JP2007169563A - 反射防止膜および反射防止膜形成用組成物 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】反応性シリル基を有する架橋性成分と、この架橋性成分を可溶な溶媒と、この溶媒に対する溶解度が0.001〜10重量%である潤滑剤(例えば、パラフィン)とを含んでおり、前記溶媒に対して実質的に溶解した割合で潤滑剤が含む組成物を基材に塗布し、前記架橋性成分を反応により架橋させる。膜全体に対する潤滑剤の割合は、0.5〜10重量%であってもよい。前記架橋性成分は、テトラアルコキシシラン類およびビス(トリアルコキシシリル)アルカン類から選択された少なくとも1種で構成してもよい。前記組成物において、前記潤滑剤の割合は、膜形成後の固形分換算で、0.5〜10重量%程度である。
【選択図】なし
Description
反応性シリル基を有する架橋性成分(反応性シリル基を含有する低屈折率組成物前駆体)とは、前記シリル基が(又は前記シリル基を介して)反応(例えば、加水分解)することにより架橋する成分(前駆体)であればよく、通常、低屈折率組成物を形成することができる成分である。反応性シリル基を有する架橋性成分(以下、単に「架橋性成分」ともいう)としては、分子中に少なくとも1以上の反応性シリル基を有していれば特に限定はなく、例えば、アルコキシシラン類、少なくとも1つ以上の反応性シリル基を含有するフッ素含有ポリマー(又はオリゴマー)、ハロシラン類[例えば、テトラハロシラン(テトラクロロシランなど)およびその縮合物(又は部分縮合物又はオリゴマー)など]、アリールオキシシラン類[例えば、テトラアリールオキシシラン(テトラフェノキシシランなど)およびその縮合物(又は部分縮合物又はオリゴマー)など]などが挙げられる。
アルコキシシラン類としては、例えば、テトラアルコキシシラン類(例えば、テトラメトキシシラン、テトラエトキシシラン、テトライソプロポキシシラン、テトラ−n−ブトキシシランなどのテトラC1−4アルコキシシラン類など)、トリアルコキシシラン類[例えば、アルキルトリアルコキシシラン類(例えば、メチルトリメトキシシラン、メチルトリエトキシシラン、エチルトリメトキシシラン、n−ブチルトリメトキシシラン、イソブチルトリメトキシシラン、イソブチルトリエトキシシランなどのC1−4アルキルトリC1−4アルコキシシラン)、アリールトリアルコキシシラン類(例えば、フェニルトリメトキシシラン、フェニルトリエトキシシランなどのC6−10アリールトリC1−4アルコキシシラン)など]、ジアルコキシシラン類[例えば、ジアルキルジアルコキシシラン類(例えば、ジメチルジメトキシシラン、ジメチルジエトキシシラン、ジブチルジメトキシシシランなどのジC1−4アルキルジC1−4アルコキシシランなど)、ジアリールジアルコキシシラン類(例えば、ジフェニルジメトキシシランなどのジC6−10アリールジC1−4アルコキシシランなど)など]、複数の反応性シリル基を有するアルコキシシラン類、これらのアルコキシシラン類が縮合(重縮合又は加水分解縮合)したポリアルコキシシラン類(又は縮合物)などが挙げられる。
少なくとも1つ以上の反応性シリル基を含有するフッ素含有ポリマー(又はオリゴマー)としては、反応性シリル基を有するシランカップリング剤で変性されたフッ素含有ポリマーなどが挙げられる。このようなフッ素含有ポリマーとしては、例えば、反応性基(例えば、ヒドロキシル基、エポキシ基、アミノ基、カルボキシル基など)を有するフッ素含有ポリマーと、加水分解性シリル基を有するシランカップリング剤とを反応させることにより得られるポリマー(以下、変性フッ素含有共重合体ともいう)などが挙げられる。なお、このようなフッ素含有共重合体は、例えば、特開平10−147739号公報などを参照することもできる。
(式中、R1およびR3は、同一または異なって、それぞれアルキル基、アリール基またはアルコキシアルキル基を示し、R2は、前記フッ素含有ポリマーの反応性基と反応可能な官能基を含む基を示す。nは1〜3の整数、mは0〜2の整数、n+mは3を示す。)
