer / base film / hard coat layer / High refractive index layer / Low refractive index layer,
・ Base film / hard coat layer / antistatic layer / high refractive index layer / low refractive index layer,
Base film / hard coat layer / medium refractive index layer / high refractive index layer / low refractive index layer,
Base film / antiglare layer / high refractive index layer / low refractive index layer,
Base film / antiglare layer / medium refractive index layer / high refractive index layer / low refractive index layer,
Base film / antistatic layer / hard coat layer / medium refractive index layer / high refractive index layer / low refractive index layer,
Antistatic layer / base film / hard coat layer / medium refractive index layer / high refractive index layer / low refractive index layer,
Base film / antistatic layer / antiglare layer / medium refractive index layer / high refractive index layer / low refractive index layer,
Antistatic layer / base film / antiglare layer / medium refractive index layer / high refractive index layer / low refractive index layer,
Antistatic layer / base film / antiglare layer / high refractive index layer / low refractive index layer / high refractive index layer / low refractive index layer,
As long as the reflectance can be reduced by optical interference, it is not limited to these layer configurations. The antiglare layer may be a light scattering layer, or may be a layer having both antiglare properties and light scattering properties. Further, the hard coat layer and the antiglare layer can be made to have a high refractive index by dispersing fine particles having a high refractive index as required.
The antistatic layer is preferably a layer containing conductive polymer particles or metal oxide fine particles (for example, ATO, ITO), and can be provided by coating or atmospheric pressure plasma treatment.
[皮膜形成バインダー]
本発明において、皮膜形成組成物の主たる皮膜形成バインダー成分として、エチレン性不飽和基を有する化合物を用いることが、皮膜強度、塗布液の安定性、塗膜の生産性、などの点で好ましい。主たる皮膜形成バインダーとは、無機粒子を除く皮膜形成成分のうち10質量%以上をしめるものをいう。好ましくは、20質量%以上100質量%以下、更に好ましくは30質量%以上95%以下である。
飽和炭化水素鎖またはポリエーテル鎖を主鎖として有するポリマーであることが好ましく、飽和炭化水素鎖を主鎖として有するポリマーであることがさらに好ましい。飽和炭化水素鎖を主鎖として有し、かつ架橋構造を有するバインダーポリマーとしては、二個以上のエチレン性不飽和基を有するモノマーの(共)重合体が好ましい。
高屈折率にするには、このモノマーの構造中に芳香族環や、フッ素以外のハロゲン原子、硫黄原子、リン原子、及び窒素原子から選ばれた少なくとも1種の原子を含むことが好ましい。
[Film-forming binder]
In the present invention, it is preferable to use a compound having an ethylenically unsaturated group as a main film-forming binder component of the film-forming composition in terms of film strength, coating solution stability, and coating film productivity. The main film-forming binder refers to one that accounts for 10% by mass or more of the film-forming components excluding inorganic particles. Preferably, they are 20 mass% or more and 100 mass% or less, More preferably, they are 30 mass% or more and 95% or less.
A polymer having a saturated hydrocarbon chain or a polyether chain as a main chain is preferable, and a polymer having a saturated hydrocarbon chain as a main chain is more preferable. As the binder polymer having a saturated hydrocarbon chain as the main chain and having a crosslinked structure, a (co) polymer of monomers having two or more ethylenically unsaturated groups is preferable.
In order to obtain a high refractive index, the monomer structure preferably contains an aromatic ring or at least one atom selected from a halogen atom other than fluorine, a sulfur atom, a phosphorus atom, and a nitrogen atom.
二個以上のエチレン性不飽和基を有するモノマーとしては、多価アルコールと(メタ)アクリル酸とのエステル(例、エチレングリコールジ(メタ)アクリレート、1,4-シクロヘキサンジアクリレート、ペンタエリスリトールテトラ(メタ)アクリレート)、ペンタエリスリトールトリ(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、トリメチロールエタントリ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールテトラ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールペンタ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレート、1,2,3-シクロヘキサンテトラメタクリレート、ポリウレタンポリアクリレート、ポリエステルポリアクリレート)、ビニルベンゼンおよびその誘導体(例、1,4-ジビニルベンゼン、4-ビニル安息香酸-2-アクリロイルエチルエステル、1,4-ジビニルシクロヘキサノン)、ビニルスルホン(例、ジビニルスルホン)、アクリルアミド(例、メチレンビスアクリルアミド)およびメタクリルアミドが挙げられる。上記モノマーは2種以上併用してもよい。尚、本明細書においては、「(メタ)アクリレート」は「アクリレート又はメタクリレート」を表す。 Monomers having two or more ethylenically unsaturated groups include esters of polyhydric alcohols and (meth) acrylic acid (eg, ethylene glycol di (meth) acrylate, 1,4-cyclohexanediacrylate, pentaerythritol tetra ( (Meth) acrylate), pentaerythritol tri (meth) acrylate, trimethylolpropane tri (meth) acrylate, trimethylolethane tri (meth) acrylate, dipentaerythritol tetra (meth) acrylate, dipentaerythritol penta (meth) acrylate, di Pentaerythritol hexa (meth) acrylate, pentaerythritol hexa (meth) acrylate, 1,2,3-cyclohexanetetramethacrylate, polyurethane polyacrylate, polyester poly Acrylate), vinylbenzene and its derivatives (eg, 1,4-divinylbenzene, 4-vinylbenzoic acid-2-acryloylethyl ester, 1,4-divinylcyclohexanone), vinylsulfone (eg, divinylsulfone), acrylamide (eg, , Methylenebisacrylamide) and methacrylamide. Two or more of these monomers may be used in combination. In the present specification, “(meth) acrylate” represents “acrylate or methacrylate”.
高屈折率モノマーの具体例としては、ビス(4-メタクリロイルチオフェニル)スルフィド、ビニルナフタレン、ビニルフェニルスルフィド、4-メタクリロキシフェニル-4'-メトキシフェニルチオエーテル等が挙げられる。これらのモノマーも2種以上併用してもよい。 Specific examples of the high refractive index monomer include bis (4-methacryloylthiophenyl) sulfide, vinyl naphthalene, vinyl phenyl sulfide, 4-methacryloxyphenyl-4′-methoxyphenyl thioether, and the like. Two or more of these monomers may be used in combination.
これらのエチレン性不飽和基を有するモノマーの重合は、光ラジカル開始剤あるいは熱ラジカル開始剤の存在下、電離放射線の照射または加熱により行うことができる。 Polymerization of the monomer having an ethylenically unsaturated group can be performed by irradiation with ionizing radiation or heating in the presence of a photo radical initiator or a thermal radical initiator.
光ラジカル重合開始剤としては、アセトフェノン類、ベンゾイン類、ベンゾフェノン類、ホスフィンオキシド類、ケタール類、アントラキノン類、チオキサントン類、アゾ化合物、過酸化物類、2,3-ジアルキルジオン化合物類、ジスルフィド化合物類、フルオロアミン化合物類や芳香族スルホニウム類が挙げられる。アセトフェノン類の例には、2,2-ジエトキシアセトフェノン、p-ジメチルアセトフェノン、1-ヒドロキシジメチルフェニルケトン、1-ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、2-メチル-4-メチルチオ-2-モルフォリノプロピオフェノンおよび2-ベンジル-2-ジメチルアミノ-1-(4-モルフォリノフェニル)-ブタノンが含まれる。ベンゾイン類の例には、ベンゾインベンゼンスルホン酸エステル、ベンゾイントルエンスルホン酸エステル、ベンゾインメチルエーテル、ベンゾインエチルエーテルおよびベンゾインイソプロピルエーテルが含まれる。ベンゾフェノン類の例には、ベンゾフェノン、2,4-ジクロロベンゾフェノン、4,4-ジクロロベンゾフェノンおよびp-クロロベンゾフェノンが含まれる。ホスフィンオキシド類の例には、2,4,6-トリメチルベンゾイルジフェニルフォスフィンオキシドが含まれる。
また、最新UV硬化技術(発行人;高薄一弘,発行所;(株)技術情報協会,1991年発行)の159頁にも種々の例が記載されており本発明に有用である。
市販の光開裂型の光ラジカル重合開始剤としては、チバ・スペシャルティ・ケミカルズ(株)製のイルガキュア(651,184,907)等が好ましい例として挙げられる。
光重合開始剤は、多官能モノマー100質量部に対して、0.1〜15質量部の範囲で使用することが好ましく、より好ましくは1〜10質量部の範囲である。
光重合開始剤に加えて、光増感剤を用いてもよい。光増感剤の具体例として、n-ブチルアミン、トリエチルアミン、トリ-n-ブチルホスフィン、ミヒラーのケトンおよびチオキサントンを挙げることができる。
As photo radical polymerization initiators, acetophenones, benzoins, benzophenones, phosphine oxides, ketals, anthraquinones, thioxanthones, azo compounds, peroxides, 2,3-dialkyldione compounds, disulfide compounds , Fluoroamine compounds and aromatic sulfoniums. Examples of acetophenones include 2,2-diethoxyacetophenone, p-dimethylacetophenone, 1-hydroxydimethylphenylketone, 1-hydroxycyclohexylphenylketone, 2-methyl-4-methylthio-2-morpholinopropiophenone and 2 -Benzyl-2-dimethylamino-1- (4-morpholinophenyl) -butanone is included. Examples of benzoins include benzoin benzene sulfonate, benzoin toluene sulfonate, benzoin methyl ether, benzoin ethyl ether and benzoin isopropyl ether. Examples of benzophenones include benzophenone, 2,4-dichlorobenzophenone, 4,4-dichlorobenzophenone and p-chlorobenzophenone. Examples of phosphine oxides include 2,4,6-trimethylbenzoyldiphenylphosphine oxide.
Further, various examples are described on page 159 of the latest UV curing technology (issuer: Kazuhiro Takasagi, publisher; Technical Information Association, Inc., published in 1991), which is useful for the present invention.
Preferable examples of commercially available photocleavable photoradical polymerization initiators include Irgacure (651, 184, 907) manufactured by Ciba Specialty Chemicals.
It is preferable to use a photoinitiator in the range of 0.1-15 mass parts with respect to 100 mass parts of polyfunctional monomers, More preferably, it is the range of 1-10 mass parts.
In addition to the photopolymerization initiator, a photosensitizer may be used. Specific examples of the photosensitizer include n-butylamine, triethylamine, tri-n-butylphosphine, Michler's ketone and thioxanthone.
熱ラジカル開始剤としては、有機あるいは無機過酸化物、有機アゾ及びジアゾ化合物等を用いることができる。
具体的には、有機過酸化物として過酸化ベンゾイル、過酸化ハロゲンベンゾイル、過酸化ラウロイル、過酸化アセチル、過酸化ジブチル、クメンヒドロぺルオキシド、ブチルヒドロぺルオキシド、無機過酸化物として、過酸化水素、過硫酸アンモニウム、過硫酸カリウム等、アゾ化合物として2-アゾ-ビス-イソブチロニトリル、2-アゾ-ビス-プロピオニトリル、2-アゾ-ビス-シクロヘキサンジニトリル等、ジアゾ化合物としてジアゾアミノベンゼン、p-ニトロベンゼンジアゾニウム等を挙げることができる。
As the thermal radical initiator, organic or inorganic peroxides, organic azo, diazo compounds, and the like can be used.
Specifically, benzoyl peroxide, halogen benzoyl peroxide, lauroyl peroxide, acetyl peroxide, dibutyl peroxide, cumene hydroperoxide, butyl hydroperoxide as organic peroxides, hydrogen peroxide, peroxides as inorganic peroxides. Ammonium sulfate, potassium persulfate, etc., 2-azo-bis-isobutyronitrile, 2-azo-bis-propionitrile, 2-azo-bis-cyclohexanedinitrile, etc. as diazo compounds, diazoaminobenzene, p -Nitrobenzenediazonium etc. can be mentioned.
本発明においてはポリエーテルを主鎖として有するポリマーを使用することもできる。そのようなポリマーとしては多官能エポシキシ化合物の開環重合体が好ましい。多官能エポシキ化合物の開環重合は、光酸発生剤あるいは熱酸発生剤の存在下で電離放射線の照射または加熱により行うことができる。 In the present invention, a polymer having a polyether as a main chain can also be used. Such a polymer is preferably a ring-opening polymer of a polyfunctional epoxy compound. The ring-opening polymerization of the polyfunctional epoxy compound can be performed by irradiation with ionizing radiation or heating in the presence of a photoacid generator or a thermal acid generator.
また、二個以上のエチレン性不飽和基を有するモノマーの代わりに、またはそれに加えて架橋性官能基を有するモノマーを用いてポリマー中に架橋性官能基を導入し、この架橋性官能基の反応により、架橋構造をバインダーポリマーに導入してもよい。
架橋性官能基の例には、イソシアナート基、エポキシ基、アジリジン基、オキサゾリン基、アルデヒド基、カルボニル基、ヒドラジン基、カルボキシル基、メチロール基および活性メチレン基が含まれる。ビニルスルホン酸、酸無水物、シアノアクリレート誘導体、メラミン、エーテル化メチロール、エステルおよびウレタン、テトラメトキシシランのような金属アルコキシドも、架橋構造を導入するためのモノマーとして利用できる。ブロックイソシアナート基のように、分解反応の結果として架橋性を示す官能基を用いてもよい。すなわち、本発明において架橋性官能基は、すぐには反応を示すものではなくとも、分解した結果反応性を示すものであってもよい。
これら架橋性官能基を有するバインダーポリマーは塗布後、加熱することによって架橋構造を形成することができる。
Further, in place of or in addition to the monomer having two or more ethylenically unsaturated groups, a monomer having a crosslinkable functional group is used to introduce a crosslinkable functional group into the polymer, and the reaction of the crosslinkable functional group is performed. Thus, a crosslinked structure may be introduced into the binder polymer.
Examples of the crosslinkable functional group include isocyanate group, epoxy group, aziridine group, oxazoline group, aldehyde group, carbonyl group, hydrazine group, carboxyl group, methylol group and active methylene group. Vinylsulfonic acid, acid anhydride, cyanoacrylate derivative, melamine, etherified methylol, ester and urethane, and metal alkoxide such as tetramethoxysilane can also be used as a monomer for introducing a crosslinked structure. A functional group that exhibits crosslinkability as a result of the decomposition reaction, such as a block isocyanate group, may be used. That is, in the present invention, the crosslinkable functional group may not react immediately but may exhibit reactivity as a result of decomposition.
These binder polymers having a crosslinkable functional group can form a crosslinked structure by heating after coating.
[低屈折率層用材料]
本発明の低屈折率層には、低屈折率バインダーとして、含フッ素ポリマーを含むことが好ましい。フッ素ポリマーとしては動摩擦係数0.03〜0.15、水に対する接触角90〜120°の熱または電離放射線により架橋する含フッ素ポリマーが好ましい。前述したように本発明の低屈折率層には膜強度向上のための無機フィラーを用いることもできる。
[Material for low refractive index layer]
The low refractive index layer of the present invention preferably contains a fluorine-containing polymer as a low refractive index binder. The fluoropolymer is preferably a fluoropolymer that is crosslinked by heat or ionizing radiation having a coefficient of dynamic friction of 0.03 to 0.15 and a contact angle with water of 90 to 120 °. As described above, an inorganic filler for improving the film strength can be used in the low refractive index layer of the present invention.
低屈折率層に好ましく用いられる含フッ素ポリマーとしては、フルオロアルキル基含有シラン化合物(例えば(ヘプタデカフルオロ−1,1,2,2−テトラヒドロデシル)トリエトキシシラン)の加水分解、脱水縮合物の他、含フッ素モノマー単位と架橋反応性付与のための構成単位を構成成分とする含フッ素共重合体が挙げられる。
前者に用いることができるフルオロアルキル基含有シラン化合物としては、CF3(CH2)2Si(OCH3)3、CF3CF2(CH2)2Si(OCH3)3、CF3(CF2)2(CH2)2Si(OCH3)3、CF3(CF2)3(CH2)2Si(OCH3)3、CF3(CF2)4(CH2)2Si(OCH3)3、CF3(CF2)5(CH2)2Si(OCH3)3、CF3(CF2)6(CH2)2Si(OCH3)3、CF3(CF2)7(CH2)2Si(OCH3)3、CF3(CF2)8(CH2)2Si(OCH3)3、CF3(CF2)9(CH2)2Si(OCH3)3、CF3(CH2)2Si(OC2H5)3、CF3CF2(CH2)2Si(OC2H5)3、CF3(CF2)2(CH2)2Si(OC2H5)3、CF3(CF2)3(CH2)2Si(OC2H5)3、CF3(CF2)4(CH2)2Si(OC2H5)3、CF3(CF2)5(CH2)2Si(OC2H5)3、CF3(CF2)6(CH2)2Si(OC2H5)3、CF3(CF2)7(CH2)2Si(OC2H5)3、CF3(CF2)8(CH2)2Si(OC2H5)3、CF3(CF2)9(CH2)2Si(OC2H5)3等が挙げられ、特にCF3(CF2)7(CH2)2Si(OCH3)3、CF3(CF2)7(CH2)2Si(OC2H5)3を好ましく用いることができる。
Examples of the fluorine-containing polymer preferably used for the low refractive index layer include hydrolysis and dehydration condensation products of fluoroalkyl group-containing silane compounds (for example, (heptadecafluoro-1,1,2,2-tetrahydrodecyl) triethoxysilane). In addition, a fluorine-containing copolymer having a fluorine-containing monomer unit and a structural unit for imparting crosslinking reactivity as constituent components can be mentioned.
As the fluoroalkyl group-containing silane compound that can be used for the former, CF 3 (CH 2 ) 2 Si (OCH 3 ) 3 , CF 3 CF 2 (CH 2 ) 2 Si (OCH 3 ) 3 , CF 3 (CF 2 ) 2 (CH 2 ) 2 Si (OCH 3 ) 3 , CF 3 (CF 2 ) 3 (CH 2 ) 2 Si (OCH 3 ) 3 , CF 3 (CF 2 ) 4 (CH 2 ) 2 Si (OCH 3 ) 3 , CF 3 (CF 2 ) 5 (CH 2 ) 2 Si (OCH 3 ) 3 , CF 3 (CF 2 ) 6 (CH 2 ) 2 Si (OCH 3 ) 3 , CF 3 (CF 2 ) 7 (CH 2 ) 2 Si (OCH 3 ) 3 , CF 3 (CF 2 ) 8 (CH 2 ) 2 Si (OCH 3 ) 3 , CF 3 (CF 2 ) 9 (CH 2 ) 2 Si (OCH 3 ) 3 , CF 3 (CH 2) 2 Si (OC 2 H 5) 3, CF 3 CF 2 (CH 2) 2 Si (OC 2 H 5) 3, CF 3 (CF 2) 2 (CH 2) 2 S i (OC 2 H 5 ) 3 , CF 3 (CF 2 ) 3 (CH 2 ) 2 Si (OC 2 H 5 ) 3 , CF 3 (CF 2 ) 4 (CH 2 ) 2 Si (OC 2 H 5 ) 3 CF 3 (CF 2 ) 5 (CH 2 ) 2 Si (OC 2 H 5 ) 3 , CF 3 (CF 2 ) 6 (CH 2 ) 2 Si (OC 2 H 5 ) 3 , CF 3 (CF 2 ) 7 (CH 2 ) 2 Si (OC 2 H 5 ) 3 , CF 3 (CF 2 ) 8 ( CH 2 ) 2 Si (OC 2 H 5 ) 3 , CF 3 (CF 2 ) 9 (CH 2 ) 2 Si (OC 2 H 5 ) 3 and the like, especially CF 3 (CF 2 ) 7 (CH 2 ) 2 Si (OCH 3 ) 3 , CF 3 (CF 2 ) 7 (CH 2 ) 2 Si (OC 2 H 5 ) 3 Can be preferably used.
含フッ素モノマー単位と架橋反応性付与のための構成単位を構成成分とする含フッ素共重合体を構成するための含フッ素モノマー単位の具体例としては、例えばフルオロオレフィン類(例えばフルオロエチレン、ビニリデンフルオライド、テトラフルオロエチレン、パーフルオロオクチルエチレン、ヘキサフルオロプロピレン、パーフルオロ−2,2−ジメチル−1,3−ジオキソール等)、(メタ)アクリル酸の部分または完全フッ素化アルキルエステル誘導体類(例えばビスコート6FM(大阪有機化学製)やM−2020(ダイキン製)等)、完全または部分フッ素化ビニルエーテル類等が挙げられるが、好ましくはパーフルオロオレフィン類であり、屈折率、溶解性、透明性、入手性等の観点から特に好ましくはヘキサフルオロプロピレンである。 Specific examples of the fluorinated monomer unit for constituting the fluorinated copolymer having the fluorinated monomer unit and a structural unit for imparting crosslinking reactivity as constituents include, for example, fluoroolefins (for example, fluoroethylene, vinylidene fluoride). , Tetrafluoroethylene, perfluorooctylethylene, hexafluoropropylene, perfluoro-2,2-dimethyl-1,3-dioxole, etc.), (meth) acrylic acid partial or fully fluorinated alkyl ester derivatives (for example, biscoat) 6FM (manufactured by Osaka Organic Chemical Co., Ltd., M-2020 (manufactured by Daikin), etc.), fully or partially fluorinated vinyl ethers, and the like. Preferred are perfluoroolefins, refractive index, solubility, transparency, and availability. From the viewpoint of properties and the like, hexafluoropro is particularly preferred. Is Ren.
架橋反応性付与のための構成単位としてはグリシジル(メタ)アクリレート、グリシジルビニルエーテルのように分子内にあらかじめ自己架橋性官能基を有するモノマーの重合によって得られる構成単位、カルボキシル基やヒドロキシ基、アミノ基、スルホ基等を有するモノマー(例えば(メタ)アクリル酸、メチロール(メタ)アクリレート、ヒドロキシアルキル(メタ)アクリレート、アリルアクリレート、ヒドロキシエチルビニルエーテル、ヒドロキシブチルビニルエーテル、マレイン酸、クロトン酸等)の重合によって得られる構成単位、これらの構成単位に高分子反応によって(メタ)アクリルロイル基等の架橋反応性基を導入した構成単位(例えばヒドロキシ基に対してアクリル酸クロリドを作用させる等の手法で導入できる)が挙げられる。 As structural units for imparting crosslinking reactivity, structural units obtained by polymerization of monomers having a self-crosslinkable functional group in advance in the molecule such as glycidyl (meth) acrylate and glycidyl vinyl ether, carboxyl groups, hydroxy groups, amino groups , Obtained by polymerization of a monomer having a sulfo group or the like (for example, (meth) acrylic acid, methylol (meth) acrylate, hydroxyalkyl (meth) acrylate, allyl acrylate, hydroxyethyl vinyl ether, hydroxybutyl vinyl ether, maleic acid, crotonic acid, etc.) And a structural unit obtained by introducing a crosslinking reactive group such as a (meth) acryloyl group into these structural units by a polymer reaction (for example, it can be introduced by a technique such as allowing acrylic acid chloride to act on a hydroxy group) And the like.
また上記含フッ素モノマー単位、架橋反応性付与のための構成単位以外に溶剤への溶解性、皮膜の透明性等の観点から適宜フッ素原子を含有しないモノマーを共重合することもできる。併用可能なモノマー単位には特に限定はなく、例えばオレフィン類(エチレン、プロピレン、イソプレン、塩化ビニル、塩化ビニリデン等)、アクリル酸エステル類(アクリル酸メチル、アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸2−エチルヘキシル)、メタクリル酸エステル類(メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル、メタクリル酸ブチル、エチレングリコールジメタクリレート等)、スチレン誘導体(スチレン、ジビニルベンゼン、ビニルトルエン、α−メチルスチレン等)、ビニルエーテル類(メチルビニルエーテル、エチルビニルエーテル、シクロヘキシルビニルエーテル等)、ビニルエステル類(酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、桂皮酸ビニル等)、アクリルアミド類(N−tertブチルアクリルアミド、N−シクロヘキシルアクリルアミド等)、メタクリルアミド類、アクリロニトリル誘導体等を挙げることができる。 In addition to the above-mentioned fluorine-containing monomer units and structural units for imparting crosslinking reactivity, monomers not containing fluorine atoms can be copolymerized as appropriate from the viewpoints of solubility in solvents and film transparency. There are no particular limitations on the monomer units that can be used in combination. For example, olefins (ethylene, propylene, isoprene, vinyl chloride, vinylidene chloride, etc.), acrylic esters (methyl acrylate, methyl acrylate, ethyl acrylate, acrylic acid 2) -Ethylhexyl), methacrylates (methyl methacrylate, ethyl methacrylate, butyl methacrylate, ethylene glycol dimethacrylate, etc.), styrene derivatives (styrene, divinylbenzene, vinyltoluene, α-methylstyrene, etc.), vinyl ethers (methyl) Vinyl ether, ethyl vinyl ether, cyclohexyl vinyl ether, etc.), vinyl esters (vinyl acetate, vinyl propionate, vinyl cinnamate etc.), acrylamides (N-tertbutylacrylamide, N-silane) B hexyl acrylamide), methacrylamides, and acrylonitrile derivatives.
上記のポリマーに対しては特開平10−25388号および特開平10−147739号各公報に記載のごとく適宜硬化剤を併用しても良い。 As described in JP-A-10-25388 and JP-A-10-147739, a curing agent may be appropriately used in combination with the above polymer.
低屈折率層は、含フッ素ビニルモノマーから導かれる繰返し単位および側鎖に(メタ)アクリロイル基を有する繰返し単位を必須の構成成分とする共重合体の硬化皮膜によって形成されるのが好ましい。該共重合体由来の成分は皮膜固形分の60質量%以上を占めることが好ましく、70質量%以上を占めることがより好ましく、80質量%以上を占めることが特に好ましい。低屈折率化と皮膜硬度の両立の観点から多官能(メタ)アクリレート等の硬化剤も相溶性を損なわない範囲の添加量で好ましく用いられる。 The low refractive index layer is preferably formed by a cured film of a copolymer having a repeating unit derived from a fluorine-containing vinyl monomer and a repeating unit having a (meth) acryloyl group in the side chain as essential constituent components. The copolymer-derived component preferably occupies 60% by mass or more, more preferably 70% by mass or more, and particularly preferably 80% by mass or more. From the viewpoint of achieving both low refractive index and film hardness, a curing agent such as polyfunctional (meth) acrylate is also preferably used in an addition amount within a range that does not impair the compatibility.
低屈折率層の屈折率は、1.20〜1.46であることが好ましく、1.25〜1.46であることがより好ましく、1.30〜1.46であることが特に好ましい。より好ましくは1.30〜1.40である。
低屈折率層の厚さは、50〜200nmであることが好ましく、更に好ましくは50〜150nm、70〜120nmであることがさらに好ましい。低屈折率層のヘイズは、3%以下であることが好ましく、2%以下であることがさらに好ましく、1%以下であることが最も好ましい。具体的な低屈折率層の強度は、500g荷重の鉛筆硬度試験でH以上であることが好ましく、2H以上であることがさらに好ましく、3H以上であることが最も好ましい。
また、光学フィルムの防汚性能を改良するために、表面の水に対する接触角が90度以上であることが好ましい。更に好ましくは95度以上であり、特に好ましくは100度以上である。
The refractive index of the low refractive index layer is preferably 1.20 to 1.46, more preferably 1.25 to 1.46, and particularly preferably 1.30 to 1.46. More preferably, it is 1.30-1.40.
The thickness of the low refractive index layer is preferably 50 to 200 nm, more preferably 50 to 150 nm, and further preferably 70 to 120 nm. The haze of the low refractive index layer is preferably 3% or less, more preferably 2% or less, and most preferably 1% or less. The specific strength of the low refractive index layer is preferably H or higher, more preferably 2H or higher, and most preferably 3H or higher in a pencil hardness test under a 500 g load.
In order to improve the antifouling performance of the optical film, it is preferable that the contact angle of the surface with respect to water is 90 degrees or more. More preferably, it is 95 degrees or more, and particularly preferably 100 degrees or more.
以下に本発明の低屈性率層に好ましく用いられる共重合体について説明する。
含フッ素ビニルモノマーとしてはフルオロオレフィン類(例えばフルオロエチレン、ビニリデンフルオライド、テトラフルオロエチレン、ヘキサフルオロプロピレン等)、(メタ)アクリル酸の部分または完全フッ素化アルキルエステル誘導体類(例えばビスコート6FM(商品名、大阪有機化学製)やR-2020(商品名、ダイキン製)等)、完全または部分フッ素化ビニルエーテル類等が挙げられるが、好ましくはパーフルオロオレフィン類であり、屈折率、溶解性、透明性、入手性等の観点から特に好ましくはヘキサフルオロプロピレンである。これらの含フッ素ビニルモノマーの組成比を上げれば屈折率を下げることができるが、皮膜強度は低下する。本発明では共重合体のフッ素含率が20〜60質量%となるように含フッ素ビニルモノマーを導入することが好ましく、より好ましくは25〜55質量%の場合であり、特に好ましくは30〜50質量%の場合である。
The copolymer preferably used for the low refractive index layer of the present invention will be described below.
Fluorinated vinyl monomers include fluoroolefins (for example, fluoroethylene, vinylidene fluoride, tetrafluoroethylene, hexafluoropropylene, etc.), (meth) acrylic acid moieties or fully fluorinated alkyl ester derivatives (for example, Biscoat 6FM (trade name) , Osaka Organic Chemical Co., Ltd.) and R-2020 (trade name, manufactured by Daikin Co., Ltd.), fully or partially fluorinated vinyl ethers, and the like. Preferred are perfluoroolefins, refractive index, solubility, and transparency. From the viewpoint of availability, hexafluoropropylene is particularly preferable. Increasing the composition ratio of these fluorine-containing vinyl monomers can lower the refractive index but lowers the film strength. In the present invention, it is preferable to introduce the fluorine-containing vinyl monomer so that the fluorine content of the copolymer is 20 to 60% by mass, more preferably 25 to 55% by mass, and particularly preferably 30 to 50% by mass. This is a case of mass%.
本発明の共重合体は側鎖に(メタ)アクリロイル基を有する繰返し単位を必須の構成成分として有するのが好ましい。これらの(メタ)アクリロイル基含有繰返し単位の組成比を高めれば皮膜強度は向上するが屈折率も高くなる。含フッ素ビニルモノマーから導かれる繰返し単位の種類によっても異なるが、一般に(メタ)アクリロイル基含有繰返し単位は5〜90質量%を占めることが好ましく、30〜70質量%を占めることがより好ましく、40〜60質量%を占めることが特に好ましい。 The copolymer of the present invention preferably has a repeating unit having a (meth) acryloyl group in the side chain as an essential component. If the composition ratio of these (meth) acryloyl group-containing repeating units is increased, the film strength is improved, but the refractive index is also increased. Generally, the (meth) acryloyl group-containing repeating unit preferably accounts for 5 to 90% by mass, more preferably 30 to 70% by mass, although it varies depending on the type of repeating unit derived from the fluorine-containing vinyl monomer. It is particularly preferred to account for ~ 60% by weight.