上記式(1)において、R2は、前記フッ素含有ホモ又はコポリマーの反応性基と反応可能な官能基とを有していればよく、通常、官能基を有するアルキル基(例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基などのC1−8アルキル基、好ましくはC1−6アルキル基、さらに好ましくはC1−4アルキル基)を示す。前記官能基としては、前記反応性基の種類に応じて、例えば、エポキシ基、置換されていてもよいアミノ基、イソシアネート基、メルカプト基、ヒドロキシル基、カルボキシル基、(メタ)アクリロイル基などが挙げられる。例えば、前記反応性基がヒドロキシル基であるとき、前記官能基は、エポキシ基、イソシアネート基、カルボキシル基などであってもよい。
反射防止膜形成用組成物に含まれる溶媒は、前記反応性シリル基を有する架橋性成分を可溶な溶媒であれば特に限定はない。
反射防止膜形成用組成物に含まれる潤滑剤(又は滑剤)は、組成物を構成する溶媒に対する溶解度が0.001〜10重量%程度である。本明細書における「溶解度」とは、25℃での溶液中における潤滑剤の濃度(重量%)を意味する。用いる溶媒に対する潤滑剤の溶解度は、好ましくは0.005〜8重量%程度、さらに好ましくは0.01〜5重量%程度である。潤滑剤の溶解度がこの範囲より小さいと、形成される膜の滑り性が向上せず、膜強度が十分でなくなるおそれがある。逆に、この範囲を超えると潤滑剤が架橋性成分同士の架橋を阻害し、膜強度が十分でなくなるおそれがある。
本発明の反射防止膜は、前記反射防止膜形成用組成物で形成されており、通常、基材と、この基材に形成された前記組成物とで構成されている。そして、前記組成物は、反射防止膜において、前記のように、通常、前記架橋性成分が反応により架橋した低屈折率組成物を形成している。このような反射防止膜は、例えば、前記反射防止膜形成用組成物を基材に塗布し、乾燥させた後、前記架橋性成分を反応(通常、加水分解反応)により架橋させることにより得ることができる。
酢酸プロピオン酸セルロース(イーストマンケミカル社製CAP482−20)4.0重量部と、反応性オリゴマー(ダイセルUCB製サイクロマーP)8.3重量部と、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート(DPHA)19.7重量部と、反応開始剤(チバ・スペシャルティ・ケミカルズ(株)製、「イルガキュア184」)1.25重量部とを混合溶媒(メチルエチルケトン/ブタノール=7.5/2.5(重量比))68重量部に溶解し、透明で均一な溶液を作製した。この溶液をワイヤーコー夕―#50で80μm厚のトリアセチルセルロースフィルム(富士写真フイルム(株)製、「TD80」)上に塗布し、室温にて5分間、さらに80℃のオーブンで2分間乾燥することにより、相分離による微細な凹凸をコート表面に形成した。この膜にメタルハライドランプからの紫外線を約30秒間照射し、膜を硬化させ、ハードコート性の防眩フィルム(基材フィルムA)を作製した。
特開2001−187864号公報の実施例5と同様にして、ビス(トリエトキシシリル)エタン加水分解オリゴマー(ポリエチレン換算の平均分子量1500)を調製した。
架橋性成分としての、参考例2で調製したビス(トリエトキシシリル)エタン加水分解オリゴマー1.4重量部およびテトラエトキシシラン0.6重量部を、溶媒としての2−プロパノール94重量部に溶解し、この溶液に触媒としての水2.99重量部および硫酸0.1重量部を投入して塗料Bを作製した。
架橋性成分としての、参考例2で調製したビス(トリエトキシシリル)エタン加水分解オリゴマー1.4重量部、ビス(トリエトキシシリル)テトラフルオロエタン0.3重量部およびテトラエトキシシラン0.3重量部を、溶媒としての2−プロパノール94重量部に溶解し、触媒としての水2.99重量部および硫酸0.01重量部を投入して塗料Cを作製した。
塗料B100重量部に、2−プロパノールに対する溶解度が2重量%の流動パラフィン(Aldrich製試薬)を0.08重量部投入し20分間攪拌して塗料Dを作製した。なお、流動パラフィンの塗料中の濃度は0.08重量%であり、溶解度以下である。