本発明に有用な共重合体では上記含フッ素ビニルモノマーから導かれる繰返し単位および側鎖に(メタ)アクリロイル基を有する繰返し単位以外に、基材への密着性、ポリマーのTg(皮膜硬度に寄与する)、溶剤への溶解性、透明性、滑り性、防塵・防汚性等種々の観点から適宜他のビニルモノマーを共重合することもできる。これらのビニルモノマーは目的に応じて複数を組み合わせてもよく、合計で共重合体中の0〜65モル%の範囲で導入されていることが好ましく、0〜40モル%の範囲であることがより好ましく、0〜30モル%の範囲であることが特に好ましい。 In the copolymer useful for the present invention, in addition to the repeating unit derived from the above-mentioned fluorine-containing vinyl monomer and the repeating unit having a (meth) acryloyl group in the side chain, it contributes to adhesion to the substrate and Tg of the polymer (film hardness). And other vinyl monomers can be copolymerized as appropriate from various viewpoints such as solubility in a solvent, transparency, slipperiness, dust resistance and antifouling properties. A plurality of these vinyl monomers may be combined depending on the purpose, and are preferably introduced in the range of 0 to 65 mol% in the copolymer in total, and in the range of 0 to 40 mol%. More preferably, it is particularly preferably in the range of 0 to 30 mol%.
併用可能なビニルモノマー単位には特に限定はなく、例えばオレフィン類(エチレン、プロピレン、イソプレン、塩化ビニル、塩化ビニリデン等)、アクリル酸エステル類(アクリル酸メチル、アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸2-エチルヘキシル、アクリル酸2‐ヒドロキシエチル)、メタクリル酸エステル類(メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル、メタクリル酸ブチル、メタクリル酸2-ヒドロキシエチル等)、スチレン誘導体(スチレン、p-ヒドロキシメチルスチレン、p-メトキシスチレン等)、ビニルエーテル類(メチルビニルエーテル、エチルビニルエーテル、シクロヘキシルビニルエーテル、ヒドロキシエチルビニルエーテル、ヒドロキシブチルビニルエーテル等)、ビニルエステル類(酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、桂皮酸ビニル等)、不飽和カルボン酸類(アクリル酸、メタクリル酸、クロトン酸、マレイン酸、イタコン酸等)、アクリルアミド類(N、N-ジメチルアクリルアミド、N-tert-ブチルアクリルアミド、N-シクロヘキシルアクリルアミド等)、メタクリルアミド類(N、N-ジメチルメタクリルアミド)、アクリロニトリル等を挙げることができる。 The vinyl monomer unit that can be used in combination is not particularly limited. For example, olefins (ethylene, propylene, isoprene, vinyl chloride, vinylidene chloride, etc.), acrylic esters (methyl acrylate, methyl acrylate, ethyl acrylate, acrylic acid) 2-ethylhexyl, 2-hydroxyethyl acrylate), methacrylic acid esters (methyl methacrylate, ethyl methacrylate, butyl methacrylate, 2-hydroxyethyl methacrylate, etc.), styrene derivatives (styrene, p-hydroxymethylstyrene, p -Methoxystyrene, etc.), vinyl ethers (methyl vinyl ether, ethyl vinyl ether, cyclohexyl vinyl ether, hydroxyethyl vinyl ether, hydroxybutyl vinyl ether, etc.), vinyl esters (vinyl acetate, pro Vinyl pionate, vinyl cinnamate, etc.), unsaturated carboxylic acids (acrylic acid, methacrylic acid, crotonic acid, maleic acid, itaconic acid, etc.), acrylamides (N, N-dimethylacrylamide, N-tert-butylacrylamide, N -Cyclohexyl acrylamide), methacrylamides (N, N-dimethylmethacrylamide), acrylonitrile and the like.
本発明においては、膜強度の向上の点から、オルガノシランの加水分解物および/またはその部分縮合物を添加することが好ましい。オルガノシラン化合物の部分縮合物(ゾルと略す)の合成には、本発明の無機酸化物微粒子の分散性の改良処理に用いた酸触媒や金属キレート化合物を用いることができる。ゾルの好ましい添加量は、無機酸化物粒子の2〜200質量%が好ましく、5〜100質量%が更に好ましく、最も好ましくは、10〜50質量%である。 In the present invention, it is preferable to add a hydrolyzate of organosilane and / or a partial condensate thereof from the viewpoint of improving the film strength. For the synthesis of the partial condensate (abbreviated as sol) of the organosilane compound, the acid catalyst or metal chelate compound used in the treatment for improving the dispersibility of the inorganic oxide fine particles of the present invention can be used. The preferable addition amount of sol is preferably 2 to 200% by mass of the inorganic oxide particles, more preferably 5 to 100% by mass, and most preferably 10 to 50% by mass.
本発明においては、防汚性向上の観点から、反射防止膜表面の表面自由エネルギーを下げることが好ましい。具体的には、含フッ素化合物やポリシロキサン構造を有する化合物を低屈折率層に使用することが好ましく、特にポリシロキサン構造を有する化合物を用いることが好ましい。主なバインダーの分子内にポリシロキサン構造を有する部位を含有する化合物を用いてもよいし、主なバインダーとは別にポリシロキサン構造を有する化合物を添加剤として用いてもよい。低屈折率層の場合は、ポリシロキサン構造を分子内に有するフッ素化合物を主なバインダーとして用いることは特に好ましい。
ポリシロキサン構造を有する添加剤としては、反応性基含有ポリシロキサン(例えばKF-100T、X-22-169AS、KF-102、X-22-3701IE、X-22-164B、X-22-5002、X-22-173B、X-22-174D、X-22-167B、X-22-161AS(以上商品名、信越化学工業社製)、AK-5、AK-30、AK-32(以上商品名、東亜合成社製)、サイラプレーンFM0725、サイラプレーンFM0721(以上商品名、チッソ社製)等)を添加するのも好ましい。また、特開2003-112383号公報の表2、表3に記載のシリコーン系化合物も好ましく使用できる。これらのポリシロキサンは低屈折率層全固形分の0.1〜10質量%の範囲で添加されることが好ましく、特に好ましくは1〜5質量%の場合である。
In the present invention, it is preferable to reduce the surface free energy on the surface of the antireflection film from the viewpoint of improving the antifouling property. Specifically, it is preferable to use a fluorine-containing compound or a compound having a polysiloxane structure for the low refractive index layer, and it is particularly preferable to use a compound having a polysiloxane structure. A compound containing a portion having a polysiloxane structure in the main binder molecule may be used, or a compound having a polysiloxane structure may be used as an additive separately from the main binder. In the case of the low refractive index layer, it is particularly preferable to use a fluorine compound having a polysiloxane structure in the molecule as the main binder.
Examples of the additive having a polysiloxane structure include reactive group-containing polysiloxanes (for example, KF-100T, X-22-169AS, KF-102, X-22-3701IE, X-22-164B, X-22-5002, X-22-173B, X-22-174D, X-22-167B, X-22-161AS (above trade name, manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.), AK-5, AK-30, AK-32 (above trade name) Toray Gosei Co., Ltd.), Silaplane FM0725, Silaplane FM0721 (above, trade name, manufactured by Chisso Corporation), etc.) are also preferably added. Moreover, the silicone type compound of Table 2 and Table 3 of Unexamined-Japanese-Patent No. 2003-112383 can also be used preferably. These polysiloxanes are preferably added in the range of 0.1 to 10% by mass of the total solid content of the low refractive index layer, particularly preferably 1 to 5% by mass.
[ハードコート性を有する層]
本発明にはハードコート性を有する層を設けることが好ましい。ハードコート性を有する層は、バインダー、防眩性、光散乱性を付与するためのマット粒子を含有してもよい。また、高屈折率化、架橋収縮防止、高強度化のための無機フィラーを含有することもできる。
[Layer with hard coat properties]
In the present invention, a layer having hard coat properties is preferably provided. The layer having hard coat properties may contain a binder, an antiglare property, and mat particles for imparting light scattering properties. In addition, an inorganic filler for increasing the refractive index, preventing crosslinking shrinkage, and increasing the strength can also be contained.
ハードコート性を有する層には、防眩性、光散乱性付与の目的で、フィラー粒子より大きく、平均粒径が0.1〜5.0μm、好ましくは1.5〜3.5μmのマット粒子、例えば無機化合物の粒子または樹脂粒子が含有させることができる。マット粒子とバインダー間の屈折率差は大きすぎるとフィルムが白濁し、小さすぎると十分な光拡散効果をえることができないため、0.02〜0.25であることが好ましく、0.03〜0.20であることが特に好ましい。マット粒子のバインダーに対する添加量も屈折率同様、大きすぎるとフィルムが白濁し、小さすぎると十分な光拡散効果をえることができないため、3〜30質量パーセントであることが好ましく、5〜20質量パーセントであることが特に好ましい。
上記マット粒子の具体例としては、例えばシリカ粒子、TiO2粒子等を主成分とする無機化合物の粒子;アクリル粒子、架橋アクリル粒子、ポリスチレン粒子、架橋スチレン粒子、メラミン樹脂粒子、ベンゾグアナミン樹脂粒子等を主成分とする樹脂粒子が好ましく挙げられる。なかでも架橋スチレン粒子、架橋アクリル粒子、架橋アクリルスチレン粒子、シリカ粒子が好ましい。架橋アクリルスチレン粒子のアクリルとスチレンの成分比率を変化させることで、バインダーとの屈折率差を制御して、好ましい散乱性を得ることもできる。
マット粒子の形状は、真球あるいは不定形のいずれも使用できる。
For the layer having hard coat properties, for the purpose of imparting antiglare property and light scattering property, mat particles having a larger average particle size of 0.1 to 5.0 μm, preferably 1.5 to 3.5 μm, than filler particles. For example, particles of inorganic compounds or resin particles can be contained. If the refractive index difference between the matte particles and the binder is too large, the film becomes cloudy, and if it is too small, a sufficient light diffusing effect cannot be obtained, so 0.02 to 0.25 is preferable. Particularly preferred is 0.20. If the addition amount of the mat particles to the binder is too large, the film becomes cloudy if it is too large, and if it is too small, a sufficient light diffusion effect cannot be obtained. A percentage is particularly preferred.
Specific examples of the mat particles include, for example, inorganic compound particles mainly composed of silica particles, TiO 2 particles, etc .; acrylic particles, crosslinked acrylic particles, polystyrene particles, crosslinked styrene particles, melamine resin particles, benzoguanamine resin particles, and the like. The resin particle which has as a main component is mentioned preferably. Of these, crosslinked styrene particles, crosslinked acrylic particles, crosslinked acrylic styrene particles, and silica particles are preferable. By changing the component ratio of acrylic and styrene in the crosslinked acrylic styrene particles, the difference in refractive index from the binder can be controlled to obtain preferable scattering properties.
The shape of the mat particles can be either a true sphere or an indefinite shape.
異なる2種以上のマット粒子を併用して用いてもよい。2種類以上のマット粒子を用いる場合には屈折率の差が0.02以上、0.20以下であることが好ましく、0.03以上、0.20以下であることが特に好ましい。またより大きな粒子径のマット粒子で防眩性を付与し、より小さな粒子径のマット粒子で別の光学特性を付与することが可能である。例えば、133ppi以上の高精細ディスプレイに光学フィルムを貼り付けた場合に、ギラツキと呼ばれる光学性能上の不具合のないことが要求される。ギラツキは、フィルム表面に存在する凹凸(防眩性に寄与)により、画素が拡大もしくは縮小され、輝度の均一性を失うことに由来するが、防眩性を付与するマット粒子より小さな粒子径で、バインダーの屈折率と異なるマット粒子を併用することにより大きく改善することができる。また、その2つの効果を1種類の粒子で付与することももちろん可能である。 Two or more different kinds of mat particles may be used in combination. When two or more kinds of mat particles are used, the difference in refractive index is preferably 0.02 or more and 0.20 or less, and particularly preferably 0.03 or more and 0.20 or less. Further, it is possible to impart an antiglare property with mat particles having a larger particle size and to impart another optical characteristic with mat particles having a smaller particle size. For example, when an optical film is attached to a high-definition display of 133 ppi or more, it is required that there is no problem in optical performance called glare. Glare originates from the fact that the pixels are enlarged or reduced due to unevenness existing on the film surface (contributing to anti-glare properties) and lose uniformity of brightness, but with a particle size smaller than that of mat particles that provide anti-glare properties. It can be greatly improved by using mat particles having a different refractive index from the binder. Of course, the two effects can be imparted by one kind of particle.
さらに、上記マット粒子の粒子径分布としては単分散であることが最も好ましく、各粒子の粒子径は、それぞれ同一に近ければ近いほど良い。例えば平均粒子径よりも20%以上粒子径が大きな粒子を粗大粒子と規定した場合には、この粗大粒子の割合は全粒子数の1%以下であることが好ましく、より好ましくは0.1%以下であり、さらに好ましくは0.01%以下である。このような粒子径分布を持つマット粒子は通常の合成反応後に、分級によって得られ、分級の回数を上げることやその程度を強くすることにより、より好ましい分布のマット剤を得ることができる。 Further, the particle size distribution of the matte particles is most preferably monodispersed, and the particle sizes of the particles are preferably closer to each other. For example, when particles having a particle size of 20% or more than the average particle size are defined as coarse particles, the proportion of coarse particles is preferably 1% or less of the total number of particles, more preferably 0.1%. Or less, more preferably 0.01% or less. Matt particles having such a particle size distribution are obtained by classification after a normal synthesis reaction, and a matting agent having a more preferable distribution can be obtained by increasing the number of classifications or increasing the degree of classification.
上記マット粒子は、形成されたハードコート層中のマット粒子量が好ましくは10〜1000mg/m2、より好ましくは100〜700mg/m2となるようにハードコート層に含有される。
マット粒子の粒度分布はコールターカウンター法により測定し、測定された分布を粒子数分布に換算する。
The mat particles are contained in the hard coat layer so that the amount of the mat particles in the formed hard coat layer is preferably 10 to 1000 mg / m 2 , more preferably 100 to 700 mg / m 2 .
The particle size distribution of the mat particles is measured by a Coulter counter method, and the measured distribution is converted into a particle number distribution.
ハードコート性を有する層には、層の屈折率を高めるため、および硬化収縮を低減するために、上記のマット粒子に加えて、チタン、ジルコニウム、アルミニウム、インジウム、亜鉛、錫、アンチモンのうちより選ばれる少なくとも1種の金属の酸化物からなり、平均粒径が0.2μm以下、好ましくは0.1μm以下、より好ましくは0.06μm以下である無機フィラーが含有されることが好ましい。
また、マット粒子との屈折率差を大きくするために、高屈折率マット粒子を用いたハードコート層では層の屈折率を低目に保つためにケイ素の酸化物を用いることも好ましい。好ましい粒径は前述の無機フィラーと同じである。
ハードコート層に用いられる無機フィラーの具体例としては、TiO2、ZrO2、Al2O3、In2O3、ZnO、SnO2、Sb2O3、ITOとSiO2等が挙げられる。TiO2およびZrO2が高屈折率化の点で特に好ましい。該無機フィラーは表面をシランカップリング処理又はチタンカップリング処理されることも好ましく、フィラー表面にバインダー種と反応できる官能基を有する表面処理剤が好ましく用いられる。
これらの無機フィラーの添加量は、ハードコート層の全質量の10〜90%であることが好ましく、より好ましくは20〜80%であり、特に好ましくは30〜70%である。
なお、このようなフィラーは、粒径が光の波長よりも十分小さいために散乱が生じず、バインダーポリマーに該フィラーが分散した分散体は光学的に均一な物質として振舞う。
In order to increase the refractive index of the layer and to reduce curing shrinkage, the layer having hard coat properties includes titanium, zirconium, aluminum, indium, zinc, tin, and antimony in addition to the above mat particles. It is preferable to contain an inorganic filler composed of an oxide of at least one selected metal and having an average particle size of 0.2 μm or less, preferably 0.1 μm or less, more preferably 0.06 μm or less.
In order to increase the difference in refractive index from the mat particles, it is also preferable to use a silicon oxide in order to keep the refractive index of the hard coat layer using the high refractive index mat particles low. The preferred particle size is the same as that of the aforementioned inorganic filler.
Specific examples of the inorganic filler used for the hard coat layer include TiO 2 , ZrO 2 , Al 2 O 3 , In 2 O 3 , ZnO, SnO 2 , Sb 2 O 3 , ITO and SiO 2 . TiO 2 and ZrO 2 are particularly preferable in terms of increasing the refractive index. The surface of the inorganic filler is preferably subjected to a silane coupling treatment or a titanium coupling treatment, and a surface treatment agent having a functional group capable of reacting with a binder species on the filler surface is preferably used.
The amount of these inorganic fillers added is preferably 10 to 90% of the total mass of the hard coat layer, more preferably 20 to 80%, and particularly preferably 30 to 70%.
In addition, since such a filler has a particle size sufficiently smaller than the wavelength of light, scattering does not occur, and a dispersion in which the filler is dispersed in a binder polymer behaves as an optically uniform substance.
本発明のハードコート層のバインダーおよび無機フィラーの混合物のバルクの屈折率は、1.48〜2.00であることが好ましく、より好ましくは1.50〜1.80である。屈折率を上記範囲とするには、バインダー及び無機フィラーの種類及び量割合を適宜選択すればよい。どのように選択するかは、予め実験的に容易に知ることができる。 The bulk refractive index of the mixture of binder and inorganic filler in the hard coat layer of the present invention is preferably 1.48 to 2.00, more preferably 1.50 to 1.80. In order to make the refractive index within the above range, the kind and amount ratio of the binder and the inorganic filler may be appropriately selected. How to select can be easily known experimentally in advance.
このようにして形成された本発明の光学フィルムは、ヘイズ値が3〜70%、好ましくは4〜60%の範囲にあり、そして450nmから650nmの平均反射率が3.0%以下、好ましくは2.5%以下である。
本発明の光学フィルムが上記範囲のヘイズ値及び平均反射率であることにより、透過画像の劣化を伴なわずに良好な防眩性および反射防止性が得られる。
The optical film of the present invention thus formed has a haze value of 3 to 70%, preferably 4 to 60%, and an average reflectance of 450 nm to 650 nm is 3.0% or less, preferably 2.5% or less.
When the optical film of the present invention has a haze value and an average reflectance in the above ranges, good antiglare properties and antireflection properties can be obtained without causing deterioration of the transmitted image.
[支持体]
本発明の光学フィルムの透明支持体としては、プラスチックフィルムを用いることが好ましい。プラスチックフィルムを形成するポリマーとしては、セルロースエステル(例、トリアセチルセルロース、ジアセチルセルロース、代表的には富士写真フイルム社製TAC-TD80U,TD80UFなど)、ポリアミド、ポリカーボネート、ポリエステル(例、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート)、ポリスチレン、ポリオレフィン、ノルボルネン系樹脂(アートン:商品名、JSR社製)、非晶質ポリオレフィン(ゼオネックス:商品名、日本ゼオン社製)、などが挙げられる。このうちトリアセチルセルロース、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、が好ましく、特にトリアセチルセルロースが好ましい。また、ジクロロメタン等のハロゲン化炭化水素を実質的に含まないセルロースアシレートフィルムおよびその製造法については発明協会公開技報(公技番号2001-1745、2001年3月15日発行、以下公開技報2001-1745号と略す)に記載されており、ここに記載されたセルロースアシレートも本発明に好ましく用いることができる。
[Support]
As the transparent support of the optical film of the present invention, it is preferable to use a plastic film. Examples of the polymer forming the plastic film include cellulose esters (eg, triacetyl cellulose, diacetyl cellulose, typically TAC-TD80U, TD80UF, etc. manufactured by Fuji Photo Film), polyamides, polycarbonates, polyesters (eg, polyethylene terephthalate, polyethylene). Naphthalate), polystyrene, polyolefin, norbornene-based resin (Arton: trade name, manufactured by JSR Corporation), amorphous polyolefin (ZEONEX: trade name, manufactured by Nippon Zeon Corporation), and the like. Of these, triacetyl cellulose, polyethylene terephthalate, and polyethylene naphthalate are preferable, and triacetyl cellulose is particularly preferable. Also, the cellulose acylate film substantially free of halogenated hydrocarbons such as dichloromethane and the production method thereof are disclosed in JIII Journal of Technical Disclosure (Publication No. 2001-1745, published on March 15, 2001; The cellulose acylate described here can also be preferably used in the present invention.
[鹸化処理]
本発明の光学フィルムを液晶表示装置に用いる場合、片面に粘着層を設ける等してディスプレイの最表面に配置する。該透明支持体がトリアセチルセルロースの場合は偏光板の偏光層を保護する保護フィルムとしてトリアセチルセルロースが用いられるため、本発明の光学フィルムをそのまま保護フィルムに用いることがコストの上では好ましい。
[Saponification]
When the optical film of the present invention is used in a liquid crystal display device, it is disposed on the outermost surface of the display by providing an adhesive layer on one side. When the transparent support is triacetyl cellulose, triacetyl cellulose is used as a protective film for protecting the polarizing layer of the polarizing plate. Therefore, it is preferable in terms of cost to use the optical film of the present invention as it is for the protective film.
本発明の光学フィルムは、片面に粘着層を設ける等によりディスプレイの最表面に配置したり、そのまま偏光板用保護フィルムとして使用する場合には、十分に接着させるためには透明支持体上に含フッ素ポリマーを主体とする最外層を形成した後、鹸化処理を実施することが好ましい。鹸化処理は、公知の手法、例えば、アルカリ液の中に該フィルムを適切な時間浸漬して実施される。アルカリ液に浸漬した後は、該フィルムの中にアルカリ成分が残留しないように、水で十分に水洗したり、希薄な酸に浸漬してアルカリ成分を中和することが好ましい。
鹸化処理することにより、最外層を有する側とは反対側の透明支持体の表面が親水化される。
親水化された表面は、ポリビニルアルコールを主成分とする偏向膜との接着性を改良するのに特に有効である。また、親水化された表面は、空気中の塵埃が付着しにくくなるため、偏向膜と接着させる際に偏向膜と光学フィルムの間に塵埃が入りにくく、塵埃による点欠陥を防止するのに有効である。
鹸化処理は、最外層を有する側とは反対側の透明支持体の表面の水に対する接触角が40゜以下になるように実施することが好ましい。更に好ましくは30゜以下、特に好ましくは20゜以下である。
When the optical film of the present invention is disposed on the outermost surface of a display by providing an adhesive layer on one side or used as it is as a protective film for a polarizing plate, it is contained on a transparent support for sufficient adhesion. It is preferable to carry out a saponification treatment after forming the outermost layer mainly composed of a fluoropolymer. The saponification treatment is performed by a known method, for example, by immersing the film in an alkali solution for an appropriate time. After being immersed in the alkaline solution, it is preferable to sufficiently wash with water or neutralize the alkaline component by dipping in a dilute acid so that the alkaline component does not remain in the film.
By saponification treatment, the surface of the transparent support opposite to the side having the outermost layer is hydrophilized.
The hydrophilized surface is particularly effective for improving the adhesion with a deflection film containing polyvinyl alcohol as a main component. In addition, the hydrophilic surface makes it difficult for dust in the air to adhere to it, making it difficult for dust to enter between the deflection film and the optical film when bonded to the deflection film, and is effective in preventing point defects due to dust. It is.
The saponification treatment is preferably carried out so that the contact angle of water on the surface of the transparent support opposite to the side having the outermost layer is 40 ° or less. More preferably, it is 30 ° or less, particularly preferably 20 ° or less.
アルカリ鹸化処理の具体的手段としては、以下の(1)及び(2)の2つの手段から選択することができる。汎用のトリアセチルセルロースフィルムと同一の工程で処理できる点で(1)が優れているが、反射防止膜面まで鹸化処理されるため、表面がアルカリ加水分解されて膜が劣化する点、鹸化処理液が残ると汚れになる点が問題になり得る。その場合には、特別な工程となるが、(2)が優れる。
(1)透明支持体上に反射防止層を形成後に、アルカリ液中に少なくとも1回浸漬することで、該フィルムの裏面を鹸化処理する。
(2)透明支持体上に反射防止層を形成する前または後に、アルカリ液を該光学フィルムの光学フィルムを形成する面とは反対側の面に塗布し、加熱、水洗および/または中和することで、該フィルムの裏面だけを鹸化処理
する。
Specific means for the alkali saponification treatment can be selected from the following two means (1) and (2). (1) is superior in that it can be processed in the same process as a general-purpose triacetylcellulose film, but since the surface of the antireflection film is saponified, the surface is alkali-hydrolyzed and the film deteriorates. The point that it becomes dirty when the liquid remains can be a problem. In that case, although it becomes a special process, (2) is excellent.
(1) After the antireflection layer is formed on the transparent support, the back surface of the film is saponified by immersing it in an alkaline solution at least once.
(2) Before or after the formation of the antireflection layer on the transparent support, the alkaline liquid is applied to the surface of the optical film opposite to the surface on which the optical film is formed, and is heated, washed and / or neutralized. Thus, only the back surface of the film is saponified.
[塗膜形成方法]
本発明の光学フィルムは以下の方法で形成することができるが、この方法に制限されない。
まず、各層を形成するための成分を含有した塗布液が調製される。塗布液を、ディップコート法、エアーナイフコート法、カーテンコート法、ローラーコート法、ワイヤーバーコート法、グラビアコート法やエクストルージョンコート法(米国特許2681294号明細書参照)により透明支持体上に塗布し、加熱・乾燥する。
これらの塗布方式のうち、グラビアコート法で塗布すると反射防止膜の各層のような塗布量の少ない塗布液を膜厚均一性高く塗布することができ、好ましい。グラビアコート法の中でもマイクログラビア法は膜厚均一性が高く、より好ましい。
また、ダイコート法を用いても塗布量の少ない塗布液を膜厚均一性高く塗布することができ、さらにダイコート法は前計量方式のため膜厚制御が比較的容易であり、さらに塗布部における溶剤の蒸散が少ないため、好ましい。二層以上を同時に塗布してもよい。同時塗布の方法については、米国特許2761791号、同2941898号、同3508947号、同3526528号の各明細書および原崎勇次著、コーティング工学、253頁、朝倉書店(1973)に記載がある。
[Coating method]
The optical film of the present invention can be formed by the following method, but is not limited to this method.
First, a coating solution containing components for forming each layer is prepared. The coating solution is applied onto a transparent support by dip coating, air knife coating, curtain coating, roller coating, wire bar coating, gravure coating or extrusion coating (see US Pat. No. 2,681,294). Heat and dry.
Of these coating methods, coating by gravure coating is preferable because a coating solution with a small coating amount such as each layer of the antireflection film can be applied with high film thickness uniformity. Among the gravure coating methods, the micro gravure method has a high film thickness uniformity and is more preferable.
In addition, a coating solution with a small coating amount can be applied with high film thickness uniformity even by using a die coating method. Further, since the die coating method is a pre-measuring method, film thickness control is relatively easy, and the solvent in the coating part Is preferred because of less transpiration. Two or more layers may be applied simultaneously. The method of simultaneous application is described in US Pat. Nos. 2,761,791, 2,941,898, 3,508,947, and 3,526,528 and Yuji Harasaki, Coating Engineering, page 253, Asakura Shoten (1973).
[偏光板]
偏光板は、偏光膜を両面から挟む2枚の保護フィルムで主に構成される。本発明の光学フィルムは、偏光膜を両面から挟む2枚の保護フィルムのうち少なくとも1枚に用いることが好ましい。本発明の光学フィルムが保護フィルムを兼ねることで、偏光板の製造コストを低減できる。また、本発明の光学フィルムを最表層に使用することにより、外光の映り込み等が防止され、耐傷性、防汚性等も優れた偏光板とすることができる。
[Polarizer]
The polarizing plate is mainly composed of two protective films that sandwich the polarizing film from both sides. The optical film of the present invention is preferably used for at least one of the two protective films sandwiching the polarizing film from both sides. The manufacturing cost of a polarizing plate can be reduced because the optical film of the present invention also serves as a protective film. Further, by using the optical film of the present invention as the outermost layer, reflection of external light and the like can be prevented, and a polarizing plate having excellent scratch resistance, antifouling property and the like can be obtained.
偏光膜としては公知の偏光膜や、偏光膜の吸収軸が長手方向に平行でも垂直でもない長尺の偏光膜から切り出された偏光膜を用いてもよい。偏光膜の吸収軸が長手方向に平行でも垂直でもない長尺の偏光膜は以下の方法により作成される。
即ち、連続的に供給されるポリマーフィルムの両端を保持手段により保持しつつ張力を付与して延伸した偏光膜で、少なくともフィルム幅方向に1.1〜20.0倍に延伸し、フィルム両端の保持装置の長手方向進行速度差が3%以内であり、フィルム両端を保持する工程の出口におけるフィルムの進行方向と、フィルムの実質延伸方向のなす角が、20〜70度傾斜するようにフィルム進行方向を、フィルム両端を保持させた状態で屈曲させてなる延伸方法によって製造することができる。特に45度傾斜させたものが生産性の観点から好ましく用いられる。
As the polarizing film, a known polarizing film or a polarizing film cut out from a long polarizing film whose absorption axis is neither parallel nor perpendicular to the longitudinal direction may be used. A long polarizing film whose absorption axis is neither parallel nor perpendicular to the longitudinal direction is produced by the following method.
That is, with a polarizing film stretched by applying tension while holding both ends of a continuously supplied polymer film by a holding means, stretched at least 1.1 to 20.0 times in the film width direction, The progress of the film is such that the difference between the moving speeds in the longitudinal direction of the holding device is within 3%, and the angle formed by the moving direction of the film at the exit of the step of holding both ends of the film and the substantial stretching direction of the film is inclined by 20 to 70 degrees. It can be produced by a stretching method in which the direction is bent while holding both ends of the film. In particular, those inclined by 45 degrees are preferably used from the viewpoint of productivity.
ポリマーフィルムの延伸方法については、特開2002-86554号公報の段落0020〜0030に詳しい記載がある。 The method for stretching the polymer film is described in detail in paragraphs 0020 to 0030 of JP-A-2002-86554.
本発明の光学フィルムは、偏光膜の表面保護フィルムの片側として用いた場合、ツイステットネマチック(TN)、スーパーツイステットネマチック(STN)、バーティカルアライメント(VA)、インプレインスイッチング(IPS)、オプティカリーコンペンセイテットベンドセル(OCB)等のモードの透過型、反射型、または半透過型の液晶表示装置に好ましく用いることができる。 When the optical film of the present invention is used as one side of a surface protective film of a polarizing film, twisted nematic (TN), super twisted nematic (STN), vertical alignment (VA), in-plane switching (IPS), optically It can be preferably used for a transmissive, reflective, or transflective liquid crystal display device in a mode such as a compensated bend cell (OCB).
VAモードの液晶セルには、(1)棒状液晶性分子を電圧無印加時に実質的に垂直に配向させ、電圧印加時に実質的に水平に配向させる狭義のVAモードの液晶セル(特開平2-176625号公報記載)に加えて、(2)視野角拡大のため、VAモードをマルチドメイン化した(MVAモードの)液晶セル(SID97、Digest of tech. Papers(予稿集)28(1997)845記載)、(3)棒状液晶性分子を電圧無印加時に実質的に垂直配向させ、電圧印加時にねじれマルチドメイン配向させるモード(n-ASMモード)の液晶セル(日本液晶討論会の予稿集58〜59(1998)記載)および(4)SURVAIVALモードの液晶セル(LCDインターナショナル98で発表)が含まれる。
VAモードの液晶セル用には、2軸延伸したトリアセチルセルロースフィルムを本発明の光学フィルムと組み合わせて作成した偏光板が好ましく用いられる。2軸延伸したトリアセチルセルロースフィルムの作製方法については、例えば特開2001-249223号公報、特開2003-170492号公報などに記載の方法を用いることが好ましい。
The VA mode liquid crystal cell includes (1) a narrowly-defined VA mode liquid crystal cell in which rod-like liquid crystalline molecules are aligned substantially vertically when no voltage is applied, and substantially horizontally when a voltage is applied (Japanese Patent Laid-Open No. 2). 176625) (2) Liquid crystal cell (SID97, Digest of tech. Papers (Preliminary Collection) 28 (1997) 845 in which the VA mode is converted into a multi-domain (MVA mode) for viewing angle expansion ), (3) Liquid crystal cell in a mode (n-ASM mode) in which rod-like liquid crystalline molecules are substantially vertically aligned when no voltage is applied and twisted multi-domain alignment is applied when a voltage is applied (Preliminary collections 58-59 of the Japanese Liquid Crystal Society) (1998)) and (4) SURVAIVAL mode liquid crystal cells (announced at LCD International 98).