塗料C100重量部に、2−プロパノールに対する溶解度が2重量%の流動パラフィン(Aldrich製試薬)を0.08重量部投入し20分間攪拌して塗料Eを作製した。なお、流動パラフィンの塗料中の濃度は0.08重量%であり、溶解度以下である。
塗料B100重量部に、2−プロパノールに対する溶解度が8重量%の流動パラフィン(関東化学製試薬)を0.08重量部投入し20分間攪拌して塗料Fを作製した。なお、流動パラフィンの塗料中の濃度は0.08重量%であり、溶解度以下である。
塗料B100重量部に、2−プロパノールに対する溶解度が約35重量%の流動パラフィン(出光石油化学製S−32)を0.08重量部投入し20分間攪拌して塗料Gを作製した。なお、流動パラフィンの塗料中の濃度は0.08重量%であり、溶解度以下である。
2−プロパノールに対する溶解度が20重量%の流動パラフィン(出光石油化学製、S−10)を用いた他は、比較例3と同様にして塗料Hを作製した。
架橋性成分としての、参考例2で調製したビス(トリエトキシシリル)エタン加水分解オリゴマー1.4重量部およびテトラエトキシシラン0.6重量部を、溶媒としてのメチルイソブチルケトン94重量部に溶解し、触媒としての水2.99重量部および硫酸0.01重量部を投入した。これに、メチルイソブチルケトンに対する溶解度が約100重量%のシリコーンオイル(GE東芝シリコーン製、「TSE3062(A)」)を0.08重量部投入し20分間攪拌して塗料Iを作製した。なお、シリコーンオイルの塗料中の濃度は0.08重量%であり、溶解度以下である。
塗料B100重量部に、2−プロパノールに対する溶解度が0.03重量%のパラフィン(関東化学(株)製、Standard n−paraffin C21−C25)を0.02重量部投入し20分間攪拌して塗料Jを作製した。なお、パラフィンの塗料中の濃度は0.02重量%であり、溶解度以下である。
パラフィンの投入量が0.08重量部であった他は、実施例4と同様にして塗料Kを作製し、さらに、反射防止膜Kを作製した。ただし、反射防止膜Kは均一な塗膜にはならなかった。
架橋性成分としての、参考例2で調製したビス(トリエトキシシリル)エタン加水分解オリゴマー1.4重量部およびテトラエトキシシラン0.6重量部を、溶媒としてのメチルイソブチルケトン94重量部に溶解し、触媒としての水2.99重量部、硫酸0.01重量部を投入した。
実施例1〜5および比較例1〜6の反射防止膜上に、250g/cm2の荷重をかけて#0000のスチールウールを10往復させ、傷のつき方から耐擦傷性を以下のように評価した。
○:傷が目立たない(ほとんどついていない)
×:傷が目立つ
××:傷が極めて多く、よく目立つ。
Claims (11)
- 反応性シリル基を有する架橋性成分と、この架橋性成分を可溶な溶媒と、この溶媒に対する溶解度が0.001〜10重量%である潤滑剤とを含む反射防止膜形成用組成物であって、前記溶媒に対して実質的に溶解した割合で潤滑剤を含む組成物。
- 架橋性成分が、テトラアルコキシシラン類およびビス(トリアルコキシシリル)アルカン類から選択された少なくとも1種で構成されている請求項1記載の組成物。
- 潤滑剤がパラフィンで構成されている請求項1記載の組成物。
- 潤滑剤の割合が、反応性シリル基を有する架橋性成分100重量部に対して0.5〜10重量部である請求項1記載の組成物。
- 潤滑剤の割合が、溶媒100重量部に対して0.01〜1重量部である請求項1記載の組成物。
- 潤滑剤の割合が、膜形成後の固形分換算で、0.5〜10重量%である請求項1記載の組成物。
- 反応性シリル基を有する架橋性成分の反応により架橋し、低屈折率組成物を形成可能である請求項1記載の組成物。
- 請求項1記載の反射防止膜形成用組成物で形成された反射防止膜。
- 反応性シリル基を有する架橋性成分の反応により架橋した低屈折率組成物が形成されている請求項8記載の反射防止膜。
- 平均厚みが0.01〜0.5μmである請求項8記載の反射防止膜。
- 請求項1記載の反射防止膜形成用組成物を基材に塗布し、反応性シリル基を有する架橋性成分の反応により架橋させて請求項8記載の反射防止膜を形成する方法。
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