For a VA mode liquid crystal cell, a polarizing plate prepared by combining a biacetyl-stretched triacetyl cellulose film with the optical film of the present invention is preferably used. As for a method for producing a biaxially stretched triacetyl cellulose film, for example, the methods described in JP-A Nos. 2001-249223 and 2003-170492 are preferably used.
OCBモードの液晶セルは、棒状液晶性分子を液晶セルの上部と下部とで実質的に逆の方向に(対称的に)配向させるベンド配向モードの液晶セルを用いた液晶表示装置であり、米国特許4583825号、同5410422号の各明細書に開示されている。棒状液晶性分子が液晶セルの上部と下部とで対称的に配向しているため、ベンド配向モードの液晶セルは、自己光学補償機能を有する。そのため、この液晶モードは、OCB(Optically Compensatory Bend) 液晶モードとも呼ばれる。ベンド配向モードの液晶表示装置は、応答速度が速いとの利点がある。 The OCB mode liquid crystal cell is a liquid crystal display device using a bend alignment mode liquid crystal cell in which rod-like liquid crystalline molecules are aligned in a substantially opposite direction (symmetrically) between the upper part and the lower part of the liquid crystal cell. It is disclosed in the specifications of Japanese Patent Nos. 45882525 and 5410422. Since the rod-like liquid crystal molecules are symmetrically aligned at the upper and lower portions of the liquid crystal cell, the bend alignment mode liquid crystal cell has a self-optical compensation function. Therefore, this liquid crystal mode is also called an OCB (Optically Compensatory Bend) liquid crystal mode. The bend alignment mode liquid crystal display device has an advantage of high response speed.
ECBモードの液晶セルでは、電圧無印加時に棒状液晶性分子が実質的に水平配向しており、カラーTFT液晶表示装置として最も多く利用されており、多数の文献に記載がある。例えば「EL、PDP、LCDディスプレイ」東レリサーチセンター発行(2001)などに記載されている。 In an ECB mode liquid crystal cell, rod-like liquid crystal molecules are substantially horizontally aligned when no voltage is applied, and is most frequently used as a color TFT liquid crystal display device, and is described in many documents. For example, it is described in “EL, PDP, LCD display” published by Toray Research Center (2001).
特にTNモードやIPSモードの液晶表示装置に対しては、特開2001-100043号公報等に記載されているように、視野角拡大効果を有する光学補償フィルムを偏光膜の裏表2枚の保護フィルムの内の本発明の光学フィルムとは反対側の面に用いることにより、1枚の偏光板の厚みで反射防止効果と視野角拡大効果を有する偏光板を得ることができ、特に好ましい。 In particular, for a TN mode or IPS mode liquid crystal display device, as described in JP-A-2001-100043, an optical compensation film having a viewing angle expansion effect is used as a protective film having two polarizing films on both sides. Among them, by using it on the surface opposite to the optical film of the present invention, a polarizing plate having an antireflection effect and a viewing angle expansion effect can be obtained with the thickness of one polarizing plate, which is particularly preferable.
以下、実施例により本発明を説明するが、本発明はこれらに限定されない。なお、特別の断りの無い限り、「部」及び「%」は質量基準である。 EXAMPLES Hereinafter, although an Example demonstrates this invention, this invention is not limited to these. Unless otherwise specified, “part” and “%” are based on mass.
以下に示す多層の反射防止膜を作製した。
(ハードコート層用塗布液の調製)
下記組成物をミキシングタンクに投入し、攪拌してハードコート層塗布液とした。
トリメチロールプロパントリアクリレート(TMPTA、日本化薬(株)製)750.0質量部に、重量平均分子量15000のポリ(グリシジルメタクリレート)270.0質量部、メチルエチルケトン730.0質量部、シクロヘキサノン500.0質量部及び光重合開始剤(イルガキュア184、チバ・スペシャルティ・ケミカルズ(株)製)50.0質量部、ジ(t−ブチルフェニル)ヨウドニウム・ヘキサフルオロフォスフェイト25.0質量部を添加して攪拌した。孔径0.4μmのポリプロピレン製フィルターで濾過してハードコート層用の塗布液を調製した。
A multilayer antireflection film shown below was prepared.
(Preparation of coating solution for hard coat layer)
The following composition was put into a mixing tank and stirred to obtain a hard coat layer coating solution.
750.0 parts by mass of trimethylolpropane triacrylate (TMPTA, Nippon Kayaku Co., Ltd.), 270.0 parts by mass of poly (glycidyl methacrylate) having a weight average molecular weight of 15000, 730.0 parts by mass of methyl ethyl ketone, 500.0 cyclohexanone 50.0 parts by mass and 50.0 parts by mass of a photopolymerization initiator (Irgacure 184, manufactured by Ciba Specialty Chemicals Co., Ltd.) and 25.0 parts by mass of di (t-butylphenyl) iodonium hexafluorophosphate are added and stirred. did. The solution was filtered through a polypropylene filter having a pore size of 0.4 μm to prepare a coating solution for a hard coat layer.
(二酸化チタン微粒子分散液の調製)
二酸化チタン微粒子としては、コバルトを含有し、かつ水酸化アルミニウムと水酸化ジルコニウムを用いて表面処理を施した二酸化チタン微粒子(MPT-129C、石原産業(株)製、TiO2:Co3O4:Al2O3:ZrO2=90.5:3.0:4.0:0.5質量比)を使用した。
この粒子257.1質量部に、下記分散剤(化11)41.1質量部、およびシクロヘキサノン701.8質量部を添加してダイノミルにより分散し、質量平均径70nmの二酸化チタン分散液を調製した。
(Preparation of titanium dioxide fine particle dispersion)
As the titanium dioxide fine particles, titanium dioxide fine particles (MPT-129C, manufactured by Ishihara Sangyo Co., Ltd., TiO 2 : Co 3 O 4 : containing cobalt and surface-treated with aluminum hydroxide and zirconium hydroxide): Al 2 O 3 : ZrO 2 = 90.5: 3.0: 4.0: 0.5 mass ratio) was used.
The following dispersant (Chemical Formula 11) 41.1 parts by mass and cyclohexanone 701.8 parts by mass were added to 257.1 parts by mass of these particles and dispersed by dynomill to prepare a titanium dioxide dispersion having a mass average diameter of 70 nm. .
(中屈折率層用塗布液の調製)
上記の二酸化チタン分散液99.1質量部に、ジペンタエリスリトールペンタアクリレートとジペンタエリスリトールヘキサアクリレートの混合物(DPHA)68.0質量部、光重合開始剤(イルガキュア907)3.6質量部、光増感剤(カヤキュアーDETX、日本化薬(株)製)1.2質量部、メチルエチルケトン279.6質量部およびシクロヘキサノン1049.0質量部を添加して攪拌した。十分に攪拌ののち、孔径0.4μmのポリプロピレン製フィルターで濾過して中屈折率層用塗布液を調製した。
(Preparation of coating solution for medium refractive index layer)
In 99.1 parts by mass of the above titanium dioxide dispersion, 68.0 parts by mass of a mixture of dipentaerythritol pentaacrylate and dipentaerythritol hexaacrylate (DPHA), 3.6 parts by mass of a photopolymerization initiator (Irgacure 907), light A sensitizer (Kayacure DETX, manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd.) 1.2 parts by mass, methyl ethyl ketone 279.6 parts by mass and cyclohexanone 1049.0 parts by mass were added and stirred. After sufficiently stirring, the solution was filtered through a polypropylene filter having a pore diameter of 0.4 μm to prepare a coating solution for a medium refractive index layer.
(高屈折率層用塗布液の調製)
上記の二酸化チタン分散液469.8質量部に、ジペンタエリスリトールペンタアクリレートとジペンタエリスリトールヘキサアクリレートの混合物(DPHA、日本化薬(株)製)40.0質量部、光重合開始剤(イルガキュア907、チバ・スペシャルティ・ケミカルズ(株)製)3.3質量部、光増感剤(カヤキュア-DETX、日本化薬(株)製)1.1質量部、メチルエチルケトン526.2質量部、およびシクロヘキサノン459.6質量部を添加して攪拌した。孔径0.4μmのポリプロピレン製フィルターで濾過して高屈折率層用の塗布液を調製した。
(Preparation of coating solution for high refractive index layer)
To 469.8 parts by mass of the above titanium dioxide dispersion, 40.0 parts by mass of a mixture of dipentaerythritol pentaacrylate and dipentaerythritol hexaacrylate (DPHA, Nippon Kayaku Co., Ltd.), a photopolymerization initiator (Irgacure 907) 3.3 parts by mass, manufactured by Ciba Specialty Chemicals Co., Ltd., 1.1 parts by mass of photosensitizer (Kayacure-DETX, manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd.), 526.2 parts by mass of methyl ethyl ketone, and cyclohexanone 459 .6 parts by mass was added and stirred. The solution was filtered through a polypropylene filter having a pore diameter of 0.4 μm to prepare a coating solution for a high refractive index layer.
(低屈折率層用塗布液Aの調製)
メチルエチルケトン200質量部に対して、特開平2004-45462号公報に記載の含フッ素共重合体(P-3)69質量部、末端メタクリレート基含有シリコーンRMS‐033(Gelest(株)製)4質量部、光ラジカル発生剤イルガキュア907(チバ・スペシャルティ・ケミカルズ(株)製)3質量部、ジペンタエリスリトールペンタアクリレートとジペンタエリスリトールヘキサアクリレートの混合物(DPHA、日本化薬(株)製、平均分子量約560)24質量部を加えて溶解した。塗布液全体の固形分濃度が6質量%となり、シクロヘキサンとメチルエチルケトンの比率が6対94になるようにシクロヘキサノンとメチルエチルケトンで希釈して塗布液Aを調製した。
(Preparation of coating solution A for low refractive index layer)
69 parts by mass of a fluorine-containing copolymer (P-3) described in JP-A No. 2004-45462 and 4 parts by mass of a terminal methacrylate group-containing silicone RMS-033 (manufactured by Gelest Co., Ltd.) with respect to 200 parts by mass of methyl ethyl ketone , Photoradical generator Irgacure 907 (manufactured by Ciba Specialty Chemicals), 3 parts by mass of dipentaerythritol pentaacrylate and dipentaerythritol hexaacrylate (DPHA, Nippon Kayaku Co., Ltd., average molecular weight of about 560) ) 24 parts by mass was added and dissolved. A coating solution A was prepared by diluting with cyclohexanone and methyl ethyl ketone so that the solid content concentration of the entire coating solution was 6 mass% and the ratio of cyclohexane and methyl ethyl ketone was 6:94.
(反射防止フィルム101の作製)
膜厚80μmのトリアセチルセルロースフィルム(TD80UF、富士写真フイルム(株)製)上に、上記ハードコート層用塗布液をグラビアコーターを用いて塗布した。100℃で乾燥した後、酸素濃度が1.0体積%以下の雰囲気になるように窒素パージしながら160W/cmの空冷メタルハライドランプ(アイグラフィックス(株)製)を用いて、放射照度400mW/cm2、照射量300mJ/cm2の紫外線を照射して塗布層を硬化させ、厚さ8μmのハードコート層を形成した。
ハードコート層の上に、中屈折率層用塗布液、高屈折率層用塗布液、低屈折率層用塗布液Aを3つの塗布ステーションを有するグラビアコーターを用いて連続して塗布した。
(Preparation of antireflection film 101)
The hard coat layer coating solution was applied on a triacetyl cellulose film (TD80UF, manufactured by Fuji Photo Film Co., Ltd.) having a thickness of 80 μm using a gravure coater. After drying at 100 ° C., using a 160 W / cm air-cooled metal halide lamp (manufactured by Eye Graphics Co., Ltd.) while purging with nitrogen so that the atmosphere has an oxygen concentration of 1.0 vol% or less, an irradiance of 400 mW / The coating layer was cured by irradiating with ultraviolet rays of cm 2 and an irradiation amount of 300 mJ / cm 2 to form a hard coat layer having a thickness of 8 μm.
On the hard coat layer, a medium refractive index layer coating solution, a high refractive index layer coating solution, and a low refractive index layer coating solution A were successively applied using a gravure coater having three coating stations.
中屈折率層の乾燥条件は、90℃、30秒とし、紫外線硬化条件は酸素濃度が1.0体積%以下の雰囲気になるように窒素パージしながら180W/cmの空冷メタルハライドランプ(アイグラフィックス(株)製)を用いて、放射照度400mW/cm2、照射量400mJ/cm2の照射量とした。
硬化後の中屈折率層は、屈折率1.630、膜厚67nmであった。
The drying condition of the medium refractive index layer is 90 ° C. for 30 seconds, and the ultraviolet curing condition is a 180 W / cm air-cooled metal halide lamp (I Graphics The amount of irradiation was 400 mW / cm 2 and the irradiation amount was 400 mJ / cm 2 .
The medium refractive index layer after curing had a refractive index of 1.630 and a film thickness of 67 nm.
高屈折率層の乾燥条件は、90℃、30秒とし、紫外線硬化条件は酸素濃度が1.0体積%以下の雰囲気になるように窒素パージしながら240W/cmの空冷メタルハライドランプ(アイグラフィックス(株)製)を用いて、放射照度600mW/cm2、照射量400mJ/cm2とした。
硬化後の高屈折率層は、屈折率1.91、膜厚107nmであった。
The drying condition of the high refractive index layer is 90 ° C. for 30 seconds, and the ultraviolet curing condition is a 240 W / cm air-cooled metal halide lamp (eye graphics) while purging with nitrogen so that the atmosphere has an oxygen concentration of 1.0 volume% or less. The irradiance was 600 mW / cm 2 and the irradiation amount was 400 mJ / cm 2 .
The high refractive index layer after curing had a refractive index of 1.91 and a film thickness of 107 nm.
低屈折率層の乾燥条件は、90℃、15秒とし、紫外線硬化条件は酸素濃度が0.03体積%以下の雰囲気になるように窒素パージしながら240W/cmの空冷メタルハライドランプ(アイグラフィックス(株)製)を用いて、放射照度600mW/cm2、照射量600mJ/cm2とした。
硬化後の低屈折率層は、屈折率1.50、膜厚85nmであった。
The low refractive index layer is dried at 90 ° C. for 15 seconds, and the ultraviolet curing condition is 240 W / cm air-cooled metal halide lamp (eye graphics) while purging with nitrogen so that the oxygen concentration is 0.03% by volume or less. The irradiance was 600 mW / cm 2 and the irradiation amount was 600 mJ / cm 2 .
The low refractive index layer after curing had a refractive index of 1.50 and a film thickness of 85 nm.
(反射防止フイルム102の作製)
上記試料101において、低屈折率層用塗布液Aの含フッ素共重合体(P−3)を91質量部、DPHAを2質量部にした以外は、反射防止フイルム101と同様にして反射防止フイルム102を作製した。硬化後の低屈折率層は、屈折率は1.45であった。
(Preparation of antireflection film 102)
The antireflection film 101 was the same as the antireflection film 101 except that the fluorine-containing copolymer (P-3) of the coating solution A for low refractive index layer was 91 parts by mass and DPHA was 2 parts by mass. 102 was produced. The low refractive index layer after curing had a refractive index of 1.45.
(反射防止フイルム103の作製)
上記試料101において、低屈折率層を以下の様に変更した試料103を作製した。
(ゾル液aの調製)
攪拌機、還流冷却器を備えた反応器、メチルエチルケトン120部、アクリロイルオキシプロピルトリメトキシシラン(KBM―5103、信越化学工業(株)製)100部、ジイソプロポキシアルミニウムエチルアセトアセテート(ケロープEP-12(商品名)、ホープ製薬(株)製)3部を加え混合したのち、イオン交換水30部を加え、60℃で4時間反応させたのち、室温まで冷却し、ゾル液aを得た。質量平均分子量は1600であり、オリゴマー成分以上の成分のうち、分子量が1000〜20000の成分は100%であった。また、ガスクロマトグラフィー分析から、原料のアクリロイルオキシプロピルトリメトキシシランは全く残存していなかった。
(Preparation of antireflection film 103)
A sample 103 in which the low refractive index layer in the sample 101 was changed as follows was prepared.
(Preparation of sol solution a)
A reactor equipped with a stirrer and a reflux condenser, 120 parts of methyl ethyl ketone, 100 parts of acryloyloxypropyltrimethoxysilane (KBM-5103, manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.), diisopropoxyaluminum ethyl acetoacetate (Kelope EP-12 ( (Product name) and 3 parts of Hope Pharmaceutical Co., Ltd.) were added and mixed, 30 parts of ion-exchanged water was added, and the mixture was reacted at 60 ° C. for 4 hours, and then cooled to room temperature to obtain sol solution a. The mass average molecular weight was 1600, and among the components higher than the oligomer component, the component having a molecular weight of 1000 to 20000 was 100%. Further, from the gas chromatography analysis, the raw material acryloyloxypropyltrimethoxysilane did not remain at all.
(分散液A-1の調製)
中空シリカ微粒子ゾル(イソプロピルアルコールシリカゾル、触媒化成工業(株)製、平均粒子径60nm、シェル厚み10nm、シリカ濃度20質量%、シリカ粒子の屈折率1.31、特開2002-79616号公報の調製例4に準じサイズを変更して作成)500部に、アクリロイルオキシプロピルトリメトキシシラン(信越化学工業(株)製)30部、およびジイソプロポキシアルミニウムエチルアセテート1.5部加え混合した後に、イオン交換水を9部を加えた。60℃で8時間反応させた後に室温まで冷却し、アセチルアセトン1.8部を添加した。この分散液500gにほぼシリカの含量一定となるようにメチルエチルケトンを添加しながら、圧力20kPaで減圧蒸留による溶媒置換を行った。分散液に異物の発生はなく、固形分濃度をメチルエチルケトンで調整し、20質量%にしたときの粘度は25℃で5mPa・sであった。
得られた分散液A-1のイソプロピルアルコールの残存量をガスクロマトグラフィーで分析したところ、1.5%であった。
(Preparation of dispersion A-1)
Hollow silica fine particle sol (Isopropyl alcohol silica sol, manufactured by Catalyst Chemical Industry Co., Ltd., average particle diameter 60 nm, shell thickness 10 nm, silica concentration 20 mass%, silica particle refractive index 1.31, preparation of JP 2002-79616 A 500 parts by weight, 30 parts of acryloyloxypropyltrimethoxysilane (manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.) and 1.5 parts of diisopropoxyaluminum ethyl acetate were mixed and mixed, 9 parts of exchange water was added. After reacting at 60 ° C. for 8 hours, the mixture was cooled to room temperature, and 1.8 parts of acetylacetone was added. While adding methyl ethyl ketone so that the content of silica was almost constant in 500 g of this dispersion, solvent substitution by vacuum distillation was performed at a pressure of 20 kPa. There was no generation of foreign matter in the dispersion, and the viscosity when adjusted to a solid content concentration of 20% by mass with methyl ethyl ketone was 5 mPa · s at 25 ° C.
When the residual amount of isopropyl alcohol in the obtained dispersion A-1 was analyzed by gas chromatography, it was 1.5%.
(低屈折率層用塗布液Bの調製)
メチルエチルケトン200質量部に対して、低屈折率層用塗布液Aで使用の含フッ素共重合体(P-3)48.0質量部、末端メタクリレート基含有シリコーンRMS-033((Gelest(株)製))4質量部、光ラジカル発生剤イルガキュア907(チバ・スペシャルティ・ケミカルズ(株)製)3質量部を加えて溶解した後に、上記ゾル液aを25.3質量部(溶媒揮発後の固形分として10質量部)と上記の分散液A-1を175質量部(シリカ+表面処理剤の固形分として35質量部)を添加した。塗布液全体の固形分濃度が6質量%となり、シクロヘキサンとメチルエチルケトンの比率が6対94になるようにシクロヘキサノンとメチルエチルケトンで希釈して低屈折率層用塗布液Bを調製した。
(Preparation of coating solution B for low refractive index layer)
40.0 parts by mass of the fluorine-containing copolymer (P-3) used in the coating solution A for low refractive index layer with respect to 200 parts by mass of methyl ethyl ketone, and terminal methacrylate group-containing silicone RMS-033 (manufactured by Gelest Co., Ltd.) )) 4 parts by mass, 3 parts by mass of photo radical generator Irgacure 907 (manufactured by Ciba Specialty Chemicals Co., Ltd.) were added and dissolved, and then 25.3 parts by mass of the sol solution a (solid content after solvent volatilization) 10 parts by mass) and 175 parts by mass of the above dispersion A-1 (35 parts by mass as a solid content of silica + surface treatment agent) were added. The coating liquid B for low refractive index layer was prepared by diluting with cyclohexanone and methyl ethyl ketone so that the solid content concentration of the entire coating liquid was 6% by mass and the ratio of cyclohexane and methyl ethyl ketone was 6:94.
このようにして得られた低屈折率層用塗布液Bを用いて試料101に準じて塗布し、低屈折率層膜厚が85nmになるように調節して試料103を作製した。硬化後の低屈折率層の屈折率は1.40であった。 The low-refractive-index layer coating solution B thus obtained was applied according to Sample 101, and the low-refractive-index layer film thickness was adjusted to 85 nm to prepare Sample 103. The refractive index of the low refractive index layer after curing was 1.40.
(反射防止フイルム104〜105の作製)
反射防止フイルム103において、低屈折率層の含フッ素共重合体(P-3)とDPHA(ジペンタエリスリトールペンタアクリレートとジペンタエリスリトールヘキサアクリレートの混合物、日本化薬(株)製、平均分子量約560)の比率を第1表に示すように変更した以外は、反射防止フイルム103と同様にして反射防止フイルム104、105を作製した。硬化後の低屈折率層の屈折率はそれぞれ1.41と1.43であった。
(Preparation of antireflection films 104 to 105)
In the antireflection film 103, the low refractive index layer fluorine-containing copolymer (P-3) and DPHA (mixture of dipentaerythritol pentaacrylate and dipentaerythritol hexaacrylate, Nippon Kayaku Co., Ltd., average molecular weight of about 560) The antireflection films 104 and 105 were produced in the same manner as the antireflection film 103 except that the ratio of) was changed as shown in Table 1. The refractive indexes of the low refractive index layer after curing were 1.41 and 1.43, respectively.
(反射防止フイルム106の作製)
上記試料101において低屈折率層を以下のように変更した試料106を作製した。
(低屈折率層用塗布液Cの調製)
オプスターJTA113(熱架橋性含フッ素含シリコーンポリマー組成液(固形分6%)、溶媒メチルエチルケトン、JSR(株)製)100質量部にシクロヘキサノンを3質量部添加して、低屈折率層用塗布液Cを調製した。
このようにして得られた低屈折率層用塗布液Cを用いて試料101に準じて塗布し、低屈折率層膜厚が85nmになるように調節して試料106を作製した。低屈折率層の乾燥条件は120℃、12分とし、紫外線硬化条件は酸素濃度が0.1体積%以下の雰囲気になるように窒素パージしながら240W/cmの空冷メタルハライドランプ(アイグラフィックス(株)製)を用いて、放射照度120mW/cm2、照射量120mJ/cm2の照射量とした。硬化後の低屈折率層の屈折率は1.45であった。
(Preparation of antireflection film 106)
A sample 106 in which the low refractive index layer in the sample 101 was changed as follows was produced.
(Preparation of coating solution C for low refractive index layer)
3 parts by mass of cyclohexanone is added to 100 parts by mass of OPSTAR JTA113 (thermally crosslinkable fluorine-containing silicone polymer composition liquid (solid content 6%), solvent methyl ethyl ketone, manufactured by JSR Corporation), and coating solution C for low refractive index layer Was prepared.
Using the thus obtained coating solution C for low refractive index layer, coating was performed according to Sample 101, and the sample was prepared by adjusting the film thickness of the low refractive index layer to 85 nm. The low refractive index layer was dried at 120 ° C. for 12 minutes, and the ultraviolet curing condition was 240 W / cm air-cooled metal halide lamp (eye graphics) while purging with nitrogen so that the atmosphere had an oxygen concentration of 0.1% by volume or less. Ltd.)) using irradiance 120 mW / cm 2, and the irradiation amount of dose 120 mJ / cm 2. The refractive index of the low refractive index layer after curing was 1.45.
(反射防止フイルム107の作製)
上記試料106において低屈折率層を以下のように変更した試料107を作製した。
(Preparation of antireflection film 107)
A sample 107 in which the low refractive index layer in the sample 106 was changed as follows was prepared.
(低屈折率層用塗布液Dの調製)
オプスターJTA113 (熱架橋性含フッ素含シリコーンポリマー組成液(固形分6%):JSR(株)製)933.3質量部(固形分として56.0質量部)、分散液A-1を195質量部(シリカ+表面処理剤固形分として39.0質量部)、ゾル液a12.65質量部(固形分として5.0質量部)にシクロヘキサノンを34質量部と添加して、低屈折率層用塗布液Dを調製した。
このようにして得られた低屈折率層用塗布液Dを用いて試料106に準じて塗布、硬化した。低屈折率層膜厚が85nmになるように調節して試料107を作製した。硬化後の低屈折率層の屈折率は1.385であった。
(Preparation of coating solution D for low refractive index layer)
OPSTAR JTA113 (thermally crosslinkable fluorine-containing silicone polymer composition liquid (solid content: 6%): manufactured by JSR Corporation) 933.3 parts by mass (56.0 parts by mass as solid content), 195 masses of dispersion A-1 34 parts by mass of cyclohexanone to 12 parts by mass (39.0 parts by mass of silica + surface treatment agent solid content) and 12.65 parts by mass of sol liquid a (5.0 parts by mass of solid content), for a low refractive index layer Coating solution D was prepared.
Using the coating solution D for the low refractive index layer thus obtained, coating and curing were performed according to the sample 106. A sample 107 was prepared by adjusting the thickness of the low refractive index layer to 85 nm. The refractive index of the low refractive index layer after curing was 1.385.
(反射防止フィルム108の作製)
反射防止フィルム107において、分散液A−1の代りにMEK−ST[シリカゾル(シリカ分散物)、平均粒径15nm、固形分濃度30%、日産化学(株)製]を用い、JTA113とMEK−STの量を表1のように変化した以外は反射防止フイルム107と同様にして反射防止フイルム108を作製した。MEK−STの濃度はシリカのみで25質量部になるように調整した。硬化後の低屈折率層の屈折率は1.46であった。
(Preparation of antireflection film 108)
In the antireflection film 107, instead of the dispersion A-1, MEK-ST [silica sol (silica dispersion), average particle diameter 15 nm, solid content concentration 30%, manufactured by Nissan Chemical Industries, Ltd.] was used, and JTA113 and MEK- An antireflection film 108 was produced in the same manner as the antireflection film 107 except that the amount of ST was changed as shown in Table 1. The concentration of MEK-ST was adjusted to 25 parts by mass only with silica. The refractive index of the low refractive index layer after curing was 1.46.
(反射防止膜の評価)
得られたフイルムについて、以下の項目の評価を行った。
(評価1)無機微粒子含有率比R1
下部側50%膜厚中の平均粒子充填率(A)に対する、上部側50%膜厚中の平均粒子充填率(B)の比率R1[=(B/A)×100(%))を求めた。各平均粒子充填率(A)、(B)は、以下の方法で決定した。光学フイルムを50nmの厚さの切片として、その断面を透過型電子顕微鏡を用いて15万倍の写真を5視野撮影した。層厚を厚み方向で上部側と下部側に半分に分け、上部側、下部側それぞれに対して、総面積に対する無機微粒子の占有面積の比を平均粒子充填率とした。算出に際しては、膜厚の50倍の長さの幅を対象とした。
(評価2)無機微粒子含有率比率R2
本実施例に用いた無機微粒子はシリカであるため、M元素は珪素とした。各試料の表面から希ガスイオンエッチングを行い、低屈折率層膜内の深さ方向の各点でXPSにより炭素、珪素、酸素の含有率を測定した。エッチング条件、測定条件は下記に記す通りにした。検出された各元素の含有率を原子数濃度として求め、一般式(1)により珪素含有率を求めた。
(一般式1):
M元素含有率/(炭素含有率+珪素含有率+酸素含有率)×100
珪素含有率が最大値の20%以下になった点を終点(下層との境界面)とし、その時のエッチング時間を終点エッチング時間(te分)とした。表面汚染の影響を取り除くために、最初の(1/50)te分のデータは無視した。珪素含有率の最大含有率(D)に対する最少含有率(C)の比率R(=C/D)を求めた。また、最少含有率を有する領域がエッチング時間の(1/2)te内に現れるか(すなわち最外層の1/2厚みよりも表面側にあるか)、及び最少含有率と最大含有率のどちらの位置が上部側にあるかを確認した。
(Evaluation of antireflection film)
The obtained film was evaluated for the following items.
(Evaluation 1) Inorganic fine particle content ratio R1
The ratio R1 [= (B / A) × 100 (%)) of the average particle filling rate (B) in the upper side 50% film thickness to the average particle filling rate (A) in the lower side 50% film thickness is obtained. It was. Each average particle filling rate (A), (B) was determined by the following method. The optical film was taken as a section having a thickness of 50 nm, and the cross section was photographed at 150,000 magnifications using five fields of view using a transmission electron microscope. The layer thickness was divided in half in the thickness direction into the upper side and the lower side, and the ratio of the occupied area of the inorganic fine particles to the total area for each of the upper side and the lower side was defined as the average particle filling rate. In the calculation, the width of 50 times the film thickness was targeted.
(Evaluation 2) Inorganic fine particle content ratio R2
Since the inorganic fine particles used in this example are silica, the M element is silicon. Rare gas ion etching was performed from the surface of each sample, and the content of carbon, silicon, and oxygen was measured by XPS at each point in the depth direction in the low refractive index layer film. Etching conditions and measurement conditions were as described below. The detected content of each element was determined as the atomic number concentration, and the silicon content was determined by the general formula (1).
(General Formula 1):
M element content / (carbon content + silicon content + oxygen content) × 100
The point where the silicon content was 20% or less of the maximum value was taken as the end point (boundary surface with the lower layer), and the etching time at that time was taken as the end point etching time (te minutes). In order to remove the effect of surface contamination, the first (1/50) te of data was ignored. The ratio R (= C / D) of the minimum content (C) to the maximum content (D) of the silicon content was determined. Whether the region having the minimum content appears within (1/2) te of the etching time (that is, whether it is on the surface side of 1/2 thickness of the outermost layer), and whether the minimum content or the maximum content is It was confirmed whether the position of is on the upper side.
(エッチング条件)
加速電圧:2kV、エミッション電流:20mAのArイオン
(測定条件)
測定装置:KRATOS ANALYTICAL社製のESCA-3400
X線アノード:Mg
出力:240W(加速電圧:12kV エミッション電流:20mA)
エネルギー分解能:約1.1eV
(データ取り込み)
結合エネルギー:炭素C1s;300〜275eV、酸素O1s;543〜523eVF1s、珪素Si2p;112〜90eVの範囲でナロースキャンを行った。
(データ解析法(at%の求め方))
直線法によりバックグランド処理を行い、ピーク面積を求めた。
各ピークの面積強度を光イオン化断面積で割った値が原子数に比例することに基づき濃度を求めた。
(Etching conditions)
Accelerating voltage: 2kV, emission current: 20mA Ar ion (measurement conditions)
Measuring device: ESCA-3400 manufactured by KRATOS ANALYTICAL
X-ray anode: Mg
Output: 240W (acceleration voltage: 12kV emission current: 20mA)
Energy resolution: about 1.1eV
(Data import)
Narrow scan was performed in the range of bond energy: carbon C1s; 300 to 275 eV, oxygen O1s; 543 to 523 eVF1s, silicon Si2p; 112 to 90 eV.
(Data analysis method (how to obtain at%))
Background treatment was performed by a linear method to determine the peak area.
The concentration was determined based on the fact that the value obtained by dividing the area intensity of each peak by the photoionization cross section is proportional to the number of atoms.
(評価3)スチールウール耐傷性評価
ラビングテスターを用いて、以下の条件でこすりテストを行った。
評価環境条件:25℃、60%RH
こすり材:試料と接触するテスターのこすり先端部(1cm×1cm)にスチールウール((株)日本スチールウール製、No.0000)を巻いて、動かないようバンド固定した。その上で下記条件の往復こすり運動を与えた。
移動距離(片道):13cm、こすり速度:13cm/秒、
荷重:500g/cm2、先端部接触面積:1cm×1cm、
こすり回数:10往復。
こすり終えた試料の裏側に油性黒インキを塗り、反射光で目視観察して、こすり部分の傷を、以下の基準で評価した。
○:一見傷が見えない。
○△:じっくり見ると傷が見える
△:弱い傷が見える
×:はっきりとした傷が見える
(Evaluation 3) Steel wool scratch resistance evaluation A rubbing test was performed using a rubbing tester under the following conditions.
Evaluation environmental conditions: 25 ° C., 60% RH
Rubbing material: Steel wool (No. 0000, manufactured by Nippon Steel Wool Co., Ltd.) was wound around the rubbing tip (1 cm × 1 cm) of a tester that was in contact with the sample, and the band was fixed so as not to move. Then, the reciprocating rubbing motion under the following conditions was given.
Moving distance (one way): 13 cm, rubbing speed: 13 cm / second,
Load: 500 g / cm 2 , tip contact area: 1 cm × 1 cm,
Number of rubs: 10 round trips.
An oil-based black ink was applied to the back side of the rubbed sample and visually observed with reflected light, and scratches on the rubbed portion were evaluated according to the following criteria.
○: At first glance, scratches are not visible.
○ △: Scratches are visible if you look carefully △: Weak scratches are visible ×: Clear scratches are visible
(評価4)消しゴム擦り耐傷性評価
ラビングテスターを用いて、以下の条件でこすりテストを行った。
評価環境条件:25℃、60%RH、
こすり材:試料と接触するテスターのこすり先端部(1cm×1cm)にプラスチック消しゴム((株)トンボ鉛筆製、MONO)を固定した。
移動距離(片道):4cm、こすり速度:2cm/秒、
荷重:500g、先部接触面積:0.8mmφ、
こすり回数:100往復。
こすり終えた試料の裏側に油性黒インキを塗り、反射光で目視観察して、こすり部分の傷を、以下の基準で評価した。
○:一見傷が見えない。
○△:じっくり見ると傷が見える
△:弱い傷が見える。
×:はっきりとした傷が見える
(Evaluation 4) Eraser scuff resistance evaluation A rubbing test was conducted under the following conditions using a rubbing tester.
Evaluation environmental conditions: 25 ° C., 60% RH,
Rubbing material: A plastic eraser (manufactured by Dragonfly Pencil Co., Ltd., MONO) was fixed to the tip (1 cm × 1 cm) of the rubbing of the tester in contact with the sample.
Travel distance (one way): 4cm, rubbing speed: 2cm / sec,
Load: 500 g, tip contact area: 0.8 mmφ,
Number of rubs: 100 round trips.
An oil-based black ink was applied to the back side of the rubbed sample and visually observed with reflected light, and scratches on the rubbed portion were evaluated according to the following criteria.
○: At first glance, scratches are not visible.
◯: Scratches are visible when you look closely △: Weak scratches are visible.
×: Clear scratches are visible
第1表に示される結果より、以下のことが明らかである。
本発明で規定した分布で微粒子を含有し、かつR値が本発明の範囲にあるものは、スチールウール耐傷性、消しゴム擦り耐傷性、のいずれも優れる。なお、本発明のいずれの試料も最少含有率となる領域が1/2te内にあること(すなわち最外層の1/2厚みよりも表面側にあること)、最少含有率が最大含有率に対して上部側にあることが確認できた。
From the results shown in Table 1, the following is clear.
Those containing fine particles with a distribution defined in the present invention and having an R value within the range of the present invention are excellent in both steel wool scratch resistance and eraser scratch resistance. It should be noted that in any sample of the present invention, the region having the minimum content is within 1/2 te (that is, on the surface side with respect to 1/2 thickness of the outermost layer), and the minimum content is relative to the maximum content. It was confirmed that it was on the upper side.
実施例1の試料104に対して低屈折率層の無機微粒子と溶媒組成を第2表に示す様に変更を行った試料を作製した。溶媒組成は、塗布液全体の固形分濃度が6質量%になるように調製する際に、シクロヘキサノンの量を変更して調節した。
使用した無機微粒子の分散物を以下に示す。
A sample in which the inorganic fine particles of the low refractive index layer and the solvent composition were changed as shown in Table 2 with respect to the sample 104 of Example 1 was prepared. The solvent composition was adjusted by changing the amount of cyclohexanone when the solid content concentration of the entire coating solution was adjusted to 6% by mass.
The dispersion of inorganic fine particles used is shown below.
(分散液A-2の調製)
分散液A-1に対してアクリロイルオキシプロピルトリメトキシシランを20部に減じ、トリデカフルオロオクチルトリメトキシシラン(GE東芝シリコーン(株)製)10部を新たに添加したことだけが異なる以外は全く同様にして分散物A-2を調製した。分散液に異物の発生はなく、固形分濃度をメチルエチルケトンで調整し20質量%にしたときの粘度は25℃で5mPa・sであった。得られた最終分散液のイソプロピルアルコールの残存量をガスクロマトグラフィーで分析したところ、1.5質量%であった。
(Preparation of dispersion A-2)
Except for the dispersion A-1, except that acryloyloxypropyltrimethoxysilane was reduced to 20 parts and 10 parts of tridecafluorooctyltrimethoxysilane (GE Toshiba Silicone Co., Ltd.) was newly added. Dispersion A-2 was prepared in the same manner. No foreign matter was generated in the dispersion, and the viscosity when the solid content was adjusted to 20% by mass with methyl ethyl ketone was 5 mPa · s at 25 ° C. When the residual amount of isopropyl alcohol in the obtained final dispersion was analyzed by gas chromatography, it was 1.5% by mass.
(分散液B-1の調製)
シリカ微粒子ゾル(日産化学工業(株)製 イソプロピルアルコールゾル、平均粒子径50nm、シリカ濃度30%)333部に、アクリロイルオキシプロピルトリメトキシシラン30部、およびジイソプロポキシアルミニウムエチルアセテート1.5部加え混合した後に、イオン交換水を9部を加えた。60℃で8時間反応させた後に室温まで冷却し、アセチルアセトン1.8部を添加した。この分散液333gにほぼシリカの含量一定となるようにメチルエチルケトンを添加しながら、圧力20kPaで減圧蒸留による溶媒置換を行った。分散液に異物の発生はなく、固形分濃度をメチルエチルケトンで調整し20%にしたときの粘度は25℃で6mPa・sであった。得られた分散液のイソプロピルアルコールの残存量をガスクロマトグラフィーで分析したところ、1.5質量%であった。
(Preparation of dispersion B-1)
To 333 parts of silica fine particle sol (Isopropyl alcohol sol manufactured by Nissan Chemical Industries, Ltd., average particle diameter 50 nm, silica concentration 30%), 30 parts of acryloyloxypropyltrimethoxysilane and 1.5 parts of diisopropoxyaluminum ethyl acetate are added. After mixing, 9 parts of ion exchange water was added. After reacting at 60 ° C. for 8 hours, the mixture was cooled to room temperature, and 1.8 parts of acetylacetone was added. While adding methyl ethyl ketone to 333 g of this dispersion so that the silica content was almost constant, the solvent was replaced by distillation under reduced pressure at a pressure of 20 kPa. There was no generation of foreign matter in the dispersion, and the viscosity when the solid content concentration was adjusted to 20% with methyl ethyl ketone was 6 mPa · s at 25 ° C. When the residual amount of isopropyl alcohol in the obtained dispersion was analyzed by gas chromatography, it was 1.5% by mass.
(分散液C-1の調製)
シリカ微粒子ゾル(日産化学工業(株)製 メチルエチルケトンゾル、平均粒子径50nm、シリカ濃度30%)333部に、アクリロイルオキシプロピルトリメトキシシラン30部を加えた。60℃で8時間反応させた後に室温まで冷却した。固形分濃度をメチルエチルケトンで調整して20質量%にしたときの粘度は25℃で5mPa・sであった。
(Preparation of dispersion C-1)
30 parts of acryloyloxypropyltrimethoxysilane was added to 333 parts of silica fine particle sol (manufactured by Nissan Chemical Industries, Ltd., methyl ethyl ketone sol, average particle diameter 50 nm, silica concentration 30%). The mixture was reacted at 60 ° C. for 8 hours and then cooled to room temperature. The viscosity when the solid content concentration was adjusted to 20% by mass with methyl ethyl ketone was 5 mPa · s at 25 ° C.
実施例1に準じた評価を行った結果を第2表に併せて示す。 The results of evaluation according to Example 1 are also shown in Table 2.
第2表に示される結果より、以下のことが明らかである。
塗布液溶媒にシクロヘキサノンとメチルエチルケトンを併用することでR値が向上して耐擦傷性が向上することが分かる。また、表面処理した中空シリカを用いると耐擦傷性に優れることが分かる。なお、本発明のいずれの試料も最少含有率となる領域が1/2te内にあること(すなわち最外層の1/2厚みよりも表面側にあること)、最少含有率が最大含有率に対して上部側にあることが確認できた。
From the results shown in Table 2, the following is clear.
It can be seen that by using cyclohexanone and methyl ethyl ketone together in the coating solution solvent, the R value is improved and the scratch resistance is improved. It can also be seen that the use of surface-treated hollow silica is excellent in scratch resistance. It should be noted that in any sample of the present invention, the region having the minimum content is within 1/2 te (that is, on the surface side with respect to 1/2 thickness of the outermost layer), and the minimum content is relative to the maximum content. It was confirmed that it was on the upper side.
以下に示す多層反射防止フィルムを作製した。
(ハードコート層用塗布液Aの調製)
PET-30 50.0g
イルガキュア184 2.0g
SX-350(30%) 1.5g
架橋アクリル-スチレン粒子(30%) 13.9g
FP-132 0.75g
KBM-5103 10.0g
トルエン 38.5g
The multilayer antireflection film shown below was produced.
(Preparation of coating liquid A for hard coat layer)
PET-30 50.0g
Irgacure 184 2.0g
SX-350 (30%) 1.5g
Cross-linked acrylic-styrene particles (30%) 13.9g
FP-132 0.75g
KBM-5103 10.0g
Toluene 38.5g
上記混合液を孔径30μmのポリプロピレン製フィルターでろ過してハードコート層の塗布液を調製した。 The mixed solution was filtered through a polypropylene filter having a pore size of 30 μm to prepare a hard coat layer coating solution.
それぞれ使用した化合物を以下に示す。
PET-30:ペンタエリスリトールトリアクリレート、ペンタエリスリトール テトラアクリレートの混合物(日本化薬(株)製)
イルガキュア184:重合開始剤(チバ・スペシャルティ・ケミカルズ(株)製)SX-350:平均粒径3.5μm架橋ポリスチレン粒子(屈折率1.60、綜研化学(株)製、30%トルエン分散液。ポリトロン分散機にて10000rpmで20分分散後使用)。
架橋アクリル-スチレン粒子:平均粒径3.5μm(屈折率1.55、綜研化学(株)製、30%トルエン分散液。ポリトロン分散機にて10000rpmで20分分散後使用)。
FP-132:フッ素系表面改質剤
The compounds used are shown below.
PET-30: A mixture of pentaerythritol triacrylate and pentaerythritol tetraacrylate (manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd.)
Irgacure 184: Polymerization initiator (manufactured by Ciba Specialty Chemicals) SX-350: Cross-linked polystyrene particles having an average particle size of 3.5 μm (refractive index: 1.60, manufactured by Soken Chemical Co., Ltd., 30% toluene dispersion. Used after dispersion for 20 minutes at 10,000 rpm in a Polytron disperser).
Cross-linked acrylic-styrene particles: average particle size 3.5 μm (refractive index 1.55, manufactured by Soken Chemical Co., Ltd., 30% toluene dispersion, used after dispersion at 10,000 rpm for 20 minutes in a Polytron disperser).
FP-132: Fluorine-based surface modifier
KBM-5103:アクリロイルオキシプロピルトリメトキシシラン(信越化学工業(株)製)。 KBM-5103: acryloyloxypropyltrimethoxysilane (manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.).
(ハードコート層の塗設)
80μmの厚さのトリアセチルセルロースフイルム(TAC-TD80U、富士写真フイルム(株)製)をロール形態で巻き出して直接、上記のハードコート層用塗布液Aを線数180本/インチ、深度40μmのグラビアパターンを有する直径50mmのマイクログラビアロールとドクターブレードを用いて、グラビアロール回転数30rpm、搬送速度30m/分の条件で塗布し、60℃で150秒乾燥の後、さらに窒素パージのもとで酸素濃度0.1%で160W/cmの空冷メタルハライドランプ(アイグラフィックス(株)製)を用いて、放射照度400mW/cm2、照射量250mJ/cm2の紫外線を照射して塗布層を硬化させ、厚さ6μmの層を形成し、巻き取った。このようにして作製した試料得られたハードコート301の表面粗さはRaが0.18μm、Rzが1.40μm、ヘイズ35%であった。
(Coating of hard coat layer)
An 80 μm-thick triacetyl cellulose film (TAC-TD80U, manufactured by Fuji Photo Film Co., Ltd.) is unwound in a roll form and directly coated with the above coating liquid A for hard coat layer 180 lines / inch, depth 40 μm Using a microgravure roll having a diameter of 50 mm and a doctor blade having a gravure pattern, the coating was applied at a gravure roll rotational speed of 30 rpm and a conveying speed of 30 m / min, dried at 60 ° C. for 150 seconds, and further purged with nitrogen Using an air-cooled metal halide lamp (manufactured by Eye Graphics Co., Ltd.) with an oxygen concentration of 0.1%, irradiance of 400 mW / cm 2 and an irradiation amount of 250 mJ / cm 2 were applied to irradiate the coating layer. Cured to form a 6 μm thick layer and wound up. The surface roughness of the hard coat 301 obtained as a sample thus prepared was Ra of 0.18 μm, Rz of 1.40 μm, and haze of 35%.
ハードコート301上に実施例1および2の低屈折率層を塗設し、実施例1及び2に準じた評価を行った結果、本発明に従えば耐擦傷性と防汚性に優れる防眩性反射防止膜が得られることが判った。 As a result of coating the low refractive index layers of Examples 1 and 2 on the hard coat 301 and performing the evaluation according to Examples 1 and 2, antiglare excellent in scratch resistance and antifouling properties according to the present invention. It was found that an antireflection film can be obtained.
(ハードコート層用塗布液の調製)
デソライトZ7404(ジルコニア微粒子含有ハードコート組成液:JSR(株)製)100質量部、DPHA(UV硬化性樹脂:日本化薬(株)製)31質量部、KBM-5103(シランカップリング剤:信越化学工業(株)製)10質量部、KE-P150(1.5μmシリカ粒子:日本触媒(株)製)8.9質量部、MXS-300(3μm架橋PMMA粒子:綜研化学(株)製)3.4質量部、MEK29質量部、MIBK13質量部をミキシングタンクに投入し攪拌してハードコート層塗布液とした。
(Preparation of coating solution for hard coat layer)
Desolite Z7404 (zirconia fine particle-containing hard coat composition: manufactured by JSR Corporation) 100 parts by mass, DPHA (UV curable resin: Nippon Kayaku Co., Ltd.) 31 parts by mass, KBM-5103 (silane coupling agent: Shin-Etsu) Chemical Industry Co., Ltd.) 10 parts by mass, KE-P150 (1.5 μm silica particles: Nippon Shokubai Co., Ltd.) 8.9 parts by mass, MXS-300 (3 μm crosslinked PMMA particles: manufactured by Soken Chemical Co., Ltd.) 3.4 parts by mass, 29 parts by mass of MEK, and 13 parts by mass of MIBK were put into a mixing tank and stirred to obtain a hard coat layer coating solution.
(反射防止フィルムの作製)
支持体としてトリアセチルセルロースフィルム(TD80U、富士写真フイルム(株)製)をロール形態で巻き出して、上記のハードコート層用塗布液を線数135本/インチ、深度60μmのグラビアパターンを有する直径50mmのマイクログラビアロールとドクターブレードを用いて、搬送速度10m/分の条件で塗布し、60℃で150秒乾燥の後、さらに窒素パージ下で160W/cmの空冷メタルハライドランプ(アイグラフィックス(株)製)を用いて、放射照度400mW/cm2、照射量250mJ/cm2の紫外線を照射して塗布層を硬化させ、ハードコート層を形成し、巻き取った。硬化後のハードコート層の厚さが4.0μmとなるようにグラビアロール回転数を調整してハードコート401を作製した。このようにして得られたハードコート401の表面粗さはRa=0.02μm、RMS=0.03μm、Rz=0.25μmであった。(Ra(中心線平均あらさ)、RMS(自乗平均面あらさ)、Rz(n点平均あらさ)は、走査型プローブ顕微鏡システムSPI3800、セイコーインスツルメンツ(株)製にて測定)。
(Preparation of antireflection film)
A triacetyl cellulose film (TD80U, manufactured by Fuji Photo Film Co., Ltd.) as a support is unwound in a roll form, and the above coating liquid for hard coat layer has a diameter of 135 lines / inch and a gravure pattern with a depth of 60 μm. Using a 50 mm micro gravure roll and a doctor blade, the coating was carried out under conditions of a conveyance speed of 10 m / min, dried at 60 ° C. for 150 seconds, and further under a nitrogen purge, an air-cooled metal halide lamp (Igraphics Corporation) )), The coating layer was cured by irradiating ultraviolet rays having an irradiance of 400 mW / cm 2 and an irradiation amount of 250 mJ / cm 2 to form a hard coat layer and wound up. The hard coat 401 was prepared by adjusting the rotation speed of the gravure roll so that the thickness of the hard coat layer after curing was 4.0 μm. The surface roughness of the hard coat 401 thus obtained was Ra = 0.02 μm, RMS = 0.03 μm, and Rz = 0.25 μm. (Ra (center line average roughness), RMS (root mean square roughness), Rz (n-point average roughness) are measured by scanning probe microscope system SPI3800, manufactured by Seiko Instruments Inc.).
ハードコート401上に実施例1及び2の低屈折率層を塗設した。、本発明に従えば耐擦傷性と防汚性に優れ、かつ、散乱性を有する反射防止フィルムが得られることが判った。 The low refractive index layers of Examples 1 and 2 were coated on the hard coat 401. According to the present invention, it was found that an antireflection film having excellent scratch resistance and antifouling properties and having scattering properties can be obtained.
(反射防止フィルムの鹸化処理)
1.5mol/lの水酸化ナトリウム水溶液を調製し、55℃に保温した。0.005mol/lNの希硫酸水溶液を調製し、35℃に保温した。作製した反射防止フィルムを上記の水酸化ナトリウム水溶液に2分間浸漬した後、水に浸漬し水酸化ナトリウム水溶液を十分に洗い流した。次いで、上記の希硫酸水溶液に1分間浸漬した後、水に浸漬し希硫酸水溶液を十分に洗い流した。最後に試料を120℃で十分に乾燥させた。
このようにして、鹸化処理済み反射防止フィルムを作製した。
(Saponification treatment of antireflection film)
A 1.5 mol / l aqueous sodium hydroxide solution was prepared and kept at 55 ° C. A 0.005 mol / lN dilute sulfuric acid aqueous solution was prepared and kept at 35 ° C. The prepared antireflection film was immersed in the aqueous sodium hydroxide solution for 2 minutes, and then immersed in water to sufficiently wash away the aqueous sodium hydroxide solution. Subsequently, after being immersed in the above-mentioned dilute sulfuric acid aqueous solution for 1 minute, it was immersed in water to sufficiently wash away the dilute sulfuric acid aqueous solution. Finally, the sample was thoroughly dried at 120 ° C.
In this way, a saponified antireflection film was produced.
(反射防止フィルム付き偏光板の作製)
延伸したポリビニルアルコールフイルムにヨウ素を吸着させて偏光膜を作製した。鹸化処理済みの反射防止フィルムに、ポリビニルアルコール系接着剤を用いて、反射防止フィルムの支持体側(トリアセチルセルロース)が偏光膜側となるように偏光膜の片側に貼り付けた。また、視野角拡大フィルム(ワイドビューフィルムSA12B、富士写真フイルム(株)製)を鹸化処理し、ポリビニルアルコール系接着剤を用いて、偏光膜のもう一方の側に貼り付けた。このようにして偏光板を作製した。
(Preparation of polarizing plate with antireflection film)
A polarizing film was prepared by adsorbing iodine to a stretched polyvinyl alcohol film. A saponified antireflection film was attached to one side of the polarizing film using a polyvinyl alcohol adhesive so that the support side (triacetylcellulose) of the antireflection film was the polarizing film side. In addition, a viewing angle widening film (wide view film SA12B, manufactured by Fuji Photo Film Co., Ltd.) was saponified and attached to the other side of the polarizing film using a polyvinyl alcohol-based adhesive. In this way, a polarizing plate was produced.
実施例1〜4において、全層とも塗布方式をグラビアコーターからダイコーターに変更した反射防止フィルム試料を作製し、実施例1〜4に準じた評価を行った。その結果、本発明に従ってダイコーターを用いて作製した試料は塗膜面状に優れ、低反射率で、膜の耐擦傷性と防汚性に優れる塗膜が形成されることがわかった。 In Examples 1 to 4, antireflection film samples in which the coating method was changed from a gravure coater to a die coater for all layers were prepared, and evaluations according to Examples 1 to 4 were performed. As a result, it was found that a sample prepared using a die coater according to the present invention was excellent in coating film surface, had a low reflectance, and formed a coating film excellent in scratch resistance and antifouling property of the film.
実施例5で作製した偏光板を透過型液晶セルの視認側の偏光板として反射防止フィルムを視認側になるように用いたところ、表面が傷つきずらく、明室でのコントラストに優れ、極めて視認性に優れ、表示品位の高い液晶表示装置が得られた。実施例3の反射防止フィルムを透過型のVA液晶セルと組み合わせて用いたところ、表面が傷つきずらく、明室でのコントラストに優れ、極めて視認性に優れることに加え、斜め方向のコントラスト改善効果が確認された。実施例4の反射防止フィルムを透過型TN液晶セルと組み合わせて用いたところ、表面が傷つきずらく、明室でのコントラストに優れ、極めて視認性に優れることに加え、上下、左右方向のコントラスト、色味が改善された。 When the polarizing plate produced in Example 5 was used as the polarizing plate on the viewing side of the transmission type liquid crystal cell so that the antireflection film was on the viewing side, the surface was hardly damaged, the contrast in the bright room was excellent, and it was extremely visible A liquid crystal display device having excellent properties and high display quality was obtained. When the antireflection film of Example 3 was used in combination with a transmission type VA liquid crystal cell, the surface was hard to be damaged, the contrast in the bright room was excellent, and the visibility was extremely excellent, and the contrast improvement effect in the oblique direction Was confirmed. When the antireflection film of Example 4 was used in combination with a transmissive TN liquid crystal cell, the surface was hard to be damaged, the contrast in a bright room was excellent, and the visibility was extremely excellent. The color has been improved.
実施例1〜4の本発明試料を貼りつけた透過型TN液晶セルの視認側の偏光板の液晶セル側の保護フィルム、およびバックライト側の偏光板の液晶セル側の保護フィルムとして、視野角拡大フィルム(ワイドビューフィルムエース、富士写真フイルム(株)製)を用いたところ、明室でのコントラストに優れ、且つ上下左右の視野角が非常に広く、極めて視認性に優れ、表示品位の高い液晶表示装置が得られた。
実施例4の本発明試料は、出射角0°に対する30°の散乱光強度が0.06%であり、この光拡散性により、特に下方向の視野角アップ、左右方向の黄色味が改善され、非常に良好な液晶表示装置であった。比較として、該ハードコート用塗布液からから、架橋PMMA粒子、シリカ粒子を除去した以外、全く実施例4と同じく作製したフィルムでは、出射角0°に対する30°の散乱光強度が実質0%であり、下方向視野角アップ、黄色味改善効果は全く得られなかった。
As the protective film on the liquid crystal cell side of the polarizing plate on the viewing side of the transmission type TN liquid crystal cell to which the inventive sample of Examples 1 to 4 is attached, and the protective film on the liquid crystal cell side of the polarizing plate on the backlight side, the viewing angle When an enlarged film (Wideview Film Ace, manufactured by Fuji Photo Film Co., Ltd.) is used, it has excellent contrast in a bright room, very wide viewing angles in the vertical and horizontal directions, extremely excellent visibility, and high display quality. A liquid crystal display device was obtained.
The sample of the present invention of Example 4 has a scattered light intensity of 30 ° with respect to an output angle of 0 ° of 0.06%, and this light diffusibility particularly improves the downward viewing angle and the yellowness in the left-right direction. It was a very good liquid crystal display device. For comparison, the film produced in the same manner as in Example 4 except that the cross-linked PMMA particles and silica particles were removed from the hard coat coating solution, and the scattered light intensity at 30 ° with respect to an emission angle of 0 ° was substantially 0%. Yes, the downward viewing angle was increased and the yellowing improvement effect was not obtained at all.
実施例1から4の本発明試料を、有機EL表示装置の表面のガラス板に粘着剤を介して貼り合わせたところ、ガラス表面での反射が抑えられ、視認性の高い表示装置が得られた。 When the inventive samples of Examples 1 to 4 were bonded to the glass plate on the surface of the organic EL display device via an adhesive, reflection on the glass surface was suppressed, and a display device with high visibility was obtained. .
実施例1から4の試料を用いて、片面反射防止フィルム付き偏光板を作製し、偏光板の反射防止膜を有している側の反対面にλ/4板を張り合わせ、有機EL表示装置の表面のガラス板に貼り付けたところ、表面反射および、表面ガラスの内部からの反射がカットされ、極めて視認性の高い表示が得られた。 A polarizing plate with a single-sided antireflection film was prepared using the samples of Examples 1 to 4, and a λ / 4 plate was bonded to the opposite surface of the polarizing plate on the side having the antireflection film. When affixed to the surface glass plate, surface reflection and reflection from the inside of the surface glass were cut, and a display with extremely high visibility was obtained.
Claims (15)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2005071130A JP2006251666A (en) | 2005-03-14 | 2005-03-14 | Optical film, polarizing plate and image display device using them |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2005071130A JP2006251666A (en) | 2005-03-14 | 2005-03-14 | Optical film, polarizing plate and image display device using them |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2006251666A true JP2006251666A (en) | 2006-09-21 |
Family
ID=37092194
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2005071130A Pending JP2006251666A (en) | 2005-03-14 | 2005-03-14 | Optical film, polarizing plate and image display device using them |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2006251666A (en) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2009086361A (en) * | 2007-09-28 | 2009-04-23 | Dainippon Printing Co Ltd | Antiglare film |
US7524553B2 (en) * | 2004-05-31 | 2009-04-28 | Fujifilm Corporation | Optical film, polarizing plate and image display using the same |
KR101512917B1 (en) * | 2011-02-02 | 2015-04-16 | 닛뽕 카바이도 고교 가부시키가이샤 | Optical composite sheet |
CN114690289A (en) * | 2022-03-18 | 2022-07-01 | Tcl华星光电技术有限公司 | Optical film layer, manufacturing method thereof, polarizer and display panel |
-
2005
- 2005-03-14 JP JP2005071130A patent/JP2006251666A/en active Pending
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7524553B2 (en) * | 2004-05-31 | 2009-04-28 | Fujifilm Corporation | Optical film, polarizing plate and image display using the same |
JP2009086361A (en) * | 2007-09-28 | 2009-04-23 | Dainippon Printing Co Ltd | Antiglare film |
KR101512917B1 (en) * | 2011-02-02 | 2015-04-16 | 닛뽕 카바이도 고교 가부시키가이샤 | Optical composite sheet |
CN114690289A (en) * | 2022-03-18 | 2022-07-01 | Tcl华星光电技术有限公司 | Optical film layer, manufacturing method thereof, polarizer and display panel |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5244302B2 (en) | Method for producing antireflection film | |
JP4900892B2 (en) | Method for producing optical film | |
US7524553B2 (en) | Optical film, polarizing plate and image display using the same | |
US8029855B2 (en) | Fine inorganic oxide dispersion, coating composition, optical film, antireflection film, polarizing plate and image display device | |
JP4900890B2 (en) | Optical film, method for producing optical film, polarizing plate, and image display device using the same | |
JP5075333B2 (en) | Optical film, polarizing plate, and image display device | |
JP4887013B2 (en) | Antireflection film and display device using the same | |
JP5046482B2 (en) | Method for producing inorganic oxide fine particle dispersion, inorganic oxide fine particle dispersion, coating composition, optical film, antireflection film, polarizing plate, and liquid crystal display device | |
US20070047087A1 (en) | Optical film, polarizing plate and image display device | |
US7691459B2 (en) | Inorganic fine particle-containing composition, optical film, antireflection film and polarizing film, and polarizing plate and display device using the same | |
JP5049542B2 (en) | Antireflection film, polarizing plate, and image display device using the same | |
JP4666983B2 (en) | Method for producing optical functional film | |
JP4484612B2 (en) | Composition, coating composition, antireflection film, polarizing plate, image display device | |
JP2005307176A (en) | Fine particle dispersion, coating composition, optical film and antireflection film formed from the composition, polarizing plate and image display device using the film | |
JP2007045142A (en) | Anti-glare and anti-reflection film, its manufacturing process, polarizing plate using the film and liquid crystal display device using the polarizing plate | |
JP2005186568A (en) | Antireflection film, polarizing plate and liquid crystal display | |
JP2006257308A (en) | Hollow silica particle dispersion | |
JP2007119310A (en) | Inorganic particulate, liquid dispersion using this, coating composition, optical film, polarizing plate, and image display device | |
JP2006048025A (en) | Antireflection film and manufacturing method thereof | |
WO2006098424A1 (en) | Antireflection film, production method thereof, polarizing plate using the antireflection film and image display device using the antireflection film or polarizing plate | |
JP5358080B2 (en) | Inorganic fine particles, composition, cured product, optical film, polarizing plate, and image display device | |
JP2007069471A (en) | Optical film, antireflection film, polarizing plate, and display | |
JP2006299248A (en) | Composition comprising inorganic fine particles, optical film, antireflection film, and polarizing plate and display device using the same | |
JP2007011033A (en) | Antireflection film, polarizing plate using the same and display device | |
JP2006293329A (en) | Anti-reflection film, manufacturing method thereof, polarizing plate using the anti-reflection film, and image display device using the anti-reflection film or polarizing plate |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A711 | Notification of change in applicant |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A712 Effective date: 20061124 |